JPH0289536A - カルシア系鋳型材およびそれを用いる鋳型製造法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［発明の分野］ 本発明は、カルシア系鋳型材およびそれを用いる鋳型製
造法に関する。さらに詳しくは、本発明は、歯科用補綴
物などに使用されるチタンあるいはチタン合金の鋳造に
適したカルシア系鋳型材に関する。

［発明の背景］ 近年、歯科用補綴物としてチタンあるいはチタン合金（
以下、チタン系金属と略記する）からなる鋳造物を使用
することが検討されている。チタン系金属は、高温での
反応性が高いために、従来歯科用精密鋳造に使用されて
いるシリカ系鋳型材を用いたのでは該鋳型材と反応して
、焼着き、鋳肌の荒れなどが生じるとの問題がある。

さらに、歯科用補綴物の技術分野では、クラウン、義歯
用金属床などの鋳造物を口腔内の所望の形状に一致させ
ることが望ましいが、チタン系金属は凝固する際に収縮
する性質が大きいため、何も対策を講じない場合には、
鋳造物が変形し設計通りの形状拳寸法が得られにくいと
の問題もある。

そこで、ジルコニア（Ｚ　ｒ０２　）　、あるいは、マ
グネシア（ＭｇＯ）など、高温においても安定でチタン
系金属と反応しない物質を用い、かつ、チタン系金属の
凝固収縮を補償するための対策を講じた鋳覆材が、種々
提案されている。

例えば、マグネシアからなる鋳型材粉末に金属ジルコニ
ウム粉末を配合する方法が、「歯科材料・器械」誌（Ｖ
ｏｌ、４．Ｎｏ、４．ｐ、３４４−３４９．１９８５　
）に記載されている。上記刊行物に記載の方法は、金属
ジルコニウムが加熱酸化されてジルコニアとなる際の膨
張を鋳型自体の熱膨張に付加することによって、鋳型の
膨張係数をチタン系金属に近づけ、チタン系金属の凝固
収縮を補償する技術である。

上述の技術を用いてチタン系金属の鋳造を行なうことに
より、凝固収縮による変形が少なく、歯科用補綴物とし
て有利に使用できる鋳造物を製造することができる。し
かし、金属ジルコニウム粉末は非常に高価であり、日本
国内では生産されていないため、入手できる粉末のグレ
ード（特に粒度について）が限られ、また、供給が不安
定である。そこで、金属ジルコニウム粉末の代りに金属
チタン粉末を使用することが検討されている。

ところが、マグネシアにチタン系金属の凝固収縮を補償
できる量の金属チタン粉末を配合した鋳型材から得られ
た鋳型は、鋳型材のマグネシアの強度が金属チタンの加
熱酸化による膨張に追随できず、クラックを生じたり、
鋳型そのものが破壊されたりする。従って、マグネシア
鋳型材において、ジルコニウムを単にチタンに代替する
だけでは、鋳型材としての所望の件部が得られない。

これに対して、特開昭６３−６８２３９号公報には、ア
ルミナとマグネシアとを骨材とし、チタンの微粉末を配
合してなる鋳型材が開示されている。上記公報の記載に
よれば、マグネシアにアルミナを混合することにより、
金属チタン粉末を相当量配合してもクラックの生じるこ
とのない鋳型材が得られるとされている。

しかしながら、マグネシア系鋳型材は硬化時に収縮する
傾向があり、さらに、上記公報に開示された鋳型材は、
アルミナの混合比が高くなるにつれて、マグネシア本来
の好ましい物性が低減する傾向がある０例えば、鋳型材
としての圧縮強さが減少したり、鋳造時に焼着きが生じ
たりする。

本発明者は、上述の問題について検討を加えた結果、カ
ルシアとチタン粉末との組合せを用いることによりチタ
ン系金属鋳造用として優れた性能を有する鋳型材が得ら
れることを見出し、本発明を完成させた。

［発明の目的］ 本発明の目的は、チタン系金属による歯科用補綴物など
の鋳造の際に、鋳肌が荒れず、チタン系金属の凝固収縮
を補償して、変形のない鋳造物を製造することのできる
カルシア系鋳型材および該鋳型材を用いた鋳型製造法を
提供することにある。

［発明の要旨］ 本発明は、１００メツシュ以下の微粉末を少なくとも８
０重量％含むカルシア粉末と、カルシア粉末に対して１
〜１０重量％の、１００メツシュ以下の微粉末を少なく
とも８０重量％含むチタン粉末とが、メタノールを溶媒
として、溶媒／固体粉末比０．１５〜０．５０の割合で
分散状態にて含まれることを特徴とするカルシア系鋳型
材にある。

カルシアは、高温においても安定でチタン系金属と反応
することがないので、上述のカルシア系鋳型材から得ら
れた鋳型を使用することにより、鋳肌の荒れが低減した
チタン系金属の鋳造物を製造することができる。

ところが、本発明者の検討によれば、酸化チタンは金属
チタンと反応する性質があるため、上記カルシア系鋳型
材に含まれる金属チタン粉末が増加すると該金属チタン
が加熱酸化された際に鋳造用のチタン系金属と反応しや
すくなり、鋳造物の鋳肌が荒れる傾向があることが判明
した。上述のカルシア粉末をメタノールで練和して得ら
れるカルシア系鋳型材は、硬化すると圧縮強さが極めて
高くなる傾向があり、金属チタンの酸化膨張を妨げチタ
ン系金属の凝固収縮を補償するために充分な熱膨張が得
られなくなることがある。チタン系金属の凝固収縮を補
償できる熱膨張を確保するために、カルシア粉末に対す
る金属チタン粉末の配合量をさらに増加する場合には、
上述のようにカルシア系鋳型材の好ましい性質を損なう
ことがある。

そこで本発明者は、さらに検討を重ね、上記カルシア系
鋳型材において、カルシア粉末の練和に使用するメタノ
ールの一部をメタノールに混和性を有する他の有機溶媒
で置換えることによって硬化体の強度を調節することが
でき、より少ない金属チタン粉末の配合量でチタン系金
属の凝固収縮を補償する熱膨張が得られることを見出し
た。

すなわち１本発明は、１００メツシュ以下の微粉末を少
なくとも８０重量％含むカルシア粉末と、カルシア粉末
に対して１〜１０重量％の、１００メツシュ以下の微粉
末を少なくとも８０重量％含むチタン粉末とが、メタノ
ールとメタノールに混和性を有する有機溶媒とからなる
混合溶媒を溶媒として、溶媒／固体粉末比０．１５〜０
．５０の割合で分散状態にて含まれることを特徴とする
カルシア系鋳型材にもある。

上述のカルシア系鋳型材は、口腔内で採取された印象か
ら得られた母校型上にワックスを用いて鋳造対象型を構
成し、母模型を取り外した該ワックス製鋳造対象型を型
枠内に固定して該カルシア系鋳型材で埋没させ、該カル
シア系鋳型材を空気から遮断した状態にて硬化させたの
ち、焼成するとともに鋳造対象型のワックスを溶解して
鋳型を製造する方法に有利に使用することができる。

また、上述のカルシア系鋳型材は、口腔内で採取された
印象から得られた母模型から複印象を採取し、該複印象
から作製した復校型上にワックスを用いて鋳造対象型を
構成し、該ワックス製鋳造対象型を上記復校型とともに
鋳型材で埋没させ、該鋳型材を硬化させたのち、上記復
校型および鋳型材を焼成するとともに鋳造対象型のワッ
クスを溶解して鋳型を製造する方法において、上記復校
型の製造にも有利に使用することができる。

次に本発明の好ましい態様を月記する。

（１）特許請求の範囲第１項記載のカルシア系鋳型材に
おいて、金属チタンの含有量が、４〜７重量％の範囲で
あること。

（２、特許請求の範囲第１項記載のカルシア系鋳型材に
おいて、溶媒／固体粉末比が、０．２０〜０．４０の範
囲にあること。

（３）特許請求の範囲第２項記載のカルシア系鋳型材に
おいて、メタノールに混和性を有する他の有機溶媒がエ
タノールであること。

（４）特許請求の範囲第２項記載のカルシア系鋳型材に
おいて、溶媒／固体粉末比が、０．２０〜０．４０の範
囲にあること。

（５）特許請求の範囲第２項記載のカルシア系鋳型材に
おいて、メタノールとエタノールとの混合比が、容積比
にて、８０：２０〜９０：１０の範囲であること。

（６）特許請求の範囲第３項記載の鋳型製造法において
、鋳型材を樹脂フィルムで被覆密閉した状態にて硬化さ
せること。

（７）特許請求の範囲第４項記載の鋳型製造法において
、鋳造対象型を複模型ごと埋没させる操作に、上記複模
型の製造に使用した鋳型材と同一のカルシア系鋳型材を
使用すること。

［発明の詳細な記述］ 本発明の鋳型材は、１００メツシュ以下の微粉末を少な
くとも８０重量％含むカルシア粉末と、カルシア粉末に
対して１〜１０重量％の、１００メツシュ以下の微粉末
を少なくとも８０重量％含むチタン粉末とが、メタノー
ルを溶媒として、溶媒／固体粉末比０．１５〜Ｏ，ＳＯ
の割合で分散状態にて含まれることを特徴とする。

上記カルシア粉末は、生石灰、電融カルシア。

および、工業用カルシアなどの粉末を使用することがで
きる。上記カルシア粉末は、鋳型の高温安定性および耐
熱性を向上させるために、できるだけカルシアの含有量
が高いものが好ましいが、少量であれば、マグネシアあ
るいはジルコニアなどを含んでいてもよい、上記カルシ
ア粉末のカルシア含有量は、好ましくは９５重量％以上
であり、さらに好ましくは９８重量％以上である。

上記カルシア粉末は、粒度配合して使用することが好ま
しく、特に、１００〜２００メツシュ、２００〜３２５
メー２シユ、および、３２５メツシュ以下の３種類の粒
度のカルシア粉末を混合して用いることが好ましい、上
記カルシア粉末は、上記各粒度の粉末のうち、１００メ
ツシュより細かい微粉末を少なくとも８０重量％含むこ
とが必要であり、２００メツシュより細かい微粉末を少
なくとも８０重量％含むことが好ましく、３２５メツシ
ュより細かい微粉末を６０重量％以上含むことがさらに
好ましい。

カルシア粉末の粒度および配合が、上述の範囲から外れ
るときには、得られる鋳型材の流動性が低下したり、あ
るいは鋳型の硬化する時間が長くなるので好ましくない
、また、カルシア粉末の粒度および配合は、通常は、細
かい粒子を多くする方が平滑な鋳肌を有する鋳造物が得
られるので好ましいが、細かい粒子が過度に多くなると
焼成後の鋳型の通気性が低減することがある。

カルシア粉末に配合する上記チタン粉末は、カルシアと
ともに最密充填構造をとって鋳型を形成できる粒度を有
することが望ましく、このために１００メツシュ以下の
微粉末を少なくとも８０重量％含むことが必要である。

上記チタン粉末は、カルシア粉末に対して１−１０重量
％配合することが必要であり、４〜７重量％配合するこ
とが好ましい、チタン粉末の配合割合力５上記の範囲よ
り少ないときには、チタン系金属の鋳造時に鋳型の熱膨
張が不充分になりチタン系金属の凝固収縮を補償するこ
とができず、また、上記範囲を上回るときには鋳型が過
度に熱膨張して適正な形状を有する鋳造物が得られず、
チタン粉末の加熱により生成する酸化チタンが鋳造用チ
タン系金属と反応して鋳肌が荒れるので、いずれも好ま
しくない。

カルシアは、水と反応して多量の熱を発生しながら水酸
化カルシウムを生ずる性質（消化性）を有しており、空
気中においても水分や二酸化炭素を吸収して水酸化カル
シウムおよび炭酸カルシウムに変化するという、極めて
不安定な物質である。上記消化性のために、カルシアは
、高温で安定であってチタン系金属あるいはコバルト系
合金などの高融点金属と反応しにくい性質を有するにも
拘らず、安定なスラリーを得ること、あるいは空気中で
保存することが難しく、耐火材として実用化することが
遅れている。

本発明者は、カルシアを耐火材として利用する方法を検
討した結果、カルシア粉末をメタノールで練和すること
により、上述の吸湿性の問題を解決して安定なスラリー
が得られることを見出した。カルシア粉末をメタノール
で練和してスラリーとすることは本発明者により既に学
会に報告されている（「歯科材料・器械」誌、　Ｖｏｌ
、６、Ｎｏ、３．９．３３４−３３９．１９８７）。

本発明では、上記刊行物に記載の方法を用いて、カルシ
ア粉末を含むスラリーを有利に製造することができる。

すなわち、上述のカルシア粉末にチタン粉末を配合して
なる粉末は、メタノールを溶媒として練和することによ
り、該粉末が分散状態にて含まれるスラリーにすること
ができる。

上記スラリーは、カルシア粉末およびチタン粉末の合計
量に対するメタノールの溶媒／固体粉末比（混液比゛）
が０．１５〜０．５０の範囲の割合であることが必要で
あり、０．２０〜０．４０の範囲であることが好ましい
。上記スラリーは、流動性を示すことができ、後述する
ように鋳型として充分な圧縮強さを発現できるカルシウ
ムメトキシドを生成できるだけのメタノールを含んでい
ればよく、過剰の溶媒はできるだけ少ないことが好まし
い、溶媒／固体粉末比が上述の範囲を超えるときには鋳
型材の硬化する時間が長くなり、上述の範囲未満の場合
にはワックス製鋳造対象型などを埋没するための鋳型材
として適正な流動性が得られず、鋳型の細部再現性が低
減するとともに、鋳型の圧縮強さが不足するので好まし
くない、上記メタノールは無水であることが好ましいが
、重版試薬の特級あるいは一級であれば使用することが
できる。

上述のカルシア系鋳型材は、硬化すると、非常に高い圧
縮強さが発現する。これは、カルシアの一部が溶媒のメ
タノールと反応して、カルシウムメトキシドを生成する
ためと考えられる（「歯科材料・器械」誌、　Ｖｏｌ、
６．Ｎｏ、３．９．３３４−３３９．１９８？）　、上
述のカルシア系鋳型材から得られる鋳型は、カルシウム
メトキシドの生成により通常はＩ　Ｍ　Ｐ　ａ程度の圧
縮強さを有している。

歯科用補綴物は、細部の形状が複雑であるため、鋳造時
には鋳造用金属を高圧下にて鋳型に注入し、複雑な形状
の末端部まで充填することが必要である。上記の鋳造時
の圧力による鋳型の損傷を防止するために、通常は鋳型
を金属リングで補強して鋳造を行うが、金属リングを使
用すると金属リングで固定される方向に対しては鋳型の
膨張が抑制され、金属リングの無い方向に対しては鋳型
が自由に膨張するので、鋳造物が変形することがある。

しかし、上述のカルシア系鋳型材から得られる鋳型は、
鋳造時の高圧に充分に耐えられる圧縮強さを有している
ので、補強用の金属リングを必要としないリングレス鋳
造が可能である。リングレス鋳造を行なうことにより、
鋳型が全方向に対して均等に膨張することができるので
、鋳型の膨張方向に起因する鋳造物の変形を避けること
ができる。

一方、鋳型材の硬化後の圧縮強さが高くなるにつれて、
金属チタン粉末の酸化膨張による鋳型の膨張が抑制され
る傾向があり、鋳造用チタン系金属の凝固収縮の補償が
不充分になることがある。

金属チタン粉末の配合量を増加することなく、上記凝固
収縮を補償するためには、鋳型材の硬化後の圧縮強さを
調整することが望ましい、金属チタン粉末の配合量を増
加すると、該チタン粉末の加熱酸化により生じる酸化チ
タンのために鋳造物の鋳肌が荒れる傾向がある。

本発明の鋳型材では、前記粉末の練和溶媒として使用す
るメタノールの一部を、メタノールに混和性を有する有
機溶媒で置換えることにより、鋳型材の硬化後の圧縮強
さを調整することができる。

すなわち、本発明のもうひとつの鋳型材は、前述のカル
シア粉末にチタン粉末を配合してなる粉末が、メタノー
ルとメタノールに混和性を有する有機溶媒とからなる混
合溶媒を溶媒として、溶媒／固体粉末比０．１５〜０．
５０の割合で分散状態にて含まれることを特徴とする。

上記メタノールに混和性を有する有機溶媒としては、エ
タノール、プロパツール等の炭素数６以下の脂肪族アル
コール、アセトン、メチルエチルケトン、ヘキサノン等
の脂肪族ケトン、テトラヒドロフラン、ジオキサン、シ
クロヘキサン等の環状化合物、クロロホルム、ブロモホ
ルム、四塩化炭素などのハロゲン化炭化水素などを挙げ
ることができるが、エタノールが特に好ましい。

メタノールとエタノールとの混合比は、好ましくは容積
比にて、６０　：　４０〜９５：５の範囲であり、さら
に好ましくは８０　：　２０〜９０：１０の範囲である
。上記エタノールは無水であることが好ましいが、市販
試薬の特級あるいは一級であれば使用することができる
。

本発明のカルシア系鋳型材は、カルシアが硬化する際に
膨張する性質を有するので、前述のチタン粉末の酸化膨
張に該硬化膨張を付加することができ、チタン系金属な
ど凝固時に収縮する金属の鋳造用鋳型として有利に使用
することができる。

上記カルシア系鋳型材は、特に、チタン系金属からなる
歯科用補綴物鋳造に用いられる鋳型の製造に有利に使用
することができる。

歯科用補綴物の技術分野では、クラウン、義歯用金属床
などの鋳造物を口腔内の所望の形状に一致させることが
望ましく、このために鋳造物には高度の精密性が要求さ
れる。上記鋳造物の内、クラウンなど小型の補綴物は、
一般にロストワックス法により製造されている０次に添
付した図面を参照しながら、従来公知のロストワックス
法の工程を説明する。

第１ａ乃至１４図は、ロストワックス法の工程を説明す
る概念図である。まず、第１ａ図に示すように、寒天、
アルジネート、ゴム質印象材などを用いて口腔内の形状
を写し取った印象１１に石膏を注入、硬化させて母校型
１２を作製する０次に、第１ｂ図に示すように、母校型
１２上にワックスを用いてクラウンなど補綴物の形状を
有するワックスパターン１３を構成する。さらに、ワッ
クスパターン１３にワックスを用いて［１１４を取りつ
けて鋳造対象型とし、母校型１２を取り外したのち第１
ｃ図の円錐台１５に植立し、型枠１６内に固定する。最
後に、上記鋳造対象型を鋳型材で埋没させ、該鋳型材を
硬化させたのち、電気炉などを用いて鋳型材を焼成する
とともに鋳造対象型のワックスを溶解して鋳型を製造す
る。上述のロストワックス法により製造された鋳型１７
を第１ｄ図に示す。

本発明の鋳型製造法は、上記ロストワックス法において
、鋳造対象型（第１ｃ図のワックスパターン１３および
湯道１４）を前述のカルシア系鋳型材で埋没し、該カル
シア系鋳型材の硬化を大気から遮断した状態にて行なう
ことを特徴とする。

上記カルシア系鋳型材は、前述のカルシア粉末にチタン
粉末を配合してなる粉末が、メタノールを溶媒として分
散されている鋳型材でもよく、メタノールとメタノール
に混和性を有する有機溶媒とからなる混合溶媒を溶媒と
して分散されている鋳型材でもよい。

上記カルシア系鋳型材の硬化を大気から遮断して行なう
ことにより、溶媒のメタノール蒸気の揮散を減少させる
ことができ、鋳型材のカルシアと溶媒のメタノールとか
ら効率よくカルシウムメトキシドを生成させることがで
きるので、さらに高い圧縮強さを有する鋳型を製造する
ことができる。上述の方法で製造される鋳型の圧縮強さ
は５〜１０ＭＰａであり、前述の鋳型材を大気と接触し
た状態にて硬化させた場合に比較して５〜１０倍程度の
圧縮強さを有している。

鋳型材を大気から遮断する方法としては、メタノール蒸
気の揮散を減少させることができる方法であればよく特
に限定はないが、第１ｃ図において鋳造対象型を埋没さ
せた鋳型材をの型枠１６ごと、樹脂フィルムにて被覆す
る、デシケータ中に保管する。あるいは、樹脂容器にに
収容して密封するなどの方法を挙げることができる。形
状、大きさに拘らず密封することが可使であることから
、樹脂フィルムにて被覆することが好ましい。

上記樹脂フィルムとしては、ポリブテン、塩化ビニリデ
ン塩化ビニル共重合体などからなる食品包装用ラッピン
グフィルムが簡便に使用できるので特に好ましい。

上述の方法により得られた鋳型材の硬化体は、電気炉中
で鋳型材を焼成し、ワックスを溶解して、鋳型を製造す
る。

上記カルシア系鋳型材は、硬化時にカルシアの一部が炭
酸カルシウムを生成しており、該炭酸カルシウムは、上
記焼成の際に８００℃以上で分解し、二酸化炭素を放出
して純カルシアになる。カルシアにジルコニウム粉末を
配合して得られる鋳型材は、ジルコニウムの酸化膨張が
５００〜７００℃にかけておこり、焼成温度が８００℃
以上になると上記の炭酸カルシウムの分解の影響を受け
て、収縮する傾向がある。一方、チタンの酸化膨張は、
上記の炭酸カルシウムの分解が終了したのち、８５０℃
刊近から始まり１０００℃付近にて最も大きくなる。添
付図面の第２図に、カルシアにジルコニウム粉末を配合
した鋳型材と、チタン粉末を配合した鋳型材との熱膨張
率の違いを示す。

従って、本発明のカルシア系鋳型材の焼成は、８００〜
１１００℃の温度で行なうことが好ましい、上述の温度
範囲で鋳型材を焼成して、鋳型を製造することにより、
炭酸カルシウムの分解による鋳型材の収縮の影響を受け
ることなく、チタンの酸化膨張を効率よく利用すること
ができる。

また、鋳造物が義歯用金属床あるいはロングスパンのブ
リッジなどのように大型で複雑な形状を有し、しかも薄
手の鋳造物を製造する場合には、前述のクラウンの場合
のようにワックス製鋳造対象型のみを単独で埋没させる
と変形が大きくなる。そこで、一般に、複膜型上にワッ
クスを用いて鋳造対象型を構成し、該ツー２クス製鋳造
対象型を上記複枚型ごと鋳型材にて埋没させ、ロストワ
ックス法によって鋳型を製造するという方法が採用され
ている０次に添付した図面を参照しながら、上記の複枚
型を使用するロストワックス法の工程を説明する。第３
ａ乃至３ｄ図は、複枚型を使用するロストワックス法の
工程を説明する概念図である。まず、第３ａ図に示すよ
うに、寒天、アルジネート、ゴム質印象材などを用いて
口腔内の形状を写し取った印象３１に石膏を注入、硬化
させて母校型３２を作製する０次に、第３ｂ図に示すよ
うに、母校型３２から複印象３３を採取する。そして、
第３Ｃ図に示すように、複印象３３かも複枚型３４を作
製する。該複枚型３４から上記複印象３３を取り外した
のち、復校型３４上にワックスを用いて上記金属床ある
いはブリッジなどの補綴物の形状を有するワックスパタ
ーン３５および湯道３６からなる鋳造対象型を構成し、
複枚型３４とともに型枠３７内に固定する。最後に、上
記鋳造対象型を複枚型３４ごと鋳型材で埋没させ、該鋳
型材を硬化させたのち焼成し、ロストワックス法により
鋳型を製造する。

上述の複枚型を使用するロストワックス法は、ワックス
パターン３５の変形を避けるために有効な方法であるが
、該ワックスパターンの変形を避けるためには複模型用
の鋳型材の圧縮強さが充分であることがより望ましい。

さらにチタン系金属など鋳造用金属の凝固収縮による、
鋳造品自体の変形を避けるためには複模型用の鋳型材が
上記凝固収縮を補償できる熱膨張を有することが望まし
い。

本発明のもうひとつの鋳型製造法は、上述の複枚型を使
用するロストワックス法において、前述のカルシア系鋳
型材を使用して上記複枚型を製造することを特徴とする
。

上記鋳型製造法では、上述の複枚型を使用するロストワ
ックス法において、母校型３２からゴム質など疎水性の
印象材を用いて、複印象３３を採取することが望ましい
。印象材としては一般に寒天が使用されるが、寒天は親
水性でありゲル状になっても水分を含有しているため、
カルシアが消化しやすくなる傾向がある。上記の疎水性
印象材として例えば、シリコンラバー、ポリサルファイ
ドラバー、ポリエーテルラバー、ポリエチレン樹脂、エ
チレン酢酸ビニル樹脂などのゴム質印象材を挙げること
ができるが、シリコンラバーが好ましい。

次に、上述の方法の複印象３３に、前述のカルシア系鋳
型材を注入、硬化させ、復校覆３４を製造する。上記カ
ルシア系鋳型材は、前述のカルシア粉末にチタン粉末を
配合してなる粉末が、メタノールを溶媒として分散され
ている鋳型材でもよく、メタノールとメタノールに混和
性を有する有機溶媒とからなる混合溶媒を溶媒として分
散されている鋳型材でもよい。

上記カルシア系鋳型材から得られる硬化体は、前述のよ
うに高圧下の鋳造にも耐えるほどの圧縮強さを有するの
で、上記復校型はワックス製鋳造対象型の変形を避ける
ためにも充分な圧縮強さを有している。上記復校型を作
製する鋳型材の硬化は、前述のクラウンなど小型補綴物
の鋳型製造時にワックス製鋳造対象型を埋没した鋳型材
を硬化させる方法と同様に、鋳型材を大気と遮断した状
態にて行なってもよい、大気と遮断した状態にて硬化を
行なうことにより、さらに圧縮強さの高い復校型が得ら
れるので好ましい。

上記カルシア系鋳型材から上述の方法にて得られた複膜
型上に、ワックスを用いて鋳造対象型を構成し、前述の
復校型を使用するロストワックス法の工程に従って、鋳
型を製造する。

上記鋳型製造法で、鋳造対象型を復校型ごと埋没させる
操作に使用する鋳型材は、前記復校型の製造に使用した
鋳型材と同一のカルシア系鋳型材を使用することが好ま
しい、上記鋳型材の硬化は、前述のクラウンなど小型補
綴物の鋳型製造時にワックス製鋳造対象型を埋没した鋳
型材を硬化させる方法と同様に、大気と遮断した状態に
て行なうことが好ましい、また、鋳型材の焼成およびワ
ックスの溶解についても前述の方法と同様に、電気炉中
、８００〜１１００℃の温度範囲にて行なうことが好ま
しい。

［発明の効果］ 本発明のカルシア系鋳型材は、分散状態にて含有してい
る金属チタン粉末の加熱酸化時の熱膨張に、さらに、カ
ルシアが硬化する際の膨張を付加することができ、熱膨
張の大きな鋳型を得ることができる。上記のカルシア系
鋳型材の硬化する際に膨張する性質は、チタン系金属な
どの凝固の際に収縮する金属の鋳造用鋳型材として使用
する際に、マグネシア系鋳型材が硬化時に収縮すること
に比較して有利である。

本発明のカルシア系鋳型材では、分散状態にて含有して
いる金属チタン粉末が、該鋳型材の硬化時に生じた炭酸
カルシウムの分解温度よりも、高い温度範囲にて酸化さ
れ熱膨張を示すので、上記炭酸カルシウムの分解による
収縮の影響が少ない、これは、金属ジルコニウムが、炭
酸カルシウムの分解温度よりも、低い温度範囲にて酸化
され熱膨張を示すことに比較して有利である。

上述のように、本発明のカルシア系鋳型材は、大きな凝
固収縮を有するチタン系金属の鋳造において、マグネシ
ア系鋳型材、あるいは、金属ジルコニウムを含むカルシ
ア系鋳型材に比較して有利に使用することができ、特に
歯科用補綴物などの鋳造の際に有利に用いることができ
る。

本発明のカルシア系鋳型材は、カルシア粉末および金属
チタン粉末を、少なくともメタノールを含む溶媒にて練
和して得られるスラリーであるので、カルシアの消化を
避けることができ、メタノールがカルシアの一部と反応
してカルシウムメトキシドを生成するので、硬化後に高
い圧縮強さを発現することができる。上記圧縮強さは、
鋳込み時の圧力または凝固収縮の際の応力に耐えること
ができる。また、練和溶媒のメタノールの一部をメタノ
ールと混和できる他の有機溶媒で置換えることによって
、上記圧縮強さを調節し、上記鋳型に適度の熱膨張を与
えることができる。圧縮強さを調節することにより、よ
り少ない金属チタン粉末の配合量でチタン系金属の凝固
収縮を補償する熱膨張が得られ、チタン粉末から生成す
る酸化チタンと鋳造用チタン系金属との反応を低減する
ことができる。

また１本発明のカルシア系鋳型材を用いて、ロストワッ
クス法により鋳型を作成する際に、上記鋳型材を大気と
遮断した状態にて硬化させることにより、上記カルシウ
ムメトキシドを効率よく生成させることができ、さらに
圧縮強さの高い鋳型が得られる。

さらに、複模型を使用するロストワックス法において、
本発明のカルシア系鋳型材を用いることにより、圧縮強
さの高い複模型を作成することができ、ワックスパター
ンを変形させることなく大型の鋳造物を有利に製造する
ことができる。

次の本発明の実施例を示す。

［実施例１］ ＣａＯを９９重量％含有する電融カルシア粉末であって
、１００〜２００メツシュの微粉末１５重量％、２００
〜３２５メツシュの微粉末２０重量％、および、３２５
メツシュ以下の微粉末６５重量％を混合した０次に、上
記カルシア粉末に対して、２００メツシュ以下の微粉末
を８０重量％含有する金属チタン粉末を５〜７重量％配
合した。

上述のカルシア粉末および金属チタン粉末を。

上記粉末の合計１００重量部に対して、２３重量部のメ
タノール（和光紬薬■製、試薬−級）にて練和し、カル
シア系鋳型材を製造した。

次に、米国歯科医師会（Ａ　Ｄ　Ａ）規格の金型を母模
型として、クラウンの形状を有するワックスパターンを
作成した。該ワックスパターンにさらにワックス製の湯
道を取り付けて鋳造対象型を作成し、第１Ｃ図に示すよ
うに、上記鋳造対象型を円錐台に植立し、型枠内に固定
した。

上記型枠内に、上述のカルシア系鋳型材を流しこんで、
ワックス製鋳造対象型を埋没し、型枠を、該型枠ごと食
品包装用ラッピングフィルム（旭化成工業■製、商品名
：サランラップ）で包みこみ、密封した。そのまま、鋳
型材が大気と遮断された状態にて、２３℃で２４時間保
管し、鋳型材を硬化させた。インストロン社製万能試験
機を用いて測定した、硬化後の鋳型材の圧縮強さは、１
０ＭＰａであった。

次に硬化した鋳型材を電気炉中にて焼成し、鋳型を製造
した。上記焼成は、電気炉中の温度を７℃／分の速度に
て、１０００℃まで上昇させ、１０００℃に３０分間保
持することにより行なった。

上述の方法によって製造された鋳型を、岩谷産業株製ア
ルゴンアーク加圧鋳造機にセットし、純度９９．８％の
工業用チタンを用いて、クラウンの鋳造を行なった。得
られた鋳造物の表面は、平滑で、焼着きは認められなか
った。

得られた鋳造物を、添付図面の第４図に示すように、母
模型として使用したＡＤＡ規格の金型にかぶせて、浮き
上がり量ｈｔ−測定することにより、変形の程度を評価
した０本実施例にて得られた鋳造物の浮き上がり量と、
それぞれの鋳造物の製造に使用した鋳型材の金属チタン
粉末含有量（カルシア粉末に対する重量％）を第１表に
示す。

以下余白 第１表 金属チタン粉末含有量　　　浮き上がり量（重量％）　
　　　　　　（ｍ　ｍ　）０　、４ ０．２ ［比較例１］ 金属チタン粉末を配合しなかった以外は、実施例１と同
様にして、鋳型材を製造した。該鋳型材を用い、実施例
１と同様にして鋳型を製造し、クラウンの鋳造を行なっ
た。

得られた鋳造物の浮き上がり量を、実施例１と同様にし
て測定した。浮き上がり量は１．Ｏｍｍであり、明らか
な変形が認められた。

［実施例２］ 実施例１で使用したメタノールの一部をエタノール（和
光紬薬■製、試薬−級）で置き換えて、メタノールとエ
タノールとを容積比にて９０＝ｌＯの割合で混合した溶
媒を使用して、カルシア粉末および金属チタン粉末の練
和を行ない、金属チタン粉未配合量を５重量％とした以
外は、実施例１と同様にして鋳型材を製造した。

該鋳型材を用い、実施例１と同様にして、ワックス製鋳
造対象型を埋没し、上記鋳型材を硬化させた。硬化後の
上記鋳型材の圧縮強さを実施例１と同様にして測定した
。圧縮強さは、３　Ｍ　Ｐ　ａであった。

次に、実施例１と同様にして、硬化した鋳型材を電気炉
中にて焼成して鋳型を製造し、さらに、該鋳型を用いて
クラウンの鋳造を行なった。得られた鋳造物の表面は、
平滑で、焼着きは認められなかった。

得られた鋳造物の浮き上がり量を、実施例１と同様にし
て測定した。浮き上がり量はＯｍｍであった。

［実施例３］ 金属チタン粉未配合量を４重量％とじた以外は実施例１
と同様にして製造した鋳型材を用い、実施例１と同様に
して、ワックス製鋳造対象型を埋没した０次に、上記鋳
型材を流しこみ鋳造対象型を埋没した型枠を、そのまま
、デシケータ（乾燥剤ニジリカゲル）に入れて、鋳型材
が大気と遮断された状態にて、２３℃で２４時間保管し
、鋳型材を硬化させた。硬化後の上記鋳型材の圧縮強さ
を実施例１と同様にして測定した。圧縮強さは、２　Ｍ
　Ｐ　ａであった。

次に、実施例１と同様にして、硬化した鋳型材を電気炉
中にて焼成して鋳型を製造し、さらに、該鋳型を用いて
クラウンの鋳造を行なった。得られた鋳造物の表面は、
平滑で、焼着きは認められなかった。

得られた鋳造物の浮き上がり量を、実施例１と同様にし
て測定した。浮き上がり量はＯｍ　ｍであった。

［鋳造物の浮き上がり量の評価］ 実施例１〜３で得られた鋳造物（クラウン）の浮き上が
り量（ｈ）は、いずれも、比較例１で得られた鋳造物よ
り少ない、これは実施例１〜３で得られた鋳造物が、母
校型に対して変形が少なく、良好な適合性を有すること
を示している。

［実施例４］ ２００メツシュ篩全通の工業用カルシア粉末に１００メ
ツシュ以下の金属チタン粉末を５重量％配合した。

上述のカルシア粉末および金属チタン粉末を、上記粉末
の合計１００重量部に対して、４０重量部のメタノール
（和光純薬■製、試薬−級）にて練和し、カルシア系鋳
型材を製造した。

次に１通法で作成された無歯顎患者の口腔内の形状を有
する石膏模型を母校型とし、該母校型からシリコンラバ
ー印象材を用いて複印象を採取し、該複印象に上述のカ
ルシア系鋳型材を流し込み、検校型を作製した。上記鋳
型材の硬化時には、該鋳型材を複印象ごと、実施例１で
使用したものと同じ食品包装用ラッピングフィルムで包
み込んで密封し、鋳型材が大気と遮断された状態にて、
室温で１日静置した。

上記復校型上に、金属床の形状を有するフックスパター
ンを作製した。該ワックスパターンにさらにワックス製
の湯道を取り付けて鋳造対象型を作成し、第３ｄ図に示
すように、検校型とともに型枠内に固定した。

上記型枠内に、上述の検校型の作成に使用した鋳型材と
同じカルシア系鋳型材を流し込んで、ワックス製鋳造対
象型を埋没し、上記鋳型材を硬化させた。上記鋳型材の
硬化は、実施例１と同様にして、型枠ごと食品包装用ラ
ッピングフィルムにて包み込み、大気と遮断した状態に
て行なった。硬化後の鋳型材は、実施例１と同様にして
焼成し、鋳型を製造した。

上述の方法で得られた鋳型を、実施例１で用いた鋳造機
と同じ鋳造機にセットし、純チタン（ＡＳＴＭ　　Ｆ６
７　　Ｇｒａｄｅ４）、および、Ｔｉ−６Ａｌ−４Ｖ合
金（ＡＳＴＭ　　Ｆ１３６ＥＬＩ）を用いて、金属床の
鋳造を行なった。

得られた鋳造物は、いずれも変形が少なく、母校型の石
膏型と良好な適合性を示した。

【図面の簡単な説明】

第１ａ乃至ｌｄ図は、ロストワックス法の工程を説明す
る概念図である。 第２図は、カルシアにジルコニウム粉末全配合した鋳型
材と、チタン粉末を配合した鋳型材との熱膨張率を示す
グラフである。 第３ａ乃至３ｄ図は、復校型を使用するロストワックス
法の工程を説明する概念図である。 第４図は、鋳造物の母校型からの浮き上がり量の測定法
を示す図である。 二ロ腔内印象、１２：母校型、 ：ワックスパターン、１４：湯道、 ：円錐台、１６：型枠、１７：鋳型、 ：口腔内印象、３２：母校型、 ：複印象、３４：復校型、 ：ワックスパターン、３６：湯道、 ：型枠、 ：母校型（ＡＤＡ規格の金型）、 ：鋳造物、ｈ：浮き上がり量 第１０ 第１ｃ 第１ｂ 第１ｄ図 第３ｑ 図 第 あ図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、１００メッシュ以下の微粉末を少なくとも８０重量
   ％含むカルシア粉末と、カルシア粉末に対して１〜１０
   重量％の、１００メッシュ以下の微粉末を少なくとも８
   ０重量％含むチタン粉末とが、メタノールを溶媒として
   、溶媒／固体粉末比０．１５〜０．５０の割合で分散状
   態にて含まれることを特徴とするカルシア系鋳型材。 ２、１００メッシュ以下の微粉末を少なくとも８０重量
   ％含むカルシア粉末と、カルシア粉末に対して１〜１０
   重量％の、１００メッシュ以下の微粉末を少なくとも８
   ０重量％含むチタン粉末とが、メタノールとメタノール
   に混和性を有する有機溶媒とからなる混合溶媒を溶媒と
   して、溶媒／固体粉末比０．１５〜０．５０の割合で分
   散状態にて含まれることを特徴とするカルシア系鋳型材
   。 ３、口腔内で採取された印象から得られた母模型上にワ
   ックスを用いて鋳造対象型を構成し、母模型を取り外し
   た該ワックス製鋳造対象型を型枠内に固定して鋳型材で
   埋没させ、該鋳型材を硬化させたのち、鋳型材を焼成す
   るとともに鋳造対象型のワックスを溶解して鋳型を製造
   する方法において、 １００メッシュ以下の微粉末を少なくとも８０重量％含
   むカルシア粉末と、カルシア粉末に対して１〜１０重量
   ％の、１００メッシュ以下の微粉末を少なくとも８０重
   量％含むチタン粉末とが、メタノールまたほメタノール
   とメタノールに混和性を有する有機溶媒とからなる混合
   溶媒を溶媒として、溶媒／固体粉末比０．１５〜０．５
   ０の割合で分散状態にて含まれるカルシア系鋳型材を使
   用し、該鋳型材を空気から遮断した状態にて硬化させる
   ことを特徴とする鋳型製造法。 ４、口腔内で採取された印象から得られた母模型から複
   印象を採取し、該複印象から作製した複模型上にワック
   スを用いて鋳造対象型を構成し、該ワックス製鋳造対象
   型を上記複模型とともに鋳型材で埋没させ、該鋳型材を
   硬化させたのち、上記複模型および鋳型材を焼成すると
   ともに鋳造対象型のワックスを溶解して鋳型を製造する
   方法において、 上記複模型を、１００メッシュ以下の微粉末を少なくと
   も８０重量％含むカルシア粉末と、カルシア粉末に対し
   て１〜１０重量％の、１００メッシュ以下の微粉末を少
   なくとも８０重量％含むチタン粉末とが、メタノールま
   たはメタノールとメタノールに混和性を有する有機溶媒
   とからなる混合溶媒を溶媒として、溶媒／固体粉末比０
   ．１５〜０．５０の割合で分散状態にて含まれるカルシ
   ア系鋳型材を用いて製造することを特徴とする鋳型製造
   法。