JPH0477406A - 歯科鋳造用石膏系埋没材 - 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】 〔産業上の利用分野〕 本発明はインレー、クラウン、ブリッジなどの歯料金属
補綴物を精密鋳造法によって作製する際に鋳型材として
使用する歯科鋳造用石膏系埋没材に関するものである。

〔従来の技術〕

従来、歯料金属補綴物は寸法精度の優れたロストワック
ス精密鋳造法によって作製されており、その際に鋳型材
として使用されている埋没材には、金合金、銀合金、金
銀パラジウム合金など比較的溶融点の低い合金（低溶合
金）に使用される石膏系埋没材と、陶材焼付用金合金、
陶材焼付用セミプレジャス合金及びＮｉ　＝Ｃｒ合金な
ど比較的溶融点の高い合金（高溶合金）に使用されるり
・ン酸塩系埋没材と、に大別される。

そして歯科鋳造用高温合金の鋳型材としてリン酸塩系埋
没材が使用さ九でいる理由は高温合金の大きな鋳造収縮
をリン酸塩系埋没材の凝結時の大きな膨張で補償するた
めである。唯このリン酸塩系埋没材は凝結膨張が不均一
に発揮されワックスパターンが変形することや鋳型強度
が大き過ぎて掘り出し時に鋳造体を破損する等の欠点を
有している。

一方、石膏系埋没材はクリストバライト、石英の相変態
温度域での均一な熱膨張で鋳込み合金の鋳造収縮を補償
している。またこの埋没材で作製した鋳型は適当な強度
を持っているので鋳造体を破損することなく掘り出すこ
とが出来る。

しかし、歯科鋳造用高温合金の鋳型材として石膏系埋没
材を用いることはその相変態温度域での熱膨張だけでは
高温合金の大きな鋳造収縮を補償するに不充分であるこ
と、そして高温合金溶湯が石膏と接触すると石膏が熱分
解して焼付けや鋳巣の原因となるなど根本的に越えられ
ない物性を持２１つ力め不可能であった。

そこで１本発明者等は上記の問題点を検討してそれ等の
点を改良した埋没材を特開昭６１−２０５４７号と特開
昭６３−１４１９０６号に開示した。先ず特開昭６１−
２０５４７号ではクリスバライトおよび／または石英の
耐火材に半水石膏を結合材として混合したものに天然澱
粉を添加して鋳造した合金の鋳造収縮をクリストバライ
ト、石英の相変態時の熱膨張と天然澱粉の熱膨張によっ
て更にその補償が容易になった。また、特開昭６３−１
４１９０６号は上述の埋没材に更に膨張剤として周期律
表第ＩＶ、Ｖ、ＶＩ族の遷移金属の炭化物、窒化物、硼
化物、珪化物、硫化物を添加すると、その熱膨張が緩や
かで、しかも冷却時の収縮が小さくなり合金の鋳造収縮
の補償が更に改善された。これ等二つの発明によって改
善された石膏系埋没材を歯科鋳造用高温合金の鋳型材と
して用いると、その鋳造体の適合が良好で焼付けや鋳型
の亀裂等が一層改善されていることが判った。

〔発明が解決しようとする課題〕

特開昭６１−２０５４７号及び特開昭６３−１４１９０
６号で開示した様に耐火材としてのクリストバライトお
よび／または石英と、結合材としての半水石膏とを混合
したものに膨張剤として天然澱粉及び周期律表第１Ｖ、
Ｖ、ＶＩ族の遷移金属の炭化物、窒化物。

硼化物、珪化物、硫化物等のいずれか１種以上を添加す
ることにより熱膨張を増加方向でコントロール出来る石
膏系埋没材の調整の可能性を確認した。しかして１石膏
系埋没材でも歯科鋳造用高温合金９例えば陶材焼付用金
合金、陶材焼付用セミプレジャス合金、Ｎｉ−Ｃｒ合金
などの大きな鋳造収縮の補償が可能となり、これ迄のリ
ン酸塩系埋没材に代わって高温合金の鋳型材として期待
出来る様になった。そうすれば、これ迄の高温合金の鋳
型材として用いられているリン酸塩系埋没材の不都合な
点、例えばリン酸塩系埋没材の鋳型の強度が大き過ぎる
ため鋳造体の掘り出し時の辺ｉ！！　２４どの薄い部分
に起こる破損等の危険性を回避出来ることが期待される
。唯１石膏系埋没材の結合材として用いる石膏の耐熱性
が低く高温の溶湯と接触すると分解してこれが鋳造体の
焼付けや鋳巣の原因となる。

鋳巣防止のため本発明者等は上述の石膏系埋没材に鋳巣
防止材として一般に用いられている食塩を添加したとこ
ろ鋳造面が滑沢でパリや鋳巣が無く適合性の良好な鋳造
体を得ることが出来た。唯この埋没材は焼却の際に塩化
水素ガスを発生し鋳型リングや焼却炉を腐蝕させ機器の
メンテナンスの上からも作業環境を安全に維持する上が
らも大きな欠点となった。

そこで上述の石膏系埋没材に有毒ガスの発生の無い安全
な鋳巣防止材を添加出来れば陶材焼付用金合金、陶材焼
付用セミプレジャス合金、Ｎｉ−Ｃｒ合金などの歯科鋳
造用高温合金の精密鋳造が可能となり、す、ン酸塩系埋
没材の欠点を補う良好な鋳型を形成することが期待され
ることに着目した。

〔課題を解決するための手段〕

鋳巣の成因は合金溶湯を鋳型に鋳込むときに溶湯が鋳型
材と接触して結合材の石膏を分解しガスを発生させ鋳型
の通気性が悪い場合にそのガスの逃げ場が無くなり鋳込
み合金と鋳型の間に溜るためと考えられる。この場合、
鋳巣の防止には石膏の耐熱性を向上させて分解を防ぐこ
と、そして分解の際に発生したガスを流呂させる程に適
度の通気性のある鋳型であれば良い。これを最も一般的
な鋳巣防止材である食塩に就いて考察すれば食塩は昇温
時に石膏の加熱収縮（加熱分解による容積の減少）を防
ぎ耐熱性を向上させると共に５００〜７００℃で食塩が
分解して化学的活性の高い高温の塩化水素ガスを発生さ
せ鋳型壁の通気性を増加させると推定される。

そこで石膏の耐熱性の向上と通気性の向上とを考慮して
種々の酸化物、炭酸塩、燐酸塩、硼酸塩等の中から有毒
ガス発生の恐れの無いＮａ２Ｃｏ３゜ＭｎＣ０，、Ｃａ
ＨＰＯ４，Ａｌ１．（）ｌＰＯ４）３９　　ＡＱ（８２
ＰＯ４）？Ｚｎ３（ＰＯ４）２・２Ｈ２０等を検討した
ところリン酸アルミニウム（Ａｌ２２（ＨＰＯ，）３と
Ｍ（Ｈ２ＰＯ，））とが有効であることが判った。

特開昭６１−２０５４７号及び特開昭６３−１４１９０
６号で開示した石膏系埋没材に鋳巣防止剤としてリン酸
アルミニウムを添加して調整された石膏系埋没材は陶材
焼付用金合金、陶材焼付用セミプレジャス合金、Ｎｉ−
Ｃｒ合金などの歯科鋳造用高温合金の鋳型材として有効
なことは既に述べた通りである。この石膏埋没材の組成
は耐火材としてのクリストバライトおよび／または石英
に、結合材としての半水石膏が混合されたもの１００重
量部に対して、膨張剤としての天然澱粉０．１〜５重量
部及び周期律表第１Ｖ、Ｖ、Ｖｌ族の遷移金属の炭化物
、窒化物。

硼化物、珪化物、硫化物より選ばれた１種または２種以
上のもの０．１〜１０重量部、更に鋳巣防止剤としての
リン酸アルミニウム０．１〜５重量部が加えたものが有
効であった。

膨張剤の添加量は下記の理由から決定した。天然澱粉の
添加量が０．１重量部未満であるとその熱膨張が不充分
で高温合金の鋳造収縮を補償することが出来ず、５重量
部を超えると鋳造体表面のあ九が顕著となりその埋没材
スラリーの流動性が減退して操作性に問題が生じる。そ
して周期律表第ｒＶ、　Ｖ、　ＶＩ族の遷移金属の炭化
物、窒化物、硼化物、珪化物、硫化物より選ばれた１種
または２種以上の化合物の添々Ｕ量は０．１重量部未満
では鋳型に亀裂が生じて鋳造体にパリが生じ易くなり、
　１０重量部を超えると鋳造体表面にあれが生じその適
合性に問題が生じる。

また、鋳巣防止剤としてのリン酸アルミニウムは０．１
〜５重量部添加することにより結合材として配合されて
いる石膏の耐熱性を向上させて熱分解によるガスの発生
を極力抑えて鋳巣の発生を減少させる。その添加量は０
．１重量部未満では鋳巣防止効果が顕著でなく、５重量
部を超えると埋没材スラリーの流動性が減少して操作性
が損なわれる。

ここで調整された埋没材スラリー状態での流動性を向上
させるために可溶性澱粉を添加することは有効な方法で
ある。この添加量は前記の耐火材部結合材との混合物１
００重量部に対して０．１〜１重量部が適当である。即
ち添加量が０．１重量部未満では埋没材スラリーの流動
性の向上に効果が現れず、１重量部を超えると埋没材の
凝固時間に影響を与える。

〔実施例〕

以下に具体的な例を挙げて本発明の詳細な説明する。こ
こで示した実施例及び比較例の埋没材は表に示した組成
割合で各物質を計量し乳鉢で混合して調整した。これら
の埋没材は１００　ｇに対して水を３３１加えて練和し
、その練和物について個々の物理的性質などを検討した
。

先ず、熱膨張は上記に従って練和した埋没材を内径１０
ｍ、長さ５０ｗｍの円筒形に流し込み試料を作製した。

そしてこれを熱膨張測定装置中にセットし練和開始１時
間後より測定を開始して３時間後に７００℃に到達させ
７００℃での熱膨張を測定して熱膨張率とした。

鋳巣、バ１ハ適合性など鋳造性に関する評価は陶材焼付
用合金として商品名ボンドゴールド（ジ−シー歯科工業
社製）と陶材焼付用Ｎｉ　−Ｃｒ合金として商品名ユニ
メタル（松風社製）に就いて臨床模型によって作製した
単２のワックスパターンを表中の埋没材に埋没して鋳型
を作製し７００℃鋳型温度で鋳造を行ない、ここで作製
された鋳造体に就いて鋳造性の評価として適合性の良と
不良、＃ａ巣の有と無、パリの有と無、そして面あれの
有と無とを目視で調べ判定した。

埋没材のスラリー状態での流動性に就いては円筒形熱膨
張試料作製時及び単２のワックスパターン埋没時に於け
る埋没材の流れ易さを比較した。

鋳型材の焼却中に放出される塩化水素ガスなどの有毒ガ
スは焼却炉から流出するガスを商品名ガスチック（北沢
産業社製）を用いて検出し判定した。

検討結果は表から明らかな様に、これ等の石膏系埋没材
に膨張剤としての天然澱粉と周期律表第ｒｖ、ｖ、■族
の遷移金属の炭化物、窒化物、硼化物、珪化物、硫化物
より選ばれた１種または２種以上を添加すれば、比較例
に示す様に７００℃での熱膨張は１．８〜２．２％を示
し陶材焼付用金合金、陶材焼付用セミプレジャス合金及
びＮｉ−Ｃｒ合金などの鋳造収縮を補償するのに充分な
膨張を示し、それ等の鋳造体は適合で良好であったが鋳
巣や／＜りの発生が見られた。また、鋳巣防止剤として
この埋没材に食塩を添加すると比較例に示す様にその鋳
造体は良好で鋳巣防止効果を充分に発揮して％％たが、
その鋳型材の焼却の際に塩化水素ガスが発生し、これに
より焼却炉や鋳造リングが腐食するなど作業環境上問題
があった。これに対しリン酸アルミニウムを添加したも
のは実施例に示す様に適合が良好で鋳巣やパリの無い鋳
造体が得られ有毒ガスの発生が無く良好な作業環境の維
持が期待される。

以下余白 〔効　果〕 本発明に成る耐火材としてのクリストバライトおよび／
または石英に結合材としての半水石膏を加えた混合物に
膨張剤として天然澱粉及び周期律表第ｒＶ、　Ｖ、　Ｖ
Ｉ族の遷移金属の炭化物、窒化物。

硼化物、珪化物、硫化物より選ばれた１種または２種以
上、そして鋳巣防止剤としてリン酸アルミニウムを添加
したことにより、大きな熱膨張を持ち且つ石膏の耐熱性
を改善した石膏系埋没材を得た。この石膏系埋没材は陶
材焼付用金合金、陶材焼付用セミプレジャス合金及びＮ
ｉ−Ｃｒ合金などの鋳造収縮を補償し適合性が良好で鋳
巣やパリの無い鋳造物の作製を可能とすることが出来た
。更にこの石膏系埋没材はこれ迄歯科鋳造用高温合金の
鋳型材として用いら九でいたリン酸塩系埋没材が著しく
強度が大きいのに比較して、鋳造物を掘り出し易い適度
な強度の鋳型を形成することから、これ迄多くの術者が
リン酸塩系埋没材に対して抱いていた不安、例えば掘り
出しの際に起こる鋳造体の辺縁などの薄い部分の破損の
回避及び有毒な為害作用の有るガスの発生が無いので多
くの安全上の優位性を得ることが出来た。

而至歯科工業株式会社 へ 一ノ ー−／

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １　耐火材としてのクリストバライトおよび／または石
   英に、結合材としての半水石膏が混合されたもの１００
   重量部に対して、膨張剤としての天然澱粉０．１〜５重
   量部及び周期律表第IV、Ｖ、VI族の遷移金属の炭化物、
   窒化物、硼化物、珪化物、硫化物より選ばれた１種また
   は２種以上のもの０．１〜１０重量部、更に鋳巣防止剤
   としてのリン酸アルミニウム０．１〜５重量部が加えら
   れて成ることを特徴とする歯科鋳造用石膏系埋没材。 ２　耐火材としてのクリストバライトおよび／または石
   英に、結合材としての半水石膏が混合されたもの１００
   重量部に対して、膨張剤としての天然澱粉０．１〜５重
   量部及び周期律表第IV、Ｖ、VI族の遷移金属の炭化物、
   窒化物、硼化物、珪化物、硫化物より選ばれた１種また
   は２種以上のもの０．１〜１０重量部、更に鋳巣防止剤
   としてのリン酸アルミニウム０．１〜５重量部及び可溶
   性澱粉０．１〜１重量部が加えられて成ることを特徴と
   する歯科鋳造用石膏系埋没材。