JPH0653582B2 - リン酸カルシウム系結晶化ガラスの成形用鋳型 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明はリン酸カルシウム系結晶化ガラスの成形用鋳
型、特にリン酸カルシウム系結晶化ガラスの表面や内部
に不都合な生ぜしめないことの出来る成形用鋳型に係る
ものである。

（従来の技術） リン酸カルシウム系結晶化ガラスは生体との親和性がよ
く、天然歯に近い物性を有しており、又リン酸カルシウ
ム系ガラスを溶融して型を用いてこれを鋳造した後、結
晶化を行なう方法により金属と同様の成形が可能である
ことから歯科用材料としての応用が提案されている。

処で、一般に歯科用金属の鋳造用型としては、鋳造成形
部に至る湯道は成形部に溶融金属（湯）が入りさえすれ
ばよい為、特に形状を考慮する必要もなく、通常単に円
筒状の空隙として設けられていた。

しかしながら、この様な金属の鋳造型をリン酸カルシウ
ム系ガラスに用いる場合には、その後の結晶化処理に際
し、成形物表面や内部に一部泡の生成が見られ、その為
形状が損われたり破折する等の欠点がある。

本発明者はかかる欠点を排除し、泡の発生しないリン酸
カルシウム系結晶化ガラスを得るべく種々研究、検討し
た結果、結晶化ガラスの結晶は表面から起り、内側に向
つてかなり均一な速度で進行するが、結晶化ガラスは通
常のガラスより高密度の為、結晶化が最後に起る結晶化
による収縮分だけ空隙が生じ、これが泡となつて残るこ
とが知見された。

そしてかかる知見に基づき、空洞を成形体以外の部分に
生ぜしめる手段として既に鋳造法によりリン酸カルシウ
ム系結晶化ガラス成形体を得る際、鋳型のスプルー線
（湯道）の径をガラス成形体の肉厚より大きくしてここ
に最後の結晶化を起させることを特開昭６１−７１０４
４号として提案した。

（発明が解決しようとする問題点） 上記提案の方法は確かに有効な手段であり、通常のこの
種結晶化ガラスの製法として問題はない。

しかしながら、リン酸カルシウム系結晶化ガラスの場合
には、主要な結晶相はメタリン酸カルシウム結晶であ
り、その結晶形態としてβ晶とδ晶があり、通常はこれ
らが共存した形で結晶化が行なわれる。

又、かかる結晶化ガラスの場合、耐水性及び透明観のあ
るガラスを得るには、より多くβ晶にすることが望まし
い。そしてこれを達成せしめる手段としてガラスと接す
る鋳型表面にメタリン酸カルシウムの微細結晶を存在せ
しめることが有効であり、これと共に前記提案の鋳型の
湯道の径をガラス成形体の肉厚より大にすることを併用
した処、意外にも成形体中に空洞が生じる場合があり、
単にスプレー線径を大にするだけでは、空洞防止の効果
が十分でないことを知見した。

（問題点を解決するための手段） 本発明はかかる知見に基づきなされたもので、鋳型の湯
道を特定形状にすることにより、メタリン酸カルシウム
を表面に有する鋳型を用いても成形体中に空洞を生ぜし
めないことが見出された。

かくして本発明は、リン酸カルシウム系結晶化ガラスの
鋳造成形用鋳型において、鋳造成形部の最大鋳造肉厚よ
りも最短径が大であり、且成形部から離れるに従い、先
太りとなる形状の湯道を有することを特徴とするリン酸
カルシウム系結晶化ガラスの成形用鋳型を提供するにあ
る。

以下本発明を添付図面により具体的に説明する。

第１図は本発明の一例によるリン酸カルシウム系ガラス
の成形用鋳型の基本的構成を説明する断面図である。第
１図において１は歯等の鋳造成形物を成形する成形部で
あり、２はリン酸カルシウム系ガラス溶融物（湯）が成
形部１に鋳込まれる湯道である。３は湯の注入口であ
り、この形状は湯が注入出来れば特に制限はない。

本発明において、湯道２は鋳造成形部１の最大鋳造肉厚
部と接続され、又その形状は前記鋳造肉厚部よりも最短
径が大であることが必要である。もし最短径が前記肉厚
部に等しいかそれより小であると、該肉厚部より先に湯
道の方が結晶化が完了し、肉厚部に気泡が生じるからで
ある。そして湯道２は、成形部１から離れるに従い、先
太りとなる形状になつている。かくすることにより結晶
化は注入口３に近づく程遅くすることが出来、成形部に
気泡が生ずるのを確実に防止することが出来る。

実際この様な湯道２の形状は、例えば円錐台や角錐台、
三角錐台等の形状が採用されるが、円錐台を採用するの
が好ましい。

湯道２の長さ（円錐台の高さに相当）は、少なくとも５
mm程度あればよく、かか湯道の下端（先太りの先端）は
注入口３を兼ねることも出来る。

湯道２が先太りとなる程度は、円錐台の場合は傾斜角度
（母線と中心軸のなす角度）で表して、５度以上が好ま
しく、特に１５〜４５度程度を採用するのが好適であ
る。

この様な鋳型を構成する材料としては例えば、リン酸塩
系埋没材、エチルシリケート系埋没材、石膏系埋没材等
を適宜採用出来、特に成形部１の表面は、窒化ホウ素と
メタリン酸カルシウムの微細結晶（通常100μ以下）が
存在していることが好ましく、かくすることにより成形
体の結晶化、特にβ晶の成長が顕著であり、又型離れを
容易にすることが可能となる。

窒化ホウ素は型の表面から１０μ〜１mm程度迄に１〜８
０重量％が、又メタリン酸カルシウムの微細結晶は、や
はり型の表面から１０μ〜１mm程度迄に１〜50重量％程
度存在せしめておくのが効果的である。

鋳型は通常ロストワツクス法の様な埋没型であるが、割
り型等他の形式の型であつても差し支えない。

本発明に用いられるリン酸カルシウム系ガラスとして
は、主要な析出結晶相としてメタリン酸カルシウム結晶
が析出するものが好ましい。例えば、リンに対するカル
シウムの原子比Ca／Ｐが0.35〜0.7のリン酸カルシウム
質を８０重量％以上含有するものが好ましい。

本発明において実際リン酸カルシウム系結晶化ガラスを
鋳造するには、例えば１０００℃以上で溶融したガラス
を鋳型中に遠心力や雰囲気の圧力差等を利用して鋳込
み、所定の形状に成形後、鋳型中で冷却し、次いで７０
０℃に４時間保持することにより結晶化を行ない、その
後脱型する手段が採用される。

本発明による成形型は、成形部表面に結晶化を制御促進
する為にメタリン酸カルシウムの結晶を存在せしめた時
に有効なものであるが、この様な制御促進剤の存在しな
い型に対しても成形体中に空洞を生ぜしめない効果を有
していることは言うまでもない。

（実施例） 底部の外径３０mm、高さ１８mm、頂部の径３mmの円錐台
形状をしたワツクス（而至歯科工業社製ユーテイリテイ
ワツクス）の該頂部に最大肉厚が1.8mmの歯冠形成用の
ワツクスパターン（上記同社製同ワツクス）をその最大
肉厚部で取り付けた。

そしてその周囲に内径３０mm、高さ５０mmのステンレス
製リングを配置した。

一方、窒化ホウ素粉末３０重量％、平均粒径５μのメタ
リン酸カルシウム結晶２０重量％、残部がリン酸塩系埋
没材（徳山曹達社製ブルーベスト）を十分混合し、常法
に従つてスラリー状として前記リング内に流入し、硬化
する迄放置した。その後８００℃で４０分間加熱してワ
ツクスを焼却して鋳型を得た。

次にCaO２４．５重量％、Ｐ₂Ｏ₅７４．５重量％、Al₂Ｏ
₃１．０重量％の組成物を１２００℃で溶融してリン酸
カルシウム系ガラスを得、該ガラスを前記鋳型に常法に
従つて遠心鋳造せしめた。次いで鋳型ごと７００℃に２
時間保持せしめて鋳型中のガラスを結晶化せしめた。

常温迄冷却後、鋳型をこわして結晶化ガラスを取り出
し、歯冠成形物を湯道との界面で切断した。

同様にして計１０個の歯冠を作成し、夫々Ｘ線探傷法に
より検査を行なつた処、何れにも全く空洞は存在しなか
つた。

尚、湯道の下方に存在していた結晶化ガラスに大小の空
洞が認められた。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一例によるリン酸カルシウム系ガラス
の成形用鋳型の基本的構成を説明する為の断面図であ
る。 １：成形部、２：湯道、３：注入口

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】リン酸カルシウム系結晶化ガラスの鋳造成
   形用鋳型において、鋳造成形部の最大鋳造肉厚よりも最
   短径が大であり、且成形部から離れるに従い、先太りと
   なる形状の湯道を有することを特徴とするリン酸カルシ
   ウム系結晶化ガラスの成形用鋳型。