CN104245184A - 石膏系铸造用包埋材料组合物 - Google Patents

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菅野健一
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Abstract

提供一种“石膏系包埋材料”，所述“石膏系包埋材料”特别是在使用现有蜡模时能够进行良好的铸造的基础上、使用与蜡模相比消失温度、消失行为不同的树脂模时也能够进行良好的铸造，进而虽为“石膏系包埋材料”但其通过处理效率优异的“急速加热”进行铸造的情况下也能够抑制铸模的裂纹、破裂等的发生。一种石膏系铸造用包埋材料组合物，其特征在于，以作为结合材料的熟石膏、作为热膨胀性耐火材料的方英石和石英、以及平均粒径为5～20μm的非热膨胀性耐火材料作为主要成分，该主要成分100质量份中的非热膨胀性耐火材料的配混量为10～25质量份。

Description

石膏系铸造用包埋材料组合物
技术领域
本发明涉及石膏系铸造用包埋材料组合物，更具体而言，涉及能够适用于蜡模和树脂模、进而能够应对进行铸造时的加热方式为通常加热的情况和急速加热的情况的石膏系铸造用包埋材料组合物。
背景技术
齿科治疗中，使用应对于各个患者的复杂形状的由金属等材料形成的齿科修补物(嵌体、齿冠、假牙等)是通常的做法。作为制作精致且复杂形状的、宝石饰品、美术工艺品、部件等而不限于齿科用的修补物时一直以来进行的金属的铸造法之一，有精密铸造法的失蜡法(lost wax process)。利用该方法制作修补物等时，首先，使用印模材料来进行患者所需的部分(目标物)的取模，以其作为基础制成石膏齿型模型。然后，技术人员由该石膏齿型模型利用手操作用蜡(石蜡)精密地制作与目标物相同的形状的模型，使由耐火材料形成的包埋材料流入并固定在所得蜡模(蜡模型)的周围，接着进行加热，使蜡模消失(焚烧、脱漏)(lost)，形成铸模。之后，在所形成的铸模的空间中注入熔融后的金属，进行冷却，然后破坏铸模，取出铸造物，从而得到目标复杂形状的修补物等。
近年来，在图像解析技术实现了飞跃性的进步过程中，如下的技术得到开发、利用：将如上述那样制成的石膏型模型以3D的方式进行扫描得到精致的图像数据，在PC上将修补物等进行数字描绘，使用3D打印机，以机械的方式制作精密的立体图像，输出树脂模的技术。在图像解析技术的进展的同时，预计今后该技术得到普及。在上述情况下，代替上述蜡模使用作为立体图像输出的树脂模，进行加热，从而使树脂模消失(lost)，形成铸模，进行其后的工序。
上述使用的包埋材料可以使用根据铸造的金属的种类而不同的材料。作为包埋材料的代表性的材料，有“石膏系包埋材料”、“磷酸盐系包埋材料”、“二氧化硅系无结合型包埋材料”等。“石膏系包埋材料”可以用于熔点比较低的金属的铸造。更具体而言，熔点为1100℃以下(用煤气燃烧器能够熔融的范围的贵金属合金)的金属、例如用钯系合金的金钯(Au-Ag-Pd)、银(Ag)系合金等进行铸造时，可以使用“石膏系包埋材料”。另一方面，利用熔点高于其的金属、例如熔点为1200℃～1400℃的、钴-铬(Co-Cr)系合金、镍-铬(Ni-Cr)系合金)等进行铸造时，可以使用“磷酸盐系包埋材料”。其中，“石膏系包埋材料”与“磷酸盐系包埋材料”相比，高温铸造特性虽然差，但是有操作性(流动性)、铸造物的掘出性优异，由残留应力导致的变形、经时变化少等优点，被广泛地利用。
近年来，从处理的效率化方面出发，对于流入并固定上述包埋材料后进行的、加热、使蜡模等消失(焚烧、脱漏)(lost)、形成铸模时的加热方法，由使电炉的温度自室温缓慢地升温至目标温度的“通常加热”变化为向目标温度的炉中突然投入的“急速加热”。因此，要求包埋材料即使通过急速加热也不会引起裂纹、破裂、断裂等。与此相对，对于上述列举的金属，由于各自进行固化时的收缩率不同，所以包埋材料可以使用含有方英石、石英的具有用于弥补金属的收缩率的膨胀率的材料。另一方面，为了适用于上述急速加热，存在必须防止膨胀过大而易于产生的裂纹、破裂等的发生的课题。另外，如上述那样，特别是“石膏系包埋材料”虽然具有优异的特性，但是与“磷酸盐系包埋材料”相比，高温铸造特性差，所以使用树脂模进行“急速加热”时，可以使用“磷酸盐系包埋材料”。因此，提供特别是能够适用于使用树脂模的“急速加热”的“石膏系包埋材料”是极其有用的。需要说明的是，对于用于使现有技术中的模消失的焚烧温度，使用石膏系包埋材料时，被设为700～750℃，使用磷酸盐系包埋材料时，被设为800～900℃。
针对上述实际情况，目前提出了下述方案。作为即使进行急速加热也不会产生裂纹、破裂、断裂等的石膏系包埋材料，例如有下述提案：对于以熟石膏、以及特定平均粒径的方英石和石英作为主要成分的石膏系包埋材料，作为透气性增大用成分，添加无机盐类和比上述平均粒径大的粒径的耐火材料粉末(参照专利文献1)。另外，有下述提案：在包含耐热材料和半水石膏的石膏系铸造用包埋材料中，通过添加MgO-Al2O3尖晶石作为耐热材料，从而可以适用于高温下的铸造(参照专利文献2)。另外，有下述提案：通过在由半水石膏和耐热材料构成的主要成分中添加碳酸钙，从而能够改善通气性，能够抑制高温烧结时由于石膏或石蜡的热分解而产生气体从而导致的、铸模的裂纹发生、铸造品的毛刺发生(参照专利文献3)。另外，有下述提案：石膏系包埋材料、磷酸盐系包埋材料中，通过用鳞石英置换补偿金属的铸造收缩的性能优异的石英、方英石的一部分，从而能够进行齿科用铸模的急速加热，能够大幅缩短铸造时的蜡模的消失和铸模的预热所需的时间，高精度的铸造成为可能(参照专利文献4)。根据本发明人等的研究，上述鳞石英的热膨胀率的上升与方英石相比更缓慢，但是在为热膨胀性耐火材料的方面没有差异。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特公平7-103006号公报
专利文献2：日本特开平10-113746号公报
专利文献3：日本特开2002-87918号公报
专利文献4：日本特开平6-336409号公报
发明内容
发明要解决的问题
针对上述现状，如果可以提供下述技术，则是极其有用的，所述技术为使“石膏系包埋材料”当然可以应对于“通常加热”的情况，还可以应对于前述“急速加热”的情况，同时适用于蜡模时当然能够进行良好的铸造，而且适用于前述近年来可以期待其开展的树脂模时也能够进行良好的铸造。然而，根据本发明人等的研究，使用树脂模代替蜡模时，为了使树脂模完全消失，必须使其加热温度高于使蜡模消失时的温度，而其消失行为也与现有的蜡模完全不同。进而，能够应对于为了达成处理的效率化而进行的急速加热、铸模中不产生裂纹、破裂等、能够得到尺寸精度优异的铸造物的适合的“石膏系包埋材料”如上所述已经被研究并提出，但是均不是以适用于树脂模为目的的，无法充分地应对。与此相对，如果可以提供能够以急速加热方式适用于树脂模的“石膏系包埋材料”，则其实用价值极高。
因此，本发明的目的在于提供特别是在使用现有蜡模时能够进行良好的铸造的基础上、使用与蜡模相比消失温度、消失行为不同的树脂模时也能够进行良好的铸造的“石膏系包埋材料”。进而，本发明的目的在于提供虽为“石膏系包埋材料”但其通过处理效率优异的“急速加热”进行铸造的情况下也能够抑制铸模中产生的裂纹、破裂等，所得铸造物为期望的良好的尺寸，且无毛刺、粗糙的表面变光滑的“石膏系包埋材料”。
用于解决问题的方案
上述的目的通过下述本发明达成。即，本发明提供一种石膏系铸造用包埋材料组合物，其特征在于，以作为结合材料的熟石膏、作为热膨胀性耐火材料的方英石和石英、以及平均粒径为5～20μm的非热膨胀性耐火材料作为主要成分，该主要成分100质量份中的非热膨胀性耐火材料的配混量为10～25质量份。
作为本发明的优选方案，可以举出下述方案。即，前述非热膨胀性耐火材料为选自由熔融二氧化硅、富铝红柱石、锆石和氧化铝组成的组中的1种以上；前述方英石和石英的平均粒径均为5～20μm；对于前述主要成分的配混比例，将该主要成分的总计设为100质量份时，熟石膏为25～40质量份、方英石为15～40质量份、石英为15～30质量份、非热膨胀性耐火材料为10～25质量份；为齿科铸造用。
发明的效果
根据本发明，提供使用现有蜡模时当然能够进行良好的铸造，在使用与该蜡模的消失温度、消失行为不同的树脂模时也能够进行良好的铸造，进而通过“急速加热”进行铸造时铸模中产生的裂纹、破裂、断裂等也受到抑制的、能够适用的有用的“石膏系包埋材料”。更具体而言，根据本发明，提供形成的铸模的裂纹、破裂等的发生受到抑制，使用该铸模得到的铸造物为期望的尺寸，且无毛刺、粗糙的表面变光滑的“石膏系包埋材料”。根据本发明提供的石膏系铸造用包埋材料组合物特别是作为齿科铸造用是有效的，通过使用该组合物，从而可以成品率良好地得到齿科治疗所需的良好的齿科修补物。
具体实施方式
以下，列举优选的实施方式，进一步详细地说明本发明。本发明人等为了解决上述现有技术的课题，对其配混的材料、和配混量进行了深入研究，结果发现：在以作为结合材料的熟石膏、作为热膨胀性耐火材料的方英石和石英、以及非热膨胀性耐火材料为主要成分而成的石膏系包埋材料中，将非热膨胀性耐火材料在特定的范围内进行配混是有效的，进而，非热膨胀性耐火材料具有特定的平均粒径是有效的，从而完成了本发明。对于如此构成的石膏系的包埋材料组合物，进行铸造时的加热方式为“通常加热”的情况下当然可以抑制裂纹、破裂、断裂等的发生，以“急速加热”进行铸造的情况下也可以抑制裂纹、破裂、断裂等的发生。进而，根据本发明人等的研究，对于如上述那样构成的本发明的石膏系铸造用包埋材料组合物，还适用于与现有的蜡模的消失行为不同，在更高的温度下经过更长时间消失的树脂模的情况，可以进行尺寸精度更良好的铸造。
以下，对构成本发明的石膏系铸造用包埋材料组合物的各材料进行说明。
(熟石膏)
熟石膏是指硫酸钙的1/2水合物[CaSO4·1/2H2O]和无水合物[CaSO4]，可以举出β型半水石膏、α型半水石膏、III型无水石膏、或它们的混合物等。这些熟石膏均可以用于本发明，但考虑到铸造时所需的铸模的强度时，更优选使用α型半水石膏。熟石膏由于与水发生化学反应，容易地变化为二水石膏，所以可以用作结合材料。在本发明的石膏系铸造用包埋材料组合物中加入适量的水进行混炼而成的浆料注入到以具有目标齿形的蜡模、树脂模为型芯的模具框架内时，迅速固结。之后，将其在高温下进行烧结时，这些模消失，形成铸模。本发明的石膏系铸造用包埋材料组合物由于以石膏为主要成分，所以有下述优点：将上述浆料注入到模具框架时的流动性优异，所得铸模的基于烧结后的残留应力的变形少，而且铸造后的铸造物的取出能够容易进行，经时变化也变少。本发明的石膏系铸造用包埋材料组合物中，对熟石膏的配混比例没有特别限定，但将由熟石膏、方英石和石英以及非热膨胀性耐火材料构成的主要成分的总计设为100质量份时，使熟石膏为25～40质量份、更优选为25～35质量份时，可以更稳定地良好地抑制所形成的铸模的裂纹、破裂的发生。
(方英石、石英)
构成本发明的石膏系铸造用包埋材料组合物的方英石和石英均可以利用在现有的“石膏系包埋材料”中用作耐火材料(耐热材料)的材料。即，这些耐火材料为热膨胀性耐火材料，以所形成的铸模的强度提高、和补偿想要铸造的金属的铸造收缩为目的而被使用。本发明的特征在于，在这些热膨胀性耐火材料的基础上，还含有以下说明的非热膨胀性耐火材料：将由前述的熟石膏(结合材料)、方英石和石英(热膨胀性耐火材料)、以及非热膨胀性耐火材料构成的主要成分的总计设为100质量份时，至少以10～25质量份的配混量含有非热膨胀性耐火材料。因此，本发明的石膏系铸造用包埋材料组合物中，方英石和石英的配混比例比现有的比例相对地少。具体而言，没有特别限定，例如将由熟石膏(结合材料)、方英石和石英(热膨胀性耐火材料)、以及非热膨胀性耐火材料构成的主要成分的总计设为100质量份时，通过使熟石膏为25～40质量份、方英石为15～40质量份、更优选为20～35质量份、石英为15～30质量份、更优选为20～30质量份左右，从而可以更良好地、且稳定地抑制所形成的铸模的裂纹、破裂的发生，所得铸造物变为期望的尺寸的良好的表面状态。另外，本发明中使用的方英石和石英与后述的非热膨胀性耐火材料同样地优选其平均粒径为5～20μm。本发明的石膏系铸造用包埋材料组合物中，通过将热膨胀性耐火材料、和与其一起使用的非热膨胀性耐火材料的粒度设为同等程度，从而可以更显著地得到上述本发明的效果。
(非热膨胀性耐火材料)
如上述那样，本发明的石膏系铸造用包埋材料组合物以如下的构成为特征：主要成分的一部分由平均粒径为5～20μm的非热膨胀性耐火材料构成，进而，将主要成分的总计设为100质量份时，非热膨胀性耐火材料的配混量为10～25质量份。更优选将非热膨胀性耐火材料的配混量设为10～20质量份左右。通过以这样的范围将非热膨胀性耐火材料作为主要成分之一进行配混，且使用本发明限定的平均粒径，从而可以得到前述的本发明的显著的效果。即，非热膨胀性耐火材料的平均粒径小于5μm时，引起由热冲击导致的裂纹在铸模中产生、在铸造物中产生毛刺的不良情况，另一方面，非热膨胀性耐火材料的平均粒径大于20μm时，在铸造物的表面产生粗糙，变得无法得到光滑的表面状态的铸造物。另外，非热膨胀性耐火材料的配混量小于10质量份时，热膨胀性耐火材料在配混的耐火材料中所占的比例增大，膨胀变得过大，铸模的强度不足，在铸模中产生裂纹，非热膨胀性耐火材料的配混量大于25质量份时，铸模的膨胀不足，无法得到期望尺寸的铸造物。
作为赋予本发明特征的非热膨胀性耐火材料的具体物质，可以举出熔融二氧化硅(也被称作二氧化硅玻璃、熔融石英、石英玻璃)、富铝红柱石(Al6O13Si2)、锆石(ZrSiO4)和氧化铝(Al2O3)，优选使用选自这些组中的1种以上。它们均具有高的熔点，耐热性优异，作为耐火材料发挥作用，与目前作为通常使用的热膨胀性的耐火材料的方英石、石英不同，为非热膨胀性的耐火材料，不适于弥补金属的收缩率的目的。
本发明人等对于特别是能够形成不仅为蜡模的情况下为树脂模的情况下尺寸精度也优异的铸模，进而在进行急速加热的情况下所产生的可能性高的裂纹、破裂、断裂等被抑制的良好的状态下能够形成铸模和铸造物的“石膏系包埋材料”的配方进行了深入研究。结果发现：作为构成主要成分的耐火材料，在10～25质量份的配混的范围内使用非热膨胀性的耐火材料是有效的。即，如果为非热膨胀性、且在上述范围内使用，则可以充分地弥补用于流入铸模从而形成铸造物的金属的收缩率，而且可以有效地防止因膨胀过大而易于产生的裂纹、破裂、断裂等的发生。确认了特别是通过将使用的非热膨胀性耐火材料的平均粒径设为5～20μm的范围的粒径，从而如上所述那样可以得到更优异的效果。
现有的“石膏系包埋材料”的组成例如以α型半水石膏、石英、方英石为主要配方，分别各配方约1/3。而且，为了弥补铸造中使用的金属的收缩所需的包埋材料的膨胀率设为“固化膨胀率(加入到炉中的时刻)”+“热膨胀率”＝“综合膨胀率”，基于此来确定详细的配方。上述固化膨胀率可以通过以基于α型半水石膏的水合的膨胀为主、基于方英石和石英的溶胀的若干的膨胀而得到。另一方面，上述“热膨胀率”以方英石和石英的热变化为主，方英石的膨胀最大。因此，为了将“石膏系包埋材料”的特性也能够适用于急速加热，方英石的膨胀过大(配混量过多)时，易于产生裂纹、破裂等，从而为了适用于急速加热，与通常加热中使用的包埋材料的情况相比，必须降低膨胀大的方英石的相对量。
本发明人等关于前述近年来其开始使用的树脂模，对于与现有的蜡模的加热行为的差异进行了研究。结果可知：构成蜡模的石蜡(蜡)由于其熔融温度为100℃左右，所以通过进行加热极容易发生脱蜡、气化并消失，与此相对，构成树脂模的树脂即使进行加热也不熔融，通过提高温度会碳化消失，如后述那样，其加热行为完全不同。树脂如上述那样由于碳化消失，所以有焚烧不充分时碳化物残留、碳化消失时膨胀的性质，因此，认为起因于此而有时产生铸模的断裂。根据本发明人等的研究，对于蜡模，在70℃附近发生熔融，经过碳化在560℃下完全消失，与此相对，对于树脂模，在420℃附近软化(形状开始崩溃)，缓慢地气化并消失(小)，而且在660℃下完全消失，其行为有很大不同。在上述研究过程中，本发明人等认识到，以提供最适于树脂模的、进而使用树脂模以急速加热方式进行铸造时最佳的“石膏系包埋材料”为目的的情况下，需要与现有的“石膏系包埋材料”的组成完全不同的构思。
目前使用“石膏系包埋材料”时，采用以下方法：使用树脂作为蜡模的辅助构件，但此时需要急速加热时，用石蜡涂布由树脂制作的部分，从而来应对热冲击。本发明人等针对上述现状发现了本发明中限定的“石膏系包埋材料”的新的组成，从而可以在不采用上述那样的复杂的手法的情况下使用原来状态的树脂模，进而使用树脂模、且以急速加热方式进行铸造时也可以形成裂纹、破裂、断裂等受到抑制的良好的铸模，进而可以形成良好的铸造物。
本发明人等认为如上述那样通过以本发明中限定的方式含有特定的非热膨胀性耐火材料从而可以得到本发明的效果的理由如以下所述。为了在使用“石膏系包埋材料”的情况下能够进行急速加热，与通常加热方式的情况相比必须提高其强度。另一方面，如上所述那样，包埋材料由于为了弥补金属的收缩而需要期望的膨胀率所以通常作为耐火材料使用方英石、石英等热膨胀性耐火材料，但已知的是，特别是方英石的膨胀过大(配混量过多)时变得易于破裂。本发明人等以提供既能够适用于树脂模也能够适用于急速加热的“石膏系包埋材料”为目的进行了深入研究，结果认识到，通过设为通过石英的配混量调整膨胀率、或在方英石和石英中进而添加各种物质的构成的原先列举的现有技术，也无法稳定地得到充分的效果。进而，本发明人等着眼于树脂模与蜡模相比进行加热时的消失行为有较大差异，从这些观点出发，对“石膏系包埋材料”的组成进行了详细的研究。
如上所述那样，树脂模可以如下形成：利用自患者取模从而形成的石膏齿型模型，与技术人员利用手操作忠实地形成为模具的蜡模不同地，基于根据该石膏齿型模型利用图像解析技术得到的图像数据，用3D打印机以立体图像的形式进行输出。因此，在图像数据的制成过程中，着眼于能够在考虑金属的膨胀率的状态下容易地制成树脂模。即，利用这一点，如果形成适当地调整尺寸而成的树脂模，则可以将方英石、石英等热膨胀性耐火材料的用量降低得比现有还低，代替这些热膨胀性耐火材料，可以使用耐火性、强度更优异的材料，材料的选择的幅度可以为宽范围。因此，本发明人等对各种材料的适用进行了深入研究，结果发现：在特定范围内利用特定平均粒径的非热膨胀性耐火材料是有效的，由此既可以应对急速加热也可以应对树脂模，可以得到在铸模中不会引起裂纹、破裂、断裂等的材料。进而，树脂模与蜡模的情况相比时，在更高的温度下以较慢的速度消失，针对这一点，确认了通过设为在特定范围内含有非热膨胀性耐火材料的构成，从而也可以适用于树脂模，可以形成尺寸精度更良好的铸造物。作为本发明中使用的非热膨胀性耐火材料的具体材料，例如可以举出上述列举出的熔融二氧化硅、富铝红柱石、锆石和氧化铝，根据本发明人等的研究，特别优选使用熔融二氧化硅或富铝红柱石。
本发明的石膏系铸造用包埋材料组合物除了前述主要成分之外，在不破坏所期望的目的的范围内可以根据需要适当添加例如固化促进剂、固化延迟剂等固化调整剂、以调整由包埋材料组合物形成的浆料的流动性为目的的分散剂等。
实施例
接着，列举实施例和比较例具体地说明本发明。在此示出使用本发明的石膏系铸造用包埋材料组合物铸造齿科用途的修补物的例子，但能够适用本发明的包埋材料组合物的范围不限定于齿科铸造用，其对象也可以适用于包含例如精致且复杂形状的、宝石饰品、美术工艺品、部件等、一直以来通过使用熟石膏作为结合材料的失蜡法能够铸造的对象。需要说的是，以下的记载中“份”只要没有特别限定就为质量基准。
[实施例1～4、比较例1、2]
(试样的制备)
分别使用下述列举的调整了粒度的各原料，制备实施例和比较例的“石膏系包埋材料”。需要说明的是，下述中各原料的粒度测定使用日机装株式会社制造的MICROTRAC HRA(商品名)来进行。
(结合材料)
·熟石膏
使用粉碎α半水石膏原料(吉野石膏株式会社制造)而得到的、平均粒径为30μm的材料。
(热膨胀性耐火材料)
·方英石
使用粉碎方英石原料(市售品)而得到的、平均粒径为12μm的材料。
·石英
使用粉碎石英原料而得到的、平均粒径为15μm的材料。
(非热膨胀性耐火材料)
·熔融二氧化硅A
使用粉碎熔融二氧化硅原料而得到的、平均粒径为3μm的材料。
·熔融二氧化硅B
使用粉碎与熔融二氧化硅A同样的熔融二氧化硅原料而得到的、平均粒径为5μm的材料。
·熔融二氧化硅C
使用粉碎与熔融二氧化硅A同样的熔融二氧化硅原料而得到的、平均粒径为17μm的材料。
·熔融二氧化硅D
使用粉碎与熔融二氧化硅A同样的熔融二氧化硅原料而得到的、平均粒径为20μm的材料。
·熔融二氧化硅E
使用粉碎与熔融二氧化硅A同样的熔融二氧化硅原料而得到的、平均粒径为25μm的材料。
·富铝红柱石
使用粉碎富铝红柱石原料而得到的、平均粒径为15μm的材料。
(树脂模的制成)
使用A.D.A.规格试验No.2试验体的齿冠模具桥基牙模型，制成齿冠模具，将其作为“石膏系包埋材料”的评价用的树脂模。
＜评价＞
(评价方法)
使用上述各原料，分别制作表1所示配方的实施例1～4、比较例1、2的石膏系铸造用包埋材料组合物。相对于所得石膏系铸造用包埋材料组合物的各100质量份，加入炼水33％，真空搅拌30秒，分别得到包埋材料组合物的浆料。然后，在环径高50mm、内径40mm的环上将厚0.7mm的衬垫进行内衬，将上述制成的树脂模植立，流入如上述那样制备的浆料。自炼合开始30分钟后，加入到升温至720℃的炉，停留40分钟后，使用金/钯合金进行铸造。对由所得包埋材料形成的铸模、和铸造物用下述的方法进行下述项目的试验，分别按照下述的基准进行评价。
(评价项目和评价方法)
(热冲击)
以目视确认所得铸模的裂纹的发生，将产生裂纹的情况记作×、没有裂纹的情况记作○进行评价，将结果示于表1。
(铸造物的尺寸)
将所得各铸造物嵌入A.D.A规格试验No.2试验体的齿冠模具桥基牙模型，确认其适合状态。将良好地适合的情况记作◎、适合的情况记作○、不适合的情况记作×相对地进行评价，将结果示于表1。
(铸造物的表面状态)
将所得各铸造物的表面为光滑的情况记作○、表面粗糙、或产生毛刺的情况记作×进行评价，将结果示于表1。
表1：包埋材料的组成和评价结果
如表1所示，对于实施例1～4的包埋材料，可以确认，以10～25质量份的范围分别添加熔融二氧化硅C，使用它们任意一者时，都在铸模中不产生由热冲击而导致的裂纹，成为期望的良好尺寸的铸造物，铸造物的表面也变得光滑。另一方面，使用熔融二氧化硅C的添加量小于本发明中限定的量的比较例1的包埋材料时，膨胀性耐火材料的配混量增加，膨胀变得过大，因此，铸模的强度不足，在铸模中产生裂纹，在铸造物中产生毛刺。另外，使用熔融二氧化硅C的添加量大于本发明中限定的量的比较例2的包埋材料时，铸模的膨胀不足，铸造物变小。
使用上述说明的各原料，分别制作表2所示配方的实施例5～7、比较例3、4的石膏系铸造用包埋材料组合物。使用由制备好的石膏系铸造用包埋材料组合物形成的铸模、和铸造物，与上述说明同样地进行评价，将结果示于表2。
表2：包埋材料的组成和评价结果
如表2所示，对于代替实施例2的包埋材料的制备中使用的熔融二氧化硅C、配混其平均粒径为5、20μm的熔融二氧化硅B、D而得到的实施例5、6的包埋材料，确认了通过使用它们，从而与使用实施例2的包埋材料的情况同样地，在铸模中不产生由热冲击导致的裂纹，成为良好的尺寸、且表面光滑的铸造物。另外，对于配混有富铝红柱石的实施例7的包埋材料，确认了与使用实施例2的包埋材料的情况同样地，通过使用其，在铸模中不产生由热冲击导致的裂纹，成为良好的尺寸、且表面光滑的铸造物。使用代替熔融二氧化硅C、配混其平均粒径为3μm的熔融二氧化硅A的比较例3的包埋材料时，如表2所示，在铸模中产生由热冲击导致的裂纹，在铸造物的表面产生毛刺。另外，使用配混有平均粒径为25μm的熔融二氧化硅E的比较例4的包埋材料时，确认了在铸模中不产生由热冲击导致的裂纹，成为良好尺寸的铸造物，但铸造物的表面会粗糙。
产业上的可利用性
根据本发明，提供如下的技术：为“石膏系包埋材料”，并且当然能够适用于现有的蜡模，适用于近年来期待其开展的树脂模的情况下也能够得到尺寸精度更良好的铸造物，进而利用以提高处理效率为目的而进行的热冲击大的“急速加热”方式制作铸造物的情况下，也能够成品率良好地制造在铸模中不产生裂纹、破裂、在铸造物的表面没有毛刺、粗糙、表面光滑、且期望尺寸的铸造物，因此期待其利用。

Claims (5)

1.一种石膏系铸造用包埋材料组合物，其特征在于，以作为结合材料的熟石膏、作为热膨胀性耐火材料的方英石和石英、以及平均粒径为5～20μm的非热膨胀性耐火材料作为主要成分，该主要成分100质量份中的非热膨胀性耐火材料的配混量为10～25质量份。
2.根据权利要求1所述的石膏系铸造用包埋材料组合物，其中，所述非热膨胀性耐火材料为选自由熔融二氧化硅、富铝红柱石、锆石和氧化铝组成组中的1种以上。
3.根据权利要求1或2所述的石膏系铸造用包埋材料组合物，其中，所述方英石和石英的平均粒径均为5～20μm。
4.根据权利要求1～3中的任一项所述的石膏系铸造用包埋材料组合物，其中，对于所述主要成分的配混比例，将该主要成分的总计设为100质量份时，熟石膏为25～40质量份、方英石为15～40质量份、石英为15～30质量份、非热膨胀性耐火材料为10～25质量份。
5.根据权利要求1～4中的任一项所述的石膏系铸造用包埋材料组合物，其为齿科铸造用。
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