JP2005279087A

JP2005279087A - リサイクル使用型歯科用埋没材及び歯科鋳造用埋没材のリサイクル使用方法

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Publication number: JP2005279087A
Application number: JP2004100946A
Authority: JP
Inventors: Takashi Miyazaki; 隆宮崎; Yukimichi Tamaoki; 幸道玉置; Sota Cho; 祖太張
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2004-03-30
Filing date: 2004-03-30
Publication date: 2005-10-13
Anticipated expiration: 2024-03-30
Also published as: JP4288491B2

Abstract

【課題】
歯科用埋没材、特にリサイクル使用可能な歯科用埋没材及びそのリサイクル使用方法を提供する。
【解決手段】
リサイクル使用型歯科鋳造用埋没材であって、平均粒径０．１〜２００μmの耐火材微粉末７０〜９５重量％と平均粒径１〜１００μmのガラス微粉末５〜３０重量％とからなる混合型微粉末１００重量部に対して、水２０〜４０重量部を加えて練和して製造する。
【選択図】図１

Description

本発明は歯科用埋没材に関し、特にリサイクル使用可能な歯科用埋没材及びそのリサイクル使用方法に関するものである。

従来、歯科用金属修復物を製造するために使用される歯科用埋没材としては、主に石膏系埋没材及びリン酸塩系埋没材が使用されており、それら埋没材は使用後に廃棄処分されていた。
特許第２７４５００６号公報特公平８−７６３号公報

しかしながら、一端使用した埋没材は再生リサイクル使用することはできなかった。
すなわち、石膏系歯科用埋没材では、石膏は水和物となって硬化したものを再度水硬性に戻すことはできなく、また、リン酸塩系歯科用埋没材ではリン酸アンモニウムが分解して変質し、同時に悪臭のアンモニアガスを生成する問題が生じる。

本発明は前記従来技術の課題を解決するもので、下記構成のリサイクル使用型歯科鋳造用埋没材及び歯科鋳造用埋没材のリサイクル使用方法である。
（１）歯科鋳造用埋没材であって、平均粒径０．１〜２００μmの耐火材微粉末７０〜９５重量％と平均粒径１〜１００μmのガラス微粉末５〜３０重量％とからなる混合物に水を添加して混和してなることを特徴とするリサイクル使用型歯科鋳造用埋没材。
（２）耐火材微粉末がクリストバライト微粉末であり、前記ガラス微粉末が非結晶化ガラス微粉末であることを特徴とする前項（１）記載のリサイクル使用型歯科鋳造用埋没材。
（３）平均粒径０．１〜２００μmの耐火材微粉末７０〜９５重量％と平均粒径１〜１００μmのガラス微粉末５〜３０重量％との混合物を準備する第１工程と、予め歯科用金属修復物の形態をワックス材料で形成しそれに溶融金属注入口を設けたものを、前記埋没材を用いて埋没する第２工程と、同第２工程で用意されたものを電気炉に入れワックス材料を焼却除去する第３工程と、しかる後得られた鋳型に前記溶融金属注入口から溶融貴金属合金を注入して歯科用金属修復物を鋳造する第４工程と、その後前記埋没材を破壊して、鋳造された歯科用金属修復物を取り出す第５工程と、前記破壊された使用済み埋没材を破砕して再度耐火材微粉末とガラス微粉末へと再生する第６工程と、前記第６工程で得られた耐火材とガラスの混合型微粉末に水を添加混合して歯科用埋没材となす第７工程とを採用することを特徴とする歯科鋳造用埋没材のリサイクル使用方法。

本発明の歯科用埋没材には有機物や変質する材料が含まれていないので、使用済みの歯科用埋没材を破砕して、そのまま再度リサイクル使用することができ、廃棄物処理が不要となり、かつ再生時における作業環境も良好に保つことができる。また、埋没材の組織も連通孔よりなる多孔質で鋳造時におけるガス抜けも良好であり、鋳造物の表面状態も平滑なものとなる。

本発明で使用される、耐火材としては、平均粒径０．１〜２００μmのクリストバライト、トリジマイト、石英等が好ましいが、特にクリストバライトが熱膨張係数の適合性の点から最適である。
ガラスとしては、平均粒径１〜１００μmの非結晶化性のガラス微粉末（熱変化により結晶化して融点が高温化しないもの：よって結晶化ガラスは好ましくない）が好ましく、７００〜１０００℃で軟化するもの、例えばソーダガラス、カリガラス、硼珪酸塩系ガラス等が使用できる。硼珪酸塩系ガラスの好ましいものとしては、珪砂８０〜８５％、硼酸５〜１５％、ソーダ２〜８％の混合物を溶融して得られたものが挙げられ、ソーダガラスの好ましい一例としては、珪砂６５〜７５％、ソーダ５〜１５％、石灰１０％の混合物を溶融して得られたものが挙げられる。
耐火材微粉末とガラス微粉末と水の配合割合は、耐火材微粉末７０〜９５重量％とガラス微粉末５〜３０重量％が好ましく、広範囲を外れると精密な鋳造物を得るための十分な埋没材の膨張量が獲得できなかったり、埋没材の焼成後の強さが不足して鋳造欠陥を生じることが予測されるため、好ましくない。
水の添加量は、耐火材とガラスの混合微粉末１００重量部に対して、２０〜４０重量部が好ましく、水の添加量がこれよりも多い場合には、埋没材の乾燥・脱水による収縮が増大し、大きなひび割れを起こすことが予想される。また、水の添加量が少ない場合には練和時の混合物の流れが悪くなりワックス材料の十分な被覆及び表面の状態、再現性に不備が生じる恐れがある。

歯科用埋没材のリサイクル使用のため、埋没材をボールミル処理する好条件は、
（１）回転数：１００〜４００ｒｐｍ．
（２）ボールの材質：ジルコニア、シリカ、アルミナ、など．
（３）ボールミル径：５〜２５ｍｍ．
（４）粉砕時間：１〜５分間．
である。

以下に実施例により本発明をより具体的に説明するが、本発明はこれらに限定されない。
実施例１：
[第１回目の鋳造処理]
平均粒径１０．６μmのクリストバライト微粉末８５重量％、平均粒径３１．２μmの硼珪酸塩系ガラス微粉末１５重量％から構成される１００重量部の混合型微粉末に対して、水３０重量部を添加して練和した。
この練和した混練物に、予め作成しておいたスプルーを有する橋義歯型ワックス材料及び金冠型ワックス材料を埋没して２４時間開放空間に放置して自然乾燥させた。
次いで、それを電気炉に入れ、室温から９００℃まで毎分５〜１０℃で昇温する焼成プログラムを組み、９００℃で３０分間同じ温度を保持してワックス材料を焼却除去して空洞部を形成してから、同空洞部にＪＩＳで規定されているタイプＩＶの金合金の溶融物（融点９４０℃）を注入し、冷却した。
その後、冷却した歯科鋳造用埋没材を破壊して、橋義歯鋳造物及び金冠鋳造物を取り出した。

[第２回目の鋳造処理]
次に、上記第１回目の鋳造処理後に破壊して得られた歯科鋳造用埋没材の破片をボールミルにかけて短時間（２〜３分間）処理して、耐火材とガラスの混合物微粉末を再生した。
このボールミルを使用して混合型微粉末に戻す際の好適条件は下記のとおりであった。
（１）回転数：３６０ｒｐｍ．
（２）ボールの材質：ジルコニアセラミック．
（３）ボールミル径：５〜１０ｍｍ．
（４）粉砕時間：２〜３分間．

前記のボールミル処理によって得られた、耐火材とガラスの混合した再利用型埋没材粉末に水を添加混合して歯科用埋没材に再生した。
次いで、第２回目の鋳造処理として、その再生型歯科用埋没材を用いて、上記と同じように、予め作成しておいたスプルーを有する橋義歯型ワックス材料及び金冠型ワックス材料を埋没して２４時間開放空間に放置して自然乾燥させ、次いで、それを電気炉に入れ、室温から９００℃まで毎分５〜１０℃で昇温する焼成プログラムを組み、９００℃で３０分間同じ温度を保持してワックス材料を焼却除去して空洞部を形成してから、同空洞部にＪＩＳで規定されているタイプＩＶの金合金の溶融物（融点９４０℃）を注入し、冷却した後、歯科鋳造用埋没材を破壊して、橋義歯鋳造物及び金冠鋳造物を取り出した。
この第２回目の鋳造処理後に取り出された橋義歯鋳造物及び金冠鋳造物は、第１回目の鋳造処理で得られたものと同程度の良好なものであった。

[第３回目の鋳造処理]
上記第２回目の鋳造処理後に破壊して得られた歯科鋳造用埋没材の破片をボールミルにかけて短時間（２〜３分間）処理して、耐火材とガラスの混合型微粉末に再生し、第２回目の鋳造処理と同様にして第３回目の鋳造処理を行った。
なお、第２回目及び第３回目の処理においては、ボールミル処理で目減りした分並びに鋳造作業工程で減少した分の耐火材微粉末とガラス微粉末を少量補充して鋳造処理を行った。

実施例２：
[第１回目の鋳造処理]
平均粒径１０．６μmのクリストバライト微粉末９５重量％、平均粒径３１．２μmの硼珪酸塩系ガラス微粉末５重量％から構成される１００重量部の混合型微粉末に対して、水３０重量部を添加して練和した。
その後の操作は、実施例１と同様にして実施し、複数回リサイクル使用したが、
２回（すなわち、新しい前記歯科用埋没材で一度鋳造処理を行った後、さらに１回、２回と再使用した）のリサイクル使用においても、「再生処理」工程における目減り量が生じた以外は、材質的に然したる劣化は認められなく、再使用可能であった。ただし、３回、４回のリサイクル使用では、埋没材の熱膨張係数が１．７％，１．５％となってしまい、理想的な値を維持できなくなった。

実施例３：
[第１回目の鋳造処理]
平均粒径１０．６μmのクリストバライト微粉末７０重量％、平均粒径３１．２μmの硼珪酸塩系ガラス微粉末３０重量％から構成される１００重量部の混合型微粉末に対して、水３０重量部を添加して練和した。
その後の操作は、実施例１と同様にして実施し、複数回リサイクル使用したが、
４回のリサイクル使用（すなわち、新しい前記歯科用埋没材で一度鋳造処理を行った後、さらに１回、２回、３回、４回と再使用した）後においても、「再生処理」工程における目減り量が生じた以外は、材質的に然したる劣化は認められなく、再使用可能であった。すなわち、新製品の埋没材の熱膨張係数が１．９％であるが、第４回目の熱膨張係数も１．８％を保ち全く問題がないものであった。
また、Ｘ線解析によっても、図１に示すごとく、リサイクル使用後における埋没材の材質の変化は殆ど認められなかった。

実施例４：
本発明の歯科用埋没材を用いる歯科用鋳造型の製造方法を、図に基づいて具体的に説明する。
第１工程：
平均粒径１０．６μmのクリストバライト微粉末８５重量％、平均粒径３１．２μmの硼珪酸塩系ガラス微粉末１５重量％から構成される１００重量部の混合型微粉末に対して、水３０重量部を添加して練和して、歯科用埋没材練和物を調製した。
第２工程：
図２〜図５に示すごとくして、溶融金属注入口を設けた歯科用金属修復物の形態をワックス材料で形成し、それに前記第１工程で用意された埋没材を用いて埋没した。
すなわち、（１）まず、図２に示すごとく、常法により得ようとする鋳造品と同形状の歯形部１１とそれに連結する支持部１２とその支持部１２の基部に中央部が低高度の円錐形で周囲が円盤状のベース部１３を備えてなるワックス型１を製作する。
（２）次に，図３に示すごとく，ワックス型１の周縁部に金属製円筒体２を少し嵌め込む。なお、ワックス型１のベース部１３の直径は金属製円筒２の外径よりも若干広めにしておく。
（３）図４に示すごとく、ワックス型１のベース１３の外周縁に、加熱したスパチュラ６の先端部を押し当てて廻し、ワックスの一部を溶融して金属製円筒２の下端周縁部２ａに溶着し、ワックス型１を金属製円筒２に固定する。
（４）図５に示すごとく、前記（３）工程を終了した金属製円筒２の上方から本発明の後記歯科用埋没材３を超音波振動を与えながら注入して、ワックス型１の歯形部１１と支持部１２を埋没させた後、約２４時間放置して埋没材を硬化させる。

第３工程：
第２工程で用意されたものを電気炉４に入れワックス材料を焼却除去する。
すなわち、図６に示すごとく、前記第２工程で得られた硬化した埋没材５０が詰まっている金属製円筒２を電気炉４に入れ、（１）最初の９０分間で３００℃まで昇温し、次いで（２）６０分間かけて９００℃まで昇温し、（３）それから６０分間９００℃を保持し、（４）続いて６０分間で５００℃まで降温してワックスを全部消失させ、かつ埋没材３を弱く焼結させて、図７に示すごとくワックス消失して残存したキャビテイ５を有する鋳型を製作する。

第４工程：
第３工程得られた鋳型に前記溶融金属注入口から溶融貴金属合金６を注入して歯科用金属修復物を鋳造する。
すなわち、図８に示すごとく第３工程で得られた鋳型のキャビテイ５に溶融した貴金属合金６を注入して遠心鋳造を行った後、放冷する。その後、図９に示すごとく金属製円筒２を外す。

第５工程：
第３工程で金属製円筒２が外された埋没材３を破壊して、鋳造された歯科用金属修復物７を取り出す。
すなわち、図１０に示すごとく抜き出された内部に貴金属鋳造物を有する埋没材３を軽く衝打して崩壊させ、貴金属鋳造物７と埋没材３を分離する。

第６工程：
前記破壊された使用済み埋没材を破砕して再度耐火材微粉末とガラス微粉末へと再生する。
すなわち、第５工程で崩壊した埋没材３を、ボールミルに投入して、クリストバライトから硼珪酸ガラスを剥離して、両者の粉末混合物を得る。
第７工程：
前記第６工程で得られた耐火材とガラスの混合型微粉末に水を添加混合して再び歯科用埋没材となす。
この混合物は、再生型歯科用埋没材として再使用する。

本発明の歯科用埋没材は、廃棄物として廃棄する必要がなく、廃棄物処理費用が不要とすることができて地球環境を汚染することがない。
また、結合をつかさどる成分が化学反応型ではないために従来のリン酸塩の場合のようなアンモニアガス等の有害物も生成しないので良作業環境を維持できる。さらに本発明の再生型歯科用埋没材は歯科だけにとどまらず、他の脱蝋型（ロストワックス）精密鋳造法にも適用が可能である。

本発明に係るリサイクル使用型歯科用埋設材のＸ線回折図本発明実施例での歯科鋳造物の製作工程説明図本発明実施例での歯科鋳造物の製作工程説明図本発明実施例での歯科鋳造物の製作工程説明図本発明実施例での歯科鋳造物の製作工程説明図本発明実施例での歯科鋳造物の製作工程説明図本発明実施例での歯科鋳造物の製作工程説明図本発明実施例での歯科鋳造物の製作工程説明図本発明実施例での歯科鋳造物の製作工程説明図本発明実施例での歯科鋳造物の製作工程説明図

符号の説明

１：ワックス型
２：金属製円筒
２ａ：金属製円筒の下端周縁部
３：歯科用埋没材
４：電気炉
５：キャビティ
６：溶融貴金属合金
７：歯科用金属修復物
１１：歯形部
１２：支持部
１３：ベース部

Claims

歯科鋳造用埋没材であって、平均粒径０．１〜２００μmの耐火材微粉末７０〜９５重量％と平均粒径１〜１００μmのガラス微粉末５〜３０重量％とからなる混合型粉末１００重量部に対して、水２０〜４０重量部を加えて練和してなることを特徴とするリサイクル使用型歯科鋳造用埋没材。
耐火材微粉末がクリストバライト微粉末であり、前記ガラス微粉末が非結晶化ガラス微粉末であることを特徴とする請求項１記載のリサイクル使用型歯科鋳造用埋没材。
平均粒径０．１〜２００μmの耐火材微粉末７０〜９５重量％と平均粒径１〜１００μmのガラス微粉末５〜３０重量％とからなる混合型粉末１００重量部に対して水２０〜４０重量を添加混和して歯科鋳造用埋没材を調製する第１工程と、予め歯科用金属修復物の形態をワックス材料で形成しそれに溶融金属注入口を設けたものを、前記埋没材に埋没する第２工程と、同第２工程で用意されたものを電気炉に入れワックス材料を焼却除去する第３工程と、しかる後得られた鋳型に前記溶融金属注入口から溶融貴金属合金を注入して歯科用金属修復物を鋳造する第４工程と、その後前記埋没材を破壊して、鋳造された歯科用金属修復物を取り出す第５工程と、前記破壊された使用済み埋没材を破砕して再度耐火材とガラスの混合型微粉末とに復元する第６工程と、前記第６工程で得られた耐火材微粉末とガラス微粉末の混合型微粉末に水を添加混合して歯科用埋没材となすことを特徴とする歯科鋳造用埋没材のリサイクル使用方法。