JPH10113356A - 石膏組成物及び歯科用石膏系鋳造埋没材 - Google Patents

石膏組成物及び歯科用石膏系鋳造埋没材

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JPH10113356A
JPH10113356A JP28936196A JP28936196A JPH10113356A JP H10113356 A JPH10113356 A JP H10113356A JP 28936196 A JP28936196 A JP 28936196A JP 28936196 A JP28936196 A JP 28936196A JP H10113356 A JPH10113356 A JP H10113356A
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JP
Japan
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gypsum
content
casting
weight
investment
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JP28936196A
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English (en)
Inventor
Yoichi Fukuda
洋一 福田
Satoru Kamiya
悟 神谷
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Noritake Co Ltd
Original Assignee
Noritake Co Ltd
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  • Dental Preparations (AREA)
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Abstract

(57)【要約】 【課題】石膏の耐高温分解性を大幅に改善し、耐熱性の
優れた石膏組成物及び歯科用石膏系鋳造埋没材を得る。 【解決手段】Na+ 含有量が0.001重量%以下であ
るα石膏を含むことを特徴とする耐高温分解性石膏組成
物、Na+ 含有量0.001%以下の金属酸化物よりな
る耐熱材とNa+ 含有量0.001%以下のα石膏を含
んでなることを特徴とする耐熱性石膏組成物、及び、N
+ 含有量0.001%以下の金属酸化物よりなる耐熱
材とNa+ 含有量0.001%以下のα石膏を含有して
なる石膏組成物を含むことを特徴とする歯科用石膏系鋳
造埋没材。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、石膏組成物及び歯
科用石膏系鋳造埋没材に関し、より具体的には耐高温分
解性に優れ、例えば石膏ボードやロストワックス法等に
おける石膏系埋没材(鋳型材)として使用される耐熱性
石膏組成物及び歯科用石膏系鋳造埋没材に関する。
【0002】
【従来の技術】一般に、石膏を含む石膏製品は、その高
温での熱分解により製品欠点となり、且つ用途が限定さ
れる。例えば、歯科金属補填物は、寸法精度の優れた精
密鋳造法であるロストワックス法により作製されてい
る。ロストワックス法は精密鋳造法の一種として知ら
れ、この方法は精密さが要求される歯科用金属補綴物
(クラウン、ブリッジ、インレー等)の作製などにも適
用されている。図1はその一例として人工歯冠を作製す
る場合を例としたロストワックス法の概略を示す図であ
る〔技報堂出版(株)「セラミック工学ハンドブック」
1989年、p.1586〕。図1(a)中、符号1は
歯型であり、歯型1は例えば口腔内で採取した印象母型
から採得された模型から印象材により作製される。この
印象材の材料としては石膏系、金属系、樹脂系、セメン
ト系などが用いられる。
【0003】上記材料から作製された歯型1の面上にワ
ックスを加熱軟化して注入することにより、ワックスか
らなる鋳造用パターン2が形成され、次いで鋳造用パタ
ーン2は埋没工程に移される。図1(b)はその埋め込
み工程を示すものである。鋳造用パターン2を容器内に
図示のように懸架し、これに鋳型用材料(=埋没材)3
が、好ましくはスラリーとして鋳造用パターン2が埋没
するように流し込まれる。鋳型用材料すなわち埋没材3
は、例えば石英、クリストバライトなどの耐熱材と石
膏、リン酸塩、或いはシリカゲルなどの結合材によって
構成される。
【0004】埋没材3が固結した後、鋳造用パターン2
を構成するワックスを溶融、或いは燃焼させて除去する
工程に移される。図1(c)はそのワックス除去工程前
の状態を示し、図1(d)はワックス除去工程終了時の
状態を示す図である。図1(c)〜(d)中符号4は固
結した埋没材3で形成された鋳型であり、図1(d)中
符号5はワックスが除去されて形成された空洞部分(す
なわち空洞型)を示している。次いで、該空洞型5内に
NiーCr系、プレシャス系、或いはセミプレシャス系
金属などの融液の鋳込みが行われる。
【0005】図1(e)は該融液の鋳込み状態を示すも
ので、この鋳込み工程終了後、冷却され、埋没材(鋳型
用材料)3を除去して(すなわち鋳造成形体を掘り出し
て)鋳造成形体を取り出し、加工研磨工程が行われる。
図1(f)は加工研磨工程前の状態を示し、図1(g)
はその工程終了後に得られた製品、すなわち本説明例の
場合人工歯冠である。以上はいわゆる間接法と称される
方式であるが、口腔内で採取した印象母型に直接埋没材
を注入して埋没材模型を作り、その上にワックス模型を
築造し、そのワックス模型を取り外すことなく、さらに
その上に埋没材を注入してワックス模型を埋設して鋳型
とする直接方式も知られている(特開昭50ー1134
17号)。
【0006】これら何れにしても、上記のようなロスト
ワックス法における鋳型用材料3、すなわち埋没材(=
ワックス除去工程後、鋳型となる)としては大別して結
合材として石膏を用いる石膏系埋没材と結合材としてリ
ン酸塩を用いるリン酸塩系埋没材とがあり、表1に示す
ようにそれぞれ一長一短がある。
【表 1】
【0007】このうち石膏系の結合材を用いる石膏系埋
没材の場合には、操作性(流動性)や堀出性よく(この
埋没材で作製した鋳型は適度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できる)、残留
応力による変形や経時変化がないなどの諸点では優れて
いるが、耐熱性に劣り、特に鋳造温度が高い場合には石
膏の熱分解によりガスが発生し、これが焼き付けや鋳巣
の原因となり、目的とする鋳造体が脆化し、或いは汚染
されるなど、どうしても越えられないマイナス面の特性
をもつという問題があった。例えば石膏は、その種類に
より異なるが温度800℃若しくは850℃程度から分
解が起こり、特に減水剤等の存在によりその石膏系複合
体に還元が生じることにより石膏の分解が促進されるこ
とが知られている。
【0008】このため、例えばロストワックス法に適用
し得る埋没材としては、金合金、銀合金などの比較的溶
融点の低い合金(すなわち低溶合金)の場合には石膏系
の埋没材が使用されているが、陶材焼付用の貴金属系合
金、陶材焼付用のセミプレシャス系合金、或いはNiー
Cr合金などの比較的溶融点の高い合金(すなわち高溶
合金)の場合には、リン酸塩系の結合材を用いるリン酸
塩系埋没材が使用されている。
【0009】このように歯科鋳造用に使用される高溶合
金の鋳型材としてリン酸塩系埋没材が使用されている理
由は、表1に示すように、高温鋳造特性すなわち高温鋳
造時にガス発生がなく、また高溶合金でみられる大きな
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
償することができるためである。しかしこのリン酸塩系
埋没材は使用時に粘性の高いコロイドシリカ溶液を用い
る必要があるため、その操作性に難があり、また凝結膨
張が不均一で、残留応力により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目的とす
る鋳造体を破損するなどの欠点を有している。
【0010】一方、石膏系の結合材を用いる従来の埋没
材では、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で
き、また石膏自体の膨張不足は埋没材に含まれる耐熱材
であるクリストバライト、石英等の相変態温度域での均
一な熱膨張により鋳込み合金の鋳造収縮を補償してい
る。しかし高溶合金の鋳型材として石膏系埋没材を用い
る場合、それら耐熱材によるそのような相変態温度域で
の熱膨張だけでは高溶合金の大きな鋳造収縮を補償する
のには不十分であり、また前述のとおり、石膏系では、
高溶合金の溶湯が石膏と接触すると石膏が熱分解してガ
スが発生し、焼き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つという欠点がある。
【0011】上記課題を克服する手法として、これまで
各種工夫がなされているが、本発明者等は、石膏系埋没
材における上記課題を克服し、改良した埋没材として、
金属鋳造時に生じる石膏の分解を阻止又は抑制する化合
物として、コバルト化合物、チタン化合物、タングステ
ン化合物、ニッケル化合物、クロム化合物、マンガン化
合物、亜鉛化合物、セレン化合物又はスズ化合物を添加
してなる石膏系埋没材を先に開発しており(特願平8ー
29123号)、また、本発明と相前後して、半水石膏
に対して含水無晶形二酸化ケイ素又はMgSO4・7H2
Oを石膏の分解抑制剤として添加しすることにより、石
膏の分解温度を上げ、従来の熱分解抑制剤に比べてその
耐熱分解性を大幅に改善してなる石膏組成物及び金属鋳
造用石膏埋没材を開発している。
【0012】
【発明が解決しようとする課題】本発明者等は、石膏の
分解抑止上有効な要件についてさらに各種多方面から検
討、追求したところ、石膏自体に含有されるNa+ 量、
また石膏とともに混合して使用する金属酸化物成分中に
含有されるNa+ 量が高温条件下における石膏の分解性
如何に直接関連があり、Na+ の含有量が所定量を越え
ると石膏の分解に関与していることを突き止め、本発明
に到達するに至ったものである。
【0013】すなわち、本発明は、従来の技術における
石膏成分の高温分解性に起因する前記のような諸欠点を
なくし、石膏の分解抑止上有効な要件として、石膏自体
に含まれるNa+ 量、また石膏とともに混合して使用す
る金属酸化物成分中に含有されるNa+ 量を所定量以下
とすることにより、石膏の分解温度を上げ、耐高温熱分
解特性を大幅に改善してなる耐熱性石膏組成物及び金属
鋳造用石膏埋没材を提供することを目的とする。
【0014】
【課題を解決するための手段】本発明は、Na+ 含有量
が0.001重量%以下であるα石膏を含むことを特徴
とする耐熱性石膏組成物を提供し、また本発明は、Na
+ 含有量0.001重量%以下の金属酸化物よりなる耐
熱材とNa+ 含有量0.001重量%以下のα石膏を含
んでなることを特徴とする耐熱性石膏組成物を提供す
る。
【0015】さらに本発明は、Na+ 含有量0.001
重量%以下の金属酸化物よりなる耐熱材とNa+ 含有量
0.001重量%以下のα石膏を含んでなる石膏組成物
を含むことを特徴とする歯科用石膏系鋳造埋没材を提供
するものである。なお、本明細書中「外添加」とは金属
鋳造用石膏埋没材100重量部に加えて、すなわちオン
してという意味であり、例えば外添加5重量部の場合、
全体としては100+5=105重量部となる。
【0016】
【発明の実施の形態】本発明の石膏組成物は、上記特定
の石膏を使用することにより、例えば温度700〜85
0℃、或いは900℃というような高温においても優れ
た耐熱特性が得られる。このため本石膏組成物を高融点
金属用の石膏埋没材として使用した場合、鋳造に際して
焼き付けや鋳巣が生じず、目的とする鋳造体について鋳
造不良のない(脆化や汚染されることのない)埋没材が
可能となり、歯科用のプレシャス(貴金属)系、セミプ
レシャス系、或いはNiーCr系などの高融点金属用の
石膏埋没材への使用はもちろん、低融点金属ないし中融
点金属用としても適用でき、また石膏ボード等、耐熱性
が要求される石膏系複合体の主成分又はその添加成分と
して使用することができる。
【0017】本発明に係るNa+ 含有量0.001%以
下のα石膏を用いてなる石膏組成物は、耐熱材(金属酸
化物)を配合することにより歯科用金属補綴物を製造す
る場合などに適用される高融点金属用の石膏系埋没材を
構成するが、この耐熱材としてはアルミナ、電融アルミ
ナ、酸化チタン、石英、クリストバライト、マグネシ
ア、ジルコニア、合成珪酸アルミニウム、MgOーAl
23スピネル及びこれらの混合物を挙げることができ
る。このうちMgOーAl23スピネルについては本発
明者等が本発明と相前後してその有効性を見い出したも
のである。
【0018】
【実施例】以下、実施例に基づき本発明をさらに説明す
るが、本発明がこれら実施例により制限されないことは
もちろんである。本実施例では、下記表2に示すとおり
の各種材料を準備し、これら各材料を用いて分解性の有
無及び程度を試験した。まずα石膏の単独、並びに、α
石膏に対してNa含有量の異なるアルミナ及び酸化チタ
ン粉末を、混水率30重量部(外添加)となるように水
を添加し、表2に示すとおりの量的割合に混合して石膏
組成物を得た。
【0019】
【表 2】
【0020】次いで、これらの調合物(各試料)のそれ
ぞれについて、温度800℃及びそれ以上の温度850
℃、900℃の各温度に加熱して(昇温時間1時間30
分)1時間保持した後、冷却した。これら各試料につい
て熱分解の有無及び程度を調べた。表2はこれらの試験
の結果を示すものである。なお、表2中比較例1及び実
施例1はNa含有量の異なるα石膏単独の場合の結果で
あり、比較例2〜4及び実施例2はNa含有量の異なる
アルミナを用いた場合の結果である。
【0021】表1中、○印はフェノールフタレイン反応
により赤色発色全くなし、△印はフェノールフタレイン
反応により僅かな赤色発色有り、×印はフェノールフタ
レイン反応により強い赤色発色有りの場合を示してい
る。石膏が分解する場合には、下記式に示されるように
酸化カルシウム:CaOを生成し、冷却後も残存するの
で、本試験においてはこのCaOを水和してフェノール
フタレイン溶液でとらえて測定したものである。
【化 1】4CaSO4 + 4C → 4CaO
+ 4CO↑ + 4SO2
【0022】表3から明らかなとおり、α石膏(2)す
なわちNa含有量0.002重量%のα石膏の場合(比
較例1)では、既に温度800℃で赤色発色が観察され
ている。これに対してα石膏(1)、すなわちNa含有
量0.001重量%以下のα石膏単独の場合(実施例
1)には温度800℃での赤色発色は全くなく、850
℃、また900℃でも僅かな赤色発色が認められるだけ
であり、高温における石膏の分解が阻止又は抑制されて
いることが分かる。
【0023】また、α石膏(1)すなわちNa含有量
0.001重量%以下のα石膏とアルミナ(A2)すな
わちNa含有量が0.28重量%のアルミナとを含む組
成物である比較例2では既に温度800℃で強い赤色発
色があり、この点温度850℃でも同じである。また比
較例3ではNa含有量0.001重量%以下のα石膏
(1)とNa含有量が0.28重量%のアルミナ(A
3)含む組成物の場合、比較例4ではNa含有量0.0
01重量%以下のα石膏(1)とNa含有量が0.08
重量%のアルミナ(A4)含む組成物の場合であるが、
何れも比較例2の場合と同じである。Na含有量0.0
01重量%以下のα石膏(1)と他の成分との組成物と
する場合、他の成分中のNa分が石膏の分解に関与する
ことを示している。
【0024】この点、実施例2のとおり、Na含有量
0.001重量%以下のα石膏(1)とNa含有量が
0.001重量%のアルミナ(A1)を含む組成物の場
合には、温度800℃での赤色発色は全くなく、850
℃、また900℃でも僅かな赤色発色が認められるだけ
であり、高温における石膏の分解が阻止又は抑制されて
いることが分かる。さらに実施例3のとおり、Na含有
量0.001重量%以下のα石膏(1)とNa含有量が
0.001重量%の酸化チタン(T)を含む組成物の場
合には、温度800℃での赤色発色は全くなく、850
℃、また900℃でも赤色発色は全くなく、高温におけ
る石膏の分解が阻止又は抑制されていることが分かる。
このように本発明による高温における石膏分解の阻止な
いし抑制効果は明らかである。
【0025】
【発明の効果】以上のとおり、本発明によれば、石膏の
分解温度を上げ、耐高温熱分解特性を大幅に改善するこ
とができる。このため温度700〜850℃、或いは9
00℃というような高温においても優れた耐熱特性が得
られ、例えば歯科用のプレシャス(貴金属)系、セミプ
レシャス系、或いはNiーCr系などの高融点金属用の
石膏系埋没材への適用はもちろん、低融点金属ないし中
融点金属用としても適用でき、また石膏ボード等、耐熱
性が要求される石膏系複合体の主成分、或いは耐熱性複
合体の添加成分としても使用することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】一例として人工歯冠を作製する場合を例とした
ロストワックス精密鋳造法の概略を示す図。
【符号の説明】
1 型(例:歯型) 2 鋳造用パターン 3 鋳型用材料 4 除去工程前のワックス型 5 ワックスが除去されて形成された空洞部分

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】Na+ 含有量が0.001重量%以下であ
    るα石膏を含むことを特徴とする耐高温分解性石膏組成
    物。
  2. 【請求項2】Na+含有量0.001重量%以下の金属
    酸化物よりなる耐熱材とNa+含有量0.001重量%
    以下のα石膏を含有してなることを特徴とする耐熱性石
    膏組成物。
  3. 【請求項3】Na+含有量0.001重量%以下の金属
    酸化物よりなる耐熱材とNa+含有量0.001重量%
    以下のα石膏を含有してなる石膏組成物を含むことを特
    徴とする歯科用石膏系鋳造埋没材。
JP28936196A 1996-10-11 1996-10-11 石膏組成物及び歯科用石膏系鋳造埋没材 Pending JPH10113356A (ja)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20040020621A (ko) * 2002-08-31 2004-03-09 김경남 알파형 반수석고를 이용한 석고계 매몰재

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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KR20040020621A (ko) * 2002-08-31 2004-03-09 김경남 알파형 반수석고를 이용한 석고계 매몰재

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