JPH11226695A - 歯科用高温石膏系埋没材 - Google Patents

歯科用高温石膏系埋没材

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JPH11226695A
JPH11226695A JP4904798A JP4904798A JPH11226695A JP H11226695 A JPH11226695 A JP H11226695A JP 4904798 A JP4904798 A JP 4904798A JP 4904798 A JP4904798 A JP 4904798A JP H11226695 A JPH11226695 A JP H11226695A
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健一 大塚
Atsushi Matsumoto
篤志 松本
Yoichi Fukuda
洋一 福田
Kiyoko Saka
清子 坂
Kazuhiro Yamada
和広 山田
Tatsuhiko Hirata
達彦 平田
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 残存ワックス等の炭素が存在する場合におい
ても,石膏の熱分解を抑制することができ,優れた品質
の鋳造品を得ることができる歯科用高温石膏系埋没材を
提供すること。 【解決手段】 金属酸化物よりなる耐熱材と,半水石膏
と,炭素を酸化させるための炭素酸化剤とよりなる。上
記炭素酸化剤は,硝酸アンモニウム,硝酸リチウムのい
ずれか一方又は双方であることが好ましい。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【技術分野】本発明は,歯科用の金属補填物を精密鋳造
する際に用いることができる,歯科用高温石膏系埋没材
に関する。
【0002】
【従来技術】歯科用の金属補填物は,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。このロストワックス法を行うに当たっては,鋳造用
埋没材(いわゆる鋳型材)として,石膏系とリン酸塩系
の2種類の埋没材が使用されている。
【0003】従来,石膏系埋没材は,主に,金合金,銀
合金などの比較的溶融温度の低い合金(低融点合金)
に,一方,リン酸塩系埋没材は,主に,歯科用のプレシ
ャス系,セミプレシャス系合金という比較的溶融温度の
高い合金(高融点合金)の鋳造に使用されていた。
【0004】
【解決しようとする課題】ところで,高融点合金用のリ
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ので,操作性に難がある。ま
た,リン酸塩系埋没材は,凝結膨張が不均一であるので
ワックスパターンが変形すること,あるいは鋳型強度が
大きすぎて掘り出す時に鋳造体を破損する等の欠点を有
している。
【0005】一方,従来の石膏系埋没材は,適度な強度
の鋳型を構成することができるので,得られる鋳造体を
破損することなく掘り出すことができる。そのため,歯
科用金属補填物を製造するに当たっては,寸法精度,形
状性等を考慮すれば,リン酸塩系埋没材よりも石膏系埋
没材の方が好ましいと考えられる。
【0006】しかしながら,石膏系埋没材を高融点合金
の鋳造に用いた場合には,高融点合金の溶湯が石膏と接
触することにより石膏が熱分解してガスが発生し,焼き
付きや鋳巣の原因となる。特に,鋳込温度が1400℃
以上であり,かつ埋没材中における鋳物の高温保持時間
が長い場合には,石膏の熱分解を抑制することが不可能
となり,その発生ガスによる鋳巣等の鋳造不良が多発す
るようになる。従来,上記石膏の熱分解の問題を克服し
ようとする公知技術としては,特開平9−220638
号公報,特願平8−289359号に開示された技術が
ある。
【0007】特開平9−220638号公報において
は,石膏の分解抑制剤として,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,
スズ化合物が例示されている。また,特願平8−289
359号においては,石膏の分解抑制剤として,含水無
晶形二酸化ケイ素,硫酸マグネシウム7水和物が例示さ
れている。
【0008】しかしながら,上記両先行技術は,鋳型内
に残存ワックス等の炭素が存在する場合にはその効果が
半減してしまう。そのため,鋳型内に炭素が残存してい
る場合には,上記分解抑制剤を添加してあっても,高融
点合金を鋳込んだ際の石膏の熱分解を抑制しきれずに,
鋳造体に鋳巣等の鋳造欠陥が生ずる場合がある。
【0009】なお,上記の炭素存在化における熱分解
は,主として,次のような分解式により生じることが知
られている。即ち,下記(1)式及び(2)式の反応が
それぞれ生じて全体としては(3)式のごとく石膏の熱
分解反応が進行する。また,この分解は1000℃以上
の温度で起こりやすい。
【0010】 CaSO4 +4C → CaS+4CO↑ ・・・(1) 3CaSO4 +CaS → 4CaO+4SO2 ↑ ・・・(2) −−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−− 4CaSO4 +4C → 4CaO+4CO↑+4SO2 ↑・・(3)
【0011】一方,高融点金属用埋没材としては,他
に,アルミナセメント系埋没材が知られている(特開平
6−92818号公報)。しかしながらこのアルミナセ
メント系埋没材は硬化速度が遅い等の問題があり,歯科
用金属補填材の埋没材としては適さない。
【0012】本発明は,かかる従来の問題点に鑑みてな
されたもので,残存ワックス等の炭素が存在する場合に
おいても,石膏の熱分解を抑制することができ,優れた
品質の鋳造品を得ることができる歯科用高温石膏系埋没
材を提供しようとするものである。
【0013】
【課題の解決手段】請求項1の発明は,金属酸化物より
なる耐熱材と,半水石膏と,炭素を酸化させるための炭
素酸化剤とよりなることを特徴とする歯科用高温石膏系
埋没材にある。
【0014】本発明において最も注目すべきことは,上
記耐熱材と半水石膏のほかに,上記炭素酸化剤を含んで
いることである。上記炭素酸化剤は,上記のごとく,炭
素を酸化させることができる炭素酸化剤であり,後述す
る種々の炭素酸化剤を適用することができる。
【0015】また,この炭素酸化剤の添加量は,1〜3
重量部であることが好ましい。1重量部未満の場合に
は,熱分解反応抑制効果が十分に発揮されないおそれが
ある。一方,3重量部を超える場合には埋没材の硬化不
良が生じるという問題がある。
【0016】また上記耐熱材としては,例えば,アルミ
ナ,マグネシア,ジルコニア,合成珪酸アルミニウム等
があり,これらから1種又は2種以上選択して適用する
ことができる。また,上記半水石膏は結合材の役割を果
たす。
【0017】次に,本発明の作用につき説明する。本発
明の歯科用高温石膏系埋没材においては,上記炭素を酸
化させることができる炭素酸化剤を含有している。その
ため,本発明の歯科用高温石膏系埋没材を用いれば,高
融点合金の鋳造においても石膏の熱分解反応を従来より
も大幅に抑制することができ,優れた品質の鋳造品を得
ることができる。
【0018】即ち,歯科用金属補填物は,上述したごと
く,プレシャス系,セミプレシャス系等の高融点金属を
用いてロストワックス鋳造法により作製する。従来,そ
の埋没材として石膏系埋没材を用いた場合には,上記高
融点金属の溶湯が石膏と接触した際に石膏の熱分解反応
が発生し,焼き付きや鋳巣の原因となっていた。
【0019】しかしながら,本発明においては,上記の
ごとく,上記炭素酸化剤を含有している。この炭素酸化
剤は,上記石膏の熱分解反応に寄与される炭素を積極的
に酸化させる。そのため,上記石膏の熱分解反応に供さ
れる炭素を欠乏させることができる。それ故,熱分解反
応を従来よりも大幅に抑制することができる。
【0020】したがって,本発明の歯科用高温石膏系埋
没材を用いれば,形状,寸法精度が良好であると共に鋳
巣等の品質欠陥のない優れた歯科用金属補填材を製造す
ることができる。
【0021】次に,請求項2の発明のように,上記炭素
酸化剤は,硝酸アンモニウム,硝酸リチウムのいずれか
一方又は双方であることが特に好ましい。これらの材料
を用いた場合には,後述する実施形態例にも示すごと
く,炭素酸化剤としての上記作用効果を確実に発揮させ
ることができる。
【0022】また,請求項3の発明のように,上記炭素
酸化剤は,硝酸ナトリウム,硝酸カリウム,硝酸マグネ
シウム,硝酸カルシウム,硝酸ストロンチウム,硝酸バ
リウム,酸化マンガン,過マンガン酸カリウム,過塩素
酸カリウムより選択される1又は2以上の材料を用いる
こともできる。この場合にも上記と同様の作用効果を得
ることができる。
【0023】
【発明の実施の形態】実施形態例 本発明の実施形態例にかかる歯科用高温石膏系埋没材に
つき,表1を用いて説明する。本例においては,表1に
示すごとく,本発明品として14種類の歯科用高温石膏
系埋没材(試料No.E1〜E14)を準備すると共
に,比較用の2種類の石膏系埋没材(試料No.C1,
C2)を準備した。そして,これらの埋没材を利用して
得られた歯科用金属補填物の品質を比較した。
【0024】まず,本発明品(試料No.E1〜E1
4)は,いずれも,金属酸化物よりなる耐熱材と,半水
石膏と,炭素を酸化させるための炭素酸化剤とよりな
る。上記耐熱材としては,表1に示すごとく,スピネル
構造を有する酸化マグネシウムとアルミナとの混合物
(MgO+Al2 3 ),あるいはアルミナ(Al2
3 )を70重量部の割合で含有させて用いた。
【0025】また,上記半水石膏は,表1に示すごと
く,いずれも30重量部の割合で含有させた。また,炭
素酸化剤としては,表1に示すごとく,種々の種類の材
料を用いた。なお,E6及びE8については,2種類の
炭素酸化剤を同量混合して用いた。また,炭素酸化剤の
添加量は,3重量部を基本とし,E1及びE3のみ1重
量部とした,。
【0026】また,表1に示すごとく,比較試料のC1
は,耐熱材としてMgO+Al2 3 を用いた本発明品
から炭素酸化剤を除いたものであり,C2は耐熱材とし
てAl2 3 を用いた本発明品から炭素酸化剤を除いた
ものである。
【0027】次に,上記組成の各埋没材を用いて歯科用
金属補填物を作製するための鋳型を作製した。具体的に
は,まず上記各埋没材を30重量部の水と混合してスラ
リー状とし,これをワックスにより作製した原型(ワッ
クスパターン)の周囲に流し込んだ。次いで埋没材が固
化した後にこれを焼成すると共にワックスを除去して鋳
型を作製した。なお,この焼成時の条件はいずれの試料
も同様とし,鋳型内への残存ワックス量等に極力バラツ
キがないように注意した。
【0028】次いで,高融点金属の溶湯を上記鋳型に流
し込んで歯科用金属補填物を作製した。本例において
は,高融点金属として,陶材焼付用合金であるNi−C
r合金と,プレシャス合金又はセミプレシャス合金(P
R系)を用い,それぞれについて得られた鋳造品(歯科
用金属補填物)の鋳造性及び表面性状を評価した。
【0029】また,上記溶湯の鋳込は,歯科用金属補填
物の鋳込に通常用いられている遠心鋳造法により行っ
た。なお鋳込温度は,Ni−Cr合金は1300〜14
00℃,PR系は1100〜1300℃とした。また,
この鋳込試験は,それぞれの金属毎に5回行った。
【0030】ここで,上記鋳造性は,得られた鋳造品に
へこみ,穴,欠け,すじ傷等の有無により判断し,これ
らの欠陥が全く生じなかった場合を◎,欠陥の発生が2
回以下の場合を○,それ以外を×として評価した。ま
た,上記表面性状は,光沢,ざらつき等の外観を目視に
より合格(○),不合格(×)の2段階で評価した。こ
れらの評価結果を表1に示す。
【0031】
【表1】
【0032】表1より知られるごとく,本発明品(E1
〜E14)はすべて,比較品(C1,C2)よりも優れ
た特性を発揮した。特に,上記炭素酸化剤として硝酸リ
チウム又は硝酸アンモニウムを用いた場合(E1〜E
4)は,その添加量が1重量部であっても3重量部であ
っても,いずれも非常に優れた鋳造性を示した。
【0033】また,本発明品(E1〜E14)は,いず
れも,溶湯鋳込時において石膏の熱分解に起因するよう
なガスの発生がほとんど見られなかった。これに対し,
比較品(C1,C2)は,いずれも鋳込時に石膏の熱分
解に起因する激しいガスの発生が見られた。この石膏の
熱分解によるガスの発生の有無が,上記鋳造正当の結果
にはっきりと現れたといえる。
【0034】以上の結果から,上記炭素酸化剤を含有さ
せた本発明の歯科用高温石膏系埋没材を用いれば,高融
点金属であっても非常に優れた品質を有する鋳造品に仕
上げることができるということがわかる。また,このこ
とから,本発明の歯科用高温石膏系埋没材が,品質要求
レベルの高い歯科用金属補填物の製造に非常に適してい
ることがわかる。
【0035】
【発明の効果】上述のごとく,本発明によれば,残存ワ
ックス等の炭素が存在する場合においても,石膏の熱分
解を抑制することができ,優れた品質の鋳造品を得るこ
とができる歯科用高温石膏系埋没材を提供することがで
きる。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 福田 洋一 愛知県名古屋市西区則武新町三丁目1番36 号 株式会社ノリタケカンパニーリミテド 内 (72)発明者 坂 清子 愛知県名古屋市天白区天白町植田三七川原 37番地の313 株式会社カスプデジタルサ プライ内 (72)発明者 山田 和広 愛知県名古屋市天白区天白町植田三七川原 37番地の313 株式会社カスプデジタルサ プライ内 (72)発明者 平田 達彦 愛知県名古屋市天白区天白町植田三七川原 37番地の313 株式会社カスプデジタルサ プライ内

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 金属酸化物よりなる耐熱材と,半水石膏
    と,炭素を酸化させるための炭素酸化剤とよりなること
    を特徴とする歯科用高温石膏系埋没材。
  2. 【請求項2】 請求項1において,上記炭素酸化剤は,
    硝酸アンモニウム,硝酸リチウムのいずれか一方又は双
    方であることを特徴とする歯科用高温石膏系埋没材。
  3. 【請求項3】 請求項1において,上記炭素酸化剤は,
    硝酸ナトリウム,硝酸カリウム,硝酸マグネシウム,硝
    酸カルシウム,硝酸ストロンチウム,硝酸バリウム,酸
    化マンガン,過マンガン酸カリウム,過塩素酸カリウム
    より選択される1又は2以上のものであることを特徴と
    する歯科用高温石膏系埋没材。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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WO2013191141A1 (ja) * 2012-06-18 2013-12-27 吉野石膏株式会社 鋳造用埋没材組成物およびこれを用いた鋳物の鋳造方法
US9834480B2 (en) 2012-04-27 2017-12-05 Yoshino Gypsum Co., Ltd. Gypsum-based embedding material composition for casting

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