JPS6115778B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

本発明は鋳型材に関し、詳しくは膨脹率が容易
に且つ適量に調節される鋳型材に関する。 近年、ロストワツクス法による高い温度で溶融
（融解）する合金の鋳造が盛んになり、より精密
な鋳造体を求める声が高まつている。従来、ニツ
ケル・クロームあるいはコバルト・クローム等の
高い温度で溶融（融解）する合金の鋳造には、リ
ン酸塩および酸化マグネシウムを結合材主成分と
する、所謂リン酸塩系鋳型材が一般に使用されて
いるが、それによつて得られる鋳造体は、寸法の
再現性の点で満足できるものでなかつた。 すなわち、上記の如き高い温度で溶融（融解）
する合金は鋳込み後の冷却過程で約２パーセント
収縮するため、この分を何らかの方法で補償して
やらないと、得られた鋳造体は母型よりも小さい
ものになつてしまう。したがつて、これを鋳型材
の硬化膨脹および加熱膨脹で補償するが、従来一
般に行なわれているような結合材の配合比を変え
る等の方法によつては、硬化膨脹を大きくすると
加熱膨脹が小さくなるという問題があるため、総
膨脹量を大きくすることは困難であつた。また、
骨材のクリストパライトの量を多くすると加熱膨
脹が大きくなることも良く知られているが、クリ
ストパライトは高価であるため、これを多量に配
合することは経剤的でない。 本発明者等は、特に上記した高い温度で溶融
（融解）する合金の鋳造における凝固収縮をカバ
ーするに適した鋳型材の開発に鋭意研究を行なつ
た結果、リン酸塩および酸化マグネシウムを結合
材主成分とする鋳型材にカルボン酸を少量添加配
合することにより、鋳型の硬化膨脹量が飛躍的に
増大し、しかも加熱膨脹量は殆ど損われないため
に、最終的に総膨脹量が増大するということを見
い出し、本発明を完成すりに至つた。即ち、本発
明はリン酸塩および酸化マグネシウムを結合材主
成分とする鋳型材に対して、酢酸、酒石酸、クエ
ン酸、クエン酸カリ、リンゴ酸およびコハク酸よ
りなる群から選ばれた少なくとも１種のカルボン
酸類を含有してなる鋳型材である。 本発明にいうカルボン酸類とは少くとも１以上
のカルボキシル基を有する化合物およびその酸無
水物、酸塩化物などの誘導体も含めて総称するも
のである。一般には酢酸、プロピオン酸などの脂
肪族モノカルボン酸；蓚酸、マロン酸、コハク
酸、フマル酸などのジカルボン酸；安息香酸、フ
タル酸などの芳香族カルボン酸、またグリコール
酸、乳酸、リンゴ酸、酒石酸、クエン酸、オキシ
安息香酸などのオキシカルボン酸が好ましく用い
られる。また上記カルボン酸の誘導体も鋳型材ス
ラリー中でカルボキシル基を形成するものであれ
ば、本発明の膨脹効果を発揮するが、その効果は
カルボン酸そのものに比べると小さい。したがつ
て、本発明の膨脹効果が大きく、かつ経済性およ
び操作性の面から、特に酒石酸、クエン酸、コハ
ク酸、リンゴ酸が好適に用いられる。 本発明のカルボン酸による鋳型の硬化膨脹が増
大する機構は明らかでないが、硬化反応における
リン酸マグネシウムの結晶成長に該カルボン酸が
何らか有効に作用するためと推測される。かかる
本発明における硬化膨脹の効果は、カルボン酸の
種類によつて異なり、さらに鋳型材主成分の組成
との組合せによつても異なる。したがつて、用い
るカルボン酸の種類およびその配合比は、鋳型材
が所望の特性を具備するよう予め選択、決定され
る。 しかして、本発明の特徴は極めて少量のカルボ
ン酸の添加配合によつて、リン酸塩系鋳型材に所
望の約２％程度の膨脹量を容易に付与できる点に
ある。即ち、添加配合するカルボン酸の量は、所
望の特性に応じて決定すればよいが、一般に鋳型
材100重量部に対して0.01〜１重量部、特に0.1〜
0.5重量部で十分である。カルボン酸の添加量比
が上記より少な過ぎると鋳型の膨脹効果が現われ
ず、逆に多く過ぎる場合には経済的に不利である
と同時に、得られる鋳型の生強度が小さくなるな
ど新たな問題が生じるため好ましくない。 本発明においてカルボン酸を添加配合する方法
は特に制限されず、種々の公知の方法に準じて行
われる。例えば、骨材および結合材を混合して鋳
型材を調製する際に、カルボン酸も同時に混合す
る方法が採用される。また鋳型材を混練する際
に、予めカルボン酸を溶解させてもよい。 なお、本発明においてはカルボン酸の添加によ
り、鋳型材スラリーの硬化時間を調節する効果を
も有する場合がある。即ち、カルボン酸の種類に
より例えば酒石酸は硬化時間を著しく延長する効
果を発揮する。したがつて、本発明はかかる性質
を利用して、硬化膨脹量とともに硬化時間を任意
に調整した鋳型材を得ることが可能である。 上記に説明したように、本発明は従来のリン酸
系鋳型材を用いて少量のカルボン酸を添加、配合
するだけで、高い温度で溶融する合金の鋳造に適
した良好な鋳型材が簡易な方法で安価に供給され
るものである。よつて、本発明の鋳型材はその工
業的価値は多大であり、歯科用埋没材など広い分
野に極めて有用である。 以下、本発明を具体的に説明するために、実施
例を示すが、本発明はこれらによつて何ら限定さ
れるものではない。 比較例 １ 次の成分を用いて鋳型材を調製した。 石英 65 （重量部） クリストバライド 20 酸化マグネシウム 5.6 第一リン酸アンモニウム 9.4 上記鋳型材をコロイダル・シリカ液で練和し、
練和物をJIS T6604（焼石膏の硬化膨脹測定法）
に示される型枠に流し込んだ。硬化後直ちに拘束
を取り除き、ダイヤルゲージにて２時間後の膨脹
率を測定し、硬化膨脹率を求めたところ0.56％で
あつた。 なお、硬化はピカー針（荷重300ｇ、断面積１
mm²）が練和物内に１mm入る時点をもつて定めた。 また硬化膨脹測定後の硬化体を切り出し、800
℃まで加熱して膨脹量を測定し、加熱膨脹率を求
めたところ1.20％であつた。したがつて、総膨脹
率は1.76％である。 実施例 １〜３ 比較例１の鋳型材に酒石酸をそれぞれ0.1，0.2
および0.5重量部を添加混合し、各鋳型材を調製
した。 これらの鋳型材を用い、比較例１と同様の方法
で測定を行なつた。それらの結果を下記の第１表
に示す。

【表】 実施例 ４〜９ 前実施例における酒石酸の代りに、下記する各
カルボン酸0.2重量部を用いた以外は全く同一の
条件で測定を行つた。 それらの結果を下記の第２表に示す。

【表】

【表】 比較例 ２ 実施例１に於いて酒石酸の代わりにホウ酸0.2
重量部を用い、他の条件は全く同一にして測定を
行なつたところ、硬化膨脹率0.42％、加熱膨脹率
1.08％であり、総膨脹率1.50％であることが判つ
た。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ リン酸塩および酸マグネシウムを結合材主成
   分とする鋳型材に対して、酢酸、酒石酸、クエン
   酸、クエン酸カリ、リンゴ酸およびコハク酸より
   なる群から選ばれた少なくとも１種のカルボン酸
   類を含有してなる鋳型材。