TWI782111B - 石膏系鑄造用包膜材組成物及石膏系鑄造用包膜材組成物之製造方法 - Google Patents

Abstract

本發明提供一種石膏系鑄造用包膜材組成物及其製造方法，其可提供習知製品所無法實現之縮短了放置時間之製品，可用作為急速加熱型石膏系包膜材有用。

本發明係一種石膏系鑄造用包膜材組成物及其製造方法，其係加入練合液進行練合後使之硬化，將硬化體投入至高溫爐中之急速加熱型之包膜材用的石膏系粉體狀鑄造用包膜材組成物，其係以燒石膏、石英及白矽石作為主成分而成，且包含：自燒石膏與石英之共粉碎物、燒石膏與白矽石之共粉碎物或燒石膏與石英與白矽石之共粉碎物選擇之至少任一種共粉碎物；及粉體或含水率低之液狀保濕性成分；且該組成物之平均粒徑為30μm以下。

Description

石膏系鑄造用包膜材組成物及石膏系鑄造用包膜材組成物之製造方法

本發明係關於一種急速加熱型包膜材用之石膏系鑄造用包膜材組成物及石膏系鑄造用包膜材組成物之製造方法。更具體而言，係關於一種提供如下石膏系鑄造用包膜材組成物及其製造方法之技術，相較於習知之包膜材組成物，該石膏系鑄造用包膜材組成物可使添加練合液製成漿體，將蠟模型或樹脂模型等作為模心並以漿體掩埋後使之硬化，其後將硬化體投入至高溫爐為止所耗費之時間成為短時間，有助於作業之效率化，尤其可用作為牙科用包膜材等。

所謂鑄造用包膜材組成物，若以牙科用包膜材為例進行說明，則係經過如下述步驟而製作銀牙等補綴物時之鑄造所使用的鑄模材料。首先，藉由蠟或樹脂等製作補綴物之鑄模母模(以下稱為模型(pattern))。另一方面，於粉狀之牙科用包膜材中添加練合液，進行混練而準備流動性較高之漿體。將上述中所獲得之模型作為模心並利用所準備之漿體進行掩埋，將模型包膜並進行放置。經過一定時間後，則漿體硬化，成為以模型作為模心而被掩埋之狀態之硬化體。然後，將所獲得之硬化體於適當之條件下進行加熱。於該加熱步驟(焚燒步驟)中，僅模心之模型被焚燒而消失，該部分變 成空腔，而獲得於內部形成由銀牙等補綴物之形狀所構成之空腔部分而成之鑄模。然後，於熔於鑄模之空腔部分中進行金屬鑄造，藉此形成目標形狀之銀牙等金屬製之補綴物。

牙科用包膜材係視結合材料之種類而分類為石膏系包膜材或磷酸鹽系包膜材等，石膏系包膜材通常廣泛地用作鑄造融點為1000℃以下之金屬時之鑄模(石膏模)。關於石膏系包膜材，耐火材料係使用白矽石或石英，結合材料係使用石膏，且作為練合液一般則使用水。以下，以使用水作為練合液之情形為代表例進行說明，將該情形時之練合液稱為練水。又，石膏系包膜材係視上述焚燒步驟中之加熱條件而分類為通常加熱型與急速加熱型。通常加熱型係自室溫逐漸升溫，焚燒所包膜之模心之模型，相對於此，急速加熱型係於升溫至700℃或750℃之高溫之焚燒爐中投入硬化體而焚燒模型。因此，可實現較通常加熱型者更高之作業性。

並且，尤其是牙科用包膜材，由其使用目的而言，所獲得之鑄模(石膏模)之空腔部分需要較高之尺寸穩定性或表面平滑性。因此，於此種用途中，由獲得滿足了上述特性之鑄模之觀點而言，已提出有各種提案(例如，參考專利文獻1)。

[先前技術文獻] [專利文獻]

[專利文獻1]日本專利特開2002-87918號公報

於上述狀況中，本案發明人等從進一步提昇作業效率之觀點出發，對廣泛用作牙科用包膜材等之急速加熱型石膏系包膜 材進行了仔細研究。作業性較高之急速加熱型石膏系包膜材中存在由於將硬化體投入至升溫至高溫之焚燒爐中，故鑄模容易產生裂痕之課題。於鑄模(石膏模)產生裂痕之情形時，所獲得之補綴物等鑄造物會產生毛邊等，而視情形必須自模型之製作開始重製。並且，如下所述，已知鑄模產生裂痕之問題係與投入至焚燒爐時之硬化體之硬化狀態有關。

關於急速加熱型石膏系包膜材，一般認為必須將包膜材與練水進行混練而製成漿體，於經過一系列之作業後，放置直至成為能夠承受投入至高溫焚燒爐中時之熱衝擊(熱休克)之狀態而使漿體硬化。並且，已知上述鑄模(石膏模)之裂痕產生係與投入至高溫焚燒爐時之漿體之硬化狀態，亦即為了推進上述硬化而放置之時間(稱為「放置時間」)有關。具體而言，該放置時間越短，越能夠提高作業效率，另一方面，若於放置時間不充分之狀態下將硬化體投入至已升溫至高溫之焚燒爐中，則鑄模產生裂痕，而成為鑄造不良之原因。

根據上述情況，對於屬於急速加熱型石膏系包膜材之牙科用包膜材製品，在進行了關於該方面之設計後進行市售，於各製品分別規定了相應製品所需之放置時間。具體而言，於石膏系牙科用包膜材製品之情形，規定了具有如下含義之應遵守之放置時間：自開始與練水混練之時點(牙科用包膜材與練水接觸之時點)起開始測量，於20分鐘後或30分鐘後能夠將硬化體投入至高溫焚燒爐中之製品。因此，作業者例如於使用20分鐘類型之石膏系牙科用包膜材之情形時，自與練水接觸之時點起開始測量，經過至少20分鐘後，必須將硬化體投入已升溫至高溫之焚燒爐中。換言之，作業者 在進行練合，利用漿體掩埋模心後，必須於一段時間內停止作業。於本發明中，將以加入練水之時點為起始點測量所得之直至成為可開始急速加熱之狀態之硬化體的時間界定為「放置時間」。

對於上述現狀，本發明人等已達到如下認知，即若可提供縮短了上述放置時間之製品，則較習知製品可於短時間內完成作業，又，若提供多種此種製品，則配合所需之作業狀況而可適當地選擇設計放置時間不同之製品的範圍擴大，因此於謀求作業效率化之方面有用。

因此，本發明之目的在於提供一種石膏系鑄造用包膜材組成物，其可提供習知製品所無法實現之較習知品縮短了放置時間之製品，可用作為急速加熱型石膏系包膜材。又，本發明之目的在於提供一種對於石膏系鑄造用包膜材組成物，可提供適當設計了放置時間之製品之技術。

上述目的係藉由下述本發明達成。即，本發明提供下述之石膏系鑄造用包膜材組成物。

[1]一種石膏系鑄造用包膜材組成物，其係加入練合液進行練合後使之硬化，將硬化體投入至高溫爐中之急速加熱型之包膜材用的石膏系粉體狀鑄造用包膜材組成物，該組成物係以燒石膏、石英及白矽石作為主成分而成，且包含：自燒石膏與石英之共粉碎物、燒石膏與白矽石之共粉碎物或燒石膏與石英與白矽石之共粉碎物選擇之至少任一種共粉碎物；及粉體或含水率低之液狀保濕性成分；且該組成物之平均粒徑為30μm以下。

作為本發明之石膏系鑄造用包膜材組成物之較佳形 態，可列舉下述者。

[2]上述保濕性成分包含自多元醇類選擇之成分；

[3]上述[2]之多元醇類係自甘油、丙二醇、乙二醇、1,3-丁二醇及該等之聚合體或共聚合體所組成之群組選擇之至少任一者；

[4]上述[3]之甘油係純度為98.5%以上之甘油；

[5]於上述[1]至[4]之任一項中，以加入上述練合液之時點為起始點測量所得之直至成為可開始急速加熱之狀態之硬化體的放置時間為8~15分鐘；

[6]上述[5]之放置時間為8~10分鐘；

[7]上述[5]之放置時間為8分鐘；

[8]於上述[1]至[7]之任一項中，相對於上述主成分100質量份，含有0.05~1.0質量份上述保濕性成分；

[9]於上述[1]至[8]之任一項中，其係牙科用；

[10]於上述[1]至[9]之任一項中，進而包含生石膏；

[11]上述[10]之生石膏係以上述共粉碎物之形式含有；

[12]於上述[1]至[11]之任一項中，自加入上述練合液之時點起2小時後之凝結膨脹率為0.2%以上且3.0%以下；

[13]於上述[1]至[12]之任一項中，綜合膨脹率為1.3%以上且3.0%以下。

作為本發明之另一實施形態，提供下述石膏系鑄造用包膜材組成物之製造方法。

[14]一種石膏系鑄造用包膜材組成物之製造方法，其特徵在於：其係供將加入練合液進行練合後使之硬化所獲得之硬化體投入至高溫爐中使用之急速加熱型石膏系鑄造用包膜材組成物之製造 方法；於調配屬於主成分之燒石膏、石英及白矽石時，使用自燒石膏與石英之共粉碎物、燒石膏與白矽石之共粉碎物、及燒石膏與石英與白矽石之共粉碎物所組成之群組選擇之任一種共粉碎物，進而調配粉體或含水率低之液狀保濕性成分，而製備平均粒徑為30μm以下之粉體狀石膏系鑄造用包膜材組成物。

作為本發明之石膏系鑄造用包膜材組成物之製造方法之較佳形態，可列舉如下所述者。

[15]如上述[14]之石膏系鑄造用包膜材組成物之製造方法，其中，以相對於上述主成分100質量份包含0.05~1.0質量份上述保濕性成分之方式，調配上述保濕性成分。

[16]如上述[14]或[15]之石膏系鑄造用包膜材組成物之製造方法，其中，進而調配生石膏。

[17]如上述[14]或[15]之石膏系鑄造用包膜材組成物之製造方法，其中，於調配屬於上述主成分之燒石膏、石英及白矽石時所使用之上述共粉碎物分別為進而包含生石膏並進行共同粉碎而成之共粉碎物。

根據本發明，可提供一種有用之石膏系鑄造用包膜材組成物，其可實現習知之急速加熱型石膏系包膜材製品所無法實現之放置時間之縮短，且即使縮短放置時間仍可獲得由熱休克引起之裂痕產生受到抑制之良好鑄模(石膏模)。又，根據本發明，提供一種對於石膏系鑄造用包膜材組成物能夠適當設計放置時間之技術。

A‧‧‧表示成為T字蠟模型之鑄模之部分的直徑(6mm)

B‧‧‧表示成為T字蠟模型之鑄模之導入路之部分的直徑(2.5mm)

圖1係於研究例中所使用之T字蠟模型之模式圖。

以下，列舉較佳之實施形態，對本發明進一步詳細地進行說明。本發明人等為了解決上述習知技術之問題而進行銳意研究，結果發現一種急速加熱型石膏系包膜材雖為極其簡單之構成，但可較習知品縮短放置時間，而且投入至高溫焚燒爐中所獲得之鑄模成為由熱休克引起之裂痕產生受到抑制之良好者。例如，若為習知之市售之急速加熱型牙科用包膜材製品，則預先將自將練水加入至牙科用包膜材中而接觸之時點起、直至一系列之作業後將模型作為模心被掩埋之狀態之硬化體投入至高溫焚燒爐中為止的放置時間設為20分鐘或30分鐘，最短亦耗費該等時間。相對於此，藉由使用本發明之石膏系鑄造用包膜材組成物(以下簡稱為「本發明之組成物」)，即使於將該放置時間縮短至8~15分鐘左右之情形、或縮短至8~10分鐘左右之情形、進而縮短至8分鐘左右之情形時，仍可獲得由熱休克引起之裂痕產生受到抑制之良好鑄模。

本發明之組成物係與習知之石膏系包膜材組成物同樣地，作為主成分，於結合材料使用燒石膏，並於耐火材料使用石英及白矽石之構成者。本發明之組成物係構成為：進而將該等成分作成為燒石膏與石英之乾式共粉碎物、燒石膏與白矽石之乾式共粉碎物、或燒石膏與石英與白矽石之乾式共粉碎物之至少任一種而含有，且該組成物之平均粒徑為30μm以下。並且，其特徵在於：其係除該主成分構成以外，進而含有粉體或含水率較低之液狀保濕性成分而成。本案發明人等發現，藉由於主成分構成中使用上述共粉碎物且作成為含有上述保濕性成分之構成，則令人驚訝的是，可不 損害習知物之流動性等性能，而縮短「放置時間」，且成為短時間內所形成之鑄模(石膏模)抑制了裂痕產生之耐熱衝擊性優異者。

具體而言，已知即使於將本發明之組成物與水混練而製成漿體，藉該漿體掩埋模型，較習知品縮短其後為了硬化所設置之放置時間，並投入至700℃或750℃之高溫焚燒爐中之情形，所形成之鑄模仍成為有效抑制了由熱休克引起之裂痕產生者。又，本案發明人等經研究，結果發現如下令人驚訝的事實：將包含燒石膏之主成分作成為包含共粉碎物之構成，且使石膏系鑄造用包膜材組成物成為平均粒徑為30μm以下之粉體，則不致損害藉由習知物所獲得之品質，有助於實現上述放置時間之縮短化之效果。關於此點，將舉例於下文進行敍述。

於本發明中，將石膏系鑄造用包膜材組成物之構成設為：於包含燒石膏之主成分使用至少將燒石膏與其他主成分以乾式進行共粉碎而成之共粉碎物，且成為平均粒徑為30μm以下之粉體，藉此可縮短放置時間的理由尚未闡明。再者，本發明中所規定之平均粒徑係藉由雷射繞射散射法所測得之體積平均直徑。根據本案發明人等之研究，獲得上述效果之因素之一在於藉由作成為上述構成而可使燒石膏之粒度變細。另一方面，已知若僅是使燒石膏之粒度變細，則產生流量值降低、練合時之流動性變差等其他問題。對於此問題，本案發明人等發現，藉由將燒石膏與其他主成分進行共粉碎則可改善。因此，於本發明中，藉由設為使用包含燒石膏之主成分之共粉碎物、且平均粒徑為30μm以下之構成，則達到兼具放置時間之縮短化、及抑制因燒石膏之粒度變細所產生之流量值降低之問題的效果。

針對所形成之鑄模(石膏模)成為有效抑制由熱休克引起之裂痕產生者之本發明之組成物，藉由以下所述之方法，測定自加入練合液(練水)之時點起2小時後之凝結膨脹率、及下述綜合膨脹率，並對該等值為何種程度之情形時可獲得良好結果進行了研究。其結果為，確認到：於自加入練水之時點起2小時後之凝結膨脹率為0.2%以上且3.0%以下之情形時、又於綜合膨脹率為1.3%以上且3.0%以下之情形時，可獲得良好之結果。

自加入練水之時點起2小時後之凝結膨脹率，係將測定對象之石膏系鑄造用包膜材組成物依15秒投入至裝有練水之聚矽氧橡膠製之橡膠杯中，攪拌1分鐘後，使之流入至凝結膨脹率測定用模板中，以此為試樣，並如下述進行測定。亦即，以經練水練合之組成物流入至模板後即刻所得之尺寸為基準，具體而言，於此時點將設置於模板之量器調為零，讀取2小時後之量器之值，測定自將練水加入至杯中之時點起2小時後之凝結膨脹率。

本發明中所使用之綜合膨脹率係如下述分別測定所得之「經過放置時間時之凝結膨脹率」與「熱膨脹率」之和。首先，將測定對象之石膏系鑄造用包膜材組成物依15秒內投入至裝有練水之聚矽氧橡膠製之橡膠杯中，攪拌1分鐘後，使之分別流入至凝結膨脹率測定用模板與熱膨脹率測定用模板，將各自作為試樣，並以下述方式測定。

「經過放置時間時之凝結膨脹率」，係以經練水練合之組成物流入至凝結膨脹率之測定用模板後即刻所得之尺寸為基準，具體而言，於該時點將位於模板之量器設為零，讀取欲確認之經過放置時間時之量器之值而進行測定。又，「熱膨脹率」係取出 經過放置時間時之樣品，以下述方式對其進行加熱而測定。具體而言，於熱膨脹計(Bruker公司製造，製品名：TD5000SA)上設置上述所取出之試樣(樣品)，自室溫依1分鐘內10℃之速度使其升溫，測定到達700℃時之熱膨脹率。再者，關於熱膨脹率之測定，係以加熱所使用之經過放置時間時之樣品尺寸為基準，測定相對於該標準膨脹了多少。

[粉體或含水率較低之液狀保濕性成分]

本發明之組成物之特徵在於：以上述者作為基本構成，且含有粉體或含水率較低之液狀保濕性成分。

本案發明人等為了解決上述之習知技術之問題而進行銳意研究以找出：屬於使用上述主成分以外之成分之構成，使其含於石膏系鑄造用包膜材組成物中，而即使縮短放置時間，所形成之鑄模中因熱休克產生裂痕之情況仍得到抑制之有用成分。本案發明人等於該研究過程中發現，於含有含水率較低之純度為98.5%以上之甘油之情形時，即使縮短放置時間，所形成之鑄模亦成為抑制了由熱休克引起之裂痕產生者。

再進一步進行研究後，結果發現，不只是純度為98.5%以上之甘油，藉由含有粉體或含水率較低之液狀保濕性成分亦可獲得同樣之效果。

作為構成本發明之組成物之粉體或含水率較低之液狀保濕性成分，可列舉多元醇類。作為多元醇類，可舉例如：上述之純度為98.5%以上之甘油(稱為精製甘油)、或其他甘油、丙二醇、乙二醇、1,3-丁二醇等、或該等之聚合體或共聚合體。

根據本案發明人等之研究，作為上述保濕性成分之使用量，較佳係相對於主成分100質量份為0.05~1.0質量份之範圍內。雖亦取決於與目標之放置時間之縮短效果的平衡，但更佳可依0.1~1.0質量份、再更佳0.2~1.0質量份之範圍內含有。若少於上述範圍，則存在即使可縮短放置時間，仍有未充分發揮抑制以急速加熱形成之鑄模產生裂痕之效果的情形。又，若大於上述範圍，則在與主成分進行共粉碎等而混合之情形時，發生黏膩感故而不佳。以下，作為保濕性成分之代表例，使用純度為98.5%以上之甘油進行說明，但本發明並不限定於此。

又，本發明之說明係尤其以牙科用包膜材為中心進行，但本發明之組成物之利用範圍並不限定於此。例如，於高效率且良率良好地鑄造要求無毛邊之精緻形狀之珠寶首飾、美術工藝品、金屬零件等之情形時，亦可毫無區別地使用。

其次，針對構成本發明之組成物之主成分進行說明。

[主成分]

構成本發明之組成物之主成分係與習知之石膏系包膜材組成物同樣地，為燒石膏、石英及白矽石，其調配亦與習知同樣地，分別以各約1/3左右進行調配即可。更具體而言，例如於將主成分之合計設為100質量份時，只要以燒石膏為25~50質量份左右、白矽石為10~35質量份左右、石英為40~65質量份左右進行調配即可。

(燒石膏)

構成本發明之組成物之燒石膏係硫酸鈣之1/2水合物[CaSO₄‧1/2H₂O]及無水合物[CaSO₄]，可列舉β型燒石膏、α型燒石 膏、III型無水石膏、或該等之混合物等。本發明可使用任一種燒石膏。根據本案發明人等之研究，若考慮鑄造時所需要之鑄模之強度，更佳為使用α型燒石膏(α石膏)。燒石膏由於會與水發生化學反應而容易變化成生石膏，故而可用作為結合材料。

於本發明之組成物中添加適量水並進行混練所得之漿體，若注入至以模型為模心之模板內，則迅速地固結。本發明之組成物具有如下構成：使藉由該燒石膏固結所形成之硬化體之狀態，在較習知物之放置時間更短之放置時間內，成為鑄模(石膏模)難以受到熱休克之耐熱衝擊性優異者。其結果，將縮短了放置時間之硬化體於高溫焚燒爐中進行焚燒而使模心之模型消失所形成的鑄模，係有效地抑制裂痕之產生，使用鑄模所獲得之補綴物等鑄造物成為無毛邊之良好者。

本發明之組成物由於如上述般使用燒石膏作為結合材料，故而成為具有注入漿體時之流動性優異，所獲得之鑄模(石膏模)因焚燒後之殘留應力所導致之變形較少，且可容易地取出鑄造後之鑄造物，經時變化亦較少等優點者。

(石英、白矽石)

本發明之組成物包含石英及白矽石作為耐火材料，關於此點係與習知技術並無不同。因此，該等材料可使用習知之「石膏系包膜材」所使用之任意公知之材料。

如上述，本發明之組成物之特徵在於：將用作為主成分之燒石膏與石英與白矽石，依與燒石膏與其他主成分進行了共粉碎之狀態使用。藉由如此構成，本發明之組成物係於將較習知物縮 短了放置時間所獲得之硬化體投入至高溫焚燒爐中時，所形成之鑄模(石膏模)成為難以受到熱休克之耐熱衝擊性優異者。又，如下述，藉由使用此種共粉碎物，可抑制於僅粉碎了燒石膏之構成之組成物中所觀察到之流量值之降低、亦即漿體之流動性降低之問題。

(生石膏)

本發明之組成物可添加生石膏。藉此，可增大本發明之組成物之凝結膨脹率及熱膨脹率。於本發明之組成物中添加生石膏時之方法並無特別限定。例如，可構成為：於將上述主成分共粉碎時添加生石膏，並與主成分一起進行共粉碎而以共粉碎物之形式進行添加；亦可以於共粉碎後之主成分中添加生石膏。惟，生石膏並非本發明之組成物之必需成分，而為任意成分。

[石膏系鑄造用包膜材組成物之製造方法]

繼而，對可獲得本發明之組成物之本發明之石膏系鑄造用包膜材組成物之製造方法進行說明。本發明之製造方法的特徵在於：調配屬於組成物之主成分之燒石膏、石英及白矽石時，使用自燒石膏與石英之共粉碎物、燒石膏與白矽石之共粉碎物、以及燒石膏與石英與白矽石之共粉碎物所組成之群組選擇之至少任一種共粉碎物，進而調配粉體或含水率較低之液狀保濕性成分，而製備平均粒徑為30μm以下之粉體狀之石膏系鑄造用包膜材組成物。亦即，本發明之製造方法之特徵在於：於主成分原料使用至少包含燒石膏之共粉碎物；調配粉體或含水率較低之液狀保濕性成分；使平均粒徑為30μm以下；除此以外，則與習知之石膏系之粉體狀之鑄造用包 膜材組成物之製造方法相同。

[實施例]

繼而，列舉研究例對本發明更具體地進行說明。以下，在未特別說明之下，份或%為質量標準。

[研究例1](關於甘油之添加) (石膏系鑄造用包膜材組成物之製備)

使用包含30份α石膏、20份白矽石、50份石英粉體之配方之平均粒徑為15μm之共粉碎物作為主成分。將該等成分以乾式進行共粉碎時，將純度為98.5%以上之精製甘油(花王公司製造)以有效成分換算計，相對於主成分100份，依成為0.05份、0.1份、0.2份、0.5份、1.0份及1.2份之各濃度之方式分別加入，獲得甘油之調配量不同之6種石膏系鑄造用包膜材組成物。再者，以乾式進行共粉碎之條件係設為一致。

(評價)

分別使用上述所獲得之甘油之調配量不同之各組成物，實施下述一系列之程序，將依3個階段改變了放置時間所得之各硬化體投入至高溫焚燒爐中而分別形成鑄模(石膏模)。繼而，將所獲得之鑄模之耐熱衝擊性以下述方法進行比較。

預先準備多個於內徑40mm、高50mm之不鏽鋼製鑄造用環之內壁面捲繞一層陶瓷襯墊(吉野石膏販賣公司製造，製品名：YS liner 48)，並於其中放入圖1所示形狀之T字蠟模型者。圖1中之A係表示成為鑄模之圓柱部分之直徑，B係表示成為用以將熔 化之金屬導入至鑄模之導入路之圓柱的直徑。A為6mm，B為2.5mm。

於之前所製備之石膏系鑄造用包膜材組成物100份中加入水並進行練合，分別獲得甘油之調配量不同之漿體。為了進行比較，使用未含有甘油、僅含有主成分之共粉碎物之組成物，並依與上述相同之條件獲得漿體。繼而，將所獲得之漿體注入至預先準備之鑄造用環中，將放入至內部之上述形狀之T字蠟模型包膜。此時，分別獲得包含相同配方之組成物的試樣各6個。

繼而，變更投入至高溫焚燒爐為止之漿體之硬化時間，將放置時間設為8分鐘、10分鐘、15分鐘，其後經過對硬化體進行急速加熱之步驟，分別獲得石膏模(鑄模)。然後，使用所獲得之各石膏模分別製作鑄造物。對該等石膏模與鑄造物之狀態進行觀察，調查使用了甘油之調配量不同之各石膏系鑄造用包膜材組成物時對耐熱衝擊性產生之影響。具體而言，首先，於自為獲得漿體而於組成物中加入練水之時點起8分鐘後、10分鐘後、15分鐘後之時點，將依放置時間分別不同之條件硬化所得之試樣各2個投入至預先設定為700℃之電爐(焚燒爐)中。然後，經過30分鐘後，自爐中取出1個，藉由目視觀察所取出之石膏模有無裂痕。另一個石膏模直接使用金銀鈀合金(金12%)(GC公司製造，製品名：cast well)而用於鑄造，藉由目視觀察所獲得之鑄造物之表面狀態。

根據上述目視觀察之結果，以下述3個階段之基準，對自甘油之調配量不同之各石膏系鑄造用包膜材組成物獲得之石膏模(鑄模)、及以該石膏模鑄造之鑄造物的耐熱衝擊性進行評價。將結果彙總於表1。

○：石膏模上無任何裂痕

△：發現於石膏模之表面(未到達內部)產生裂痕，但對鑄造物無影響

×：石膏模有到達至內部空腔之裂痕，鑄造物產生鑄造不良

自表1之結果可確認：藉由使石膏系鑄造用包膜材組成物之配方含有甘油，則即使縮短自接水直至投入至高溫焚燒爐中為止之時間(放置時間)，使用該組成物所獲得之鑄模(石膏模)亦成為抑制了由熱休克引起之裂痕產生之耐熱衝擊性優異者。又，於使石膏系鑄造用包膜材組成物之配方含有1.2份甘油之情形時，可知由於粉體材料發生黏膩，故而調配於組成物之甘油之量較佳為0.05份~1.0份之範圍。又，使用T字樹脂模型代替上述研究中所使用之T字蠟模型，並進行與上述相同之試驗時，獲得與上述相同之結果。

[研究例2](關於石膏之粒徑)

根據研究例1之結果，將調配於石膏系鑄造用包膜材組成物之甘油之量設為0.2份，將主成分之配方以與研究例1相同之方式設為30份α石膏、20份白矽石、50份石英粉末。於研究例2中，與研究例1之情形不同，不對該等主成分進行共粉碎，而將經攪拌混合者作為研究用石膏系鑄造用包膜材組成物。作為用於攪拌混合之α石膏，粉碎市售之40μm之α石膏(吉野石膏公司製造)，分別獲得平均 粒徑為25μm、30μm、35μm者而使用該等。白矽石係使用市售之20μm之粉末，石英係使用市售之20μm之粉末。然後，獲得除α石膏之平均粒徑不同以外其餘相同構成之4種研究用組成物。α石膏之平均粒徑係利用雷射繞射散射法所得之測定值(體積平均直徑)。

針對上述所獲得之攪拌混合之α石膏之平均粒徑不同之4種石膏系鑄造用包膜材組成物，與研究例1同樣地，評價使用各石膏系鑄造用包膜材組成物對鑄模(石膏模)之耐熱衝擊性產生之影響，並將結果示於表2。進而，測定加入練水所獲得之漿體之流量值，而調查其流動性。將結果彙總於表2。

根據表2所示之結果可確認：在將使用作為結合材料之α石膏之粒度變細而縮短了放置時間之情形時，有助於抑制所獲得之鑄模(石膏模)因熱休克引起之裂痕產生的效果。其中，確認到：若使用於攪拌混合之α石膏之粒度變細，則有流量值降低之傾向，可知於使α石膏變細時，將產生漿體之流動性降低等其他問題。

[研究例3](關於主成分之共粉碎)

根據研究例2之結果可確認：藉由粉碎α石膏並使粒度變細，可獲得所形成之鑄模(石膏模)發生之由熱休克引起之裂痕產生的抑制效果。然而，於該情形，發現將產生漿體之流動性降低等其他問題。 因此，針對如下述般不單獨地粉碎α石膏，而是與其他主成分一起共粉碎之情形的效果進行研究。將主成分之配方設為α石膏30份、白矽石20份、石英50份，獲得分別使用了α石膏與石英之共粉碎物、a石膏與白矽石之共粉碎物、α石膏與石英與白矽石之共粉碎物之3種共粉碎物之構成的石膏系鑄造用包膜材組成物。此時，未包含於上述共粉碎物中之主成分係單獨地以成為與共粉碎物相同平均粒徑之方式進行粉碎，分別添加於上述共粉碎物中，而分別獲得以α石膏、白矽石、石英為主成分之組成物。又，進行共粉碎時，使共粉碎物之平均粒徑成為25μm、30μm、35μm，分別獲得粒徑不同之3種石膏系鑄造用包膜材組成物。又，所有情形下，進行共粉碎時，均相對於主成分100份，以純分換算計成為0.2份之量調配甘油。

分別使用上述所得之共粉碎物之種類及平均粒徑不同之石膏系鑄造用包膜材組成物，與研究例1同樣地調查所獲得之石膏模(鑄模)之耐熱衝擊性。將結果示於表3。再者，表3中之平均粒徑係關於所獲得之石膏系鑄造用包膜材組成物之測定結果。

如上所述，於將α石膏單獨地進行粉碎之構成之研究例2中，如表2所示，雖然藉由進行粉碎而產生了抑制所形成之鑄模 (石膏模)發生由熱休克引起之裂痕產生的效果，但將產生流量值降低、漿體之流動性降低等其他問題。相對於此，如表3所示，確認到將α石膏與其他主成分共粉碎，且使所獲得之石膏系鑄造用包膜材組成物之平均粒徑為30μm以下，藉此可於流量值不致大幅降低之下，實現使練合時之流動性變得充分，且抑制鑄模(石膏模)及鑄造物發生由熱休克引起之裂痕產生的效果。

關於表3之平均粒徑為30μm與25μm之石膏系鑄造用包膜材組成物之各樣品，以下述方式進行膨脹率之測定。藉由之前說明之方法，對自加入練水之時點起2小時後之凝結膨脹率進行測定。又，對於各樣品，對經過各放置時間時之試樣(硬化體)之凝結膨脹率、及將經過各放置時間時之試樣加熱至700℃時之熱膨脹率進行測定，並求出屬於該等值之和之綜合膨脹率。其結果為，上述凝結膨脹率為0.2%以上且3.0%以下之範圍內。又，確認到綜合膨脹率為1.3%以上且3.0%以下之範圍內。

Claims (17)

1. 一種石膏系鑄造用包膜材組成物，其係加入練合液進行練合後使之硬化，將硬化體投入至高溫爐中之急速加熱型之包膜材用的石膏系粉體狀鑄造用包膜材組成物，該組成物係以燒石膏、石英及白矽石作為主成分而成，且包含：自燒石膏與石英之共粉碎物、燒石膏與白矽石之共粉碎物、或燒石膏與石英與白矽石之共粉碎物選擇之至少任一種共粉碎物；及粉體或含水率低之液狀保濕性成分；且該組成物之平均粒徑為30μm以下。
2. 如請求項1之石膏系鑄造用包膜材組成物，其中，上述保濕性成分係包含自多元醇類選擇之成分。
3. 如請求項2之石膏系鑄造用包膜材組成物，其中，上述多元醇類係自甘油、丙二醇、乙二醇、1,3-丁二醇及該等之聚合體或共聚合體所組成之群組選擇之至少任一者。
4. 如請求項3之石膏系鑄造用包膜材組成物，其中，上述甘油係純度為98.5%以上之甘油。
5. 如請求項1之石膏系鑄造用包膜材組成物，其中，以加入上述練合液之時點為起始點而測量得之直至成為可開始急速加熱之狀態之硬化體為止的放置時間為8~15分鐘。
6. 如請求項5之石膏系鑄造用包膜材組成物，其中，上述放置時間為8~10分鐘。
7. 如請求項5之石膏系鑄造用包膜材組成物，其中，上述放置時間為8分鐘。
8. 如請求項1至7中任一項之石膏系鑄造用包膜材組成物，其 中，相對於上述主成分100質量份，含有0.05~1.0質量份上述保濕性成分。
9. 如請求項1至7中任一項之石膏系鑄造用包膜材組成物，其係牙科用。
10. 如請求項1至7中任一項之石膏系鑄造用包膜材組成物，其進而包含生石膏。
11. 如請求項10之石膏系鑄造用包膜材組成物，其中，上述生石膏係以上述共粉碎物之形式含有。
12. 如請求項1至7中任一項之石膏系鑄造用包膜材組成物，其中，自加入上述練合液之時點起2小時後之凝結膨脹率為0.2%以上且3.0%以下。
13. 如請求項1至7中任一項之石膏系鑄造用包膜材組成物，其中，綜合膨脹率為1.3%以上且3.0%以下。
14. 一種石膏系鑄造用包膜材組成物之製造方法，其係將加入練合液進行練合後使之硬化所得之硬化體投入至高溫爐中使用的急速加熱型之石膏系鑄造用包膜材組成物之製造方法，其特徵為，於調配屬於主成分之燒石膏、石英及白矽石時，使用自燒石膏與石英之共粉碎物、燒石膏與白矽石之共粉碎物、及燒石膏與石英與白矽石之共粉碎物所組成之群組選擇之任一種共粉碎物，進而調配粉體或含水率低之液狀保濕性成分，而製備平均粒徑為30μm以下之粉體狀石膏系鑄造用包膜材組成物。
15. 如請求項14之石膏系鑄造用包膜材組成物之製造方法，其中，以相對於上述主成分100質量份包含0.05~1.0質量份上述保濕性成分之方式，調配上述保濕性成分。
16. 如請求項14或15之石膏系鑄造用包膜材組成物之製造方法，其進而調配生石膏。
17. 如請求項14或15之石膏系鑄造用包膜材組成物之製造方法，其中，於調配屬於上述主成分之燒石膏、石英及白矽石時所使用之上述共粉碎物分別係進而包含生石膏並進行共粉碎而成之共粉碎物。

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