JP2003034608A - 歯科用急速加熱型リン酸塩系埋没材 - Google Patents
歯科用急速加熱型リン酸塩系埋没材Info
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Abstract
焼き付きが起こる危険性が無く、リン酸塩系埋没材の表
面性状を向上させ、高い総合膨張を得られ、かつ急速加
熱を可能にすることが課題である。 【構成】歯科鋳造用埋没材であって、(a)酸化マグネ
シウム、(b)第1リン酸アンモニウム、(c)骨材を
含むリン酸塩系埋没材において、(a)平均粒径が10
〜40μmである酸化マグネシウム(b)第1リン酸ア
ンモニウムのうち、25μm以下が全第1リン酸アンモ
ニウムに対して10〜45重量%であることを特徴とす
る歯科用急速加熱型リン酸塩系埋没材。
Description
する歯科用リン酸塩系埋没材に関する。特に、埋没後2
0〜30分後に埋没したリングを800〜1000℃の
ファーネスに直接投入する急速加熱型のリン酸塩系埋没
材に関する。
融点の金属を鋳造するためにはリン酸塩系埋没材を用い
られてきた。リン酸塩系埋没材の組成は、結合材として
酸化マグネシウムと第1リン酸アンモニウム、耐火材
(骨材)としてシリカ、アルミナ、ジルコン等を含むも
のであり、専用液としてコロイダルシリカで練和するこ
とも特徴的でである。この埋没材の利点として、専用液
のコロイダルシリカの濃度を調節することにより、様々
な金属の鋳造収縮に見合った総合膨張を得ることがる。
たとえば、金を主体とするプレシャス合金からニッケ
ル、コバルトを主体とするノンプレシャス合金まで幅広
く使用できる。
2.5%以上の総合膨張を必要とする。通常のリン酸塩
系埋没材としては、熱膨張量を1.5%以上上げること
が難しいことから、専用液から得られる硬化膨張を期待
しなければならない。専用液のみで練和したときに、リ
ン酸塩系埋没材の熱膨張量に加え、硬化膨張を1.5%
以上を膨張させる様に調整し、金属の膨張・収縮量に合
わせて希釈して用いるのが通法である。
没材があり、これは高温で分解するために高温では使用
できない。しかし、比較的安価であるため、低融点(1
000〜1100℃)の金属には石こう系埋没材が用い
られ、高融点(1100℃以上)の金属にはリン酸塩系
埋没材を用いるのが通例である。近年、石こう系埋没材
は短時間鋳造法すなわち急速加熱型と呼ばれる埋没材が
主流となりつつある。通常であれば、石こう系埋没材は
ノーマル加熱鋳造法により行われる。
間程度放置し、それからファーネスに入れ室温から1.
5〜2時間かけて700℃の温度に達するように加熱
し、30分係留してから鋳造するものである。ところ
が、最近短時間鋳造法(以下急速加熱鋳造法と呼ぶ)と
呼ばれる鋳造法が主流となってきた。急速加熱鋳造法と
は技工作業の大幅な短縮を目的として、埋没後20〜3
0分後に700℃のファーネスにリングを直接投入する
方法のことである。近年、石こう系埋没材においても、
急速加熱型の技術が発展しており、数々の問題点を克服
しており、短時間で強度を有するように設計され、急硬
化性を付与されるようになった。
合、結合材は半水石こうを主成分としているため主に水
和反応により凝固反応が生じる。したがって埋没材を短
時間で熱衝撃を加えても水和反応を急激に促進するだけ
であるため、鋳造体の鋳肌荒れを生じることはあまり問
題にならなかった。
加熱鋳造法がまだ多いものの、急速加熱鋳造法が急速に
普及しつつある。リン酸塩系埋没材のノーマル加熱とは
埋没終了後、1時間程度放置し、それからファーネスに
入れ室温から1.5〜2時間かけて800〜900℃の
温度に達するように加熱し、30分係留してから鋳造す
るものである。
〜30分後に800〜900℃のファーネスにリングを
直接投入するものである。しかし、リン酸塩系埋没材は
先に述べた酸化マグネシウムと第1リン酸アンモニウム
を結合材としているため、短時間でファーネスに投入す
るには短時間で硬化させる必要がある。リン酸塩系埋没
材を急速加熱した場合、表面性状は通常加熱した場合よ
りも滑沢でないことが問題であった。
量が減少してしまい、ノンプレシャス合金の鋳造収縮を
補うことが難しい状態であった。今までのリン酸塩など
の無機塩を用いる方法は反応性に問題があり、急速加熱
を行った場合、表面性状が悪くなることやヒートショッ
クに弱いという問題を抱えていた。
方法は代表的には特開昭59−181203に公開され
ており、半水石こうをベースとして、これに酸性リン酸
アルミニウムを加えることによって解決している。しか
し、硬化性が悪く、急速加熱をすると亀裂、クラックを
生じ、ヒートショックに弱いという問題点を抱えてい
た。
が特開昭63−141906に公開されており、半水石
こうもしくはリン酸塩系の結合材をベースとして、耐火
度を上げる耐火材を加え、膨張材として天然でんぷん及
び周期律表第IV、V、VI族の遷移金属の炭化物、窒
化物、硼化物、珪化物、硫化物を加える方法がある。し
かし、でんぷんの添加は膨張が不安定になるという問題
点を抱えていた。
平2−207010に公開されており、カルシウムとリ
ンのモル比が1.5〜2.0であるリン酸カルシウム化
合物をα型リン酸三カルシウムとリン酸四カルシウムを
結合材として用いる。しかし、この方法でも硬化性が悪
く、急速加熱では亀裂が入るという問題点を抱えてい
た。
平4−327514に公開されており、通常のリン酸塩
系埋没材に酸化アルミニウムを加え、なおかつクリスト
バライト及び酸化アルミニウムの平均粒径が2〜40μ
mであることで解決している。しかし、表面の焼き付き
は防止できるが、表面性状の向上は十分ではなかった。
ガスを防止することにより高融点の金属を鋳造できるよ
う試みられた方法が特開平9−220638に公開され
ている。しかし、半水石こうをベースとして耐火度を上
げる方法は、十分な硬化膨張が得られず、高融点の金属
の溶解状態により表面性状が悪くなるという問題点があ
った。また、熱分解ガスを防止する得策を多種試みられ
ているが、未だ通常の使用に到る解決には到っていない
のが現状である。
め、ある程度適した熱膨張を有する埋没材が望まれてい
るが、リン酸塩系埋没材においては、他の要望を同時に
解決された埋没材は報告されていない。更にリン酸塩系
埋没材で急速加熱型の技術は発展しておらず、数々の問
題点を抱えており、ヒートショックや、ヒビ割れ、表面
性状などを同時に解決できるものは無かった。特に表面
性状が安定した鋳造体を得る方法においては、解決する
ことは容易でないことである。
しく、ヒートショックにより割れやひびが入ることが多
かった。ある程度、調整がされたものであっても膨張が
不安定になり、安定して使用できないものであった。亀
裂、クラックを生じることが多くそれらを解決するもの
はなかった。要望により、これらの問題点を解決するだ
けでなく、短時間で硬化させる必要があるが硬化性のよ
いものはなかった。表面の焼き付けを防止する事と表面
性状が良好であることを兼ね備えることは解決されてい
ない。
が得られ、表面に金属の焼き付きが起こる危険性が無
く、リン酸塩系埋没材の表面性状を向上させ、高い総合
膨張を得られ、かつ急速加熱を可能にすることが課題で
ある。リン酸塩系埋没材において、表面性状を向上させ
ることや、十分な硬化膨張を得られることが望まれてい
る。なおかつ、急速加熱をしても亀裂やクラックのない
ヒートショックに強い歯科用急速加熱型リン酸塩系埋没
材は開発されていない。
き、ヒートショックに強く、大きな総合膨張を得ること
が望まれており、より幅広い金属に使用でき、表面性状
が滑沢な鋳造体を得ることができる埋没材は、従来はな
く、これらの課題を解決することが望まれている。従来
の埋没材の利点に加え、硬化性がよく、急速加熱を可能
にし、表面性状が安定した鋳造体を得られ、膨張量を確
保し、ヒートショックにより割れやひびが無く、膨張が
安定に発現し、亀裂、クラックを生じることなく、練和
後、鋳型の形態付与後は、短期間で硬化し形態が安定
し、表面の焼き付けが発生せず、表面性状が良好である
ことを兼ね備えることを課題とする。また、本発明は急
速加熱を行うのに適当な硬化時間を有し、鋳造時には高
い圧縮強度を有し、鋳造後は掘り出しやすい埋没材を創
製することである。
鋭意研究の結果、本発明に到ることができた。本発明
は、歯科鋳造用埋没材であって、(a)酸化マグネシウ
ム、(b)第1リン酸アンモニウム(c)骨材を含むリ
ン酸塩系埋没材において、(a)平均粒径が10〜40
μmである酸化マグネシウム(b)第1リン酸アンモニ
ウムの内25μm以下が全第1リン酸アンモニウムに対
して10〜45重量%であることを特徴とする歯科用急
速加熱型リン酸塩系埋没材である。
塩系埋没材は、(a)酸化マグネシウムが平均粒径20
〜30μmであり、且つ100μm以上の粒子が1%以
内であり、(b)第1リン酸アンモニウムが60μm以
下であり、且つ25μm以下が全第1リン酸アンモニウ
ムに対して20〜35重量%であることを特徴とする歯
科用急速加熱型リン酸塩系埋没材である。好ましい本発
明は歯科用急速加熱型リン酸塩系埋没材であって、
(a)酸化マグネシウムが5〜15重量%(b)第1リ
ン酸アンモニウム10〜20重量%である歯科用急速加
熱型リン酸塩系埋没材である。
材であって(c)骨材がジルコニア、ケイ酸ジルコニウ
ム、溶融石英、ムライト、アルミナから選ばれた1種以
上を含むことを特徴とする歯科用急速加熱型リン酸塩系
埋没材である。更に、本発明は歯科用急速加熱型リン酸
塩系埋没材を練和する専用液としてコロイダルシリカ溶
液を用い、そのコロイダルシリカの平均粒径が70〜1
00nmである歯科用急速加熱型リン酸塩系埋没材であ
ることが好ましい。
熱型リン酸塩系埋没材について具体的に説明する。例示
されるものに関しては特に限定されるものではない。本
発明の(a)構成要件である酸化マグネシウムである
が、一般に歯科用で用いられる酸化マグネシウムは、純
度は高い方が好ましく、微細化してある方が好ましい。
100μm以上の粒子は粒度分布において1%以内であ
ることが好ましい。更に好ましくは100μm以上の粒
子を含まないことである。また、平均粒径は10〜40
μmであることが好ましく、20〜30μmであること
が更に好ましい。リン酸塩系埋没材全体への配合量は、
5〜15重量%あることが好ましい。
リン酸アンモニウムであるが、第1リン酸アンモニウム
は可溶性であるが、埋没材の結合材で用いる場合、最大
粒径は小さいことが好ましい。リン酸塩系埋没材の表面
滑沢性より60μm以上の粒径のものが無いことが好ま
しい。さらに60μm以下の粒子の内、25μm以下の
粒子が10〜45重量%であることが好ましく、20〜
35重量%であることが更に好ましい。リン酸塩系埋没
材全体への配合量は、10〜20重量%あることが好ま
しい。
(b)構成要件の配合比は重量比で(a)/(b)=
0.3〜1.0であることが好ましい。さらに好ましく
は、(a)/(b)=0.4〜0.8である。
要件である骨材であるが、歯科鋳造用の埋没材に使用さ
れる耐火材であればよく、具体的には石英、クリストバ
ライト、溶融石英、アルミナ、ジルコニア、ケイ酸ジル
コニウム、カルシア、イットリアなどがある。ジルコニ
ア、ケイ酸ジルコニウム、石英、クリストバライトが特
に好ましい。
加熱型のリン酸塩系埋没材では、クリストバライトの配
合量は少ない方が良い。クリストバライトの配合量は1
5〜45%が好ましく、25〜35%が特に好ましい。
ジルコニア、ケイ酸ジルコニウムの配合量は5〜15%
が好ましい。
和する液材であるが、コロイダルシリカ水溶液が上げら
れる。本発明を達せしめるためには高い硬化膨張と急速
加熱を並立するため、大粒径コロイダルシリカを用いる
ことが好ましい。コロイダルシリカの平均粒径は10n
m〜120nmが好ましく、70nm〜100nmが特
に好ましい。また、コロイダルシリカ濃度は20〜50
重量%が好ましく、35〜45重量%が特に好ましい。
分以内で800℃〜1000℃のファーネスに直接投入
でき、硬化膨張が1.5%以上得られ、なおかつ表面性
状が滑沢なものが得られる。
本発明はこれら実施例に限定されるものではない。な
お、酸化マグネシウムの粒度測定は、日機装製マイクロ
トラックHRA型を用い、第1リン酸アンモニウムの篩
いはJISの標準篩いを用いた。
25μm、100μm以上の粒子の頻度を1%以内に調
整した。
0μm)を全通し、25μm(500メッシュ)篩い下
の粒子が30重量%になるように調整した。
45μm、100μm以上の粒子の頻度を1%以内に調
整した。
25μm)を全通し、25μm(500メッシュ)篩い
下の粒子が5重量%になるように調整した。
25μm)を全通し、25μm(500メッシュ)篩い
下の粒子が50重量%になるように調整した。
μm)全通)、石英(200メッシュ(77μm)全
通)、ケイ酸ジルコニウム(200メッシュ(77μ
m)全通)、ジルコニア(200メッシュ(77μm)
全通)及び試料1〜5を以下の組成にて配合した。
(無水ケイ酸40重量%、平均粒子径90nm)、及び
日産化学製スノーテックス30(無水ケイ酸30重量
%、平均粒子径30nm)を用いた。鋳型の試験方法は
日本工業規格「歯科鋳造用石こう系埋没材」T6601
−1998に準拠した。すなわち硬化時間、圧縮強さは
これに準拠し、熱膨張については800℃まで昇温さ
せ、その数値を読みとった。埋没材練和方法は混液比2
2mL/100g粉でスノーテックスZLを練和液Aと
し、スノーテックス30を練和液Bとした。真空攪拌器
は松風パワーリフトミキサーを用い、練和時間は30秒
とした。
ンアスベストを内張りしてワセリン塗布した。リングに
練和泥を流し込み、ガラス板を載せ、縦型ダイヤルゲー
ジ(1/100mm読みとり)にて硬化膨張値を読みと
り、膨張率を計算する。総合膨張とは、熱膨張に硬化膨
張を加えた膨張量のことである。
ンアスベストを内張りしてワセリン塗布した。リングに
練和泥を流し込み、練和開始から20分後に800℃に
昇温したファーネスに入れ、クラックの発生を確認し
た。鋳造不可能な場合は×とし、クラックが発生してい
るものは△とし、全くクラックが無いものは○とした。
ンアスベストを内張りしてワセリン塗布した。リングに
練和泥を流し込み、練和開始から20分後に800℃に
昇温したファーネスに入れ、30分係留後、松風ユニメ
タルを鋳造し、その表面性状を確認した。表面研磨の必
要のないものを○とし、表面を研磨して使用可能なもの
を△とし、鋳造体表面に著しい突起物がある場合を×と
した。
合金からノンプレシャス合金まで幅広く鋳造でき、表面
性状がよく、急速加熱を行ってもヒートショックに強
く、亀裂やクラックが入ることがない歯科用急速加熱型
リン酸塩系埋没材を得ることができた。
て、表面性状を向上させ、十分な硬化膨張を得られ、な
おかつ急速加熱をしても亀裂やクラックのないヒートシ
ョックに強い歯科用急速加熱型リン酸塩系埋没材を得る
ことができた。本発明は、精密な鋳造体を短時間で鋳造
でき、ヒートショックに強く、大きな総合膨張を得るこ
とにより幅広い金属に使用でき、表面性状が滑沢な鋳造
体を得ることができる埋没材を創製することである。ま
た、本発明を利用することにより、鋳造時には十分な圧
縮強度を有し、鋳造体を掘り出しやすいものが得られ
た。
Claims (4)
- 【請求項1】歯科鋳造用埋没材であって、(a)酸化マ
グネシウム、(b)第1リン酸アンモニウム、(c)骨
材を含むリン酸塩系埋没材において、(a)平均粒径が
10〜40μmである酸化マグネシウム(b)第1リン
酸アンモニウムのうち、25μm以下が全第1リン酸ア
ンモニウムに対して10〜45重量%であることを特徴
とする歯科用急速加熱型リン酸塩系埋没材。 - 【請求項2】請求項1記載の歯科用急速加熱型リン酸塩
系埋没材であって、(a)酸化マグネシウムが5〜15
重量%(b)第1リン酸アンモニウム10〜20重量%
であることを特徴とする歯科用急速加熱型リン酸塩系埋
没材。 - 【請求項3】請求項1〜2記載の歯科用急速加熱型リン
酸塩系埋没材であって(c)骨材がジルコニア、ケイ酸
ジルコニウム、溶融石英、ムライト、アルミナから選ば
れた1種以上を含むことを特徴とする歯科用急速加熱型
リン酸塩系埋没材。 - 【請求項4】請求項1〜3記載の歯科用急速加熱型リン
酸塩系埋没材を練和する専用液としてコロイダルシリカ
溶液を用い、そのコロイダルシリカの平均粒径が70〜
100nmである歯科用急速加熱型リン酸塩系埋没材。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2001253636A JP4786080B2 (ja) | 2001-07-19 | 2001-07-19 | 歯科用急速加熱型リン酸塩系埋没材 |
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Publications (2)
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ID=19081929
Family Applications (1)
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---|---|---|---|
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- 2001-07-19 JP JP2001253636A patent/JP4786080B2/ja not_active Expired - Lifetime
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