JPH0327841A - 歯科鋳造用鋳型材 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） この発明は、例えば、歯科！＃造用の鋳型材に関する． （従来の技術） 歯科鋳造においては、近年、純チタンやチタン合金の鋳
造が行われており、この場合の鋳型材としては、第１に
，シリカ（石英及びクリストバライト）、リン酸塩及び
マグネシアを成分とするリン酸塩系の埋没材が提案され
ており、また、第２にカルシア、マグネシアなど高温で
安定な酸化物とを主成分とする埋没材が提案されている
．（発明が解決しようとする問題点） しかしながら、上記第１の埋没材におけるシリカは、チ
タン溶渇に濡れ易く、また、反応し易い性質を有してい
るため、鋳造品に涛肌不良やガス欠陥を生じ易い． また、前記第２の埋没材によれば、上記したような鋳造
欠陥は比較的少ないが、加熱焼成時の鋳型の収縮が大き
いため、その分、鋳造品が必要寸法より小さくなる問題
がある．また、この種の埋没材は吸潔し易いものであり
，吸湿した状態で使用すると、鋳造品に鋳肌不良やガス
欠陥を生じることとなる．そこで、この埋没材は吸湿し
ないように留意する必要があるが、これは極めて煩雑で
あり、即ち、この埋没材はいわゆる操作性上の問題を有
している． （発明の目的） この発明は、上記のような事情に注目してなされたもの
で、鋳肌不良やガス欠陥が低減されると共に、鋳造品の
精度が向上し、しかも、操作性に優れた鋳型材の提供を
目的とする． （発明の構成） 上記目的を達成するための第１の発明は、リン酸−アン
モニウムとマグネシアとを結合材の主成分として含有す
る鋳型材において、ジルコン及び／もしくはアルミナを
１０〜５０重量％、シリカを７０〜３０重量％含有して
いるものである．また、第２の発明は、ジルコン及び／
もしくはアルミナの平均粒子径を１〜１５μｍとし，シ
リカの平均粒子径を１０〜３００μｍとしたものである
． （作　用） 上記構成による作用は次の如くである．この発明の鋳型
材は、例えば、歯科鋳造用に用いられるもので、リン酸
−アンモニウムとマグネシアとを結合材の主成分として
おり、これに耐火材としてシリカと共にジルコン及び／
もしくはアルミナが含有されている。

上記ジルコンは金属溶湯に対して濡れにくい性質を有し
ており，また、アルミナはチタン溶湯と反応しにくい性
質を有しているものであり，このため、これらは、チタ
ン涸渇と鋳型との反応低減に寄与する． よって、これらジルコン及び／もしくはアルミナを含有
する鋳型材を用いれば、欠陥のない美麗な鋳肌の鋳造品
が得られることになる．ただし、上記鋳型材における耐
火材としてのジルコン及び／もしくはアルミナの含有看
は、１０〜５０重量％が適正である．即ち、ジルコン及
び／もしくはアルミナの含有量がＩＯ重量％未満である
と、上記したような祷肌の改善やガス欠陥の低減に寄与
する作用が低下し，鋳造欠陥が生じ易くなるためである
．また、上記ジルコン及び／もしくはアルミナの含有量
が５０重量％を越えると．加熱焼成時に鋳型が大きく収
縮し、鋳造品が必要寸法より小さくなるからである．ま
た、加熱収縮により鋳型の強度が大きくなり過ぎて、こ
の鋳型から祷造品を取り出す際の作業が煩雑になるから
である． なお、上記ジルコン及び／もしくはアルミナの含有量を
２０〜３０重量％にすれば、上記の作用効果は、更に顕
著となる。

また、上記鋳型材における耐火材としてのシリカ（石英
及びクリストバライト）の含有量は７０〜３０重量％が
適正である．即ち、シリカが７０重量％を越えると，上
記ジルコン及び／もしくはアルミナの含有量が圧縮され
て、その作用効果が低下し、３０重量％未満であると、
加熱焼成時に梼型が大きく収縮するためである． 一方、ジルコンとアルミナは、シリカと共に吸湿性を有
していないため、これらを含有する鋳型材の操作性は、
前記のカルシア系やマグネシア系に比べて十分に優れて
いる． 更に，上記詩型材におけるジルコン及び／もしくはアル
ミナの平均粒子径はｌ−１５μｍ、シリカの平均粒子径
は１０〜３００μｍが適正であり、その平均粒子径の比
は１：１０〜３０が好ましい．即ち、鋳型構成モデル図
である第１図に示すように、上記粒子径のものを用いれ
ば，金属溶渇たるチタン溶湯ｌにシリカ２が−接触する
確率が著しく低減し、上記ジルコン及び／もしくはアル
ミナ３の作用効果が、更に顕著となるためである． （実施例） 以下、この発明の実施例を説明する． 鋳型材の結合材はその主成分をリン酸−アンモニウム（
　ｌＮＩｎｌＨｚＰｏ４）とマグネシア　（＆ｌｇ０１
との混合体としてある．また，上記鋳型材は主材として
、シリカ（Ｓｔｅ２）とジルコン（２ｒＯｉ・ＳｉＯｚ
ｌ及び／もしくはアルミナ　（Ａｔａｏｓｌを含有して
おり、その含有量はジルコン及び／もしくはアルミナが
１０〜５０重量％，シリカが７０〜３０重量％とされて
いる．また、このジルコン及び／もしくはアルミナの平
均粒子径が１〜１５μｍ，シリカの平均粒子径が１０〜
３００μｍ、その平均粒子径の比が１：１０〜３０とさ
れている． なお、上記平均粒子径は、光透過式粒度分布測定法によ
る重量累積５０％粒子径によっている．そして，鋳造時
には、まず上記鋳型材を水もしくはシリカゾルで気泡の
混入しないようにして練和し、これを予めワックスパタ
ーンをセットしてあるリング内に流し込む．すると、こ
の鋳型材は１０分程度で硬化し、その際、鋳型材は時間
の経過に伴い、わずかに膨張する．ただし、膨張量が不
足する場合は、硬化途中で鋳型を水中に浸して、吸水膨
張を生じさせてもよい． 次に、これをリングより取り出し、電気炉の中で約１１
００℃にて約３０分間加熱し、ワックスの焼却と鋳型材
の焼成を行う．その後、これを常温〜１０Ｏ℃にまで冷
却すれば鋳型′ｔＪＳでき上がる．上記焼成の際、鋳型
材はわずかに収縮し、結果的に、鋳型はワックスパター
ンよりＯ〜０．５％分だけ寸法が膨張した形状となる． 次に、上記鋳型に純チタンもしくはチタン合金溶湯を注
入する．溶湯はわずかに収縮しながら凝固、冷却して鋳
造品となる．その後，この鋳造品を梼型４、から取り出
して、研磨等の処理を施せば、ワックスパターンと同形
同寸の構成度の鋳造品ができ上がる。

（実験例） 次に、実験例を示す．この実験では成分の含有量が互い
に異なる１４種の鋳型材を準備し、それぞれによって純
チタンを鋳造し、第ｌ表の結果を得た． （以下余白） ただし，表中の実験結果における「リン酸塩」はリン酸
−アンモニウムであり、「型外し」とは鋳造品を鋳型か
ら取り出す時の作業を意味している．また，表中の○印
は良好、Δ印はやや良い、ｘ印は不良を意味している． そして、上記実験結果によれば、ジルコンもしくはアル
ミナの含有量を２０〜３０重量％にし、かつ，シリカを
６０〜５０重量％とした時が最適の結果となることが理
解される． なお、ジルコンとアルミナは，併用してもよい． 更に，鋳造用金属はチタン系に限定されるものではな（
，Ｃｏ−Ｃｒ合金、Ｎｉ−Ｃｒ合金、金合金、銀合金，
その他であってもよい． （発明の効果） この発明による鋳型材を用いた場合には、鋳肌不良やガ
ス欠陥を低減でき、かつ、鋳造品の精度を向上させるこ
とができ、更に操作性にも優れている．特に、同鋳型材
により、信頼性の高いチタン鋳造が初めて可能となった
と言える．しかも、ジルコンとアルミナは一般に市販さ
れている安価なものであることから、この鋳型材も安価
に提供できるという実用的な利点もある．

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の作用を説明するための拡大断面図で
ある． ｌ・・チタン溶渇（金属涸渇）、２・・シリカ、３・・
ジルコン及び／もしくはアルミナ。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、リン酸−アンモニウムとマグネシアとを結合材の主
   成分として含有する鋳型材において、ジルコン及び／も
   しくはアルミナを１０〜５０重量％、シリカを７０〜３
   ０重量％含有している鋳型材。 ２、ジルコン及び／もしくはアルミナの平均粒子径を１
   〜１５μｍとし、シリカの平均粒子径を１０〜３００μ
   ｍとした請求項１に記載の鋳型材。