[发明专利]铸造用包埋材料组合物和使用其的铸造物的铸造方法

说明书

技术领域

本发明涉及以结合材料和非热膨胀性耐火材料作为主要成分的铸造用包埋材料组合物。更具体而言，涉及以熟石膏为结合材料的石膏系铸造用包埋材料组合物、或者以氧化镁和磷酸二氢铵(ammonium primary phosphate)的混合物为结合材料的磷酸盐系铸造用包埋材料组合物。特别是，涉及也适合于使用形成齿科用的修补材料时进行的通过3D打印机输出得到的树脂模的铸造、进而进行铸造时的加热方式为急速加热的情况的、铸造用包埋材料组合物和使用其的铸造物的铸造方法。

背景技术

齿科治疗中，使用应对于各个患者的复杂形状的由金属制等材料形成的修补物、假牙是通常的做法。作为制作这些修补物等时一直以来进行的金属的铸造方法之一，有精密铸造法的失蜡法(lost wax process)。利用该方法制作修补物等时的步骤的概要如下述那样。首先，使用印模材料来进行患者所需的部分(目标物)的取模，以其作为基础制成石膏齿型模型。然后，技术人员由该石膏齿型模型利用手操作用蜡(石蜡)精密地制作与目标物相同的形状的模型。接着，使由耐火材料形成的包埋材料流入并固定在所得蜡模(蜡模型)的周围，接着进行加热，使蜡模消失(焚烧、脱蜡)(lost)，形成铸模。之后，在所形成的铸模的空间中注入熔融后的金属，进行冷却，然后破坏铸模，取出铸造物，从而得到目标复杂形状的修补物等。

近年来，在图像解析技术实现了飞跃性的进步过程中，如下的方法得到开发、利用。具体而言，将与上述同样地制成的石膏型模型以3D的方式进行扫描得到精致的图像数据(以下也简单称为“图像数据”)，在计算机(PC)上将作为目标物的修补物等进行数字描绘，使用3D打印机，以机械的方式制作精密的立体图像，输出目标物树脂模。在图像解析技术的进展的同时，预计今后该技术得到普及，在上述情况下，代替上述蜡模使用由树脂(丙烯酸类UV固化树脂等)制作的模，进行加热，从而使树脂模消失(lost)，形成铸模，进行其后的工序。

上述针对蜡模、树脂模而使用的包埋材料根据铸造的金属而不同，有“石膏系包埋材料”、“磷酸盐系包埋材料”、“二氧化硅系无结合型包埋材料”等。其中，“石膏系包埋材料”与“磷酸盐系包埋材料”相比，可以用于熔点比较低的金属的铸造。更具体而言，用熔点为1100℃以下(用煤气燃烧器能够熔融的范围的贵金属合金)的金属[例如钯系合金(金钯等)、银等]进行铸造时，可以使用“石膏系包埋材料”。“石膏系包埋材料”与“磷酸盐系包埋材料”相比，高温铸造特性虽然差，但是有操作性(流动性)、铸造物的掘出性优异，由残留应力导致的变形、经时变化少等优点，被广泛地利用。

“磷酸盐系包埋材料”与使用上述石膏系包埋材料的情况相比，可以用于用熔点高的金属〔例如熔点为1200℃～1400℃的、Co-Cr(钴-铬系合金)、Ni-Cr(镍-铬系合金)等〕进行铸造的情况。另外，如利用如上所述的图像解析技术时那样，近年来，使用树脂模代替蜡模进行铸造的情况也变多。树脂模与蜡模相比，消失温度高，因此，使用树脂模的铸造的情况下，包埋材料中，使用能够应对更高温的金属的“磷酸盐系包埋材料”的情况多。

另一方面，近年来，为了处理的效率化，在流入上述包埋材料并进行固定后的工序中，加热、使蜡模等消失(焚烧、脱蜡)(lost)、形成铸模时的加热方法也会引起变化。具体而言，由使电炉的温度自室温缓慢地升温至目标温度的“通常加热”变化为向目标温度的炉中突然投入的“急速加热”。因此，作为包埋材料的特性，要求进行急速加热时不会引起裂纹、破裂、断裂等。

与此相对，对于铸造中使用的上述那样的金属，由于各自进行固化时的收缩率不同，所以使用所有包埋材料时均调整为具有用于弥补使用的金属的收缩率的膨胀率。具体而言，例如，通过含有作为热膨胀性的耐火材料的、方英石、石英，从而调整包埋材料的膨胀率。另一方面，为了形成为应对上述急速加热的包埋材料，存在必须防止膨胀过大而易于产生的裂纹、破裂等的发生的课题。如上所述那样，“石膏系包埋材料”虽然具有优异的特性，但是与“磷酸盐系包埋材料”相比，高温铸造特性差，所以使用树脂模以“急速加热”进行铸造时，通常可以使用“磷酸盐系包埋材料”。此处，对于现有技术中的焚烧温度，使用石膏系包埋材料时，被设为700～750℃，使用磷酸盐系包埋材料时，被设为800～900℃。然而，即使使用“磷酸盐系包埋材料”，根据所铸造的每种金属而将其膨胀率维持为最佳，进而，抑制进行“急速加热”时易于产生的裂纹等的发生不是容易的。