(57)【要約】  早期に硬化が完了し、保存後においても操作性に優れる歯科用石膏系埋没材粉末を提供することを目的とし、α半水石膏及びβ半水石膏、石英及び／又はクリストバライト、ナフタレンスルホン酸・ホルムアルデヒド縮合物系減水剤を含み、且つα半水石膏のβ半水石膏に対する質量比が０．８以上５以下であることを特徴とする歯科用石膏系埋没材粉末とする。【特許請求の範囲】
【請求項１】
α半水石膏及びβ半水石膏、石英及び／又はクリストバライト、ナフタレンスルホン酸ホルムアルデヒド縮合物系減水剤を含み、且つα半水石膏のβ半水石膏に対する質量比が０．８以上５以下であることを特徴とする歯科用石膏系埋没材粉末。
【請求項２】
前記α半水石膏及びβ半水石膏の平均粒径が１６μｍ以上５０μｍ以下である請求項１に記載の歯科用石膏系埋没材粉末。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、歯科用石膏系埋没材粉末に関する。
【背景技術】
【０００２】
歯科分野において、口腔内に装着される歯科補綴物を作製する際、金属やセラミックス等の高融点材料の鋳造が従来から利用されている。この鋳造においては、任意の形状にして硬化させることができ、且つ耐火性を有する歯科用石膏系埋没材が広く用いられている。【０００３】
高融点材料の鋳造による歯科補綴物の作製は、例えば以下のように行われる。まず、石膏模型上でワックス等を用いて歯科補綴物の形状の鋳造用パターンを作製する。次いで、粉末状の歯科用石膏系埋没材と水を所定比率にて混合、練和することによりペースト状とした歯科用石膏系埋没材を流し込み、鋳造用パターンを埋没させる。埋没後、ペースト状の歯科用石膏系埋没材を十分に硬化させる必要があるため、所定の時間待機する。歯科用石膏系埋没材が十分に硬化した後、ファーネスへ投入し、ワックス等からなる鋳造用パターンを焼却、消失させることで、歯科補綴物の鋳型が得られる。この得られた鋳型を用いて高融点材料の鋳造を行うことで、高融点材料の歯科補綴物を作製することができる。【０００４】
「歯科用石膏系埋没材」とは、結合材として石膏を含んでいるものを意味し、その他には耐熱材として石英及び／又はクリストバライトを基本成分として含めることができる。さらに、特性を付与するために、硬化促進剤、硬化遅延剤、流動性付与のための減水剤等の追加成分を含んでもよい。【０００５】
歯科用石膏系埋没材について改良が望まれている点として、効率性・経済性の観点から、ペースト状の歯科用石膏系埋没材が十分に硬化し、ファーネスへの投入が可能となるまでの待機時間をできるだけ短縮することが挙げられる。即ち、硬化時間の短い歯科用石膏系埋没材が望まれている。例えば、石膏の硬化膨張を早期に終了させることができ、また完成した鋳型に亀裂が生じにくくすることのできる歯科鋳造用石膏系埋没材を提供することを目的に、歯科鋳造用鋳型として使用する石膏を結合材とし、シリカ又はその異性体を耐熱剤とした歯科鋳造用石膏系埋没材において、前記石膏の平均粒径が３μｍ以上１０μｍ以下であり、かつ前記石膏全体における粒径５０μｍ以上の粒子の割合が１０％以下であって、減水剤を添加したこと、を特徴とする歯科鋳造用石膏系埋没材が開示されている（例えば、特許文献１参照。）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００１−３５３１６６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかし、特許文献１の歯科用石膏系埋没材は、石膏の硬化膨張を早期に完了させることのみを主眼に置いており、その操作性や保存安定性に関心が向けられていなかった。そのため、実際にこの埋没材を水と混練して得られたペーストは流動性が低く、その後の埋没工程の操作性に問題があった。また、この操作性の問題は保存期間が長くなるほど顕著となる保存安定性の問題もあった。【０００８】
そこで本発明は、早期に硬化が完了し、保存後においても操作性に優れる歯科用石膏系埋没材粉末を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明の一態様によれば、α半水石膏及びβ半水石膏、石英及び／又はクリストバライト、ナフタレンスルホン酸ホルムアルデヒド縮合物系減水剤を含み、且つα半水石膏のβ半水石膏に対する質量比が０．８以上５以下であることを特徴とする歯科用石膏系埋没材粉末を提供する。
【発明の効果】
【００１０】
本発明の一態様によれば、早期に硬化が完了し、保存後においても操作性に優れる歯科用石膏系埋没材粉末を提供する。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、本発明の具体的な形態について説明するが、本発明は、下記の形態に制限されることはなく、本発明の範囲を逸脱することなく、下記の形態に種々の変形および置換を加えることができる。
本形態では歯科用石膏系埋没材粉末の一構成例について説明する。
【００１２】
本形態に係る歯科用石膏系埋没材粉末は、α半水石膏及びβ半水石膏、石英及び／又はクリストバライト、ナフタレンスルホン酸ホルムアルデヒド縮合物系減水剤を含み、且つα半水石膏のβ半水石膏に対する質量比が０．８以上５以下であることを特徴とする。
【００１３】
本形態に係る歯科用石膏系埋没材粉末には、結合材としてα半水石膏及びβ半水石膏が配合される。これらの石膏は水と混合、練和することによりペースト状となった後に硬化するので、歯科用石膏系埋没材を任意の形状としてから硬化させることができる。本発明においては、α半水石膏のβ半水石膏に対する質量比（以下、α／βと表記することがある。）を０．８以上５以下の範囲内とする。この条件を満たし、且つ後述する特定の減水剤を配合することにより、本発明の効果が得られる。逆に、α／βが０．８未満であると流動性が低下し操作性が悪化し、α／βが５を超えると硬化時間が長くなってしまう。α／βのより好ましい範囲は、１以上３以下である。
【００１４】
α半水石膏及びβ半水石膏の歯科用石膏系埋没材粉末への配合量は、他の成分との関係から、その合計量が５質量％以上６０質量％以下であることが好ましい。より好ましくは、その合計量が２０質量％以上４０質量％以下である。
【００１５】
また、α半水石膏及びβ半水石膏の粒径に関しては、その平均粒径が１６μｍ未満では粒が細かすぎて、鋳造用パターンの焼却時に発生する二酸化炭素等の気体の逃げ道がなくなり、鋳型に亀裂が生じやすくなる傾向がある。また、石膏の平均粒径が５０μｍを超えると硬化時間が長くなってしまう傾向がある。従って、α半水石膏及びβ半水石膏の平均粒径を１６μｍ以上５０μｍ以下とすることがより好ましい。さらに好ましくは２０μｍ以上４０μｍ以下である。
【００１６】
本形態に係る歯科用石膏系埋没材粉末には、耐火材として石英及び／又はクリストバライトが配合される。これらは例えば、従来から歯科用石膏系埋没材に用いられているものが使用可能である。
【００１７】
石英及び／又はクリストバライトの歯科用石膏系埋没材粉末への配合量は、他の成分との関係から、４０質量％以上９５質量％以下であることが好ましい。より好ましくは５０質量％以上９０質量％以下である。
【００１８】
本形態に係る歯科用石膏系埋没材粉末には、減水剤として、ナフタレンスルホン酸ホルムアルデヒド縮合物系減水剤が配合される。減水剤は、一般に粉体と水との混合の際に粉体粒子を分散させ、単位粉体量当たりの必要な水量を減らす作用がある。本発明においては、種々の減水剤の中でも、ナフタレンスルホン酸ホルムアルデヒド縮合物系の減水剤が配合される。この減水剤を配合し、前述のα／βの条件を満たすことで、硬化時間が短く、且つ保存後においても流動性が高く良好な操作性を保つことができる。
【００１９】
ナフタレンスルホン酸ホルムアルデヒド縮合物系減水剤は、より具体的には、ナフタレンスルホン酸ホルムアルデヒド縮合物又はその塩である。例えば、ナフタレンスルホン酸ホルムアルデヒド縮合物ナトリウム塩が挙げられる。質量平均分子量としては、８，０００以上１８，０００以下のものが好ましい。ナフタレンスルホン酸・ホルムアルデヒド縮合物系の減水剤の市販品としては、マイティ１００（花王株式会社製）、セルフロー１２０（第一工業製薬株式会社製）等が例示される。これらは単独又は２種以上を同時に用いてもよい。
【００２０】
ナフタレンスルホン酸ホルムアルデヒド縮合物系減水剤の歯科用石膏系埋没材粉末への配合量は、０．００１質量％以上１０質量％以下であることが好ましい。０．００１質量％未満では操作性の向上が不十分となる傾向があり、１０質量％を超えると硬化強度が低下する傾向がある。より好ましくは０．０１質量％以上４質量％以下である。
【００２１】
本発明において、その他のメチロールメラミン縮合物塩系減水剤、アミノナフタレンスルホン酸ナトリウム塩系減水剤は、流動性を改善する効果が弱い。従って、これらの減水剤は配合しないか、配合した場合でも質量比でナフタレンスルホン酸ホルムアルデヒド縮合物系減水剤の１／５以下であることが好ましい。
【００２２】
本形態に係る歯科用石膏系埋没材粉末には、硬化時間を調整するため、任意に、硬化遅延剤を配合することができる。硬化遅延剤としては、例えば、リン酸塩、アミノ酸塩、クエン酸塩、ホウ酸塩、カルボン酸塩、酢酸塩等の塩類や、デンプン、アラビアゴム、カルボキシメチルセルロース、ゼラチン等が例示される。これらは単独又は２種以上を同時に用いてもよい。
【００２３】
硬化遅延剤を配合する場合の、歯科用石膏系埋没材粉末への配合量は、０．０００１質量％以上１０質量％以下であることが好ましい。０．０００１質量％未満では硬化遅延剤としての効果が不十分となる傾向があり、１０質量％を超えると硬化強度が低下する傾向がある。より好ましくは０．００１質量％以上４質量％以下である。
【００２４】
本形態に係る歯科用石膏系埋没材粉末には、水に対する濡れ性を向上させるため、任意に、界面活性剤を配合することができる。界面活性剤としては、例えば、ドデシルベンゼンスルホン酸ナトリウム、ラウリル硫酸ナトリウム、ラウリル硫酸カリウム、ミリスチル硫酸ナトリウム、セチル硫酸ナトリウム、ステアリン酸ナトリウム等が例示される。これらは単独又は２種以上を同時に用いてもよい。
【００２５】
界面活性剤を配合する場合の、歯科用石膏系埋没材粉末への配合量は、０．０００１質量％以上１質量％以下であることが好ましい。０．０００１質量％未満では濡れ性向上の効果が不十分となる傾向があり、１質量％を超えると硬化強度が低下する傾向がある。より好ましくは０．００１質量％以上０．４質量％以下である。
【００２６】
本形態に係る歯科用石膏系埋没材粉末には、水との混練時に気泡を巻き込みにくくするため、任意に、消泡材を配合することができる。消泡材としては、例えば、シリコンオイル、非イオン界面活性剤等が例示される。非イオン界面活性剤としては、ポリオキシエチレンラウリルエーテル、ポリオキシエチレンセチルエーテル、ポリオキシエチレンステアリルエーテル、ポリオキシエチレンオレイルエーテル、ポリオキシエチレンアルキルエーテル、ポリオキシエチレンミリステルエーテル、ポリオキシエチレンオクチルドデシルエーテル、ポリオキシエチレンジスチレン化フェニルエーテル、ポリオキシエチレントリベンジルフェニルエーテル、ポリオキシエチレンポリオキシプロピレングリコール、ポリオキシアルキレンアルケニルエーテル、ソルビタンモノラウレート、ソルビタンセスキオレエート、ソルビタンモノステアレート、ポリオキシエチレンソルビタンモノラウレート、ポリオキシエチレンソルビタンモノパルミテート、ポリオキシエチレンソルビタンモノステアレート、ポリオキシエチレンソルビタントリイソステアレート、グリセロールモノステアレート、ポリエチレングリコールモノラウレート、ポリエチレングリコールモノステアレート、ポリエチレングリコールジステアレート、ポリオキシエチレン硬化ヒマシ油、ポリオキシエチレンアルキルアミン、ポリオキシエチレンアルキルアミン、アルキルアルカノールアミド、アルキルイミダゾリンが例示される。これらは単独又は２種以上を同時に用いてもよい。
【００２７】
消泡材を配合する場合の、歯科用石膏系埋没材粉末への配合量は、０．００００１質量％以上０．１質量％以下であることが好ましい。０．００００１質量％未満では消泡効果が不十分となる傾向があり、０．１質量％を超えると硬化強度が低下する傾向がある。より好ましくは０．０００１質量％以上０．００１質量％以下である。
【００２８】
本形態に係る歯科用石膏系埋没材粉末には、その耐熱性を向上させるため、任意に、金属酸化物，金属炭化物，及び／又は金属窒化物を配合することができる。金属酸化物としては、アルミニウム、イットリウム、ジルコニウム、クロム、チタン、マグネシウム、亜鉛の酸化物が、金属炭化物としては、タングステン、ニオブ、タンタル、シリコン、ジルコニウム、ホウ素、モリブデン、クロム、チタンの炭化物が、金属窒化物としては、アルミニウム、クロム、ケイ素、ホウ素、チタンの窒化物が例示される。これらは単独又は２種以上を同時に用いてもよい。
【００２９】
金属酸化物、金属炭化物、及び／又は金属窒化物を配合する場合の、歯科用石膏系埋没材粉末への配合量は、その合計量が０．０１質量％以上１０質量％以下であることが好ましい。０．０１質量％未満では耐熱性向上の効果が不十分となる傾向があり、１０質量％を超えると硬化強度が低下する傾向がある。より好ましくは０．５質量％以上４質量％以下である。
【００３０】
以下、本形態に係る歯科用石膏系埋没材粉末について具体的に例を挙げて説明するが、本発明はこれら実施例に限定されるものではない。
【実施例】
【００３１】
＜歯科用石膏系埋没材粉末の調製＞
表１に示した組成にて各成分を混合し、実施例１〜実施例８及び比較例１〜比較例７の歯科用石膏系埋没材粉末を調製した。表１−１に実施例１〜実施例８、表１−２に比較例１〜比較例７を示している。なお、表１中空欄となっている成分は添加していないことを意味する。また、石膏の平均粒径、及び、α半水石膏のβ半水石膏に対する質量比（α／β）も表１中に示してある。得られた歯科用石膏系埋没材粉末を用い、次の試験を行った。【００３２】
＜硬化時間＞
歯科用石膏系埋没材粉末と水とを質量比１：０．３３の割合で混合し、スパチュラを用い２０秒間手練和した後、真空練和機（株式会社ジーシー社製  バキュームミキサーＶＭ−ＩＩ）を用い４０秒間真空練和してペースト状とした。得られたペーストを、ガラス板上に置いた金属リング（内径３０ｍｍ、高さ２５ｍｍ）の中に入れ、満たした後、スパチュラで表面を平らにした。水分が引いてからビカー針（針の直径２ｍｍ、質量３００ｇ）を表面に静かに落とし５秒後に針入深さを測定した。以後この操作を１５秒おきに繰り返し、ビカー針の針入深さが１ｍｍ以下になる時間を硬化時間とした。硬化時間の以下の指標で評価した。結果を表１に示す。表１−１に実施例１〜実施例８、表１−２に比較例１〜比較例７を示している。
○：８分以下
×：８分より長い【００３３】
＜保存後の流動性＞
歯科用石膏系埋没材粉末を、アルミパックに入れて密封し、温度６０℃、相対湿度１００％の環境下にて２週間保存した。保存後の歯科用石膏系埋没材粉末と水とを質量比１：０．３３の割合で混合し、スパチュラを用い２０秒間手練和した後、真空練和機（ジーシー社製  バキュームミキサーＶＭ−ＩＩ）を用い４０秒間真空練和してペースト状とした。得られたペーストをガラス板上に置いた金属リング（内径２８ｍｍ、高さ５０ｍｍ）の中に入れ、満たした後、スパチュラで表面を平らにした。練和開始から２分後、金属リングを静かに引き上げ、ガラス板上に接する部分の直径の最大部と最小部をノギスで測定しその平均値を求めた。流動性は以下の指標で評価した。結果を表１に示す。表１−１に実施例１〜実施例８、表１−２に比較例１〜比較例７を示している。
○：１００ｍｍ以上
×：１００ｍｍ未満【００３４】
＜鋳造性＞
歯科用石膏系埋没材粉末と水とを質量比１：０．３３の割合で混合し、スパチュラを用い２０秒間手練和した後、真空練和機（ジーシー社製  バキュームミキサーＶＭ−ＩＩ）を用い４０秒間真空練和してペースト状とした。得られたペーストを、内部にワックスパターンを植立した鋳造リング型の中へ注ぎ満たした。練和開始から１１分後、円錐台を取り外し、７００±１０℃の電気炉で３０分保持した後、取り出して直ちに鋳型の上下面を目視で観察した。鋳造性は以下の指標で評価した。結果を表１に示す。表１−１に実施例１〜実施例８、表１−２に比較例１〜比較例７を示している。
○：亀裂や剥離が全くない
△：わずかな亀裂や剥離がみられる
×：顕著な亀裂や剥離がみられる【００３５】
【表１】
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【００３６】
表１中の減水剤の具体的名称は次のとおりである。
ナフタレンスルホン酸ホルムアルデヒド縮合物系減水剤：  マイティ１００（花王株式会社製）
メラミン系減水剤：  メルメントＦ１０（ＢＡＳＦジャパン社製）
【国際調査報告】
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