JP2002086440A

JP2002086440A - 水硬性組成物部材の集合体及びその集合体を用いた成形体並びにその成形体の製造方法

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Publication number: JP2002086440A
Application number: JP2000279969A
Authority: JP
Inventors: Yutaka Miyamoto; 豊宮本; Toshiyuki Asaha; 俊之浅葉; Takao Minagawa; 孝雄皆川; Noriyuki Kosakai; 規行小堺; Takamasa Kaneyoshi; 孝征兼吉; Koji Mikami; 光司三上
Original assignee: Sumitomo Osaka Cement Co Ltd; Kikuchi Co Ltd
Current assignee: Sumitomo Osaka Cement Co Ltd; Kikuchi Co Ltd
Priority date: 2000-09-14
Filing date: 2000-09-14
Publication date: 2002-03-26

Abstract

(57)【要約】【課題】特開２０００−７１７９号及び特開２０００
−７４１１号の水硬性組成物を用いて、プレス加工や射
出成形等で用いる成形型等の大体積品を製造できる水硬
性組成物部材の集合体及びその集合体を用いた成形体並
びにその成形体の製造方法を提供すること。【解決手段】押し出し成形装置で押し出し品として成
形された複数の水硬性組成物部材５０を補強材５１を間
に介入させて積層し、この積層体を圧縮して水硬性組成
物部材５０の圧着による集合体６０を形成する。次い
で、少なくとも１個の水硬性組成物部材５０に切削等の
成形加工を行った後、集合体６０をオートクレーブ容器
内で養生硬化させ、プレス用の成形型の一部とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、水硬性組成物部材
の集合体、及びその集合体を用いた成形体、並びにその
成形体の製造方法に係り、例えば、プレス加工や射出成
形等に用いる成形型、定盤、プレス機械のボルスタやス
ライド、工作機械のテーブル等を製造するために利用で
きるものである。

【０００２】

【背景技術】従来一般的に、プレス加工や射出成形等に
用いる成形型、定盤、プレス機械のボルスタやスライ
ド、工作機械のテーブルは、鋳造によって得た鋳物品又
は金属ブロックを加工機械で切削、研削することにより
製造されていた。

【０００３】また、特開平８−１２４９号及び特開平８
−１２５１号には、コンクリート製のプレス型が示され
ている。

【０００４】また、特開２０００−７１７９号及び特開
２０００−７４１１号には、印刷機やファクシミリ、複
写機で用いる紙送りローラ等の機械部品を水硬性組成物
で形成する技術が示されている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】プレス加工や射出成形
等に用いる成形型、定盤、プレス機械のボルスタやスラ
イド、工作機械のテーブルを得るために、鋳物品又は金
属ブロックを加工機械で切削、研磨する従来技術による
と、硬質材料である金属を加工しなければならないた
め、その加工作業に手間と時間がかかり、作業性の点で
問題があった。また、鋳物品から得る場合には、その原
型としての合成樹脂製マスターモデルや石膏型が必要と
なり、それだけ作業工程数が増すという問題もあり、さ
らには、原料金属を溶解して鋳型に注入する湯を作らな
ければならないため、多くの熱エネルギーが必要になる
という問題もあった。

【０００６】また、プレス加工や射出成形等のための成
形型等を、特開平８−１２４９号及び特開平８−１２５
１号と同じく、コンクリートで製造しようとした場合に
は、このコンクリート製型の製造時に多量に水を使用す
ることから、コンクリートの硬化時に大きな収縮量が生
じ、このため、高精度の型を製造することはできないと
いう問題がある。

【０００７】一方、特開２０００−７１７９号及び特開
２０００−７４１１号で示された水硬性組成物は、高温
による養生硬化前であれば大きな硬度となっておらず、
したがって、簡単に切削等の成形加工を行えて所定形状
に容易に成形できるとともに、多量の水を使用しないた
め、養生硬化による収縮量は極めて小さく、高精度品を
得られるという利点がある。

【０００８】しかし、特開２０００−７１７９号及び特
開２０００−７４１１号で示された技術は、紙送りロー
ラ等の小さな機械部品を製造する場合であり、型に充填
した水硬性組成物を圧縮することにより、その機械部品
を製造するものであった。これに対し、上記したプレス
加工や射出成形等で用いる成形型、定盤、プレス機械の
ボルスタやスライド、工作機械のテーブルは、大きな体
積を有するものであり、特開２０００−７１７９号及び
特開２０００−７４１１号で示された技術をそのまま使
用してこれらを製造することは困難であり、大体積品を
製造するためには、そのための工夫が必要である。

【０００９】本発明の目的は、特開２０００−７１７９
号及び特開２０００−７４１１号で示された水硬性組成
物を用いて、プレス加工や射出成形等で用いる成形型等
の大体積品を有効に製造できるようになる水硬性組成物
部材の集合体及びその集合体を用いた成形体並びにその
成形体の製造方法を提供するところにある。

【００１０】

【課題を解決するための手段】本発明に係る水硬性組成
物部材の集合体は、水硬性粉体５０〜９０重量％とこの
水硬性粉体の平均粒子径の１／１０以下の平均粒子径を
有する非水硬性粉体１０〜５０重量％とからなる混合粉
体と、この混合粉体１００重量部に対して２〜１８重量
部の割合で配合された加工性改良剤とを含む水硬性組成
物から形成された複数個の水硬性組成物部材を有し、こ
れらの水硬性組成物部材が相互に圧着されて形成された
ことを特徴とするものである。

【００１１】この水硬性組成物部材の集合体では、特開
２０００−７１７９号及び特開２０００−７４１１号で
示された水硬性組成物を原料とする水硬性組成物部材が
複数個製造されることになり、これらの水硬性組成物部
材が相互に圧着されているため、水硬性組成物部材の個
数に応じた大きさの成形体を製造できるようになり、大
体積品の製造も可能になる。

【００１２】また、この水硬性組成物部材の集合体で
は、予め複数個の水硬性組成物部材が製造され、これら
の水硬性組成物部材が相互に圧着されることにより、大
体積品が製造されるため、最初から大体積品を製造する
場合と比べ、大型の設備が不要になり、技術的にもコス
ト的にも有利となる。

【００１３】水硬性組成物部材の間には何も介入しなく
てもよいが、互いに隣接する少なくとも２個の水硬性組
成物部材の間に補強材を介入させることがより好まし
い。

【００１４】補強材を介入させると、補強材が介入され
た水硬性組成物部材同士の物理的付着力を得られること
ができるとともに、水硬性組成物部材の集合体を養生硬
化させることにより得る成形体の靭性、耐久性を大きく
できる。

【００１５】本発明に係る成形体は、水硬性組成物部材
の集合体における少なくとも１個の水硬性組成物部材が
切削等によって成形加工され、この成形加工の後に前記
集合体を養生硬化させることによって得られたことを特
徴とするものである。

【００１６】成形加工は養生硬化前に行われ、このとき
の水硬性組成物部材の硬度は小さいため、切削等によっ
て少なくとも１個の水硬性組成物部材を所定形状に成形
するための成形加工を容易に行える。また、養生硬化後
の硬度は大きくなり、必要な硬度となった成形体を得ら
れるとともに、養生硬化時の収縮量は極めて小さいた
め、高精度の成形体を得られる。

【００１７】本発明に係る成形体の製造方法は、水硬性
粉体５０〜９０重量％とこの水硬性粉体の平均粒子径の
１／１０以下の平均粒子径を有する非水硬性粉体１０〜
５０重量％とからなる混合粉体と、この混合粉体１００
重量部に対して２〜１８重量部の割合で配合された加工
性改良剤とを含む水硬性組成物で形成した水硬性組成物
部材を複数個生産し、これらの水硬性組成物部材を相互
に圧着して水硬性組成物部材の集合体を形成した後、前
記複数個の水硬性組成物部材のうちの少なくとも１個を
成形加工し、この後、前記集合体を養生硬化させること
により成形体を製造することを特徴とするものである。

【００１８】この成形体の製造方法において、少なくと
も互いに隣接する２個の水硬性組成物部材の間に補強材
を介入させた集合体を得る場合には、複数の水硬性組成
物部材を相互に圧着する前に、互いに隣接する少なくと
も２個の水硬性組成物部材の間に補強材を介入し、この
補強材を介在させて複数の水硬性組成物部材を圧着す
る。

【００１９】このように、互いに隣接する少なくとも２
個の水硬性組成物部材の間に補強材を介入させる場合に
おいて、この補強材を金属等の熱伝導性良好材料からな
るものとし、高温下で行われる養生硬化時に、この補強
材によって水硬性組成物部材の集合体の内部まで高温を
伝達させるようにしてもよい。

【００２０】これによると、複数個の水硬性組成物部材
を圧着させて得られる集合体を養生硬化させて成形体を
製造し、この成形体が水硬性組成物部材の個数に応じた
大体積品となっていても、養生硬化に必要な高温を補強
材によって成形体の内部まで確実に伝達できるようにな
る。

【００２１】以上の本発明において、それぞれの水硬性
組成物部材は押し出し成形によって生産したものでもよ
く、圧縮成形によって生産したものでもよい。

【００２２】また、水硬性組成物部材の形状は厚板状で
もよく、薄板状でもよく、ブロック状でもよく、柱状で
もよく、任意である。

【００２３】さらに、水硬性組成物部材同士を圧着させ
るために水硬性組成物部材を並べる方向は上下方向等の
一方向でもよく、上下方向と左右方向等のように複数方
向でもよい。

【００２４】本発明は大体積品を製造するために適して
おり、その大体積品は、例えば、プレス加工や射出成形
等に用いる成形型、定盤、プレス機械のボルスタやスラ
イド、工作機械のテーブルである。また、成形型は、圧
縮成形、押し出し成形、引き抜き成形、ブロー成形する
ためのものでもよい。

【００２５】これらのうち、プレス加工のための成形型
は、金属板や合成樹脂板等の板材を折り曲げ加工、打ち
抜き加工、絞り加工、トリミング加工等の任意な加工を
行うためのものでよい。

【００２６】また、本発明は大体積品だけではなく、小
体積品の製造のためにも適用できる。

【００２７】

【発明の実施の形態】これから説明する実施形態は、板
金製ブランクをプレス加工するための成形型を製造する
場合である。図１及び図２にはプレス機械に装着される
成形型である上型１０と下型２０とが示されている。図
１及び図２により、初めにこれらの上型１０と下型２０
を説明する。

【００２８】図１は、ブランク１がプレス加工される前
を示し、図２は、プレス加工された後を示す。上型１０
はプレス機械の上下するスライド２に取り付けられ、下
型２０はプレス機械のボルスタ３上のダイセットプレー
ト４にセットされる。また、下型２０は、中央のパンチ
２１と、端部のブランクホルダー２２とからなり、ブラ
ンクホルダー２２は、ボルスター３内に設置されている
エアシリンダによる上向きの弾発力を常時受けているピ
ン５で支持されている。図１に示すように、スライド２
が上昇しているときに上型１０と下型２０との間にブラ
ンク１が供給され、図２に示すように、スライド２が下
降することにより、ブランク１は、このブランク１の端
部がエアシリンダの弾発力に抗して下降するブランクホ
ルダー２２と上型１０とで挟圧されながら、パンチ２１
と上型１０とでプレス加工される。そして下死点に達し
た上型１０が上昇すると、所定形状に成形加工されたブ
ランク１は、エアシリンダの弾発力で上昇するブランク
ホルダー２２でパンチ２１から分離上昇し、この後、ブ
ランク１は図示外の取出装置でプレス機械から取り出さ
れる。

【００２９】上型１０は、上側の基部１０Ａと、ブラン
ク１を成形加工するための下側の成形部１０Ｂとからな
る。パンチ２１は、下側の基部２１Ａと、ブランク１を
上型１０と共に成形加工するための上側の成形部２１Ｂ
とからなり、ブランクホルダー２２は、下側の基部２２
Ａと、ブランク１を上型１０と共に挟圧するための上側
の挟圧部２２Ｂとからなる。これらのうち、基部１０
Ａ，２１Ａ，２２Ａは高強度コンクリートからなり、成
形部１０Ｂ，２１Ｂ及び挟圧部２２Ｂは、この実施形態
に係る水硬性組成物部材の集合体を養生硬化させて製造
した成形体で形成されている。

【００３０】また、上型１０が上下動したときに互いに
摺動する上型１０の成形部１０Ｂとブランクホルダー２
２の成形部２２Ｂの各個所には、摺動部材３１，３２が
取り付けられている。パンチ２１の成形部２１Ｂとブラ
ンクホルダー２２の成形部２２Ｂの各摺動個所にも、摺
動部材３３，３４が取り付けられ、ブランクホルダー２
２の上下動を案内するためにダイセットプレート４に設
けられているガイド部材６と摺動するブランクホルダー
２２の基部２２Ａにも、摺動部材３５が取り付けられて
いる。これらの摺動部材３１，３２，３３，３４，３５
は金属製である。

【００３１】図３には押し出し装置４０が示され、この
装置４０は、パンチ２１の成形部２１Ｂ及びブランクホ
ルダー２２の挟圧部２２Ｂの材料となる水硬性組成物部
材（押し出し品）を押し出し成形で製造するためのもの
である。この押し出し成形装置４０にはホッパー４０Ａ
から水硬性組成物部材の原料の混合物が投入される。こ
の原料は、水硬性粉体と、非水硬性粉体と、加工性改良
剤と、その他の添加物とからなる。

【００３２】以下に、これらの水硬性粉体、非水硬性粉
体、加工性改良剤、その他の添加物について説明する。

【００３３】（１）水硬性粉体水硬性粉体は、水により硬化する粉体を指し、例えば、
珪酸カルシウム化合物粉体、カルシウムアルミネート化
合物粉体、カルシウムフルオロアルミネート化合物粉
体、カルシウムサルフォアルミネート化合物粉体、カル
シウムアルミノフェライト化合物粉体、リン酸カルシウ
ム化合物粉体、半水又は無水石膏粉体、自硬性を有する
生石灰粉体、及びこれらの粉体の２種類以上の混合粉体
である。その代表例としてポルトランドセメントのよう
な粉体を挙げることができる。

【００３４】水硬性粉体の粒度分布については、押し出
し品を養生硬化させて製造される成形体の強度に関する
水硬性能の確保上、ブレーン比表面積が２５００ｃｍ²
／ｇ以上であることが好ましい。また、水硬性粉体の配
合量は、水硬性粉体と非水硬性粉体の総量１００重量％
に対して５０〜９０重量％とするが、６５〜７５重量％
とすることが好ましい。配合量が５０重量％未満の場合
には、成形体の強度及び充填率が低くなり、また９０重
量％を越える場合には成形体を得る場合の充填率が低く
なり、いずれの場合においても荷重に対する大きな耐久
性を得られないという問題があり、好ましくない。

【００３５】（２）非水硬性粉体非水硬性粉体は、単体では水と接触しても硬化すること
のない粉体を指し、アルカリ性若しくは酸性状態、ある
いは高圧蒸気雰囲気においてその成分が溶出し、他の既
溶出成分と反応して生成物を形成する粉体も含む。非水
硬性粉体は、例えば、水酸化カルシウム粉末、二水石膏
粉末、炭酸化カルシウム粉末、スラグ粉末、フライアッ
シュ粉末、珪石粉末、粘土粉末、シリカフューム粉末等
を挙げることができる。また、これらの非水硬性粉体の
平均粒径は、水硬性粉体の平均粒径の１／１０以下、好
ましくは１／１００以下が良い。細かさの下限は、本発
明の効果を害することがなければ特に設ける必要はな
い。

【００３６】非水硬性粉体の配合量は、水硬性粉体と非
水硬性粉体とからなる混合粉体の組成比率で１０〜５０
重量％とするが、２５〜３５重量％とすることが好まし
い。配合量が１０重量％未満の場合には、充填率が低く
なり、また５０重量％を越える場合には、強度及び充填
率が低くなり、いずれの場合においても押し出し品の養
生硬化で得る成形体の諸物性、例えば、荷重に対する耐
久性、寸法安定性に悪影響を及ぼすため、好ましくな
い。荷重に対する耐久性等を考慮すると、充填率が低く
なりすぎないように非水硬性粉体の配合量を調節するこ
とが好ましい。非水硬性粉体を添加することにより、充
填率を高め、押し出し品及びこれから得られる成形体の
空隙率を減少させることが可能となる。これにより成形
体の寸法安定性が向上する。

【００３７】（３）加工性改良剤加工性改良剤とは、押し出し品の押し出し成形性、成形
後の保形性、切削・研削性、研削精度の向上、特に切削
・研削性、研削精度の向上に寄与する性質を有する材料
を指す。すなわち、加工性改良剤を添加することによっ
て、加工性改良剤が押し出し成形時における成形助剤と
しての役割を果たし、その成形性が向上する。また、加
工性改良剤によりセメント系硬化体のもろさが改良され
るとともに、加工性改良剤は水硬性粉体と非水硬性粉体
とのバインダーになり、所定形状に押し出し成形された
成形品をその形状に維持させる。

【００３８】概して脆性材料である水硬性組成物で形成
された物品は、衝撃荷重等を受けると亀裂が生じ、割れ
あるいは欠け（微視的な現象も含む）の問題が生ずる
が、押し出し品に加工性改良剤が添加されていると靭性
が生じ、割れ、欠けの問題をなくすことができ、また、
この押し出し品について精密な切削、研削等の機械加工
を行えるようになり、ＮＣ（数値制御）加工機械により
金属材料と同じ精度レベルで高精度加工できるようにな
る。

【００３９】加工性改良剤の配合量は、水硬性粉体と非
水硬性粉体とからなる混合粉体１００重量部に対して乾
ベースで２〜１８重量部とするが、５〜１５重量部とす
ることが好ましい。配合量が２重量部未満の場合には、
押し出し品の成形性が悪くなり、好ましくない。１８重
量部を越える場合には、良好な押し出し成形性を得られ
るが、研削精度と研削後の寸法安定性が低下する。ま
た、粒度は、分散した単一粒子径で１μｍ以下のものが
一般的である。加工性改良剤は、高温による養生硬化後
には消失する。

【００４０】加工性改良剤としては、メチルセルロー
ス、ヒドロキシエチルセルロース及びカルボキシメチル
セルロース等の増粘剤、酢酸ビニル樹脂、酢酸ビニルア
クリル共重合樹脂、酢酸ビニルベオバ共重合樹脂、酢酸
ビニルマレート共重合樹脂、酢酸ビニルエチレン共重合
樹脂、酢酸ビニルエチレン塩化ビニル共重合樹脂、アク
リル共重合樹脂、アクリルスチレン共重合樹脂、アクリ
ルシリコーン共重合樹脂、酢酸ビニルベオバ３元共重合
樹脂及びエポキシ樹脂から選ばれた少なくとも１種類以
上の樹脂からなる粉体若しくはエマルジョンを例示でき
る。

【００４１】（４）その他の添加物その他の添加物としては、水硬性粉体と非水硬性粉体と
からなる混合粉体１００重量部に対して０．１〜２０重
量部の補強繊維、好ましくは０．２〜１０重量部の補強
繊維を加える。０．１重量部未満の場合には、押し出し
品を養生硬化させて得る成形体の曲げ強度、せん断強度
を大きくできず、この成形体からプレス加工用の成形型
を形成した場合には、プレス加工時に発生する応力によ
って型割れや型変形が生ずるおそれがある。また、２０
重量部を越える場合には、曲げ強度、せん断強度は大き
くなるが、押し出し品の押し出し成形が困難になる。補
強繊維は、例えば、ガラス繊維、スチール繊維、カーボ
ン繊維、アラミド繊維（ケブラー繊維）である。

【００４２】また、その他の添加物としては、水硬性粉
体と非水硬性粉体とからなる混合粉体１００重量部に対
して、増量材として珪砂等の骨材を１０〜５０重量部、
好ましくは２０〜３０重量部の割合で加えてもよい。ま
た、押し出し成形性をさらに改善するために、上記混合
粉体１００重量部に対して公知のセラミック成形助剤を
１〜１０重量部、好ましくは３〜６重量部の割合で加え
てもよい。さらに、以上説明した原料の硬化時の収縮等
による寸法変化を抑えるため、シリコーンオイル等の水
の吸収を小さくする撥水剤を上記混合粉体１００重量部
に対して０．５〜５重量部、好ましくは１〜２重量部の
割合で加えてもよい。

【００４３】図３で示す押し出し成形装置４０のホッパ
ー４０Ａに投入されるときの以上説明した原料には、水
硬性粉体と非水硬性粉体とからなる混合粉体１００重量
部に対して３０重量部以下の水、好ましくは２５重量部
以下の水を含有させ、これらを混合させている。含有す
る水が上記混合粉体１００重量部に対して３０重量部を
越える場合には、押し出し品を養生硬化させて得る成形
体の乾燥収縮量が大きくなり、寸法精度が低下する。こ
のため、含有させる水の割合は少なくすることが好まし
い。

【００４４】原料を混合させる方法及びその機械は任意
であるが、好ましくは、強力なせん断力を混合物に加え
ることができる方法若しくは混合機械を用いる。非水硬
性粉体は水硬性粉体の１／１０以下の平均粒径を有する
ため、均一な混合物を得るためには、混合物にせん断力
を与えことができる方法若しくは混合機械でなければ、
混合に要する時間が非常に長くなってしまうからであ
る。

【００４５】原料の混合物がホッパー４０Ａから投入さ
れる図３の押し出し成形装置４０の内部にはスクリュー
式の攪拌、混練手段が収納されているため、原料の混合
物は攪拌、混練されながら次第に圧縮され、そして、押
し出し口を有する先端部４０Ｂから押し出し品である水
硬性組成物部材５０となって押し出される。厚板状とな
っているこの水硬性組成物部材５０は、含有する水の割
合に応じた状態、例えば、油粘土状となっている。先端
部４０Ｂには、押し出される水硬性組成物部材５０の厚
さ寸法及び幅寸法を調節できる調節手段が設けられてい
るため、水硬性組成物部材５０の厚さ及び幅の各寸法を
任意に設定できる。また、先端部４０Ｂにはカッター手
段も設けられており、このカッター手段は、先端部４０
Ｂから水硬性組成物部材５０が任意な長さだけ押し出さ
れたときに作動させることができるため、押し出し成形
装置４０で成形される水硬性組成物部材５０の長さを任
意に定めることができる。

【００４６】押し出し成形装置４０から順次押し出され
る水硬性組成物部材５０は、コンベアによる引き取り装
置４１に引き取られ、そして、これらの水硬性組成物部
材５０は台４２の上に作業者によって順次積層される。
この積層作業時に、それぞれの水硬性組成物部材５０の
重ね合わせ面には、水硬性組成物部材５０同士の付着力
を増すためのバインダーが塗布され、また、図４に示す
ように、水硬性組成物部材５０同士の間には、互いに隣
接する水硬性組成物部材５０同士を物理的に付着させる
とともに、水硬性組成物部材５０の養生硬化によって得
る成形体の靭性、耐久性を向上させるための補強材５１
を介入する。

【００４７】バインダーは、例えば、セメントペース
ト、アクリル樹脂等のポリマーエマルジョン混入のセメ
ントペースト、各種ポリマーエマルジョン水溶液、各種
樹脂系接着剤である。

【００４８】また、補強材５１は、例えば、ラス金網、
ワイヤーメッシュ、鉄筋、不織布、各種長い繊維であ
り、これらのうちの複数種類の補強材を組み合わせても
よい。また、補強材５１は、水硬性組成物部材５０につ
いて後に行う切削等の加工箇所から外れた箇所に配置す
る。

【００４９】この後、複数の水硬性組成物部材５０から
なる積層体を、図５に示すように、圧着装置４３の型４
３Ａ内に収納し、シリンダで作動する加圧部材４４Ｂで
加圧する。これにより、それぞれの水硬性組成物部材５
０は圧着されることになり、複数の水硬性組成物部材５
０からなる集合体６０が形成される。この圧着作業は、
水硬性組成物部材５０を押し出し成形した後、短時間の
間に行う。

【００５０】このような水硬性組成物部材５０の集合体
６０を、図１及び図２で示した上型１０の成形部１０Ｂ
と、下型２０のパンチ２１の成形部２１Ｂと、ブランク
ホルダー２２の挟圧部２２Ｂごとに製造する。図６に
は、パンチ２１の成形部２１Ｂを形成するための集合体
６０Ａと、ブランクホルダー２２の挟圧部２２Ｂを形成
するための集合体６０Ｂとが示されている。これらの成
形部２１Ｂと挟圧部２２Ｂが大体積品であっても、集合
体６０Ａ、６０Ｂは複数の水硬性組成物部材５０を積
層、圧着させて形成しているため、積層、圧着する水硬
性組成物部材５０の個数に応じた大きさの集合体６０
Ａ、６０Ｂを得ることができる。

【００５１】これから、パンチ２１の成形部２１Ｂとブ
ランクホルダー２２の挟圧部２２Ｂを集合体６０Ａ，６
０Ｂから製造する方法を説明するが、この製造方法と基
本的に同じ方法によって上型１０の成形部１０Ｂも製造
できるため、この成形部１０Ｂの製造方法の説明は省略
する。

【００５２】集合体６０Ａ，６０Ｂを室温下もしくは蒸
気により養生し、これらの集合体６０Ａ、６０Ｂの水硬
性組成物部材５０が養生によって半硬化状態になった
後、図６に示すように、集合体６０Ａと６０Ｂとをプラ
スチックフィルム等の薄膜シートを介して密着させ、こ
のように密着させた集合体６０Ａ，６０Ｂに対してＮＣ
加工機械により切削、研削等の成形加工を行い、集合体
６０Ａ，６０Ｂの形状を、図７で示すように、パンチ２
１の成形部２１Ｂの形状及びブランクホルダー２２の挟
圧部２２Ｂの形状に仕上げる。この成形加工は集合体６
０Ａ，６０同士を薄膜シートを介して密着させた状態で
行うため、集合体６０Ａと６０Ｂに跨った成形加工面で
あっても、連続性のある成形加工面を高精度で形成でき
る。

【００５３】この実施形態では、それぞれの集合体６０
Ａ，６０Ｂにおける最上段の水硬性組成物部材５０が図
１及び図２で示したブランク１と接触する部分となって
おり、これらの最上段の水硬性組成物部材５０が成形加
工される。

【００５４】成形加工は、集合体６０Ａ，６０Ｂの水硬
性組成物部材５０が半硬化したときに行われ、このとき
の水硬性組成物部材５０は小さな加工力で簡単に加工で
きるため、金属の成形加工と比べて加工作業を容易に行
え、しかも成形加工後の形状は正確に維持されるため、
成形精度を高精度とすることができる。

【００５５】この後、図８で示すように、集合体６０
Ａ，６０Ｂに図１及び図２で示した摺動部材３２，３
３，３４の取り付け用凹部６１，６２，６３をＮＣ加工
機械で形成するために、集合体６０Ａと６０Ｂを分離す
る。集合体６０Ａと６０Ｂは薄膜シートを介して密着し
ていたため、この分離は容易かつ確実に行え、分離後の
集合体６０Ａ，６０Ｂの形状を分離前になされた成形加
工による形状と同じに維持できる。この後、集合体６０
Ａ，６０Ｂに凹部６１，６２，６３を形成する加工をＮ
Ｃ加工機械で行う。

【００５６】次いで、図９で示すとおり、図１及び図２
で示した上型１０の基部１０Ａ、下型２０のパンチ２１
の基部２１Ａ、ブランクホルダー２２の基部２２Ａとな
るコンクリート製、具体的には、高強度コンクリート製
のブロック６４，６５の上に集合体６０Ａ，６０Ｂを載
せる。このときのブロック６４，６５は基部１０Ａ，２
１Ａ，２２Ａの形状に形成されて硬化し、脱型されてい
るが、脱型前の半硬化状態のときにアンカー部材６６が
長さの半分程度押し込まれている。このようなアンカー
部材６６が上面に配置されたブロック６４，６５の上に
半硬化状態の集合体６０Ａ、６０Ｂを載せ、ブロック６
４，６５の上面から突出しているアンカー部材６６の残
りの部分を集合体６０Ａ，６０Ｂに挿入することによ
り、ブロック６４、６５と集合体６０Ａ，６０Ｂの両方
に挿入されたアンカー部材６６によってブロック６４、
６５と集合体６０Ａ，６０Ｂとの大きな結合強度を確保
する。

【００５７】なお、アンカー部材６６は専用に製作した
オリジナル品でもよく、一般品でもよい。一般品は、例
えば、短寸の鉄筋棒でもよく、ボルトでもよく、ボルト
とナットとの組み合わせ品でもよい。アンカー部材６６
をボルトとナットとの組み合わせ品とする場合には、半
硬化状態のときのブロック６４，６５に押し込んでおい
たナットにボルトを螺入し、ナットから突出したボルト
の先端を、ブロック６４，６５に載せた半硬化状態の集
合体６０Ａ，６０Ｂに挿入する。

【００５８】集合体６０Ａ，６０Ｂの凹部６１，６２，
６３に摺動部材３２，３３，３４をボルト６７で取り付
け、ブロック６５にも図１及び図２で示した摺動部材３
５をボルト６７で取り付ける。これらの摺動部材３２，
３３，３４，３５のうち、摺動部材３２，３３，３４の
ボルト６７による集合体６０Ａ，６０Ｂへの取り付け
は、集合体６０Ａ，６０Ｂに予め形成した下穴にボルト
６７をねじ込むことによりこの下穴に雌ねじを形成しな
がら行い、集合体６０Ａ，６０Ｂは半硬化状態になって
いるため、ボルト６７は大きな力で締め付けず、緩く締
めたままとする。また、摺動部材３５のボルト６７によ
るブロック６５への取り付けは、ブロック６５に専用工
具で形成した雌ねじ穴にボルト６７を螺入することによ
り行う。

【００５９】この後、図１０で示すように、ブロック６
４、６５及び集合体６０Ａ，６０Ｂをオートクレーブ容
器７０内に入れ、水蒸気雰囲気中において１４０〜２０
０℃の高温及びこの高温と対応する高圧のもとで、集合
体６０Ａ，６０Ｂを形成している水硬性組成物部材５０
を養生硬化させ、硬化しているブロック６４，６５も養
生させる。これにより集合体６０Ａ、６０Ｂは硬化した
成形体となり、ブロック６４と集合体６０Ａの成形体と
によって図１及び図２で示すパンチ２１となる製造品７
１が製造され、ブロック６５と集合体６０Ｂの成形体と
によってブランクホルダー２２となる製造品７２が製造
される。

【００６０】集合体６０Ａ，６０Ｂの水硬性組成物部材
５０は、含有する水の割合が少ないため、この養生硬化
における収縮量は極めて小さい。このため、養生硬化で
得られる集合体６０Ａ，６０Ｂの成形体の寸法、形状
は、集合体６０Ａ，６０ＢをＮＣ加工機械で成形加工し
たときと殆ど変化せず、したがって、ＮＣ加工機械によ
る集合体６０Ａ，６０Ｂの加工を、養生硬化時の収縮を
殆ど考慮することなく容易に行える。

【００６１】また、養生硬化時において、水硬性組成物
部材５０同士の間に介在されている図４の補強材５１
が、ラス金網やワイヤーメッシュ、鉄筋のように金属製
であって、熱伝導性が良好な材料で形成されていると、
集合体６０Ａ，６０Ｂが複数の水硬性組成物部材５０か
らなり、このため集合体６０Ａ，６０Ｂが大体積品とな
っていても、養生硬化のために必要な高温を集合体６０
Ａ，６０Ｂの内部まで伝達でき、集合体６０Ａ，６０Ｂ
全体を均一に加熱できる。

【００６２】製造品７１，７２をオートクレーブ容器７
０から取り出した後、集合体６０Ａ，６０Ｂからなる成
形体に摺動部材３２，３３，３４を取り付けているボル
ト６７を大きな力で締め付ける。このときの成形体の硬
度は大きいため、ボルト６７を強く締め付けることがで
きる。

【００６３】以上により、図１及び図２で示す下型２０
のパンチ２１及びブランクホルダー２２として用いるこ
とができる製造品７１，７２が出来上がる。これらの製
造品７１，７２の全体が水硬性組成物を材料として形成
されていないため、パンチ２１及びブランクホルダー２
２の材料コストを安価に抑えることができる。

【００６４】なお、オートクレーブ容器７０から取り出
された後の製造品７１，７２に、研削機械、研磨機械等
の仕上げ機械により仕上げ加工を行ってもよい。

【００６５】また、製造品７１，７２が下型１０のパン
チ２１、ブランクホルダー２２として使用されてブラン
クをプレス加工したときの摩耗、欠け等の発生を防止す
るため、上型１０と下型２０でプレス成形される物品で
あるブランクと接触する製造品７１，７２の少なくとも
表面に表面保護層を形成し、この表面保護層で製造品７
１，７２の表面の耐久性、耐熱性、良好な摺動性等を確
保してもよい。この表面保護層は、例えば、プラズマ溶
射法によりテフロン（登録商標）、アルミナ等のコーテ
ィング層を形成すること、ハードクロムメッキによるコ
ーティング層を形成すること、樹脂の含浸による樹脂含
浸層を形成すること、クロームドッペ処理によりクロー
ム皮膜を形成することのいずれかで行ってもよい。

【００６６】さらに、図１及び図２で示された摺動部材
３２，３３，３４，３５のボルトによる取り付け作業
を、オートクレーブ容器７０から取り出された後の製造
品７１，７２に対して行ってもよい。これによると、摺
動部材３２，３３，３４のボルトによる取り付け作業を
半硬化状態の集合体６０Ａ，６０Ｂに対して行う必要が
なくなるため、所定形状に精密に成形加工された後の集
合体６０Ａ，６０Ｂの形状が、摺動部材３２，３３，３
４をボルトで取り付けることによって微妙に変化するの
をなくことができる。

【００６７】このようにした場合には、集合体６０Ａ，
６０Ｂの養生硬化で得られた成形体にボルトをねじ込む
ための雌ねじ穴は、集合体６０Ａ、６０Ｂの養生硬化前
に形成してよく、養生硬化後に形成してもよい。

【００６８】また、下型２０のパンチ２１及びブランク
ホルダー２２の全体を、水硬性組成物部材の集合体を養
生硬化させた成形体で製造してもよい。これによると、
水硬性組成物部材を養生硬化させたときの収縮量は、コ
ンクリートより極めて小さいため、養生硬化を経て得る
下型２０のパンチ２１及びブランクホルダー２２の全体
の寸法変化を、養生硬化前と比べて極めて小さくでき
る。

【００６９】図１１は、集合体を形成する水硬性組成物
部材の積層の仕方が異なる実施形態を示す。この実施形
態では、複数の水硬性組成物部材１５０Ａ，１５０Ｂで
複数の層からなる集合体１６０を形成し、厚さ寸法が同
じで長さ寸法の異なる水硬性組成物部材１５０Ａ，１５
０Ｂを同じ層に配置するときには、水硬性組成物部材１
５０Ａと１５０Ｂとの接続位置を、これらの水硬性組成
物部材１５０Ａ，１５０Ｂが配置された層と隣接する層
における水硬性組成物部材１５０Ａ同士の接続位置から
ずらせる。これによると、同じ層における水硬性組成物
部材同士が、この層と隣接する層における１個の水硬性
組成物部材で接続されることになり、集合体１６０全体
の結合力を大きくできる。

【００７０】図１２は、図６で示された集合体６０Ａう
ちの最上段の水硬性組成物部材５０を図７の形状に成形
加工する場合において、ＮＣ加工機械の加工ストローク
等の関係で図６の形状から図７の形状へ直接加工できな
いときに適用できる実施形態を示す。このように最上段
の水硬性組成物部材５０を図７の形状へ直接加工できな
いときは、初めに、最上段の水硬性組成物部材５０を作
業者が手工具で図１２にように階段状に切削加工し、次
いでＮＣ加工機械によって図７と同じ形状に成形加工す
る。

【００７１】このように作業者が手作業で最上段の水硬
性組成物部材５０を切削加工できるのは、このときの水
硬性組成物部材５０は半硬化状態であって、小さな力で
切削できるからである。半硬化状態の水硬性組成物部材
５０は、このような加工を行える特性を有している。

【００７２】

【実施例】水硬性粉体であるポルトランドセメント５０
重量％と非水硬性粉体であるシリカフューム２０重量％
と骨材である珪石８号３０重量％とからなる混合物に、
この混合物１００重量部に対して加工性改良剤である
１．２重量部のメチルセルロースを加えて混合し、さら
に、上記混合物１００重量部に対して加工性改良剤であ
る５重量部の酢酸ビニルアクリル共重合樹脂及び１５重
量部の水を加えて混合した。これらの混合原料を押し出
し成形装置で厚さ寸法２０ｍｍ、幅寸法５００ｍｍ、長
さ寸法５００ｍｍの厚板状に押し出し成形し、５個の水
硬性組成物部材を得た。

【００７３】これらの水硬性組成物部材の重ね合わせ面
に、ポルトランドセメントと、このポルトランドセメン
ト１００重量部に対して５重量部の水及び１５重量部の
アクリル樹脂とからなるペーストをバインダーとして塗
布し、また、それぞれの水硬性組成物部材の間に補強材
として、線径０．５ｍｍ、編み目ピッチ１０ｍｍのラス
金網を介入し、これらの水硬性組成物部材を積層した。
そして、この積層体を９８０６．６５ｋＮ／ｍ²の加圧
力で圧着して水硬性組成物部材の集合体を製造した。

【００７４】この集合体をプレス加工に用いる成形型の
形状に切削加工した後、水蒸気雰囲気中で１８０℃及び
この温度に応じた高圧力のもとで養生硬化させた。これ
によって得られた成形体はプレス加工に供することがで
きるものであった。

【００７５】

【発明の効果】本発明によると、特開２０００−７１７
９号及び特開２０００−７４１１号の水硬性組成物を用
いて、プレス加工や射出成形等で用いる成形型等の大体
積品を製造できるという効果を得られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施形態に係る水硬性組成物部材の
集合体から製造されるプレス加工用の成形型の縦断面図
で、ブランクをプレスする前の図である。

【図２】図１のブランクのプレス後におけるプレス加工
用の成形型を示す縦断面図である。

【図３】押し出し成形装置で水硬性組成物部材を成形
し、複数の水硬性組成物部材を積層する作業を示す作業
工程図である。

【図４】水硬性組成物部材同士の間に補強材が介入され
ていることを示す水硬性組成物部材の分離斜視図であ
る。

【図５】積層された水硬性組成物部材を圧着する作業を
示す縦断面図である。

【図６】図５の圧着で製造される水硬性組成物部材の集
合体を示す図で、図１及び図２で示された下型のパンチ
とブランクホルダーの一部形成のための集合体を示す正
面図である。

【図７】切削等の成形加工が行われた後の集合体の形状
を示す正面図である。

【図８】図７からさらに切削加工が行われた後の集合体
を示す正面図である。

【図９】集合体を高強度コンクリート製のブロックに載
せることにより、この集合体が養生硬化される前のパン
チ、ブランクホルダーの素材を製造した状態を示す縦断
面図である。

【図１０】オートクレーブ容器で養生硬化させるときを
示す図である。

【図１１】水硬性組成物部材の積層についての別実施形
態を示す集合体の正面図である。

【図１２】水硬性組成物部材の集合体をＮＣ加工機械で
成形加工する前に、手作業で切削加工する実施形態を示
す集合体の正面図である。

【符号の説明】

１０プレス加工用の上型２０プレス加工用の下型２１下型のパンチ２１Ｂパンチの成形部２２下型のブランクホルダー２２Ｂブランクホルダーの挟圧部４０押し出し成形装置５０，１５０Ａ，１５０Ｂ押し出し品である水硬性組
成物部材５１補強材６０，６０Ａ，６０Ｂ，１６０水硬性組成物部材の集
合体６４，６５高強度コンクリート製のブロック６６アンカー部材７０オートクレーブ容器７１下型のパンチ用製造品７２下型のブランクホルダー用製造品

フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号ＦＩテーマコート゛(参考）Ｃ０４Ｂ 32/02 Ｃ０４Ｂ 32/02 Ｂ４Ｇ０５８Ｃ 40/02 40/02 Ｂ２１Ｄ 37/20 Ｚ // Ｂ２１Ｄ 37/20 (Ｃ０４Ｂ 28/00 Ｂ２３Ｑ 1/01 18:14 Ｚ (Ｃ０４Ｂ 28/00 24:26 Ｃ 18:14 Ｆ 24:26 24:38）ＤＢ２８Ｂ 11/00 Ｚ 24:38）Ｂ２３Ｑ 1/02 Ａ (72)発明者浅葉俊之東京都昭島市松原町２丁目14番８号菊池プレス工業株式会社内 (72)発明者皆川孝雄東京都昭島市松原町２丁目14番８号菊池プレス工業株式会社内 (72)発明者小堺規行東京都千代田区神田美土代町１番地住友大阪セメント株式会社内 (72)発明者兼吉孝征東京都千代田区神田美土代町１番地住友大阪セメント株式会社内 (72)発明者三上光司東京都千代田区神田美土代町１番地住友大阪セメント株式会社内Ｆターム(参考） 3C048 BB10 BB12 EE00 4E050 JA06 JB01 JC02 JD03 JD06 4G012 PA03 PA04 PA17 PA19 PA20 PB29 PB31 PB40 PC01 PE06 RA03 RA05 4G054 AA01 AA14 AB01 BA02 BD02 4G055 AA01 AB03 AC01 AC09 BA22 4G058 GA01 GB01 GC01 GC07 GD02 GD03 GD13

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】水硬性粉体５０〜９０重量％とこの水硬
性粉体の平均粒子径の１／１０以下の平均粒子径を有す
る非水硬性粉体１０〜５０重量％とからなる混合粉体
と、この混合粉体１００重量部に対して２〜１８重量部
の割合で配合された加工性改良剤とを含む水硬性組成物
から形成された複数個の水硬性組成物部材を有し、これ
らの水硬性組成物部材が相互に圧着されて形成されたこ
とを特徴とする水硬性組成物部材の集合体。
【請求項２】請求項１に記載の水硬性組成物部材の集
合体において、前記複数個の水硬性組成物部材のうち、
互いに隣接する少なくとも２個の水硬性組成物部材の間
には補強材が介入されていることを特徴とする水硬性組
成物部材の集合体。
【請求項３】請求項１又は２に記載の水硬性組成物部
材の集合体における少なくとも１個の前記水硬性組成物
部材は成形加工され、この成形加工の後に前記集合体を
養生硬化させることによって得られたことを特徴とする
成形体。
【請求項４】水硬性粉体５０〜９０重量％とこの水硬
性粉体の平均粒子径の１／１０以下の平均粒子径を有す
る非水硬性粉体１０〜５０重量％とからなる混合粉体
と、この混合粉体１００重量部に対して２〜１８重量部
の割合で配合された加工性改良剤とを含む水硬性組成物
で形成した水硬性組成物部材を複数個生産し、これらの
水硬性組成物部材を相互に圧着して水硬性組成物部材の
集合体を形成した後、前記複数個の水硬性組成物部材の
うちの少なくとも１個を成形加工し、この後、前記集合
体を養生硬化させることにより成形体を製造することを
特徴とする成形体の製造方法。
【請求項５】請求項４に記載の成形体の製造方法にお
いて、前記複数個の水硬性組成物部材を相互に圧着する
前に、互いに隣接する少なくとも２個の水硬性組成物部
材の間に補強材を介入し、この補強材を介在させて前記
複数の水硬性組成物部材を相互に圧着することを特徴と
する成形体の製造方法。
【請求項６】請求項５に記載の成形体の製造方法にお
いて、前記補強材は熱伝導性良好材料からなり、高温下
での前記養生硬化時にこの補強材により前記集合体の内
部まで高温を伝達させることを特徴とする成形体の製造
方法。