JP3337308B2 - 鋳込成形用スラリ−組成物、それを使用する鋳込成形体の成形方法、およびそれを焼成した焼結体 - Google Patents
鋳込成形用スラリ−組成物、それを使用する鋳込成形体の成形方法、およびそれを焼成した焼結体Info
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- B22—CASTING; POWDER METALLURGY
- B22C—FOUNDRY MOULDING
- B22C1/00—Compositions of refractory mould or core materials; Grain structures thereof; Chemical or physical features in the formation or manufacture of moulds
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Description
成物、それを使用する鋳込成形体の成形方法、およびそ
れを焼成した焼結体に関する。
ける鋳込成形では、所要の素地土に水や解膠剤などを適
量添加してスラリ−を調製し、これを吸水性のある石膏
型などの鋳型に流込んで鋳型の吸水により鋳型内面に沿
ってスラリ−を着肉させ、着肉後、脱型することにより
鋳込成形体を成形している。そして、かかる鋳込成形体
は、乾燥、素焼、施釉、焼成、切削等の工程を経て最終
製品とされるものであるが、かかる方法による場合、鋳
込成形体自体は仕上げ加工、運搬など取扱い可能な程度
の機械的強度を有することが必要であり、また、脱型も
容易に出来ることが必要である。
素地土中に蛙目粘土、木節粘土などを含有させることに
より、作業上必要とされる機械的強度を付与せしめる工
夫がなされてきた。しかし、従来の陶磁器用素地土で
は、大型・薄型部材成形においては機械的強度が充分で
はなく、製造が非常に困難であった。
ても、実際上、セラミックス用素地土だけでは充分な強
度の鋳込成形体を成形することが出来ないものであっ
た。
て、陶磁器用素地土またはセラミックス用素地土に水性
樹脂エマルジョンを添加してセラミックススラリ−を調
整し、これを鋳込成形する方法(特公平3−64465
号公報参照)、あるいは、セラミックス用素地土に水溶
性バインダ−や水性樹脂エマルジョンを添加してセラミ
ックススラリ−を調整し、これを鋳込成形する方法(特
公平4−32155号公報、および特開平5−1045
09号公報参照)が提案されている。
樹脂エマルジョンや水溶性バインダ−の添加により鋳込
成形体の機械的強度を向上せしめることが出来る反面、
以下の欠点を有するものである。 まず第1に、水性樹脂エマルジョンや水溶性バインダ
−は、その性状より、予め水などを加えてスラリ−化せ
しめた陶磁器用素地土やセラミックス用素地土に添加し
てスラリ−を調整せしめるものであるから、その撹拌混
合時に気泡を生起せしめ、ひいては、鋳込成形体のスラ
リ−組成物の機械的強度を低下せしめやすいものであ
る。 第2に、陶磁器用素地土やセラミックス用素地土と、
水性樹脂エマルジョンなどとの密度差が非常に大きいた
め、分離しやすく、均一分散したスラリ−を調整しづら
く、そのため鋳込成形体にワレを発生させやすい。 第3に、鋳込成形時におけるスラリ−の脱水に伴って
水性樹脂エマルジョンや水溶性バインダ−が鋳型自体に
浸透し、脱型が困難となる。 第4に、水性樹脂エマルジョン等の樹脂分が鋳込成形
体の表層部に凝集してベタ付きやすく、特に広幅平板な
どの鋳込成形体においては表面仕上げ性が低下すると共
に、このような鋳込成形体を強制乾燥処理するさいに、
表面乾燥による皮膜化によって内部乾燥の遅れや、それ
に伴うソリ、ワレなどを生起せしめやすいものである。
ために鋭意研究を行った結果、再分散性樹脂粉末を素地
土と水に加えて混合せしめることにより、安定的に均一
分散せしめたスラリ−組成物を調製せしめ、これによ
り、機械的強度、着肉速度、あるいは脱型性などに優れ
た鋳込成形体を成形せしめることが出来ることを見出
し、本発明を完成するに至ったものである。
は、陶磁器用素地土やセラミックス用素地土など所要の
鋳込成形用素地土100重量部に対して、再分散性樹脂
粉末を0.5〜20重量部、および水を添加して混合せ
しめることを特徴とする鋳込成形用スラリ−組成物であ
る。この出願の第2の発明は、上記のスラリ−組成物を
鋳込成形せしめることを特徴とする鋳込成形体の成形方
法である。この出願の第3の発明は、上記の成形方法に
より鋳込成形した成形体を焼成せしめてなることを特徴
とする焼結体である。
長石、珪石、陶石、カオリン、あるいは粘土など公知の
陶磁器用原料を使用することが出来、また、セラミック
ス用素地土としては、アルミナ、ジルコニア、シリカ、
フェライト、炭化珪素、窒化珪素、あるいはサイアロン
などの公知のセラミックス原料を使用することができ
る。そして、これら陶磁器用素地土およびセラミックス
用素地土は、各々単独で、あるいは必要に応じて適宜配
合して使用することができる。以下、陶磁器用素地土や
セラミックス用素地土など所要の鋳込成形用素地土を単
に素地土と略称する。
酸ビニル、酢酸ビニル共重合体、あるいはアクリル樹脂
系のエマルジョンを噴霧乾燥することによって得られた
所謂再分散性樹脂粉末を使用する。そして、かかる再分
散性樹脂粉末のガラス転移温度は、好適な造膜形成の面
から−5℃以上が好ましく、−5℃未満の場合には凝集
して付着しやすく、また、逆に温度が高くなりすぎると
造膜形成が不十分となりやすいため、好ましくは0〜2
0℃である。高めのガラス転移温度を有する樹脂を用い
る場合は、乾燥温度を高く、時間をかけたり可塑剤や造
膜助剤を加えるとよい。また、素地土に対する再分散性
樹脂粉末の添加量は、素地土の種類、再分散性樹脂粉末
の種類、製造されるべき焼結体の特性によって異なる
が、通常は0.5〜20重量部である。かかる再分散性
樹脂粉末の添加量が素地土に対して0.5重量部未満の
場合には、成形体の機械的強度が不十分となり、また、
20重量部をこえる場合には機械的強度は良いが、焼成
収縮が大きく、焼結体の強度低下も大きくなり、鋳込成
形処理時に型よりの脱型が困難となりやすいのみなら
ず、素地土の特性を減殺せしめやすいものである。これ
ら再分散性樹脂粉末は、住友化学工業株式会社製のスミ
カフレックス(登録商標)RP−100S,RP−11
0、三菱油化バ−ディッシェ株式会社製のアクロナ−ル
(登録商標)DS−6029,DS−6031,ヘキス
ト合成株式会社製のモビニル(登録商標)DM200、
DM289、843、SA、E45等の商品名で販売さ
れている。
形分が65〜80重量%となるように添加されるのが好
ましい。なお、かかる水のほか、可性ソ−ダ、珪酸ソ−
ダ、水ガラスなどの無機解膠剤、ジエチルアミン、ジ−
n−プロピルアミン、ピリジンなどの有機解膠剤、フミ
ン酸、タンニン酸、リグニンなどの保護コロイド剤、ス
テアリン酸、オレイン酸、ナフテン酸等の粉砕助剤な
ど、必要に応じて添加せしめることができる。
脂粉末を加え、水および必要に応じて解膠剤などを添加
しつつ、ボ−ルミルやチュ−ブミルなど公知の粉砕機に
より0.1〜10μmに調整する。このさい、再分散性
樹脂粉末は、粉末状であるため、従来の水性樹脂エマル
ジョンに比して気泡を発生することなく、また、素地土
との密度差に伴う分離や再凝集を生じることなく、非常
に安定的に均一分散して適正粘度のスラリ−を好適に調
製せしめる。また、調製スラリ−は再分散性樹脂粉末が
安定的に均一分散しているため、スラリ−状態下での貯
蔵が可能である。なお、素地土と水とをスラリ−化し、
それに再分散性樹脂粉末を添加混合してもよいが、分散
しにくいために分散に多くの時間を要したり、また、鋳
込時にソリ、ワレを生じやすいため、素地土と再分散性
樹脂粉末とを同時にスラリ−化するのが好ましい。
膏型などの鋳型に流込み、鋳型の吸水によりその内面に
沿って着肉させたのち、脱型して鋳込成形体を成形す
る。このさい、上述の如く本発明のスラリ−は、再分散
性樹脂粉末が非常に安定的に均一分散しているため、必
然的に鋳込成形体の機械的強度は大であり、着肉速度も
適当であり、脱型は極めてスム−ズに、しかも容易にな
しうる。特に、厚みの薄いものの脱型に顕著な効果を現
す。また、従来形状の鋳込成形体のみならず、薄く、軽
く、しかも大型状の鋳込成形体を容易に成形しうる。
めたのち、公知の方法により焼成して焼結体を成形せし
める。このさい、鋳込成形体を形成するスラリ−は、再
分散性樹脂粉末が安定的に均一分散した形態を呈するた
め、乾燥処理時や焼成処理時にソリ、ワレを生じるおそ
れは全くないものである。
これに限定されるものではない。
末、または水性樹脂エマルジョン(固形分で表示)を加
え、水と共に珪酸ソ−ダを添加しつつボ−ルミルにより
混合してスラリ−を調製した。調製スラリ−を縦500
mm、横500mm、深さ2mmおよび5mmの2種類
の石膏型に流込み、1時間放置して鋳型成形体を成形し
たのち、脱型し、常温下で24時間、続いて110℃下
で24時間乾燥させた。上記工程中のソリ、ワレについ
ては下記基準にて評価した。その結果を表2に示す。 脱型性 Ο:容易に脱型出来る。 △:石膏型に多少付着するものの脱型できる。 ×:石膏型にかなり付着し、ワレなどが発生して脱型が
困難なものソリ、ワレ Ο:ソリ、ワレの発生が全くないか、ほとんど発生しな
いもの ×:ソリ、ワレが発生したもの
m、横15mm、深さ6mmの石膏型に流込み、1時間
放置し、脱型して鋳込成形体を成形したのち、20℃下
で24時間、続いて110℃下で24時間乾燥させた。
次いで、鋳込成形体を5時間かけて徐々に1230℃ま
で昇温し、1230℃下で1時間焼成した。その後、4
時間放置して冷却させ、焼結体を得た。焼成前の20℃
下で乾燥後、110℃下で乾燥後、および焼成後の曲げ
強度、また、焼成時の収縮率および吸水率を以下の方法
により測定した。その結果を表2に併せて示す。 曲げ強度 : JIS R1601−81に基づき曲
げ強度を測定した。 なお、80℃温水中3時間後の重量は、水中より取出し
て表面水を拭取り測定する。また、乾燥後の重量は、乾
燥後20℃−65%にて24時間放置後の重量を測定す
る。
素地土やセラミックス用素地土など所要の鋳込成形用素
地土100重量部に対して、再分散性樹脂粉末を0.5
〜20重量部、および水を添加して混合せしめるため、
再分散性樹脂粉末を非常に安定的に均一分散せしめたス
ラリ−組成物を調製せしめることが出来る。しかも、再
分散性樹脂粉末を安定的に均一分散せしめたスラリ−組
成物を鋳込成形せしめるため、機械的強度、着肉速度、
あるいは脱型性などに非常に優れた鋳込成形体を成形せ
しめることが出来る。また、上述の如く機械的強度を大
幅に向上せしめた鋳込成形体を成形することが出来るた
め、従来形状の製品に比して、薄く、軽く、しかも大型
状の焼結体を製造せしめることができるものである。
Claims (3)
- 【請求項1】 陶磁器用素地土やセラミックス用素地土
など所要の鋳込成形用素地土100重量部に対して、再
分散性樹脂粉末を0.5〜20重量部、および水を添加
して混合せしめることを特徴とする鋳込成形用スラリ−
組成物。 - 【請求項2】 請求項1記載のスラリ−組成物を鋳込成
形せしめることを特徴とする鋳込成形体の成形方法。 - 【請求項3】 請求項2記載の成形方法により鋳込成形
した成形体を焼成せしめてなることを特徴とする焼結
体。
Priority Applications (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP06006294A JP3337308B2 (ja) | 1994-03-05 | 1994-03-05 | 鋳込成形用スラリ−組成物、それを使用する鋳込成形体の成形方法、およびそれを焼成した焼結体 |
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JP06006294A JP3337308B2 (ja) | 1994-03-05 | 1994-03-05 | 鋳込成形用スラリ−組成物、それを使用する鋳込成形体の成形方法、およびそれを焼成した焼結体 |
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JPH07242468A JPH07242468A (ja) | 1995-09-19 |
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Family Applications (1)
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JP06006294A Expired - Lifetime JP3337308B2 (ja) | 1994-03-05 | 1994-03-05 | 鋳込成形用スラリ−組成物、それを使用する鋳込成形体の成形方法、およびそれを焼成した焼結体 |
Country Status (2)
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-
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- 1994-03-05 JP JP06006294A patent/JP3337308B2/ja not_active Expired - Lifetime
-
1995
- 1995-03-03 EP EP95103062A patent/EP0670189A3/en not_active Withdrawn
Also Published As
Publication number | Publication date |
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