JPH02136202A - 高強度セメント製高温成形型及びその製造方法 - 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〉 本発明は、高強度上メン）ｆｆ高温成形型、特に硬化過
程での収縮値を大幅に低減した、低収縮性の高強度セメ
ント製高温成形型及びその製造方法に関する。

〈従来の技術及びその課題〉 従来、高曲げ強度を得るため、アルミナセメントを主成
分とした高強度セメント組成物としてアルミナセメント
、超微粉、及び分散剤を用い、爽に、混練水ｉｉ１に大
幅に低減させた超微密性組成物が提案されてきた（特開
昭６２−２６５１５９号公報等）が、これらは硬化過程
での収縮値が２．０００〜３，０００μと太きいためこ
れらを用いて、（１）ダイキャスト鋳造湿、低圧鋳造型
、重力鋳造型及び遠心鋳造型等の各種金属の鋳造型やそ
の中子、（２）各種耐熱樹脂やエンジニアリングプラス
チックス用の成形型、（３１ＲＩＭ　（Ｒｓａｃｔｉｏ
ｎＩｎｊｅｃｚｉｏｎ　Ｍｏ１ｄ　）　７２！ｉ：彫型
、（４）ＳＭＣ（ＳｈｅｅチＭｏｌｄｉｎｇ　Ｃｏｍｐ
ｏｕｎｄ　）成形型、ＢＭＣ（ＢｕｌｋＭｃｌｄｉｎｇ
　Ｃｏｎｎｐｏｕｎｄ　）成形型及びスタンビング（Ｓ
ｃａｍｐｉｎｇ　）　成形型等のＦＲＰ用成形型、（５
）プラズマ溶射用の元型、（６）高温焼成用各種粉末冶
金型、（力がラスの成形型及び（８）超塑性加工成形型
等の１００℃以上で成形することを目的とした高温成形
型を製造した場合、特に大型形状の場合、硬化段階で転
写精度が劣る、及び、ひび割れが発生する等の課題があ
った。

本発明者らは以上のような課題を解決すべく種々検討し
た結果、特定の材料を用いることにより、上記課題が解
決できる知見を得て本発明を完成するにいたった。

く課題を解決するための手段〉 即ち、本発明はアルミナセメントと超微粉とエトリンガ
イト生成物とからなる結合材を主成分とする高強度セメ
ント組成物と水を混線シし、硬化してなる高強度セメン
ト製高温成形型及びその製造方法であシ、本発明によれ
ば硬化過程での収縮を大幅に低減し、面転写性の優れた
、かつ、ひひ割れ発生のない高強度セメント製高温成形
型を得ることができる。

以下本発明について詳しく説明する。

本発明に使用されるアルミナセメント（以下ＡＣという
）とはカルシウムアルミネートの一種であり、ＣａＯを
Ｃ，Ａｌ１，０３をＡとすると、ＣＡ。

ＣＡ２及びＣＡ、等と示される鉱物組成を通常主成分と
するものの他に、Ｃｌ２Ａ７　’Ｐ　（４１Ａ７・Ｃａ
Ｆ２等の鉱物組成で示されるもの、更に、Ｆｅ２Ｏ２を
Ｆとすると、０６Ａ２ＦやＣ’４ＡＦの鉱物組成で示さ
れるもののうち一種又は二種以上を主成分とするもので
あり、一般にはこれらの混合物である、非晶質が４０′
Ｎｉｔ％以下混在する結晶質のカルシウムアルミネート
を示す。また、微量成分として僅かの８１０２やＴ　ｉ
　Ｏ？、等の不純物を含んだものであっても良く、水和
活性のないＡＪ２０３や５１０２等の無機材料を含んだ
ものでも良い。また、ＡＣの粒度は特に限定されるもの
ではないが、５〜３０μ山が好ましい。

これらの市販品としては「デンカアルミナセメント１号
」、「デンカアルミナセメント２号」、「デンカハイア
ルミナセメントｊ１　「デンカノ・イアルミナセメント
スーパー」（いずれも電気化学工業（株）襞、商品名）
、「アサノアルミナセメント」（日本セメント（株）製
、商品名）、「アサヒホンゾユ」（旭硝子（株）装、商
品名）などがある。

本発明で使用する超微粉とはＡＣより１オーダ、好まし
くは２オーダー小さい粒子であり、更に好ましくは通常
平均粒径が２μｍ以下のものである。超微粉を構成する
成分的な制限は特にないが、水に対して易浴性のものは
適当でない。またその製造方法は液相、気相、粉砕、分
級又はそれらの組合せなどいずれの方法でも良く特に制
限されるものではないが、経済性の面からは粉砕や分級
によって製造されるものヤ副生成物として気相によって
製造されるもので、シリコン、含シリコン合金及びジル
コニア製造時の副産物であるシリカ質ダスト（シリカヒ
ユーム）ＪＰシリカダスト、更にはボーキサイトをカセ
イソーダ＃ｒ液とともに蒸気加熱で酊解させた後、水酸
化アルミニウム全析出させ、焼成することにより得られ
る。バイヤー法によるアルミナの超微粉（セラミックス
の製造プロセス−粉末自製と成形−日本セラミックス協
会編、昭和６１年１月１５日発行、Ｐ９９）等が有効で
ある。

その他炭酸カルシウム、シリカデル、オパール質珪石、
酸化チタン、珪酸ジルコニウム、酸化ジルコニウム、ス
ピネル（ＭｇＯ−ＡＡ！２ｏｚ）　、各種ガラス、ベン
トナイト等の粘土鉱物やその仮焼物、非晶質アルミノシ
リケート、酸化クロム、活性炭、高炉スラグ及びフライ
アッシュなどの超微粉の一極又は二種以上が使用可能で
ある。

超微粉の使用量は使用材料の混線物の流動性や成形性、
耐熱性及び高強度特性の面からＡ　Ｃ１００体積部に対
し、５〜１，０００体積部が好ましく、よシ好ましくは
１０〜５００体槓部である。５体＆部未満では混練物の
良好な流動性を得ることが水量の少ない場合に難しく、
１，０００体積部を超えると良好な流動性を得ることは
難しく、かつ表面の耐摩耗性や強度特性も不充分となる
。符に１００〜約１，１００℃の各成形温度で６０ロＪ
ｆ７４皿２以上の曲げ強度を確保するためには、一定量
以上のＡＣが必袂であり、超微粉は１０〜５００体積部
が好ましい。

本発明で使用する分散剤としては高性能減水剤の使用が
有効である。高性能減水剤とは、特に土木建築分野で使
用されているものであり、セメントの遅延作用の少ない
分散剤で、多量に龜加することも可能であり、その使用
によりセメントペースト・フレッシュモルタルコンクリ
ートの流動性が改、１！１される。具体的にはメラミン
スルホン酸ホルムアルデヒド縮合物の塩、アルキルナフ
タレンスルホン酸ホルムアルデヒド縮合物の塩、ナフタ
レンスルホン酸ホルムアルデヒド縮合物の塩、高分子量
リダニンスルホン酸塩及びホリカルボン酸塩等を主成分
としたものを例としてあげることができる。この内、経
済性と分散効果の点からナフタレンスルホン酸ヤアルキ
ルナフタレンスルホン酸のホルムアルデヒド縮合物の塩
が好ましい。

分ＭＩＩＪの便用言はＡＣと超微粉とエトリンガイト生
成物の合計（以下粉体という’）　１００１１ｊｔ部に
対して１〜５車量部が好適であり、更に好ましくは１．
５〜４１被部である。１Ｎ量部未満では分散力が不充分
であり、練り混ぜる水量は粉体に対して３０重量係以下
とはならず、５重量部を越えてもそれ以上の減水効果は
得られない。

本発明において高強度セメント製高温成形型（以下本成
形型という）とは、上記材料を主成分とする高強度セメ
ント組成物からなるもので、硬化後、更に、光分水和さ
せるために温水養生等を行ない、１００〜約１，１００
°Ｃの各成形温度で仮焼した後の曲げ強度が３００　ｋ
ｇｆ／い２以上を示すものが好ましい。そのためには練
り混せる水量がＮ要であり、粉体１００重景部に対して
、３０′Ｍ量部以下、特に、２５１童部以下がより好ま
しい。

３０！ｉｔ部を越えると曲げ強度が充分でない。

本発明において不活性な無機粉体（以下不活性物という
）で粉体を置換することは耐熱性の向上という点から好
ましい。不活性粉とは水利反応に対して不活性な無機質
粉体材料の粒子からなる粉体であり、粒径は１〜１００
μｍであり、成分的な制限ｌ″を特になく、酸化物や非
酸化物のセラミックス等で良い。

更に、混練や流し込み等を行う作業時間の確保及びＡＣ
の硬化時間調整のためにＡＣに硬化調整剤（以下調整剤
という）を使用することは好ましｔｌ。

ＡＣ調整剤としては各種硫酸塩、硝酸塩、炭酸塩、リチ
ウム塩及びＣａＣ，１，２等の無機塩、ホウ砂やホウ酸
等の無機物及びクエン酸、トリポリリン酸、ビロリン酸
、酒石酸及びグルコン酸などの有機酸又はそれらの塩が
挙げられ、その内の一種又は二本発明におけるエトリン
ガイト生成物（以下Ｃ８Ａ物という）とは、カルシウム
サルホアルミネート、石膏、カルシクムアルミネートと
石膏の混合物、ミョウバン、仮焼ミョウバン及び硫酸ア
ルミニウム又はこれらを含有してなる混合物である。

Ｃ８Ａ物の粒度Ｖｉ１〜６０μｍであることが好ましい
。粒度が１μｍ未満の場合にはＡＣ，超微粉、分散剤及
び調整剤の混線物（以下ＡＣ混線物という）とＣ８Ａ物
を混合・混練した後の充分な可使時間を得ることが困難
となり、粒度が３０μｍを越える場合は硬化過程での収
縮を低減する効果は少ない。Ｃ８Ａ物の具体例としては
、カルシウムサルホアルミネートとして［デンカＣ８Ａ
　＃２０　Ｊ、［デンカｃｓＡ１００ＲＪ（いずれも電
気化学工業（株）製、商品名）、「アサノジブカル」（
日本セメント（株）製、商品名）、Ｃ１１Ａ７ＣａＦ２
と石骨を含有してなる超速硬セメント［小野田ジェット
セメント」（小野田セメント（株）製、商品名）、ＣＡ
ＡＣＡ　ＸＣ１１Ａ７ＣａＦ２　、Ｃ３Ａ３ＣａＦ２及
びＣｌ２Ａ７の群から選ばれた一種又は二種以上の鉱物
組成に対応する結晶質又は非晶質のカルシクムアルミネ
ートと石膏との混合物を主成分とした、例えは「デンカ
ナトミック」、［デンカＥＳＪ　（いずれも電気化学工
業（株）製、商品名）、無水石骨を主成分とした［デン
カＥ　−１０００Ｊ　（′ｒＩＬｆｉ化？工業（Ｋ）ｋ
、商品名）、ＡＣと石膏の混合物及びこれらの混合物等
があり、これらＣ８Ａ物をＡＣ混線物に混合。

混練することにより硬化過程での収縮（以下硬化収縮と
いう）を大幅に低減することができる。

ＡＣ混練物とＣ３Ａ物との混合・混線後の充分な作業時
間を確保するためには、Ｃ８Ａ物に調整剤を含有させ、
スラリー化し、Ｃ８Ａ物質の混練物（以下Ｃ８Ａ混練物
という）とし、ＡＣ混練物と混合・混練する方法が好ま
しい。Ｃ８Ａ物のｖＩ４整剤８しては／？！ｒ種硫酸塩
、硝酸塩、重炭酸塩、炭酸塩、カリウム塩、ナトリウム
塩、ＣａＣｌ２及びホク砂等の無機塩、クエン酸・酒石
酸・グルコン酸等のオキシカルボン酸、トリポリリン酸
及びピロリン酸等の有機酸及びホウ酸等の無機酸等が挙
げられ、その内の一種又は二梅以上をＣ８Ａ物１００重
量部に対して０．００１〜５重量部混合することが好ま
しい。

従来のＡＣ，超微粉、分散剤及び低水菫からなる高強度
セメントの混練物では混練物から直接Ｃ３ＡＨ５やＡ）
（、、（但し、ＨはＨ２Ｏ）等の水利生成物が形成され
、硬化反応がおこるため、硬化収縮値が２．０００〜３
，０００μと大きかった。これに対し本発明ではＡＣ混
練物にＣ８Ａ混練物を混合・混練することにより、−旦
、エトリンガイトを形成し、その混練物は硬化し、その
後Ｃ３ＡＪ（６や届３等のＡＣの水和物が形成し、本成
形型は完全硬化する。つまり、ＡＣの水和物が形成され
る際、混練物はエトリンガイトを形成して充分硬化して
いるため、硬化体として収縮抵抗性を示し、硬化収縮が
大幅に低減されるものと考えられる。従って、ＡＣとＣ
８Ａ物の水和速度上各々制御することは重要であり、調
整剤により硬化速度を制御したＡＣ混練物にＣ８Ａ混練
物を混合・混練する方法が好ましい。最も好ましい方法
はＡＣＫ調整剤を加え、混練し、ＡＣの水和全抑制させ
たＡＣ混練物とＡＣより水利速度が大きい、非晶質Ｃｌ
２Ａ７を主成分とするカルシウムアルミネートと石膏の
混合物とを混合混練する方法である。非晶質Ｃｌ２Ａ７
　’に主成分とするカルシウムアルミネートは非晶買ヲ
６０１Ｌ量係以上含有し、石膏との混合比率はカルシウ
ムアルミネートがカルシウムアルミネートと石膏との混
合物１００重量部に対して２０〜８０重量部であること
が好ましい。

Ｃ８Ａ物の使用波はＡＣとＣ８Ａ物との合計１００重量
部に対して５〜３０重量部が好ましい。５′Ｎ量部未満
では硬化収縮を低減する効果は少なく、３０：ｉ＆ｊ１
部を越える場合では、１００〜約１，１０００Ｃの各成
形温度で重焼した後の曲げ強度が６００ｋｇｆ／（７μ
２以上を満足しない。

本発明においては、上記の各種の材料より大きな粒径を
持つ骨材を加えることが出来る。

骨材とは本発明では１００μｍを越える粒径のものをい
い、一般の砂、砂利も使用可能であり、モース硬度６以
上又はヌーゾ圧子硬度７００　ｋｇｆ／關２以上２以上
で選定された硬質骨材を使用することももちろん可能で
ある。また、それ以外にも金属やガラス等の使用も可能
である。尚、耐熱性が特に要求される場合には、溶融シ
リカ、シャモット、ボーキサイト、重焼はん土けつ岩、
陶磁器粉砕品、高炉スラグ、フェロクロムスラグ、クロ
ム鉄鉱、マグネシア、ジルコニア、ア／ダリューサイト
合成ムライト、アルミナ及びスピネル等の酸化物系の耐
火物骨材が好ましい。これら骨材の使用量は物体１００
重量部に対して１，０００４ｋｉｔ部程度迄が好ましい
。但し、プレパックド工法やポストパックド工法等の特
殊な工法においてはこの限りではない。

更に、本発明では上記材料を鉄骨や鉄筋等の補強材や繊
維等と組合せ、引張りや曲げ等の補強をすることができ
る。

繊維の例としては鋳鉄のひひり切削法による繊維、スチ
ール繊維やステンレス繊維等の金属繊維、石綿、セラミ
ックファイバー及びアルミナ繊維等の各種天然または合
成鉱物繊維、炭素繊維及びがラス繊維等が挙げられる。

また、補強材として従来より用いられている鋼棒や、ア
ルミナ繊維などによる成形体等を用いることも可能であ
り、特に大型のものにはこれら補強材がしばしば必要と
なる。流ｗＪ性を損なわないという点からは３上程度の
長さの金属繊維や、更に、それよりも短いウィスカー等
が好ましい。耐熱性を考慮して高温での補強材や繊維の
併用効果を期待する場合にはステンレス繊維等の金属繊
維やウィスカー及び無＠繊維又はそれらの成形体等が有
効である。

上記各材料の混練方法や投入順序には、ＡＣ混練物とＣ
８Ａ混練物とを混合・混練する以外は、特に制限はなく
、上記各材料が均一に混練されれば良い。

本成形型の製造方法としては、特に限定されるものでは
なく、通常の方法が使用できるが、例えば、良好な転写
性を確保するため、混練物を真空脱泡する方法や、振動
を混練物にかける方法あるいは両者の併用方法などがあ
る。

以上により得られた本成形型は所望の使用方法に供され
る以前に養生される。第１段階の養生方法としては湿空
養生、蒸気養生又は水中養生を行なうことが好ましい。

この様に養生中に充分な水を供給する理由については不
明な点が多いが、以下の様に考えられる。即ち、使用水
量は本成形型であるがゆえに低水蓋で限定されているに
もかかわらず、生成エトリンガイト（０３Ａ・３Ｃ８・
６１〜３２Ｈ但し、Ｓはｓｏ３．１示す）中の含有水量
は４５．１〜４５、ｑｘ量％と非常に太きい。従って、
本発明の主旨からしても、硬化収縮を低減させるエトリ
ンガイトを形成させるためには外部からの充分な水が供
給される必要があると考えられる。

以上の方法により製造された本成形型は従来の高強度セ
メント製の高温成形型と比較して著しく低い硬化収縮値
を示す。本発明における硬化収縮値は（Ｉ）式の通り定
義することができる。

但し、単位ペースト量はＡ　Ｃ＋　Ｃ８Ａ物＋水の、本
成形型総体積に対する体積比率。ここで超微粉、分散剤
及び調整剤は計算からのぞく。即ち、’ＡＣ＋　Ｃ８Ａ
物＋水の、本成形型総体積に対する体積濃度は長さ収縮
率と比例関係をなすものど考えられることから長さ収縮
率をＡ　Ｃ＋　Ｃ８Ａ物士水の総体積濃度で除した値を
硬化収縮値と定義する。長さ収縮重味混練物を標線用乳
白ガラスの貼り付けられている４　ｘ　４　ｘ　１６　
（ａｍ）の型枠に流し込み、所定の養生後説温し、標線
用乳白ガラスから転写された標線により、収縮率をＪＩ
８Ａ１１２５の方法で求めるものである。硬化収縮値は
２０°Ｃ湿空養生ヌは水中養生２時間〜３日で１，３０
０μ以下、より好ましくは８００μ以下の値を示す。硬
化収縮値が１，３００μを越える場合は、成形型を製造
しても硬化段階で転写精度が劣る、ひび割れが発生する
等の傾向があるが、硬化収縮値が１，３００μ以下の場
合は、成形型の転写精度は優れたものとなり、ひび動れ
も抑制される。これらの硬化収縮値が著しく低い値を示
す原因については上記の機構によるエトリンガイトの形
成が大きく寄与していると思われる。成形型中のエトリ
ンガイト検出方法としてはＸ線回折や示差熱分析（ＤＴ
Ａ）又は示差走査熱分析（ＤＳＣ）等の熱分析方法が有
用される（内用浩ら、セメント技術年＠３４、昭和５５
年、Ｐ５８）。これらの方法を用いて本成形型を分析す
ると目的主要生成物であるエトリンガイトが検出される
他モノサルフェート（Ｃ５Ａ−Ｃ８−１２Ｈ）も検出さ
れることもある。

以上により硬化した本成形型を第２段階の養生方法とし
て高温高湿、高温水中及び高温高圧条件で養生し完全硬
化する。温度としては６０°Ｃ以上更に好ましくは４０
℃以上が良く、湿度としては７０％以上、更に好ましく
は水中に埋没させる方法が良い。第２段階の養生により
上記硬化機構によりＡＣは水和し、本成形型は完全硬化
する。

以上により得られた成形型は１００〜約ｉ、ｉｏ。

０Ｃの各成形温度で仮焼した後の曲げ強度が６００ｋｇ
ｆ／にｍ２以上を示すもので、高強度セメント製の高温
成形型として実用に供される。本成形型の用途としては
、（１）ダイキャスト鋳造型、低圧搗造型、重力鋳造型
及び遠心鋳造型等の各種金属の鋳造型やその中子、（２
）各種耐熱樹脂やエンジニアリングプラスチック用の成
形型、（３）　ＲＩＭ　（ＲｅａｃｃｉｏｎＩｎ３ｅｃ
ｃｉｏｎ　Ｍｏ１ｄ　）成形型、（４１ＳＭＣ（Ｓｂｅ
ｅｚＭｏｌｄｉｎｇ　Ｃｏｍｐｏｕｎｃｉ　）成形型、
ＢＭＣ（ＢｕｌｋＭｏｌｄｉｎｇ　Ｃｏｍｐｏｕｎｄ　
）成形型及びスタンピング（Ｓｒ、ａｍｐｉｎｇ　）成
形型等のＦＲＰ用成形型、（５１）゛ラズマ浴射用の元
型、（６）高温焼成用各槍粉末冶金型、（７）ガラスの
成形型及び（８）超塑性加工成形型等の高温成形型があ
げられる。

これらの高温成形型のうち特に重要な成形方法を以下説
明する。

ダイキャスト鋳造、低圧鋳造及び遠心鋳造等に用いられ
る各種金属としてはＡＤＣ１やＡＤＣ１０・１２等のＡ
１合金、Ｚｎ合金、Ｍｇ合金、Ｃｕ合金、Ｓ１１合金、
Ｐｂ合金及びＦＣｌｏ・１５等の鋳鉄、ＳＣＡ　１　・
２１等の鋳鋼等が挙げられる。ダイキャスト鋳造や低圧
鋳造は溶融金属を１．０００　ｋｇｆ　／（７ｎ２程度
の高圧から５　ｋｇｆ　／　ｃｍ２程度の低圧までの圧
力で約３／１００〜２０／１００秒位の短時間で鋳造し
た後、急冷凝固きせ、その後取り出す方法である。成形
型の耐久性等を考慮すると低圧鋳造が特に好ましい。ま
た、遠心鋳造は１０〜１００α程度の中心軸からの回転
半径を有する成形型を、２００〜２．００　Ｏｒ、ｐ−
Ｌｎ程度の回転数で回転サセつつ金属を鋳造する方法で
ある。超塑性加工とは結晶粒が数μ田の微細結晶を有す
る金属材料を、高温低ひすみ速度で大きな伸び率に塑性
加工する方法である。超塑性金属材料としてはＺｎ　−
２２Ａ１等のＺｎ合金、Ａ　５０８３　、Ａ　７４７５
５ｕｐｒａ１１００．５ｕｐｒａ、１１５０、ＡＪ−Ｌ
１合金及びＡｌ−Ｍｇ合金等のＡ１合金、Ａ！青銅、Ｔ
ｉ−＜５ＡＪ−４ＶやＴ１−Ａ１合金等のＴ１合金、Ｉ
Ｎ　１００　（Ｎｉ基超合金）、７Ｘ６０Ａ等のＭｍ金
、ａ／δ２相ステンレス鋼、ｌＮ７４４（Ｆｅ−２６Ｃ
ｒ−６，５Ｎｉ−０，４Ｔｉ）、３ＲＥ６０　（Ｆｅ−
１８，５Ｃｒ−５Ｎｉ−３ＭＯ）及び高速度工具鋼等の
鉄系材料及び０１工具銅等があげられる。Ｚｎ合金は２
５０〜６０００Ｃ，ＡＡ’合金は４４０〜６００°ｃ、
Ｔｉ合金は９３０〜９５０°Ｃ及び鉄系材料は約１，１
００°Ｃで超塑性加工される。

本成形型を用いたこれら材料の超塑性加工方法としては
真空成形、ブロー成形及び空圧パルプ成形による、張出
し、深絞り及び鋳造などが挙げられ、超塑性金属材料は
各温度で１０−１〜１Ｏ−５８８Ｃ”−１の低ひずみ速
度で数百％の伸び率に超塑性加工される。真空成形、ブ
ロー成形及び空圧パルプ成形では空気、窒素及びアルゴ
ン等のガスを用い、０〜１０ａｚｎｏ、　　で超塑性金
属板を成形するため、成形型はガス圧に耐えうること、
金属板の成形時の摩耗に耐えることが要求される。また
、鋳造では１００　ｋｇｆ／ｃｍ”程度でプレス成形を
行うため、成形型には耐力が袂求される。以上の方法に
よる超塑性加工は（１）大型複雑部品のニア−ネットシ
ェープ加工が容易となり、部品点数を低減出来、重量軽
減及び生産原価の引き下げが可能となる。

（２１超塑性加工成形と拡散接合を組み合わせた製品の
一体化により、製品の強度や剛性を高めることが出来る
。等の長所を有し、得られる製品の用途はエンジンナセ
ル、ダクト及びフレーム等の航空機機体部品、建築物内
装品及び電磁波遮へいのための電子機器用カバー類等多
岐にわたる。

本成形型を成形温度で予じめ仮焼しておくことは、本成
形型の寿命の点からもＴｉ要なことである。

仮焼温度は、（１）＠造型やその中子ではＡＪ金合金約
６００００．鋳鉄や鋳鋼で約１，０００°Ｇ、１２１各
種耐熱樹脂やエンジニアリングプラスチック用の成形型
、（３）　ＲＩＭ成形型及び（４）　８ＭＣ成形型やＢ
ＭＣ成形型などのＦＲＰ成形型では１５０〜４６０℃、
（５）プラズマ俗射用の元型では約４００　”Ｃ，（６
１高温焼成用各糧粉末冶金型ではＡＩＶ合金で約６００
°ｃ、　ｈ鉄や鋳鋼で約１，１００°Ｃ，（７１がラス
の成形型では約１，０００℃、（８）超塑性加工型では
Ｚｎ合金で２５０〜３００℃、Ａ１合金で４４０〜６ｏ
ｏ０ｃ１Ｔ１合金で９３０〜９５０°Ｃ及び鉄系合金で
約１．１００°Ｃが好ましい。

また、本成形型の耐力向上のため、表面にメツキや溶射
などを行なうことも可能である。

メツキは無電解メツキや電解メツキによる方法であり、
金属層に銅、ニッケル、クロム、亜鉛、金、銀及びスズ
等各種金属金メツキした金塊メツキ、鉄、ニッケル等各
種合金をメツキした合金メツキ、これら金属のマトリッ
クス液中に複合材料粒子としてアルミナ、炭化珪素、ダ
イヤモンド等を共析させた複合メツキ及びポーラスメツ
キ等各種メツキを行うことが可能である。

また、溶射はアルミニウム、ニッケル、クロム、銅、ス
テンレス鋼、亜鉛、スズ、給及び鉄又はこれらの合金等
の金属溶射、アルミナやタングステンカーバイド等のセ
ラミック浴射等である。これらメツキや溶射による衣面
層の厚みは０．００１〜０．２龍の範囲が好ましい。表
面層の厚みが０．００１ｎ未満の場合には表面層形成に
よる本成形戯衣面の耐力向上の効果は少なく、衆面層の
厚みを０．２訂より大ぎくしてもより以上の耐力向上は
期待できない。良好な転写性を活かすことから表面層の
淳みは小さい程好ましく、０．２門が上限の厚みとなる
。

〈実施例〉 以下、本発明を実施例により更に詳しく説明するが、本
発明の技術思想を逸脱しない限シ、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１ 六−１に示す配合を用いてＡＣ物質とＣ８Ａ物員を作成
し、そのＡＣ混練物とＣ８Ａ混練物とを真空ミキサにて
混合・混練し、振動バイブレータ−を利用し、元型に流
し込み、高強度セメント製鋳造型を製造した。また、該
混練物を標線用乳白ガラスの貼り付けられている４ｘ４
ｘ１６（ＧＩＩＬ）の槃枠に流し込み供試体を製造した
。本成形型や供試体の養生条件は流し込み後、即座に２
０℃水中養生とし、１目抜脱型し、供試体の標線用乳白
ガラスから転写された標線により長さ収縮率をＪＩＳ　
Ａ１１２５の方法で測定した。前述の（１）式により硬
化収縮値を求めた。災に、本成形型や供試体を５０℃、
６日間水中養生した後、本成形型や供試体を６００℃迄
昇温し、１０時間保持した後の圧縮強度と曲げ強度を測
定した。次に得られた本成形型により第１図に示すよう
に重力鋳造により、土掻１８０ｇ１ａ、下極１００ｍｍ
の歯車を成形した。

鋳造材料はＡＣ２Ａ　（Ａｌ！合金）を用いた。１０回
詞造を繰り返したが、製品の六面はすべて平滑で転写性
も優れていることが確認された。以上の結果を従来の高
強度セメント製の鋳造型を用いた場合の結果とともに衣
−２に示す。

く使用材料〉 ＡＣ：主要鍼物ＣＡＸＣＡ２、平均粒径９ｐｍ。

Ｘ線回折による結晶質は６５重量係、 商品名「デンカアルミナセメント１号」（１！気化学工
業（株）製）、比重２．９超微粉Ａニジリカヒユーム、
透過型！顕による平均粒径０．２μｍ 分散剤：高性能減水剤、アル孝ルナフタレンスルホン酸
のホルムアルデヒド縮合物の 塩、商品名［セルフロー１１０ＰＪ （第一工業製薬（株）製） 調整剤Ｃ：クエン酸（試薬−級） ・・　Ｄ：炭酸カリウム（試薬−級） ・・　Ｅ：硫酸ナトリクム（試薬−級）骨材Ｆ：銑鉄粉
商品名「メタレット０．６朋通過品」（日本磁力選鉱（
株）袈）、 比に７．８ 骨材　Ｇ：３ｉ焼ばん土頁岩粉砕品０．６龍通過品（中
国長城焼）、比重３６４ 繊維　Ｈ：びひり切削法による渦鉄の繊維、径６０μｍ
１長さ３ｔｍ（神戸鋳鉄所（株）製）、比重７．８ Ｃ８Ａ生成物に：Ｃユ２Ａ７・・・Ｃ／Ａを４５１５５
０割合で配合し、１，６００°Ｃで電 融させ急冷させたものを、 平均粒径７μｍに粉砕した もの。Ｘ＆！回折による非晶 質は８５重量係、比に２．９ ”Ｌ：Ｃ８・・・・・・■型無水石膏、平均粒径６μｍ
１比Ｎ２．９ 実施例２ 表−１配合−１と同様の配合を用いて実施例１と同様の
本成形型を製造した。成形後同様に２０’ＣＩＥＩ、５
０℃３日水中養生した後、６００℃迄昇温し、１０時間
保持し、室温迄冷却した後、該成形型を衣−６に示す条
件で無電解ニッケルメッキした。次に該成形型をもう一
度６００℃で１時間仮焼した後、実施例１と同様な条件
で１力＃造金６０回行ない歯車を成形した。得られた製
品の衣面はすべて平滑で転写性も優れていることが確認
された。尚、無電解メツキ層は厚み肌０５（朋）であり
成形後も本成形型に剥離や割れなどおこさず強固に付着
していた。また、同様にメツキした高強度セメント硬化
体を６００’Ｃまで昇温した後の無電解メツキ層の表面
に、接着剤、商品名「−・−ドロックｃ−３２３４（を
気化学工業（株）裂）ヲ０．１ｔｍ以下に塗布した後、
その六面に径１００ｓ＋ｍの鉄製接着板を接着させ接着
剤が硬化後、垂直引張り試験（ＡＳＴＭＣ１９０−７２
）を行なった。その結果を衣−４に示す。

表−３ 表−４ 実施例６ 弄−５に示す配合を用いて作成したＡＣ混練物とＣ８Ａ
混練物とを真空ミキサにて混合・混練し、振動パイブレ
ーク−を利用し、元型に流し込み高強度セメント製遠心
鋳造型を製造した。また、該混練物を標線用乳白ガラス
の貼り付けられている４　ｘ　４　Ｘ　１６　（ｃ、ｘ
）の型枠に流し込み供試体を製造した。成形型及び供試
体の養生条件は流し込み後即座に２０°Ｃ水中養生とし
、１白抜脱型し、供試体の標線用乳白ガラスから転写さ
れた標線により長さ収縮率をＪＩ８Ａ１１２５の方法で
測定した。

前述のＣＩ）式により硬化収縮値を求めた。更に、該成
形型及び供試体を５０００３日間水中養生した後１，０
００°Ｃ迄昇温し、１０時間保持した後の圧縮強度及び
曲げ強度を測定した。次に得られた成形型により第１図
に示す歯車を重力鋳造によυ成形した。鋳造材料はＦＣ
ｉ　Ｑの鋳鉄を用い、８回鋳造を繰り返したが、製品の
表面はすべて平滑で転写性も優れていることが確認され
た。以上の結果を従来の高強度セメント製鋳造型金柑い
た場合の結果とともに表−６に示す。

く使用材料〉 超微粉Ｂ：アルミナ超微粉（ＴＥＭによる平均粒径０．
２　μｍ　）　、比Ｍ３．９ 繊維　Ｊ：アルミナ繊維、商品名［デンカアルセンＪ　
（を気化学工業（株）裂）、 比Ｍ６．０ 上記以外は実施例１と同様 〈発明の効果〉 本発明によれば、硬化収縮値が大幅に低減された、人間
の転写性に優れた高温下で機械的強度の大きい高強度セ
メント製の高温成形型を提供することが可能となった。

【図面の簡単な説明】

第１図は実施例における重力鋳造を示す略式断面図であ
る。 符号 １・・・押湯 ２・・・湯道 ３・・・製品 特許出願人　電気化学工業株式会社 第１図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １）アルミナセメントと超微粉とエトリンガイト生成物
   とからなる結合材を主成分とする高強度セメント組成物
   と水を混練りし硬化してなる高強度セメント製高温成形
   型。 ２）養生後の硬化収縮値が１，３００μ以下である請求
   項１記載の高強度セメント製高温成形型。 ３）アルミナセメント１００体積部に対して、５〜１，
   ０００体積部の超微粉、アルミナセメントとエトリンガ
   イト生成物の合計１００重量部に対して、５〜３０重量
   部のエトリンガイト生成物及びアルミナセメントと超微
   粉とエトリンガイト生成物の合計１００重量部に対して
   １〜５重量部の分散剤と３０重量部以下の水を混合、混
   練することを特徴とする高強度セメント製高温成形型の
   製造方法。