JPH05269713A - 型材料製造用加工性組成物 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 セラミック材料の成形を合理的且つ経済的に
製造できる型の為の成形材料用組成物に関する。 【構成】 この組成物は、（Ｉ）スチレンの他に共重合
性アクリレートおよび／またはメタクリレートを含有す
るスチレン含有ポリエステル- カスチング用樹脂または
主としてメチルメタクリレートより成る液状のプレポリ
マー、(II) 水/ 油型エマルジョンを形成するのに必要
とされる乳化剤および場合によっては界面活性物質およ
び(III)成分 (Ｉ) の重量を基準として 2〜12重量% の
量の硫酸カルシウム二水和物、二珪酸ナトリウムおよび
／または四硼酸二ナトリウムより成る。 【効果】 セラミック材料の成形を合理的且つ経済的に
製造できる型の為の成形材料用組成物を提供した。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、型材料製造用加工性組
成物に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】セラミック材料を成形する為には、さま
ざまな水分量にて鋳造用−、回転成形用−またはプレス
成形用型を製造するのに調整される石膏型が用いられ
る。これらの型は応力、空隙容積、表面品質および用途
の種類次第で５０乃至数百回の成形にもちこたえる。石
膏は加工が簡単で、材料価格が安くそして鋳造用−、回
転成形用−またはプレス成形用型としてその用途に多面
性があることの他に、１mmの厚さ当たり約１〜３０分必
要としそして乾燥後に離型される素地を含有水の吸収に
よって、鋳造可能なセラミック材料との接触で形成する
という有利な性質を有する。

【０００３】限界のある成形回数によって制限される実
用性および特に大きい成形品の場合に不利な結果となる
重い型重量が欠点である。未だ塑性の素地が型からしば
しば速やかに離れることも不利である。久しい以前から
型材料として石膏の代用可能なものが探されている。

【０００４】加工鋳造（約２０年来、知られている方
法）──密封型中で高いスリップ圧によって素地形成を
実現する──を用いる場合のみ、型材料として石膏を用
いることを止めることが可能であった。

【０００５】加圧鋳造−、回転成形−およびプレス成形
用型を製造するのに、多孔質の固体より成る型を製造す
る為の一連の方法が知られている。例えば硬化性樹脂成
形用材料に、硬化後に溶かし出される水溶性塩を混入す
る。可塑性合成樹脂、例えばポリメチルメタクリレー
ト、ポリエチレンを微細粒状態の焼結によって同様に多
孔質の金属製型部材が製造される。別の方法によると多
孔質は無機系の微細粒状粉末、例えば石英を結合剤とし
ての樹脂に僅かに添加しながらプレス成形することによ
って達成される。更に、オートクレーブ中で粗粒状の石
膏と混合して硬化される多孔質の珪酸カルシウム水和物
より成る成形用組成物を用いることも開示されている。
この方法には、型の製造に費用が掛り且つ煩雑であると
いう欠点がある。

【０００６】ドイツ特許第１９２８０２６号明細書に
は、多孔質の固体を製造する為に、水含有の硬化性鋳造
用組成物を水で乳化し得る液状単量体および、水に不溶
性であるが該単量体中で僅かに膨潤し得る粉末状重合体
より成る、鋳造成形後に接触的に硬化する水含有の硬化
性鋳造用組成物を提供する方法が開示されている。この
方法に従って製造される多孔質の型では加圧鋳造におい
て１０〜５０bar のスリップ圧にて数千回の成形を行う
ことが可能であった。

【０００７】上述の通り、特に合成樹脂を基礎とする公
知の方法による従来の型はセラミック材料を成形するの
に非常に限定的にしか適していない。セラミックスリッ
プを用いての石膏にとって代表的な無加圧下での素地形
成は不可能であった。即ち、これは達成できないとも見
なされていた。それ故に今日まで石膏は、鋳造−、回転
成形−およびプレス成形分野でセラミック材料を成形す
る為に殆ど専ら用いられる型材料のまゝである。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】本発明の課題は、石膏
の使用に強く結びついているセラミック材料の成形を合
理化すること、多大な材料費を減らすことおよび石膏
を、この様に素地形成特性を有し、湿気−および温度変
化、圧力−および摩擦負荷に充分に耐え且つ型の構造的
形状化を容易にする型材料を提供することである。この
場合、鋳造−、回転成形−、プレス成形−および加圧鋳
造と同じ材料を用いることが、解放−または密封鋳造に
おける加工用型の製造の際に石膏を加工するのと同様に
保証されるべきである。

【０００９】更に本発明にて、鋳造法の為に、型の充填
放置時間および乾燥を著しく短縮し、相次いで続けられ
る１日当たりの成形回数を数倍にし、型からの素地の離
型の調整が制御可能でありそしてエネルギーおよび型の
消費を最小限に減らすべきである。

【００１０】また、１０〜５０bar の高圧が用いられる
従来用いられている加圧鋳造法を方法に従って実施する
低圧法に替えて簡単化し、非常に僅かな型用−および機
械用費用にておよび通例の鋳造法の型放置時間の一部で
済ませるべきである。

【００１１】

【課題を解決するための手段】本発明者は、特願昭６０
−５００２７１号（親出願）に記載した通り、セラミッ
ク材料の成形の為に、多孔質合成樹脂より成る型部材
が、水含有の硬化性成形材料から製造され且つ使用さ
れ、該型部材は水を再び充填できる（成形用材料体積
の）少なくとも１０% の空隙容積および毛管吸引力を有
しており、型壁が約２５〜３５容量% の通例の水含有量
の液状セラミック材料と接触した際に懸濁固体を吸引
し、固定しそしてそれによって石膏と同様に、型から離
型し得る素地が型材料にて調整可能な時間範囲内に形成
されることを見出した。

【００１２】この型材料は、本発明の以下の型材料製造
用加工性組成物から製造される。即ち、本発明の対象
は、 (Ｉ) スチレンの他に共重合性アクリレートおよび
／またはメタクリレートを含有するスチレン含有ポリエ
ステル- カスチング用樹脂または主としてメチルメタク
リレートより成る液状のプレポリマー、(II) 水/ 油型
エマルジョンを形成するのに必要とされる乳化剤および
場合によっては界面活性物質および(III)成分 (Ｉ) の
重量を基準として 2〜12重量% の量の硫酸カルシウム二
水和物、二珪酸ナトリウムおよび／または四硼酸二ナト
リウムより成る、型材料製造用加工性組成物に関する。

【００１３】成形品の充填放置−および乾燥時間および
これと共に型放置時間も型を構成する多孔質成形材料中
に付加的化合物を導入することによって素地形成および
脱水を促進することにより著しく短縮される。

【００１４】素地形成の速度は、成形材料が含有する素
地形成促進添加物の量にて所望の時間域に調整すること
ができる。素地促進剤を含むまたは含まない、本発明の
組成物で製造された成形材料を用いた場合の素地形成の
速度の変化を、石膏に比較して第１図に示してある。グ
ラフでの比較が、上記成形材料で達成される調整幅、特
に素地促進剤で達成される優位さを明らかに示してい
る。充填放置−および乾燥時間は、型中において迅速に
脱水される為に通例の鋳造において石膏型中で必要とさ
れる時間の３３〜２０% に減らすことができる。

【００１５】本発明の組成物で製造される型材料の重要
な長所は、全体の型放置時間をスピード・アップするこ
とである。これは、型中に存在するスリップを例えば適
当な充填高さによってまたは圧縮空気によって加圧下に
置くことによって達成される。１０〜５０bar の圧力を
必要とする公知の加圧鋳造法と反対に、この新規の低圧
法によれば所望の素地厚さおよび充填放置時間次第で型
中に存在するスリップに０．１〜約５bar の圧力を加え
ることで成功する。

【００１６】衛生品用スリップにて４〜８ mm の素地厚
さが僅か0.75bar スリップ圧にて５〜１０分間の間に得
られる。かゝるスリップの為の標準的充填放置時間は石
膏型においては６５〜７５分であり、型放置時間は２３
０分である。新規の低圧法では型放置時間は上記の厚さ
の素地については１２〜２５分で充分であり得る。

【００１７】更に鋳型は、取るに足らない程度の変更を
もって、型を密封する為の密封装置および、圧縮空気を
収容する為の密封し得る空間を有しているスリップの液
面の上に在る充填管の如きものを備えていてもよい。新
規の方法に従って製造される鋳型は３０〜６０% の空隙
容積に調整されるべきである。

【００１８】圧縮圧を補充するかまたは補助する為に、
鋳型を密封された容器中に貯蔵しそして外から減圧させ
てもよい。

【００１９】上記の型放置時間は、例えば陶器または衛
生品用セラミック・スリップに当て嵌まる。陶製スリッ
プの場合には充填−および型放置時間が著しく短縮され
る。公知の加圧鋳造法で必要とされる機械および加圧鋳
造型の費用は全く比較できない程である。この方法によ
れば中実−および中空鋳造を、またはそれらの組合せも
使用できる。

【００２０】セラミック材料の成形の為の別の処置は合
成樹脂型から成形品を離型することを調節することであ
る。

【００２１】石膏型は複数回の鋳造の後に型中で増加し
た水分含有量によって成形品が早く離れ過ぎる傾向があ
る。これによって湿分の離脱が阻止されそして特に成形
品の平面がひずむ危険が増加する。本発明の組成物で製
造される合成樹脂型は、充分に脱水されるまでむしろ成
形品に付着する傾向がある。これは素地に温かい空気を
通気することによって促進することができそして型から
素地を離型する時点を温度および作用時間によって調節
することができる。しかし場合によっては通気側からの
不均一な乾燥がこれに伴われるので、素地の地形をスピ
ード・アップする試みもした。滑剤、例えばタルク、ス
テアリン酸塩等を用いる通例の方法では沈着および遅れ
素地形成が生ずるのに、上記処置は最善の結果をもたら
す。型中にスリップを導入する前に、型に石膏スプレー
を短時間吹き付ける。この目的の為には１〜１０% 濃度
の懸濁液状態の二水和物を用いる。素地形成時間は、成
形品上に非常に僅かな石膏痕跡が別の処理に影響しない
程に残留していることによって決して変わらない。必要
な場合には離型スプレーにごく僅かの滑剤を添加しても
よい。

【００２２】型上の沈着物および残渣は温水および市販
の潤滑剤にて容易に除くことができる。

【００２３】石膏懸濁液は水中に焼石膏または良質の焼
石膏（１０重量% ）を混入することによって調製し、こ
の混合物を約１時間攪拌しそしてその時使用できるよう
に成っている。型から素地を離型する為に離型スプレー
を短時間の熱処理と組合せて用いるのが有利である。高
い離型温度は熱線または熱気によって生ぜしめることが
できる。３〜５mmの厚さの素地については、離型するの
に少なくとも１〜３分間、約５０℃の熱気で充分であ
る。

【００２４】この方法は低圧法を用いる場合にも用いる
ことができる。素地の形成後に注ぎ出し処置をし、型を
再度圧縮空気で加圧下に置きそして次に離型する為に熱
処理する。この処置にて素地の型中での乾燥時間および
これと共に型放置時間を若干の分数に減らすことができ
る。この熱処理は熱線または熱気によて素地について行
うことができる。急速中実鋳造物を離型するには、上記
の離型スプレーを用いることで充分である。

【００２５】セラミック材料の成形の為に多孔質の成形
体を製造するのには、水および水で乳化し得る硬化性化
合物を水／油−型エマルジョンとして用いる。空隙容積
はエマルジョン中の水量で調節する。孔は主として解放
されるべきであり且つ水で充填し得るべきである。

【００２６】無加圧鋳造において用いる為には空隙容積
は４５〜６０% であるのが有利である。型は実質的に表
面応力にさらされておらずそして石膏の場合に生ずる、
湿気、弱酸およびアルカリ、ポリホスフェートによる表
面の軟化および崩壊の如き変化は合成樹脂性型には全く
またはきわめて僅かしか影響しない。

【００２７】回転成形−、加圧成形−およびプレス成形
型の場合には高い耐圧−および耐摩耗強度が必要とされ
る。これは、２０〜４５% の低い水分含有量のエマルジ
ョンにて調整することによって直ちに達成される。空隙
容積はフィラー、例えば微細ガラス粒子、重晶石、石英
粉およびその他のフィラーまたは粉末状重合体によって
も減少させることができそして機械的強度を高める。成
形用材料の気体および液体に対する透過性は、特に後に
記す様にエマルジョンに湿潤剤を硬化性成分を基準とし
て0.05〜約１% 添加する場合に、これによって調節する
ことができる。もちろんこれと共に場合によっては素地
形成に悪影響が及ぼされる。回転成形−、プレス成形−
および低圧法でもこれを省略しなくともよい。

【００２８】本発明の組成物で製造される型および方法
技術、例えば鋳造、低圧法、回転成形およびプレス成形
の調整次第で、本発明組成物で製造される型は同じ条件
のもとで石膏型の数倍の寿命を達成する。例えば回転成
形型は５００回の成形回数の後にも表面にまだ全く変化
がない。

【００２９】表面の緊密化を望む場合には、これは例え
ばメラミン−尿素−ホルムアルデヒド樹脂、エポキシ樹
脂または造膜性合成樹脂分散物を含有する合成樹脂水溶
液を塗布することによって得ることができる。

【００３０】型は部分において石膏型部材と骨格的に組
合せられてもよい。型材料は木材の如く加工でき、接着
でき、被覆でき、ネジ止めでき、フライス盤にかけるこ
とができ、ネジ切りができ、通例の公知の材、例えばガ
ラス繊維、織物繊維材料および金属部品を取付けること
ができる。

【００３１】油性相として水と乳化し得る重合性の硬化
性化合物を含有する水／油−エマルジョンから成形体を
得る方法が公知である。

【００３２】ドイツ特許第２，２５６，５９６号明細
書、第２〜８欄には、前提条件および硬化性あるいは重
合性の水／油−エマルジョンの構成成分並びにそれの調
整が詳細に記載されそしてエマルジョンの分散度の調節
によって硬化した生成物に生ずる変化について言及され
ている。更に、解放孔多孔質系をもたらす乳化剤、触媒
および促進剤も挙げられているので、他の文献にも記載
されている関連事項を参照し得る。文献の問題に成って
いる抜粋部分を後に総括して示す。

【００３３】これらの方法は公知であるにもかかわら
ず、これまではセラミック材料の成形に適する素地形成
性合成樹脂材料を製造するのに成功していなかった。

【００３４】それ故に公知の方法に従って製造される多
孔質の物質試料の詳細な試験は陶性スリップで被覆した
場合にその性質について驚くべき結果をもたらしてい
る。疎水性合成樹脂が水性媒体に比較して毛管作用を発
揮し得るという見解に反して、石膏と同様に若干の分数
の間に、乾燥後離型し得る素地が形成される若干の試料
が存在する。注目すべきことに水に対する毛管作用が同
じ処方のこの試料の場合には、水中に垂直に立てられて
いるプロフィールにおいて１５分間に水柱２０cmの上昇
能力のある他の試料の毛管吸引力の約２０% 少なかっ
た。しかしこれでは素地を形成することができない。そ
れ故に多孔質体だけの毛管作用が素地形成にとって決定
的ではなく、材料構成の組立でも大切であると思われて
いた。素地を形成する能力は、高い粘性のエマルジョン
で製造されそして全空隙容積の殆ど大部分の解放孔が吸
引している試料の場合に増大した。

【００３５】それ故に素地形成の為の効果的な吸引効果
を生じさせる為には、油性相中に含まれる重合性−ある
いは硬化性液体および場合によっては添加物の種類次第
で変化し得る、所望の性質に相応する分散範囲にエマル
ジョンを調整しなければならない。

【００３６】再現性のある結果を得る為には、最も簡単
には、硬化した一部試料について確かめられる素地形成
性エマルジョンの分散度を調整する為の特有量として直
接的に用いる。実施例１および２、第３表には、素地形
成性が粘度の増加と共に石膏に比較してどの様に変化す
るかの方向性を見極める実験が示してある。

【００３７】しかしながらこの調整は、素地形成を促進
させる既に記した添加物を用いた場合には意味を失う。
これは、素地形成に有利である材料の微細構造を変える
のに明らかに決定的に重要である。

【００３８】本発明の組成物で型を製造する為には、例
えばエマルジョンの硬化性成分として以下のものを用い
るのが有利である：多塩基性カルボン酸（例えばマレイ
ン酸、フマル酸、イタコン酸またはそれらの酸無水物、
アジピン酸、セバシン酸、フタル酸、イソフタル−およ
びテレフタル酸）と多価アルコール（例えばエチレング
リコール、１，３−ブチレングリコール、１，２−プロ
ピレングリコール、ネオペンチルグリコールおよびこれ
らに類似のジオール）とのポリエステル樹脂（Ａ）。こ
れらの樹脂を架橋あるいは重合に適する単量体（Ｂ）中
に溶解する。溶液中の樹脂の割合は４０〜７０重量%で
ある。

【００３９】単量体（Ｂ）としては例えばスチレン、α
−メチルスチレン、フタル酸アリルエステル、メタクリ
ル−およびアクリル酸のエステル（後者は例えば可塑剤
として）、特にスチレンおよびメタクリル酸メチルエス
テルが適している。

【００４０】触媒（Ｃ１）としてはベンゾイルペルオキ
シド、ラウロイルペルオキシドの如き単量体可溶性のも
のを用い、更に水に可溶の過酸化物も使用できそして急
速促進剤（Ｄ）としてジメチル−ｐ−トルイジン、ジメ
チル−あるいはジエチルアニリンが用いられる。

【００４１】乳化剤（Ｅ１）としては、水／油−型用乳
化剤が用いられ、特に多孔質生成物を製造する為には、
ポリオール乳化剤、即ちポリプロピレンとポリエチレン
オキサイドとより成り且つ分子全体中に少なくとも３０
% の親水性基を有するブロック共重合体（エマルジョン
中に含まれる硬化性成分の0.5 〜約３重量% ）が実証さ
れている。水／油−型用乳化剤は僅かな量の界面活性剤
（Ｅ２）、例えばアルキルアリールスルホナート、脂肪
アルコール−スルフェート、脂肪アルコール−エチレン
オキサイド付加物および、市販の洗浄活性物質として知
られているこてらの類似物によって補足することができ
る。粉末状重合体またはフィラーを添加する場合には、
気体および液体に対する透過性を調整する為に界面活性
剤を樹脂の約0.5%までの僅かな量で用いることができ
る。

【００４２】素地形成の促進（Ｆ）の為には、硫酸カル
シウム二水和物の如き他のまり有効でない化合物の他
に、アルカリ反応性の分子状水結合物質として有利であ
る殊に二珪酸ナトリウムおよび四硼酸二ナトリウムが実
証されている。しかしこれらは色々な添加量を必要と
し、この添加物はエマルジョンの効果性成分を基準とし
て約２〜約１２重量% に制限することが合目的的であ
る。（Ｆ）として適する物質は互いに組合せて用いても
よい。

【００４３】液体および気体の透過性を追加的に高める
こと、重合体の縮小を減らすことは、粉末状乃至細粒子
状の、硬化性あるいは重合性相中で膨潤し得る重合体
（Ｇ）にて実現される。例えば不飽和ポリエステル３０
重量部とスチレンおよびメタクリル酸メチルエステルの
単量体混合物（１：１）７０重量部とより成る重合体ま
たは各実施例においても用いているポリメチルメタクリ
レート（細粒子のパール重合体、粒子径約0.01〜0.2mm
および分子量 250,000以上）の如き粉末状重合体。

【００４４】水としては水道水(H) を用いる。

【００４５】

【実施例】以下に本発明に従う手順を例示的に説明す
る。

【００４６】単量体(B) に溶解した樹脂(A) に乳化剤
(E1、E2) 、触媒(c) または促進剤(D) を混入し、次い
で必要な場合には添加物(F) および(G) を混入する。─
──この順序は変えることができる──次いでゆっくり
攪拌しながら水を添加しそして水／油- 型エマルジョン
が生ずる。温度および触媒反応次第で約15〜120 分後
に、乾燥後に重量がほぼエマルジョン水分量± 2〜3 %
程減少する水含有固体成形体が生ずる。空隙容積はエマ
ルジョン中に入った水量にほぼ相当しそして主として解
放している( 全空隙容積の75〜97%)。各成分の表示 Ａ 樹 脂 マレイン酸とグリコールとより成る不飽和ポリエス テル Ｂ 単量体 B1) スチレン B2) メタクリル酸メチルエステル Ｃ 触 媒 50% 濃度ベンゾイルペルオキシド Ｄ 促進剤 10% 濃度 N- ジメチル-p- トルイジン Ｅ 乳化剤 E1) 非イオン系ポリエーテルグリコールより成る水 ／油型用乳化剤 E2) 非イオン系界面活性剤を基礎とする市販の湿潤 剤 Ｆ 素地形成の為の添加物 F1) 四- 硼酸二- ナトリウム F2) 二珪酸ナトリウム Ｇ 粉末状重合体 平均分子量 200,000以上で平均粒度 20 μの細粒状 ポリメチル- メタクリレート Ｈ 水 水道水第２表 各実施例の成分組成（物質＝重量部） 実施例 成 分 番号 A B1 B2 C D E1 E2 F1 F2 G H 1 52.0 48.0 - 2 1 2 - - - - 100 2 52.0 28.0 20.0 2 1 2 - - - - 200 3 52.0 28.0 20.0 2 1 2 - 3 - - 100 4 52.0 28.0 20.0 2 1 2 - 6 - - 100 5 52.0 28.0 20.0 2 1 2 - 8 - - 100 6 52.0 28.0 20.0 2 1 2 - - 7.5 - 100 7 52.0 28.0 20.0 2 1 2 - 6 6 - 100 8 50.0 25.0 25.0 2 1 2 0.15 4 - 75.0 60.0 9 50.0 25.0 25.0 2 1 2 0.15 4 - 50.0 75.0 10 50.0 25.0 25.0 2 1 2 0.15 - - 75.0 60.0 11 50.0 25.0 25.0 2 1 2 0.15 - - 50.0 75.0 実施例１および２ 上記水分量を、既に乳化剤、促進剤または硬化剤を溶解
含有する樹脂中に導入し羽根付混合機にてゆっくり攪拌
し（回転数３００〜４００回転／分）そして水／油型エ
マルジョンを形成する。攪拌強度および攪拌時間に相応
してエマルジョンの粘度が増加する。１、２および５分
後にそれぞれ試料を取る。実験１では試料は２５００、
３７００および４２００cpを示し、実験２では１６０
０、２８００および５０００cpを示す。相応する硬化剤
──あるいは促進剤量──の添加および混入後に試料を
小さい板型（直径９cm、深さ12mm) に注入しそして冷間
硬化させる。乾燥しそしてエマルジョン水を除去した後
に試料から湿分を拭き取りそして僅かな量の陶性スリッ
プ( 水分含有量32%)を塗布する。スリップは約 2mmの層
厚さで塗布されている。これらの試料の場合には表面が
つや消し状態に成るまで必要とされる時間をストップ・
ウオッチで計る。同じ試験を、比較する為に小さい石膏
板 (RG 1.05)上に実施する。

【００４７】これから以下の結果が得られる。第３表 実施例１の試料 攪拌時間（秒） 60 150 300 粘 度 （cp) 2500 3700 4200 素地形成 (分) 18 15 11実施例２の試料 攪拌時間（秒） 60 150 300 粘 度 （cp) 1600 2800 5000 素地形成 (分) 28 18 6.5 石膏 素地形成 (分) 5.5 粘度増加と共に素地形成時間は短く成る。6.5 分の実施
例２における素地形成時間は石膏の該時間にほんの僅か
で達する。粘度と素地形成時間との間の依存関係は明ら
かに認められる。粘度範囲は硬化性相と乳剤との組合せ
を変えることで変化する。合成樹脂試料による素地形成
は４０〜５０℃においてスリップ温度が上昇するにつれ
て２０% 程まで短縮される。

【００４８】方向を決める簡単な試験が、素地形成の際
の硬化した試料の挙動を実証しそしていかなる条件下に
且ついかなる時間範囲において素地形成を行ないそして
エマルジョンのいかなる粘度範囲においてその都度所望
される素地形成が得られるかを指示する。

【００４９】調節は、エマルジョンの調製の為に温度お
よび攪拌強度を保つ限り、エマルジョンの各成分につい
て充分に再現性をもって行うことができる。

【００５０】以下の実施例において、エマルジョンへの
添加物によって素地形成および素地乾燥を促進させる。
素地形成へのエマルジョンの粘度の上述の影響が上記の
添加物の添加により達成される効果に比べて既に記した
様に明あに一歩あとに下がっていることは注目すべきこ
とである。このことは、既に述べた様に僅かな量の界面
活性剤を添加した場合に更に高められる、エマルジョン
中の水の微細分布と密接な関係があるらしい。これと同
時に要求される親水性化はあまり重要でないと思われ
る。

【００５１】実験３〜７においては、素地形成に適する
添加物が量を増しつつエマルジョンに供給されている。
これらは樹脂、水と共に熱い溶液（６０〜７０℃）とし
てまたは直接的にエマルジョン中に導入することができ
る。この場合には、粘度増加しつつ添加物と反応するエ
マルジョンが相転換によって崩壊することに注意するべ
きである。このエマルジョンを板型に注ぎそして試料を
乾燥後に試験する。この試料に合成樹脂管（例えばＰＶ
Ｃ−管、高さ６cm、内径4.5 mm) を取りつける。この管
をワセリンで絶縁しそして２５〜３０% の水含有量で２
０℃の温度のスリップを充填する。

【００５２】３０分および６０分──あるいは陶性スリ
ップについては８〜１６分──の型中へのスリップ充填
時間の後に液状成分を注入する。更に１０〜２０分の後
に管の部分を除き、素地を後乾燥し、溶解しそして重量
が一定するまで２０〜２５℃の窒素のもとで乾燥する。
同様にして、相応する小さいガラス板を用いて対照実験
を実施する。乾燥した素地の重量を測定すると、石膏に
より得られた素地と比較して１００% 同じである。

【００５３】第４表に、ただエマルジョン中に僅かな量
の水を有するだけでその他は同じ処方で得られる試料２
０６および２０８での値によって補足した実施例３〜５
の得られた値を示す。

【００５４】この表には、その他の点では全てのセラミ
ック材料について言える素地形成の著しい促進が明らか
に示されている。素地形成時間は、石膏での成形によっ
て既に知られている様に、セラミック材料の種類次第で
変わる。

【００５５】素地の強化も石膏の場合よりも短い時間内
で進行する。特に例えば６〜８mmの素地厚さの場合また
はあいついで複数回の成形回数の後に短い時間で進行す
る。多孔質の合成樹脂型では石膏よりもほぼ30% まで多
く素地から脱水される。石膏に比べて型には思うまゝに
なる大体２倍の空隙容積が充分に役立ち得る。

【００５６】

【表１】 素地の離型が遅くなっている。しかし離型時間は５０℃
以上の温度に短時間加熱することによって調節できる。
前述の如く合成樹脂型を石膏スプレーで処理した場合に
は、石膏−および合成樹脂型は素地を同じ時間に離型で
きる。

【００５７】上記の実験手順で、１つの同じ合成樹脂型
にて、型の表面または素地にあるいは機能に変化が認め
られることなしに、３７５回までの成形を行った。これ
らの実験の場合には型の同じ場所で間断なく且つ型を乾
燥することなく相次いで１５〜１６回の成形を行った。

【００５８】素地形成は──これ自体は公知のことであ
るが──スリップの温度を高めることによって同様に促
進することができる。石膏の場合には温度を高めること
が型の急速な損害をもたらすのに、合成樹脂型の場合に
はスリップ温度を、所望の場合には６０℃以上に問題な
く高めることができる。

【００５９】実験８、９、１０および１１は湿潤剤を用
いてまたは用いずにパール重合体の添加下に実施する。
これによって水分の割合および空隙容積も減少しそして
機械的強度が高まる。素地形成性は約半分程低下する。
気体および水に対する透過性は明らかに高められる。こ
のものから製造される同じ厚さで且つ同じ作用面積のフ
ィルター・プレートは同じ圧力のときに同じ水量に対し
て２倍の通気速度を与える。湿潤剤の添加量を増した場
合には、透過性が１０倍まで増加し得て、素地形成性が
同じ零であり、水に対してだけの吸引力が優れている
（水の上昇性は１５分間に３０ｃｍ）が、新規の方法で
は利用できない。１０〜５０bar の高圧を用いる場合に
かゝる生成物を加圧鋳造に用いることができる。従って
既に公知の方法に対して一線を画していることは、同時
に明らかである。

【００６０】多孔質の合成樹脂性型を製造する為の装置
の為の材料としては、金属、例えばアルミニウム、亜
鉛、低融点合金（１２０〜２００℃の融点）、例えば射
出成形法でも型の製造に用いられるもの、鉄鋼（但し着
色金属でないもの）；合成樹脂、例えばポリプロピレ
ン、ポリエチレン、エポキシ樹脂、ポリウレタン鋳造用
樹脂が適している。

【００６１】次の実施例では、鋳型を製造する為の第２
表の処方を用いる。一覧表の第４表では、衛生品用セラ
ミック材料について有利な素地形成性が、第２表の実施
例４（５０% の水、６% の素地形成促進剤）に相当する
３ｃ６の所で３０分において確かめられる。この処方に
よって、０．５リットルの液体用容器の為の装置から
３．５cmの型壁厚さの鋳型を製造する。この型にて、石
膏型と比較して次の比較実験を実施する。次のデータが
測定された。

【００６２】 鋳 型 石膏 合成樹脂 型重量 3.8 kg 1.2 kg 型壁厚さ 6 cm 3.5 cm スリップの種類 石材 石材 1 リットルの重量 1.82 1.82 スリップ温度 26 ℃ 26 ℃ 充填放置時間 75 分 15 分 型中での乾燥時間 120 分 30 分 乾燥温度 35 ℃ 25 ℃ 素地厚さ 5〜6 mm 6 mm 循環時間 195 分 45 分 鋳造回数/ 日 2 6〜8 循環時間は新規の方法によるやり方では石膏に比べて約
70% 短縮される。同様の結果が例えば衛生分野のずっと
大きい型および他の種類のスリップでも、それに伴って
予期される素地形成時間の延長あるいは例えば陶材の場
合の素地形成時間の短縮を考慮しても達成される。型を
運搬する場合および貯蔵する場合に特に重要である重量
差の他に、数倍の日産量から判る。成形回数および長い
型寿命は全く新しい運転技術の展望を開いている。

【００６３】セラミック成形技術の著しい進歩が本発明
の組成物を用いる低圧法にて達成される。

【００６４】前述の３分割鋳型（底部および２つの側
部）を、次の実施例の為に、鋳型を包む２本の固定用ベ
ルトで固定する。注入口に、型の注入口縁に緊密に連結
されそしてスリップの液面上に空間を形成する充填用管
を取付ける。この実験の場合には充填用管に圧縮空気用
導管が連結されている。第２図の型にスリップを充填し
そして僅かの液圧液圧縮にて加圧することによって充填
用管を密封する。この型に１bar の圧縮空気を６分間導
入する。６分後に圧縮空気を放出し、型を解放し、スリ
ップを注ぎ出し（このスリップは勿論、型中に吸引管を
追加的に導入して吸い出してもよい。）型を再び２〜３
bar の圧縮空気にて加圧下に置き、次いで閉じたまたは
解放した型に２〜３分、５０℃の熱気を吹き付ける。そ
の後に離型しそして成形を新たに始めることができる。
従って型サイクルは１２〜１５分に減る。圧力を追加的
に用いることが型の吸引力を部分的に補充する。それ故
に空隙容積を考慮せずに殆ど任意の回数のサイクルを相
次いで連続的に行うことができる。一方においては低い
圧力を用いることで型表面にあまり負荷がかからないに
もかかわらず、もう一方においては圧力の助力によって
低い空隙容積の成形材料も用いることができ、型の寿命
はかなり長い。スリップの種類次第で３００回〜数千回
の成形を行うことができる。しかし低い圧力を用いるこ
とが更に別の長所である。型の備え付けは標準的な鋳型
とほとんど相違していない。機械的費用は最小限に減少
されている。工程は手動操作でも自動化された小さな装
置でも正確に行うことができる。小さい回転体を用いて
上記の条件下に６個の鋳型にて未完成品約２００個まで
の日産量を達成できる。

【００６５】セラミック材料を成形する本発明の型材料
製造用組成物を用いた型の最も重要な特徴を以下に再度
簡略して総括記載する。 １．セラミック材料を成形する為に、型は水および水で
乳化し得る化合物とより成る硬化性エマルジョンから製
造される例えば衛生品、家庭用品、装飾用−、建築用−
および工業用セラミックの加圧および無加圧下での鋳造
並びに中実−または中空鋳造またはこれらの組合せ、回
転鋳造およびプレス鋳造の通例の方法を実施する為に用
いる。この様にして得られる成形体は、水を再び充填し
得る専ら解放している空隙容積を有しそして以下の処置
によって、セラミック材料と接触して素地を形成する能
力がある： ａ）エマルジョンの分散度を調製することによって、 ｂ）素地形成の促進および調整に役立つ添加物の添加に
よっておよび ｃ）エマルジョンの水分含有量にて空隙容積を調節する
ことによって、ａ）およびｂ）に従う処置はそれぞれ単
独でも、組合せても用いることができる。ｃ）に従う処
置はそれぞれの使用目的に合わせることができる。解放
孔容積は最小限、成形材全容積の１０% を下回るべきで
なく、全空隙容積の上限は約６０% である。 ２．上記の方法は更に、型を充分に保護しながら ａ）素地形成の為の型中のスリップに約３bar までの低
圧を所望の素地厚さが達成されるまで適用する低圧法を
用いることによって、 ｂ）乾燥を促進する為に液状スリップ成分を除いた後に
約５bar までの圧縮空気を形成された素地に短時間圧入
することによって、 ｃ）離型するまで、吹き込む熱気を同時にまたは後に続
いて短時間作用させることによってまたは熱線によって
型放置時間を著しく短縮する処置に関する。 ３．本発明の組成物から形成された素地の型から離型
を、 ａ）凝固した石膏を懸濁状態でまたは乾燥粉末として含
有するスプレーで型表面を処理することによって時間的
に短縮し、 ｂ）中空鋳造で形成される素地を短時間加熱することに
よって追加的に促進させる。

【００６６】本発明の型材料製造用組成物で形成された
型でのセラミック材料の成形の長所は以下のものであ
る：型の重量が石膏より成る同じ型の７０〜２５% の減
少する。この型材料は木材と同様に加工できそしてそれ
故に型の構造化および組立を特に容易にし且つ新しい可
能性を提供する。

【００６７】型壁厚さは均一であり且つ石膏型の場合の
通例の壁厚さの一般に約半分であり、これによって型材
料を減らせる。

【００６８】型中における充填放置時間および乾燥時間
が、本発明に従う鋳造法の場合には通例に用いられる時
間の一部である。１日当たりの成形数は、上記低圧鋳造
法に従って実施しそしてこの目的の為に多重式−あるい
はバッテリー式型を用いた場合には数倍に成る。

【００６９】鋳造−および回転成形分野で型の寿命を長
くすることで、材料、空間およびその他の費用が相当に
節約される。

【００７０】

【発明の効果】以上説明したように本発明の型材料製造
用組成物によって、セラミック材料を合理的に且つ経済
的に成形し得てそして湿気−および温度変化、圧力−お
よび摩擦負荷に充分に耐え且つ型の構造的形状化を容易
にする型材料を製造することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の組成物で製造された成形材料を用いた
場合の素地形成の速度の変化を、石膏に比較して示した
図である。

【図２】加圧鋳造型の概略図である。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁵ 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｃ０８Ｌ 67/06 ＭＳＥ 8933−4Ｊ

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 (Ｉ) スチレンの他に共重合性アクリレ
   ートおよび／またはメタクリレートを含有するスチレン
   含有ポリエステル- カスチング用樹脂または主としてメ
   チルメタクリレートより成る液状のプレポリマー、(II)
   水/ 油型エマルジョンを形成するのに必要とされる乳
   化剤および場合によっては界面活性物質および(III)成
   分 (Ｉ) の重量を基準として 2〜12重量% の量の硫酸カ
   ルシウム二水和物、二珪酸ナトリウムおよび／または四
   硼酸二ナトリウムより成る、型材料製造用加工性組成
   物。