JPH0576983A - インベストメント鋳造用組成物ならびにその製造方法及び使用方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 インベストメント鋳造用組成物及びそ
の製造方法並びにその使用法を提供する。 【構成】 本発明は（ｉ）耐火材、例えばセラミ
ック材と、（ii) ABCBA構造によって特徴づけられる１
種又はそれ以上のブロック重合体より成る可溶性の中子
物質とを包含するインベストメント鋳造用組成物に関
し、又本発明はインベストメント鋳造法及び成型した物
質の製法にも関し、しかして、該可溶性の中子は所望の
破壊強度、溶解速度並びに表面特性を発揮する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【技術分野】本発明は、インベストメント（焼流し精密
鋳造）鋳造用組成物及びその製造方法並びにその使用法
に関する。更に詳しくは、本発明は(i) 耐火材と、(ii)
ＡＢＣＢＡ構造によって特徴づけられる１種又はそれ以
上のブロック重合体より成る可溶性の中子物質とを包含
するインベストメント鋳造用組成物に関する。この可溶
性の中子物質は、所望の破壊強度、溶解速度及び表面特
性を発揮する。

【０００２】

【発明の背景】インベストメント鋳造は、使い捨て可能
な原型(pattern) を使用する慣用の工業的方法であっ
て、この原型は物品又は部品を鋳造することが出来るセ
ラミックス型を製造するために使用されるものである。
原型は液状の原型物質、例えば、蝋、熱軟化性プラスチ
ックス及びその他を原型ダイ(die) に射出することによ
って慣用的に製造される。この原型ダイは耐久性物質、
例えばアルミニウム、鋼及びその他から、慣用の機械的
方法によって代表的に製造される。原型物質が固化した
後で、原型をダイから取り外す。

【０００３】耐火材、例えば水性のセラミック・スラリ
ーを次に原型中に焼流し精密鋳造（インベスト）するた
めに原型の周りに構築する。型はインベストしようとす
る（包もうとする）原型を有する耐火材を加熱し、原型
を取り外し、そして耐火材を溶融することによって製造
する。インベストメント鋳造法の詳細は、型内に鋳造し
ようとする金属の種類、中子(core)物質の種類、その他
に応じて変動する。金属合金の鋳造は、慣用のインベス
トメント鋳造方法を説明するのに使用することができ
る。

【０００４】すなわち、原型を、耐火材の連続層で被覆
する。その各層を微細なセラミックス砂で被覆し、次の
層を施こすのに先立って乾燥する。耐火材中の原型をイ
ンベストするのに、通常、約１０〜２０層を使用する。
次に、このインベストした原型を、固くなるセラミック
の裏込め材 (back−up material)の粗スラリーが詰めて
ある開放端を有する容器中に設置する。次に、この容器
を炉またはオートクレーブ中に入れる。炉またはオート
クレーブの温度を上昇させて、耐火材が乾燥し、次いで
融解するに至らせる。原型は、その加熱工程の間に、そ
れを構成する物質を融解するか、或は焼却するようにし
て、原型を取り外す。こうして得られる融解セラミック
ス構造体が所望の型である。

【０００５】原型を取り外すと、形及び寸法において、
最終部品に対応する容器に、うつろ（空洞）が残る。こ
の空洞（そして、従って、原型）は、爾後の鋳造操作に
おいて起る収縮を調整する最終部品よりも僅かに大きく
するか、或は所望により型に、はめこませることができ
る。この型は、屡々、原型物の最終痕跡物を焼却し、空
洞が熔融金属で満たされるに先立って耐火材を融解させ
る。この焼成法は、型がひび割れするのを回避するため
に１２〜１８時間に亘って行うことができる制御された
サイクルで、ゆっくり操作する。

【０００６】この熔融金属を型の空洞中に導入し、冷却
によって固化して鋳型を形成させる。固化後、型を破壊
して部品を取り外す。

【０００７】米国特許第３，４６５，８０８号明細書に
は、ポリスチレンと水溶性エチレンオキシド重合体との
混合物より成る原型を使用するシェル型を形成させ、シ
ェル型の形成後、加圧の下で蒸気で処理することによっ
て原型を取り出すことより成るインベストメント鋳造法
が開示されている。

【０００８】米国特許第３，８５７，４３５号明細書に
は、水によって分解可能な中子物質を使用するインベス
トメント鋳造方法が記載されている。この中子物質は、
環構成として、化合物の各２個の環当り、少くとも１個
の窒素原子を有する、単一の、しかも融合５員及び／又
は６員環化合物、該化合物の水溶性置換生成物、該化合
物の重合体、及び該化合物の該置換生成物の重合体より
選択した窒素含有の有機環状物質を包含する。この明細
書には、好ましい物質は、上記物質と、ポリエチレング
リコール及び泡立て剤との混合物より成る旨が記載され
ている。

【０００９】英国特許第１，３４２，５９９号明細書
は、インベストメント鋳造中子の形の中で、セラミック
粉末と有機結合剤との混合物を生成させ、この形を生成
させた中子をセラミックス粉末がシンター（半融、焼
結）するのには不充分ではあるが、しかし結合剤の４８
〜９６重量％を除去するのには充分な温度に加熱するこ
とによって、炭素質の残渣によって結合したセラミック
粉末の非−熱可塑性体を形成させることより成るインベ
ストメント鋳造中子の製造方法に関する。この場合結合
剤は該加熱の間に分解して、セラミック粉末と、炭素質
残留物との全重量の０．４〜１４重量％の残渣を残すよ
うに選択する。

【００１０】ＷＯ特許出願第９０／０１７２７号明細書
には、立体石版印刷法によって製造した原型を使用する
インベストメント鋳造方法が開示されている。この原型
は重合性マトリックスを有し、しかしてこのものは該マ
トリックス全体に亘って分散した格子間原子空間を有す
る。この空間は、インベストメント鋳造法の間に加熱す
るか、或は原型を軟化させて原型の熱膨張をひび割れか
ら阻止するか、或は型を変形させるかによって、該マト
リックスから流れる熱可塑性物質を含んでいる。

【００１１】英国特許第２，０７４，０６５号明細書に
は、セラミック物質と、結合剤例えば水に可溶性であっ
て中子が８００℃以上の耐火性であるような温度まで安
定であるアルミン酸ナトリウムとより成るインベストメ
ント鋳造に使用するための中子について記載してある。
このような中子はセラミック物質と結合剤との混合物
を、顆粒化した半乾燥粉末に形成し、これを次いでダイ
に圧縮し、そのダイから取り外して乾燥し、次に使用前
に焼成する。或はまた、セラミックス物質と結合剤と
を、追加的な有機結合剤と混合し、こうして得られる混
合物を顆粒化し、加圧の下でダイに射出する。ダイから
取り外した後、中子を焼成して有機結合剤を焼却する。
このような中子を使用する場合には、稀薄なホウ酸或は
生成することのある水酸化ナトリウムを中和する作用の
ある他の弱酸の熱溶液で、鋳造後に、浸出させることが
できる。

【００１２】米国特許第４，１０８，９３１号明細書
は、インベストメント鋳造用の型を製造することに関す
るものであって、この場合、原型を形成させ、湯口(spr
ue) 形を約１，３００ないし約１，６００の範囲の分子
量或はそれに均等値を有し、その中に填料粉末化黒鉛と
して混合されるポリエチレングリコールで被覆する。こ
こに該黒鉛は原型形成物質の約３５ないし６０重量％の
範囲より成るものとする。原型を所望の形に成型し、金
型（ゲート）域を包含させ、そして原型をゲート域の端
部を流体化させることによって、空間のある離れた関係
の湯口形に粘着または固着させて、湯口形鋳造と密着し
た関係となす。次に湯口形に固着する原型の周りに型を
形成させ、さらされた湯口形の注口カップ端を出させ、
それに熱を順次施して湯口形鋳造を充分に流体化させ、
以って、湯口形が型から垂れ下って、それによって湯口
開口を離型する。型湯口に残る湯口形鋳造と、原型と
を、型（モールド）を加熱することなしに、水で浸出
し、機械的攪拌及び／又は化学的攪拌を採用することに
よって取り外し、然る後、モールドを充分に加熱してそ
れを乾燥させ、以ってインベストメント鋳造型として使
用するようにする。

【００１３】米国特許第４，５５６，５２８号明細書
は、鋳造しようとする形の原型の周りに、二層蝋モール
ドを形成させることによって、もろい複雑な形を鋳造す
る方法及び装置を開示している。その後で、原型をモー
ルドから取り外し、外層の蝋を溶解させる。次に、スリ
ップ(slip)をモールド中に注ぎ、モールドの内層が鋳造
物質から完全に取り外されるに先立って固化させる。

【００１４】米国特許第４，７６３，７１５号明細書に
は、消失したフォーム（泡）鋳造法用の原型を製造する
ために、シクロペンテンオキシドまたはシクロヘキセン
オキシド、エチレンオキシド、プロピレンオキシド、或
はブチレンオキシドと、二酸化炭素とから製造したター
ポリマー ポリカーボネートを使用することによって、
炭素の析出の徴候なしに円滑な表面を有する鋳造を製造
するため、熔融した金属の蒸着鋳造法が記載されてい
る。

【００１５】米国特許第４，７７３，４６６号明細書
は、シクロヘキセンオキシド、シクロペンテンオキシ
ド、シクロヘプテンオキシド又はイソブチレンオキシド
と、二酸化炭素とから製造した共重合体ポリカーボネー
トを使用することによって、炭素の析出の徴候なしに円
滑な表面を有する鋳造を製造するため、熔融した金属の
蒸着鋳造法に関する。

【００１６】

【発明の開示】本発明は概して（ｉ）耐火材、例えばセ
ラミック材料、及び（ii）ＡＢＣＢＡ構造により特徴づ
けられる１種又はそれ以上のブロック重合体を包含する
可溶性中子材料、を包含するインベストメント鋳造用組
成物に関する。

【００１７】また本発明は概して（ｉ）三次元原型を耐
火材中に包んでシェル型を形成し、ここに前記原型はＡ
ＢＣＢＡ構造により特徴づけられる１種又はそれ以上の
ブロック重合体を包含するものとし（ii）前記シェル型
から該原型を取り出し、かつ該耐火材を融解するのに十
分な条件下に該シェル型を処理することを包含するイン
ベストメント鋳造法にも関する。

【００１８】更に本発明は概して（ｉ）ＡＢＣＢＡ構造
により特徴づけられる１種又はそれ以上のブロック重合
体を包含する組成物を形成し、（ii）前記組成物を原型
に成形し、（iii)該原型を耐火材中に包んでシェル型を
形成し、次いで（iv）前記シェル型から該原型を取り出
し、かつ該耐火材を融解するのに十分な条件下で該シェ
ル型を処理することを包含するインベストメント鋳型の
形成方法に関する。

【００１９】本発明は特に

【００２０】（ｉ）少なくとも１個の活性水素を有する
有機化合物とアルキレンオキシドとを触媒的有効量のア
ルコキシル化触媒の存在においてアルコキシル化条件下
に接触させることによりアルコキシル化生成物を調整
し；

【００２１】（ii）前記アルコキシル化生成物とエポキ
シドとを触媒的有効量の触媒の存在下に接触させること
により、ＡＢＣＢＡ構造により特徴づけられる１種又は
それ以上のブロック重合体の混合物を調整し；

【００２２】（iii)前記ＡＢＣＢＡ構造により特徴づけ
られる１種又はそれ以上のブロック重合体の混合物を原
型に形成し；

【００２３】（iv）該原型を耐火材中に包んでシェル型
を形成し；次いで

【００２４】（ｖ）前記シェル型から該原型を取り出
し、かつ該耐火材を融解するのに十分な条件下に該シェ
ル型を処理する；

【００２５】ことを包含するインベストメント鋳型の形
成方法に関する。

【００２６】また本発明は特に

【００２７】（ｉ）少なくとも１個の活性水素を有する
有機化合物とアルキレンオキシドとを触媒的有効量のア
ルコキシル化触媒の存在においてアルコキシル化条件下
に接触させることによりアルコキシル化生成物を調整
し；

【００２８】（ii）前記アルコキシル化生成物とエポキ
シドとを触媒的有効量の触媒の存在下に接触させること
により、ＡＢＣＢＡ構造により特徴づけられる１種又は
それ以上のブロック重合体の混合物を調整し；

【００２９】（iii)前記ＡＢＣＢＡ構造により特徴づけ
られる１種又はそれ以上のブロック重合体の混合物を原
型に形成し；

【００３０】（iv）該原型を耐火材中に包んでシェル型
を形成し；

【００３１】（ｖ）前記シェル型から該原型を取り出
し、かつ該耐火材を融解するのに十分な条件下に該シェ
ル型を処理し；

【００３２】（vi）冷却により固化される融解金属で前
記シェル型を満たし；次いで

【００３３】（vii)該シェル型を取りこわして成形品を
離型させる；

【００３４】ことを包含して成る成形品の形成方法に関
する。

【００３５】更に本発明は概して前記本発明方法により
製造されるインベストメント鋳造用材料、及び本発明方
法により製造される成形品に関する。

【００３６】

【詳細な記載】上記に示したように本発明は概して
（ｉ）耐火材、例えばセラミック材料、及び（ii）ＡＢ
ＣＢＡ構造により特徴づけられる１種又はそれ以上のブ
ロック重合体を包含する可溶性中子材料を包含するイン
ベストメント鋳造用組成物に関する。

【００３７】また上記に示したように本発明は概して
（ｉ）三次元原型を耐火材中に包んでシェル型を形成
し、ここに前記原型はＡＢＣＢＡ構造により特徴づけら
れる１種又はそれ以上のブロック重合体を包含するもの
とし、次いで（ii）前記シェル型から該原型を取り出
し、かつ該耐火材を融解するのに十分な条件下に該シェ
ル型を処理することを包含するインベストメント鋳造法
に関する。

【００３８】更に上記に示したように本発明は概して
（ｉ）ＡＢＣＢＡ構造により特徴づけられる１種又はそ
れ以上のブロック重合体を包含する組成物を形成し、
（ii）前記組成物を原型に形成し、（iii)該原型を耐火
材中に包んでシェル型を形成し、次いで（iv）前記シェ
ル型から該原型を取り出し、かつ該耐火材を融解するの
に十分な条件下に該シェル型を処理することを包含する
インベストメント鋳型を形成する方法に関する。

【００３９】ＡＢＣＢＡ構造により特徴づけられる１種
又はそれ以上のブロック重合体は別として本発明のイン
ベストメント鋳造用組成物の成分は先行技術の組成物中
に使用されるものと概して類似する。したがって本発明
のインベストメント鋳造用組成物は（ｉ）耐火材、例え
ばセラミック材料、及び（ii）ＡＢＣＢＡ構造により特
徴づけられる１種又はそれ以上のブロック重合体を包含
する可溶性中子材料を包含する。

【００４０】本発明のインベストメント鋳造用組成物は
固体基準で約１ないし約90重量％又はそれ以上の、耐火
材と約１ないし約90重量％又はそれ以上の、ＡＢＣＢＡ
構造により特徴づけられる１種又はそれ以上のブロック
重合体とを包含することができる。

【００４１】本発明の範囲はすべての物理的形態におけ
る上述のインベストメント鋳造用組成物に、特に鋳型の
形態における上記組成物にまで拡大される。既述したよ
うに可溶性中子材料が望ましい破壊強度、溶解速度及び
表面特性を示すことは本発明のインベストメント鋳造用
組成物の重要な利点の一つである。

【００４２】本発明において有用な適当な耐火材は例え
ば水性セラミックスラリーを包含する。

【００４３】本発明のインベストメント鋳造用組成物は
ＡＢＣＢＡ構造により特徴づけられる１種又はそれ以上
のブロック重合体もしくは共重合体を包含する可溶性中
子材料を包含する。特にＡＢＣＢＡ構造により特徴づけ
られるブロック重合体は

【００４４】（１）下記式： [R₂₀ −] （式中、R₂₀ は同一であるか、又は異なっており、かつ
少なくとも１個の活性水素を有する有機化合物の有機残
基である）のように表わすことのできるＡブロック又は
セグメント；ここに該Ａブロックは一般的にＡＢＣＢＡ
重合体の重量の約１重量％又はそれ以下ないし約40重量
％又はそれ以上に相当するものとする；

【００４５】（２）下記式： [−CHR₂₁ −CHR₂₂O−] _m [ 式中、R₂₁ 及びR₂₂ は同一であるか、又は異なってお
り、かつ水素又は例えば１〜28個の炭素のアルキル（ヒ
ドロキシ置換アルキル及びハロ置換アルキルを包含す
る）であり、そしてｍは少なくとも１、いわば１ないし
約200 又はそれ以上の整数である] のように表わすこと
のできるＢブロック又はセグメント；ここに該Ｂブロッ
クは一般的にＡＢＣＢＡ重合体の重量の約10重量％又は
それ以下ないし約95重量％又はそれ以上に相当するもの
とする；及び

【００４６】（３）下記式： [−R₂₃ −] （式中R₂₃ は２個又はそれ以上のエポキシ基を有するエ
ポキシドの有機残基である）のように表わすことのでき
るＣブロック又はセグメント；ここに該Ｃブロックは一
般的にＡＢＣＢＡ重合体の重量の約１ないし約20重量％
またはそれ以上に相当するものとする；

【００４７】ことを包含する。

【００４８】Ｂブロックの各末端オキシ部分、すなわち
−Ｏ−は個々に１価結合を通してＣブロックの末端アル
キレン部分、すなわち−CH₂−に結合されてオキシアル
キレン基、すなわち−OCH₂−を形成する。Ｂブロックの
各末端アルキレン部分、すなわち−CHR₂₁−は個々に１
価結合を通してＡブロックの末端オキシ部分すなわち−
Ｏ−に結合されてオキシアルキレン基、すなわち−OCHR
₂₁−を形成する。種々のブロックもしくはセグメント又
はそれらの混合物に対する未反応及び／又は部分的に反
応した前駆物質が生成物混合物中に存在する場合がある
ことが評価される。

【００４９】本発明において有用な、ＡＢＣＢＡ構造に
より特徴づけられるブロック重合体は約500 ないし約2
0,000、好ましくは約1,500 ないし約8,500 の平均分子
量を有する。本発明の目的に対して該平均分子量はＡＢ
ＣＢＡ構造により特徴づけられる固体ブロック重合体を
室温において提供するのに十分であるべきである。

【００５０】Ａブロック又はセグメントは同一である
か、又は異なっていることができ、かつ少なくとも１個
の活性水素を有する有機化合物の有機残基を表わす。活
性水素を有する適当な有機化合物はアルコール（一価、
二価及び多価アルコール）、フェノール、カルボン酸、
（モノ、ジ及びポリ酸）及びアミン（第一級及び第二
級）を包含する。該有機化合物は１ないし約100 又は15
0個（ポリオール重合体の場合) の炭素を含有すること
ができ、かつ脂肪族及び／又は芳香族構造を有すること
ができる。最も屡々には該有機化合物は１ないし約30個
の炭素原子を有する二価アルコールである。該活性水素
を有する有機化合物はヒロホルミル化／水素化反応の生
成物であることができる。

【００５１】Ａブロック又はセグメントが、例えば二価
アルコール及び多価アルコールのような、２個又はそれ
以上の活性水素を有する有機化合物の有機残基を表わす
場合、ＡＢＣＢＡ構造により特徴づけられるブロック重
合体は少なくとも部分的に架橋することができる。しか
しながら本発明の目的に対しては架橋度が、融解状態に
おいて適当な低粘性生成物をもたらす架橋度を越えない
ことが望ましい。

【００５２】適当なアルコールは、メタノール、エタノ
ール、プロパノール、ペンタノール、ヘキサノール、ヘ
プタノール、オクタノール、ノナノール、デカノール、
ウンデカノール、ドデカノール、トリデカノール、テト
ラデカノール、ペンタデカノール、ヘキサデカノール、
オクタデカノール、イソプロピルアルコール、２−エチ
ルヘキサノール、第二級ブタノール、イソブタノール、
２−ペンタノール、３−ペンタノール、及びイソデカノ
ールのような、直鎖又は枝分れ鎖である第一級及び第二
級の一価アルコールである。適当なアルコールはチーグ
ラー（Ziegler）オリゴマー化／酸化方法及びＣ₃ 〜Ｃ
₂₀オレフィンの「オキソ」反応によって生成されるよう
な線状及び枝分れの第一級アルコール（混合物を含む）
である。またアルコールはシクロペンタノール、シクロ
ヘキサノール、シクロペンタノール、シクロオクタノー
ル、のような環式脂肪族、ならびにベンジルアルコー
ル、フェニルエチルアルコール及びフェニルプロピルア
ルコールのような芳香族置換脂肪族アルコールであるこ
ともできる。その他の脂肪族構造物は２−メトキシエタ
ノールなどを包含する。少なくとも１個の活性水素を有
するハロ置換アルコール及びケイ素含有有機化合物もま
た本発明において有用であることがある。

【００５３】フェノールはｐ−メチルフェノール、ｐ−
エチルフェノール、ｐ−ブチルフェノール、ｐ−ヘプチ
ルフェノール、ｐ−ノニルフェノール、ジノニルフェノ
ール及びｐ−デシルフェノールのような30個までの炭素
を有するアルキルフェノールを包含する。

【００５４】２個又はそれ以上のヒドロキシル基、例え
ば、約２ないし６個のヒドロキシル基を有し、かつ２な
いし30個の炭素を有する特に好ましいアルコール（ポリ
オール）は、エチレングリコール、プロピレングリコー
ル、ブチレングリコール、ペンチレングリコール、ヘキ
シレングリコール、ネオペンチレングリコール、デシレ
ングリコール、ジエチレングリコール、トリエチレング
リコール、及びジプロピレングリコールのようなグリコ
ールを包含する。その他のポリオールはグリセリン、1,
3-プロパンジオール、ペンタエリトリトール、ガラクチ
トール、ソルビトール、マニトール、エリトリトール、
トリメチロールエタン及びトリメチロールプロパンを包
含する。

【００５５】Ｂブロック又はセグメントは同一である
か、又は異なっていることができ、かつオキシアルキレ
ン単位を表わす。アルコキシル化生成物中に、オキシア
ルキレン単位を提供するアルキレンオキシドはエチレン
オキシド、プロピレンオキシド、1,2-ブチレンオキシ
ド、2,3-ブチレンオキシド、1,2-及び2,3-ペンチレンオ
キシド、シクロヘキシレンオキシド、1,2-ヘキシレンオ
キシド、1,2-オクチレンオキシド、及び1,2-デシレンオ
キシドのようなアルキレンオキシド類；エポキシ化大豆
脂肪アルコール及びエポキシ化アマニ脂肪アルコールの
ようなエポキシ化脂肪アルコール類；スチレンオキシド
及び２−エチルスチレンオキシドのような芳香族エポキ
シド類；ならびにグリシドール、エピクロルヒドリン及
びエピブロモヒドリンのようなヒドロキシ置換の、及び
ハロゲン置換のアルキレンオキシド類を包含する。好ま
しいアルキレンオキシドはエチレンオキシド、プロピレ
ンオキシド又はそれらの混合物である。本発明の目的に
対し、ＡＢＣＢＡ構造により特徴づけられるブロック重
合体はそれらに対して水溶性を与えるのに十分なエチレ
ンオキシドを含有する。

【００５６】少なくとも１個の活性水素及び複数のオキ
シアルキレン部分を有する有機化合物の有機残基の選択
は得られるアルコキシル化生成物において所望される個
々の性質に基づく。好都合にはインベストメント鋳造用
組成物の製造に使用するのに望ましいアルコキシル化生
成物を提供することのできる広範囲の種々の、活性水素
を有する化合物、特に二価アルコールを使用してアルコ
キシレート種の狭い分布を得ることができる。該アルコ
キシル化生成物の狭いアルコキシレート種分布の故に、
これらの特に魅力的なアルコキシル化生成物はインベス
トメント鋳造用組成物における性能特性（performance
property）の高度に望ましい均衡をもたらすことができ
る。この故に該有機化合物は約１ないし30個の炭素を有
する二価のアルコールを屡々包含し、アルキレンオキシ
ドはエチレンオキシドを包含する。

【００５７】該Ｃブロック又はセグメントは２個又はそ
れ以上のエポキシ基を有するエポキシドの有機残基を表
わす。該エポキシ基は末端エポキシ基又は内部エポキシ
基であることができる。エポキシドの例はグリシジル型
エポキシド、環式脂肪族エポキシド、脂肪族エポキシ
ド、エポキシクレゾールノボラック樹脂、エポキシフェ
ノールノボラック樹脂、多核フェノール−グリシジルエ
ーテル誘導樹脂、芳香族グリシジルアミン樹脂及び複素
環式グリシジルアミン樹脂、ヒダントインエポキシ樹脂
など、ならびにそれらの混合物を包含する。エポキシド
の選択はＡＢＣＢＡ構造により特徴づけられるブロック
重合体の得られた混合物において望まれる個々の性質に
基づく。ジエポキシドの単量体及びオリゴマーは本発明
において使用するのに好ましい。立体障害された（hind
ered）ジエポキシドもまた本発明において使用するのに
好ましい。なぜなら立体障害されないジエポキシドは融
解状態において不適当な高粘性の生成物をもたらすこと
があるからである。

【００５８】グリシジル型エポキシドは、ビスフェノー
ルＡとエピクロロヒドリンとから誘導され、また次式

【００５９】

【化１】

【００６０】（式中、ｎは０〜約２０以上、好ましくは
０〜約３の整数である）を有するビスフェノールＡのグ
リシジルエーテルであるのが好ましい。

【００６１】本発明の目的に好適な脂環式エポキシド類
は１分子当たり平均２個以上のエポキシ基を有するもの
である。好適な脂環式エポキシドを例示すると次のもの
が挙げられる。

【００６２】式Ｉ 次式を有するジカルボン酸の脂環式エステルのジエポキ
シド類。

【００６３】

【化２】

【００６４】（式中、Ｒ₁ 〜Ｒ₁₈は、同一または異なっ
て、水素、一般に１〜９個、好ましくは１〜３個の炭素
原子を有するアルキル基、例えばメチル、エチル、ｎ−
プロピル、ｎ−ブチル、ｎ−ヘキシル、２−エチルヘキ
シル、ｎ−オクチル、ｎ−ノニル等であり、Ｒは原子価
結合または一般に１〜２０個、好ましくは４〜６個の炭
素原子を有する２価の炭化水素基、例えばトリメチレ
ン、テトラメチレン、ペンタメチレン、ヘキサメチレ
ン、２−エチルヘキサメチレン、オクタメチレン、ノナ
メチレン、ヘキサデカメチレン等のアルキレン基および
１，４−シクロヘキサン、１，３−シクロヘキサン、
１，２−シクロヘキサン等の脂環式基である）。

【００６５】式Ｉの範囲内にある好適なエポキシドは、
Ｒ₁ 〜Ｒ₁₈が水素であり、Ｒが４〜６個の炭素原子を有
するアルキレンであるものである。ジカルボン酸の脂環
式エステルのジエポキシドの具体例の中には次のものが
ある。ビス（３，４−エポキシシクロヘキシルメチル）
オキサレート；ビス（３，４−エポキシシクロヘキシル
メチル）アジペート；ビス（３，４−エポキシ−６−メ
チルシクロヘキシルメチル）アジペート；ビス（３，４
−エポキシシクロヘキシルメチル）ピメレート；その
他。他の好適な化合物は、例えば、米国特許第２，７５
０，３９５号に記載されている。

【００６６】式II 次式を有する３，４−エポキシシクロヘキシルメチル−
３，４−エポキシシクロヘキサンカルボキシレート類。

【００６７】

【化３】

【００６８】（式中、Ｒ₁ 〜Ｒ₁₈は式ＩにおけるＲ₁〜
Ｒ₁₈に関して定義した通りである）。特に望ましい化合
物は、Ｒ₁ 〜Ｒ₁₈が水素であるものである）

【００６９】式IIの範囲内にある具体的な化合物の中に
は次のものがある。３，４−エポキシシクロヘキシルメ
チル−３，４−エポキシシクロヘキサンカルボキシレー
ト；３，４−エポキシ−１−メチルシクロヘキシルメチ
ル−３，４−エポキシ−１−メチルシクロヘキサンカル
ボキシレート；６−メチル−３，４−エポキシシクロヘ
キシルメチル−６−メチル−３，４−エポキシシクロヘ
キサンカルボキシレート；３，４−エポキシ−３−メチ
ルシクロヘキシルメチル−３，４−エポキシ−３−メチ
ルシクロヘキサンカルボキシレート；および３，４−エ
ポキシ−５−メチルシクロヘキシルメチル−３，４−エ
ポキシ−５−メチルシクロヘキサンカルボキシレート。
他の適切な化合物は、例えば、米国特許第２，８９０，
１９４号に記載されている。

【００７０】式III 次式を有するジエポキシド類。

【００７１】

【化４】

【００７２】（式中、同一でも異なってもよいダッシュ
および二重ダッシュを付したＲ類は水素、ハロゲン、即
ち塩素、臭素、ヨウ素またはフッ素等の１価置換基、あ
るいは１価炭化水素基または米国特許第３，３１８，８
２２号でさらに詳細に定義された基である）。好適な化
合物は、ダッシュおよび二重ダッシュを付したＲ類がす
べて水素であるものである。

【００７３】以下のもの等が他の好適な脂環式エポキシ
ド類である。

【００７４】

【化５】

【００７５】

【化６】

【００７６】

【化７】

【００７７】

【化８】

【００７８】以下のものが他の好適な脂環式エポキシド
類である。

【００７９】３，４−エポキシシクロヘキシルメチル−
３，４−エポキシシクロヘキサンカルボキシレート

【００８０】

【化９】

【００８１】ビス（３，４−エポキシシクロヘキシルメ
チル）アジペート

【化１０】

【００８２】２−（３，４−エポキシシクロヘキシル−
５，５−スピロ−３，４−エポキシ）シクロヘキサン−
メタ−ジオキサン

【００８３】

【化１１】

【００８４】またはそれらの混合物。

【００８５】フタル酸、部分水素化フタル酸または完全
水素化フタル酸のジグリシジルエステル等の６員環構造
を有するエポキシド類も使用することができる。次のも
のがフタル酸の代表的なジグリシジルエステルである。

【００８６】

【化１２】

【００８７】ヘキサヒドロフタル酸のジグリシジルエス
テルが本発明に使用するのに適している。

【００８８】エポキシクレゾールノボラック樹脂はイオ
ン性および加水分解性の塩素不純物が少なく、また耐薬
品性および熱的性能が高いことを特徴とする多官能性の
固体重合体である。

【００８９】エポキシフェノールノボラック樹脂は一般
に次式で表わされる。

【００９０】

【化１３】

【００９１】（式中、ｑは０〜約２０以上、好ましくは
０〜約３の整数である）。

【００９２】多核フェノール−グリシジルエーテル由来
の樹脂は一般に次式で表わされる。

【００９３】

【化１４】

【００９４】（式中、ｒは２の整数である）

【００９５】本発明に含まれうる芳香族および複素環式
グリシジルアミン樹脂の中には次のものがある。次式の
テトラグリシジルメチレンジアニリン由来の樹脂：

【００９６】

【化１５】

【００９７】（式中、ｓは２の整数である）；トリグリ
シジル−ｐ−アミノフェノール由来の樹脂、トリアジン
系樹脂および次式のヒダントインエポキシ樹脂：

【００９８】

【化１６】

【００９９】（式中、Ｒ’はメチルである）；そして次
式の複素環式ジグリシジルアミン樹脂：

【０１００】

【化１７】

【０１０１】好ましい実施態様において、本発明で使用
するのに適した有機ジエポキシ化合物は炭素、水素およ
び酸素から成るものであり、酸素はオキシラン、また必
要に応じてエーテルおよび／またはエステル配列の形で
存在する。好ましいジエポキシ化合物には、例えばビス
（エポキシアルキル）シクロアルカン類；ビス（エポキ
シシクロアルキル）エーテル類、例えばビス（２，３−
エポキシシクロペンチル）エーテル；ビス（エポキシア
ルコキシ）ベンゼン類、例えばビス（２，３−エポキシ
プロピル）ベンゼン；ビス（エポキシアルコキシフェニ
ル）アルカン類、例えば２，２−ビス（４−ヒドロキシ
フェニル）プロパンのジグリシジルエーテル；３，４−
エポキシシクロヘキサンカルボン酸３，４−エポキシシ
クロヘキシルメチル；４−ビニルシクロヘキセンジエポ
キシド；その他がある。エポキシアルキル成分が２〜２
０個の炭素原子を有する２価フェノールのジ（エポキシ
アルキル）ジエーテル類、特に２，２−ビス（４−ヒド
ロキシフェニル）プロパン、ヒドロキノン、ビフェノー
ル等のジグリシジルジエーテルが最も好ましい。本明細
書で使用する「２価フェノール」という用語は２個のフ
ェノール性水酸基（−ＯＨ）がそれぞれ同一または異な
るベンゼノイド核に直接結合していることを意味する。

【０１０２】ＡＢＣＢＡ構造を特徴とするブロックポリ
マーはインベストメント鋳造用組成物の全重量の約１〜
約９０重量％以上を占めることができる。本発明のイン
ベストメント鋳造用組成物に使用するＡＢＣＢＡ構造を
特徴とするブロックポリマーの量はインベストメント鋳
造用組成物に望まれる特定の特性によって大きく変わり
うる。本発明のインベストメント鋳造用組成物に使用す
るＡＢＣＢＡ構造を特徴とするブロックポリマーの量は
所望の破壊強さ、溶解速度および表面特性を可溶性中子
材料に付与するのに十分であるべきである。

【０１０３】上述のように、本発明は、

【０１０４】（ｉ） 少なくとも１個の活性水素を有す
る有機化合物をアルコキシル化条件の下で触媒有効量の
アルコキシル化触媒の存在下にアルキレンオキシドと接
触させることによってアルコキシル化物を製造し、

【０１０５】（ii） 前記アルコキシル化物を触媒有効
量の触媒の存在下にエポキシドと接触させることによっ
てＡＢＣＢＡ構造を特徴とする１種またはそれ以上のブ
ロックポリマーの混合物を製造し、

【０１０６】（iii) 前記ＡＢＣＢＡ構造を特徴とする
１種またはそれ以上のブロックポリマーの混合物を成形
して原型を形成し、

【０１０７】（iv） 前記原型を耐火性材料中に包ん
で、シェル型を形成し、そして

【０１０８】（ｖ） 前記シェル型から前記原型を除去
し、かつ前記耐火性材料を溶融するのに十分な条件下に
前記シェル型を処理する

【０１０９】ことを特徴とするインベストメント鋳型を
形成する方法に関するものである。

【０１１０】上記工程（ｉ）で製造したアルコキシル化
物は次式

【０１１１】Ｒ₂₀［（ＣＨＲ₂₁−ＣＨＲ₂₂Ｏ）_m Ｈ］_t

【０１１２】（式中、Ｒ₂₀は上述の少なくとも１個の活
性水素を有する有機化合物の有機残基であり、ｔは少な
くとも１から上記有機化合物に含まれる活性水素の数ま
での整数であり、Ｒ₂₁及びＲ₂₂は同一でも異なってもよ
く、水素および、例えば、上記したように１〜２８個の
炭素を有するアルキル（ヒドロキシ−およびハロ−置換
アルキルを含む）であり、そしてｍは少なくとも１、例
えば上述のように１〜約６０の整数である）によって表
わすことができる。

【０１１３】アルコキシル化は、触媒有効量、例えば、
スターター成分の重量を基準として約０．００１〜１
０、多くは約０．５〜５重量％のアルコキシル化触媒を
用いて行う。スターター成分は、アルキレンオキシドが
反応する少なくとも１個の活性水素を有する有機化合物
である。アルコキシル化触媒は、使用するアルキレンオ
キシドの量に無関係にアルコキシル化の間それらの活性
を実質的に保持する。したがって、アルコキシル化触媒
の量は実施されるアルコキシル化の程度ではなくアルコ
キシル化区域に供給されるスターターの量を基準として
決めることができる。

【０１１４】種々さまざまなアルコキシル化触媒が本発
明方法に使用するのに適している。触媒の選択は、所望
のアルコキシル化物がアルコキシレート種の狭い分布を
有するものかあるいは普通の分布を有するものかに依存
する。アルコキシレート種の狭い分布を有するアルコキ
シル化物を得るために好ましい実施態様において、好適
なアルコキシル化触媒は、例えば、触媒活性カルシウム
源として酸化カルシウムまたは水酸化カルシウムを使用
するカルシウム含有触媒、２価または多価酸素酸あるい
は酸素酸の金属塩で改質したカルシウム含有触媒、硫酸
カルシウム、改質カルシウム含有二種金属または多種金
属触媒、有機ポリマー担持カルシウム含有触媒、改質第
IIIB族金属含有二種金属または多種金属触媒、改質第II
A 族金属含有二種金属または多種金属触媒および以下に
示す他の改質二種金属および多種金属触媒である。上記
アルコキシル化触媒の好ましい改質剤は、例えば、２価
または多価酸素酸および酸素酸の２価または多価金属塩
である。アルコキシレート種の普通の分布を有するアル
コキシル化物を得るための実施態様において、好適なア
ルコキシル化触媒は、例えば、水酸化ナトリウム、水酸
化カリウム等である。

【０１１５】標準的には、アルコキシル化触媒とスター
ター成分とを混合してから、所望の量のアルキレンオキ
シドが添加されるまでアルキレンオキシドを反応温度で
添加する。それから、生成物を中和し、そして所望なら
ば、生成物混合物からの未反応スターター物質のストリ
ッピング、ろ過またはさらに反応させることを含む任意
の手順で仕上げることができる。

【０１１６】アルコキシル化温度は反応物または反応生
成物を分解させることなく適切な反応速度を与えるのに
十分なものである。反応温度は、多くは約５０℃〜２７
０℃、例えば約１００℃から２００℃である。圧力も広
く変えることができるが、エチレンオキシドおよびプロ
ピレンオキシド等の低沸点アルキレンオキシドを使用す
る場合は、加圧反応器を使用するのが好ましい。

【０１１７】アルコキシル化反応媒体を攪拌して、反応
媒体中にくまなく反応物および触媒を良好に分散させる
ことを確実にするのが好ましい。また、反応させること
ができる速度に近い速度でアルキレンオキシドを通常添
加する。

【０１１８】中和は、アルコキシル化物から触媒を回収
する手助けをする。中和する場合、ろ過装置を詰まらせ
る触媒含有ゲル構造または固体を形成し易い酸は避ける
べきである。硫酸、りん酸、プロピオン酸、安息香酸等
を使用するのが便利である。

【０１１９】本発明に有用なアルコキシル化物およびそ
の製造方法は当業界に広く知られている。本発明に有効
な適切なアルコキシル化触媒を含めてアルコキシル化物
を製造する方法の例は、例えば、米国特許第４，７５
４，０７５号、米国特許第４，８８６，９１７号、米国
特許第４，８２０，６７３号、１９８８年９月３０日に
出願された米国特許出願番号第２５１，４３４号、１９
８８年９月３０日に出願された米国特許出願番号第２５
１，４３０号、１９８８年９月３０日に出願された米国
特許出願番号第２５１，４３３号、１９８８年９月３０
日に出願された米国特許出願番号第２５１，４３２号、
１９８８年９月３０日に出願された米国特許出願番号第
２５１，４３６号、１９８８年９月３０日に出願された
米国特許出願番号第２５１，４３１号、１９８７年９月
３０日に出願された米国特許出願番号第１０２，９３９
号、米国特許第４，４５３，０２３号および米国特許第
４，４５３，０２２号に記載されている。これらはすべ
て参照として本明細書に組み入れる。

【０１２０】上記アルコキシル化方法のあるものは、活
性水素部位１モル当たり、１モルのように低いオキシア
ルキレンを有してアルコキシレートの狭い分布を最も優
勢に選択的に与えることができるが、より高いアルコキ
シル化度で狭い分布を与えることができることが有利で
ある。ある種のインベストメント鋳造用組成物に関し、
アルコキシレート種が比較的少ない場合に、所望の性能
特性を与えることができる。

【０１２１】本発明の方法の工程（ii）に従って、アル
コキシル化物を触媒有効量の触媒の存在下にエポキシド
と反応させて、ＡＢＣＢＡ構造を特徴とするブロックポ
リマーの混合物を製造する。ＡＢＣＢＡ構造を特徴とす
るブロックポリマーは上述の通りである。

【０１２２】アルコキシル化物とエポキシドとの反応は
触媒有効量、例えば反応物の重量を基準として約０．０
１〜約５、多くは約０．１〜約２重量％の触媒を用いて
行う。好適な触媒には、当業界に公知の通常の開環触媒
のいずれもが含まれる。そのような触媒の例としては、
例えば、水酸化カリウム、水酸化ナトリウム、ジオクタ
ン酸第一スズ、カチオニックまたはプロトニック酸触媒
等がある。

【０１２３】本発明の方法の工程（ii）で使用するのに
適切なカチオニックまたはプロトニック酸触媒の例とし
ては、トリフリック酸（triflic acid）、トリフリック
酸塩、三フッ化ホウ素エーテラート、三フッ化ホウ素、
メタンスルホン酸等がある。トリフリック酸塩は、高級
な色特性（即ち、弱い色調）を有し、保存寿命が長くま
た反応条件を変更して種々さまざまの化合物を製造する
ことができるので、特に良く適合した触媒である。これ
らの塩の例は、ＦＣ−５２０として３Ｍカンパニーから
溶液として入手することができるジエチルアンモニウム
トリフレート、トリエチルアンモニウムトリフレート、
ジイソプロピルアンモニウムトリフレート、エチルジイ
ソプロピルアンモニウムトリフレート等である。

【０１２４】標準的には、触媒とアルコキシル化物とを
混合してから、所望の量のエポキシドが添加されるまで
エポキシドを反応温度で添加する。それから、得られた
生成物を中和し、そして所望ならば、ろ過またはさらに
反応させることを含むいかなる手順で仕上げることがで
きる。

【０１２５】本発明の方法の工程（ii）におけるアルコ
キシル化物とエポキシドとのモル濃度比は約１．５：１
から約８：１以上に及びうる。化学量論量、即ち２：１
より高いかまたは低いモル比の場合、ブロックポリマー
生成物の特性に影響を及ぼす未反応の出発物質を有する
ブロックポリマー生成物を生じる。

【０１２６】未反応または他のアルコキシル化物を有す
るＡＢＣＢＡ構造を特徴とするブロックポリマーの混合
物またはブレンドを本発明で使用するのが好ましい。Ａ
ＢＣＢＡ構造を特徴とするブロックポリマーと組合せて
使用されるアルコキシル化物の量はインベスト鋳造用組
成物に望まれる特別な特性に従って広範に、例えば約１
〜約９５重量％以上に亘って変わりうる。ＡＢＣＢＡ構
造を特徴とするブロックポリマーと組合せて使用される
アルコキシル化物の量は所望の破壊強さおよび表面特性
を鋳型に付与するのに十分であるべきである。ＡＢＣＢ
Ａ構造を特徴とする１種以上のブロックポリマーと組合
せて、１種以上のアルコキシル化物を本発明のインベス
トメント鋳造用組成物に適宜使用することができる。そ
れらの混合物またはブレンド中のＡＢＣＢＡ構造を特徴
とするブロックポリマーおよび未反応または他のアルコ
キシル化物の量に関して限定するものと本発明を解釈す
べきではない。

【０１２７】工程（ii）の反応温度は反応物または反応
生成物を分解させることなく適切な反応速度を与えるの
に十分なものである。反応温度は、多くは約５０℃〜２
５０℃、例えば約１００℃から１７５℃である。圧力も
広く変えることができるが、低沸点エポキシドを使用す
る場合は、加圧反応器を使用するのが好ましい。

【０１２８】工程（ii）の反応媒体を攪拌して、反応媒
体中にくまなく反応物および触媒を良好に分散させるこ
とを確実にするのが好ましい。また、反応させることが
できる速度に近い速度でエポキシドを通常添加する。

【０１２９】中和は、ブロックポリマー生成物混合物か
ら触媒を回収する手助けをする。中和する場合、ろ過装
置を詰まらせる触媒含有ゲル構造または固体を形成し易
い酸は避けるべきである。硫酸、りん酸、プロピオン
酸、安息香酸等を使用するのが便利である。

【０１３０】本発明の方法の工程（iii)、（iv）および
（ｖ）は、当業界で公知の通常の方法によって行うこと
ができる。例えば、米国特許第３，４５６，８０８号、
英国特許第２，０７４，０６５号および米国特許第４，
１０８，９３１号を参照されたい。

【０１３１】上述のように、本発明は、

【０１３２】（ｉ） 少なくとも１個の活性水素を有す
る有機化合物をアルコキシル化条件の下で触媒有効量の
アルコキシル化触媒の存在下にアルキレンオキシドと接
触させることによってアルコキシル化物を製造し、

【０１３３】（ii） 前記アルコキシル化物を触媒有効
量の触媒の存在下にエポキシドと接触させることによっ
てＡＢＣＢＡ構造を特徴とする１種またはそれ以上のブ
ロックポリマーの混合物を製造し、

【０１３４】（iii) 前記ＡＢＣＢＡ構造を特徴とする
１種またはそれ以上のブロックポリマーの混合物を成形
して原型を形成し、

【０１３５】（iv） 前記原型を耐火性材料中に包ん
で、シェル型を形成し、

【０１３６】（ｖ） 前記シェル型から前記原型を取り
外し、かつ前記耐火性材料を融解するのに十分な条件下
に前記シェル型を処理し、

【０１３７】（vi） 前記シェル型に冷却することによ
って固化される熔融金属を充填し、そして

【０１３８】（vii) 前記シェル型を取り壊して、成形
品を離型する

【０１３９】ことを特徴とする成形品を製造する方法に
関するものである。

【０１４０】工程（ｉ）〜（ｖ）は上で説明した。工程
（vi）および（vii)も当業界で周知の通常の手順によっ
て達成することができる。

【０１４１】以下の実施例は、本発明の組成物および方
法に使用する特に好ましい成分、組成および技術を詳細
に示すために例示として挙げるものである。以下の実施
例で使用する「カーボワックス（ＣＡＲＢＯＷＡＸ）」
（商標）ポリエチレングリコール化合物類はアメリカ合
衆国コネチカット州、ダンバリーのユニオン・カーバイ
ド・ケミカルズ・アンド・プラスチックスＣｏ．，Ｉｎ
ｃ．から入手することができる。以下の実施例で使用す
る結合カーボワックスポリエチレングリコール化合物は
結合剤として「エポン（ＥＰＯＮ）」（商標）８２８
（ビスフェノールＡのグリシジルエーテル）を用いて製
造した。また、以下の実施例において、アルコキシル化
物とエポキシドとのモル濃度比はカーボワックスポリエ
チレングリコール化合物、ＰＥＧ１０００、ＰＥＧ１４
５０およびＰＥＧ３３５０に関しては２：１であり、カ
ーボワックスポリエチレングリコール化合物、ＰＥＧ８
０００に関しては４：１であった。

【０１４２】実施例１〜９ 表Ａに記載した種々のカーボワックス（CARBOWAX）（登
録商標）ポリエチレングリコール化合物を、真空下で棒
（直径0.5 インチ×長さ５インチ) に成型して、空気の
泡のない見本（試料）を製造した。これらの棒につい
て、ASTM D4476-85(繊維強化した引出成形プラスチック
製の棒の屈曲性に対する標準試験法）に従って破壊強度
を試験した。それらの結果を表Ａに示す。

【０１４３】

【表１】

【０１４４】実施例10〜14 表Ｂに記載した種々のCARBOWAX（登録商標）ポリエチレ
ングリコール化合物の各１ｇ試料を、激しく攪拌しなが
ら、外囲温度の水300gに溶解して、その溶解速度を評価
した。それらの結果を表Ｂに示す。

【０１４５】

【表２】

【０１４６】実施例15〜22 表Ｃに記載した種々のCARBOWAX（登録商標）ポリエチレ
ングリコール化合物の吸湿性を評価するために、ガラス
製のデシケーター中に、75％相対湿度チャンバー（区
域）と52％相対湿度チャンバーとを設けた。75％相対湿
度チャンバーには、種々のインチの水性塩化ナトリウム
を収納し、また52％相対湿度チャンバーには種々のイン
チの水性硝酸マグネシウムを収納した。各CARBOWAX（登
録商標）ポリエチレングリコール化合物の各１ｇ試料を
熔融し、ガラス皿に注ぎ、そして湿度チャンバーの内側
に置いた。試料の重量を毎日測定し、８日目の終りに全
部の試料が平衡に達した（重量％収量）。それらの結果
を表Ｃに示す。

【０１４７】

【表３】

【０１４８】実施例23〜27 表Ｄに記載した種々のCARBOWAX（登録商標）ポリエチレ
ングリコール化合物の成型試料を、それらの表面特徴
（特性）を評価するために視覚試験（肉眼観察）した。
それらの結果を表Ｄに示す。

【０１４９】

【表４】

【０１５０】本発明を前記の諸実施例によって説明した
けれども、それらによって制約されると解釈されるべき
ではなく、むしろ、本発明は前記開示の一般的分野を包
括するものである。種々の改変及び具体化は、本発明の
精神及び範囲を逸脱することなく成し得る。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 サンドラ、アプガー、キヤスター アメリカ合衆国、ウエスト・バージニア 州、25526、ハリケーン、サミツト・リツ ジ・ドライブ 62番 (72)発明者 クレイトン、エドワード、ヒギンボツサム アメリカ合衆国、ウエスト・バージニア 州、25216、レツド・ハウス、ルート１・ ボツクス77番

Claims (10)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 固体基準において（ｉ）約１ないし約90
   重量％又はそれ以上の耐火材、及び（ii）約１ないし約
   90重量％又はそれ以上の、ＡＢＣＢＡ構造によって特徴
   づけられる１種又はそれ以上のブロック重合体を包含す
   る可溶性中子材料、を包含して成るインベストメント鋳
   造用組成物。
2. 【請求項２】 ＡＢＣＢＡ構造によって特徴づけられる
   １種又はそれ以上のブロック重合体が： （１）下記式： [R₂₀ −] （式中、R₂₀ は同一であるか、又は異なっており、かつ
   少なくとも１個の活性水素を有する有機化合物の有機残
   基である）のように表わすことのできるＡブロック又は
   セグメント； （２）下記式： [−CHR₂₁ −CHR₂₂O−] _m [ 式中、R₂₁ 及びR₂₂ は同一であるか、又は異なってお
   り、かつ水素又はアルキル（ヒドロキシ置換アルキル及
   びハロ置換アルキルを包含する）であり、そしてｍは少
   なくとも１の整数である] のように表わすことのできる
   Ｂブロック又はセグメント；及び （３）下記式： [−R₂₃ −] （式中R₂₃ は２個又はそれ以上のエポキシ基を有するエ
   ポキシドの有機残基である）のように表わすことのでき
   るＣブロック又はセグメント；より成り、しかもＡＢＣ
   ＢＡ構造によって特徴づけられる１種又はそれ以上のブ
   ロック重合体が約500 ないし約20,000の平均分子量を有
   する請求項１のインベストメント鋳造用組成物。
3. 【請求項３】 更に１種又はそれ以上のアルコキシル化
   生成物を包含し、ここに該１種又はそれ以上のアルコキ
   シル化生成物はインベストメント鋳造用組成物の全重量
   の約１ないし約90重量％又はそれ以上を構成するものと
   する請求項１のインベストメント鋳造用組成物。
4. 【請求項４】 （ｉ）三次元原型を耐火材中に包んでシ
   ェル型を形成し、ここに前記原型はＡＢＣＢＡ構造によ
   って特徴づけられる１種又はそれ以上のブロック重合体
   を包含するものとし；次いで（ii）原型を前記シェル型
   から取り出し、かつ該耐火材を融解するのに十分な条件
   下に該シェル型を処理する；ことを包含して成るインベ
   ストメント鋳造法。
5. 【請求項５】 （ｉ）ＡＢＣＢＡ構造により特徴づけら
   れる１種又はそれ以上のブロック重合体を包含する組成
   物を形成し、（ii）前記組成物を原型に形成し、（iii)
   該原型を耐火材中に包んでシェル型を形成し、次いで
   （iv) 該原型を前記シェル型から取り出し、かつ該耐火
   材を融解するのに十分な条件下に該シェル型を処理す
   る、ことを包含して成るインベストメント鋳型の形成方
   法。
6. 【請求項６】 ＡＢＣＢＡ構造により特徴づけられる１
   種又はそれ以上のブロック重合体が （１）下記式： [R₂₀ −] （式中、R₂₀ は同一であるか、又は異なっており、かつ
   少なくとも１個の活性水素を有する有機化合物の有機残
   基である）のように表わすことのできるＡブロック又は
   セグメント； （２）下記式： [−CHR₂₁ −CHR₂₂O−] _m [ 式中、R₂₁ 及びR₂₂ は同一であるか、又は異なってお
   り、かつ水素又はアルキル（ヒドロキシ置換アルキル及
   びハロ置換アルキルを包含する）であり、そしてｍは少
   なくとも１の整数である] のように表わすことのできる
   Ｂブロック又はセグメント；及び （３）下記式： [−R₂₃ −] （式中R₂₃ は２個又はそれ以上のエポキシ基を有するエ
   ポキシドの有機残基である）のように表わすことのでき
   るＣブロック又はセグメント；より成り、しかもＡＢＣ
   ＢＡ構造によって特徴づけられる１種又はそれ以上のブ
   ロック重合体が平均分子量約500 ないし約20,000を有す
   る請求項５の方法。
7. 【請求項７】 インベストメント鋳造用組成物が、該イ
   ンベストメント鋳造用組成物の全重量の約１ないし約90
   重量％又はそれ以上を構成する１種又はそれ以上のアル
   コキシル化生成物を更に包含する請求項５の方法。
8. 【請求項８】 （ｉ）少なくとも１個の活性水素を有す
   る有機化合物とアルキレンオキシドとを触媒的有効量の
   アルコキシル化触媒の存在においてアルコキシル化条件
   下に接触させることによりアルコキシル化生成物を調整
   し；（ii）前記アルコキシル化生成物とエポキシドとを
   触媒的有効量の触媒の存在下に接触させることにより、
   ＡＢＣＢＡ構造により特徴づけられる１種又はそれ以上
   のブロック重合体の混合物を調整し；（iii)前記ＡＢＣ
   ＢＡ構造により特徴づけられる１種又はそれ以上のブロ
   ック重合体の混合物を原型に形成し；（iv）該原型を耐
   火材中に包んでシェル型を形成し；次いで（ｖ）前記シ
   ェル型から該原型を取り出し、かつ該耐火材を融解させ
   るのに十分な条件下に該シェル型を処理する；ことを包
   含して成るインベストメント鋳型の形成方法。
9. 【請求項９】 アルコキシル化触媒が二価もしくは多価
   オキシ酸又はオキシ酸の二価もしくは多価金属塩で改良
   されたカルシウム含有組成物又はアルカリ金属水酸化物
   を包含する請求項８の方法。
10. 【請求項１０】 （ｉ）少なくとも１個の活性水素を有
    する有機化合物とアルキレンオキシドとを触媒的有効量
    のアルコキシル化触媒の存在においてアルコキシル化条
    件下に接触させることによりアルコキシル化生成物を調
    整し；（ii）前記アルコキシル化生成物とエポキシドと
    を触媒的有効量の触媒の存在下に接触させることによ
    り、ＡＢＣＢＡ構造により特徴づけられる１種又はそれ
    以上のブロック重合体の混合物を調整し；（iii)前記Ａ
    ＢＣＢＡ構造により特徴づけられる１種又はそれ以上の
    ブロック重合体の混合物を原型に形成し；（iv）該原型
    を耐火材中に包んでシェル型を形成し；（ｖ）前記シェ
    ル型から該原型を取り出し、かつ該耐火材を融解させる
    のに十分な条件下に該シェル型を処理し；（vi）前記シ
    ェル型を、冷却により固化される融解金属で満たし；次
    いで（vii)該シェル型を取りこわして成形品を離型させ
    る；ことを包含して成る成形品の形成方法。