JPS612507A - 多孔性耐久型の製造方法 - 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） 本発明は多孔性型とりわけ型全体にわたり微細な気孔が
連通分散していることにより、型全体にわたり良好な通
気性、通水性を持ち、型表面あるいはキャビティー内の
空気、ガス並びに水の除去効果が高い多孔性耐久型及び
その製造方法に関する。

（従来の技術） 従来、液状又はスラリー状試料を型に流し込んで陶器、
陶磁器で代表されるセラミック製品、或いはプラスチッ
ク製品、ゴム製品などを成形する方法、またプラスチッ
ク製品を型を用いてブロー成形法或いは真空成形法によ
り成形する方法は一般に広（行われている。

しかし、これらの成形に用いる型は次のような特性を満
足する必要があるが、従来はこれらの要求を満す実用的
な型がなかった。即ち、■　成形に耐え得る充分な機械
的・化学的特性を備え、できるだけ多数回にわたり使用
でき、生産サイクルが高いこと。

■　良好な表面性状を備え、複雑形状に対応できる転写
性を有すること。

■　型の大型化が容易で、しかも寸法精度が良いこと。

■　型の製作が容易で、安価にかつ短期間で型が得られ
ること。

■　型表面あるいはキャビティー内の空気、ガス、水等
の除去が適確に行えること。

等である。

例えば、陶器や陶磁器の素地を成形するための型として
、従来石膏型が用いられており、この型の通水性により
泥漿（スリップ）の水分を吸収し成形物を得ているが、
周知の如く、石膏型は強度が低く、耐摩耗性に乏しく、
泥漿に対し化学的に安定性がないため、型としての耐久
性がなかった。

また、使用中に型の肌が荒れ成形品がきれいになりに（
＜、強度が低いため大型化に適さないなどの問題があっ
た。

従って、前記■、■の条件は満すことはできても■、■
、■の条件を満すことはできなかった。

また、プラスチックやコム等の成形品を得る場合には液
状或いはスラリー状試料を金型キャビティ内に流し込み
、所定の圧力で加圧を行って成形するが、この際、金型
キャビティ内の残留空気を確実に排除てきないために前
記■の条件を満すことがむすかしく、良品歩留りが低下
したり、煩雑なハリ取り作業を要するなどの不具合が生
じ、また金属製の型であることにより前記■■の条件を
満すことかて゛きない。

また、シート状の熱可塑性プラスチックを加熱軟化させ
てのち型表面に作用する吸引作用により型表向に延伸密
着させて成形を行う真空成形法とよばれる成形方法は比
較的簡易な設備で能率よく大型の成形品を得ることがて
きる利点から広〈実施されている。そしてこの成形方法
に用いる型は多数個の吸引用の小孔を設けた木型、石膏
型、樹脂型および金型等が使用されている。

しかし、木型や石膏型の場合、型の製作および吸引用の
小孔を設けることは容易であり、比較的短期間で製作す
ることができるが、型強度が弱く、また、木型において
は、加熱、冷却の繰返しにより変形やわれが発生しやす
いため、耐久性に乏しく、石膏型においても加熱の繰返
しにより表向が焼石膏となり剥離を生するため、やはり
耐久性に乏しい。

同様の理由で、型の大型化はできても、共に寸法精度を
期待することがてきない。

更に、木型にあっては表面に細かい複雑な模様を施すこ
とは困難であり、石膏型にあっては耐摩耗性がないため
、同様な模様を繰返し維持することは困難である。従っ
て、■、■の条件は満すものの■、■、■の条件を満す
ことはできない１、また、樹脂型や金型の場合、耐久性
、寸法精度、表面性状等は良好であるが、型の大型化に
は問題があり、しかも高価かつ製作に時間を要す。更に
、吸引用の小孔を多数設けることは容易でなく、どうし
ても最小限の位置にしか設けないため成形に問題を生ず
る場合もある。従って、■、■の条件は満すものの■、
■、■の条件を満すことはできない。

（発明の目的〕 本発明は」−記したような従来の成形型の不具合を解消
し、多数回の使用に耐える良好な強度や耐摩耗性と共に
、良好な表面性状、耐食性、寸法精度を備え、複雑かつ
大型形状に対応しやすく、しかも型全体に通気性を有し
型キヤビテイ内や成形材料中の空気、ガス、水等の除去
を効果的に行え、さらに製作を簡易かつ安価に行えるこ
の種の多孔性耐久型を提供することにある。

（発明の構成） 本発明は耐熱性粉末を焼成した焼成体からなり、該焼成
体が微細な無数の気孔を有しかつバインダーを含浸して
成ることを特徴とする多孔性耐久型を第１発明とし、耐
熱性粉末と補強繊維の焼成体からなり、該焼成体が微細
な無数の気孔を有しかつバインターを含浸して成ること
を特徴とする多孔性耐久型を第２発明とし、耐熱性粉末
に乾燥、焼成過程で蒸発する成分を含む粘結材を添加、
混合して湿潤状態或いはスラリー状態の試料を作成する
工程と、前記湿潤状態或いはスラリー状態にある試料を
押圧成形或いは流し込み成形する工程と、前記工程で成
形された成形体を酸化性雰囲気中で焼成する工程と、前
記工程により得られた焼成体に乾燥又は／及び硬化過程
で蒸発する成分を含むバインダーを含浸する工程と、前
記工程で含浸されたバインダーを常温下又は／及び加熱
下において乾燥、硬化する工程と、から成ることを特徴
とする多孔性耐久型の製造方法を第３発明とし、また、
耐熱性粉末に乾燥、焼成過程で蒸発する成分を含む粘結
剤を添加、混合し、さらにこれに補強繊維を加えて湿潤
状態或いはスラリー状態の試料を作成する工程と、この
湿潤状態或いはスラリー状態にある試料を押圧成形成い
は流し込み成形する工程と、前記工程で成形された成形
体を酸化性雰囲気中で焼成する工程と、前記工程により
得られた焼成体に乾燥、硬化過程で蒸発する成分を含む
バインダーを含浸する工程と、前記工程で含浸されたバ
インダーを常温下又は／及び加熱下において乾燥、硬化
する工程と、から成ることを特徴とする多孔性耐久型の
製造方法を第４発明とするものである。

本発明による多孔性耐久型は、第１に耐熱性粉末よりな
る骨材と粘結材を配合し、湿潤状態あるいはスラリー状
態の試料を得る工程と、第２に前記湿潤状態あるいはス
ラリー状態の試料を押圧成形または流し込み成形する工
程と、第３に前記工程により得られた成形体を乾燥し、
酸化性雰囲気中で焼成する工程と、第４に前記工程によ
り得られた焼成体に乾燥又は／及び硬化過程で蒸発する
成分を含むバインダーを含浸する工程と、第５に前記工
程で含浸されたバインダーを乾燥、硬化する工程により
得られる。

第１の試料を得る工程は耐熱性粉末よりなる骨材、或い
はこれに補強繊維を十分混合攪拌したものに、蒸発又は
焼失する成分を“含む粘結剤、例えばエチルシリケート
などのシリカゾルやコロイダルシリカ、ウレタン樹脂、
フェノール樹脂などの１種又は２種以上を添加、混合し
て十分攪拌することからなる。ここで耐熱性粉末よりな
る骨材としては、鉄、ニッケル、クロム、マンガン、モ
リブデン、銅などの金属系粉末、ムライト、アルミナ、
クロマイト、シリカ、ジルコン、マグネシャ、滑石など
のセラミック系粉末を用いることができ、これらはそれ
ぞれ単独で使用することができるが、金属系粉末同志、
セラミック系粉末同志、あるいは金属系粉末とセラミッ
ク系粉末をそれぞれ混合して使用することもできる。更
に、金属系粉末は前記の如く、単独、混合の他、合金を
粉末にしたものでもよい。

なお、金属系粉末を使用すれば、得られた多孔性耐久型
の熱伝導性は良好となり、又金属系粉末、あるいはこれ
にセラミック系粉末を混合してもちいれば、得られる型
の強度は他の骨材を使用したものに比へて一般的に上昇
するが、焼成後の寸法変化が大きくなり、型重量が重く
なるといった不都合が生じる。

そして、これらの粒子径は一般に最大寸法で２〜５００
μのものが使用できる。これは粒子径が小さいほど型の
表面性状、転写性の面から好ましいが、小さすぎると焼
成時にクラックが入りやすく反面粒子径が大きすぎると
型の表面性状や転写性が悪くなるためである。したがっ
て、得ようとする型の模様や要求される表面性状によっ
ては上記範囲をこえても使用てきる。

補強繊維としては一般に鋼糸のものが適当といえる。特
に、ステンレス系の鋼繊維は焼成工程並ひに型の使用時
に腐食しに＜＜、強度的に補強効果が高いからて゛ある
。

これ以外の補強繊維、たとえば通常の鋼繊維、黄銅繊維
等の金属系繊維、ガラス繊維、アルミナ繊維等のセラミ
ック系繊維、カーボン繊維などを用いても補強効果は得
られ、亀裂防止、変形防止などにも効果的である。たと
えば、ガラス繊維は粘結剤との接着性が良いため大きな
補強効果が期待できる。

使用する繊維長さはＱ、　ｌ　ｍｍ−３０馴、太さｌｌ
ｌ〜４００μ程度のものがよ（、これらのなかから適宜
選択すれば良い。

粘結剤の骨材に対する配合割合は重量割合て粘結剤１部
に対し骨材（２〜２０）部が好ましい。

この配合割合より粘結剤が少ないと成形体の強度が低く
、焼成までの取扱いが厄介でかつ表面性状が若干低下す
る。なお、押圧成形の場合には圧力を充分かけることに
よって粘結剤の配合割合を前記値よりも低くしても良い
。一方、粘結剤の割合が前記範囲を越える場合にはスラ
リー状試料中で骨材の偏析が生じ焼成時には歪や割れが
発生しやすく、精密な型の製作には適当でない。したが
って、それほど精密性を必要としない型の場合には前記
範囲を乙えて使用しても良い。補強繊維の骨材に対する
配合割合は容量割合で骨材１００部に対し１〜２０部が
適当である。この配合割合より少ないと補強効果が期待
できす、逆に多いとファイバーボールが発生し骨材との
均一な混合が難しくなる。

前記第２の成形工程はマスター型に型枠をセットしてマ
スター型と型枠とによって形成された空間内に前記第１
工程で得られた湿潤状態或いはスラリー状態の試料を投
入し、所定時間放置することにより硬化させる。

この際、硬化促進のため、硬化剤を加えたり、冬期にお
いては２５〜３５　’Ｃ程度に加温して化学的に硬化反
応を速めることも効果的である。

また、投入後型枠内での充填性を向上させかつ型面の表
面性状を良くするため、スタンピング、プレス、振動を
行うことも有効である。マスター型はその表面に所望形
状の模型或いは現物型を有するものであり、木製、石膏
製、樹脂製、金属製、さらには天然のものでも使用でき
る。なお、投入する試料が湿潤状態のもので充填性を向
上させる必要がある場合には、抑圧成形の圧力を充分か
けるためＪｊ；ＩＪ、の強度が必要となり樹脂製或いは
金属製のマスター型を用いる必要がある。

また、前記試料を作成する工程において、粘結剤の割合
が少ないと得られた試料は湿潤状態となりスラリー状態
のものに比べて流動性が悪（十分に充填できないため、
振動を加えたり、スタンピングしたり或いはプレスした
りする必要がある。

振動は０５〜２．５Ｇ程度の振動加速度、プレス圧力は
面圧て３　ｋ！／、４〜１００に９，４程度が適当であ
る。

第３の焼成する工程は型枠内に投入された試料を硬化後
、マスター型と離型し乾燥してのち酸化性雰囲気中で焼
成することにより行われる。蜘伜娠乾燥は直接バーナー
等で着火させて行うことができるが、形状によっては急
激な乾燥により割れを生ずる場合があるため、乾燥機に
入れて徐々に乾燥することが望ましく、これは焼成時の
割れや歪を防止するうえで必要である。この乾燥工程に
より粘結材中のアルコール、水等が蒸発し、骨組粒子間
に極めて微細な気孔ができ多孔質化される。。

焼成は電気炉あるいはガス炉、重油炉等を用いて積極的
に空気、酸素を補給しながら又は大気下における酸化性
雰囲気中で行うことが望ましい。

焼成温度は２００°Ｃ〜１５００°Ｃの範囲から適宜選
定することができる。一般的には高温はど高い強度が得
られかつ長時間焼成した方が高強度となる。しかし、焼
成温度と焼成時間はエネルギー費や生産性又は型サイズ
及び要求される特性等を考慮し決定する必要がある。

この焼成により粘結剤中のアルコール、水若しくはウレ
タン樹脂、フェノール樹脂等の成分は蒸発又は焼失し骨
材粒子間には極めて微細な気孔力９形成されて多孔質化
がさらに促進されるとともると骨材粒子同志は互いに結
合し多孔性の焼成体力（を尋られる。

特に、粘結材としてエチルシリケートやコロイダルシリ
カを用いｔこ場合、これらに含まれて焼成後残存するシ
リカ分により骨材粒子同志強く接着結合されろ。まｔ二
、骨材に金属粉末、或（Ａはこれにセラミック粉末を混
合したものを使用すると、焼成時金属粉末は酸化し、金
属粉末同志或（４番よ金属粉末とセラミ、ツク粉末は酸
化焼結的な結合力（進行することにより強°度の高い焼
成体が得られろ。

第４の含浸する工程は前記工程で得られｔコ焼成体に蒸
発する成分を含むバインダーを大気圧下又は加圧下で含
浸させることにより行われる。

ここで“いうバインダーとは第１に常温下また（よ加熱
下で反応硬化性を有する単量体化合物、第１ノゴマー、
プレポリマー等の１種類または数種類を組合わせｔこも
のから成り、さらに詳述すると、フェノールとホルマリ
ンをアルカリ触媒下で反応させることによって得られる
オリゴマー状態、即ちこのオリゴマー状態にあるレゾー
ル系の液状フェノール樹脂、およびこれに有機酸あるＣ
）は無機酸を加え常温硬化タイプとしたもの、またポリ
エステル系あるいはポリエーテル系等のポリオールとト
リレンジイソシアネートあるいはジフェニルメタンジイ
ソシアネート等の混合状態若しくはプレポリマー状態等
にあるいわゆる液状ウレタン樹脂、およびこれにアミン
系又は／及び有機金属系触媒を加え硬化特性を改善しｔ
こもの、また無水マレイン酸等の二塩基酸とエチレング
リコール等の多価アルコールを反応させることにより得
られるアルキッド樹脂をスチレンモノマー等の単量体に
溶解１更にメチルエチルケトンパーオキサイド等の硬化
触媒を加えた液状ポリエステル樹脂およびこれにナフテ
ン酸、コバルト等の硬化促進剤を加え常温硬化特性を改
善したもの、またエピクロルヒドリンと多価フェノール
や多価アルコールとを反応させて得られるビスエポキシ
化合物とジエチレントリアミンなどの脂肪族アミン類或
いはメタフェニレンシアミン等の芳香族アミン類或いは
無水フタル酸、メチルナシ、ツク酸などの有機酸無水物
よりなる液状エポキシ樹脂などが適当である。

そしてこれらの樹脂はたとえば、接着剤、固着剤、塗料
、樹脂等公知の市販品の中から適宜選択、使用すること
ができる。

また、前記樹脂の他に常温下まｔコは加熱下で反応硬化
性を有する前記したような用途に使用され得る単量体、
オリゴマー、プレポリマー等の１種または数種類を組合
わせたものからなる樹脂、例えばアミノ樹脂、アルキッ
ド樹脂、ジアリルフタレート樹脂などでも良い。そして
、これらのバインダーは後述する成分により希釈されて
低粘度化し、前記焼成体の微細な空隙に含浸、浸透した
のち、蒸発成分が蒸発するとともにバインダーが反応硬
化し固形化することにより骨材粒子間の結合力は増大し
、焼成体は含浸する前の強度に比べて大ｌＪに」−昇す
る。また、第２には溶剤可溶性の有機高分子物質がこれ
にあたる。ここに有機高分子物質は塩化ビニール、酢酸
ビニール、スチレン、メタクリル酸エステル等のビニー
ル基を有する単量体の１種類あるいは数種類を重合させ
て得られる塩化ビニール樹脂、酢酸ビニール樹脂、ポリ
スチレン樹脂、アクリル樹脂、などのビニール系樹脂、
セルロースの酢酸エステル化および加水分解により得ら
れる酢酸セルロースで代表されるセルロース誘導体など
が適当である。

また、第３にはケイ酸ナトリウム等の水ガラス系のもの
があげられる。これは結晶水を含み加熱により消失し固
形化する性質を有している。そして、これらのバインダ
ーは後述する蒸発する成分により希釈されて低粘度化し
前記焼成体の微細な気孔に含浸、浸透したあと前記蒸発
する溶剤成分が蒸発するとともに焼成された骨材粒子の
界面及び表面においてバインダーが硬化し固形化するこ
とにより骨材粒子間の結合力は増大し焼成体は含浸する
前の強度に比べて大１］に」二昇する。

前記蒸発する溶剤成分はバインダーを溶解しかつバイン
ダーの固形化を阻害することなく蒸発しやすいものであ
る必要があり、バインダーの種類により選択する必要が
ある。多くの場合、有機系の溶剤が用いられる。

また、添加量についてもバインダーの種類、粘度及び重
合度等に応じて若干具なるが、常圧で含浸する場合は粘
度が１ポイズ以下、減圧或いは加圧方式で含浸する場合
は、２０ポイス以下程度になるように調整すべきである
。

また、溶剤成分はバインダーとしてフェノール樹脂を用
いた場合はメタノール等のアルコール類やア七ｌ・ン、
トルエンが適当であり、ウレタン樹脂には酢酸エチル、
アセトン、メチルエチルケトン、トルエン等が良く、ポ
リエステル樹脂にはアセトン、メチルエチルケトン、酢
酸エチル、酢酸フチル等が用いられ、エポキシ樹脂には
メタノール等のアルコール類、トルエン、キシレン等が
良い。またビニール系樹脂には酢酸エチル、メタノール
、トルエン、キシレン、アセトン等が適当でありセルロ
ール誘導体にはアセトン、酢酸エチル、酢酸ブチル等が
良い。この蒸発成分の作用はバインダーと溶解すること
により含浸しやすい粘度に調整する役割の他に焼成体の
無数の連続する微細な気孔にバインダーと共に浸透し、
この無数の気孔の一部又は全部を満したのちバインダー
を残留したまま蒸発してしまうことによって再び微細な
気孔を発生させることにある。したがって、この微細な
気孔は蒸発する成分を含むバインダーに満され一度は消
滅するが、蒸発する成分が内部より表面にむかって蒸発
し去ることにより、再び連続する微細な気孔が現われる
。含浸は常圧下及び減圧、加圧下で行われる。常圧下で
行う方法には、ディッピング法、スプレー法、ハケぬり
法がある。

ディッピング法は浸漬時間を長くすることにより内部ま
で含浸させることができる。なお、内部まで充分含浸さ
せようとする場合は、焼成体の全てをバインダー浴中に
浸漬することなく、焼成体中における気孔内の空気が排
除され易いように一部を大気中に露出させておき毛細管
現象により含浸した方が効果的である。スプレー法、７
１ケぬり法は焼成体の所望の表面層のみ含浸する場合に
適当である。この方法の場合、バインダーの粘度、かさ
ねぬり回数等により異なるが、概略、表面から１〜ｌＯ
朋程度含浸させることができる。

特に、内部まで完全に含浸させる必要のある場合あるい
は高粘度状態の蒸発する成分を含むバインターを使用す
る場合には減圧・加圧状態下で含浸させた方が良い。

具体的には圧力容器中に焼成体を入れて密封したあと、
容器内を吸引減圧してこの要器内及び焼成体中における
気孔内の空気を除去する。次いて、容器内へ蒸発する成
分を含むバインダーを注入し焼成体を完全に浸漬すると
ともに直ちに容器内を加圧することによってバインダー
を焼成体中へ完全に含浸させる。

この減圧・加圧法によれば、肉厚の厚いものであっても
、又高粘度状態のバインダーでも充分含浸することが可
能である。

第５の含浸されたバインダーを乾燥、硬化する工程は常
温下において放置し或いは加熱することにより溶液中の
蒸発成分を蒸発させるとともにバインダーを反応硬化し
固形化することにより行う。

一般に、蒸発及びバインダーの固形化は温度が高い方が
促進される。したがって、この工程は７０°Ｃ〜２００
°Ｃに加熱しながら行うのが普通であるが、反応硬化タ
イプ以外のもの、すなわち溶剤に溶解したあと、再びこ
の溶剤を蒸発させることにより析出、固形化するような
有機高分子物質をバインダーとして用いた場合、あるい
は反応硬化タイプのものであっても、例えば酸触媒を加
えたフェノール樹脂や硬化促進剤を加えたポリエステル
樹脂のように常温でも硬化する特性を有するものをバイ
ンダーとして使用した場合には１．常温下においても乾
燥、硬化することができる。また、このように硬化時、
特に加熱を必要としないようなバインダーを使用した場
合でも、若干加熱した方がバインダーの効果を充分発揮
させて固形化を促進するのに役立つ。

次に、本発明を具体的実施例により詳細に説明する。

（実施例１） セラミック粉末である合成ムライト粉（粒径１０４μア
ンダー）に、粘結剤として硬化触媒を含むエチルシリケ
ートを重量配合比で３：１の割合に配合し、更にこの配
合のものに補強繊維として太さＱ、２ｒｒａｎ長さ７ｍ
〃２のステンレス繊維を容量割合で２容積（ｖｏｉ）％
添加混合して作成したスラリー状の試料を、内径’；１
０ｍｍ×長さ４０ｍｍの３個の円筒体にそれぞれ３０秒
間程１，５Ｇの振動を附与しながら流し込み所定時間静
置して硬化したあと、硬化、成形された成型体を各円筒
体からそれぞれ取出し、次いで、この成型体を大気中で
４８時間自然乾燥したあと、酸化性雰囲気中の電気炉内
に装入し焼成温度６００°Ｃで６時間焼成を行い直径２
０朋×長さ４０市の円柱状の焼成体を３個得た。一方、
バインダーであるフェノール樹脂に溶剤としてメタノー
ルを加えて不揮発分１０％、２２％、４５％の３種類の
希釈溶液を作り、この各溶液中に前記３個の焼成体をそ
の上面が大気に露出するように浸漬して焼成体全面にわ
たってフェノール樹脂溶液をそれぞれ含浸しｒコ。含浸
後、大気「１月こて２４時間自然乾燥して蒸発成分の一
部を蒸発させてのち電気乾燥機中に装入しｉ’ｉｌＡ度
１５０°Ｃで２時間加熱し蒸発成分の残部を蒸発させる
とともにバインダーをその反応硬化により固形化させ、
圧縮強度試験片を３個得た。

マｔコ、他の条件は同じにして焼成温度を２００°Ｃ１
９００°Ｃ１１１００℃、１３５０°Ｃ１の各温度でそ
れぞれ焼成した焼成体を１１１１記不揮発分１０％、２
２％、４５％の各希釈溶液中にそれぞれ含浸させ、圧縮
強度試験片を１２２個得。

これらの試験片の焼成温度と圧縮強度の関係を第１図に
」くす。

（実施例２） 金属系粉末として粒度７４μアンダーの鋳鉄粉とセラミ
ック粉末として粒度１４９／ｌアンダーの合成ムライト
粉を重量配合比で１゜１の割合に配合し、この鋳鉄粉と
合成ムライト粉の合計重量に対して硬化過程で蒸発する
成分を含む粘結剤としてエチルシリケートを重量配合比
で５：１の割合ニ配合し、さらにこの配合のものに鋼繊
維として太さ０．２ｆｆｍ、長さ７ｍｍのステンレス繊
維を容量割合で２容％添加混合して作成したスラリー状
の試料を、内径２０Ｍ×長さ４０關の３個の円筒体にそ
れぞれ４５秒間程１．５Ｇの振動を附与しながら流し込
み所定時間静置して硬化したあと、硬化、成形された成
型体を各円筒体からそれぞれ取出し、次いで、この成型
体を大気中で４８時間自然乾燥したあと、酸化性雰囲気
中の電気炉内に装入し焼成温度２００ポキシ樹脂に溶剤
としてメタノールを加えて不揮発分１０％、２０％、４
０％の３種類の希釈溶液を作り、この各溶液中に前記３
個の焼成体をその上面が大気に露出するように浸漬して
焼成体全面にわたってエポキシ樹脂溶液をそれぞれ含浸
した。

含浸後、大気中にて２４時間自然乾燥して蒸発成分の一
部を蒸発させてのち電気乾燥機中に装入し温度１００°
Ｃで２時間加熱し蒸発成分の残部を蒸発させるとともに
バインダーをその反応硬化により固形化させ、圧縮強度
試験片を３個得た。

また、他の条件は同じにして焼成温度を６００’Ｃ。

９００°Ｃ１１３５０°Ｃの各温度で焼成した焼成体を
前記不揮発分１０％、２０％、４０％の各希釈溶液中に
それぞれ含浸し、圧縮強度試験片９個を得た。

これらの試験片の焼成温度と圧縮強度の関係を第２図に
示す。

（実施例３） 金属系粉末である還元鉄粉（粒径６１７１アンダー）に
、粘結剤として硬化触媒を含むエチルシリケートを重量
配合比で７：１の割合に配合し、更にこの配合のものに
補強繊維として太さ０．２酎、長さ７ｍｍのステンレス
繊維を容量割合で２容積％添加混合して作成したスラリ
ー状の試料を、内径２０朋×長さ４０ｒｔｒｍの３個の
円筒体にそれぞれ６０秒間程１．５Ｇの振動を附与しな
がら流し込むとともにスタンピングを行って充填し、所
定時間静置して硬化したあと、硬化、成形された成型体
を各円筒体からそれぞれ取出し、次いで、この成型体を
大気中で４８時間自然乾燥したあと、酸化性雰囲気中の
電気炉内に装入し焼成温度６００°Ｃで６時間焼成を行
い直径２Ｑ、ｗａ＋×長さ４Ｑｆｆｆｆの円柱状の焼成
体を３個得た。

一方、バインダーであるアクリル樹脂に溶剤として酢酸
エチルを加えて不揮発分８％、１９％、３０％の３種類
の希釈溶液を作り、この各溶液中に前記３個の焼成体を
その上面が大気に露出するように浸漬して焼成体全面に
わたってアクリル樹脂溶液をそれぞれ含浸した。含浸後
、大気中にて２４時間自然乾燥して蒸発成分の一部を蒸
発させてのち電気乾燥機中に装入し温度７０°Ｃで２時
間加熱し蒸発成分の残部を蒸発してバインダーを硬化さ
せ、圧縮強度試験片を３個得た。

また、他の条件は同じにして焼成温度を２００°Ｃ１９
００°Ｃ，１３５０°Ｃの各温度でそれぞれ焼成した焼
成体を前記不揮発分８％、１９％、３０％の各希釈溶液
中にそれぞれ含浸させ、圧縮強度試験片９個を得た。こ
れらの試験片の焼成温度と圧縮強度の関係を第３図に示
す。

（実施例４） 金属系粉末として粒度４３μアンダーのニッケル粉とセ
ラミック粉末として粒度１０４μアンダーのジルコン粉
を重量配合比でｌ：１の割合に配合し、このニッケル粉
とジルコン粉の合計重量に対し硬化過程で蒸発する成分
を含む粘結剤としてエチルシリケートを重量配合比で８
：１の割合に配合し、さらにこの配合のものに太さ３０
μ、長さ１００ｚｚのカラス繊維を容量割合で５容積％
添加混合して作成したスラリー状の試料を、内径２０間
×長さ４０間の円筒体に６０秒間程１．５Ｇの振動を附
与しながら流し込みさらにスタンピングを行って充填し
、所定時間静置して硬化したあと、硬化、成形された成
型体を円筒（４・から取出し、次いて、この成型体を大
気中で４８時間自然乾燥したあと、酸化性雰囲気中の電
気炉内に装入し焼成温度９００°Ｃで６時間焼成を行い
直径２０ｍｍ×長さ４０ｍｍの円柱状の焼成体を得た。

一方、バインダーである酢酸セルロースに溶剤として酢
酸エチルを加えて不揮発分１０％の希釈溶液を作り、こ
の溶液中に焼成体をその上面が大気に露出するように浸
漬して焼成体全面にわたって酢酸セル１コース溶液を含
浸した。

含浸後、大気中にて２４時間自然乾燥して蒸発成分の一
部を蒸発させてのち電気乾燥機中に装入し温度７０°Ｃ
で２時間加熱し蒸発成分の残部を蒸発してバインダーを
硬化させ、圧縮強度試験片を得た。

また、他の条件は同じにして焼成温度のみ１３５０°Ｃ
に替えてそれぞれの圧縮強度試験片を得た。この試験片
の焼成温度と圧縮強度の関係を第４図に示す。

（実施例５） 前記実施例４においてニッケル粉を粒度２０μアンダー
のクロム粉に、ジルコン粉を粒度５３μアンダーのアル
ミナ粉に変えて、またこれらのクロム粉とアルミナ粉の
合計重量に対する　エチルシリケートの割合を重量配合
比で６：１とした以外は前記実施例４と同じにした。

得られた試験片の焼成温度と圧縮温度の関係を第４図に
示す。

（実施例６〕 前記実施例４においてニッケル粉を粒度１０μアンダー
のモリブデン粉に、ジルコン粉を粒度１０４／ｉアンタ
ーのシリカ粉にし、またこれらのモリブテン粉とシリカ
粉の合計重量に対するエチルシリケートの割合を重量配
合比で５：１としさらに焼成ｄ、１１度をそれぞれ２０
０°Ｃ，９００°Ｃ，１３５０°Ｃとした以外は前記実
施例４と同じにした。得られた試験片の焼成温度と圧縮
強度の関係を第４図に示す。

（実施例７） 前記実施例４においてニッケル粉を粒度２０μアンダー
のマンガン粉に、ジルコン粉ヲ粒度１０４μアンダーの
合成ムライト粉にし、またこれらのマンガン粉と合成ム
ライト粉の合計重量に対するエチルシリケートの割合を
重量配合比で６：１としさらに、焼成温度を２００°Ｃ
１９００°Ｃ，１３５０°Ｃとした以外は前記実施例４
と同じにした。

得られた試験片の焼成温度と圧縮強度の関係を第４図に
示す。

（実施例８） 金属系粉末として粒度４３μアンダーの還元鉄粉とセラ
ミック粉末として粒度１４９μアンダーの合成ムライト
粉を重量配合比で５５　：　４５の割合に配合し、この
還元鉄粉と合成ムライト粉の合計重量に対して硬化過程
で蒸発する成分を含む粘結剤としてコロイダルシリカを
重量配合比で４．５　：　１の割合に配合し、さらにこ
の配合のものに鋼繊維として太さ０．１問、長さ６ｍｍ
のステンレス繊維を容量割合で２容積％添加混合して作
成したスラリー状の試料を、幅ｚｏｍｍ×長さ１２０朋
、深さ２０間の枠体内へ１．５Ｇの振動を附与しながら
流し込み所定時間静置して硬化したあと、硬化、成形さ
れた成形体を枠体から取出し、次いで、この成型体を大
気中で４８時間自然乾燥したあと、酸化性雰囲気中の電
気炉内に装入し焼成温度６００°Ｃで１２前間焼成を行
い焼成体を得た。

一方、バインダーであるフェノール樹脂に溶剤としてメ
タノールを加えて不揮発分４０％の希釈溶液を作成した
。ここで、前記焼成体を圧力容器内に入れて容器内を−
７５Ｑ　１１１１１１　Ｈｑまで減圧してのち、この圧
力容器内へ前記希釈溶液を注入して焼成体を完全に浸漬
し、次いで直ちに５ｋｉの空気圧を前記希釈溶液上面に
作用して希釈溶液を確実に焼成体に含浸した。含浸後、
大気中に取り出し２４時間自然乾燥させて蒸発成分の一
部を蒸発させたのち、電気乾燥機に入れて１８０°Ｃで
３時間加熱して蒸発成分の残部を蒸発するとともにバイ
ンダーをその反応硬化により固形化させ抗折力試験片を
得た。この試験片の焼成温度と抗折強度の関係を第５図
に示す。

（実施例９） 補強繊維を除いた以外は実施例８と同じにしｔコ。

得られた試験片の焼成湿度と抗折強度の関係を第５図に
示す。

第１図〜第４図の結果より明らかなように、含浸する溶
液の不揮発分すなわちバインダー含量の高い程強度は」
−昇し、また焼成体を得るための焼成温度が高い程強度
は上昇していることがわかる。

しかし、含浸した焼成体の気孔率は通常５〜５０％ある
が、バインダーの含量が多い程、焼成温度が高い程、低
下する傾向にあるため、型の使用目的にあわせバインダ
ー含量、焼成温度、バインダーの種類、骨材の種類など
選定する必要がある。

また、第５図の結果より補強材の効果は極めて大きいこ
とがわかる。

（実施例１０） 金属系粉末として粒度１４９μアンダーの鋳鉄粉とセラ
ミック粉末として粒度２０８μアンダーの合成ムライト
粉を重量配合比で１：１の割合に配合し、この鋳鉄粉と
合成ムライト粉の合計重量に対して硬化過程で蒸発する
成分を含む粘結剤としてフェノール樹脂とエチルシリケ
ートを重量配合比で２：８の割合に配合したものを１８
：１の割合で添加、混合し、さらにこの配合のものに太
さ３０μ、長さ７５μのガラス繊維を容量割合で１０容
積％添加混合して作成した湿潤状態の試料を、内径ｌｏ
ｍｍ×長さＩＱｍｍの円筒体に山盛状態にし押圧力４０
し−にて押圧成形し余分の試料をかき取って直径１０闘
×長さｌＱｍｇの成型体を得た。次いで、この成型体を
円筒体から取り出して焼成温度９００’Ｃで６時間焼い
て焼成体とした。

一方、バインダーであるケイ酸ナトリウムに溶剤として
水を加えて不揮発分１０％の希釈溶液を作リ、この溶液
中に前記焼成体を含浸し、含浸後、大気中にて１時間自
然乾燥して蒸発成分の一部を蒸発させてのち電気乾燥機
中に装入し温度１８０°Ｃで２時間加熱し蒸発成分の残
部を蒸発させるとともにバインダーをその反応硬化によ
り固形化させヘンドブラグを得た。

このベントプラグを減圧造型用の模型に用いて減圧鋳型
を造型し、この鋳型に湯を流し込んでアルミ鋳物を鋳造
したところ、このアルミ鋳物製品の表面には従来のよう
なスリット状のベントプラグ跡が見られず、外見上の美
観が良くなり美術用鋳物製品には好適であることがわか
った。

（実施例１１） 実施例４で作成したスラリー状試料を用いて第６図に示
すような形状をした１対のスリップキャスティング用の
成形体を得た。この成型体を大気中で所定時間自然乾燥
したあと、酸化性雰囲気中の電気炉内に装入し焼成温度
１１００°Ｃで１２時間焼成し焼成体を得た。

一方、バインダーであるウレタン樹脂に溶剤として酢酸
エチルを加えて不揮発分３０％の希釈溶液を作り、この
溶液をエアレスタイプのスプレーガン、で前記焼成体の
型表面に焼成体の背面から吸引して負圧を作用させなが
ら塗布した。

含浸深さは約２朋であった。含浸後、常温下で放置する
ことにより蒸発成分を蒸発させるとともにバインダーを
その反応硬化により固形化し、第６図に示す１対のスリ
ップキャスティング用の型１．１を得た。なお、バイン
ダーの硬化を充分なさしめるため、６０°Ｃにて２時間
アフターキュアーを行った。

次いで、この１対の型１．１′キヤビテイ内にカオリン
、粘土′、長石、石英、陶石、セルベン、石灰石等を適
量ずつ混合して成る陶器原料Ｍを着肉速度１０分間で８
〜１０闘が得られるよう導管２より１Ｏｋ２ルの圧力で
流し込み成形した。その結果、本発明による吸気性型は
２００００回以上の使用を行っても正確な形状の成形品
が得られ、型に７ＱＱ７ｆｆｆｆＨｇの吸引力を作用さ
せての減圧鋳込み、注入前に同圧の吸引力を作用させて
の減圧加圧鋳込みを行っても同様な耐久性が得られ、成
形品もきわめて緻密であった。従来の石こう型の場合、
単なる自然吸水でもせいぜい３００回が限界で、吸引力
を併用すると８０回程度が」−限であることから、本発
明は飛躍的に耐久性を向」二できることがわかる。これ
は本発明の場合、通気性があるにも拘らず機械的強度が
高く、耐摩耗性も良好で、かつ急熱急冷の熱的変化にも
影響を受けないことによるものである。

（実施例１２） 実施例２で作成したスラリー状試料を用いて第７図に示
すような形状をした１対のブロー成形用成型体を得た。

この成型体を太゛気中で自然乾燥したあと、酸化性雰囲
気中の電気炉内に装入し焼成温度５００°Ｃて１２時間
焼成し焼成体を得た。

一方、バインダーであるエポキシ樹脂に溶剤としてトル
エンを加えて不揮発分３０％の希釈溶液を作成した。こ
の希釈溶液を前記焼成体表面にハケぬりにより塗布し含
浸させた。この際、含浸深さは約５　ｍｍであった。含
浸後、２４時間自然乾燥して蒸発成分の一部を蒸発させ
、その後電気乾燥機に装入し温度１００°Ｃで２時間加
熱し蒸発成分の残部を蒸発させるとともにバインダーを
その反応硬化により固形化させ、第７図に示すようなブ
ロー成形用のヘッドレスト成形型３．３′を得た。

この成形型３．３′を枠体４．４′に嵌め込んでプラス
チック製のへラドレスト５を成形したところ、ヘッドレ
スト５表面には型面にほどこされた皮しぼ模様かきわめ
てあざやかに転写された。これは従来、この種の成形型
が金型であったため排気されなかったキャビティー内の
残留エヤーが本発明の成形型の場合には無数の気孔群よ
り素早く排出されたためである。

（実施例１３） 実施例８で作成したスラリー状試料を用いて１対の真空
成形用の成型体を得た。この成型体を大気中で自然乾燥
したあと、酸化性雰囲気中の電気炉内に装入し焼成温度
９００°Ｃで１２時間焼成し焼成体を得た。次いで、こ
の焼成体の背面に向けてショツト粒を投射して型面部の
硬化層のみ残して背向の軟かいバッキング層を除去しシ
ェル状焼成体を得た。

一方、バインダーであるポリエステル樹脂に溶剤として
アセトンを加えて不揮発分２０％の希釈溶液を作成した
。この溶液中に前記シェル状焼成体をその一部が大気に
露出するようにして浸漬し、約２０分後取り出して大気
中に２４時間放置することにより蒸発成分の一部を蒸発
させ、その後電気炉内に装入して２時間加熱し蒸発成分
の残部を蒸発させるとともにバインダーをその反応硬化
により固形化させ、真空成形型を得た。この真空成形型
を枠体に嵌め込み型面に吸引を作用させながらポリプロ
ピレンシートを密着させて縦木製品を成形したところ、
成形品表面には微細な木目模様まで極めて忠実に転写さ
れ、従来の樹脂型使用時にみられるような吸引孔の跡が
全くなく、極めて商品価値の高い製品が得られた。

（発明の効果） 以」二の説明によって明らかなように、本発明の通気性
耐久型は次のような効果を発揮するものである。即ち、 ■　耐久性に優れ生産性が良いこと。

■　表面性状及び転写性が良く複雑形状にも対応できる
こと。

■　型の大型化が容易で、しかも寸法精度が良いこと。

■　型の製作が容易で、安価でかつ短期間で型が得られ
ること。

■　型表面或いはキャビティー内の空気、ガス、水等の
除去が確実に行えること。などである。

【図面の簡単な説明】

第１図〜第４図は本発明における通気性耐久型の焼成温
度と圧縮強度の関係を示すグラフ、第５図は本発明にお
ける通気性耐久型の焼成温度と抗折強度の関係を示すグ
ラフ、第６図は本発明の通気性耐久型をスリップキャス
ティングに適用した状態を示す断面図、第７図は本発明
の通気性耐久型をブロー成型に適用した状態を示す断面
図である。 賽１凹 焼べ是洩（°Ｃ） 卒３図 双へ漬３　（ｏＣ） を４図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、耐熱性粉末を焼成した焼成体からなり、該焼成体が
   微細な無数の気孔を有しかつバインダーを含浸して成る
   ことを特徴とする多孔性耐久型。 ２、耐熱性粉末と補強繊維の焼成体からなり、該焼成体
   が微細な無数の気孔を有しかつバインダーを含浸して成
   ることを特徴とする多孔性耐久型。 ３、耐熱性粉末に乾燥、焼成過程で蒸発する成分を含む
   粘結剤を添加、混合して湿潤状態或いはスラリー状態の
   試料を作成する工程と、前記湿潤状態或いはスラリー状
   態にある試料を押圧成形或いは流し込み成形する工程と
   、前記工程で成形された成形体を酸化性雰囲気中で焼成
   する工程と、前記工程により得られた焼成体に乾燥又は
   ／及び硬化過程で蒸発する成分を含むバインダーを含浸
   する工程と、前記工程で含浸されたバインダーを常温下
   又は／及び加熱下において乾燥、硬化する工程と、から
   成ることを特徴とする多孔性耐久型の製造方法。 ４、耐熱性粉末に乾燥、焼成過程で蒸発する成分を含む
   粘結剤を添加、混合し、さらにこれに補強繊維を加えて
   湿潤状態或いはスラリー状態の試料を作成する工程と、
   この湿潤状態或いはスラリー状態にある試料を押圧成形
   或いは流し込み成形する工程と、前記工程で成形された
   成形体を酸化性雰囲気中で焼成する工程と、前記工程に
   より得られた焼成体に乾燥、硬化過程で蒸発する成分を
   含むバインダーを含浸する工程と、前記工程で含浸され
   たバインダーを常温下又は／及び加熱下において乾燥、
   硬化する工程と、から成ることを特徴とする多孔性耐久
   型の製造方法。