JPS6131339A - 複合耐火フオ−ム - 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】 本発明は一般に、−過、触媒担体及びドーパント担体を
包含する多重機能に対して、使用することができる多孔
性の相対的に不活性で寸法的に安定な複合耐火フオーム
＜　ｃｏｍｐｏｓ：ｔｅ　ｒｅｒｒａｃｔｏｒｙｆｏａ
ｍｓ　＞に関する。

無数の用途に対して好適な構造に容易に形成され得る多
孔性の相対的に不活性で寸法的に安定な材料に対する要
求が続いている。かかる材料は、特に高温又は腐蝕性雰
囲気における）濾過の目的に対して、又はアルミニウム
もしくは銅の如き溶融した金属の一過に対して、又は化
学プロセスにおける触媒もしくは反応体のホスト基体（
ｈｏｓｔｓｕｂｓｔｒａｔｅ　）として、又はドーパン
ト（ｄｏｐａｎｔ　）のホスト基体として又は多様な他
の用途に使用することができる。典型的には、特に便利
な寸法又は形状に上記材料を形成することは適当であり
そして該材料をそのように形成できる容易さはかかる材
料の商業的許容性にとって重要な因子である。

多孔性セラミック材料を得る１つの方法は、シュバルツ
バルダー等＜　３ｃｈｗａｒｔｚｗａｌｄｅｒ　ｅｔ　
ａｌ　）ｌ＼の米国特許第３０９００９４号及びホラン
ド（Ｈｏｆ　１ａｎｄ＞への米国特許第３０９７９３０
＠により示された如き先行技術に開示されており、それ
によれば多孔性セラミック物品は、可撓性合成又は天然
有機材料の連続気泡の多孔性要素（ｏｐｅｎ−ｃｅｌｌ
ｅｄ　ｐｏｒｏｕｓ　ｅｌｅｍｅｎｔ）を微細に分割し
たセラミック粉末又はセラミックバインダのスラリ中に
浸漬し、該要素から過剰のスラリを除去しそして該材料
を焼成して（ｒｉｒｉｎＱ＞合成もしくは有機材料を焼
き去る（ｂｕｒｎ　ａｗａｙ　）と共にセラミック材料
を溶固する（　ｖｉｔｒｉｆｙｉｎｇ）ことにより製造
される。ホランドにより挙けられた種々の材料の中で抜
きん出ているのはカーバイドである。溶融した金属の一
過、触媒ホスト基体又はドーパントホスト基体の如き技
術的に厳しい機能において前記方法で製造された材料を
首尾良く使用するためには、該材料が特定の物理的及び
化学的性質、たとえば、優れた透過性、構造的均一性、
強度及び化学的攻撃に対する相対的不活性を有すること
が必要である。

特定の物理的及び化学的性質の達成において先行技術は
種々の方針を採用した。ウッド（Ｗｏｏｄ）への米国特
許第３８３３３８６Ｍ、マクガハム（ＭＣＧａｈａｍ）
等への米国特許第３１２５９１８号、グーキン（Ｇｏｏ
ｇｉｎ　）等への米国特許第３３４５４４０号は、粒状
セラミック材料の水性スラリを重合体反応体と混合しそ
してその場で発泡した重合体／セラミック材料を形成す
ることによって優れた多孔性材料を達成しようと試みた
。しかる後、重合体／セラミック材料を硬化し、次いで
＾渇に加熱して重合体を破壊し、形成された耐火材料を
残す。前記グーギン等の参考文献の実施例■は、ケイ素
のスラリを重合体反応体と混合して、発泡したポリウレ
タン／ケイ素材料をその場で製造し、加熱してポリウレ
タンを分解し、しかる後２２００℃に焼成して炭素をケ
イ素と反応させて炭化ケイ素を形成することによる炭化
ケイ素の製造を開示する。マクガハム等は炭化ケイ素粗
粒（ｇｒｉｔ）を樹脂バインダ及び細孔形成性材料と混
合してその場で発泡した混合物を形成し、これを硬化し
そして加熱して樹脂を炭化する。炭化樹脂と反応して炭
化ケイ素体を形成するのにケイ素の添加のための設備も
製造される。前記したその場でのプロセス（１ｎ−８ｉ
ｔｕ　ｐｒｏＣｅｓｓｅｓ　）はいくらかの商業的有用
性を有するけれども、その方法は費用のかかる装置の列
を必要とし、粒状物質は混合及び均一な多孔度の達成を
相当複雑にする。

他の先行技術は、たとえばポリエチレン、ポリエステル
等の如き有機フオーム材料の多孔体（ｐｏｒｏｕｓ　ｂ
ｏｄｙ　）を形成し、次イテ、通常は水性懸濁液中で、
微細に分割されたセラミック材料のスラリで含浸し、次
いで乾燥しそしてイ・のように得られた構造体を焼成し
て有機フオームを分解しそしてセラミック構造体を生成
するという一般的方針を採用した。ラボルト（Ｒａｖａ
ｕｌｔ）への米国特許第３８４５１８１号、第３９０７
５７９号及び第４００４９３３号は水性セラミック粉末
含有懸濁液による種々の有機フオームの処理に使用され
る典型的方法を記載する。それによれば処理されたフオ
ーム及び未処理フオームをセラミック材料のスラリで含
浸し、しかる後乾燥しそして焼成して最終の多孔性セラ
ミック物品を形成する。ヤーウッド（Ｙ　ａｒｗｏｏｄ
）　Ａ、の米国特許第４０７５３０３号は、適当なＲ終
構造を確実にするためにロール練り（＋”ｏＩｌｉｎＯ
）含浸工程の相合せを使用することによって上記ブＯセ
スを改良する。

本発明の１つの目的は新規な多孔性の相対的に不活性で
寸法的に安定な複合耐火フオームを提供することである
。

他の目的は多孔性耐火フオーム複合体の製造方法を提供
することである。

これらの目的及び他の目的は本発明の詳細説明有機重合
体フオーム材料を第一耐火材料（　ｒｅｆ−ｒａｃｔｏ
ｒｙ　ＩＩｌａＨ！ｒｉａｌ）を含有するスラリで含浸
しく　ｉａ＋ｐｒｅｇｎａｔｉｎｇ）　、乾燥し、咳乾
燥され、含浸された材料を前記第一材料よりも低い融点
を有する第二耐火材料で被覆し、しかる後前記含浸され
そして被覆された材料を前記第二耐火材料を溶融してそ
の浸透（　ｉｎｆｉｌｔｒａｔｉｏｎ）を引起こすのに
十分な温度に加熱し、多孔性複合耐火フオーム体を形成
することを含む方法により、優れた細孔構造を有する多
孔性の相対的に不活性で寸法的に安定な発泡した複合材
料を製造することができることが見出された。

かくして形成された複合耐火フオームは、その硬質支持
体を通って及びその硬質支持体内に浸透した（　ｉｎｆ
ｉｌｔｒａｔｅｄ　）第二耐火材料を有する前記有機フ
オームの前記物理的構成（　ｃｏｎｆｉｇｕｒａｔｉｏ
ｎ　）において気泡的にｌｃｅｌｌｕｌａｒｌｙ　）配
列された第一粒状耐火材料を含んで成る。

本発明の方法に従えば、いかなる適当な有機重合体フオ
ーム材料も、それが所望により高温加熱前のプロセス処
理に耐えるのに十分な物理的性質を有するとの条件下で
、使用することができる。

この方法において使用することができる典型的な有機重
合体にはセルロース類、ポリスチレン類、ポリエチレン
類、ポリプロピレン類、ポリ塩化ビニル類、ラテックス
類、アクリル類、ポリウレタン類発泡材料、それらの混
合物等が包含される。

上記フオームは、種々の温度で秒々の程度の剛性又は柔
軟性を有することができる。含浸、乾燥及び浸透性耐火
材料による被覆は、フオームの所望されない破損（　ｂ
ｒｅａｋａｏｅ）　、分１１ｌ　（ｄｉｓｓｃｉａｔｉ
ｏｎ　）又は劣化が初期の処理工程期間中起こらないこ
とを確実にする制御された温度範囲で設定されるべきで
ある。約１０℃乃至約１００℃の温度範囲で適当な柔軟
性を有するフオームが好ましい。

有機フオームは好都合ないかなる寸法及び形状において
も形成することができるが、一般には、それは製造され
るべき最終製品と実質的に同じ寸法及び形状で形成され
る。その後の処理の前及び／又は処理の期間、フオーム
は以後に開示される処理の方法の種々の選択に依存して
可変的に圧縮され、乾燥され、膨潤等されるであろうと
いうことは認識されるべきであり、そして特定の目的に
対してフオーム体の寸法を決めるときそれを考慮するべ
きである。本発明の１つの利点は、有機フオームはロン
ド、どレット等に形成することができ、それらは、ウエ
ファ−、ディスク等を個々に加工するよりはむしろ、そ
の後、切断されてウェファ−、ディスク等にすることが
できる。

鈎型的には、有機フオーム材料は、堅く詰まった小さな
気泡構造（ｃｅｌｌｕｌａｒ　ｃｏｎｆｉｇｕｒａｔｉ
ｏｎｓ　）から大きい気泡構造までの広い範囲の気泡寸
法のものが入手可能である。同様に気泡密度は大きく変
わることができ、典型的には多重密度勾配（ｍｕｌｔｉ
ｐｌｅ　ｄｅｎｓｉｔｙ　ｇｒａｄｉｅｎｔｓ）で商業
的に入手可能である。インチ（ｆｉｎθａｒ　１ｎｃｈ
　）当り約１０乃至約５００細孔（ｐｏｒｅｓ　）を有
する約２５００ミクロン乃至約５０ミクロンの範囲の最
も大きい効用の気泡寸法に対して好ましい結果を生じた
ことが見出された。いくつかの例において、より望まし
い多孔度（ｐｏｒｏｓ　ｉ　ｔｙ　）及びより厳密な寸
法制御を達成するためにフオーム材料を圧縮し且つ熱固
定するのが適当であることが見出された。

半導体工業において高性能の製品を可能ならしめるため
には、平面で且つ薄い、例えば約０，０４０±０．００
２インチの厚さである拡散源を使用するのが望ましい。

市販されているポリマーフオームは坦在所望の厚さで入
手できない。すべての必要な基準にあう典型的に最も薄
い市販されている有機ポリマーフオームは約８分の１イ
ンチの厚さである。所望のゲージに薄いフオーム部分を
スライスする試みは成功していない。厚さがかなり非均
−なものが通常中ずる。

この問題に答えて、出願人はすべての必要な基準並びに
所望の薄さ及び厚さのバリエーションにあう有機ポリマ
ーフオームが以下の如く得られうろことを見出した。市
販の１インチ（リニアルインチ）あたり１００個の孔の
、１／８インチの厚さの網状ポリウレタンフォームシー
トを、２つの加熱した平らな定盤の間で圧縮する。定盤
を平行に保ちそれが所望の所定の量よりともに近づかな
いようにするために１又はそれ以上のシムを定盤の間に
置く。定盤は約３５０〜４５０’Ｆに加熱する。有機フ
オームを圧縮において、該有機フオームが永久圧縮固定
が起こる時間である約２〜約５分間加熱した定盤の間に
保つ、その後プレス機を開き、圧縮及び加熱固定（ヒー
トセット）有機フオームシートを取り除いて冷却させる
。プレス機から取り除くと有機フオームシートはいくら
か戻る（スプリングバックする）。従って、シムの厚さ
に相当するフオームの圧縮されたゲージは、加熱固定有
機フオームの厚さより薄い。約０．０４２±０．００２
インチの厚さの有機フオームを製造するためには、１／
８インチの厚さで１インチ（リニアルインチ）あたり１
００個の孔のポリウレタンフォームを０．０４インチの
定盤間隔で圧縮及び加熱固定する。スプリングバックの
量及び必要なシムの厚さは経験的に決める。

得られた圧縮固定有機フオームシートは、その平らな表
面の方向においてははじめに有していたのと同数の孔７
インチ（リニアルインチ）を含有する。厚さは減少され
るので、厚さの方向においては１インチ（リニアルイン
チ）あたりの孔の数は逆に増加する。１／８インチの厚
さ、１リニアルインチあたり１００個の孔であるもとの
フオームにおいては、得られた０、０４２インチの厚さ
の製品は、１リニアルインチあたり約２７０個の孔を有
する。

該圧縮固定有機フオームを次いで以下に記載する如く処
理し、続いてステンレス鋼打抜型を利用して３〜４イン
チ直径のディスクに切る。以下に記載する第２すなわち
浸透する耐火材は、ディスクに打抜く前に粒状セラミッ
ク含浸した有機フオームに適用することができるが、こ
れは、該浸透する耐火材を保存するためにディスクに適
用することが好ましい。

与えられた有機ポリマーフオームの圧縮固定を達成する
のに必要な特定な時間及び温度は、圧縮加熱固定可能な
これらのフオームに対して経験的に決めることができる
。

フオームは含浸、乾燥又は浸透剤適用プロセスの前、期
間中又は後に種々の添加剤で処理することができる。典
型的には、かがる添加剤は、いずれかの粒状耐火材料の
均一な分布に影響を与え又は発泡した構造の部分を膨潤
し又は溶解してより良好な接着を生じることによってフ
オーム材料への接着性を高め又は第二耐火材料の改良さ
れた浸透を可能とすることができる。多くの例において
、重合体は流体スラリによる処理の前に予め膨潤させて
吸収（ｉｍｂｉｂｉｔｉｏｎ）の速度及び程度を増加さ
せることができる。水自体はセルロース型重合体に対す
る適当な膨潤剤であり、そして他の例においては芳香族
アルコール類、ケトン類又は同様な好適な溶媒が適切で
あることがある。

本方法の含浸工程期間中、粒状耐火材料は気泡状（Ｃｅ
ｌｌＬｌｌａｒ）有機フオーム上にデポジションされて
、フオームの物理的構造に厳密に近似するようにその＠
造要素に付着する。乾燥すると、有機フオームは色及び
そのもろい剛性を除いては変化しないように見えるが、
より厳密に検討すると、粒状耐火材料の薄い被覆が気泡
状フオームの表面にデポジションされていることに気付
くことができる。

典型的には、含浸に使用される耐火材料含有スラリは、
一般に約１２０ミクロンより小さい平均粒径を有する耐
火材料約２０重量部乃至約８０重量部を含有する水性懸
濁液である。含浸された耐火材料対乾燥フオーム材料の
重量比は耐火物の密度と共に変るが一般には約２：１乃
至約１２：１である。含浸期間中発泡重合体構造への耐
火材料の分布の均−性又はその浸透を高めることができ
或いは該ｖ４造への耐火材料の接着性（ａｄｈｅｒｅｎ
ｃｙ　）を生じさせることができるゲル形成剤、増粘剤
又は結合剤の如き他の化合物を存在させることができる
。乾燥に影響し又は成る方法において乾燥を制御する剤
又は耐火材料のその後の高温加熱に対して効果を与える
ことができる剤の如き他の添加剤を存在させることもで
きる。

発泡した重合体物質の含浸はいくつかの方法により行な
うことができる。一般に、重合体フオームの気泡状構造
にデポジションした耐火物の量は、処理のために使用さ
れる溶液／懸濁液中のその濃度に正比例している。典型
的には、最も容易な方法は、デポジションされるべき材
料の濃縮された懸濁液中に重合体フオーム物質を浸漬す
ることである。しかしながら、他の含浸の手段には、噴
霧手段、ロールコーティング手段又は重合体構造がその
ブＯセス期間中望ましくないように害されない同様な方
法が包含される。かがるシステムにおいて、水性懸濁液
中の耐火物を使用するのが好ましく、そしてデポジショ
ンプロセスに影響を与えることができる挿々の添加剤を
存在させることかできる。

含浸は一般に空温で行なわれるがその温度は広く変るこ
とができ、一般にその唯一の制限は浸透される有機フオ
ーム及び／又は耐火物スラリを含浸する流体に対する有
害な作用である。

流体懸濁液によるフオームの含浸を改良するために、含
浸されるフオーム材料は典型的には過剰の流体懸濁液を
それから排出しながら耐火材料の含浸及びデポジション
を最大とするように処理される。一般に、流体懸濁液の
この除去は均一な耐火物品を得るようにフオーム加工片
（ｗｏｒｋｐｉｅｃｅ　）全体にわたり厳密に制御され
且つ均一にｌ１ｉｌＪ１１１１される。含浸されたフオ
ームからの流体懸濁液の除去においでは、圧縮空気を吹
き出すこと（ｂｌｏｗｉｎｇｏｕｔ　）遠心分離及びロ
ーラ等の間の通過を含む圧搾を包含する広範な方法が知
られている。一般に、手による圧搾で十分であるが、変
動するローラ圧力でＯ−ラ間を通過させることはより均
一な製品を与えることができる。

含浸後、処理された有機材料を乾燥して過剰の流体を除
去する。乾燥はオープン、ブロワ−１空気乾燥等の如き
便利な手段によって達成され得る。

しかしながら、スラリの流体部分が有機化合物であるか
又は有機化合物等を含有する場合には適当な安全予防手
段を講じるべきである。一般に乾燥温度は有機フオーム
が不利に変形するが、又はそれにより不利に害されるこ
とがないように十分低くするべきである。一般に、水を
ベースとする懸濁液に対しては約１０’Ｃ乃至約１２０
’Ｃの乾燥温度が好ましい。しかしながら、成る場合に
は、たとえば有機フオームの望ましい変形を生せしめる
ため又は特定の構造又は効果を達成するためにはより高
い温度が望ましいことがあることに留意されるべきであ
る。乾燥工程中除去される流体の量は広く変えることが
できる。一般に含浸された材料の約５０重量％より少な
い流体含有率となるように乾燥するのが好ましい。

乾燥され、含浸されたフオームに浸透性耐火物（浸透剤
）　　（１ｎｆｉｌｔｒａｎｔ）を施こすのは、流体ス
ラリ系によることができるが、一般には含浸されたフオ
ームに、浸透性耐火物の粗い、乾燥粒状被覆を施こすの
が好ましい。典型的には、フオームの表面を浸透剤で被
覆すれば十分である。一般に浸透性耐火物対乾燥した含
浸されたフオームの重量化は約０．０５：１乃至約３：
１である。容易に酸化可能な浸透性材料を使用する場合
には約２０ミクロンより大きい粒径を有する粒状材料が
好ましい。何故ならばそれは浸透工程中望ましくない酸
化物相の影響を抑制すると思われるからである。このよ
うにして浸透剤被覆され、含浸されたフオーム体は浸透
性耐火物を溶融するのには十分であるが含浸された耐火
物を溶融するのに必要な温度よりは低い温度に加熱され
る。加熱すると、有機重合体は分解し、浸透性耐火物は
溶融しそして含浸された耐火物に対するその湿潤作用に
よって、溶融した浸透性耐火物は含浸耐火材料の細孔に
流れ込み、分解した重合体により空隙が残り、そして固
化したとき含浸された相と共に連続的複合体（０Ｏｎｔ
ｉｎｕ０１ＪＳ　ＣＯＲ１ｐ０３＋ｔ＋３）より成るマ
トリックスを形成する。

含浸及び浸透に使用される耐火材料は非酸化物材料のホ
ストから選ぶことができるが、含浸材料は約１４００℃
を越える融点を有しそして浸透材料は約１２００℃を越
え且つ約２３００℃より低い融点を有することが一般に
好ましい。選ばれた含浸耐火材料は選ばれた浸透材料の
融点より高い融点を持たなければならない。

更に溶融したく液体）浸透耐火材料は約４５゜より少な
い接触角に含浸耐火材料〈固体）をぬらす能力を有する
べきである。接触角は含浸材料の固体表面と、２つの表
面の接触点における溶融した浸透材料の液体表面に対す
る接線（ｔａｎ（ｌｅｎｔ　）との間の角度である。湿
潤する能力の他に、使用される２つの材料間における、
１つの材料の他方の材料への溶解度に対する抵抗がある
べきである。

本発明の方法においては、熱は、耐火物含浸され、耐火
物浸透剤被覆された有機フオームに対して、該布振フオ
ームを分解するのに及び浸透耐火材料を溶融すφのに十
分な温度及び時間、しかし含浸耐大物を溶融するそれよ
り少ない温度及び時間加えられる。得られる硬質複合構
造体は発泡した有機重合体と実質的に同じ物理的構造を
有するが、含浸された耐火材料及び浸透された耐火材料
の複合体から成る。本方法のいかなる工程においても種
々の圧力を使用することができるが、一般には大気圧又
はそれ以下の圧力操作するのが好ましい。

本発明に従って含浸材料といて実施可能な典型的な耐火
材料には純粋な元素、たとえばタングステン、タンタル
、モリブデン、ニオブ、クロム、ジルコニウム、バナジ
ウム、チタン、ホウ素、炭素等；二成分金属合金、たと
えばタングステン／タンタル、タングステン／ニオブ、
タングステン／モリブデン、タングステン／クロム、モ
リブデン／クロム、モリブデン／チタン、モリブデン／
ジルコニウム等；ホウ化物、たとえばＡＩＢや。

Ｔｉ　ｅＢ、Ｔｆ　Ｂ２．ＺｒＢｐ、ＺｒＢＩ２．Ｈｆ
Ｂと、　Ｎｂ　３　Ｂ２　、　Ｎｂ　Ｂ、　Ｎｂ　ａ　
８４　、　Ｎｂａ！、Ｔ８２Ｂ、ＴａＢ、ＴａＢ＋、Ｔ
ａＢ２゜Ｃｒ　！Ｂ、　Ｃｒ　ＳＢ３．ＣｒＢ、Ｃｒ３
８４゜ＣｒＢｚ、ＣｒＢ４．ＭＯ２Ｂ、ＭＯ３Ｂｔ。

ＭＯＢ、ＭＯＢ！、ＭＯＢｓ、ＭＯＢｉ、ＷｔＢ。

ＷＢ、Ｗｉ　Ｂｓ　、ＷＢｎ、Ｍｎ　４　Ｂ、Ｍｎ　Ｈ
Ｂ。

ＭｎＢ、Ｍｎ３Ｂ＋、ＭｎＢｔ、ＭｎＢｎ。

Ｎ！　４Ｂ３．Ｎｉ　Ｂ、等；炭化物、たとえばＮｂＣ
，Ｎｂ　Ｚ　Ｃ，Ｔｉ　Ｃ，Ｚｎ　ｃ、Ｈｆ　Ｃ，Ｖｓ
　Ｃ。

ＶＣ，Ｔａ　２　Ｃ，７ａ　ｃ、　Ｃｒ　２　ｓ　Ｃｂ
　、　Ｃｒ　７Ｃｓ、　Ｃｒ　ａｃｔ、１ｙｌｏ　ｔｃ
、ＭＯＣ，Ｗ２Ｃ。

ＷＣ，Ｆｅ　３　Ｃ，Ｂ４　Ｃ，Ｂｕ　Ｃｔ　、　Ｓ！
　Ｃ，等：窒化物、た、！：、ｔ［Ｔｉ　Ｎ、Ｈｆ　Ｎ
、ＶＮ、Ｎｂ　Ｎ。

Ｔａ　Ｎ、ＡＩ　Ｎ、ＢＮ等；リン化物、たとえばｆＮ
ｂ　Ｐ、Ｔｉ　ｓ　Ｐ、Ｔｉ　２　Ｐ、ＣＩ’　３　Ｐ
、ＢＰ。

ＣｏＰｔ、等；ケイ化物、たとえばＴ！６Ｓ！　３゜Ｔ
ｉ　ｓｓｉ　ｓ、Ｔｉ　Ｓｔ　、Ｔｉ　Ｓｉ　！＋　Ｚ
ｒ４Ｓｉ　、Ｚｒ　ｚｓｉ　、Ｚｒ　ｓｓ！　ｓ、、ｉ
’ｒ　＋Ｓ！　！＋Ｚｒ　６ｓ！　ｓ、Ｚｒ　Ｓ！　、
Ｚｒ　Ｓｉ　！＋　Ｈｆ　ｔＳｉ　、　Ｈｆ　ＳＳＩ　
３．Ｈｆ　３ｓｉ　３．Ｈｆ　Ｓｉ　。

Ｈｆ５ｔ　！＋　ＶｘＳｉ　、ＶｓＳ！　３．ＶｓＳｉ
　４＋ＶＳｉ　２．Ｎｂ４Ｓｉ　、Ｎｂ５Ｓｉ　ｓ、Ｎ
ｂＳｉ　ｔ、　Ｔａ　ｔｓ！　！＋　Ｔａ　ｚＳ！　３
．Ｔａ　ｓＳｉ　、　７ａ　ｓｉ　ｔ　、　ｌ；１５２
京、ホウ素、’フイＩＫ、窒素又はその組合せを含有す
る三成分遷移金属系、たとえばＴｉ　−Ｚｒ−Ｃ，Ｔｉ
　−Ｈｆ−Ｃ，Ｔｉ−Ｖ−Ｃ，Ｔｉ　−Ｎｂ−Ｃ，Ｔｉ
　−Ｔａ　−Ｃ。

Ｔｉ　−ＭＯ−Ｂ、Ｚｒ−Ｈｆ−Ｂ、Ｚｒ　−Ｔａ　−
Ｂ、Ｈｆ　−Ｔａ−Ｂ、Ｖ−Ｎｂ−Ｂ、Ｎｂ−王ａ−３
ｉ　、　Ｎｂ　−Ｍｏ　−８ｉ　、　Ｎｂ　−Ｗ−８ｉ
　。

Ｔｎ　−Ｍｏ　−８ｉ　、　Ｔａ　−Ｗ−８ｔ　、等が
包含される。

一般に、約１２００℃乃至約２７００℃の範囲内の融点
を持つ前記含浸材料の伺れも、それらがより高い融点を
有する含浸材料との組合せにおいて使用されるとの条件
下で浸透材料として使用することもできる。しかしなが
ら前記のものの他に、浸透材料はケイ素、コバルト、マ
ンガン、ニッケル等の化合物、混合物又は純粋な元素で
あることができる。

下記実施例により本発明を説明とする。これは本発明の
限定であることを意味するものではない。

すべての温度は特記しない限り摂氏度である。

実施例　１ インチ当り約２０の細孔（２０ｐｏｒｅｓ　ｐｅｒ　１
ｎｃｈ）を有する網状ポリウレタンフィルタフオーム材
料を、１６％サブミクロン３　ｉ　Ｃ（ｓｕｂｍｉｃｒ
ｏｎＳｉｃ）、２４％１０００グリツド（ｇｒｉｔ）　
Ｓｉｃ及び６０％２４０グリツドＳｉＣより成る耐火物
含有率を有する７０％水性アルファＳｉＣスリップ（ａ
ｑｕｅｏｕｓ　ａｌｐｈａ　３１Ｃｓｌｉｐ　）　テ含
浸した。含浸はポリウレタンフォームを上記水性組成物
中に浸漬し、そして手による圧搾によりアクセス流体を
除去することにより行なわれる。かくして含浸された材
料を、それが約１０％より小さい水分含有率を有するま
で室温で一伐乾燥せしめた。

このように含浸されそして乾燥されたフオーム材料の頂
部表面を乾燥した粉末状（５００ミクロン）ケイ素でケ
イ素対含浸されたフオーム材料の重量比が０．７５　：
　１．００となるように被覆した。被覆され、含浸され
たフオームを分解し、そして真空炉中で１５５０℃で１
５分間加熱することによってケイ素浸透させた。冷却さ
れた得られる生成物は多孔度及び形態において網状ポリ
ウレタンフォームに実質的に対応するケイ素のマトリッ
クス中の粒状ＳｉＣの複合体から成っていた。

尤１ＪＬ−と 網状ポリウレタンフィルタフオームをアルファＳｉＣス
リップで含浸しそして実施例１に従って空気乾燥した。

得られる乾燥した材料の頂部表面は乾燥した粉末状（１
００ミクロン＞ＭＯ８！ｔでＭｏ５ｉｉ対含浸された材
料の重量比が０．７５：１．ＯＯとなるように被覆した
。このようにして被覆され、含浸されたフオームを分解
し、そしてアルゴン雰囲気中で２２００℃で３０分間加
熱することによってＭＯ８！ｔを浸透させた。冷却した
（ｑられる生成物は、多孔度及び形態において網状ポリ
ウレタンフォームに実質的に対応するＭＯ８ｔｚのマト
リックス中の粒状ＳｉＣの複合体から成っていた。

実施例　３ インチ当り約１００細孔の多孔度を有する網状ポリウレ
タンフィルタフオームを、１０００グリッド粒状グラフ
ァイトの４０％水性懸濁液で含浸し、そして実施例１の
方法に従って空気乾燥する。

このように含浸されそして乾燥したフオーム材料の頂部
表面を乾燥した粉末状のく５００ミクロン）金属ケイ素
で、ケイ素対含浸された材料の重量比が２．５０：１．
００となるように被覆する。

被覆され、含浸されたフオームを分解しそして真空炉中
で１５２５℃で１５分間加熱することによってケイ素浸
透させた得られる製品は、細孔度及び形態において網状
ポリウレタンフォームに実質的に対応する連続的ＳｉＣ
相と少しの不連続ケイ素相の複合体より成る。

哀亙透−」− インチ当り約１００細孔の多孔度を有する網状ポリウレ
タンフィルタフオームを１０００グリツドＢ４Ｃ粉末の
７０％水性懸濁液で含浸し、乾燥し、金属ケイ素で被覆
しそして実施例１に従って加熱する。

得られる生成物は、多孔度及び形態において網状ポリウ
レタンフォームに実質的に対応する、ケイ素マトリック
ス中の粒状８４Ｇの複合体より成る。

衷ＩＬｉ インチ当り約８０細孔を含有する網状ポリウレタンフィ
ルタフオームはｉ　ｏｏｏグリッド粒状ゲラフィトの５
０％水性懸濁液で含浸し、手で圧搾し、実施例１に従っ
て乾燥する。フオームをプラス１００メツシユ／マイナ
ス６０メツシコホウ素対含浸されたフオームの重量比１
．０：１．０のホウ素で被覆する。このように含浸され
そして被覆されたフオームを分解しそしてアルゴン雰囲
気中で２４００℃で３０分加熱することによりホウ素浸
透させる。

得られる生成物は、多孔度及び形態において網状ポリウ
レタンフォームに実質的に対応するＢ４Ｃ及びホウ素の
複合体より成る。

実施例　６ インチ当り約６０細孔を含有する網状ポリウレタンフォ
ームを１０００グリッド粒子グラファイトの５０％水性
懸濁液で含浸し、手で圧搾しそして実施例１に従って空
気乾燥する。フオームを、最１００メツシュのチタンで
、該チタン対含浸されたフオームの重量比３．０：１．
０で被覆する。

このように含浸されそして被覆されたフオームを虜化し
そしてアルゴン雰囲気中で１８５０’Ｃで３０分間加熱
することによりチタン浸透させる。

得られる製品は多孔度及び形態において網状ポリウレタ
ンフォームに実質的に対応する、チタンストリックス中
のＴｉＣの複合体より成る。

１１九−二 インチ当り約１００細孔を含有する網状ポリウレタンフ
ォームを１０００グリッド粒状ホウ素の６０％水性懸濁
液で含浸し、手で圧搾しそして実施例１に従って空気乾
燥する。フオームを、６゜メツシュ以下（ｍｉｎｏｒ　
５Ｑ　ｍｅｓｈ　）の金屈ケイ素で該ケイ素対含浸され
たフオームの重量比１．ｏ：１．０で被覆する。かくし
て含浸されそして被覆されたフオームを次いで１６５０
’Ｃで３０分間真空炉中で加熱する。

得られる生成物は多孔度及び形態において網状ポリウレ
タンフォームに実質的に対応する、ケイ素中の８６３ｉ
の複合体より成る。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、第１粒状材料の粒子の少なくとも一部分の間に溶融
   浸透した第１耐火材料より低い融点の第２耐火材料を有
   する、連続気泡的に相互に結合して配置された第１粒状
   耐火材料からなることを特徴とする有機高分子物質のな
   い複合耐火フォーム。 ２、第１及び第２耐火材料が非酸化物耐火材料である特
   許請求の範囲第１項記載の複合フォーム。 ３、第２耐火材料は約１２００℃〜約２３００℃の間の
   溶融温度を有する特許請求の範囲第１項記載の複合フォ
   ーム。 ４、第２耐火材料が液体でありかつ第１耐火材料が固体
   である温度において、液体の耐火材料は固体の耐火材料
   を４５°よりも小さい接触角にぬらす特許請求の範囲第
   １項記載の複合フォーム。 ５、約２５００ミクロン〜約５０ミクロンの気泡大きさ
   を有する特許請求の範囲第１項記載の複合フォーム。 ６、第１粒状耐火材料はＳｉＣ、モリブデン、炭素、ホ
   ウ素、ＴｉＢ＿２、ＭｏＳｉ＿２およびＢ＿４Ｃから成
   る群より選ばれる特許請求の範囲第１項記載の複合フォ
   ーム。 ７、第２浸透用耐火材料はケイ素、ホウ素、チタンおよ
   びＭｏＳｉ＿２から成る群より選ばれる特許請求の範囲
   第１項記載の複合フォーム。 ８、前記第１粒状材料は炭化ケイ素でありそして前記第
   ２耐火材料はケイ素である特許請求の範囲第１項記載の
   複合フォーム。 ９、前記第１粒状材料は炭化ケイ素でありそして前記第
   ２耐火材料はＭｏＳｉ＿２である特許請求の範囲第１項
   記載の複合フォーム。 １０、前記第１粒状材料は粒状のグラファイトまたはＢ
   ＿４Ｃから選ばれそして前記第２耐火材料はケイ素であ
   る特許請求の範囲第１項記載の複合フォーム。 １１、前記第１粒状耐火材料はケイ素又はＭｏＳｉ＿２
   のマトリックス中の粒状ＳｉＣ又はＢ＿４Ｃから選ばれ
   る特許請求の範囲第１項記載の複合フォーム。 １２、有機フォーム材料を第１耐火材料の流動性スラリ
   ーで含浸し、乾燥し、それに第１耐火材料より低い融点
   を有する第２耐火材料を適用し、このように処理された
   フォーム材料を第２耐火材料の少なくとも融点ではある
   が第１耐火材料の融点以下の有機フォームを分解するの
   に十分な温度にしばらく加熱し、そして前記第１耐火材
   料に前記第２耐火材料を浸透させることを特徴とする複
   合耐火フォームの製造法。 １３、有機フォームは耐火材のスラリーで含浸する前に
   所定の厚さに加熱圧縮固定されている特許請求の範囲第
   １２項記載の方法。 １４、第２耐火材料が液体でありかつ第１耐火材料が固
   体である温度において、液体の耐火材料は固体の耐火材
   料を約４５°より小さい接触角でぬらす特許請求の範囲
   第１２項記載の方法。 １５、含浸された有機フォーム材料を乾燥前に処理して
   流体を追出す特許請求の範囲第１２項記載の方法。 １６、前記材料をスクイージングまたはローリングによ
   り処理して流体を追出す特許請求の範囲第１５項記載の
   方法。 １７、前記加熱は約１２００℃〜約２３００℃の温度ま
   でなされる特許請求の範囲第１２項記載の方法。 １８、有機フォームを含浸前に圧縮する特許請求の範囲
   第１２項記載の方法。 １９、有機フォームの気泡大きさは約２５００ミクロン
   〜約５０ミクロンである特許請求の範囲第１２項記載の
   方法。 ２０、有機フォームは約４〜約１９７個／ｃｍ（約１０
   〜約５００個／インチ）の孔を有する特許請求の範囲第
   １２項記載の方法。 ２１、流動性スラリーは水性スラリーである特許請求の
   範囲第１２項記載の方法。 ２２、前記流動性スラリーは約１０〜約８０重量部の耐
   火材料を含有する特許請求の範囲第１２項記載の方法。 ２３、前記浸透用耐火材料は、含浸し乾燥されたフォー
   ムの表面を乾燥粒状耐火材料でコーティングすることに
   より適用される特許請求の範囲第１２項記載の方法。 ２４、前記浸透用耐火材料は約２０ミクロン以上の平均
   粒度を有する特許請求の範囲第２３項記載の方法。 ２５、含浸及び浸透用耐火材が非酸化材料である特許請
   求の範囲第１２項記載の方法。 ２６、含浸用耐火材料はＳｉＣ、Ｂ＿４Ｃ、ホウ素、Ｍ
   ｏＳｉ＿２、モリブデン、炭素およびＴｉＢ＿２の少な
   くとも１種である特許請求の範囲第１２項記載の方法。 ２７、浸透用耐火材料はケイ素、ホウ素、チタンおよび
   ＭｏＳｉ＿２の少なくとも１種である特許請求の範囲第
   １２項記載の方法。 ２８、有機フォームはセルロース類、ポリスチレン類、
   ポリエチレン類、ポリプロピレン類、ポリ塩化ビニル類
   、ラテックス類、アクリル類およびポリウレタン類から
   成る群より選ばれる少なくとも１種である特許請求の範
   囲第１２項記載の方法。 ２９、有機フォームはポリウレタンである特許請求の範
   囲第１２項記載の方法。 ３０、有機フォーム材料は約２５００ミクロン〜約５０
   ミクロンの気泡大きさを有するポリウレタンフォームで
   あり、流動性スラリーは水性スラリーであり、そして含
   浸された有機材料を乾燥前に処理して流体を追出す特許
   請求の範囲第１２項記載の方法。 ３１、特許請求の範囲第１２項記載の方法によって得ら
   れた生成物。 ３２、特許請求の範囲第３０項記載の方法によって得ら
   れた生成物。 ３３、有機ポリマーフォームのシートを２つの加熱定盤
   間に置き、該フォームを加熱した定盤間で所定の時間所
   定の量圧縮し、そして定盤の隣接した表面のどちらの方
   向よりもその厚さの方向にインチあたり多数の孔を有す
   る圧縮加熱固定された有機ポリマーフォーム材料を回収
   することを特徴とする、有機ポリマーフォーム材料の製
   造方法。