JPS62124931A - 少なくも部分的に焼結された焼結製品の製造方法およびそのための金型または鋳型 - 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】 本発明は焼結製品〔シンターされた（ｓ　ｉｎ　ｔｅｒ
ｅｄ）製品〕、特に少なくも部分的に焼結された焼結製
品の製造方法に関する。更に詳しくは、本発明は糸の染
色加工において用いられる巻芯の製造に関する。しかし
、本発明はこれのみに限られるものではなく、その他、
輸送用芯部材（ｔｒａｆｆｉｃ　ｃｏｒｅ）、植木鉢、
排水管、ろ退部材等の種々の製品の製造にも利用し得る
ものである。

公知の糸の染色加工用巻芯には数々の難点または欠点が
指摘されている。従来、この種巻芯は、プラスチック材
等の不浸透性の材を用い、それに染液を通ずための孔ま
たは穴を形成したり、あるいは鋼線を用い、これを染液
の通る隙間を形成するように加工して製造されている。

染色すべき糸は、このような巻芯に巻き付けられ、上記
のような不浸透性の材又は鋼線から成る芯体により支持
される。この結果、染液は、巻芯の、糸と係合する部分
を通過することが出来ずまた巻芯のそのような部分が糸
に「アイロンかけ効果」を及ぼしてしまうという問題が
あった。

英国特許出願公開明細古筆２，０１８，７２２Ａ号に、
この問題に対処するための１，７ｐｚが開示されている
が、この提案によれば、芯体を多孔ニードル・フェルト
材のスリーブで被い、その上に染色すべき糸を巻き付け
て、巻芯の穴または隙間を通過した染液が多孔ニードル
・フェルト材に成る程度拡散されてから糸に接触するよ
うにはかられている。しかし、このようなスリーブの利
用により巻き付けられた糸の全体にわたり均一な染色を
確実に行うことは出来ず、またスリーブを追加利用する
ことにより、スリーブ自体並びにその取付けおよび取外
しに関し経費がかかり、製造費が実質的に高騰するとい
う問題もある。更に、染色加工またはその他の中間処理
加工に際し、多孔ニードル・フェルト材のスリーブによ
り糸を支持させた場合、糸はニードル・フェルト材中に
喰い込み変形し、これにより糸の無駄が生じがちである
。更に他の問題点は、ニードル・フェルト材が多孔質で
あって、それから成るスリーブの両端部は柔軟であり、
このためそれらの端部に糸は巻き付けられず、染液はそ
れらの部分を容易に通過して流れがちであり、耐圧力に
欠ける部分が生じるということである。

また、英国特許明細書筒３１８，３２７号には中空のリ
ールまたは円筒から成る巻芯部材が開示されている。こ
の特許明細書中には、この中空リールまたは円筒自体を
多孔質のものとし得るという記載があるが、多孔リール
または円筒を製造するのに適当な材料の示唆を全く欠く
のみならず、多孔構造とした場合には、構造が１弱過ぎ
る」ことになろうとすら示されている。この特許明細書
は、また、リールまたは円筒は不浸透性であってよく、
それを鉄、アルミニウムあるいはその他の金属、セラミ
ック材、例えばフェノール−ホルムアルデヒド樹脂等の
合成樹脂あるいは硬化ゴムにて製造し、この不浸透性リ
ールまたは円筒に穿孔加工を行うと共にそれを吸取紙、
織布、石綿、ガラス原料（フリソ日またはゼオライト等
の多孔質材による有孔被覆（コーチング）を施すことが
出来るとも示している。しかし、リールまたは円筒自体
をそのような多孔質材にて製造するならば、製品は間違
いなく「弱過ぎる」ものとなるから、それが不可能なこ
とは明らかである。

また、英国特許明細書筒２，０１０．１６５Ｂ号には、
焼結可能な原料をマイクロ波加熱の可能な金型中に装入
し、この金型にマイクロ波照射を行い、それにより焼結
性原料を焼結加工することから成る焼結製品の製造方法
が開示されている。しかし、この明細書は、金型の壁部
のうち、焼結成型すべき原料と接触する部分のみがマイ
クロ波加熱が可能であることを示唆している。このこと
は、金型の壁部に、構成の複雑な冷却系を設け、壁部の
他の部分を冷却する必要のあることを意味している。更
に、金型壁部に上記のようなマイクロ波加熱の可能な部
分を形成するため、壁部の本体部を繊維充填材を含有す
る樹脂にて製造し、そのマイクロ波加熱の可能な部分を
１〜５％のカーボンブランクを含有する樹脂の薄層によ
り構成することが必要であると示している。しかし、カ
ーボンブラックを均一に分散させることは非常に困難で
、熱点の発生することはほぼ避は得す、製品の焼結に不
均一を生じるおそれがある。従って、この特許明細書に
提案された製造方法は、先に記載したような巻芯又は芯
部材の製造には適していない。

以上の事情から、本発明は少なくも部分的に焼結された
焼結製品の製造方法を提供するのであるが、この方法は
、焼結可能な原料を、製品の１表面を形成するように構
成されると共にマイクロ波加熱の可能な少なくも１壁部
を存する金型または鋳型中に導入し、この金型または鋳
型にマイクロ波照射を行ってそれを加熱し、それにより
焼結可能な原料を少なくも部分的に焼結させることから
成り、金型または鋳型を、少なくも主として、マイクロ
波照射の周波数における誘電損率εＮｅｆｆが少なくも
０．１また熱伝導率が少なくも１０Ｗｍ−’に−１であ
るマイクロ波加熱の可能な物質により製造することを特
徴とするものである。

上記誘電損率εａｆｆは以下のように規定される。

即ち、ε０＝ε′　−ｊε：２２、但しε１は比複素誘
電率であり、 ε′は誘電率であり、そして ε：ｆｆは有効損率である。

所望により、上記の焼結可能な原料もまたマイクロ波加
熱の可能な物質であってよい。

マイクロ波照射の周波数における誘電損率ε：ｆ、が少
なくも０．１であるため、過剰な電圧傾斜なしに壁部ま
たは壁部材の急速加熱が可能である。更に、壁部または
壁部材の熱伝導率が少なくも１０Ｗｍ−１Ｋ−１である
から、局部的な過熱発生のおそれは抑制される。

壁部または壁部材は、好ましくは、少なくも１０である
熱衝撃耐性値Ｒを有する。これにより、金型または鋳型
は、成型作業後に急冷されても、その破壊の原因となる
ような大きな熱応力を受けるおそれのないものとなる。

上記熱衝撃耐性値Ｒは以下のように規定される。

ｋ−熱伝導率（Ｗｍ−’に一’） σ＝破壊強度（ＭＰａ） μ＝ポアソン比 Ｅ＝ギヤング数（ＧＰａ） α＝熱膨張係数（ＸＩＯ−’に一’） マイクロ波加熱の可能な原料はセラミック材、例えば炭
化珪素、窒化珪素または炭素であってよい。炭化珪素は
、好ましくは、多孔質炭素または黒鉛を珪素含有蒸気と
反応させることにより製造される。

金型または鋳型は、合体されて筒状製品をなすように形
成された雌雄の壁部又は壁部材から構成し、それらの一
方のみをマイクロ波加熱の可能なものとすることが出来
る。

本発明の製造方法による焼結製品は、織物用パッケージ
を支持するように構成された自己または独立支持型の巻
芯または芯部材である。好ましくは、フィラメント、糸
または針金を捲回支持して、織物用パッケージを支持す
るものである。

この目的のため、本発明の方法による芯部材に、糸また
はフィラメントの引掛るおそれのない外表面を形成する
ことは容易である。他方、少なくも部分的に焼結される
ため、この外表面は、糸またはフィラメントの巻き付は
開始時に、糸またはフィラメントの均一な巻き付けを行
い得るよう、適当なｌ￥！擦の得られるように充分な粗
度を有するものである。こうすれば、巻芯への糸または
フィラメントの初期巻き付けは、巻き芯の軸線に傾斜角
を有して行われてよいが、巻芯の外表面における糸また
はフィラメントのすべりのおそれはなく、均一なパッケ
ージのビルドアップが可能となる。従って、本発明によ
れば、輸送の容易な糸ボビンが得られる。

更に、上記巻芯または芯部材は、非常に低い原価で製造
可能であり、使い捨てが可能である。

このため、巻芯の在庫価格を減することが出来、また高
価でしかもその返却が必ずしも完全には期し難い顧客別
の巻芯を用いて糸の発送を行わねばならないという問題
も解消される。

また、上記巻芯は高価な工具を必要とせずに装造可能で
あり、従って業界が求めている、寸法が多様に異なる非
常に多量な巻芯を容易に調達することが出来る。

例えば、４００ないし１０．０００ＭＨｚの範囲のマイ
クロ波照射を、少なくも１０Ｗｍ−’に一層　という高
い熱伝導率を有する例えばセラミック材製の金型または
鋳型の採用と共に、上記のように利用することにより、
熱点の発生を実質的に減少させ得るし、またもし熱点が
発生したとしても、金型または鋳型が高い熱伝導率のも
のである以上、そのような熱点の影響を減少させ得る。

また、このように高い熱伝導率を有する金型または鋳型
を用いることにより、金型または鋳型内の原料を、それ
が少なくも部分的に焼結された後には、２゜速に冷却す
ることが出来、また従って金型または鋳型外に急速に取
出すことが可能となる。この点は、熱可塑性成型原料の
場合、特に重要である。

好ましくは、巻芯または芯部材の少なくも１部材または
１部分は多孔構造とし、それに捲回保持されたフィラメ
ント、糸または針金は、そのような多孔構造の部分を通
過流動する処理液により加工される。この処理液は染液
であってよい。

多孔？ｌｊ巻芯の製造において、熱点数の減少化は非常
に重要である。これは、熱点が存在するのは、焼結が一
層高程度に行われ、従ってまた多孔性が不均一な場合で
あって、その結果糸への染液の流入が不均一となるから
である。

従、って、本発明によれば、巻芯の焼結は、染液が容易
に巻芯を通過して流れ、また巻芯が多孔質であることに
より、それに接触する糸がそのいずれの部分においても
染液との接触が妨げられることのないように行われる。

また、巻芯が多孔質であることにより、それに形成され
た孔により染液の通過する通路が形成され、従って、従
来技術の巻芯の場合と異なり、染液の通路を形成するた
めに巻芯に穴あけを行う必要が回避される。先に指摘し
たように、糸は巻芯にしっかりと１壱回されるものであ
り、従って巻芯に穴あけを行った場合には糸に「アイロ
ンかけ効果」が発生しがらであるから、穴あＬｊを採用
することは非常に好ましくない。

多孔質巻芯の更に他の効果は、必要なろ過作用は多孔質
巻芯自体により行われるので、芯体に多孔質スリーブを
装着する必要がないということである。

本発明の方法により製造される巻芯の更に他の利点は、
巻芯が、軸方向に圧縮可能で、複数の巻芯を染色スピン
ドル上に積重ねて装着して巻糸の安定した柱状体を形成
し得るような物質または材料から製造されるということ
である。

本発明において、この物質または材料はまた高収縮糸の
収縮に適うように放射方向にも圧縮可能なものでもある
。

糸またはフィラメントと巻芯の内部（孔を除く部分）と
の接触点は巻芯の焼結製造により可能な限り少なくなっ
ており、従って染液が糸の捲回層の最内方のものにまで
達し得ることが理解されよう。

先に記載したように、金型または鋳型は、好ましくは、
マイクロ波加熱可能なセラミック材を少なくもその主要
素として製造される。“セラミック材”なる用語により
、純粋な金属または合金以外のあらゆる化学的に無機質
の固体物質が意図され、またそれらは形成または製造の
途中で少なくも５００℃の温度で加工されて利用可能と
されるものである。従って、“セラミック材”の用語に
より、同物質、耐火物質、無機金属酸化物、窒化物およ
び炭化物、炭素、ガラス、セメントおよびセメント系物
質が含まれる。

しかし、金型または鋳型の製造に好ましい物質または材
料は、窒化珪素であり、更に特別には炭化珪素である。

他の加熱法との対比においてマイクロ波加熱を採用する
のは、これにより巻芯またはその他の製品の製造に要す
る時間を大幅に短縮することが出来、またこのことによ
り巻芯またはその他の製品を低価格でかつ高品質に製造
し得るからである。しかし、マイクロ波加熱を実施可能
とするには、もし好都合な物質または材料が商品として
入手可能であるならば、金型または鋳型の少なくもｌ壁
部または壁部材を少なくも主として次のような物質で製
造することが好ましい。即ち、この物質とは、わずかな
電力入力で高速の加熱が可能なような高いマイクロ波感
応または反応性を有し、高い熱伝導率と熱衝撃耐性を有
していて高速冷却が可能で、このため熱点の発生を回避
して均一な加熱が可能であり、（例えば機械工作により
）複雑な形状に容易に形成可能で、高温における変形に
対し高い耐性を有し、製造原価が低く、強度、じん性お
よび摩耗抵抗に関し持続性が高く、高温への反復加熱に
対する耐性を有すると共に化学作用に対し不活性で、更
に金型または鋳型からの巻芯またはその他の製品の離型
が容易に行い得るように高度な表面仕上げの可能なもの
である。上記のような特性は、特に炭化珪素、更に特に
は、モーガナイト・スペシャル・カーボンズ・リミテッ
ド（Ｍｏｒｇａｎｉｔｅ　５ｐｅｃｉａｌ　Ｃａｒｂｏ
ｎｓ　Ｌｉｍ１ｔｅｄ）社が商標ＳＩＬＭＯＲを付して
市販している炭化珪素が有している。

上記ＳＩＬＭＯＲ炭化珪素は、多孔質炭素または黒鉛を
、−酸化珪素１気と反応させ、その表面の炭素が一酸化
珪素蒸気と反応してその場で炭化珪素を形成するように
して、β−炭化珪素に変換させることにより製造される
ものである。この物質または材料は、上記した緒特性に
加え、研磨作用を有する粒子を含有する物質に対する秀
れた抵抗を有しており、また次のような特性を有してい
る。

かさ密度　：　　２２３０ｋｇ　ｍ−’変換深度　：　
５龍まで 硬　　度　：　　１２＋（モース尺度）作業限界温度：
　１６００℃ 熱膨張　　：　　３．８−４．６Ｘ１０−”ｃ　−’　
（２５−１０００℃）曲げ強度　：　　８９ＭＮ　ｔｍ
−” ヤング係数７　１０６ＧＮ　ｍ−” 熱伝導率　：　　１００Ｗ　ｍ−’に一層しかし、上記
の金型または鋳型に他の方法による誘電加熱、例えばラ
ジオ周波（ＲＦ）加熱を採用することは出来ない。これ
は、その場合には、大きな電圧傾斜のあった時、それに
より電気的破壊の光年するおそれがあるからである。

ＲＦ加熱の場合にはまた熱点に関し重大な問題の発生す
るおそれもある。

焼結可能な原料または物質は粒状物であってもよいし或
いは繊維またはフィラメント状のものであってもよい。

この物質は、マイクロ波照射に感応する本来的に極性を
有する物質である。

或いは、この物質がマイクロ波照射に感応性を有さない
ものである場合には、それに感応性を有する他の物質を
混合または塗布する構成としてもよい。この場合、上記
他の物質とはカーボンブラック、珪酸アルミニウムまた
は金属酸化物、例えばＦｅ、０．であってよい。

焼結可能な物質は、金属、セラミック、ガラスまたはゴ
ム材である。これに代え、この物質は重合体粒子、ポリ
プロピレンまたはその他の熱可塑性粒子状であってもよ
い。

更に、この物質に化学発泡または起泡剤を加えてもよい
。

好ましくは、金型または鋳型を、焼結を完了させるのに
充分な長さの時間加熱した後に、それに流体噴流をあて
ることにより冷却する。

焼結可能な原料を、焼結性が同一でない複数の層の形で
金型または鋳型内に装入することが可能である。即ち、
複数の層は全て同一の物質からなるものの、それらの層
における物質の粒径は多様であるようにする。

この原料は顔料粒子の混合された重合体粒子であってよ
い。また、この重合体粒子を、金型または鋳型内に導入
する前に、その軟化点を超えない温度に予熱してもよい
。

金型または鋳型に、熱空気加熱とマイクロ波加熱とを同
時に行うことが可能である。

金型または鋳型は、焼結に際し、焼結可能な物質が２軸
方向に回転されるように回転させることが出来る。

金型または鋳型を、マイクロ波照射に対する感応性が異
なったセラミック材から成る複数の部材または部分から
構成する。

焼結は、非酸化性雰囲気中で行う。

本発明の方法により製造される巻芯または芯部材は、好
ましくは筒状体のものである。

所望により、この筒状体製品の壁厚は、同製品の異なっ
た部分において異なったものとすることが出来る。

好ましくは、巻芯または芯部材の少なくも１端部は実質
的に非有孔性構造とする。そのような端部は、焼結加工
の際に、焼結可能な物質または原料を充分または完全に
焼結させることにより形成し得る。巻芯または芯部材の
中央部は、焼結を完全には行わず、多孔質構造とする。

上記記載から、本発明の方法により製造される巻芯は、
非多孔質の端部を有し、この部分には糸の巻き付けが行
われず、この糸のない部分を１１１１過して染液の流れ
ることはないことが理解されよう。更に、このような非
多孔質の端部は多孔質の中央部と同時に形成される。

上記のような多孔質部分と非多孔質部分の同時形成は、
金型中に粒径の異なる物質または原料を導入することに
より可能となる。例えば、巻芯の端部を金型内に粉体を
導入することにより形成する一方、その中央部は上記粉
体よりも粒径の大きい粒状体を導入することにより形成
することが可能である。

巻芯の少なくも１部分に色付けを行い、この巻芯に捲回
支持すべき糸の種類を示すようにすることが可能である
。Ｓ芯が種々の色に着色された部分を有するように製造
することも出来る。

巻芯を、それが軸方向および／または放射方向に圧縮さ
れた場合それぞれ軸方向および／または放射方向に収縮
可能なように形成することが出来る。このため、巻芯を
内方および外方の筒状体部材または部分から構成し、そ
れが軸方向に圧力を受けた場合に内方および外方の部分
が入れ予成に運動可能に構成する。

外方部材または部分は切頭円錐形状の表面を有し、それ
が内方部材または部分の外表面に係合するように構成す
ることが出来る。

内方および外方の部材または部分のそれぞれの壁または
肉厚を軸方向に変えて、これらの部分を入れ予成に相互
に嵌合合体した時の挿入深度のいかんにかかわりなく、
両者の総壁厚が常に実質的に一定であるように構成し得
る。

また、巻芯の外表面の少な（も１部にくぼみ部を形成し
て、この巻芯に捲回支持された糸が収縮した場合に放射
方向に収縮し得るように構成することが出来る。

本発明の製造方法はまた植物を植えるための多孔質の鉢
の製造にも利用し得る。この場合、この植木鉢の壁およ
び／または底に水溶性の植物成育促進剤または肥料を入
れておき、鉢内に植物を植えたならば、それを水との接
触状態に保持すると、鉢を通して水が浸入し、水溶性の
植物成育促進剤または肥料を徐々に溶解させ制御の利い
た速度または割合で養分を植物に与えることが可能であ
る。

この植木鉢は、焼結プラスチック材によ／）製造する。

水溶性剤は、それに芳香剤を含有されることも可能であ
り、制御分解性のガラス等の可溶性ガラス質により製造
すればよい。

本発明はまた、部分的に焼結された部材または部分を有
することを特徴とし、織物用パッケージを形成するよう
に構成された多孔質で独立支持型の巻芯にも関する。

更に、本発明は、炭化珪素材から成る、マイクロ波加熱
の可能な金型または金型部材にも関する。

この場合、炭化珪素材は、多孔質炭素または黒鉛を珪素
含有蒸気と反応させることにより製造される。

本発明は更に、炭化珪素のマイクロ波加熱可能な材とし
ての用途にも関する。

以下、実施例により本発明の更に詳細な説明を行う。

実施例Ｉ： 粒径約３鰭のポリプロピレン・ホモポリマーのチップを
重力送りにより、中空筒状セラミック材金型の内外壁間
の空間内に装入してプレホームを形成した。この金型は
、全体が前述したモルガナイト・スペシャル・カーボン
ズ・リミテッド社が商標ＳＩＬＭＯＲの下に市販してお
り、行われるマイクロ波照射の周波数において少なくも
０．１の誘電損率ε：ｆｆを有していてこのため過度の
電圧傾斜のおそれなしに金型の急速加熱が可能で、少な
くも１０Ｗｍ−’に一層の熱伝導率を有していてこのた
め局部的な過熱発生のおそれがなく、また少なくもｌＯ
の熱衝撃耐性値Ｒを有していてこのため成型作業の後金
型の急冷が可能となる炭化珪素材から製造されたもので
ある。

チップを金型内に軽く詰め込んで粒状物の詰め物体とし
た。金型を２４５０ＭＩＩｚのマイクロ波エネルギおよ
び１．５　ｋｗの出力を有するマイクロ波オープンに入
れた。炭化珪素の金型およびその内容物を４分間加熱し
て、おおよその孔径が直径で約１＋ｎまでの相互に連通
した孔を有する°多孔構造の独立または自己支持型の円
筒状ポリプロピレン焼結芯部材を製造した。

予め設定された４分間の時間にわたる成型作業の後、金
型およびその中に収容された重合体の冷却は、金型の外
表面に空気の噴流をあてるこ・　と、或いは場合により
金型を水中に浸漬することにより行われた。

特に断るまでもないとおもわれるが、ポリプロピレン・
ホモポリマー″のチップ自体はマイクロ波照射に対し実
質的に非感応性であるが、金型自体がマイクロ波照射に
対し感応する炭化珪素製であることにより、加熱された
。

次いで、糸（或いはそれに代え連続したフィラメントま
たは針金）を芯部材または巻芯に巻き付は織物用パッケ
ージを形成した。このパッケージは、それ以上の加工を
行わずにそのまま顧客の工場またはその他の遠隔地に輸
送可能であり、或いは前述の多孔質構造部を通過流動す
る染液またはその他の処理液による処理に付すことも可
能であった。

実施例■： 加工および作業等は上記実施例Ｉにおいてと同様である
が、実施例■において直径が約３鰭のチップの形であっ
たポリプロピレン・ホモポリマーを平均粒径が２５０μ
ｍの粉体の形で使用した。この原料を１．５に＋４の出
力で３．５分間にわたって金型内で焼結し、おおよその
孔径が２００μの閉構造の多孔構造製品を得た。

実施例■： 加工および作業等は上記実施例■と同様であるが、焼結
時間を４．５分間に延長し、この結果、芯部付製品は完
全に焼結され、その有孔構造は閉構造のセル状のものの
みに限られていた。この場合の芯部材は勿論染色加工用
には利用し得ないものであった。

実施例■： 加工および作業等は実施例■または■と同様であるが、
本例においてはポリプロピレン・ホモポリマーに、分解
温度が約１８０℃のアゾジカルボン酸アミド化学発泡剤
を１重量％混合した。

この混合物をマイクロ波オーブン中で４．５分間加熱し
て、発泡剤が分解する前に重合体を溶解させた。続いて
起った重合体の発泡の結果、固体重合体に関し約３０％
の見積密度減少を存する一体的な表皮（スキン）閉構造
のセル状物質又は構造発泡体が製造された。

実施例■： 焼結芯部材を実施例Ｉと同様な方法により製造した。た
だし、本例においてはポリプロピレンを以下のように３
層の形で金型内に装入した。

即ち、（例えば前記実施例Ｈに記載した種類の）ポリプ
ロピレンの粉体から成る最下層、直径約３重書のポリプ
ロピレン・ホモポリマーのチッソ。

から成る中間層および上記と同様なポリプロピレン粉体
から成る最上層を形成して装入を行った。中間層により
プレホームの長さの大部分を形成するようにした。続い
て、実施例Ｉに記載した方法により焼結を行ったが、そ
の結果、端部は実質的に完全に焼結されているが、中央
部は間構造の多孔構造を有する芯部材が形成°された。

芯部材をこのように構成することにより、染色に先立ち
糸を巻き付けた場合に放射方向の強度が確実に強化され
た。

更に、この芯部材は糸と接触しない部位に中実、即ち非
有孔構造の部分が形成されている。

従って、染液が芯部材の抵抗の最も少ない部分、即ら糸
の巻かれていない部分に向い流れようとする傾向が回避
される。このように、完全に焼結された巻芯の端部が形
成されることにより、染液の貫通流動が防止されると同
時に成る種の糸、例えばポリエステルの糸が発生する力
に耐える巻芯のフープ（だが）強度が増大される。

実施例■： 加工および作業等は実施例■と同様であるが、本例にお
いては、焼結に先立って、実施例■における最上層およ
び最下層のポリプロピレン粉体に顔料粉体および／また
は中間層のピレン・ホモポリ゛７−に染色顔料、例えば
フタロシアニン・ブルーまたはグリーンを混合した。こ
れにより、捲回支持の意図された糸の種別を示す、適宜
に着色または色による分類の行われた巻芯が製造された
。

実施例■： 加工および作業は実施例Ｉないし■のいずれかと同様で
あるが、本例においては、ポリプロピレンまたはマイク
ｉ波に非感応性のその他の適宜重合体であってよい重合
体に、少量、例えば１ないし１０重量％のカーボン・ブ
ラック〔例えばキャボット・カーボン・リミテツド（Ｃ
ａｂｏｔＣａｒｂｏｎ　Ｌｉｍ１ｔｅｄ）社製のモナー
ク７００ブラ・ツク（Ｍｏｎａｒｃｈ　７００　Ｂｌａ
ｃｋ）　）または金属酸化物、例えば酸化鉄（Ｆｅｉｇ
４）等のマイクロ波感応導電性または極性添加物を混合
した。この添加物の重合体との混合は、粉体重合体の場
合には単純な分散予備混合法により、或いはチップ状重
合体の場合には強力混合法により、例えば噛合い共回転
式二枚羽根押出し機を用いて行い、極性または導電性添
加物の重合体母材への均一な分散および分布を行った。

このような混合作業に次いで、押出し混合物をペレット
化し、必要に応じ焼結に適った所要寸法のチップとする
ため更に粉砕を行った。

極性または導電性添加物の存在により重合体に追加的な
発熱が生じたが、これは多孔質構造または特に密度の大
きい断面要素に完全に溶融された重合体を製造するため
に非常に高速の焼結が求められる場合には有利である。

実験の結果、上記のような重合体粒状物と極性または導
電性添加物との混合物の場合に使用する金型が、本発明
に従い構成されるように、マイクロ波感応性の金型であ
るならば、これにより、炭化珪素材製金型の場合には勿
論そうであるように、最上の結果の得られることが判明
した。これと異なり、例えばＰＴＦＥ　（ポリテトラフ
ルオルエチレン）等のマイクロ波非感応性の材から成る
金型を、ポリプロピレンまたは少量の上記のような極性
または導電性の添加物の混合されたその他の重合体物質
の成型に利用した場合には、重合体から金型を被ってい
る冷却系への伝導熱損失により、焼結の速度に変動の起
るおそれがある。

マイクロ波エネルギに対する感応または反応性の高い極
性または導電性物質によりポリプロピレン粒子の被覆ま
たはそれらの表面処理を行うことにより、１６５℃であ
るポリプロピレンの融点を超える高温−・の重合体粒子
の急速加熱が確実に行えるようになる。粒子同志の接触
点において、重合体粒子は共に溶融し、焼結構造を形成
する。上記のような極性または導電性添加物の使用によ
り、単に焼結速度が増大されるのみならず熱の発生が均
一かつ重合体の全量にわたってではなく発熱が必要とさ
れる粒子の表面においてのみそれが起ることも確実に実
現される。このため、冷却時間も、通常の焼結法により
必要とされるものに比較し、短縮される。

実施例■： 加工および作業等は実施例■ないし■のいずれかと同様
であるが、本例においては、ポリプロピレン等の本来的
に非極性の重合体に代え、ポリ塩化ビニルから成る本来
的に極性の重合体を使用し、この重合体を炭化珪素また
はマイクロ波感応性のその他のセラミックから成る金型
にて焼結した。重合体の内部発熱により焼結は加速され
た。

実施例■： 加工および作業等は実施例Ｉないし■のいずれかと同様
であるが、本例においては、重合体を、通常の（即ちマ
イクロ波によるものではない）熱空気循環オーブン中で
、その軟化点を超えない温度に先ず予熱し、次いでセラ
ミック製マイクロ波感応金型内に装入ル、それからマイ
クロ波オーブン中で３分間加熱することにより焼結した
。本例においては、マイクロ波オーブン内での焼結に要
する時間が短縮された。

上記に代えて、熱空気加熱およびマイクロ波加熱を組合
わせ実施するオーブンにより、金型がこれら両者の同時
加熱法により加熱されるようにして金型の加熱を行うこ
とも可能であった。

実施例Ｘ： 加工および作業は実施例Ｉにおけると同様であるが、本
例においては、筒状の成型空間を共心の雌雄の金型部材
の間に形成し、平均粒径が５００μｍの低密度ポリエチ
レンのチップを上記成型空間に導入して、その中で筒状
のプレホームを形成した。雄金型部材は、全体的に、実
施例■において前述した商標ＳＩＬＭＯＲの下に市販さ
れている炭化珪素材から製造し、他方雌金型部材は、全
体的に、マイクロ波照射に対し透明な、即ちそれにより
加熱されないポリテトラフルオルエチレン（ＰＴＦＥ）
にて形成した。金型およびその中の重合体をマイクロ波
オーブン中で２．５分間加熱し、次いで冷却した結果、
ポリエチレン材は雄金型部材上に収縮接着し、完全に焼
結されており、成型品の外側部分に高度に光沢のある表
面が生じた。低密度ポリエチレンはマイクロ波加熱に対
し実質的に非反応性であり、従って上記のように発生し
た完全な焼結は全く雄金型部材からの加熱によるもので
あることが理解されよう。

もし雄金型部材および雌金型部材を、それぞれ、マイク
ロ波透過性物質およびマイクロ波加熱性物質で製造した
とすると、焼結成型品は雌金型部材に付着して、その内
方の部分に高度に光沢のある表面の形成されることが推
察出来る。″以上に記載した実施例の大部分のものにお
いて、金型の全体にわたり同一の重合体粒子が使用され
ている。しかし、芯部材または巻芯の異なった部位に級
の異なる重合体粒子を使用し、芯部材または巻芯の特定
の部分に、強度、じん性または可撓性等に関し特殊の特
性を付与するようにはかることが可能である。これは、
例えば、分子量は異なるものの化学構造が同一の重合体
を用いることにより、或いはガラス繊維または充填材等
の強化添加物を含有させることにより、更に或いは分子
構造および性質の異なる重合体を用いることにより実現
し得る。しかし、重合体は、例えば芯部材または巻芯の
異なった部分にポリプロピレンおよびエチレン−プロピ
レンゴムを使用した場合がこれに該当するように、概し
て類似の融点範囲にあるものとすべきである。

上記した方法は、熱可塑性樹脂の場合のみならず、熱硬
化性樹脂（例えばエポキシまたはポリエステル樹脂）の
場合にも、或いはゴム組成物の硬化または架橋結合用に
も利用し得る。

金型に焼結程度が比較的に大または小である部分が求め
られる場合には、マイクロ波感応性が比較的に大または
小である物質を用いて金型を製造することが出来る。

上述した焼結作業は、所定の環境下、例えば窒素雰囲気
中で行い、物質又は原料の酸化または劣化のおそれを減
するようにする。これは、例えば、上記所定の環境を現
出し得ると共にそれ自体はマイクロ波エネルギに対し透
明で、従ってマイクロ波オーブン内で利用される。エネ
ルギは全く吸収しない物質により金型を被い込むことに
より実現し得る。

本発明の方法は、本来的に高い誘電を質重を有する重合
体（例えば塩素化ポリエチレン・ネオプレン）およびク
ロルスルホン化ポリエチレン〔ハイパロン（Ｈｙｐａｌ
ｏｎ）　）またはカーボン・ブランクまたはポリエチレ
ングリコール等の極性添加物を加えたその他のエラスト
マーの場合に実施し得る。

使用されるマイクロ波オーブンは、例えば、重合体粒子
の圧縮形成されたプレホームをスリーブ内に収容し、こ
のプレホームをオーブンの出発部分では被包し、その出
口部分では被包をとくようにしたコンベヤベルトにより
形成される連続作業系において筒状材を加熱し得るよう
なものである。

上記した極性添加物に加え、本発明の用途によっては、
α−セルローズ、グリセリン、ポリエチレン・グリコー
ル等の水溶性重合体およびポリビニルアルコールを使用
することも可能である。

活性化ポリプロピレン組成物に少量の化学発泡剤を添加
することは、焼結巻芯または芯部材製品に微少な閉構造
セル構造を確実に形成するのに有効な方法である。これ
は、発泡剤をポリプロピレン粉体／α−セルローズまた
はでん粉混合物に添加した場合に特に有効である。

前記した実施例は全て重合体粒状物を使用しているが、
本発明の方法は、焼結セラミック、焼結ガラスまたは焼
結金属製品の製造のために実施することもまた可能であ
る。本発明の方法は、熱可塑性樹脂の場合のみならず、
熱硬化性樹脂（例えばエポキシまたはポリエステル樹脂
）の場合にも、またはゴム組成物の硬化または架橋結合
用にも利用し得る。

金型形成用物質を、それがマイクロ波オーブン内で焼結
される時に、２軸方向に回転させ、次いで冷却段階で２
軸方向に回転させることが出来る。これによれば、一層
一般的に行われている回転式成型技術に比較して、作業
サイクル時間を実質的に短縮し得る。更に、焼結の程度
が比較的に大または小であることが求められる金型の部
材または部分をマイクロ波惑応性が比較的に大または小
である物質により製造することが可能である。この方法
は、ごみまたはくず容器の製造の場合に特に有用である
。

本発明の方法により製造される焼結製品が多孔質の植木
鉢等である場合、その製品原料が１種またはそれ以上の
芳香剤を含むようにすることが可能である。この種製品
にはまた、植物の成育を促進させる化学物質またはその
他の養分を、制御の利いた状態で成分開放を行うガラス
等の水溶性物質を混合させて加えることが出来、これに
より養分が長期にわたり徐々に放出されるようにはかる
ことが可能である。即ち、この植木鉢は多孔質であるの
で、それを水を容れた盆状容器中に立てておくと、所定
の期間にわたり、水が鉢の壁部および／または底から鉢
内に浸入する際、最適量の養分を鉢内にとり込むことが
はかり得るのである。また、焼結製品を容器として、そ
の中にフィルターとして活性炭粒状物等の物質を容れる
のもよい。

上記のような植木鉢またはその他の針、容器等を所望の
着色で製造すること、また多数の異なった着色部分から
成るように製造することも可能である。

本発明の方法は添付図面に示されるような染色用巻芯ま
たは芯部材の製造に適したものである。

添付図面の先ず第１図および第２図を参照すると、自己
支持型筒状の巻芯または芯部材１０は、これに軸方向の
圧力が加えられた時に入れ子式に相互に嵌合合体するよ
う構成された内方部材１１と外方部材１２とから成って
いる。内方部材１１および外方部材１２はそれぞれ前述
した実施例■ないし■に記載の製造方法により製造され
た多孔質焼結製品から成る。巻芯１０は、少なくもその
中央部分が多孔質構造で、その部分に糸が巻き付けられ
、この中央部分に捲回支持された状態で染色加工される
ようになっている。

外方部材１２は、切頭円錐形状の内方表面１３を有し、
この表面は内方部材１１の外方表面１４と係合する。従
って、第２図に示されるように巻芯１０が軸方向に収縮
されると、外方部材１２の端部１５が内方部材１１の外
方表面１４に乗り上り、内方部材１１の端部１６が放射
方向内方に縮径される。

これを可能とするために、内方部材１１には、外方部材
１２に向う方向に拡幅されまた等しい角間隔をおいて設
けられた複数のみぞ１７が形成されている。

第１図および第２図に示された巻芯は、従って、糸を巻
き付は保持し、内方部材１１および外方部材１２の孔を
通過する染液に接触させることにより行う糸の染色方法
に利用するのに適している。

内方部材１１の上記端部１６とは反対側の端部１８は、
実施例Ｖに記載したように、例えばポリプロピレン粉体
で形成し、それを完全に焼結させることにより形成する
一方、同部材１１の中央の部分はポリプロピレンのチッ
プから形成する。

上記のように端部１８の部分の物質または原料を完全焼
結することにより、染液がこの部分を通過流動すること
および内方部材１１のたが強度または放射方向強度を強
化することが確実に実現される。

内方部材１１および外方部材１２を着色製造して、巻芯
１０に捲回保持する糸種の表示を行うことが可能であり
、この着色製造は例えば実施例■に記載のように実施す
ることが出来る。

糸種を指示または表示するために巻芯（の全体）を成る
色（例えば赤色）に着色することも、また同様な目的で
巻芯の種々の部分を種々の色に着色することも可能であ
る。

第１図および第２図から明らかなように、内方部材１１
および外方部材１２は、それらの壁厚または肉厚を軸方
向に変化させであるが、これらの部材を合わせた総壁厚
は、これらの部材の入れ子式嵌合の深度いかんにかかわ
らず常に実質的に一定であるように構成されている。

第３図および第４図には、実施例Ｉないし■のいずれか
に記載した方法により製造されたプラスチック材の多孔
質焼結製品から成る独立支持型筒状の巻芯または芯部材
２０が示されている。

この巻芯２０は、多孔質構造で糸のパッケージ１９の巻
き付けの行われる少なくも１部分２１をその中央部に有
し、糸はこの中央の部分２１に捲回保持された状態で染
色加工されるようになっている。捲回された糸は、筒状
の巻芯２０の孔を通過した染液に接触すると、収縮しが
ちであり、このため巻芯２０は放射方向に収縮可能なよ
うに形成されている。

この目的のため、巻芯２０の外方表面２２には、符号２
３にて示されるようなくぼみが、角間隔をおいた複数の
部分２４に形成されており、なおこれらの部分２４はく
ぼみのない部分２５と周方向に交互に形成されている。

糸は巻芯の外方表面２２のくぼみのない部分２５のみと
接触し、それが収縮した場合、くぼみの形成された部分
２４が放射方向内方にたわむように変形し、糸のパッケ
ージ１９はほぼ六角形の内方表面２６および外方表面２
７を形成するようになる。

第４図に示されるように、巻芯２０の両端部３０および
３１は、実施例■において記載したように完全に焼結さ
れており、これにより染液がそれらの部分を通過して流
れることは決してなくまた巻芯のたが強度即ち放射方向
耐圧力が強化されるようになっている。

前記した巻芯または芯部材１０と同様に、巻芯または芯
部材２０もまたその全体を一色に着色製造すること或い
はその種々の部分を種々の色に着色製造することが出来
、そのように製造することによりこの巻芯または芯部材
２０に捲回保持すべき糸の種別を指示または表示するこ
とが出来る。

【図面の簡単な説明】

第１図は、２部材から成る巻芯または芯部材の引きのば
された状態を示す長平方向断面図である。 第２図は、第１図の巻芯または芯部材を軸方向に収縮さ
せた状態を示す長平方向断面図である。 第３図は、放射方向に収縮可能な巻芯または芯部材を示
す端面図である。 第４図は、第３図の巻芯または芯部材の側面図である。 １０、２０・・・巻芯または芯部材（焼結製品）　、１
１゜１２、２１・・・（金型または鋳型の）部材または
部分（１１・・・内方部材、１２・・・外方部材、２１
・・・中央の部分）、１８．３０．３１・・・端部。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、焼結可能な原料を、マイクロ波加熱の可能な金型ま
   たは鋳型内に導入し、この金型または鋳型にマイクロ波
   照射を行って上記焼結可能な原料の少なくも部分的な焼
   結を行うことを特徴とする少なくも部分的に焼結された
   焼結製品の製造方法。 ２、焼結可能な原料を、製品の１表面を形成するように
   構成されまたマイクロ波加熱の可能な少なくも１個の部
   材または部分を有する金型または鋳型内に導入し、この
   金型または鋳型にマイクロ波照射を行ってその加熱を行
   い、それにより焼結可能な原料の少なくも部分的な焼結
   を行うことから成り、金型または鋳型の上記部材または
   部分を少なくも主として、上記マイクロ波照射の周波数
   における誘電損率ε＾Ｎ＿ｅ＿ｆ＿ｆが少なくも０．１
   および熱伝導率が少なくも１０Ｗｍ＾−＾１Ｋ＾−＾１
   であるマイクロ波加熱の可能な物質により製造したこと
   を特徴とする特許請求の範囲第１項に記載の製造方法。 ３、金型または鋳型の前記部材または部分が少なくも１
   ０である熱衝撃耐性値Ｒを有することを特徴とする特許
   請求の範囲第２項に記載の製造方法。 ４、前記マイクロ波加熱の可能な物質がセラミック材で
   あることを特徴とする特許請求の範囲第２項または第３
   項に記載の製造方法。 ５、前記セラミック材が炭化珪素であることを特徴とす
   る特許請求の範囲第４項に記載の製造方法。 ６、前記炭化珪素を、多孔質炭素または黒鉛を珪素含有
   蒸気に反応させることにより製造することを特徴とする
   特許請求の範囲第５項に記載の製造方法。 ７、前記焼結可能な原料がマイクロ波加熱の可能な物質
   であることを特徴とする特許請求の範囲第２項、第３項
   、第４項、第５項または第６項に記載の製造方法。 ８、前記金型が、両者の間で筒状の製品を形成するよう
   に構成された雌雄の部材から成り、それらの１方のみが
   、マイクロ波加熱が可能であることを特徴とする特許請
   求の範囲第２項、第３項、第４項、第５項、第６項また
   は第７項に記載の製造方法。 ９、前記焼結可能な原料に化学発泡または起泡剤を混合
   することを特徴とする特許請求の範囲第２項、第３項、
   第４項、第５項、第６項、第７項または第８項に記載の
   製造方法。 １０、前記焼結可能な原料を、焼結性の異なる複数の層
   の形で金型または鋳型内に導入することを特徴とする特
   許請求の範囲第２項、第３項、第４項、第５項、第６項
   、第７項、第８項または第９項に記載の製造方法。 １１、焼結作業の間前記金型または鋳型を回転させ、そ
   れにより前記焼結可能な原料を２軸方向に回転させるこ
   とを特徴とする特許請求の範囲第２項、第３項、第４項
   、第５項、第６項、第７項、第８項、第９項または第１
   ０項に記載の製造方法。 １２、前記金型または鋳型の異なる部材または部分を、
   マイクロ波照射に対する感応または反応性の異なるマイ
   クロ波加熱可能な物質により形成することを特徴とする
   特許請求の範囲第２項、第３項、第４項、第５項、第６
   項、第７項、第８項、第９項、第１０項または第１１項
   に記載の製造方法。 １３、前記焼結製品が、織物用パッケージを支持するよ
   うに構成された自己または独立支持型の巻芯または芯部
   材であることを特徴とする特許請求の範囲第２項、第３
   項、第４項、第５項、第６項、第７項、第８項、第９項
   、第１０項、第１１項または第１２項に記載の製造方法
   。 １４、前記巻芯または芯部材の表面上にフィラメント、
   糸または針金を巻き付けて織物用パッケージを形成する
   ことを特徴とする特許請求の範囲第１３項に記載の製造
   方法。 １５、前記巻芯または芯部材の少なくも１部分が多孔質
   構造で、捲回保持されたフィラメント、糸または針金を
   この少なくも１部分の孔を通過する処理液により処理す
   ることを特徴とする特許請求の範囲第１４項に記載の製
   造方法。 １６、前記巻芯または芯部材の少なくも１端部が実質的
   に非有孔質構造であることを特徴とする特許請求の範囲
   第１３項、第１４項または第１５項に記載の製造方法。 １７、前記巻芯または芯部材が、軸方向および／または
   放射方向に押圧された時、対応軸方向および／または放
   射方向に収縮可能なように形成されていることを特徴と
   する特許請求の範囲第１３項、第１４項、第１５項また
   は第１６項に記載の製造方法。 １８、前記焼結製品が、バラスと重合体物質との混合物
   から形成された底部を有する輸送または搬送用芯部材で
   あることを特徴とする特許請求の範囲第２項、第３項、
   第４項、第５項、第６項、第７項、第８項、第９項、第
   １０項、第１１項、第１２項、第１３項または第１４項
   に記載の製造方法。 １９、前記焼結可能な原料が可溶性ガラスであることを
   特徴とする特許請求の範囲第２項、第３項、第４項、第
   ５項、第６項、第７項、第８項、第９項、第１０項、第
   １１項、第１２項、第１３項、第１４項、第１５項、第
   １６項、第１７項または第１８項に記載の製造方法。 ２０、炭化珪素材から成ることを特徴とするマイクロ波
   加熱の可能な金型またはその部材または部分。 ２１、前記炭化珪素材が、多孔質炭素または黒鉛を珪素
   含有蒸気と反応させることにより製造されたものである
   ことを特徴とする特許請求の範囲第１９項に記載の金型
   またはその部材または部分。 ２２、マイクロ波加熱の可能な物質としての炭化珪素の
   使用法。