WO2005120745A1

WO2005120745A1 - 鋳物製造用構造体

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Publication number: WO2005120745A1
Application number: PCT/JP2004/008474
Authority: WO
Inventors: Shigeo Nakai; Tokuo Tsuura; Yoshimasa Takagi; Tadashi Kusube; Akira Yoshida; Yoshiaki Ban
Original assignee: Kao Corporation
Priority date: 2004-06-10
Filing date: 2004-06-10
Publication date: 2005-12-22
Also published as: CN1942262B; EP1754554A4; EP1754554B1; EP1754554A1; US20080105401A1; CN1942262A; US8118974B2

Abstract

本発明は、有機繊維、炭素繊維、無機粒子、並びにフェノール樹脂、エポキシ樹脂及びフラン樹脂からなる群から選ばれる少なくとも１種の熱硬化性樹脂を含有する鋳物製造用構造体である。　

Description

明細書銬物製造用構造体技術分野

本発明は、銬物の製造時に用いられる铸型等の構造体及び該構造体の製法、並びに該構造体を用いた銬物の製造方法に関する。従来の技術

銬物は、一般に、木型や金型などをもとに錡物砂で内部にキヤビティを有する銬型を形成するとともに、必要に応じて該キヤビティ内に中子を配した後、該キャビティに溶湯を供給して製造されている。

木型、金型の製造は、加工に熟練を要し高価な設備も必要で、高価で重い等の欠点と共に廃棄処理の問題も生じ、量産の錶物のほかには使用が困難である。また、錡物砂を用いた砂型は、通常の砂にバインダーを添加し、硬化させて形状を保持させているため、砂の再利用には再生処理工程が必須となる。また、再生処理の際にダストなどの廃棄物が発生するなどの問題も生じている。加えて、中子を砂型で製造する場合、上記課題に加え中子自身の重量のため取り扱いに難があり、さらには、銬込み時の強度保持と錶込み後の中子除去性という相反する性能が要求される。

このような課題を解決する技術として、銬型に用いる部材を例えば、紙等の有機繊維物で成形するもの（実開平 6— 8 6 8 4 3号公報参照）、無機繊維を主成分とし、これに粘結剤として樹脂を添加して成形するもの（特開平 1 0— 5 9 3 1号公報参照）、或いはセルロース繊維に無機粉や無機繊維を添加して成形するもの（特開平 9 一 2 5 3 7 9 2号公報参照）が知られている。また、耐熱性無機粒状物と、無機質および有機質の繊維状物質、結合材とからなる铸型の中子形成用組成物が知られている（特開 2 0 0 3— 2 3 0 9 4 0号公報参照）。発明の開示

本発明は、有機繊維、無機繊維、無機粒子及び熱硬化性樹脂を含有する铸物製造用構造体であって、前記無機繊維が炭素繊維であり、前記熱硬化性樹脂がフエノール樹脂、エポキシ樹脂及びフラン樹脂からなる群から選ばれる少なくとも 1 種の熱硬化性樹脂である銬物製造用構造体を提供するものである。

また、本発明は、前記本発明の銬物製造用構造体の製造方法であって、前記有機繊維、前記無機繊維及び前記無機粒子を少なくとも含む原料スラリーを用いた抄造工程を具備する銬物製造用構造体の製造方法を提供する。

本発明は、上記構造体の銬物製造用中子への用途である。発明の詳細な説明

上記の先行文献では、軽量化、加工性、廃材問題については、ある程度の効果を有するものの、 1 ) 均一な銬型成形体を得ることが困難であり、特に中空構造に均一に成形する場合の成形性が悪かったり、 2 ) 熱間強度が低いため銬込み後の鐯物の形状保持性も十分得られなかったり、 3 ) 得られる銬物の表面平滑性が低かったりする課題を有していた。本発明は、上述の課題に鑑みてなされたものであり、本発明の目的は、銬物製造用構造体の成形性が良く、軽量で錡込み時においても十分な熱間強度及び形状保持性を有し、得られる錡物の形状保持性及び表面平滑性にも優れ、さらには銬造後の除去性に優れる、銬物製造用構造体並びにその製造方法、並びにこれらを用いた銬物の製造方法を提供することにある。

本発明者らは、有機繊維、炭素繊維及び特定の熱硬化性樹脂に加えて、無機粒子を含む銬物製造用構造体が、上記目的を達成し得ることを知見した。

ここで、本発明の铸物製造用構造体とは、銬物製造のために用いられる耐火性物品であり、具体的には、鐯型、銬型の周辺部材が挙げられる。

また、本発明は、前記本発明の銬物製造用構造体を用いた銬物の製造方法を提供することにより、前記目的を達成したものである。

以下本発明を、その好ましい実施形態に基づき説明する。

本実施形態の銬物製造用構造体は、有機繊維、炭素繊維、無機粒子及び特定の熱硬化性樹脂を含有するものである。前記有機繊維、前記炭素繊維、前記無機粒子及び前記熱硬化性樹脂の配合比は、前記有機繊維前記炭素繊維前記無機粒子/前記熱硬化性樹脂 = 1 0〜 7 0 1〜 7 0 / 1 0〜 7 0 5〜 7 0 (重量比率）、さらには 1 0〜 5 0 / 2〜 5 0 2 0〜 6 0 5〜 5 0 (重量比率）、特には 1 0〜 3 0 2〜 3 0 / 3 0〜 6 0 5〜 4 0 (重量比率）であることが好ましい。

前記有機繊維の銬物製造用構造体における含有量は、添加による効果が十分に発現する観点、並びに構造体の成形性及び鎳込み後の構造体の除去性に優れる観点から、 1 0重量％以上が好ましく、銬込み時のガス発生量を低減して錶物の表面欠陥の発生を抑制する観点、並びに構造体の耐熱性及び銬物の形状保持性に優れる観点から、 7 0重量％以下が好ましく、 5 0重量％以下がより好ましく、 3 0重量％以下が更に好ましい。これらのことから、前記有機繊維の鍩物製造用構造体における比率は、 1 0〜 7 0重量％が好ましく、 1 0〜 5 0重量％がより好ましく、 1 0〜 3 0重量％が更に好ましい。

また、前記炭素繊維の銬物製造用構造体における含有量は、構造体の耐熱性低下に伴う熱収縮を抑制して铸物の形状保持性を向上させる観点、ガスの発生量を抑制する観点から、 1重量％以上が好ましく、 2重量％以上がより好ましく、構造体の成形性及び鐯込み後の構造体の除去性に優れる観点から、 7 0重量％以下が好ましく、 5 0重量％以下がより好ましく、 3 0重量％以下が更に好ましい。これらのことから、前記炭素繊維の鍩物製造用構造体における比率は、 1 〜 7 0 重量％が好ましく、 2〜 5 0重量％がより好ましく、 2〜 3 0重量％が更に好ましい。

さらに、前記無機粒子の銬物製造用構造体における含有量は、後述する無機粒子の添加による効果が十分に発現する観点から、 1 0重量％以上が好ましく、 2 0重量％以上がより好ましく、 3 0重量％以上が更に好ましい。構造体の成形性、銬物の形状保持性に優れる観点から、 7 0重量％以下が好ましく、 6 0重量％以下がより好ましい。これらのことから、前記無機粒子の銬物製造用構造体における比率は、 1 0〜 7 0重量％が好ましく、 2 0〜 6 0重量％がより好ましく、 3 0〜 6 0重量％が更に好ましい。

またさらに、前記熱硬化性樹脂の鐯物製造用構造体における含有量は、鐯物の表面の平滑性を得る観点、構造体の強度や形状保持性を向上する観点から、 5重量％以上が好ましく、構造体の成型性を向上する観点、及びガス発生量を低減して錡物の表面欠陥を抑制する観点から、 7 0重量％以下が好ましく、 5 0重量％以下がより好ましく、 4 0重量％以下が更に好ましい。これらのことから、前記熱硬化性樹脂の鍩物製造用構造体における比率は、 5 ~ 7 0重量％が好ましく、 5〜 5 0重量％がより好ましく、 5〜 4 0重量％が更に好ましい。

本発明は、炭素繊維と特定の熱硬化性樹脂とを併用する点に特徴があり、この組み合わせによって、铸物製造用構造体の熱間強度や形状保持性が向上し、成形精度が高くしかも表面平滑性に優れた銬物を製造することができる。本発明の効果が発現する理由は明らかではないが、炭素繊維と特定の熱硬化性樹脂とが何らかの構造を形成していることに基づくものと推察される。特に、後述するような残炭率が高い熱硬化性樹脂は、この機能が高いため、より顕著な効果が発現するものと考えられる。

前記有機繊維は、主として錶物製造用構造体において銬造に用いられる前の状態ではその骨格をなし、銬物製造用構造体の成形性を向上させる成分である。また、銬造に用いられたときには溶融金属の熱によってその一部若しくは全部が燃焼し、錶物製造後の鍩物製造用構造体の内部に空隙を形成して鐯物製造用構造体の除去性を向上させる成分である。

前記有機繊維としては、紙繊維、フィブリル化した合成繊維、再生繊維（例えば、レーヨン繊維）等の繊維が挙げられる。有機繊維は、これらを単独で又は二種以上を選択して用いることができる。そして、これらの中でも、特に、抄造により多様な形態に成形できるほか、脱水後と乾燥後に十分な強度が得られる点から紙繊維を用いることが好ましい。前記紙繊維としては、木材パルプ、コットンパルプ、リン夕一パルプ、竹やわらその他の非木材パルプが挙げられる。紙繊維は、これらのバージンパルプ若しくは古紙パルプを単独で又は二種以上を選択して用いることができる。紙繊維は、入手の容易性、環境保護、製造費用の低減等の点から、特に古紙パルプが好ましい。

前記有機繊維は、铸物製造用構造体の成形性、表面平滑性、耐衝撃性を考慮すると、平均繊維長が 0. 3〜2. 0 mm, 特に 0. 5〜 1. 5 mmであるものが好ましい。

前記炭素繊維は、主として銬物製造用構造体において銬造に用いられる前の状態ではその骨格をなし、鐯造に用いられたときには溶融金属の熱によって燃焼せずにその形状を維持する成分である。特に、踌物製造用構造体が溶融金属の熱によって熱分解して生じる熱収縮を抑える成分である。

前記炭素繊維としては、錶物製造用構造体の熱分解に伴う収縮を効果的に抑える点から高温でも高強度を有するピッチ系やポリアクリロニトリル（PAN) 系炭素繊維を用いることが好ましく、特に PAN系の炭素繊維が好ましい。これら炭素繊維は、ロックウール等の人造鉱物繊維、セラミック繊維、天然鉱物繊維等の無機繊維と組み合わせて使用することができる。

前記炭素繊維は、踌物製造用構造体を抄造して脱水する場合の脱水性、銬物製造用構造体の成形性、均一性の観点から平均繊維長が 0. 2〜 1 0mm、特に 0 . 5〜 8 mmであるものが好ましい。

前記炭素繊維は、錶物製造用構造体の熱分解に伴う熱収縮を効果的に抑える機能を有している。前記無機粒子としては、シリカ、アルミナ、ムライト、マグネシア、ジルコ二ァ、雲母、黒鉛、黒曜石等の耐火度 8 0 0〜4 0 0 0°C、好ましくは 1 0 0 0〜 4 0 0 0°Cの無機粒子が挙げられ、耐熱性、構造体成型時の離型性の点からは黒鉛が好ましい。これらの無機粒子は単独で又は二種以上を併用しても良い。また、炭素当量が 4. 2 %以下、更には 4. 0 %以下の溶融金属から铸物を製造する場合は、構造体に含まれる又は溶融金属の熱による熱分解で生成する炭化物膜が低炭素当量の溶融金属へ溶解するのを防止する点、更には構造体の外側や中空中子内に鐯物砂を配した場合には、銬物表面への砂の付着を防止して得られる錶物の表面平滑性をより向上させる点などから、無機粒子としては、耐火度 8 0 0〜 2 0 0 0 °Cの無機粒子を使用することが好ましい。炭素当量が 4. 2 %以下の溶融金属から铸物を製造する場合は、軟化時の粘度が高く、溶融金属への炭素皮膜の溶解防止効果が特に高い点から、鍩鉄には黒曜石が好ましく、錶鋼、ステンレス鋼にはムライト粉が好ましい。

特に、本発明では、無機粒子として、黒曜石と、黒曜石以外の鉱物粒子（以下、鉱物粒子という）とを併用することにより、これを用いた構造体から製造した鍩物の寸法精度が顕著に向上する。当該鉱物粒子としては、耐火度が 1 2 0 0°C 以上のものが好ましく、シリカ（例えば耐火度 1 6 5 0°C以上）、アルミナ（例えば耐火度 1 7 0 0 °C以上）、ムライト（例えば耐火度 1 6 5 0 °C以上）、マグネシァ（例えば耐火度 2 5 0 0 °C) 、ジルコン（例えば耐火度 2 0 0 0 X：以上）、クロマイト（例えば耐火度 1 9 5 0 °C以上）、黒鉛（例えば耐火度 3 3 0 0 °C 以上）等が挙げられる。なお、これらの鉱物粒子は単独で又は二種以上を併用しても良い。黒曜石と上記鉱物粒子の併用は、炭素当量が 4. 2 %以下、更には 4 . 0 %以下の溶融金属から銬物を製造する場合に、より好ましい。従って、本発明により、炭素当量が 4. 2 %以下の溶融金属から銬物を製造するための構造体であって、有機繊維、炭素繊維、黒曜石と黒曜石以外の鉱物粒子との組み合わせからなる無機粒子、及び熱硬化性樹脂を含有する銬物製造用構造体が提供される黒曜石と上記鉱物粒子を併用する場合、構造体の強度及びそれを用いて製造した銬物の寸法精度より、黒曜石（ 1 ) と黒曜石以外の鉱物粒子（2) の配合比率は、重量比率で、（ 1 ) / (2) = 1 0ノ 90〜 90/ 1 0、更に 2 5 7 5〜 7 5 / 2 5が好ましい。 · ここで、無機粒子の耐火度は、ゼーゲルコーンを用いた測定方法（ J I S R 2 204) で測定される。なお、一般的な黒曜石の耐火度は、 1 2 00〜 1 2 5 0 °Cである。

無機粒子は、平均粒子径が 200 以下のものを用いることが好ましい。黒曜石と上記鉱物粒子を併用する場合も、それぞれ平均粒子径が 20 0 m以下のものを用いることが好ましい。また、特に、銬造する溶融金属の錶込温度に対し ± 3 0 0 °C、特に ± 20 0 °Cの耐火度を有する無機粒子が好ましい。

ここで、無機粒子の平均粒子径は、レーザー回折式粒度分布測定装置（堀場製作所製 L A— 9 20を用いて測定された体積累積 50 %の平均粒子怪である。分析条件は下記の通りである。

•測定方法：フロー法

•屈折率：無機粒子よつて変動（L A— 920添付のマニュアル参照） •分散媒：イオン交換水十へキサメ夕リン酸ナトリウム 0. 1 %混合 • 分散方法：攪拌、内蔵超音波 3分

• 試料濃度： 2mg/ 1 0 0 c c

なお、炭素当量が 4. 2 %以下の銬物材質としては、踌物材質 FC— 3 00以上の強度の銬鉄、銬鋼、ステンレス鋼等が挙げられる。ここで炭素当量とは、铸鉄では〔C (%) + S i { % ) 3〕、鐯鋼では〔C + ( 1 /6) Mn + ( 1 / 24) S i + ( 1 /40) N i + ( 1 / 5 ) C r + ( 1 /4) M o + ( 1 / 1 4 ) V〕％で与えられ、一般的な銬造材質の炭素当量は、例えば、中江秀雄著「銬造工学」 p 20、産業図書、 1 9 9 5年に記載されている。

前記熱硬化性樹脂としては、フエノール樹脂、エポキシ樹脂、フラン樹脂等の熱硬化性樹脂が挙げられる。熱硬化性樹脂は、常温強度及び熱間強度を維持させると共に、銬物の表面粗度を向上させるために必要な成分であり、塗型剤を塗布した砂型と同等の表面平滑性が得られ、塗型剤を使用しなくても良いほどである。従来のアルコール系塗型剤等使用時の着火乾燥が困難な有機繊維等を含有する本発明の錶物製造用構造体に重要な性能である。

斯かる性能を有する前記熱硬化性樹脂には、特に、可燃ガスの発生が少なく、燃焼抑制効果があり、熱分解（炭化）後における残炭率が 2 5 %以上と高く、鐯造時に炭素皮膜を形成するために良好な銬肌を得ることができる点からフエノール系樹脂を用いることが好ましい。なお、残炭率は、示査熱分析により還元雰囲気下（窒素雰囲気下）にて 1 000°Cに加熱後の残留重量により求めることができる。

前記フエノール樹脂としては、ノボラックフエノール樹脂、レゾールフエノール樹脂、ビスフエノール Aやビスフエノール Fのフエノール樹脂、尿ン、エポキシなどで変成した変性フエノール樹脂等が挙げられるが、好ましくはノボラックフエノール樹脂、レゾールフエノール樹脂、ビスフエノール Aのレゾール樹脂又はこれらの変性樹脂である。

熱硬化性樹脂として、フエノール樹脂中、前記ノボラックフエノール樹脂を使用した場合に必要となる硬化剤は、水に溶け易いため、湿式抄造による場合には特に成形体の脱水後に塗工することが好ましい。前記硬化剤には、へキサメチレンテトラミン等を用いることが好ましい。

前記エポキシ樹脂としては、ビスフエノール A型エポキシ樹脂、ノボラック型エポキシ樹脂、脂環式エポキシ樹脂等が挙げられ、好ましくはフエノール又は 0 —クレゾールのノボラック型エポキシ樹脂である。また、該エポキシ樹脂の硬化剤としては、ァミン、酸無水物、フエノールノポラック等が挙げられ、好ましくはフエノールノボラックである。更に必要に応じてトリフエニルフォスフィン等の硬化触媒を用いることができる。

前記フラン樹脂としては、フルフリルアルコールを主原料とする樹脂が挙げられ、ホルムアルデヒドや尿素等で変性されていてもよい。また、該フラン樹脂の硬化剤としては、キシレンスルホン酸、硫酸、リン酸等の酸性化合物が用いられる。

前記熱硬化性樹脂は、単独で又は二以上を選択して用いることもでき、さらにはァクリル系樹脂やポリビニルアルコール系樹脂等と併用することもできる。特に、本発明の鍩物製造用構造体を中空中子に適用する場合には、熱硬化性樹脂（特に残炭率が 1 5 %以上、特には 2 5 %以上）を使用することで、高い熱間強度が得られ、中空中子としての機能を十分に発揮できる。前記熱硬化性樹脂は、前記有機繊維、前記炭素繊維又は前記無機粒子にコーテイングしたり、粉末化又は乳化して原料スラリー中に添加したりし、抄造後乾燥成形したときに前記有機繊維、前記炭素繊維及び前記無機粒子を結合させるもの、成形体の抄造後に含浸させ、乾燥又は硬化させることで銬物製造用構造体の強度を高め、錡込み時に溶融金属の熱によって炭化させて強度を維持するものなど、その後の鐯込み時の溶融金属の熱によって炭化して炭素皮膜を形成し、錶物製造用構造体の強度の維持と銹物の表面平滑性の向上に寄与し得るものであれば含有させる形態はいずれでもよい。

本実施形態の銬物製造用構造体には、前記有機繊維、前記炭素繊維、前記無機粒子及び前記熱硬化性樹脂に加えて、必要に応じ、ポリビニルアルコール、カルボキシメチルセルロース（CMC)、ポリアミドアミンェピクロルヒドリン樹脂等の紙力強化材、ポリアクリルアミド系等の凝集剤、着色剤等の他の成分を適宜の割合で添加することができる。

本実施形態の銬物製造用構造体は、表面粗度（R a) が 20 m以下、特には 3〜 1 5 im、更には 5〜 1 0 m以下とするのが好ましい。斯かる表面粗度とすることで、得られる銬物の表面の平滑性をより優れたものとすることができる。ここで、表面粗度は、後述の実施例のように市販の測定装置で測定することができる。

本実施形態の銬物製造用構造体の厚さは、その用いられる部分に応じて適宜設定することができるが、少なくとも溶融金属と接する部分における厚さが、 0. 2〜 5mm、特に 0. 4〜 2 mmであることが好ましい。厚さが 0. 2mm以上であれば、鐯物砂を充填して造型するときに要する十分な強度が得られ、錶物製造用構造体、特に、中子等の構造体の形状機能が維持できるので好ましい。また

、厚さが 5 m m以下であれば、銬込み時のガス発生量が低減されて錶物の表面欠陥も発生しにくくなるほか、成形時間も短縮でき、製造費を低減できるので好ましい。

本実施形態の銬物製造用構造体は、鐯造に用いられる前の状態において、抗折強度が 5 M P a以上であることが好ましく、 1 0 M P a以上であることがより好ましい。

本実施形態の銬物製造用構造体は、水を分散媒とした原料スラリーを用いた抄造工程を経て製造したときには、銬込み時のガス発生量を極力抑える点から、铸造に用いられる前の状態において、含水率（重量含水率）が 1 0 %以下、特には 8 %以下であることが好ましい。

本実施形態の銬物製造用構造体は、軽量性と、造型作業や二次加工のし易さの点でから、踌造に用いられる前の状態において、その比重が 1 . 0以下であることが好ましく、 0 . 8以下であることがより好ましい。

本実施形態の銬物製造用構造体は、内面に鍀物製品形状のキヤビティーを有する主型、その主型に入れて使用する中子、或いは湯道などの注湯系部材等に適用することができるが、本発明の錶物製造用構造体が表面平滑性に優れており、良好な錶肌の銬物を得ることができるため、主型や中子への適用が好ましい。特に、熱間の圧縮強度にも優れ、高い形状保持性を有し且つ錶込み後の除去性にも優れているため、中子として、特には中空形状でも高い形状保持性を有し、銬物砂の充填が不要となる中空中子へ適用することが好ましい。

本実施形態の銬物製造用構造体を踌物の製造に用いると、従来のように、主型の周りに充填する鐯物砂、中空中子にバックアツプの目的で充填する錶物砂を必ずしもバインダ一で硬化させる必要がないので、鍩物砂の再生が容易となる利点も生じる。

次に、本発明の銬物製造用構造体の製造方法を、その好ましい実施形態として上述した実施形態の銬物製造用構造体の製造方法に基づいて説明する。

本実施形態の製造方法では、前記有機繊維、前記炭素繊維、前記無機粒子及び前記熱硬化性樹脂を前記所定配合比で含む原料スラリーを調製し、該原料スラリ一を用いた湿式抄造法によって所定形状の繊維積層体を抄造し、脱水、乾燥して銬物製造用構造体を製造する。

前記原料スラリーの分散媒としては、水、白水の他、エタノール、メタノール等の溶剤等が挙げられ、これらの中でも抄造 ·脱水の安定性、品質の安定性、費用、取り扱い易さ等の点から特に水が好ましい。

前記原料スラリーにおける前記分散媒に対する前記各繊維及び無機粒子の合計の割合は、 0 . 1 〜 3重量％、特に 0 . 5〜 2重量％であることが好ましい。原料スラリー中の前記繊維及び粒子の合計割合が多すぎると肉厚むらが生じやすくなる。特に中空品の場合には内面の表面性が悪くなる場合がある。逆に、少なすぎると局所的な薄肉部が発生する場合がある。

前記原料スラリーには、必要に応じて、前記紙力強化材、前記凝集剤、防腐剤等の添加剤を適宜の割合で添加することができる。

前記繊維積層体の抄造工程では、例えば、 2個で一組をなす割型を突き合わせることにより、当該銬物製造用構造体の外形に略対応した形状を有し且つ外部に向けて開口するキヤピティが内部に形成される金型を用いる。各割型には、外部とキヤビティとを連通する多数の連通孔を設けておくとともに、各割型の内面を所定の大きさの網目を有するネットによって被覆しておく。そして、該金型のキャビティ内に所定量の原料スラリーを圧送ポンプ等を用いて注入する一方で前記連通孔を通して液体分を吸引排出し、前記ネッ卜に原料スラリーの固形分を堆積させる。前記原料スラリーの加圧注入の圧力は、 0 . 0 1〜 5 M P a、特に 0 . 0 1 〜 3 M P aであることが好ましい。

所定量の原料スラリーの注入により、前記ネット上に所定厚みの繊維積層体が形成されたら、原料スラリーの加圧注入を停止し、前記キヤビティ内に空気を圧入して繊維積層体を所定の含水率に脱水する。

次に、前記繊維積層体を乾燥成形する。この乾燥成形工程では、一組の割型を突き合わせることにより成形すべき銬物製造用構造体の外形に対応した形状を有し且つ外部に向けて開口するキヤビティが形成される乾燥型を用いる。そして、該乾燥型を所定温度に加熱し、脱水された前記繊維積層体を該乾燥型内に装填する。上述のような表面粗度を有する錶物製造用構造体を得るためには、乾燥型のキヤビティの形成面の表面粗度（R a ) を 1 5 m以下、特には 1 0 i m以下、さらには 3 m以下とすることが好ましい。

次に、弾性を有し伸縮自在で且つ中空状をなす中子（弾性中子）を前記キヤビティ内に挿入し、該中子内に加圧流体を供給して該中子を該キヤビティ内において膨らませる。そして、前記繊維積層体を該キヤビティの形成面に押圧し、該キャビティの内面形状を転写しながら乾燥する。中子には、 ^えば、ウレタン、フッ素系ゴム、シリコーン系ゴム又はエラス卜マー製のものを用いる。

前記中子を膨張させる前記加圧流体としては、例えば圧縮空気（加熱空気）、油（加熱油）、その他各種の液が挙げられる。加圧流体を供給する圧力は、 0. 0 1〜 5MP a、特に 0. 1〜3MP aであることが好ましい。

前記乾燥型の加熱温度（金型温度）は、乾燥時間、焦げによる表面性の低下を考慮すると 1 8 0〜2 5 0°じ、特に 200〜 240 °Cであることが好ましい。前記繊維積層体の乾燥後、前記中子内の前記加圧流体を抜き、該中子を縮ませて当該繊維積層体から取り出す。そして、前記乾燥型を開いて乾燥成形された鏵物製造用構造体を取り出す。

得られた銬物製造用構造体には、強度を向上させるために必要に応じて、コロィダルシリカ、ェチルシリゲート、水ガラス等を部分的又は全体に含浸させ、コ一ティングすることができる。

このようにして得られる銬物製造用構造体は、有機繊維、炭素繊維、無機粒子及び熱硬化性樹脂の各成分がむらなく均一に分散しているため、熱収縮に伴うひび割れ等の発生が抑えられ、高い熱間強度が得られ、表面の平滑性にも優れている。

また、前記繊維積層体がその内部から前記中子で乾燥型のキヤビティの形成面に押し付けられて成形されているため、内表面及び外表面の平滑性が高い。このため、錡物の製造に用いた場合には、得られる銬物は特に表面平滑性に優れたものとなる。またさらに、中空形状や複雑な立体形状とする場合にも貼り合わせェ程が不要なので、最終的に得られる銬物製造用構造体には貼り合わせによる継ぎ目及び肉厚部は存在しない。この点においても、肉厚が均一で成形精度や機械的強度が高く、精度の高く表面の平滑性に優れた銬物を製造することができる。従つて、主型や中子は勿論、嵌合部やネジ部を有する湯道等の構造体の製造にも適用することができる

また、銹物製造用構造体は、予め 1 5 0〜 3 0 0 °C、特には 1 5 0〜 2 5 0でで熱処理を行い、熱硬化性樹脂の硬化を進めることが好ましい。このような熱処理を行うことで、より優れた形状保持性を有する銬物製造用構造体が得られる。特に、銬物の材質や形状によりガス欠陥の発生が懸念される場合にも好適である。斯かる熱処理による熱硬化性樹脂の硬化度は、下記の熱硬化性樹脂のアセトン不溶分量で 3 0 %以上、特には 8 0 %以上とすることが好ましい。

前記熱硬化性樹脂の不溶分量は、具体的には、次のように求められる。

すなわち、前記铸物製造用構造体から試料約 5 gを採取し、ミルで粉砕して重量（a ) を精秤する。この粉砕試料をアセトンとともに容器に加えて十分に振とうさせた後、常温で放置する。次いで、前記容器に前記粉砕試料が残らないようにして、該粉碎試料をろ紙（重量（c ) ) で十分にろ過し、ろ過した該粉砕試料を該ろ紙とともに乾燥してそれら（粉砕試料及びろ紙）の重量（b ) を精秤する。そして、得られた各重量（a ) 〜（c ) 及び前記粉砕試料中の前記熱硬化性樹脂以外の成分の理論重量（d ) に基づいて、下記式から前記熱硬化性樹脂の不溶分量（％) を求める。

不溶分量 1 0 0 - ( a - ( b - c ) ) X 1 0 0 / ( a - d )

次に、本発明の铸物の製造方法を、その好ましい実施形態に基づいて説明する。本実施形態の製造方法では、上述のようにして得られた所定の鐯物製造用構造体を銬物砂内の所定位置に埋設して造型する。銬物砂には、従来からこの種の銬物の製造に用いられている通常のものを特に制限なく用いることができる。なお铸物砂はバインダ一で硬化させなくてもよいが、必要に応じて硬化させてもよい。铸物製造用構造体が中空中子の場合には中子内に錶物砂の充填は不要であるが、充填することもできる。

そして、注湯口から溶融金属を注ぎ入れ、踌込みを行う。このとき、前記炭素繊維及び熱硬化性樹脂によって熱間強度が維持され、銬物製造用構造体の熱分解に伴う熱収縮が抑えられるため、各錶物製造用構造体にひび割れが生じたり、鍀物製造用構造体自体が破損したりすることもほとんどなく、溶融金属の鐯物用構造体への差込みゃ銬物砂などの付着もほとんど生じることがない。また、炭素当量 4 . 2 %以下の溶融金属を用いて銬物を製造する場合であっても該溶融金属の熱によって前記無機粒子が軟化し、銬物製造用構造体が熱分解して生成される炭素を溶融金属から隔離できるため、低炭素当量の溶融金属への炭素の溶解が防止される。このため、錶物の表面平滑性を維持できるとともに、得られる銬物の炭素当量を所定範囲で安定に保つことができる。

銬込みを終えた後、所定の温度まで冷却し、銬枠を解体して銬物砂を取り除き、さらにブラス卜処理によって鐯物製造用構造体を取り除いて錶物を露呈させる。この時、前記有機繊維が熱分解しているため、銬物製造用構造体の除去処理は容易である。その後必要に応じて銬物にトリミング処理等の後処理を施して銬物の製造を完了する。

本実施形態の踌物の製造方法は、前記有機繊維、前記炭素繊維、前記無機粒子及び前記熱硬化性樹脂を含む鐯物製造用構造体を用いるので、前記炭素繊維及び熱硬化性樹脂によって熱間強度が維持することができ、寸法精度や表面の平滑性に優れる鎵物を製造することができる。また、炭素当量 4 . 2 %以下の溶融金厲を用いて鎵物を製造する場合であっても前記無機粒子の軟化によって、銬物製造用構造体の熱分解で生じる炭化物の低炭素当量の溶融金属への溶解を防止することができる。また、前記有機繊維などの熱分解によって鍩物構造体の内部に空隙を形成して銬込み後の当該銬物製造溶構造体の除去を容易に行うことができるので、従来に比べて廃棄物処理を簡便に行うことができるほか、その廃棄物の発生量も大幅に抑えることができる。また、踌物砂をバインダーで硬化させる必要がないため、鐯物砂の再生処理も簡便なものとなる。

本発明は上述した実施形態に制限されず、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において、適宜変更することができる。

本発明の銬物製造用構造体は、前記実施形態のように、立体的な中空形状の銬物製造用構造体を形成する上では、湿式抄造法によって成形体を抄造し、脱水、乾燥成形工程を経て錶物製造用構造体を製造することが好ましいが、前記原料スラリ一を抄紙してシ一ト状の成形体を形成し、これを紙管として巻き上げて鏵物製造用構造体を製造することもできる。

また、乾燥成形後に最終的な形状に対応した銬物製造用構造体が得られるように製造することが好ましいが、乾燥後に得られた成形体を切断して分割し、分割された部品どうしを嵌合ゃ螺合等で連結できる形態で製造することもできる。この場合、予め端部や分割部分に嵌合や螺合部を有する形態で成形しておくことが好ましい。

本発明によれば、以下の効果が奏される。

1 . 本発明の銬物製造用構造体は、銬込時においても熱間強度及び形状保持性に優れる。このため、これを用いた鐯物の製造方法では、造型の際に銬物砂をバインダ一で硬化させる必要がない。従って、錶造後に機械的研磨により砂を再生する必要がなく、従来に比べて廃棄物を低減できる。特に、中空形状の中子に適用する場合、中子内への銬物砂の充填が不要である。

2 . 本発明の銬物製造用構造体は、鍩込み後の除去性が良好であり、従来に比ベて容易に銬物製造用構造体を除去することができる。

3 . 本発明の銬物製造用構造体は、軽量であるため、取り扱いが容易である。

4 . 本発明の錶物製造用構造体の製造方法では、有機繊維、無機繊維である炭素繊維、無機粒子を含む原料スラリーを抄造して製造するので、各成分がむらなく均一に分散した鍩物製造用構造体を得ることができる。従って、熱収縮に伴うひび割れ等の発生が抑えられ、高い熱間強度が得られ、表面の平滑性にも優れている。また、中空形状や複雑な立体形状とする場合にも貼り合わせ工程が不要なので、最終的に得られる鐯物製造用構造体の肉厚が均一で成形精度や機械的強度が高い。従って、成形精度の高く表面の平滑性に優れた銬物を製造することがでさる。図面の簡単な説明

図 1は、発明の銬物製造用構造体を中空中子に適用した一実施形態を用いて製造された錶物を模式的に示す斜視図である。

図 2は、前記実施形態の中空中子を用いて製造された銬物を模式的に示す斜視図である。

符号は 1 中空中子（構造体）、 1 0 錶物である。実施例以下、本発明を実施例によりさらに具体的に説明する。

表 1に示す材料組成の銬物製造用構造体を下記実施例 1〜 7及び比較例 1〜 3 のように作製し、得られた铸物製造用構造体の重量、表面粗度（R a) 及び熱硬化性樹脂の不溶分量を測定するとともに、該铸物製造用構造体の成形性を下記のように評価した。また、得られた銬物製造用構造体を用いて鍀物を製造し、銬物の形状保持性（銬物製造用構造体の形状保持性）、銬物の表面平滑性、铸込み後の銬物製造用構造体の除去性を下記のように評価した。それらの結果を表 1に合わせて示した。

〔実施例 1〕

<原料スラリーの調製 >

下記有機繊維、炭素繊維及び無機粒子を表 1に示す配合で水に分散させた約 1 重量％のスラリーを調製した後、該スラリーに下記熱硬化性樹脂粉末及び適量の下記凝集剤を添加し、原料スラリーを調製した。

有機繊維：新聞古紙（平均繊維長 1 mm、フリーネス（C S F) 1 50 c c ) 無機繊維： PAN系炭素繊維（東レ（株）製「トレ力チョップ」、繊維長 3 m _m、収縮率 0. 1 %)

無機粒子：黒曜石（キンセイマテック社製「ナイスキャッチ」、平均粒子径 3 0 u rn)

熱硬化性樹脂：ノボラックフエノール樹脂（旭有機材工業（株）製「S P 1 0 06 L S」、残炭率 38 %)

凝集剤：ポリアクリルアミド系凝集剤（三井サイテック社製「A 1 1 0」）ぐ鐯物製造用構造体の抄造成形 > 抄造型には、 φ 40 X 1 00 mmに対応するキヤビティ形成面（表面粗度（R a) 0. 9 u rn) を有する一対の割型で、当該キヤビティ形成面に所定の目開きのネッ卜が配され、キヤビティ形成面と外部とを連通する多数の連通孔が形成されたものを用いた。そして、前記原料スラリーをモーノポンプで循環させ、前記抄造型内に所定量のスラリーを加圧注入する一方で、前記連通孔を通じて排水し、所定の繊維積層体を前記ネットの表面に堆積させた。所定量の原料スラリーの注入を完了した後、該繊維積層体が堆積された抄造型内に 0. 2 MP aの加圧ェァーを約 3 0秒間供給し、該繊維積層体を脱水した。得られた繊維積層体の全面に、前記熱硬化性樹脂の 1 5 % (重量比）の硬化剤（へキサメチレンテトラミン ) を水に分散させた液を均一に塗布した。次いで、繊維積層体を抄造型から取り出し、 22 0でに加熱された乾燥型に移した。乾燥型には、（i> 40 X 1 0 0 mm に対応するキヤビティ形成面を有する一対の割型で、該キヤビティ形成面と外部とを連通する多数の連通孔が形成されたものを用いた。乾燥工程では、前記乾燥型の上方開口部から袋状の弾性中子を挿入し、密閉された該乾燥型内で該弾性中子内に加圧流体（加圧空気、 0. 2MP a) を供給して該弾性中子を膨らませた。そして、前記繊維積層体を該乾燥型の内面に押しつけて、該乾燥型の内面形状を転写させつつ該繊維積層体を乾燥した。所定時間（ 1 80秒）の加圧乾燥を行つた後、前記弾性中子内の加圧流体を抜いて該弾性中子を収縮させて前記乾燥型内から退避させた。そして、得られた成形体を前記乾燥型から取り出して冷却し、図 1に示す形態で、表 1に示した組成で重量約 7 g、肉厚 1. 2 mmの中空中子 1を得た。

<銬物の錡造 > 図 2に示すような直管状の銬物 1 0に対応したキヤビティを有する主型を鐯物砂で造型し、その中に、得られた Φ 4 0 X 1 0 O m mの前記中空中子 1 を配し、中子 1内には銬物砂を充填せずに造型し、鍩物材質 F C— 3 0 0、銬込温度 1 3 8 0 °Cで銬物を製造した。

〔銬物製造用構造体の表面粗度の測定〕

乾燥成形後の銬物製造用構造体の表面粗度をテーラーホブソン社製「S u r t r o n i c 1 0」により測定した。

〔銬物製造用構造体の樹脂不溶分量の測定〕

銬物製造用構造体の熱硬化性樹脂の不溶分量を上述の測定方法に基づいて下記条件で測定した。

溶媒：アセトン（ 5 0 g )

容器： 1 0 0 c cスクリュ一管

振とう時間： 1 0分間

放置時間：常温 1 2時間

乾燥温度： 6 0 °C

乾燥時間： 3 0分

〔鎢物製造用構造体の成形性の評価〕

乾燥成形後の錶物製造用構造体の形状を目視で判断し、その成形性を下記三段階によって評価した。

〇：乾燥型の形状が寸法精度良く転写されている。

△ ：寸法精度は劣るが、乾燥型の形状がほぼ転写されている。

X ：乾燥型の形状がほとんど転写されていない。〔铸造後における銬物の ji ^犬保持性の評価〕

銬造後の銬物の形状保持性を目視で判断し、下記四段階で評価した。

◎：銬物製造用構造体の形状が非常に寸法精度良く転写されている。

〇：銬物製造用構造体の形状が寸法精度良く転写されている。

△ ：寸法精度は劣るが、ほぼ錡物製造用構造体の形状が転写されている。

X ：錶物製造用構造体の形状がほとんど転写されていない。

〔錶物表面の平滑性の評価〕

得られた銬物の前記銬物製造用構造体に接していた部分の表面粗度（R a) を測定し、下記三段階で表面の平滑性を評価した。なお銬物の表面粗度は、テーラ —ホブソン社製「S u r t r o n i c 1 0」により測定した。

0 : 1 5 /zm以下

Δ： 1 5超〜 5 0 xm未満

X ： 50 m以上

〔銬造後の銬物製造用構造体の除去性の評価〕

銬造後の銬物製造用構造体の除去性を下記三段階で評価した。

〇：容易に除去できる。

△ ：除去がやや困難

X ：除去困難

〔実施例 2〕

黒曜石を合成ムライト MM (平均粒子径 30 ^m) に変更した以外は、実施例 1と同様にして重量 7 g、厚さ 1. 2mmの中空中子を得た。そして、この中空中子を用い、銬物材質を S C— 46 0、銬込温度を 1 5 5 0 °Cとした以外は、実施例 1 と同様にして鐯物を錶造した。

〔実施例 3〕

無機繊維に下記炭素繊維を用いた以外は、実施例 1 と同様にして重量 7 g、厚さ 1 . 2 mmの中空中子を得た。そして、この中空中子を用い、実施例 1 と同様にして銬物を鐯造した。

炭素繊維：ピッチ系炭素繊維（呉羽化学工業製「クレ力チョップ T一 1 0 6」、繊維長 4mm、収縮率 1 . 5 %)

〔実施例 4〕

熱硬化性樹脂を市販のフエノール一レゾ一ル樹脂（残炭率 3 5 %) を用いた以外は、実施例 1 と同様にして重量 7 g、厚さ 1 . 2 mmの中空中子を得た。そして、この中空中子を用い、実施例 1 と同様にして銬物を铸造した。

〔実施例 5〕

図 2に示す直管状の銬物 1 0に対応したキヤビティを有する主型を実施例 1 と同様にして形成し、厚さ 1 . 2 mm、重さ 9 gの主型を得た。そして、該主型を用い、実施例 1 と同様にして鍩物を製造した。

〔実施例 6〕

実施例 1の中空中子を窒素雰囲気下 2 0 0 °Cで 1時間の熱処理した後、実施例 1 と同様にして踌物を鐯造した。

〔実施例 7〕

無機粒子として、鱗状黒鉛一 1 8 5 (購入先：不二鉱材（株）、平均粒径 8 0 m) を用い、熱硬化性樹脂として 0—クレゾ一ルノボラックエポキシ樹脂ノボラックフエノール樹脂を用い、表 1に示す配合で実施例 6と同様にして厚さ 1 . 2 mm, 重さ 7 gの中空中子を得た。そして、この中空中子を用い、鎵物材質を F CD— 60 0、鐯込温度を 1 3 8 0°Cとした以外は、実施例 1と同様にして銬物を錶造した。

〔比較例 1〕

銬物製造用構造体の材料組成を表 1に示す組成に変更した以外は、実施例 1 と同様にして銬物を銬造した。

〔比較例 2〕

鐯物製造用構造体の材料組成を表 1に示す組成に変更した以外は、実施例 1 と同様にして中空中子を得た。得られた中空中子にさらにポリビニルアルコールを含浸させて重量 7 g、厚さ 1. 2mmの中空中子を得た。この中空中子を用い、実施例 1と同様にして銬物を铸造した。

〔比較例 3〕

フラタリーサンドを元砂としたシェル砂を用い、実施例 1と同様の形状の中空中子（重量約 200 g) を作製し、実施例 1と同様にして銬物を銬造した。

表 1

構造体の組成 (重量部）

無機粒子構造体構造体の樹脂不鐯物の铸物の鋅造後の構造体の物材質/ 铸込温度

有機無機無機熱硬化性耐火度表面粗度溶分量形状表面粗度構造体の成形性 (°C)

繊維繊維粒子樹脂 C) (g) Ra( n m) (%) 保持性 Rav μ m) 除去性

FC-300/ 〇

1 25 10 45 20 1200 7 〇 8.2 48 1380 〇 Ο

3.7 7.5

SC - 460ダ〇

2 25 10 45 20 1700 7 〇 6.5 56 1550 〇〇

0.35 6.2 実 FC-300/ 〇

3 25 10 45 20 1200 7 〇 8.1 39 1380 Δ Ο

3.7 7.5

FC-300/ Δ

施 4 25 10 45 20 1200 7 〇 16.0 45 1380 〇〇

3.7 16

FC-300/ 〇

5 25 10 45 20 1200 9 〇 7.8 52 1380 〇〇例 3.7 7.0

FC-300/

6 25 10 45 20 1200 7 〇 7.5 94 1380 〇

3.7 ◎ 〇

7.0

FCD-600/ 〇

7 25 5 50 20 3300 7 〇 7.6 96 1380 〇〇

4.3 8.0 比 ― FC-300/

1 20 30 0 50 7 〇 27.0 95 1380 X 評価不可〇

3.7

X

較 2 25 10 45 0 1200 7 O 23.5 ― FC-300/

1380 X 〇 3.7 50以上例 FC-300/

3 シエノレ石少 ― 〇

200 〇 17.1 96 1380 〇 X

3.7 13

表 1に示すように、実施例 1〜 7では、鐯物製造用構造体の成形性も良好であり、軽量で、比較例 3と同等以上に銬込み後の銬物製造用構造体の形状保持性および表面平滑性が良好であった。さらに、抄造後の铸物製造用構造体の除去性も実施例 1〜 7の何れも良好であった。これに対し、無機粒子を添加していない比較例 1では、銬物製造用構造体は成形できるものの、得られる錶物の形状保持性、表面平滑性は悪かった。また、熱硬化性樹脂を用いない比較例 2では、铸物製造用構造体は成形できるが、熱間強度が不足しているため、銬物の形状保持性及び表面平滑性も悪かった。

表 2に示す材料組成の铸物製造用構造体を下記実施例 8〜 1 6及び比較例 4〜 6のように作製し、得られた銬物製造用構造体の重量、表面粗度（R a ) 及び熱硬化性樹脂の不溶分量を測定するとともに、該銬物製造用構造体の成形性を上記と同様に評価した。また、得られた銬物製造用構造体を用いて錶物を製造し、铸物の表面平滑性、鍩込み後の銬物製造用構造体の除去性を上記と同様に評価し、銬物の内径寸法精度を以下のように評価した。それらの結果を表 2に合わせて示した。

〔実施例 8〜 1 6〕

ぐ原料スラリーの調製〉

下記有機繊維、無機繊維及び無機粒子を表 2に示す配合で水に分散させた約 1 重量％のスラリーを調製した後、該スラリーに下記熱硬化性樹脂粉末及び適量の下記凝集剤を添加し、原料スラリーを調製した。

有機繊維：新聞古紙（平均繊維長 l m m、フリーネス（C S F ) 1 5 0 c c ) 無機繊維： P A N系炭素繊維（東レ（株）製「トレ力チョップ」、繊維長 3 m _m、収縮率 0. 1 %)

無機粒子：黒曜石（キンセイマテック社製「ナイスキャッチ」、平均粒子怪 3

0 m)

鉱物粒子：ムライト（耐火度 1 7 0 0 °C、平均粒子径 3 0 i m) 、アルミナ（耐火度 1 7 7 5 °C、平均粒子径 3 2 rn) , 及び黒鉛（鱗状黒鉛一 1 8 5、購入先：不二鉱材（株）、平均粒径 8 0 m)

熱硬化性樹脂：ノボラックフエノール樹脂（旭有機材工業（株）製「S P 1 0 06 L S」、残炭率 3 8 %)

凝集剤：ポリアクリルアミド系凝集剤（三井サイテック社製「A 1 1 0」） <構造体の抄造成形 >

前記実施例 1等と同様の方法により、図 1に示す形態で、表 2に示した組成、重量の肉厚 1. 2 mmの中空中子 1を得た。

ぐ鏵物の銬造 >

図 2に示すような直管状の鐯物 1 0に対応したキヤビティを有する主型を銬物砂で造型し、その中に、得られた Φ 40 Χ 1 00 mmの前記中空中子 1を配し、中子 1内には鐯物砂を充填せずに造型し、表 2に示す銬物材質、錶込温度で錶物を製造した。

〔鐯物の内径寸法精度の評価〕

上記銬造法により得られた錶物 1 0を定盤の上に縦置き設置し、内径寸法測定機（L ED寸法測定センサー、キーエンス社製）によりし、円筒内部の上部、中央部、下部の 3点で中空部の内径を測定し、それぞれの真円（この場合は直径 4

Ommの円）に対する差をもって内径寸法精度を評価した。すなわち、銬物 1 0 において中空部が真円である場合、内径寸法の誤差は 0であり、 0に近いほど、寸法精度が高いことを意味する。表 2には、差の最大値と最小値の幅を表記した

〔比較例 4〕

構造体の材料組成を表 2に示す組成に変更した以外は、実施例 8と同様にして鐯物を鍩造した。

〔比較例 5〕

構造体の材料組成を表 2に示す組成に変更した以外は、実施例 8と同様にして中空中子を得た。得られた中空中子にさらにポリビニルアルコールを含浸させて重量 7 g、厚さ 1 . 2 mmの中空中子を得た。この中空中子を用い、実施例 8と同様にして踌物を銹造した。

〔比較例 6〕

フラ夕り一サンドを元砂としたシェル砂を用い、実施例 8と同様の形状の中空中子（重量約 2 0 0 g ) を作製し、実施例 8と同様にして錶物を鐯造した。

表 2

構造体（中空中子）

構造体の組成（重量部）

铸込铸物の铸物の鋒造後の樹脂铸物材質/

有無機粒子重量温度内径寸法表面粗度構造体の灰素当量

機機熱硬化性表面粗度不溶分量 (°C)

(g) 精度 Ra( μ m) 除去性鉱物粒子

繊繊樹脂 Ra( μ m) (%)

維維石種類/耐火度重量部

〇

8 25 10 40.5 ムラ仆 /1700°C 4.5 20 7 7.0 48 FC-300/3.7% 1380 - 0.3~+0.7 〇

6.0

〇

9 25 10 31.5 ムライト/ 1700。C 13.5 20 7 6.0 56 FC-300/3.7% 1380 -0.2—+0.5 〇

5.5

10 25 10 3.7% 〇

22.5 ムライト/ 1700°C 22.5 20 7 6.1 39 FC-300/ 1380 - 0.2〜+0.3 〇

5.0

11 25 10 〇

13.5 ムラ仆 /1700°C 31.5 20 7 6.4 45 FC-300/3.7% 1380 -0.2~+0.4 〇

5.3 施 12 〇

25 10 4.5 ムラ仆 /1700°C 40.5 20 9 7.3 52 FC-300/3.7% 1380 - 0.3〜+0.6 〇

6.2

13 25 10 22.5 アルミナ/ 1775°C 22.5 20 7 5.7 94 FC-300/3.7% 1380 - 0.3〜+0.7 O 〇

4.8 例

〇

14 25 5 25 黒鉛/ 3300°C 25 20 7 8.0 95 FC-300/3.7% 1380 一 0.2〜+0.2 〇

5.0

〇

15 25 10 0 ムラ仆 /1700°C 45.0 20 7 8.2 48 FC-300/3.7% 1380 -1.7~+ 1.8 〇

7.5

16 25 10 0 アルミナ/ 1775°C 45.0 20 7 6.5 56 SC-460/0.35% 1550 一 2.0〜+ 1.8 O

〇 6.2 比 4 20 30 変形大きく

0 - 0 50 7 27.0 95 FC-300/3.7% 1380 評価不可 o 測定不可

較変形大きく X

5 25 10 45 ― 0 0 7 23.5 ― FC-300/3.7% 1380 〇測 ¾不可 50以上例

6 シェル砂 200 17.1 96 FC-300/3.7% 1380 - 0.3〜+0.8 O X

13

表 2に示すように、実施例 8〜 1 4では、構造体である中空中子の表面粗度も良好であり、軽量で、比較例 6と同等以上に銬込み後の鐯物の寸法精度および表面平滑性が良好であった。さらに、抄造後の中空中子の除去性も実施例 8〜 1 4 の何れも良好であった。これに対し、無機粒子を添加していない比較例 4では、中空中子は成形できるものの、得られる銬物の形状保持性、表面平滑性は悪かつた。また、熱硬化性樹脂を用いない比較例 5では、中空中子は成形できるが、熱間強度が不足しているため、鍩物の形状保持性及び表面平滑性も悪かった。更に、実施例 8〜 1 4のように黒曜石と鉱物粒子とを組み合わた無機粒子を用いると、実施例 1 5及び 1 6のように無機粒子として鉱物粒子のみを用いる場合よりも、更に銬物の寸法精度及び表面粗度が向上する。

Claims

請求の範囲

1. 有機繊維、無機繊維、無機粒子及び熱硬化性樹脂を含有する鐯物製造用構造体であって、前記無機繊維が炭素繊維であり、前記熱硬化性樹脂がフエノール樹脂、エポキシ樹脂及びフラン樹脂からなる群から選ばれる少なくとも 1種の熱硬化性樹脂である銹物製造用構造体。

2. 厚さが 0. 2〜5mmである請求項 1記載の鎵物製造用構造体。

3. 表面粗度（R a) が 20 /zm以下である請求項 1又は 2記載の鐯物製造用構造体。

4. 前記銬物製造用構造体が中子である請求項 1〜 3の何れかに記載の銬物製造用の構造体。

5. 前記中子が中空である請求項 4記載の鍩物製造用構造体。

6. 炭素当量が 4. 2 %以下の溶融金属から錶物を製造するための構造体である請求項 1〜 5の何れか 1項記載の銬物製造用構造体。

7. 前記無機粒子が、耐火度 800〜 2 00 (TCの無機粒子である請求項 6記載の銬物製造用構造体。

8. 請求項 1〜 7の何れかに記載の錶物製造用構造体の製造方法であって、前記有機繊維、前記無機繊維及び前記無機粒子を少なくとも含む原料スラリーを用いた抄造工程を具備する銬物製造用構造体の製造方法。

9. 請求項 1〜 8の何れかに記載の錶物製造用構造体を用いる銬物の製造方法 1 0. 請求項 1〜 8の何れかに記載の銬物製造用構造体を用いて錡造される鐯物

1 1 . 請求項記載した構造体の銬物製造用中子への用途。