JPH01500736A - 金属鋳造に用いられる成形した気泡質プラスチック材料型の製造法 - Google Patents

Abstract

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Description

【発明の詳細な説明】 金属鋳造に用いられる成形した気泡質 プラスチック材料型の製造法 本発明は、金属を鋳造するための、いわゆる「ロストフオームｊ法に関する。特 に、ロストフオーム法（特に「トップゲート」を含む方法）による金属のレプリ カ鋳造に用いる多くの新規規定熱破壊性成形フオーム（特に低炭素スチール）の 製造法に関する。

ロストフオーム鋳造は、本質的に気泡質プラスチック材料（あるいはフオーム） の熱破壊性型に溶融した金属を注ぐことを含み、一方、この型およびその入口部 、あるいは「ゲート」は、本質的に砂のようなかなり圧縮された耐火性材料で囲 まれおよび支持されている。

従来、工業方法は主にプラスチック材料がポリウレタンであるフオーム型の使用 を含んでいた。しかし、型あるいはコアーアセンブリーが部分的あるいは全体的 に膨張性ポリウレタン（ＥＰＳ）であるような、ロストフオーム鋳造、およびい わゆる蒸発性型鋳造におけるＥＰＳの使用に問題がある。

１つの問題は、炭素質非運発性ＥＰＳ残留物が、融解した鉄に浮かび、分解した ポリマーフオームにより形成されるキャビティの内部に閉じ込められることであ る。多量の残留物は、鋳造の間の炭素含有ボイド、炭素欠陥、弱点および漏れと なる。このことは、役に立たない製造および製品不良を引き起こす。

ＥＰＳ成形型あるいはコアーアセンブリーの第２の問題は、収縮である。炭化水 素発泡剤、例えばペンタンによるＥＰＳ成形製品は、室温において１か月未溝で 大部分の発泡剤を失なう。発泡剤を失うと同時に成形品の収縮がおこる。この寸 ・法度化は望ましくなく、特に成形品を長期間貯蔵する場合、あるいは成形品の 許容差が重要である場合、望ましくない。

最近出版された日本特許公開第６０−１８．４４７号には、「下部ゲート」鋳造 法による鉄およびアルミニウムの鋳造において、メチルメタクリレートおよびア ルファーメチルスチレンを含む生材料より誘導されたポリスチレンあるいは多く のコポリれている。また、より広い一般的主張も示されている。例えば、ロスト 金型支持体は、メチルメタクリレートのホモポリマーであってよく、および溶融 金属は亜鉛、黄銅、あるいはスチールであってよいことが提写されている。

ロストフオーム鋳造の従来の方法は、今や不適当であり、多くのタイプの金属（ 例えばカーボン含量がとても低いスチール）および／または多くのタイプの鋳造 法（例えば溶融金属の上への流れを含む「ボトムゲート」法よりもむしろ加熱破 壊性型への溶融金属の下への流れの使用を含む「トップゲート」法）用のすぐれ た金属鋳造を用意することが不可能であることがわかった。

本発明は、従来技術の多くの欠点を克服する。最も広い態様において、本発明は 、重要であることが発見された１種あるいはそれ以上の条件および制限の使用に 関する。これらの条件（そのどれも前記の日本の公開に明白にあるいは本質的に 開示されていない）は、限定されるものではないが、（１）炭素含量がとても低 いスチールの鋳造；　（２）ｒトップゲート」の使用；　（３）プラスチック材 料の総重量に対し３重量パーセント以下のプラスチック分子内の平均総芳香族成 分を含むプラスチック材料の使用：および（４）広い「成形ウィンドータイム範 囲」　（後に規定）を有する予備発泡粒子の使用（成形される直前）、を含む。

本発明の第１の広い態様は、（１）プラスチック材料および発泡剤の混合物より 発泡性ビーズを製造し；　（２）この発泡性ビーズを加熱し予備発泡ビーズを形 成し：　（３）所望によりこの予備発泡ビーズを冷却および老化させ；および（ ４）独立気泡構造を有する成形品を形成するに十分な条件下で金型内で予備発泡 ビーズを加熱することを含む工程のロストフオーム法により金属鋳造のレプリカ 鋳造に用いる熱破壊性成形フオーム型を製造する方法であって、工程（１）から の生成物は、下式： ％式％） （上式中、Ｒは１〜４個の炭素原子を有するアルカン、１〜４個のＣを有するヒ ドロキシアルカンおよび３〜６個のＣを有するシクロアルカンからなる群より選 ばれ、およびＲ′はＣＨ３並びにＣ，Ｈ，からなる群より選ばれる）で表わされ る反復単位を大部分含むプラスチック材料を含み、工程（４）で用いられた予備 発泡ビーズは、プラスチック材料のガラス転移温度以上の２１℃である温度でこ のビーズが水蒸気中で発泡成形されるようなテストにより決定される少なくとも ５秒の成形ウィンドータイム範囲を有し、この成形ウィンドータイム範囲は、１ ．３５〜１．６ボンド／ｆｔ’の範囲内の密度を有する成形フオームの良好な成 形がおこる最大時間と最小時間の間の時間の差として規定される。

本発明の第２の広いＢ様は、ロストフオーム法による金属鋳造のレプリカ鋳造に 用いる熱破壊性成形フオーム型の製造法であり、鋳造される金属が鉄ベース合金 、スチール、ステンレススチール、あるいは鋳造後最大１．８重量パーセントの 炭素割合を有するステンレススチール合金であり、（１）プラスチック材料およ び発泡剤の混合物より発泡性ビーズを製造し；　（２）この発泡性ビーズを加熱 し予備発泡ビーズを形成し；　（３）所望によりこの予備発泡ビーズを冷却およ び老化させ；および（４）独立気泡構造を有する成形品を形成するに十分な条件 下で金型内で予備発泡ビーズを加熱する工程を含み；プラスチック材料が下式： ％式％） （上式中、Ｒは１〜４個の炭素原子を有するアルカン、１〜４個のＣを有するヒ ドロキシアルカンおよび３〜６個のＣを有するシクロアルカンからなる群より選 ばれ、およびＲ′はＣＨ，並びにＣ２Ｈ５からなる群より選ばれる）で表わされ る反復単位を大部分含む。

本発明の第３の広い態様は、（１）プラスチック材料および発泡剤の混合物より 発泡性ビーズを製造し；　（２）この発泡性ビーズを加熱し予備発泡ビーズを形 成し；　（３）所望によりこの予備発泡ビーズを冷却および老化させ：および（ ４）独立気泡構造を有する成形品を形成するに十分な条件下で金型内で予備発泡 ビーズを加熱することを含む工程のロストフオーム法により金属鋳造のレプリカ 鋳造に用いる熱破壊性成形フオーム型を製造する方法であって、工程（１）から の生成物がプラスチック材料の総重量に対し３重量パーセント以下の、このプラ スチックの分子内の平均総芳香族成分を含むプラスチック材料を含み、下式： ％式％） （上式中、Ｒは１〜４個の炭素原子を有するアルカン、１〜４個のＣを有するヒ ドロキシアルカンおよび３〜６個のＣを有するシクロアルカンからなる群より選 ばれ、およびＲ′はＣＨ３並びにＣ，Ｈ，からなる群より選ばれる）で表わされ る反復単位を大部分有する。

本発明の技術的利点は、以下の記載および例並びに比較例の比較により説明され る。

多量クラスターにおけるトップゲート型を用いる欠点のない鋳造品を製造する能 力は、本発明の主要な利点である。ボトムゲート、サイドゲート、およびトップ 、ボトム並びにサイドゲートの組み合せも、ある情況において有効であるが、ト ップゲートの使用は、以下の４つの利点を有する。

１、浸漬、乾燥およびフラスコ充填工程におけるクラスターの取り扱いが良好で ある。

２、　フオーム断面が典型的には小さいようなゲート部分の砂圧の結果としての 砂圧縮の間の破壊が少ない。（圧縮の間、砂流は下から上までフラスコ壁を下り る。フラスコの底付近に付置するボトムゲート型は、ゲートにおいてクラスター への型結合を破壊するような、この工程の間のかなりの圧力に暴露される。トッ プゲートにより、このクラスターは破壊を考慮せず底においてわずかに動かして よい、）３、スプルーが短いため、金属収率（溶融金属からの有効な鋳造金属の ）は、相応して高い。

４、必要ならば、昇水路をより熱い金属で充たし、小さくし、金属収率を高くし てもよい。

まず第１に、炭素残留物を発生する傾向がある型材料に関して、ボトムゲートは 鋳造品の上面に欠陥が生ずることに注目すべきである。一方、トップゲートは、 その上面と反対側の鋳造品内部に炭素が欠陥をおこす傾向をうみだすことがわか った。このことは内部炭素欠陥が機械的破壊に至る、最終製品の応力を上げるも のとして機能する。内部炭素欠陥の排除は、こうしてトップゲートによる鋳造製 品および予期しない本発明の利点を可能にする本質的キーである。

第２に、鋳造の試みは、トップゲートがボトムゲートよりフオーム型上において 「より厳しい要求」を出すことが示された。これは、金属による充填が終了する 前にへこむ傾向を有するフオームの部分のゲート（ここは溶融金属により最後に 置換される）に隣接するフオームを充填する金属の最終相のためである。このタ イプの欠陥は、得られる鋳造品が完全に型を模写できないので、明らかに問題で ある。

我々は今や驚くべきことに、トップゲート型の金属鋳造の間に生ずるフオームの つぶれる傾向が、この後に述べる標準テスト法で得られる「成形ウィンドー」の サイズにより決定されるような予備発泡樹脂の成形適性と強（相関することがわ かった。

、後知恵によって交え、予備発泡ビーズの、成形ウィンド一時間範囲が重要であ る（成形された型の形状が鋳造される金属の形状に適合する必要条件以上）理由 は、また明らかでない。

しかし、以下の記載は、我々の驚くべき発見の部分的および後知恵の説明として 示される。

まず、連続的に成形される樹脂に対し、ガラス転移温度以上の温度に加熱した場 合、即ちに発泡しなければならない。

発泡剤の拡散が加熱の間促進されるので、予備発泡および成形の間の発泡剤の保 持は、樹脂が成形される際の最小密度を決定する重要な因子である。予備発泡に 用いた温度に加熱後の発泡剤保持の測定は、成形における樹脂挙動の有効なイン デックスである。

２つの主要な因子が、ガラス転移温度以上の温度で本発明において用いられるポ リ（メチルメタクリレート）　（ＰＭＭＡ）樹脂からの発泡剤の損失の速度を調 節する。

１、　このポリマーのバリヤー特性、および２、　この樹脂の核形成の均一性、 発泡の間の樹脂の「バリヤー、特性」は、ポリマーの分子量分布にかなり依存し ている０本発明に従い、最適な分子量分布は、重量平均分子鎖あたりの１つの架 橋に相当する架橋のレベルが結合した場合にポリマー中に得られると考えられる 。

得られる分子量分布は、未架橋ポリマーを°溶解する溶媒に不溶であるネットワ ークポリマーを含み、とても広い、理想的には、架橋した樹脂の可溶部は、約２ ５０，０００±３０，０００の明らかな重量平均分子量を有する。この物質の多 分散性は２．７以上であるべきである。

「核形成の均一性」も重要である。ビーズの絶対密度が約１．５ポンド／ｆｔ’ である際に予備発泡ビーズが３０〜１８０ミクロンの直径を有する気泡からなる 均一な微細気泡構造を有する場合、発泡剤の最適保持は、許容できるバリヤー特 性を有するフオームのポリマーを達成する。ある情況において、例えばモノマー 混合物に加えた発泡剤の量が過剰である場合、ポリマーからの発泡剤の相分離が 反応の最後における急冷の間よりむしろ重合の後の段階でおこる。前の段階では 、このポリマーはまだ軟らかいので、相分離した発泡剤は急速に拡散し、通常の 急冷の間に形成される極微核形成サイトより大きいプールに集まる。発泡の間、 発泡剤のこれらの大きなプールの各々は離散した気泡となる。「予備発泡」状態 において、これらの大きな気泡は、このフオーム粒子をダメージおよび発泡剤の 損失に対し弱くする。

成形において、予備発泡したビーズを、スチーム外被ベント成形型の成形キャビ ティに入れる。蒸熱の間、このビーズは最初の球形フオームビーズの間の隙間を うめるよう二度目の発泡をする。フオームにより及び圧力は、成形型上の圧力に 含まれ、内粒子拡散に至る。成形サイクルの蒸熱時間が短かすぎる場合、拡散は 不完全であり、製品は隙間に水が残っているため重く、このフオームの機械的特 性は乏しい、蒸熱時間が過剰の場合、フオーム型はその発泡剤をいくぶん損失し 、この型は成形キャビティの壁より収縮する。密度が低すぎない場合、これらの ２回の間、許容できる質、良好な拡散、完全な型を与えるに十分な時間範囲が存 在する。低すぎる密度で樹脂を成形した場合、拡散が完了する前に収縮が生ずる 。

この場合、許容できる型を生ずる、つまり成形ウィンドーが存在しない、時間と 温度（蒸気圧）の組み合せがない。

与えられた型の与えられた密度の成形ウィンドーは、許容される成形品を生ずる 時間と温度（蒸気圧）の組み合せを表わす、成形ウィンドーのサイズは、ポリマ ーのバリヤー特性並びに核形成の特徴の機能であるので、成形ウィンドーのサイ ズは樹脂の成形適性にインデックスを与える０通常成形ウィンドーのサイズとビ ーズ膨張発泡剤保持の間に１３０’ｌｌｌ：において時間に対しすぐれた相関が 得られる。（１）ゆっくり発泡し、（２）高体積比に達せず、（３）急速に発泡 し次いで突然つぶれ、あるいは（４）発泡剤の急速な損失を示す樹脂も、有効な 密度において小さな成形ウィンドーを有する傾向がある。多くの樹脂配合物に対 する成形ウィンドープロットが測定された。これらの樹脂配合物の多くは、さら に成形の試みにおいて評価された。

成形ウィンドー試験および相応する鋳造試験より、本発明の工程（２）で用いら れる発泡性ビーズは、（：）５分後少なくとも２０、より好ましくは少なくとも ３ｏの因子で体積増加；（ｉｉ）少なくとも６ｏの最大体積膨張；および（ｉｉ ｉ　）３０分以上、より好ましくは６０分以上でのっぷれの発生、を有すること が好ましく、ここで発泡性ビーズは、プラスチック材料のガラス転移温度以上の ２５℃の温度でオーブン内の熱空気に暴露される。

「５分後の体積増加」；「最大体積膨張」；および「つぶれ発生時間」を測定す るため、以下のテスト法を用いた。

０．５ｇの重量を有するビーズのサンプルを１ｇアルミニウム重蓋の皿に置く。

粒子の流動化が起こる速度でオーブンを通し熱風を循環させる。ビーズを室温に 冷却した後、従来の液体置換テストにより、ビーズの体積膨張を測定する。約１ ０５℃のガラス転移温度を有する典型的ＰＭ？ＩＡ樹脂に対し、空気温度は１３ ０℃である。

戒ｌりｌ乃」皿鉦皿■四釆」丈’＝Ｊ１表］ＡおよびＩＢは、目盛を付けた「成 形の容易さ」を有するトップゲート型の成形ウィンド一時間範囲（表ＩＡ）と鋳 造性能（表ＩＢ）の間の相関の１つの例を与える。この成形ウィンド一時間範囲 は、深さ２″×高さ８″Ｘ幅８″の寸法を有するベントブロック金型を用い、６ 種の異なるＰＰＭＡ樹脂に対して測定した。この金型を垂直に成形プレス上にの せた。この装置（金型）を２つの８″×８″面において１３／１６　’の穴で面 あたり４９個の穴を配列してあけた。樹脂＃２を除き、これらの材料すべてはテ ストするためボトムゲート鋳造外形において許容できる性能を示した。注いだ金 属は延性の鉄であった。成形品Ａ（表ＩＢ）は鋳造が最も容易であり、成形品り は最も困難であった。

表ＩＡ バえ二ＺＪす吉　るため　いたｆｆｉ竪二困樹脂＃　１２３４５６ 成形ウインドー８１１　２　１５　１８　１１１１　１４密度、ｐｃｆ”　１． ５　１．５　１．３８　１．５７　１．４８　１．６０気泡サイズ　中程度　大 小　微細　大小　微細　中程度発泡剤゛″’　１１３／１１４　１１３／１１４ 　１１３　１１３／１１４　１１３　１１３／１１４゛成形ウインド一時間範囲 は、２０ｐｓ　＋ストリームで測定（秒）０゛成形ウインドー測定で用いた予備 発泡樹脂の密度◆傘傘　ｒｌ１３　ＪはＤｕＰｏｎｔ　Ｆｒｅｏｎ　＠　１１３ 　’あるいは１．１．２−トリクロロ−１，２，２−）リフルオロエタンを示し 、およびｒｌ１４　ＪはＤｕＰｏｎｔ　Ｆｒｅｏｎ　＠　１１４あるいは１．２ −ジクロロ−１，１，２，２−テトラフルオロエタンを示す。

表ＩＢ 墾】坐篠来°°°。

成形品Ａ　Ｆａｉｒ　Ｐｏｏｒ　Ｇｏｏｄ　ＶＧｏｏｄ　ＶＧｏｏｄ　ＶＧｏｏ ｄ成形品Ｂ　Ｐｏｏｒ　Ｐｏｏｒ　Ｆａｉｒ　Ｇｏｏｄ　−ＶＧｏｏｄ成形品Ｃ −−Ｇｏｏｄ　Ｇｏｏｄ　Ｇｏｏｄ　ＶＧｏｏｄ成形品Ｄ　Ｐｏｏｒ　Ｐｏｏｒ 　Ｐｏｏｒ　Ｐｏｏｒ　−ＶＧｏｏｄｏ−鋳造の結果：すべでのケースにおいて 、延性の鉄の鋳造は光沢のある炭素による表面欠陥を示さなかった。この樹脂の 性能の等級は、フオームがトップゲート形状における型の注入の間につぶれる傾 向と関連がある。鋳造成形品Ａ〜Ｄは以下の形状を有していた。

Ａ。反対側に結合した７６５＃および３．５　’　０．０．のオーブンシリンダ ーを有した直径１１．５″のフランジＢ、Ａと同じであるが、すべての直径が約 ３．０％増している。

Ｃ，−一方で半球体を有し、もう片方で支持ポストを有する直径１８“のフラン ジ ０、１４　’　Ｘｌ、４４　’フランジに結合した８、　５　’　０ＤＸ６．１ ２　’　ＩＤのオーブンシリンダー 驚くべきことに、本発明の態様に示した式の反復単位を大部分有する気泡質プラ スチック材料は、予期したより少ない非揮発性残留炭質物を生ずる。さらに驚く べきことに、ロストフオーム鋳造において、この式の１つの実施態様であるポリ 　（メチルメタクリレート）の気泡質プラスチック材料の使用は、欠陥の原因と なる非揮発性残留炭質物がほぼ存在しない結果となる。

残留炭質物および生ずる鋳造欠陥が存在しないことは、高密度での気泡質プラス チック材料型の使用を可能とする。密度を増すと、型の圧縮強度、表面硬度、お よび剛性に影響を及ぼす。この増加した密度は、特に砂充填および圧縮工程にお ける改良鋳造許容度およびあまり厳重でない取扱い必要性に直接表われる。

また、残留物が存在しないことは、成形気泡質プラスチック材料型から溶融金属 への炭素の取り込みが減少するため、低炭素スチール、ステンレススチールおよ びこれらのスチールの合金の鋳造を可能にする。過剰の炭素の取り込みは、ステ ンレススチールにおける耐蝕性の低下套よび低炭素高アロイスチールの物理強度 の損失となる。

アルミニウムを鋳造する場合、目には見えないがポリマー残留物による欠陥は、 異なる方向からの溶融アルミニウムが出会う折り目および正面で検出できる。こ の場合、この欠陥は、この折れ目において弱点および漏れをおこすことにより鋳 造部の結合性を弱めるポリマー残留物の薄層である。

はとんど非揮発性残留炭質物が存在しないため、本発明の気泡質プラスチック材 料は、完全にあるいは部分的に破壊性部分より成る型の製造に有効である。これ らの気泡質プラスチック材料は、前記の式の反復単位および０．７〜５．０ポン ド／ｆｔ”の発泡型密度を有するポリマーコポリマーあるいはインターポリマー であってよい。

軌ゝマスクリーニング。

多くの予備スクリーニング試験を行った。特に、実際の鋳造条件に近い熱分解に 基づくが、発泡剤が存在しないある種のプラスチック材料をテストし、炭素質非 揮発性残留物の量が少ないことを示した。これらのプラスチック材料は、スチレ ン／アクリロニトリルコポリマー、ポリ　（アルファーメチルスチレン）、ポリ 　（メチルメタクリレート）、ポリ　（１−ブテン／５Ｏ２）　およびポリ　（ アセタール）を、以下に記載するように含む。

与えられた材料に対し、存在する炭素質非揮発性残留物の量の表示を得るため、 ポリマー材料の分解を研究するため用いられる速熱分解分析方法論からの方法を 用いた。

この方法は、テストするポリマーの約１■の計量したサンプルを用いる。このサ ンプルを石英キャピラリーに入れる。

このキャピラリーをサンプルチャンバー内に含まれるプラチナコイルに取り付け る。サンプルをプラチナコイルを通す流れを通して熱分解する。熱分解ガスを、 その後の分離および急速走査マススペクトロメトリーによる同定のためガスクロ マトグラフカラムでトラップする。熱分解後、石英キャピラリー内に残っている 残留物の重量を測り、重量パーセント残留物収率を決定する。

表２Ａは、表２Ｂに示した２種の異なる熱分解条件における熱分解残留物の収率 を示す。毎秒約７００℃温度上昇による熱分解条件の第２０カラムは、金属鋳造 条件により密接に近いと考えられる。

表２Ａ た遣Ｍ！ｔｉｌ１３娘又峯 主ユヱニ　Ｘ双ｌ立 ポリ　（アセタール）０．５ ポリ　（メチルメタクリレート）　０．８　３．２ポリ　（１−ブタン／Ｓｏｗ ）　３．８ポリ　（アルファーメチルスチレン）２．２わずかに架橋した膨張性 ポリスチレン　６．２　１５．１エチレン／アクリル酸コポリマー　８．６ポリ 　（エチレンターフタレート”）　１１．０ポリカーボネー）　２６．４　５２ ．８表２Ｂ 竺光五条註 加熱速度　１　’ｅ　／　ｓｅｃ　７００℃／ｓｅｃ最高温度　１４００’Ｃ１ ４００’Ｃ 最高温度保持　６．７分　１８秒 大気　空気　窒素 熱分間の間の流れ　無　無 予備処理温度　５０℃５０℃ キャピラリーチューブ構造　開放チューブ　入口部密閉低炭素規格を有する鋳造 金属に対し、残留物の量をへらすことが必要である。この規格は、ステンレスス チールのグレードである。低残留物を有するこれらのポリマーは、そのようなグ レードのステンレススチールの鋳造に有効である。

このタイプのポリマーおよび望むポリマーは、第一鉄の鋳造の間に炭素形成が生 ずる傾向に影響を与えると考えられている。ポリマーの熱分解の間の炭素の形成 は、運動論的に制御された現象である。メチルおよびエチルメタクリレート中で 並びにアルファメチルスチレン中で起こると考えられているようなアンシツピン グ（ｕｎｚｉｐｐｉｎｇ）によるポリマー分解は、このポリマーの急速な平均分 子量の低下となる。形成される低分子量フラグメントは、かなり揮発性であり、 液体の場合、とても低粘性である。型からの除去は、ランダム分裂メカニズムに より形成されたより大きなポリマーフラグメントの除去速度とくらべて速い。Ｐ ＭＭＡおよびＰＭＭＡ／アルファーメチルスチレン（ＡＭＳ）コポリマーは、１ ４００℃での熱分解のポリスチレンより低い炭素形成を示すと期待される。考慮 する他の要因は、炭素を形成するモノマー分子の傾向である。この点において、 芳香族基を含む分子は、通常含まないものとくらべ、より炭素を形成しやすい。

分子内の酸素も、ＣＯあるいはＣＯ□として分解生成物中の炭素を結合すること により、炭素収率を下げる。これらの傾向は、表２Ａに示された残留物収率に、 明確に示されている。

これらの理由により、芳香族基含有モノマーユニットを３％以下含むＰＭＭＡは 、前記の日本公開の実施例で製造されたＰＭＭＡ／ＡＭＳコポリマーより少ない 量の炭素残留物を生ずると結論付けられる。

好ましくは、この気泡質プラスチック材料は、メチルメタクリレートの反復単位 を大部分有する。

最も好ましくは、この気泡質プラスチック材料は、あらゆる発泡剤を含む、少な くとも７０重量パーセントのメチルメタクリレート反復単位からなる。

ロストフオーム鋳造に用いられる気泡質プラスチック材料は、６０℃〜１４０℃ のガラス転移温度を有している。好ましくは、このガラス転移温度は約１００℃ である。典型的には炭素質物質を生ずるので、Ｒ基は芳香族核、例えばフェニル 、ナフチル、あるいはトルオイルを含んではいけない。またＲ基は、加熱の開閉 環する傾向のある基、例えば炭素質物質を生ずる一〇＝Ｎおよび−Ｎ＝’ｃ＝ｏ を含んではならない、さらに、本発明の態様の１つにおいて、このプラスチック 材料は、プラスチックの分子内にプラスチック材料の総重量に対し３重量パーセ ント以下の平均総芳香族含量を含む。

フオームの−人　に矢する 表ＩＢの「成形品Ａ」と同様の鋳造を、トップゲートスプルーシステムを用いて 、延性の鉄と共に注入した。この型は膨張したポリスチレンとＰＭＭＡ予備発泡 ビーズの５０　：　５０混合物を用いて製造された。同じ密度のＰＭＭ＾パター ンとくらべて、注入された場合ポリスチレン含有型は、許容できないほど高レベ ルの炭素欠陥を製造した。

比較実験において、３０部のスチレンおよび７０部のメチルメタクリレートを含 むモノマー混合物より製造されたコポリマーからなる１、約１．５ｐｃｆの密度 のフオームの２　＃　ｘ　ｓ　＃　ｘ８＃のブロックを延性の鉄と共に注入した 。このブロックを水平に並べ、底の端に沿って供給した。得られる鋳造は、同じ 方法のＰＭＭＡブロックゲートおよび鋳造の炭素欠陥を有さないものとくらべ、 上表面の炭素欠陥が中程度のレベルであることを示した。

鋳造者および参考文献より、スチール鋳造において型材料として用いた場合、膨 張性ポリスチレンは、０．１５％〜０．５％以上の炭素取り込みとなることは周 知である。ＥＰＳ型に関して、炭素は組成物および性能規格にあう局部不良をお こす分離した配置をおこす。炭素取込みに加えて、光沢のある炭素欠陥および炭 素吸蔵は、時にはＥＰＳ型で製造されたスチール鋳造に見られる。

５０　：　５０および３０　：　７０ポリスチレン／ＰＭＭＡシステムについて 記載された延性の鉄の結果により類推して、低芳香族含量は減少すると期待され るが、低炭素スチールアロイにおける炭素取り込みの問題を排除しない。スチー ルと共にＰＭＭＡ型を注入することに関する下の例は、モノマーの芳香族含量が 本質的にゼロである場合、炭素の取り込みが、許容できるほど低レベルに達する ことを確認する。

Ｐ？ＩＭＡ７　；ｔ　−ｒ、ｑｉｃ、１　リ（ｊきＪＥ＝ｆ二≦３２」に＝：ｌ ｋＪノド」１．−’ＤＪｉスチールは、通常最大２重量バーセン゛トの炭素を含 み、前記条件下で可鍛な、鉄ベース合金であると規定されている（ＭｃＧｒａｗ 旧１１のｒＤｉｃｔｉｏｎａｒｙ　ｏｆ　５ｃｉｅｎｔｉｆｉｃ　ＴｅｒｍｓＪ 第３版、１９８４年参照）。

主に２つのタイプのスチール・・・「炭素スチール」および「合金スチール」が 存在する＊　Ｂｒ１ｔｉｓｈ　Ａ１１ｏｙ　５ｔｅｅｌｓ　ＲｅｓｅａｒｃｈＣ ｏｍｍｉ　ｔｔｅｅの規定により、炭素スチールは１．５重量パーセント以下の マンガンおよび０．５重量パーセントの珪素を含むスチールとされ、その他のス チールは「合金スチールと考えられる。合金スチールは、４種の最終用途種：　 （１）ステンレスおよび耐熱性スチール；　（２）構造スチニル（機械の応力に 暴露される’）；　（３）装置およびグイスチール；および（４）磁気合金、に 分けられる。

段階鋳造型は、２　＃　ｘ　ｓ　＃　ｘ　ｓ　＃のＰＭＭＡフオームブロックよ り組立てられた。このフオーム型の密度は１．１，１．５および１．９ｐｃｆで あった。ベース炭素含量０．０５％を有するマルテンサイトステンレススチール を、約２９００”Ｆ、　（１５８０℃）の温度で注入した。熱溶融グルーをフォ ームステンプブロックを組立てるため用いた。このブロックを、結合した珪酸ナ トリウム砂につめた。鋳造の第１および第２段階の上表面の０．０１　’および ０．０２　”の深さでの炭素取込みは、この３種の密度すべてにおいて０．０１ 〜０．０６％の量であった。第３段階（６＃の厚さの部位のトップ）において、 炭素レベルは０．１２〜０．１９％に及び、これは０．０７〜０．１４％の炭素 の取込みを表わす。エンチング後の区分鋳造は、炭素分離の何の徴候も示さなか った。

他のステップブロックを、０．１６％のベース炭素含量を有する高強度、低アロ イスチール（通常、１％Ｎｉ　、０．７５％Ｃｒ、および０．５％Ｍｏ）と共に 注入した。ステップブロック形状にフオーム片を結合するため、ゴムセメントを 用いた。フオーム密度は１．５ｐｃｆであった。「コープ」表面から粉砕したサ ンプル内の炭素レベルは０．０１〜０．２２％であった。第１および第２段階に おいて炭素レベルは０．０８〜０．１４％であった。

これらの結果に基づき、ＰＭＭＡは有害な炭素取込みをせず低合金スチールと共 に型材料として用いてもよいと結論付けた。

スチールと共に注入すべき型のトップゲートは、トップゲートにより注入した延 性の鉄のケースのように、かなりの気泡破壊耐性を必要とすると考えられる。

許容できる発泡剤は、非発泡ビーズに保持される十分な分子サイズ並びに７５℃ 〜１５０℃、好ましくは１００℃〜１２５℃の温度でビーズに発泡をおこすに適 当な揮発性を有していなければならない。発泡剤の溶解性パラメーターは、微細 気泡プラスチック材料の核形成を確認するため、ポリマーの溶解性パラメーター より約２ユニツト少ない方が好ましい。

気泡質プラスチック材料を形成するために、多種類の揮発性液体発泡剤を用いて もよい。これらは、クロロフルオロカーボンおよび揮発性脂肪族炭化水素、例え ばイソ並びにノルマルペンタンを含む。ある理由のため、火炎危険の可能性、お よび時間による発泡剤の損失を含み、それは寸法安定性の問題の原因となる。こ れらの理由のため、クロロフルオロカーボンが好ましい。クロロフルオロカーボ ンは、その例として限定するものではないが、トリクロロフルオロメタン、ジク ロロジフルオロメタン、１，１．２−トリクロロ−１，２゜２−トリフルオロエ タンおよび１，２−ジクロロ−１，１゜２．２−テトラフルオロエタン並びにこ れらのフルオロクロロカーボンの混合物を含む。

好ましい発泡剤は、１，１．２−トリクロロ−１，２，２−トリフルオロエタン と１，２−ジクロロ−１，１，２，２＝テトラフルオロエタンの混合物である。

この混合物は、１゜１．２−トリクロロ−１，２，２−）リフルオロエタンを４ ０〜５０重量パーセントおよび１．２−ジクロロ−１，１，２゜２−テトラフル オロエタンを５０〜６０重量パーセントの量で存在することが好ましい。

好ましくは、クロロフルオロカーボンあるいはクロロフルオロカーボン混合物は 、気泡質プラスチック材料とクロロフルオロカーボンの合わせた総重量の１４〜 ２８重量パーセント、最も好ましくは２０〜２４重量パーセントの量で、気泡質 プラスチック材料中に存在する。

成形後の型の発泡破壊性部の密度は、通常０．７〜５．０ボンド／ｆｔ３の範囲 である。好ましくは、この密度は１．０〜２．２ボンド／ｆｔ３の範囲である。

プラスチック材料の製造における架橋剤の使用は、望ましいが、必要ではない。

この架橋剤は、例として限定するものではないが、ジビニルベンゼン、エチレン グリコールジメタクリレートおよびジエチレングリコールジメタクリレートを含 む。この架橋剤は、プラスチック材料中に総重量００〜０．０８重量パーセント 存在スル。好ましくは、架橋剤がジビニルベンゼンである場合、この架橋剤はプ ラスチック材料中に総重量の約０．０４重量パーセント存在する。

好ましくは、重量平均ポリマー鎖あたり０．５個の二官能価架橋剤分子が存在す る。

架橋剤の使用は、発泡剤拡散および成形温度における損失を低下させ、従って気 泡質プラスチック材料に対し早い気泡破壊の可能性を押えるという気泡質プラス チック材料の成形特性を改良する。

架橋剤の使用は、気泡質プラスチック材料発泡速度を低下させるが、この発泡速 度の低下は、このプラスチック材料のベース分子量の減少により部分的にあるい は完全に相殺される。このベース分子量は、通常架橋剤が存在しない場合に得ら れる分子量である。

沈殿防止剤および開始剤の使用も、このプラスチック材料の製造において必要と される。

この沈殿防止剤は、例として限定するものではないが、カルボキシメチルメチル セルロースおよびゼラチンを含む。

開始剤は、遊離基開始剤として作用すると周知の１種あるいはそれ以上のペルオ キシドであってもよい。

この開始剤は、例として限定するものではないが、過硫酸アンモニウム、ナトリ ウム並びにカリウム、過酸化水素、ナトリウムあるいはカリウムの過硼酸塩ある いは過炭酸塩、べ特表千１−５００７３６　（８） ンゾイルペルオキシド、第三ブチルヒドロペルオキシド、第三ブチル過オクタン 酸、クメンペルオキシド、テトラリンベト、第三ブチル過安息香酸、第三ブチル ジベルフタレート、しいが、必要ではない。

この連鎖移動剤は、例として限定するものではないが、イソオクチルチオグリコ エートおよび四臭化炭素を含む、好ましくは、この連鎖移動剤は四臭化炭素であ る。

開始剤と組み合せた、プラスチック材料の製造における連鎖移動剤の使用は、重 合において熱発生の速度の制御されるポリマー分子量を可能にする。この連鎖移 動剤は、成長するポリマー鎖の末端と反応し、鎖の成長を止めるが、また新しい 鎖の成長を開始する。

用いた連鎖移動剤の量の反対の変化で望む分子量を得・ながら開始剤レベルの変 化を可能にするので、連鎖移動剤はかなりの発熱重合において価値がある。

例えば、連鎖移動剤としてＣＢｒａおよび開始剤として第三ブチル過オクタン酸 （ｔ−ＢＰＯ）のシステムにおいて、同じ分子量を保つためにｔ−ＢＰＯの２倍 の減少はＣＢｒｅ連鎖移動剤レベルのほぼ２０パーセントの増加を必要とする。

小から大反応器へ反応を拡大する際、反応混合物と容器冷却システムの間の過度 の温度変化を避けるため、開始剤レベルを下げる必要があることがわかった。

以下の重量パーセントの材料は、発泡速度、フオーム破壊時間、および最終的発 泡がすべてすぐれ才いる範囲にある分子量を有する樹脂を生ずる。

ＭＭＡモノマーに　づく　パーセント 上記の利点に加え、ＣＢｒ４連鎖移動剤で製造した樹脂は、熱分解開始において 、ｌ０ＴＧ連鎖移動剤あるいは活性の低い連鎖移動剤により製造された樹脂より 低い温度を有する。

成形した破壊性部を有する型を利用する鋳造金属製品を得るための一般的方法は 、以下のとおりである。

（Ａ）ブースチック　゛の制゛告：撹拌機を有する１ガロンの反応器内でこの配 合物を製造する。水および有機相混合物を調製する。水、カルボキシメチルメチ ルセルロース（ＣＭＭＣ）、および重クロム酸カリウム（ＫｚＣｒｚ（ｌｒ）を 有する水相を１ガロンの広口びん内で調製し、反応器に移す。モノマー、開始剤 、連鎖移動剤および発泡剤を有する有機相混合物をショットアト（ｓｈｏｔ　− ａｄｄ）タンク内で調製する。このショットアトタンクを窒素で約８０ｐｓｉｇ に加圧し、有機相を反応器に圧力輸送する。

有機および水相を反応器に入れた後、約３０分間はぼ周囲温度でおよび大気より わずかに高い圧力で撹拌することにより有機相を分散させる。

反応器を８０℃に加熱し、約６時間保つ。この温度を約１．５時間約９５℃に上 げる０次いでこの温度を再び約４時間約１１０℃に上げ、その後周囲温度に冷却 する。加熱および冷却速度は、約０．５℃／ｍｉｎである。

プラスチック材料を冷却後、ビーズが形成し、反応器をからにし、ビーズを水洗 する。このビーズを真空濾過し、周囲条件で乾燥する。

表３は、多くの実験の組成および方法の情報を含んでいる。

１Ｌこ 水、ｇ　１２４６　１２４６　１２４６　１２４６メチルメタクリレート、ｇ　 ９７６　９７６　９７６　９７４１、Ｌ２−　）リクロロー１．２．２−トリフ ルオロエタン、ｇ（Ｆ−１１３）　１７６　１７４　１８３　１７６１．２−ジ クロロ−１，１，２，２− テトラフルオロエタン、ｇ（Ｆ−１１４）　２１７　２０３　２０７　２０９Ｋ ｇＣｒｚＯｔ＋ｇ　１．５　１．５　１．５　１．５ｔ−ブチル−過オクタン酸 、ｇ　４．５６　４．５６　４．５６　４．５６ｔ−ブチル−過安息香酸、ｇ　 １．７０　１７．１　１？、１　１．９連鎖移動剤の名　１０ＴＧ（１）ＩＯＴ Ｇ（１）ＣＢｒ４”　ＣＢｒａ　”連鎖移動剤の重量、ｇ　３．０　５．０６　 ３．１　４．０ジヒニルヘンゼン、ｇ　Ｏ，００，００，０，４１９撹拌　ｒｐ ＋ｍ　１８０　２２０　２２０　２２０−ＭｎｘｌＯ−”’　３７１　３０１　 １９９　２６４．８−Ｍｎ／　Ｍｗ（４’　２．５　２．１　２．４　３．６揮 発物、パーセント　２３．７　２２．８５　２３．９　２２．８５（１）イソオ クチルチオグリコエート （２）四臭化炭素 （３）重量平均分子量 （４）数平均分子量／重量平均分子量 （Ｂ）旦二Ｘ坐１儂翫服： 成形される製品の計画密度より大きい１０パーセントにほぼ等しい荒充填嵩密度 を有する「予備発泡ｊビーズにこのビーズを予備膨張するため、ストリームおよ び乾燥空気を用いン酸亜鉛を帯電防止および融解防止助剤として加えてもよい。

好ましくは、その量は約０．１０重量パーセントステアリン酸亜鉛である。典型 的な非膨張ビーズ樹脂およびその特性の１つの例は、以下のとおりである。

Ｍ　ポリ　（メチルメタクリレート） ジビニルベンゼン　０．０４３重量パーセント分子量（重量平均）　約２６５． ０００１３０℃で５分間後の膨張密度　１．５ボンド／ｆｔ３非膨張ビーズサイ ズ範囲　−３０＋　６０メツシユ（２５０〜５９０　ミクロン） 蒸気加熱外被を有する水平に調節したドラムエキスパンダーの使用に基づく、予 備膨張用の典型的操作サイクルは、以下のとおりである。

２ｊ二乙１　立里　賊 ２　ビーズを予備加熱する。　１．４分３　１０〜１２ｐｓｉｇに真空にしなが ら７５Ｃ！ｌ！の水　０．１分を入れ、る。

４　大気圧にし、保つ。　０．５分 ５　約７ｐｓｉｇに真空にもどし、保つ。　０．３分６　予備膨張ビーズを取出 す。　０．７５分膨張あるいは蒸気圧力の時間を変えることにより、膨張ビーズ の密度を改良してもよい。示した操作条件により、以下の密度が得られる： ヱ盪加糸　１ス且力　竺ニス■皮 ３分　２４ｐｓｉｇ　１．３ポンド／ｆｔ’１．４分　２４ｐｓｉｇ　１．５ボ ンド／ｆｔ″（Ｃ）　玉−、キｐシシ化、：予備発泡または予備膨張ステップ（ Ｂ）の間に、直接接触蒸気加熱を用いた場合、このビーズを成形前に完全に乾燥 すべきである。ビーズをネット貯蔵ホ、バーに貯蔵した場合、乾燥は通常２４時 間以内で完了する。

（Ｄ）ヱ皇主血旦ユＸ■爪ゑ：成形は通常、各ステップを正確に時間測定した自 動機械で行なわれる。ステップは、限定されないが、空気により金型をビーズで 充填し、この金型にストリームを通しビーズを加熱し、水で金型を冷却し、製品 をとり出す。

典型的な成形サイクルは、以下のとおりである。

ス±ヱプ　１里　見回 １　空気により金型をビーズで充填する。　５分２　１２〜１３ｐｓｉ蒸気によ り両側を蒸熱する。　２４秒３　１２ｐｓｉ蒸気で移動サイドを蒸熱する。　３ 秒４　１３ｐｓｉ蒸気で固定サイドを蒸熱する。　３秒５　約１２０〒に水冷す る。　６秒 ６　水を除去するため真空を保つ　４秒７　冷却保圧　９０秒 ８　約９０６Ｆに水冷　６秒 ９　真空に保つ　６秒 １０　冷却保圧　９０秒 １１　製品を取り出す 上記のサイクルは、１．５ｐｃｆの嵩ぎ度を有する予備膨張ビーズを用いた場合 、乾燥後１．３５〜１．４ｐｃｆの成形密度を有する、許容できる、滑らかな仕 上の、ゆがみのない製品を製造する。

（Ｅ）　底彰韮ｐエージング：最適の成形条件によってさえ、製品中にいくらか 水分が残る。周囲温度で２４〜７２時間エージングし、この水分を除去する。こ れとは別に、５０〜６０℃に加熱した循環空気内で成形品を乾燥することにより 、４〜１０時間でほぼすべての水分が除去される。エージングステップの間、成 形品は膨張時間でわずかに変化する最終寸法になる。

（Ｆ）！食紙立て： 例えば、マニホールドおよびシリンダーブロックのような多くの複雑な製品を、 フオーム成形樹脂の束縛に適応するよう多くの部品で成形する。典型的には、熱 溶融接着剤による従来の接着により組立てられる。本発明で用いられた気泡質プ ラスチック材料の成形品は最終寸法をすぐに安定化し、膨張の際に最終寸法をわ ずかに変えるだけであるため、本発明で用いられない気泡質プラスチック材料の 成形品で必要とされるような、完全に乾燥する間、すべての成形品が同じエージ ングの段階にあることを確認する、特別な用心の必要はない。

（Ｇ）型９ｊＵａ１凌脱： 耐火性被膜の目的は＝　（１）通常粗粒砂が直接フオームと接触した場合得られ 北より微細粒子表面を与え；　（２）溶融金属の砕中への流入を防ぎ；および（ ３）鋳造の間、溶融ポリマー、モノマーおよび熱分解ガス並びに液体の放出を可 能にする。耐火性被膜は鋳造産業で広く用いられているコアー塗膜と同じである 。典型的には、この耐火性被膜は、粘度を調節し、良好な湿潤を確実にする適当 な界面活性剤と共に、水あるいはアルコールスラリー中に懸濁された微細メツシ ュ耐火性粒子からなる。

スラリー上に浸漬、噴霧およびはけ塗することでコアー塗膜を塗布してもよい。

塗布後、周囲温度あるいは最大６０℃の高温で風乾することにより、耐火性被膜 を硬化させる。

この被膜中の耐火物の多孔度および表面特性は、注入の間の金型内の圧力および 金型内の金属の保持に影響を及ぼすので、とても重要なパラメーターである。両 方の因子は、この成形品の最終品質に直接影響を及ぼす。

（Ｈ）−ト、−ン　−１゛　びス°ルーへの　７０の　：熱溶融接着剤を用いる 。ゲート、ランナーおよびスプルーは耐火性被膜を有していなければならないの で、ステップＦで記載したようにして耐火性被膜を塗布する前に完全な組立てを 作ることが望ましい。

（■）パ　の、フースコ　のＶ　で八　なスプルー　１６に　した　フオーム刑 ：このステップにおいて、スプルーの上に約８〜１２インチのフリ”−ボードを 有する深い注入カップを有するスプルー組立品および耐火性被膜製品を支え、結 合剤を含まない乾燥籾鋳造砂をフラスコに注ぐ、所望により、充填している間こ のフラスコを振動させ、充填後型のまわりにかたく砂を圧縮する。

（Ｊ）誘盈益Ω圧入：注入は他の鋳造法、例えば「グリーンサンド」法に用いら れた標準法で行なわれる。注入の速度は、砂の表面に充填されたスプルーを保つ に十分速くなければならない。ゲートおよびランナーのサイズは、フルスプルー で得られる静止ヘッドでの最良の充填速度を与えるよう調節される。

（Ｋ）　ｔ′＆０の゛　古および？５′：凝固が完了する前に、フラスコに衝撃 を与えないように注意しなければならない。

（Ｌ）７う」（去をＪＪ比ｔ：このステップにおいて、鋳造品を抜くことにより 、あるいは砂をとり出し鋳造品を出すこと（Ｍ）　肱遺”（７）’　５　：これ は空気あるいは水ジエツトクリーニング、ショットブラッシングおよびフランジ フェースの機械加工を含む。規格外品を捨てるため予備検査を行うべきである。

（Ｎ）完金星且扶皿工：穴をあけおよびタップをたて、０−リング溝を切る、等 （０）　益１±五りえ：漏れ、欠陥、寸法スペック、−等に対し組立ておよび使 用前に、製品をテストする。

追放班 例えば連鎖移動剤のような因子、およびとても低い均一な炭素含量を有する製品 を鋳造する能力に関する本発明の追加例を以下に示す。

班１ ポリ（メチルメタクリレート）気泡質材料の４種の配合物を製造し、以下の特性 を有していた。

成形密度　１，４３　１．３５　１．３５　１．４０分子量（重量平均）　３７ ．１００　２６５，０００　３０１．０００　１９９．０００ジビニルベンゼン 剤　０．０　０．０４３　０．０　０．０揮発物（Ｆ−１１３＋Ｆ−１１４２３ ，７２２，８５２２，８５２３，９重量パーセント） 連鎖移動剤　１０ＴＧ　ＣＢｒａ　ｌ０ＴＧ　ＣＢｒ４上記の８インチ×８イン チの成形気泡質プラスチック材料ブロックを、望む型、スプルーおよびランナー を製造するために用いる。これを完全な鋳造型システムにし、耐火性被覆をする 。

次いでこの型をフラスコ内に砂で圧縮する。この型を垂直方向に圧縮する。この 型は以下のとおりである。

１インチ　８インチ　８インチ ２インチ　８インチ　８インチ χインチ　８インチ　８インチ ８インチ　４インチ　２インチ ２×８インチに鋳造しない隘１を除いて、すべての配合物を各厚さに鋳造する。

８インチの厚さの型を底およびこの型の厚さの半分にゲートする。

約３．５パーセント炭素を有する延性鉄を、約２６５０”Ｆですべての型に用い る。

炭素欠陥の減少は、容易にすべての鋳造品にみられ、これは外観上表面炭素欠陥 を有しない。

特に、２インチの厚さおよび８インチの厚さの型において炭素欠陥が無いことは 、本発明の方法を用いることに重要な利点があることを示している。この利点は 、多種類のゲートシステムを有する炭素欠陥のない鋳造品を提供できることであ る。炭素欠陥を有しないことにより、炭素欠陥を避けるためゲートシステムを最 適化する必要はなく、従って時間および費用を節約する。

■１ ポリ　（メチルメタクリレート）気泡質プラスチック材料の３種の配合物を製造 し、以下の特性を有している。

ブロック患　工　ｉ　主 成形密度ｐｅｆ　１．３３　１．３６　１．６６連鎖移動剤　ＣＢｒａ　ＣＢｒ ａ　ｌ０ＴＧ上記の成形気泡質ブロックを、望む型、スプルーおよびランナーを 製造するため用いる。これを完全な鋳造型システムにし耐火性被覆する。

次いでこの型を砂でフラスコ内に圧縮する。

約０．０３５パーセント炭素を有するステンレススチールをすべての型に用いる 。

鋳造型の各々の５点の各々における最終炭素割合を、試験片で測定する。結果を 表４に示す。

紅 Ｓ′告″の　′−″７、υ人 ブロック嵐　１　２　３ 第１　第２　第１　第２　第１　第２ １　０．０４８　０．０５３　０．０８２　０．０６７　０．１０５０．０５６ ２　０．０４０　０．０４９　０．０４３　０．０４９　０．０８３０．０５２ ３　０．０４２　０．０３９　０．０４１　０．０３９　０．０Ｂ５０．０６４ ４　０．０５６　０．０４５　０．０５０　０．０４７　０．０５５０．０５２ ５　０．０４８　０．０５１　０．０６２　０．０５７　０．０７５０．０８５ 本例の特定のステンレススチールにおいて、このステンレススチールが鋳造の前 に約０．０３５パーセントの炭素を有していたため、炭素割合が０．０４０を越 えているが、最終炭素割合は、多くのステンレススチールおよびステンレススチ ール合金において、炭素の規格割合の範囲内にある。

本発明の実施態様を２．３示しただけであるが、本発明の範囲より離れることな く、多くの変化および改良を行ってもよいことは明らかである。

手続補正書く方式） 昭和６３年／よ月−１１日 特許庁長官　吉　１）文　毅　殿 １、事件の表示 ＰＣＴ／ＵＳ８７１０１８４０ ２、発明の名称 金属鋳造に用いられる成形した気泡質プラスチック材料型の製造法 ３、補正をする者 事件との関係　特許出願人 名称　ザ　ダウ　ケミカル　カンパニー４、代理人 住所　〒１０５東京都港区虎ノ門−丁目８番１０号５、補正命令の日付 ６、補正の対象 （１）明ｆａｉｔの翻訳文 （２）請求の範囲の翻訳文 ７、補正の内容 （１）明細書の翻訳文の浄書（内容に変更なし）（２）請求の範囲の翻訳文の浄 書（内容に変更なし）８、添付書類の目録 （１）　明細書の翻訳文　１通 （２）請求の範囲の翻訳文　１通 国際調査報告

Claims (19)

【特許請求の範囲】
1. １．ロストフォーム法による金属鋳造品のレプリカ鋳造に用いるための熱破壊性 成形フォーム型の製造法であって、（１）プラスチック材料と発泡剤の混合物か ら発泡性ビーズを製造し；（２）この発泡性ビーズを加熱し、予備発泡ビーズを 形成し；（３）所望により、この予備発泡ビーズを冷却およびエージングし；お よび（３）密閉気泡構造を有する成形品を形成するに十分な条件で金型内でこの 予備発泡ビーズを加熱する、ことを含み、工程（１）からの生成物が下式：−〔 ＣＨ２ＣＲ′（ＣＯＯＲ）〕− 〔上式中、Ｒは１〜４個の炭素原子（Ｃ）を有するアルカン、１〜４個のＣを有 するヒドロキシアルカンおよび３〜６個のＣを有するシクロアルカンからなる群 より選ばれ、およびＲ′はＣＨ３並びにＣ２Ｈ５からなる群より選ばれる〕で表 わされる反復単位を大部分含むプラスチック材料を含み；工程（４）で用いられ る予備発泡ビーズが、プラスチック材料のガラス転移温度以上の２１℃の温度で ストリーム内で膨張成形されるテストにより測定して、少なくとも５秒の成形ウ ィンドー時間を有し、および成形ウィンドー時間範囲が、１．３５〜１．６ポン ド／ｆｔ３の範囲の密度を有する成形フォームに対し良好な成形が生ずる最大時 間と最小時間の間の時間の差と規定される、方法。
2. ２．気泡質プラスチック材料が、下式：▲数式、化学式、表等があります▼ で表わされる反復単位を大部分有し、このプラスチック材料が２２０，０００〜 ２８０，０００の範囲の重量平均分子量および少なくとも２．７のポリ分散度を 有する、請求の範囲第１項記載の、型の製造法。
3. ３．破壊性部分が、ポリ（メチルメタクリレート）の気泡質プラスチック材料で ある、請求の範囲第１項記載の、型の製造法。
4. ４．ポリ（メチルメタクリレート）の気泡質プラスチック材料が、四臭化炭素の 連鎖移動剤により製造される、請求の範囲第３項記載の製造法。
5. ５．ポリ（メチルメタクリレート）の気泡質プラスチック材料が、少なくとも１ 種のトラップされた発泡剤を有する、請求の範囲第４項記載の製造法。
6. ６．ポリ（メチルメタクリレート）の気泡質プラスチック材料が、少なくとも１ 種のトラップされたクロロフルオロカーボンを有する、請求の範囲第４項記載の 製造法。
7. ７．気泡質プラスチック材料中にトラップされたクロロフルオロカーボンが、気 泡質プラスチック材料およびクロロフルオロカーボンの合わせた総重量に対し１ ４〜２８パーセントの量で存在する、請求の範囲第６項記載の方法。
8. ８．気泡質プラスチック材料中にトラップされたクロロフルオロカーボンが、気 泡質プラスチック材料およびクロロフルオロカーボンの合わせた総重量に対し２ ０〜２４パーセントの量で存在する、請求の範囲第６項記載の方法。
9. ９．クロロフルオロカーボンが、１，１，２−トリクロロ−１，２，２−トリフ ルオロカーボンである、請求項８項記載の方法。
10. １０．クロロフルオロカーボンが、１，１，２−トリクロロ−１，２，２−トリ フルオロカーボンおよび１，２−ジクロロ−１，１，２，２−テトラフルオロカ ーボンの混合物である、請求の範囲第８項記載の方法。
11. １１．この型の破壊性部分が、１．０〜２．２ポンド／ｆｔ３の密度を有する、 請求の範囲第１０項記載の方法。
12. １２．鋳造される金属が、鋳造後０．１〜０．５重量パーセントの炭素を有する スチール合金、ステンレススチールあるいはステンレススチール合金である、請 求の範囲第１１項記載の方法。
13. １３．鋳造される金属の炭素規格が、０．１重量パーセントである、請求の範囲 第１１記載の方法。
14. １４．鋳造される金属がアルミニウムである、請求の範囲第１項記載の方法。
15. １５．レプリカ鋳造が、フォーム型へ溶融金属を供給するため少なくとも１種の トップゲートを用いおよび成形ウィンドー時間範囲が少なくとも１２秒である、 請求の範囲第１項記載の方法。
16. １６．ロストフォーム法による金属鋳造品のレプリカ鋳造に用いるための熱破壊 性成形フォーム型の製造法であって、鋳造される金属が、鋳造後最大１．８重量 パーセントの炭素割合を有する鉄ベース合金、スチール、ステンレススチールあ るいはステンレススチール合金であって、（１）プラスチック材料と発泡剤の混 合物から発泡性ビーズを製造し；（２）この発泡性ビーズを加熱し、予備発泡ビ ーズを形成し；（３）所望により、この予備発泡ビーズを冷却およびエージング し；および（３）密閉気泡構造を有する成形品を形成するに十分な条件で金型内 でこの予備発泡ビーズを加熱する、ことを含み、工程（１）からの生成物が下式 ： −〔ＣＨ２ＣＲ′（ＣＯＯＲ）〕− 〔上式中、Ｒは１〜４個の炭素原子（Ｃ）を有するアルカン、１〜４個のＣを有 するヒドロキシアルカンおよび３〜６個のＣを有するシクロアルカンからなる群 より選ばれ、およびＲ１はＣＨ３並びにＣ２Ｈ５からなる群より選ばれる〕で表 わされる反復単位を大部分含む、方法。
17. １７．スチール鋳造品が０．０５〜０．５重量パーセントの炭素含量を有する、 請求の範囲第１６項記載の方法。
18. １８．ロストフォーム法による金属鋳造品のレプリカ鋳造に用いるための熱破壊 性成形フォーム型の製造法であって、（１）プラスチック材料と発泡剤の混合物 から発泡性ビーズを製造し；（２）この発泡性ビーズを加熱し、予備発泡ビーズ を形成し；（３）所望により、この予備発泡ビーズを冷却およびエージングし； および（３）密閉気泡構造を有する成形品を形成するに十分な条件で金型内でこ の予備発泡ビーズを加熱する、ことを含み、工程（１）からの生成物が、プラス チック材料の総重量に対しプラスチック分子内に３重量パーセント以下の平均総 芳香族成分を含むプラスチック材料を含み、このプラスチック材料が下式： −〔ＣＨ２−ＣＲ′（ＣＯＯＲ）〕− 〔上式中、Ｒは１〜４個の炭素原子（Ｃ）を有するアルカン、１〜４個のＣを有 するヒドロキシアルカンおよび３〜６個のＣを有するシクロアルカンからなる群 より選ばれ、およびＲ１はＣＨ３並びにＣ２Ｈ５からなる群より選ばれる〕で表 わされる反復単位を大部分含む方法。
19. １９．工程（２）で用いた発泡性ビーズが、（ｉ）５分後、少なくとも２０倍の 体積増加；（ｉｉ）少なくとも６０倍の最大体積増加；および３０分以内の気泡 破壊発生を有し、発泡性ビーズがこのプラスチック材料のガラス転移温度以上の ２５℃の温度のオーブン内の熱空気に暴露される、請求の範囲第１項、１６項ま たは１８項記載の方法。