JPS6183666A - 炭素繊維強化石膏製模型および成形型用原型とその中間型、並びにそれらの石膏粉末およびその製造方法 - 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】 本発明は、母材の石膏内に所定長さの炭素繊維を単繊維
状態で所定の割合で均一にｊＱ人分散させることにより
、機械的外力および温度差による内部応力などに対する
材料力学的強度を高めるとともに、石膏の硬化時体積膨
張および硬化後の乾燥完了時体積膨張を減少させ、かつ
、成型品の熱膨張率を減少させた炭素１２１４強化石膏
製模双および成形部用原型とその中間型、並びにそれら
の石膏粉末およびその製造方法に関するものである。

本明ｍ書において「石膏製模型」とは、３次元物体の形
状見本又は最緯百的形状のことを云う。

従って、石膏を用いて一般には目的とする最終製品の部
分又は全体形状と同一となるように造ったひな盟あるい
は見本のことでもあり形態的にはそれ自体がＱ終曲目的
物であるものをいう。従って、金４等の模型の場合は横
壁自身が、目的とする最、柊製品である場合もある。ま
た、「石膏製成形匿用原上」とは、数回の鋳込復製工程
を経て量産のための成形型を成度する場合における複製
の基礎となる石膏な巣の型のことをいう。すなわち「原
型」とは成形型を成型するためのスタートティンにある
型のことであり、成型作業の１ｊＳ実上の原点となる型
のことをいう。それ自体は最終的目的物ではないが、原
をから最終製品までの膨張及び収縮が、問題にならない
場合で、且つ形状が、最終製品と相似であるときは、模
型と識別できないことがある。その場合、最終製品が１
°個または数個の極少位生産のときは、その製品は模型
の複写物として取扱い、いかにソ品のスタートライン上
のものであっても原型とは云わない。更に「石膏製中間
型」とは、原型から成形型を鋳込成型工程により複製す
る場合、この両型の中間に成型されるすべての型のこと
をいう。例えばＲ磁器成７Ｉ４５型の成型の場合、原型
→元型→ケース型→成形型という型の複製工程において
原型とｔ！２形型の中間において鋳込成型される元型、
ケース型という２種類の石膏製の型のことをいう。

従来、石膏製模型２石−寸製原型戊るいはその中間型の
強度を増大させるには種々の方法があり、例えばβ型半
水石膏を主体としてその中にα型半水石膏を混合して混
水量を威少せしめたり、石膏内にセメンＦ成るいは樹脂
を混入させたりする方法があり、更に石膏内に麻等の天
然峨雄成るいはガラス繊維を混入させる方法もある。

石膏内にセメント成るいは慰脂を混入する場合、強度自
体の向上は図られるが、その他の石膏の物性が変化する
という欠点を有している。また、石膏内に麻等の天然繊
維を混入する場合、天然繊維は合成繊維に比較して引張
り強さが小さいので、石膏に対する混入皿を多くしなけ
れば強度の増大を図ることができない。しかも天然繊維
は単繊維自体が太いので、原車の場合、型の表Ｍｇに入
り込んだ１に維の内部が成形面に露出し易く、露出した
ｔＢ維始により複ゴシされる澄（中間現成るいは成形型
）の成形面が傷付けられると共に、繊維端が露出した部
分の表面性状が不均質となり、？！１製された箆の対応
する部分がｒフ製不良となり易い等の欠点を有している
。

更に、石膏内にガラス繊ホを尾大する場合は、模型、原
型等の強度自体は僅かに向上するが、ガラスｉｆｆ　稚
は硬直性を有するため、表ｒｇ部に入り込んだガラス繊
維の端部が表面にｎ出し、模型の場合には美感が損われ
ろと共に、Ｋ型成るいは中間型の場合には、複製される
型の成形面が慢付けられるという欠点がある。

本発明は、優れた強度特性、柔軟性、軽量性。

低熱膨張性を備え、しかも径が極めて小さい炭素繊維を
所定の長さに切断して、所定の重量割合で硬化石膏マト
リックス内に均一に分散させて混入することにより、成
形型用原型成るいは中間型においては、硬化時膨張率、
乾燥完了脱型時の膨張率及び熱膨張係数を低下せしめる
ことにより、型の複製精度を高めると共に、型の材料力
学的強度を高め、これにより機械的外力に対ずろＩ′！
度（耐久性）と熱的歪による内部応力に対する強度（耐
久性）の双方を高めたものである。同様にして模型にお
いては、機械的強度を高めることにより、保存成るいは
取扱い時に受ける外力により皮雑な形状を有する部分が
折損、破損等されるのを防止すると共に、特に複製模型
においてはその複製精度（寸法精度）を高めることによ
り、高精度の模捜の製作を可能ならしめたものである。

本発明の対象となる石膏製模型、原型としては、金目お
よび非金属、無機・有機を問わずそれらの材料のプレス
、鋳造、切削、研削、塑性加工、レーザ加工などその他
各Ａ電の化学的・物理的すべての材料加工における石膏
製模型及び加工時に五を利用するものにおいてはその型
を成泡するための原型が含まれる。成形加工時に型を利
用するものでも、その型を成型するための基石噴となる
匹（又は形因物）と製品の形状が略々同一の場合で、Ｃ
ａ科材料や記念カアプのように成形型数が１個又は数個
の極少数個のときは模型及び模型ａｐＡ型の中に含まれ
る。特に模型としては、電気機器、輸送機器、化工装置
、加工工作機械自体およびこれら模型も含まれる。

また、成形型用原型およびその中間型としては、陶磁器
の鋳込成形量、ロクロ成形型プレス成形型。

成るいは紙バルブ泥漿や７丁インセラミックスの水性懸
濁液を原料とする紙器の防込成形型、プレス成形型のよ
うに石膏の吸水性を利用する成形型の成型に用いられる
もの、合成ゴム製品、プラスチック製品、非鉄金Ｆｉ１
品更には原料に粘土類を含まないいわゆるファイン七う
ミックス製品等のプレス成形型、射出成形型、鋳込成形
型、押出成形型の成型に用いられるものが含まれ、更に
、航空機機体−自動車ボディの板金プレス金型用原型、
原型を製作するための原形（最初の形態見本拳図案）成
るいはその中間的な型層が含まれる。

また、本発明に用いられる炭素繊維の種類は、ポリアク
リロニトリル系、ピッチ系、レーヨン基或るいは、リグ
ニンポバール系のいずれでもよいが、模を成るいは成形
型用原型の強度を増大させる関係から高強度式るいは高
弾性の炭素繊維が望ましく、具体的には引張強さ２００
］ｃｇｆ／ｍｍ２＠ｇ／ｍｍ２）以上、引張弾性係数２
０．ＯＯＯｋｇｆ／ｍｍ２（にｇ／ｍ　ｍ勺以上のもの
が望ましい。

本発明においては、団塊状になり易い炭素繊維を母材の
石膏マトリ、クス内に団塊を生ずることなく、単一繊維
状態で均一に分散せしめて混入することが極めて重要な
要素であり、かかる観点から強化材として石膏マトリッ
クス内に混入せしめる炭素繊維の長さおよび石膏に対す
る重量割合が定められる。

炭素繊維を無数本の単繊維に離散せしめて母材の石膏マ
トリックス内に混入するのであるが、後述する理的によ
り炭素繊維の長さは５ないし２００鶴、望ましくは５な
いしｌｏｏＦｌｍにすることが必要である。

第１図に、石膏１００重に部、水６０重量部。

炭素緘維０．５ｆｆｉｉｔ部の割合から成ル１５ａ＋ｍ
Ｘ２５ｍｍＸ２５０ｍｍの石膏試験片における炭素繊維
の長さと、抗折強度（曲げ強度）との関係を示す試験結
果のグラフが表わされており、これから明らかのように
炭素繊維の長さが１５−以下では抗折強度が急激に低下
することがわかる・ここで、母材の石膏マトリックス内
に分散させて混入せしめる炭素繊維の長さを５ないし２
００關と限定したのは、長さが５ｇｇ未満であると母材
の石膏粒子と炭素繊維の単繊維との総接着面積の不足に
より模型式るいは成形型用原型の十分な強度の向上が図
れなく、また長さが２００ｍ以上であると、単繊維への
離散粉末および水との混合かく拌時成るいはハンドレイ
アップ時における取扱いが面倒になると共に、石膏マト
リ、クス内への均一分散が困難となるためである。

鋳込作業を必要とするときは、炭素繊維の長さは１００
ｍ以下でないと作業困難となる。従って中間型の場合は
さないしＬｏｏｓｍの炭素繊維を利用する必要がある。

まず、常法により製造された炭素繊維を５ないし１００
ｓｌＩ、または６ないし２００ｆｌの長さに切断した後
に、所定の方法により無数本の単繊維に！！赦させる。

束状の炭素繊維をｊｌｔ繊維に離散させる方法の一例と
して以下のものがある。まず、束状の炭素繊維を酸化雰
囲気中で加熱して表面に塗布された取扱い安定化用のサ
イジング剤を酸化させて除去するか、またはアセトン溶
剤で洗い流し処理してサイジング剤を除去する。加熱し
てサイジング剤を除去する場合の加熱温度は、表面に塗
布されたサイジング剤との関係により相対的に定められ
るものであるが、炭素繊維の一般的な安全使用最高温度
である３００℃前後で行うことが望ましい。サイジング
剤を加熱除去した炭素−には、炭素繊維を構成する無数
本（通常は１，０００ないし２４，０００本）の極めて
径の小さい（通常はコないし１０／７１１１）単Ｊａａ
に容易に分散される。

次に、サイジング剤を除去して所定の長さに切断された
炭素繊維を水槽内に投入し、超音波振動を加えつつかく
拌羽根により緩やかに回転させると、先程の加熱により
サイジング剤が除去されて分散され易くなった炭素ｆ８
維は、超音波振動と駿やかなかく拌との相乗作用により
、団塊を生ずることなく無数本の径の極めて小さい単繊
維に分散される。かく拌の際に、かく拌羽根により炭素
繊維が（ｊ付けられることがないように、その回転数は
、直径６０Ｃ１Ｂ程度の水槽において４０ないし６０　
ｒｐｍにする必要がある。分散処理後に、分散された缶
数本の単繊まＩを水槽より取出し、脱水して乾燥する。

また、束状の炭素ｍ維を単繊維に離散させる他の方法と
して、炭素繊維を予め水溶性サイジング剤でサイジング
処理しておく方法がある。即ち、水溶性サイジング剤に
よりサイジング処理された束状の炭素ｍｍｆｒ：５ない
しｌｏｏｓｍｓ又は５ないし２００ｔｍの長さに切断し
ておき、そして、１回の混合割合に適合した炭素繊維を
予め計１し、この計量された炭素繊維を、１＠の混合割
合に適合した水を入れた容器内に投入してかく拌羽根に
より緩やかにかく拌させると、炭素繊維に塗布された水
溶性サイジング剤が直ちに水中に溶出して自己拡散する
と共に、かく拌羽根のかく押作用により束状の炭素繊維
は水中において団塊を生ずることなく無数本の径の極め
て小さい単繊維に均一に分散される。この方法による場
合も、かく拌の際に、かく拌羽根により炭素繊維が傷付
けられないように、その回転数は直径６０ｃｍ程度の容
器において４Ｑないし６０　ｒｐｍにする必要がある。

この方法により炭Ｘ繊維を単繊維に離散させる場合には
、炭素繊維の単−雄が水中において均一に分散された容
器内にそのまま１回の混合量に適合した石膏粉末、並び
に硬化遅延剤、減水剤等の添加剤を投入して混合かく拌
することにより石膏泥漿をつくる。

次に、単繊維に離散された炭素繊維を混入した石膏泥漿
をつくる方法について述べるならば、石譬粉末に対する
炭素繊維の割合は、後述する理由により０．０１ないし
２．４重量％（硬化した模泡成るいは成形用原型の母材
の石膏に対する炭素２１の割合に換算するとほぼ０．０
０８ないし２．０重量％）、望ましくは０．１ないし１
．０重量％にすることが必要である。第２図は、石臂粉
末１００重量部、水６０重２部の原料調合に対して、長
さ２０朋の炭素繊維を所要針部部（種々の￥ｆＸ量部）
の割合で混入した１５ＩＩＩｍＸ２５ｍｍＸ２５０ｍｍ
　（ｉ’）石膏試験片における混入炭素繊維の石膏粉末
に対する重量％と、抗折強度との関係を示す紙膜結果の
グラフである。第２図から明らかのように、石膏粉末に
混入する炭素繊維の重ｆＩｋ割合が大きくなる程、抗折
強度が大きくなる。

ここで、石膏粉末に対する炭素ｕＡ維の混入割合を０．
０１ないし２．４重世％とするのは、炭素椙雑の混入割
合が０．０１重ｆ％未満では石膏粉末に対する炭素繊維
の割合が少な過ぎて模型式るいは成形散剤原型の十分な
強度の向上を図ることができない。また炭−Ｊｇ織繊維
混入割合が２．４重量％をこえると、石膏泥漿又は泥状
物をつくる際に炭素繊維の割合が多過ぎて、石膏泥漿又
は泥状物内に炭素繊維を単繊維状態で混入することがで
きないこと及びハンドレイアップなど１ｌｌｉ？層作業
が困難になることによる。中間型の場合炭素繊維混入率
を石膏粉末に対し０．０工ないし１．０％とする。１．
０％をこえると単繊維状態で石膏泥漿中に均一に分散さ
せることができず炭素繊維の団塊が生じ易くなると共に
、石膏泥漿を母＆丙に流し込む際の流動性が悪くなって
鋳込作朶困頓となり、成型された中間型内部に炭素繊維
の団塊が生じ易くなり、祷密な巾間聾としての機能を満
足しなくなる。

そして、面述のサイジング剤を除失して予め祖Ｆａ維に
離散された炭素繊維を用いて、炭素は雌が均一に分散さ
れた石す泥ダ（をつくるには、混合用容器内に一回の混
合量に適合した水および硬化遅延剤、減水剤、充填材と
しケイ石粉令炭酸カルシウムー石灰石粉等の膨張収縮制
御剤等の必要な添加剤を予め入れておき、次に、この容
器内に予め計量された所定量の単繊維に離散された炭素
繊維３投入し、最俵に所定量の石膏粉末を投入してこの
容器を真空かく拌機に装着すると共に、かく拌羽根を低
速回転させて混合かく拌すると、炭素１ｚ雑の単繊維が
石婦泥叱内に団塊を生ずることなく均一に分散された石
・力泥シｔが得られる。炭素鳴維が石膏泥炭内に団！Ｉ
Ｉ　’２生ずることなく均一に分散されるのは、石膏粉
末に対する炭素繊維の割合が極めて少ないからである。

そして、石膏！４＋”ｌｌ模型成るいは原型を製造する
方法は担々あるが、ある場合には、目的とする原型！ 又は模型に近似のオリジナル陣物（顕現）を押型法で「
呈どりＪして母型をっくる０次に目的とする模型式るい
は原型よりもやや大きいまたは小さい１８Ｂ成るいは雄
型部を有する粘土や石膏又はプラスチック製のこの母型
内に炭素繊維が均一に分散された上記石膏泥漿を流し込
んで所定時間放電し、硬化後に母型を分離して脱厘し、
しかる後に所定温度で十分に乾燥すると、内部に炭素慎
維が均一に分散された石膏硬化体が得られ、この石膏硬
化体をフクロ上で削り出したり、成るいは小さ百の母型
からの硬化体の場合はこれにさらに石膏を塗布させたり
して、所望の石膏製模型式るいはＩｉＸ型を得る。成る
いは適肖なプラスチック芯型の上にｆｌｔに手塗り法に
よりレイアップし、太き目の硬化体を得たのち削り出し
により少し太き目の模型又は原型を製作し、これより前
記母型を複写で得たのちに前記工程に移ることもある。

このような、これら模型、原型造り作業を数回繰り返す
こともある。いずれの場合も注型（鋳込）作業の場合は
、炭素繊維混入量は石膏粉末に対し１％までであるが、
塗り作業の場合は２．４％可能である。

炭素繊維の単ｉλ維の径は極めて小さく、シかも豊かな
柔軟性を有しているので、模型の表面成るいは原墓の成
形面に炭素繊維の匈ｊ部が露出しても殆んど問題はない
。しかし、特に以後複製工程を行う原型の場合において
、成形面に炭素０維の端部が露出するのを防止する必要
がある場合は、前記のように母型に流し込んで原型の基
麺となる石膏硬化体を型成形する際に、母型内に炭素ｊ
３維の混入されていない純粋な石膏泥漿を流し込んで予
め薄い層を形成しておき、しかる後に炭素繊維が混入さ
れた石台泥梨を流し込んで石膏硬化体を成形すると、原
型の成形面に炭素繊維の端部が露出するのを防止できる
。同様のことが模型についてもいえる。

ここで、彫刻模様のあるプラスチック板状体を鋳込成形
するための石′：ＦＭ製成形型を多数個製造する場合を
第３図を参照して説明する。

まず、上記したようにして、炭素を維が均一にを使用し
、内・外表面は純石膏を使用した石膏製原型１をつくる
。このＩＩｘ型１のｔ５！様面から下部元型２を複製Ｕ
作する。この下部元型２は今ばＳの精密ＣＵ造の場合、
マスター型とも呼ばれている。この下部元種２から上方
の雄型部を有する雌型３と下方の唯整４をＲ頃製作する
。この下方の雌型４は石膏泥漿注入０５を有する。この
上下の雌型３゜４を合わせたものがいわゆる下型用ケー
ス型６である。このケース型６に石身泥漿注入口５より
炭素＊ａが均一に分［及された上記石ｔ！泥漿を注入す
る。常圧（大気上）で石１↓泥漿を注入する場合は、１
ｆ３ｔ’Ｎ（ハ）に示されるケース型６は上下半転した
状態で行わねばならない。所定時間数１ｄシ硬化後上型
である日型３と下型である雄型４とを分離して目的の成
形型下型フを取り出す。回頭にして原型の上面から上部
元型を製作し、この上部元型から、ヒ型明ケース澹を製
作し、これに石−＋Ｊ泥漿を注型してｒ！２彩型り癩８
を得る。この上ゴ８．下型７を組み合わせ成形型９とな
る。本発明に係る炭素ｔ５１維強化石膏製原型成るいは
中間型は、鎗用ｕＳ熱が張係数、硬化過程での体積膨張
串ならびに乾燥完了後体積ｌｌｒ張克がいずｎも小さい
ので、１ユＵ記した合計３回の形状複Ｉρ工１平におい
て、上述の炭素ｔく維を均一に分散混入させた石膏を利
用するならば、原型から成形型まで寸法変化の少ない高
精度の型の複製が可能となる。

また、上述した方法により炭素ｌ！、ＦＭが均一に分散
された石膏泥漿をつくると、石膏泥ムレｌをつくろ毎に
微たの炭素繊維を正確に計量しなければならず面倒であ
る。そこで、軽址でしかも浮遊性に富み、取扱い困難な
炭素繊維を循環するジェット空気流吃るいは揺動回転を
利用して予め石膏粉末内に均一に単戯維状すで混入分散
せしめ、これを原料石膏粉末として泪いても良い。これ
により石膏泥漿をつくる毎に一回の混合量に適合した微
量の炭素繊維のみを計度するという面倒な操作を不要に
することができる。

替環するジェット空気流を利用した混合方法について具
体的に述べろと、石膏粉末と単１ｃ維に離散された炭素
繊維とを石膏粉末に対して炭素檎維をＧ、ＯＬないし５
正伍俤の割合で混合装屋内に投入すると、石膏粉末と単
繊維に離牧された炭素懺謙とがジェット空気流により飛
散された状態で多数回循環する間に適切に混合され、し
かる後にサイク党ン成るいはバックフィルターにより空
気流内から分Ｙ１１回収すると、石に？粉末と／ｉｉζ
１１に口数された炭素繊維とが均一【こ混合した炭譜瞥
λＪ入つ石膏粉末が得られろ。ここで、ジェット空気流
の圧力は工ないし２ｋｇ！、ム”　（ｘ　ｉｃ／ｃ＋ｇ
”）の低圧力であることが必要であり、空気圧を高くす
ると混合の際に、石膏粒子どうし、成るいは石膏粒子と
炭素繊維との四突力が大きくなって、石１粒子および炭
素繊ｎのいずれもが粉砕されて石膏を材としての物性が
変化し、好ましくない◇ また、石償粉末に炭素繊維を均一に混合する別の方法と
して揚動回転を利Ｊ■シたγ・Ｌ合方法がある。

これは第４図に示されるように、３屈自在の袋体１１内
に石膏粉末と、石１（隻維に雛敗された炭ゴ１ユ維とを
石交粉末に対して炭プサ簀４弐絋を０．１ないし５正伍
俤の割合で投入し、袋体１１の底部に取付けられた揺１
ｔｉｌＪ！４１２を、回転ど÷に１３に信心して装着さ
れた揺動軸１４によりｊ言動回転させろと、袋体１１内
の混合物が加速されて、ぞのム度の大きさ並びに方向が
任意に変化し、これにより袋体１１内の石膏粉末および
炭素ｋＭ　Ａａが均一に混合される。

尚、石膏粉末内に炭素ｌａ維を混入する際に、硬化遅延
剤、減水剤等の必要な添加剤を同時に混入することも可
能である。

また、上記した石膏粉末は、無数本の単絨番准状態に離
散された炭素繊維が石膏粉末内に均一に混入分散された
ものであるが、ポリビニールピロリドン、ポリビニール
アルコール傅の水溶性サイジング剤でサイジング処理さ
れた炭素１維のｊつ合は、予しめ４５翰維に理数する必
要はなく、石膏泥漿をつくる際に水溶性サイジング剤が
水中にγＢ出して自己分散する性質を有するので、袋体
内の石・省粉末内に束状のままで投入し混入することが
できる。

更に、石膏粉末内に炭素懺堆を使用時における這ｉ１１
割合よりも高い割合（上限：５１量％）で混入分散した
原料面τを粉末を使用する場合は、使用時において再度
方寸粉末を混合して、石膏粉末と炭ｆＪａＭとを石膏粉
末に対して炭素Ｆ、！　維が、０．１ないし１瓜ｉ１％
又は０．１ないし２−４　重ｉｆ％のニｉＪ合になるま
で希釈しなければならないが、この方法によれば炭素繊
准が混入された石；ｑ粉末の輸送費の節減を図ることが
できる。

ここで石膏粉末に対する炭素繊維の割合を０．０１ない
し５ｍ　量％とするのは、５２ｉＨａ％をこえると単繊
維状態での混入が１］覆であり、０．０１瓜ユ％未；１
では、そのままでは強化型材として利用できないからで
ある。希釈せずにそのまま型戊型原１’）として用いる
場合は、石−＆’Ｓ＞末に対して、炭薫俄雑の混入割合
を０，０１ないし１！ｉｉム％又は０．０１ないし２．
４重ｆｉ％とする。

炭素繊維を混入した石膏は、模型成るいはｒｙ、型の型
材として利用する場合、水和硬化時におけるΣ張車が小
さいと共に、半乾４ｆ’Ｊ４　’ｆｆ４化完了脱型時の
の本１２　Ｅ張車および使用時藷膨張係数が小さいので
、母願に１４シ込んで反復複製する１′乏の複製品の精
度がよく、正確な複製品ができる。また、熱膨張゛係数
が小さいので、温度変化による膨張・収縮が小さく、高
博度の模型式るいは原型となる。従って、数回の反復複
製を桶り返しても、最初の型と最錫のをとの複製誤差が
少く良好である。この点は一般工業模型成るいは原型の
ゴ材として最も重要なことである。

尚、石膏製模型およびｆｆＸＦＪＩを製作する場合は、
鋳込成形法の他、ＦＲＰのハンダレイアップ法と同様に
手作業で石膏泥漿を危布積洛する方法も適用でき、しか
５二重用石膏製模型の場合（ま一般に大型のものが多く
、この場合は大きな強度を要求されることもあって、石
膏泥漿又は泥状物中に混入される炭素繊維の長さの上限
は２００ｍ、混入量の上限は水和物で２．０重世（まで
多くしても作業上差支えない。

また、模型自体は金属製、木製成るいは天然物であって
、これを上記石膏泥漿又は泥状物中に押型法により型ど
りして石２嘔横型複写ｉ＋ｕ捜とし、これより石膏製日
型複写コニ、型を製作することもできる。

次に、本発Ｉｌ！ｌＪの実施例並びに比較例を挙げる。

実施例１ ポリアクリロニトリル系匙鬼維を約３００℃で′Ａへ処
理した後に、更に窒素ガス雰囲気中で約１３ｏＯ℃で熱
処理して黒鉛化し、直径約７μｍの単４：１雑を約６０
００本−束とした炭緊囁維を用いた。この炭？Ｉ　ＦＪ
　雑の物性は、引張ｑさ３００ｋｇｆ／ｍ＋ｙ＋”　（
ＩＣ／ｍｍ２）、引張弾性係数２３．ＯＯＯｋｇｆ／ｍ
ｍ”　（ＩＣ／ｍｍ２）、密度１゜７５ジノ、ＩＡｅａ
係７７１　０．　ｌＸｌ０−’７’Ｑ　、Ｊ伝＞ｊＪ率
１５Ｋｃａ工／ｍｈｒ”Ｏα７．４ｓｗ／ｗａｘ）　、
比熱０．１７Ｑ＆工／ｇ’０（０，７１に：ｒ／ｋｇ＊
Ｋ）であった。この炭Ｘ＜　ｔａ　１ｍを約２０鴎の長
さに切断して、水中にて超音波振動とかく拌との櫂東作
用により無数本の章心碓に離散させた。β右回粉末工Ｏ
Ｏ重量部、水６０重量部。

炭素繊維０．１重」部、硼砂（硬化超延剤）０．２重量
部の割合で混合かく拌して、炭素繊維の単繊維が均一に
分散された石膏泥漿をつくり、この石膏泥漿を母型内に
流し込んで陶磁器皿をロクロ成形するための外骨用石膏
製原型に略々同じ形状体を得た。これに若干の修正加工
を加え原型とした。

この外骨用石膏製原型は、切断断面全体に亘って炭素繊
維の単繊維が均一に分散され、この分散状況は肉眼で見
ることが可能な程度であった。

実施例２ 実施例１と同一の条件並びに方法により炭素繊維の単繊
維が均一に分散された石膏泥漿をつくり、母をを低速回
転させつつ炭素繊維の混入されていない純粋な石膏泥漿
を予め流し込んで厚さ１ないし３騙の薄膜を形成してお
き、しかる後に母型の回転を停止させて炭素繊維が混入
された石膏泥漿を流し込んで、陶磁器皿をロクプ成形す
るための外骨用石膏製原型に略々同じ形状体を得た。こ
れに若干の修正を加え原型とした。この外４馴石膏製原
型の成形面である外周面は、純石膏から成る薄膜で被縫
されており、炭素繊維は成形面に全く露出していなかっ
た。

実施例３ メリアクリロニトリル系繊維を約３００℃で熱処理した
後に、更に窒素ガス雰囲気中において約２５００℃で特
殊熱処理して黒鉛化し、直径約７μｍの単繊維をポリビ
ニールビワリドンでサイジング処理して約６０ｏＯ本を
一束にした炭素繊維を用いた。この炭素繊維の物性は、
引張強さ２５０ｋｇｆ／ｍｍｍ２（ＩＣ／ｍｍ２）、引
張弾性係数３５．ＯＯＯｋｇｆ／ｍｍｍｍ２（／ａｍ２
）、密度１．’１７　ｇ／ａｍ３．ｋａ膨張係数−Ｏ，
ＬＸＩＯ／’Ｑ、熱伝導率１．　ＯＯＫＣａｌ／ｍ＊ｈ
ｒ＊’０（１１６Ｗ／ｍ、ｅＫ）、比熱０．１７　Ｑ　
ａ　＋、／ｇ　’Ｏ（０，７１ｋＪ／ｋｇ＠ｌｃ）であ
った。この束状の炭素ｇ４維を２５瓢の長さに切断し、
β石膏粉末１００重量部に対して炭素繊維の割合が０．
３重量部となるように炭素素繊維を予め計量しておき、
この炭素繊維を予め計量された水の入った容器に、投入
して補助的にかく拌すると、束状の炭素機維は自己分散
して無数本の単ｔＢｍに離散されると共に、かく押作用
により水中に均一に分散した。しかる後に、石膏粉末、
硼砂（硬化遅延剤）および昭和電工株式会社製メルメン
）？−２Ｏ（減水剤）を投入して混合かく拌することに
より、石膏粉末１００重量部、水６０重量部、炭素繊維
０．３重量部、硬化遅延剤０．１２重量部、減水剤０．
２重量部の割合から成る均質な石膏泥漿をつくり、この
石膏泥漿を母型内に流し込んで陶磁器楕円面を成形する
ための鋳込成形用石膏製原箆に略々同じ硬化石膏形状体
を得たつこの形状体を楕円用回転マクロ上に載誼し、石
膏切削バイトで修正を加え原型とした。この鋳込成形層
石膏８Ｉ！ｌ原型の炭素繊維の分散状況は、実施例１と
同様にほぼ均一であった。

比較例１ β石膏粉末１０Ｏ重ｉｔ部、水６０重量部、硼砂０．２
重量部の割合で混合かく拌して炭素２雌の入っていない
純粋な石膏泥漿をつくり、この石膏泥漿をケース型内に
流し込んで陶磁器皿をロクロ成形するための外４４月石
膏製原型を得た。

次に、本発明の模型複製の実施例並びに比較例を挙げる
。

実施側番 ポリアクリルニトリル系繊維を約３００℃で熱処理した
後に、更に窒素ガス雰囲気中で約１３００℃で熱処理し
て黒鉛化し、直径約７μｍの単繊維を約６０００本−束
とした炭素！ａ雄を用いた。この炭素繊維の物性は、５
［張強さ３００ｋｇｆ／ｍｍ　　（Ｋｇ／ｍｌ１１２）
、引張弾性係数２３．ＯＯＯｋｇｆ／ｍｍｍｍ２（７ｍ
ｍ２入密度１．７５　ｇｌｏｎ　、線ｙ張係数−〇、Ｉ
　Ｘ　１０　　／”Ｏ。

熱伝導率１．５Ｋａ　＆ｌ／ｍ＊ｈｒｅ’ｃ　（１７，
４５Ｗ／ｍ５Ｋ）　。

比熱０．１７ｃａｌ／ｇ”Ｃ（０，７１ｋＪ／ｋｇ＊Ｋ
）であった。

この炭素繊維を約２０篩の長さに切断して、水中にて超
音波振動とかく拌との相乗作用により無数本の単繊維に
離散させた。β石膏粉末１００重量部１水６０重量部、
炭素繊維０．１重量部、硼砂（硬化遅延剤）０．２重量
部の割合で混合かく拌して、炭素繊維の単ａｍが均一に
分散された石膏泥漿をつくり、この石膏泥漿を石膏！Ａ
雌型内に流し込んでガスタービンのタービン羽根の複製
石膏雄型模型を得た。この複製石膏雄型模型は、断面を
含めて全体に亘って炭素ｔａ維の単繊維が均一に分散さ
れ、この分散状況（ま肉眼で見ることが可能な程度であ
った。

比較例２ β石膏粉末１００重皿部、水６０重Ｒ部、硼砂０．２重
量部の割合で混合かく拌して炭素繊維の入っていない純
粋な石膏泥漿をつくり、この石膏泥漿を石膏製雌型内に
流し込んでタービン羽根の複製石膏雄型模型を得た。

上記実施例４および比較例２の複製石膏雄型模型の各温
度における長さの変化率並びに離覆時の複製精度は次の
通りであった。

長さの変化率に関しては、第５図に示されるように、約
１時間後の発熱反応による模型の最高発熱時（５３，２
℃）において、水和体積膨張のほかに、温度変化に基づ
く熱膨張が存するため、炭素でいたのに対し、炭素繊維
を混入した本発明に係る模型は０．０６６％　（５００
ｗに対しｏ、３３簡）膨張していた。

また、５０℃のｇ８風乾燥装置で２０時間半乾燥した後
室温２３．５℃まで冷却し、脱型した時の複製精度に関
しては、従来の横型は０．０２５％（５００鵡に対し０
．１２５　ｍ）の体積膨張していたのに対し、本発明に
係る模型は０．０１８％（５００鱈に対し０．０９　ｍ
）体積１張していた。

その後５０℃の熱風乾燥装置にて約２週間乾燥をしたと
ころ複製精度に関しては従来品は５００１１１ＩＩに対
して０．０６ｍの乾燥収Ｍ（従って体積膨張は０．０６
５ｍ）　Ｌ、ていたのに対し、本発明品は５゜ＯＷに対
し０．０４ｍの乾燥収縮があり（従って母型に対しては
０．０５ｍの体＠Ｒ膨張）、本発明品は従来品に比しい
ずれの段階においても体積膨張が小さいことが立証され
た。

前記各実施例Ｌ２．３および比較例１の各石膏製原型の
抗折強度、吸水能力、大気中における破壊温度差、嵩比
重並びに硬化時膨張率などの物性は、下表の通りであっ
た。

以下余白 吸水能力はテストピースを常温常圧下で水中に浸漬した
とき、吸水した水の重量百分率である。

破壊温度差は高温大気中で加温した試験片をすばやく室
内に取り出し室温大気中に放置した場合、破壊に到る最
小の温度差を表わす。

硬化時膨張率は母型に石膏泥漿を鋳込み硬化させ脱聾後
、乾燥直前に測定したときの長さの母型に対し変化した
割合である。

上表から明らかのように、炭素繊維を混入した石膏型は
、混入しない石膏型に比較して抗折強度および大気中に
おける破壊温度差は大巾に向上していると共に、他の物
性においても優れていることが判明した。

第５図は実施例１の石膏硬化体の切断面から製作した薄
片な走査型電子顕微鏡で２０００倍で撮った写真である
。左上端がら中央へ延べる細長い真直ぐな円柱が、混入
した炭素章繊維であり破片状の結晶がβ型２水石膏であ
る。

第７図は、α型石膏粉を月いた他は実施例１すなわち＠
Ｉｆｆと同一のもので同じ＜　２０００倍の走査型電子
顕微鏡写真である。

また、第８図は、石膏１００重量部、水６０重量部、長
さ２５鵡のビ、チ糸炭素繊維を所定重量部混入した石膏
泥漿を鋳込んで成形した１５Ｎ×２５ｗＸ２５　（１＋
ｓの石膏試験片を曲げ試験装置で曲げ試験をした場合の
経過時間と、抗折力との関係を示しており、混入炭素繊
維の重量比率をパラメーターとした場合の試１２＋結果
である。第８図のグラフから明らかのように混入炭素繊
維の割合が大きくなる程抗折力が大きくなると共に、最
大抗折力で単純破断するもろさが解消されて宋材として
のいわゆる粘りが生じていることがわかる。尚、本試験
のスパンは２００＃＋ｌ＋で、荷重は中央に加えられ、
荷重点の変位速度は１　ｔｓ　７ｍ　ｉ　ｒｒ　　であ
った。

第９図に、純粋な石膏試験片と、炭素繊維で強化した石
膏試験片との各温度における長さの変化率を示す曲線が
示されており、炭素ｍ維を混入した石膏の試験片の長さ
の変化（膨張）率は、炭素繊維を混入しない石膏試験片
の長さの変化（膨張）率に比較して、正および負のいず
れの場合にも僅かに小さいことがわかる。これは、熱膨
張率が殆んど零に等しい炭素繊維が石膏の各粒子間に入
り込んでいるため、この炭素繊維が石膏の膨張式るいは
収縮を抑制するためであると解される。従って、炭素繊
維を混入した石膏製原型成るいは模型は、温度による膨
張式るいは収縮が小さく、複製された模型成るいは中間
型、成形上の寸法精度が向上する。

ここで、抗折強度および抗折力の大巾な向上により、模
型式るいは原型の材料力学的強度が増大され、従来保存
・取扱時に受ける外力により破損されていた複雑な形状
を有する部分式るいは折損され易い部分の機械的強度が
増大せしめられ、これにより模型式るいは原型の破損が
防止されて寿命が長くなると共に、運搬成るいは取扱い
が容易となる。更に、機械的強度の大巾な向上により、
凸状部等の肉厚を薄くすることが可能となり、ひいては
複雑成るいは繊細な形状を有する模型式るいは原型の製
作が可能となる。

また、炭素繊維の混入により大気中における破壊温度差
が向上するのは、温度上昇により石膏自体は所定怠膨張
するが、炭素繊維自体は殆んど膨張しないので、石膏型
内部において炭素繊維にはその長さ方向に引張力が加わ
ると共に、石膏には圧縮力が加わり、このため炭素繊維
の長さ方向に内部応力が生じて丁度Ｐ３コンクリートの
ようにプレストレスが導入された状態になっているため
であると解される。

大気中における破壊温度差の大巾な上昇は、石膏製の模
を成るいは原型が大きな温度差に対して耐え得ること管
意味し、成型後の模型式るいは原型又は中間型の乾燥温
度を上げることが可能となる。従って、成型毎の模型式
るいは原型又は中間型の乾燥時間を短縮させることが可
能となり、横型式るいは原型の製作・複製に要する時間
が短縮される。

上述したことを総合すると、本発明には次のような効果
がある。

（１）、長さ５ないし２００關の炭素繊維を石膏に対し
てｏ、ｏ　ｏ　ａないし２．０重量％の割合で母材の石
膏内に均一に混入分数した本発明に係る石膏ｙｗｔ、ｍ
は、従来の純粋な石膏から成る原型に比較して水和硬化
による脱型時膨張車、熱膨張係数のいずれも小さいので
、原型から元型、ケース型、成形型と複製する場合の全
工程での積算誤差が少なく高精度の成形型の製作が可能
となる。

（２）、また、抗折強度および靭性の双方が大巾に向上
することにより、模を成るいは原型の機械的強度が増大
され、従来保存・取扱時に受ける外力により破損されて
いた複雑な形状を有する部分、成るいは折損され易い部
分の折損又は破損が防止され、模型式るいは原型の特命
が長くなる。

また、機械的強度の大巾な向上により、凸状部等の肉厚
を簿くすることが可能となり、ひいては複雑成るいは繊
細な形状を有する模型式るいは原型の製作が可能となる
。

（３）、炭素繊維を単繊維状態で均一に分散混入した石
膏の水和硬化時あるいは乾燥完了時膨張率、および母型
として使泪時における熱膨張係数のいずれも、純粋な石
膏に比較して小さいので、本発明に係る模型（特に複製
模型）の寸法精度が向上し、目的の寸法通りの模型の製
作が可能となる。

（４）、炭素繊維は豊かな柔軟性を有しているので、石
膏製模型内に炭素繊維が混入されていても、その表面は
滑らかで、しかも適度に柔い。従って、模型式るいは原
型の切削加工性は極めて良好であり、望みの形状に自在
に削り出すことができる。

（５）、原型式るいは中間型の場合、その製作に際し母
型内に純粋な石膏泥漿を流し込んで薄い暦を形成し、し
かる後に炭素繊維が混入された石膏泥漿を流し込むこと
により、原型式るいは中間車の成形面に純石膏から成る
簿い層が形成されて炭素繊維の端部が成形面に露出する
のが防止される。原型式るいは中間型をこのように構成
することにより、複製される型の表面（成形面）が傷付
けられるのを防止することができる。

横車の場合においては、表面を純石膏から成る薄い層で
被覆することにより、炭素繊維の単繊維の露出により美
感が損われるのを防止することができる。

（６）、模型式るいは原をの強化材として、径が軽めで
小さくて強度が大きく、しかも柔軟性に富んだ炭素繊維
を用いているので、石膏に対する強化材の混入割合が少
なくても模型式るいは原型の機械的外力、熱的不均質に
対する強度を増大させることができ、大型の形状体のも
のでもコストが安価で済み、又、成型作業が容易となる
。

（７）、裔温加熱焼失性を有する炭素繊維を強化材とし
て混入しであるので、使用中に破損したり、成るいは使
用不能となった石膏製成型成るいは原型及び中間型は、
粉砕して長時間に亘って緩やかに加熱処理することによ
り、内部に混入された炭素繊維のみを容易に焼失除去す
ることができ、石膏硬化体の可使■が可能となる。この
点ガラス繊維等の加熱焼失性を有しないものを強化材と
して混入した場合は、混入された強化材のみを除去して
石膏硬化体を再生成るいは再利朋することは極めて困鑓
か、成るいは不可能である。

（８）、炭素繊維を所定長さに切断して無数本の単繊維
に予め離散させておき、石膏粉末と、該石膏粉末に対し
て所定の重ｆｆｉ割合の単繊維に離散された前記炭素繊
維とを循環しているジェット空気流内に投入して両者を
均一に混合せしめた後に回収して、石膏粉末内に単繊維
に離散された炭素繊維を均一に混入分散せしめておくこ
とにより、石膏泥漿をつくる毎に一回の混合量に適合し
たＷｌ、量の炭素繊維のみを計量する操作を不要にする
ことができる。

【図面の簡単な説明】

笥１図は、硬化石膏内に混入する炭素繊維の長さと、硬
化石膏試験片の抗折強度との関係を示すグラフである。 第２図は、石膏内に混入する炭素繊維の石膏に対する重
量割合と、石膏試験片の抗折強度との関係を示すグラフ
である。 第３図は、彫刻模様のあるプラスチック鋳込成形用板状
体の石膏製成形型の成型工程を示すもので、（イ）は原
型、（ロ）は下部元型、（ハ）は下型用ケース型、に）
は成形型の夫々断面図である。 第４図は、揺動回転を利用した混合方法の原理図である
。 第５図は、炭素繊維強化石膏模型と純石膏模型との成型
時における経過時間と水和硬化時膨張率との関係を示す
グラフである。 ＃！６図は、β型石膏粉末を用いた場合の石膏試料片の
走査量電子顕微鏡写真であり、第７図は、α型石膏粉末
を用いた場合の同様の写真である。・第８図は、石膏型
内に混入する炭素繊維の石膏に対するｆ２　ｆｎ　割合
をパラメーターとした石膏型の試験片の曲げ試験におけ
る抗折力の時間変化を示す測定グラフである。 第９図は、純粋石膏試験片と、炭素繊維強化石膏試験片
との各温度における長さの変化率を示すグラフである。 （主要部分の符号の説明） １　：原　　　　　型 ２、下部光を（中間型） ６：下型用ケース型（中間型） ９：成　形　型 １１：袋　　　体 １２°揺　動　盤 １３：回　転　軸 図面、７）浄書、内容に変更な１．） 第　０　図 図ｕｉ・つ浄暑（内容：ご、変更なし６）手続補正書 昭和５９年１１３２２日 特許庁長官　　　志　賀　　　　学　殿’：＆：’１（
特許庁審判長　　　　　　　　　　　　　　殿）（持詐
庁冨査宮　　　　　　　　　　　　　殿）３、補正する
習 事件との関係　　　　　　　　　特許出願人４、代　　
理　　人　　〒５００ 人９本願の明細誓を以下のように補正する。 １、拵１頁第７行目ないし第８頁第１５行目の特許請求
の範囲を以下のように補正する。 「（１）、母材の石膏組織内に長さ５ないし２００ｓ＋
ｓの炭素繊維が単Ｊｉａ＋維に離散された状急で石膏に
対してｏ、ｏ　ｏ　ａないしａ、ＯＺ量％の割合で均一
に混入分散されていることを特徴とする炭素繊維強化石
膏製原型または模型複写型。 （２）、長さ５ないし１０ｏｓｓｉの炭素繊維が石膏に
対してｏ、ｏ　ｏ　ａないし０．９重量％の割合で母材
の石膏内に均一に混入分散されていることを特徴とする
特許請求の範囲第１項記載の炭３ＩＣ繊維強化石膏製模
型または模Ｍ複写型。 （Ｓへ母材の石′Ｉ−組織内に長さ５ないし２００鱈の
炭素ｍ維が単繊維に離散された状態で石膏に対してｏ、
ｏ　ｏ　ａないし２．０重量％の割合で均一に混入分散
されていることを特徴とする炭素繊維強化石膏製原型。 （４）、長さ５ないし１００鵡の炭素繊維が石膏に対し
てｏ、ｏ　ｏ　ａないし０．９Ｎ世襲の割合で母材の石
膏内に均一に混入分散されていることを特徴とする特許
請求の範囲第３項記載の炭素繊維強化石膏製原型。 （５）、長さ１５ないし３０鴎の炭素繊維が石膏に対し
て０．０５ないし０．３重量％の割合で母材の石膏内に
均一に混入分散されていることを特徴とする特許請求の
範囲第３項記載の炭素繊維強化石膏製成形型用ｒｇ、型
。 （Ｏへ成形型が、陶磁器の鋳込成形型、ロクロ戎形を成
るいは紙パルプ泥漿を原料とする紙器の鋳込成形型、プ
レス成形型のように石膏の吸水性を利用する成形型であ
ることを特徴とする特許請求の範囲第３項ないし第５項
記載の炭素繊維強化石膏製成形型用原型。 （〕）、成形型が、プラスチック製品９会成ゴム製品。 非鉄金属製品の鋳込成形型、押出成形型、射出成形型な
どの成形型であることＰｖｆ徴とする特許請求の範囲第
３項ないし第５項記載の炭素繊維強化石膏ｉ成形型用原
型。 （８）、成形型が、原料に粘土類を含まないいわゆるフ
ァインセラミックス製品のプレス成形型、射出成形型、
＆ＩＪ込成形型などの成形型であることを特徴とする特
許請求の範囲第３項ないし第５項記載の炭素繊維強化石
膏製成形型用原型。 （９）、母材の石１ｉＦ組織内に長さりないし１００鴎
の炭素ｈｊＡ維が単繊維に離散された伏動で石膏に対し
てｏ、ｏ　ｏ　ａないし０．９重量％の割合で均一に混
入分散されていることを特徴とする炭素繊維強化石膏製
成形型用中間型。 ｌ５ａ）、長さ１５ないし３０ｍの炭ｙｔ繊維が石膏に
対して０．０５ないし０．３重量％の割合で母材の石膏
内に均一に混入分散されていることを特徴とする特許請
求の範囲第９項記載の炭素繊維強化石膏製成形型用中間
量。 （１１）、成形型が、陶磁器の鋳込成形型、ロクロ成形
型或るいは紙パルプ泥漿を原料とする紙器の鋳込成形釜
、プレス成形型のように石膏の吸水性を利用する成形型
であることを特徴とする特許請求の範囲第９ないし１０
項記載の炭素繊維強化石膏製成形型用中間型。 α２）、成形型が、プラスチック製品、非鉄金属製品の
鋳込成形機、押出成形型、射出成形型などの成形型であ
ることを特徴とする特許請求の範囲第９ないし１０項記
載の炭素繊維強化石膏製成形型用中間型。 （１３）、成形型が、原料に粘土類を含まないいわゆる
フ、アインセラミックス製品のプレス成形型、射出成形
部、鋳込成形温、押出成形眉型の成型に用いられること
を特徴とする特許請求の範囲第９ないし１０項記載の炭
素繊維強化石膏製成形型用中間型。 （１４）　、型の母材の石膏内に長さ５ないし２００謡
の炭素電離が単繊維に離散された状態で石膏に対してｏ
、ｏ　ｏ　ａないし２．０風温％の割合で均一に混入分
散され、しかも型の表層部が炭素繊維の混入割合が他部
よりも少ない石膏で被覆されていることを特徴とする炭
素繊維強化石７＃製模型または模型複写型。 （１５）、型の母材の石膏内に長さ５ないし２００ｓ＋
ａの炭素繊維が単繊維に離散された状態で石膏に対して
０．００８ないし２．０重社％の割合で均一に混入分散
され、しかも型の表層部が炭素繊維の混入割合が他部よ
りも少ない石膏で被覆されていることを特徴とする炭素
繊維強化石膏製Ｗ、型。 （１６）、釜の母材の石膏内に長さ５ないしＬｏｏｍの
炭素繊維が単繊維に離散された状態で石膏に対して０．
００８ないし０．９重ｉ％の割合で均一に混入分散され
、しかも型の表面が炭素繊維が混入されていない純粋な
石膏で被覆されていることを特徴とする炭素繊維強化石
：ｉｔ製成形型用中間型。 （１７）、石膏粉末内に５ないし２００ｍの長さの単繊
維に離散された炭素ｍ維を、該石膏粉末に対して０．０
１ないし５重ｆｔ−の割合で均一に混入分散して成る石
膏製模型又は模型複写をあるいは原型用炭素繊維入り石
膏粉末。 （１８）、石膏粉末内に５ないしｌｏｏ＋ｗの長さの単
繊維に離散された炭素繊維を、該石膏粉末に対して０．
０１ないし１．０重量％の割合で均一に混入分散したこ
とを特徴とする特許請求の範囲第１７項記載の石膏製模
型又は模型複写をあるいは原型用炭素ｍ維入り石膏粉末
。 （１９）、石、膏粉末内に５ないしｌｏｏｍの長さの単
繊維に離散された炭素繊維を、該石膏粉末に対して０．
０１ないし５重量％の割合で均一に混入分散して成る石
膏製中間型用炭素繊維入り石膏粉末。 （２０）、石膏粉末内に５ないし１００鶴の長さの単繊
維に離散された炭素繊維を、該石膏粉末に対して０．０
１ないし１．０重祉％の割合で均一に混入分散したこと
を特徴とする特許請求の範囲第１９項記載の石膏製中間
型用炭素繊維入り石膏粉末。 （２１）　、炭素繊維を５ないし２００ｍの長さに切断
して無数本の単繊維に予め離散させておき、石膏粉末と
、該石膏粉末に対して０．０１ないし５重量％の単繊維
に離散された前記炭素繊維と？循環しているジェット空
気流内に投入して両者を均一に混合せしめた後に回収す
ることを特徴とする石膏製模型又は模型複写型あるいは
原型用炭素繊維入り石膏粉末の製造方法。 （２ｚ）、炭素繊維を５ないし２００＄１１の長さに切
断して無数本の単繊維に予め離散させておき、石膏粉末
と、該石膏粉末に対して０．０１ないし５重Ｍ％の単繊
維にｗ１敗された前記炭素繊維と２撓屈自在の袋体内に
投入して揺動回転させることを特徴とする石膏製模型又
は模型複写型あるいは原型用炭素繊維入り石膏粉末の製
造方法。 （２３）、炭素繊維を５ないし１００！ＩＩ＋の長さに
切断して無数本の単繊維に予め離散させておき、石膏粉
末と、該石膏粉末に対して０．１ないし５重量％の単繊
維に離散された前記炭素繊維とを循環しているジェット
空気流内に投入して両者を均一に混合せしめた後に回収
することを特徴とする石膏製中間型用炭素繊維入り石膏
粉末の製造方法。 （２４）、炭素繊維を５ないし１００關の長さに切断し
て無数本の単繊維に予め離散させておき、石膏粉末と・
該石膏粉末に対して０．０工ないし５重量％の単繊維に
離散された前記炭素繊維とを撓屈自在の袋体内に投入し
て揺動回転させることを特徴とする石膏製中間型用炭素
繊維入り石膏粉末の製造方法。」 ２、第１０頁第８および９行目の［・・複写物として取
扱い、いかに製品の・・コを、「−・複写物として取扱
い、その原点となる型は模型と　し、いかに製品の・・
」と補正する。 ３、第１４頁第８行目の「争・ワク付成形型プレス成形
型、」を、「・・ロクロ成形型ニブレス成形型、」と補
正する。 ４．８１６頁第１６および１７７行目「・−単繊維への
離散粉末および水との・・」を、「−Φ単繊維への離散
工粉末および水との・・」と補正する。 ５、第１４頁第８行目の「・・場合は２．４％可能であ
る。」を、［・嚇場合は２．４％！！可能である−と補
正する。 ６、第２８頁第１１行目の「・拳方法として揚動回転を
・・」を、「・一方法として！動回転を−・」と補正す
る。 ７、第２８頁第１１４および１５５行目「・・炭素繊維
を０．１ないし５重量％・・」を、「・・炭素繊維をジ
ユユないし５重ｉ≦・りと補正する。 ８、第３７頁第２行目の「・・水６０重量部、炭素繊ｍ
ｏ、１重量部・・」を、「水ａＯＺ鑓部、星！（膨張抑
制剤）２０重ｉ部、炭素繊維０．１重量部ψ・」と補正
する。 ９６第３７頁第１２および１３３行目「・・水６０重ｆ
ｆ１部、硼砂０．２重量部・・」を、「＋１＠水６０と
補正する。 Ｂ１本願の図面第３図を本書に添付した図面のように補
正する。 一以　上− 箒　３　図 （イ） （ロ） 手続補正書（ＩＥ遍 昭和５９年１２月１９日 特許庁長官　　志　賀　　　　学　　　殿（特許庁１ｙ
判長　　　　　　　　　　　　　　殿）　　１（特許庁
審査官　　　　　　　　　　　　　殿）１、事件の表示 昭和５９年特　　　許願第２０３７６４号３、補正する
者 事件との関係　　　　　特許出願人 住所（居所）　　三重県四日市市會井町７５６番地の１
４、代　　理　　人　　〒５００ 昭和５９年１１月２２日付提出の手続補正書の第２頁第
４行目乃至４９頁第１３行目に記載された「特許請求の
範囲」を以下のように補正する。 「（１）、母材の石膏組織内に長さ５ないし２００ｍの
炭素繊維が単繊維に離散された状態で石膏に対して０．
００８ないし２．０　ｆｆｌｆｆｌ％の割合で均一に混
入分散されていることを特徴とする炭素繊維強化石膏製
模型または模型複写型。 （２）、長さ５ないしＸＯＯ關の炭素ｔＢ維が石膏に対
してｏ、ｏ　ｏ　ａないし０．９ｆｋｆｉｔ％の割合で
母材の石膏内に均一に混入分散されていることを特徴と
する特許請求の範囲第１項記載の炭素ｉｎ維強化石膏製
模型または模型複写型。 （３）、母材の石膏組織内に長ささないし２００關の炭
素ｔａ維が単繊維に離散された状態で石膏に対して０．
００８ないし２．０重量％の割合で均一に混入分散され
ていることを特徴とする炭素＃ａ維強化石膏ｇ原型。 （４）、長さ５ないし１００１Ｉｓの炭素繊維が石膏に
対してｏ、ｏ　ｏ　ａないし０．９重ｉｔ％の割合で母
材の石膏内に均一に混入分散されていることを特徴とす
る特許請求の範囲第３項記載の炭素繊維強化石膏製原型
。 （５）、長さ１５ないし３０ｍ５の炭素繊維が石膏に対
して０．０５ないし０．３重ｆｆｉ％の割合で母材の石
膏内に均一に混入分散されていることを特徴とする特許
請求の範囲第３項記載の炭素繊維強化石膏製成形型用原
型。 （６）、成形型が、陶磁器の鋳込成形型、ロクロ成形型
或るいは紙パルプ泥漿を原料とする紙器の鋳込成形型、
プレス成形型のように石膏の吸水性を利用する成形型で
あることを特徴とする特許請求の範囲第３項ないし第５
項記載の炭素繊維強化石膏製成形型用原型。 （ア）、成形型が、プラスチック製品１介成ゴム製品。 非鉄金Ｆ４製品の鋳込成形型、押出成形型、射出成形型
などの成形型であることを特徴とする特許請求の範Ｎ第
３項ないし第５項記載の炭素繊維強化石膏製成形型用原
型。 （８）、成形型が、原料に粘土類を含まないいわゆるフ
ァインセラミックス製品のプレス成形型、射出成形型、
鋳込成形型などの成形型であること？特徴とする特許請
求の範囲第３項ないし第５項記載の炭素繊維強化石膏製
成形型用原型□、（９）、母材の石膏組織内に長さ５な
いし１００ｍの炭素繊維が単繊維に離散された状態で石
膏に対して０．００８ないし０．９重最％の割合で均一
に混入分散されていることを特徴とする炭素繊維強化石
膏製成形型用中間型。 （１０）、長さ１５ないし３０＋ａｍの炭素繊維が石膏
に対してｏ、０５ないし０．３重量％の割合で母材の石
野内に均一に混入分散されていることを特徴とする特許
請求の範囲第９項記載の炭素繊維強化石膏製成形型用中
間型。 （１１）、成形型が、陶磁器の紡込威形型、ロクロ成形
型或るいは紙バルブ泥漿を原料とする紙器の鋳込成形型
、プレス成形型のように石膏の吸水性を利用する成形型
であることを特徴とする特許請求の範囲第９ないし１０
項記載の炭素繊維強化石膏製成形型層中間型。 （１２）、成形型が、プラスチック製品、非鉄金属製品
の鋳込成形型、押出成形型、射出成形型などの成形型で
あることを特徴とする特許請求の範囲第９ないし１０項
記載の炭素繊維強化石膏製成形型層中間型。 （１３）、成形型が、原料に粘土類を含まないいわゆる
ファインセラミックス製品のプレス成形型、射出成形型
、鋳込成形型、押出成形用型の成型に用いられることを
特徴とする特許請求の範囲第９ないし１０項記載の炭素
ｍ維強化石膏製成形型用中間型。 （１４）、型の母材の石膏内に長さ５ないし２００ｍの
炭素繊維が単繊維に離散された状態で石膏に対してｏ、
ｏ　ｏ　ａないし２．０型温％の割合で均一に混入分散
され、しかも型の表層部が炭素は維の混入割合が他部よ
りも少ない石膏で被覆されていることを特徴とする炭素
繊維強化石膏製模型または模型複写型。 （１５）、型の母材の石膏内に長さ５ないし２００鰭の
炭素繊維が単繊維に離散された状態で石膏に対して０．
００８ないし２．０１ｉｉ％の割合で均一に混入分散さ
れ、しかも型の表層部が炭素ＬＢ維の混入割合が他部よ
りも少ない石膏で被着されていることを特徴とする炭素
繊維強化石膏製原型。 （１６）、型の母材の石膏内に長さ５ないし〕、ＯＯｍ
の炭素繊維が単繊維に離散された状態で石膏に対してｏ
、ｏ　ｏ　ａないし０．９重量％の割合で均一に混入分
散され、しかも型の表面が炭素繊維が混入されていない
純粋な石膏で被覆されていることを特徴とする炭當繊ｍ
強化石膏製成形型用中間型。 （１７）　、石膏粉末内に５ないし２００關の長さの単
繊維に離散された炭素繊維を、該石膏粉末に対して０゜
０１ないし５ｍｂｋ％の割合で均一に混入分散して成る
石膏製模型又は模型複写型あるいは原型用炭素繊維入り
石膏粉末。 （１８）、石膏粉末内に５ないしｌｏｏｓｍｌの長さの
単繊維に離散された炭素繊維を、該石膏粉末に対して０
゜０１ないし１．０重食％の割合で均一に混入分散した
ことを特徴とする特許請求の範囲第１７項記載の石膏製
模型又は模型複写型あるいは原型用炭素繊維入り石膏粉
末。 （１９）、石膏粉末内に５ないしＬｏｏｍの長さの単繊
維に′Ｍ敬された炭：Ａ繊維を、該石膏粉末に対して０
゜０１ないし５重輩％の割合で均一に混入分散して成る
石・Ｗ鎖中間型用炭素繊維入り石膏粉末。 （２０）、石膏粉末内に５ないし１００鵡の長さの単繊
維に離散された炭素繊維？、該石膏粉末に対して０゜０
１ないし１．０重ｆ％の割合で均一に混入分散したこと
を特徴とする特許ｉ？ｌ求の範囲第１９項記載の石膏製
中間上用炭素−維入り石膏粉末。 （２１）、炭素繊維を５ないし２００關の長さに切断し
て無数本の！１磁維に予め離散させておき、石膏粉末と
、該石膏粉末に対して０．０１ないし５重１ｆｋ％の単
ｍ維に離散された前記炭素繊維とを循環しているジェッ
ト空気流内に投入して両者を均一に混合せしめた後に回
収することを特徴とする石膏製模型又は模型複写型ある
いは原型用炭素繊維入り石膏粉末の製造方法。 （２２）、炭素繊維を５ないし２００罪の長さに切断し
て輔数本の単繊維に予め離散させておき、石膏粉末と、
該石膏粉末に刻して０，０１ないし５玉量％の単繊維に
離散された前記炭素繊維とを撓屈自在の袋体内に投入し
て揺動回転させることを特徴とする石膏製模型又は模型
複写型あるいは原型用炭素繊維入り石膏粉末の製造方法
。 （２３）、炭素は雄を５ないし１００ＲＩＩの長さに切
断して無数本の単繊維に予め離散させておき、石膏粉末
と、該石膏粉末に対して０．０１ないし５重量％の単繊
維に離散された前記炭素繊維とを循環しているジェット
空気流内に投入して両者を均一に混合せしめた後に回収
することを特徴とする石膏製中間温用炭素繊維入り石膏
粉末の製造方法。 （２４）、炭素繊維を５ないし１０ｏｓｕｓの長さに切
断して無数本の単繊維に予め離散させておき、石膏粉末
と、該石膏粉末に対して０．０１ないし５Ｍ全％の単繊
維に離散された前記炭素繊維とを撓屈自在の袋体内に投
入して揺動回転させることを特徴とする石膏製中間型用
炭素繊維入り石膏粉末の製造方法。」 以上 手続補正書 沼川６０年１　月２５日 （特許庁審判長１長　　　　　　　　　　　　　　　殿
）（特許庁審在１：ｙ　　　　　　　　　　　　　　　
殿）１、事件の表示 昭和５９年　１青　　許頚第２０３７６４号３、補正す
る者 事件との関係　　　　　’Ｚｅｔ　３’ｒ出助出入１所
（居所）　　三重県四日市市曽井町７５６番地の１４、
代　　理　　人　　〒５００ 居　所　　　　岐阜市加納朝日町３Ｙ目５番地本願の図
面第５図および第７図の写真の原本を提出致します。 以上 手続補正書動却 昭和６０年　２月１８日 特許庁長官　　　志　賀　　　　学　殿昏 （特許庁審判長　　　　　　　　　　　　　殿）（特許
庁審査官　　　　　　　　　　　　　殿）３、補正する
者 事件との関係　　　　　　　特１件出願人住所（居所）
　三重県四日Ｔ１ｉ市胃井町７５６．ｊｐ池の１８、補
正の内容　　ツ［ｊ峨−１のｉｌｌ、ｌす別紙−１ 本願の明細書の第４９頁第８乃至１０行目のロ第５図は
、・・・・・・写真である。」の全文を削除して、「第
５図は、β型石：に粉末を用いた石膏試料片を走査型電
子顕微鏡で撮影した結晶構造の写真であり、第７図は、
α型石膏粉末を用いた石膏試料片を同様にして逼影した
結晶構造の写真である。」と補正する。 −以上一

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 （１）、母材の石膏組織内に長さ５ないし２００ｍｍの
   炭素繊維が単繊維に離散された状態で石膏に対して０．
   ００８ないし２．０重量％の割合で均一に混入分散され
   ていることを特徴とする炭素繊維強化石膏製模型または
   模型複写型。 （２）、長さ５ないし１００ｍｍの炭素繊維が石膏に対
   して０．００８ないし０．９重量％の割合で母材の石膏
   内に均一に混入分散されていることを特徴とする特許請
   求の範囲第１項記載の炭素繊維強化石膏製模型または模
   型複写型。 （３）、母材の石膏組織内に長さ５ないし２００ｍｍの
   炭素繊維が単繊維に離散された状態で石膏に対して０．
   ００８ないし２．０重量％の割合で均一に混入分散され
   ていることを特徴とする炭素繊維強化石膏製原型。 （４）、長さ５ないし１００ｍｍの炭素繊維が石膏に対
   して０．００８ないし０．９重量％の割合で母材の石膏
   内に均一に混入分散されていることを特徴とする特許請
   求の範囲第３項記載の炭素繊維強化石膏製原型。 （５）、長さ１５ないし３０ｍｍの炭素繊維が石膏に対
   して０．０５ないし０．３重量％の割合で母材の石膏内
   に均一に混入分散されていることを特徴とする特許請求
   の範囲第３項記載の炭素繊維強化石膏製成形型用原型。 （６）、成形型が、陶磁器の鋳込成形型、ロクロ成形型
   或るいは紙パルプ泥漿を原料とする紙器の鋳込成形型、
   プレス成形型のように石膏の吸水性を利用する成形型で
   あることを特徴とする特許請求の範囲の範囲第３項ない
   し第５項記載の炭素繊維強化石膏製成形型用原型。 （７）、成形型が、プラスチック製品、合成ゴム製品、
   非鉄金属製品の鋳込成形型、押出成形型、射出成形型な
   どの成形型であることを特徴とする特許請求の範囲第３
   項ないし第５項記載の炭素繊維強化石膏製成形型用原型
   。 （８）、成形型が、原料に粘土類を含まないいわゆるフ
   ァインセラミックス製品のプレス成形型、射出成形型、
   鋳込成形型などの成形型であることを特徴とする特許請
   求の範囲第３項ないし第５項記載の炭素繊維強化石膏製
   成形型用原型。 （９）、母材の石膏組織内に長さ５ないし１００ｍｍの
   炭素繊維が単繊維に離散された状態で石膏に対して０．
   ００８ないし０．９重量％の割合で均一に混入分散され
   ていることを特徴とする炭素繊維強化石膏製成形型用中
   間型。 （１０）、長さ１５ないし３０ｍｍの炭素繊維が石膏に
   対して０．０５ないし０．３重量％の割合で母材の石膏
   内に均一に混入分散されていることを特許とする特許請
   求の範囲第９項記載の炭素繊維強化石膏製成形型用中間
   型。 （１１）成形型が、陶磁器の鋳込成形型、ロクロ成形型
   或るいは紙パルプ泥漿を原料とする紙器の鋳込成形型、
   プレス成形型のように石膏の吸水性を利用する成形型で
   あることを特徴とする特許請求の範囲第９ないし１０項
   記載の炭素繊維強化石膏製成形型用中間型。 （１２）、成形型が、プラスチック製品、非鉄金属製品
   の鋳込成形型、押出成形型、射出成形型などの成形型で
   あることを特徴とする特許請求の範囲第９ないし１０項
   記載の炭素繊維強化石膏製成形型用中間型。 （１３）、成形型が、原料に粘土類を含まないいわゆる
   ファインセラミックス製品のプレス成形型、射出成形型
   、鋳込成形型、押出成形用型の成型に用いられることを
   特徴とする特許請求の範囲第９ないし１０項記載の炭素
   繊維強化石膏製成形型用中間型。 （１４）、型の母材の石膏内に長さ５ないし２００ｍｍ
   の炭素繊維が単繊維に離散された状態で石膏に対して０
   ．００８ないし２．０重量％の割合で均一に混入分散さ
   れ、しかも型の表層部が炭素繊維の混入割合が他部より
   も少ない石膏で被覆されていることを特徴とする炭素繊
   維強化石膏製模型または模型複写型。 （１３）、型の母材の石膏内に長さ５ないし２００ｍｍ
   の炭素繊維が単繊維に離散された状態で石膏に対して０
   ．００８ないし２．０重量％の割合で均一に混入分散さ
   れ、しかも型の表層部が炭素繊維の混入割合が他部より
   も少ない石膏で被覆されていることを特徴とする炭素繊
   維強化石膏製原型。 （１６）、型の母材の石膏内に長さ５ないし１００ｍｍ
   の炭素繊維が単繊維に離散された状態で石膏に対して０
   ．００８ないし０．９重量％の割合で均一に混入分散さ
   れ、しかも型の表面が炭素繊維が混入されていない純粋
   な石膏で被覆されていることを特徴とする炭素繊維強化
   石膏製成形型用中間型。 （１７）、石膏粉末内に５ないし２００ｍｍの長さの単
   繊維に離散された炭素繊維を、該石膏粉末に対して０．
   ０１ないし５重量％の割合で均一に混入分散して成る石
   膏製模型又は模型複写型あるいは原型用炭素繊維入り石
   膏粉末。 （１８）、石膏粉末内に５ないし１００ｍｍの長さに離
   散された炭素繊維を、該石膏粉末に対して０．０１ない
   し１．０重量％の割合で均一に混入分散したことを特徴
   とする特許請求の範囲第１７項記載の石膏製模型又は模
   型複写型あるいは原型用炭素繊維入り石膏粉末。 （１９）、石膏粉末内に５ないし１００ｍｍの長さの単
   繊維に離散された炭素繊維を、該石膏粉末に対して０．
   ０１ないし５重量％の割合で均一に混入分散して成る石
   膏製中間型用炭素繊維入り石膏粉末。 （２０）、石膏粉末内に５ないし１００ｍｍの長さに離
   散された炭素繊維を、該石膏粉末に対して０．０１ない
   し１．０重量％の割合で均一に混入分散したことを特徴
   とする特許請求の範囲第１９項記載の石膏製中間型用炭
   素繊維入り石膏粉末。 （２１）、炭素繊維を５ないし２００ｍｍの長さに切断
   して無数本の単繊維に予め離散させておき、石膏粉末と
   、該石膏粉末に対して０．０１ないし５重量％の単繊維
   に離散された前記炭素繊維とを循環しているジェット空
   気流内に投入して両者を均一に混合せしめた後に回収す
   ることを特徴とする石膏製模型又は模型複写型あるいは
   原型用炭素繊維入り石膏粉末の製造方法。 （２２）、炭素繊維を５ないし２００ｍｍの長さに切断
   して無数本の単繊維に予め離散させておき、石膏粉末と
   、該石膏粉末に対して０．０１ないし５重量％の単繊維
   に離散された前記炭素繊維とを撓屈自在の袋体内に投入
   して揺動回転させることを特徴とする石膏製模型又は模
   型複写型あるいは原型用炭素繊維入り石膏粉末の製造方
   法。 （２３）、炭素繊維を５ないし１００ｍｍの長さに切断
   して無数本の単繊維に予め離散させておき、石膏粉末と
   、該石膏粉末に対して０．１ないし５重量％の単繊維に
   離散された前記炭素繊維とを循環しているジェット空気
   流内に投入して両者を均一に混合せしめた後に回収する
   ことを特徴とする石膏製中間型用炭素繊維入り石膏粉末
   の製造方法。 （２４）、炭素繊維を５ないし１００ｍｍの長さに切断
   して無数本の単繊維に予め離散させておき、石膏粉末と
   、該石膏粉末に対して０．０１ないし５重量％の単繊維
   に離散された前記炭素繊維とを撓屈自在の袋体内に投入
   して揺動回転させることを特徴とする石膏製中間型用炭
   素繊維入り石膏粉末の製造方法。