(57)【要約】【課題】成形の段階でカーボン粉粒の表面がフェノール樹脂未硬化物を均一付着して十分な濡れ性を備えるようにして、高い流動性を得て容易に賦型できるカーボン凝結体成形原料を提供することを目的とする。【解決手段】この発明に係るカーボン凝結体成形原料は、カーボン粉粒にフェノール基とアルデヒド基を含む化合物を、界面活性剤の存在下で重合させることによって、フェノール系樹脂未硬化物の塗膜を表面に被覆したことを特徴とする。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
カーボン粉粒にフェノール基とアルデヒド基を含む化合物を、界面活性剤の存在下で重合させることによって、フェノール系樹脂未硬化物の塗膜を表面に被覆したことを特徴とするカーボン凝結体成形原料。
【請求項２】
カーボン粉粒がフェノール基とアルデヒド基を含む化合物を、界面活性剤の存在下で重合したフェノール系樹脂未硬化物の被覆塗膜を備えて成り、前記カーボン粉粒が改質剤を混合して成ることを特徴とするカーボン凝結体成形原料。
【請求項３】
前記カーボン粉粒が、塊状物を破砕して得たグラファイトを含んで成る粒子であることを特徴とする請求項１又は請求項２記載のカーボン凝結体成形原料。
【請求項４】
前記カーボン粉粒が、５０μｍ以下の粒径のものを含んで成ることを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載のカーボン凝結体成形原料。
【請求項５】
前記改質剤が、シロキサン系化合物を含んで成ることを特徴とする請求項２に記載のカーボン凝結体成形原料。
【請求項６】
前記界面活性剤が、高分子電解質挙動を示して重合過程のフェノール樹脂とポリイオンコンプレックスを形成するカチオン系溶液を成すことを特徴とする請求項１又は請求項２に記載のカーボン凝結体成形原料。
【請求項７】
前記改質剤が、種子殻の薫蒸炭を含んで成ることを特徴とする請求項２に記載のカーボン凝結体成形原料。
【請求項８】
フェノール基とアルデヒド基を含む両化合物の重合反応段階に、界面活性剤の存在下でカーボン粉粒を混合することによってフェノール系樹脂未硬化物を前記カーボン粉粒表面に保持して成るカーボン凝結体成形原料を、金型内で加熱および加圧して任意形状の成形品を得た後、無酸素状態の高温で焼成処理したことを特徴とするカーボン凝結体成形品の製造方法。
【請求項９】
カーボン粉粒を含んで界面活性剤の存在下でフェノール基とアルデヒド基を含む両化合物の重合反応段階に改質剤を混合する工程を経て前記カーボン粉粒の表面に前記改質剤が混合したフェノール系樹脂未硬化物を保持して成るカーボン凝結体成形原料を、金型内で加熱および加圧して任意形状の成形品を得た後、これを無酸素状態の高温で焼成処理したことを特徴とするカーボン凝結体成形品の製造方法。
【請求項１０】
前記カーボン粉粒が、塊状物を破砕して得たグラファイトを含んで成る粒子であることを特徴とする請求項８又は請求項９に記載のカーボン凝結体成形品の製造方法。
【請求項１１】
前記カーボン粉粒が、５０μｍ以下の粒径のものを含んで成ることを特徴とする請求項８又は請求項９に記載のカーボン凝結体成形品の製造方法。
【請求項１２】
前記界面活性剤が、高分子電解質挙動を示して重合過程のフェノール樹脂とイオンコンプレックスを形成する溶液を成すことを特徴とする請求項８又は請求項９に記載のカーボン凝結体成形品の製造方法。
【請求項１３】
前記改質剤が、種子殻の薫蒸炭であることを特徴とする請求項９に記載のカーボン凝結体成形品の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、電磁誘導加熱が可能な炊飯器の釜などの調理器具に使用するカーボン凝結体成形原料に関する。さらに、カーボン粉粒と高炭素含有物質である結合材が主体のカーボン凝結体成形原料を用いて、金型内で加圧および加熱を行う射出成型などにより得た成形品を、無酸素状態の高温で炭化させる焼成処理を施すことによって、カーボン凝結体を得るカーボン凝結体成形品の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
電磁加熱調理器であるコンロや炊飯器は、高周波磁場発生装置である誘導加熱コイルが発生する渦電流によって磁性体金属である鉄やステンレスなどが発熱する電磁誘導加熱を利用するもので、調理器による食品の速やかで均一な加熱が得られるという特徴を有する。当該電磁加熱調理器には、アルミニウムや銅などを積層したクラッド材を鍋状の成形品として用いていたが、クラッド材は鍋や釜などの形状加工が困難で、さらに表面をフッ素樹脂などの耐熱樹脂塗装面の各積層界面が剥離するなどの不具合もあった。
【０００３】
そこで、鍋を誘導加熱したときに、鍋に渦電流が発生し易くすると共に、発生した熱が鍋全体に均一且つ速やかに伝達し易くし、また、この鍋の製造時に鍋が変形したりすることを防止するために、鍋の外底面部または外周面部に対向するように設けられ上記鍋を誘導加熱する誘導加熱コイルを備えると共に、この誘導加熱コイルを通電制御する制御手段を備えたものにおいて、鍋をカーボン純度が９９．９％以上の黒鉛から構成したことにより、誘導加熱時に鍋に渦電流が発生し易くなると共に、発生した熱が鍋全体に均一且つ速やかに伝達するようになる。しかも、上記鍋を製造する場合、クラッド材製の鍋とは異なり、製造時に鍋が傷付いたり、変形したりすることがなくなり、鍋の品質が向上する誘導加熱調理器が提案されている（例えば、特許文献１参照）。
【０００４】
また、従来の電磁加熱調理器が急激に高温と成り、かつ急激に冷めて熱効率が悪いこと、並びに焼肉など焼物調理に不向きであることを解消し、炭火焼のような温和な熱で焼肉などの焼物調理をすることができ、かつスイッチを切っても長時間の保温性がある電磁加熱調理器を提供することを目的として、ケ−シング内の高周波磁場発生装置に接して炭素圧縮体から成る器物を配設した電磁加熱調理器、炭素圧縮成型器物から成る電磁加熱調理器が提案されている（例えば、特許文献２参照）。
【０００５】
上述の特許文献１記載の誘導加熱調理器の製造方法は、コークスなどのカーボン粉粒にフェノールやピッチなどの高炭素含有物である結合材を主体とする混合物を成型し、これを無酸素雰囲気下の１０００〜３０００℃で加熱して得たカーボンの凝結体を得た後、任意の形状に切削加工したものである。しかし、カーボンの焼結体を切削加工して任意の形状に加工することは、切削の大半を占める容器の凹状を成す中空部分にある素材の廃棄が多く、且つ加工工数も大きい、という課題があった。また、カーボン圧縮体に内在する欠陥の内在を事前に検知することが困難な上、切削によって露出するなどによって意匠および強度などの諸特性に悪影響を及ぼすことになる課題もある。
【０００６】
これらの課題を解決する手段として、カーボンの粉粒とフェノール樹脂の原料液やタールピッチなどの結合材との混合物を金型内に注入して加圧するなどして賦型した後、得られた成形品を焼成処理することによって鍋状に成形されたカーボンの凝結体を得る手段が提案されている（例えば、特許文献３参照）。
【０００７】
カーボン粉粒と結合材を混合した原料を用いた成形品は、均質で高い物性を得るため、金型内にある空気などのガスを排出しながら射出時の加圧力の減衰を抑制した原料の流動状態を確保することが肝要である。従って、原料の高流動性を確保するためには、結合材である射出温度条件下で溶融して流動性を具備したフェノール樹脂を多く含有することが必須である。反面、電磁誘導加熱が可能な調理器具として使用する上で必要な特性として、強度や電気伝導、熱伝導が優れるカーボン凝結体成形品を得るには、カーボン粉粒の混合比の高いことが必要である。しかしながら、フェノール樹脂の含有量を少なくしてカーボン粉粒の混合比を高くした原料は、粘度が向上して流動性が低下する上、カーボン粉粒の表面が十分に濡れないために凝集して流動性を喪失し、未充填部分が形成され易くなる、という課題があった。
【０００８】
また、上述の如く結合材を削減して多量のカーボン粉粒を混合した態様を得たことによって、カーボン粉粒の表面に結合材が塗布されない部位が生じ易くなる上、カーボン粉粒の凝集による流動性低下に伴って粒子間の空隙を閉塞するような圧力を付加できず、カーボン粒子が密に充填せずに多くの気孔が残留して、焼成処理した凝結体の強度や熱伝導率が低下する、という課題があった。
【０００９】
上記課題を解消するものとして、強度を確保しつつ導電性や熱伝導性などの性能が高い成形品を得ることができる複合成形材料を提供するために、フェノール類とアルデヒド類とを触媒の存在下でカーボン粉末と混合しつつ反応させて調製されたカーボン・フェノール樹脂成形材料に関するもので、カーボン・フェノール樹脂成形材料中のカーボン粉末の含有量が７５質量％以上であることを特徴とし、フェノール類とアルデヒド類とを触媒の存在下でカーボン粉末と混合しつつ反応させることによって、７５質量％以上の高いカーボン含有量のカーボン・フェノール樹脂成形材料を、フェノール樹脂とカーボン粉末の分散性が良好な状態で調製することができ、カーボン粉末を均一に分散させた成形品を成形することができる複合成形材料が提案されている（例えば、特許文献４参照）。
【特許文献１】特開平９−７５２１１号公報
【特許文献２】特開平９−７０３５２号公報
【特許文献３】特開２００７−４４２５７号公報
【特許文献４】特開２００３−４８９３４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
しかしながら、上記特許文献４に記載の複合成形材料は、カーボン粉末の表面に均一な厚さの半硬化状態でにあるフェノール樹脂の塗膜を形成するが、カーボン粉末の表面に存在する鋭角な凹凸部分を埋めること無しに、本来の形状に近似した成形材料となる。このため、カーボン粉粒同士の凝集発生の抑制効果を得ることが困難であるため、上述の加熱および加圧成形における流動性が低く、細密充填が出来ずに多くの気孔が残留するため、本来の強度や熱伝導率が得られない、という課題を有する。
【００１１】
この発明は、上記のような課題を解決するためになされたもので、成形の段階でカーボン粉粒の表面がフェノール樹脂未硬化物を均一付着して十分な濡れ性を備えるようにして、高い流動性を得て容易に賦型できるカーボン凝結体成形原料及びカーボン凝結体成形品の製造方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
この発明に係るカーボン凝結体成形原料は、カーボン粉粒にフェノール基とアルデヒド基を含む化合物を、界面活性剤の存在下で重合させることによって、フェノール系樹脂未硬化物の塗膜を表面に被覆したことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１３】
この発明によれば、カーボン粉粒にフェノール基とアルデヒド基を含む化合物を、界面活性剤の存在下で重合させることによって、フェノール系樹脂未硬化物の塗膜を表面に被覆したことにより、フェノール系樹脂未硬化物の塗膜がカーボン粉粒の鋭角な破断面を覆うようにして平滑な面が得られるので、金型内での成型時に、カーボン粉粒表面にある樹脂が溶融して湿潤状態を確保して滑りやすい状態になったことにより、カーボン粉粒が凝集し難くなって流動性が向上する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
実施の形態１．
本実施の形態は、成形品を無酸素雰囲気下の高温で炭化させたカーボン凝結体の原料で、カーボン粉粒に結合材として用いる高炭素含有物の混合物において、結合材をカーボン粉粒表面に均一付着させたことにより、成型時の流動性が向上したカーボン凝結体成形原料に関する。
【００１５】
カーボン凝結体は、カーボン粉粒に結合材であるフェノール樹脂未硬化物と混合したものを、加温した金型内で加温・加圧下でフェノール樹脂を溶融させて賦型した状態で硬化することにより得た成形品を、無酸素状態の高温で焼成処理したものである。このとき、金型内での賦型には、カーボン粉粒の間隙に存在または表面に付着したフェノール樹脂未硬化物が溶融して濡れ性を具備するので、成形時の加圧によって前記カーボン粉粒が低圧方向に流動し、金型内を充填するように流動した後、フェノール樹脂が硬化することによって賦型するものである。
【００１６】
本実施の形態は、成形の段階でカーボン粉粒の表面がフェノール樹脂未硬化物を均一付着して十分な濡れ性を備えるようにしたものであり、成形時にカーボン粉粒がフェノール樹脂未硬化物を介在したことによって、高い流動性を得て容易に賦型できることを特徴とする。
【００１７】
本実施の形態によれば、アルコールなどの溶媒中でフェノールとホルムアルデヒドを主体とする原料が共存する重合の段階で、カーボン粉粒を分散させたことによって、カーボン粉粒面に重合段階のフェノール樹脂が濡れ易い状態にあり、これにカチオン系乳化剤が介在した状態でカーボン粉粒を核として球状を成すように前記原料を凝集させることができる。従って、重合が進行して溶媒と非相溶状態となった状態では、カーボン粉粒の表面に未硬化状態のフェノール樹脂を被覆しながら平滑面を備える球状に近い微粒子を形成しながら溶媒中で分散し、さらに重合度を高めて安定状態を確保する。以上の反応工程を経た段階で、粒子同志の融着防止を目的に溶媒を除去するために低温下で減圧乾燥して、カーボン凝結体成形原料を得ることが出来る。
【００１８】
図１乃至図２は実施の形態１を示す図で、図１は成形材料におけるフェノール樹脂の被覆状態に関する概念を示す模式図、図２は鍋状を成すカーボンの凝結体について、成型時に成型用原料を配した底面および流動過程にあって終点に近い側面上部の各部位における気孔率の代替特性として密度、カーボン粉粒への結合材の密接を示す曲げ強度と熱伝導率についての測定結果を示す図である。
【００１９】
図３は比較のために示す混練のみによる塊状物を破砕したカーボン粉粒物とフェノール樹脂未硬化物を押出し機などで加圧混練することによって得た混合物の樹脂付着状態を示す模式図である。
【００２０】
圧縮成形によって鍋状の成型品を得る手段に関し、カーボン粉粒と結合材との混合物を原料として鍋状の金型に充填して得られる電磁誘導加熱調理器の製造方法について、以下に詳述する。
【００２１】
まず、石油コークスを無酸素状態の高温（約３０００℃）で焼成してグラファイト化した塊状物のを０．３ｍｍ以下に粉砕したカーボン粉粒と、低級アルコール類、例えばエタノールで希釈したフェノールを混合する。カーボン粉粒は、０．３ｍｍ（３００μｍ）以下に粉砕後に特定粒径以下の微細粒子を排除せずに用いた場合、４０〜６５％の５０μｍ以下の粒子を含有する。粉砕後の粒子を、そのまま分球せずに用いる。これに第四級アンモニウム塩型カチオン活性剤を界面活性剤として用いるために混合する。ここで用いる第四級アンモニウム塩型カチオン活性剤としては、アルキルトリメチル基とアルキルジメチルベンジル基を含むカチオン活性剤が好ましく、アルキル部分も高純度のラウリル、パルミチル、ステアリルおよびベヘニルなどの、Ｃ数が１０〜２０程度のものが有効である。界面活性剤は保護コロイド性を有して、溶液には高分子電解質挙動を示してアニオン性水溶性樹脂とポリイオンコンプレックスを形成するので、溶液中に分散した樹脂が過度に大きくない、例えば、本実施の形態で用いたカーボン粉粒と同程度の０．３ｍｍ以下の粒子であれば、球状を成すように作用するので、好ましい。
【００２２】
次に、任意温度に加温しながらカーボン粉粒が均一分散するように撹拌し、ホルムアルデヒドを添加してフェノールと重合させる。重合物が好適な流動性や粘度が得られるように、反応時の温度と時間の調整によって任意重合度を確保した後、１０〜−１０℃程度の低温状態でロータリー乾燥機に移して減圧下で溶剤の低級アルコール類を飛散する乾燥処理を行った。
【００２３】
以上の方法によって得られた未硬化状態のフェノール樹脂は、カーボン粉粒物の表面がフェノール樹脂を成す原料液で常に濡れた状態で重合したので、カーボンの粉粒の外周面に膜として保持されて成る粒状の成型用原料としてなる。この時、成形用原料の樹脂保有率は、カーボン粉粒物とフェノール樹脂原料の混合比率を調整して、３０ｗｔ％となるようにした。
【００２４】
上述手段によって得られた成形用原料は、従来の成形用原料であって、図４に示すような混練のみによる塊状物を破砕したカーボン粉粒物とフェノール樹脂未硬化物を押出し機などで加圧混練することによって得た混合物の樹脂付着状態と比較して、図１に示す如く、フェノール樹脂の重合過程でカーボンの粉粒が備える鋭角な端面を覆い隠すようにカーボン粉粒１の表面に析出しながらフェノール樹脂の未硬化物２が塗膜を形成して、平滑な面を形成することになる。このため、本実施の形態による成形用原料は、溶融温度以上の加熱下で加圧した時に、金型内で空隙を埋めるなどして好適な位置に移動しやすい、つまり、流動性に優れるという特徴を有することになる。
【００２５】
次に、この成形用原料を鍋状の成形品を得る具体的手段と、成形上の効果について詳述する。金型を硬化温度である約１６０℃に加熱しておき、任意の量の成形用原料を投入する。このとき、フェノール樹脂が硬化に至る反応の初期段階に副生成物である水蒸気などのガスの放散を促し、反応の進行に伴う流動時の粘度が過度に高くならない時間、本実施の形態では８０〜９０秒間を成形用原料の粉粒が充分な空孔を備えた状態を維持する触圧で保持した後、緻密な成形品内部構造を有する成形品を得るための高圧、本実施の形態では１５ＭＰａで加圧して流動させた後に６分間の完全硬化に至る保持時間を経て、金型から取り出した。
【００２６】
これとは別に、本実施の形態で用いたカーボン粉粒に市販の低融点ノボラック型フェノール樹脂を含有率３０ｗｔ％となるように調整した予備混合物を押出機で溶融混練して得た成形原料を比較例とし、該成形原料は、本実施の形態における鍋状の成形品を得た場合と同様、金型内でフェノール樹脂を硬化させて前記成形品を得るための硬化温度に加温した金型内で触圧および高圧状態での加圧を経て鍋状の成形品を得た。
【００２７】
得られた成形品は、無酸素状態で１２００℃の雰囲気下に放置してフェノール樹脂を炭化させてカーボン粉粒を凝結させ、鍋状を成すカーボン凝結体成形品を得た。この時、フェノール樹脂の炭化に伴って生成する分解ガスが当該成形品から放散せずに内部に滞留して断層亀裂を発生して生じる局部的な膨れを防止するため、温度上昇を段階的に行うことが肝要である。
【００２８】
つまり、フェノール樹脂の分解が活発になって急激な重量減少を来す３５０℃、５００℃、８００℃の近傍では温度の緩い上昇または保持を行う。具体的には、３００℃迄を０．５℃／ｍｉｎで昇温後、３５０℃に１℃／ｈｒの緩い昇温で到達後、５時間の保持をした。さらに、４５０℃迄を５℃／ｈｒ、５００℃迄を１℃／ｈｒで到達後に５時間の保持、７５０℃迄を５℃／ｈｒ、８００℃迄を２℃／ｈｒで到達後に３時間の保持、その後、０．５℃／ｍｉｎで１２００℃に到達させて２時間の保持を行った。また、冷却については、０．５℃／ｍｉｎで室温近傍まで冷却した。
【００２９】
次に、上記手段にて作成した鍋状を成すカーボンの凝結体について、成型時に成型用原料を配した底面および流動過程にあって終点に近い側面上部の各部位における気孔率の代替特性として密度、カーボン粉粒への結合材の密接を示す曲げ強度と熱伝導率についての測定結果を図２に示す。
【００３０】
図２から、カーボン粉粒の表面にフェノール樹脂を配した本実施の形態による成型用原料は、押出機で混練して混合した比較例の成型用原料に比較して、各特性とも上下位置で差異が少なく、均質であることから流動性に優れていることが確認できた。また、気孔率に相関して曲げ強度と熱伝導率に優れ、調理に有効な耐久性と温度の均一性を確保した鍋状調理器具を得やすいことが示唆された。
【００３１】
以上の結果で示すように、本実施の形態によるカーボン凝結体の成型用原料は、高い流動性とともに、得られた成形物の均質性と共に実用上の必要とする特性に優れていることを確認した。
【００３２】
実施の形態２．
図４は実施の形態２を示す図で、得られたカーボン凝結体成形品を任意同様位置から採取した試料について、表層面を含む密度と、表面部分を削除したコア部分の試料について密度および曲げ強度、熱伝導率を測定した結果を示す図である。
【００３３】
射出成形による成型品を無酸素状態の高温で焼成して得た電磁誘導加熱調理器である炊飯器の内釜について、原料であるカーボン粉粒と結合材との混合物を金型内に射出充填して得られた成形品凝結体の強度を向上する手段について、以下に詳述する。
【００３４】
まず、石油コークスを無酸素状態の高温（約３０００℃）で焼成してグラファイト化した塊状物の０．３ｍｍ以下に粉砕したカーボン粉粒とエタノールで希釈したフェノールを混合し、これに第四級アンモニウム塩型カチオン活性剤を界面活性剤として混合する。次に、任意温度に加温しながらカーボン粉粒が均一分散するように撹拌しながらホルムアルデヒドを添加して重合させる。重合物が好適な流動性や粘度が得られるように、反応時の温度と時間の調整によって任意重合度を確保した後、１０〜−１０℃程度の低温状態でロータリー乾燥機に移して減圧下で溶剤の低級アルコール類を飛散する乾燥処理を行った。
【００３５】
一方、改質剤は、籾殻燻蒸炭を上述のカーボン粉粒物の約１０％と置き換えて添加して、フェノール樹脂素原料および界面活性剤と混合して分散状態を維持し、好適な流動性や粘度が得られる反応時温度と時間を調整して重合したことにより、フェノール樹脂の未硬化物を被覆して成る。
【００３６】
次に、上述手段にて得た成型原料を用いた炊飯器の釜の射出成形について詳述する。当該成型原料は、硬化反応の開始する温度が１３０℃以上を要することから、流動性を確保するために、融点をわずかに超える約９０℃のノズル温度、約１３ＭＰａの射出圧で金型内に射出した。このとき、反応の初期段階に副生成物である水蒸気などのガスの放散を促すために、シリンダーの中間部付近に設けたベントから吸引して排除するとともに、閉塞した金型内を減圧状態に維持して排出を促した。フェノール樹脂が完全硬化する射出完了の約３分後に金型を開放して成形品を取り出した。
【００３７】
金型内に射出、充填した成型原料は、カーボン粉粒の鋭角な端面を覆って平滑面を備えた粒状を成すので、金型に射出した際は、前記カーボン粉粒の表面に欠損することなしに被覆している溶融した樹脂が優れた流動性を醸し出すという特徴を示した。
【００３８】
次に、この成型用原料を用いて射出成形した成形品を無酸素状態の高温雰囲気下で焼成処理について詳述する。以上の工程を経た成形品は、無酸素状態で約１２００℃の高温雰囲気下でフェノール樹脂を炭化させることによって、電磁誘導加熱が可能な内釜形状を成すカーボン凝結体を得ることができる。このとき、フェノール樹脂の分解生成物を成形品内部に滞留することなく放散させるため、フェノール樹脂の活発な分解によって急激な重量減少を来す温度域で緩い上昇または保持を行うことが肝要であり、壁面内に亀裂を発生して局部的な膨れが発生するのを防止できる。具体的には、前記成型品を窒素雰囲気中内で３００℃までを３〜５℃／ｈｒ、６００℃までを１〜３℃／ｈｒ、１２００℃までを５〜１０℃／ｈｒの昇温速度で焼成し、冷却も５〜１０℃／ｈｒで行った。
【００３９】
得られたカーボン凝結体成形品を任意同様位置から採取した試料について、表層面を含む密度と、表面部分を削除したコア部分の試料について密度および曲げ強度、熱伝導率を測定した結果を図４に示す。
【００４０】
また、比較例２として、本発明の特徴である重合時の界面活性剤の使用、および成形材料への改質剤の添加を行わないものについても、同様の手段で成形および焼成処理を行った鍋状を成す凝結体の成形品における同様位置から採取した試料について、密度および曲げ強度、熱伝導率を測定した結果を図４に併記した。
【００４１】
以上の結果から、成形材料が金型内で溶融して流動する過程でカーボン粉粒が備える鋭角な端部が、成形材料の流動時に見掛けの粘度を上昇させて流動性を阻害した結果である両試料の採取位置で特性値に差異が生じて成るのに対し、本実施の形態による成型品は両部位がほぼ同じ特性値を示しており、成形品の優れた流動性に基づいた均質な充填状態を確保して成ることが確認できた。
【００４２】
また、曲げ強度について、改質剤である籾殻薫蒸炭の添加によって大幅な向上を呈しており、強度の改善効果を有することが確認できた。
【００４３】
以上のカーボン凝結体から成る鍋状の成形品は、前記焼成によって形成した気孔内に含浸する塗料であって、内面の調理面には調理具材の密着を抑止するフッ素樹脂の塗装、外面には耐摩耗性と耐熱性に優れるシリコン樹脂を塗布する。これらの表面塗装は、塗料の含浸に伴うアンカー効果によって塗膜が強固に固着する。得られた塗膜の剥離強さは、１ｍｍ間隔の升目状の切り目を基材に過度な傷を着けないようにして塗膜のみに設けた面上に粘着テープを密着させ、これの引き剥がしを繰り返した結果、塗装面の剥離が生じないことから実用上の耐性を充分に有すると判断できた。
【００４４】
本実施の形態では、改質剤としてシロキサンを多く含有して、成形材料表面を覆い尽くしてカーボン粉粒が備える高い熱伝導率を損なうことの無い粒状を成す籾殻の薫蒸炭を用いたが、該特性より高い強度の発現を重要とするのであれば、例えばポリシロキサン両末端にエチルまたはプロピルエーテルを付加変性したシロキサン系化合物である水溶性シリコーンオイルの１．０％を添加するなど、これに代えてシロキサン化合物を用いても良い。
【００４５】
なお、本実施の形態では、結合材としてフェノール樹脂を用いたが、これに替えてタールピッチなどの炭素含有率の高い物質であれば、高温での焼成時における分解生成物を飛散した後の炭素が十分に残存して、収縮や結合力の不足が生じることもないので、代替が可能である。
【図面の簡単な説明】
【００４６】
【図１】実施の形態１を示す図で、成形材料におけるフェノール樹脂の被覆状態に関する概念を示す模式図。
【図２】実施の形態１を示す図で、鍋状を成すカーボンの凝結体について、成型時に成型用原料を配した底面および流動過程にあって終点に近い側面上部の各部位における気孔率の代替特性として密度、カーボン粉粒への結合材の密接を示す曲げ強度と熱伝導率についての測定結果を示す図成形材料におけるフェノール樹脂の被覆状態に関する概念を示す模式図。
【図３】比較のために示す混練のみによる塊状物を破砕したカーボン粉粒物とフェノール樹脂未硬化物を押出し機などで加圧混練することによって得た混合物の樹脂付着状態を示す模式図。
【図４】実施の形態２を示す図で、得られたカーボン凝結体成形品を任意同様位置から採取した試料について、表層面を含む密度と、表面部分を削除したコア部分の試料について密度および曲げ強度、熱伝導率を測定した結果を示す図。
【符号の説明】
【００４７】
１  カーボンの粉粒、２  フェノール樹脂の未硬化物。
【図１】
2010059372.tif 000003
【図２】
2010059372.tif 000004
【図３】
2010059372.tif 000005
【図４】
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