(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
外部と連通する少なくとも一つの開口部を有する中空模型の中空部分に収容可能な大きさの発泡体（Ｂ）からなる中子心材を形成する中子心材形成工程及び前記中子心材に造膜成分（Ａ）を被覆して前記中空部分と等しい外形を有する皮膜を形成する皮膜形成工程からなる中子形成工程と、該中子形成工程において形成された中子を、中空模型の外形を形成する型（Ｃ）内に設置し、その空隙部分に２液反応急速硬化型注型用ウレタン樹脂液（Ｄ）を注入して硬化させ、脱型して中子が内在する中空模型を形成する中空模型形成工程と、前記造膜成分（Ａ）からなる皮膜内に有機溶剤（Ｅ）を注入し、前記発泡体（Ｂ）からなる前記中子心材を熔解させて除去する中子心材除去工程と、中子心材が除去された前記皮膜を、前記開口部から引き出して除去する皮膜除去工程からなる中空模型製造方法において、
前記造膜成分（Ａ）は、屈曲性を有するショアー硬度Ａ５０−９５の反応硬化性注型用ウレタンであり、前記発泡体（Ｂ）は発泡ポリスチレンであることを特徴とする中空模型製造方法。
【請求項２】
前記２液反応急速硬化性注型用ウレタン樹脂液（Ｄ）は、多官能ポリオール成分（Ｆ）と、多官能ポリイソシアネート成分（Ｇ）と、可塑剤（Ｈ）とからなり、可使時間５分以内に前記可塑剤（Ｈ）が相分離ミクロ分散することを特徴とする請求項１記載の中空模型製造方法。
【請求項３】
前記２液反応硬化性注型用ウレタン樹脂液（Ｄ）は、微粒子状のロウ・ワックス成分（Ｉ）と水分（Ｊ）を所定の割合で有し、ロウ・ワックス微粒子を分散包含した発泡ウレタンとなることを特徴とする請求項１又は２記載の中空模型製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、外部と連通する少なくとも一つの開口部を有する中空部分を有する中空模型を製造する中空模型製造方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
中空形状を有する形状物を造形する方法は、過去色々な方法が編み出されている。古代人は壺を作成するために、ひも状粘土を蛇のどくろ状に接合しながら積層し、蛇のどくろを大きく小さく連続させることによって、中空壺状造形物を製作していた。これに対して、現在では回転板に乗せた粘土を一定の厚みを持たせて引き上げることにより、中空部位を有する壺が製作されている。これらの方法は、左右対称な単純円形形状物に適応されるものである。
【０００３】
ガラス工芸品に於いては、流動性を保つ高温条件下で、吹き棒の先に溶融ガラスを付着させ、吹き棒の先から溶融ガラス内部へ空気を注入して風船状に膨らませ、吹き棒を回転させながら溶融ガラスの外観を立体造形することによって中空なガラス工芸品を製作している。工業的には、流動性を保つ高温条件下で吹き棒の先に溶融ガラスを付着させて、割り型内に閉じこめ、吹き棒の先から溶融ガラス内部へ空気を注入して風船状に膨らませ、割り型側面に空気圧にて溶融ガラスを押し付け、溶融ガラスの温度低下を促進させて流動性を喪失させ、固化して形状を保持できる状態になる条件において、割り型を分割し中空造形物を取り出す。現代は、この方式を全自動連続生産によって行い、同形状の中空ガラス製品を大量に生産している。
【０００４】
プラスチック分野では、熱によって軟化した熱可塑性シート筒内に空気を注入して割り型内壁に密着させ、冷却固化させた後、割り型を分割して中空造形物を取り出す方法もあり、ブロー成型と言われている。
【０００５】
また、加熱金型開口部より熱可塑樹脂粉末を金型内に投入し、金型温度を上げて金型内に面接触する熱可塑性樹脂粉末を溶融させて熱可塑樹脂層を形成し、金型冷却とともに、金型の内面に付着した溶融熱可塑樹脂が冷却されて形状保持され、金型中心部の未溶融の熱可塑樹脂粉末を金型開口部より除去し、最後に金型内面に付着した熱可塑樹脂シートを金型開口部より引き出し、この引き出した樹脂シートを空気圧によってふくらませて一体ものの中空造形体を形成する。これを綺麗に塗装すれば、人気キャラクターのマスクがシームレスに出来上がる。これがスラッシュ成形である。これは、成形された熱可塑性樹脂がゴム弾性を有し、金型開口部より折りたたみ取り出し後、元の形状に弾性復元する性質をうまく利用した方法である。
【０００６】
これら、ブロー成型やスラッシュ成型によって生み出される造形物は中空部位が外形とほぼ相似形となるものであり、外形と中空部位が全く異なった形状を呈する造形物となすことは困難である。
【０００７】
鋳造分野では、鋳型の中に中子を設置し、鋳型と中子との間に形成される空間へ溶融金属を注湯・放冷し、鋳型・中子を粉砕除去して中空鋳物を生産している。これは外形と中空部位が全く異なった形状を呈する造形物とすることができ、古くからある素晴らしい複雑中空形状の一体造形物製作工法である。
【０００８】
このように、基本的には、型内に中子を挿入し、造形材料を挟んで形状保持し、その後中子を消去することによって、中空形状模型を成形するものである。尚、中子の材質は空気であったり、結合材で連結された砂であったり、熱伝導性の悪い樹脂粉体であったり、熱によって体積収縮して液状化して流出する発泡樹脂であったり、熱で簡単に液体化して流出するロウであったり、水で洗い流されるポリエチレングリコールであったりする。つまり、中子は崩壊除去、流出除去、体積収縮除去、燃焼ガス化除去、溶解洗浄除去されるものである。
【０００９】
また、現在では、上述した基本的な中空体製作工法とは全く性質の異なる中空複雑形状模型を、一体成形する工法が発達した。それは、光硬化性樹脂に光を照射してドーナツ盤状に硬化積層させ、光をコンピュータ制御することによってドーナツ盤の形状を順次変形させることで３次元形状物を得る光造形法であり、ドーナツ盤の中央部位は３次元形状模型に中空部位を持たせるものであり、これもまた素晴らしい中空形状の一体造形物製作工法である。この方法は、１つの模型を製作するのには非常に有力な工法であるが、数多くの同一模型を製作するには長時間が必要であり、複数〜多量生産には適合しないものであるといえる。以上は、中空形状模型を一体成形するものであるが、成型できる形状・成型物の材質・多量生産性・経済性にそれぞれ一長一短があるのは当然のことである。
【００１０】
ここで、我々の提唱する中空複雑形状模型は、ロストワックス法による精密鋳造に用いるものであり、中空複雑形状模型は脱ロウ・焼成工程において流出・分解・燃焼によって焼失するものである。これに近似する方法としては、つぎのものを挙げることができる。
【００１１】
特開２００２−６６６８９は、溶剤に溶解可能な合成樹脂を主体とした模型を製作し、この模型をインベストメント法あるいはセラミックモールド法により鋳型中に埋め込み、前記鋳型を溶剤中に浸漬させて、前記模型を一部溶解あるいは軟化させて該模型と前記鋳型との界面に隙間を形成し、前記鋳型と前記模型を高温中で焼成して模型を消失させる方法を開示している。
【００１２】
特開２００１−１２１２４４は、中空模型を分割し、分割ロウ模型を接合することにて中空ロウ模型を製作し、ロストワックス法による精密鋳造にて円筒状中空精密鋳造品の製作方法を開示している。
【００１３】
特開平１１−１２３７２３は、高分子化合物の発泡体で中子を形成し、該中子の周囲に未加硫のゴム容器を形成したあと、該ゴム容器の加熱加硫を行い、中子の高分子発泡体を溶融して体積減少させるか、または有機溶剤によって中子を溶解除去させる方法を開示している。
【００１４】
特公平８−３００３３３は、加熱により収縮し、消失する発泡材料からなる中子を用意する工程と、型内に前記中子を配置すると共に粉体とバインダーとを混合した成形材料を注入して成形体を得る工程と、前記中子と一体となった成形体を加熱することにより、前記中子を消失させる工程とを備えることを特徴とする粉体成型品の製造方法を開示している。
【００１５】
【発明が解決しようとする課題】
近年、飛躍的に技術が進歩するに連れて技術的要望も益々レベルの高い複雑なものとなって来た。精密鋳造分野に於いても、強度・耐熱性・耐食性に優れた軽合金が発達し、精密鋳造部品の軽量化・高強度化・高耐熱化・耐腐食化が飛躍的に進展して来た。これに伴い、工業用精密鋳造部品は自動車のエンジン周り・航空機部品・宇宙開発ロケット部品・宇宙ステーシヨン部品等にも使用される様になり、材質としてはチタン合金が最も注目されている。その形状はビンや壺の様な単純形状ではなく、エンジン回りのマニホールド・タービンの中空回転翼・ロケットの燃料供給エンジン部品など３次元曲面と複雑な中空部位を複数保有すような複雑形状物である。しかも、軽量化が必要なるため、肉厚が１ｍｍ以下の薄肉部位を有する複雑形状物を数多く生産できることが要求されて来た。
【００１６】
これらの精密鋳造品は一般的にロストワックス法による精密鋳造で製造されるものであり、精密鋳造品１個に鋳型１個が必要である。さらに、鋳型１個に対し、模型１個が必要である。しかし、精密鋳造部品を工業的に生産することは現行技術では課題多く不十分である。
【００１７】
まず、複雑形状中空模型を一体成形すること自体に大きな課題がある。複雑形状中空模型を分割して生産し、その後接合して複雑形状中空と成す方法が一般的であるが、薄肉複雑形状に成ればなるほど、接合時の位置ずれを引き起こしやすく、寸法精度に優れた模型を製作することが困難である。したがって、中空部分を有する複雑形状模型を一体成型できる多量生産タイプの製造方法を確立することが必要である。
【００１８】
次に、従来のロウ模型では、強度的に脆く、肉厚１ｍｍ以下の薄肉模型を製作することが困難であるため、模型の材質をいかにするかが課題である。このため、ロウ成分にメラミン樹脂粉末を分散溶解させロウ成分を改質したロストワックスが開発されているが、これでも材質に強度と靱性が不足し、肉厚１ｍｍ以下の薄肉模型には適応できない。特に、脱型時薄肉部位が「折れる・割れる・変形する」と言った現象が多発することが知られている。このように、まず模型自体の製作が困難であり、鋳型・鋳造にまでに至っていないのが現状である。
【００１９】
このような課題に対して鋭意検討を行った結果、総合的に課題を解決する方法を見い出し本発明に至った。
【００２０】
【課題を解決するための手段】
したがって、この発明に係る中空模型の製造方法は、外部と連通する少なくとも一つの開口部を有する中空部分を有する中空模型を製造する方法において、  発泡体（Ｂ）からなり前記中空部分内に収容可能な大きさの中子心材を形成する中子心材形成工程、及び前記中子心材に造膜成分（Ａ）を被覆して、前記中空部分と等しい外形を有する皮膜を形成する皮膜形成工程からなる中子形成工程と、中子形成工程において形成された中子を、中空模型の外形を形成する型（Ｃ）内に設置し、その空隙部分に２液反応急速硬化型ウレタン樹脂液（Ｄ）を注入して硬化させ、脱型して中子が内在する中空模型を形成する中空模型形成工程と、前記造膜成分（Ａ）からなる皮膜内に有機溶剤（Ｅ）を注入し、発泡体（Ｂ）からなる前記中子心材を溶解させて除去する中子心材除去工程と、中子心材が除去された皮膜を、前記開口部から引き出し、除去する皮膜除去工程とからなる。
【００２１】
また、前記造膜成分（Ａ）は、屈曲性を有するシヨアー硬度Ａ５０−９５の反応硬化性注型用ウレタンであり、前記発泡体（Ｂ）は発泡ポリスチレンであることが望ましい。
【００２２】
さらに、前記２液反応急速硬化型注型用ウレタン樹脂液（Ｄ）は、多官能ポリオール成分（Ｆ）と、多官能ポリイソシアネート成分（Ｇ）と、可塑剤（Ｈ）とから成り、可使時間５分以内に前記可塑剤（Ｈ）が相分離ミクロ分散することが望ましい。
【００２３】
さらにまた、前記２液反応急速硬化型注型用ウレタン樹脂液（Ｄ）は、微粒子状のロウ・ワックス成分（Ｉ）と微量水分（Ｊ）を所定の割合で有し、ロウ・ワックス微粒子を分散包含した発泡ウレタンとなることが望ましい。
【００２４】
また、中空模型製造方法によって製造された中空模型は、ロストワックス法による精密鋳造法に使用されることが望ましく、精密鋳造品は、この中空模型によって製造されることが望ましい。
【００２５】
【発明の実施の形態】
以下、発明の実施の形態について説明する。
【００２６】
最終製品がロストワックス法による精密鋳造品の場合、模型は鋳型製作時に脱ロウ・焼成工程で消滅するから製品１個に対して模型１個が必要である。中空部を有する複雑形状模型を１つ製作することは簡単である。これは３次元データをＣＡＤ内でＣＡＭデータに加工し、光造形機に送り、光造形することによって中空部を有する複雑形状模型を一体造形することができる。同形状の模型を複数個製作するとなると、光造形法では製作スピードが遅く対応出来ないことになる。この場合、光造形によって得られた中空部を有する複雑形状模型をマスターモデルとし、複製することによって、複数個の中空部を有する複雑形状模型を製作しなければらなくなる。この場合、中空部を有する複雑形状模型を数多く製作し、しかも継ぎ目の無い一体成型としたい；肉厚１ｍｍ以下の部位が各所に存在する；ロストワックス法によって鋳型製作時、脱ロウ工程焼成工程によって、溶融・流失・燃焼・ガス化して消滅する特性を持つ；ことが模型に要求される。
【００２７】
以上のことを前提として、本発明の特殊形状中子を用いた中空部分を有する複雑形状模型について説明を加える。図１及び図２は、中空部分を有する中空模型の一例を示す。この中空模型１は、それぞれ開口部２に連なった隔壁４によって仕切られた中空部分３を有する肉厚１ｍｍの形状物である。
【００２８】
次ぎに、図１、図２記載の中空模型１を成形するために必要な中子が図３に示される。この中子５は、前記中空部分３を形成するための中空空間形成部５ａと、前記開口部２を形成するための開口部形成部５ｂとによって形成される。また、本願発明の実施の形態に係る中子５は、発泡体（Ｂ）から成る中子心材６と、その中子心材６に被覆される造膜成分（Ａ）からなる皮膜７とによって構成される。
【００２９】
ここで、前記中子５を製作する工程について説明する。中子心材６は、発泡ボード板より切り出すことによって形成される。また、中子自体が曲面を持つ形状の場合は、ＣＡＤデータに基づいてＮＣ加工することによって所定の形状に形成される。この中子芯材６は、中子よりやや小さい寸法の形状物となり、いずれ消失されるので厳しい寸法精度を要求されるものではない。
【００３０】
そして、中子心材６は、中子形成用モールド８内に配置される。図５で示す実施の形態では、支持アーム９と重石１０からなる支え装置１１によって前記中子形成用モールド８内に吊下され、中空に保持される。図６で示す実施の形態では、前記中子心材６に被覆される造膜成分（Ｂ）と同様の材料、この実施の形態では反応硬化性ウレタン樹脂液からなる支持部材１３によって前記中子作成用モールド８内に保持される。尚、この中子形成用モールド８は、中子５の形状を決定するものであり、ある程度の寸法精度が要求される。
【００３１】
図５及び図６の状態において、中子心材６と、離型剤塗布された中子形成用モールド８との間隙１２へ、反応硬化性ウレタン樹脂液を注入して、皮膜７が形成される。この場合、常圧注型でも真空注型でもよい。好ましくは真空注型が良い。そして、反応硬化性ウレタン樹脂液の注型・硬化後、中子形成用モールド８を分割し、中子心材６が造膜成分（Ａ）からなる皮膜７で被覆された中子５を脱型し、中子５が得られる。
【００３２】
次ぎに、型２０内に前記中子５を設置し、模型用材質となる２液反応急速硬化型ウレタン樹脂液（Ｄ）を注入して硬化させ、脱型する工程について説明する。図７で示すように、２つの中子５を模型用モールド２０に装着し、支え装置（図示しない）又は２液反応急速硬化型ウレタン樹脂液（Ｄ）と同一の材料からなる支持部２１で模型用モールド２０内の中空に保持される。この模型用モールド２０は模型の形状を決定するものであり、ある程度の寸法精度が要求される。
【００３３】
そして、中子５と、離型剤が塗布された模型用モールド２０との間隙２２へ、模型用材料となる反応硬化性注型用ウレタン樹脂液（Ｄ）を注入する。常圧注型でも真空注型でもよい。好ましくは真空注型が良い。注型・硬化後、模型用モールド２０を分割して、図８で示すような中子５を包含した中空模型１を脱型する。
【００３４】
そして、図９で示すように、中子５の皮膜７を突き破って、有機溶剤（Ｅ）を中子心材５である発泡体（Ｂ）に注入し、溶解除去する。この実施の形態では、中空模型１に包含された中子心材５である発泡体（Ｂ）へ注射器４０により、有機溶剤（Ｅ）を注入する。それにより、発泡体（Ｂ）が有機溶剤（Ｅ）により溶解して液化する。発泡体（Ｂ）は皮膜７の袋の中で、有機溶剤（Ｅ）に全部溶解するので、模型材料を犯すことはない。そして、発泡体（Ｂ）を溶解した有機溶剤（Ｅ）は、注射器に吸引され除去される。このようにして発泡体（Ｂ）は熱や物理的応力を加えられることなく、極めて短時間に消失除去される。
【００３５】
そして、最後に、図１０で示すように、造膜成分（Ａ）からなる皮膜７は、中空模型１の開口部２より引き出され除去される。この実施の形態では、模型に包含されている皮膜７は、ハサミによって必要個所が切断され、ピンセットによって引き出される。この方法は、模型の開口部２が針の穴ほどの大きさである場合には適応できないが、ピンセットと手術用ハサミの先が入る大きさの開口部ならばこの工程は十分成立するものである。形状設計段階にて配慮すれば、模型の開口部は一定の大きさを保持させることが可能である。この工程はさほど注意深く行わなくとも簡単に皮膜７を引き出すことができ、模型にある程度の強度物性があれば損傷を発生させることはない。これに対して、従来のロストワックス模型では強度不足であり損傷が発生する危険性が大きい。
【００３６】
以上のように、中空部分３を有する中空模型１を製造することができる。さらに詳細を加えるために、各工程にて使用される材料成分について説明する。
【００３７】
また、本発明の中子５は、造膜成分（Ａ）によって被覆された発泡体（Ｂ）から成る２層構造体であるといえる。中子５に使用される中子芯材６となる発泡体（Ｂ）としては、発泡スチレン、発泡ウレタン、発泡フエノールなど各種高分子の発泡体が挙げられる。後工程にて有機溶剤にて溶解除去するため、最も有利なのは有機溶剤に簡単に溶解することが必要である。よって、好ましい発泡体（Ｂ）としては、熱硬化性樹脂独特の架橋構造がない、つまり熱可塑樹脂の発泡体が最も溶剤に溶解し易い。そう言った理由から発泡体（Ｂ）としては発泡スチレンが最も好ましい。発泡ウレタンとか発泡フエノールのような反応架橋硬化タイプの樹脂から成る発泡体は有機溶剤にて簡単に溶解出来ないので穿り出さねばならず不適当である。
【００３８】
前記中子心材６の表面の皮膜７を形成する造膜成分（Ａ）は、注型用樹脂液の硬化物である。注型用樹脂液としては、２液反応硬化型ウレタン樹脂液・２液反応硬化型エポキシ樹脂液・触媒添加硬化型不飽和ポリエステル樹脂液・触媒添加硬化型アクリル樹脂液・触媒添加ＲＴＶシリコン樹脂液  等が挙げられる。中子芯材被覆用注型用樹脂液としては、最終的には模型の開口部２より引き抜かれるものであるため、屈曲性があり、はさみやナイフで切断可能であり、ピンセットで引き出す時に、簡単に切断しない程度の引張り強度が必要である。また、中子形成用モールド８と中子心材６の間隙に注入硬化させるものであるから、混合・注入可能な粘度、室温である程度の硬化スピード等の特性が必要である。このような樹脂液としては、２液反応硬化型無溶剤ウレタン樹脂液で、シヨアーＡ硬度４５〜９５のウレタンエラストマータイプが最も有効である。
【００３９】
中子形成用モールド８は、金型・簡易金型・樹脂型・石膏型が用いられる。大量生産には金型、中量生産には簡易金型、少量生産には樹脂型や石膏型が用いられる。試作型としてシリコンゴム型は、抜き勾配に乏しい形状に有効であるが、２０〜３０個の生産が限界である。１００個程度の試作模型製作には複数のシリコン型を用いるのが有効である。
【００４０】
中子心材６である発泡スチレンを溶解する有機溶剤（Ｅ）としては、スチレン、アルキルスチレン、スチレン誘導体  及び、塩素系溶剤、エステル・ケトン系有機溶剤が挙げられる。これらは、低沸点溶剤であり臭気や火気に注意することが必要である。アルキルスチレンは中沸点溶剤であり臭気や火気は危険性がマイルドとなるので最も好ましい。
【００４１】
模型成分となる２液反応急速硬化型注型用ウレタン樹脂液（Ｄ）は本発明に於ける要の１つであり詳しく説明を加える。本発明に使用される模型用材質となる２液反応急速硬化型ウレタン樹脂液（Ｄ）は、多官能ポリオール成分（Ｆ）と多官能ポリイソシアネート成分（Ｇ）と可塑剤（Ｈ）から成り、急速硬化時に相分離ミクロ分散することを特徴とする特異的な材料である。またこの組成にロウ・ワックス成分（Ｉ）及び水（Ｊ）が加えられると焼失模型としての性能は一段と向上する。
【００４２】
ここで用いる多官能ポリオール成分（Ｆ）としては、低分子ポリオール、ポリエーテルポリオール、アミンポリオール、ポリエステルポリオール、アクリルポリオール、ポリブタジエンポリオール等であり、特殊なものとしてはヒマシ油及びその誘導体が使用される。
【００４３】
前記低分子ポリオール成分としては、エチレングリコール・プロピレングリコール・１−４ブタンジオール・グリセリン・トリメチロールプロパン・ペンタエリスリトールなどが挙げられる。
【００４４】
前記ポリエーテルポリオールとしては、上記低分子ポリオールにエチレンオキサイドやプロピレンオキサイドを付加した各種分子量のポリエーテルポリオール等が挙げられる。また、ポリエーテルポリオールは、エチレンオキサイド単独付加、プロピレンオキサイド単独付加、混合付加、順次付加など色々な付加方式によって、末端水酸基は１級・２級となる。これによって、末端水酸基の反応性が異なり、付加鎖がエチレンオキサイド、プロピレンオキサイドにて親水性・疎水性が異なる各種各様なポリエーテルポリオールとなる。また、ＴＨＦのカチオン重合により得られるポリテトラメチレンエーテルグリコールもあり、通常ＰＴＭＧと言われている。
【００４５】
前記アミンポリオールは、アンモニア・エチレンジアミン、ポリエチレンポリアミン等の低分子アミンに、エチレンオキサイドやプロピレンオキサイドを付加せしめたものである。よって分子内に３級窒素を含有することになり、イソシアネートの反応性を促進させる効果を保有したポリオールである。アンモニアをスターターとしたアミンポリオールは３官能であり、エチレンジアミンをスターターとしたアミンポリオールは４官能であり、ポリエチレンポリアミンをスターターとすれば、４官能以上の多官能となる。これらは急速硬化を行う本発明には欠かせない成分である。
【００４６】
前記ポリエステルポリオールとしては、二塩基酸と低分子ポリオールをエステル化にて分子末端を水酸基とした縮合型ポリエステルポリオールがある。二塩基酸と低分子ジオール・トリオールの種類を選択調整、分子量の調整、多官能低分子ポリオールの少量使用などにて多種多様なポリエステルポリオールとなる。縮合型ポリエステルポリオールに使用される二塩基酸としてはアジピン酸が多用されている。低分子ジオールとしてはエチレングリコール・プロピレングリコール．１．４ブタンジオール等、トリオールとしてはグリセリン、トリメチロールプロパン、それらのアルキレンオキサイド低付加物等である。また、ε−カプロラクタムの開環重合型ポリエステルポリオールとしては、開環重合開始剤の種類・使用量を調整することにて官能基数、分子量が調整されるものである。これらにアルキレンオキサイドを付加することにて、ポリエステル鎖とポリエーテル鎖を持ったものもあり非常に多様性があるものもある。また、エチレンカーボネートの開環にて得られるカーボネートジオールなるものもある。
【００４７】
前記アクリルポリオールとしては、メチルアクリレートやメチルメタアクリレートに末端水酸基を含有するアクリルモノマーを重合させたものであり、アクリル鎖の中に複数の水酸基を持ったアクリルオリゴマーである。アクリルモノマーの種類を選択し、分子量を調整することにて各種のアクリルポリオールが市販されている。造膜するレベルまで重合度を上げ高分子化し有機溶剤に溶解せしめた樹脂液は、脂肪族ポリイソシアネートにてわずかな架橋を行い耐候性に優れた塗料となる。
【００４８】
前記ポリブタジエンポリオールとしては、末端に水酸基を含有するブタジエンと二重結合を有する化合物との共重合物である。比較的疎水性の強いポリオールである。
【００４９】
これらの多官能ポリオールをポリイソシアネートにてジョイントし、末端水酸基としたウレタン化変性ポリオールとしてもよい。ウレタン化変性によりオリゴマー化され分子量がやや大きくなるので粘度が増加する傾向が強い。よって、多官能ポリオールの一部をウレタン化変性ポリオールとすることが好ましい。
【００５０】
また、これらの多官能ポリオールは、単独使用されても良いし、２種以上を混合使用してもよい。一般的には、目的に対して数多い要求項目を満たすために各種の多官能ポリオール成分を必要量混合使用にて分子構造設計が成されるものである。これらの多官能ポリオール成分（Ｆ）は、分子末端に活性な水酸基を持つものであり、分子末端の水酸基の種類によってイソシアネートとの反応性が異なるものである。
【００５１】
特にポリエーテルポリオール、ポリエステルポリオールは、水分との親和性が強く、微量の水分を含有するものである。この微量水分は水発泡ウレタンにて使用する場合は何ら不都合はない。しかし、無発泡ウレタンとする場合には微量水分量をしっかりと低減コントロールすることが必要である。そのために多官能ポリオール成分（Ｆ）は、加熱混合脱水工程を経て生産されるものである。
【００５２】
多官能ポリイソシアネート成分（Ｇ）は、１分子中に２個以上のイソシアネート基を含有する化合物であり、ポリオール成分とは１分子中に２個以上の水酸基を含有するものである。イソシアネート基は非常に反応性に富んだ官能基であり、活性水素を持つ水酸基とか、アミノ基とかチオール基と反応する。アミノ基とかチオール基とは瞬間的に反応するために反応性に乏しいイソシアネート成分と反応性に乏しい芳香族アミンなどに限定適応されるが、それでもあまりにも早く反応するためにその組み合わせは多用されていない。
【００５３】
前記ポリイソシアネート成分（Ｇ）としては、芳香族ポリイソシアネート、脂肪族ポリイソシアネート、脂環族ポリイソシアネートがある。芳香族ポリイソシアネートとしてはトリレンジイソシアネートとジフエニルメタンジイソシアネートが代表的である。トリレンジイソシアネートは製造時の化学反応上、各種異性体の混合物として得られ、工業的には２，４−体と２，６−体の混合比によりＴＤＩ―１００（２，４−ＴＤＩ  １００％）、ＴＤＩ―８０（２，４−ＴＤＩ  ８０％  ２，６−ＴＤＩ  ２０％）、ＴＤＩ―６５（２，４−ＴＤＩ  ６５％  ２，６−ＴＤＩ  ３５％）、が市販されている。ジフエニルメタンジイソシアネートとしては、これも製造時の化学反応上、各種異性体の混合物として得られ、工業的には純ＭＤＩとポリメリックＭＤＩがある。純ＭＤＩとは２核体であり、ポリメリックＭＤＩとは多核体であり、純ＭＤＩは蒸留にて単離され、釜残としてポリメリックＭＤＩが残る。ポリメリックＭＤＩは製造条件にて多核体数が異なるために、各種のポリメリックＭＤＩが各メーカーより市販されている。また、ナフタリン核にイソシアネート基を持たせたナフタレンジイソシアネートやトリジンジイソシアネート、が挙げられる。脂肪族ポリイソシアネートとしては、ヘキサメチレンジイソシアネート、イソホロンジイソシアネートキシリレンジイソシアネート、リジンジイソシアネートが挙げられる。脂環族ポリイソシアネートとしては、キシリレンジイソシアネートを水添した水添キシリレンジイソシアネートやＭＤＩを水添した水添ＭＤＩが挙げられる。
【００５４】
前記ポリイソシアネートは一般的に反応性に富み、特に揮発性のあるポリイソシアネートは、毒性が強いため色々な変成を施して使用されている。ウレタン変性、二量化、三量化、ポリカルビジイミド化、ウレア変性、プレポリマー化、ブロック化などがある。これらはイソシアネート基の高反応性を利用して自己縮合させたり、活性成分を介してジョイントせしめ、末端にイソシアネート基を残したものである。
【００５５】
前記多官能ポリオール成分（Ｆ）と多官能ポリイソシアネート成分（Ｇ）を樹脂成分とする２液反応硬化型ウレタン樹脂液（Ｄ）に関する本発明上の特定範囲について説明する。
【００５６】
前記多官能ポリオール成分（Ｆ）と前記多官能ポリイソシアネート成分（Ｇ）を樹脂成分とする２液反応硬化型ウレタン樹脂液（Ｄ）は下記化学構造式にて示されるポリエーテル鎖を２−２０重量％含有するものである。
【００５７】
【化１】
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【００５８】
多官能ポリオール成分（Ｆ）にポリエーテルを使用すると、ポリエーテル鎖が導入されたことになる。ポリエステルポリオールを使用する時、ポリエーテルのエステルならばポリエーテル鎖が導入されたことになる。多官能ポリイソシアネート成分（Ｇ）がポリエーテルによってジョイントされた末端イソシアネート、言わゆるｑｕａｓｉのプレポリマーならばポリエーテル鎖を導入されたことになる。このポリエーテル鎖はウレタン樹脂のソフト成分であり、特にプロピレンオキサイドから誘導されたポリエーテル鎖は非常にソフトである。非常にソフトであると言うことは、脱ロウ・焼成工程にて高温に加熱された時、熱分解を起こし、熱分解にて液化流出燃焼し易い性質を持っている。本発明では、ポリエーテル鎖を２−２５重量％含有せしめる事によって、この特性を巧みに発揮させるものである。ポリエーテル鎖の含有が２重量％を下るとこの効果は減衰消滅する。ポリエーテル鎖の含有が２０重量％以上になると、ソフト成分があまりにも多くなり、硬化物が柔らかくなって、模型に要求される硬度をキープすることが出来なくなる。より好ましいポリエーテル鎖の含有量は５−２０重量％である。
【００５９】
多官能ポリオール成分（Ｆ）と多官能ポリイソシアネート成分（Ｇ）との配合量は、ＮＣＯ基数とＯＨ基数を計算し、通常、無発泡ウレタンの場合はＮＣＯ基数とＯＨ基数の比率ＮＣＯ／ＯＨが１．０近辺に成るように設計される。発泡ウレタンの場合ＮＣＯ／ＯＨは、１．０〜１．１程度のイソシアネート過剰領域にて設計される。
【００６０】
ＮＣＯ／ＯＨ＝１．０とは、イソシアネート基と水酸基の数が同数であり、反応が完遂する設計である。つまり最高の強度を発現する領域である。本発明では、ＮＣＯ／ＯＨ＝０．７〜１．０とＮＣＯ不足領域にて設定されているものである。通常、このようなＮＣＯ不足領域でウレタンの分子設計は行われない。本発明でこのような異常と言えるＮＣＯ／ＯＨ領域で分子設計を行える理由は、ポリイソシアネート成分の平均官能基数を２．１以上ポリオール成分の平均官能基数を３．０以上と多官能とすることによって、ＮＣＯ／ＯＨが１．０以下の領域において３次元網目構造が取れるからである。ＮＣＯ基不足、ＯＨ基過剰であるが、使用モノマーが多官能なるため、官能基の完全反応なくとも、モノマーの連結が完成し、主鎖を構成できるからである。過剰の反応相手のないＯＨ基は、主鎖にＯＨ基を保有した状態で反応を終結する。これによって、親水性のキープが高まり、疎水性の強い可塑剤を相分離ミクロ分散させるのに有効となるものと考えられる。
【００６１】
以上のことから、ＮＣＯ／ＯＨ＝０．７〜１．０、好ましくは０．８〜０．９であることが望ましい。ＮＣＯ／ＯＨが０．７以下になると、イソシアネート基の大幅不足状態となり、反応硬化後３次元網目構造を取れなくなり、極端に硬度低下を引き起こし、ついには形状保持が難しくなるほど柔らかくなる。一方、ＮＣＯ／ＯＨが１．０以上になると、イソシアネート基が過剰となり、脱型時間が来ても未反応イソシアネート基が残留し、所定硬度が出ないとか、硬化物表面に色むらが発生するという現象が発生し、好ましくない。
【００６２】
多官能ポリオール成分（Ｆ）と多官能ポリイソシアネート成分（Ｇ）の化学反応を促進する触媒としては、金属触媒及びアミン触媒がある。金属触媒としては、オクチル酸亜鉛・オクチル酸鉛やジブチルチンジラウレート、ジブチルチンジアセテート、等が挙げられる。アミン触媒としてはトリエチレンジアミン、ＮＮ−ジメチルピペラジン、Ｎ−メチルモルホリン、等が挙げられる。これらの触媒は通常ポリオール成分中に添加される。通常１〜１０００ｐｐｍが多官能ポリオール成分（Ｆ）に添加され、可使時間が調整される。本発明においては、使用可能時間つまり、可使時間が５分以内となるように多官能ポリオール成分（Ｆ）に触媒が添加され使用されるものである。可使時間が５分以上になると、硬化・脱型時間が２時間以上となり、樹脂模型製作上支障を来すことのなる。可使時間が１分以下の場合には、反応粘度アップが早く、２液混合・注型作業時間が取りづらくなる。よって、可使時間は１〜２分が好ましい。
【００６３】
次いで、本発明に使用される可塑剤（Ｈ）について説明する。本発明に使用する可塑剤（Ｈ）とは、化学反応を起こす官能基を持たない不活性な揮発性が無視できる化合物で室温にて液状である。可塑剤（Ｈ）としては、エステル系可塑剤、エーテル系可塑剤、エステル・エーテル系可塑剤が挙げられる。具体的に、エステル系可塑剤としては、ジオクチルアジペート（ＤＯＡ）、ジオクチルフタレート（ＤＯＰ）、ジブチルフタレート（ＤＢＰ）が代表的である。その他、酢酸ベンジル、安息香酸ブチル、安息香酸オクチル、安息香酸イソペンチル、エチレングリコール安息香酸ジエステル、ポリエチレングリコール安息香酸ジエステル、プロピレングリコール安息香酸ジエステル、ポリプロピレングリコール安息香酸ジエステル、エチレングリコールジオリエート、ポリエチレングリコールジオリエート、プロピレングリコールジオリエート、ポリプロピレングリコールジオリエート等が挙げられる。エーテル系可塑剤としては、エチレングリコールジブチルエーテル、エチレングリコールジフエニルエーテル、ジエチレングリコールジメチルエーテル、ジエチレングリコールメチルエチルエーテル、ジエチレングリコールジエチルエーテル、ジエチレングリコールエチルブチルエーテル、ジエチレングリコールジブチルエーテル、トリエチレングリコールジメチルエーテル、トリエチレングリコールジメチルエーテル、トリエチレングリコールジエチルエーテル、トロエチレングリコールジブチルエーテル，テトラエチレングリコールジメチルエーテル、テトラエチレングリコールジエチルエーテル等が挙げられる。エーテルエステル系としては、エチレングリコールモノブチルエーテルアセテート、ジエチレングリコールモノエチルエーテルアセテート、ジエチレングリコールモノブチルエーテルアセテート、ジエチレングリコールモノフエニルエーテルアセテート等が挙げられる。
【００６４】
前記可塑剤（Ｈ）の使用量は、２液反応硬化型ウレタン樹脂液（Ｄ）に対して２〜２０重量％である。可塑剤（Ｈ）の使用量が２０重量％以上に高含有させると、可塑剤（Ｈ）が樹脂模型の表面へブリードし、ベタツキ・タックが発生する。また、可塑剤（Ｈ）の使用量が２重量％以下になると、脱ロウ・焼成工程で、樹脂を熱分解・溶融・流失燃焼させる時に、流出しにくくなる。なぜなら、可塑剤（Ｈ）は、室温で液体であり、高温では流出しやすい低粘度となるからである。このような効果を強く発揮させるためには、可塑剤（Ｈ）はできるだけ高含有させたいものである。通常、樹脂成分の中に可塑剤が多く含まれると、硬化樹脂の表面へ可塑剤がブリードし、表面にタックやベタツキが発生する。そこで、できるだけ可塑剤（Ｈ）を高含有させるために鋭意研究を行った結果、可使時間５分以内にて急速硬化させて、可塑剤（Ｈ）が硬化樹脂から相分離し、硬化樹脂の３次元網目構造内にミクロ分散状態で閉じこめられる状態と成すことが有効であることを見い出した。
【００６５】
この様な相分離ミクロ分散構造は、言葉で表現するならば、蜂の巣状の硬化樹脂の中に幼虫となる可塑剤（Ｈ）が包含されていると表現できる。蜂の巣状の硬化樹脂は強度物性に優れた構造であり、可塑剤（Ｈ）を蜂の巣内において大切に保存し、外部へ放出しない立体構造である。したがって、可塑剤（Ｈ）は比較的高含有となっても硬化物表面ににじみ出し、タック発生を引き起こすことはない。相分離ミクロ分散構造を取らない時は、可塑剤は硬化樹脂中に溶解することになり、飽和状態以上になると可塑剤が硬化物表面ににじみ出し、タックが発生する。また、にじみ出しが多いとベタツキが発生し易くなる。このような相分離ミクロ分散構造は電子顕微鏡にて確認されている。相分離ミクロ分散構造を助成するには可使時間５分以内で急速硬化せしめることが必要である。好ましくは３分以内である。可使時間が５分以上になると、相分離ミクロ分散が完結しにくくなり、また模型製作時脱型に１日以上必要となり模型製作上迅速性が失われる。
【００６６】
前記可塑剤（Ｈ）は２液反応硬化型樹脂液（Ｄ）として存在する時点では、可塑剤（Ｈ）は均一溶解状態が必要であり、反応硬化する段階で硬化樹脂から相分離ミクロ分散が助成され、反応硬化完結時点ではミクロ分散した可塑剤を包含し表面へのブリードを妨げるものである。こう言った微妙なバランスの上に組成が構成されるものである。つまり、可塑剤（Ｈ）と反応硬化性樹脂の親水性・疎水性のバランスをうまく調整された領域に設計されるものである。親水性セグメントとしては、アルキレンオキサイド鎖が有効であり、疎水性セグメントとしては炭化水素鎖が有効である。これらの親水性セグメント・疎水性セグメントは、使用する原料モノマーの選択にて決定される。これらの親水性と疎水性のバランスはある程度乖離させた設計が必要である。２液反応硬化型ウレタン樹脂液（Ｄ）にエチレンオキサイド鎖を多用すると親水性が強くなるし、プロピレンオキサイド鎖にするとエチレンオキサイド鎖よりは親水性が弱まる。エチレンオキサイド鎖やプロピレンオキサイド鎖を少なくすると疎水性が強い２液反応硬化型ウレタン樹脂液（Ｄ）となり、親水性と疎水性を有る範囲内で調整することができる。また、可塑剤（Ｈ）の種類と使用量を調整することにより、可塑剤（Ｈ）自身の親水性と疎水性を有る範囲内で調整することができる。例えば末端をアルキルエーテルとする場合、メチルエーテル・エチルエーテル・ブチルエーテル・フエニルエーテルと変化するに従って疎水性が大きくなる。このように、可塑剤（Ｈ）の化学構造と使用量、２液反応硬化性ウレタン樹脂液（Ｄ）の化学構造と使用量を変えて相分離ミクロ分散する領域範囲を設定するものである。この様な手段によって、可塑剤（Ｈ）を比較的疎水性強く、樹脂成分を比較的親水性強く設定してやると、相分離ミクロ分散がうまく成立する。
【００６７】
次いで、本発明に使用されるロウ・ワックス成分（Ｉ）について説明する。ロウ・ワックス成分（Ｉ）は、化学反応を起こす官能基を持たない不活性な揮発性が無視できる化合物であり、室温にて結晶性のある固体である。ロウ・ワックス成分（Ｉ）としては、天然に存在する天然ロウ及び合成によって得られる合成ワックスがある。天然ロウとしては、我々の身近に存在するものはロウソクである。天然ロウ成分の化学組成は高級脂肪酸と高級アルコールから成るエステルであり、ロウエステルと言われている。高級脂肪酸・高級アルコールの炭素数は１６以上が主体である。エステル化合物であるから多少酸価が残存する、つまり遊離脂肪酸が残存する。また天然には数多くの飽和・不飽和高級脂肪酸が存在するので、ロウによっては高級不飽和脂肪酸やヒドロキシ酸も含有することになる。これらロウはパラフインに近い化学構造であり、常温で結晶化又は非結晶化した固体でありその融点は一般的に８０℃程度の近辺にある。代表的なロウを挙げると、キャンデリラロウ、カルナバロウ、ライスワックス、密ロウ、鯨ロウ、モンタンロウ、ラノリンロウオーリキュリワックス、アルフアーワックス、コルク繊維ワックス、サトウキビワックス、木ロウ、スーマックロウ、マイクロロリスタリンワックス、地蝋、等が挙げられる。合成ワックスとしてはポリエチレンワックス，Ｆｉｓｈｅｒ−Ｔｔｏｐｓｃｈ合成により得られるワックス、ロウ質共重合体及びそれらのエステル、Ｃ８−Ｃ３２て直鎖状又は分枝状の脂肪鎖を持つ動植物又は食物性油の触媒水素添加によって得られるワックスや、シリコンワックス、フッ素含有ワックス等が挙げられる。これらのロウ・ワックス成分は単独または混合され、また第３成分が添加されたロウ成分、ワックス成分でも良い。
【００６８】
このロウ・ワックス成分（Ｉ）はパラフイン又はオレフインとしての性質が強く、非常に疎水性が強く常温で固体である。よって、多官能ポリオール成分（Ｆ）や多官能ポリイソシアネート成分（Ｇ）また可塑剤（Ｈ）に溶解しにくい性質を持っている。よって、２液反応硬化性型ウレタン樹脂液（Ｄ）に配合されても溶解され難く、液中系内に浮遊している状態にある。しかる状態において、２液反応硬化型ウレタン樹脂液（Ｄ）が急速硬化し、結果的に３次元網目構造の樹脂中に固体として包含されることになる。よって、本発明の樹脂模型はその表面にロウ・ワックス成分が露出するものではないがゆえに、ロウ模型の欠点はことごとく回避されると言った特異性を持っている。このロウ・ワックス成分（Ｉ）は加熱による脱ロウ・焼成工程にて「軟化・熱分解・溶融した樹脂分解物」を流出加速する効果が大きいものである。
【００６９】
このロウ・ワックス成分（Ｉ）は２液反応硬化型ウレタン樹脂液（Ｄ）に対して１〜２０重量％使用されるものである。使用量が１重量％以下だとロウ・ワックス成分（Ｉ）を使用する脱ロウ効果が消滅する。２０重量％以上に成ると、２液反応硬化型樹脂液（Ｄ）の流動性がわるくなり、樹脂模型製作時の作業性が損なわれる。また、樹脂模型自身の強度が低下し、脱型時割れたり折れたりする可能性が高くなる。よって、好ましくは５〜２０重量％である。より好ましくは１０〜１５重量％である。
【００７０】
このロウ・ワックス成分（Ｉ）は１ｃｍ３の立方体におさまる大きさの粒子状、鱗片状、塊状である。粒子状・塊状とは、玉状または角砂糖状であり、またこれらが多少変形した形状であっても良い。つまり、真玉とか正直角柱などと制限するものではない。大きさも１ｃｍ３の立方体に収まる大きさである。好ましくは、直径１ｍｍ以下である。１模型の１ｍｍ以下の肉薄部分には、当然このロウ成分は流れ込みにくくなる。よって、模型中のロウ・ワックス成分（Ｉ）の均一分布が損なわれることになるが、模型としての形状保持性、寸法精度、加温時の分解溶融流出性、高温時の燃焼分解残留灰分が少なく、鋳型製作・精密鋳造が実施できれば良い。模型の１ｍｍ以上の肉厚部分には、当然このロウ成分は流れ込みやすい。未硬化樹脂液も流れ込みやすいと言うことになり、結果的に模型が型より脱型出来、模型全体に樹脂成分が行き渡っておれば良い。模型の肉厚部分にロウ・ワックス成分（Ｉ）が多く流れ込むのは、ある意味では好都合である。つまり、肉厚部分は脱ロウ・焼成工程にて溶融流出分解燃焼が遅れがちになる。この部位にロウ・ワックス成分（Ｉ）が比較的多く流れ込み、硬化樹脂にて固定化されていると脱ロウ・焼成工程にて溶融流出分解燃焼をうまく助成してくれる効果が大きく発現されることになる
【００７１】
次いで、本発明に使用される水（Ｊ）について説明する。水分（Ｊ）とはＨ2Ｏである。水分（Ｊ）は、▲１▼意図的に配合された水分と、▲２▼通常化学品原料に製造工程上混入する微量水分と、▲３▼原料自体が空気中から吸収する水分があると判断されます。本発明で言及する水分（Ｊ）とは、これらを合計したものを水分（Ｊ）としてカウントするものである。水分（Ｊ）を使用する理由は、多官能ポリイソシアネートとの化学反応で発生する炭酸ガスを発泡剤とするものであり、つまり、ウレタンの水発泡技術を導入するものである。その結果、樹脂模型は可塑剤（Ｈ）とロウ・ワックス成分（Ｉ）と気泡を包含した発泡体と成すものである。発泡を調整した限定範囲内において、発泡体であるこの様な樹脂模型自身がしっかりとした形状保持性をキープし、脱ロウ・焼成工程において熱溶融・分解・流出燃焼に大きな有効性を発現するものである。
【００７２】
発泡倍率を決定する主因子は水分（Ｊ）の量であり、副因子は型表面の吸着水・外気の温度・湿度などである。水分（Ｊ）の量は、２液反応硬化型ウレタン樹脂液（Ｄ）に対して０．０１〜１．０重量％含有せしめるものである。好ましくは、０．０３〜０．５重量％である。より好ましくは、０．０８〜０．１５重量％である。水分（Ｊ）が１．０重量％以上になると、気泡が樹脂表面に多量集中し、模型表面のスキン層が薄くなり、脱型時にこのスキン層が破壊し、気泡が凹状態で模型表面に出現することになり、模型表面が不都合となる。つまり、微発泡レベルにコントロールすることが必要である。発泡ウレタンにおいては、気泡の大きさを揃えるために整泡剤が使用される。本発明に於いても当然ながら整泡剤を添加し、気泡の大きさを揃えることが重要である。
【００７３】
前記水分（Ｊ）は通常多官能ポリオール成分（Ｆ）に配合されるものである。水を配合して均一混合し、カールフイッシャー法によって微量水分測定を行うことでコントロールすることができる。多官能ポリオール成分（Ｆ）に配合する場合、水のみでもよいし、水を含有する成分で模型製作上異常を来すものでなければ、特に制限はない。例えば、界面活性剤水溶液、水性染料水溶液、水性のり、樹脂水溶液等が挙げられる。
【００７４】
こうして水発泡せしめる時、気泡の大きさを極力揃えるために整泡剤が使用される。整泡剤とは一種の界面活性剤であり、シリコンにアルキレンオキサイドを付加させたタイプが一般的である。整理泡剤を添加して水発泡せしめることにより、模型の中に比較的均一に同程度の大きさの気泡が点在する発泡体となる。模型の強度は低下するが、脱ロウ工程・焼成工程にて脱ロウ成分・焼成成分が大幅に減少するため、大きな優位性が発現する。模型の強度は厳しいものではなく、模型脱型時スムースに脱型できる強度発現が有ればよい。脱型後の模型は持ち運びに耐えるレベルでよい。常温保管時形状変化が極小さいものなればよい。耐火コーテイング時、コーテイング作業に耐える強度を保持すればよい。よって、高強度を求めるものではないので、可塑剤やロウ・ワックス成分を包含した本発明の樹脂模型で十分なのである。
【００７５】
２液反応硬化型ウレタン樹脂液（Ｄ）には、有機溶剤が使用されても良い。有機溶剤としては、イソシアネートと化学反応をしない不活性な有機溶剤が選択される。不活性な有機溶剤としては芳香族系有機溶剤・エステル系有機溶剤・エーテル系有機溶剤・脂肪族系有機溶剤・塩素系有機溶剤などがある。有機溶剤に要求される性能としては、多官能ポリエーテル成分（Ｆ）や多官能ポリイソシアネート成分（Ｇ）や可塑剤（Ｈ）を溶解し、臭気がマイルドであり、燃焼時有毒ガスを発生しないものであり、経済性が伴うことが要求される。このような要求性能を満たす有機溶剤は、芳香族系有機溶剤から選定されることが望ましい。好ましいのは、トルエン、キシレンである。
【００７６】
２液反応硬化型ウレタン樹脂液（Ｄ）が発熱ゲル化段階において、有機溶剤は気化しやすく、発泡剤的役割を助成する効果がある。また、硬化脱型後の模型内部には有機溶剤が多少とも閉じ込められた状態にある。またどちらかと言えば、燃焼しにくい肉厚１ｍｍ以上の部位には有機溶剤が肉厚部位の内部に残存しており、脱ロウ・焼結工程時燃焼を助成する効果が大きい。また樹脂粘度を低下し、模型製作上の作業性を向上せしめる効果が非常に大きい。
【００７７】
２液反応硬化型ウレタン樹脂液（Ｄ）に天然高分子系廃棄物の微細片が配合使用されてもよい。天然高分子系廃棄物の微細片とは、紙類の廃棄物・木材類の廃棄物・繊維衣類の廃棄物の微細片等である。紙類の廃棄物の微細片としては新聞紙・広告紙・事務コピー用紙・包装用紙・段ボール等の微細片が挙げられる。木材類の廃棄物の微細片としては、建築用廃木材、土木用廃木材、家具廃材、間木材、植物の枯れ草、籾殻の微細片等が挙げられる。繊維衣類の廃棄物としては、木綿衣類、麻衣類、羊毛衣類の微細片が挙げられる。詳細に例を挙げれば、紙類ならば使い捨てられた事務用紙をシユレーターにてカットし微細化されたもの、木材類ならば解体・粉砕・切断にて派生するおがくず、繊維衣類ならば単繊維状に破砕切断された繊維くずである。長さ１ｍｍ以下の各種形状物まで微細化されたものが好ましい。
【００７８】
これら天然高分子系廃棄物の微細片は、多官能ポリオール成分（Ｆ）に配合されるのが好ましい。天然高分子系廃棄物の微細片の比重は多官能ポリオール成分（Ｆ）の比重に近似するため、沈降・浮上が少なく天然高分子系廃棄物の微細片の液中に浮遊することになり、混合することにより比較的均一分散させることが容易である。天然高分子系廃棄物の微細片を多官能ポリオール成分（Ｆ）の液中に混合する場合、天然高分子系廃棄物の微細片の中に包含されている空気によって混合分散しがたく浮上する場合には、減圧状態において脱気すれば、空気は除去され、混合分散がやりやすくなる。
【００７９】
前記天然高分子系廃棄物の微細片は、一般的に親水性があるため大なり小なり湿気を含有している。よって、天然高分子系廃棄物の微細片を多官能ポリオール成分（Ｆ）中に混合分散させると、天然高分子系廃棄物の微細片に含有した水分を持ち込むことになり、多官能ポリオール成分（Ｆ）中の水分量が増加することになる。よって、天然高分子系廃棄物の微細片の混合量によって持ち込まれた水分量を加味して、多官能ポリオール成分（Ｆ）の水分量をコントロールすることになる。
【００８０】
２液反応硬化型樹脂液（Ｄ）には各成分の調整剤・安定剤・着色剤・可燃性フイラー・希釈溶剤が添加される。安定剤としては、ヒンダードフエノール系・ヒンダードアミン系酸化防止剤が使用される。着色剤としては有機染料・カーボン粉が有効である。顔料は焼成工程において灰分として残留するため好ましくない。難燃剤の添加は避けるべきである。可燃性フイラーとしては、中空バルーン又は及び炭素粉を１〜１０％含有せしめることが有効である。中空樹脂バルーンとは、真比重０．１５〜０．５０ｇ／ｃｃ、粒子経１５〜１００μｍの軽量微分末であり、ＵＣＡＲ  Ｐｈｅｎｏｌｉｃ  Ｍｉｃｒｏｂａｌｌｏｏｎ（ユニオンカーバイド社製）とか、マツモトマイクロスフエアー（松本油脂製薬（株）製）にて市販されているものである。こういった中空樹脂バルーンを含有させることは、樹脂模型に空気を埋め込むことになり、脱ロウ工程・焼成工程において、分解・流出・燃焼を促進し、残留灰分を少なくすると言った効果が発現する。中空樹脂バルーンの含有量は樹脂模型に対し０．１〜１０重量％である。１０重量％以上になると、２液反応硬化型ウレタン樹脂液（Ｄ）ががさつき、スムースな流動性が得られにくくなる。よって好ましくは３〜８重量％である。
【００８１】
【発明の効果】
以上説明したように、本願発明よれば、自動車・航空機・原子力・宇宙開発に多用されるように成って来た高強度・耐熱性・耐腐食性に優れたチタン合金から成る精密鋳造部品を多量に且つ経済的に製造することが可能となる。中でも、航空機や宇宙開発において要求されるさらなる軽量化に対して有効な製造方法であり、部品間の接合を極力省略した一体成型鋳造部品の製造を可能にするものである。
【００８２】
このように、本発明は、従来技術ではなし得なかった中空部位を有する薄肉複雑形状模型を一体成型し、この模型を焼失模型として鋳型を製造し、チタン合金精密鋳造部品の量産を可能とするものである。
【００８３】
さらに、従来の分割模型接合方法と比較して、本発明は中空部位を有する薄肉複雑形状模型を一体成型するため、中子形成用モールドを作成し、中子を生産せねば成らない工程が増加すると言ったデメリットも発生するが、模型の接合工程が省略されると言ったメリットが生まれる。その結果、生産される模型は接合部位がないため、設計意図を忠実に反映した寸法精度の高い模型となる点に大きな有効性がある。この模型にて製造される鋳型・精密鋳造品が寸法精度の高いものとなることは言うまでもない。
【図面の簡単な説明】
【図１】本願発明の実施の形態に係る中空模型の一例を示す斜視図である。
【図２】図１に示す中空模型の断面図である。
【図３】本願発明の実施の形態に係る中子の一例を示す斜視図である。
【図４】図２に示す中子の断面図である。
【図５】中子の製造工程の一部を示す断面図である。
【図６】中子の製造工程の一部の他の実施の形態を示す断面図である。
【図７】中空模型の製造工程の一部を示す断面図である。
【図８】中子を含む中空模型を示した断面図である。
【図９】中子心材を除去する工程を示した断面図である。
【図１０】中子の皮膜を除去する工程を示した断面図である。
【符号の説明】
１  中空模型
２  開口部
３  中空部分
４  隔壁
５  中子
６  中子心材
７  皮膜
【図１】
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【図２】
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【図３】
0003648567.tif 000005
【図４】
0003648567.tif 000006
【図５】
0003648567.tif 000007
【図６】
0003648567.tif 000008
【図７】
0003648567.tif 000009
【図８】
0003648567.tif 000010
【図９】
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【図１０】
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