(57)【要約】      （修正有）【課題】細孔が物体で充填されたオープンセル金属発泡体を提供する。【解決手段】オープンセル金属発泡体は、オープンセル金属発泡体と、オープンセル金属発泡体の細孔内に充填された物体とを備え、物体はオープンセル壁に接着されないという特徴を有する。物体と細孔との間に空間があるようにするために、物体は細孔サイズより小さい。細孔が物体で充填されたオープンセル金属発泡体はオープンセル金属発泡体構造を維持し、細孔が物体で充填されたオープンセル金属発泡体を製造するために使用されるテンプレートは、第１の部分である外側層を含み、第１の部分である外側層は、ａ）デンプン８．３％ｗ／ｗ、水１６．７％ｗ／ｗ、第１の種類の塩６２．５〜７５．０％ｗ／ｗ、使用済みプラスター０．４〜５０．０もしくは第２の種類の塩６０．０％ｗ／ｗを含む生地、または、ｂ）塩化物塩、臭化物塩、ヨウ化物塩、硝酸塩、硫酸塩、酢酸塩、炭酸塩もしくはそれらの組み合わせから選択される。【選択図】図７
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【実用新案登録請求の範囲】
【請求項１】
細孔が物体で充填されたオープンセル金属発泡体であって、
−オープンセル金属発泡体（１０３）と、
−前記オープンセル金属発泡体（１０３）の細孔内に配置される物体（１０１）とを備え、
前記物体（１０１）はオープンセル壁に接着せず、前記物体（１０１）と前記細孔との間に空間（１０７）があるように、細孔サイズより小さく、細孔が物体で充填されたオープンセル金属発泡体（２００）はオープンセル金属発泡体構造を維持することを特徴とする、細孔が物体で充填されたオープンセル金属発泡体。
【請求項２】
前記物体（１０１）は、金属、セラミック、センサ、解放可能材料、またはそれらの組み合わせからなる群から選択される、請求項１に記載の、細孔が物体で充填されたオープンセル金属発泡体。
【請求項３】
前記物体（１０１）は、中実構造または中空構造または発泡体の形態である、請求項１または請求項２に記載の、細孔が物体で充填されたオープンセル金属発泡体。
【請求項４】
前記物体（１０１）は、バーまたは球または円柱の形態である、請求項１〜請求項３のいずれか１項に記載の、細孔が物体で充填されたオープンセル金属発泡体。
【請求項５】
前記物体（１０１）は球の形態である、請求項１〜請求項４のいずれか１項に記載の、細孔が物体で充填されたオープンセル金属発泡体。
【請求項６】
前記物体（１０１）は同じまたは異なるサイズを有する、請求項１〜請求項５のいずれか１項に記載の、細孔が物体で充填されたオープンセル金属発泡体。
【請求項７】
前記物体（１０１）は、外側層（１０２）を溶解する種類の液体と同じ種類の液体に不溶である、請求項１〜請求項６のいずれか１項に記載の、細孔が物体で充填されたオープンセル金属発泡体。
【請求項８】
前記物体（１０１）の融点は摂氏３００度（℃）より高い、請求項１〜請求項７のいずれか１項に記載の、細孔が物体で充填されたオープンセル金属発泡体。
【請求項９】
細孔が物体で充填されたオープンセル金属発泡体の製造方法であって、
テンプレート（１００）を成形型（１０５）内に配置することを備え、前記テンプレート（１００）は、物体（１０１）と、前記物体（１０１）を封入する外側層（１０２）とを含み、前記方法はさらに、
液体金属を前記成形型（１０５）に注ぎ、前記液体金属が凝固して固体金属（１０４）となるまで放置することと、
前記外側層が完全に溶脱するまで、液体（１０６）中に前記固体金属（１０４）を浸漬することによって、前記固体金属（１０４）から前記外側層（１０２）を溶脱させ、その結果、前記細孔が物体で充填されたオープンセル金属発泡体が（２００）ある、細孔が物体で充填されたオープンセル金属発泡体の製造方法。
【請求項１０】
前記テンプレート（１００）は、
物体（１０１）と、
前記物体（１０１）を封入する外側層（１０２）とを備え、前記外側層（１０２）は、
ａ）デンプン８．３〜１２．５％ｗ／ｗ、水１６．７〜２５．０％ｗ／ｗ、第１の種類の塩６２．５〜７５．０％ｗ／ｗ、使用済みプラスター０．４〜５０．０もしくは第２の種類の塩６０．０％ｗ／ｗを含む生地、または
ｂ）塩化物塩、臭化物塩、ヨウ化物塩、硝酸塩、硫酸塩、酢酸塩、炭酸塩もしくはそれらの組み合わせから選択されるコーティングされる粉末から選択される、請求項９に記載の、細孔が物体で充填されたオープンセル金属発泡体の製造方法。
【請求項１１】
前記デンプンは、コーンスターチ、米粉、ダークライ麦粉、緑豆デンプン、上質精選小麦粉、タピオカデンプン、もち粉、汎用粉、パン粉、全粒小麦粉、またはそれらの組み合わせからなる群から選択される、請求項９または請求項１０に記載の、細孔が物体で充填されたオープンセル金属発泡体の製造方法。
【請求項１２】
前記第１の種類の塩および第２の種類の塩は、塩化物塩、臭化物塩、ヨウ化物塩、硝酸塩、硫酸塩、酢酸塩、炭酸塩、またはそれらの組み合わせからなる群から選択される、請求項９または請求項１０に記載の、細孔が物体で充填されたオープンセル金属発泡体の製造方法。
【請求項１３】
前記第１の種類の塩および前記第２の種類の塩は同種または異種である、請求項９、請求項１０または請求項１２に記載の、細孔が物体で充填されたオープンセル金属発泡体の製造方法。
【請求項１４】
前記物体（１０１）は、金属、セラミック、センサ、解放可能材料、またはそれらの組み合わせを含む群から選択される、請求項９または請求項１０に記載の、細孔が物体で充填されたオープンセル金属発泡体の製造方法。
【請求項１５】
前記物体（１０１）は、中実構造または中空構造または発泡体の形態である、請求項９、請求項１０または請求項１４に記載の、細孔が物体で充填されたオープンセル金属発泡体の製造方法。
【請求項１６】
前記物体（１０１）はバーまたは球または円柱の形態である、請求項９、請求項１０、請求項１４または請求項１５に記載の、細孔が物体で充填されたオープンセル金属発泡体の製造方法。
【請求項１７】
前記物体（１０１）は球の形態である、請求項９、請求項１０、または請求項１４〜請求項１６のいずれか１項に記載の、細孔が物体で充填されたオープンセル金属発泡体の製造方法。
【請求項１８】
前記物体（１０１）は同じまたは異なるサイズを有する、請求項９、請求項１０、または請求項１４〜請求項１７のいずれか１項に記載の、細孔が物体で充填されたオープンセル金属発泡体の製造方法。
【請求項１９】
前記物体（１０１）は、外側層（１０２）を溶解する種類の液体と同じ種類の液体に不溶である、請求項９、請求項１０、または請求項１４〜請求項１８のいずれか１項に記載の、細孔が物体で充填されたオープンセル金属発泡体の製造方法。
【請求項２０】
前記物体（１０１）の融点は摂氏３００度（℃）より高い、請求項９、請求項１０、または請求項１４〜請求項１９のいずれか１項に記載の、細孔が物体で充填されたオープンセル金属発泡体の製造方法。
【請求項２１】
前記液体（１０６）は、水、有機溶媒、またはそれらの組み合わせから選択され得る、請求項９に記載の、細孔が物体で充填されたオープンセル金属発泡体の製造方法。
【請求項２２】
細孔が物体で充填されたオープンセル金属発泡体用のテンプレートであって、
物体（１０１）と、
前記物体（１０１）を封入する外側層（１０２）とを備え、前記外側層（１０２）は、
ａ）デンプン８．３〜１２．５％ｗ／ｗ、水１６．７〜２５．０％ｗ／ｗ、第１の種類の塩６２．５〜７５．０％ｗ／ｗ、使用済みプラスター０．４〜５０．０もしくは第２の種類の塩６０．０％ｗ／ｗを含む生地、または
ｂ）塩化物塩、臭化物塩、ヨウ化物塩、硝酸塩、硫酸塩、酢酸塩、炭酸塩もしくはそれらの組み合わせから選択されるコーティングされる粉末から選択される、細孔が物体で充填されたオープンセル金属発泡体用のテンプレート。
【請求項２３】
前記デンプンは、コーンスターチ、米粉、ダークライ麦粉、緑豆デンプン、上質精選小麦粉、タピオカデンプン、もち粉、汎用粉、パン粉、全粒小麦粉、またはそれらの組み合わせから選択される、請求項２２に記載の、細孔が物体で充填されたオープンセル金属発泡体用のテンプレート。
【請求項２４】
前記物体（１０１）は、金属、セラミック、センサ、解放可能材料、またはそれらの組み合わせを含む群から選択される、請求項２２に記載の、細孔が物体で充填されたオープンセル金属発泡体用のテンプレート。
【請求項２５】
前記物体（１０１）は、中実構造または中空構造または発泡体の形態である、請求項２２または請求項２４に記載の、細孔が物体で充填されたオープンセル金属発泡体用のテンプレート。
【請求項２６】
前記物体（１０１）はバーまたは球または円柱の形態である、請求項２２、請求項２４または請求項２５に記載の、細孔が物体で充填されたオープンセル金属発泡体用のテンプレート。
【請求項２７】
前記物体（１０１）は球の形態である、請求項２２または請求項２４〜請求項２６のいずれか１項に記載の、細孔が物体で充填されたオープンセル金属発泡体用のテンプレート。
【請求項２８】
前記物体（１０１）は同じまたは異なるサイズを有する、請求項２２または請求項２４〜請求項２７のいずれか１項に記載の、細孔が物体で充填されたオープンセル金属発泡体用のテンプレート。
【請求項２９】
前記物体（１０１）の融点は摂氏３００度（℃）より高い、請求項２２または請求項２４〜請求項２８のいずれか１項に記載の、細孔が物体で充填されたオープンセル金属発泡体用のテンプレート。
【請求項３０】
細孔が物体で充填されたオープンセル金属発泡体用のテンプレートの製造方法であって、
物体（１０１）を外側層（１０２）によって封入して、定められたサイズを得て、テンプレート（１００）をもたらすことと、
前記テンプレート（１００）を、少なくとも摂氏３００度（℃）の温度であるが、前記テンプレート（１００）の融点を超えない温度で加熱することとを備える、細孔が物体で充填されたオープンセル金属発泡体用のテンプレートの製造方法。
【請求項３１】
前記外側層（１０２）は生地またはコーティングされる粉末から選択される、請求項３０に記載の、細孔が物体で充填されたオープンセル金属発泡体用のテンプレートの製造方法。
【請求項３２】
前記物体（１０１）を前記生地外側層（１０２）によって封入する方法は、
前記物体（１０１）を生地プレート上に配置することと、
前記物体（１０１）の表面の周りにおいて前記生地を成形することとを含み、
前記テンプレートのサイズは、前記物体（１０１）のサイズおよび使用される生地の量によって決定される、請求項３０に記載の、細孔が物体で充填されたオープンセル金属発泡体用のテンプレートの製造方法。
【請求項３３】
前記物体（１０１）を、コーティングされる粉末外側層（１０２）によって封入する方法は、
前記物体（１０１）を結合剤によってコーティングすることと、
コーティングされる粉末を前記物体（１０１）の表面にコーティングして、テンプレート（１００）をもたらすことと、
前記コーティングされる粉末の飽和溶液で前記テンプレート（１００）をコーティングすることと、
前記コーティングされる粉末を前記テンプレート（１００）上にコーティングすることとを含み、
前記コーティングされる粉末の飽和溶液による前記テンプレート（１００）のコーティングの手順と、コーティングされる粉末を前記テンプレート（１００）上にコーティングする手順とを、テンプレート（１００）の定められたサイズを得るまで繰り返し行う、請求項３０に記載の、細孔が物体で充填されたオープンセル金属発泡体用のテンプレートの製造方法。
【請求項３４】
前記物体（１０１）をコーティングする手順は、好ましくは、コーティングされる粉末を前記物体（１０１）上にコーティングすることを、前記物体（１０１）を、コーティングされる粉末が充填された表面上で転がすこととともに行う、請求項３３に記載の、細孔が充填されたオープンセル金属発泡体用のテンプレートの製造方法。
【請求項３５】
コーティングされる粉末を前記テンプレート（１００）上にコーティングする手順は、好ましくは、前記テンプレート（１００）を、コーティングされる粉末が充填される表面上で転がすことである、請求項３３に記載の、細孔が充填されたオープンセル金属発泡体用のテンプレートの製造方法。
【請求項３６】
前記テンプレート（１００）を加熱する手順において、好ましい時間は１〜２時間である、請求項３０に記載の、細孔が充填されたオープンセル金属発泡体用のテンプレートの製造方法。
【請求項３７】
前記物体（１０１）は、金属、セラミック、センサ、解放可能材料、またはそれらの組み合わせからなる群から選択され得る、請求項１〜請求項３６のいずれか１つに記載の、細孔が物体で充填されたオープンセル金属発泡体用のテンプレートの製造方法。
【請求項３８】
前記物体（１０１）は、中実構造または中空構造または発泡体の形態である、請求項１〜請求項３７のいずれか１項に記載の、細孔が物体で充填されたオープンセル金属発泡体用のテンプレートの製造方法。
【請求項３９】
前記物体（１０１）はバーまたは球または円柱の形態である、請求項１〜請求項３８のいずれか１項に記載の、細孔が物体で充填されたオープンセル金属発泡体用のテンプレートの製造方法。
【請求項４０】
前記物体（１０１）は球の形態である、請求項１〜請求項３９のいずれか１項に記載の、細孔が物体で充填されたオープンセル金属発泡体用のテンプレートの製造方法。
【請求項４１】
前記物体（１０１）は細孔サイズより小さい、請求項１〜請求項４０のいずれか１項に記載の、細孔が物体で充填されたオープンセル金属発泡体用のテンプレートの製造方法。
【請求項４２】
前記物体（１０１）は同じまたは異なるサイズを有する、請求項１〜請求項４１のいずれか１項に記載の、細孔が物体で充填されたオープンセル金属発泡体用のテンプレートの製造方法。
【請求項４３】
前記物体（１０１）は、外側層（１０２）を溶解する種類の液体と同じ種類の液体に不溶である、請求項１〜請求項４２のいずれか１項に記載の、細孔が物体で充填されたオープンセル金属発泡体用のテンプレートの製造方法。
【請求項４４】
前記物体（１０１）の融点は摂氏３００度（℃）より高い、請求項１〜請求項４３のいずれか１項に記載の、細孔が物体で充填されたオープンセル金属発泡体用のテンプレートの製造方法。
【請求項４５】
前記生地は、デンプン８．３〜１２．５％ｗ／ｗ、水１６．７〜２５．０％ｗ／ｗ、第１の種類の塩６２．５〜７５．０％ｗ／ｗ、使用済みプラスター０．４〜５０．０または第２の種類の塩６０．０％ｗ／ｗを含む、請求項３０または請求項３１に記載の、細孔が物体で充填されたオープンセル金属発泡体用のテンプレートの製造方法。
【請求項４６】
前記コーティングされる粉末は、塩化ナトリウム、臭化ナトリウム、ヨウ化ナトリウム、硝酸ナトリウム、硫酸ナトリウム、酢酸ナトリウム、炭酸ナトリウム、またはそれらの組み合わせからなる群から選択される、請求項３１または請求項３３に記載の、細孔が物体で充填されたオープンセル金属発泡体用のテンプレートの製造方法。
【請求項４７】
前記デンプンは、コーンスターチ、米粉、ダークライ麦粉、緑豆デンプン、上質精選小麦粉、タピオカデンプン、もち粉、汎用粉、パン粉、全粒小麦粉、またはそれらの組み合わせから選択される、請求項４５に記載の、細孔が物体で充填されたオープンセル金属発泡体用のテンプレートの製造方法。
【請求項４８】
前記第１の種類の塩および前記第２の種類の塩は、塩化物塩、臭化物塩、ヨウ化物塩、硝酸塩、硫酸塩、酢酸塩、炭酸塩、またはそれらの組み合わせから選択される、請求項４５に記載の、細孔が物体で充填されたオープンセル金属発泡体用のテンプレートの製造方法。
【請求項４９】
前記第１の種類の塩および前記第２の種類の塩は同種または異種である、請求項４５または請求項４８記載の、細孔が物体で充填されたオープンセル金属発泡体の製造方法。
【請求項５０】
前記結合剤は、天然結合剤もしくは合成結合剤またはそれらの組み合わせから選択される、請求項３３に記載の、細孔が物体で充填されたオープンセル金属発泡体の製造方法。
【請求項５１】
前記天然結合剤は、動物性脂肪接着剤、カゼイン接着剤、植物接着剤、天然ゴム接着剤、ケイ酸ナトリウム、またはそれらの組み合わせから選択される、請求項５０に記載の、細孔が物体で充填されたオープンセル金属発泡体の製造方法。
【請求項５２】
前記合成結合剤は、エポキシ接着剤、フェノール接着剤、シリコーン接着剤、レゾルシノール樹脂接着剤、合成ゴム接着剤、尿素接着剤、ポリエステル樹脂接着剤、アルカリ性樹脂、ビニル樹脂、セルロース誘導体、アクリル、またはそれらの組み合わせから選択される、請求項５０に記載の、細孔が物体で充填されたオープンセル金属発泡体の製造方法。
【考案の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
考案の分野
本考案は、材料工学の分野に関し、特に、細孔が物体で充填されたオープンセル金属発泡体およびその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
考案の背景
オープンセル金属発泡体は、その構造内に豊富な細孔を有する金属であり、細孔は、構造内において意図的に一体化されている。金属発泡体内の細孔配置の大部分は、十分に規則的に順序付けられる。細孔サイズおよび空孔率には限られた範囲があり、これは製造プロセスの制限に依存する。オープンセル金属発泡体の特性は、金属の種類、細孔サイズ、細孔形状、セル壁厚、および空孔率に依存する。したがって、定められた特性を有する金属発泡体を得るために、上記基本構造を有する金属発泡体が製造される。しかしながら、基本構造は個々の製造プロセスの限られたウィンドウ内でしか生産できないため、何らかの物体を細孔に追加するなど、基本構造とは異なる新たな構造を製造する試みがなされている。
【考案の概要】
【考案が解決しようとする課題】
【０００３】
オープンセル発泡体の細孔に物体を充填してそれらの特性を改善する、オープンセル発泡体の製造プロセスの特許出願を以下に示す。
【０００４】
ＵＳ特許３，４７１，４１９は、溶融ワックス、ゴム、熱可塑性物質、有機化合物および無機化合物などの凝固可能かつ低粘性の液体にポリマー発泡体を浸漬することによって、細孔が固体物体で充填されたポリマー発泡体の製造方法を開示した。この発明は、その外部構造を維持したものの、固体物体の存在のために柔軟性がないポリマー発泡体を提供した。この製造方法により製造された発泡体は、玩具およびモデルキットとして用いることができる。しかしながら、大きい表面積、高い空孔率、および良好な吸音率のような発泡体の本来の特性を必要とする他の産業への適用には幾つかの制限があった。この発明の細孔に物体を充填する方法は、金属発泡体には使用できなかった。さらに、充填物体は、細孔からなるオープンセルを充填することになり、その結果、オープンセル構造の形態の発泡体の特性を失うことになる。
【０００５】
ＵＳ特許４，８３０，８８３は、生成物としてポリイミド発泡体を生成するポリイソシアネートおよび二無水物反応をもたらす化合物を含む前駆体を使用することによって、ポリイミド発泡体充填でハニカムセルネットワーク発泡体材料を強化する方法を開示した。
【０００６】
ハニカムのオープンセル構造に粉末状の前駆体を充填し、触媒を添加して摂氏６６度（℃）未満の温度で前駆体反応を促進することにより、細孔にポリイミド発泡体が充填されたハニカムセルネットワーク発泡体が製造された。その結果、ポリイミドはハニカムセルに完全に充填された。この発明は、紙、プラスチック、ガラス繊維、または金属製のハニカム発泡体に使用することができる。ハニカムセルにポリイミドが存在することにより、強度を高めることができることがわかった。しかしながら、この発明は、金属発泡体に使用することはできるが、厳密には、単層オープンセル構造を有するハニカムセルネットワーク発泡体だけに使用することができる。それは、重複する細孔構造を有する一般的なオープンセル発泡体には使用できない。より重要なことに、この発明は、ただ単にセル構造を補強するのに役立つものであり、充填物体はポリマー発泡体とすることしかできない。さらに、充填物体は、移動不可であり、オープンセル細孔を閉鎖する。その結果、オープンセル発泡体の特性が失われ、その結果、発泡体の吸音特性が低下する。
【０００７】
ＵＳ特許出願２０１２／０１４２７９４  Ａ１は、発泡体の機械的特性を増加させるためにポリマーによるオープンセル発泡体の充填方法を開示した。発泡体を最初に乾燥させ、次いで、オープンセル発泡体を、発泡体対モノマーの比率が９０：１０〜１０：９０の範囲にあるモノマーに浸す。続いて、活性化剤による重合を促進し、発泡体を浸すことは、減圧下で発泡体を浸漬、噴霧、またはブラッシングすることによって達成することができる。重合の温度は、摂氏８５〜２００度（℃）の範囲にある。発泡体は、金属、プラスチック、または木材のような天然生成物とすることができる。この発明は、細孔内にポリマーを完全に充填し、その結果、発泡体はより高い機械的特性を有する。しかしながら、細孔内に充填される物体は、ポリマーのみであり得、細孔内で移動不可であり、オープンセル発泡体の特性を失う結果となる。
【０００８】
上述したすべての発明から、それらの発明は、発泡体を製造し、同時にオープンセル発泡体において物体を充填することはできない。さらに、充填物体は、金属またはセラミックであることができず、また、充填物体は、オープンセル壁に接着し、発泡体のオープンセル細孔をブロックする。結果として、これらの従来技術に従って上述の物体によって充填された発泡体は、非発泡体構造を有するかまたはオープンセル構造を有さない材料となり、吸音などの有用な特性またはセンサで充填された細孔の能力の損失を引き起こす。
【０００９】
上記発明の制約から、細孔が物体で充填されたオープンセル金属発泡体の改善された製造方法を提供する必要があり、その方法は、発泡体を製造し、同時に細孔内に物体を充填することができ、充填される物体は、金属、またはセラミック、またはセンサ、およびオープンセル壁に付着せずオープンセル細孔をブロックしない物体とすることができる。結果として、物体を充填した後、オープンセル発泡体は、それらのオープンセル発泡体特性のままである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
考案の概要
細孔が物体で充填されたオープンセル金属発泡体であって、オープンセル金属発泡体（１０３）と、オープンセル金属発泡体（１０３）の細孔内に配置される物体（１０１）とを備え、物体（１０１）は、物体（１０１）と細孔との間に空間（１０７）があるように、オープンセル壁に接着せず、細孔サイズより小さいことを特徴とし、細孔が物体で充填されたオープンセル金属発泡体（２００）は、オープンセル金属発泡体構造を維持する。本考案に従って細孔が物体で充填されたオープンセル金属発泡体の製造方法は、ａ）テンプレート（１００）を成形型（１０５）内に配置することを備え、テンプレート（１００）は、物体（１０１）と、前記物体（１０１）を封入した外側層（１０２）とを含み、前記方法はさらに、ｂ）液体金属を成形型（１０５）に注ぎ、液体金属が凝固して固体金属（１０４）となるまで放置することと、ｃ）外側層が完全に溶脱するまで、固体金属（１０４）を液体（１０６）に浸漬することにより、外側層（１０２）を固体金属（１０４）から溶脱させ、その結果、細孔が物体で充填されたオープンセル金属発泡体（２００）がある。
【００１１】
テンプレート（１００）は、細孔が物体で充填されたオープンセル金属発泡体を製造するために使用され、テンプレート（１００）は、第１の部分である外側層（１０２）を含み、第１の部分は、ａ）デンプン８．３％ｗ／ｗ、水１６．７％ｗ／ｗ、第１の種類の塩６２．５〜７５．０％ｗ／ｗ、使用済みプラスター０．４〜５０．０もしくは第２の種類の塩６０．０％ｗ／ｗを含む生地、またはｂ）塩化物塩、臭化物塩、ヨウ化物塩、硝酸塩、硫酸塩、酢酸塩、炭酸塩もしくはそれらの組み合わせから選択されるコーティングされる粉末から選択され、テンプレート（１００）は、さらに、第２の部分である物体（１０１）を含み、物体（１０１）は、外側層（１０２）によって封入されている。細孔が物体で充填されたオープンセル金属発泡体用のテンプレートの製造方法は、外側層（１０２）によって物体（１０１）を封入して、テンプレート（１００）となる定められたサイズを得ることと、テンプレート（１００）を、少なくとも摂氏３００度（℃）であるが、テンプレート（１００）の融点を超えない温度で加熱することとを備える。
【００１２】
本考案による、細孔が物体で充填されたオープンセル金属発泡体の製造方法の目的および特徴は、複雑でない製造方法および低い製造コストで発泡体を製造し、細孔内に物体を充填することは、快適である。さらに、本考案による製造方法の別の特徴は、充填される物体が、金属、またはセラミック、または解放可能な材料、またはセンサであり得ることである。細孔内に充填された解放可能な物体は、いくつかの薬剤の放出制御の利点を有する。細孔内に配置されたセンサは、所与の周波数吸収の間に生じた変化する周波数を測定し、機器効率を分析するか、または他の関連パラメータを測定するのに有益である。さらに、本考案による前記製造方法の他の特徴は、物体が細孔内に充填されるときに、発泡体のセルは依然として開いていることである。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】細孔が物体で充填されたオープンセル金属発泡体の製造方法の一例を示す。
【図２】球状物体（１０１）を充填されたテンプレート（１００）の態様の一例を示す。
【図３】外側層（１０２）によって、コーティングされる粉末の形態で、物体（１０１）を封入する方法の一例を示す。
【図４】外側層（１０２）で生地形態で封入される前および後の鋼球およびセラミック発泡体の一例を示す。
【図５】外側層（１０２）で粉末形態で封入される前および後の鋼球およびセラミック発泡体の一例を示す。
【図６】異なるサイズの球形テンプレートおよび異なる製造条件によって製造される、細孔が物体で充填された金属発泡体のオープンセル間の接続穴のサイズの一例を示す。
【図７】細孔が様々な種類の物体で充填されたオープンセル金属発泡体の一例を示す。
【図８】細孔が物体で充填されたオープンセル金属発泡体の空気流抵抗測定結果の一例を示す。
【図９】細孔が物体で充填されたオープンセル金属発泡体の吸音測定結果の一例を示す。
【考案を実施するための形態】
【００１４】
考案の詳細な説明
本考案の説明は、本考案をより明確に詳述するために、実施例を提供し、図面を用いて参照することによって行われる。本考案の同じ部分は同じ番号で表している。しかしながら、いかなる限定もなく、本考案の範囲は特許請求の範囲によって示される。
【００１５】
細孔が物体で充填されたオープンセル金属発泡体（２００）は、オープンセル金属発泡体（１０３）と、オープンセル金属発泡体（１０３）の細孔内に配置される物体（１０１）とを備え、物体（１０１）は、物体（１０１）と細孔との間に空間（１０７）があるように、オープンセル壁に接着されず、細孔サイズより小さいことを特徴とし、細孔が物体で充填されたオープンセル金属発泡体（２００）は、オープンセル金属発泡体構造を維持する。
【００１６】
図１に示される細孔が物体で充填されたオープンセル金属発泡体（２００）の製造方法は、
−テンプレート（１００）を成形型（１０５）内に配置することを備え、テンプレート（１００）は、物体（１０１）と、物体（１０１）を封入する外側層（１０２）とを含み、前記方法はさらに、
−液体金属を成形型（１０５）に注ぎ、液体金属が凝固して固体金属（１０４）となるまで放置することと、
−外側層が完全に溶脱するまで、液体（１０６）中に固体金属（１０４）を浸漬することによって、固体金属（１０４）から外側層（１０２）を溶脱させ、その結果、細孔が物体で充填されたオープンセル金属発泡体（２００）があり、
液体（１０６）は、水および／もしくは有機溶媒またはそれらの組み合わせから選択される。
【００１７】
本考案による細孔が物体で充填されたオープンセル金属発泡体（２００）用のテンプレートは、
−物体（１０１）と、
−物体（１０１）を封入する外側層（１０２）とを備え、外側層（１０２）は、ａ）デンプン８．３〜１２．５％ｗ／ｗ、水１６．７〜２５．０％ｗ／ｗ、第１の種類の塩６２．５〜７５．０％ｗ／ｗ、使用済みプラスター０．４〜５０．０もしくは第２の種類の塩６０．０％ｗ／ｗを含む生地、またはｂ）塩化物塩、臭化物塩、ヨウ化物塩、硝酸塩、硫酸塩、酢酸塩、炭酸塩もしくはそれらの組み合わせから選択することができるコーティングされる粉末から選択される。
【００１８】
図２によれば、テンプレート（１００）の態様の一例において、テンプレート（１００）の態様は球形である。
【００１９】
細孔が物体で充填されたオープンセル金属発泡体（２００）用のテンプレートの製造方法は、
−物体（１０１）を外側層（１０２）によって封入して、定められたサイズを得て、テンプレート（１００）をもたらすことを備え、外側層（１０２）は、生地またはコーティングされる粉末から選択することができ、物体（１０１）の封入手順は、機械または人間によって行うことができ、前記方法はさらに、
−テンプレート（１００）を、少なくとも摂氏３００度（℃）の温度であるが、テンプレート（１００）の融点を超えない温度で加熱することを備え、好ましい時間は１〜２時間である。
【００２０】
生地外側層（１０２）によって物体（１０１）を封入する方法は、
−物体（１０１）を生地プレート上に配置することと、
−物体（１０１）の表面の周りに生地を成形することとを含み、テンプレートサイズは、物体（１０１）のサイズおよび使用される生地の量によって決定される。
【００２１】
図３に示すコーティングされる粉末の外側層（１０２）によって物体（１０１）を封入する方法は、
−動物脂肪接着剤、カゼイン接着剤、植物接着剤、天然ゴム接着剤、ケイ酸ナトリウムを含む天然結合剤、もしくはエポキシ接着剤、フェノール接着剤、シリコーン接着剤、レゾルシノール樹脂接着剤、合成ゴム接着剤、尿素接着剤、ポリエステル樹脂接着剤、アルカリ性樹脂、ビニル樹脂、セルロース誘導体、アクリルを含む合成結合剤、またはそれらの組み合わせから選択される結合剤を使用して、物体（１０１）をコーティングすることと、
−物体（１０１）の表面に、コーティングされる粉末をコーティングして、テンプレート（１００）をもたらすこととを備え、コーティングされる粉末を物体（１０１）にコーティングすることは、物体（１０１）を、コーティングされる粉末を伴う表面上で転がすことと組み合わされることが好ましく、前記方法はさらに、
−飽和した、コーティングされる粉末を含有する、コーティングされる粉末の溶液で、テンプレート（１００）をコーティングすることを備え、コーティングされる粉末をテンプレート（１００）にコーティングすることは、テンプレート（１００）を、コーティングされる粉末を伴う表面上で転がすことと組み合わされることが好ましく、前記方法はさらに、
−テンプレート（１００）上のコーティングされる粉末を、コーティングされる粉末の飽和溶液でコーティングすることを備え、コーティングされる粉末をテンプレート（１００）にコーティングすることは、テンプレート（１００）を、コーティングされる粉末を伴う表面上で転がすことと組み合わされることが好ましく、
コーティングされる粉末の飽和溶液によるテンプレートコーティング（１００）の手順と、コーティングされる粉末をテンプレート（１００）上にコーティングする手順とを、テンプレート（１００）の定められたサイズを得るまで繰り返し行い、
物体（１０１）は、金属、セラミック、センサ、解放可能な材料、またはそれらの組み合わせを含む群から選択される。物体（１０１）は、以下の特徴を有する：
−固体構造または中空構造または発泡体の形態である；
−バーまたは球または円柱の形態であり、好ましくは球である；
−細孔サイズより小さいサイズを有する；
−同じサイズまたは異なるサイズを有する；
−外側層（１０２）を溶解するものと同じ種類の液体に不溶である；
−物体（１０１）がテンプレート（１００）を加熱するプロセスで加熱される場合、少なくとも摂氏３００度（℃）の温度に対して耐性があるか、物体（１０１）の融点が摂氏３００度（℃）より高いか、センサがその監視特性を維持するか、または解放可能な材料がその解放特性を維持し、
生地の組み合わせであるデンプンは、コーンスターチ、米粉、ダークライ麦粉、緑豆デンプン、上質精選小麦粉、タピオカデンプン、もち粉、汎用粉、パン粉、全粒小麦粉、またはそれらの組み合わせからなる群から選択され、
生地の組み合わせにおける第１の種類の塩および第２の種類の塩は、塩化物塩、臭化物塩、ヨウ化物塩、硝酸塩、硫酸塩、酢酸塩、炭酸塩またはそれらの組み合わせから選択される。第１の種類の塩および第２の種類の塩は、同じまたは異なる塩の種類から選択することができる。
【００２２】
以下の実施例は、本考案を以下のように明確に説明する。
実施例１は、生地テンプレートを使用して物体を直接封入することによる、物体が充填されたテンプレートの製造方法の結果を開示する。
【００２３】
この例による手順は、タイ特許出願第１４０１００５６９１号に開示されるテンプレートのようなテンプレートを、直径１／４インチの鋼球、および直径５ｍｍの立方体形状のセラミック発泡体をテンプレートに充填される物体として用いて、提供することを含む。物体を封入する手順は、人によって、物体を十分な量のテンプレートの生地とともに配置することと、物体を生地で封入することと、８ｍｍ球形に成形することとからなるプロセスにおいて行われる。次いで、テンプレートを物体とともに摂氏６００度（℃）で１時間加熱する。その結果、図４に従って、鋼球およびセラミック発泡体を充填されたテンプレートがあり、このテンプレートは、細孔が鋼およびセラミック発泡体で充填されたオープンセル金属発泡体を製造するためにテンプレートとして使用するために準備される。
【００２４】
実施例２は、コーティングされる粉末を用いて物体を封入することによる、物体で充填されたテンプレートの製造方法の結果を示す。
【００２５】
この例による手順は、テンプレートに充填される物体として直径３／１６インチ直径の鋼球を使用することによって、物体表面を３Ｍ噴霧接着剤でコーティングすることと、ガラス容器に収容された鋼球上に０．５ｍｍ未満の直径を有する塩化ナトリウム塩を散布することと、塩化ナトリウム粒子が鋼球表面の全体を覆うように鋼球を転がすことと、塩化ナトリウム塩の飽和溶液でコーティングすることと、鋼球を塩化ナトリウム上で転がして、１ｍｍのコーティングされた層を得ることと、前記鋼球を摂氏６００度（℃）で１時間加熱することとを含む。その結果、図５に示される鋼球を充填されたテンプレートがあり、これを、細孔が鋼球で充填されたオープンセル金属発泡体の製造に使用することができる。
【００２６】
実施例３は、細孔が物体で充填された金属発泡体のオープンセル間の接続孔のサイズの測定結果を示す。
【００２７】
本実施例では、直径４．１ｍｍ、５．０ｍｍ、および６．３ｍｍの球形のテンプレートを用いて、細孔が物体で充填されたオープンセル金属発泡体の製造方法の試験を行った。この方法は、注入温度が摂氏６２０度（℃）、テンプレートの加熱温度が摂氏６００度（℃）、真空圧（Ｐｖａｃ）が−２０ｋＰａ（キロパスカル）のＡＣ２Ａアルミニウム合金を用いることを含む。その結果、図６に示すように、テンプレートサイズを大きくすると、細孔が物体で充填されたオープンセル金属発泡体の各内部構造を接続する開いた細孔がそれらのサイズを拡大することがわかった。開いた細孔の平均最大サイズは、６．３０ｍｍの平均直径を有する前記テンプレートによって製造されたアルミニウム発泡体について１．１４ｍｍである。
【００２８】
実施例４は、細孔に様々な種類の物体が充填されたオープンセル金属発泡体の製造方法の結果を示す。
【００２９】
実施例１に示した本考案のテンプレート製造方法を用いて、鋼球、アルミニウムビーズ、セラミック発泡体、および固体セラミック等の各種材料を含むテンプレートから、細孔が物体で充填されたオープンセル金属発泡体が製造された。この結果、注入温度が摂氏８００度（℃）、テンプレートの加熱温度が摂氏６００度（℃）、真空圧（Ｐｖａｃ）が−０．７ｋＰａ（キロパスカル）のＡＣ２Ａアルミニウム合金を用いて、細孔が各種物体で充填されたオープンセル金属発泡体がある。結果として、図７に示す鋼球、アルミニウムビーズ、セラミック発泡体、および固体セラミックで細孔が充填されたオープンセル金属発泡体がある。
【００３０】
実施例５は、細孔内に物体を有することの利益を表すために、細孔が物体で充填されたオープンセル金属発泡体の内部の空気流抵抗の測定結果を示す。
【００３１】
直径８ｍｍの球形テンプレートを用いて、直径２８．５ｍｍ、高さ３８．１ｍｍの円柱形状を有する、細孔が物体で充填されたオープンセル金属発泡体の製造方法。テンプレートは、物体を内部に有さないテンプレート、ならびに３／１６インチおよび１／４インチの直径を有する鋼球を充填されたテンプレートを含む。実施例４に示した金属発泡体の製造方法条件によれば、鋼球を伴う細孔および鋼球を伴わない細孔を有するオープンセル金属発泡体がある。その後、各種金属発泡体の空気流抵抗を測定したところ、細孔に鋼球が充填されたオープンセル金属発泡体は、細孔に鋼球が充填されていないオープンセル金属発泡体よりも空気流抵抗が高いことがわかった。さらに、図８に示されるように、細孔に大きなサイズの鋼球が充填されたオープンセル金属発泡体は、細孔に小さなサイズの鋼球が充填されたオープンセル金属発泡体よりも高い空気流抵抗を有する。より重要なことに、本考案に従って細孔が物体で充填されたオープンセル金属発泡体は、以前には存在せず、高い空気流抵抗を必要とする用途に適用されるのに有益である。
【００３２】
実施例６は、細孔内に物体を有することの利益を表すために、細孔が物体で充填されたオープンセル金属発泡体の吸音測定の結果を示す。
【００３３】
直径２８．５ｍｍ×高さ３８．１ｍｍ、および直径９９．５ｍｍ×高さ３８．１ｍｍを有する円柱形状の金属発泡体を、実施例５に示される直径８ｍｍの球形テンプレートおよび金属発泡体製造方法条件を用いて製造した。続いて、５００〜６，３００ヘルツ（Ｈｚ）の範囲の音を吸収するために直径２８．５ｍｍ×高さ３８．１ｍｍの円柱形状の金属発泡体を用い、および１００〜１，０００ヘルツ（Ｈｚ）の範囲の音を吸収するために直径９９．５ｍｍ×高さ３８．１ｍｍの円柱形状の金属発泡体を用いて、小さいサイズの鋼球で細孔が充填されたオープンセル金属発泡体の吸音を、細孔が鋼球で充填されていないオープンセル金属発泡体と比較して、１００〜６，３００ヘルツ（Ｈｚ）の周波数範囲で試験した。２種類の金属発泡体の吸音試験では、重複する周波数範囲の試験結果の平均値をとった。図９に示す吸音試験結果より、細孔に物体（鋼球）が充填されたオープンセル金属発泡体は、細孔が物体で充填されていないオープンセル金属発泡体よりも吸音性能が高いことがわかる。さらに、大きなサイズの鋼球が細孔に充填されたオープンセル金属発泡体は、小さなサイズの鋼球が細孔に充填されたオープンセルオープンセル金属発泡体よりも吸音性能が高い。以前には存在しなかった、本考案による細孔が物体で充填されたオープンセル金属発泡体は、吸音用途に有益であることが示されている。
【００３４】
本考案を、添付の図面を例にとって十分に説明したが、本考案によるいかなる変更も、関連技術の当業者または関連分野の当業者によって明確に理解され、実行され得、それは依然として本考案の範囲および目的内にある。これは、実用新案登録請求の範囲に記載されるように、本考案の範囲および意図の対象となり得る。また、本考案の範囲は、特定の請求項に明記されていない本考案の特徴を包含しているが、それは有用であり、実用新案登録請求の範囲に記載される考案の特徴と同様の結果が得られる。
【００３５】
本考案の最良の方法は、本考案の詳細な説明に記載されている通りである。
【図１】
0003232334.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
0003232334.tif 000009
【図８】
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【図９】
0003232334.tif 000011
【手続補正書】
【提出日】令和2年10月8日(2020.10.8)
【手続補正１】
【補正対象書類名】実用新案登録請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【実用新案登録請求の範囲】
【請求項１】
細孔が物体で充填されたオープンセル金属発泡体であって、
−オープンセル金属発泡体（１０３）と、
−前記オープンセル金属発泡体（１０３）の細孔内に配置される物体（１０１）とを備え、
前記物体（１０１）はオープンセル壁に接着せず、前記物体（１０１）と前記細孔との間に空間（１０７）があるように、細孔サイズより小さく、細孔が物体で充填されたオープンセル金属発泡体（２００）はオープンセル金属発泡体構造を維持することを特徴とする、細孔が物体で充填されたオープンセル金属発泡体。
【請求項２】
前記物体（１０１）は、金属、セラミック、センサ、解放可能材料、またはそれらの組み合わせからなる群から選択される、請求項１に記載の、細孔が物体で充填されたオープンセル金属発泡体。
【請求項３】
前記物体（１０１）は、中実構造または中空構造または発泡体の形態である、請求項１または請求項２に記載の、細孔が物体で充填されたオープンセル金属発泡体。
【請求項４】
前記物体（１０１）は、バーまたは球または円柱の形態である、請求項１〜請求項３のいずれか１項に記載の、細孔が物体で充填されたオープンセル金属発泡体。
【請求項５】
前記物体（１０１）は球の形態である、請求項１〜請求項４のいずれか１項に記載の、細孔が物体で充填されたオープンセル金属発泡体。
【請求項６】
前記物体（１０１）は同じまたは異なるサイズを有する、請求項１〜請求項５のいずれか１項に記載の、細孔が物体で充填されたオープンセル金属発泡体。
【請求項７】
前記物体（１０１）は、外側層（１０２）を溶解する種類の液体と同じ種類の液体に不溶である、請求項１〜請求項６のいずれか１項に記載の、細孔が物体で充填されたオープンセル金属発泡体。
【請求項８】
前記物体（１０１）の融点は摂氏３００度（℃）より高い、請求項１〜請求項７のいずれか１項に記載の、細孔が物体で充填されたオープンセル金属発泡体。
【請求項９】
細孔が物体で充填されたオープンセル金属発泡体用のテンプレートであって、
物体（１０１）と、
前記物体（１０１）を封入する外側層（１０２）とを備え、前記外側層（１０２）は、
ａ）デンプン８．３〜１２．５％ｗ／ｗ、水１６．７〜２５．０％ｗ／ｗ、第１の種類の塩６２．５〜７５．０％ｗ／ｗ、使用済みプラスター０．４〜５０．０もしくは第２の種類の塩６０．０％ｗ／ｗを含む生地、または
ｂ）塩化物塩、臭化物塩、ヨウ化物塩、硝酸塩、硫酸塩、酢酸塩、炭酸塩もしくはそれらの組み合わせから選択されるコーティングされる粉末から選択される、細孔が物体で充填されたオープンセル金属発泡体用のテンプレート。
【請求項１０】
前記デンプンは、コーンスターチ、米粉、ダークライ麦粉、緑豆デンプン、上質精選小麦粉、タピオカデンプン、もち粉、汎用粉、パン粉、全粒小麦粉、またはそれらの組み合わせから選択される、請求項９に記載の、細孔が物体で充填されたオープンセル金属発泡体用のテンプレート。
【請求項１１】
前記物体（１０１）は、金属、セラミック、センサ、解放可能材料、またはそれらの組み合わせを含む群から選択される、請求項９に記載の、細孔が物体で充填されたオープンセル金属発泡体用のテンプレート。
【請求項１２】
前記物体（１０１）は、中実構造または中空構造または発泡体の形態である、請求項９または請求項１１に記載の、細孔が物体で充填されたオープンセル金属発泡体用のテンプレート。
【請求項１３】
前記物体（１０１）はバーまたは球または円柱の形態である、請求項９、請求項１１または請求項１２に記載の、細孔が物体で充填されたオープンセル金属発泡体用のテンプレート。
【請求項１４】
前記物体（１０１）は球の形態である、請求項９または請求項１１〜請求項１３のいずれか１項に記載の、細孔が物体で充填されたオープンセル金属発泡体用のテンプレート。
【請求項１５】
前記物体（１０１）は同じまたは異なるサイズを有する、請求項９または請求項１１〜請求項１４のいずれか１項に記載の、細孔が物体で充填されたオープンセル金属発泡体用のテンプレート。
【請求項１６】
前記物体（１０１）の融点は摂氏３００度（℃）より高い、請求項９または請求項１１〜請求項１５のいずれか１項に記載の、細孔が物体で充填されたオープンセル金属発泡体用のテンプレート。
【手続補正書】
【提出日】令和3年4月1日(2021.4.1)
【手続補正１】
【補正対象書類名】実用新案登録請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【実用新案登録請求の範囲】
【請求項１】
細孔が物体で充填されたオープンセル金属発泡体であって、
−細孔を有するオープンセル金属発泡体（１０３）と、
−前記オープンセル金属発泡体（１０３）の細孔内に配置される物体（１０１）とを備え、
前記金属発泡体（１０３）の前記細孔は、前記細孔よりも小さく、金属、セラミックスまたはそれらの組み合わせからなる群より選択される物体（１０１）で満たされていることを特徴とする、細孔が物体で充填されたオープンセル金属発泡体。
【請求項２】
前記物体（１０１）は、中実構造または中空構造または発泡体の形態である、請求項１に記載の、細孔が物体で充填されたオープンセル金属発泡体。
【請求項３】
前記物体（１０１）は、バーまたは球または円柱の形態である、請求項１〜請求項２のいずれか１項に記載の、細孔が物体で充填されたオープンセル金属発泡体。
【請求項４】
前記物体（１０１）は球の形態である、請求項１〜請求項３のいずれか１項に記載の、細孔が物体で充填されたオープンセル金属発泡体。
【請求項５】
前記物体（１０１）は同じまたは異なるサイズを有する、請求項１〜請求項４のいずれか１項に記載の、細孔が物体で充填されたオープンセル金属発泡体。
【請求項６】
前記物体（１０１）の融点は摂氏３００度（℃）より高い、請求項１〜請求項５のいずれか１項に記載の、細孔が物体で充填されたオープンセル金属発泡体。