(57)【要約】【課題】骨材としてムライト系耐火物粉末を用いて構成される精密鋳造鋳型製造用スラリー組成物において、スラリーとして必要とされる粘性と耐火物特性の両立を図り、更には均一なスラリー塗布層の形成を容易とすることにあり、またそのような特性に優れた精密鋳造鋳型製造用スラリー組成物を有利に製造し得る手法を提供すること。【解決手段】コロイダルシリカ又はエチルシリケートからなる無機バインダに、ベントナイトを配合してなるバインダ組成物に対して、骨材として、ムライト系耐火物の粉末を懸濁せしめて、精密鋳造鋳型製造用のスラリーを構成した。【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
コロイダルシリカ又はエチルシリケートからなる無機バインダに、ベントナイトを配合してなるバインダ組成物に対して、骨材として、ムライト系耐火物の粉末を懸濁せしめて、スラリーを構成したことを特徴とする精密鋳造鋳型製造用スラリー組成物。
【請求項２】
前記ベントナイトが、前記無機バインダと前記ムライト系耐火物粉末との合計量に対して０．１〜２重量％の割合となるように含有せしめられている請求項１に記載の精密鋳造鋳型製造用スラリー組成物。
【請求項３】
前記ムライト系耐火物が、４５〜８５重量％のＡｌ2Ｏ3と残部がＳｉＯ2 及び不純物からなる化学組成を有している請求項１又は請求項２に記載の精密鋳造鋳型製造用スラリー組成物。
【請求項４】
前記ムライト系耐火物の粉末が、前記無機バインダに対して、重量基準にて、１．５〜２．２倍の割合で用いられている請求項１乃至請求項３の何れか１項に記載の精密鋳造鋳型製造用スラリー組成物。
【請求項５】
コロイダルシリカ又はエチルシリケートからなる無機バインダに、ベントナイトを配合して、バインダ組成物を調製した後、かかるバインダ組成物に対して、ムライト系耐火物の粉末を、骨材として添加して、懸濁せしめることにより、スラリーとすることを特徴とする精密鋳造鋳型製造用スラリー組成物の製造方法。
【請求項６】
前記無機バインダに前記ベントナイトを配合した後、撹拌下、３０分以上保持し、次いで前記ムライト系耐火物粉末の添加を行うことを特徴とする請求項５に記載の精密鋳造鋳型製造用スラリー組成物の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、精密鋳造鋳型製造用スラリー組成物及びその製造方法に係り、特に、ロストワックス法により精密鋳造鋳型を造型するに際して、好適に用いられ得るスラリー組成物と、それを工業的に有利に製造する方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来から、ロストワックス法による精密鋳造鋳型の造型においては、先ず、微粒子状の骨材（フィラー材）を懸濁させたバインダを含むスラリーにて、製品形状に対応した形状を有するろう型（蝋模型）の表面を被覆して、スラリー層を形成した後、そのスラリー層の表面にスタッコ材を散布して、乾燥することにより、かかるろう型の表面に第１のセラミックシェル層を形成し、その後、再度スラリーによる被覆と、その形成されたスラリー層へのスタッコ材の散布により、第２のセラミックシェル層を形成せしめるようにするのである。そしてそのような作業を複数回繰り返すことによって、セラミックシェル層を複数層積層形成した後、ろう型を加熱溶融して除去せしめ、更に焼成することにより、目的とする精密鋳造鋳型が製造されるようになっている。なお、鋳物は、かかるろう型の取り除かれた鋳型の空洞部分に、所定の金属溶湯（溶融した高温の金属材料）を鋳込むことにより、得られることとなる。
【０００３】
また、そのようなロストワックス法による精密鋳造鋳型の造型に際して、一般的に用いられるスラリーの骨材としては、ジルコン微粉末、シリカ微粉末、アルミナ微粉末、ムライト微粉末等が知られており、その中でも、ジルコン微粉末が、スタッコ材としてのジルコン粒と共に、広く用いられてきている（日本鋳物協会精密鋳造研究部会編、「精密鋳造法」、日刊工業新聞社、昭和５９年１月発行、第３１〜３６頁、及び特開昭６１−２８９９４４号公報等参照）。
【０００４】
特に、それら骨材の中でも、ジルコン粒やジルコン微粉末は、高温の金属溶湯と反応し難く、また鋳物への差し込み等も惹起され難いことから、美しい鋳肌を容易に得ることが出来る特徴があり、また熱膨張も比較的小さいところから、得られる鋳物の寸法精度も良い等という特徴を有しているのであるが、その比重が大きいために、造型して得られる鋳型の重量が重くなって、大型な鋳造品の製造や複雑形状品の製造が困難となる等、天然に大量に産出するものではなく且つその産地も偏在しているところから、将来的には鋳型用材料としての使用が困難となる恐れがある。更に、ジルコン粒やジルコン微粉末は、化学成分としてＺｒＯ2 とＳｉＯ2 とを有するものであるために、通常、スタッコ材として共に用いられるＡｌ2Ｏ3系成分との間で化学組成のコントロールが難しく、その結果、使用済鋳型の再利用が困難となっているのであり、加えて、微量ながら放射性物質を含むために、その廃棄にも費用がかかる等という問題も内在するものであった。
【０００５】
そこで、そのような問題を解決するために、ジルコン粒やジルコン微粉末を用いない精密鋳造用の鋳型が提案されており、例えば、特開２００５−３２４２５３号公報や特開２００３−２２５７３９号公報には、ムライト粒又はアルミナ粒を用いた例が明らかにされている。また、本願出願人にあっても、特開２０１３−７５３１２号公報や特開２０１３−７５３１３号公報において、骨材として、ムライト粒やアルミナ粒、或いはそれらの混合物等を用いて、それらをバインダとしてのコロイダルシリカに配合せしめてなるスラリーを用いて、セラミックシェル層を形成せしめることを明らかにしている。
【０００６】
ところで、このような耐火性の骨材（フィラー材）をコロイダルシリカ等の無機バインダに配合せしめて得られるスラリー（精密鋳造鋳型におけるプライマリー層やバックアップ層の形成用）にあっては、これまで耐火物微粉の種類と配合量にて粘性コントロールされてきているのであるが、そのような耐火性骨材として、ムライト系耐火物粉末を用いた場合において必要とされる配合量では、粘性コントロールが不可能であり、また本来必要とされる配合割合においては、粘性が低くなり過ぎて、スラリー特性を維持することが出来ない問題を内在しているのである。
【０００７】
具体的には、スラリー基材となる骨材として、ムライト系耐火物からなる粉末を、コロイダルシリカ等のバインダに配合せしめて、ろう型の表面に塗布するに適した粘度のスラリーを形成しようとしたとき、その配合初期から、ムライト系耐火物粉末の添加せしめられたバインダ組成物が高粘性物となり、目的とする粘性を有するスラリーを調製することが著しく困難となる問題を内在している。また、スラリーとしての粘性を確保し得る範囲において、ムライト系耐火物粉末の配合割合を低下せしめて、バインダに添加せしめた場合にあっては、ムライト系耐火物粉末が配合されてなるバインダ組成物の粘度が経時的に低下して、安定した粘度となったときに、そのようなバインダ組成物の粘性が低くなり過ぎて、ろう模型に対する塗布性が悪化し、均一な塗布や所定厚さでの塗布が困難となる等、実用上において大きな問題が惹起されるようになる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開昭６１−２８９９４４号公報
【特許文献２】特開２００５−３２４２５３号公報
【特許文献３】特開２００３−２２５７３９号公報
【特許文献４】特開２０１３−７５３１２号公報
【特許文献５】特開２０１３−７５３１３号公報
【非特許文献】
【０００９】
【非特許文献１】日本鋳物協会精密鋳造研究部会編、「精密鋳造法」、日刊工業新聞社、昭和５９年１月発行、第３１〜３６頁
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
ここにおいて、本発明は、かくの如き事情を背景にして為されたものであって、その解決課題とするところは、骨材としてムライト系耐火物粉末を用いて構成される精密鋳造鋳型製造用スラリー組成物において、スラリーとして必要とされる粘性と耐火物特性の両立を図り、更には均一なスラリー塗布層の形成を容易とすることにあり、またそのような特性に優れた精密鋳造鋳型製造用スラリー組成物を有利に製造し得る手法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
そして、本発明にあっては、上記した課題又は明細書全体の記載から把握される課題を解決するために、以下に列挙せる如き各種の態様において、好適に実施され得るものであるが、また、以下に記載の各態様は、任意の組み合わせにおいても、採用可能である。なお、本発明の態様乃至は技術的特徴は、以下に記載のものに何等限定されることなく、明細書全体の記載乃至はそこに開示の発明思想に基づいて、認識され得るものであることが理解されるべきである。
【００１２】
（１）コロイダルシリカ又はエチルシリケートからなる無機バインダに、ベントナイトを配合してなるバインダ組成物に対して、骨材として、ムライト系耐火物の粉末を懸濁せしめて、スラリーを構成したことを特徴とする精密鋳造鋳型製造用スラリー組成物。
（２）前記ベントナイトが、前記無機バインダと前記ムライト系耐火物粉末との合計量に対して０．１〜２重量％の割合となるように含有せしめられている前記態様（１）に記載の精密鋳造鋳型製造用スラリー組成物。
（３）前記ムライト系耐火物が、４５〜８５重量％のＡｌ2Ｏ3と残部がＳｉＯ2 及び不純物からなる化学組成を有している前記態様（１）又は前記態様（２）に記載の精密鋳造鋳型製造用スラリー組成物。
（４）前記ムライト系耐火物の粉末が、前記無機バインダに対して、重量基準にて、１．５〜２．２倍の割合で用いられている前記態様（１）乃至前記態様（３）の何れか１つに記載の精密鋳造鋳型製造用スラリー組成物。
（５）コロイダルシリカ又はエチルシリケートからなる無機バインダに、ベントナイトを配合して、バインダ組成物を調製した後、かかるバインダ組成物に対して、ムライト系耐火物の粉末を、骨材として添加して、懸濁せしめることにより、スラリーとすることを特徴とする精密鋳造鋳型製造用スラリー組成物の製造方法。
（６）前記無機バインダに前記ベントナイトを配合した後、撹拌下、３０分以上保持し、次いで前記ムライト系耐火物粉末の添加を行うことを特徴とする前記態様（５）に記載の精密鋳造鋳型製造用スラリー組成物の製造方法。
【発明の効果】
【００１３】
このように、本発明に従う精密鋳造鋳型製造用スラリー組成物にあっては、コロイダルシリカ又はエチルシリケートからなる無機バインダにベントナイトを配合してなるバインダ組成物を用いて、これに、骨材としてムライト系耐火物の粉末を懸濁せしめて、スラリーとすることによって、初めて、スラリーとして必要とされる粘性を確保しつつ、良好な耐火物特性を有するセラミックシェル層を有利に形成し得ることとなったのである。
【００１４】
また、本発明に従う精密鋳造鋳型製造用スラリー組成物の製造方法によれば、ベントナイトを無機バインダに予め配合せしめ、その後、その得られたバインダ組成物に対して、骨材としてのムライト系耐火物粉末が懸濁、分散せしめられるようにしたことにより、骨材量を増減させることなく、スラリーとして必要とされる粘性を有利に実現せしめ得ることとなったのであり、これによって、ムライト系耐火物粉末を配合当初の粘性が極端に高くなるまで配合せしめることなく、耐火物特性が充分に発揮され得る配合割合において、ろう模型への塗布に必要な粘性を有するスラリーを有利に得ることが出来ることとなったのである。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
ところで、本発明に従う精密鋳造鋳型製造用スラリー組成物の構成成分の一つである無機バインダとしては、従来からロストワックス法（インベストメント法）においてセラミックシェル層を形成するために用いられてきているスラリーを与える、公知の各種のコロイダルシリカ又はエチルシリケートが、用いられることとなる。また、そのような無機バインダには、必要に応じて、水やアルコール等の媒体を配合したものが、有利に用いられ得るのである。
【００１６】
なお、かかる無機バインダとしてのコロイダルシリカには、粒子径が３〜２００ｎｍ程度の超微粒子の無定形シリカが分散媒に対して安定的に分散されてなるものが、一般に用いられることとなる。中でも、そのようなコロイダルシリカとしては、特に、シリカ粒子径が３〜３０ｎｍ程度であり、且つ２０〜４０重量％程度の濃度で分散せしめられてなるシリカゾルが、好ましく用いられるのである。また、エチルシリケートとしては、テトラエチルオルソシリケートや、エチルシリケート４０、エチルシリケート２８等が好ましく用いられることとなる。
【００１７】
また、かかる無機バインダに配合せしめられて、バインダ組成物を構成するベントナイトは、よく知られているように、粘土鉱物モンモリロナイトを主成分として、石英等の珪酸鉱物を副成分として含み、更に長石等の珪酸塩鉱物、カルサイト等の炭酸塩鉱物、硫酸塩鉱物、硫化鉱物等を随伴する弱アルカリ性粘土岩の名称であり、水中では水を吸収して膨潤する性質を有するものであって、アルカリ金属イオンやアルカリ土類金属イオンに富んだものである。具体的には、アルカリベントナイトとアルカリ土類ベントナイトに分類されるものが用いられ、一般に、アルカリ金属を多く含むことにより、ナトリウム・ベントナイト（Ｎａ−ベントナイト）、アルカリ土類金属を多く含むと、カルシウム・ベントナイト（Ｃａ−ベントナイト）と呼ばれるものである。このようなベントナイトは、主成分のＳｉＯ2 量が６０〜８０重量％の範囲にあり、その他、Ａｌ2Ｏ3、Ｆｅ2Ｏ3、Ｎａ2 Ｏ、Ｋ2 Ｏ、ＣａＯ、ＭｇＯ等を含んでいる。
【００１８】
さらに、本発明に従う精密鋳造鋳型製造用スラリー組成物において、骨材（フィラー材）として用いられるムライト系耐火物の粉末は、ムライト結晶又はムライトとコランダムの混合結晶から主として構成されているものであって、一般に、Ａｌ2Ｏ3源原料とＳｉＯ2 源原料とを混合して、焼成することにより、人工的に得られるものが、用いられることとなるが、また、天然の産出物であっても、同様に使用可能である。
【００１９】
ここで、そのようなムライト系耐火物の組成について、一義的に限定することは困難であるが、本発明にあっては、４５〜８５重量％の割合のＡｌ2Ｏ3を含み、残部がＳｉＯ2 及び不純物からなる化学組成を有しているものが、好適に用いられることとなる。また、残部のＳｉＯ2 の含有量としては、一般に、１５〜５５重量％程度であり、その他の酸化物からなる不純物は、５重量％程度以下の含有量とされている。また、このようなムライト系耐火物は、粉末として用いられるものであって、具体的には、１００μｍ以下、好ましくは５０μｍ以下の粉末として用いられることとなる。
【００２０】
そして、本発明に従う精密鋳造鋳型製造用スラリー組成物を製造するに際しては、上記したコロイダルシリカ又はエチルシリケートからなる無機バインダに対して、先ず、ベントナイトの所定量が配合せしめられて、充分に撹拌、分散せしめられることにより、バインダ組成物が調製されることとなる。ここで用いられるベントナイト量としては、最終的に得られるスラリー組成物の粘性に応じて、適宜に選定されるところであるが、一般に、無機バインダとムライト系耐火物粉末との合計量に対して０．１〜２重量％、好ましくは０．２５〜１重量％程度の割合となるように用いられる。なお、このベントナイトの使用量が少なくなると、その添加効果を充分に発揮し難くなる問題があり、またその使用量が多くなり過ぎると、バインダ組成物の粘性が増大して、目的とするスラリー組成物の製造が困難となる問題を惹起する恐れがある。
【００２１】
また、このようなベントナイトの配合は、その均一な分散乃至は分布のために、無機バインダの撹拌下において、ベントナイトを少量ずつ添加せしめることにより実施され、更にそのようなベントナイトの添加の終了後、得られたバインダ組成物は、その撹拌を継続しつつ、少なくとも３０分以上保持されることが望ましい。このような所定時間の保持によって、ベントナイトが、バインダ組成物中に効果的に分散、存在せしめられ得て、本発明の目的が有利に達成され得ることとなるのである。
【００２２】
次いで、かかる得られたバインダ組成物に対して、それを撹拌しつつ、骨材としてムライト系耐火物粉末の所定量を添加し、懸濁せしめることにより、目的とするスラリー組成物が形成されるのであるが、そのようなムライト系耐火物粉末は、一度に添加されるものではなく、少量ずつ、時間をかけて、バインダ組成物中に添加され、そして撹拌せしめられることにより、均一に分散させられるのである。なお、このようにして調製されるスラリー組成物の粘性は、ムライト系耐火物粉末の添加直後においては高くなるものの、撹拌下において、時間の経過と共に、スラリー粘性が低下するようになり、一般に、２４時間後において、Ｂ型粘度計による粘度が２５０ｃｐｓ以上、ザーンカップ＃５による測定値が１３秒以上となるスラリー粘性が、４日以上継続して実現され得ることとなり、以て、特性保持時間の長いスラリー組成物を得ることが出来るのである。
【００２３】
なお、上述の如くバインダ組成物に添加せしめられるムライト系耐火物粉末の使用量としては、目的とするセラミックシェル層の有効な形成のために、適宜に選定されるところであるが、一般に、無機バインダに対して、重量基準にて、１．５〜２．２倍、好ましくは１．７〜２．１倍程度の割合で用いられることとなる。このムライト系耐火物粉末の配合量が多くなり過ぎると、バインダ組成物に対する配合初期において、系の粘性が極端に増大して、それ以上の配合が困難となる恐れがあり、一方、その配合割合が少なくなり過ぎると、均一なセラミックシェル層の形成が困難となったり、目的とする耐火特性を付与し難くなる等の問題が、惹起される恐れがある。
【００２４】
ところで、このようにして得られる本発明に従うスラリー組成物に対しては、必要に応じて、従来からロストワックス法（インベストメント法）において用いられている公知のスラリーと同様に、各種の界面活性剤やゲル化促進剤等が、適宜に含有せしめられることとなる。
【００２５】
そして、かくの如くして得られた本発明に従うスラリー組成物を用いて、従来と同様にして、精密鋳造鋳型におけるプライマリー層が形成され、更に、そのようなプライマリー層の上に（背後に）バックアップ層が形成されることとなるのである。即ち、本発明に従うスラリー組成物を用いた精密鋳造鋳型の製造においては、そのようなスラリー組成物中に浸漬（ディッピング）せしめられたツリー（ろう型）を、スラリー組成物から引き上げた後、かかるツリーを被覆し、付着するスラリー組成物が乾かないうちに、所定のスタッコ材が振り掛けられる（スタッコイングされる）のである。なお、このスタッコ材の振り掛けに際しては、従来から公知の振り掛け方法が、何れも適宜に選択され、例えば、スタッコ材を雨状に落とすことによって、振り掛けを行う落下式振り掛け法（レインサンダー法）や、ツリーを容器内に収容し、容器の底部から吹き出される空気によってスタッコ材を浮遊又は流動させることによって、振り掛けを行う固体流動昇式振り掛け法等を採用して、目的とするスタッコイングが行われるのである。
【００２６】
また、ここで用いられるスタッコ材としては、公知のものの中から適宜に選定され得るところであって、例えば、ジルコンサンド、アルミナサンド、シリカサンドの如き天然の耐火性粒子の他、特開２０１３−７５３１２号公報や特開２０１３−７５３１３号公報等に開示の如きＡｌ2Ｏ3：５０〜９５重量％、ＳｉＯ2 ：５〜５０重量％及びその他の酸化物：０〜１５重量％からなる見掛け気孔率が５％未満の球状の耐火性粒子や、Ａｌ2Ｏ3：４０〜７０重量％、ＳｉＯ2 ：３０〜６０重量％及びその他の酸化物：７重量％未満からなる見掛け気孔率が５〜１４％未満の多孔質球状耐火性粒子等が用いられることとなる。特に、プライマリー層を構成する鋳造時に溶湯と接する最内層の形成に用いられるスタッコ材は、その形状が付着性と鋳肌の滑らかさに影響を与え、中でも、付着性が悪いと、差し込みや湯漏れ等の欠陥の原因ともなるところから、粒子径が０．０５ｍｍ〜０．４ｍｍ程度の、好ましくは０．１〜０．３ｍｍ程度の角のない球状に近いものが好ましく、更に材質としては、耐熱性が高く、熱膨張特性が良好なムライト質やコランダム質、ムライト・コランダム質等の人工球状粒子が好ましく用いられることとなる。
【００２７】
その後、かかるスラリー組成物の被覆や、スタッコ材の振り掛けが施されたツリー（ろう型）を、自然乾燥や機械乾燥を行うことによって、最内層となる第１層目のセラミックシェル層（プライマリー層）が形成されるのである。そして、セラミック・シェルモールド法によれば、かかる第１層のセラミックシェル層の形成されたろう型に対して、更に上記と同様にしてディッピング、スタッコイング及び乾燥からなる一連のシェル層形成工程を複数回（４〜１０回程度）繰り返すことにより、ろう型上に複数のセラミックシェル層（全体厚さ：約３〜１０ｍｍ）が積層形成されるのである。なお、それら複数層のセラミックシェル層において、第１層目と第２層目のセラミックシェル層が、一般に、プライマリー層と呼称され、また３層目以降のセラミックシェル層が、バックアップ層と称されている。そして、本発明に従うスラリー組成物は、特に、かかるプライマリー層の形成に有利に用いられることとなるのであるが、また、バックアップ層の形成にも用いられ得ることは、勿論である。バックアップ層の形成には、本発明に従うスラリー組成物の他にも、公知のスラリーを用いることが可能である。また、バックアップ層の形成のために用いられるスタッコ材には、一般に、プライマリー層の形成に用いられたスタッコ材よりも粒径の大きな、例えば０．２〜３ｍｍ程度の耐火物粒子が採用されることとなる。
【００２８】
次いで、このようにしてツリー（ろう型）上に積層形成された複数のセラミックシェル層を、オートクレーブ内にて１２０〜１５０℃程度の温度に加熱することにより、ろう型を溶融除去し、さらにその後、かかるろう型の除去された複数のセラミックシェル層を、焼成炉内において、８００〜１２００℃程度の温度にて、３０分〜１２０分の間、焼成することにより、複数のセラミックシェル層（焼結層）からなる鋳型壁を有する中空の精密鋳造鋳型が得られるのである。
【００２９】
そして、上述のようにして製造された精密鋳造鋳型を用いて鋳物を製造するに際しては、ろう型が除去されて出来た鋳型の空洞部分に、所定の金属溶湯を流し込むことにより、目的とする鋳物が鋳造されることとなるのであるが、そのような鋳物の鋳込み方法は、何等限定されるものではなく、例えば、置き注ぎ法や反転加圧法、吸引鋳造法、遠心鋳造法等の従来から公知の手法が、何れも有利に用いられる。
【００３０】
更にその後、かかる鋳造された鋳物には、溶湯が凝固した後、型ばらしが施される。この型ばらしは、ノックアウトマシンで処理することにより、鋳物から概ねの鋳型を除去せしめ、更にショットブラスト処理及び／又はサンドブラスト処理等を行うことにより、鋳肌に付着した鋳型を除去し、鋳肌を整えることが行われる。一方で、穴部やスリット部を含む、ステンレス鋼や耐熱鋼の鋳物等、酸やアルカリへの耐蝕性の高い鋳物にあっては、ノックアウトマシンでの処理後に化学的に鋳型を崩壊除去せしめ、その後にショットブラスト処理及び／又はサンドブラスト処理が実施されるのである。かくして、目的とする精密鋳造品が得られることとなるのである。
【００３１】
以上、本発明の好ましい実施形態について詳述してきたが、それは、あくまでも例示に過ぎないものであって、本発明は、そのような実施形態に係る具体的な記述によって、何等限定的に解釈されるものでないことが、理解されるべきである。
【００３２】
例えば、本発明に従う精密鋳造鋳型製造用スラリー組成物を構成する無機バインダやベントナイト、更にはムライト系耐火物の粉末は、何れも、各種のものが市販されており、本発明にあっては、それら市販のものを適宜に選択して組み合わせ、目的とするスラリー組成物を構成することが可能である。
【００３３】
また、上記した精密鋳造鋳型の製造に際しては、目的とする鋳物形状を有する製品ろう型を多数作成し、そしてそれら作製された製品ろう型の適数個を、湯口、湯道、堰の部分となる湯口系ろう型と共に、一体的に組み立てることにより、製作されたツリー（ろう型又はろう模型）が用いられているが、単に、１個の製品ろう型について、上記と同様にして精密鋳造鋳型を製造し、そして鋳造によって、目的とする精密鋳造品の一つを鋳造するようにすることも可能である。
【実施例】
【００３４】
以下に、本発明の実施例を示し、本発明を更に具体的に明らかにすることとするが、本発明が、そのような実施例の記載によって、何等の制約をも受けるものでないことは、言うまでもないところである。また、本発明には、以下の実施例の他にも、更には上記した具体的記述以外にも、本発明の趣旨を逸脱しない限りにおいて、当業者の知識に基づいて種々なる変更、修正、改良等を加え得るものであることが、理解されるべきである。
【００３５】
先ず、無機バインダとして、液状形態を呈する市販のコロイダルシリカ（米国：Ransom & Randolph 社製品；プライムコート）を準備し、またムライト系耐火物粉末としては、市販の合成ムライト粉末（伊藤忠セラテック株式会社製品；ＭＭ、−３２５メッシュ）を準備し、更にベントナイトとしては、市販のベントナイト製品（株式会社ホージュン製品；穂高）を準備した。
【００３６】
次いで、直径：１４０ｍｍの有底円筒形状のステンレス容器に、コロイダルシリカの７５０重量部と所定量のベントナイトを入れて、７０ｍｍφの撹拌羽根を用いて、２００〜２５０ｒｐｍの回転数にて、１時間撹拌保持した。ここで、ベントナイトの使用量は、コロイダルシリカと後述する合成ムライト粉末の合計量に対して、重量基準で０％、０．２５％、０．５０％、０．７５％、又は１．００％の割合となるように、設定した。そして、かかる撹拌を継続しつつ、合成ムライト粉末の１５００重量部を、１５分以上かけて少しずつ添加せしめて、ゆっくりと混合した。なお、撹拌羽根の回転数は、空気を巻き込まないように徐々に上げ、最大で６００〜７２０ｒｐｍまで上げた。そして、かかる合成ムライト粉末の１５００重量部を全て添加混合せしめた後、そのまま１０分間保持し、その後回転数を４５０ｒｐｍまで下げ、以後、４５０ｒｐｍにて撹拌保持することにより、各種のスラリー組成物（Ａ〜Ｅ）を得た。
【００３７】
このようにして得られたベントナイトの添加量の異なるスラリー組成物（Ａ〜Ｅ）について、それぞれ撹拌下に保持して、その調製直後から、その粘性が安定化するまでの間、ザーンカップ粘度を測定し、それぞれのスラリー組成物の粘性（粘度）変化を調べた。なお、ザーンカップ粘度は、ボーケル社製の＃５を用い、スラリーの滴りがなくなるまでの時間を測定して、ザーンカップ粘度とした。また、それぞれのスラリー組成物が安定化した後に（調製時点から４８時間の経過の後に）、Ｂ型粘度計による粘度測定を行い、Ｂ型粘度を求めた。そして、それぞれのスラリー組成物についてのザーンカップ粘度のスラリー調製時からの経過時間に伴う粘度変化の結果を、下記表１に示すと共に、各スラリー組成物について、その調製を行った後、スラリー粘度が安定する調製時点から４８時間経過後におけるザーンカップ粘度及びＢ型粘度を測定し、その結果を、下記表２に示した。
【００３８】
また、比較のために、ベントナイトに代えて、ベントナイトと同様な粘土の一つであるカオリンを１．００％（２２．５重量部）の割合で用いて、上記と同様にして、スラリー組成物（Ｆ）を調製し、更に骨材としてジルコン粉末を用い、その３２００重量部を、コロイダルシリカの８００重量部に配合することによって、従来と同様なスラリー組成物（Ｇ）を調製して、それらのスラリー組成物（Ｆ，Ｇ）についても、上記と同様に、ザーンカップ粘度及びＢ型粘度を測定して、下記表１及び表２に併せ示した。
【００３９】
【表１】
2016002572.tif 000002
【００４０】
【表２】
2016002572.tif 000003
【００４１】
かかる表１及び表２の結果から明らかなように、本発明に従って、ベントナイトをコロイダルシリカに添加して得られるバインダ組成物を用いて調製されたスラリーＢ〜Ｅにあっては、スラリー粘度が効果的に上昇せしめられており、従来から用いられているスラリーＧと同様なスラリー粘度を、ムライト粉末の少ない使用量において、実現することが出来ることが認められる。
【００４２】
一方、ベントナイトが配合されていないスラリー組成物であるスラリーＡにあっては、ムライト粉末の使用量が少ないために、スラリー粘度が低くなり過ぎて、有効なセラミックシェル層を形成することが困難となるものであり、また、ベントナイトに代えて、カオリンが配合せしめられてなるスラリー組成物であるスラリーＦにあっては、スラリーの粘度を充分に高め得ず、ベントナイトが配合されていないスラリーＡと同程度のスラリー粘度を呈するものであることが明らかとなった。
【００４３】
また、上記で調製された各種のスラリー組成物Ａ〜Ｇについて、それぞれの粘度が安定化した後、７５ｍｍ×７５ｍｍ×１ｍｍの金属プレートを用いたプレートリテンションテストと、幅：２５ｍｍ、厚さ：５ｍｍ、長さ：７５ｍｍのろう型を用いたろう型付着テストとを、それぞれ実施した。なお、ろう型の各スラリー組成物への浸漬深さは、５０ｍｍとした。そして、それぞれのスラリー組成物に浸漬したプレートやろう型を引き上げて、１分後、３０分後及び乾燥後におけるスラリー組成物の付着量を求め、その結果を、下記表３に示した。
【００４４】
【表３】
2016002572.tif 000004
【００４５】
かかる表３の結果より、本発明に従ってベントナイトを含有せしめてなるスラリー組成物Ｂ〜Ｅにおいては、プレートやろう型への付着量が多くなり、従来からのスラリー組成物Ｇと同程度の付着量を実現することが可能となることが認められる。これに対して、ベントナイトが含有せしめられていないスラリー組成物Ａや、ベントナイトではない、カオリンが用いられてなるスラリー組成物Ｆにあっては、プレートやろう型へのスラリー組成物の付着量が少なく、そのために、有効なセラミックシェル層の形成が困難となることが認められると共に、それらスラリー組成物のＡ，Ｆの付着状態は、目視観察において、不均一で、ざらついた凹凸表面となっており、プレートやろう型の素地が見えるものであった。
【００４６】
さらに、上記で調製されたスラリー組成物Ａ及びＢを用いて、それぞれ、所定のワックス型を取り付けたツリーに、プライマリースラリーとして、従来と同様な塗布を行ったところ、スラリー組成物Ａにあっては、スラリー付着量が充分でなく、スタッコ材（伊藤忠セラテック株式会社製、セラビーズ＃９５０）をワックス型に付着させることが困難であった。しかしながら、ベントナイトが含有せしめられてなるスラリー組成物Ｂの塗布を行ったところ、充分なスラリー付着量を確保することが出来、スタッコ材（伊藤忠セラテック株式会社製、セラビーズ＃９５０）を付着せしめることが出来、更に２層目も同様にして積層することが出来た。そして、３層目以降のセラミックシェル層も、従来と同様にして形成することによって、バックアップ層として有効に実現することが出来、その後、従来と同様にして、乾燥、脱蝋、焼成を行うことにより、目的とする精密鋳造用鋳型を得ることが出来た。