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JP3115398B2 - 振動造型用硬化性鋳型用離型剤組成物及びこれを用いて造型された鋳型 - Google Patents
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JP3115398B2 - 振動造型用硬化性鋳型用離型剤組成物及びこれを用いて造型された鋳型 - Google Patents

振動造型用硬化性鋳型用離型剤組成物及びこれを用いて造型された鋳型

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JP3115398B2
JP3115398B2 JP04050340A JP5034092A JP3115398B2 JP 3115398 B2 JP3115398 B2 JP 3115398B2 JP 04050340 A JP04050340 A JP 04050340A JP 5034092 A JP5034092 A JP 5034092A JP 3115398 B2 JP3115398 B2 JP 3115398B2
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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、振動造型用硬化性鋳型
用離型剤及びこれを用いて造型された鋳型に関する。更
に詳細には、鋳造品の製造に使用する鋳物砂型を型枠か
ら製造する際に、強振動を型枠に与えて鋳砂の充填性を
高める振動造型プロセスに於て、造型された砂型を型枠
から抜型するのを容易にするために使用される離型剤
と、この離型剤を用いて振動造型された鋳型に関する。
【0002】
【従来の技術】金属を溶解して所望の形状、大きさを有
する鋳造品を製造する鋳造法に於て、鋳型として砂型が
使用されている。この砂型とはケイ砂等の鉱物砂を主材
料とし、これに水ガラスに代表される無機粘結剤や、フ
ラン樹脂に代表される有機粘結剤等が配合されたもので
あり、木型、金型、樹脂型等の型枠から製造されてい
る。しかしながら、砂型には粘結剤が配合されているた
め、砂型製造の際に型枠の表面に鉱物砂が付着し(これ
はシミツキと呼ばれている)、正確な砂型製造ができな
いばかりか、型枠からの砂型の抜型すらできない等、鋳
型の生産性に支障を来す場合がある。
【0003】かような問題に対し、鋳型と型枠との離型
を容易にするために、種々の離型剤が型枠に塗布され
る。かかる離型剤としては、パラフィンワックス、シリ
コンオイル、鉱油等の潤滑性成分を塗布したり、シリ
カ、アルミナ、タルク、黒鉛等の無機粉末を分散スラリ
ー化した塗料等が従前より使用されており、この他ニ
ス、エポキシ樹脂、ウレタン樹脂、フェノール樹脂、シ
リコン樹脂等の離型ペイントも使用されている。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】一方、近年の造型方法
の発展につれて、型枠に強振動を与えることによって、
複雑な形状の型枠の隅ずみまで鋳砂の充填ができ、且つ
充填密度が増大するため、鋳肌の良好な鋳造製品が得ら
れる振動造型プロセスが提案されてきた(例えば特開平
3−161145号公報参照)。この振動造型プロセス
では、型枠内に充填された鋳砂は、強振動のため型枠内
で上下前後左右に振動流動するため、従来の離型剤では
寿命が短く、型枠表面で強いシミツキが発生し抜型の際
に砂型を壊してしまうほど、作業性が著しく悪化するた
め、有効な離型剤が求められていた。
【0005】従来の離型剤は、上記の振動造型プロセス
を念頭に置いたものではなく、鋳砂が型枠内で振動流動
しない造型工法でのみ有効であった。即ち従来の離型剤
を上記の振動造型プロセスに適用した場合、鋳砂の振動
流動に伴って型枠表面から剥がされ、摩滅してしまうた
めに、本来の離型効果を発揮し得ないものであった。本
発明は、上記した従来の離型剤の欠点である耐久性を大
幅に改善しようとするものであり、本来の離型性はもと
より、再塗布までの使用回数を著しく改良することを目
的としている。
【0006】
【課題を解決するための手段】本発明は前記の課題を解
決せんとなされたものである。即ち金属を溶解して所望
の形状、大きさを有する鋳造品を製造する鋳造法に於
て、鋳型となる砂型を型枠を用いて製造するに際し、型
枠に強振動を与える振動造型プロセスに於て、型枠内で
の鋳砂の振動流動に対しても耐久性のある離型剤を提供
し、鋳砂の型枠表面での「シミツキ」を抑えて型枠から
の砂型の抜型を容易にし、なお且つその離型性を長時間
持続する離型剤を開発せんと鋭意研究を重ねた結果、特
定の粒径を有する有機高分子化合物の微粒子を滑剤成分
とし、これと型枠に接着する高分子化合物とを併用する
ことにより、大幅に離型性が向上すると同時に耐久性も
向上することを見出し、本発明を完成するに至ったもの
である。
【0007】即ち本発明は、下記に示す(a) 、(b) 及び
(c) 成分を必須成分とし、(a) 成分と(b) 成分との重量
比 (a)/(b) が 0.1以上5以下であることを特徴とする
振動造型用硬化性鋳型用離型剤組成物及びこれを用いて
造型された鋳型に関する。 (a) 平均粒径が1〜100 μmである有機高分子化合物
の微粉末 (b) 上記(a) 成分を溶解しない有機高分子化合物 (c) (a) 成分を溶解しないが、(b) 成分を溶解するこ
とのできる単一若しくは混合有機溶剤 本発明に用いられる(a) 成分である有機高分子化合物の
微粉末としては、ナイロン6、ナイロン66、ナイロン
12等のナイロン樹脂、4フッ化樹脂、4,6 −フッ化樹
脂、PFA樹脂、4フッ化エチレン−エチレン共重合
体、フッ化ビニリデン樹脂などのフッ素樹脂、ポリエチ
レン樹脂、シリコン樹脂、ポリオレフィン樹脂等が挙げ
られるが、好ましくはナイロン樹脂、4フッ化樹脂であ
る。これらの有機高分子化合物の微粉末の平均粒径は1
〜100 μmであることが必要であり、好ましくは3〜50
μmである。平均粒径が1μm未満であると滑剤効果が
乏しくなり離型性が劣り、一方 100μmを超えると砂粒
と比較できる大きさになるため滑剤効果が乏しくなり、
離型性が劣るようになる。また、この有機高分子化合物
の微粉末の添加量としては、離型剤の総量に対して1〜
30重量%が好ましく、2〜15重量%が更に好ましい。添
加量が1重量%未満であると塗布単位面積当りの滑剤の
密度が小さいため滑剤効果が乏しくなり、一方30重量%
を超えると離型剤膜の強度が落ちてしまい、耐久性が劣
るようになる。この(a) 成分の滑剤効果は粒子の“転が
り”に負うところが大であるため、粒子形状としては眞
球状が最適である。
【0008】また、(b) 成分である有機高分子化合物と
しては、それ自体は(a) 成分の微粉末を型枠に接着固定
するバインダーの役目をするものであり、(a) 成分を溶
解すると滑剤効果が失われてしまう。また(b) 成分が鋳
型の造型の際に使用される粘結剤に溶け易いとシミツキ
の原因になるため、粘結剤に不溶性のものを選択する必
要がある。例えばフラン樹脂を粘結剤とする砂型の場合
には、ポリスチレン、ポリ塩化ビニル等が好ましい。こ
の(b) 成分の添加量としては離型剤の総量に対して1〜
20重量%が好ましく、2〜15重量%が更に好ましい。添
加量が1重量%未満では塗布膜の厚さが薄くなると同時
に、(a) 成分の接着力が確保できなくなってしまい、耐
久性が劣ってしまう。一方20重量%を超えると離型剤自
体の粘度が高くなってしまうため、塗布膜厚が厚くなっ
てしまい、又均一塗布がやり難くなってしまう。また
(a) 成分と(b) 成分の重量比 (a)/(b) は 0.1以上5以
下であることが必要であり、好ましくは 0.5以上4以下
である。 (a)/(b) の重量比が 0.1未満の場合、滑剤成
分である(a) 成分が少なすぎて、離型性が劣る。又 (a)
/(b) の重量比が5を超えると(a) 成分に対する(b) 成
分が相対的に少なくなりすぎ、離型剤の膜強度が低くな
ってしまうため好ましくない。
【0009】(c) 成分の有機溶剤としては、(a) 成分を
溶解することがなく、(b) 成分を溶解することのできる
溶剤であれば何でも良い。例示すると、トルエン、キシ
レン、ベンゼン等の芳香族炭化水素や、塩化メチレン、
クロロホルム、四塩化炭素等の塩素系炭化水素類、メチ
ルエチルケトン、アセトン、シクロヘキサノン等のケト
ン系溶剤、n−ヘキサン、シクロヘキサン等の炭化水素
類、エチルエーテル、ブチルカルビトール等のエーテル
類、酢酸メチル、酢酸エチル、酢酸ブチル等の酢酸エス
テル類、メタノール、エタノール等のアルコール類を用
いることができるが必ずしも単一溶剤である必要はな
く、必要に応じてこれらの混合物でも構わない。本発明
の離型剤は、スプレーにより或は刷毛塗りにより型枠に
塗布が可能である。また本発明の離型剤に於て、必要に
応じて染料や防錆剤、分散剤、界面活性剤等を添加する
ことも可能である。
【0010】
【実施例】以下、本発明を実施例により具体的に説明す
るが、本発明はこれらの実施例に限定されるものではな
い。実施例1〜8及び比較例1〜4 表1に示す組成の離型剤を調製し、その性能評価を下記
に示す評価実験で行った。 (評価実験)縦10cm×横10cm×高さ30cmの空間を有する
木型を作製し、その表面に表1に示す離型剤を刷毛で塗
布した。十分に放置し乾燥した後、木型を振動テーブル
上に固定した。この木型の空間部分に鋳砂(フラン樹脂
1.3%対砂、硬化剤40%対樹脂)4Kgを充填し、5Gの
加振力になるように上下振動を与えた。30分放置し鋳砂
を固化させた後抜型作業を行い、砂型の表面状態及び木
型表面状態を観察した。木型表面の全面にシミツキが観
察されるまで同じ作業を繰返し、離型剤の反復使用性も
試験した。実施例1〜8及び比較例1〜5の性能評価結
果を表1に示す。
【0011】
【表1】
【0012】*1:メチルエチルケトン 表1の結果より、本発明の離型剤組成物は比較品と比べ
て、離型性能と反復使用性に優れ、また得られた砂型の
離型性や表面美観が向上していることが判る。
【0013】
【発明の効果】強振動を型枠に与えて鋳砂の充填性を高
める振動造型プロセスに於て、本発明の離型剤組成物を
使用すれば、鋳造品の製造に使用する鋳物砂型を型枠か
ら製造する際に、造型された砂型を型枠から容易に抜型
することができ、また表面状態の良好な砂型を得ること
ができる。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) B22C 3/00

Claims (5)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 下記に示す(a) 、(b) 及び(c) 成分を必
    須成分とし、(a) 成分と(b) 成分との重量比 (a)/(b)
    が 0.1以上5以下であることを特徴とする振動造型用硬
    化性鋳型用離型剤組成物。 (a) 平均粒径が1〜100 μmである有機高分子化合物
    の微粉末 (b) 上記(a) 成分を溶解しない有機高分子化合物 (c) (a) 成分を溶解しないが、(b) 成分を溶解するこ
    とのできる単一若しくは混合有機溶剤
  2. 【請求項2】 (a) 成分の含有量が(a) 、(b) 及び(c)
    成分の総量に対して1〜30重量%である請求項1記載の
    振動造型用硬化性鋳型用離型剤組成物。
  3. 【請求項3】 (b) 成分の含有量が(a) 、(b) 及び(c)
    成分の総量に対して1〜20重量%である請求項1記載の
    振動造型用硬化性鋳型用離型剤組成物。
  4. 【請求項4】 (a) 成分の有機高分子化合物の微粉末が
    ナイロン樹脂、フッ素樹脂、ポリエチレン樹脂、シリコ
    ン樹脂及びポリオレフィン樹脂から成る群より選ばれる
    化合物である請求項1記載の振動造型用硬化性鋳型用離
    型剤組成物。
  5. 【請求項5】 請求項1〜4の何れか1項記載の振動造
    型用硬化性鋳型用離型剤組成物を用いて振動造型された
    鋳型。
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