CN105517727B - 消失模用涂模剂组合物 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种消失模用涂模剂组合物,其含有耐火骨料、以及纤维素,所述纤维素的含量相对于所述耐火骨料100质量份为1~10质量份。本发明的消失模用涂模剂组合物可以提供一种安全性高、且能够进一步抑制残渣缺陷的消失模用涂模剂组合物。

Description

消失模用涂模剂组合物
技术领域
本发明涉及一种附着于消失模的周围的消失模用涂模剂组合物。
背景技术
消失模铸造法是使与产品相同形状的合成树脂发泡体模型与熔融金属(以下也称作“金属熔液(溶湯)”)置换的铸造法,因为具有不需要型芯、不需要合模等烦琐的操作、设计变更容易、交货期短等数目众多的优点,所以是近年来受到关注的铸造法。该铸造法中由于利用浇铸的金属熔液使合成树脂发泡体热分解,因此存在因所产生的大量的热分解气体及残渣而在铸件中产生残渣缺陷的缺点。特别是在作为合成树脂发泡体而使用了聚苯乙烯的情况下,会因碳化成分而使铸件表面恶化。
在所述消失模铸造法中,消失模用涂模剂是为了防止由合成树脂发泡体模型的热分解所引起的“残渣缺陷”、以及金属熔液破坏涂膜而向砂型中漏出的“粘砂缺陷”而使用的。
残渣缺陷是在将合成树脂发泡体模型与熔融金属置换时,在热分解气体的排出不充分的情况下,变为热分解残渣而卷入产品上部的现象。为了防止该“残渣缺陷”,要求将合成树脂发泡体模型的热分解气体高效地向铸模侧排出。对于“粘砂缺陷”,要求在金属熔液的凝固结束之前的期间内,持续保持为牢固的膜。
作为现有的消失模用涂模剂组合物,例如,在日本特开平3-180244号公报中公开了:使用了不溶于水而可溶于亲水性有机溶媒的硝酸纤维素的组合物。该消失模用涂模剂组合物是选择在水-亲水性有机溶媒体系中发生白浊析出微分散的物质,使硝酸纤维素在涂液中微量地发生白浊析出微分散而减少残渣缺陷的组合物。另外,在日本特开2001-1104号公报中记载了含有有机粒体物而减少残渣缺陷的涂模剂组合物。
发明内容
本发明的消失模用涂模剂组合物含有耐火骨料、以及纤维素,所述纤维素的含量相对于所述耐火骨料100质量份为1~10质量份。
附图说明
图1是实施例的评价中所使用的消失模的概略图。
具体实施方式
对于现有的消失模用涂模剂组合物而言,对于残渣缺陷的防止不够充分,希望进一步改善。另外,日本特开平3-180244号公报所述的消失模用涂模剂组合物中,由于使用了硝酸纤维素,因此在安全性方面存在有问题。
本发明提供一种安全性高、且可以进一步抑制残渣缺陷的消失模用涂模剂组合物。
本发明的消失模用涂模剂组合物含有耐火骨料、以及纤维素,所述纤维素的含量相对于所述耐火骨料100质量份为1~10质量份。
根据本发明,可以提供一种安全性高、且可以进一步抑制残渣缺陷的消失模用涂模剂组合物。
下面,对本发明的一个实施方式进行说明。
本实施方式的消失模用涂模剂组合物(以下也简称为“涂模剂组合物”)含有耐火骨料和纤维素,所述纤维素的含量相对于所述耐火骨料100质量份为1~10质量份。根据本实施方式的消失模用涂模剂组合物,可以起到安全性高、且能够进一步抑制残渣缺陷的效果。虽然起到此种效果的理由并不确定,然而可以如下所述地考虑。
可认为,为了防止残渣缺陷,重要的是在铸造结束之前,从涂膜中高效地排出合成树脂发泡体模型的热分解气体。本实施方式的涂模剂组合物中,由于在涂模剂组合物的耐火骨料中含有纤维素,因此该纤维素分散地存在于涂膜中。该纤维素会因铸造时的热而燃烧消失,因此该纤维素曾经存在的部分就变为空隙。由于该空隙成为气孔,可以使合成树脂发泡体的热分解气体高效地排出,因此可以减少残渣缺陷。
以下,对本实施方式的消失模用涂模剂组合物中含有的成分进行说明。
〔消失模用涂模剂组合物〕
<耐火骨料>
本实施方式的涂模剂组合物含有耐火骨料。该耐火骨料可以使用以往根据铸造的目的而加以利用的耐火骨料。作为耐火骨料的例子,可以举出云母、黑曜石、珍珠岩、松脂岩、正长石、曹长石、白榴石、霞石、二氧化硅、氧化铝、莫来石、竖窑粗铝土矿(其英文为“Shaft Kiln Aluminous shale”或“Shaft Kiln Raw Bauxite”)、水矾土、尖晶石、氧化镁、橄榄石、滑石、锆石、高岭土、硅线石、红柱石、蓝晶石、三水铝石、黑砂石、地开石、灰长石、石墨、将铝土矿烧成而得的材料等。该耐火骨料可以以上述的1种或2种以上加以使用。
对于所述耐火骨料的平均粒径,从防止残渣缺陷的观点考虑,优选为20μm以上,更优选为40μm以上,进一步优选为50μm以上。另外,对于耐火骨料的平均粒径,从防止粘砂缺陷的观点考虑,优选为400μm以下,更优选为200μm以下,进一步优选为150μm以下。另外,耐火骨料的平均粒径优选为20~400μm,更优选为40~200μm,进一步优选为50~150μm。需要说明的是,所述耐火骨料的平均粒径利用实施例中记载的方法测定。
对于本实施方式的涂模剂组合物的耐火骨料的含量,从干燥性、防止裂纹等涂膜缺陷的观点考虑,优选为30质量%以上,更优选为40质量%以上。对于本实施方式的涂模剂组合物的耐火骨料的含量,从涂布操作性的观点考虑,优选为80质量%以下,更优选为70质量%以下。另外,本实施方式的涂模剂组合物的耐火骨料的含量优选为30~80质量%,更优选为40~70质量%。
<纤维素>
本实施方式的纤维素是以分子式(C6H10O5)n表示的碳水化物(多糖类),是植物细胞的细胞壁及纤维的主成分。
为了在分散于涂膜中的纤维素燃烧消失之后能够产生气孔,而需要在铸造时的气体层的温度即250~400℃下燃烧消失,且在铸造结束之前存在气孔。由此,优选在250~400℃下进行分解且分解后的残碳率或灰分少的纤维素。
本实施方式中所用的纤维素没有特别限定,然而从处置上的观点考虑,可以是由阔叶树、针叶树、竹子制造的纤维素,也可以由报纸、复印纸等旧纸等再生。
对于本实施方式的涂模剂组合物的纤维素的含量,相对于耐火骨料100质量份,从减少残渣缺陷的观点、即确保成为气孔的空隙的观点考虑,优选为1质量份以上,更优选为3质量份以上,进一步优选为4质量份以上。另外,对于本实施方式的涂模剂组合物的纤维素的含量,相对于耐火骨料100质量份,从粘砂缺陷(加热时的涂膜强度)的观点考虑,优选为10质量份以下,更优选为7质量份以下,进一步优选为6质量份以下。另外,本实施方式的涂模剂组合物的纤维素的含量相对于耐火骨料100质量份,优选为1~10质量份,更优选为3~7质量份,进一步优选为4~6质量份。
所述纤维素的形状没有特别限定,然而例如可以使用纤维状、粒状的纤维素。
在所述纤维素的形状为纤维状的情况下,从减少残渣缺陷的观点考虑,纤维长度与纤维径之比(纤维长度/纤维径)优选为1.5以上,更优选为5以上。另外,从减少粘砂缺陷的观点考虑,纤维长度/纤维径优选为50以下,更优选为40以下,进一步优选为20以下。另外,纤维长度/纤维径优选为1.5~50,更优选为5~40,进一步优选为5~20。
在所述纤维素的形状为纤维状的情况下,从减少残渣缺陷的观点考虑,纤维长度优选为50μm以上,更优选为80μm以上。另外,从减少粘砂缺陷的观点考虑,纤维长度优选为1000μm以下,更优选为600μm以下,进一步优选为300μm以下。另外,纤维长度优选为50~1000μm,更优选为80~600μm,进一步优选为80~300μm。需要说明的是,本说明书中,纤维长度利用实施例中记载的方法测定。
在所述纤维素的形状为纤维状的情况下,从减少残渣缺陷的观点考虑,纤维径优选为10μm以上,更优选为20μm以上。另外,从减少粘砂缺陷的观点考虑,纤维径优选为200μm以下,更优选为80μm以下。另外,纤维径优选为10~200μm,更优选为20~80μm。需要说明的是,本说明书中,纤维径利用实施例中记载的方法测定。
在所述纤维素的形状为粒状的情况下,对于该纤维素的平均粒径,从减少残渣缺陷的观点考虑,优选为50μm以上,更优选为80μm以上,进一步优选为100μm以上。另外,对于该纤维素的平均粒径,从减少粘砂缺陷的观点考虑,优选为500μm以下,更优选为200μm以下。另外,该纤维素的平均粒径优选为50~500μm,更优选为80~200μm,进一步优选为100~200μm。需要说明的是,本说明书中,平均粒径利用实施例中记载的方法测定。
在所述纤维素的形状为粒状的情况下,对于该纤维素的球形度,从向合成树脂发泡体模型上的涂布性的观点考虑,优选为0.90以上,更优选为0.95以上。另外,对于该纤维素的球形度,从向合成树脂发泡体模型上的涂布性的观点考虑,优选为1.00以下。另外,该纤维素的球形度优选为0.90~1.00,更优选为0.95~1.00。需要说明的是,本说明书中,球形度利用实施例中记载的方法测定。
<分散介质>
本实施方式的消失模铸造法中,将通过铸造时的热而使所述纤维素燃烧消失后的空隙作为气孔,因此若使用使纤维素溶解的分散介质,则难以形成成为该气孔的空隙。因此,该分散介质优选为不溶解所述纤维素的分散介质。
作为所述分散介质,例如可以使用醇类、水等。
在醇系涂模剂组合物的情况下,从干燥性的观点考虑,优选甲醇、乙醇、异丙醇等低级醇类,更优选乙醇。在醇系涂模剂组合物的情况下,也可以作为辅助分散介质而使用芳香族系溶剂、烃系溶剂。
醇系涂模剂组合物中的分散介质的量可以根据所用的分散介质的种类适当地变更。作为一例,在该分散介质为低级醇的情况下,从涂布操作性的观点考虑,相对于耐火骨料100质量份,优选为20质量份以上,更优选为70质量份以上。对于醇系涂模剂组合物中的分散介质的量,在低级醇的情况下,从干燥性、防止裂纹等涂膜缺陷的观点考虑,相对于耐火骨料100质量份,优选为120质量份以下,更优选为110质量份以下。另外,对于醇系涂模剂组合物中的分散介质的量,如果是低级醇,则从涂布操作性和形成健全的涂膜的观点考虑,相对于耐火骨料100质量份,优选为20~120质量份,更优选为70~110质量份。
在水系涂模剂组合物的情况下,对于水系涂模剂组合物中的水的量,从涂布操作性的观点考虑,相对于耐火骨料100质量份,优选为20质量份以上,更优选为70质量份以上。在水系涂模剂组合物的情况下,对于水系涂模剂组合物中的水的量,从干燥性的观点考虑,相对于耐火骨料100质量份,优选为150质量份以下,更优选为130质量份以下。另外,在水系涂模剂组合物的情况下,对于水系涂模剂组合物中的水的量,从涂布操作性和干燥性的观点考虑,相对于耐火骨料100质量份,优选为20~150质量份,更优选为70~130质量份。
<粘结剂>
在本实施方式的涂模剂组合物中,也可以含有通常使用的那样的粘结剂。作为该粘结剂,例如就水系而言可以使用聚丙烯酸钠、淀粉、甲基纤维素、聚乙烯醇、藻酸钠、阿拉伯胶等水溶性高分子或各种树脂乳液。另外,就醇系而言,从涂膜强度的方面考虑,优选添加可溶于或分散于醇中的各种树脂。对于粘结剂的含量,从涂膜强度和经济性的观点考虑,相对于耐火骨料100质量份,优选为0.5质量份以上,优选为30质量份以下。另外,对于粘结剂的含量,从涂膜强度和经济性的观点考虑,相对于耐火骨料100质量份,优选为0.5~30质量份。
<烧结剂>
在本实施方式的涂模剂组合物中,也可以含有通常使用的那样的烧结剂。作为该烧结剂,例如可举出钠基膨润土、钙基膨润土等膨润土、木节粘土等粘土类、硅酸乙酯等。其中,膨润土除了作为粘结剂的作用以外,还在高温区域中起到作为烧结剂的作用,因此优选。对于烧结剂的添加量,从高温时的涂膜强度的观点考虑,相对于耐火骨料100质量份,优选为0.5质量份以上,更优选为1.0质量份以上。另外,对于烧结剂的添加量,从高温时的涂膜强度的观点考虑,相对于耐火骨料100质量份,优选为30质量份以下,更优选为15质量份以下。另外,对于烧结剂的添加量,从高温时的涂膜强度的观点考虑,相对于耐火骨料100质量份,优选为0.5~30质量份,更优选为1.0~15质量份。
<其他的成分>
作为可配合到本实施方式的涂模剂组合物中的其他的成分,可以举出表面活性剂、分散剂、触变性赋予剂等。
本实施方式的涂模剂组合物可以作为附着于消失模的周围的涂模剂组合物适宜地使用。
〔铸件用消失模的制造方法〕
本实施方式的铸件用消失模的制造方法中,可以应用现有的铸件用消失模的制造方法。本实施方式的铸件用消失模的制造方法是在消失模的周围具有涂膜的铸件用消失模的制造方法,其具有使所述消失模用涂模剂组合物附着于所述消失模的周围而形成涂膜的工序。
作为附着本实施方式的涂模剂组合物的消失模,可以使用与通常相同的合成树脂发泡体的模型。作为合成树脂发泡体,可以使用聚苯乙烯、聚甲基丙烯酸甲酯、或它们的共聚物等发泡体。在附着本实施方式的涂模剂组合物的消失模为发泡聚苯乙烯的情况下,可以进一步获得本实施方式的涂模剂组合物的效果。使涂模剂组合物附着于消失模而形成涂膜的方法可以是流涂(浇注法(ブッカケ法))、浸渍(浸涂法)、刷涂、喷涂等以往已知的方法中的任意一种。
利用本实施方式的铸件用消失模的制造方法而得到的铸件用消失模可以很好地用于基于消失模铸造法的铸模的制造方法中。
〔铸件的制造方法〕
在基于本实施方式的消失模铸造法的铸件的制造方法中,可以应用基于现有的消失模铸造法的铸件的制造方法。本实施方式的铸件的制造方法是利用通过所述铸件用消失模的制造方法而得到的铸件用消失模的铸件的制造方法,其具有将所述铸件用消失模埋设在型砂中的工序、和向埋设在所述型砂中的所述铸件用消失模中浇铸熔融金属的工序。
作为将所述铸件用消失模埋设在型砂中的工序中所用的型砂,除了可以使用以石英质作为主成分的硅砂以外,还可以使用锆砂、铬砂、合成陶瓷砂等新砂或再生砂。型砂也可以不添加粘合剂地使用,在该情况下填充性良好,然而在要求高强度的铸模的情况下,优选添加以往公知的粘合剂,并利用固化剂使之固化。
添加所述粘合剂的情况下的本实施方式的铸件的制造方法是使用通过所述铸件用消失模的制造方法而得到的铸件用消失模的铸件的制造方法,其具有向所述型砂中加入粘合剂及使该粘合剂固化的固化剂,使其混炼而制备混合物的工序;将所述铸件用消失模埋设在所述混合物中的工序;以及向埋设在所述混合物中的所述铸件用消失模中浇铸熔融金属的工序。
作为所述粘合剂,可以使用通常使用的那样的粘合剂。作为该粘合剂,例如就水系而言可以使用聚丙烯酸钠、淀粉、甲基纤维素、聚乙烯醇、藻酸钠、阿拉伯胶等水溶性高分子或各种树脂乳液。另外,就醇系而言,从铸模强度的方面考虑,优选添加可溶于或分散于醇中的各种树脂。对于该粘合剂的含量,从铸模强度和经济性的观点考虑,相对于型砂100质量份,优选为0.4质量份以上,更优选为0.5质量份以上。另外,对于该粘合剂的含量,从铸模强度和经济性的观点考虑,相对于型砂100质量份,优选为1.2质量份以下,更优选为0.8质量份以下。另外,对于该粘合剂的含量,从铸模强度和经济性的观点考虑,相对于型砂100质量份,优选为0.4~1.2质量份,更优选为0.5~0.8质量份。
在本实施方式的铸件的制造方法中,浇铸温度根据所使用的金属而不同,然而在铸铁系的情况下一般为1330~1410℃,在铝系的情况下一般为700~750℃,在铸钢系的情况下一般为1450~1500℃。本实施方式的消失模铸造法可以进一步减少其中的铸铁系中产生的残渣缺陷。
如果使用所述消失模用涂模剂组合物来制造铸件,则残渣缺陷及粘砂缺陷少,可以得到铸件表面美丽的铸件,因此适于要求复杂的结构、铸件表面的表面美观性的铸件等。作为具体的铸件的例子,可以举出汽车模具、机床、建筑机械的油压阀、发动机、引擎机架、建筑构件等中所用的构件、部件等。
对于上述的实施方式,本发明还公开了以下的组合物、制造方法、或用途。
<1>一种消失模用涂模剂组合物,其含有耐火骨料和纤维素,所述纤维素的含量相对于所述耐火骨料100质量份为1~10质量份。
<2>根据所述<1>中记载的消失模用涂模剂组合物,其中,所述耐火骨料的平均粒径优选为20μm以上,更优选为40μm以上,进一步优选为50μm以上,优选为400μm以下,更优选为200μm以下,进一步优选为150μm以下,优选为20~400μm,更优选为40~200μm,进一步优选为50~150μm。
<3>根据所述<1>或<2>中记载的消失模用涂模剂组合物,其中,所述耐火骨料的含量优选为30质量%以上,更优选为40质量%以上,优选为80质量%以下,更优选为70质量%以下,优选为30~80质量%,更优选为40~70质量%。
<4>根据所述<1>~<3>中任一项记载的消失模用涂模剂组合物,其中,所述纤维素的含量相对于所述耐火骨料100质量份,优选为1质量份以上,更优选为3质量份以上,进一步优选为4质量份以上,优选为10质量份以下,更优选为7质量份以下,进一步优选为6质量份以下,优选为1~10质量份,更优选为3~7质量份,进一步优选为4~6质量份。
<5>根据所述<1>~<4>中任一项记载的消失模用涂模剂组合物,其中,所述纤维素为纤维状。
<6>根据所述<5>中记载的消失模用涂模剂组合物,其中,所述纤维素的纤维长度与纤维径之比(纤维长度/纤维径)优选为1.5以上,更优选为5以上,优选为50以下,更优选为40以下,进一步优选为20以下,优选为1.5~50,更优选为5~40,进一步优选为5~20。
<7>根据所述<5>或<6>中记载的消失模用涂模剂组合物,其中,所述纤维素的纤维长度优选为50μm以上,更优选为80μm以上,优选为1000μm以下,更优选为600μm以下,进一步优选为300μm以下,优选为50~1000μm,更优选为80~600μm,进一步优选为80~300μm。
<8>根据所述<5>~<7>中任一项记载的消失模用涂模剂组合物,其中,所述纤维素纤维径优选为10μm以上,更优选为20μm以上,优选为200μm以下,更优选为80μm以下,优选为10~200μm,更优选为20~80μm。
<9>根据所述<1>~<4>中任一项记载的消失模用涂模剂组合物,其中,所述纤维素为粒状。
<10>根据所述<9>中记载的消失模用涂模剂组合物,其中,所述纤维素的平均粒径优选为50μm以上,更优选为80μm以上,进一步优选为100μm以上,优选为500μm以下,更优选为200μm以下,优选为50~500μm,更优选为80~200μm,进一步优选为100~200μm。
<11>根据所述<9>或<10>中记载的消失模用涂模剂组合物,其中,所述纤维素的球形度优选为0.90以上,更优选为0.95以上,优选为1.00以下,优选为0.90~1.00,更优选为0.95~1.00。
<12>根据所述<1>~<11>中任一项记载的消失模用涂模剂组合物,其还含有分散介质,所述分散介质不溶解所述纤维素。
<13>根据所述<12>中记载的消失模用涂模剂组合物,其中,所述分散介质优选为低级醇,更优选为甲醇。
<14>根据所述<13>中记载的消失模用涂模剂组合物,其中,所述分散介质的含量相对于耐火骨料100质量份,优选为20质量份以上,更优选为70质量份以上,优选为120质量份以下,更优选为110质量份以下,优选为20~120质量份,更优选为70~110质量份。
<15>根据所述<12>中记载的消失模用涂模剂组合物,其中,所述分散介质优选为水。
<16>根据所述<15>中记载的消失模用涂模剂组合物,其中,所述分散介质相对于耐火骨料100质量份,优选为20质量份以上,更优选为70质量份以上,优选为150质量份以下,更优选为130质量份以下,优选为20~150质量份,更优选为70~130质量份。
<17>根据所述<1>~<16>中任一项记载的消失模用涂模剂组合物,其还含有粘结剂,该粘结剂的含量相对于耐火骨料100质量份,优选为0.5质量份以上,优选为30质量份以下,优选为0.5~30质量份。
<18>根据所述<1>~<17>中任一项记载的消失模用涂模剂组合物,其还含有烧结剂,烧结剂的添加量相对于耐火骨料100质量份,优选为0.5质量份以上,更优选为1.0质量份以上,优选为30质量份以下,更优选为15质量份以下,优选为0.5~30质量份,更优选为1.0~15质量份。
<19>根据所述<18>中记载的消失模用涂模剂组合物,其中,所述烧结剂优选为膨润土。
<20>根据<1>~<19>中任一项记载的消失模用涂模剂组合物,其中,无机纤维、无机颜料、以及金属粉的含量相对于耐火骨料100质量份优选小于5.0质量份,更优选小于3.0质量份。
<21>一种铸件用消失模的制造方法,其是在消失模的周围具有涂膜的铸件用消失模的制造方法,其具有使所述<1>~<20>中任一项记载的消失模用涂模剂组合物附着于所述消失模的周围而形成涂膜的工序。
<22>根据所述<21>中记载的铸件用消失模的制造方法,其中,所述消失模优选为发泡聚苯乙烯。
<23>一种铸件的制造方法,其是使用通过所述<21>或<22>中记载的铸件用消失模的制造方法而得到的铸件用消失模的铸件的制造方法,其具有将所述铸件用消失模埋设在型砂中的工序、和向埋设在所述型砂中的所述铸件用消失模中浇铸熔融金属的工序。
<24>一种铸件的制造方法,其是使用通过所述<21>或<22>中记载的铸件用消失模的制造方法而得到的铸件用消失模的铸件的制造方法,其具有向型砂中加入粘合剂及使该粘合剂固化的固化剂,并进行混炼而制备混合物的工序;将所述铸件用消失模埋设在所述混合物中的工序;和向埋设在所述混合物中的所述铸件用消失模中浇铸熔融金属的工序。
<25>所述<1>~<20>中任一项记载的消失模用涂模剂组合物作为消失模用的涂模剂的用途。
<26>通过所述<25>的用途而得到的铸件用消失模在铸模的制造中的使用。
实施例
下面,对具体表示本发明的实施例等进行说明。
<涂模剂组合物的制备>
<实施例1>
将耐火骨料(二氧化硅(60质量%、平均粒径80μm)、黑曜石(20质量%、平均粒径93μm)、石墨(20质量%、平均粒径79μm))、和相对于该耐火骨料100质量份为6.0质量份的表1中所示的添加物、3.0质量份的非离子性表面活性剂(花王制、EMULGEN 106)、2.0质量份的膨润土、2.0质量份的聚乙烯醇、以及40质量份的离子交换水混合,制备出涂模剂组合物。
<实施例2~12及比较例1~3>
除了使用表1中所示的添加物及其量以外,以与实施例1相同的方法进行制备。表1中记载的添加量的单位为质量%。其中,实施例7中所用的纤维素是将KC Flock W-50GK利用20目(孔径0.85mm)的筛子进行处理,而采集使用没有通过筛子的网眼的物质。
[表1]
<评价方法>
<纤维径>
是对利用扫描型电子显微镜得到的图像(照片)进行图像分析,并计测所得的任意50个粒子的纤维径而将其平均而得的值。
<纤维长度>
是对利用扫描型电子显微镜得到的图像(照片)进行图像分析,并计测所得的任意50个粒子的纤维长度而将其平均而得的值。
<平均粒径>
平均粒径是使用激光衍射式粒度分布测定装置(堀场制作所制LA-920)测得的体积累积50%的平均粒径。分析条件如下所述。
·测定方法:流动法
·分散介质:离子交换水
·分散方法:搅拌、内置超声波3分钟
·试样浓度:2mg/100cc
<球形度>
球形度是如下得到的值,即,对各个耐火骨料粒子的利用扫描型电子显微镜而得到的图像(照片)进行图像分析,根据所得的投影剖面的面积及周围长度,求出[与粒子投影剖面的面积(mm2)相同面积的正圆形的圆周长度(mm)]/[粒子投影剖面的圆周长度(mm)],对任意的50个耐火骨料粒子的该值进行平均而得。
<添加物(固体成分)与耐火骨料的体积比>
将黑曜石的密度设为2.3,将二氧化硅的密度设为2.7,将石墨的密度设为2.2,将纤维素及其他添加剂的密度设为1.0,进行计算而求出。
<残渣缺陷的评价方法>
使用发泡聚苯乙烯(发泡倍率50倍)制作出图1所示的形状的消失模1。使所述涂模剂组合物附着于该消失模的周围(干燥膜厚:1.4mm),制作出铸件用消失模。然后,向FREMANTLE硅砂(5号)100质量份中添加0.2质量份的有机磺酸固化剂(花王Quaker制、C-14),将它们混炼后,相对于所述硅砂100质量份而混合0.5质量份的呋喃树脂(花王Quaker制、EF-5302)。在所得的混炼砂中埋设所述的铸件用消失模,以不使熔融金属溢出的速度从内浇道进行浇铸(铸铁:FC-250、浇铸温度:1400℃),经过24小时后,拆开铸模而取出铸件。对于所得的铸件,利用图像分析而计测出在TP侧面的400×100的2个侧面所产生的残渣面积(%)。
<常温透气度、300℃透气度的评价方法>
对于常温透气度来说,是对表1所示的涂模剂,依照日本铸造工学会关西支部发行的《消失模铸造用涂模剂的试验方法(平成8年3月)(消失模型铸造用塗型剤の試験方法(平成8年3月))》的“5.透气度试验方法”而进行了透气度的测定。对于300℃透气度,是在试验片完成后,在可以保持为300℃±10℃的烘箱中加热30分钟并冷却到室温,而测定出透气度。需要说明的是,除加热工序以外,以与常温透气度相同的纲要进行测定。
<固体成分65%粘度>
对于表1所示的涂模剂,添加离子交换水,调整为固体成分为65%。其后,利用流变仪(条件:平行锥(パラレルコ一ン)、20℃、间隙1mm)而测定在剪切速度10s-1的条件下经历60秒后的粘度(mPa·s)。
<1000℃涂膜强度>
对于表1所示的涂模剂,依照日本铸造工学会关西支部发行的《消失模铸造用涂模剂的试验方法(平成8年3月)》的“6.抗弯力测定法”,进行了涂膜强度的测定。需要说明的是,对于1000℃的加热处理来说,为了设为非氧化性环境,而在Φ50的坩埚中填充平均粒径60μm的鳞片状石墨,在其内部埋设试验片。然后,在可以保持为1000℃±30℃的马弗炉中,加热1小时后冷却到室温,进行了测定。需要说明的是,除加热工序以外,依照“6.抗弯力测定法”进行了测定。
<实施例1~12及比较例1~3>
将各实施例及比较例的结果示于表2中。
[表2]

Claims (14)

1.一种消失模用涂模剂组合物,
其含有耐火骨料、纤维素以及分散介质,所述纤维素的含量相对于所述耐火骨料100质量份为1~10质量份,所述分散介质不溶解所述纤维素。
2.根据权利要求1所述的消失模用涂模剂组合物,其中,
所述纤维素的含量相对于所述耐火骨料100质量份为3~7质量份。
3.根据权利要求1或2所述的消失模用涂模剂组合物,其还含有烧结剂,该烧结剂的含量相对于耐火骨料100质量份为0.5~30质量份。
4.根据权利要求1或2所述的消失模用涂模剂组合物,其中,
所述纤维素为纤维状。
5.根据权利要求4所述的消失模用涂模剂组合物,其中,
所述纤维素的纤维长度与纤维径之比以纤维长度/纤维径表示为1.5以上且为50以下。
6.根据权利要求4所述的消失模用涂模剂组合物,其中,
所述纤维素的纤维长度为50~1000μm。
7.根据权利要求1或2所述的消失模用涂模剂组合物,其中,
所述纤维素为粒状。
8.根据权利要求7所述的消失模用涂模剂组合物,其中,
所述纤维素的平均粒径为50~500μm。
9.根据权利要求1或2所述的消失模用涂模剂组合物,其中,
相对于耐火骨料100质量份,无机纤维、无机颜料、以及金属粉的总的含量小于5.0质量份。
10.根据权利要求1或2所述的消失模用涂模剂组合物,其中,
所述纤维素是以分子式(C6H10O5)n表示的碳水化物。
11.一种铸件用消失模的制造方法,其是在消失模的周围具有涂膜的铸件用消失模的制造方法,其具有:
使权利要求1~10中任一项所述的消失模用涂模剂组合物附着于所述消失模的周围而形成涂膜的工序。
12.一种铸件的制造方法,其是使用通过权利要求11所述的铸件用消失模的制造方法而得到的铸件用消失模的铸件的制造方法,
所述制造方法具有:
将所述铸件用消失模埋设在型砂中的工序;以及
向埋设在所述型砂中的所述铸件用消失模中浇铸熔融金属的工序。
13.权利要求1~10中任一项所述的消失模用涂模剂组合物作为消失模用的涂模剂的用途。
14.通过权利要求13的用途而得到的铸件用消失模在铸模的制造中的用途。
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