JP2011251292A - 塗型剤組成物 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】砂型の表面及び該砂型に埋設された冷し金の表面に塗布する塗型剤組成物であって、耐火性骨材、バインダー粒子及び溶媒を含有し、前記バインダー粒子が、ノボラック型フェノール樹脂により形成されており、前記ノボラック型フェノール樹脂は、JIS K 6910:2007に記載された流れA法により125℃の条件で測定された流れ長さが20〜70mmであり、前記バインダー粒子の平均粒径が、2〜50μmである、塗型剤組成物とする。
【選択図】なし
Description
耐火性骨材としては、特に限定されないが、塗型膜の耐火性、経済性、及び溶融金属との耐反応性の観点から、ムライト、シリカ、アルミナ、マグネシア、ジルコン、アルミナシリケート、黒曜石、オリビン、タルク、黒鉛及び雲母から選ばれる1種以上を使用することが好ましい。また、耐焼着性の観点から、ジルコン、タルク及び黒鉛(中でも鱗状黒鉛)から選ばれる1種以上を使用することが好ましく、ジルコン、タルク及び黒鉛(中でも鱗状黒鉛)を併用することがより好ましく、タルク及び黒鉛の少なくとも一方を含むことが更に好ましい。
測定方法:フロー法
分散媒:イオン交換水にヘキサメタリン酸ナトリウム(0.1重量%)を加えた溶媒
分散方法:攪拌、内蔵超音波照射(3分間)
試料濃度:2mg/100ml
バインダー粒子は、鋳込み時において、耐火性骨材同士又は耐火性骨材と砂型とを結合させる働きを持つもので、熱間強度を維持することができるものである。本発明では、冷し金上の塗型膜の耐剥離性(以下、単に「耐剥離性」ともいう)を向上させる観点から、ノボラック型フェノール樹脂により形成されたバインダー粒子を使用する。ノボラック型フェノール樹脂は、フェノール類とアルデヒド類を酸触媒下で縮合重合させて得られる。本発明において、耐剥離性が向上する推定メカニズムは次の通りである。すなわち、本発明によれば、溶融金属が冷し金に熱膨張をもたらした際、その熱膨張により生じる応力に耐えるほど靭性の高い塗型膜が形成されているために、クラックが生じず、耐剥離性が向上するものと推察される。
測定方法:湿式法
分散媒:水
分散方法:攪拌、内蔵超音波照射(3分間)
試料濃度:200mg/100ml
本発明で使用される溶媒は、特に限定されないが、水及び/又はアルコール等が使用できる。水は、安全性や経済性の点で好ましい。アルコールとしては、例えばメタノール、エタノール、プロパノール、ブタノール、ヘキサノールなどが挙げられるが、コスト及び塗布作業性の観点からエタノールが好ましい。塗型剤組成物中の溶媒の含有量は、塗型膜の厚みを適切な範囲に維持する観点、及びたれ低減の観点から、耐火性骨材100重量部に対し、10〜500重量部が好ましく、10〜100重量部がより好ましい。
本発明の塗型剤組成物に配合できるその他の成分として、アラビアガム等の粘結剤、アタパルジャイト、ベントナイト等の焼結剤、顔料や染料などの着色剤、塗布作業性を向上させるレオロジー調整剤、沈降防止剤、界面活性剤などの添加剤を使用できる。また、ヒドロキシアルキル化セルロース等のセルロース誘導体、ポリビニルアルコール、アルギン酸ソーダなどの増粘剤や防腐剤などの添加剤も使用できる。塗型剤組成物中における前記その他の成分の含有量は、耐火性骨材100重量部に対し、通常0.1〜10重量部程度である。
表1に示すバインダーを用い、表2に示す配合量で各成分を混合し、25℃において、混練機にて30分間混練し、ペースト状の塗型剤組成物を得た。なお、表2に示す耐火性骨材の平均粒径は、シリカが10μm、ジルコンが7μm、タルクが22μm、鱗状黒鉛が39μmであった。得られた塗型剤組成物を離合社製針入度測定装置800S−01により測定したところ、針入度は何れも200であった。
フラン再生砂(AFS45)を使用し、花王クエーカー社製フラン樹脂 EF−5302(フルフリルアルコールと尿素とホルムアルデヒドの縮合物のフルフリルアルコール溶液)を前記フラン再生砂100重量部に対して0.8重量部添加し、更に花王クエーカー社製硬化剤 TK−3(有機スルホン酸硬化剤)を前記フラン樹脂100重量部に対して40重量部添加して得られた混練砂を型込めし、直径350mm×高さ370mmの有底円筒状の空間部をもつ砂型(鋳型)を作製した。なお、前記空間部の側面には、鋼製(SS400)の120mm×50mm×厚さ16mmの冷し金を前記空間部の底面から30mmの高さ、かつ溶融金属(溶湯)と接するように埋設した。次いで、表2に示す塗型剤組成物を70ボーメになるように水で希釈した後、冷し金表面及び砂型表面に刷毛塗りし、バーナーで水分が無くなるまで乾燥した。更に、この砂型に、溶湯(材質FC−250)を1400℃で注湯し、24時間放置した後、砂型をばらして鋳物及び冷し金を取り出した。そして、取り出した冷し金における塗型膜が塗布された面(面積:6000mm2)中、残存している塗型膜の占める面積の割合を算出し、以下の基準で耐剥離性を評価した。結果を表2に示す。
A:残存している塗型膜の占める面積の割合が100%(塗型膜が全く剥離しない)
B:残存している塗型膜の占める面積の割合が70%以上100%未満
C:残存している塗型膜の占める面積の割合が40%以上70%未満
D:残存している塗型膜の占める面積の割合が40%未満
フラン再生砂(AFS45)を使用し、花王クエーカー社製フラン樹脂 EF−5302(フルフリルアルコールと尿素とホルムアルデヒドの縮合物のフルフリルアルコール溶液)を前記フラン再生砂100重量部に対して0.8重量部添加し、更に花王クエーカー社製硬化剤 TK−3(有機スルホン酸硬化剤)を前記フラン樹脂100重量部に対して40重量部添加して得られた混練砂を型込めし、直径350mm×高さ370mmの有底円筒状の空間部をもつ砂型(鋳型)を作製した。次いで、表2に示す塗型剤組成物を70ボーメになるように水で希釈した後、砂型表面に刷毛塗りし、バーナーで水分が無くなるまで乾燥した。更に、この砂型に、溶湯(材質FC−250)を1400℃で注湯し、24時間放置した後、砂型をばらして鋳物を取り出した。そして、得られた鋳物の全表面中、焼着部分の占める面積の割合を算出し、以下の基準で耐焼着性を評価した。結果を表2に示す。
A:焼着部分の占める面積の割合が0%(焼着が全くない)
B:焼着部分の占める面積の割合が0%を超えて30%以下
C:焼着部分の占める面積の割合が30%を超えて100%以下
Claims (5)
- 砂型の表面及び該砂型に埋設された冷し金の表面に塗布する塗型剤組成物であって、
耐火性骨材、バインダー粒子及び溶媒を含有し、
前記バインダー粒子が、ノボラック型フェノール樹脂により形成されており、
前記ノボラック型フェノール樹脂は、JIS K 6910:2007に記載された流れA法により125℃の条件で測定された流れ長さが20〜70mmであり、
前記バインダー粒子の平均粒径が、2〜50μmである、塗型剤組成物。 - 前記ノボラック型フェノール樹脂が、ビスフェノール変性フェノール樹脂である請求項1記載の塗型剤組成物。
- 前記耐火性骨材が、ジルコン、タルク及び黒鉛から選ばれる一種以上を含有する請求項1又は2記載の塗型剤組成物。
- 前記冷し金が、鋼製又は鋳鋼製である請求項1〜3の何れか1項記載の塗型剤組成物。
- 鋳鉄の鋳造に使用される請求項1〜4の何れか1項記載の塗型剤組成物。
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---|---|---|---|---|
CN111515334A (zh) * | 2020-04-28 | 2020-08-11 | 宁夏共享化工有限公司 | 外冷铁用铸造涂料 |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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JPS5910443A (ja) * | 1982-07-09 | 1984-01-19 | Honda Motor Co Ltd | 鋳造用冷し金 |
JPS62224444A (ja) * | 1986-03-24 | 1987-10-02 | Sumitomo Alum Smelt Co Ltd | 塗型剤 |
JPS62244546A (ja) * | 1986-04-15 | 1987-10-24 | Kubota Ltd | 鋳鋼鋳物のチル用塗型剤 |
JP2007029970A (ja) * | 2005-07-25 | 2007-02-08 | Kao Corp | 砂型鋳造用塗型剤組成物 |
-
2010
- 2010-05-31 JP JP2010124707A patent/JP5582874B2/ja active Active
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