JP2647856B2 - 鋳造用塗型剤組成物 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔従来の技術〕 塗型剤は、溶融金属が接する鋳型表面に塗布または噴
霧することにより、鋳型の表面を溶融金属の熱から保護
し、同時に溶融金属と鋳型表面との化学反応や鋳物の焼
着欠陥の発生を防止するための被膜剤である。

かかる塗型剤は、一般に、耐火骨材、粘結剤、添加
剤、溶剤等が配合されており、耐火骨材としては、ジル
コン、マグネシア、黒鉛等の粉末が用いられ、粘結剤と
しては、ベントナイト、有機ベントナイト、粘土、レジ
ンが、通常、用いられる。

また添加剤は、塗型の作業時において塗型剤に十分な
塗布作業性を付与するために用いられるもので、塗型剤
の粘性を高めることを主目的として加える。従来用いら
れていた添加剤は、塗型剤の分散媒である水に可溶なも
のとして、アルギン酸ソーダ、カルボキシメチルセルロ
ース等が知られており、アルコールに可溶なものとして
はポリビニルアルコール、エチルセルロース等が知られ
ている。

しかしながら、水及びアルコールのいずれにも可溶な
ものは極めて少なく、特公昭53−3967号公報掲載のヒド
ロキシプロピルセルロースが挙げられているにすぎな
い。

〔発明が解決しようとする問題点〕

上記のヒドロキシプロピルセルロースが配合された塗
型剤スラリーは、保存安定性が十分でなく、塗型剤スラ
リーを保存中に耐火骨材が硬質の沈降層として沈降し易
いという問題があった。さらに、このような塗型剤を鋳
型の表面に刷毛で塗布する際、刷毛伸びが悪く、刷毛目
が発生して、塗布作業性が悪いという問題があった。こ
のため、鋳肌が荒れたり、鋳型によって得られた鋳物の
品質が低下する原因にもなっていた。

そこで、本発明の目的は、水及びアルコールのいずれ
にも可溶な添加剤を含む塗型剤であって塗型剤スラリー
の保存安定性および塗布作業性に優れた塗型剤を提供す
ることにある。

〔問題点を解決するための手段〕

本発明者らは、前記問題点を解決すべく種々検討した
結果、鋳造用塗型剤の添加剤としてアルキレンオキサイ
ドが付加されたアルキル化セルロースを用いることによ
り、保存安定性および塗布作業性に優れた塗型剤を開発
することに成功した。

即ち、本発明は、耐火骨材を含む塗型剤組成物であっ
て、アルキル化セルロースのアルキレンオキサイド付加
物の少なくとも一種を該耐火骨材100部に対して0.01〜
２部含むことを特徴とする鋳造用塗型剤組成物を提供す
るものである。

本発明の塗型剤は、通常使用されている塗型剤と同様
に、耐火骨材、粘結剤、添加剤、溶剤等が配合されたも
のであるが、添加剤の一種として上記のアルキル化セル
ロースのアルキレンオキサイド付加物を使用しているこ
とに特徴がある。

本発明で使用するアルキル化セルロースのアルキレン
オキサイド付加物において、アルキル化セルロースとし
ては、メチルセルロース又はエチルセルロースが好まし
い。このメチルセルロース、エチルセルロースにおける
セルロース骨格の３個のOH基は、0.8〜３個のメトキシ
基、エトキシ基に置換されたものが通常使用される。

アルキル化セルロースの付加物であるアルキレンオキ
サイドとしては、プロピレンオキサイド又はエチレンオ
キサイドが好ましく、これらを単独或いは混合物として
上記のアルキル化セルロースに付加させてもよい。

このようなアルキレンオキサイドの付加の割合として
は、セルロース骨格１個当たり0.5〜２モル程度が好適
である。

本発明において、上記のアルキル化セルロースのアル
キレンオキサイド付加物以外に、通常使用されている添
加剤、例えばヒドロキシプロピルセルロースやカルボキ
シメチルセルロース等を混合して用いても良い。さら
に、従来から用いられている公知のエチルセルロース、
ポリビニルアルコール、カルボキシメチルセルロース、
アルギン酸ソーダ等を本発明に用いられるアルキル化セ
ルロースのアルキレンオキサイド付加物と併用すること
ができる。また、例えば、MgOやMn系粉末合金の如き浸
硫防止効果のある耐火骨材も併用することができ、特に
添加剤に限定されるものではない。

アルキル化セルロースのアルキレンオキサイド付加物
の添加量としては、塗型剤中の耐火骨材100部に対し0.0
1〜２部が好ましく、さらに好ましくは0.05〜0.5部であ
る。本発明において部とは重量部を示す（以下同じ）。
上記添加量が0.01部を下回ると溶媒の鋳型への浸透が激
しくなり塗布作業性が悪くなると同時に塗型剤スラリー
の保存安定性が悪化する。一方、添加量が２部を超える
とバーナー乾燥或いは着火乾燥時に塗型膜のふくれが発
生し平滑な塗型層を形成せず、鋳物の品質も低下させる
ので好ましくない。

本発明の塗型剤に含まれる耐火骨材としては、例えば
ジルコン、シリカ、シャモット、アルミナシリケート、
アルミナ、粘土鉱物、黒鉛等の粉末が挙げられ、通常使
用される塗型剤に配合されているものならばいずれも使
用でき、特に限定されない。このような耐火骨材は鋳物
の焼着防止を主目的として用いられている。

また、本発明の塗型剤は、通常塗型剤に使用されるよ
うな粘結剤を配合してもよく、例えば常温で強い塗膜を
形成できるフェノール、ロジン、石油樹脂のような有機
粘結剤と、鋳込み時において塗膜の熱間強度を上げるた
めのベントナイト、エチルシリケート、ケイ酸ソーダの
ような無機粘結剤が挙げられ、使用条件によりこれらの
ものを併用してもよく、特に限定されるものではない。

また、塗型剤の溶媒としては、例えば、油性塗型剤の
場合、メタノール、エタノール、イソプロピルアルコー
ル等のアルコール類、キシレン、トルエン等の芳香族溶
剤、ヘキサン、ミネラルスピリット等の炭化水素系溶剤
が使用されており、本発明において特に限定されない。
一般には、アルコール類が主溶剤として使用され、芳香
族溶剤及び炭化水素系溶剤は補助溶剤として使用され
る。また水性塗型剤の場合でも上記の溶媒は使用でき
る。

〔実施例〕

以下、実施例により本発明を詳細に説明するが、本発
明はこれら何等に限定されるものではない。

実施例１ 本発明の塗型剤組成物を調製するために、第１表に示
した耐火骨材、粘結剤、溶媒、および添加剤を第１表に
示す重量比になるように配合した。

ここで添加剤であるヒドロキシプロピルメチルセルロ
ースは、セルロース骨格１個当たりヒドロキシプロピル
基を0.8個、メトキシ基を1.3個含むものである。

このような塗型剤について、塗型剤中の耐火骨材の沈
降状態及び塗型剤の塗布作業性を評価するために以下の
ような試験を行った。

耐火骨材の沈降性試験 耐火骨材が硬質の沈降層として分離した状態を定量化
するために、塗型剤を沈降管に７日間放置後、第１図に
示すようにしてガラス棒１を塗型剤を含む沈降管３内に
落下させ、塗型層への浸入深さｂを測定し、塗型層の深
さをａとして浸入率＝（b/a）×100（％）を求めた。浸
入率が低下すると沈降層がより硬質であることを意味す
る。結果を第２表に示す。

塗布作業性試験 塗布作業性を定量化して評価するために、塗型剤を十
分に含ませた刷毛を、第２図に示したようにフラン鋳型
４の表面上を直線的に移動させ、塗布させた塗型剤５の
刷毛跡６が認められるまでの距離ｌを測定した。同時に
図中の刷毛目７の状態も観察した。結果を第２表に示
す。

第２表中、刷毛目が殆ど無く平滑な塗装面であるもの
を◎、刷毛目が少ないものを○、刷毛目やや多いものを
△、刷毛目が多く塗装面にムラが生じているものを×と
して示した。

実施例２〜６ 添加剤及び塗型剤の分散媒として第２表に示したもの
を使用した以外は、実施例１と同様な重量比で耐火骨
材、粘結剤、添加剤、および溶剤を配合して塗型剤を調
製した。

得られた塗型剤について、実施例１と同様にして耐火
骨材の沈降性および塗布作業性を評価した。結果を第２
表に示す。

比較例１〜６ 添加剤として本発明の実施例で使用したアルキル化セ
ルロースのアルキレンオキサイド付加物を使用せずに、
第２表に示したような添加剤および分散媒を使用した以
外は実施例１と同様の重量比で耐火骨材、粘結剤、添加
剤および溶剤を配合して塗型剤を調製し、耐火骨材の沈
降性および塗布作業性を評価した。得られた結果を第２
表に示す。

第２表に示した実施例１〜６および比較例１〜６の塗
型剤の耐火骨材の沈降性試験および塗布作業性試験の結
果からすれば、本発明の塗型剤スラリーは従来の塗型剤
に比べ極めて選れた保存安定性有し、かつ、塗布作業性
においても優れることが明らかである。

〔発明の効果〕 以上説明してきたように、本発明の塗型剤を用いた場
合、従来の塗型剤の欠点である耐火骨材の硬質の沈降層
としての分離は生じない。

さらに、塗型剤スラリーの分散媒である水又はアルコ
ールの両溶媒に相溶性が良く、塗型剤スラリーとして必
要である適度な構造粘性を有するため、塗型剤として重
要な塗布作業性を有し、特に塗布した塗型層の刷毛目が
少なく平滑な塗型層を形成することができる。

従って、本発明の塗型剤は鋳型による鋳物の製造に欠
かせないものであり、当業界における本発明の価値は極
めて高い。

【図面の簡単な説明】

第１図は、塗型剤の耐火骨材の沈降性試験に使用する沈
降管の断面図である。 第２図は、塗型剤が塗布されたフラン鋳型の正面図であ
る。 〔主な参照番号〕 １……ガラス棒、２……塗型剤、 ３……沈降管、４……フラン鋳型、 ５……塗布された塗型剤、 ６……刷毛跡、７……刷毛目

Claims (4)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】耐火骨材を含む塗型剤組成物であって、ア
   ルキル化セルロースのアルキレンオキサイド付加物の少
   なくとも一種を該耐火骨材100部に対して0.01〜２部含
   むことを特徴とする鋳造用塗型剤組成物。
2. 【請求項２】前記アルキル化セルロースが、メチルセル
   ロース又はエチルセルロースである特許請求の範囲第１
   項記載の鋳造用塗型剤組成物。
3. 【請求項３】前記アルキレンオキサイドが、プロピレン
   オキサイド及び／又はエチレンオキサイドである特許請
   求の範囲第１項記載の鋳造用塗型剤組成物。
4. 【請求項４】前記アルキル化セルロースのアルキレンオ
   キサイド付加物が、ヒドロキシプロピルメチルセルロー
   スまたはヒドロキシプロピルエチルセルロースである特
   許請求の範囲第１項記載の鋳造用塗型剤組成物。