JP5048715B2 - 合成ムライト砂並びに鋳型 - Google Patents
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日本鋳造技術協会規格:「JACT試験法S−4」に規定される「鋳物砂の酸消費量試験法」に準じて行なった。即ち、先ず、50gの鋳物砂に対して、50mlの蒸留水を加え、更に、0.1NのHCl水溶液を50ml加えて、一時間攪拌させた。そして、静置沈殿の後、この液を濾過し、濾液を50ml取り出して、0.1NのNaOH水溶液で、メチルレッド指示薬でpH=5となるまで滴定し、下記の計算式により、酸消費量を算出した。
酸消費量[ml/50g]={A−(滴下量[ml])}×2
[但し、A:空試験での滴下量(鋳物砂を入れないで滴下した時の滴下量)]
1)フェノール樹脂成分の調製
還流器、温度計及び攪拌機を備えた三つ口反応フラスコ内に、フェノール100質量部、92質量%パラホルムアルデヒド55.5質量部、及びナフテン酸鉛の0.32質量部を仕込み、還流温度で90分間反応を行なった後、加熱濃縮して水分含有量が1質量%以下のベンジルエーテル型のフェノール樹脂を得た。次いで、このフェノール樹脂を、DBE:イプゾール150:ハイゾール=45:45:10の有機溶媒を用いて希釈すると共に、フェノール樹脂に対して0.5質量%のγ−グリシドキシプロピルトリメトキシシランを加えて、フェノール樹脂分が50質量%のフェノール樹脂成分を調製した。
ポリイソシアネート化合物であるポリメリックMDIを、イプゾール150:ハイゾール=60:40の有機溶媒を用いて希釈すると共に、イソフタル酸クロライドをポリメリックMDIの0.93質量%となるように加えて、ポリイソシアネート化合物分が75質量%のポリイソシアネート成分を調製した。
鋳物砂(合成ムライト砂)に対し、前記フェノール樹脂成分と、前記ポリイソシアネート成分とを、それぞれ1.0質量%添加し、40秒間混練することにより、鋳物砂組成物を調製した。そして、かかる調製の後、その鋳物砂組成物の一部を用いて、曲げ強度試験片造型装置(2個取り、ブロー条件:圧力=0.3MPa×時間=3秒、トリエチルアミンのガッシング時間+エアーパージ条件:圧力=0.3MPa×時間=15秒)により、2個の曲げ強度試験片(10mm×30mm×85mm)を作製し、直ちに、その強度を測定して、作製直後強度(待機0時間)とした。また、同様の操作にて、試験片を作製し、そして試験片の作製から24時間経過した後に強度を測定して、作製24時間後強度(待機0時間)とした。
JIS−R−2212(1998)の酸化ナトリウム定量方法及び酸化カリウム定量方法において規定される原子吸光法に従って、それぞれ、測定した。
合成ムライト砂1000質量部に対して、濃度が48質量%のKOH水溶液(48%KOH溶液)を4.0質量部添加し、混練した後、得られた配合物を、900℃の温度にて4時間、電気炉内において焼成した。そして、得られた焼成物(焼成処理された合成ムライト砂)について、上述した手法に従って、酸消費量、Na2O 及びK2O の含有量、作製直後強度(待機0時間、待機2時間)、並びに作製24時間後強度(待機0時間、待機2時間)を、それぞれ、測定し、その結果を下記表1に示した。
実施例1における添加量条件及び焼成条件(焼成温度、焼成時間)を、下記表1に記載の値に変更すること以外は、同様な操作を行なった。
合成ムライト砂1000質量部に対して、濃度が48質量%のNaOH水溶液(48%NaOH溶液)を8.0質量部添加し、混練した後、得られた配合物を、900℃の温度にて2時間、電気炉内において焼成した。その後、得られた焼成物について、酸消費量、Na2O 及びK2O の含有量、作製直後強度(待機0時間、待機2時間)、並びに作製24時間後強度(待機0時間、待機2時間)を、それぞれ、測定し、その結果を下記表1に示した。
実施例11における添加量条件及び焼成条件を、下記表1に記載の値に変更すること以外は、同様な操作を行なった。
合成ムライト砂1000質量部に対して、48%NaOH溶液を4.0質量部、48%KOH溶液を4.0質量部、それぞれ添加し、混練した後、得られた配合物を、1100℃の温度にて1時間、電気炉内において焼成した。そして、その得られた焼成物について、上述した手法に従って、酸消費量、Na2O 及びK2O の含有量、作製直後強度(待機0時間、待機2時間)、並びに作製24時間後強度(待機0時間、待機2時間)を、それぞれ、測定し、その結果を下記表1に示した。
合成ムライト砂1000質量部に対して、濃度が48質量%のK2CO3水溶液(48%K2CO3溶液)を10.0質量部添加し、混練した後、得られた配合物を、1100℃の温度にて2時間、電気炉内において焼成した。そして、得られた焼成物について、上述した手法に従って、酸消費量、Na2O 及びK2O の含有量、作製直後強度(待機0時間、待機2時間)、並びに作製24時間後強度(待機0時間、待機2時間)を、それぞれ、測定し、その結果を下記表1に示した。
合成ムライト砂1000質量部に対して、濃度が5質量%のNa2CO3水溶液(5%Na2CO3溶液)を107.0質量部添加し、混練した後、得られた配合物を、1100℃の温度にて2時間、電気炉内において焼成した。そして、その得られた焼成物について、酸消費量、Na2O 及びK2O の含有量、作製直後強度(待機0時間、待機2時間)、並びに作製24時間後強度(待機0時間、待機2時間)を、それぞれ、測定し、その結果を下記表1に示した。
合成ムライト砂1000質量部に対して、48%KOH溶液を2.0質量部添加し、混練した後、得られた配合物を、700℃の温度にて5時間、電気炉内において焼成した。そして、得られた焼成物(焼成処理された合成ムライト砂)について、酸消費量、 Na2O及びK2O の含有量、作製直後強度(待機0時間、待機2時間)、並びに作製24時間後強度(待機0時間、待機2時間)を、それぞれ、測定し、その結果を下記表2に示した。
比較例1における添加量条件及び焼成条件(焼成温度、焼成時間)を、下記表2に記載の値に変更すること以外は、同様な操作を行なった。
合成ムライト砂1000質量部に対して、48%NaOH溶液を2.0質量部添加し、混練した後、得られた配合物を、700℃の温度にて5時間、電気炉内において焼成した。そして、得られた焼成物について、酸消費量、Na2O 及びK2O の含有量、作製直後強度(待機0時間、待機2時間)、並びに作製24時間後強度(待機0時間、待機2時間)を、それぞれ、測定し、その結果を下記表2に示した。
比較例9における添加量条件及び焼成条件を、下記表2に記載の値に変更すること以外は、同様な操作を行なった。
合成ムライト砂を、700℃の温度にて5時間、電気炉内において焼成した。その後、得られた焼成物(合成ムライト砂)について、酸消費量、Na2O 及びK2O の含有量、作製直後強度(待機0時間、待機2時間)、並びに作製24時間後強度(待機0時間、待機2時間)を、それぞれ、測定し、その結果を下記表2に示した。
比較例16における焼成条件を、下記表2に記載の値に変更すること以外は、同様な操作を行なった。
合成ムライト砂(セラビーズ♯650;伊藤忠セラテック株式会社製)そのものについて、その酸消費量、Na2O 及びK2O の含有量、作製直後強度(待機0時間、待機2時間)、並びに作製24時間後強度(待機0時間、待機2時間)を、それぞれ測定し、その結果を下記表2に示した。
Claims (2)
- アミンコールドボックス造型法における鋳造用耐火性骨材として用いられる合成ムライト砂であって、JIS−R−2212(1998)の酸化ナトリウム定量方法及び酸化カリウム定量方法において規定される原子吸光法に従ってそれぞれ測定されるNa2O 及びK2O の含有量の和が0.55質量%以上であり、且つ酸消費量が7ml/50g以下であることを特徴とする合成ムライト砂。
- 請求項1に記載の合成ムライト砂と共に、フェノール樹脂、ポリイソシアネート化合物及び有機溶媒を、必須成分として含有する鋳物砂組成物を用いて造型する一方、アミンガスを接触せしめることによって、硬化されてなることを特徴とするアミンコールドボックス鋳型。
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