JPH0457418B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

［産業上の利用分野］ 本発明は鋳型用離型剤に関し、特に酸硬化性樹
脂等の有機粘結剤を用いて鋳型を製造する際に使
用される離型剤の未硬化樹脂及び砂付着等の模型
汚れを改良した離型剤に関するものである。 ［従来の技術］ 従来、中大量の鋳型を製造するには耐火性粒状
材料にフエノール樹脂を被覆し、これを空気、圧
力等を用いて金型に充填し熱硬化成型させるシエ
ルモールド法が使用されてきた。 しかし鋳型製造時の省エネルギー、鋳型生産速
度、更に鋳型、鋳物の品質を改善するため、ガス
状又はエロゾル状物質で常温硬化させるコールド
ボツクス鋳型製造法が、シエルモールド法を代替
する鋳型の製造法として鋳物業界で真剣に導入が
試みられて来ている。 コールドボツクス法にはフラン系樹脂を代表と
する酸硬化性樹脂を過酸化物を酸化剤として二酸
化硫黄により硬化させるフランコールドボツク
ス、とポリオールとポリイソシアネートとをエロ
ゾル状の第３級アミンを触媒として硬化するウレ
タンコールドボツクスがある。 この中ウレタンコールドボツクスを使用した鋳
型は、鋳物製造時の鋳砂の崩壊性が悪いとか、砂
かみ、すくわれ、ピンホール、すす欠陥等の鋳造
欠陥が発生しやすい等の欠点がある。 それに対し、フランコールドボツクスは前記の
難点を解決する方法として近年急速に注目を集め
ている。 本発明はこのフランコールドボツクス法に使用
されるに適した離型剤に関するもので、常温での
ガス注入により瞬時に硬化するコールドボツクス
の生産性低下を起こす因子である模型汚れの改善
のため使用される離型剤に関する。 従来、中大量の鋳型を製造するには自動造型機
が使用されており、耐火性粒状材料に酸硬化性樹
脂と過酸化物が添加混練されて耐火性粒状材料表
面を被覆し、空気圧等によつて自動的に充填成
型、硬化、取り出しが１分以内のサイクルで連続
的に行われている。 ［発明が解決しようとする問題点］ しかし、コールドボツクス法では硬化ガス及び
空気の圧力及び気体の流れ不均一等により、模型
表面には耐火性粒状材料表面に被覆された樹脂／
過酸化物が移行されて発生する樹脂付着や鋳型表
面の硬化不均一による砂付着といつた模型汚れを
発生しやすいという欠点がある。 模型汚れの樹脂付着及び砂つきにより、連続生
産中に模型汚れを取り除くための造型機の停止時
間が１日の作業内で数回必要となり、鋳型生産性
を低下させている。 従つて、コールドボツクス法では更に鋳型生産
性を向上させるため樹脂付着及び砂つきを改善す
る離型剤が要望されている。 ［問題点を解決するための手段］ 本発明者らは、模型汚れを大幅に改善し、鋳型
生産性を更に向上させるための離型剤を得るべく
鋭意研究の結果、本発明に到達した。 即ち、本発明は、耐火性粒状材料に有機粘結剤
を添加、混練して硬化性鋳型を製造する際に用い
られる、模型の汚れを防止する離型剤であつて、
亜鉛、ホウ素又はフツ素を含む無機化合物からな
る平均粒子径5μ以下の無機粉末0.5〜50重量％と、
炭素数12以下の脂肪族炭化水素、芳香族炭化水
素、脂環族炭化水素、ハロゲン化炭化水素、エー
テル、アセタール、ケトン及びエステルからなる
群から選ばれる有機溶剤又はフレオン系溶剤から
なる希釈剤99.5〜50重量％とからなることを特徴
とする鋳型用離型剤に係るものである。 本発明において用いられる無機粉末は亜鉛、ホ
ウ素又はフツ素を含む無機化合物の粉末であり、
かかる無機化合物としては例えば酸化亜鉛、ホウ
酸カリウム、ホウ酸亜鉛、フツ化カルシウム等が
好ましいものとして挙げられる。 本発明に用いられる無機粉末の平均粒子径は
5μ以下であることが必要であり、5μを越えると
塗布性が悪くなり、塗布した面にむらが生じるの
で、汚染防止の性能が低下する。 本発明に用いられる希釈剤は、有機溶剤又はフ
レオン系溶剤から選ばれ、有機溶剤としては炭素
数12以下の脂肪族炭化水素、芳香族炭化水素、脂
環族炭化水素、ハロゲン化炭化水素、エーテル、
アセタール、ケトン、エステル等が挙げられ、フ
レオン系溶剤としてはトリクロロトリフロロエタ
ン等が例示される。 本発明の離型剤の各成分の配合割合は、平均粒
子径は5μ以下の無機粉末0.5〜50重量％、希釈剤
99.5〜50重量％である。希釈剤の割合が99.5重量
％以上では離型性が市販の離型剤を使用した場合
と実質上変わらなくなり、一方50重量％以下では
無機粉末の希釈剤中における分散安定性が悪くな
るので好ましくない。 模型に離型剤を塗布する形体としてはスプレ
ー、刷毛等で塗布すれば良い。処理形体としては
毎回又は定期的に処理すれば良い。即ち、既知の
離型剤の使用形体と同様の方法で良く、本発明を
限定するものではない。 本発明の離型剤において模型汚れを防止するた
めに使用される鋳型製造プロセスはフランコール
ドボツクス法以外のインキユアー法及び有機自硬
性粘結剤を使用する方法があるが、これらにより
本発明を限定するものではない。 〔発明の効果〕 本発明の離型剤により、従来既知の市販シリコ
ーン、フツ素、鉱油、油脂WAX系離型剤を使用
した場合より、樹脂付着及び砂つき等の模型汚れ
が発生するまでの鋳型連続運転数（一般呼称：シ
ヨツト数）を平均10倍以上も向上させることがで
きる。 〔作用〕 上記の理由を推察してみると、亜鉛、ホウ素又
はフツ素を含む無機化合物の平均粒子径5μ以下
の無機粉末を使用することにより、鋳型表面と模
型表面の間に明確な分離膜を生成し、模型への樹
脂付着及び砂つきを防止する分離力である、模型
表面と鋳型表面との物理的・化学的界面凝集エネ
ルギーを低下させ、模型表面の物理的・化学的凝
集エネルギーを低下させると共に、鋳型側の物理
的・化学的凝集エネルギーを若干高める。また、
粉末状の離型膜により、残留した樹脂付着及び砂
つきの模型汚れは空気流れ、振動等の物理力によ
り離型剤粉末が模型汚れ物の表面を粉末保護コー
トして再付着エネルギーを低下させて、残留した
模型汚れ物を除去し易くするためと考えられる。 ［実施例］ 以下、本発明を実施例により更に詳細に説明す
るが、以下の実施例により本発明を制限するもの
ではない。 実施例 フランコールドボツクス法でHC−750水平割
自動造型機（浪速製作所製）を利用して、デイス
クローター中子（中子重量：1.5Kg×２個、外径
300mmφ、フイン部鋳型厚さ７mm）鋳型を用いて
連続造型試験により、デイスクローター中子金型
面に樹脂付着物及び砂付着が発生するまでの連続
シヨツト数を測定した。 尚、測定結果は本発明の離型剤を使用せず、市
販シリコーン、フツ素、鉱油、油脂WAX系離型
剤及び通常一般入手可能なシリカ粉末、ポリエチ
レン粉末をアセトン溶剤に分散させた液との比較
で表示した。 また離型剤の塗布方法及び塗布量は自動スプレ
ー装置にて２シヨツト毎に離型剤液の有姿で２
mg／cm²塗布して比較した。 試験開始前の金型表面状態を一定にするため試
験終了後の金型はサンドブラストにて金型表面を
研磨した後、アセトン／キシレン混合溶剤にて表
面洗浄後乾燥した。 離型剤成分の濃度調整は粉末及び分散液の有姿
よりアセトンで希釈して調整した。その結果を表
１に示す。 尚、本実施例での連続造型試験条件である鋳型
配合、造型硬化条件は下記の通りである。 ＜鋳型配合＞ 硅砂（国内産浜岡水洗硅砂） 1000重量部 樹脂（カオーライトナーKX−205） 15 過酸化物（カオーライトナーＰ−71）６ ＜造型硬化条件＞ Blow圧力：3.0Kg／cm² Blow時間：2.0sec SO₂圧力：2.0Kg／cm² gassing時間：1.0sec purgeAIR圧力3.0Kg／cm² purge時間：5.0sec purgeAIR温度：180℃ 1Cycle時間：35 sec 又、平均粒子径の測定はコールカウンターTA
−型（(株)日科機製）にて測定した。 表１で示されるように各種市販離型剤及び通常
一般入手可能な平均粒子径の大きい粉末に比べ、
本発明の離型剤は樹脂付着及び砂付着が発生する
連続シヨツト数を向上し、その向上の割合が10倍
以上も見られ、樹脂付着及び砂付着の模型汚れ防
止に充分な効果が見られた。

【表】

【表】

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 耐火性粒状材料に有機粘結剤を添加、混練し
   て硬化性鋳型を製造する際に用いられる、模型の
   汚れを防止する離型剤であつて、亜鉛、ホウ素又
   はフツ素を含む無機化合物からなる平均粒子径
   5μ以下の無機粉末0.5〜50重量％と、炭素数12以
   下の脂肪族炭化水素、芳香族炭化水素、脂環族炭
   化水素、ハロゲン化炭化水素、エーテル、アセタ
   ール、ケトン及びエステルからなる群から選ばれ
   る有機溶剤又はフレオン系溶剤からなる希釈剤
   99.5〜50重量％とからなることを特徴とする鋳型
   用離型剤。 ２ 無機化合物粉末が、酸化亜鉛、ホウ酸カリウ
   ム、ホウ酸亜鉛又はフツ化カルシウムの粉末であ
   る特許請求の範囲第１項記載の離型剤。