JPH05112665A

JPH05112665A - 発泡性樹脂組成物、これを用いた熱可塑性発泡模型及び金属鋳造物の製造法

Info

Publication number: JPH05112665A
Application number: JP4013512A
Authority: JP
Inventors: Yoshiyuki Kato; 芳行加藤; Hideaki Shibata; 英昭柴田; Shimonzu Uiriamu; シモンズウイリアム; Kiisu Gureiamu Naijieru; キースグレイアムナイジエル
Original assignee: Hitachi Chemical Co Ltd
Current assignee: Showa Denko Materials Co Ltd
Priority date: 1991-03-20
Filing date: 1992-01-29
Publication date: 1993-05-07
Also published as: CN1051782C; CA2063464C; AU641311B2; BR9200973A; EP0506267A1; EP0506267B1; DE69211738T2; DE69211738D1; ES2088540T3; CA2063464A1; CN1084863A; AU1297092A

Abstract

(57)【要約】【目的】発泡性及び成形性が良好であり、しかも鋳造
時のカーボンの発生を少なくし、表面状態の良好な鋳造
品が得られる、消失模型法に用いる発泡用樹脂組成物を
提供する。【構成】スチレン５５〜８５重量％及び一般式（Ｉ）【化１】ＣＨ₂＝Ｃ（ＣＨ₃）ＣＯＯＲ ……（Ｉ）（但し、式中Ｒは炭素数１〜４個のアルキル基を表す）
で表されるメタクリル酸エステル４５〜１５重量％を含
む単量体混合物を共重合して得られる重量平均分子量が
１５万〜３５万である共重合体に、発泡剤を共重合体に
対して１０重量％以下の量で含有させた発泡性樹脂組成
物、これを加熱発泡成形してなる金属鋳造用熱可塑性発
泡模型並びに該発泡模型を用いた金属鋳造品の製造法。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は金属鋳造物の製造法に有
用な発泡性樹脂組成物、これを用いた金属鋳造用熱可塑
性発泡模型及び金属鋳造物の製造法に関する。

【０００２】

【従来の技術】発泡ポリスチレンのような発泡熱可塑性
物質の模型は、溶融金属（溶湯ともよばれる）の鋳造に
おけるいわゆるフルモールド法または消失模型法（ロス
トフォーム法ともいう）に使用される。製造される金属
鋳造物及び湯道（スプルー）に対応する１つ又はそれ以
上の模型並びにモールドランナーシステムは、耐火性塗
料（塗型剤ともよばれる）でコートされ、鋳型を構成す
る鋳枠中で砂で囲まれる。溶融金属がその鋳型に注がれ
ると、その模型は分解し、金属によって置き換えられ、
固化して、模型の形状を有する鋳造物が製造される。

【０００３】その工程に使用される発泡ポリスチレン模
型は、通常、ペンタンのような揮発性発泡剤を含み、ビ
ーズの加熱及び熟成によって予備発泡したポリスチレン
ビーズを、通常アルミニウムのような金属により製造さ
れた型に注入し、それから模型を形成するためにそのビ
ーズを相互に融着するように型を加熱してそのビーズを
さらに発泡させ製造される。一般にその型中の二次発泡
加熱は型に充填された予備発泡ビーズに蒸気を吹き込む
ことによって行われる。

【０００４】発泡ポリスチレン模型がフルモールド法お
よび同様の方法に使用されるとき、その製造された鋳造
物の中に、模型の不完全な消失または分解による欠陥が
生じうることは良く知られている。炭素欠陥とよばれる
その欠陥は、鉄の鋳造物において最も顕著であり、し
わ、冷却時のへこみ、表面の穴及びポリスチレンの熱劣
化によるタール状の生成物が鋳型中に存在することによ
ると考えられる包含物が表面付近に生じる。発泡ポリス
チレン模型に関連する炭素欠陥の問題を緩和するために
模型への添加剤の使用等のいくつかの提案がされてい
る。特開昭４０−２４１４６号公報は、模型への添加剤
としての過塩酸アンモンの使用を示しており、特開昭４
１−１６９２５号公報は解重合触媒の使用を示してお
り、英国特許出願公開第２１９３６６６Ａ号は炭素を二
酸化炭素及び／又は一酸化炭素に酸化する酸化鉄又は二
酸化マグネシウムのような酸化剤の使用を示している。
しかしながら、これらの提案は、模型の製造がかなり困
難であり、炭素欠陥を克服するその効果はその割に大き
くないという欠点がある。

【０００５】それゆえ、発泡性プラスチック模型にポリ
スチレン以外のポリマーを使用する提案がされている。
米国特許第４７９０３６７号及び米国特許第４９８３６
４０号はポリメタクリル酸メチルのようなポリアクリル
酸アルキルから製造される模型の使用について示してい
る。しかしながら、ポリメタクリル酸メチルを用いる
と、発泡剤を充分に含浸させることができず、発泡粒子
の発泡倍率は低いものであった。さらに成形性が劣り、
成形品の機械的強度及び表面の品質は低いという欠点が
あった。ポリメタクリル酸メチルの鋳造の間は大量のガ
スが頻繁に放出し、これは吹き返し（splashing）をひ
きおこし、そして鋳造物は貧弱な表面を有するとの結果
をもたらす。

【０００６】予備発泡したポリスチレンと予備発泡した
ポリメタクリル酸メチルの混合物から模型を製造する試
みがなされたが、しかしその製品及びそのような模型の
使用にはいくつかの問題が生じている。それはその二つ
の物質を予備発泡することが必要なことであり、そして
それは混合において均一な混合物を作ることが困難なこ
とである。静電気は鋳型を充満させることを困難にし、
ポリスチレンの成形のための圧力と温度の最適な条件は
ポリメタクリル酸メチルの最適な条件と相違するので、
両者に最適な条件は困難で妥協が必要である。得られる
模型は不均一な密度であり、またポリスチレン及びポリ
メタクリル酸メチルのビーズはそれら自身で融着するの
みで互いには融着しないので、模型は弱くなる。その
上、その模型は貧弱な表面を有する。

【０００７】特公昭４９−２３４５８号公報には熱分解
性の良いメタクリル酸イソブチルを主成分とし、メタク
リル酸メチルを共重合成分とする発泡模型が記載されて
いる。更に、メタクリル酸メチルを主成分とした発泡模
型も提案されている。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】前記メタクリル酸イソ
ブチルを主成分とし、メタクリル酸メチルを共重合成分
とする発泡模型は、ガラス転移温度が、ポリスチレン発
泡体に比べて極めて低く、ポリスチレン発泡体用の一次
発泡及び成形装置を用いると一次発泡粒子及び成形品の
収縮度が大きくなる欠点がある。それゆえ、異なった成
形装置の使用と例えば温度や圧力などの成形条件を変更
することが必要であった。

【０００９】このため、発泡特性を向上させる目的で特
公昭５１−２４３０７号公報にはメタクリル酸メチル８
０〜９５重量％とスチレン２０〜５重量％を共重合する
方法が提案されている。また、特公昭５０−４０１６０
号公報には発泡特性の向上の目的でメタクリル酸メチル
の重合時に副成分としてα−メチルスチレンを添加し、
共重合させる方法が記載されている。更に、特公昭６０
−１８４４４７号公報にはメタクリル酸メチルとα−メ
チルスチレンの共重合体の発泡模型を使用することが記
載されている。

【００１０】しかしながら、これらの、メタクリル酸メ
チルを主成分とし、スチレンまたはα−メチルスチレン
を共重合成分とする発泡模型でも、一次発泡粒子及び成
形品の収縮度が大きくなる欠点があり、一次発泡倍数を
高くすることと成形時の収縮度を小さくすることを両立
させることが困難であった。そのような模型はまた、過
度のガスを放出しがちであり、表面の劣った鋳造物がで
きるものであった。

【００１１】本発明は、単量体から容易に重合が可能で
あり、優れた発泡性及び成形性を有し、鋳造時にススの
発生が少なく、表面状態の優れた鋳造物が得られる発泡
性樹脂組成物を提供することにより、これらの課題を解
決するものである。

【００１２】

【課題を解決するための手段】本発明は、スチレン５５
〜８５重量％及び一般式（Ｉ）

【化２】ＣＨ₂＝Ｃ（ＣＨ₃）ＣＯＯＲ……（Ｉ）（但し、式中Ｒは炭素数１〜４のアルキル基を表す）で
表されるメタクリル酸エステル４５〜１５重量％を含む
単量体混合物を共重合して得られる重量平均分子量が１
５万〜３５万である共重合体に、発泡剤を共重合体に対
して１０重量％以下の量含浸させた発泡性樹脂組成物に
関する。

【００１３】また、本発明は、上記の発泡性樹脂組成物
を発泡させ、所望の形に加熱発泡成形することにより製
造された金属鋳造用熱可塑性発泡模型に関する。そのよ
うな模型は、発泡性樹脂組成物の粒子を予備発泡し、そ
して熟成し、その模型の形に適合する内形状を有する鋳
型の中に鋳型が一杯になるまで予備発泡粒子を注入し、
そしてさらに発泡し、そのビーズが融着し、模型を形成
するまでその混合物を加熱することによって、製造され
うる。さらに、本発明は、上記発泡性樹脂組成物から製
造された熱可塑性発泡模型を特別に耐火性の物質で囲む
工程と、その模型を消失させ、そして金属の凝固により
鋳造物を模型の複製として形成するように該模型に溶融
金属を注ぐ工程を含む金属鋳造物の製造法に関する。好
ましくは、その模型は耐火性塗料（塗型剤）で被覆され
ているものである。

【００１４】まず発泡性樹脂組成物について説明する。
共重合体の成分となる一般式（Ｉ）のメタクリル酸エス
テルにおける式中のＲは炭素数１〜４のアルキル基であ
るが、メチル基、エチル基、ｎ−プロピル基、イソプロ
ピル基、ｎ−ブチル基、ｓｅｃ−ブチル基、ｔｅｒｔ−
ブチル基、イソブチル基等が挙げられる。

【００１５】本発明の発泡性樹脂組成物において、主成
分である共重合体は、スチレン５５〜８５重量％、好ま
しくは６０〜８０重量％及び一般式（Ｉ）で表されるメ
タクリル酸エステル４５〜１５重量％、好ましくは４０
〜２０重量％の単量体混合物を共重合して得られる共重
合体である。ここで、スチレンが８５重量％を超えると
これを発泡模型とし、鋳造した時における樹脂組成物の
分解度が低下し、スス（カーボン状物質）を発生し、鋳
肌を汚す。一方、メタクリル酸エステルが４５重量％を
超えると一次発泡度が低下し、成形時に収縮度が大きい
という欠点が生じる。

【００１６】本発明においては得られる共重合体の重量
平均分子量（Ｍｗ）は１５万〜３５万の範囲に調節され
る。重量平均分子量が３５万を超える場合には、基材と
しては強度が上がるが、通常の発泡や成形時のスチーム
加熱条件では充分な発泡、成形融着が得られない。重量
平均分子量が１５万未満の場合には、発泡時のブロッキ
ング、成形加工時の金型高温部での表皮溶解（いわゆる
ケロイド状）の原因となる。

【００１７】前記共重合体は溶液重合、乳化重合、懸濁
重合等の任意の方法で得ることができる。共重合体の重
合に際して、使用される重合開始剤としては、例えばラ
ウロイルパーオキサイド、ベンゾイルパーオキサイド、
ｔ−ブチルパーオキシ（２−エチルヘキサノエート）、
ｔ−ブチルパーオキシベンゾエート、ｔ−ブチルパーオ
キシピバレート等の一官能性有機過酸化物、１，１−ジ
−ｔ−ブチルパーオキシ−３，３，５−トリメチルシク
ロヘキサン、ジ−ｔ−ブチルパーオキシヘキサヒドロテ
レフタレート、ジ−ｔ−ブチルパーオキシトリメチルア
ジペート、ジ−ｔ−ブチルパーオキシイソフタレート等
の二官能性有機過酸化物などの有機過酸化物、アゾビス
イソブチロニトリルやアゾビスジメチルバレロニトリル
等のアゾ化合物などが用いられる。

【００１８】上記重合開始剤は、重合容器内に単量体を
加える前に加えても、単量体を加えた後に加えても、単
量体と共に加えてもなんら差し支えない。重合開始剤は
得られる共重合体の重量平均分子量が１５万〜３５万に
なるように調節すれば良いが、単量体の総量に対して
０．０１〜２重量％使用されるのが好ましい。

【００１９】また、共重合体の分子量を調節するため
に、ｎ−ドデシルメルカプタン、ｎ−オクチルメルカプ
タン、ｎ−ブチルメルカプタン、ｔｅｒｔ−ブチルメル
カプタン等を使用することができる。これらは、好まし
くは、単量体総量に対して１モル％以下使用する。重合
温度は０〜２００℃の間で適宜選択することができる。

【００２０】本発明の発泡性樹脂組成物に使用する発泡
剤としては、常温常圧下で液体であり、かつ、上記共重
合体を溶解しない易揮発性有機化合物であるペンタンを
用いるのが好ましい。ペンタンとしては、ｎ−ペンタ
ン、ｉ−ペンタン、ネオペンタン、シクロペンタン等が
使用できる。発泡剤の保持性の面と経済性の面からはｉ
−ペンタンを含浸させるのが好ましい。発泡剤の含有量
は上記共重合体に対して１０重量％以下、好ましくは１
〜１０重量％である。この範囲外では良好な発泡模型は
得られない。

【００２１】本発明においては、常温常圧下で液体また
は気体であり、かつ、上記共重合体を溶解しないペンタ
ン以外の易揮発性有機化合物を併用することができる。
このようなものとしては、例えばプロパン、ブタン、ヘ
キサン、石油エーテル等の脂肪族炭化水素、シクロヘキ
サン等の環状炭化水素、塩化メチレン、トリクロロトリ
フロオロエタン、ジクロロジフルオロエタン等のハロゲ
ン化脂肪族炭化水素などが挙げられる。これらのペンタ
ン以外の発泡剤を併用する場合も、発泡剤総量が共重合
体に対して１０重量％以下の範囲で用いる。

【００２２】発泡剤を重合体に含浸させるには、重合体
の製造法として懸濁重合を採用するときには、その重合
の後半に、重合系に発泡剤を添加すること、好ましくは
圧入することにより行うことができる。ここで重合の後
半とは、重合転化率が５０重量％以上、好ましくは７０
重量％以上の時点をいう。別の方法としては、共重合体
の球状またはペレット状の粒子を水性媒体中に懸濁さ
せ、これに、発泡剤を添加する方法がある。懸濁下での
発泡剤の含浸は２０〜１３０℃で行うのが好ましい。さ
らに別の方法として、共重合体と発泡剤を溶融混合して
もよい。この場合主に、押し出し機が使用される。

【００２３】共重合体への発泡剤の含浸時には、可塑剤
を存在させることができる。可塑剤としては、共重合体
を溶解または膨潤させることができる有機溶剤が使用で
き、その沸点が、共重合体の軟化点よりも約１０℃低い
温度以上でかつ１５０℃以下のものが好ましい。可塑剤
としては、エチルベンゼン、トルエン、スチレン、キシ
レン等の芳香族炭化水素、１，２−ジクロロプロパン、
トリクロロエチレン、パークロロエチレン等のハロゲン
化炭化水素などがある。可塑剤は共重合体に対して０〜
５重量％使用されるのが好ましい。さらに、本発明にお
ける発泡性樹脂組成物には、帯電防止剤等の公知の添加
剤を含有させてもよい。

【００２４】本発明における発泡性樹脂組成物の発泡成
形は広く工業的に行われているスチレン系樹脂の発泡、
成形方法がそのまま適用できる。発泡は常圧または加圧
あるいは減圧下でスチームや気体による加熱により行わ
れる。例えば、樹脂が粒子の場合は水蒸気による予備発
泡を行った後、成形機中でさらに水蒸気発泡し、発泡成
形品を得ることができる。また押し出し発泡機を用いて
発泡成形品を得ることもできる。本発明による発泡性樹
脂組成物の発泡倍率は、低倍率から高倍率まで任意に選
択することができる。

【００２５】以上のような方法により発泡性樹脂組成物
から発泡模型が製造される。製造された発泡模型は、砂
等の耐火性の物質で囲む工程及び該模型を消失させ、そ
して金属の凝固により鋳造物を模型の複製として形成す
るように該模型に溶融金属を注ぐ工程を含む金属鋳造物
の製造法に用いられる。このとき、製造された発泡模型
は、予め、耐火性塗料を浸漬、スプレー、流し込み等の
方法で塗布しておくのが好ましい。前記耐火性塗料の例
としては、スタイロモル、ホルコート（以上、フォセコ
社製商品名）、エピコＫ−１２４、エピコＫ−１２５、
エピコＫ−１２７（以上、神戸理化学工業（株）製商品
名）、オカスーパー２５００、オカスーパー２５１０、
オカスーパー２７００、オカスーパー２６００、オカス
ーパー２６００Ｓ、オカペイント３１０、オカペイント
２１０、オカペイント１０１（以上、岡崎鉱産物（株）
製商品名）、スタイロコート２６０．２、スタイロコー
ト２７０、スタイロコート３８０ＰＭ（以上、（株）ク
ロス製商品名）、ハードミックスＶＦ２０（（株）ツチ
ヨシ製商品名）等の市販品が挙げられ、特に制限されな
い。また、発泡模型を囲む砂もまた特に制限はなく、そ
の例として珪砂、クロマイトサンド、ジルコンサンド、
アルミナサンドなどが挙げられる。本発明の金属鋳造物
の製造法は、前記発泡模型を使用すること以外は、常法
に従うことが出来る。

【００２６】

【実施例】以下、実施例により本発明を更に詳細に説明
する。なお、以下、「部」および「％」は重量基準であ
る。

【００２７】実施例１〜７および比較例１〜８表１に示す配合量の単量体の混合溶液に、重合開始剤と
してラウロイルパーオキサイド、ベンゾイルパーオキサ
イド、ｔ−ブチルパーオキシベンゾエートならびに分子
量調節剤としてｎ−オクチルメルカプタンを溶解した。
この溶液を、３Ｌオートクレーブ中の水１５００ｇにリ
ン酸三カルシウム５ｇ、ドデシルベンゼンスルホン酸ナ
トリウム０．５％水溶液６ｇ、および硫酸ナトリウム
０．５ｇを分散または溶解した水溶液中に、２７０回転
／分の回転撹拌下に添加し、さらにオートクレーブ器内
の雰囲気を窒素で置換した。ついで８０℃まで昇温し、
そのままの温度で１０時間撹拌した時点で表１に示す量
のペンタン（ｎ−ペンタン／ｉ−ペンタンの重量比が８
／２）、トルエン、ブタンを添加して含有させた。つい
で１２０℃まで昇温し、同温度で５時間撹拌した。その
後、冷却し、発泡性重合体粒子を取り出し、塩酸洗浄お
よび水洗脱水して乾燥した。

【００２８】得られた発泡性重合体粒子の平均粒子径お
よび総揮発成分量を測定し表１に示した。なお、本発明
において平均粒子径は重合により得られた粒子を各粒子
径にふるい分け、ふるい分けられた各粒子を小粒子径の
粒子から逐次、粒子径に対して累積重量をプロットした
曲線を作成し、累積重量が５０％に粒子径を示したもの
である。また、総揮発分量はサンプル２ｇをアルミ皿に
とり、１８０℃で１０分間加熱して重量を測定し、
｛（加熱前のサンプル重さ）−（加熱後の重さ）｝／
（サンプルの重さ）×１００で表した。

【００２９】この発泡性重合体粒子を１００℃の沸騰水
中に表１に示す加熱時間浸漬して予備発泡粒子を得た。
この予備発泡粒子の比容積及び収縮の有無（目視）を測
定し、表１に示した。なお、比容積は、容量１０００ｍ
ｌのメスシリンダーに予備発泡粒子をつめて、その重量
を測定し、容積／重量によって求めた。また、発泡粒子
の収縮(ｙ)をｙ＝〔(ａ−ｂ)／ａ〕×１００ (％) （但し、ａは回復後（予備発泡後約２４時間経過後）の
容積（ｍｌ）、ｂは予備発泡直後の容積(ｍｌ)により測
定し、表１に示した。

【００３０】さらに、この予備発泡粒子を２５℃の空気
中で２４時間熟成し、成形用金型（縦１９０ｍｍ×横１
２０ｍｍ×厚さ１０ｍｍの成形板が得られる)に入れ、
テーブル式オートクレーブで１．０ｋｇｆ／ｃｍ²（１
２０℃）のスチームで表１に示す時間加熱し、発泡成形
体を得た。得られた発泡成形体について、収縮の有無、
表面平滑性を目視で評価した後、点火して黒煙およびス
スの発生について評価した。これらの評価結果を表１に
示す。さらに、成形品の収縮度測定の為、別に発泡性重
合体粒子を常圧スチーム・バッチ式発泡機で密度０．０
２０〜０．０２１ｇ／ｃｍ³に発泡した。この予備発泡
粒子を２５℃の空気中で２４時間熟成し、減圧冷却方式
成形機（ダイセン工業（株）製ダイヤＶＳ−３００成形
機）を用い、ＶＳ加熱；３秒、加熱１；３秒、加熱２；
７秒、水冷１０秒、放冷３００秒、加熱スチーム圧力
０．８ｋｇｆ／ｃｍ²の条件下で、大きさが縦５５２ｍ
ｍ×横３３５ｍｍ×高さ１５０ｍｍ、肉厚５０ｍｍの箱
型の成形品を成形した。成形直後に成形品の肉厚を測定
し、成形金型寸法（５０ｍｍ）に対して＋２〜０％（５
１〜５０ｍｍ）に入っていて、冷却条件が過不足を起こ
していない成形品を４０℃下で２４時間乾燥した。得ら
れた成形品の収縮度(ｙ′)を、ｙ′＝〔(a′-b′)／ａ′〕×１００ (％) （但し、ａ′は金型寸法（縦；５５２ｍｍ）、ｂ′は２
４時間後の成形品の寸法(ｍｍ)）により測定し、表１に
示した。

【００３１】

【表１】

【００３２】（発泡模型の作成、金属鋳造物の製造及び
評価）表１の実施例１〜７の発泡性樹脂粒子について発
泡模型を製造し、金属鋳造物を製造して試験を行った結
果を下記に示す。比較として、発泡性ポリスチレン（日
立化成工業株式会社製ハイビーズＨＦＣ−５０００）を
用いた。

【００３３】実施例１〜７の発泡性樹脂粒子を２６メッ
シュ（０．６０ｍｍ）から５０メッシュ（０．３０ｍ
ｍ）の範囲になるように篩い分けを行い、４５ｍｌ／ｇ
になるように予備発泡を行った。一昼夜２０〜２５℃下
で熟成を行った後、図１に示すバルブボンネット（水道
配管の接続部部品）に使用する発泡模型（１６８ｍｍ×
１６８ｍｍ、体積５２０ｃｍ³）の成形を行った。更に
この発泡模型を用いて鉄鋳造を行い比較した。鋳造はダ
クタイル鋳鉄（炭素３．５５、珪素２．４、マグネシウ
ム０．０４、マンガン０．２％）を用い、１４５０〜１
４７０℃で行った。この鋳造評価は実施例１〜７及び発
泡性ポリスチレン（ＨＦＣ−５０００）について、それ
ぞれ３回ずつ行った。

【００３４】その結果、発泡性ポリスチレン（ＨＦＣ−
５０００）を発泡模型として鋳造した鉄鋳造物は３個と
も表面にカーボンの付着が認められ、また、鉄の内部に
もカーボンを巻き込んでいた。これに対して、実施例１
〜７の発泡性樹脂粒子を発泡模型として鋳造した鉄鋳造
物はいずれの場合も３個とも表面にカーボンの付着が認
められず、また、鉄の内部にもカーボンを巻き込んでい
なかった。更に、できた鋳造物の表面を比較すると、発
泡性ポリスチレン（ＨＦＣ−５０００）による鋳造物の
表面は凹凸が激しいのに対して、実施例１〜７による鋳
造物の表面には凹凸がなく、平滑であった。この鋳造物
の表面の凹凸は樹脂が分解したガスが溜まるために鉄の
溶融金属が十分に充填できなかった結果発生すると考え
られる。実施例１〜７の発泡性樹脂粒子は、発泡性ポリ
スチレンよりも鋳造時におこる樹脂の熱分解性がよいの
で、気化しやすく、樹脂の熱分解が起こると同時に溶融
金属が容易に充填していき、できた鋳造物の表面に凹凸
ができなかったと考えられる。さらには発泡性ポリメタ
クリル酸メチルから作成した発泡模型を用いて鋳造する
ときに特有の熱分解ガスによる溶融金属の吹き返し現象
はなかった。

【００３５】実施例８図１に示す、重さ３．７ｋｇ、１６８×１６８×８０
（ｍｍ）の寸法を有し、１５ｍｍの平均の厚さを有する
バルブボンネットの鋳造物の熱可塑性発泡模型を発泡ポ
リスチレン（ＨＦＣ−５０００）で密度0.020〜0.021ｇ
／ｃｍ³で成形した。同様の鋳造物の第二の模型を、３
０重量％のメタクリル酸メチルと７０重量％のスチレン
を含むモノマー混合物から製造した発泡共重合体で成形
した。２つの模型は、専用のホットメルト粘着剤（CORF
IX 600）を使って高さが１５ｍｍで８×４０（ｍｍ）の
断面を有するゲートに取り付けた。これらは順番に寸法
１４０×４０×４０（ｍｍ）のランナーバーの反対の端
部に取り付けた。そのゲートとランナーバーは専用のポ
リスチレンビーズ（ＢＡＳＦ４５５、ＢＡＳＦ社製）の
密度0.020ｇ／ｃｍ³の成形ブロックから切り取った。

【００３６】該部品は専用の、水を基剤とする非断熱性
の中程度の気体透過性をもった耐火性塗料（スチロモー
ル１４２．６）でコートし、４５℃で乾燥した。完全耐
火性の繊維ベースの湯口及び高さ６００ｍｍのダウンス
プルーがランナーバーの中央に取り付けた。そして上記
の出来上がった部品を鋳枠の中に置き、振動によってぎ
っしりつめられた非粘結性のシリカ砂で回りを囲んた。
炭素３．７４％、硫黄０．０１％、珪素２．２０％、マ
ンガン０．１９％及びマグネシウム０．０３９％を含む
溶融したダクタイル鋳鉄を１４７２℃で湯口に注いだ。
得られた鋳造物は、冷却し、砂から取り出し、かるくシ
ョットブラストし、欠陥の検査をした。その結果は、該
発泡ポリスチレン模型から製造された鋳造物の正面図で
ある図２（ａ）及び同鋳造物の背面図である図２（ｂ）
によって説明される。図において、１は鋳造物の底部に
位置するゲートであり、２は鋳造物の頂部を示し、３は
粗く、欠陥のある表面を有する範囲を示し、４は鋳造物
の前面を示し、５は鋳造物の背面を示す。３０重量％の
メタクリル酸メチル及び７０重量％のスチレンを重合し
て製造された共重合体から製造された模型から得られた
鋳造物は表面の欠陥は全くなかった。上記の手順は繰り
返され、そして同様の結果が得られた。

【００３７】

【発明の効果】本発明の発泡性樹脂組成物より得られる
熱可塑性発泡膜型を用いた金属鋳造物の製造法により、
鋳造時に炭素欠陥、湯じわ欠陥等の発生がなく良好な表
面状態と良好な寸法精度の鋳造物を得ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例で作成したバルブボンネットの
発泡模型及び鋳造物の形状を示す斜視図である。

【図２】（ａ）は、本発明の実施例８で作成した鋳造物
の正面図であり、（ｂ）は、実施例８で作成した鋳造物
の背面図である。

【符号の説明】

１…ゲート２…鋳造物の頂部３…表面に欠陥のある範囲４…鋳造物の正面５…鋳造物の背面

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者ウイリアムシモンズイギリス国バーミンガムビー31 ２ビービーノースフイールドヒースロードサウス 413 (72)発明者ナイジエルキースグレイアムイギリス国スタフオードシヤイアビー 78 ２ジエーピーニアタムウオースキングスブリーソレルドライブ 94

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】スチレン５５〜８５重量％及び一般式
（Ｉ）【化１】ＣＨ₂＝Ｃ（ＣＨ₃）ＣＯＯＲ……（Ｉ）（但し、式中Ｒは炭素数１〜４のアルキル基を表す）で
表されるメタクリル酸エステル４５〜１５重量％を含む
単量体混合物を共重合して得られる重量平均分子量が１
５万〜３５万である共重合体に、発泡剤を共重合体に対
して１０重量％以下の量で含浸させた発泡性樹脂組成
物。
【請求項２】発泡剤がペンタンである請求項１記載の
発泡性樹脂組成物。
【請求項３】請求項１又は２記載の発泡性樹脂組成物
を加熱発泡成形してなる金属鋳造用熱可塑性発泡模型。
【請求項４】特別に耐火性の物質で請求項３記載の熱
可塑性発泡模型を囲む工程と、該模型を消失させ、そし
て金属の凝固により鋳造物を模型の複製として形成する
ように該模型に溶融金属を注ぐ工程を含む金属鋳造物の
製造法。