JPH084872B2 - 鋳型用被覆材 - Google Patents
鋳型用被覆材Info
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- JPH084872B2 JPH084872B2 JP62222646A JP22264687A JPH084872B2 JP H084872 B2 JPH084872 B2 JP H084872B2 JP 62222646 A JP62222646 A JP 62222646A JP 22264687 A JP22264687 A JP 22264687A JP H084872 B2 JPH084872 B2 JP H084872B2
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- JP
- Japan
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- mold
- coating material
- coated
- sand
- resin
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- Mold Materials And Core Materials (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は，樹脂と鋳物砂により作製した鋳型に用いる
表面被覆材に関し，鋳造時におけるヤニの発生量を少な
くすることができる鋳型用被覆材に関すものである。
表面被覆材に関し，鋳造時におけるヤニの発生量を少な
くすることができる鋳型用被覆材に関すものである。
鋳造用鋳型の主型および中子（以下，単に鋳型とす
る）の製造方法としては，従来よりフェノール樹脂等の
合成樹脂が熱によって硬化する性質を利用したシェルモ
ールド法が多く採用されている。それは，このシェルモ
ールド法により成型した鋳型を用いて鋳造した場合に
は，寸法精度の高い鋳物が得られるからである。このシ
ェルモールド法に用いられる鋳型材料としては、珪砂等
の砂粒にフェノール樹脂等の熱硬化性樹脂を被覆した鋳
物砂（レジンコーテッドサンド）が一般的に使用されて
いる。また，鋳型の製造方法にはコールドボックス等の
常温硬化性の樹脂を用いる方法もある。
る）の製造方法としては，従来よりフェノール樹脂等の
合成樹脂が熱によって硬化する性質を利用したシェルモ
ールド法が多く採用されている。それは，このシェルモ
ールド法により成型した鋳型を用いて鋳造した場合に
は，寸法精度の高い鋳物が得られるからである。このシ
ェルモールド法に用いられる鋳型材料としては、珪砂等
の砂粒にフェノール樹脂等の熱硬化性樹脂を被覆した鋳
物砂（レジンコーテッドサンド）が一般的に使用されて
いる。また，鋳型の製造方法にはコールドボックス等の
常温硬化性の樹脂を用いる方法もある。
しかしながら，この常温硬化性樹脂あるいは熱硬化性
樹脂（以下，単に樹脂ともいう）を被覆した鋳物砂によ
り作製した鋳型を用いて，アルミニウム，マグネシウム
およびこれらの合金のごとく，比較的鋳造温度の低い溶
湯で鋳造を行うと，これら樹脂の分解が不十分となり，
ヤニが発生する。そして，これらヤニがガス抜き用のベ
ント等に付着し，目詰まりをおこし，更には発生したガ
スがキャビティ側へ流れて鋳造欠陥へとつながる。これ
を防ぐためにはベントに付着したヤニの掃除を頻繁に行
わなければならず，保全に大きな負担がかかる。
樹脂（以下，単に樹脂ともいう）を被覆した鋳物砂によ
り作製した鋳型を用いて，アルミニウム，マグネシウム
およびこれらの合金のごとく，比較的鋳造温度の低い溶
湯で鋳造を行うと，これら樹脂の分解が不十分となり，
ヤニが発生する。そして，これらヤニがガス抜き用のベ
ント等に付着し，目詰まりをおこし，更には発生したガ
スがキャビティ側へ流れて鋳造欠陥へとつながる。これ
を防ぐためにはベントに付着したヤニの掃除を頻繁に行
わなければならず，保全に大きな負担がかかる。
そこで，本発明者等はこれら従来の問題点を解決すべ
く，上記鋳型の表面を被覆する被覆材について鋭意研究
し，鋳造時におけるヤニの発生量が少ない鋳型用被覆材
を提供しようとするものである。
く，上記鋳型の表面を被覆する被覆材について鋭意研究
し，鋳造時におけるヤニの発生量が少ない鋳型用被覆材
を提供しようとするものである。
本発明は，常温硬化性樹脂あるいは熱硬化性樹脂と鋳
物砂とにより作製した鋳型に対して，その砂粒間のくぼ
みおよび表面に被覆するヤニ発生防止用の被覆材であっ
て，該被覆材は含水珪酸マグネシウム粘土鉱物，活性
炭，活性アルミナの少なくとも一種以上の粉状の多孔性
物質であることを特徴とするヤニ発生防止用の鋳型用被
覆材にある。
物砂とにより作製した鋳型に対して，その砂粒間のくぼ
みおよび表面に被覆するヤニ発生防止用の被覆材であっ
て，該被覆材は含水珪酸マグネシウム粘土鉱物，活性
炭，活性アルミナの少なくとも一種以上の粉状の多孔性
物質であることを特徴とするヤニ発生防止用の鋳型用被
覆材にある。
本発明において，ヤニ発生防止用の鋳型用被覆材とし
て用いる上記粉状の多孔性物質としては，含水珪酸マグ
ネシウム粘土鉱物，活性炭，又は活性アルミナの中の１
種類または２種類以上の混合物を用いる。
て用いる上記粉状の多孔性物質としては，含水珪酸マグ
ネシウム粘土鉱物，活性炭，又は活性アルミナの中の１
種類または２種類以上の混合物を用いる。
このうち，含水珪酸マグネシウム粘土鉱物は，含水珪
酸マグネシウムが主成分であり，比表面積が100〜400cm
2/gと大きい。該含水珪酸マグネシウム粘土鉱物は，具
体的にはセピオライト（Sepiolite），シロタイル（Xyl
otile），ラフリナイト（Loughlinite），ファルコンド
アイト（Falcondoite），含水アルミニウムシリケート
を主成分とするパリゴルスカイト（Palygorskite）等が
ある。また，このものは通称，マウンテンコルク（Moun
tain Cork），マウンテンウッド（Mountain wood），マ
ウンテンレザー（Mountain leather），海泡石（Meers
−chaum），アタパルジャイト（Attapulgite）等と呼ば
れる鉱物である。
酸マグネシウムが主成分であり，比表面積が100〜400cm
2/gと大きい。該含水珪酸マグネシウム粘土鉱物は，具
体的にはセピオライト（Sepiolite），シロタイル（Xyl
otile），ラフリナイト（Loughlinite），ファルコンド
アイト（Falcondoite），含水アルミニウムシリケート
を主成分とするパリゴルスカイト（Palygorskite）等が
ある。また，このものは通称，マウンテンコルク（Moun
tain Cork），マウンテンウッド（Mountain wood），マ
ウンテンレザー（Mountain leather），海泡石（Meers
−chaum），アタパルジャイト（Attapulgite）等と呼ば
れる鉱物である。
また，活性炭は，比表面積が400〜2000m2/gと大き
く，ヤシ殻炭、素灰等の植物質のもの，石炭系や，石油
系原料から製造される鉱物質のものとがある。
く，ヤシ殻炭、素灰等の植物質のもの，石炭系や，石油
系原料から製造される鉱物質のものとがある。
また，活性アルミナは，水和アルミナを高温に加熱し
て得られたものであり，α−アルミナになる途中の段階
の中間アルミナで，比表面積が50〜400m2/gある。この
中間アルミナは，無水アルミナともいい，この中には
ρ，χ，η，γ，δ，θ，κのアルミナやベーマイト等
が含まれる。
て得られたものであり，α−アルミナになる途中の段階
の中間アルミナで，比表面積が50〜400m2/gある。この
中間アルミナは，無水アルミナともいい，この中には
ρ，χ，η，γ，δ，θ，κのアルミナやベーマイト等
が含まれる。
これらの多孔性物質は鋳型の砂粒間のくぼみおよび表
面に被覆させるために粉状で用いた方が良く,200μｍ以
下の粒径であることが好ましい。
面に被覆させるために粉状で用いた方が良く,200μｍ以
下の粒径であることが好ましい。
また，被覆材としての多孔性物質を，鋳型のくぼみお
よび表面に被覆する方法としては，水、アルコール等を
溶媒としてスプレーあるいは刷毛塗りをした後に乾燥す
る方法や流動床，エアブラストを用いる方法等がある。
よび表面に被覆する方法としては，水、アルコール等を
溶媒としてスプレーあるいは刷毛塗りをした後に乾燥す
る方法や流動床，エアブラストを用いる方法等がある。
本発明においては，ヤニ発生防止用の鋳型用被覆材と
して，前記３種類の特定材料の１種又は２種以上からな
る粉状の多孔性物質を用いるので，鋳造時に発生するヤ
ニの量が少ない。
して，前記３種類の特定材料の１種又は２種以上からな
る粉状の多孔性物質を用いるので，鋳造時に発生するヤ
ニの量が少ない。
かかる効果を発揮するメカニズムについては，必ずし
も明らかでないが，次のように考えられる。すなわち，
本発明のヤニ発生防止用の鋳型用被覆材は，上記特定材
料からなる粉状の多孔性物質からなり，一方鋳造時に発
生するヤニの成分は主として高分子とみなすことができ
る。そのため，ヤニの成分が該多孔性物質に一部は吸着
され，或いは一部は上記多孔性物質の触媒的作用によっ
て分解されてH2O，CO2，CH4といった低分子になる。こ
れによりヤニの発生量が減少すると考えられる。
も明らかでないが，次のように考えられる。すなわち，
本発明のヤニ発生防止用の鋳型用被覆材は，上記特定材
料からなる粉状の多孔性物質からなり，一方鋳造時に発
生するヤニの成分は主として高分子とみなすことができ
る。そのため，ヤニの成分が該多孔性物質に一部は吸着
され，或いは一部は上記多孔性物質の触媒的作用によっ
て分解されてH2O，CO2，CH4といった低分子になる。こ
れによりヤニの発生量が減少すると考えられる。
また，本発明においては，鋳型の砂粒間のくぼみおよ
び表面に上記特定材料の多孔性物質からなるヤニ発生防
止用の鋳型被覆材を被覆するものであり，鋳型内部に異
物（多孔性物質）を混入しないので，鋳型の強度が低下
しない。
び表面に上記特定材料の多孔性物質からなるヤニ発生防
止用の鋳型被覆材を被覆するものであり，鋳型内部に異
物（多孔性物質）を混入しないので，鋳型の強度が低下
しない。
更に，上記ヤニ発生防止用の鋳型用被覆材は、鋳型砂
粒間のくぼみおよび表面に被覆するのみで良いから，多
孔性物質が少量であると共に作業も簡単であり，コスト
低減に大きく寄与する。
粒間のくぼみおよび表面に被覆するのみで良いから，多
孔性物質が少量であると共に作業も簡単であり，コスト
低減に大きく寄与する。
第１実施例 樹脂被覆鋳物砂からなるシェル鋳型にセピオライト，
ヤシ殻活性炭，石炭系活性炭および活性アルミナを被覆
し，鋳込みによる性能評価試験を行った。
ヤシ殻活性炭，石炭系活性炭および活性アルミナを被覆
し，鋳込みによる性能評価試験を行った。
先ず，市販の樹脂被覆鋳物砂（珪砂100重量部，フェ
ノール樹脂２重量部，粒度６号）を用いて，上部外径80
mm,下部外径71mm,高さ137mmで，その内面の上部内径60m
m,下部内径52mm,深さ120mmのカップ状鋳型を作製した。
ノール樹脂２重量部，粒度６号）を用いて，上部外径80
mm,下部外径71mm,高さ137mmで，その内面の上部内径60m
m,下部内径52mm,深さ120mmのカップ状鋳型を作製した。
次に，本発明にかかる，粒径が50μｍ以下の上記粉末
状の多孔性物質を，上記カップ状鋳型の内面及び外面に
被覆し（試料番号１〜４），次いで、性能評価を行うた
めに鋳込みを行った。上記の被覆は，上記粉末を鋳型の
内，外面に鋳型表面100cm2当たり0.5gを塗りこむこむこ
とにより行った。また，鋳込みは，予め750℃に溶解し
たアルミニウム合金（JISAC2B）を鋳型に注ぐことによ
り行った。ヤニの測定は，鋳型の上部10mmのところに直
径145mmの半円球状の蒸発皿を固定し，これに鋳型４個
分のヤニを付着させ，このヤニの重量を測定することに
より行った。得られた結果を第１表に示した。また，比
較のために多孔性物質を被覆しなかった場合を示す（試
料番号C1）。
状の多孔性物質を，上記カップ状鋳型の内面及び外面に
被覆し（試料番号１〜４），次いで、性能評価を行うた
めに鋳込みを行った。上記の被覆は，上記粉末を鋳型の
内，外面に鋳型表面100cm2当たり0.5gを塗りこむこむこ
とにより行った。また，鋳込みは，予め750℃に溶解し
たアルミニウム合金（JISAC2B）を鋳型に注ぐことによ
り行った。ヤニの測定は，鋳型の上部10mmのところに直
径145mmの半円球状の蒸発皿を固定し，これに鋳型４個
分のヤニを付着させ，このヤニの重量を測定することに
より行った。得られた結果を第１表に示した。また，比
較のために多孔性物質を被覆しなかった場合を示す（試
料番号C1）。
同表より明らかなごとく，本発明にかかるものは，比
較例に比して鋳造時のヤニ発生量が20〜50％少ないこと
が分かる。
較例に比して鋳造時のヤニ発生量が20〜50％少ないこと
が分かる。
第２実施例 樹脂被覆鋳物砂からなる鋳型にセピオライトを被覆し
た場合と、セピオライトを添加した樹脂被覆鋳物砂から
なる鋳型との性能評価試験を行った。
た場合と、セピオライトを添加した樹脂被覆鋳物砂から
なる鋳型との性能評価試験を行った。
先ず，第１実施例と同じ樹脂被覆鋳物砂を用いて，同
形状のカップ状鋳型を作製し，この鋳型の内表面および
外表面に，鋳型の鋳物砂100重量部に対してセピオライ
ト0.7重量部を被覆した（試料番号５）。
形状のカップ状鋳型を作製し，この鋳型の内表面および
外表面に，鋳型の鋳物砂100重量部に対してセピオライ
ト0.7重量部を被覆した（試料番号５）。
次に，上記と同様の鋳物砂100重量部にセピオライト
0.7重量部を添加混合して，常法により成形し，上記と
同形状のカップ状鋳型を作製した（試料番号C2）。
0.7重量部を添加混合して，常法により成形し，上記と
同形状のカップ状鋳型を作製した（試料番号C2）。
次に，これら鋳型の性能評価を行うために，第１実施
例と同様にアルミニウム合金（JISAC2B）を鋳型に注
ぎ，実施例１と同様の方法でヤニの発生量を求めた。ま
た，比較のためにセピオライトの被覆および添加を行わ
なかった鋳型（試料番号C3）についても同様の測定を行
った。これらの結果を，第２表に示した。
例と同様にアルミニウム合金（JISAC2B）を鋳型に注
ぎ，実施例１と同様の方法でヤニの発生量を求めた。ま
た，比較のためにセピオライトの被覆および添加を行わ
なかった鋳型（試料番号C3）についても同様の測定を行
った。これらの結果を，第２表に示した。
同表より明らかなごとく，本発明にかかる鋳型は，鋳
造時のヤニ発生量が1/2近くまで減少した。しかし，鋳
物砂と共にセピオライトを添加混合して鋳型を作製した
場合（試料番号C2）は，この程度の添加量では発煙量も
多く，上記試料番号C3と同程度に多量のヤニを発生し
た。
造時のヤニ発生量が1/2近くまで減少した。しかし，鋳
物砂と共にセピオライトを添加混合して鋳型を作製した
場合（試料番号C2）は，この程度の添加量では発煙量も
多く，上記試料番号C3と同程度に多量のヤニを発生し
た。
このようにセピオライトを鋳型表面に被覆すると，セ
ピオライトを鋳物砂に添加するよりも，少量でヤニの発
生を減少させることができる。
ピオライトを鋳物砂に添加するよりも，少量でヤニの発
生を減少させることができる。
また，セピオライト粉末と鋳物砂とを混合して作製し
た鋳型（試料番号C2）について，その強さを検討したと
ころ，本発明の鋳型に比して，少し脆かった。これは，
鋳物砂中に異物（セピオライト）が混入しているためと
思われる。
た鋳型（試料番号C2）について，その強さを検討したと
ころ，本発明の鋳型に比して，少し脆かった。これは，
鋳物砂中に異物（セピオライト）が混入しているためと
思われる。
実験例 樹脂被覆鋳物砂からなる鋳型の表面に，セピオライト
を被覆した場合に発生するヤニ成分の分子量を分析し
た。
を被覆した場合に発生するヤニ成分の分子量を分析し
た。
先ず，第１実施例と同様の，鋳型にセピオライト粉末
を被覆したカップ状鋳型（試料番号６）と，これを被覆
していないカップ状鋳型（試料番号C4）とを作製した。
を被覆したカップ状鋳型（試料番号６）と，これを被覆
していないカップ状鋳型（試料番号C4）とを作製した。
次に，これらの鋳型から発生するヤニ成分の分子量を
分析するため，予め750℃に溶解したアルミニウム合金
（JISAC2B）を上記カップ状鋳型に注ぎ，発生したヤニ
成分をインピンジャー中のクロロホルム50l中に捕集
し，これをゲル浸透クロマトグラフィー（GPC）で分析
した。その結果を，横軸にヤニ成分の分子量（ポリスチ
レン換算）を，縦軸に吸光度をとって，上記と同じ試料
番号を付した曲線により，図に示した。
分析するため，予め750℃に溶解したアルミニウム合金
（JISAC2B）を上記カップ状鋳型に注ぎ，発生したヤニ
成分をインピンジャー中のクロロホルム50l中に捕集
し，これをゲル浸透クロマトグラフィー（GPC）で分析
した。その結果を，横軸にヤニ成分の分子量（ポリスチ
レン換算）を，縦軸に吸光度をとって，上記と同じ試料
番号を付した曲線により，図に示した。
同図より明らかなように，セピオライトを被覆してい
ない鋳型（試料番号C4）の場合は，分子量40〜1000の広
い範囲のヤニが発生している。これに対して，セピオラ
イトを被覆した本発明鋳型（試料番号６）は分子量150
〜1000の物質が減少していることが分かる。これはセピ
オライトにより，ヤニとなりやすい高分子が，触媒作用
的に分解され，H2O，CO2，CH4といった低分子になった
ためと考えられる。
ない鋳型（試料番号C4）の場合は，分子量40〜1000の広
い範囲のヤニが発生している。これに対して，セピオラ
イトを被覆した本発明鋳型（試料番号６）は分子量150
〜1000の物質が減少していることが分かる。これはセピ
オライトにより，ヤニとなりやすい高分子が，触媒作用
的に分解され，H2O，CO2，CH4といった低分子になった
ためと考えられる。
図は，実験例において，ヤニ成分の分子量を分析した結
果を示す線図である。
果を示す線図である。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 林 宏明 愛知県愛知郡長久手町大字長湫字横道41番 地の１ 株式会社豊田中央研究所内 (72)発明者 高田 保夫 愛知県愛知郡長久手町大字長湫字横道41番 地の１ 株式会社豊田中央研究所内 (72)発明者 須田 明彦 愛知県愛知郡長久手町大字長湫字横道41番 地の１ 株式会社豊田中央研究所内 (72)発明者 林 芳郎 愛知県豊田市トヨタ町１番地 トヨタ自動 車株式会社内 (72)発明者 甲斐田 健治 愛知県豊田市トヨタ町１番地 トヨタ自動 車株式会社内 (72)発明者 升田 隆一 愛知県豊田市トヨタ町１番地 トヨタ自動 車株式会社内 (72)発明者 田口 正浩 愛知県豊田市トヨタ町１番地 トヨタ自動 車株式会社内 (56)参考文献 特開 昭57−41843（ＪＰ，Ａ)
Claims (1)
- 【請求項１】常温硬化性樹脂あるいは熱硬化性樹脂と鋳
物砂とにより作製した鋳型に対して，その砂粒間のくぼ
みおよび表面に被覆するヤニ発生防止用の被覆材であっ
て， 該被覆材は含水珪酸マグネシウム粘土鉱物，活性炭，活
性アルミナの少なくとも一種以上の粉状の多孔性物質で
あることを特徴とするヤニ発生防止用の鋳型用被覆材。
Priority Applications (5)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62222646A JPH084872B2 (ja) | 1987-09-05 | 1987-09-05 | 鋳型用被覆材 |
| EP88114298A EP0306841B1 (en) | 1987-09-05 | 1988-09-01 | Mold surface treatment process and mold |
| US07/238,848 US4934440A (en) | 1987-09-05 | 1988-09-01 | Mold surface treatment process and mold |
| DE88114298T DE3870774D1 (ja) | 1987-09-05 | 1988-09-01 | |
| US08/145,468 US5372179A (en) | 1987-09-05 | 1993-10-22 | Mold surface treatment process and mold |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62222646A JPH084872B2 (ja) | 1987-09-05 | 1987-09-05 | 鋳型用被覆材 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6466038A JPS6466038A (en) | 1989-03-13 |
| JPH084872B2 true JPH084872B2 (ja) | 1996-01-24 |
Family
ID=16785712
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP62222646A Expired - Lifetime JPH084872B2 (ja) | 1987-09-05 | 1987-09-05 | 鋳型用被覆材 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH084872B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN108515141A (zh) * | 2018-04-26 | 2018-09-11 | 贵阳灵峰铸造材料有限公司 | 用于大型铸件和缸体缸盖的新型铸造用涂料及其制备方法 |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| AT381884B (de) * | 1979-03-14 | 1986-12-10 | Brugger Gottfried | Schlichte fuer die herstellung einer auskleidung von metallischen schleudergusskokillen fuer kupfer oder dessen legierungen und verfahren zur beschichtung einer schleudergusskokille |
-
1987
- 1987-09-05 JP JP62222646A patent/JPH084872B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN108515141A (zh) * | 2018-04-26 | 2018-09-11 | 贵阳灵峰铸造材料有限公司 | 用于大型铸件和缸体缸盖的新型铸造用涂料及其制备方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6466038A (en) | 1989-03-13 |
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