JPH10235467A

JPH10235467A - 有機自硬性造型砂除去剤

Info

Publication number: JPH10235467A
Application number: JP3945197A
Authority: JP
Inventors: Tetsuya Yamamoto; 哲也山本
Original assignee: Tetra Co Ltd
Current assignee: Tetra Co Ltd
Priority date: 1997-02-24
Filing date: 1997-02-24
Publication date: 1998-09-08

Abstract

(57)【要約】【課題】作業環境上及び取扱上にほとんど問題が発生
するおそれがない有機自硬性造型砂除去剤を提供するこ
と。【解決手段】有機自硬性鋳型を造型する際に使用する
造型機・混練機に付着した造型砂を除去するために使用
する水性の造型砂除去剤。水易溶性で塩基性のアミン系
化合物を必須成分として含む。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、有機自硬性鋳型造型に
使用する混練機・造型機等に付着した造型砂を除去（清
掃）するために使用する水性または擬似非水性の造型砂
除去剤に関する。特に、フラン鋳型（フラン樹脂造
型）、フェノールウレタン鋳型（フェノールウレタン樹
脂造型）、アルカリフェノール鋳型（アルカリフェノー
ル樹脂造型）等の鋳型造型の際に好適な発明である。

【０００２】

【従来の技術】有機自硬性鋳型は、無機自硬性鋳型に比
して、造型砂（鋳物砂に粘結剤を添加したもの）の流動
性が良く砂込みが容易である上、鋳型強度も４０〜６０
kgf/cm ² と強い。このため、離型時及び鋳型組み立て時
の破損が少ない。また、注湯により粘結剤が燃焼するの
で、鋳型の崩壊性が良好であり、造型砂も再利用し易
い。このため、無機自硬性鋳型よりも有機自硬性鋳型が
昨今、主流となってきている。

【０００３】有機自硬性鋳型に使用する有機自硬性造型
砂の場合、常温硬化するため、造型砂の混練や造型に際
して、それぞれ、混練機や造型機の本体や金型を含む機
器の壁面に造型砂が付着し易い。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】このように付着した造
型砂の除去（清掃）は、従来、金属棒等で、手作業でハ
ツリながら除去していた。このため、この除去作業は、
工数が嵩むと共に、混練機や造型機が損傷するおそれが
あった。

【０００５】従って、混練機や造型機に付着した造型砂
の除去作業が容易になる有機自硬性造型砂除去剤の出現
が希求されている。

【０００６】しかし、本発明者らが知る限りにおいて
は、わずかに、過酸化水素水等の強酸化剤を造型砂除去
剤として使用する事例があるのみである。そして、強酸
化剤を使用する場合は、樹脂（粘結剤）崩壊時に刺激臭
を発生して作業環境上望ましくないとともに、薬剤（除
去剤）の取扱にも気を付ける必要があり望ましくない。

【０００７】本発明は、上記にかんがみて、作業環境上
及び取扱上にほとんど問題が発生するおそれがない有機
自硬性造型砂除去剤を提供することを目的とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明に係る有機自硬性
造型砂除去剤は、上記課題を、下記構成により解決する
ものである。

【０００９】本発明の一つは、有機自硬性鋳型造型に使
用する混練機・造型機等に付着した造型砂を除去するた
めに使用する水性の造型砂除去剤であって、水易溶性で
塩基性のアミン系化合物を必須成分として含むことを特
徴とする。

【００１０】本発明の他の一つは、有機自硬性鋳型を造
型する際に使用する混練機・造型機等に付着した造型砂
を崩壊洗浄するために使用する擬似非水性の造型砂除去
剤であって、ジクロロメタン、無機強酸及び両者のコン
パティビライザーを必須成分として含むことを特徴とす
る。

【００１１】

【手段の詳細な説明】次に、上記手段の各構成について
詳細な説明をおこなう。

【００１２】(1) 本発明の水性の造型砂除去剤は、水易
溶性で塩基性のアミン系化合物を必須成分として含むこ
とを特徴的要件とする。

【００１３】アミン系化合物は、付着造型砂の粘結剤
（硬化樹脂）を分解（崩壊）する作用を奏する。塩基性
でないと、崩壊作用がない。

【００１４】上記アミン系化合物としては、メトキシプ
ロピルアミン、エトキシプロピルアミン、ジエチルアミ
ン、ジメチルホルムアミド、イミノビスプロピルアミ
ン、ジメチルアクリルアミド、メチルピロリドン、メト
キシプロピルアミン、ピロリジン、ベンジルアミン、シ
クロヘキシルアミン、エトキシプロピルアミン、及び、
テトラメチルジアミノプロパン等を好適に使用すること
ができる。

【００１５】そして、この水性の造型砂除去剤は、下記
界面活性剤及び増粘剤を適宜添加することが望ましい。
界面活性剤は、付着造型砂に対する本除去剤の浸透を促
進する作用を奏し、また、増粘剤は、粘度調整作用を奏
する。

【００１６】このとき、アミン系化合物の含有量は、１
００％でもよいが、使用時基準で、通常、０．１〜８０
wt％、望ましくは、５〜５０wt％、更に望ましくは、１
０〜３０wt％とする。０．１wt％未満では樹脂崩壊作用
を奏し難く、８０wt％を越えると、アミン系化合物が強
塩基性の場合、取扱上の問題が発生し易い。

【００１７】また、添加剤である界面活性剤及び増粘剤
の添加量は、使用時基準で、前者：０．１〜５wt％、望
ましくは、０．５〜２wt％、後者：０．１〜５０wt％、
望ましくは、５〜３０wt％、とする。

【００１８】界面活性剤としては、カチオン系、アニオ
ン系、両性系、非イオン系のいずれでもよいが、アミノ
基を含む両性系が望ましい。該両性系としては、アルキ
ルベタイン、アルキルジエチレントリアミノ酢酸等を好
適に使用できる。

【００１９】増粘剤としては、分子量１００〜８００の
液体ポリエチレングリコールを好適に使用できる。

【００２０】(2) 本発明の擬似非水性の造型砂除去剤
は、ジクロロメタン及び無機強酸を必須成分としてコン
パティビライザー（相溶剤）ともに含むことを特徴的要
件とする。

【００２１】ジクロロメタン及び無機強酸は協働して、
上記アミン系化合物同様、付着造型砂の粘結剤（硬化樹
脂）を分解（崩壊）する作用を奏する。

【００２２】無機強酸は、上記作用の他に、混練機、造
型機の金属面の清浄化を同時に行う作用も奏する。無機
強酸としては、硝酸、塩酸、硫酸等を好適に使用でき
る。

【００２３】コンパティビライザーとしては、エチルア
ルコール、メチルアルコール、イソプロピルアルコール
等の低級アルコールを好適に使用できる。

【００２４】ジクロロメタンと無機強酸との配合割り合
いは重量比では、前者／後者＝５／５〜９．５／０．
５、望ましくは、７／３〜９／１とする。そして、ジク
ロロメタン及び無機強酸の合計量は、５０〜９５wt％、
望ましくは、６０〜８０wt％とする。これらの範囲外で
は、粘結剤崩壊作用を奏し難いとともに、ジクロロメタ
ンが過多であると、蒸発抑制が困難となり、取扱上の問
題が発生しやすい。また、無機強酸の割合が過少である
と、粘結剤崩壊に時間がかかり過ぎる。

【００２５】また、コンパティビライザーの含有量は、
ジクロロメタン及び無機強酸の合計量によるが、通常、
５〜５０wt％、望ましくは、２０〜４０wt％とする。

【００２６】そして、この擬似非水性の造型砂除去剤
は、増粘剤、蒸発防止剤、適宜添加することが望まし
い。

【００２７】増粘剤は、水性の場合と同様、粘度調整の
作用を奏する。増粘剤としては、アクリルレジン、ポリ
スチレン、ポリ塩化ビニル等を好適に使用可能である。

【００２８】また、蒸発防止剤は、塩素系溶剤であるジ
クロロメタンの蒸発を抑制して、取扱性及び作業環境を
改善するためである。該蒸発防止剤としては、パラフィ
ンワックス、酸化パラフィンワックス、グリセリン、オ
レフィンワックス等を好適に使用可能である。

【００２９】また、添加剤である増粘剤、及び蒸発防止
剤の添加量は、使用時基準で、前者：０．１〜５０wt
％、望ましくは、５〜３０wt％、、後者：０．１〜２０
wt％、望ましくは、１〜１０wt％とする。

【００３０】(3) 使用に際しては、上記各成分を含有す
る水性のまたは擬似非水性の組成物にしして本発明の造
型砂除去剤とする。そして、本除去剤を、混練機や造型
機（金型）の造型砂付着部位にスプレー塗布ないし刷毛
塗りして、数分放置する。そして、ブラシや金属棒を使
用して造型砂の清掃除去作業を行う。この際、付着造型
砂は粘結剤（硬化樹脂）が崩壊して崩壊性を有している
ため、容易に清掃除去できる。

【００３１】

【発明の作用・効果】本発明の造型砂除去剤は、上記の
如く、水易溶性のアミン系化合物またはジクロロメタン
／無機強酸を必須成分としてそれぞれ含む水性または擬
似非水性のである構成により、後述の実施例・試験例で
示す如く、造型砂の崩壊性が優れている。

【００３２】そして、各除去剤は、過酸化物系除去剤を
使用する場合の如く、粘結剤（硬化樹脂）崩壊の際に異
臭が発生したりすることなく、また、アミン系化合物ま
たはジクロロメタンは、過酸化物に比して危険性も低
い。従って、作業環境上や取扱上の問題がほとんど発生
しない。

【００３３】

【実施例】以下、本発明の効果を確認するために行った
実施例について、説明をする。

【００３４】(1) 水性の造型砂除去剤としては、下記組
成のものを使用した。

【００３５】３−メトキシプロピルアミン１５wt％ポリエチレングリコール６００１４wt％ジメチルラウリルベタイン１wt％水７０wt％ (2) 擬似非水性の造型砂除去剤としては、下記組成のも
のを使用した。

【００３６】ジクロロメタン６１.5wt％硝酸（６８wt％）１０wt％エタノール（８５wt％）１６wt％パラフィンワックス１.5wt％アクリルレジン１１wt％ (3) 試験片は、下記の如く調製した。

【００３７】フラン樹脂造型砂試験片：鋳物砂１００
ｇ、フラン樹脂２ｇ、硬化剤１ｇを良く混合し、型を使
用して、８mm□×１０mmの約１．１〜１．２ｇの試験片
Ａを作成した。

【００３８】フェノールウレタン樹脂造型砂試験片：
鋳物砂１００ｇ、フェノールウレタン樹脂２ｇ、硬化剤
１ｇを良く混合し、型を使用して、８mm□×１０mmの約
１．１〜１．２ｇの試験片Ｂを作成した。

【００３９】アルカリフェノール樹脂造型砂試験片：
鋳物砂１００ｇ、フェノールウレタン樹脂２ｇ、硬化剤
１ｇを良く混合し、型を使用して、８mm□×１０mmの約
１．１〜１．２ｇの試験片Ｃを作成した。

【００４０】上記各試験片に、上記各造型砂除去剤（試
験片Ｃについては水性除去剤のみ）、を、スポイドで約
０．３ｇ，完全にしみ込むまで滴下した後、５分間隔
で、デジタル荷重計「ＳＶ５５」（今田製作所社製）を
用いて、５分間隔で崩壊時の圧縮荷重を測定して、ｎ
（試料数）＝５の平均値を求めた。

【００４１】それらの結果を、図１〜３に示すが、良好
な造型砂崩壊性を示すことが分かる。特に、ジクロロメ
タンを含む擬似非水性除去剤の場合、いずれの樹脂に対
しても顕著であることが分かる。また、３−メトキシプ
ロピルアミンを含む水性除去剤の場合、アルカリフェノ
ール樹脂造型砂に対しては、効果が顕著であることが分
かる。

【００４２】(4) なお、他のアミン系化合物及びクロロ
メチル含有物についても、造型砂崩壊性を有することを
確認するために、下記の間接試験を行った。

【００４３】フラン樹脂を用いて上記と同様にして、５
０mmφ×５mmｔの試験片を作成し、該試験片を、シャー
レ（１００mmφ×１０mmｄ）に入れ、表１に示す各溶剤
でひたひたに浸して、その溶解性を１時間ごと３時間経
過まで測定した。

【００４４】その結果を表１に示すが、本発明に使用す
るアミン系化合物は、他の溶剤に比して、硬化樹脂崩壊
性に優れていることが分かる。また、ジクロロメタン単
独では硬化樹脂崩壊性を有しないことが分かる。

【００４５】

【表１】

【００４６】評価基準）０：溶解していない。１：溶解ないし溶解し始めてい
る。２：分解（崩壊）し始めている。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明のフラン樹脂造型砂に対する崩壊性試験
結果を示すグラフ図

【図２】同じくフェノールウレタン樹脂造型砂に対する
崩壊性試験結果を示すグラフ図

【図３】同じくアルカリフェノール樹脂造型砂に対する
崩壊性試験結果を示すグラフ図

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】有機自硬性鋳型造型に使用する混練機・
造型機等に付着した造型砂を除去する際に使用する水性
の造型砂除去剤であって、水易溶性で塩基性のアミン系化合物を必須成分として含
むことを特徴とする有機自硬性造型砂除去剤。
【請求項２】前記アミン系化合物が、メトキシプロピ
ルアミン、エトキシプロピルアミン、ジメチルホルムア
ミド、イミノビスプロピルアミン、ジメチルアクリルア
ミド、メチルピロリドン、ピロリジン、ベンジルアミ
ン、シクロヘキシルアミン、及び、テトラメチルジアミ
ノプロパンの群から１種または２種以上選択されたもの
であることを特徴とする請求項１記載の有機自硬性造型
砂除去剤。
【請求項３】前記アミン系化合物の含有量が、本除去
剤使用時基準で、０．１〜８０wt％で、更に、界面活性
剤及び増粘剤が添加されてなることを特徴とする請求項
１または２記載の有機自硬性造型砂除去剤。
【請求項４】有機自硬性鋳型造型に使用する混練機・
造型機等に付着した造型砂を除去する際に使用する擬似
非水性の造型砂除去剤であって、ジクロロメタン及び無機強酸を必須成分としてコンパテ
ィビライザーとともに含むことを特徴とする有機自硬性
造型砂除去剤。
【請求項５】前記必須成分であるジクロロメタン及び
無機強酸の合計含有量が、造型砂除去剤使用時基準で、
４０〜９０wt％含有し、更に、増粘剤、蒸発防止剤が添
加されてなることを特徴とする請求項４記載の有機自硬
性造型砂除去剤。