JPS5953140B2 - 鋳物用砂型の製造法 - Google Patents

鋳物用砂型の製造法

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JPS5953140B2
JPS5953140B2 JP13870376A JP13870376A JPS5953140B2 JP S5953140 B2 JPS5953140 B2 JP S5953140B2 JP 13870376 A JP13870376 A JP 13870376A JP 13870376 A JP13870376 A JP 13870376A JP S5953140 B2 JPS5953140 B2 JP S5953140B2
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foundry sand
mold
water
copolymer
hydroxide
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JP13870376A
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治郎 中保
大吉 山之内
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Kuraray Co Ltd
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Kuraray Co Ltd
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Description

【発明の詳細な説明】 本発明は鋳物用砂型の製造法に関する。
更に詳しくは、(a)α−オレフィンと無水マレイン酸
とを主成分とする水溶性共重合体、(b)周期律表第1
1〜111族の金属の酸化物または水酸化物、及び(c
)鋳物砂とを水の共存下に混合成型し、硬化せしめるこ
とを特徴とする鋳物用砂型の製造法に関する。従来、鋳
物砂用の粘結剤としては、例えば粘土や水ガラスの如き
無機質系のものや、カルボキシメチルセルローズのナト
リウム塩の如き半合成水溶性高分子化合物、ポリビニル
アルコール系重合体やアクリル酸エステル系重合体など
の水溶性合成高分子化合物などが他の適当な添加剤と共
に併用使用されているが、これらは、(1)鋳型の成型
性、(2)鋳型の生強度・乾燥強度、(3)使用済鋳型
の崩壊性、(4)鋳物砂としての繰り返し使用可能性、
(5)金属の鋳造時における有毒分解ガス、刺激臭の発
生等による作業環境の悪化等のいずれかの点で不満足な
ものである。本発明者等、は上記の問題点を同時に満足
し得る鋳物用砂型の製造法について鋭意検討した結果、
本発明を完成するに到つたものであり、本発明の方法に
従つて混合成型された鋳物用砂型は常温で硬化し、硬化
後は生強度がすぐれているため型抜きを容易に行うこと
ができ、かつ短時間の室フ温放置で必要にして充分な強
度を有するため、従来法で採用されて来たガス吹込み、
加熱硬化、加熱乾燥などの作業工程が除かれ、作業能率
が著しく向上するものであり、一方このようにして製造
された鋳型は金属の鋳造時において有毒分解ガス、刺激
臭の発生も殆んどなく、また使用済後の鋳型の崩壊性も
良好であり、更には鋳物砂として繰り返し使用も可能で
ある。
本発明に使用されるα−オレフィンと無水マレイン酸と
を主成分とする水溶性共重合体に使用されるα−オレフ
ィンとは直鎖状または分岐状の炭素数2〜8、好ましく
は2〜6を有するもので、たとえばエチレン、プロピレ
ン、n−ブテン、イソブチレン、n−ペンテン、イソプ
レン、2−メチル・1−ブテン、n−ヘキセン、2−メ
チル・1−ペンテン、4−メチル・ 1−ペンテン、2
−エチル・1−ブテン、ブタジエン、イソプレン、1、
3−ペンタジエン、1、3−へキサジエン、2、3−ジ
メチルブタジエン、2−メチルー1、3−ペンタジエン
、2、5−ヘプタジエン、1、’3−ヘプタジエン、2
−メチルー1、3−へキサジエン、1、3−オクタジエ
ン、シクロヘキセンなどである。
このなかでもとくにイソブチレンが好ましい。またここ
でイソブチレンとはイソブチレンを含むリターンB、B
を意味する。またこれらのオレフィンは単独で用いても
よいし、2種以上用いてもよい。また、前記共重合体に
は通常、α−オレフィンの他にビニルエーテル、ビニル
エステル、ビニルハライド、アリルエーテル、アリルエ
ステル、スチレン、アルキル置換スチレン、アクリロニ
トリル、アクリル酸エステル、メタクリル酸エステル、
アクリル酸アミド、メタクリル酸アミドまたは置換アミ
ドなどが包含されていてもよい。
本発明で用いられるα−オレフインと無水マレイン酸と
を主成分とする水溶性共重体とは、前述したα−オレフ
インと無水マレイン酸との共重合体でそれ自体で水溶性
を示すもの、または前述α,−オレフインと無水マレイ
ン酸との共重合体を有機化合物またはアルカリ性を示す
金属化合物で変性した共重合体塩などが挙げられる。水
溶性共重合体として具体的なものとしては、エチレン、
プロピレン、ブチレン、イソブチレン、スチレン等のα
−オレフインと無水マレイン酸との共重合体の金属塩を
はじめ、金属化合物で処理しなくともそれ自体で水溶性
を示すリターンB.B(ブチレン−イソブチレン混合物
)一無水マレイン酸共重合体などが挙げられる。前記共
重合体を溶解するた,Mこ使用される有機化合物として
は炭素数1〜20のアミン、アンモニア、ロジンのアン
モニウムなどがあり、アルカリ性を示す金属化合物とし
てはアルカリ金属、アルカリ土類金属の酸化物または水
酸化物、水酸化マグネシウムなどである。これ5ちの化
合物の使用量は前記共重合体を溶解せしめる量で十分で
あるが、後述の金属酸化物または水酸化物の添加量を大
きく変えないかぎり、適当な量で良い。また、本発明で
使用される周期律第11〜族の・金属の酸化物または水
酸化物としては酸化マグネシウムMgO、酸化カルシウ
ムCaO、酸化亜鉛ZnO、水酸化マグネシウムMg(
0H)2、水酸化カルシウムCa(0H)2、酸化第2
鉄Fe2O3、酸化アルミニウムAl2O3、水酸化第
2鉄Fe(0H)3、水酸化アルミニウムAl(0H)
3等があげられる。
これらは単独で用いても、2種以上混合して用いても良
い。傘 α−オレフインと無水マレイン酸とを主体とす傘る水溶
性共重合体(a)の鋳物砂(c)に対する使用割合は使
用される共重合体の種類により、多少異なるがa/c=
0.25/100〜5/100(重量比)であることが
好ましい。
a/cが0.25/100より小さい場合には添加効果
が認められない。前記共重合体を鋳物砂に加えるに際し
ては、水溶液のかたちで通常加えられるがこの際使用さ
れる水溶液の濃度は5〜60重量パーセントが好ましい
。また周期律第11−111族の金属の酸化物、水酸化
物(b)のα−オレフインと無水マレイン酸とを主成分
とする水溶性共重合体(a)に対する使用割合はその種
類および活性度によつて異なるが、b/aが2.5/1
00〜1000/100(重量比)であることが好まし
い。
b/aが2.5/100より小さい場合には添加効果が
認められず、b/aが1000/100を超える場合に
は混練後の可使時間が短かくなり型成形操作が困難とな
つたり、通気度が低下するなどの問題を生じる。なお、
使用する酸化物、水酸化物の粒度、化学活性が本発明に
最適の場合には、b/aは10/100〜500/10
0で良い。本発明において、粘結剤を含有してなる鋳物
砂の成形法には通常の成形法が採用される。しかしなが
ら、特に強度を必要とする場合には成形する際、適宜加
圧して成形すれば良い。以下、実施例をもつて本発明を
具体的に説明するが、これら実施例は本発明をなんら限
定するものではない。
実施例71 けい砂とイソブチレン一無水マレイン酸共重合体(以下
、IBMと略記す。
)水溶液を混和した後酸化ヤグネシウム粉末(協和化学
工業(株)社製キヨ一・ワマク150)を添加混合し、
成形用型に充填して圧力1晦/Atで加圧成形し、脱型
後、常温で1時間放麓して生強度を測定した。使用した
けい砂、I刊リ水溶液および酸化マグネシウムの量を第
1表1$゛示した。IBMの水溶液の調製には、カルボ
キシル基の60%当量に相当する水酸化マグネシウムを
加えて溶した。水溶液濃度は37.5%であつた。生強
度の測定値は第1表に示す。
表にみられるように粘結剤としてIBM水溶液と酸化マ
グネシウムとを併用することによつて、型を成形して常
温1時間放置後実用可能な生強度を有する鋳物用砂型を
作ることができる。なお、サンプルBのJISZ−26
03による通気度は530(Ce/Min)であつた。
比較例 1 けい砂とIBMの濃度25%水溶液、メチルメタアクリ
レート−アクリル酸共重合体アンモニア変性物(MMA
A)の濃度25%水溶液、および功ルボキシメチルセル
ロース(CMC)粉末と水を別々に混合し、それぞれに
酸化マグネシウム(MgO)を混合して成形用型に充填
し、圧力10kg/Cm2にて加圧成形し、脱型後常温
で1時間放置して生強度を測定した。
第2表に示すようにIBM.MMAAおよびCMCはい
ずれも砂の重量の2%が用いられ、おのおのに加えた酸
化マグネシウムの量も等しい。
第2表に示すようにおなじ添加剤量(純分)で比較する
とIBM−MgO系はMMAA−MgO系、CMC−M
gO系と比較して生強度が著しく高く、高温加熱時の分
解ガスの臭いがほとんど感じられない。
実施例 2 けい砂150gと濃度30%のIBM水溶液の10gを
混合した後に第3表に示す2価および3価の金属酸化物
又は水酸化物をおのおの表に示す量だけ添加混合し、成
形用型に充填して、圧力10kg/Cml2にて加圧成
形し、脱型後常温で1時間放置して生強度を測定した。
第3表にみられるように2価および3価の金属酸化物あ
るいは水酸化物を添加することによつて生強度は著しく
向上する。
実施例 3 けい砂150gと濃度37.5%のIBM水溶液8gを
第5表に示すように炭素数2〜8を有するαオレフイン
と無水マレイン酸共重合体の水溶液とマグネシウムの酸
化物、水酸化物、カルシウムの水酸化物とを併用するこ
とにより鋳物用砂型の生強度を著しく高くすることがで
きる。
混合した後に第4表に示す量の酸化亜鉛ZnOを添加混
合し成形用型に充填して10kg/―にて加圧成形し、
脱型後常温で1時間放置して生強度を測定し、更にこれ
らの成形物についてJISZ−2603の方法によつて
通気度を測定した。
第4表に示すようにIBM及びZnOの添加効果は明ら
かである。
実施例 4 けい砂とαオレフイン一無水マレイン酸共重合体水溶液
を混合した後にマグネシウムの酸化物、水酸化物、カル
シウムの水酸化物を添加混和し、成形用型に充填して圧
力10kg/Affで加圧成形し、脱型後常温で1時間
放置して生強度を測定した。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 1 (a)α−オレフィンと無水マレイン酸とを主成分
    とする水溶性共重合体、(b)周期律第II〜III族の金
    属の酸化物、または水酸化物、及び(c)鋳物砂とを水
    の共存下に混合成型し、硬化せしめることを特徴とする
    鋳物用砂型の製造法。
JP13870376A 1976-11-16 1976-11-16 鋳物用砂型の製造法 Expired JPS5953140B2 (ja)

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