JPS601095B2

JPS601095B2 - 鋳物砂型製造用離型剤

Info

Publication number: JPS601095B2
Application number: JP9623377A
Authority: JP
Inventors: 英之中野; 正男森; 敬吾阿部
Original assignee: Nippon Oil Corp
Current assignee: Eneos Corp
Priority date: 1977-08-10
Filing date: 1977-08-10
Publication date: 1985-01-11
Also published as: JPS5429830A

Description

【発明の詳細な説明】本発明は鋳物砂型製造用機型剤に関する。

詳しくは鋳造品の製造に使用する鋳物砂型を型枠からＺ
製造する際に使用する離型剤に関する。金属を溶解して
所要の形状、大きさを有する鋳造品を製造する鋳造法に
おいて、鋳型として砂型が使用されている。

この砂型とはケイ砂などの鉱物砂を主材料とし、これに
カオリン、モンモリロナィト、乾性油などの粘結剤ある
いは水などを加えたものであり「木型「金型、樹脂型な
どの型枠から製造されている。しかしながら砂型には大
占続剤が配合されているため、砂型製造の際に型枠の表
面に鉱物砂が付着し（これはシミッキと呼ばれている）
、正確な砂型製造ができない原因となっている。このよ
うな型枠と砂型との付着を防止し、また抜型作業を容易
にするために、離型剤が使用されている。このような目
的から、鋳物砂型用離型剤に要求される性能は以下の通
りである。

｛１｝安定した離型性能を有すること：砂型の加工精
度が良好であり、かつ型枠に砂のシミツキ、摩耗がない
こと。

■ 腐食性がないこと：型枠として金型を使用する場合
には、金型にさびが発生すると加工精度が低下する。

｛３’型枠へのはりつき性が良く、反復使用あるいは長
時間の使用に耐えること。

ｔ４１塗布性が良いこと：沈殿物が生成すると、例え
ばスプレーで塗布する場合にはノズルの目詰まりを起こ
すことがある。

‘５’悪臭、はだ荒れを生じないなど、作業性にすぐれ
ること。

■ 安価であること。

従来、鋳物砂型製造用離型剤としては、シリコーンオィ
ル、アルミナ、シリカなどの耐火性粉末、フェノール樹
脂、ポリエステル樹脂などの樹脂類、グリコール、ワッ
クス、有機溶剤、滋油および植物油などが、単独である
いは混合物で使用されている。

また、添加剤としては、消泡剤、分散剤、乳化剤、さび
止め添加剤および酸化防止剤などの界面活性剤のほか、
香料、染料などが使用されている。

これらの鋳物砂型製造用雛型剤のうち、鉱油、ワックス
、植物油、あるいは合成油を主成分とする組成物につい
ては、例えば特公昭３１−７９０８、特公昭３８−６０
５１、特公昭４７一４８７７２、特公昭４９−４２７７
０、特公昭４９−４４８４６、特公昭４９一４４８４７
、特公昭４９一４４８４９、特公昭５０一２９４１８特
公昭５１−１５４９入および特公昭５１−１７９３４な
どの各号公報に開示されている。また鋳物砂型用雛型剤
に、界面活性剤を使用することについては、特公昭４９
一４４８４６号公報および特公昭４９−４４８４８号公
報に、鋳物砂型製造用離型剤にソルビタンセスキオレェ
ートを添加することが開示されており、特公昭３３一５
４３０特公昭３５−１７２１１、特公昭４７一４８７７
２、特公昭４８−２００８０特公昭４９−４４８４７お
よび特公昭４９−４４８４８各号公報に鋳物砂型製造用
離型剤にポリオキシェチレンノニルフェニルェーテルを
添加することが開示されている。

しかしながら、これら従来の組成物は、鋳物砂型製造用
雛型剤としての要求性状の一部は満たすものの、その全
てを満足し得ないものである。また、これらの他にも鋳
造用離型剤として各種の組成物が公知であるが、鋳造用
離型剤は鋳型製造用離型剤と要求性状が一致しないため
、必ずしも鋳型製造用離型剤として使用できるとは限ら
ない。本願発明の目的は前記各種要求性状のすべてを満
足する鋳物砂型用離型剤を提供することにある。本発明
の鋳物砂型製造用離型剤は、（ａ｝Ｃ，２〜Ｃ２。

飽和脂肪酸およびＣ，８〜Ｃ２２不飽和脂３肪酸より成
る群より選ばれる少なくとも一種の脂肪酸０．０１〜５
．の重量％、｛ｂ｝アルケニルこはく酸、アルケニルこ
はく酸無水物、アルケニルこはく酸部分ェステル、多価
アルコールの脂肪酸部分ェステルおよびポリオキシアル
キレンのアルキルフエ３ニルヱーテルより成る群より選
ばれる少なくとも一種のさび止め添加剤０．００１〜０
．１０重量％、‘ｃ塙虫点３０〜９５ｏ○の石油系ワッ
クス０．１〜５．の重量％、および（ｄ｝鉱油の残部「
より成ることを特徴とする。本発明でいう脂肪酸とは、
Ｃ，２〜Ｃ２。飽和脂肪酸４およびＣ，８〜Ｃ２２不飽
和脂肪酸より成る群より選ばれる少なくとも一種の脂肪
酸である。Ｃ，２〜Ｃ２。飽和脂肪酸としては、ラウリ
ン酸、ミリスチン酸、ステアリン酸、ィソステアリン酸
、パルミチン酸およびこれらの混合物が例示でき、中で
もィソステアリン酸が好ましい。これは、例えばェメリ
ー８７１、８７５の商品名で市販されている。Ｃ，６〜
Ｃ２ク下飽和脂肪酸としては、オレィン酸、リノール酸
、リノレン酸およびこれらの混合物が例示でき、中でも
オレィン酸が好ましい。飽和脂肪酸および不飽和脂肪酸
の炭素数が上記範囲より小さい場合には、離型剤の耐腐
食性が低下し、一方炭素数が上記範囲より大きい場合に
は、鉱油に対する溶解性が低下し、塗布性に好ましくな
い結果を与える。該脂肪酸の添加量は、組成物全体に対
して、０．０１〜５．の重量％、特に０．０５〜２．の
重量％が好ましい。本発明において、Ｃ，２〜Ｃ２。飽
和脂肪酸の少なくとも一種およびＣ，８〜Ｃ２２不飽和
脂肪酸の少なくとも一種の両者を併用することは更に好
ましく、より優れた離型効果を発揮する。Ｃ，２〜Ｃ２
。飽和脂肪酸およびＣ，８〜Ｃ２２不飽和脂肪酸の両者
を併用する場合、その添加量は、前者は０．１〜５．の
重量％、特に０．５〜２．の重量％、が好ましく、後者
は０．０１〜５．０重量％、特に０．０５〜１．の重量
％が好ましい。本発明において最も好ましい二種の脂肪
酸の組合せは、ィソステアリン酸およびオレィン酸であ
る。従来より、鋳物砂型製造用鱗型剤を添加することは
公知であり、また、さび止め添加剤としてはかなり多種
のものが知られている。例えば“潤滑”１５６｝３５３
（１９７０）には、基本的なタイプとして、カルボン酸
、カルボン酸の塩類、ェステル、アミン、りん酸ェステ
ル、チオりん酸ヱステルおよびこれらのェステルの塩類
が開示されている。しかしながら、これら各種のさび止
め添加剤のうち、多くのものは、悪臭を有する、鉱油へ
の溶解性が低い、着色するなど好ましくない性状を有し
、製品としての雛型剤組成物の総合性能を低下させるも
のであり、すべてのさび止め添加剤が離型剤のさび止め
添加剤として好ましく使用できるとは限らない。本発明
でいうさび止め添加剤とは、ァルケニルこはく酸、アル
ケニルこはく酸無水物、アルケニルこはく酸部分ェステ
ル、多価アルコールの脂肪酸部分ェステルおよびポリオ
キシアルキレンのアルキルフェニルェーテルより成る群
より選ばれる少なくとも一種の化合物である。

これらの化合物は、いずれも臭気、鍵油への溶解性、着
色度のいずれにおいても問題なく、好ましく使用できる
。ここでいうアルケニルこはく酸無水物とは平均分子量
４００〜４０００、好ましくは５００〜２０００のＣ３
〜Ｃ４オレフィン重合体と無水マレィン酸とから合成さ
れるものであり、アルケニルこはく酸とは該無水物の加
水分解により得られるものである。Ｃ３〜Ｃ４オレフィ
ン重合体として特に好ましいものは、プロピレン四量体
である。またここでいうアルケニルこはく酸部分ェステ
ルとは、前記アルケニルこはく酸とアルキレンオキサイ
ドとから合成されるものであり、アルキレンオキサイド
としＺては、エチレンオキサイドあるいはプロピレンオ
キサィドが好ましく、プロピレンオキサィドが特に好ま
しい。多価アルコールの脂肪酸部分ェステルにおいて、
多価アルコールとして好ましいものは、具体Ｚ的にはソ
ルビトール、ベンタエリスリトール、トリメチロールプ
ロパン、しよ糖およびグリセリンである。

また脂肪酸として好ましいものはＣ，２〜Ｃ２４、特に
Ｃ，２〜Ｃ，８の脂肪酸であり、具体的にはオレィン酸
、ラウリル酸、ィソステアリン酸であ２る。これらの中
で最も好ましい部分ェステルはソルビトールのオレィン
酸部分ェステルおよびペンタェリスリトールのラウリン
酸部分ェステルである。ポリオキシアルキレンのアルキ
ルフエニルエー２テルにおいて、ポリオキシアルキレン
とはポリオキシェチレンおよびポリオキシプロピレンを
示し「特にポリオキシェチレンが好ましい。

またアルキルフェノールとはＣ８〜Ｃ，２のアルキル基
を側鎖に有するものを示し、特にノニルフェノールお３
よびオクチルフェノールが好ましい。本発明において更
に好ましいさび止め添加剤は「アルケニルこはく酸、ァ
ルケニルこはく酸無水物およびアルケニルこはく酸部分
ェステルより成る群より選ばれる少なくとも一種の化合
物であ３り、本発明において最も好ましいさび止め添加
剤は、アルケニルこはく酸とその部分ェステルとの混合
物である。

これは例えばルブリゾール８５９の商品名で市販されて
いる。さび止め添加剤の添加量は、組成物全体に対し４
て〜０．００１〜０．１０重量％、特に０．０１〜０．
０５重量％、であることが好ましい。

添加量がこの範囲より少ない場合には、型枠として金型
を使用する場合に、型枠にさびが発生し、加工精度が低
下するため好ましくない。本発明でいう石油系ワックス
とは、融点３０〜９５００のパラフィンワックスおよび
マイクロクリスタリンワックスであり、特に好ましいも
のは融点３０〜５０００のパラフィンワックスである。

融点の高いものは、鉱油に対する溶解性が乏しく、貯蔵
時に沈降したり、あるいは塗布時にスプレーノズルの目
詰まりなどを起こすため好ましくない。石油系ワックス
の添加量は、組成物全体に対して０．１〜５．の重量％
、特に０．５〜２．の重量％であることが好ましい。添
加量がこの範囲より少ない場合には、加工精度が低下し
、またこの範囲より多い場合には、貯蔵安定性、塗布性
などが低下するため好ましくない。本発明でいう鉱油と
は灯油、軽油および３７．８ｏｏにおける粘度が２〜５
０比Ｓｔであるような潤滑油蟹分である。

ここでいう潤滑油留分としてはマシン油、スピンドル油
、タービン油、シリンダー油などが例示できる。鍵油と
して特に好ましいものはＪＩＳ２２０３により規定され
る、引火点４０ｏｏ以上の１号灯油あるいは２号灯油で
ある。本発明の離型剤において、必要に応じて染料、香
料などを添加することも可能である。

本発明による鋳物砂型製造用離型剤は、スプレーにより
、あるいは刷毛、布により型枠に塗布、使用することが
可能である。

以下、実施例および比較例により本発明をより具体的に
説明する。

実施例１〜３および比較例１〜４表に示す如き組成の雛型剤を製造し、その性能評価を行
った。

エンジンのシリンダブロツク型の型枠（金型）に雛型剤
をスプレー塗布し、放置後、鏡砂を充填し鏡砂を固化さ
せたのち、離型作業を行った。離型後、砂型および型枠
の表面を観察し、型枠に雛型剤の付着している場合には
、再び錆砂を充填して同様の作業を行い、離型剤の反復
使用性も試験した。実施例１は本発明において最も好ま
しい離型剤であり、砂型の加工精度はよく、型枠への鏡
砂のシミッキもなく、優れた離型性能を示した。

また金型の腐食も全く見られず、５回以上反復使用する
ことが可能であった。また、塗布性および臭気について
も問題なく使用できた。実施例２〜３は本発明による離
型剤であり、離型性能、腐食性および反復使用性のいず
れにおいても、実施例１に次ぐ性能を示し、塗布性およ
び臭気についても問題なく使用できた。

また、実施例２の雛型剤のアルケニルこはく酸部分ェス
テルにかえて、さび止め添加剤としてソルビトールのオ
レィン酸部分ェステルあるいはポリオキシェチレンノニ
ルフエニルェーテルを使用した鱗型剤は、いずれも実施
例２に次ぐ雛型性能を示した。

一方、比較例１は、市販品Ａ（表中の組成は推定値）で
あり、本発明品に比べ、各種性能で劣っており、特に腐
食性において問題があった。

比較例２は、さび止め添加剤を含まない離型剤であり、
腐食性において不十分な成績であった。また、比較例３
は、脂肪酸を含まない雛型剤であり、比較例４は、石油
系ワックスを含まない離型剤である。いずれも離型性能
が不十分であり、反復使用することができない。このほ
か、実施例２の離型剤のアルケニルこはく酸部分ェステ
ルにかえて、さび止め添加剤として酸化パラフィン、石
油スルフオン酸ナトリウム、ラノリン酸カルシウム石け
んを使用し、離型剤を製造したが、いずれも臭気あるい
は塗布性において問題があり、好ましく使用できなかっ
た。

Claims

【特許請求の範囲】

１（ａ）Ｃ＿１＿２〜Ｃ＿２＿０飽和脂肪酸およびＣ
＿１＿８〜Ｃ＿２＿２不飽和脂肪酸より成る群より選ば
れる少なくとも一種の脂肪酸０．０１〜５．０重量％、
（ｂ）アルケニルこはく酸、アルケニルこはく酸無水物
、アルケニルこはく酸部分エステル、多価アルコールの
脂肪酸部分エステルおよびポリオキシアルキレンのアル
キルフエニルエーテルより成る群より選ばれる少なくと
も一種のさび止め添加剤０．００１〜０．１０重量％、
（ｃ）融点３０〜９５℃の石油系ワツクス０．１〜５．
０重量％、および（ｄ）鉱油の残部、より成る鋳物砂型
製造用離型剤。