JPS6111701B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

本発明は軽金属物品の鋳造方法に関する。 一般に、アルミニウムおよびその他の軽金属を
鋳造する場合には、この鋳造に用いる鋳型は優れ
た崩壊性および振り出性等が要求される。 通常、鋳造用中子および型を作るのに多くの異
なるタイプの結合材料（binding material）が使
用されている。硬化の際に結合材料は種々の所望
特性に中子および型に与える必要がある。かかる
特性としては例えば耐腐食性、耐湿性および崩壊
性（collapsibility）または振出し性がある。中子
形成または型形成においては生産性を高くするの
が望ましい。 最近の中子形成および型形成技術では結合材料
として天産物から誘導された不飽和乾性油が使用
されてきた。亜麻仁油は乾性油の代表的な例であ
る。空気に曝した際に、亜麻仁油および他の不飽
和油は固体で高度に架橋した構造を形成する酸化
初期重合を受ける。重合は熱または化学方法によ
つて促進することができる。これらの結合材料は
中子油として当業技術分野において知られてい
る。中子の形成において、この中子油は砂と混合
し、この砂混合物を中子または型の形状に形成す
る。硬化は中子または型を長時間にわたつて加熱
または熟成することによつて達成される。中子油
成分以外に中子油に基づく結合剤は油から誘導さ
れたエステル、不飽和炭化水素樹脂および溶剤の
如き他の成分を含有している。型および中子の如
き鋳型を形成する中子油による方法は50〜60年に
わたり知られている。 上記中子油方法より進んだ方法は25〜30年前か
ら導入されている。これらの方法は結合材料に対
する熱硬化を必要とする。これらのホツト−ボツ
クス中子法は熱硬化性樹脂組成物に基づく。化学
的に、これらの熱硬化性樹脂はフエノール−ホル
ムアルデヒド樹脂、尿素−ホルムアルデヒド樹脂
およびフルフリルアルコール−ホルムアルデヒド
樹脂を包含している。これらの材料を硬化または
重合するのに熱を使用する以外に、しばしば酸が
触媒として用いられる。 10数年以前に、鋳造用中子および型の製造に常
温、高速方法が導入されるようになつた。これら
の方法により形成される結合剤はウレタン化学に
基づいている。本来、結合材料は２種類の液体樹
脂成分からなる。第１の成分はフエノール−ホル
ムアルデヒド樹脂である。第２の成分は高分子量
イソシアネートである。フエノール樹脂およびイ
ソシアネート樹脂を砂と混合し、「コールドボツ
クス（cold box）」または「ノーベーク（no
bake）」システムに用いることができる。コール
ド ボツクス システムにおいては、２種の成分
で被覆された砂を中子ボツクス（core box）に
吹込む。砂混合物を中子ボツクスに吹込んだ際
に、ガス状第三アミンを中子ボツクスに通して瞬
間硬化または凝固を生ずる結合剤を形成する。米
国特許第3409579号明細書にはこの技術が記載し
ている。「ノー ベーク」タイプの中子を作る方
法においては、ポリイソシアネート成分、フエノ
ール樹脂成分および触媒の全体を同時に砂と混合
する。次いで、砂混合物を中子ボツクスまたはパ
ターンに注入する。砂混合物はある時間にわたつ
て流体に維持する。この期間経過後、触媒は硬化
または重合を開始し、中子は結合剤を作る結合材
料が速やかに反応してウレタン結合剤を形成する
ことによつて速やかに形成される。ノー・ベーク
結合剤については米国特許第3676392号明細書に
記載されている。 鋳型用結合剤を作る他の結合組成物（binding
composition）および方法については米国特許第
3879339号明細書に記載されている。この米国特
許明細書にはコールド ボツクス、すなわち、酸
硬化性有機樹脂および酸化剤を包含する鋳型用結
合剤を形成する常温、ガス硬化方法が記載されて
いる。この結合成分は二酸化硫黄ガスで硬化す
る。二酸化硫黄と酸化剤との組合せは硫酸の形成
を招き、この酸が酸硬化性有機樹脂を硬化す
る。。本来、硫酸は現場で（in situ）生成し、酸
が樹脂と反応する。このために、結合組成物の硬
化が達成する。 しかし、上述する鋳型用結合剤は万能性または
非置換性鋳型用結合剤としの観点からかかる利用
性および多用性を有していない。いずれにしても
ある程度の利点と欠点とを有している。 本発明の目的は従来において鋳型の成型にまた
は結合剤用途の他の分野に化学的に適用されなか
つた新規な結合剤を用い、これから作つた鋳型を
用いて軽金属物品を鋳造する方法を提供すること
である。また、本発明の目的はすみやかな硬化を
示すコールド ボツクスタイプの鋳型用結合剤を
用い、これから作つた鋳型を用いて軽金属物品を
鋳造する方法を提供する。また、本発明の他の目
的はアルミニウムおよび他の軽金属を鋳造するの
に使用する鋳型を作るのに有用なコールド ボツ
クス結合剤を提供する。 本発明の方法に用いる鋳型を成型するのに好ま
しい常温で硬化する結合剤は(a)結合材料と(b)遊離
基開始剤とからなる。前者の結合材料はエチレン
系不飽和単量体、エチレン系不飽和重合体、かか
る不飽和単量体の混合物、かかるエチレン系不飽
和重合体の混合物、並びにかかる不飽和単量体と
重合体の混合物からなり、および後者の遊離基開
始剤は過酸化物および触媒作用物（catalytic
agent）からなる。一般に、本発明において用い
る鋳型を成型するのには遊離基開始および連鎖延
長を介して重合しうる常温硬化性結合材料を使用
する。これらの結合材料は接着材料、特に粒状固
体に用いることができる。特に、本発明において
は上記結合材料を砂または他の骨材
（aggregates）と混合してアルミニウムおよび他
の軽金属を包含する金属鋳造用の型または中子を
成型する。これらの結合材料からなる結合剤を用
いて成型した型および中子は軽金属、すなわち、
低鋳造温度で鋳造する金属に用いた時に優れた崩
壊性を示すことを確めた。結合剤に形成する結合
材料の硬化は周囲温度で行ない、過酸化物および
触媒作用物からなる遊離基開始剤によつて達成す
る。好ましい形態としては触媒作用物はガス状と
し、硬化は極めて瞬間に達成するようにする。し
かし、異なる触媒作用物の選択は方法および硬化
速度に対して任意に変えることができる。 本発明において用いる鋳型を成型する場合には
従来の鋳型工業で知られている任意の結合剤を形
成するのに使用される化学手段と異なる鋳型用結
合剤を使用する。また、結合剤は鋳造工業以外の
分野における結合剤としての用途を有する。この
結合剤の基礎をなす化学手段は、被覆材料（例え
ば、英国特許第1055242号明細書参照）および接
着剤（例えばロクタイト コーポレーシヨン
（Loctite Corporation）に譲渡された種々の特許
を参照）に用いられている化学手段の程度に類似
する。同様の化学手段に基づく無気的
（anaerobically）硬化鋳型用結合剤はカナダ特許
第1053440号明細書に記載されている。この結合
剤は硬化するのが極めて遅く、硬化を達成するの
に加熱を必要とする。本発明においては、無気硬
化方法を包含しないが、ある種の触媒作用物によ
り常温で速やかに、大体瞬間に硬化することを包
含している。 鋳型、すなわち、中子および型は、砂または他
の骨材に結合材料または化学物質を散布し、砂を
所望の型に造形し、および結合材料または化学物
質を硬化させて結合剤を形成することによつて作
ることは知られている。本発明においては２成分
を共に合体することから得られる結合剤に指向す
ることができる。第１成分（成分１）は重合およ
び架橋を与えて所望の形に砂または他の骨材を保
持または結合する結合材料または組成物である。
第２成分（成分）は成分の重合および架橋を
生じさせる物質である。この成分の物質は「遊
離基開始剤」として称することができる。ここに
記載する「架橋」とは重合体を他の重合体とまた
は単量体と結合する場合に生ずる連鎖形成
（chain build up）を意味する。また、ここに記
載する「重合」は「架橋」を包含するが、しかし
また単量体のみを包含する連鎖延長に適用するこ
とを意味する。 結合剤システムの成分は遊離基機構によつて
架橋または重合することができる不飽和組成物と
して記載することができる。不飽和は末端基
（terminal）または側鎖（pendent）が好ましい。
内部不飽和は許容でき、重合は成分と組合せて
生ずる。また、成分の合成の手段によつて影響
するが、末端基および／または側鎖不飽和および
同一成分における内部不飽和を有する成分を用
いることができる。重合機構は、架橋組成（すな
わち、不飽和重合体）を包含する場合、遊離基タ
イプに類似するものと思われる。ある種の単量体
を結合組成物として用いる場合には、重合の１部
は遊離基以外の機構によつて生成させることがで
きる。このために、本発明においては重合に対す
る機構によるが、「遊離基機構」を便宜上使用で
き、殆んどすべての場合にかかる機構によるもの
と思われ、しかしながら、遊離基機構の外に、ま
たある環境下での重合における他の機構を包含す
ることができる。硬化は過酸化物および触媒作用
物からなる成分、すなわち、遊離基開始剤を用
いて達成する。不飽和反応性単量体、重合体およ
びその混合物は遊離基開始剤に対するある触媒作
用物の選択において瞬時硬化しうる結合材料とし
て用いることができる。単量体および重合体にお
ける不飽和基はエチレン系タイプが好ましい。例
えば、好ましいビニルまたはアクリル不飽和基を
含有するオリゴマーとしてまたは付加物として記
載できる反応性重合体は、重合の際に砂から成型
する鋳造用中子または型についての結合剤を作る
結合材料として用いる。遊離基開始剤（成分）
は反応性重合体または単量体（成分）と混合
し、結合材料を重合して結合剤を形成する遊離基
を形成する。また、過酸化物と化学的性質以外の
エネルギーを生ずる触媒作用物とのこの組合せ
は、ここにおいて遊離基開始剤として称すること
ができる。 本明細書に記載する遊離基開始剤は成分Ｉ材料
を多くの手段によつて重合するのに用いることが
できる。例えば、過酸化物は成分および砂と均
一に混合したこの混合物と混合することができ
る。砂を所望とする形に成型した後、成型砂を触
媒作用物に曝すことができる。或いは、また触媒
作用物は砂を被覆するのに使用する成分および
この混合物に添加でき、次いで被覆砂を所望の形
に成型することができる。次に、遊離基開始剤の
過酸化物成分は成型体に添加し、重合の生成によ
つて硬化することができる。また、成分を２部
分に分けることができる。この第１の部分に触媒
作用物を添加し、他の部分に過酸化物を添加する
ことができる。これら２部分を組合せた際に、少
なくとも１部分に結合すべき材料と作用した後に
重合を生ずる。触媒作用物または使用する装置お
よび適用のタイプにより影響するが、この最後の
方法は実用的ではない。しかしながら、結合材料
を非粒状材料の接着に用いる場合には、この最後
の方法は特に用いることができる。種々の触媒作
用物の選択は結合材料を重合するのに用いること
のできる手段におよび結合材料を硬化する速度に
著しい影響を受ける。例えば、適当な触媒作用物
は結合材料の使用者によつて材料を常温で瞬間的
に重合するか、または重合をある時間遅らせて最
後に高温度で重合を達成するように選択すること
ができる。結合材料を重合する選択的条件に対す
る選択の有効性は大切なことであると思われる。 上述するように、成分Ｉ結合材料は重合性で不
飽和の単量体、重合体またはかかる単量体および
かかる重合体の混合物である。成分に対する適
当な単量体成分としての材料は、例えば一官能
性、二官能性、三官能性および四官能性アクリレ
ートの広範囲にわたる種類を包含する。これら単
量体の代表的な例としては、アルキル アクリレ
ート、ヒドロキシ アルキル アクリレート、ア
ルコキシ アルキル アクリレート、シアノ ア
ルキル アクリレート、アルキル メタクリレー
ト、ヒドロキシ アルキル メタクリレート、ア
ルコキシ アルキル メタクリレート、シアノア
クリル メタクリレート、Ｎ−アルコキシ メチ
ル アクリル アミドおよびＮ−アルコキシ メ
チル メタクリル アミドを包含する。二官能性
単量体アクリレートとしては、例えばヘキサジオ
ール ジアクリレートおよびテトラエチレン グ
リコール ジアクリレートを包含する。使用でき
る他のアクリレートとしては、例えばトリメチロ
ール、プロパン、トリアクリレート、メタアクリ
ル酸および２−エチルヘキシル、メタアクリレー
トを包含する。単量体が結合剤システムにおいて
の結合種である場合には、多官能性アクリレート
を用いるのが好ましい。上述するように単量体だ
けを結合材料として用いる場合には、架橋は生じ
ない。また、遊離基機構以外のある機構は重合を
生ずる。 この鋳型用結合剤の形成に特に使用できる不飽
和反応性重合体としては、例えばエポキシ アク
リレート反応生成物、ポリエステル／ウレタン／
アクリレート／反応生成物、ポリエーテル アク
リレートおよびポリエステル アクリレートを包
含する。成分として用いられる不飽和重合体と
しは、例えば「ユビタン（Uvithane）782」およ
び「ユビタン783」の如き市販から入手される材
料、チオコールおよび「CMD 1700」からのアク
リル化ウレタン オリゴマーおよびアクリル重合
体および「セラード（Celard）3701」のアクリ
ル化エステル、セラネス（Celaness）からの入
手されるアクリル化エポキシ樹脂を包含する。反
応性重合体は多くの手段で作ることができる。反
応性重合体を生成する１つの好適な方法は、ポリ
ヒドロキシ化合物またはポリオールをジイソシア
ネートと反応させてイソシアネート末端プレポリ
マーを形成する方法である。更に、このプレポリ
マーはヒドロキシアルキル アクリレートと反応
させてオリゴマーを形成する。また１つの方法と
してはポリイソシアネート化合物、好ましくはジ
イソシアネート化合物をヒドロキシアルキルアク
リレートと反応させることである。反応生成物は
これら２種の材料の付加物である。更に、オリゴ
マーおよび付加物は適当な条件下で同時に生成す
ることができる。 反応性不飽和重合体の外に、好ましくは反応性
の溶剤を包含でき、好ましくは結合材料の成分と
して含有することができる。また、不飽和結合材
料の性質に影響するが、不活性溶剤を用いること
ができる。好ましい溶剤は上述する単量体化合物
または単量体成分の如き不飽和単量体化合物で
ある。従つて、成分はこれらの不飽和単量体お
よび成分自体として使用するのに上述された不
飽和重合体の混合物からなる。不飽和反応性重合
体および単量体不飽和溶剤の溶液を使用する場合
には最良の結果を生ずる。この組合せは共重合お
よび架橋を生じやすく砂または他の骨材を共に接
着して鋳造用中子または型を成型するか、または
他の材料を結合するのに必要とされる結合マトリ
ツクスを成型する。 上述するように、結合剤システムの成分にお
いては不飽和重合体の外に溶剤として不飽和単量
体化合物を用いるのが好ましい。上述するよう
に、これらの単量体は不飽和を含有し、不飽和重
合体に対する溶剤として作用する以外に重合体と
架橋を生ずる。また、成分自体として使用され
る上述する任意の不飽和単量体（またはその組合
せ）は溶剤として用いることができる。ビニルま
たはアクリル タイプのエチレン系不飽和化合物
が好ましい。不飽和重合体に対する溶剤とし用い
る好ましい単量体としては、例えばペンタエリト
リトール トリアクリレート、トリメチロール
プロパン トリアクリレート、１，６−ヘキサン
ジオール ジアクリレート、およびテトラエチレ
ングリコール ジアクリレートを包含する。成分
における単量体の量は成分結合材料の全重量
に対して０〜100％までの割合にすることができ
る。 成分材料としての反応性重合体、および任意
の溶剤を含有しないで不飽和重合体に対して存在
させる不飽和単量体を含有する遊離基開始剤を用
いることができる。また、成分材料としての不
飽和単量体を遊離基開始剤と使用するが、重合結
合剤を得るために反応性重合体を用いないのが望
ましい。上記２つの組合せはいずれも好ましくな
い。上述するように、好ましい結合剤システムは
反応性稀釈剤、好ましくは単量体不飽和溶剤に溶
解した反応性不飽和重合体からなる成分および
遊離基開始剤からなる成分である。 遊離基開始剤は２成分からなる。１成分として
は有機過酸化物が好ましい。しかし、触媒作用物
に曝した際に遊離基を生成する任意の物質を第１
成分として用いることができ、上述する遊離基重
合性成分１結合材料の不飽和重合体、単量体およ
びその混合物と共に用いることができる。過酸化
物レベルは使用する触媒作用物によりある程度影
響するが極めて広範囲にわたつて変えることがで
きる。しかし、一般に結合材料（成分１）の重量
に対して0.5〜２％の過酸化物は大部分の条件下
において満足な結合が得られる。好ましい過酸化
物の例としてはｔ−ブチル ヒドロパーオキシ
ド、クメン ヒドロパーオキシドおよびメチル
エチルケトンヒドロパーオキシドを包含する。ヒ
ドロパーオキシドは最も好ましい過酸化物であ
る。不調和な硬化は過酸化物を用いる際に観察さ
れる。過酸化物ヒドロパーオキシドの混合物およ
びヒドロパーオキシド混合物は用いることができ
る。 遊離基開始剤の触媒作用物成分としては化学的
性質を有するのが好ましく、ガス状の二酸化硫黄
が好ましい。幾分実際的に有用な他の触媒作用物
としてはアミンおよびNO₂を包含する。触媒作用
物の変化は重合の速度に影響を与える。しかし、
また遊離基開始剤の過酸化物成分と作用する他の
非化学的な物質を有利に用いることができる。例
えば熱60.0℃（140〓）の適度な最低温度を過酸
化物と作用させて成分を重合させる遊離基を形
成することができる。温度を高めるにつれて重合
は増大し、すみやかに硬化する。重合は化学触媒
物質の存在なしに生ずる。 好ましい鋳型成型作業において、不飽和反応性
重合体、単量体またはその混合物および遊離基開
始剤の過酸化物成分を砂と普通の手段で混合す
る。次いで、この砂混合物を所望の鋳型に突き固
め、ブローイングまたは他の既知の鋳造用中子お
よび型を成型する方法によつて成型する。次い
で、成型体を遊離基開始剤の触媒物質成分に曝
す。本発明の好適な方法においては、ガス状SO₂
を遊離基開始剤の触媒作用物として用いる。この
ガスは上述するような触媒量で存在させる。砂混
合物をかかるガスに曝す時間は1/2秒またはこれ
以下の如く短時間にすることができ、結合材料は
触媒作用物との接触によつて硬化する。SO₂を鋳
造コールドボツクス プロセスにおいて触媒作用
物として用いる場合には、SO₂を既知手段によつ
て担体ガスの流れに懸濁させる。一般に、担体ガ
スはN₂である。担体ガスの重量に対して0.5％の
ような少量のSO₂は重合するのに適当である。ま
た、任意の担体ガスを存在させないで結合材料に
SO₂を曝すことができる。 また、成分には任意の成分を含有することが
できる。例えば、湿潤および脱泡用添加剤を用い
ることができる。シラン類は特に有用な添加剤で
あることを確めた。特に、好ましいシランは例え
ばビニル シランの如き不飽和シラン類である。 本発明における鋳型用結合剤の成分としての結
合材料は次の利点を有する：アルミニウムを鋳造
するのに用いる結合剤の崩壊性が極めて優れてい
ることを確めた。また、この結合剤は崩壊しやす
く最小の外部エネルギーの作用によつてアルミニ
ウム鋳物を振り出すことができることを確めた。
更にまた、結合剤は良い強度を有することを確め
た。成分の砂混合物の可使用時間を長くするこ
とができる。鋳型の表面仕上はこの結合剤の使用
によつて達成でき、プロセスは極めて好ましいこ
とを確めた。本発明における結合剤システムを用
いて作つた中子および型の生産速度はSO₂ガスを
触媒作用物として用いる場合に特にすみやかに促
進する。 本発明の方法に用いる鋳型を上述する結合剤か
ら作るには成分および遊離基開始剤、好ましく
は過酸化物（成分）を砂または他の鋳型用骨材
と既知の手段で混合する。次いで、この砂混合物
を所望の鋳型、すなわち、中子または型に既知手
段によつて成型する。次いで、この砂混合物を遊
離基開始剤の第２の成分、好ましくは二酸化硫黄
ガスとする触媒作用物に曝し、成分結合材料の
重合が直ちに生じさせることによつて本発明にお
ける結合剤が形成する。 次いで、本発明を例を挙げて説明する。これら
の例中において特に記載しない限り、すべての
「部」は重量で示し、およびすべての「％」は重
量％を示す。 例 １ 種々の不飽和単量体および重合体についてゲル
試験を行い重合傾向および重合速度を確めた。こ
れらの試験において、約1.5〜２ｇの不飽和単量
体または重合体（すなわち、成分）を0.03ｇの
ｔ−ブチルヒドロパーオキシド（遊離基開始剤の
過酸化物成分）と混合した。次いで、この混合物
をSO₂ガス（遊離基開始剤の触媒作用物）に、か
かるガスを液体に分散させるか（泡立たせ）また
はSO₂雰囲気を液体上に生成させ（接触）るかし
て曝す。この結果を次に示す。この場合、すべて
の不飽和単量体および重合体が重合することを示
している。このために、次の示すすべての化合物
は潜在的な結合剤である。また、速い重合または
ゲル化を示すこれらの化合物は鋳型成型において
速いコールド ボツクス型および中子の成型を達
成するのに使用する最大の潜在的鋳型用結合剤で
ある。

【表】 接触において

【表】 クリレート 接触において

【表】 例 ２ 不飽和重合体を、１モルのペンタン ジオール
および４モルのヒドロキシ エチル アクリレー
トを3.0モルのトルエン ジイソシアネートと反
応させて作つた。ジブチル錫ジラウレートを用い
て反応を促進させた。固形分に対して0.14％の触
媒を用いた。ヒドロキノン モノエチル エーテ
ルを抑制剤として使用した。反応はエチルヘキシ
ル アクリレートおよびヒドロキシ アクリレー
トからなる反応媒質（溶剤）中で行つた。反応の
実施において、TDIおよび溶剤の混合物を反応容
器に装填した。この混合物にペンタン ジオール
を添加し、次いでヒドロキシエチル アクリレー
トを添加したし。ヒドロキシエチル アクリレー
トの添加完了後、触媒を添加した。反応はエアー
スパージ（air sparge）下で行つた。反応は40
〜45℃で2.1時間行い、次いで温度を80〜85℃に
上昇させ、反応を4.3時間継続させ、次いで0.03
％の抑制剤を添加し、反応を半時間継続させた。
反応生成物を放置して冷却させた。この生成物を
非揮発物について試験し、59.2％であることを確
めた。この事は60％の理論値の非揮発物に相当し
ている。生成物の粘度は6.0ストークスであつ
た。次いで、20ｇの不飽和重合体を1.6ｇのアク
リル酸、10.7ｇのジエチレングリコール ジアク
リレート、9.9ｇのトリメチロールプロパン ト
リメタクリレートおよび2.0ｇのビニル シラン
と配合した。アクリル酸、ジエチレン グリコー
ル ジアクリレートおよびトリメチロール プロ
パン トリアクリレートは不飽和単量体である。
不飽和重合体および不飽和単量体のこの溶液を成
分とする。１ｇのｔ−ブチルヒドロパーオキシ
ド、遊離基開始剤の過酸化物成分を不飽和重合体
および不飽和単量体のかかる溶液に添加した。 ウエドロン５％砂（細く粉砕した珪砂を洗浄し
および乾燥した）を適当な混合装置に入れた。成
分および遊離基開始剤の過酸化物成分をかかる
砂に均一分布するまで混合した。成分および過
酸化物のレベルを砂の重量に対して２％にした。 「ドツグ ボーン（dog bones）」として知ら
れている標準引張ブリケツト試験中子を作るため
に砂混合物を通常の中子 キヤビテイ（core
cavity）またはボツクスに吹込んだ。このドツク
ボーン試験中子を遊離基開始剤の触媒成分に曝
して硬化させた。この触媒成分としてはガス状二
酸化硫黄を用いた。中子をSO₂触媒に約1/2秒
（ガス時間）曝らし、触媒を窒素で15秒間浄化し
て除去した。中子の引張強さはボツクスから取出
した時15.61Kg／cm²（223psi）であり、３時間後
14.41Kg／cm²（205 psi）であり、および24時間後
15.96Kg／cm²（227psi）であつた。 上述と同様の「ドツク ボーン」を用いてアル
ミニウム鋳物についての振出し試験を行つた。７
個の引張ブリケツト（ドツク ボーン）を型に配
置した。この型を湯口系（gating system）に合
体した。型はすべての側壁が約6.35mm（約1/4イ
ンチ）の厚さの金属を有する中空鋳物を作るよう
に設計されていた。鋳物の一端には鋳物から中子
を取除く開口を設けた。アルミニウム インゴツ
トから作つた約70.4℃（約1300〓）のアルミニウ
ム溶融物を型に注込んだ。約１時間冷却後、アル
ミニウム鋳物を湯口系から折り取り、振出し試験
のために型から取出した。 鋳物を3.79（１ガロン）容量のコンテナーに
入れて振出し試験を行つた。コンテナーを振動機
械上に置き、５分間にわたり倒転させた。このよ
うにして鋳物から除去した砂コアーの重量を砂コ
アーの最初の重量と比較し、振出し率を計算し
た。上述する振動操作後、鋳物に残留する砂を削
り落し、また秤量した。上記結合剤によつて結合
した砂コアーを100回振出しによつて観察した。
上記振出し試験については標準試験を行わなかつ
た。使用した試験は結合剤の崩壊性を理解するた
めにおよび結合剤の相対崩壊性を比較するために
有効である。与えられたパーセントは分散度に基
づくが、信頼しうる示度である。

【表】

【表】

【表】

【表】

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 軽金属物品の鋳造後崩壊させる鋳型を用いて
   製造するかかる軽金属物品を鋳造する方法におい
   て、 (1) (a)骨材にエチレン系不飽和単量体からなる結
   合量の結合材料を散布し；(b)かかる骨材を所望
   の鋳型に成型し；および(c)かかる結合材料を有
   機過酸化物およびガス状二酸化硫黄の触媒作用
   物からなる遊離基開始剤によつて重合させて形
   成した鋳型を製造し； (2) 軽金属を熔融し、鋳造できるようになるまで
   かかる軽金属を加熱し： (3) かかる軽金属を前記成形した鋳型を用いて鋳
   造し； (4) 鋳造金属を固化し；および (5) 上記鋳型を崩壊し、この崩壊した鋳型を鋳造
   された軽金属物品から除去することを特徴とす
   る軽金属物品の鋳造方法。 ２ 前記骨材を砂とする特許請求の範囲第１項記
   載の方法。 ３ 前記結合材料を前記エチレン系不飽和単量体
   と少なくとも１種の他のエチレン系不飽和単量体
   とを混合した混合物とする特許請求の範囲第１項
   記載の方法。 ４ 前記結合材料はエチレン系不飽和単量体の外
   に少なくとも１種のエチレン系不飽和重合体を有
   する特許請求の範囲第１項記載の方法。 ５ 前記触媒作用物を担体ガスに懸濁させ、結合
   材料に少なくとも0.5秒間曝らす特許請求の範囲
   第１項記載の方法。 ６ 前記結合材料の量を砂の重量に対して10％ま
   でにする特許請求の範囲第１項記載の方法。 ７ 前記結合材料を常温において１秒間以下で硬
   化させる特許請求の範囲第１項記載の方法。 ８ 前記単量体をアクリレートとする特許請求の
   範囲第１項記載の方法。 ９ 前記アクリレートを多官能性とする特許請求
   の範囲第８項記載の方法。 １０ 前記単量体をアルキルアクリレート、ヒド
   ロキシアルキルアクリレート、アルコキシアルキ
   ルアクリレート、シアノアルキルアクリレート、
   アルキルメタクリレート、シアノアルキルメタク
   リレート、Ｎ−アルコキシメチルアクリルアミ
   ド、Ｎ−アルコキシメチルメタクリルアミド、メ
   キサノジオールジアクリレート、テトラエチレン
   グリコールジアクリレート、トリメチロールプロ
   パントリアクリレート、メタアクリル酸、２−エ
   チルヘキシルメタアクリレート、またはその混合
   物の群から選択する特許請求の範囲第１または３
   項記載の方法。 １１ 前記結合材料は、前記ガス状二酸化硫黄と
   接触させる場合に、非無気雰囲気にする特許請求
   の範囲第１項記載の方法。 １２ 前記単量体をペンタエリトリトールトリア
   クリレート、トリメチロールプロパントリアクリ
   レート、１，６−ヘキサンジオールジアクリレー
   ト、テトラエチレングリコールジアクリレート、
   およびその混合物の群から選択する特許請求の範
   囲第１０項記載の方法。 １３ 前記単量体はトリメチロールプロパントリ
   アクリレートを含む特許請求の範囲第１０項記載
   の方法。 １４ 前記金属をアルミニウムとする特許請求の
   範囲第１項記載の方法。 １５ 軽金属物品の鋳造後崩壊させる鋳型を用い
   て製造するかかる軽金属物品を鋳造する方法にお
   いて、 (1) (a)骨材にエチレン系不飽和重合体からなる結
   合量の結合材料を散布し；(b)かかる骨材を所望
   の鋳型に成型し；および(c)かかる結合材料を有
   機過酸化物およびガス状二酸化硫黄の触媒作用
   物からなる遊離基開始剤によつて重合させて形
   成した鋳型を製造し； (2) 軽金属を熔融し、鋳造できるようになるまで
   かかる軽金属を加熱し： (3) かかる軽金属を前記成形した鋳型を用いて鋳
   造し； (4) 鋳造金属を固化し；および (5) 上記鋳型を崩壊し、この崩壊した鋳型を鋳造
   された軽金属物品から除去することを特徴とす
   る軽金属物品の鋳造方法。 １６ 前記骨材を砂とする特許請求の範囲第１５
   項記載の方法。 １７ 前記触媒作用物を担体ガスに懸濁させ、結
   合材料に少なくとも0.5秒間曝らす特許請求の範
   囲第１５項記載の方法。 １８ 前記結合材料を砂の重量に対して10％まで
   にする特許請求の範囲第１５項記載の方法。 １９ 前記結合材料を常温において１秒間以下で
   硬化させる特許請求の範囲第１５項記載の方法。 ２０ 前記結合材料は、前記ガス状二酸化硫黄と
   接触させる場合に、非無気雰囲気にする特許請求
   の範囲第１５項記載の方法。 ２１ 前記結合材料を前記エチレン系不飽和重合
   体と少なくとも１種の他のエチレン系不飽和重合
   体と混合した混合物とする特許請求の範囲第１５
   項記載の方法。 ２２ 前記不飽和重合体をオリゴマーとする特許
   請求の範囲第１５項記載の方法。 ２３ 前記不飽和重合体を付加物とする特許請求
   の範囲第１５項記載の方法。 ２４ 前記重合体をエポキシアクリレート反応生
   成物、ポリエステル／ウレタン／アクリレート反
   応生成物、ポリエーテルアクリレート、ポリエス
   テルアクリレートまたはその混合物の群から選択
   する特許請求の範囲第１５項記載の方法。 ２５ 前記重合体はアクリル化ウレタン重合体か
   らなる特許請求の範囲第１５項記載の方法。 ２６ 前記結合材料は反応性エチレン系不飽和単
   量体を含む特許請求の範囲第２５項記載の方法。 ２７ 前記不飽和単量体は多官能性アクリレート
   を含む特許請求の範囲第２６項記載の方法。 ２８ 前記不飽和単量体をペンタエリトリトール
   トリアクリレート、トリメチロールプロパントリ
   アクリレート、１，６−ヘキサンジオールジアク
   リレート、テトラエチレングリコールジアクリレ
   ートおよびその混合物の群から選択する特許請求
   の範囲第２６項記載の方法。 ２９ 前記アクリル化ウレタンをトルエンジイソ
   シアネート、ポリオールおよびヒドロキシエチル
   アクリレートからなる反応物から得る特許請求の
   範囲第２５項記載の方法。 ３０ 前記ポリオールはグリセリンを含む特許請
   求の範囲第２９項記載の方法。 ３１ 前記ポリオールはジエチレングリコールを
   含む特許請求の範囲第３０項記載の方法。 ３２ 前記単量体はアクリル酸を含む特許請求の
   範囲第２７項記載の方法。 ３３ 前記金属をアルミニウムとする特許請求の
   範囲第１５項記載の鋳造方法。