JPS61126942A - Ｃｏ↓２ガス法鋳型用粘結剤 - Google Patents
Ｃｏ↓２ガス法鋳型用粘結剤Info
- Publication number
- JPS61126942A JPS61126942A JP24817484A JP24817484A JPS61126942A JP S61126942 A JPS61126942 A JP S61126942A JP 24817484 A JP24817484 A JP 24817484A JP 24817484 A JP24817484 A JP 24817484A JP S61126942 A JPS61126942 A JP S61126942A
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- binder
- silicate
- na2o
- alkali silicate
- mold
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- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B22—CASTING; POWDER METALLURGY
- B22C—FOUNDRY MOULDING
- B22C1/00—Compositions of refractory mould or core materials; Grain structures thereof; Chemical or physical features in the formation or manufacture of moulds
- B22C1/16—Compositions of refractory mould or core materials; Grain structures thereof; Chemical or physical features in the formation or manufacture of moulds characterised by the use of binding agents; Mixtures of binding agents
- B22C1/18—Compositions of refractory mould or core materials; Grain structures thereof; Chemical or physical features in the formation or manufacture of moulds characterised by the use of binding agents; Mixtures of binding agents of inorganic agents
- B22C1/186—Compositions of refractory mould or core materials; Grain structures thereof; Chemical or physical features in the formation or manufacture of moulds characterised by the use of binding agents; Mixtures of binding agents of inorganic agents contaming ammonium or metal silicates, silica sols
- B22C1/188—Alkali metal silicates
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
［産業上の利用分野］
本発明は鋳型用粘結剤に関し、特に鋳型造型法の一種で
あるＣ０２プロセスに使用するＣ０２との反応性が良好
な鋳型用粘結剤に関するものである。
あるＣ０２プロセスに使用するＣ０２との反応性が良好
な鋳型用粘結剤に関するものである。
［従来の技術］
従来、Ｃ０２プロセスとは砂に珪酸アルカリを加えて混
合し、つき固め成型した後ＣＯ□ガスを通じて鋳型を硬
化させる方法を言うが、Ｃ０２プロセスでは、ＣＯ２ガ
スを無駄に大気中に散逸しやすく。
合し、つき固め成型した後ＣＯ□ガスを通じて鋳型を硬
化させる方法を言うが、Ｃ０２プロセスでは、ＣＯ２ガ
スを無駄に大気中に散逸しやすく。
硬化強度を必要以上に大きくするためＣ０２ガスの通気
時間が長くなり、必然的に００２ガス消費量が多くなり
、粘結剤原単位中の００２の占めるコスト比が高くなり
５０％以上になる事もあった。このため従来より様々の
通気法が提案され、Ｃ０２量の低減が試みられて来た０
例えば断続的に００２を吹き込むパルスガツシング法（
Ｂｒｕｃｅ ａｎｄ Ｈｙｓｌｏｐ社で実用化）や空気
で希釈したＣ０２を用いる方法、砂以外のアルミナ等の
微粉添加による方法などがＣＯ２の低減に有効であると
されているが、これ等の方法ではＣＯ□の使用量が従来
の属程度まで低減されるが、まだ十分ではない欠点があ
る。
時間が長くなり、必然的に００２ガス消費量が多くなり
、粘結剤原単位中の００２の占めるコスト比が高くなり
５０％以上になる事もあった。このため従来より様々の
通気法が提案され、Ｃ０２量の低減が試みられて来た０
例えば断続的に００２を吹き込むパルスガツシング法（
Ｂｒｕｃｅ ａｎｄ Ｈｙｓｌｏｐ社で実用化）や空気
で希釈したＣ０２を用いる方法、砂以外のアルミナ等の
微粉添加による方法などがＣＯ２の低減に有効であると
されているが、これ等の方法ではＣＯ□の使用量が従来
の属程度まで低減されるが、まだ十分ではない欠点があ
る。
また最近ＶＲＨプロセスと呼ばれる真空硬化システムが
開発された。この方法では、成型した砂型を密閉容器に
入れ、１０〜５０Ｔｏｒｒの真空までポンプ吸引した後
、Ｃ０２ガスを容器中に導入し砂型を硬化させている。
開発された。この方法では、成型した砂型を密閉容器に
入れ、１０〜５０Ｔｏｒｒの真空までポンプ吸引した後
、Ｃ０２ガスを容器中に導入し砂型を硬化させている。
この方法は密閉系で００２を反応させるため、Ｃ０２の
無駄がなく、最少量のＣ０２使用量となるが、反面この
プロセスでは００２量が限定されるため、珪酸アルカリ
とＣＯ２の反応が良くないと硬化不良を起こし特に寒冷
時などで問題を生じる欠点がある。
無駄がなく、最少量のＣ０２使用量となるが、反面この
プロセスでは００２量が限定されるため、珪酸アルカリ
とＣＯ２の反応が良くないと硬化不良を起こし特に寒冷
時などで問題を生じる欠点がある。
そこで、粘結剤自体の改良が考えられるようになり、改
良された粘結剤に関する従来の技術として、高モル比の
珪酸アルカリを使用して少量のＣＯ□ガスで硬化させる
方法（特開昭５２−１２４４１８号）、珪酸カリあるい
は珪酸カリと珪酸ソーダの混合物を使用して硬化させる
方法（特開昭５９−１４４４２１号）などが報告されて
いる。
良された粘結剤に関する従来の技術として、高モル比の
珪酸アルカリを使用して少量のＣＯ□ガスで硬化させる
方法（特開昭５２−１２４４１８号）、珪酸カリあるい
は珪酸カリと珪酸ソーダの混合物を使用して硬化させる
方法（特開昭５９−１４４４２１号）などが報告されて
いる。
［発明が解決しようとする問題点］
しかしながら、上記の特開昭５２−１２４４１８号は成
型体強度が弱く実用的ではなく、また特開昭５９−１４
４４２１号は通ガス直後の強度は高いが、２４時間放置
後の強度が低く明らかにオーバガツシング（必要以上の
ガス量が珪酸アルカリと反応したために強度が低くなる
現象）を起こすなどの欠点がある。
型体強度が弱く実用的ではなく、また特開昭５９−１４
４４２１号は通ガス直後の強度は高いが、２４時間放置
後の強度が低く明らかにオーバガツシング（必要以上の
ガス量が珪酸アルカリと反応したために強度が低くなる
現象）を起こすなどの欠点がある。
本発明はこの様な従来技術の欠点を解決するためになさ
れたものであり、鋳型造型法の一種であるＣＯ□プロセ
ス、特にＶＲＨプロセス用に有用で、Ｃ０２との反応性
が良好で、また得られた成型体の強度が高い鋳型用粘結
剤を提供することを目的とするものである。
れたものであり、鋳型造型法の一種であるＣＯ□プロセ
ス、特にＶＲＨプロセス用に有用で、Ｃ０２との反応性
が良好で、また得られた成型体の強度が高い鋳型用粘結
剤を提供することを目的とするものである。
［問題点を解決するための手段］及び［作用］すなわち
、本発明は珪酸アルカリおよび炭酸化合物からなること
を特徴とする鋳型用粘結剤である。
、本発明は珪酸アルカリおよび炭酸化合物からなること
を特徴とする鋳型用粘結剤である。
本発明に係わる鋳型用粘結剤に使用される珪酸アルカリ
は珪酸ナトリウム、又は珪酸ナトリウム及び珪酸カリウ
ムの混合物などが使用できる。
は珪酸ナトリウム、又は珪酸ナトリウム及び珪酸カリウ
ムの混合物などが使用できる。
更に云えば、珪酸ナトリウム単独使用の場合は５ｉ０２
／Ｎａ２Ｏのモル比が１．８〜２．４及び固形分が４
０〜５８重量％の範囲が好ましい、その理由は、５ｉ０
２ ／ Ｎａ２Ｏのモル比が１．８未満では硬化のため
に必要なＣ０２量が多くなり本発明の目的に反し、２．
４を越えると硬化した鋳型の強度が低くなるためであり
、また固形分が４０重量％未満では鋳型の強度が十分で
なく、５９重量％を越えると珪酸アルカリの粘性が高く
なりすぎて砂との混合が均一に出来ないためである。
／Ｎａ２Ｏのモル比が１．８〜２．４及び固形分が４
０〜５８重量％の範囲が好ましい、その理由は、５ｉ０
２ ／ Ｎａ２Ｏのモル比が１．８未満では硬化のため
に必要なＣ０２量が多くなり本発明の目的に反し、２．
４を越えると硬化した鋳型の強度が低くなるためであり
、また固形分が４０重量％未満では鋳型の強度が十分で
なく、５９重量％を越えると珪酸アルカリの粘性が高く
なりすぎて砂との混合が均一に出来ないためである。
珪酸ナトリウムおよび珪酸カリウムの混合物を使用する
場合には、５ｉ０２ ／ Ｎａ２Ｏ ＋ Ｋ２Ｏ （７
）モル比が１．８〜２．４及び固形分が４０〜５８重量
％が好ましい、その理由は珪酸ナトリウム単独の場合と
同様である。また珪酸ナトリウムおよび珪酸カリウムの
混合物を使用する場合には更にＮａ２Ｏ ／ Ｋ２Ｏの
モル比が３〜４０が好ましい、その理由は、３未満では
Ｃ０２との反応性が良いカリウムが多くなることによる
オーバーガツシングを引き起こし、４０をこえるとカリ
との混合の効果がないためである。
場合には、５ｉ０２ ／ Ｎａ２Ｏ ＋ Ｋ２Ｏ （７
）モル比が１．８〜２．４及び固形分が４０〜５８重量
％が好ましい、その理由は珪酸ナトリウム単独の場合と
同様である。また珪酸ナトリウムおよび珪酸カリウムの
混合物を使用する場合には更にＮａ２Ｏ ／ Ｋ２Ｏの
モル比が３〜４０が好ましい、その理由は、３未満では
Ｃ０２との反応性が良いカリウムが多くなることによる
オーバーガツシングを引き起こし、４０をこえるとカリ
との混合の効果がないためである。
本発明に係わる鋳型用粘結剤に使用される炭酸化合物は
、炭酸塩、重炭酸塩、過炭酸塩あるいは有機系の炭酸化
合物等の炭酸を含むものであればいずれでも用いること
ができ、例えば炭酸ナトリウム、炭酸カリウム、炭酸エ
チレンなどが挙げられ、特に炭酸ナトリウム又は／およ
び炭酸カリウムが好ましい。
、炭酸塩、重炭酸塩、過炭酸塩あるいは有機系の炭酸化
合物等の炭酸を含むものであればいずれでも用いること
ができ、例えば炭酸ナトリウム、炭酸カリウム、炭酸エ
チレンなどが挙げられ、特に炭酸ナトリウム又は／およ
び炭酸カリウムが好ましい。
更に、炭酸化合物は、例えば珪酸アルカリとして珪酸ナ
トリウム又は珪酸ナトリウムと珪酸カリウムとの混合物
を使用する場合には、Ｃ０２／ Ｎａ２ ’０又はＣＯ
ｚ ／ （Ｎａ２Ｏ ＋ Ｋ２Ｏ ） ＜７） モル比
は０．０３〜０．１５の範囲になるように炭酸化合物を
加えるのが好ましい、その理由は０．０３未満では、鋳
型強度に対する効果はみられず、また０、１５を越える
と、オーバーガツシングを引き起こし、表面安定性の低
下の原因となるためである。
トリウム又は珪酸ナトリウムと珪酸カリウムとの混合物
を使用する場合には、Ｃ０２／ Ｎａ２ ’０又はＣＯ
ｚ ／ （Ｎａ２Ｏ ＋ Ｋ２Ｏ ） ＜７） モル比
は０．０３〜０．１５の範囲になるように炭酸化合物を
加えるのが好ましい、その理由は０．０３未満では、鋳
型強度に対する効果はみられず、また０、１５を越える
と、オーバーガツシングを引き起こし、表面安定性の低
下の原因となるためである。
本発明に係る鋳型用粘結剤は珪酸アルカリおよび炭酸化
合物を配合した組成からなるものでもよく、或いは必要
に応じ、澱粉、デキストリン、砂糖、タールピッチ、カ
ーボン粉末、リグニン、尿素などの崩壊剤と呼ばれる物
質やポリオキシエチレンアルキルエーテル類などの流動
化剤、粘性低減剤、コロイダルシリカなどの高温補強剤
等をさらに配合し゛た組成でもよい。
合物を配合した組成からなるものでもよく、或いは必要
に応じ、澱粉、デキストリン、砂糖、タールピッチ、カ
ーボン粉末、リグニン、尿素などの崩壊剤と呼ばれる物
質やポリオキシエチレンアルキルエーテル類などの流動
化剤、粘性低減剤、コロイダルシリカなどの高温補強剤
等をさらに配合し゛た組成でもよい。
本発明に係わる鋳型用粘結剤の製造方法には特に制限は
なく、珪酸アルカリに可溶性炭酸塩、必要に応じその他
の上記添加物を溶解する等、従来の通常の方法によって
得ることが出来る。
なく、珪酸アルカリに可溶性炭酸塩、必要に応じその他
の上記添加物を溶解する等、従来の通常の方法によって
得ることが出来る。
本発明に係わる鋳型用粘結剤を原料の鋳型川砂に配合し
て成形した成型体を００２プロセスにより硬化せしめる
と、鋳型用粘結剤に配合されている珪酸アルカリのアル
カリ金属であるナトリウム又はカリウムの作用によりＣ
Ｏ２ガスとの反応性が促進されると共に配合されている
炭酸化合物の分解により生成するＣ０２が成型体の組織
中において硬化作用に関与するために使用されるＣ０２
ガスの減少及び成型体の高強化がもたらされるものと推
定される。
て成形した成型体を００２プロセスにより硬化せしめる
と、鋳型用粘結剤に配合されている珪酸アルカリのアル
カリ金属であるナトリウム又はカリウムの作用によりＣ
Ｏ２ガスとの反応性が促進されると共に配合されている
炭酸化合物の分解により生成するＣ０２が成型体の組織
中において硬化作用に関与するために使用されるＣ０２
ガスの減少及び成型体の高強化がもたらされるものと推
定される。
［実施例］
次に、実施例を示し本発明をさらに具体的に説明する。
実施例１
珪酸ナトリウム（ＳｉＯ□／ Ｎａ２Ｏのモル比２、ｌ
Ｏ１固形分比４８．７重量％） ９０重量部に対し珪酸
カリウム（ＳｉＯ□／に２Ｏのモル比２．ＩＯ１固形分
比５０．８重量％） １０重量部を配合した混合珪酸ア
ルカリ（Ｎａ２Ｏ ／ Ｋ２Ｏのモル比１ｏ、固形分比
４７．１重量％）に第２表に示す各々の量の炭酸塩を添
加した鋳型用粘結剤を第１表に示されるフラタリーサン
ド２Ｋｇに８９ｇ添加して、ホバートミキサーで３分間
混合した。
Ｏ１固形分比４８．７重量％） ９０重量部に対し珪酸
カリウム（ＳｉＯ□／に２Ｏのモル比２．ＩＯ１固形分
比５０．８重量％） １０重量部を配合した混合珪酸ア
ルカリ（Ｎａ２Ｏ ／ Ｋ２Ｏのモル比１ｏ、固形分比
４７．１重量％）に第２表に示す各々の量の炭酸塩を添
加した鋳型用粘結剤を第１表に示されるフラタリーサン
ド２Ｋｇに８９ｇ添加して、ホバートミキサーで３分間
混合した。
上記混合物をＪＩＳ Ｚ ２６０４の方法によって５ｈ
ｍφＸ５ｈａＨに成形した砂型を上下開放されている型
枠毎密閉容器に入れ真空ポンプで１５Ｔｏｒｒまで吸引
した後、吸引側バルブを閉じ、ｃｏ２ガス溜めに通じる
バルブを開き密閉容器をＣＯ２ガスで常圧にもどした０
次いで、砂型を取り出し型枠から抜き出し所定の強度試
験を行なった。
ｍφＸ５ｈａＨに成形した砂型を上下開放されている型
枠毎密閉容器に入れ真空ポンプで１５Ｔｏｒｒまで吸引
した後、吸引側バルブを閉じ、ｃｏ２ガス溜めに通じる
バルブを開き密閉容器をＣＯ２ガスで常圧にもどした０
次いで、砂型を取り出し型枠から抜き出し所定の強度試
験を行なった。
結果を第２表に示す。
実施例２
第３表に示す各種のモル比５ｉ０２ ／（Ｎａ２Ｏ ＋
に２Ｏ）の異なる珪酸アルカリを調製し、炭酸カリ２重
量％を溶解した鋳型用粘結剤を用いて、実施例１と同じ
試験を行ない、珪酸アルカリのモル比の影響を調べた。
に２Ｏ）の異なる珪酸アルカリを調製し、炭酸カリ２重
量％を溶解した鋳型用粘結剤を用いて、実施例１と同じ
試験を行ない、珪酸アルカリのモル比の影響を調べた。
その結果を第３表に示す。
実施例３
（珪酸ソーダに炭酸塩を添加したときの効果）第４表に
示した珪酸ソーダに４重量％のＮａ２Ｏ０３を添加溶解
した液８０ｇを、第１表に示したフラタリーサンド２Ｋ
ｇに混合し、ＪＩＳ Ｚ ２８０４の方法で５０ｍｍφ
×５０履ｍＨに成形し、ＣＯ２ガスを１０１／分、Ｉ
Ｋｇ／ ｃｍ２で所定時間吹き込み硬化させた後、型枠
より抜き取り、所定の強度試験を行なった。尚、００２
／ Ｎａ２Ｏは０．１４であった。その結果を第５表
に示す。
示した珪酸ソーダに４重量％のＮａ２Ｏ０３を添加溶解
した液８０ｇを、第１表に示したフラタリーサンド２Ｋ
ｇに混合し、ＪＩＳ Ｚ ２８０４の方法で５０ｍｍφ
×５０履ｍＨに成形し、ＣＯ２ガスを１０１／分、Ｉ
Ｋｇ／ ｃｍ２で所定時間吹き込み硬化させた後、型枠
より抜き取り、所定の強度試験を行なった。尚、００２
／ Ｎａ２Ｏは０．１４であった。その結果を第５表
に示す。
第４表 珪酸ソーダ
第５麦 炭酸塩添加の効果
（注）・・・ｌ）零は比較例を示す。
［発明の効果コ
本発明に係わる鋳型用粘結剤は、少量のカリウムの存在
でも更にはカリウムが存在しなくてもＣ０２との反応性
が良く、また炭酸を内蔵しているので、従来の展以下の
００２ガス量で硬化し、パルスガツシング法などの有効
な００２通気法に適用すれば更にその属以下になる。特
にＶＲＨプロセスのような限定量の微量の００２ガスで
も瞬時に鋳型を硬化する事ができる。
でも更にはカリウムが存在しなくてもＣ０２との反応性
が良く、また炭酸を内蔵しているので、従来の展以下の
００２ガス量で硬化し、パルスガツシング法などの有効
な００２通気法に適用すれば更にその属以下になる。特
にＶＲＨプロセスのような限定量の微量の００２ガスで
も瞬時に鋳型を硬化する事ができる。
更に云えば、珪酸カリウムを従来のように多量に配合し
ていないためオーバーガツシングの心配もなく、かつ通
ガス不足による鋳型欠陥の発生を心配することなくＣ０
２ガスの使用量を削減することが出来る。
ていないためオーバーガツシングの心配もなく、かつ通
ガス不足による鋳型欠陥の発生を心配することなくＣ０
２ガスの使用量を削減することが出来る。
出願人 社団法人 鋳造技術普及協会
日本化学工業株式会社
Claims (8)
- （１）珪酸アルカリおよび炭酸化合物からなることを特
徴とする鋳型用粘結剤。 - （２）珪酸アルカリが珪酸ナトリウムであることを特徴
とする特許請求の範囲第１項記載の鋳型用粘結剤。 - （３）珪酸アルカリが珪酸ナトリウムおよび珪酸カリウ
ムの混合物であることを特徴とする特許請求の範囲第１
項記載の鋳型用粘結剤。 - （４）ＳｉＯ＿２／Ｎａ＿２Ｏのモル比が１．８〜２．
４の範囲であることを特徴とする特許請求の範囲第２項
記載の鋳型用粘結剤。 - （５）ＳｉＯ＿２／Ｎａ＿２Ｏ＋Ｋ＿２Ｏのモル比が１
．８〜２．４、Ｎａ＿２Ｏ／Ｋ＿２Ｏのモル比が３以上
の範囲であることを特徴とする特許請求の範囲第３項記
載の鋳型用粘結剤。 - （６）珪酸アルカリの固形分が４０〜５９重量％である
ことを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の鋳型用粘
結剤。 - （７）炭酸化合物が炭酸塩、重炭酸塩、過炭酸塩および
有機系の炭酸化合物から選ばれた１種以上であることを
特徴とする特許請求の範囲第１項記載の鋳型用粘結剤。 - （８）ＣＯ＿２／Ｎａ＿２Ｏ又はＣＯ＿２／Ｎａ＿２Ｏ
＋Ｋ＿２Ｏのモル比が０．０３〜０．１５の範囲である
ことを特徴とする特許請求の範囲第１項、第２項、第３
項又は第７項記載の鋳型用粘結剤。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP24817484A JPS61126942A (ja) | 1984-11-26 | 1984-11-26 | Ｃｏ↓２ガス法鋳型用粘結剤 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP24817484A JPS61126942A (ja) | 1984-11-26 | 1984-11-26 | Ｃｏ↓２ガス法鋳型用粘結剤 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61126942A true JPS61126942A (ja) | 1986-06-14 |
| JPH0446662B2 JPH0446662B2 (ja) | 1992-07-30 |
Family
ID=17174309
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP24817484A Granted JPS61126942A (ja) | 1984-11-26 | 1984-11-26 | Ｃｏ↓２ガス法鋳型用粘結剤 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS61126942A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2010506730A (ja) * | 2006-10-19 | 2010-03-04 | アシュラント−ジュートヒェミー−ケルンフェスト ゲゼルシャフト ミット ベシュレンクテル ハフツング | 炭水化物を含有した成形材料混合物 |
| CN105033163A (zh) * | 2015-08-07 | 2015-11-11 | 柳州市柳晶科技有限公司 | 无机覆膜砂及其制造方法 |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5722842A (en) * | 1980-06-05 | 1982-02-05 | Foseco Int | Regenerated sand composition and its manufacture |
-
1984
- 1984-11-26 JP JP24817484A patent/JPS61126942A/ja active Granted
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5722842A (en) * | 1980-06-05 | 1982-02-05 | Foseco Int | Regenerated sand composition and its manufacture |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2010506730A (ja) * | 2006-10-19 | 2010-03-04 | アシュラント−ジュートヒェミー−ケルンフェスト ゲゼルシャフト ミット ベシュレンクテル ハフツング | 炭水化物を含有した成形材料混合物 |
| CN105033163A (zh) * | 2015-08-07 | 2015-11-11 | 柳州市柳晶科技有限公司 | 无机覆膜砂及其制造方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0446662B2 (ja) | 1992-07-30 |
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