JPS6245446A - 鋳型材料および鋳型 - Google Patents

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。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、鋳造用鋳型の主型および中子を成形する際に
用いるシェル鋳型材料およびそれを用いた鋳型に関する
。更に詳しくは、鋳造の加熱の際に発生する煙およびホ
ルムアルデヒド等の刺激臭異臭、有毒性のガス（以下、
刺激性ガスという）の発生量が少ないシェル鋳型材料お
よびそれを用いた鋳型に関するものである。

〔従来の技術およびその問題点〕

鋳造用鋳型の主型および中子（以下、単に鋳型とする）
の製造方法としては、従来よりフェノール樹脂等の合成
樹脂が熱によって硬化する性質を砂型の硬化に利用した
シェルモールド法が多く採用されている。それは、この
シェルモールド法により製造された鋳型を用いて製造し
た場合、極めて寸法精度の高い美麗な鋳肌を持った鋳物
が製造できるからである。このシェルモールド法に用い
られる鋳型材料としては、珪砂等の砂粒にフェノール樹
脂等の熱可塑性樹脂を被覆した樹脂被覆鋳物砂（コーテ
ツドサンド）が一般的に使用に供されている。

しかし、この樹脂被覆鋳物砂を原料として鋳型を製造す
る場合９例えばコーティング工程及び成形工程等の加熱
の際に、ホルムアルデヒド、フェノール、アンモニア等
の刺激性ガスが発生し２問題となっている。また、得ら
れた鋳型を用いて鋳造する場合１例えば注湯工程におけ
る加熱の際に。

上記刺激性ガスが発生し１問題となっている。これによ
り、鋳物工場内の作業環境を悪化させる原因になってお
り、また他方では、この鋳物工場がら発生ずる種々の刺
激性ガスの低減に莫大な設備費用を必要とし、しかも必
ずしも十分とはいえず。

その対策が強く切望されている。

従来より、これらの不具合を解決する方法として、樹脂
被覆鋳物砂の被覆用樹脂として不飽和ポリエステル樹脂
を用いた鋳型材料が提案されている（特開昭５１−８（
１２３４号公報、特開昭５６−５９５６０号公報）。

しかしながら、この不飽和ポリエステル樹脂被覆鋳物砂
は、フェノール樹脂被覆鋳物砂を用いた場合に比較して
刺激性ガスの発生が減少するものの、鋳型の成形性が悪
いという問題があった。

また、前記した従来の樹脂被覆鋳物砂を用いた場合には
、鋳造後の鋳型の崩壊性が充分ではないという問題を有
している。即ち、鋳造温度が高い鋳鉄等の鋳造の場合に
は比較的良好な鋳型崩壊性を示すものの、アルミニウム
やマグネシウム等およびそれらの合金の如く比較的鋳造
温度の低い場合には鋳型崩壊性が悪く、従って鋳込み後
の砂落し、特に中子の排出に手間がかかるという不具合
である。

これは、鉄系金属の場合には注湯時のシェル鋳型の内部
温度が８（１０〜１（１００°Ｃであるため。

結合材に用いられているフェノール樹脂等の熱硬化性樹
脂が高温に曝されてほとんど熱分解することにより、注
湯およびそれに続く凝固後のシェル鋳型の強度が自然に
低下するので、鋳造後にシェル中子を鋳物より取り出す
ことが容易である。しかし、アルミニウム等の低融点金
属の鋳造の場合には、注湯時のシェル鋳型の内部温度が
３（１０〜４（１０“Ｃと低温であるためシェル鋳型中
の熱硬化性樹脂の分解が不十分となり、鋳造後もかなり
の強度を有しているので崩壊性が悪く、特に複雑な形状
ではシェル中子を鋳物より取り出すことが著しく困難と
なる等の不具合が生じる。従って、この様な場合、鋳造
後に鋳型を焼成炉等を通して長期間５（１０　’Ｃ程度
の温度に７ＪＩＪ熱・保持して崩壊させる砂焼き工程を
要し１手間がかかり生産性を悪くする上に、エネルギー
消費が大きく省エネルギーの観点からも問題であった。

そこで２本発明者等は、これら従来の問題点を解決すべ
く鋭意研究し、各種の系統的実験を行った結果２本発明
を成すに至ったものである。

〔発明の目的〕

本発明の目的は、鋳造用鋳型を製造する場合。

またはそれら鋳型を用いて鋳造行った場合の加熱の際に
発生する煙および／′又は刺激性ガスの発生量が少ない
シェル鋳型材料およびそれを用いた鋳型を提供するにあ
る。

また３本発明の他の目的は、鋳型の成形性がよく、アル
ミニウム鋳物やマグネシウム鋳物等の如（比較的鋳造温
度の低い場合でも鋳造後の鋳型崩壊性が十分な鋳型材料
およびそれを用いた鋳型を提供するにある。

〔発明の構成〕

本発明のシェル鋳型（Ａ料は、熱硬化性樹脂を被覆した
鋳物砂と、含水珪酸マグネシウム質粘土鉱物とからなる
ことを特徴とするものである（以下。

本第−発明とする）。

本発明のシェル鋳型＋Ａ料は、熱硬化性樹脂を被覆した
鋳物砂と、酸を含有した含水珪酸°７グネシウム質粘土
鉱物とからなることを特徴とするものである（以下２本
第二発明とする）。

本発明の鋳型は、鋳物を形成するためのキャビティと、
該キャビティを形成するための壁とからなる鋳型におい
て、該壁は少なくともその一部か熱硬化性樹脂を被覆し
た鋳物砂と含水珪酸マグネシウム質粘土鉱物と該樹脂被
覆鋳物砂および該粘土鉱物の間に形成される空隙部とか
らなり、前記樹脂被覆鋳物砂と前記粘土鉱物は互いに接
合されていることを特徴とするものである（以下１本第
三発明とする）。

本発明の鋳型は、鋳物を形成するためのキャビティと、
該キャビティを形成するための壁とからなる鋳型におい
て、該壁は少なくともその一部が熱硬化性樹脂を被覆し
た鋳物砂と酸を含仔した含水珪酸マグネシウム質粘土鉱
物と該樹脂被覆鋳物砂および該粘土鉱物の間に形成され
る空隙部とからなり、前記樹脂被覆鋳物砂と前記粘土鉱
物は互いに接合されていることを特徴とするものである
（以下２本第四発明とする）。

以下に１本発明の構成をより詳細に説明する。

本第−発明におけるシェル鋳型材料における熱硬化性樹
脂を被覆した鋳物砂は、該材料の基材としての鋳物砂の
表面に、粘結材としての熱硬化性樹脂を被覆してなるも
のである。

ここで。鋳物砂は、シェル鋳型の基材をなす耐火性の砂
状物質であり、具体的には珪砂、ジルコン砂、クロマイ
ト砂、オリピン砂、海砂、川砂。

岩石を破砕して作った砂等があり、それら一種類または
二種類以上の混合物を用いる。この鋳物砂は、流動性、
充填性、じん性、熱膨張性、凝固速度等を考慮して適宜
な形状、大きさ１種類のものを選択する。この鋳物砂の
粒形は、丸形または押角形等の球形様のものであること
が好ましい。それは、この場合には、砂の流動性がよく
、比較的少量の樹脂で高い型強度が得られ易く、また、
鋳型の通気性を良好ならしめるからである。

また、熱硬化性樹脂は、シール鋳型材料の基材としての
鋳物砂及び含水珪酸マグネシウム質粘土鉱物を相互に結
合し、所定の鋳型形状に造形する機能を有する粘結材で
あり、具体的には、フェノール・フォルムアルデヒド樹
脂、フェノール・フルフラール樹脂等のノボラ、り系フ
ェノール樹脂。

レゾルシン・フォルムアルデヒド、アンモニアレゾール
樹脂等のレゾール型フェノール樹脂、尿素樹脂、シリコ
ーン樹脂、メラミン樹脂等を用いる。

鋳物砂への樹脂の被覆は、ホットコート法、ドライホッ
トコート法、セミポットコート法、コールドコート法、
粉末溶剤法等の常法により、必要に応じて適宜添加剤を
加え行う。

ここで、樹脂の配合量は、１〜１０１％であることが好
ましい。この配合量は、その目的、含水珪酸マグネシウ
ム質粘土鉱物および添加剤の添加量、製造条件により異
なるが、大略、鋳物砂が珪砂である場合には２〜６ｈ）
ｔ％、ジルコン砂を用いた場合には２〜４ｗｔ％がよい
。

また、該樹脂被覆鋳物砂の粒径は、５０μｒｎ〜１１で
あることが好ましい。

次に、含水珪酸マグネ：／つ１、質粘土鉱物（以下。

本粘土鉱物という）は、含水珪酸マグネシラ１、を主成
分とし、その表面に反応性に富む水酸基を有する粘土鉱
物である。また、この粘土鉱物は、直径が０．（１０５
〜０．６μｍ程度の繊維からなり、該繊維に平行に約１
０〜６人程度の長方形の断面を持つ細孔（チャンネル）
が存在するものである。

尚、この粘土鉱物は、マグネシウム或いは珪素の一部が
アルミニウム、鉄、ニッケル、すｌ・リウム等に置換さ
れている場合もある。

具体的には、含水マグネシウムシリケートを主成分とす
るセピオライト、＜Ｓｅｐ　ｉｏ　ｌ　ｉ　ｔｅ）　、
　　シロタイル（Ｘｙｌｏｔｉｌｅ）　、　　ラフリナ
イト（Ｌｏｕｇｈｌ　１ｎｉｔｅ）　。

ファルコンドアイ）・（Ｆａｌｃｏｎｄｏｉｔｅ）、含
水アルミニウムシリケートを主成分とするパリゴルスカ
イト（Ｐａｌｙｇｏｒｓｋｉ　ｔｅ）等があり、これら
の１種または２種以上の混合物を用いる。また、これら
のものを、４（１０〜８（１０°Ｃの温度範囲内で仮焼
したものを用いてもよい。

また１通称で、マウンテンコルク　（Ｍｏｕｎｔａｉｎ
ｃｏｒｋ）　、　　マ・リンナンウノド（Ｍｏｕｎｔａ
ｉｎ　１ｖｏｏｄ）、マウンテンレザー（Ｍｏｕｎｔａ
ｉｎ　１ｅａｔｈｅｒ）　、海泡石（Ｍｅｅｒｓ−ｃｈ
ａｕｍ）　、　　アクパルジャイト　（Ａｔｔａｐｕｌ
ｇｉｔｃ）等ど呼ばれる鉱物は、これに当たる。

本粘土鉱物は、粉末状１粒状或いは板状の何れの形で用
いてもよいが２本粘土鉱物の有する孔が残留する程度に
粉砕したものがよく、その大きさが５０μｍ〜１酎の範
囲であることが好ましい。

その中でも２（１０〜５（１０　ｐ　ｍであることがよ
り好ましい。この際の粉砕は、ミキナー、ボールミル、
振動ミル、ビンミル、叩解機、ジェットミル等を用い、
湿式粉砕または乾式粉砕により行う。

本第−発明のシェル鋳型材料は、熱硬化性樹脂を被覆し
た鋳物砂と含水珪酸マグネシウム質粘土鉱１勿とから成
るものである。

ここで、熱可塑性樹脂を被覆した鋳物砂と（樹脂被覆鋳
物砂）と含水珪酸マグネシウム質粘土鉱物（本粘土鉱物
）との混合割合は、樹脂被覆鋳物砂１（１０重量部に対
して本粘土鉱物が０．５〜４５重量部であることが好ま
しい。これは、該混合が０．５重量部未満の場合には、
シェル鋳型の製造を行う場合に発生ずる煙および刺激性
ガスの発生量を十分に低減せしめることが難しいからで
ある。

また８本粘土鉱物の混合量が４５重量部を越える場合に
は、シェル鋳型の成形が難しくなるからである。この混
合量が、１〜１０重量部である場合には２本発明の効果
をより一層奏し得るのでより好ましい。

また本第−発明のシェル鋳型材料は、該材料の優れた性
能を損なわない程度に他の添加剤を適宜添加・混合する
ことができる。具体的には、鋳型製造工程における樹脂
の硬化促進または鋳込工程における樹脂の熱分解の促進
を目的として酸化亜鉛、酸化鉄、酸化マンガン、酸化チ
タン等の金属酸化物およびヘキサメチレン、テトラミン
等が。

鋳造後の型の崩壊性を改良するものとして樹脂中にハロ
ゲン系物質等が、鋳込時の型張りを防ぐものとして鋼球
、バラス、珪砂等の充填剤が、製品鋳肌の確保のために
石炭粉、ピンチ粉、コークス粉、黒鉛粉末、ギルツナイ
ト等の可燃性揮発物質が、珪砂等鋳造砂の表面に均一に
樹脂を被覆するためにケロシン等の湿潤剤がある。これ
らの添加剤は、その目的に応じ、樹脂中に含ませてもよ
いし、または鋳物砂に樹脂を被覆する際に、更にはシェ
ル鋳型材料を混合調整する際等、適宜の時期に混合する
。

本第−発明のシェル鋳型材料の代表的な調整方法を簡単
に示すと以下の様である。

先ず、常法に従い鋳物砂にフェノール・ホルムアルデヒ
ド樹脂等の樹脂を被覆して得られた樹脂被覆鋳物砂を用
意する。

次に、含水珪酸マグネシウム質粘土鉱物をミキサー。ボ
ールミル等により粉砕して適宜形状・大きさの本粘土鉱
物とする。尚、この粉砕工程の前または後で４（１０〜
８（１０℃に仮焼したものとしてもよい。

次に、樹脂被覆鋳物砂と本粘土鉱物、および必要に応し
て適宜添加剤とを２モルタルミキサー等の混’ｄ機を用
いて本粘土鉱物が均一に分散する様に混合し１本発明に
かかるシェル鋳型材料を得る。

ここで７本第一発明にかかるシェル鋳型材料は。

概念的に第４図に示す如く、樹脂１を被覆した鋳物砂２
と、含水珪酸マグネシウム質粘土鉱物３を混合したもの
である。

次に２本第二発明のシェル鋳型材料について詳細に説明
する。

本第二発明のシェル鋳型材料は１本第一発明のシェル鋳
型材料における含水珪酸マグネシウム質粘土鉱物が酸を
含有してなるものである。

即ち、熱硬化性樹脂を被覆した鋳物砂と酸を含有した含
水珪酸マグネシウム質粘土鉱物とから成る。

ここで２本第二発明のシェル鋳型材料の熱硬化性樹脂を
被覆した鋳物砂（樹脂被覆鋳物砂）および含水珪酸マグ
ネシウム質粘土鉱物（本粘土鉱物）は、前述した本第−
発明で詳述したものと同様であるので詳細な説明は省略
する。

次に、酸を含有した含水珪酸マグネシウム質粘土鉱物は
、前述した本第−発明における本粘土鉱物に酸を含浸さ
せたものである。

ここで２本粘土鉱物に含有する酸は、シェル鋳型材料を
製造する際、および鋳造の際に発生ずるガスが強いアル
カリ性を示すので、このアルカリ性成分を中和して害を
軽減させ、かつ他の成分と結合して別の有毒物質や異刺
激臭を有するガスを生成しないために用いる。また、こ
れらの酸はシェル鋳型材料とした場合の結合樹脂の必要
強度を維持するのに役立つ。具体的には、蟻酸（ＨＣＯ
ＯＨ）　。

酢酸（ＣＩＬ＋Ｃ（１０Ｈ）　、フタル酸（ＨＯＯＣＣ
６Ｈ４ＣＯＯＨ）等の有機酸、燐酸（！ｈＰ０４）、硼
酸（Ｈ３ＢＯ４）、硝酸（１１Ｎ０３）、硫酸（Ｈ□５
０４）等の無機酸があり、それらの一種または二種以上
の混合物を用いる。

これら酸の含浸方法としては１本粘土鉱物を攪拌しなが
ら酸の水溶液を徐々に添加し攪拌する方法、また本粘土
鉱物を攪拌しなから噴霧機で酸水溶液を吹きつける方法
、酸水溶液に本粘土鉱物を浸漬する方法等がある。

ここで１本粘土鉱物の酸の含有量は１本粘土鉱物に対し
て酸が２〜３０ｗｔ％であることが好ましい。これは、
酸の含有量が２４％未満である場合。

酸の含有による効果の発現が見られず、また該含有量が
３０ｗｔ％を越えた場合、成形時における鋳物砂の流動
性および充填性が低下するからである。

この中でも特に５〜２５ｗｔ％であることがより好まし
い。

次に１本第三発明の鋳型について詳細に説明する。

本第三発明の鋳型は、前述した本第−発明のシェル鋳型
材料を用いて製造した鋳型に関するものである。

即ち、鋳物を形成するためのキャビティと、該キャビテ
ィを形成するための壁とからなる鋳型において、該壁は
少なくともその一部が熱硬化性樹脂を被覆した鋳物砂と
含水珪酸マグネシウム質粘土鉱物と該樹脂被覆鋳物砂お
よび本粘土鉱物の間に形成される空隙部とからなり、前
記樹脂被覆鋳物砂と前記粘土鉱物は互いに接合されてい
るものである。

ここで、キャビティとは、鋳物を製造するために溶湯を
注ぎ込む空間部であり、壁によりこのキャビティが形成
されている。

また、壁は、キャビティを形成するものであり。

鋳型の本体を成す部分で、少なくともその一部が熱硬化
性樹脂を一被覆（、た鋳物砂と含水珪酸マグネシウム質
粘土鉱物とそれらの間に形成される空間部とから成る。

本第三発明における鋳型は、主型または中子の全部が本
第−発明にかかるシェル鋳型材料を用いて作製されてい
てもよいし、また鋳型の−・部が該材料より作製さゎ、
ていてもよい。この材料より成る部分において２本発明
にかかる効果を発揮する。

この熱硬化性樹脂被覆鋳物砂と含水珪酸マグネシウム質
粘土鉱物は２本第一発明において詳述したものと同様の
ものであり、加熱により互いに接合されているが、それ
ら自体には特に構造変化はなく、熱硬化性樹脂被覆鋳物
砂および本粘土鉱物の間には適宜に空間部が形成されて
いる。

本第三発明の鋳型の代表的な製造方法を、鋳型の主型を
例に挙げ簡単に述べると、以下の様である。

先ず、所望形状のアルミニウムまたは鋳鉄、同合金製等
の金型模型ｔ、２ｏｏ〜３（１０　’Ｃの炉中でガスま
たは電熱で加熱した後２型離れをよくするためにシリコ
ーン液等を吹きつけ、金型模型を清浄する。

次に、この金型模型に本第−発明にかかるシェル鋳型材
料を模型の隅まで均〜に入れ、シリコニット炉等で所定
時間（数分〜数１０分）、所定温度（３（１０〜４５０
’ｃ）に加熱・保持した後、炉から金型をはずして本発
明にかかる鋳型を得る。

次に１本第四発明の鋳型について詳細に説明する。

本第四発明の鋳型は、前述した本第二発明のシェル鋳型
材料を用いて製造した鋳型に関するものである。

即ち、鋳物を形成するためのキャビティと、該キャビテ
ィを形成するための壁とからなる鋳型において、該璧は
少なくともその一部が熱硬化性樹脂を被覆した鋳物砂と
酸を含有した含水珪酸マグネシウム質粘土鉱物と該樹脂
被覆鋳物砂および該粘土鉱物の間に形成される空隙部と
からなり、前記樹脂被覆鋳物砂と前記粘土鉱物は互いに
接合されているものである。

ここで、キャビティとは、鋳物を製造するために溶湯を
注ぎ込む空間部であり、壁によりこのキャビティが形成
されている。

また、壁は、キャビティを形成するものであり。

Ｓ７ｆ型の本体を成す部分で、熱硬化性樹脂を被覆した
鋳物砂と酸を含有した含水珪酸マグネシウム質粘土鉱物
とそれらの間に形成される空間部とから成る。本第四発
明に、おける鋳型は、主型または中子の全部が本第二発
明にかかるシェル鋳型材料より作製されていてもよいし
、また鋳型の一部が該材料より作製されていてもよい。

この材料より成る部分において１本第四発明にかかる効
果を発揮する。

この熱硬化性樹脂被覆鋳物砂と酸を含有した含水珪酸マ
グネシウム質粘土鉱物は１本第二発明において詳述した
ものと同様のものであり、加熱により互いに接合されて
いて、樹脂被覆鋳物砂および酸含有本粘土鉱物の間には
適宜に空間部が形成されている。

なお１本第四発明にかかる鋳型の製造方法は。

本第三発明におけるそれと同様であり、常法により行わ
れるので詳細な説明は省略する。

〔発明の作用および効果〕

本発明のシェル鋳型材料は、鋳型を製造する場合、刺激
臭、異臭、有毒性ガス等の刺激性ガスの発生量が少ない
。また、煙の発生量も少ない。

更に２本発明のシェル鋳型材料を用いて鋳型を製造した
場合、原型の成形性がよい。

本発明の鋳型は、鋳造を行う際にも、刺激性ガスの発生
量が少なく、また、鋳造時の煙の発生量が少ない。

更に１本発明のシェル鋳型を用いて鋳造を行った場合、
アルミニウム鋳物やマグネシウム鋳物等の如く比較的鋳
造温度が低い場合であっても、鋳造後の鋳型の崩壊性が
よい。従って、砂焼き工程等の後工程を要しない。

この様に７本発明にかかるシェル鋳型材料およびそれを
用いた鋳型がかかる効果を発揮するメカニズムについて
シよ２未だ必ずしも明らかでばないが１次の様に考えら
れる。

即ち９本発明のシェル鋳型材料は、熱硬化性樹脂を被覆
した基材としての鋳物砂に本粘土鉱物を混合してなるが
、この本粘土鉱物は、前記の如く細い繊維からなり、該
繊維には長方形の断面を持つ細孔が存在する。この細孔
は２表面にＯＨ基を有し、煙状物質、刺激性ガス状物質
を吸着または吸臭する部位として働いているものと考え
られる。

このシェル鋳型トす料を用いて鋳型を製造した場合。

更にこの鋳型を用いて鋳造を行った場合に、この本粘土
鉱物の細孔の構造は破壊されることなく保持され、煙状
物質および刺激性ガス状物質を効果的に吸着または吸臭
し、煙および刺激性ガスの発生を低減しているものと考
えられる。また、鋳型中の本粘土鉱物は、鋳造工程の加
熱の際Ｇこ触媒の役割を果たし、有毒性ガスの分解およ
び刺激臭・異臭成分の分解をし、また樹脂の熱分解を促
進して鋳型の結合を弱（するため、鋳込後の崩壊性を良
好にしているものと思われる。

尚、本粘土鉱物が酸を含有している場合には。

鋳型の製造または鋳型を用いて鋳造を行った場合に発生
するガス状物質のアルカリ性成分を積極的に中和するの
で、更に脱臭効果が向上しているものと思われる。

〔実施例〕

以下に１本発明の詳細な説明する。

実施例１゜ 樹脂被覆鋳物砂とセピオライトを用いシェル鋳型材料を
製造した後、該＋４料を用いてシェル鋳型を成形し、鋳
込みによる性能評価試験を行った。

先ず、トルコ産のセピオライＩ・をショークラッシャー
で相粉砕した後、破砕造粒機で更に粉砕して、平均粒径
３（１０μｍのセピオライト粉末を得た。

次に、市販の樹脂被覆鋳物砂（珪砂９７．１ｗｔ％。

フェノール樹脂２．９ｗｔ％：粒度６号：瓢屋製）と第
１表に示す部分のセビオライ）　１Ｐｔ）末（含水率６
−む％）とをモルタルミキサーに入れ、５〜１０分間混
合して本第−発明にかかるシェル鋳型材料を得ノこ　。

次に、このシェル鋳型材料を、鉄製の金型に入れ、核型
をシリコニット炉で４（１０°Ｃに２分間加熱・保持し
た後、炉から取り出し金型をはずして本第三発明にかか
る鋳型（シェル鋳型）を得た。

ここで、金型は、内型と外型とからなり、内型は上部直
径５２ｍｍｘ下部直径６０ｍｍの円推台に直径１１０１
ｍ、厚さ２０ｍｍの台がついたもの、外型は外径が９０
ｍｍ、上部内径７１龍×下部内径７９ｍｍ。

高さ１３７　ｍｍの中空円筒体である。

尚、これらシェル鋳型の成形性は良好であり。

また、シェル鋳型の製造の加熱の際４発煙がみられず、
−酸化炭素（ＣＯ）の発生がガス検知管の検出限界以下
であり、また刺激臭・異臭の発生の程度も弱かった。

次に、得られたシェル鋳型の性能評価を行うために、鋳
込みを行った。予め、７５０’ｃに溶解したアルミニウ
ム合金（Ｊ　Ｉ　ＳＡＣ２Ｂ）をシェル鋳型に注ぎ、鋳
込後の発煙量を目視で観察し、臭いの発生の程度を官能
試験により行った。得られた結果を第１表に示す。尚２
表中２発煙状況は「−」は「発煙は認められない」、「
△ｊは［発煙ありＪ、ｒＸＪは「多量の発煙あり」を示
す。表より明らかの如く１本発明にかかるものは、鋳込
み後の発煙量がかなり少ないことが分る。特に。

セピオライト、の混合割合が２．０〜１５．０ｗｔ％の
ものは、鋳込み後３０秒までは若干の発煙が見られたが
、それ以後は発煙が全く見られなかった。

また、刺激臭の発生の程度も弱かった。また、鋳込み後
、鋳物を取り出してから型こわしを実施したところ、容
易に崩壊した。

比較のために、上述の樹脂被覆鋳物砂のみを用いて比較
用鋳型材料とし、これを用いて比較用鋳型を作製しく試
料番号Ｃ１）、同様の性能評価試験を行った。その結果
を、第１表に併せて示す。

表より明らかの如く、比較例の従来品にかかるものは、
鋳込み後の発煙量がかなり多く９また。刺激臭の発生の
程度もかなり強いことが分る。尚。

比較用鋳型の製造の加熱の際１発煙および一酸化炭素（
ＣＯ）の発生が見られ、刺激臭・異臭の発生の程度も本
発明品に比較して強かった。また、鋳込み後の鋳型の崩
壊性も本発明品に比較して悪かった。

以上の結果より明らかの如く２本発明Ｇごかかる鋳型材
料および鋳型は、鋳型の成形および鋳造の際に発生する
煙及び刺激性ガスの発生量が少なく。

また、鋳造後の鋳型の崩壊性も良好であることが分かる
。

実施例２゜ 樹脂被覆鋳物砂と酸含有セビオライ［・とを用いシェル
鋳型材料を製造した後、該材料を用いてシェル鋳型を成
形し、鋳込みによる性能評価試験を行った。

先ず、トルコ産のセピオライト、を粉砕し、平均粒径２
５０μｍのセピオライト、粉末を得た。次に。

このセピオライト、粉末に第２表に示す濃度の酢酸（Ｃ
ｔ１３ＣＯＯＨ）を含浸させ、酸含有セピオライト、を
得た。尚、この酸含有量は、同表に示す。

次いで、市販の樹脂被覆鋳物砂（珪砂９７．１ｗｔ％、
フェノール樹脂２．９ｗｔ％：粒度６号：塩層製）９８
ｗｔ％と用意した酸含有セピオライト、２ｗｔ％とをモ
ルタルミキサーに入れ、５〜１０分間混合して本第二発
明にかかるシェル鋳型材料を得た。

次に、このシェル鋳型材料を、実施例１と同様の金型に
入れ、核型をシリコニット炉で４（１０℃に２分間加熱
・保持して炉から取り出し、金型をはずして本第四発明
にかかる鋳型（シェル鋳型）を得た（試料番号８〜１１
）。尚、シェル鋳型の製造において、これらシェル鋳型
の成形性は良好であり、また発煙がみられず、−酸化炭
素の発生がガス検知管の検出限界以下であり、また刺激
臭・異臭の発生の程度も本第−発明の場合よりも弱かっ
た。

次に、得られたシェル鋳型の性能評価を、鋳込み後の発
煙量の観察９発生臭の官能試験１発生ガス中の一酸化炭
素（Ｃｏ）　、アンモニア（Ｎｉｂ）７４度の検出試験
１発生ガス中のアルデヒド（−ＣＨＯ）の定量試験によ
り行った。

先ず、７５０°Ｃに溶解したアルミニウム合金（ＪＩＳ
ＡＣ２Ｂ）をシェル鋳型に注ぎ、鋳込後の発煙量を目視
で観察し、臭いの発生の程度を官能試験により行った。

得られた結果を第２表に示す。

尚１表中２発煙状況は「−」は「発煙は認められない」
、「△」は「発煙ありＪ、ｒＸＪは「多惜の発煙あり」
を示す。表より明らかの如く２本発明にかかるものは、
鋳込み後３０秒までは若干の発煙が見られたが、それ以
後は発煙が全く見られず、鋳込み後の発煙量がかなり少
ないことが分る。

また、刺激臭の発生の程度も躬かった。

また、鋳込み後に発生する一酸化炭素（ＣＯ）およびア
ンモニア（Ｎ＋Ｉｆｆ）の濃度を北側式ガス検知管（光
間理化学工業（株製）により検出した。その結果を、第
２表に示す。−・酸化炭素の濃度検出は。

発生するガスを鋳込み後から３分間吸引することにより
、また、アンモニアの濃度検出は１発生するガスを鋳込
み９０後秒経過してから１分間吸引することにより行っ
た。同表より明らかの如く。

本発明にかかるものは、検出ガスの濃度が低いことが分
る。

また１発生ガス中のアルデヒド（−ＣＩＩＯ）の定量試
験は試料番号８の鋳型について行い、ガスクリマＩグラ
フを用いて行った。その結果を第１図に１またその時の
分析条件を第３表に、それぞれ示した。同図より明らか
の如く１本発明にかかるものは、アルデヒドの発生量が
少ないことが分る。また４本発明にかかるシェル鋳型の
鋳造後の型の崩壊性は良好であった。

第３表　アルデヒドを値表件 ・カラム：　２％５ｉｌｉｃｏｎｅ　０Ｖ−１７ｏｎ　
Ｃｈｒｏｍｏｓｏｒｂ會Ａ讐・ＤＭＣ３８０−１（１０
メツシュ。

３　ｎ＋φ×３ｍガラス ・カラム温間：　　２（１０−３（１０’ｃ（３℃／分
）・注入口温度＝　２３０°Ｃ ・キャリアガス：　ヘリウム、６０ｎ＋１／分・検出器
：　水素炎イオン化検出器（ＦＩＤ）水素圧０．６ｋｇ
／ｃｎ！ 空気圧０．２ｋｇ／ｃｄ ・装　置：　島津　ＧＣ−７ＡＧガスクロマトグラフ比
較のためＧこ、上述の樹脂被覆ＧＪｊ物砂のみを用いて
比較用法型＋イ料とし、これを用いて比較用鋳型を作製
しく試料番号Ｃ２）、同様の性能評価試験を行った。そ
の結果を、第２表に併せて示す（尚、アルデヒドの定量
試験結果は第２図に示す）。

表より明らかの如く、比較例の従来品にかかるものは、
鋳込み後の発煙量がかなり多く、また、刺激臭の発生の
程度もかなり強いことが分る。

向、実施例１の試料番号４におけるものについての試験
結果を併せて示す。なお、アルデヒドの定量試験結果は
、第３図に示す。

以上の結果より明らかの如く１本発明にかかる鋳型材料
および鋳型は、鋳型の成形および鋳造の際に発生ずる刺
激性ガスの発生量が少なく、また鋳造後の鋳型の崩壊性
も良好であることが分かる。

以上の結果より明らか□の如く１本発明にかかる鋳型材
料および鋳型は、鋳型の成形および鋳造の際に発生する
煙及び刺激性ガスの発生量が少なく。

また鋳造後の鋳型の崩壊性も良好であることが分かる。

実施例３゜ 樹脂被覆鋳物砂とセピオライトを用いシェル鋳型材料を
製造した後、該材料を用いてシェル鋳型を成形し、鋳込
み後の性能評価試験を行った。

本実施例は、実施例２とセピオライトの含有する酸の種
類が異なるほかは同組成、同方法にて行われた例である
ので、相違点のみ述べる。

セピオライトに含浸する酸は、第４表に示す種類、？Ｍ
１度のものを用い、含有量は２０１％である。

この酸含有セピオライトと樹脂被）Ｗ鋳物砂とより得ら
れた本第二発明にかかるシェル鋳型材料を用いて１本第
四発明にかかる鋳型を成形し、実施例２と同様の性能評
価を行った（試料番号１２〜１９）。得られた結果を、
第４表に示す。尚、刺激性ガス成分の定量試験は行わな
かった。また。

実施例２における試料番号Ｃ２の比較例を参考のため示
した。

表より明らかの如く１本発明にかかるものは。

鋳込み後の発煙量が少ないことが分る。また、刺激臭の
発生の程度も弱かった。また、鋳込み後。

鋳物を取り出してから型こわしを実施したところ。

容易に崩壊した。

なお９本発明のシェル鋳型の製造において、その成形性
は良好であり、また発煙がみられず、−酸化炭素の発生
がガス検知管の検出限界以下であり、また刺激臭・異臭
の発生の程度も本第−発明の場合よりも弱かった。

以上の結果より明らかの如く９本発明にかかる鋳型材料
および鋳型は、鋳型の成形および鋳造の際に発生ずる煙
及び刺激性ガスの発生量が少ないことが分かる。

実施例４゜ 鋳物砂として珪砂を、熱硬化性樹脂としてフェノールフ
ォルムアルデヒド樹脂を、該粘土鉱物としてパリゴルス
カイトを用いシェル鋳型材料を製造した後、該材料を用
いてシェル鋳型を成形し。

各種の性能評価試験を行った。

先ず、予め１５０℃に加熱された鋳物用珪砂（６号）８
（１００重量部をスピードミキサーに入れ。

次いでフェノールフォルムアルデヒド樹脂１５０重量部
添加し、３０秒間混練した。

次Ｑこ、水を１１０重量部加え、更に混練を行い。

更にステアリン酸カルシウム８重景部を加え、混練して
樹脂被覆鋳物砂を得た。

得られた樹脂被覆鋳物砂（平均粒径２５０μｍ）１（１
００重量部と、予めショークラッシャー及び粉砕典で粉
砕処理したパリゴルスカイト（平均粒径３２０μｍ２　
含水率５４％）２５重量部とをモルタルミキザーに入れ
、２０分間混合して本第−発明にがかるシふル鋳型材料
を得た。

次に、このシェル鋳型材料を本実施例１と同様の金型に
入れ、シリコニット炉で４（１０°Ｃに２分間加熱・保
持しまた後、炉から取り出し、金型をはずして本第三発
明にかかる鋳型（シェル鋳型）を得た。尚、このシェル
鋳型の成形性は良好であり。

またシェル鋳型の製造の加熱の際１発煙は見られず、有
毒ガスの発生量はガス検知管の検出限界以下であり、ま
た刺激臭・異臭の程度も弱かった。

次に、得られたシェル鋳型の性能評価試験を。

鋳造時における状況観察（発煙、刺激性ガスの発生）お
よび崩壊性試験により行った。その結果。

鋳込み後３０秒までは若干の発煙が見られたが。

それ以後は発煙は見られなかった。また、鋳込み後の刺
激臭・異臭は弱く感じられる程度であった。

また、鋳造後の型の崩壊性も良好であった。

【図面の簡単な説明】

図は２本発明の実施例を示し、第１図ないし第３図は実
施例２におけるアルデヒドの定量試験結果を示す線図で
、第１図は本第二発明および本第四発明にかかるもの、
第２図は従来の樹脂被覆鋳物砂を用いたもの、第３図は
本第−発明および本第三発明にかかるもの、第４図は２
本第一発明にかかるシェル鋳型材料の概念図である。

Claims (16)

【特許請求の範囲】
1. （１）熱硬化性樹脂を被覆した鋳物砂と、含水珪酸マグ
   ネシウム質粘土鉱物とからなることを特徴とするシェル
   鋳型材料。
2. （２）熱硬化性樹脂は、ノボラック型フェノール樹脂ま
   たはレゾール型フェノール樹脂であることを特徴とする
   特許請求の範囲第（１）項記載のシェル鋳型材料。
3. （３）含水珪酸マグネシウム質粘土鉱物は、セピオライ
   ト、シロタイル、パリゴルスカイト、ラフリナイトであ
   ることを特徴とする特許請求の範囲第（１）項記載のシ
   ェル鋳型材料。
4. （４）熱硬化性樹脂を被覆した鋳物砂と、酸を含有した
   含水珪酸マグネシウム質粘土鉱物とからなることを特徴
   とするシェル鋳型材料。
5. （５）熱硬化性樹脂は、ノボラック型フェノール樹脂ま
   たはレゾール型フェノール樹脂であることを特徴とする
   特許請求の範囲第（４）項記載のシェル鋳型材料。
6. （６）含水珪酸マグネシウム質粘土鉱物は、セピオライ
   ト、シロタイル、パリゴルスカイト、ラフリナイトであ
   ることを特徴とする特許請求の範囲第（４）項記載のシ
   ェル鋳型材料。
7. （７）酸は、蟻酸、酢酸、フタル酸等の有機酸であるこ
   とを特徴とする特許請求の範囲第（４）項記載のシェル
   鋳型材料。
8. （８）酸は、燐酸、硼酸等の無機酸であることを特徴と
   する特許請求の範囲第（４）項記載のシェル鋳型材料。
9. （９）鋳物を形成するためのキャビティと、該キャビテ
   ィを形成するための壁とからなる鋳型において、該壁は
   少なくともその一部が熱硬化性樹脂を被覆した鋳物砂と
   含水珪酸マグネシウム質粘土鉱物と該樹脂被覆鋳物砂お
   よび該粘土鉱物の間に形成される空隙部とからなり、前
   記樹脂被覆鋳物砂と前記粘土鉱物は互いに接合されてい
   ることを特徴とする鋳型。
10. （１０）熱硬化性樹脂は、ノボラック型フェノール樹脂
    またはレゾール型フェノール樹脂であることを特徴とす
    る特許請求の範囲第（９）項記載の鋳型。
11. （１１）含水珪酸マグネシウム質粘土鉱物は、セピオラ
    イト、シロタイル、パリゴルスカイト、ラフリナイトで
    あることを特徴とする特許請求の範囲第（９）項記載の
    鋳型。
12. （１２）鋳物を形成するためのキャビティと、該キャビ
    ティを形成するための壁とからなる鋳型において、該壁
    は少なくともその一部が熱硬化性樹脂を被覆した鋳物砂
    と酸を含有した含水珪酸マグネシウム質粘土鉱物と該樹
    脂被覆鋳物砂および該粘土鉱物の間に形成される空隙部
    とからなり、前記樹脂被覆鋳物砂と前記粘土鉱物は互い
    に接合されていることを特徴とする鋳型。
13. （１３）熱硬化性樹脂は、ノボラック型フェノール樹脂
    またはレゾール型フェノール樹脂であることを特徴とす
    る特許請求の範囲第（１２）項記載の鋳型。
14. （１４）含水珪酸マグネシウム質粘土鉱物は、セピオラ
    イト、シロタイル、パリゴルスカイト、ラフリナイトで
    あることを特徴とする特許請求の範囲第（１２）項記載
    の鋳型。
15. （１５）酸は、蟻酸、酢酸、フタル酸等の有機酸である
    ことを特徴とする特許請求の範囲第（１２）項記載の鋳
    型材料。
16. （１６）酸は、燐酸、硼酸等の無機酸であることを特徴
    とする特許請求の範囲第（１２）項記載の鋳型。