JPS629739A - 精密鋳型作製用結合剤 - 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、Ｓ型模型（以下、模型という。）上に耐火性
被覆＃全形成させた後、脱模型及び焼成することにより
鋳型を作製する方法に用いられる当該被覆＋Ｓ形成用結
結合剤改良に関する。

従来の技術 上記模型上の耐火性被覆層は、一般に液状結合剤と耐火
物粉末の混合スラリーの被覆層又は液状結金剤若しくは
これに耐火物粉末を混合したスラリーの被覆層に耐火物
粒子でサンデイ／グｔ−施すことにより得られる被覆層
を乾燥硬化させ、累積せしめることにより所望厚さを有
する耐火性累積被覆層として形成される。

上記耐火性被覆層を模型上に形成せしめることによって
得られる鋳型を用いる精密鋳造技術についての注目すべ
き改良の一つは鋳型用結合剤の改良であり、他の一つは
模型材料の改良であった。

模型材料の改良については、主として成形性。

寸法安定性２強度等の向上、或いはコストの低減を目的
としてなされ１例えば、各種ワックスのブレンド、或い
はブラックスの添加による改良されたワックス、更にナ
フタリ／系、プラスチック系、Ｉ；ｊ！素系等の改良さ
れた材料が既に提案されている。なかでも尿素系の材料
は水溶性であって、かつ９強度２寸法安定性共に高く。

しかも安価であるために゛、空気中水分に注意して取り
扱う必要はあっても、は％：満足すべき材料として多量
に使用されるに至っている。

これに対し、結合剤の改良は遥かに多種にわたって提案
されて来たが、未だ満足すべきものを得るに至っていな
い。初期には、水性ンリヵゾル、アルコールシリカゾル
、エチルシリケート等が用・ハらルたが、水性シリカゾ
ルは、水溶性模型に接すると模型表面を浸妙し、アルコ
ールシリカゾルでは、焼成前の生鋳型に高い強度を付与
できず、脱模型作業の際に破損が起り易く、エチルシリ
ケートでは焼成鋳型に高い強ｔを付与できない。また、
エチルクリケートの加水解物である結合剤は安定性に乏
しく、これによっては一定品質のａｍの作製が困難であ
る。

特公昭ａ８−５２ａ８２号公報は、アルキルシリケート
に水性シリカゾルの適ｔ’を配含してコロイダルシリカ
と加水分解アルキルシリケートを含有し、かつ水を含ま
ない結合剤を提案しているが、このｔｓ金剤は長期保存
に耐える程の安定性を有さず、また、水溶性材料からな
る模型の表面と接触すると該模型の表面を浸蝕する。

安定性を改良した結合剤として、％公昭５４−４０５６
６号公報にコロイド状シリカゾルと加水分解アルキルシ
リケートとグリコールエーテルを適当比率ＶＣ混蕾した
結合剤が提案されているが、このＭ！蕾剤も水溶性材料
からなる模型と接触すると摸ｍ＊面で材料を溶解するた
めにやはり好ましくない。

更に別の改良結合剤として、５０〜６０Ｘの種々のポリ
珪酸のエチルエステルからなる混合体である珪酸エチル
と、２０〜５０Ｘの１デバイ以丁の双極子Ａｌ１有する
無水溶剤と、８〜５ＯＮのアミノ基含有有機官能性親水
性珪素化金物からなる結合剤が特公昭５４−２２９２９
号公報に提案されている。しかし、清書鋳造技術につい
て、とり高い精度が望まれている現在。

この結合剤によってもそれを満足させ得ない。

即ち、このＩＩＩ金剤を用いて作られた祷塁で鋳造する
と、得られた鋳物表面に肌荒れが生じ、また、生鋳型を
作る段階においても累積被覆層の１−間に剥離現象が起
り易く、これが起った涛戯勿用いると注湯時に鋳型の破
損が起り好ましくない。

発明が解決しようとする問題点 精密鋳型の作製用結合剤の改良の困難性は。

強度及び寸法精度の高い水溶性模型を用いて。

この模型に結合剤スラリーを被覆する段階、乾燥段階、
脱模型段階、焼成段階等多数の段階において問題を生じ
ないこと、結合剤自身充分な安定性を有していて性能一
定の鋳型を得易いこと、焼成後のＳ型にも欠点余有しな
いこと導音ての課題を解決できる結合剤を見出し堆いこ
とによる。

未発明の目的は、水溶性模型上に累積耐火被覆層を形成
させた後脱模型して得られる生鋳型に高い強度を付与す
ることができ、また、生鋳型を得るための脱模型の際累
積被覆！−にノー間剥１１１を生じさせず、更に焼成鋳
型に高い強度を付与すること°つ（でき、かつ、この焼
成鋳型を用いて得られる鋳造物表面にｍ肌の荒れ等表面
欠陥も、涛造物の寸法精度の低下も生じさせず、しかも
安定性が良好である精密鋳型作製用結合剤を提供するこ
とにある。

問題点を解決するための手段 本発明の精密−戯作装用結合剤は、下記ケ）。

（−）及び（ハ）の成分を含有し、或いは更にに）の成
分も含有することを特徴とする特 ピ）；結合剤中日１０．として５〜５０重ｔＸを供給す
る量のオルガノシリカゾル ０；　結合剤中１〜５０重ｔに量のアルキルシリケート
、アルコキクオルガノ７う／又はそれらの混合物 （ハ）；結合剤中１〜３０重量Ｘ量の結合剤に可溶性の
アミン に）；結合剤中１〜５０重ｔｘ量のＴｉ、　Ｚｒ、　！
３ａ。

＾を若しくは工αのアルコキサイド又はそれらの混合物 本発明の結合剤に用いられるオルガノシリカゾルは、平
均粒子径５−１００ｍμの表面シラノール基ヲ有するコ
ロイダルクリ力が有機溶媒に安定に分散されているもの
である。オルガノシリカゾル中のＢｉ　ｏ、８度として
は、５〜６０重量％程度のものが好ましい、、！た。好
ましい有機溶媒の例としては、ヘキサン、ヘプタン等脂
肪族火化水素、トルエ／、キシレン等芳香族炭化水素、
その他アルコール、エーテル等が挙げられる。特に、水
溶性模型を用いる場合には上記炭化水素溶媒のゾルが好
ましい。用いられるオルガノゾルとしては、水分含有率
の低いものが好ましく１通常５．ｔｔＸ以Ｆ、＃に１重
量ｘ以下のものがよい。このオルガノシリカゾルは公知
の方法２例えば、水性シリカゾルの分散媒である水ｔ−
、１！水性溶媒で蒸留置換する方法又はこれを更に疎水
性溶媒若しくは炭化水素溶媒で蒸留置換する方法により
容易に得られる。

本発明の結合剤に用いられるアルキルシリケートは、珪
虚若しくは重合度２〜１０程度のポリ珪酸のアルキルエ
ステル又はそれらの混合物であり、アルキルの列として
は、メチル、エチル、プロピル、ブチル等が挙げられる
つ好ましいアルキルシリケートの例としては、エチルシ
リケート、イングロビルシリケート等が挙げられる。特
にエチルシリケートとしては、商品名エチルクリケート
４０として知られている市販品を用いることができる。

本発明の結合剤に用いられるアルコキクオルガノ７ラン
は、上記アルキルシリケート分子における珪素原子１個
当り１個の割合でアルコキシ基が置換若しくは非置換の
炭化水素基で置換された構造を有するものである。その
例としては、メチルトリエトキシシラン、エチ／Ｌ／　
）　ＩＪ　メトキシシラン、フェニルトリメトキシシラ
ン等が挙げられる。本発明の結合剤に用いられる結合剤
に可溶性のアミンの例としては、ピペリジン、ベンジル
アミン、ジブチルアミン、モル７オリン、エタノールア
ミン、Ｎ−メチルエタノールアミン、σ−（２−アミノ
エチル）アミノプロピルトリメトキシシラン、σ−アミ
ノプロピルトリエトキシシラン、ビス（３−（ト！Ｊエ
トキシシリル）プロピル〕アミン等アミノ基若しくはイ
ミノ基含有化合物が挙げられる。

本発明の結合剤に用いられるＴｉ、　Ｚｒ、　８ｎ、　
Ａｔ若しくは工ｎのアルコキサイドの例としては、チタ
ンテトライソプロポキサイド、ジルコニウムテトライソ
プロポキサイド、錫テトラブトキサイド、アルミニウム
トリインプロポキサイド、インジクムトリプトキサイド
等が挙げられる。

コレラアルコキシオルガノシラン、可溶性アミン、　　
Ｔｉ、Ｚｒ、日ＱＡｔ若しくは工αのアルコキサイド等
は、いずれも市販工業製品として容易に入手し得る。本
発明のｌａ＠−剤は、それぞれ上記オルガノシリカゾル
をげ）の成分、アルキルシリケート、アルコキシオルガ
ノシラ／又はそれらの混合物を（りの成分、可溶性アミ
／上（ハ）の成分。

’ｆｉ、Ｚｒ、　ｄα、　Ａｔ、！しくは工αのアルコ
キサイドヲに）の成分とし、！会則中含有率として１日
１０．として５〜５０重量に量の（−０の成分、１〜５
０重量に量の（ｃｌ）の成分及び１〜ＳＯ重量Ｘｆｉの
ヒｅの成分を、或いはこれらに加えて更にに）の成分を
１〜５０重量ｘｔ均一に混合することにより容易に得ら
れる。特別の場合として、ｒ−ｔ＋の成分にアミノ基若
しくはイミノ基を含有するアルコキシオルガノシラ／を
用いるときは、（ａ）の成分を省いてもよい。上記混合
には加熱は不要であるが、水分の混入を避けて行うのが
好ましい。

また９本発明の結合剤としては２本発明の目的が達成さ
れる限り、上記成分の他に、任意に撲水剤、消泡剤９発
色剤等Ｉｆ＆加剤を加えてもよい。

本発明の結合剤は、加水分解と溶媒の除去によって硬化
反応が起り、生鋳型に強い結合力をもたらすと共に焼成
によって更に高い強度を発現せしめる。

作用 本発明の結合剤は、上記（イ）、　（＝−）及び（ハ）
の成分の特定比率組成物、或Ｉ／′１ｒ！これらに更に
に）成分を特定比率に加えた組成物であって、加水分解
及び乾燥の際＋ｃ、ｔた焼成のｉ＠／（も上記成分の相
乗作用１ｃ基いて鋳型の作製に極めて好ましい効果を発
揮する。

本発明の結合剤においてピ］の成分は、焼成鋳型に高い
強度、特に注湯時の熱間において著しく高い強度を発現
せしめ、溶湯に接する鋳型表面の硬度及び緻密性そも向
上させ、更に水溶性＋！Ａ７！ｉＩ上に５１１１を形成
させる段階、特に乾燥段階にお・ける被覆、１にａ１ａ
クラックが発生するのを防ぐ作用をする。しかじ、げ）
成分のみ或督ハはこれとアミノ基若しくＩ・１イミノ基
金分子中に含むアルコキクオルガノシラ／以外のアミン
類。

例えばピペリジ７専ヒ→成分との組成物である結合剤は
生Ｉ４型に高い強度を付与できない。またげ）成分と（
口Ｊ成分との組成物である結合剤も、加水分解速度が遅
くこれを用いた被覆層の好ましい乾燥を内錐ならしめる
。

本発明の結合剤において、（ロ））の成分は模型上に形
成された乾燥４１６Ｎ層１ｃ高い強度を発現せしめる作
用をし、これによって脱模型の際或いはこれにより得ら
れた生鋳型の取り扱い作業の際それらの損壊を防ぎ得る
。しかし、（ロ）成分のみの結合剤は、加水分解速度が
遅く、また、（ロ）成分にアぐノ基若しくはイミノ基を
含むオルガノアルコキシシラノ以外のアミ７類１例えば
、ピペリジン等Ｐ９成分を加えても、その結合剤は生鋳
型及び焼ＦＲｓ型共にこれらに高い強Ｒを付与できない
。

本発明の結合剤において、ヒ梗の成分は、（ロ）成分の
加水分解を促進すると共で９本発明の結合剤が被覆層中
で乾燥する際げ）成分と（口］成分との複廿による協働
的結合力を発現せしめ、好ましい硬化物を形成せしめる
作用をする。また、特′／ｃ結含削に可溶性の（−１成
分による均一な結合剤が一様に硬化することによって、
鋳型に局部的強度欠陥の発生を防ぐ作用をする。しかし
、アミノ基若しくはイミノ基を含むアルコキクオルガノ
シランである曾１成分のみの結合剤は、焼成鋳型に高い
強ｅｆｒ：付与できず、また、上記アルコキクオルガノ
シラ／以外の９例えばピペリジ／廖ｅ９成分琳独物は結
合力を示さない。アミ７基若しくはイミノ基を含むアル
コキシオルガノシラ／ラリ成分として用いるときは、こ
れ自身の加水分解速度性により、ビ）成分と協働して好
ましい結合作用を示し、特例として（ＣＩ）成分を省い
ても好ましい結合剤が得られる。

本発明の結合剤において、に）成分框、木発明の結合剤
を含有する被覆層が乾燥する際、乾燥中に被覆１−がゲ
ル化するのを遅延せしめ、ｆＬ燥中に起り易論微細クラ
ックの発生を防ぐ作用をし、これによって充分な強ｌｆ
ｆ４：有する生鋳型及び焼成鋳型が−ｉ−良好に作製さ
れる。しかし。

このに）成分は、これ自体加水分解後乾燥硬化すると、
被＠全形成せず粉状ＶＣなり易く、好ましい納会性を示
さない。従って、に）成分を含有しても上記ピ）、　（
−１）及びｆ−９成分を欠く結合剤は好ましい性質を示
さない。

上記ビ）、（ａ）及びビ９成分を、或いはこれに加えて
に）成分を含有する結合剤において、（イ）成分の含有
率が８１０．として５０重量％以上を供給する棚に高い
と、結合剤に安定性に乏しくなり、また、　　ｄｉｏ、
として５ｔｔｖ以下を供給する如き量で框、上記本発明
の結合剤の効果が発現しない。また、（り）成分につい
ても、その含有率が５０１量イ以上にも高いと、相対的
に（イ）成分の含有基低１Ｆ↑もたらし、１重ｔ％以下
では本発明の結合剤の性能に乏しくなる。史にヒ→成分
については、その含有率が１重ｆｔＮ以下では、上記←
憬成分の作用に乏しぐ、ｔた５０電逢イ以上にも高いと
、ハ）及び（ａ）成分の相対的含有率低下をもたらし好
ましくない。（−１成分につめても。

やはり好ましい結合剤の性能を発揮せしめるために、そ
の含有基として１〜５０重ｊｌＸ程度が適当であろう かくして９本発明の結合剤は、（イ）成分を結合剤中８
１０．として５〜５０重音￥供給する量、　（ロ）指 成分＼１〜５０重′１ｊｌＸ及びビ憬成分ｊｉ−１〜５
０重ｌｘ含有するか或いはこれらに加えてｌ！Ｋ（→成
分を１〜５０重ｆｉＸ含有することヲ脣微とする。

従来の結合剤９例えば、エチル７リケート？５０へ６０
イとキ７し／七２０〜５０イと「−アミノプロビルトリ
エトギシシラｙｔ−８−５０Ｘａ会した４合剤１Ｏｅ用
して、水溶性材料からなる模型上に被覆Ｉ＃を形成させ
、その上に水性シリカゾルを結合剤とする被覆１ｍを形
成させ乾燥すると被覆層表面に神状成いは羽毛状結晶の
現出が起り、これか起った鋳型を用いて涛遣すると、壊
物の表面に几荒れが生じる。上記結晶の現出は、被覆ノ
ーを通して水分が模型表面に達してこれを溶解させ、被
覆層中の溶媒が乾燥除去される際その溶解成分を一諸に
被覆を一表面に運び出し、その表面で＠解成分が晶出す
ることによるものと考えられる。従って、乾燥後の彼覆
ｉ−上に上記結晶が現出することは、か＼る被覆層から
なる焼成前の鋳型において既にＩＡｌＪＬの荒れの原因
となる鋳型表面が形成されていることを示し、また鋳型
の強度も低丁させていることを示す。従って、被覆層表
面上の上記結晶の現出は、用いられた結合剤によって形
成された被覆層の透水性が高いことを表わしている。

しかし、上記組成からなる本発明の結合剤を用いると、
籍に（イ）成分として炭化水鷹浴媒シリカゾルを用いて
得られる結合剤では、水溶性模型上の被覆１表面に上記
結晶が全く現出せず。

また、この被覆１−からなる焼成鋳型を用いて鋳造する
と、藺物表面に几荒ルが全く生じない。

本発明の結合剤は、上記特定組成によって高い安定性を
示すと共に乾燥の際高い速度で硬化する。本発明の結合
剤によると模型上に被覆ノーを形成せしめる段階、乾燥
段階、脱模型段階、生鋳型の乾燥段階、焼成段階、注湯
段階の全てにわたって全く問題が発生せず、完全な精密
鋳造を達成できる。

実施列１ オルガノシリカゾルとしてキシレ／を分散媒とするｄｉ
ｏ、　　２　’　ａ’Ｊｃ　”のギシレンシリカゾル８
００ｉｉ量部、メチルトリエトキシシラノ１６０重量部
及びピペリジ７４０重量部を均一に混合することにより
ｔ１４！ｒ剤（Ａ）　Ｔｈ得た。

上記、賭曾剤（Ａ）　ｔ−ガラス板上に塗布し、２５℃
相対／！ｌｆ５０　Ｘの空気中に２５分放置することに
より乾燥したところ、ガラス板上に硬くゲル化した光沢
を有する透明膜が形成された。

、上記結合剤（＾）１０００ｉ；ｉ１部にジルコ／フラ
ヮ４ｐ　５５０　ｔ−５１３００ｔｉｔ　部Ｉｌｌ　合
ｔ　ルコ（！：　Ｋ　ヨリスラリー（八−と、同じく、
Ｉ＠会剤（ＡＪにジルコｙフラワ１２００を４８００重
量部混会す６ことによりスラリー（八−とをそれぞれ調
製した。

別途、水溶性尿素粉末を１５０〜１７０℃に加熱溶融し
、金型に流し込むことによって幅２０暑、長さ１００ａ
、厚さ１０４の水溶性模型を成形した。更にサノディ／
グ羽ス、タツコ材全用意し、先ずスラＩＪ−（Ａ−に模
型を浸漬した後とり上げ、す／ディ７グを施して第１被
覆層を形成させ乾燥浸、この第１ｆ−被覆を有する模型
をスラリー（＾−に浸漬した後とり上げ、再びサンディ
フグを施した後乾燥することにより第２彼覆ＮＩｆｃ形
成させた。同様にしてスラ＋）　−（ａ−を用いて第５
〜６被覆層を順次積１−せしめ、最後の第７被覆層は、
スラリー（＾−に浸漬した後とり上げサンディフグを施
さずにそのま＼乾燥することにより模型上に累積被覆Ｉ
Ｉ　ｅ形成させた。

上記累積被覆層形成におけるす／ディ７グに用いたスタ
ッコ材、乾燥条件は第１−！！に示す。

石　　１　　表 上記累積被覆層の形成を２０回繰り返したが。

いずれも極めて良好に再現することができた。

また、上記得られた被覆模型を２５℃の水中に１２０分
間浸漬することにより、模型は容易に溶出させることが
でき、累積被覆層からなる硬化物を水中からとり出し室
温で乾燥することにより容易に生鋳型を得ることができ
た。

次いで、上記生＃型からダイヤモンドカッターを用いて
切断により、１０１１ｉの試験片をつくり、その内５個
金生Ｓ型の強度測定用としてそのま＼抗折強度試験に供
し、残り５個については、１０００℃の゛１気Ｐ中１時
間の焼成を施した後常ｉｔで放冷し焼成鋳型の強度測定
用として抗折強度試験に供した。測定の結果、生鋳型の
抗折強度は平均２ａ６ｋｆ／Ｊであり、また焼成＃型の
抗折強ｆｄ−ｆ’均５１４′ｑｉ／ｆｆｌであった。

実施列２及び比較例１ 実施例１と同様にして下記組成の硝合剤（Ｂ）〜（田を
得た。（８）〜（Ｆ）は本發明の実施例であり、（Ｇ）
と（ＦＩＦｉ比較例である。ｆＧＪ　ｒｉ、加水分解エ
チルクリケートである。

（８）　　キシレンシリカゾルｉｉｏ、　２５％）　　
・・・・・・・・・７００　重量部 σ−（２−アミノエチル１アミツブａピルトリメトキシ
シラン　　・・・・・・・−・・・・・・・　２００重
量部オルトテタ／酸イソプロピル、、、１００（Ｃ）キ
シレンシリカゾル（Ｓｉ（ｈ　　２３％）・・・−−−
−−−ａ　ｏ　ｏ重量部 σ−アミノプロピルトリエトキシシラン・・・・−・、
、２０Ｇ （Ｄ）　　キシレンシリカゾル（Ｓｉ０２２１チ）・・
・・・・・−５６０重量部 Ｎ−メチルエタノールアミン・・・２０エチルシリケー
ト４０　　・・・・・・・、、２００トルエン　　・・
・・・・・・・・・・・、、１７０オルトチタン酸イン
グロビル、、、　　　５Ｇ（ト）キシレンシリカゾル（
Ｓｉ０２１７％）・・・・・・・、、６１５重量部 ベンジルアミン　　　　・・・・・・・・・３０エチル
シリケート４０　　・・・・−・・・・　２５０錫テト
ラブトキサイド　　・・・・・・・・・　１０５（Ｆ）
　　ｎ−ブタノールシリカゾル（ｓ１ｏ２ｚ５％）・・
・・・・・・・　８００重量部 メチルトリエトキシシラン−・・・・・　１６０ピペリ
ジ／　　　　・・・・・・・・・・・・　　　４０（Ｇ
）　　エチルシリケート４０・−・・・・・　　７４８
重量部　　　゛エタノール　　　・・・・・・・・・・
・・　　１８５α４Ｘ４虐　　　・・・・・・曲・　　
　６９（川　エチルクリケート４０・・・・・・・・・
　４４１重量ｉキシレン　　　・・・・・・・・・・・
・　５５５オルトチタン酸イソプＱビル・・・１０５ゲ
ーアミノプロビルトリエトキクシラ／・・・・・・・・
・・・・　　　　１０５次いで、実施例１と同様にして
上記結合剤（Ｂ）〜叶）のそれぞれ１０００重量部にジ
ルコンフラワー舎５５０を５０００重量部加えることに
より（８，１〜（）（、ｌのスラリーを、また、申）〜
斡）のそれぞれ１０００重量部にジルコンフラワー　か
２００ｔ″４８００重量部加えることにより（Ｂ、１〜
（Ｈ−のスラリーを、４Ｉｌ製した。次いで、実施例１
と同様にして、結合剤が同一である２ｍのスラリーを用
い、す／ディング条件も第１表の記載と同様にして１１
！施ｆｉｌと同様の水溶性模型上に累積被覆層を形成さ
せた。ｔ８）〜（ＧＪの結合剤を用いたものはいずれも
再現性は良好であり、脱模型にも問題が起らず、容易に
良好な生鋳型がし 得られた。しか＼、（Ｈ）の結合剤を用いて得られた生
鋳型は、第１被覆１と第２被覆層との１関剥礁が１５イ
の割合で起った。

更に実施例１と同様にして、生’ｉｓｍから抗折強度測
定用試験片をつくり、生鋳型の抗折強度及び焼成後の抗
折強度試験を行ったところ、第２表に記載の結果が得ら
れた。

第　２　表 前記実施例１の記載と同様９本発明の結合剤を用いてつ
くった焼成祷型は比較例のものに比べいずれも、抗折強
度が著るしく高・ハことが認められる。

実施例３ 、ｑｔｏ、　ｓ　ｏ　ｉ＠Ｘの水性シリカゾルを桔酋削
（、Ｔｌとし、これｔ−１０００ｉｌ量部とジルコンフ
ラワーΦ２００ｆｉ−５５００重量と界面活性剤１５重
量部と消泡剤α０゛５重量部とを均一に混合することに
よりスラリー（、Ｔ、　ｌを調製した。

別途、実施例１と同様にして水溶性４型で成形した。

次いで、実施例１で調製したスラ１７−　＋Ａｌｌ　ｔ
−用い、これに上記水溶性模型を浸漬した後とり上げ、
スタッコ材ジルコンサ／ド◆８０です／ディングを施し
、２５Ｃ相対湿度５ＯＮの空気中で５時間乾燥すること
により上記水溶性模型上に第１被１１１１１’ｅ形成さ
せた。引き、ｌｉ！！：、この第１被覆）−を有する模
型を上記スラ’）　−（Ｊ、ｌ中に浸漬した後とり上げ
、上記と同じスタッコ材でサンディノブを施した後、上
記と同じ乾燥条件で乾燥することにより模型上に第２被
覆層を形成させた。引き続き、第５１−目もスラリー（
Ｊ、）中に浸漬した後とり上げ、スタッコ材として粒径
α５ｕのシャモットサンドです／ディングを施した匝、
２５℃相対湿度５０Ｘの空気中で２４時間乾燥すること
により、水溶性尿素前−＃漢型上に５１からなる累積被
覆４を形成させた。

得られた上記の被覆模型について、模型部分は水と接触
しないようにして被覆部分の約％を２５℃の水中に１０
分間浸漬した後とり出し。

常温の空気中で４８時間乾燥し、被覆１−表面を＠察し
たが、前記結晶は存在せず、第１被覆ｊ＃の耐水性が極
めて優れることを認めた。

また、別に、上記の被覆模型全体を２５℃の水中に５０
分間浸漬することにより模ｔＷヲ溶出させた後、県債被
覆層からなる硬化物金とり出し常温の空気中で４８時間
乾燥することにより生鋳型を得た。次いで、この生鋳型
を破“寝し。

上記模型と接していた表面及びその反対側の第５被覆層
表面の状態を眼視観察した結果、いずれの表面も欠陥の
ない一様な表面であることを認めた。指触テストの結果
、上記模型と接していた表面の硬度は充分に高いことも
認めた。

実施８１４及び比較例２ 上記実施例２及び比較例１で、１ｌ−ｎしたスラリー　
（Ｂ−〜（Ｈ，ｌを用いた池は、実施例５と同様にして
水溶性尿素番畳模型上に５層からなる県債被覆４ｔ−形
成させた。’１１．１〜（Ｆ、）は実施例４であり。

（Ｇ−と（Ｈｌ）は比較例２である。得られた被覆模型
について、実施例３と同様にして被覆！−衣表面前記結
晶の存否全視察したところ、スラリー（Ｂ−〜（ＩＩＦ
、ｌを用いたものは全て結晶が存しなかったが、スラ１
７−　（Ｇ−と（１−１１１ｆ４：用いたものいずれに
も結晶が存し、耐水性不良であること’ｉｓめた。

また、実施例３と同様にして生鋳型を得た優破壊して、
模型と接していた披慢層表面の硬度及び性状をしらべた
ところ、スラリー（Ｂ−〜（Ｆ、１を用いたものは全て
１表面硬度が高く、かつ表面に欠陥のないことを認めた
が、スラリー（Ｇ、）？ を用いたものは表面が柔かくかつ一様性’を欠いて荒れ
ており、また、スラＩＪ−１’ｅ用いたものではｆ！面
の欠陥は見られないが、柔かく充分な硬ｔｒｉｆｅ有し
ないことを認めた。

上記比較例に対し実施例は９本発明の結合剤を用いるこ
とによって水溶性模型に接する第１被覆１の耐水性が著
しく向上し、その上に水性シリカゾル結合剤を用いた累
＃彼覆ＩＩＩ　ｅ形成させても、ｍ密涛造を可能ならし
める鋳型が得られることを示している。

実施例５ 水溶性尿素粉末を金型中１５０〜１４０　Ｇ。

圧力１５０ｖ／、ｆｆｌで成形することにより、水溶性
模型を作り、これを、別途水溶性ワックスから作った湯
道及び湯口となる漢型部材に接７ｆ剤を用（ハでとりつ
けることによりツリーを作った。

このツリーを前記実施例２でＡ４したスラリー（・コ一
に浸漬した硯とり上げ、スタッコ材のジルコ／す／ド４
Ｐ８０です／デイングレ、２５℃。

相対湿２５０Ｘの空気中で５時間乾燥することにより、
ツリー上に第１ｔＬ櫃；−を形成させた。

引き続き上記第１被橿層を有するツリー全前記実施例３
で調製したスラリー（Ｊ、）中に浸漬した後とり上げ、
上記と同様にナノディフグ及び乾燥を行って第２波覆１
ＩＩｔ−形成させた。、順次、スラ１７−　（、Ｔｌｌ
　ｆｃ用いて第７被覆層まで積層した。

乾燥条件は第７被覆噛の乾燥時間を４８一時間とした他
は全て上記と同じであり、す／ディ７グに用いられたス
タッコ材は、第５及び第４被覆層形成にｒ１粒径α５總
のシャモットサ７ドを。

＄５及び第６の被覆−形成には粒径１．０　ｍの７ヤモ
ツトサンドを用い、また、第７被覆層の形成はサンディ
ングを鴫さずに乾燥することにより行った。被覆模型の
被覆１１表面には前記結晶が見られなかった。

上記により得られた被覆ツリーを海鳴水中に１５分間浸
漬することにより脱模型し、累積被覆層からなる硬化物
をとり出し１００℃の空気中で１時間乾かすことにより
生鋳型を得た。この生鋳型の内部表面は充分な硬度を有
し、肌荒れは全く見られなかった。次いで、この生鋳型
ｆ４：Ｉｔ気戸中１０００℃で２時間焼成することによ
り、焼成鋳型を得たが、やはり欠陥は全く認めら札なか
った。

次いで、上記焼成鋳型に、Ｊ工ｄ１３０１ｊ１５　の１
６５０Ｃ廖ｌ！＃全注いだ後自然冷却し、４型を破凄し
て除くことにより鋳物を得た。表面平滑な寸法精度の高
い鋳物が得られたつ 実施例６及び比較例３ スラＩＪ　−＋０．１の代りに前記実施例２でｆＪ４ｍ
したスラリー（Ｄ−及び（Ｆ％１と、比較例１で調製し
たスラリー（Ｇ、）及び（町）金柑いた曲は実施例５と
同様にして彼覆模型、生祷型及び焼成鋳型を作製し、更
に鋳造試験を行った。

スラリー（Ｄ−及び（ｍ、１を用いたものは、実施例５
と同様全て良好であったが、スラリー（Ｇ、）及び（Ｈ
，）を用いた破屋模型には前記結晶が存し＃造後得られ
た鋳物の表面には目立った机荒れが観察された。また、
繰返しテストの結果、　　（ｎ、）及び（１！！、１を
用いたものは再現性も良好であったが、（Ｇｘｉｔ−用
いたものでは、全１０個中１個の焼成鋳型は注湯時に破
壊を起した。

発明の効果 本発明の結合剤は極めて安定であるから、湿分の浸入を
防ぐと６ケ月以上に及ぶ長期保存後も殆んど変質が認め
られず、この結合剤を用いることによって再現性良好に
一定品質の鋳型を得ることができる。殊に１本発明の結
合剤によると、水溶性模型、特に水溶性尿素系模型上の
被覆層ｔ−湿分含有空気中で乾燥させる段階で溶出尿素
に基〈針状或いは羽毛状結晶が被覆層上に現出しない。

本発明の結合剤によると、得られた鋳型・特に焼成＊、
Ｕの強度も高く、この鋳型を用いると完全な精密鋳造を
達成できる。

また１本発明の結合剤を用いて形成される乾燥後の被覆
層は透水性を殆んど示さないから。

水溶性模型上に第１被覆層として本発明の結合剤による
被覆層を形成させると、それより上の被覆層形成にｒｉ
従来の結合剤２例えば水性クリ力ソルを用いて累積被覆
Ｉｉ＃全形成させても、＃肌面に荒れを起させない鋳型
を得ることができる。上記の如く水性クリ力ゾルを用い
ると強度の高い＃型が得られるのみならず、鋳型の製１
竜コストも低減させることができる。

本発明の結合１＠を用いると、水溶性模型上に県債被覆
層を形成させる段階、悦模ＩＪ１段階、生鋳型に乾燥す
る段階、生鋳型を焼成する段階及び庄湯没階の全てｔａ
して問題が生じないことはこの結合剤の崎〈べき性噛に
よるものである。

べ全明の結合剤す、水溶性尿素系模型のみ１ｃとど壕ら
ず、水溶性７ツクス等他の水溶性模型上いは水不溶（生
漢型を用いる＃型の１襄にも用いられる。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）下記（イ）、（ロ）及び（ハ）の成分を含有する
   ことを特徴とする精密鋳型作製用結合剤。 （イ）；結合剤中ＳｉＯ＿２として５〜５０重量％を供
   給する量のオルガノシリカゾル （ロ）；結合剤中１〜５０重量％量のアルキルシリケー
   ト、アルコキシオルガノシラン又はそれらの混合物 （ハ）；結合剤中１〜３０重量％量の結合剤に可溶性の
   アミン
2. （２）下記（イ）、（ロ）、（ハ）及び（ニ）の成分を
   含有することを特徴とする精密鋳型作製用結合剤。 （イ）；結合剤中ＳｉＯ＿２として５〜５０重量％を供
   給する量のオルガノシリカゾル （ロ）；結合剤中１〜５０重量％量のアルキルシリケー
   ト、アルコキシオルガノシラン （ハ）；結合剤中１〜３０重量％量の結合剤に可溶性の
   アミン （ニ）；結合剤中１〜３０重量％量のＴｉ、Ｚｒ、Ｓｎ
   、Ａｌ若しくはＩｎのアルコキサイド又はそれらの混合
   物