TWI677542B - 消失模型用塗模劑組合物 - Google Patents

Abstract

本發明係一種含有耐火骨材及非晶化纖維素之消失模型用塗模劑組合物、以及於消失模型之周圍具有塗模膜之鑄件用消失模型之製造方法，該鑄件用消失模型之製造方法具有使上述消失模型用塗模劑組合物附著於上述消失模型之周圍而形成塗模膜之步驟。根據本發明，可提供一種安全性較高、且可進一步抑制殘渣缺陷之消失模型用塗模劑組合物及鑄模之製造方法。

Description

消失模型用塗模劑組合物

本發明係關於一種附著於消失模型之周圍之消失模型用塗模劑組合物。

消失模型鑄造法係將與製品相同形狀之合成樹脂發泡體模型置換為熔融金屬(以下，亦稱為「熔液」)之鑄造法，由於其具有無需模芯、無需模具接合等繁雜之作業、設計變更容易、工期短等大量優點，故而為近年來受到關注之鑄造法。由於該鑄造法中利用所澆鑄之熔液使合成樹脂發泡體熱分解，故而存在因所產生之大量熱分解氣體及殘渣而於鑄件產生殘渣缺陷之缺點。尤其是於使用聚苯乙烯作為合成樹脂發泡體之情形時，由於碳化成分而鑄件表面惡化。

於上述消失模型鑄造法中，消失模型用塗模劑係用以防止因合成樹脂發泡體模型之熱分解所引起之「殘渣缺陷」、及熔液破壞塗膜而漏出至砂型之「鑄疵缺陷」。

殘渣缺陷係於合成樹脂發泡體模型置換為熔融金屬時，熱分解氣體之排出不充分之情形時，成為熱分解殘渣而夾帶至製品上部之現象。為了防止該「殘渣缺陷」，要求將合成樹脂發泡體模型之熱分解氣體高效率地排出至鑄模側。關於「鑄疵缺陷」，要求以堅固之膜之形式持續保持直至熔液之凝固完成為止之期間。

作為先前之消失模型用塗模劑組合物，例如，於日本專利特開平3-180244號公報中揭示有使用不溶於水且可溶於親水性有機溶劑之 硝化纖維素者。該消失模型用塗模劑組合物係選擇於水-親水性有機溶劑系中進行白濁析出微分散之物質，使硝化纖維素於塗佈液中微小地白濁析出微分散而減少殘渣缺陷者。又，於日本專利特開2001-1104號公報中，記載有含有有機粒體物而減少殘渣缺陷之塗模劑組合物。

本發明之消失模型用塗模劑組合物含有耐火骨材及非晶化纖維素。

1‧‧‧消失模型

圖1係使用實施例之評價的消失模型之概略圖。

於先前之消失模型用塗模劑組合物，對殘渣缺陷之防止不充分，要求進一步之改善。又，由於日本專利特開平3-180244號公報之消失模型用塗模劑組合物使用硝化纖維素，故而存在安全性問題。

本發明提供一種安全性較高、且可進一步抑制殘渣缺陷之消失模型用塗模劑組合物。

本發明之消失模型用塗模劑組合物含有耐火骨材及非晶化纖維素。

根據本發明，可提供一種安全性較高、且可進一步抑制殘渣缺陷之消失模型用塗模劑組合物。

以下，對本發明之一實施形態進行說明。

<消失模型用塗模劑組合物>

本實施形態之消失模型用塗模劑組合物(以下，僅稱為「塗模劑組合物」)含有耐火骨材、及非晶化纖維素。根據本實施形態之消失模型用塗模劑組合物，發揮安全性較高、且可進一步抑制殘渣缺陷之效果。發揮此種效果之原因並不明確，但可考慮如下。

可認為：為了防止殘渣缺陷，重要的是自塗模膜使合成樹脂發泡體模型之熱分解氣體高效率地排出直至鑄造完成。於本實施形態之塗模劑組合物中，於塗模劑組合物之耐火骨材中含有非晶化纖維素，因而於塗模膜中該非晶化纖維素分散地存在。該非晶化纖維素因鑄造時之熱而燃燒並消失，因此存在該非晶化纖維素之部分成為空隙。該空隙成為氣孔，可使合成樹脂發泡體之熱分解氣體高效率地排出，因而可減少殘渣缺陷。

以下，對本實施形態之消失模型用塗模劑組合物所含之成分進行說明。

[耐火骨材]

本實施形態之塗模劑組合物含有耐火骨材。該耐火骨材可使用自先前起根據鑄造之目的所利用之耐火骨材。作為耐火骨材之例，可列舉將雲母、黑曜石、珍珠岩、松脂岩、正長石、曹長石、白榴石、霞石、二氧化矽、氧化鋁、富鋁紅柱石、豎爐礬土(Shaft Bauxite)、水鋁石、尖晶石、氧化鎂、橄欖石、滑石、鋯英石、高嶺土、矽線石、紅柱石、藍晶石、三水鋁石、黑砂石、地開石、灰長石、石墨鋁礬土煅燒而成者等。該耐火性骨材可使用上述1種或2種以上。

就防止殘渣缺陷之觀點而言，上述耐火骨材之平均粒徑較佳為20μm以上，更佳為40μm以上，進而較佳為50μm以上。又，就防止鑄疵缺陷之觀點而言，耐火骨材之平均粒徑較佳為400μm以下，更佳為200μm以下，進而較佳為150μm以下。又，耐火骨材之平均粒徑較佳為20~400μm，更佳為40~200μm，進而較佳為50~150μm。再者，上述耐火骨材之平均粒徑係藉由實施例所記載之方法而測定。

就防止乾燥性或龜裂等塗膜缺陷之觀點而言，本實施形態之塗模劑組合物之耐火骨材之含量較佳為30質量%以上，更佳為40質量%以上。就塗佈作業性之觀點而言，本實施形態之塗模劑組合物之耐火 骨材之含量較佳為80質量%以下，更佳為70質量%以下。又，本實施形態之塗模劑組合物之耐火骨材之含量較佳為30~80質量%，更佳為40~70質量%。

[非晶化纖維素]

上述非晶化纖維素係作為分子式(C₆H₁₀O₅)n所表示之碳水化合物(多糖類)的纖維素之結晶結構經非晶化之纖維素。

於本說明書中，所謂非晶化纖維素意指結晶度為33%以下之纖維素。

於本說明書中，纖維素之結晶度係根據利用X射線繞射法所得之繞射強度值利用Segal法所算出之纖維素I型結晶度，由下述計算式(A)定義。

纖維素I型結晶度(%)=[(I₂₂.₆-I₁₈.₅)/I₂₂.₆]×100 (A)

[式中，I_22.6表示X射線繞射之光柵面(002面)(繞射角2θ=22.6°)之繞射強度，I_18.5表示非晶部(繞射角2θ=18.5°)之繞射強度]

此處，纖維素I型結晶度如上述計算式(A)所示，使用X射線繞射圖案之繞射角22.6°(與表示結晶性之002面對應之峰值)與18.5°(與非晶部對應之峰值)之峰值強度I。存在若非晶化推進則均成為I_22.6<I_18.5之情形(即，若利用該定義進行計算則成為負值)，另一方面，纖維素I型結晶度之上限為100%。再者，所謂纖維素I型係指天然纖維素之結晶形。

就抑制殘渣缺陷之觀點而言，上述結晶度較佳為30%以下，更佳為25%以下，進而較佳為20%以下。就非晶化處理成本之觀點而言，上述結晶度較佳為-30%以上，更佳為-20%以上，進而較佳為-10%以上。又，上述結晶度較佳為-30%~30%，更佳為-20%~25%，進而較佳為-10%~20%。

亦可將2種以上上述結晶度不同之纖維素組合而使用，但該情形 時之纖維素之結晶度意指根據所使用之纖維素之加權平均所求出之結晶度，較佳為該值為上述範圍內。

為了於分散至塗模膜中之纖維素燃燒並消失後可形成氣孔，必須於鑄造時之氣體層之溫度即250~400℃下燃燒並消失，並存在氣孔直至鑄造完成。因此，較佳為於250~400℃下分解、且分解後之殘碳率或灰分較少之非晶化纖維素。

上述非晶化纖維素之形狀並無特別限定，可使用纖維狀或粒狀者，但就塗佈作業性之觀點而言，較佳為粒狀。

於上述非晶化纖維素之形狀為粒狀之情形時，就減少殘渣缺陷之觀點而言，該非晶化纖維素之平均粒徑較佳為50μm以上，更佳為80μm以上。又，就減少鑄疵缺陷之觀點而言，該非晶化纖維素之平均粒徑較佳為500μm以下，更佳為200μm以下。又，該非晶化纖維素之平均粒徑較佳為50~500μm，更佳為80~200μm。再者，於本說明書中，平均粒徑係藉由實施例所記載之方法而測定。

於上述非晶化纖維素之形狀為纖維狀之情形時，就減少殘渣缺陷之觀點而言，該非晶化纖維素之纖維長度較佳為50μm以上，更佳為80μm以上，進而較佳為120μm以上。又，就減少鑄疵缺陷之觀點而言，該非晶化纖維素之纖維長度較佳為600μm以下，更佳為300μm以下。又，該非晶化纖維素之纖維長度較佳為50~600μm，更佳為80~300μm，進而較佳為120~300μm。

於上述非晶化纖維素之形狀為纖維狀之情形時，就減少殘渣缺陷之觀點而言，該非晶化纖維素之纖維徑較佳為10μm以上，更佳為20μm以上。又，就對合成樹脂發泡體模型之塗佈性之觀點而言，該非晶化纖維素之纖維徑較佳為80μm以下。又，該非晶化纖維素之纖維徑較佳為10~80μm，更佳為20~80μm。

就減少殘渣缺陷之觀點而言，即就確保成為氣孔之空隙之觀點 而言，本實施形態之塗模劑組合物之非晶化纖維素之含量相對於耐火骨材100質量份較佳為1質量份以上，更佳為3質量份以上，進而較佳為4質量份以上。又，就鑄疵缺陷(加熱時之塗膜強度)之觀點而言，本實施形態之塗模劑組合物之非晶化纖維素之含量相對於耐火骨材100質量份較佳為12質量份以下，更佳為10質量份以下，進而較佳為7質量份以下。又，本實施形態之塗模劑組合物之非晶化纖維素之含量相對於耐火骨材100質量份較佳為1~12質量份，更佳為3~10質量份，進而較佳為4~7質量份。

上述非晶化纖維素之製造方法並無特別限定，例如可藉由日本專利特開昭62-126999號公報、日本專利特開昭62-127000號公報、日本專利特開昭62-236801號公報、日本專利特開2003-64184號公報、日本專利特開2004-331918號公報、日本專利第4160108號公報，、日本專利第4160109號公報、日本專利特開2011-1547號公報等各文獻所記載之方法而獲得。

[分散介質]

於本實施形態之消失模型鑄造法中，由於將利用鑄造時之熱使上述非晶化纖維素燃燒消失後之空隙作為氣孔，故而若使用使非晶化纖維素溶解之分散介質，則難以形成該成為氣孔之空隙。因此，該分散介質較佳為不溶解上述非晶化纖維素者。

作為上述分散介質，例如可使用醇類或水等。

於醇系塗模劑組合物之情形時，就乾燥性之觀點而言，較佳為甲醇、乙醇、異丙醇等低級醇類，更佳為乙醇。於醇系塗模劑組合物之情形時，亦可使用芳香族系溶劑或烴系溶劑作為輔助分散介質。

醇系塗模劑組合物中之分散介質之量可根據所使用之分散介質之種類適當變更。作為一例，於該分散介質為低級醇之情形時，就塗佈作業性之觀點而言，相對於耐火骨材100質量份較佳為20質量份以 上，更佳為70質量份以上。於低級醇之情形時，就乾燥性或防止龜裂等塗膜缺陷之觀點而言，醇系塗模劑組合物中之分散介質之量相對於耐火骨材100質量份較佳為120質量份以下，更佳為110質量份以下。又，若為低級醇，就塗佈作業性及形成完整塗膜之觀點而言，醇系塗模劑組合物中之分散介質之量相對於耐火骨材100質量份較佳為20~120質量份，更佳為70~110質量份。

於水系塗模劑組合物之情形時，就塗佈作業性之觀點而言，水系塗模劑組合物中之水之量相對於耐火骨材100質量份較佳為20質量份以上，更佳為70質量份以上。於水系塗模劑組合物之情形時，就乾燥性之觀點而言，水系塗模劑組合物中之水之量相對於耐火骨材100質量份較佳為150質量份以下，更佳為130質量份以下。又，於水系塗模劑組合物之情形時，就塗佈作業性與乾燥性之觀點而言，水系塗模劑組合物中之水之量相對於耐火骨材100質量份較佳為20~150質量份，更佳為70~130質量份。

[黏結劑]

於本實施形態之塗模劑組合物中，亦可含有通常所使用之黏結劑。作為該黏結劑，例如，水系可使用聚丙烯酸鈉、澱粉、甲基纖維素、聚乙烯醇、海藻酸鈉、阿拉伯膠等水溶性高分子或各種樹脂乳液。又，就塗模膜強度方面而言，較佳為於醇系中添加可溶於或分散於醇之各種樹脂。就塗膜強度及經濟性之觀點而言，黏結劑之含量相對於耐火骨材100質量份較佳為0.5質量份以上，較佳為30質量份以下。又，就塗膜強度及經濟性之觀點而言，黏結劑之含量相對於耐火骨材100質量份，較佳為0.5~30質量份。

[燒結劑]

於本實施形態之塗模劑組合物中，亦可含有通常所使用之燒結劑。作為該燒結劑，例如可列舉：鈉膨潤土、鈣膨潤土等膨潤土、木 節黏土等黏土類、矽酸乙酯等。其中，膨潤土除了作為黏結劑之作用以外，亦於高溫區域中發揮作為燒結劑之作用，因此較佳。就高溫時之塗膜強度之觀點而言，燒結劑之添加量相對於耐火骨材100質量份，較佳為0.5質量份以上，更佳為1.0質量份以上。又，就高溫時之塗膜強度之觀點而言，燒結劑之添加量相對於耐火骨材100質量份，較佳為30質量份以下，更佳為15質量份以下。又，就高溫時之塗膜強度之觀點而言，燒結劑之添加量相對於耐火骨材100質量份，較佳為0.5~30質量份，更佳為1.0~15質量份。

[其他成分]

作為可調配於本實施形態之塗模劑組合物中之其他成分，可列舉：界面活性劑、分散劑、觸變性賦予劑等。

本實施形態之塗模劑組合物可作為附著於消失模型之周圍之塗模劑組合物而較佳地使用。

<鑄件用消失模型之製造方法>

於本實施形態之鑄件用消失模型之製造方法中，可應用先前之鑄件用消失模型之製造方法。本實施形態之鑄件用消失模型之製造方法係於消失模型之周圍具有塗模膜之鑄件用消失模型之製造方法，其具有使上述消失模型用塗模劑組合物附著於上述消失模型之周圍而形成塗模膜之步驟。

作為使本實施形態之塗模劑組合物附著之消失模型，可使用與通常相同之合成樹脂發泡體之模型。作為合成樹脂發泡體，可使用聚苯乙烯、聚甲基丙烯酸甲酯、或該等之共聚物等發泡體。於使本實施形態之塗模劑組合物附著之消失模型為發泡聚苯乙烯之情形時，更可獲得本實施形態之塗模劑組合物之效果。使塗模劑組合物附著於消失模型而形成塗模膜之方法可為淋塗(澆塗法)、浸漬(槽浸法)、刷塗、噴塗等先前已知之方法之任一種。

藉由本實施形態之鑄件用消失模型之製造方法所獲得之鑄件用消失模型可較佳地用於利用消失模型鑄造法的鑄模之製造方法。

<鑄件之製造方法>

於利用本實施形態之消失模型鑄造法的鑄模之製造方法中，可應用利用先前之消失模型鑄造法的鑄模之製造方法。本實施形態之鑄模之製造方法係使用藉由上述鑄件用消失模型之製造方法所獲得之鑄件用消失模型的鑄件之製造方法，其具有將上述鑄件用消失模型埋設於鑄件砂之步驟、及對埋設於上述鑄件砂之上述鑄件用消失模型澆鑄熔融金屬之步驟。

作為於將上述鑄件用消失模型埋設於鑄件砂之步驟中所使用之鑄件砂，除了以石英質為主成分之矽砂以外，可使用鋯英砂、鉻砂、合成陶瓷砂等之新砂或再生砂。鑄件砂亦可不添加黏合劑而使用，於該情形時填充性良好，但於要求高強度鑄模之情形時，較佳為添加先前公知之黏合劑並藉由硬化劑使之硬化。

於上述添加黏合劑之情形時，本實施形態之鑄模之製造方法係使用藉由上述鑄件用消失模型之製造方法所獲得之鑄件用消失模型的鑄件之製造方法，其具有：對上述鑄件砂添加黏合劑及使該黏合劑硬化之硬化劑並進行混練而製備混合物之步驟；將上述鑄件用消失模型埋設於上述混合物之步驟；及對埋設於上述混合物之上述鑄件用消失模型澆鑄熔融金屬之步驟。

作為上述黏合劑，可使用通常所使用之黏合劑。作為該黏合劑，例如，水系可使用聚丙烯酸鈉、澱粉、甲基纖維素、聚乙烯醇、海藻酸鈉、阿拉伯膠等水溶性高分子或各種樹脂乳液。又，就鑄模強度方面而言，較佳為於醇系中添加可溶於或分散於醇之各種樹脂。就鑄模強度及經濟性之觀點而言，該黏合劑之含量相對於鑄件砂100質量份，較佳為0.4質量份以上，更佳為0.5質量份以上。又，就鑄模強 度及經濟性之觀點而言，該黏合劑之含量相對於鑄件砂100質量份，較佳為1.2質量份以下，更佳為0.8質量份以下。又，就鑄模強度及經濟性之觀點而言，該黏合劑之含量相對於鑄件砂100質量份，較佳為0.4~1.2質量份，更佳為0.5~0.8質量份。

於本實施形態之鑄模之製造方法中，澆鑄溫度因所使用之金屬而異，於鑄鐵系之情形時一般為1330~1410℃，於鋁系之情形時一般為700~750℃，於鑄鋼系之情形時一般為1450~1500℃。本實施形態之消失模型鑄造法尤其更可減少產生於鑄鐵系之殘渣缺陷。

若使用上述消失模型用塗模劑組合物製造鑄件，則可獲得殘渣缺陷及鑄疵缺陷較少、鑄件表面美觀之鑄件，因此對於要求複雜之結構或鑄件表面之美觀者等較適宜。作為具體之鑄件之例，可列舉用於汽車模具、工作機械、建築機械之油壓閥、馬達、機架、建築構件等之構件、零件等。

關於上述實施形態，本發明進而揭示以下之組合物、製造方法、或用途。

<1>一種消失模型用塗模劑組合物，其含有耐火骨材及非晶化纖維素。

<2>如上述<1>所記載之消失模型用塗模劑組合物，其中上述耐火骨材之平均粒徑較佳為20μm以上，更佳為40μm以上，進而較佳為50μm以上，較佳為400μm以下，更佳為200μm以下，進而較佳為150μm以下，較佳為20~400μm，更佳為40~200μm，進而較佳為50~150μm。

<3>如上述<1>或<2>所記載之消失模型用塗模劑組合物，其中上述耐火骨材之含量較佳為30質量%以上，更佳為40質量%以上，較佳為80質量%以下，更佳為70質量%以下，較佳為30~80質量%，更佳為40~70質量%。

<4>如上述<1>至<3>中任一項所記載之消失模型用塗模劑組合物，其中上述非晶化纖維素之結晶度較佳為30%以下，更佳為25%以下，進而較佳為20%以下，較佳為-30%以上，更佳為-20%以上，進而較佳為-10%以上，較佳為-30%~30%，更佳為-20%~25%，進而較佳為-10%~20%。

<5>如上述<1>至<4>中任一項所記載之消失模型用塗模劑組合物，其中上述非晶化纖維素較佳為纖維狀及/或粒狀，更佳為粒狀。

<6>如上述<5>所記載之消失模型用塗模劑組合物，其中上述非晶化纖維素之平均粒徑較佳為50μm以上，更佳為80μm以上，較佳為500μm以下，更佳為200μm以下，較佳為50~500μm，更佳為80~200μm。

<7>如上述<5>所記載之消失模型用塗模劑組合物，其中上述非晶化纖維素之纖維長度較佳為50μm以上，更佳為80μm以上，進而較佳為120μm以上，較佳為600μm以下，更佳為300μm以下，較佳為50~600μm，更佳為80~300μm，進而較佳為120~300μm。

<8>如上述<5>或<7>所記載之消失模型用塗模劑組合物，其中上述非晶化纖維素之纖維徑較佳為10μm以上，更佳為20μm以上，較佳為80μm以下，較佳為10~80μm，更佳為20~80μm。

<9>如上述<1>至<8>中任一項所記載之消失模型用塗模劑組合物，其中上述非晶化纖維素之含量相對於上述耐火骨材100質量份較佳為1質量份以上，更佳為3質量份以上，進而較佳為4質量份以上，較佳為12質量份以下，更佳為10質量份以下，進而較佳為7質量份以下，較佳為1~12質量份，更佳為3~10質量份，進而較佳為4~7質量份。

<10>如上述<1>至<9>中任一項所記載之消失模型用塗模 劑組合物，其進而含有分散劑，且上述分散劑不使上述非晶化纖維素溶解。

<11>如上述<10>所記載之消失模型用塗模劑組合物，其中上述分散介質較佳為低級醇，更佳為乙醇。

<12>如上述<11>所記載之消失模型用塗模劑組合物，其中上述分散介質之含量相對於耐火骨材100質量份較佳為20質量份以上，更佳為70質量份以上，較佳為120質量份以下，更佳為110質量份以下，較佳為20~120質量份，更佳為70~110質量份。

<13>如上述<10>所記載之消失模型用塗模劑組合物，其中上述分散介質較佳為水。

<14>如上述<13>所記載之消失模型用塗模劑組合物，其中上述分散介質相對於耐火骨材100質量份，較佳為20質量份以上，更佳為70質量份以上，較佳為150質量份以下，更佳為130質量份以下，較佳為20~150質量份，更佳為70~130質量份。

<15>如上述<1>至<14>中任一項所記載之消失模型用塗模劑組合物，其進而含有黏合劑，且該黏合劑之含量相對於耐火骨材100質量份，較佳為0.5質量份以上，較佳為30質量份以下，較佳為0.5~30質量份。

<16>如上述<1>至<15>中任一項所記載之消失模型用塗模劑組合物，其進而含有燒結劑，且燒結劑之添加量相對於耐火骨材100質量份，較佳為0.5質量份以上，更佳為1.0質量份以上，較佳為30質量份以下，更佳為15質量份以下，較佳為0.5~30質量份，更佳為1.0~15質量份。

<17>如上述<16>所記載之消失模型用塗模劑組合物，其中上述燒結劑較佳為鈣膨潤土。

<18>一種鑄件用消失模型之製造方法，其係於消失模型之周 圍具有塗模膜之鑄件用消失模型的製造方法，其具有使如上述<1>至<17>中任一項所所記載之消失模型用塗模劑組合物附著於上述消失模型之周圍而形成塗模膜之步驟。

<19>如上述<18>所記載之鑄件用消失模型之製造方法，其中上述消失模型較佳為發泡聚苯乙烯。

<20>一種鑄件之製造方法，其係使用藉由如上述<18>或<19>所記載之鑄件用消失模型之製造方法而獲得之鑄件用消失模型的鑄件之製造方法，其具有將上述鑄件用消失模型埋設於鑄件砂之步驟、及對埋設於上述鑄件砂之上述鑄件用消失模型澆鑄熔融金屬之步驟。

<21>一種鑄件之製造方法，其係使用藉由如上述<18>或<19>所記載之鑄件用消失模型之製造方法而獲得之鑄件用消失模型的鑄件之製造方法，其具有對鑄件砂添加黏合劑及使該黏合劑硬化之硬化劑並進行混練而製備混合物之步驟、將上述鑄件用消失模型埋設於上述混合物之步驟、對埋設於上述混合物之上述鑄件用消失模型澆鑄熔融金屬之步驟。

<22>一種如上述<1>至<17>中任一項所記載之消失模型用塗模劑組合物之用途，其係將上述消失模型用塗模劑組合物作為消失模型用之塗模劑。

[實施例]

以下，對具體地表示本發明之實施例等進行說明。

<評價方法>

[纖維素I型結晶度]

纖維素I型結晶度係使用RIGAKU股份有限公司製造之商品名「Rigaku RINT 2500VC X-RAY diffractometer」於以下條件下測定樣品之X射線繞射強度，並基於上述計算式而算出。再者，測定用樣品 係對面積320mm²×厚度1mm之顆粒進行壓縮而製成。

．X射線源：Cu/Kα射線輻射

．管電壓：40kv管電流：120mA

．測定範圍：繞射角2θ=5~45°掃描速度：10°/min

[TG分解起始溫度]

使用RIGAKU股份有限公司製造之「TG-8110」，於氧化鋁鍋

5mm×2.5H、氣流500ml/min、升溫速度5℃/min之條件下進行測定。將TG之減少開始之時間點之溫度設為分解起始溫度。

[平均粒徑]

平均粒徑係使用雷射繞射式粒度分佈測定裝置(堀場製作所製造之LA-920)所測定之體積累積50%之平均粒徑。分析條件如下所述。

．測定方法：流動法

．分散介質：離子交換水

．分散方法：攪拌，內置超音波3分鐘

．試樣濃度：2mg/100cc

[殘渣缺陷之評價方法]

使用發泡聚苯乙烯(發泡率50倍)製作圖1所示形狀之消失模型1。於該消失模型之周圍使下述塗模劑組合物附著(乾燥膜厚：1.4mm)，而製作鑄件用消失模型。繼而，向弗里曼特爾(Freemantle)矽砂(5號)100質量份添加有機磺酸硬化劑(KAO Quaker製造，C-14)0.2質量份，將該等混練後，將呋喃樹脂(KAO Quaker製造，EF-5302)相對於上述矽砂100質量份混合0.5質量份。於所獲得之混練砂埋設上述鑄件用消失模型，以熔融金屬不溢出之速度自壩部進行澆鑄(鑄鐵：FC-250，澆鑄溫度：1400℃)，經過24小時後，拆開鑄模取出鑄件。關於所獲得之鑄件，藉由圖像分析對產生於TP側面之400×100之2個側面的殘渣面積(%)進行測量。

[400℃透氣度之評價方法]

關於下述表1所示之塗模劑，完成試驗片後，利用可保持400℃±10℃之烘箱，加熱30分鐘並冷卻至室溫，依照日本鑄造工學會關西支部所發行之「消失模型鑄造用塗模劑之試驗方法(1996年3月)」之「5.透氣度試驗方法」，進行透氣度之測定。又，「400℃透氣度變化(6/60min比)」係利用可保持400℃±10℃之烘箱，分別測定6分鐘後與60分鐘後之透氣度，並以6分鐘後/60分鐘後×100而算出。即，以表示加熱初期之透氣性之指標計，值越大，表示加熱初期透氣性越高。

[固形物成分65%黏度]

對下述表1所示之塗模劑添加離子交換水，以成為固形物成分65%之方式進行調整。其後，利用流變計，於(條件：雙筒，20℃，間隙1mm)剪切速度10s^-1之條件下測定經過60秒後之黏度(mPa．s)。

[1000℃塗膜強度]

對表1所示之塗模劑，依照日本鑄造工學會關西支部所發行之「消失模型鑄造用塗模劑之試驗方法(1996年3月)」之「6.抗彎力測定法」，進行塗膜強度之測定。再者，關於1000℃之加熱處理，為了設為非氧化性環境，於Φ50之坩鍋中填充平均粒徑60μm之鱗狀石墨，並於其內部埋設試驗片。其後，利用可保持1000℃±30℃之馬弗爐，加熱1小時並冷卻至室溫而進行測定。再者，除了加熱步驟以外，依照「6.抗彎力測定法」進行測定。

<非晶化纖維素之製造>

作為含有纖維素之原料，將片狀木漿(Tembec公司製造之「HV-10」)放入片材造粒機(HORAI股份有限公司製造「SG(E)-220」)進行剪斷。將所獲得之紙漿使用櫃式乾燥機(ADVANTEC公司製造，真空恆溫乾燥機「DRV320DA」)以乾燥後之紙漿成為1.0質量%之方式進行乾燥。將藉由乾燥處理所獲得之紙漿放入批次式振磨機(中央化工 機股份有限公司製造，「MB-1」)，調整處理時間而製作結晶度不同之球狀之樣品。將該樣品過篩，獲得具有表1所記載之平均粒徑之非晶化纖維素。另外，結晶度17%進行10分鐘處理，4%進行20分鐘處理，-15%進行30分鐘處理。關於粒度調整，用28目(網眼589μm)篩子過篩，採取篩選物。關於粗粒物，300μm係對上述採取物進而用100目篩子過篩，而採取其篩餘物。800μm係採取28目之篩餘物。

<塗模劑組合物之製備>

[實施例1~9及比較例1、2]

相對於耐火骨材(二氧化矽(60質量%，平均粒徑80μm)、黑曜石(20質量%，平均粒徑93μm)、石墨(20質量%，平均粒徑79μm))100質量份，添加表1所示之量之添加物，並與非離子界面活性劑(花王股份有限公司製造，EMULGEN 106)3.0質量份、鈣膨潤土2.0質量份、聚乙烯醇2.0質量份、以及離子交換水40質量份混合，而製備塗模劑組合物。表1所記載之添加量之單位為質量份。再者，塗模劑之濃度由以下操作確定。

[塗模劑之濃度之確定方法]

將300×150(mm)之發泡聚苯乙烯模型以仰角30°、150mm之面為上部進行設置，進行1次半往返之淋塗。於50℃下乾燥1小時後，以相同之操作進行2次塗佈並使其乾燥。將塗膜完整地剝離，用游標卡尺測定4處，以其平均值成為1.4mm±0.1之範圍之方式調整水量而確定濃度。

Claims (7)

1. 一種消失模型用塗模劑組合物，其含有耐火骨材及非晶化纖維素，上述非晶化纖維素之結晶度為30%以下，上述非晶化纖維素之含量相對於上述耐火骨材100質量份為1~12質量份。
2. 如請求項1之消失模型用塗模劑組合物，其中上述非晶化纖維素為粒狀。
3. 如請求項2之消失模型用塗模劑組合物，其中上述非晶化纖維素之平均粒徑為50~500μm。
4. 如請求項1至3中任一項之消失模型用塗模劑組合物，其進而含有分散劑，且上述分散劑不使上述非晶化纖維素溶解。
5. 一種鑄件用消失模型之製造方法，其係於消失模型之周圍具有塗模膜的鑄件用消失模型之製造方法，且具有使如請求項1至4中任一項之消失模型用塗模劑組合物附著於上述消失模型之周圍而形成塗模膜之步驟。
6. 一種鑄件之製造方法，其係使用藉由如請求項5之鑄件用消失模型之製造方法所獲得之鑄件用消失模型的鑄件之製造方法，且具有：將上述鑄件用消失模型埋設於鑄件砂之步驟，及對埋設於上述鑄件砂之上述鑄件用消失模型澆鑄熔融金屬之步驟。
7. 一種如請求項1至4中任一項之組合物作為消失模型用之塗模劑之用途。