JP3128603B2 - 生型造型用離型剤 - Google Patents
生型造型用離型剤Info
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- JP3128603B2 JP3128603B2 JP23038895A JP23038895A JP3128603B2 JP 3128603 B2 JP3128603 B2 JP 3128603B2 JP 23038895 A JP23038895 A JP 23038895A JP 23038895 A JP23038895 A JP 23038895A JP 3128603 B2 JP3128603 B2 JP 3128603B2
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- Japan
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- mold
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- green
- molding
- polymetallocarbosilane
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- Lubricants (AREA)
- Mold Materials And Core Materials (AREA)
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、生型を造型する際に金
型（模型）に塗布して使用する離型剤に関する。
型（模型）に塗布して使用する離型剤に関する。
【０００２】
【従来の技術】生型は、造型後すぐに注湯でき、型砂の
再生利用が容易、鋳型費用が安い等の理由により、依然
として鋳型の主流である。
再生利用が容易、鋳型費用が安い等の理由により、依然
として鋳型の主流である。
【０００３】従来、生型の造型に際して使用する金型
は、生型造型用の鋳物砂が付着し易く、きれいな生型を
得がたくなる。その理由は、生砂（鋳型）は、骨材、粘
土、水その他添加剤からなる一方、金型は、通常、水と
の接触角が、実質０°である鉄製（例えば、鋳鉄製）で
あるためである。
は、生型造型用の鋳物砂が付着し易く、きれいな生型を
得がたくなる。その理由は、生砂（鋳型）は、骨材、粘
土、水その他添加剤からなる一方、金型は、通常、水と
の接触角が、実質０°である鉄製（例えば、鋳鉄製）で
あるためである。
【０００４】このため、従来は、金型の表面に鉄より水
に対する接触角の大きな、ニッケル、クロム等のメッキ
（通常、電気メッキ）を施して対処していた。
に対する接触角の大きな、ニッケル、クロム等のメッキ
（通常、電気メッキ）を施して対処していた。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】しかし、生型造型の場
合、鋳型の簡便さもあって、金型の一部を改変して（特
に試作段階においては）使用することが多い。この際、
再度メッキをする必要があり、面倒であった。さらに
は、生型砂の組成、即ち、結合剤、添加剤の種類にによ
っては、生型砂付着防止作用を十分に奏し得ないおそれ
があった。
合、鋳型の簡便さもあって、金型の一部を改変して（特
に試作段階においては）使用することが多い。この際、
再度メッキをする必要があり、面倒であった。さらに
は、生型砂の組成、即ち、結合剤、添加剤の種類にによ
っては、生型砂付着防止作用を十分に奏し得ないおそれ
があった。
【０００６】本発明は、上記にかんがみて、接触角の大
きな金属メッキを金型に施さなくても、金型に塗布して
使用するだけで奇麗な生型の造型が可能となる生型造型
用離型剤を提供することを目的とする。
きな金属メッキを金型に施さなくても、金型に塗布して
使用するだけで奇麗な生型の造型が可能となる生型造型
用離型剤を提供することを目的とする。
【０００７】本発明の他の目的は、生型砂付着防止作用
を十分に奏し得る生型造型用離型剤を提供することにあ
る。
を十分に奏し得る生型造型用離型剤を提供することにあ
る。
【０００８】
【課題を解決するための手段】本発明に係る生型造型用
離型剤は、上記課題を、下記構成により解決するもので
ある。
離型剤は、上記課題を、下記構成により解決するもので
ある。
【０００９】生型を造型する際に模型金型に塗布して使
用する生型造型用離型剤であって、離型成分であるポリ
メタロカルボシランが非極性有機溶剤に溶解されてなる
ことを特徴とする。
用する生型造型用離型剤であって、離型成分であるポリ
メタロカルボシランが非極性有機溶剤に溶解されてなる
ことを特徴とする。
【００１０】
【手段の詳細な説明】次に、上記手段の各構成について
詳細な説明をおこなう。
詳細な説明をおこなう。
【００１１】(1) 本発明の生型造型用離型剤は、ポリメ
タロカルボシランが離型成分として非極性有機溶剤に溶
解されている。
タロカルボシランが離型成分として非極性有機溶剤に溶
解されている。
【００１２】(2) ここで使用されるポリメタロカルボシ
ランとは、後述の（Ａ）カルボシラン結合単位および少
なくとも一種の後述の（Ｂ）メタロキサン結合単位から
なり、 （式中、Ｒ1 およびＲ2 は同一または異なってもよく相
互に独立に炭素数１〜４のアルキル基、フェニル基また
は水素原子を示す。） （Ｂ）： （−Ｍ−Ｏ−） （式中、ＭはＴｉ、Ｚｒ、ＭｏおよびＣｒからなる群か
ら選ばれる少なくとも一種の元素を示し、場合によって
は前記各元素の少なくとも一部分が側鎖基として炭素数
１〜４のアルコキシル基またはフェニル基を少なくとも
１個有する。）前記（Ａ）および（Ｂ）各結合単位が主
鎖骨格中でランダムに結合した重合体、および／または
前記（Ａ）の結合単位のケイ素原子の少なくとも一部が
前記（Ｂ）の結合単位の前記各金属元素と酸素原子を介
して結合し、これらによって前記（Ａ）の結合単位の連
鎖により得られるポリカルボシラン部分が前記（Ｂ）の
結合単位により酸素を介して架橋された重合体である。
ランとは、後述の（Ａ）カルボシラン結合単位および少
なくとも一種の後述の（Ｂ）メタロキサン結合単位から
なり、 （式中、Ｒ1 およびＲ2 は同一または異なってもよく相
互に独立に炭素数１〜４のアルキル基、フェニル基また
は水素原子を示す。） （Ｂ）： （−Ｍ−Ｏ−） （式中、ＭはＴｉ、Ｚｒ、ＭｏおよびＣｒからなる群か
ら選ばれる少なくとも一種の元素を示し、場合によって
は前記各元素の少なくとも一部分が側鎖基として炭素数
１〜４のアルコキシル基またはフェニル基を少なくとも
１個有する。）前記（Ａ）および（Ｂ）各結合単位が主
鎖骨格中でランダムに結合した重合体、および／または
前記（Ａ）の結合単位のケイ素原子の少なくとも一部が
前記（Ｂ）の結合単位の前記各金属元素と酸素原子を介
して結合し、これらによって前記（Ａ）の結合単位の連
鎖により得られるポリカルボシラン部分が前記（Ｂ）の
結合単位により酸素を介して架橋された重合体である。
【００１３】前記（Ａ）の結合単位の全数対前記（Ｂ）
の結合単位の全数の比率が１：１から１０：１の範囲に
あることが好ましい。また、ポリメタロカルボシランの
数平均分子量は４００〜５０，０００であることが好ま
しい。
の結合単位の全数の比率が１：１から１０：１の範囲に
あることが好ましい。また、ポリメタロカルボシランの
数平均分子量は４００〜５０，０００であることが好ま
しい。
【００１４】(3) また、上記非極性有機溶剤としては、
トルエン、キシレン、ヘキサン、シクロヘキサン、工業
用ガソリン、石油ベンジン、塗料用シンナー、メタノー
ル、エタノール等を使用可能である。極性有機溶剤で
は、ポリメタロカルボシランを溶解させることができな
い。
トルエン、キシレン、ヘキサン、シクロヘキサン、工業
用ガソリン、石油ベンジン、塗料用シンナー、メタノー
ル、エタノール等を使用可能である。極性有機溶剤で
は、ポリメタロカルボシランを溶解させることができな
い。
【００１５】(4) 上記ポリメタロカルボシランは、上記
非極性有機溶剤で、適宜濃度、通常、３〜３０wt％（望
ましくは５〜１５wt％）に希釈して使用する。３％未満
では、金型に離型作用（生型砂が付着しない撥水性）を
付与し難く、３０wt％を越えると、離型作用（撥水性付
与効果）がそれ以上増大しないと共に、粘度が高くなり
過ぎて金型への塗布作業性にも悪影響がでるおそれがあ
る。
非極性有機溶剤で、適宜濃度、通常、３〜３０wt％（望
ましくは５〜１５wt％）に希釈して使用する。３％未満
では、金型に離型作用（生型砂が付着しない撥水性）を
付与し難く、３０wt％を越えると、離型作用（撥水性付
与効果）がそれ以上増大しないと共に、粘度が高くなり
過ぎて金型への塗布作業性にも悪影響がでるおそれがあ
る。
【００１６】この際、通常は、ポリメタロカルボシラン
を非極性有機溶剤に溶解させただけで、離型剤とするこ
とができるが、適宜、界面活性剤、無機充填剤等を添加
することもできる。
を非極性有機溶剤に溶解させただけで、離型剤とするこ
とができるが、適宜、界面活性剤、無機充填剤等を添加
することもできる。
【００１７】(5) この様にして調製した離型剤は、造型
前の金型に塗布して使用する。この塗布に際して、再利
用する生型砂は、溶湯の影響を受けて、通常４０℃前後
の加温状態にあるため、金型を４０℃前後に加熱して行
うのが望ましい。金型表面の結露を防止するためであ
る。
前の金型に塗布して使用する。この塗布に際して、再利
用する生型砂は、溶湯の影響を受けて、通常４０℃前後
の加温状態にあるため、金型を４０℃前後に加熱して行
うのが望ましい。金型表面の結露を防止するためであ
る。
【００１８】なお、塗布方法としては、スプレー・刷毛
・浸漬塗布等、任意であるが、作業性の見地からスプレ
ー塗布が望ましい。また、塗布厚は、乾燥状態で、１０
〜１００μｍ（望ましくは ４０〜６０μｍ）とする。
・浸漬塗布等、任意であるが、作業性の見地からスプレ
ー塗布が望ましい。また、塗布厚は、乾燥状態で、１０
〜１００μｍ（望ましくは ４０〜６０μｍ）とする。
【００１９】さらに、塗布後、主として、溶剤揮発を促
進させるために、加熱乾燥することが望ましいが、時間
があるときは、自然乾燥でも良い。
進させるために、加熱乾燥することが望ましいが、時間
があるときは、自然乾燥でも良い。
【００２０】こうして、離型膜を形成した金型は、生型
造型に繰り返し使用することができる。ちなみに、ポリ
チタノカルボシラン１０wt％トルエン溶液を、スプレー
塗布３回行ったものについて、生型造型を３００回行っ
たが、金型への生型砂の付着は観察されていない。
造型に繰り返し使用することができる。ちなみに、ポリ
チタノカルボシラン１０wt％トルエン溶液を、スプレー
塗布３回行ったものについて、生型造型を３００回行っ
たが、金型への生型砂の付着は観察されていない。
【００２１】
【発明の作用・効果】本発明の生型造型用離型剤は、上
記の如く、ポリメタロカルボシランを非極性有機溶剤に
溶解させたものであり、生型造型の際に金型に塗布する
だけで、後述の試験例で支持される如く、金型表面に生
型砂付着防止作用を付与できる。
記の如く、ポリメタロカルボシランを非極性有機溶剤に
溶解させたものであり、生型造型の際に金型に塗布する
だけで、後述の試験例で支持される如く、金型表面に生
型砂付着防止作用を付与できる。
【００２２】従って、接触角の大きな金属メッキを金型
に施さなくても、金型に塗布して使用するだけで奇麗な
生型の造型が可能となる。
に施さなくても、金型に塗布して使用するだけで奇麗な
生型の造型が可能となる。
【００２３】また、従来のニッケルめっきを施した場合
に比して、接触角が格段に高く、金型表面に非常に高い
撥水性が付与できる。即ち、生型砂の組成、即ち、結合
剤、添加剤の種類にかかわらず、生型砂付着防止作用を
十分に奏し得る。
に比して、接触角が格段に高く、金型表面に非常に高い
撥水性が付与できる。即ち、生型砂の組成、即ち、結合
剤、添加剤の種類にかかわらず、生型砂付着防止作用を
十分に奏し得る。
【００２４】なお、特開昭６３−１２６７２号公報にお
いて、本発明で使用するポリメタロカルボシランを必須
成分とし、鉄等の基材に塗布して使用する被覆用組成物
（離型剤）が開示されている。
いて、本発明で使用するポリメタロカルボシランを必須
成分とし、鉄等の基材に塗布して使用する被覆用組成物
（離型剤）が開示されている。
【００２５】しかし、当該公知離型剤は本願発明の離型
剤とは異質であり、本願発明の進歩性に影響を与えるも
のではない。
剤とは異質であり、本願発明の進歩性に影響を与えるも
のではない。
【００２６】本願発明の離型剤は、生型造型用離型剤で
あり、あくまで、水分を多量に含有し、造型時せいぜい
４０℃前後である生型鋳物砂に対する離型性を目的とし
ているのに対し、前記公知離型剤は、高温（通常５００
℃以上）となるアルミニウム等の金属融液ないしガラス
融液に対する離型性を目的とし、両者の目的は全く別異
である。
あり、あくまで、水分を多量に含有し、造型時せいぜい
４０℃前後である生型鋳物砂に対する離型性を目的とし
ているのに対し、前記公知離型剤は、高温（通常５００
℃以上）となるアルミニウム等の金属融液ないしガラス
融液に対する離型性を目的とし、両者の目的は全く別異
である。
【００２７】そして、離型作用を担う成分において、本
願発明は、「ポリメタロカルボシラン」であるのに対
し、公知離型剤は、主として「窒化ホウ素粉末」である
（前記公報第２頁下左欄第１段）。ポリメタロカルボシ
ランは、主として、基材への密着性を担うことが示唆さ
れているのみであり（前記公報第２頁下左欄第４段）、
ポリメタロカルボシランが離型作用を担うことは前記公
報に何ら示唆されていない。
願発明は、「ポリメタロカルボシラン」であるのに対
し、公知離型剤は、主として「窒化ホウ素粉末」である
（前記公報第２頁下左欄第１段）。ポリメタロカルボシ
ランは、主として、基材への密着性を担うことが示唆さ
れているのみであり（前記公報第２頁下左欄第４段）、
ポリメタロカルボシランが離型作用を担うことは前記公
報に何ら示唆されていない。
【００２８】
【試験例】以下、本発明の効果を確認するために行っ
た、間接試験である撥水性試験について説明する。
た、間接試験である撥水性試験について説明する。
【００２９】(1) それぞれ、７０×７０×５mmｔの鉄
板または鋳鉄（ＦＣ）板を、下記方法で離型剤処理し
て調製した試験片について、図１に示すように水平にお
き、常温及び４０℃に保持した加温した試験片１に水滴
２を落し、直後の接触角Θを測定して、３点平均を採っ
た。
板または鋳鉄（ＦＣ）板を、下記方法で離型剤処理し
て調製した試験片について、図１に示すように水平にお
き、常温及び４０℃に保持した加温した試験片１に水滴
２を落し、直後の接触角Θを測定して、３点平均を採っ
た。
【００３０】なお、離型剤処理は、離型剤（ポリチタノ
カルボシラン１０wt％トルエン溶液）をはけ塗りにより
３回塗布し、自然乾燥６０分→２００℃×３０分→２５
０℃×１５分の条件で乾燥して行った（乾燥膜厚：約５
０μｍ）。ポリチタノカルボシランは、宇部興産株式会
社製造の「チラノコートＶＮ１１０」を使用した。
カルボシラン１０wt％トルエン溶液）をはけ塗りにより
３回塗布し、自然乾燥６０分→２００℃×３０分→２５
０℃×１５分の条件で乾燥して行った（乾燥膜厚：約５
０μｍ）。ポリチタノカルボシランは、宇部興産株式会
社製造の「チラノコートＶＮ１１０」を使用した。
【００３１】それらの結果は、鉄板：８３．７°（常
温）、７４．７°（４０℃）、ＦＣ板：８４．３°
（常温）、７４．７°（４０℃）であった。なお、常温
における、鉄及びニクロムの水との接触角は、それぞ
れ、０°及び６．５°である（「化学便覧 基礎編II」
丸善発行、第５４１頁）。
温）、７４．７°（４０℃）、ＦＣ板：８４．３°
（常温）、７４．７°（４０℃）であった。なお、常温
における、鉄及びニクロムの水との接触角は、それぞ
れ、０°及び６．５°である（「化学便覧 基礎編II」
丸善発行、第５４１頁）。
【００３２】本発明の離型剤で処理したものは、ニッケ
ルめっき処理より、はるかに優れた撥水性を示すことが
分かる。
ルめっき処理より、はるかに優れた撥水性を示すことが
分かる。
【図１】本発明の撥水性試験のモデル断面図
１ 試験片 ３ 水滴 Θ 接触角
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 中村 正広 愛知県豊田市トヨタ町１番地 トヨタ自 動車株式会社内 (72)発明者 安田 辻彦 愛知県名古屋市中村区沖田町230番地 中部助川興業株式会社内 (72)発明者 阪納 章祥 愛知県名古屋市中村区沖田町230番地 中部助川興業株式会社内 (72)発明者 伊藤 民郎 愛知県名古屋市中村区沖田町230番地 中部助川興業株式会社内 (56)参考文献 特開 昭63−12672（ＪＰ，Ａ) 特開 昭63−260655（ＪＰ，Ａ) 特開 昭64−31546（ＪＰ，Ａ) 特開 平６−218489（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) B22C 3/00
Claims (3)
- 【請求項１】 生型を造型する際に金型に塗布して使用
する離型剤であって、離型成分であるポリメタロカルボ
シランが非極性有機溶剤に溶解されてなることを特徴と
する生型造型用離型剤。 - 【請求項２】 請求項１において、前記ポリメタロカル
ボシランの濃度が、３〜３０wt％であることを特徴とす
る生型造型用離型剤。 - 【請求項３】 請求項１または２において、前記ポリメ
タロカルボシランが前記ポリチタノカルボシランである
ことを特徴とする生型造型用離型剤。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP23038895A JP3128603B2 (ja) | 1995-09-07 | 1995-09-07 | 生型造型用離型剤 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP23038895A JP3128603B2 (ja) | 1995-09-07 | 1995-09-07 | 生型造型用離型剤 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0970640A JPH0970640A (ja) | 1997-03-18 |
| JP3128603B2 true JP3128603B2 (ja) | 2001-01-29 |
Family
ID=16907101
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP23038895A Expired - Fee Related JP3128603B2 (ja) | 1995-09-07 | 1995-09-07 | 生型造型用離型剤 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3128603B2 (ja) |
-
1995
- 1995-09-07 JP JP23038895A patent/JP3128603B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0970640A (ja) | 1997-03-18 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20000926 |
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