JPH0142784B2

JPH0142784B2 -

Info

Publication number: JPH0142784B2
Application number: JP60148820A
Authority: JP
Inventors: Yoshitane Watabe; Akira Kitajima; Keiko Tazaki; Isamu Juki
Original assignee: Nissan Chemical Corp
Current assignee: Nissan Chemical Corp
Priority date: 1985-07-05
Filing date: 1985-07-05
Publication date: 1989-09-14
Also published as: EP0207864B1; US4769076A; EP0207864A3; JPS629739A; EP0207864A2

Description

【発明の詳細な説明】

産業上の利用分野本発明は、鋳型模型（以下、模型という。）上
に耐火性被覆層を形成させた後、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
当該被覆層形成用結合剤の改良に関する。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
結合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ングを施す
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
によつ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つた。模型材料の改良については、主として成形性、
寸法安定性、強度等の向上、或いはコストの低減
を目的としてなされ、例えば、各種ワツクスのブ
レンド、或いはフラツクスの添加による改良され
たワツクス、更にナフタリン系、プラスチツク
系、尿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つて、
かつ、強度、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
はあつても、ほゞ満足すべき材料として多量に使
用されるに至つている。これに対し、結合剤の改良は遥かに多種にわた
つて提案されて来たが、未だ満足すべきものを得
るに至つていない。初期には、水性シリカゾル、
アルコールシリカゾル、エチルシリケート等が用
いられたが、水性シリカゾルは、水溶性模型に接
すると模型表面に浸蝕し、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度を付与できない。ま
た、エチルシリケートの加水解物である結合剤は
安定性に乏しく、これによつては一定品質の鋳型
の作製が困難である。特公昭48−32482号公報は、アルキルシリケー
トに水性シリカゾルの適量を配合してコロイダル
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
結合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、特公昭54−
40366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
比率に混合した結合剤が提案されているが、この
結合剤も水溶性材料からなる模型と接触すると模
型表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、30〜60％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、20〜50％の１デパイ以下の双極子
能率を有する無水溶剤と、８〜30％のアミノ基含
有有機官能性親水性珪素化合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、精密鋳造技術について、より高い精度が望ま
れている現在、この結合剤によつてもそれを満足
させ得ない。即ち、この結合剤を用いて作られた
鋳型で鋳造すると、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
覆層の層間に剥離現象が起り易く、これが起つた
鋳型を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
の鋳型にも欠点を有しないこと等全ての課題を解
決できる結合剤を見出し難いことによる。本発明の目的は、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層に層間剥離を生じ
させず、更に焼成鋳型に高い強度を付与すること
ができ、かつ、この焼成鋳型を用いて得られる鋳
造物表面に鋳肌の荒れ等表面欠陥も、鋳造物の寸
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鋳型作製用結合剤は、下記(イ)，(ロ)
及び(ハ)の成分を含有し、或いは更に(ニ)の成分を含
有することを特徴とする。 (イ) ；結合剤中SiO₂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 (ニ) ；結合剤中１〜30重量％量のTi，Zr，Sn，
Al若しくはInのアルコ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
を有するコロイダルシリカ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SiO₂濃度としては、５〜60重量％程度のもの
が好ましい。また、好ましい有機溶媒の例として
は、ヘキサン、ヘブタン等脂肪族炭化水素、トル
エン、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、通常５重量％以
下、特に１重量％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、例えば、水性シリカ
ゾルの分散媒である水を親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、珪酸若しくは重合度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、
アルキルの例としては、メチル、エチル、プロピ
ル、ブチル等が挙げられる。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、イソ
プロピ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、商品名エチルシリケート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シオルガ
ノシランは、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、エチルトリメトキシシラ
ン、フエ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、モルフオリン、エタノー
ルアミン、Ｎ−メチルエタノール、α−（２−ア
ミノエチル）アミノプロピルトリメトキシシラ
ン、α−アミノプロピルトリエトキシシラン、ビ
ス〔３−（トリエトキシシリル）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，Sn，Al
若しくはIn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ソプロポキサイド、インジウ
ムトリプトキサイド等が挙げられる。これらアルコキシオルガノシラン、可溶性アミ
ン、Ti，Zr，Sn，Al若しくはIn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。本発明の結合剤は、それぞれ上記オルガ
ノシリカゾルを(イ)の成分、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を
(ロ)の成分、可溶性アミンを(ハ)の成分、Ti，Zr，
Sn，Al若しくはInのアルコキサイドを(ニ)の成分
とし、結合剤中含有率として、SiO₂として５〜
50重量％量の(イ)の成分、１〜50重量％量の(ロ)の成
分及び１〜30重量％量の(ハ)の成分を、或いはこれ
らに加えて更に(ニ)の成分を１〜30重量％量均一に
混合することにより容易に得られる。特別の場合
として、(ハ)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ンを用いるとき
は、(ロ)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、本発明の結合剤としては、本発明
の目的が達成される限り、上記成分の他に、任意
に揆水剤、消泡剤、発色剤等添加剤を加えてもよ
い。本発明の結合剤は、加水分解と溶媒の除去に
よつて硬化反応が起り、生鋳型に強い結合力をも
たらすと共に焼成によつ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)，(ロ)及び(ハ)の成分の
特定比率組成物、或いはこれらに更に(ニ)の成分を
特定比率に加えた組成物であつて、加水分解及び
乾燥の際に、また焼成の際にも上記成分の相乗作
用に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(イ)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
度及び緻密性をも向上させ、更に水溶性模型上に
被覆層を形成させる段階、特に乾燥段階における
被覆層に微細クラツクが発生するのを防ぐ作用を
する。しかし、(イ)成分のみ或いはこれとアミノ基
若しくはイミノ基を分子中に含むアルコキシオル
ガノシラン以外のアミン類、例えばピペリジン等
(ハ)成分との組成物である結合剤は生鋳型に高い強
度を付与できない。また(イ)成分と(ロ)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困難ならしめる。本発明の結合剤において、(ロ)の成分は模型上に
形成された乾燥被覆層に高い強度を発現せしめる
作用をし、これによつ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これらの
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)成分にアミノ
基若しくはイミノ基を含むオルガノアルコキシシ
ラン以外のアミン類、例えば、ピペリジン等(ハ)成
分を加えても、その結合剤は生鋳型及び焼成鋳型
共にこれらに高い強度を付与できない。本発明の結合剤において、(ハ)の成分は、(ロ)成分
の加水分解を促進すると共に、本発明の結合剤が
被覆層中で乾燥する際(イ)成分と(ロ)成分との複合に
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、特に結合剤に
可溶性の(ハ)成分による均一な結合剤が一様に硬化
することによつて、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シオルガノシランである(ハ)
成分のみの結合剤は、焼成鋳型に高い強度を付与
できず、また、上記アルコキシオルガノシラン以
外の、例えばピペラジン等(ハ)成分単独物は結合力
を示さない。アミノ基若しくはイミノ基を含むア
ルコキシオルガノシランを(ハ)成分として用いると
きは、これ自身の加水分解結合性により、(イ)成分
と協働して好ましい結合作用を示し、特例として
(ロ)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、(ニ)成分は、本発明の
結合剤を含有する被覆層が乾燥する際、乾燥中に
被覆層がゲル化するのを遅延せしめ、乾燥中に起
り易い微細クラツクの発生を防ぐ作用をし、これ
によつて充分な強度を有する生鋳型及び焼成鋳型
が一層良好に作製される。しかし、この(ニ)成分
は、これ自体加水分解後乾燥硬化すると、被膜を
形成せず粉状になり易く、好ましい結合性を示さ
ない。従つて、(ニ)成分を含有しても上記(イ)，(ロ)及
び(ハ)成分を欠く結合剤は好ましい性質を示さな
い。上記(イ)，(ロ)及び(ハ)成分を、或いはこれに加えて
(ニ)成分を含有する結合剤において、(イ)成分の含有
率がSiO₂として50重量％以上を供給する程に高
いと、結合剤は安定性に乏しくなり、また、
SiO₂として５重量％以下を供給する如き量では、
上記本発明の結合剤の効果が発現しない。また、
(ロ)成分についても、その含有率が50重量％以上に
も高いと、相対的に(イ)成分の含有率低下をもたら
し、１重量％以下では本発明の結合剤の性能に乏
しくなる。更に(ハ)成分については、その含有率が
１重量％以下では、上記(ハ)成分の作用に乏しく、
また、30重量％以上にも高いと、(イ)及び(ロ)成分の
相対的含有率低下をもたらし好ましくない。(ニ)成
分についても、やはり好ましい結合剤の性能を発
揮せしめるために、その含有率として１〜30重量
％程度が適当である。かくして、本発明の結合剤は、(イ)成分を結合剤
中SiO₂として５〜50重量％供給する量、(ロ)成分
を１〜50重量％及び(ハ)成分を１〜30重量％含有す
るか或いはこれらに加えて更に(ニ)成分を１〜30重
量％含有することを特徴とする。従来の結合剤、例えば、エチルシリケートを30
〜60％とキシレンを20〜50％とα−アミノプロピ
ルトリエトキシシランを８〜30％混合した結合剤
を使用して、水溶性材料からなる模型上に被覆層
を形成させ、その上に水性シリカゾルを結合剤と
する被覆層を形成させ乾燥すると被覆層表面に針
状或いは羽毛状結晶の現出が起り、これか起つた
鋳型を用いて鋳造すると、鋳物の表面に肌荒れが
生じる。上記結晶の現出は、被覆層を通して水分
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
覆層表面に運び出し、その表面で溶解成分が晶出
することによるものと考えられる。従つて、乾燥
後の被覆層上に上記結晶が現出することは、かゝ
る被覆層からなる焼成前の鋳型において既に鋳肌
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下させていること
を示す。従つて、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つ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、特に(イ)成分として炭化水素溶媒シリカゾ
ルを用いて得られる結合剤では、水溶性模型上の
被覆層表面に上記結晶が全く現出せず、また、こ
の被覆層からなる焼成鋳型を用いて鋳造すると、
鋳物表面に肌荒れが全く生じない。本発明の結合
剤は、上記特定組成によつ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層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つて全く問題が発生
せず、完全な精密鋳造を達成できる。実施例１オルガノシリカゾルとしてキシレンを分散媒と
するSiO₂23重量％のキシレンシリカゾル800重量
部、メチルトリエトキシシラン160重量部及びピ
ペラジン40重量部を均一に混合することにより結
合剤(A)を得た。上記結合剤(A)をガラス板上に塗布し、25℃相対
湿度50％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(A)1000重量部にジルコンフラワ
＃350を5000重量部混合することによりスラリー
（A₁）と、同じく結合剤(A)にジルコンフラワ
＃200を4800重量部混合することによりスラリー
（A₂）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
ことによつて幅20mm、長さ100mm、厚さ10mmの水
溶性模型を成形した。更にサンデイング用スタツ
コ材を用意し、先ずスラリー（A₁）に模型を浸
漬した後とり上げ、サンデイングを施して第１被
覆層を形成させ乾燥後、この第１層被覆を有する
模型をスラリー（A₂）に浸漬した後とり上げ、
更びサンデイングを施した後乾燥することにより
第２被覆層を形成させた。同様にしてスラリー
（A₂）を用いて第３〜６被覆層を順次積層せし
め、最後の第７被覆層は、スラリー（A₂）に浸
漬した後とり上げサンデイング施さずにそのまゝ
乾燥することにより模型上に累積被覆層を形成さ
せた。上記累積被覆層形成におけるサンデイング
に用いたスタツコ材、乾燥条件は第１表に示す。

【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、上記生鋳型からダイヤモンドカツター
を用いて切断により、10個の試験片をつくり、そ
の内５個を生鋳型の強度測定用としてそのまゝ抗
折強度試験に供し、残り５個については、1000℃
の電気中１時間の焼成を施した後常温まで放冷
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28.6
Kg／cm²であり、また焼成鋳型の抗折強度は平均
55.4Kg／cm²であつた。実施例２及び比較例１実施例１と同様にして下記組成の結合剤(B)〜(H)
を得た。(B)〜(F)は本発明の実施例であり、(G)と(H)
は比較例である。(G)は、加水分解エチルシリケー
トである。 (B) キシレンシリガゾル（SiO₂23％）
……700重量部 α−（２−アミノエチル）アミノプロピルトリ
メトキシシラン ……200 オルトチタン酸イソプロピル ……100 (C) キシレンシリカゾル（SiO₂23％）
……800重量部 α−アミノプロピルトリエトキシシラン
……200 (D) キシレンシリカゾル（SiO₂21％）
……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 オルトチタン酸イソプロピル ……50 (E) キシレンシリカゾル（SiO₂17％）
……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（SiO₂25％）
……800重量部メチルトリエトキシシラン ……160 ピペリジン ……40 (G) エチルシリケート40 ……748重量部エタノール ……183 0.4％塩酸 ……69 (H) エチルシリケート40 ……441重量部キシレン ……353 オルトチタン酸イソプロピル ……103 α−アミノプロピルトリエトキシシラン
……103 次いで、実施例１と同様にして上記結合剤(B)〜
(H)のそれぞれ100重量部にジルコンフラワー＃350
を5000重量部加えることにより（B₁）〜（H₁）
のスラリーを、また、(B)〜(H)のそれぞれ1000重量
部にジルコンフラワー＃200を4800重量部加える
ことにより（B₂）〜（H₂）のスラリーを調製し
た。次いで、実施例１と同様にして、結合剤が同
一である２種のスラリーを用い、サンデイング条
件も第１表の記載を同様にして実施例１と同様の
水溶性模型上に累積被覆層を形成させた。(B)〜(G)
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
鋳型が得られた。しかし、(H)の結合剤を用いて得
られた生鋳型は、第１被覆層と第２被覆層との層
間剥離が15％の割合で起つた。更に実施例１と同様にして、生鋳型から抗折強
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つたところ、第２表に
記載の結果が得られた。

【表】前記実施例１と記載を同様、本発明の結合剤を
用いてつくつた焼成鋳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いことが認められ
る。実施例３ SiO₂30重量％の水性シリカゾルを結合剤(J)と
し、これを1000重量部とジルコンフラワー＃200
を3500重量と界面活性剤0.3重量部と消泡剤0.03
重量部とを均一に混合することによりスラリー
（J₁）を調製した。別途、実施例１と同様にして
水溶性模型を成形した。次いで、実施例１で調製したスラリー（A₁）
を用い、これに上記水溶性模型を浸漬した後とり
上げ、スタツコ材ジルコンサンド＃80でサンデイ
ングを施し、25℃相対湿度50％の空気中で３時間
乾燥することにより上記水溶性模型上に第１被覆
層を形成させた。引き続き、この第１被覆層を有
する模型を上記スラリー（J₁）中に浸漬した後と
り上げ、上記と同じスタツコ材でサンデイングを
施した後、上記を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３層目もスラリー（J₁）中に浸漬した後と
り上げ、スタツコ材として粒径0.5mmのシヤモツ
トサンドでサンデイングを施した後、25℃相対湿
度50％の空気中で24時間乾燥することにより、水
溶性尿素模型上に３層からなる累積被覆層を形成
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2/3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、被覆層表面を観察したが、
前記結晶は存在せず、第１被覆層の耐水性が極め
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30分間浸漬することにより模型を溶出させた
後、累積被覆層からなる硬化物をとり出し常温の
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、この生鋳型を破壊し、上記模型と接
していた表面及びその反対側の第３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。実施例４及び比較例２上記実施例２及び比較例１で調製したスラリー
（B₁）〜（H₁）を用いた他は、実施例３と同様に
して水溶性尿素模型上に３層からなる累積被覆層
を形成させた。（B₁）〜（F₁）は実施例４であ
り、（G₁）と（H₁）は比較例２である。得られた
被覆模型について、実施例３と同様にして被覆層
表面の前記結晶の存否を観察したところ、スラリ
ー（B₁）〜（F₁）を用いたものは全て結晶が存
しなかつたが、スラリー（G₁）と（H₁）を用い
たものいずれにも結晶が存し、耐水性不良である
ことを認めた。また、実施例３と同様にして生鋳型を得た後破
壊して、模型と接していた被覆層表面の硬度及び
性状をしらべたところ、スラリー（B₁）〜（F₁）
を用いたものは全て、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（G₁）
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、スラリー（H₁）を用いたも
のでは表面の欠陥が見られないが、柔かく充分な
硬度を有しないことを認めた。上記比較例に対し実施例は、本発明の結合剤を
用いることによつて水溶性模型に接する第１被覆
層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積被覆層を形成させても、
精密鋳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130〜140℃、圧力150
Kg／cm²で成形することにより、水溶性模型を作
り、これを、別途水溶性ワツクスから作つた湯道
及び湯口となる模型部材に接着剤を用いてとりつ
けることによりツリーを作つた。このツリーを前記実施例２で調製したスラリー
（G₁）に浸漬した後とり上げ、スタツコ材のジル
コンサンド＃80でサンデイングし、25℃、相対湿
度50％の空気中で３時間乾燥することにより、ツ
リー上に第１被覆層を形成させた。引き続き上記
第１被覆層を有するツリーを前記実施例３で調製
したスラリー（J₁）中に浸漬した後とり上げ、上
記と同様にサンデイング及び乾燥を行つて第２被
覆層を形成させた。順次、スラリー（J₁）を用い
て第７被覆層まで積層した。乾燥条件は第７被覆
層の乾燥時間を48時間とした他は全て上記と同じ
であり、サンデイングに用いられたスタツコ材
は、第３及び第４被覆層形成には粒径0.5mmのシ
ヤモツトサンドを、第５及び第６の被覆層形成に
は粒径1.0mmのシヤモツトサンドを用い、また、
第７被覆層の形成はサンデイングを施さずに乾燥
することにより行つた。被覆模型の被覆層表面に
は前記結晶が見られなかつた。上記により得られた被覆ツリーを沸騰水中に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
なかつた。次いで、この生鋳型を電気中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れなかつた。次いで、上記焼成鋳型に、JIS SCS 13の1650
℃溶湯を注いだ後自然冷却し、鋳型を破壊して除
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。実施例６及び比較例３スラリー（C₁）の代りに前記実施例２で調製
したスラリー（D₁）及び（H₁）と、比較例１で
調製したスラリー（G₁）及び（H₁）を用いた他
は実施例５と同様にして被覆模型、生鋳型及び焼
成鋳型を作製し、更に鋳造試験を行つた。スラリー（D₁）及び（H₁）を用いたものは、
実施例５と同様全て良好であつたが、スラリー
（G₁）及び（H₁）を用いた被覆模型には前記結晶
が存し鋳造後得られた鋳物の表面には目立つた肌
荒れが観察された。また、繰返しテストの結果、
（D₁）及び（E₁）を用いたものは再現性も良好で
あつたが、（G₁）を用いたものでは、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
によつ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、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を湿分
含有空気中で乾燥させる段階で溶出尿素に基く針
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
鋳型の強度も高く、この鋳型を用いると完全な精
密鋳造を達成できる。また、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
成には従来の結合剤、例えば水性シリカゲルを用
いて累積被覆層を形成させても、鋳肌面に荒れを
起させない鋳型を得ることができる。上記の如く
水性シリカゲルを用いると強度の高い鋳型が得ら
れるのみならず、鋳型の製造コストも低減させる
ことができる。本発明の結合剤を用いると、水溶性模型上に累
積被覆層を形成させる段階、脱模型段階、生鋳型
に乾燥する段階、生鋳型を焼成する段階及び注湯
段階の全てを通して問題が生じないことはこの結
合剤の驚くべき性能によるものである。本発明の
結合剤は、水溶性尿素系模型のみにとどまらず、
水溶性ワツクス等他の水溶性模型或いは水不溶性
模型を用いる鋳型の作製にも用いられる。

Claims

【特許請求の範囲】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SiO₂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SiO₂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。