JPH0228415B2 - - Google Patents

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JPH0228415B2
JPH0228415B2 JP56501486A JP50148681A JPH0228415B2 JP H0228415 B2 JPH0228415 B2 JP H0228415B2 JP 56501486 A JP56501486 A JP 56501486A JP 50148681 A JP50148681 A JP 50148681A JP H0228415 B2 JPH0228415 B2 JP H0228415B2
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silicate
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silicyl
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metaphosphate
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Uein Furedoritsuku Ueerusu
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General Electric Co
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    • B22C1/16—Compositions of refractory mould or core materials; Grain structures thereof; Chemical or physical features in the formation or manufacture of moulds characterised by the use of binding agents; Mixtures of binding agents
    • B22C1/18—Compositions of refractory mould or core materials; Grain structures thereof; Chemical or physical features in the formation or manufacture of moulds characterised by the use of binding agents; Mixtures of binding agents of inorganic agents
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22—CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22C—FOUNDRY MOULDING
    • B22C3/00—Selection of compositions for coating the surfaces of moulds, cores, or patterns
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B28/00—Compositions of mortars, concrete or artificial stone, containing inorganic binders or the reaction product of an inorganic and an organic binder, e.g. polycarboxylate cements
    • C04B28/24—Compositions of mortars, concrete or artificial stone, containing inorganic binders or the reaction product of an inorganic and an organic binder, e.g. polycarboxylate cements containing alkyl, ammonium or metal silicates; containing silica sols

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  • Compositions Of Oxide Ceramics (AREA)

Description

請求の範囲 １ 15％以上のSiO2を含有するコロイドシリカ
ゾル５〜55重量％；28％以上のSiO2を含有する
珪酸アルキル２〜60重量％；水混和性有機溶剤20
〜40重量％；および50％以上の濃度を有する燐酸
５〜45重量％のホスホシリケート混和物を含有す
る、鋳造鋳型その他の製品の処理に有用な組成
物。
２ 水酸化アンモニウムおよび炭酸アンモニウム
よりなる群から選択されるゲル化触媒としてのア
ンモニウム化合物１重量％以下を含有する特許請
求の範囲第１項記載の組成物。
３ (a) 15％以上のSiO2を含有するコロイドシ
リカゾル５〜55重量％；28％以上のSiO2を含
有する珪酸アルキル２〜60重量％；水混和性有
機溶剤20〜40重量％；および50％以上の濃度を
有する燐酸５〜45重量％のホスホシリケート混
和物10〜25重量％、および (b) 残量の耐火骨材 を含む、鋳造鋳型その他の製品の処理に有用な組
成物。
４ 耐火骨材がジルコン、シリカ、アルミナ珪酸
塩、黒鉛、フユームドシリカ、アルミナ、クロマ
イト、繊維状アルミナ珪酸塩、マグネシアおよび
これらの混合物よりなる群から選択される特許請
求の範囲第３項記載の組成物。
５ 耐火骨材が10〜3000ミクロンの間の粒径分布
を有する特許請求の範囲第４項記載の組成物。
６ (a) 15％以上のSiO2を含有するコロイドシ
リカゾル５〜55重量％；28％以上のSiO2を含
有する珪酸アルキル２〜60重量％；水混和性有
機溶剤20〜40重量％；および50％以上の濃度を
有する燐酸５〜45重量％のホスホシリケート混
和物10〜25重量％、 (b) ポリ酢酸ビニルおよびポリビニルアルコール
よりなる群から選択される添加剤３重量％以
下、および (c) 残量の耐火骨材 を含有する、鋳造鋳型その他の製品の処理に有用
な組成物。
７ 耐火骨材がジルコン、シリカ、アルミナ珪酸
塩、黒鉛、フユームドシリカ、アルミナ、クロマ
イト、繊維状アルミナ珪酸塩、マグネシアおよび
これらの混合物よりなる群から選択される特許請
求の範囲第６項記載の組成物。
８ 耐火骨材が10〜3000ミクロンの間の粒径分布
を有する特許請求の範囲第７項記載の組成物。
９ (a) 水混和性有機溶剤20〜40重量％；15％以
上のSiO2を含有するコロイドシリカゾル５〜
55重量％；および28％以上の利用可能SiO2を
含有する珪酸アルキル２〜60重量％を混合し、 (b) 50〜90％の濃度を有する燐酸５〜45重量％を
工程(a)で得られた混和物と反応させてホスホシ
リケート化合物を生成する工程からなる、鋳造
鋳型その他の製品の処理に有用なホスホシリケ
ート組成物の製法。
１０ 前記珪酸アルキルがエチルポリシリケー
ト、エチレングリコールモノエチルエーテルシリ
ケート、プロピルシリケート、ブチルシリケート
およびメチルポリシリケートよりなる群から選択
される特許請求の範囲第９項記載の製法。
１１ 前記ホスホシリケート化合物が次式： （ｎ＝１、２、３または４）を有するメタ燐酸シ
リシルである特許請求の範囲第９項記載の製法。
１２ ホスホシリケート組成物を粉砕ずみ耐火材
料と混合し、そして得られる混合物を鋳型に適用
して所望の形状に被覆成形することからなるホス
ホシリケート組成物の使用方法において、 前記ホスホシリケート組成物が15％以上の
SiO2を含有するコロイドシリカゾル５〜55重量
％；28％以上のSiO2を含有する珪酸アルキル２
〜60重量％；水混和性有機溶剤20〜40重量％；お
よび50％以上の濃度を有する燐酸５〜45重量％の
混和物を含有することを特徴とする使用方法。
１３ 前記ホスホシリケート組成物10〜25重量
％、１重量％以下のアンモニウム化合物および残
量の粉砕ずみ耐火材料を混合し、そして得られる
混合物を鋳型に適用して所望の形状に被覆成形す
ることを特徴とする特許請求の範囲第１２項記載
の使用方法。
１４ 前記ホスホシリケート組成物10〜25重量％
と残量の耐火骨材との混合物を鋳造鋳型の少なく
とも所定の表面部分に塗布することにより前記表
面部分を耐火骨材で被覆し、かつ、前記ホスホシ
リケート組成物で前記表面部分を含浸することを
特徴とする特許請求の範囲第１２項記載の使用方
法。
１５ 前記表面部分を耐火骨材で15〜30ミルの深
さに被覆し、かつ、前記ホスホシリケート化合物
で２インチ以下の深さに含浸する特許請求の範囲
第１４項記載の使用方法。
明細書 この出願は米国特許出願第068193号（1979年８
月20日出願）の一部継続出願である。
発明の背景 本発明は、鋳造鋳型などおよびかゝる鋳造用製
品を処理および製造するための組成物および方法
に関する。さらに詳しくは、本発明は改良した鋳
造鋳型、および新規な被覆剤、含浸剤および結合
剤組成物に関し、また鋳造鋳型、焼流し精密鋳造
鋳型、炉およびとりべ耐火物、セラミツク中子お
よび同様の鋳造用製品をその高温強度および耐火
性を高めるように処理および製造する方法に関す
る。
種々の形態のシリケート含有組成物、例えば米
国特許第4113499号、第4111705号、第3961968号、
第3957715号、第3682668号、第3576652号、第
3211560号および第2842445号に開示された組成物
が鋳造鋳型および他の鋳造用製品を処理するもの
として知られている。これらのシリケート含有組
成物は、鋳型の製造に用いる耐火材料の結合剤と
して、またはかゝる材料から造つた鋳型の含浸剤
もしくは被覆剤として導入される。普通、シリケ
ート含有組成物に他の成分を含有させて所期の目
的に有効な処理用混合物を生成する。従来の組成
物のいくつかは、加熱硬化の必要をなくすため空
気硬化または非焼成型の製造に向けられている。
しかし、これらの従来の組成物から製造される空
気硬化型は、その表皮または処理表面の強度が鋳
造操作で遭遇する溶融金属条件に耐えるのに不十
分であることが多い。例えば、従来の組成物で処
理した鋳型は、鋳型巣に注がれる熱い乱流金属の
撹拌による高熱と浸食に耐える有効な表皮をいつ
も形成するわけではない。他の処理用組成物から
得られる表皮組織は高温に加熱されたとき亀裂を
生じやすい。さらに他の組成物では望ましくない
鋳型砂への金属浸透、有害な化学反応および巣表
面のスポーリングが生じる。
発明の要旨 鋳造鋳型、焼流し精密鋳造鋳型、炉およびとり
べ耐火物、セラミツク中子および他の同様の鋳造
用製品において、これらをホスホシリケート組成
物で処理することにより利点と特色が得られ、こ
の組成物の構造、製造および使用について以下に
説明する。本発明のホスホシリケートは本明細書
ではメタ燐酸シリシルとも称され、コロイドシリ
カゾル、水混和性有機溶剤、珪酸アルキルおよび
珪酸アルキルの加水分解反応に触媒作用をなすの
に必要な量より過剰の濃燐酸を混合することによ
り製造できる。本発明の他の形態では、ホスホシ
リケート化合物を種々の添加剤と組合せて、特定
用途でのその有効性を増すことができる。例え
ば、ホスホシリケート化合物を耐火骨材と混合し
て鋳型表面を処理するのに非常に有効なスラリー
状混合物を得ることができる。他の添加剤には、
処理製品により大きな未焼成強度と硬さを与える
ように選択される添加剤および濡れ特性を向上す
る界面活性剤がある。
本発明に従つて製造した処理用組成物を、処理
すべき鋳型、中子、その他の鋳造用製品の表面
に、塗付け、塗布、スプレーまたは他の適当な手
段で適用する。次に処理した鋳型または鋳造用製
品を短時間空気中で乾燥させ、約15〜30ミルの厚
さおよび約２インチの合計有効浸透深さの表皮ま
たは被膜を得る。あるいはまた、ホスホシリケー
ト処理用組成物を鋳造砂または他の微粉砕耐火物
とその混合中に混ぜて、鋳造砂または耐火物を鋳
型形状に圧縮成形できるように調製する。このよ
うに使用する場合、メタ燐酸シリシルを所望の配
合物粘稠度を得るのに適当な量使用することがで
きる。かゝる結合剤で形成された圧縮成形鋳型
は、このように処理されていない対応する鋳造用
製品より大きな結合強度および耐火度を有するこ
とで特徴付けられる。
【発明の詳細な説明】
一般に、本発明の鋳型処理用ホスホシリケート
組成物は、水混和性有機溶剤、コロイドシリカゾ
ル、珪酸アルキルおよび濃燐酸の混和物として製
造される。本発明の幾つかの実施例では、本明細
書および従来の刊行物において「混成シリケー
ト」と称される出発材料を最初に製造する。珪酸
アルキルおよびコロイドシリカゾル双方ともそれ
ぞれ別個に鋳型結合剤または鋳型処理用組成物と
して使用されて当業界で周知であるので、珪酸ア
ルキルとコロイドシリカゾルとを鋳型結合用組成
物の製造に適当な条件下で混合して得られる生成
物を指称するのに、用語「混成シリケート」が適
当と考えられる。本発明で出発材料として有用な
混成シリケートの例が米国特許第3961968号に開
示されている。しかし、本明細書で使用または言
及する用語「混成シリケート」は、上記特許に開
示されそう命名されている組成物に限定されるも
のではない。
本発明のホスホシリケート、即ち本明細書で特
にメタ燐酸シリシルと呼ばれるものは、以下に示
す構造式により特徴付けられ、例えば下記成分か
ら製造される。
(a) 珪酸アルキル、好ましくは28〜40重量％の
SiO2を有する珪酸エチル。商業的には、
Stauffer Chemical CompanyまたはRemet
Corporationから入手できるEthyl Silicate 40
ESを珪酸アルキルとして使用して、満足な結
果を得ることができる。使用できる他の珪酸ア
ルキルの例には、エチルポリシリケート、エチ
レングリコールモノエチルエーテルシリケー
ト、プロピルシリケート、ブチルシリケートお
よびメチルポリシリケートがある。
(b) 水性またはアルコール系コロイドシリカゾ
ル、好ましくは15〜50重量％のSiO2を有する
もの（PHは酸性でも塩基性でもよい）。
(c) 珪酸アルキルおよびコロイドシリカ双方の共
溶剤として作用する水混和性有機溶剤。適当な
溶剤の例には、１〜４個の炭素原子を有する水
混和性アルコール、および式CnH(2o+1)
OCH2CH2OH（式中のｎは１、２、３または４
に等しい）を有するグリコールエーテルがあ
る。好適なアルコールはエチルアルコールおよ
びイソプロピルアルコールである。
(d) 濃度50〜90％の燐酸。
上記成分の混合物から形成したメタ燐酸シリシ
ルは、前述したように、さらに耐火骨材と組合せ
て鋳型表面を処理するためのスラリー状混合物を
つくることができる。かゝるスラリーは鋳型表面
が高熱溶融金属の劣化作用に抵抗する能力を著し
く増加することを確かめた。耐火骨材は、ジルコ
ン、シリカ、アルミナ珪酸塩、黒鉛、フユームド
シリカ、アルミナ、クロマイト、繊維状アルミナ
珪酸塩、マグネシアまたはこれらの混合物よりな
る群から選択するのが好ましい。約10〜3000ミク
ロンの間の粒子直径分布を有する上記耐火骨材が
特に好ましい。
耐火骨材を濡らすために界面活性剤を被覆組成
物の製造時に含有させることもできる。適当な界
面活性剤には、普通の脂肪酸のナトリウム石け
ん、カルボキシメチルセルロース、硫酸ナトリウ
ム、トリポリ燐酸ナトリウムおよび合成洗剤があ
る。商業的に入手できる界面活性剤には、
Victawet（Stauffer Chemical Company製）、
Wetsit（Nopco Chemical Company製）および
Lestoil（Noxell Corporation製）がある。適当
な脂肪酸界面活性剤には、Wetanol（Clyco
Chemicals、Inc.製）、Surfact（Casting Supply
House of New York製）およびWestasep
（West Chemical Products、Inc.製）がある。好
ましい合成剤は鎖中に10個以上の炭素原子を有す
る直鎖化合物である。
具体例として、本発明のメタ燐酸シリシルを下
記実施例に記す成分を用い、記載の手順に従つて
製造することができる。
実施例 １ 成 分 近似重量％ 濃硫酸 0.25 水（蒸留、脱イオン化） 0.99 コロイドシリカゾル（酸性） 49.05 エチレングリコールモノエチルエーテル 30.01 燐酸（85％） 11.60 Ethyl Silicate40 8.10 水冷反応室で0.25％の濃硫酸を0.99％の蒸留脱
イオン化水と一緒にした。かきまぜながら22.50
％のエチレングリコールモノエチルエーテルを反
応室に装入し、すぐ後から8.10％のEthyl
Silicate40（Stauffer Chemical Companyまたは
Remet Corporationから入手できる）を入れた。
混合物を次に20〜27℃の間の注意深く維持された
温度で30分間かきまぜた。この30分の期間の後、
この混合物を20〜27℃に48時間維持し、この時点
で49.05％の酸性コロイドシリカゾルを徐々に反
応室に導入し、反応混合物の温度を20〜27℃に維
持しながら混合物をさらに２時間かきまぜた。上
記反応が完了に近づいたところで、11.60％の濃
燐酸と7.51％のグリコールエーテルの混合物を導
入し、30分間反応させた。最終生成物を周囲温度
まで放冷し、被覆用組成物の製造に使用するまで
保存した。
実施例 ２ 成 分 近似重量％ 塩酸（37％） 0.15 Ethyl Silicate40 27.42 コロイドシリカゾル（塩基性または酸性）
10.63 イソプロピルアルコール（無水） 41.83 燐酸（85％） 19.94 上記成分からなる組成物を以下の手順に従つて
製造した。冷却装置付きの反応容器で、0.15％の
濃塩酸（37％）を10.63％の塩基性コロイドシリ
カと注意深く混合した。かきまぜながら20.92％
のイソプロピルアルコールを反応容器に装入し、
10分間混合した。この後20.92％のイソプロピル
アルコールと19.94％の燐酸のプレミツクスを反
応容器に加え、反応混合物を30分間かきまぜた。
得られた混合物を次に20〜27℃の温度に24時間維
持した。この24時間の期間後、温度を20〜27℃に
維持しながら27.42％のEthyl Silicate40を徐々に
反応容器に加えた。反応容器の内容物を１時間完
全に混合し、20〜27℃に24時間維持し、次いで被
覆用組成物の製造に使用するように保存した。
実施例 ３ 成 分 近似重量％ 硫酸または塩酸 0.15 水（蒸留、脱イオン化） 0.99 グリコールエーテル 20.10 エタノールまたはイソプロピルアルコール2.46 珪酸アルキル 57.50 コロイドシリカゾル 9.10 濃燐酸 10.10 実施例 ４ 成 分 近似重量％ 濃硫酸 0.25 グリコールエーテル 3.51 エタノールまたはイソプロピルアルコール
24.10 珪酸アルキル 34.27 コロイドシリカゾル 13.27 濃燐酸 24.60 実施例 ５ 成 分 近似重量％ 濃硫酸 0.15 グリコールエーテル 25.20 珪酸アルキル 16.10 コロイドシリカゾル 53.00 濃燐酸 5.50 上記成分を上記濃度で配合した鋳型処理用組成
物を水冷反応室を用いて製造する。反応室内で濃
酸（硫酸または塩酸）および水（必要な場合）を
グリコールエーテルおよび／またはアルコールと
一緒にする。この溶液を５分間かきまぜ、次にか
きまぜを続けながら珪酸アルキルを加える。30分
の混合後、混和物を20〜27℃に48時間維持する。
この期間終了後、コロイドシリカゾルを加え、得
られる混合物を２時間激しくかきまぜ、この時間
の最後には加水分解反応がほとんど完了する。こ
の時点で混合物を激しくかきまぜ続けながら燐酸
を加える。シリカゾルおよび燐酸の添加期間中温
度を20〜27℃の間に注意深く制御することが重要
である。
実施例 ６ 成 分 近似重量％ 濃硫酸 0.05 グリコールエーテル 5.00 珪酸アルキル 2.00 コロイドシリカゾル 33.10 エタノール 15.05 濃燐酸 44.80 上記組成のホスホシリケートを次の手順に従つ
て製造した。水冷反応室内でエタノールを燐酸に
加え、５分間混合した。次にこの溶液を冷却し、
20〜27℃に維持した。室温の別の容器で、硫酸お
よびグリコールエーテルを珪酸アルキルと一緒に
した。この溶液を５分間かきまぜ、次にコロイド
シリカゾルと一緒にした。15分間混合した後、混
合物を燐酸溶液の入つた水冷反応室に加えた。内
容物をはげしく混合し、温度を２時間の反応期間
中25〜27℃の間に制御した。次に生成物を水冷反
応室内で制御温度条件下に８時間保持した。
実施例６は、エタノールの代りにイソプロピル
アルコールまたは水を用いても製造することがで
きる。
本発明に従つて、そしてもつと具体的には上述
の方法に従つて製造したメタ燐酸シリシルは次
式： （ｎ＝１、２、３または４）を有する。
被覆用組成物を製造するには、本発明のメタ燐
酸シリシルを耐火骨材またはその混合物と組合せ
て被覆用スラリーを形成する。好適な骨材は前述
したものである。そのほかに、スラリーは未焼成
強度の向上のためにポリ酢酸ビニル、ポリビニル
アルコールおよびクレーよりなる群から選択され
る添加剤を所定量含有することができる。被覆用
組成物の製造時に骨材を濡らすために界面活性剤
を含有させることもできる。適当な界面活性剤は
前述した通りである。
上述した被覆は次の特定の成分を含有し得、下
記の手順に従つて製造することができる。
成 分 近似重量％ 耐火骨材 75〜90 ポリ酢酸ビニルまたはポリビニルアルコール
0.5 メタ燐酸シリシル（上記実施例から） 10〜25 界面活性剤 0.1 反応混合物をいつでも30℃以下に維持する冷却
装置を有する反応容器で、かきまぜながら40.9％
の耐火骨材を18.5％のメタ燐酸シリシルに加え、
15分間混合した。かきまぜを停止し、0.5％のポ
リ酢酸ビニルを容器に徐々に導入した。得られた
混合物を５分間かきまぜ、0.1％の界面活性剤を
加えた。次に混合をさらに５分間続けた。組成物
に次に残量の耐火骨材を加え、得られた混合物を
15分間配合した。完全に混合した後、生成物を室
温に放冷した。
上述した方法で製造したメタ燐酸シリシル基質
被覆用組成物はスラリーの形態にあり、処理すべ
き鋳型、中子その他の鋳造用製品の表面に適用さ
れる。この適用は任意適当な態様で行われるが、
より具体的には、例えば処理すべき製品は図面に
１０で総称されているような鋳型であり、図面で
はシリカ砂１２または鋳造作業に普通に使用され
る他の微粉砕耐火材料の圧縮成形体が鋳型枠１４
内に収容されている。処理すべき製品が鋳型であ
る場合、少くとも金属受入れ巣１６の表面および
巣を囲む鋳型の部分ならびに鋳型堰１８および湯
道２０を上記組成物で、塗付け、塗布、スプレー
または任意の他の適当な適用手段により被覆す
る。次に被覆鋳型を空気中で約20分間乾燥させ
て、処理表面上に厚さ約15〜30ミルの表皮または
被膜２２を有し、合計含浸深さが約２インチ以下
である鋳型を生成する。これにより鋳型の結合強
度が著しく高まる。あるいはまた、鋳型被膜を熱
風、トーチまたは他の適当な手段で加熱すること
により乾燥時間を短縮できる。いずれの場合にも
処理した鋳型は向上した表面特性を有し、乱流溶
融金属の浸透スポーリングおよび浸食に対する優
れた抵抗性を呈する。さらに、処理した鋳型は対
応する未処理鋳型より著しく高い耐火度を呈す
る。実際に、このように処理した鋳型および鋳造
用製品の未焼成強度は３倍増加した。このように
処理した鋳型を加熱すると、鋳型は強度が10倍以
上増加し、高温軟化に基づく歪を生じることなく
3000〓以上の温度に耐えることを確かめた。
メタ燐酸シリシルを骨材と組合せて被覆剤とし
て使用することに加えて、上述した組成に従つて
製造したメタ燐酸シリシルを単独で、処理すべき
鋳型、中子または同様の鋳造用製品の表面に適用
される含浸剤として使用することもできる。処理
すべき表面へのメタ燐酸シリシルの適用は、被覆
用組成物に関して前述した方法により、または他
の適当な適用手段により行う。適用後、メタ燐酸
シリシルは処理した巣または区域の表面に２様の
作用をなす。第一に、このように処理した表面に
被膜を付与し、表面上に約１〜３ミルの表皮また
は被膜を形成する。第二に、メタ燐酸シリシルは
このように処理した表面下約２インチの深さまで
浸透する。このように処理した鋳型、中子または
同様の鋳造用製品は、約20分間の風乾後、メタ燐
酸シリシル−耐火骨材被覆で処理した表面の特性
と同様の特性を呈した。
本発明のメタ燐酸シリシルの他の重要な特徴は
溶融鋼に対する不活性である。即ち、メタ燐酸シ
リシルは、これで含浸された鋳型および同様の製
品の諸成分間の、また酸化される恐れのある溶融
金属中の成分、例えば鋼中のチタンおよびアルミ
ニウム間の有害な化学反応を阻止する。メタ燐酸
シリシルは、鋳造操作中に剥落して鋳造製品中に
埋め込まれる鋳型材料の量を減らすことにより、
鋳造品のＸ線検査品質も改良する。
本発明のさらに別の実施例はメタ燐酸シリシル
含浸剤を鋳型、中子または同様の鋳造用製品に適
用するのに使用でき、前述した通りにメタ燐酸シ
リシルで含浸した製品の特性すべてを有する製品
を得るのに有効である。この別の実施例は二段階
法をとつて、予め配合されたメタ燐酸シリシル含
浸剤中に生じる貯蔵面での欠乏性に避ける。この
方法によれば、処理すべき表面に最初に適用した
混成シリケートに下記の通りの高濃度燐酸および
アルコールの溶液を適用して、メタ燐酸シリシル
を処理表面上で同時形成する。
成 分 近似重量％ 濃燐酸 50〜90 エタノールまたはイソプロピルアルコール
10〜50 本発明のこの実施例に従つて鋳型を含浸するた
めに、まず最初鋳型を下記成分から製造した混成
シリケート配合物で下記手順に従つて処理する。
成 分 近似重量％ 珪酸アルキル ７〜９ コロイドシリカゾル 45〜55 水 0.5〜１ グリコールエーテル 35〜45 濃硫酸 0.25 エタノールまたはイソプロピルアルコール ５ 上記成分処方に従つて混成シリケートを製造す
る場合、反応混合物を20〜27℃の温度に維持する
冷却装置を有する反応容器に0.25％の濃硫酸、
0.75％の水および５％のイソプロピルアルコール
のプレミツクスを装入した。かきまぜながら上記
混合物に40％のエチレングリコールモノエチルエ
ーテル、次いで８％の珪酸アルキル（Ethyl
Silicate40、Stauffer Chemical Companyから
入手できる）を加え、混合を30分間続けた。得ら
れた混合物を48時間放置し、次いで51％のコロイ
ドシリカゾルを加え、この間混合物を20〜27℃の
温度に維持した。
本発明のこの実施例に従つて鋳造鋳型を処理す
るために、まず最初鋳型を上述した通りに配合し
た混成シリケートで処理する。混成シリケートを
塗付け、スプレーまたは他の適当な適用手段によ
り適用する。鋳型の表面をこのように処理した
後、燐酸とイソプロピルアルコールの混合物を同
様の方法で鋳型表面に適用し、鋳型を約20分間風
乾し、この時点で鋳型はそのまゝ使用できる。
上述したメタ燐酸シリシルが鋳造鋳型および同
様の鋳造用製品の処理および製造に、結合用組成
物または含浸剤として単独で耐火骨材の添加なし
で適用できることが、上述した説明から理解でき
るはずである。さらに具体的には、メタ燐酸シリ
シルを鋳造砂または他の微粉砕耐火材料に配合さ
れる結合剤として鋳造砂の混合中に使用して、鋳
造砂を鋳型形状に圧縮成形できる状態に調製す
る。このように使用する場合、メタ燐酸シリシル
を所望の混合物粘稠度を得るのに適当な量使用す
ることができる。上述した実施例１および２に従
つて製造した通りのメタ燐酸シリシルをこのよう
に使用する場合、メタ燐酸シリシルに約１重量％
以下のアミン化合物を含有させることにより結合
用組成物を化学的にゲル化することができる。例
えば、約１重量％の水酸化アンモニウムまたは炭
酸アンモニウムを添加してゲル化反応を促進し、
結合剤の所謂“制御硬化”を行う。上記実施例に
記載した結合剤で形成した圧縮成形鋳型は、この
ように処理してない対応する鋳造用製品より高い
結合強度および耐火度を有することで特徴付けら
れる。そのほかに、処理した製品は、メタ燐酸シ
リシルを用いて表面処理したと記載された鋳造鋳
型および鋳造用製品の特性すべてを呈する。これ
らの特性とは迅速な風乾、増加した未焼成強度お
よび3000〓以上の温度に耐える抵抗性を含む。
本発明の特定の実施例を説明したが、本発明を
記載の特定形態に限定しないことが望ましく、付
帯の請求の範囲により本発明の要旨内のすべての
変更例を包含する。
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