JPH04147741A - シェルモールド用レジンコーテッドサンド - Google Patents
シェルモールド用レジンコーテッドサンドInfo
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- JPH04147741A JPH04147741A JP27403490A JP27403490A JPH04147741A JP H04147741 A JPH04147741 A JP H04147741A JP 27403490 A JP27403490 A JP 27403490A JP 27403490 A JP27403490 A JP 27403490A JP H04147741 A JPH04147741 A JP H04147741A
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Landscapes
- Mold Materials And Core Materials (AREA)
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。
め要約のデータは記録されません。
Description
本発明は、シェルモールド用のレジンコーテツドサンド
に関するものである。
に関するものである。
シェルモールドは、珪砂など鋳物用砂をバインダー樹脂
で結合させて造型することによって得られる。このシェ
ルモールドは鋳肌が滑らかで寸法精度が良いなどの優れ
た特長を有しているために多用されている。 、このシェルモールドにあって、鋳込む金属の種類や温
度、形状等によって、使用する鋳物用砂の種類やバイン
ダーの種類を変えて適宜対応するようにしている０例え
ば鋳物用砂の場合は、高温での焼き付きを防ぐために高
融点の鋳物用砂を使用したり、溶湯の熱による膨張を抑
えるために高温での熱膨張の小さい鋳物用砂、例えばＳ
ｉｎ、含量の少ないものやあるいは熱履歴を受けた回収
砂などを使用したりするようにしている。またバインダ
ーの場合は、高強度のものや低膨張のものを適宜使い分
けたりするようにしている。 そして、鋳型の強度を上げるためには、バインダー樹脂
の量を多くすることが最も容易であり、従来はこのよう
にバインダー樹脂の量によって鋳型の強度を確保するよ
うにしている。
で結合させて造型することによって得られる。このシェ
ルモールドは鋳肌が滑らかで寸法精度が良いなどの優れ
た特長を有しているために多用されている。 、このシェルモールドにあって、鋳込む金属の種類や温
度、形状等によって、使用する鋳物用砂の種類やバイン
ダーの種類を変えて適宜対応するようにしている０例え
ば鋳物用砂の場合は、高温での焼き付きを防ぐために高
融点の鋳物用砂を使用したり、溶湯の熱による膨張を抑
えるために高温での熱膨張の小さい鋳物用砂、例えばＳ
ｉｎ、含量の少ないものやあるいは熱履歴を受けた回収
砂などを使用したりするようにしている。またバインダ
ーの場合は、高強度のものや低膨張のものを適宜使い分
けたりするようにしている。 そして、鋳型の強度を上げるためには、バインダー樹脂
の量を多くすることが最も容易であり、従来はこのよう
にバインダー樹脂の量によって鋳型の強度を確保するよ
うにしている。
しかしながら、バインダー樹脂の量を多くすると、経済
的に不利になるのは勿論、溶湯の熱でバインダー樹脂が
分解されて発生するガスの量が多くなり、このガスが鋳
物中に入り込んで巣になったり鋳肌を悪くしたりするお
それがあるという問題がある。 本発明は、上記の点に鑑みて為されたものであり、少な
いバインダー樹脂量で強度の高い鋳型を得ることができ
るシェルモールド用レジンコーテツドサンドを提供する
ことを目的とするものである。
的に不利になるのは勿論、溶湯の熱でバインダー樹脂が
分解されて発生するガスの量が多くなり、このガスが鋳
物中に入り込んで巣になったり鋳肌を悪くしたりするお
それがあるという問題がある。 本発明は、上記の点に鑑みて為されたものであり、少な
いバインダー樹脂量で強度の高い鋳型を得ることができ
るシェルモールド用レジンコーテツドサンドを提供する
ことを目的とするものである。
本発明に係るシェルモールド用レジンコーテツドサンド
は、空隙率が４４％以下の鋳物用砂と空隙率が４４％以
上の鋳物用砂に、それぞれバインダー樹脂を被覆せしめ
て成ることを特徴とするものである。 以下、本発明の詳細な説明する。 鍋物川砂としては特に限定されるものではないが、珪砂
を用いるのが一般的であり、また鋳型を崩壊させた後に
回収した回収砂を用いることもできる。そして本発明に
おいてはこの鋳物用砂として空隙率が４４％以下のもの
と空隙率が４４％以上のものを混合して用いることを特
徴とするものである。ここで空隙率とは、鋳物用砂の見
掛けの容積中に占める砂粒子間の空隙部の容積の比率を
いうものであり、本発明において空隙率は次の方法で測
定した数値として定義される。まず２００１１のメスシ
リンダーに水：メタノール＝７：３（重量比）の混合溶
液１００ｍｆｆ１を入れ、これに別のメスシリンダーで
測定した鋳物用砂１００ｍＮを徐々に加えた後に密閉し
、気泡が出なくなったのを確認した後メスシリンダーの
液面を読み、この数値（Ｍｍ／）と２００■ｌの目盛り
との差を空隙率とする。従って、 空隙率（％）＝２００−Ｍ と定義される。尚、用いる溶液としては、上記水とメタ
ノールの混合溶液の他に、水に界面活性剤を加えたもの
や、他の液体でもよい、空隙率はその数値が小さい程、
空隙部の容積が小さく充填率が高いことを意味し、少な
いバインダー樹脂で鋳物用砂の各粒子を結合させること
ができると考えられる。 そして本発明はこの空隙率と鋳型の強度との関係を検討
した結果、空隙率が４４％以上の鋳物砂では鋳型の強度
を高く得ることができず、空隙率が４４％以下の鋳物砂
を混合して用いることによって、鋳型の強度を急激に高
めることができることを見出だして完成したものである
。また、鋳物用砂の大きさについては特に限定されるも
のではないが、２８メツシュ〜２００メツシュ程度の範
囲の粒度のものが好ましい。 上記鋳物用砂の表面にバインダー樹脂を被覆することに
よって、シェルモード用レジンコーテツドサンドを調製
することができる。バインダー樹脂としては、特に限定
されるものではないが、ノボラック型フェノール樹脂、
レゾール型フェノール樹脂、ノボラック型フェノール樹
脂とレゾール型フェノール樹脂との混合物など、フェノ
ール樹脂を用いるのが好ましい。 レジンコーテツドサンドを調製するために鋳物用砂にバ
インダー樹脂を被覆するにあたっては、ドライホットコ
ート法、コールドコート法、セミホットコート法、粉末
溶剤法などでおこなうことができる。ドライホットコー
ト法は、固形フェノール樹脂など固形のバインダー樹脂
を°１３０〜１８０℃に加熱した鋳物用砂に添加して混
合し、鋳物用砂による加熱によって固形バインダー樹脂
を溶融させて溶融バインダー樹脂で鋳物用砂の表面をコ
ートさせ、しかるのちにこの混合を保持したまま冷却し
、粒状でさらさらしたレジンコーテツドサンドを得る方
法である。コールドコート法はバインダー樹脂をメタノ
ールなどの溶剤に溶解して液状になし、これを鍋物川砂
に添加して混合し、溶剤を揮発させることによってレジ
ンコーテツドサンドを得る方法である。セミホットコー
ト法は、上記溶剤に溶解した液状バインダー樹脂を５０
〜９０℃に加熱した鋳物用砂に添加混合してレジンコー
テツドサンドを得る方法である。粉末溶剤法は、固形の
バインダー樹脂を粉砕し、この粉末樹脂を鋳物用砂に添
加してさらにメタノールなどの溶剤を添加し、これを混
合してレジンコーテツドサンドを得る方法である６以上
いずれの方法においても粒状でさらさらしたレジンコー
テツドサンドを得ることができるが、作業性などの点に
おいてドライホットコート法やセミホットコート法が好
ましい、砂とバインダー樹脂との混合割合は、シェルモ
ールドの要求される性能によって変動があり、特に限定
されるものではないが、鋳物用砂１００重量部に対して
バインダー樹脂を樹脂固形分換算で１重量部以下にする
ことが可能である。またこの混合の際に必要に応じて硬
化剤、その他鋳物用砂とバインダー樹脂とを親和させる
ためのシランカップリング剤などの各種カップリング剤
、またワックスなどを配合することができる。 このようにして得られたレジンコーテツドサンドを常法
に従って加熱された金型にふりかけたり充填しなりして
バインダー樹脂を溶融硬化させることによって、このバ
インダー樹脂による鋳物用砂の結合作用でシェルモール
ドを造型するものである。ここで、レジンコーテツドサ
ンド中のバインダー樹脂の量を低減することができると
、造型した鋳型に溶湯を注ぐ際にバインダー樹脂が炭化
されて発生するガス量を少なくすることができ、このガ
スが鋳物中に入り込んで巣になったり鋳肌を悪くしたり
することを低減することが可能になると共に、またバイ
ンダー樹脂が溶湯の熱で分解され易く鋳物の砂離れを良
好にして鋳肌を美しく形成することができ、さらに低融
点合金を用いて鋳造をおこなう場合にも、バインダー樹
脂を容易に分解させることができ、鋳型を崩壊させて脱
型することが容易になるものである。
は、空隙率が４４％以下の鋳物用砂と空隙率が４４％以
上の鋳物用砂に、それぞれバインダー樹脂を被覆せしめ
て成ることを特徴とするものである。 以下、本発明の詳細な説明する。 鍋物川砂としては特に限定されるものではないが、珪砂
を用いるのが一般的であり、また鋳型を崩壊させた後に
回収した回収砂を用いることもできる。そして本発明に
おいてはこの鋳物用砂として空隙率が４４％以下のもの
と空隙率が４４％以上のものを混合して用いることを特
徴とするものである。ここで空隙率とは、鋳物用砂の見
掛けの容積中に占める砂粒子間の空隙部の容積の比率を
いうものであり、本発明において空隙率は次の方法で測
定した数値として定義される。まず２００１１のメスシ
リンダーに水：メタノール＝７：３（重量比）の混合溶
液１００ｍｆｆ１を入れ、これに別のメスシリンダーで
測定した鋳物用砂１００ｍＮを徐々に加えた後に密閉し
、気泡が出なくなったのを確認した後メスシリンダーの
液面を読み、この数値（Ｍｍ／）と２００■ｌの目盛り
との差を空隙率とする。従って、 空隙率（％）＝２００−Ｍ と定義される。尚、用いる溶液としては、上記水とメタ
ノールの混合溶液の他に、水に界面活性剤を加えたもの
や、他の液体でもよい、空隙率はその数値が小さい程、
空隙部の容積が小さく充填率が高いことを意味し、少な
いバインダー樹脂で鋳物用砂の各粒子を結合させること
ができると考えられる。 そして本発明はこの空隙率と鋳型の強度との関係を検討
した結果、空隙率が４４％以上の鋳物砂では鋳型の強度
を高く得ることができず、空隙率が４４％以下の鋳物砂
を混合して用いることによって、鋳型の強度を急激に高
めることができることを見出だして完成したものである
。また、鋳物用砂の大きさについては特に限定されるも
のではないが、２８メツシュ〜２００メツシュ程度の範
囲の粒度のものが好ましい。 上記鋳物用砂の表面にバインダー樹脂を被覆することに
よって、シェルモード用レジンコーテツドサンドを調製
することができる。バインダー樹脂としては、特に限定
されるものではないが、ノボラック型フェノール樹脂、
レゾール型フェノール樹脂、ノボラック型フェノール樹
脂とレゾール型フェノール樹脂との混合物など、フェノ
ール樹脂を用いるのが好ましい。 レジンコーテツドサンドを調製するために鋳物用砂にバ
インダー樹脂を被覆するにあたっては、ドライホットコ
ート法、コールドコート法、セミホットコート法、粉末
溶剤法などでおこなうことができる。ドライホットコー
ト法は、固形フェノール樹脂など固形のバインダー樹脂
を°１３０〜１８０℃に加熱した鋳物用砂に添加して混
合し、鋳物用砂による加熱によって固形バインダー樹脂
を溶融させて溶融バインダー樹脂で鋳物用砂の表面をコ
ートさせ、しかるのちにこの混合を保持したまま冷却し
、粒状でさらさらしたレジンコーテツドサンドを得る方
法である。コールドコート法はバインダー樹脂をメタノ
ールなどの溶剤に溶解して液状になし、これを鍋物川砂
に添加して混合し、溶剤を揮発させることによってレジ
ンコーテツドサンドを得る方法である。セミホットコー
ト法は、上記溶剤に溶解した液状バインダー樹脂を５０
〜９０℃に加熱した鋳物用砂に添加混合してレジンコー
テツドサンドを得る方法である。粉末溶剤法は、固形の
バインダー樹脂を粉砕し、この粉末樹脂を鋳物用砂に添
加してさらにメタノールなどの溶剤を添加し、これを混
合してレジンコーテツドサンドを得る方法である６以上
いずれの方法においても粒状でさらさらしたレジンコー
テツドサンドを得ることができるが、作業性などの点に
おいてドライホットコート法やセミホットコート法が好
ましい、砂とバインダー樹脂との混合割合は、シェルモ
ールドの要求される性能によって変動があり、特に限定
されるものではないが、鋳物用砂１００重量部に対して
バインダー樹脂を樹脂固形分換算で１重量部以下にする
ことが可能である。またこの混合の際に必要に応じて硬
化剤、その他鋳物用砂とバインダー樹脂とを親和させる
ためのシランカップリング剤などの各種カップリング剤
、またワックスなどを配合することができる。 このようにして得られたレジンコーテツドサンドを常法
に従って加熱された金型にふりかけたり充填しなりして
バインダー樹脂を溶融硬化させることによって、このバ
インダー樹脂による鋳物用砂の結合作用でシェルモール
ドを造型するものである。ここで、レジンコーテツドサ
ンド中のバインダー樹脂の量を低減することができると
、造型した鋳型に溶湯を注ぐ際にバインダー樹脂が炭化
されて発生するガス量を少なくすることができ、このガ
スが鋳物中に入り込んで巣になったり鋳肌を悪くしたり
することを低減することが可能になると共に、またバイ
ンダー樹脂が溶湯の熱で分解され易く鋳物の砂離れを良
好にして鋳肌を美しく形成することができ、さらに低融
点合金を用いて鋳造をおこなう場合にも、バインダー樹
脂を容易に分解させることができ、鋳型を崩壊させて脱
型することが容易になるものである。
次に、本発明を実施例によって具体的に説明する。
大Ｊｌｌよ
空隙率が４１．３％の珪砂（砂Ａ）と空隙率が４５．２
％の珪砂（砂Ｂ）を用いてこれを第１表に示すｒｌ−Ｉ
Ｊ〜ｒ１−５Ｊの配合割合で混合した。このように混合
した珪砂の全体としての空隙率を同表に示す。尚、砂Ａ
及び砂Ｂの粒度分布を第３表に示す。そしてこの珪砂３
０ｋｇを１５０℃に加熱してワールミキサーに仕込み、
これに軟化点９０℃のノボラック型フェノール樹脂６０
０ｇを加え、３０秒間混練した後フェノール樹脂に対し
１５％のへキサメチレンテトラミン９０ｇを４５０ｇの
水に溶解して添加し、砂粒の塊りが崩壊するまで混練し
た。次いでさらにこれにステアリン酸カルシウム３０ｇ
を添加し、３０秒間混練した後にこれを払い出してエア
レーションをおこない、樹脂量が重量比率で２．０％の
レジンコーテツドサンドを得た。 Ｌ毅ヨユ 空隙率が４５．２％の珪砂（砂Ｂ）のみを用い、後は実
施例１と同様にして樹脂量が重量比率で２．０％のレジ
ンコーテツドサンドを得た。 Ｘ隻■ス 空隙率が４１．３％の珪砂（砂Ａ）と空隙率が４８．０
％の再生砂（砂Ｃ）を用いてこれを第２表に示す「２−
１」〜ｒ２−５．の配合割合で混合した。このように混
合した珪砂の全体としての空隙率を同表に示す、尚、砂
Ｃの粒度分布を第３表に示す。そしてこの砂を用い、後
は実施例１と閤崩ｔ＝＋”ｒ矧爬番パ看番田虫−つ ｎ
Ｖ小１バ；−ノコ−テッドサンドを得た。 Ｌ較珂ｌ 空隙率が４８，０％の珪砂（砂Ｃ）のみを用い、後は実
施例２と同様にして樹脂量が重量比率で２６０％のレジ
ンコーテツドサンドを得た。 上記実施例１．２及び比較例１．２によって得たレジン
コーテツドサンドを用いて鋳型を作成し、この鋳型につ
いて常温曲げ強さをＪＡＣＴ試験法 ５Ｍ−１に準拠し
て測定した。また実施例１２及び比較例１．２によって
得たレジンコーテツドサンドについて、融着点及び安息
角を測定した。融着点はＪＡＣＴ試験法 Ｃ−１に準拠
して、安息角はＨＭ法に準拠してそれぞれ測定した。 これらの結果を第１表及び第２表に示す。またそれぞれ
についての珪砂の空隙率と鋳型の強度との関係を第１図
（実施例１と比較例１）及び第２図（実施例２と比較例
２）のグラフに示す。 第１表 第３表 第１表、第２表及び第１図、第２図のグラフにみられる
ように、砂Ｂや砂Ｃに空隙率が４４％未満の砂Ａを混合
することによって、曲げ強さが急激に高まることが確認
される。従って、バインダー樹脂量を低減しても強度を
確保することができるものであった。
％の珪砂（砂Ｂ）を用いてこれを第１表に示すｒｌ−Ｉ
Ｊ〜ｒ１−５Ｊの配合割合で混合した。このように混合
した珪砂の全体としての空隙率を同表に示す。尚、砂Ａ
及び砂Ｂの粒度分布を第３表に示す。そしてこの珪砂３
０ｋｇを１５０℃に加熱してワールミキサーに仕込み、
これに軟化点９０℃のノボラック型フェノール樹脂６０
０ｇを加え、３０秒間混練した後フェノール樹脂に対し
１５％のへキサメチレンテトラミン９０ｇを４５０ｇの
水に溶解して添加し、砂粒の塊りが崩壊するまで混練し
た。次いでさらにこれにステアリン酸カルシウム３０ｇ
を添加し、３０秒間混練した後にこれを払い出してエア
レーションをおこない、樹脂量が重量比率で２．０％の
レジンコーテツドサンドを得た。 Ｌ毅ヨユ 空隙率が４５．２％の珪砂（砂Ｂ）のみを用い、後は実
施例１と同様にして樹脂量が重量比率で２．０％のレジ
ンコーテツドサンドを得た。 Ｘ隻■ス 空隙率が４１．３％の珪砂（砂Ａ）と空隙率が４８．０
％の再生砂（砂Ｃ）を用いてこれを第２表に示す「２−
１」〜ｒ２−５．の配合割合で混合した。このように混
合した珪砂の全体としての空隙率を同表に示す、尚、砂
Ｃの粒度分布を第３表に示す。そしてこの砂を用い、後
は実施例１と閤崩ｔ＝＋”ｒ矧爬番パ看番田虫−つ ｎ
Ｖ小１バ；−ノコ−テッドサンドを得た。 Ｌ較珂ｌ 空隙率が４８，０％の珪砂（砂Ｃ）のみを用い、後は実
施例２と同様にして樹脂量が重量比率で２６０％のレジ
ンコーテツドサンドを得た。 上記実施例１．２及び比較例１．２によって得たレジン
コーテツドサンドを用いて鋳型を作成し、この鋳型につ
いて常温曲げ強さをＪＡＣＴ試験法 ５Ｍ−１に準拠し
て測定した。また実施例１２及び比較例１．２によって
得たレジンコーテツドサンドについて、融着点及び安息
角を測定した。融着点はＪＡＣＴ試験法 Ｃ−１に準拠
して、安息角はＨＭ法に準拠してそれぞれ測定した。 これらの結果を第１表及び第２表に示す。またそれぞれ
についての珪砂の空隙率と鋳型の強度との関係を第１図
（実施例１と比較例１）及び第２図（実施例２と比較例
２）のグラフに示す。 第１表 第３表 第１表、第２表及び第１図、第２図のグラフにみられる
ように、砂Ｂや砂Ｃに空隙率が４４％未満の砂Ａを混合
することによって、曲げ強さが急激に高まることが確認
される。従って、バインダー樹脂量を低減しても強度を
確保することができるものであった。
上述のように本発明のシェルモード用レジンコーテツド
サンドは、空隙率が４４％以下の鋳物用砂と空隙率が４
４％以上の鋳物用砂に、それぞれバインダー樹脂を被覆
せしめて形成したものであり、空隙率が４４％以下の鋳
物用砂を混合して用いることによって、バインダー樹脂
の量が少なくても鋳型の強度を高く確保することができ
、鋳物用砂に被覆するバインダー樹脂の量を十分に低減
することが可能になるものである。
サンドは、空隙率が４４％以下の鋳物用砂と空隙率が４
４％以上の鋳物用砂に、それぞれバインダー樹脂を被覆
せしめて形成したものであり、空隙率が４４％以下の鋳
物用砂を混合して用いることによって、バインダー樹脂
の量が少なくても鋳型の強度を高く確保することができ
、鋳物用砂に被覆するバインダー樹脂の量を十分に低減
することが可能になるものである。
第１図及び第２図は鋳物用砂の空隙率と鋳型の曲げ強さ
との関係を示すグラフである。
との関係を示すグラフである。
Claims (1)
- （１）空隙率が４４％以下の鋳物用砂と空隙率が４４％
以上の鋳物用砂に、それぞれバインダー樹脂を被覆せし
めて成ることを特徴とするシェルモールド用レジンコー
テッドサンド。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP27403490A JP2971932B2 (ja) | 1990-10-12 | 1990-10-12 | シェルモールド用レジンコーテッドサンド |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP27403490A JP2971932B2 (ja) | 1990-10-12 | 1990-10-12 | シェルモールド用レジンコーテッドサンド |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04147741A true JPH04147741A (ja) | 1992-05-21 |
| JP2971932B2 JP2971932B2 (ja) | 1999-11-08 |
Family
ID=17536044
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP27403490A Expired - Fee Related JP2971932B2 (ja) | 1990-10-12 | 1990-10-12 | シェルモールド用レジンコーテッドサンド |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2971932B2 (ja) |
-
1990
- 1990-10-12 JP JP27403490A patent/JP2971932B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2971932B2 (ja) | 1999-11-08 |
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