JPH0530536B2 - - Google Patents
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- JPH0530536B2 JPH0530536B2 JP60038511A JP3851185A JPH0530536B2 JP H0530536 B2 JPH0530536 B2 JP H0530536B2 JP 60038511 A JP60038511 A JP 60038511A JP 3851185 A JP3851185 A JP 3851185A JP H0530536 B2 JPH0530536 B2 JP H0530536B2
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- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B22—CASTING; POWDER METALLURGY
- B22C—FOUNDRY MOULDING
- B22C9/00—Moulds or cores; Moulding processes
- B22C9/02—Sand moulds or like moulds for shaped castings
- B22C9/04—Use of lost patterns
- B22C9/046—Use of patterns which are eliminated by the liquid metal in the mould
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- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Molds, Cores, And Manufacturing Methods Thereof (AREA)
- Manufacture Of Porous Articles, And Recovery And Treatment Of Waste Products (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
〔技術分野〕
本発明は、注入された溶湯に置換されて鋳物を
製作する消失模型鋳造法において、合成樹脂発泡
体の化学特性に起因する鋳造欠陥の発生がなく、
かつ消失し易い合成樹脂発泡体からなる鋳造用消
失模型材料に関する。 〔従来技術〕 従来より合成樹脂発泡体を鋳造用消失模型材料
に使用することはフルモールド法として公知であ
る。フルモールド法は、通常、ポリスチレンから
なるプラスチツク発泡体をフルモールド用模型材
料として模型を作成し、これを鋳型の中に埋め、
そのままの状態で溶湯を注入し、溶湯の熱によつ
て前記プラスチツク発泡体の模型をガス化消失さ
せると共に、その空洞部分に湯を充満させ、冷却
して鋳物を得る方法である。従つて、このフルモ
ールド法は、模型の製作から鋳型製作までの工程
が著しく簡素化された画期的な鋳造方法と言うこ
とができる。 しかしながら、鋳造用消失模型材料として従来
から使用されているポリスチレンは、熱分解しに
くいという化学特性を有することから、これをフ
ルモールド用模型材料として使用して得られた鋳
物は、その表面に未気化残渣による「ガスじわ」
又は「波状あれ」等の表面欠陥や鋳物内部におけ
る加炭現象、時には分解ガスの巻き込みによるガ
ス欠陥を発生し、その欠陥部の表面にはポリスチ
レンの不完全燃焼に起因する炭素が付着する問題
があつた。従つて、従来の場合は、この様な鋳物
は、製品とするために、鋳物表面を機械的に仕上
げ処理する必要が生じ、仕上工数の増加等の余分
な工程が必要であつたり、ガス欠陥の生じた製品
の場合には廃棄を余義なくされていた。 〔目的〕 本発明は、従来の鋳造用消失模型材料に見られ
るこれらの問題を解決し、合成樹脂発泡体の化学
特性による鋳物欠陥を生じず、表面仕上げ処理な
ど後処理工程を必要としない高品質の鋳物製品を
与える合成樹脂発泡体からなる鋳造用消失模型材
料を提供することを目的とする。 〔構成〕 本発明は、二次結晶構造を有する密度0.012〜
0.025g／cm3の無架橋ポリプロピレン系樹脂発泡型
内成形体よりなることを特徴とする鋳造用消失模
型材料を要旨とする。 本発明の鋳造用模型素材樹脂、即ち、フルモー
ルド用模型材料として用いる二次結晶構造を有す
るポリプロピレン系樹脂としては、エチレン−プ
ロピレンランダム共重合体、エチレン−プロピレ
ンブロツク共重合体、プロピレン単独重合体、プ
ロピレン−１−ブテンランダム共重合体などが挙
げられる。特に、これらの重合体の中で、エチレ
ン含有量0.5重量％〜10重量％のエチレン−プロ
ピレンランダム共重合体の使用が好ましい。 エチレン−プロピレンランダム共重合体中のエ
チレン含有量が0.5重量％未満では、発泡粒子が
型内成形時に二次発泡しにくくなり、得られる成
形体の表面はボイドとよばれるくぼみが形成され
やすくなる。一方、エチレン含有量が10％を越え
ると得られる成形体は柔らかくなり、場合によつ
ては所望の形状の鋳造物が得られにくくなる。 本発明において、これらのポリプロピレン系樹
脂はそれぞれ単独でも用いられる他、両者をブレ
ンドして使用しても良く、ブレンドの場合、その
ブレンド比率は任意である。 本発明の鋳造用消失模型材料は、前記樹脂粒子
を発泡させて形成したいわゆる無架橋予備発泡粒
子から形成した無架橋発泡型内成形体からなるも
のであるが、この場合、予備発泡粒子は、オート
クレーブに樹脂粒子、水、融着防止剤、発泡剤を
配合し、加圧下、発泡温度まで昇温し、容器の一
端を開放して内容物を低圧帯域に放出させること
によつて得ることができる。この場合、融着防止
剤としては、例えば、酸化アルミニウム、酸化チ
タン、水酸化アルミニウム、塩基性炭酸マグネシ
ウム、塩基性炭酸亜鉛、炭酸亜鉛等が挙げられ、
発泡剤としては、プロパン、ブタン、ペンタン、
シリクロロフロロメタン、ジクロロジフロロメタ
ン等の有機系のものの他、二酸化炭素、窒素、空
気等の無機系ガスが挙げられる。 前記のようにして得られた予備発泡粒子は、こ
れを成形用金型内に入れ、加熱発泡させて、発泡
成形体とされ、フルモールド用模型材料として使
用される。このようにして得られる本発明の発泡
型内成形体の密度は、0.012〜0.025g／cm3、好ま
しくは0.014〜0.024g／cm3の範囲内に規定される。
この密度より小さな発泡体ではフルモールド用模
型材料としての機械的強度が弱く不適当であり、
一方、この密度より大きい発泡体では、溶湯と接
触させてガス化する時に、ガス発生量が多くなり
すぎ、湯の吹上げ現像が起きて好ましくない。ま
た、本発明の発泡型内成形体においては、それを
構成する発泡粒子の気泡径は、0.1〜１mmの範囲
に規定される。気泡径が１mmを超えるようになる
と鋳物の表面粗度が粗くなり、ときに鋳物の表面
仕上げ処理が必要となるので好ましくなく、一
方、気泡径が0.1mmより小さくなると発泡型内成
形体の強度が弱くなるので好ましくない。 本発明において、好ましい鋳造用消失模型材料
を得るには、発泡成形体を構成する発泡粒子の粒
子径を1.0mm以下にするのがよく、粒子径がこれ
より大きくなると発泡成形体の表面に凹凸が生
じ、鋳物表面の粗度があらくなりやすくなる。 また、本発明の場合、発泡成形体を構成する樹
脂として、二次結晶構造を有するものを用いる必
要がある。二次結晶構造を有する発泡成形体は、
圧縮硬さ、圧縮永久歪率、吸水率等の諸特性にす
ぐれ、有利な鋳造用模型が得られる。このような
二次結晶構造を有する発泡成形体は、樹脂粒子を
予備発泡させる場合、発泡温度として、樹脂の融
点以上、融解終了温度未満の温度を用いることに
よつて、二次結晶構造を有する予備発泡粒子を作
り、この予備発泡粒子を成形用型に入れ、発泡成
形することによつて得ることができる。樹脂の融
解終了温度以上の発泡温度を用いて予備発泡粒子
を得る場合、二次結晶構造を有するものを得るに
は、樹脂をその融解終了温度未満の温度に充分保
持し、この二次結晶化を充分起させた後、発泡温
度に昇温し、発泡を行うことが必要である。 なお、発泡体樹脂中における二次結晶の存在
は、樹脂発泡粒子の示差走査熱量測定によつて得
られたDSC曲線によつて判定することができる。
この場合、発泡樹脂の示差走査熱量測定によつて
得られるDSC曲線とは、ポリプロピレン系樹脂
発泡粒子又は成形体１〜３mgを示差走査熱量計に
よつて10℃／分の昇温速度で220℃まで昇温した
ときに得られるDSC曲線である。このDSC曲線
を用いて二次結晶構造の有無を判定するには、例
えば、試料を室温から220℃まで10℃／分の昇温
速度で昇温した時に得られるDSC曲線を第１回
目のDSC曲線とし、次いで220℃から10℃／分の
降温速度で40℃付近まで降温し、再度10℃／分の
昇温速度で220℃まで昇温した時に得られるDSC
曲線を第２回目のDSC曲線とし、これらのDSC
曲線から固有ピーク、高温ピークを求める。この
場合、固有ピークとは、発泡樹脂を構成するポリ
プロピレン系樹脂固有の吸熱ピークであり、ポリ
プロピレン系樹脂のいわゆる融解時の吸熱による
ものであると考えられる。この固有ピークは第１
回目のDSC曲線にも第２回目のDSC曲線にも現
われ、ピークの頂点の温度は第１回目と第２回目
で多少異なる場合があるが、その差は５℃未満、
通常は２℃未満である。一方、高温ピークとは、
第１回目のDSC曲線で上記固有ピークより高温
側に現われる吸熱ピークである。発泡樹脂中にお
ける二次結晶の存在は、DSC曲線にこの高温ピ
ークが現われるか否かで判定され、実質的な高温
ピークが現われない場合には、樹脂中には二次結
晶が存在しないものと判定される。二次結晶構造
を有する好ましい発泡体を得るには、前記第２回
目のDSC曲線に現われる固有ピークの温度と第
１回目のDSC曲線に現われる高温ピークの温度
との差は大きいことが望ましく、第２回目の
DSC曲線の固有ピークの頂点の温度との差は５
℃以上、好ましくは10℃以上である。 第１図に、前記したDSC曲線の代表的なもの
を示す。この図において、曲線−１は第１回目の
DSC曲線を示し、曲線−２は第２回目のDSC曲
線を示し、また吸熱ピークａ及びa′は固有ピーク
を示し、ｂは高温ピークを示す。 本発明の鋳造用消失模型材料は、前記した特別
のフルモールド用模型材料からなるものであり、
このものを鋳型の中に埋め、これに金属の溶湯を
注入すると、その模型はその溶湯と接触して熱分
解によりガス化消失され、その模型跡に溶湯が充
満される。そして、この模型跡に充満された溶湯
は、そのまま冷却固化し、これにより、模型と同
一形状及び寸法の鋳物が得られる。 〔効 果〕 本発明の鋳造用消失模型材料は、前記したよう
に特定のポリプロピレン系樹脂発泡型内成形体よ
りなるものであり、注入された溶湯と接触した時
に、その発泡体の分解速度が早いために容易にガ
ス化すると共に、現象的には昇華の如き様相を呈
し、見掛上融液状態の存在しない特徴を有するた
め、得られる鋳物は発泡ポリスチレンを使用する
場合の如き合成樹脂発泡体に起因する鋳物欠陥
（未気化残渣による波状あれや未気化残渣の吹き
込みによる加炭現象など）や分解ガスによる鋳物
の内部欠陥がなく、かつ寸法精度もすぐれてい
る。従つて、本発明の鋳造用消失模型材料を用い
て得られる鋳物の場合は、従来の場合とは異な
り、後加工処理の不要、加工工数の低減及び製品
部留りの向上などフルモールド法の造型上、作業
上のメリツトに加えて上記の如きメリツトもあ
り、鋳物コストの低減は著しいものがある。 〔実施例〕 次に本発明を実施例によりさらに詳細に説明す
る。なお以下における鋳込み試験で用いた模型の
形状を第２図に示す。第２図において、寸法ａは
250mm、ｂは100mm、ｃは100mm、ｄは50mmである。 実施例 １ オートクレーブに、エチレン含有量2.5重量％
のエチレン−プロピレンランダム共重合体粒子
100重量部、水300重量部、融着防止剤として微粒
状の水酸化アルミニウム0.3重量部、発泡剤とし
てジクロロジフロロメタン18重量部を配合し、攪
拌しながら140℃に昇温し、この温度で30分間保
持した後、143℃に昇温し、この温度で15分間保
持した。次いで、容器内を空気で40Kg／cm2Ｇに加
圧し、容器の一端を開放し、樹脂粒子と水を大気
圧下に放出して、発泡を行い、第１次予備発泡粒
子を得た。次に得られた第１次予備発泡粒子を空
気で加圧し、発泡粒子内に高められた内圧を保持
させ、その粒子を1.3Kg／cm2Ｇの蒸気圧で加熱し
て第２次予備発泡粒子を得た。 次に、この第２次予備発泡粒子を耐圧容器に入
れ、２Kg／cm2Ｇの空気で２日間加圧した。この発
泡粒子は、1.0〜1.5Kg／cm2Ｇの粒子内圧を保持し
ていた。次に、この予備発泡粒子を成形用金型に
充填し、3.5Kg／cm2Ｇの蒸気圧にて加熱発泡を行
つた後、冷却し、各粒子が融着した密度0.015
ｇ／cm3、気泡径0.5mmの発泡成形体、すなわち鋳
造用消失模型材料を得た。 実施例 ２ 実施例１において、エチレン含有量3.5重量％
のエチレン−プロピレンランダム共重合体粒子を
用いた以外は実施例１と同様にして、密度0.020
ｇ／cm3、気泡径0.8mmの発泡体からなる鋳造用消
失模型材料を得た。 実施例 ３ 実施例１において、エチレン含有量4.2重量％
のエチレン−プロピレンランダム共重合体粒子を
用いた以外は実施例１と同様にして、密度0.024
ｇ／cm3、気泡径0.2mmの発泡体からなる鋳造用消
失模型材料を得た。 実施例 ４ オートクレーブに、ブテン−１含有量6.0重量
％のプロピレン・１−ブテンランダム共重合体粒
子100重量部、水250重量部リン酸三カルシウム
1.0重量部、ドデシルベンゼンスルホン酸ソーダ
0.007重量部を仕込んだ。次いで、発泡剤として
ジクロロジフロロメタン21重量部をオートクレー
ブ内に供給し攪拌下で145℃まで昇温し、この温
度で30分間保持した。次いでオートクレーブ内を
空気で40Kg／cm2に加圧し、オートクレーブの一端
を解放し、樹脂粒子と水を大気圧下に放出して予
備発泡粒子を得た。 次に、この予備発泡粒子を耐圧容器に入れ、２
Kg／cm2Ｇの空気で２日間加圧した。この発泡粒子
は1.0〜1.5Kg／cm2Ｇの粒子内圧を保持していた。
次にこの発泡粒子を成形用金型内に充填し、3.2
Kg／cm2Ｇの上記にて加熱を行つた後、冷却し、各
粒子が融着した密度0.022g／cm3、気泡径0.2mmの
発泡成形体、すなわち鋳造用消失模型材料を得
た。 比較例 １ 実施例１において、エチレン含有量3.5重量％
のエチレン−プロピレンランダム共重合体を用い
た以外は同様にして、密度0.010ｇ／cm3、気泡径
0.6mmの発泡体からなる鋳造用消失模型材料を得
た。 比較例 ２ 実施例１において、エチレン含有量2.5重量％
のエチレン−プロピレンランダム共重合体を用い
た以外は同様にして、密度0.026ｇ／cm3、気泡径
0.3mmの発泡体からなる鋳造用消失模型材料を得
た。 比較例 ３ 実施例１において、エチレン含有量4.2重量％
のエチレン−プロピレンランダム共重合体を用い
た以外は同様にして、密度0.024ｇ／cm3、気泡径
0.1mmの発泡体からなる鋳造用消失模型材料を得
た。ただし、予備発泡時に発泡温度に設定するま
での間の容器内の最高温度を160℃（融解終了温
度以上）とした。 次に、前記のようにして得た各鋳造用消失模型
材料を用いて、第２図の如き形状の模型を作成
し、MgO系塗型を発泡粒子が肉眼的に見えなく
なるまで全面に塗布した後、湯口系と共に鋳型
（フラン物を使用）内に埋め、湯口上に設けた掛
堰より鋳鉄溶湯（炭素3.24重量％、珪素2.7重量
％、マンガン0.65重量％、残部鉄及び不純物）を
鋳込温度1350℃で鋳込んで鋳物を製作し、この鋳
物の品質評価を行つた。一方、鋳鋼溶湯（炭素
0.18重量％、珪素0.40重量％、マンガン0.70重量
％、残部鉄及び不純物）を鋳込む場合には、同一
模型（塗型としてはジルコン粉末を基材とする塗
型を用い、これを上記と同様に塗布した）上に直
径50（mm）×高さ50（mm）の盲押湯を設けた鋳型に
1530℃で鋳込み、品質評価の欠陥としては鋳物内
部における加炭並びにガス欠陥の有無を判定し
た。その結果を次表に示す。 なお、表中に示した品質評価において、「炭素
残渣」は、鋳造物表面に付着する炭素残渣の有無
を判定したものであり、「欠陥」は、鋳物表面に
おける「ガスじわ」、「波状あれ」又は「ガス欠
陥」、鋳物内部における「ガス欠陥」、「加炭の発
生」の有無を判定したものであり、「変形」は、
鋳造用模型の形状、寸法と比較した時に、鋳物の
形状、寸法に変形が見られるか否かを判定したも
のである。 【表】
製作する消失模型鋳造法において、合成樹脂発泡
体の化学特性に起因する鋳造欠陥の発生がなく、
かつ消失し易い合成樹脂発泡体からなる鋳造用消
失模型材料に関する。 〔従来技術〕 従来より合成樹脂発泡体を鋳造用消失模型材料
に使用することはフルモールド法として公知であ
る。フルモールド法は、通常、ポリスチレンから
なるプラスチツク発泡体をフルモールド用模型材
料として模型を作成し、これを鋳型の中に埋め、
そのままの状態で溶湯を注入し、溶湯の熱によつ
て前記プラスチツク発泡体の模型をガス化消失さ
せると共に、その空洞部分に湯を充満させ、冷却
して鋳物を得る方法である。従つて、このフルモ
ールド法は、模型の製作から鋳型製作までの工程
が著しく簡素化された画期的な鋳造方法と言うこ
とができる。 しかしながら、鋳造用消失模型材料として従来
から使用されているポリスチレンは、熱分解しに
くいという化学特性を有することから、これをフ
ルモールド用模型材料として使用して得られた鋳
物は、その表面に未気化残渣による「ガスじわ」
又は「波状あれ」等の表面欠陥や鋳物内部におけ
る加炭現象、時には分解ガスの巻き込みによるガ
ス欠陥を発生し、その欠陥部の表面にはポリスチ
レンの不完全燃焼に起因する炭素が付着する問題
があつた。従つて、従来の場合は、この様な鋳物
は、製品とするために、鋳物表面を機械的に仕上
げ処理する必要が生じ、仕上工数の増加等の余分
な工程が必要であつたり、ガス欠陥の生じた製品
の場合には廃棄を余義なくされていた。 〔目的〕 本発明は、従来の鋳造用消失模型材料に見られ
るこれらの問題を解決し、合成樹脂発泡体の化学
特性による鋳物欠陥を生じず、表面仕上げ処理な
ど後処理工程を必要としない高品質の鋳物製品を
与える合成樹脂発泡体からなる鋳造用消失模型材
料を提供することを目的とする。 〔構成〕 本発明は、二次結晶構造を有する密度0.012〜
0.025g／cm3の無架橋ポリプロピレン系樹脂発泡型
内成形体よりなることを特徴とする鋳造用消失模
型材料を要旨とする。 本発明の鋳造用模型素材樹脂、即ち、フルモー
ルド用模型材料として用いる二次結晶構造を有す
るポリプロピレン系樹脂としては、エチレン−プ
ロピレンランダム共重合体、エチレン−プロピレ
ンブロツク共重合体、プロピレン単独重合体、プ
ロピレン−１−ブテンランダム共重合体などが挙
げられる。特に、これらの重合体の中で、エチレ
ン含有量0.5重量％〜10重量％のエチレン−プロ
ピレンランダム共重合体の使用が好ましい。 エチレン−プロピレンランダム共重合体中のエ
チレン含有量が0.5重量％未満では、発泡粒子が
型内成形時に二次発泡しにくくなり、得られる成
形体の表面はボイドとよばれるくぼみが形成され
やすくなる。一方、エチレン含有量が10％を越え
ると得られる成形体は柔らかくなり、場合によつ
ては所望の形状の鋳造物が得られにくくなる。 本発明において、これらのポリプロピレン系樹
脂はそれぞれ単独でも用いられる他、両者をブレ
ンドして使用しても良く、ブレンドの場合、その
ブレンド比率は任意である。 本発明の鋳造用消失模型材料は、前記樹脂粒子
を発泡させて形成したいわゆる無架橋予備発泡粒
子から形成した無架橋発泡型内成形体からなるも
のであるが、この場合、予備発泡粒子は、オート
クレーブに樹脂粒子、水、融着防止剤、発泡剤を
配合し、加圧下、発泡温度まで昇温し、容器の一
端を開放して内容物を低圧帯域に放出させること
によつて得ることができる。この場合、融着防止
剤としては、例えば、酸化アルミニウム、酸化チ
タン、水酸化アルミニウム、塩基性炭酸マグネシ
ウム、塩基性炭酸亜鉛、炭酸亜鉛等が挙げられ、
発泡剤としては、プロパン、ブタン、ペンタン、
シリクロロフロロメタン、ジクロロジフロロメタ
ン等の有機系のものの他、二酸化炭素、窒素、空
気等の無機系ガスが挙げられる。 前記のようにして得られた予備発泡粒子は、こ
れを成形用金型内に入れ、加熱発泡させて、発泡
成形体とされ、フルモールド用模型材料として使
用される。このようにして得られる本発明の発泡
型内成形体の密度は、0.012〜0.025g／cm3、好ま
しくは0.014〜0.024g／cm3の範囲内に規定される。
この密度より小さな発泡体ではフルモールド用模
型材料としての機械的強度が弱く不適当であり、
一方、この密度より大きい発泡体では、溶湯と接
触させてガス化する時に、ガス発生量が多くなり
すぎ、湯の吹上げ現像が起きて好ましくない。ま
た、本発明の発泡型内成形体においては、それを
構成する発泡粒子の気泡径は、0.1〜１mmの範囲
に規定される。気泡径が１mmを超えるようになる
と鋳物の表面粗度が粗くなり、ときに鋳物の表面
仕上げ処理が必要となるので好ましくなく、一
方、気泡径が0.1mmより小さくなると発泡型内成
形体の強度が弱くなるので好ましくない。 本発明において、好ましい鋳造用消失模型材料
を得るには、発泡成形体を構成する発泡粒子の粒
子径を1.0mm以下にするのがよく、粒子径がこれ
より大きくなると発泡成形体の表面に凹凸が生
じ、鋳物表面の粗度があらくなりやすくなる。 また、本発明の場合、発泡成形体を構成する樹
脂として、二次結晶構造を有するものを用いる必
要がある。二次結晶構造を有する発泡成形体は、
圧縮硬さ、圧縮永久歪率、吸水率等の諸特性にす
ぐれ、有利な鋳造用模型が得られる。このような
二次結晶構造を有する発泡成形体は、樹脂粒子を
予備発泡させる場合、発泡温度として、樹脂の融
点以上、融解終了温度未満の温度を用いることに
よつて、二次結晶構造を有する予備発泡粒子を作
り、この予備発泡粒子を成形用型に入れ、発泡成
形することによつて得ることができる。樹脂の融
解終了温度以上の発泡温度を用いて予備発泡粒子
を得る場合、二次結晶構造を有するものを得るに
は、樹脂をその融解終了温度未満の温度に充分保
持し、この二次結晶化を充分起させた後、発泡温
度に昇温し、発泡を行うことが必要である。 なお、発泡体樹脂中における二次結晶の存在
は、樹脂発泡粒子の示差走査熱量測定によつて得
られたDSC曲線によつて判定することができる。
この場合、発泡樹脂の示差走査熱量測定によつて
得られるDSC曲線とは、ポリプロピレン系樹脂
発泡粒子又は成形体１〜３mgを示差走査熱量計に
よつて10℃／分の昇温速度で220℃まで昇温した
ときに得られるDSC曲線である。このDSC曲線
を用いて二次結晶構造の有無を判定するには、例
えば、試料を室温から220℃まで10℃／分の昇温
速度で昇温した時に得られるDSC曲線を第１回
目のDSC曲線とし、次いで220℃から10℃／分の
降温速度で40℃付近まで降温し、再度10℃／分の
昇温速度で220℃まで昇温した時に得られるDSC
曲線を第２回目のDSC曲線とし、これらのDSC
曲線から固有ピーク、高温ピークを求める。この
場合、固有ピークとは、発泡樹脂を構成するポリ
プロピレン系樹脂固有の吸熱ピークであり、ポリ
プロピレン系樹脂のいわゆる融解時の吸熱による
ものであると考えられる。この固有ピークは第１
回目のDSC曲線にも第２回目のDSC曲線にも現
われ、ピークの頂点の温度は第１回目と第２回目
で多少異なる場合があるが、その差は５℃未満、
通常は２℃未満である。一方、高温ピークとは、
第１回目のDSC曲線で上記固有ピークより高温
側に現われる吸熱ピークである。発泡樹脂中にお
ける二次結晶の存在は、DSC曲線にこの高温ピ
ークが現われるか否かで判定され、実質的な高温
ピークが現われない場合には、樹脂中には二次結
晶が存在しないものと判定される。二次結晶構造
を有する好ましい発泡体を得るには、前記第２回
目のDSC曲線に現われる固有ピークの温度と第
１回目のDSC曲線に現われる高温ピークの温度
との差は大きいことが望ましく、第２回目の
DSC曲線の固有ピークの頂点の温度との差は５
℃以上、好ましくは10℃以上である。 第１図に、前記したDSC曲線の代表的なもの
を示す。この図において、曲線−１は第１回目の
DSC曲線を示し、曲線−２は第２回目のDSC曲
線を示し、また吸熱ピークａ及びa′は固有ピーク
を示し、ｂは高温ピークを示す。 本発明の鋳造用消失模型材料は、前記した特別
のフルモールド用模型材料からなるものであり、
このものを鋳型の中に埋め、これに金属の溶湯を
注入すると、その模型はその溶湯と接触して熱分
解によりガス化消失され、その模型跡に溶湯が充
満される。そして、この模型跡に充満された溶湯
は、そのまま冷却固化し、これにより、模型と同
一形状及び寸法の鋳物が得られる。 〔効 果〕 本発明の鋳造用消失模型材料は、前記したよう
に特定のポリプロピレン系樹脂発泡型内成形体よ
りなるものであり、注入された溶湯と接触した時
に、その発泡体の分解速度が早いために容易にガ
ス化すると共に、現象的には昇華の如き様相を呈
し、見掛上融液状態の存在しない特徴を有するた
め、得られる鋳物は発泡ポリスチレンを使用する
場合の如き合成樹脂発泡体に起因する鋳物欠陥
（未気化残渣による波状あれや未気化残渣の吹き
込みによる加炭現象など）や分解ガスによる鋳物
の内部欠陥がなく、かつ寸法精度もすぐれてい
る。従つて、本発明の鋳造用消失模型材料を用い
て得られる鋳物の場合は、従来の場合とは異な
り、後加工処理の不要、加工工数の低減及び製品
部留りの向上などフルモールド法の造型上、作業
上のメリツトに加えて上記の如きメリツトもあ
り、鋳物コストの低減は著しいものがある。 〔実施例〕 次に本発明を実施例によりさらに詳細に説明す
る。なお以下における鋳込み試験で用いた模型の
形状を第２図に示す。第２図において、寸法ａは
250mm、ｂは100mm、ｃは100mm、ｄは50mmである。 実施例 １ オートクレーブに、エチレン含有量2.5重量％
のエチレン−プロピレンランダム共重合体粒子
100重量部、水300重量部、融着防止剤として微粒
状の水酸化アルミニウム0.3重量部、発泡剤とし
てジクロロジフロロメタン18重量部を配合し、攪
拌しながら140℃に昇温し、この温度で30分間保
持した後、143℃に昇温し、この温度で15分間保
持した。次いで、容器内を空気で40Kg／cm2Ｇに加
圧し、容器の一端を開放し、樹脂粒子と水を大気
圧下に放出して、発泡を行い、第１次予備発泡粒
子を得た。次に得られた第１次予備発泡粒子を空
気で加圧し、発泡粒子内に高められた内圧を保持
させ、その粒子を1.3Kg／cm2Ｇの蒸気圧で加熱し
て第２次予備発泡粒子を得た。 次に、この第２次予備発泡粒子を耐圧容器に入
れ、２Kg／cm2Ｇの空気で２日間加圧した。この発
泡粒子は、1.0〜1.5Kg／cm2Ｇの粒子内圧を保持し
ていた。次に、この予備発泡粒子を成形用金型に
充填し、3.5Kg／cm2Ｇの蒸気圧にて加熱発泡を行
つた後、冷却し、各粒子が融着した密度0.015
ｇ／cm3、気泡径0.5mmの発泡成形体、すなわち鋳
造用消失模型材料を得た。 実施例 ２ 実施例１において、エチレン含有量3.5重量％
のエチレン−プロピレンランダム共重合体粒子を
用いた以外は実施例１と同様にして、密度0.020
ｇ／cm3、気泡径0.8mmの発泡体からなる鋳造用消
失模型材料を得た。 実施例 ３ 実施例１において、エチレン含有量4.2重量％
のエチレン−プロピレンランダム共重合体粒子を
用いた以外は実施例１と同様にして、密度0.024
ｇ／cm3、気泡径0.2mmの発泡体からなる鋳造用消
失模型材料を得た。 実施例 ４ オートクレーブに、ブテン−１含有量6.0重量
％のプロピレン・１−ブテンランダム共重合体粒
子100重量部、水250重量部リン酸三カルシウム
1.0重量部、ドデシルベンゼンスルホン酸ソーダ
0.007重量部を仕込んだ。次いで、発泡剤として
ジクロロジフロロメタン21重量部をオートクレー
ブ内に供給し攪拌下で145℃まで昇温し、この温
度で30分間保持した。次いでオートクレーブ内を
空気で40Kg／cm2に加圧し、オートクレーブの一端
を解放し、樹脂粒子と水を大気圧下に放出して予
備発泡粒子を得た。 次に、この予備発泡粒子を耐圧容器に入れ、２
Kg／cm2Ｇの空気で２日間加圧した。この発泡粒子
は1.0〜1.5Kg／cm2Ｇの粒子内圧を保持していた。
次にこの発泡粒子を成形用金型内に充填し、3.2
Kg／cm2Ｇの上記にて加熱を行つた後、冷却し、各
粒子が融着した密度0.022g／cm3、気泡径0.2mmの
発泡成形体、すなわち鋳造用消失模型材料を得
た。 比較例 １ 実施例１において、エチレン含有量3.5重量％
のエチレン−プロピレンランダム共重合体を用い
た以外は同様にして、密度0.010ｇ／cm3、気泡径
0.6mmの発泡体からなる鋳造用消失模型材料を得
た。 比較例 ２ 実施例１において、エチレン含有量2.5重量％
のエチレン−プロピレンランダム共重合体を用い
た以外は同様にして、密度0.026ｇ／cm3、気泡径
0.3mmの発泡体からなる鋳造用消失模型材料を得
た。 比較例 ３ 実施例１において、エチレン含有量4.2重量％
のエチレン−プロピレンランダム共重合体を用い
た以外は同様にして、密度0.024ｇ／cm3、気泡径
0.1mmの発泡体からなる鋳造用消失模型材料を得
た。ただし、予備発泡時に発泡温度に設定するま
での間の容器内の最高温度を160℃（融解終了温
度以上）とした。 次に、前記のようにして得た各鋳造用消失模型
材料を用いて、第２図の如き形状の模型を作成
し、MgO系塗型を発泡粒子が肉眼的に見えなく
なるまで全面に塗布した後、湯口系と共に鋳型
（フラン物を使用）内に埋め、湯口上に設けた掛
堰より鋳鉄溶湯（炭素3.24重量％、珪素2.7重量
％、マンガン0.65重量％、残部鉄及び不純物）を
鋳込温度1350℃で鋳込んで鋳物を製作し、この鋳
物の品質評価を行つた。一方、鋳鋼溶湯（炭素
0.18重量％、珪素0.40重量％、マンガン0.70重量
％、残部鉄及び不純物）を鋳込む場合には、同一
模型（塗型としてはジルコン粉末を基材とする塗
型を用い、これを上記と同様に塗布した）上に直
径50（mm）×高さ50（mm）の盲押湯を設けた鋳型に
1530℃で鋳込み、品質評価の欠陥としては鋳物内
部における加炭並びにガス欠陥の有無を判定し
た。その結果を次表に示す。 なお、表中に示した品質評価において、「炭素
残渣」は、鋳造物表面に付着する炭素残渣の有無
を判定したものであり、「欠陥」は、鋳物表面に
おける「ガスじわ」、「波状あれ」又は「ガス欠
陥」、鋳物内部における「ガス欠陥」、「加炭の発
生」の有無を判定したものであり、「変形」は、
鋳造用模型の形状、寸法と比較した時に、鋳物の
形状、寸法に変形が見られるか否かを判定したも
のである。 【表】
第１図は発泡体の示差走査熱量測定によつて得
られるDSC曲線の例を示す。第２図は実施例、
比較例の鋳込み試験で使用した模型の形状を示
す。
られるDSC曲線の例を示す。第２図は実施例、
比較例の鋳込み試験で使用した模型の形状を示
す。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 二次結晶構造を有する密度0.012〜0.025g／
cm3の無架橋ポリプロピレン系樹脂発泡型内成形体
よりなることを特徴とする鋳造用消失模型材料。 ２ 無架橋ポリプロピレン系樹脂発泡型内成形体
を構成する発泡粒子の気泡径が0.1〜１mmである
特許請求の範囲第１項記載の鋳造用消失模型材
料。 ３ 無架橋ポリプロピレン系樹脂がエチレン含有
量0.5〜10重量％のエチレン−プロピレンランダ
ム共重合体よりなる特許請求の範囲第１項又は第
２項記載の鋳造用消失模型材料。
Priority Applications (5)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3851185A JPS61195727A (ja) | 1985-02-27 | 1985-02-27 | 鋳造用消失模型材料 |
| DE8686301032T DE3675042D1 (de) | 1985-02-27 | 1986-02-14 | Giessverfahren. |
| EP86301032A EP0195512B1 (en) | 1985-02-27 | 1986-02-14 | Casting method |
| US06/830,730 US4711287A (en) | 1985-02-27 | 1986-02-19 | Casting method |
| CA000502477A CA1248322A (en) | 1985-02-27 | 1986-02-21 | Casting method using consumable pattern |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3851185A JPS61195727A (ja) | 1985-02-27 | 1985-02-27 | 鋳造用消失模型材料 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61195727A JPS61195727A (ja) | 1986-08-30 |
| JPH0530536B2 true JPH0530536B2 (ja) | 1993-05-10 |
Family
ID=12527291
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3851185A Granted JPS61195727A (ja) | 1985-02-27 | 1985-02-27 | 鋳造用消失模型材料 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS61195727A (ja) |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS53131227A (en) * | 1977-04-22 | 1978-11-15 | Hitachi Ltd | Model for casting |
| JPS57165156A (en) * | 1981-03-16 | 1982-10-12 | Union Giken Kk | Investment casting method |
-
1985
- 1985-02-27 JP JP3851185A patent/JPS61195727A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS61195727A (ja) | 1986-08-30 |
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