JPS5935309B2 - 鋳物砂バインダ− - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は鋳物砂から鋳物用鋳型を製造する際に用いられ
る鋳物砂バインダーに関するものである。

従来において鋳型を融するには、砂に無機材料或は有機
材料から′ る各種バインダーを配合し、鋳型に成形し
ている。

このうち無機質バインダーとして代表的なものとして水
ガラスが多用されているが、水ガラスを用いた場合は鋳
型が溶融金属の鋳込み時の熱の影響を受け、砂粒と硅酸
ソーダが焼結し鋳型の崩壊性が悪化し、型ばらし、砂落
し等の作業を困難にしている。

この様な水ガラス系バインダーを改良するため、球状ピ
ンチ、黒鉛、木粉、酸化マグネシウムなどを適量水ガラ
スに混入することが知られているが、この様な方法では
崩壊性向上の充分な効果が得られず、そして鋳型の表面
安定性や鋳型強度が低下するという欠点を伴う。

近年この様な方法を改良するものとして、例えば特公昭
５１−３９６０４号公報、特開昭５１−８７１２４号公
報、特開昭５１−８８４２６号公報などに開示されてい
る様に、エチレングリコール、尿素樹脂、ポリスチレン
溶液などの有機物を水ガラスと併用することが提案され
ている。

しかしながら、これらは作業性の悪い遂次添加タイプの
ものであるか、或いは一液タイブのものであっても保存
安定性に乏しいエマルジョンタイプのものであり実用上
問題がある。

又、特開昭５２−１５２８２０号によりαオレフィンｉ
無水マンイン酸共重合体を水ガラスと併用することも提
案されているが、この場合はバインダーとしての粘性が
強くなりすぎ、鋳型の製造時に型枠を取り去る際に、型
枠の方に砂が付着して鋳型表面が荒れるいわゆるしみつ
きという現象を生じる。

一方、フェノール樹脂などの有機質バインダーは崩壊性
の点で水ガラスより優れているが、水ガラスに比して高
価であるばかりでなく、硬化時もしくは注湯時た悪臭を
発したりガズ発生が著るしいものがあり、又、保存期間
中に漸時重合が進行するなどして貯蔵安定性に乏しいと
いう欠点を有する。

本発明は上記の如き鋳物砂バインダーの欠点を解消して
崩壊性にすぐれしかも強度や作業性、貯蔵安定性の良好
な鋳物砂バインダーを提供することを目的としてなされ
たものであり、その要旨はアラビノガラクタンと水ガラ
スとからなる鋳物砂バインダーに存する。

本発明に用いられるアラビノガラクタンはアラビノース
とガラクトースから構成される水溶性の天然高分子多糖
類で、これは西洋カラマツの樹木から抽出されて製せら
れることが出来、また米国スタインホール社から”５Ｔ
ＲＡＣＴＡＮＩ＋の商標で市販されているものを利用す
ることが出来る。

又、本発明におけろ水ガラスとは従来鋳物砂バイでンダ
ーとじて使用されていた一般式Ｎａ２Ｏ。

ｎ５ｉｏ２ （モル比ｎは１．８〜３．２）で示される
化合物の水溶液を示し、とくにモル比ｎが２，３〜３．
１で比重（２０℃に於げるＢｅ’数）３４〜５５である
水ガラスが好適に使用される。

本発明の鋳物砂バインダーは前記アラビノガラクタンと
上記水ガラスの混合されたものである。

そして混合比率は水ガラス固型物１００重量部に付し、
水５０〜４００重量部、アラビノガラクタン０．５〜２
．０重量部の使用割合とするのが好みしい。

これは上記の場合においてアラビノガラクタンが０．５
重量部より少なくなると崩壊性の改良効果が低下する傾
向にあり、又２０重量部より多くなれば鋳型を硬化させ
た後の、例えば炭酸ガス通気後の強度が低下する傾向に
あることにもとづく。

本発明鋳物砂バインダーにおいては一般的に、固型分の
含有量を多くしてかつ低粘度に保つのが好ましく、この
ことにより鋳物砂への混合作業が良好でかつ粘結性能が
満足される。

しかして本発明において一般に好適に採用される固型分
濃度及び粘度は約２５〜５０重量係及び５００〜１００
００センチボイズである。

又、本発明鋳物砂バインダーを用いて鋳型を製造するに
は鋳物砂に該バインダーを加えて混合するのであるが、
この際のバインダーの使用量は鋳物砂１００重量部に幻
しバインダーを２〜１０重量部とするのがよく、次に得
られた混合物を鋳型に成型する。

上記混合法や鋳型成型法は、従来行われている方法が採
用されてよく、例えば鋳型に形成されたものを硬化させ
るには炭酸ガス吹付、加熱、硬化用薬剤使用等の公知の
方法が採用されてよい。

そして本発明においては鋳型の硬化のために炭酸ガスを
用いるのが好適で、水ガラス単独の場合と同様に炭酸ガ
ス吹付は或いは吹込みにより硬化して鋳型としての強度
が付与される。

又、必要に応じ更に乾燥し強度を増すことが出来る。

この様な乾燥方法としては熱風、赤外線加熱、高周波加
熱等による方法が適宜採用可能である。

本発明鋳物砂バインダーは上述の通りのアラビノガラク
タンと水ガラスとからなるものであるので、−ｉ型とし
て使用可能であり、従って作業性においてすぐれている
共に貯蔵安定性においても良好であり、さらに該バイン
ダーが用いられた鋳型に良好な強度を付与すると共に、
すぐれた崩壊性を付与することの出来るものであろう 又、本発明バインダーを使用した場合は表面状態の良好
な鋳型を製造することが出来る。

次に本発明の実施例について説明する。

実施例 １ ２号水ガラス（モル比２．３、水分５４係、比重５１．
７Ｂｅ’ ） １９５重量部に、アラビノガラクタン（
商品名ストラフタンＡＦ２、スタインホール社製）の４
５係水溶液５重量部を加えよく攪拌して均一な溶液とな
した。

この溶液５重量部を砕砂１００重量部に入れてよく混合
し、得られた混合物を型の中に入れて突き固めた。

その後炭酸ガスを吹、ぎ込み型を取外して鋳型を作った
ところ成型性がよく、型に砂の付着のないすなわちじみ
つきのない良好な鋳型が得られた。

この鋳型の抗圧力（以下この場合の強度をガス型強度と
称す。

）をＪＩＳ−２２６０４「鋳物砂の強度試験法」にもと
づいて測定したところ１７．６ ＠／−であったーこの
鋳型を熱風乾燥器の中に入れ、１８０℃で３０分間乾燥
したのち抗圧力（以下乾燥型強度と称す。

、）を測定したところ３６．５Ａｙ／ｃｒ？１であった
。次に崩壊性を見るため、上記鋳型を電気炉中で７００
℃゛に１０分間加熱したのち冷却し抗圧力（以下残留強
度と称す。

）を測定したところ４．Ｏｋｙ／−であった。

実施例 ２ 実施例１と同じ水ガラス１９８重量部に実施例１と同じ
アラビノガラクタン水溶液２重量部を加えて用意した溶
液を用いる以外は実施例１と同様にして鋳型を作り、各
種強度を測定し、同時にしみつきの目視テストを行った
。

これらの結果は第１表の通りであった。

実施例 ３ 実施例１で用いた水ガラス及びアラビノガラクタンの代
りに３号水ガラス（モル比３．１、水分６０．１係、比
重４４Ｂｅ’）及び、アラビノガラクタン（商品名スト
ラフタン１０、スタイン・ホール社製）を用いる以外は
実施例１と同様にして鋳型を作り、各種強度等を測定し
て第１表に示される通りの結果を得た。

実施例 ４ ３号水ガラスの使用量を１９８重量部とし、４５係アラ
ビノガラクタン水溶液の使用量を２重量部とする以外は
実施例３と同様にして鋳型を作り、各種強度等を測定し
て第１表に示される結果を得た。

比較例 １ １０係力セイソーダ溶液１１重量部中にインブチンンー
マレイン酸共重合体４重量部を溶解した溶液１５重量部
を３号水ガラス１８５重量部に混合して用意したバイン
ダー溶液を用いる以外の実施例１と同様にして鋳型を作
り、各種強度等を測定して第１表に示される通りの結果
を得た。

比較例 ２ １０係力セイソーダ１９重量部中に比較例１と同じイン
ブチレン−マレイン酸共重合体８重量部を溶解した溶液
２７重量部を３号水ガラス１７７重量部に混合して用意
したバインダー溶液を用いる以外は比較例１と同様にし
た。

比較例 ３ ３号水ガラスをそのま＼バインダー溶液として用いる以
外は比較例１と同様にした。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ アラビノガラクタンと水ガラスとからなる鋳物砂バ
   インダー。 ２ 水ガラス固型分１００重量部に対して水５０〜４０
   ０重量部及びアラビノガラクタン０．５〜２０重量部が
   用いられてなる特許請求の範囲第１項記載の鋳物砂バイ
   ンダー。 ３ 水ガラスとアラビノガラクタンとの合計の固型分の
   濃度が約２５〜５０重量係である特許請求の範囲第１項
   記載の鋳物砂バインダー。 ４ 粘度が５００〜１００００センチポイズである特許
   請求の範囲第１項記載の鋳物砂バインダー。