[发明专利]涂覆有粘结剂的耐火材料、铸型、铸型的制造方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种制造铸型等所用的涂覆有粘结剂涂覆的耐火材料、使用该涂覆有粘结剂的耐火材料的铸型及铸型的制造方法。

背景技术

在铸型的制造方法中，以往有各种方法，其中之一为壳型法。壳型法是将硅砂等铸型用耐火骨材用粘结剂粘结合起来的方法，由于具有能得到尺寸精度良好的铸型等优异的特性，迄今被经常采用。

作为该壳型用粘结剂，一般使用酚醛树脂等热固性树脂，混合耐火骨材和热固性树脂，调制在耐火骨材表面涂覆着热固性树脂的树脂覆膜砂，将该树脂覆膜砂充填到加热过的金属模型内，使热固性树脂粘结剂熔融、硬化（固化），由此造型出铸型。

树脂覆膜砂自身为松散的粒状物，流动性良好，因而对金属模型的充填性良好，还可用空气输送，操作性也良好。因此，使用树脂覆膜砂的壳型法制作汽车铸件等时被经常使用。

在这种树脂覆膜砂中，作为涂覆耐火骨材表面的热固性树脂粘结剂，如上所述，常用的为酚醛树脂，在酚醛树脂中酚醛清漆型（novolac）酚醛树脂较为常用。该酚醛清漆型酚醛树脂为热塑性，即使加热也不硬化（固化），因而通常添加六亚甲基四胺作为固化剂（硬化剂）使用（例如可参见专利文献1等）。

并且，将把酚醛清漆型酚醛树脂作为粘结剂而调制的树脂覆膜砂充填到加热至250～350℃的金属模型中后，由于从金属模型传导出来的热，六亚甲基四胺会被加热分解成甲醛和氨，大部分甲醛会和酚醛清漆型酚醛树脂反应，使酚醛树脂硬化成不熔状态。

但另一方面，未参与反应的甲醛和几乎全部的氨则在铸造铸型时、造型后会挥散到大气中，存在环境受到该甲醛和氨污染的问题。作为酚醛树脂而使用可熔酚醛型（resol）酚醛树脂时，虽可略微减少此类问题，但即使在可熔酚醛型酚醛树脂中也会有未反应的甲醛放出，因而问题仍然存在。

此外，使用以酚醛树脂为粘结剂的树脂覆膜砂制造铸型时，在向铸型中铸入熔体（熔融金属）进行铸造之际，酚醛树脂会因熔体（熔融金属）的热而分解，释放例如苯酚、二甲苯酚、甲苯、苯、甲烷等，在这一点上环境污染也是问题。

此外，由于酚醛树脂的耐热性高、残留碳量也多，因此，在向铸型中铸入熔融金属铸造铸件时，不易因熔融金属的热而使铸型溃散，要将铸件从铸型中取出，需要对铸型施加冲击或在高温下长时间加热使酚醛树脂分解，还存在脱模麻烦的问题。

专利文献

专利文献1：日本特开2002-346691号公报

发明内容

本发明是鉴于上述问题而完成的，旨在提供一种能降低污染环境的气体产生的涂覆有粘结剂的耐火材料，且在于提供一种溃散性良好的铸型，还在于提供一种在能降低污染环境的气体产生的同时制造溃散性良好的铸型的铸型制造方法。

本发明的涂覆有粘结剂的耐火材料的特征在于，耐火骨材的表面涂覆有含有糖类作为粘结剂的固态涂覆层。

根据本发明，能以糖类为粘结剂将耐火骨材粘合，糖类受热分解后只是释放二氧化碳气体和水，不会释放有毒气体，不存在污染环境之虞。而且，糖类易受热分解，能制造溃散性好的铸型。

此外，在本发明的涂覆层中，作为粘结剂，除了糖类以外，还含有热固性树脂。

根据本发明，除了糖类以外，还可用热固性树脂将耐火骨材粘结，提高粘结强度。

此外，本发明的特征在于，上述热固性树脂为酚醛树脂。

根据本发明，能用酚醛树脂提高耐火骨材的粘结强度。

此外，在本发明的涂覆层中，作为糖类固化剂（硬化剂），还含有羧酸。

相对于糖类100质量份，羧酸优选在0.1质量份以上、10质量份以下。

根据本发明，可用羧酸使糖类交联、硬化，提高耐火骨材通过糖类而粘结的强度。

此外，本发明的铸型的特征在于，上述涂覆有粘结剂的耐火材料通过涂覆层粘结剂的粘结而结合并由此形成。

根据本发明，能以糖类为粘结剂将耐火骨材粘结、得到铸型，糖类受热分解后只释放二氧化碳和水，不会释放有毒气体，不存在污染环境之虞。此外，糖类易受热分解，因而能得到溃散性良好的铸型。

此外，本发明的铸型的制造方法的特征在于，将上述涂覆有粘结剂的耐火材料充填到模型内，向该模型内吹入水蒸气、加热涂覆有粘结剂的耐火材料，使涂覆层的粘结剂固化乃至硬化。