[发明专利]铸型材料和其制造方法以及铸型的制造方法

说明书

提供：能更进一步改善流动性、进而改善铸型造型时对成型模的填充率的铸型材料；而且还提供：能有利地提供使铸造品的铸件表面良好、进而能有效地改善对铸造品的砂附着的、强度优异的铸型的铸型材料。以湿态的覆膜砂的形式构成铸型材料，所述湿态的覆膜砂是向耐火性骨料，至少混合粘度为1000cP以下的液态的水溶性无机粘结剂和拒粘结剂性的球状有机硅树脂颗粒，且使上述球状有机硅树脂颗粒存在于表面而成的湿态的覆膜砂。

技术领域

本发明涉及铸型材料和其制造方法以及铸型的制造方法，特别是涉及能有利地造型为目标铸型的铸型材料和其制造方法，进而涉及使用这样的铸型材料有利地制造特性优异的铸型的方法。

背景技术

一直以来，作为金属熔液的铸造中使用的铸型之一，逐渐使用有如下得到的铸型：使用用规定的粘结剂覆盖由耐火性骨料形成的铸造物砂而成的覆膜砂(铸型材料)，造型为目标形状而得到。而且，作为这样的覆膜砂中的粘结剂，除如水玻璃那样的无机系粘结剂之外，还使用有酚醛树脂、呋喃树脂、聚氨酯树脂等树脂所形成的有机系粘结剂，另外，使用这些粘结剂造型自硬性铸型的方法也被实用化。

然而，对于使用上述粘结剂得到的覆膜砂而言，固有如下问题：由于粘结剂的存在而覆膜砂的流动性容易降低，用于铸型的造型的模具(成型模)的成型模腔中，引起填充不良，而且还固有得到的铸型的强度也不充分等问题。特别是这些粘结剂中，对于使用有机系粘结剂的覆膜砂而言，在其制造、使用其的铸型的造型时，有如下担心：残留于有机系粘结剂中的挥发性成分释放至外部，产生臭气，或使用由这样的覆膜砂形成的铸型而实施金属熔液的铸造时，有机系粘结剂中的有机成分发生分解，产生气体，形成的铸造物中引起气体缺陷等问题，此外，引起作业环境恶化等问题。

因此，近年来，作为不存在这样的有机成分的粘结剂的无机系粘结剂备受关注，但对于使用这样的无机粘结剂得到的覆膜砂而言，固有如下问题：由其形成的铸型的铸造后的崩解性不充分，而且由于吸湿而铸型强度降低等。

因此，日本特表2008-511447号公报中，阐明了如下的铸型材料：作为用于制造金属加工用的铸型的成型材料混合物，使用至少一种耐火性的成型基础材料和由至少一种水玻璃形成的粘合剂，进而在该粘合剂中，以一定比率加入选自二氧化硅、氧化铝、氧化钛和氧化锌的一组中的颗粒状金属氧化物而成的铸型材料。而且还带来了如下优点：添加这样的颗粒状金属氧化物，从而铸型的初始强度(刚刚制造后的强度)、长时间的贮藏后的强度、以及耐湿性得到改善等。

然而，对于同时含有作为这样的粘合剂的水玻璃、以及颗粒状金属氧化物而成的成型材料混合物(铸型材料)而言，通过它们的混合，水玻璃也变得附着于颗粒状金属氧化物，因此，与模具的粘接点增加，因此通过模具造型的铸型的脱模性变差，并且存在脱模时发生铸型的破损的问题。进而，为了实现铸型强度的改善而降低粘合剂(水玻璃)的粘度的情况下，通过铸型造型时的空气压力而成型材料混合物(铸型材料)被吹入至模具(成型模腔)内后，这样的低粘度的粘合剂也受到空气压力的影响，在模具内移动，变得偏重存在于模腔内周面，因此，存在成为脱模性进一步恶化的倾向的问题，而且，如果填充性变高，则还会固有由于成型基础材料(骨料)彼此的粘接点数也增多，因此崩解性变差的问题。

另外，日本专利第4953511号公报中，阐明了如下铸造物砂组合物(铸型材料)：含有耐火性粒状骨料、和相对于该耐火性粒状骨料的平均粒径具有规定比的平均粒径的非中空球状微粒，且作为上述非中空的球状微粒，使用选自由二氧化硅、有机硅系树脂、氧化铝玻璃、富铝红柱石、聚乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯、(甲基)丙烯酸类树脂和氟系树脂组成的组中的物质而成。而且，对于这样的铸造物砂组合物而言，其流动性得到改善，适于复杂的铸型、高强度的铸型的造型，但近年来的复杂化的形状的铸型的造型中，这样的铸造物砂组合物的流动性尚不充分，期望流动性的进一步的改善，另外，对于这样的铸造物砂组合物而言，使用由其造型的铸型的铸造中，要求改善得到的铸造品的铸件表面，进而防止对铸造品的砂附着。

现有技术文献

专利文献