[發明專利]涂覆有粘結劑的耐火材料、鑄型、鑄型的制造方法

有效

• 申請號: 201080050187.6
• 申請日: 2010-09-08
• 公開（公告）號: CN102639264A
• 公開（公告）日: 2012-08-15
• 發明（設計）人: 井出勇;關徹;西田伸司
• 申請（專利權）人: 力格奈特株式會社
• 主分類號: B22C1/26
• 分類號: B22C1/26;B22C1/02;B22C1/22;B22C9/02
• 代理公司: 北京集佳知識產權代理有限公司 11227
• 代理人: 苗堃;陳劍華

技術領域

本發明涉及一種制造鑄型等所用的涂覆有粘結劑涂覆的耐火材料、使用該涂覆有粘結劑的耐火材料的鑄型及鑄型的制造方法。

背景技術

在鑄型的制造方法中，以往有各種方法，其中之一為殼型法。殼型法是將硅砂等鑄型用耐火骨材用粘結劑粘結合起來的方法，由于具有能得到尺寸精度良好的鑄型等優異的特性，迄今被經常采用。

作為該殼型用粘結劑，一般使用酚醛樹脂等熱固性樹脂，混合耐火骨材和熱固性樹脂，調制在耐火骨材表面涂覆著熱固性樹脂的樹脂覆膜砂，將該樹脂覆膜砂充填到加熱過的金屬模型內，使熱固性樹脂粘結劑熔融、硬化（固化），由此造型出鑄型。

樹脂覆膜砂自身為松散的粒狀物，流動性良好，因而對金屬模型的充填性良好，還可用空氣輸送，操作性也良好。因此，使用樹脂覆膜砂的殼型法制作汽車鑄件等時被經常使用。

在這種樹脂覆膜砂中，作為涂覆耐火骨材表面的熱固性樹脂粘結劑，如上所述，常用的為酚醛樹脂，在酚醛樹脂中酚醛清漆型（novolac）酚醛樹脂較為常用。該酚醛清漆型酚醛樹脂為熱塑性，即使加熱也不硬化（固化），因而通常添加六亞甲基四胺作為固化劑（硬化劑）使用（例如可參見專利文獻1等）。

并且，將把酚醛清漆型酚醛樹脂作為粘結劑而調制的樹脂覆膜砂充填到加熱至250～350℃的金屬模型中后，由于從金屬模型傳導出來的熱，六亞甲基四胺會被加熱分解成甲醛和氨，大部分甲醛會和酚醛清漆型酚醛樹脂反應，使酚醛樹脂硬化成不熔狀態。

但另一方面，未參與反應的甲醛和幾乎全部的氨則在鑄造鑄型時、造型后會揮散到大氣中，存在環境受到該甲醛和氨污染的問題。作為酚醛樹脂而使用可熔酚醛型（resol）酚醛樹脂時，雖可略微減少此類問題，但即使在可熔酚醛型酚醛樹脂中也會有未反應的甲醛放出，因而問題仍然存在。

此外，使用以酚醛樹脂為粘結劑的樹脂覆膜砂制造鑄型時，在向鑄型中鑄入熔體（熔融金屬）進行鑄造之際，酚醛樹脂會因熔體（熔融金屬）的熱而分解，釋放例如苯酚、二甲苯酚、甲苯、苯、甲烷等，在這一點上環境污染也是問題。

此外，由于酚醛樹脂的耐熱性高、殘留碳量也多，因此，在向鑄型中鑄入熔融金屬鑄造鑄件時，不易因熔融金屬的熱而使鑄型潰散，要將鑄件從鑄型中取出，需要對鑄型施加沖擊或在高溫下長時間加熱使酚醛樹脂分解，還存在脫模麻煩的問題。

專利文獻

專利文獻1：日本特開2002-346691號公報

發明內容

本發明是鑒于上述問題而完成的，旨在提供一種能降低污染環境的氣體產生的涂覆有粘結劑的耐火材料，且在于提供一種潰散性良好的鑄型，還在于提供一種在能降低污染環境的氣體產生的同時制造潰散性良好的鑄型的鑄型制造方法。

本發明的涂覆有粘結劑的耐火材料的特征在于，耐火骨材的表面涂覆有含有糖類作為粘結劑的固態涂覆層。

根據本發明，能以糖類為粘結劑將耐火骨材粘合，糖類受熱分解后只是釋放二氧化碳氣體和水，不會釋放有毒氣體，不存在污染環境之虞。而且，糖類易受熱分解，能制造潰散性好的鑄型。

此外，在本發明的涂覆層中，作為粘結劑，除了糖類以外，還含有熱固性樹脂。

根據本發明，除了糖類以外，還可用熱固性樹脂將耐火骨材粘結，提高粘結強度。

此外，本發明的特征在于，上述熱固性樹脂為酚醛樹脂。

根據本發明，能用酚醛樹脂提高耐火骨材的粘結強度。

此外，在本發明的涂覆層中，作為糖類固化劑（硬化劑），還含有羧酸。

相對于糖類100質量份，羧酸優選在0.1質量份以上、10質量份以下。

根據本發明，可用羧酸使糖類交聯、硬化，提高耐火骨材通過糖類而粘結的強度。

此外，本發明的鑄型的特征在于，上述涂覆有粘結劑的耐火材料通過涂覆層粘結劑的粘結而結合并由此形成。

根據本發明，能以糖類為粘結劑將耐火骨材粘結、得到鑄型，糖類受熱分解后只釋放二氧化碳和水，不會釋放有毒氣體，不存在污染環境之虞。此外，糖類易受熱分解，因而能得到潰散性良好的鑄型。

此外，本發明的鑄型的制造方法的特征在于，將上述涂覆有粘結劑的耐火材料充填到模型內，向該模型內吹入水蒸氣、加熱涂覆有粘結劑的耐火材料，使涂覆層的粘結劑固化乃至硬化。