(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
イソシアネート化合物粘結剤を耐火骨材に混合して調製されるレジンコーテッドサンドを型内に充填し、この型内に水蒸気として１１０℃以上の温度の水蒸気あるいは過熱蒸気を吹き込んで水蒸気により加熱することによって、イソシアネート化合物粘結剤を硬化させることを特徴とする鋳型の製造方法。
【請求項２】
型内に水蒸気と同時に硬化触媒を吹き込んでイソシアネート化合物粘結剤を硬化させることを特徴とする請求項１に記載の鋳型の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、鋳造に用いられる鋳型に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
現在使用されている鋳型は、生砂型や高圧造型、高速造型など粘土類等を粘結剤として用いる普通鋳型と、熱硬化性鋳型、自硬性鋳型、ガス硬化鋳型、精密鋳造用鋳型など硬化性粘結剤を用いる特殊鋳型と、その他の鋳型とに分類される。
【０００３】
普通鋳型は最も一般的な鋳型であり、鋳型砂を繰り返し使用することができて安価であるために、今なお鋳型の中心になっている。しかし、普通鋳型は粘土類や亜麻仁油などを粘結剤として用いるために、鋳型を加熱セットするにあたって１７０〜１８０℃の温度で数十分から数時間程度の長時間を必要とし、生産性が低いと共に、長時間を要する加熱セットの間に鋳型に垂れ変形や崩壊などの型くずれが生じるおそれがある。さらに、鋳込み時にガスの発生が多いため、ガス圧で鋳型が破損されたり鋳物に欠陥が発生したりし易いなどの問題がある。
【０００４】
一方、特殊鋳型は硬化性粘結剤を用い、加熱硬化あるいは、硬化剤や硬化触媒などの併用による常温硬化で粘結剤を迅速に硬化させることができ、生産性が高く、また安定した品質をもった造型を行なうことができるものであり、そしてこの特殊鋳型は手込めや注型、ブロー等で造型して硬化性粘結剤を硬化させ、次いで水平割りや垂直割り、ダンプボックス法などで模型を抜き取ることによって製造される。
【０００５】
この特殊鋳型の一つである熱硬化性鋳型には、シェルモールド法、小松ＫＹ法などがある。これらの粘結剤にはフェノール樹脂が使用され、耐火骨材の表面を熱硬化性樹脂粘結剤で被覆して調製される常温で自由流動性を持ったレジンコーテッドサンドが用いられている。そして、ガスバーナーや電気ヒーターなどで２５０℃以上に加熱した型の表面にレジンコーテッドサンドを熱融着させて鋳型を作るダンプボックス方式や、あるいは加熱した金型のキャビティにレジンコーテッドサンドを吹き込んで粘結剤を熱硬化させて鋳型を作る方式がある。しかしこの場合、生産性を向上させるために、型の温度をより高くする必要があるという問題があり、またこのように高温で加熱をすると、フェノール樹脂が硬化する際にその急激な反応に伴ってアンモニアガスやホルムアルデヒド、フェノールなどが発生し、作業環境の悪化を招くという問題がある。
【０００６】
また自硬性鋳型には、エステル硬化鋳型、Ｎプロセス、フェノールウレタン鋳型、ポリオールウレタン自硬性鋳型、フランノーベーク鋳型、フェノールノーベーク鋳型、エステル硬化フェノールノーベーク鋳型、減圧造型法、ＳＶプロセス造型法、ボールサンドプロセスなどがある。これらのうち、熱硬化性樹脂などの有機物を粘結剤として用いる自硬性鋳型は、耐火骨材と、熱硬化性樹脂と、熱硬化性樹脂を室温で硬化させるための硬化剤と、また硬化触媒として有機酸や無機酸などの強酸とをミキサーで混練して調製したレジンコーテッドサンドを型に充填し、室温で養生して粘結剤を硬化させた後に、抜型して得られる鋳型である。この場合、レジンコーテッドサンドの調製とともに粘結剤の硬化が進行しているために、短時間に作業を終わらないと型への充填不良を起こしたり、鋳型の強度低下を招くおそれがあるなど、安定した造型が難しいという問題がある。
【０００７】
また、ガス硬化鋳型には、ＣＯ2プロセス、有機ＣＯ2プロセス、ＶＲＨプロセス、アミンコールドボックス鋳型、エステルコールドボックス鋳型などがある。これらのうち有機物を粘結剤として用いるガス硬化鋳型は、耐火骨材と粘結剤とをミキサーで混練して調製したレジンコーテッドサンドを型に吹き込んだり、手込めなどして充填し、次に室温で硬化させるために粘結剤と反応するガスや、反応触媒のガスを型に吹き込み、粘結剤を硬化させた後、抜型して得られる鋳型である。このガス硬化鋳型の場合、レジンコーテッドサンドの可使時間は自硬性鋳型に比較して長く、硬化時間は極めて短いという長所を有する。
【０００８】
しかし、熱硬化性樹脂など有機系の粘結剤を用いたレジンコーテッドサンドの場合、室温で硬化させるために第三級アミン、ＳＯ2、蟻酸メチルなどのガスを吹き込んで硬化させることになるが、これらの化学物質は殆どが有害であり、しかも低沸点で取り扱いが難しく、防毒ガスを着用するなど極めて慎重に取り扱う必要があり、また鋳型中に残ったガスは大気中に放出することができないため、薬品で中和したり液体に吸収させてから処理をするなど、煩雑な操作が必要になるという問題があった。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は上記の点に鑑みてなされたものであり、型をさほど高温に加熱する必要がなく、短時間で安定して鋳型を製造することができ、また有害化学物質を用いる必要なくしかも有毒ガスが発生することなく鋳型を製造することができる鋳型の製造方法を提供することを目的とするものである。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
本発明に係る鋳型の製造方法は、イソシアネート化合物粘結剤を耐火骨材に混合して調製されるレジンコーテッドサンドを型内に充填し、この型内に水蒸気として１１０℃以上の温度の水蒸気あるいは過熱蒸気を吹き込んで水蒸気により加熱することによって、イソシアネート化合物粘結剤を硬化させることを特徴とするものである。尚、本出願人はこの方法をスチームブロー造型法（Steam blow molding process）と呼んでいる。
【００１１】
また請求項２の発明は、型内に水蒸気と同時に硬化触媒を吹き込んでイソシアネート化合物粘結剤を硬化させることを特徴とするものである。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を説明する。
【００１３】
本発明において粘結剤としては、イソシアネート化合物を用いるものである。そしてこれに硬化剤として、イソシアネート基と反応し易い活性水素を含む化合物、例えば水、ポリオール、アミン化合物、カルボキシル化合物などを配合し、また硬化触媒として、アミン類、有機金属塩などを配合し、加熱硬化型の自硬化性にして使用することができる。硬化触媒はこのように粘結剤に配合するようにする他、後述のように型に蒸気を吹き込む際に同時に、臭気の少ない硬化触媒を吹き込むようにしてもよい。
【００１４】
粘結剤として使用する上記のイソシアネート化合物としては、−ＮＣＯ基を２個以上持つものであれば特に制限されないが、４，４′−ジフェニルメタンジイソシアネート、トリレンジイソシアネート、ジアニシジンジイソシアネート、ｍ−キシレンジイソシアネート、ナフタレンジイソシアネート、メタキシリレンジイソシアネートなどの芳香族イソシアネート、ヘキサメチレンジイソシアネート、水添ジフェニルメタンジイソシアネート、リジンジイソシアネートなどの脂肪族イソシアネート、さらにはｐ−フェニレンジイソシアネート、ｐ−キシリレンジイソシアネート、イソホロンジイソシアネート、ブロック型ポリイソシアネート、ポリオール変性イソシアネート、カルボジイミドイソシアネート、イソシアネートの二量体、イソシアネートの三量体、トリフェニルメタントリイソシアネート、ポリメチレンポリフェノールイソシアネート、ポリメチレンポリフェニルイソシアネート、クロルフェニレン２，４−ジイソシアネート、トリレンジイソシアネートのオリゴマーなどの、液状又は粉末状のものを使用することができる。勿論、これらは単独で用いる他、複数種を混合して用いることもできる。
【００１５】
イソシアネート化合物は後述のように型に吹き込む水蒸気の水で硬化させたり、水蒸気の熱で硬化させることができるが、上記のように硬化剤を配合することができる。この硬化剤としては、特に限定されるものではないが、エチレングリコール、プロピレングリコール、ブタンジオール、ペンタンジオール、１，６−ヘキサンジオール、ヘプタンジオール、オクタンジオール、１，４−ブチンジオール、ジエチレングリコール、ネオペンチルグリコールなどのジオール、トリメチロールプロパン、グリセリンなどのトリオール、さらにフェノール樹脂などを用いることができ、さらにポリエーテルポリオールとしてポリオキシプロピレングリコール、ポリ（オキシプロピレン）ポリ（オキシエチレン）グリコール、ポリ（オキシブチレン）グリコール、ポリ（オキシテトラメチレン）グリコールなどのジオール、ポリ（オキシプロピレン）トリオール、ポリ（オキシプロピレン）ポリ（オキシエチレン）トリオール、ポリ（オキシプロピレン）ポリ（オキシエチレン）ポリ（オキシプロピレン）トリオールなどのトリオール、その他としてソルビトール、ペンタエリスリトール、シュクローズ、スターチなどを用いることができる。これらは単独で用いる他、複数種を混合して用いることもできる。また水も湿気吸収硬化型の硬化剤として多用されている。
【００１６】
硬化触媒としては、トリメチルアミン、ジメチルエチルアミン、モノメチルジエチルアミン、トリエチルアミン、ジエチルプロピルアミン、モノエチルプロピルアミン、トリプロピルアミン、アンモニア、Ｎ−メチルモルホリン、Ｎ−エチルモルホリン、Ｎ，Ｎ−ジメチルベンジルアミン、Ｎ，Ｎ−ジメチルラウリルアミン、Ｎ，Ｎ−ジメチルピペラジン、トリエチレンジアミン、Ｎ，Ｎ，Ｎ′，Ｎ′−テトラメチルエチレンジアミン、Ｎ，Ｎ，Ｎ′，Ｎ′−テトラメチルプロピルジアミン、Ｎ，Ｎ，Ｎ′，Ｎ′−テトラメチル−１，３−ブタンジアミン、Ｎ，Ｎ，Ｎ′，Ｎ′−テトラメチルヘキサメチレンジアミン、Ｎ，Ｎ，Ｎ′，Ｎ″，Ｎ″−ペンタメチルジエチレントリアミン、
【００１７】
【化１】
0004181252.tif 000002
、メラミン、尿素、イミダゾール、ヘキサメチレンテトラミンなどのアミン類、スタナスオクトエート、ジブチルチンジ−２−エチルヘキサエート、レジド、２−エチレンヘキソエート、ナトリウムｏ−フェニルフェネート、カリウムオレート、硝酸蒼鉛、テトラ（２−エチルヘキシル）チタネート、塩化第二錫、塩化第二鉄、第二２−エチルヘキソエート鉄、コバルト２−エチルヘキソエート、ナフテン酸亜鉛、三塩化アンチモンなどの塩類などを例示することができる。
【００１８】
また、粘結剤や粘結剤を用いて調製したレジンコーテッドサンドの吸湿性や、硬化した鋳型の吸湿性や強度の低下を小さくするために、エチレンビスオレイン酸アマイド、エチレンビスステアリン酸アマイド、メチレンビスステアリン酸アマイド、オキシステアリン酸アマイド、パルミチン酸アマイド、ステアリン酸カルシウム、ステアリン酸アルミニウム、ステアリン酸亜鉛などの脂肪族系ワックスや、カルナバワックス、オレフィンワックス等の撥水剤、γ−アミノプロピルトリエトキシシラン、γ−（２−アミノエチル）アミノプロピルトリメトキシシラン、γ−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン等のカップリング剤を使用することができる。
【００１９】
そして上記のイソシアネート化合物粘結剤をけい砂などの鋳型用の耐火骨材の表面に被覆することによって、本発明で使用するレジンコーテッドサンドを得ることができるものである。
【００２０】
耐火骨材にフェノール系樹脂粘結剤を被覆するにあたっては、ドライホットコート法、コールドコート法、セミホットコート法、粉末溶剤法などで行なうことができる。
【００２１】
ドライホットコート法は、固形のイソシアネート化合物粘結剤を１００〜１８０℃に加熱した耐火骨材に添加して混合し、耐火骨材による加熱によって固形イソシアネート化合物粘結剤を溶融させて、イソシアネート化合物粘結剤で耐火骨材の表面をコートさせ、しかる後にこの混合を保持したまま冷却することによって、粒状でさらさらしたレジンコーテッドサンドを得る方法である。
【００２２】
コールドコート法は、イソシアネート化合物粘結剤をそのままで、あるいは溶剤に溶解又は希釈し、これを耐火骨材に添加して混合し、溶剤を揮発させたりすることによって、さらさらとしたあるいは湿態状のレジンコーテッドサンドを得る方法である。
【００２３】
セミホットコート法は、上記溶剤に溶解した液状のイソシアネート化合物粘結剤を５０〜９０℃に加熱した耐火骨材に添加混合することによってレジンコーテッドサンドを得る方法である。
【００２４】
粉末溶剤法は、固形のイソシアネート化合物粘結剤を粉砕し、この粉砕粘結剤を耐火骨材に添加してさらに溶剤を添加し、これを混合することによってレジンコーテッドサンドを得る方法である。
【００２５】
耐火骨材とイソシアネート化合物粘結剤との混合割合は、鋳型として要求される性能によって変動があり、特に制限されるものではないが、耐火骨材１００重量部に対してイソシアネート化合物粘結剤を樹脂分換算で０．５〜４重量部程度が好ましい。またこの混合の際に必要に応じて硬化剤、硬化触媒、ワックス類、耐火骨材と粘結剤とを親和させるためのシランカップリング剤などの各種のカップリング剤等を配合することができる。
【００２６】
次に、上記のように調製されるレジンコーテッドサンドを用いて鋳型を製造する方法の一例を図１を参照して説明する。図１（ａ）に示すように、内部に成形用空所３を設けて形成した型１の上面に注入孔４が設けてあり、型１の下面には金網等の網５で塞いだベントホール６が設けてある。この型は縦割りあるいは横割に割ることができるようになっている。またレジンコーテッドサンド２はホッパー７内に貯蔵してあり、ホッパー７にはコック８付きの空気供給管９が接続してある。そしてホッパー７の下端のノズル口９ａを型１の注入孔４に合致させた後、コック８を閉から開に切り代えることによって、ホッパー７内に１ｋｇｆ／ｃｍ2程度の圧力で空気を吹き込んで加圧し、ホッパー７内のレジンコーテッドサンド２を図１（ｂ）のように型１内に吹き込んで、型１の成形用空所３内にレジンコーテッドサンド２を充填する。ベントホール６は網５で塞いであるので、レジンコーテッドサンド２がベントホール６から洩れ出すことはない。
【００２７】
上記のように型１内にレジンコーテッドサンド２を充填した後、型１の注入孔４からホッパー７を外すと共に図１（ｃ）のように水蒸気パイプ１０を接続し、コック１１を開いて型１の成形用空所３内に水蒸気を吹き込む。この水蒸気としては、飽和水蒸気をさらに加熱してその飽和温度以上に上げた過熱蒸気を用いることもできる。水蒸気は型１内に充填されたレジンコーテッドサンド２の粒子間を通過してレジンコーテッドサンド２を加熱した後、網５を通してベントホール６から排出される。このように水蒸気を吹き込むことによって、型１内のレジンコーテッドサンド２の全体を瞬時に加熱し、イソシアネート化合物粘結剤の硬化を促進させると共に硬化に至らせることができる。また水蒸気の元である水はイソシアネート化合物の硬化剤ともなり、硬化剤無添加のイソシアネート化合物粘結剤を用いたレジンコーテッドサンドを硬化させることもできるものである。さらにイソシアネート化合物は１００℃以上の温度にさらされることで、自己重合反応を起こして硬化する。
【００２８】
従って、型１を高温に加熱しておく必要がなく、水蒸気による加熱でイソシアネート化合物粘結剤を硬化させることができるものであり、また型１内のレジンコーテッドサンド２の全体を水蒸気によって均一に短時間で加熱することができ、安定して短時間にイソシアネート化合物粘結剤を硬化させることができるものである。しかも、硬化剤や硬化触媒のような有害化学物質の蒸気を型１内に吹き込む場合のような、作業環境を悪化させるようなこともなくなるものである。型１内のレジンコーテッドサンド２のイソシアネート化合物粘結剤を硬化させるこの水蒸気としては、温度が１１０〜１８０℃程度、蒸気圧が１．５〜１０ｋｇｆ／ｃｍ2程度のものが好ましく、このように比較的低温の水蒸気によってイソシアネート化合物粘結剤を硬化させることができ、高温で加熱してイソシアネート化合物粘結剤を硬化させる場合のような、急激な硬化反応に伴ってイソシアネート化合物のガスが発生することを抑制することができるものであり、またイソシアネート化合物のガスが多少発生しても、水蒸気の水分に吸収されて洗い流されると共に水分で硬化するため、作業環境を悪化させる臭気の発生を防ぐことができるものである。
【００２９】
またここで既述のように、臭気の少ない硬化触媒を用いる場合には、型１に水蒸気を吹き込む際に同時に、硬化触媒を吹き込むようにしてもよい。図２はこの場合に用いる装置の一例を示すものであり、まずレジンコーテッドサンド２を図１（ｂ）のように型１内に充填した後、図２に示すように、型１の注入孔４に硬化触媒吹き込み筒１３の先端のノズル口をセットする。硬化触媒吹き込み筒１３内には金網１４が張ってあり、金網１４の上には硬化触媒を染み込ませた脱脂綿１５が配置してある。また硬化触媒吹き込み筒１３の後端にはコック１６付きの水蒸気供給管１７が接続してある。そして水蒸気供給管１７から上記と同様な条件の水蒸気を硬化触媒吹き込み筒１３内に吹き込むことによって、脱脂綿１５に染み込ませた硬化触媒を水蒸気と混合させ、硬化触媒吹き込み筒１３から水蒸気と硬化触媒との混合蒸気を型１内に吹き込むことができるものである。このように型１に水蒸気を吹き込む際に同時に硬化触媒を吹き込むようにすれば、レジンコーテッドサンド２に被覆したフェノール系樹脂粘結剤やイソシアネート化合物粘結剤に硬化触媒を予め混合しておく必要がなくなり、レジンコーテッドサンド２の粘結剤の保存安定性が高くなるものである。
【００３０】
上記のように型１内に充填したレジンコーテッドサンド２のイソシアネート化合物粘結剤を硬化させることによって、型１内で鋳型を成形することができるものであり、鋳型は型１を割ることによって取り出すことができる。ここで、型１内に吹き込んだ水蒸気が凝縮することを防止するために、型１を予め加熱しておいてもよい。また水蒸気によって鋳型内に含有されることになる水分を除去するために、鋳型を乾燥機などに入れて乾燥するようにしてもよい。このように加熱乾燥することによって鋳型の粘結剤が養生され、鋳型の強度を向上させることができるものである。
【００３１】
尚、イソシアネート化合物粘結剤で被覆したレジンコーテッドサンド２に、フェノール系樹脂粘結剤で被覆したレジンコーテッドサンド２を混合し、この混合したレジンコーテッドサンド２を上記のように型１に充填して、鋳型を製造するようにすることもできる。
【００３２】
【実施例】
以下本発明を実施例によって具体的に説明する。
【００３３】
（実施例１）
フラッタリーけい砂１０ｋｇをワールミキサーに入れ、ＮＣＯ含量３１．０％、２５℃における粘度１８５ｃｐｓのポリメリックＭＤＩ（ポリメチレンポリフェニルポリイソシアネート）を２００ｇ加えて９０秒間混練した後、ワールミキサーから払い出すことによって、液量が重量比率で２％の湿態状のレジンコーテッドサンドを得た。
【００３４】
次に、図１（ａ）のような直径５０ｍｍ、高さ５０ｍｍの円筒状の成形用空所３を設けた型１を用い、レジンコーテッドサンド２をホッパー７から１ｋｇｆ／ｃｍ2の空気圧で１０秒間吹き込むことによって、図１（ｂ）のように型１に吹き込み充填した。次いでこの型１に図１（ｃ）のように水蒸気パイプ１０を接続し、温度１５１℃、蒸気圧５ｋｇｆ／ｃｍ2の水蒸気を３０秒間吹き込んだ後、直ちに型１から脱型することによって、直径５０ｍｍ、高さ５０ｍｍの円筒状の評価用鋳型を得た。
【００３５】
（実施例２）
型１を予め１００℃に加熱して用いるようにした他は、実施例１と同様にして評価用鋳型を得た。
【００３６】
（実施例３）
硬化触媒として融点１５９．８℃の極低臭気のトリエチレンジアミン０．４ｇをＮ，Ｎ−ジメチルホルムアミド５ｇに溶解してワールミキサーに加えるようにした他は、実施例１と同様にして評価用鋳型を得た。
【００３７】
（実施例４）
型１を予め１００℃に加熱して用いるようにした他は、実施例３と同様にして評価用鋳型を得た。
【００３８】
（実施例５）
フラッタリーけい砂１０ｋｇをワールミキサーに入れ、ＮＣＯ含量２１．８％、融点１４０℃の固体のトリレンジイソシアネートの２〜３量体２００ｇをテトラヒドロフラン１００ｇに溶解させた溶液を加え、フラッタリーけい砂がサラサラとするまで混練した後、ミキサーより払い出した。これをさらに紙上に広げて風乾してテトラヒドロフランを揮散させ、自由流動性を有するレジンコーテッドサンドを得た。そしてこのレジンコーテッドサンドを用いるようにした他は、実施例１と同様にして評価用鋳型を得た。
【００３９】
（実施例６）
型１を予め１００℃に加熱して用いるようにした他は、実施例３と同様にして評価用鋳型を得た。
【００４０】
（実施例７）
フラッタリーけい砂１０ｋｇをワールミキサーに入れ、実施例１と同じイソシアネートを１００ｇ加えて３０秒間混練し、さらにグリセリン１００ｇを加えて６０秒間混練した後、ワールミキサーから払い出すことによって、湿態状のレジンコーテッドサンドを得た。そしてこのレジンコーテッドサンドを用いるようにした他は、実施例１と同様にして評価用鋳型を得た。
【００４１】
（実施例８）
型１を予め１００℃に加熱して用いるようにした他は、実施例３と同様にして評価用鋳型を得た。
【００４２】
（実施例９）
実施例７で得たレジンコーテッドサンド２を図１（ｂ）のように型１内に充填した後、図２に示すように、型１の注入孔４に硬化触媒吹き込み筒１３をセットした。硬化触媒吹き込み筒１３内には金網１４を張ると共に金網１４の上に硬化触媒として融点が１５９．８℃で極低臭気のトリエチレンジアミンの２重量％水溶液を染み込ませた脱脂綿１５が配置してあり、硬化触媒吹き込み筒１３に接続した水蒸気供給管１７から温度１５１℃、蒸気圧５ｋｇｆ／ｃｍ2の圧力で水蒸気を送り込むことによって、水蒸気とトリエチレンジアミンとの混合蒸気を３０秒間、硬化触媒吹き込み筒１３から型１内に吹き込んだ後、直ちに型１から脱型することによって評価用鋳型を得た。
【００４３】
（実施例１０）
ポリメリックＭＤＩ（三井化学株式会社製「コスモネート２００」）７００重量部に芳香族炭化水素系溶剤（エクソン化学株式会社製「ソルベッソ１００」）を３００重量部加えて溶解させ、２５℃における粘度が８０センチポアズのイソシアネート化合物粘結剤を得た。そしてフラッタリーけい砂１０ｋｇをワールミキサーに入れ、このイソシアネート化合物粘結剤１００ｇを加えて６０秒間混練した後、払い出すことによって、湿態状のイソシアネート化合物粘結剤被覆のレジンコーテッドサンドを得た。
【００４４】
また別に、反応容器にフェノール９４０重量部、３７％ホルマリン６４９重量部、シュウ酸４．７重量部を仕込み、約６０分を要して還流させ、そのまま１２０分間反応させた。このものを常圧で内温１６０℃まで脱水を行なった後、１００トールで減圧脱水を行なうことによって、軟化点が９５℃の固形ノボラック型フェノール樹脂のフェノール系樹脂粘結剤を得た。そして１４５℃に加熱したフラッタリーけい砂３０ｋｇをワールミキサーに入れ、このフェノール系樹脂粘結剤３００ｇを加えて３０秒間混練した後、水４５０ｇを加えて砂粒が崩壊するまで混練した後、払い出してエアーレーションを行ない、樹脂量が重量比率で１％の自由流動性のあるフェノール系樹脂粘結剤被覆のレジンコーテッドサンドを得た。
【００４５】
そしてイソシアネート化合物粘結剤被覆のレジンコーテッドサンドとフェノール系樹脂粘結剤被覆のレジンコーテッドサンドをそれぞれ５ｋｇずつ取ってミキサーに入れ、３０秒間混合した後に払い出すことによって、２種混合のレジンコーテッドサンドを得た。後は、このレジンコーテッドサンドを用いるようにした他は、実施例１と同様にして評価用鋳型を得た。
【００４６】
（比較例１）
実施例１で得たレジンコーテッドサンド２を図１（ｂ）のように型１内に充填した後、図２に示すように、型１の注入孔４に硬化触媒吹き込み筒１３をセットした。硬化触媒吹き込み筒１３内には金網１４を張ると共に金網１４の上にトリエチルアミンを染み込ませた脱脂綿１５が配置してあり、硬化触媒吹き込み筒１３の後端には上記の水蒸気供給管１７の代わりにコック１６付きの空気供給管１７が接続してある。そして空気供給管１８から硬化触媒吹き込み筒１３に１ｋｇｆ／ｃｍ2の圧力で空気を供給することによって、空気とトリエチルアミンとの混合気体を１０秒間、硬化触媒吹き込み筒１３から型１内に吹き込んだ後、直ちに型１から脱型することによって評価用鋳型を得た。
【００４７】
（比較例２）
実施例５で得たレジンコーテッドサンドを用いるようにした他は、比較例１と同様にして評価用鋳型を得た。
【００４８】
（比較例３）
実施例７で得たレジンコーテッドサンドを用いるようにした他は、比較例１と同様にして評価用鋳型を得た。
【００４９】
上記の実施例１〜１０及び比較例１〜３において、鋳型の造型時の臭いと、脱型時の臭いを、作業者の臭覚によって評価した。また、鋳型の脱型直後の圧縮強さと、鋳型を１０５℃の乾燥機中で６０分養生して冷却した後の圧縮強さを測定した。またこの養生後に乾燥機から出したときの臭いを作業者の臭覚によって評価した。これらの結果を表１及び表２に示す。
【００５０】
【表１】
0004181252.tif 000003
【００５１】
【表２】
0004181252.tif 000004
表１及び表２にみられるように、各実施例のものは、造型時の臭気が少ないのに対し、各比較例のものは臭気が強く、作業環境が悪いものであった。また造型後の臭いにも各実施例のものと各比較例のものは大きな差があった。圧縮強さについては、実施例５，６と比較例２とを比較すると大きな差があることが判る。これは実施例のものは水蒸気の熱と水分とによりけい砂の表面の固形状の粘結剤被膜が溶融し、硬化が進行しているのに対して、比較例のものはその温度に達していないため、硬化触媒を吹き込んでいるのにもかかわらず、反応をするには至っていないからであると考えられる。また実施例、比較例のいずれのものも、養生後の圧縮強さは養生前に比較して高くなっているが、その程度は比較例のほうが小さいものであった。これは、比較例のものでは熱による劣化が始まっているからであると考えられる。
【００５２】
【発明の効果】
上記のように本発明は、イソシアネート化合物粘結剤を耐火骨材に混合して調製されるレジンコーテッドサンドを型内に充填し、この型内に水蒸気として１１０℃以上の温度の水蒸気あるいは過熱蒸気を吹き込んで水蒸気により加熱することによって、イソシアネート化合物粘結剤を硬化させるようにしたので、水蒸気によって型内のレジンコーテッドサンドの全体を瞬時に加熱してイソシアネート化合物粘結剤を硬化させることができ、型を高温に加熱しておく必要がなく、安定して短時間に鋳型を造型することができるものであり、しかも硬化剤や硬化触媒のような有害化学物質の蒸気を型内に吹き込む場合や、型を高温に加熱して粘結剤を硬化させる場合のような、有害物質によって作業環境を悪化させるようなことがなくなるものである。
【００５３】
また請求項２の発明は、型内に水蒸気と同時に硬化触媒を吹き込んでイソシアネート化合物粘結剤を硬化させるようにしたので、レジンコーテッドサンドに被覆したフェノール系樹脂粘結剤やイソシアネート化合物粘結剤に硬化触媒を予め混合しておく必要がなくなり、レジンコーテッドサンドの保存安定性が高くなるものである。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態の一例を示すものであり、（ａ），（ｂ），（ｃ）はそれぞれ断面図である。
【図２】本発明の実施の形態の他例及び比較の一例を示す断面図である。
【符号の説明】
１  型
２  レジンコーテッドサンド
【図１】
0004181252.tif 000005
【図２】
0004181252.tif 000006