JP2000024751A - 鋳型用粘結剤組成物 - Google Patents
鋳型用粘結剤組成物Info
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Abstract
れにより鋳型を製造した場合も高い鋳型強度を達成可能
な粘結剤組成物の提供。 【解決手段】 アルカリ性水溶性フェノール系樹脂100
重量部に対して、下記一般式(1)で表されるラクタム
化合物を好ましくは0.1〜30重量部含有させてなる鋳型
用粘結剤組成物。 【化1】
Description
炭酸ガスを硬化剤として鋳型を製造する際に用いる鋳型
用粘結剤組成物、及びこれを用いた鋳型造型方法に関す
る。
機エステルや安全性に優れた炭酸ガスで硬化しうる有機
粘結剤が注目されている。
3464号公報、特公平4-76947号公報、特許第2723376号
公報に開示されている。またさらに鋳型強度を改善させ
るものとして、特開平4-147743号公報、特開平5-3204
77号公報、特開平5-78553号公報、特開平5-93127号公
報、特開平8-206775号公報があるが、まだ満足できる
ものではない。
ル又は炭酸ガスの何れを硬化剤とした場合でも、鋳型強
度を改善できる粘結剤組成物の提供を目的とする。
溶性フェノール系樹脂と、下記一般式(1)で表される
ラクタム化合物とを含有する、鋳型用粘結剤組成物を提
供する。
ール系樹脂は、フェノール類を大量のアルカリ性物質の
存在下、水中でアルデヒド類と反応させることによって
得ることができる。フェノール類は、フェノール化合物
及びビスフェノール化合物から選ばれる1種、又は2種
以上の混合物でも良い。フェノール化合物としては、フ
ェノール、クレゾール、レゾルシノール、3,5-キシレノ
ール、ノボラックフェノール、その他の置換フェノール
等が挙げられ、ビスフェノール化合物としては、ビスフ
ェノールA、ビスフェノールF、ビスフェノールS等が
挙げられる。ビスフェノール化合物はフェノール化合物
に対して0.05〜500倍モルが良く、好ましくは0.1〜200
倍モルである。なお鋳型強度向上の点から、1価アルコ
ールが添加されていてもよい。1価アルコールはフェノ
ール類に対して0.001〜0.5倍モルが良く、好ましくは0.
005〜0.1倍モルである。
ド、アセトアルデヒド、2-フルアルデヒド等及びその混
合物が挙げられる。相溶性等の点からアルデヒド類はフ
ェノール類及び1価アルコールに対して1.0〜6.0倍モル
が良く、好ましくは1.5〜4.0倍モルがよい。
強度の点から、アルカリ金属水酸化物をフェノール類の
水酸基に対して0.3〜5.0倍モル、好ましくは0.5〜3.0倍
モル用いるのが良好である。アルカリ金属水酸化物とし
ては好ましくは水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、水
酸化リチウム及びこれらの混合物であり、水酸化カリウ
ムが最も好ましい。
めればよいが、25〜90重量%水溶液として25℃の粘度が
10〜300mPa・Sとするのが好ましく、そのためには25〜9
0重量%の反応液を50〜100℃で0.5〜10時間反応させれ
ばよい。
3〜10のラクトン類、炭素数1〜10の1価又は多価アル
コールと炭素数1〜10の有機カルボン酸より導かれる有
機エステル、或いは炭素数1〜8のアルキレンカーボネ
ートが単独で又は混合して用いられる。自硬性鋳型造型
法では、γ−ブチロラクトン、プロピオンラクトン、ε
−カプロラクトン、ギ酸エチル、エチレングリコールジ
アセテート、エチレングリコールモノアセテート、トリ
アセチン、エチレンカーボネート、プロピレンカーボネ
ート等を用いるのが好ましく、有機エステルを使用する
ガス硬化性鋳型造型法ではギ酸メチルを用いるのが好ま
しい。
酸等の硼酸化合物であるオキシアニオン化合物が不可欠
である。これは、オキシアニオン化合物が炭酸ガスを吸
収してはじめてアイオノマーを形成し、水溶性フェノー
ル系樹脂を高分子化すると考えられるためである。硼酸
や四硼酸ナトリウム10水和物(硼砂)、四硼酸カリウム
10水和物、メタ硼酸ナトリウム、五硼酸ナトリウム、五
硼酸カリウム等の硼酸塩が好ましい。オキシアニオン化
合物のアルカリ性レゾールフェノール系樹脂水溶液100
重量部に対する添加量は、鋳型の硬化速度及び強度の点
から0.1〜30重量部、好ましくは3〜15重量部が良好で
ある。他のオキシアニオン化合物としては、アルミン酸
塩、スズ酸塩等が挙げられる。
ばγ−アミノプロピルトリエトキシシランや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エトキシシラン等のシランカ
ップリング剤を使用することができる。これらは混練砂
中に添加して用いてもよいが、粘結剤組成物と併用する
のが好ましい。その添加量はアルカリ性レゾールフェノ
ール系樹脂水溶液100重量部に対し0.01〜10重量部、好
ましくは0.1〜2.0重量部が良い。
タムが、粘結剤組成物中に添加される。
ム、N−メチルピペリドン、N−エチルピペリドン、N
−プロピルピペリドン、N−ブチルピペリドン、ε−カ
プロラクタム、N−メチルカプロラクタム、N−エチル
カプロラクタム、N−プロピルカプロラクタム、N−ブ
チルカプロラクタム、ヘプトラクタム、N−メチルヘプ
トラクタム、N−エチルヘプトラクタム、N−プロピル
ヘプトラクタム、N−ブチルヘプトラクタムが挙げら
れ、更に好ましくはn=4の化合物、特にε−カプロラ
クタムが挙げられる。これらのラクタムは1種以上が、
アルカリ性フェノール系樹脂100重量部に対し、本発明
の目的を効率よく達成する見地から好ましくは0.1〜30
重量部、さらに好ましくは1〜20重量部添加される。
は水溶液の形で用いられる。固形分(粘結剤組成物2g
を105℃で3時間乾燥)は、鋳物砂と均一な混練が可能
な点で好ましくは25〜90重量%、さらに好ましくは50〜
85重量%である。
る際、粘結剤組成物をそのまま用いて耐火性粒状材料と
ミキサー等により混練して混練砂としても良いし、アル
カリ性水溶性フェノール系樹脂と一般式(1)で表され
るラクタム化合物をそれぞれ準備し、ミキサーに別々に
添加して耐火性粒状材料と混練してもよい。混練砂は目
的の鋳型に造型され、アルミ鋳物のような非鉄合金や鋳
鋼や鋳鉄鋳物を製造するために用いられる。
とする珪砂、クロマイト砂、ジルコン砂、オリビン砂、
アルミナ砂、ムライト砂、合成ムライト砂、アルミナボ
ールサンド等が挙げられる。耐火性粒状材料は新砂、再
生砂、これらの混合砂の何れでもよい。
を水溶性フェノール系樹脂/エステル硬化法で製造する
場合は、例えば再生砂100重量部に、硬化剤の有機エス
テルを0.01〜10重量部、好ましくは0.5〜2重量部と、
本発明の鋳型用粘結剤組成物を0.1〜15重量部、好まし
くは0.5〜5重量部を周知の方法で混練し、従来の自硬
性鋳型製造プロセスをそのまま利用して鋳型を製造する
ことができる。他方、水溶性フェノール系樹脂/炭酸ガ
ス硬化法においては、例えば再生砂100重量部に、オキ
シアニオンを含有する本発明の粘結剤組成物0.05〜15重
量部、好ましくは0.5〜5重量部を周知の方法で混練
し、この混練砂をガス用模型に充填し、二酸化炭素を0.
01〜25重量部、好ましくは0.5〜10重量部通気すること
により鋳型造型することができる。
>50%水酸化カリウム水溶液と、表1に示すフェノール
類及び1価アルコールの溶液に70℃で、表1に示すアル
デヒド化合物を徐々に加え、さらに反応液の粘度が25℃
で100mPa・sに達するまで反応を続けた。なお水酸化カ
リウムはフェノール類に対して0.7倍モル用いた。次い
でこの水溶液100重量部に対し、γ−アミノプロピルト
リエトキシシランを0.5重量部添加し、濃度調整を行い
水溶性フェノール系樹脂1A〜1Hのアルカリ水溶液
(固形分50重量%)を得た。
部、表2に示す鋳型製造用粘結剤組成物水溶液2重量部
を添加混練し、50mmφ×50mmhの木型に充填した。得ら
れたテストピースを取り出して24時間後の鋳型強度(抗
圧力)を測定した。結果を表2に示す。
粘結剤組成物水溶液を2重量部添加混練し、50mmφ×50
mmhのガス硬化用木型に充填して、ガス状のギ酸メチル
を2重量部通気した。得られたテストピースを取り出し
て24時間後の鋳型強度(抗圧力)を測定した。結果を表
3に示す。
用粘結剤組成物水溶液を2.5重量部添加混練し、50mmφ
×50mmhのガス硬化用木型に充填し、炭酸ガス2.5重量
部を通気した。得られたテストピースを取り出して24時
間後の鋳型強度(抗圧力)を測定した。結果を表4に示
す。
量で別々に珪砂に添加する以外は、実施例1と同様に行
った。結果を表5に示す。
量で別々に珪砂に添加する以外は、実施例17と同様に行
った。結果を表6に示す。
量で別々に珪砂に添加する以外は、実施例20と同様に行
った。結果を表7に示す。
含有する本発明の粘結剤組成物を使用して得られる鋳型
は、硬化剤が有機エステルでも炭酸ガスでも鋳型強度を
高くできる。
Claims (5)
- 【請求項1】 アルカリ性水溶性フェノール系樹脂と、
下記一般式(1)で表されるラクタム化合物を含有する
鋳型用粘結剤組成物。 【化1】 - 【請求項2】 前記ラクタム化合物が、前記アルカリ性
水溶性フェノール系樹脂100重量部に対して0.1〜30重量
部含有される、請求項1の鋳型用粘結剤組成物。 - 【請求項3】 前記アルカリ性水溶性フェノール系樹脂
が、フェノール化合物及び/又はビスフェノール化合物
とアルデヒド類との反応によって得られる化合物であ
る、請求項1の鋳型用粘結剤組成物。 - 【請求項4】 耐火性粒状材料と、アルカリ性水溶性フ
ェノール系樹脂と、下記一般式(1)で表されるラクタ
ム化合物を含有する鋳型組成物。 【化2】 - 【請求項5】 耐火性粒状材料と請求項1から3の何れ
か1の鋳型用粘結剤組成物、又は請求項4の鋳型組成物
を用い、且つ硬化剤として有機エステル又は炭酸ガスを
用いる鋳型造型方法。
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WO2018002121A1 (de) * | 2016-06-30 | 2018-01-04 | HÜTTENES-ALBERTUS Chemische Werke Gesellschaft mit beschränkter Haftung | Wässrige alkalische bindemittelzusammensetzung zur aushärtung mit kohlendioxidgas sowie deren verwendung, eine entsprechende formstoffmischung zur herstellung eines giessereiformkörpers, ein entsprechender giessereiformkörper sowie ein verfahren zur herstellung eines giessereiformkörpers |
CN109526211A (zh) * | 2016-06-30 | 2019-03-26 | 胡坦斯·阿尔伯图斯化学厂有限公司 | 借助于二氧化碳气体进行硬化的含水的碱性粘合剂成分以及其应用,制造铸造成型体的相应的模制材料混合物,相应的铸造成型体以及制造铸造成型体的方法 |
TWI789513B (zh) * | 2018-04-16 | 2023-01-11 | 日商田岡化學工業股份有限公司 | 包含丁基橡膠、可溶酚醛樹脂型酚類甲醛共縮合樹脂及酚類之橡膠組成物 |
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- 1998-07-13 JP JP19724098A patent/JP4046860B2/ja not_active Expired - Fee Related
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KR20190025686A (ko) * | 2016-06-30 | 2019-03-11 | 휴테네스 알베르투스 케미쉐 베르케 게엠베하 | 이산화탄소 가스로 경화하기 위한 수성 알칼리성 바인더 조성물 및 이의 용도, 주물 주형을 생산하기 위한 상응하는 성형 혼합물, 상응하는 주물 주형 및 주물 주형의 생산 방법 |
CN109462985A (zh) * | 2016-06-30 | 2019-03-12 | 胡坦斯·阿尔伯图斯化学厂有限公司 | 借助于二氧化碳气体进行硬化的含水的碱性粘合剂成分以及其应用,制造铸造成型体的相应的模制材料混合物,相应的铸造成型体以及制造铸造成型体的方法 |
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