JP2003220444A - 鋳型用樹脂系結合剤組成物 - Google Patents
鋳型用樹脂系結合剤組成物Info
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Abstract
く、また鋳造後の中子の崩壊性が良好な鋳型用樹脂系結
合剤組成物を提供する。 【解決手段】 (A)架橋硬化性樹脂系結合剤、(B)
アルカリ金属酸素酸塩及び(C)鉄、銅、ニッケル、コ
バルト及び亜鉛の群から選ばれる1種の金属元素を有す
る少なくとも1種の金属酸化物を必須成分として構成さ
れる鋳型用樹脂系結合剤組成物。
Description
れる鋳型(主型、中子)の製造に適した樹脂系結合剤組
成物に関する。
ルミニウム合金、マグネシウム合金などの軽合金鋳物に
は、鋳物砂、架橋硬化性樹脂系結合剤、硬化剤及びその
他の添加物などを構成成分とする混練砂を用いて、例え
ばシェルモールド法、コールドボックス法、常温自硬性
法などで作製された鋳型(主型、中子)が広く使用され
ている。
中でも特にフェノール系樹脂を用いて作製された鋳型、
とりわけ中子を用いて鋳造された軽合金鋳物は、一般に
鋳物内にある廃中子の排出性(以下、中子の崩壊性とい
う)が悪いため、この中子の崩壊を目的とした長時間の
熱処理若しくは打撃処理が施されており、膨大なエネル
ギーの消費や騒音に伴う作業環境の悪化を来たし、また
これらに伴う著しい鋳物の生産性の低下が問題にされて
きた。このような視点から中子の崩壊性改善策の一つと
して、例えば硝酸カリウム、モリブデン酸ソーダなどの
崩壊性向上剤を用いる方法が提案されている(特公昭3
1−7256号公報、特公平7−106420号公
報)。
近の高性能化指向に伴い薄肉化し、かつ構造が複雑化し
てきているため、さらなる中子の崩壊性が要求されるよ
うになり、一段と崩壊性向上剤の増量を余儀なくされて
いる。このため、鋳型の造型時若しくは鋳造時に煙の発
生が多くなり、作業環境の悪化が問題視されている。ま
た、複雑な構造を有する鋳物の鋳造に用いられる肉厚変
動が大きい中子は、熱膨張に基づくベーニングを生じや
すいため、従来より中子の低膨張化に有効な低膨張性フ
ェノール樹脂が使用されてきた。しかし、低膨張性フェ
ノール樹脂は一般的なフェノール樹脂より煙の発生が多
く、しかも中子の崩壊性が劣るという欠点があつた。
に鑑み、鋳型の造型時若しくは鋳造時の煙の発生が少な
く、また鋳造後の中子の崩壊性が良好な鋳型用樹脂系結
合剤組成物を提供することを目的としてなされたもので
ある。
時若しくは鋳造時に発生する煙の低減化と中子の崩壊性
改善を目的に鋭意研究を行なった結果、特定の金属酸化
物が煙の低減化に有効であり、また特定の含酸素有機化
合物が中子の崩壊性の改善に有効であることを見出し、
この知見を基にさらに研究を進めて本発明を完成するに
至った。
脂系結合剤、(B)アルカリ金属酸素酸塩及び(C)
鉄、銅、ニッケル、コバルト及び亜鉛の群から選ばれる
1種の金属元素を有する少なくとも1種の金属酸化物を
必須成分として構成されることを特徴とする鋳型用樹脂
系結合剤組成物である。
%以上の含酸素有機化合物を必須成分として構成される
鋳型用樹脂系結合剤組成物である。
は、例えばヘキサメチレンテトラミン、有機エステル、
有機酸、炭酸ガス、過酸化物、金属イオン、アミンなど
の硬化剤若しくは硬化触媒の存在又は非存在のもと、加
熱若しくは無加熱(常温)下で架橋硬化性を発現し、後
述の鋳物砂を相互に結着して鋳型を形成する結合剤成分
であり、このような結合剤成分の例としては、例えばフ
ェノール系樹脂、フェノールウレタン系樹脂、エポキシ
樹脂、メラミン樹脂、不飽和ポリエステル樹脂、多官能
性アクリルアミド系樹脂(特公平7−106421号公
報参照)、不飽和アルキド樹脂、不飽和脂肪酸変性アル
キド樹脂、ジアリルフタレート樹脂及び必要に応じてこ
れらの樹脂を組み合わせた樹脂などが挙げられるが、こ
れらに限定されるものではない。
を成し、本発明の技術を効果的に享受できる観点から、
特にフェノール系樹脂、フェノール系樹脂と例えばジフ
ェニルメタンジイソシアネート、ポリメチレンポリフェ
ニレンポリイソシアネートなどの芳香族ポリイソシアネ
ートに代表されるポリイソシアネート化合物とをセット
にして用いるフェノールウレタン系樹脂のほか、ダイカ
スト鋳造で用いられる中子用樹脂系結合剤として注目さ
れている、例えばメチレンビスアクリルアミド、エチレ
ンビスアクリルアミド、ジアクリルアミドジメチルエー
テル、エチレングリコールジアクリルアミドなどに代表
される分子中にエチレン性不飽和基を2個以上有する多
官能性アクリルアミド系樹脂などが好適である。
塩、塩基などの反応触媒の存在下にフェノール類とアル
デヒド類を反応させると得られるフェノール樹脂又はこ
のフェノール樹脂の製造時ないし製造後に任意の変性剤
と混合ないしは反応させると得られる変性フェノール樹
脂を主成分とするものであり、具体的には例えばノボラ
ック型フェノール樹脂、レゾール型フェノール樹脂、ア
ルカリレゾール型フェノール樹脂、含窒素レゾール型フ
ェノール樹脂、ベンジルエーテル型フェノール樹脂など
のフェノール樹脂、特に低膨張性を付与できる原料成
分、例えばビスフェノールA、ビスフェノールA製造時
の精製残渣、特に臭気の観点からビスフェノールAを単
独又はフェノールとの共存下にアルデヒド類と反応させ
ると得られる低膨張性フェノール樹脂及びこれらのフェ
ノール樹脂を例えばエポキシ樹脂、メラミン樹脂、尿素
樹脂、キシレン樹脂、酢酸ビニル樹脂、ポリアミド樹
脂、尿素系化合物、メラミン系化合物、エポキシ系化合
物などで変性したフェノール樹脂などが挙げられる。こ
れらは単独で用いてもよいし、2種以上を組合せて用い
てもよい。
合剤)の種類、要求される鋳型の強度や中子の崩壊性な
どの観点から異なるため一概に限定はされないが、一般
的には鋳物砂100質量部に対して0.2〜5質量部の
範囲であり、好ましくは0.5〜3質量部の範囲であ
る。
ンド若しくは混練砂の製造時には、品質改善のため必要
に応じて各種の添加物、例えばγ−アミノプロピルトリ
エトキシシラン、γ−グリシドキシプロピルトリメトキ
シシランなどのシランカップリング剤、エチレンビスス
テアロアミド、メチレンビスステアロアミドなどの滑
剤、イソフタル酸クロリドのようなカルボン酸クロリド
やホスホン酸クロリド、ホスホニルクロリドなどの可使
時間延長剤を配合することができる。
おける中子の崩壊性促進作用を発揮する成分であり、好
適な具体例としては例えば硝酸アルカリ金属塩、過マン
ガン酸アルカリ金属塩、モリブデン酸アルカリ金属塩、
タングステン酸アルカリ金属塩などが挙げられるが、こ
れらの例に限定されるものではない。これらは単独で用
いてもよいし、2種以上を組合せて用いてもよい。これ
らの中では、鋳型強度面で有利に作用する硝酸アルカリ
金属塩、モリブデン酸アルカリ金属塩及びタングステン
酸アルカリ金属塩がより好ましく、特に硝酸カリウム、
硝酸ナトリウムなどの硝酸アルカリ金属塩は、さらに入
手し易さ、コスト面、鋳型強度への影響の点で有益であ
る。
質量部に対して0.1〜50質量部の範囲であり、好ま
しくは1〜20質量部の範囲である。配合量が0.1質
量部未満では中子の崩壊性促進効果が小さく、逆に50
質量部を超えると鋳型強度が低下する傾向がある。
鉛の群から選ばれる1種の金属元素を有する金属酸化物
(以下、単に特定金属酸化物という)は、鋳型造型時若
しくは鋳造時に発生する煙の低減化作用を有するもので
あり、このような特定金属酸化物の好適な例としては、
例えば酸化第一鉄、酸化第二鉄、四三酸化鉄、酸化第一
コバルト、酸化第二コバルト、酸化第一ニッケル、酸化
第二ニッケル、酸化第一銅、酸化第二銅及び酸化亜鉛な
どが挙げられるがこれらの例に限定されるものではな
い。これらの中では、中子の崩壊性の点で有利に作用す
る酸化第二銅が特に好ましい。これらは単独で用いても
よいし、2種以上を組合せて用いてもよい。
質量部に対して1〜50質量部の範囲であり、好ましく
は5〜20質量部の範囲である。配合量が1質量部未満
では煙の低減化効果が小さく、逆に50質量部を超える
と鋳型強度が低下する傾向がある。
素有機化合物(以下、単に含酸素有機化合物という)
は、低温での中子の崩壊性促進作用を有し、上記の
(B)成分と併用することにより中子の崩壊性を著しく
改善することができるため、本発明においては、(D)
成分と(B)成分とを併用する鋳型用樹脂系結合剤組成
物が好ましく用いられる。このような性状を有する含酸
素有機化合物としては、例えばカルボン酸類、カルボン
酸エステル類、燐酸エステル類、多価アルコール類及び
パーオキサイド類などが挙げられるがこれらの例に限定
されるものではない。これらの中では、中子の崩壊性改
善効果及び安全性の観点から、カルボン酸類、多価アル
コール類及び燐酸エステル類が好ましく、特に燐酸エス
テル類が好ましい。これらは単独で用いてもよいし、2
種以上を組合せて用いてもよい。
レイン酸、フマル酸、クエン酸、リンゴ酸、コハク酸、
安息香酸、アミノ安息香酸、アジピン酸、トリメチルフ
ォスフェート、トリエチルフォスフェート、トリブチル
フォスフェート、トリー2−エチルヘキシルフォスフェ
ート、トリブトキシエチルフォスフェート、トリフェニ
ルフォスフェート、ジエチル−N,N−ビス(2−ヒド
ロキシエチル)アミノメチルフォスフォネート、ブチル
ホスホン酸ジブチル、プロピレングリコール、グリセリ
ン、ネオペンチルグリコール、トリメチロールプロパ
ン、ペンタエリスリトール、ポリビニルアルコールが挙
げられるがこれらの例に限定されるものではない。
質量部に対して0.5〜20質量部の範囲であり、好ま
しくは1〜10質量部の範囲である。配合量が0.5質
量部未満では低温での中子の崩壊性改善効果が小さく、
逆に20質量部を超えると鋳型強度やレジンコーテッド
サンド融着点が低下する傾向がある。
述の(A)成分、(B)成分、(C)成分及び必要に応
じて(D)成分から構成されるものであり、その構成方
法としては(A)成分、(C)成分及び必要に応じて
(D)成分の配合物又は溶融混合物と(B)成分とを組
み合わせて用いる方法、(A)成分、(B)成分、
(C)成分及び必要に応じて(D)成分の配合物又は溶
融混合物として用いる方法、混練砂を製造する際に各
成分を同時にないしは個々に添加して用いる方法などが
例示されるが、これらの方法に限定されるものではな
い。これらの中では、(B)成分の物性を考慮した又
はの方法が好ましい。
の鋳型用樹脂系結合剤組成物は、まず(A)成分の特質
に応じた混練法、例えばホットマーリング法、セミホッ
トマーリング法、コールドマーリング法などにより、適
当なミキサー内で鋳物砂、硬化剤、硬化触媒及びその他
の添加物と混練してレジンコーテッドサンド若しくは混
練砂とされる。次いで、得られたレジンコーテッドサン
ド等は、その特質に応じた適当な鋳型造型法、例えばシ
ェルモールド法、コールドボックス法、常温自硬性法、
炭酸ガス硬化法などにより鋳型に成形される。この際に
用いられる鋳物砂としては、ケイ砂及び/又はその回収
砂ないし再生砂が一般的であるが、必要に応じてオリビ
ンサンド、ジルコンサンド、クロマイトサンド、アルミ
ナサンド、フェロクロム系スラグ、フェロニッケル系ス
ラグ、転炉スラグ、ムライト系人工粒子(例えば商品
名:ナイガイセラビーズ)及びこれらの回収砂ないし再
生砂並びに混合砂が用いられる。
明するが、本発明は、これらの例によってなんら限定さ
れるものではない。なお、「部」及び「%」はすべて
「質量部」及び「質量%」を意味する。
成物を用いて得られたレジンコーテッドサンド(以下、
RCSという)若しくは混練砂の評価方法は以下の通り
である。
K 6910(250℃で60秒間焼成)に準拠して
曲げ強度(N/cm2)を測定した。
は、JIS Z 2601−1993に準処して圧縮強
度(N/cm2)を測定した。
練砂は、直ちに試験片造型装置(2個取り、ブロー条
件:圧力0.3MPa×時間3秒、トリエチルアミンの
ガッシング時間+エアーパージ条件:圧力0.3MPa
×時間10秒)により試験片(厚み10mm×幅30m
m×長さ80mm)を造型した後、直ちに東測精密株式
会社製シェルモールド抗折力試験機により曲げ強度を測
定した。
樹脂の常温自硬性混練砂で作製した上部に溶湯注入口1
と下部に中子の幅木固定部2(この部分は鋳物からの廃
中子の排出口となる)を有する半割れ中空主型3(縦1
25mm×横80mm×幅38mm)内に鋳型材料(R
CS、常温自硬性法及びコールドボックス法用混練砂)
で作製した円筒無空中子4(試験片:直径47mm×高
さ49mm)の幅木部4’を幅木固定部2に接着固定し
た後、相方の半割れ中空主型3を接着固定して中子4を
内蔵する崩壊性試験用砂型を作製した。
らアルミニウム合金溶湯(温度710±5℃)を注湯
し、室温まで放置冷却し、主型3を壊して、図2に示す
円形で廃中子7の排出口6(直径16mm)を有する鋳
物5を作製した。
アーハンマーにより振動を与え、排出口6から排出され
る中子砂の質量を時間毎に測定し、廃中子7がすべて排
出されるまで行った。中子の崩壊性は、時間毎に排出さ
れた中子砂質量を排出中子砂の総質量で除して%で表示
し、排出量100%に達する時間が短いほど中子の崩壊
性はよいと判断する。
突を有する煤煙濃度監視計II(商品名クリーンスカ
イ、石橋科学工業株式会社製)及び指示記録計IIIか
ら構成される発煙量測定装置により測定した。具体的に
は、まず横型管状電気炉I(設定温度:400℃)に鋳
型材料を200g入れた磁性ボートIVをセットした。
そして、横型管状電気炉Iから発生するセット4分後の
煙の濃度を、煙量測定室II1内の光透過率(投光器I
I2→発煙量測定室II1→受光器II3)して測定し、
これをリンゲルマン濃度〔濃度0(光透過率100)〜
濃度5(光透過率0)、光透過率が小さいほど発煙量は
多い〕として指示記録計IIIに記録させた。
2、表2においては比較例4、表3においては比較例6
の測定値を100とする相対比で表示し、数値が大きい
ほど煙の発生が多く、小さいほど煙の発生量が少ないと
評価した。
型フェノール樹脂(旭有機材工業株式会社製、商品名S
P610)100部、(C)成分として酸化第二銅10
部及び(D)成分としてリン酸トリブチル5部を溶融混
合して、(A)成分87%、(C)成分8.7%及び
(D)成分4.3%のノボラック型フェノール樹脂組成
物を調製した。このノボラック型フェノール樹脂組成物
は、後述のRCSの製造時に(B)成分である硝酸カリ
ウムと組合わせて用いる方法により鋳型用樹脂系結合剤
組成物(X−1)を構成した。なお、(B)成分の配合
量は、鋳物砂に配合した(A)成分100部に対して1
0部である。
(C)成分を表1に示す特定金属酸化物に変更してノボ
ラック型フェノール樹脂組成物を調製した以外は、実施
例1と同様に該ノボラック型フェノール樹脂組成物と
(B)成分である硝酸カリウムとを組合わせて用いる方
法により鋳型用樹脂系結合剤組成物(X−2〜5)を構
成した。
(A)成分を低膨張性ノボラック型フェノール樹脂(旭
有機材工業株式会社製、商品名SP2023)に、また
実施例7では更に(D)成分をジエチル−N,N−ビス
(2−ヒドロキシエチル)アミノメチルフォスフォネー
トに変更して低膨張性ノボラック型フェノール樹脂組成
物を調製した以外は、実施例1と同様に該低膨張性ノボ
ラック型フェノール樹脂組成物と(B)成分である硝酸
カリウムとを組合わせて用いる方法により鋳型用樹脂系
結合剤組成物(X−6〜7)を構成した。
分を除いて、(A)成分90.9%、及び(C)成分
9.1%のノボラック型フェノール樹脂組成物を調製し
た以外は、実施例1と同様に該ノボラック型フェノール
樹脂組成物と(B)成分である硝酸カリウムとを組合わ
せて用いる方法により鋳型用樹脂系結合剤組成物(X−
8)を構成した。
ノール樹脂と硝酸カリウムとを組合わせて用いる方法に
より、従来例の鋳型用樹脂系結合剤組成物(X−10)
を構成した。
分を除いて、(A)成分95.2%及び(D)成分4.
8%のノボラック型フェノール樹脂組成物を調製した以
外は、実施例1と同様にノボラック型フェノール樹脂組
成物と(B)成分である硝酸カリウムとを組合わせて用
いる方法により鋳型用樹脂系結合剤組成物(X−11)
を構成した。
ピードミキサー内に約150℃に予熱したフリーマント
ル5000部と、鋳型用樹脂系結合剤組成物(X−1)
として、実施例1で得たノボラック型フェノール樹脂組
成物74.8部{(A)成分65部、(C)成分6.5
部及び(D)成分3.3部)}と(B)成分としての硝
酸カリウム6.5部とを投入後、50秒間混練し、冷却
水75部にヘキサメチレンテトラミン9.8部を溶解さ
せたヘキサ水溶液を全量添加し、塊状物が崩壊するまで
送風冷却し、ステアリン酸カルシウム5部を添加し15
秒間混合してRCSを作製した。得られたRCSはRC
SNo.1とした。
に記載の鋳型用樹脂系結合剤組成物(X−2〜8、X−
10〜11)を用いてシェルモールド法に用いるRCS
(No.2〜8、No.10〜11)を作製した。
ル樹脂組成物71.5部{(A)成分65部及び(C)
成分6.5部}と(B)成分6.5部とを、比較例1で
は(A)成分65部と(B)成分6.5部とを、比較例
2ではノボラック型フェノール樹脂組成物68.3部
{(A)成分65部及び(D)成分3.3部}と(B)
成分6.5部とを用いた。
0〜11)は、上記の評価方法により鋳型強度(曲げ強
度)、中子の崩壊性及び発煙量の測定を行った。それら
の結果を表1に示す。
を用いてJIS K 6910(250℃で60秒間焼
成)に準拠して作製した試験片(厚み10mm×幅10
mm×長さ60mm)を低温で熱処理(350℃×30
分又は400℃×30分)したときの強度劣化率(%)
を測定したところ、350℃×30分の場合、RCSN
o.1はRCSNo.8の約1.6倍、400℃×30
分の場合、RCSNo.1はRCSNo.8の約1.4
倍の強度劣化を示した。このことから(D)成分は低温
での中子の崩壊性を促進することが確認された。
曲げ強度(常態強度A、n=5)と、前記試験片をアル
ミニウム箔で完全に包み込んだ後、これを350℃又は
400℃に設定した熱風循環式電気炉内で30分間熱処
理し、取り出して常温まで放置冷却し、その曲げ強度
(残留強度B、n=5)とを測定し、次式により強度劣
化率(%)を算出した。そして、RCSNo.8に対す
るRCSNo.1の強度劣化率の比を求めた。 強度劣化率(%)={(A−B)÷A}×100
に常温のフリーマントル砂5000部、(A)成分とし
て多官能性アクリルアミド系樹脂75部、硬化剤として
クメンハイドロパーオキサイド1.5部、(B)成分と
して硝酸カリウム7.5部及び(C)成分として酸化第
二銅7.5部を入れた後、300秒間混練し、ステアリ
ン酸カルシウム5部を添加し15秒間混合してRCSN
o.9を得た。得られたRCSNo.9は、上記の評価
方法により鋳型強度(曲げ強度)、中子の崩壊性及び発
煙量の測定を行った。それらの結果を表1に示す。
分を除いた以外は、実施例9と同様にしてRCSNo.
12を得た。得られたRCSNo.12は、上記の評価
方法により鋳型強度(曲げ強度)、中子の崩壊性及び発
煙量の測定を行った。それらの結果を表1に示す。
樹脂系結合剤組成物は、(C)成分の使用により、発煙
量は従来例より低減し、しかも中子の崩壊性が改善され
ることが確認された(比較例1と実施例8)。また、
(D)成分の使用により、中子の崩壊性は著しく向上す
る反面、発煙量の増加を伴うが(実施例8と実施例1〜
7)、(C)成分の併用により、発煙量は従来例(比較
例1)から観て実用上支障のない程度に抑制されること
が確認された。
脂でも、一般のノボラック型フェノール樹脂と遜色のな
い崩壊性と発煙性であることが確認された(実施例1と
実施例6)。また、多官能性アクリルアミド系樹脂は、
(C)成分の使用により、発煙量は改善されること、ま
た(C)成分は中子の崩壊性の改善にも寄与することが
わかった(比較例3と実施例9)。
ー内に、鋳物砂として室温の三栄6号ケイ砂3000
部、有機エステル系硬化剤として旭有機材工業株式会社
製、商品名E40を9部、(B)成分として硝酸カリウ
ムを4.5部、(C)成分として酸化第二銅を4.5
部、(D)成分としてリン酸トリブチルを2.3部添加
した後30秒間混練し、次いで(A)成分としてアルカ
リレゾール型フェノール樹脂の水溶液(旭有機材工業株
式会社製、商品名HP8300)を45g加えた後さら
に30秒間混練することにより常温自硬性法に用いる混
練砂No.13を作製した。このように混練砂製造時に
各成分(A、B、C及びD)を添加して構成した鋳型用
樹脂系結合剤組成物(X−13)を用いて作製した混練
砂No.13については、前述の評価方法により圧縮強
度、中子の崩壊性及び発煙量の測定を行った。それらの
結果を表2に示す。
用樹脂系結合剤組成物(X−13)に代えて(D)成分
を除いて構成した鋳型用樹脂系結合剤組成物(X−1
4)を用いた以外は、実施例10と同様にして常温自硬
性法に用いる混練砂No.14を作製した。得られた混
練砂No.14については、実施例10と同様に圧縮強
度、中子の崩壊性及び発煙量の測定を行った。それらの
結果を表2に示す。
樹脂系結合剤組成物(X−13)に代えて(C)成分及
び(D)成分を除いて構成した鋳型用樹脂系結合剤組成
物(X−15)を用いた以外は、実施例10と同様にし
て常温自硬性法に用いる混練砂No.15を作製した。
得られた混練砂No.15については、実施例10と同
様に圧縮強度、中子の崩壊性及び発煙量の測定を行っ
た。それらの結果を表2に示す。
ー内に鋳物砂として常温の三栄6号ケイ砂1000部、
(B)成分として硝酸カリウム2.0部、(C)成分と
して酸化第二銅を2.0部、(D)成分としてリン酸ト
リブチルを1.0部を入れた後10秒間混練し、次いで
(A)成分としてベンジルエーテル型フェノール樹脂の
有機溶剤溶液(旭有機材工業株式会社製、商品名CB−
P)を10部及びポリイソシアネート化合物の有機溶剤
溶液(旭有機材工業株式会社製、商品名CB−M)を1
0部添加して、さらに30秒間混練してコールドボック
ス法に用いる混練砂No.16を作製した。このように
混練砂製造時に各成分(A、B、C及びD)を添加して
構成した鋳型用樹脂系結合剤組成物(X−16)を用い
て作製した混練砂No.16については、前述の評価方
法により曲げ強度、中子の崩壊性及び発煙量の測定を行
った。それらの結果を表3に示す。
用樹脂系結合剤組成物(X−16)に代えて(D)成分
を除いて構成した鋳型用樹脂系結合剤組成物(X−1
7)を用いた以外は、実施例12と同様にしてコールド
ボックス法に用いる混練砂No.17を作製した。得ら
れた混練砂No.17については、実施例12と同様に
曲げ強度、中子の崩壊性及び発煙量の測定を行った。そ
れらの結果を表3に示す。
樹脂系結合剤組成物(X−16)に代えて(C)成分及
び(D)成分を除いて構成した鋳型用樹脂系結合剤組成
物(X−18)を用いた以外は、実施例12と同様にし
てコールドボックス法に用いる混練砂No.18を作製
した。得られた混練砂No.18については、実施例1
2と同様に曲げ強度、中子の崩壊性及び発煙量の測定を
行った。それらの結果を表4に示す。
の鋳型用樹脂系結合剤組成物は、常温自硬性法やコール
ドボックス法に用いる混練砂への適用においても、
(C)成分の使用により、発煙量が従来例より低減し、
しかも中子の崩壊性が改善されることが確認された(比
較例4と実施例11、又は比較例5と実施例13)。ま
た、(D)成分の使用により、多少の発煙量の増加を伴
うが中子の崩壊性は一段と向上することが確認された
(実施例11と実施例10又は実施例13と実施例1
2)。
以上説明したような態様で実施され、以下に記載される
ような効果を奏する。
造型時若しくは鋳造時の煙の発生を従来より低減できる
ため作業環境の改善を図ることができる。
より鋳造後の中子の崩壊性を一段と向上させることがで
きるため、鋳物の生産性の向上のみならず、熱処理工程
での省エネルギー化及び打撃工程での騒音の低減化を果
し得、しかも上記(C)成分の併用により煙の発生を抑
制できるなど、作業環境の改善に有用である。
フェノール樹脂に比べて劣るとされてきた中子の崩壊性
及び鋳型造型時若しくは鋳造時の発煙量が一般のフェノ
ール樹脂レベルまで改善されるため、鋳物の生産性や作
業環境を害することなく自動車エンジンの高性能化に寄
与することができる。
定するための崩壊性試験用砂型の縦断面図である。
たアルミニウム合金鋳物の縦断面図である。
装置の構成図である。
Claims (5)
- 【請求項1】 (A)架橋硬化性樹脂系結合剤、(B)
アルカリ金属酸素酸塩及び(C)鉄、銅、ニッケル、コ
バルト及び亜鉛の群から選ばれる1種の金属元素を有す
る少なくとも1種の金属酸化物を必須成分として構成さ
れることを特徴とする鋳型用樹脂系結合剤組成物。 - 【請求項2】 さらに(D)酸素含有量が20質量%以
上の含酸素有機化合物を必須成分として構成されること
を特徴とする請求項1に記載の鋳型用樹脂系結合剤組成
物。 - 【請求項3】 (D)成分がカルボン酸類、多価アルコ
ール類及び燐酸エステル類の群から選ばれる少なくとも
1種であることを特徴とする請求項2に記載の鋳型用樹
脂系結合剤組成物。 - 【請求項4】 (A)成分がフェノール系樹脂、フェノ
ールウレタン系樹脂又は多官能性アクリルアミド系樹脂
であることを特徴とする請求項1〜3のいずれか1項に
記載の鋳型用樹脂系結合剤組成物。 - 【請求項5】 (A)成分が低膨張性フェノール樹脂で
あることを特徴とする請求項1〜3のいずれか1項に記
載の鋳型用樹脂系結合剤組成物。
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