JP2004188491A - コーテッドサンド - Google Patents
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Abstract
【目的】本発明は、コーテッドサンドに関するものであり、水溶性アルカリレゾール型フェノール樹脂を用いて従来のノボラックＲＣＳよりも低温で焼成時間が短く、作業環境の良いコーテッドサンドを提供することを目的とする。
【構成】本発明によるコーテッドサンドは被覆される樹脂粘結剤を特徴とし、樹脂粘結剤は水溶性アルカリレゾール型フェノール樹脂と１価の酢酸或いは２価、３価のカルボン酸との反応生成物と鋳物砂とで構成される。
【構成】本発明によるコーテッドサンドは被覆される樹脂粘結剤を特徴とし、樹脂粘結剤は水溶性アルカリレゾール型フェノール樹脂と１価の酢酸或いは２価、３価のカルボン酸との反応生成物と鋳物砂とで構成される。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、鋳型用コーテッドサンド及び熱硬化用接着剤に関する。更に詳しくは、本発明はアルカリレゾール型フェノールホルムアルデヒド樹脂を用いた低温で硬化速度の速い熱硬化型の鋳型用コーテッドサンドと接着剤に関する。
【０００２】
【従来の技術】鋳物工業において鋳型を効率的に量産する方法の一つとして、例えば熱硬化型のシェルモールド法がある。従来のシェルモールド法は、ヘキサメチレンテトラミンを添加したノボラック樹脂を砂の表面に被覆したレジンコーテッドサンド（以下ノボラックＲＣＳと略記する）を約３００℃に加熱した金型内に充填させてシェル鋳型を製造する方法であり、数十年来自動車工業を背景に広く利用されて来ている。
【０００３】しかし、世の中の技術の進歩と共に生産性の向上と鋳物製品及び作業環境の改善が長い間に要求され続けてきており、その都度断片的な改善はされては来ているものの抜本的な改善がなされたとは言えず、ノボラックＲＣＳの焼成時間が長く、ヘキサメチレンテトラミンから発生する臭気による作業環境劣化や鋳込み時に発生するＮＨ３ガスによる鋳造欠陥が課題となっている。また高温での接着の分野でも同様の課題をかかえている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】以上のように、約３００℃に加熱した金型の近くで作業することは大変暑く特に夏場等は長時間の作業は大変であり、一方ヘキサメチレンテトラミンから発生する臭気の改善を含めて作業環境の改善と低温加熱焼成及び焼成時間の短縮による生産性向上が課題である。
【０００５】
【発明が解決使用とする手段】本発明によれば、アルカリレゾール型フェノールホルムアルデヒド樹脂に１価のカルボン酸（酢酸）を添加すると中和されて硬化し、水分が除去されると常温で固体の一次化学反応反応生成物が得られ、この一次化学反応反応生成物は７０〜８０℃で一旦熔融しするが、更に１５０℃以上に加熱を続けると熱硬化して強固な熱硬化固形物が生成されることを見いだした。また２価、３価のカルボン酸をアルカリレゾール型フェノールホルムアルデヒド樹脂の硬化剤として用いた場合も同様の傾向をしめすことを見いだした。
【実施例】
【０００６】実施例１
砂原料として市販の６号天然けいを用い、粘結剤として市販のアルカリレゾール型フェノールホルムアルデヒド樹脂を、また硬化剤として氷酢酸を用いてコーテッドサンドを製造した。
【０００７】約１００℃に加熱した原料砂３ｋｇに、アルカリレゾール型フェノールホルムアルデヒド樹脂１５０ｇを添加してミキサーで混練した後氷酢酸１５ｃｃを添加混練して水分を蒸発させ、常温で固体の一次化学反応反応生成物で被覆されたコーテッドサンドを製造した。
【０００８】実施例比較例２
実施例１で製造したコーテッドサンド（以下レゾールＲＣＳと略記する）と市販のノボラックＲＣＳ（樹脂：２．５％）との加熱硬化の性能を比較調査した。
【０００９】温度制御可能な市販のホットプレートを用いて所定の温度に加熱した鉄板の上に１０ｍｍ厚さに各コーテッドサンドをセットして底面から加熱し、その焼成厚さと臭気を調査した。表１に加熱温度と焼成厚さの比較をしめす。
【表１】
【発明の効果】以上説明したとおり、本発明のコーテッドサンドを適用すると次のような効果がある。
（１）本発明のレゾールＲＣＳはノボラックＲＣＳより約３倍以上焼成時間が短い。
（２）本発明のレゾールＲＣＳは焼成温度をノボラックＲＣＳより約１００℃低く出来る。
（３）本発明のレゾールＲＣＳは窒素を含まないため、窒素に起因する鋳造欠陥を回避出来る。
（４）本発明のレゾールＲＣＳはノボラックＲＣＳより臭気が少ない。
【発明の属する技術分野】本発明は、鋳型用コーテッドサンド及び熱硬化用接着剤に関する。更に詳しくは、本発明はアルカリレゾール型フェノールホルムアルデヒド樹脂を用いた低温で硬化速度の速い熱硬化型の鋳型用コーテッドサンドと接着剤に関する。
【０００２】
【従来の技術】鋳物工業において鋳型を効率的に量産する方法の一つとして、例えば熱硬化型のシェルモールド法がある。従来のシェルモールド法は、ヘキサメチレンテトラミンを添加したノボラック樹脂を砂の表面に被覆したレジンコーテッドサンド（以下ノボラックＲＣＳと略記する）を約３００℃に加熱した金型内に充填させてシェル鋳型を製造する方法であり、数十年来自動車工業を背景に広く利用されて来ている。
【０００３】しかし、世の中の技術の進歩と共に生産性の向上と鋳物製品及び作業環境の改善が長い間に要求され続けてきており、その都度断片的な改善はされては来ているものの抜本的な改善がなされたとは言えず、ノボラックＲＣＳの焼成時間が長く、ヘキサメチレンテトラミンから発生する臭気による作業環境劣化や鋳込み時に発生するＮＨ３ガスによる鋳造欠陥が課題となっている。また高温での接着の分野でも同様の課題をかかえている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】以上のように、約３００℃に加熱した金型の近くで作業することは大変暑く特に夏場等は長時間の作業は大変であり、一方ヘキサメチレンテトラミンから発生する臭気の改善を含めて作業環境の改善と低温加熱焼成及び焼成時間の短縮による生産性向上が課題である。
【０００５】
【発明が解決使用とする手段】本発明によれば、アルカリレゾール型フェノールホルムアルデヒド樹脂に１価のカルボン酸（酢酸）を添加すると中和されて硬化し、水分が除去されると常温で固体の一次化学反応反応生成物が得られ、この一次化学反応反応生成物は７０〜８０℃で一旦熔融しするが、更に１５０℃以上に加熱を続けると熱硬化して強固な熱硬化固形物が生成されることを見いだした。また２価、３価のカルボン酸をアルカリレゾール型フェノールホルムアルデヒド樹脂の硬化剤として用いた場合も同様の傾向をしめすことを見いだした。
【実施例】
【０００６】実施例１
砂原料として市販の６号天然けいを用い、粘結剤として市販のアルカリレゾール型フェノールホルムアルデヒド樹脂を、また硬化剤として氷酢酸を用いてコーテッドサンドを製造した。
【０００７】約１００℃に加熱した原料砂３ｋｇに、アルカリレゾール型フェノールホルムアルデヒド樹脂１５０ｇを添加してミキサーで混練した後氷酢酸１５ｃｃを添加混練して水分を蒸発させ、常温で固体の一次化学反応反応生成物で被覆されたコーテッドサンドを製造した。
【０００８】実施例比較例２
実施例１で製造したコーテッドサンド（以下レゾールＲＣＳと略記する）と市販のノボラックＲＣＳ（樹脂：２．５％）との加熱硬化の性能を比較調査した。
【０００９】温度制御可能な市販のホットプレートを用いて所定の温度に加熱した鉄板の上に１０ｍｍ厚さに各コーテッドサンドをセットして底面から加熱し、その焼成厚さと臭気を調査した。表１に加熱温度と焼成厚さの比較をしめす。
【表１】
（１）本発明のレゾールＲＣＳはノボラックＲＣＳより約３倍以上焼成時間が短い。
（２）本発明のレゾールＲＣＳは焼成温度をノボラックＲＣＳより約１００℃低く出来る。
（３）本発明のレゾールＲＣＳは窒素を含まないため、窒素に起因する鋳造欠陥を回避出来る。
（４）本発明のレゾールＲＣＳはノボラックＲＣＳより臭気が少ない。
Claims (6)
- アルカリレゾール型フェノールホルムアルデヒド樹脂と酢酸とを反応させた粘結剤組成物を鋳物砂の表面に固化被覆させた鋳型製造用コーテッドサンド。
- アルカリレゾール型フェノールホルムアルデヒド樹脂と酢酸を除く１価のカルボン酸とを反応させた粘結剤組成物を鋳物砂の表面に固化被覆させた鋳型製造用コーテッドサンド。
- アルカリレゾール型フェノールホルムアルデヒド樹脂と２価のカルボン酸とを反応させた粘結剤組成物を鋳物砂の表面に固化被覆させた鋳型製造用コーテッドサンド。
- アルカリレゾール型フェノールホルムアルデヒド樹脂と３価のカルボン酸とを反応させた粘結剤組成物を鋳物砂の表面に固化被覆させた鋳型製造用コーテッドサンド。
- 上記請求項１から４に記載されたコーテッドサンドを用いて製造された鋳型組成物。
- 上記請求項１から至４に記載された粘結剤組成物を用いた熱硬化用接着剤。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2002383087A JP2004188491A (ja) | 2002-12-10 | 2002-12-10 | コーテッドサンド |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2002383087A JP2004188491A (ja) | 2002-12-10 | 2002-12-10 | コーテッドサンド |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2004188491A true JP2004188491A (ja) | 2004-07-08 |
Family
ID=32766910
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2002383087A Pending JP2004188491A (ja) | 2002-12-10 | 2002-12-10 | コーテッドサンド |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2004188491A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN104057012A (zh) * | 2014-05-28 | 2014-09-24 | 安徽鑫润新型材料有限公司 | 一种可塑性好型砂及其制备方法 |
| CN105945210A (zh) * | 2016-05-13 | 2016-09-21 | 欧振云 | 一种铸造用粘结剂及其制备方法 |
-
2002
- 2002-12-10 JP JP2002383087A patent/JP2004188491A/ja active Pending
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN104057012A (zh) * | 2014-05-28 | 2014-09-24 | 安徽鑫润新型材料有限公司 | 一种可塑性好型砂及其制备方法 |
| CN105945210A (zh) * | 2016-05-13 | 2016-09-21 | 欧振云 | 一种铸造用粘结剂及其制备方法 |
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