JP2006305628A - シェルモールド用鋳型材料 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】(1)粒形係数が1.2以下で且つ気孔率が10%以下である合成球状体又はそれと鋳物砂との混合物と、(2)数平均分子量が1000以下のフェノール系樹脂と、(3)分子量が600以下で且つ融点が40℃以上のアミド系可塑剤とを、必須の構成成分として含有せしめて構成した。
【選択図】なし
Description
気孔率(%)=(W3−W1)/(W3−W2)
ガラス製反応フラスコ内に、フェノールの1000gを収容し、更に、47重量%ホルムアルデヒド水溶液の441g、触媒としての蓚酸の3gを添加した後、加熱・攪拌混合下に縮合・濃縮を行なって、遊離フェノール量が0.5重量%の高温脱水終了物を得た。この得られた高温脱水終了物の数平均分子量(Mn)は、680であった。更に、その得られた高温脱水終了物を冷却した後、γ−アミノプロピルトリエトキシシランの9gを添加混合して、フェノール樹脂(A)を得た。
ガラス製反応フラスコ内に収容したフェノールの600gに対して、ビスフェノールAの400g、47重量%ホルムアルデヒド水溶液の389g、触媒としての蓚酸の3gを添加せしめた後、加熱・攪拌混合下に縮合・濃縮を行なって、遊離フェノール量が1.6重量%の高温脱水終了物を得た。この得られた高温脱水終了物の数平均分子量(Mn)は、890であった。更に、かかる高温脱水終了物を冷却した後、γ−アミノプロピルトリエトキシシランの9gを添加混合して、フェノール樹脂(B)を得た。
ガラス製反応フラスコ内に、フェノールの600gを収容し、更に、ビスフェノールAの400g、47重量%ホルムアルデヒド水溶液の265g、触媒としての蓚酸の3gを添加した後、加熱・攪拌混合下に縮合・濃縮を行なって、遊離フェノール量が1.5重量%の高温脱水終了物を得た。この得られた高温脱水終了物の数平均分子量(Mn)は、710であった。更に、その冷却後に、γ−アミノプロピルトリエトキシシラン9gを添加混合して、フェノール樹脂(C)を得た。
スピードミキサー内に、温度:約150℃に余熱した、粒形係数が1.05で且つ気孔率が5%以下の合成球状体(商品名;サンパール#60、山川産業株式会社製)の7kgと、上記製造例1で製造したフェノール樹脂(A)の77gと、アセトアミドの4.6g(フェノール樹脂に対して5重量%)とを収容して、60秒間の混練を行なった後、水105gにヘキサメチレンテトラミン13.7gを溶かした溶液を添加して、塊状物が崩壊するまで送風し、次いで、ステアリン酸カルシウムの7gを添加した後、15秒間混合して取り出すことにより、シェルモールド用鋳型材料(SH−1)を得た。
実施例1において、下記表1に示すように、フェノール系樹脂をフェノール樹脂(B)に変更し、また、樹脂添加量を1.3重量%に変更し、更に、添加物をニコチン酸アミドに変更した以外は、実施例1と同様にして、添加成分の混合を行ない、シェルモールド用鋳型材料(SH−2)を得た。
実施例1において、下記表1に示される如く、合成球状体の50重量%を三河R6号珪砂に置き換え、また、フェノール系樹脂をフェノール樹脂(B)に変更し、更に、樹脂添加量を1.5重量%に変更すると共に、添加物をアセトアニリドに変更した以外は、実施例1と同様にして混合を行なうことにより、シェルモールド用鋳型材料(SH−3)を得た。
実施例1において、下記表1に示される如く、合成球状体を粒形係数が1.03で、且つ気孔率が5%以下の合成球状体(商品名;エスパール#60;山川産業株式会社製)に変更した以外は、実施例1と同様にして混合を行ない、シェルモールド用鋳型材料(SH−4)を得た。
実施例4において、下記表1に示される如く、フェノール樹脂(A)をフェノール樹脂(C)に変更した以外は、実施例4と同様にして混合を行ない、シェルモールド用鋳型材料(SH−5)を得た。
実施例1において、下記表1に示すように、アセトアミドをステアリン酸アミドに変更した以外は、実施例1と同様にして混合を行ない、シェルモールド用鋳型材料(SH−6)を得た。
実施例1において、可塑剤等の添加物を用いないこと以外は、実施例1と同様にして混合を行ない、シェルモールド用鋳型材料(SH−7)を得た。
実施例2において、可塑剤等の添加物を用いないこと以外は、実施例2と同様にして混合を行ない、シェルモールド用鋳型材料(SH−8)を得た。
実施例3において、可塑剤等の添加物を用いないこと以外は、実施例3と同様にして混合を行ない、シェルモールド用鋳型材料(SH−9)を得た。
実施例4において、可塑剤等の添加物を用いないこと以外は、実施例4と同様にして混合を行ない、シェルモールド用鋳型材料(SH−10)を得た。
(1)粒形係数
長い円筒状の容器に詰められた砂の層を通る空気の透過速度から、実際の比表面積を求める測定器(ジョージ・フィッシャー社製の砂表面積測定器)を用いて、実比表面積を算出し、次いで粒度分布より砂を真球であると考えて求めた理論比表面積から、下式によって、粒形係数を求めた。なお、真球の場合、この粒形係数は1であり、その値が大きくなるほど、粒形が角張っていることを示している。
粒形係数=実比表面積/理論比表面積
(2)強度低下率
シェルモールド用鋳型材料4kgを、5kgスピードマラーに入れ、30秒間攪拌して、砂表面からのレジンの剥離試験を行なった。剥離試験前後の鋳型強度を測定し、強度低下率を、次式で算出した。
強度低下率(%)=(1−剥離後の強度/剥離前の強度)×100
なお、鋳型強度は、250℃で60秒間焼成して作製したテストピース(10×10×60mm)を常温まで冷却した後に、その曲げ強度を測定した。
(3)垢付着試験
前記剥離試験後の鋳型材料を用いて、直径16mm×長さ50mmの幅木を持つ直径50mm×高さ50mmの円筒形中子10個を作製し、ブロー口直下の幅木部分への垢付着状態を、目視で観察・評価した。
室温20℃、相対湿度60%下で、10名のパネラーが、幅木部分に付着している垢の付着状態を、以下の基準で評価し、これらの平均レベルで、優劣を評価した。なお、このレベルが高いほど、垢の付着性の改善効果が高いことを意味している。
レベル4:垢の付着がほとんど観察されない。
レベル3:垢の付着が少し観察されるが実用上支障はない。
レベル2:垢の付着が多く観察される。
レベル1:垢の付着が非常に多く観察される。
(4)鋳造試験
シリンダーヘッド用中子を造型した後、低圧鋳造法によりアルミニウム合金を注湯して20個のシリンダーヘッドを得た。これらの鋳物は総て切断して内部を観察し、ガス欠陥及びベーニングの有無を確認した。なお、ベーニングの発生の評価においては、シリンダーヘッド20個を分母とし、その中で、ベーニングが発生したシリンダーヘッドの個数を、分子に記載して、表記した。
Claims (3)
- (1)粒形係数が1.2以下で且つ気孔率が10%以下である合成球状体又はそれと鋳物砂との混合物と、(2)数平均分子量が1000以下のフェノール系樹脂と、(3)分子量が600以下で且つ融点が40℃以上のアミド系可塑剤とを、必須の構成成分として含有していることを特徴とするシェルモールド用鋳型材料。
- 前記アミド系可塑剤が、アセトアニリド、アセトアミド、及びニコチン酸アミドのうちの少なくとも1つであることを特徴とする請求項1に記載のシェルモールド用鋳型材料。
- 前記フェノール樹脂が、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又は2に記載のシェルモールド用鋳型材料。
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