JP2011245487A - 鋳型造型用粘結剤組成物 - Google Patents
鋳型造型用粘結剤組成物 Download PDFInfo
- Publication number
- JP2011245487A JP2011245487A JP2010117587A JP2010117587A JP2011245487A JP 2011245487 A JP2011245487 A JP 2011245487A JP 2010117587 A JP2010117587 A JP 2010117587A JP 2010117587 A JP2010117587 A JP 2010117587A JP 2011245487 A JP2011245487 A JP 2011245487A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- binder composition
- mold
- resorcin
- composition
- weight
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
Landscapes
- Mold Materials And Core Materials (AREA)
Abstract
【解決手段】フラン樹脂と、水酸化カルシウムと、レゾルシン及び/又はレゾルシン系樹脂とを含有する鋳型造型用粘結剤組成物とする。
【選択図】なし
Description
フラン樹脂としては、例えば、フルフリルアルコール、フルフリルアルコールとアルデヒド類の縮合物、フルフリルアルコールと尿素の縮合物、フルフリルアルコールとフェノール類とアルデヒド類の縮合物、フルフリルアルコールとメラミンとアルデヒド類の縮合物、及びフルフリルアルコールと尿素とアルデヒド類の縮合物よりなる群から選ばれる1種からなるものや、これらの群から選ばれる2種以上の混合物からなるものが使用できる。また、これらの群から選ばれる2種以上の共縮合物からなるものも使用できる。フルフリルアルコールは、非石油資源である植物から製造できるため、地球環境の観点からも、上記列挙したフラン樹脂を使用することが好ましい。コストの観点、及び鋳型強度の観点から、フルフリルアルコールと尿素とアルデヒド類の縮合物を使用するのが好ましく、該アルデヒド類としてはホルムアルデヒドを使用するのがより好ましい。
本発明の粘結剤組成物中には、高温環境下での粘結剤組成物の粘度上昇を抑制し、かつ鋳造時における刺激性ガスの発生を抑制するために、水酸化カルシウムが含有される。水酸化カルシウムは、鋳造時に発生するSO2等の発生源となる硫酸やスルホン酸等と反応してCaSO4等の不溶性化合物を生成し、このものは熱に対して安定であるので、鋳造時における刺激性ガスの発生を抑制できるものと推測される。
本発明の粘結剤組成物は、調製時に水酸化カルシウムをフラン樹脂中に溶解させるため、レゾルシン及び/又はレゾルシン系樹脂を含有する。従来、塩基性物質である水酸化カルシウムを粘結剤組成物に加えると、鋳型造型時に鋳型用組成物の硬化速度が低下する恐れがあったが、本発明の粘結剤組成物は、水酸化カルシウムと共にレゾルシン及び/又はレゾルシン系樹脂を含有するため、鋳型用組成物の硬化速度の低下を抑制することができ、鋳型生産性を向上させることができる。
本発明の粘結剤組成物中には、鋳型強度を向上させる観点から、硬化促進剤が含まれていてもよい。硬化促進剤としては、鋳型強度を向上させる観点から、下記一般式(1)で表される化合物(以下、硬化促進剤(1)という)、レゾルシン及びレゾルシン系樹脂以外のフェノール誘導体、並びに芳香族ジアルデヒドからなる群より選ばれる1種以上が好ましい。なお、硬化促進剤は、フラン樹脂の一成分として含有されてもよい。
本発明の粘結剤組成物中には、さらに水分が含まれてもよい。例えば、フルフリルアルコールとアルデヒド類の縮合物などの各種縮合物を合成する場合、水溶液状の原料を使用したり縮合水が生成したりするため、縮合物は、通常、水分との混合物の形態で得られるが、このような縮合物を粘結剤組成物に使用するにあたり、合成過程に由来するこれらの水分をあえて除去する必要はない。また、粘結剤組成物を取扱いやすい粘度に調整する目的などで、水分をさらに添加してもよい。ただし、水分が過剰になると、フラン樹脂の硬化反応が阻害されるおそれがあるため、粘結剤組成物中の水分含有量は0.5〜30重量%の範囲とすることが好ましく、粘結剤組成物を扱いやすくする観点と硬化反応速度を維持する観点から1〜10重量%の範囲がより好ましく、3〜7重量%の範囲が更に好ましい。また、鋳型強度を向上させる観点から、10重量%以下とすることが好ましく、7重量%以下とすることがより好ましく、4重量%以下とすることが更に好ましい。
また、粘結剤組成物中には、さらにシランカップリング剤等の添加剤が含まれていてもよい。例えばシランカップリング剤が含まれていると、得られる鋳型の強度を向上させることができるため好ましい。シランカップリング剤としては、N−β−(アミノエチル)−γ−アミノプロピルメチルジメトキシシラン、N−β−(アミノエチル)−γ−アミノプロピルトリメトキシシラン、N−β−(アミノエチル)−γ−アミノプロピルトリエトキシシラン、3−アミノプロピルトリメトキシシラン、N−β−(アミノエチル)−α−アミノプロピルトリメトキシシラン等のアミノシランや、3−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン、3−グリシドキシプロピルトリエトキシシラン、3−グリシドキシプロピルメチルジエトキシシラン、3−グリシドキシプロピルトリエトキシシラン等のエポキシシラン、ウレイドシラン、メルカプトシラン、スルフィドシラン、メタクリロキシシラン、アクリロキシシランなどが用いられる。好ましくは、アミノシラン、エポキシシラン、ウレイドシランである。シランカップリング剤の粘結剤組成物中の含有量は、鋳型強度の観点から、0.01〜0.5重量%であることが好ましく、0.05〜0.3重量%であることがより好ましい。なお、シランカップリング剤は、フラン樹脂の一成分として含有されてもよい。
表1〜4に記載のフラン樹脂としては、花王クエーカー社製 カオーライトナーEF−5102(フルフリルアルコールと尿素とホルムアルデヒドの縮合物のフルフリルアルコール溶液)のpHを4.5に調整したものを用いた。使用したフラン樹脂の物性等、及びその測定方法を以下に示す。
遊離フルフリルアルコールの含有量:47重量%
シランカップリング剤(N−β−(アミノエチル)−γ−アミノプロピルメチルジメトキシシラン)の含有量:0.1重量%
窒素含有量:3重量%
粘度:25mPa・s(25℃)
pH:4.5
JIS M 8813に示されるケルダール法に基づいて測定を行った。
東京計器社製のB型粘度計(型式:BM形粘度計)により、No.3のロータを用いて、回転数60rpmの条件で測定を行った。
測定対象であるフラン樹脂5gと、イオン交換水5gとを混合して、25℃にてpHメーターを用いて測定した。
表1に記載のレゾルシン系樹脂としては、オーシカ社製 ディアノールD−33N(レゾルシンとフェノールとホルムアルデヒドの縮合物を50重量%の含有量で含む樹脂)を用いた。使用したレゾルシン系樹脂の物性等を以下に示す。なお、以下に示すレゾルシン系樹脂の粘度は、上述したフラン樹脂の場合と同様の測定方法で測定した。
レゾルシン残基の含有量:40重量%(遊離レゾルシンの含有量は20重量%)
遊離フェノールの含有量:1.5重量%
固形分:61.6重量%
粘度:0.61Pa・s(25℃)
表1,2に示す粘結剤組成物の成分配合量で各成分を混合し、60℃で30分間攪拌した後、30℃まで冷却して、粘結剤組成物を得た。なお、いずれの実施例及び比較例においても、使用したレゾルシン、p−ヒドロキシ安息香酸及び金属化合物は和光純薬工業社製の試薬を用いた。また、表1,2に示す粘結剤組成物の各成分の含有量は、粘結剤組成物(100重量%)中における含有量である。
粘結剤組成物500gを製造直後に遅滞なく500mLの広口ガラス瓶に入れ、25℃に設定された水槽に上記粘結剤組成物が入った広口ガラス瓶を2時間浸漬させた後、粘結剤組成物を取り出して、25℃にて上述した<フラン樹脂の粘度の測定方法>と同様の方法で粘度を測定し、得られた粘度を粘度η1とした。別途、粘結剤組成物500gを製造直後に遅滞なく広口ガラス瓶に入れ、50℃に設定された恒温器内で上記粘結剤組成物が入った広口ガラス瓶を60日間保存し、引き続き25℃に設定された水槽に上記粘結剤組成物が入った広口ガラス瓶を2時間浸漬させた後、粘結剤組成物を取り出して、25℃にて上記<フラン樹脂の粘度の測定方法>と同様の方法で粘度を測定し、得られた粘度を粘度η2とした。そして、η2/η1の値を求め、粘結剤組成物の粘度上昇度を評価した。
25℃、相対湿度60%の条件下で、珪砂〔山川産業社製、フリーマントル新砂〕2kgに対し、キシレンスルホン酸及び硫酸を含む硬化剤〔花王クエーカー社製 カオーライトナー硬化剤 TK−1 4.0gと、花王クエーカー社製 カオーライトナー硬化剤 EC−11 4.0gとの混合物〕8.0g(硫黄含有量は9.90重量%)を添加した後、混練し、次いで表1,2に示す粘結剤組成物20.0gを添加し、これらを混合して鋳型用組成物(混練砂)を得た。
製造直後の鋳型用組成物を直径50mm、高さ50mmの円柱形状のテストピース枠に充填した。充填後5時間経過した時に抜型を行い、25℃、相対湿度60%の条件下で1時間放置した後、JIS Z 2604−1976に記載された方法で圧縮強度を測定し、得られた測定値を1時間後の鋳型強度とした。
上記鋳型強度の評価で用いたテストピースを20メッシュ篩でばらした混練砂5.00gを、磁製の燃焼ボート(エムエム化学陶業社製、型式997−CB−2:幅15mm、高さ10mm、長さ90mm)に充填し、測定試料を作製した。その後、500℃に調整した環状炉(アドバンテック東京社製、TYPE 07−V9:9kW、環状炉内径60mm、長さ600mm、一方はアルミ箔遮蔽)のヒーター中央部に、前記測定試料を挿入し、下記に示す所定の測定時間中に、ガス検知器(ガステック社製、型番GV−100S)により燃焼時に発生する塩化水素ガス(検知管種類14Lを使用)と二酸化硫黄ガス(検知管種類5Lを使用)とホルムアルデヒドガス(検知管種類91を使用)の濃度を測定した。なお、表1,2の塩化水素ガスの欄の「−」は、塩化水素ガスが検出されなかった場合をさす。後述する表3においても同様である。また、ガス検知管の測定時間は、以下のとおりとした。
塩化水素ガスの場合:測定試料を挿入して0.5分間経過した後から1分間で1回採取し、測定試料を挿入して2分間経過した後から1分間で1回採取し、それぞれの測定値を合計した。
二酸化硫黄ガスの場合:測定試料を挿入して0.5分間経過した後から1分間で1回採取し、測定試料を挿入して2分間経過した後から1分間で1回採取し、測定試料を挿入して4分間経過した後から1分間で1回採取し、測定試料を挿入して6分間経過した後から1分間で1回採取し、それぞれの測定値を合計した。
ホルムアルデヒドガスの場合:測定試料を挿入して0.5分間経過した後から1分間で1回採取し、測定試料を挿入して2分間経過した後から1分間で1回採取し、測定試料を挿入して4分間経過した後から1分間で1回採取し、それぞれの測定値を合計した。
上記粘度η2の測定に用いた粘結剤組成物を用いて、上述した<硫黄化合物を含有する硬化剤を用いた鋳型用組成物の調製>と同様の方法で鋳型用組成物(混練砂)を調製する際に、混練ダマが発生するか否かを確認した。
25℃、相対湿度60%の条件下で、珪砂〔山川産業社製、フリーマントル新砂〕2kgに対し、キシレンスルホン酸、硫酸及びリン酸を含む硬化剤〔花王クエーカー社製 カオーライトナー硬化剤 NC−501 4.4gと、花王クエーカー社製 カオーライトナー硬化剤 NC−521 3.6gとの混合物〕8.0g(硫黄含有量は4.29重量%、リン含有量は13.77重量%)を添加した後、混練し、次いで粘結剤組成物20.0gを添加し、これらを混合して鋳型用組成物(混練砂)を得た。上記粘結剤組成物としては、表1の実施例4、表1の比較例4、表2の実施例11,14,15を用いた。
表4に記載の粘結剤組成物500gを製造直後に遅滞なく500mLの広口ガラス瓶に入れ、25℃に設定された水槽に上記粘結剤組成物が入った広口ガラス瓶を3日間浸漬させた後、粘結剤組成物中における水酸化カルシウムに起因する不溶物の有無を確認した。別途、表4に記載の粘結剤組成物500gを製造直後に遅滞なく広口ガラス瓶に入れ、50℃に設定された恒温器内で上記粘結剤組成物が入った広口ガラス瓶を3日間保存した後、粘結剤組成物中における水酸化カルシウムに起因する不溶物の有無を確認した。結果を表4に示す。
Claims (6)
- フラン樹脂と、水酸化カルシウムと、レゾルシン及び/又はレゾルシン系樹脂とを含有する鋳型造型用粘結剤組成物。
- 前記水酸化カルシウム1モルに対し、前記レゾルシン及び/又は前記レゾルシン系樹脂中のレゾルシン残基を0.1モル以上含有する請求項1記載の鋳型造型用粘結剤組成物。
- カルシウムの含有量が、前記鋳型造型用粘結剤組成物中、0.01〜0.70重量%である請求項1又は2記載の鋳型造型用粘結剤組成物。
- pHが6.0以下である請求項1〜3の何れか1項記載の鋳型造型用粘結剤組成物。
- 製造直後から25℃の雰囲気温度で2時間保存した後の前記鋳型造型用粘結剤組成物の25℃におけるブルックフィールド型粘度計による粘度をη1とし、製造直後から50℃の雰囲気温度で60日間保存し、引き続き25℃の雰囲気温度で2時間保存した後の前記鋳型造型用粘結剤組成物の25℃におけるブルックフィールド型粘度計による粘度をη2としたときに、η2/η1の値が5以下である請求項1〜4の何れか1項記載の鋳型造型用粘結剤組成物。
- 耐火性粒子と、請求項1〜5の何れか1項記載の鋳型造型用粘結剤組成物と、フラン樹脂用硬化剤とを含有する鋳型用組成物。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2010117587A JP5581114B2 (ja) | 2010-05-21 | 2010-05-21 | 鋳型造型用粘結剤組成物 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2010117587A JP5581114B2 (ja) | 2010-05-21 | 2010-05-21 | 鋳型造型用粘結剤組成物 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2011245487A true JP2011245487A (ja) | 2011-12-08 |
JP5581114B2 JP5581114B2 (ja) | 2014-08-27 |
Family
ID=45411394
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2010117587A Active JP5581114B2 (ja) | 2010-05-21 | 2010-05-21 | 鋳型造型用粘結剤組成物 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP5581114B2 (ja) |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2013161426A1 (ja) | 2012-04-27 | 2013-10-31 | 花王株式会社 | 鋳型造型用硬化剤組成物、その使用、及びその製造方法、並びに鋳型の製造方法 |
JP2013223881A (ja) * | 2012-03-23 | 2013-10-31 | Kao Corp | 鋳型造型用粘結剤組成物 |
US9902839B2 (en) | 2013-04-01 | 2018-02-27 | Toyo Tanso Co., Ltd. | Carbon material for bearings and sliding member made of carbon material for bearings |
WO2020054363A1 (ja) * | 2018-09-11 | 2020-03-19 | 花王株式会社 | 鋳型造型用粘結剤組成物 |
Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS6216840A (ja) * | 1985-07-15 | 1987-01-26 | Kaou Kueekaa Kk | 鋳物砂用粘結剤樹脂組成物 |
JP2010012475A (ja) * | 2008-07-01 | 2010-01-21 | Hitachi Chem Co Ltd | 鋳型製造用フラン樹脂組成物及びその用途 |
JP2010029905A (ja) * | 2008-07-29 | 2010-02-12 | Gun Ei Chem Ind Co Ltd | 鋳型造型用粘結剤組成物および該鋳型造型用粘結剤組成物を用いた鋳型の製造方法 |
-
2010
- 2010-05-21 JP JP2010117587A patent/JP5581114B2/ja active Active
Patent Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS6216840A (ja) * | 1985-07-15 | 1987-01-26 | Kaou Kueekaa Kk | 鋳物砂用粘結剤樹脂組成物 |
JP2010012475A (ja) * | 2008-07-01 | 2010-01-21 | Hitachi Chem Co Ltd | 鋳型製造用フラン樹脂組成物及びその用途 |
JP2010029905A (ja) * | 2008-07-29 | 2010-02-12 | Gun Ei Chem Ind Co Ltd | 鋳型造型用粘結剤組成物および該鋳型造型用粘結剤組成物を用いた鋳型の製造方法 |
Cited By (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2013223881A (ja) * | 2012-03-23 | 2013-10-31 | Kao Corp | 鋳型造型用粘結剤組成物 |
US9636742B2 (en) | 2012-03-23 | 2017-05-02 | Kao Corporation | Binder composition for making foundry molds |
WO2013161426A1 (ja) | 2012-04-27 | 2013-10-31 | 花王株式会社 | 鋳型造型用硬化剤組成物、その使用、及びその製造方法、並びに鋳型の製造方法 |
JP2013240827A (ja) * | 2012-04-27 | 2013-12-05 | Kao Corp | 鋳型造型用硬化剤組成物 |
US9463504B2 (en) | 2012-04-27 | 2016-10-11 | Kao Corporation | Curing agent composition for making foundry molds, use of the same, method of producing the same, and method of making foundry mold |
US9902839B2 (en) | 2013-04-01 | 2018-02-27 | Toyo Tanso Co., Ltd. | Carbon material for bearings and sliding member made of carbon material for bearings |
WO2020054363A1 (ja) * | 2018-09-11 | 2020-03-19 | 花王株式会社 | 鋳型造型用粘結剤組成物 |
CN112566737A (zh) * | 2018-09-11 | 2021-03-26 | 花王株式会社 | 铸型造型用粘结剂组合物 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP5581114B2 (ja) | 2014-08-27 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
EP2752258B1 (en) | Adhesive agent composition for mold used in self-hardening molding and method for producing mold using the same | |
WO2013161426A1 (ja) | 鋳型造型用硬化剤組成物、その使用、及びその製造方法、並びに鋳型の製造方法 | |
JP6363938B2 (ja) | 鋳型造型用組成物 | |
JP5563875B2 (ja) | 鋳型用組成物を製造するためのキット | |
JP5581114B2 (ja) | 鋳型造型用粘結剤組成物 | |
JP5089935B2 (ja) | 鋳型製造用フラン樹脂組成物 | |
JP5819721B2 (ja) | 鋳型造型用粘結剤組成物 | |
JP6499852B2 (ja) | 鋳型造型用キット | |
JP5683941B2 (ja) | 鋳型造型用粘結剤組成物の製造方法 | |
JP5780939B2 (ja) | 鋳型造型用粘結剤組成物 | |
JP5430313B2 (ja) | 鋳型造型用粘結剤組成物 | |
JP5635347B2 (ja) | 自硬性鋳型用組成物 | |
JP5486295B2 (ja) | 鋳型造型用粘結剤組成物 | |
JP5535609B2 (ja) | 鋳型造型用粘結剤組成物及び鋳型の製造方法 | |
JP6770528B2 (ja) | 鋳型造型用キット | |
JP6748514B2 (ja) | 鋳型造型用粘結剤組成物 | |
JP6063256B2 (ja) | 鋳型の製造方法 | |
JP6761943B2 (ja) | 鋳型造型用粘結剤組成物 | |
JP5717978B2 (ja) | 鋳型造型用粘結剤組成物 | |
JP5630908B2 (ja) | 鋳型用組成物の製造方法 | |
JP5944259B2 (ja) | 鋳型造型用粘結剤組成物 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20130326 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20140701 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20140714 |
|
R151 | Written notification of patent or utility model registration |
Ref document number: 5581114 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R151 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |