JP2723376B2 - 鋳物砂用粘結組成物及び鋳型の製造方法 - Google Patents
鋳物砂用粘結組成物及び鋳型の製造方法Info
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Description
る改善された鋳物砂用粘結組成物及び鋳型の製造方法に
関するものである。
鋳型を製造する方法として、自硬性鋳型法、コールドボ
ックス鋳型法、クローニング法(シェル法)は公知であ
る。特に有機自硬性鋳型造型法は、機械鋳物分野を中心
に生産性、鋳物品質、安全衛生上の観点から無機系に代
わって既に汎用的な造型法となっている。
は、フェノール樹脂を粒状耐火物に被覆した、いわゆる
コーテッドサンドを加熱硬化して鋳型を製造するクロー
ニング法が幅広く使用されている。
生産速度、更に鋳型、鋳物の品質を改善するために、ガ
ス状又はエロゾル状物質で常温硬化させるコールドボッ
クス鋳型法が、クローニング法を代替する鋳型の造型方
法として、鋳物業界で真剣に導入が試みられている。
して、特に安全衛生上の観点から二酸化炭素を用いて鋳
型を製造するプロセスとして特開平1−224263が提案さ
れている。
術においては十分な鋳型の硬化速度及び強度が得られ難
く比較的多くの粘結剤を使用しなければならない。又、
貯蔵時における粘結剤自体の粘度が経時的に変化し、貯
蔵安定性が悪くなり、特に夏場において貯蔵安定性が悪
化し易いなどの欠点があった。
り、比較的少量の粘結剤でも十分な鋳型の硬化速度及び
強度が得られ、粘結剤自体の貯蔵安定性の良好なものが
得られる鋳物砂用粘結組成物及び鋳型の製造方法を提供
することを目的とする。
題点を解決すべく鋭意研究の結果、アルカリレゾール型
ビスフェノール−ホルムアルデヒド樹脂にほう素化合物
を添加含有せしめた粘結組成物を、耐火性粒状材料を用
いて鋳型を製造する際、二酸化炭素により硬化せしめる
ことにより、鋳型の硬化速度及び強度が大幅に改善され
ることを見出し、本発明を完成するに到った。
ェノール−ホルムアルデヒド樹脂とほう素化合物を含有
してなる鋳物砂用粘結組成物に関する。
型を製造する際、アルカリレゾール型ビスフェノール−
ホルムアルデヒド樹脂とほう素化合物を含有してなる鋳
物砂用粘結組成物を用い、二酸化炭素により硬化せしめ
ることを特徴とする鋳型の製造方法に関する。
スフェノール−ホルムアルデヒド樹脂は、下記一般式で
示される。
等の一種又はこれらの組み合わせから成るアルカリ金属
元素、X及びYはH原子又はメチル基等のアルキル基又
はこれらの組み合わせ、nとmの和は1.2 〜5.5 であ
る。)かかるアルカリレゾール型ビスフェノール−ホル
ムアルデヒド樹脂は、常法によりビスフェノールとホル
ムアルデヒドとを、アルカリ金属水酸化物の存在下水中
で反応させて得られるが、アルカリ金属水酸化物:ビス
フェノールのモル比は0.7 :1.0 〜5.0 :1.0 の範囲が
良く、好ましくは、1.0 :1.0 〜4.0 :1.0 が良好であ
る。モル比が0.7 :1.0未満では硬化速度と鋳型強度が
不十分であり、一方モル比が5.0 :1.0 を超えると可使
時間が短くなり、好ましくない。
比は 1.2:1.0 〜 6.0:1.0 の範囲が良く、好ましく
は、 2.0:1.0 〜 5.5:1.0 が良好である。モル比が1.
2 未満では前記と同様にほう素化合物との相溶性が悪く
なり、モル比が6.0 を超えると未反応ホルムアルデヒド
の残存量が多くなる。
酸、四ほう酸ナトリウム10水和物、ほう酸カリウム10水
和物、メタほう酸ナトリウム、五ほう酸カリウム及び五
ほう酸ナトリウム等のほう酸塩類が好ましい。
ル比は0.01:1.0 〜 2.0:1.0 の範囲が良く、好ましく
は、0.05:1.0 〜1.0 :1.0 が良好である。モル比が0.
01未満では鋳型の硬化速度及び強度が不十分であり、モ
ル比が2.0 を超えるとアルカリレゾール型ビスフェノー
ル−ホルムアルデヒド樹脂溶液の性状及び水分含量にも
よるが、ほう酸及びほう酸塩類の相溶性が悪化し沈澱物
が発生する傾向がある。
アルカリレゾール型ビスフェノール−ホルムアルデヒド
樹脂の具体的な化合物としては、ビスフェノールAの場
合、X及びYはメチル基であるホルムアルデヒドの付加
縮合物であり、ビスフェノールFの場合、X及びYはH
原子であるホルムアルデヒドの付加縮合物である。
ル−ホルムアルデヒド樹脂溶液にほう素化合物を含有せ
しめた粘結組成物で鋳型を製造する際、二酸化炭素を用
いて硬化せしめることにより、従来公知のレゾール型フ
ェノール−ホルムアルデヒド樹脂からなる粘結剤(特開
平1−224263)より比較的少量の粘結剤でも十分な鋳型
の硬化速度及び強度が得られ、粘結剤自体の貯蔵安定性
の良好な粘結組成物を得ることができ、大幅に改善がで
きるものである。また本発明におけるアルカリレゾール
型ビスフェノール−ホルムアルデヒド樹脂とほう素化合
物とを含有せしめた粘結組成物溶液の固形分含量は25〜
75重量%であることが望ましい。25重量%未満では鋳型
強度が低く、一方75重量%を超えると粘結剤自体の粘度
が高くなり、混練ムラになり易い等の問題がある。
させる目的でシランカップリング剤を加えても良い。好
ましいシランカップリング剤としては、γ−アミノプロ
ピルトリエトキシシラン、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
ロピルトリメトキシシラン等が挙げられる。シランカッ
プリング剤は該粘結剤 100重量部に対してシランカップ
リング剤0.001 〜1重量部、好ましくは、0.002 〜0.5
重量部の割合で添加し、この粘結剤組成物を用いて同様
のプロセスによって鋳型を製造することができる。
は、耐火性粒状材料 100重量部に対して、粘結組成物
0.4〜15重量部、好ましくは 0.6〜8重量部を周知の方
法で混練し、鋳型模型に充填した後、適量の二酸化炭素
を通気(ガッシング)させることにより硬化せしめる。
二酸化炭素の量及び気圧等は特に限定されるものではな
い。
スフェノール−ホルムアルデヒド樹脂には、尿素、メラ
ミン、シクロヘキサノン等のホルマリン縮合が可能なモ
ノマーを、重量比で主たる構成単位とならない程度に共
縮合させてもよい。本発明に用いるアルカリレゾール型
ビスフェノール−ホルムアルデヒド樹脂の製造の際に用
いられる適当なアルカリ性物質は、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
あるが、水酸化カリウムが最も好ましい。
とする硅砂、クロマイト砂、ジルコン砂、オリビン砂、
及びアルミナサンド等が挙げられる。
いが、例えば、ビスフェノール化合物を最適な溶媒
(水)中でアルカリ金属水酸化物の存在下、加熱撹拌さ
せながら、ホルムアルデヒドを分割あるいは連続的に添
加し、樹脂化を行う。生成した樹脂に対してほう素化合
物と水を別々に加えるか、或いは樹脂を水溶液化(樹
脂:水=3:1〜1:3)して後、ほう素化合物を加え
る等の方法を用いると良い。
発明はこの実施例のみに限定されるものではない。
リウム118.1gr を撹拌器、冷却管、温度計、ヒーターを
備えた周知の合成装置であるフラスコに仕込み撹拌しな
がら80℃に保温し、パラホルムアルデヒド(純度92%)
261gr を徐々に添加し、90分反応させた。その後室温に
なる迄冷却した。得られたアルカリレゾール型ビスフェ
ノール−ホルムアルデヒド樹脂溶液83重量部に対して
7.3重量部の95%水酸化カリウム及び 9.4重量部の四ほ
う酸ナトリウム10水和物及び 0.6重量%のγ−アミノプ
ロピルトリエトキシシランを順次溶解し、本発明の粘結
剤を得〔この時の25℃に於ける粘度は150cps〕、鋳型強
度の経時変化(硬化速度)を評価した。鋳型強度の評価
については、フリーマントル珪砂 100重量部に対し、前
記の粘結剤の3重量部を混練した混合物を50mmφ×50mm
hφのガッシング用テストピース模型に充填し、二酸化
炭素を通気(10l/分)させた後、抗圧力の経時変化を
測定した。また、前記の粘結剤の貯蔵安定性テストにつ
いては、35℃の恒温器に貯蔵した場合のB型粘度計での
粘度の経時変化を測定した(粘度の測定温度は25℃)。
701.3gr 、50%水酸化ナトリウム水溶液40.85gr を撹拌
器、冷却管、温度計、ヒーターを備えた周知の合成装置
であるフラスコに仕込み撹拌しながら65℃まで昇温し、
1時間保持した。再び1分当り1℃の割合で75℃まで昇
温し30分間保持した。その後、1分当り1℃の割合で85
℃まで昇温し 170分間反応させた。その後室温になる迄
冷却した。得られたレゾール型フェノール−ホルムアル
デヒド樹脂25重量部に対して5重量部の四ほう酸ナトリ
ウム10水和物及び35重量部の50重量%水酸化カリウム及
び0.4重量部のγ−アミノプロピルトリエトキシシラン
を順次溶解し、粘結剤を得〔この時の25℃での粘度は14
6cps〕、鋳型強度の経時変化(硬化速度)を評価した。
即ち、フリーマントル珪砂 100重量部に対し、前記の粘
結剤を3重量部を混練した混合物を50mmφ×50mmhφの
ガッシング用テストピース模型に充填し、二酸化炭素を
通気(10l/分)させた後、抗圧力の経時変化を測定し
た。また、前記の粘結剤の貯蔵安定性テストについて
は、35℃の恒温器に貯蔵した場合のB型粘度計での粘度
の経時変化を測定した(粘度の測定温度は25℃)。
ール−ホルムアルデヒド樹脂溶液にほう素化合物を添加
してなる鋳物砂用粘結組成物を用いることにより、二酸
化炭素で鋳型を硬化せしめる造型法において、従来のレ
ゾール型フェノール−ホルムアルデヒド樹脂溶液を用い
るよりも、大幅に鋳型の硬化速度及び鋳型強度を向上さ
せ、また粘結剤自体の貯蔵安定性に優れるものが得られ
る。
Claims (2)
- 【請求項1】 ビスフェノールAとホルムアルデヒドか
ら得られるアルカリレゾール型ビスフェノール−ホルム
アルデヒド樹脂と、ほう酸又はほう酸塩と、シランカッ
プリング剤とからなる二酸化炭素硬化性鋳物砂用粘結組
成物。 - 【請求項2】 耐火性粒状材料を用いて鋳型を製造する
際、ビスフェノールAとホルムアルデヒドから得られる
アルカリレゾール型ビスフェノール−ホルムアルデヒド
樹脂と、ほう酸又はほう酸塩と、シランカップリング剤
とからなる鋳物砂用粘結組成物を用い、二酸化炭素によ
り硬化せしめることを特徴とする鋳型の製造方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP3111723A JP2723376B2 (ja) | 1991-05-16 | 1991-05-16 | 鋳物砂用粘結組成物及び鋳型の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
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JP3111723A JP2723376B2 (ja) | 1991-05-16 | 1991-05-16 | 鋳物砂用粘結組成物及び鋳型の製造方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
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JPH04339535A JPH04339535A (ja) | 1992-11-26 |
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ID=14568535
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP3111723A Expired - Lifetime JP2723376B2 (ja) | 1991-05-16 | 1991-05-16 | 鋳物砂用粘結組成物及び鋳型の製造方法 |
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Cited By (2)
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KR100852622B1 (ko) * | 2007-10-09 | 2008-08-18 | 주식회사 우영 | 난연성 발포폴리스티렌의 제조방법 |
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JPS6340636A (ja) * | 1986-08-01 | 1988-02-22 | Kobe Rikagaku Kogyo Kk | 鋳型の製造法 |
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-
1991
- 1991-05-16 JP JP3111723A patent/JP2723376B2/ja not_active Expired - Lifetime
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KR100852622B1 (ko) * | 2007-10-09 | 2008-08-18 | 주식회사 우영 | 난연성 발포폴리스티렌의 제조방법 |
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JPH04339535A (ja) | 1992-11-26 |
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