JP4181251B2

JP4181251B2 - Mold manufacturing method

Info

Publication number: JP4181251B2
Application number: JP23822198A
Authority: JP
Inventors: 勇井出; 徹関; 稔呉
Original assignee: Lignyte Co Ltd
Current assignee: Lignyte Co Ltd
Priority date: 1998-08-25
Filing date: 1998-08-25
Publication date: 2008-11-12
Anticipated expiration: 2018-08-25
Also published as: JP2000061583A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、鋳造に用いられる鋳型に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
現在使用されている鋳型は、生砂型や高圧造型、高速造型など粘土類等を粘結剤として用いる普通鋳型と、熱硬化性鋳型、自硬性鋳型、ガス硬化鋳型、精密鋳造用鋳型など硬化性粘結剤を用いる特殊鋳型と、その他の鋳型とに分類される。
【０００３】
普通鋳型は最も一般的な鋳型であり、鋳型砂を繰り返し使用することができて安価であるために、今なお鋳型の中心になっている。しかし、普通鋳型は粘土類や亜麻仁油などを粘結剤として用いるために、鋳型を加熱セットするにあたって１７０〜１８０℃の温度で数十分から数時間程度の長時間を必要とし、生産性が低いと共に、長時間を要する加熱セットの間に鋳型に垂れ変形や崩壊などの型くずれが生じるおそれがある。さらに、鋳込み時にガスの発生が多いため、ガス圧で鋳型が破損されたり鋳物に欠陥が発生したりし易いなどの問題がある。
【０００４】
一方、特殊鋳型は硬化性粘結剤を用い、加熱硬化あるいは、硬化剤や硬化触媒などの併用による常温硬化で粘結剤を迅速に硬化させることができ、生産性が高く、また安定した品質をもった造型を行なうことができるものであり、そしてこの特殊鋳型は手込めや注型、ブロー等で造型して硬化性粘結剤を硬化させ、次いで水平割りや垂直割り、ダンプボックス法などで模型を抜き取ることによって製造される。
【０００５】
この特殊鋳型の一つである熱硬化性鋳型には、シェルモールド法、小松ＫＹ法などがある。これらの粘結剤にはフェノール樹脂が使用され、耐火骨材の表面を熱硬化性樹脂粘結剤で被覆して調製される常温で自由流動性を持ったレジンコーテッドサンドが用いられている。そして、ガスバーナーや電気ヒーターなどで２５０℃以上に加熱した型の表面にレジンコーテッドサンドを熱融着させて鋳型を作るダンプボックス方式や、あるいは加熱した金型のキャビティにレジンコーテッドサンドを吹き込んで粘結剤を熱硬化させて鋳型を作る方式がある。しかしこの場合、生産性を向上させるために、型の温度をより高くする必要があるという問題があり、またこのように高温で加熱をすると、フェノール樹脂が硬化する際にその急激な反応に伴ってアンモニアガスやホルムアルデヒド、フェノールなどが発生し、作業環境の悪化を招くという問題がある。
【０００６】
また自硬性鋳型には、エステル硬化鋳型、Ｎプロセス、フェノールウレタン鋳型、ポリオールウレタン自硬性鋳型、フランノーベーク鋳型、フェノールノーベーク鋳型、エステル硬化フェノールノーベーク鋳型、減圧造型法、ＳＶプロセス造型法、ボールサンドプロセスなどがある。これらのうち、熱硬化性樹脂などの有機物を粘結剤として用いる自硬性鋳型は、耐火骨材と、熱硬化性樹脂と、熱硬化性樹脂を室温で硬化させるための硬化剤と、また硬化触媒として有機酸や無機酸などの強酸とをミキサーで混練して調製したレジンコーテッドサンドを型に充填し、室温で養生して粘結剤を硬化させた後に、抜型して得られる鋳型である。この場合、レジンコーテッドサンドの調製とともに粘結剤の硬化が進行しているために、短時間に作業を終わらないと型への充填不良を起こしたり、鋳型の強度低下を招くおそれがあるなど、安定した造型が難しいという問題がある。
【０００７】
また、ガス硬化鋳型には、ＣＯ_２プロセス、有機ＣＯ_２プロセス、ＶＲＨプロセス、アミンコールドボックス鋳型、エステルコールドボックス鋳型などがある。これらのうち有機物を粘結剤として用いるガス硬化鋳型は、耐火骨材と粘結剤とをミキサーで混練して調製したレジンコーテッドサンドを型に吹き込んだり、手込めなどして充填し、次に室温で硬化させるために粘結剤と反応するガスや、反応触媒のガスを型に吹き込み、粘結剤を硬化させた後、抜型して得られる鋳型である。このガス硬化鋳型の場合、レジンコーテッドサンドの可使時間は自硬性鋳型に比較して長く、硬化時間は極めて短いという長所を有する。
【０００８】
しかし、熱硬化性樹脂など有機系の粘結剤を用いたレジンコーテッドサンドの場合、室温で硬化させるために第三級アミン、ＳＯ_２、蟻酸メチルなどのガスを吹き込んで硬化させることになるが、これらの化学物質は殆どが有害であり、しかも低沸点で取り扱いが難しく、防毒ガスを着用するなど極めて慎重に取り扱う必要があり、また鋳型中に残ったガスは大気中に放出することができないため、薬品で中和したり液体に吸収させてから処理をするなど、煩雑な操作が必要になるという問題があった。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は上記の点に鑑みてなされたものであり、型をさほど高温に加熱する必要がなく、短時間で安定して鋳型を製造することができ、また有害化学物質を用いる必要なくしかも有毒ガスが発生することなく鋳型を製造することができる鋳型の製造方法を提供することを目的とするものである。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
本発明に係る鋳型の製造方法は、フェノール樹脂粘結剤を耐火骨材に混合して調製されるレジンコーテッドサンドを型内に充填し、この型内に水蒸気を吹き込んで水蒸気により加熱することによって、フェノール樹脂粘結剤を硬化させることを特徴とするものである。尚、本出願人はこの方法をスチームブロー成形法（Steam blow molding process）と呼んでいる。
【００１１】
また請求項２の発明は、フェノール樹脂粘結剤が室温において固形であることを特徴とするものである。
【００１２】
また請求項３の発明は、水蒸気として、１１０℃以上の温度の水蒸気、あるいは過熱蒸気を用いることを特徴とするものである。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を説明する。
【００１４】
本発明において粘結剤としては、レゾール型、ノボラック型、ベンジリックエーテル型などのフェノール樹脂を用いるものであり、これらに硬化剤としてノボラック型、レゾール型のフェノール樹脂、ヘキサメチレンテトラミン、イソシアネート化合物などを、また硬化触媒として有機及び無機酸などをそれぞれ配合し、加熱硬化型の自硬化性にして使用することができるものである。
【００１５】
フェノール樹脂はフェノール類とホルムアルデヒド類を反応触媒の存在下で反応させることによって調製することができる。
【００１６】
ここでフェノール類は、フェノール及びフェノールの誘導体を意味するものであり、例えばフェノールの他に、ｍ−クレゾール、レゾルシノール、３，５−キシレノールなどの３官能性のもの、ビスフェノールＡ、ジヒドロキシジフェニルメタンなどの４官能性のもの、ｏ−クレゾール、ｐ−クレゾール、ｐ−ｔｅｒ−ブチルフェノール、ｐ−フェニルフェノール、ｐ−クミルフェノール、ｐ−ノニルフェノール、２，４又は２，６−キシレノールなどの２官能性のｏ−又はｐ−置換のフェノール類を挙げることができ、さらに塩素又は臭素で置換されたハロゲン化フェノールなども用いることができる。勿論、これらから１種を選択して用いる他、複数種のものを混合して用いることもできる。
【００１７】
またホルムアルデヒド類としては、水溶液の形態であるホルマリンが最適であるが、パラホルムアルデヒドやアセトアルデヒド、ベンズアルデヒド、トリオキサン、テトラオキサンのような形態のものを用いることもでき、その他、ホルムアルデヒドの一部をフルフラールやフルフリルアルコールに置き換えて使用することも可能である。
【００１８】
上記のフェノール類とホルムアルデヒド類との配合比率は、フェノール類とホルムアルデヒドのモル比が１：０．５〜１：３．５の範囲になるように設定するのが好ましい。
【００１９】
また反応触媒は、ノボラック型フェノール樹脂を調製する場合は、塩酸、硫酸、リン酸などの無機酸、あるいはシュウ酸、パラトルエンスルホン酸、ベンゼンスルホン酸、キシレンスルホン酸などの有機酸、さらに酢酸亜鉛などを用いることができる。またレゾール型フェノール樹脂を調製する場合は、アルカリ土類金属の酸化物や水酸化物を用いることができ、さらにジメチルアミン、トリエチルアミン、ブチルアミン、ジブチルアミン、トリブチルアミン、ジエチレントリアミン、ジシアンジアミドなどの脂肪族の第一級、第二級、第三級アミン、Ｎ，Ｎ−ジメチルベンジルアミンなどの芳香環を有する脂肪族アミン、アニリン、１，５−ナフタレンジアミンなどの芳香族アミン、アンモニア、ヘキサメチレンテトラミンなどや、その他二価金属のナフテン酸や二価金属の水酸化物等を用いることもできる。
【００２０】
ここで、上記のノボラック型フェノール樹脂とレゾール型フェノール樹脂は、それぞれ単独で使用する他、必要に応じて両者を任意の割合で混合して使用することもできる。
【００２１】
ノボラック型フェノール樹脂の硬化剤としては、レゾール型フェノール樹脂、エポキシ樹脂、イソシアネート化合物、ヘキサメチレンテトラミン、トリオキサン、テトラオキサン、アセタール樹脂などを用いることができる。またレゾール型フェノール樹脂の硬化剤としては、ノボラック型フェノール樹脂、エポキシ樹脂、イソシアネート化合物、有機エステル、アルキレンカーボネートなどを用いることができ、レゾール型フェノール樹脂の硬化触媒としては、塩酸、硫酸等の無機酸や塩化アルミニウム、塩化亜鉛等の無機化合物や、ベンゼンスルホン酸、フェノールスルホン酸、キシレンスルホン酸等の有機酸などを用いることができる。
【００２２】
またフェノール樹脂粘結剤を希釈して使用する場合、希釈用の溶剤としてはアルコール類、ケトン類、エステル類、多価アルコールなどを用いることができる。
【００２３】
さらに、フェノール樹脂粘結剤には、粘結剤やこの粘結剤を用いて調製したレジンコーテッドサンドの吸湿性、製造した鋳型の吸湿性や強度の低下を小さくするために、エチレンビスオレイン酸アマイド、エチレンビスステアリン酸アマイド、メチレンビスステアリン酸アマイド、オキシステアリン酸アマイド、パルミチン酸アマイド、ステアリン酸カルシウム、ステアリン酸アルミニウム、ステアリン酸亜鉛などの脂肪族系ワックスや、カルナバワックス、オレフィンワックス等の撥水剤、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シキシラン等のカップリング剤を使用することができる。
【００２４】
そして上記のフェノール樹脂粘結剤をけい砂などの耐火骨材の表面に被覆することによって、レジンコーテッドサンドを得ることができるものである。
【００２５】
耐火骨材にフェノール樹脂粘結剤を被覆するにあたっては、ドライホットコート法、コールドコート法、セミホットコート法、粉末溶剤法などで行なうことができる。
【００２６】
ドライホットコート法は、固形のフェノール樹脂粘結剤を１３０〜１８０℃に加熱した耐火骨材に添加して混合し、耐火骨材による加熱によって固形フェノール樹脂粘結剤を溶融させて、フェノール樹脂粘結剤で耐火骨材の表面をコートさせ、しかる後にこの混合を保持したまま冷却することによって、粒状でさらさらしたレジンコーテッドサンドを得る方法である。
【００２７】
コールドコート法は、フェノール樹脂粘結剤をそのままで、あるいはメタノールなどの溶剤に溶解して液状になし、これを耐火骨材に添加して混合し、溶剤を揮発させたりすることによって、さらさらとしたあるいは湿態状のレジンコーテッドサンドを得る方法である。
【００２８】
セミホットコート法は、上記溶剤に溶解した液状のフェノール樹脂粘結剤を５０〜９０℃に加熱した耐火骨材に添加混合することによってレジンコーテッドサンドを得る方法である。
【００２９】
粉末溶剤法は、固形のフェノール樹脂粘結剤を粉砕し、この粉砕粘結剤を耐火骨材に添加してさらにメタノールなどの溶剤を添加し、これを混合することによってレジンコーテッドサンドを得る方法である。
【００３０】
以上のいずれの方法においても粒状でさらさらした、あるいは湿態状のレジンコーテッドサンドを得ることができるが、作業性などの点においてドライホットコート法やセミホットコート法で得た、耐火骨材の表面に被覆したフェノール樹脂粘結剤が室温で固体となった、粒状でさらさらしたレジンコーテッドサンドが好ましい。
【００３１】
耐火骨材とフェノール樹脂粘結剤との混合割合は、鋳型として要求される性能によって変動があり、特に制限されるものではないが、耐火骨材１００重量部に対してフェノール樹脂粘結剤を樹脂固形分換算で０．５〜４重量部程度が好ましい。またこの混合の際に必要に応じて硬化剤、その他の上記の成分を配合することができる。
【００３２】
次に、上記のように調製されるレジンコーテッドサンドを用いて鋳型を製造する方法の一例を図１を参照して説明する。図１（ａ）に示すように、内部に成形用空所３を設けて形成した型１の上面に注入孔４が設けてあり、型１の下面には金網等の網５で塞いだベントホール６が設けてある。この型は縦割りあるいは横割に割ることができるようになっている。またレジンコーテッドサンド２はホッパー７内に貯蔵してあり、ホッパー７にはコック８付きの空気供給管９が接続してある。そしてホッパー７の下端のノズル口９ａを型１の注入孔４に合致させた後、コック８を閉から開に切り代えることによって、ホッパー７内に１ｋｇｆ／ｃｍ^２程度の圧力で空気を吹き込んで加圧し、ホッパー７内のレジンコーテッドサンド２を図１（ｂ）のように型１内に吹き込んで、型１の成形用空所３内にレジンコーテッドサンド２を充填する。ベントホール６は網５で塞いであるので、レジンコーテッドサンド２がベントホール６から洩れ出すことはない。
【００３３】
上記のように型１内にレジンコーテッドサンド２を充填した後、型１の注入孔４からホッパー７を外すと共に図１（ｃ）のように水蒸気パイプ１０を接続し、コック１１を開いて型１の成形用空所３内に水蒸気を吹き込む。この水蒸気としては、飽和水蒸気をさらに加熱してその飽和温度以上に上げた過熱蒸気を用いることもできる。水蒸気は型１内に充填されたレジンコーテッドサンド２の粒子間を通過してレジンコーテッドサンド２を加熱した後、網５を通してベントホール６から排出される。このように水蒸気を吹き込むことによって、型１内のレジンコーテッドサンド２の全体を瞬時に加熱し、熱硬化性樹脂粘結剤の硬化を促進させると共に硬化に至らせることができる。従って、型１を高温に加熱しておく必要なく、水蒸気による加熱で熱硬化性樹脂粘結剤を硬化させることができるものであり、また型１内のレジンコーテッドサンド２の全体を水蒸気によって均一に短時間で加熱することができ、安定して短時間に熱硬化性樹脂粘結剤を硬化させることができるものである。しかも、硬化剤や硬化触媒のような有害化学物質の蒸気を型１内に吹き込む場合のような、作業環境を悪化させるようなこともなくなるものである。型１内のレジンコーテッドサンド２の熱硬化性樹脂粘結剤を硬化させるこの水蒸気としては、温度が１１０〜１８０℃程度、蒸気圧が１．５〜１０ｋｇｆ／ｃｍ^２程度のものが好ましく、このように比較的低温の水蒸気によって熱硬化性樹脂粘結剤を硬化させることができ、高温で加熱して熱硬化性樹脂粘結剤を硬化させる場合のような、急激な硬化反応に伴ってアンモニアやホルムアルデヒド、フェノールなどのガスが発生することを抑制することができるものであり、またこれらのガスが多少発生しても、水蒸気の水分に吸収されて洗い流され、作業環境を悪化させる臭気の発生を防ぐことができるものである。
【００３４】
上記のように型１内に充填したレジンコーテッドサンド２の粘結剤を硬化させることによって、型１内で鋳型を成形することができるものであり、鋳型は型１を割ることによって取り出すことができる。ここで、型１内に吹き込んだ水蒸気が凝縮することを防止するために、型１を予め加熱しておいてもよい。また水蒸気によって鋳型内に含有されることになる水分を除去するために、鋳型を乾燥機などに入れて乾燥するようにしてもよい。
【００３５】
【実施例】
以下本発明を実施例によって具体的に説明する。
【００３６】
（実施例１）
反応容器にフェノール７５２重量部、３７％ホルマリン８７５重量部、ナフテン酸鉛１．５重量部を仕込み、約６０分を要して還流させ、そのまま３時間反応させた。このものを常圧で１１０℃まで脱水した後、５０トールの減圧下、１２０℃まで脱液を行ない、半固体状のベンジリックエーテル型フェノール樹脂を得た。得られたこの樹脂７００重量部に芳香族炭化水素系溶剤（エクソン化学株式会社製「ソルベッソ１５０」）を３００重量部加えて溶解させ、２５℃における粘度が７０センチポアズのフェノール樹脂粘結剤を得た。
【００３７】
次に、フラッタリーけい砂１０ｋｇをワールミキサーに入れ、このフェノール樹脂粘結剤２００ｇを加えて９０秒間混練し後、ワールミキサーから払い出すことによって、液量が重量比率で２％の湿態状のレジンコーテッドサンドを得た。
【００３８】
次に、図１（ａ）のような直径５０ｍｍ、高さ５０ｍｍの円筒状の成形用空所３を設けた型１を用い、レジンコーテッドサンド２をホッパー７から１ｋｇｆ／ｃｍ^２の空気圧で１０秒間吹き込むことによって、図１（ｂ）のように型１に吹き込み充填した。次いでこの型１に図１（ｃ）のように水蒸気パイプ１０を接続し、温度１５１℃、蒸気圧５ｋｇｆ／ｃｍ^２の水蒸気を６０秒間吹き込んだ後、直ちに型１から脱型することによって、直径５０ｍｍ、高さ５０ｍｍの円筒状の評価用鋳型を得た。
【００３９】
（実施例２）
型１を予め１００℃に加熱して用いるようにした他は、実施例１と同様にして評価用鋳型を得た。
【００４０】
（実施例３）
反応容器にフェノール７５２重量部、３７％ホルマリン９７３重量部、水酸化リチウム６重量部を仕込み、約６０分を要して６５℃まで昇温させ、そのまま３時間反応させた。このものを５０トールの減圧下、７０℃まで脱液を行なうことによって、２５℃における粘度が３０ポアズのレゾール型フェノール樹脂のフェノール樹脂粘結剤を得た。
【００４１】
このフェノール樹脂粘結剤を用い、後は実施例１と同様にして評価用鋳型を得た。
【００４２】
（実施例４）
型１を予め１００℃に加熱して用いるようにした他は、実施例３と同様にして評価用鋳型を得た。
【００４３】
（実施例５）
反応容器にフェノール９４０重量部、３７％ホルマリン４０５重量部、シュウ酸３．７６重量部を仕込み、約６０分を要して還流させ、そのまま３時間反応させた。このものを常圧で１８０℃まで脱液することによって、２５℃における粘度が８０ポアズのノボラック型フェノール樹脂のフェノール樹脂粘結剤を得た。
【００４４】
このフェノール樹脂粘結剤１７４ｇと硬化剤としてのヘキサメチレンテトラミン２６ｇを用い、後は実施例１と同様にして評価用鋳型を得た。
【００４５】
（実施例６）
型１を予め１００℃に加熱して用いるようにした他は、実施例５と同様にして評価用鋳型を得た。
【００４６】
（実施例７）
反応容器にフェノール９４０重量部、３７％ホルマリン６４９重量部、シュウ酸４．７重量部を仕込み、約６０分を要して還流させ、そのまま１２０分間反応させた。このものを常圧で内温１６０℃まで脱水を行なった後、１００トールで減圧脱水を行なうことによって、軟化点が９５℃のノボラック型フェノール樹脂のフェノール樹脂粘結剤を得た。
【００４７】
次に、１４５℃に加熱したフラッタリーけい砂３０ｋｇをワールミキサーに入れ、このフェノール樹脂粘結剤を４５０ｇ加えて３０秒間混練した後、ヘキサメチレンテトラミン６７．５ｇを４５０ｇの水に溶解させたものを添加し、砂粒が崩壊するまで混練した。次いでさらにステアリン酸カルシウム３０ｇを添加し、３０秒間混練した後にこれを払い出してエアーレーションを行ない、樹脂量が重量比で１．５％のさらさらしたレジンコーテッドサンドを得た。
【００４８】
このレジンコーテッドサンドを用いる他は、実施例１と同様にして評価用鋳型を得た。尚、この実施例では、水蒸気の吹き込み時間を１５秒、３０秒、６０秒の三段階に設定してそれぞれ行なった。
【００４９】
（実施例８）
型１を予め１００℃に加熱して用いるようにした他は、実施例７と同様にして評価用鋳型を得た。尚、この実施例では、水蒸気の吹き込み時間を１５秒、３０秒、６０秒の三段階に設定してそれぞれ行なった。
【００５０】
（実施例９）
反応容器にフェノールを６８０重量部、３７％ホルマリンを６８０重量部、ヘキサメチレンテトラミンを１０１重量部仕込み、約６０分を要して７０℃まで昇温させ、そのまま５時間反応させた。このものを１００トールで９０℃まで減圧脱水を行なった後、バットに払い出し、冷却することによって、軟化点が８０℃のレゾール型フェノール樹脂のフェノール樹脂粘結剤を得た。このフェノール樹脂粘結剤を用い、ヘキサメチレンテトラミンを使用しない他は、実施例７と同様にして樹脂量が重量比で１．５％のさらさらしたレジンコーテッドサンドを得た。
【００５１】
このレジンコーテッドサンドを用いる他は、実施例１と同様にして評価用鋳型を得た。尚、この実施例では、水蒸気の吹き込み時間を１５秒、３０秒、６０秒の三段階に設定してそれぞれ行なった。
【００５２】
（実施例１０）
型１を予め１００℃に加熱して用いるようにした他は、実施例９と同様にして評価用鋳型を得た。尚、この実施例では、水蒸気の吹き込み時間を１５秒、３０秒、６０秒の三段階に設定してそれぞれ行なった。
【００５３】
（実施例１１）
実施例７で得たノボラック型フェノール樹脂１３５ｇ、実施例９で得たレゾール型フェノール樹脂３１５ｇを混合してフェノール樹脂粘結剤として用いるようにした他は、実施例９と同様にして樹脂量が重量比で１．５％のさらさらしたレジンコーテッドサンドを得た。
【００５４】
このレジンコーテッドサンドを用いる他は、実施例１と同様にして評価用鋳型を得た。尚、この実施例では、水蒸気の吹き込み時間を１５秒、３０秒、６０秒の三段階に設定してそれぞれ行なった。
【００５５】
（実施例１２）
型１を予め１００℃に加熱して用いるようにした他は、実施例１１と同様にして評価用鋳型を得た。尚、この実施例では、水蒸気の吹き込み時間を１５秒、３０秒、６０秒の三段階に設定してそれぞれ行なった。
【００５６】
（比較例１）
実施例１で得たレジンコーテッドサンド２を用い、予め２５０℃に加熱した型１内に図１（ｂ）のように１ｋｇｆ／ｃｍ^２の空気圧で吹き込んでレジンコーテッドサンド２を充填した後、型１を２５０℃の乾燥機に６０秒間入れて加熱し、この後に型１から脱型して評価用鋳型を得た。
【００５７】
（比較例２）
実施例３で得たレジンコーテッドサンドを用いるようにした他は、比較例１と同様にして評価用鋳型を得た。
【００５８】
（比較例３）
実施例５で得たレジンコーテッドサンドを用いるようにした他は、比較例１と同様にして評価用鋳型を得た。
【００５９】
（比較例４）
実施例７で得たレジンコーテッドサンドを用いるようにした他は、比較例１と同様にして評価用鋳型を得た。尚、この比較例では２５０℃の乾燥機に入れる加熱時間を１５秒、３０秒、６０秒の三段階に設定してそれぞれ行なった。
【００６０】
（比較例５）
実施例９で得たレジンコーテッドサンドを用いるようにした他は、比較例１と同様にして評価用鋳型を得た。尚、この比較例では２５０℃の乾燥機に入れる加熱時間を１５秒、３０秒、６０秒の三段階に設定してそれぞれ行なった。
【００６１】
（比較例６）
実施例１１で得たレジンコーテッドサンドを用いるようにした他は、比較例１と同様にして評価用鋳型を得た。尚、この比較例では２５０℃の乾燥機に入れる加熱時間を１５秒、３０秒、６０秒の三段階に設定してそれぞれ行なった。
【００６２】
上記の実施例１〜１２及び比較例１〜６において、鋳型の造型時の臭いと、脱型時の臭いを、作業者の臭覚によって評価した。また、鋳型の脱型直後の圧縮強さと、鋳型を１０５℃の乾燥機中で６０分養生して冷却した後の圧縮強さを測定した。さらに、脱型直後に評価用鋳型を半分に切断し、切断面での硬化の度合いを目視と触感で観察した。これらの結果を表１〜表６に示す。
【００６３】
【表１】

【００６４】
【表２】

【００６５】
【表３】

【００６６】
【表４】

【００６７】
【表５】

【００６８】
【表６】

【００６９】
表１〜表６にみられるように、各実施例のものは、臭気が少ないのに対し、各比較例のものは臭気が強く、作業環境が悪いものであった。また切断面での硬化の状態は、実施例では総て全体が固化しているのに対して、比較例のものでは若干の程度の違いはあるものの、内部まで固化していなものであった。これは、水蒸気を吹き込む実施例のものでは、内部にまで瞬時に加熱をすることができるが、比較例のものでは熱が内部に伝わるのに時間がかかるため、未硬化のレジンコーテッドサンドがそのままの状態で残るからであり、このことが原因で強度も低いと考えられる。
【００７０】
【発明の効果】
上記のように本発明は、フェノール樹脂粘結剤を耐火骨材に混合して調製されるレジンコーテッドサンドを型内に充填し、この型内に水蒸気を吹き込んで水蒸気により加熱することによって、フェノール樹脂粘結剤を硬化させるようにしたので、水蒸気によって型内のレジンコーテッドサンドの全体を瞬時に加熱してフェノール樹脂粘結剤を硬化させることができ、型を高温に加熱しておく必要なく、安定して短時間に鋳型を造型することができるものであり、しかも硬化剤や硬化触媒のような有害化学物質の蒸気を型内に吹き込む場合や、型を高温に加熱してフェノール樹脂粘結剤を硬化させる場合のような、有害物質によって作業環境を悪化させるようなことがなくなるものである。
【００７１】
また請求項２の発明のように、耐火骨材に混合して耐火骨材の表面に被覆されたフェノール樹脂粘結剤が室温において固形である場合には、粒状でさらさらしたレジンコーテッドサンドを得ることができ、鋳型を製造する際の作業性が良好になるものである。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態の一例を示すものであり、（ａ），（ｂ），（ｃ）はそれぞれ断面図である。
【符号の説明】
１型
２レジンコーテッドサンド[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a mold used for casting.
[0002]
[Prior art]
Currently used molds include ordinary molds that use clay as a binder, such as green sand molds, high pressure molds, and high speed molds, as well as thermosetting molds, self-hardening molds, gas curing molds, precision casting molds, etc. It is classified into a special mold using a binder and other molds.
[0003]
Ordinary molds are the most common molds and are still the center of molds because they can be used repeatedly and are inexpensive. However, since ordinary molds use clays, linseed oil, etc. as a binder, it takes a long time of several tens of minutes to several hours at a temperature of 170 to 180 ° C. when the mold is heated and set. In addition to being low, there is a risk that mold deformation such as sagging deformation or collapse will occur in the mold during a heating set that requires a long time. Further, since a large amount of gas is generated during casting, there is a problem that the mold is easily damaged by the gas pressure or defects in the casting are easily generated.
[0004]
On the other hand, special molds use a curable binder, and can cure the binder quickly by heat curing or room temperature curing using a combination of a curing agent and a curing catalyst, etc., and high productivity and stable quality. This special mold can be molded by handing, casting, blowing, etc. to cure the curable binder, and then split horizontally, vertically, dump box method, etc. It is manufactured by extracting the model at
[0005]
Thermosetting molds that are one of the special molds include a shell mold method and a Komatsu KY method. A phenol resin is used for these binders, and resin-coated sand having free fluidity at room temperature prepared by coating the surface of a refractory aggregate with a thermosetting resin binder is used. Then, the resin-coated sand is blown into the cavity of a heated mold, or a dump box type in which a resin-coated sand is thermally fused to the surface of a mold heated to 250 ° C. or higher with a gas burner or an electric heater. There is a method of making a mold by thermosetting the binder. However, in this case, in order to improve productivity, there is a problem that it is necessary to raise the temperature of the mold, and heating at such a high temperature is accompanied by a rapid reaction when the phenol resin is cured. As a result, ammonia gas, formaldehyde, phenol, and the like are generated, causing a problem that the working environment is deteriorated.
[0006]
Self-hardening molds include ester curing molds, N process, phenol urethane molds, polyol urethane self-hardening molds, flan no bake molds, phenol no bake molds, ester cured phenol no bake molds, reduced pressure molding methods, SV process molding methods, There is a ball sand process. Among these, a self-hardening mold using an organic substance such as a thermosetting resin as a binder is a refractory aggregate, a thermosetting resin, a curing agent for curing the thermosetting resin at room temperature, and curing. It is a mold obtained by filling a mold with resin-coated sand prepared by kneading a strong acid such as an organic acid or inorganic acid as a catalyst in a mixer, curing at room temperature and curing the binder, and then removing the mold. . In this case, since the curing of the binder is progressing together with the preparation of the resin-coated sand, there is a possibility that the mold may be poorly filled unless the work is completed in a short time, or the strength of the mold may be reduced. There is a problem that stable molding is difficult.
[0007]
Examples of the gas curing mold include a CO ₂ process, an organic CO ₂ process, a VRH process, an amine cold box mold, and an ester cold box mold. Of these, gas curing molds using organic substances as binders are filled with resin-coated sand prepared by kneading refractory aggregates and binders with a mixer, or filled by hand, etc. This is a mold obtained by blowing a gas that reacts with the binder or a reaction catalyst gas to cure at room temperature, and then curing the binder and then removing the mold. In the case of this gas-curing mold, the pot life of the resin-coated sand is longer than that of the self-curing mold, and the curing time is extremely short.
[0008]
However, in the case of resin-coated sand using an organic binder such as a thermosetting resin, in order to cure at room temperature, a gas such as tertiary amine, SO ₂ and methyl formate is blown and cured. Most of these chemicals are harmful, have a low boiling point, are difficult to handle, must be handled with extreme care, such as wearing a gas, and the gas remaining in the mold cannot be released into the atmosphere. Therefore, there has been a problem that complicated operations such as neutralization with chemicals or treatment after absorption in a liquid are required.
[0009]
[Problems to be solved by the invention]
The present invention has been made in view of the above points. It is not necessary to heat the mold to a very high temperature, the mold can be produced stably in a short time, and there is no need to use harmful chemical substances. It is an object of the present invention to provide a mold manufacturing method that can manufacture a mold without generating poisonous gas.
[0010]
[Means for Solving the Problems]
The method for producing a mold according to the present invention includes filling a resin-coated sand prepared by mixing a phenol resin binder with a refractory aggregate into a mold, blowing steam into the mold, and heating with steam. The phenol resin binder is hardened. Note that the present applicant calls this method a steam blow molding process.
[0011]
The invention of claim 2 is characterized in that the phenol resin binder is solid at room temperature.
[0012]
The invention of claim 3 is characterized in that steam having a temperature of 110 ° C. or higher or superheated steam is used as the steam.
[0013]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Embodiments of the present invention will be described below.
[0014]
In the present invention, as the binder , a phenol resin such as a resol type, novolak type, or benzylic ether type is used. As a curing agent, a novolak type, a resol type phenol resin, hexamethylenetetramine, an isocyanate compound, or the like is used. In addition, an organic and inorganic acid can be blended as a curing catalyst to be used by making it thermosetting self-curing.
[0015]
The phenol resin can be prepared by reacting phenols and formaldehyde in the presence of a reaction catalyst.
[0016]
Here, the phenols mean phenol and phenol derivatives. For example, in addition to phenol, trifunctional compounds such as m-cresol, resorcinol, 3,5-xylenol, bisphenol A, dihydroxydiphenylmethane, etc. Tetrafunctional, bifunctional such as o-cresol, p-cresol, p-ter-butylphenol, p-phenylphenol, p-cumylphenol, p-nonylphenol, 2,4 or 2,6-xylenol An o- or p-substituted phenol can be mentioned, and a halogenated phenol substituted with chlorine or bromine can also be used. Of course, one type can be selected and used, or a plurality of types can be mixed and used.
[0017]
As formaldehydes, formalin in the form of an aqueous solution is optimal, but forms such as paraformaldehyde, acetaldehyde, benzaldehyde, trioxane, and tetraoxane can be used. It can also be used by replacing with furyl alcohol.
[0018]
The blending ratio of the above phenols and formaldehyde is preferably set so that the molar ratio of phenols to formaldehyde is in the range of 1: 0.5 to 1: 3.5.
[0019]
When preparing a novolak-type phenolic resin, the reaction catalyst is an inorganic acid such as hydrochloric acid, sulfuric acid or phosphoric acid, or an organic acid such as oxalic acid, paratoluenesulfonic acid, benzenesulfonic acid or xylenesulfonic acid, and zinc acetate. Etc. can be used. Moreover, when preparing a resol type phenol resin, an alkaline earth metal oxide or hydroxide can be used, and aliphatic dimethylamine, triethylamine, butylamine, dibutylamine, tributylamine, diethylenetriamine, dicyandiamide and the like can be used. Primary amine, secondary amine, tertiary amine, aliphatic amines having aromatic rings such as N, N-dimethylbenzylamine, aromatic amines such as aniline and 1,5-naphthalenediamine, ammonia, hexamethylenetetramine, etc. In addition, other divalent metal naphthenic acid, divalent metal hydroxide, and the like can also be used.
[0020]
Here, the above-mentioned novolak type phenol resin and resol type phenol resin can be used alone or in admixture at any ratio as required.
[0021]
As a curing agent for the novolac type phenol resin, a resol type phenol resin, an epoxy resin, an isocyanate compound, hexamethylenetetramine, trioxane, tetraoxane, an acetal resin, or the like can be used. As the curing agent for the resol type phenol resin, a novolac type phenol resin, an epoxy resin, an isocyanate compound, an organic ester, an alkylene carbonate or the like can be used. As a curing catalyst for the resol type phenol resin, an inorganic material such as hydrochloric acid or sulfuric acid is used. Inorganic compounds such as acid, aluminum chloride, and zinc chloride, and organic acids such as benzenesulfonic acid, phenolsulfonic acid, and xylenesulfonic acid can be used.
[0022]
Moreover, when diluting and using a phenol resin binder, alcohols, ketones, ester, polyhydric alcohol etc. can be used as a solvent for dilution.
[0023]
Furthermore, the phenolic resin binder contains ethylene bisoleic acid in order to reduce the hygroscopicity of the binder and resin-coated sand prepared using this binder, and the hygroscopicity and strength of the produced mold. Amide, ethylene bis-stearic acid amide, methylene bis-stearic acid amide, oxystearic acid amide, palmitic acid amide, calcium stearate, aluminum stearate, zinc stearate and other aliphatic wax, carnauba wax, olefin wax and other water repellent Coupling agents such as γ-aminopropyltriethoxysilane, γ- (2-aminoethyl) aminopropyltrimethoxysilane, and γ-glycidoxypropyltrimethoxysilane can be used.
[0024]
And resin-coated sand can be obtained by coat | covering the surface of fireproof aggregates, such as a silica sand, with said phenol resin binder.
[0025]
When the fireproof aggregate is coated with the phenol resin binder, it can be performed by a dry hot coating method, a cold coating method, a semi-hot coating method, a powder solvent method, or the like.
[0026]
In the dry hot coating method, a solid phenol resin binder is added to and mixed with a refractory aggregate heated to 130 to 180 ° C., and the solid phenol resin binder is melted by heating with the refractory aggregate to obtain a phenol resin. In this method, the surface of the refractory aggregate is coated with a binder, and then cooled while maintaining this mixing, thereby obtaining a granular and free-flowing resin-coated sand.
[0027]
In the cold coating method, the phenol resin binder is used as it is or dissolved in a solvent such as methanol to form a liquid, and this is added to the refractory aggregate and mixed to volatilize the solvent. Or a wet resin-coated sand.
[0028]
The semi-hot coating method is a method of obtaining a resin-coated sand by adding and mixing a liquid phenol resin binder dissolved in the above solvent to a refractory aggregate heated to 50 to 90 ° C.
[0029]
The powder solvent method is a method of obtaining a resin-coated sand by pulverizing a solid phenol resin binder, adding the pulverized binder to a refractory aggregate, adding a solvent such as methanol, and mixing the mixture. It is.
[0030]
In any of the above methods, a granular, free-flowing or wet resin-coated sand can be obtained, but in terms of workability, the surface of the refractory aggregate obtained by the dry hot coat method or semi-hot coat method Preferred is a granular, free-flowing resin-coated sand in which the phenolic resin binder coated on is solid at room temperature.
[0031]
The mixing ratio of the refractory aggregate and the phenol resin binder varies depending on the performance required as a mold, and is not particularly limited, but the phenol resin binder is added to 100 parts by weight of the refractory aggregate. About 0.5 to 4 parts by weight in terms of resin solid content is preferable. Moreover, a hardening | curing agent and said other component can be mix | blended as needed in this mixing.
[0032]
Next, an example of a method for producing a mold using the resin-coated sand prepared as described above will be described with reference to FIG. As shown in FIG. 1 (a), an injection hole 4 is provided on the upper surface of a mold 1 formed by providing a molding cavity 3 therein, and the bottom surface of the mold 1 is closed by a net 5 such as a metal mesh. A hole 6 is provided. This type can be divided vertically or horizontally. The resin-coated sand 2 is stored in a hopper 7, and an air supply pipe 9 with a cock 8 is connected to the hopper 7. After the nozzle port 9a at the lower end of the hopper 7 is matched with the injection hole 4 of the mold 1, air is blown into the hopper 7 at a pressure of about 1 kgf / cm ² by switching the cock 8 from closed to open. The resin-coated sand 2 in the hopper 7 is blown into the mold 1 as shown in FIG. 1 (b), and the resin-coated sand 2 is filled into the molding space 3 of the mold 1. Since the vent hole 6 is blocked by the net 5, the resin coated sand 2 does not leak from the vent hole 6.
[0033]
After the resin-coated sand 2 is filled in the mold 1 as described above, the hopper 7 is removed from the injection hole 4 of the mold 1 and the steam pipe 10 is connected as shown in FIG. Steam is blown into the molding cavity 1. As this water vapor, superheated steam obtained by further heating saturated water vapor and raising it to the saturation temperature or higher can also be used. The water vapor passes between the particles of the resin-coated sand 2 filled in the mold 1 to heat the resin-coated sand 2 and then is discharged from the vent hole 6 through the net 5. By blowing water vapor in this way, the entire resin-coated sand 2 in the mold 1 can be instantaneously heated to accelerate the curing of the thermosetting resin binder and lead to curing. Therefore, the thermosetting resin binder can be cured by heating with water vapor without the need to heat the mold 1 at a high temperature, and the entire resin-coated sand 2 in the mold 1 is uniformly formed with water vapor. The thermosetting resin binder can be cured stably in a short time. In addition, the work environment is not deteriorated as in the case where a vapor of a harmful chemical substance such as a curing agent or a curing catalyst is blown into the mold 1. The water vapor for curing the thermosetting resin binder of the resin-coated sand 2 in the mold 1 is preferably one having a temperature of about 110 to 180 ° C. and a vapor pressure of about 1.5 to 10 kgf / cm ^2. As the thermosetting resin binder can be cured by relatively low temperature water vapor, the ammonia is accompanied by a rapid curing reaction, such as when the thermosetting resin binder is cured by heating at a high temperature. Oxygen, formaldehyde, phenol, and other gases can be suppressed, and even if some of these gases are generated, they are absorbed by water vapor and washed away, generating odors that worsen the work environment Can be prevented.
[0034]
By curing the binder of the resin-coated sand 2 filled in the mold 1 as described above, the mold can be molded in the mold 1, and the mold can be taken out by breaking the mold 1. it can. Here, in order to prevent the water vapor blown into the mold 1 from condensing, the mold 1 may be heated in advance. Moreover, in order to remove the water | moisture content which will be contained in a casting_mold | template with water vapor | steam, you may make it dry by putting a casting_mold | template in a dryer.
[0035]
【Example】
Hereinafter, the present invention will be described specifically by way of examples.
[0036]
(Example 1)
A reaction vessel was charged with 752 parts by weight of phenol, 875 parts by weight of 37% formalin, and 1.5 parts by weight of lead naphthenate, refluxed for about 60 minutes, and allowed to react for 3 hours. This was dehydrated to 110 ° C. at normal pressure and then dehydrated to 120 ° C. under a reduced pressure of 50 Torr to obtain a semi-solid benzylic ether type phenol resin. 300 parts by weight of an aromatic hydrocarbon solvent (“Solvesso 150” manufactured by Exxon Chemical Co., Ltd.) is added to 700 parts by weight of this resin and dissolved to obtain a phenol resin binder having a viscosity at 25 ° C. of 70 centipoise. It was.
[0037]
Next, 10 kg of fluttery silica sand is put into a whirl mixer, 200 g of this phenol resin binder is added and kneaded for 90 seconds, and then discharged from the whirl mixer, so that the liquid amount is 2% by weight. A resin-coated sand was obtained.
[0038]
Next, using a mold 1 provided with a cylindrical molding cavity 3 having a diameter of 50 mm and a height of 50 mm as shown in FIG. 1A, the resin-coated sand 2 is removed from the hopper 7 at an air pressure of 1 kgf / cm ^2. By blowing for 1 second, the mold 1 was blown and filled as shown in FIG. Next, a steam pipe 10 is connected to the mold 1 as shown in FIG. 1 (c), steam is blown for 60 seconds at a temperature of 151 ° C. and a steam pressure of 5 kgf / cm ² , and then immediately removed from the mold 1 to remove the diameter. A cylindrical evaluation mold having a size of 50 mm and a height of 50 mm was obtained.
[0039]
(Example 2)
A mold for evaluation was obtained in the same manner as in Example 1 except that the mold 1 was heated to 100 ° C. in advance.
[0040]
(Example 3)
A reaction vessel was charged with 752 parts by weight of phenol, 973 parts by weight of 37% formalin, and 6 parts by weight of lithium hydroxide, heated to 65 ° C. over about 60 minutes, and allowed to react for 3 hours. By removing this solution under a reduced pressure of 50 Torr to 70 ° C., a phenol resin binder of a resol type phenol resin having a viscosity at 25 ° C. of 30 poise was obtained.
[0041]
Using this phenol resin binder, a mold for evaluation was obtained in the same manner as in Example 1.
[0042]
Example 4
An evaluation mold was obtained in the same manner as in Example 3 except that the mold 1 was heated to 100 ° C. in advance.
[0043]
(Example 5)
A reaction vessel was charged with 940 parts by weight of phenol, 405 parts by weight of 37% formalin, and 3.76 parts by weight of oxalic acid, refluxed for about 60 minutes, and allowed to react for 3 hours. This was dehydrated to 180 ° C. at normal pressure to obtain a phenolic resin binder of novolak type phenolic resin having a viscosity at 25 ° C. of 80 poise.
[0044]
Using 174 g of this phenol resin binder and 26 g of hexamethylenetetramine as a curing agent, an evaluation template was obtained in the same manner as in Example 1.
[0045]
(Example 6)
A mold for evaluation was obtained in the same manner as in Example 5 except that the mold 1 was heated to 100 ° C. in advance.
[0046]
(Example 7)
A reaction vessel was charged with 940 parts by weight of phenol, 649 parts by weight of 37% formalin, and 4.7 parts by weight of oxalic acid, refluxed for about 60 minutes, and allowed to react for 120 minutes. This was dehydrated at normal pressure to an internal temperature of 160 ° C. and then dehydrated under reduced pressure at 100 Torr to obtain a novolak phenol resin phenol resin binder having a softening point of 95 ° C.
[0047]
Next, 30 kg of fluttered silica sand heated to 145 ° C. was put in a whirl mixer, 450 g of this phenol resin binder was added and kneaded for 30 seconds, and then 67.5 g of hexamethylenetetramine was dissolved in 450 g of water. It was added and kneaded until the sand grains collapsed. Subsequently, 30 g of calcium stearate was further added, and after kneading for 30 seconds, this was discharged and aerated to obtain a free-flowing resin-coated sand having a resin amount of 1.5% by weight.
[0048]
An evaluation mold was obtained in the same manner as in Example 1 except that this resin-coated sand was used. In this example, the water vapor blowing time was set at three stages of 15 seconds, 30 seconds, and 60 seconds.
[0049]
(Example 8)
An evaluation mold was obtained in the same manner as in Example 7 except that the mold 1 was heated to 100 ° C. in advance. In this example, the water vapor blowing time was set at three stages of 15 seconds, 30 seconds, and 60 seconds.
[0050]
Example 9
A reaction vessel was charged with 680 parts by weight of phenol, 680 parts by weight of 37% formalin, and 101 parts by weight of hexamethylenetetramine. The temperature was raised to 70 ° C. over about 60 minutes, and the reaction was allowed to proceed for 5 hours. This was dehydrated under reduced pressure to 90 ° C. at 100 torr, then discharged into a vat and cooled to obtain a phenolic resin binder of a resol type phenolic resin having a softening point of 80 ° C. A free-flowing resin-coated sand having a resin amount of 1.5% by weight was obtained in the same manner as in Example 7 except that this phenol resin binder was used and hexamethylenetetramine was not used.
[0051]
An evaluation mold was obtained in the same manner as in Example 1 except that this resin-coated sand was used. In this example, the water vapor blowing time was set at three stages of 15 seconds, 30 seconds, and 60 seconds.
[0052]
(Example 10)
A mold for evaluation was obtained in the same manner as in Example 9, except that the mold 1 was heated to 100 ° C. in advance. In this example, the water vapor blowing time was set at three stages of 15 seconds, 30 seconds, and 60 seconds.
[0053]
(Example 11)
The amount of resin was the same as in Example 9 except that 135 g of the novolak type phenol resin obtained in Example 7 and 315 g of the resol type phenol resin obtained in Example 9 were mixed and used as a phenol resin binder. A free-flowing resin-coated sand having a weight ratio of 1.5% was obtained.
[0054]
An evaluation mold was obtained in the same manner as in Example 1 except that this resin-coated sand was used. In this example, the water vapor blowing time was set at three stages of 15 seconds, 30 seconds, and 60 seconds.
[0055]
(Example 12)
An evaluation mold was obtained in the same manner as in Example 11 except that the mold 1 was heated to 100 ° C. in advance. In this example, the water vapor blowing time was set at three stages of 15 seconds, 30 seconds, and 60 seconds.
[0056]
(Comparative Example 1)
Using the resin-coated sand 2 obtained in Example 1, the resin-coated sand 2 was filled by blowing into the mold 1 preheated to 250 ° C. with an air pressure of 1 kgf / cm ² as shown in FIG. 1 was placed in a dryer at 250 ° C. for 60 seconds and heated. Thereafter, the mold 1 was removed from the mold 1 to obtain an evaluation mold.
[0057]
(Comparative Example 2)
An evaluation mold was obtained in the same manner as in Comparative Example 1 except that the resin-coated sand obtained in Example 3 was used.
[0058]
(Comparative Example 3)
An evaluation mold was obtained in the same manner as in Comparative Example 1 except that the resin-coated sand obtained in Example 5 was used.
[0059]
(Comparative Example 4)
An evaluation mold was obtained in the same manner as in Comparative Example 1 except that the resin-coated sand obtained in Example 7 was used. In this comparative example, the heating time in a 250 ° C. dryer was set at three stages of 15 seconds, 30 seconds, and 60 seconds.
[0060]
(Comparative Example 5)
An evaluation mold was obtained in the same manner as in Comparative Example 1 except that the resin-coated sand obtained in Example 9 was used. In this comparative example, the heating time in a 250 ° C. dryer was set at three stages of 15 seconds, 30 seconds, and 60 seconds.
[0061]
(Comparative Example 6)
An evaluation mold was obtained in the same manner as in Comparative Example 1 except that the resin-coated sand obtained in Example 11 was used. In this comparative example, the heating time in a 250 ° C. dryer was set at three stages of 15 seconds, 30 seconds, and 60 seconds.
[0062]
In said Examples 1-12 and Comparative Examples 1-6, the smell at the time of molding of a casting_mold | template and the smell at the time of mold removal were evaluated by the odor sense of the operator. Further, the compressive strength immediately after demolding of the mold and the compressive strength after the mold was cured in a dryer at 105 ° C. for 60 minutes and cooled were measured. Further, immediately after demolding, the evaluation mold was cut in half, and the degree of curing on the cut surface was observed visually and tactilely. These results are shown in Tables 1-6.
[0063]
[Table 1]

[0064]
[Table 2]

[0065]
[Table 3]

[0066]
[Table 4]

[0067]
[Table 5]

[0068]
[Table 6]

[0069]
As can be seen in Tables 1 to 6, the examples had less odor, while the comparative examples had strong odor and a poor working environment. In addition, the cured state at the cut surface was solidified as a whole in the examples, whereas the comparative example was slightly solidified, although there was a slight difference. . This is because the example in which steam is blown can instantaneously heat up to the inside, but in the comparative example, it takes time for the heat to be transferred to the inside, so that the uncured resin-coated sand remains as it is. It is considered that the strength is low due to this.
[0070]
【The invention's effect】
As described above, the present invention fills a mold with resin-coated sand prepared by mixing a phenol resin binder with a refractory aggregate, blows steam into the mold, and heats it with steam. Since the resin binder is cured, the entire resin-coated sand in the mold can be instantaneously heated with water vapor to cure the phenol resin binder without the need to heat the mold to a high temperature. , which may be molding a mold in a short time and stable, yet or if blowing vapor of hazardous chemicals such as curing agent and curing catalyst in the mold, the phenolic resin viscosity by heating the mold to a high temperature The work environment is not deteriorated by harmful substances as in the case of curing the binder.
[0071]
Moreover, when the phenol resin binder mixed with the refractory aggregate and coated on the surface of the refractory aggregate is solid at room temperature as in the invention of claim 2, a granular free-flowing resin-coated sand is obtained. Therefore, workability at the time of manufacturing the mold is improved.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 shows an example of an embodiment of the present invention, and (a), (b), and (c) are cross-sectional views, respectively.
[Explanation of symbols]
1 type 2 resin coated sand

Claims

Filling the mold with resin-coated sand prepared by mixing a phenol resin binder with a refractory aggregate, blowing the steam into the mold and heating with the steam, thereby curing the phenol resin binder A method for producing a mold characterized by the above.

The method for producing a mold according to claim 1, wherein the phenol resin binder mixed with the refractory aggregate and coated on the surface of the refractory aggregate is solid at room temperature.

The method for producing a mold according to claim 1 or 2, wherein steam having a temperature of 110 ° C or higher or superheated steam is used as the steam.