JP5250300B2 - 鋳型の製造方法 - Google Patents
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Description
前記再生鋳物砂が、クロマイト砂(A)と酸硬化性樹脂を含有する結合剤(II)と硬化剤(II)とを用いて製造した鋳型から得られた再生鋳物砂であり、
前記硬化剤(II)が、メタンスルホン酸を含有し、且つ該硬化剤中の硫酸含有量が5重量%以下である、
鋳型の製造方法として実施できる。従って、以下、この態様に基づいて説明する。
再生鋳物砂25.0gをビーカーに秤取し、0.1N−HCl水溶液50.0mlを添加した後、マグネチックスターラーにて15分間撹拌する。5分間静置後、上澄み液をろ紙を用いてろ過し、ろ液中の鉄元素量及びアルミニウム元素量をICP分析法(誘導結合プラズマ発光分光分析法)により定量し、再生鋳物砂1g当りの溶出量を算出する。
クロマイト砂(クロマイト #A301、山川産業(株)製)100重量部に対し、硬化剤としてメタンスルホン酸33.9重量%の水溶液〔硬化剤(II)〕を0.4重量部加え、次いでフラン樹脂(花王クエーカー(株)製、カオーライトナーEF−5401)〔結合剤(II)〕を1.0重量部添加、混練して試験鋳型を作製し、サンドメタル比が2の鋳物を鋳造した。回収した砂をクラッシャーにて解砕して、回収砂とした。この回収砂を日本鋳造(株)製ハイブリッドサンドマスターHSM1115を用いて、回転数2600rpm、処理時間30分、処理量80kgにて、砂の機械再生を行い、再生鋳物砂を得た。得られた再生鋳物砂を用い、鉄元素及びアルミニウム元素溶出量を測定し、また、25℃、55%RHの条件にて砂100重量部に対し、硬化剤としてp−トルエンスルホン酸61重量%の水溶液〔硬化剤(I)〕0.4重量部加え、次いでフラン樹脂(花王クエーカー(株)製、カオーライトナーEF−5401)〔結合剤(I)〕を1.0重量部添加、混練して直ちに直径50mm、高さ50mmの円筒形のテストピースを作製し、0.5時間及び24時間後の圧縮強度を測定した。結果を表1に示す。
実施例1の回収砂を500℃にて1時間焙焼して、再生鋳物砂を得、実施例1記載と同じ方法にて、鉄元素及びアルミニウム元素溶出量と圧縮強度を測定した。結果を表1に示す。
硬化剤(II)として、硫酸32.7重量%の水溶液を用いた以外は、実施例1記載と同じ方法にて再生鋳物砂を得、鉄元素及びアルミニウム元素溶出量と圧縮強度を測定した。結果を表1に示す。
比較例1の回収砂を500℃にて1時間焙焼して、再生鋳物砂を得、実施例1記載と同じ方法にて、鉄元素及びアルミニウム元素溶出量と圧縮強度を測定した。結果を表1に示す。
硬化剤(II)として、メタンスルホン酸9.5重量%及びキシレンスルホン酸47.8重量%の水溶液を用いた以外は、実施例1記載と同じ方法にて再生鋳物砂を得、鉄元素及びアルミニウム元素溶出量と圧縮強度を測定した。結果を表1に示す。
硬化剤(II)として、硫酸9.4重量%及びキシレンスルホン酸47.8重量%の水溶液を用いた以外は、実施例1記載と同じ方法にて再生鋳物砂を得、鉄元素及びアルミニウム元素溶出量と圧縮強度を測定した。結果を表1に示す。
クロマイト砂(クロマイト #A301、山川産業(株)製)100重量部に対し、硬化剤(II)としてメタンスルホン酸を33.9重量%の水溶液を0.40重量部加え、次いでフラン樹脂(花王クエーカー(株)製、カオーライトナーEF−5401)〔結合剤(II)〕を1.0重量部添加混練して試験鋳型を作製し、サンドメタル比が2の鋳物を鋳造した。回収した砂をクラッシャーにて解砕して、回収砂とした。この回収砂を実施例1と同様に日本鋳造(株)製ハイブリッドサンドマスターを用いて砂の機械再生を行い再生鋳物砂とした。更にその再生鋳物砂を用い、上記操作を5回繰り返し、5回目の再生鋳物砂を用い、実施例1記載と同じ方法にて、鉄元素及びアルミニウム元素溶出量と圧縮強度を測定した。結果を表1に示す。
硬化剤(II)として、硫酸32.7重量%の水溶液を用いた以外は、実施例4記載と同じ方法にて再生鋳物砂を得、鉄元素及びアルミニウム元素溶出量と圧縮強度を測定した。結果を表1に示す。
結合剤(II)として、ポリフェノール化合物((株)コシイウッドソリューションズ製、アカシアマンギウムGKA−100のメタノール抽出物)10重量部及びフラン樹脂(花王クエーカー(株)製、カオーライトナーEF−5401)90重量部からなる溶液を用いた以外は、実施例1記載の方法と同じ方法にて鋳物砂の機械再生を行い再生鋳物砂を得、鉄元素及びアルミニウム元素溶出量及び硬化挙動を測定した。結果を表1に示した。
硬化剤(II)として、硫酸32.7重量%の水溶液を用いた以外は、実施例5記載と同じ方法にて再生鋳物砂を得、鉄元素及びアルミニウム元素溶出量と圧縮強度を測定した。結果を表1に示す。
実施例5にて得られた再生鋳物砂を用い25℃、55%RHの条件にて砂100重量部に対し、p−トルエンスルホン酸61重量%の水溶液からなる硬化剤〔硬化剤(I)〕0.6重量部加え、次いでポリフェノール化合物((株)コシイウッドソリューションズ製、アカシアマンギウムGKA−100のメタノール抽出物)10重量部及びフラン樹脂(花王クエーカー(株)製、カオーライトナーEF−5401)90重量部からなる溶液〔結合剤(I)〕を1.5重量部添加混練して直ちに直径50mm、高さ50mmの円筒形のテストピースを作製し、実施例1と同様に、0.5時間後及び24時間後の圧縮強度を測定した。結果を表1に示した。
比較例5にて得られた再生鋳物砂を用いた以外は、実施例6記載と同じ方法で鉄元素及びアルミニウム元素溶出量と圧縮強度を測定した。結果を表1に示す。
25℃、55%RHの条件にて、新砂クロマイト砂(クロマイト #A301、山川産業(株)製)100重量部に対し、硬化剤としてp−トルエンスルホン酸61重量%の水溶液0.4重量部を加え、次いでフラン樹脂(花王クエーカー(株)製、カオーライトナーEF−5401)を1.0重量部添加、混練して直ちに直径50mm、高さ50mmの円筒形のテストピースを作製し、0.5時間後及び24時間後の圧縮強度を測定した。なお、本例で用いた新砂クロマイト砂の鉄元素及びアルミニウム元素溶出量も実施例1と同様に測定した。結果を表1に示す。
25℃、55%RHの条件にて、新砂フリーマントルシリカサンド(フリーマントル、山川産業(株)製)100重量部に対し、硬化剤としてp−トルエンスルホン酸61重量%水溶液0.28重量部加え、次いでフラン樹脂(花王クエーカー(株)製、カオーライトナーEF−5401)を0.7重量部添加、混練して直ちに直径50mm、高さ50mmの円筒形のテストピースを作製し、0.5時間後及び24時間後の圧縮強度を測定した。なお、本例で用いた新砂フリーマントルシリカサンドの鉄元素及びアルミニウム元素溶出量も実施例1と同様に測定した。結果を表1に示す。
新砂フリーマントルシリカサンド(フリーマントル、山川産業(株)製)100重量部に対し、硬化剤として硫酸9.4重量%及びキシレンスルホン酸47.8重量%の水溶液〔硬化剤(II)〕を0.28重量部加え、次いでフラン樹脂(カオーライトナーEF−5401、花王クエーカー(株)製)〔結合剤(II)〕を0.7重量部添加、混練して試験鋳型を作製し、サンドメタル比が2の鋳物を鋳造した。回収した砂をクラッシャーにて解砕して、回収砂とした。この回収砂を実施例1と同様に日本鋳造(株)製ハイブリッドサンドマスターを用いて砂の機械再生を行い、再生鋳物砂を得た。得られた再生鋳物砂を用い、鉄元素及びアルミニウム元素溶出量を測定し、また、25℃、55%RHの条件にて砂100重量部に対し、硬化剤としてp−トルエンスルホン酸61重量%の水溶液〔硬化剤(I)〕0.28重量部加え、次いでフラン樹脂(カオーライトナーEF−5401、花王クエーカー(株)製)〔結合剤(I)〕を0.7重量部添加、混練して直ちに直径50mm、高さ50mmの円筒形のテストピースを作製し、0.5時間後及び24時間後の圧縮強度を測定した。結果を表1に示す。
Claims (6)
- 再生鋳物砂を用いて鋳型を製造する工程を含む鋳型の製造方法であって、再生鋳物砂が、(1)クロマイト砂と、(2)酸硬化性樹脂を含有する結合剤と、(3)メタンスルホン酸を含有し硫酸含有量が5重量%以下である硬化剤とを用いて製造された鋳型から得られるものである、鋳型の製造方法。
- 前記硬化剤が、更に他の有機スルホン酸を含有する請求項1記載の鋳型の製造方法。
- 他の有機スルホン酸が、キシレンスルホン酸、トルエンスルホン酸、ベンゼンスルホン酸及びエチルベンゼンスルホン酸からなる群から選ばれる少なくとも1種である請求項2記載の鋳型の製造方法。
- 前記硬化剤が、メタンスルホン酸を5〜100重量%含有する請求項1〜3の何れか1項記載の鋳型の製造方法。
- 前記結合剤が、酸硬化性樹脂として酸硬化性フラン樹脂を含有し、更に、ポリフェノール化合物を含有する、請求項1〜4の何れか1項記載の鋳型の製造方法。
- クロマイト砂を、鋳型の製造及び該鋳型からの再生鋳物砂の製造に繰り返して用いる方法であって、前記鋳型を(1)クロマイト砂と、(2)酸硬化性樹脂を含有する結合剤と、(3)メタンスルホン酸を含有し硫酸含有量が5重量%以下である硬化剤とを用いて製造する、鋳型用クロマイト砂の繰り返し使用方法。
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