JPH0318531B2 - - Google Patents

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JPH0318531B2
JPH0318531B2 JP62325456A JP32545687A JPH0318531B2 JP H0318531 B2 JPH0318531 B2 JP H0318531B2 JP 62325456 A JP62325456 A JP 62325456A JP 32545687 A JP32545687 A JP 32545687A JP H0318531 B2 JPH0318531 B2 JP H0318531B2
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JP
Japan
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resin
mold
parts
sand
binder composition
Prior art date
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JP62325456A
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Japanese (ja)
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JPH01166853A (en
Inventor
Yukio Saeki
Toshiaki Nishimura
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Sumitomo Durez Co Ltd
Original Assignee
Sumitomo Durez Co Ltd
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Publication of JPH0318531B2 publication Critical patent/JPH0318531B2/ja
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Description

【発明の詳細な説明】[Detailed description of the invention]

〔産業上の利用分野〕 本発明は、常温硬化型鋳型造形法に用いる鋳型
強度の優れた粘結剤組成物に関する。 〔従来技術〕 常温硬化型鋳型造形法には、有機系又は無機系
の各種粘結剤を用いる方法がある。 無機系粘結剤を用いた鋳型は鋳込み後の砂の崩
壊性が悪く、かつ砂の回収が困難である。 有機系粘結剤を用いる造形法として尿素変性フ
ラン樹脂又はレゾール型フエノール樹脂をキシレ
ンスルホン酸等の強酸性物質を硬化剤として使用
する方法がある。この方法は鋳込み後の鋳型の崩
壊性は良好であるが、硬化剤中のスルホン酸基が
鋳込み時に分解し、亜硫酸ガス等を発生するため
作業環境を悪化させる欠点がある。 有機系粘結剤を用いる別の方法として、ベンジ
リツクエーテル型フエノール樹脂とポリイソシア
ネート液とをアミン類により硬化させる造形法は
造形時間が短く、作業性も良いが、ポリイソシア
ネートに起因する窒素分が鋳込み時に窒素ガスと
なり、鋳物にピンホールを発生させやすい。 また、窒素を含まない方法として、レゾール型
フエノール樹脂と有機エステルを粘結剤とした鋳
型造形法が特公昭61−43132及び特公昭61−37032
に示されている。しかし、この方法では、得られ
た鋳型は強度が極めて低いため、粘結剤を多く必
要とし、用途が制限されるという問題がある。 〔発明の目的〕 本発明者は有機エステルを硬化触媒として用い
る鋳型造形法用フエノール樹脂について種々研究
した結果、多価フエノールを用いて得られるレゾ
ール型多価フエノール樹脂が強度の優れた鋳型を
得るのに特に有効との知見を得た。 更に、この知見に基づいて検討を進め、本発明
を完成するに至つたものである。 〔発明の構成〕 本発明は、樹脂と有機エステルとを使用する常
温硬化型鋳型造形法に用いる粘結剤組成物におい
て、前記樹脂がレゾール型多価フエノール樹脂で
あることを特徴とする鋳型用粘結剤組成物、であ
る。 ここでレゾール型多価フエノール樹脂とは、多
価フエノールとホルムアルデヒドとをアルカリ性
触媒により反応して得られる液状樹脂である。 多価フエノール類とは、2個以上の水酸基を有
するフエノールであり、カテコール、レゾルシ
ン、ハイドロキノン、ピロガロール、オキシハイ
ドロキノン、フロログリシン等であり、これらを
単独又は混合して使用することができる。 ホルムアルデヒドは通常ホルマリンの形で用い
られる。ホルムアルデヒドの多価フエノール類に
対する使用比率はモル比で0.5〜3.0である。 触媒として使用されるアルカリ性物質は通常水
酸化カリウム、水酸化ナトリウム、水酸化リチウ
ム、水酸化カルシウム等のアルカリ金属又はアル
カリ土類金属の水酸化物又は酸化物であり、多価
フエノールに対してモル比で0.2〜2.0の割合で使
用される。 また、γ−グリシドオキシプロピルトリメトキ
シシラン、γ−アミノプロピルトリエトキシシラ
ン等のシランカツプリング剤を樹脂に対して0.2
〜3.0重量%添加混合することにより更に高強度
の鋳型が得られる。 本発明のレゾール型多価フエノール樹脂は単独
で、又は通常のレゾール型フエノール樹脂と併用
して使用することができる。 硬化触媒として用いる有機エステルは、蟻酸メ
チル、蟻酸エチル、蟻酸プロピル、ブチロラクト
ン、エチレングリコールジアセテート、トリアセ
チンなどである。有機エステルは、砂と樹脂との
混合時に添加する方法、あるいは砂と樹脂との混
合物にガス化して添加する方法のいずれも可能で
ある。 有機エステルのフエノール樹脂に対する割合は
重量比で0.1〜0.5が適当である。0.1未満ではフエ
ノール樹脂の硬化が不十分となり、0.5を越えて
も硬化の程度は大きくならない。 鋳物砂は、珪砂、ジルコン砂、クロマイト砂、
オリビン砂及びこれらの再生砂などが使用でき
る。樹脂及び有機エステルの鋳物砂に対する使用
量は重量比で各々0.005〜0.04及び0.001〜0.02が
適当である。 〔発明の効果〕 本発明に従うと、高強度でかつガス欠陥の少な
い鋳型が得られるので、工業的な鋳型造形方法と
して極めて好適である。 [実施例] 以下、本発明を実施例により説明する。本発明
は実施例によつて限定されるものではない。ま
た、実施例、比較例、応用例で示されている
「部」および「%」はすべて重量部及び重量%で
ある。 実施例 1 冷却器及び攪拌器の付いた反応容器にレゾルシ
ン1000部及び37%ホルマリン1474部を仕込み60℃
に加熱した。 次いで、50%水酸化カリウム水溶液610部を30
分かけて添加した。反応液の温度を75〜80℃に高
め、樹脂粘度が2.5〜3.0ポイズ/25℃になるまで
反応を行つた。 所定の粘度に到達した後、速やかに30℃以下に
冷却して、γ−アミノプロピルトリエトキシシラ
ン30部を添加混合し、粘度3.0ポイズ/25℃のレ
ゾール型レゾルシン樹脂3030部を得た。 実施例 2 実施例1において、レゾルシン500部及びカテ
コール500部を用いた以外は実施例1と同様に反
応を行い、粘度3.2ポイズ/25℃のレゾール型レ
ゾルシン・カテコール樹脂3040部を得た。 比較例 冷却器及び攪拌器の付いた反応容器にフエノー
ル1000部及び37%ホルマリン1725部を仕込み60℃
に加熱した。 次いで、50%水酸化カリウム水溶液715部を30
分かけて添加した。反応液の温度を75〜80℃に高
め、樹脂粘度が0.8〜1.2ポイズ/25℃になるまで
反応を行つた後、70Torrの減圧下で250部の水を
除去した。 その後、速やかに30℃以下に冷却して、γ−ア
ミノプロピルトリエトキシシラン32部を添加混合
し、粘度3.0ポイズ/25℃のレゾール型フエノー
ル樹脂3200部を得た。 応用例 品川式卓上型混合機にフリーマントル珪砂3000
部及びトリアセチン15部を投入し、30秒間混合
後、実施例1、実施例2又は比較例の樹脂を各々
60部添加し、60秒間混合して配合砂を調製した。 混合直後の配合砂を径50mm、高さ50mmの造形部
を有する木型に入れてプラスチツクハンマーで3
回たたいた後、余分の砂を除去して造形された配
合砂上面を平滑にした。 木型内で配合砂の硬化後、鋳型を取り出し圧縮
強度を測定した。 その結果を第1表に示す。
[Industrial Field of Application] The present invention relates to a binder composition that has excellent mold strength and is used in a cold-curing mold forming method. [Prior Art] Room temperature curing mold forming methods include methods using various organic or inorganic binders. A mold using an inorganic binder has poor sand disintegration properties after casting, and it is difficult to recover the sand. As a modeling method using an organic binder, there is a method in which a urea-modified furan resin or a resol type phenol resin is used with a strong acidic substance such as xylene sulfonic acid as a hardening agent. Although this method has a good disintegration property of the mold after casting, it has the disadvantage that the sulfonic acid group in the hardening agent decomposes during casting and generates sulfur dioxide gas, etc., which worsens the working environment. Another method using an organic binder is a modeling method in which a benzyl ether type phenol resin and a polyisocyanate liquid are cured with amines. This method shortens the modeling time and has good workability, but it is difficult to use because of the nitrogen content caused by the polyisocyanate. becomes nitrogen gas during casting, which tends to cause pinholes in the casting. In addition, as a method that does not contain nitrogen, a mold molding method using resol type phenolic resin and organic ester as a binder is published in Japanese Patent Publication No. 61-43132 and Japanese Patent Publication No. 61-37032.
is shown. However, this method has the problem that the obtained mold has extremely low strength, requires a large amount of binder, and its uses are limited. [Purpose of the Invention] As a result of various studies on phenolic resins for mold making using organic esters as curing catalysts, the present inventor found that resol-type polyphenolic resins obtained using polyvalent phenols can produce molds with excellent strength. We found that it is particularly effective for Furthermore, based on this knowledge, we proceeded with the study and completed the present invention. [Structure of the Invention] The present invention provides a binder composition for use in a room-temperature curing mold forming method using a resin and an organic ester, wherein the resin is a resol type polyphenolic resin. A binder composition. Here, the resol type polyhydric phenol resin is a liquid resin obtained by reacting polyhydric phenol and formaldehyde using an alkaline catalyst. Polyhydric phenols are phenols having two or more hydroxyl groups, such as catechol, resorcinol, hydroquinone, pyrogallol, oxyhydroquinone, and phloroglycin, and these can be used alone or in combination. Formaldehyde is usually used in the form of formalin. The molar ratio of formaldehyde to polyhydric phenols is 0.5 to 3.0. The alkaline substances used as catalysts are usually hydroxides or oxides of alkali metals or alkaline earth metals such as potassium hydroxide, sodium hydroxide, lithium hydroxide, calcium hydroxide, etc. Used at a ratio of 0.2 to 2.0. In addition, apply a silane coupling agent such as γ-glycidoxypropyltrimethoxysilane or γ-aminopropyltriethoxysilane to the resin at a rate of 0.2
By adding and mixing ~3.0% by weight, a mold with even higher strength can be obtained. The resol type polyhydric phenol resin of the present invention can be used alone or in combination with a normal resol type phenol resin. Organic esters used as curing catalysts include methyl formate, ethyl formate, propyl formate, butyrolactone, ethylene glycol diacetate, triacetin, and the like. The organic ester can be added at the time of mixing the sand and resin, or it can be gasified and added to the mixture of sand and resin. The ratio of organic ester to phenolic resin is suitably 0.1 to 0.5 in terms of weight ratio. If it is less than 0.1, the curing of the phenolic resin will be insufficient, and if it exceeds 0.5, the degree of curing will not increase. Foundry sand includes silica sand, zircon sand, chromite sand,
Olivine sand and recycled sand can be used. Appropriate weight ratios of the resin and organic ester to the foundry sand are 0.005 to 0.04 and 0.001 to 0.02, respectively. [Effects of the Invention] According to the present invention, a mold with high strength and few gas defects can be obtained, so it is extremely suitable as an industrial mold making method. [Example] Hereinafter, the present invention will be explained with reference to Examples. The invention is not limited by the examples. Further, "parts" and "%" shown in Examples, Comparative Examples, and Application Examples are all parts by weight and weight %. Example 1 1000 parts of resorcinol and 1474 parts of 37% formalin were placed in a reaction vessel equipped with a cooler and a stirrer and heated to 60°C.
heated to. Next, add 610 parts of 50% potassium hydroxide aqueous solution to 30
Added in portions. The temperature of the reaction solution was raised to 75-80°C, and the reaction was carried out until the resin viscosity reached 2.5-3.0 poise/25°C. After reaching a predetermined viscosity, the mixture was quickly cooled to 30°C or lower, and 30 parts of γ-aminopropyltriethoxysilane were added and mixed to obtain 3030 parts of a resol-type resorcinol resin with a viscosity of 3.0 poise/25°C. Example 2 A reaction was carried out in the same manner as in Example 1 except that 500 parts of resorcin and 500 parts of catechol were used to obtain 3040 parts of a resol type resorcin/catechol resin having a viscosity of 3.2 poise/25°C. Comparative example: 1,000 parts of phenol and 1,725 parts of 37% formalin were placed in a reaction vessel equipped with a cooler and a stirrer, and the temperature was heated to 60°C.
heated to. Next, add 715 parts of 50% potassium hydroxide aqueous solution to 30
Added in portions. The temperature of the reaction solution was raised to 75-80°C, and the reaction was carried out until the resin viscosity reached 0.8-1.2 poise/25°C, and then 250 parts of water was removed under reduced pressure of 70 Torr. Thereafter, the mixture was quickly cooled to 30°C or lower, and 32 parts of γ-aminopropyltriethoxysilane were added and mixed to obtain 3200 parts of a resol type phenolic resin having a viscosity of 3.0 poise/25°C. Application example: Fremantle silica sand 3000 in Shinagawa tabletop mixer
After mixing for 30 seconds, the resin of Example 1, Example 2 or Comparative Example was added.
60 parts were added and mixed for 60 seconds to prepare mixed sand. Immediately after mixing, the mixed sand was placed in a wooden mold with a 50 mm diameter and 50 mm height mold and was hammered with a plastic hammer.
After pounding, excess sand was removed to smooth the top surface of the shaped mixed sand. After the mixed sand had hardened in the wooden mold, the mold was removed and the compressive strength was measured. The results are shown in Table 1.

【表】 第1表に示すように、本発明の鋳型用粘結剤組
成物は強度の大きい鋳型を提供するものである。
[Table] As shown in Table 1, the mold binder composition of the present invention provides a mold with high strength.

Claims (1)

【特許請求の範囲】 1 レゾール型フエノール樹脂と有機エステルと
を使用する常温硬化型鋳型造型方法に用いる粘結
剤組成物において、前記樹脂は、フエノールとし
て多価フエノールを使用し、反応触媒としてアル
カリ金属又はアルカリ土類金属の水酸化物又は酸
化物を前記多価フエノールに対してモル比で0.2
〜2.0の割合で使用して得られたレゾール型フエ
ノール樹脂であることを特徴とする鋳型用粘結剤
組成物。 2 前記多価フエノールが、カテコール、レゾル
シン、ハイドロキノン、ピロガロール、オキシハ
イドロキノン、フロログリシンから選ばれた一種
以上であることを特徴とする特許請求の範囲第1
項記載の鋳型用粘結剤組成物。
[Scope of Claims] 1. In a binder composition used in a room temperature curing mold making method using a resol type phenolic resin and an organic ester, the resin uses a polyhydric phenol as the phenol and an alkali as a reaction catalyst. The molar ratio of metal or alkaline earth metal hydroxide or oxide to the polyhydric phenol is 0.2.
A binder composition for molds, characterized in that it is a resol type phenolic resin obtained by using the resin at a ratio of ~2.0. 2. Claim 1, wherein the polyvalent phenol is one or more selected from catechol, resorcinol, hydroquinone, pyrogallol, oxyhydroquinone, and phloroglycin.
The binder composition for molds as described in 2.
JP32545687A 1987-12-24 1987-12-24 Bond composition for mold Granted JPH01166853A (en)

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JPH01166853A JPH01166853A (en) 1989-06-30
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS56102343A (en) * 1980-01-18 1981-08-15 Hitachi Chem Co Ltd Production of mold

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