JPH04118147A - 鋳物砂用粘結剤組成物 - Google Patents
鋳物砂用粘結剤組成物Info
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- JPH04118147A JPH04118147A JP23641190A JP23641190A JPH04118147A JP H04118147 A JPH04118147 A JP H04118147A JP 23641190 A JP23641190 A JP 23641190A JP 23641190 A JP23641190 A JP 23641190A JP H04118147 A JPH04118147 A JP H04118147A
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明は、自硬性鋳型及びガス硬化性鋳型造型法に用い
られる鋳物砂用粘結剤組成物に関するものである。
られる鋳物砂用粘結剤組成物に関するものである。
更に詳しくは、水溶性フェノール樹脂を粘結剤として用
い、これを有機エステルにより硬化させる鋳型造型法に
用いられる改良された有機エステル硬化型鋳物砂用粘結
剤組成物に関するものである。
い、これを有機エステルにより硬化させる鋳型造型法に
用いられる改良された有機エステル硬化型鋳物砂用粘結
剤組成物に関するものである。
有機粘結剤を用いて主型や中子のような鋳型を製造する
造型法として、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。
造型法として、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。
一方、従来、中、高速で鋳型を製造するにはフェノール
樹脂を粒状耐火物に被覆した、いわゆるコーテツドサン
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。
樹脂を粒状耐火物に被覆した、いわゆるコーテツドサン
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。
しかし、鋳型製造時の省エネルギー、鋳型生産速度、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製造法として鋳物業界
で真剣に導入が試みられてきている。
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製造法として鋳物業界
で真剣に導入が試みられてきている。
有機自硬性鋳型造型法及びガス硬化性鋳型造型法に用い
られる粘結剤組成物として、水溶性フェノール−ホルム
アルデヒド樹脂水溶液を粘結剤とし、これを有機エステ
ルで硬化せし島る鋳物砂用粘結剤組成物が、特開昭50
−130627号公報、特開昭58−154433号公
報や特開昭58−154434号公報により公知である
。
られる粘結剤組成物として、水溶性フェノール−ホルム
アルデヒド樹脂水溶液を粘結剤とし、これを有機エステ
ルで硬化せし島る鋳物砂用粘結剤組成物が、特開昭50
−130627号公報、特開昭58−154433号公
報や特開昭58−154434号公報により公知である
。
この粘結剤を用いた鋳型造型法は粘結剤中に硫黄原子を
含まないため酸硬化性樹脂を用いた鋳型造型法に比較し
て浸硫の傾向が小さい等の長所を有するが、反面酸硬化
性鋳型造型法に比較して、鋳型強度が低い、可使時間が
短い、砂再生性が劣るなどの欠点を有しており、更にそ
の改良が望まれている。
含まないため酸硬化性樹脂を用いた鋳型造型法に比較し
て浸硫の傾向が小さい等の長所を有するが、反面酸硬化
性鋳型造型法に比較して、鋳型強度が低い、可使時間が
短い、砂再生性が劣るなどの欠点を有しており、更にそ
の改良が望まれている。
本発明者らは上記問題点を解決すべく鋭意研究の結果、
水溶性フェノール樹脂を粘結剤とし、これを有機エステ
ルにより硬化させる鋳型造型法に用いられる鋳物砂用粘
結剤組成物において、水溶性フェノール樹脂に特定のケ
トン化合物の1種又は2種以上を併用してなる鋳物砂用
粘結剤組成物を使用することにより、鋳型強度を大幅に
向上させることを見出し、本発明を完成するに到った。
水溶性フェノール樹脂を粘結剤とし、これを有機エステ
ルにより硬化させる鋳型造型法に用いられる鋳物砂用粘
結剤組成物において、水溶性フェノール樹脂に特定のケ
トン化合物の1種又は2種以上を併用してなる鋳物砂用
粘結剤組成物を使用することにより、鋳型強度を大幅に
向上させることを見出し、本発明を完成するに到った。
即ち本発明は、水溶性フェノール樹脂と1分子中に少な
くとも1個のカルボニル基を有するケトン化合物の1種
又は2種以上とを必須成分とすることを特徴とする有機
エステル硬化型鋳物砂用粘結剤組成物に関するものであ
る。
くとも1個のカルボニル基を有するケトン化合物の1種
又は2種以上とを必須成分とすることを特徴とする有機
エステル硬化型鋳物砂用粘結剤組成物に関するものであ
る。
本発明において用いられるケトン化合物としては、分子
量が60〜250であるものが好ましい。
量が60〜250であるものが好ましい。
本発明において、水溶性フェノール樹脂と併用される上
記ケトン化合物として、具体的には次の様なものが挙げ
られる。
記ケトン化合物として、具体的には次の様なものが挙げ
られる。
メチルエチルケトン、メチルプロピルケトン、イソプロ
ピルメチルケトン、ブチルメチルケトン、イソブチルメ
チルケトン、ビナコロン、ジエチルケトン、ジプロピル
ケトン、ジイソプロピルケトン、メシチルオキシド、メ
チルへブテノン、シクロブタノン、シクロペンタノン、
シクロヘキサノン、メチルシクロヘキサノン、ホロン、
イソホロン、アセトフェノン、プロピオフェノン、ブチ
ロフェノン、バレロフエノン、ベンゾフェノン、ジベン
ジルケトン、2−アセトナフトン、2−アセトフロン、
ジアセチノベアセチルベンゾイル、ベンジル、アセチル
アセトン、ベンゾイルアセトン、ジベンゾイルメタン、
アセトニルアセトン、フェナシルアセトン、2.6−ペ
プタンジオン等である。
ピルメチルケトン、ブチルメチルケトン、イソブチルメ
チルケトン、ビナコロン、ジエチルケトン、ジプロピル
ケトン、ジイソプロピルケトン、メシチルオキシド、メ
チルへブテノン、シクロブタノン、シクロペンタノン、
シクロヘキサノン、メチルシクロヘキサノン、ホロン、
イソホロン、アセトフェノン、プロピオフェノン、ブチ
ロフェノン、バレロフエノン、ベンゾフェノン、ジベン
ジルケトン、2−アセトナフトン、2−アセトフロン、
ジアセチノベアセチルベンゾイル、ベンジル、アセチル
アセトン、ベンゾイルアセトン、ジベンゾイルメタン、
アセトニルアセトン、フェナシルアセトン、2.6−ペ
プタンジオン等である。
本発明の粘結剤組成物を用いる。ことにより、鋳型強度
を大幅に改善し得る理由は次の如く推定される。即ち、
上記の如きケトン化合物の1種又は2種以上を存在させ
ることにより、耐火性粒状材料と水溶性フェノール樹脂
との表面水素結合を誘起して、界面接着性の改善等の表
面特性を化学的に向上せしめたこと、また硬化鋳型の組
成物界面、即ち固体−液体、液体−液体界面への浸透性
及び拡散性と耐火性粒子に対する凝集力等の特性とを物
理的に改善、改質し、向上せしめた二とによると考えら
れる。
を大幅に改善し得る理由は次の如く推定される。即ち、
上記の如きケトン化合物の1種又は2種以上を存在させ
ることにより、耐火性粒状材料と水溶性フェノール樹脂
との表面水素結合を誘起して、界面接着性の改善等の表
面特性を化学的に向上せしめたこと、また硬化鋳型の組
成物界面、即ち固体−液体、液体−液体界面への浸透性
及び拡散性と耐火性粒子に対する凝集力等の特性とを物
理的に改善、改質し、向上せしめた二とによると考えら
れる。
水溶性フェノール樹脂と上記の如きケトン化合物の1種
又は2種以上の混合物とを併用する形態としては、水溶
性フェノール樹脂又は水溶液中に含有させてもよいし、
有機エステル中に攪拌混合せしめてもよいし、或いはそ
れらと別途に耐火性粒状材料に添加してもよい。またこ
の際、周知の溶媒に希釈して混練性を高めて添加するこ
ともできる。
又は2種以上の混合物とを併用する形態としては、水溶
性フェノール樹脂又は水溶液中に含有させてもよいし、
有機エステル中に攪拌混合せしめてもよいし、或いはそ
れらと別途に耐火性粒状材料に添加してもよい。またこ
の際、周知の溶媒に希釈して混練性を高めて添加するこ
ともできる。
本発明の有機エステル硬化型鋳物砂用粘結剤組成物を用
いて鋳物用砂型を自硬性鋳型造型法によって製造するに
は、耐火性粒状材料100重量部に、硬化剤である有機
エステル0.05〜9重量部、好ましくは0.1〜5重
量部、水溶性フェノール樹脂水溶液を固形分として0.
4〜15重量部、好ましくは0,6〜5重量部及びケト
ン化合物0.01〜5重量部、好ましくは0.05〜3
重量部を周知の方法で混練し、従来の自硬性鋳型製造プ
ロセスをそのまま利用して鋳型を製造することができる
。
いて鋳物用砂型を自硬性鋳型造型法によって製造するに
は、耐火性粒状材料100重量部に、硬化剤である有機
エステル0.05〜9重量部、好ましくは0.1〜5重
量部、水溶性フェノール樹脂水溶液を固形分として0.
4〜15重量部、好ましくは0,6〜5重量部及びケト
ン化合物0.01〜5重量部、好ましくは0.05〜3
重量部を周知の方法で混練し、従来の自硬性鋳型製造プ
ロセスをそのまま利用して鋳型を製造することができる
。
また、本発明において、鋳物用砂型をガス硬化性鋳型造
型法によって製造するには、まず耐火性粒状材料100
重量部に、水溶性フェノール樹脂水溶液を固形分として
0.4〜15重量部、好ましくは0.6〜5重量部及び
ケトン化合物0.01〜5重量部、好ましくは0.05
〜3重量部を加えた混練砂を手込め、もしくは加圧空気
でのブローイングにより模型中に充填し、次いでガス状
もしくはエロゾル状の有機エステル0.05〜9重量部
を吹き込んでフェノール樹脂混合物を硬化させることに
より、鋳型を製造する。
型法によって製造するには、まず耐火性粒状材料100
重量部に、水溶性フェノール樹脂水溶液を固形分として
0.4〜15重量部、好ましくは0.6〜5重量部及び
ケトン化合物0.01〜5重量部、好ましくは0.05
〜3重量部を加えた混練砂を手込め、もしくは加圧空気
でのブローイングにより模型中に充填し、次いでガス状
もしくはエロゾル状の有機エステル0.05〜9重量部
を吹き込んでフェノール樹脂混合物を硬化させることに
より、鋳型を製造する。
本発明に用いられる有機エステルとしては、ラクトン類
或いは炭素数1〜10の一価又は多価アルコールと炭素
数1〜10の有機カルボン酸より誘導される有機エステ
ルの単独もしくは混合物が用いられるが、自硬性鋳型造
型法ではTブチロラクトン、プロピオンラクトン、ε−
カプロラクトン、ギ酸エチル、エチレングリコールジア
セテート、エチレンクリコールモノアセテート、トリア
セチン等を用いるのが好ましく、ガス硬化性鋳型造型法
ではギ酸メチルを用いるのが好ましい。
或いは炭素数1〜10の一価又は多価アルコールと炭素
数1〜10の有機カルボン酸より誘導される有機エステ
ルの単独もしくは混合物が用いられるが、自硬性鋳型造
型法ではTブチロラクトン、プロピオンラクトン、ε−
カプロラクトン、ギ酸エチル、エチレングリコールジア
セテート、エチレンクリコールモノアセテート、トリア
セチン等を用いるのが好ましく、ガス硬化性鋳型造型法
ではギ酸メチルを用いるのが好ましい。
本発明に用いられる水溶性フェノール樹脂とは有機エス
テルで硬化可能な樹脂であり、例えばフェノール、クレ
ゾール、レゾルシノール、キシレノーノベビスフェノー
ルA1クミルフェノーノペノニルフエノーノベブチルフ
ェノーノベフェニルフェノーノペエチルフェノーノベオ
クチルフェノーノペアミルフェノール、ナフトール、ビ
スフェノールF1ビスフエノール01カテコーノペハイ
ドロキノン、ピロガローノヘフロログルシン、リグニン
、ビスフェノールA残渣、クレゾール残渣、クロロフエ
ノーノペジクロロフェノーノペその他の置換フェノール
を含約たフェノール類と、ホルムアルデヒド、アセトア
ルデヒド、フルフラールアルデヒド及びアルデヒドの混
合物等との反応によって得られるフェノール樹脂が挙げ
られる。これらのフェノール樹脂の縮合に用いられる適
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。
テルで硬化可能な樹脂であり、例えばフェノール、クレ
ゾール、レゾルシノール、キシレノーノベビスフェノー
ルA1クミルフェノーノペノニルフエノーノベブチルフ
ェノーノベフェニルフェノーノペエチルフェノーノベオ
クチルフェノーノペアミルフェノール、ナフトール、ビ
スフェノールF1ビスフエノール01カテコーノペハイ
ドロキノン、ピロガローノヘフロログルシン、リグニン
、ビスフェノールA残渣、クレゾール残渣、クロロフエ
ノーノペジクロロフェノーノペその他の置換フェノール
を含約たフェノール類と、ホルムアルデヒド、アセトア
ルデヒド、フルフラールアルデヒド及びアルデヒドの混
合物等との反応によって得られるフェノール樹脂が挙げ
られる。これらのフェノール樹脂の縮合に用いられる適
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。
耐火性粒状材料としては、石英質を主成分とする珪砂の
他、クロマイト砂、ジルコン砂、オリピン砂、アルミナ
サンド等の無機耐火性粒状材料が使用されるが、特に限
定されるものではない。
他、クロマイト砂、ジルコン砂、オリピン砂、アルミナ
サンド等の無機耐火性粒状材料が使用されるが、特に限
定されるものではない。
また、更に鋳型強度を向上させる目的でシランカップリ
ング剤を加えても差し支えない。好ましいシランカップ
リング剤としては、T−アミノプロピルトリエトキシシ
ランやr−(2−アミノエチル)アミノプロピルトリメ
トキシシラン等が挙げられる。
ング剤を加えても差し支えない。好ましいシランカップ
リング剤としては、T−アミノプロピルトリエトキシシ
ランやr−(2−アミノエチル)アミノプロピルトリメ
トキシシラン等が挙げられる。
以下、実施例をもって本発明の詳細な説明するが、本発
明はこれらの実施例のみに限定されるものではない。
明はこれらの実施例のみに限定されるものではない。
実施例1〜7及び比較例1〜3
自硬性鋳型造型法における鋳型強度の経時変化を評価し
た。
た。
即ち、珪砂100重量部に対して、トリアセチンを0.
25重量部、水溶性フェノール樹脂を1.5重量部及び
表−1に示す各種ケトン化合物を0.15重量部添加混
練してなる混合物を、直径が59mmで高さが5Qmm
であるテストピース用模型に充填し、混練後の圧縮強度
の経時変化を測定した。
25重量部、水溶性フェノール樹脂を1.5重量部及び
表−1に示す各種ケトン化合物を0.15重量部添加混
練してなる混合物を、直径が59mmで高さが5Qmm
であるテストピース用模型に充填し、混練後の圧縮強度
の経時変化を測定した。
結果を表−1に示す。
表
1・
実施例8〜14及び比較例4〜6
ガス硬化性鋳型造型法における鋳型強度の経時変化を評
価した。
価した。
即ち、珪砂100重量部に対し、固形分50重量%であ
る水溶性フェノール樹脂を2.0重量部、表−2に示す
各種ケトン化合物を0.2重量部添加混練してなる混合
物を、直径が5Qmmて高さが59mmであるガス硬化
用テストピース模型に充填した。この模型中に3.0重
量部のガス状のギ酸メチルを注入し、注入後の圧縮強度
の経時変化を測定した。
る水溶性フェノール樹脂を2.0重量部、表−2に示す
各種ケトン化合物を0.2重量部添加混練してなる混合
物を、直径が5Qmmて高さが59mmであるガス硬化
用テストピース模型に充填した。この模型中に3.0重
量部のガス状のギ酸メチルを注入し、注入後の圧縮強度
の経時変化を測定した。
結果を表−2に示す。
表
〔発明の効果〕
上記の実施例で明白なように、本発明の製造方法によれ
ば、従来の製造方法によって得られる鋳型に比べ高強度
の鋳型が得られる。
ば、従来の製造方法によって得られる鋳型に比べ高強度
の鋳型が得られる。
その結果、粘結剤の使用量の低減が可能となるため、鋳
物砂の回収が容易となり、また、鋳込時の鋳型から発生
するガス量を減少し得るので、ガス欠陥の発生を抑制し
健全な鋳物が製造でき、実用上有益なものとなる。
物砂の回収が容易となり、また、鋳込時の鋳型から発生
するガス量を減少し得るので、ガス欠陥の発生を抑制し
健全な鋳物が製造でき、実用上有益なものとなる。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 1 水溶性フェノール樹脂と1分子中に少なくとも1個
のカルボニル基を有するケトン化合物の1種又は2種以
上とを必須成分とすることを特徴とする有機エステル硬
化型鋳物砂用粘結剤組成物。 2 ケトン化合物の分子量が60〜250である請求項
1記載の鋳物砂用粘結剤組成物。3 有機エステルがガ
ス状であることを特徴とする請求項1記載の鋳物砂用粘
結剤組成物。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP23641190A JP2892469B2 (ja) | 1990-09-05 | 1990-09-05 | 鋳物砂用粘結剤組成物 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP23641190A JP2892469B2 (ja) | 1990-09-05 | 1990-09-05 | 鋳物砂用粘結剤組成物 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH04118147A true JPH04118147A (ja) | 1992-04-20 |
JP2892469B2 JP2892469B2 (ja) | 1999-05-17 |
Family
ID=17000361
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP23641190A Expired - Fee Related JP2892469B2 (ja) | 1990-09-05 | 1990-09-05 | 鋳物砂用粘結剤組成物 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2892469B2 (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2017030009A (ja) * | 2015-07-31 | 2017-02-09 | 花王株式会社 | 鋳型造型用粘結剤組成物 |
-
1990
- 1990-09-05 JP JP23641190A patent/JP2892469B2/ja not_active Expired - Fee Related
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2017030009A (ja) * | 2015-07-31 | 2017-02-09 | 花王株式会社 | 鋳型造型用粘結剤組成物 |
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Publication number | Publication date |
---|---|
JP2892469B2 (ja) | 1999-05-17 |
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