JPH0417742B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

〔産業上の利用分野〕 本発明は硬化性鋳型用組成物に関する。特に耐
火性粒状材料に酸硬化性樹脂を必須成分として添
加し、更に過酸化物を添加混練して成る砂型にガ
ス状又はエロゾル状の二酸化硫黄を注入して鋳型
を製造する方法に使用される、改良された硬化性
鋳型用組成物に関するものである。 〔従来の技術〕 従来、中、大量の鋳型を製造するには耐火性粒
状材料にフエノール樹脂を被覆し、これを空気圧
力等を用いて金型に充填し熱硬化成型させるシエ
ルモールド法が使用されて来た。 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、ガス
状又はエロゾル状物質で常温硬化させるコールド
ボツクス鋳型製造法が、シエルモールド法を代替
する鋳型の製造法として鋳物業界で真剣に導入が
試みられて来ている。 コールドボツクス法にはフラン系樹脂を代表と
する酸硬化性樹脂を過酸化物を酸化剤として二酸
化硫黄により硬化させるフランコールドボツクス
と、ポリオールとポリイソシアネートとをエロゾ
ル状の第３級アミンを触媒として硬化するウレタ
ンコールドボツクスがある。 この中ウレタンコールドボツクスを使用した鋳
型は、鋳物製造時の鋳砂の崩壊性が悪いとか、砂
かみ、すくわれ、ピンホール、すす欠陥等の鋳造
欠陥が発生しやすい等の欠点がある。 それに対してフランコールドボツクスは前記の
難点を解決する方法として近年急速に注目を集め
ている。 本発明はこのフランコールドボツクス法に使用
されるに適した硬化性鋳型組成物に関するもの
で、常温でのガスの注入により、瞬時に硬化する
コールドボツクスの初期強度等硬化挙動改善のた
めに使用される酸硬化性樹脂を主体とする硬化性
鋳型用組成物に関する。 〔発明が解決しようとする問題点〕 従来、中大量の鋳型を製造するには自動造型機
が使用されており、耐火性粒状材料に酸硬化性樹
脂と過酸化物が添加混練されて耐火性粒状材料表
面を被覆し、空気圧等によつて自動的に充填成
型、硬化、取り出しが１分以内のサイクルで連続
的に行なわれている。従つてコールドボツクス法
では、更に鋳型生産性を向上させるため、鋳型を
成形後１分以内で充分機械的に取り扱える様にす
る初期強度の改善が要望されている。 〔問題点を解決するための手段〕 本発明者らは、鋭意研究の結果、成型後１分以
内の初期強度を大巾に改善し、鋳型生産性を更に
向上させるための硬化性鋳型用組成物として、酸
硬化性樹脂に特定の化合物の１種又は２種類以上
を併用してなる、コールドボツクス鋳型製造用組
成物を見出し本発明に到つた。 即ち、本発明は酸硬化性樹脂と下記(a)〜(d)の化
合物の１種又は２種類以上とからなる、酸硬化性
樹脂を過酸化物を酸化剤として二酸化硫黄により
硬化させるコールドボツクス鋳型製造用組成物に
係るものである。 (a) スチレン単量体又はα−メチルスチレン単量
体を重合させてなるスチレン樹脂又はα−メチ
ルスチレン樹脂。 (b) クマロン、インデン、スチレンからなる混合
物を共重合させてなるクマロン樹脂。 (c) フマル酸又はマレイン酸を主成分とするジカ
ルボン酸成分と、２，２−ビス（4′−オキシフ
エニル）プロパン｛ビスフエノールＡ｝のエチ
レンオキサイド又はプロピレンオキサイド付加
物（付加モル数は水酸基１個に対して１〜20モ
ルが好ましい。）とをエステル化してなる不飽
和ポリエステル100重量部と、スチレン０〜30
重量部との混合物。尚、ジカルボン酸成分には
調節剤として無水フタル酸、アジピン酸等を配
合してもよい。 (d) ブタジエン単量体又はブタン−ブテン単量体
混合物を重合させてなる、液状ポリブタジエン
樹脂又は液状ポリブテン樹脂。 これ等(a)〜(d)の化合物の１種又は２種以上の配
合量は、酸硬化性樹脂100重量部に対して５〜95
重量部である。配合量が５重量部未満では初期強
度向上効果が不十分である。一方95重量部を越え
ると粘結剤組成物の粘度が高くなり過ぎ、混練砂
の流動性が悪く、砂中子強度が低下する。又、(a)
〜(d)の化合物はその分子量域が300以上100000以
下、望ましくは5000以下、更に望ましくは1000以
下であるものから選ばれる。分子量が300未満で
は初期強度向上効果が不十分である。一方100000
を超えると高粘度のため砂との均一混練が出来な
くなり、ハンドリング性が悪い。 これにより、従来の酸硬化性樹脂だけの場合よ
り、鋳型の初期強度の発現が大巾に向上する。 この理由を推察してみると、過酸化物による重
合反応の開始促進、過酸化物と二酸化硫黄の化学
反応生成物による組成物成分間の遊離メチロール
基の重縮合反応によるブロツク重合反応による高
分子化が考えられる。この為、組成物成分間に強
固な結合網が出来上る為、耐火性粒状材料を強固
に包み込み、結果的に接着力が改善されているも
のと考えられる。 酸硬化性樹脂に上記(a)〜(d)の特定の化合物の１
種又は２種以上を併用する形体としては、鋳型製
造に際して、耐火性粒状材料中に酸硬化性樹脂を
入れる前に攪拌混合せしめてもよいし、後でもよ
い。又、酸硬化性樹脂の製造に際して始めから反
応系に参加させておいてもよい。 本発明の組成物において、酸硬化性樹脂として
は、フルフリルアルコール−ホルマリン重縮合樹
脂又はフルフリルアルコールと尿素、フエノール
及びメラミンの１種以上とホルマリンとの共重縮
合物が使用される。 又、過酸化物としては、ケトン系、芳香族系有
機過酸化物及び過酸化水素等の無機過酸化物は凡
て使用し得るが、メチルエチルケトンパーオキサ
イド等のケトン系有機過酸化物が好ましく使用さ
れる。 又、耐火性粒状材料としては、石英質を主成分
とする硅砂の外、ジルコン、クロマイト、オリビ
ン砂等が使用される。 〔実施例〕 以下、本発明を更に詳細に説明する為、実施例
により、本発明の利点を述べるが、以下の実施例
により本発明の範囲を制限するものではない。 実施例 １〜９ フラタリー砂（オーストラリア産）3000重量部
に対して、予め撹拌混合したフラン尿素ホルマリ
ン樹脂30重量部、第１表記載の化合物10重量部を
添加し、キツチンミキサーにて１分間混合した
後、活性酸素10％のメチルケトンパーオキサイド
を15重量部添加混合し、曲げ強度試験用型枠（25
×25×250ｍ／ｍ）に楔填後、二酸化硫黄ガスを
型枠上面から吹き込み造型した。 造型した鋳型の初期強度は、二酸化硫黄ガス吹
込み開始から数えて30秒後に曲げ強度試験機で測
定した。尚、初期強度の結果は、本発明の化合物
(a)〜(d)を併用しないフラン尿素ホルマリン樹脂の
場合の鋳型曲げ強度（ブランク）を100とした場
合の比率で表示した。 これらの結果を第１表に示す。第１表で示され
る様にブランクに比べて、全ての実施例で初期曲
げ強度が増進し、その増進割合が最低で129、最
高では158もみられ、初期曲げ強度の発現に十分
顕著な効果がみられた。

【表】

【表】 実施例10〜13及び比較例１〜２ フラタリー砂3000重量部に対して、予め撹拌混
合したフラン尿素ホルマリン樹脂30重量部及びス
チレン樹脂を第２表記載の量で添加し、以下実施
例１と同様にして鋳型を造型して鋳型の初期強度
を測定した。結果を第２表に示す。

【表】 第２表に示される様に、配合量が酸硬化性樹脂
100重量部に対して５重量部未満及び95重量部超
では初期強度向上効果が殆ど見られなかつた。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ フルフリルアルコール−ホルマリン重縮合樹
   脂又はフルフリルアルコールと尿素、フエノール
   及びメラミンの１種以上とホルマリンとの共重縮
   合物からなる酸硬化性樹脂100重量部と下記(a)〜
   (d)の分子量域が300〜100000の化合物の１種又は
   ２種類以上５〜95重量部とからなる、酸硬化性樹
   脂を過酸化物を酸化剤として二酸化硫黄により硬
   化させるコールドボツクス鋳型製造用組成物。 (a) スチレン単量体又はα−メチルスチレン単量
   体を重合させてなるスチレン樹脂又はα−メチ
   ルスチレン樹脂。 (b) クマロン、インデン、スチレンからなる混合
   物を共重合させてなるクマロン樹脂。 (c) フマル酸又はマレイン酸を主成分とするジカ
   ルボン酸成分と、２，２−ビス（4′−オキシフ
   エニル）プロパンのエチレンオキサイド又はプ
   ロピレンオキサイド付加物とをエステル化して
   なる不飽和ポリエステル100重量部と、スチレ
   ン０〜30重量部との混合物。 (d) ブタジエン単量体又はブタン−ブテン単量体
   混合物を重合させてなる、液状ポリブタジエン
   樹脂又は液状ポリブテン樹脂。