JPH0417940A - 鋳型の製造方法 - Google Patents

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。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は耐火性粒状骨材に対して特定量の有機エステル
及び水溶性フェノール樹脂を配合せしめて加熱焼成によ
り鋳物用鋳型を迅速に製造する方法に関するものである
。

〔従来の技術〕

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。

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。

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。

〔発明が解決しようとする課題］ 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、水溶性フェノール樹脂を粘
結剤とし、これを有機エステルで硬化せしめる鋳物砂用
粘結剤組成物が、特開昭５０−１３０６２７号公報、特
開昭５８−１５４４３３号公報、特開昭５８−１５４４
３４号公報等により公知である。

この粘結剤を用いた鋳型造型法は粘結剤中に硫黄原子、
窒素原子を含まないため作業環境が良く、浸硫による影
響も少ない等の特徴を有する反面、自硬性鋳型造型法に
ついては樹脂の硬化速度が小さく、造型に長時間を要す
るという欠点を有している。

他方ガス硬化性鋳型造型法についてはガス化させたエス
テルが凝縮しやすいため深部硬化がよくないこと等から
造型に必要となるエステルの添加量が多くなり経済性も
良くないという欠点を有している。ここでいう深部とは
、ガス注入部からみて末端部分を意味する。

また、これらの造型法においては鋳型中に多くの水分が
残存するため、注湯時のガス発生量が多く、特に中子と
して用いた場合、ガス欠陥が出やすいという欠点を有し
ており、更に改良が望まれている。

〔課題を解決するための手段〕

本発明者らは前記問題点を解決すべく鋭意研究の結果、
耐火性粒状骨材に対して特定量の水溶性フェノールと有
機エステルとを加えて配合せしめ、かくして得られる混
合物を予め加熱しておいた模型に充填させることにより
、この温度で焼成させて造型せしめると、迅速に鋳型強
度を発現し、しかも深部硬化に′優れ、中子に用いても
ガス欠陥の少ない鋳型が得られることを見出し本発明を
完成するに至った。

すなわち本発明は、耐火性粒状骨材に有機エステル及び
水溶性フェノールを配合せしめ、１００〜３００℃に加
熱された模型内に充填し、造型することを特徴とする鋳
型の製造方法を提供するものである。

本発明において、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
〜２１の有機カルボン酸より導か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、好ましくはフタル酸
ジオクチル、フタル酸ジ−ｎ−ブチル等が挙げられるが
、特に限定されるものではない。有機エステルは耐火性
粒状骨材１００重量部に対して０．０５〜９重量部配合
されるのが好ましい。

また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、３．５−キシレノール、
ビスフェノールＡ１その他の置換フェノールを含めたフ
ェノール類と、ホルムアルデヒド、アセトアルデ七ド、
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。水溶性フェノール樹脂は耐火性粒状
骨材１００重量部に対して０．４〜１５重量部配合され
るのが好ましい。

また、更に鋳型強度を向上させる目的で３＝グリシドキ
シプロビルトリメトキシシランやＴアミノプロピルトリ
エトキシシラン等の周知のシランカップリング剤を加え
ても差し支えない。

本発明に用いられる耐火性粒状骨材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挙げ
られるが、特に限定されるものではない。

また、本発明において加熱された模型の温度としては、
５０℃以上であれば効果が認められるが、１００〜３０
０°Ｃが好ましい。模型の温度が１００℃未満では鋳型
強度を発現するのに時間がかかり、また鋳型中の水分が
除去されにくいため本発明の効果はあまり認め、られす
、３００℃よりも高いとオーバーキュアーの傾向が見ら
れ鋳型強度が低下し、またエネルギーコスト面からもあ
まり好ましくない。

〔実　施　例〕

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。

実施例１〜３及び比較例１．２ オーストラリア産フラタリー珪砂１００重量部に対し、
フタル酸ジオクチルを０．４重量部添加混合し、γ−ア
ミノプロピルトリエトキシシラン０．５重量％（対フェ
ノール樹脂）を含有するＫＯＨ／フェノールのモル比１
．０、ホルムアルデヒド／フェノールのモル比２．０、
重量平均分子量３０００である水溶性フェノール樹脂２
重量部を添加混合した混合物を、予め表−１に示す所定
温度に加熱した２５　Ｘ　２５　Ｘ　２５０　ｍｍの金
型に加圧空気と共に吹き込んで充填し、３０秒焼成して
鋳型を成形し、焼成後３０秒後の鋳型曲げ強度及び鋳型
上端から３０ｍｍと下端から３０１１ＩＩ１１のひっか
き強度を測定した。尚、ひっかき強度はＤｉｅｔｅｒｔ
社製ｒｃＯＲＥ　）ＩＡＲＤＮＥＳＳＪ測定機により測
定した。

結果を表−１に示す。

比較例３ オーストラリア産フラタリー硅砂１００重量部に対し、
γ−ブチロラクトン０．４重量部を添加し混合し、実施
例１〜３及び比較例１．２で用いた水溶性フェノール樹
脂２重量部を添加混合した混練砂を調製した。

ここで得られた混練砂を２５　Ｘ　２５　Ｘ　２５０　
ｍｍの金型に手込めにより充填した。

この場合、鋳型曲げ強度が１０ｋｇ／ｃｉｉ１発現する
には１１時間かかり、可使時間（２５°Ｃにおける密閉
状態での）は５分であった。

結果を表−１に示す。

比較例４ オーストラリア産フラタリー硅砂１００重量部に対し、
実施例１〜３に示した水溶性フェノール樹脂２重量部を
添加混合した混練砂を調製した。

ここに得られた混練砂を２５　Ｘ　２５　Ｘ　２５０　
ａｎの金型に加圧空気と共に吹き込んで充填し、所定量
のガス状のギ酸メチルを吹き込み、吹き込み後１分後の
鋳型曲げ強度及びひっかき強度を測定した。

結果を表−１に示す。

〔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、従来の製造方法に比べ有機エステル硬化剤の使用量
を少なくしても、迅速に深部硬化の良好な鋳型が得られ
る。

その結果、粘結剤の使用量の低減が可能となるため、注
湯時の発生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、経済的にも有益なものとな
る。

手続補正書 （自　発） 平成２年６月２９日 ■、事件の表示 特願平２−１２３７６７号 ２、発明の名称 鋳型の製造方法 ３、補正をする者 事件との関係　　特許出願人 （０９１）　　花　　王　　株　　式　　会　　社４、
代理人 東京都中央区日本橋堀留町１丁目８番１１号日本橋ＴＭ
ビル ５、補正の対象 明細書の特許請求の範囲及び発明の詳

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １　耐火性粒状骨材に有機エステル及び水溶性フェノー
   ルを配合せしめ、１００〜３００℃に加熱された模型内
   に充填し、造型することを特徴とする鋳型の製造方法。