JPH0433533B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

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コートし、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。 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
をコートし、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。 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又は混合物を併用してなる
コールドボツクス鋳型製造用組成物を見出した。 即ち本発明は酸硬化性樹脂と下記の(a)〜(l)の化
合物又は混合物の１種又は２種以上とからなる酸
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法用
組成物 (a) 一般式R₁−Ｏ−R₂、

【式】 又はR₁−CHOで示される化合物（R₁及びR₂
は炭素原子数１〜８の飽和又は不飽和脂肪族炭
化水素基） (b) 一般式

【式】 で示される化合物（R₁及びR₂は炭素原子数
18以下の脂肪族炭化水素基又は水素） (c) ベンゼン環に付く置換基が、メトキシ基、ア
ルデヒド基又はニトロ基の夫々１個又は２個以
上又は２種以上、又はヒドロキシル基を含めた
２種以上、又はヒドロキシル基が２個以上であ
る芳香族化合物 (d) 炭素原子数が５〜12である脂肪族炭化物水素 (e) 五員環又は六員環中に酸素原子を１以上持つ
複素環式化合物又はフラン環にアルデヒド基を
１以上持つ化合物 (f) 天然動植物油脂又は天然樹脂 に関するものである。 本発明に於て酸硬化性樹脂と併用される上記(a)
〜(f)の化合物又は混合物としては具体的には次の
様なものがあげられる。 ジプロピルエーテル、メチルエチルケトン、プ
ロピオンアルデヒド、ヘプチルアルデヒド、ジペ
ンチルエーテル、ジペンチルアセトン、アリトリ
ルアセトン、イソブチルビニルエーテル、トルエ
ン、キシレン、アミルベンゼン、ドデシルベンゼ
ン、ベンズアルデヒド、アニソール、ニトロベン
ゼン、ジニトロベンゼン、サリチルアルデヒド、
アニスアルデヒド、レゾルシノール、フロログル
シノール、イソプレン、ヘプタン、オクタン、フ
ラン、ジオキサン、フルフラール、ヒマシ油、ア
マニ油、粗トール油、ウツドロジン等であり、こ
れ等の１種又は２種以上が酸硬化性樹脂100重量
部に対して５〜50重量部、望ましくは10〜40重量
部併用使用される。上記酸化物又は混合物の比率
が酸硬化性樹脂100重量部に対して５重量部未満
では、組成物界面に働きかけて、粒子に対する濡
れ浸透及び拡散性向上の効果がなく、50重量部を
越えると酸硬化性樹脂に対する稀釈効果が大きく
なり過ぎ、強度低下を起こす。これにより従来の
酸硬化性樹脂だけの場合より、鋳型にとつて大切
な硬化挙動である初期強度発現が15〜200％も向
上するに到つた。 この理由を推察してみると、過酸化物と二酸化
硫黄の化学反応を併用した上記特定の化合物又は
混合物が促進すると共に、耐火性粒状材料と酸硬
化性樹脂の表面水素結合を誘起して、界面接着性
の改善等表面特性を化学的に向上せしめたこと、
及び硬化鋳型の組成物界面、すなわち固体、液
体、液体−液体界面への浸透性、拡散性の向上と
耐火性粒子に対する凝集力等の特性を物理的に改
善、改質し向上せしめたことによると考えられ
る。 酸硬化性樹脂と上記特定の化合物又は混合物を
併用する形体としては、酸硬化性樹脂中に撹拌混
合せしめてもよいし、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、尿素、フエノール及
びメラミンの１種又は２種以上のホルマリンとの
重縮合物又はこれらの２種以上の混合物が使用さ
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。 通常、耐火性粒状材料1000重量部に対して、酸
硬化性樹脂５〜30重量部、過酸化物３〜10重量部
使用する。 以下に本発明を更に詳細に説明するため実施例
により、本発明の利点を述べるが、以下の実施例
より本発明の範囲を制限するものではない。 実施例 １〜38 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表記載の化合物又は混合物
９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％のメチルエチルケトン
パーオキサイドを12重量部添加し混合し、曲げ強
度試験用型枠（25×25×250）に充填後、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、本発明の化合物又は混
合物(a)〜(l)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115、最高では200以上もみられ、初期曲
げ強度の発現に十分な効果がみられた。

【表】

【表】 実施例39〜42、比較例１〜４ 実施例１〜38と同じ試験方法で、第２表記載の
化合物又は混合物を記載量添加し、初期強度を測
定した。結果を第２表に示す。

【表】 実施例43〜44、比較例５ 実施例１〜38と同じ試験方法にて、第３表記載
の酸硬化性樹脂を30重量部、第３表記載の化合物
又は混合物を記載量添加し、初期強度を測定し
た。結果を第３表に示す。

【表】

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ フルフリルアルコール、尿素、フエノール及
   びメラミンの１種又は２種以上のホルマリンとの
   重縮合物又はこれらの２種以上の混合物からなる
   酸硬化性樹脂100重量部と下記の(a)〜(f)の化合物
   又は混合物の１種又は２種以上５〜50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
   型製造法用組成物。 (a) 一般式R₁−Ｏ−R₂、【式】 又はR₁−CHOで示される化合物、（R₁及び
   R₂は炭素原子数１〜８の飽和又は不飽和脂肪
   族炭化水素基） (b) 一般式【式】 で示される化合物（R₁及びR₂は炭素原子数
   18以下の脂肪族炭化水素基又は水素） (c) ベンゼン環に付く置換基が、メトキシ基、ア
   ルデヒド基又はニトロ基の夫々１個又は２個以
   上又は２種以上、又はヒドロキシル基を含めた
   ２種以上、又はヒドロキシル基が２個以上であ
   る芳香族化合物 (d) 炭素原子数が５〜12である脂肪族炭化物水素 (e) 五員環又は六員環中に酸素原子を１以上持つ
   複素環式化合物又はフラン環にアルデヒド基を
   １以上持つ化合物 (f) 天然動植物油脂又は天然樹脂。