JPH06154939A

JPH06154939A - 鋳物砂用バインダーおよび鋳型の製造方法

Info

Publication number: JPH06154939A
Application number: JP34129392A
Authority: JP
Inventors: Teruhisa Toyoda; 輝久豊田
Original assignee: NAGAKAWAHARA KINZOKU KK
Current assignee: NAGAKAWAHARA KINZOKU KK
Priority date: 1992-11-27
Filing date: 1992-11-27
Publication date: 1994-06-03

Abstract

(57)【要約】【目的】鋳物砂の再生が容易に行える。【構成】鋳物砂に、レゾール型フェノールレジンと、
硬化剤としてのエステルまたはラクトンと、ハロゲン化
合物またはカルボン酸もしくはその塩とを添加し、混合
し、成形する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は鋳物砂用バインダーおよ
び鋳型の製造方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】鋳物砂のバインダーには、水ガラス等を
用いる無機系のもの、フラン、フェノール、アルカリフ
ェノール等を用いる有機系のものがある。鋳物砂用バイ
ンダーは鋳物砂の結着力の他に、鋳物砂を再生して用い
るため、鋳物砂からの分離性が良好であることが要求さ
れる。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】鋳物砂の再生には、先
ず鋳型をクラッシャーにかけて粉砕し、この粉砕した鋳
物砂を回転式の再生機にかけて、砂層間の摩擦により砂
の回りに付着しているバインダーを剥離するようにして
いる。有機系バインダーを用いた場合の一般的な再生率
を表１に示す。

【０００４】

【表１】

【０００５】表１において、再生段数というのは、再生
機にかける回数をいう。再生段数の少ないほど再生が容
易に行えることを示す。表１から明らかなように、フラ
ン、フェノール系のものは比較的に再生が容易に行え
る。したがって一般的にはフラン、フェノール系のバイ
ンダーが多用されている。しかしながら、フラン、フェ
ノール系は強酸触媒を触媒とするので、取扱いが厄介で
あり、熱分解時に二酸化硫黄の刺激性の臭気が発生する
などの不具合がある。これに対してアルカリフェノール
系のもの（例えば特公昭61-43132、特公昭61-37022号な
ど）は、取扱いが安全であるので、次第に使用が増加す
る傾向にある。このアルカリフェノール系のバインダー
の課題は再生性である。表１から明らかなように、３〜
５段の再生段数を要し、再生が効率的に行えない。特に
アルミニウムの鋳造に用いた鋳型の場合、アルミニウム
の鋳造温度が低いことから、鋳造段階でのバインダーの
飛散が少なく、したがってバインダーを除去する再生処
理に時間を要するという問題点がある。

【０００６】そこで、本発明は上記問題点を解決すべく
なされたものであり、その目的とするところは、再生が
容易に行える鋳物砂用バインダーおよび鋳型の製造方法
を提供するにある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明は上記目的を達成
するため次の構成を備える。すなわち、鋳物砂用バイン
ダーは、レゾール型フェノールレジンと、硬化剤として
のエステルまたはラクトンと、ハロゲン化合物またはカ
ルボン酸もしくはその塩とから成ることを特徴としてい
る。また、鋳型の製造方法は、鋳物砂に、レゾール型フ
ェノールレジンと、硬化剤としてのエステルまたはラク
トンと、ハロゲン化合物またはカルボン酸もしくはその
塩とを添加し、混合し、成形することを特徴としてい
る。

【０００８】

【作用】ハロゲン化合物、カルボン酸またはその塩を添
加することにより、理由は定かでないが、砂の表面に形
成される皮膜の硬度が増し、また脆くなる。このように
硬度が増すことにより、鋳型とした場合の鋳物砂の結着
性が向上した。一方脆いので、再生機にかけて摩擦によ
って剥離する際容易に剥離し、再生段数はアルミニウム
鋳造に用いた場合であっても１段程度、すなわち再生機
に１回程度かけるだけで樹脂膜の剥離が行えた。また鋳
物砂の回収率も90〜95％程度が達成できた。

【０００９】

【実施例】以下、本発明の好適な実施例を詳細に説明す
る。本発明は、特公昭61-43132号に示されるバインダー
の改良に係る。該公報に示されているバインダーに対し
て、ハロゲン化合物またはカルボン酸もしくはその塩を
さらに添加し、混合するのである。バインダーのみで硬
化させてみると、本実施例品の方が改良前のものに比し
て硬度が高く、かつ比較的脆い性質を有することが判明
した。レゾール型フェノールレジンは、カリウムアルカ
リ性フェノールホルムアルデヒド樹脂の水溶液を用い
る。この水溶液の固状物含量は50〜75％とし、樹脂の重
量平均分子量は700 〜2000、ホルムアルデヒド：フェノ
ールのモル比は、1.2 :1〜2.6:1 、ＫＯＨ：フェノール
のモル比は0.5:1 〜1.2:1 とする。カリウムアルカリ性
フェノールホルムアルデヒド樹脂の化学式を化１に示
す。

【００１０】

【化１】

【００１１】また上記の水溶液に対して、0.05〜3 wt％
のシランを添加すると好適で、強度の大なる硬化物が得
られる。硬化剤としてのラクトンまたはエステルは、Ｃ
_1-10のアルキル一価または多価アルコールとＣ_1-10カル
ボン酸との低分子量ラクトンまたはエステルとする。こ
の硬化剤の添加量は上記水溶液に対して20〜110 wt％と
する。上記のレゾール型フェノールレジン、シラン、ラ
クトンまたはエステルの組み合わせは公知であるが、本
発明では、さらにハロゲン化合物またはカルボン酸もし
くはその塩をさらに添加し、混合するのである。ハロゲ
ン化合物は次亜塩素酸ソーダ、塩酸等の塩素化合物が好
適である。カルボン酸またはその塩はコハク酸、リンゴ
酸等が好適である。これらハロゲン化合物、またはカル
ボン酸もしくはその塩の添加量は上記水溶液に対して0.
5 〜2wt ％の少量で十分である。

【００１２】鋳型の製造は次の方法による。まず鋳物砂
と上記水溶液とを混合する。混合比は鋳物砂に対して水
溶液を２ｗｔ％程度とする。エステルまたはラクトン
に、ハロゲン化合物またはカルボン酸もしくはその塩を
前記割合で混合した液をあらかじめ調整する。この混合
液を前記鋳物砂と水溶液との混合物に添加して、全体を
攪拌し、よく分散させる。均一に混合すると鋳物砂の回
りに液がコーティングされ、３分程で硬化が始まり、皮
膜が形成されると共に全体が結着する。したがってその
間に公知の手段にて鋳型に成形するようにするのであ
る。なおカルボン酸またはその塩を直接上記水溶液に添
加すると硬化が始まってしまうので、エステルまたはラ
クトンとカルボン酸またはその塩とをあらかじめ混合し
た混合液にて使用するのがよいが、ハロゲン化合物は上
記水溶液とよく混合するので、該水溶液にあらかじめ添
加しておくのでもよい。鋳物砂の種類は特に限定され
ず、けい砂、水晶、クロム鉄鉱砂、ジルコンまたはかん
らん石等が一般的に使用できる。

【００１３】ハロゲン化合物、カルボン酸またはその塩
を添加することにより、理由は定かでないが、前記した
ように硬度が増し、また脆くなる。このように硬度が増
すことにより、鋳型とした場合の鋳物砂の結着性が向上
した。一方脆いので、再生機にかけて摩擦によって剥離
する際容易に剥離し、再生段数はアルミニウム鋳造に用
いた場合であっても１段程度、すなわち再生機に１回程
度かけるだけで樹脂膜の剥離が行えた。鋳物砂の回収率
も90〜95％程度の良好な回収率が得られた。

【００１４】

【発明の効果】本発明によれば、上述したように、皮膜
の硬度が増し、また脆くなり、このように硬度が増すこ
とにより、鋳型とした場合の鋳物砂の結着性が向上し、
一方脆いので、再生機にかけて摩擦によって剥離する際
容易に剥離し、再生段数はアルミニウム鋳造に用いた場
合であっても１段程度でよく、処理効率が大幅に向上す
る。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】レゾール型フェノールレジンと、硬化剤
としてのエステルまたはラクトンと、ハロゲン化合物ま
たはカルボン酸もしくはその塩とから成ることを特徴と
する鋳物砂用バインダー。
【請求項２】鋳物砂に、レゾール型フェノールレジン
と、硬化剤としてのエステルまたはラクトンと、ハロゲ
ン化合物またはカルボン酸もしくはその塩とを添加し、
混合し、成形することを特徴とする鋳型の製造方法。