JPH0623475A - 加熱硬化鋳型用硬化剤組成物 - Google Patents

加熱硬化鋳型用硬化剤組成物

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JPH0623475A
JPH0623475A JP4483791A JP4483791A JPH0623475A JP H0623475 A JPH0623475 A JP H0623475A JP 4483791 A JP4483791 A JP 4483791A JP 4483791 A JP4483791 A JP 4483791A JP H0623475 A JPH0623475 A JP H0623475A
Authority
JP
Japan
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curing
mold
weight
acid
heat
Prior art date
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Pending
Application number
JP4483791A
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English (en)
Inventor
Mitsuru Sakai
満 酒井
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Kao Quaker Co Ltd
Original Assignee
Kao Quaker Co Ltd
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Publication date
Application filed by Kao Quaker Co Ltd filed Critical Kao Quaker Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【構成】 耐火性粒状骨材と酸硬化性樹脂との混合物を
硬化させるための硬化剤組成物であって、キシレンスル
ホン酸及び/又はフェノールスルホン酸と尿素との塩
と、ケン化度が30〜98で重合度が100〜2400であるポリ
ビニルアルコールとを含有することを特徴とする加熱硬
化鋳型用硬化剤組成物。 【効果】 本発明の硬化剤組成物を用いることにより、
鋳型の歪及びバリが少なく、硬化時間が短縮されて強度
の優れた鋳型が得られ、又加熱硬化鋳型製造時に作業環
境が改善される。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、加熱硬化によって鋳型
を製造する際に用いられる硬化剤組成物に関するもので
ある。更に詳しくは、耐火性粒状骨材と酸硬化性樹脂と
の混合物を加熱硬化させるための加熱硬化鋳型用硬化剤
組成物に関するものである。
【0002】
【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】従来、
加熱硬化鋳型の製造法としては、耐火性粒状骨材にフェ
ノールノボラック樹脂を被覆し、ヘキサメチレンテトラ
ミンを触媒として約300℃近辺で加熱硬化せしめる、い
わゆるシェルモールド法がある。この加熱硬化法は設備
的に簡便であり、作業的に使用しやすい等の利点によ
り、現在加熱硬化鋳型の製造法としては最も多く使用さ
れている。しかしながら、硬化時間が長く、硬化温度が
高いため、金型の歪、鋳型の歪が多く、鋳型のバリ取り
作業が欠かせず、又寸法精度も不充分であった。更に硬
化温度が高い事による作業環境の劣悪さ及びフェノール
樹脂、ヘキサメチレンテトラミンの熱分解臭気による作
業環境の汚染も著しく、これらの大幅な改善が望まれて
いた。
【0003】又、250℃近辺で、耐火性粒状骨材にフェ
ノールレゾール樹脂やフラン分の少ないフェノール又は
尿素/ホルムアルデヒド変性フラン樹脂等の酸硬化性樹
脂と、塩化アンモニウム、シュウ酸等の硬化触媒とを混
じた混合物を加熱硬化する、いわゆるホットボックス法
がある。これは硬化時間もシェルモールド法よりは短か
く、温度による歪、寸法精度や熱的作業環境の面でも改
善されるが、更に硬化時間の短縮、鋳型の物性向上、及
び作業環境の改善が望まれている。
【0004】
【課題を解決するための手段】本発明者等は上記問題点
を解決すべく鋭意研究の結果、特定のポリビニルアルコ
ールを含有するキシレンスルホン酸及び/又はフェノー
ルスルホン酸と尿素の塩よりなる硬化剤により、鋳型砂
の流動性及び鋳型の強度を大幅に向上せしめることを見
出し本発明を完成するに到った。
【0005】即ち、本発明は、耐火性粒状骨材と酸硬化
性樹脂との混合物を硬化させるための硬化剤組成物であ
って、キシレンスルホン酸及び/又はフェノールスルホ
ン酸と尿素との塩と、ケン化度が30〜98で重合度が 100
〜2400であるポリビニルアルコールとを含有することを
特徴とする加熱硬化鋳型用硬化剤組成物を提供するもの
である。
【0006】ポリビニルアルコールのケン化度及び重合
度が上記範囲以外のものは、砂の流動性が改善されなく
好ましくない。
【0007】本発明の硬化剤組成物中のポリビニルアル
コールの含有量は1〜20重量%が好ましく、更に好まし
くは2〜15重量%である。ポリビニルアルコールの含有
量が1重量%未満では砂の流動性が改善されなく、又20
重量%を超えると硬化速度が遅くなる。
【0008】本発明の硬化剤組成物中のキシレンスルホ
ン酸及び/又はフェノールスルホン酸と尿素との塩の含
有量は15〜65重量%が好ましく、更に好ましくは20〜50
重量%である。
【0009】本発明の硬化剤組成物中に、従来公知の強
酸と弱酸基の塩を含有しても使用することができるが、
本発明を特に限定するものではない。
【0010】尚、本発明の硬化剤組成物は、通常水溶液
あるいはアルコール−水・溶液として用いられるが、硬
化剤溶液中に澱粉、コーンスターチ、グルコース、及び
デキストリン等の糖類及びその誘導体を含有させること
もできる。
【0011】加熱硬化鋳型の製造に当っては通常、耐火
性粒状骨材 100重量部に対し、酸硬化性樹脂が0.5〜3.0
重量部、硬化剤が0.1〜2.0重量部使用される。
【0012】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、ジルコン砂、クロマイト砂、及びオリ
ビン砂等が使用される。
【0013】酸硬化性樹脂としては、フルフリルアルコ
ール、フルフリルアルコール/ホルムアルデヒド、尿素
/ホルムアルデヒド、フェノール類/ホルムアルデヒ
ド、及びメラミン/ホルムアルデヒドの少なくとも1種
の共縮合物又は混合物ないしはフルフリルアルコールと
の混合物が主成分であるものが使用される。この酸硬化
性樹脂に溶剤、界面活性剤、及びシランカップリング剤
等を含有させてもよい。
【0014】
【実施例】以下、実施例をもって本発明を詳細に説明す
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。
【0015】実施例1〜9、比較例1〜6 オーストラリア産フラタリー珪砂100重量部に、表1に
示す硬化剤を0.5重量部、尿素ホルムアルデヒド変性フ
ラン樹脂を1.7重量部添加混合した混合物を、予め200℃
に加熱した22.4×22.4×180m/m×5本の抗折力テストピ
ース用金型に4Kg/cm2の加圧空気と共に吹き込んで充填
し、20秒間焼成して鋳型を成型し、抜型後、鋳型の重量
及び抜型1時間後の鋳型曲げ強度を測定した。
【0016】その結果を表1に示す。
【0017】尚、実施例1の硬化剤の製造法を以下に示
す。他の実施例の硬化剤も同様にして製造した。
【0018】室温でキシレンスルホン酸30.24重量部に
水道水30.00重量部添加し混合する。その中に粒状尿素
9.76重量部添加し、溶解するまで攪拌を続ける。場合に
よっては、60℃ぐらいまで加熱を行ってもよい。その
後、20%PVA(ポリビニルアルコール)水溶液30.00重量部
添加して配合を完了する。
【0019】
【表1】
【0020】表1の結果より、本発明品を硬化剤として
用いた場合比較品に比べて鋳型重量及び抜型1時間後の
鋳型曲げ強度が大きく、鋳型砂の流動性及び鋳型の強度
が向上したことが判る。
【0021】
【発明の効果】本発明品を用いることにより、鋳型の歪
及びバリが少なく、硬化時間が短縮されて強度の優れた
鋳型が得られ、又加熱硬化鋳型製造時に、作業環境が改
善される。
【手続補正書】
【提出日】平成5年8月17日
【手続補正1】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】請求項2
【補正方法】変更
【補正内容】
【手続補正2】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】発明の詳細な説明
【補正方法】変更
【補正内容】
【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、加熱硬化によって鋳型
を製造する際に用いられる硬化剤組成物に関するもので
ある。更に詳しくは、耐火性粒状骨材と酸硬化性樹脂と
の混合物を加熱硬化させるための加熱硬化鋳型用硬化剤
組成物に関するものである。
【0002】
【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】従来、
加熱硬化鋳型の製造法としては、耐火性粒状骨材にフェ
ノールノボラック樹脂を被覆し、ヘキサメチレンテトラ
ミンを触媒として約300℃近辺で加熱硬化せしめる、い
わゆるシェルモールド法がある。この加熱硬化法は設備
的に簡便であり、作業的に使用しやすい等の利点によ
り、現在加熱硬化鋳型の製造法としては最も多く使用さ
れている。しかしながら、硬化時間が長く、硬化温度が
高いため、金型の歪、鋳型の歪が多く、鋳型のバリ取り
作業が欠かせず、又寸法精度も不充分であった。更に硬
化温度が高い事による作業環境の劣悪さ及びフェノール
樹脂、ヘキサメチレンテトラミンの熱分解臭気による作
業環境の汚染も著しく、これらの大幅な改善が望まれて
いた。
【0003】又、250℃近辺で、耐火性粒状骨材にフェ
ノールレゾール樹脂やフラン分の少ないフェノール又は
尿素/ホルムアルデヒド変性フラン樹脂等の酸硬化性樹
脂と、塩化アンモニウム、シュウ酸等の硬化触媒とを混
じた混合物を加熱硬化する、いわゆるホットボックス法
がある。これは硬化時間もシェルモールド法よりは短か
く、温度による歪、寸法精度や熱的作業環境の面でも改
善されるが、更に硬化時間の短縮、鋳型の物性向上、及
び作業環境の改善が望まれている。
【0004】
【課題を解決するための手段】本発明者等は上記問題点
を解決すべく鋭意研究の結果、特定のポリビニルアルコ
ールを含有するキシレンスルホン酸及び/又はフェノー
ルスルホン酸と尿素の塩よりなる硬化剤により、鋳型砂
の流動性及び鋳型の強度を大幅に向上せしめることを見
出し本発明を完成するに到った。
【0005】即ち、本発明は、耐火性粒状骨材と酸硬化
性樹脂との混合物を硬化させるための硬化剤組成物であ
って、キシレンスルホン酸及び/又はフェノールスルホ
ン酸と尿素との塩と、ケン化度が30〜98で重合度が 100
〜2400であるポリビニルアルコールとを含有することを
特徴とする加熱硬化鋳型用硬化剤組成物を提供するもの
である。
【0006】ポリビニルアルコールのケン化度及び重合
度が上記範囲以外のものは、砂の流動性が改善されなく
好ましくない。
【0007】本発明の硬化剤組成物中のポリビニルアル
コールの含有量は1〜20重量%が好ましく、更に好まし
くは2〜15重量%である。ポリビニルアルコールの含有
量が1重量%未満では砂の流動性が改善されなく、又20
重量%を超えると硬化速度が遅くなる。
【0008】本発明の硬化剤組成物中のキシレンスルホ
ン酸及び/又はフェノールスルホン酸と尿素との塩の含
有量は15〜65重量%が好ましく、更に好ましくは20〜50
重量%である。
【0009】本発明の硬化剤組成物中に、従来公知の強
酸と弱酸基の塩を含有しても使用することができるが、
本発明を特に限定するものではない。
【0010】尚、本発明の硬化剤組成物は、通常水溶液
あるいはアルコール−水・溶液として用いられるが、硬
化剤溶液中に澱粉、コーンスターチ、グルコース、及び
デキストリン等の糖類及びその誘導体を含有させること
もできる。
【0011】加熱硬化鋳型の製造に当っては通常、耐火
性粒状骨材 100重量部に対し、酸硬化性樹脂が0.5〜3.0
重量部、硬化剤が0.1〜2.0重量部使用される。
【0012】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、ジルコン砂、クロマイト砂、及びオリ
ビン砂等が使用される。
【0013】酸硬化性樹脂としては、フルフリルアルコ
ール、フルフリルアルコール/ホルムアルデヒド、尿素
/ホルムアルデヒド、フェノール類/ホルムアルデヒ
ド、及びメラミン/ホルムアルデヒドの少なくとも1種
の共縮合物又は混合物ないしはフルフリルアルコールと
の混合物が主成分であるものが使用される。この酸硬化
性樹脂に溶剤、界面活性剤、及びシランカップリング剤
等を含有させてもよい。
【0014】
【実施例】以下、実施例をもって本発明を詳細に説明す
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。
【0015】実施例1〜9、比較例1〜6 オーストラリア産フラタリー珪砂100重量部に、表1に
示す硬化剤を0.5重量部、尿素ホルムアルデヒド変性フ
ラン樹脂を1.7重量部添加混合した混合物を、予め200℃
に加熱した22.4×22.4×180m/m×5本の抗折力テストピ
ース用金型に4Kg/cm2の加圧空気と共に吹き込んで充填
し、20秒間焼成して鋳型を成型し、抜型後、鋳型の重量
及び抜型1時間後の鋳型曲げ強度を測定した。
【0016】その結果を表1に示す。
【0017】尚、実施例1の硬化剤の製造法を以下に示
す。他の実施例の硬化剤も同様にして製造した。
【0018】室温でキシレンスルホン酸30.24重量部に
水道水30.00重量部添加し混合する。その中に粒状尿素
9.76重量部添加し、溶解するまで攪拌を続ける。場合に
よっては、60℃ぐらいまで加熱を行ってもよい。その
後、20%PVA(ポリビニルアルコール)水溶液30.00重量部
添加して配合を完了する。
【0019】
【表1】
【0020】表1の結果より、本発明品を硬化剤として
用いた場合比較品に比べて鋳型重量及び抜型1時間後の
鋳型曲げ強度が大きく、鋳型砂の流動性及び鋳型の強度
が向上したことが判る。
【0021】
【発明の効果】本発明品を用いることにより、鋳型の歪
及びバリが少なく、硬化時間が短縮されて強度の優れた
鋳型が得られ、又加熱硬化鋳型製造時に、作業環境が改
善される。

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 耐火性粒状骨材と酸硬化性樹脂との混合
    物を硬化させるための硬化剤組成物であって、キシレン
    スルホン酸及び/又はフェノールスルホン酸の尿素付加
    物(尿素塩)と、ケン化度が30〜98で重合度が100〜240
    0であるポリビニルアルコールとを含有することを特徴
    とする加熱硬化鋳型用硬化剤組成物。
  2. 【請求項2】 キシレンスルホン酸及び/又はフェノー
    ルスルホン酸の尿素付加物(尿素塩)の含有量が、15〜
    65重量%であり、ポリビニルアルコールの含有量が1〜
    20重量%であることを特徴とする請求項1記載の加熱硬
    化鋳型用硬化剤組成物。
JP4483791A 1991-03-11 1991-03-11 加熱硬化鋳型用硬化剤組成物 Pending JPH0623475A (ja)

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ID=12702588

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JP (1) JPH0623475A (ja)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5985929A (en) * 1998-11-05 1999-11-16 Kern; Jerome Cold chemical sterilant
JP2006070247A (ja) * 2004-08-06 2006-03-16 Kao Corp 鋳型製造用フラン樹脂組成物
CN108136485A (zh) * 2015-11-18 2018-06-08 花王株式会社 铸型造型用粘结剂组合物

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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US5985929A (en) * 1998-11-05 1999-11-16 Kern; Jerome Cold chemical sterilant
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