JPH066218B2 - 鋳型用粘結剤組成物 - Google Patents
鋳型用粘結剤組成物Info
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- JPH066218B2 JPH066218B2 JP19687886A JP19687886A JPH066218B2 JP H066218 B2 JPH066218 B2 JP H066218B2 JP 19687886 A JP19687886 A JP 19687886A JP 19687886 A JP19687886 A JP 19687886A JP H066218 B2 JPH066218 B2 JP H066218B2
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Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は鋳型用粘結剤組成物に関するものであり、更に
詳しくは、耐火性粒状材料にフラン系樹脂と酸性触媒を
作用させて鋳型を製造する自硬性及びガス硬化性コール
ドボックスに使用される鋳型用粘結剤組成物に関するも
のである。
詳しくは、耐火性粒状材料にフラン系樹脂と酸性触媒を
作用させて鋳型を製造する自硬性及びガス硬化性コール
ドボックスに使用される鋳型用粘結剤組成物に関するも
のである。
過去、鋳物工場において中子及び主型を造型するに当た
り、無機系粘結剤として珪酸ソーダ（水ガラス）、セメ
ント或いはベントナイト、粘土類と水分による方法が利
用されてきたが、鋳砂の公害問題と注湯後の砂落ち不
良、中子及び主型の生産性等の欠点があるため、近年、
有機自硬性及びガス硬化性コールドボックスを使用する
製造法が替わりに使用されるようになった。
り、無機系粘結剤として珪酸ソーダ（水ガラス）、セメ
ント或いはベントナイト、粘土類と水分による方法が利
用されてきたが、鋳砂の公害問題と注湯後の砂落ち不
良、中子及び主型の生産性等の欠点があるため、近年、
有機自硬性及びガス硬化性コールドボックスを使用する
製造法が替わりに使用されるようになった。
有機系の自硬性粘結剤を用いる方法としては、フラン系
樹脂及びレゾール型フェノール樹脂などの酸硬化性樹脂
を酸触媒にて硬化させる方法と、ポリオールとポリイソ
シアネートをアミン触媒にて硬化させるウレタン系樹脂
を用いる方法がある。
樹脂及びレゾール型フェノール樹脂などの酸硬化性樹脂
を酸触媒にて硬化させる方法と、ポリオールとポリイソ
シアネートをアミン触媒にて硬化させるウレタン系樹脂
を用いる方法がある。
ウレタン系樹脂を使用した鋳型は、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易い等の欠点があり、これ
に対してフラン系樹脂を使用した鋳型はこれらの欠点を
解決する方法として近年主流になりつつある。
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易い等の欠点があり、これ
に対してフラン系樹脂を使用した鋳型はこれらの欠点を
解決する方法として近年主流になりつつある。
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所謂コーテッドサンドを加
熱硬化して鋳型を製造するクローニング法が巾広く使用
されている。
樹脂を粒状耐火物に被覆した所謂コーテッドサンドを加
熱硬化して鋳型を製造するクローニング法が巾広く使用
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、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製造法
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来ている。
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ックス鋳型製造法
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来ている。
コールドボッ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
化させる酸硬化コールドボックスと、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
して硬化させるウレタンコールドボックスがある。
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
化させる酸硬化コールドボックスと、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
して硬化させるウレタンコールドボックスがある。
この中でウレタンコールドボッ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易い等
の欠点がある。
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易い等
の欠点がある。
それに対して酸硬化コールドボッ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。
決する方法として近年急速に注目を集めている。
従来、上記のような酸硬化性樹脂粘結剤として酸硬化性
樹脂にリグニンを混合もしくは共縮合させることは公知
であるが、一般に従来から知られているリグニンはフラ
ン系樹脂に対する相溶性が悪く、貯蔵安定性及び鋳型強
度が低下する欠点があった。
樹脂にリグニンを混合もしくは共縮合させることは公知
であるが、一般に従来から知られているリグニンはフラ
ン系樹脂に対する相溶性が悪く、貯蔵安定性及び鋳型強
度が低下する欠点があった。
本発明者らは、前記の問題点を解決すべく鋭意研究の結
果、フランジ系樹脂中の主に尿素或いはメラミンとホル
ムアルデヒド縮合体に起因するＮ含有量が６重量％以下
であり、かつリグニンを５０重量％以下含有する樹脂に
おいて、リグニン中の硫黄分が２重量％以下のリグニン
類を使用すれば、鋳型硬化速度及び鋳型強度を低下させ
ることなく、相溶安定性すなわち貯蔵安定性を著しく改
善できることを見出し本発明を完成した。
果、フランジ系樹脂中の主に尿素或いはメラミンとホル
ムアルデヒド縮合体に起因するＮ含有量が６重量％以下
であり、かつリグニンを５０重量％以下含有する樹脂に
おいて、リグニン中の硫黄分が２重量％以下のリグニン
類を使用すれば、鋳型硬化速度及び鋳型強度を低下させ
ることなく、相溶安定性すなわち貯蔵安定性を著しく改
善できることを見出し本発明を完成した。
即ち、本発明は、樹脂中のＮ含有量が６重量％以下であ
るフラン系樹脂に、硫黄分２重量％以下のリグニンを５
０重量％以下、好ましくは３０重量％以下配合もしくは
反応してなることを特徴とする鋳型用粘結剤組成物を提
供するものである。
るフラン系樹脂に、硫黄分２重量％以下のリグニンを５
０重量％以下、好ましくは３０重量％以下配合もしくは
反応してなることを特徴とする鋳型用粘結剤組成物を提
供するものである。
Ｎ含有量が６重量％を越えるフラン系樹脂に関しては、
従来のリグニンはもちろんのこと、本発明に用いられる
ニグニンとの相溶性、即ち貯蔵安定性が悪く、鋳型強度
の低下が著しい。
従来のリグニンはもちろんのこと、本発明に用いられる
ニグニンとの相溶性、即ち貯蔵安定性が悪く、鋳型強度
の低下が著しい。
本発明に用いられるフラン系樹脂としては、次の(a)〜
(d)に示すものが例示される。
(d)に示すものが例示される。
(a) フリフリルアルコール又はその初期縮合物。
(b) フルフリルアルコールとホルムアルデヒドとの初
期縮合物。
期縮合物。
(c) (a)と(b)の混合物。
(d) (a)，(b)及び(c)の一種と、尿素もしくはメラミン
とホルムアルデヒドの縮合物との混合物又は反応物。
とホルムアルデヒドの縮合物との混合物又は反応物。
又、本発明に使用されるリグニンは硫黄分２重量％以下
のものであり、更に好ましくは、オルガノソルボリシス
製法で抽出されるリグニン、爆砕法（加圧下に於ける水
蒸気処理）によって発生するリグニン又はオートヒドロ
リシス製法によるリグニンが良い。
のものであり、更に好ましくは、オルガノソルボリシス
製法で抽出されるリグニン、爆砕法（加圧下に於ける水
蒸気処理）によって発生するリグニン又はオートヒドロ
リシス製法によるリグニンが良い。
ここで用いたリグニン中の硫黄分析法はJIS M 8813の石
炭類及びコークス類の元素分析方法の「3.全硫黄定量方
法3.1エシュカ法」を採用した。
炭類及びコークス類の元素分析方法の「3.全硫黄定量方
法3.1エシュカ法」を採用した。
又、フラン系樹脂中の窒素分析法はJIS K 2609の原油及
び石油製品窒素分試験方法の「マクロケルダール法」を
採用した。
び石油製品窒素分試験方法の「マクロケルダール法」を
採用した。
本発明の鋳型用粘結剤組成物に対して、γ-アミノプロ
ピルトリメトキシシラン、γ-（2-アミノエチル）アミ
ノプロピルメチルジメトキシシラン等の公知の各種シラ
ンカップリング剤、又は水を１〜20重量％、好ましくは
５〜15重量％配合しても良い。
ピルトリメトキシシラン、γ-（2-アミノエチル）アミ
ノプロピルメチルジメトキシシラン等の公知の各種シラ
ンカップリング剤、又は水を１〜20重量％、好ましくは
５〜15重量％配合しても良い。
上記リグニンの配合量の下限については制限はないが、
通常１重量％以上が好ましく、更に好ましくは５重量％
以上である。
通常１重量％以上が好ましく、更に好ましくは５重量％
以上である。
本発明において自硬性鋳型法の硬化剤としては、パラト
ルエンスルホン酸、キシレンスルホン酸等の有機スルホ
ン酸や、リン酸、硫酸等の無機酸やこれらの混合物が使
用されるが、特に限定されるものではない。また、酸硬
化性コールドボックス法の過酸化物としては、ケトン
系、芳香族系等の有機過酸化物及び過酸化水素等の無機
過酸化が使用されるが、特に限定されるものではない。
ルエンスルホン酸、キシレンスルホン酸等の有機スルホ
ン酸や、リン酸、硫酸等の無機酸やこれらの混合物が使
用されるが、特に限定されるものではない。また、酸硬
化性コールドボックス法の過酸化物としては、ケトン
系、芳香族系等の有機過酸化物及び過酸化水素等の無機
過酸化が使用されるが、特に限定されるものではない。
鋳型を製造するには、本発明に係る粘結剤と共に、耐火
性粒状材料として、石英質を主成分とする珪砂の他、ジ
ルコン砂、クロマイト砂等が使用されるが、特に限定さ
れるものではない。
性粒状材料として、石英質を主成分とする珪砂の他、ジ
ルコン砂、クロマイト砂等が使用されるが、特に限定さ
れるものではない。
本発明は、Ｎ含有量が６重量％以下であるフラン系樹脂
において、前記のリグニンを使用することにより、従来
のリグニン、例えばサルファイトリグニン或いはクラフ
トリグニンと組み合わされた鋳型用粘結剤に比較して相
溶安定性が非常に良く、即ち、貯蔵安定性を著しく良好
なものとしており、より多くの前記リグニンを配合せし
めることが可能となり、貯蔵安定性及び鋳型強度の良好
な安価な粘結剤を製造することができる。
において、前記のリグニンを使用することにより、従来
のリグニン、例えばサルファイトリグニン或いはクラフ
トリグニンと組み合わされた鋳型用粘結剤に比較して相
溶安定性が非常に良く、即ち、貯蔵安定性を著しく良好
なものとしており、より多くの前記リグニンを配合せし
めることが可能となり、貯蔵安定性及び鋳型強度の良好
な安価な粘結剤を製造することができる。
又、前記リグニンを使用した本発明の鋳型用粘結剤で
は、鋳型製造時又は鋳込時において有機粘結剤特有の刺
激臭が前記リグニンの臭気によりマスキングされ刺激臭
が緩和されるという利点も有する。
は、鋳型製造時又は鋳込時において有機粘結剤特有の刺
激臭が前記リグニンの臭気によりマスキングされ刺激臭
が緩和されるという利点も有する。
以下、実施例により本発明を更に詳細に説明するが、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。
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１〜４及び比較例１〜３ Ｎ含有量が４重量％である尿素変性フラン樹脂85重量部
に対し、表１に示すリグニン15重量部を添加し、加熱溶
解し、常温に冷却した後、50cc沈降管に25℃で保存し貯
蔵安定性の試験を行った。安定性は３ケ月後の沈澱量で
示した。
に対し、表１に示すリグニン15重量部を添加し、加熱溶
解し、常温に冷却した後、50cc沈降管に25℃で保存し貯
蔵安定性の試験を行った。安定性は３ケ月後の沈澱量で
示した。
又、掛津浮選硅砂５号の砂100 重量部に対し、上記配合
の樹脂組成物１重量部、硬化剤（花王クェーカー（株）
製「カオーライトナーTK-3」0.45重量部を混練した砂の
径50m/m、高さ50m/mの円筒形のテストピースを25℃で成
型し、混練後24時間の鋳型圧縮強度を測定した。
の樹脂組成物１重量部、硬化剤（花王クェーカー（株）
製「カオーライトナーTK-3」0.45重量部を混練した砂の
径50m/m、高さ50m/mの円筒形のテストピースを25℃で成
型し、混練後24時間の鋳型圧縮強度を測定した。
更に、酸硬化性コールドボックス法の鋳型圧縮強度を次
の方法により測定した。即ち、オーストラリア産フラタ
リー硅砂100 重量部に対し、上記配合の樹脂組成物１重
量部及びメチルエチルケトンパーオキサイド系過酸化物
を0.5重量部添加混練した砂を、径50m/m、高さ50m/mの
円筒形のテストピースの型枠内へ加圧空気と共に吹き込
んで充填し、次いで二酸化硫黄ガスを型枠内へ吹き込ん
で鋳型を成型し、二酸化硫黄ガス吹き込み後24時間の鋳
型圧縮強度を測定した。
の方法により測定した。即ち、オーストラリア産フラタ
リー硅砂100 重量部に対し、上記配合の樹脂組成物１重
量部及びメチルエチルケトンパーオキサイド系過酸化物
を0.5重量部添加混練した砂を、径50m/m、高さ50m/mの
円筒形のテストピースの型枠内へ加圧空気と共に吹き込
んで充填し、次いで二酸化硫黄ガスを型枠内へ吹き込ん
で鋳型を成型し、二酸化硫黄ガス吹き込み後24時間の鋳
型圧縮強度を測定した。
これらの結果を表１に示す。
実施例５〜８及び比較例４〜５ Ｎ含有量が各々０，２，４，６，８，10重量％の尿素変
性フラン樹脂85重量部に対し、表２に示すリグニン15重
量部を添加し、加熱溶解し、常温に冷却した後、掛津浮
選硅砂５号の砂100 重量部に対し、上記配合の樹脂組成
物１重量部、硬化剤（花王クェーカー（株）製「カオー
ライトナーTK-3」0.45重量部を混練した砂の径50m/m、
高さ50m/mの円筒形のテストピースを25℃で成型し、混
練後24時間の鋳型圧縮強度を測定した。
性フラン樹脂85重量部に対し、表２に示すリグニン15重
量部を添加し、加熱溶解し、常温に冷却した後、掛津浮
選硅砂５号の砂100 重量部に対し、上記配合の樹脂組成
物１重量部、硬化剤（花王クェーカー（株）製「カオー
ライトナーTK-3」0.45重量部を混練した砂の径50m/m、
高さ50m/mの円筒形のテストピースを25℃で成型し、混
練後24時間の鋳型圧縮強度を測定した。
又、上記のサンプルを50cc沈降管に25℃で保存し、貯蔵
安定性の試験を行った。安定性は３ケ月後のサンプルの
外観の均一性で示した。
安定性の試験を行った。安定性は３ケ月後のサンプルの
外観の均一性で示した。
これらの結果を表２に示す。
実施例９〜12及び比較例６ Ｎ含有量が４重量％である尿素変性フラン樹脂各々80，
70，60，50，40重量部に対し、表３に示すリグニンを各
々20，30，40，50，60重量部添加し、加熱溶解し、常温
に冷却した後、掛津浮選硅砂５号の砂100 重量部に対
し、上記配合の樹脂組成物１重量部、硬化剤（花王クェ
ーカー（株）製「カオーライトナーTK-3」0.45重量部を
混練した砂の径50m/m、高さ50m/mの円筒形のテストピー
スを25℃で成型し、混練後24時間の鋳型圧縮強度を測定
した。
70，60，50，40重量部に対し、表３に示すリグニンを各
々20，30，40，50，60重量部添加し、加熱溶解し、常温
に冷却した後、掛津浮選硅砂５号の砂100 重量部に対
し、上記配合の樹脂組成物１重量部、硬化剤（花王クェ
ーカー（株）製「カオーライトナーTK-3」0.45重量部を
混練した砂の径50m/m、高さ50m/mの円筒形のテストピー
スを25℃で成型し、混練後24時間の鋳型圧縮強度を測定
した。
これらの結果を表３に示す。
Claims (3)
- 【請求項１】樹脂中のＮ含有量が６重量％以下であるフ
ラン系樹脂に、硫黄分２重量％以下のリグニンを５０重
量％以下配合もしくは反応してなることを特徴とする鋳
型用粘結剤組成物。 - 【請求項２】硫黄分２重量％以下のリグニンを３０重量
％以下配合もしくは反応する特許請求の範囲第１項記載
の組成物。 - 【請求項３】リグニンが、オルガノソルボリシス製法で
抽出されるリグニン、爆砕法によって発生するリグニ
ン、又はオートヒドロリシス製法によるリグニンである
特許請求の範囲第１項記載の組成物。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP19687886A JPH066218B2 (ja) | 1986-08-22 | 1986-08-22 | 鋳型用粘結剤組成物 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP19687886A JPH066218B2 (ja) | 1986-08-22 | 1986-08-22 | 鋳型用粘結剤組成物 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6352738A JPS6352738A (ja) | 1988-03-05 |
| JPH066218B2 true JPH066218B2 (ja) | 1994-01-26 |
Family
ID=16365151
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP19687886A Expired - Fee Related JPH066218B2 (ja) | 1986-08-22 | 1986-08-22 | 鋳型用粘結剤組成物 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH066218B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2014160710A (ja) * | 2013-02-19 | 2014-09-04 | Hitachi Chemical Co Ltd | プリント配線板 |
| JPWO2014136762A1 (ja) * | 2013-03-06 | 2017-02-09 | 日立化成株式会社 | コーテッドサンド |
-
1986
- 1986-08-22 JP JP19687886A patent/JPH066218B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6352738A (ja) | 1988-03-05 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |