JPH0757410B2 - 鋳型用粘結剤 - Google Patents
鋳型用粘結剤Info
- Publication number
- JPH0757410B2 JPH0757410B2 JP18473987A JP18473987A JPH0757410B2 JP H0757410 B2 JPH0757410 B2 JP H0757410B2 JP 18473987 A JP18473987 A JP 18473987A JP 18473987 A JP18473987 A JP 18473987A JP H0757410 B2 JPH0757410 B2 JP H0757410B2
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- Japan
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- parts
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- mold
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Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は加熱硬化製造法に於て鋳型を製造する際に用い
られる粘結剤に関するものである。更に詳しくは、耐火
性粒状骨材、粘結剤、及び強酸と弱塩基の塩である硬化
剤よりなる加熱硬化鋳型用組成物に用いられる粘結剤に
関するものである。
られる粘結剤に関するものである。更に詳しくは、耐火
性粒状骨材、粘結剤、及び強酸と弱塩基の塩である硬化
剤よりなる加熱硬化鋳型用組成物に用いられる粘結剤に
関するものである。
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、所謂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製造法としては最も多く使用されて
いる。然し乍ら、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。
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、所謂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製造法としては最も多く使用されて
いる。然し乍ら、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。
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／ホルマ
リン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を混じた混合物を加熱硬化
する所謂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、作業環境の改善が望まれてい
る。
ル樹脂やフラン分の少ないフェノール又は尿素／ホルマ
リン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を混じた混合物を加熱硬化
する所謂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、作業環境の改善が望まれてい
る。
本発明者らは上記問題点を解決すべく鋭意研究の結果、
特定の酸硬化性樹脂からなる粘結剤が他の性能を低下さ
せることなく大幅に鋳型の硬化速度を向上せしめること
を見出し本発明を完成するに到った。
特定の酸硬化性樹脂からなる粘結剤が他の性能を低下さ
せることなく大幅に鋳型の硬化速度を向上せしめること
を見出し本発明を完成するに到った。
即ち、本発明は、耐火性粒状骨材、粘結剤、及び強酸と
弱塩基の塩である硬化剤よりなる鋳型用組成物に用いら
れる粘結剤であって、 フルフリルアルコール 100重量部 フルフリルアルコール／ホルムアルデヒド付加縮合反応
物 20〜120重量部 ノボラック型フェノール樹脂 ５〜 70重量部 レゾール型フェノール樹脂 10〜100重量部 を主成分として含有する酸硬化性樹脂よりなることを特
徴とする加熱硬化鋳型用粘結剤を提供するものである。
弱塩基の塩である硬化剤よりなる鋳型用組成物に用いら
れる粘結剤であって、 フルフリルアルコール 100重量部 フルフリルアルコール／ホルムアルデヒド付加縮合反応
物 20〜120重量部 ノボラック型フェノール樹脂 ５〜 70重量部 レゾール型フェノール樹脂 10〜100重量部 を主成分として含有する酸硬化性樹脂よりなることを特
徴とする加熱硬化鋳型用粘結剤を提供するものである。
本発明において、特に粘結剤の主成分として、 フルフリルアルコール 100重量部 フルフリルアルコール／ホルムアルデヒド付加縮合反応
物 35〜100重量部 ノボラック型フェノール樹脂 10〜 50重量部 レゾール型フェノール樹脂 20〜 80重量部 を含有する酸硬化性樹脂を用いる事により、更に大幅に
鋳型の硬化速度を向上せしめることができる。
物 35〜100重量部 ノボラック型フェノール樹脂 10〜 50重量部 レゾール型フェノール樹脂 20〜 80重量部 を含有する酸硬化性樹脂を用いる事により、更に大幅に
鋳型の硬化速度を向上せしめることができる。
本発明の粘結剤に配合されるフルフリルアルコール／ホ
ルムアルデヒド付加縮合反応物は、フルフリルアルコー
ルに比べ、硬化樹脂の架橋密度を向上させることがで
き、硬化速度及び鋳型強度を向上させることができる。
このフルフリルアルコール／ホルムアルデヒド付加縮合
反応物の配合量はフルフリルアルコール100重量部に対
して20〜120重量部である。この付加縮合反応物の配合
量が20重量部未満では硬化速度及び鋳型強度の向上効果
が十分に得られず、120重量部を超えると粘結剤の粘度
が上昇し、砂の混練性が低下するので好ましくない。
ルムアルデヒド付加縮合反応物は、フルフリルアルコー
ルに比べ、硬化樹脂の架橋密度を向上させることがで
き、硬化速度及び鋳型強度を向上させることができる。
このフルフリルアルコール／ホルムアルデヒド付加縮合
反応物の配合量はフルフリルアルコール100重量部に対
して20〜120重量部である。この付加縮合反応物の配合
量が20重量部未満では硬化速度及び鋳型強度の向上効果
が十分に得られず、120重量部を超えると粘結剤の粘度
が上昇し、砂の混練性が低下するので好ましくない。
また、本願発明の粘結剤に配合されるノボラック型フェ
ノール樹脂は熱硬化性が高いため、鋳型表面からの硬化
層の厚さが大きく鋳型の硬化時間を短縮することができ
る。このノボラック型フェノール樹脂の配合量はフルフ
リルアルコール100重量部に対して５〜70重量部であ
る。このノボラック型フェノール樹脂の配合量が５重量
部未満では鋳型の硬化時間を十分に短縮することができ
ず、70重量部を超えると粘結剤の粘度が上昇し、砂の混
練性が低下するので好ましくない。
ノール樹脂は熱硬化性が高いため、鋳型表面からの硬化
層の厚さが大きく鋳型の硬化時間を短縮することができ
る。このノボラック型フェノール樹脂の配合量はフルフ
リルアルコール100重量部に対して５〜70重量部であ
る。このノボラック型フェノール樹脂の配合量が５重量
部未満では鋳型の硬化時間を十分に短縮することができ
ず、70重量部を超えると粘結剤の粘度が上昇し、砂の混
練性が低下するので好ましくない。
また、本願発明の粘結剤に配合されるレゾール型フェノ
ール樹脂はフルフリルアルコールに比べて硬化樹脂の架
橋密度を向上させることができ、硬化速度及び鋳型強度
を向上させることができる。このレゾール型フェノール
樹脂の配合量はフルフリルアルコール100重量部に対し
て10〜100重量部である。このレゾール型フェノール樹
脂の配合量が10重量部未満では硬化速度及び鋳型強度の
構造効果が十分に得られず、100重量部を超えると粘結
剤の粘度が上昇し、砂の混練性が低下するので好ましく
ない。
ール樹脂はフルフリルアルコールに比べて硬化樹脂の架
橋密度を向上させることができ、硬化速度及び鋳型強度
を向上させることができる。このレゾール型フェノール
樹脂の配合量はフルフリルアルコール100重量部に対し
て10〜100重量部である。このレゾール型フェノール樹
脂の配合量が10重量部未満では硬化速度及び鋳型強度の
構造効果が十分に得られず、100重量部を超えると粘結
剤の粘度が上昇し、砂の混練性が低下するので好ましく
ない。
尚、本発明におけるフルフリルアルコール／ホルムアル
デヒド付加縮合反応物はフルフリルアルコールとホルム
アルデヒドとの反応により得られる付加縮合物である。
但し、実際の反応系においては上記付加縮合物以外の未
反応のフルフリルアルコールも含まれるが、本発明の各
成分の重量部においては付加縮合物以外の未反応のフル
フリルアルコールは付加縮合物とは区別し、フルフリル
アルコールとして計算した。
デヒド付加縮合反応物はフルフリルアルコールとホルム
アルデヒドとの反応により得られる付加縮合物である。
但し、実際の反応系においては上記付加縮合物以外の未
反応のフルフリルアルコールも含まれるが、本発明の各
成分の重量部においては付加縮合物以外の未反応のフル
フリルアルコールは付加縮合物とは区別し、フルフリル
アルコールとして計算した。
ホルムアルデヒド／フルフリルアルコールの反応モル比
は0.2〜1.0が好ましく、0.4〜0.9が更に好ましい。
は0.2〜1.0が好ましく、0.4〜0.9が更に好ましい。
本発明の粘結剤は、フルフリルアルコールや、フルフリ
ルアルコール／ホルムアルデヒド付加縮合反応物を含有
するため、従来のシェルモールド法に比べ、約100℃程
度の硬化温度の低温化が達成できる。
ルアルコール／ホルムアルデヒド付加縮合反応物を含有
するため、従来のシェルモールド法に比べ、約100℃程
度の硬化温度の低温化が達成できる。
本発明において、硬化剤として用いられる強酸と弱塩基
の塩としては、塩酸、硫酸、有機スルホン酸の少なくと
も１種と、銅、鉄、アルミニウム、亜鉛の少なくとも１
種との塩が主成分であるものが使用されるが、塩酸は造
型時及び鋳込み時の環境及び砂の可使時間等の問題があ
り、又、硫酸は硬化速度が遅いので、有機スルホン酸を
使用するのが好ましい。
の塩としては、塩酸、硫酸、有機スルホン酸の少なくと
も１種と、銅、鉄、アルミニウム、亜鉛の少なくとも１
種との塩が主成分であるものが使用されるが、塩酸は造
型時及び鋳込み時の環境及び砂の可使時間等の問題があ
り、又、硫酸は硬化速度が遅いので、有機スルホン酸を
使用するのが好ましい。
尚、本発明における硬化剤は通常、水や溶剤の溶液とし
て使用するが、硬化剤溶液中に澱粉、コーンスターチ、
グルコース、デキストリン等の糖類及びその誘導体等を
含有してもよく、特に制限するものではない。
て使用するが、硬化剤溶液中に澱粉、コーンスターチ、
グルコース、デキストリン等の糖類及びその誘導体等を
含有してもよく、特に制限するものではない。
また、本発明における粘結剤中にホルマリン捕捉剤を1.
0〜10.0重量％含むものは作業環境が更に著しく改善さ
れる。ホルマリン捕捉剤としては好ましくは尿素、フェ
ノール、クレゾール、キシレノール又はレゾルシンが使
用される。
0〜10.0重量％含むものは作業環境が更に著しく改善さ
れる。ホルマリン捕捉剤としては好ましくは尿素、フェ
ノール、クレゾール、キシレノール又はレゾルシンが使
用される。
また、本発明における粘結剤中にロジン、リグニン等の
天然の樹脂、アクリル樹脂、酢酸ビニル樹脂、石油樹
脂、エポキシ樹脂、ブチラール樹脂、ウレタン樹脂、ポ
リエステル樹脂等の合成樹脂、及びシランカップリング
剤、界面活性剤、溶剤等を含有してもよく、特に本発明
を制限するものではない。
天然の樹脂、アクリル樹脂、酢酸ビニル樹脂、石油樹
脂、エポキシ樹脂、ブチラール樹脂、ウレタン樹脂、ポ
リエステル樹脂等の合成樹脂、及びシランカップリング
剤、界面活性剤、溶剤等を含有してもよく、特に本発明
を制限するものではない。
本発明における耐火性粒状骨材としては石英質を主成分
とする硅砂の他、ジルコン砂、クロマイト砂、オリビン
砂等が使用されるが特に限定されるものではない。
とする硅砂の他、ジルコン砂、クロマイト砂、オリビン
砂等が使用されるが特に限定されるものではない。
本発明においては骨材100重量部に対して、粘結剤0.5〜
５重量部、硬化剤0.1〜３重量部程度が使用される。
５重量部、硬化剤0.1〜３重量部程度が使用される。
以下、実施例をもって本発明の詳細を説明するが、本発
明はこれら実施例のみに限定されるものではない。
明はこれら実施例のみに限定されるものではない。
実施例１〜８ 比較例１〜４ オーストラリア産フラタリー硅砂100重量部に表−１に
示す如き強酸と弱塩基の塩の25％メタノール水溶液を0.
45重量部、表−１に示す酸硬化性樹脂を1.5重量部添加
混合した混合物を予め180℃に加熱した25×25×250m/m
の金型に加圧空気と共に吹き込んで充填し、10秒間焼成
して鋳型を成型し、焼成後15秒後の鋳型曲げ強度を測定
した。また、実施例６〜８については焼成後、直ちに鋳
型を15の密閉容器に放置し、発生ホルムアルデヒド濃
度を北川式検知器にて測定した。
示す如き強酸と弱塩基の塩の25％メタノール水溶液を0.
45重量部、表−１に示す酸硬化性樹脂を1.5重量部添加
混合した混合物を予め180℃に加熱した25×25×250m/m
の金型に加圧空気と共に吹き込んで充填し、10秒間焼成
して鋳型を成型し、焼成後15秒後の鋳型曲げ強度を測定
した。また、実施例６〜８については焼成後、直ちに鋳
型を15の密閉容器に放置し、発生ホルムアルデヒド濃
度を北川式検知器にて測定した。
結果を表−１に示す。
Claims (5)
- 【請求項１】耐火性粒状骨材、粘結剤、及び強酸と弱塩
基の塩である硬化剤よりなる鋳型用組成物に用いられる
粘結剤であって、 フルフリルアルコール 100重量部 フルフリルアルコール／ホルムアルデヒド付加縮合反応
物 20〜120重量部 ノボラック型フェノール樹脂 ５〜 70重量部 レゾール型フェノール樹脂 10〜100重量部 を主成分として含有する酸硬化性樹脂よりなることを特
徴とする加熱硬化鋳型用粘結剤。 - 【請求項２】酸硬化性樹脂が、 フルフリルアルコール 100重量部 フルフリルアルコール／ホルムアルデヒド付加縮合反応
物 35〜100重量部 ノボラック型フェノール樹脂 10〜 50重量部 レゾール型フェノール樹脂 20〜 80重量部 を主成分として含有するものである特許請求の範囲第１
項記載の鋳型用粘結剤。 - 【請求項３】強酸と弱塩基の塩が有機スルホン酸の少な
くとも１種と、銅、鉄、アルミニウム、亜鉛の少なくと
も１種との塩が主成分である特許請求の範囲第１項又は
第２項記載の鋳型用粘結剤。 - 【請求項４】ホルマリン捕捉剤を1.0〜10.0重量％含む
特許請求の範囲第１項〜第３項のいずれか一項に記載の
鋳型用粘結剤。 - 【請求項５】ホルマリン捕捉剤が尿素、フェノール、ク
レゾール、キシレノール又はレゾルシンである特許請求
の範囲第４項記載の鋳型用粘結剤。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP18473987A JPH0757410B2 (ja) | 1987-07-24 | 1987-07-24 | 鋳型用粘結剤 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP18473987A JPH0757410B2 (ja) | 1987-07-24 | 1987-07-24 | 鋳型用粘結剤 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6431545A JPS6431545A (en) | 1989-02-01 |
| JPH0757410B2 true JPH0757410B2 (ja) | 1995-06-21 |
Family
ID=16158513
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP18473987A Expired - Fee Related JPH0757410B2 (ja) | 1987-07-24 | 1987-07-24 | 鋳型用粘結剤 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0757410B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP5662915B2 (ja) * | 2010-10-25 | 2015-02-04 | 積水化学工業株式会社 | フルフリルアルコール−ホルムアルデヒド共重合体の製造方法 |
| JP7266394B2 (ja) * | 2018-11-22 | 2023-04-28 | 群栄化学工業株式会社 | 粘結剤組成物、砂組成物および鋳型の製造方法 |
-
1987
- 1987-07-24 JP JP18473987A patent/JPH0757410B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6431545A (en) | 1989-02-01 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
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