JPH0767597B2 - 有機系発泡流動自硬性鋳型組成物 - Google Patents
有機系発泡流動自硬性鋳型組成物Info
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- JPH0767597B2 JPH0767597B2 JP1098554A JP9855489A JPH0767597B2 JP H0767597 B2 JPH0767597 B2 JP H0767597B2 JP 1098554 A JP1098554 A JP 1098554A JP 9855489 A JP9855489 A JP 9855489A JP H0767597 B2 JPH0767597 B2 JP H0767597B2
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Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は有機系発泡流動自硬性鋳型組成物に関し、詳し
くは鋳型強度、発泡安定性を改善した有機系発泡流動自
硬性鋳型組成物に関するものである。
くは鋳型強度、発泡安定性を改善した有機系発泡流動自
硬性鋳型組成物に関するものである。
従来より酸硬化性樹脂、例えばフラン系樹脂及びフェノ
ール系樹脂、及びフラン−フェノール系樹脂をバインダ
ーの主成分とし、酸性硬化剤、水分、界面活性剤（発泡
剤）を配合して有機系発泡流動自硬性鋳型を製造するこ
とは知られている。
ール系樹脂、及びフラン−フェノール系樹脂をバインダ
ーの主成分とし、酸性硬化剤、水分、界面活性剤（発泡
剤）を配合して有機系発泡流動自硬性鋳型を製造するこ
とは知られている。
しかしながら、これらのバインダー成分は硬化挙動に関
して水分の影響を受けやすい問題点もあり、この配合組
成物を用いて鋳物砂の発泡安定性を付与させるには、鋳
物砂を適度な湿潤状態にしなければならず、自ずから水
分を多く配合せざるを得なく、鋳型強度低下の原因にも
なっていた。又、鋳型強度を上げるにはこれらのバイン
ダー成分及び硬化剤を増加せざるを得なく造型コストが
高い欠点が生じていた。
して水分の影響を受けやすい問題点もあり、この配合組
成物を用いて鋳物砂の発泡安定性を付与させるには、鋳
物砂を適度な湿潤状態にしなければならず、自ずから水
分を多く配合せざるを得なく、鋳型強度低下の原因にも
なっていた。又、鋳型強度を上げるにはこれらのバイン
ダー成分及び硬化剤を増加せざるを得なく造型コストが
高い欠点が生じていた。
本発明者らは、上記の課題を解決すべく鋭意検討した結
果、本発明を完成するに到った。
果、本発明を完成するに到った。
即ち本発明は、鋳物砂100重量に対して、水溶性フェノ
ール樹脂0.5〜10重量部、有機エステル硬化剤0.1〜5.0
重量部、界面活性剤0.01〜5.0重量部、水分0.5〜5.0重
量部からなる混合物を混練して得られることを特徴とす
る有機系発泡流動自硬性鋳型組成物を提供するものであ
る。
ール樹脂0.5〜10重量部、有機エステル硬化剤0.1〜5.0
重量部、界面活性剤0.01〜5.0重量部、水分0.5〜5.0重
量部からなる混合物を混練して得られることを特徴とす
る有機系発泡流動自硬性鋳型組成物を提供するものであ
る。
一般に、発泡流動性を有する鋳物砂を作るには、砂粒間
に液相を形成させ発泡させるべく液体成分を増加させる
必要があり、前記のバインダー成分と水分が自ずから多
く配合される傾向にある。特に水分を増加させ鋳物砂に
充分な湿潤状態を付与させ砂粒間にミクロな気泡を形成
させる、所謂ミクロベアリング効果により流動性を向上
させることを目的とするものである。ここでミクロな気
泡を形成させるにはバインダー成分及び配合量、硬化
剤、水分、界面活性剤（発泡剤）の選定及び調整が必要
である。発泡流動自硬性鋳型において従来より用いられ
る酸硬化性であるフラン系樹脂及びフェノール系樹脂、
及びフラン−フェノール系樹脂においては、発泡させる
上で不可欠な水が著しく硬化特性に影響を与えるため、
極めてその調整が難しく、又フラン系樹脂においては、
樹脂中に含まれるフルフリルアルコールが消泡効果を有
するため発泡安定性が低下する。
に液相を形成させ発泡させるべく液体成分を増加させる
必要があり、前記のバインダー成分と水分が自ずから多
く配合される傾向にある。特に水分を増加させ鋳物砂に
充分な湿潤状態を付与させ砂粒間にミクロな気泡を形成
させる、所謂ミクロベアリング効果により流動性を向上
させることを目的とするものである。ここでミクロな気
泡を形成させるにはバインダー成分及び配合量、硬化
剤、水分、界面活性剤（発泡剤）の選定及び調整が必要
である。発泡流動自硬性鋳型において従来より用いられ
る酸硬化性であるフラン系樹脂及びフェノール系樹脂、
及びフラン−フェノール系樹脂においては、発泡させる
上で不可欠な水が著しく硬化特性に影響を与えるため、
極めてその調整が難しく、又フラン系樹脂においては、
樹脂中に含まれるフルフリルアルコールが消泡効果を有
するため発泡安定性が低下する。
本発明で用いられる水溶性フェノール樹脂とは、過剰の
NaOH,KOH等のアルカリを触媒とし、フェノールとホルマ
リンを反応させて得られるものであり、樹脂中の水分及
び重量平均分子量は特に限定されるものではない。
NaOH,KOH等のアルカリを触媒とし、フェノールとホルマ
リンを反応させて得られるものであり、樹脂中の水分及
び重量平均分子量は特に限定されるものではない。
また硬化剤として用いられる有機エステルとしてはラク
トン類、或いは炭素数１〜10の一価又は多価アルコール
と炭素数１〜10の有機カルボン酸より導かれる有機エス
テルの単独もしくは混合物が用いられ、γ−ブチロラク
トン、プロピオンラクトン、ε−カプロラクトン、ギ酸
エチル、エチレングリコールジアセテート、トリアセチ
ン等が好ましく使用される。
トン類、或いは炭素数１〜10の一価又は多価アルコール
と炭素数１〜10の有機カルボン酸より導かれる有機エス
テルの単独もしくは混合物が用いられ、γ−ブチロラク
トン、プロピオンラクトン、ε−カプロラクトン、ギ酸
エチル、エチレングリコールジアセテート、トリアセチ
ン等が好ましく使用される。
また界面活性剤（発泡剤）としては、炭素数６〜22のア
ルキル基を有するポリオキシエチレン脂肪酸エステル、
及び炭素数６〜22のアルキル基を有するグリセリン脂肪
酸エステル、炭素数６〜22のアルキル基を有するポリオ
キシエチレンソルビタン脂肪酸エステル型等のエステル
型界面活性剤が好ましい。この他、上記以外の非イオン
界面活性剤、陰イオン界面活性剤等も使用でき、特にこ
れらのものとしては限定されるものではない。更に使用
し易くするため、上記界面活性剤を適度な濃度の水溶液
又は有機エステル型硬化剤と混合して用いることもでき
る。
ルキル基を有するポリオキシエチレン脂肪酸エステル、
及び炭素数６〜22のアルキル基を有するグリセリン脂肪
酸エステル、炭素数６〜22のアルキル基を有するポリオ
キシエチレンソルビタン脂肪酸エステル型等のエステル
型界面活性剤が好ましい。この他、上記以外の非イオン
界面活性剤、陰イオン界面活性剤等も使用でき、特にこ
れらのものとしては限定されるものではない。更に使用
し易くするため、上記界面活性剤を適度な濃度の水溶液
又は有機エステル型硬化剤と混合して用いることもでき
る。
本発明の鋳型組成物中の水溶性フェノール樹脂の配合量
は鋳物砂100重量に対して0.5〜10重量部であり、0.5重
量部未満であると鋳型強度が著しく低下し、また逆に10
重量部を超えると鋳造時においてガス発生量が多くな
り、鋳物欠陥が発生し易くなる。又、有機エステル硬化
剤の配合量は鋳物砂100重量部に対して0.1〜5.0重量部
であり、0.1重量部未満であると未硬化を起こし易く、
また逆に5.0重量部を超えると硬化阻害を起こし易く、
またガス発生量が多くなり、鋳物欠陥が発生し易くな
る。又、界面活性剤の配合量は鋳物砂100重量部に対し
て0.01〜5.0重量部であり、0.01重量部未満であると、
一般的に発泡性が悪くなり、また逆に5.0重量部を超え
ると硬化阻害を起こし易くなる。又、水の配合量は鋳物
砂100重量部に対して0.5〜5.0重量部であり、0.5重量部
未満であると界面活性剤と同様に発泡性が悪くなり、ま
た逆に5.0重量部を超えると硬化阻害を起こすなどの諸
問題が発生する。
は鋳物砂100重量に対して0.5〜10重量部であり、0.5重
量部未満であると鋳型強度が著しく低下し、また逆に10
重量部を超えると鋳造時においてガス発生量が多くな
り、鋳物欠陥が発生し易くなる。又、有機エステル硬化
剤の配合量は鋳物砂100重量部に対して0.1〜5.0重量部
であり、0.1重量部未満であると未硬化を起こし易く、
また逆に5.0重量部を超えると硬化阻害を起こし易く、
またガス発生量が多くなり、鋳物欠陥が発生し易くな
る。又、界面活性剤の配合量は鋳物砂100重量部に対し
て0.01〜5.0重量部であり、0.01重量部未満であると、
一般的に発泡性が悪くなり、また逆に5.0重量部を超え
ると硬化阻害を起こし易くなる。又、水の配合量は鋳物
砂100重量部に対して0.5〜5.0重量部であり、0.5重量部
未満であると界面活性剤と同様に発泡性が悪くなり、ま
た逆に5.0重量部を超えると硬化阻害を起こすなどの諸
問題が発生する。
更に、前記以外の添加剤として多価アルコール類や脂肪
族エーテルアルコール類を用いることにより水分の低減
が可能であり、その結果鋳型強度の向上及び気泡の粘性
の向上による発泡安定化を計ることができる。
族エーテルアルコール類を用いることにより水分の低減
が可能であり、その結果鋳型強度の向上及び気泡の粘性
の向上による発泡安定化を計ることができる。
用いられる多価アルコール類としては、エチレングリコ
ール、プロピレングリコール、トリエチレングリコー
ル、1,2−ブタンジオール、1,3−ブタンジオール、1,4
−ブタンジオール、2,3−ブタンジオール、1,5−ペンタ
ンジオール、２−ブチン−1,4−ジオール、２−メチル
−2,4−ペンタンジオール、２−エチル−1,3−ヘキサン
ジオール等の二価アルコール類、及びグリセリン等の三
価アルコール類、及びソルビトール等の糖アルコールが
挙げられる。また脂肪族エーテルアルコール類として
は、２−メトキシエタノール、２−エトキシエタノー
ル、２−（メトキシメトキシ）エタノール、２−イソプ
ロポキシエタノール、２−ブトキシエタノール、２−
（イソペンチルオキシ）エタノール、２−（ヘキシルオ
キシ）エタノール等が挙げられる。
ール、プロピレングリコール、トリエチレングリコー
ル、1,2−ブタンジオール、1,3−ブタンジオール、1,4
−ブタンジオール、2,3−ブタンジオール、1,5−ペンタ
ンジオール、２−ブチン−1,4−ジオール、２−メチル
−2,4−ペンタンジオール、２−エチル−1,3−ヘキサン
ジオール等の二価アルコール類、及びグリセリン等の三
価アルコール類、及びソルビトール等の糖アルコールが
挙げられる。また脂肪族エーテルアルコール類として
は、２−メトキシエタノール、２−エトキシエタノー
ル、２−（メトキシメトキシ）エタノール、２−イソプ
ロポキシエタノール、２−ブトキシエタノール、２−
（イソペンチルオキシ）エタノール、２−（ヘキシルオ
キシ）エタノール等が挙げられる。
また更に鋳型強度を向上させる目的でシランカップリン
グ剤を加えても差し支えない。好ましいシランカップリ
ング剤としては、γ−アミノプロピルトリエトキシシラ
ンやγ−（２−アミノエチル）アミノプロピルトリメト
キシシラン等が挙げられ、特に限定されるものではな
い。
グ剤を加えても差し支えない。好ましいシランカップリ
ング剤としては、γ−アミノプロピルトリエトキシシラ
ンやγ−（２−アミノエチル）アミノプロピルトリメト
キシシラン等が挙げられ、特に限定されるものではな
い。
また本発明に用いられる鋳物砂としては、石英質を主成
分とする珪砂の他、クロマイト、ジルコン砂、オリビン
等の無機耐火性粒状物が使用されるが特に限定されるも
のではない。
分とする珪砂の他、クロマイト、ジルコン砂、オリビン
等の無機耐火性粒状物が使用されるが特に限定されるも
のではない。
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１〜９ 掛津浮選珪砂５号の砂100重量部に対し、有機エステル
硬化剤であるエチレングリコールジアセテート1.5重量
部を混練し、続いてKOH/フェノールのモル比1.0、ホル
ムアルデヒド／フェノールのモル比2.0であり、重量平
均分子量3,000である水溶性アルカリフェノール樹脂4.0
重量部及び水1.5重量部及び表−１に示す界面活性剤
（発泡剤）0.1重量部を混練し発泡流動砂を得た。
硬化剤であるエチレングリコールジアセテート1.5重量
部を混練し、続いてKOH/フェノールのモル比1.0、ホル
ムアルデヒド／フェノールのモル比2.0であり、重量平
均分子量3,000である水溶性アルカリフェノール樹脂4.0
重量部及び水1.5重量部及び表−１に示す界面活性剤
（発泡剤）0.1重量部を混練し発泡流動砂を得た。
この発泡流動砂を用いて径50mm、高さ50mmの円筒形のテ
ストピースを25℃で成形し、24時間後の鋳型圧縮強度を
測定した。
ストピースを25℃で成形し、24時間後の鋳型圧縮強度を
測定した。
更に、発泡流動砂の発泡安定性を測定するため、上記の
発泡流動砂を透明な径50mm、高さ200mmの円筒形模型に
充填成形し５分後の上型面の沈下した長さを測定した。
即ち沈下した長さが短い程発泡安定性が良好であること
を示す。
発泡流動砂を透明な径50mm、高さ200mmの円筒形模型に
充填成形し５分後の上型面の沈下した長さを測定した。
即ち沈下した長さが短い程発泡安定性が良好であること
を示す。
これらの結果を表−１に示す。
比較例１〜３ 掛津浮選珪砂５号の砂100重量部に対し、フラン樹脂硬
化剤1.5重量部を混練し、続いてフラン樹脂4.0重量部及
び水1.5重量部及び表−１に示す界面活性剤（発泡剤）
0.1重量部を混練し発泡流動砂を得た。
化剤1.5重量部を混練し、続いてフラン樹脂4.0重量部及
び水1.5重量部及び表−１に示す界面活性剤（発泡剤）
0.1重量部を混練し発泡流動砂を得た。
この発泡流動砂を用いて径50mm、高さ50mmの円筒形のテ
ストピースを25℃で成形し、実施例１〜９と同様に24時
間後の鋳型圧縮強度及び発泡安定性を測定した。
ストピースを25℃で成形し、実施例１〜９と同様に24時
間後の鋳型圧縮強度及び発泡安定性を測定した。
これらの結果を表−１に示す。
比較例４〜６ 掛津浮選珪砂５号の砂100重量部に対し、フラン樹脂硬
化剤1.5重量部を混練し、続いてフェノールレゾール樹
脂4.0重量部及び水1.5重量部及び表−１に示す界面活性
剤（発泡剤）0.1重量部を混練し発泡流動砂を得た。
化剤1.5重量部を混練し、続いてフェノールレゾール樹
脂4.0重量部及び水1.5重量部及び表−１に示す界面活性
剤（発泡剤）0.1重量部を混練し発泡流動砂を得た。
この発泡流動砂を用いて径50mm、高さ50mmの円筒形のテ
ストピースを25℃で成形し、実施例１〜９と同様に24時
間後の鋳型圧縮強度及び発泡安定性を測定した。
ストピースを25℃で成形し、実施例１〜９と同様に24時
間後の鋳型圧縮強度及び発泡安定性を測定した。
これらの結果を表−１に示す。
比較例７〜９ 掛津浮選珪砂５号の砂100重量部に対し、フラン樹脂硬
化剤1.5重量部を混練し、続いてフラン−フェノール系
樹脂4.0重量部及び水1.5重量部及び表−１に示す界面活
性剤（発泡剤）0.1重量部を混練し発泡流動砂を得た。
化剤1.5重量部を混練し、続いてフラン−フェノール系
樹脂4.0重量部及び水1.5重量部及び表−１に示す界面活
性剤（発泡剤）0.1重量部を混練し発泡流動砂を得た。
この発泡流動砂を用いて径50mm、高さ50mmの円筒形のテ
ストピースを25℃で成形し、実施例１〜９と同様に24時
間後の鋳型圧縮強度及び発泡安定性を測定した。
ストピースを25℃で成形し、実施例１〜９と同様に24時
間後の鋳型圧縮強度及び発泡安定性を測定した。
これらの結果を表−１に示す。
Claims (1)
- 【請求項１】鋳物砂100重量部に対して、水溶性フェノ
ール樹脂0.5〜10重量部、有機エステル硬化剤0.1〜5.0
重量部、界面活性剤0.01〜5.0重量部、水分0.5〜5.0重
量部からなる混合物を混練して得られることを特徴とす
る有機系発泡流動自硬性鋳型組成物。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1098554A JPH0767597B2 (ja) | 1989-04-18 | 1989-04-18 | 有機系発泡流動自硬性鋳型組成物 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1098554A JPH0767597B2 (ja) | 1989-04-18 | 1989-04-18 | 有機系発泡流動自硬性鋳型組成物 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02280940A JPH02280940A (ja) | 1990-11-16 |
| JPH0767597B2 true JPH0767597B2 (ja) | 1995-07-26 |
Family
ID=14222907
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1098554A Expired - Fee Related JPH0767597B2 (ja) | 1989-04-18 | 1989-04-18 | 有機系発泡流動自硬性鋳型組成物 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0767597B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2003010944A (ja) * | 2001-06-28 | 2003-01-15 | Asahi Organic Chem Ind Co Ltd | 有機系発泡流動自硬性鋳型用組成物 |
| CN101360574B (zh) * | 2005-11-21 | 2010-09-08 | 新东工业株式会社 | 铸型造型方法 |
Family Cites Families (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS557337B2 (ja) * | 1972-08-14 | 1980-02-25 | ||
| JPS5399033A (en) * | 1977-02-10 | 1978-08-30 | Hitachi Metals Ltd | Preparation of organic foaming self hardening mold |
| JPS62279048A (ja) * | 1986-05-27 | 1987-12-03 | Dainippon Ink & Chem Inc | 鋳物用自硬性結合剤組成物 |
-
1989
- 1989-04-18 JP JP1098554A patent/JPH0767597B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH02280940A (ja) | 1990-11-16 |
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