JPS58116951A - コールドボックス鋳型用鋳物砂組成物 - Google Patents

コールドボックス鋳型用鋳物砂組成物

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JPS58116951A
JPS58116951A JP21510481A JP21510481A JPS58116951A JP S58116951 A JPS58116951 A JP S58116951A JP 21510481 A JP21510481 A JP 21510481A JP 21510481 A JP21510481 A JP 21510481A JP S58116951 A JPS58116951 A JP S58116951A
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benzyl ether
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Tetsuo Haraga
原賀 哲男
Isao Kai
勲 甲斐
Motoyoshi Yamazaki
山崎 元義
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Toyota Motor Corp
Asahi Yukizai Corp
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Asahi Organic Chemicals Industry Co Ltd
Toyota Motor Corp
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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22CFOUNDRY MOULDING
    • B22C1/00Compositions of refractory mould or core materials; Grain structures thereof; Chemical or physical features in the formation or manufacture of moulds
    • B22C1/16Compositions of refractory mould or core materials; Grain structures thereof; Chemical or physical features in the formation or manufacture of moulds characterised by the use of binding agents; Mixtures of binding agents
    • B22C1/20Compositions of refractory mould or core materials; Grain structures thereof; Chemical or physical features in the formation or manufacture of moulds characterised by the use of binding agents; Mixtures of binding agents of organic agents
    • B22C1/22Compositions of refractory mould or core materials; Grain structures thereof; Chemical or physical features in the formation or manufacture of moulds characterised by the use of binding agents; Mixtures of binding agents of organic agents of resins or rosins
    • B22C1/2233Compositions of refractory mould or core materials; Grain structures thereof; Chemical or physical features in the formation or manufacture of moulds characterised by the use of binding agents; Mixtures of binding agents of organic agents of resins or rosins obtained otherwise than by reactions only involving carbon-to-carbon unsaturated bonds
    • B22C1/2273Polyurethanes; Polyisocyanates

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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、水性塗型に適したコールドボックス鋳型用組
成物に関するものである。
一般に、鋳造操作においてw&型に表面の平滑な鋳物を
作る目的で塗型が行なわれている。普通、塗型用塗布材
は溶液状であって、溶剤としては水又はメタノール、イ
ングロビルアルコール等のアルコール系の溶剤が用いら
れている。
特に、常温で鋳物砂を、ベンジルエーテル型フェノール
樹脂及びポリイノシアネートを粘結剤とし、アミンガス
を通気せしめて、硬化させて製造するコールドボックス
鋳型は、乾燥が容易なことから、従来からアルコール系
の溶剤が用いられてきた。しかし、アルコール系の塗型
は、価格が水性塗型にくらべて割筒であること、及び使
用時に蒸気が発生し、環境上問題があることから、轍近
、水性塗型が注目されつつある。
ところが、コールドボックス鋳型は、本質的に水分が存
在する状態では、強度がでにくい欠点があった。これは
、水分がベンジルエーテル型フェノール樹脂とポリイン
シアネートの反応を阻害するためである。このため、水
性塗型を使用した揚会も、鋳型中に水が浸透して、強度
を低下させ、中子折れ、スフワレ、洗われ等の鋳造欠陥
の原因となる虞れがあった。
本発明は、コールドボックス鋳型が有している水性塗型
時に強度が劣イ1する欠点を解決し中子折れ、スフワレ
、洗われ等の鋳造欠陥が発生しないコールドボックス鋳
型用組成物を提供することを目的としている。
本発明のコールドボックス鋳型用組成物は、コールドボ
ックス鋳型を製造するに当って鋳物砂に粘結剤として使
用するベンジルエーテル型フェノール樹脂及びポリイソ
シアネートの組成物において、ベンジルエーテル型フェ
ノール樹脂100重量部に対して4.4′−ジヒドロキ
シジフェニル2.2−フロパン10〜9oo重tIIl
添〃o1混会すること′t−特徴とするものである。
本発明で使用されるベンジルエーテル型フェノール樹脂
は、ポリイソシアネートと交差結合するもので、例えば
日本国特許第696275号に開示されているような、 一般式: (式中のRは水素原子またはフェノール性水酸基に対し
メタ位のフェノール性置換基を示し、mおよびnはその
和が少なくとも2で、m対n比が少なくとも1になる数
を示し、Xは水素原子又はメチロール基の末端基を示し
、末端基の骸メチロール基対水素原子のモル比は少なく
とも1である。)で表わされ、次の一般式:(式中のR
は、上述のものと同一のものを示す。)で表わされ、か
つ上記成分Cを少量含有するジメチp−ル化合物類の混
合物の一層高分子量の縮合生成物である。
このベンジルエーテル型フェノール樹脂ハ、フェノール
類とアルデヒド類とを触媒としてナフテン酸塩およびカ
ルボン酸塩からなる群から選定した1檜又Fi2m以上
の可溶性二価金属塩の存在下に液相で実質的に無水の条
件で100℃より高く、130℃より低い温度で反応さ
せる方法により製造される。
有用なフェノール類としては、2個のオルト位置が未l
i&換のすべてのフェノールである。か(式中、A、B
およびCは水素原子、炭化水素基、オキシ炭化水素基、
またはハロゲン原子を示す。)で表わすことができる。
最も好ましいフェノール類は、未置換フェノール即ち、
オキシベンゼンである。    ゛ フェノール類と反応するアルデヒド類は、ホルムアルデ
ヒド、アセトアルデヒド、プロピオンアルデヒド、フル
フルアルデヒドおよびベンズアルデヒドのような従来フ
ェノール樹脂の製造に使用されたアルデヒドの何れでも
よい。昔通、使用するアルデヒドは、一般式: : (式中のR′は、水素原子まえは1〜8個の炭素原子を
有する膨化水素基を示す。)で表わされる。鍛も好まし
いアルデヒドは、ホルムアルデヒドである。1+触媒で
ある二価金属塩の例としては、亜鉛、カドミウム、マン
ガン、鋼、スズ、マグネシウム、コバルト、鉛、カルシ
ウムおよびバリウムの塩があげられる。
このベンジルエーテル屋フェノールItJjlK4゜4
′−ジヒドロキシジフェニル2.2−プロパンを使用す
ると、水性塗型時強度劣化の少ない鋳型が得られる。こ
のような作用は、ベンジルエーテル型フェノール樹脂1
00重量部に対して10〜900重量部さらに好ましく
は20〜800重量部の4.4′−ジヒドロキシジフェ
ニル2.2−プロパンを使用することによって得られる
。ぷの4゜4′−ジヒドロキシジフェニル2.2−7’
ロパンがベンジルエーテル型フェノール樹脂に対して1
0重量部以下では、効果が充分でなく900重量部以上
になると鋳型の耐熱性を劣化させる。
4.4′−ジヒドロキシジフェニル2.2−プロパンの
ベンジルエーテル型フェノール樹脂への添加は、樹脂溶
解時混合することもできるし、混線時に添加することも
できる。これらの物を希釈する溶剤としては、水酸基を
含有しないものが好ましく、脂肪族、脂環族、芳香族炭
化水素溶剤、ハロゲン化炭化水素溶剤、エーテル類、ケ
トン類、エステル類、多価アルコールの誘導体や、それ
らの混合物が使用でき、その代表的なものは、灯油、シ
クロヘキサン、キシレン、クメン、塩化メチレン、1,
1.1−トリクロルエタンシクロヘキサノン、イソホロ
ン、7タル酸ジプチル、エチルセロソルブアセテートプ
ロピレンカーボネート等である。
また、本発明のコールドボックス鋳型用組成物に使用さ
れるポリイソシアネートは、2〜5個のイソシアネート
基を有する脂肪族、脂環族、芳香族ポリイソシアネート
、又は、それらのイソシアネートプレポリマーからな)
、また上記ポリイソシアネートの混合物も使用できる。
例えば、2.4−および2.6−)ルエンジインシアネ
ート又はこれらの粗製品、ジフェニルメタンジイソシブ
ネート、ヘキサメチレンジイソシアネート、シクロペン
チレンジイソシアネート、ナフタレンジインシアネート
、フェニレンジイソシアネート等が使用できる。
ポリイソシアネートは、ベンジルエーテル型フェノール
樹脂に対して、10〜500重量−の割付て使用できる
が、好ましくは、20〜500 重量部である。ポリイ
ソシアネートも一般には、溶剤を加えて使用する。
ベンジルエーテル型フェノール樹脂とボ9(ンシアネー
トとのキユアリング剤として使用するアミンとしては、
第三級アミンガスであり、不活性ガス又は空気と混合後
、鋳型に通気される。使用できるアミンとしては、トリ
メチルアミン、ジメチルエチルアミン、モノメチルジエ
チルアミン、トリエチルアミン、ジメチルエチルアミン
、モノエチルプロピルアミン、トリプロピルアミンがあ
げられる。
次に、実施例を挙げて本発明をさらに説明する。なお鋼
中、1部」は「重量部」を示す。
原料製造例 かきまぜ機、還流冷却器および温度計を備えたガラス製
反応器にパラホルムアルデヒド(85襲)1000F、
フェノール1400fを酢酸亜鉛の存在下、100〜1
25℃で5時間反応させ、680■珈の減圧度で50分
間減圧脱水して樹脂を得た。
この樹脂の赤り吸収スペクトルは1060ffiにベン
ジリックエーテル結合に基づく強い特性吸収を示した。
実施例1〜3 上記ベンジルエーテル型フェノールIt )II 、4
゜41  、>ヒドロキシジフェニル2.2−プロパン
、「ハイゾール」(昭和石油社製)として市販されてい
る溶剤、及びイソホロ゛ンを第1表に示され九割合で配
合した。
ポリイソシアネート肯は、ポリイソシアネート〔日本ポ
リウレタン社から入手しうるミリオネー)MR−100
(商品名)〕70部にハイゾール30部を加え、溶解し
て試料4とする。
7ラタリー砂(鋳物砂)5時に試料1〜3のいずれか一
つの試料と試料4とをそれぞれ30V添加し、スピード
・マラー(混線装置)で1分間混練し、混線砂金得た。
この混練砂10■X30mX85mの金型に吹きこんだ
後、トリエチルアミンを通気さ4!で硬化させ、テスト
ピースを得た。40B=にIn1Ilシた市販の水性塗
型「ダイヤコート」(商品名、内材黒鉛社製)にテスト
ピースを浸漬し、取り出し直後、および150℃で60
分間乾燥後、室温まで冷却したものの強度を測定した。
上記において、試料1と試料4との組合せを実施例1と
し、試料2と試料4との組合せを実施例2とし、そして
試料6と試料4との組合せを実施例3とした。
比較例 1 原料製造例で製造したベンジルエーテル型フェノール樹
脂45s1ノ・イゾール25部及びイソホロン50部の
割合で溶解して試料5とする。
フラタリー砂5匂に試料5及び実施例1の試料41!t
それぞれ502添加し、実施例1〜3と同じ操作で、混
線、造型後、塗型を行ない、抗折試験法に従って抗折強
度を測定した。
第2表 第2表から、実施例1〜3及び比較例1Fi塗型なしで
は同様な抗折強度を示すが、実施例1〜3は水性塗型直
後及び水性塗型後150℃で60分間乾燥後3時間放置
した場合では、比較例に比べて大きな抗折強度を示し、
特に実施例1及び2では顕著な差を示した。
実施例4〜6 原料製造例で製造したベンジルエーテル型フェノール樹
脂40部、ハイゾール55s及びシクロヘキサノン25
部を溶解混合して試料6とする。・また4、4I−ジヒ
ドロキシジフェニル2.2−プロパン40部、ハイゾー
ル30部及びシクロヘキサノン50部を溶解混合して試
料7とする。他にポリインシアネート(ミリオネートM
R10G)65部にノ・イゾール55部を加え、溶解し
て試料8とする。
混線直前に試料6および試料7を第3表に示す下記配合
で混合して試料9〜11とする。
三条6芳砂(鋳物砂)30GOfに試料9〜11のいず
れか一つの試料45fと試料aiastと添加し、スピ
ード・マラーで1分間混練し、混練砂を得た。この混練
砂を実施例1〜3と同じ操作で造型、塗型後に抗折強度
を測定した。
上記において、試料9と試料8との組合せを実施例4、
試料10と試料8との組合せを実施例5、および試料1
1と試料8との組合せを実施例6とした。
比較例 2 三条6芳砂3000fに試料6および試料8を459ず
つ、それぞれ添加し、1分間混練して混線砂金得た。こ
の混練砂を実施例1〜5と同じ操作で造型、塗型後に抗
折強度を測定した。
強度結果を第4表に示す。
第4表から、実施例4〜6及び比較例2は塗型なしでは
同様な抗折強度を示したが、実施例4〜6は水性塗型直
後及びその後に乾燥した場合では、比較例に比べて大き
な抗折強度をボし、特に実施例4および5は顕著な差を
示した。
実施例 7 原料製造例で製造したベンジルエーテル型フェノール樹
!#50部、ハイゾール20部、7タル酸ジプチル15
部、及びプロビレ/カーボネート15部の割合で溶解し
て試料12とする。
4.4′−ジヒドロキシジフェニル2.2−プロパン5
0s1灯油20部及びイソホロン30部の割合で溶解し
て試料13とする。
また、ポリイソシアネート(ミリオネー) MR−10
0)75部にハイゾール25部を加え、溶解して試料1
4とする。
鋳物砂としてのカルサイナー再生砂(生型砂10%含む
)30口Ofに試料13をsay添加し、スピード・マ
ラーで1分間混練後、試料12を30を及び試料14を
60f添加し、1分間混練して混線砂金得た。この混練
砂を実施例1〜5と同じ操作で造型し、塗型後に強度を
測定した。
比較例 3 カルサイナー再生砂(生、型砂109G含む)3000
fに試料12および試料14を6Of添加し、1分間混
練し、混練砂を実施例1〜5と同じ操作で造型し、1に
型後に抗折強度を測定した。結果を第5表に示す。
第5表から、実施例7のものは、塗型なし、塗型直後お
よび塗型乾燥後において、比較例5のものに比べて顕著
な抗折強度を示した。
以上説明したように、本発明のコールドボックス鋳型用
組成物によれば、コールドボックス鋳型へ水性塗型をし
ても鋳型の強度劣化をなくすことができ、強度劣化によ
って一惹起される中子折れ、スフワレ、洗われ等の鋳造
欠陥を発生しなくすることができる。また鋳型の強度劣
化をなくすととKよって、従来鋳型へ添加していたバイ
ンダーの添加量を少なくすることもできる。
特許出願人 トヨタ自動車工業株式会社同   旭有機
材工業株式会社 (#1か1名)

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)  コールドボックス鋳型を製造するに当って鋳
    物砂に粘結剤として使用するベンジルエーテル型フェノ
    ール樹脂及びポリイノシアネートの組成物において、ベ
    ンジルエーテル型フェノール樹脂100]1111gに
    対して4.4′−ジヒドロキ7ジフエニル2.2−プロ
    ノ(ン10〜9Ωoimsを添加、混合すること1に特
    徴とするコールドボックス鋳型用組成物。
JP21510481A 1981-12-28 1981-12-28 コールドボックス鋳型用鋳物砂組成物 Granted JPS58116951A (ja)

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JPH0356822B2 JPH0356822B2 (ja) 1991-08-29

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2015188910A (ja) * 2014-03-28 2015-11-02 旭有機材工業株式会社 鋳型用ウレタン硬化型有機粘結剤及びこれを用いて得られる鋳物砂組成物並びに鋳型

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