JPS5929341B2 - 珪酸アルカリ金属塩結合剤組成物 - Google Patents

珪酸アルカリ金属塩結合剤組成物

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JPS5929341B2
JPS5929341B2 JP55500321A JP50032180A JPS5929341B2 JP S5929341 B2 JPS5929341 B2 JP S5929341B2 JP 55500321 A JP55500321 A JP 55500321A JP 50032180 A JP50032180 A JP 50032180A JP S5929341 B2 JPS5929341 B2 JP S5929341B2
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Description

【発明の詳細な説明】 明細書 この発明は、珪酸のアルカリ金属塩からなる結合剤組成
物、とくに鋳型及び中子の製造に用いられる結合剤組成
物に関するものである。
珪酸のアルカリ金属塩水溶液、とくに珪酸ソーダ溶液を
、鋳型及び中子の製造のために砂の結合剤として使用す
ることは、普通に行なわれている。
これらの溶液は、普通SiO2対Na2Oの比が2.0
対1ないし3.0対1である珪酸ソーダを40ないし5
0重量%含んでいる。1つの方法では、珪酸ソーダ溶液
を砂と混合し、そこで得られる混合物を鋳型又は中子に
成形する。
その後、二酸化炭素ガスを鋳型又は中子に吹き込み、珪
酸ソーダと二酸化炭素との間の化学反応により、鋳型又
は中子の成形体を得ている。他の方法では、いわゆる硬
化剤、例えばジアセチンとトリアセチンとの混合物を、
珪酸ソーダ及び砂と混合し、その混合物を鋳型又は中子
に成形し、その鋳型又は中子をそのまま放置し、硬化剤
と珪酸ソーダとの間の化学反応により硬化させる。両方
法の欠点は、鋳造後に鋳型及び中子が破壊し難く、従つ
て固化した鋳造金属から取除きにくいということである
このことは、複雑な形状の中子の場合、又は鋳型と中子
が高温で鋳込まれる金属鋳物、例えば鋳鋼の製造に用い
られる時に、とくに不利であつた。従つて、砂と珪酸ソ
ーダとの混合物に崩壊剤と呼ばれる材料を加える、数多
くの提案が今までになされて来ており、その崩壊剤&L
鋳造後に砂鋳型又は中子の破壊又は崩壊能力を助けるも
のである。使用された崩壊剤のうちでは、セルローズ誘
導体、澱粉、及び砂糖例えばスクロース、及びテキスト
ローズのような種々の炭水化物含有物がある。
珪酸のアルカリ金属塩及び炭水化物のほかに、珪酸のア
ルカリ金属塩水溶液と混合可能か又はその水溶液に可溶
性のフェノール系化合物を含む結合剤を用いることによ
つて、珪酸のアルカリ金属塩結合剤で結合された鋳造用
砂型及び中子の製造に、改良された納得の得られること
がここに見出された。この発明によると、(1)珪酸の
アルカリ金属塩、 (11)単糖類、二糖類、多糖類及びこれらのうちの何
れかの誘導体から選ばれた、実質的に水溶性の炭水化物
、(111)1価フェノール、2価フェノール、3価フ
ェノール、多核炭化水素のフェノール、及びフェノール
系酸から選ばれたフェノール系化合物で、珪酸のアルカ
リ金属塩の水溶液と混合できるか、又は溶解できる化合
物、とを混合して得られた水溶液中の結合剤組成物が提
供される。
この発明のさらに別の特徴によると、 (1)珪酸のアルカリ金属塩、 (l■)単糖類、二糖類、多糖類及びこれらのうちの何
れかの誘導体から選ばれた実質的に水溶性の炭水化物、
0■i) 1価フェノール、2価フェノール、3価フエ
水から成ることを特徴とする、特許請求の範囲第1項の
結合剤組成物。
8 オキシアニオン塩がさらに含まれていることを特徴
とする、特許請求の範囲第1−7項の何れか1つの項に
記載する結合剤組成物。
9オキシアニオン塩が硼酸のアルカリ金属塩であること
を特徴とする、特許請求の範囲第8項の結合剤組成物。
10フルフリルアルコールがさらに含まれていることを
特徴とする、特許請求の範囲第1−9項の何れか1つの
項に記載する結合剤組成物。
11ホルムアルデヒドがさらに含まれることを特徴とす
る、特許請求の範囲第1−9項の何れか1つの項に記載
する結合剤組成物。
12尿素がさらに含まれることを特徴とする、特許請求
の範囲第1−9項の何れか1つの項に記載する結合剤組
成物。
13珪酸のアルカリ金属塩が珪酸ソーダであることを特
徴とする、特許請求の範囲第1−12項の何れか1つの
項に記載する結合剤組成物。
14炭水化物がグルコース及びフルクトースから選ばれ
た単糖類、又はスクロース、マルトース、及びラクトー
スから選ばれた二糖類であることを特徴とする、特許請
求の範囲第1−13項の何れか1つの項に記載する結合
剤組成物。
15炭水化物が澱粉の加水分解物であることを特徴とす
る、特許請求の範囲第1−13項の何れか1つの項に記
載する結合剤組成物。
16炭水化物が水素添加された澱粉加水分解物であるこ
とを特徴とする、特許請求の範囲第113項の何れか1
つの項に記載する結合剤組成物。
明細書この発明は、珪酸のアルカリ金属塩からなる結合
剤組成物、とくに鋳型及び中子の製造に用いられる結合
剤組成物に関するものである。
珪酸のアルカリ金属塩水溶液、とくに珪酸ソーダ溶液を
、鋳型及び申子の製造のために砂の結合剤として使用す
ることは、普通に行なわれている。
これらの溶液は、普通SiO2対Na2Oの比が2.0
対1ないし3.0対1である珪酸ソーダを40ないし5
0重量%含んでいる。1つの方法では、珪酸ソーダ溶液
を砂と混合し、そこで得られる混合物を鋳型又は中子に
成形する。
その後、二酸化炭素ガスを鋳型又は中子に吹き込み、珪
酸ソーダと二酸化炭素との間の化学反応により、鋳型又
は中子の成形体を得ている。他の方法では、いわゆる硬
化剤、例えばジアセチンとトリアセチンとの混合物を、
珪酸ソーダ及び砂と混合し、その混合物を鋳型又は中子
に成形し、その鋳型又は中子をそのまま放置し、硬化剤
と珪酸ソーダとの間の化学反応により硬化させる。両方
法の欠点は、鋳造後に鋳型及び中子が破壊し難く、従つ
て固化した鋳造金属から取除きにくいということである
このことは、複雑な形状の中子の場合、又は鋳型と中子
が高温で鋳込まれる金属鋳物、例えば鋳鋼の製造に用い
られる時に、とくに不利であつた。従つて、砂と珪酸ソ
ーダとの混合物に崩壊剤と呼ばれる材料を加える、数多
くの提案が今までになされて来ており、その崩壊剤&亀
鋳造後に砂鋳型又は中子の破壊又は崩壊能力を助けるも
のである。使用された崩壊剤のうちでは、セルローズ誘
導体、澱粉、及び砂糖例えばスクロース、及びテキスト
ローズのような種々の炭水化物含有物がある。
珪酸のアルカリ金属塩及び炭水化物のほかに、珪酸のア
ルカリ金属塩水溶液と混合可能か又はその水溶液に可溶
性のフエノール系化合物を含む結合剤を用いることによ
つて、珪酸のアルカリ金属塩結合剤で結合された鋳造用
砂型及び中子の製造に、改良された結果の得られること
がここに見出された。この発明によると、(1)珪酸の
アルカリ金属塩、 (4)単糖類、二糖類、多糖類及びこれらのうちの何れ
かの誘導体から選ばれた、実質的に水溶性の炭水化物、
(:1i) 1価フエノール、2価フエノール、3価フ
エノール、多核炭化水素のフエノール、及びフエノール
系酸から選ばれたフエノール系化合物で、珪酸のアルカ
リ金属塩の水溶液と混合できるか、又は溶解できる化合
物、とを混合して得られた水溶液中の結合剤組成物が提
供される。
この発明のさらに別の特徴によると、 (1)珪酸のアルカリ金属塩、 (3)単糖類、二糖類、多糖類及びこれらのうちの何れ
かの誘導体から選ばれた実質的に水溶性の炭水化物、0
11) 1価フエノール、2価フエノール、3価フエノ
ール、多核炭化水素のフエノール、及びフエノール系酸
から選ばれたフエノール系化合物で、珪酸のアルカリ金
属塩の水溶液と混合できるか、又は溶解できる化合物、
とを混合して得られた水溶液状の結合剤組成物と、粒子
状材料とから成る混合物を所望の形状に成形することを
特徴とする、鋳造用鋳型又は中子のような粒子状材料の
成形体を製造する方法が提供される。
好ましい珪酸のアルカリ金属塩は珪酸ソーダである。
珪酸ソーダのSiO2対Na2Oの比は、広く変えるこ
とができ、例えば2.0対1ないし3.5対1とするこ
とができるが、2.0対1ないし約2.5対1の比を持
つ珪酸ソーダが好ましい。適当な単糖類の例では、グル
コース、マンノース、フルクトースを含み、適当な二糖
類の例は、スクロース、マルトース、ラクトースを含ん
でいる。また、グリカンとして知られている多糖類は、
還元性の末端基を持ち又は持たない単糖類のポリマーで
ある。
単糖類成分は、アルドース又はケトースの何れであつて
もよい。
グリカンの例は、グルカン(グルコースのポリマー)、
キシラン(キシロースのポリマー)及びグルコキシラン
(グルコースとキシロースとのコポリマー)である。澱
粉、アミロース、アミロペクチンのような高分子量のグ
リカンは、一般に水に溶解しないので、この発明による
結合剤組成物用には不適当である。
適当なグリカンは、澱粉の加水分解物又はグルコースシ
ラツプの成分として得られるものである。適当な低分子
量の多糖類又はグリカンは母体の高分子量グリカン中の
グリコシド結合の開裂を起させるような酸、酵素又はそ
の他のものを用いる方法によつて作ることができる。こ
の種のそのような材料は、澱粉の加水分解物又はグルコ
ースシラツプの成分として得られる。適当な多糖類誘導
体は、グリカニトールを含んでいる。
グリカニトールは、グリカンの還元によつて得られる生
成物である。グリカンの単糖類成分は、アルドースであ
り、またはケトースである。グリカニトールの製造の過
程で、置換されたアルドース又はケトース末端基の立体
化学的構造は保持されることがあり、或いは誘導された
多水酸基アルコール誘導体中で転化の起ることがある。
例えば、置換された還元性の末端基、例えば澱粉デキス
トリン中の置換されたグルコース末端基の還元は、分子
構造を保持して行なわれ、置換された(ソルビトールの
ような)グルシトール誘導体を生じたり、又は転化して
炭素2個の配置が変化し、置換されたマンニトール誘導
体を生じたりする。適当なグリカニトールは、水素添加
された澱粉の加水分解物の成分として得られるものであ
る。他の適当な誘導体は、比較的高分子量の多糖類中の
グルコシド結合の分裂を生じさせる方法によつて作られ
た、低分子量の多糖類の還元によつて作られる。そのよ
うな材料もまた、水素添加された澱粉加水分解物の成分
として得られる。適当な二糖類誘導体の例は、マルトー
スの還元によつて作られるマルチトールであり、またラ
クトースの還元によつて作られるラクチトールである。
適当な単糖類誘導体の例は、対応するヘキソースの還元
によつて作られるヘキシトールを含んでおり、例えばグ
ルコース又はクローズの還元によつて作られるソルビト
ール、及びマンノースの還元によつて作られるマンニト
ールを含み、さらに対応するペントースの還元によつて
作られるペンチトール、例えばキシロースの還元によつ
て作られるキシリトールを含んでいる。
一種又は二種以上の炭水化物を含む材料から成る、市場
で入手できる炭水化物を用いることができる。
そのような材料の例は、スクロースの精製からの糖密、
牛乳処理からの乳漿、スクロース、フルクトース、及び
グルコースの混合物である転化糖、又は部分的に転化さ
れた糖、及び上述のグルコースシラツプである。エーテ
ルイKエステル化又は酸化のような方法によつて、還元
性末端基以外のところで構造が変化した炭水化物の誘導
体も、また用いることができる。
そのような誘導体の例は、酸化された澱粉シラツプ、澱
粉のエステル、及び澱粉のカルボキシアルキルエーテル
である。好ましい炭水化物は、アルカリ溶媒中・ご炭水
化物を本質的に安定するために、その還元力を除かれた
「安定化された]炭水化物である。
安定化された炭水化物は、水素添加により、又はエーテ
ル化、エステル化若しくは酸化のような還元力を除くそ
の他の反応により、又は尿素若しくは尿素誘導体との反
応により作ることができる。
安定化された炭水化物の例は、グリカニトール、マルチ
トール若しくはラクチトールのような二糖類の誘導体、
ヘキシトール、ペンチトールである。j好ましい安定化
された炭水化物は、英国特許第1546079号明細書
に記載されている安定化された澱粉加水分解物である。
これらの安定化された澱粉加水分解物は、5ないし10
0、好ましくは5ないし75、さらに好ましくは10な
いし 140のデキストロース当量を持つた澱粉加水分
解物から作ることができる。デキストロース当量は、還
元力すなわち乾燥基準でD−グルコースとして表わした
、澱粉加水分解物の還元性糖の含有量として定義される
。澱粉加水分解物は、選択的酸化、1尿素若しくは尿素
誘導体との反応、又は水素添加によつて安定化すること
ができる。好ましい方法は、水素を用いて接触水素添加
によるものであり、その結果得られる水素添加された澱
粉加水分解物は、グリカニトール、還元された低分子量
の多糖 2類、還元された単糖類、及び還元された二糖
類の混合物である。結合剤組成物は、二種以上の炭水化
物の混合物を含むことができる。
フエノール系化合物が、多核性炭水化物のフエ 乏ノー
ルであるときには、炭水化物は、環が分離しているもの
であつても、環が一緒に融合されているものであつても
よい。
適当なフエノール系化合物の例は、次のようなものであ
る。
5カテコール
(0−ジヒドロキシベンゼン)、レゾルシノール(m−
ジヒドロキシベンゼン)、キノール(p−ジヒドロキシ
ベンゼン)、ピロガロール(Vic−トリヒドロキシベ
ンゼン)、1価、2価又は3価フエノールのアルキル誘
導 5体、モノヒドロキシジフエニル、ジヒドロキシジ
フエニノレ又はトリヒドロキシジフエニルのような2個
以上のベンゼン核と1個以上の水酸基とを含むヒドロキ
シベンゼンニ量体又は少量体、サリチル酸(0−ヒドロ
キシ安息香酸)、没食子酸(3・4・5−トリヒドロキ
シ安息香酸)フエノール系化合物の混合物を用いること
ができ、多くのそのような混合物は、化学方法からの副
産物として市場で入手できる。
市場で入手できる混合物の例は、粗製レゾルシノールを
蒸溜するときに蒸溜残渣として得られる、主としてジヒ
ドロキシ及びトリヒドロキシジフエニルの異性体からな
る混合物であり、石炭の乾溜から副産物として得られる
レゾルシノール、レゾルシノール同族体、カテコール、
カテコール同族体の混合物である。
結合剤組成物は、ドイツ特許出願第 2750294号明細書に記載されているような、炭水
化物と水溶性錯化合物を形成することができる、オキシ
アニオン塩をも含むことができる。
適当なオキシアニオンの例は、硼素、錫、ゲルマニウム
、テルリウム及び砒素のオキシアニオンである。オキシ
アニオンはオキシアニオン塩の形で組成物に加えてもよ
く、又オキシアニオン塩はオキシアニオン若しくは酸化
物を含む酸と、加えたアルカリ若しくは珪酸のアルカリ
金属塩中に含まれるアルカリとの間の、相互作用の結果
としてその場で生成されてもよい。
適当なオキシアニオン塩の例は、メタ硼酸ソーダ、テト
ラ硼酸ソーダ、ペンタ硼酸ソーダ、ゲルマニウム酸ソー
ダ、錫酸ソーダ、亜テルル酸ソーダ及び亜砒酸ソーダの
ようなオキシアニオンのアルカリ金属塩を含んでいる。
錫、テルリウム及び砒素のオキシアニオン塩のうちでは
、それぞれ錫酸塩、亜テルル酸塩及び亜砒酸塩が好まし
い。最も好ましいオキシアニオン塩は、硼酸のアルカリ
金属塩である。それは、容易にまた経済的に得られるか
らである。その場で生成されるオキシアニオン塩の例は
、酸化硼素とアルカリ、例えば珪酸のアルカリ金属塩に
おけるアルカリとの間の相互作用によつて生成される硼
酸のアルカリ金属塩であり、また二酸化ゲルマニウムと
アルカリとの間の反応によつて生成されるゲルマニウム
酸のアルカリ金属塩である。
二種以上のオキシアニオン塩を組成物に加えてもよい。
結合剤組成物は、また、一種又は二種以上の尿素、フル
フリルアルコール、又はホルムアルデヒドを含んでいて
もよい。
結合剤組成物は、珪酸のアルカリ金属塩水溶液、炭水化
物の水溶液及びフエノール系化合物を別々の添加物とし
て、粒子状材料に加えることもでき、又はこれら成分の
うちの何れか2個又は3個をすべて予じめ混合すること
もできる。
フエノール系化合物を水性アルカリ金属珪酸塩と予じめ
混合し、第3成分を別に添加すること、又は3成分をす
べて予じめ混合することが好ましい。しかし、結合剤組
成物を添加するのに適した方法は、用いられる特定の炭
水化物なる材料によつて或る程度異なる。なぜならば、
或る炭水化物なる材料、例えば還元性糖を含んだ炭水化
物は、珪酸のアルカリ金属塩と反応し、従つて珪酸のア
ルカリ金属塩と予じめ混合しておくことができず、また
使用される特定のフエノール系化合物上で貯蔵すること
ができない。炭水化物と珪酸のアルカリ金属塩とが予じ
め混合して貯蔵できないときには、フエノール系化合物
の=部を珪酸のアルカリ金属塩に溶解し、一部を炭水化
物の水溶液に溶解するのが好都合である。また、結合剤
組成物がオキシアニオン塩を含んでいるときには、オキ
シアニオン塩は、そのほかの3成分の何れからも離して
粒子状材料に加えてもよく、又はオキシアニオン塩は他
の成分の一種又は二種以上のものと予じめ混合しておい
てもよい。
結合剤組成物は、15ないし47重量%の珪酸のアルカ
リ金属塩と、2ないし45重量%の炭水化物と、0,1
ないし10重量%のフエノール系化合物と、残量の水と
を含むのが普通である。
存在するフエノール系化合物の実際の量は、選ばれた特
定の化合物によつて異なり、また一緒に用いられるべき
珪酸のアルカリ金属塩と炭水化物との組成によつて異な
る。好ましい結合剤組成物は、26ないし45重量%の
珪酸アルカリ金属塩と、3ないし27重量%の炭水化物
と、0.5ないし1.5重量%のフエノール系化合物と
、残量の水とを含むものである。
オキシアニオン塩が存在するときには、オキシアニオン
塩は結合剤組成物の5重量%以下を組成するのが普通で
ある。好ましいオキシアニオン塩の含有量は、結合剤組
成物の約0,5ないし約2.0重量%である。珪酸のア
ルカリ金属塩、炭水化物、及びフエノール系化合物、及
びもし含まれていればオキシアニオン塩をも特定割合に
配合した現実の組成物は、炭水化物の性質、成分の相互
溶解の程度、珪酸のアルカリ金属塩中のアルカリ金属酸
化物対シリカの比、及びオキシアニオンの性質のような
、多数の要因によつて異なる。
この発明の結合剤組成物は、種々の粒子状材料を結合さ
せるのに用いることができるが、鋳造用鋳型又は中子の
製造におけるシリカ、かんらん石、クロマイト、及びジ
ルコンサンドのような粒子状耐火材を結合するのにとく
に有用である。
製造後に鋳型又は中子は二酸化炭素ガスの吹き込みによ
り硬化され、又はその代りに珪酸のアルカリ金属塩に対
する化学的硬化剤、例えばグリセロールの酢酸エステル
の混合物を、鋳型又は中子が成形される前に、砂と結合
剤との混合物に加えることもできる。この発明に係る改
良された結合剤組成物は、フエノール系化合物の存在の
ために鋳造用鋳型又は中子の製造に用いられると、多く
の利点を与える。
二酸化炭素を用いてガス処理することにより、鋳型及び
中子を硬化させるときには、フエノール系化合物を含ん
でいない珪酸のアルカリ金属塩と炭水化物とから成る公
知の結合剤を用いるときに必要とされる時間に比べると
、処理時間が減少し、その結果、二酸化炭素の節約にな
る。この点で、硼酸塩のようなオキシアニオン塩をも含
む組成物は、とくに有利であり、またその組成物がまた
フルフリルアルコール、尿素又はホルムアルデヒドを含
むときに、さらに改良が得られる。この発明の結合剤組
成物は、また乾燥及び湿潤条件下での鋳型及び中子の貯
蔵特性に改善を与える。公知の炭水化物含有珪酸塩結合
剤を用いる場合に必要とされる結合剤に比べて、少量の
結合剤、従つて少量の珪酸ソーダの使用が必要とされる
だけである。
使用される珪酸ソーダの量の減少は、それが珪酸ソーダ
の節約になるという点で、経済的利点をもたらすのみな
らず、また砂の崩壊性をよくし、その砂を用いて作られ
た金属鋳物の表面仕上げを改善する。さらに、鋳造後砂
の中に残つているソーダの量が減少するので、砂は再使
用のために一層容易に再生できる。次の実施例は、この
発明を具体例について説明するためのものである。
実施例 1 次のようにして一連の結合剤組成物が作られた。
(1)とうもろこし澱粉から得られ、水素添加前に約3
0−のデキストロース当量を持ち、水素添加後には、0
.2以下のデキストロース当量を持ち、71重量%の澱
粉加水分解物を含んでいる、水素添加された澱粉加水分
解物シラツプ100重量部に、6.15重量部の無水四
硼酸ソーダを溶解した。こうして得られた20重量部の
溶液を2,2対1のSiO2対Na2O比を持ち、約4
4重量%の珪酸ソーダ含有量を持つた珪酸ソーダの水溶
液80重量部と混合した。
(2) 1重量部のキノールを100重量部の結合剤(
1)に溶解した。
(3) 1重量部のカテコールを100重量部の結合剤
(1)に溶解した。
(4) 1重量部のレゾルシノールを100重量部の結
合剤(1)に溶解した。
(5) 1重量部のオルシノールを100重量部の結合
剤(1)に溶解した。
(6) 1重量部のピロガロールを100重量部の結合
剤(1)に溶解した。
(7)主としてレゾルシノール、カテコール及びそれら
の同族体を含む石炭乾溜の副産物1重量部を100重量
部の結合剤(1)に溶解した。
3.5重量部の結合剤組成物(1)ないし(7)の一つ
一つを別々に100重量部の珪砂(A.F.S.粒度第
47)と混合し、こうして得られた砂一結合剤組成物を
用いて標準A.F.S.5Oll×50m1L円柱状中
子を作つた。
19Fないし21℃で、0.35k9/Cdの線圧力、
5.51/mの流速の二酸化炭素ガスで、色々な時間中
子をガス処理した。
中子の圧縮強度をガス処理後直ちに、(すなわち10秒
以内に)測定した。
次の結果が得られた。この結果から、結合剤系(2)−
(7)はすべて、結合剤(1)よりも著しく早い速度で
、ガス処理時に強度を表わすことが明らかとなる。6.
8kg/Cd(すなわち100ポンド/平方インチ)の
圧縮強度を得るためには、結合剤(1)ないし(7)で
は、それぞれ24、12、14、18、15、13及び
16秒のガス処理時間を必要とする。
だから、結合剤(2)ないし(7)は、結合剤(1)に
比べると、25%ないし50%のガス消費の節約となる
。実施例 2次の結合剤組成物を作つた。
(8)ジヒドロキシ及びトリヒドロキシジフエニル(粗
レゾルシノールの蒸溜から得られる蒸溜残渣)の異性体
混合物1重量部を、100重量部の結合剤(1)に溶解
した。
結合剤(1)及び(8)を用いて実施例1に記載した方
法に従つてテスト中子を作つた。
作られた中子の圧縮強度を、(a)ガス処理直後(すな
わち10秒以内)の試料について、(5)比較的乾燥し
た実験室の雰囲気中に24時間貯蔵した試料について、
(c) 95%の相対湿度の湿つた雰囲気中に24時間
貯蔵した試料について、それぞれ測定した。
次のデーターが得られた。
これらの結果から、結合剤(8)は結合剤(ハより早い
速度でガス処理時に強度を生じることが明らかとなる。
従つて、結合剤(l)は、6.8k9/CwL(すなわ
ち100ポンド/平方インチ)の圧縮強度を得るために
、約23秒のガス処理時間を必要とし、それぞれその後
24時間の乾燥及び湿潤貯蔵したあとで、21.8k9
/Cd及び11.2k9/Cdの強度になつている。結
合剤(8)は、同じガス処理圧縮強度を得るのに、僅か
15秒を必要とするだけで、それぞれその後32.7k
9/Cd及び13.9k9/CrAの乾燥及び湿潤貯蔵
強度になつている。実施例 3 次の結合剤組成物を作つた。
(9) SiO2対Na2O比が2.2対1で、約44
重量%の珪酸ソーダを含有する珪酸ソーダ水溶液90重
量部に、10重量部のスクロースを溶解した。
Qω 1重量部のピロガロールを100重量部の結合剤
(9)に溶解した。
実施例1に記載する方法によつて、結合剤(9)及びa
lを比較した。
次の結果が得られた。結合剤組成掴1が結合剤(9)よ
り早い速度で強度を表わし、またより大きい最大強度を
与えることが認められる。
従つて、結合剤(9)は、6.8k9/CrA(すなわ
ち100ポンド/平方インチ)の圧縮強度を得るのに、
32秒のガス処理時間を必要とするのに、結合剤alは
、ただ26秒のガス処理時間を必要とするだけである。
実施例 4 次の結合剤組成物を作つた。
aυ 1重量部の尿素を100重量部の結合剤(8)中
に溶解した。
実施例1に記載した方法に従つて、結合剤組成物(1k
(8)及びaυを比較し、次の結果を得た。
このデーターは、結合剤(1)よりも結合剤(8)を用
いてガス処理速度において改善がなされているが、その
改善が結合剤(自)によつてさらになされること、及び
最高強度における増加が結合剤(1)及び(8)の間で
得られ、さらに結合剤(8)と結合剤00との間で得ら
れることを示している。実施例 5 次の結合剤組成物を作つた。
02) 1重量部のフルフリルアルコールを100重量
部の結合剤(7)に溶解した。
実施例1に記載するように、結合剤(1)、(7)及び
(自)を比較し、次のデーターを得た。
結合剤(7)により結合剤(1)にまさる強度発生割合
の改善がなされているが、その改善が結合剤(自)にお
けるように、結合剤へのフルフリルアルコールの添加に
よつてさらに高められるということが明らかとなる。
従つて、6.8kg/Cd(すなわち100ポンド/平
方インチ)の圧縮強度を得るのに、結合剤(1)では約
20秒、結合剤(7)では16秒、結合剤(自)ではた
だ12秒だけのガス処理時間が必要とされ、そのために
CO2ガス消費の著しい節約となる。
実施例 6次の組成物を作つた。
(自)結合剤(1)を作るのに用いた水素添加した澱粉
加水分解物シラツプ100重量部中に、6.15重量部
の無水四硼酸ソーダを溶解した。
(自)ジヒドロキシ及びトリヒドロキシジフエニルの異
性体混合物5重量部を100重量部の組成勤3)中に溶
解した。
A5) 5重量部のホルマリンを100重量部の組成物
04)に溶解した。
結合剤(自)ないしA5)中の一つ一つの結合剤0.7
重量部と、結合剤(1)を作るのに用いられた珪酸ソー
ダ2.8重量部とを、A.F.S.粒度47番の珪砂1
00重量部と別々に混合することによつて、砂−結合剤
の混合物を作つた。
その混合物を用いて、実施例1に記載するような中子を
作りテストした。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1 単糖類、二糖類、多糖類及びそれらの誘導体から選
    ばれた実質的に水溶性の炭水化物と、珪酸のアルカリ金
    属塩とを混合して得られる水溶液中の結合剤組成物であ
    つて、珪酸のアルカリ金属塩の水溶液と混合できるかま
    たはその水溶液に溶解する2価フェノール、3価フェノ
    ール、多核炭化水素のフェノール及びフェノール類から
    選ばれたフェノール系化合物を含むことを特徴とする、
    鋳型及び中子用結合剤組成物。 2 フェノール系化合物が、カテコール、レゾルシノル
    、キノール、ピロガロール、2価、又は3価フェノール
    のアルキル誘導体、ヒドロキシベンゼン2量体、又は2
    個以上のベンゼンリングと1値以上のヒドロキシル基を
    含むヒドロキシベンゼン少量体、サルチル酸又は没食子
    酸であることを特徴とする、特許請求の範囲第1項の結
    合剤組成物。 3 ヒドロキシベンゼン二量体が、モノヒドロキシジフ
    ェニル、ジヒドロキシジフェニル又はトリヒドロキシジ
    フェニルであることを特徴とする、特許請求の範囲第2
    項の結合剤組成物。 4 ヒドロキシベンゼン二量体が、粗製レゾルシノール
    の蒸溜の際の蒸溜残渣として得られたジヒドロキシジフ
    ェニルとトリヒドロキシジフェニルとの混合物であるこ
    とを特徴とする、特許請求の範囲第2項の結合剤組成物
    。 5 フェノール系化合物が、石炭の乾溜の際得られるレ
    ゾルシノール、レゾルシノール同族体、カテコール、及
    びカテコール同族体の混合物であることを特徴とする、
    特許請求の範囲第1項の結合剤組成物。 6 15ないし47重量%の珪酸のアルカリ金属塩、2
    ないし45重量%の炭水化物、0.1ないし10重量%
    のフェノール系化合物を含み、残りが水から成ることを
    特徴とする、特許請求の範囲第1項の結合剤組成物。 7 26ないし45重量%の珪酸のアルカリ金属塩、3
    ないし27重量%の炭水化物、0.5ないし1.5重量
    %のフェノール系化合物を含み、残りが水から成ること
    を特徴とする、特許請求の範囲第1項の結合剤組成物。 8 オキシアニオン塩がさらに含まれていることを特徴
    とする、特許請求の範囲第1−7項の何れか1つの項に
    記載する結合剤組成物。 9 オキシアニオン塩が硼酸のアルカリ金属塩であるこ
    とを特徴とする、特許請求の範囲第8項の結合剤組成物
    。 10 フルフリルアルコールがさらに含まれていること
    を特徴とする、特許請求の範囲第1−9項の何れか1つ
    の項に記載する結合剤組成物。 11 ホルムアルデヒドがさらに含まれることを特徴と
    する、特許請求の範囲第1−9項の何れか1つの項に記
    載する結合剤組成物。 12 尿素がさらに含まれることを特徴とする、特許請
    求の範囲第1−9項の何れか1つの項に記載する結合剤
    組成物。 13 珪酸のアルカリ金属塩が珪酸ソーダであることを
    特徴とする、特許請求の範囲第1−12項の何れか1つ
    の項に記載する結合剤組成物。 14 炭水化物がグルコース及びフルクトースから選ば
    れた単糖類、又はスクロース、マルトース、及びラクト
    ースから選ばれた二糖類であることを特徴とする、特許
    請求の範囲第1−13項の何れか1つの項に記載する結
    合剤組成物。 15 炭水化物が澱粉の加水分解物であることを特徴と
    する、特許請求の範囲第1−13項の何れか1つの項に
    記載する結合剤組成物。 16 炭水化物が水素添加された澱粉加水分解物である
    ことを特徴とする、特許請求の範囲第1−13項の何れ
    か1つの項に記載する結合剤組成物。
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