JPS60145240A - 鋳型粘結用組成物 - Google Patents

鋳型粘結用組成物

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JPS60145240A
JPS60145240A JP128484A JP128484A JPS60145240A JP S60145240 A JPS60145240 A JP S60145240A JP 128484 A JP128484 A JP 128484A JP 128484 A JP128484 A JP 128484A JP S60145240 A JPS60145240 A JP S60145240A
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JP
Japan
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resin
sand
melamine
compd
softening point
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Pending
Application number
JP128484A
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English (en)
Inventor
Keiji Ohashi
圭二 大橋
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Nissan Motor Co Ltd
Original Assignee
Nissan Motor Co Ltd
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Filing date
Publication date
Application filed by Nissan Motor Co Ltd filed Critical Nissan Motor Co Ltd
Priority to JP128484A priority Critical patent/JPS60145240A/ja
Publication of JPS60145240A publication Critical patent/JPS60145240A/ja
Pending legal-status Critical Current

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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
    • B22C1/2246Condensation polymers of aldehydes and ketones

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  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Mold Materials And Core Materials (AREA)
  • Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)

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】 (発明の関連する技術分野)− この発明は鋳型または中子の製造に用いる鋳型粘結用組
成物に関するものである。
(従来技術) 従来の鋳型および中子に関しては、合金の種類を問わず
鋳型粘結剤としてフェノール樹脂を使用したシェルモー
ルド法がその造型法として広く使用されている。特に中
子においては生産性、寸法精度が優れているために、は
とんどがシェルモールド法で製造さり重用され−でいる
0しかしながら、このような従来のシェルモールド法に
あっては、アルミニウム合金のような低融点の軽金属鋳
物の鋳型、特に中子に使用した場合、溶湯熱でフェノ−
5ル樹脂の一部が熱変化を起こし、極めて強固な黒鉛構
造に変化するため、中子の残留強度が著しく高く、鋳込
み後、鋳物ごと約500’Cの高温で5〜10時間に亘
る長時間の「砂焼き」と称する加熱を行ない、黒鉛構造
となっている粘結残査を燃焼せしめて排出しており、多
大なエネルギーを消費する。
一方、黒鉛構造を形成するのは、フェノール樹脂のベン
ゼン環に帰因するという研究結果に基づいて、ベンゼン
環を含まない熱硬化性樹脂、例えば特開昭50−104
721号公報に記載されている飽和ポリエステル等の探
索が行なわれているが、アルミニウム合金の溶湯熱で簡
単に熱分解する樹脂を粘結剤とした場合は、鋳型または
中子の焼成成形時における強度(耐熱性)が不足して充
・分な成形ができず、強度を確保するために樹脂量を増
すと、成形はできるが、注湯時の熱分解ガス蓋が多大と
なり、鋳物のガス欠陥の発生を増大せしめるため特に断
面積の小さい中子を形成するためのものとしては満足す
べき鋳型粘結用組成物は開発されていない。
以上より焼成成形時の強度(耐熱性)が高くかつ熱分解
性(崩壊性)が良好な鋳型粘結用組成物の開発が切望さ
れている。
(発明の開示) 発明者らは、上記の点に注目し、上記の要望にこたえる
べく鋭意研究の結果、分子内に少なくとも2個以上の水
酸基をもつ化合物(4)と、その硬化剤としてのメラミ
ン樹脂(B)を主成分として成る鋳型粘結用組成物を開
発し、この発明を達成するに至った。
この発明で使用される分子内に少なくとも2個以上の水
酸基をもった化合物には、フェノール化合物の誘導体、
イソシアヌル環をもった化合物、例えばクレゾールノボ
ラックフェノールm脂、yエノール樹脂、フラン樹脂、
レゾールフェノール樹脂、多価フェノール類、ヒドロキ
シエチルイソシアヌレート等があるが、樹脂被覆砂が保
存中にブロッキングしないためにも、これらの1ヒ金物
(A)の軟化点は6Q’C以上でなくてはならない。
またこの発明で使用されるメラミン樹脂(B)は、メラ
ミンをホルマリンと反応させメチロール基をもったメチ
ル化メラミンおよびそのオリゴマーを指す0メラミン樹
脂の場合も、樹脂被覆砂が保存中にブロッキングしない
ために、その軟化点は60℃以上であることが必要であ
る。
メラミン樹脂の添加量は、fllJ合物(A)の水酸基
当量に対して反応に寄与するメチロール基が0.5〜4
倍当量、好ましくは1.0〜2.5倍当量となるように
する0当量比がこの範囲外になると架橋密度が低下し、
充分な温時強度が得られながったり(メラミン環が本来
もっている熱分解性が低下し)崩壊性が良好な中子が得
られない場合がある。
この発明において化合物(〜とメラミン樹脂(B)の反
応は170〜280 ’Cで速かに進行するが、イ・ミ
ダゾール化合物を硬化促進剤として添加することにより
、硬化反応が促進され、中子の温時強度がより向上する
。特に分子内に少なくとも1個以上のメチロール基をも
った2−フェニル−4−メチル−5−ヒドロキシメチル
イミダゾールまたは2−フェニル−4,5−ジヒドロキ
シメチルイミダゾールを添加すると、硬化促進効果が著
しく、温時強度が良好なものが得られる。硬促進剤を使
用する場合の添加量は1〜5重量%の範囲が好ましく、
1重量%未満では効果なく、5重量%より多く添加して
もその効果には変りがない。
この発明の鋳型粘結組成物において、クレゾールノボラ
ックフェノール樹脂、フェノール樹脂、フラン樹脂、多
価フェノール類等のような化合物(A)は、加熱すると
黒鉛構造に変比し、崩壊性が悪いが、メラミン樹脂と共
縮合硬化反応せしめることにより、樹脂中のフェノール
樹脂量をへらすことができ、またメラミンが樹脂中に導
入できることにより、崩壊性が向上し、かつ温時強度も
低下しない樹脂被覆砂ができる。
またイソシアヌル環をもった多価アルコール類とメラミ
ン樹脂との共縮合物は、イソシアヌル環の熱分解性がき
わめて良好なことから樹脂被覆砂の崩壊性がきわめて向
上する。
以上のように、この発明の鋳型粘結用組成物は分子内に
少なくとも2個以上の水酸基をもつ化合物(2)とメラ
ミン樹脂(B)を主成分とするもので、これを用いて樹
脂被覆砂を形成すると、化合物(ト)とメラミン樹脂(
B)が共縮合することにより、崩壊性の良好な樹脂被覆
砂が得られる。
尚この発明の鋳型粘結用組成物には、この発明の目的を
阻害しない限りにおいて、樹脂被覆砂の滑り性の改良目
的での助剤類、砂と粘結剤の接着性を改良するシランカ
ップリング剤、チタンカップリング剤等の助剤、或いは
けい砂嵐外の無機充填剤を併用することも可能である。
これらのカップリング剤はメラミン樹脂に対し0.1〜
5重量部の範囲で加えるのが好ましい。この範囲外であ
ると中子の強度が低下する場合がある〇 この発明の鏑型用粘結剤を使用して樹脂被櫨砂を製造す
るにあたっては、通常充分に予熱されたけい砂にこの発
明の粘結剤を添加混合して冷却し、砂表面に粘結剤を融
着させる方法がとられるが、この発明の粘結用組成物を
有機溶剤や水等に溶解または分散してけい砂と混合乾燥
させる方法もあるO 上記方法によって得られた樹脂被覆砂は、通常150℃
以上、好ましくは180℃〜250℃に加熱した金型に
流し込み30秒乃至8分間経過した後脱型し、鋳型また
は中子を得ることができる。
(発明の実施例) 次にこの発明を実施例、比較例および試験例により更に
説明する◇ 実施例1 200℃に予熱した6号けい砂4Icgをスピードミキ
サーに投入し、150℃になった時点でレゾールフェノ
ール(群栄化学製、軟化点90℃、OH当量110)4
0gとメチロールメラミン樹脂二カレジン5805(日
本カーバイド製、軟化点110℃、メチロール当量11
0)40Iiを投入し、砂粒がブロッキングしはじめた
際にステアリン酸カルシウム4gを加えて更−に攪拌を
続け、砂粒がほぐれた時点でミキサーより取り出し、樹
脂被覆砂1を得た。
実施例2 実施例1と同様に予熱したけい砂4kgが150℃にな
った時点で7ボラツクフエノール(大日本インキ化学製
、軟化点80℃、OH当量1108)38とメチロール
メラミン樹脂二カレジン5805.42g、硬化促進剤
として2−フェニル−4−メチル−5−ヒドロキシメチ
ルイミダゾール(四国fヒ成製、キュアゾール■2P4
MHz)4Iを投入し、砂粒がブロッキングしはじめた
際にステアリン酸カルシウム4gを加え、樹脂被覆砂2
を得た。
実施例8 実施例1と同様に予熱したけい砂4#が150℃になっ
た時点で、フルアリールアルコール樹脂(住友ベークラ
イト製、アルコール希釈タイプ、OH当量110)4O
N、メチロールメラミン樹・脂f3805.409、硬
化促進剤としてキュアゾール2P4MH24/lを投入
し、砂粒がブロッキングしはじめた際にステアリン酸カ
ルシウム4gを加え、樹脂被覆砂8を得た。
実施例4 実施例1と同様に予熱したけい砂4kgが165℃にな
った時点でヒドロキシエチルイソシアヌレ−)(THE
IO,日産化学製、OH当量87、軟化点182°C’
)35g、メチロールメラミン樹脂二カレジン8805
.45g、硬化促進剤として!−フェニルー4,5−ジ
ヒドロキシメチルイミダゾール4gを投入し、砂粒がブ
ロッキングしはじめた際にステアリン酸カルシウム4g
を加え、樹脂被覆砂4を得た。
実施例5 実施例1と同様に予熱したけい砂4kgが160℃にな
った時点で、THEIO35g、メチロールメラミン樹
脂二カレジン8805 45g、硬化促進剤としてキュ
アゾール2PHz 49を投入し、連続してシランカッ
プリング剤A−174(日本・コーカー製、商品名)4
gをエタノール60Ceに希釈した溶液を添加し、さら
に攪拌混合を行ない樹脂被覆砂がブロッキングを起し始
めた際にステアリン酸カルシウム4gを加え、樹脂被覆
砂5を得た。
実施例6 実施例1と同様に予熱したけい砂4Icgが160℃に
なった時点で、’[’HEICt 19J、メチロール
メラミン樹脂二カレジン6 t!i、硬化促進剤として
キュアゾール2PH24gを投入し、砂粒がブロッキン
グを起し始めた際にステアリン酸カルシウム4.9を加
え、樹脂被覆砂6を得た。
実施例7 実施例1と同様に予熱したけい砂4/+41が160℃
になった時点でTHEIO85g、メチロールメラミン
樹脂二カレジン8805,45.li’を投入し、砂粒
がブロッキングを起し始めた際にステアリン酸カルシウ
ム4gを加え、樹脂被覆砂7を得たO 比較例1 実施例1と同様に予熱したけい砂4kgが150℃にな
った時点で、ノボラックフェノール〜129とメチロー
ルメラミン樹脂二カレジン5805.68g、−?−L
7ゾール2P4MHz 4fiを投入し、砂粒がブロッ
キングを起し始めた際にステアリン酸カルシウム4gを
加え、樹脂被覆砂Aを得た。
比較例2 実施例1と同様に予熱したけい砂4権が160℃になっ
た時点でノボラックフェノール6411とメタノール変
性メチロールメラミン樹脂二カラ゛ンクawfao(三
相ケミカル製、液状樹脂)16g、硬化促進剤として塩
化アンモニウム4gを投入し、砂粒がブロッキングを起
し始めた際Gこステアリン酸カルシウム4gを加え樹脂
被覆砂Bを得た0 比較例3 実施例1と同様に予熱したけい砂4Icgが150℃に
なった時点でノボラックフェノール80g、ヘキサメチ
レンテトラミン4gを投入し、砂粒がブロッキングを起
し始めた際にステアリン酸カルシウム4gを投入し、樹
脂被覆砂Oを得た。
比較例4 実施例1と同様に予熱したけい砂4 kgが150℃に
なった時点でメチロールメラミン樹脂二カレジン880
5.80g、無水フタル酸4gを投入し、砂粒がブロッ
キングを起し始めた際にステアリン酸カルシウム4gを
投入し、樹脂被覆砂りを得た。
試験例 1)温時強度試験 実施例1〜7、比較例1.−4で作製した樹脂被覆砂に
つき、シェル鋳型高温引張試験機を用いて温時強度試験
を行なった。焼成時間は1分であり、焼成後直ぐに試験
を行なって温時強度とした。得た結果を第1表に示す。
2)崩壊性試験 実施例1〜7、比較例1〜4で作製した樹脂被覆砂につ
き、50X50X20(111m)の成形試験片をアル
ミニウム箔に包み、所定温度の加熱炉内(500℃)に
一定時間(21分80秒)保持し放冷して室温まで冷却
した後p−タップ試験機(徳寿製作所製)にて衝撃振動
を与え20メツシユの篩にかけ通過した砂の重量を、も
との成形試験片の重量で除した百分率を崩壊性率とした
O得た結果を第1表に併記する。
(発明の効・果) 以上説明してきたように、この発明の鋳型粘結用組成物
は、化合物(4)とこの化合物(4)の硬化剤としての
メラミン樹脂(B)を主成分とするため耐熱性が大でか
つ崩壊性が良好であり、第1表の結果からもわかるよう
に比較例8のフェノール樹脂に比べ温時強度、崩壊性と
もに良好であるため、従来必要とされていた鋳造後の加
熱処理を省略でき、今後のアルミニウム合金等の低融点
鋳物の鋳型または中子の粘結剤としてこの発明のもたら
す効果の大きいことが明らかである。
特許出願人 日産自動車株式会社

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 1 分子内に少なくとも2個以上の水酸基をもちかつ軟
    化点が60℃以上の化合物(ト)と、この化合物(4)
    の硬化剤である軟化点が60℃以上のメラミン樹脂(B
    )を主成分とし、上記メラミン樹脂(B)が化合物(A
    )の水酸基当量に対して反応に寄与するメチロール基が
    0.5〜4倍当量になるように含有されたことを特徴と
    する鋳型粘結用組成物。
JP128484A 1984-01-10 1984-01-10 鋳型粘結用組成物 Pending JPS60145240A (ja)

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JPS60145240A true JPS60145240A (ja) 1985-07-31

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US10151410B2 (en) 2013-08-08 2018-12-11 Waterworks Technology Development Organization Co., Ltd. Extending/contracting flexible pipe and method for assembling extending/contracting flexible pipe

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US10151410B2 (en) 2013-08-08 2018-12-11 Waterworks Technology Development Organization Co., Ltd. Extending/contracting flexible pipe and method for assembling extending/contracting flexible pipe

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