JPS6018512B2 - 鋳物砂用粘結剤組成物 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は酸硬化型化合物とフェノール誘導体と水との混
合物からなる流動性に富み、且、保存安定性に優れた鋳
物砂用粘縞剤組成物に係るものである。

さらに詳しくは酸硬化型化合物とフェノール誘導体から
なる混合物に水を０．５乃至５重量パーセント含有させ
てなることを必須の条件とする鋳物砂用粘綾剤組成物に
関するものである。従来から、鋳型を製造するための鋳
物砂の粕縞剤としてフェノール樹脂、フラン樹脂、フル
フリルアルコール等の酸硬化型の液体樹脂が用いられて
おり、これに硬化剤を添加して硬化させる方法が一般的
である。鋳物砂用の有機目硬性樹脂としては古くから、
良好な性質を有するフラン樹脂が用いられており、その
用途に応じてグリオキサールやテトラオキサンを添加し
て低臭性にしたもの、フェノール樹脂や尿素樹脂などで
変性して価格低下を計ったものなど種々改良が加えられ
てきた。しかし、最近機械設備工程の改良による作業能
率向上及び生産性の向上が要求されるようになり、それ
に伴って鋳物砂用粕緒剤も迅速硬化型の目硬性有機粘結
剤が強く要望されるようになってきた。この要求を満た
すべく、粘結剤の硬化を促進ご５せるために砂温を高め
る方法、減圧で水を除去する方法、硬化剤を多量に用い
る方法などの方法がとられてきた。

しかし、かかる目的のために硬化剤量をふやすと硬化速
度は向上するが分解ガスによる作業環境の悪化、鋳型強
度の低下等を招き不０都合であり、また砂温を上げるこ
とは経済的に不利である。また砧縞剤の改良により硬化
速度を増進することも可能であるが、時として可便時間
が短かくなり、作業操作が極めて困磯となる。そのため
に、特殊に設計された高遠混練機を必要とす夕るなど実
際の使用に当っては不便な点が多々存在する。次の手段
として、硬化速度の向上のためにフェノール誘導体のよ
うな硬化促進剤を粘絹剤に添加する方法が考えられるが
、このような方法では初期硬化速度の促進作用は認めら
れるが、砂と粘結剤及び硬化剤を混合した時から、この
混合物を型枠に充填するまでの時間、つまり可便時間が
成型品の強度と密接に関係し、可便時間を少しでも長く
とると成型品の強度が極めて著しく低下するという欠点
を有する。本発明者らはかかる事情に鑑み、これらの欠
点を解決すべく鋭意努力し研究した結果、酸硬化型化合
物に特定のフェノール誘導体及び特定の量の水を混合し
て得られる粘結剤組成物が、鋳物砂用と硬化剤とともに
混練して鋳型を成型する際、硬化速度を大きくし、且つ
、可便時間を長くし、更に成型品の強度を高くするもの
であり、一挙に上記の欠点を解消してしまうものである
ことを見出し本発明を完成するにいたつた。

即ち、本発明の構成要件は９８乃至７の重量パーセント
の酸硬化型化合物と１．５乃至２５重量パーセントのフ
ェノール謙導体との混合物の中に必須成分として０．５
乃至５重量パーセントの水を含んでなる鋳物砂用粘結剤
組成物を提供することである。

本発明の粘縞剤組成物中の含水量は硬化速度、終結強度
、可便時間を加味して決定されたものであり、５重量パ
ーセントを越えて多量に添加すると得られる鋳型の強度
が低下し好ましくない。又、本発明の粘結剤組成物中の
フェノール誘導体の含量は１．５乃至２５重量パーセン
トであるが好ましくは５乃至１の重量パーセントである
。 ３本発明に使用される酸硬化型化合物とし
ては例えばフェノール樹脂、フェノール変性フラン樹脂
、フラン樹脂、フルフリルアルコールなどが挙げられる
。なかでもフルフリルアルコールが好ましい。
３本発明に使用されるフェノ
ール誘導体としては水酸基に対してオルト位又は／及び
パラ位の電荷密度を高める置換基を有するフェノール誘
導体が好ましい。かかるフェノール誘導体としては例え
ばレゾルシノール、キシレ／ール、クレゾール、４ヒド
ロキノン、フロログルシノール、メチレンビスフェノー
ルなどであり、好ましくはしゾルシノール、フロログル
シノールがあげられる。鋳型を製造する際に本発明の粘
結剤組成物とともに用いられる硬化剤としてはベンゼン
スルホン酸、トルェンスルホン酸、キシレンスルホン酸
等の芳香族系スルホン酸又はその混合物が有利である。
本発明の粘結剤組成物を使用して鋳型を成型することに
より、硬化速度を増大させることができるとともに可使
時間を長くすることができ、更に成型品の強度を高める
ことができる。

因みに「例えば無水のフルフリルアルコールとしゾルシ
ノール又はフロログルシノールとを含有する粕緒剤では
硬化速度はフルフリルアルコール単独からなる粘縞剤の
場合に比して増大される可便時間が短かし、。

しかし、フルフリルアルコールとしゾルシノール又はフ
ロログルシノールとに更に水を添加した本発明の粘結剤
組成物の場合は硬化速度が増大されるとともに可便時間
を長くすることもできる。

秒、分を問題にする迅速硬化において硬化速度を向上し
さらに可便時間を延長することは鋳型の造型において寄
与するところが極めて大きい。以下に実施例を掲げて本
発明を具体的に説明する。尚、実施例中部および百分率
は特に断らないかぎり重量規準とする。実施例 １ フリーマントル砂１００碇部‘こパラトルェンスルホン
酸の７０％水溶液３部を加え、１分間混練し、続いてこ
れにフルフリルアルコール（以下ＦＡと略記する）又は
しゾルシノールを含有するＦＡ（以下ＦＡ−Ｒと略記す
る）を１０部添加してさらに１分間混練した。

混砂を混線直後、３分後、６分後、１０分後に５仇帆×
５仇帆？の型枠に造型し、２独特間室温で放置後の砂型
について、渡練直後に造型したテストピースに対する２
岬時間強度保持率及び混練して所定の時間経過した後の
抗圧力を測定した。結果を表−１に示す。表−１ ２５℃，５５〜６０多ＲＨ ＊ ＦＡに内割で５発のレゾルソノール含有。

渋夫 梶練直後に造型したサンプルを２４時間後に測定
した強度Ｋ対する、混線後所定時間後に造型した各サン
プルを２４時間後に測定した強度の比。ｘ縦 泥練終了
から造型までの時間。縦縦 抗圧刀の測定は次のょぅに
して行った。

直径５０肌、高さ５０肌の円筒形の塩ビ型枠に混線した
砂を投入し、手で軽く押えて成型する。所定時間に型枠
ょりテストピースを取出し、圧縮速度２．５肌／ｍｉｎ
で圧縮し、破壊時の強度を読み取る（ＪＩＳ Ｚ ２６
０４Ｋ準ずる）。実施例 ２ＦＡに内割で５パーセント
のフロログルシノールを含有した粘結剤（以下ＦＡ一Ｆ
と略記する）を用いて実施例１の方法に従って作成した
各テストピースにつき抗圧力及び強度保持率について測
定し、結果を表−２に示す。

表−２２５℃，５５〜６０多ＲＨ

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ （Ａ）９８乃至７０重量パーセントの酸硬化型化合
   物、（Ｂ）１．５乃至２５重量パーセントのフエノール
   誘導体、及び（Ｃ）０．５乃至５重量パーセントの水か
   らねなる鋳物砂用粘結剤組成物。 ２ 酸硬化型化合物がフルフリルアルコールである特許
   請求の範囲第１項記載の鋳物砂用粘結剤組成物。 ３ フエノール誘導体が水酸基に対してオルト位又は／
   およびパラ位の電荷密度を高める置換基を有するフエノ
   ール誘導体である特許請求の範囲第１項記載の鋳物砂用
   粘結剤組成物。 ４ フエノール誘導体がレゾルシノール又はフロログル
   シノールである特許請求の範囲第３項記載の鋳物砂用粘
   結剤組成物。