JPS6021145A - 鋳物砂用粘結剤 - Google Patents
鋳物砂用粘結剤Info
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- JPS6021145A JPS6021145A JP12684983A JP12684983A JPS6021145A JP S6021145 A JPS6021145 A JP S6021145A JP 12684983 A JP12684983 A JP 12684983A JP 12684983 A JP12684983 A JP 12684983A JP S6021145 A JPS6021145 A JP S6021145A
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- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B22—CASTING; POWDER METALLURGY
- B22C—FOUNDRY MOULDING
- B22C1/00—Compositions of refractory mould or core materials; Grain structures thereof; Chemical or physical features in the formation or manufacture of moulds
- B22C1/16—Compositions 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
- B22C1/20—Compositions 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
- B22C1/22—Compositions 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
- B22C1/2233—Compositions 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
- B22C1/226—Polyepoxides
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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。
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物砂用粘結
剤、特に鋳型または中子を焼成成形する際の温時強度が
高く、かつ注湯後の熱崩壊性の良好な鋳型または中子用
の製造に用いる鋳物砂粘結用組成物に関するものである
。
剤、特に鋳型または中子を焼成成形する際の温時強度が
高く、かつ注湯後の熱崩壊性の良好な鋳型または中子用
の製造に用いる鋳物砂粘結用組成物に関するものである
。
従 来 技 術
従来鋳物用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。
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れ重用され
ている。しかし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
ノー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、中子の残留強度は著しく高く、鋳
込み後、鋳物ごと約５００度のような高い温度で５〜１
０時間に亘る長時間の「砂焼き」と称する加熱を行なっ
て、黒鉛構造となっている粘結剤残渣を燃焼せしめて排
出しており、多大なエネルギーの消費を必要とする欠点
を有する６このため溶湯熱で容易に熱分解を起こす高崩
壊性のシェルモールド法用の鋳型材料が望まれていた。
めに、はとんどがシェルモールド法で製造され重用され
ている。しかし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
ノー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、中子の残留強度は著しく高く、鋳
込み後、鋳物ごと約５００度のような高い温度で５〜１
０時間に亘る長時間の「砂焼き」と称する加熱を行なっ
て、黒鉛構造となっている粘結剤残渣を燃焼せしめて排
出しており、多大なエネルギーの消費を必要とする欠点
を有する６このため溶湯熱で容易に熱分解を起こす高崩
壊性のシェルモールド法用の鋳型材料が望まれていた。
一方フエノール樹脂の耐熱性が優れていることカヘンゼ
ン項に帰因するという研究の結果に基いて、ベンゼン環
を含まない熱硬化性樹脂の探索が行なわれており、例え
ば特開昭５６−１１１８２号公報には非グリシジル型の
ポリエポキシ化合物を用いるものなどが提案されている
が、アルミニウム合金の溶湯熱で簡単に熱分解を起こす
ような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量が多大となって、鋳物
のガス欠陥の発生を増大せしめるため、未だ満足すべき
鋳物砂用粘結剤は開発されていない。
ン項に帰因するという研究の結果に基いて、ベンゼン環
を含まない熱硬化性樹脂の探索が行なわれており、例え
ば特開昭５６−１１１８２号公報には非グリシジル型の
ポリエポキシ化合物を用いるものなどが提案されている
が、アルミニウム合金の溶湯熱で簡単に熱分解を起こす
ような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量が多大となって、鋳物
のガス欠陥の発生を増大せしめるため、未だ満足すべき
鋳物砂用粘結剤は開発されていない。
発 明 の 開 示
発明者らは上記問題点を解決すべく鋭意研究を行い、特
に分子構造中のベンゼン環濃度につき検討した結果、分
子構造にはベンゼン環を有するもののフェノール樹脂に
比べ、ベンゼン環濃度が低いため熱崩壊性に優れ、かつ
極めて高い反応性を有し、中子の焼成成形時における強
度（耐熱性）に優れた樹脂を見出し、この発明を達成す
るに至った。
に分子構造中のベンゼン環濃度につき検討した結果、分
子構造にはベンゼン環を有するもののフェノール樹脂に
比べ、ベンゼン環濃度が低いため熱崩壊性に優れ、かつ
極めて高い反応性を有し、中子の焼成成形時における強
度（耐熱性）に優れた樹脂を見出し、この発明を達成す
るに至った。
すなわちこの発明は、固成の一般式
（式中のｎは０以上の数字を示す）で表わされるビスフ
ェノールＳ型エポキシ樹脂に、（Ｂ）常温で不活性な前
記（８）の硬化剤を添加したことを特徴とする鋳物砂用
粘結剤に関するものである。
ェノールＳ型エポキシ樹脂に、（Ｂ）常温で不活性な前
記（８）の硬化剤を添加したことを特徴とする鋳物砂用
粘結剤に関するものである。
この発明に用いられる一般式（１）で表わされる叡）ビ
スフェノールＳ型エポキシ樹脂は一般にエポキシ樹脂と
し゛Ｃ多用されているビスフェノールＡ型エポキシ樹脂
に比べ、反応性、耐熱性が極めて優れている。またビス
フェノールＳ型エポキシ樹脂はエポキシ当量が小さくな
ると、すなわち一般式（１）において、ｎが０゜１程度
になると高結晶性のエポキシ樹脂となり、融点が１６０
°Ｃ程度になる。
スフェノールＳ型エポキシ樹脂は一般にエポキシ樹脂と
し゛Ｃ多用されているビスフェノールＡ型エポキシ樹脂
に比べ、反応性、耐熱性が極めて優れている。またビス
フェノールＳ型エポキシ樹脂はエポキシ当量が小さくな
ると、すなわち一般式（１）において、ｎが０゜１程度
になると高結晶性のエポキシ樹脂となり、融点が１６０
°Ｃ程度になる。
またエポキシ当量が大きくなるとビスフェノールＳ型エ
ポキシ樹脂は非晶質となり、例えばエポキシ当量が８０
０のものは軟化点が９４°Ｃとなる。
ポキシ樹脂は非晶質となり、例えばエポキシ当量が８０
０のものは軟化点が９４°Ｃとなる。
このようにビスフェノールＳ型エポキシ樹脂は、エポキ
シ当量の大小により結晶性、非晶性の両方の性質を示す
が、この発明に用いる場合、いずれの形態をとってもな
んら支障がない。
シ当量の大小により結晶性、非晶性の両方の性質を示す
が、この発明に用いる場合、いずれの形態をとってもな
んら支障がない。
上記結晶性ビスフェノールＳ型エポキシ樹脂は、ビスフ
ェノールＡ型エポキシ樹脂の製造と同じく、ビスフェノ
ールＳを過剰のエピクロルヒドリンと水酸化ナトリウム
のようなアルカリ触媒を用いて製造することができる。
ェノールＡ型エポキシ樹脂の製造と同じく、ビスフェノ
ールＳを過剰のエピクロルヒドリンと水酸化ナトリウム
のようなアルカリ触媒を用いて製造することができる。
特に非晶質のビスフェノールＳ型エポキシ樹脂は、上記
方法で得られた結晶性のビスフェノールＳ型エポキシ樹
脂と、ビスフェノールＳを溶融状態で反応させることに
より容易に得られ、エポキシ当量は反応させるビスフェ
ノールＳの量により調整することが可能である。
方法で得られた結晶性のビスフェノールＳ型エポキシ樹
脂と、ビスフェノールＳを溶融状態で反応させることに
より容易に得られ、エポキシ当量は反応させるビスフェ
ノールＳの量により調整することが可能である。
また（Ｂ）の常温で不活性な硬化剤とは、前記（Ａ）の
ビスフェノールＳ型エポキシ樹脂とは常温で反応せず、
加熱することにより短時間で反応する硬化剤であり、好
ましくは１５０°Ｃ以上の温度で数分以内にエポキシ基
との反応を完結する硬化剤である。このような硬化剤と
しては、例えばジシアンジアミド、グアニジン、ビグア
ニドなどのジシアンジアミド系の各種誘導体類、例えば
コハク酸ジヒドラジド、アジピン酸ジヒドラジドのよう
な有機酸ヒドラジド類、例えばアジン置換イミダゾール
、シアノエチル置換イミダゾールのようなイミダゾール
誘導体類、例えばメタフェニレンジアミ１ン、ジアミノ
ジフェニルメタンのような芳香族ジアミン類、例えば無
水トリメリット酸、無水へキサヒドロフタル酸、無水メ
チルテトラヒドロフタル酸のような酸無水物類などがあ
る。この発明においては、これら常温で不活性な硬化剤
のなかでもジシアンジアミド系の誘導体、有機酸ジヒド
ラジド類、イミダゾール誘導体類が熱時の中子強度、熱
崩壊性の点から好ましい。
ビスフェノールＳ型エポキシ樹脂とは常温で反応せず、
加熱することにより短時間で反応する硬化剤であり、好
ましくは１５０°Ｃ以上の温度で数分以内にエポキシ基
との反応を完結する硬化剤である。このような硬化剤と
しては、例えばジシアンジアミド、グアニジン、ビグア
ニドなどのジシアンジアミド系の各種誘導体類、例えば
コハク酸ジヒドラジド、アジピン酸ジヒドラジドのよう
な有機酸ヒドラジド類、例えばアジン置換イミダゾール
、シアノエチル置換イミダゾールのようなイミダゾール
誘導体類、例えばメタフェニレンジアミ１ン、ジアミノ
ジフェニルメタンのような芳香族ジアミン類、例えば無
水トリメリット酸、無水へキサヒドロフタル酸、無水メ
チルテトラヒドロフタル酸のような酸無水物類などがあ
る。この発明においては、これら常温で不活性な硬化剤
のなかでもジシアンジアミド系の誘導体、有機酸ジヒド
ラジド類、イミダゾール誘導体類が熱時の中子強度、熱
崩壊性の点から好ましい。
さらに上記のビスフェノールＳ型エポキシ樹脂と常温で
不活性な硬化剤の中子焼成成形時における硬化速度を調
整するために、硬化促進剤を併用してもよく、例えば８
（ｐ−クロロフェニル）−１，１−ジメチル尿素のよう
な尿素誘導体類、ジメチルアミノフェノールのようなフ
ェノール類、ジアザビシクロウンデセンおよびその塩な
どがあるｄｌｌビスフェノールＳ型エポキシ樹脂と硬化
剤からなり、必要に応じて硬化促進剤を含むこの発明の
鋳物砂用粘結剤は、けい砂に対し通常１〜１０重量％、
好ましくは１．５〜３重ｆｆｉ％の範囲で添加される。
不活性な硬化剤の中子焼成成形時における硬化速度を調
整するために、硬化促進剤を併用してもよく、例えば８
（ｐ−クロロフェニル）−１，１−ジメチル尿素のよう
な尿素誘導体類、ジメチルアミノフェノールのようなフ
ェノール類、ジアザビシクロウンデセンおよびその塩な
どがあるｄｌｌビスフェノールＳ型エポキシ樹脂と硬化
剤からなり、必要に応じて硬化促進剤を含むこの発明の
鋳物砂用粘結剤は、けい砂に対し通常１〜１０重量％、
好ましくは１．５〜３重ｆｆｉ％の範囲で添加される。
また前記常温で不活性な硬化剤のビスフェノールＳ型エ
ポキシ樹脂に対する添加量は、硬化剤により最適値は異
なるが、通常エポキシ基の当量数に対し、硬化剤の反応
に寄与する活性水素基が０．５〜４゜０倍当量、好まし
くは１．０〜２．５倍当鳳となるように用いればよい。
ポキシ樹脂に対する添加量は、硬化剤により最適値は異
なるが、通常エポキシ基の当量数に対し、硬化剤の反応
に寄与する活性水素基が０．５〜４゜０倍当量、好まし
くは１．０〜２．５倍当鳳となるように用いればよい。
当量比がこの範囲外になると短時間硬化のため充分な強
度を有する中子が得られない場合がある。
度を有する中子が得られない場合がある。
また硬化促進剤も組み合わせる硬化剤により添加量が異
なってくるが、通常ビスフェノールＳ型エポキシ樹脂と
硬化剤の合計量に対し１〜１０重量−の範囲で用いられ
る。この範囲外になると硬化反応が遅くなったり、速す
ぎたりして十分な強度を有する中子が得られない場合が
ある。
なってくるが、通常ビスフェノールＳ型エポキシ樹脂と
硬化剤の合計量に対し１〜１０重量−の範囲で用いられ
る。この範囲外になると硬化反応が遅くなったり、速す
ぎたりして十分な強度を有する中子が得られない場合が
ある。
尚、この発明の鋳物砂川粘結剤には、この発明の目的を
阻害しない限りにおいて、ビスフェノールＡ型エポキシ
樹脂、フェノールノボラック型エポキシ樹脂、脂環族エ
ポキシ樹脂等の多価エポキシ樹脂類を混合してもよい。
阻害しない限りにおいて、ビスフェノールＡ型エポキシ
樹脂、フェノールノボラック型エポキシ樹脂、脂環族エ
ポキシ樹脂等の多価エポキシ樹脂類を混合してもよい。
この他、樹脂被覆砂の滑り性を改良する目的で用いられ
る助剤類、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、あるいは
けい砂嵐外の無機充填剤を併用することも可能である。
る助剤類、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、あるいは
けい砂嵐外の無機充填剤を併用することも可能である。
これらシランカップリング剤は樹脂１００重量部に０．
１〜５重量部の範囲で加えるのが好ましい。特に好まし
くは１重量部程度であり、少なすぎると効果がなく、多
すぎると中子の強度が低下する場合がある。
１〜５重量部の範囲で加えるのが好ましい。特に好まし
くは１重量部程度であり、少なすぎると効果がなく、多
すぎると中子の強度が低下する場合がある。
この発明の鋳物砂用粘結剤を使用して樹脂被覆砂を製造
するには、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、この発明の粘結剤を有機溶媒
や水等に溶解または分散して予熱されたまたは予熱され
ていないけい砂と混合、乾燥させる方法もある。
するには、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、この発明の粘結剤を有機溶媒
や水等に溶解または分散して予熱されたまたは予熱され
ていないけい砂と混合、乾燥させる方法もある。
上記方法によって得られた樹脂被覆砂は、通常１５０°
Ｃ以上、好ましくは１８０〜２５０’Ｃに加熱した金型
に流し込み８０秒乃至８分間経過後脱型し、鋳型または
中子を得ることができる。
Ｃ以上、好ましくは１８０〜２５０’Ｃに加熱した金型
に流し込み８０秒乃至８分間経過後脱型し、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説明
する。尚結晶性ビスフェノールＳ型エポキシ樹脂はナガ
セ化成工業（株）製のものを用いたが、非晶質ビスフェ
ノールＳ型エポキシ樹脂は、結晶性ビスフェノールＳ型
エポキシ樹脂とビスフェノ−／’Ｓ（化学名ビス（４−
ヒドロキシフェニル）スルホン）を溶融状態で反応させ
ることにより製造した。その例を参考例に示す。
する。尚結晶性ビスフェノールＳ型エポキシ樹脂はナガ
セ化成工業（株）製のものを用いたが、非晶質ビスフェ
ノールＳ型エポキシ樹脂は、結晶性ビスフェノールＳ型
エポキシ樹脂とビスフェノ−／’Ｓ（化学名ビス（４−
ヒドロキシフェニル）スルホン）を溶融状態で反応させ
ることにより製造した。その例を参考例に示す。
参考例
攪拌機、温度計、窒素導入管の付いたセパラブルフラス
コに結晶性ビスフェノールＳ型エポキシ樹脂（ナガセ化
成工業（株）ビスフェノールＳ、ＤＧＥエポキシ当量１
８２、融点１６０°Ｃ）ｔｏｏ重凰部を投入し、１８０
℃に加熱した。溶融攪拌を行”ないながらビスフェノー
ルＳ’１９重量部を添加し、８時間反応させた。その後
冷却することにより非晶ｆｌのビスフェノールＳ型エポ
キシ樹脂を得た。
コに結晶性ビスフェノールＳ型エポキシ樹脂（ナガセ化
成工業（株）ビスフェノールＳ、ＤＧＥエポキシ当量１
８２、融点１６０°Ｃ）ｔｏｏ重凰部を投入し、１８０
℃に加熱した。溶融攪拌を行”ないながらビスフェノー
ルＳ’１９重量部を添加し、８時間反応させた。その後
冷却することにより非晶ｆｌのビスフェノールＳ型エポ
キシ樹脂を得た。
樹脂は淡かつ色で軟化点は９４°Ｃであった。またエポ
キシ当量（塩酸−ジオキサン法）は８ｏｏで□あった。
キシ当量（塩酸−ジオキサン法）は８ｏｏで□あった。
実施例１
２５０°Ｃに予熱した６号けい砂４に９をスピードミキ
サーに投入し、２００℃になった時点で、ビスフェノー
ルＳ型エポキシ樹脂（エポキシ当量１８２、融点１６０
°Ｃ）６４．Ｅｌを投入し、砂粒表面に溶融被覆してい
る過程で、ジシアンジアミドの微粉末７．２９を投入し
た。砂粒がブロッキングし始めた際にステアリン酸カル
シウム３ｇ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、実施例１の樹脂被覆砂を得
た。
サーに投入し、２００℃になった時点で、ビスフェノー
ルＳ型エポキシ樹脂（エポキシ当量１８２、融点１６０
°Ｃ）６４．Ｅｌを投入し、砂粒表面に溶融被覆してい
る過程で、ジシアンジアミドの微粉末７．２９を投入し
た。砂粒がブロッキングし始めた際にステアリン酸カル
シウム３ｇ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、実施例１の樹脂被覆砂を得
た。
実施例２
実施例１と同様に予熱したけい砂４に９が２００°Ｃに
なった時点でビスフェノールＳ型エポキシ樹脂（エポキ
シ当量１８２、融点１６０’Ｃ）７６りを投入し、冷却
しながら攪拌を行ない、１２ｏ″Ｃになった時点でグア
ニジン炭酸塩４ｇとアジン置換イミダゾール（キュアゾ
ール０１１ｚ−アジン、四国化成（株）製、商品名）
ｏ、ｓ ｇの混合微粉末および滑り助剤としてステアリ
ン酸カルシウム８ｑ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実施例２の樹脂被覆
砂を得た。
なった時点でビスフェノールＳ型エポキシ樹脂（エポキ
シ当量１８２、融点１６０’Ｃ）７６りを投入し、冷却
しながら攪拌を行ない、１２ｏ″Ｃになった時点でグア
ニジン炭酸塩４ｇとアジン置換イミダゾール（キュアゾ
ール０１１ｚ−アジン、四国化成（株）製、商品名）
ｏ、ｓ ｇの混合微粉末および滑り助剤としてステアリ
ン酸カルシウム８ｑ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実施例２の樹脂被覆
砂を得た。
実施例３
実施例１と同様に予熱したけい砂４ ｋｇが１６０’Ｑ
になった時点でビスフェノールＳ型エポキシ樹脂（エポ
キシ当量８００、軟化点９４°Ｃ）７１ｇを投入し、冷
却しながら攪拌を行ない、１１０°Ｃになった時点でジ
シアンジアミドの微粉末８７および硬化促進剤として８
−（ｐ−クロロフェニル）−１，１−ジメチル尿素１ｇ
を加え攪拌を続けた。
になった時点でビスフェノールＳ型エポキシ樹脂（エポ
キシ当量８００、軟化点９４°Ｃ）７１ｇを投入し、冷
却しながら攪拌を行ない、１１０°Ｃになった時点でジ
シアンジアミドの微粉末８７および硬化促進剤として８
−（ｐ−クロロフェニル）−１，１−ジメチル尿素１ｇ
を加え攪拌を続けた。
砂粒がブロッキングし始めた際にステアリン酸カルシウ
ム３ｇ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実施例８の樹脂被覆砂を得た。
ム３ｇ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実施例８の樹脂被覆砂を得た。
実施例４
実施例１と同様に予熱したけい砂４に９が２００°Ｃに
なった時点で結晶性ビスフェノールＳ型エポキシ樹脂（
エポキシ当量１８２、軟化点１６０°Ｃ）１６７およヒ
非晶質ビスフェノールＳ型エポキシ樹脂６４９を投入し
、攪拌を行ない、１００°Ｃになった時点でアジピン酸
ジヒドラジドの微粉末１２．５ｇおよび滑り助剤として
ステアリン酸カルシウム８ｇを加えて攪拌を続け、砂粒
がほぐれた時点でミキサーより取り出して実施例４の樹
脂被覆砂を得た。
なった時点で結晶性ビスフェノールＳ型エポキシ樹脂（
エポキシ当量１８２、軟化点１６０°Ｃ）１６７およヒ
非晶質ビスフェノールＳ型エポキシ樹脂６４９を投入し
、攪拌を行ない、１００°Ｃになった時点でアジピン酸
ジヒドラジドの微粉末１２．５ｇおよび滑り助剤として
ステアリン酸カルシウム８ｇを加えて攪拌を続け、砂粒
がほぐれた時点でミキサーより取り出して実施例４の樹
脂被覆砂を得た。
比較例１
２００°Ｃに予熱した６号けい砂４ｋｇをスピードミキ
サーに投入攪拌しながら、砂温が１７０°Ｃになった際
、市販のノボラック型フェノール樹脂１００り（けい砂
１００重量部に対し２．５重量部、旭有機軸材工業（株
）製５Ｐ８５０Ｄ、商品名）を添加して砂粒表面に融着
させた後に、ヘキサメチレンテトラミン１５り（樹脂１
００重量部に対し１５重量部）を溶解した水溶液７５９
を添加して、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滑り助剤としてステアリン
酸カルシウム３ｇを添加して砂粒をほぐしてからスピー
ドミキサーから取り出して、比較例１の樹脂被覆砂を得
た。
サーに投入攪拌しながら、砂温が１７０°Ｃになった際
、市販のノボラック型フェノール樹脂１００り（けい砂
１００重量部に対し２．５重量部、旭有機軸材工業（株
）製５Ｐ８５０Ｄ、商品名）を添加して砂粒表面に融着
させた後に、ヘキサメチレンテトラミン１５り（樹脂１
００重量部に対し１５重量部）を溶解した水溶液７５９
を添加して、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滑り助剤としてステアリン
酸カルシウム３ｇを添加して砂粒をほぐしてからスピー
ドミキサーから取り出して、比較例１の樹脂被覆砂を得
た。
比較例２
比較例１と同様にして、１７０°Ｃで前記フェノール樹
脂８０ｇ（けい砂１００重量部に対して２．０重量部）
を添加し、更にヘキサメチレンテトラミン１，２９を溶
解した水溶液７５ｇを添加し、更にステアリン酸カルシ
ウム２．５りを添加して比較例２の樹脂被覆砂を得た。
脂８０ｇ（けい砂１００重量部に対して２．０重量部）
を添加し、更にヘキサメチレンテトラミン１，２９を溶
解した水溶液７５ｇを添加し、更にステアリン酸カルシ
ウム２．５りを添加して比較例２の樹脂被覆砂を得た。
比較例３
比較例１と同様にしてスミエポキシＥＳＡ−０１４（住
友化学製ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂、エポキシ当
量９５０、軟化点９５°Ｃ）８０９を砂温が１７０°Ｃ
になった際に投入し、続いて硬化剤としてジシアンジア
ミド４りおよび硬化促進剤とし−ｃｓ−＜ｐ−クロロフ
ェニル） −１，１−ジメチル尿素４ｇを加え、攪拌を
続けた。砂粒がブロッキングし始めた際にステアリン酸
カルシウム３Ｌ；Ｉを加えて比較例８の樹脂被覆砂を得
た。
友化学製ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂、エポキシ当
量９５０、軟化点９５°Ｃ）８０９を砂温が１７０°Ｃ
になった際に投入し、続いて硬化剤としてジシアンジア
ミド４りおよび硬化促進剤とし−ｃｓ−＜ｐ−クロロフ
ェニル） −１，１−ジメチル尿素４ｇを加え、攪拌を
続けた。砂粒がブロッキングし始めた際にステアリン酸
カルシウム３Ｌ；Ｉを加えて比較例８の樹脂被覆砂を得
た。
試験例
温時強度試験
実施例１〜４および比較例１〜３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。焼成条件は２５０℃×６０秒であり、焼成
後ただち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。
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。焼成条件は２５０℃×６０秒であり、焼成
後ただち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。
熱崩壊性試験
本試験では先ず実施例１〜４および比較例１〜３で得た
樹脂被覆砂をそれぞれ２５０°Ｃに予熱した金型に流し
込み中子を焼成成形し、第１図に示す幅木１（直径ＩＱ
ｍｍ：Ｘ：長さ３Ｑｍｍ）を中子本体（直径５ｏｍｍｘ
長さ３０闘）の中央に向って深さ１０關まで挿入した中
子を作製した。この幅木は後で中子砂の排出口形成を兼
ねるものである。
樹脂被覆砂をそれぞれ２５０°Ｃに予熱した金型に流し
込み中子を焼成成形し、第１図に示す幅木１（直径ＩＱ
ｍｍ：Ｘ：長さ３Ｑｍｍ）を中子本体（直径５ｏｍｍｘ
長さ３０闘）の中央に向って深さ１０關まで挿入した中
子を作製した。この幅木は後で中子砂の排出口形成を兼
ねるものである。
第２図に示す如く、内径１００ｍｍ、ｉさ１００闘の凹
部を有するＣＯ２鋳型４の中央に中子８を固１０定した
後、７００°ＣのＡ、０２Ａアルミニウム合金溶湯５を
中子の上部より約１０闘上まで注湯した。
部を有するＣＯ２鋳型４の中央に中子８を固１０定した
後、７００°ＣのＡ、０２Ａアルミニウム合金溶湯５を
中子の上部より約１０闘上まで注湯した。
凝固冷却後周囲のＣ０２鋳型をこわして得られた鋳物は
、幅木を下に向けて治具に固定し、徳寿製作所（株）製
のロータツブ試験によって衝撃振動を与１５え、排出口
から排出された砂量を測って、元の中子重量との比で熱
崩壊性をめた。衝撃振動の時間は１分、３分、５分、１
０分で累積を測った。
、幅木を下に向けて治具に固定し、徳寿製作所（株）製
のロータツブ試験によって衝撃振動を与１５え、排出口
から排出された砂量を測って、元の中子重量との比で熱
崩壊性をめた。衝撃振動の時間は１分、３分、５分、１
０分で累積を測った。
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、この発明の鋳物砂用粘結剤は
必須成分として（４）のビスフェノールＳ型樹脂と（Ｂ
）の常温で不活性な（Ａ）の硬化剤を用いたことにより
、試験例から明らかなように、比較例１゜２のフェノー
ル樹脂に比べ、少ない添加量で同等以上の温時強度を示
し、比較例３のビスフェノールＡ型エポキシ樹脂に比し
著しく優れた温時強度を示す。また鋳込後の中子の排出
しやすさ即ち熱・崩壊性試験では実施例のものは比較例
１，２のものに比し著しく向上している。すなわち鋳物
に衝撃振動を与えるのみで、中子が排出されており、従
来必要とされていた鋳造後の加熱処理を省略できること
が明確に示されており、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
たらす効果は実に大きいものがあることは明らかである
。
必須成分として（４）のビスフェノールＳ型樹脂と（Ｂ
）の常温で不活性な（Ａ）の硬化剤を用いたことにより
、試験例から明らかなように、比較例１゜２のフェノー
ル樹脂に比べ、少ない添加量で同等以上の温時強度を示
し、比較例３のビスフェノールＡ型エポキシ樹脂に比し
著しく優れた温時強度を示す。また鋳込後の中子の排出
しやすさ即ち熱・崩壊性試験では実施例のものは比較例
１，２のものに比し著しく向上している。すなわち鋳物
に衝撃振動を与えるのみで、中子が排出されており、従
来必要とされていた鋳造後の加熱処理を省略できること
が明確に示されており、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
たらす効果は実に大きいものがあることは明らかである
。
第１図は熱崩壊試験に用いた中子の斜視図、第２図は熱
崩壊試験の説明図である。 ｌ・・・幅木 ２・・・中子本体 ３・・・中子 ４・・・Ｃ０２鋳型 ５・・・アルミニウム合金。 特許出願人 日産自動車株式会社
崩壊試験の説明図である。 ｌ・・・幅木 ２・・・中子本体 ３・・・中子 ４・・・Ｃ０２鋳型 ５・・・アルミニウム合金。 特許出願人 日産自動車株式会社
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １、（８）次の一般式 （式中のｎは０以上の数字を示す）で表わされるビスフ
ェノールＳ型エポキシ樹脂に、（Ｂ） 常温で不活性な
前記（９）の硬化剤を添加したことを特徴とする鋳物砂
用粘結剤。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP12684983A JPS6021145A (ja) | 1983-07-14 | 1983-07-14 | 鋳物砂用粘結剤 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP12684983A JPS6021145A (ja) | 1983-07-14 | 1983-07-14 | 鋳物砂用粘結剤 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6021145A true JPS6021145A (ja) | 1985-02-02 |
Family
ID=14945374
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP12684983A Pending JPS6021145A (ja) | 1983-07-14 | 1983-07-14 | 鋳物砂用粘結剤 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6021145A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0454162A (ja) * | 1990-06-22 | 1992-02-21 | Ube Ind Ltd | ラクタム含有有機溶液の精製法 |
| US5952493A (en) * | 1996-06-13 | 1999-09-14 | Basf Aktiengesellschaft | Method of purifying ε-caprolactam |
-
1983
- 1983-07-14 JP JP12684983A patent/JPS6021145A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0454162A (ja) * | 1990-06-22 | 1992-02-21 | Ube Ind Ltd | ラクタム含有有機溶液の精製法 |
| US5952493A (en) * | 1996-06-13 | 1999-09-14 | Basf Aktiengesellschaft | Method of purifying ε-caprolactam |
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