JPS60223858A - フルフリルアルコールをベースとする結合剤、その製造法、および鋳型および芯型の製造法 - Google Patents
フルフリルアルコールをベースとする結合剤、その製造法、および鋳型および芯型の製造法Info
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- JPS60223858A JPS60223858A JP60066736A JP6673685A JPS60223858A JP S60223858 A JPS60223858 A JP S60223858A JP 60066736 A JP60066736 A JP 60066736A JP 6673685 A JP6673685 A JP 6673685A JP S60223858 A JPS60223858 A JP S60223858A
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- furfuryl alcohol
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- C08G16/00—Condensation polymers of aldehydes or ketones with monomers not provided for in the groups C08G4/00 - C08G14/00
- C08G16/02—Condensation polymers of aldehydes or ketones with monomers not provided for in the groups C08G4/00 - C08G14/00 of aldehydes
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- C08G16/0262—Furfuryl alcohol
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- 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
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- B22C1/224—Furan polymers
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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】
本発明は、とくに鋳造分野で使用される成形体を製造す
る際に使用される、フルフリルアルコールをペースとす
る結合剤、その製造法、およびこの結合剤を使用する鋳
型および芯型の製造法に関する。
る際に使用される、フルフリルアルコールをペースとす
る結合剤、その製造法、およびこの結合剤を使用する鋳
型および芯型の製造法に関する。
従来の技術
西ドイツ国特許明細書第２２３９８３５号からは、この
ような成形体を製造するため、結合剤として使用された
酸硬化性の樹脂に二酸化硫黄を給気し、かつこれを酸化
剤および水の存在において現場で生じる硫酸により硬化
させる方法が公知である。とくに、このような酸硬化性
の樹脂として、軽金属鋳造用の鋳型および芯型の製造に
フラン樹脂が使用されるが、この樹脂は、大きい耐熱衝
撃性、大きい常温曲げ強さおよび鋳造後の成形体の十分
な崩壊性によシ優れている。
ような成形体を製造するため、結合剤として使用された
酸硬化性の樹脂に二酸化硫黄を給気し、かつこれを酸化
剤および水の存在において現場で生じる硫酸により硬化
させる方法が公知である。とくに、このような酸硬化性
の樹脂として、軽金属鋳造用の鋳型および芯型の製造に
フラン樹脂が使用されるが、この樹脂は、大きい耐熱衝
撃性、大きい常温曲げ強さおよび鋳造後の成形体の十分
な崩壊性によシ優れている。
しかしこのフラン樹脂の使用は、型枠中で成形体を製造
する際に極めて容易に被膜を生じかつ給気ノズルが粘結
するという欠点を有する。
する際に極めて容易に被膜を生じかつ給気ノズルが粘結
するという欠点を有する。
前者が、成形体の寸法を不利に変動させることになり、
後者が、不均質な給気および従って不均質な硬化の原因
となる。従って、型枠および給気ノズルが極めてしばし
ば除掃される必要がある。このことは、成形体全製造す
る際の作業能率の著るしい劣化を表わす。
後者が、不均質な給気および従って不均質な硬化の原因
となる。従って、型枠および給気ノズルが極めてしばし
ば除掃される必要がある。このことは、成形体全製造す
る際の作業能率の著るしい劣化を表わす。
発明が解決しようとする問題点
従って、本発明の昧題は、軽金属鋳造に際し従来のフラ
ン樹脂の良好な特性を有するが、その粘結および被膜形
成の傾向が著るしく低減された成形体製造用結合剤を提
案することである。
ン樹脂の良好な特性を有するが、その粘結および被膜形
成の傾向が著るしく低減された成形体製造用結合剤を提
案することである。
問題点を解決するための手段
このｉｔ題は、粒状洞料より成る成形体を製造するため
の、以下の組成： 高分子のフルフリルアルコール−ホルムアルデヒド縮合
生成物 ４０〜６０重を俤 低分子のフルフリルアルコール−ホルムアルデヒド縮合
生成物 ２８〜４０重量係 ２．５−ビス−ヒドロキシメチルフラン１５〜２５重量
％ フルフリルアルコール Ｏ〜 ８ｆｔＪｔｉを有する結
合剤、およびこの結合剤を製造するための、フルフリル
アルコールとホルムアルデヒドとを、モル比１：０．６
〜１でｐＨ価範囲２．５〜６．０で、縮合生成物が粘度
８００〜９００ｍＰａ＊ｓ’（ｉ７有するまで相互に反
応させ、かつその後に水および未反応のフルフリルアル
コールを溶去する方法、並びに鋳型および芯型を、前記
結合剤を使用し製造するため、これら鋳型に、二酸化硫
黄を給気しかつこれを現場で形成された硫酸により硬化
させる方法によシ解決される。
の、以下の組成： 高分子のフルフリルアルコール−ホルムアルデヒド縮合
生成物 ４０〜６０重を俤 低分子のフルフリルアルコール−ホルムアルデヒド縮合
生成物 ２８〜４０重量係 ２．５−ビス−ヒドロキシメチルフラン１５〜２５重量
％ フルフリルアルコール Ｏ〜 ８ｆｔＪｔｉを有する結
合剤、およびこの結合剤を製造するための、フルフリル
アルコールとホルムアルデヒドとを、モル比１：０．６
〜１でｐＨ価範囲２．５〜６．０で、縮合生成物が粘度
８００〜９００ｍＰａ＊ｓ’（ｉ７有するまで相互に反
応させ、かつその後に水および未反応のフルフリルアル
コールを溶去する方法、並びに鋳型および芯型を、前記
結合剤を使用し製造するため、これら鋳型に、二酸化硫
黄を給気しかつこれを現場で形成された硫酸により硬化
させる方法によシ解決される。
酸縮合されたフルフリルアルコール−ホルムアルデヒド
縮合生成物であり、これが一般にフルフリルアルコール
１５〜５０重ｔ％を含有する。
縮合生成物であり、これが一般にフルフリルアルコール
１５〜５０重ｔ％を含有する。
高分子のフルフリルアルコール−ホルムアルデヒド縮合
体は、１分子肖りフラン環数４以上を有するものである
。この高粘度または固体の生成物は、フルフリルアルコ
ール中に溶解されかつまたフルフリルアルコールにより
所望の粘度（１００〜３００ｍＰａ−８）に調節される
。しかし、添加されたフルフリルアルコールはもう１つ
の作用を有する：このものは硬化に際し所要の反応性を
生じる。高分子フル７リルアルコールーホルムアルデヒ
ド縮合生成物は極めて反応性に乏しい。成形体製造に際
し所要の硬化速度となしうるため、高分子縮合体が活性
化されなければならない。従って、大分量のクルフリル
アルコールが７ラン樹脂中で必要であると思われていた
。
体は、１分子肖りフラン環数４以上を有するものである
。この高粘度または固体の生成物は、フルフリルアルコ
ール中に溶解されかつまたフルフリルアルコールにより
所望の粘度（１００〜３００ｍＰａ−８）に調節される
。しかし、添加されたフルフリルアルコールはもう１つ
の作用を有する：このものは硬化に際し所要の反応性を
生じる。高分子フル７リルアルコールーホルムアルデヒ
ド縮合生成物は極めて反応性に乏しい。成形体製造に際
し所要の硬化速度となしうるため、高分子縮合体が活性
化されなければならない。従って、大分量のクルフリル
アルコールが７ラン樹脂中で必要であると思われていた
。
他方で、コアー型枠中の被膜形成および粘結る縮合生成
物が原因であると判明した。この知見から推考される以
下の結論、すなわちフルフリルアルコール使用を断念し
かつ反応性に乏しい高分子フラン樹脂の代りに反応性の
低分子フラン樹脂を使用することは成功しなかった、そ
れというのも１分子当り環数２〜４を有する低分子フラ
ン樹脂は一定の不十分な強度にまで硬化するにすぎない
からである。従って、平均的に低分子のフラン樹脂混合
物を使用した場合、二酸化硫黄を使用し硬化した際に型
枠内被膜は生じないが、硬化せる成形体の常温曲げ強さ
約１００〜１５ＯＮ／ｃｄが得られるにすぎない。しか
し、鋳造技術上の理由から必要とされる常温曲げ強さは
３００〜６００ Ｎ／ｃＪである。
物が原因であると判明した。この知見から推考される以
下の結論、すなわちフルフリルアルコール使用を断念し
かつ反応性に乏しい高分子フラン樹脂の代りに反応性の
低分子フラン樹脂を使用することは成功しなかった、そ
れというのも１分子当り環数２〜４を有する低分子フラ
ン樹脂は一定の不十分な強度にまで硬化するにすぎない
からである。従って、平均的に低分子のフラン樹脂混合
物を使用した場合、二酸化硫黄を使用し硬化した際に型
枠内被膜は生じないが、硬化せる成形体の常温曲げ強さ
約１００〜１５ＯＮ／ｃｄが得られるにすぎない。しか
し、鋳造技術上の理由から必要とされる常温曲げ強さは
３００〜６００ Ｎ／ｃＪである。
ところで、
高分子のフルフリルアルコール−ホルムアルデヒド縮合
生成物 ４０〜６０Ｍ梱チ 低分子のフルフリルアルコールーホルムアルテヒド縮合
生底物 ２８〜４０Ｍ量チ ２．５−ビス−ヒドロキシメチルフラン１５〜２５１ｉ
ｉ係 を含有する結合剤混合物は、相応する成形体の経済的製
造工程を可能にするために十分な硬化速度を鳴し、所要
の圧縮強さが得られ、かつ型枠中の不利な被膜形成およ
び給気ノズルの粘結が多数回の成形体製造後でも生じな
いかないしは許容可能な最低限にまで低減されると判明
した。それどころか本発明による混合物は、被膜形成お
よび粘結を不利に顕著ならしめることなく、結合剤混合
物総量に対し８重量％にまでのフルフリルアルコールを
含有することができる。
生成物 ４０〜６０Ｍ梱チ 低分子のフルフリルアルコールーホルムアルテヒド縮合
生底物 ２８〜４０Ｍ量チ ２．５−ビス−ヒドロキシメチルフラン１５〜２５１ｉ
ｉ係 を含有する結合剤混合物は、相応する成形体の経済的製
造工程を可能にするために十分な硬化速度を鳴し、所要
の圧縮強さが得られ、かつ型枠中の不利な被膜形成およ
び給気ノズルの粘結が多数回の成形体製造後でも生じな
いかないしは許容可能な最低限にまで低減されると判明
した。それどころか本発明による混合物は、被膜形成お
よび粘結を不利に顕著ならしめることなく、結合剤混合
物総量に対し８重量％にまでのフルフリルアルコールを
含有することができる。
本発明による結合剤は、個々の成分を混合することによ
り製造されることができる。しかしながら有利にこの結
合剤は、直接に、フールフリルアルコールとホルムアル
デヒドとを縮合キせた場合に得られ、その場合その組成
が反応条件を選択することによシ特定される。装入生成
物は、純粋なまたは工業用のフルフリルアルコールおよ
びポルムアルデヒドもしくは、反応条件下にホルムアル
デヒドを離脱することのできる成分である。この種の生
成物は、例えば、ホルムアルデヒド自体、その普通市販
の３０〜５０チ水溶液（ホルマリン）、ホルムアルデヒ
ド重亜硫酸壌、トリオキシメチレンまたはノξラホルム
アルデヒドである。これら反応成分が、モル比１：０．
６〜１で弱酸性の媒体中で、有利にｐＨ範囲２．５〜６
．０で相互に反応せしめられる。有利に、ｐＨ価の調節
が酢酸を使用し行なわれるが、これは場合によυわずか
な量の苛性アルカリ溶液で緩衝されていてもよい。反応
は、１００〜１４０℃の温度で行なわれかつ反応温度に
応じ３〜１２時間続行する。反応は、反応混合物の粘度
が８００−９００ｍＰａ＃ｓ （２０℃）に達した際に
、反応混合物を中和することにより中断される。
り製造されることができる。しかしながら有利にこの結
合剤は、直接に、フールフリルアルコールとホルムアル
デヒドとを縮合キせた場合に得られ、その場合その組成
が反応条件を選択することによシ特定される。装入生成
物は、純粋なまたは工業用のフルフリルアルコールおよ
びポルムアルデヒドもしくは、反応条件下にホルムアル
デヒドを離脱することのできる成分である。この種の生
成物は、例えば、ホルムアルデヒド自体、その普通市販
の３０〜５０チ水溶液（ホルマリン）、ホルムアルデヒ
ド重亜硫酸壌、トリオキシメチレンまたはノξラホルム
アルデヒドである。これら反応成分が、モル比１：０．
６〜１で弱酸性の媒体中で、有利にｐＨ範囲２．５〜６
．０で相互に反応せしめられる。有利に、ｐＨ価の調節
が酢酸を使用し行なわれるが、これは場合によυわずか
な量の苛性アルカリ溶液で緩衝されていてもよい。反応
は、１００〜１４０℃の温度で行なわれかつ反応温度に
応じ３〜１２時間続行する。反応は、反応混合物の粘度
が８００−９００ｍＰａ＃ｓ （２０℃）に達した際に
、反応混合物を中和することにより中断される。
得られた混合物は、高分子縮合生成物もまた低分子縮合
生成物も所望の割合で、並びに２゜５−ビスーヒドロキ
シメーチルフラン１５〜２０重ｆｔ％とともにわずかな
量の未反応のフルフリー−１＋ し ず、・−、イー
Ａ−ｈｒ−ドアー −１し ン、 ？ ＩＣ七Ｒ合によ
シフルフリルアルコールおよび場合によりわずかな量の
２，５−ビス−ヒドロキシメチルフランが溶去され、か
２粘度８０００〜１００００１００Ｏ０（２０℃）１を
有する樹脂混合物が得られる。この結合剤は、二酸化硫
黄で硬化される芯型および鋳型の製造に適当であるが、
但し大ていは、鋳物砂との容易な混合を可能にする低い
粘度、例えば３００ ｍＰａ・Ｓが所望される。この粘
度は、約１０重ｆ＃ｉ′チの低級アルコール、有利にエ
タノールを添加することによシ調節される。
生成物も所望の割合で、並びに２゜５−ビスーヒドロキ
シメーチルフラン１５〜２０重ｆｔ％とともにわずかな
量の未反応のフルフリー−１＋ し ず、・−、イー
Ａ−ｈｒ−ドアー −１し ン、 ？ ＩＣ七Ｒ合によ
シフルフリルアルコールおよび場合によりわずかな量の
２，５−ビス−ヒドロキシメチルフランが溶去され、か
２粘度８０００〜１００００１００Ｏ０（２０℃）１を
有する樹脂混合物が得られる。この結合剤は、二酸化硫
黄で硬化される芯型および鋳型の製造に適当であるが、
但し大ていは、鋳物砂との容易な混合を可能にする低い
粘度、例えば３００ ｍＰａ・Ｓが所望される。この粘
度は、約１０重ｆ＃ｉ′チの低級アルコール、有利にエ
タノールを添加することによシ調節される。
感らに、芯型−および鋳物砂結合剤としてのフラン樹脂
で常用さハているように、約０．２５５重量％シランが
添加される。
で常用さハているように、約０．２５５重量％シランが
添加される。
実施例
以下に、本発明を実施例につき詳説する。
例１
工業用フルフリルアルコール９８０１および９６％パラ
ホルムアルデヒド３００ｆを、氷酢酸５０−および５０
％苛性ソーダ溶液１ｒｎＩを添加した後攪拌下に加熱沸
騰させかつ４時間この温度に維持する。
ホルムアルデヒド３００ｆを、氷酢酸５０−および５０
％苛性ソーダ溶液１ｒｎＩを添加した後攪拌下に加熱沸
騰させかつ４時間この温度に維持する。
その後に、この反応混合物を苛性ソーダ溶液で中和し、
かつ水１４０ ｍｌおよびフルフリルアルコール２０３
ｖを溶去する。得られた結合剤９１０にアミノシラン２
．５２およびメタノール９０Ｆを混合し、かつそれによ
り粘度３００ｍＰａ−８Ｋ調節する。この溶液１５０ｆ
を、メチルエチルケトンペルオキシド（減感剤中５０％
濃度）６０ｖおよび石英砂１５に９と緊密に混合する。
かつ水１４０ ｍｌおよびフルフリルアルコール２０３
ｖを溶去する。得られた結合剤９１０にアミノシラン２
．５２およびメタノール９０Ｆを混合し、かつそれによ
り粘度３００ｍＰａ−８Ｋ調節する。この溶液１５０ｆ
を、メチルエチルケトンペルオキシド（減感剤中５０％
濃度）６０ｖおよび石英砂１５に９と緊密に混合する。
得られたコンパウンドから、連続的に２０回それぞれｌ
ｋｆを、給気ノズルが設けられたコアー型枠中へ充填
し、１秒間ＳＯ２気流を給気しかつ２０秒間空気で後洗
浄する。得られた成形体は、１時間後に常温曲は強さ５
３ＯＮ／ｃ−を有する。試験終了後、型枠および給気ノ
ズルＶｉ顕著な保脱もまた粘結も示さない。耐熱衝撃性
および、成形体の鋳造後の崩壊性は、普通市販のフラン
樹脂を使・用し製造した成形体に相応する。
ｋｆを、給気ノズルが設けられたコアー型枠中へ充填
し、１秒間ＳＯ２気流を給気しかつ２０秒間空気で後洗
浄する。得られた成形体は、１時間後に常温曲は強さ５
３ＯＮ／ｃ−を有する。試験終了後、型枠および給気ノ
ズルＶｉ顕著な保脱もまた粘結も示さない。耐熱衝撃性
および、成形体の鋳造後の崩壊性は、普通市販のフラン
樹脂を使・用し製造した成形体に相応する。
比較例１
例１と類似するが、但し結合剤として、その粘度ヲフル
フリルアルコールで３００ ｍＰａ・Ｓに調節した普通
市販のフラン樹脂を使用する。すでに、１０回の成形充
填および給気後に、コアー型枠中に平均０．２５ｍｍ
厚の固い被膜が存在する。同じく、ノズルは約２０％が
粘結した。
フリルアルコールで３００ ｍＰａ・Ｓに調節した普通
市販のフラン樹脂を使用する。すでに、１０回の成形充
填および給気後に、コアー型枠中に平均０．２５ｍｍ
厚の固い被膜が存在する。同じく、ノズルは約２０％が
粘結した。
比較例２
例１と類似するが、但し結合剤として、１分子当シ平均
フラン環数２〜４を有するフラン樹脂を使用する。硬化
後に、常温曲げ強さ１４５Ｎ／ｃｒｌが得られる。この
強度は、熱的後処理によっても増大されることができな
い。
フラン環数２〜４を有するフラン樹脂を使用する。硬化
後に、常温曲げ強さ１４５Ｎ／ｃｒｌが得られる。この
強度は、熱的後処理によっても増大されることができな
い。
比較例３
例１と類似するが、但し結合剤として工業用の２．５−
ビス−ヒドロキシメチルフランを使用する。硬化した際
に、わずかに常温曲げ強さ１１ＯＮ／ｃｒｌが得られる
。
ビス−ヒドロキシメチルフランを使用する。硬化した際
に、わずかに常温曲げ強さ１１ＯＮ／ｃｒｌが得られる
。
第１頁の続き
０発 明 者 ハラルト・ヘールデー ドゲン
ｏ発 明 者 ゲルハルトーヤノヒヤ ドル
イツ連邦共和国ハーゲンー８・ツム・ホーエン・ホーフ
≧８ イツ連邦共和国イーゼルローン−７・イム・ノルドフェ
ト ４４
≧８ イツ連邦共和国イーゼルローン−７・イム・ノルドフェ
ト ４４
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １、 粒状制料より成る成形体を製造するための結合剤
において、以下の組成： 高分子のフルフリルアルコール−ホルムアルデヒド縮合
生成物 ４０〜６０重量％ 低分子のフルフリルアルコール−ホルムアルデヒド縮合
生成物 ２８〜４０重量％ ２．５−ビス−ヒドロキシメチルア９フ１２〜２５重量
係 フルフリルアルコール ０〜８Ｍ量％ を有することを特徴とするフルフリルアルコールをペー
スとする結合剤。 ２、 粒状材料よシ成る成形体を製造するための、以下
の組成： 高分子のフルフリルアルコール−ホルムアルデヒド縮合
生成物 ４０〜６０重量％ 低分子のフルフリルアルコール−ホルムアルデヒド縮合
生成物 ２８〜４０重量％ ２．５−ビス−ヒドロキシメチシフラフ１５〜２５重ｆ
チ フルフリルアルコール ０〜８ｆｔ％ を有する結合剤を製造するに当り、フルフリルアルコー
ルとホルムアルデヒドとヲ、モル比１：０．６〜ｌでｐ
Ｈ価範囲２．５〜６．０で、縮合生成物が粘度８００〜
９００ ｍＰａ・Ｓを有するまで相互に反応させ、かつ
その後に水および未反応のフルフリルアルコールを溶去
することを特徴とするフルフリルアルコールをペースと
する結合剤の製造法。 ３、 粒状材料より成る成形体を製造するための、以下
の組成： 高分子のフルフリルアルコール−ホルムアルデヒド縮合
生成物 ４０〜６０重量％ 低分子のフルフリルアルコール−ホルムアルデヒド縮合
生成物 ２８〜４０重量％ ２ 、、５−ヒスーヒドロキシメチル７ラン１５〜２５
重ｆ７＃チ フルフリルアルコール Ｏ〜 ８Ｍ景’ｉ６を有する結
合剤を使用し鋳型および芯型を製造するに当り、これら
鋳型に、二酸化硫黄を給気しかつこれを現場で形成され
た硫酸により硬化させることを特徴とする鋳型および芯
型の製造法。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE3412104.8 | 1984-03-31 | ||
| DE19843412104 DE3412104A1 (de) | 1984-03-31 | 1984-03-31 | Bindemittel auf basis furfurylalkohol, verfahren zu ihrer herstellung und verwendung |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS60223858A true JPS60223858A (ja) | 1985-11-08 |
| JPH0798896B2 JPH0798896B2 (ja) | 1995-10-25 |
Family
ID=6232271
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP60066736A Expired - Lifetime JPH0798896B2 (ja) | 1984-03-31 | 1985-04-01 | フルフリルアルコールをベースとする結合剤およびその製造法 |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4634723A (ja) |
| EP (1) | EP0157023B1 (ja) |
| JP (1) | JPH0798896B2 (ja) |
| DE (2) | DE3412104A1 (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1996005925A1 (fr) * | 1994-08-19 | 1996-02-29 | Kao Corporation | Composition de liaison pour la production de moules et procede de production de moules |
| JP2013095859A (ja) * | 2011-11-01 | 2013-05-20 | Sekisui Chem Co Ltd | フルフリルアルコール−ホルムアルデヒド共重合体組成物及びその製造方法 |
| JP2020507633A (ja) * | 2017-03-20 | 2020-03-12 | クッド ケミカル カンパニー リミテッド | 二官能性ヒドロキシメチル基を有するフランモノマー及びその製造方法 |
Families Citing this family (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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