JPH02133142A - 鋳型用粘結剤組成物 - Google Patents

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】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、常温硬化型鋳型造形法に用いる鋳型強度の優
れた粘結剤組成物に関する。

〔従来技術〕

常温硬化型鋳型造形法には、有機系又は無機系の各種粘
結剤を用いる方法がある。

無機系粘結剤を用いた鋳型は鋳込み後の砂の崩壊性が悪
く、かつ砂の回収が困難である。

有機系粘結剤を用いる造形法として尿素変性フラン樹脂
又はレゾール型フェノール樹脂をキシレンスルホン酸等
の強酸性物質を硬化剤として使用する方法がある。この
方法は鋳込み後の鋳物の崩壊性は良好であるが、硬化剤
中のスルホン酸基が鋳込み時に分解し、亜硫酸ガス等を
発生するため作業環境を悪化させる欠点がある。

有機系粘結剤を用いる別の方法として、ベンジリックエ
ーテル型フェノール樹脂とポリイソシアネート液とをア
ミン類により硬化させる造形法は造形時間が短く、作業
性も良いが、ポリイソシアネートに起因する窒素分が鋳
込み時に窒素ガスとなり、鋳物にピンホールを発生させ
やすい。

また、窒素を含まない方法として、レゾール型フェノー
ル樹脂と有機エステルを粘結剤とした鋳型造形法が特公
昭６１−４３１３２及び特公昭６１−３７０３２に示さ
れている。しかし、この方法では、得られた鋳型は強度
が低いため、粘結剤を多く必要とし、用途が制限される
という問題がある。

〔発明の目的〕

本発明者は有機エステルを硬化触媒として用いる鋳型造
形法用フェノール樹脂について種々研究した結果、水酸
化リチウムを触媒として合成したレゾール型フェノール
樹脂が強度の優れた鋳型を得るのに特に有効との知見を
得た。

更に、この知見に基づいて検討を進め、本発明を完成す
るに至ったものである。

〔発明の構成〕

本発明は、フェノール樹脂と有機エステルとを使用する
常温硬化型鋳型造形法に用いる粘結剤組成物において、
前記フェノール樹脂が水酸化リチウムを触媒とするレゾ
ール型フェノール樹脂であることを特徴とする鋳型用粘
結剤組成物である。

本発明に使用するフェノール樹脂類はフェノール単独が
好ましいが、クレゾール、キシレノール等のアルキル置
換フェノール及びカテコール、レゾルシン等の２個以上
の水酸基を有する多価フェノールを併用することもでき
る。

本発明に用いるホルムアルデヒドはホルマリン、バラホ
ルムアルデヒド、トリオキサン等であり、ホルムアルデ
ヒドのフェノールに対する使用比率はモル比で０．５〜
３．０である。

触媒として使用される水酸化リチウムのフェノールに対
する使用比率はモル比で０．２〜１．０である。水酸化
リチウムのモル比が０．２未満では強度の高い鋳型が得
られず、１．０を越えると鋳型の強度が保存中に低下し
やすい。

水酸化リチウムに水酸化カリウム、水酸化ナトリウム等
の、リチウム以外のアルカリ金属水酸化物を併用するこ
とができる。

また、γ−グリシドオキシプロビルトリメトキシシラン
、γ−アミノプロピルトリエトキシシラン等のシランカ
ップリング剤を０．２〜３．０重１％添加混合すること
により更に高強度の鋳型が得られる。

本発明の水酸化リチウムによるレゾール型フェノール樹
脂は他のアルカリ金属の水酸化物を触媒とするレゾール
型フェノール樹脂と併用して使用することができる。

硬化触媒として用いる有機エステルは、蟻酸メチル、蟻
酸エチル、蟻酸プロピル、ブチロラクトン、エチレング
リコールジアセテート、トリアセチンなどである。有機
エステルは、砂と樹脂との混合時に添加する方法、ある
いは砂と樹脂との混合物にガス化して添加する方法のい
ずれも可能である。

有機エステルのフェノール樹脂に対する割合は重量比で
０．１〜０．５が適当である。０．１未満ではフェノー
ル樹脂の硬化が不十分となり、０．５を越えても硬化の
程度は大きくならない。

鋳物砂は、珪砂、ジルコン砂、クロマイト砂、オリピン
砂及びこれらの再生砂などが使用できる。

樹脂及び有機エステルの鋳物砂に対する使用量は重量比
で各々０．００１〜０．０２が適当である。

〔発明の効果〕

本発明に従うと、高強度でかつガス欠陥の少ない鋳型が
得られるので、工業的な鋳型造形方法として極めて好適
である。

［実施例］ 以下、本発明を実施例により説明する。本発明は実施例
によって限定されるものではない。また、実施例、比較
例、応用例で示されている「部」および「％」はすべて
重量部及び重量％である。

１１昨 冷却器及び撹拌器の付いた反応容器にフェノール１００
０部及び水酸化リチウム１５３部を仕込み６０℃に加熱
した。

次いで、３７％ホルマリン１７２５部を３０分かけて添
加した。反応液の温度を７５〜８０℃に高め、樹脂粘度
が２．２〜２．７ポイズ／２５℃になるまで反応を行っ
た。

所定の粘度に到達した後、速やかに３０°Ｃ以下に冷却
して、γ−アミノプロピルエトキシシラン３０部を添加
混合し、粘度２．６ボイズ／２５℃のレゾール型フェノ
ール樹脂２９００部を得た。

１１隨 冷却器及び撹拌器の付いた反応容器にフェノール１００
０部及び３７％ホルマリン１７２５部を仕込み６０℃に
加熱した。

次いで、５０％水酸化カリウム水溶液７１５部を３０分
かけて添加した９反応液の温度を７５〜８０℃に高め、
樹脂粘度が０．８〜１．２ボイズ／２５°Ｃになるまで
反応を行った後、７０　Ｔｏｒｒの減圧下で２５０部の
水を除去した。

その後、速やかに３０℃以下に冷却して、γ−アミノプ
ロピルトリエトキシシラン３２部を添加混合し、粘度３
．０ボイズ／２５℃のレゾール型フェノール樹脂３２０
０部を得た。

【」昨 品用式卓上型混合機にフリーマントル珪砂３０００部及
びトリアセチン１５部を投入し、３０秒間混合後、実施
例又は比較例の樹脂を各々６０部添加し、６０秒間混合
して配合砂を調製した。

混合直後の配合砂を径５０ｍｍ、高さ５０ｍｍの造形部
を有する木型に入れてプラスチックハンマーで３回たた
いた後、余分の砂を除去して造形された配合砂上面を平
滑にした。

木型内で配合砂の硬化後、鋳型を取り出し圧縮強度を測
定した。

その結果を第１表に示す。

第　　１　　表 第１表に示すように、本発明の鋳型用粘結剤組成物は強
度の大きい鋳型を提供するものである。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）フェノール樹脂と有機エステルとを使用する常温
   硬化型鋳型造形法に用いる粘結剤組成物において、前記
   フェノール樹脂が水酸化リチウムを触媒とするレゾール
   型フェノール樹脂であることを特徴とする鋳型用粘結剤
   組成物。
2. （２）水酸化リチウムのフェノール樹脂にたいする使用
   比率がモル比で０．２〜１．０であることを特徴とする
   特許請求範囲第１項記載の鋳型用粘結剤組成物。