JPH04135036A - 鋳物砂用粘結剤組成物 - Google Patents
鋳物砂用粘結剤組成物Info
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- JPH04135036A JPH04135036A JP25557990A JP25557990A JPH04135036A JP H04135036 A JPH04135036 A JP H04135036A JP 25557990 A JP25557990 A JP 25557990A JP 25557990 A JP25557990 A JP 25557990A JP H04135036 A JPH04135036 A JP H04135036A
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- phenol resin
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- 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。
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、自硬性鋳型及びガス硬化性鋳型造型法に用い
られる鋳物砂用粘結剤組成物に関するものである。
られる鋳物砂用粘結剤組成物に関するものである。
更に詳しくは、水溶性フェノール樹脂を粘結剤として用
い、これを有機エステルにより硬化させる鋳型造型法に
用いられる改良された有機エステル硬化型鋳物砂用粘結
剤組成物に関するものである。
い、これを有機エステルにより硬化させる鋳型造型法に
用いられる改良された有機エステル硬化型鋳物砂用粘結
剤組成物に関するものである。
有機粘結剤を用いて主型や中子のような鋳型を製造する
造型法として、自硬性鋳型法、コールドボックス鋳型法
、クローニング法(シェル法)は公知である。特に有機
自硬性鋳型造型法は機械鋳物分野を中心に生産性、鋳物
品質、安全衛生上の観点から無機系に代わって既に汎用
フェノール樹脂を粒状耐火物に被覆した、いわゆるコー
テツドサンドを加熱硬化して鋳型を製造するクローニン
グ法が幅広く使用されている。
造型法として、自硬性鋳型法、コールドボックス鋳型法
、クローニング法(シェル法)は公知である。特に有機
自硬性鋳型造型法は機械鋳物分野を中心に生産性、鋳物
品質、安全衛生上の観点から無機系に代わって既に汎用
フェノール樹脂を粒状耐火物に被覆した、いわゆるコー
テツドサンドを加熱硬化して鋳型を製造するクローニン
グ法が幅広く使用されている。
しかし、鋳型製造時の省エネルギー、鋳型生産速度、更
に鋳型、鋳物の品質を改善するために、ガス状又はエロ
ゾル状物質で常温硬化させるコールドボックス鋳型法が
クローニング法を代替する鋳型の製造法として鋳物業界
で真剣に導入が試みられてきている。
に鋳型、鋳物の品質を改善するために、ガス状又はエロ
ゾル状物質で常温硬化させるコールドボックス鋳型法が
クローニング法を代替する鋳型の製造法として鋳物業界
で真剣に導入が試みられてきている。
有機自硬性鋳型造型法及びガス硬化性鋳型造型法に用い
られる粘結剤組成物として、水溶性フェノール−ホルム
アルデヒド樹脂水溶液を粘結剤とし、これを有機エステ
ルで硬化せしめる鋳物砂用粘結剤組成物が、特開昭50
−130627号公報、特開昭58(54433号公報
や特開昭58〜154434号公報により公知である。
られる粘結剤組成物として、水溶性フェノール−ホルム
アルデヒド樹脂水溶液を粘結剤とし、これを有機エステ
ルで硬化せしめる鋳物砂用粘結剤組成物が、特開昭50
−130627号公報、特開昭58(54433号公報
や特開昭58〜154434号公報により公知である。
この粘結剤を用いた鋳型造型法は粘結剤中に硫黄原子を
含まないため酸硬化性樹脂を用いた鋳型造型法に比較し
て浸硫の傾向が小さい等の長所を有するが、反面酸硬化
性鋳型造型法に比較して、鋳型強度が低い、可使時間が
短い、砂再生性が劣るなどの欠点を有しており、更にそ
の改良が望まれている。
含まないため酸硬化性樹脂を用いた鋳型造型法に比較し
て浸硫の傾向が小さい等の長所を有するが、反面酸硬化
性鋳型造型法に比較して、鋳型強度が低い、可使時間が
短い、砂再生性が劣るなどの欠点を有しており、更にそ
の改良が望まれている。
本発明者らは上記問題点を解決すべく鋭意研究の結果、
水溶性フェノール樹脂を粘結剤とし、これを有機エステ
ルにより硬化させる鋳型造型法に用いられる鋳物砂用粘
結剤組成物において、水溶性フェノール樹脂に特定のポ
リビニルフェノール類の1種又は2種以上を併用してな
る鋳物砂用粘結剤組成物を使用することにより、鋳型強
度を大幅に向上させることを見出し、本発明を完成する
に到った。
水溶性フェノール樹脂を粘結剤とし、これを有機エステ
ルにより硬化させる鋳型造型法に用いられる鋳物砂用粘
結剤組成物において、水溶性フェノール樹脂に特定のポ
リビニルフェノール類の1種又は2種以上を併用してな
る鋳物砂用粘結剤組成物を使用することにより、鋳型強
度を大幅に向上させることを見出し、本発明を完成する
に到った。
即ち本発明は、水溶性フェノール樹脂と下記一般式(1
)で示されるポリビニルフェノール類の1種又は2種以
上とを必須成分とすることを特徴とする有機エステル硬
化型鋳物砂川粘結剤組成物に関するものである。
)で示されるポリビニルフェノール類の1種又は2種以
上とを必須成分とすることを特徴とする有機エステル硬
化型鋳物砂川粘結剤組成物に関するものである。
H
(上記一般式(1)において、Xはメチル基又は水素又
はこれら2種以上の組み合わせで、R1は水素又は01
〜CIOの脂肪族及び芳香族炭化水素基で、R2はビニ
ルフェノール、スチレン、メチルメタクリレート及びヒ
ドロキシメチルメタクリレートなどのビニル基を有する
化合物から誘導される結合基で、m+nは5〜100の
整数で且つmはOでない整数である。)H (以下A単位という)がm個と−R2−(以下B単位と
いう)がn個結合していることだけを示すものではなく
、A単位とB単位とのランダム共重合、ブロック共重合
、グラフト共重合等を包含しているが規則的或いは不規
則な順序で運なっている構造をも包含している。
はこれら2種以上の組み合わせで、R1は水素又は01
〜CIOの脂肪族及び芳香族炭化水素基で、R2はビニ
ルフェノール、スチレン、メチルメタクリレート及びヒ
ドロキシメチルメタクリレートなどのビニル基を有する
化合物から誘導される結合基で、m+nは5〜100の
整数で且つmはOでない整数である。)H (以下A単位という)がm個と−R2−(以下B単位と
いう)がn個結合していることだけを示すものではなく
、A単位とB単位とのランダム共重合、ブロック共重合
、グラフト共重合等を包含しているが規則的或いは不規
則な順序で運なっている構造をも包含している。
また、好ましいポリビニルフェノール類としては、重量
平均分子量が1500〜5000であり、さらに好まし
くは1600〜3000である。
平均分子量が1500〜5000であり、さらに好まし
くは1600〜3000である。
水溶性フェノール樹脂と上記の如きポリビニルフェノー
ル類を併用する形態としては、水溶性フェノール樹脂水
溶液中に溶解させても良いし、水溶性フェノール樹脂へ
溶解させると著しく増粘するか或いは溶解しないものは
、周知の溶媒を用い溶解させた後、水溶性フェノール樹
脂とは別途に耐火性粒状材料に添加してもよい。
ル類を併用する形態としては、水溶性フェノール樹脂水
溶液中に溶解させても良いし、水溶性フェノール樹脂へ
溶解させると著しく増粘するか或いは溶解しないものは
、周知の溶媒を用い溶解させた後、水溶性フェノール樹
脂とは別途に耐火性粒状材料に添加してもよい。
この際、添加順序は特に限定されない。
ポリビニルフェノール類の組成割合は、水溶性フェノー
ル樹脂の固形分量に対し5〜40重量%である。
ル樹脂の固形分量に対し5〜40重量%である。
本発明の有機エステル硬化型鋳物砂用粘結剤組成物を用
いて鋳物用砂型を自硬性鋳型造型法によって製造するに
は、耐火性粒状材料100重量部に、硬化剤である有機
エステル0.05〜9重量部、好ましくは1.5〜5重
量部、水溶性フェノール樹脂水溶液を固形分として0.
4〜15重量部、好ましくは0.6〜5重量部及びポリ
ビニルフェノール類の1種又は2種以上の混合物を水溶
性フェノール樹脂水溶液の固形分量に対し5〜40重M
二も、好ましくは7〜30重量%になるように含有させ
たものを周知の方法で混練し、従来の自硬性鋳型製造プ
ロセスをそのまま利用して鋳型を製造することができる
。
いて鋳物用砂型を自硬性鋳型造型法によって製造するに
は、耐火性粒状材料100重量部に、硬化剤である有機
エステル0.05〜9重量部、好ましくは1.5〜5重
量部、水溶性フェノール樹脂水溶液を固形分として0.
4〜15重量部、好ましくは0.6〜5重量部及びポリ
ビニルフェノール類の1種又は2種以上の混合物を水溶
性フェノール樹脂水溶液の固形分量に対し5〜40重M
二も、好ましくは7〜30重量%になるように含有させ
たものを周知の方法で混練し、従来の自硬性鋳型製造プ
ロセスをそのまま利用して鋳型を製造することができる
。
また、本発明において、鋳物用砂型をガス硬化性鋳型造
型法によって製造するには、まず耐火性粒状材料100
重量部に、水溶性フェノール樹脂水溶液を固形分として
0.4〜15重量部、好ましくは0.6〜5重量部及び
ポリビニルフェノール類の1種又は2種以上の混合物を
水溶性フェノール樹脂水溶液の固形分量に対し5〜40
重量%、好ましくは7〜30重量%になるように含有さ
せたものからなる混練砂を手込約、もしくは加圧空気で
のブローイングにより模型中に充填し、次いでガス状も
しくはエロゾル状の有機エステル0.08〜9重量部を
吹き込んでフェノール樹脂混合物を硬化させることによ
り、鋳型を製造する。
型法によって製造するには、まず耐火性粒状材料100
重量部に、水溶性フェノール樹脂水溶液を固形分として
0.4〜15重量部、好ましくは0.6〜5重量部及び
ポリビニルフェノール類の1種又は2種以上の混合物を
水溶性フェノール樹脂水溶液の固形分量に対し5〜40
重量%、好ましくは7〜30重量%になるように含有さ
せたものからなる混練砂を手込約、もしくは加圧空気で
のブローイングにより模型中に充填し、次いでガス状も
しくはエロゾル状の有機エステル0.08〜9重量部を
吹き込んでフェノール樹脂混合物を硬化させることによ
り、鋳型を製造する。
本発明に用いられる有機エステルとしては、ラクトン類
或いは炭素数1〜10の一価又は多価アルコールと炭素
数1〜10の有機カルボン酸より誘導される有機エステ
ルの単独もしくは混合物が用いられるが、自硬性鋳型造
型法ではT−ブチロラクトン、プロピオンラクトン、ε
−カプロラクトン、ギ酸エチル、エチレングリコールジ
アセテート、エチレングリコールモノアセテート、トリ
アセチン等を用いるのが好ましく、ガス硬化性鋳型造型
法ではギ酸メチルを用いるのが好ましい。
或いは炭素数1〜10の一価又は多価アルコールと炭素
数1〜10の有機カルボン酸より誘導される有機エステ
ルの単独もしくは混合物が用いられるが、自硬性鋳型造
型法ではT−ブチロラクトン、プロピオンラクトン、ε
−カプロラクトン、ギ酸エチル、エチレングリコールジ
アセテート、エチレングリコールモノアセテート、トリ
アセチン等を用いるのが好ましく、ガス硬化性鋳型造型
法ではギ酸メチルを用いるのが好ましい。
本発明に用いられる水溶性フェノール樹脂とは有機エス
テルで硬化可能な樹脂であり、例えばフェノール、クレ
ゾール、レゾルシノール、キシレノール、ビスフェノー
ルA1クミルフエノール、ノニルフェノール、ブチルフ
ェノール、フェニルフェノール、エチルフエノーノペオ
クチルフェノール、アミルフェノーノベナフトーノペビ
スフェノールF1ビスフェノール01カテコーノペハイ
ドロキノン、ピロガロール、フロログルシン、リグニン
、ビスフェノールA残渣、クレゾール残渣、クロロフェ
ノール、ジクロロフェノール、その他の置換フェノール
を含めたフェノール類と、ホルムアルデヒド、アセトア
ルデヒド、フルフラールアルデヒド及びアルデヒドの混
合物等との反応によって得られるフェノール樹脂が挙げ
られる。これらのフェノール樹脂の縮合に用いられる適
当なアルカリ性物質は水酸化ナトリウム、水酸化カリウ
ム、水酸化リチウム及びこれらの混合物であるが、水酸
化カリウムが最も好ましい。
テルで硬化可能な樹脂であり、例えばフェノール、クレ
ゾール、レゾルシノール、キシレノール、ビスフェノー
ルA1クミルフエノール、ノニルフェノール、ブチルフ
ェノール、フェニルフェノール、エチルフエノーノペオ
クチルフェノール、アミルフェノーノベナフトーノペビ
スフェノールF1ビスフェノール01カテコーノペハイ
ドロキノン、ピロガロール、フロログルシン、リグニン
、ビスフェノールA残渣、クレゾール残渣、クロロフェ
ノール、ジクロロフェノール、その他の置換フェノール
を含めたフェノール類と、ホルムアルデヒド、アセトア
ルデヒド、フルフラールアルデヒド及びアルデヒドの混
合物等との反応によって得られるフェノール樹脂が挙げ
られる。これらのフェノール樹脂の縮合に用いられる適
当なアルカリ性物質は水酸化ナトリウム、水酸化カリウ
ム、水酸化リチウム及びこれらの混合物であるが、水酸
化カリウムが最も好ましい。
耐火性粒状材料としては、石英質を主成分とする珪砂の
他、クロマイト砂、ジルコン砂、オリピン砂、アルミナ
サンド等の無機耐火性粒状材料が使用されるが、特に限
定されるものではない。
他、クロマイト砂、ジルコン砂、オリピン砂、アルミナ
サンド等の無機耐火性粒状材料が使用されるが、特に限
定されるものではない。
また、更に鋳型強度を向上させる目的でシランカップリ
ング剤を加えても差し支えない。好ましいシランカップ
リング剤としては、T−アミノプロピルトリエトキシシ
ランやγ−(2−アミノエチル)アミノプロピルトリメ
トキシシラン等が挙げられる。
ング剤を加えても差し支えない。好ましいシランカップ
リング剤としては、T−アミノプロピルトリエトキシシ
ランやγ−(2−アミノエチル)アミノプロピルトリメ
トキシシラン等が挙げられる。
本発明における水溶性フェノール樹脂水溶液の固形分量
は、空気循環式炉内で秤量した試料(2,0±O,Ig
)を3時間100℃に加熱することによって測定した。
は、空気循環式炉内で秤量した試料(2,0±O,Ig
)を3時間100℃に加熱することによって測定した。
以下、実施例をもって本発明の詳細な説明するが、本発
明はこれらの実施例のみに限定されるものではない。
明はこれらの実施例のみに限定されるものではない。
[水溶性フェノール樹脂の製造]−(A)50%KOH
水溶液中にに叶と当モル比のフェノールを加え、攪拌溶
解した。この溶液を80℃に保ちながらフェノールに対
し2倍モルの50%ホルムアルデヒド水溶液を徐々に加
えた。
水溶液中にに叶と当モル比のフェノールを加え、攪拌溶
解した。この溶液を80℃に保ちながらフェノールに対
し2倍モルの50%ホルムアルデヒド水溶液を徐々に加
えた。
そして反応溶液中のフェノールホルムアルデヒド樹脂が
所定の重量平均分子量になるまで80℃で反応させ、水
溶性フェノール樹脂を得実施例1〜4、比較例1〜3 自硬性鋳型造型法における鋳型強度を評価し即ち、珪砂
100重量部に対して、トリアセチンを0,25重量部
、上記(A>で得た水溶性フェノール樹脂(重量平均分
子量3000)及び表−1に示した各種ポリビニルフェ
ノール類(丸善石油化学側製)の50%メタノール溶液
を0.3重量部添加混練してなる混合物を、50mmφ
X5Qmmhのテストピース用模型に充填し、混練から
24時間後の圧縮強度を測定した。
所定の重量平均分子量になるまで80℃で反応させ、水
溶性フェノール樹脂を得実施例1〜4、比較例1〜3 自硬性鋳型造型法における鋳型強度を評価し即ち、珪砂
100重量部に対して、トリアセチンを0,25重量部
、上記(A>で得た水溶性フェノール樹脂(重量平均分
子量3000)及び表−1に示した各種ポリビニルフェ
ノール類(丸善石油化学側製)の50%メタノール溶液
を0.3重量部添加混練してなる混合物を、50mmφ
X5Qmmhのテストピース用模型に充填し、混練から
24時間後の圧縮強度を測定した。
結果を表−1に示す。
実施例5〜8及び比較例4〜6
ガス硬化性鋳型造型法における鋳型強度を評価した。
即ち、珪砂100重量部に対し、上記(A)で得た水溶
性フェノール樹脂(重量平均分子量3000)及び表−
2に示した各種ポリビニルフェノール類(丸蓋石油化学
■製)を0.2重量部添加混練してなる混合物を、5Q
mmφX5Qmmhのガス硬化用テストピース用模型に
充填した。この模型中に3.0重量部のガス状のギ酸メ
チルを注入し、注入後から24時間後の圧縮強度を測定
した。
性フェノール樹脂(重量平均分子量3000)及び表−
2に示した各種ポリビニルフェノール類(丸蓋石油化学
■製)を0.2重量部添加混練してなる混合物を、5Q
mmφX5Qmmhのガス硬化用テストピース用模型に
充填した。この模型中に3.0重量部のガス状のギ酸メ
チルを注入し、注入後から24時間後の圧縮強度を測定
した。
結果を表−2に示す。
上記の実施例で胡白なように、本発明の製造方法によれ
ば、従来の製造方法によって得られる鋳型に比べ高強度
の鋳型が得られる。
ば、従来の製造方法によって得られる鋳型に比べ高強度
の鋳型が得られる。
その結果、粘結剤の使用量の低減が可能となるため、鋳
物砂の回収が容易となり、また、鋳込時の鋳型から発生
するガス量を減少し得るので、ガス欠陥の発生を抑制し
健全な鋳物が製造でき、実用上有益なものとなる。
物砂の回収が容易となり、また、鋳込時の鋳型から発生
するガス量を減少し得るので、ガス欠陥の発生を抑制し
健全な鋳物が製造でき、実用上有益なものとなる。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 1 水溶性フェノール樹脂と下記一般式(1)で示され
るポリビニルフェノール類の1種又は2種以上とを必須
成分とすることを特徴とする有機エステル硬化型鋳物砂
用粘結剤組成物。 ▲数式、化学式、表等があります▼(1) (上記一般式(1)において、Xはメチル基又は水素又
はこれら2種以上の組み合わせで、R_1は水素又はC
_1〜C_1_0の脂肪族及び芳香族炭化水素基で、R
_2はビニルフェノール、スチレン、メチルメタクリレ
ート及びヒドロキシメチルメタクリレートなどのビニル
基を有する化合物から誘導される結合基で、m+nは5
〜100の整数で且つmは0でない整数である。) 2 有機エステルがガス状であることを特徴とする請求
項1記載の鋳物砂用粘結剤組成物。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP25557990A JP2831831B2 (ja) | 1990-09-25 | 1990-09-25 | 鋳物砂用粘結剤組成物 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP25557990A JP2831831B2 (ja) | 1990-09-25 | 1990-09-25 | 鋳物砂用粘結剤組成物 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04135036A true JPH04135036A (ja) | 1992-05-08 |
| JP2831831B2 JP2831831B2 (ja) | 1998-12-02 |
Family
ID=17280681
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP25557990A Expired - Fee Related JP2831831B2 (ja) | 1990-09-25 | 1990-09-25 | 鋳物砂用粘結剤組成物 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2831831B2 (ja) |
-
1990
- 1990-09-25 JP JP25557990A patent/JP2831831B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2831831B2 (ja) | 1998-12-02 |
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