JPH04147743A

JPH04147743A - 鋳型または中子の製造法

Info

Publication number: JPH04147743A
Application number: JP27095890A
Authority: JP
Inventors: Kazuo Yamaguchi; 一男山口
Original assignee: KOBE RIKAGAKU KOGYO KK
Current assignee: KOBE RIKAGAKU KOGYO KK
Priority date: 1990-10-08
Filing date: 1990-10-08
Publication date: 1992-05-21
Anticipated expiration: 2013-05-06
Also published as: JP2747367B2

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鋳型または中子の製造法に関する。

詳しくは、鋳物砂と特定の有機系粘結剤とを混合して成
型し、次いで炭酸ガスを通気して硬化させることにより
、鋳型強度および表面安定性に優れ、かつ吸湿劣化の少
ない鋳型または中子を製造する方法に関する。

従来の技術ガス硬化型粘結剤を使用する鋳型または中子の製造方法
としては、水ガラス等の無機系粘結剤と鋳物砂とを混合
、成型したものを炭酸ガスで硬化する方法（炭酸ガス硬
化法）、ベンジリックエーテル型フェノール樹脂とポリ
イソシアネートとの混合物を鋳物砂に混合、成型したも
のをアミンガスで硬化する方法（インキコア法）、フラ
ン樹脂と過酸化物との混合物を鋳物砂に混合、成型した
ものを亜硫酸ガスで硬化する方法（バードックス法）等
が知られている。しかしながら、無機系粘結剤を使用す
る炭酸ガス硬化法は、鋳込後の鋳型の崩壊性が悪く、仕
上げ工数が嵩み、また砂の回収性や廃砂によって生ずる
環境破壊等の問題がある。

方、有機系粘結剤を使用するイソキュア法およびバード
ックス法は、無機系粘結剤を使用する炭酸ガス硬化法に
比べて鋳型の崩壊性および砂の回収性は良好であるが、
有毒なガスを使用するために作業環境衛生上好ましくな
いだけでなく、粘結剤成分に窒素針を含有するために鋳
物にガス欠陥、スス欠陥およびヘーニング欠陥等が生じ
やすいという問題かあった。

そのため、近年、有機系粘結剤を用いて低毒性の炭酸ガ
スで硬化させる試みがなされている。例えば、鋳物砂と
アルカリ性フェノールホルムアルデヒド樹脂水溶液との
混合物に炭酸ガスを通気する方法や、上記アルカリ性フ
ェノールホルムアルデヒド樹脂水溶液に、さらにホウ酸
のアルカリ金属塩を配合した粘結剤と鋳物砂との混合物
に炭酸ガスを通気する方法が提案されているが、いずれ
も、鋳物の強度が低く、表面安定性に劣り、さらに高湿
度下では吸湿劣化するという問題があった。

発明が解決しようとする課題本発明は、有機系粘結剤および炭酸ガスを用いて、鋳型
強度および表面安定性に優れ、かつ吸湿劣化の少ない鋳
型または中子を製造することができる方法を提供するこ
とを目的とする。

課題を解決するための手段本発明は、鋳物砂と、下記（ａ）〜（ｃ）成分（ａ）ア
ルカリ性フエ／−ルホルムアルデヒド樹脂水溶液６０〜
９６重置％（ｂ）ホウ酸のアルカリ金属塩３〜２０重量％（Ｃ）グ
リコールエーテル類および／またはフルフリルアルコー
ル１〜２０ｔｆｆｉ％を含有する粘結剤とを混合して成型し、次いで炭酸ガス
を通気して硬化させることを特徴とする鋳型または中子
の製造法に関する。

以下、本発明の詳細な説明する。

本発明に用いるアルカリ性フェノールホルムアルデヒド
樹脂水溶液のアルカリ金属としては、リチウム、ナトリ
ウム、カリウム等が挙げられる。

フェノールとアルカリ金属とのモル比はフェノール：ア
ルカリ金属＝ｉ、Ｏ：Ｑ、４〜１．０：２．５、好まし
くは１．０：１．０〜１．０：２．０である。該モル比
が１．０：０．４未満では樹脂の水溶性か悪くなり、ま
た、１．０：２．５より大きい場合は不充分な強度しか
得られない。アルカリ金属は反応系に１種またはそれ以
上歯まれていても良く、また反応終了後に追加しても良
い。フェノールとホルムアルデヒド１とのモル比は、１
．０：１．０〜１０３、Ｏ１好ましくは１．０：１．２
〜１．０：２．５である。該モル比が１．０：１．０未
満では、得られる強度が不充分であり、また、該モル比
が１゜０．３０より大きい場合は樹脂の粘度か高くなる
ばかりでなく、ホルムアルデヒドの刺激臭により作業環
境か悪化する。

アルカリ性フェノールホルムアルデヒド樹脂は、３０〜
７０重量％の水溶液に調製する。３０重量％未満の樹脂
含有量では、水分量が多すぎ鋳型または中子の強度発現
が充分ではなく、また、７０重量％より高い樹脂含有量
では樹脂の粘性が高くなり、取扱い上問題かある。

アルカリ性フエ／−ルホルムアルデヒド樹脂水溶液の粘
結剤全量に対する配合量は、６０〜９６重量％、好まし
くは７５〜９０重量％である。該配合量が６０重量％未
満では炭酸ガス通気直後の強度か不十分であり、また、
９６重量％より多いと鋳型強度の改良効果が少ない。

本発明に用いるホウ酸のアルカリ金属塩とじては、ホウ
酸ナトリウム、ホウ酸カリウム等か挙げられる。

ホウ酸のアルカリ金属塩はアルカリ性フェノールホルム
アルデヒド樹脂水溶液に添加、溶解して使用する。

ホウ酸のアルカリ金属塩の粘結剤全量に対する配合量は
、３〜２０重量％、好ましくは５〜１５重量％である。

該配合量が３重量％未満では、炭酸ガス通気直後の強度
が不充分で実用的でなく、また、２０重量％より多いと
樹脂の粘度が高くなるばかりでなく、得られる強度も低
下する。

本発明に用いるグリコールエーテル類の代表的な例とし
ては、ジエチレングリコール、トリエチレングリコール
、ジプロピレングリコール、トリプロピレングリコール
、エチレングリコール・モノメチルエーテル、エチレン
グリコール、・モノエチルエーテル、エチレングリコー
ル・モノプロピルエーテル、エチレングリコール−モツ
プチルエーテル、ジエチレングリコール・モノメチルエ
ーテル、ジエチレングリコール・モノエチル二一テル、
／エチレングリコール・モノプロピルエーテル、ジエチ
レングリコール・モノブチルエーテル、ブロヒツングリ
コール・モノメチルエーテル及びジプロピレングリコー
ル・モノメチルエーテル等が挙げられる。

グリコールエーテル類および／またはフルフリルアルコ
ールの粘結剤全量に対する配合量は、１〜２０重量％、
好ましくは３〜１５重量％である。

該配合量が１重量％未満では、強度および鋳型の表面安
定性の改良効果が少なく、また、２０重量％より多いと
鋳型強度および表面安定性の効果が少なくなり、また経
済的でない。

本発明に用いる鋳物砂としては珪砂、オリビン砂、クロ
マイト砂、ジルコン砂等が挙げられる。

本発明においては、上記鋳物砂と粘結剤とを混合して所
望の形に成型し、次いで炭酸ガスを通気することにより
、鋳型または中子を製造することができる。

本発明の粘結剤には、アルカリ性フェノールホルムアル
デヒド樹脂と鋳物砂との粘結性を改良するだめに、７ラ
ンカノブリング剤を配６Ｌでもよい。好ましいンランカ
ノブリング剤としては、γアミノプロピルトリエトキノ
ンランやγ−（２−アミノエチル）アミノフロピルトリ
メトキンンラン等が挙げられる。

上記粘結剤の鋳物砂１００重量部に対する添加量は、０
．４〜１０重量部、好ましくは０．８〜５重量部である
。

以下、実施例により本発明をさらに詳細に説明するが、
本発明はこれらの実施例に限定されるものではない。

実施例１〜５および比較例１温度計、撹拌機、冷却器を備えた１ｅ四つロフラスコに
フェノール９４９を仕込み、撹拌しなからこれに５０％
水酸化カリウム１０１ｇ、９２％バラホルムアルテヒト
６５．２ｙを徐々に加えた。

次に、この溶液を９０°Ｃに昇温し、９０’Ｃで３時間
反応させて、アルカリフェノールホルムアルデヒド樹脂
を得た。

次に反応終了後４０℃以下まで冷却した上記アルカリフ
ェノールホルムアルデヒド樹脂に５０％水酸化カリウム
１２’３．４９と、ホウ砂３０９およびγ−アミノプロ
ピルトリエトキシシラン１．９ｇヲ加え、アルカリフェ
ノールホルムアルデヒド樹脂溶液を得た。

く粘結剤の調製〉上記アルカリフェノールホルムアルデヒド樹脂溶液に対
して、表−１に示す各種グリコールエーテル類またはフ
リフリルアルコールを１０重量％添加混合し、粘結剤を
調製した。

〈性能評価〉珪砂（商品名「三浦６考砂」、三河珪石株式会社製）１
に９に上記粘結剤３５９を加え１分間混練した。

この混練砂を試験用木型（５０φＸ　５０　ｂｍｍ、６
ケ取り）に造型した後、炭酸ガスを流量２０１２／ｍｉ
ｎで６０秒通気して硬化させた。

得られた硬化試験片を用い通気直後と２０℃６０％ＲＨ
および２０’Ｃ−１００％ＲＨの雰囲気で２４時間放置
後の圧縮強さと表面安定度を測定した。結果を表−１に
示す。

圧縮強さは、アムスラー型圧縮試験機によって測定した
。

表面安定度は、標準の５０φＸ５０ｈｍｍ試験片を網目
３３６０μ尻のふるい上で６０秒振盪し、次式によって
算出した。

実施例６〜１２く粘結剤の調製〉実施例１〜５および比較例１て用いたのと同じアルカリ
フェノールホルムアルテヒト樹脂溶ｔ＆に対して、表−
２に示すように、ジエチレングリコール拳モノフ゛チル
エーテル粘結剤を調製した。

〈性能評価〉性能評価は、実施例１〜５の方法と同様に行った。結果
を表−２に示す。

実施例１３〜１５く粘結剤の調製〉実施例１〜５および比較例１て用いたのと同じアルカリ
フェノールホルムアルデヒド樹脂溶液に対して、表−３
に示す各種グリコールエーテル類を５重量％添加混合し
、粘結剤を調製した。

く性能評価〉珪砂（商品名「三浦６考砂」、三河珪石株式会社製月に
９に上記粘結剤３５ｇを加え１分間混練した。

この混練砂を試験用木型（５０φｘ５Ｑｈｍｍ、６ケ取
り）に造型した後、炭酸ガスを圧力２　、０　ｋｇ／　
ｃｔｎ”、流量２０ρ／ｍｉｎで６０秒通気して硬化さ
せた。

得られた硬化試験片を用い通気直後および２０’Ｃ−６
０％ＲＨの雰囲気で２４時間放置後の圧縮強さを測定し
た。結果を表−３に示す。

表発明の効果本発明方法によれば、鋳型強度および表面安定度に優れ
、かつ吸湿劣化の少ない鋳型または中子を製造すること
ができる。

また本発明は低毒性の炭酸ガスで鋳型を硬化させるため
、従来のイソキュア法やハード、ラス法のように有毒ガ
スを必要としないので、作業環境衛生上好ましく、さら
に、鋳物にガス欠陥等をもたらす窒素針を含有しない粘
結剤を使用するので、鋳造品の品質か向上する。

Claims

【特許請求の範囲】１、鋳物砂と、下記（ａ）〜（ｃ）成分（ａ）アルカリ性フェノールホルムアルデヒド樹脂水溶
液６０〜９６重量％（ｂ）ホウ酸のアルカリ金属塩３〜２０重量％（ｃ）グリコールエーテル類および／またはフルフリル
アルコール１〜２０重量％を含有する粘結剤とを混合して成型し、次いで炭酸ガス
を通気して硬化させることを特徴とする鋳型または中子
の製造法。