JPH0417741B2 - - Google Patents
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- Publication number
- JPH0417741B2 JPH0417741B2 JP59174442A JP17444284A JPH0417741B2 JP H0417741 B2 JPH0417741 B2 JP H0417741B2 JP 59174442 A JP59174442 A JP 59174442A JP 17444284 A JP17444284 A JP 17444284A JP H0417741 B2 JPH0417741 B2 JP H0417741B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- resin
- mold
- binder composition
- polycondensates
- aldehydes
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Lifetime
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Classifications
-
- 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
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- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Mold Materials And Core Materials (AREA)
- Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)
Description
〔産業上の利用分野〕
本発明は鋳型用粘結剤組成物に関する。特に耐
火性粒状材料に酸硬化性樹脂を必須成分として添
加し、更に過酸化物を添加混練して成る砂型にガ
ス状又はエロゾル状の二酸化硫黄を注入して鋳型
を製造する方法に使用される、改良された鋳型用
粘結剤組成物に関するものである。 〔従来の技術〕 従来、中、大量の鋳型を製造するには耐火性粒
状材料にフエノール樹脂を被覆し、これを空気圧
力等を用いて金型に充填し熱硬化成型させるシエ
ルモールド法が使用されて来た。 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、鋳物の品質を改良するため、ガス
状又はエロゾル状物質で常温硬化させるコールド
ボツクス鋳型製造法が、シエルモールド法を代替
する鋳型の製造法として鋳物業界で真剣に導入が
試みられて来ている。 コールドボツクス法にはフラン系樹脂を代表と
する酸硬化性樹脂を粘結剤とし過酸化物を酸化剤
として二酸化硫黄により硬化させるフランコール
ドボツクスと、ポリオールとポリイソシアネート
とをエロゾル状の第３級アミンを触媒として硬化
するウレタンコールドボツクスがある。 この中ウレタンコールドボツクスを使用した鋳
型は、鋳物製造時の鋳砂の崩壊性が悪いとか、砂
かみ、すくわれ、ピンホール、すす欠陥等の鋳造
欠陥が発生しやすい等の欠点がある。 それに対してフランコールドボツクスは前記の
難点を解決する方法として近年急速に注目を集め
ている。 本発明はこのフランコールドボツクス法に使用
されるに適した鋳型用粘結剤組成物に関するもの
で、常温でのガスの注入により、瞬時に硬化する
コールドボツクスの初期強度等硬化挙動改善のた
めに使用される酸硬化性樹脂を主体とする鋳型用
粘結剤組成物に関するものである。 〔発明が解決しようとする問題点〕 従来、中、大量の鋳型を製造するには自動造型
機が使用されており、耐火性粒状材料に酸硬化性
樹脂と過酸化物が添加混練されて耐火性粒状材料
表面を被覆し、空気圧等によつて自動的に充填成
型、硬化、取り出しが１分以内のサイクルで連続
的に行なわれている。従つてコールドボツクス法
では、更に鋳型生産性を向上させるため、鋳型を
成形後１分以内で充分機械的に取り扱える様にす
る初期強度の改善が要望されている。 〔問題点を解決するための手段〕 本発明者らは、鋭意研究の結果成型後１分以内
の初期強度を大巾に改善し、鋳型生産性を更に向
上させるための鋳型用粘結剤組成物として、特定
の化合物を組み合わせた酸硬化性樹脂からなるコ
ールドボツクス鋳型製造用粘結剤組成物を見出し
本発明に到達した。 即ち、本発明は酸硬化性樹脂を粘結剤とし過酸
化物を酸化剤として二酸化硫黄により鋳型を成型
するコールドボツクス鋳型製造法に用いられる粘
結剤組成物であつて、該酸硬化性樹脂が下記ａ）
〜ｅ） ａ ケトンとアルデヒドとの重縮合物 ｂ 芳香族炭化水素とアルデヒドとの重縮合物 ｃ レゾルシンとアルデヒドとの重縮合物 ｄ アルキルレゾルシンとアルデヒドとの重縮合
物 ｅ １分子中にオキシラン環を２以上含有するエ
ポキシ樹脂 の少なくとも一種もしくはそれらの共重合物の少
なくとも一種からなり、分子量が100000以下の樹
脂成分（）と、 フラン系樹脂、フエノール系樹脂、尿素系樹
脂、メラミン系樹脂の少なくとも一種からなる樹
脂成分（）とからなり、上記ａ）〜ｅ）の少な
くとも一種もしくはそれらの共重合物の少なくと
も一種からなる樹脂成分（）の含有量が３〜50
重量％である鋳型用粘結剤組成物に係るものであ
る。 本発明の粘結剤組成物中の上記（）の成分の
含有量は好ましくは５〜30重量％である。 又、上記（）の成分の分子量域は好ましくは
5000以下、更に好ましくは1000以下が好適で、粘
結剤組成物の粘性、作業性等も考慮して選定され
る。分子量が100000を越えると、粘結剤組成物の
粘度が高く、混練砂の流動性が悪くなり、砂中子
強度が低下する。 これにより従来の（）の成分のみからなる酸
硬化性樹脂の場合に比較し、鋳型成型直後の初期
強度が大巾に向上する。 この理由を推察してみると、過酸化物による重
合反応の開始促進、過酸化物と二酸化硫黄の化学
反応生成物による組成物成分間の遊離メチロール
基の重縮合反応によるブロツク重合反応による高
分子化が考えられる。この為、組成物成分間に強
固な結合網が出来上る為、耐火性粒状材料を強固
に包み込み、結果的に接着力が改善されているも
のと考えられる。 本発明に使用する樹脂成分（）の中、ａ）の
ケトンとアルデヒドとの重縮合物としては、アセ
トフエノン−ホルムアルデヒド樹脂が例示され
る。ｂ）の芳香族炭化水素とアルデヒドとの重縮
合物としては、キシレン−ホルムアルデヒド樹脂
が例示される。ｃ）のレゾルシンとアルデヒドと
の重縮合物としては、レゾルシン−ホルムアルデ
ヒド樹脂、レゾルシン−クレゾール−ホルムアル
デヒド樹脂が例示される。ｄ）のアルキルレゾル
シンとアルデヒドとの重縮合物としては、メチル
レゾルシン−ホルムアルデヒド樹脂が例示され
る。ｅ）の１分子中にオキシラン環を２以上含有
するエポキシ樹脂としてはビスフエノールＡ型エ
ポキシ樹脂、エポキシ化ノボラツク樹脂が例示さ
れる。又これらａ）〜ｅ）の共重合物としてはア
セトン−ホルムアルデヒド−グリオキザール樹
脂、メチルレゾルシン−アセトン−ホルムアルデ
ヒド樹脂、キシレン−ホルムアルデヒド−アクロ
レイン樹脂が例示される。粘結剤組成中のこれら
の樹脂成分ａ）〜ｅ）の含有量が３重量％未満で
は、鋳型成形直後の初期強度を大幅に改善する効
果がなく、又50重量％を越えると、初期強度は大
幅に改善されるが、粘結剤の高分子量化が進まな
いため、逆に鋳型放置後の最終強度は低下する。 本発明において、上記二成分を併用する形体と
しては、鋳型製造に際して、耐火性粒状材料中に
（）の成分と共に（）の成分を別添加で撹拌
混合せしめてもよいが、（）の成分製造の反応
系中に上記（）の成分を組み入れても良いし、
（）の成分製造後、（）の成分と混合してもよ
い。 本発明の粘結剤組成物に鋳型の表面安定性、耐
湿性を改善する目的でシランカツプリング剤や、
粘性、作業性等を改善するため溶剤や希釈剤を含
有させる等公知の添加剤を併用することもでき
る。 本発明の粘結剤を用いて鋳型を製造する際の耐
火性粒状材料としては、石英質を主成分とする硅
砂の外、ジルコン、クロマイト、オリビン砂等が
使用されるが特に限定されるものではない。 又、過酸化物としては、ケトン系、芳香族系等
有機過酸化物及び過酸化水素等の無機過酸化物が
使用されるが、特に限定されるものではない。 〔実施例〕 以下、本発明を更に詳細に説明する為、実施例
により、本発明の利点を述べるが、以下の実施例
により本発明の範囲を制限するものではない。 実施例 １〜11 硅砂3000重量部に対し予め第１表に示す本発明
に係る物質を含む尿素ホルマリン変性フラン樹脂
40重量部、メチルエチルケトン過酸化物15重量部
を品川型自転公転タイプバツチミキサーにて混練
し、鋳型曲げ強度測定試験片用型枠に充填後、二
酸化硫黄ガスを１秒吹込み、余剰の二酸化硫黄を
加圧空気で５秒洗浄して鋳型を成型した。 二酸化硫黄吹込み開始時から30秒後に曲げ強度
試験機で測定して初期強度とし、本発明に係る物
質を含まない尿素ホルマリン変性フラン樹脂で同
様に鋳型を成型、測定したものの初期強度を100
として比率で表わした。 これらの結果を第１表に示す。第１表で示され
る様にブランクに比べて、全ての実施例で初期曲
げ強度が増進し、その増進割合が最低で120、最
高では165もみられ、初期曲げ強度の発現に十分
顕著な効果がみられた。
火性粒状材料に酸硬化性樹脂を必須成分として添
加し、更に過酸化物を添加混練して成る砂型にガ
ス状又はエロゾル状の二酸化硫黄を注入して鋳型
を製造する方法に使用される、改良された鋳型用
粘結剤組成物に関するものである。 〔従来の技術〕 従来、中、大量の鋳型を製造するには耐火性粒
状材料にフエノール樹脂を被覆し、これを空気圧
力等を用いて金型に充填し熱硬化成型させるシエ
ルモールド法が使用されて来た。 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、鋳物の品質を改良するため、ガス
状又はエロゾル状物質で常温硬化させるコールド
ボツクス鋳型製造法が、シエルモールド法を代替
する鋳型の製造法として鋳物業界で真剣に導入が
試みられて来ている。 コールドボツクス法にはフラン系樹脂を代表と
する酸硬化性樹脂を粘結剤とし過酸化物を酸化剤
として二酸化硫黄により硬化させるフランコール
ドボツクスと、ポリオールとポリイソシアネート
とをエロゾル状の第３級アミンを触媒として硬化
するウレタンコールドボツクスがある。 この中ウレタンコールドボツクスを使用した鋳
型は、鋳物製造時の鋳砂の崩壊性が悪いとか、砂
かみ、すくわれ、ピンホール、すす欠陥等の鋳造
欠陥が発生しやすい等の欠点がある。 それに対してフランコールドボツクスは前記の
難点を解決する方法として近年急速に注目を集め
ている。 本発明はこのフランコールドボツクス法に使用
されるに適した鋳型用粘結剤組成物に関するもの
で、常温でのガスの注入により、瞬時に硬化する
コールドボツクスの初期強度等硬化挙動改善のた
めに使用される酸硬化性樹脂を主体とする鋳型用
粘結剤組成物に関するものである。 〔発明が解決しようとする問題点〕 従来、中、大量の鋳型を製造するには自動造型
機が使用されており、耐火性粒状材料に酸硬化性
樹脂と過酸化物が添加混練されて耐火性粒状材料
表面を被覆し、空気圧等によつて自動的に充填成
型、硬化、取り出しが１分以内のサイクルで連続
的に行なわれている。従つてコールドボツクス法
では、更に鋳型生産性を向上させるため、鋳型を
成形後１分以内で充分機械的に取り扱える様にす
る初期強度の改善が要望されている。 〔問題点を解決するための手段〕 本発明者らは、鋭意研究の結果成型後１分以内
の初期強度を大巾に改善し、鋳型生産性を更に向
上させるための鋳型用粘結剤組成物として、特定
の化合物を組み合わせた酸硬化性樹脂からなるコ
ールドボツクス鋳型製造用粘結剤組成物を見出し
本発明に到達した。 即ち、本発明は酸硬化性樹脂を粘結剤とし過酸
化物を酸化剤として二酸化硫黄により鋳型を成型
するコールドボツクス鋳型製造法に用いられる粘
結剤組成物であつて、該酸硬化性樹脂が下記ａ）
〜ｅ） ａ ケトンとアルデヒドとの重縮合物 ｂ 芳香族炭化水素とアルデヒドとの重縮合物 ｃ レゾルシンとアルデヒドとの重縮合物 ｄ アルキルレゾルシンとアルデヒドとの重縮合
物 ｅ １分子中にオキシラン環を２以上含有するエ
ポキシ樹脂 の少なくとも一種もしくはそれらの共重合物の少
なくとも一種からなり、分子量が100000以下の樹
脂成分（）と、 フラン系樹脂、フエノール系樹脂、尿素系樹
脂、メラミン系樹脂の少なくとも一種からなる樹
脂成分（）とからなり、上記ａ）〜ｅ）の少な
くとも一種もしくはそれらの共重合物の少なくと
も一種からなる樹脂成分（）の含有量が３〜50
重量％である鋳型用粘結剤組成物に係るものであ
る。 本発明の粘結剤組成物中の上記（）の成分の
含有量は好ましくは５〜30重量％である。 又、上記（）の成分の分子量域は好ましくは
5000以下、更に好ましくは1000以下が好適で、粘
結剤組成物の粘性、作業性等も考慮して選定され
る。分子量が100000を越えると、粘結剤組成物の
粘度が高く、混練砂の流動性が悪くなり、砂中子
強度が低下する。 これにより従来の（）の成分のみからなる酸
硬化性樹脂の場合に比較し、鋳型成型直後の初期
強度が大巾に向上する。 この理由を推察してみると、過酸化物による重
合反応の開始促進、過酸化物と二酸化硫黄の化学
反応生成物による組成物成分間の遊離メチロール
基の重縮合反応によるブロツク重合反応による高
分子化が考えられる。この為、組成物成分間に強
固な結合網が出来上る為、耐火性粒状材料を強固
に包み込み、結果的に接着力が改善されているも
のと考えられる。 本発明に使用する樹脂成分（）の中、ａ）の
ケトンとアルデヒドとの重縮合物としては、アセ
トフエノン−ホルムアルデヒド樹脂が例示され
る。ｂ）の芳香族炭化水素とアルデヒドとの重縮
合物としては、キシレン−ホルムアルデヒド樹脂
が例示される。ｃ）のレゾルシンとアルデヒドと
の重縮合物としては、レゾルシン−ホルムアルデ
ヒド樹脂、レゾルシン−クレゾール−ホルムアル
デヒド樹脂が例示される。ｄ）のアルキルレゾル
シンとアルデヒドとの重縮合物としては、メチル
レゾルシン−ホルムアルデヒド樹脂が例示され
る。ｅ）の１分子中にオキシラン環を２以上含有
するエポキシ樹脂としてはビスフエノールＡ型エ
ポキシ樹脂、エポキシ化ノボラツク樹脂が例示さ
れる。又これらａ）〜ｅ）の共重合物としてはア
セトン−ホルムアルデヒド−グリオキザール樹
脂、メチルレゾルシン−アセトン−ホルムアルデ
ヒド樹脂、キシレン−ホルムアルデヒド−アクロ
レイン樹脂が例示される。粘結剤組成中のこれら
の樹脂成分ａ）〜ｅ）の含有量が３重量％未満で
は、鋳型成形直後の初期強度を大幅に改善する効
果がなく、又50重量％を越えると、初期強度は大
幅に改善されるが、粘結剤の高分子量化が進まな
いため、逆に鋳型放置後の最終強度は低下する。 本発明において、上記二成分を併用する形体と
しては、鋳型製造に際して、耐火性粒状材料中に
（）の成分と共に（）の成分を別添加で撹拌
混合せしめてもよいが、（）の成分製造の反応
系中に上記（）の成分を組み入れても良いし、
（）の成分製造後、（）の成分と混合してもよ
い。 本発明の粘結剤組成物に鋳型の表面安定性、耐
湿性を改善する目的でシランカツプリング剤や、
粘性、作業性等を改善するため溶剤や希釈剤を含
有させる等公知の添加剤を併用することもでき
る。 本発明の粘結剤を用いて鋳型を製造する際の耐
火性粒状材料としては、石英質を主成分とする硅
砂の外、ジルコン、クロマイト、オリビン砂等が
使用されるが特に限定されるものではない。 又、過酸化物としては、ケトン系、芳香族系等
有機過酸化物及び過酸化水素等の無機過酸化物が
使用されるが、特に限定されるものではない。 〔実施例〕 以下、本発明を更に詳細に説明する為、実施例
により、本発明の利点を述べるが、以下の実施例
により本発明の範囲を制限するものではない。 実施例 １〜11 硅砂3000重量部に対し予め第１表に示す本発明
に係る物質を含む尿素ホルマリン変性フラン樹脂
40重量部、メチルエチルケトン過酸化物15重量部
を品川型自転公転タイプバツチミキサーにて混練
し、鋳型曲げ強度測定試験片用型枠に充填後、二
酸化硫黄ガスを１秒吹込み、余剰の二酸化硫黄を
加圧空気で５秒洗浄して鋳型を成型した。 二酸化硫黄吹込み開始時から30秒後に曲げ強度
試験機で測定して初期強度とし、本発明に係る物
質を含まない尿素ホルマリン変性フラン樹脂で同
様に鋳型を成型、測定したものの初期強度を100
として比率で表わした。 これらの結果を第１表に示す。第１表で示され
る様にブランクに比べて、全ての実施例で初期曲
げ強度が増進し、その増進割合が最低で120、最
高では165もみられ、初期曲げ強度の発現に十分
顕著な効果がみられた。
【表】
実施例12〜17、比較例１〜６
実施例１〜11と同じ試験方法にて、第２表記載
の本発明に係る物質を記載量添加し、初期強度を
測定し、実施例１〜11と同様に曲げ強度比を求め
た。又二酸化硫黄の吹き込み開始時から１日後に
曲げ強度試験機で測定して最終強度とし、本発明
に係る物質を含まない尿素ホルマリン変性フラン
樹脂で同様に測定したものの最終強度を100とし
て比率で表した。結果を第２表に示す。 第２表の結果から、本発明における樹脂成分
（Ｉ）の粘結剤組成物中の含有重量％が３重量％
未満の場合は、初期強度の改善効果が少なく、又
50重量％を越えた場合は、最終強度が低下してし
まうことがわかる。
の本発明に係る物質を記載量添加し、初期強度を
測定し、実施例１〜11と同様に曲げ強度比を求め
た。又二酸化硫黄の吹き込み開始時から１日後に
曲げ強度試験機で測定して最終強度とし、本発明
に係る物質を含まない尿素ホルマリン変性フラン
樹脂で同様に測定したものの最終強度を100とし
て比率で表した。結果を第２表に示す。 第２表の結果から、本発明における樹脂成分
（Ｉ）の粘結剤組成物中の含有重量％が３重量％
未満の場合は、初期強度の改善効果が少なく、又
50重量％を越えた場合は、最終強度が低下してし
まうことがわかる。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 酸硬化性樹脂を粘結剤とし過酸化物を酸化剤
として二酸化硫黄により鋳型を成型するコールド
ボツクス鋳型製造法に用いられる粘結剤組成物で
あつて、該酸硬化性樹脂が、下記ａ）〜ｅ） ａ ケトンとアルデヒドとの重縮合物 ｂ 芳香族炭化水素とアルデヒドとの重縮合物 ｃ レゾルシンとアルデヒドとの重縮合物 ｄ アルキルレゾルシンとアルデヒドとの重縮合
物 ｅ １分子中にオキシラン環を２以上含有するエ
ポキシ樹脂 の少なくとも一種もしくはそれらの共重合物の少
なくとも一種からなり、分子量が100000以下の樹
脂成分（）と、 フラン系樹脂、フエノール系樹脂、尿素系樹
脂、メラミン系樹脂の少なくとも一種からなる樹
脂成分（）とからなり、上記ａ）〜ｅ）の少な
くとも一種もしくはそれらの共重合物の少なくと
も一種からなる樹脂成分（）の含有量が３〜50
重量％である鋳型用粘結剤組成物。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP17444284A JPS6152953A (ja) | 1984-08-22 | 1984-08-22 | 鋳型用粘結剤組成物 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP17444284A JPS6152953A (ja) | 1984-08-22 | 1984-08-22 | 鋳型用粘結剤組成物 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6152953A JPS6152953A (ja) | 1986-03-15 |
| JPH0417741B2 true JPH0417741B2 (ja) | 1992-03-26 |
Family
ID=15978582
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP17444284A Granted JPS6152953A (ja) | 1984-08-22 | 1984-08-22 | 鋳型用粘結剤組成物 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6152953A (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR101439694B1 (ko) | 2012-12-26 | 2014-09-12 | 주식회사 포스코 | Zn-Mg 합금도금강판 및 그의 제조방법 |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS57137051A (en) * | 1981-02-17 | 1982-08-24 | Kao Corp | Production of gas hardenable mold |
-
1984
- 1984-08-22 JP JP17444284A patent/JPS6152953A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6152953A (ja) | 1986-03-15 |
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