JPH04371346A - 高圧鋳造砂中子用粘結剤組成物 - Google Patents
高圧鋳造砂中子用粘結剤組成物Info
- Publication number
- JPH04371346A JPH04371346A JP14450491A JP14450491A JPH04371346A JP H04371346 A JPH04371346 A JP H04371346A JP 14450491 A JP14450491 A JP 14450491A JP 14450491 A JP14450491 A JP 14450491A JP H04371346 A JPH04371346 A JP H04371346A
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- JP
- Japan
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- binder composition
- resin
- casting
- sand
- sand core
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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
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、高圧で軽合金を鋳造す
るダイカストにおいてアンダーカット部に適用される砂
中子を製造する際に用いられる組成物に関するものであ
る。更に詳しくは、数１０ｋｇ／ｃｍ２ 〜数 １００
ｋｇ／ｃｍ２ の圧力で軽合金を鋳造するダイカストに
おいてアンダーカット部に適用される砂中子を、耐火性
粒状骨剤に粘結剤組成物と過酸化物組成物を添加混練し
成型した砂型にガス状又はエロゾル状の二酸化硫黄を吹
き込んで製造する際に用いられる高圧鋳造砂中子用粘結
剤組成物に関するものである。
るダイカストにおいてアンダーカット部に適用される砂
中子を製造する際に用いられる組成物に関するものであ
る。更に詳しくは、数１０ｋｇ／ｃｍ２ 〜数 １００
ｋｇ／ｃｍ２ の圧力で軽合金を鋳造するダイカストに
おいてアンダーカット部に適用される砂中子を、耐火性
粒状骨剤に粘結剤組成物と過酸化物組成物を添加混練し
成型した砂型にガス状又はエロゾル状の二酸化硫黄を吹
き込んで製造する際に用いられる高圧鋳造砂中子用粘結
剤組成物に関するものである。
【０００２】
【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】従来、
中空製品或はアンダーカット製品を圧力鋳造で製造する
場合、製品を分割して鋳造した後、溶接その他の工法で
組み立てる方法で行われている。しかし、崩壊性砂中子
が使用できれば複雑な形状の製品の一体成型鋳造が可能
になり、鋳物品質の向上及びコスト・メリットが期待で
きる。このような崩壊性砂中子の一部としては塩中子が
使用されているが、塩中子は複雑な形状の中子の成型が
難しく、更には、専用の金型及び成型機が必要であるた
めコスト高になり、省エネルギー、合理化のためにも代
替する崩壊性砂中子が要求されている。
中空製品或はアンダーカット製品を圧力鋳造で製造する
場合、製品を分割して鋳造した後、溶接その他の工法で
組み立てる方法で行われている。しかし、崩壊性砂中子
が使用できれば複雑な形状の製品の一体成型鋳造が可能
になり、鋳物品質の向上及びコスト・メリットが期待で
きる。このような崩壊性砂中子の一部としては塩中子が
使用されているが、塩中子は複雑な形状の中子の成型が
難しく、更には、専用の金型及び成型機が必要であるた
めコスト高になり、省エネルギー、合理化のためにも代
替する崩壊性砂中子が要求されている。
【０００３】砂中子成型プロセスとしては、耐火性粒状
骨材にフェノールノボラック樹脂を被覆した、所謂レジ
ンコーテッドサンドを成型して熱硬化させるシェルモル
ード法が幅広く使用されているが、シェル砂中子は崩壊
性が悪く、バラシ工程で砂型を取り出すために熱処理を
施す必要があり、工程数が増える等好ましくない。崩壊
性の良いプロセスとしては、耐火性粒状骨材に酸硬化性
樹脂と過酸化物組成物を添加混練し成型した砂型に、ガ
ス状又はエロゾル状の二酸化硫黄を吹き込んで砂中子を
製造するフランコールドボックス法があり、最近注目を
あつめている。
骨材にフェノールノボラック樹脂を被覆した、所謂レジ
ンコーテッドサンドを成型して熱硬化させるシェルモル
ード法が幅広く使用されているが、シェル砂中子は崩壊
性が悪く、バラシ工程で砂型を取り出すために熱処理を
施す必要があり、工程数が増える等好ましくない。崩壊
性の良いプロセスとしては、耐火性粒状骨材に酸硬化性
樹脂と過酸化物組成物を添加混練し成型した砂型に、ガ
ス状又はエロゾル状の二酸化硫黄を吹き込んで砂中子を
製造するフランコールドボックス法があり、最近注目を
あつめている。
【０００４】
【課題を解決するための手段】本発明者らは高速鋳型造
型法の中でも崩壊性の良いフランコールドボックス法に
ついて、更に崩壊性を改良せしめるべく鋭意研究した結
果、本発明を完成するに到ったものである。即ち、本発
明は数１０ｋｇ／ｃｍ２ 〜数 １００ｋｇ／ｃｍ２
の圧力で軽合金を鋳造するダイカストにおいてアンダー
カット部に適用される砂中子を耐火性粒状骨材に粘結剤
組成物と過酸化物組成物を添加混練し成型した砂型に、
ガス状又はエロゾル状の二酸化硫黄を吹き込んで製造す
る際に用いられる粘結剤組成物であって、粘結剤組成物
が、（１） 下記（ａ） 〜（ｆ） （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 （ｆ） １分子中に２以上のビニル基またはビニリデン
基を含有する化合物で、少なくとも１つの芳香環を有し
、更に２以上のアクリート基、メタクリレート基および
アリル基を有する化合物 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
も一種と、（２） フラン系樹脂、フェノール系樹脂、
尿素系樹脂、メラミン系樹脂の少なくとも一種とからな
ることを特徴とする高圧鋳造砂中子用粘結剤組成物に係
るものである。
型法の中でも崩壊性の良いフランコールドボックス法に
ついて、更に崩壊性を改良せしめるべく鋭意研究した結
果、本発明を完成するに到ったものである。即ち、本発
明は数１０ｋｇ／ｃｍ２ 〜数 １００ｋｇ／ｃｍ２
の圧力で軽合金を鋳造するダイカストにおいてアンダー
カット部に適用される砂中子を耐火性粒状骨材に粘結剤
組成物と過酸化物組成物を添加混練し成型した砂型に、
ガス状又はエロゾル状の二酸化硫黄を吹き込んで製造す
る際に用いられる粘結剤組成物であって、粘結剤組成物
が、（１） 下記（ａ） 〜（ｆ） （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 （ｆ） １分子中に２以上のビニル基またはビニリデン
基を含有する化合物で、少なくとも１つの芳香環を有し
、更に２以上のアクリート基、メタクリレート基および
アリル基を有する化合物 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
も一種と、（２） フラン系樹脂、フェノール系樹脂、
尿素系樹脂、メラミン系樹脂の少なくとも一種とからな
ることを特徴とする高圧鋳造砂中子用粘結剤組成物に係
るものである。
【０００５】本発明の粘結剤組成物中の上記（１） の
成分の含有量は好ましくは３〜５０重量％、更に好まし
くは５〜３０重量％である。また、上記（１） の成分
の分子量域は １００，０００以下であり、好ましくは
５，０００以下、更に好ましくは １，０００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。
成分の含有量は好ましくは３〜５０重量％、更に好まし
くは５〜３０重量％である。また、上記（１） の成分
の分子量域は １００，０００以下であり、好ましくは
５，０００以下、更に好ましくは １，０００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。
【０００６】分子量域が １００，０００以上になると
、粘結剤組成物の粘性が高くなり、鋳型密度の低下や鋳
型の充填ムラが生じ、その結果鋳型強度の低下や鋳型成
型性に大きな悪影響を与える。本発明において、上記二
成分を併用する形態としては、鋳型製造に際して、耐火
性粒状骨材中に上記（２）の成分と共に上記（１） の
成分を別添加で撹拌混合せしめてもよいが、（２） の
成分製造の反応系中に（１） の成分を組み入れてもよ
いし、（２） の成分製造後、（１） の成分と混合し
てもよい。また、本発明において、粘結剤組成物中に必
要に応じて次のものを含有せしめることもできる。
、粘結剤組成物の粘性が高くなり、鋳型密度の低下や鋳
型の充填ムラが生じ、その結果鋳型強度の低下や鋳型成
型性に大きな悪影響を与える。本発明において、上記二
成分を併用する形態としては、鋳型製造に際して、耐火
性粒状骨材中に上記（２）の成分と共に上記（１） の
成分を別添加で撹拌混合せしめてもよいが、（２） の
成分製造の反応系中に（１） の成分を組み入れてもよ
いし、（２） の成分製造後、（１） の成分と混合し
てもよい。また、本発明において、粘結剤組成物中に必
要に応じて次のものを含有せしめることもできる。
【０００７】
【化１】
【０００８】（ｃ） ベンゼン環に付く置換基が、メト
キシ基、アルデヒド基又はニトロ基のそれぞれ１個又は
２個以上又は２種以上、又はヒドロキシル基を含めた２
種以上、又はヒドロキシル基が２個以上である芳香族化
合物。 （ｄ） 炭素原子数が５〜１２である脂肪族炭化水素。 （ｅ） 五員環又は六員環中に酸素原子を１以上持つ複
素環式化合物又はフラン環にアルデヒド基を１以上持つ
化合物。 （ｆ） 一般式Ｒ５−ＣＯＯ −Ｒ６で示される化合物
（Ｒ５及びＲ６は炭素原子数１８以下の脂肪族炭化水
素基、但し一方は水素原子であり得る。）
キシ基、アルデヒド基又はニトロ基のそれぞれ１個又は
２個以上又は２種以上、又はヒドロキシル基を含めた２
種以上、又はヒドロキシル基が２個以上である芳香族化
合物。 （ｄ） 炭素原子数が５〜１２である脂肪族炭化水素。 （ｅ） 五員環又は六員環中に酸素原子を１以上持つ複
素環式化合物又はフラン環にアルデヒド基を１以上持つ
化合物。 （ｆ） 一般式Ｒ５−ＣＯＯ −Ｒ６で示される化合物
（Ｒ５及びＲ６は炭素原子数１８以下の脂肪族炭化水
素基、但し一方は水素原子であり得る。）
【０００９】
【化２】
【００１０】（ｉ） 一般式 Ｒ１０−ＣＯＯ−Ｒ１１
−ＯＯＣ−Ｒ１２で示される化合物 （Ｒ１０ 、Ｒ１
１ 及びＲ１２ は炭素原子数６以下の脂肪族炭化水素
基）。 （ｊ） 一般式 Ｒ１３−ＣＯＯ−Ｒ１４−Ｏ−Ｒ１５
で示される化合物 （Ｒ１３ 、Ｒ１４ 及びＲ１５
は炭素原子数４以下の脂肪族炭化水素基）。
−ＯＯＣ−Ｒ１２で示される化合物 （Ｒ１０ 、Ｒ１
１ 及びＲ１２ は炭素原子数６以下の脂肪族炭化水素
基）。 （ｊ） 一般式 Ｒ１３−ＣＯＯ−Ｒ１４−Ｏ−Ｒ１５
で示される化合物 （Ｒ１３ 、Ｒ１４ 及びＲ１５
は炭素原子数４以下の脂肪族炭化水素基）。
【００１１】
【化３】
【００１２】（ｌ） スチレン単量体又はα−メチルス
チレン単量体を重合させてなるスチレン樹脂又はα−メ
チルスチレン樹脂。 （ｍ） クマロン、インデン、スチレンからなる混合物
を共重合させてなるクマロン樹脂。 （ｎ） フマル酸又はマレイン酸を主成分とするジカル
ボン酸成分と、 ２，２−ビス（４’−オキシフェニル
）プロパンのエチレンオキサイド又はプロピレンオキサ
イド付加物とをエステル化してなる不飽和ポリエステル
１００重量部と、スチレン０〜３０重量部との混合物
。 （ｏ） ブタジエン単量体又はブタン−ブテン単量体混
合物を重合させてなる、液状ポリブタジエン樹脂又は液
状ポリブテン樹脂。 （ｐ） 天然動植物油脂又は天然樹脂。 （ｑ） シランカップリング剤。
チレン単量体を重合させてなるスチレン樹脂又はα−メ
チルスチレン樹脂。 （ｍ） クマロン、インデン、スチレンからなる混合物
を共重合させてなるクマロン樹脂。 （ｎ） フマル酸又はマレイン酸を主成分とするジカル
ボン酸成分と、 ２，２−ビス（４’−オキシフェニル
）プロパンのエチレンオキサイド又はプロピレンオキサ
イド付加物とをエステル化してなる不飽和ポリエステル
１００重量部と、スチレン０〜３０重量部との混合物
。 （ｏ） ブタジエン単量体又はブタン−ブテン単量体混
合物を重合させてなる、液状ポリブタジエン樹脂又は液
状ポリブテン樹脂。 （ｐ） 天然動植物油脂又は天然樹脂。 （ｑ） シランカップリング剤。
【００１３】更に、耐火性粒状骨材に本発明の粘結剤組
成物と過酸化物組成物を添加混練し成型した砂型に、ガ
ス状又はエロゾル状の二酸化硫黄を吹き込んで砂中子を
製造する際に、予め水酸基に対してオルト位又はパラ位
の電荷密度を高める置換基を有するフェノール化合物の
少なくとも１種を主体とする樹脂成分からなる組成物を
別添加することにより、実用的に鋳型の初期強度を大幅
に向上させることができる。本発明の粘結剤を使用して
鋳型を製造する際の耐火性粒状骨材としては、石英質を
主成分とする珪砂の他、ジルコンサンド、クロマイトサ
ンド等が使用される。酸化剤としては脂肪族ケトンのパ
ーオキサイドを主成分とする過酸化物組成物が使用され
るのが好ましい。通常、耐火性粒状骨材 １００重量部
に対し、酸硬化性樹脂を ０．５〜３重量部と上記の過
酸化物組成物を ０．１〜１重量部を添加混練し成型し
た砂型に、ガス状又はエロゾル状の二酸化硫黄を吹き込
み鋳型を製造する方法が好適である。
成物と過酸化物組成物を添加混練し成型した砂型に、ガ
ス状又はエロゾル状の二酸化硫黄を吹き込んで砂中子を
製造する際に、予め水酸基に対してオルト位又はパラ位
の電荷密度を高める置換基を有するフェノール化合物の
少なくとも１種を主体とする樹脂成分からなる組成物を
別添加することにより、実用的に鋳型の初期強度を大幅
に向上させることができる。本発明の粘結剤を使用して
鋳型を製造する際の耐火性粒状骨材としては、石英質を
主成分とする珪砂の他、ジルコンサンド、クロマイトサ
ンド等が使用される。酸化剤としては脂肪族ケトンのパ
ーオキサイドを主成分とする過酸化物組成物が使用され
るのが好ましい。通常、耐火性粒状骨材 １００重量部
に対し、酸硬化性樹脂を ０．５〜３重量部と上記の過
酸化物組成物を ０．１〜１重量部を添加混練し成型し
た砂型に、ガス状又はエロゾル状の二酸化硫黄を吹き込
み鋳型を製造する方法が好適である。
【００１４】本発明の粘結剤を使用して製造された砂中
子は、表面に従来一般に知られている表面被覆剤、即ち
ジルコンフラワー、合成雲母、コロイダルシリカ等の耐
火物及び糖蜜、ヘントナイト等のバインダー成分を水、
低級アルコール等に混合して成る表面被覆剤を塗布・乾
燥せしめて皮膜を形成した後に、金型内にセットし、数
１０ｋｇ／ｃｍ２ 〜数 １００ｋｇ／ｃｍ２ の圧力
で軽合金をダイカスト機で鋳造する。
子は、表面に従来一般に知られている表面被覆剤、即ち
ジルコンフラワー、合成雲母、コロイダルシリカ等の耐
火物及び糖蜜、ヘントナイト等のバインダー成分を水、
低級アルコール等に混合して成る表面被覆剤を塗布・乾
燥せしめて皮膜を形成した後に、金型内にセットし、数
１０ｋｇ／ｃｍ２ 〜数 １００ｋｇ／ｃｍ２ の圧力
で軽合金をダイカスト機で鋳造する。
【００１５】
【実施例】以下本発明を実施例により詳細に説明するが
、本発明はこれらの実施例により制限されるものではな
い。
、本発明はこれらの実施例により制限されるものではな
い。
【００１６】実施例１〜１１及び比較例１〜２珪砂１０
００重量部に対し予め表１に記載の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１２重量部、メチル
エチルケトン過酸化物５重量部を添加混練した砂混合物
を５０ｍ／ｍ φ×５０ｍ／ｍ の円柱状模型に充填し
た後、ＳＯ２ ガスを１秒間、加圧空気を５秒間通気し
て鋳型を成型した。シェルの円柱状砂中子はレジンコー
テッドサンド（Ｒｅｓｉｎ Ｃｏａｔｅｄ Ｓａｎｄ，
ＲＣＳ）をシェル用垂直割造型機に空気圧１．５ｋｇ／
ｃｍ２ にて吹き込み、硬化温度 ３００℃で１分間焼
成して成型した。成型した砂中子にジルコンフラワー７
０重量部、合成雲母２０重量部、コロイダルシリカ１０
重量部、ヘントナイト５重量部、糖蜜２重量部、及び水
４０重量部より成る表面被覆剤を塗布・乾燥せしめて皮
膜を形成した後に、金型内にセットし、１００ｋｇ／ｃ
ｍ２ の圧力でアルミニウム合金 （材質ＡＣ−４Ｃ）
をダイカスト機で鋳造し砂の振出し性を評価した。その
結果を表１に示す。
００重量部に対し予め表１に記載の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１２重量部、メチル
エチルケトン過酸化物５重量部を添加混練した砂混合物
を５０ｍ／ｍ φ×５０ｍ／ｍ の円柱状模型に充填し
た後、ＳＯ２ ガスを１秒間、加圧空気を５秒間通気し
て鋳型を成型した。シェルの円柱状砂中子はレジンコー
テッドサンド（Ｒｅｓｉｎ Ｃｏａｔｅｄ Ｓａｎｄ，
ＲＣＳ）をシェル用垂直割造型機に空気圧１．５ｋｇ／
ｃｍ２ にて吹き込み、硬化温度 ３００℃で１分間焼
成して成型した。成型した砂中子にジルコンフラワー７
０重量部、合成雲母２０重量部、コロイダルシリカ１０
重量部、ヘントナイト５重量部、糖蜜２重量部、及び水
４０重量部より成る表面被覆剤を塗布・乾燥せしめて皮
膜を形成した後に、金型内にセットし、１００ｋｇ／ｃ
ｍ２ の圧力でアルミニウム合金 （材質ＡＣ−４Ｃ）
をダイカスト機で鋳造し砂の振出し性を評価した。その
結果を表１に示す。
【００１７】
【表１】
【００１８】
崩壊率９０％に到達するコアノック時間 ０
〜２０ｓｅｃ ○
２０〜４０ｓｅｃ △
４０ｓｅｃ 以上 ×
〜２０ｓｅｃ ○
２０〜４０ｓｅｃ △
４０ｓｅｃ 以上 ×
【００１９】
【発明の効果】高圧で軽合金を鋳造するダイカストにお
いてアンダーカット部に適用される砂中子を製造する際
に、本発明の粘結剤組成物を用いることにより、砂中子
の崩壊性が良好となり、又バラシ工程での熱処理が不必
要となり、工程数を減少させることができる。
いてアンダーカット部に適用される砂中子を製造する際
に、本発明の粘結剤組成物を用いることにより、砂中子
の崩壊性が良好となり、又バラシ工程での熱処理が不必
要となり、工程数を減少させることができる。
Claims (2)
- 【請求項１】 数１０ｋｇ／ｃｍ２ 〜数 １００ｋ
ｇ／ｃｍ２ の圧力で軽合金を鋳造するダイカストにお
いてアンダーカット部に適用される砂中子を、耐火性粒
状骨材に粘結剤組成物と過酸化物組成物を添加混練し成
型した砂型にガス状又はエロゾル状の二酸化硫黄を吹き
込んで製造する際に用いられる粘結剤組成物であって、
該粘結剤組成物が、（１） 下記（ａ） 〜（ｆ） （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 （ｆ） １分子中に２以上のビニル基またはビニリデン
基を含有する化合物で、少なくとも１つの芳香環を有し
、更に２以上のアクリート基、メタクリレート基および
アリル基の１種以上を有する化合物 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
も一種と、（２） フラン系樹脂、フェノール系樹脂、
尿素系樹脂、メラミン系樹脂の少なくとも一種とからな
ることを特徴とする高圧鋳造砂中子用粘結剤組成物。 - 【請求項２】 （ａ）〜（ｆ） 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（１） の
含有量が３〜５０重量％である請求項１記載の高圧鋳造
砂中子用粘結剤組成物。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14450491A JPH04371346A (ja) | 1991-06-17 | 1991-06-17 | 高圧鋳造砂中子用粘結剤組成物 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14450491A JPH04371346A (ja) | 1991-06-17 | 1991-06-17 | 高圧鋳造砂中子用粘結剤組成物 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04371346A true JPH04371346A (ja) | 1992-12-24 |
Family
ID=15363901
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP14450491A Pending JPH04371346A (ja) | 1991-06-17 | 1991-06-17 | 高圧鋳造砂中子用粘結剤組成物 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH04371346A (ja) |
-
1991
- 1991-06-17 JP JP14450491A patent/JPH04371346A/ja active Pending
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