JPH0647143B2 - コ−テツドサンド用樹脂組成物 - Google Patents
コ−テツドサンド用樹脂組成物Info
- Publication number
- JPH0647143B2 JPH0647143B2 JP60180903A JP18090385A JPH0647143B2 JP H0647143 B2 JPH0647143 B2 JP H0647143B2 JP 60180903 A JP60180903 A JP 60180903A JP 18090385 A JP18090385 A JP 18090385A JP H0647143 B2 JPH0647143 B2 JP H0647143B2
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- sand
- resin
- coated sand
- casting
- resin composition
- Prior art date
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- Mold Materials And Core Materials (AREA)
- Polyethers (AREA)
- Phenolic Resins Or Amino Resins (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明はシエルモールド法に用いられるコーテッドサン
ド用樹脂組成物に関する。
ド用樹脂組成物に関する。
従来技術 従来、一般にシエルモールド法に用いるコーテッドサン
ド用樹脂組成物としては、フェノール類とホルムアルデ
ヒド類を触媒の存在下で反応したノポラック型フェノー
ル樹脂と硬化剤としてのヘキサメチレンテトラミンから
成る組成物が知られ、この混合物を鋳物用砂粒と混合し
てシエルモールド用レジンコーテッドサンドが作られて
いる。
ド用樹脂組成物としては、フェノール類とホルムアルデ
ヒド類を触媒の存在下で反応したノポラック型フェノー
ル樹脂と硬化剤としてのヘキサメチレンテトラミンから
成る組成物が知られ、この混合物を鋳物用砂粒と混合し
てシエルモールド用レジンコーテッドサンドが作られて
いる。
しかしながら、従来のフェノール樹脂を用いたコーテッ
ドサンドより作られたシエル鋳型は、造型時の焼成中に
ヘキサメチレンテトラミンが分解してアンモニア臭を発
生し、作業環境を悪くする欠点がある。また注湯時にお
いてもヘキサメチレンテトラミンの熱分解によって発生
する窒素ガスが鋳物に悪影響を及ぼすという欠点もあ
る。
ドサンドより作られたシエル鋳型は、造型時の焼成中に
ヘキサメチレンテトラミンが分解してアンモニア臭を発
生し、作業環境を悪くする欠点がある。また注湯時にお
いてもヘキサメチレンテトラミンの熱分解によって発生
する窒素ガスが鋳物に悪影響を及ぼすという欠点もあ
る。
さらに、鉄のごとき高融点金属を鋳造する際フェノール
樹脂を用いたコーテッドサンドシエル鋳型を用いると、
鋳造が高温にさらされ、フェノール樹脂が熱分解し、鋳
造は崩壊する。しかしながら、アルミニウムのような低
融点の軽金属を注湯した場合、シエル鋳型の内部温度が
３００〜５００℃という低温にとどまる。このため、フ
ェノール樹脂の熱分解が不十分となり、崩壊性が悪く、
中子を鋳物より取り出すのが著しく困難となる場合があ
る。このため、シエル中子を取り出すには、鋳物を焼成
炉でいわゆる砂焼きと称する長時間加熱をして中子を崩
壊させる方法がとられている。このことは、エネルギー
の無駄と生産性の低下につながり、改良が望まれてい
る。
樹脂を用いたコーテッドサンドシエル鋳型を用いると、
鋳造が高温にさらされ、フェノール樹脂が熱分解し、鋳
造は崩壊する。しかしながら、アルミニウムのような低
融点の軽金属を注湯した場合、シエル鋳型の内部温度が
３００〜５００℃という低温にとどまる。このため、フ
ェノール樹脂の熱分解が不十分となり、崩壊性が悪く、
中子を鋳物より取り出すのが著しく困難となる場合があ
る。このため、シエル中子を取り出すには、鋳物を焼成
炉でいわゆる砂焼きと称する長時間加熱をして中子を崩
壊させる方法がとられている。このことは、エネルギー
の無駄と生産性の低下につながり、改良が望まれてい
る。
一法、フルフラールやフルフリルアルコールを主成分と
し、これに尿素、ホルムアルデヒド、フェノールなどを
配合し、酸触媒を用いて重合させて得られる液状の初期
硬化物（通常、フラン樹脂と称されている）が、ホット
ボックス用等の鋳物砂用粘結剤として用いられている。
し、これに尿素、ホルムアルデヒド、フェノールなどを
配合し、酸触媒を用いて重合させて得られる液状の初期
硬化物（通常、フラン樹脂と称されている）が、ホット
ボックス用等の鋳物砂用粘結剤として用いられている。
しかし、これらのフルフリルアルコールを主成分とする
樹脂は、フルフリルアルコールがモノマーかフラン環を
分子中に１つしか含まない低分子物質であるため、常温
で液体であり、鋳物用砂粒と混合しても、ウエットな状
態にとどまり、シエルモールド用のさらさらとした流動
性のよいコーテッドサンドを得ることはできない。
樹脂は、フルフリルアルコールがモノマーかフラン環を
分子中に１つしか含まない低分子物質であるため、常温
で液体であり、鋳物用砂粒と混合しても、ウエットな状
態にとどまり、シエルモールド用のさらさらとした流動
性のよいコーテッドサンドを得ることはできない。
特公昭４０−２８４４３号公報には、シエルモールド用
粘結剤にフルフリルアルコール変性尿素ホルムアルデヒ
ド樹脂の初期縮合物を用いる提案がされている。この技
術は、従来のフラン樹脂が低粘度でシエルモールド用コ
ーティング砂を得るには不適当であったため、その粘度
をあげかつ速硬性とするためウレイドしたものであり、
低温鋳造時における中子の崩壊性を向上させる等の技術
は全く示唆されていない。
粘結剤にフルフリルアルコール変性尿素ホルムアルデヒ
ド樹脂の初期縮合物を用いる提案がされている。この技
術は、従来のフラン樹脂が低粘度でシエルモールド用コ
ーティング砂を得るには不適当であったため、その粘度
をあげかつ速硬性とするためウレイドしたものであり、
低温鋳造時における中子の崩壊性を向上させる等の技術
は全く示唆されていない。
発明が解決しようとする問題点 本発明は従来シエルモールド用コーテッドサンド用粘結
剤として用いられていた。フェノール系樹脂の欠点であ
るアルミニウム鋳型のごとき低温鋳造時における中子の
分解不良や、硬化剤（ヘキサメチレンテトラミン）に起
因するアンモニウム臭ならびに熱分解によって生ずる窒
素ガスにもとづく鋳物欠陥等を生じないコーテッドサン
ド用樹脂組成物を提供する。
剤として用いられていた。フェノール系樹脂の欠点であ
るアルミニウム鋳型のごとき低温鋳造時における中子の
分解不良や、硬化剤（ヘキサメチレンテトラミン）に起
因するアンモニウム臭ならびに熱分解によって生ずる窒
素ガスにもとづく鋳物欠陥等を生じないコーテッドサン
ド用樹脂組成物を提供する。
問題点を解決するための手段 本発明は１分子中にフラン環を２〜１０個含むフルフリ
ルアルコール単独重合体を樹脂成分とし、含窒素硬化剤
を含まない鋳物用コーテッドサンド用樹脂組成物および
１分子中にフラン環を２〜１０個含むフルフリルアルコ
ールとアルデヒドとの重合体を樹脂成分とし、含窒素硬
化剤を含まない鋳物用コーテッドサンド用樹脂組成物に
関する。
ルアルコール単独重合体を樹脂成分とし、含窒素硬化剤
を含まない鋳物用コーテッドサンド用樹脂組成物および
１分子中にフラン環を２〜１０個含むフルフリルアルコ
ールとアルデヒドとの重合体を樹脂成分とし、含窒素硬
化剤を含まない鋳物用コーテッドサンド用樹脂組成物に
関する。
本発明に用いるフラン樹脂はフルフリルアルコールまた
はフルフリルアルコールとアルデヒド類とを酸触媒の存
在下に反応させて得られる重合度２〜１０、特に２〜４
の樹脂である。
はフルフリルアルコールとアルデヒド類とを酸触媒の存
在下に反応させて得られる重合度２〜１０、特に２〜４
の樹脂である。
フルフリルアルコール単独あるいはフリフリルアルコー
ルとアルデヒド類を反応させるための酸性触媒として
は、リン酸、硫酸、塩酸等の無機酸水溶液、またキシレ
ンスルホン酸、トルエンスルホン酸、ベンゼンスルホン
酸、蓚酸、乳酸等の有機酸を用いることもできる。反応
後、反応液を中和して未反応フルフリルアルコール、未
反応アルデヒド類、縮合水を除去するため減圧下で脱水
操作を行い、１分子中にフラン環を２個以上含むように
重合反応を進める。反応物を水で洗浄してから脱水操作
をしてもよい。
ルとアルデヒド類を反応させるための酸性触媒として
は、リン酸、硫酸、塩酸等の無機酸水溶液、またキシレ
ンスルホン酸、トルエンスルホン酸、ベンゼンスルホン
酸、蓚酸、乳酸等の有機酸を用いることもできる。反応
後、反応液を中和して未反応フルフリルアルコール、未
反応アルデヒド類、縮合水を除去するため減圧下で脱水
操作を行い、１分子中にフラン環を２個以上含むように
重合反応を進める。反応物を水で洗浄してから脱水操作
をしてもよい。
また本発明において、アルデヒド類としてはホルムアル
デヒド、アセトアルデヒド、グリオキザール等を使用す
ることができる。本発明は必らずしもアルデヒド類を用
いなくても良いが、用いない場合に比べ、一般に樹脂の
反応を速く進めることができる。
デヒド、アセトアルデヒド、グリオキザール等を使用す
ることができる。本発明は必らずしもアルデヒド類を用
いなくても良いが、用いない場合に比べ、一般に樹脂の
反応を速く進めることができる。
本発明の樹脂成分として、フェノール類、例えばフェノ
ール、クレゾール、ビスフェノール等を一部配合しても
よいが、これらを配合すると一般に樹脂粘度は低下す
る。
ール、クレゾール、ビスフェノール等を一部配合しても
よいが、これらを配合すると一般に樹脂粘度は低下す
る。
本発明樹脂組成物は一般に常温で固体であるが、これを
微粉砕するか、あるいは塊状のまま加熱した鋳物砂中に
投入し、ミキサーで十分攪拌することにより、鋳物砂表
面に均一に付着させる。
微粉砕するか、あるいは塊状のまま加熱した鋳物砂中に
投入し、ミキサーで十分攪拌することにより、鋳物砂表
面に均一に付着させる。
鋳物砂１００重量部に対し、本発明樹脂組成物0.8〜８
重量部、特に１〜５重量部を配合する。
重量部、特に１〜５重量部を配合する。
本発明樹脂組成物には必要により、カップリング剤（例
えばジメトキシシラン）、滑剤（ステアリン酸カルシウ
ム）等を配合してもよい。
えばジメトキシシラン）、滑剤（ステアリン酸カルシウ
ム）等を配合してもよい。
さらに本発明によるコーテッドサンド用樹脂組成物を用
いて、鋳物用砂粒と混合してコーテッドサンドを作製す
る方法において、滑剤として脂肪酸アマイド類、脂肪酸
カルシウム類、ワックス類を添加して流動性を改良して
もよい。これらはあらかじめ樹脂組成物に内添して用い
てもよい。また、強度改良剤としてシラン化合物を樹脂
組成物に内添するか、あるいはコーテッドサンド作製時
に添加してもよい。
いて、鋳物用砂粒と混合してコーテッドサンドを作製す
る方法において、滑剤として脂肪酸アマイド類、脂肪酸
カルシウム類、ワックス類を添加して流動性を改良して
もよい。これらはあらかじめ樹脂組成物に内添して用い
てもよい。また、強度改良剤としてシラン化合物を樹脂
組成物に内添するか、あるいはコーテッドサンド作製時
に添加してもよい。
本発明をさらに効果的にならしめる方法として、コーテ
ッドサンドを作製する場合、蓚酸、サリチル酸、マレイ
ン酸、ホウ酸、パラトルエンスルホン酸等の常温で固形
の酸を樹脂組成物に対して0.5〜１０重量％添加するこ
とにより、コーテッドサンドの焼成温度を低くしたり、
焼成時間を短くすることができる。
ッドサンドを作製する場合、蓚酸、サリチル酸、マレイ
ン酸、ホウ酸、パラトルエンスルホン酸等の常温で固形
の酸を樹脂組成物に対して0.5〜１０重量％添加するこ
とにより、コーテッドサンドの焼成温度を低くしたり、
焼成時間を短くすることができる。
以下、実施例を挙げて本発明を説明する。
実施例１ 四ツ口フラスコにフルフリルアルコール３００ｇ、水１
５０ｇ、反応触媒として２０％りん酸４ｇを添加してpH
2.0とした。徐々に温度をあげて、反応温度９５℃で９
時間反応させた。
５０ｇ、反応触媒として２０％りん酸４ｇを添加してpH
2.0とした。徐々に温度をあげて、反応温度９５℃で９
時間反応させた。
反応後、２０％水酸化ナトリウム水溶液により反応液を
中和してpH6.5とした。その後、減圧度−６００mmHgで
樹脂温度が１０５℃になるまで脱水した。
中和してpH6.5とした。その後、減圧度−６００mmHgで
樹脂温度が１０５℃になるまで脱水した。
次に、２００℃に加熱したフラタリーサンド４kgをスピ
ードミキサーに投入して、上記樹脂組成物１２０ｇを添
加し、混合物がブロッキングを始めた時にステアリン酸
カルシウム４ｇを加えて冷却し、コーテッドサンドを作
製した。流動性のあるコーテッドサンドを得た。このコ
ーテッドサンドの抗折力を測定した。結果を表１に示
す。
ードミキサーに投入して、上記樹脂組成物１２０ｇを添
加し、混合物がブロッキングを始めた時にステアリン酸
カルシウム４ｇを加えて冷却し、コーテッドサンドを作
製した。流動性のあるコーテッドサンドを得た。このコ
ーテッドサンドの抗折力を測定した。結果を表１に示
す。
また、コーテッドサンドを用いたシエル鋳造でアルミニ
ウム鋳物ＡＣ−４Ｃを鋳込んだところ、フェノール樹脂
を用いたシエル鋳型に比べ、崩壊性が非常に良好であっ
た。
ウム鋳物ＡＣ−４Ｃを鋳込んだところ、フェノール樹脂
を用いたシエル鋳型に比べ、崩壊性が非常に良好であっ
た。
実施例２ 実施例１の合成法で３７％ホルマリン８０ｇを添加する
他は実施例１を繰返した。このコーテッドサンドを用い
て抗折力を測定したところ表−１に示す結果が得られ
た。
他は実施例１を繰返した。このコーテッドサンドを用い
て抗折力を測定したところ表−１に示す結果が得られ
た。
また、このコーテッドサンドを用いたシエル鋳型でアル
ミニウム鋳物ＡＣ−４Ｃを鋳込んだところ、フェノール
樹脂を用いたシエル鋳型に比べ崩壊性が非常に良好であ
った。
ミニウム鋳物ＡＣ−４Ｃを鋳込んだところ、フェノール
樹脂を用いたシエル鋳型に比べ崩壊性が非常に良好であ
った。
実施例３ 実施例２において合成した樹脂にジメトキシシランを樹
脂に対し0.5重量％添加した。
脂に対し0.5重量％添加した。
実施例１と同様にして、上記の樹脂を使用してコーテッ
ドサンドを作製した。
ドサンドを作製した。
該コーテッドサンドを用いて得られた砂型の試験結果を
表−１に示す。
表−１に示す。
実施例４ 実施例２において合成した樹脂にメチレンビスステアリ
ン酸アミドを対樹脂３％添加した。
ン酸アミドを対樹脂３％添加した。
実施例１と同方法により、上記の樹脂を使用してコーテ
ッドサンドを作製した。
ッドサンドを作製した。
上記コーテッドサンドから得られた砂型の試験結果を表
−１に示す。
−１に示す。
実施例５ 実施例１で作製したフランコーテッドサンドに硬化促進
剤として固体酸性物質（サリチル酸）を鋳物砂に対し0.
1重量％添加した。
剤として固体酸性物質（サリチル酸）を鋳物砂に対し0.
1重量％添加した。
表−１に実施例１〜５において作製したフランコーテッ
ドサンドを用いた砂型の試験結果を示す。
ドサンドを用いた砂型の試験結果を示す。
発明の効果 本発明コーテッドサンド用樹脂組成物を被覆した鋳物砂
をアルミニウム等の低温鋳造（内部温度３００〜５００
℃）用中子に用いると、鋳造後、中子は容易に崩壊して
簡単に取り除くことができる。従って、従来のフェノー
ル系樹脂のごとき高温での砂焼を必要とせず、鋳造工程
を簡略化し、時間を短縮できる。また、ヘキサメチレン
テトラミンのごとき硬化剤を必要としないため、鋳造工
程での窒素ガスの発生がなく、従って、窒素ガスにもと
づく鋳造欠陥を生じない。
をアルミニウム等の低温鋳造（内部温度３００〜５００
℃）用中子に用いると、鋳造後、中子は容易に崩壊して
簡単に取り除くことができる。従って、従来のフェノー
ル系樹脂のごとき高温での砂焼を必要とせず、鋳造工程
を簡略化し、時間を短縮できる。また、ヘキサメチレン
テトラミンのごとき硬化剤を必要としないため、鋳造工
程での窒素ガスの発生がなく、従って、窒素ガスにもと
づく鋳造欠陥を生じない。
Claims (2)
- 【請求項１】１分子中にフラン環を２〜１０個含むフル
フリルアルコール単独重合体を樹脂成分とし含窒素硬化
剤を含まない鋳物用コーテッドサンド用樹脂組成物。 - 【請求項２】１分子中にフラン環を２〜１０個含むフル
フリルアルコールとアルデヒドとの重合体を樹脂成分と
し、含窒素硬化剤を含まない鋳物用コーテッドサンド用
樹脂組成物。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60180903A JPH0647143B2 (ja) | 1985-08-16 | 1985-08-16 | コ−テツドサンド用樹脂組成物 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60180903A JPH0647143B2 (ja) | 1985-08-16 | 1985-08-16 | コ−テツドサンド用樹脂組成物 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6240949A JPS6240949A (ja) | 1987-02-21 |
| JPH0647143B2 true JPH0647143B2 (ja) | 1994-06-22 |
Family
ID=16091320
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP60180903A Expired - Lifetime JPH0647143B2 (ja) | 1985-08-16 | 1985-08-16 | コ−テツドサンド用樹脂組成物 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0647143B2 (ja) |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2011089008A (ja) * | 2009-10-22 | 2011-05-06 | Sekisui Chem Co Ltd | 硬化性樹脂組成物の製造方法 |
| JP5752451B2 (ja) * | 2011-03-17 | 2015-07-22 | 旭有機材工業株式会社 | 球状フルフリルアルコール樹脂粒子の製造方法 |
| CN103600024A (zh) * | 2013-11-28 | 2014-02-26 | 吴江市液铸液压件铸造有限公司 | 一种覆膜砂混制工艺 |
| CN105108033A (zh) * | 2015-08-11 | 2015-12-02 | 安徽省胜峰机械有限公司 | 一种铸钢件用含贝壳粉的高透气性改性呋喃树脂砂及其制备方法 |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6216844A (ja) * | 1985-07-12 | 1987-01-26 | Hitachi Chem Co Ltd | 自硬性鋳型用粘結剤組成物 |
-
1985
- 1985-08-16 JP JP60180903A patent/JPH0647143B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6240949A (ja) | 1987-02-21 |
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