JPH07171655A - 水溶性レゾール型フェノール樹脂を粘結剤とした鋳型において、鋳物砂の再生利用を図るための樹脂の変性方法 - Google Patents
水溶性レゾール型フェノール樹脂を粘結剤とした鋳型において、鋳物砂の再生利用を図るための樹脂の変性方法Info
- Publication number
- JPH07171655A JPH07171655A JP35305493A JP35305493A JPH07171655A JP H07171655 A JPH07171655 A JP H07171655A JP 35305493 A JP35305493 A JP 35305493A JP 35305493 A JP35305493 A JP 35305493A JP H07171655 A JPH07171655 A JP H07171655A
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- Japan
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- mold
- resin
- water
- phenolic resin
- type phenolic
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Abstract
(57)【要約】
【目的】水溶性レゾール型フェノール樹脂を粘結剤とし
た鋳型の再生再利用する場合、鋳型の硬化工程の後、塗
型工程のさい塗型剤中に含有される成分（接着剤モノマ
ー）の作用により鋳型のフェノール樹脂の架橋が崩れ鋳
型が崩壊するのを防ぐため樹脂を予め変性をしておき、
鋳型の初期強度を向上させ鋳型の崩壊を防ぐ、また添加
するポリエチレングリコールの分子量の調節により、鋳
型の圧縮強さ、造型時の内部応力による鋳型の硬化割
れ、及び注湯時の熱応力に耐えるための可塑性をもたせ
ることを可能とした。 【構成】 水溶性レゾール型フェノール樹脂に目的と
する鋳型の性質に応じた分子量のポリエチレングリコー
ルを目的の割合に従って添加する。この樹脂を十分攪
拌し反応させる。鋳型用硅砂に添加し混練する。鋳
型用枠に充填しＣＯ２ガスにより硬化させ鋳型とする。
た鋳型の再生再利用する場合、鋳型の硬化工程の後、塗
型工程のさい塗型剤中に含有される成分（接着剤モノマ
ー）の作用により鋳型のフェノール樹脂の架橋が崩れ鋳
型が崩壊するのを防ぐため樹脂を予め変性をしておき、
鋳型の初期強度を向上させ鋳型の崩壊を防ぐ、また添加
するポリエチレングリコールの分子量の調節により、鋳
型の圧縮強さ、造型時の内部応力による鋳型の硬化割
れ、及び注湯時の熱応力に耐えるための可塑性をもたせ
ることを可能とした。 【構成】 水溶性レゾール型フェノール樹脂に目的と
する鋳型の性質に応じた分子量のポリエチレングリコー
ルを目的の割合に従って添加する。この樹脂を十分攪
拌し反応させる。鋳型用硅砂に添加し混練する。鋳
型用枠に充填しＣＯ２ガスにより硬化させ鋳型とする。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】鋳造用の鋳型粘結剤として水溶性
レゾール型フェノール樹脂をけい砂と混練し、鋳枠中に
充填しＣＯ２ガスを通気することによって鋳型を硬化さ
せるプロセス。これに使うフェノール樹脂を変性させて
鋳型初期強度の向上および鋳物砂の回収再利用をはか
る。
レゾール型フェノール樹脂をけい砂と混練し、鋳枠中に
充填しＣＯ２ガスを通気することによって鋳型を硬化さ
せるプロセス。これに使うフェノール樹脂を変性させて
鋳型初期強度の向上および鋳物砂の回収再利用をはか
る。
【０００２】
【従来の技術】水溶性レゾール型フェノール樹脂を粘結
剤とし、これをけい砂と混練し造型後ＣＯ２ガスを通気
することによって硬化させ鋳型とする。しかしこの鋳型
は初期強度が低く、造型直後に塗型を行うと塗型剤中の
成分により鋳型表面近傍の鋳型が破壊され鋳型としての
機能が保持できない。特に再生砂を使用するときはこの
傾向が顕著である。
剤とし、これをけい砂と混練し造型後ＣＯ２ガスを通気
することによって硬化させ鋳型とする。しかしこの鋳型
は初期強度が低く、造型直後に塗型を行うと塗型剤中の
成分により鋳型表面近傍の鋳型が破壊され鋳型としての
機能が保持できない。特に再生砂を使用するときはこの
傾向が顕著である。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】前項にしたがって硬化
させた鋳型は、初期強度が低いことに併せて次の塗型工
で塗型剤中に含有される（−ＣＨ２−ＣＨＲ′−）を含
む接着剤例えばポリビニルアルコール、酢酸ビニル、フ
ェノール系接着剤の作用により架橋されたフェノール樹
脂の架橋が脱離し鋳型表面が破壊され鋳型表面近傍の強
度が保持できない。そこでフェノール樹脂を予め変性し
ておき、初期強度の上昇、及び塗型工程でフェノール樹
脂の架橋が破壊されないよう処理する。
させた鋳型は、初期強度が低いことに併せて次の塗型工
で塗型剤中に含有される（−ＣＨ２−ＣＨＲ′−）を含
む接着剤例えばポリビニルアルコール、酢酸ビニル、フ
ェノール系接着剤の作用により架橋されたフェノール樹
脂の架橋が脱離し鋳型表面が破壊され鋳型表面近傍の強
度が保持できない。そこでフェノール樹脂を予め変性し
ておき、初期強度の上昇、及び塗型工程でフェノール樹
脂の架橋が破壊されないよう処理する。
【０００４】
【課題を解決するための手段】水溶性レゾール型フェノ
ール樹脂９５部〜８０部に対しにポリエチレングリコー
ル５部〜２０部を加え混合攪拌し樹脂を変成させ鋳型用
樹脂とする。この樹脂をけい砂に添加し混練造型後、Ｃ
Ｏ２ガスを通気することによって硬化させる。
ール樹脂９５部〜８０部に対しにポリエチレングリコー
ル５部〜２０部を加え混合攪拌し樹脂を変成させ鋳型用
樹脂とする。この樹脂をけい砂に添加し混練造型後、Ｃ
Ｏ２ガスを通気することによって硬化させる。
【０００５】
【作用】フェノール樹脂をＯＨ−の環境においてＣＯ２
ガスを通気すると、図１に示すフェノール環の２または
４の位置にＣＯＯＨ基が置換しヒドロキシ安息香酸が生
成し、これからエステルが生成する、このエステルが加
水分解を受けフェノール樹脂が架橋する、この架橋構造
中にポリエチレングリコールを含んだものとなり、架橋
構造の保持と鋳型強度の向上が図れる。またポリエチレ
ングリコールの連鎖構造から、分子量を調整すれば鋳型
強度や鋳型の可塑性を制御できる。
ガスを通気すると、図１に示すフェノール環の２または
４の位置にＣＯＯＨ基が置換しヒドロキシ安息香酸が生
成し、これからエステルが生成する、このエステルが加
水分解を受けフェノール樹脂が架橋する、この架橋構造
中にポリエチレングリコールを含んだものとなり、架橋
構造の保持と鋳型強度の向上が図れる。またポリエチレ
ングリコールの連鎖構造から、分子量を調整すれば鋳型
強度や鋳型の可塑性を制御できる。
【０００６】（実施例１）水溶性レゾール型フェノール
樹脂９０（ＷＴ％）に対しポリエチレングリコール７
（ＷＴ％）及びメチルアルコール３（ＷＴ％）を加え混
合し、この樹脂に図２に示す実験装置でＣＯ２ガスを吹
き込み固体化させた、この架橋したフェノール樹脂を赤
外分光光度計で分析したＩＲスペクトルを図３に示す。
樹脂９０（ＷＴ％）に対しポリエチレングリコール７
（ＷＴ％）及びメチルアルコール３（ＷＴ％）を加え混
合し、この樹脂に図２に示す実験装置でＣＯ２ガスを吹
き込み固体化させた、この架橋したフェノール樹脂を赤
外分光光度計で分析したＩＲスペクトルを図３に示す。
【０００７】（実施例２）このフェノール樹脂は、次の
塗型工程で塗型剤中に含有される（−ＣＨ２−ＣＨＲ′
−）モノマーにより架橋した末端基が脱離され難くな
る。また ポリエチレングリコールはその分子構造が長
い連鎖構造であるため、樹脂に可塑性をもたせることが
できる。
塗型工程で塗型剤中に含有される（−ＣＨ２−ＣＨＲ′
−）モノマーにより架橋した末端基が脱離され難くな
る。また ポリエチレングリコールはその分子構造が長
い連鎖構造であるため、樹脂に可塑性をもたせることが
できる。
【０００８】（実施例３）分子量６００のポリエチレン
グリコールとメチルアルコールを５対５の割合から１０
対０の割合で混合し、つぎにこの溶液と水溶性レゾール
型フェノール樹脂を１対９の割り合いで混合し変成した
フェノール樹脂を作成した。この樹脂を６号けい砂に対
砂比で３．５％添加し、シンプソンマラーで混練後試験
用の鋳型造型枠（内径５０ｍｍ、長さ１５０ｍｍ）に充
填した後、ＣＯ２ガスを２０秒間通気し硬化させて試験
用鋳型とした。この鋳型に対してフェノール系接着剤が
配合されたアルコール塗型をディプテイングにより塗布
し、直後に着火乾燥した。この鋳型の圧縮強度をオート
グラフにより測定した結果を図４に示す。この図からフ
ェノール樹脂の変成効果が確認できる。
グリコールとメチルアルコールを５対５の割合から１０
対０の割合で混合し、つぎにこの溶液と水溶性レゾール
型フェノール樹脂を１対９の割り合いで混合し変成した
フェノール樹脂を作成した。この樹脂を６号けい砂に対
砂比で３．５％添加し、シンプソンマラーで混練後試験
用の鋳型造型枠（内径５０ｍｍ、長さ１５０ｍｍ）に充
填した後、ＣＯ２ガスを２０秒間通気し硬化させて試験
用鋳型とした。この鋳型に対してフェノール系接着剤が
配合されたアルコール塗型をディプテイングにより塗布
し、直後に着火乾燥した。この鋳型の圧縮強度をオート
グラフにより測定した結果を図４に示す。この図からフ
ェノール樹脂の変成効果が確認できる。
【０００９】（実施例４）図５は、添加するポリエチレ
ングリコールの分子量を変化させた樹脂による鋳型の圧
縮強度及び加圧時のひずみの変化である。このことから
添加するポリエチレングリコールの分子量を管理すれ
ば、鋳型の圧縮強度の調整や造型時の収縮割れ、注湯時
の熱応力による鋳型の変形の吸収も可能となることがあ
きらかとなった。
ングリコールの分子量を変化させた樹脂による鋳型の圧
縮強度及び加圧時のひずみの変化である。このことから
添加するポリエチレングリコールの分子量を管理すれ
ば、鋳型の圧縮強度の調整や造型時の収縮割れ、注湯時
の熱応力による鋳型の変形の吸収も可能となることがあ
きらかとなった。
【００１０】（実施例５）再生砂使用の鋳型について塗
型作業による樹脂の変性効果を確認するため、再生砂と
新砂各５０％を混合したものに変性処理を行った樹脂と
従来の樹脂をそれぞれ対砂比で３．５％添加し混練後、
ＣＯ２ガスで硬化させ鋳型とし圧縮強度の試験に供し
た。図６は変性の有無及び塗型の有無による変化であ
る。この図から変性を行っていない樹脂を使用したもの
は、塗型を行うことにより鋳型強度は大きく減少した。
型作業による樹脂の変性効果を確認するため、再生砂と
新砂各５０％を混合したものに変性処理を行った樹脂と
従来の樹脂をそれぞれ対砂比で３．５％添加し混練後、
ＣＯ２ガスで硬化させ鋳型とし圧縮強度の試験に供し
た。図６は変性の有無及び塗型の有無による変化であ
る。この図から変性を行っていない樹脂を使用したもの
は、塗型を行うことにより鋳型強度は大きく減少した。
【発明の効果】本発明により塗型後の鋳型強度及び鋳型
の可塑性の調整が可能となる。また注湯後のけい砂の回
収再利用による資源の節約が可能となり、産業廃棄物の
減少がはかれる。
の可塑性の調整が可能となる。また注湯後のけい砂の回
収再利用による資源の節約が可能となり、産業廃棄物の
減少がはかれる。
【図１】フェノール樹脂中にＣＯ２ガスを通気したとき
の化学反応式である。
の化学反応式である。
【図２】フェノール樹脂中にＣＯ２ガスを通気させるた
めの実験装置の説明図である。
めの実験装置の説明図である。
【図３】架橋し固体化したフェノール樹脂を、赤外分光
光度計で分析したＩＲスペクトルを示すグラフである。
光度計で分析したＩＲスペクトルを示すグラフである。
【図４】樹脂へのポリエチレングリコールの添加割合と
焼成乾燥後２時間を経過した鋳型の圧縮強度の関係を示
した図である。
焼成乾燥後２時間を経過した鋳型の圧縮強度の関係を示
した図である。
【図５】樹脂の変性に使用するポリエチレングリコール
の分子量を変化させ、鋳型の圧縮強度及びひずみの変化
を示した図である。
の分子量を変化させ、鋳型の圧縮強度及びひずみの変化
を示した図である。
【図６】再生砂を使用した場合の樹脂の変性の有無によ
る塗型前後の圧縮強度の変化を示した図である。
る塗型前後の圧縮強度の変化を示した図である。
Claims (1)
- 【請求項１】 水溶性レゾール型フェノール樹脂８０
〜９５部に対しポリエチレングリコール（分子量４００
から６００）２０部〜５部を加えることによって樹脂を
変性させることを特徴とする、鋳物砂の回収再利用が可
能となる鋳型粘結剤用樹脂の変性方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP35305493A JPH07171655A (ja) | 1993-12-17 | 1993-12-17 | 水溶性レゾール型フェノール樹脂を粘結剤とした鋳型において、鋳物砂の再生利用を図るための樹脂の変性方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP35305493A JPH07171655A (ja) | 1993-12-17 | 1993-12-17 | 水溶性レゾール型フェノール樹脂を粘結剤とした鋳型において、鋳物砂の再生利用を図るための樹脂の変性方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07171655A true JPH07171655A (ja) | 1995-07-11 |
Family
ID=18428258
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP35305493A Pending JPH07171655A (ja) | 1993-12-17 | 1993-12-17 | 水溶性レゾール型フェノール樹脂を粘結剤とした鋳型において、鋳物砂の再生利用を図るための樹脂の変性方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH07171655A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN100450665C (zh) * | 2007-06-11 | 2009-01-14 | 浙江新光饰品有限公司 | 金属饰品浇注成型用硅橡胶模具材料及其应用 |
| JP2017029999A (ja) * | 2015-07-30 | 2017-02-09 | 花王株式会社 | 鋳型造型用粘結剤組成物 |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH04118149A (ja) * | 1990-09-05 | 1992-04-20 | Kao Corp | 鋳物砂用粘結剤組成物 |
-
1993
- 1993-12-17 JP JP35305493A patent/JPH07171655A/ja active Pending
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH04118149A (ja) * | 1990-09-05 | 1992-04-20 | Kao Corp | 鋳物砂用粘結剤組成物 |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN100450665C (zh) * | 2007-06-11 | 2009-01-14 | 浙江新光饰品有限公司 | 金属饰品浇注成型用硅橡胶模具材料及其应用 |
| JP2017029999A (ja) * | 2015-07-30 | 2017-02-09 | 花王株式会社 | 鋳型造型用粘結剤組成物 |
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