JPS5852735B2 - 鋳型用結合剤組成物、鋳型用成形組成物および鋳型の製造方法 - Google Patents
鋳型用結合剤組成物、鋳型用成形組成物および鋳型の製造方法Info
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Description
【発明の詳細な説明】
本発明は普通の常温において酸素の存在下に、特に空気
中でキユアリングすることができる組成物、特にある種
類のプルペンおよび/またはそのプレポリマを含有する
組成物に関するものである。
中でキユアリングすることができる組成物、特にある種
類のプルペンおよび/またはそのプレポリマを含有する
組成物に関するものである。
本発明の組成物は鋳型用結合剤として特に有用である。
ここに鋳型とは、狭義の鋳型のほかにコアをも包含する
ものとする。
ものとする。
プルペン並びにその製造方法は以前からよく知られてい
る。
る。
また、フルペンが酸の存在下に重合することも知られて
いる。
いる。
フルペンは以前から知られており、比較的高価ではない
が、商業的に大規模には使用されていない。
が、商業的に大規模には使用されていない。
最近になって、米国特許第4246167号明細書に記
載されているように、フルペンおよび/またはフルベン
プリポリマを鋳型用結合剤として使用できることが分っ
た。
載されているように、フルペンおよび/またはフルベン
プリポリマを鋳型用結合剤として使用できることが分っ
た。
フルペンを特に普通の常温でキユアリングする他の方法
を提供することは全く困難であることがある。
を提供することは全く困難であることがある。
これは、特にフルペンを成形型(moldingsha
pe )用結合剤組成物中に使用すること、特に鋳物業
界において鋳型用結合剤として使用することが望ましい
場合に、然りである。
pe )用結合剤組成物中に使用すること、特に鋳物業
界において鋳型用結合剤として使用することが望ましい
場合に、然りである。
例えば鋳物業界において、金属鋳物を作る際に使用する
鋳型は、骨材(例えび砂)と結合剤との混合物を成形し
、キユアリングすることにより作るのが普通である。
鋳型は、骨材(例えび砂)と結合剤との混合物を成形し
、キユアリングすることにより作るのが普通である。
コアを作る好適技術の1つでは、基本的工程として、骨
材と樹脂結合剤およびキユアリング触媒とを混合し、こ
の混合物を所望形状に成形し、加熱することなく常温で
キユアリングおよび固化させる。
材と樹脂結合剤およびキユアリング触媒とを混合し、こ
の混合物を所望形状に成形し、加熱することなく常温で
キユアリングおよび固化させる。
かかる技術は普通「ノーベーク(no−bake)J法
と称される。
と称される。
かかるノーベーク法で使用するのに適した組成物はいく
つかの重要な特徴を持っている必要がある。
つかの重要な特徴を持っている必要がある。
例えば、かかる組成物は普通の常温で相当の程度までキ
ユアリングできる必要がある。
ユアリングできる必要がある。
かかる組成物のキユアリングは骨材上で薄層またはフィ
ルムとして行われるので、骨材は熱だめ(heatsi
nk)として作用することができ、キユアリングは必ず
しも結合剤を非フイルム状のバルクで(1nbulk)
キユアリングする場合と同様には進行しない。
ルムとして行われるので、骨材は熱だめ(heatsi
nk)として作用することができ、キユアリングは必ず
しも結合剤を非フイルム状のバルクで(1nbulk)
キユアリングする場合と同様には進行しない。
しかも、鋳型は、鋳型内で金属が固化するまで強さ特性
を保持している必要があるが、金属を鋳入む間に経験す
る高い温度に曝された際にかかる特性を失って、金属の
固化後に鋳型が容易にこわれて鋳物から砂落しまたは取
りはずしできるようになることが必要である。
を保持している必要があるが、金属を鋳入む間に経験す
る高い温度に曝された際にかかる特性を失って、金属の
固化後に鋳型が容易にこわれて鋳物から砂落しまたは取
りはずしできるようになることが必要である。
本発明はプルペンおよび/またはそのプレポリマおよび
金属触媒を含有することを特徴とする酸素の存在下、特
に空気中でキユアリングすることができる鋳型用結合剤
組成物に関するものである。
金属触媒を含有することを特徴とする酸素の存在下、特
に空気中でキユアリングすることができる鋳型用結合剤
組成物に関するものである。
使用するフルペンは次式で表わされる:
R1およびR2はそれぞれ水素原子、フリル基、1〜1
0個の炭素原子を有する炭化水素基、連鎖中に1個以上
の酸素原子を有しかつ1〜10個の炭素原子を有する炭
化水素基を示し上記炭化水素基はアルキル基、アリール
基、アルカリール基およびエチレン系不飽和基からなる
群から選定された基であり、あるいはR1およびR2は
互に連結しかつこれらの結合する炭素原子と共に脂環式
基を形成する。
0個の炭素原子を有する炭化水素基、連鎖中に1個以上
の酸素原子を有しかつ1〜10個の炭素原子を有する炭
化水素基を示し上記炭化水素基はアルキル基、アリール
基、アルカリール基およびエチレン系不飽和基からなる
群から選定された基であり、あるいはR1およびR2は
互に連結しかつこれらの結合する炭素原子と共に脂環式
基を形成する。
R3およびR6はそれぞれ水素原子またはメチル基を示
し、R4およびR5はそれぞれ水素原子、メチル基また
は次式: (式中のR1およびR2は上述のものと同一のものを示
す)で表わされる基を示す。
し、R4およびR5はそれぞれ水素原子、メチル基また
は次式: (式中のR1およびR2は上述のものと同一のものを示
す)で表わされる基を示す。
ただし、R3゜R4,R5およびR6のうちの最高1個
の基のみがメチル基を示し、またR4およびR6のうち
の最高1個の基のみが次式: (式中のR1およびR2は上述のものと同一のものを示
す)で表わされる基を示す。
の基のみがメチル基を示し、またR4およびR6のうち
の最高1個の基のみが次式: (式中のR1およびR2は上述のものと同一のものを示
す)で表わされる基を示す。
また本発明の結合剤組成物は金属塩触媒を触媒量で含有
する。
する。
その金属構成成分は少くとも2種の原子価状態を有する
金属であり、従って酸化および還元することができる。
金属であり、従って酸化および還元することができる。
また金属塩はカルボン酸塩である。
また本発明は過半量(major amount)の骨
材と、骨材の約40重量%以下で有効結合量の上記キユ
アリングすることができる鋳型用結合剤組成物とからな
ることを特徴とする鋳型用成形組成物に関するものであ
る。
材と、骨材の約40重量%以下で有効結合量の上記キユ
アリングすることができる鋳型用結合剤組成物とからな
ることを特徴とする鋳型用成形組成物に関するものであ
る。
また本発明は、
(a) 骨材と骨材重量の約40重量%以下で結合量
の上述の鋳型用結合剤組成物とを混合し、(b) 工
程(a)から得た鋳型用成形組成物をパターン内に導入
し、 (c) 上記パターン内の上記成形組成物を自己支持
性になるまで硬化させ、 (a) 次いで工程(c)から得た成型物品を上記パ
ターンから取出し、これをざらにキユアリングし、かく
して硬化しキユアリングされた固体の鋳型を得る ことを特徴とする鋳型の製造方法に関するものである。
の上述の鋳型用結合剤組成物とを混合し、(b) 工
程(a)から得た鋳型用成形組成物をパターン内に導入
し、 (c) 上記パターン内の上記成形組成物を自己支持
性になるまで硬化させ、 (a) 次いで工程(c)から得た成型物品を上記パ
ターンから取出し、これをざらにキユアリングし、かく
して硬化しキユアリングされた固体の鋳型を得る ことを特徴とする鋳型の製造方法に関するものである。
上述の方法により鋳型を作り、この鋳型内またはその周
囲に金属を液体状態のままで注ぎ、この金属を冷却およ
び固化させ、次いで生成した成形金属物品を分離するこ
とにより金属を鋳造することができる。
囲に金属を液体状態のままで注ぎ、この金属を冷却およ
び固化させ、次いで生成した成形金属物品を分離するこ
とにより金属を鋳造することができる。
本発明において使用するフルペンは次式で表わされる:
R1およびR2はそれぞれ水素原子、フリル基、1〜1
0個の炭素原子を有する炭化水素基、連鎖中に1個以上
の酸素原子を有しかつ1〜10個の炭素原子を有する炭
化水素基を示し、上記炭化水素基はアルキル基、アリー
ル基、アルカリール基およびエチレン系不飽和基からな
る群から選定された基であり、あるいはR1およびR2
は互に連結しかつこれらの結合する炭素原子と共に脂環
式基を形成する。
0個の炭素原子を有する炭化水素基、連鎖中に1個以上
の酸素原子を有しかつ1〜10個の炭素原子を有する炭
化水素基を示し、上記炭化水素基はアルキル基、アリー
ル基、アルカリール基およびエチレン系不飽和基からな
る群から選定された基であり、あるいはR1およびR2
は互に連結しかつこれらの結合する炭素原子と共に脂環
式基を形成する。
炭化水素基は非ベンゼノイド不飽和を有していないこと
があり、あるいはエチレン系不飽和を有することができ
る。
があり、あるいはエチレン系不飽和を有することができ
る。
かかる炭化水素基の例は、メチル基、エチル基、プロピ
ル基およびブチル基のようなアルキル基:フェニル基お
よびナフチル基のようなアリール基:ベンジル基のよう
なアルカリール(alkaryl ) :アラルキル(
aralkyl )基;およびビニル基のようなエチレ
ン系不飽和基である。
ル基およびブチル基のようなアルキル基:フェニル基お
よびナフチル基のようなアリール基:ベンジル基のよう
なアルカリール(alkaryl ) :アラルキル(
aralkyl )基;およびビニル基のようなエチレ
ン系不飽和基である。
連鎖中に少くとも1個の酸素原子を有する炭化水素の例
はメトキシペンチリデンである。
はメトキシペンチリデンである。
若干の脂環式基の例はシクロペンチル基、シクロヘキシ
ル基およびシクロヘプチル基である。
ル基およびシクロヘプチル基である。
R3,R4,R,およびR6はそれぞれ水素原子または
メチル基を示す。
メチル基を示す。
ただしR3,R,、R,およびR6のうちの最高1個の
基のみがメチル基を示す。
基のみがメチル基を示す。
所望に応じてフルペンの混合物を使用することができる
。
。
さらに、上述のフルペンのプレポリマが次のキユアリン
グによって鋳型に必要な強さ特性およびその他の性質を
付与するのに十分な不飽和(例えば少くとも約10%の
不飽和)を有し、かつ単独または希釈剤と混合して使用
した場合に流動して骨材を被覆するのに十分な流体であ
る場合には、かかるプレポリマをフルペンの代わりにま
たはフルペンと組合せて使用することができる。
グによって鋳型に必要な強さ特性およびその他の性質を
付与するのに十分な不飽和(例えば少くとも約10%の
不飽和)を有し、かつ単独または希釈剤と混合して使用
した場合に流動して骨材を被覆するのに十分な流体であ
る場合には、かかるプレポリマをフルペンの代わりにま
たはフルペンと組合せて使用することができる。
プルペンプレポリマの混合物も使用することができる。
さらに、フルベン製造時に化学量論的に過剰のアルデヒ
ドまたはケトンを使用した場合には、R4またはR6は
次式: (式中のR1およびR2は上述のものと同一のものを示
す)で表わされる構造を有することができる。
ドまたはケトンを使用した場合には、R4またはR6は
次式: (式中のR1およびR2は上述のものと同一のものを示
す)で表わされる構造を有することができる。
かかる場合には、R3およびR6は上述のものと同一の
ものを示すことができる。
ものを示すことができる。
若干のフルベンの例は、ジメチルフルベン(R1および
R2はメチル基: R3,R4,R5およびR6は水素
原子を示す);メチルイソブチルフルベン(R1はメチ
ル基;R2はイソブチル基;R3,R4゜R6およびR
6は水素原子を示す);メチルフェニルフルベン(R1
はフェニル基:R2はメチル基;R3,R4,R,およ
びR6は水素原子を示す);シクロヘキシルフルベン(
R1およびR2は互に連結してこれらの基が結合してい
る共通の炭素原子と共にシクロヘキシル環を形成する基
: R3,R4゜R5およびRf3は水素原子を示す)
;メチルエチルプルベン(R1はメチル基;R2はエチ
ル基;R3゜R4,R6およびR6は水素原子を示す)
;ジフェニルフルベン(R1およびR2はフェニル基;
R3゜R4,R,およびR6は水素原子を示す);フリ
ルプルベン(R1はフリル基、R2は水素原子:R3゜
R4,R,およびR6は水素原子を示す)ジイソブチル
フルベン(R1およびR2はイソブチル基;鳥R,、R
,およびR6は水素原子を示す);イソホロンフルベン
(R1およびR2は互に連結してこれらの基が結合する
共通の炭素原子と共にイソホロン環を形成する基; R
3,R4,R5およびR6は水素原子を示す);メチル
ビニルフルベン(R1ハメチル基;R2はビニル基、R
3,R4,R5およびR6は水素原子を示す)およびメ
チルβ−メトキシ−インブチルフルベン(R1=CH3
,R2=−CH2−C(CH3)2−0−CH3;R3
,R4,R5およびR6は水素原子を示す)である。
R2はメチル基: R3,R4,R5およびR6は水素
原子を示す);メチルイソブチルフルベン(R1はメチ
ル基;R2はイソブチル基;R3,R4゜R6およびR
6は水素原子を示す);メチルフェニルフルベン(R1
はフェニル基:R2はメチル基;R3,R4,R,およ
びR6は水素原子を示す);シクロヘキシルフルベン(
R1およびR2は互に連結してこれらの基が結合してい
る共通の炭素原子と共にシクロヘキシル環を形成する基
: R3,R4゜R5およびRf3は水素原子を示す)
;メチルエチルプルベン(R1はメチル基;R2はエチ
ル基;R3゜R4,R6およびR6は水素原子を示す)
;ジフェニルフルベン(R1およびR2はフェニル基;
R3゜R4,R,およびR6は水素原子を示す);フリ
ルプルベン(R1はフリル基、R2は水素原子:R3゜
R4,R,およびR6は水素原子を示す)ジイソブチル
フルベン(R1およびR2はイソブチル基;鳥R,、R
,およびR6は水素原子を示す);イソホロンフルベン
(R1およびR2は互に連結してこれらの基が結合する
共通の炭素原子と共にイソホロン環を形成する基; R
3,R4,R5およびR6は水素原子を示す);メチル
ビニルフルベン(R1ハメチル基;R2はビニル基、R
3,R4,R5およびR6は水素原子を示す)およびメ
チルβ−メトキシ−インブチルフルベン(R1=CH3
,R2=−CH2−C(CH3)2−0−CH3;R3
,R4,R5およびR6は水素原子を示す)である。
フルペン並びにその製造方法は古くから知られている。
またフルペンが酸の存在下に重合することも知られてい
る。
る。
本発明において使用するフルペンは、カルボニル化合物
(例えば、ケトンおよびアルデヒド)とシクロペンタジ
ェンおよび/またはメチルシクロペンタジェンとを、強
塩基(例えば水酸化カリウム)、アミンおよび塩基性イ
オン交換樹脂の存在下に反応させることにより製造する
ことができる。
(例えば、ケトンおよびアルデヒド)とシクロペンタジ
ェンおよび/またはメチルシクロペンタジェンとを、強
塩基(例えば水酸化カリウム)、アミンおよび塩基性イ
オン交換樹脂の存在下に反応させることにより製造する
ことができる。
フルペンの製造方法は米国特許第2589969号、同
第3051765号および同第3192275号に記載
されている。
第3051765号および同第3192275号に記載
されている。
さらに、フルペンは「J、A、C,S、j 80,3
792(1958)記載のカイス(Kice)法および
「J、Chem 5ociety j 23 、632
(1958)記載のマケイン(Mc Ca1ne )法
によって蒸留することにより精製することができる。
792(1958)記載のカイス(Kice)法および
「J、Chem 5ociety j 23 、632
(1958)記載のマケイン(Mc Ca1ne )法
によって蒸留することにより精製することができる。
上述のように、本発明の結合剤組成物は触媒量のカルボ
ン酸の金属塩を含有する。
ン酸の金属塩を含有する。
この金属塩の金属部分は少くとも2種の原子価状態を有
する酸化−環元可能な金属である。
する酸化−環元可能な金属である。
本発明に適当な若干の金属部分の例は、銅および金のよ
うなIB族金属;錫および鉛のようなIVA族金属;ジ
ルコニウムのようなIVB族金属;セリウムのような■
族金属;バナジウムのようなVB族金属;マンカンノよ
うな■B族金属;およびコバルトおよび鉄のような■族
金属である。
うなIB族金属;錫および鉛のようなIVA族金属;ジ
ルコニウムのようなIVB族金属;セリウムのような■
族金属;バナジウムのようなVB族金属;マンカンノよ
うな■B族金属;およびコバルトおよび鉄のような■族
金属である。
好ましい金属はコバルトおよび鉛であり、最も好ましい
金属はコバルトである。
金属はコバルトである。
金属塩の有機部分の同一性は特に重要なものではない。
この理由は、普通特定金属の1種類の塩が同一金属の他
の種類の塩より優れた利点を示すわけではないからであ
る。
の種類の塩より優れた利点を示すわけではないからであ
る。
若干の商業的に得られる共通の有機部分はネオデカネー
ト、ナフチネート、オクタネート、タレートおよびリル
エートである。
ト、ナフチネート、オクタネート、タレートおよびリル
エートである。
触媒としてはフルペンに可溶性であるのが好ましく、ま
た油溶性であるのが最も好ましい。
た油溶性であるのが最も好ましい。
普通かかる金属の触媒はフルペンおよび/またはフルベ
ンプレポリマの重量に対して約0.2〜約1.2重量%
の分量で使用する。
ンプレポリマの重量に対して約0.2〜約1.2重量%
の分量で使用する。
キユアリングは酸素の存在下、例えば空気の存在下に行
う。
う。
本発明の1つの特別な利点は、本発明の鋳型用結合剤組
成物がさらに重合性エチレン系不飽和化合物を含有する
ことができ、これにより増大した強度特性を達成するこ
とができることである。
成物がさらに重合性エチレン系不飽和化合物を含有する
ことができ、これにより増大した強度特性を達成するこ
とができることである。
エチレン系不飽和化合物を使用する場合には、エチレン
系不飽和化合物を重合させるために、金属系キユアリン
グ剤のほかに、ペルオキシドまたはヒドロペルオキシド
を含有させる必要がある。
系不飽和化合物を重合させるために、金属系キユアリン
グ剤のほかに、ペルオキシドまたはヒドロペルオキシド
を含有させる必要がある。
ペルオキシドまたはヒドロペルオキシドと共に使用でき
る好ましい金属化合物は、コバルトおよびバナジウムの
化合物であり、最も好ましいのはコバルトの化合物であ
る。
る好ましい金属化合物は、コバルトおよびバナジウムの
化合物であり、最も好ましいのはコバルトの化合物であ
る。
かかる金属はペルオキシドおよびヒドロペルオキシドを
分解する作用をする。
分解する作用をする。
エチレン系不飽和化合物はモノエチレン系不飽和基を有
する化合物とすることができ、あるいは1個より多くの
エチレン系不飽和基を有する化合物とすることができる
。
する化合物とすることができ、あるいは1個より多くの
エチレン系不飽和基を有する化合物とすることができる
。
若干の適当なエチレン系不飽和化合物の例は、アクリル
酸;メタクリル酸;アクリル酸またはメタクリル酸とメ
チル、エチル、ブチル、オクチル、ドデシル、シクロヘ
キシル、アリル、メタリル、ウンデセニル、シアノエチ
ル、ジメチルアミンエチル等のような一価アルコールと
のエステル;イタコン酸と同様な酸とのエステル:マレ
イン酸、フマル酸またはシトラコン酸と同様ナアルコー
ルとのエステル;酢酸、フロヒオン酸、酪酸等のような
カルボン酸のビニルエステル;ビニルオキシエチルアセ
テートのようなビニルオキシアルキルエステル;エチル
ビニルエーテル、ブチルビニルエーテル、オクチルビニ
ルニーデル、アリルビニルエーテル、ヒドロキシエチル
ビニルエーテル、アミノエチルビニルエーテル、ビニル
オキシエトキシエタノールおよびビニルオキシプロポキ
シエタノールのようなビニルエーテル;メタクリロニト
リル:アクリルアミド、メタクリルアミドおよびかかる
種類のN−置換アミド;塩化ビニル;塩化ビニリデン;
1−クロロ−1フルオロエチレン;エチレン;1−アセ
トキシ−1,3−−jタジエン;スチレン;ジビニルベ
ンゼンおよびブタジェンである。
酸;メタクリル酸;アクリル酸またはメタクリル酸とメ
チル、エチル、ブチル、オクチル、ドデシル、シクロヘ
キシル、アリル、メタリル、ウンデセニル、シアノエチ
ル、ジメチルアミンエチル等のような一価アルコールと
のエステル;イタコン酸と同様な酸とのエステル:マレ
イン酸、フマル酸またはシトラコン酸と同様ナアルコー
ルとのエステル;酢酸、フロヒオン酸、酪酸等のような
カルボン酸のビニルエステル;ビニルオキシエチルアセ
テートのようなビニルオキシアルキルエステル;エチル
ビニルエーテル、ブチルビニルエーテル、オクチルビニ
ルニーデル、アリルビニルエーテル、ヒドロキシエチル
ビニルエーテル、アミノエチルビニルエーテル、ビニル
オキシエトキシエタノールおよびビニルオキシプロポキ
シエタノールのようなビニルエーテル;メタクリロニト
リル:アクリルアミド、メタクリルアミドおよびかかる
種類のN−置換アミド;塩化ビニル;塩化ビニリデン;
1−クロロ−1フルオロエチレン;エチレン;1−アセ
トキシ−1,3−−jタジエン;スチレン;ジビニルベ
ンゼンおよびブタジェンである。
好ましいエチレン系不飽和化合物はポリエチレン系不飽
和化合物で、最も好ましい化合物は末端エチレン基を有
する化合物である。
和化合物で、最も好ましい化合物は末端エチレン基を有
する化合物である。
かかる化合物は、ポリオールの不飽和エステル、特にエ
チレングリコールジアクリレート、ジエチレングリコー
ルジアクリレート、プロピレングリコールジアクリレー
ト、グリセリンジアクリレートおよびグリセリントリア
クリレートのようなエチレンカルボン酸のエステル;エ
チレングリコールジメタクリレート、■、3′−プロピ
レングリコールジメタクリレート、1,2,4−ブテン
トリオールトリメタクリレート、ペンタエリトリットト
リメタクリレート、1,3−プロパンジオールジアクリ
レート、1,6−ヘキサンジオールジアクリレート、分
子量200〜500のポリエチレングリコールのアクリ
レートおよびメタクリレート、トリメチロールプロパン
トリアクリレート、ペンタエリトリットトリアクリレー
ト;エチレンカルボン酸の不飽和アミド、特にメチレン
ビスアクリルアミドおよびビスメタクリルアミドのよう
なα、ω−ジアミンおよび酸素で中断された( oxy
geninterrupted )ω−ジアミンの不飽
和アミドのような不飽和アミド;ジビニルスクシネート
、ジビニルアジペート、ジビニルフタレートおよびジビ
ニルテレフタレートのようなビニルエステルである。
チレングリコールジアクリレート、ジエチレングリコー
ルジアクリレート、プロピレングリコールジアクリレー
ト、グリセリンジアクリレートおよびグリセリントリア
クリレートのようなエチレンカルボン酸のエステル;エ
チレングリコールジメタクリレート、■、3′−プロピ
レングリコールジメタクリレート、1,2,4−ブテン
トリオールトリメタクリレート、ペンタエリトリットト
リメタクリレート、1,3−プロパンジオールジアクリ
レート、1,6−ヘキサンジオールジアクリレート、分
子量200〜500のポリエチレングリコールのアクリ
レートおよびメタクリレート、トリメチロールプロパン
トリアクリレート、ペンタエリトリットトリアクリレー
ト;エチレンカルボン酸の不飽和アミド、特にメチレン
ビスアクリルアミドおよびビスメタクリルアミドのよう
なα、ω−ジアミンおよび酸素で中断された( oxy
geninterrupted )ω−ジアミンの不飽
和アミドのような不飽和アミド;ジビニルスクシネート
、ジビニルアジペート、ジビニルフタレートおよびジビ
ニルテレフタレートのようなビニルエステルである。
好ましいポリエチレン系不飽和化合物はポリエチレング
リコールジアクリレートおよびトリメチロールプロパン
トリアクリレートである。
リコールジアクリレートおよびトリメチロールプロパン
トリアクリレートである。
さらに、上述のエチレン系不飽和単量体のプレポリマお
よび共重合体がなおエチレン系不飽和を有していて鋳型
用結合剤組成物のキユアリングの際に追加の重合を起す
ことができる場合には、かかるプレポリマおよび共重合
体を使用することができる。
よび共重合体がなおエチレン系不飽和を有していて鋳型
用結合剤組成物のキユアリングの際に追加の重合を起す
ことができる場合には、かかるプレポリマおよび共重合
体を使用することができる。
エチレン系不飽和化合物を使用する場合は、この化合物
をフルペンとエチレン系不飽和化合物との重合に対して
約50重量%以下の分量で存在させる。
をフルペンとエチレン系不飽和化合物との重合に対して
約50重量%以下の分量で存在させる。
好ましくはエチレン系不飽和化合物をフルペンとエチレ
ン系不飽和化合物との重量に対して約20〜約40重量
%の分量で存在させる。
ン系不飽和化合物との重量に対して約20〜約40重量
%の分量で存在させる。
ペルオキシドおよびヒドロペルオキシドの例は、ジ−t
−ブチルペルオキシド、ベンゾイルペルオキシド、アク
リレート、t−ブチルペルベンゾエート、t−ブチルヒ
ドロペルオキシド、メチルエチルケトンペルオキシド、
過酸化水素、過酸化ラウロイル、t−ブチルペルベンゾ
エート、1゜1′−ヒドロペルオキシジグリコール、ヘ
キシルペルオキシド等である。
−ブチルペルオキシド、ベンゾイルペルオキシド、アク
リレート、t−ブチルペルベンゾエート、t−ブチルヒ
ドロペルオキシド、メチルエチルケトンペルオキシド、
過酸化水素、過酸化ラウロイル、t−ブチルペルベンゾ
エート、1゜1′−ヒドロペルオキシジグリコール、ヘ
キシルペルオキシド等である。
好ましいペルオキシドはメチルエチルケトンペルオキシ
ドである。
ドである。
ペルオキシドおよび/またはヒドロペルオキシドは組成
物中に、フルペンとエチレン系不飽和物質との重量に対
して約1〜約15重量%、好ましくは約3〜8重量%の
分量で存在させる。
物中に、フルペンとエチレン系不飽和物質との重量に対
して約1〜約15重量%、好ましくは約3〜8重量%の
分量で存在させる。
普通の砂型(5and −type foundry
5hape )を作る場合には、使用骨材は鋳込み操作
中に揮発物が鋳型から逃散できるのに十分な孔隙量を鋳
型に付与するのに十分な大きい粒度を有する。
5hape )を作る場合には、使用骨材は鋳込み操作
中に揮発物が鋳型から逃散できるのに十分な孔隙量を鋳
型に付与するのに十分な大きい粒度を有する。
ここに「普通の砂型」とは鋳込み操作中に揮発物が鋳型
から逃散できるのに十分な孔隙量を有する鋳型を意味す
るものとする。
から逃散できるのに十分な孔隙量を有する鋳型を意味す
るものとする。
普通、鋳型に使用した骨材の少くとも約80重量%、好
ましくは約90重量%が約150メツシユ(タイラーふ
るいのメツシュ)より小さくない平均粒度を有している
。
ましくは約90重量%が約150メツシユ(タイラーふ
るいのメツシュ)より小さくない平均粒度を有している
。
鋳型用骨材は約50〜約150メツシユ(タイラーふる
いのメツシュ)の平均粒度を有しているのが好ましい。
いのメツシュ)の平均粒度を有しているのが好ましい。
普通の砂型に使用する好ましい骨材は、砂の少くとも約
70重量%、好ましくは少くとも約85重量%がシリカ
であるシリカ砂である。
70重量%、好ましくは少くとも約85重量%がシリカ
であるシリカ砂である。
他の適当な骨材はジルコン、カンラン石、アルミノ珪酸
塩砂、クロマイト砂等である。
塩砂、クロマイト砂等である。
精密鋳造用鋳型を作る場合には、骨材の大部分、普通少
くとも約80%が約150メツシユ(タイラーふるいの
メツシュ)より大きくなく、好ましくは325〜200
メツシユ(タイラーふるいのメツシュ)の平均粒度を有
している。
くとも約80%が約150メツシユ(タイラーふるいの
メツシュ)より大きくなく、好ましくは325〜200
メツシユ(タイラーふるいのメツシュ)の平均粒度を有
している。
精密鋳造用骨材の好ましくは少くとも約90%は150
メツシユより大きくなくかつ好ましくは325〜200
メツシユの粒度を有している。
メツシユより大きくなくかつ好ましくは325〜200
メツシユの粒度を有している。
精密鋳造用に使用する好ましい骨材は溶融シリカ、ジル
コン砂、カンラン石のような珪酸マグネシウム砂および
アルミノ珪酸塩砂である。
コン砂、カンラン石のような珪酸マグネシウム砂および
アルミノ珪酸塩砂である。
精密鋳造用鋳型は、かかる鋳型中の骨材を普通の砂型中
の骨材より実密に詰めることができる点で、普通の砂型
と異なる。
の骨材より実密に詰めることができる点で、普通の砂型
と異なる。
従って、精密鋳造用鋳型は使用前に加熱して鋳型用成形
組成物中に存在する揮発性物質を追い出す必要がある。
組成物中に存在する揮発性物質を追い出す必要がある。
使用前に揮発物を精密鋳造用鋳型から除去しない場合に
は、鋳込み中に生じた蒸気が溶融した融成物中に拡散す
る。
は、鋳込み中に生じた蒸気が溶融した融成物中に拡散す
る。
この理由は鋳型が比較的小さい孔隙量を有しているから
である。
である。
かかる蒸気の拡散により精密鋳造物品の表面の平滑性が
損なわれる。
損なわれる。
セラミックのような耐火物を作る場合には、使用骨材の
大部分、普通約80重量%は200メツシユ未満、好ま
しくは325メツシユ以下の平均粒度を有している。
大部分、普通約80重量%は200メツシユ未満、好ま
しくは325メツシユ以下の平均粒度を有している。
耐火物用骨材の好ましくは少くとも約90重量□は20
0メツシュ未満好ましくは325メツシユより大きくな
い平均粒度を有している。
0メツシュ未満好ましくは325メツシユより大きくな
い平均粒度を有している。
耐火物の製造に使用する骨材は約815.6’C(15
00’F″)以上のようなキユアリング温度に耐えるこ
とができる必要があり、この温度は使用のために焼結す
るのに必要である。
00’F″)以上のようなキユアリング温度に耐えるこ
とができる必要があり、この温度は使用のために焼結す
るのに必要である。
耐火物の製造に使用する適当な骨材の若干な例は、酸化
アルミニウム、酸化鉛、酸化第ニクロム、酸化ジルコニ
ウム、シリカ、炭化珪素、窒化チタン、窒化ホウ素およ
び二珪化モリブデンのような耐火酸化物、炭化物、窒化
物および珪化物のようなセラミック、およびグラファイ
トのような炭素質材料である。
アルミニウム、酸化鉛、酸化第ニクロム、酸化ジルコニ
ウム、シリカ、炭化珪素、窒化チタン、窒化ホウ素およ
び二珪化モリブデンのような耐火酸化物、炭化物、窒化
物および珪化物のようなセラミック、およびグラファイ
トのような炭素質材料である。
所要に応じて金属とセラミックとの混合物を包含する骨
材混合物を使用することができる。
材混合物を使用することができる。
耐摩耗性鋳型製造用の耐摩耗性粒子の若干の例は、酸化
アルミニウム、炭化珪素、炭化ホウ素、コランダム、ザ
クロ石、エメリーおよびこれらの混合物である。
アルミニウム、炭化珪素、炭化ホウ素、コランダム、ザ
クロ石、エメリーおよびこれらの混合物である。
グリッド粒度は米国標準面(United 5tate
s Bureau of 5tandards)により
決められた通常の等級のものである。
s Bureau of 5tandards)により
決められた通常の等級のものである。
かかる耐摩耗性材料およびこれを特定の仕事に使用する
ことは当業界においてよく知られており、本発明によっ
て得られる耐摩耗性鋳型においても変りはない。
ことは当業界においてよく知られており、本発明によっ
て得られる耐摩耗性鋳型においても変りはない。
さらに、耐摩耗性鋳型を製造する際には、耐摩耗性グリ
ッドと共に無機充填材を使用することができる。
ッドと共に無機充填材を使用することができる。
無機充填材の少くとも約85%が200メツシュより大
きくない平均粒度を有しているのが好ましい。
きくない平均粒度を有しているのが好ましい。
無機充填材の少くとも約95%が200メツシュより大
きくない平均粒度を有しているのが最も好ましい。
きくない平均粒度を有しているのが最も好ましい。
無機充填材の若干の例は氷晶石、ホタル石、シリカ等で
ある。
ある。
耐摩耗性グリッドと共に有機充填材を使用する場合には
、普通耐摩耗性粒子と無機充填材との合計重量に対して
約1〜約30重量%の分量で存在させる。
、普通耐摩耗性粒子と無機充填材との合計重量に対して
約1〜約30重量%の分量で存在させる。
鋳型用成形組成物において、骨材は主要な構成成分であ
り、結合剤は比較的少量を占める。
り、結合剤は比較的少量を占める。
普通の砂型に使用する場合には、結合剤量は骨材重量に
対して約10重量%以下とするのが普通であるが、約0
.5〜約7重量%の範囲内とするのが多い。
対して約10重量%以下とするのが普通であるが、約0
.5〜約7重量%の範囲内とするのが多い。
最も多くは結合剤含有量を普通の砂型中の骨材の重量に
対して約0.6〜約5重量%の範囲とする。
対して約0.6〜約5重量%の範囲とする。
精密鋳造用の鋳型では、結合剤量を骨材重量に対して約
40重量%以下とするのが普通で、約5〜約20重量%
の範囲内とするのが多い。
40重量%以下とするのが普通で、約5〜約20重量%
の範囲内とするのが多い。
耐火物では、結合剤量を骨材重量に対して約切重量%以
下とするのが普通で、約5〜約20重量%の範囲内とす
るのが多い。
下とするのが普通で、約5〜約20重量%の範囲内とす
るのが多い。
耐摩耗性鋳型では、結合剤量を耐摩耗性材料または耐摩
耗性グリッドの重量に対して約25重量%以下とするの
が普通で、約5〜約15重量%の範囲内とするのが多い
。
耗性グリッドの重量に対して約25重量%以下とするの
が普通で、約5〜約15重量%の範囲内とするのが多い
。
成形用ミックスを所望の鋳型に入れて成形し、次いでこ
れをキユアリングすることができる。
れをキユアリングすることができる。
キユアリングは予め成形用ミックスに混入した金属塩触
媒の作用により酸素の存在下に行う。
媒の作用により酸素の存在下に行う。
キユアリングは普通の常温で行うことができる。
従って本発明は「ノーベーク」鋳造用に適している。
ある種類の砂を使用した場合に、本発明の鋳型用結合剤
組成物に対する価値ある添加剤は次の一般式: (式中のR′は炭化水素基、好ましくは1〜6個の炭素
原子を有するアルキル基、Rはビニル基またはアルキル
基のような炭化水素基;アルコキシ置換アルキル基;ま
たはアルキル基が1〜6個の炭素原子を有するアルキル
アミンで置換された1〜6個の炭素原子を有するアルキ
ル基を示す)で表わされるシランである。
組成物に対する価値ある添加剤は次の一般式: (式中のR′は炭化水素基、好ましくは1〜6個の炭素
原子を有するアルキル基、Rはビニル基またはアルキル
基のような炭化水素基;アルコキシ置換アルキル基;ま
たはアルキル基が1〜6個の炭素原子を有するアルキル
アミンで置換された1〜6個の炭素原子を有するアルキ
ル基を示す)で表わされるシランである。
上述のシランを組成物の組合剤成分に対して約0.05
〜2%の濃度で使用すると、系の耐湿性が改善される。
〜2%の濃度で使用すると、系の耐湿性が改善される。
市販されているシランの若干の例は、ダウ・コーニング
(Dow Corning ) Z 6040およびユ
ニオン・カーバイド(Union Carbride)
A−187(γ−グリシドキシプロビルトリメトキ
シシラン);ユニオン・カーバイドA−100(γ−ア
ミノプロピルトリエトキシシラン);ユニオン・カーバ
イドA−1120(N−β(アミノ−エチル)γ−アミ
ノプロピルトリメトキシシラン);ユニオン・カーバイ
ドA−1160(ウレイド−シラン);ユニオン・カー
バイドA−172(ビニルトリス(β−メトキシエトキ
シ)シラン);およびビニルトリエトキシシランである
。
(Dow Corning ) Z 6040およびユ
ニオン・カーバイド(Union Carbride)
A−187(γ−グリシドキシプロビルトリメトキ
シシラン);ユニオン・カーバイドA−100(γ−ア
ミノプロピルトリエトキシシラン);ユニオン・カーバ
イドA−1120(N−β(アミノ−エチル)γ−アミ
ノプロピルトリメトキシシラン);ユニオン・カーバイ
ドA−1160(ウレイド−シラン);ユニオン・カー
バイドA−172(ビニルトリス(β−メトキシエトキ
シ)シラン);およびビニルトリエトキシシランである
。
本発明の組成物を普通の砂型の製造に使用する場合には
、次の工程を使用する: 1、骨材例えば砂および結合剤系を含有する鋳型用ミッ
クスを形成し; 2、この鋳型用ミックスを成型用の鋳型またはパターン
内に導入して生鋳型を得、 3、この生鋳型が最小ストリッピング強さになる、すな
わち自己支持性になるのに少くとも十分な時間の間酸素
の存在下に上記生鋳型を成形用の鋳型またはパターン内
に留め、 4、次いでこの鋳型を成型用の鋳型またはパターンから
取出して常温でキユアリングし、かくして硬い固体のキ
ユアリングされた鋳型を得る。
、次の工程を使用する: 1、骨材例えば砂および結合剤系を含有する鋳型用ミッ
クスを形成し; 2、この鋳型用ミックスを成型用の鋳型またはパターン
内に導入して生鋳型を得、 3、この生鋳型が最小ストリッピング強さになる、すな
わち自己支持性になるのに少くとも十分な時間の間酸素
の存在下に上記生鋳型を成形用の鋳型またはパターン内
に留め、 4、次いでこの鋳型を成型用の鋳型またはパターンから
取出して常温でキユアリングし、かくして硬い固体のキ
ユアリングされた鋳型を得る。
さらに、所要に応じて、キユアリングした鋳型を約50
〜200℃好ましくは約100〜150℃のような高い
温度で約1/4〜1時間の間抜キユアリングすることが
できる。
〜200℃好ましくは約100〜150℃のような高い
温度で約1/4〜1時間の間抜キユアリングすることが
できる。
後キユアリングにより強さ特性が増大する。
本発明を次の例について説明する。
例において特記しない限り部はすべて重量部を意味する
ものとする。
ものとする。
鋳型試料(foudry sample )はいわゆる
「ノーベク(no−bake)J法でキユアリングした
。
「ノーベク(no−bake)J法でキユアリングした
。
例1
メチルイソブチルフルペンの製造
滴下漏斗および窒素導入口を装着したガラス反応器内に
、水酸化カリウム(1,2モル)を含有するメタノール
(240rILl)を装入した。
、水酸化カリウム(1,2モル)を含有するメタノール
(240rILl)を装入した。
この溶液を10〜15℃まで冷却し、新たに蒸留したシ
クロペンタジェン(2モル)を添加した。
クロペンタジェン(2モル)を添加した。
反応温度を約10〜15℃に維持するような速度で滴下
漏斗から4−メチルペンタン−2−オンを添加した。
漏斗から4−メチルペンタン−2−オンを添加した。
添加後に冷却を止め、溶液を約15時間かきまぜた。
次いで同容積の蒸留水を添加し、有機層を分離し、再度
水洗いした。
水洗いした。
この有機層をwSO4で乾燥し、真空蒸留によりメチル
イソブチルフルペン生成物を黄色液体として得た。
イソブチルフルペン生成物を黄色液体として得た。
例2
メチルビニルフルペンの製造
滴下漏斗および窒素導入口を装着したガラス反応器内に
、水酸化カリウム(1,2モル)を含有するメタノール
(240rILl)を挿入した。
、水酸化カリウム(1,2モル)を含有するメタノール
(240rILl)を挿入した。
この溶液を10〜15℃まで冷却し、新たに蒸留したシ
クロペンタジェン(2モル)を添加した。
クロペンタジェン(2モル)を添加した。
この溶液を一5〜+5℃まで冷却し、メチルビニルケト
ン(2モル)を2に時間かけて滴下した。
ン(2モル)を2に時間かけて滴下した。
添加後に冷却を止め、溶液を約15時間かきまぜた。
次いで同容積の蒸留水を添加し、有機層をクロロホルム
で抽出した。
で抽出した。
有機層を分離し、乾燥し、クロロホルムを蒸発させると
、赤色の粘稠な油が残留した。
、赤色の粘稠な油が残留した。
この油を真空蒸留して生成物としてメチルビニルケトン
ヲ得f、=。
ヲ得f、=。
例3
2−(4−メチル−4−メトキシ)ペンチリデンシクロ
ペンタジェンの製造 滴下漏斗および窒素導入口を装着したガラス反応器内に
、水酸化カリウム(1,2モル)を含有するメタノール
(240rILl)を装入した。
ペンタジェンの製造 滴下漏斗および窒素導入口を装着したガラス反応器内に
、水酸化カリウム(1,2モル)を含有するメタノール
(240rILl)を装入した。
この溶液を10〜15℃まで冷却し、新たに蒸留したシ
クロペンタジェン(2モル)を添加した。
クロペンタジェン(2モル)を添加した。
滴下漏斗からペントキソン(pentoxone )を
1.7時間にわたって滴下した。
1.7時間にわたって滴下した。
添加後に冷却を止め、溶液を約15時間かきまぜた。
次いで同容積の蒸留水を添加し、有機層を分離し、再度
水洗した。
水洗した。
この有機層を乾燥し、真空蒸留し、生成物として2−(
4−メチル−4−メトキシ)ペンチリデンシクロペンタ
ジェンを得た。
4−メチル−4−メトキシ)ペンチリデンシクロペンタ
ジェンを得た。
例4
フルフリルフルペンの製造
窒素導入口を装着したガラス反応器内に、メタノール(
238rILl)、新たに蒸管したシクロペンタジェン
(2モル)、フルフラール(2モル)オよびジエチルア
ミン(8M)を装入した。
238rILl)、新たに蒸管したシクロペンタジェン
(2モル)、フルフラール(2モル)オよびジエチルア
ミン(8M)を装入した。
生起した反応は僅かに発熱反応であった。
生成した暗赤色の溶液を7犀時間かきまぜた。
この時同容積の蒸留水を添加し、クロロホルムで抽出し
と。
と。
こ鰭※の有機層を乾燥し、蒸発させ、生成物として暗赤
色の粘稠な油を得た。
色の粘稠な油を得た。
これはフルフリルフルペンであった。
例5
鉱油中のナフテン酸コバルト触媒と砂とを混合すること
により鋳型用砂ミックスを作った。
により鋳型用砂ミックスを作った。
次の第1表に示すフルペンおよびフルペン量に対して約
0.25重量%のビニル−トリス(β−メトキシエトキ
シ)シランを含有する組成物を砂と混合した。
0.25重量%のビニル−トリス(β−メトキシエトキ
シ)シランを含有する組成物を砂と混合した。
フルペンは砂100重量部に対して約1.5重量部の分
量で使用した。
量で使用した。
使用した砂はウニドロン(Wedron ) 5010
シリカ砂であった。
シリカ砂であった。
鉱油中のナフテン酸コバルトは約12%のコバルトを含
有し、ムーニ・ケミカル(Mooney Chemic
al )社から商品名セム・オール・ドライヤ(CEM
ALL Drier)で入手できるもので、これをフ
ルペンの約5重量%の分量で(すなわち、フルペン量に
対して約0.6%のコバルトの分量で)使用した。
有し、ムーニ・ケミカル(Mooney Chemic
al )社から商品名セム・オール・ドライヤ(CEM
ALL Drier)で入手できるもので、これをフ
ルペンの約5重量%の分量で(すなわち、フルペン量に
対して約0.6%のコバルトの分量で)使用した。
この組成物を標準AFS引張試験試料に成形し、引張強
さに9/crtt (ps i )、作業時間(wor
ktime)および脱型時間(5trip t ime
)を次の第1表に示した。
さに9/crtt (ps i )、作業時間(wor
ktime)および脱型時間(5trip t ime
)を次の第1表に示した。
例6
コバルト触媒の代りにナフテン酸鉛触媒を使用した点を
除き、例5を繰返した。
除き、例5を繰返した。
このナフテン酸鉛触媒は8%の鉛を含有し、ムーニ・ケ
ミカル社から商品名テン・セム・ドライヤーズ(Ten
Cem Driers )で入手できるものであった。
ミカル社から商品名テン・セム・ドライヤーズ(Ten
Cem Driers )で入手できるものであった。
得られた結果は例5で得た結果と同様であった。
例7
ナフテン酸コバルト触媒8%とナフテン酸鉛触媒8%と
の回部混合物をコバルト触媒の代りに使用した点を除き
、例5を繰返した。
の回部混合物をコバルト触媒の代りに使用した点を除き
、例5を繰返した。
得られた結果は例5で得た結果と同様であった。
例8
フルペン組成物がフルペンに対して約5重量%のメチル
エチルケトンペルオキシドを含有していた点を除き、例
5を繰返した。
エチルケトンペルオキシドを含有していた点を除き、例
5を繰返した。
得られた結果を次大部分の例ではペルオキシド触媒の添
加によって作業時間および脱型時間は短くなった。
加によって作業時間および脱型時間は短くなった。
ペルオキシドを単独使用した場合にはフルベンを使用し
ても常温キユアリングできる配合物は生成しなかった。
ても常温キユアリングできる配合物は生成しなかった。
例9
鉱油中のナフテン酸コバルト触媒と砂とを混合すること
により鋳型用砂ミックスを作った。
により鋳型用砂ミックスを作った。
次の第3表に示すフルペンおよび不飽和物質と、フルベ
ンおよび不飽和物質の分量に対して約0.25重量%の
ビニル−トリス(β−メトキシエトキシ)シランと、フ
ルブンおよび不飽和物質の分量に対*して約5重量%の
メチルエチルケトンペルオキシドとを含有する組成物を
砂と混合した。
ンおよび不飽和物質の分量に対して約0.25重量%の
ビニル−トリス(β−メトキシエトキシ)シランと、フ
ルブンおよび不飽和物質の分量に対*して約5重量%の
メチルエチルケトンペルオキシドとを含有する組成物を
砂と混合した。
フルベンおよび不飽和物質の合計量は砂に対して約2重
量%であった。
量%であった。
使用した砂はウニドロン5010シリカ砂であった。
鉱油中のナフテン酸コバルトは約12%のコバルトを含
有し、これをフルベンおよび不飽和物質の約5重量%の
分量で(すなわち、プルペンおよび飽和物質の分量に対
して約0.6%のコバルトの分量で)使用した。
有し、これをフルベンおよび不飽和物質の約5重量%の
分量で(すなわち、プルペンおよび飽和物質の分量に対
して約0.6%のコバルトの分量で)使用した。
この組成物を標準AFS引張試験試料に成形し、引張強
さkg/crIt(psi)を次の第3表に示した。
さkg/crIt(psi)を次の第3表に示した。
第3表から分かるように、不飽和物質が存在すと、プル
ペン単独の場合より優れた強さ特性が得られる。
ペン単独の場合より優れた強さ特性が得られる。
例10
鉱油中のフナテン酸コバルト触媒とウニドロン5010
秒とを混合することにより鋳型用砂ミックスを作った。
秒とを混合することにより鋳型用砂ミックスを作った。
次の第4表に示すアクリレート3重量部に対して約7重
量部のメチル−β−メトキシ−イソブチルフルペンと、
フルベンおよびアクリレートの合計量に対して約0.2
5重量%のビニル−トリス(β−メトキシエトキシ)シ
ランと、フルベンおよびアクリレートの合計量に対して
約5重量%のメチルエチルケトンペルオキシドとを含有
する組成物を砂と混合した。
量部のメチル−β−メトキシ−イソブチルフルペンと、
フルベンおよびアクリレートの合計量に対して約0.2
5重量%のビニル−トリス(β−メトキシエトキシ)シ
ランと、フルベンおよびアクリレートの合計量に対して
約5重量%のメチルエチルケトンペルオキシドとを含有
する組成物を砂と混合した。
使用したフルベ矢ンおよびアクリレートの合計量は特記
しない限り砂100重量部に対して約2重量部とした。
しない限り砂100重量部に対して約2重量部とした。
鉱油中のナフテン酸コバルト(ムーニ・ケミカル社から
商品名セムーオールで入手できる)は約12重量%のコ
バルトを含有し、これをフルベンおよび不飽和化合物の
合計量に対して約5重量%の分量で使用した。
商品名セムーオールで入手できる)は約12重量%のコ
バルトを含有し、これをフルベンおよび不飽和化合物の
合計量に対して約5重量%の分量で使用した。
この組成物を標準AFS引張試験試料に成形し、引張強
さkg/crit (psi )を次の第4表に示した
。
さkg/crit (psi )を次の第4表に示した
。
例11
鉱油中のナフテン酸コバルト触媒とウニドロン5010
シリカ砂とを混合することにより鋳型用砂ミックスを作
った。
シリカ砂とを混合することにより鋳型用砂ミックスを作
った。
次の第5表に示すアクリレート3重量部に対して約7重
量部のメチルフェニルフルベンと、フルベンおよびアク
リレートの合計量に対して約0.25重量%のビニル−
トリス(β−メトキシ−エトキシ)シランと、フルベン
およびアクリレートの合計量に対して約5重量%のメチ
ルエチルケトンペルオキシドとを含有する組成物を砂と
混合した。
量部のメチルフェニルフルベンと、フルベンおよびアク
リレートの合計量に対して約0.25重量%のビニル−
トリス(β−メトキシ−エトキシ)シランと、フルベン
およびアクリレートの合計量に対して約5重量%のメチ
ルエチルケトンペルオキシドとを含有する組成物を砂と
混合した。
使用したフルベンおよびアクリレートの合計量は砂10
0重量部に対して約2重量部であった。
0重量部に対して約2重量部であった。
鉱油中のナフテン酸コバルトは約12重量%のコバルト
を含有し、ムーニ・ケミカル社からセムーオールの商品
名で入手でき、これをプルペンおよび不飽和化合物の合
計量に対して約5重量%の分量で使用した。
を含有し、ムーニ・ケミカル社からセムーオールの商品
名で入手でき、これをプルペンおよび不飽和化合物の合
計量に対して約5重量%の分量で使用した。
この組成物を標準AFS引張試験試料に成形し、引張強
さ)#/cmt (psi )を次の第5表に示した。
さ)#/cmt (psi )を次の第5表に示した。
例12
鉱油中のナフテン酸コバルト触媒とウニドロン5010
シリカ砂とを混合することにより鋳型用砂ミックスを作
った。
シリカ砂とを混合することにより鋳型用砂ミックスを作
った。
次の第6表に示すアクリレート3重量部に対して約7重
量部のシクロヘキサメチレンフルペンと、フルペンおよ
びアクリレートの合計量に対して約0.25重量%のビ
ニル−トリス(β−メトキシ−エトキシ)シランと、フ
ルベンおよびアク−リレートの合計量に対して約5重量
%のメチルエチルケトンペルオキシドとを含有・*する
組成物を砂と混合した。
量部のシクロヘキサメチレンフルペンと、フルペンおよ
びアクリレートの合計量に対して約0.25重量%のビ
ニル−トリス(β−メトキシ−エトキシ)シランと、フ
ルベンおよびアク−リレートの合計量に対して約5重量
%のメチルエチルケトンペルオキシドとを含有・*する
組成物を砂と混合した。
使用したフルベンおよびアクリレートの合計量は砂10
0重量部に対して約2重量部である。
0重量部に対して約2重量部である。
鉱油中のナフテン酸コバルトは約12重量%のコバルト
を含有し、ムーニ・ケミカル社からセムーオールの商品
名で入手でき、これをフルベンおよび不飽和化合物の合
計量に対して約5重量%の分量で使用した。
を含有し、ムーニ・ケミカル社からセムーオールの商品
名で入手でき、これをフルベンおよび不飽和化合物の合
計量に対して約5重量%の分量で使用した。
この組成物を標準AFS引張試験試料に成形し、引張強
さ−メ蒲(psi)を次の第6表に示した。
さ−メ蒲(psi)を次の第6表に示した。
例13
鉱油中のナフテン酸コバルト触媒とウニドロン5010
シリカ砂とを混合することにより鋳型用砂ミックスを作
った。
シリカ砂とを混合することにより鋳型用砂ミックスを作
った。
トリメチロールプロパントリアクリレート3重量部に対
して約7重量部のメチルイソペンチルフルペンと、フル
ベンおよびアクリレートの合計量に対して約0.25重
量部のビニル−トリス(β−メトキシ−エトキシ)シラ
ンと、メチルエチルケトンペルオキシドとを含有する組
成物を砂と混合した。
して約7重量部のメチルイソペンチルフルペンと、フル
ベンおよびアクリレートの合計量に対して約0.25重
量部のビニル−トリス(β−メトキシ−エトキシ)シラ
ンと、メチルエチルケトンペルオキシドとを含有する組
成物を砂と混合した。
使用したフルペンおよびアクリレートの合計量は砂10
0重量部に対して約2重量部であった。
0重量部に対して約2重量部であった。
鉱油中のナフテン酸コバルトは約12重量%のコバルト
を含有し、ムーニ・ケミカル社からセム・オールの商品
名で入手できた。
を含有し、ムーニ・ケミカル社からセム・オールの商品
名で入手できた。
ナフテン酸コバルト使用量およびペルオキシド量を次の
第7表に示した。
第7表に示した。
この組成物を標準AFS引張試験試料に成形し、引張強
さkg/cri(psi)を次の第7表に示した。
さkg/cri(psi)を次の第7表に示した。
例14
鉱油中のナフテン酸コバルト触媒とウニドロン5010
シリカ砂とを混合することにより鋳型用砂ミックスを作
った。
シリカ砂とを混合することにより鋳型用砂ミックスを作
った。
トリメチロールプロパントリアクリレート3重量部に対
して約7重量部のメチルイソペンチルフルペンと、プル
ペンおよびアクリレートの合計量に対して約0.2重量
部のビニル−トリス(β−メトキシ−エトキシ)シラン
と、フルベンおよびアクリレートの合計量に対して約5
重量部のメチルエチルケトンペルオキシドとを剣豪含有
する組成物を砂と混合した。
して約7重量部のメチルイソペンチルフルペンと、プル
ペンおよびアクリレートの合計量に対して約0.2重量
部のビニル−トリス(β−メトキシ−エトキシ)シラン
と、フルベンおよびアクリレートの合計量に対して約5
重量部のメチルエチルケトンペルオキシドとを剣豪含有
する組成物を砂と混合した。
使用したフルベンおよびアクリレートの合計量は砂10
0重、量部に対して約2重量部であった。
0重、量部に対して約2重量部であった。
鉱油中のナフテン酸コバルトは約12重量%のコバルト
を含有し、これをフルベンおよび不飽和化合物の合計量
に対して約5重量%の分量で使用した。
を含有し、これをフルベンおよび不飽和化合物の合計量
に対して約5重量%の分量で使用した。
この組成物を標準AFS引張試験試料に成形し、第8表
に示す種々の後キユアリング処理後の引張強さkg/c
rA(psi)を次の第8表に示した。
に示す種々の後キユアリング処理後の引張強さkg/c
rA(psi)を次の第8表に示した。
例15
ウニドロン5010シリカ砂を、鉱油中のナフテン酸コ
バルト触媒、およびエトキシル化ビスフェノール−Aジ
アノリレー13重量部に対して約7 重A部のメチルイ
ソブチルフルベント、フルベンおよびアクリレートの合
計量に対して約0.25重量%のビニル−トリス(β−
メトキシ−エトキシ)シランと、フルベンおよびアクリ
レートの合計量に対して約5重量%のメチルエチルケト
ンペルオキシドとを含有する組成物と混合し、これを鋳
型に入れて手で突固めることによりステップコ−7(5
tep cone )を作った。
バルト触媒、およびエトキシル化ビスフェノール−Aジ
アノリレー13重量部に対して約7 重A部のメチルイ
ソブチルフルベント、フルベンおよびアクリレートの合
計量に対して約0.25重量%のビニル−トリス(β−
メトキシ−エトキシ)シランと、フルベンおよびアクリ
レートの合計量に対して約5重量%のメチルエチルケト
ンペルオキシドとを含有する組成物と混合し、これを鋳
型に入れて手で突固めることによりステップコ−7(5
tep cone )を作った。
使用したフルベンおよびアクリレートの合計量は砂10
0重量部に対して約2重量部であった。
0重量部に対して約2重量部であった。
鉱油中のナフテン酸コバルトは酸12重量%のコバルト
を含有し、これをフルベンおよび不飽和化合物の合計量
に対して約5重量%の分量で使用した。
を含有し、これをフルベンおよび不飽和化合物の合計量
に対して約5重量%の分量で使用した。
キユアリング後に、生成したコアをはずし、ステップコ
ーン鋳型内に入れた。
ーン鋳型内に入れた。
鋳造は鼠鋳鉄の材料を注入して行った。
生成した鋳物の重量は約12.7ky(28ポンド)で
あった。
あった。
この鋳物は若干のベーニングを示したが、ガスによる欠
陥および浸食は全く示さず、良好な表面外観を示した。
陥および浸食は全く示さず、良好な表面外観を示した。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 1 酸素の存在下にキユアリングすることができる鋳型
用結合剤組成物において、 〔式中のR1およびR2はそれぞれ水素原子フリル基、
1〜10個の炭素原子を有する炭化水素基、または連鎖
中に1個以上の酸素原子を有しかつ1〜10個の炭素原
子を有する炭化水素基を示し、上記炭化水素基はアルキ
ル基、アリール基、アルカリール基およびエチレン系不
飽和基からなる群から選定された基であり、あるいはR
1およびR2は互に連結して脂環式基を形成する基を示
し;R3およびR6はそれぞれ水素原子またはメチル基
を示し、R4およびR6はそれぞれ水素原子、メチル基
または次式: (式中のR1およびR2は上述のものと同一のものを示
す)で表わされる基を示す。 ただし、R3゜R4,R6およびR6のうちの最高1個
の基のみがメチル基を示し、またR4およびR5のうち
の最高1個の基のみが次式: (式中のR1およびR2は上述のものと同一のものを示
す)で表わされる基を示す。 〕で表わされるフルペン、そのプレポリマーまたはその
混合物および触媒量の金属塩触媒を含有し、上記触媒に
おいて上記金属塩の金属構成成分は少くとも2種の原子
価状態で存在することができるものでありかつ上記金属
塩はカルボン酸塩であることを特徴とする鋳型用結合剤
組成物。 2 上記フルペンが、ジメチルフルペン、メチルイソブ
チルフルペン、メチルイソペンチルフルペン、メチルフ
ェニルフルペン、シクロヘキシルフルペン、メチルエチ
ルフルペン、ジフェニルフルペン、フリルフルペン、ジ
イソフチルフルペン、イソホロンフルペン、メチルビニ
ルフルペン、メチルβ−メトキシ−イソブチルフルペン
、およびこれらの混合物からなる群から選定されたもの
である特許請求の範囲第1項記載の結合剤組成物。 3 上記金属塩の金属構成成分が、■BB金属、IVA
族金属、■B属金金属■族金属、■BB金属、■族金属
および■族金属から選定されたものである特許請求の範
囲第1項記載の結合剤組成物。 4 上記金属塩の上記金属構成成分がコバルト、鉛、バ
ナジウムおよびこれらの混合物からなる群から選定され
たものである特許請求の範囲第1項記載の結合剤組成物
。 5 上記金属塩触媒がコバルト触媒である特許請求の範
囲第1項記載の結合剤組成物。 6 上記触媒がナフテン酸コバルトである特許請求の範
囲第1項記載の結合剤組成物。 7 上記触媒がナフテン酸鉛である特許請求の範囲第1
項記載の結合剤組成物。 8 上記金属塩触媒が組成物中のフルペンの重量に対し
て約0.2〜約1.2重量%の金属という分量で存在し
ている特許請求の範囲第1項記載の結合剤組成物。 9 酸素の存在下にキユアリングすることができる鋳型
用結合剤組成物において、 〔式中のR1およびR2はそれぞれ水素原子フリル基、
1〜10個の炭素原子を有する炭化水素基、または連鎖
中に1個以上の酸素原子を有しかつ1〜10個の炭素原
子を有する炭化水素基を示し、上記炭化水素基はアルキ
ル基、アリール基、アルカリール基およびエチレン系不
飽和基からなる群から選定された基であり、あるいはR
1およびR2は互に連結して脂環式基を形成する基を示
し;R3およびR6はそれぞれ水素原子またはメチル基
を示し、R4およびR6はそれぞれ水素原子、メチル基
または次式 (式中のR1およびR2は上述のものと同一のものを示
す)で表わされる基を示す。 ただし、R3゜R4,R,およびR6のうちの最高1個
の基のみがメチル基を示し、またR4およびR3のうち
の最高1個の基のみが次式: (式中のR1およびR2は上述のものと同一のものを示
す)で表わされる基を示す。 〕で表わされるフルペン、そのプレポリマーまたはその
混合物、および触媒量の金属塩触媒を含有し、上記触媒
において上記金属塩の金属構成成分は少くとも2種の原
子価状態で存在することができるものでありかつ上記金
属塩はカルボン酸塩であり、さらに重合性エチレン系不
飽和物質およびペルオキシド、ヒドロペルオキシドおよ
びこれらの混合物からなる群から選定された物質を含有
することを特徴とする鋳型用結合剤組成物。 10上記エチレン系不飽和物質がポリエチレン系不飽和
物質である特許請求の範囲第9項記載の結合剤組成物。 11 上記不飽和物質がアクリル酸エステル、メタクリ
ル酸エステルまたはこれらの混合物である特許請求の範
囲第10項記載の結合剤組成物。 12上記不飽和物質が、ポリエチレングリコールジアク
リレート、トリメチロールプロパントリアクリレート、
ヘキサンジオールジアクリレート、エトキシル化ビスフ
ェノール−Aジアクリレートおよびこれらの混合物から
なる群から選定されたものである特許請求の範囲第10
項記載の結合剤組成物。 13ペルオキシド、ヒドロペルオキシドまたはこれらの
混合物が、フルペンとエチレン系不飽和物質との重量に
対して約1〜約15重量%の分量で存在している特許請
求の範囲第9項記載の結合剤組成物。 14上記ペルオキシドまたはヒドロペルオキシドまたは
これらの混合物が、フルペンとエチレン系不飽和物質と
の重量に対して約3〜約8重量%の分量で存在している
特許請求の範囲第9項記載の結合剤組成物。 15上記ペルオキシドがメチルエチルケトンペルオキシ
ドである特許請求の範囲第9項記載の結合剤組成物。 16過半量の骨材と、上記骨材の約40重量%以下で有
効結合量の次式: (式中のR1およびR2はそれぞれ水素原子フリル基、
1〜10個の炭素原子を有する炭化水素基、または連鎖
中に1個以上の酸素原子を有しかつ1〜10個の炭素原
子を有する炭化水素基を示し、上記炭化水素基はアルキ
ル基、アリール基、アルカリール基およびエチレン系不
飽和基からなる群から選定された基であり、あるいはR
1およびR2は互に連結して脂環式基を形成する基を示
しrR3およびR6はそれぞれ水素原子またはメチル基
を示し、R4およびR5はそれぞれ水素原子、メチル基
または次式: (式中のR1およびR2は上述のものと同一のものを示
す)で表わされる基を示す。 ただし、R3゜R4,R5およびR6のうちの最高1個
の基のみがメチル基を示し、またR4およびR6のうち
の最高1個の基のみが次式: (式中のR□およびR2は上述のものと同一のものを示
す)で表わされる基を示す。 〕で表わされるフルペン、そのプレポリマーまたはその
混合物、および触媒量の金属塩触媒を含有し、上記触媒
において上記金属塩の金属構成成分は少くとも2種の原
子価状態で存在することができるものでありかつ上記金
属塩はカルボン酸塩である鋳型用結合剤組成物とからな
ることを特徴とする鋳型用成形組成物。 17骨材の約10重量%までの上記結合剤組成物を含有
する鋳型用組成物である特許請求の範囲第16項記載の
鋳型用成形組成物。 18鋳型を製造するに当り、 (a) 骨材と、上記骨材の重量に対して約40重量
%以下で結合量の次式: 〔式中のR1およびR2はそれぞれ水素原子、フリル基
、1〜10個の炭素原子を有する炭化水素基、または連
鎖中に1個以上の酸素原子を有しかつ1〜10個の炭素
原子を有する炭化水素基を示し、上記炭化水素基はアル
キル基、アリール基、アルカリール基およびエチレン系
不飽和基からなる群から選定した基であり、あるいはR
1およびR2は互に連結して脂環式基を形成する基を示
し;R3およびR6はそれぞれ水素原子またはメチル基
を示し、R4およびR5はそれぞれ水素原子、メチル基
または次式: (式中のR1およびR2は上述のものと同一のものを示
す)で表わされる基を示す。 ただし、R3,R4,R5およびR6のうちの最高1個
の基のみがメチル基を示し、またR4およびR5のうち
の最高1個の基のみが次式: (式中のR1およびR2は上述のものと同一のものを示
す)で表わされる基を示す。 〕で表わされるフルペン、そのプレポリマーまたはその
混合物、および触媒量の金属塩触媒を含有し、上記触媒
において上記金属塩の金属構成成分は少くとも2種の原
子価状態で存在することができるものでありかつ上記金
属塩はカルボン酸塩である鋳型用結合剤組成物とを混合
し、 (b) 工程(a)から得た鋳型用成形組成物をパタ
ーン内に導入し、 (c) 上記パターン内の上記成形組成物を自己支持
性になるまで硬化させ、 (d) 次いで工程(c)から得た成形物品を上記パ
ターンから取出し、これをざらにキユアリングし、かく
して硬化しキユアリングされた固体の鋳型を得る ことを特徴とする鋳型の製造方法。 19上記成形組成物を普通の常温で空気の存在下に硬化
する特許請求の範囲第18項記載の方法。 20結合剤量が骨材重量の約10重量%以下である鋳型
を製造するための特許請求の範囲第18項記載の方法。
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| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US06/174,970 US4320218A (en) | 1980-08-04 | 1980-08-04 | Binder composition |
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| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5756135A JPS5756135A (en) | 1982-04-03 |
| JPS5852735B2 true JPS5852735B2 (ja) | 1983-11-25 |
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ID=22638277
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP56121513A Expired JPS5852735B2 (ja) | 1980-08-04 | 1981-08-04 | 鋳型用結合剤組成物、鋳型用成形組成物および鋳型の製造方法 |
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| Country | Link |
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| CH (1) | CH651578A5 (ja) |
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-
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