JPS6049830A - 鋳型の製造方法 - Google Patents

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。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は鋳湯の製造方法に関丁るものでめり特に王にア
ルミニウム鋳物、合金鋳物など比較的鋳込温匿の低い鋳
物に用いられゐ鋳込÷俵の鋳型の崩壊性′！ｌ：著しく
改良した鋳型の製造方法に関するものである。

従来から制量の製造方法にｎ狸々のプロセスがあるが甲
でもフェノール樹脂會用いにシェルモールド法は鋳型の
寸法安矩性に優れ、鋳型の肌もよ硬化速吸も速いため自
動車産業を中心に広く使用さｎていゐ。しかしアルミ鋳
物のような鋳込み湯度の低い鋳型に用いた場合には，鋳
型の崩壊性が悪く５００℃位の面部で６〜１２時間も力
Ｉ］熱処坤を必按としており鋳込み候の砂落し作業に非
常に太＠な費用と労力が必要となっている。そこで鋳型
の崩壊性忙改良丁るｋめに鋳物川砂にポリイソシアネー
トとポリオールを配会しアミンカスで硬化ざ一＋！：ゐ
方法が一発ざれｌｃがアミンカスのａ性や英気対策に問
題がある。又鋳物川砂にポリインシアネートとアミン系
ボリオールを配会し、目映化性の崎型Ｒ埴刀砧が開発さ
れ′ｆｃが級化すゐ′まで長時間たかる問題がある。

そこで鋳物莱界〃・らシェルモールド法と隣１様Ｚｌ’
ｆ条ｃ／）できかつ鋳型の崩壊性が凌扛ていゐ躯テ〃の
製電方法の開発が強く俊望されている。

本発明、ｔｌ−は鈎込み俊加熱処理ケ低減し容易にし。

崩壊ぢかつ現行のシェルモールド法とＩ’ＪＱ’Ｐの作
条のできる鋳型の製社方法について鋭意検討した結朱鋳
物用砂にブロックイン／アネート化合物とンゾール型フ
ェノール樹脂を含有する組成物を伝堕しに薮恨砂をカＤ
熱により級化させて駒型？ｌｌ″装迫丁ゐことにより鋳
込み俊の崩壊性が著しく改善芒れ、刀為つ現行のシェル
モールド法と回等の１１−菜（砂の流動性、硬化速度）
ができゐことを見い出した。

丁なわち不発明によれは上記がらな；ｂｉ３物用樹脂破
６を砂を１５０℃〜６５０　℃に加熱δ扛だ金型に元Ｊ
ＩＸちせゐと、ブロックィンンアイ・−ト化合物のブロ
ック沖」がル４１＃ｌルし１発生丁ゐインシアネート化
合９勿とレン°−ル型フェノール１ｍ（Ｍｋのメチロー
ル基及び水酸基等が反応しウレタン結合により鋳型が強
固［なり抜型可能な強度に堰丁ゐ。又鋳型の崩壊性が著
しく同上する。Ｃれは鋳型の形成にウレタン結合を用い
ているためと思われる。

本発明に用いる組成物のブロックイソシアネート化合物
とじてはポリインンアネート化合吻とインシアネートブ
ロックハリとの付加反応生成物が用いられゐ。ポリイン
シアネート化合′吻としてＦＩ［米公知のインシアネー
トか〒２個以上有丁ゐインシアネート化合物のいずれも
使用することがでさ、又、これらのポリイソシアイ・−
ト化合物とエチレングリコール、グロビレングリーｙ−
ル、ト！ｊメテロールプロハ／、グリセリン、ポリエー
テルポリオール耕などの活性水素化付物などと１反比−
させた末端インシアネート基貧有化合物なども用いられ
る。

インシアネートブロックＡｌｌとしては、従来より用い
ら扛ていゐものは吟ず牡も使用′Ｔゐことができ、フェ
ノール、クレゾール、キシレノール、ノニルフェノール
等の７エ／−ルＸｔｔ−ブチルアルコール等の第６殺ア
ルコール知、アセナルアセトン、マロン醒ジエステルな
どの活性メチレン化舎＊、メナルアニリン、ジンエニル
アばンｌどの芳香族アミン類、フタル販イミドなとのイ
ミド湘、ε−カブロシクタムなどのラクタム類、エチレ
ンイミンなどのイミン類。

尿索殖、オキシム鎚、産血饋敵塩頬、ホウ酸類などがあ
る。不発明にハｊいゐブロックィソンアネート化合ｑ／
Ｊは上記イソシアネート化曾１勿と１ンシアネートブロ
ソク化納とｔ促米公知の方法によ！ｌｌ戊応芒ぜて侍ら
ｔゐ。

父１本発明に用いるＶゾール型フェノール伺脂としては
砂の＆悪注保付のためビスフェノール漬を用いたレゾー
ル化ｊ）財が好ましく丈に布齢で固形のものが好ましい
０レゾールυフエノールうη（８旨としては、メチロー
ル基ｔもっ７ｊ　７　、ｒ−ノール）ｌＥ　ｊＤ、ｆで
あ扛はいずれでも使用丁ゐことができ又レゾール型フェ
ノール伺廁の合成についても府に限定しないがフェノー
ル、クレゾール。

ビスフェノールＡ１　ビスフェノールＳ、ビスフェノー
ルＦ＝４．のフェノール頬とホルムアルデヒドをＮａＯ
Ｈ，Ｂａ（ＯＨル、アンモニア、トリメチルアミン等の
合成触媒を用いて反比１δぜ促米公知の方法によりイ４
らオする０レゾール型ビスフェノールｉＤ、（ａｈとじ
てげ、ビスフェノールへ、ヒスフェノールＳ１　ビスフ
ェノールＦ号のビスフェノール類とホルムアルデヒド’
ｚ　ｌＮａＯＨ，Ｂａ（ＯＨ％アンモニア、トリメチル
アミン寺の触媒τ用いて反応さぜゐことにより伯られゐ
憫ｂｂが用いらｆ′Ｌゐ０ レゾール型ビスフェノール側ｊ財としてビスフェノール
Ａ１壬ルＶＣ均してホルムアルデヒドは１．５〜４．０
モルを反応はせて侍られ勾４ＬｌｊＩＩばか好１しく用
いら７シイ。ホルムアルデヒドか１．５モル未満である
とメチロール産が少なく１９１ＩＩ！！化速反が遅くｌ
り、又ホルムアルデヒドが４．０モル全越えると砂型の
）ＪＤ熱映化時ｅＣホルムアルテヒド臭が強くなり好ま
しくない。

本発明に用いられる鋳物用クチ脂被核砂に、９０〜１８
０℃に加陥されにμｊ物用用砂固形あるいＩｒｌ　ｍ　
ａ（１）ブロックインシアネート化合物とレゾール型フ
、ノール仙ｊ脂（１−攪拌混合せしめ、この重付工程中
に必貴ＶＣ応し俗媒τ蒸発ぜしめゐことによりイむら扛
ゐ。鋳物砂の温度が１８０’Ｃを悲えるとプロソタイソ
シアネート化合’ＩｙＡの解離が鮒なりａ’ｊ勿月〕位
」用イ仮イ艮侠のライフが短かぐなりｉｊかりＴ″なく
砂型の頻度も低１し好なしくない。又温度が９０℃未満
の揚台、樹脂の扱軸が不十分となったり浴媒の魚介〃・
不十分となりη物用＠脂扱抜妙の１独７一点か低くなり
プロノキングズ匙こ丁ので好ましくない。

又用いるブロックインシア子−ト化合物とレン゛−ル邪
フェノール４ｆｌ　Ｉ！旨の凸己台割合（厘童比）（り
９５：５７１１１ら５：９５の馳凸で用いら扛好葦しく
は８５：、１５７）−ら５〇ニア０の単巳四でハ」いら
れる。ブロックイソシアネート化合物か多丁さゐと硬化
が遅くなり又レゾール型フェノール側ｊ４μか多丁きる
と砂型のノリｊ壊性か恋（なゐ。

父病型をＩＲ迫する時の加熱温区は１５０’Ｃ；〜６５
０℃でφゐ。１５０℃未６４″′Ｃψ心と組成の硬化が
遅くなり、６５０℃ビ越えゐと鉄４の強要が低下し１ζ
り＄ｂ席の肌か悲〈なゐ弄の入点がめゐ０ 砂と混付し扱復丁な組成物子のプロツタ１ソシア不−ト
化合物とレゾール型フェノール側（１１百〇付酎童は鋳
物川砂に対して乙０〜０．６里炬ジｂでりり好’ＥＬ（
は６．０〜０．５皿け％でりゐ。６加すゐ梗脂台計童が
７％ケ越えるとし゛、ｊ物製足吋のカス欠陥の原因とな
るだけでなく　１＋ｆｔ＋伯も市（な９よくない。又０
，５％木滴でめゐと砂型の頻度か低くなＶ実用Ｖｃ１針
えない。

又、本発明で侍らｔした防吻用但ｊ狛扱楓砂に便米公刈
のブロックインシア子・−ト化合物の屏陥肛殊のいずれ
も反相できジブチルチンジラウレート、塩化第２スズ、
ナンテンばコバルト咎を硲ガロしてもよ（崩好の一７Ｉ
ＩＩ払に捌廂薗形分に対しｏ、　０　＋　〜１．０　生
ｗ％−ｃある。

又、　胸管ノ用佃」１」旨扱ｇイレｉ’（：　Ｕｉ；動
１土足すと女すにするために７エルモールド法で刀ｊい
られているステアリンを波カルシウムのよ′）な滑ＡＩ
Ｊｔ師加しても又、鋳吻用倒脂被榎砂台装這簿挟丁ゐ除
に。

フロックインシアネート化合９勿とレゾール型フェノー
ル樹脂の混合方法は特に限定するものでなく、砂と撹拌
混合丁ゐ前に両奴分て予め混合していても父、混脅時に
別々に投入してもよい。

又本発明で用いる鋳物川砂としては通常νｊ物用に使用
しているものはいずれでもよくジルコン砂、オリピン砂
も１更用でさる。

以下不発明の冥ｈＩＩＩ例を示す。

実施例１ （レゾール型フェノール樹脂の合ｆｌＣ）還流冷却器奢
９１６見つけた４つロフラスコにビスフェノールＡ２２
８０ｇ５７％ホルマリン１６２０ｇを投入し２０％Ｎａ
ＯＨ水ａｉ４０ｇを姉加し還流温度で２時間反応させた
俊脱水磯粗ケ行ない固状樹脂が侍し扛だ〇 （鋳物用・萌脂扱恒砂の製迫法） 混線機に１６０℃に力ロ熱したフッタ１ノー珪砂８ｋｇ
Ｋコロネー）ＡＰステーブル（Ｈ本ボ１ノウレタン社製
、フエ・ノールでマスクされたイソシアネート化合物、
軟化点的１００”Ｃ）１２０ｇと上記で倚らｔたレゾー
ル型フェノール側＋１ｉｌｌＴｂ４０ｇを力ｐえて砂が
崩壊丁／）丘で撹拌ン昆合丁ゐ０その佼ステアリン威カ
ルシウム８ｇ’、Ｌ’７ＪＤχ史に２０秒間混合し餉物
用側崩複核砂か侍られた０砂型吋性を堀−Ｉ　ＶＣ示す
０ 実施例２ ？Ｍ、１ａｅＫ’１１０°Ｃｉｃ　７ＪＤ　ＰＡ　シｆ
ｃ　７７１　！Ｊ　＊ｅ８ｋｇにコロネートＡＰステー
プル１００ｇとアセトン６０ｇからなゐ浴液と実施例１
で１好られたレゾ−ル型フェノール側 ン６０ｇからな／）浴液を力【１χて砂が崩壊丁ゐ筐で
攪拌混合する０その俊ステアリン醒カルシウム８ｇを加
え具に２０秒間混合し、錫）’ＩＩＩＪ用イ立■ハｕ′
ｆＬ榎砂が得られた０砂型特注ケ表−１にが丁０実施？
ｌ１５ 混＃ｌ［１６０℃に加熱したフラタ１ノー珪砂８　ｋｇ
　Ｋ　りＬ／　５ンクロスリンキングエイジエント・Ｕ
Ｔ（住人バイエルウレタン社製、ε−カプロラクタムで
マスクされたインシアネート化合物、軟化点朽＋　００
℃）　１００　ｇｋ７ＪＶＬｃ４０秒ｍ件混合した候失
施例１で傅ら′ｔ′したレゾール型フｚ　／　−ｋ４Ａ
４ノｊ’＃　６０　ｇとメタノール３０ｇＺ＋ａらＺゐ
浴液を力ｎえて砂が崩壊Ｔるまで侃件混合丁ゐ。

その欽ステアリ７ばカルシウム８１Ｚｆ１：）Ｍえ史ニ
２０秒向混付し駒吻用倒脂被し砂が得られた。

砂型特性を表−１Ｖｃ示す。

実施例４ ジブチルチンジラウレート 以外は実施例６とＩＯ２様にて勿物用街カａ被様砂が得
らｆした。砂型特性７表−１に示す。

比較例１ （ノボンック型フェノールイ１７Ｊ　Ｉ釘の８１７１　
）層流冷却器を備えつけた４つロンラスコにフェノール
１８８０ｇ。５７％ホルマリン２４４ｇ．８０％パラホ
ルムアルデヒド４８８ｇを投入しシュウ酸４ｇ？ｒ硲〃
口し還。１１菱で５時間反応させに俊脱水り＃縮を行な
い固状ｔｉＬＩ脂が傅ら扛た０ （鋳物用樹脂被恨砂の製造） 混練機に１６０℃ＶＣ加熱したフラタリー址砂８ｋｇに
上Ｂ已で倚らｎｌｃノホラック披フェノール側脂樹脂０
ｇ全力口えて４０秒ｌｉ−ｉＩ撹拌混会した俵へキサメ
チレンテトラミン２４ｇと７ＸｄＯｇ７７為らなゐ浴液
を力口χて砂が崩敲丁ゐまで偉拌混台丁ゐ０その俊ステ
アリン敵カルシウム８ｇτ加え史［２０秒間混付し餉物
用側胎扱後砂炉憎られた。砂型物性を表−ＩＫ示す。

比較例２ 混練イ女ＶＣ１６０℃に力１熱した）２タリ一珪伏８ｋ
ｇＶＣコロネートＡＰ，ｚ．テーブル１００ｇと比較例
１で侍らｎπノボラック型フェノール街脂６０ｇケカロ
えて砂が崩壊丁ゐまで１に件混台丁ゐ。

その後ステアリン戚カルシウム８ｇｔ７ＩＩＪえ史に２
０秒間混合し、鋳物用便舶被薇砂が侍らｎた。

砂型物性を表−ＩＫ挙丁。

比較例６ 混練機に１１０℃に加熱したンラタリー珪砂　本８　Ｋ
ｇ　ｉｃ　：ｙ　ｏネートＡＰステープ＃１０［１ｇと
ア七トン６０ｇからなる溶液とサンニソクス）］　Ｓ−
２０ｙ’（三洋化成工栗社表，シュクローズ糸ポリオー
ル粘度約７　０　ＰＩ３　５℃）ｓａｇとア七トン５　
０　ｇ７７・らｌ／）俗ｌ灰を加えて６分１ｄＪ混台し
π妙ステアリン敵カルシウムＢｇｋ）ＪＤχ更に２０秒
曲混合し鋳物用樹脂扱榎砂が侍らｔＬ　７ｃ　（。

砂型特性勿軟−１に示す〇 ＊・ ＊１　曲け”ｊＭｅ　’　Ｊ　Ｉ　Ｓ　Ｋ　６　９　１
　０法Ｖｃ　テ＃４ｗ＊２　融治点　二ＪＡＣＴ法にて
徂１］泥ＧＱ− ６　砂型崩壊ｉ：２５０℃に加熱し７ｊ３０φＸ５ｏｍ
ｎｌＨの金型に鋳物用便Ｂｋ僚稙砂を入れ４００”Ｃ電
気炉中で６分間硬化させテストピースを作成する。無散
系状匹に仙ζった５００’Ｃにカロ熱しに金型に刺入し
５００℃炉中で２０分間焼成した俊放冷丁ゐ。

このテストピースを２８メツシユのフルイにのせロータ
ツブ２ルイ振とシ慎葡用いて１分ＩｉｊＪ振と９しその
減少足から次式により崩駁率勿求めた０４　ベンド　：
副定渦ｌ建にセットした平板金型７０Ｘ１　４　０　［
１１１＋１Ｊ：頃工＝ヨＪ金讃内寸５　０　Ｘ　１　２
　ＱＩｎＪ［１δ５ｍｍｔ直さ一Ｊす勿用位Ｊ脂扱俵砂
釦光塙したものｔ炉筒６５０℃内ｉｃ４０秒放直しその
鋏と９出し１０秒後に支点間距離ＩＱＱｍ＋ｎの付臭上
に直さ５００ｇ向里をかけたときのたわみ量を測足しｋ
Ｏ低繍でたわ４倉の少ないものは級化が速いことｔ慧味
する。

本発明による鋳型の裟迄刀法ケ用いることによ、す、シ
ェルモールド法と同等の砂のｖｉｔ　５ｔＪＪ　ａ　ｓ
砂型の硬化速度がありかつ鋳型の崩敬性に優れた躯！ム
リか侍られゐ０ 一１武ｑ−

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、鋳物川砂にブロックインシアネート化会物とレゾー
   ル型フェノール伺脂を含有丁ゐ＃ｉ底物を複核した鋳物
   用樹脂被核砂をカロ熱により硬化させることｔ％敬とす
   る鋳型の＃愈万び。 ２６　レゾールｍフェノール樹脂がレゾール〃ビスフェ
   ノール御脂であることｔ脣畝とする府でホルムアルデヒ
   ド１．５〜４．Ｃ１モルを反応ざぜて倚らｔゐイ釘脂で
   あること全特徴とする付ｒ［請求の範囲第１項又は第２
   墳ｇｔ載の鋳型の製造方法。 ４、加熱の自［が１５０℃〜５５０　℃であることをＬ
   Ｆｆ倣と′Ｔる脣許請求の範囲第１項記載の＠型の製造
   方法。