JPS6064745A - 鋳物砂用バインダ−組成物 - Google Patents

鋳物砂用バインダ−組成物

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JPS6064745A
JPS6064745A JP17213683A JP17213683A JPS6064745A JP S6064745 A JPS6064745 A JP S6064745A JP 17213683 A JP17213683 A JP 17213683A JP 17213683 A JP17213683 A JP 17213683A JP S6064745 A JPS6064745 A JP S6064745A
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Toshiyuki Tachikawa
立川 俊之
Toshiaki Nishimura
敏秋 西村
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Sumitomo Durez Co Ltd
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Sumitomo Durez Co Ltd
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    • B22CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22CFOUNDRY MOULDING
    • B22C1/00Compositions of refractory mould or core materials; Grain structures thereof; Chemical or physical features in the formation or manufacture of moulds
    • B22C1/16Compositions of refractory mould or core materials; Grain structures thereof; Chemical or physical features in the formation or manufacture of moulds characterised by the use of binding agents; Mixtures of binding agents
    • B22C1/20Compositions of refractory mould or core materials; Grain structures thereof; Chemical or physical features in the formation or manufacture of moulds characterised by the use of binding agents; Mixtures of binding agents of organic agents
    • B22C1/22Compositions of refractory mould or core materials; Grain structures thereof; Chemical or physical features in the formation or manufacture of moulds characterised by the use of binding agents; Mixtures of binding agents of organic agents of resins or rosins
    • B22C1/2233Compositions of refractory mould or core materials; Grain structures thereof; Chemical or physical features in the formation or manufacture of moulds characterised by the use of binding agents; Mixtures of binding agents of organic agents of resins or rosins obtained otherwise than by reactions only involving carbon-to-carbon unsaturated bonds
    • B22C1/2273Polyurethanes; Polyisocyanates

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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。

Description

【発明の詳細な説明】 室温で硬化させる搗製@型法としては、水ガラスやセメ
ント等を用いる無機系のものと、フラン114脂で代表
される酸硬化、フェノールウレタン樹脂等の有機系のも
のなどがあげられる。いずれも一長一短がお9用途に応
じ使い分けられているが現状である。
本発明は、常温自硬化或いはガス状アミンを接触させる
ことによシ硬化させる鋳物砂用バインダー組成物に関す
るものである。特に軽合金鋳物に適した砂型を製造する
方法に関するもので、注湯時の強度と型バラシ時の崩壊
性に優れるものである。
従来軽合金に関するバインダー組成物とじて、特公昭5
1−33506号公報、特公昭55−7338号公報等
が知られているが、これらのバインダー組成物は初期硬
化が劣υ、可使時間が短かいなどの欠点があった。
またビスフェノール類とボルムアルデヒド類ヲ反応させ
る方法(特開昭56−47239号公報など参照)もあ
る。これらの鋳物砂バインダー組成物は耐熱性が低く、
崩壊性が良すぎ、注湯場に於いて砂がこぼれ落ちる欠点
があった。このため鋳物工程で中子として使用した砂が
注湯楊にたいせきし、作業環境を悪化し除去に余分な工
数が必要となる。
本発明者等は、上記欠点の魚ね軽合金用鋳物砂バインダ
ーについて鋭意研究の結果、鋳型強度、初期硬化性、耐
熱性および注湯後の崩壊性のバランスに優れ、しかも可
使時間も長い軽合金鋳物レバインダー組成物の開発に成
功し、本発明を完成するに至った。
すなわち本発明は下記(A)成分と(B)成分を含有す
る軽合金用鋳物砂バインダー組成物を提供するものでお
る。
本発明は鋳物砂100重量部に対し、有機ポリイソシア
ネート化合物(5)と (a)一般式 く式中のA、B及びCは水床原子、炭化水床基、オキシ
炭化水素基またはノ・ログン原子を示す)で表わされる
フェノール類と (b)一般式 (式中、l;tアルキリデン基、アリールビスアルキレ
/基、アリーレン基、−8−1−8−8−1+1 または−8−であシ、nは0または1であ5.R1及び
R2は水素または炭素原子1〜6のアルキル基またはハ
ロゲンを表わす)で表わされるビスフェノール類の混合
物とをホルムアルデヒド類モしくはケトン類またはこれ
らの混合物を反応させて得られるポリオール化合物の)
とを併せて0.6〜10重量部配合してなるものである
上記配合砂は促進剤として第3級アミン等を液状で添加
し室温硬化させるか又はガス状で接触させて室温で急速
硬化させるかいずれの方法にも適用できる。
本発明のバインダー組成物のうちポリオール化合物の製
造に於いて、フェノール類とビスフェノール類の混合割
合を適当に選択して反応させることによシ、硬化速度の
調整、耐熱性、可使時間等のバランスのとれた優れたバ
イン〆−を一段の反応で作ることに特徴がある。
本発明に使用される有機ポリイソシアネートには、2.
4−)ルエ/ジインシアネート、2,6−トルエンジイ
ソシアネート、およびそれらの混合物が必シ、特にそれ
らの粗混合物は市販されている。
他の代表的ポリイソシアネートにはメチレンビス(4−
フェノール)インシアネート、n−へキシルジインシア
ネート、l、5−ナフタレンジイソシアネー)、1,3
−シクロペンペンチレンジインシアネート、1,3−シ
クロペンチレンツイン/アネート、p−フ二二しンジイ
ソシアネ−1−12,4,6−トルエンジイソシアネー
ト、4.4’ 、4”−)リフェニルメチルトリイソシ
アネートが包含される。
また多くの不純なまたは粗ポリイソシアネートで市販さ
れているものも本発明で意図されるものである。本発明
に用いるのに特に好ましいものは芳香族ポリイソシアネ
ートで、特にジフェニルメタンジイソシアネート、トリ
フェニルメタントリイソシアネートおよびその混合物で
ある。これらの有機ポリイソシアネート化合物はトルエ
ン、キシレン、エチルベンゼン、ジエチルベンゼン、モ
ノクロルペ/ゼン、ジイソノロビルベンゼン、エチルベ
ンゼンなどのような6〜lO個の炭素原子の芳香族炭化
水素類又はこれらの製造時の副生重質油、キュメン製造
時の副生重質油などの芳香族炭化水素に済解し用いても
良い。
B成分の原料となる(a)一般式 (式中のA、BおよびCは水素原子、炭化水素基、オキ
シ炭化水素基またはハロダン原子を示す)で表わされる
フェノール類は、最も好まししフェノール以外にm−ク
レゾール、p−クレゾール、3.5−キシレノール、3
,4−キシレノール、p−t−ブチルフェノール、ノニ
ルフェノール等がある。
(b)成分である一般式 (式中、Yはアルキリデン基、アリールビスアルキレフ
基、アリーレン基、−5−1−S−SXま1ま たは−8−であシ、nは0または1であシ、”J及びR
2は水素または炭素原子1〜6のアルキル基またはハロ
ゲンを表わす)で表わされるビスフェノ−に類としては
、ビスフェノールA1 ビスフェノールF1 ビスフェ
ノール0、ビスフェノールH1ジヒドロキシフェニル、
イソノロベニルフェノールのダイマー等がある。
アルデヒド類は、ホルムアルデヒド、ゾロピオンアルデ
ヒド、アセトアルデヒド、ベンズアルデヒド、フルフラ
ール及びこれらの混合物である。
ケトン類は、アセトン、メチルエチルケトン、ジエチル
ケトン、メチルペンジルケトン、メチルシクロヘキシル
ケトン、ジアリルケトン、イソ小口/、シクロヘキサノ
ン及びこれらの混合物である。またアルデヒド類とケト
ン類は混合しても良いO B成分のポリオール化合物を作る際のフェノール類とビ
スフェノール類の配合割合は、鋳型の形状、大きさ、使
用方法により最適条件は変わるが、一般に(a)成分1
00重量部に対し、(b)成分を刃〜800重量部、よ
り好ましくは250〜500重量部配合するが注湯時の
耐熱性及び注湯後の鋳型の崩壊性のバランスの点で優れ
る。(b)成分が艶重量部未満でらると注湯後の崩壊性
が悪り、800重量部を越えると耐熱性が不足し、注湯
時に砂製の破損が起こり望ましくない。
CB)成分の縮合反応は稀釈剤を加えまたは加えずに行
なわれる。稀釈剤なしで動台反応を行なわしめる場合、
好ましくは反応終了後反応生成物に適当な溶剤を混合す
る。適当な溶剤または稀釈剤としては、セロソルブ、セ
ロソルブアセテート、エチレングリコールジアセテート
、ブチルセロソルブアセテート、3−メトキシ酢酸ブチ
ル、イソホロン、ジエチレングリコールモノエチルエー
テルアセテート、シクロヘキサノン、フルフラール、フ
ルフリルアルコール等の極性溶剤である。またトルエン
、キシレン、エチルベンゼンなどの芳香族炭化水素溶剤
を前記溶剤と組合せて使用することもできる。
本発明では必要に応じγ−アミノプロピルエトキシシラ
ン、N・β−(アミノエチル)・γ−アミノゾロピルト
リメトキシシラン、γ−メルカノトグロビルトリメトキ
シシランなどのシラツカツノリング剤をバインダーの耐
湿性向上を目的として、(5)+(B)成分の合計量1
00重量部に対し0.1JO5〜1.0重量部添加する
ことも出来る。
その細氷発明の鋳物砂用バインダーの特性を向上させる
為に5たとえば離型剤のような物質を添加してもよい。
本発明の鋳物砂用バインダーは、鋳物砂と混合して使用
する。その使用例について述べる。
ポリオール化合物溶液に反応性溶剤、架橋剤、不活性希
釈剤、有機シランのそれぞれを加えても良いが、この溶
液から成る組成物を鋳物砂を基準にして0.3から5重
量部になるように混合機に加える。好ましい添加量は帆
6から2.5重量部である0ポリオ一ル化合物浴液を添
加後0.5分から3分混合する。
次に有機ポリイソシアネートを鋳物砂に対し0.3から
5重量部になるように混合機に加える。
好ましい添加量は0.6から2.5重量部である。その
後さらに帆5分から3分混合したのち適当な模型に導入
して触媒として第三級アミンの存在下に室温で硬化され
る。
前述のポリオール成分と有機ポリイソシアネート成分は
水酸基当9のインシアネート基として0.5〜30割合
で用いるが、好ましくは0.6〜1,6の割合である。
第三級アミンとしては力゛ス状又は液状でも良いが、力
゛ス状に気化させる場合には第三級アミンを窒素、炭酸
ガスあるいは乾燥空気のような不活性ガスの気流中に含
ませ供給するとよい。
好適な第三級アミンとしてはトリメチルアミン、トリエ
チルアミン、トリブチルアミン、N、N−ツメチルアニ
リン、N−メチルモルホリン、N−エテルモルホリン、
テトラメテルグアニジノなどである。自硬化性で鋳型を
硬化させる場合には公知の触媒、例えばジラウリル酸ノ
グテル錫等の有機酸金桟塩、N−メチルモルホリン等の
第三級アミンなどをポリオール化合物又は鋳物砂との売
練時に添加して自硬化させることができる。この時、触
媒の添加量はポリオール化合物溶液100獄量部に対し
20重量部以下が好ましい。
実施例1 フェノール1000mとビスフェノールAl000m及
ヒハラホルムアルデヒド825tltB、)ルエン20
0 fnt及びナフテン酸亜鉛(8% ) 10部を3
ツロフラスコに入れ、100〜125℃の温度で3時間
加熱した。
ついで真空下でベンゼン、縮合水を除去した。これにエ
チレングリコールアセテート及び芳香族Id液を加え混
合し、樹脂分45〜50%となるようにしてポリオール
化合物の溶液を得た。生成物をapa 。
IR及びNMRで分析しメチロール化されたビスフェノ
ールA及びベンジリックエーテル型フェノール樹脂及び
両者の縮合物からなることを確認した。
実施例2 フェノール1000部とビスフェノールA 2000部
及びパンホルムアルデヒド915部、エチレングリコー
ルジアセテート230部、ナンテン威鉛(24%)10
部を3つロフラスコに入れ、撹拌しながら100〜12
5℃の温度で3時間反応させた。十分な真空下で縮合水
及び未反応のホルムアルデヒドを除去した。これにエチ
レングリコールアセテート及ヒ芳香族溶剤を加え樹脂分
45〜恥チとなるようにしてポリオール化合物#液金得
た。
比較ψu1 フェノール3400部、パラホルムアルデヒド1720
部、ナフテン酸鉛5部および酸化鉛2部、ベンゼン35
0部を入れ、115〜125℃で3時間加熱した。
この加熱の間否封し、圧力を0.1〜0−3に9/ca
に保持した。反応後十分な真空下で縮合水及びベンゼン
を除去しベンジルエーテル型の樹脂を得た。
次イテエチレングリコールアセテート及び芳香族溶剤を
加え樹脂分45〜50チとなるようにしてs51Jオ一
ル化合物溶液を得た。
前記実施例1.2及び比較例1中で得られたポリオール
化合物溶液を下記条件で混線造型した。
混線条件 配合:三乗特5号珪砂 3000部 ポリオール化合物溶液 30部 ジフェニルメタ7ノイソシアネート 30部(75%キ
シレン溶液) 上記配合砂を50φ×50の抗圧力試験型に入れつきか
ためた後、トリエチルアミ/を含有する屋素ガスを10
秒通気し硬化させ、直後及びM時間後の抗圧力を測定し
た。
別途崩壊性測定法としてあφ×350の鉄パイプの中に
上記鋳物砂を充填し造型した。これにトリエチルアミン
を含有する窒素を刃秒通過させ硬化させた。この鉄パイ
プ鋳型を400℃で90分還元性雰囲気中で処理した。
冷却後この鉄パイプの中央部を1?イブでたたき、何回
で砂が除去できるかを調べた。これらの結果を第1表に
示した。
第1表

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 有機献すイソシアネート化合物(5)および一般式 (式中のA、BおよびCは水素原子、炭化水素基、オキ
    シ炭化水素基または)・ログン原子を示す)で表わされ
    るフェノール類と一般式 (式中Yはアルキリr)基、アリールビスアルキレ/基
    、アリーレン基、−5−1−S−S−1または−S−で
    あシ、nは0またはlであシ、R1及び禰− → R2は水素または炭素原子1〜6のアルキル基またはハ
    ロゲンを表わす)で表わされるビスフェノール類の混合
    物とホルムアルデヒド類もしくはケトン類またはそれら
    の混合物を反応させて得られるポリオール化合物中)を
    含有することを特徴とする鋳物砂用パイ/グー組成物。
JP17213683A 1983-09-20 1983-09-20 鋳物砂用バインダ−組成物 Granted JPS6064745A (ja)

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JPH0377019B2 JPH0377019B2 (ja) 1991-12-09

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6323957A (ja) * 1986-07-14 1988-02-01 エヌ・ベ−・フィリップス・フル−イランペンファブリケン 合成樹脂組成物およびその製造方法

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6323957A (ja) * 1986-07-14 1988-02-01 エヌ・ベ−・フィリップス・フル−イランペンファブリケン 合成樹脂組成物およびその製造方法

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