JPS61273237A - 鋳物砂組成物 - Google Patents
鋳物砂組成物Info
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- JPS61273237A JPS61273237A JP11493585A JP11493585A JPS61273237A JP S61273237 A JPS61273237 A JP S61273237A JP 11493585 A JP11493585 A JP 11493585A JP 11493585 A JP11493585 A JP 11493585A JP S61273237 A JPS61273237 A JP S61273237A
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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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明は鋳物を製造するときに使用する鋳型を作製する
ための鋳物砂組成物に関するものである。
ための鋳物砂組成物に関するものである。
従来の鋳型の造形法では、量産鋳物を製造する場合の中
子はシェルモールドおよびホットボックス型が使用され
、また多品種少量生産の場合は有機の自硬性型または水
ガラス・ＣＯ２ガス硬化型が使用されている。有機粘結
剤を使用した鋳型では使用した砂を循環して再使用する
ため、アルカリ性を示す水ガラスを粘結剤にした鋳型を
組み合わせて使用するときは、有機の自硬性砂の硬化剤
である酸と反応して硬化能力を減少し、有機自硬性砂の
硬化に影響するので望ましくない。
子はシェルモールドおよびホットボックス型が使用され
、また多品種少量生産の場合は有機の自硬性型または水
ガラス・ＣＯ２ガス硬化型が使用されている。有機粘結
剤を使用した鋳型では使用した砂を循環して再使用する
ため、アルカリ性を示す水ガラスを粘結剤にした鋳型を
組み合わせて使用するときは、有機の自硬性砂の硬化剤
である酸と反応して硬化能力を減少し、有機自硬性砂の
硬化に影響するので望ましくない。
量産鋳物の場合の中子であるシェルモールドは粘結剤で
あるフェノール樹脂を硬化させるために、加熱された金
型から熱を与えるが、その温度が高い（２５０乃至３０
０℃）ため、金型が変形することがある。このような場
合は金型の合わせ面にすきまができるため、吹き込んだ
砂が入り、砂型に「パリ」ができるので、焼成後パリ取
りをしなければならない。一方ホットボックス型は粘結
剤に多量の尿素樹脂を配合したフラン樹脂またはツーエ
ノール樹脂を使用し、硬化触媒には塩化アンモニウムを
使用し、高温下で尿素と反応させＭＣＩを発生させて、
フラン、フェノール、尿素等の樹脂を硬化させるように
なっている。したがって尿素樹脂はある程度の量以上存
在していることが必要であるが、これでは砂型になった
のち日本のように多湿の気候下では吸湿が起こり、この
状態の中子を使用したときには水分のため鋳物にピンホ
ール欠陥をつくる。これが日本においてホットボックス
が使用されない理由で、これを改善するためには、尿素
樹脂の少ないフランないしフェノールのフェスを使用す
ればよいが、これらには短時間でフェスを硬化させるた
めの確実な方法がなかった。
あるフェノール樹脂を硬化させるために、加熱された金
型から熱を与えるが、その温度が高い（２５０乃至３０
０℃）ため、金型が変形することがある。このような場
合は金型の合わせ面にすきまができるため、吹き込んだ
砂が入り、砂型に「パリ」ができるので、焼成後パリ取
りをしなければならない。一方ホットボックス型は粘結
剤に多量の尿素樹脂を配合したフラン樹脂またはツーエ
ノール樹脂を使用し、硬化触媒には塩化アンモニウムを
使用し、高温下で尿素と反応させＭＣＩを発生させて、
フラン、フェノール、尿素等の樹脂を硬化させるように
なっている。したがって尿素樹脂はある程度の量以上存
在していることが必要であるが、これでは砂型になった
のち日本のように多湿の気候下では吸湿が起こり、この
状態の中子を使用したときには水分のため鋳物にピンホ
ール欠陥をつくる。これが日本においてホットボックス
が使用されない理由で、これを改善するためには、尿素
樹脂の少ないフランないしフェノールのフェスを使用す
ればよいが、これらには短時間でフェスを硬化させるた
めの確実な方法がなかった。
従来の技術では量産鋳物において主として中子に使用す
るシェルモールドの場合金型温度を高くする必要がある
ため、消費する熱エネルギーが大きいことおよび金型が
変形し、合わせ面にすきまができシェルモールドに「パ
リ」が発生する問題がある。
るシェルモールドの場合金型温度を高くする必要がある
ため、消費する熱エネルギーが大きいことおよび金型が
変形し、合わせ面にすきまができシェルモールドに「パ
リ」が発生する問題がある。
本発明はシェルモールド法よりも低い温度で造型ができ
、熱エネルギーの消費が少ないと同時に「パリ」の発生
もすくなくなる造型法に用いられる鋳物砂組成物を提供
するものである。
、熱エネルギーの消費が少ないと同時に「パリ」の発生
もすくなくなる造型法に用いられる鋳物砂組成物を提供
するものである。
さらに本発明は多品種少量の鋳物を生産する場合、無機
の粘結剤である水ガラスとＣＯＸガスの組み合わせによ
り造型するシステムと類似の経過で造型できる有機粘結
剤を使用した鋳物砂組成物を提供するものである。
の粘結剤である水ガラスとＣＯＸガスの組み合わせによ
り造型するシステムと類似の経過で造型できる有機粘結
剤を使用した鋳物砂組成物を提供するものである。
本発明の鋳物砂組成物を使用するシステムにおいては、
室温では粘結剤樹脂に変化を与えないで、６０〜２００
℃の熱を加えたときに樹脂を硬化させるような熱潜在性
の硬化剤システムが必要である。
室温では粘結剤樹脂に変化を与えないで、６０〜２００
℃の熱を加えたときに樹脂を硬化させるような熱潜在性
の硬化剤システムが必要である。
このため本発明の鋳物砂用組成物においては、第ＩＶＡ
族オニウム塩である（Ｃ＆ Ｈｌ）ｌ Ｓ” Ｓ ｂ−
Ｆ、およびパラトルエンスルホン酸の遷移金属塩が用い
られる。
族オニウム塩である（Ｃ＆ Ｈｌ）ｌ Ｓ” Ｓ ｂ−
Ｆ、およびパラトルエンスルホン酸の遷移金属塩が用い
られる。
（Ｃ６Ｈｓ）：＋ Ｓ″５ｂ−Ｆ６およびパラトルエン
スルホン酸の遷移金属塩はそれぞれ使用する酸硬化型粘
結剤に対して１〜２５重量％配合されるようにする。
スルホン酸の遷移金属塩はそれぞれ使用する酸硬化型粘
結剤に対して１〜２５重量％配合されるようにする。
パラトルエンスルホン酸の遷移金属塩としては銅塩、ニ
ッケル塩等が用いられ、１０〜４０重量％水溶液として
配合するのが好ましい。
ッケル塩等が用いられ、１０〜４０重量％水溶液として
配合するのが好ましい。
酸硬化型粘結剤としては、有機自硬性鋳型に使用するも
ので、窒素骨が０〜６重量％の範囲のフラン樹脂、フェ
ノール樹脂等が用いられる。粘結剤の添加量は０．５〜
３れ％ＢＯ３（対砂粒子）が好ましい。０．５％未満だ
と砂型の強度が不十分となり、５％を越えると必要以上
の強度となる。
ので、窒素骨が０〜６重量％の範囲のフラン樹脂、フェ
ノール樹脂等が用いられる。粘結剤の添加量は０．５〜
３れ％ＢＯ３（対砂粒子）が好ましい。０．５％未満だ
と砂型の強度が不十分となり、５％を越えると必要以上
の強度となる。
本発明の配合砂を用いて鋳型を作製するには、配合砂を
模型に充填したのち、模型ごと高周波（１０〜４０ＭＨ
２）によりＯ℃〜１００℃に誘電加熱するか、１７０℃
±１０℃に保持した金型に充填したのち同一温度の炉内
で３０〜９０秒間加熱することにより硬化させる。金型
の温度が２００℃を越える場合は粘結剤の強度が低下す
る。
模型に充填したのち、模型ごと高周波（１０〜４０ＭＨ
２）によりＯ℃〜１００℃に誘電加熱するか、１７０℃
±１０℃に保持した金型に充填したのち同一温度の炉内
で３０〜９０秒間加熱することにより硬化させる。金型
の温度が２００℃を越える場合は粘結剤の強度が低下す
る。
以下本発明を実施例に基づいて説明する。
実施例１
珪砂（Ｓ） １００ フラタリー珪砂粘結
剤（Ｒ） １．５重量％ ＶＦ−９５４に１Ｏ３ 硬化触媒（Ｃ）１３重量％ 第ＩＶＡ族オニウム塩１２
ＯＲ 還元剤 ２０重量％ Ｐ Ｔ Ｓ −ＣｕＢＯＲ４
０重量％水溶液 ０日立化成工業株式会社フラン樹脂粘結剤” （Ｃ６Ｈ
ｌ）３ Ｓ” Ｓｂ−Ｆｂ上記組成で混練した配合砂を
あらかじめ１７０±１０℃に加熱した試験片を作製する
ための金型に充填し、同一の温度に加熱した炉中にて６
０秒焼成した。試験片の寸法は１０ Ｘ １０ Ｘ ６
０ ｍｍである。金型から外した試験片について１時間
経過したのち、支点間を５０ｍｍとし中央集中荷重で抗
折試験を行った結果、強さは４Ｇ、２ｋｇ／ｃ＋ａであ
った。
剤（Ｒ） １．５重量％ ＶＦ−９５４に１Ｏ３ 硬化触媒（Ｃ）１３重量％ 第ＩＶＡ族オニウム塩１２
ＯＲ 還元剤 ２０重量％ Ｐ Ｔ Ｓ −ＣｕＢＯＲ４
０重量％水溶液 ０日立化成工業株式会社フラン樹脂粘結剤” （Ｃ６Ｈ
ｌ）３ Ｓ” Ｓｂ−Ｆｂ上記組成で混練した配合砂を
あらかじめ１７０±１０℃に加熱した試験片を作製する
ための金型に充填し、同一の温度に加熱した炉中にて６
０秒焼成した。試験片の寸法は１０ Ｘ １０ Ｘ ６
０ ｍｍである。金型から外した試験片について１時間
経過したのち、支点間を５０ｍｍとし中央集中荷重で抗
折試験を行った結果、強さは４Ｇ、２ｋｇ／ｃ＋ａであ
った。
実施例２
珪砂（Ｓ） １００ 石見銀砂５号粘結剤
（Ｒ） １．２重量％ ＶＦ−９５４ＫＯ５ 硬化触媒（Ｃ）２５重量％ 第ＩＶＡ族オニウム塩ＯＲ 還元剤 ２５重量％ Ｐ Ｔ Ｓ −ＣｕＢＯＲ４
０重量％水溶液 上記組成で混練した配合砂の一部をとりφ５０×５０１
″の圧縮試験用試験片３ケがつくれる木型に充填したの
ち、木型ごと１３ＭＨ２の高周波誘電加熱装置に入れ、
７分間加熱して砂を硬化させる。次に木型から試験片を
取り出し、１時間経過後、圧縮試験を行った結果、強度
は３２．５ｋｇ／ｃｄであった。
（Ｒ） １．２重量％ ＶＦ−９５４ＫＯ５ 硬化触媒（Ｃ）２５重量％ 第ＩＶＡ族オニウム塩ＯＲ 還元剤 ２５重量％ Ｐ Ｔ Ｓ −ＣｕＢＯＲ４
０重量％水溶液 上記組成で混練した配合砂の一部をとりφ５０×５０１
″の圧縮試験用試験片３ケがつくれる木型に充填したの
ち、木型ごと１３ＭＨ２の高周波誘電加熱装置に入れ、
７分間加熱して砂を硬化させる。次に木型から試験片を
取り出し、１時間経過後、圧縮試験を行った結果、強度
は３２．５ｋｇ／ｃｄであった。
以下１時間待機後、２時間待機後および２日待機後に直
後と同様にして貯蔵した砂により試験片を作製した。そ
れぞれの試験片により測定した強度は次の通りであった
。
後と同様にして貯蔵した砂により試験片を作製した。そ
れぞれの試験片により測定した強度は次の通りであった
。
すなわち、本発明の配合砂は２４時間程度では配合砂に
は全く変化がなく、触媒は室温下では潜在性である。
は全く変化がなく、触媒は室温下では潜在性である。
実施例３
まず粘結剤ＶＦ−９５４Ｋに前記の第ＩＶＡ族オニウム
塩を予め添加したものを用意し、これを一定期間待機さ
せたのち砂に配合し、同時にＰＴＳ−Ｎｉ水溶液（１１
％）を添加して混練した砂を作製する。配合は下記の通
りである。
塩を予め添加したものを用意し、これを一定期間待機さ
せたのち砂に配合し、同時にＰＴＳ−Ｎｉ水溶液（１１
％）を添加して混練した砂を作製する。配合は下記の通
りである。
珪砂（Ｓ） １００ 石見銀砂５号オニウ
ム塩 １．２重量％ ＶＦ−９５４Ｋ （Ｒ）を混合し
た ＢＯ３１に対しオニウム塩を粘結剤
重量で０．２加えたもの還元剤 ｉｏｏ重量％
ＰＴＳ−ＮｉＢＯＲ１１重量％水溶液 次に実施例１と同じ方法で試験片を作製したのち抗折力
を測定した。結果は４４．１ ｋｇ／−であり、第ＩＶ
Ａ族オニウム塩をあらかじめ粘結剤に加えておき、還元
剤を砂に配合して強さを測定しても同等の強さが得られ
た。
ム塩 １．２重量％ ＶＦ−９５４Ｋ （Ｒ）を混合し
た ＢＯ３１に対しオニウム塩を粘結剤
重量で０．２加えたもの還元剤 ｉｏｏ重量％
ＰＴＳ−ＮｉＢＯＲ１１重量％水溶液 次に実施例１と同じ方法で試験片を作製したのち抗折力
を測定した。結果は４４．１ ｋｇ／−であり、第ＩＶ
Ａ族オニウム塩をあらかじめ粘結剤に加えておき、還元
剤を砂に配合して強さを測定しても同等の強さが得られ
た。
Claims (1)
- １、鋳物用砂粒子に、該砂粒子に対し０．５〜３重量％
の酸硬化型粘結剤と、該粘結剤に対して１〜２５重量％
の（Ｃ＿６Ｈ＿５）＿３Ｓ＾＋Ｓｂ＾−Ｆ＿６で表され
る第IVＡ族オニウム塩と、該粘結剤に対して１〜２５重
量％のパラトルエンスルホン酸の遷移金属塩とを配合し
たことを特徴とする鋳物砂組成物。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11493585A JPS61273237A (ja) | 1985-05-28 | 1985-05-28 | 鋳物砂組成物 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11493585A JPS61273237A (ja) | 1985-05-28 | 1985-05-28 | 鋳物砂組成物 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61273237A true JPS61273237A (ja) | 1986-12-03 |
Family
ID=14650300
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP11493585A Pending JPS61273237A (ja) | 1985-05-28 | 1985-05-28 | 鋳物砂組成物 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS61273237A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6172133B1 (en) | 1996-06-25 | 2001-01-09 | Kao Corporation | Caking additive composition for forming self-hardening mold |
| WO2011115258A1 (ja) * | 2010-03-18 | 2011-09-22 | 花王株式会社 | 鋳型造型用粘結剤組成物 |
-
1985
- 1985-05-28 JP JP11493585A patent/JPS61273237A/ja active Pending
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6172133B1 (en) | 1996-06-25 | 2001-01-09 | Kao Corporation | Caking additive composition for forming self-hardening mold |
| WO2011115258A1 (ja) * | 2010-03-18 | 2011-09-22 | 花王株式会社 | 鋳型造型用粘結剤組成物 |
| CN102802833A (zh) * | 2010-03-18 | 2012-11-28 | 花王株式会社 | 铸型造型用粘结剂组合物 |
| CN102802833B (zh) * | 2010-03-18 | 2015-06-24 | 花王株式会社 | 铸型造型用粘结剂组合物 |
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