JPS6234645A - 鋳物用砂型の製造法 - Google Patents
鋳物用砂型の製造法Info
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- JPS6234645A JPS6234645A JP17524685A JP17524685A JPS6234645A JP S6234645 A JPS6234645 A JP S6234645A JP 17524685 A JP17524685 A JP 17524685A JP 17524685 A JP17524685 A JP 17524685A JP S6234645 A JPS6234645 A JP S6234645A
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- sand
- maleic anhydride
- hydrolyzate
- butadiene
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- Mold Materials And Core Materials (AREA)
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】
３、発明の訂Ｉｌｌな説明
［産業上の利用分野］
本発明は鋳物川砂をの製造法に関する。更に詳しくはｐ
Ｈ５以下のブタジェン／無水マレイン酸共重合体の加水
分解物のアルカリまたはアルカリ土類金属塩の水溶液を
、鋳物砂１００重量部に対して該加水分解物の金属塩が
０．１〜５重量部となるように鋳物砂と混合して、成形
後加熱乾燥して硬化せしめることを特徴とする鋳物川砂
をの製造法に関する。
Ｈ５以下のブタジェン／無水マレイン酸共重合体の加水
分解物のアルカリまたはアルカリ土類金属塩の水溶液を
、鋳物砂１００重量部に対して該加水分解物の金属塩が
０．１〜５重量部となるように鋳物砂と混合して、成形
後加熱乾燥して硬化せしめることを特徴とする鋳物川砂
をの製造法に関する。
［従来技術とその問題点］
従来、鋳物用の砂型を製造するには、ケイ砂などの鋳物
砂に無機物質あるいは有機物質のバインダーを配合し、
成形、硬化させて行なっている。
砂に無機物質あるいは有機物質のバインダーを配合し、
成形、硬化させて行なっている。
その際、これらの各種のバインダーには、それぞれ一長
一短がある。
一短がある。
例えば水ガラスの場合、使用済みの砂型を廃棄すると、
砂の表面に固着している水ガラスがアルカリ性のため、
廃棄周辺の土壌を汚染することがある。このような公害
上の問題から、水ガラスに代る鋳物砂川バインダーの開
発が要望されている。
砂の表面に固着している水ガラスがアルカリ性のため、
廃棄周辺の土壌を汚染することがある。このような公害
上の問題から、水ガラスに代る鋳物砂川バインダーの開
発が要望されている。
その一つの解決策として、自硬性のフラン樹脂あるいは
フェノール樹脂を原料とする有機バインダーが注目され
ている。これらの有機バインダーは使用後に砂を粉砕、
摩擦あるいは燃焼することにより、有機バインダーが除
去されるので、鋳物砂が再利用できる利点がある。しか
しながら粉砕、摩擦などによる操作は面倒であり、また
燃焼時に悪臭を発するなどの欠点がある。さらに鋳物砂
の性質、含水量、温度、湿度、硬化剤として使用する酸
の種類、およびその１１度などの要因によりバインダー
の硬化速度、砂型の機械的強度が著しく異なり取扱いが
困難である。またバインダー原料は保存中に次第に重合
が促進されるので、製造後−年以内に潤賀しな【プれば
ならないという欠点があった。有機バインダーとしてこ
のほかにイソブチレンなどのα−オレフィンと無水マレ
イン酸との共重合体も提案されている。このような無水
マレイン酸などを用いた水溶性ポリマーは、上述の欠点
を解消するだけでなく、鋳型再生の容易さ、種々の他の
ポリマーとの混合の容易さなどの点からイｊ望祝されて
いる。しかしながら、上記の共重合体からなるバインダ
ーを用いる方法では、大きな強度を右づ゛る砂型は得ら
れず、高品質・高精度の鋳物が要求されている現在、中
形や大型の砂型、Ｊ３よび高い精度を要求される鋳物用
の砂型には、上述の欠点の改良を望みつつ、あえてフラ
ン樹脂等の自硬性の有機バインダーが用いられている。
フェノール樹脂を原料とする有機バインダーが注目され
ている。これらの有機バインダーは使用後に砂を粉砕、
摩擦あるいは燃焼することにより、有機バインダーが除
去されるので、鋳物砂が再利用できる利点がある。しか
しながら粉砕、摩擦などによる操作は面倒であり、また
燃焼時に悪臭を発するなどの欠点がある。さらに鋳物砂
の性質、含水量、温度、湿度、硬化剤として使用する酸
の種類、およびその１１度などの要因によりバインダー
の硬化速度、砂型の機械的強度が著しく異なり取扱いが
困難である。またバインダー原料は保存中に次第に重合
が促進されるので、製造後−年以内に潤賀しな【プれば
ならないという欠点があった。有機バインダーとしてこ
のほかにイソブチレンなどのα−オレフィンと無水マレ
イン酸との共重合体も提案されている。このような無水
マレイン酸などを用いた水溶性ポリマーは、上述の欠点
を解消するだけでなく、鋳型再生の容易さ、種々の他の
ポリマーとの混合の容易さなどの点からイｊ望祝されて
いる。しかしながら、上記の共重合体からなるバインダ
ーを用いる方法では、大きな強度を右づ゛る砂型は得ら
れず、高品質・高精度の鋳物が要求されている現在、中
形や大型の砂型、Ｊ３よび高い精度を要求される鋳物用
の砂型には、上述の欠点の改良を望みつつ、あえてフラ
ン樹脂等の自硬性の有機バインダーが用いられている。
［問題点を解決する手段］
本発明の目的は、上述した従来提案の鋳物用砂型の製造
法の欠点を解消した新規な方法を提案でることにある。
法の欠点を解消した新規な方法を提案でることにある。
すなわら本発明によって得られる砂型は、従来提案され
てきた無水マレイン酸系共重合体などを用いた砂型の長
所を兼ね備え、勝れた乾燥強度を有し、高品質・高精度
の鋳物の訪造に使用できる。
てきた無水マレイン酸系共重合体などを用いた砂型の長
所を兼ね備え、勝れた乾燥強度を有し、高品質・高精度
の鋳物の訪造に使用できる。
以下に本発明を更に詳しく説明する。
本発明は、１１１６以下のブタジェン／無水マレイン酸
共重合体の加水分解物のアルカリまたはアルカリ土類金
属塩の水溶液を、鋳物砂１００重砥１に対して該加水分
解物の金属塩が０．１〜５重量部となるように鋳物砂と
註合し、成型後加熱乾燥して硬化せしめることを特徴と
した鋳物用砂型の製造法に関するものである。
共重合体の加水分解物のアルカリまたはアルカリ土類金
属塩の水溶液を、鋳物砂１００重砥１に対して該加水分
解物の金属塩が０．１〜５重量部となるように鋳物砂と
註合し、成型後加熱乾燥して硬化せしめることを特徴と
した鋳物用砂型の製造法に関するものである。
本発明のブタジェン／無水マレイン酸共重合体は、無水
マレイン酸単位をほぼ５０モル％右するものであって、
その製造は例えば、アセトン、メヂルエチルケトン、シ
クロヘキサノン、ヂオキサン、デメチルホルムアミド等
の極性溶媒、ベンビン等の非極性溶媒、またはこれらの
混合物等の溶媒中で、ブタジェンと無水マレイン酸とを
、過酸化ベンゾイル、アゾビスイソブチロニトリル等の
ラジカル重合開始剤を用いて、溶液重合、スラリー重合
などの方法により共重合さヒることにより行なわれる。
マレイン酸単位をほぼ５０モル％右するものであって、
その製造は例えば、アセトン、メヂルエチルケトン、シ
クロヘキサノン、ヂオキサン、デメチルホルムアミド等
の極性溶媒、ベンビン等の非極性溶媒、またはこれらの
混合物等の溶媒中で、ブタジェンと無水マレイン酸とを
、過酸化ベンゾイル、アゾビスイソブチロニトリル等の
ラジカル重合開始剤を用いて、溶液重合、スラリー重合
などの方法により共重合さヒることにより行なわれる。
反応終了後溶媒を除去すれば共重合体が得られる。本発
明におけるブタジェン／無水マレイン酸の共重合体の分
子はは通常３，０００〜３００．０００程度である。こ
の共重合体を水に溶解させると、！！Ｉ無水塁が開裂し
て、カルボキシル基となり加水分解物が得られる。実用
上は溶液重合の場合、反応溶媒の除去をスチームストリ
ッピングにより行なうと、溶媒の除去と同時に加水分解
物の水溶液が得られるので都合がよい。しかしながら、
加水分解物の水溶液を得るには、上述の方法により得た
共重合体を単離してあらためて水に溶解してもよい。こ
の水溶液にアルカリまたはアルカリ土類金属の酸化物ま
たは水酸化物などのアルｊＪり性を示す金属化合物、例
えば、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、水酸化マグ
ネシウム、酸化マグネシウム等を加えて中和すれば目的
とする水溶液が１ｕられる。ただしこのとき得られた水
溶液の１）１１は６以下でなければならない。ｐＨが６
より大きいと十分な乾燥強度が現われない。本発明のブ
タジェン／無水マレイン酸共重合体の加水分解物の金属
塩の水溶液は、その１１！が５〜５０％、好ましくは１
５〜４０重量％であるものを使用するのが好ましい。５
重間％未満では硬化強度が不足し、また熱硬化に時間を
要するなどの理由で好ましくない。また、５０Ｅ：Ｑｌ
１％を超える多聞の固形分では該水溶液が粘稠となりす
ぎて操作が困難になり、やはり好ましくない。
明におけるブタジェン／無水マレイン酸の共重合体の分
子はは通常３，０００〜３００．０００程度である。こ
の共重合体を水に溶解させると、！！Ｉ無水塁が開裂し
て、カルボキシル基となり加水分解物が得られる。実用
上は溶液重合の場合、反応溶媒の除去をスチームストリ
ッピングにより行なうと、溶媒の除去と同時に加水分解
物の水溶液が得られるので都合がよい。しかしながら、
加水分解物の水溶液を得るには、上述の方法により得た
共重合体を単離してあらためて水に溶解してもよい。こ
の水溶液にアルカリまたはアルカリ土類金属の酸化物ま
たは水酸化物などのアルｊＪり性を示す金属化合物、例
えば、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、水酸化マグ
ネシウム、酸化マグネシウム等を加えて中和すれば目的
とする水溶液が１ｕられる。ただしこのとき得られた水
溶液の１）１１は６以下でなければならない。ｐＨが６
より大きいと十分な乾燥強度が現われない。本発明のブ
タジェン／無水マレイン酸共重合体の加水分解物の金属
塩の水溶液は、その１１！が５〜５０％、好ましくは１
５〜４０重量％であるものを使用するのが好ましい。５
重間％未満では硬化強度が不足し、また熱硬化に時間を
要するなどの理由で好ましくない。また、５０Ｅ：Ｑｌ
１％を超える多聞の固形分では該水溶液が粘稠となりす
ぎて操作が困難になり、やはり好ましくない。
本発明の水溶液はその固形分が鋳物砂１００咀♀部に対
して０．１〜５、好ましくは０．３〜３重聞部になる伍
を鋳物砂に添加湿練し、型に入れた後、加熱乾燥して硬
化せしめて鋳物用砂型を！ｌｉ造する。
して０．１〜５、好ましくは０．３〜３重聞部になる伍
を鋳物砂に添加湿練し、型に入れた後、加熱乾燥して硬
化せしめて鋳物用砂型を！ｌｉ造する。
０．１重石部より少ないと硬化強度が不足して好ましく
ない。
ない。
また５１吊部より多く使用しても特に硬化の増大は望め
ず、不経済となるだりである。
ず、不経済となるだりである。
本発明においては、鋳物砂と上記水溶液を混合後、型に
充填し硬化させる。成型俊、型に入れたまま、すなわら
脱型せずに、加熱乾燥することもできる。また加圧もし
くは圧縮成型後、脱型し、加熱乾燥してもよい。この場
合、湿態強度を向上°させる為に、従来公知の添加剤、
例えばでんぷん、しゅう酸、過ホウ素酸ナトリウムなど
を適宜の吊混合して用いることもできる。
充填し硬化させる。成型俊、型に入れたまま、すなわら
脱型せずに、加熱乾燥することもできる。また加圧もし
くは圧縮成型後、脱型し、加熱乾燥してもよい。この場
合、湿態強度を向上°させる為に、従来公知の添加剤、
例えばでんぷん、しゅう酸、過ホウ素酸ナトリウムなど
を適宜の吊混合して用いることもできる。
しかしながら本発明における鋳物砂と上記水溶液の混合
物は従来品に比べ流動性が良いので、手込め、あるいは
加圧振動、真空吸引圧などを利用した造型装置による成
型もできる。また、加熱操作は任意の方法で行なうこと
ができ、例えば真空加熱乾燥づる方法、加熱炉を利用す
る方法、温度５０〜２００℃、時間０．５〜１０分の熱
風乾燥を利用する方法、あるいはマイクロ波加熱、誘電
加熱などを用いる方法などいずれの方法もとることがで
きる。特に熱風乾燥、マイクロ波加熱や誘電加熱による
加熱操作が、乾燥強度、硬化速度が良く好ましい。
物は従来品に比べ流動性が良いので、手込め、あるいは
加圧振動、真空吸引圧などを利用した造型装置による成
型もできる。また、加熱操作は任意の方法で行なうこと
ができ、例えば真空加熱乾燥づる方法、加熱炉を利用す
る方法、温度５０〜２００℃、時間０．５〜１０分の熱
風乾燥を利用する方法、あるいはマイクロ波加熱、誘電
加熱などを用いる方法などいずれの方法もとることがで
きる。特に熱風乾燥、マイクロ波加熱や誘電加熱による
加熱操作が、乾燥強度、硬化速度が良く好ましい。
［発明の効果］
本発明によって得られる砂型は乾燥強度が大きく、高品
質、高精度の鋳物の鋳造に使用できる。
質、高精度の鋳物の鋳造に使用できる。
また有機バインダーの固形分としての使用量が少なくて
も十分な乾燥強度が得られるので経済的である。本発明
における有機バインダーの水溶液と鋳物砂との混合物は
、従来品に比べて流動性が良いので、容易でかつ十分な
型込めができる。すなわち、手込め、あるいは加圧ｌｔ
２勅、真空吸引圧などを利用した造型装置による成型も
できる。この場合、時に高圧力の加圧など必要がないの
で、木型など耐圧性の低い模型による成型でも複雑かつ
高精度の砂型ができる。
も十分な乾燥強度が得られるので経済的である。本発明
における有機バインダーの水溶液と鋳物砂との混合物は
、従来品に比べて流動性が良いので、容易でかつ十分な
型込めができる。すなわち、手込め、あるいは加圧ｌｔ
２勅、真空吸引圧などを利用した造型装置による成型も
できる。この場合、時に高圧力の加圧など必要がないの
で、木型など耐圧性の低い模型による成型でも複雑かつ
高精度の砂型ができる。
本発明によって得られる砂型の残留強度（鋳造後）が適
当であるので、使用後（鋳造後）の砂型を破壊するのが
容易であるうえ、使用済みの砂の再使用ができる。
当であるので、使用後（鋳造後）の砂型を破壊するのが
容易であるうえ、使用済みの砂の再使用ができる。
また、使用済みの砂による公害問題、例えば土壌汚染、
燃焼時の臭気の問題を起こずこともない。
燃焼時の臭気の問題を起こずこともない。
［実 施 例］
次に実施例により本発明を更に詳しく説明する。
実施例 １
（バインダーの調製）
ラジカル触ｔＩＲ（アゾビスイソブチロニトリル）によ
りアセトン中で、ブタジェンと無水マレイン酸を反応さ
せ、ブタジェン／無水マレイン酸共重合体のアセトン溶
液を得た。共重合体の分子量は約３万であり、また共重
合体中の無水マレイン酸単位の含有量は約５０Ｅ−ル％
であった。
りアセトン中で、ブタジェンと無水マレイン酸を反応さ
せ、ブタジェン／無水マレイン酸共重合体のアセトン溶
液を得た。共重合体の分子量は約３万であり、また共重
合体中の無水マレイン酸単位の含有量は約５０Ｅ−ル％
であった。
次に、上記のアセトン溶液に、水蒸気を吹込み、アセト
ンを留去させるとともに共重合体中の酸無水基を開裂さ
せることによりブタジェン／無水マレイン酸共重合体の
加水分解物水溶液を得た。なお、ＩＲ分析などによると
、共重合体中の酸無水基は、はぼ全て開裂し、カルボキ
シル基になっていた。この水溶液に向性ソーダを加えて
カルボキシル基の一部を中和し、ＤＨ３，５の、ブタジ
ェン／無水マレイン酸共重合体の加水分解物のナトリウ
ム塩の水溶液を得た。
ンを留去させるとともに共重合体中の酸無水基を開裂さ
せることによりブタジェン／無水マレイン酸共重合体の
加水分解物水溶液を得た。なお、ＩＲ分析などによると
、共重合体中の酸無水基は、はぼ全て開裂し、カルボキ
シル基になっていた。この水溶液に向性ソーダを加えて
カルボキシル基の一部を中和し、ＤＨ３，５の、ブタジ
ェン／無水マレイン酸共重合体の加水分解物のナトリウ
ム塩の水溶液を得た。
（バインダーの試験）
上記の如くして得られた加水分解物のナトリウム塩の水
溶液の濃度を、２５重量％に調整して、次表に示す固形
分割合いでけい砂と混練した。この混合物は流動性があ
った。
溶液の濃度を、２５重量％に調整して、次表に示す固形
分割合いでけい砂と混練した。この混合物は流動性があ
った。
次に、ＳＯＷφＸ ５０ｊｌＮの鋳型試験片作成用のを
に流し込んで充填、成型し、脱型せずに型ごと電子レン
ジ（０，５ｋｗ）で１０分間加熱乾燥させた。加熱乾燥
後、試験片を取出し、乾燥強度を測定した。結果を次表
に示した。
に流し込んで充填、成型し、脱型せずに型ごと電子レン
ジ（０，５ｋｗ）で１０分間加熱乾燥させた。加熱乾燥
後、試験片を取出し、乾燥強度を測定した。結果を次表
に示した。
実施例１と同様にして得られたブタジェン／無水マレイ
ン酸共重合体の加水分解物水溶液に荷性ソーダを加えて
中和し、ｐＨ７，０とした。この水溶液で、実施例１と
同様にバインダーの試験を行なったところ、けい砂１０
０Φ吊部に対して、固形分１．０重量部使用しても、試
験片の乾燥強度は０．５Ｋｇ／ ｃｔａ稈度に過ぎなか
った。
ン酸共重合体の加水分解物水溶液に荷性ソーダを加えて
中和し、ｐＨ７，０とした。この水溶液で、実施例１と
同様にバインダーの試験を行なったところ、けい砂１０
０Φ吊部に対して、固形分１．０重量部使用しても、試
験片の乾燥強度は０．５Ｋｇ／ ｃｔａ稈度に過ぎなか
った。
Claims (1)
- ｐＨ６以下のブタジエン／無水マレイン酸共重合体の加
水分解物のアルカリまたはアルカリ土類金属塩の水溶液
を、鋳物砂１００重量部に対して該加水分解物の金属塩
が０．１〜５重量部となるように鋳物砂と混合し、成形
後加熱乾燥して硬化せしめることを特徴とする鋳物用砂
型の製造法。
Priority Applications (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP17524685A JPS6234645A (ja) | 1985-08-09 | 1985-08-09 | 鋳物用砂型の製造法 |
| US06/888,010 US4691759A (en) | 1985-07-24 | 1986-07-22 | Binder for dry sand mold and method of its usage |
| EP86110222A EP0209906B1 (en) | 1985-07-24 | 1986-07-24 | Binder for dry sand mold and method of its usage |
| DE8686110222T DE3681763D1 (de) | 1985-07-24 | 1986-07-24 | Bindemittel fuer formsande und verfahren zu seiner verwendung. |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP17524685A JPS6234645A (ja) | 1985-08-09 | 1985-08-09 | 鋳物用砂型の製造法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6234645A true JPS6234645A (ja) | 1987-02-14 |
Family
ID=15992814
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP17524685A Pending JPS6234645A (ja) | 1985-07-24 | 1985-08-09 | 鋳物用砂型の製造法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6234645A (ja) |
-
1985
- 1985-08-09 JP JP17524685A patent/JPS6234645A/ja active Pending
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