JPS6352738A - 鋳型用粘結剤組成物 - Google Patents
鋳型用粘結剤組成物Info
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- JPS6352738A JPS6352738A JP19687886A JP19687886A JPS6352738A JP S6352738 A JPS6352738 A JP S6352738A JP 19687886 A JP19687886 A JP 19687886A JP 19687886 A JP19687886 A JP 19687886A JP S6352738 A JPS6352738 A JP S6352738A
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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〕
本発明は鋳型用粘結剤組成物に関するものであり、更に
詳しくは、耐火性粒状材料にフラン系樹脂と酸性触媒を
作用させて鋳型を製造する自硬性及びガス硬化性コール
ドボックスに使用される鋳型用粘結剤組成物に関するも
のである。
詳しくは、耐火性粒状材料にフラン系樹脂と酸性触媒を
作用させて鋳型を製造する自硬性及びガス硬化性コール
ドボックスに使用される鋳型用粘結剤組成物に関するも
のである。
過去、鋳物工場において中子及び主型を造型するに当た
り、無機系粘結剤として珪酸ソーダ（水ガラス）、セメ
ント或いはベントナイト、粘土類と水分による方法が利
用されてきたが、鋳砂の公害問題と注湯後の砂落ち不良
、中子及び主型の生産性等の欠点があるため、近年、有
機自硬性及びガス硬化性コールドボックスを使用する製
造法が替わりに使用されるようになった。
り、無機系粘結剤として珪酸ソーダ（水ガラス）、セメ
ント或いはベントナイト、粘土類と水分による方法が利
用されてきたが、鋳砂の公害問題と注湯後の砂落ち不良
、中子及び主型の生産性等の欠点があるため、近年、有
機自硬性及びガス硬化性コールドボックスを使用する製
造法が替わりに使用されるようになった。
有機系の自硬性粘結剤を用いる方法としては、フラン系
樹脂及びレゾール型フェノール樹脂などの酸硬化性樹脂
を酸触媒にて硬化させる方法と、ポリオールとポリイソ
シアネートをアミン触媒にて硬化させるウレタン系樹脂
を用いる方法がある。
樹脂及びレゾール型フェノール樹脂などの酸硬化性樹脂
を酸触媒にて硬化させる方法と、ポリオールとポリイソ
シアネートをアミン触媒にて硬化させるウレタン系樹脂
を用いる方法がある。
ウレタン系樹脂を使用した鋳型は、鋳物製造時の鋳砂の
崩壊性が悪いとか、砂かみ、すくわれ、ピンボール、す
す欠陥等の鋳造欠陥が発生し易い等の欠点があり、これ
に対してフラン系樹脂を使用した鋳型はこれらの欠点を
解決する方法として近年主流になりつつある。
崩壊性が悪いとか、砂かみ、すくわれ、ピンボール、す
す欠陥等の鋳造欠陥が発生し易い等の欠点があり、これ
に対してフラン系樹脂を使用した鋳型はこれらの欠点を
解決する方法として近年主流になりつつある。
一方、従来、中、高速で鋳型を製造するにはフェノール
樹脂を粒状耐火物に被覆した所謂コーテツドサンドを加
熱硬化して鋳型を製造するクローニング法が巾広く使用
されている。
樹脂を粒状耐火物に被覆した所謂コーテツドサンドを加
熱硬化して鋳型を製造するクローニング法が巾広く使用
されている。
しかし、鋳型製造時の省エネルギー、鋳型生産速度、更
に鋳型、鋳物の品質を改善するため、ガス状又はエロゾ
ル状物質で常温硬化させるコールドボックス鋳型製造法
が、クローニング法を代替する鋳型の製造法として鋳物
業界で真剣に導入が試みられて来ている。
に鋳型、鋳物の品質を改善するため、ガス状又はエロゾ
ル状物質で常温硬化させるコールドボックス鋳型製造法
が、クローニング法を代替する鋳型の製造法として鋳物
業界で真剣に導入が試みられて来ている。
コールドボックス法にはフラン系樹脂を代表とする酸硬
化性樹脂を過酸化物を酸化剤として二酸化硫黄により硬
化さセる酸硬化コールドボックスと、ポリオールとポリ
イソシアネートとをエロゾル状の第３級アミンを触媒と
して硬化させるウレタンコールドボックスがある。
化性樹脂を過酸化物を酸化剤として二酸化硫黄により硬
化さセる酸硬化コールドボックスと、ポリオールとポリ
イソシアネートとをエロゾル状の第３級アミンを触媒と
して硬化させるウレタンコールドボックスがある。
この中でウレタンコールドボックスを使用した鋳型は、
鋳物製造時の鋳砂の崩壊性が悪いとか、砂かみ、すくわ
れ、ピンホール、ずず欠陥等の鋳造欠陥が発生し易い等
の欠点がある。
鋳物製造時の鋳砂の崩壊性が悪いとか、砂かみ、すくわ
れ、ピンホール、ずず欠陥等の鋳造欠陥が発生し易い等
の欠点がある。
それに対して酸硬化コールドボックスは前記の難点を解
決する方法として近年急速に注目を集めている。
決する方法として近年急速に注目を集めている。
従来、上記のような酸硬化性樹脂粘結剤として酸硬化性
樹脂にリグニンを混合もしくは共縮合させることは公知
であるが、一般に従来から知られているリグニンはフラ
ン系樹脂に対する相溶性が悪く、貯蔵安定性及び鋳型強
度が低下する欠点があった。
樹脂にリグニンを混合もしくは共縮合させることは公知
であるが、一般に従来から知られているリグニンはフラ
ン系樹脂に対する相溶性が悪く、貯蔵安定性及び鋳型強
度が低下する欠点があった。
本発明者らは、前記の問題点を解決すべく鋭意研究の結
果、フラン系樹脂中の主に尿素或いはメラミンとホルム
アルデヒド縮合体に起因するＮ含有量が６重量％以下で
あり、かつリグニンを５０重量％以下含有する樹脂にお
いて、リグニン中の硫黄分が２重量％以下のリグニン類
を使用すれば、鋳型硬化速度及び鋳型強度を低下させる
ことなく、相溶安定性すなわち貯蔵安定性を著しく改善
できることを見出し本発明を完成した。
果、フラン系樹脂中の主に尿素或いはメラミンとホルム
アルデヒド縮合体に起因するＮ含有量が６重量％以下で
あり、かつリグニンを５０重量％以下含有する樹脂にお
いて、リグニン中の硫黄分が２重量％以下のリグニン類
を使用すれば、鋳型硬化速度及び鋳型強度を低下させる
ことなく、相溶安定性すなわち貯蔵安定性を著しく改善
できることを見出し本発明を完成した。
即ち、本発明は、樹脂中のＮ含有量が６重量％以下であ
るフラン系樹脂に、硫黄分２重量％以下のリグニンを５
０重重景以下、好ましくは３０重貴簡以下配合もしくは
反応してなることを特徴とする鋳型用粘結剤組成物を提
供するものである。
るフラン系樹脂に、硫黄分２重量％以下のリグニンを５
０重重景以下、好ましくは３０重貴簡以下配合もしくは
反応してなることを特徴とする鋳型用粘結剤組成物を提
供するものである。
Ｎ含有量が６重量％を越えるフラン系樹脂に関しては、
従来のリグニンはもちろんのこと、本発明に用いられる
リグニンとの相溶性、即ち貯蔵安定性が悪く、鋳型強度
の低下が著しい。
従来のリグニンはもちろんのこと、本発明に用いられる
リグニンとの相溶性、即ち貯蔵安定性が悪く、鋳型強度
の低下が著しい。
本発明に用いられるフラン系樹脂としては、次の（ａ）
〜（ｄ）に示すものが例示される。
〜（ｄ）に示すものが例示される。
ｔａ＋ フルフリルアルコール又はその初期縮合物。
（ｂｌ フルフリルアルコールとホルムアルデヒドと
の初期縮合物。
の初期縮合物。
（Ｃ） ｆａ）と（ｂ）の混合物。
（ｄ） （ａｌ、 （ｂｌ及び（Ｃ１の一種と、尿素
もしくはメラミンとホルムアルデヒドの縮合物との混合
物又は反応物。
もしくはメラミンとホルムアルデヒドの縮合物との混合
物又は反応物。
又、本発明に使用されるリグニンは硫黄分２重量％以下
のものであり、更に好ましくは、オルガノソルボリシス
製法で抽出されるリグニン、爆砕法（加圧下に於ける水
蒸気処理）によって発生するリグニン又はオートヒドロ
リシス製法によるリグニンが良い。
のものであり、更に好ましくは、オルガノソルボリシス
製法で抽出されるリグニン、爆砕法（加圧下に於ける水
蒸気処理）によって発生するリグニン又はオートヒドロ
リシス製法によるリグニンが良い。
ここで用いたリグニン中の硫黄分析法ばＪＩＳＭ ８８
１３の石炭類及びコークス類の元素分析方法の１３．全
硫黄定量方法３．１エシユカ法」を採用した。
１３の石炭類及びコークス類の元素分析方法の１３．全
硫黄定量方法３．１エシユカ法」を採用した。
又、フラン系樹脂中の窒素分析法ばＪＩＳ Ｋ ２６０
９の原油及び石油製品窒素分試験方法の１マクロケルダ
ール法」を採用しまた。
９の原油及び石油製品窒素分試験方法の１マクロケルダ
ール法」を採用しまた。
本発明の鋳型用粘結剤組成物に対して、γ−アミノプロ
ピルトリメトキシシラン、γ−（２−アミノエチル）ア
ミノプロピルメチルジメトキシシラン等の公知の各種シ
ランカップリング剤、又は水を１〜２０重景％重量まし
くは５〜１５重量％配合しても良い。
ピルトリメトキシシラン、γ−（２−アミノエチル）ア
ミノプロピルメチルジメトキシシラン等の公知の各種シ
ランカップリング剤、又は水を１〜２０重景％重量まし
くは５〜１５重量％配合しても良い。
上記リグニンの配合量の下限については制限はないが、
通常１重量％以上が好ましく、更に好ましくは５重量％
以上である。
通常１重量％以上が好ましく、更に好ましくは５重量％
以上である。
本発明において自硬性鋳型法の硬化剤としては、パラト
ルエンスルホン酸、キシレンスルホン酸等の有機スルホ
ン酸や、リン酸、硫酸等の無機酸やこれらの混合物が使
用されるが、特に限定されるものではない。また、酸硬
化性コールドボックス法の過酸化物としては、ケトン系
、芳香族系等の有機過酸化物及び過酸化水素等の無機過
酸化物が使用されるが、特に限定されるものではない。
ルエンスルホン酸、キシレンスルホン酸等の有機スルホ
ン酸や、リン酸、硫酸等の無機酸やこれらの混合物が使
用されるが、特に限定されるものではない。また、酸硬
化性コールドボックス法の過酸化物としては、ケトン系
、芳香族系等の有機過酸化物及び過酸化水素等の無機過
酸化物が使用されるが、特に限定されるものではない。
鋳型を製造するには、本発明に係る粘結剤と共に、耐火
性粒状材料として、石英質を主成分とする珪砂の他、ジ
ルコン砂、クロマイト砂等が使用されるが、特に限定さ
れるものではない。
性粒状材料として、石英質を主成分とする珪砂の他、ジ
ルコン砂、クロマイト砂等が使用されるが、特に限定さ
れるものではない。
本発明は、Ｎ含有量が６重量％以下であるフラン系樹脂
において、前記のリグニンを使用することにより、従来
のリグニン、例えばサルファイドリグニン或いはクラフ
トリグニンと組み合わされた鋳型用粘結剤に比較して相
溶安定性が非常に良く、即ち、貯蔵安定性を著しく良好
なものとしており、より多くの前記リグニンを配合せし
めることが可能となり、貯蔵安定性及び鋳型強度の良好
な安価な粘結剤を製造することができる。
において、前記のリグニンを使用することにより、従来
のリグニン、例えばサルファイドリグニン或いはクラフ
トリグニンと組み合わされた鋳型用粘結剤に比較して相
溶安定性が非常に良く、即ち、貯蔵安定性を著しく良好
なものとしており、より多くの前記リグニンを配合せし
めることが可能となり、貯蔵安定性及び鋳型強度の良好
な安価な粘結剤を製造することができる。
又、前記リグニンを使用した本発明の鋳型用粘結剤では
、鋳型製造時又は鋳込時において有機粘結剤特有の刺激
臭が前記リグニンの臭気によりマスキングされ刺激臭が
緩和されるという利点も有する。
、鋳型製造時又は鋳込時において有機粘結剤特有の刺激
臭が前記リグニンの臭気によりマスキングされ刺激臭が
緩和されるという利点も有する。
以下、実施例により本発明を更に詳細に説明するが、本
発明はこれらの実施例のみに限定されるものではない。
発明はこれらの実施例のみに限定されるものではない。
実施例１〜４及び比較例１〜３
Ｎ含有量が４重量％である尿素変性フラン樹脂８５重量
部に対し、表１に示すリグニン１５重量部を添加し、加
熱溶解し、常温に冷却した後、５０ｃｃ沈降管に２５℃
で保存し貯蔵安定性の試験を行った。安定性は３ケ月後
の沈澱量で示した。
部に対し、表１に示すリグニン１５重量部を添加し、加
熱溶解し、常温に冷却した後、５０ｃｃ沈降管に２５℃
で保存し貯蔵安定性の試験を行った。安定性は３ケ月後
の沈澱量で示した。
又、掛津浮選珪砂５号の砂１００重量部に対し、上記配
合の樹脂組成物１重量部、硬化剤（花王りエーカーー製
「カオーライトナーＴＫ−３Ｊ Ｏ，４５重量部を混練
した砂の径５０ｍ／ｍ ％高さ５０ｍ／ｍの円筒形のテ
ストピースを２５°Ｃで成型し、混練後２４時間の鋳型
圧縮強度を測定した。
合の樹脂組成物１重量部、硬化剤（花王りエーカーー製
「カオーライトナーＴＫ−３Ｊ Ｏ，４５重量部を混練
した砂の径５０ｍ／ｍ ％高さ５０ｍ／ｍの円筒形のテ
ストピースを２５°Ｃで成型し、混練後２４時間の鋳型
圧縮強度を測定した。
更に、酸硬化性コールドボックス法の鋳型圧縮強度を次
の方法により測定した。即ち、オーストラリア産フラタ
リー珪砂１００重量部に対し、上記配合の樹脂組成物１
重量部及びメチルエチルケトンパーオキサイド系過酸化
物を０．５重量部添加混練した砂を、径５０ｍ／ｍ 、
高さ５０ｍ／ｍの円筒形のテストピースの型枠内へ加圧
空気と共に吹き込んで充填し、次いで二酸化硫黄ガスを
型枠内へ吹き込んで鋳型を成型し、二酸化硫黄ガス吹き
込み後２４時間の鋳型圧縮強度を測定した。
の方法により測定した。即ち、オーストラリア産フラタ
リー珪砂１００重量部に対し、上記配合の樹脂組成物１
重量部及びメチルエチルケトンパーオキサイド系過酸化
物を０．５重量部添加混練した砂を、径５０ｍ／ｍ 、
高さ５０ｍ／ｍの円筒形のテストピースの型枠内へ加圧
空気と共に吹き込んで充填し、次いで二酸化硫黄ガスを
型枠内へ吹き込んで鋳型を成型し、二酸化硫黄ガス吹き
込み後２４時間の鋳型圧縮強度を測定した。
これらの結果を表１に示す。
実施例５〜８及び比較例４〜５
Ｎ含有量が各々０．２．４．６．８．１０重重量の尿素
変性フラン樹脂８５重量部に対し、表２に示すリグニン
１５重量部を添加し、加熱溶解し、常温に冷却した後、
相律浮選珪砂５号の砂１００重量部に対し、ｌ記配合の
樹脂組成物１重量部、硬化剤（花王りエーカーー製１カ
オーライトす−ＴＫ−３Ｊ Ｏ，４５重量部を混練した
砂の径５０ｍ／ｍ、高さ５０ｍ／ｍの円筒形のテストピ
ースを２５℃で成型し、混練後２４時間の鋳型圧縮強度
を測定した。
変性フラン樹脂８５重量部に対し、表２に示すリグニン
１５重量部を添加し、加熱溶解し、常温に冷却した後、
相律浮選珪砂５号の砂１００重量部に対し、ｌ記配合の
樹脂組成物１重量部、硬化剤（花王りエーカーー製１カ
オーライトす−ＴＫ−３Ｊ Ｏ，４５重量部を混練した
砂の径５０ｍ／ｍ、高さ５０ｍ／ｍの円筒形のテストピ
ースを２５℃で成型し、混練後２４時間の鋳型圧縮強度
を測定した。
又、」二記のサンプルを５０ｃｃ沈降管に２５℃で保存
し、貯蔵安定性の試験を行った。安定性は３ケ月後のサ
ンプルの外観の均一性で示した。
し、貯蔵安定性の試験を行った。安定性は３ケ月後のサ
ンプルの外観の均一性で示した。
これらの結果を表２に示す。
表 ２
実施例９〜１２及び比較例６
Ｎ含有量が４重里％である尿素変性フラン樹脂各々８０
．７０．６０．５０．４０重５１部に対し、表３に示す
リグニンを各々２０．３０．４０．５０．６０重量部添
加し、加熱溶解し、常温に冷却しまた後、相律浮選珪砂
５号の砂１００重量部に対１゜２、十記配合の樹脂組成
物１重量部、硬化剤（花王りエーカー■製［カオーライ
トナーＴＫ−３］０．４５重量部を混練した砂の径５０
ｍ／ｍ 、、高さ５０ｍ／ｍの円筒形−１１、１３ のテストピースを２５℃で成型し、混練後２４時間の鋳
型圧縮強度を測定した。
．７０．６０．５０．４０重５１部に対し、表３に示す
リグニンを各々２０．３０．４０．５０．６０重量部添
加し、加熱溶解し、常温に冷却しまた後、相律浮選珪砂
５号の砂１００重量部に対１゜２、十記配合の樹脂組成
物１重量部、硬化剤（花王りエーカー■製［カオーライ
トナーＴＫ−３］０．４５重量部を混練した砂の径５０
ｍ／ｍ 、、高さ５０ｍ／ｍの円筒形−１１、１３ のテストピースを２５℃で成型し、混練後２４時間の鋳
型圧縮強度を測定した。
これらの結果を表３に示す。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １、樹脂中のＮ含有量が６重量％以下であるフラン系樹
脂に、硫黄分２重量％以下のリグニンを５０重量％以下
配合もしくは反応してなることを特徴とする鋳型用粘結
剤組成物。 ２、硫黄分２重量％以下のリグニンを３０重量％以下配
合もしくは反応する特許請求の範囲第１項記載の組成物
。 ３、リグニンが、オルガノソルボリシス製法で抽出され
るリグニン、爆砕法によって発生するリグニン、又はオ
ートヒドロリシス製法によるリグニンである特許請求の
範囲第１項記載の組成物。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP19687886A JPH066218B2 (ja) | 1986-08-22 | 1986-08-22 | 鋳型用粘結剤組成物 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP19687886A JPH066218B2 (ja) | 1986-08-22 | 1986-08-22 | 鋳型用粘結剤組成物 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6352738A true JPS6352738A (ja) | 1988-03-05 |
| JPH066218B2 JPH066218B2 (ja) | 1994-01-26 |
Family
ID=16365151
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP19687886A Expired - Fee Related JPH066218B2 (ja) | 1986-08-22 | 1986-08-22 | 鋳型用粘結剤組成物 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH066218B2 (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2014160710A (ja) * | 2013-02-19 | 2014-09-04 | Hitachi Chemical Co Ltd | プリント配線板 |
| JPWO2014136762A1 (ja) * | 2013-03-06 | 2017-02-09 | 日立化成株式会社 | コーテッドサンド |
-
1986
- 1986-08-22 JP JP19687886A patent/JPH066218B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2014160710A (ja) * | 2013-02-19 | 2014-09-04 | Hitachi Chemical Co Ltd | プリント配線板 |
| JPWO2014136762A1 (ja) * | 2013-03-06 | 2017-02-09 | 日立化成株式会社 | コーテッドサンド |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH066218B2 (ja) | 1994-01-26 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |