JP2593332B2 - ホットボックス用樹脂被覆砂組成物 - Google Patents
ホットボックス用樹脂被覆砂組成物Info
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- JP2593332B2 JP2593332B2 JP63057208A JP5720888A JP2593332B2 JP 2593332 B2 JP2593332 B2 JP 2593332B2 JP 63057208 A JP63057208 A JP 63057208A JP 5720888 A JP5720888 A JP 5720888A JP 2593332 B2 JP2593332 B2 JP 2593332B2
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Description
【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明はホットボックス法の中子造型に用いられ樹脂
被覆砂組成物に関する。
被覆砂組成物に関する。
特に銅合金鋳物の製造に適したホットボックス法に用
いる樹脂被覆砂組成物に関するものである。
いる樹脂被覆砂組成物に関するものである。
［従来の技術］ 銅合金鋳物は鋳鉄鋳物に比べて、鋳造時の金属の凝固
温度範囲が非常に大きいことと生産性を上げるために、
主型に金型を用い中子にフェノール樹脂を主成分とする
シェルモールド法により成型された中子鋳型を使用した
場合、またフラン系樹脂のホットボックス法により成型
された中子鋳型を使用した場合においては金型と中子鋳
型の冷却速度の違いにより主型面と中子鋳型面との間に
溶湯の冷却速度のアンバランスが生じ外引けや引け巣が
発生しやすいという問題があった。
温度範囲が非常に大きいことと生産性を上げるために、
主型に金型を用い中子にフェノール樹脂を主成分とする
シェルモールド法により成型された中子鋳型を使用した
場合、またフラン系樹脂のホットボックス法により成型
された中子鋳型を使用した場合においては金型と中子鋳
型の冷却速度の違いにより主型面と中子鋳型面との間に
溶湯の冷却速度のアンバランスが生じ外引けや引け巣が
発生しやすいという問題があった。
これらの問題を解決するために、尿素−フラン樹脂変
性フェノールノボラック樹脂（特開昭58−188540号公
報）やメラミン化合物または尿素メラミン化合物を混入
されたレゾール型フェノール樹脂よりなる結合剤被覆砂
粒（特開昭59−202135号公報）等が知られている。
性フェノールノボラック樹脂（特開昭58−188540号公
報）やメラミン化合物または尿素メラミン化合物を混入
されたレゾール型フェノール樹脂よりなる結合剤被覆砂
粒（特開昭59−202135号公報）等が知られている。
また、中子強度を向上させるシラン化合物を使用した
鋳物砂用粘結剤の貯蔵性を解決するために、シランカッ
プリング剤を採用した公報（特公昭59−34456号公報）
が知られている。
鋳物砂用粘結剤の貯蔵性を解決するために、シランカッ
プリング剤を採用した公報（特公昭59−34456号公報）
が知られている。
［発明が解決しようとする問題点］ しかしながら、樹脂被覆砂組成物の樹脂成分に尿素−
フラン樹脂変性フェノールノボラック樹脂やメラミン化
合物含有レゾール型フェノール樹脂を用いた鋳型で生産
される銅合金鋳物は、外引けや引け巣の発生が少なく、
工業的には実用化されているが樹脂成分がフェノール系
樹脂であるため、注湯時の発熱量が若干大きいこと、注
湯後の中子鋳型残留強度が高いこと、さらに樹脂被覆砂
組成物の硬化速度が遅いことから、外引けや引け巣不良
防止、注湯後の中子鋳型の崩壊性および造型サイクル等
の生産性が十分満足されているとはいえない。
フラン樹脂変性フェノールノボラック樹脂やメラミン化
合物含有レゾール型フェノール樹脂を用いた鋳型で生産
される銅合金鋳物は、外引けや引け巣の発生が少なく、
工業的には実用化されているが樹脂成分がフェノール系
樹脂であるため、注湯時の発熱量が若干大きいこと、注
湯後の中子鋳型残留強度が高いこと、さらに樹脂被覆砂
組成物の硬化速度が遅いことから、外引けや引け巣不良
防止、注湯後の中子鋳型の崩壊性および造型サイクル等
の生産性が十分満足されているとはいえない。
［問題点を解決するための手段］ 本発明の目的は、上記の問題を解決し、銅合金鋳物の
製造に適したホットボックス法に用いる樹脂被覆砂組成
物を提供することにある。
製造に適したホットボックス法に用いる樹脂被覆砂組成
物を提供することにある。
鋳物砂が、樹脂、シランカップリング剤および硬化剤
からなる樹脂層で被覆されてなる銅合金鋳物製造用のホ
ットボックス法中子造型に用いられる樹脂被覆砂組成物
において、該樹脂が固形分40重量％〜60重量％の尿素ホ
ルムアルデヒド樹脂水溶液であり、該硬化剤が塩化アン
モニウム、硫酸アンモニウム、りん酸アンモニウム、硝
酸アンモニウム、酢酸アンモニウムのアンモニウム塩の
少なくとも１種類からなる水溶液であることを特徴とす
る樹脂被覆砂組成物である。
からなる樹脂層で被覆されてなる銅合金鋳物製造用のホ
ットボックス法中子造型に用いられる樹脂被覆砂組成物
において、該樹脂が固形分40重量％〜60重量％の尿素ホ
ルムアルデヒド樹脂水溶液であり、該硬化剤が塩化アン
モニウム、硫酸アンモニウム、りん酸アンモニウム、硝
酸アンモニウム、酢酸アンモニウムのアンモニウム塩の
少なくとも１種類からなる水溶液であることを特徴とす
る樹脂被覆砂組成物である。
本発明で用いる尿素ホルムアルデヒド樹脂は、ホルム
アルデヒド／尿素モル比1.5〜2.5の配合で水酸化ナトリ
ウム、水酸化カリウム、水酸化ストロンチウム等のアル
カリ性触媒を用いメチロール化反応を、さらに酸でPHを
調整し、メチレン化反応を進め中和したのち濃縮し、所
定の固形分に水で調整して得られる。
アルデヒド／尿素モル比1.5〜2.5の配合で水酸化ナトリ
ウム、水酸化カリウム、水酸化ストロンチウム等のアル
カリ性触媒を用いメチロール化反応を、さらに酸でPHを
調整し、メチレン化反応を進め中和したのち濃縮し、所
定の固形分に水で調整して得られる。
上記、尿素ホルムアルデヒド樹脂の固形分は40重量％
〜60重量％が好ましく、40重量％以下だと揮発分が多く
揮発に時間がかかり作業性が悪くなる。一方、60重量％
以上だと樹脂被覆砂組成物にしたときに流動性が悪くな
り好ましくない。
〜60重量％が好ましく、40重量％以下だと揮発分が多く
揮発に時間がかかり作業性が悪くなる。一方、60重量％
以上だと樹脂被覆砂組成物にしたときに流動性が悪くな
り好ましくない。
本発明で使用できる尿素ホルムアルデヒド樹脂として
は、例えば下記の樹脂があげられる。
は、例えば下記の樹脂があげられる。
・エスレジンSC−１（松栄化学工業（株）製、固形分55
％） ・エスレジンSC−103（松栄化学工業（株）製、固形分5
5％） また本発明で用いる尿素ホルムアルデヒド樹脂はメラ
ミンとの共縮合樹脂をも含んでいる。この尿素ホルムア
ルデヒド樹脂は水混和性は９倍以上が好適であり、この
樹脂水溶液のPHは7.0〜8.0が好ましい。この尿素ホルム
アルデヒド樹脂には、アミノシラン、エポキシシラン等
のシランカップリング剤を含有させることが必須であ
り、例えば、アミノシラン系カップリング剤としては信
越化学工業（株）製のシランカップリング剤 KBE−903
が使用できる。
％） ・エスレジンSC−103（松栄化学工業（株）製、固形分5
5％） また本発明で用いる尿素ホルムアルデヒド樹脂はメラ
ミンとの共縮合樹脂をも含んでいる。この尿素ホルムア
ルデヒド樹脂は水混和性は９倍以上が好適であり、この
樹脂水溶液のPHは7.0〜8.0が好ましい。この尿素ホルム
アルデヒド樹脂には、アミノシラン、エポキシシラン等
のシランカップリング剤を含有させることが必須であ
り、例えば、アミノシラン系カップリング剤としては信
越化学工業（株）製のシランカップリング剤 KBE−903
が使用できる。
このシランカップリング剤の配合割合は、尿素ホルム
アルデヒド樹脂固形分100重量部に対して、0.2〜1.0重
量部が好ましい。特にアミノシランが好ましい。
アルデヒド樹脂固形分100重量部に対して、0.2〜1.0重
量部が好ましい。特にアミノシランが好ましい。
本発明で用いる硬化剤は、塩化アンモニウム、硫酸ア
ンモニウム、リン酸アンモニウム、硝酸アンモニウム、
酢酸アンモニウムのアンモニウム塩の少なくとも１種類
からなる水溶液である。
ンモニウム、リン酸アンモニウム、硝酸アンモニウム、
酢酸アンモニウムのアンモニウム塩の少なくとも１種類
からなる水溶液である。
［実施例］ 以下実施例により本発明を説明する。
（尿素ホルムアルデヒド樹脂の調整） （１）尿素ホルムアルデヒド樹脂エスレジンSC−１「松
栄化学工業（株）製］100重量部、シランカップリング
剤 KBE−903［信越化学工業（株）製］0.5重量部、お
よびイオン交換水40重量部を混合し、十分攪拌して尿素
ホルムアルデヒド樹脂水溶液Ａを得た。（樹脂水溶液
Ａ） （２）尿素・メラミンホルムアルデヒド樹脂SC−103
「松栄化学工業（株）製］100重量部、シランカップリ
ング剤 KBエー903を0.5重量部、およびイオン交換水40
重量部を混合し、十分攪拌して尿素ホルムアルデヒド樹
脂水溶液Ｂを得た（樹脂水溶液Ｂ） （硬化剤の調整） （１）塩化アンモニウム10重量部とイオン交換水190重
量部を混合攪拌し硬化剤Ａを得た。
栄化学工業（株）製］100重量部、シランカップリング
剤 KBE−903［信越化学工業（株）製］0.5重量部、お
よびイオン交換水40重量部を混合し、十分攪拌して尿素
ホルムアルデヒド樹脂水溶液Ａを得た。（樹脂水溶液
Ａ） （２）尿素・メラミンホルムアルデヒド樹脂SC−103
「松栄化学工業（株）製］100重量部、シランカップリ
ング剤 KBエー903を0.5重量部、およびイオン交換水40
重量部を混合し、十分攪拌して尿素ホルムアルデヒド樹
脂水溶液Ｂを得た（樹脂水溶液Ｂ） （硬化剤の調整） （１）塩化アンモニウム10重量部とイオン交換水190重
量部を混合攪拌し硬化剤Ａを得た。
（２）塩化アンモニウム40重量部とイオン交換水160重
量部とを混合攪拌し硬化剤Ｂを得た。
量部とを混合攪拌し硬化剤Ｂを得た。
［実施例１］ シンプソン式サンドミルにプラタリーサンド8kg、硬
化剤A24gを投入し１分間混練する。更に樹脂水溶液Ａを
120g添加し、１分間混練をして樹脂被覆砂組成物を得
た。
化剤A24gを投入し１分間混練する。更に樹脂水溶液Ａを
120g添加し、１分間混練をして樹脂被覆砂組成物を得
た。
試験結果を表に示した。
［実施例２］ 硬化剤Ａを硬化剤Ｂに替えた以外は実施例１と同様に
して樹脂被覆砂組成物を得、試験結果を表に示した。
して樹脂被覆砂組成物を得、試験結果を表に示した。
［比較例］ フェノール100重量部と37％ホルマリン122重量部を仕
込み、冷却しながら工業用アンモニア水15重量部を徐々
に添加する。反応温度50〜55℃で縮合反応をガードナー
気泡粘度計でＺまで進め、さらに98℃まで減圧脱水しレ
ゾール型フェノール樹脂を得た。このレゾール型フェノ
ール樹脂100重量部にトリメチロールメラミン43重量部
を混合して樹脂を得た。次にスピードミキサーに150℃
に過熱したプラタリーサンド8kgを投入し、上記の樹脂1
60gを添加し30秒混練後、冷却水120gを添加し、さらに
ステアリン酸カルシウム8gを添加して樹脂被覆砂組成物
を得た。試験結果を表に示した。
込み、冷却しながら工業用アンモニア水15重量部を徐々
に添加する。反応温度50〜55℃で縮合反応をガードナー
気泡粘度計でＺまで進め、さらに98℃まで減圧脱水しレ
ゾール型フェノール樹脂を得た。このレゾール型フェノ
ール樹脂100重量部にトリメチロールメラミン43重量部
を混合して樹脂を得た。次にスピードミキサーに150℃
に過熱したプラタリーサンド8kgを投入し、上記の樹脂1
60gを添加し30秒混練後、冷却水120gを添加し、さらに
ステアリン酸カルシウム8gを添加して樹脂被覆砂組成物
を得た。試験結果を表に示した。
［試験方法］ 温間強度：縦22.4mm、横22.4mm、長さ203.2mmのテスト
ピースが得られる金型を250℃に加熱し、この金型に実
施例、比較例で得られた樹脂被覆砂組成物を充填し、所
定時間焼成した後脱型し、得られたテストピースを脱型
15秒後に曲げ強度を測定する。
ピースが得られる金型を250℃に加熱し、この金型に実
施例、比較例で得られた樹脂被覆砂組成物を充填し、所
定時間焼成した後脱型し、得られたテストピースを脱型
15秒後に曲げ強度を測定する。
放置強度：上記、温間強度の測定と同様にテストピース
を造型し、常温まで冷却した後のテストピースの曲げ強
度を測定する。
を造型し、常温まで冷却した後のテストピースの曲げ強
度を測定する。
可使時間：樹脂被覆砂組成物を25℃にて室内に放置し、
一定時間ごとに上記温間強度と同様にテストピースを作
成し放置強度を測定し、混練直後の放置強度の80％にな
るまでの時間を可使時間とする。
一定時間ごとに上記温間強度と同様にテストピースを作
成し放置強度を測定し、混練直後の放置強度の80％にな
るまでの時間を可使時間とする。
外引けや引け巣の発生：実施例、比較例で得た樹脂被覆
砂組成物で図に示す中子を作成し、銅合金を注湯温度10
00℃で鋳込み、銅合金鋳物を得る。得られた鋳物の中央
を切断し、鋳物の中子面、外表面を観察し、外引けや引
け巣の発生数を調べた。
砂組成物で図に示す中子を作成し、銅合金を注湯温度10
00℃で鋳込み、銅合金鋳物を得る。得られた鋳物の中央
を切断し、鋳物の中子面、外表面を観察し、外引けや引
け巣の発生数を調べた。
表には銅合金鋳物16ケ中外引けや引け巣の発生した数
を表示した。
を表示した。
表からわかるように、実施例１〜２の樹脂被覆砂組成
物は、比較例の樹脂被覆砂組成物に比べ、短い焼成時間
での曲げ強度が強く硬化速度が早いことが判る。また外
引けや引け巣の発生がなく良好な鋳物が得られた。
物は、比較例の樹脂被覆砂組成物に比べ、短い焼成時間
での曲げ強度が強く硬化速度が早いことが判る。また外
引けや引け巣の発生がなく良好な鋳物が得られた。
［発明の作用および効果］ 本発明の樹脂被覆砂組成物は樹脂としてシランカップ
リング剤を含有した固形分が40重量％〜60重量％の尿素
ホルムアルデヒド樹脂水溶液を使用した系において硬化
剤としてアンモニウム塩を使用した被覆された砂組成物
であることを特徴とする。
リング剤を含有した固形分が40重量％〜60重量％の尿素
ホルムアルデヒド樹脂水溶液を使用した系において硬化
剤としてアンモニウム塩を使用した被覆された砂組成物
であることを特徴とする。
固形分が40重量％〜60重量％の尿素ホルムアルデヒド
樹脂水溶液を用いることにより、熱分解時の発熱量を抑
え、主型である金型表面と中子面の冷却速度を近づけ、
外引けや引け巣の発生を防止する。また硬化剤として、
アンモニウム塩を主体とした硬化剤を使用することによ
り、常温での硬化反応を抑制しながら、加熱硬化時には
酸を生じ硬化反応を早くする。
樹脂水溶液を用いることにより、熱分解時の発熱量を抑
え、主型である金型表面と中子面の冷却速度を近づけ、
外引けや引け巣の発生を防止する。また硬化剤として、
アンモニウム塩を主体とした硬化剤を使用することによ
り、常温での硬化反応を抑制しながら、加熱硬化時には
酸を生じ硬化反応を早くする。
本発明は、シランカップリング剤、固形分が40重量％
〜60重量％の尿素ホルムアルデヒド樹脂水溶液およびア
ンモニウム塩を主体とする硬化剤を構成要件とすること
で外引けや引け巣の発生がなく、硬化速度が早く生産性
に優れた銅合金鋳物製造用のホットボックス中子造型に
用いられる被覆砂組成物を提供するものである。
〜60重量％の尿素ホルムアルデヒド樹脂水溶液およびア
ンモニウム塩を主体とする硬化剤を構成要件とすること
で外引けや引け巣の発生がなく、硬化速度が早く生産性
に優れた銅合金鋳物製造用のホットボックス中子造型に
用いられる被覆砂組成物を提供するものである。
図は、本発明の実施例および比較例に示す樹脂被覆砂組
成物を用いて作られた鋳物用中子１を用いた鋳型の断面
図である。 1:鋳物用中子、2:主型
成物を用いて作られた鋳物用中子１を用いた鋳型の断面
図である。 1:鋳物用中子、2:主型
Claims (1)
- 【請求項１】鋳物砂が、樹脂、シランカップリング剤お
よび硬化剤からなる樹脂層で被覆されてなる銅合金鋳物
製造用のホットボックス法中子造型に用いられる樹脂被
覆砂組成物において、該樹脂が固形分40重量％〜60重量
％の尿素ホルムアルデヒド樹脂水溶液であり、該硬化剤
が塩化アンモニウム、硫酸アンモニウム、リン酸アンモ
ニウム、硝酸アンモニウム、酢酸アンモニウムのアンモ
ニウム塩の少なくとも１種類からなる水溶液であること
を特徴とする樹脂被覆砂組成物。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63057208A JP2593332B2 (ja) | 1988-03-10 | 1988-03-10 | ホットボックス用樹脂被覆砂組成物 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63057208A JP2593332B2 (ja) | 1988-03-10 | 1988-03-10 | ホットボックス用樹脂被覆砂組成物 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01233038A JPH01233038A (ja) | 1989-09-18 |
| JP2593332B2 true JP2593332B2 (ja) | 1997-03-26 |
Family
ID=13049094
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63057208A Expired - Fee Related JP2593332B2 (ja) | 1988-03-10 | 1988-03-10 | ホットボックス用樹脂被覆砂組成物 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2593332B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN104389180A (zh) * | 2014-11-25 | 2015-03-04 | 苏州路路顺机电设备有限公司 | 一种防水整理剂及其制备方法 |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5934456A (ja) * | 1982-08-20 | 1984-02-24 | Toyota Motor Corp | 内燃機関の排気ガス浄化装置 |
-
1988
- 1988-03-10 JP JP63057208A patent/JP2593332B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH01233038A (ja) | 1989-09-18 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| S531 | Written request for registration of change of domicile |
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