JP3249010B2 - 鋳造用鋳型の製造方法 - Google Patents
鋳造用鋳型の製造方法Info
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、殊に圧縮強度に優れた
鋳造用の鋳型及び中子（本明細書の全てにわたって鋳型
と略称する。）の製造方法に関する。
鋳造用の鋳型及び中子（本明細書の全てにわたって鋳型
と略称する。）の製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、鋳込みの際に刺激性の酸ガスを発
生しない鋳造用鋳型を迅速かつ能率よく製造するための
粘結剤としては例えば、気体状あるいは液体状エステル
系硬化剤で硬化可能な、カリウムアルカリ性フェノール
・ホルムアルデヒド樹脂を必須成分として含有する樹脂
組成物が知られている（特開昭５８−１５４４３４号公
報、特開平１−４０１３６号公報参照）。
生しない鋳造用鋳型を迅速かつ能率よく製造するための
粘結剤としては例えば、気体状あるいは液体状エステル
系硬化剤で硬化可能な、カリウムアルカリ性フェノール
・ホルムアルデヒド樹脂を必須成分として含有する樹脂
組成物が知られている（特開昭５８−１５４４３４号公
報、特開平１−４０１３６号公報参照）。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな粘結剤を使用して製造した鋳型は圧縮強度などの性
能が低いため、鋳物の品質低下の原因となっている。ま
た、このような粘結剤を粒状耐火性骨材（鋳物砂）と混
合して長時間待機させた後に鋳型を製造すると、製造し
た鋳型の圧縮強度などが顕著に低下し、粘結剤の可使時
間が短く、鋳造用鋳型を工業的に製造するうえで不都合
である。
うな粘結剤を使用して製造した鋳型は圧縮強度などの性
能が低いため、鋳物の品質低下の原因となっている。ま
た、このような粘結剤を粒状耐火性骨材（鋳物砂）と混
合して長時間待機させた後に鋳型を製造すると、製造し
た鋳型の圧縮強度などが顕著に低下し、粘結剤の可使時
間が短く、鋳造用鋳型を工業的に製造するうえで不都合
である。
【０００４】
【課題を解決するための手段】本発明者は、従来公知の
粘結剤を使用して製造した鋳造用鋳型の問題点を解決す
るため、水溶性フェノール樹脂の合成反応に着目して、
フェノール類とアルデヒド類との特定の反応比において
フェノール類の２核体化合物の生成量を最大としかつ水
溶性化することにより、粒状耐火性骨材と混合した際の
可使時間が長い粘結剤が得られ、それを使用して製造さ
れる鋳造用鋳型は圧縮強度などが高いことを見い出し、
本発明を完成するに至った。
粘結剤を使用して製造した鋳造用鋳型の問題点を解決す
るため、水溶性フェノール樹脂の合成反応に着目して、
フェノール類とアルデヒド類との特定の反応比において
フェノール類の２核体化合物の生成量を最大としかつ水
溶性化することにより、粒状耐火性骨材と混合した際の
可使時間が長い粘結剤が得られ、それを使用して製造さ
れる鋳造用鋳型は圧縮強度などが高いことを見い出し、
本発明を完成するに至った。
【０００５】すなわち、本発明の鋳造用鋳型の製造方法
は、フェノール類１モルに対しアルデヒド類を１．６〜
２．５モルの比率でｐＫａ２．０以下の酸性物質に基づ
く酸性状態下でノボラック化反応を行わせ、フェノール
類の２核体化合物の生成量が最大となった時点で反応液
をアルカリ性にし、更にアルカリ性状態下でレゾール化
反応を行わせて得られる水溶性フェノール樹脂を必須成
分とする粘結剤と、粒状耐火性骨材とを混合し、この混
合物を鋳型枠内に収納して成形し、次いでこの成形物に
気体状の有機酸エステル系硬化剤を通過させて硬化させ
ることを特徴とする。
は、フェノール類１モルに対しアルデヒド類を１．６〜
２．５モルの比率でｐＫａ２．０以下の酸性物質に基づ
く酸性状態下でノボラック化反応を行わせ、フェノール
類の２核体化合物の生成量が最大となった時点で反応液
をアルカリ性にし、更にアルカリ性状態下でレゾール化
反応を行わせて得られる水溶性フェノール樹脂を必須成
分とする粘結剤と、粒状耐火性骨材とを混合し、この混
合物を鋳型枠内に収納して成形し、次いでこの成形物に
気体状の有機酸エステル系硬化剤を通過させて硬化させ
ることを特徴とする。
【０００６】さらに、本発明の鋳造用鋳型の製造方法
は、フェノール類１モルに対しアルデヒド類を１．６〜
２．５モルの比率でｐＫａ２．０以下の酸性物質に基づ
く酸性状態下でノボラック化反応を行わせ、フェノール
類の２核体化合物の生成量が最大となった時点で反応液
をアルカリ性にし、更にアルカリ性状態下でレゾール化
反応を行わせて得られる水溶性フェノール樹脂を必須成
分とする粘結剤と、液体状有機酸エステル系硬化剤と、
粒状耐火性骨材とを混合し、この混合物を鋳型枠内に収
納して成形し硬化させることを特徴とする。
は、フェノール類１モルに対しアルデヒド類を１．６〜
２．５モルの比率でｐＫａ２．０以下の酸性物質に基づ
く酸性状態下でノボラック化反応を行わせ、フェノール
類の２核体化合物の生成量が最大となった時点で反応液
をアルカリ性にし、更にアルカリ性状態下でレゾール化
反応を行わせて得られる水溶性フェノール樹脂を必須成
分とする粘結剤と、液体状有機酸エステル系硬化剤と、
粒状耐火性骨材とを混合し、この混合物を鋳型枠内に収
納して成形し硬化させることを特徴とする。
【０００７】本発明における粘結剤は、気体状又は液体
状有機酸エステル系硬化剤で硬化して鋳造用鋳型を製造
することができる水溶性フェノール樹脂を必須成分とし
て含有する。このような水溶性フェノール樹脂は、例え
ば、フェノール、クレゾール、レゾルシノール、キシレ
ノール、ビスフェノールＡ、クミルフェノール、ノニル
フェノール、ブチルフェノール、フェニルフェノール、
エチルフェノール、オクチルフェノール、アミルフェノ
ール、ナフトール、ビスフェノールＦ、ビスフェノール
Ｃ、カテコール、ハイドロキノン、ピロガロール、フロ
ログルシン、リグニン、ビスフェノールＡ残渣、クレゾ
ール残渣、クロロフェノール、ジクロロフェノール、そ
の他の置換フェノールを含めたフェノール類と、ホルム
アルデヒド、アセトアルデヒド、フルフラール等のアル
デヒド類とのノボラック化反応、及びそれに続くレゾー
ル化反応によって得られるレゾール・ノボラック型の水
溶性フェノール樹脂である。製造される鋳型の圧縮強度
などを高くするためには、フェノール類１モルに対し
て、アルデヒド類は１．６〜２．５モルの比率で使用す
ることが必要である。ノボラック化反応はフェノール類
がアルデヒド類により連結されたノボラック樹脂を生成
する公知の反応であり、ノボラック化反応をガスクロマ
トグラフィーなどにより追跡してフェノール類の２核体
化合物の生成量が最大となった時点で引き続き行なうレ
ゾール化反応は、ノボラック化反応の生成物をヒドロキ
シアルキル化してレゾール樹脂を生成する公知の反応で
ある。この生成される水溶性フェノール樹脂の重量平均
分子量は、２０００を越えて３０００以下である範囲が
好ましい。通常、水溶性フェノール樹脂は固形分５０〜
７５重量％の溶液、特に水溶液として使用される。ノボ
ラック化反応に用いられる適当な酸性物質は、ｐＫａ
２．０以下の化合物であり、具体的には例えば、ｐ−ト
ルエンスルホン酸（ｐＫａ１．７）、蓚酸（ｐＫａ１．
３）、塩酸（ｐＫａ−８）を挙げることができ、ｐＫａ
１．３〜１．７のｐ−トルエンスルホン酸、蓚酸などが
好ましい。酸性物質のｐＫａが２．０を越えると得られ
る水溶性フェノール樹脂を使用して製造される鋳型の圧
縮強度などの性能が不十分となり、ｐＫａが小さ過ぎる
と反応装置が制限されるので、好ましくない。この酸性
物質は、フェノール類に対し０．００１〜０．１の範囲
のモル比でノボラック化反応に使用するのが好ましい。
レゾール化反応に用いられる適当なアルカリ性物質は水
酸化ナトリウム、水酸化カリウム、水酸化リチウム又は
これらの混合物であるが、水酸化カリウムが最も好まし
い。
状有機酸エステル系硬化剤で硬化して鋳造用鋳型を製造
することができる水溶性フェノール樹脂を必須成分とし
て含有する。このような水溶性フェノール樹脂は、例え
ば、フェノール、クレゾール、レゾルシノール、キシレ
ノール、ビスフェノールＡ、クミルフェノール、ノニル
フェノール、ブチルフェノール、フェニルフェノール、
エチルフェノール、オクチルフェノール、アミルフェノ
ール、ナフトール、ビスフェノールＦ、ビスフェノール
Ｃ、カテコール、ハイドロキノン、ピロガロール、フロ
ログルシン、リグニン、ビスフェノールＡ残渣、クレゾ
ール残渣、クロロフェノール、ジクロロフェノール、そ
の他の置換フェノールを含めたフェノール類と、ホルム
アルデヒド、アセトアルデヒド、フルフラール等のアル
デヒド類とのノボラック化反応、及びそれに続くレゾー
ル化反応によって得られるレゾール・ノボラック型の水
溶性フェノール樹脂である。製造される鋳型の圧縮強度
などを高くするためには、フェノール類１モルに対し
て、アルデヒド類は１．６〜２．５モルの比率で使用す
ることが必要である。ノボラック化反応はフェノール類
がアルデヒド類により連結されたノボラック樹脂を生成
する公知の反応であり、ノボラック化反応をガスクロマ
トグラフィーなどにより追跡してフェノール類の２核体
化合物の生成量が最大となった時点で引き続き行なうレ
ゾール化反応は、ノボラック化反応の生成物をヒドロキ
シアルキル化してレゾール樹脂を生成する公知の反応で
ある。この生成される水溶性フェノール樹脂の重量平均
分子量は、２０００を越えて３０００以下である範囲が
好ましい。通常、水溶性フェノール樹脂は固形分５０〜
７５重量％の溶液、特に水溶液として使用される。ノボ
ラック化反応に用いられる適当な酸性物質は、ｐＫａ
２．０以下の化合物であり、具体的には例えば、ｐ−ト
ルエンスルホン酸（ｐＫａ１．７）、蓚酸（ｐＫａ１．
３）、塩酸（ｐＫａ−８）を挙げることができ、ｐＫａ
１．３〜１．７のｐ−トルエンスルホン酸、蓚酸などが
好ましい。酸性物質のｐＫａが２．０を越えると得られ
る水溶性フェノール樹脂を使用して製造される鋳型の圧
縮強度などの性能が不十分となり、ｐＫａが小さ過ぎる
と反応装置が制限されるので、好ましくない。この酸性
物質は、フェノール類に対し０．００１〜０．１の範囲
のモル比でノボラック化反応に使用するのが好ましい。
レゾール化反応に用いられる適当なアルカリ性物質は水
酸化ナトリウム、水酸化カリウム、水酸化リチウム又は
これらの混合物であるが、水酸化カリウムが最も好まし
い。
【０００８】本発明において配合され得るシラン化合物
は、鋳型の粘結性を改善するために、通常、樹脂溶液に
対して０．０５〜３重量％の範囲であることが好まし
く、その例としては、γ−グリシドキシプロピルトリメ
トキシシラン、γ−アミノプロピルトリエトキシシラン
等を挙げることができる。
は、鋳型の粘結性を改善するために、通常、樹脂溶液に
対して０．０５〜３重量％の範囲であることが好まし
く、その例としては、γ−グリシドキシプロピルトリメ
トキシシラン、γ−アミノプロピルトリエトキシシラン
等を挙げることができる。
【０００９】本発明における鋳造用鋳型の製造に使用さ
れる粒状耐火性骨材としては、珪砂、クロム鉄鉱砂、ジ
ルコン砂、かんらん石砂等の従来鋳型製造用に使用され
る耐火性の粒状砂のほか、粘土質の砂、再生砂を挙げる
ことができる。
れる粒状耐火性骨材としては、珪砂、クロム鉄鉱砂、ジ
ルコン砂、かんらん石砂等の従来鋳型製造用に使用され
る耐火性の粒状砂のほか、粘土質の砂、再生砂を挙げる
ことができる。
【００１０】本発明における鋳造用鋳型の製造に使用さ
れる硬化剤である有機酸エステルは、気体状又は液体状
の有機酸エステル系化合物である。気体状の有機酸エス
テル系硬化剤は、蟻酸メチル、蟻酸エチル、蟻酸プロピ
ル等の蒸気又はエアロゾルである。液体状の有機酸エス
テルはその沸点が常温で１００℃以上のものであり、具
体的には、一価又は多価アルコールとカルボン酸とのエ
ステル化合物、特に炭素数１〜１０の一価又は多価アル
コールと炭素数２〜１０のカルボン酸とのエステル化合
物、あるいはラクトン化合物、カーボネート化合物を挙
げることができる。さらに具体的には例えば、酢酸エチ
ル、アジピン酸ジメチル、コハク酸ジメチル、エチレン
グリコールジアセテート、モノアセチン、ダイアセチ
ン、トリアセチン、エチレンカーボネート、γ−ブチロ
ラクトン、プロピオラクトン、ε−カプロラクトン、あ
るいはこれらの混合物である。使用される気体状又は液
体状有機酸エステル系硬化剤の量は、粘結剤の溶液に対
して５〜１１０重量％、特に２０〜６０重量％の範囲が
好ましい。
れる硬化剤である有機酸エステルは、気体状又は液体状
の有機酸エステル系化合物である。気体状の有機酸エス
テル系硬化剤は、蟻酸メチル、蟻酸エチル、蟻酸プロピ
ル等の蒸気又はエアロゾルである。液体状の有機酸エス
テルはその沸点が常温で１００℃以上のものであり、具
体的には、一価又は多価アルコールとカルボン酸とのエ
ステル化合物、特に炭素数１〜１０の一価又は多価アル
コールと炭素数２〜１０のカルボン酸とのエステル化合
物、あるいはラクトン化合物、カーボネート化合物を挙
げることができる。さらに具体的には例えば、酢酸エチ
ル、アジピン酸ジメチル、コハク酸ジメチル、エチレン
グリコールジアセテート、モノアセチン、ダイアセチ
ン、トリアセチン、エチレンカーボネート、γ−ブチロ
ラクトン、プロピオラクトン、ε−カプロラクトン、あ
るいはこれらの混合物である。使用される気体状又は液
体状有機酸エステル系硬化剤の量は、粘結剤の溶液に対
して５〜１１０重量％、特に２０〜６０重量％の範囲が
好ましい。
【００１１】気体状の硬化剤による鋳造用鋳型の製造
は、粒状耐火性骨材と粘結剤とを慣用の方法によって混
合し、成形することによって行う。通気性のよい中子取
りと鋳型枠もまた、従来のガス硬化法で使用されている
慣用型のものを使用することができる。粒状耐火性骨材
と粘結剤の有機溶剤、水等の溶液とを配合した混合物を
成形した型には、蟻酸メチル等の気体状の有機酸エステ
ルを、通常、不活性担時体ガス中の蒸気又はエアロゾル
として、常温あるいはそれより若干高い温度で通過・吸
収させて硬化させる。硬化剤の吸収に要する時間は、型
の大きさと形状及び樹脂の種類に依存するが、数秒間か
ら数分間の範囲である場合がほとんどである。硬化剤吸
収後、鋳型を枠から取り出す際、鋳型の損傷を防止する
ためには、十分な時間放置してから枠から鋳型を取り出
すのが好ましい。この時間は、鋳型に加温した不活性担
持体ガスを通過させることによって短縮することができ
る。
は、粒状耐火性骨材と粘結剤とを慣用の方法によって混
合し、成形することによって行う。通気性のよい中子取
りと鋳型枠もまた、従来のガス硬化法で使用されている
慣用型のものを使用することができる。粒状耐火性骨材
と粘結剤の有機溶剤、水等の溶液とを配合した混合物を
成形した型には、蟻酸メチル等の気体状の有機酸エステ
ルを、通常、不活性担時体ガス中の蒸気又はエアロゾル
として、常温あるいはそれより若干高い温度で通過・吸
収させて硬化させる。硬化剤の吸収に要する時間は、型
の大きさと形状及び樹脂の種類に依存するが、数秒間か
ら数分間の範囲である場合がほとんどである。硬化剤吸
収後、鋳型を枠から取り出す際、鋳型の損傷を防止する
ためには、十分な時間放置してから枠から鋳型を取り出
すのが好ましい。この時間は、鋳型に加温した不活性担
持体ガスを通過させることによって短縮することができ
る。
【００１２】液体状の硬化剤による鋳造用鋳型の製造
は、粒状耐火性骨材と粘結剤の溶液と液体状有機酸エス
テルとを慣用の方法によって混合し、成形することによ
って行う。粒状耐火性骨材と粘結剤の有機溶剤、水等の
溶液と液体状有機酸エステルとを配合した混合物を成形
した型は、常温あるいはそれより若干高い温度で一定時
間放置して硬化させる。硬化時間は、型の大きさと形状
及び樹脂の種類に依存するが、１時間から２４時間の範
囲である場合がほとんどである。本発明における粘結剤
（５０％溶液として）は、粒状耐火性骨材に対して、
０．５〜８重量％の範囲で配合するのが好ましい。成形
鋳型の圧縮強度などの点からは、１〜３重量％の範囲で
配合するのが特に好ましい。
は、粒状耐火性骨材と粘結剤の溶液と液体状有機酸エス
テルとを慣用の方法によって混合し、成形することによ
って行う。粒状耐火性骨材と粘結剤の有機溶剤、水等の
溶液と液体状有機酸エステルとを配合した混合物を成形
した型は、常温あるいはそれより若干高い温度で一定時
間放置して硬化させる。硬化時間は、型の大きさと形状
及び樹脂の種類に依存するが、１時間から２４時間の範
囲である場合がほとんどである。本発明における粘結剤
（５０％溶液として）は、粒状耐火性骨材に対して、
０．５〜８重量％の範囲で配合するのが好ましい。成形
鋳型の圧縮強度などの点からは、１〜３重量％の範囲で
配合するのが特に好ましい。
【００１３】
【実施例】以下、合成実施例、合成比較例、実施例及び
比較例により本発明を更に詳細に説明するが、これらに
おいて「部」は全て「重量部」を意味し、「％」は全て
「重量％」を意味する。 合成実施例１、合成比較例１〜３ １００％フェノール５６４部（６．０モル）と水２９５
部からなる水溶液中に、９２％パラホルムアルデヒド３
５３部（１０．８モル−ホルムアルデヒド換算、以下全
て同じ）を加えた（パラホルムアルデヒド：フェノール
のモル比は１．８：１）。この混合物溶液を攪拌しなが
ら加熱し５０℃になったら、３５％濃塩酸６．３部
（０．０６モル）を加え、同温度で一定時間ノボラック
化反応を行った。ノボラック化反応について、反応時間
を追って原料のフェノールと生成物のフェノールの２核
体化合物（オルソ体とパラ体の合計）を、中和後メタノ
ールを内部標準物質とするガスクロマトグラフィーによ
り分析した。その結果を示すグラフを図１に掲げる。次
いで、４８％カセイソーダ水溶液２５．０部（０．３モ
ル）をノボラック化反応液中に加えてアルカリ性にし、
更に、４８．６％カセイカリ水溶液５５４部（４．８モ
ル）を１時間かけて徐々に添加し、反応液の温度を５０
℃から８５℃まで昇温し同温度で３時間攪拌した。レゾ
ール化反応の液の粘度が２００ｃｐｓになったら冷却し
て、反応液１００部に対して３−グリシドキシプロピル
トリメトキシシランを０．５部の比率で添加し、粘結剤
の溶液を調製した。原料仕込み量及び反応条件をまとめ
て表１に示す。
比較例により本発明を更に詳細に説明するが、これらに
おいて「部」は全て「重量部」を意味し、「％」は全て
「重量％」を意味する。 合成実施例１、合成比較例１〜３ １００％フェノール５６４部（６．０モル）と水２９５
部からなる水溶液中に、９２％パラホルムアルデヒド３
５３部（１０．８モル−ホルムアルデヒド換算、以下全
て同じ）を加えた（パラホルムアルデヒド：フェノール
のモル比は１．８：１）。この混合物溶液を攪拌しなが
ら加熱し５０℃になったら、３５％濃塩酸６．３部
（０．０６モル）を加え、同温度で一定時間ノボラック
化反応を行った。ノボラック化反応について、反応時間
を追って原料のフェノールと生成物のフェノールの２核
体化合物（オルソ体とパラ体の合計）を、中和後メタノ
ールを内部標準物質とするガスクロマトグラフィーによ
り分析した。その結果を示すグラフを図１に掲げる。次
いで、４８％カセイソーダ水溶液２５．０部（０．３モ
ル）をノボラック化反応液中に加えてアルカリ性にし、
更に、４８．６％カセイカリ水溶液５５４部（４．８モ
ル）を１時間かけて徐々に添加し、反応液の温度を５０
℃から８５℃まで昇温し同温度で３時間攪拌した。レゾ
ール化反応の液の粘度が２００ｃｐｓになったら冷却し
て、反応液１００部に対して３−グリシドキシプロピル
トリメトキシシランを０．５部の比率で添加し、粘結剤
の溶液を調製した。原料仕込み量及び反応条件をまとめ
て表１に示す。
【００１４】
【表１】
【００１５】合成実施例２〜４ １００％フェノール５６４部（６．０モル）と水３２８
部からなる水溶液中に、９２％パラホルムアルデヒド３
９２部（１２．０モル）を加えた（パラホルムアルデヒ
ド：フェノールのモル比は２．０：１）。この混合物溶
液を攪拌しながら加熱し５０℃になったら、触媒として
酸性物質（０．０６モル）を加え、同温度で２時間（ガ
スクロマトグラフィーによりフェノールの２核体化合物
の生成量が最大となった時点）ノボラック化反応を行っ
た。次いで、４８％カセイソーダ水溶液２５．０部
（０．３モル）をノボラック化反応液中に加えてアルカ
リ性にし、更に、４８．６％カセイカリ水溶液５５４部
（４．８モル）を１時間かけて徐々に添加し、反応液の
温度を５０℃から８５℃まで昇温し同温度で３時間攪拌
した。レゾール化反応の液の粘度が２００ｃｐｓになっ
たら冷却して、反応液１００部に対して３−グリシドキ
シプロピルトリメトキシシランを０．５部の比率で添加
し、粘結剤の溶液を調製した。原料仕込み量及び反応条
件をまとめて表２に示す。
部からなる水溶液中に、９２％パラホルムアルデヒド３
９２部（１２．０モル）を加えた（パラホルムアルデヒ
ド：フェノールのモル比は２．０：１）。この混合物溶
液を攪拌しながら加熱し５０℃になったら、触媒として
酸性物質（０．０６モル）を加え、同温度で２時間（ガ
スクロマトグラフィーによりフェノールの２核体化合物
の生成量が最大となった時点）ノボラック化反応を行っ
た。次いで、４８％カセイソーダ水溶液２５．０部
（０．３モル）をノボラック化反応液中に加えてアルカ
リ性にし、更に、４８．６％カセイカリ水溶液５５４部
（４．８モル）を１時間かけて徐々に添加し、反応液の
温度を５０℃から８５℃まで昇温し同温度で３時間攪拌
した。レゾール化反応の液の粘度が２００ｃｐｓになっ
たら冷却して、反応液１００部に対して３−グリシドキ
シプロピルトリメトキシシランを０．５部の比率で添加
し、粘結剤の溶液を調製した。原料仕込み量及び反応条
件をまとめて表２に示す。
【００１６】
【表２】
【００１７】合成比較例４及び５ １００％フェノール５６４部（６．０モル）と水２９５
部からなる水溶液中に、９２％パラホルムアルデヒドを
所定量加えた。この混合物溶液を攪拌しながら加熱し５
０℃になったら、３５％濃塩酸６．３部（０．０６モ
ル）を加え、同温度で１．５時間（ガスクロマトグラフ
ィーによりフェノールの２核体化合物の生成量が最大と
なった時点）ノボラック化反応を行った。次いで、４８
％カセイソーダ水溶液２５．０部（０．３モル）をノボ
ラック化反応液中に加えてアルカリ性にした後、９２％
パラホルムアルデヒドを所定量加え、更に、４８．６％
カセイカリ水溶液５５４部（４．８モル）を１時間かけ
て徐々に添加し、反応液の温度を５０℃から８５℃まで
昇温し同温度で３時間攪拌した。レゾール化反応の液の
粘度が２００ｃｐｓになったら冷却して、反応液１００
部に対して３−グリシドキシプロピルトリメトキシシラ
ンを０．５部の比率で添加し、粘結剤の溶液を調製し
た。原料仕込み量及び反応条件をまとめて表３に示す。
部からなる水溶液中に、９２％パラホルムアルデヒドを
所定量加えた。この混合物溶液を攪拌しながら加熱し５
０℃になったら、３５％濃塩酸６．３部（０．０６モ
ル）を加え、同温度で１．５時間（ガスクロマトグラフ
ィーによりフェノールの２核体化合物の生成量が最大と
なった時点）ノボラック化反応を行った。次いで、４８
％カセイソーダ水溶液２５．０部（０．３モル）をノボ
ラック化反応液中に加えてアルカリ性にした後、９２％
パラホルムアルデヒドを所定量加え、更に、４８．６％
カセイカリ水溶液５５４部（４．８モル）を１時間かけ
て徐々に添加し、反応液の温度を５０℃から８５℃まで
昇温し同温度で３時間攪拌した。レゾール化反応の液の
粘度が２００ｃｐｓになったら冷却して、反応液１００
部に対して３−グリシドキシプロピルトリメトキシシラ
ンを０．５部の比率で添加し、粘結剤の溶液を調製し
た。原料仕込み量及び反応条件をまとめて表３に示す。
【００１８】合成比較例６ １００％フェノール５００部（５．３モル）と３７％濃
塩酸６７．５部（０．６８モル）と水３２５部からなる
水溶液中に、３７％ホルマリン水７３部（０．９モル）
を３０℃で１時間かけて滴下した。滴下後、反応液を
１．５時間静置した後、油層を分離した。分離した油層
２５０部に水２５０部とカセイカリ３００部（５．３モ
ル）を加え、更に９２％パラホルムアルデヒド１７３部
（５．３モル）を１時間かけて加えた。反応液を攪拌し
ながら徐々に温度を上げ、８５℃で２時間攪拌した。反
応液の粘度が１５０ｃｐｓになったら冷却して、反応液
１００部に対して３−グリシドキシプロピルトリメトキ
シシランを０．５部の比率で添加し、粘結剤の溶液を調
製した。原料仕込み量及び反応条件をまとめて表３に示
す。
塩酸６７．５部（０．６８モル）と水３２５部からなる
水溶液中に、３７％ホルマリン水７３部（０．９モル）
を３０℃で１時間かけて滴下した。滴下後、反応液を
１．５時間静置した後、油層を分離した。分離した油層
２５０部に水２５０部とカセイカリ３００部（５．３モ
ル）を加え、更に９２％パラホルムアルデヒド１７３部
（５．３モル）を１時間かけて加えた。反応液を攪拌し
ながら徐々に温度を上げ、８５℃で２時間攪拌した。反
応液の粘度が１５０ｃｐｓになったら冷却して、反応液
１００部に対して３−グリシドキシプロピルトリメトキ
シシランを０．５部の比率で添加し、粘結剤の溶液を調
製した。原料仕込み量及び反応条件をまとめて表３に示
す。
【００１９】合成比較例７ １００％フェノール５６４部（６．０モル）と水３２８
部からなる水溶液中に、９２％パラホルムアルデヒド３
９２部（１２．０モル）を加えた（パラホルムアルデヒ
ド：フェノールのモル比は２．０：１）。この混合物溶
液を攪拌しながら加熱し５０℃で４８．６％カセイカリ
水溶液５５４部（４．８モル）を２時間かけて徐々に添
加し、反応液の温度を５０℃から８５℃まで昇温し同温
度で３時間攪拌した。反応液の粘度が２００ｃｐｓにな
ったら冷却して、反応液１００部に対して３−グリシド
キシプロピルトリメトキシシランを０．５部の比率で添
加し、粘結剤の溶液を調製した。原料仕込み量及び反応
条件をまとめて表３に示す。
部からなる水溶液中に、９２％パラホルムアルデヒド３
９２部（１２．０モル）を加えた（パラホルムアルデヒ
ド：フェノールのモル比は２．０：１）。この混合物溶
液を攪拌しながら加熱し５０℃で４８．６％カセイカリ
水溶液５５４部（４．８モル）を２時間かけて徐々に添
加し、反応液の温度を５０℃から８５℃まで昇温し同温
度で３時間攪拌した。反応液の粘度が２００ｃｐｓにな
ったら冷却して、反応液１００部に対して３−グリシド
キシプロピルトリメトキシシランを０．５部の比率で添
加し、粘結剤の溶液を調製した。原料仕込み量及び反応
条件をまとめて表３に示す。
【００２０】
【表３】
【００２１】実施例１〜４、比較例１〜７ 三河Ｖ６珪砂３０００部に各合成実施例、各合成比較例
において製造した粘結剤の溶液を６０部加え９０秒間混
合して、混練砂を調製した。この混練砂を直ちにあるい
は２４時間経過後に木型枠内に収納して成形し、この成
形物中に蟻酸メチル３０部を含む蟻酸メチル−空気混合
ガスを常温で作用させて、直径５０ｍｍ、高さ５０ｍｍ
の鋳型試験片を製造した。製造した鋳型試験片の圧縮強
度を表４、表５及び表６に示す。 〔圧縮強度試験方法〕 鋳型試験片を製造した後、常温（２０℃）、５０％相対
温度での硬化５分経過後、１時間経過後あるいは硬化２
４時間経過後における鋳型試験片の圧縮強度（ｋｇｆ／
ｃｍ2 ）を測定。
において製造した粘結剤の溶液を６０部加え９０秒間混
合して、混練砂を調製した。この混練砂を直ちにあるい
は２４時間経過後に木型枠内に収納して成形し、この成
形物中に蟻酸メチル３０部を含む蟻酸メチル−空気混合
ガスを常温で作用させて、直径５０ｍｍ、高さ５０ｍｍ
の鋳型試験片を製造した。製造した鋳型試験片の圧縮強
度を表４、表５及び表６に示す。 〔圧縮強度試験方法〕 鋳型試験片を製造した後、常温（２０℃）、５０％相対
温度での硬化５分経過後、１時間経過後あるいは硬化２
４時間経過後における鋳型試験片の圧縮強度（ｋｇｆ／
ｃｍ2 ）を測定。
【００２２】
【表４】
【００２３】
【表５】
【００２４】
【表６】
【００２５】
【発明の効果】以上説明したとおり、本発明により、粒
状耐火性骨材と混合した際の可使時間が長い粘結剤が得
られ、それを使用して製造される鋳造用鋳型は圧縮強度
などが高く収縮が小さいという顕著な効果が得られる。
状耐火性骨材と混合した際の可使時間が長い粘結剤が得
られ、それを使用して製造される鋳造用鋳型は圧縮強度
などが高く収縮が小さいという顕著な効果が得られる。
【図１】ノボラック化反応において、反応時間の経過に
よる原料のフェノールと生成物のフェノールの２核体化
合物の変化をガスクロマトグラフィーにより分析した結
果を示すグラフである。
よる原料のフェノールと生成物のフェノールの２核体化
合物の変化をガスクロマトグラフィーにより分析した結
果を示すグラフである。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 塩川 盛雄 神奈川県横浜市鶴見区大黒町７番43号 保土谷アシュランド株式会社 技術研究 所内 (56)参考文献 特公 昭35−17247（ＪＰ，Ｂ１) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) B22C 1/00 - 1/26
Claims (2)
- 【請求項１】 フェノール類１モルに対しアルデヒド類
を１．６〜２．５モルの比率でｐＫａ２．０以下の酸性
物質に基づく酸性状態下でノボラック化反応を行わせ、
フェノール類の２核体化合物の生成量が最大となった時
点で反応液をアルカリ性にし、更にアルカリ性状態下で
レゾール化反応を行わせて得られる水溶性フェノール樹
脂を必須成分とする粘結剤と、粒状耐火性骨材とを混合
し、この混合物を鋳型枠内に収納して成形し、次いでこ
の成形物に気体状の有機酸エステル系硬化剤を通過させ
て硬化させること、を特徴とする鋳造用鋳型の製造方
法。 - 【請求項２】 フェノール類１モルに対しアルデヒド類
を１．６〜２．５モルの比率でｐＫａ２．０以下の酸性
物質に基づく酸性状態下でノボラック化反応を行わせ、
フェノール類の２核体化合物の生成量が最大となった時
点で反応液をアルカリ性にし、更にアルカリ性状態下で
レゾール化反応を行わせて得られる水溶性フェノール樹
脂を必須成分とする粘結剤と、液体状有機酸エステル系
硬化剤と、粒状耐火性骨材とを混合し、この混合物を鋳
型枠内に収納して成形し硬化させること、を特徴とする
鋳造用鋳型の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP12471094A JP3249010B2 (ja) | 1994-05-16 | 1994-05-16 | 鋳造用鋳型の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP12471094A JP3249010B2 (ja) | 1994-05-16 | 1994-05-16 | 鋳造用鋳型の製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07308732A JPH07308732A (ja) | 1995-11-28 |
| JP3249010B2 true JP3249010B2 (ja) | 2002-01-21 |
Family
ID=14892194
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP12471094A Expired - Lifetime JP3249010B2 (ja) | 1994-05-16 | 1994-05-16 | 鋳造用鋳型の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3249010B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100336978B1 (ko) * | 1995-12-29 | 2002-11-07 | 고려화학 주식회사 | 주물용 결합제 수지조성물 |
| CN102387877B (zh) * | 2009-04-10 | 2014-04-23 | 花王株式会社 | 固化剂组合物 |
-
1994
- 1994-05-16 JP JP12471094A patent/JP3249010B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH07308732A (ja) | 1995-11-28 |
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