JPH07185731A - Binder composition for casting mold and production of casting mold - Google Patents
Binder composition for casting mold and production of casting moldInfo
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- JPH07185731A JPH07185731A JP25946594A JP25946594A JPH07185731A JP H07185731 A JPH07185731 A JP H07185731A JP 25946594 A JP25946594 A JP 25946594A JP 25946594 A JP25946594 A JP 25946594A JP H07185731 A JPH07185731 A JP H07185731A
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は、鋳型を製造する際に使
用する粘結剤組成物に関し、この粘結剤組成物と耐火性
粒状材料とを混練して得られる混練砂の流動性及び充填
性を向上させようとするものである。また、この粘結剤
組成物を使用して、鋳型を製造する方法に関するもので
ある。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a binder composition used for producing a mold, and the fluidity of kneading sand obtained by kneading the binder composition with a refractory granular material. It is intended to improve the filling property. The present invention also relates to a method for producing a mold using this binder composition.
【０００２】[0002]
【従来の技術】従来より、鋳型は、耐火性粒状材料と粘
結剤組成物とを混練した混練砂を、模型に充填し、その
後粘結剤組成物中の粘結剤を硬化させることにより製造
されている。粘結剤としては、フラン系樹脂，水溶性フ
ェノール樹脂，ウレタン系樹脂等の各種の硬化性樹脂が
使用されている。この中でも、水溶性フェノール樹脂
は、有機エステル又は炭酸ガスで硬化するため、自硬性
若しくはガス硬化性鋳型製造時の作業環境の悪化を防止
しうるものとして知られている（特開昭50-130627号公
報，特公昭61-43132号公報，特公昭61-37022号公報）。
ここで言う水溶性フェノール樹脂は、アルカリ性フェノ
ール−ホルムアルデヒド樹脂であって、フェノールとホ
ルムアルデヒドとを、アルカリの存在下で縮重合させた
もの、又は縮重合させた後アルカリを添加したものであ
る。2. Description of the Related Art Conventionally, a mold is prepared by filling a model with kneading sand obtained by kneading a refractory granular material and a binder composition, and then curing the binder in the binder composition. Being manufactured. As the binder, various curable resins such as furan resin, water-soluble phenol resin, urethane resin, etc. are used. Among them, the water-soluble phenolic resin is known to be capable of preventing deterioration of the working environment at the time of producing a self-hardening or gas-curing mold since it is cured with an organic ester or carbon dioxide gas (Japanese Patent Laid-Open No. 50-130627). Japanese Patent Publication, Japanese Patent Publication No. 61-43132, Japanese Patent Publication No. 61-37022).
The water-soluble phenol resin referred to here is an alkaline phenol-formaldehyde resin, which is obtained by polycondensing phenol and formaldehyde in the presence of an alkali, or by polycondensing and then adding an alkali.
【０００３】しかしながら、このアルカリ性フェノール
−ホルムアルデヒド樹脂を含有する粘結剤組成物と耐火
性粒状材料とを混練して、鋳型を製造する場合、フラン
系樹脂を含有する粘結剤組成物を使用した場合に比べ
て、混練砂の流動性が悪く、混練砂を模型に緊密に充填
することができないという憾みがあった。混練砂の流動
性が悪いと、粘結剤と耐火性粒状材料とを均一に混練し
にくいという欠点が生じる。また、混練砂の模型に対す
る充填性が悪いと、得られる鋳型の表面に凹凸が生じた
り、或いは鋳型の表面強度が低下するということがあっ
た。従って、アルカリ性フェノール−ホルムアルデヒド
樹脂を粘結剤として得られた鋳型を使用すると、得られ
る鋳物に、砂カミ，焼着，差し込み，絞られ等の鋳物欠
陥が発生し、鋳物品質の低下を惹起するという欠点があ
った。However, when a binder composition containing the alkaline phenol-formaldehyde resin and a refractory granular material are kneaded to produce a mold, a binder composition containing a furan resin is used. Compared with the case, the kneading sand had poor fluidity, and it was not possible to tightly fill the model with the kneading sand. If the flowability of the kneading sand is poor, there is a drawback that it is difficult to uniformly knead the binder and the refractory granular material. Further, if the kneading sand has a poor filling property with respect to the model, unevenness may occur on the surface of the obtained mold, or the surface strength of the mold may decrease. Therefore, when a mold obtained by using an alkaline phenol-formaldehyde resin as a binder is used, casting defects such as sand scuffing, seizure, insertion, and squeezing occur in the obtained casting, causing deterioration of casting quality. There was a drawback.
【０００４】このため、アルカリ性フェノール−ホルム
アルデヒド樹脂を含有する粘結剤組成物中に、流動促進
剤として弗素系界面活性剤を含有させたり（特開平2-29
9741号公報）、或いは脂肪族アルコールを含有させたり
（特開平3-134067号公報）することが提案されている。
しかしながら、弗素系界面活性剤や脂肪族アルコール
は、アルカリ性フェノール−ホルムアルデヒド樹脂等と
の相溶性が悪く、十分に混練砂の流動性を向上させるこ
とができなかった。Therefore, a binder composition containing an alkaline phenol-formaldehyde resin may contain a fluorine-containing surfactant as a flow promoter (Japanese Patent Laid-Open No. 2-29).
9741) or containing an aliphatic alcohol (Japanese Patent Laid-Open No. 3-134067).
However, the fluorine-based surfactant and the aliphatic alcohol have poor compatibility with the alkaline phenol-formaldehyde resin and the like, and it has not been possible to sufficiently improve the fluidity of the kneading sand.
【０００５】また、近年、少量使用で高強度の鋳型を得
られるという、アルカリ性ビスフェノール・フェノール
共重合型レゾール樹脂（アルカリ性ビスフェノール−フ
ェノール−ホルムアルデヒド樹脂）を含有する粘結剤組
成物が提案されている（特開平5-123818号公報）。この
アルカリ性ビスフェノール−フェノール−ホルムアルデ
ヒド樹脂を含有する粘結剤組成物を使用した場合、アル
カリ性フェノール−ホルムアルデヒド樹脂を含有する粘
結剤組成物を使用した場合に比べて、若干混練砂の流動
性が改善されるが、その改善の程度は誤差の範囲と言え
る程度であり、基本的には、混練砂の流動性が悪く、混
練砂を模型に緊密に充填することができなかった。In recent years, there has been proposed a binder composition containing an alkaline bisphenol / phenol copolymer type resole resin (alkaline bisphenol-phenol-formaldehyde resin), which is capable of obtaining a high-strength template with a small amount of use. (JP-A-5123818). When the binder composition containing the alkaline bisphenol-phenol-formaldehyde resin is used, the fluidity of the kneading sand is slightly improved as compared with the case where the binder composition containing the alkaline phenol-formaldehyde resin is used. However, the degree of improvement is within the margin of error, and basically, the fluidity of the kneading sand was poor, and the kneading sand could not be packed tightly in the model.
【０００６】[0006]
【発明が解決しようとする課題】そこで、本発明者等
は、耐火性粒状材料と混練した場合における、アルカリ
性フェノール−ホルムアルデヒド樹脂やアルカリ性ビス
フェノール−フェノール−ホルムアルデヒド樹脂の上記
の如き欠点を解決するために、種々研究を行なった。そ
して、本発明者等は、フェノール−ホルムアルデヒド樹
脂やアルカリ性ビスフェノール−フェノール−ホルムア
ルデヒド樹脂自体の構造を変えることによって、即ちフ
ェノール（及びビスフェノール）とホルムアルデヒドの
みを使用して縮重合するのではなく、これにアルコール
類を加えて共縮重合することによって、耐火性粒状材料
と混練した場合における、混練砂の流動性及び模型への
充填性を向上せしめ得ることを見出し、本発明に到達し
たのである。また、この共縮重合物にエーテルアルコー
ル類を添加することにより、混練砂の流動性及び模型へ
の充填性を低下させることなく、鋳型強度を向上させる
ことを見出し、本発明に到達したのである。SUMMARY OF THE INVENTION The inventors of the present invention have therefore sought to solve the above-mentioned drawbacks of alkaline phenol-formaldehyde resin and alkaline bisphenol-phenol-formaldehyde resin when kneaded with a refractory granular material. , Various studies were conducted. Then, the present inventors changed the structure of the phenol-formaldehyde resin or the alkaline bisphenol-phenol-formaldehyde resin itself, i.e., rather than polycondensation using only phenol (and bisphenol) and formaldehyde, The inventors have found that the fluidity of the kneading sand and the filling property into the model can be improved by kneading with the refractory granular material by adding alcohols to carry out copolycondensation, and arrived at the present invention. Further, by adding ether alcohols to this copolycondensation product, it was found that the mold strength is improved without lowering the fluidity of the kneading sand and the filling property into the model, and arrived at the present invention. .
【０００７】[0007]
【課題を解決するための手段】即ち、本発明は、フェノ
ール−アルデヒド変性樹脂を主体として含有する鋳型用
粘結剤組成物において、該フェノール−アルデヒド変性
樹脂が、フェノール類と、ビスフェノール類と、アルコ
ール類と、アルデヒド化合物とを共縮重合して得られた
ものであることを特徴とする鋳型用粘結剤組成物に関す
るものである。また、この鋳型用粘結剤組成物を使用し
た鋳型の製造方法に関するものである。Means for Solving the Problems That is, the present invention provides a binder composition for a template containing a phenol-aldehyde modified resin as a main component, wherein the phenol-aldehyde modified resin contains phenols and bisphenols. The present invention relates to a binder composition for a template, which is obtained by copolycondensing an alcohol and an aldehyde compound. The present invention also relates to a method for producing a mold using the binder composition for a mold.
【０００８】本発明に係る鋳型用粘結剤組成物中には、
フェノール−アルデヒド変性樹脂が主体として含有され
ている。フェノール−アルデヒド変性樹脂は、フェノー
ル類と、ビスフェノール類と、アルコール類と、アルデ
ヒド化合物とを共縮重合して得られるものである。フェ
ノール類としては、下記一般式(1)で表わされる化合
物、下記一般式(2)で表わされる化合物、或いは下記一
般式(3)で表わされる化合物等が、単独で又は混合して
使用される。In the binder composition for a mold according to the present invention,
It mainly contains a phenol-aldehyde modified resin. The phenol-aldehyde modified resin is obtained by copolycondensing phenols, bisphenols, alcohols, and aldehyde compounds. As the phenols, a compound represented by the following general formula (1), a compound represented by the following general formula (2), or a compound represented by the following general formula (3) is used alone or in combination. .
【０００９】[0009]
【化１】 （式中、Ｒ1及びＲ2は、水素原子又は炭素数2以下の炭
化水素基を表わす。）[Chemical 1] (In the formula, R 1 and R 2 represent a hydrogen atom or a hydrocarbon group having 2 or less carbon atoms.)
【００１０】[0010]
【化２】 （式中、Ｒ3は、水素原子又は炭素数2以下の炭化水素基
を表わす。）[Chemical 2] (In the formula, R 3 represents a hydrogen atom or a hydrocarbon group having 2 or less carbon atoms.)
【００１１】[0011]
【化３】 （式中、Ｒ4は、炭素数3以上9以下の脂肪族炭化水素基
又は芳香族炭化水素基を表わす。）[Chemical 3] (In the formula, R 4 represents an aliphatic hydrocarbon group or an aromatic hydrocarbon group having 3 to 9 carbon atoms.)
【００１２】フェノール類のうち、一般式(1)で表わさ
れる化合物の具体例としては、フェノール，クレゾー
ル，3,5-キシレノール等が挙げられる。一般式(2)で表
わされる化合物は多価フェノールであって、具体例とし
てはレゾルシノールやカテコール等が挙げられる。一般
式(3)で表わされる化合物は、主としてパラ位に炭素数3
以上のアルキル基やフェニル基が結合したものであり、
具体例としては、ノニルフェノール，P-tert-ブチルフ
ェノール，イソプロペニルフェノール，フェニルフェノ
ール等が挙げられる。また、カシューナット殻液のよう
な各種のフェノール類の混合物等も使用できる。特に、
フェノール類としては、フェノールとクレゾールとの混
合物を使用するのが好ましい。Of the phenols, specific examples of the compound represented by the general formula (1) include phenol, cresol and 3,5-xylenol. The compound represented by the general formula (2) is a polyhydric phenol, and specific examples thereof include resorcinol and catechol. The compound represented by the general formula (3) has 3 carbon atoms mainly in the para position.
It is a combination of the above alkyl and phenyl groups,
Specific examples include nonylphenol, P-tert-butylphenol, isopropenylphenol, phenylphenol and the like. Also, a mixture of various phenols such as cashew nut shell liquid can be used. In particular,
As the phenol, it is preferable to use a mixture of phenol and cresol.
【００１３】ビスフェノール類としては、主として下記
一般式(4)で表わされる化合物が、単独で又は混合して
使用される。As the bisphenols, compounds represented by the following general formula (4) are mainly used alone or as a mixture.
【００１４】[0014]
【化４】 [Chemical 4]
【００１５】一般式(4)で表わされるビスフェノール類
の具体例としては、ビスフェノールＡ，ビスフェノール
Ｆ，ビスフェノールＣ，ビスフェノールＥ，ビスフェノ
ールＺ，ビスフェノールＳ，ビスフェノールＡＦ，ビス
フェノールＡＰ，ジ-sec-ブチル-ビスフェノールＡ，ジ
-イソプロピル-ビスフェノールＡ，1,1-エチリデン-ビ
スフェノール，メチル-エチル-メチレン-ビスフェノー
ル，メチル-イソブチル-メチレン-ビスフェノール，メ
チル-ヘキシル-メチレン-ビスフェノール，メチル-フェ
ニル-メチレン-ビスフェノール，4,4'-チオジフェノー
ル等が挙げられ、それらが単独で又は混合して使用され
る。Specific examples of the bisphenols represented by the general formula (4) include bisphenol A, bisphenol F, bisphenol C, bisphenol E, bisphenol Z, bisphenol S, bisphenol AF, bisphenol AP, di-sec-butyl-bisphenol. A, J
-Isopropyl-bisphenol A, 1,1-ethylidene-bisphenol, methyl-ethyl-methylene-bisphenol, methyl-isobutyl-methylene-bisphenol, methyl-hexyl-methylene-bisphenol, methyl-phenyl-methylene-bisphenol, 4,4 ' -Thiodiphenol and the like are used, and they are used alone or in a mixture.
【００１６】アルコール類としては、主として炭素数2
〜10の一価アルコールが好ましく、具体例としては、エ
チルアルコール，プロピルアルコール，イソプロピルア
ルコール，ブチルアルコール，イソブチルアルコール，
sec-ブチルアルコール，tert-ブチルアルコール，n-ア
ミルアルコール，イソアミルアルコール，ヘキシルアル
コール，ヘプチルアルコール，オクチルアルコール，カ
プリルアルコール，ノニルアルコール，デシルアルコー
ル等が挙げられる。特に、一価アルコールとして、プロ
ピルアルコール，イソプロピルアルコール，ブチルアル
コール，イソブチルアルコール，sec-ブチルアルコール
又はtert-ブチルアルコールを使用するのが、最も好ま
しい。Alcohols mainly have 2 carbon atoms.
-10 monohydric alcohols are preferred, and specific examples include ethyl alcohol, propyl alcohol, isopropyl alcohol, butyl alcohol, isobutyl alcohol,
sec-butyl alcohol, tert-butyl alcohol, n-amyl alcohol, isoamyl alcohol, hexyl alcohol, heptyl alcohol, octyl alcohol, capryl alcohol, nonyl alcohol, decyl alcohol and the like can be mentioned. Particularly, it is most preferable to use propyl alcohol, isopropyl alcohol, butyl alcohol, isobutyl alcohol, sec-butyl alcohol or tert-butyl alcohol as the monohydric alcohol.
【００１７】アルデヒド化合物としては、ホルムアルデ
ヒド，パラホルムアルデヒド，フルフラール，グリオキ
ザール等が、単独で又は混合して使用される。As the aldehyde compound, formaldehyde, paraformaldehyde, furfural, glyoxal, etc. may be used alone or in combination.
【００１８】フェノール類と、ビスフェノール類と、ア
ルコール類と、アルデヒド化合物とを共縮重合する際、
各化合物のモル比は、以下のとおりであるのが好まし
い。即ち、フェノール類のモル数とビスフェノール類の
モル数とアルコール類のモル数に対する、アルデヒド化
合物のモル数の比は、1.0〜5.0［（フェノール類のモル
数＋ビスフェノール類のモル数＋アルコール類のモル
数）：アルデヒド化合物のモル数＝1：1.0〜5.0］であ
るのが好ましい。特に、アルデヒド化合物のモル数の比
が1.5〜3.0であるのが、より好ましい。アルデヒド化合
物のモル数の比が1.0未満になると、得られたフェノー
ル−アルデヒド変性樹脂を使用して造型しても、鋳型の
強度が十分に向上しない傾向が生じる。逆に、アルデヒ
ド化合物のモル数の比が5.0を超えると、得られたフェ
ノール−アルデヒド変性樹脂のアルデヒド臭が強く、作
業環境が悪くなる恐れが生じる。When copolycondensing phenols, bisphenols, alcohols and aldehyde compounds,
The molar ratio of each compound is preferably as follows. That is, the ratio of the number of moles of the aldehyde compound to the number of moles of phenols, the number of moles of bisphenols, and the number of moles of alcohols is 1.0 to 5.0 [(number of moles of phenols + number of moles of bisphenols + alcohols Number of moles): number of moles of aldehyde compound = 1: 1.0 to 5.0] is preferable. In particular, the molar ratio of the aldehyde compound is more preferably 1.5 to 3.0. When the molar ratio of the aldehyde compound is less than 1.0, there is a tendency that the strength of the mold is not sufficiently improved even when molding is performed using the obtained phenol-aldehyde modified resin. On the other hand, when the ratio of the number of moles of the aldehyde compound exceeds 5.0, the obtained phenol-aldehyde modified resin has a strong aldehyde odor and the work environment may be deteriorated.
【００１９】フェノール類のモル数に対する、ビスフェ
ノール類のモル数の比は、0.01〜100（フェノール類の
モル数：ビスフェノール類のモル数＝1：0.01〜100）で
あるのが好ましい。特に、ビスフェノール類のモル数の
比が0.05〜10であるのが、より好ましい。フェノール化
合物のモル数の比が0.01未満になったり、或いは100を
超えると、得られるフェノール−アルデヒド変性樹脂を
使用して造型しても、鋳型の強度が十分に向上しない傾
向が生じる。The ratio of the number of moles of bisphenols to the number of moles of phenols is preferably 0.01 to 100 (the number of moles of phenols: the number of moles of bisphenols = 1: 0.01 to 100). In particular, the molar ratio of bisphenols is more preferably 0.05 to 10. When the molar ratio of the phenol compound is less than 0.01 or exceeds 100, the strength of the mold tends not to be sufficiently improved even when the obtained phenol-aldehyde modified resin is used for molding.
【００２０】また、フェノール類のモル数とビスフェノ
ール類のモル数との合計モル数に対する、アルコール類
のモル数の比は、0.0001〜0.5［（フェノール類のモル
数＋ビスフェノール類のモル数）：アルコール類のモル
数＝1：0.0001〜0.5］であるのが好ましい。特に、アル
コール類のモル数の比が0.01〜0.2であるのが、より好
ましい。アルコール類のモル数の比が0.0001未満になる
と、得られるフェノール−アルデヒド変性樹脂を使用し
ても、混練砂の流動性や模型への充填性が低下する傾向
が生じる。逆に、アルコール類のモル数が0.5を超える
と、得られるフェノール−アルデヒド変性樹脂を使用し
て造型しても、鋳型の強度が十分に向上しない傾向が生
じる。The ratio of the number of moles of alcohols to the total number of moles of phenols and bisphenols is 0.0001 to 0.5 [(number of moles of phenols + number of moles of bisphenols): The number of moles of alcohols = 1: 0.0001 to 0.5] is preferable. In particular, it is more preferable that the molar ratio of alcohols is 0.01 to 0.2. When the molar ratio of the alcohols is less than 0.0001, the fluidity of the kneading sand and the filling property in the model tend to be reduced even when the obtained phenol-aldehyde modified resin is used. On the contrary, when the number of moles of alcohols exceeds 0.5, the strength of the mold tends not to be sufficiently improved even when molding is performed using the obtained phenol-aldehyde modified resin.
【００２１】フェノール類と、ビスフェノール類と、ア
ルコール類と、アルデヒド化合物との共縮重合は、一般
的に水溶液中で行なわれ、フェノール−アルデヒド変性
樹脂が得られるのである。例えば、所定量のフェノール
類、ビスフェノール類及びアルコール類を溶解させた水
溶液中に、所定量のアルデヒド化合物を徐々に添加しな
がら、共縮重合させて得るのが好ましい。この際、反応
触媒としては、ＫＯＨ，ＮａＯＨ，ＬｉＯＨを使用する
のが好ましいが、最も好ましいのはＫＯＨである。本発
明におけるフェノール−アルデヒド変性樹脂は、アルカ
リ性水溶液に調整されるため、共縮重合の際に所定量の
水酸化カリウムを使用しても良いし、また反応触媒とし
て最小限の水酸化カリウムを使用し、共縮重合を終えた
あと、所定量の水酸化カリウムを添加してもよい。ま
た、共縮重合を終えたあとにおいて、水酸化カリウムと
共に水酸化ナトリウム（ＮａＯＨ）や水酸化リチウム
（ＬｉＯＨ）を併用して、所定のアルカリ性になるよう
にしてもよい。更に、酸触媒を使用して共縮重合させた
後、次いで水酸化カリウム等のアルカリ触媒を使用して
共縮重合を進行させてもよい。フェノール−アルデヒド
変性樹脂のアルカリ水溶液において、フェノール類の水
酸基のモル数（仕込み時）とビスフェノール類の水酸基
のモル数（仕込み時）との合計モル数に対する、全アル
カリのモル数の比は、0.2〜1.2であるのが好ましい。ま
た、アルカリ水溶液中における、フェノール−アルデヒ
ド変性樹脂の濃度は、30〜75重量％であるのが好まし
い。Copolycondensation of phenols, bisphenols, alcohols and aldehyde compounds is generally carried out in an aqueous solution to obtain a phenol-aldehyde modified resin. For example, it is preferable to obtain by copolycondensation while gradually adding a predetermined amount of an aldehyde compound to an aqueous solution in which a predetermined amount of phenols, bisphenols and alcohols are dissolved. At this time, KOH, NaOH and LiOH are preferably used as the reaction catalyst, but KOH is most preferable. Since the phenol-aldehyde modified resin in the present invention is adjusted to an alkaline aqueous solution, a predetermined amount of potassium hydroxide may be used in the copolycondensation polymerization, or a minimum amount of potassium hydroxide may be used as a reaction catalyst. Then, after the copolycondensation is completed, a predetermined amount of potassium hydroxide may be added. Further, after the copolycondensation is finished, sodium hydroxide (NaOH) or lithium hydroxide (LiOH) may be used together with potassium hydroxide so as to have a predetermined alkalinity. Furthermore, after the copolycondensation is carried out using an acid catalyst, the copolycondensation may be then proceeded using an alkali catalyst such as potassium hydroxide. In the alkaline aqueous solution of phenol-aldehyde modified resin, the ratio of the total number of moles of the hydroxyl groups of the phenols (at the time of charging) and the number of moles of the hydroxyl groups of the bisphenols (at the time of charging) of the total alkali was 0.2. It is preferably ˜1.2. The concentration of the phenol-aldehyde modified resin in the alkaline aqueous solution is preferably 30 to 75% by weight.
【００２２】本発明に係る鋳型用粘結剤組成物は、フェ
ノール−アルデヒド変性樹脂を主体として含有するもの
であるが、更にエーテルアルコール類が添加配合されて
いるのが好ましい。このようなエーテルアルコール類
が、鋳型用粘結剤組成物中に配合されていると、得られ
る鋳型の強度を向上させることができるからである。こ
こで使用するエーテルアルコール類としては、2-メトキ
シエタノール，2-エトキシエタノール，2-イソプロポキ
シエタノール，2-ブトキシエタノール，2-(イソペンチ
ルオキシ)エタノール，2-(ヘキシルオキシ)エタノー
ル，2-フェノキシエタノール，2-ベンジルオキシエタノ
ール，フルフリルアルコール，フルフリルアルコールの
エチレンオキサイド（又はポリエチレンオキサイド）付
加物やフルフリルアルコールのプロピレンオキサイド
（又はポリプロピレンオキサイド）付加物等のフルフリ
ルアルコールのアルキレンオキサイド（又はポリアルキ
レンオキサイド）付加物，フルフリルアルコールのエチ
レンオキサイド及びプロピレンオキサイドのブロック或
いはランダム共重合付加物，テトラヒドロフルフリルア
ルコール，ジエチレングリコール，トリエチレングリコ
ール，テトラエチレングリコール，ポリエチレングリコ
ール（分子量200〜20000），ジプロピレングリコール，
トリプロピレングリコール，ポリプロピレングリコール
（分子量400〜4000），ジエチレングリコールモノメチ
ルエーテル，ジエチレングリコールモノエチルエーテ
ル，ジエチレングリコールモノブチルエーテル，トリエ
チレングリコールモノメチルエーテル，1-メトキシ-2-
プロパノール，1-エトキシ-2-プロパノール，ジプロピ
レングリコールモノメチルエーテル，ジプロピレングリ
コールモノエチルエーテル，トリプロピレングリコール
モノメチルエーテル，ポリプロピレングリコール等が挙
げられる。また、環状エーテルアルコール及び開鎖エー
テルアルコールからなる化合物等も用いることができ
る。このエーテルアルコール類の配合割合は、鋳型用粘
結剤組成物水溶液中に、0.5〜30重量％配合させるのが
好ましい。この範囲外であると、得られる鋳型の強度が
顕著に向上しない傾向となる。The binder composition for a mold according to the present invention mainly contains a phenol-aldehyde modified resin, and it is preferable that ether alcohols are further added and blended. This is because when such an ether alcohol is mixed in the binder composition for a mold, the strength of the obtained mold can be improved. The ether alcohols used here are 2-methoxyethanol, 2-ethoxyethanol, 2-isopropoxyethanol, 2-butoxyethanol, 2- (isopentyloxy) ethanol, 2- (hexyloxy) ethanol, 2- Phenoxyethanol, 2-benzyloxyethanol, furfuryl alcohol, ethylene oxide (or polyethylene oxide) adduct of furfuryl alcohol, propylene oxide (or polypropylene oxide) adduct of furfuryl alcohol, etc. Alkylene oxide) adduct, block or random copolymerization adduct of ethylene oxide and propylene oxide of furfuryl alcohol, tetrahydrofurfuryl alcohol, diethylene glycol Le, triethylene glycol, tetraethylene glycol, polyethylene glycol (molecular weight 200 to 20,000), dipropylene glycol,
Tripropylene glycol, polypropylene glycol (molecular weight 400-4000), diethylene glycol monomethyl ether, diethylene glycol monoethyl ether, diethylene glycol monobutyl ether, triethylene glycol monomethyl ether, 1-methoxy-2-
Propanol, 1-ethoxy-2-propanol, dipropylene glycol monomethyl ether, dipropylene glycol monoethyl ether, tripropylene glycol monomethyl ether, polypropylene glycol and the like can be mentioned. Further, a compound composed of a cyclic ether alcohol and an open chain ether alcohol can also be used. The ether alcohols are preferably added in an amount of 0.5 to 30% by weight in the aqueous binder composition solution for a mold. If it is out of this range, the strength of the obtained mold tends not to be significantly improved.
【００２３】得られる鋳型強度の更なる向上を図るため
に、鋳型用粘結剤組成物水溶液中に更にシランカップリ
ング剤が含有されているのが好ましい。シランカップリ
ング剤としては、従来公知の各種のものを使用すること
ができる。特に、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，γ-
(2-アミノエチル)アミノプロピルトリメトキシシラン，
N-グリシジル-N,N-ビス[3-(トリメトキシシリル)プロピ
ル]アミン等を使用することができる。In order to further improve the strength of the obtained mold, it is preferable that the aqueous solution of the binder composition for a mold further contains a silane coupling agent. As the silane coupling agent, various conventionally known ones can be used. In particular, γ-glycidoxypropyltrimethoxysilane, γ-aminopropyltriethoxysilane, γ-
(2-aminoethyl) aminopropyltrimethoxysilane,
N-glycidyl-N, N-bis [3- (trimethoxysilyl) propyl] amine and the like can be used.
【００２４】また、本発明に係る鋳型用粘結剤組成物中
に、ノニオン界面活性剤，カチオン界面活性剤，アニオ
ン界面活性剤，両性界面活性剤等の各種界面活性剤、或
いは尿素，尿素化合物，アミド化合物等の有機窒素化合
物を含有させておくことにより、耐火性粒状材料と混練
した混練砂の流動性や模型への充填性を尚一層向上させ
ることができる。更に、耐火性粒状材料として再生砂を
使用する場合には、鋳型用粘結剤組成物中に塩化カルシ
ウムや酸化アルミニウム等の各種多価金属塩を含有させ
ておくことにより、得られる鋳型の強度を向上させるこ
とができる。Further, in the binder composition for a template according to the present invention, various surfactants such as nonionic surfactants, cationic surfactants, anionic surfactants and amphoteric surfactants, or urea and urea compounds. By containing an organic nitrogen compound such as an amide compound, it is possible to further improve the fluidity of the kneading sand kneaded with the refractory granular material and the filling property into the model. Furthermore, when reclaimed sand is used as the refractory granular material, the strength of the resulting mold is obtained by including various polyvalent metal salts such as calcium chloride and aluminum oxide in the binder composition for the mold. Can be improved.
【００２５】本発明に係る鋳型用粘結剤組成物を使用し
て、鋳型を製造するには、一般的に自硬性鋳型造型法又
はガス硬化性鋳型造型法が採用される。自硬性鋳型造型
法の具体例としては、耐火性粒状材料100重量部に対し
て、有機エステル0.1〜5重量部を添加混練する。続け
て、本発明に係る鋳型用粘結剤組成物をアルカリ水溶液
の形態で0.4〜15重量部となるように加え、再び混練す
る。このようにして得られた混練砂を模型に充填し、放
置して硬化させれば、自硬性鋳型を得ることができる。
また、ガス硬化性鋳型造型法の具体例としては、耐火性
粒状材料100重量部に対して、本発明に係る鋳型用粘結
剤組成物をアルカリ水溶液の形態で0.4〜15重量部とな
るように添加して混練する。得られた混練砂を、ガス硬
化用模型に加圧空気でブローイングにより充填する。次
いで、ガス状又はエアロゾル状の有機エステル0.05〜10
重量部を吹き込んで、硬化させれば、ガス硬化性鋳型を
得ることができる。使用する有機エステルとしては、ア
ルキル基の炭素数が1〜3である蟻酸アルキル、好ましく
は蟻酸メチルを用いることができる。To produce a mold using the binder composition for a mold according to the present invention, a self-hardening mold molding method or a gas-curable mold molding method is generally employed. As a specific example of the self-hardening mold making method, 0.1 to 5 parts by weight of an organic ester is added and kneaded to 100 parts by weight of the refractory granular material. Subsequently, the binder composition for a mold according to the present invention is added in an amount of 0.4 to 15 parts by weight in the form of an alkaline aqueous solution, and kneaded again. A self-hardening mold can be obtained by filling a model with the thus obtained kneading sand and allowing it to stand and cure.
Further, as a specific example of the gas-curable mold making method, with respect to 100 parts by weight of the refractory granular material, the binder composition for a mold according to the present invention is 0.4 to 15 parts by weight in the form of an alkaline aqueous solution. And knead. The obtained kneaded sand is filled in a gas hardening model with pressurized air by blowing. Then, gaseous or aerosol organic ester 0.05-10
A gas-curable mold can be obtained by blowing in parts by weight and curing. As the organic ester used, alkyl formate having an alkyl group having 1 to 3 carbon atoms, preferably methyl formate can be used.
【００２６】また、ガス状等の有機エステルに代えて、
炭酸ガスを使用して鋳型用粘結剤組成物を硬化させる場
合には、粘結剤組成物中に適正量のオキシアニオンを有
する化合物を添加し、このオキシアニオンを有する化合
物と炭酸ガスの共働作用によって、フェノール−アルデ
ヒド変性樹脂を硬化させることができる（特開平1-2242
63号公報）。オキシアニオンを有する化合物としては、
硼酸、四硼酸ナトリウム（硼砂），硼酸カリウム10水和
物，メタ硼酸ナトリウム，五硼酸カリウム，五硼酸ナト
リウム等の硼酸塩、過硼酸カリウム，過硼酸ナトリウム
等の過硼酸塩等を用いることができる。その他、使用で
きるものとして、アルミン酸塩や錫酸塩等が挙げられ
る。アルミン酸塩は、酸化アルミニウムと塩基性金属酸
化物とからから生じる塩であって、具体的には、アルミ
ン酸ナトリウム，アルミン酸カリウム，アルミン酸リチ
ウム等が用いられる。また、錫酸塩は、酸化錫と塩基性
金属酸化物とから生じる塩であって、具体的には、錫酸
ナトリウム，錫酸カリウム，錫酸リチウム等が用いられ
る。Further, instead of a gaseous organic ester,
When the binder composition for a mold is cured using carbon dioxide gas, a compound having an appropriate amount of oxyanion is added to the binder composition, and the compound having this oxyanion and carbon dioxide gas are mixed together. It is possible to cure the phenol-aldehyde modified resin by the action (Japanese Patent Laid-Open No. 1-2242).
63 publication). As the compound having an oxyanion,
Boric acid, sodium tetraborate (borax), potassium borate decahydrate, sodium metaborate, potassium pentaborate, sodium pentaborate, and other borate salts, potassium perborate, sodium perborate, and other perborate salts can be used. . Other examples that can be used include aluminate and stannate. The aluminate is a salt formed from aluminum oxide and a basic metal oxide, and specifically, sodium aluminate, potassium aluminate, lithium aluminate or the like is used. The stannate is a salt formed from tin oxide and a basic metal oxide, and specifically, sodium stannate, potassium stannate, lithium stannate, etc. are used.
【００２７】鋳型を製造する際に使用する耐火性粒状材
料としては、従来公知の各種のものを使用することがで
き、例えば、石英質を主成分とする珪砂，クロマイト
砂，ジルコン砂，オリビン砂，アルミナ砂，ムライト
砂，合成ムライト砂等を使用することができる。また、
耐火性粒状材料として、これらの再生砂や回収砂を主体
とするものも使用することができるのは、言うまでもな
い。As the refractory granular material used for producing the mold, various conventionally known materials can be used. For example, silica sand containing quarts as a main component, chromite sand, zircon sand, olivine sand. , Alumina sand, mullite sand, synthetic mullite sand, etc. can be used. Also,
Needless to say, as the refractory granular material, it is also possible to use a material mainly composed of such recycled sand or recovered sand.
【００２８】[0028]
［鋳型用粘結剤組成物水溶液１の調整］50％水酸化カリ
ウム水溶液に、表１の実施例１〜７の欄に示したモル比
で定められる量のフェノール類とビスフェノール類とア
ルコール類とを加え、攪拌し溶解させた。この溶液を80
℃に保持しながら、表１の実施例１〜７の欄に示したモ
ル比で定められる量のアルデヒド化合物を徐々に加え
た。そして、反応溶液中におけるフェノール−アルデヒ
ド変性樹脂の重量平均分子量が2500に達する時点まで80
℃で反応を続けた。重量平均分子量が2500に達する時点
の判定は、反応溶液の粘度を測定することによって行な
った。なお、フェノール−アルデヒド変性樹脂の重量平
均分子量の測定方法は、以下のとおりである。即ち、試
料に適量の水を加え、Ｈ2ＳＯ4を加え中和する。生成し
た沈澱を瀘過分離し、水洗し乾燥する。これをテトラヒ
ドロフラン（ＴＨＦ）に溶解し、分子量測定用サンプル
とする。測定は、標準物質にポリスチレンを使用し、Ｇ
ＰＣ法にて行った。このようにして測定されたフェノー
ル−アルデヒド変性樹脂の重量平均分子量と、粘度との
相関関係を求めておき、反応溶液の粘度測定によって、
所望の重量平均分子量となるように調整するのである。[Preparation of Caking Binder Composition Aqueous Solution 1] 50% potassium hydroxide aqueous solution was mixed with phenols, bisphenols and alcohols in the amounts defined by the molar ratios shown in the columns of Examples 1 to 7 in Table 1. Was added and stirred to dissolve. 80 this solution
While maintaining the temperature at 0 ° C, the amount of the aldehyde compound determined by the molar ratio shown in the columns of Examples 1 to 7 in Table 1 was gradually added. Then, until the weight average molecular weight of the phenol-aldehyde modified resin in the reaction solution reaches 2500, 80
The reaction was continued at ° C. The determination at the time when the weight average molecular weight reached 2500 was performed by measuring the viscosity of the reaction solution. The method for measuring the weight average molecular weight of the phenol-aldehyde modified resin is as follows. That is, an appropriate amount of water is added to the sample and H 2 SO 4 is added to neutralize it. The precipitate formed is separated by filtration, washed with water and dried. This is dissolved in tetrahydrofuran (THF) and used as a sample for molecular weight measurement. The measurement uses polystyrene as a standard substance, and G
It was performed by the PC method. The weight-average molecular weight of the phenol-aldehyde-modified resin thus measured and the correlation with the viscosity are obtained in advance, and the viscosity of the reaction solution is measured.
The weight average molecular weight is adjusted to a desired value.
【００２９】反応終了後、室温まで冷却したあと、フェ
ノール類の水酸基のモル数（仕込み時）とビスフェノー
ル類の水酸基のモル数（仕込み時）の合計モル数に対す
る、水酸化カリウムのモル数の比が0.85になるように、
50％水酸化カリウム水溶液を加えた。以上のようにし
て、フェノール−アルデヒド変性樹脂のアルカリ水溶液
を得た。そして、γ-グリシドキシプロピルトリメトキ
シシランを、水溶液100重量部に対して、0.5重量部水溶
液中に添加した。以上のようにして、７種の鋳型用粘結
剤組成物水溶液を調整した。なお、粘結剤組成物水溶液
中の粘結剤組成物（フェノール−アルデヒド変性樹脂及
びシランカップリング剤）の含有量は、50重量％であっ
た。After completion of the reaction, after cooling to room temperature, the ratio of the number of moles of hydroxyl groups of phenols (when charged) and the number of moles of hydroxyl groups of bisphenols (when charged) to the total number of moles of potassium hydroxide. Is 0.85,
A 50% aqueous potassium hydroxide solution was added. Thus, an alkaline aqueous solution of the phenol-aldehyde modified resin was obtained. Then, γ-glycidoxypropyltrimethoxysilane was added to 0.5 parts by weight of the aqueous solution with respect to 100 parts by weight of the aqueous solution. As described above, seven types of binder aqueous solution compositions for molds were prepared. The content of the binder composition (phenol-aldehyde modified resin and silane coupling agent) in the aqueous binder composition solution was 50% by weight.
【００３０】[0030]
【表１】 [Table 1]
【００３１】なお、表１中のＡなる項目は、フェノール
類のモル数とビスフェノール類のモル数とアルコール類
のモル数との合計モル数に対する、アルデヒド化合物の
モル数の比である。即ち、［アルデヒドのモル数／（フ
ェノール類のモル数＋ビスフェノール類のモル数＋アル
コール類のモル数）］である。Ｂなる項目は、フェノー
ル類のモル数に対する、ビスフェノール類のモル数の比
である。即ち、［ビスフェノール類のモル数／フェノー
ル類のモル数］である。Ｃなる項目は、フェノール類の
モル数とビスフェノール類のモル数との合計モル数に対
する、アルコール類のモル数の比である。即ち、［アル
コール類のモル数／（フェノール類のモル数＋ビスフェ
ノール類のモル数）］である。以下、表中のＡ，Ｂ及び
Ｃは、これと同様である。The item A in Table 1 is the ratio of the number of moles of the aldehyde compound to the total number of moles of phenols, bisphenols and alcohols. That is, [mol number of aldehyde / (mol number of phenols + mol number of bisphenols + mol number of alcohols)]. The item B is the ratio of the number of moles of bisphenols to the number of moles of phenols. That is, [the number of moles of bisphenols / the number of moles of phenols]. The item C is the ratio of the number of moles of alcohols to the total number of moles of phenols and bisphenols. That is, [moles of alcohols / (moles of phenols + mols of bisphenols)]. Hereinafter, A, B and C in the table are the same as this.
【００３２】［鋳型用粘結剤組成物水溶液２の調整］反
応溶液中におけるフェノール−アルデヒド変性樹脂の重
量平均分子量が1800に達する時点まで反応を続けた以外
は、鋳型用粘結剤組成物水溶液１と同一の方法で、７種
の鋳型用粘結剤組成物水溶液２を調整した。[Preparation of Binder Composition Aqueous Solution 2 for Template] Aqueous binder composition aqueous solution for templates except that the reaction was continued until the weight average molecular weight of the phenol-aldehyde modified resin in the reaction solution reached 1800. In the same manner as in Example 1, 7 types of aqueous binder composition aqueous solutions 2 were prepared.
【００３３】［鋳型用粘結剤組成物水溶液３の調整］鋳
型用粘結剤組成物水溶液２の調整の際に、反応終了後に
得られたフェノール−アルデヒド変性樹脂の水溶液90重
量部と、四硼酸ナトリウム・10水和物5重量部と、95％
水酸化カリウム5重量部とを混合して、７種の鋳型用粘
結剤組成物水溶液３を調整した。[Preparation of Binder Composition Aqueous Solution 3 for Template] When preparing the binder composition aqueous solution 2 for a mold, 90 parts by weight of an aqueous solution of a phenol-aldehyde modified resin obtained after the reaction was completed, Sodium borate decahydrate 5 parts by weight, 95%
5 parts by weight of potassium hydroxide was mixed to prepare 7 kinds of aqueous binder composition solutions 3 for molds.
【００３４】［鋳型用粘結剤組成物水溶液４の調整］50
％水酸化カリウム水溶液に、フェノールを加え、攪拌し
溶解させた。この溶液を80℃に保持しながら、フェノー
ルのモル数に対して、1.5のモル数の比となるようにホ
ルムアルデヒドを徐々に加えた。そして、反応溶液中に
おけるフェノール−ホルムアルデヒド樹脂の重量平均分
子量が2500に達する時点まで80℃で反応を続けた。重量
平均分子量が2500に達する時点の判定は、反応溶液の粘
度を測定することによって行なった。反応終了後、室温
まで冷却したあと、フェノール類の水酸基のモル数（仕
込み時）に対する、水酸化カリウムのモル数の比が0.85
になるように、50％水酸化カリウム水溶液を加えた。以
上のようにして、フェノール−ホルムアルデヒド樹脂の
アルカリ水溶液を得た。そして、γ-グリシドキシプロ
ピルトリメトキシシランを、水溶液100重量部に対し
て、0.5重量部水溶液中に添加した。以上のようにし
て、１種の鋳型用粘結剤組成物水溶液を調整した。な
お、粘結剤組成物水溶液中の粘結剤組成物（フェノール
−ホルムアルデヒド樹脂及びシランカップリング剤）の
固形分は、50重量％であった。[Preparation of Binder Composition Aqueous Solution 4 for Mold] 50
%, And phenol was added to the potassium hydroxide aqueous solution and stirred to dissolve. While maintaining this solution at 80 ° C., formaldehyde was gradually added so that the ratio of the number of moles of phenol to the number of moles of phenol was 1.5. Then, the reaction was continued at 80 ° C. until the weight average molecular weight of the phenol-formaldehyde resin in the reaction solution reached 2500. The determination at the time when the weight average molecular weight reached 2500 was performed by measuring the viscosity of the reaction solution. After completion of the reaction, after cooling to room temperature, the ratio of the number of moles of potassium hydroxide to the number of moles of phenolic hydroxyl groups (when charged) was 0.85.
50% aqueous potassium hydroxide solution was added thereto. Thus, an alkaline aqueous solution of phenol-formaldehyde resin was obtained. Then, γ-glycidoxypropyltrimethoxysilane was added to 0.5 parts by weight of the aqueous solution with respect to 100 parts by weight of the aqueous solution. As described above, one kind of binder composition aqueous solution for a mold was prepared. The solid content of the binder composition (phenol-formaldehyde resin and silane coupling agent) in the aqueous binder composition solution was 50% by weight.
【００３５】［鋳型用粘結剤組成物水溶液５の調整］反
応溶液中におけるフェノール−ホルムアルデヒド樹脂の
重量平均分子量が1800に達する時点まで反応を続けた以
外は、鋳型用粘結剤組成物水溶液４と同一の方法で、１
種の鋳型用粘結剤組成物水溶液５を調整した。[Preparation of Binder Composition Aqueous Solution 5 for Template] Binder composition aqueous solution for template 4 except that the reaction was continued until the weight average molecular weight of the phenol-formaldehyde resin in the reaction solution reached 1800. In the same way as
An aqueous binder composition solution 5 for seeds was prepared.
【００３６】［鋳型用粘結剤組成物水溶液６の調整］鋳
型用粘結剤組成物水溶液５の調整の際に、反応終了後に
得られたフェノール−ホルムアルデヒド樹脂の水溶液90
重量部と、四硼酸ナトリウム・10水和物5重量部と、95
％水酸化カリウム5重量部とを混合して、１種の鋳型用
粘結剤組成物水溶液６を調整した。[Preparation of Binder Composition Aqueous Solution 6 for Template] When preparing the binder composition aqueous solution 5 for a template, an aqueous solution of a phenol-formaldehyde resin obtained after the reaction is completed.
95 parts by weight, sodium tetraborate decahydrate 5 parts by weight, 95 parts by weight
% Potassium hydroxide (5 parts by weight) was mixed to prepare one kind of binder composition aqueous solution 6 for a mold.
【００３７】［鋳型用粘結剤組成物水溶液７の調整］フ
ェノールに代えてビスフェノールＡを使用し、且つホル
ムアルデヒドの量がビスフェノールＡのモル数に対して
3倍である以外は、鋳型用粘結剤組成物水溶液４と同一
の方法で、１種の鋳型用粘結剤組成物水溶液７を調整し
た。[Preparation of Binder Composition Aqueous Solution 7 for Template] Bisphenol A is used in place of phenol, and the amount of formaldehyde is relative to the number of moles of bisphenol A.
One kind of the binder composition aqueous solution 7 for a mold was prepared in the same manner as the binder composition aqueous solution 4 for a mold except that the amount was 3 times.
【００３８】［鋳型用粘結剤組成物水溶液８の調整］フ
ェノールに代えて、フェノールとビスフェノールＡとの
混合物（ビスフェノールＡ／フェノールのモル比は、0.
4／1）を使用し、且つホルムアルデヒドの量が、フェノ
ールのモル数とビスフェノールＡのモル数との合計モル
数に対して2倍である以外は、鋳型用粘結剤組成物水溶
液４と同一の方法で、１種の鋳型用粘結剤組成物水溶液
８を調整した。[Preparation of Binder Composition Aqueous Solution 8 for Template] Instead of phenol, a mixture of phenol and bisphenol A (the molar ratio of bisphenol A / phenol is 0.
4/1) is used, and the amount of formaldehyde is the same as the binder composition aqueous solution 4 for a template except that the amount of formaldehyde is twice the total number of moles of phenol and bisphenol A. By the method of 1, one kind of binder composition aqueous solution 8 for a mold was prepared.
【００３９】［鋳型用粘結剤組成物水溶液９の調整］フ
ェノールに代えてビスフェノールＡを使用し、且つホル
ムアルデヒドの量がビスフェノールＡのモル数に対して
3倍である以外は、鋳型用粘結剤組成物水溶液５と同一
の方法で、１種の鋳型用粘結剤組成物水溶液９を調整し
た。[Preparation of Binder Composition Aqueous Solution 9 for Template] Bisphenol A is used in place of phenol, and the amount of formaldehyde is relative to the number of moles of bisphenol A.
One kind of the binder composition aqueous solution 9 for a mold was prepared in the same manner as the binder composition aqueous solution 5 for a mold except that the amount was 3 times.
【００４０】［鋳型用粘結剤組成物水溶液10の調整］フ
ェノールに代えて、フェノールとビスフェノールＡとの
混合物（ビスフェノールＡ／フェノールのモル比は、0.
4／1）を使用し、且つホルムアルデヒドの量が、フェノ
ールのモル数とビスフェノールＡのモル数との合計モル
数に対して2倍である以外は、鋳型用粘結剤組成物水溶
液５と同一の方法で、１種の鋳型用粘結剤組成物水溶液
10を調整した。[Preparation of Binder Composition Aqueous Solution 10 for Template] Instead of phenol, a mixture of phenol and bisphenol A (bisphenol A / phenol molar ratio: 0.
4/1) is used, and the amount of formaldehyde is the same as that of the binder composition aqueous solution 5 for molds, except that the amount of formaldehyde is twice the total number of moles of phenol and bisphenol A. Method of one kind of binder composition aqueous solution
Adjusted 10.
【００４１】［鋳型用粘結剤組成物水溶液11の調整］フ
ェノールに代えてビスフェノールＡを使用し、且つホル
ムアルデヒドの量がビスフェノールＡのモル数に対して
3倍である以外は、鋳型用粘結剤組成物水溶液６と同一
の方法で、１種の鋳型用粘結剤組成物水溶液11を調整し
た。[Preparation of Binder Composition Aqueous Solution 11 for Template] Bisphenol A is used in place of phenol, and the amount of formaldehyde is relative to the number of moles of bisphenol A.
One kind of the binder composition aqueous solution 11 for a mold was prepared in the same manner as the binder composition aqueous solution 6 for a mold except that the amount was 3 times.
【００４２】［鋳型用粘結剤組成物水溶液12の調整］フ
ェノールに代えて、フェノールとビスフェノールＡとの
混合物（ビスフェノールＡ／フェノールのモル比は、0.
4／1）を使用し、且つホルムアルデヒドの量が、フェノ
ールのモル数とビスフェノールＡのモル数との合計モル
数に対して2倍である以外は、鋳型用粘結剤組成物水溶
液６と同一の方法で、１種の鋳型用粘結剤組成物水溶液
12を調整した。[Preparation of Binder Composition Aqueous Solution 12 for Template] Instead of phenol, a mixture of phenol and bisphenol A (bisphenol A / phenol molar ratio: 0.
4/1) is used, and the amount of formaldehyde is the same as that of the binder composition aqueous solution 6 for a mold, except that the amount of formaldehyde is twice the total number of moles of phenol and bisphenol A. Method of one kind of binder composition aqueous solution
Twelve adjusted.
【００４３】実施例１〜７ 耐火性粒状材料である珪砂100重量部に対し、硬化剤で
あるトリアセチン0.3重量部を添加し混練した。続け
て、予め準備した７種の鋳型用粘結剤組成物水溶液１が
各々1.5重量部となるように添加し混練して、７種の混
練砂を得た。そして、以下の方法で混練砂の流動性・充
填性を測定した。即ち、内径50mm、内部有効長100mmの
試験筒の底部に受台を取り付け、3mm目の篩を通して、
試験筒に混練砂を粗充填する。次に、上部の余分な混練
砂をかき落として、「ジョージ・フィシャー社製のコン
パクタビリティ・テスター」にかけ、10kg／cm2のスク
イズ圧で加圧した。この後における混練砂の高さの減少
を測定し、この減少高さＸmm［＝Ｃ．Ｂ．（コンパクタ
ビリティー）］を混練砂の流動性・充填性の指標とし
た。この結果を表１に示した。Ｘが小さい程、混練砂の
流動性及び充填性が良いことを示している。Examples 1 to 7 0.3 parts by weight of triacetin as a curing agent was added to 100 parts by weight of silica sand as a refractory granular material and kneaded. Subsequently, 7 kinds of the previously prepared aqueous solution 1 of the binder composition for casting molds were added and kneaded so as to be 1.5 parts by weight, respectively, to obtain 7 kinds of kneading sand. Then, the fluidity / fillability of the kneaded sand was measured by the following method. That is, the pedestal is attached to the bottom of the test cylinder having an inner diameter of 50 mm and an internal effective length of 100 mm, and passed through a 3 mm sieve
The test cylinder is roughly filled with kneading sand. Next, the excess kneading sand on the upper part was scraped off, and the mixture was applied to a "compactability tester manufactured by George Fisher" and pressurized with a squeeze pressure of 10 kg / cm 2 . After this, the decrease in the height of the kneading sand was measured, and this decrease height Xmm [= C. B. (Compactability)] was used as an index of fluidity and filling property of the kneading sand. The results are shown in Table 1. The smaller the X, the better the fluidity and filling of the kneading sand.
【００４４】比較例１〜３ 鋳型用粘結剤組成物水溶液１に代えて、表１に示したよ
うに鋳型用粘結剤組成物水溶液４，７及び８を用いる以
外は、実施例１と同様にして混練砂を得た。そして、こ
の混練砂を使用して、Ｃ．Ｂ．を測定し、その結果を表
１に示した。Comparative Examples 1 to 3 Example 1 was repeated except that the binder binder aqueous solution 1 for template was replaced by binder binder aqueous solutions 4, 7 and 8 as shown in Table 1. Similarly, kneaded sand was obtained. And using this kneading sand, C.I. B. Was measured and the results are shown in Table 1.
【００４５】比較例４ 鋳型用粘結剤組成物水溶液１に代えて、鋳型用粘結剤組
成物水溶液４にブチルアルコールを添加した水溶液を用
いる以外は、実施例１と同様にして混練砂を得た。な
お、ブチルアルコールの添加量は、鋳型用粘結剤組成物
水溶液４を得る際に使用したフェノール1モルに対し
て、0.1モルとした。そして、この混練砂を使用して、
Ｃ．Ｂ．を測定し、その結果を表１に示した。Comparative Example 4 Kneading sand was prepared in the same manner as in Example 1 except that an aqueous solution obtained by adding butyl alcohol to the aqueous binder composition solution 4 for template was used instead of the aqueous binder composition solution 1 for template. Obtained. The amount of butyl alcohol added was 0.1 mol with respect to 1 mol of the phenol used to obtain the aqueous binder composition solution 4 for a template. And using this kneading sand,
C. B. Was measured and the results are shown in Table 1.
【００４６】実施例８〜14 耐火性粒状材料である珪砂100重量部に対し、予め準備
した７種の鋳型用粘結剤組成物水溶液２が各々2.0重量
部となるように添加し混練して、７種の混練砂を得た。
各混練砂のＣ．Ｂ．を実施例１と同様にして測定した。
その結果を表２に示した。なお、表２中には、フェノー
ル類の種類等を表１と同様に記載しておいた。Examples 8 to 14 With respect to 100 parts by weight of silica sand which is a refractory granular material, 7 kinds of the previously prepared aqueous solution 2 of the binder composition for casting molds was added to each of 2.0 parts by weight and kneaded. , 7 kinds of kneaded sand were obtained.
C. of each kneading sand B. Was measured in the same manner as in Example 1.
The results are shown in Table 2. In addition, in Table 2, the types of phenols and the like are described as in Table 1.
【００４７】比較例５〜７ 鋳型用粘結剤組成物水溶液２に代えて、表２に示したよ
うに鋳型用粘結剤組成物水溶液５，９及び10を用いる以
外は、実施例８と同様にして混練砂を得た。そして、こ
の混練砂を使用して、Ｃ．Ｂ．を測定し、その結果を表
２に示した。Comparative Examples 5 to 7 Example 8 was repeated except that, as shown in Table 2, aqueous binder composition solutions 5, 9 and 10 for casting molds were used instead of the aqueous binder composition solution 2 for casting molds. Similarly, kneaded sand was obtained. And using this kneading sand, C.I. B. Was measured and the results are shown in Table 2.
【００４８】比較例８ 鋳型用粘結剤組成物水溶液２に代えて、鋳型用粘結剤組
成物水溶液５にブチルアルコールを添加した水溶液を用
いる以外は、実施例８と同様にして混練砂を得た。な
お、ブチルアルコールの添加量は、鋳型用粘結剤組成物
水溶液５を得る際に使用したフェノール1モルに対し
て、0.1モルとした。そして、この混練砂を使用して、
Ｃ．Ｂ．を測定し、その結果を表２に示した。Comparative Example 8 Kneading sand was prepared in the same manner as in Example 8 except that an aqueous solution obtained by adding butyl alcohol to the aqueous binder composition solution 5 for template was used instead of the aqueous binder composition solution 2 for template. Obtained. In addition, the addition amount of butyl alcohol was 0.1 mol with respect to 1 mol of phenol used when obtaining the binder composition aqueous solution 5 for a template. And using this kneading sand,
C. B. Was measured and the results are shown in Table 2.
【００４９】[0049]
【表２】 [Table 2]
【００５０】実施例15〜21 耐火性粒状材料である珪砂100重量部に対し、予め準備
した７種の鋳型用粘結剤組成物水溶液３が各々3.0重量
部となるように添加し混練して、７種の混練砂を得た。
各混練砂のＣ．Ｂ．を実施例１と同様にして測定した。
その結果を表３に示した。なお、表３中には、フェノー
ル類の種類等を表１と同様に記載しておいた。Examples 15 to 21 To 100 parts by weight of silica sand, which is a refractory granular material, 7 kinds of the previously prepared aqueous solution 3 of the binder composition for casting mold was added so as to be 3.0 parts by weight and kneaded. , 7 kinds of kneaded sand were obtained.
C. of each kneading sand B. Was measured in the same manner as in Example 1.
The results are shown in Table 3. In addition, in Table 3, the types of phenols and the like are described in the same manner as in Table 1.
【００５１】比較例９〜11 鋳型用粘結剤組成物水溶液３に代えて、表３に示したよ
うに鋳型用粘結剤組成物水溶液６，11及び12を用いる以
外は、実施例15と同様にして混練砂を得た。そして、こ
の混練砂を使用して、Ｃ．Ｂ．を測定し、その結果を表
３に示した。Comparative Examples 9 to 11 Examples 15 and 15 except that the binder binder aqueous solution 3 for template was replaced with the binder binder aqueous solutions 6, 11 and 12 as shown in Table 3. Similarly, kneaded sand was obtained. And using this kneading sand, C.I. B. Was measured and the results are shown in Table 3.
【００５２】比較例12 鋳型用粘結剤組成物水溶液３に代えて、鋳型用粘結剤組
成物水溶液６にブチルアルコールを添加した水溶液を用
いる以外は、実施例15と同様にして混練砂を得た。な
お、ブチルアルコールの添加量は、鋳型用粘結剤組成物
水溶液６を得る際に使用したフェノール1モルに対し
て、0.1モルとした。そして、この混練砂を使用して、
Ｃ．Ｂ．を測定し、その結果を表３に示した。Comparative Example 12 Kneading sand was prepared in the same manner as in Example 15 except that an aqueous solution obtained by adding butyl alcohol to the aqueous binder composition solution 6 for template was used instead of the aqueous binder composition solution 3 for template. Obtained. The amount of butyl alcohol added was 0.1 mol with respect to 1 mol of the phenol used to obtain the binder composition aqueous solution 6 for a template. And using this kneading sand,
C. B. Was measured and the results are shown in Table 3.
【００５３】[0053]
【表３】 [Table 3]
【００５４】表１〜３の結果から明らかなように、フェ
ノール類とビスフェノール類とアルコール類とアルデヒ
ド化合物との四種の化合物を共縮重合させたフェノール
−アルデヒド変性樹脂を粘結剤組成物の主体として使用
して混練砂を得れば、フェノール類及び／又はビスフェ
ノール類とアルデヒド化合物とを共縮重合させたフェノ
ール（ビスフェノール）−アルデヒド樹脂を粘結剤組成
物の主体として使用した場合に比較して、混練砂のＣ．
Ｂ．の値が小さくなることが分かる。従って、実施例１
〜21に係る方法で得られた混練砂は、比較例１〜12に係
る方法で得られた混練砂に比べて、流動性が良好で、模
型への充填性に優れていることが分かる。As is clear from the results shown in Tables 1 to 3, a phenol-aldehyde-modified resin obtained by copolycondensing four kinds of compounds of phenols, bisphenols, alcohols and aldehyde compounds was used as a binder composition. If kneaded sand is obtained by using it as a main component, comparison is made when a phenol (bisphenol) -aldehyde resin obtained by copolycondensing phenols and / or bisphenols and an aldehyde compound is used as the main component of the binder composition. Then, the C.
B. It can be seen that the value of becomes small. Therefore, Example 1
It can be seen that the kneading sands obtained by the methods according to Nos. 21 to 21 have good fluidity and excellent filling properties in the model, as compared with the kneading sands obtained by the methods according to Comparative Examples 1 to 12.
【００５５】実施例22〜28 実施例15〜21で使用した７種の各鋳型用粘結剤組成物水
溶液３を90重量部使用し、これに表４に示したエーテル
アルコール類を10重量部添加した鋳型用粘結剤組成物水
溶液を準備した。そして、国産珪砂６号100重量部に対
し、この鋳型用粘結剤組成物水溶液を各々3.5重量部添
加混練し、混練砂を得た。この混練砂を50mmφ×50mmｈ
のガス用木型に充填して、ＣＯ2ガス圧2kg／cm2，ＣＯ2
ガス流量20Ｌ／min.でＣＯ2を1分間通気して、テストピ
ースを得た。これを24時間放置した後、抗圧力試験機
で、このテストピースの抗圧力（鋳型強度：ｋｇｆ／cm
2）を測定した。その結果を表４に示した。Examples 22 to 28 90 parts by weight of the aqueous solution 3 of the binder composition for each of the seven types used in Examples 15 to 21 was used, and 10 parts by weight of the ether alcohols shown in Table 4 were used. The added binder composition aqueous solution for a mold was prepared. Then, 3.5 parts by weight of each aqueous solution of the binder composition for a mold was added to 100 parts by weight of domestic silica sand No. 6 and kneaded to obtain kneaded sand. This kneading sand is 50mmφ × 50mmh
CO 2 gas pressure 2 kg / cm 2 , CO 2
A test piece was obtained by bubbling CO 2 for 1 minute at a gas flow rate of 20 L / min. After leaving this for 24 hours, the test piece was tested for coercive force (mold strength: kgf / cm
2 ) was measured. The results are shown in Table 4.
【００５６】実施例29〜35及び比較例13 実施例22〜28との比較のため、実施例15〜21で使用した
７種の各鋳型用粘結剤組成物水溶液３を用いて、エーテ
ルアルコール類を添加しない他は実施例22と同様にして
テストピースを作成し、その抗圧力を測定した。その結
果も表４に示した。更に、比較例９で使用した鋳型用粘
結剤組成物水溶液６を用いて、エーテルアルコール類を
添加しない他は実施例22と同様にしてテストピースを作
成し、その抗圧力を測定した。この結果も表４に示し
た。Examples 29 to 35 and Comparative Example 13 For the purpose of comparison with Examples 22 to 28, ether alcohol was prepared by using each of the seven types of aqueous binder composition aqueous solutions 3 for molds used in Examples 15 to 21. A test piece was prepared in the same manner as in Example 22 except that the compounds were not added, and the coercive pressure was measured. The results are also shown in Table 4. Furthermore, using the binder composition aqueous solution 6 for a mold used in Comparative Example 9, a test piece was prepared in the same manner as in Example 22 except that ether alcohols were not added, and its coercive pressure was measured. The results are also shown in Table 4.
【００５７】[0057]
【表４】 [Table 4]
【００５８】表４の実施例22〜28と実施例29〜35とを比
較すれば明らかな通り、エーテルアルコール類を配合し
た鋳型用粘結剤組成物水溶液を使用した場合には、鋳型
の強度が顕著に向上することが分かる。なお、実施例22
〜28における混練砂の流動性は、実施例15〜21の場合及
び実施例29〜35の場合とほぼ同様であった。As is clear from comparison between Examples 22 to 28 and Examples 29 to 35 in Table 4, when the aqueous binder composition aqueous solution containing the ether alcohols is used, the strength of the template is increased. It can be seen that is significantly improved. In addition, Example 22
The fluidity of the kneaded sand in Examples 28 to 28 was almost the same as in Examples 15 to 21 and Examples 29 to 35.
【００５９】[0059]
【発明の効果】以上説明したように、ある特定のフェノ
ール−アルデヒド変性樹脂を主体として含有する、本発
明に係る鋳型用粘結剤組成物を使用し、耐火性粒状材料
と混練して混練砂を得れば、この混練砂は流動性及び模
型への充填性に優れている。流動性の良好な混練砂は、
十分に混練することができ、粘結剤組成物と耐火性粒状
材料との混合を均一にすることができる。また、この混
練砂を使用すれば、模型に緊密に充填することができ、
得られる鋳型の表面に凹凸が生じたり、或いは鋳型の表
面強度が低下するということを防止しうる。従って、本
発明に係る鋳型用粘結剤組成物を使用して得られた鋳型
で、鋳物を得ると、砂カミ，焼着，差し込み，絞られ等
の鋳物欠陥の発生を防止することができ、鋳物品質の低
下を防止しうるという効果を奏するのである。また、本
発明に係る鋳型用粘結剤組成物に、更にエーテルアルコ
ール類を添加配合すれば、得られる鋳型の強度が顕著に
向上するという効果を奏する。As described above, the binder composition for a mold according to the present invention, which mainly contains a specific phenol-aldehyde-modified resin, is used and kneaded with the refractory granular material to obtain kneading sand. If this is obtained, this kneaded sand is excellent in fluidity and filling in a model. Kneading sand with good fluidity
It can be sufficiently kneaded, and the binder composition and the refractory granular material can be uniformly mixed. Also, if you use this kneading sand, you can fill the model tightly,
It is possible to prevent unevenness from being generated on the surface of the obtained mold or to reduce the surface strength of the mold. Therefore, when a casting is obtained with the casting mold obtained by using the binder composition for a mold according to the present invention, it is possible to prevent the occurrence of casting defects such as sand scuffing, burning, inserting, and drawing. Therefore, it is possible to prevent the deterioration of casting quality. In addition, when ether binders are further added to the binder composition for a mold according to the present invention, the strength of the obtained mold is remarkably improved.
Claims (11)
として含有する鋳型用粘結剤組成物において、該フェノ
ール−アルデヒド変性樹脂が、フェノール類と、ビスフ
ェノール類と、アルコール類と、アルデヒド化合物とを
共縮重合して得られたものであることを特徴とする鋳型
用粘結剤組成物。1. A binder composition for a template containing a phenol-aldehyde modified resin as a main component, wherein the phenol-aldehyde modified resin co-contracts phenols, bisphenols, alcohols and aldehyde compounds. A binder composition for a template, which is obtained by polymerization.
類のモル数とアルコール類のモル数との合計モル数に対
する、アルデヒド化合物のモル数の比が1.0〜5.0である
請求項１記載の鋳型用粘結剤組成物。2. The mold viscosity according to claim 1, wherein the ratio of the number of moles of the aldehyde compound to the total number of moles of phenols, bisphenols and alcohols is 1.0 to 5.0. Binder composition.
ェノール類のモル数の比が0.01〜100である請求項１又
は２記載の鋳型用粘結剤組成物。3. The binder composition for a mold according to claim 1, wherein the ratio of the number of moles of bisphenols to the number of moles of phenols is 0.01 to 100.
類のモル数との合計モル数に対する、アルコール類のモ
ル数の比が0.0001〜0.5である請求項１及至３のいずれ
か一項に記載の鋳型用粘結剤組成物。4. The template according to claim 1, wherein the ratio of the number of moles of alcohols to the total number of moles of phenols and bisphenols is 0.0001 to 0.5. Binder composition for use.
ゾールとの混合物を使用する請求項１及至４のいずれか
一項に記載の鋳型用粘結剤組成物。5. The binder composition for a mold according to any one of claims 1 to 4, wherein a mixture of phenol and cresol is used as the phenol.
価アルコールを用いる請求項１及至５のいずれか一項に
記載の鋳型用粘結剤組成物。6. The binder composition for a mold according to claim 1, wherein a monohydric alcohol having 2 to 10 carbon atoms is used as the alcohol.
ル，イソプロピルアルコール，ブチルアルコール，イソ
ブチルアルコール，sec-ブチルアルコール及びtert-ブ
チルアルコールよりなる群から選ばれたものを使用する
請求項１及至６のいずれか一項に記載の鋳型用粘結剤組
成物。7. An alcohol selected from the group consisting of propyl alcohol, isopropyl alcohol, butyl alcohol, isobutyl alcohol, sec-butyl alcohol and tert-butyl alcohol is used. The binder composition for a mold according to the item.
とし、更にエーテルアルコール類が配合されている請求
項１及至７のいずれか一項に記載の鋳型用粘結剤組成
物。8. The binder composition for a mold according to any one of claims 1 to 7, which is mainly composed of a phenol-aldehyde modified resin and further contains an ether alcohol.
とし、更にオキシアニオン化合物が配合されている請求
項１及至８のいずれか一項に記載の鋳型用粘結剤組成
物。9. The binder composition for a mold according to claim 1, which comprises a phenol-aldehyde modified resin as a main component and further contains an oxyanion compound.
硼酸ナトリウム10水和物，硼酸カリウム10水和物，メタ
硼酸ナトリウム，五硼酸ナトリウム，過硼酸塩，アルミ
ン酸塩，錫酸塩よりなる群から選ばれた１種又は２種以
上を用いる請求項９記載の鋳型用粘結剤組成物。10. The oxyanion compound is selected from the group consisting of boric acid, sodium tetraborate decahydrate, potassium borate decahydrate, sodium metaborate, sodium pentaborate, perborate, aluminate and stannate. The binder composition for a mold according to claim 9, wherein one or more selected types are used.
鋳型用粘結剤組成物を用い、且つ硬化剤として有機エス
テル及び／又は炭酸ガスを用いることを特徴とする鋳型
の製造方法。11. A method for producing a mold, which comprises using the binder composition for a mold according to any one of claims 1 to 10 and using an organic ester and / or carbon dioxide gas as a curing agent. .
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102276776A (en) * | 2011-06-29 | 2011-12-14 | 山东圣泉化工股份有限公司 | Production method of butylated bisphenol A formaldehyde resin |
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- 1994-09-28 JP JP25946594A patent/JP3301236B2/en not_active Expired - Fee Related
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| JP5972393B2 (en) * | 2012-11-19 | 2016-08-17 | 新東工業株式会社 | Mold sand and molding method of sand mold |
| US9789533B2 (en) | 2012-11-19 | 2017-10-17 | Sintokogio, Ltd. | Sand for casting mold, manufacturing method for sand casting-mold, and core for metal casting |
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