JPS6072636A - 鋳型粘結用組成物 - Google Patents

鋳型粘結用組成物

Info

Publication number
JPS6072636A
JPS6072636A JP17991883A JP17991883A JPS6072636A JP S6072636 A JPS6072636 A JP S6072636A JP 17991883 A JP17991883 A JP 17991883A JP 17991883 A JP17991883 A JP 17991883A JP S6072636 A JPS6072636 A JP S6072636A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
epoxy resin
sand
mold
core
type epoxy
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP17991883A
Other languages
English (en)
Inventor
Tadashi Ashida
正 芦田
Kazuo Takahashi
一雄 高橋
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Nissan Motor Co Ltd
Original Assignee
Nissan Motor Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Nissan Motor Co Ltd filed Critical Nissan Motor Co Ltd
Priority to JP17991883A priority Critical patent/JPS6072636A/ja
Publication of JPS6072636A publication Critical patent/JPS6072636A/ja
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22CFOUNDRY MOULDING
    • B22C1/00Compositions of refractory mould or core materials; Grain structures thereof; Chemical or physical features in the formation or manufacture of moulds
    • B22C1/16Compositions of refractory mould or core materials; Grain structures thereof; Chemical or physical features in the formation or manufacture of moulds characterised by the use of binding agents; Mixtures of binding agents
    • B22C1/20Compositions of refractory mould or core materials; Grain structures thereof; Chemical or physical features in the formation or manufacture of moulds characterised by the use of binding agents; Mixtures of binding agents of organic agents
    • B22C1/22Compositions of refractory mould or core materials; Grain structures thereof; Chemical or physical features in the formation or manufacture of moulds characterised by the use of binding agents; Mixtures of binding agents of organic agents of resins or rosins
    • B22C1/2233Compositions of refractory mould or core materials; Grain structures thereof; Chemical or physical features in the formation or manufacture of moulds characterised by the use of binding agents; Mixtures of binding agents of organic agents of resins or rosins obtained otherwise than by reactions only involving carbon-to-carbon unsaturated bonds
    • B22C1/226Polyepoxides

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Mold Materials And Core Materials (AREA)
  • Epoxy Resins (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。

Description

【発明の詳細な説明】 発明の関連する技術分野 本発明は鋳型または中子の製造に用いる鋳型粘結用組成
物、特に鋳型または中子を焼成成形する際の温時強度が
高く、かっ注湯後の熱崩壊性に優れた鋳型または中子の
製造に用いる鋳型粘結用組、成物に関するものである。
従来、鋳型および中子に関しては、合金の種類を問わす
妨型粘結剤として例えば特開昭55−78439号公報
に記載のようにフェノール樹脂を使用したシェルモード
法がその造型法として広く使用されている。特に中子に
おいては生産性、寸法N’?J度が優れているために、
はとんどシェルモールド法で製造され重用されている。
しかしアルミニウム合金のような低融点の軽金属鋳物の
鋳型、特に中子に使用した場合、溶湯熱でフェノール樹
脂の一部が熱変化を起こし、極めて強固な黒鉛構造に変
化するため中子の残留強度は著しく高く、鋳込み後、鋳
物ごと約500度のような高い温度で5〜10時間に亘
る長時間の「砂焼き」と称する加熱を行なって、黒鉛構
造となっている粘結剤残香を燃焼せしめて排出しており
、多大なエネルギーの消費を必要とする欠点を有する。
このため浴湯熱で容易に熱分解を起こす高崩壊性のシェ
ルモールド法用の鋳型材料が望まれている。
一方フエノール樹脂の耐熱性が優れていることがベンゼ
ン環に帰因するという研究の結果に基いて、ベンゼン環
を含まない熱硬化性樹脂の探索が行なわれているが、ア
ルミニウム合金の溶湯熱で簡単に熱分解を起こすような
樹脂を粘結剤とした場合は、鋳型または中子を焼成成形
時における強度(耐熱性)が不足して充分な成形ができ
ず、強度を確保するために樹脂量を増すと、成形はでき
るが注湯時の熱分解ガス量が多大となって、鋳物のガス
欠陥の発生を増大せしめるため、未だ満足すべき鋳型粘
結用組成物は開発されていない。
本発明者らは上記の点に注目し、エポキシ樹脂につき検
討を行った。このエポキシ樹脂は液状のものが多いが、
鋳型粘結用組成物としては先ず鋳型または中子をつくる
前に樹脂被覆砂をつくらなければならず、このためには
液状ではなく、常温でべたつかないことが必要で、換言
すると60’C以上の軟化点を有することが望ましい。
このような条件を満足するものとしてノボラック型エポ
キシ樹脂が考えられるが、これまでノボシック型エポキ
シ樹脂は、通常硬化がおそく、硬化に時間を要しても硬
化時歪をおこさない用途として半導体のパッケージ゛に
主として用いられていたもので、樹脂被覆砂のような短
時間に硬化することが必要である用途への適用は全く考
えられながった。然るに驚くべきことには、フェノール
ノボラック型エポキシ樹脂またはオルソクレゾールノボ
ラック型エポキシ樹脂を、その硬化剤および特定の硬化
促進剤と併用することにより鋳型粘結用組成物として優
れた性能を有する組成物が得られることを見出し本発明
を達成するに至った。
発明の開示 従って本発明は、(8)フェノールノボラック型エポキ
シ樹脂またはオルソクレゾールノボラック型エポキシ樹
脂と、(B)常温で不活性な、前記(A)のエポキシ樹
脂の硬化剤および(0)硬化促進剤としての分子内に少
なくとも1個のメチロール基を含むイミダゾール化合物
とがら成る鋳型粘結用組成物に関するものである。
本発明で使用される(A)の7エノールノボランク・型
エポキシ樹脂またはオルソクレゾールノボラック型エポ
キシ樹脂は、フェノールノボラック樹脂またはオルソク
レゾールノボラック樹脂とエピクロルヒドリンを塩基性
物質の存在下で反応させて得られるエポキシ樹脂であり
、分子内にベンゼン環を有しているものの従来中子に使
用されているフェノール樹脂に比べてベンゼン環濃度が
低いため熱崩壊性に優れ、中子の焼成成形時における強
度(温時強度)も良好である。また樹脂被覆砂が保存中
にブロッキングしないためにもこれらのエポキシ樹脂は
軟化点が60°C以上であることが必要である。
上記フェノールノボラック型エポキシ樹脂としては、例
えばエピクロンN−770(大日本インキ化学(株)製
、商品名)があり、オルソクレゾールノボラック型エポ
キシ樹脂としてはESON−220(住友化学(株)製
、商品名)、EO(3N −103(日本化薬(株)製
、商品名)などが市販されている。
また本発明で使用される(B)の常温で不゛活性な硬化
剤としては、ジシアンジアミド、グアニジン−、ビグア
ニドなどのジシアンジアミド系の各梱誘導体類、フハク
酸ジヒドラジド、アジピン酸ジヒドラジドのような有機
酸ヒドラジド類、2−メチルイミダゾール、2−フェニ
ルイミグゾール、アジン置換イミダゾール、シアノエチ
ル置換イミダゾールのようガイミダゾール誘導体類、メ
タフェニレンジアミン、ジアミノジフェニルメタンのよ
うな芳香族ジアミン類、無水トリメリット酸、カ((氷
へキサヒドロフタル酸、無水メチルテトラヒドロフタル
酸のような酸無水物類などがある。これら硬化剤はフェ
ノールノボラック型エポキシ樹脂またはオルソクレゾー
ルノボラック型エポキシ樹脂とは缶温で反応せず、加熱
することにより短時間で反応する硬化剤である。これら
の常温で不活性な硬化剤のながでも本発明においては1
50″c以上の温度で数分以内にエポキシ基との反応を
完結する硬化剤として、ジシアンジアミドおよヒフ(−
ct)誘導体類、有機ヒドラジド類、イミダゾール誘導
・体類が中子の温時強度、熱崩壊性の点から好ましい。
本発明においては、これら硬化剤の中から少なくとも1
種を通常エポキシ基の当量数に対し、硬化剤の反応に寄
与する活性水素が0゜5〜4.0倍当位、好ましくはl
。0〜2.5倍当量となるように用いればよい。当量比
がこの範囲外になると充分な強度を有する中子が得られ
ない場合がある。
次に本発明に用いられる(C)の硬化促進剤とは分子内
に少なくとも1個のメチロール基を含むイミダゾール化
合物であり、例えば2−フェニル−4−メチル−5−ヒ
ドロキシメチルイミダゾール、2−フェニル−4,5−
ジヒドロキシメチルイミダゾールなどがある。通常、こ
れらイミダゾール化合物は硬化剤と併用しなくても単独
で本発明に使用されるエポキシ樹脂の硬化剤となり得る
が、この場合得られた中子の温時強度は不充分であり、
硬化剤と併用することによりはじめて大きな温時強度を
有する中子が得られる。また中子の成形サイクルを考慮
すると高温(150〜250°C)においしていなけれ
ば大きな温時強度が得られないが、本発明に使用される
硬化促進剤は分子内に含有するメチロール基のためエポ
キシ樹脂の硬化反応における促進効果が特に大きく温時
強度の優れた中子成形が可能である。
上記硬化促進剤の添加量は、本発明に使用されるエポキ
シ樹脂100重最部に対し0.5〜30重景部、好まし
くは1〜15重量部の範囲で使用される。硬化促進剤が
0.5重量部未満では硬化速度が不充分となり中子成形
サイクルが長くなる問題があり、30重量部を超すと温
時強度が低下して好ましくない。
尚本発明の鋳型粘結用組成物に本発明の目的を阻害しな
い限りにおいてビスフェノールA Bqエポキシ樹脂、
脂環族エポキシ樹脂等の多価エポキシ樹脂類を混合して
もよい。
この他、樹脂被覆砂の滑り性を改善する目的での助剤類
、砂と粘結剤の接着性を改谷するシランカップリング剤
、チタンカップリング剤等の助剤、・あるいはけい砂以
外の無機充填剤を併用することも可能である。これらシ
ランカップリング剤は、添加する場合には、エポキシ樹
脂に対し0.1〜5重量部の範囲で加えるのが好ましい
。この範囲外であると中子の強度が低下する場合がある
本発明の鋳型用粘結剤を使用して樹脂被覆砂を製造する
には、通常、充分に予熱されたけい砂に本発明の粘結剤
を添加混合して冷却し砂表面に粘結剤を融着させる方法
がとられるが、本発明の粘結剤を有機溶媒や水等に溶解
または分散して予熱された、または予熱されていないけ
い砂と混合、乾燥させる方法もある。
上記方法によって得られた樹脂被覆砂は、通常150°
C以上、好マシ< ki 180〜250 ’C(7)
温度に加熱した金型に流し込み30秒乃至8分間経過し
た後、脱型し、鋳型または中子を得ることができる。
発明の実施例 次に本発明を実施例、比較例および試験例により説明す
る。
実施fAJ1 200°Cに予熱した6号けい砂4119をスピードミ
キサーに投入し、160°Cになった時点でオルソクレ
ゾールノボラック型エポキシ樹脂EOON−108(日
本化薬製、軟化点83°C1エポキシ当量213、商品
名)67シを投入し、砂粒表面に溶融被覆している過程
で硬化剤としてジシアンジアミドの微粉末99と硬化促
進剤として2−フェノール−4−メチル−5−ヒドロキ
シメチルイミダゾール(四国ファインケミカル製、商品
名ギュアゾール2P41MH2)の粉末49を投入した
。砂粒がブロッキングしはじめた際にステアリン酸カル
シウム8!12を加えて更に攪拌を続は砂粒がほぐれた
時点でミキサーより取り出し本発明の樹脂被倶砂を得た
実施例2 実施例1と同様に予熱したけい砂4 kgが1〔30°
Cになった時点でフェノールノボラック型エポキシ樹脂
エビクロンN−770(犬日本インキ化学(株)製、商
品名、軟化点61°c1エポキシ当量19o)70g、
硬化剤としてジシアンジアミド6り、硬化促進剤として
2−フェニル−4,5−ジヒドロキシメチルイミダゾー
ル(四国ファインケミカル製、商品名、キュアゾール2
PH2)4りを連続して投入し、砂粒がブロッキングし
はじめた際にステアリン酸カルシウム8りを加え、本発
明の樹脂被覆砂を得た。
実施例8 実施例1と同様に予熱したけい砂41cgが160’C
になった時点でオルソクレゾールノボラック型エポキシ
樹脂ESON−220F<住友化学(株)製、商品名、
軟化点80°C1エポキシ当量215 )55り、硬化
剤としてアジピン酸ジヒドラジド14り、硬化促進剤と
してキュアゾール2P4MH23gt一連続して投入し
砂粒がブロッキングしはじめた際にステアリン酸カルシ
ウム3りを加え本発明の樹脂被覆砂を得た。
実施例4 実施例1と同様に予熱したけい砂4に9にオルソクレゾ
ールノボラック型エポキシ樹脂EOCN−104(日本
化薬製、商品名、軟化点94°c1エポキシ当flk 
218 ) 659 、硬化剤として2−メチルイミダ
ゾール59、硬化促進剤としてキュアゾール2 PH2
2りを連続して投入し砂粒がブロッキングしはじめた際
にステアリン酸カルシウム3りを加え、本発明の樹脂被
覆砂を得た。
比較例1 実施例1と同様に予熱したけい砂4に9にオルソクレゾ
ールノボラック型エポキシ樹脂EOCN−10370り
、硬化剤としてジシアンジアミド10L!を連続して投
入し砂粒がブロッキングしはじめた際にステアリン酸カ
ルシウム89を添加し樹脂被覆砂を得た。
比較例2 実施例1と同様に予熱したけい砂4 kgにオルソクレ
ゾールノボラック型エポキシ樹脂EOCN−1,037
09、硬化剤としてキュアゾール2P4MH210gI
−を連続して投入し砂粒がブロッキングしはじめた際に
ステアリン酸カルシウム39を添加し・樹脂被覆砂を得
た。
比較例3 実施例1と同様に予熱されたけい砂4に9にノボラック
型フェノール樹脂(旭有機材工業製、商品名、5P85
0D )71りを添加して砂粒表面に融着させた後にヘ
キサメチレンテトラミン119を溶解した水溶液759
を添加して、砂粒がブロッキングしはじめた際にステア
リン酸カルシウム8シを添加して樹脂被覆砂を得た。
試験例 (1)温時強度試験 実施例1〜4、比較例1〜3で作製した樹脂被覆砂につ
きシェル鋳型高温引張試験機を用いて温時強度試験を行
なった。焼成条件は28’O℃X60秒であり、焼成後
ただちに試験を行なって温時強度とした。得た結果を第
1表に示す。
(2ン熱崩壊性試験 本試験では先ず実施例1〜4および比較例1〜3で得た
樹脂被覆砂をそれぞれ230’Cに予熱した金型に流し
込み中子を焼成成形し、第1図に示す幅木1(直径10
關×長さ80龍)を中子本体(直径5(lIilX高さ
3 Q 間)の中央に向って深さ10順まで挿入した中
子を作製した。この幅木は後で中子砂の排出口形成を兼
ねるものである。
第2図に示すように、内径100mm、深さ100關の
凹部を有するCO□鋳型4の中央に中子8を固定した後
、700℃のAC2Aアルミニウム合金浴湯5を中子の
上部より約10關上まで注湯した。
凝固冷却後、周囲の002鋳型をこわして得られた鋳造
品の幅木を下に向けて治具を固定し、徳寿製作所(株)
製のロータツブ試験によって検車振動を与え排出された
砂量を測って、元の中子重量との比で熱崩壊性をめた。
衝撃振動の時間は1分、3分、5分、10分で累積で測
った。得た結果を第1表に併記する。
第 1 表 以上のように、本発明の鋳型粘結用組成物は、特定のエ
ポキシ樹脂と、常温で不活性の該エポキシ樹脂の硬化剤
および硬化促進剤を組み合せた構成としたことにより、
この組成物で被覆した砂より温時強度および熱崩壊性の
優れた中子が得られる。特に実施例1〜4と、比較例1
.2または比較例8による第1表の結果から、硬化促進
剤を用いない場合には温時強度の大なる中子を形成する
ことができないこと、および従来の7工ノール樹組成物
を用いると得られた中子の・温時強度および熱崩壊性、
特に熱崩壊性が顕著に向上し、鋳込後の中子の排出が容
易であることが明らかである。
【図面の簡単な説明】
第1図は熱崩壊試験に用いた中子の斜視図、第2図は熱
崩壊試験の説明図である。 ■・・・幅木 2・・・中子本体 8・・・中子 4・・・CO2鋳型 5・・・アルミニウム合金。 特許出願人 日産自動車株式会社

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1 (4)軟化点が60°C以上の7エノールノボラツ
    ク型エポキシ樹脂またはオルソクレゾールノボラック型
    エポキシ樹脂と、 (B)常温で不活性な、前記(8)のエポキシ樹脂の硬
    化剤と、 (C)硬化促進剤としての分子内に少なくとも1個のメ
    チロール基を含むイミダゾール化合1り物 とから成ることを特徴とする鋳型粘結用組成物。
JP17991883A 1983-09-28 1983-09-28 鋳型粘結用組成物 Pending JPS6072636A (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP17991883A JPS6072636A (ja) 1983-09-28 1983-09-28 鋳型粘結用組成物

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP17991883A JPS6072636A (ja) 1983-09-28 1983-09-28 鋳型粘結用組成物

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPS6072636A true JPS6072636A (ja) 1985-04-24

Family

ID=16074192

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP17991883A Pending JPS6072636A (ja) 1983-09-28 1983-09-28 鋳型粘結用組成物

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPS6072636A (ja)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0423780A2 (en) * 1989-10-20 1991-04-24 GVT- GIESSEREI VERFAHRENS-TECHNIK GmbH Novel heat curable organic resin foundry sand binder process

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0423780A2 (en) * 1989-10-20 1991-04-24 GVT- GIESSEREI VERFAHRENS-TECHNIK GmbH Novel heat curable organic resin foundry sand binder process
EP0423780A3 (en) * 1989-10-20 1992-10-28 Gvt- Giesserei Verfahrens-Technik Gmbh Novel heat curable organic resin foundry sand binder process

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR100274526B1 (ko) 에폭시 수지의 경화성 현탁액
JPH0649179A (ja) 改質エポキシ樹脂
JPH02158618A (ja) 硬化性エポキシ樹脂組成物
JPS63500102A (ja) 硬化促進剤として芳香族トリヒドロキシ化合物を含有するエポキシ/芳香族アミン樹脂系
JPS6261211B2 (ja)
JPS6072636A (ja) 鋳型粘結用組成物
JPH0587086B2 (ja)
JPH01242616A (ja) 半導体封止用エポキシ樹脂組成物
JPS6143616A (ja) エポキシ樹脂組成物
JPS6021145A (ja) 鋳物砂用粘結剤
JPS6021144A (ja) 鋳物砂用粘結剤
JPH0478648B2 (ja)
JPS5858956A (ja) 鋳型粘結用組成物
JPS5824458B2 (ja) エポキシ樹脂組成物
JPS59107742A (ja) 鋳物砂用粘結剤
JPH0776616A (ja) プリプレグ用エポキシ樹脂組成物およびプリプレグ
JPS6096346A (ja) 鋳型粘結用組成物
JPS6397327A (ja) 鋳物砂粘結用組成物
JP2731879B2 (ja) エポキシ樹脂硬化方法
JPS60145240A (ja) 鋳型粘結用組成物
JPS63303646A (ja) 鋳物砂粘結用組成物
JPS6218421A (ja) エポキシ樹脂組成物
JPH01130834A (ja) 鋳物砂粘結用組成物
JPH0632931A (ja) 熱硬化性発泡材料
JPS645979B2 (ja)