JPS6092037A - 鋳物砂用バインダ−組成物 - Google Patents

鋳物砂用バインダ−組成物

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JPS6092037A
JPS6092037A JP19765183A JP19765183A JPS6092037A JP S6092037 A JPS6092037 A JP S6092037A JP 19765183 A JP19765183 A JP 19765183A JP 19765183 A JP19765183 A JP 19765183A JP S6092037 A JPS6092037 A JP S6092037A
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JP
Japan
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residue
org
component
mold
pouring
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Pending
Application number
JP19765183A
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English (en)
Inventor
Toshiyuki Tachikawa
立川 俊之
Kazuichi Ikeda
池田 一市
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Sumitomo Durez Co Ltd
Original Assignee
Sumitomo Durez Co Ltd
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Publication date
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Pending legal-status Critical Current

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    • 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
    • B22C1/2273Polyurethanes; Polyisocyanates

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  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
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  • Mechanical Engineering (AREA)
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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。

Description

【発明の詳細な説明】 室温で硬化させる鋳型造型法としては、水ガラスやセメ
ント等を用いる有機系のものと、フランス樹脂で代表さ
れる酸硬化、オイルウレタン、フェノールウレタン樹脂
等の有機系のものなどがk)けられる。いずれも一長一
短があり、用途に応じ使い分けられているが現状である
本発明は、常温自硬化或いはガス状アミンな接触させる
ととKより硬化させる鋳物砂用バインダー組成物に関す
るものである。特に軽合金鋳物に適した鋳型を製造する
方法に関するもので、注湯時の強度と型バラシ時の崩壊
性に優れるものである。
従来軽合金に関するバインダー組成物として、特公昭5
1−33506号公報、特公昭55−7338号公報が
知られているが、これらのバインダー組成物は初期硬化
が劣り、可使時間が短かいなどの欠点があった。
またビスフェノール類とホルムアルデヒド類を反応させ
る方法(例えば特開昭56−47239 号公報など参
照)もある。これらの鋳物砂バインダー組成物は、耐熱
性が低くく、崩壊性が良すぎ、注湯時に於いて砂がこぼ
れ落ちる欠点があった。このため鋳物工程で、中子とし
て使用した砂が注湯環にだいせきし、作業環境を悪化さ
せ、除去に余分な工数が必要となる。
本発明者等は、上記欠点のない軽合金用鋳物砂川バイン
ダーについて鋭意研究の結果、鋳型強度、初期硬化性、
耐熱性および注湯後の崩壊性のバランスに優れ、しかも
可使時間も長い軽合金鋳物砂用バインダー組成物の開発
に成功し、本発明を完成するに至った。
すなわち、本発明は、下記(ん乃0成分を含有する軽合
金用鋳物砂川バインダー組成物を提供するものである。
(A)有機ポリイソシアネート化合物、(13ビスフェ
ノ−/l/:A製造時の残漬及び/又は残渣中の分離成
分又はその誘導体、 (Qフェノール類とアルデヒド類を配合し酸性またはア
ルカリ性触媒または有機酸塩の存在下で反応させて得ら
れたフェノール樹脂。
本発明のバインダー組成物は、例えば鋳物砂100重量
部に対し、本発明の鋳物砂用バインダーな0,6乃至1
0重量部配合して用いるものである〇上記配合砂は、促
進剤として第3級アミン等を液状で添加し、室温硬化さ
せるか又はガス状で接触させて室温で急速硬化させるか
、いずれの方法にも適用できる。
本発明に使用される有機ポリインシアネートには、2.
4−トルエンジイソシアネート、2.6−トルエンジイ
ソシアネートおよびそれらの混合物があり、特にそれら
の粗混合物は市販されている。
他の代表的ポリイソシアネートには、メチレンビス(4
−フェノール)イソシアネート、n−へキシルジイソシ
アネート、1,5ナフタレンジイソシフ4−)、1.3
−シクロペンベンチレンジイソシ7ネ−ト、1.3− 
シクロペンチレンジイソシアネート、p−フェニレンジ
イソシアネート、2,4.6−トルエンジイソシアネー
ト、4,4?4#−トリフェニルメチルトリイソシアネ
ートが包含される。
また多くの不純なまたは粗ポリイソシアネートで市販さ
れているものも本発明で意図されるものである。本発明
に用いるのに特に好ましいものは、芳香族ポリイソシア
ネートで、特にジフェニルメタンジイソシアネート、ト
リフェニルメタントリインシアネートおよびその混合物
であるこれらの有機ポリイソシアネート化合物はトルエ
ン、キシレン、エチルベンゼン、ジエチルペンゼy、モ
ノクロルベンゼン、シイソグロビルベンゼン、エチルベ
ンゼンなどのよ5な6〜10個の炭素原子の芳香族炭化
水素類又はこれらの製造時の副生重質油、キュメン製造
時の副生重質油などの芳香族炭化水素に溶解しても良い
本発明の0成分のビスフェノールA製造時の残渣及び/
又は残渣中の分離成分又はその誘導体とは、フェノール
とア七トンを酸性触媒の存在下”t”−反応させ、この
反応生成物からビスフェノールAを精製する過程で生成
した副生物で、種々のビスフェノール類、クロマン化合
物、トリスフェノールなどを含有する副生物(例えば本
州化学■、SR酸)またはジヒドロキシジフェニルプロ
ノくン誘導体、クロマン化合物、その他のポリフェノー
ル化合物などを含有する副生物(例えば三井東圧■、「
ミレツクスBPA−ZKJ )である。
0成分のフェノール樹脂とは、フェノール類とアルデヒ
ド類との反応により生成するあらゆる縮合重合生成物を
意味するものとする。かかるフェノール樹脂を製造する
罠使用するフェノール類としては、最も好ましいフェノ
ール以外Km−クレゾール、p−クレゾール、3.5−
キシレノール、3.4−キシレノール、p−t−ブチル
フェノール、ノニルフェノール等がある。フェノール類
と反応するアルデヒドは、ホルムアルデヒド、アセトア
ルデヒド、アセトアルデヒド、プロピオンアルデヒド、
フルフラール、ベンズアルデヒド及びこれらの混合物で
ある。
有機ポリイソシアネート化合物と反応させることにより
、ボリクレタンを生成せしめ、鋳型を作るために用いら
れる(口)成分及び(Q成分の配合割合は、鋳型の形状
、大きさ、使用方法により最適条件は変わる。一般K(
[1成分100重量部に対し、0成分を5〜900重量
部、より好ましくは10 乃至300重量部配合するの
が鋳型強度にすぐれ、また注湯時の必要とする耐熱性を
持ち、かつ注湯後に於いては鋳型の崩壊性が良いバラン
スの取れた鋳物砂が得られる。
(Q成分が5重世部未満では、初期強度が不足し、造型
直後の取扱い時鋳型が破損しやすい欠点があリ、また耐
熱性が不足し注湯時に砂型の破損のおそれがある。また
900重量部を起えると、注湯後の崩壊性が器くなり余
分な仕上げ工数が必要となる。
((へ)成分及び(Q成分は、適当な溶剤または稀釈剤
加え、または加えずに使用される。用いられる溶剤また
は稀釈剤としては、セロソルブ、セロソルブアセテート
、エチレングリコールジアセテート、3−メトキシ酢酸
ブチル、イソポロン、ジエチレンクIJコールモノエチ
゛ルエーテルアセテート、シクロへΦサノンフルフラー
ル、フルフリルアルコール等の極性溶剤である。またト
ルエン、キシレン、エチルベンゼンなどの芳香族炭化水
素溶剤を前記溶剤と組合せ℃使用することもできる。
本発明では必要に応じγ−アミノプロピルエトキシシラ
ン、N−β−(アミノエチル)−r−アミノプロピルト
リメトキシシラン、r−メルヵプトブロビルメリメトキ
シシランなどのシランカップリング剤を鋳型の耐湿性向
上を目的として0と(Q成分の合計量100重量部に対
し0.005〜1゜0 重量部添加することも出来る。
その信奉発明の鋳物砂用バインダーの特性を向上させる
ために、例えば離型剤のような物質を添加してもよい。
本発明の鋳物砂用バインダーの使用例について述べる。
0成分及び0成分とから成る溶液に、必要に応じ反応性
溶剤、架橋剤、不活性稀釈剤、有機シランのそれぞれを
加えても良いが、この溶液から成る組成物を鋳物砂10
0重量部に対し0.3乃至5重量部になるように混合機
に加える。好ましい添加量は0.6乃至2,5重量部で
ある。(搏成分及び(Q成分とから成る溶液を添加後0
.5分から3分混合する。次に(A)成分である有機ポ
リイソシアネート化合物を鋳物砂に対し0.3乃至5重
量部になるように混合機に加える。好ましい添加量は0
.6乃至2.5重量部である。その後さらに015分か
ら3分混合したのち適当な模型に充填し、第3級アミン
の存在下に室温で硬化させる。
第3級アミンとしてはガス状又は液状でも良いエガス状
に気化させる場合には、第3級アミンを窒素、炭酸ガス
、あるいは乾燥空気のような不活性ガスの気流中に含ま
せて供給するとよい。
好適な第3級アミンとしては、トリエチルアミン、トリ
メチルアミン、ジメチルエチルアミン、トリブチルアミ
ン、N、N−ジメチルアニリン、Nメチルモルホリン、
N−エチルモルホリン、テトラメチルグアニジンなどで
ある。
第3級アミンを液状で用いるには、自硬化性で鋳型を造
型することになる。この場合公知の触媒、例えばジラウ
リル酸ジブチル錫等の有機酸金属塩、N−メチルモルホ
リン等の第3級アミンなどを(B)成分及び(Q成分と
からなる溶液又は鋳物砂との混合時に添加して自硬化さ
せることができる。この時、触媒の添加量は、■成分及
び(Q成分からなる溶液1()0重す部に対し20重量
部以下が好ましい。
以下実施例により本発明を更に詳細に説明する。
製造例1゜ フェノール2,830#、パラホルムアルデヒド2.1
10y、トルエy180II、ナフテン酸亜鉛(8%品
)15gを3つロフラス:l K入れ、1oo〜120
℃にて3時間還流した。ついでバルブを全開し工十分な
真空をかゆ、トルエン、縮合水を除去した。
これにエチレングリコールアセテート及び芳香族溶液を
加え混合し樹脂分45〜50%となるように゛してフェ
ノール樹脂溶液を得た。生成物をIR及びNMRで分析
しベンジリックエーテル型フェノール樹脂である事を確
認した。
実施例1〜3 0成分として製造例1で得られたフェノール樹脂溶液と
(ロ)成分であるビスフェノールA製造時の残渣 ミレックスBPA−ZKのセロソルブア→=テート溶液
(濃度50重量%)とを、第1表に記載の比率で混合し
、その混合液10部を5見6号珪砂1000部に添加し
均一に混合した。次にこの砂に(A)成分である市販の
ジフェニルメタンジイソシアネートのキシレン溶液(a
度75重量%)を10部添加し混合した。得られた配合
砂を50 X 50の抗圧力試験型に入れつきかためた
後、トリエチルアミンを含有する窒素ガスを10秒間通
気し硬化させ、直後及び24時間後の抗圧力を測定した
。別途崩壊性測定法として28X350の鉄パイプの中
忙上記鋳物砂を充填し造型した。この鉄パイプ鋳型を4
00℃で90分間、還元性雰囲気中で処理した。冷却後
鉄パイプの中央部をハンマーでた〜き、何回で砂が除去
できるかを調べた。これらの結果を第1表に示す。
実施例1〜3と較べるため、比較例1〜2として第1表
に記載した配合割合で実施した。
手続補正書(自発) 昭和59年 4月13日 特許庁長官殿 1、事件の表示 昭和58年特許願第197651号 2、発明の名称 鋳物砂川バイングー組成物 3、補正をする者 事件との関係 特許出願人 1r 所 東京都千代田区内幸町1丁目2番2号4、補
正の対象 明細書の特許請求の範囲の欄及び発明の詳細な説明の欄
(1)特許請求の範囲を別紙の通り(二補正する。
(2)第1頁下から6行目 「有機系」を「無機系」(=補正する。
(3)第1頁下から6行乃至5行目 「フランス樹脂」を「フラン樹脂」(二補正する。
(4)第1頁下から2行目 「分けられているが」を「分けられているのが」(二補
正する。
(5) 第2頁第14行目 「低く<」を「低く」を二補正する。
(6)第3頁第5行目 「(A)乃(C)」を[(A)乃至(C)Jl二補正す
る。
(力 第4頁第7行目 「1.5ナフタレン」を「1,5−ナフタレン」に補正
する。
(8)第4頁第8行乃至第9行目 rl、3−ンクロペンペンチレンジイソシアネート」を
削除する。
(9)第6頁第6行目 「アセトアルデヒド」を削除する。
ao 第6頁下から5行目 「注湯時の」を「注湯時cJc補正する。
αB 第7頁第2行目 「起えると」を「超えると」(=補正する。
α2 第7頁第3行目 「器くなり」を「悪くなり」に補正する。
0■ @77頁第5目 「稀釈剤」を「稀釈剤を」に補正する。
(+4) 第7頁第11行目 「クロヘキサノン」を「クロヘキサノン、」に補正する
6 (151第7頁下から3行目 「メリメトキシンラン」を「トリメトキシシラン」(=
補正する。
Oe 第8頁第9行目 「鋳物砂」を「鋳物砂」(=補正する。
(1カ 第10頁第11行目 「残渣」を「残漬である」(二補正する。
Oe 第12頁第1表の比較例1の欄の下から4行目「
初期強度強」を「初期強度病」(=補正する。
「補正後の特許請求の範囲」 [有機ポリイソシアネート化合物(A)、ビスフェノー
ルA製造時の残渣及び/又は残漬中の分離成分又はその
誘導体(B)、及びフェノール類とアルデヒド類を配合
し酸性またはアルカリ性触媒または有機酸塩の存在下で
反応させて得られたフェノール樹脂(C)を主要構成成
分とすることを特徴とする鋳物砂用バインダー組成物。
」以 上

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 有機ポリイソシアネート化合物(A)、ビスフェノール
    A製造時の残漬及び/又は残渣中の分離成分又はその誘
    導体(均、及びフェノール類とアルデヒド類を配合し酸
    性またはアルカリ性触媒または有機酸塩の存在下で反応
    させて得られたフェノール樹脂(Q を主要構成成分とすることを特徴とする鋳物砂用バイン
    グー組成物。
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