自固性鑄型成型用粘結劑組合物制造技術

一種自固性鑄型成型用粘結劑組合物，該組合物是含有甲階型酚樹脂的自固性鑄型成型用粘結劑組合物，并且還含有芳香族磺酸的堿金屬或堿土類金屬鹽６．０％～２５．０％（重量）。（*該技術在2017年保護過期，可自由使用*）

【技術實現步驟摘要】
自固性鑄型成型用粘結劑組合物的制作方法
技術介紹
專利技術的領域本專利技術涉及制造自固性鑄型時特別適用的粘結劑組合物。有關技術的介紹作為原有的自固性鑄型制造方法之一，是將苯酚-甲醛縮聚物、苯酚-甲醛-尿素縮聚物、糖醇-苯酚-甲醛縮聚物、糠醇-苯酚-甲醛-尿素縮聚物等粘結劑和固化劑，配合在硅砂等耐火性粒狀骨材中，混煉，于室溫下制造鑄型的方法。然而，在這些原有方法中，一般是粘結劑的固化速度慢，特別是在室溫低的冬季，為了加速固化，如不使用增加硫酸含量的鑄型成型用固化劑組合物，則造型的生產率無法維持。但是，當采用這樣的鑄型成型用固化劑組合物時，缺點是鑄型的最終強度降低。因此，通過增加粘結劑的添加量等，根據需要把生產性和鑄型的最終強度保持在實用的可能水平上。因此，人們探討了幾種粘結劑。例如，在特開昭56-56753號公報中，提出采用幾個不含低分子量成分的甲階型酚醛樹脂。當采用這種幾乎不含低分子量成分的甲階型酚醛樹脂時，由于加快達到樹脂組合物出現鑄型強度所必須的高分子量，故能提高初期的鑄型強度。但是，即使采用幾乎不含這樣的低分子量成分的甲階型酚醛樹脂，在冬季，鑄型的固化速度仍不佳，不能得到良好的造型生產率。為了解決這個問題，當采用增加其中的硫酸含量的鑄型成型用固化劑組合物時，冬季的鑄型固化速度得到某種程度改善，但仍達不到實用的鑄型強度。另外，特公昭58-46375號公報提出，采用三核體以上的高分子量化合物的含量控制在特定范圍的甲階型酚醛樹脂。當采用這種控制了分子量的甲階型酚醛樹脂時，使低臭味、高強度鑄型的制造成為可能。然而，即使采用這種三核體以上的高分子量化合物的含量控制在特定范圍的甲階型酚醛樹脂，冬季的鑄型固化速度仍不好，良好的造型生產率得不到。為了解決這個問題，當采用增加了硫酸含量的鑄型成型用固化劑組合物時，在冬季，鑄型的固化速度有某種程度改善，但仍得不到實用的鑄型強度。另外，在制造上述特開昭56-56753、特公昭58-46375號公報中所述的甲階性酚醛樹脂時采用堿性催化劑，反應結束后用酸中和，用過濾等方法分離沉淀，因而，中和鹽的含量極少，所以，至今一般仍用作粘結劑。而且，在特開昭58-136648號公報中提出，為了促進固化，采用含有機磺酸鹽的熱固性樹脂組合物；在特開昭61-273237號公報中提出，為了降低熱能的消耗和防止溢料的發生，采用配合了對甲苯基磺酸的過渡金屬鹽的鑄型砂組合物；而在特開平3-52743號公報中，為了提高初始強度，采用配合了有機磺酸和弱堿的鹽的熱固性鑄型用組合物。但是，它們所涉及的是與本申請不同的加熱固化法。另外，在美國專利第3300427號中，為了得到甲階樹脂有用的制造方法而采用含磺酸型陰離子活性劑的甲階樹脂水溶液。但是，與本申請不同的是，它涉及含長鏈磺酸鹽活性劑的甲階樹脂水溶液。專利技術的公開專利技術概要本專利技術不同于基于控制分子量的上述特開昭56-56753號、特公昭58-46375號、特開昭58-136648號、特開昭61-273237號、特開平3-52743號、美國專利第3300427號，而是通過在粘結劑，固化劑或砂中配合某種特定的化合物，來謀求鑄型強度的提高。本專利技術人為了解決上述問題而進行專心地研究，結果是，在粘結劑組合物，固化劑組合物或砂組合物中，通過含有有機磺酸的金屬鹽的手段，制成了鑄型初始強度和最終強度都滿足的鑄型成型用粘結劑組合物。即，本專利技術涉及的鑄型成型用粘結劑組合物，其特征在于，該組合物是含有甲階型酚樹脂的鑄型成型用粘結劑組合物，并且在該粘結劑組合物中，含有6.0～25.0％(重量)的有機磺酸的金屬鹽。另外，本專利技術還涉及鑄型成型用固化劑組合物，其特征在于，該組合物是為了使含甲階型酚樹脂的鑄型成型用粘結劑組合物固化鑄型成型用固化劑組合物，并且在該鑄型成型用固化劑組合物中含有0.5～20.0％(重量)的有機磺酸的金屬鹽。另外，本專利技術還涉及鑄型成型用砂組合物，該組合物是通過將耐火性粒狀骨材、含甲階性酚樹脂的鑄型成型用粘結劑組合物和鑄型成型用固化劑組合物混合得到的一種鑄型成型用砂組合物，鑄型成型用粘結劑組合物及鑄型成型固化劑組合物中至少有一種是上述鑄型成型用粘結劑組合物或上述鑄型成型用固化劑組合物。而且，本專利技術涉及的鑄型成型用砂組合物，其特征在于，該組合物是由耐火性粒狀骨材、含甲階型酚樹脂的鑄型成型用粘結劑組合物、鑄型成型用固化劑組合物和有機磺酸的金屬鹽混合得到的鑄型成型用砂組合物，并且在該砂組合物中含有機磺酸的金屬鹽為0.02～0.8％(重量)。本專利技術涉及的自固性鑄型成型用粘結劑組合物，是含有甲階型酚樹脂的自固性鑄型成型用粘結劑組合物，并再含有6.0～25.0％(重量)的芳香族磺酸的堿金屬或堿土類金屬鹽。另外，本專利技術涉及的自固性鑄型成型用固化劑組合物，是為使含有甲階型酚樹脂的自固性鑄型成型用粘結劑組合物固化的自固性鑄型成型用固化劑組合物，在該固化劑組合物中含有0.5～20.0％(重量)的芳香族磺酸的堿金屬或堿土類金屬鹽。另外，本專利技術涉及的自固性鑄型成型用砂組合物，是把耐火性粒狀骨材，含有甲階型酚樹脂的自固性鑄型成型用粘結劑組合物以及自固性鑄型成型用固化劑組合物混合得到的自固性鑄型成型用砂組合物，自固性鑄型成型用粘結劑組合物及自固性鑄型成型用固化劑組合物至少有一方是上述自固性鑄型成型用粘結劑組合物或上述自固性鑄型成型用固化劑組合物。本專利技術的自固性鑄型成型用砂組合物，是由耐火性粒狀骨材，含有甲階型酚樹脂的自固性鑄型成型用粘結劑組合物、自固性鑄型成型用固化劑組合物以及芳香族磺酸的堿金屬或堿土類金屬鹽混合得到的自固性鑄型成型用砂組合物，并且是在砂組合物中含有0.02～8％(重量)芳香族磺酸的堿金屬或堿土類金屬鹽的自固性鑄型成型用砂組合物。優選的是，本專利技術的自固性鑄型成型用粘結劑組合物，自固性鑄型成型用固化劑組合物以及自固性鑄型成型用砂組合物中的芳香族磺酸的堿金屬或堿土類金屬鹽，系從下述通式(1)或通式(2)的化合物中選擇1種以上。 式中，R1和R2是氫原子或碳原子數1～4個的烷基、M為堿金屬或堿土類金屬。另外，優選的是，本專利技術的自固性鑄型成型用粘結劑組合物中的芳香族磺酸選自苯磺酸、甲苯磺酸、二甲苯磺酸、乙基苯磺酸、異丙基苯磺酸以及萘磺酸中的1種以上，而堿金屬或堿土類金屬是選自鈉、鉀、鈣及鎂中的一種以上。另外，優選的是，本專利技術的自固性鑄型成型用粘結劑組合物中的甲階型酚樹脂，是在堿性條件下，酚類化合物和醛類化合物進行縮聚，然后，用芳香族磺酸中和堿而制造出來的，因此，芳香族磺酸的堿金屬或堿土類金屬鹽含在粘結劑中。另外，優選的是，本專利技術的自固性鑄型成型用粘結劑組合物，是芳香族磺酸的堿金屬或堿土類金屬鹽在粘結劑組合物中含有8.0～20.0％(重量)。另外，優選的是，本專利技術的自固性鑄型成型用粘結劑組合物含有，至少一種甲階型酚樹脂30～95％(重量)、水0.5～50％(重量)以及芳香族磺酸的堿金屬或堿土類金屬鹽6.0～25.0％(重量)。另外，優選的是，本專利技術自固性鑄型成型用粘結劑組合物中的甲階型酚樹脂制造時，堿性催化劑對酚類的摩爾比為0.001～0.2，其重均分子量為200～2500。本專利技術的鑄型成型用粘結劑組合物中，不必控制粘結劑的分子結構和分子量等，而是通過在粘結劑組合物，固化劑組合物或砂本文檔來自技高網...

【技術保護點】

【技術特征摘要】
1.一種自固性鑄型成型用粘結劑組合物，該組合物是含有甲階型酚樹脂的自固性鑄型成型用粘結劑組合物，并且還含有芳香族磺酸的堿金屬或堿土類金屬鹽6.0％～25.0％(重量)。2.一種自固性鑄型成型用固化劑組合物，該組合物是使含有甲階型酚樹脂的自固性鑄型成型用粘結劑組合物固化的自固性鑄型成型用固化劑組合物，在該固化劑組合物中，含有芳香族磺酸的堿金屬或堿土類金屬鹽0.5～20.0％(重量)。3.一種自固性鑄型成型用砂組合物，該組合物是通過混合耐火性粒狀骨材，含甲階型酚樹脂的自固性鑄型成型用粘結劑組合物和自固性鑄型成型用固化劑組合物得到的自固性鑄型成型用砂組合物，并且自固性鑄型成型用粘結劑組合物和自固性鑄型成型用固化劑組合物中的至少一方是權利要求1中記載的自固性鑄型成型用粘結劑組合物或權利要求2中記載的自固性鑄型成型用固化劑組合物。4.一種自固性鑄型成型用砂組合物，該組合物是通過混合耐火性粒狀骨材、含甲階型酚樹脂的自固性鑄型成型用粘結劑組合物、自固性鑄型成型用固化劑組合物以及芳香族磺酸的堿金屬或堿土類金屬鹽得到的自固性鑄型成型用砂組合物，在砂組合物中，該芳香族磺酸的堿金屬或堿土類金屬鹽含量為0.02～0.8％(重量)。5.權利要求1中記載的自固性鑄型成型用粘結劑組合物，其中，芳香族磺酸的堿金屬或堿土類金屬鹽是選自通式(1)或通式(2)的化合物中的一種以上。式中，R1和R2為氫原子或碳原子數1～4個的烷基、M為堿金屬或堿土類金屬。6.權利要求2中記載的自...

【專利技術屬性】
技術研發人員：木內一彥，加藤雅之，鍵谷昌彥，
申請(專利權)人：花王株式會社，
類型：發明
國別省市：