铸型造型用粘结剂组合物制造技术

本发明专利技术涉及一种铸型造型用粘结剂组合物，其含有水溶性酚醛树脂和平均聚合度为400以下的聚乙烯醇。根据本发明专利技术，可提供一种铸型造型用粘结剂组合物，其即使在使用再生砂作为耐火性粒子、且利用酯系固化剂使水溶性酚醛树脂固化来制造铸型的情况下，也能够抑制铸型强度的降低。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】铸型造型用粘结剂组合物
本专利技术涉及铸型造型用粘结剂组合物。
技术介绍
作为使用粘结剂来制造主模、型芯之类的铸型的造型方法，已知的是自固性铸型造型法。作为上述自固性铸型造型法，已知的是利用酯系固化剂使作为粘结剂的水溶性酚醛树脂进行固化的铸型造型法。作为铸型的造型中使用的耐火性粒子，一直以来广泛使用硅砂、锆石砂、铬铁矿砂、橄榄石砂等，但近年来，如日本特开2000-153337号公报所示那样，以铝硅酸盐作为主体且利用烧结法得到的人工合成莫来石砂由于耐火度、热膨胀性、耐磨耗性、耐破碎性优异而逐渐得以应用。进而，最近为了制造高强度且表面平滑的铸型，逐渐使用通过熔融法制造的人工砂(日本特开2004-202577号公报等)。此外，从经济性的观点出发，铸型的造型中使用的耐火性粒子大多经再生处理而以再生砂的形式进行再利用(例如日本特开2009-22980号公报)。
技术实现思路
本专利技术的铸型造型用粘结剂组合物含有水溶性酚醛树脂和平均聚合度为400以下的聚乙烯醇。具体实施方式在使用再生砂作为耐火性粒子、且利用酯系固化剂使水溶性酚醛树脂固化来制造铸型的情况下，存在与使用新砂时相比铸型强度降低的问题。本专利技术提供一种铸型造型用粘结剂组合物，其即使在使用再生砂作为耐火性粒子、且利用酯系固化剂使水溶性酚醛树脂固化来制造铸型的情况下，也能够抑制铸型强度的降低。本专利技术的铸型造型用粘结剂组合物含有水溶性酚醛树脂和平均聚合度为400以下的聚乙烯醇。根据本专利技术，可提供即使在使用再生砂作为耐火性粒子的情况下也能够抑制铸型强度降低的铸型造型用粘结剂组合物。以下，针对本专利技术的一个实施方式进行说明。<铸型造型用粘结剂组合物>本实施方式的铸型造型用粘结剂组合物(以下也称为粘结剂组合物)含有水溶性酚醛树脂和平均聚合度为400以下的聚乙烯醇。该粘结剂组合物即使在使用再生砂作为耐火性粒子、且利用酯系固化剂使水溶性酚醛树脂固化来制造铸型的情况下也能够抑制铸型强度的降低。发挥这种效果的理由尚不确定，可认为如下所示。可以认为：通过使粘结剂组合物含有平均聚合度低的聚乙烯醇，由该聚乙烯醇的羟基实现的氢键增加，树脂的交联密度增加，铸型强度提高。此外可以认为：借助聚乙烯醇的氢键，成为再生砂强度降低的原因的树脂残留物与水溶性酚醛树脂的界面强度提高，铸型强度提高。进而可以认为：人工砂的界面面积增加，由氢键带来的界面强度的提高变得显著。〔水溶性酚醛树脂〕上述水溶性酚醛树脂是能够利用酯化合物进行固化的树脂，通常通过在碱条件下使酚化合物与醛化合物发生缩聚来获得。其中，作为酚化合物，可以使用包括苯酚、双酚A、双酚F、甲酚、3,5-二甲苯酚、间苯二酚、邻苯二酚、壬基苯酚、对叔丁基苯酚、异丙烯基苯酚、苯基苯酚、其它取代苯酚在内的酚类；腰果壳液之类的各种酚化合物的混合物等中的1种或者混合使用2种以上。此外，作为醛化合物，可以使用甲醛、糠醛、乙二醛等中的1种或者混合使用2种以上。这些化合物可根据需要而以水溶液的形式使用。此外，也可以向它们中混合：尿素、三聚氰胺、环己酮等能够与醛化合物缩合的单体；甲醇、乙醇、异丙醇、正丙醇、丁醇等一元脂肪族醇化合物；水溶性高分子的聚丙烯酸盐、纤维素衍生物高分子、聚乙烯醇、木质素衍生物等。此外，从催化活性、溶解性的观点出发，上述水溶性酚醛树脂优选为碱金属盐。该水溶性酚醛树脂的碱金属盐优选为选自上述水溶性酚醛树脂的锂盐、上述水溶性酚醛树脂的钠盐和上述水溶性酚醛树脂的钾盐中的1种以上，从催化活性、溶解性的观点出发，更优选为选自上述水溶性酚醛树脂的钠盐和上述水溶性酚醛树脂的钾盐中的1种以上，从再生砂在高湿时的砂流动性的观点出发，进一步优选为上述水溶性酚醛树脂的钠盐。从获得铸型强度的观点出发，上述铸型造型用粘结剂组合物中的上述水溶性酚醛树脂中的碱金属相对于酚化合物的摩尔比优选为0.05～4、优选为0.2～2、更优选为0.4～1.6。该碱金属包含钠时，全部碱金属中的钠金属的含量按照摩尔换算优选含有40摩尔％以上、更优选为80摩尔％以上、进一步优选为90摩尔％以上。作为用于合成上述水溶性酚醛树脂的碱催化剂，可列举出氢氧化锂(LiOH)、氢氧化钠(NaOH)、氢氧化钾(KOH)等碱金属的氢氧化物，从催化活性、溶解性的观点出发，优选为选自氢氧化钠和氢氧化钾中的1种以上。从提高铸型强度的观点出发，上述水溶性酚醛树脂的固体成分质量(以105℃干燥3小时后的固体质量)优选为30质量％以上、更优选为40质量％以上。从提高铸型强度的观点出发，上述水溶性酚醛树脂的固体成分质量优选为80质量％以下、更优选为70质量％以下。此外，从提高铸型强度的观点出发，上述水溶性酚醛树脂的固体成分质量优选为30～80质量％、更优选为40～70质量％。从提高铸型强度的观点出发，上述水溶性酚醛树脂的重均分子量(Mw)优选为500以上、更优选为800以上。从提高铸型强度的观点出发，上述水溶性酚醛树脂的重均分子量(Mw)优选为8000以下、更优选为5000以下。此外，从提高铸型强度的观点出发，上述水溶性酚醛树脂的重均分子量(Mw)优选为500～8000、更优选为800～5000。从提高铸型强度的观点出发，上述铸型造型用粘结剂组合物中的上述水溶性酚醛树脂的含量优选为30质量％以上、更优选为45质量％以上，进一步优选为60质量％以上。从提高作业性的观点出发，上述铸型造型用粘结剂组合物中的上述水溶性酚醛树脂的含量优选为95质量％以下、更优选为90质量％以下、进一步优选为80质量％以下。此外，从提高铸型强度的观点和提高作业性的观点出发，上述铸型造型用粘结剂组合物中的上述水溶性酚醛树脂的含量优选为30～95质量％、更优选为45～90质量％、进一步优选为60～80质量％。〔聚乙烯醇〕上述聚乙烯醇为选自未改性聚乙烯醇、阴离子改性聚乙烯醇和阳离子改性聚乙烯醇等改性聚乙烯醇中的1种以上。这些之中，从提高铸型强度的观点出发，优选为未改性聚乙烯醇。从提高铸型强度的观点出发，上述聚乙烯醇的平均聚合度优选为400以下、更优选为370以下、进一步优选为350以下。从提高铸型强度的观点出发，上述聚乙烯醇的平均聚合度优选为10以上、更优选为100以上、进一步优选为150以上。此外，从提高铸型强度的观点出发，上述聚乙烯醇的平均聚合度优选为10～400、更优选为100～370、进一步优选为150～350。从提高铸型强度的观点出发，上述聚乙烯醇的皂化度优选大于95、进一步优选为98以上。从提高铸型强度的观点出发，上述聚乙烯醇的含量优选为0.01质量％以上、更优选为0.05质量％以上、进一步优选为0.1量％以上。从提高铸型强度的观点出发，上述聚乙烯醇的含量优选为5质量％以下、更优选为4质量％以下、进一步优选为2质量％以下。此外，从提高铸型强度的观点出发，上述聚乙烯醇的含量优选为0.01～5质量％、更优选为0.05～4质量％、进一步优选为0.1～2质量％。上述聚乙烯醇可以添加至上述水溶性酚醛树脂中，也可以在为了获得上述酚醛树脂而在碱条件下使酚化合物与醛化合物进行缩聚时添加。〔其它成分〕上述铸型造型用粘结剂组合物可以按照不损害本实施方式效果的程度来包含水、硅烷偶联剂、尿素、表面活性剂、醇类等添加剂。需要说明的是，如果上本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种铸型造型用粘结剂组合物，其含有水溶性酚醛树脂和平均聚合度为400以下的聚乙烯醇。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2015.11.18 JP 2015-2253211.一种铸型造型用粘结剂组合物，其含有水溶性酚醛树脂和平均聚合度为400以下的聚乙烯醇。2.根据权利要求1所述的铸型造型用粘结剂组合物，其中，所述聚乙烯醇的含量为5质量％以下。3.根据权利要求1或2所述的铸型造型用粘结剂组合物，其中，所述聚乙烯醇的皂化度大于95。4.根据权利要求1～3中任一项所述的铸型造型用粘结剂组合物，其包含所述水溶性酚醛树脂的钠盐。5.根据权利要求1～4中任一项所述的铸型造型用粘结剂组合物，其用于制造含有再生砂作为耐火性粒子的铸型。6.根据权...

【专利技术属性】
技术研发人员：岩本亮司，荒川和人，
申请(专利权)人：花王株式会社，
类型：发明
国别省市：日本,JP