铸型制造用粘合剂组合物及铸型的制造方法技术

本发明专利技术的铸型制造用粘合剂组合物，含有以糠醇、尿素及醛类为主成分的缩聚成分缩聚合后得到的粘合剂。该铸型制造用粘合剂组合物所含有粘合剂中基于该粘合剂重量的所加入糠醇重量％（Ａ）与基于该粘合剂重量的缩聚后未反应糠醇重量％（Ｂ）的差［Ａ－Ｂ］是５．０－６０．０。使用本发明专利技术的铸型制造用粘合剂组合物可以不污染环境，并能进一步促进粘合剂的硬化。（*该技术在2015年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及制造铸型时，用于添加到耐火性粒状材料中的铸型制造用粘合剂组合物，以及含有铸型制造用粘合剂组合物和硬化剂组合物(铸型制造用粘合剂-硬化剂)的组合物。另外，本专利技术涉及含有耐火性粒状材料和上述铸型制造用粘合剂组合物或上述铸型制造用粘合剂组合物以及上述硬化剂组合物的铸型制造用砂组合物，进而，本专利技术涉及使用用于该铸型制造的砂组合物制造铸型的方法。
技术介绍
以往，作为制造铸型的型砂的粘合剂，使用酚醛树脂、呋喃树脂及糠醇等酸硬化性树脂。一般是将硬化剂添加到这些粘合剂中，使其硬化，制造铸型的方法。作为型砂用的有机自硬性树脂，以往是使用具有优良性质的呋喃树脂(特公昭39-1543号公报等)。并对于这种呋喃树脂进行了各种改良，根据其用途，开发了添加乙二醛或四噁烷等，作为低臭性的粘合剂和用酚醛树脂或尿素树脂等改性，作为低价格的粘合剂等。但是，最近，由于铸件制造的机构设备和工序的改进，要求提高操作效率，随之，强烈希望型砂用粘合剂是迅速硬化型的自硬性有机粘合剂。为了满足比要求，促进粘合剂硬化，可采取提高砂温的方法、在减压下除去水的方法及大量使用硬化剂的方法等。但是，为达到这样的目的而提高砂温就需要多余的能源，在经济上是不利的。另外，在减压下除去水，虽然可促进某种程序的硬化，但也不是根据解决问题的方法。进而，若大量使用硬化剂，虽然可提高硬化速度、促进硬化，但存在着由于分解气体使操作环境受到污染和降低铸型强度等缺点。为此，提出了一种即使较大量使用也不污染操作环境的硬化剂组合物，也就是以特定比例将磷酸系化合物和磺酸系化合物进行配合的方案(特开平5-237587号公报)。即，以特定的比例，将低毒性的磷酸系化合物和用于促进硬化的磺酸系化合物进行配合，在促进硬化的同时，也能防止污染操作环境。这样的硬化剂组合物是非常有用的，当然，若过于大量使用，也存在污染操作环境的缺点。另外，上述公报中，对于将呋喃树脂与硬化促进剂同时使用及调节该呋喃树脂的缩聚度，没有任何记载。专利技术的公开因此，本专利技术的目的在于，提供不污染操作环境、更加促进硬化的铸型制造用粘合剂组合物。另外，本专利技术的目的在于，提供含有上述铸型制造用粘合剂组合物和硬化剂组合物(铸型制造用粘合剂-硬化剂)组合物。此外，本专利技术的目的在于，提供含有耐火性粒状材料和上述铸型制造用粘合剂组合物或上述铸型制造用粘合剂组合物及上述硬化剂组合物的铸型制造用砂组合物。再有，本专利技术的目的在于，提供使用上述铸型制造用砂组合物制造铸型的方法。为了达到上述目的，本专利技术人进行了锐意的研究，结果发现，在含有以糠醇作为主成分的缩聚成分进行缩聚得到的粘合剂的铸型制造用粘合剂组合物中，将该粘合剂的缩聚度调节到特定范围，可不污染操作环境，且更加促进该铸型制造用粘合剂组合物硬化。另外，本专利技术人发现，将含有以糠醇、尿素及醛类作为主成分的缩聚成分进行缩聚得到的粘合剂的铸型制造用粘合剂组合物中的该粘合剂的缩聚度调节到特定范围，同时，将该铸型制造用粘合剂组合物中的水含量调节到特定值以下，且将该铸型制造用粘合剂组合物中的来自尿素的氮原子含量调节到特定范围，可不污染操作环境，而且更加促进铸型制造用粘合剂组合物硬化。本专利技术就是根据上述见解而完成的，通过提供铸型制造用粘合剂组合物(以下称为“第1铸型制造用粘合剂组合物”)而达到了上述目的，它是含有以糠醇为主成分的缩聚成分进行缩聚得到粘合剂和用下述通式(1)表示的1种或2种的上的硬化促进剂的铸型制造用粘合剂组合物，而且基于含在该铸型制造用粘合剂组合物所含粘合剂的、基于该粘合剂重量所加入糠醇重量％(A)与，基于该粘合剂重量的缩聚后未反应糠醇重量％(B)的差[A-B]是5.0-60.0，上述硬化促进剂是0.5-63.0重量％。 (式中，X1及X2，相同或不相同地表示H、CH3或C2H5)。另外，本专利技术通过提供铸型制造用粘合剂组合物(以下称为“第2铸型制造用粘合剂组合物”)而达到了上述目的。它是含有以糠醇、尿素及醛类为主成分的缩聚成分进行缩聚得到的粘合剂的铸型制造用粘合剂组合物。而且，该铸型制造用粘合剂组合物所含粘合剂的、基于该粘合剂重量的所加入糠醇重量％(A)与基于该粘合剂重量的缩聚后未反应糠醇重量％(B)的差[A-B]是5.0-60.0，该铸型制造用粘合剂组合物中的水含量是6.0重量％以下，且该铸型制造用粘合剂组合物中的氮原子含量是0.5-4.0重量％。专利技术的详细说明首先，对于上述第1铸型制造用粘合剂组合物加以说明。上述第1铸型制造用粘合剂组合物含有将糠醇作为主成分的缩聚成分进行缩聚得到的粘合剂和用上述通式(1)表示的1种或2种以上的硬化促进剂。以下，分别对于这些成分加以说明。首先，说明上述粘合剂，该结合剂是将糠醇作为主成分的缩聚成分进行缩聚，得到的缩聚物。上述缩聚成分，优选的是含有糠醇和尿素。另外，上述缩聚成分，优选的含糠醇和醛类。特别优选的是上述缩聚成分含有糠醇和尿素和醛类。作为上述醛类，例如可使用甲醛、乙二醛及糠醛等已知的醛化合物。特别是，在本专利技术中，从经济性及产生臭气等看，优选的是使用甲醛。作为上述缩聚成分，使用糠醇、和/或尿素和/或醛类，将它们进行缩聚时，取决于各成分的配合比例，可得到由糠醇的缩合物、糠醇和醇基尿素的缩聚物、尿素和醛类的缩合物、这些缩合物进一步缩聚的缩聚物、各成分的未反应物和水等组成的混合物(粘合剂)。上述粘合剂，最好的是在上述第1铸型制造用粘合剂组合物中含有37.0-99.5重量％。对上述缩聚成分的配合比例和缩聚条件进行适当调整，以使得上述的[A-B]达到上述范围内。例如，使用从糠醇、尿素及醛类组成的缩聚成分配制上述粘合剂时，优选的是将它们的配合比例分别取为50.0-98.0重量％、1.0-9.0重量％和0.5-9.0重量％，在碱性条件下，在规定时间内进行反应，然后，在酸性条件下进行缩聚。本专利技术中的重点是将上述粘合剂的糠醇的缩聚度调到规定的范围。可是，直接测定糠醇的缩聚度是困难的，所以，在本专利技术中，是将基于上述粘合剂重量所加入的糠醇重量％和基于上述粘合剂重量的缩聚后的未反应糠醇重量％的差，作为糠醇的缩聚度的指标。即，在本专利技术中，通过使所加入的糠醇重量％(A)与缩聚后未反应糠醇重量％(B)的差[A-B]达5.0-60.0未调节糠醇缩聚度。若上述差[A-B]不是5.0，则糠醇的缩聚度过低，上述第1铸型制造用粘合剂组合物的硬化速度就不十分快，而不能提高得到的铸型的初期强度。另一方面，若上述[A-B]大于60.0，则糠醇的缩聚度过高，上述第1铸型制造用粘合剂组合物的粘度上升，后述的铸型制造用砂组合物(混炼砂)的混炼性降低，其结果，铸型的强度降低。上述的[A-B]，优选的是10.0-50.0，最好是15.0-40.0。为达到糠醇缩聚度的指标，必须测定加入的糠醇重量％和未反应糠醇重量％，例如可通过以下方法进行测定。首先，用气相色谱测定上述第1铸型制造用粘合剂组合物所含的上述粘合剂的、基于该粘合剂重量的缩聚后未反应糠醇重量％。此时的气相色谱条件如下。使用仪器株式会社岛津制作所制GC-14A、使用的柱PEG-20MChromosorb WAW DWCS 10％ 60/80 MESH0.5m×3mmφ、检测器FID、载气He。另外，上述第1铸型制造用粘合剂组合本文档来自技高网...

【技术保护点】
铸型制造用粘合剂组合物，其特征在于，含有糠醇为主成分的缩聚成分进行缩聚而得到的粘合剂和由下述通式（１）表示的１种或２种以上的硬化促进剂，该铸型制造用粘合剂组合物所含有粘合剂的、基于该粘合剂重量的所加入糠醇重量％（Ａ）与基于该粘合剂重量的缩聚后未反应糠醇重量％（Ｂ）的差［Ａ－Ｂ］是５．０－６０．０，上述硬化促进剂的含量是０．５－６３．０重量％， ＊＊＊ （１） （式中，Ｘ↓［１］及Ｘ↓［２］相同或不同地表示Ｈ、ＣＨ↓［３］或Ｃ↓［２］Ｈ↓［５］）。

【技术特征摘要】
JP 1994-8-19 218101/94;JP 1994-8-19 218102/941.铸型制造用粘合剂组合物，其特征在于，含有以糠醇为主成分的缩聚成分进行缩聚而得到的粘合剂和由下述通式(1)表示的1种或2种以上的硬化促进剂，该铸型制造用粘合剂组合物所含有粘合剂的、基于该粘合剂重量的所加入糠醇重量％(A)与基于该粘合剂重量的缩聚后未反应糠醇重量％(B)的差[A-B]是5.0-60.0，上述硬化促进剂的含量是0.5-63.0重量％，(式中，X1及X2相同或不同地表示H、CH3或C2H5)。2.按权利要求1所述的铸型制造用粘合剂组合物，其中，所述粘合剂是以糠醇、尿素及醛类作为主成分的缩聚物。3.按权利要求1所述的铸型制造用粘合剂组合物，其中，所述铸型制造用粘合剂组合物中的水含量是6.0重量％以下。4.按权利要求1所述的铸型制造用粘合剂组合物，其中，所述铸型制造用粘合剂组合物中的氮原子含量是0.5-4.0重量％。5.铸型制造用粘合剂组合物，其特征在...

【专利技术属性】
技术研发人员：木内一彦，加藤雅之，泽益男，仲井茂夫，
申请(专利权)人：花王株式会社，
类型：发明
国别省市：JP[日本]