固化劑組合物的製作方法

2023-10-06 02:18:04 2

專利名稱：固化劑組合物的製作方法
技術領域：
本發明涉及鑄型的製造中使用的水溶性酚醛樹脂用的固化劑組合物及使用了固化劑組合物的鑄型的製造方法。
背景技術：
作為使用粘結劑來製造主模或型芯這樣的鑄型的造型法，已知有自固性鑄型造型法。特別是對於有機自固性鑄型造型法，以機械鑄件領域為中心，從生產率、鑄件品質、安全衛生方面的觀點出發，有機自固性鑄型造型法已經取代無機系而成為通用的造型法。作為上述有機自固性鑄型造型法，已知用酯化合物使含有水溶性酚醛樹脂的粘結劑固化的鑄型造型法。在專利文獻1中，提出了一種有機酯固化型型砂用粘結劑組合物，其通過相對於水溶性酚醛樹脂含有特定比例的酚化合物單體，能夠在不使鑄型的最終強度降低的情況下延長可用時間(也稱為適用期或可作業時間，working life)。在專利文獻1中，作為有機酯，例示了內酯類等環狀酯化合物以及由直鏈結構的羧酸和醇衍生的酯化合物。此外，在專利文獻2中，提出了一種固化劑組合物，其通過配合具有活性炭的有機酯，除了可得到高的鑄型強度，還能夠有效地捕捉在製造工序中產生的甲醛。在專利文獻2 的固化劑組合物中，以在不使鑄型的最終強度降低的情況下延長可用時間為目的，也配合有酚化合物單體。此外，與具有活性炭的有機酯不同，還配合有用於使水溶性酚醛樹脂固化的有機酯。再有，專利文獻2所示的具有活性炭的有機酯或用於使水溶性酚醛樹脂固化的有機酯均為由直鏈結構的羧酸和醇衍生的酯化合物或者是內酯類等環狀酯化合物。現有技術文獻專利文獻專利文獻1 日本特開平6-277791號公報專利文獻2 日本特開平11-33670號公報

發明內容
發明要解決的問題鑄件的製造環境是一直在外部空氣溫度下暴露一年。此外，用於製造鑄件的鑄型 (砂型)處於因填充而受熱、一邊重複再生一邊使用的環境。因而，對於通過回收暫時在鑄造中使用的鑄型而得到的再生砂(將鑄造後的鑄型返回到砂狀的狀態的砂)，特別是一到夏季溫度就上升，因此過剩地促進水溶性酚醛樹脂的固化反應，有混煉砂的可用時間縮短的傾向。其結果是，特別是在夏季，容易發生將混煉砂填充到木製砂箱等中時的作業性的降低以及鑄型的最終強度的下降等問題。在上述專利文獻1、2中，通過在固化劑組合物等中配合間苯二酚等酚化合物單體來延長可用時間。可是，如果僅配合酚化合物單體，可用時間的延長效果並不充分，特別是在夏季等外部空氣溫度高時，難以充分確保可用時間。
本發明提供一種在不使鑄型的最終強度降低的情況下能夠充分確保可用時間的固化劑組合物及使用了固化劑組合物的鑄型的製造方法。用於解決問題的手段本發明的固化劑組合物是鑄型製造中使用的水溶性酚醛樹脂用的固化劑組合物， 其中，所述固化劑組合物含有由具有支鏈的羧酸和醇衍生的碳原子數為5 13的支鏈酯化合物。本發明的鑄型的製造方法是將通過在型砂中添加固化劑組合物及水溶性酚醛樹脂而得到的混合物進行填充並造型的鑄型的製造方法，其中，所述固化劑組合物是上述本發明的固化劑組合物，而且填充時的上述混合物的溫度為30°C以上。發明效果根據本發明的固化劑組合物，由於含有在由骨架中的羧酸衍生的部分具有支鏈、 且碳原子數為5 13的酯化合物(以下也稱為支鏈酯化合物)作為固化成分，因此能夠將水溶性酚醛樹脂的固化時間調整到適當的範圍。由此，能夠在不使鑄型的最終強度降低的情況下充分確保可用時間。即，根據本發明的固化劑組合物，能夠在不使鑄型的最終強度降低的情況下，提高填充混煉砂時的作業性。此外，根據本發明的鑄型的製造方法，由於與上述同樣的理由，能夠在不使鑄型的最終強度降低的情況下，提高填充混煉砂時的作業性。
具體實施例方式本發明的固化劑組合物可用於通過酯化合物使水溶性酚醛樹脂固化的鑄型鑄造法，其含有由具有支鏈的羧酸和醇衍生的碳原子數為5 13的支鏈酯化合物。從最終強度及處理容易性的觀點出發，支鏈酯化合物的支鏈優選為支鏈烷基或支鏈亞烷基。以下，對本發明的固化劑組合物中含有的成分進行說明。〈支鏈酯化合物〉為了在不使鑄型的最終強度降低的情況下充分確保可用時間，本發明的固化劑組合物中含有上述的支鏈酯化合物。該支鏈酯化合物的碳原子數為5 13，但為了充分確保可用時間，優選碳原子數為6以上，更優選為7以上。此外，從鑄型強度的觀點出發，優選碳原子數為10以下。從以上觀點出發，優選支鏈酯化合物的碳原子數為6 13，更優選為 7 10。對於支鏈酯化合物的支鏈的碳原子數，從鑄型強度的觀點出發，優選為1 4，更優選為1 2。對於支鏈酯化合物的酯鍵的數量，從鑄型強度的觀點出發，優選為1 5個，更優選為1 2個，進一步優選為2個。此外，支鏈酯化合物可以是部分酯，也可以是完全酯，但從鑄型強度的觀點出發，優選完全酯。對於用於形成支鏈酯化合物的具有支鏈的羧酸，從充分確保可用時間的觀點和鑄型強度的觀點出發，優選其碳原子數為4 12，更優選為5 10，進一步優選為6 8。從同樣的觀點出發，所述具有支鏈的羧酸優選在羰基的α-位具有支鏈，更優選該α-位的碳與包括羰基的碳的3個碳和1個氫結合。對於用於形成支鏈酯化合物的醇，從充分確保可用時間的觀點和鑄型強度的觀點出發，優選其碳原子數為1 4，更優選為1 3，進一步優選為1 2。從同樣的觀點出發，該醇優選是1元醇。此外，從同樣的觀點出發，該醇優選是直鏈醇。作為支鏈酯化合物的優選的結構，可列舉出用下述通式(I)表示的結構。
權利要求
1.一種固化劑組合物，其是鑄型製造中使用的水溶性酚醛樹脂用的固化劑組合物，其中，所述固化劑組合物含有由具有支鏈的羧酸和醇衍生的碳原子數為5 13的支鏈酯化合物。
2.根據權利要求1所述的固化劑組合物，其中，所述支鏈酯化合物具有由下述通式(I) 表示的結構，Λ'2 uη (ι)式中，η為1 7的整數，X為H或R3OCO^AR2及R3為碳原子數為1 4的烷基且它們可以相同也可以不相同。
3.根據權利要求1或2所述的固化劑組合物，其中，所述具有支鏈的羧酸的碳原子數為 4 12。
4.根據權利要求1 3中任一項所述的固化劑組合物，其中，所述醇的碳原子數為1 4。
5.根據權利要求1 4中任一項所述的固化劑組合物，其中，所述支鏈酯化合物為選自 2-乙基丁二酸二甲酯、2-甲基戊二酸二甲酯、2-甲基己二酸二甲酯、2-乙基己酸甲酯、2-乙基己酸乙酯、2-甲基癸二酸二甲酯、2-乙基壬二酸二甲酯、2-乙基戊二酸二乙酯、2-(正丙基)戊二酸二甲酯、2_(正丁基)丁二酸二乙酯、2-(正丁基)丁二酸二甲酯、2-甲基庚二酸二乙酯及2-甲基辛二酸二甲酯之中的1種以上。
6.根據權利要求1 5中任一項所述的固化劑組合物，其中，所述支鏈酯化合物的含量為10重量％以上。
7.根據權利要求1 6中任一項所述的固化劑組合物，其中，進一步含有酚化合物單體。
8.根據權利要求7所述的固化劑組合物，其中，所述酚化合物單體為選自間苯二酚及雙酚A之中的1種以上。
9.根據權利要求7或8所述的固化劑組合物，其中，所述酚化合物單體與所述支鏈酯化合物的重量比即酚化合物單體/支鏈酯化合物為1/99 9/1。
10.根據權利要求7 9中任一項所述的固化劑組合物，其中，所述酚化合物單體的含量為1 30重量％。
11.根據權利要求1 10中任一項所述的固化劑組合物，其中，進一步含有其它酯化合物。
12.根據權利要求11所述的固化劑組合物，其中，所述其它酯化合物是選自環狀酯化合物、由直鏈結構的羧酸和醇衍生的酯化合物及無機酯之中的1種以上的酯化合物。
13.根據權利要求11或12所述的固化劑組合物，其中，所述支鏈酯化合物與所述其它酯化合物的重量比即支鏈酯化合物/其它酯化合物為1/99 99/1。
14.根據權利要求11 13中任一項所述的固化劑組合物，其中，所述其它酯化合物的含量為10 95重量％。
15.一種鑄型的製造方法，其是將通過在型砂中添加固化劑組合物及水溶性酚醛樹脂而得到的混合物進行填充並造型的鑄型的製造方法，其中，所述固化劑組合物是權利要求1 14中任一項所述的固化劑組合物，而且填充時的所述混合物的溫度為30°C以上。
全文摘要
本發明提供一種在不降低鑄型的最終強度的情況下能夠充分確保可用時間的固化劑組合物及使用了該固化劑組合物的鑄型的製造方法。本發明的固化劑組合物是鑄型製造中使用的水溶性酚醛樹脂用的固化劑組合物，其中，所述固化劑組合物含有由具有支鏈的羧酸和醇衍生的碳原子數為5～13的支鏈酯化合物。
文檔編號C08K5/10GK102387877SQ201080015989
公開日2012年3月21日 申請日期2010年4月7日 優先權日2009年4月10日
發明者船田等, 鍵谷昌彥 申請人:花王株式會社