[发明专利]铸模用粘合剂组合物

说明书

本发明涉及用于铸模生产的粘合剂组合物，其目的在于改善由耐火颗粒材料与该粘合剂组合物混合形成的混合砂的流动性和填充性。本发明还涉及用该粘合剂组合物生产铸模的方法。

本发明还涉及用于铸模生产的粘合剂组合物，更具体地说，涉及能够防止得到的铸模在砂温较低时强度下降的粘合剂组合物，并且该粘合剂组合物即使在铸模使用较少量的硬化剂时，也能够改善其强度。此外本发明还涉及用该粘合剂组合物生产铸模的方法。

本发明还涉及用于铸模生产的粘合剂组合物，更具体地说，涉及能够改善所得到的铸模强度的粘合剂组合物。此外，本发明还涉及用该粘合剂组合物生产铸模的方法。

生产铸模的传统方法是将耐火颗粒材料与粘合剂组合物混合形成混合砂，将该混合砂装入模型(pattern)，然后固化该粘合剂组合物中的粘合剂。作为粘合剂，各种可固化的树脂都可以使用，如呋喃树脂、水溶性的酚醛树脂、聚氨酯树脂等。其中水溶性的酚醛树脂用有机酯和二氧化碳气体固化，因此，它们被认为是在生产自固化和气固化铸模过程中可以防止工作环境恶化的粘合剂(JP-A-50-130627,JP-B-61-43132，和JP-B-61-37022)(在此所用的JP-A和JP-B分别表示日本未审查专利申请和日本已审查专利申请)。其中水溶性酚醛树脂是指碱性的苯酚甲醛树脂，是通过在碱的存在下苯酚与甲醛缩聚而成或通过苯酚与甲醛缩聚后再加入碱得到。

然而，由耐火颗粒材料与含有上述碱性苯酚甲醛树脂的粘合剂组合物混合形成的混合砂生产铸模时有一定的缺点，这是因为与使用含有呋喃树脂的粘合剂相比，该混合砂的流动性相当差，以至于不能够紧密地装入模型(pattern)。流动性差的混合砂还有一个缺点，就是其中耐火颗粒材料与粘合剂难以混合均匀。此外，使用模型填充性能(pattern-filling property)差的混合砂常常会导致得到的铸模表面粗糙或表面强度低。因此，用碱性的苯酚甲醛树脂作为粘合剂得到的混合砂用于生产铸模时，所得到的铸件会有一些缺陷，如夹带砂、过烧、穿透和严重鼠尾等，从而导致铸件质量下降。

因此，提出了将一种氟化合物表面活性剂(JP-A-2-299741)或脂肪醇(JP-A-3-134067)作为流动促进剂加到含有碱性苯酚甲醛树脂的粘合剂组合物中。然而氟化合物表面活性剂和脂肪醇与碱性苯酚甲醛树脂的相容性差，且不能充分改善混合砂的流动性。另外，氟化合物表面活性剂和脂肪醇还有另一个缺点，就是它们的价格比较高，从而提高了得到的铸件的成本。

另一方面，提出了用双酚代替苯酚与甲醛缩聚得到的酚醛树脂作为粘合剂(JP-A-62-40948和JP-A-63-40636)。在这一技术中，双酚单独采用双酚A、双酚F、双酚C等，因此得到的酚醛树脂是由双酚和甲醛缩聚形成的二元聚合物。

用这种双酚甲醛二元缩聚树脂得到的铸模其强度得到一定程度的改善，但还是不能完全满意。即还有一个缺点就是尽管当与树脂混合的耐火颗粒材料温度(砂温)较高时得到了完全满意的铸模强度，但在砂温较低时会导致铸模强度显著下降。该粘合剂树脂还有另一个缺点就是当硬化剂的用量减少时也引起铸模强度显著下降。

还提出了用多羟基酚代替苯酚与甲醛缩聚得到的酚醛树脂作为粘合剂(JP-A-1-166853)。然而，即使用该技术也没有使铸模强度得到充分的改善。

在上述情况下，为了克服碱性苯酚甲醛树脂与耐火颗粒材料混合时的上述缺点，本发明者进行了广泛的研究。结果，本发明者发现可以通过改进碱性苯酚甲醛树脂本身的结构来改善由碱性苯酚甲醛树脂与耐火颗粒材料混合得到的混合砂的流动性和模型填充性能，即不是仅用苯酚与甲醛缩聚，而是用这些化合物与一种特定的酚的共缩聚来生产粘合剂树脂。本发明就是在这一发现的基础上完成的。

本发明的目的在于提供铸模用粘合剂组合物。

因此，本发明的一种实施方案(此后称为第一实施方案)涉及一种铸模用粘合剂组合物，它包括作为主要成分的下式(1)表示的酚化合物和/或下式(2)表示的多羟基酚、下式(3)表示的烃基酚和醛化合物共缩聚得到的碱性酚醛树脂。在式(1)中，R₁和R₂分别表示氢原子或含有2个或2个以下碳原子的烃基。在式(2)中，R₃表示氢原子、羟基或含有2个或2个以下碳原子的烃基。在式(3)中，R₄表示含有3或3个以上碳原子的脂肪烃基或芳香烃基。