專利名稱：樹脂覆膜砂的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及樹脂覆膜砂。
背景技術(shù)：
為了防止全球變暖，尤其考慮到降低二氧化碳，近來人們更多地關(guān)注來源于植物 的材料。來源于植物的材料在被廢棄和燃燒時通常釋放出二氧化碳，但植物在生長的過程 中會吸收并固定二氧化碳。因此，丟棄并燃燒這類來源于植物的材料不會導(dǎo)致地球上二氧 化碳總量的增加(該現(xiàn)象被稱為“碳中和”)。利用上述優(yōu)點，各個工業(yè)領(lǐng)域，比如家用電器、 汽車、包裝業(yè)正大力開發(fā)來源于植物的材料。在鑄造金屬中，由通過有機粘結(jié)劑結(jié)合在一起的砂粒制成的砂模和砂芯通常被使 用。特別地，鑄造由用于發(fā)動機的汽缸蓋的芯部(core)所代表的汽車部件廣泛地通過殼型 制模法(shell molding)進行，考慮到生產(chǎn)性及制造成本，該殼型制模法使用酚醛樹脂作為 粘結(jié)劑。例如，專利文獻1公開了用于殼型制模法的樹脂覆膜砂，其包含型砂、熱固化酚醛 樹脂、堿金屬含氧酸鹽及金屬氧化物。專利文獻2公開了用于殼型制模法的熱固化樹脂的組合物，其包含作為必要組分 的熱固化樹脂和包含具有三環(huán)烴結(jié)構(gòu)的酯的香料除臭劑。此外，專利文獻3公開了用于殼型制模法的酚醛樹脂粘結(jié)劑以及通過使用該粘結(jié) 劑制得的樹脂覆膜砂。專利文獻4公開了通過向制得的酚醛樹脂中添加淀粉來制備具有優(yōu)選的漿料分 散性的酚醛樹脂的制備方法。[專利文獻1]日本專利特開(KOKAI)No. :2002_35888[專利文獻2]日本專利特開(KOKAI)No. 2004-50182[專利文獻3]日本專利特開(KOKAI)No. =SHO 58-55146[專利文獻 4]日本專利特開(KOKAI)No. =SHO 61-174250然而，在專利文獻1所述的技術(shù)中，為了抑制在樹脂覆膜砂被鑄造成型時煙的產(chǎn) 生，通過金屬氧化物的還原反應(yīng)來促進由有機粘結(jié)劑的分解所釋放的氣體的氧化。于是，該 技術(shù)能抑制煙的產(chǎn)生，但不合需要地增加了由有機粘結(jié)劑的分解氣體的氧化導(dǎo)致的二氧化 碳的量。專利文獻2在用于殼型制模法的熱固化樹脂組合物中使用香料除臭劑作為在樹 脂覆膜砂的制備及使用期間釋放的胺、甲酰胺等散發(fā)的氣味的對策。然而，該技術(shù)僅僅掩蓋 了產(chǎn)生的氣味，從而無助于降低對環(huán)境的負荷。此外，專利文獻3所述的技術(shù)使用甲醛作為樹脂覆膜砂的材料從而也無助于降低 對環(huán)境的負荷。專利文獻2-4的所有技術(shù)均使用上述通常來源于石油的甲醛。來自甲醛的酚醛樹 脂的制備無法幸免于未來石油資源的枯竭。作為另一個問題，由于待使用的材料來源于石油，故在使用由該類來源于石油的材料制成的模子進行鑄造、以及再利用由來源于石油的 材料制成的耐火集料比如砂子時，會釋放大量的二氧化碳。

發(fā)明內(nèi)容
考慮到上述問題，本發(fā)明的目的在于提供一種樹脂覆膜砂，其能有助于降低環(huán)境 負荷并且更少地依賴石油資源。為解決上述問題，本發(fā)明人進行了深入地研究，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，通過木質(zhì)纖維素和/或 淀粉與酚類化合物反應(yīng)而制得的酚醛樹脂能提供一種更少地依賴石油資源、有助于碳中和 及降低環(huán)境負荷的樹脂覆膜砂，從而完成了本發(fā)明。特別地，根據(jù)本發(fā)明的一方面，提供了一種樹脂覆膜砂，其包含通過木質(zhì)纖維素 和/或淀粉與酚類化合物反應(yīng)獲得的酚醛樹脂；以及耐火集料。優(yōu)選地，上述反應(yīng)在酸性催化劑下進行。進一步優(yōu)選地，該酚醛樹脂通過至少淀粉與酚類化合物的反應(yīng)獲得，該淀粉來自 于包含氫氰酸組分的木薯。更進一步優(yōu)選地，以包含于木質(zhì)纖維素和淀粉中的纖維素的總量1重量份為基 準(zhǔn)，樹脂覆膜砂包含2重量份以上、20重量份以下的酚類化合物。更進一步優(yōu)選地，以100重量份的耐火集料為基準(zhǔn)，樹脂覆膜砂包含0. 1重量份以 上、10重量份以下的酚類化合物。本發(fā)明可降低對環(huán)境的負荷、有助于碳中和，并能提供更少依賴石油資源的樹脂 覆膜砂。
具體實施例方式接下來，將對本發(fā)明的實施方式進行說明。然而，本發(fā)明決不局限于如下實施方 式，并且各種改變和變化均不應(yīng)脫離本發(fā)明的主旨。本發(fā)明的樹脂覆膜砂包含通過木質(zhì)纖維素和/或淀粉與酚類化合物反應(yīng)獲得的 酚醛樹脂(以下稱為“本發(fā)明的酚醛樹脂”)；以及耐火集料(以下稱為“本發(fā)明的耐火集 料，，)。[1.酚醛樹脂]本發(fā)明的酚醛樹脂通過木質(zhì)纖維素和/或淀粉與酚類化合物的反應(yīng)而獲得。[1-1.木質(zhì)纖維素和/或淀粉]用于制備本發(fā)明的酚醛樹脂的材料為木質(zhì)纖維素和/或淀粉。在使用這些物質(zhì)作 為材料的情況下，即使在鑄造金屬以及通過焙烤再次形成芯部時產(chǎn)生二氧化碳，地球上的 二氧化碳的總量也可保持不變(即，碳中和)。木質(zhì)纖維素的例子為來自樹木、竹子、以及蔬菜中的木質(zhì)纖維素。該材料可以為單 獨1種或2種以上任意比率的組合。通過使用木質(zhì)纖維素和/或淀粉獲得的本發(fā)明的樹脂覆膜砂在崩塌性 (collapsiblity)上優(yōu)于傳統(tǒng)的樹脂覆膜砂。于是，在該樹脂覆膜砂用作模子時，可容易地 再利用其內(nèi)的耐火集料。作為崩塌性指標(biāo)的崩塌率可通過例如如下所述的殘余強度測定法被便利地測定。
殘余強度測定法(1)將樹脂覆膜砂吹入250°C的金屬模中并在1分鐘后從該金屬模中移出鑄件，從 而形成20個各自具有60mmX IOmmX IOmm尺寸的試片。然后將試片冷卻至25°C ；(2)測定10個經(jīng)冷卻的試片的彎曲強度并確定測定值的平均值，將其作為冷強 度，其中彎曲強度可根據(jù)日本工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)JIS K6910的方法測定；(3)用鋁箔包裹10個其彎曲強度未被測定的試片的每一個，將試片放入電爐中， 并在450°C下加熱試片30分鐘；(4)將試片從電爐中移出，并將試片冷卻至25°C ；(5)除去鋁箔，測定各個試片的彎曲強度，并確定測定值的平均值，將其作為殘余 強度；以及(6)根據(jù)下式㈧計算崩塌率。崩塌率(％ ) = 100X (冷強度-殘余強度)/冷強度 (A)淀粉來源于，例如，谷物比如米、玉米、白薯、土豆、以及木薯。淀粉可以為單獨1種 或兩種以上任意比率的組合。在這些例子中，來源于木薯的淀粉是優(yōu)選的，并且包含氫氰酸 組分的淀粉是特別優(yōu)選的。即，本發(fā)明的酚醛樹脂優(yōu)選為至少淀粉與酚類化合物的反應(yīng)產(chǎn) 物，并且該淀粉優(yōu)選來源于包含氫氰酸組分的木薯。這是因為木薯通常在貧瘠的土壤上生 長而不需要例如化肥以及農(nóng)機設(shè)備的輔助，并且其產(chǎn)率高。此外，木薯由于包含氫氰酸組分 而不適用于食用。因此，例如，木薯的使用不會影響發(fā)展中國家的食品安全，并且特別地有 助于降低二氧化碳。作為本發(fā)明的酚醛樹脂中的材料之一，淀粉是優(yōu)選的。淀粉的使用有助于獲得具 有預(yù)期性能比如結(jié)構(gòu)和分子量的酚醛樹脂，并有助于控制在使用木質(zhì)纖維素時的反應(yīng)速 率。此外，淀粉的使用能夠降低在制備本發(fā)明的酚醛樹脂期間產(chǎn)生的可能的殘留物。[1-2.酚類化合物]在制備本發(fā)明的酚醛樹脂中使用的酚類化合物是具有可與羥基直接鍵合的苯環(huán) 結(jié)構(gòu)的任何化合物。酚類化合物的例子為苯酚、甲酚、二甲苯酚、丙基苯酚、丁基苯酚、丁基 甲酚、苯基苯酚、枯基苯酚、甲氧基苯酚、以及溴苯酚。這些化合物可以是正-、間-、對-、n-、 2_、異_、以及叔_的任何異構(gòu)體。在這些例子中，苯酚和甲酚是優(yōu)選的。酚類化合物可以是單獨1種或兩種以上任 意比率的組合。[1-3.反應(yīng)]本發(fā)明的酚醛樹脂通過木質(zhì)纖維素和/或淀粉與酚類化合物的反應(yīng)制得。該反應(yīng) 可在任何條件下進行，只要本發(fā)明的效果未被明顯地降低。(反應(yīng)量)可使任意量的木質(zhì)纖維素和/或淀粉與任意量的酚類化合物反應(yīng)，只要本發(fā)明的 效果未被明顯地降低。以包含于木質(zhì)纖維素和淀粉種的纖維素的總量1重量份為基準(zhǔn)，酚 類化合物的反應(yīng)量通常為2重量份以上，優(yōu)選為3重量份以上，并且其上限通常為20重量 份以下，優(yōu)選為6重量份以下。酚類化合物的反應(yīng)量在上述范圍內(nèi)提高了反應(yīng)速率，使得制 得的酚醛樹脂具有較大的分子量以及充足的植物來源度(將在下面進行詳細說明)。(反應(yīng)溫度)
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可使木質(zhì)纖維素和/或淀粉與酚類化合物在任意反應(yīng)溫度下進行反應(yīng)，只要本發(fā) 明的效果未被明顯地降低。反應(yīng)溫度通常為100°c以上，優(yōu)選為120°C以上，并且其上限通 常為220°C以下，優(yōu)選為180°C以下。過低的反應(yīng)溫度會產(chǎn)生未反應(yīng)的殘留物，過高的反應(yīng) 溫度會導(dǎo)致能量損耗。(催化劑)可以使用任意催化劑用于反應(yīng)，只要本發(fā)明的效果未被明顯地降低。然而，酸性催 化劑是優(yōu)選的。酸性催化劑的例子是硫酸、對甲苯磺酸、苯酚磺酸、鹽酸、草酸，其中硫酸、對 甲苯磺酸、苯酚磺酸是優(yōu)選的。此外，酸性催化劑可以是單獨1種或兩種以上任意比率的組合。
(其他條件)本發(fā)明的酚醛樹脂可通過使用上述催化劑的反應(yīng)制得?？梢砸曅枰M行各個工藝 步驟以獲得本發(fā)明的酚醛樹脂。例如，在木質(zhì)纖維素和/或淀粉與酚類化合物反應(yīng)之后，可 中和或除去催化劑。[1-4.性能]本發(fā)明的酚醛樹脂具有任意性能，只要本發(fā)明的效果未被明顯地降低。然而，考慮 到降低環(huán)境負荷，同時有助于碳中和，以及不使用甲醛而使樹脂覆膜砂更少地依賴石油資 源，本發(fā)明的酚醛樹脂的植物來源度通常為10%以上，優(yōu)選為25%以上，更優(yōu)選為40%以 上。過低的植物來源度會導(dǎo)致未充分地降低二氧化碳。植物來源度可根據(jù)下式(B)計算。植物來源度(％ ) = 100-100X ((裝入的酚類化合物的重量(g))_(未反應(yīng)的酚類 化合物的重量(g))) /酚醛樹脂的產(chǎn)量(g) (B)本發(fā)明的酚醛樹脂可具有任意的數(shù)均分子量，只要本發(fā)明的效果未被明顯地降 低。其數(shù)均分子量通常為200以上，優(yōu)選為250以上，并且其上限通常為1000以下，優(yōu)選為 900以下。過小的數(shù)均分子量會極大地降低固化速率，從而在從模子中移出鑄件時不能獲得 足夠的模制強度，使得鑄件在被處理的同時發(fā)生變形。相反，過大的數(shù)均分子量損害制得的 酚醛樹脂與砂子的混合度，使得砂粒不能被樹脂均一地涂覆，從而不能獲得充足的機械強 度。數(shù)均分子量可通過例如凝膠滲透色譜法(GPC)測定。本發(fā)明的酚醛樹脂可具有任意的樹脂軟化點，只要本發(fā)明的效果未被明顯地降 低。樹脂軟化點通常為70°C以上，優(yōu)選為85°C以上，更優(yōu)選為90°C以上，并且其上限通常為 120°C以下。過低的樹脂軟化點會在保存酚醛樹脂或樹脂覆膜砂時導(dǎo)致結(jié)塊(即，酚醛樹脂 或樹脂覆膜砂的顆粒彼此粘附，從而形成團塊)。過高的樹脂軟化點會極大地降低酚醛樹脂 覆蓋耐火集料的能力，這會導(dǎo)致(樹脂覆膜砂的)強度不足。樹脂軟化點的測定符合例如 日本工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)JIS K5902和JIS K2207中所述的方法。[2.耐火集料]本發(fā)明可使用任何耐火集料，只要本發(fā)明的效果未被明顯地降低。然而，耐火集料 優(yōu)選在進行鑄造時能耐火。耐火集料可具有任意形狀，只要本發(fā)明的效果未被明顯地降低。耐火集料的形狀 的例子為球形、塊狀、以及柱形，其中球形是優(yōu)選的。如果耐火集料的形狀為球形，那么耐火集料的平均粒徑是任意的，只要本發(fā)明的 效果未被明顯地降低。其平均粒徑通常為50 μ m以上，優(yōu)選為100 μ m以上，并且其上限通常為2000 μ m以下，優(yōu)選為1000 μ m以下。過小的平均粒徑會降低其滲透性，這是導(dǎo)致可能 的氣體缺陷的原因，同時過大的平均粒徑會損害獲得的鑄件的表面的平滑度。耐火集料的例子為特定的砂子比如硅砂、橄欖石礦砂、鋯砂、鉻鐵礦砂、以及氧化 鋁砂；渣粒，比如CERABEADS 、鉻鐵合金礦渣、以及轉(zhuǎn)爐爐渣。特別地，硅砂因低成本而是更 優(yōu)選的。耐火集料可以是單獨1種或兩種以上任意比率的組合。[3.樹脂覆膜砂]本發(fā)明的樹脂覆膜砂包含如上所述的酚醛樹脂和耐火集料。酚醛樹脂和耐火集料 的量是任意的，只要本發(fā)明的效果未被明顯地降低。以100重量份的耐火集料為基準(zhǔn)，酚醛 樹脂的量通常為0. 1重量份以上，優(yōu)選為0. 5重量份以上，并且其上限通常為10重量份以 下，優(yōu)選為3重量份以下，更優(yōu)選為2重量份以下。酚醛樹脂的量在上述范圍內(nèi)有利于釋放 少量的氣體，這導(dǎo)致制得的鑄件具有較好的質(zhì)量，同時保持較低的生產(chǎn)成本。在通過混合酚醛樹脂與耐火集料制備本發(fā)明的樹脂覆膜砂中，可以采用任意的混 合方法，只要本發(fā)明的效果未被明顯地降低。例如，該混合通過使用快速混合機進行。該混 合可通過使用單種方法或兩種以上方法的任意組合進行。酚醛樹脂和耐火集料在任意溫度下混合，只要本發(fā)明的效果未被明顯地降低。然 而，溫度通常為100°C以上，優(yōu)選為120°C以上，并且其上限通常為200°C以下，優(yōu)選為170°C 以下?；旌蠒r過低的溫度會極大地降低酚醛樹脂覆蓋耐火集料的能力，同時過高的溫度會 降低(獲得的樹脂覆膜砂的)強度。除了酚醛樹脂和耐火集料外，本發(fā)明的樹脂覆膜砂可視需要包含添加劑。允許的 添加劑的例子為硅烷偶聯(lián)劑、崩解劑(disintegrant)、潤滑劑、以及已知的固化劑比如六亞 甲基四胺。添加劑可以為單獨1種或兩種以上任意比率的組合。硅烷偶聯(lián)劑的例子為氨基硅烷比如Y-氨基丙基烷氧基硅烷。崩解劑的例子為硬脂酰胺。潤滑劑的例子為硝酸鉀、草酸鉀、碳酸氫鈉、磷酸三苯酯、以及硬脂酸鈣。本發(fā)明的樹脂覆膜砂優(yōu)選具有3. 8N/mm2以上的彎曲強度。過小的彎曲強度會導(dǎo) 致模子以及制得的鑄件和模制品的質(zhì)量缺陷。彎曲強度可根據(jù)日本工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)JIS K6910等 測定。[4.本發(fā)明的樹脂覆膜砂的應(yīng)用]本發(fā)明的樹脂覆膜砂可用于任意的用途，比如芯部和模子。特別地，本發(fā)明樹脂覆 膜砂優(yōu)選用作芯部和模子。由于本發(fā)明的樹脂覆膜砂因為包含通過淀粉與酚類化合物的反 應(yīng)制得的酚醛樹脂而具有如上所述的出色的崩塌性，故該樹脂覆膜砂優(yōu)選用于例如芯部和 模子。在本發(fā)明的樹脂覆膜砂用于芯部和模子之后，包含于樹脂覆膜砂中的本發(fā)明的酚 醛樹脂通過在例如加熱處理期間的加熱被分解。于是，耐火集料由制品中釋放出來，并可在 粉碎、燒結(jié)、混合以及經(jīng)過其他處理后被再利用。熱處理的具體步驟順序為將試樣的溫度在通常的495°C以上、通常的505°C以下 保持通常的6. 5小時以上；水冷試樣；將試樣的溫度在通常的245°C以上、通常的255°C以 下保持通常的2小時以上、5小時以下；以及空冷試樣。實施例
下面將結(jié)合實施例和對照例對本發(fā)明進行更詳細地說明。如下實施例用于說明本 發(fā)明，而不是對本發(fā)明的限制。可預(yù)期各種改變和變化均未脫離本發(fā)明的主旨。[粘結(jié)劑合成的實施例1]在配有溫度計、攪拌器、和冷卻管的2L三頸燒瓶中裝入IOOOg的苯酚、220g的來源 于木薯的淀粉、以及13g的硫酸，并加熱至150°C，在加熱期間除去產(chǎn)生的水。在150°C下， 將混合物攪拌1小時，然后添加0. 6g的溶于2g水中的氫氧化鈉以中和三頸燒瓶中的溶液。 之后，在200°C、llkPa的減壓下除去未反應(yīng)的苯酚，從而獲得425g的來源于生物質(zhì)的酚醛 樹脂?；谏鲜?B)測定的所得樹脂的植物來源度為40%。獲得的來源于生物質(zhì)的酚醛樹 脂被稱為“粘結(jié)劑A”。獲得的來源于生物質(zhì)的酚醛樹脂具有作為根據(jù)JIS K5902和JIS K2207中所述 方法測定結(jié)果的98°C的樹脂軟化點；作為根據(jù)JIS K6910-1995中所述方法測定結(jié)果的181 秒的凝膠時間；作為根據(jù)JIS K6910-1995中所述方法測定結(jié)果的70mm的流量(flow)。該 來源于生物質(zhì)的酚醛樹脂因樹脂易于在耐火劑的顆粒之間流動而具有較高的粘附性，并且 顯示出出色的覆蓋耐火集料的能力。[粘結(jié)劑合成的實施例2]在配有溫度計、攪拌器、和冷卻管的2L三頸燒瓶中裝入IOOOg的苯酚、220g的來源 于木薯的淀粉、以及6g的對甲苯磺酸，并加熱至150°C，在加熱期間除去產(chǎn)生的水。在150°C 下，將混合物攪拌1小時，然后添加1. 3g的溶于3g水中的氫氧化鈉以中和三頸燒瓶中的溶 液。之后，在200°C、llkPa的減壓下除去未反應(yīng)的苯酚，從而獲得430g的來源于生物質(zhì)的 酚醛樹脂?；谏鲜?B)測定的所得樹脂的植物來源度為40%。將1重量份的Y-氨基丙 基甲氧基硅烷作為硅烷偶聯(lián)劑與100重量份的獲得的來源于生物質(zhì)的酚醛樹脂混合，并且 將獲得的產(chǎn)品稱為“粘結(jié)劑B”。[粘結(jié)劑合成的對照例1]在配有溫度計、攪拌器、和冷卻管的3L三頸燒瓶中裝入940g的苯酚、600g的甲醛、 以及9. 4g的草酸，并被逐漸加熱。將混合物回流4小時以進行反應(yīng)并加熱至180°C，同時脫 水。之后，在IlkPa的減壓下除去未反應(yīng)的苯酚，從而獲得900g的酚醛樹脂。將1重量份 的Y-氨基丙基甲氧基硅烷作為硅烷偶聯(lián)劑與100重量份的獲得的線型酚醛樹脂混合，并 且將獲得的產(chǎn)品稱為“粘結(jié)劑C”。[實施例1]在快速混合機(Enshu Tekko有限公司的產(chǎn)品)中裝入8000重量份的被預(yù)加熱到 140-150°C的硅砂(Flattery砂，耐火集料)，接著將120重量份的粘結(jié)劑A添加到硅砂中。 將混合物捏合60秒。進一步地，通過將18重量份的六亞甲基四胺溶于120重量份的水中制 得的六亞甲基四胺溶液被添加到混合物中，接著捏合混合物直到涂覆樹脂的砂子潰散。然 后，將8重量份的硬脂酸鈣添加到混合物中并混合10秒。于是獲得樹脂覆膜砂，其被稱作 “制模材料A”。[實施例2]在快速混合機(Enshu Tekko有限公司的產(chǎn)品)中裝入8000重量份的被預(yù)加熱到 140-150°C的硅砂(Flattery砂，耐火集料)，接著將120重量份的粘結(jié)劑B添加到硅砂中。 將混合物捏合60秒。進一步地，通過將18重量份的六亞甲基四胺溶于120重量份的水中制得的六亞甲基四胺溶液被添加到混合物中，接著捏合混合物直到涂覆樹脂的砂子潰散。然 后，將8重量份的硬脂酸鈣添加到混合物中并混合10秒。于是獲得樹脂覆膜砂，其被稱作 “制模材料B”。[實施例3]在快速混合機(Enshu Tekko有限公司的產(chǎn)品)中裝入8000重量份的被預(yù)加熱到 140-150°C的CERABEADS 60#650(耐火集料，Itochu Ceramics有限公司的產(chǎn)品)，接著將 100重量份的粘結(jié)劑B添加到耐火集料中。將混合物捏合60秒。進一步地，通過將15重量 份的六亞甲基四胺溶于120重量份的水中制得的六亞甲基四胺溶液被添加到混合物中，接 著捏合混合物直到涂覆樹脂的砂子潰散。然后，將8重量份的硬脂酸鈣添加到混合物中并 混合10秒。于是獲得樹脂覆膜砂，其被稱作“制模材料C”。[對照例1]在快速混合機(Enshu Tekko有限公司的產(chǎn)品)中裝入8000重量份的被預(yù)加熱到 140-150°C的硅砂(Flattery砂，耐火集料)，接著將120重量份的粘結(jié)劑C添加到硅砂中。 將混合物捏合60秒。進一步地，通過將18重量份的六亞甲基四胺溶于120重量份的水中制 得的六亞甲基四胺溶液被添加到混合物中，接著捏合混合物直到涂覆樹脂的砂子潰散。然 后，將8重量份的硬脂酸鈣添加到混合物中并混合10秒。于是獲得樹脂覆膜砂，其被稱作 “制模材料D”。[制造模制品(芯部)和鑄件的方法]使用上述制模材料A D中的每一個，根據(jù)下述方法制造模制品。用于水套的芯部用于水套的芯部按如下步驟制造將制模材料A D中的每一個吹入經(jīng)加熱的金 屬模中；將金屬模在240 280°C (用于上模)和230 270°C (用于下模)下燒結(jié)80 120秒，以固化芯部。用于油套的芯部用于油套的芯部按如下步驟制造將制模材料A D中的每一個吹入經(jīng)加熱的金 屬模中；將金屬模在240 280°C (用于上模)和230 270°C (用于下模)下燒結(jié)80 120秒，以固化芯部。用于進氣口 /排氣口的芯部用于進氣口 /排氣口的芯部按如下步驟制造將制模材料A D中的每一個吹入 經(jīng)加熱的金屬模中；將金屬模在220 380°C下燒結(jié)40 80秒以固化芯部。氣缸蓋將上述三個金屬芯部設(shè)置在金屬模中。將鋁液(660 700°C的溫度)倒入金屬模 中并進行固化，以便制得氣缸蓋(鑄件)。[評估]通過使用各個制模材料A D制得的鑄件的冷強度和崩塌率根據(jù)上述“殘余強度 測定法[1-1.木質(zhì)纖維素和/或淀粉]”中所述的方法測定。此外，評估由各個制模材料A 至D制成的模子的品質(zhì)、以及通過使用由各個制模材料制成的模子制得的鑄件的品質(zhì)。此外，因模制品使用由這些制模材料A至D制成的模子而產(chǎn)生的降低二氧化碳的 效果用生命周期評估(LCA)方法評估。測定及評估結(jié)果被歸納在下表1中。
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表 權(quán)利要求
1.一種樹脂覆膜砂，包括酚醛樹脂，其通過木質(zhì)纖維素和/或淀粉與酚類化合物的反應(yīng)獲得；以及 耐火集料。
2.如權(quán)利要求1所述的樹脂覆膜砂，其特征在于，所述反應(yīng)在酸性催化劑存在的條件 下進行。
3.如權(quán)利要求1或2所述的樹脂覆膜砂，其特征在于， 所述酚醛樹脂通過至少淀粉與酚類化合物的反應(yīng)獲得，以及 所述淀粉來自于包含氫氰酸組分的木薯。
4.如權(quán)利要求1所述的樹脂覆膜砂，其特征在于，以包含于木質(zhì)纖維素和淀粉中的纖 維素的總量1重量份為基準(zhǔn)，所述樹脂覆膜砂包含2重量份以上、20重量份以下的酚類化合 物。
5.如權(quán)利要求1或4所述的樹脂覆膜砂，其特征在于，以100重量份的耐火集料為基 準(zhǔn)，所述樹脂覆膜砂包含0.1重量份以上、10重量份以下的酚醛樹脂。
全文摘要
一種樹脂覆膜砂，其有助于降低環(huán)境負荷以及更少地依賴石油資源。樹脂覆膜砂使用通過木質(zhì)纖維素和/或淀粉與酚類化合物的反應(yīng)而制得的酚醛樹脂來制備。
文檔編號B22C1/22GK102000761SQ20101026916
公開日2011年4月6日 申請日期2010年8月27日 優(yōu)先權(quán)日2009年8月31日
發(fā)明者大久保明浩, 寺澤勇, 小森靖士, 山田啟太, 常岡和記, 齋藤裕昭 申請人:三菱自動車工業(yè)株式會社