JP2003191044A - シェルモールド用変性フェノール樹脂粘結剤及びこれを用いた鋳物用樹脂被覆砂 - Google Patents

シェルモールド用変性フェノール樹脂粘結剤及びこれを用いた鋳物用樹脂被覆砂

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JP2003191044A
JP2003191044A JP2001391053A JP2001391053A JP2003191044A JP 2003191044 A JP2003191044 A JP 2003191044A JP 2001391053 A JP2001391053 A JP 2001391053A JP 2001391053 A JP2001391053 A JP 2001391053A JP 2003191044 A JP2003191044 A JP 2003191044A
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Shingo Takada
新吾 高田
Munekazu Suzuki
宗和 鈴木
Teruki Aizawa
輝樹 相沢
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Showa Denko Materials Co Ltd
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Hitachi Chemical Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 フェノール樹脂にビスフェノールA、ビスフ
ェノールA精製物残渣、ビンゾールなどの材料を配合す
る方法が有する硬化速度が遅くなる、曝熱時にススが発
生しやすい、また、ビスフェノールAは環境ホルモン問
題の懸念があるなどの欠点を有しないシェルモールド用
変性フェノール樹脂粘結剤を提供する。 【解決手段】 ジシクロペンタジエンに、フェノール系
化合物或いはフェノール系化合物及びホルムアルデヒド
を反応させた反応物をフェノール樹脂に混合又は混融さ
せたシェルモールド用変性フェノール樹脂粘結剤。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明はシェルモールド用変
性フェノール樹脂粘結剤及びこれを用いた鋳物用樹脂被
覆砂に関するものである。
【0002】
【従来の技術】一般に鋳物用樹脂被覆砂(以下、RCS
と略)に用いられている粘結剤は、フェノールとホルム
アルデヒドを酸性又はアルカリ性で反応させて得られる
ノボラック型又はレゾール型フェノール樹脂であるが、
これを用いた鋳型は剛性が高く、熱膨張率が大きいた
め、鋳込み時に割れを生じる欠点を有している。このた
め、フェノール樹脂にビスフェノールA、ビスフェノー
ルA精製物残渣、ビンゾールなどを配合し、低熱膨張化
によって割れを防止する方法が一般に使用されている。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】フェノール樹脂に上記
材料を配合する方法では硬化速度が遅くなる、曝熱時に
ススが発生しやすい、また、ビスフェノールAは環境ホ
ルモン問題の懸念があるなどの欠点を有する。本発明は
これらの欠点のないシェルモールド用変性フェノール樹
脂粘結剤を提供するものである。
【0004】
【課題を解決するための手段】本発明は、ジシクロペン
タジエンに、フェノール系化合物或いはフェノール系化
合物及びホルムアルデヒドを反応させた反応物をフェノ
ール樹脂に混合又は混融させてなることを特徴とするシ
ェルモールド用変性フェノール樹脂粘結剤に関する。本
発明は、また、ジシクロペンタジエンに、フェノール系
化合物或いはフェノール系化合物及びホルムアルデヒド
を反応させた反応物がフェノール樹脂100重量部に対
して、5〜100重量部混合又は溶融されている上記の
シェルモールド用変性フェノール樹脂粘結剤に関する。
本発明は、また、砂に、上記のシェルモールド用変性フ
ェノール樹脂粘結剤を被覆してなる鋳物用樹脂被覆砂に
関する。本発明のシェルモールド用変性フェノール樹脂
粘結剤を砂に被覆したRCSを用いて200〜300℃
で製造された鋳型は、従来の鋳型に比べて、曝熱時にス
スが発生せず、また熱膨張率が小さいため、割れ防止に
も効果のあることが確認できた。
【0005】
【発明の実施の形態】本発明において使用されるフェノ
ール樹脂の原料としては、フェノール類としては、フェ
ノール、クレゾール、キシレノール、ビスフェノールA
などが用いられ、アルデヒド類としては、パラホルム,
ホルマリンなどが用いられる。本発明に使用されるフェ
ノール樹脂としては、ノボラック型フェノール樹脂、レ
ゾール型フェノール樹脂及びそれらの混合物、混融物が
使用できる。
【0006】本発明に使用できるノボラック型フェノー
ル樹脂としては、通常用いられているフェノール・ホル
ムアルデヒドノボラック型フェノール樹脂の他、ハイオ
ルソ型ノボラック樹脂、アルキルフェノール変性ノボラ
ック樹脂が挙げられる。触媒としては、酸系触媒として
はしゅう酸、塩酸などを、また2価の金属イオン系触媒
としては、酸価亜鉛、酢酸亜鉛、サリチル酸亜鉛などが
用いられる。本発明に使用できるレゾール型フェノール
樹脂としては、アルカリ金属、アルカリ土類金属の水酸
化物を触媒として得られるレゾール型フェノール樹脂、
アンモニア又はアミン類を触媒として得られるレゾール
型フェノール樹脂、アンモニア又はアミン類とアルカリ
金属、アルカリ土類金属の水酸化物との併用触媒によっ
て得られるレゾール型フェノール樹脂が挙げられる。上
記ノボラック型フェノール樹脂からなる粘結剤とレゾー
ル型フェノール樹脂からなる粘結剤を併用してRCSを
製造することも可能である。また、フェノール樹脂とし
てレゾール型フェノール樹脂及びノボラック型フェノー
ル樹脂の混融物を使用することは鋳型強度が向上するた
め好ましい。
【0007】ノボラック型フェノール樹脂とレゾール型
フェノール樹脂とを併用又は混融して用いる場合、両者
の割合は特に制限はされないが、レゾール型フェノール
樹脂100重量部に対して、ノボラック型フェノール樹
脂60重量部以下が望ましい。ノボラック型フェノール
樹脂が多すぎると硬化速度が遅くなるためである。
【0008】本発明に使用されるジシクロペンタジエン
に、フェノール系化合物或いはフェノール系化合物及び
ホルムアルデヒドを反応させた反応物としては、DP
P、DPA(日本石油化学社製商品名)等が挙げられ
る。フェノール系化合物としては、フェノール、クレゾ
ール、キシレノール、ビスフェノールA、ビスフェノー
ルFを挙げることができる。反応に使用されるフェノー
ル系化合物は、シクロペンタジエン100重量部に対し
て10〜250重量部使用することが好ましい。ホルム
アルデヒドは必要に応じてフェノール化合物とともに反
応に用いられ、シクロペンタジエン100重量部に対し
て10〜90重量部使用することが好ましい。上記反応
物は、フェノール樹脂100重量部に対して、好ましく
は5〜100重量部用いられ、5重量部未満では効果が
小さく、100重量部を超えると強度の低下が著しくな
る傾向がある。
【0009】本発明に使用されるフェノール樹脂中に
は、本発明の本質的な効果を阻害しない範囲で、必要に
応じ、当業界において常用される有機酸等の硬化促進
剤,滑剤およびシランカップリング剤などを配合しても
よい。有機酸としてはサリチル酸、安息香酸、マレイン
酸等が用いられる。有機酸の添加量はフェノール樹脂1
00重量部に対して、0.05〜5重量部が好ましい。
0.05重量部未満では効果が小さく、5重量部を超え
るとRCSのブロッキングの原因となる傾向がある。滑
剤は、鋳型強度の向上、耐ブロッキング性の向上をもた
らすため、好ましい。滑剤としては、エチレンビスステ
アリン酸アマイド、エチレンビスオレイン酸アマイド、
メチレンビスステアリン酸アマイド、オキシステアリン
酸アマイド、ステアリン酸アマイド、パルミチン酸アマ
イド、オレイン酸アマイド、メチロールアマイド、ステ
アリン酸カルシウム、ポリエチレンワックス、パラフィ
ンワックス、モンタンワックス、カルナバワックス等が
使用できる。滑剤の添加量はフェノール樹脂100重量
部に対して、0.3〜5重量部使用することが望まし
い。0.3重量部未満では効果が小さく、5重量部を超
えると硬化速度が遅くなり、砂粒間の接着力を阻害する
傾向がある。
【0010】滑剤を配合する方法は、特に限定されない
が、150℃以上の温度において添加することが好まし
い。また、添加後の混合時間は特に限定されないが、1
時間以上混合することが好ましい。また、滑剤は樹脂製
造後、粘結剤と砂とを混練してRCSを製造する際に添
加することもできる。シランカップリング剤は通常、砂
と樹脂との接着力を大きくするために配合されるもので
ある。本発明のシェルモールド用変性フェノール樹脂粘
結剤に配合しうるシランカップリング剤としては、特に
限定するものではないが、アミノシランカップリング剤
が好ましく、N−β(アミノエチル)−γ−アミノプロ
ピルトリメトキシシラン、N−β(アミノエチル)−γ
−アミノプロピルメチルジメトキシシラン、γ−アミノ
プロピルトリエトキシシラン等が用いられ、その配合量
は特に限定はされないが、フェノール樹脂100重量部
に対して、0.05〜5重量部使用することが望まし
い。0.05重量部未満ではカップリング剤による強度
向上の効果が小さく、5重量部を超えるとフェノール樹
脂にブロッキングの危険性を生ずる傾向がある。また、
本発明のシェルモールド用変性フェノール樹脂粘結剤
は、砂100重量部に対して、0.5〜5重量部被覆す
ることが好ましい。
【実施例】以下、本発明を実施例に基づき更に説明する
が、本発明はこれらの実施例に限定されるものではな
い。 比較例1 撹拌器、還流冷却器、温度計を備えた四つ口フラスコに
フェノール1340g、37%ホルマリン916g及び
しゅう酸10gを添加し、撹拌しながら油浴上で加熱、
還流温度で反応液が乳化するまで反応を行った。その
後、減圧下で濃縮を行い、軟化点が85℃になったら終
点とし、ノボラック型フェノール樹脂粘結剤1400g
を得た。
【0011】比較例2 比較例1の配合で、比較例1と同様の操作を行い、軟化
点が85℃になったら終点とし、ビスフェノールA12
60gを添加溶融、ノボラック型フェノール樹脂粘結剤
2660gを得た。
【0012】実施例1 撹拌器、還流冷却器、温度計を備えた四つ口フラスコに
フェノール1340g、37%ホルマリン916g及び
しゅう酸10gを添加し、撹拌しながら油浴上で加熱、
還流温度で反応液が乳化するまで反応を行った。その
後、減圧下で濃縮を行い、軟化点が85℃になったら終
点とし、ジシクロペンタジエンとフェノールとの反応物
(日本石油化学社製:DPP−L)1189gを添加溶
融し、ノボラック型フェノール樹脂粘結剤2510gを
得た。
【0013】実施例2 撹拌器、還流冷却器、温度計を備えた四つ口フラスコに
フェノール1340g、37%ホルマリン916g及び
しゅう酸10gを添加し、撹拌しながら油浴上で加熱、
還流温度で反応液が乳化するまで反応を行った。その
後、減圧下で濃縮を行い、軟化点が85℃になったら終
点とし、ジシクロペンタジエンとフェノールとの反応物
(日本石油化学社製:DPP−L)528gを添加溶融
し、ノボラック型フェノール樹脂粘結剤1849gを得
た。
【0014】実施例3 撹拌器、還流冷却器、温度計を備えた四つ口フラスコに
フェノール1340g、37%ホルマリン916g及び
しゅう酸10gを添加し、撹拌しながら油浴上で加熱、
還流温度で反応液が乳化するまで反応を行った。その
後、減圧下で濃縮を行い、軟化点が85℃になったら終
点とし、ジシクロペンタジエンとフェノールとの反応物
(日本石油化学社製:DPP−L)132gを添加溶融
し、ノボラック型フェノール樹脂粘結剤1453gを得
た。
【0015】実施例4 撹拌器、還流冷却器、温度計を備えた四つ口フラスコに
フェノール1340g、37%ホルマリン916g及び
しゅう酸10gを添加し、撹拌しながら油浴上で加熱、
還流温度で反応液が乳化するまで反応を行った。その
後、減圧下で濃縮を行い、軟化点が85℃になったら終
点とし、ジシクロペンタジエンとフェノールとの反応物
(日本石油化学社製:DPP−L)1189g及び安息
香酸26gを添加溶融し、ノボラック型フェノール樹脂
粘結剤2536gを得た。
【0016】実施例5 撹拌器、還流冷却器、温度計を備えた四つ口フラスコに
フェノール1340g、37%ホルマリン916g及び
しゅう酸10gを添加し、撹拌しながら油浴上で加熱、
還流温度で反応液が乳化するまで反応を行った。その
後、減圧下で濃縮を行い、軟化点が85℃になったら終
点とし、ジシクロペンタジエンとフェノールとの反応物
(日本石油化学社製:DPP−L)528g及び安息香
酸26gを添加溶融し、ノボラック型フェノール樹脂粘
結剤2536gを得た。
【0017】実施例6 撹拌器、還流冷却器、温度計を備えた四つ口フラスコに
フェノール1340g、37%ホルマリン916g及び
しゅう酸10gを添加し、撹拌しながら油浴上で加熱、
還流温度で反応液が乳化するまで反応を行った。その
後、減圧下で濃縮を行い、軟化点が85℃になったら終
点とし、ジシクロペンタジエンとフェノールとの反応物
(日本石油化学社製:DPP−L)132g及び安息香
酸26gを添加溶融し、ノボラック型フェノール樹脂粘
結剤1479gを得た。
【0018】実施例7 撹拌器、還流冷却器、温度計を備えた四つ口フラスコに
フェノール1340g、37%ホルマリン916g及び
しゅう酸10gを添加し、撹拌しながら油浴上で加熱、
還流温度で反応液が乳化するまで反応を行った。その
後、減圧下で濃縮を行い、軟化点が85℃になったら終
点とし、ジシクロペンタジエンとフェノール及びホルム
アルデヒドとの反応物(日本石油化学社製:DPA)1
189g及び安息香酸26gを添加溶融し、ノボラック
型フェノール樹脂粘結剤2536gを得た。
【0019】実施例8 撹拌器、還流冷却器、温度計を備えた四つ口フラスコに
フェノール1340g、37%ホルマリン916g及び
しゅう酸10gを添加し、撹拌しながら油浴上で加熱、
還流温度で反応液が乳化するまで反応を行った。その
後、減圧下で濃縮を行い、軟化点が85℃になったら終
点とし、ジシクロペンタジエンとフェノール及びホルム
アルデヒドとの反応物(日本石油化学社製:DPA)5
28g及び安息香酸26gを添加溶融し、ノボラック型
フェノール樹脂粘結剤2536gを得た。
【0020】実施例9 撹拌器、還流冷却器、温度計を備えた四つ口フラスコに
フェノール1340g、37%ホルマリン916g及び
しゅう酸10gを添加し、撹拌しながら油浴上で加熱、
還流温度で反応液が乳化するまで反応を行った。その
後、減圧下で濃縮を行い、軟化点が85℃になったら終
点とし、ジシクロペンタジエンとフェノール及びホルム
アルデヒドとの反応物(日本石油化学社製:DPA)1
32g及び安息香酸26gを添加溶融し、ノボラック型
フェノール樹脂粘結剤1479gを得た。
【0021】樹脂被覆砂(RCS)の製造 150℃に加熱した再生砂10kgに上記実施例1〜6
及び比較例1、2で得られた各樹脂250gをスピード
ミキサーで40秒間混練した後、次いで15重量%ヘキ
サメチレンテトラミン水溶液158gを添加、砂が崩壊
するまで混練し、更にステアリン酸カルシウム10gを
添加し20秒間混合後、ミキサーから排出しRCSを得
た。得られたRCSを用いて抗折強度、融着点、ベン
ド、曝熱時における膨張特性ならびに膨張特性測定時に
スス発生の様子を目視判定した。RCS特性結果を表1
に示す。 抗折強度 :JIS K 6910による。 造型条件:金型温度250℃、60秒焼成。 融着点:JACT試験法C−1による。 ベンド:250℃にセットした平面金型70×140m
m上に金型内寸50×120mm高さ5mmの金型枠を
置きRCSを充填し、炉温400℃内で40秒焼成後、
TPを取り出して支点間距離100mmの治具上に置
き、500gの荷重をかけたときのたわみ量を測定し、
硬化性の目安とした。たわみ量の小さい程硬化性が速い
ことを表す。 急熱膨張率:JACT試験法SM−7による。1000
℃雰囲気における急熱膨張率を測定した。 TP(テストピース)サイズ:30φ×50mm、25
0℃で3分焼成しTPを作製。 スス発生の状態:上記熱膨張率測定では鋳込み時を想定
して、曝熱時のススの発生状態を目視判定した。
【0022】
【表1】 表中の配合の数値は重量部である。
【0023】
【発明の効果】本発明のシェルモールド用変性フェノー
ル粘結剤を用いて得られた本発明のRCSは、硬化性、
膨張特性に優れ、また、曝熱時のスス発生が少ないとい
う優れた効果を奏する。また、ビスフェノールAを使用
しなくてもよいので環境上の問題もない。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI テーマコート゛(参考) C08L 65:00) (72)発明者 相沢 輝樹 茨城県下館市大字小川1500番地 日立化成 工業株式会社下館事業所内 Fターム(参考) 4E092 AA45 AA47 AA60 BA04 BA08 BA12 CA03 4J002 CC031 CC072 CE002 EJ016 FD206 GT00

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 ジシクロペンタジエンに、フェノール系
    化合物或いはフェノール系化合物及びホルムアルデヒド
    を反応させた反応物をフェノール樹脂に混合又は混融さ
    せてなることを特徴とするシェルモールド用変性フェノ
    ール樹脂粘結剤。
  2. 【請求項2】 ジシクロペンタジエンに、フェノール系
    化合物或いはフェノール系化合物及びホルムアルデヒド
    を反応させた反応物がフェノール樹脂100重量部に対
    して、5〜100重量部混合又は溶融されている請求項
    1記載のシェルモールド用変性フェノール樹脂粘結剤。
  3. 【請求項3】 砂に、請求項1又は2記載のシェルモー
    ルド用変性フェノール樹脂粘結剤を被覆してなる鋳物用
    樹脂被覆砂。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008063370A (ja) * 2006-09-05 2008-03-21 Seiko Pmc Corp 新規樹脂組成物及びその製造方法
CN110586847A (zh) * 2019-10-08 2019-12-20 赵陆军 一种高温稳定型覆膜砂

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Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008063370A (ja) * 2006-09-05 2008-03-21 Seiko Pmc Corp 新規樹脂組成物及びその製造方法
CN110586847A (zh) * 2019-10-08 2019-12-20 赵陆军 一种高温稳定型覆膜砂
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