JP2532705B2 - アルカリ性のフェノ―ル性レゾ―ル樹脂バインダ―を含む鋳型造形用組成物 - Google Patents
アルカリ性のフェノ―ル性レゾ―ル樹脂バインダ―を含む鋳型造形用組成物Info
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Description
【発明の詳細な説明】 （発明の分野） この発明はバインダーと骨材物質を含む造型可能な組
成物、及びそれらから造型できる組成物を作る方法に関
する。更に具体的に言えば、この発明は鋳物用のバイン
ダー組成物、それと骨材を含む造型可能な組成物、及び
それから作られる金型の為の鋳物用中子、その製造方法
に関する。
成物、及びそれらから造型できる組成物を作る方法に関
する。更に具体的に言えば、この発明は鋳物用のバイン
ダー組成物、それと骨材を含む造型可能な組成物、及び
それから作られる金型の為の鋳物用中子、その製造方法
に関する。
（発明の背景） 鋳物用中子と金型用のバインダーまたはバインダー系
は従来から良く知られている。鋳物工場の技術では、金
属鋳造物を作るための鋳物用中子または金型は、通常砂
のような骨材とそれを結合するのに必要な量のバインダ
ーまたはバインダー系の混合物から作られる。典型的に
は、骨材とバインダーを混合した後、得られた混合物を
所望の形またはパターンに流し込むか、ブローする、さ
もなければ別の方法で造型し、それから触媒および／ま
たは熱を使って固体の硬化状態にキュアリングする。
は従来から良く知られている。鋳物工場の技術では、金
属鋳造物を作るための鋳物用中子または金型は、通常砂
のような骨材とそれを結合するのに必要な量のバインダ
ーまたはバインダー系の混合物から作られる。典型的に
は、骨材とバインダーを混合した後、得られた混合物を
所望の形またはパターンに流し込むか、ブローする、さ
もなければ別の方法で造型し、それから触媒および／ま
たは熱を使って固体の硬化状態にキュアリングする。
鋳造用金型と鋳物用中子の製造に使われる樹脂バイン
ダーは、鋳造工場で必要としている迅速な硬化サイクル
を達成する為に高温で硬化されることが多い。しかしな
がら、近年、多くのエネルギーを必要とし、そして屡好
ましくない煙霧の発生をもたらす高温での硬化作業の必
要を避ける為に、低温で硬化する樹脂バインダーが開発
された。
ダーは、鋳造工場で必要としている迅速な硬化サイクル
を達成する為に高温で硬化されることが多い。しかしな
がら、近年、多くのエネルギーを必要とし、そして屡好
ましくない煙霧の発生をもたらす高温での硬化作業の必
要を避ける為に、低温で硬化する樹脂バインダーが開発
された。
樹脂バインダーの硬化を達成するために熱を必要とし
ないプロセスの一群は“コールド−ボックス”法と呼ば
れる。そのような方法では、バインダー成分は骨材、例
えば砂の上に被覆され、それから希望する形のボックス
（箱）の中にブローされる。バインダーの硬化は、ガス
状の触媒または硬化剤を造型された樹脂−被覆材料の中
を周囲温度で通すことによって行なわれる。
ないプロセスの一群は“コールド−ボックス”法と呼ば
れる。そのような方法では、バインダー成分は骨材、例
えば砂の上に被覆され、それから希望する形のボックス
（箱）の中にブローされる。バインダーの硬化は、ガス
状の触媒または硬化剤を造型された樹脂−被覆材料の中
を周囲温度で通すことによって行なわれる。
そのような“コールド−ボックス”法の一つは、バイ
ンダーとしてフェノール性レゾール樹脂のアルカリ性水
溶液を使用する。このバインダーは、造型された樹脂−
被覆材料の中を揮発性のエステルを通過させることによ
って硬化される。このプロセスは米国特許第4,468,359
号（再発行32,720）の中に詳細に記述されている。ここ
に参考として、その全体を引用する。エステル硬化法は
環境的見地からは従前の幾つかの方法より優れている。
しかしながら、この方法によって作られた鋳物用中子の
引張り強さは、他の“コールド−ボックス”法で作られ
たものより若干低い傾向がある。以前から研究者達は樹
脂に改質剤を加えることによってエステル硬化法を用い
て得られる鋳物用中子の強度を改良しようと努めてき
た。そのような改質剤には、米国特許第4,780,489号に
開示されているようなケトンアルコールとエーテルアル
コール、例えば、フルフリルアルコール、グリコールま
たはジグリコールのモノアルキルエーテルがある。
ンダーとしてフェノール性レゾール樹脂のアルカリ性水
溶液を使用する。このバインダーは、造型された樹脂−
被覆材料の中を揮発性のエステルを通過させることによ
って硬化される。このプロセスは米国特許第4,468,359
号（再発行32,720）の中に詳細に記述されている。ここ
に参考として、その全体を引用する。エステル硬化法は
環境的見地からは従前の幾つかの方法より優れている。
しかしながら、この方法によって作られた鋳物用中子の
引張り強さは、他の“コールド−ボックス”法で作られ
たものより若干低い傾向がある。以前から研究者達は樹
脂に改質剤を加えることによってエステル硬化法を用い
て得られる鋳物用中子の強度を改良しようと努めてき
た。そのような改質剤には、米国特許第4,780,489号に
開示されているようなケトンアルコールとエーテルアル
コール、例えば、フルフリルアルコール、グリコールま
たはジグリコールのモノアルキルエーテルがある。
今、我々はエステル−硬化されたフェノール性のバイ
ンダー系に今まで使われたことがない、ある種のフェノ
キシエタノールがそのような系の硬化速度を速め、より
高い引張り強さを持った金型と鋳物用中子を与えること
を発見した。これは鋳物用中子を中子箱から取り外し、
取り扱う時に中子の破壊を減少する。更に、それらは低
いレベルでの有機物の放散と鋳型に湯を注ぐ時に発生す
るガスの容積を最小限化するのに役立つ。これはガスに
関連する製品の欠陥を減らす。
ンダー系に今まで使われたことがない、ある種のフェノ
キシエタノールがそのような系の硬化速度を速め、より
高い引張り強さを持った金型と鋳物用中子を与えること
を発見した。これは鋳物用中子を中子箱から取り外し、
取り扱う時に中子の破壊を減少する。更に、それらは低
いレベルでの有機物の放散と鋳型に湯を注ぐ時に発生す
るガスの容積を最小限化するのに役立つ。これはガスに
関連する製品の欠陥を減らす。
（発明の要約） この発明に従えば、次の要素： （ａ） フェノール性レゾール樹脂のアルカリ性水溶
液、該水溶液は重量で約40％から約75％の固形分を有
し、該フェノール性レゾールは約1.2:1から約2.6:1のア
ルデヒド：フェノールのモル比と約0.2:1から約1.2:1の
アルカリ：フェノールのモル火を有する；及び、 （ｂ） フェノール性のレゾール樹脂に対して、その重
量の約１％〜６％の量の添加物、該添加物はアルカリ水
溶液に可溶性であり、次の一般式： Ar−Ｏ−CHR1−CHR2−OH を有し、上の式でArはフェニルまたは一つまたは一つ以
上のハロゲン、ヒドロキシ、アルコキシまたはアルキル
基で置換されたフェニルであり、R1とR2は同一でも異な
っても良く、それぞれに水素、アルキルまたはアルコキ
シである； からなるバインダー組成物が提供される。
液、該水溶液は重量で約40％から約75％の固形分を有
し、該フェノール性レゾールは約1.2:1から約2.6:1のア
ルデヒド：フェノールのモル比と約0.2:1から約1.2:1の
アルカリ：フェノールのモル火を有する；及び、 （ｂ） フェノール性のレゾール樹脂に対して、その重
量の約１％〜６％の量の添加物、該添加物はアルカリ水
溶液に可溶性であり、次の一般式： Ar−Ｏ−CHR1−CHR2−OH を有し、上の式でArはフェニルまたは一つまたは一つ以
上のハロゲン、ヒドロキシ、アルコキシまたはアルキル
基で置換されたフェニルであり、R1とR2は同一でも異な
っても良く、それぞれに水素、アルキルまたはアルコキ
シである； からなるバインダー組成物が提供される。
更に、この発明によれば、この発明のバインダーと粒
状の耐火性材料の混合物からなる鋳型造型用組成物と、
この鋳型造型用組成物を用いた鋳物用中子と金型を製造
する方法が提供される。
状の耐火性材料の混合物からなる鋳型造型用組成物と、
この鋳型造型用組成物を用いた鋳物用中子と金型を製造
する方法が提供される。
（好ましい具体例の記述） この発明の実施に用いられるフェノール性のレゾール
樹脂は当該技術に周知の方法によって作られる。一般
に、それらはモル過剰のアルデヒドをフェノールとアル
カリ性の条件下で反応させて作られる。樹脂の調製には
種々のフェノールを用いることができるが、好ましいフ
ェノール物質は無置換のフェノールである。同様に、普
通に用いられる、どのようなアルデヒドでも樹脂の調製
に用いることができる。好ましいアルデヒドはホルムア
ルデヒドである。
樹脂は当該技術に周知の方法によって作られる。一般
に、それらはモル過剰のアルデヒドをフェノールとアル
カリ性の条件下で反応させて作られる。樹脂の調製には
種々のフェノールを用いることができるが、好ましいフ
ェノール物質は無置換のフェノールである。同様に、普
通に用いられる、どのようなアルデヒドでも樹脂の調製
に用いることができる。好ましいアルデヒドはホルムア
ルデヒドである。
普通に用いられる塩基性の触媒は、どのようなもので
もフェノール性レゾール樹脂の調製に用いることができ
る。しかしながら、生成物の中で好ましいアルカリはKO
Hである。この理由から、KOHが樹脂の製造に用いられる
か、もしくは樹脂の調製の後に樹脂に加えられる。樹脂
のアルカリ度は樹脂中のフェノールに対するKOHのモル
比を使って表わされる。しかしながら、その他のアルカ
リを除外するのではなく、それら単独で、もしくはKOH
と組み合わせて用いることができる。
もフェノール性レゾール樹脂の調製に用いることができ
る。しかしながら、生成物の中で好ましいアルカリはKO
Hである。この理由から、KOHが樹脂の製造に用いられる
か、もしくは樹脂の調製の後に樹脂に加えられる。樹脂
のアルカリ度は樹脂中のフェノールに対するKOHのモル
比を使って表わされる。しかしながら、その他のアルカ
リを除外するのではなく、それら単独で、もしくはKOH
と組み合わせて用いることができる。
樹脂溶液中にKOH:フェノールのモル比は約0.2:1から
約1.2:1の範囲にある。KOH:フェノールの好ましいモル
比の範囲は約0.4:1から約0.9:1である。
約1.2:1の範囲にある。KOH:フェノールの好ましいモル
比の範囲は約0.4:1から約0.9:1である。
アルデヒド：フェノールのモル比は約1.2:1から約2.
6:1である。好ましいアルデヒド：フェノールのモル比
の範囲は約1.5から約2.2:1である。上述の如く、この発
明のバインダーは水溶液である。水溶液の固形分含量は
重量で約40％から約75％の範囲にある。水の他に溶液は
更にまた添加物も含む。
6:1である。好ましいアルデヒド：フェノールのモル比
の範囲は約1.5から約2.2:1である。上述の如く、この発
明のバインダーは水溶液である。水溶液の固形分含量は
重量で約40％から約75％の範囲にある。水の他に溶液は
更にまた添加物も含む。
この発明の実施に用いられる添加物は次の式を有する
フェノキシエタノールである： Ar−Ｏ−CHR1−CHR2−OH この式において、Arはフェニル基または一つもしくは
一つ以上のハロゲン、ヒドロキシ、アルコキシまたはア
ルキル基で置換されたフェニル基である。式中のR1とR2
は同一でも異なっても良く、それぞれに水素、アルキル
またはアルコキシを表わす。
フェノキシエタノールである： Ar−Ｏ−CHR1−CHR2−OH この式において、Arはフェニル基または一つもしくは
一つ以上のハロゲン、ヒドロキシ、アルコキシまたはア
ルキル基で置換されたフェニル基である。式中のR1とR2
は同一でも異なっても良く、それぞれに水素、アルキル
またはアルコキシを表わす。
代表的な添加物には、フェノキシエタノール、１−フ
ェノキシ−２−プロパノール、２−（４−ブロモフェノ
キシ）エタノール、２−（４−クロロフェノキシ）エタ
ノールがある。この発明の実施にフェノキシエタノール
は特に有用な添加物である。
ェノキシ−２−プロパノール、２−（４−ブロモフェノ
キシ）エタノール、２−（４−クロロフェノキシ）エタ
ノールがある。この発明の実施にフェノキシエタノール
は特に有用な添加物である。
添加物はフェノール性のレゾール樹脂に対して、その
重量の少なくとも約１％の量で用いられる。好ましい濃
度は、フェノール性レゾール樹脂の約２重量％から約６
重量％であるが、しかも、もっと大きな濃度が、ある場
合には有利になることもある。添加物は、用いられた量
においてフェノール性レゾール樹脂のアルカリ性水溶液
に可溶なものでなければならない。
重量の少なくとも約１％の量で用いられる。好ましい濃
度は、フェノール性レゾール樹脂の約２重量％から約６
重量％であるが、しかも、もっと大きな濃度が、ある場
合には有利になることもある。添加物は、用いられた量
においてフェノール性レゾール樹脂のアルカリ性水溶液
に可溶なものでなければならない。
この発明のバインダーは鋳型造型用組成物を作るのに
有用である。そのような組成物は、粒状の耐火性物質と
その耐火性物質に対して重量で約0.5％から約８％のバ
インダーのアルカリ性水溶液とからなる。金型造型用組
成物の中で用いられる粒状の耐火性物質は、金型と鋳物
用中子の製造の為に鋳物産業で用いられているどのよう
な耐火性物質、例えば珪砂、クロム鉄鉱石砂、ジルコン
砂、オリビン砂、及びそれらの混合物でも良い。そのよ
うな砂を使う時は、バインダー溶液は砂に対して、その
重量の約１％から約３％の量存在することが望ましい。
有用である。そのような組成物は、粒状の耐火性物質と
その耐火性物質に対して重量で約0.5％から約８％のバ
インダーのアルカリ性水溶液とからなる。金型造型用組
成物の中で用いられる粒状の耐火性物質は、金型と鋳物
用中子の製造の為に鋳物産業で用いられているどのよう
な耐火性物質、例えば珪砂、クロム鉄鉱石砂、ジルコン
砂、オリビン砂、及びそれらの混合物でも良い。そのよ
うな砂を使う時は、バインダー溶液は砂に対して、その
重量の約１％から約３％の量存在することが望ましい。
その他に普通に用いられる添加物、例えば尿素、オル
ガノシランは、この発明のバインダー組成物の中で随意
的に用いることができる。カップリング剤として知られ
るオルガノシランは砂に対するバインダーの接着を増進
する。このタイプの有用なカップリング剤の例として
は、アミノシラン、エポキシシラン、メルカプトシラ
ン、ヒドロキシシラン及びウレイドシランがある。
ガノシランは、この発明のバインダー組成物の中で随意
的に用いることができる。カップリング剤として知られ
るオルガノシランは砂に対するバインダーの接着を増進
する。このタイプの有用なカップリング剤の例として
は、アミノシラン、エポキシシラン、メルカプトシラ
ン、ヒドロキシシラン及びウレイドシランがある。
この発明のバインダーを鋳物用中子と金型の製造に用
いる時は、鋳物砂のような耐火性物質をバインダーのア
ルカリ性水溶液と完全に混合する。混合は実質的にすべ
ての砂粒子がバインダー溶液で完全に且つ均一に被覆さ
れるまで行なう。バインダーで被覆された耐火性物質
は、次に普通良く行なわれている“コールド−ボック
ス”法で用いられているような通風換気された鋳物用の
中子箱または金型箱の中に入れる。
いる時は、鋳物砂のような耐火性物質をバインダーのア
ルカリ性水溶液と完全に混合する。混合は実質的にすべ
ての砂粒子がバインダー溶液で完全に且つ均一に被覆さ
れるまで行なう。バインダーで被覆された耐火性物質
は、次に普通良く行なわれている“コールド−ボック
ス”法で用いられているような通風換気された鋳物用の
中子箱または金型箱の中に入れる。
砂と樹脂の混合物は通風を良くした箱の中の材料の中
を揮発性のエステルを通すことによって硬化される。混
合物に通気するのに使われる好ましいエステルは蟻酸の
低級アルキルエステルである。当該技術の中で知られて
いるように、そのようなエステルは通常純粋な気体とし
てではなく、不活性なキャリヤーガス中の蒸気またはエ
アロゾルとして用いられる。そのような不活性のキャリ
ヤーガスはエステルと反応しないか、または製品の硬化
反応に悪影響を与えないようなものである。適当なガス
は空気、窒素またはアルゴンである。
を揮発性のエステルを通すことによって硬化される。混
合物に通気するのに使われる好ましいエステルは蟻酸の
低級アルキルエステルである。当該技術の中で知られて
いるように、そのようなエステルは通常純粋な気体とし
てではなく、不活性なキャリヤーガス中の蒸気またはエ
アロゾルとして用いられる。そのような不活性のキャリ
ヤーガスはエステルと反応しないか、または製品の硬化
反応に悪影響を与えないようなものである。適当なガス
は空気、窒素またはアルゴンである。
以下の特定な実施例は本発明を具体的に説明するもの
である。これらの実施例は、いかなる点でも発明を限定
するものではない。特に指定しない限り、すべての部と
パーセンテージは重量に基づくものである。
である。これらの実施例は、いかなる点でも発明を限定
するものではない。特に指定しない限り、すべての部と
パーセンテージは重量に基づくものである。
実施例 1. 1,000部のフェノール、800部の45％KOH水溶液及び800
部の水の混合物に50％のホルムアルデヒド水溶液1,276
部を徐々に加えてレゾール樹脂を調製した。混合物の温
度を添加中80℃に保ち、添加が終わった後も更に２時間
その温度に保った。次に混合物を50℃で減圧下に加熱し
て水を除去し、最後に25℃で測定した屈折率が1.4912と
なるまで水の除去を続けた。混合物の粘度が25℃で測定
して160cpsとなるまで再び80℃で加熱した。混合物を冷
却し、それに16部のγ−アミノプロピルトリエトキシシ
ランを混合した。
部の水の混合物に50％のホルムアルデヒド水溶液1,276
部を徐々に加えてレゾール樹脂を調製した。混合物の温
度を添加中80℃に保ち、添加が終わった後も更に２時間
その温度に保った。次に混合物を50℃で減圧下に加熱し
て水を除去し、最後に25℃で測定した屈折率が1.4912と
なるまで水の除去を続けた。混合物の粘度が25℃で測定
して160cpsとなるまで再び80℃で加熱した。混合物を冷
却し、それに16部のγ−アミノプロピルトリエトキシシ
ランを混合した。
アルカリ性のフェノール性レゾール溶液に種々の量の
フェノキシエタノールを添加した。Wedron530砂に各樹
脂試料をホバート ミキサーの中で被覆した。使用され
た樹脂の量は砂の重量の1.75％であった。次に被覆した
砂は標準のAFS（犬の骨の形をした）引張り試験用のコ
ア（鋳物用中子）を作って試験した。試験用コアはレッ
ドォード ラボラトリーの三腔のコールドボックス機械
の中に80ポンド／平行インチの空気圧でブローして調製
した。コアに蟻酸のメチルエステルと空気の70:30の混
合物を７秒間通気して硬化した。通気してから１分、30
分、１時間、24時間後にデトロイト試験機器会社のモデ
ルCST引張り強さ試験機を用いて引張り強さを測定し
た。いかなるフェノキシエタノールも加えてないバイン
ダーを用いて調製したコアに就いても比較試験を行なっ
た。表１に与えられた試験結果は、この発明のフェノキ
シエタノール添加物を用いて作ったコアが液体添加物無
しで作ったコアよりも優れた強度を持っていることを示
している。そのような改良された強度は、バインダーを
鋳造作業に用いる時に鋳物用中子の破損の量を減らすの
に重要である。
フェノキシエタノールを添加した。Wedron530砂に各樹
脂試料をホバート ミキサーの中で被覆した。使用され
た樹脂の量は砂の重量の1.75％であった。次に被覆した
砂は標準のAFS（犬の骨の形をした）引張り試験用のコ
ア（鋳物用中子）を作って試験した。試験用コアはレッ
ドォード ラボラトリーの三腔のコールドボックス機械
の中に80ポンド／平行インチの空気圧でブローして調製
した。コアに蟻酸のメチルエステルと空気の70:30の混
合物を７秒間通気して硬化した。通気してから１分、30
分、１時間、24時間後にデトロイト試験機器会社のモデ
ルCST引張り強さ試験機を用いて引張り強さを測定し
た。いかなるフェノキシエタノールも加えてないバイン
ダーを用いて調製したコアに就いても比較試験を行なっ
た。表１に与えられた試験結果は、この発明のフェノキ
シエタノール添加物を用いて作ったコアが液体添加物無
しで作ったコアよりも優れた強度を持っていることを示
している。そのような改良された強度は、バインダーを
鋳造作業に用いる時に鋳物用中子の破損の量を減らすの
に重要である。
実施例 ２ アルカリ性のフェノール系レゾール樹脂に加える添加
物（すべて、添加量は樹脂に対して、その重量の４％）
の種類を変えた以外は実施例１の一般手順を踏襲した。
添加物無しのバインダーを用いた比較試験も行なった。
表IIに与えられた結果は、フェノキシエタノールの種々
の誘導体もこの発明のバインダー組成物の中で同じく有
用な添加物であることを示している。
物（すべて、添加量は樹脂に対して、その重量の４％）
の種類を変えた以外は実施例１の一般手順を踏襲した。
添加物無しのバインダーを用いた比較試験も行なった。
表IIに与えられた結果は、フェノキシエタノールの種々
の誘導体もこの発明のバインダー組成物の中で同じく有
用な添加物であることを示している。
実施例 ３ フェノール性レゾール樹脂に対して液体添加物とし
て、その重量の４％の量のフェノキシエタノールを用い
て実施例１と同じ手順を踏襲した。添加物としてフェノ
ール樹脂の重量の４％のフルフリールアルコールとブチ
ルカルビトールを用いた比較試験も行なった。表IIIに
与えられた結果は、この目的の為に以前用いられた添加
物よりもフェノキシエタノールの方が優れていることを
示している。
て、その重量の４％の量のフェノキシエタノールを用い
て実施例１と同じ手順を踏襲した。添加物としてフェノ
ール樹脂の重量の４％のフルフリールアルコールとブチ
ルカルビトールを用いた比較試験も行なった。表IIIに
与えられた結果は、この目的の為に以前用いられた添加
物よりもフェノキシエタノールの方が優れていることを
示している。
実施例 ４ 24.71部のフェノール、9.45部の50％ホルムアルデヒ
ド水溶液および0.84部の50％水酸化ナトリウム水溶液の
混合物を容器内で80℃に加熱した。必要に応じ冷却を用
いながら温度を80℃に10分間保持した。次に更に21.96
部の50％ホルムアルデヒド水溶液を25分間に亙って添加
し、その間必要に応じて冷却を用いながら温度を80℃〜
82℃に維持した。次いで混合物を３時間80℃に保持し、
50℃まで冷却し、23.34部の50％水酸化カリウム水溶液
を、混合物を冷却しながら温度を60℃以下に保つような
速度で添加した。次ぎに4.65部の水を添加し、混合物を
80℃に加熱し、25℃で測定した混合物の粘度が150cpsに
なるまでこの温度に保った。混合物を冷却し、それから
0.36部のγ−アミノプロピルトリエトキシシランを添加
した。アルカリ性のフェノール系レゾール樹脂の溶液を
種々の量のフェノキシエタノールと混合し、得られた樹
脂試料を実施例１に与えられた方法で試験用のコアを作
るのに用いた。フェノキシエタノールを含まず、代わり
にフルフリールアルコールとブチルカルビトールを含む
バインダーを用いて調製したコアに就いて比較試験を行
なった。表IVに与えられた結果は、フェノキシエタノー
ルがこの添加物を含むバインダーを用いて作ったコアの
引張り強さを増加するのに効果的であることを示してい
る。
ド水溶液および0.84部の50％水酸化ナトリウム水溶液の
混合物を容器内で80℃に加熱した。必要に応じ冷却を用
いながら温度を80℃に10分間保持した。次に更に21.96
部の50％ホルムアルデヒド水溶液を25分間に亙って添加
し、その間必要に応じて冷却を用いながら温度を80℃〜
82℃に維持した。次いで混合物を３時間80℃に保持し、
50℃まで冷却し、23.34部の50％水酸化カリウム水溶液
を、混合物を冷却しながら温度を60℃以下に保つような
速度で添加した。次ぎに4.65部の水を添加し、混合物を
80℃に加熱し、25℃で測定した混合物の粘度が150cpsに
なるまでこの温度に保った。混合物を冷却し、それから
0.36部のγ−アミノプロピルトリエトキシシランを添加
した。アルカリ性のフェノール系レゾール樹脂の溶液を
種々の量のフェノキシエタノールと混合し、得られた樹
脂試料を実施例１に与えられた方法で試験用のコアを作
るのに用いた。フェノキシエタノールを含まず、代わり
にフルフリールアルコールとブチルカルビトールを含む
バインダーを用いて調製したコアに就いて比較試験を行
なった。表IVに与えられた結果は、フェノキシエタノー
ルがこの添加物を含むバインダーを用いて作ったコアの
引張り強さを増加するのに効果的であることを示してい
る。
このように、本発明によれば前述の対象淵、目的と有
利点を完全に満足する鋳物用バインダーが与えられるこ
とは明らかである。本発明は特定の具体例と一緒に記述
されてきたが、今まで述べてきたことに照らして多くの
修正法と変法が為し得ることは当該技術に熟練した者に
とって容易であることは明らかである。従って、前述の
そのような総ての代替法、修正法、変法は付随する特許
請求の精神と広い範囲の中に含めるつもりである。
利点を完全に満足する鋳物用バインダーが与えられるこ
とは明らかである。本発明は特定の具体例と一緒に記述
されてきたが、今まで述べてきたことに照らして多くの
修正法と変法が為し得ることは当該技術に熟練した者に
とって容易であることは明らかである。従って、前述の
そのような総ての代替法、修正法、変法は付随する特許
請求の精神と広い範囲の中に含めるつもりである。
本発明の実施態様は次の通りである。
1.（ａ） フェノール性レゾール樹脂のアルカリ性水溶
液：但し、該水溶液は重量で約40％から約75％の固形分
含量を有し、該フェノール性レゾールはモル比で約1.2:
1から約2.6:1のアルデヒド：フェノールと約0.2:1から
約1.2:1のアルカリ：フェノールを有する；及び、 （ｂ） フェノール性のレゾール樹脂の重量に基づい
て、その少なくとも約１％の量の添加物：但し、該添加
物はアルカリ水溶液可溶性であって、次の一般式： Ar−Ｏ−CHR1−CHR2−OH を有し、上の式でArはフェニルまたは一つまたは一つ以
上のハロゲン、ヒドロキシ、アルコキシまたはアルキル
基で置換されたフェニルであり、R1とR2に同じか、また
は異なることができ、それぞれ水素、アルキルまたはア
ルコキシである；上記（ａ）と（ｂ）を含むバインダー
組成物。
液：但し、該水溶液は重量で約40％から約75％の固形分
含量を有し、該フェノール性レゾールはモル比で約1.2:
1から約2.6:1のアルデヒド：フェノールと約0.2:1から
約1.2:1のアルカリ：フェノールを有する；及び、 （ｂ） フェノール性のレゾール樹脂の重量に基づい
て、その少なくとも約１％の量の添加物：但し、該添加
物はアルカリ水溶液可溶性であって、次の一般式： Ar−Ｏ−CHR1−CHR2−OH を有し、上の式でArはフェニルまたは一つまたは一つ以
上のハロゲン、ヒドロキシ、アルコキシまたはアルキル
基で置換されたフェニルであり、R1とR2に同じか、また
は異なることができ、それぞれ水素、アルキルまたはア
ルコキシである；上記（ａ）と（ｂ）を含むバインダー
組成物。
2. 添加物がフェノール性レゾール樹脂の重量に基づい
て約２％から約６％の量存在する上記１記載のバインダ
ー組成物。
て約２％から約６％の量存在する上記１記載のバインダ
ー組成物。
3. 添加物がフェノキシエタノールである上記１記載の
バインダー組成物。
バインダー組成物。
4. アルデヒド：フェノールのモル比が約1.5:1から約
2.2:1の範囲にある上記１記載のバインダー組成物。
2.2:1の範囲にある上記１記載のバインダー組成物。
5. アルカリ性水溶液を調製するのに使われるアルカリ
が水酸化カリウム、水酸化ナトリウム及びそれらの混合
物からなる群から選ばれる上記１記載のバインダー組成
物。
が水酸化カリウム、水酸化ナトリウム及びそれらの混合
物からなる群から選ばれる上記１記載のバインダー組成
物。
6. アルカリ対フェノールのモル比が約0.4:1から約0.
9:1の範囲にある上記５記載のバインダー組成物。
9:1の範囲にある上記５記載のバインダー組成物。
7. 更にシランからなる上記１記載のバインダー組成
物。
物。
8.（ａ） 粒状の耐火性物質； （ｂ） 耐火性物質の重量を基準として約0.5％から約
８％のフェノール性のレゾール樹脂のアルカリ性水溶
液；但し、該水溶液は重量基準で約40％から約75％の固
形分含量を有し、該フェノール性のレゾールは、アルデ
ヒド対フェノールのモル比が約1.2:1から約2.6:1で、ア
ルカリ対フェノールのモル比が約0.2:1から約1.2:1であ
る：及び （ｃ） フェノール性のレゾール樹脂の重量を基準とし
て、その少なくとも約１％の添加物；但し、該添加物は
アルカリ水溶液に可溶性であり、次の一般式： Ar−Ｏ−CHR1−CHR2−OH を有し、上の式でArはフェニルまたは一つまたは一つ以
上のハロゲン、ヒドロキシ、アルコキシまたはアルキル
基で置換されたフェニルであり、R1とR2に同じか、また
は異なることができ、それぞれ水素、アルキルまたはア
ルコキシである； 上記（ａ）〜（ｃ）を含む鋳型造型用組成物。
８％のフェノール性のレゾール樹脂のアルカリ性水溶
液；但し、該水溶液は重量基準で約40％から約75％の固
形分含量を有し、該フェノール性のレゾールは、アルデ
ヒド対フェノールのモル比が約1.2:1から約2.6:1で、ア
ルカリ対フェノールのモル比が約0.2:1から約1.2:1であ
る：及び （ｃ） フェノール性のレゾール樹脂の重量を基準とし
て、その少なくとも約１％の添加物；但し、該添加物は
アルカリ水溶液に可溶性であり、次の一般式： Ar−Ｏ−CHR1−CHR2−OH を有し、上の式でArはフェニルまたは一つまたは一つ以
上のハロゲン、ヒドロキシ、アルコキシまたはアルキル
基で置換されたフェニルであり、R1とR2に同じか、また
は異なることができ、それぞれ水素、アルキルまたはア
ルコキシである； 上記（ａ）〜（ｃ）を含む鋳型造型用組成物。
9. 粒状の耐火性物質が珪砂、クロム鉄鉱砂、ジルコン
砂、オリビン砂、及びそれらの混合物からなる群から選
ばれる上記８記載の鋳型造型用組成物。
砂、オリビン砂、及びそれらの混合物からなる群から選
ばれる上記８記載の鋳型造型用組成物。
10. フェノール性のレゾール樹脂のアルカリ性水溶液
が砂の重量に対して約１％から約３％の量存在する上記
９記載の鋳型造型用組成物。
が砂の重量に対して約１％から約３％の量存在する上記
９記載の鋳型造型用組成物。
11. 添加物がフェノール性レゾール樹脂に対して重量
で約２％から約６％の量存在する上記８記載の鋳型造型
用組成物。
で約２％から約６％の量存在する上記８記載の鋳型造型
用組成物。
12. 添加物がフェノキシエタノールである上記８記載
の鋳型造型用組成物。
の鋳型造型用組成物。
13. アルカリ水溶液を調製するのに用いられるアルカ
リが水酸化カリウム、水酸化ナトリウム及びそれらの混
合物からなる群から選ばれる上記８記載の鋳型造型用組
成物。
リが水酸化カリウム、水酸化ナトリウム及びそれらの混
合物からなる群から選ばれる上記８記載の鋳型造型用組
成物。
14. アルカリ対フェノールのモル比が約0.4:1から約0.
9:1の範囲にある上記13記載の鋳型造型用組成物。
9:1の範囲にある上記13記載の鋳型造型用組成物。
15. 更にシランからなる上記８記載の鋳型造型用組成
物。
物。
16.（ａ） 粒状の耐火性物質を、その重量の約0.5％か
ら約８％の請求項１のバインダーと混合し； （ｂ） 耐火性物質とバインダーの混合物を、通風換気
した鋳物用の中子箱または金型箱の中に入れ；そして （ｃ） 鋳物用中子箱または金型箱の中の混合物に揮発
性のエステルを吹き込む： ことを含む鋳物用中子と鋳物用金型の製造方法。
ら約８％の請求項１のバインダーと混合し； （ｂ） 耐火性物質とバインダーの混合物を、通風換気
した鋳物用の中子箱または金型箱の中に入れ；そして （ｃ） 鋳物用中子箱または金型箱の中の混合物に揮発
性のエステルを吹き込む： ことを含む鋳物用中子と鋳物用金型の製造方法。
17. 粒状の耐火性物質が珪砂、クロム鉄鉱砂、ジルコ
ン砂、オリビン砂、及びそれらの混合物からなる群から
選ばれる上記16記載の方法。
ン砂、オリビン砂、及びそれらの混合物からなる群から
選ばれる上記16記載の方法。
18. フェノール性レゾール樹脂のアルカリ性水溶液が
砂に対して、その重量の約１％から約３％の量存在する
上記16記載の方法。
砂に対して、その重量の約１％から約３％の量存在する
上記16記載の方法。
19. 添加物がフェノール性レゾール樹脂に対して、そ
の重量の約２％から約６％の量存在する上記16記載の方
法。
の重量の約２％から約６％の量存在する上記16記載の方
法。
20. 添加物がフェノキシエタノールである上記16記載
の方法。
の方法。
21. アルカリ性水溶液を調製するのに用いられるアル
カリが、水酸化カリウム、水酸化ナトリウム及びそれら
の混合物から選ばれる上記16記載の方法。
カリが、水酸化カリウム、水酸化ナトリウム及びそれら
の混合物から選ばれる上記16記載の方法。
22. アルカリ対フェノールのモル比が約0.4:1から約0.
9:1の範囲にある上記21の方法。
9:1の範囲にある上記21の方法。
23. 耐火性物質とバインダーの混合物が更にシランか
らなる上記16記載の方法。
らなる上記16記載の方法。
24. 揮発性のエステルが蟻酸のメチルエステルである
上記16記載の方法。
上記16記載の方法。
Claims (4)
- 【請求項１】（ａ） 粒状の耐火性物質； （ｂ） 耐火性物質の重量を基準として約0.5％から約
８％のフェノール性のレゾール樹脂のアルカリ性水溶
液；但し、該水溶液は重量基準で約40％から約75％の固
形分含量を有し、該フェノール性のレゾールは、アルデ
ヒド対フェノールのモル比が約1.2:1から約2.6:1で、ア
ルカリ対フェノールのモル比が約0.2:1から約1.2:1であ
る：及び （ｃ） フェノール性のレゾール樹脂の重量を基準とし
て、その約１％〜６％の添加物：但し、該添加物はアル
カリ水溶液に可溶性であり、次の一般式： Ar−Ｏ−CHR1−CHR2−OH を有し、上の式でArはフェニルまたは一つまたは一つ以
上のハロゲン、ヒドロキシ、アルコキシまたはアルキル
基の各置換されたフェニルであり、R1とR2は同じか、ま
たは異なることができ、それぞれに水素、アルキルまた
はアルコキシである； 上記（ａ）〜（ｃ）を含む鋳型造型用組成物。 - 【請求項２】更にシランを含む請求項１記載の鋳型造型
用組成物。 - 【請求項３】（ａ） 粒状の耐火性物質を、それの重量
に基づいて約0.5〜約８％の量の（ａ）フェノール性レ
ゾール樹脂のアルカリ性水溶液：但し、該水溶液は重量
で約40％から約75％の固形分含量を有し、該フェノール
性レゾールはモル比で約1.2:1から約2.6:1のアルデヒ
ド：フェノールと約0.2:1から約1.2:1のアルカリ：フェ
ノールを有する；及び、（ｂ）フェノール性のレゾール
樹脂の重量に基づいて、その約１％〜６％の量の添加
物：但し、該添加物はアルカリ水溶液可溶性であって、
次の一般式： Ar−Ｏ−CHR1−CHR2−OH を有し、上の式でArはフェニルまたは一つまたは一つ以
上のハロゲン、ヒドロキシ、アルコキシまたはアルキル
基で置換されたフェニルであり、式中R1とR2に同じか、
または異なることができ、それぞれ水素、アルキルまた
はアルコキシである；上記（ａ）と（ｂ）を含むバイン
ダー組成物と混合し； （ｂ） 耐火性物質とバインダーの混合物を、通風換気
した鋳物用の中子または金型箱の中に入れ；そして （ｃ） 鋳物用中子または金型箱の中の混合物に揮発性
のエステルを吹き込む： ことを特徴とする鋳物用中子または鋳物用金型箱の製造
方法。 - 【請求項４】耐火性物質とバインダーの混合物が更にシ
ランを含む請求項３記載の方法。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US328174 | 1981-12-07 | ||
| US07/328,174 US4929648A (en) | 1989-03-24 | 1989-03-24 | Alkaline phenolic resole resin binders |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02255754A JPH02255754A (ja) | 1990-10-16 |
| JP2532705B2 true JP2532705B2 (ja) | 1996-09-11 |
Family
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Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2012394A Expired - Fee Related JP2532705B2 (ja) | 1989-03-24 | 1990-01-22 | アルカリ性のフェノ―ル性レゾ―ル樹脂バインダ―を含む鋳型造形用組成物 |
Country Status (16)
| Country | Link |
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| EP (1) | EP0399635B1 (ja) |
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| AR (1) | AR244747A1 (ja) |
| AT (1) | ATE152741T1 (ja) |
| AU (1) | AU620665B2 (ja) |
| CA (1) | CA1333434C (ja) |
| DE (1) | DE69030633T2 (ja) |
| DK (1) | DK0399635T3 (ja) |
| ES (1) | ES2100868T3 (ja) |
| GR (1) | GR3023722T3 (ja) |
| NO (1) | NO178057C (ja) |
| PH (1) | PH25678A (ja) |
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| US5425994A (en) * | 1992-08-04 | 1995-06-20 | Technisand, Inc. | Resin coated particulates comprissing a formaldehyde source-metal compound (FS-MC) complex |
| US5422183A (en) * | 1993-06-01 | 1995-06-06 | Santrol, Inc. | Composite and reinforced coatings on proppants and particles |
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|---|---|---|---|---|
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| JPS59202249A (ja) * | 1983-05-02 | 1984-11-16 | Rigunaito Kk | フエノ−ル樹脂組成物 |
| JPS60181163A (ja) * | 1984-02-29 | 1985-09-14 | Dai Ichi Kogyo Seiyaku Co Ltd | 難燃性熱硬化性樹脂組成物 |
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- 1989-03-24 US US07/328,174 patent/US4929648A/en not_active Expired - Lifetime
- 1989-09-29 CA CA000615384A patent/CA1333434C/en not_active Expired - Fee Related
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-
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