JPH0238054B2 - Sherumoorudoyojushihifukusaryu - Google Patents
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Description
［産業上の利用分野］
本発明は、シエルモールド用樹脂被覆砂粒に係
り、詳しくはアルミニウム等とくに低融点金属を
鋳造するのに好適なシエルモールド用樹脂被覆砂
粒に関する。 ［従来の技術］ 一般にシエルモールド用樹脂被覆砂粒に用いら
れる粘結剤は、フエノールとホルムアルデヒドと
を酸性又はアルカリ性触媒の存在下で反応させて
得られるノボラツク型またはレーゾル型のフエノ
ール樹脂であるが、れらフエノール樹脂による樹
脂被覆砂粒をアルミ鋳物のような鋳込温度の低い
シエル鋳型に使用した場合には、砂粒を結合させ
ているフエノール樹脂の熱分解が不充分なため、
注湯完了後においてもシエル鋳型はなお相当の強
度を保持している。したがつてとくに困難となる
シエル中子の排出に当つては長時間の加熱処理や
衝撃の付与が必要となり、生産性の向上と省エネ
対策の面から大きな障害となつている。 もちろんかかる命題に取組みシエル鋳型の崩壊
性を改善する提案として、特開昭58−3745号及び
特開昭59−127946号公報開示の発明が知られてい
る。前者はフエノール樹脂100重量部に対してリ
ン酸エステルを10〜50重量部を溶融させたことを
特徴とする樹脂粘結剤の発明であり、後者はハロ
ゲン化アンモニウムを存在させたことを特徴とす
るレゾール型フエノール樹脂で被覆したレジンコ
ーテツドサンドの発明である。 ［発明が解決しようとする問題点］ ところが上記前者の発明は、その詳細な説明中
でも強調されているように、崩壊性向上剤たるリ
ン酸エステルをフエノール樹脂100重量部に対し
て10〜50重量部と大量に使用しなければ実効が得
られないものであり、この大量使用を強要される
リン酸エステルの可塑性が、樹脂被覆砂粒のブロ
ツキングや硬化性の劣化等を誘起するので、崩壊
性以前の問題として樹脂被覆砂粒及び鋳型の特性
に欠陥を生じさせる。 また、後者の発明は、ハロゲン化アンモニウム
の使用によつて生ずる腐食性ガスが金型を侵食
し、加えて同ガスの毒性が作業環境の汚染問題を
も惹き起こすので到底実用には供し難い。 本発明は、樹脂被覆砂粒や鋳型が具備すべき本
来的な特性を損なわず、しかも設備や環境に悪影
響を及ぼすことなく、鋳型の崩壊性を大幅に改善
向上させることを解決すべき技術課題とするもの
である。 ［問題点を解決するための手段］ 本発明は上記課題解決のため、鋳物用砂粒を、
ポリ・リン酸カルバメート、アルキル・ポリ・リ
ン酸カルバメートの一種以上（以下、便宜上これ
らを単にポリ・リン酸カルバメートとのみ記載し
て説明する）を含むフエノール樹脂で被覆すると
いう構成を採用している。 本発明に使用されるフエノール樹脂としては、
ノボラツク型フエノール樹脂、レゾール型フエノ
ール樹脂及びそれらの混合物が使用できる。 本発明におけるポリ・リン酸カルバメートのフ
エノール樹脂への配合割合は、フエノール樹脂
100重量部に対して３〜20重量部が好適である。
ポリ・リン酸カルバメートの配合が３重量部未満
では注湯後における鋳型の崩壊性改善効果が乏し
く、また、20重量部を越える場合は樹脂被覆砂粒
の硬化性及び鋳型強度などの特性値が低下する。 ポリ・リン酸カルバメートは樹脂被覆砂粒の製
造工程中に直接又は他の媒体に分散若しくは溶解
させて添加することもできるが、フエノール樹脂
の製造時、とくにフエノールとホルムアルデヒド
との反応終了時の配合が望ましい。フエノール樹
脂は貯蔵安定性及びハンドリングの面から固形状
樹脂とすることが好ましく、樹脂被覆砂粒の製造
方法も工業的な実施の面からドライホツトコート
法が推奨される。 ［作用］ 本発明にシエル鋳型の崩壊性向上剤として配合
されるポリ・リン酸カルバメートは有機リン酸化
合物であり、これが注湯に基づく熱分解によりポ
リメタリン酸を生成し、このポリメタリン酸の強
い脱水作用が樹脂の炭化を促し、さらに同時に発
生する二酸化炭素やアンモニアガスが物理的に硬
化樹脂層を開裂してその結合力を弱めるため、こ
れらの相乗作用が樹脂の炭化分解を促進させ、鋳
型の崩壊性を向上させるものと考えられる。 ［発明の効果］ 本発明になる樹脂被覆砂粒は、ポリ・リン酸カ
ルバメートの配合により表１に示すごとく鋳型の
崩壊性を格段と向上させうるものであつて、既知
のリン酸エステルの使用にみられるような樹脂被
覆砂粒の融着点を低下させることがないのでブロ
ツキングを生じることがなく、また少量の配合に
よつて良好な崩壊性向上効果を発輝し、硬化速度
や強度等樹脂被覆砂粒及び鋳型が具備すべき本来
的特性を損なうこともない。しかもポリ・リン酸
カルバメートは、ハロゲン元素のようなその個有
の毒性による金型の腐食や環境汚染の危険もない
ので、安全作業推進の面からも見逃し難い効果が
ある。 ［実施例］ 以下、本発明の実施例について説明する。 製造例 １ フエノール500ｇ、85％パラホルムアルデヒド
263ｇ、25％アンモニア水75ｇを反応容器に秤量
し、60℃で気泡粘度管（ガードナー）による気泡
粘度がＸ〜Ｚになるまで反応を続けた。その後減
圧脱水を行い反応液が100℃に達したら直ちに減
圧を止め、ポリ・リン酸カルバメート30.8ｇを加
えて溶解したのち排出を行い、冷却固化させて固
型のレゾール型フエノール樹脂647ｇを得た。 ポリ・リン酸カルバメートの配合量は固形のレ
ゾール型フエノール樹脂100重量部に対して55重
量部であつた。 製造例 ２ ポリ・リン酸カルバメート61.5ｇを加えること
以外は製造例１と同様の方法で固形のレゾール型
フエノール樹脂677ｇを得た。 ポリ・リン酸カルバメートの配合量は固形のレ
ゾール型フエノール樹脂100重量部に対して10重
量部であつた。 製造例 ３ フエノール500ｇ、37％ホルマリン345ｇ、10％
塩酸10ｇを反応容器に秤量し、還流状態で２時間
反応させたのち静置放冷して水分離を行つた。そ
の後160℃まで減圧脱水を行ない、終了後直ちに
ポリ・リン酸カルバメート52.5ｇを加えて溶解し
たのち排出し、冷却固化させて固形のノボラツク
型フエノール樹脂577ｇを得た。 ポリ・リン酸カルバメートの配合量は固形のノ
ボラツク型フエノール樹脂100重量部に対して10
重量部であつた。 製造例 ４ ポリ・リン酸カルバメートを加えないこと以外
は製造例１と同様の方法で固形のレゾール型フエ
ノール樹脂616ｇを得た。 製造例 ５ ポリ・リン酸カルバメートに代えてトリフエニ
ルホスフオート61.55ｇを加えること以外は製造
例１と同様の方法で固形のレゾーラ型フエノール
樹脂676ｇを得た。 トリフエニルホスフエートの配合量は固形のレ
ゾール型フエノール樹脂100重量部に対して10重
量部であつた。 製造例 ６ ポリ・リン酸カルバメートを加えないこと以外
は製造例３と同様の方法でノボラツク型フエノー
ル樹脂524ｇを得た。 実施例 １ 160℃に加熱したフーカー砂８Kgをスピードミ
キサに仕込み、製造例１で得られたレゾール型フ
エノール樹脂160ｇを添加して20秒間混練したの
ち、120ｇの冷却水を添加して35秒間混練後、ス
テアリン酸カルシウム８ｇを添加し、20秒間混合
したのち排砂してエヤレーシヨンを行ない、樹脂
被覆砂粒を得た。 実施例 ２ レゾール型フエノール樹脂として製造例２で得
られた樹脂を使用すること以外は、実施例１と同
様の製造条件にて樹脂被覆砂粒を得た。 実施例 ３ 160℃に加熱したフーカー砂８Kgをスピードミ
キサに仕込み、製造例３で得られたノボラツ型フ
エノール樹脂120ｇを添加して20秒間混練したの
ち、18ｇのヘキサミンを溶解した冷却水120ｇを
添加して35秒間混練後、ステアリン酸カルシウム
８ｇを添加し、20秒間混合したのち排砂してエア
レーシヨンを行い、樹脂被覆砂粒を得た。 比較例 １ レゾール型フエノール樹脂として製造例４で得
られた樹脂を使用すること以外は、実施例１と同
様の製造条件にて樹脂被覆砂粒を得た。 比較例 ２ レゾール型フエノール樹脂として製造例５で得
られた樹脂を使用すること以外は、実施例１と同
様の製造条件にて樹脂被覆砂粒を得た。 比較例 ３ ノボラツク型フエノール樹脂として製造例６で
得られた樹脂と使用したこと以外は、実施例３と
同様の製造条件にて樹脂被覆砂粒を得た。 実施例１〜３及び比較例１〜３にて得られた樹
脂被覆砂粒の特性値及びシエル鋳型の崩壊率を表
１に示す。 なお、試験方法は次の通りである。
り、詳しくはアルミニウム等とくに低融点金属を
鋳造するのに好適なシエルモールド用樹脂被覆砂
粒に関する。 ［従来の技術］ 一般にシエルモールド用樹脂被覆砂粒に用いら
れる粘結剤は、フエノールとホルムアルデヒドと
を酸性又はアルカリ性触媒の存在下で反応させて
得られるノボラツク型またはレーゾル型のフエノ
ール樹脂であるが、れらフエノール樹脂による樹
脂被覆砂粒をアルミ鋳物のような鋳込温度の低い
シエル鋳型に使用した場合には、砂粒を結合させ
ているフエノール樹脂の熱分解が不充分なため、
注湯完了後においてもシエル鋳型はなお相当の強
度を保持している。したがつてとくに困難となる
シエル中子の排出に当つては長時間の加熱処理や
衝撃の付与が必要となり、生産性の向上と省エネ
対策の面から大きな障害となつている。 もちろんかかる命題に取組みシエル鋳型の崩壊
性を改善する提案として、特開昭58−3745号及び
特開昭59−127946号公報開示の発明が知られてい
る。前者はフエノール樹脂100重量部に対してリ
ン酸エステルを10〜50重量部を溶融させたことを
特徴とする樹脂粘結剤の発明であり、後者はハロ
ゲン化アンモニウムを存在させたことを特徴とす
るレゾール型フエノール樹脂で被覆したレジンコ
ーテツドサンドの発明である。 ［発明が解決しようとする問題点］ ところが上記前者の発明は、その詳細な説明中
でも強調されているように、崩壊性向上剤たるリ
ン酸エステルをフエノール樹脂100重量部に対し
て10〜50重量部と大量に使用しなければ実効が得
られないものであり、この大量使用を強要される
リン酸エステルの可塑性が、樹脂被覆砂粒のブロ
ツキングや硬化性の劣化等を誘起するので、崩壊
性以前の問題として樹脂被覆砂粒及び鋳型の特性
に欠陥を生じさせる。 また、後者の発明は、ハロゲン化アンモニウム
の使用によつて生ずる腐食性ガスが金型を侵食
し、加えて同ガスの毒性が作業環境の汚染問題を
も惹き起こすので到底実用には供し難い。 本発明は、樹脂被覆砂粒や鋳型が具備すべき本
来的な特性を損なわず、しかも設備や環境に悪影
響を及ぼすことなく、鋳型の崩壊性を大幅に改善
向上させることを解決すべき技術課題とするもの
である。 ［問題点を解決するための手段］ 本発明は上記課題解決のため、鋳物用砂粒を、
ポリ・リン酸カルバメート、アルキル・ポリ・リ
ン酸カルバメートの一種以上（以下、便宜上これ
らを単にポリ・リン酸カルバメートとのみ記載し
て説明する）を含むフエノール樹脂で被覆すると
いう構成を採用している。 本発明に使用されるフエノール樹脂としては、
ノボラツク型フエノール樹脂、レゾール型フエノ
ール樹脂及びそれらの混合物が使用できる。 本発明におけるポリ・リン酸カルバメートのフ
エノール樹脂への配合割合は、フエノール樹脂
100重量部に対して３〜20重量部が好適である。
ポリ・リン酸カルバメートの配合が３重量部未満
では注湯後における鋳型の崩壊性改善効果が乏し
く、また、20重量部を越える場合は樹脂被覆砂粒
の硬化性及び鋳型強度などの特性値が低下する。 ポリ・リン酸カルバメートは樹脂被覆砂粒の製
造工程中に直接又は他の媒体に分散若しくは溶解
させて添加することもできるが、フエノール樹脂
の製造時、とくにフエノールとホルムアルデヒド
との反応終了時の配合が望ましい。フエノール樹
脂は貯蔵安定性及びハンドリングの面から固形状
樹脂とすることが好ましく、樹脂被覆砂粒の製造
方法も工業的な実施の面からドライホツトコート
法が推奨される。 ［作用］ 本発明にシエル鋳型の崩壊性向上剤として配合
されるポリ・リン酸カルバメートは有機リン酸化
合物であり、これが注湯に基づく熱分解によりポ
リメタリン酸を生成し、このポリメタリン酸の強
い脱水作用が樹脂の炭化を促し、さらに同時に発
生する二酸化炭素やアンモニアガスが物理的に硬
化樹脂層を開裂してその結合力を弱めるため、こ
れらの相乗作用が樹脂の炭化分解を促進させ、鋳
型の崩壊性を向上させるものと考えられる。 ［発明の効果］ 本発明になる樹脂被覆砂粒は、ポリ・リン酸カ
ルバメートの配合により表１に示すごとく鋳型の
崩壊性を格段と向上させうるものであつて、既知
のリン酸エステルの使用にみられるような樹脂被
覆砂粒の融着点を低下させることがないのでブロ
ツキングを生じることがなく、また少量の配合に
よつて良好な崩壊性向上効果を発輝し、硬化速度
や強度等樹脂被覆砂粒及び鋳型が具備すべき本来
的特性を損なうこともない。しかもポリ・リン酸
カルバメートは、ハロゲン元素のようなその個有
の毒性による金型の腐食や環境汚染の危険もない
ので、安全作業推進の面からも見逃し難い効果が
ある。 ［実施例］ 以下、本発明の実施例について説明する。 製造例 １ フエノール500ｇ、85％パラホルムアルデヒド
263ｇ、25％アンモニア水75ｇを反応容器に秤量
し、60℃で気泡粘度管（ガードナー）による気泡
粘度がＸ〜Ｚになるまで反応を続けた。その後減
圧脱水を行い反応液が100℃に達したら直ちに減
圧を止め、ポリ・リン酸カルバメート30.8ｇを加
えて溶解したのち排出を行い、冷却固化させて固
型のレゾール型フエノール樹脂647ｇを得た。 ポリ・リン酸カルバメートの配合量は固形のレ
ゾール型フエノール樹脂100重量部に対して55重
量部であつた。 製造例 ２ ポリ・リン酸カルバメート61.5ｇを加えること
以外は製造例１と同様の方法で固形のレゾール型
フエノール樹脂677ｇを得た。 ポリ・リン酸カルバメートの配合量は固形のレ
ゾール型フエノール樹脂100重量部に対して10重
量部であつた。 製造例 ３ フエノール500ｇ、37％ホルマリン345ｇ、10％
塩酸10ｇを反応容器に秤量し、還流状態で２時間
反応させたのち静置放冷して水分離を行つた。そ
の後160℃まで減圧脱水を行ない、終了後直ちに
ポリ・リン酸カルバメート52.5ｇを加えて溶解し
たのち排出し、冷却固化させて固形のノボラツク
型フエノール樹脂577ｇを得た。 ポリ・リン酸カルバメートの配合量は固形のノ
ボラツク型フエノール樹脂100重量部に対して10
重量部であつた。 製造例 ４ ポリ・リン酸カルバメートを加えないこと以外
は製造例１と同様の方法で固形のレゾール型フエ
ノール樹脂616ｇを得た。 製造例 ５ ポリ・リン酸カルバメートに代えてトリフエニ
ルホスフオート61.55ｇを加えること以外は製造
例１と同様の方法で固形のレゾーラ型フエノール
樹脂676ｇを得た。 トリフエニルホスフエートの配合量は固形のレ
ゾール型フエノール樹脂100重量部に対して10重
量部であつた。 製造例 ６ ポリ・リン酸カルバメートを加えないこと以外
は製造例３と同様の方法でノボラツク型フエノー
ル樹脂524ｇを得た。 実施例 １ 160℃に加熱したフーカー砂８Kgをスピードミ
キサに仕込み、製造例１で得られたレゾール型フ
エノール樹脂160ｇを添加して20秒間混練したの
ち、120ｇの冷却水を添加して35秒間混練後、ス
テアリン酸カルシウム８ｇを添加し、20秒間混合
したのち排砂してエヤレーシヨンを行ない、樹脂
被覆砂粒を得た。 実施例 ２ レゾール型フエノール樹脂として製造例２で得
られた樹脂を使用すること以外は、実施例１と同
様の製造条件にて樹脂被覆砂粒を得た。 実施例 ３ 160℃に加熱したフーカー砂８Kgをスピードミ
キサに仕込み、製造例３で得られたノボラツ型フ
エノール樹脂120ｇを添加して20秒間混練したの
ち、18ｇのヘキサミンを溶解した冷却水120ｇを
添加して35秒間混練後、ステアリン酸カルシウム
８ｇを添加し、20秒間混合したのち排砂してエア
レーシヨンを行い、樹脂被覆砂粒を得た。 比較例 １ レゾール型フエノール樹脂として製造例４で得
られた樹脂を使用すること以外は、実施例１と同
様の製造条件にて樹脂被覆砂粒を得た。 比較例 ２ レゾール型フエノール樹脂として製造例５で得
られた樹脂を使用すること以外は、実施例１と同
様の製造条件にて樹脂被覆砂粒を得た。 比較例 ３ ノボラツク型フエノール樹脂として製造例６で
得られた樹脂と使用したこと以外は、実施例３と
同様の製造条件にて樹脂被覆砂粒を得た。 実施例１〜３及び比較例１〜３にて得られた樹
脂被覆砂粒の特性値及びシエル鋳型の崩壊率を表
１に示す。 なお、試験方法は次の通りである。
【表】
【表】
融着点： JACT試験法ｃ−１による。
常温曲げ強さ： JIS K6910による。
温間曲げ強さ：JACT試験法SM−５（金型温度
250℃で20秒及び40秒焼成し、離型15秒後の曲
げ強さ）による。 崩壊率：250℃で60秒焼成した縦30mm、横10mm、
長さ40mmのテストピースをアルミ箔で２重に包
み、あらかじめ450℃に調整された電気炉に入
れて30分曝熱させる。室温まで放冷後９メツシ
ユのふるい機にかけて１〜３分間振動を与え、
崩壊した落下砂を受け皿に受けてその重量を測
定する。 崩壊率＝落下砂重量／テストピース重量×100
250℃で20秒及び40秒焼成し、離型15秒後の曲
げ強さ）による。 崩壊率：250℃で60秒焼成した縦30mm、横10mm、
長さ40mmのテストピースをアルミ箔で２重に包
み、あらかじめ450℃に調整された電気炉に入
れて30分曝熱させる。室温まで放冷後９メツシ
ユのふるい機にかけて１〜３分間振動を与え、
崩壊した落下砂を受け皿に受けてその重量を測
定する。 崩壊率＝落下砂重量／テストピース重量×100
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 鋳物用砂粒を、ポリ・リン酸カルバメート、
アルキル・ポリ・リン酸カルバメートの一種以上
を含むフエノール樹脂で被覆してなるシエルモー
ルド用樹脂被覆砂粒。 ２ ポリ・リン酸カルバメート、アルキル・ポ
リ・リン酸カルバメートの一種以上の配合量が、
フエノール樹脂100重量部に対して３〜20重量部
である特許請求の範囲第１項記載のシエルモール
ド用樹脂被覆砂粒。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP19622786A JPH0238054B2 (ja) | 1986-08-21 | 1986-08-21 | Sherumoorudoyojushihifukusaryu |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP19622786A JPH0238054B2 (ja) | 1986-08-21 | 1986-08-21 | Sherumoorudoyojushihifukusaryu |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6352739A JPS6352739A (ja) | 1988-03-05 |
| JPH0238054B2 true JPH0238054B2 (ja) | 1990-08-28 |
Family
ID=16354314
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP19622786A Expired - Lifetime JPH0238054B2 (ja) | 1986-08-21 | 1986-08-21 | Sherumoorudoyojushihifukusaryu |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0238054B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP4413851B2 (ja) * | 2005-02-16 | 2010-02-10 | 旭有機材工業株式会社 | 積層鋳型用レジンコーテッドサンド |
-
1986
- 1986-08-21 JP JP19622786A patent/JPH0238054B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6352739A (ja) | 1988-03-05 |
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