JPH03128143A

JPH03128143A - シェルモールド用樹脂被覆砂粒の製造方法およびシェルモールド用樹脂被覆砂粒

Info

Publication number: JPH03128143A
Application number: JP26495889A
Authority: JP
Inventors: Masaharu Kato; 正治加藤
Original assignee: Aisin Chemical Co Ltd
Current assignee: Aisin Chemical Co Ltd
Priority date: 1989-10-13
Filing date: 1989-10-13
Publication date: 1991-05-31

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】【産業上の利用分野】

本発明はシェルモールドに用いる樹脂被覆砂粒に関する
ものである。

【従来の技術】

従来、シェルモールド用樹脂被覆砂粒は、加熱された砂
粒にノボラック型フェノール樹脂を混合して撹拌し、樹
脂で砂粒を被覆した後、硬化剤として樹脂の約１５重量
％相当のへキサメチレンテトラミンを添加し、さらに滑
剤としてステアリン酸カルシウムを添加して製造されて
いる。得られた樹脂被覆砂粒には流動性がある。この樹脂被覆砂粒を用いて鋳型を造形する場合は、約２
５０℃に昇温された所定形状の金型に注入し、砂粒を被
覆している樹脂を硬化させて金型の形状に対応した鋳型
を得る。どころが、硬化剤として用いているヘキサメチ
レンテトラミンが鋳型造形時に熱分解してアンモニアや
ホルムアルデヒドなどの悪臭ガスが発生するため、作業
環境が悪化するとともに公害の原因になるという問題が
ある。そこで、悪臭ガスの発生を抑制した種々の樹脂被
覆砂粒が提案されている。特公昭５２−１２６５８号公報には、硬化剤であるヘキ
サメチレンテトラミンを使用しないフェノール樹脂とし
て、固形状のレゾール型フェノール樹脂、特にアンモニ
アを主体とした触媒の存在下で縮合反応してｉ！）られ
るレゾールを用いた樹脂被覆砂粒の製造方法が開示され
ている。特開昭５５−９　＝１７５１号公報では、レゾールで被
覆した砂粒とノボラックで被覆した砂粒とを混合した砂
粒に、焼成後においてもなおかつ揮散物が残留する脱臭
剤を添加した鋳型材が提案されている。

【発明が解決しようとする課題】

被覆樹脂としてレゾールとノボラックとを併用した樹脂
被覆砂粒はノボラックの硬化剤であるヘキサメチレンテ
トラミンの添加量が少なくてすみ、被ｒｒ！樹脂として
レゾールを単独に用いた樹脂被覆砂粒はへキサメチレン
テトラミンを使用しないため、鋳型造形時の低臭化が達
成される。ところが、鋳型強度、特に低温硬化時の硬化
が遅いため、鋳型造型直後の強度が低い。また、アンモ
ニア触媒の存在下で得られたレゾールの場合は、樹脂中
の−ＣＨ・Ｎ−Ｃｌ！□−などの含窒素化合物がメチレ
ン結合を形成するときに、僅かではあるがアンモニアや
ホルムアルデヒドなどの悪臭物質が発生する。一方、特開昭５５−９４７５１号公報に開示された鋳型
材に使用されている脱臭剤は、必ずしも求める特性を満
たしてはいない。本発明は前記の課題を解決するためなされたもので、造
形時の悪臭ガスの発生が極めて少なく、鋳型強度等の鋳
型物性が優れたシェルモールド用樹脂被覆砂粒およびそ
の製造方法を提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

前記の目的を達成するためなされた本発明のシェルモー
ルド用樹脂被覆砂粒の製造方法は、フェノール樹脂とフ
ェノール樹脂の融点よりも高温に昇温した鋳物砂とを混
練し、鋳物砂の表面をフェノール樹脂で被覆して得られ
た樹脂被覆砂粒に、カルボン酸誘導体と有機第１鉄塩と
を含む脱臭剤が１０〜６０重量％含浸されたステアリン
酸カルシウムを、鋳物砂に対して０．１〜０．５重量％
添加して混練する工程を有している。また、本発明のシェルモールド用樹脂被覆砂粒は、鋳物
砂の表面が、フェノール樹脂を主成分とし、カルボン酸
誘導体と有機第を鉄塩とを含む脱臭剤を含浸したステア
リン酸カルシウムを有する組成物で被覆されている。ス
テアリン酸カルシウムに対する脱臭剤の含浸量は１０〜
６０重量％である。鋳物砂に対する脱臭剤を含浸したス
テアリン酸カルシウムの添加量は０．１〜０．５ｆｉＩ
ｉ％である。鋳物砂は例えば珪砂のような公知のものが使用可能であ
る。フェノール樹脂としては、例えばフェノール、キシレノ
ール、クレゾール、カテコール、ビスフェノールＡのよ
うなフェノール類１モルと、例えばホルマリン、パラホ
ルムアルデヒドのようなホルムアルデヒド１モル未満と
を、塩酸、硫酸、シュウ酸、パラトルエンスルホン酸な
どの酸、または酢酸亜鉛、硼酸マグネシウムなどの２価
金属の酢酸塩、硼酸塩などを触媒として縮合反応させて
脱水濃縮させて得られるノボラックがヘキサメチレンテ
トラミンなどの硬化剤と共に用いられる。また、前述の
フェノール類１モルとホルムアルデヒド類１モル以上と
を、アンモニアや水酸化ナトリウム等のアルカリ、第１
級アミン、第２級アミンまたはへキサメチレンテトラミ
ンを主な触媒としたレゾールも使用できる。これらのフ
ェノール樹脂は、適宜油、アクリル、ビスフェノールＡ
製造時の副生成物等で変性することも可能である。脱臭剤はカルボン酸誘導体と有機第１鉄塩とからなるも
のである。また、この樹脂被覆砂粒にはアミノシラン、エポキシシ
ラン等のシランカップリング剤、サリチル酸、安息香酸
等の有機酸、ステアリン酸亜鉛、エチレンビスアマイド
等の滑剤などの各種添加剤を添加しても良い。脱臭剤のステアリン酸カルシウムに対する含浸量は１０
〜６０重量％である。含浸量が１０重量％未満の場合は
脱臭効果が得られず、６０重里％を越える場合は樹脂被
覆砂粒の流動性が低下する。脱臭剤を含浸したステアリン酸カルシウムの鋳物砂に対
する添加量は０．１〜０．５重量％である。添加量が０
．１重量％未満の場合は造形時の悪臭が低減されない。０．５重量％を越える場合は鋳型強度が不足する。

【作用】

本発明の製造方法によって製１ｊｊされたシェルモール
ド用樹脂被覆砂粒は、脱臭剤がステアリン酸カルシウム
に含浸した状態で添加されているために、十分な脱臭効
果が得られる。鋳型造形時の加熱によって発生した悪臭
物質、例えばアンモニアは、脱臭剤の有機第１鉄塩と、
次式Ｆｅ”＋６Ｎ＋Ｉｓ　−［Ｆｅ（Ｎｔ（ｉ）６１”
″　のように反応して捕捉される。

【実施例】

以下、本発明の詳細な説明する。フェノール樹脂の製造フェノール１００重量部、３７％のホルマリン８０重量
部を、温度計、コンデンサ付きの反応缶に仕込み、さら
にシュウ酸　１．５重量部を加え、還流下で縮合反応さ
せる。気泡粘度計を用いて粘度を測定し、粘度がＪＩＳ
　Ｋ−５４００４，２，２規定の「Ｚ」になるまで反応
を進め、その後−６０〜−７０ｃｍＨｇの減圧下で脱水
を２００℃まで行ない、ノボラック樹脂８５重Ｑ部を製
造した。実施例１１５０〜１６０℃に加熱した珪砂（フーカ砂）１００部
をスピードミキサに仕込み、上記で製造したノボラック
樹脂２．０部を添加して２０秒間混練する。次いで樹脂
対比１５ｆｆｉｆｒｔ％のヘキサメチレンテトラミンを
冷水１．５部に溶解して添加し、被覆砂粒が崩壊するま
で３０秒程度混練する。この時点で被覆砂粒の温度は約
９０℃に低下している。その混合物に５０重量％の脱臭
剤（大日精化工業■製、グイムシュー）を含浸したステ
アリン酸カルシウム０．１部を添加し、２０秒間混練す
る。混練終了後、排砂、冷却してシェルモールド用樹脂
被覆砂粒を得た。実施例２脱臭剤を含浸したステアリン酸カルシウムの添加量を　
０．３部にする他は実施例１と同様にしてシェルモール
ド用樹脂被覆砂粒を得た。実施例３脱臭剤を含浸したステアリン酸カルシウムの添加量を　
０．５部にする他は！絶倒１と同様にしてシェルモール
ド用樹脂被覆砂粒を得た。比較例１脱臭剤を含まないステアリン酸カルシウムを０．１部添
加する他は実施例１と同様にしてシェルモールド用樹脂
被覆砂粒を得た。比較例２脱臭剤０．１５部をヘキサメチレンテトラミンと御粘に
冷水に溶解して添加、混練した後に、脱臭剤を含まない
ステアリン酸カルシウムを０．１５部添加する他は実施
例１と同様にしてシェルモールド用樹脂被覆砂粒を得た
。実施例１〜３および比較例１．２で得たシェルモールド
用樹脂被覆砂粒の各特性を測定した。試験方法は以下の
通りである。・融　着　点　：　ＪＡＣＴ試験法Ｃ−１に準拠。・常温曲げ強度　：　ＪＩＳ　Ｋ−６９１０に準拠。・温間曲げ強度　：　ＪＡＣＴ試験法５Ｍ−５に準拠。・アンモニア濃度：樹脂被覆砂粒１ｇを燃焼ボートに正確に秤量して３００
℃に保った管状電気炉の中心部に入れ、＠分ｌＩ２の乾
燥エアを通気させて発生したガスをザンブルバッグに採
取する。１０分間採取した後、採取したガスのアンモニ
ア濃度を比相式検知管を用いて測定する。・ブロッキング性：　ＪＡＣＴ試験法Ｃ−４に準拠。（恒温部器条件＝４０℃、８０％ＲＨ，３０分）第１表
に各特性の試験結果を示す。（以下余白）第１表この試験結果によれば、実施例１〜３のシェルモールド
用樹脂被覆砂粒は、比較例１．２に比べてアンモニア濃
度が低減されている他、同等の常温曲げ強度、温間曲げ
強度が得られている。

【発明の２カ果】以上詳細に説明したように本発明の方法により製造され
たシェルモールド用樹脂被覆砂粒は、鋳型造形時の悪臭
の発生が抑制されている。そのため良好な作業環境が保
たれる他、公害発生のおそれがない。また、この樹脂被
覆砂粒で製造された鋳型は十分な鋳型強度を有している
。

Claims

【特許請求の範囲】１、フェノール樹脂とフェノール樹脂の融点よりも高温
に昇温した鋳物砂とを混練し、鋳物砂の表面をフェノー
ル樹脂で被覆して得られた樹脂被覆砂粒に、カルボン酸
誘導体と有機第１鉄塩とを含む脱臭剤が１０〜６０重量
％含浸されたステアリン酸カルシウムを、鋳物砂に対し
て０．１〜０．５重量％添加して混練する工程を有する
ことを特徴とするシェルモールド用樹脂被覆砂粒の製造
方法。２、鋳物砂の表面が、フェノール樹脂を主成分とし、カ
ルボン酸誘導体と有機第１鉄塩とを含む脱臭剤を含浸し
たステアリン酸カルシウムを有する組成物で被覆されて
おり、脱臭剤の含浸量が前記ステアリン酸カルシウムに
対し１０〜６０重量％で、脱臭剤を含浸したステアリン
酸カルシウムの添加量が鋳物砂に対し０．１〜０．５重
量％であることを特徴とするシェルモールド用樹脂被覆
砂粒。