JPH0377018B2 - - Google Patents

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JPH0377018B2
JPH0377018B2 JP8669283A JP8669283A JPH0377018B2 JP H0377018 B2 JPH0377018 B2 JP H0377018B2 JP 8669283 A JP8669283 A JP 8669283A JP 8669283 A JP8669283 A JP 8669283A JP H0377018 B2 JPH0377018 B2 JP H0377018B2
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JP
Japan
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phenolic resin
coated sand
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JP8669283A
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JPS59215241A (ja
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Yukio Saeki
Shigeru Nemoto
Yukio Tokunaga
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Sumitomo Durez Co Ltd
Original Assignee
Sumitomo Durez Co Ltd
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22—CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22C—FOUNDRY MOULDING
    • B22C1/00—Compositions of refractory mould or core materials; Grain structures thereof; Chemical or physical features in the formation or manufacture of moulds
    • B22C1/16—Compositions of refractory mould or core materials; Grain structures thereof; Chemical or physical features in the formation or manufacture of moulds characterised by the use of binding agents; Mixtures of binding agents
    • B22C1/20—Compositions of refractory mould or core materials; Grain structures thereof; Chemical or physical features in the formation or manufacture of moulds characterised by the use of binding agents; Mixtures of binding agents of organic agents
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    • B22C1/20—Compositions of refractory mould or core materials; Grain structures thereof; Chemical or physical features in the formation or manufacture of moulds characterised by the use of binding agents; Mixtures of binding agents of organic agents
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    • B22C1/2233—Compositions of refractory mould or core materials; Grain structures thereof; Chemical or physical features in the formation or manufacture of moulds characterised by the use of binding agents; Mixtures of binding agents of organic agents of resins or rosins obtained otherwise than by reactions only involving carbon-to-carbon unsaturated bonds
    • B22C1/2246—Condensation polymers of aldehydes and ketones
    • B22C1/2253—Condensation polymers of aldehydes and ketones with phenols

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  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Mold Materials And Core Materials (AREA)
  • Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】
本発明はシエルモールド用レジンコーテツドサ
ンドに関するものであり、特に鋳型の強度が良好
なシエルモールド用レジンコーテツドサンドの組
成物に関するものである。 従来、シエルモールド用レジンコーテツドサン
ドを製造する際に、使用されるフエノール樹脂と
しては、一般にフエノール類とアルデヒド類をモ
ル比が0.6〜0.9にて酸性触媒の存在下で反応した
ノボラツク型フエノール樹脂、あるいはモル比が
１〜３にてアルカリ性触媒の存在下で反応したレ
ゾール型フエノール樹脂などがある。これらのフ
エノール樹脂を使用してレジンコーテツドサンド
を加熱造型して得られる鋳型の曲げ強度を向上す
るには、一般に、フエノール樹脂の分子量を低下
し、加熱造型時にフエノール樹脂の鋳型用珪砂の
表面における流れを増加することにより結合力を
高める方法がとられている。 しかしながら、フエノール樹脂の分子量を低下
すると、樹脂および得られたレジンコーテツドサ
ンドが保存中に固結しやすくなるという欠点があ
るため、フエノール樹脂の分子量を極端に低下す
ることができない。 また、有機質物質であるフエノール樹脂と無機
質物質である珪砂との化学的結合力を高めるため
に、各種のシランカツプリング剤を併用する方法
も一般に行なわれている。 シランカツプリング剤は１分子中に２個以上の
異つた反応基をもつ有機けい素化合物で、反応基
は１つの無機質物質と化学結合するメトキシ基、
エトキシ基、シラノール基などの反応基で、もう
１つの反応基は有機質物質と化学結合するビニル
基、エポキシ基、アミノ基、メタクリル基、メル
カプト基などの反応基である。これらの反応基を
有することにより無機質材料と有機質材料とを化
学的に結合する性質がある。 しかしながら、フエノール樹脂のシランカツプ
リング剤の併用による方は、鋳型の強度をある程
度向上するものの、その効果は満足できるもので
はなかつた。 本発明者らは、シエルモールド用レジンコーテ
ツドサンドより得られる鋳型の強度を大幅に改良
する方法を鋭意研究した結果、鋳型用珪砂にフエ
ノール樹脂とシランカツプリング剤と特定の低分
子モノアミドを被覆させることにより、鋳型の強
度がきわめて向上することを見出した。シランカ
ツプリング剤または前記モノアミドを各々単独で
フエノール樹脂と併用した場合、鋳型の強度はフ
エノール樹脂だけを使用した場合に比べ、若干の
増加しか認められないので、シランカツプリング
剤の前記モノアミドを同時に併用することによる
鋳型の強度の大幅な向上は、これらの相乗効果に
よるものと考えられる。 本発明に用いるシランカツプリング剤の例とし
ては、γ−アミノプロピルトリエトキシシラン、
γ−アミノプロピルトリメトキシシラン、Ｎ−ア
ミノエチル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−アミノプロピリトリ
メトキシシランなどのアミノシラン、γ−グリシ
ドキシプロピルトリメトキシシランなどのエポキ
シシラン、およびビニルトリクロルシラン、ビニ
ルトリメトキシシラン、ビニルトリエトキシシラ
ン、ビニルトリス（２−メトキシエトキシ）シラ
ンなどのビニラシランなどである。 これらのシランカツプリング剤の１種以上を使
用することができる。 本発明に用いるモノアミドとしては、ホルムア
ミド、ジメチルホルムアミド、Ｎ−メチルベンズ
アミド、Ｎ−フエニルアセトアミド、アセトアミ
ド、ステアリルアミドである。 これらのアミドの１種以上を使用することがで
きる。 分子量の比較的大きなアミド、たとえばエチレ
ンヒスステアリルアミド、メチレンビスステアリ
ルアミド、ポリアミド樹脂などは鋳型の強度を向
上させる効果を有しない。 また、ビスステアロイルエチレンジアミド、ビ
スパルミトイルエチレンジアミド、ビスラウロイ
ルエチレンジアミド、ビスステアロイルプロピレ
ンアミド、ビスステアロイルテトラメチレンジア
ミド、ビスステアロイルペンタメチレンジアミ
ド、ビスステアロイルヘキサメチレンジアミド、
ビスパルミトイルプロピレンジアミド、ビスパル
ミトイルテトラメチレンジアミド、ビスパルミト
イルペンタメチレンジアミドなどの長鎖モノカル
ボン酸のジアミドも鋳型強度を向上させる効果は
小さい。 シランカツプリング剤および前記特定の低分子
モノアミドの添加量は、フエノール樹脂100重量
部に対して各々0.01〜10重量部が望ましい。添加
量が各々0.01重量部未満の場合は、鋳型の強度を
向上させる効果が乏しく、また10重量部をこえる
と、硬化したフエノール樹脂の凝集力が低下する
ことにより鋳型の強度の向上効果が低下する。 本発明に用いるシランカツプリング剤および前
記モノアミドの配合方法は、ノボラツク型フエノ
ール樹脂またはレゾール型フエノール樹脂の製造
時にフエノールとホルムアルデヒドの反応開始
時、反応中または反応終了後のいずれの時点での
配合でも可能である。 あるいはノボラツク型フエノール樹脂またはレ
ゾール型フエノール樹脂の製造後、これらのフエ
ノール樹脂とシランカツプリング剤とアミドをエ
クストルーダーなどの混練機により溶融混合する
方法も可能である。 さらにレジンコーテツドサンドの製造工程中に
てシランカツプリング剤とアミドを配合すること
もできる。この際、添加時期はフエノール樹脂の
添加前または添加後、あるいは同時のいかなる場
合も可能である。 また、シランカツプリング剤およびアミドは、
そのまま、あるいは媒体に分散または溶解して配
合する。 いずれの配合方法によつても得られたレジンコ
ーテツドサンドから製造されたシエル鋳型の強度
は配合しない場合に比べ、顕著に向上する。 本発明のレジンコーテツドサンドの製造方法と
しては、ドライホツトコート法、セミホツトコー
ト法、コールドコート法、粉末溶剤法のいずれの
方法であつてもよい。 以下、本発明を実施例により説明するが、本発
明はこれら実施例によつて限定されるものではな
い。 また、各実施例、比較例に記載されている
「部」および「％」はすべて「重量部」および
「重量％」を示す。 製造例 １ 冷却器付き反応釜にフエノール1000部、37％ホ
ルマリン650部、次いで蓚酸10部を仕込み後、
徐々に昇温し、温度が96℃に達してから120分間
還流反応後、真空下で脱水反応を行なつた後、γ
−アミノプロピルトリエトキシシラン５部および
ジメチルホルムアミド（分子量73）５部を添加し
た。その後釜出しして、ノボラツク型フエノール
樹脂970部を得た。 γ−アミノプロピルトリエトキシシラおよびジ
メチルホルムアミドのノボラツク型フエノール樹
脂への配合割合は各々0.52部であつた。 製造例 ２ 冷却器付き反応釜にフエノール1000部、37％ホ
ルマリン1795部を仕込み、ついで28％アンモニア
水160部、50％水酸化ナトリウム60部を添加後、
徐々に昇温し、温度が96℃に達してから30分間還
流反応後、真空下で脱水反応を行ない内温が85℃
になつた時点でγ−グリシドキシプロピルトリメ
トキシシラン10部およびステアリルアミド（分子
量284）10部を添加した。その後釜出しし急冷し
て、レゾール型フエノール樹脂1080部を得た。 γ−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン
およびステアリルアミドのレゾール型フエノール
樹脂への配合割合は各々0.94部であつた。 製造例 ３ 冷却器付き反応釜にフエノール1000部、37％ホ
ルマリン604部、次いで酢酸亜鉛10部を仕込んだ。
徐々に昇温し温度が96℃に達してから300分間還
流反応後真空下で脱水反応を行なつた後、ビニル
トリメトキシシラン５部およびＮ−メチルベンズ
アミド（分子量135）50部を添加した。その後釜
出しして、ノボラツク型フエノール樹脂920部を
得た。 ビニルトリメトキシシランおよびＮ−メチルベ
ンズアミドのノボラツク型フエノール樹脂への配
合割合は各々0.58部、5.8部であつた。 製造例 ４ 冷却器付き反応釜にフエノール1000部、37％ホ
ルマリン650部、次いで蓚酸10部を仕込み後、
徐々に昇温し、温度が96℃に達してから120分間
還流反応後、真空下で脱水反応を行なつた後釜出
ししてノボラツク型フエノール樹脂960部を得た。 製造例 ５ 冷却器付き反応釜にフエノール1000部、37％ホ
ルマリン650部、次いで蓚酸10部を仕込み後、
徐々に昇温し、温度が96℃に達してから120分間
還流反応後、真空下で脱水反応を行なつた後γ−
アミノプロピルトリエトキシシラン５部を添加し
た。その後釜出ししノボラツク型フエノール樹脂
965部を得た。 製造例 ６ 冷却器付き反応釜にフエノール1000部、37％ホ
ルマリン650部、次いで蓚酸10部を仕込み後徐々
に昇温し、温度が96℃に達してから120分間還流
反応後、真空下で脱水反応を行なつた後ジメチル
ホルムアミド30部を添加した。その後釜出しして
ノボラツク型フエノール樹脂990部を得た。 製造例 ７ 冷却器付き反応釜にフエノール1000部、37％ホ
ルマリン1795部を仕込み、ついで28％アンモニア
水160部、50％水酸化ナトリウム60部を添加後
徐々に昇温し、温度が96℃に達してから30分間還
流反応後真空下で脱水反応を行ない、内温が85℃
になつた時点で釜出しし急冷してレゾール型フエ
ノール樹脂1060部を得た。 製造例 ８ 冷却器付き反応釜にフエノール1000部、37％ホ
ルマリン604部、次いで酢酸亜鉛10部を仕込んだ。
徐々に昇温し、温度が96℃に達してから300分間
還流反応後、真空下で脱水反応を行なつた後、釜
出ししてノボラツク型フエノール樹脂865部を得
た。 実施例 １ 温度130〜140℃に加熱した三栄６号珪砂7000部
をワールミキサーに仕込み、製造例１にて得られ
たノボラツク型フエノール樹脂140部を添加した
後40秒間混練した。次いでヘキサメチレンテトラ
ミン21部を水105部に溶解したヘキサメチレンテ
トラミン水溶液を添加し、コーテツドサンドが崩
壊するまで混練後、ステアリン酸カルシウム７部
を添加した。更に30秒間混合して、排砂して、エ
ヤレーシヨンを行ないレジンコーテツドサンドを
得た。 実施例 ２ 温度130〜140℃に加熱した三栄６号珪砂7000部
をワールミキサーに仕込んだ後、製造例２にて得
られたレゾール型フエノール樹脂140部を添加し
た後40秒間混練した。次いで105部の冷却水を添
加し、コーテツドサンドが崩壊するまで混練後、
ステアリン酸カルシウム７部を添加し、30秒間混
合して、排砂して、エヤレーシヨンを行ないレジ
ンコーテツドサンドを得た。 実施例 ３ 製造例３にて得られたノボラツク型フエノール
樹脂を使用する以外は実施例１と同様の製造条件
にてレジンコーテツドサンドを得た。 実施例 ４ 温度130〜140℃に加熱した三栄６号珪砂7000部
をワールミキサーに仕込み、製造例４にて得られ
たノボラツク型フエノール樹脂140部、γ−アミ
ノプロピルトリエトキシシランおよびジメチルホ
ルムアミド7.3部を添加した後40秒間混練した。
次いでヘキサメチレンテトラミン21部を水105部
に溶解したヘキサメチレンテトラミン水溶液を添
加し、コーテツドサンドが崩壊するまで混練後、
ステアリン酸カルシウム７部を添加した。更に30
秒間混合して排砂して、エヤレーシヨンを行ない
レジンコーテツドサンドを得た。 比較例 １ 製造例４にて得られたノボラツク型フエノール
樹脂を使用する以外は実施例１と同様の製造条件
にてレジンコーテツドサンドを得た。 比較例 ２ 製造例５にて得られたノボラツク型フエノール
樹脂を使用する以外は実施例１と同様の製造条件
にてレジンコーテツドサンドを得た。 比較例 ３ 製造例６にて得られたノボラツク型フエノール
樹脂を使用する以外は実施例１と同様の製造条件
にてレジンコーテツドサンドを得た。 比較例 ４ 製造例７にて得られたレゾール型フエノール樹
脂を使用する以外は実施例２と同様の製造条件に
てレジンコーテツドサンドを得た。 比較例 ５ 製造例８にて得られたノボラツク型フエノール
樹脂を使用する以外は実施例１と同様の製造条件
にてレジンコーテツドサンドを得た。 比較例 ６ 温度130〜140℃に加熱した三栄６号珪砂7000部
をワールミキサーに仕込み、製造例４にて得られ
たノボラツク型フエノール樹脂140部、γ−アミ
ノプロピルトリエトキシシラン0.7部およびエチ
レンビスステアリルアマイド（分子量592）1.4部
を添加した後40秒間混練した。次いでヘキサメチ
レンテトラミン21部を水105部に溶解したヘキサ
メチレンテトラミン水溶液を添加し、コーテツド
サンドが崩壊するまで混練後、ステアリン酸カル
シウム７部を添加した。更に30秒間混合して、排
砂して、エヤレーシヨンを行ないレジンコーテツ
ドサンドを得た。 実施例１、２、３、４および比較例１、２、
３、４、５、６にて得られた各々のレジンコーテ
ツドサンドの特性値を第１表に示す。 なお試験方法は次の通りである。 曲げ強さ：JACT試験法SM−１による 粘着点：JACT試験法Ｃ−１による 熱間引張り強さ：JACT試験法SM−10による
【表】
【表】

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 １ フエノール樹脂、シランカツプリング剤、及
    びホルムアミド、ジメチルホルムアミド、Ｎ−メ
    チルベンズアミド、Ｎ−フエニルアセトアミド、
    アセトアミド、ステアリルアミドの群から選ばれ
    た１種以上のアミドを鋳型用珪砂に被覆させてな
    るシエルモールド用レジンコーテツドサンド。 ２ シランカツプリング剤がアミノシラン、エポ
    キシシラン、ビニルシランの群から選ばれた１種
    以上であることを特徴とする特許請求の範囲第１
    項記載のシエルモールド用レジンコーテツドサン
    ド。 ３ シランカツプリング剤の添加量が、フエノー
    ル樹脂100重量部に対して0.01〜10重量部である
    ことを特徴とする特許請求の範囲第１項又は第２
    項記載のシエルモールド用レジンコーテツドサン
    ド。 ４ 前記アミドの添加量が、フエノール樹脂100
    重量部に対して0.01〜10重量部であることを特徴
    とする特許請求の範囲第１項又は第２項記載のシ
    エルモールド用レジンコーテツドサンド。
JP8669283A 1983-05-19 1983-05-19 シエルモ−ルド用レジンコ−テツドサンド Granted JPS59215241A (ja)

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JP4749193B2 (ja) 2005-03-30 2011-08-17 旭有機材工業株式会社 シェルモールド用鋳型材料
CN103551493A (zh) * 2013-11-13 2014-02-05 中国石油集团济柴动力总厂成都压缩机厂 铸造天然气动力缸体外型、砂芯的树脂砂
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