JPH11244991A - Manufacture of resin coated sand - Google Patents

Manufacture of resin coated sand

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JPH11244991A
JPH11244991A JP6205198A JP6205198A JPH11244991A JP H11244991 A JPH11244991 A JP H11244991A JP 6205198 A JP6205198 A JP 6205198A JP 6205198 A JP6205198 A JP 6205198A JP H11244991 A JPH11244991 A JP H11244991A
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JP
Japan
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weight
parts
resin
phenol resin
resol
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Pending
Application number
JP6205198A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Ichiro Watanabe
一郎 渡辺
Yuji Miyashita
雄次 宮下
Toshio Hirohashi
利夫 広橋
Hitoshi Mashio
均 真塩
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Gun Ei Chemical Industry Co Ltd
Original Assignee
Gun Ei Chemical Industry Co Ltd
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Publication date
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a manufacturing method for a resin coated sand for molding a shell mold which is low in odor, high in strength and resistant in blocking property. SOLUTION: In a manufacturing method, novolac phenol resin of 0.5-5 pts.wt. is added to a refractory aggregate of 100 pts.wt. heated to 100-180 deg.C is added, melted and kneaded, the novolac phenol resin is uniformly coated on the surface of the refractory aggregate, and resol phenol resin emulsion or suspension of 0.5-5 pts.wt. is added thereto. In addition, the volatile component is evaporated and removed through further kneading, and the resin is coated on the surface of the refractory aggregate.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【産業上の利用分野】本発明は、シェルモールド鋳型造
型用レジンコーテッドサンドの製造方法に関するもので
ある。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method for producing a resin coated sand for shell mold casting.

【従来の技術】一般にシェルモールド鋳型造型用レジン
コーテッドサンドは、フェノールとホルムアルデヒドを
酸性触媒下で反応して得られるノボラック型フェノール
樹脂、または塩基性触媒下で反応して得られる常温で固
形あるいは液状のレゾール型フェノール樹脂及びこれら
を併用した系を100〜180℃に加熱した耐火性骨材
に添加し、樹脂を熱溶融させ耐火性骨材表面に被覆して
製造される。ノボラック型フェノール樹脂には硬化剤と
してヘキサメチレンテトラミンを水に溶解したものが添
加される。このとき水の役割はヘキサメチレンテトラミ
ンを均一に分散させるとともに、混練中の耐火性骨材の
温度を下げることである。一方レゾール型フェノール樹
脂はヘキサメチレンテトラミンは必要としないが、耐火
性骨材の冷却のため水が用いられる。
2. Description of the Related Art In general, a resin-coated sand for molding a shell mold is a novolak-type phenol resin obtained by reacting phenol and formaldehyde under an acidic catalyst, or a solid or liquid at room temperature obtained by reacting under a basic catalyst. Is added to a refractory aggregate heated to 100 to 180 ° C., and the resin is melted by heat and coated on the surface of the refractory aggregate. To the novolak type phenol resin, a solution obtained by dissolving hexamethylenetetramine in water as a curing agent is added. At this time, the role of water is to uniformly disperse hexamethylenetetramine and to lower the temperature of the refractory aggregate during kneading. On the other hand, the resole type phenol resin does not require hexamethylenetetramine, but water is used for cooling the refractory aggregate.

【発明が解決しようとする課題】ノボラック型フェノー
ル樹脂は、シェルモールド鋳型造型用粘結剤として最も
一般的である。しかしこの粘結剤は硬化剤としてヘキサ
メチレンテトラミンが必要である。250〜350℃の
加熱金型を用いた焼成による鋳型造型において、このヘ
キサメチレンテトラミンは熱分解しアンモニアやホルム
アルデヒドなどの刺激臭を発生することが作業環境の観
点から大きな問題となっている。特にホルムアルデヒド
は地球環境問題の観点から、有害大気汚染物質の可能性
があり、大気汚染防止法の対象物質となっている。一方
レゾール型フェノール樹脂、特に固形レゾール樹脂をシ
ェルモールド鋳型造型用粘結剤として使用した場合、硬
化剤としてヘキサメチレンテトラミンは必要とせず、熱
硬化のみで鋳型を造型できることから上記臭気物質の発
生が少ない低臭気粘結剤として期待された。しかし固形
レゾール樹脂はレジンコーテッドサンドを製造する際、
加熱された耐火性骨材によって硬化反応が進み分子量が
増大する。このためノボラック型フェノール樹脂に比べ
て溶融粘性が高くなり、樹脂分を耐火性骨材表面に均一
に被覆することが困難となり、鋳型強度が低くなること
が一般に知られている。また高強度化のために上記の反
応を考慮しレゾール型フェノール樹脂の分子量をあらか
じめ低くすると、軟化点が低下し樹脂及びそのレジンコ
ーテッドサンドの保存時におけるブロッキング性が高ま
るという問題点をもっている。レゾール型フェノール樹
脂の問題点を補うために、レゾール型フェノール樹脂の
エマルションを用いる発明もされているが、エマルショ
ンのみを粘結剤とした場合、水分量が多いため、混練中
に耐火性骨材の温度を下げすぎ、レジンコーテッドサン
ドの融着点が下がり、ブロッキングが生じる。また、こ
の問題を解決するために耐火性骨材の温度を上げると、
レゾール型フェノール樹脂の反応が進み、充分な強度が
得られない等、完全に問題を解決するには至っていな
い。
The novolak type phenolic resin is most commonly used as a binder for shell mold casting. However, this binder requires hexamethylenetetramine as a curing agent. In mold making by baking using a heating mold at 250 to 350 ° C., it is a major problem from the viewpoint of the working environment that this hexamethylenetetramine is thermally decomposed to generate irritating odors such as ammonia and formaldehyde. In particular, formaldehyde has the potential to be a harmful air pollutant from the viewpoint of global environmental problems, and is a subject substance of the Air Pollution Control Law. On the other hand, when a resol type phenol resin, particularly a solid resol resin, is used as a binder for shell mold molding, hexamethylenetetramine is not required as a curing agent, and since the mold can be molded only by heat curing, the generation of the above-mentioned odorous substances is avoided. It was expected as a low-odor odor binder. However, solid resole resin, when manufacturing resin coated sand,
The cured reaction proceeds by the heated refractory aggregate, and the molecular weight increases. For this reason, it is generally known that the melt viscosity is higher than that of the novolak type phenol resin, it is difficult to uniformly coat the surface of the refractory aggregate with the resin component, and the mold strength is lowered. In addition, if the molecular weight of the resole type phenol resin is reduced in advance in consideration of the above reaction in order to increase the strength, there is a problem that the softening point is lowered and the blocking property of the resin and its resin-coated sand during storage is increased. In order to compensate for the problem of the resole type phenolic resin, an invention using an emulsion of the resole type phenolic resin has also been invented. Too low, the melting point of the resin-coated sand decreases, and blocking occurs. Also, if you raise the temperature of the refractory aggregate to solve this problem,
The reaction of the resole type phenol resin has progressed, and sufficient strength has not been obtained.

【課題を解決するための手段】本発明は、これらの問題
点を鑑み、レゾール型フェノール樹脂エマルションまた
はサスペンションでノボラック型フェノール樹脂を硬化
させることにより、新たなシェルモールド鋳型造型用レ
ジンコーテッドサンドを提供する。すなわち本発明は、
100〜180℃に加熱した耐火性骨材100重量部に
対して、0.5〜5重量部のノボラック型フェノール樹
脂を添加、溶融混練し、該ノボラック型フェノール樹脂
を耐火性骨材表面に均一に被覆した後、0.5〜5重量
部のレゾール型フェノール樹脂エマルションまたはサス
ペンションを添加し、さらに混練して揮発成分を蒸発除
去して樹脂分を耐火性骨材表面に被覆した、低臭気、高
強度、難ブロッキング性を有するシェルモールド鋳型造
型用レジンコーテッドサンドの製造方法である。得られ
たレジンコーテッドサンドは、ノボラック型フェノール
樹脂とヘキサメチレンテトラミンの硬化やレゾール型フ
ェノール樹脂の縮重合反応に比べて、鋳型造型時に発生
するアンモニアやホルムアルデヒドなどの刺激臭の発生
が極めて少なく、貯蔵時のブロッキングが発生し難く、
高強度の鋳型が造型できる。これは硬化剤として使用す
るレゾール型フェノール樹脂エマルションまたはサスペ
ンションを、ノボラック型フェノール樹脂が耐火性骨材
表面に均一に被覆された後に添加するため、耐火性骨材
への被覆性が良好となり、反応の進行を適切に制御でき
るためである。本発明に用いられるノボラック型フェノ
ール樹脂は、フェノール類とアルデヒド類を酸性触媒下
または二価金属塩触媒下で反応させ、必要に応じて該ノ
ボラック型フェノール樹脂100重量部に対して、0.
1〜5重量部のカップリング剤や、0.1〜5重量部の
滑剤や、0.1〜5重量部の有機酸を添加させる。上記
フェノール類としては、フェノール性水酸基を分子中に
1個以上有するものを全て含むことができる。具体的に
例示するならばフェノール、ビスフェノールA、ビスフ
ェノールF、ビスフェノールS、ビフェノール、クレゾ
ール、キシレノール、プロピルフェノール、tert−
ブチルフェノール、フェニルフェノール、アミノフェノ
ール、レゾルシノール、カテコール、ハイドロキノン等
を挙げることができ、これらを単独または2種類以上の
混合物として使用できる。アルデヒド類としては、例え
ばホルマリン、パラホルムアルデヒド、トリオキサン、
グリオキザール、マロンジアルデヒド、テレフタルアル
デヒド、アセトアルデヒド、ベンズアルデヒド等を挙げ
ることができ、これらを単独または2種類以上の混合物
として使用できる。酸性触媒としては、例えば塩酸、硫
酸、硝酸、リン酸等の無機酸、シュウ酸、フェノールス
ルホン酸、パラトルエンスルホン酸、安息香酸等の有機
酸が挙げられる。二価金属塩触媒としては、例えばナフ
テン酸鉛、酢酸亜鉛、オクタン酸第二鉄、ネオデカン酸
コバルト等が挙げられる。カップリング剤としては、例
えばβ−(3,4エポキシシクロヘキシル)エチトリメ
トキシシラン、γ−グリシドキシプロピルトリメトキシ
シラン、γ−アミノプロピルトリエトキシシラン、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、等が挙げられる。カップリング剤の添加量は
0.1〜5重量部が望ましく、0.1重量部以下ではカ
ップリング剤の効果が発現せず、また5重量部以上では
硬化阻害となる。滑剤としては、例えばエチレンビスス
テアロアミド、メチレンビスステアロアミド、メチロー
ルステアロアミド、ステアリン酸アミド、オレイン酸ア
ミド等が挙げられる。滑剤の添加量は0.1〜5重量部
が望ましく、0.1重量部以下では滑剤の効果が発現せ
ず、5重量部以上では硬化阻害となる。有機酸として
は、該酸性触媒と同様のものが使用できる。有機酸の添
加量は0.1〜5重量部が望ましく、0.1重量部以下
では硬化性向上の効果が発現せず、5重量部以上では硬
化阻害となる。ノボラック型フェノール樹脂の製造方法
については、特開平08−003257号公報等で既に
公知の技術で製造でき、特に限定されるものではない。
本発明に用いられるレゾール型フェノール樹脂エマルシ
ョンまたはサスペンションは、フェノール類とアルデヒ
ド類を塩基性触媒下で反応させ、固形分換算でレゾール
型フェノール樹脂100重量部に対して1〜20重量部
の乳化剤またはコロイド保護剤を添加し、必要に応じて
固形分換算でレゾール型フェノール樹脂100重量部に
対して1〜30重量部の有機窒素化合物、0.1〜5重
量部のカップリング剤、0.1〜5重量部の滑剤、及び
1〜15重量部のヘキサメチレンテトラミンを添加させ
る。ここで用いられるフェノール類とホルムアルデヒド
類は、ノボラック型フェノール樹脂の製造時と同様なも
のが使用できる。塩基性触媒としては、例えば水酸化ナ
トリウム、水酸化カリウム、酸化カルシウム、酸化マグ
ネシウム等のアルカリ金属類及びアルカリ土類金属類の
水酸化物及び酸化物、アンモニア、ヘキサメチレンテト
ラミン、トリエチルアミン等のアミン類が挙げられる。
乳化剤またはコロイド保護剤としては、例えばポリビニ
ルアルコール、ヒドロキシメチルセルロース、ヒドキシ
エチルセルロース、アラビアゴム、カゼイン、アクリル
アミド等を挙げることができるが、これらに限定される
ものではない。乳化剤またはコロイド保護剤の添加量は
1〜20重量部が望ましく、1重量部以下では、乳化剤
またはコロイド保護剤の効果が発現せず、20重量部以
上では硬化阻害となる。有機窒素化合物としては、尿
素、メラミン、アニリン、ベンゾグアナミン、エチレン
ジアミン、アセトアミド、オキサミド、グルタルイミ
ド、ジシアンジアミド、グルタミン酸、グルタミン酸ナ
トリウム等が挙げられる。有機窒素化合物の添加量は1
〜30重量部が望ましく、1重量部以下ではホルムアル
デヒド発生抑制の効果が発現せず、30重量部以上では
硬化阻害となる。ここで用いられるカップリング剤と滑
剤は、ノボラック型フェノール樹脂の説明と同様なもの
が使用できる。ヘキサメチレンテトラミンの添加量は1
〜15重量%が望ましく、1重量%以下では強度向上、
硬化性向上の効果が発現せず、15重量%以上ではホル
ムアルデヒドやアンモニアの発生量が多くなる。レゾー
ル型フェノール樹脂エマルションまたはサスペンション
の製造方法については、特公昭62−003855号公
報等で既に公知の技術で製造でき、特に限定されるもの
ではない。また耐火性骨材は例えば珪砂、アルミナ砂、
ジルコン砂、クロマイト砂、オリビン砂、ムライト砂、
フライアッシュ等を挙げることができるが、鋳型造型用
として使用されるものであれば特に限定されるものでは
ない。つまり、100〜180℃に加熱した耐火性骨材
100重量部に対して、0.5〜5重量部のノボラック
型フェノール樹脂を添加し熱溶融させ、耐火性骨材表面
に均一に被覆させる。次に0.5〜5重量部のレゾール
型フェノール樹脂のエマルションまたはサスペンション
を添加し混練させる。混練の進行に伴い、耐火性骨材の
温度が低下し、フェノール樹脂の軟化点まで低下する
と、耐火性骨材はドライな状態になる。そこで、耐火性
骨材に対してステアリン酸カルシウムやステアリン酸亜
鉛等を添加混合してレジンコーテッドサンドを得る。得
られたレジンコーテッドサンドは、ブロッキングが発生
し難く、低臭気、高強度の特徴を有する。
SUMMARY OF THE INVENTION In view of these problems, the present invention provides a new resin-coated sand for shell mold molding by curing a novolak-type phenol resin with a resol-type phenol resin emulsion or suspension. I do. That is, the present invention
To 100 parts by weight of the refractory aggregate heated to 100 to 180 ° C., 0.5 to 5 parts by weight of a novolak-type phenol resin is added and melt-kneaded, and the novolak-type phenol resin is uniformly applied to the surface of the refractory aggregate. After coating, 0.5 to 5 parts by weight of a resol type phenol resin emulsion or suspension was added, and further kneaded to remove volatile components by evaporation to coat the resin component on the surface of the refractory aggregate, low odor, This is a method for producing a resin coated sand for shell mold casting having high strength and difficult blocking properties. Compared with the curing of novolak-type phenolic resin and hexamethylenetetramine and the condensation polymerization reaction of resol-type phenolic resin, the obtained resin-coated sand has extremely low generation of irritating odors such as ammonia and formaldehyde generated during mold molding, and is stored. Blocking at the time is hard to occur,
High strength molds can be molded. This is because the resol type phenol resin emulsion or suspension used as a curing agent is added after the novolak type phenol resin is uniformly coated on the surface of the refractory aggregate, so that the coatability on the refractory aggregate becomes good and the reaction is improved. This is because it is possible to appropriately control the progress of the operation. The novolak-type phenol resin used in the present invention is prepared by reacting a phenol and an aldehyde under an acidic catalyst or a divalent metal salt catalyst.
1 to 5 parts by weight of a coupling agent, 0.1 to 5 parts by weight of a lubricant, and 0.1 to 5 parts by weight of an organic acid are added. The phenols may include all those having one or more phenolic hydroxyl groups in the molecule. If specifically exemplified, phenol, bisphenol A, bisphenol F, bisphenol S, biphenol, cresol, xylenol, propylphenol, tert-
Examples thereof include butylphenol, phenylphenol, aminophenol, resorcinol, catechol, and hydroquinone, and these can be used alone or as a mixture of two or more. Examples of aldehydes include formalin, paraformaldehyde, trioxane,
Glyoxal, malondialdehyde, terephthalaldehyde, acetaldehyde, benzaldehyde and the like can be mentioned, and these can be used alone or as a mixture of two or more. Examples of the acidic catalyst include inorganic acids such as hydrochloric acid, sulfuric acid, nitric acid, and phosphoric acid, and organic acids such as oxalic acid, phenolsulfonic acid, paratoluenesulfonic acid, and benzoic acid. Examples of the divalent metal salt catalyst include lead naphthenate, zinc acetate, ferric octoate, and cobalt neodecanoate. Examples of the coupling agent include β- (3,4 epoxycyclohexyl) ethyltrimethoxysilane, γ-glycidoxypropyltrimethoxysilane, γ-aminopropyltriethoxysilane, N-
β- (aminoethyl) -γ-aminopropyltrimethoxysilane, and the like. The addition amount of the coupling agent is desirably 0.1 to 5 parts by weight. When the amount is 0.1 parts by weight or less, the effect of the coupling agent is not exhibited, and when the amount is 5 parts by weight or more, the curing is inhibited. Examples of the lubricant include ethylene bis stearoamide, methylene bis stearoamide, methylol stearoamide, stearic amide, oleic amide and the like. The added amount of the lubricant is preferably 0.1 to 5 parts by weight. When the amount is 0.1 part by weight or less, the effect of the lubricant is not exhibited, and when it is 5 parts by weight or more, the curing is inhibited. As the organic acid, those similar to the acidic catalyst can be used. The addition amount of the organic acid is desirably 0.1 to 5 parts by weight. When the amount is 0.1 parts by weight or less, the effect of improving the curability is not exhibited, and when the amount is 5 parts by weight or more, the curing is inhibited. The method for producing the novolak type phenol resin can be produced by a technique already known in JP-A-08-003257 and the like, and is not particularly limited.
The resol type phenol resin emulsion or suspension used in the present invention is obtained by reacting a phenol with an aldehyde under a basic catalyst, and 1 to 20 parts by weight of an emulsifier or 100 parts by weight of a resole type phenol resin in terms of solid content. A colloid protective agent is added, and if necessary, 1 to 30 parts by weight of an organic nitrogen compound, 0.1 to 5 parts by weight of a coupling agent, Add 55 parts by weight of lubricant and 11515 parts by weight of hexamethylenetetramine. The phenols and formaldehydes used here can be the same as those used in the production of the novolak type phenol resin. Examples of the basic catalyst include hydroxides and oxides of alkali metals and alkaline earth metals such as sodium hydroxide, potassium hydroxide, calcium oxide and magnesium oxide, and amines such as ammonia, hexamethylenetetramine and triethylamine. Is mentioned.
Examples of the emulsifier or colloid protective agent include, but are not limited to, polyvinyl alcohol, hydroxymethylcellulose, hydroxyethylcellulose, gum arabic, casein, acrylamide, and the like. The addition amount of the emulsifier or the colloid protective agent is desirably 1 to 20 parts by weight, and if it is 1 part by weight or less, the effect of the emulsifier or the colloid protective agent is not exhibited, and if it is 20 parts by weight or more, the curing is inhibited. Examples of the organic nitrogen compound include urea, melamine, aniline, benzoguanamine, ethylenediamine, acetamide, oxamide, glutarimide, dicyandiamide, glutamic acid, sodium glutamate and the like. The amount of organic nitrogen compound added is 1
If the amount is less than 1 part by weight, the effect of suppressing formaldehyde generation is not exhibited, and if it is more than 30 parts by weight, curing is inhibited. As the coupling agent and the lubricant used here, the same ones as described for the novolak type phenol resin can be used. The amount of hexamethylenetetramine added is 1
~ 15% by weight is desirable, and when it is 1% by weight or less, the strength is improved,
The effect of improving the curability is not exhibited, and if it is 15% by weight or more, the amount of formaldehyde and ammonia generated is large. The method of producing the resol type phenol resin emulsion or suspension can be produced by a technique already known in Japanese Patent Publication No. 62-003855 or the like, and is not particularly limited. The refractory aggregate is, for example, silica sand, alumina sand,
Zircon sand, chromite sand, olivine sand, mullite sand,
Although fly ash and the like can be mentioned, it is not particularly limited as long as it is used for mold making. That is, 0.5 to 5 parts by weight of a novolak type phenol resin is added to 100 parts by weight of the refractory aggregate heated to 100 to 180 ° C., and the mixture is heated and melted to uniformly coat the surface of the refractory aggregate. Next, 0.5 to 5 parts by weight of an emulsion or suspension of a resol type phenol resin is added and kneaded. As the kneading progresses, the temperature of the refractory aggregate decreases to the softening point of the phenol resin, and the refractory aggregate enters a dry state. Then, calcium stearate, zinc stearate, and the like are added to the refractory aggregate and mixed to obtain a resin-coated sand. The obtained resin-coated sand has characteristics of hardly causing blocking, low odor and high strength.

【実施例】以下に本発明を実施例によりさらに詳細に示
す。なお、本発明はこれら実施例に限定されるものでは
ない。 [実施例1]フェノール400g、50%ホルマリン1
79gを反応容器に仕込み、シュウ酸4gを加えて10
0℃にて4時間反応した。常圧下で反応物温度が180
℃に上昇するまで脱水濃縮を行い、ノボラック型フェノ
ール樹脂の初期縮合物を得た。この初期縮合物100重
量部に対して、1重量部のγ−アミノプロピルトリエト
キシシランと1重量部のエチレンビスステアロアミドを
添加し、ノボラック型フェノール樹脂を得た(粘結剤A
と称する)。次にフェノール300g、42%ホルマリ
ン387gを反応容器に仕込み、25%アンモニア水1
5g、40%ヘキサメチレンテトラミン水溶液24gを
加えて60℃にて3時間反応した。15kPaの減圧下
に反応物温度が60℃に上昇するまで脱水濃縮を行い、
レゾール型フェノール樹脂の初期縮合物を得た。この初
期縮合物100重量部に対して、ケン化度88モル%、
平均重合度1,700のポリビニルアルコールの7%水
溶液300gを加えて均一に撹拌した後、室温まで冷却
し、水中油滴型の微小粒径レゾール型フェノール樹脂エ
マルションを得た(硬化剤Aと称する)。このレゾール
型フェノール樹脂エマルションの不揮発成分を105
℃、3時間処理により測定したところ、50重量%であ
った。遠州鉄工製ホットコート用スピードミキサーを用
い、耐火性骨材としてフラタリーサンドを使用する。あ
らかじめ140℃に加熱した耐火性骨材100重量部
(8kg)に対し、上記で得た粘結剤Aを1重量部(8
0g)添加、熱溶融して耐火性骨材表面に均一に被覆さ
せた後、耐火性骨材100重量部に対して2重量部(1
60g)の硬化剤Aを添加、混練する。混練の進行にと
もない水分が蒸発し、ドライな状態に変化する。次に耐
火性骨材100重量部に対して0.1重量部(8g)の
ステアリン酸カルシウムを添加混合し、ミキサーから排
砂しレジンコーテッドサンドを得た。得られたレジンコ
ーテッドサンドはダマや湿態の発生がなく、通常のノボ
ラック樹脂によるレジンコーテッドサンドと同等の外観
を呈していた。得られたレジンコーテッドサンドの融着
点を測定した(JACT試験法C−1に準ずる)。得ら
れたレジンコーテットサンドを加熱金型を用い10×1
0×60mmのテストピースを250℃、60秒焼成の
条件で造型し、曲げ強度を測定した(JACT試験法S
M−1に準ずる)。得られたレジンコーテッドサンド5
0gを、300℃,5分の条件で焼成し、発生したガス
のホルムアルデヒド量を測定した。得られたレジンコー
テットサンドを、温度30℃,湿度70%の容器中に1
週間放置してブロッキング発生状況を確認した(JAC
T試験法C−4に準ずる)。 [実施例2]上記レゾール型フェノール樹脂エマルショ
ン(硬化剤A)に、固形分換算でレゾール型フェノール
樹脂100重量部に対して、5重量部の尿素を添加し、
レゾール型フェノール樹脂エマルションを得た(硬化剤
Bと称する)。上記実施例1で得た粘結剤Aを耐火性骨
材100重量部に対して1重量部(80g)、硬化剤B
を2重量部(160g)使用して、実施例1と同様の方
法でレジンコーテットサンドを得た。得られたレジンコ
ーテットサンドは、実施例1と同様の測定を行った。 [実施例3]上記レゾール型フェノール樹脂エマルショ
ン(硬化剤A)に、固形分換算でレゾール型フェノール
樹脂100重量部に対して、1重量部のγ−アミノプロ
ピルトリエトキシシランと1重量部のエチレンビスステ
アロアミドを添加し、レゾール型フェノール樹脂エマル
ションを得た(硬化剤Cと称する)。上記実施例1で得
た粘結剤Aを耐火性骨材100重量部に対して1重量部
(80g)、硬化剤Cを2重量部(160g)使用し
て、実施例1と同様の方法でレジンコーテットサンドを
得た。得られたレジンコーテットサンドは、実施例1と
同様の測定を行った。 [実施例4]上記レゾール型フェノール樹脂エマルショ
ン(硬化剤A)に、固形分換算でレゾール型フェノール
樹脂100重量部に対して、5重量部のヘキサメチレン
テトラミンを添加し、レゾール型フェノール樹脂エマル
ションを得た(硬化剤Dと称する)。上記実施例1で得
た粘結剤Aを耐火性骨材100重量部に対して1重量部
(80g)、硬化剤Dを2重量部(160g)使用し
て、実施例1と同様の方法でレジンコーテットサンドを
得た。得られたレジンコーテットサンドは、実施例1と
同様の測定を行った。 [比較例1]耐火性骨材100重量部(8kg)に対し
て1.5重量部(120g)の水に、粘結剤A100重
量部に対して15重量部(24g)のヘキサメチレンテ
トラミンを溶かし水溶液を得た(硬化剤Eと称する)。
上記実施例1で得た粘結剤Aを耐火性骨材100重量部
に対して2重量部(160g)、硬化剤Eを144g使
用して、実施例1と同様の方法でレジンコーテットサン
ドを得た。得られたレジンコーテットサンドは、実施例
1と同様の測定を行った。 [比較例2]上記実施例1で得た硬化剤Aを耐火性骨材
100重量部に対して4重量部(320g)使用して、
実施例1と同様の方法でレジンコーテットサンドを得
た。得られたレジンコーテットサンドは、実施例1と同
様の測定を行った。 [比較例3]フェノール300g、42%ホルマリン2
74gを反応容器に仕込み、25%アンモニア水30g
を加えて60℃にて3時間反応した。15kPaの減圧
下に反応物温度が90℃に上昇するまで脱水濃縮を行
い、固形状のレゾール型フェノール樹脂を得た(粘結剤
Bと称する)。上記で得た粘結剤Bを耐火性骨材100
重量部に対して2重量部(160g)、水を1.5重量
部(120g)使用して、実施例1と同様の方法でレジ
ンコーテットサンドを得た。得られたレジンコーテット
サンドは、実施例1と同様の測定を行った。得られたレ
ジンコーテットサンドを、温度30℃,湿度70%の容
器中に1週間放置すると、手で解すと崩れる程度にブロ
ッキングしていた(JACT試験法C−4に準ずる)。
表1及び表2に実施例1〜4及び比較例1〜3のレジン
コーテッドサンドの特性を示す。
The present invention will be described in more detail with reference to the following examples. Note that the present invention is not limited to these examples. [Example 1] 400 g of phenol, 50% formalin 1
79 g was charged into a reaction vessel, and 4 g of oxalic acid was added to add 10 g.
The reaction was performed at 0 ° C. for 4 hours. Reactant temperature is 180 at normal pressure
The solution was dehydrated and concentrated until the temperature rose to ℃ to obtain an initial condensate of a novolak type phenol resin. To 100 parts by weight of this initial condensate, 1 part by weight of γ-aminopropyltriethoxysilane and 1 part by weight of ethylenebisstearamide were added to obtain a novolak type phenol resin (binder A)
). Next, 300 g of phenol and 387 g of 42% formalin were charged into a reaction vessel, and 25% aqueous ammonia 1
5 g and 24 g of a 40% aqueous solution of hexamethylenetetramine were added and reacted at 60 ° C. for 3 hours. Dehydration concentration was performed under a reduced pressure of 15 kPa until the temperature of the reaction product increased to 60 ° C.
An initial condensate of a resol type phenol resin was obtained. The saponification degree is 88 mol% based on 100 parts by weight of the initial condensate,
After adding 300 g of a 7% aqueous solution of polyvinyl alcohol having an average degree of polymerization of 1,700 and uniformly stirring the mixture, the mixture was cooled to room temperature to obtain an oil-in-water type fine particle size resole phenol resin emulsion (referred to as curing agent A). ). The non-volatile component of this resol-type phenol resin emulsion was 105
It was 50% by weight as a result of measurement at 3 ° C. for 3 hours. Using a speed mixer for hot coat made by Enshu Tekko, flattery sand is used as a fire-resistant aggregate. For 100 parts by weight (8 kg) of the refractory aggregate previously heated to 140 ° C., 1 part by weight of the binder A obtained above (8 parts by weight)
0g) After addition and heat melting to uniformly coat the surface of the refractory aggregate, 2 parts by weight (1
60 g) of the curing agent A is added and kneaded. As the kneading progresses, the water evaporates and changes to a dry state. Next, 0.1 part by weight (8 g) of calcium stearate was added and mixed with 100 parts by weight of the refractory aggregate, and sand was removed from the mixer to obtain a resin-coated sand. The obtained resin-coated sand was free of lumps and wetness, and had an appearance similar to that of a resin-coated sand made of a normal novolak resin. The fusion point of the obtained resin-coated sand was measured (according to JACT test method C-1). The obtained resin coated sand was heated to 10 × 1 using a mold.
A test piece of 0 × 60 mm was molded under the conditions of baking at 250 ° C. for 60 seconds, and the bending strength was measured (JACT test method S
M-1). Resin coated sand 5 obtained
0 g was calcined at 300 ° C. for 5 minutes, and the amount of formaldehyde in the generated gas was measured. The obtained resin coated sand is placed in a container at a temperature of 30 ° C. and a humidity of 70%.
It was left for a week to check the occurrence of blocking (JAC
According to T test method C-4). [Example 2] 5 parts by weight of urea was added to the above-mentioned resole type phenol resin emulsion (curing agent A) based on 100 parts by weight of the resole type phenol resin in terms of solid content,
A resol type phenol resin emulsion was obtained (referred to as curing agent B). 1 part by weight (80 g) of binder A obtained in Example 1 per 100 parts by weight of refractory aggregate, curing agent B
Was used in the same manner as in Example 1 to obtain a resin-coated sand. The same measurement as in Example 1 was performed on the obtained resin coated sand. Example 3 1 part by weight of γ-aminopropyltriethoxysilane and 1 part by weight of ethylene were added to the above resole type phenol resin emulsion (curing agent A) based on 100 parts by weight of the resole type phenol resin in terms of solid content. Bisstearoamide was added to obtain a resole type phenol resin emulsion (referred to as curing agent C). A method similar to that of Example 1 using 1 part by weight (80 g) and 2 parts by weight (160 g) of hardener C per 100 parts by weight of the refractory aggregate obtained in Example 1 above. To obtain a resin coated sand. The same measurement as in Example 1 was performed on the obtained resin coated sand. Example 4 5 parts by weight of hexamethylenetetramine was added to the above-mentioned resol-type phenolic resin emulsion (curing agent A) based on 100 parts by weight of the resol-type phenolic resin in terms of solid content, to give a resol-type phenolic resin emulsion. (Referred to as curing agent D). A method similar to that of Example 1, except that 1 part by weight (80 g) of binder A obtained in Example 1 and 100 parts by weight of refractory aggregate and 2 parts by weight (160 g) of hardener D are used. To obtain a resin coated sand. The same measurement as in Example 1 was performed on the obtained resin coated sand. Comparative Example 1 1.5 parts by weight (120 g) of water to 100 parts by weight (8 kg) of refractory aggregate and 15 parts by weight (24 g) of hexamethylenetetramine to 100 parts by weight of binder A were added. A molten aqueous solution was obtained (referred to as curing agent E).
Using 2 parts by weight (160 g) of binder A obtained in Example 1 with respect to 100 parts by weight of the refractory aggregate and 144 g of hardener E, resin coat sand was prepared in the same manner as in Example 1. I got The same measurement as in Example 1 was performed on the obtained resin coated sand. [Comparative Example 2] Using 4 parts by weight (320 g) of the curing agent A obtained in Example 1 with respect to 100 parts by weight of the refractory aggregate,
Resin coated sand was obtained in the same manner as in Example 1. The same measurement as in Example 1 was performed on the obtained resin coated sand. [Comparative Example 3] 300 g of phenol, 42% formalin 2
74 g was charged into a reaction vessel, and 30 g of 25% aqueous ammonia was added.
Was added and reacted at 60 ° C. for 3 hours. The reaction product was dehydrated and concentrated under a reduced pressure of 15 kPa until the temperature of the reaction product rose to 90 ° C. to obtain a solid resol-type phenol resin (referred to as a binder B). The binder B obtained above is used for the refractory aggregate 100
Resin coated sand was obtained in the same manner as in Example 1 using 2 parts by weight (160 g) and 1.5 parts by weight (120 g) of water with respect to parts by weight. The same measurement as in Example 1 was performed on the obtained resin coated sand. When the obtained resin-coated sand was left in a container at a temperature of 30 ° C. and a humidity of 70% for one week, the resin-coated sand was blocked to the extent that it could be broken down by hand (according to JACT test method C-4).
Tables 1 and 2 show the characteristics of the resin-coated sands of Examples 1 to 4 and Comparative Examples 1 to 3.

【表1】 (注)表中RCSとは、レジンコーテットサンドの略。[Table 1] (Note) RCS in the table stands for resin coated sand.

【表2】 (注)表中RCSとは、レジンコーテットサンドの略。[Table 2] (Note) RCS in the table stands for resin coated sand.

【発明の効果】本発明によれば、レゾール型フェノール
樹脂エマルションまたはサスペンションを硬化剤、ノボ
ラック型フェノール樹脂を粘結剤として用いることによ
り以下のような効果が得られる。 (1)低臭気性を有するレジンコーテッドサンドが得ら
れる。 (2)高強度鋳型が得られるレジンコーテッドサンドを
製造できる。 (3)難ブロッキング性を有するレヂンコーテットサン
ドが得られる。 (4)レジンコーテッドサンドの製造に際し、新たな設
備や装置の設置を必要としない。
According to the present invention, the following effects can be obtained by using a resol type phenol resin emulsion or suspension as a hardener and a novolak type phenol resin as a binder. (1) A resin-coated sand having low odor is obtained. (2) A resin-coated sand from which a high-strength mold can be obtained can be manufactured. (3) A resin coated sand having difficult blocking properties is obtained. (4) No new equipment or equipment is required for the production of resin-coated sand.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 真塩 均 群馬県高崎市宿大類町700番地 群栄化学 工業株式会社内 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page (72) Inventor Hitoshi Mashio 700, Shukudaidaicho, Takasaki City, Gunma Prefecture Inside Gunei Chemical Industry Co., Ltd.

Claims (7)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】100〜180℃に加熱した耐火性骨材1
00重量部に対して、0.5〜5重量部のノボラック型
フェノール樹脂を添加、溶融混練し、該ノボラック型フ
ェノール樹脂を耐火性骨材表面に均一に被覆した後、
0.5〜5重量部のレゾール型フェノール樹脂エマルシ
ョンまたはサスペンションを添加し、さらに混練して揮
発成分を蒸発除去して樹脂分を耐火性骨材表面に被覆し
た、低臭気、高強度、難ブロッキング性を有するシェル
モールド鋳型造型用レジンコーテッドサンドの製造方
法。
1. A refractory aggregate 1 heated to 100 to 180 ° C.
With respect to 00 parts by weight, 0.5 to 5 parts by weight of a novolak type phenol resin is added, melt-kneaded, and the novolak type phenol resin is uniformly coated on the surface of the refractory aggregate.
0.5 to 5 parts by weight of a resol type phenol resin emulsion or suspension was added, and further kneaded to evaporate and remove volatile components to coat the resin component on the surface of the refractory aggregate. Low odor, high strength, difficult blocking A method for producing a resin coated sand for shell mold molding having a property.
【請求項2】レゾール型フェノール樹脂エマルションま
たはサスペンションが、フェノール類とアルデヒド類を
塩基性触媒下で反応させ、固形分換算でレゾール型フェ
ノール樹脂100重量部に対して、1〜20重量部の乳
化剤またはコロイド保護剤を含有することを特徴とする
請求項1記載のシェルモールド鋳型造型用レジンコーテ
ッドサンドの製造方法。
2. A resol type phenol resin emulsion or suspension reacts a phenol with an aldehyde under a basic catalyst, and the emulsifier is used in an amount of 1 to 20 parts by weight based on 100 parts by weight of the resol type phenol resin in terms of solid content. The method for producing a resin-coated sand for shell mold casting according to claim 1, further comprising a colloid protective agent.
【請求項3】レゾール型フェノール樹脂エマルションま
たはサスペンションが、固形分換算でレゾール型フェノ
ール樹脂100重量部に対して、1〜30重量部の有機
窒素化合物を含有することを特徴とする請求項1及び2
記載のシェルモールド鋳型造型用レジンコーテッドサン
ドの製造方法。
3. The resol-type phenolic resin emulsion or suspension contains 1 to 30 parts by weight of an organic nitrogen compound based on 100 parts by weight of the resol-type phenolic resin in terms of solid content. 2
A method for producing the resin-coated sand for shell molding described in the above.
【請求項4】有機窒素化合物が尿素、尿素化合物、アミ
ド化合物、アミン化合物、トリアジン化合物、イミド化
合物、アミノ酸化合物である請求項3記載のシェルモー
ルド鋳型造型用レジンコーテッドサンドの製造方法。
4. The method of claim 3, wherein the organic nitrogen compound is urea, a urea compound, an amide compound, an amine compound, a triazine compound, an imide compound, or an amino acid compound.
【請求項5】レゾール型フェノール樹脂エマルションま
たはサスペンションが、固形分換算でレゾール型フェノ
ール樹脂100重量部に対して、0.1〜5重量部のカ
ップリング剤を含有することを特徴とする請求項1、2
及び3のいずれか1項に記載のシェルモールド鋳型造型
用レジンコーテッドサンドの製造方法。
5. The resol-type phenol resin emulsion or suspension contains 0.1 to 5 parts by weight of a coupling agent based on 100 parts by weight of the resol-type phenol resin in terms of solid content. One, two
4. The method for producing the resin-coated sand for shell mold casting according to any one of the above items 3 and 3.
【請求項6】レゾール型フェノール樹脂エマルションま
たはサスペンションが、固形分換算でレゾール型フェノ
ール樹脂100重量部に対して、0.1〜5重量部の滑
剤を含有することを特徴とする請求項1、2、3及び5
のいずれか1項に記載のシェルモールド鋳型造型用レジ
ンコーテッドサンドの製造方法。
6. The resol-type phenol resin emulsion or suspension contains 0.1 to 5 parts by weight of a lubricant based on 100 parts by weight of the resol-type phenol resin in terms of solid content. 2, 3, and 5
The method for producing a resin-coated sand for shell mold molding according to any one of the above.
【請求項7】レゾール型フェノール樹脂エマルションま
たはサスペンションが、固形分換算でレゾール型フェノ
ール樹脂100重量部に対して1〜15重量部のヘキサ
メチレンテトラミンを含有することを特徴とする請求項
1、2、3、5及び6のいずれか1項に記載のシェルモ
ールド鋳型造型用レジンコーテッドサンドの製造方法。
7. The resol-type phenol resin emulsion or suspension contains 1 to 15 parts by weight of hexamethylenetetramine based on 100 parts by weight of the resol-type phenol resin in terms of solid content. 7. The method for producing a resin-coated sand for shell mold casting according to any one of 3, 5, and 6.
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