JPS58196137A - シエルモ−ルド法用レジンコ−テツドサンド - Google Patents

シエルモ−ルド法用レジンコ−テツドサンド

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JPS58196137A
JPS58196137A JP57079142A JP7914282A JPS58196137A JP S58196137 A JPS58196137 A JP S58196137A JP 57079142 A JP57079142 A JP 57079142A JP 7914282 A JP7914282 A JP 7914282A JP S58196137 A JPS58196137 A JP S58196137A
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phenolic resin
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sand
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JP57079142A
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Yukio Saeki
佐伯 幸雄
Yukio Tokunaga
幸雄 徳永
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Sumitomo Durez Co Ltd
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Sumitomo Durez Co Ltd
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    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08KUse of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K9/00Use of pretreated ingredients
    • C08K9/08Ingredients agglomerated by treatment with a binding agent
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22CFOUNDRY MOULDING
    • B22C1/00Compositions of refractory mould or core materials; Grain structures thereof; Chemical or physical features in the formation or manufacture of moulds
    • B22C1/02Compositions of refractory mould or core materials; Grain structures thereof; Chemical or physical features in the formation or manufacture of moulds characterised by additives for special purposes, e.g. indicators, breakdown additives
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22CFOUNDRY MOULDING
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    • B22C1/2233Compositions 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
    • B22C1/2246Condensation polymers of aldehydes and ketones
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    • CCHEMISTRY; METALLURGY
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    • C08GMACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
    • C08G8/00Condensation polymers of aldehydes or ketones with phenols only
    • C08G8/04Condensation polymers of aldehydes or ketones with phenols only of aldehydes
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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】 本発明は、シェルモールド法用レジンコーテッドチント
(:関するものであり、特C:、鋳型への注湯時に発生
するクラックを防止するレジンコーテッドチントC;関
するものである。
従来、一般に、フェノール類とアルデヒド類をモル比が
フェノール111モルに対し、アルデヒド類が0,6〜
0.9モルI:て酸性触媒の存在下を反応したノボラッ
ク型フェノール樹脂(二硬化剤としてヘキサメチレンテ
トラミンを用い、あるいは、フェノール類1モル3:対
し、アルデヒド類が1〜3モルI:てアルカリ性触媒の
存在下で反応した固形のレゾール型フェノール樹脂では
、そのまま加熱した鋳物用砂粒と混合してシェルモール
ド用レジンコーテツドサンドを製造し、鋳型を生産する
ドライホットコート法が知られている。
しかしながら、従来のフェノール樹脂は、一般(:鋳型
への注湯時に鋳型(ニクラックが発生しやすいという欠
点がある。それは注湯時の高熱4=よるコーテツドサン
ドの急熱膨張に起因すると考えられる。これを解決する
ため、フェノール樹脂またはコーテツドサンドにクッシ
冒ン効果のある物質を添加して鋳型(二柔軟性をもたせ
ると共に、鋳型の膨張率を小さくして、クラックの発生
を防止する方法がとり入れられている。クッシ冒ン材と
して従来、ビンゾール、ビスフェノールA1石油系樹脂
、ロジンなどが使用されている。これらはいずれも鋳型
の膨張率を低下し、クラックの発生の防止にある程度の
効果はあるが、注湯時熱分解や揮発を起こして、悪臭を
発生したり、あるいは注湯後の鋳型の崩壊性が悪いとい
う欠点があった。
本発明者らは、これらの欠点を克服すべく鋭意研究した
結果、フェノール樹脂で鋳物用耐火性粒状物を被覆した
コーテツドサンドにおいて、モノスチレン化〇−シクロ
ヘキレルフェノール類、好ましくはその構造式が、 シクロヘキシルフェノール〉) である化合物を存在させることにより、注湯後のシェル
鋳型のクラックの発生を防止すると共#:、悪臭がなく
、かつ、崩壊性が低下しないことを見出した。
本発明で使用するフェノール樹脂は、ノボラック型樹脂
、レゾール型樹脂、およびノボラック型樹脂とレゾール
型樹脂の混合物のいずれの樹脂も使用可能である。
フェノール樹脂の製造時、原料として使用されるフェノ
ール類は、フェノール、クレゾール、キシレノールなど
であるが、レゾルシン、カテコール、ハイドロキノン、
アニリン、尿素、メラミン、カシ纂−ナットνエルオイ
ルなどを存在せしめたものも使用できる。アルデヒド類
としては、ホルマリン、パラホルムアルデヒド、トリオ
キサン、アセトアルデヒドなどから遥ばれたアルデヒド
物質を使用する。
さら(=フェノール類とアルデヒド類との反応触媒はノ
ボラック型樹脂の場合、一般(二蓚酸、塩酸、硫酸など
の酸性物質および有II酸金属塩、レゾール型樹脂の場
合、一般仁、アンモニア、エチルアミンなどの第1級ア
ミン、エチレンジアミン、ジエチルアミンなどの第2級
アミン、トリエチルアミンなどの第3級アミン、苛性ソ
ーダ、水酸化カリウムなどのアルカリ金属水酸化物、水
酸化カルシウム、水酸化マグネシウムなどのアルカリ土
類金−水酸化物などの1種以上を選んで使用する。
本発明4−使用する、モノスチレン化0−シクロヘキシ
ルフェノール類化合物のフェノール樹脂への配合割合は
、フェノール樹脂100重量部(二対して0.5〜40
重量部の範囲が最適である。該化合物が0.5重量部未
満の場合は、シェル鋳型のクラックの発生の防止効果が
乏しく、また旬重量部をこえる場合は、シェル鋳型の強
度が低下する。
モノスチレン化0−シクロヘキシルフェノール類化合物
の配合方法は、フェノール樹脂の製造時、フェノール類
とアルデヒド類の反応開始時、反応中または反応終了後
のいずれかの時点を選んで1合する。あるいはフェノー
ル樹脂の製造後、エクストルーダーなどの混線機(二よ
りフェノール樹脂と該化合物を溶融混合する方法なども
ある。
さらにレジンコーテツドサンドの製造工程中嘔二てモノ
スチレン化0−シクロヘキシルフェノール類化合物を配
合することもできる。レジンコーテツドサンドの製造工
程中の添加時期は、フェノ−樹脂の添加前または添加後
、あるいは同時のいずれかの場合、による。また、該化
合物は、そのまま、あるいは媒体(二分散または溶解し
て配合する。いずれの配合方法によっても、得られたレ
ジンコーテツドサンドから製造されたシェル鋳型の膨張
率は著しく低下する。
本発明を好まし〈実施するための滑剤は通常の滑剤が使
用できるが、エチレンビススデアリン酸1ナマイド、メ
チレンビスステアリン酸アマイド、オキシステアリン酸
アマイド、ステアリン鹸アマイド、メチロールステアリ
ン酸アマイドが好ましい。また、この滑剤は、フェノー
ル樹脂の製造時、反応開始前、反応中、および反応終了
後のいずれのときに添加しても滑剤を内含したフェノー
ル樹脂ができる。
本発明が採用するコーテツドサンドの製造方法としては
、ドライホットコート法、セミホットコート法、コール
ドコート法、粉末溶剤法のいずれの方法であってもよい
が、本発明をさらC二好まし〈実施する(−はドライホ
ットコート法が推奨される。
以下本発明を実施例により説明する。しかし、本発明は
これら実施例(二よって、限定されるものではない。
また、各実施例、比較例(一記載されている圓および「
%」はすべて「重量部」および「重量%」を示す。
製造例1,2 冷却器と攪拌器付き反応釜な2個準備し、これの各々に
フェノール1000 L a’7%ホルマリン650部
、次いで蓚酸10部を仕込んだ。徐々に昇温し、温度が
96℃C:達してから、120分間還流反応後メデレン
ビスステアリン酸アマイド10部および下記の(I)と
(2)のモノスチレン化O−シクロヘキシルフェノール
類化合物を各々の反応釜毎(:1種ずつ、それぞれ10
0部を添加した。混合物を分散させた後、真空上で脱水
反応を行ない釜出しした。
滑剤を内含したノボラック型フェノール樹脂を得たう 製造例3゜ 冷却器と攪拌器付き反応釜を準備し、これにフェノール
1000部、37%ホルマリン1795部、次いで28
%アンモニア水160部、50%水酸化ナトリウム水溶
液60部を仕込んだ。徐々に昇温し、湿質が%℃(:達
5してから(9)分間還流反応後、エチレンビスステア
リン酸アマイド弱部添加後、前記、製造例の化合物卸な
165部反応釜に添加した。醜合物を混合分散させた後
、真空下で脱水反応を行ない、蓋出し急冷した。滑剤を
内含した固形レゾール型フェノール樹脂を得た。
製造例4゜ 冷却器と攪拌器付き反応釜を準備し、これ(:フェノー
ル1000部、37%ホルマリン650部、次いで蓚#
lO部を仕込んだ。徐々C二昇温し、温度が96℃に達
してから、30分間還流反応した後、メチレンビスステ
アリン酸アマイド10部を添加した。混合物を混合分散
させた後、真空下で脱水反応を行ない、釜出しした。ノ
ボラック型フェノール樹脂970部を得た。
製造例5゜ 冷却器と攪拌器付き反応釜を準備し、これ(ニラエノー
ル1000部、37%ホルマリン1795部、次いで2
8%アンモニア水160部、50%水酸化ナトリウム水
溶液ω部を添加した。徐々砿:昇温し、温度;が%℃(
=達してから、加分間還流反応した後、メチレンビスス
テアリン酸アマイド鉛部を添加して、真空下で脱水反応
を行ない、釜出し装蹄した。固形レゾール型フェノール
樹脂1100部を碍た。
実施例1 温[130〜140 C(二加熱した三乗6号珪砂7(
2)部をワールミキサー舊二仕込み、製造例14二で得
られたノボラック型フェノール樹脂140部を添加した
後、旬秒間混練した。ついでヘキサメチレンテトラミン
21部を水105部4:溶解して添加し、コーテツドサ
ンドが崩壊するまでll#L、た。さら6:ステアリン
酸カルシウム7部を添加し、父秒間混合して排砂してエ
ヤレージ璽ンを行ないコーテツドサンドを得た。
実施例2 製造例2(二て得られたノボラック型フェノール樹脂を
使用した以外は、実施例1と同様の製造条件にてコーテ
ツドサンドを得た。
実施例3 湿度130〜140℃に加熱した三乗6号珪砂7000
部をワールミキサーに仕込み、製造例34:て得られた
固形レゾール型フェノール樹脂140部を添加した後、
旬秒間混−した。ついで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−した。さらしステア
リン酸カルシウム7部を添加し、父秒間混合して排砂し
てエヤレージロンを行ないコーテツドサンドを得た。
実施例4 温度130〜140℃4:加熱した三乗6号珪砂700
0部をワールミキサー1二仕込み、製造例4I:て得ら
れたノボラック型フェノール樹脂130部を添加した後
、加秒間混練した。ついで前記製造例の化合物卯な13
部添加し、夏秒間混練した。ヘキサメチレンテトラミン
21部を水105部嘔:溶解して添加し、コーテツドサ
ンドが崩壊するまで混練した。ついでステアリン酸カル
シウム7部を添加し、恥秒間混合して排砂してエヤレー
ジロンを行ないコーテツドサンドを得た。
実施例5 IA度130〜140℃に加熱した三乗6号珪砂700
0部をワールミキサー(:仕込み、前記製造例の化合物
(1)を13部添加し、夏秒間混練した。ついで製造例
4にて得られたノボラック型フェノール樹脂78部と製
造例5(二て得られた固形レゾール型フェノール樹鮨5
2部を添加し、加秒間混練した。さら(二へキサメチレ
ンテトラミン13部を水ms3部に溶解して添加し、コ
ーテツドサンドが崩壊するまで混練した。ついでステア
リン酸カルシウム7部を添加し、(資)秒間混合して、
排砂してエヤレージロンを行ないコーテツドサンドを得
た。
比較例1 湿度130〜140℃I:加熱した三乗6号珪砂700
0部をワールミキサー(:仕込み、製造例4(二て得ら
れたノボラック型フェノール樹脂140部を添加した後
、菊秒間混綽した。ついでヘキサメチレンテトラミン2
1部を水105部嘔二溶解して添加し、コーテツドサン
ドが崩壊するまで混練した。さらIニステアリン酸カル
シウム7部を添加し、蜀秒間混合して、排砂してエヤレ
ージロンを行ないコーテツドサンドを得た。
比較例2 温度130〜140℃(=加熱した三乗6号珪砂700
0部をワールミキサー舊二仕込み、製造例5嘔二て得ら
れた固形レゾール型フェノール樹脂140部を添加した
後、鉛秒間混練した。ついで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した。さら(ニ
ステアリン酸カルシタム7部を添加し、(資)秒間混合
して、排砂してエヤレージ璽ンを行ないコーテツドサン
ドを得た。
実施例1,2.3.4.5および比較例1.26:て得
られた各々のレジンコーテツドサンドの特性値、および
Vエル鋳型の崩壊性を第L1:示す。
なお、試験方法は次の通りである。
曲げiす:JAcT試験法8Bil −1(ニー ヨル
粘 着 点 : JACT試験法C−1gm!ル。
熱間引張り強さ : JACT試験法8M −101=
よる。
急1に膨張率: 、yat’rg験法su −7t:ヨ
ル。
測定温度は1000℃とした。
崩 壊 性 ニレジンコーテツドサンドを直径29關、
長さ15011IIIの鉄パイプC二人れ、250部父
分間予備焼成する。パイ プをアルillで被覆し、370pで 3時間処理する。
放冷後、パイプを取り出して、第 1図の絢撃試験機噛;て、慟撃を加 え、1回毎4:崩壊した砂を取り出 し、残装置を測定し、残砂量がO 嘔:なった衡撃回数を求める。
第1図C;於いて、Aはサンプル、 Bはハンマ一部を表わす。
ハンマ一部は支点Cを中心C=回転 する腕である。ハンマ一部の支点 は高さ99csに取付けられ、ハンマ 一部は水平(二持ち上げられてから 自然落下させ、支点を中心(ニジて、 サンプルに向け、倒撃を加える。
手続補正書(方式) 昭和57年9月9日 特許庁長官 殿 1、 事件の表示 昭和57年特許願第79142号 2、発明の名称 シェルモールド法用レジンコーテツドサンド3、補正を
する者 事件との関係 特許出願人 昭和57年8月31日(発送日) 5、補正の対象 明細書の図面の簡単な説明の欄 6、補正の内容 「図面の簡単な説明」の欄を設けた明細書4図面の簡単
な説明 第1図は崩壊性を試験するための衝撃:である。
Aはサンプル、 Bはハンマ一部、 Cはハンマ一部を取付けである支点。
特許出願人  住友デエレズ株式会都

Claims (6)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)  フェノール樹脂で鋳型用耐火性粒状物を被覆
    したコーテッドチント(:おいて、 レン化O−シクロヘキレルフェノールII化合物を含有
    させてなるレジンコーテツドサンド。
  2. (2)  モノスチレン化0−シクロヘキシルフェノー
    ル類化合物の配合量がフェノール樹脂100重量部(:
    封して0.5〜40重量部である特許請求の範囲第1項
    記載のレジンコーテッドチント。
  3. (3)  フェノール樹脂がノボラック型フェノール樹
    脂である特許請求の範囲第1項記載のレジンコーテッド
    チント。
  4. (4)  フェノール樹脂がレゾール型フェノール樹脂
    である特許請求の範囲11項記載のレジンコーテツドサ
    ンド。
  5. (5) フェノール樹脂がノボラック型フェノール樹脂
    とレゾール型フェノール樹脂の混合樹脂である特許請求
    の範囲第1項記載のレジンコーテツドサンド。
  6. (6)  フェノール樹脂が滑剤を内含することを特徴
    とする特許請求の範囲第1項、第2項、第3項、第4項
    または第5項記載のレジンコーテツドサンド。
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