JPS5874241A - シエルモ−ルド用樹脂被覆砂粒の製造方法 - Google Patents

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】 この奪明、は鋳物の鋳造時に使用する低膨張タイプの鋳
型製造の為のシェルモールド用樹脂被覆砂粒（以下単に
被覆砂という）、特に崩壊性にも優れる被覆砂に関する
ものである。

近年特に車輌用鋳物製品は軽量化の為薔ヒ薄肉化され、
且つ排気ガス対策品を計る為に複雑、な形状に移行しつ
つある。

これら鋳物製品の変遷に伴い当然の要求として鋳型の寸
法精度の向上、特に注湯時に熱膨張の小さい、即ち低熱
膨張の鋳型の開発が必要となっ、て（る。鋳型の熱膨張
の要・因は主として、砂粒の種類とその結合剤であるフ
ェノール系樹脂（以下単にレジンという）にあり、当業
界では低熱膨張タイプのフェノール樹脂の開発に力が注
がれている。また、フェノール系樹脂の種類としては大
別してノボラック形フェノール樹脂（以下ノボラックレ
°ジンという）とレゾール形フェノール樹脂（以ドレゾ
ールレジンという）とがある。この様な樹脂を使用して
鋳型を製造して溶融金属を注ぎ込んだ場合（以ド注湯と
いう）に生ずる鋳型。ヮ２や急激４膨張、。伴う鋳物、
ｒ法認不具合は、前記レジンの添装置を増すことによっ
て解消される事が知られている。しがしζレジン添加社
が多いと高価になるので工業的に自°用ではなＣ１゜ また、リグニン、ビンゾール、デンプンまたはベンガラ
等を砂粒混線時にレジンと共に添加することにより砂粒
間に介在させて、いゎゆるクッション効果を被−砂に与
え、この％＆果によって砂粒の熱＃脹を緩和する方法も
提案されている（特公昭４５−３２３４３、特開昭５２
−１３８５９３、米国特許２．７５１．６５０、特公昭
５３−２７２１０　、シェルモールドニュース１９７１
年１月号）。しかし、上記の方法をシェルモールド法に
適用した場合、鋳型造型時、あるいは注湯時に悪臭を発
生するという弊害や、鋳型の強度劣下等の祈たな欠点が
発生する。

さらに該方法によって前記鋳物欠陥を充分に解消するこ
とはできない。

一方、これら低熱膨張タイプの鋳型は、一般に崩壊性が
悪く、この改良が急務とされている３この崩壊性の改良
の為に従来より、ワックス専の滑剤をレジンに添加する
ことが知られているが、多量に添加すると鋳型強度の劣
化等の不具合が発生し、十分な解決手段とはなりえない
。

従って本発明の目的は、訂記従来の被覆砂の欠点を全て
解消し、欠陥のない鋳物を得ることができるシェルモー
ルド法に好為な被覆砂を提供することである。

さらに本発明の目的は、鋳型強度を低下させることなく
、鋳型の熱膨張を小さくし、その崩壊比をも改良し、ま
た造型、注湯時に悪臭を発生することもない、良好な鋳
型、ひいては良好な鋳物製品を得ることができる被覆砂
を提供することである。

この発明の目的は特許請求の範囲に記載した事項を実施
することによって達成される。

本発明でいうフミン酸とは石炭を原料とし、示される。

このフミン酸の配合割合は、レジン１００　Ｍ備品に対
して、３〜１５重量部であり、好ましくは５〜１０重量
部である。３重量部より少ないと、本願の熱膨張を小さ
くする効果及び崩壊性の向Ｅに寄与しないし、１５重量
部を越えると鋳型の強度を劣化せしめる。

またこのフミン酸の添加する時期は、レジンの製造時、
保存時又は砂粒との混線時のいずれかを選択すれば良（
特に制限を設けない、尚製造時に添加する場合はフミン
酸の特性を損わないようにする為に、レジンの合成後、
即ち減圧濃縮脱水の工程を経た後に行うと良い。

この発明でいうノボラックレジンとは、フェノール類と
アルデヒド類を酸性触媒下で得られた固形レジンであり
、レゾールレジンとは固唾にアンモニアを主触媒とする
固形レゾールレジンである。又、ノボラックレジンを結
合剤として使用する場合は砂粒混線時にヘキサメチレン
テトラミンを、レジン１００重量部に対して５〜２０重
量部、好ましくは１２〜１８重量部添加する。

ま−た本発明の被覆砂は、例えばステアリン酸カルシウ
ムおよびワックス類、サリチル酸、粘土、酸化鉄および
尿素のような鋳物技術において慣用されている種々の助
剤を含有することができ、このような助剤も本発明の被
覆砂にとって殊に有効である。

例えば、重置で、砂１００部に対して０．０５〜０．２
部のステアリン酸カルシウムを含有せしめることができ
る。

以下に実施例をあげ本発明を具体的に説明する。

〔実施例１〕 １／三ツロフラスコにフェノール４５０ｆと、３７％ホ
ルマリン３１０ｆを仕込み、徐々に７０℃まで加熱し、
シュウ酸２．１１を添加してさらに昇温し、還流温度で
１５０分間反応させた。

つぎに−６０〜−５５ｃｓ　Ｈｇの減圧下で濃縮脱水を
行い、フラスコ内容物の温度が１６０℃に達したときに
減圧及び加熱を止め、フミン酸４６　ｆｌを溶解させ、
さらにワックス１４　ｆｌと、シランカップリング剤１
．５ｆを添加し、溶解させた後、フラスコより内容物を
排出し、冷却して固形ノボラックレジンを得た。

次にスピードミキサー（遠州鉄工製ＮＳＣ−２型）に、
１６０℃に加熱したツーカーサンド８Ｋｇを投入し、上
記ノボラックレジンを、１６０ｆ加えて３０秒間撹拌混
練し、次いで、水１２０ｆ中にヘキサミン２４　Ｆを溶
解した水溶液を加え、砂粒が崩壊するまで撹拌した後、
ステアリン酸カルシウムを８部加えさらに２０秒間遣拌
し、排砂して被覆砂を得た。

〔実施例２〕 固形ノボラックレジン製造時にフミン酸２３ｆを溶解さ
せた以外は実施例１と同様にして被覆砂を得た。

［比較ｆｆ１Ｊ１　］ フミン酸を使用しなかった以外は実施例１と同様にして
被覆砂を得た。

〔実施例３〕 １／のセパラブルフラスコにフェノール５００　ｇと、
８５％パラホルムアルデヒド３３８ｇと２５９６アンモ
ニア水７５　Ｆを仕込み、徐々に加温し、６０〜６５℃
の温度に保持して１２０分間反応させた。ついて−６０
〜６５　ｃｍ　Ｈｇの減圧丁で徐々に加温して濃縮脱水
を行い、フラスコ内液温か１００℃に達したとき直ちに
フラスコ内容物を排出して冷却固化させ、６〜２０メツ
シユに破砕して固形レゾールレジンを得た。このレジン
１００重量部に対してアミン酸５部とワックス３部を添
加し、撹拌して均一　に混合した。この混合物を使用し
て実施例１と＋４様にして被覆砂を得た。但しヘキサミ
ンは砂粒との混練時に添加せず、水１２Ｏｆのみを添加
した。

〔実施例４〕 レゾール１００重量部に対して、フミン酸１０重墓部と
ワックス３重量部を混合した以外は実施例３と同様にし
て被覆砂を得た。

〔比較例２〕 フミン酸１０重量部を使用しなかった以外は実施例４と
同様にしｔ被覆砂を得た。

実施例１〜４及び比較例１．２で得られた被覆砂を使用
して、この被覆砂の融着点と、得られた鋳型の物性とを
第１表に示す。

表　　１ なお表１に於て融着点はＪＡＣＴ試験法Ｃ−１１２、曲
げ強さはＪＩＳ　Ｋ　−６９１σに、そして急熱膨張率
はＪＡＣＴ試験法ＳＭ−７にそれぞれもとづいて測定さ
れた。

またＥ表１で崩壊性の試験方法はまず第１図示の形状に
２５０℃に加熱した金型で６０秒間焼成してテストピー
スを作成した。その後、Ｆｅ１２を温度１３００〜１３
３０℃に溶解し、中子／鋳物を１２５ｆ／１３７０９の
条件で注湯し、ｌＯ分後鋳型をばらし、１日放置後崩壊
性をテストした。テストは、第２図示の装置を用い、ラ
ンマーにて衝撃を与え、中子がすべて落下するまでのラ
ンマー回数を崩壊性指数とした。但し、１０００回を越
えるものについては中子重置に対する砂残り率Ｘ　１０
００＋　１０００で崩壊性指数とした。

以、Ｌ、上表１から明らかな如く、本発明方法は鋳型強
度を低下させることなく、又融着点等の良好な性状を確
保し、且つ急熱膨張を著るしく低下させ、崩壊比をも改
良した被覆砂の製造方法を提供している。

またＥ述のことから明らかな如く、悪臭を発生すること
ないレゾール樹脂特有の特性を損うことのない方法を保
持する方法を提供している。

従って、本発明の被覆砂を用いてワレが少なく寸法精度
の浸れた鋳型を作ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図及び第２図６オともに崩壊性テストを説明する為
の図面であり、第１図示は崩壊性テストを行うためのテ
ストピースの断面図を含む平面図であり、第２図示は崩
壊性テスト用装置の断面図であり、第３・図示は本願に
使用するフミン酸の化学構造式である。 特許出願人　アイシン化工株式会社 −一 岸１　日 第　２０

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 少くとも加熱した砂粒とフェノール系樹脂を混練して、
   シェルモールド用樹脂被覆砂粒を製造する方法に於て、
   該フェノール系樹脂１００重量部に対してフミン−を３
   〜１５重量部添加することを特徴とする前記シェルモー
   ルド用樹脂被覆砂粒の製造方法。