JPS59147012A - シエルモ−ルド用変性フエノ−ル樹脂組成物の製造方法 - Google Patents

シエルモ−ルド用変性フエノ−ル樹脂組成物の製造方法

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JPS59147012A
JPS59147012A JP1976383A JP1976383A JPS59147012A JP S59147012 A JPS59147012 A JP S59147012A JP 1976383 A JP1976383 A JP 1976383A JP 1976383 A JP1976383 A JP 1976383A JP S59147012 A JPS59147012 A JP S59147012A
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JP
Japan
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parts
resin
phenolic resin
weight
catalyst
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JP1976383A
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English (en)
Inventor
Yukio Saeki
佐伯 幸雄
Shigeru Nemoto
茂 根本
Yukio Tokunaga
幸雄 徳永
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Sumitomo Durez Co Ltd
Original Assignee
Sumitomo Durez Co Ltd
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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用変性フェノール樹剤の製造方
法に関するものである。
従来、一般ニ、フェノール類とホルムアルデヒドを触媒
の存在下で反応したノボラック型フェノール樹脂に硬化
剤としてヘキサメチレンテトラミ7−を用い、あるいは
フェノール類とホルムアルデヒドを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を、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を使用して得られ
たレジンコーテツドサンドよりつくられたシェル鋳型は
注湯時に鋳型に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に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レジンコーテツドサンドにクッショ
ン効果のある物質を添加して鋳型に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
止する方法がとシ入れられている。クッション材として
従来、ビンゾール、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、悪臭を発生したシ、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、フェノール類100重量部に対して、メタイソプ
ロペニルフェノールオリゴマーを3〜50重量部配合し
、触媒の存在下でホルムアルデヒド15〜100重量部
を反応させることによp得られた変性フェノール樹脂を
使用することによシ、注湯時悪臭がなく注湯後のシェル
鋳型のクラックの発生を防止するのを見出しだ。なお、
このような鋳型では使用済後の崩壊性も良好である。本
発明におけるメタインプロペニルフェノールオリゴマー
とは、メタインプロペニルフェノールを、酸性下で重合
させた2〜4量体が主成分の数平均分子量が250〜5
00のオリゴマーである。メタイソプロペニルフェノー
ルオリゴマーを他のクッション材と同様にノボラック型
フェノール樹脂または固形レゾール型フェノール樹脂に
単に混合する方法もある。しかしこの方法によれば得ら
れた樹脂から製造されたレジンコーテツドサンドをもっ
てつくられたシェル鋳型の熱時膨張率金低下する効果が
乏しい。発明者らはフェノール樹脂を製造時フェノール
類とともに、メタイソプロベニルフェノールオリゴマー
全添加シタ後、ホルムアルデヒドを添加し反応させるこ
とにより、シェル鋳型の熱時膨張率を大幅に低下しうる
のに有効な変性フェノール樹脂の製造方法を見出した。
この製造方法とは、フェノール類10 Q]iimK対
しこれとともにメタイソプロペニルフェノールオリゴマ
ーを3〜50重量部配合したのち、ホルムアルデヒド1
5〜100重量部を添加し、触媒の存在下に加熱する。
これらの化合物は、この加熱によって次第に縮合するの
で、反応が進行している間に系内を真空にして水分を除
去する。系内の温度は次第に上昇し、臨界温度に達する
から、そのあと反応生成物を取出したのち、常温にまで
冷却して固化させる方法である。メタイソプロペニルフ
ェノールオリゴマーの配合量はフェノール類100重量
部に対して3〜50重量部が好ましい。この配合量が3
重量部未満の場合は変性効果が出ない。また、その配合
量が50重量部をこえる・と粘結されたシェル鋳型の強
度が低下する。フェノール類とメタイソプロペニルフェ
ノールオリゴマーとの混合物と反応するホルムアルデヒ
ドの添加量は、フェノール類100重量部に対し15〜
100重量部が好ましい。この部数が15重量部未満の
場合はメタイソプロペニルフェノールオリゴマーとホル
ムアルデヒドとの反応性が乏しくなる。また、この部数
が100重量部をこえた場合は、遊離アルデヒドの量が
多くなシ、生成樹脂の熱硬化時に悪臭を発するもととな
る。
本発明で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、アニリンなどを
存在せしめたものも使用できる。
ホルムアルデヒドとしては、通常、ホルマリンが使用さ
れるが、パラホルムアルデヒド、トリオキサン、のよう
なアルデヒド発生物質も使用できる。
フェノール類とホルムアルデヒドとの反応触媒はノボラ
ック型フェノール樹脂の場合、一般に蓚酸、塩酸、硫酸
などの酸性物質および有機酸金属塩、レゾール型フェノ
ール樹脂の場合、一般にアンモニア、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−、苛性カリ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
カリ土類金属水酸化物などの1種以上を選んで使用する
。本発明を好ましく″実施するためには樹脂100重量
部に対し、滑剤を5重量部以下変性7エノール樹脂に内
含させる。滑剤は通常の滑剤が使用できるが、エチレン
ビスステアリン酸アマイド、メチレンとスステアリン酸
アマイド、オキシステアリン酸アマイド、ステアリン酸
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変性フェノール樹脂ができる。滑剤
を内含させることによシ、生成した変性フェノール樹脂
の固結防止ができる。また、この樹脂を粘結剤として使
ってシェル鋳型を製造する際に内含された滑剤が樹脂の
流動性を助長して均一な樹脂の分布を形成するから、シ
ェル鋳型の強度を向上させる。本発明を利用するレジン
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
に好まし〈実施するにはドライホットコート法が推奨さ
れ石。
以下本発明を実施例によシ説明する。しかし、本発明は
これら実施例によっ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
「チ」はすべて「重量部」および「重量%」を示す。
実施例1゜ 冷却器と攪拌器付き反応釜を準備し、これにフェノール
100(1、メタイソプロペニルフェノールオリゴマー
(数平均分子量325)100部を仕込み後、37チホ
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℃に達してから、120分間還流
反応後メチレンビスステアリン酸アマイド10部を添加
した。混合物を分散させた後、真空下で脱水反応を行な
い釜出しした。常温で固形のノボ2ツク型変性フ工ノー
ル樹脂1070部を得た。
実施例Z 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、メタイソプロペニルフェノールオリゴマー
(数平均分子量325)250部を仕込み後、37チホ
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℃に達してから、120分間還流
反応した。そして真空下で脱水反応を行ガい釜出しした
。常温で固形のノボラック型変性フェノール樹脂110
0部を得た。
実施例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、メタイソプロペニルフェノールオリゴマー
(数平均分子量325)200部を仕込み後、37襲ホ
ルマリン1795部、次いで28チアンモニア水160
部、50%水酸化ナトリウム水溶液6パ0部−を添加し
た。徐々に昇温し、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
40部を添加して、真空下で脱水反応を行ない、釜出し
急冷した。常温で固形のレゾール屋変性フェノール樹脂
1300部を得た。
比較例1゜ 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チホルマリン650部、次いで蓚酸1
0部を仕込んだ。徐々に昇温し、温度が96℃に達して
から、30分間還流反応した。
その後、真空下で脱水反応を行ない釜出しした。
常温で固形のノボラック型フェノール樹脂960部を得
た。
比較例2゜ 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部を添加した。徐々に昇温し、温度が96℃に達
してから、30分間還流反応した後、真空下で脱水反応
を行ない、釜出し急冷した。常温で固形のレゾール型フ
ェノール樹脂1060部を得た。
比較例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、メタイソプロペニルフェノールオリゴマー
(数平均分子量325)600部を仕込み後、37%ホ
ルマリン1000部、次いで蓚酸10部を仕込んだ。徐
々に昇温し、温度が96℃に達してから、150分間還
流反応した。その後、真空下で脱水反応を行ない釜出し
した。常温で固形のノボラック型変性フェノール樹脂1
640部を得た。
比較例4゜ 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、メタイソグロペニルフェノールオリゴマ−
(数平均分子量325)100部を仕込み後、37%ホ
ルマリン270部、次いで蓚酸10部を仕込んだ。徐々
に昇温し、温度が96℃に達してから120分間還流反
応した。その後、真空下で脱水反応を行ない釜出しした
。常温で固形のノボラック型変性フェノール樹脂940
部を得た。
〔レジンコーテツドサンドの製造〕
(1)温度130〜140℃に加熱した三栄6号珪砂7
000部をワールミキサーに仕込み、実施例1.2およ
び比較例1.3.4にて得られた各樹脂140部を各々
別々に添加した後40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。さらにステアリン酸カルシウム7部を添加し、3
0秒間混合して排砂してエヤレージロンを行ないレジン
コーテツドサンドを得た。
(2)温度130〜140℃に加熱した三栄6号珪砂7
000部をワールミキサーに仕込み、実施例3および比
較例2にて得られた各樹脂140部を各々別々に添加し
た後40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。さらに
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ジロンを行ないレジンコーテツドサ
ンドを得た。
(1) (2)にて得られた7種類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シである。
曲げ強さ: JACT試験法5M−1による粘着点: 
JACT試験法c−iによる熱間引張シ強さ: JAC
T試験法5M−10にょる急熱膨張率: JACT試験
法5M−7による測定温度は1000℃としだ。

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)フェノール類100重量部に対して、メタイソプ
    ロペニルフェノールオリゴマーを3〜50重量部配合し
    、触媒の存在下でホルムアルデヒド15〜100重量部
    を加熱下に縮合反応させたのち真空下で水分を除去して
    とシ出し常温にまで冷却して固化させることを特徴とす
    る常温で固形のシェルモールド用変性フェノール樹脂の
    製造方法。
  2. (2)触媒が酸性触媒である特許請求の範囲第1項記載
    の常温で固形のシェルモールド用変性フェノール樹脂の
    製造方法。
  3. (3)触媒が塩基性触媒である特許請求の範囲第1項記
    載の常温で固形のシェルモールド用変性フェノール樹脂
    の製造方法。
  4. (4)滑剤を変性フェノール°樹脂100重量部に対し
    5重量部以下内含させた特許請求の範囲第1項、第2項
    、または第3項記載の常温で固形のシェルモールド用変
    性フェノール樹脂の製造方法。
JP1976383A 1983-02-10 1983-02-10 シエルモ−ルド用変性フエノ−ル樹脂組成物の製造方法 Pending JPS59147012A (ja)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6316830A (ja) * 1986-07-09 1988-01-23 Gunei Kagaku Kogyo Kk シエルモ−ルド用樹脂被覆砂

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6316830A (ja) * 1986-07-09 1988-01-23 Gunei Kagaku Kogyo Kk シエルモ−ルド用樹脂被覆砂
JPH0337817B2 (ja) * 1986-07-09 1991-06-06 Gunei Kagaku Kogyo Kk

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