JPS59215241A - シエルモ−ルド用レジンコ−テツドサンド - Google Patents

シエルモ−ルド用レジンコ−テツドサンド

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JPS59215241A
JPS59215241A JP8669283A JP8669283A JPS59215241A JP S59215241 A JPS59215241 A JP S59215241A JP 8669283 A JP8669283 A JP 8669283A JP 8669283 A JP8669283 A JP 8669283A JP S59215241 A JPS59215241 A JP S59215241A
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phenolic resin
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佐伯 幸雄
Shigeru Nemoto
茂 根本
Yukio Tokunaga
幸雄 徳永
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    • 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
    • B22C1/16Compositions 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
    • B22C1/20Compositions 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
    • B22C1/205Compositions 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 organic silicon or metal compounds, other organometallic compounds
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22CFOUNDRY MOULDING
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    • B22C1/16Compositions 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
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    • B22C1/22Compositions 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
    • 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
    • B22C1/2253Condensation polymers of aldehydes and ketones with phenols

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レジンコーテツドサンド(二
関するものであり、特に鋳型の強度が良好なシェルモー
ルド用レジンコーテツドサンドの組成物(=関するもの
である。
従来、ンヱルモールド用しジンコーテッードサンドを製
造する際(二、使用されるフェノール樹脂としては、一
般にフェノール類とアルデヒド類なモル比が0.6〜0
.9(二で酸性触媒の存在下で反応したノボラック型フ
ェノール樹脂、あるいはモル比が1〜3(二でアルカリ
性触媒の存在下で反応したレゾール型フェノール樹脂な
どがある。これらのフェ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(≧ フェノール樹脂の分子量を
低下し、加熱造型時(ニフェノール樹脂の鋳型用珪砂の
表面(二おける流れを増加すること(二より結合力を高
める方法がとられている。
しかしながら、フェノール1シ・1脂の分子量を低下す
ると、樹脂および得られたレジン:r−テッドザンドが
保存中(二固結じやすくなるという欠点があるため、フ
ェ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aであるフェ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(=、各種のシ
ランカップリング剤を併用する方法も一般に行なわれC
いる。
シランカップリング剤は1分子中(−2個以上の異った
反応基をもつ有機けい素化合物で、反応基の1つは無機
質物質と化学結合するメトキシ基、エトキン基、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、フェノール樹脂のシランカップリング剤
の併用(=よる方法は、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った。
本発明者らは、ン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、鋳型用珪砂にフェノール樹脂とシランカ
ップリング剤と分子量が500未満のアミドを被覆させ
ること(二より、鋳型の強度がきわめ℃向上することを
見出した。シラ  □ンカソプリング剤または分子量5
00未満のアミドを各々単独でフェノール樹脂と併用し
た場合、鋳型の強度はフェノール樹脂だけを使用した場
合(=比べ、若干の増加しか認められないので、シラン
カップリング剤と分子量500未満のアミドを同時に併
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(二よるものと考えられる。
本発明に用いるシランカッ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ンラン。
γ−アミノプロピルトリメトキンシラン、N−アミノエ
チルアミツブ(1ピルトリメトキシシラン。
N−β(アミノエチル)γ−アミノプロピルトリメトキ
シシランなどのアミノシラン、γ−グリシドキンプロピ
ルトリメトキンシランなどのエポキシシラン、およびビ
ニルトリクロルンラン、ビニルトリニドキシンラン、ビ
ニルトリニドキシンラン、ビニルトリス(2〜メトキシ
エトキシ)シランなどのビニルシランなどである。
こλ1らのシランカップリング剤のl li以上を使用
することができる。
本発明(1用いる分子量が500未満のアミドの例とし
ては、アクリルアミド、ジメチルアクリルアミド、アセ
ト酢酸アニリド、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−フェニルプロピオンア
ミド、メチロールステアロアミド、N−フェニルアセト
アミド、ジメチルアセトアミド、アセトアミド、ステア
リルアミド、プロピオンアミドなどである。
これらのアミドの1種以上を使用することができる。
分子量が500以上のアミド、たとえばエチレンビスス
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。
シランカップリング剤および分子量が500未満のアミ
ドの添加量は、フェノール樹脂100重量部(二対して
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、硬化したフェ
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ップリング剤および分手車が5
00未活のアミドの配合方法は、ノボラック型フェノー
ル樹脂またはレゾール型フェノール樹脂の製造時(ニフ
ェ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。
あるいはノボラック型フェノール樹脂またはレゾール型
フェノール樹脂の製造後、これらのフェノール樹脂とシ
ランカッ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(二でシラ
ンカップリング剤とアミドを配合することもできる。こ
の際、添加時期はフェ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、シランカップリング剤およびアミドは、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強度は配合しない場
合(=比べ、顕著(=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、粉末溶剤法のし1ずれの方法であってもよい
以下、本発明を実施例(二より説明するが、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(一記載されている[帥および
[飼はすべて「重量部」および「重量%」を示す。
製造例1 冷却器付き反応釜(ニブエノール1000部、37%ホ
ルマリン650部、次いで蓚酸10部を仕込み後、徐々
(二昇温し、温度が96℃(−達してから120分間還
流反応後、真空下で脱水反応を行なった後、γ−アミノ
プロピルトリエトキシンラン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、ノボラック型フェノール樹脂970部を得た
γ−アミノプロピルトリエトキシンランおよびジメチル
ホルムアミドのノボラック型フェノール樹脂への配合割
合は各々0.52部であった。
製造例2 冷却器付き反応釜(ニラエノール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(二昇温し、温度が96℃に達してから30分間還
流反応後、真空Fで脱水反応を行ない内温か85℃にな
った時点でγ−グリシドキシプロピルトリメトキシンラ
ン10部およびステアリルアミド(分子[A 284 
) 10部を添加した。その後釜出しし急冷して、レゾ
ール型フェノール樹脂1080部を得た。
γ−グリシドキシプロビルトリメトキンシランおよびス
テアリルアミドのレゾール型フェノール樹脂への配合割
合は各々0.94部であった。
製造例3 冷却器利き反応釜Cニラエノール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(二昇温し温度が96℃(−達してから300分間
還流反応後真空下で脱水反応を行なった後、ビニルトリ
ットキシンラン5部およびN−メチルベンズアごド(分
子量135 ) 50部を添加した。その後釜出しして
、ノボラック型フェノ−7し樹脂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
ドのノボラック型フェノール樹脂への配合割合は各々0
.58部、5,8部であった。
製造例4 冷却器付き反応釜にフェノール1000部、37%ホル
マリン650部、次いで蓚酸10部を仕込み後、徐々(
二昇温し、温度が96℃(二連してから120分間還流
反応後、真空下で脱水反応を行なった後釜出ししてノボ
ラック型フェノール樹脂960部を得た。
製造例5 冷却器付き反応釜(ニブエノール1000部、37%ホ
ルマリン650部、次いで蓚酸10部を仕込み後、徐々
(=昇温し、温度が96℃(=達してから120分間還
流反応後、真空下で脱水反応を行なった後γ−アミノプ
ロピルトリエトキシンラン5部を添加した。その後釜出
ししノボラック型フェノール樹脂965部を得た。
製造例6 冷却器付き反応釜にフェノール1ooo部、37%ホル
マリン650部、次いで蓚酸10部仕込み抜栓々(二昇
渇し、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っ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ック型フェ
ノール樹脂990部を得た。
溝ツ、ソ5告イ列7 冷却器付き反応釜(ニラエノール1000部、37%ホ
/I/ ”79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
添加抜栓々に昇温し、温度が96℃(二連してがら3部
分間還流反応後真空丁で脱水反応を行ない、内温か85
℃(=なった時点で釜出しし急冷してレゾール型フェノ
ール樹脂1060部を得た。
製造例8 冷却器付き反応釜にフェノール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(二昇温し、温度が96℃(=達してから300分間
還流反応後、真空下で脱水反応を行なった後、釜出しし
てノボラック型フェノール樹脂865部を得た。
実施例1 温度130〜140℃(=加熱した三栄6号珪砂700
0部をワールミキサー(=仕込み、製造例1(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
40秒間混練した。次いで〜キザメテレンテトラミン2
1部を水105部(−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(二
30秒間混合して、排砂して、エヤレーンランを行ない
レジンコーテツドサンドを得た。
実施例2 温度130〜140℃(−加熱した三栄6号珪砂700
0   ’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ェノール樹脂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、エヤレーショ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ック型フェノール樹脂奪使
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℃(二加熱した三栄6号珪砂700
0部をワールミキサーに仕込み、製造例4にて得られた
ノボラック型フェノール樹脂140部、γ−アミノプロ
ピルトリエトキン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。
次いでヘキザメテレンテトラミン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、エヤレーンラ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(二で得られたノボラック型フェノール樹脂を
使用する以外は実施例1と同様の製造条件(二てレジン
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ック型フェノール樹脂を使
用する以外は実施例1と同様の製造条件(二でレジンコ
ーテツドサンドを14だ。
比較例3 製造例6(二で得られたノボラック型フェノール樹脂を
使用する以外は実施例1と同様の製造条件(:てレジン
コーテツドサンドを得た。
比較例4 製造例7f1−r得られたレゾール4°j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(二で得られたノボラック型フェノール樹脂を
使用する以外は実施例1と同様の製造条件にでレジンコ
ーテツドサンドを?4)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(二仕込み、製造例4(二で得られ
たノボラック型フプノール樹脂140部、γ−アミノプ
ロピルトリエトキンシラン07部およびエチレンビヌス
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〜キサメチレンテトラ
ミツ21部を水105部(二溶解した〜キサメチレンブ
トラミン水溶液を添加し、コーテッド4)−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。史(=30秒間混合して、排砂して、エヤレーンラ
ンを行4[いレジンコーテツドサンドを1ひた。
実)崩例1.2.3.4および比較例1.2,3.4.
5.6+二で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(−示す。
なお試験方υ3は次の通りである。
曲げ強さ : JACT試験法5M−1による粘着点 
+ JACT試験法 C−1(二よる熱間引張り強さ 
: JACT試験法5M−10+=よる

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)  フェノール樹脂、シランカップリング剤及サ
    ンド。
  2. (2)  シランカップリング剤がアミノt/ラン、エ
    ボキシンラン、ピニルヅランの群から選ばれた1種以上
    である特許請求の範囲第(1)項記載のシェルモールド
    用レジンコーテツドサンド。
  3. (3)分子量が500未満のアミドが、アクリルアミド
    、ジメチルアクリルアミド、アセト酢酸アニリド、ポル
    ムアミド、ジメブールホルムアミド、N−メチルベンズ
    アミド、N−フェニルプロピオンアミド、メチロールス
    テアロアミド、N−フェニルアセトアミド、ジメブール
    アセトアミド、アセトアミド、ステアリルアミド、プロ
    ピオンアミドの群から選ばれた18以上である特許請求
    の範囲i (1)項記載のシェルモールド用レジンコー
    テツドサンド。
  4. (4)  シランカップリング剤の添加量が、フェノ−
    ル樹脂100重量部(二対し°(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)項また
    は第(2)項記載のシェルモールド用レジンコーテツド
    サンド。
  5. (5)分子量が500未満のアミドの添加量が、フェノ
    ール樹脂100重量部(二対して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)項また
    は第(3)項記載のシェルモールド用レジンコーテツド
    サンド。
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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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