JPS598466B2 - 鋳物用樹脂被覆砂の製造方法 - Google Patents
鋳物用樹脂被覆砂の製造方法Info
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- JPS598466B2 JPS598466B2 JP8698680A JP8698680A JPS598466B2 JP S598466 B2 JPS598466 B2 JP S598466B2 JP 8698680 A JP8698680 A JP 8698680A JP 8698680 A JP8698680 A JP 8698680A JP S598466 B2 JPS598466 B2 JP S598466B2
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- Japan
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- resin
- coated sand
- foundries
- bisphenol
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- Mold Materials And Core Materials (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
この発明は改良された鋳物用樹脂被覆砂の製造方法に関
するものである。
するものである。
従来鋳物用樹脂被覆砂の粘結剤としてフェノールとホル
ムアルデヒドとを酸性触媒の存在下で反応させたノボラ
ツク型フェノール樹脂と硬化剤としてヘキサメチレンテ
トラミン（以下へキサミンという）が使用されている。
ムアルデヒドとを酸性触媒の存在下で反応させたノボラ
ツク型フェノール樹脂と硬化剤としてヘキサメチレンテ
トラミン（以下へキサミンという）が使用されている。
このフェノール樹脂とへキサミンを用いた鋳物用樹脂被
覆砂は強度が強く、かつ硬化速度も速いという利点はあ
るが鋳型を造型した後の放置時に鋳型にクラツクが生じ
たり注湯時にクラツクが生じる等の欠点があった。
覆砂は強度が強く、かつ硬化速度も速いという利点はあ
るが鋳型を造型した後の放置時に鋳型にクラツクが生じ
たり注湯時にクラツクが生じる等の欠点があった。
上記欠点は急激な温度変化による粘結剤および珪砂の熱
膨張に帰因していると考えられ、熱膨張を吸収させる物
質を添加することが以前より行なわわれていた。
膨張に帰因していると考えられ、熱膨張を吸収させる物
質を添加することが以前より行なわわれていた。
具体例を示すとリグニン、ビンゾール、ロジン、含酸素
石油系樹脂等の型割れ防止剤をフェノール樹脂中に混合
するか又は反応させることである―しかしながら上記の
方法では型割れ防止剤により臭気を発生したり又コスト
も高く更に鋳型強度が低下する等の欠点があった。
石油系樹脂等の型割れ防止剤をフェノール樹脂中に混合
するか又は反応させることである―しかしながら上記の
方法では型割れ防止剤により臭気を発生したり又コスト
も高く更に鋳型強度が低下する等の欠点があった。
又特開昭５２−１３８５９３号公報にはフェノール１０
０部に対しホルムアルデヒド２０〜５０部及びビスフェ
ノールＡ精製残査５〜７０部を配合して触媒の存在下で
反応させたシエルモールド用樹脂の製造法が記載されて
いるこの方法により得られた樹脂は型割れの防止には有
用であるが硬化速度が遅いという欠点がある。
０部に対しホルムアルデヒド２０〜５０部及びビスフェ
ノールＡ精製残査５〜７０部を配合して触媒の存在下で
反応させたシエルモールド用樹脂の製造法が記載されて
いるこの方法により得られた樹脂は型割れの防止には有
用であるが硬化速度が遅いという欠点がある。
本発明では種々検討の結果、ビスフェノールＡ精製残査
をあらかじめホルムアルデヒド類を触媒の存在下で反応
させ、その後フェノール類を添加し更にｐＨを４〜７に
調節し反応させて得られたオルソ配向性変性フェノール
樹脂を加熱砂と混練した鋳物用樹脂被覆砂が硬化速度が
速くかつ鋳型のクラツクの防止もできることがわかった
。
をあらかじめホルムアルデヒド類を触媒の存在下で反応
させ、その後フェノール類を添加し更にｐＨを４〜７に
調節し反応させて得られたオルソ配向性変性フェノール
樹脂を加熱砂と混練した鋳物用樹脂被覆砂が硬化速度が
速くかつ鋳型のクラツクの防止もできることがわかった
。
特開昭５２−１３８５９３号公報に記載されている方法
ではビスフェノールＡ精製残査とホルムアルデヒドとフ
ェノールを配合し触媒の存在下で反応させるため、フェ
ノールと比べるとホルムアルデヒドとの反応速度が遅い
ビスフェノールＡｆｆ製残査が樹脂中に多く残り、又ヘ
キサミンとの反応も遅いため硬化速度が遅くなり鋳型造
型に長時間を要する欠点があった。
ではビスフェノールＡ精製残査とホルムアルデヒドとフ
ェノールを配合し触媒の存在下で反応させるため、フェ
ノールと比べるとホルムアルデヒドとの反応速度が遅い
ビスフェノールＡｆｆ製残査が樹脂中に多く残り、又ヘ
キサミンとの反応も遅いため硬化速度が遅くなり鋳型造
型に長時間を要する欠点があった。
ここで本発明では、硬化速度を改良するためまずビスフ
ェノールＡ精製残査とホルムアルデヒド類とを触媒の存
在下で反応させ、その後フェノール類を添加しさらにｐ
Ｈを４〜７に調節し反応させて変性フェノール樹脂を得
た。
ェノールＡ精製残査とホルムアルデヒド類とを触媒の存
在下で反応させ、その後フェノール類を添加しさらにｐ
Ｈを４〜７に調節し反応させて変性フェノール樹脂を得
た。
この結果、硬化速度が遅い一因であった未反応ビスフェ
ノールＡ精製残査が少なくなり、かつ得られたオルソ配
向性変性フェノール樹脂は、硬化剤であるヘキサミンと
の反応が速く、このオルソ配向性変性フェノール樹脂を
用いた鋳物用樹脂被覆砂は、硬化速度が速くかつ、フェ
ノール樹脂骨格内に多くのビスフェノールＡ精製残査が
はいっているため型割れ防止にも効果的に働く。
ノールＡ精製残査が少なくなり、かつ得られたオルソ配
向性変性フェノール樹脂は、硬化剤であるヘキサミンと
の反応が速く、このオルソ配向性変性フェノール樹脂を
用いた鋳物用樹脂被覆砂は、硬化速度が速くかつ、フェ
ノール樹脂骨格内に多くのビスフェノールＡ精製残査が
はいっているため型割れ防止にも効果的に働く。
本発明で使用するビスフェノールＡ精製残査はビスフェ
ノールＡ，０．０’−ビスフェノール、０．ｐ′一ビス
フェノールが４５±２０係，ＯＨ価（ＫＯＨ■／サンプ
ルｌｐ）が４５０±５０のものであり他はクロマンＩ、
クロマン■等が含まれている。
ノールＡ，０．０’−ビスフェノール、０．ｐ′一ビス
フェノールが４５±２０係，ＯＨ価（ＫＯＨ■／サンプ
ルｌｐ）が４５０±５０のものであり他はクロマンＩ、
クロマン■等が含まれている。
ホルムアルデヒド類としてホルマリンまたはバラホルム
の１種または混合物が用いられる。
の１種または混合物が用いられる。
ビスフェノール残査とホルムアルデヒド類を反応させる
触媒としてはオルト配向性触媒、好ましくはＺｎ ，
Ｍｎ ， Ｍｇ ， Ａｔの酸化物または水酸化物また
は塩の１種または混合物が用いられる。
触媒としてはオルト配向性触媒、好ましくはＺｎ ，
Ｍｎ ， Ｍｇ ， Ａｔの酸化物または水酸化物また
は塩の１種または混合物が用いられる。
フェノール類としては、フェノール、クレゾール、レゾ
ルシンまたはキシレノール等のフェノール類の１種また
は混合物が用いられる。
ルシンまたはキシレノール等のフェノール類の１種また
は混合物が用いられる。
オルソ配向性変性フェノール樹脂の合成方法を説明スる
とビスフェノールＡ精製残査とホルムアルデヒド類をフ
ラスコに入れ触媒を投入した後５０〜１００℃で０．５
〜３時間反応させ、その後フェノール類を添加しｐＨを
４〜７に調節し更に７０〜１００℃で１〜３時間反応さ
せ、その後脱水濃縮を行ない固状樹脂を得る。
とビスフェノールＡ精製残査とホルムアルデヒド類をフ
ラスコに入れ触媒を投入した後５０〜１００℃で０．５
〜３時間反応させ、その後フェノール類を添加しｐＨを
４〜７に調節し更に７０〜１００℃で１〜３時間反応さ
せ、その後脱水濃縮を行ない固状樹脂を得る。
ｐＨの調節には塩酸、ＮａＯＨ等が用いられ、４未満だ
とオルソ配向性が小さくなり遅硬化となり、７を越える
メチロール基がたくさん残りゲル化しやすくなる。
とオルソ配向性が小さくなり遅硬化となり、７を越える
メチロール基がたくさん残りゲル化しやすくなる。
又、硬化速度を速くするためにオルソ配向性変性フェノ
ール樹脂にサリチル酸安息香酸等の芳香族有機酸を変性
フェノール樹脂に添加するのが好ましい。
ール樹脂にサリチル酸安息香酸等の芳香族有機酸を変性
フェノール樹脂に添加するのが好ましい。
更にこのオルソ配向性変性フェノール樹脂の鋳物砂への
分散性をよくするためにオルソ配向性変性フェノール樹
脂にワックス類を添加するのが好ましい。
分散性をよくするためにオルソ配向性変性フェノール樹
脂にワックス類を添加するのが好ましい。
ワックス類としては、ステアリン酸アマイド エチレン
ビスステアリン酸アマイドメチレンビスステアリン酸ア
マイドなどの脂肪酸アマイド カルナウバワックス モ
ンタンワックスまたはステアリン酸カルシウムの１種ま
たは混合物が用いられる。
ビスステアリン酸アマイドメチレンビスステアリン酸ア
マイドなどの脂肪酸アマイド カルナウバワックス モ
ンタンワックスまたはステアリン酸カルシウムの１種ま
たは混合物が用いられる。
又サルチル酸、安息香酸等の芳香族有機酸、ワックス類
およびシランカツプリング剤は脱水濃縮終了後添加し１
３０℃以上３０分間以上攪拌するのが好ましい。
およびシランカツプリング剤は脱水濃縮終了後添加し１
３０℃以上３０分間以上攪拌するのが好ましい。
ヌ、鋳物用樹脂被覆砂の耐湿性をよくするためオルソ配
向性変性フェノール樹脂にシランカツプリング剤を添加
するのが好ましい。
向性変性フェノール樹脂にシランカツプリング剤を添加
するのが好ましい。
更に、このオルソ配向性変性フェノール樹脂と通常シエ
ルモールド用樹脂として使用されているものとを混合す
るか、あるいは混融させたものを用いてもよい。
ルモールド用樹脂として使用されているものとを混合す
るか、あるいは混融させたものを用いてもよい。
このようにして得られたオルソ配向性フェノール樹脂を
加熱砂と混練することにより鋳物用樹脂被覆砂が得られ
る。
加熱砂と混練することにより鋳物用樹脂被覆砂が得られ
る。
以下実施例に基いて本発明を説明する。
実施例 （１）
変性フェノール樹脂の製造法
攪拌機および還流コンデンサーがついたフラスコにビス
フェノールＡ，０．０’ビスフェノール、０．ｐ′ビス
フエールが４３．２係でありＯＨ価が４６０である（東
洋ソーダ製ＨＬＣ ８ ０ ２で測定）ビスフェノール
Ａ精製残査１０００ｇ，３７％ホルムアルデヒド１０５
０ｇおよび酢酸亜鉛４０ｇを投入し、７５℃で２時間反
応させた後、フェノール１２００ｇを投入しｐＨを２０
％ＮａＯＨ水溶液５ｇ添加し５．５に調整した後９５℃
で２時間反応を進めその後脱水濃縮し軟化点８７℃の樹
脂（ａ）を得た。
フェノールＡ，０．０’ビスフェノール、０．ｐ′ビス
フエールが４３．２係でありＯＨ価が４６０である（東
洋ソーダ製ＨＬＣ ８ ０ ２で測定）ビスフェノール
Ａ精製残査１０００ｇ，３７％ホルムアルデヒド１０５
０ｇおよび酢酸亜鉛４０ｇを投入し、７５℃で２時間反
応させた後、フェノール１２００ｇを投入しｐＨを２０
％ＮａＯＨ水溶液５ｇ添加し５．５に調整した後９５℃
で２時間反応を進めその後脱水濃縮し軟化点８７℃の樹
脂（ａ）を得た。
樹脂被覆砂の製造法
加熱した珪砂８００１をスピードミキサーに投入し砂温
か１５０℃になった時、上記で得た樹脂（甲）２４０ｇ
を加えて４０秒混練した後３０係ヘキサメチレンテトラ
ミン水溶液１２０ｇを加え、混線砂が崩壊するまで混練
した後ステアリン酸カルシウム８ｇを添加し２０秒混練
して樹脂被覆砂Ａを得た。
か１５０℃になった時、上記で得た樹脂（甲）２４０ｇ
を加えて４０秒混練した後３０係ヘキサメチレンテトラ
ミン水溶液１２０ｇを加え、混線砂が崩壊するまで混練
した後ステアリン酸カルシウム８ｇを添加し２０秒混練
して樹脂被覆砂Ａを得た。
砂型特性を表−１に示す。
実施例 （２）
実施例（１）で得られた樹脂（ａ）３００ｇと安息香酸
１０ｇをフラスコに入れ１５０℃で３０分間混融させた
後とり出し軟化点８６℃の樹脂（ｂ）を得た。
１０ｇをフラスコに入れ１５０℃で３０分間混融させた
後とり出し軟化点８６℃の樹脂（ｂ）を得た。
更に実施例（１）と同様な方法で樹脂被覆砂（０を得た
。
。
実施例 （３）
実施例（１）で得られた樹脂（ａ）３００ｇとサリチル
酸５ｇとエチレンビスステアリン酸アマイド９ｇをフラ
スコに入れ１５０℃で３０分間混融させた後とり出し軟
化点８４℃の樹脂（ｃ）を得た。
酸５ｇとエチレンビスステアリン酸アマイド９ｇをフラ
スコに入れ１５０℃で３０分間混融させた後とり出し軟
化点８４℃の樹脂（ｃ）を得た。
更に実施例（１）と同様な方法で樹脂被覆砂（０を得た
。
。
実施例 （４）
実施例（１）で得られた樹脂（ａ）３００ｇと安息香酸
５Ｉとエチレンビスステアリン酸アマイド９Ｉとシラン
カツプリング剤０６５ｇをフラスコに入れ１５０℃で３
０分間混融させた後とり出し軟化点８５℃の樹月１ｄ）
を得た。
５Ｉとエチレンビスステアリン酸アマイド９Ｉとシラン
カツプリング剤０６５ｇをフラスコに入れ１５０℃で３
０分間混融させた後とり出し軟化点８５℃の樹月１ｄ）
を得た。
更に実施例（１）と同様な方法で樹脂被覆砂（Ｄを得た
。
。
実施例 （５）
攪拌機および還流コンデンサーがついたフラスコにフェ
ノール９４０ｇ，３７％ホルムアルデヒド６５０ｇおよ
び８％塩酸１．０ｇを投入し１００℃で２時間反応させ
た後脱水濃縮し軟化点８８℃の樹脂（ｅ）を得た。
ノール９４０ｇ，３７％ホルムアルデヒド６５０ｇおよ
び８％塩酸１．０ｇを投入し１００℃で２時間反応させ
た後脱水濃縮し軟化点８８℃の樹脂（ｅ）を得た。
更に実施例（４）で得られた樹脂（ｄ）１２０ｇと上記
で得られた樹脂（ｅ） １ ２ ０ ｊｉを用いて実施
例（１）と同様な方法で樹脂被覆砂［Ｆ］を得た。
で得られた樹脂（ｅ） １ ２ ０ ｊｉを用いて実施
例（１）と同様な方法で樹脂被覆砂［Ｆ］を得た。
比較例 １
攪拌機および還流コンデンサーが付いたフラスコにフェ
ノール６００，９，実施例１で用いたものト同じである
ビスフェノールＡ精製残査５００ｇ，３７ｏ；ｂホルム
アルデヒド５３０ｇおよび２８％塩酸１．０ｇを投入し
１００℃で２時間反応させた後、脱水濃縮し軟化点８５
℃の樹脂（ｆ）を得た。
ノール６００，９，実施例１で用いたものト同じである
ビスフェノールＡ精製残査５００ｇ，３７ｏ；ｂホルム
アルデヒド５３０ｇおよび２８％塩酸１．０ｇを投入し
１００℃で２時間反応させた後、脱水濃縮し軟化点８５
℃の樹脂（ｆ）を得た。
更に実施例（１）を同様な方法で樹脂被覆砂■を得た。
比較例 ２
実施例（５）で得られた樹脂（ｅ）２４０ｇを用い実施
例（１）と同様な方法で樹脂被覆砂０を得た。
例（１）と同様な方法で樹脂被覆砂０を得た。
上記樹脂被覆砂の諸特性を下表に示す。
ビスフェノールＡ精製残査とホルムアルデヒド類と予め
触媒の存在下で反応させた後フェノールを添加しｐＨを
４〜７に調整して反応させた樹脂を使用することにより
実施例１〜５に示したように鋳型の膨張率が小さく又ベ
ンドのたわみ量が少なく硬化速度もすぐれた樹脂被覆砂
が得られた。
触媒の存在下で反応させた後フェノールを添加しｐＨを
４〜７に調整して反応させた樹脂を使用することにより
実施例１〜５に示したように鋳型の膨張率が小さく又ベ
ンドのたわみ量が少なく硬化速度もすぐれた樹脂被覆砂
が得られた。
更に有機酸を添加している実施例２は硬化速度がすぐれ
ており又、ワックス類を添加している実施例３は曲げ強
さにすぐれており又、シランカツプリング剤を添加して
いる実施例４は曲げ強さの経時変化がすぐれている。
ており又、ワックス類を添加している実施例３は曲げ強
さにすぐれており又、シランカツプリング剤を添加して
いる実施例４は曲げ強さの経時変化がすぐれている。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ ビスフェノールＡ精製残査とホルムアルデヒド類を
触媒の存在下で反応させ、その後フェノール類を添加し
さらにｐＨを４〜７に調節し反応させて得られる変性フ
ェノール樹脂を加熱砂と混練することを特徴とする鋳物
用樹脂被覆砂の製造方法。 ２ 触媒がＺｎ，Ｍｎ，Ｍｇ，Ａｔの酸化物または水酸
化物または塩の１種または混合物であることを特徴とす
る特許請求の範囲第１項記載の鋳物用樹脂被覆砂の製造
方法。 ３ 変性フェノール樹脂に芳香族有機酸が添加されてい
ることを特徴とする特許請求の範囲第１項又は第２項記
載の鋳物用樹脂被覆砂の製造方法。 ４ 変性フェノール樹脂にワックス類が添加されている
ことを特徴とする特許請求の範囲第１項、第２項又は第
３項記載の鋳物用樹脂被覆砂の製方法。 ５ 変性フェノール樹脂にシランカツプリング剤が添加
されていることを特徴とする第１項、第２項、第３項又
は第４項記載の鋳物用樹脂被覆砂の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8698680A JPS598466B2 (ja) | 1980-06-25 | 1980-06-25 | 鋳物用樹脂被覆砂の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8698680A JPS598466B2 (ja) | 1980-06-25 | 1980-06-25 | 鋳物用樹脂被覆砂の製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5711745A JPS5711745A (en) | 1982-01-21 |
| JPS598466B2 true JPS598466B2 (ja) | 1984-02-24 |
Family
ID=13902178
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP8698680A Expired JPS598466B2 (ja) | 1980-06-25 | 1980-06-25 | 鋳物用樹脂被覆砂の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS598466B2 (ja) |
-
1980
- 1980-06-25 JP JP8698680A patent/JPS598466B2/ja not_active Expired
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS5711745A (en) | 1982-01-21 |
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