JPS60184446A - シエルモ−ルド用レジンコ−テツドサンド組成物 - Google Patents

シエルモ−ルド用レジンコ−テツドサンド組成物

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JPS60184446A
JPS60184446A JP3728884A JP3728884A JPS60184446A JP S60184446 A JPS60184446 A JP S60184446A JP 3728884 A JP3728884 A JP 3728884A JP 3728884 A JP3728884 A JP 3728884A JP S60184446 A JPS60184446 A JP S60184446A
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JP
Japan
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resin
coated sand
type phenolic
parts
electrical conductivity
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Pending
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JP3728884A
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English (en)
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Yukio Saeki
佐伯 幸雄
Yukio Tokunaga
幸雄 徳永
Shigeru Nemoto
茂 根本
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Sumitomo Durez Co Ltd
Original Assignee
Sumitomo Durez Co Ltd
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Publication date
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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
    • B22C1/22Compositions 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

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  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Mold Materials And Core Materials (AREA)
  • Phenolic Resins Or Amino Resins (AREA)

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】 本発明は特定されたノボラック型フェノールm 脂=含
むシェルモールド用のレジンコーテツドサンド組取りに
関すりものでめり、符に速硬化性で、かつ鋳型の曲げ強
度の良好なシェルモールド用のレジンコーテツドサンド
組取りに関するものである。
従来シェルモールド用のレジンコーテツドサンドを製造
する際に使用されるノボラック型フエノ □−ル樹11
Wは、反応時の触媒として蓚酸、塩酸、硫酸、vんv、
パラトルエンスルホン酸、ベンゼンスルホン酸、マレイ
ン酸、S人酸などの酸性物質を使用することにより得ら
れぬオルトバラ比(フェノール類の一〇H基に対するメ
チレン基の結合を示すオルト結合とバラ結合とのメチレ
ン基数の比:以下o/pと略記すゐ)が0.3〜1.2
のノボラック型フェノール樹脂と、反応時の触媒として
酢酸亜鉛、酢酸マンガン、酢酸マグネシウム、詞■酸亜
鉛などの2価金属基音使用することにより侍られ/) 
0/I)が20〜7.0のノボラック型フェノール樹脂
がある。
しかしながら、夫々のノボラック型フェノールItmB
’tlに、硬化剤としてヘキサメテレンテトラミン金柑
いて得られたレジンコーテツドサンド組成物は、前者の
ノボラック型フェノール樹脂を使用した場合、硬化速度
がおそく、また後者のノボシック型フェノール樹脂會使
用した場合、得られた鋳型の曲げ強度が低いという欠点
があった。
本発明者らはこれらの欠点全克服すべく鋭意研究した結
果、o/pが1.0〜5.0で、かつ樹脂の抽出水電気
伝導度が20〜1500μ廓のノボラック型フェノール
樹月旨全1史用することにより、得られたコーテツドサ
ンドの硬化速度が早く、かつそれより造形式れた鋳型の
曲げ強度の高いレジンコーテツドサンド組成物が得られ
ること全見出した。
ここで、樹脂の抽出水電気伝導度とは、微粉砕した樹脂
試料10.Ofiフラスコにとり、蒸留水200m/l
fe加えた後加熱し、60分間還流後25°Cに冷却し
、その上澄液を取9電気伝導度測定肘により測定した数
値である。抽出水電気伝導度は、樹脂中に含まれるイオ
ン性物質の総量と関係し、特にノボラック型フェノール
樹脂の場合、残存触媒量、原料として使用したホルマリ
ン中に存在する憾゛酸の残存量、3よび未反応フェノー
ルなどのf俊性物質の総省と関係すめ特性値であめ。
ノボラック型フェノール樹脂のイ便化速度は、硬化剤の
へキサメチレノテトラミンの分解速度に依存するが、ヘ
キサメチレンテトラミンの分解速度は、ノボラック型フ
ェノール樹脂の酸性度、特に抽出水電気伝導度に相関す
る。抽出水電気伝導度が大きくなるとヘキサメチレンテ
トラミンの分解が促進され、ノボラック型フェノール樹
脂の硬化速度が早くなる。また、抽出水電気伝導度が小
さくなるとヘキサメチレンテトラミンの分解速度が低下
し、ノボラック型フェノール樹脂の硬化速度が遅くなる
。ノボラック型フェノール樹脂のo/pが1.0未満の
場合、鋳型の曲げ強度は高いがコーテツドサンドの硬化
速度が遅い。o/pが5.0 Th越える場合、コーテ
ツドサンドの硬化速度は早いが鋳型の曲は強度が低い。
o/pが10〜5.0で、抽出水成気伝24度が20μ
7Δ未満の場合、鋳型の曲げ強度は高いがコーテツドサ
ンドの硬化速度が遅い。
o/pが1.0〜5.0で、抽出水電気伝導度が150
0μ2ム 3− を越える場合、コーテツドサンドの硬化速度は早いが、
鋳型の曲げ強度が低い。ノボラック型フェノール樹脂の
o/Pが1.0〜5.0で、かつ抽出水電気伝導度が2
0〜1500μ廓における場合にのみ得られたコーテツ
ドサンドの硬化速度が早く、かつ鋳型の曲げ強度が高い
ノボラック型フェノール樹脂の数平均分子′Jiiケ3
00〜650であることが望ましい。数平均分子量が3
00未満の場合、得られたコーテツドサンドの硬化速度
が遅iく・、さらに樹脂およびコーテツドサンドの固結
が著しい。−1次、650を越える場合、樹脂の流れが
悪くなり、鋳型の曲げ強度が低い。
本発明を好まし〈実施すめため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
シラン、γ−アミノプロピルトリメトキシシラン、N−
アミノエテルプロビルトリメトキシシラン、N−β(ア
ミノエテルノr−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−グリシドキシグロビルトリメト
キシシランなどのエポキシシラン、2よびビニルトリク
ロルシラン、ビニルトリメト 4− キシシラン、ビニルトリエトキシシラン、ビニルトリス
(2−メトキシエトキシフ シランなどのビニルシラン
などである。これらのシランカップリング剤の1種以上
全使用すめことができる。ノボラック型フェノール樹脂
のシランカップリング剤の含有縦は0.01〜3M倉褒
が望ましい。會有當が001x雪チ未満の場合は、鋳型
の強度を同上させる効果が乏しく、また3畜−1it%
會越えると硬化したフェノール樹脂の凝果力が低下する
ことにより、鋳型の強度の向上効果が低下する。
本発明で使用するフェノール類としては、フェノ−ノー
クレゾール、キシレノールなどがめるが、レゾルミン、
カテコール、ハイドロキノン、アニリン、によう素、メ
ラミン、カシューナツトシェルオイルなどを存在せしめ
たものも使用でさる。
アルデヒド類トしては、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選ばれ
たアルデヒド物置全使用する。
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−ト法、コール
ドコート法、粉末清刑法のいずれの方法でおってもよい
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r部」および「チ
」は、すべてr重x部」および「重量%」を示す。
製造例1 冷却器と攪拌器付き反応釜全準備し、これにフェノール
1000 部、37%ホルマリン604部、次いで酢酸
亜鉛6部と蓚!!24部を仕込んだ。徐々に昇温し、温
度が96゛0に達してから180分間還流反応した。そ
の後真空下で脱水反応全行ない、1tf脂温度が160
’Oに到達した時、r−アミノプロピルトリエト中ジシ
ラン5s全添加して混合した。その後釜出し急冷して、
常温で固形のノボラック型フェノール樹脂を得た。
製造例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
500m、37%ホルマリン300部、次いで、跳酸酸
亜鉛4部を仕込んだ。徐々に昇温し、温度が96゛0に
達してから120分間還流反応した後、冷却した。さら
にフェノール450部、オルトタレゾール5(1,37
%ホルマリン320部、次いで#塩酸2部を仕込み徐々
に昇温し、温度が960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、樹脂温度が
170“0に到達した時、γ−グリシドキシグロビルト
リメトキシシラン5部を添加して混合した。その後釜出
し急冷して常温で固形のノボラック型フェノールml 
脂に得た。
製造例3 冷却器と攪拌器付き反応釜全準備し、フェノール100
0 Is、37%ホルマリン650部、次いで蓚酸10
部を仕込み後徐々に昇温し、温度が96′0に達してか
ら120分間還流反応後、真空下で脱水反応全行ない、
樹脂温度が160℃に到達した時釜出し急冷して、常温
で固形のノボラック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、これにフェノール
1000部、37%ホルマリン604部、次いで酢酸亜
鉛15部を仕込んだ。徐々に昇温し、温度が96°0に
達してから240分間還流反応後、真空下で脱水反応全
行ない、樹脂温度が150°0に到達した時釜出し急冷
して、常温で固形のノボラック型フェノール樹J!¥1
を得た。
製造例5 冷却器と攪拌器付き反応釜全準備し、これにフェノール
1000部、37%ホルマリン630部、次いで酢酸亜
鉛15部と蓚酸6sを仕込んだ。徐々に昇温し、温度が
96°0に達してから150分間還流反応した。その後
真空下で脱水反応全行ない、樹脂温度が150°Cに到
達した時釜出し急冷して、常温で固形のノボラック型フ
ェノール樹脂會得た。
製造例6 冷却器と攪拌器付き反応釜全準備し、これにフェノール
1000部、37%ホルマリン604部、次いで酢酸亜
鉛2部と蓚[1部を仕込んだ。徐々に昇温し、温度が9
6”0に達してから、(60分間還流反応した。その後
真空下で脱水反応を行ない、樹脂温度が160“0に到
達した時、釜出し急冷して、常温で固形のノボラック型
フェノール樹脂を得た。
実施例12゜ 温度140〜150”0に加熱した三乗6号珪砂700
0部をワールミキサーに仕込み、製造例1および製造例
2にて得られたノボラック型フェノール樹脂各々14o
s會別々に添加した後40秒間混練した。
次いでヘキサメチレンテトラミン21部を水105部に
浴解したヘキサメチレンテトラミン水浴液を添加し、コ
ーテツドサンドが崩壊するまで混線後、ステアリン酸カ
ルシウム7部全添加した。更に30秒間混合して、排砂
して、エヤレーション會行ない各々、別々のレジンコー
テツドサンドを得た。
比較例1.2.3.4゜ 温度140〜150’oにカロ熱した三乗6号珪砂70
00部をワールミキサーに仕込み、製造例3、製造例4
、製造例5、Pよび製造例6にて得られたノボラック型
フェノール街脂各々140部を、別々に添加した後40
秒間混練した。次いでヘキサメチレンテトラミン21部
全水105部に俗解したヘキザメチレンテトラミン水浴
液全添加し、コーテツドサンドが崩壊するまで混線後、
ステアリン醒カルシウム7部全添加した。更に30秒間
混合して、排砂して、エヤレーション全行ない、各々、
別々のレジンコーテツドサンド全倚た。
実施例1.2.および比較例1.2.3.4にて得られ
た各々の樹脂およびレジンコーテツドサンドの特性値を
第1表に示す。
なお、試験方法は次の通りである。
融 点: JIS−に−0064による。
o/p :核磁気共鳴スペクトルにより、2I2−とす
ると、 抽出水電気伝4度;試料全乳鉢で微粉砕し、10、(l
全三角フラスコに採取し、蒸留水200 +7LA?1
1− を加え、60分間煮沸遠流候、25°0に冷却し、レジ
ン分のない上澄液ケ取り′也気依碑度耐にて測定する。
電気伝導度(μ10I)−試料液で測足し九屯気伝導度
(μ/釧クリープランク測定しfc、電気伝導度(μ 
/cm〕 数平均分子賞;蒸気圧平衡法に、Cめ。
曲げ強さ : JACT試験法5M−1による。
粘眉点 ; JACT試験法c−1による。
熱間引張IJ ’1iil : JACT試験法SM 
10 K ヨ4゜特肝出顧人 住友デュレズ株式会社 手続補正書(自発) 昭和59年 3月14日 特許庁長官殿 2、発明の名称 シェルモールド用しジ゛ンコーテツドサンド組1物3、
補正をする者 事件との関係 特許出願人 住 所 東京都千代田区内幸町1丁目2番2号5、補正
の内容 (1)第1頁の特許請求の範囲の欄を別紙の通りに補正
する。
(2)第3頁第8行、第4真下から3行、第4頁最終行
、第5頁第4行、第13頁第4行、第13頁第5行及び
第13頁第6行の [μ/c、、、I を [μ7J″
/c+oJ に補正する。
(3)第8頁第4行の [酸酸亜鉛−1を 1酸亜鉛]
 に補正する。
(4)第11頁第17行乃至第18行のに補正する。
(5)第12頁第1表の樹脂特性の欄 「抽出水電気伝導度(μ/cm)」を「抽出水電気伝導
度(μび70m)−1に補正する。
以 」二 別紙 [補正後の特許請求の範U旧 「(1)フェノール類の一〇H基に対するメチレン基の
結合位置を示すオルト結合(、)とパラ結合(p)との
メチレン基数の比(o/p)が1.0〜5.0で、かつ
樹脂の抽出水電気伝導度が20〜1500LTj−7−
cmの7ボラツク型フエノールIf脂を存在させたシェ
ルモールド用レジンコーテツドサンド組成物。
(2)ノボラック型フェノール樹脂の数平均分子量が3
00〜650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組成物。

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)フェノール類の−OH基に対す勾メチレン基の結
    合位置を示すオルト結合(0)とバラ結合(p)とのメ
    チレン基数の比(o/p)が1.0〜5.0で、かつ樹
    脂の抽出水電気伝導就が20〜1500μ2Δのノボラ
    ック型フェノール樹脂全存在させたシェルモールド用レ
    ジンコーテツドサンド組成物。
  2. (2)ノボラック型フェノール樹脂の数平均分子層が3
    00〜650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組成物。
  3. (3)ノボラック型フェノール側刀旨が0.01〜3富
    量係のシランカップリング利金内含する特許請求の範囲
    第(1)項筐たは第(2)項記載のシェルモールド用レ
    ジンコーテツドサンド組成物。
JP3728884A 1984-03-01 1984-03-01 シエルモ−ルド用レジンコ−テツドサンド組成物 Pending JPS60184446A (ja)

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