JPS62134137A - シエルモ−ルド用樹脂粘結剤 - Google Patents
シエルモ−ルド用樹脂粘結剤Info
- Publication number
- JPS62134137A JPS62134137A JP27294785A JP27294785A JPS62134137A JP S62134137 A JPS62134137 A JP S62134137A JP 27294785 A JP27294785 A JP 27294785A JP 27294785 A JP27294785 A JP 27294785A JP S62134137 A JPS62134137 A JP S62134137A
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- Japan
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- formaldehyde
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- phenol
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- Mold Materials And Core Materials (AREA)
- Compositions Of Macromolecular Compounds (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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明はシェルモールド用包・１脂粘結剤に関するもの
であり、特にアルミニウム鍋物、合金鋳物など比較的鋳
込温度の低い鋳物の製造に用いられ、鋳込後の鋳型の崩
壊性全署しく改良したシェルモールド用樹脂粘結剤に関
するものである。
であり、特にアルミニウム鍋物、合金鋳物など比較的鋳
込温度の低い鋳物の製造に用いられ、鋳込後の鋳型の崩
壊性全署しく改良したシェルモールド用樹脂粘結剤に関
するものである。
一般に鋳物用樹脂被覆砂に用いられる粘結剤には、フェ
ノールとホルムアルデヒド全酸性またはアルカリ性で反
応させて得らｎる樹脂であるが、こｎらのフェノール樹
脂をアルミ鋳物のような鋳込温度の低い鋳物用砂型に用
いた場合には、鋳込後の砂落し作業に非常に大きな費用
と労力が必要となる。
ノールとホルムアルデヒド全酸性またはアルカリ性で反
応させて得らｎる樹脂であるが、こｎらのフェノール樹
脂をアルミ鋳物のような鋳込温度の低い鋳物用砂型に用
いた場合には、鋳込後の砂落し作業に非常に大きな費用
と労力が必要となる。
すなわち、これらのフェノール樹脂を用いた場合には、
鋳込後でも注湯温度が低いために鋳型はなお強固性を保
持しており、その後３００℃位の高温で６〜１２時間も
加熱処理した後、衝撃を加えなげれば鋳型が崩壊せず、
鋳込後の後処理に非常に大きな費用と労力が必要となっ
ている。
鋳込後でも注湯温度が低いために鋳型はなお強固性を保
持しており、その後３００℃位の高温で６〜１２時間も
加熱処理した後、衝撃を加えなげれば鋳型が崩壊せず、
鋳込後の後処理に非常に大きな費用と労力が必要となっ
ている。
特に、最近エネルギーの節減が叫ばｎる中、加熱処理の
必要のないシェルモールド用樹脂粘結剤が強く要望さｎ
ている。
必要のないシェルモールド用樹脂粘結剤が強く要望さｎ
ている。
本発明は鋳込後加熱処理を必ずしも必要とせず、機械的
衝撃だけでも崩壊するシェルモールド用樹脂粘結剤を提
供しようとするものである。
衝撃だけでも崩壊するシェルモールド用樹脂粘結剤を提
供しようとするものである。
本発明の粘結剤は、フェノール１６０モルに対してホル
ムアルデヒド１．０〜３．５モルをアルカリ性触媒で付
加縮合させて得らｎた樹脂（樹脂Ａ）１００重焉部と、
多価フェノール類ｉ、ｏモルとホルムアルデヒド０．６
〜１．０モルに酸性触媒で縮合させたものに、脱水後ｆ
ｓ酸エステル、亜燐酸エステル、ホスホン酸エステルお
よびホスフィン類から選ばｎた少なくとも一種以上を、
前記多価フェノール類１００重量部に対して３０〜１０
０ｘ量部溶解させて得らｎた樹脂（樹脂Ｂ）６０〜１３
０重景部とを配合したことを特徴とする。
ムアルデヒド１．０〜３．５モルをアルカリ性触媒で付
加縮合させて得らｎた樹脂（樹脂Ａ）１００重焉部と、
多価フェノール類ｉ、ｏモルとホルムアルデヒド０．６
〜１．０モルに酸性触媒で縮合させたものに、脱水後ｆ
ｓ酸エステル、亜燐酸エステル、ホスホン酸エステルお
よびホスフィン類から選ばｎた少なくとも一種以上を、
前記多価フェノール類１００重量部に対して３０〜１０
０ｘ量部溶解させて得らｎた樹脂（樹脂Ｂ）６０〜１３
０重景部とを配合したことを特徴とする。
本発明に用いらｎる多価フェノール類とじてハ、カテコ
ール、レゾルシン、ヒドロキノン、フロログルシン、ピ
ロガロール等のＩｎまたは混合物が用いらｎる。
ール、レゾルシン、ヒドロキノン、フロログルシン、ピ
ロガロール等のＩｎまたは混合物が用いらｎる。
ホルムアルデヒドとしては、パラホルム、ホルマリン、
トリオキサン等の一種または混合物が用いらｎる。
トリオキサン等の一種または混合物が用いらｎる。
本発明の二種類の樹脂を製造するための触媒として、ア
ルカリ性触媒としては、苛性カリ、苛性ソーダ、水酸化
カルシウム、水酸化バリウムなどのアルカリ金属、アル
カリ土類金属の水酸化物および水酸化アンモニウム、ジ
メチルアミン、トリメチルアミンなどのアミン化合物が
単独または併用して用いらｎる。酸触媒としては、塩酸
、硫酸、リン酸等の＃機酸、パラトルエンスルホン酸、
シュウ敢等の有機酸が卑独筐たは併用して用いら几る。
ルカリ性触媒としては、苛性カリ、苛性ソーダ、水酸化
カルシウム、水酸化バリウムなどのアルカリ金属、アル
カリ土類金属の水酸化物および水酸化アンモニウム、ジ
メチルアミン、トリメチルアミンなどのアミン化合物が
単独または併用して用いらｎる。酸触媒としては、塩酸
、硫酸、リン酸等の＃機酸、パラトルエンスルホン酸、
シュウ敢等の有機酸が卑独筐たは併用して用いら几る。
本発明の二種類の樹脂に溶解させる化合物のうち、
燐酸エステルとしては、トリメチルホスヘート、トリエ
チルホスヘート、トリブテルホスヘート、トリオクテル
ホスヘート、トリプトキシホスヘート、トリスクロロエ
チレンホスヘート、トリスクロロプロビルホスヘート、
トリフェニルホスフィン、トリクレジルホスヘート、ト
リキシレニルホスヘート、クレジルジフェニルホスヘー
ト、オクチルジフェニルホスヘート、キシレニルジフェ
ニルホスヘート、トリラウリルホスヘート、トリセチル
ホスヘート、トリステアリルホスヘート、トリオレイル
ホスヘート等の正燐酸エステルが用いら几る。
チルホスヘート、トリブテルホスヘート、トリオクテル
ホスヘート、トリプトキシホスヘート、トリスクロロエ
チレンホスヘート、トリスクロロプロビルホスヘート、
トリフェニルホスフィン、トリクレジルホスヘート、ト
リキシレニルホスヘート、クレジルジフェニルホスヘー
ト、オクチルジフェニルホスヘート、キシレニルジフェ
ニルホスヘート、トリラウリルホスヘート、トリセチル
ホスヘート、トリステアリルホスヘート、トリオレイル
ホスヘート等の正燐酸エステルが用いら几る。
亜燐酸エステルとしては、トリメチルホスファイト、ト
リエチルホスファイト、トリブチルホスファイト、ト＋
７フエニルホスフアイト、トリドデシルホスファイト、
トリスノニルフェニルホスファイト、トリスクロロエチ
ルホスファイト、トリストリデシルホスファイト等の亜
燐酸トリエステル、ジメチルホスファイト、ジエチルホ
スファイト、ジプチルホスファイト等の亜燐酸ジエステ
ルが用いらｎる。
リエチルホスファイト、トリブチルホスファイト、ト＋
７フエニルホスフアイト、トリドデシルホスファイト、
トリスノニルフェニルホスファイト、トリスクロロエチ
ルホスファイト、トリストリデシルホスファイト等の亜
燐酸トリエステル、ジメチルホスファイト、ジエチルホ
スファイト、ジプチルホスファイト等の亜燐酸ジエステ
ルが用いらｎる。
ホスホン酸エステルとしては、ジブチル−ブチルホスホ
ネート、ジ（２−エチルヘキシル）２−エチルへキシル
ホスホネート等が用いラレる。
ネート、ジ（２−エチルヘキシル）２−エチルへキシル
ホスホネート等が用いラレる。
ホスフィン類としては、ジフェニルホスフィン、トリフ
ェニルホスフィン、メチＡメジフェニルホスフィン、ジ
メチルフェニルホスフィン等が用いられる。
ェニルホスフィン、メチＡメジフェニルホスフィン、ジ
メチルフェニルホスフィン等が用いられる。
上記の化合物は、多価フェノール耕変性７エノール樹脂
１００重量部に対し、１０〜３０重量部便用される。１
０重置部未満では崩壊性向上効果が小さく、３０重量部
全さえると樹脂の軟化点が低くなっｔす、硬化速度が遅
くなったすするため好！シくない。
１００重量部に対し、１０〜３０重量部便用される。１
０重置部未満では崩壊性向上効果が小さく、３０重量部
全さえると樹脂の軟化点が低くなっｔす、硬化速度が遅
くなったすするため好！シくない。
本発明においては前記樹脂Ａ１００重量部に対し前記樹
脂８３０〜１３０重量部を配合することを特徴とする。
脂８３０〜１３０重量部を配合することを特徴とする。
樹脂Ｂの配合量が６０重量部未満だと強度、硬化性に劣
り、１６０重量部を越えると硬化性が遅くなる。
り、１６０重量部を越えると硬化性が遅くなる。
配合に際しては両樹脂金混練してもよく、あるいは粒状
のまま混合して配付してもよい。また樹脂被後砂粒全製
造する際に砂と一緒に混合して配合してもよい。
のまま混合して配付してもよい。また樹脂被後砂粒全製
造する際に砂と一緒に混合して配合してもよい。
マタ、本発明のシェルモールド用樹脂粘結剤には上記樹
脂のほか、必要に応じて、滑剤、カップリング剤等金配
曾することもできる。
脂のほか、必要に応じて、滑剤、カップリング剤等金配
曾することもできる。
燐化付物は古ぐよジポリマ−の難燃剤として広く使用さ
れてきている。その難燃化機構については、文献（５ｃ
ｈｖｙｔｅｎ Ｈ，Ａ、ｅｔａｌ、Ａｄｖａｎｃｅ。
れてきている。その難燃化機構については、文献（５ｃ
ｈｖｙｔｅｎ Ｈ，Ａ、ｅｔａｌ、Ａｄｖａｎｃｅ。
Ｃｈｅｍ、 Ｓｅｒ、、 ９．７−２０ （１９５４）
）によると、燐化合物がフェノール樹脂等の分子中に
酸素を含むポリマーの脱水反応を促進して炭化が促され
るため、難撚性が向上すると考えられている。
）によると、燐化合物がフェノール樹脂等の分子中に
酸素を含むポリマーの脱水反応を促進して炭化が促され
るため、難撚性が向上すると考えられている。
本発明者等は、特願昭５６−１０２９６５で、フェノー
ル樹脂１００重量部に対して燐酸エステル１０〜３０重
量部を溶解させた樹脂粘結剤を用いた被覆砂により製造
されたＲ型は鋳込後の崩壊性が著しく改善されることを
開示した。
ル樹脂１００重量部に対して燐酸エステル１０〜３０重
量部を溶解させた樹脂粘結剤を用いた被覆砂により製造
されたＲ型は鋳込後の崩壊性が著しく改善されることを
開示した。
この技術によって得られる効果は燐化合物による炭化作
用によるところが大きく、炭化が促進されたフェノール
樹脂は砂粒同志間の粘も力が小さくなるため崩壊性が向
上したものと考えられる。炭化作用はフェノール樹脂中
に酸素、特に芳香族環に直接結合した＃！に素がるると
燐化合物による水素の引き抜き反応を促進し、脱水とい
う形で炭化が促進される。本発明においてはフェノール
樹脂を多価フェノールで変性しているので、フェノール
樹脂中に含まれる酸素の数が多くなり、炭化率が高くな
って崩壊性が大幅に改善されたものと思われる。
用によるところが大きく、炭化が促進されたフェノール
樹脂は砂粒同志間の粘も力が小さくなるため崩壊性が向
上したものと考えられる。炭化作用はフェノール樹脂中
に酸素、特に芳香族環に直接結合した＃！に素がるると
燐化合物による水素の引き抜き反応を促進し、脱水とい
う形で炭化が促進される。本発明においてはフェノール
樹脂を多価フェノールで変性しているので、フェノール
樹脂中に含まれる酸素の数が多くなり、炭化率が高くな
って崩壊性が大幅に改善されたものと思われる。
この炭化反応をモデル的に表示すると下の如くなジ、炭
化された炭素はフェノールノボラック樹脂では２５％で
あるに対し、多価フェノール類で変性された（モル比１
／１）ノボラック樹脂では４０％と大きな値となる。
化された炭素はフェノールノボラック樹脂では２５％で
あるに対し、多価フェノール類で変性された（モル比１
／１）ノボラック樹脂では４０％と大きな値となる。
フェノールノボラック樹脂の場合
炭化率２５％
炭化率４０％
・炭化されｔ炭素
〔実施例〕
以下本発明を比較例、実施例に基づいて説明する。
樹脂ＣＩ’ｌ
攪拌機、冷却コンデンサー、温度計を備えｔ四ツロフラ
スコにフェノール９４０ｇ、５７％ホルマリン１６２２
ｇ、２０％苛性ソーダ２５５ｇ金秤量し、攪拌しなから
湯浴上で加熱し、８０〜８５°Ｃで４．５時間反応させ
る。その後、９０〜１００℃、減圧度７００±＋Ｏｍｍ
Ｈｇで濃縮を行い、留出量的１２３０ｇで終点とし、フ
ラスコから取シ出し、軟化点８５℃の樹脂１３３７ｇを
得比。
スコにフェノール９４０ｇ、５７％ホルマリン１６２２
ｇ、２０％苛性ソーダ２５５ｇ金秤量し、攪拌しなから
湯浴上で加熱し、８０〜８５°Ｃで４．５時間反応させ
る。その後、９０〜１００℃、減圧度７００±＋Ｏｍｍ
Ｈｇで濃縮を行い、留出量的１２３０ｇで終点とし、フ
ラスコから取シ出し、軟化点８５℃の樹脂１３３７ｇを
得比。
樹脂（ｎ）
攪拌機、冷却コンデンサー、温夏計′ｔ−備えた四ツロ
フラスコにフェノール９４０ｇ、５７％ホルマリン６４
９ｇ、蓚酸４．７ｇを秤量し、攪拌しながらマントルヒ
ーターで加熱し、９８〜１０２℃で乳化点まで反応させ
る（約１，５時間）。
フラスコにフェノール９４０ｇ、５７％ホルマリン６４
９ｇ、蓚酸４．７ｇを秤量し、攪拌しながらマントルヒ
ーターで加熱し、９８〜１０２℃で乳化点まで反応させ
る（約１，５時間）。
その後、さらに１時間、同温度で反応させたあと、常圧
下で１３０〜１５２℃まで加熱昇温し、約５３０ｇの脱
水全行い、軟化点８５℃の固型樹脂１０４０ｇを得た。
下で１３０〜１５２℃まで加熱昇温し、約５３０ｇの脱
水全行い、軟化点８５℃の固型樹脂１０４０ｇを得た。
樹脂〔ＩＩ〕
攪拌機、冷却コンデンサー、温度計を備えた四ツロ７ラ
スコにカテコール１１００ｇ、５７％ホルマリン６４９
ｇ、蓚酸５．５ｇを秤量し、攪拌しなから湯浴上で加
熱し、９８〜１０２℃で乳化点まで反応させる。その後
さらに同温度で２時間反応させたあと常圧下で加熱濃縮
しながら１３０〜１５２℃まで昇温し、ここでトリフェ
ニルホスヘート４４０ｇを添加し、次いで減圧度７００
±１（］ｍｍＨｇで留出量的６１０ｇまで１縮を行う。
スコにカテコール１１００ｇ、５７％ホルマリン６４９
ｇ、蓚酸５．５ｇを秤量し、攪拌しなから湯浴上で加
熱し、９８〜１０２℃で乳化点まで反応させる。その後
さらに同温度で２時間反応させたあと常圧下で加熱濃縮
しながら１３０〜１５２℃まで昇温し、ここでトリフェ
ニルホスヘート４４０ｇを添加し、次いで減圧度７００
±１（］ｍｍＨｇで留出量的６１０ｇまで１縮を行う。
その後フラスコから取り出し、軟化点７８℃の樹脂１５
８６ｇを得た。
８６ｇを得た。
樹脂（■）
攪拌機、冷却コンデンサー、温度計金偏えた四ツロフラ
スコにハイドロキノン１１００ｇ。
スコにハイドロキノン１１００ｇ。
３７％ホルマリン６４９ ｇｘ蓚＃Ｒ５，５ｇを秤量し
、撹拌しながらマントルヒーターで９８〜１０２℃まで
昇温させる。この温度で乳化点まで反応させ（約２．５
時間〕、その後さらに同温度で２時間反応させｆｃ後に
常圧下で加熱濃縮しながら１３０〜１５２℃まで昇温し
、この点でトリフェニルホスヘート４４０ｇ１加える。
、撹拌しながらマントルヒーターで９８〜１０２℃まで
昇温させる。この温度で乳化点まで反応させ（約２．５
時間〕、その後さらに同温度で２時間反応させｆｃ後に
常圧下で加熱濃縮しながら１３０〜１５２℃まで昇温し
、この点でトリフェニルホスヘート４４０ｇ１加える。
ついで減圧度を７３０±７ＱｍＩＩＩＨｇに上げ、総留
出量的６１０ｇまで濃縮全行った後、フラスコから取り
出し、軟化点７９℃の樹脂１５８４ｇ１得念。
出量的６１０ｇまで濃縮全行った後、フラスコから取り
出し、軟化点７９℃の樹脂１５８４ｇ１得念。
上記で得られた樹脂を表に示す割付に粒状で混合して比
較例１、実施例１〜２の樹脂粘結剤を得た。
較例１、実施例１〜２の樹脂粘結剤を得た。
樹脂粘結剤の特性を比較するために、次の条件で樹脂被
覆砂の製造全行った。
覆砂の製造全行った。
１３０℃に加熱したフリーマントル珪砂１０同に樹脂（
次表配合、粒状混合）１８０ｇ全添加し４０秒間混練し
、ついで水１００ｇｋ脩加し混添加が崩壊したらステア
リン酸カルシウム１５ｇを添加し、２０秒間混付置て排
出し、樹脂被覆砂を得た。
次表配合、粒状混合）１８０ｇ全添加し４０秒間混練し
、ついで水１００ｇｋ脩加し混添加が崩壊したらステア
リン酸カルシウム１５ｇを添加し、２０秒間混付置て排
出し、樹脂被覆砂を得た。
得られた樹脂被傑砂の特性を次表に示す◇測定方法
融着点；ＪＩＳ Ｋ−６９１０による。
曲げ強度；ＪＩＳ Ｋ−６９１０による。
崩壊率；２３０℃に加熱した６０φＸ３０ｆｆ１ｍＨの
金型に樹脂被覆砂を入れ、４００℃亀気炉中で５分間硬
化させテストピース全作成する。勲酸素状態に保っｔ３
００℃に加熱した金型に封入し３００℃炉中で２０分間
焼成し之後放冷する。このテストピースを２８メツシユ
の篩にのせロータツブ篩損とう磯を用い１〜５分間保と
うし、その減少量から次式により崩壊率全米めた。
金型に樹脂被覆砂を入れ、４００℃亀気炉中で５分間硬
化させテストピース全作成する。勲酸素状態に保っｔ３
００℃に加熱した金型に封入し３００℃炉中で２０分間
焼成し之後放冷する。このテストピースを２８メツシユ
の篩にのせロータツブ篩損とう磯を用い１〜５分間保と
うし、その減少量から次式により崩壊率全米めた。
崩壊率（％）＝
〔発明の効果〕
本発明によジ鋳込後の加熱処理をしなくても機械的衝撃
で崩壊するシェルモールド用樹脂粘結剤の提供が可能に
なった。
で崩壊するシェルモールド用樹脂粘結剤の提供が可能に
なった。
Claims (1)
- １、フェノール１．０モルに対してホルムアルデヒド１
．０〜３．５モルをアルカリ性触媒で付加縮合させて得
られた樹脂１００重量部と、多価フェノール類１．０モ
ルとホルムアルデヒド０．６〜１．０モルを酸性触媒で
縮合させたものに、脱水後燐酸エステル、亜燐酸エステ
ル、ホスホン酸エステルおよびホスフィン類から選ばれ
た少なくとも一種以上を、前記多価フェノール類１００
重量部に対して３０〜１００重量部溶解させて得られた
樹脂３０〜１３０重量部とを配合したことを特徴とする
シェルモールド用樹脂粘結剤。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP27294785A JPS62134137A (ja) | 1985-12-04 | 1985-12-04 | シエルモ−ルド用樹脂粘結剤 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP27294785A JPS62134137A (ja) | 1985-12-04 | 1985-12-04 | シエルモ−ルド用樹脂粘結剤 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS62134137A true JPS62134137A (ja) | 1987-06-17 |
Family
ID=17520989
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP27294785A Pending JPS62134137A (ja) | 1985-12-04 | 1985-12-04 | シエルモ−ルド用樹脂粘結剤 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS62134137A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2015077636A (ja) * | 2010-10-14 | 2015-04-23 | リグナイト株式会社 | フェノール樹脂粘結剤組成物、粘結剤コーテッド耐火物及びその製造方法、鋳型及びその製造方法 |
-
1985
- 1985-12-04 JP JP27294785A patent/JPS62134137A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2015077636A (ja) * | 2010-10-14 | 2015-04-23 | リグナイト株式会社 | フェノール樹脂粘結剤組成物、粘結剤コーテッド耐火物及びその製造方法、鋳型及びその製造方法 |
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