JPH0119986B2 - - Google Patents

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JPH0119986B2
JPH0119986B2 JP59227653A JP22765384A JPH0119986B2 JP H0119986 B2 JPH0119986 B2 JP H0119986B2 JP 59227653 A JP59227653 A JP 59227653A JP 22765384 A JP22765384 A JP 22765384A JP H0119986 B2 JPH0119986 B2 JP H0119986B2
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JP
Japan
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phenolic resin
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resin
type phenolic
shell
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JP59227653A
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JPS61108443A (ja
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Yukio Saeki
Shigeru Nemoto
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Sumitomo Durez Co Ltd
Original Assignee
Sumitomo Durez Co Ltd
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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)
  • Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)
  • Phenolic Resins Or Amino Resins (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は固形レゾール型フエノール樹脂を主成
分とするシエルモールド用フエノール樹脂の製造
方法に関するものであり、特に鋳型の強度が良好
なシエルモールド用フエノール樹脂の製造方法に
関するものである。 〔従来技術〕 従来、シエルモールド法によるレジンコーテツ
ドサンドを製造する際に、使用されるフエノール
樹脂としては、一般にフエノール類とホルムアル
デヒドをモル比が0.6〜0.9にて酸性触媒の存在下
で反応したノボラツク型フエノール樹脂、あるい
はモル比が1〜2.5にてアルカリ性触媒の存在下
で反応したレゾール型フエノール樹脂などがあ
る。ノボラツク型フエノール樹脂は、通常硬化剤
としてヘキサメチレンテトラミンを樹脂に対して
10〜15重量%使用し、得られたレジンコーテツド
サンドは一般に高強度で、かつ速硬化性のシエル
特性を有している反面、この方法で使用するヘキ
サミンは鋳型の造型時や注湯時に熱分解してアン
モニア、アミン類などの窒素化合物を発生し、環
境汚染をおこしたり、また鋳鉄や鋳鋼に適用する
場合、ヘキサミンの熱分解によつて生ずる窒素化
合物により鋳物製品にピンホールあるいはプロホ
ールなどのガス欠陥を生じることなどの欠点があ
つた。 ノボラツク型フエノール樹脂に見られるこれら
の欠点を改良するために、レゾール型フエノール
樹脂が使用されている。レゾール型フエノール樹
脂は、フエノール類とホルムアルデヒドをモル比
が1〜3にてアルカリ性触媒の存在下で反応した
ものである。 シエルモールド用のレゾール型フエノール樹脂
の場合、アルカリ性触媒としては一般にアンモニ
アを使用した樹脂と、アンモニアとアルカリ金属
水酸化物またはアルカリ土類金属水酸化物を使用
した樹脂の2種類に分けられる。 前者の樹脂は樹脂製造時の固形化が容易である
が、シエル鋳型強度が低く、かつ硬化速度が遅い
という欠点がある。後者の樹脂は樹脂製造時の固
形化が容易で、かつシエル鋳型強度が高く、硬化
速度も早い長所を有する。 しかしながら、アンモニアとアルカリ金属水酸
化物またはアルカリ土類金属水酸化物を使用した
レゾール型フエノール樹脂は、アンモニアの単独
使用によるレゾール型フエノール樹脂に比べ、シ
エル鋳型強度および硬化速度が良好な特長を有す
るものの、ノボラツク型フエノール樹脂に比べ、
いぜんとしてこれらの物性が劣るという問題があ
つた。 〔発明の目的〕 本発明者らは固形レゾール型フエノール樹脂を
主成分とするシエルモールド用フエノール樹脂を
使用して製造されるレジンコーテツドサンドより
得られるシエル鋳型の強度を大幅に改良する方法
を鋭意研究した結果、フエノール1モルに対して
ホルムアルデヒド1.0〜2.5モルを使用し、触媒と
してフエノール類1モルに対して水酸化リチウム
0.002〜0.2モルおよびアンモニア0.05〜0.8モルを
併用して反応し、さらにノボラツク型フエノール
樹脂および滑剤を配合することにより鋳型の強度
が大幅に向上することを見出した。 〔発明の構成〕 本発明における水酸化リチウムはアルカリ金属
水酸化物の1種であるが、他のアルカリ金属水酸
化物の水酸化ナトリウム、水酸化カリウムおよび
アルカリ土類金属水酸化物の水酸化マグネシウ
ム、水酸化カルシウム、水酸化バリウムなどを使
用した樹脂に比べ、水酸化リチウムを使用した樹
脂はシエル鋳型の強度向上効果が著しく高いこと
を見出した。 数平均分子量が250〜600のノボラツク型フエノ
ール樹脂および脂肪酸アマイドの滑剤の存在にお
いて、水酸化リチウムとアンモニアの併用触媒に
よる固形レゾール型フエノール樹脂を主成分とし
たフエノール樹脂が何故高いシエル強度を示すの
かは不明であり特異現象と考えられる。 本発明におけるフエノール類としては、フエノ
ール、オルソクレゾール、メタクレゾール、パラ
クレゾール、キシレノール、ビスフエノールA、
レゾルシン、ハイドロキノン、カテコールなどが
使用される。ホルムアルデヒドとしては、ホルマ
リン以外に実質上ホルムアルデヒド発生源となる
パラホルムアルデヒド、トリオキサンなどが使用
される。 本発明にて使用するノボラツク型フエノール樹
脂の数平均分子量は250〜600が望ましい。数平均
分子量が250未満の場合、または600をこえる場
合、シエル鋳型強度が低下する。ノボラツク型フ
エノール樹脂はフエノール類とアルデヒドをモル
比が0.6〜0.9にて蓚酸、塩酸、硫酸、酢酸亜鉛、
炭酸亜鉛などの酸性触媒の存在下で反応して得ら
れたフエノール樹脂である。またこのノボラツク
型フエノール樹脂の配合量は本発明で得られたフ
エノール樹脂中2〜40重量%が望ましい。2重量
%未満の場合、または40重量%をこえる場合、シ
エル鋳型強度が低下する。 本発明にて使用する滑剤は、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、オキシステアリン酸アマイド、ステアリ
ン酸アマイドなどの融点100℃以上の脂肪酸アマ
イドが好ましい。また、これらの滑剤の含有量は
本発明のフエノール樹脂中好ましくは0.1〜5重
量%である。0.1重量%未満の場合、または5重
量%をこえる場合、シエル鋳型強度が低下する。 本発明にてシランカツプリング剤をフエノール
樹脂に配合すると、シエル強度がさらに向上す
る。シランカツ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−アミノエチルア
ミノプロ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−グリシドキシプロピ
ルトリメトキシシランなどのエポキシシランおよ
びビニルトリクロルシラン、ビニルトリメトキシ
シランなどのビニルシランなどである。 本発明においてフエノール樹脂を製造する際、
反応後の溶融物を径が0.5〜7m/m、長さが0.5
〜30m/mのビーズ状ないし棒状に賦形すること
により、さらにシエル強度が改善される。 本発明によるシエルモールド用フエノール樹脂
を使用したレジンコーテツドサンドの製造方法と
しては、ドライホツトコート法、セミホツトコー
ト法、コールドコート法、粉末溶剤法のいずれの
方法であつてもよい。 〔実施例〕 以下、本発明を実施例により説明するが、本発
明はこれら実施例によつ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「%」はすべて「重量部」および
「重量%」を示す。 製造例 1 冷却器付き反応釜にフエノール1000部、37%ホ
ルマリン620部、次いで蓚酸10部を仕込み後徐々
に昇温し、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つた後釜出しし
てノボラツク型フエノール樹脂915部を得た。こ
のノボラツク型フエノール樹脂の数平均分子量は
395であつた。 実施例 1 冷却器付き反応釜にフエノール1000部、37%ホ
ルマリン1760部を仕込み、ついで水酸化リチウム
1水塩28部、28%アンモニア水85部を添加後徐々
に昇温し、温度が96℃に達してから25分間還流反
応後、真空下で脱水反応を行ない、内温が70℃に
なつた時点で、製造例1のノボラツク型フエノー
ル樹脂100部およびエチレンビスステリン酸アマ
イド20部を添加し混合した。その後釜出しし急冷
して固形のフエノール樹脂1170部を得た。 実施例 2 冷却器付き反応釜にフエノール1000部、37%ホ
ルマリン1760部を仕込み、ついで水酸化リチウム
1水塩28部、28%アンモニア水85部を添加後徐々
に昇温し、温度が96℃に達してから25分間還流反
応後、真空下で脱水反応を行ない内温が70℃にな
つた時点で製造例1のノボラツク型フエノール樹
脂100部およびエチレンビスステアリン酸アマイ
ド20部を添加し混合した。ついで反応釜より生成
樹脂を2軸押出し機に流入せしめ、押出し機先端
のダイより押出し、空冷しながら樹脂を引き取
り、径2m/m、長さ9m/mの棒状に賦形され
たフエノール樹脂1120部を得た。 実施例 3 冷却器付き反応釜にフエノール1000部、37%ホ
ルマリン1580部を仕込み、ついで水酸化リチウム
1水塩43部、28%アンモニア水48部を添加後徐々
に昇温し、温度が96℃に達してから20分間還流反
応後、真空下で脱水反応を行ない内温が70℃にな
つた時点で製造例1のノボラツク型フエノール樹
脂200部およびメチレンビスステアリン酸アマイ
ド25部を添加し混合した。その後釜出しし、急冷
して固形のフエノール樹脂1220部を得た。 比較例 1 冷却器付き反応釜にフエノール1000部、37%ホ
ルマリン1760部を仕込み、ついで28%アンモニア
水210部を添加後徐々に昇温し、温度が96℃に達
してから40分間還流反応後真空下で脱水反応を行
ない、内温が70℃になつた時点で釜出しし急冷し
て固形のフエノール樹脂1030部を得た。 比較例 2 冷却器付き反応釜にフエノール1000部、37%ホ
ルマリン1760部を仕込み、ついで水酸化ナトリウ
ム60部、28%アンモニア水85部を添加後徐々に昇
温し、温度が96℃に達してから25分間還流反応後
真空下で脱水反応を行ない、内温が70℃になつた
時点でエチレンビスステアリン酸アマイド20部を
添加し混合した。その後釜出しし急冷して固形の
フエノール樹脂1060部を得た。 比較例 3 冷却器付き反応釜にフエノール1000部、37%ホ
ルマリン1760部を仕込み、ついで水酸化ナトリウ
ム60部、28%アンモニア水85部を添加後徐々に昇
温し、温度が96℃に達してから25分間還流反応後
真空下で脱水反応を行ない、内温が70℃になつた
時点で製造例1のノボラツク型フエノール樹脂
100部およびエチレンビスステアリン酸アマイド
20部を添加し混合した。その後釜出しし急冷して
固形のフエノール樹脂1160部を得た。 実施例1、2、3および比較例1、2、3にお
いて得られた6種類のフエノール樹脂を使用して
各々別々に6種類のレジンコーテツドサンドを得
た。 製造法は次の通りである。 温度130〜140℃に加熱した三栄6号珪砂7000部
をワールミキサーに仕込み、実施例1、2、3お
よび比較例1、2、3において得られたフエノー
ル樹脂を各々別々に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、エヤレーシヨンを行ないレジンコーテツド
サンドを得た。 各々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りである。 曲げ強さ:JACT試験法SM−1による。 粘着点:JACT試験法C−1による。 熱間引張り強さ:JACT試験法SM−10による。 【表】

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1 フエノール類1モルに対してホルムアルデヒ
    ド1.0〜2.5モルを使用し、触媒としてフエノール
    類1モルに対して水酸化リチウム0.002〜0.2モル
    およびアンモニア0.05〜0.8モルを併用し、反応
    してレゾール型フエノール樹脂とし、この樹脂の
    溶融時にノボラツク型フエノール樹脂および滑剤
    を配合してなることを特徴とするシエルモールド
    用フエノール樹脂の製造方法。 2 フエノール樹脂の溶融時にシランカツプリン
    グ剤を配合することを特徴とする特許請求の範囲
    第1項記載シエルモールド用フエノール樹脂の製
    造方法。 3 賦形されたフエノール樹脂の径が0.5〜7
    m/m長さが0.5〜80m/mのビーズ状ないし棒
    状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項記載のシエルモールド用フエノール
    樹脂の製造方法。
JP22765384A 1984-10-31 1984-10-31 シエルモ−ルド用フエノ−ル樹脂の製造方法 Granted JPS61108443A (ja)

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JPS573447A (en) * 1980-06-10 1982-01-08 Nec Corp Time division multidimension connecting device

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