JPH11244991A - レジンコ−テッドサンド製造方法 - Google Patents
レジンコ−テッドサンド製造方法Info
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- JPH11244991A JPH11244991A JP6205198A JP6205198A JPH11244991A JP H11244991 A JPH11244991 A JP H11244991A JP 6205198 A JP6205198 A JP 6205198A JP 6205198 A JP6205198 A JP 6205198A JP H11244991 A JPH11244991 A JP H11244991A
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- phenol resin
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Abstract
(57)【要約】
【課題】低臭気、高強度、難ブロッキング性を有するシ
ェルモールド鋳型造型用レジンコーテッドサンドの製造
方法を提供する。 【解決手段】１００〜１８０℃に加熱した耐火性骨材１
００重量部に対して、０．５〜５重量部のノボラック型
フェノール樹脂を添加、溶融混練し、該ノボラック型フ
ェノール樹脂を耐火性骨材表面に均一に被覆した後、
０．５〜５重量部のレゾール型フェノール樹脂エマルシ
ョンまたはサスペンションを添加し、さらに混練して揮
発成分を蒸発除去して樹脂分を耐火性骨材表面に被覆し
た、低臭気、高強度、難ブロッキング性を有するシェル
モールド鋳型造型用レジンコーテッドサンドの製造方法
である。
ェルモールド鋳型造型用レジンコーテッドサンドの製造
方法を提供する。 【解決手段】１００〜１８０℃に加熱した耐火性骨材１
００重量部に対して、０．５〜５重量部のノボラック型
フェノール樹脂を添加、溶融混練し、該ノボラック型フ
ェノール樹脂を耐火性骨材表面に均一に被覆した後、
０．５〜５重量部のレゾール型フェノール樹脂エマルシ
ョンまたはサスペンションを添加し、さらに混練して揮
発成分を蒸発除去して樹脂分を耐火性骨材表面に被覆し
た、低臭気、高強度、難ブロッキング性を有するシェル
モールド鋳型造型用レジンコーテッドサンドの製造方法
である。
Description
【産業上の利用分野】本発明は、シェルモールド鋳型造
型用レジンコーテッドサンドの製造方法に関するもので
ある。
型用レジンコーテッドサンドの製造方法に関するもので
ある。
【従来の技術】一般にシェルモールド鋳型造型用レジン
コーテッドサンドは、フェノールとホルムアルデヒドを
酸性触媒下で反応して得られるノボラック型フェノール
樹脂、または塩基性触媒下で反応して得られる常温で固
形あるいは液状のレゾール型フェノール樹脂及びこれら
を併用した系を１００〜１８０℃に加熱した耐火性骨材
に添加し、樹脂を熱溶融させ耐火性骨材表面に被覆して
製造される。ノボラック型フェノール樹脂には硬化剤と
してヘキサメチレンテトラミンを水に溶解したものが添
加される。このとき水の役割はヘキサメチレンテトラミ
ンを均一に分散させるとともに、混練中の耐火性骨材の
温度を下げることである。一方レゾール型フェノール樹
脂はヘキサメチレンテトラミンは必要としないが、耐火
性骨材の冷却のため水が用いられる。
コーテッドサンドは、フェノールとホルムアルデヒドを
酸性触媒下で反応して得られるノボラック型フェノール
樹脂、または塩基性触媒下で反応して得られる常温で固
形あるいは液状のレゾール型フェノール樹脂及びこれら
を併用した系を１００〜１８０℃に加熱した耐火性骨材
に添加し、樹脂を熱溶融させ耐火性骨材表面に被覆して
製造される。ノボラック型フェノール樹脂には硬化剤と
してヘキサメチレンテトラミンを水に溶解したものが添
加される。このとき水の役割はヘキサメチレンテトラミ
ンを均一に分散させるとともに、混練中の耐火性骨材の
温度を下げることである。一方レゾール型フェノール樹
脂はヘキサメチレンテトラミンは必要としないが、耐火
性骨材の冷却のため水が用いられる。
【発明が解決しようとする課題】ノボラック型フェノー
ル樹脂は、シェルモールド鋳型造型用粘結剤として最も
一般的である。しかしこの粘結剤は硬化剤としてヘキサ
メチレンテトラミンが必要である。２５０〜３５０℃の
加熱金型を用いた焼成による鋳型造型において、このヘ
キサメチレンテトラミンは熱分解しアンモニアやホルム
アルデヒドなどの刺激臭を発生することが作業環境の観
点から大きな問題となっている。特にホルムアルデヒド
は地球環境問題の観点から、有害大気汚染物質の可能性
があり、大気汚染防止法の対象物質となっている。一方
レゾール型フェノール樹脂、特に固形レゾール樹脂をシ
ェルモールド鋳型造型用粘結剤として使用した場合、硬
化剤としてヘキサメチレンテトラミンは必要とせず、熱
硬化のみで鋳型を造型できることから上記臭気物質の発
生が少ない低臭気粘結剤として期待された。しかし固形
レゾール樹脂はレジンコーテッドサンドを製造する際、
加熱された耐火性骨材によって硬化反応が進み分子量が
増大する。このためノボラック型フェノール樹脂に比べ
て溶融粘性が高くなり、樹脂分を耐火性骨材表面に均一
に被覆することが困難となり、鋳型強度が低くなること
が一般に知られている。また高強度化のために上記の反
応を考慮しレゾール型フェノール樹脂の分子量をあらか
じめ低くすると、軟化点が低下し樹脂及びそのレジンコ
ーテッドサンドの保存時におけるブロッキング性が高ま
るという問題点をもっている。レゾール型フェノール樹
脂の問題点を補うために、レゾール型フェノール樹脂の
エマルションを用いる発明もされているが、エマルショ
ンのみを粘結剤とした場合、水分量が多いため、混練中
に耐火性骨材の温度を下げすぎ、レジンコーテッドサン
ドの融着点が下がり、ブロッキングが生じる。また、こ
の問題を解決するために耐火性骨材の温度を上げると、
レゾール型フェノール樹脂の反応が進み、充分な強度が
得られない等、完全に問題を解決するには至っていな
い。
ル樹脂は、シェルモールド鋳型造型用粘結剤として最も
一般的である。しかしこの粘結剤は硬化剤としてヘキサ
メチレンテトラミンが必要である。２５０〜３５０℃の
加熱金型を用いた焼成による鋳型造型において、このヘ
キサメチレンテトラミンは熱分解しアンモニアやホルム
アルデヒドなどの刺激臭を発生することが作業環境の観
点から大きな問題となっている。特にホルムアルデヒド
は地球環境問題の観点から、有害大気汚染物質の可能性
があり、大気汚染防止法の対象物質となっている。一方
レゾール型フェノール樹脂、特に固形レゾール樹脂をシ
ェルモールド鋳型造型用粘結剤として使用した場合、硬
化剤としてヘキサメチレンテトラミンは必要とせず、熱
硬化のみで鋳型を造型できることから上記臭気物質の発
生が少ない低臭気粘結剤として期待された。しかし固形
レゾール樹脂はレジンコーテッドサンドを製造する際、
加熱された耐火性骨材によって硬化反応が進み分子量が
増大する。このためノボラック型フェノール樹脂に比べ
て溶融粘性が高くなり、樹脂分を耐火性骨材表面に均一
に被覆することが困難となり、鋳型強度が低くなること
が一般に知られている。また高強度化のために上記の反
応を考慮しレゾール型フェノール樹脂の分子量をあらか
じめ低くすると、軟化点が低下し樹脂及びそのレジンコ
ーテッドサンドの保存時におけるブロッキング性が高ま
るという問題点をもっている。レゾール型フェノール樹
脂の問題点を補うために、レゾール型フェノール樹脂の
エマルションを用いる発明もされているが、エマルショ
ンのみを粘結剤とした場合、水分量が多いため、混練中
に耐火性骨材の温度を下げすぎ、レジンコーテッドサン
ドの融着点が下がり、ブロッキングが生じる。また、こ
の問題を解決するために耐火性骨材の温度を上げると、
レゾール型フェノール樹脂の反応が進み、充分な強度が
得られない等、完全に問題を解決するには至っていな
い。
【課題を解決するための手段】本発明は、これらの問題
点を鑑み、レゾール型フェノール樹脂エマルションまた
はサスペンションでノボラック型フェノール樹脂を硬化
させることにより、新たなシェルモールド鋳型造型用レ
ジンコーテッドサンドを提供する。すなわち本発明は、
１００〜１８０℃に加熱した耐火性骨材１００重量部に
対して、０．５〜５重量部のノボラック型フェノール樹
脂を添加、溶融混練し、該ノボラック型フェノール樹脂
を耐火性骨材表面に均一に被覆した後、０．５〜５重量
部のレゾール型フェノール樹脂エマルションまたはサス
ペンションを添加し、さらに混練して揮発成分を蒸発除
去して樹脂分を耐火性骨材表面に被覆した、低臭気、高
強度、難ブロッキング性を有するシェルモールド鋳型造
型用レジンコーテッドサンドの製造方法である。得られ
たレジンコーテッドサンドは、ノボラック型フェノール
樹脂とヘキサメチレンテトラミンの硬化やレゾール型フ
ェノール樹脂の縮重合反応に比べて、鋳型造型時に発生
するアンモニアやホルムアルデヒドなどの刺激臭の発生
が極めて少なく、貯蔵時のブロッキングが発生し難く、
高強度の鋳型が造型できる。これは硬化剤として使用す
るレゾール型フェノール樹脂エマルションまたはサスペ
ンションを、ノボラック型フェノール樹脂が耐火性骨材
表面に均一に被覆された後に添加するため、耐火性骨材
への被覆性が良好となり、反応の進行を適切に制御でき
るためである。本発明に用いられるノボラック型フェノ
ール樹脂は、フェノール類とアルデヒド類を酸性触媒下
または二価金属塩触媒下で反応させ、必要に応じて該ノ
ボラック型フェノール樹脂１００重量部に対して、０．
１〜５重量部のカップリング剤や、０．１〜５重量部の
滑剤や、０．１〜５重量部の有機酸を添加させる。上記
フェノール類としては、フェノール性水酸基を分子中に
１個以上有するものを全て含むことができる。具体的に
例示するならばフェノール、ビスフェノールＡ、ビスフ
ェノールＦ、ビスフェノールＳ、ビフェノール、クレゾ
ール、キシレノール、プロピルフェノール、ｔｅｒｔ−
ブチルフェノール、フェニルフェノール、アミノフェノ
ール、レゾルシノール、カテコール、ハイドロキノン等
を挙げることができ、これらを単独または２種類以上の
混合物として使用できる。アルデヒド類としては、例え
ばホルマリン、パラホルムアルデヒド、トリオキサン、
グリオキザール、マロンジアルデヒド、テレフタルアル
デヒド、アセトアルデヒド、ベンズアルデヒド等を挙げ
ることができ、これらを単独または２種類以上の混合物
として使用できる。酸性触媒としては、例えば塩酸、硫
酸、硝酸、リン酸等の無機酸、シュウ酸、フェノールス
ルホン酸、パラトルエンスルホン酸、安息香酸等の有機
酸が挙げられる。二価金属塩触媒としては、例えばナフ
テン酸鉛、酢酸亜鉛、オクタン酸第二鉄、ネオデカン酸
コバルト等が挙げられる。カップリング剤としては、例
えばβ−（３，４エポキシシクロヘキシル）エチトリメ
トキシシラン、γ−グリシドキシプロピルトリメトキシ
シラン、γ−アミノプロピルトリエトキシシラン、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、等が挙げられる。カップリング剤の添加量は
０．１〜５重量部が望ましく、０．１重量部以下ではカ
ップリング剤の効果が発現せず、また５重量部以上では
硬化阻害となる。滑剤としては、例えばエチレンビスス
テアロアミド、メチレンビスステアロアミド、メチロー
ルステアロアミド、ステアリン酸アミド、オレイン酸ア
ミド等が挙げられる。滑剤の添加量は０．１〜５重量部
が望ましく、０．１重量部以下では滑剤の効果が発現せ
ず、５重量部以上では硬化阻害となる。有機酸として
は、該酸性触媒と同様のものが使用できる。有機酸の添
加量は０．１〜５重量部が望ましく、０．１重量部以下
では硬化性向上の効果が発現せず、５重量部以上では硬
化阻害となる。ノボラック型フェノール樹脂の製造方法
については、特開平０８−００３２５７号公報等で既に
公知の技術で製造でき、特に限定されるものではない。
本発明に用いられるレゾール型フェノール樹脂エマルシ
ョンまたはサスペンションは、フェノール類とアルデヒ
ド類を塩基性触媒下で反応させ、固形分換算でレゾール
型フェノール樹脂１００重量部に対して１〜２０重量部
の乳化剤またはコロイド保護剤を添加し、必要に応じて
固形分換算でレゾール型フェノール樹脂１００重量部に
対して１〜３０重量部の有機窒素化合物、０．１〜５重
量部のカップリング剤、０．１〜５重量部の滑剤、及び
１〜１５重量部のヘキサメチレンテトラミンを添加させ
る。ここで用いられるフェノール類とホルムアルデヒド
類は、ノボラック型フェノール樹脂の製造時と同様なも
のが使用できる。塩基性触媒としては、例えば水酸化ナ
トリウム、水酸化カリウム、酸化カルシウム、酸化マグ
ネシウム等のアルカリ金属類及びアルカリ土類金属類の
水酸化物及び酸化物、アンモニア、ヘキサメチレンテト
ラミン、トリエチルアミン等のアミン類が挙げられる。
乳化剤またはコロイド保護剤としては、例えばポリビニ
ルアルコール、ヒドロキシメチルセルロース、ヒドキシ
エチルセルロース、アラビアゴム、カゼイン、アクリル
アミド等を挙げることができるが、これらに限定される
ものではない。乳化剤またはコロイド保護剤の添加量は
１〜２０重量部が望ましく、１重量部以下では、乳化剤
またはコロイド保護剤の効果が発現せず、２０重量部以
上では硬化阻害となる。有機窒素化合物としては、尿
素、メラミン、アニリン、ベンゾグアナミン、エチレン
ジアミン、アセトアミド、オキサミド、グルタルイミ
ド、ジシアンジアミド、グルタミン酸、グルタミン酸ナ
トリウム等が挙げられる。有機窒素化合物の添加量は１
〜３０重量部が望ましく、１重量部以下ではホルムアル
デヒド発生抑制の効果が発現せず、３０重量部以上では
硬化阻害となる。ここで用いられるカップリング剤と滑
剤は、ノボラック型フェノール樹脂の説明と同様なもの
が使用できる。ヘキサメチレンテトラミンの添加量は１
〜１５重量％が望ましく、１重量％以下では強度向上、
硬化性向上の効果が発現せず、１５重量％以上ではホル
ムアルデヒドやアンモニアの発生量が多くなる。レゾー
ル型フェノール樹脂エマルションまたはサスペンション
の製造方法については、特公昭６２−００３８５５号公
報等で既に公知の技術で製造でき、特に限定されるもの
ではない。また耐火性骨材は例えば珪砂、アルミナ砂、
ジルコン砂、クロマイト砂、オリビン砂、ムライト砂、
フライアッシュ等を挙げることができるが、鋳型造型用
として使用されるものであれば特に限定されるものでは
ない。つまり、１００〜１８０℃に加熱した耐火性骨材
１００重量部に対して、０．５〜５重量部のノボラック
型フェノール樹脂を添加し熱溶融させ、耐火性骨材表面
に均一に被覆させる。次に０．５〜５重量部のレゾール
型フェノール樹脂のエマルションまたはサスペンション
を添加し混練させる。混練の進行に伴い、耐火性骨材の
温度が低下し、フェノール樹脂の軟化点まで低下する
と、耐火性骨材はドライな状態になる。そこで、耐火性
骨材に対してステアリン酸カルシウムやステアリン酸亜
鉛等を添加混合してレジンコーテッドサンドを得る。得
られたレジンコーテッドサンドは、ブロッキングが発生
し難く、低臭気、高強度の特徴を有する。
点を鑑み、レゾール型フェノール樹脂エマルションまた
はサスペンションでノボラック型フェノール樹脂を硬化
させることにより、新たなシェルモールド鋳型造型用レ
ジンコーテッドサンドを提供する。すなわち本発明は、
１００〜１８０℃に加熱した耐火性骨材１００重量部に
対して、０．５〜５重量部のノボラック型フェノール樹
脂を添加、溶融混練し、該ノボラック型フェノール樹脂
を耐火性骨材表面に均一に被覆した後、０．５〜５重量
部のレゾール型フェノール樹脂エマルションまたはサス
ペンションを添加し、さらに混練して揮発成分を蒸発除
去して樹脂分を耐火性骨材表面に被覆した、低臭気、高
強度、難ブロッキング性を有するシェルモールド鋳型造
型用レジンコーテッドサンドの製造方法である。得られ
たレジンコーテッドサンドは、ノボラック型フェノール
樹脂とヘキサメチレンテトラミンの硬化やレゾール型フ
ェノール樹脂の縮重合反応に比べて、鋳型造型時に発生
するアンモニアやホルムアルデヒドなどの刺激臭の発生
が極めて少なく、貯蔵時のブロッキングが発生し難く、
高強度の鋳型が造型できる。これは硬化剤として使用す
るレゾール型フェノール樹脂エマルションまたはサスペ
ンションを、ノボラック型フェノール樹脂が耐火性骨材
表面に均一に被覆された後に添加するため、耐火性骨材
への被覆性が良好となり、反応の進行を適切に制御でき
るためである。本発明に用いられるノボラック型フェノ
ール樹脂は、フェノール類とアルデヒド類を酸性触媒下
または二価金属塩触媒下で反応させ、必要に応じて該ノ
ボラック型フェノール樹脂１００重量部に対して、０．
１〜５重量部のカップリング剤や、０．１〜５重量部の
滑剤や、０．１〜５重量部の有機酸を添加させる。上記
フェノール類としては、フェノール性水酸基を分子中に
１個以上有するものを全て含むことができる。具体的に
例示するならばフェノール、ビスフェノールＡ、ビスフ
ェノールＦ、ビスフェノールＳ、ビフェノール、クレゾ
ール、キシレノール、プロピルフェノール、ｔｅｒｔ−
ブチルフェノール、フェニルフェノール、アミノフェノ
ール、レゾルシノール、カテコール、ハイドロキノン等
を挙げることができ、これらを単独または２種類以上の
混合物として使用できる。アルデヒド類としては、例え
ばホルマリン、パラホルムアルデヒド、トリオキサン、
グリオキザール、マロンジアルデヒド、テレフタルアル
デヒド、アセトアルデヒド、ベンズアルデヒド等を挙げ
ることができ、これらを単独または２種類以上の混合物
として使用できる。酸性触媒としては、例えば塩酸、硫
酸、硝酸、リン酸等の無機酸、シュウ酸、フェノールス
ルホン酸、パラトルエンスルホン酸、安息香酸等の有機
酸が挙げられる。二価金属塩触媒としては、例えばナフ
テン酸鉛、酢酸亜鉛、オクタン酸第二鉄、ネオデカン酸
コバルト等が挙げられる。カップリング剤としては、例
えばβ−（３，４エポキシシクロヘキシル）エチトリメ
トキシシラン、γ−グリシドキシプロピルトリメトキシ
シラン、γ−アミノプロピルトリエトキシシラン、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、等が挙げられる。カップリング剤の添加量は
０．１〜５重量部が望ましく、０．１重量部以下ではカ
ップリング剤の効果が発現せず、また５重量部以上では
硬化阻害となる。滑剤としては、例えばエチレンビスス
テアロアミド、メチレンビスステアロアミド、メチロー
ルステアロアミド、ステアリン酸アミド、オレイン酸ア
ミド等が挙げられる。滑剤の添加量は０．１〜５重量部
が望ましく、０．１重量部以下では滑剤の効果が発現せ
ず、５重量部以上では硬化阻害となる。有機酸として
は、該酸性触媒と同様のものが使用できる。有機酸の添
加量は０．１〜５重量部が望ましく、０．１重量部以下
では硬化性向上の効果が発現せず、５重量部以上では硬
化阻害となる。ノボラック型フェノール樹脂の製造方法
については、特開平０８−００３２５７号公報等で既に
公知の技術で製造でき、特に限定されるものではない。
本発明に用いられるレゾール型フェノール樹脂エマルシ
ョンまたはサスペンションは、フェノール類とアルデヒ
ド類を塩基性触媒下で反応させ、固形分換算でレゾール
型フェノール樹脂１００重量部に対して１〜２０重量部
の乳化剤またはコロイド保護剤を添加し、必要に応じて
固形分換算でレゾール型フェノール樹脂１００重量部に
対して１〜３０重量部の有機窒素化合物、０．１〜５重
量部のカップリング剤、０．１〜５重量部の滑剤、及び
１〜１５重量部のヘキサメチレンテトラミンを添加させ
る。ここで用いられるフェノール類とホルムアルデヒド
類は、ノボラック型フェノール樹脂の製造時と同様なも
のが使用できる。塩基性触媒としては、例えば水酸化ナ
トリウム、水酸化カリウム、酸化カルシウム、酸化マグ
ネシウム等のアルカリ金属類及びアルカリ土類金属類の
水酸化物及び酸化物、アンモニア、ヘキサメチレンテト
ラミン、トリエチルアミン等のアミン類が挙げられる。
乳化剤またはコロイド保護剤としては、例えばポリビニ
ルアルコール、ヒドロキシメチルセルロース、ヒドキシ
エチルセルロース、アラビアゴム、カゼイン、アクリル
アミド等を挙げることができるが、これらに限定される
ものではない。乳化剤またはコロイド保護剤の添加量は
１〜２０重量部が望ましく、１重量部以下では、乳化剤
またはコロイド保護剤の効果が発現せず、２０重量部以
上では硬化阻害となる。有機窒素化合物としては、尿
素、メラミン、アニリン、ベンゾグアナミン、エチレン
ジアミン、アセトアミド、オキサミド、グルタルイミ
ド、ジシアンジアミド、グルタミン酸、グルタミン酸ナ
トリウム等が挙げられる。有機窒素化合物の添加量は１
〜３０重量部が望ましく、１重量部以下ではホルムアル
デヒド発生抑制の効果が発現せず、３０重量部以上では
硬化阻害となる。ここで用いられるカップリング剤と滑
剤は、ノボラック型フェノール樹脂の説明と同様なもの
が使用できる。ヘキサメチレンテトラミンの添加量は１
〜１５重量％が望ましく、１重量％以下では強度向上、
硬化性向上の効果が発現せず、１５重量％以上ではホル
ムアルデヒドやアンモニアの発生量が多くなる。レゾー
ル型フェノール樹脂エマルションまたはサスペンション
の製造方法については、特公昭６２−００３８５５号公
報等で既に公知の技術で製造でき、特に限定されるもの
ではない。また耐火性骨材は例えば珪砂、アルミナ砂、
ジルコン砂、クロマイト砂、オリビン砂、ムライト砂、
フライアッシュ等を挙げることができるが、鋳型造型用
として使用されるものであれば特に限定されるものでは
ない。つまり、１００〜１８０℃に加熱した耐火性骨材
１００重量部に対して、０．５〜５重量部のノボラック
型フェノール樹脂を添加し熱溶融させ、耐火性骨材表面
に均一に被覆させる。次に０．５〜５重量部のレゾール
型フェノール樹脂のエマルションまたはサスペンション
を添加し混練させる。混練の進行に伴い、耐火性骨材の
温度が低下し、フェノール樹脂の軟化点まで低下する
と、耐火性骨材はドライな状態になる。そこで、耐火性
骨材に対してステアリン酸カルシウムやステアリン酸亜
鉛等を添加混合してレジンコーテッドサンドを得る。得
られたレジンコーテッドサンドは、ブロッキングが発生
し難く、低臭気、高強度の特徴を有する。
【実施例】以下に本発明を実施例によりさらに詳細に示
す。なお、本発明はこれら実施例に限定されるものでは
ない。 ［実施例１］フェノール４００ｇ、５０％ホルマリン１
７９ｇを反応容器に仕込み、シュウ酸４ｇを加えて１０
０℃にて４時間反応した。常圧下で反応物温度が１８０
℃に上昇するまで脱水濃縮を行い、ノボラック型フェノ
ール樹脂の初期縮合物を得た。この初期縮合物１００重
量部に対して、１重量部のγ−アミノプロピルトリエト
キシシランと１重量部のエチレンビスステアロアミドを
添加し、ノボラック型フェノール樹脂を得た（粘結剤Ａ
と称する）。次にフェノール３００ｇ、４２％ホルマリ
ン３８７ｇを反応容器に仕込み、２５％アンモニア水１
５ｇ、４０％ヘキサメチレンテトラミン水溶液２４ｇを
加えて６０℃にて３時間反応した。１５ｋＰａの減圧下
に反応物温度が６０℃に上昇するまで脱水濃縮を行い、
レゾール型フェノール樹脂の初期縮合物を得た。この初
期縮合物１００重量部に対して、ケン化度８８モル％、
平均重合度１，７００のポリビニルアルコールの７％水
溶液３００ｇを加えて均一に撹拌した後、室温まで冷却
し、水中油滴型の微小粒径レゾール型フェノール樹脂エ
マルションを得た（硬化剤Ａと称する）。このレゾール
型フェノール樹脂エマルションの不揮発成分を１０５
℃、３時間処理により測定したところ、５０重量％であ
った。遠州鉄工製ホットコート用スピードミキサーを用
い、耐火性骨材としてフラタリーサンドを使用する。あ
らかじめ１４０℃に加熱した耐火性骨材１００重量部
（８ｋｇ）に対し、上記で得た粘結剤Ａを１重量部（８
０ｇ）添加、熱溶融して耐火性骨材表面に均一に被覆さ
せた後、耐火性骨材１００重量部に対して２重量部（１
６０ｇ）の硬化剤Ａを添加、混練する。混練の進行にと
もない水分が蒸発し、ドライな状態に変化する。次に耐
火性骨材１００重量部に対して０．１重量部（８ｇ）の
ステアリン酸カルシウムを添加混合し、ミキサーから排
砂しレジンコーテッドサンドを得た。得られたレジンコ
ーテッドサンドはダマや湿態の発生がなく、通常のノボ
ラック樹脂によるレジンコーテッドサンドと同等の外観
を呈していた。得られたレジンコーテッドサンドの融着
点を測定した（ＪＡＣＴ試験法Ｃ−１に準ずる）。得ら
れたレジンコーテットサンドを加熱金型を用い１０×１
０×６０ｍｍのテストピースを２５０℃、６０秒焼成の
条件で造型し、曲げ強度を測定した（ＪＡＣＴ試験法Ｓ
Ｍ−１に準ずる）。得られたレジンコーテッドサンド５
０ｇを、３００℃，５分の条件で焼成し、発生したガス
のホルムアルデヒド量を測定した。得られたレジンコー
テットサンドを、温度３０℃，湿度７０％の容器中に１
週間放置してブロッキング発生状況を確認した（ＪＡＣ
Ｔ試験法Ｃ−４に準ずる）。 ［実施例２］上記レゾール型フェノール樹脂エマルショ
ン（硬化剤Ａ）に、固形分換算でレゾール型フェノール
樹脂１００重量部に対して、５重量部の尿素を添加し、
レゾール型フェノール樹脂エマルションを得た（硬化剤
Ｂと称する）。上記実施例１で得た粘結剤Ａを耐火性骨
材１００重量部に対して１重量部（８０ｇ）、硬化剤Ｂ
を２重量部（１６０ｇ）使用して、実施例１と同様の方
法でレジンコーテットサンドを得た。得られたレジンコ
ーテットサンドは、実施例１と同様の測定を行った。 ［実施例３］上記レゾール型フェノール樹脂エマルショ
ン（硬化剤Ａ）に、固形分換算でレゾール型フェノール
樹脂１００重量部に対して、１重量部のγ−アミノプロ
ピルトリエトキシシランと１重量部のエチレンビスステ
アロアミドを添加し、レゾール型フェノール樹脂エマル
ションを得た（硬化剤Ｃと称する）。上記実施例１で得
た粘結剤Ａを耐火性骨材１００重量部に対して１重量部
（８０ｇ）、硬化剤Ｃを２重量部（１６０ｇ）使用し
て、実施例１と同様の方法でレジンコーテットサンドを
得た。得られたレジンコーテットサンドは、実施例１と
同様の測定を行った。 ［実施例４］上記レゾール型フェノール樹脂エマルショ
ン（硬化剤Ａ）に、固形分換算でレゾール型フェノール
樹脂１００重量部に対して、５重量部のヘキサメチレン
テトラミンを添加し、レゾール型フェノール樹脂エマル
ションを得た（硬化剤Ｄと称する）。上記実施例１で得
た粘結剤Ａを耐火性骨材１００重量部に対して１重量部
（８０ｇ）、硬化剤Ｄを２重量部（１６０ｇ）使用し
て、実施例１と同様の方法でレジンコーテットサンドを
得た。得られたレジンコーテットサンドは、実施例１と
同様の測定を行った。 ［比較例１］耐火性骨材１００重量部（８ｋｇ）に対し
て１．５重量部（１２０ｇ）の水に、粘結剤Ａ１００重
量部に対して１５重量部（２４ｇ）のヘキサメチレンテ
トラミンを溶かし水溶液を得た（硬化剤Ｅと称する）。
上記実施例１で得た粘結剤Ａを耐火性骨材１００重量部
に対して２重量部（１６０ｇ）、硬化剤Ｅを１４４ｇ使
用して、実施例１と同様の方法でレジンコーテットサン
ドを得た。得られたレジンコーテットサンドは、実施例
１と同様の測定を行った。 ［比較例２］上記実施例１で得た硬化剤Ａを耐火性骨材
１００重量部に対して４重量部（３２０ｇ）使用して、
実施例１と同様の方法でレジンコーテットサンドを得
た。得られたレジンコーテットサンドは、実施例１と同
様の測定を行った。 ［比較例３］フェノール３００ｇ、４２％ホルマリン２
７４ｇを反応容器に仕込み、２５％アンモニア水３０ｇ
を加えて６０℃にて３時間反応した。１５ｋＰａの減圧
下に反応物温度が９０℃に上昇するまで脱水濃縮を行
い、固形状のレゾール型フェノール樹脂を得た（粘結剤
Ｂと称する）。上記で得た粘結剤Ｂを耐火性骨材１００
重量部に対して２重量部（１６０ｇ）、水を１．５重量
部（１２０ｇ）使用して、実施例１と同様の方法でレジ
ンコーテットサンドを得た。得られたレジンコーテット
サンドは、実施例１と同様の測定を行った。得られたレ
ジンコーテットサンドを、温度３０℃，湿度７０％の容
器中に１週間放置すると、手で解すと崩れる程度にブロ
ッキングしていた（ＪＡＣＴ試験法Ｃ−４に準ずる）。
表１及び表２に実施例１〜４及び比較例１〜３のレジン
コーテッドサンドの特性を示す。
す。なお、本発明はこれら実施例に限定されるものでは
ない。 ［実施例１］フェノール４００ｇ、５０％ホルマリン１
７９ｇを反応容器に仕込み、シュウ酸４ｇを加えて１０
０℃にて４時間反応した。常圧下で反応物温度が１８０
℃に上昇するまで脱水濃縮を行い、ノボラック型フェノ
ール樹脂の初期縮合物を得た。この初期縮合物１００重
量部に対して、１重量部のγ−アミノプロピルトリエト
キシシランと１重量部のエチレンビスステアロアミドを
添加し、ノボラック型フェノール樹脂を得た（粘結剤Ａ
と称する）。次にフェノール３００ｇ、４２％ホルマリ
ン３８７ｇを反応容器に仕込み、２５％アンモニア水１
５ｇ、４０％ヘキサメチレンテトラミン水溶液２４ｇを
加えて６０℃にて３時間反応した。１５ｋＰａの減圧下
に反応物温度が６０℃に上昇するまで脱水濃縮を行い、
レゾール型フェノール樹脂の初期縮合物を得た。この初
期縮合物１００重量部に対して、ケン化度８８モル％、
平均重合度１，７００のポリビニルアルコールの７％水
溶液３００ｇを加えて均一に撹拌した後、室温まで冷却
し、水中油滴型の微小粒径レゾール型フェノール樹脂エ
マルションを得た（硬化剤Ａと称する）。このレゾール
型フェノール樹脂エマルションの不揮発成分を１０５
℃、３時間処理により測定したところ、５０重量％であ
った。遠州鉄工製ホットコート用スピードミキサーを用
い、耐火性骨材としてフラタリーサンドを使用する。あ
らかじめ１４０℃に加熱した耐火性骨材１００重量部
（８ｋｇ）に対し、上記で得た粘結剤Ａを１重量部（８
０ｇ）添加、熱溶融して耐火性骨材表面に均一に被覆さ
せた後、耐火性骨材１００重量部に対して２重量部（１
６０ｇ）の硬化剤Ａを添加、混練する。混練の進行にと
もない水分が蒸発し、ドライな状態に変化する。次に耐
火性骨材１００重量部に対して０．１重量部（８ｇ）の
ステアリン酸カルシウムを添加混合し、ミキサーから排
砂しレジンコーテッドサンドを得た。得られたレジンコ
ーテッドサンドはダマや湿態の発生がなく、通常のノボ
ラック樹脂によるレジンコーテッドサンドと同等の外観
を呈していた。得られたレジンコーテッドサンドの融着
点を測定した（ＪＡＣＴ試験法Ｃ−１に準ずる）。得ら
れたレジンコーテットサンドを加熱金型を用い１０×１
０×６０ｍｍのテストピースを２５０℃、６０秒焼成の
条件で造型し、曲げ強度を測定した（ＪＡＣＴ試験法Ｓ
Ｍ−１に準ずる）。得られたレジンコーテッドサンド５
０ｇを、３００℃，５分の条件で焼成し、発生したガス
のホルムアルデヒド量を測定した。得られたレジンコー
テットサンドを、温度３０℃，湿度７０％の容器中に１
週間放置してブロッキング発生状況を確認した（ＪＡＣ
Ｔ試験法Ｃ−４に準ずる）。 ［実施例２］上記レゾール型フェノール樹脂エマルショ
ン（硬化剤Ａ）に、固形分換算でレゾール型フェノール
樹脂１００重量部に対して、５重量部の尿素を添加し、
レゾール型フェノール樹脂エマルションを得た（硬化剤
Ｂと称する）。上記実施例１で得た粘結剤Ａを耐火性骨
材１００重量部に対して１重量部（８０ｇ）、硬化剤Ｂ
を２重量部（１６０ｇ）使用して、実施例１と同様の方
法でレジンコーテットサンドを得た。得られたレジンコ
ーテットサンドは、実施例１と同様の測定を行った。 ［実施例３］上記レゾール型フェノール樹脂エマルショ
ン（硬化剤Ａ）に、固形分換算でレゾール型フェノール
樹脂１００重量部に対して、１重量部のγ−アミノプロ
ピルトリエトキシシランと１重量部のエチレンビスステ
アロアミドを添加し、レゾール型フェノール樹脂エマル
ションを得た（硬化剤Ｃと称する）。上記実施例１で得
た粘結剤Ａを耐火性骨材１００重量部に対して１重量部
（８０ｇ）、硬化剤Ｃを２重量部（１６０ｇ）使用し
て、実施例１と同様の方法でレジンコーテットサンドを
得た。得られたレジンコーテットサンドは、実施例１と
同様の測定を行った。 ［実施例４］上記レゾール型フェノール樹脂エマルショ
ン（硬化剤Ａ）に、固形分換算でレゾール型フェノール
樹脂１００重量部に対して、５重量部のヘキサメチレン
テトラミンを添加し、レゾール型フェノール樹脂エマル
ションを得た（硬化剤Ｄと称する）。上記実施例１で得
た粘結剤Ａを耐火性骨材１００重量部に対して１重量部
（８０ｇ）、硬化剤Ｄを２重量部（１６０ｇ）使用し
て、実施例１と同様の方法でレジンコーテットサンドを
得た。得られたレジンコーテットサンドは、実施例１と
同様の測定を行った。 ［比較例１］耐火性骨材１００重量部（８ｋｇ）に対し
て１．５重量部（１２０ｇ）の水に、粘結剤Ａ１００重
量部に対して１５重量部（２４ｇ）のヘキサメチレンテ
トラミンを溶かし水溶液を得た（硬化剤Ｅと称する）。
上記実施例１で得た粘結剤Ａを耐火性骨材１００重量部
に対して２重量部（１６０ｇ）、硬化剤Ｅを１４４ｇ使
用して、実施例１と同様の方法でレジンコーテットサン
ドを得た。得られたレジンコーテットサンドは、実施例
１と同様の測定を行った。 ［比較例２］上記実施例１で得た硬化剤Ａを耐火性骨材
１００重量部に対して４重量部（３２０ｇ）使用して、
実施例１と同様の方法でレジンコーテットサンドを得
た。得られたレジンコーテットサンドは、実施例１と同
様の測定を行った。 ［比較例３］フェノール３００ｇ、４２％ホルマリン２
７４ｇを反応容器に仕込み、２５％アンモニア水３０ｇ
を加えて６０℃にて３時間反応した。１５ｋＰａの減圧
下に反応物温度が９０℃に上昇するまで脱水濃縮を行
い、固形状のレゾール型フェノール樹脂を得た（粘結剤
Ｂと称する）。上記で得た粘結剤Ｂを耐火性骨材１００
重量部に対して２重量部（１６０ｇ）、水を１．５重量
部（１２０ｇ）使用して、実施例１と同様の方法でレジ
ンコーテットサンドを得た。得られたレジンコーテット
サンドは、実施例１と同様の測定を行った。得られたレ
ジンコーテットサンドを、温度３０℃，湿度７０％の容
器中に１週間放置すると、手で解すと崩れる程度にブロ
ッキングしていた（ＪＡＣＴ試験法Ｃ−４に準ずる）。
表１及び表２に実施例１〜４及び比較例１〜３のレジン
コーテッドサンドの特性を示す。
【表１】 （注）表中ＲＣＳとは、レジンコーテットサンドの略。
【表２】 （注）表中ＲＣＳとは、レジンコーテットサンドの略。
【発明の効果】本発明によれば、レゾール型フェノール
樹脂エマルションまたはサスペンションを硬化剤、ノボ
ラック型フェノール樹脂を粘結剤として用いることによ
り以下のような効果が得られる。 （１）低臭気性を有するレジンコーテッドサンドが得ら
れる。 （２）高強度鋳型が得られるレジンコーテッドサンドを
製造できる。 （３）難ブロッキング性を有するレヂンコーテットサン
ドが得られる。 （４）レジンコーテッドサンドの製造に際し、新たな設
備や装置の設置を必要としない。
樹脂エマルションまたはサスペンションを硬化剤、ノボ
ラック型フェノール樹脂を粘結剤として用いることによ
り以下のような効果が得られる。 （１）低臭気性を有するレジンコーテッドサンドが得ら
れる。 （２）高強度鋳型が得られるレジンコーテッドサンドを
製造できる。 （３）難ブロッキング性を有するレヂンコーテットサン
ドが得られる。 （４）レジンコーテッドサンドの製造に際し、新たな設
備や装置の設置を必要としない。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 真塩 均 群馬県高崎市宿大類町700番地 群栄化学 工業株式会社内
Claims (7)
- 【請求項１】１００〜１８０℃に加熱した耐火性骨材１
００重量部に対して、０．５〜５重量部のノボラック型
フェノール樹脂を添加、溶融混練し、該ノボラック型フ
ェノール樹脂を耐火性骨材表面に均一に被覆した後、
０．５〜５重量部のレゾール型フェノール樹脂エマルシ
ョンまたはサスペンションを添加し、さらに混練して揮
発成分を蒸発除去して樹脂分を耐火性骨材表面に被覆し
た、低臭気、高強度、難ブロッキング性を有するシェル
モールド鋳型造型用レジンコーテッドサンドの製造方
法。 - 【請求項２】レゾール型フェノール樹脂エマルションま
たはサスペンションが、フェノール類とアルデヒド類を
塩基性触媒下で反応させ、固形分換算でレゾール型フェ
ノール樹脂１００重量部に対して、１〜２０重量部の乳
化剤またはコロイド保護剤を含有することを特徴とする
請求項１記載のシェルモールド鋳型造型用レジンコーテ
ッドサンドの製造方法。 - 【請求項３】レゾール型フェノール樹脂エマルションま
たはサスペンションが、固形分換算でレゾール型フェノ
ール樹脂１００重量部に対して、１〜３０重量部の有機
窒素化合物を含有することを特徴とする請求項１及び２
記載のシェルモールド鋳型造型用レジンコーテッドサン
ドの製造方法。 - 【請求項４】有機窒素化合物が尿素、尿素化合物、アミ
ド化合物、アミン化合物、トリアジン化合物、イミド化
合物、アミノ酸化合物である請求項３記載のシェルモー
ルド鋳型造型用レジンコーテッドサンドの製造方法。 - 【請求項５】レゾール型フェノール樹脂エマルションま
たはサスペンションが、固形分換算でレゾール型フェノ
ール樹脂１００重量部に対して、０．１〜５重量部のカ
ップリング剤を含有することを特徴とする請求項１、２
及び３のいずれか１項に記載のシェルモールド鋳型造型
用レジンコーテッドサンドの製造方法。 - 【請求項６】レゾール型フェノール樹脂エマルションま
たはサスペンションが、固形分換算でレゾール型フェノ
ール樹脂１００重量部に対して、０．１〜５重量部の滑
剤を含有することを特徴とする請求項１、２、３及び５
のいずれか１項に記載のシェルモールド鋳型造型用レジ
ンコーテッドサンドの製造方法。 - 【請求項７】レゾール型フェノール樹脂エマルションま
たはサスペンションが、固形分換算でレゾール型フェノ
ール樹脂１００重量部に対して１〜１５重量部のヘキサ
メチレンテトラミンを含有することを特徴とする請求項
１、２、３、５及び６のいずれか１項に記載のシェルモ
ールド鋳型造型用レジンコーテッドサンドの製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6205198A JPH11244991A (ja) | 1998-02-26 | 1998-02-26 | レジンコ−テッドサンド製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6205198A JPH11244991A (ja) | 1998-02-26 | 1998-02-26 | レジンコ−テッドサンド製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11244991A true JPH11244991A (ja) | 1999-09-14 |
Family
ID=13188977
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP6205198A Pending JPH11244991A (ja) | 1998-02-26 | 1998-02-26 | レジンコ−テッドサンド製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH11244991A (ja) |
Cited By (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002346691A (ja) * | 2001-05-22 | 2002-12-03 | Lignyte Co Ltd | シェルモールド用レジンコーテッドサンドの製造方法及びシェルモールド用レジンコーテッドサンド |
| EP1378536A1 (de) * | 2002-07-05 | 2004-01-07 | Bakelite AG | Verfahren zur Herstellung von Gewebeeinlagen für kunstharzgebundene Formkörper sowie Imprägniermittel |
| EP1291096A3 (de) * | 2001-09-11 | 2007-02-14 | Hexion Specialty Chemicals GmbH | Verfahren zur Herstellung von Isolationsplatten und Bindemittelgemisch hierzu |
| JP2009537328A (ja) * | 2006-05-18 | 2009-10-29 | フェアマウント ミネラルズ， インコーポレイテッド | シェル砂被包におけるヘキサメチレンテトラミンの除去のための組成物および適用方法 |
| JP2011045904A (ja) * | 2009-08-26 | 2011-03-10 | Kao Corp | 鋳型造型用粘結剤組成物 |
| CN104889313A (zh) * | 2015-04-24 | 2015-09-09 | 北京仁创科技集团有限公司 | 一种覆膜砂制备方法 |
| CN112517833A (zh) * | 2020-12-11 | 2021-03-19 | 南通美莱达科技有限公司 | 低氨环保型覆膜砂及制备工艺 |
| CN115255281A (zh) * | 2022-07-19 | 2022-11-01 | 石家庄市宏森熔炼铸造有限公司 | 一种高精度铸件的铸造工艺及铸件 |
| CN117776650A (zh) * | 2023-12-26 | 2024-03-29 | 三门峡劢森建材科技有限公司 | 一种石膏基自流平砂浆及其制备方法 |
-
1998
- 1998-02-26 JP JP6205198A patent/JPH11244991A/ja active Pending
Cited By (13)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002346691A (ja) * | 2001-05-22 | 2002-12-03 | Lignyte Co Ltd | シェルモールド用レジンコーテッドサンドの製造方法及びシェルモールド用レジンコーテッドサンド |
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| CN100379799C (zh) * | 2002-07-05 | 2008-04-09 | 赫克西安特殊化学品有限责任公司 | 用于合成树脂连接的模制体的织物芯层的制法及所用的浸渍剂 |
| JP4769894B2 (ja) * | 2006-05-18 | 2011-09-07 | フェアマウント ミネラルズ， インコーポレイテッド | ヘキサのないシェル砂の製造方法 |
| JP2009537328A (ja) * | 2006-05-18 | 2009-10-29 | フェアマウント ミネラルズ， インコーポレイテッド | シェル砂被包におけるヘキサメチレンテトラミンの除去のための組成物および適用方法 |
| US8754147B2 (en) | 2006-05-18 | 2014-06-17 | Fairmount Minerals, Ltd. | No hexa shell sand |
| JP2011045904A (ja) * | 2009-08-26 | 2011-03-10 | Kao Corp | 鋳型造型用粘結剤組成物 |
| CN104889313A (zh) * | 2015-04-24 | 2015-09-09 | 北京仁创科技集团有限公司 | 一种覆膜砂制备方法 |
| CN112517833A (zh) * | 2020-12-11 | 2021-03-19 | 南通美莱达科技有限公司 | 低氨环保型覆膜砂及制备工艺 |
| CN115255281A (zh) * | 2022-07-19 | 2022-11-01 | 石家庄市宏森熔炼铸造有限公司 | 一种高精度铸件的铸造工艺及铸件 |
| CN115255281B (zh) * | 2022-07-19 | 2024-04-09 | 石家庄市宏森熔炼铸造有限公司 | 一种高精度铸件的铸造工艺及铸件 |
| CN117776650A (zh) * | 2023-12-26 | 2024-03-29 | 三门峡劢森建材科技有限公司 | 一种石膏基自流平砂浆及其制备方法 |
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