JPS583745A - 鋳物用樹脂粘結剤 - Google Patents

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Ｆ！Ａはシェルモールド用樹脂粘結剤に関するもの
でろ、Ｌ％に王にアルイニクム＃智、合金ＷＩＪ智など
比較的駒込龜藏Ｖ低い鋳物の製造に用いられ鋳込後り鋳
型り崩馴性を著しく頃艮したシェルモールド用樹脂粘結
剤１（関するもりである。

一般に餉物用衝脂被榎砂に用いられる粘結剤はフェノー
ルとホルムフルグヒド１１１１性筐７ｔはアルカリ性で
反応して得られるｍｍでありがこれらリフエノール衝脂
ｔアルミ鋳智りＬうな鋳込ｉｉｘの低い鉤智用砂型に用
いた場合には鋳込後υ砂落し作業に非常に大きな費用と
労力か必要となる。

すなわち、これらの２工ノールｗａｒｍいた場合には鋳
込後でも、注湯温縦が低いために鋳型になお強固性を保
持してｐりそＶ後５００℃位のＩ％温で６〜１２時間％
加熱処理ｔし九俊。

衝撃？加えなければ鋳型か崩壊せず、鋳込後の彼処、ｆ
！！！に非常に大きな費用と労力か必要となりている。

脣に最近エネルギーυ節減か叫Ｆｉａるや、ＩＭ熱処ｊ
］１（ｌＪ必要りないシェルモールド用樹脂粘結剤か強
く要望されている。

本発明者は鋳込後加熱処理を必要とせず機械的衝撃のみ
で崩壊するシェルモールド用樹脂粘結剤を目的とし鋭意
研究の結果、フェノール樹脂と共にリン酸エステルを便
用することにより鋳込後υ崩壊性か著しく改善されるこ
とｔ見い出し、本発明りこいたつ九〇 不発明はフェノール樹脂１００重重部に対してリン酸エ
ステル７１０〜５０重量部溶融させ九〇とｋＷ徴とする
シェルモールド用傭脂粘結ｔ゛　　・ 剤に関するもので、１００〜２００℃に本発明り粘結剤
および必要に応じヘキサメチレンテトラインを畿徨した
破覆砂會用いて製造された鋳型は従来の鋳型に比べ崩壊
性か著しく改善され７を几め鋳込後ｌｘＪ熱処理を行な
わなくても、機械的衝撃のみによって崩壊することか明
らかとなり九〇 燐化せｖＪハ古く工りボリマーＯ―燃剤として広く使用
されてさていゐ０そのＪｌ！燃化慎＃ＩＩｒｃついては
、文献（５ｃｈｖｙｔｅｎ　Ｈ，Ａ、　ｊｔｍｌ、　Ａ
ｄｖａｎｃ＠。

Ｃｈｅｍ、Ｓｅｒ、、９，７−２０　（１９５４）によ
ると、燐化合物かフェノール樹脂寺υ分子中ＶＣ咳素を
含むポリマーの脱水反応を促進して炭化か促きｆｌるた
め＃！燃性が同上丁ゐと考えられている・本発明によっ
て得られる効果はこり炭化作用にＬゐところか大きく炭
化が促進名九皮フェノール１１脂燻砂粒同志ｒＩ１１］
り粘結力か小さくなる友め崩壊性か同上したもりと考え
られる。ノボラック型フェノール樹脂にリン域エステル
類ｔ−ａ５〜５１童％冷〃口することは脣開咄５０−９
６６４７号公報で公知でめ／ｂかそｃｔＪ目的とすると
ころはノボラック型フェノール樹脂にりン酸エステル＃
４１ｅ溶融混曾することに↓９倒盾υ溶融粘鼠か小さく
な９ｆＬＩＩｊＪ注が増して珪砂とυ親和性か工（なゐ
友め鋳型漠直を向上させゐことにあり、リン酸エステル
類の添加量はフェノール樹脂に対して（１５〜５重１％
と少ない。本発明者の実験によるとこむ［Ｉ［の添加量
では崩壊性の向上Ｖｉはとんど認められずリン酸エステ
ルはフェノール樹脂１００重量部に対して１０〜５０重
重部必要であることかわかり九〇 一万米国籍許２，９１２，４０２号明細書にはフェノー
ル樹脂１００重量部に対して１０〜４０Ｊ［ｉｉｉ部の
リン酸エステル【便用する方法が記載されている。しか
しこの技術は粉末υ）−ラックａｉ！フェノール樹脂を
使用するコールド法しジレ建ツクスサンドの製造技術に
関するものである０ すなわち加熱していない珪砂に被覆剤（ｃｏａｔｉｑａ
ｇｅｎｔ　）としてあらかじめリン酸エステルを黴覆し
皮後、粉末υノボラック型フェノール樹脂およびヘキサ
メチレンテトラミン會被槍するとリン酸エステルはわず
かにフェノール抑脂に＃！ける几めフェノール樹脂か軟
化して珪砂とフェノールＩＩＪＩ強固に結＠−され、強
い乱流υ空気によつてｔひきにか逼れない＊ａ砂か得ら
れるという％υである。

しかしこり方法によると明細書中に記されているように
リン酸エステルはフェノールｗ脂に対してわずかな溶解
度しかＭ几なりために珪砂と２エノール樹脂の中間にと
り込まれる形となり、被嶺砂Ｏ表面ＭＩＣＦｉわずかな
リン酸エステルしかｔ有しないことになる０ 従ってこの方法ＶＣＬって侍られた被蝋砂ｔアルミニウ
ム鋳物などに使用してｔ１崩壊性を大巾に向上させるこ
とはできない〇 本発明ではリン酸エステルをあらかじめフェノール側腹
中に溶融させておくことに１９珪砂へａ６１後Ｋａ＆砂
０衆肉■リン履含有童を高くでき４ため、大巾な崩壊性
υ向上か認められゐと考えられる。

以下、不発明について更に詳しく説明する。

本Ｊ１１１明に使用されるフェノール樹脂としてはノボ
２ツクｆｉｌフ工ノール１Ｍ腫、し／−ル！フェノール
ｎ１１ｍ、＆よびそれらｆ＋Ｊ混甘物せ混融智か使用で
き６０ノボラツク型フエノール樹脂としては、通常用い
られてきたフェノールホルムアルデヒドノボラックなフ
ェノール樹脂の他、いわゆるハイオルソ型ノボラック樹
脂、アルキルフェノール類で変性され九ノボ２ツク衝脂
か使用できる。

本発明でフェノールｗ脂として固形レゾール型フェノー
ルｗＮＩを使用することは非常に好ましい。固形レゾー
ルｍフェノール樹Ｍ’ｆ！　’ｋ　用いた実施例ではノ
ボラックｆｌｉ　７　ｘノール樹Ｗｋ用いた実施例より
高い崩壊″４か得られ’ｆｔｏｃｔＬはアンモニアまた
にアミン＠を触媒として得らｎ、６いわゆ４）アンモニ
アレゾール樹脂は分子中ＫＮメチレンと称される含窒素
結合を持っているためメチレン結合しか持たないノボラ
ックｍフェノール樹脂に比較して耐熱性か低く崩壊性か
向上し友ものと考えられる。

本発明に使用できるレゾール型フェノール樹脂としては
アンモニア１友はアミンｓｒ触媒としてレゾール型フェ
ノール樹脂、アンモニア箇たはア建／鶏とアルカリ金属
、アルカリ土類金属の水酸化物との併用触媒によりて得
られるレゾール型フェノール樹脂等か使用できる。

上記ノボラック型フェノール樹脂粘結剤とレゾールｆＪ
！フェノール衝脂粘結剤を併用して樹脂被榎砂を製造す
ることも可能である。

またフェノール樹脂としてレゾール型フェノール１ＩＢ
Ｖ！およびノボラックｍフェノール樹脂り混融物を使用
することは鋳型ｇ１皺か向上丁心ため好筐しい。

ノボラック型フェノール樹脂は硬化速度か遅くなるため
レゾール型フェノールｌ１ｊｉｒ１００重量部に対して
６０重１童部以下か望ましく硬化剤としてヘキサメチレ
ンテトラミン１１：ｆ用する場合ｒ！２００重重部まで
使用できる・ リン酸エステル’ａ’溶融したレゾール型フェノール衝
脂とノボ２ツク型フ工ノール＊脂ｖｍｍ物を製造丁４−
）の方法は１反応Ｗ器中に２エノールホルムアルデヒド
、アルカリ触媒を仕込み加熱して組付反応を行う。そり
後脱水Ｉ５を応ｉ行ｌＩ／′１固形あるいは溶融さ、せ
之ノボラック型フェノール樹脂およびリン酸エステルＩ
Ｉ−溶Ｓさせる。この場合、ノボラック！１４ｍ、　　
リン酸エステルに脱水反応途中に入れても良い。

他の方法は粗砕または粉砕され友固形のレゾール型フェ
ノール樹脂、ノボラックｍフェノール樹脂およびリン酸
エステル、必畳に応じて清＠２よびヘキサメチレンテト
ラミンｋＩＩＡ７１０して押出し成形ま７ｔは圧ｍ成形
してａ造する。

この楊せ、リン酸エステルはあらかじめレゾール型フェ
ノール樹脂、′ｔたはノボラック型２エノール樹脂中に
溶融されていても良い。

フェノール樹脂に滑剤を内宮きせることは鋳型ｇｉ度の
向よ、耐ブロッキング性の向上があシ好ましい・滑剤と
してはエチレンビスステアリン酸アマイド、エチレンビ
スオレイン酸アマイド、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。

パルミチン酸アマイド、オレイン酸アマイド等か使用で
１！る。滑剤はフェノール樹脂１００重量部に対し、１
〜１０重倉部使用できる０１重を都未満では効果が小さ
く１０重量ｓｔ越えると硬化速度か遅くなシ砂粒間の接
層カｔそがい丁４１ので好ましくない。

本発＃４に用いられるリン酸エステルとしてはトリメチ
ルホスヘート、トリエチルボスヘート。

トリプテルホスヘート、トリブテルホスヘート、トリオ
クテルホスヘート、トリブトキシエチルホスヘート、ト
リスクロロエチルホスヘート。

ｌス／Ｈロプロビルホスヘー）ｓ）！Ｊフェニｈホｙ、
ヘ−ト、　　）リクレジルホスヘー）％ｌｌキシレニル
ホスヘート、クレジルジフェニルホスヘート、オクテル
ジ２エニルホスヘート、キシレニルジフェニルホスヘー
ト、トリラクリルホスヘート、トリセテルホスヘート、
トリステア　リにホｘへ−）　、）リオレイルホスヘー
ト等の正すン飲エステル、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、トリ
フェニルホスファイト、トリドデシルホスファイトｓｔ
”）スノニルフェニルホス７ァイト、トリスクロロエテ
ルホスファイト、トリストリデシルホスファイト：Ｉｉ
！り亜リン酸トリエステル、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すン
酸ジエステルジプテル、ブナルホスホネート、ジ（２−
エチルヘキシル）２−エチルへキシルホスホネート等り
ホスホン酸エステルか使用出来る０リン酸エステルはフ
ェノール樹脂１ａ。

貞Ｊｌｉ部に対し１０〜５０ム菫部用いられるｏ１０真
倉部未満では効果〃Ｓ小さく５０１を都を越えると＃ｌ
ｌ１ｆＪ強度の低下、被檀砂の融看点の低下などからり
好ましくない。リン酸エステルはフェノール１ｕｉｒ中
に均一に溶融させる。

ま之フェノール樹脂中に必ＪＪ２に紀、じヘキサ建ン等
の硬化剤を配付してもよい。

以下本発明の実施例訃よび比較例について貌明する〇 実施例１ 攪拌慎、環流コンデンサー、温［ｔｆ備えた四ツロフラ
スコＩＩＣフェノール１８８０ｇ、８０％パラホルムア
ルデヒド３７５ｇ、３７％ホルｉりン４８７ｇ％　ＩＮ
塩ｔｌ！４　ｇｋ秤重し攪拌しなから油浴上で７１１１
１熱し環ｆｉ温度で反応液が乳化するまで反応する。そ
の後２時間環流ｍＨＬで反応１行ないトリフェニルホス
ヘート３７６ｇｋ加え７を後、°減圧＃絹を行ない軟化
点８１℃のリン酸エステルを溶融したノボラック型フェ
ノール樹脂粘結剤２２３０ｇｋ傅たＯ 実施例２ 攪拌機、環流コンデレサー、温度計１Ｆ−備えた四ツ目
７ａ）スコにフェノール１８８０ｇ、８０％パラホルム
アルデヒド４５０ｇ、３７％ホルマリン１６２ｇ１！ｒ
￥：酸亜鉛２２ｇｋ杵童し、攪拌しなから油浴上で加熱
し環流温度で４時間反応し友。その後濃縮しなから１５
０℃で反応し、軟化点か９５℃ＶＣなり７？：時にタレ
ジルジフェニルホスヘー）３７６ｇｌｒ入れ溶解し、軟
化点８２℃のリン酸エステルｔ＃融し九ノ１イオルン型
ノボラック檎脂粘結剤２１６０ｇｋ得友Ｏ爽施例３ 芙ｍνす１で得られた燐酸エステルを浴融するノボラッ
ク型フェノールｍＢＷ２００　ｇｋ７ｆｆスコ申で１５
０℃１で昇混しＩＩ！！融し７ｊ　’ｆｌｉｔ　ｓエチ
レンビスステアリン酸アマイド６ｇ’ｒ２１０え、溶解
させ、リン酸エステルおＬびｌｌ１ｔ剤を内′ざ丁ゐノ
ボ２ツク型フエノール樹廁粘結剤を傅友０実施セｌ１４ 攪拌機、Ｈｌ流コンデンサー′ｍ藏酎耐備えた四ソロフ
ラスコにフェノール９４０ｇ５７％ホルマリン１４６０
ｇ２５％アンモニア水２３８ｇ會杵菫し攪拌しなから油
浴上で加熱し７０℃で１時間反応させ、トリフェニルホ
スヘート２７０ｇｋ姉ａ後減圧下で濃縮を行ないなから
除々に昇温し、　Ｆｌｉｌｌか９５℃になった時に皿出
しｔ行ない冷却し、リン酸エステルを溶融した固形レゾ
ール型フェノールＩＩＮ脂粘結剤１６３０ｇｋ僧た。

実施？ｌ１５ 攬件横、環流コンデンサー、温度計を備え九四ツ目フラ
スコにフェノール９４０ｇ５３７％ホルマリン１４６０
ｇ２５％アンモニア水２３８１２０％水酸化ナトリウム
水溶液２０ｇ１１−秤量し油浴上で加熱し７０℃で、１
時間反応させトリクレジルホスヘート２７０　ｇｋ添、
ＩＪｌｌｌ後減圧下で濃＃！を行ないなから除々に昇温
し円ｆｊＡか９５℃になりた時に皿出しｔ行ない冷却し
リン飯エステルｔ＃！融し几固形しゾール型フェノール
樹腫粘結剤１６５０ｇｋ得九・ 実施例６ 攪拌惚、環流コンデンサー、１ＩＩｊＬ計を備えた四ツ
目フラスコに７エノール９４０ｇ、３７％ホルマリン１
４６０ｇ１２５％アンモニア水２５８ｇｋｌ！菫し撹拌
しなから油浴上で加熱し７０℃で１時間反応させ７ｔｏ
七〇後減圧下で濃ｍｔ行ないながら除々に昇温し、円温
か９５℃になり７を時に、あらかじめ１５０℃に加熱し
て浴融させて２いた比較例１で得られ九ノボ２ツク脂フ
ェノールＷ脂３４０ｇ？リフェニルホスへ　）５４０ｇ
９よひエチレンビスステアリン酸アマイド４０ｇｔ添澗
し混融させた俵皿出しを行ないノボ２ツク１Ｍ脂、リン
酸エステルおよび滑剤會内含する固形レゾール型フェノ
ール樹脂粘虻剤２１００ｇＩ！−得几〇 比ｆ例１ 攪拌機、環流コンデンサー、龜直計を備え友四ツロフラ
スコに７ｓノ一ル１８８０ｇ、８０％パラホルムアルデ
ヒド５７５ｇ、５７％ホルマリン４８７ｇ、ＩＮ塩酸４
ｇ’に秤重し、攪拌しなから油浴上で加熱し璋流温直で
反応液か乳化丁／ｂまで反応する０そり後２時間燦流ｉ
直で反応を行なっ友後減圧下で−ｍｔ行ない軟化点８６
℃Ｖノボ２ツタｆｒフｓ、ｔ−ｈ＠＠粘ｍ刑１９６０　
ｇｋ得九〇 比較ｆｖ２ 比Ｉ２例１で得られたノボラック型フェノールｌｌ脂２
００　ｇｋ７ａ）ス：ｆｆ中で１５０℃Ｃｔテ昇温し、
溶融させ友後トリフェニルホスヘート８ｇｔ浴解させリ
ン酸エステル４％１を浴融し九ノボ２ツク型フ算ノール
樹脂粘鮎剤ｒ得之・実施例、比ＴＪＩＲ例で得られた有
脂粘結剤り骨性を比較丁／８友め次の条件で樹脂被櫟砂
の製造を行つ次。

実施例１．２．３．　　比較例１．２ １５０℃ＶＣ加熱し几７リーマントル珪砂８籾と樹脂１
４４ｇとｔスピードミキサーで４０秒関混締し、ついで
１５％へキサメテレンテト２建ンアリン酸、水浴液１４
４ｇｋ添加し、６０秒間混１！後８ｇＣｔＪステアリン
酸カルシウムｋｍ〃口し、２０秒間混付して排出し樹脂
Ｉ［ａ砂を得たＯ 実施例４．５．６ １５０℃に刀ｇ熱しｔフリーマントル珪砂８ｋｇと樹脂
１４４ｇとｔスピードミキサーで４ｃ秒関混疎（、ツイ
テ水１２０　ｚｋｍｍ６０秒間混線＆８ｇＩＺＪステア
リン酸カルシウムｔａ加し２０秒混曾して排出し樹脂複
機１１ｐを侍た・得られ７を衝脂豪蝋砂Ｏ骨性を下吹に
示す・蟲着点　；　　ＪＩＳ　　ｘ−＃５ｓｏｅｃよ番
。

―け彊度：　　ＪＩ８　１ｃ−ｓｅｌｏによる。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １．２工ノール情脂１００１重都に対してリン酸エステ
   ル１ｔ１０〜５０１童部溶融させ九ことｔ特徴と丁、６
   Ｖエルモールド用樹脂粘結剤０２　フェノール１１月１
   かノボラック型フェノール樹脂でｆ５ること１を特徴と
   する特許請求の範囲第１項記載のシェルモールド用情脂
   粘結剤◎工　フェノール樹脂かレゾール型フェノール街
   廁であることｔ特徴とする特許請求の範囲第１項紀＠（
   Ｑシェルモールド用樹脂粘結剤０４、　フェノール樹脂
   かノボラック型フェノールＩＩ脂とレゾール型フェノー
   ル１Ｍ脂の混融物であることに４を徴とする特許請求の
   範囲＄１項紀鎮υシェルモールド用樹脂粘結剤。 ５．７エノール樹脂が２工ノール樹脂１００重首Ｓに対
   し１〜１０１賞部υ滑剤を内含させ７を樹脂であること
   ｔ特徴とする脣軒請求υ範囲第１ＪＪ、第２項、第３項
   又は第４積記叡のシェルモールド用樹脂粘結剤・