JPS59127947A - シエルモ−ルド用のレジンコ−テツドサンド組成物 - 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】 本発明は特定された）ｒラック型フェノール（＆ｔ　脂
ヲ含むシェルモールド用のレジンコーテツドサンド組成
物に関するものであり、特に、速硬化性で且つ駒型の曲
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
ンドの組成物Ｖこ関するものである。

従来、シェルモールド用のレノンコーテツドサンドを製
造する鹸に１史用されるノボラックＡ！！フェノール樹
脂は、反応時の触媒としてず１ヒ酸、塩酸、硫酸、’Ｊ
ン酸、＝５トルエンスルポン醒、ベンゼンスルホン酸、
マレイン酸、蟻酸などのば性物質を使用することにより
得られるオル）　ｉｅう比（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パラ結合と
のメチレン基数の比；以下０／Ｐと略１己する）が０．
３〜１．２のノｊ？ラック型フェノール樹脂（以下、Ｂ
樹脂とする）と、反応時の触媒として酢酸亜鉛、酢酸マ
ンガン、酢ｎクマグネシウム、硼酸亜鉛などの２価金属
塩を使用することにより得られる０／′Ｐが２．０〜７
．０のノ？ラック型フェノール樹脂（以下、Ａ樹脂とす
る）がある。

しかしながら、夫々のノがラック型フェノール１Ｍｔ　
Ｂｍに硬化剤としてヘキサメチレンテトラミンを用いて
ｉＵられたレノンコーテツドサンド組成物はＢ引揃を使
用（またり易倚、硬化速度がおそく、また、Ａ　４ｙｉ
　７１１＃を１史用した場合、（ｇＩ脂自体Ｖこ固結を
生じやすく、また得られた病型の曲げ強度が低いという
欠点があった。

本発明者らは、これらの欠点を見服すべく、鋭５歳研究
した結果、Ａ樹脂とＢ確（脂を併用することによりｍｌ
脂自体の固結がなく、得られたコーテツドサンドの硬化
速）ｄが早く且つ、それより造形された鋳型の曲げ強ｊ
夏の篩いレジンコーテツドサンド組成物が得られるこ七
を見出ｌ〜′に１゜Ａ樹脂とＢ樹脂の併用割合は１１（
融化で１：９〜９：ｌであるが、＋！ＦＶこ７：３〜３
ニアが好ましい。

Ａ樹脂がＢ樹脂に対し、屯ｉｌｔ比で９：１よりも多く
なると、鋳型の曲げ這呟が低下Ｉ７、また、Ａ但１脂が
Ｂ樹脂に対し７ボ１辻比で１＝９よりも下まわるとコー
テツドサンドの硬化速度の同上効果が低下する。１つま
り、いずれの場合においてもＡ＠廟とＢ樹脂との併用に
よる相刺効果は４切侍できない。

へ樹脂とＢ樹脂の各々の数平均分子性は３００〜６５０
であることが望ましい。畝平均分子敵が３００未満の場
合、得られたコーテツドサンドの硬化速度が低下し、と
ぐにＡ樹脂にあっては樹脂自体の固結が者るしい。また
、６５０をこえる場合、樹脂の流れが恐くなるので鋳型
の曲げ強度が低下する、。

Ａ樹脂とＢ樹脂をレジンコーテツドサンド製造工程中で
鋳型用耐火性粒状物に被検さぜるときは、各々の樹脂を
添加順序を問わず蘇加してよい。あるいはへ樹脂とＢ樹
脂をあらかじめ固形状で粉砕混合するか、またはエクス
トルーダーなどの混稗機により溶融混合した後、粉砕し
、レノンコーテツドサンドの製造工程中にて添加しても
よい。

本発明で使用するフェノール胡としては、フェノール、
クレゾール、キシレノールなどがあるが、レゾルシン、
カテコール、ハイドロキノン、アニリン、尿素、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１史用できる。アルデヒド類としては、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１勿質を１史用する。

Ａ樹脂の固結を防止して本発明を好まし〈実施するため
Ａ樹脂に内含させる滑剤ば、通常の滑剤が使用できるが
、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、ステアリン醒アマイド、メチロー
ルステアリン酸アマイドが好ましい。なおり樹脂にこれ
ら滑剤が内含さね、ていても差支えない。また、この滑
剤は、フェノール樹脂の製造時、反応開始前、反応中、
および反応終了後のいずれのときに添加しても滑剤を内
含したフェノール位（脂ができる。滑剤の配合ＩはＡ樹
脂１００瑣縫部に対１−．５重計φ以下の必要がある。

５Ｉ（（量係をこえる場合得られたコーテツドサンド°
による鋳型の強度が低下する。

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、セミホットコート法、コール
ドコート法、粉末靜削法のいずれの方法であってもよい
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雉されるものではない。

また、各実施例、比較例に６己賊されている「部」およ
び「係」は、すべてｈｉ部」および「屯−址褒」を示す
。

製造例１ 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　ｉｔ（、３７％ホルマリン６０４都、次いで
、＃′酸捕鉛１０部を仕込んだ１、徐々に昇温し、温度
が９６°Ｃに達してから３００分間還流反応後エチレン
ビスステアリン酸アマイド１０部を添加した。混合物を
均一に分散させた。その後真空下で脱水反応を行ない、
釡出し、急冷［７て常温で固形の滑剤内含Ａ樹脂９６０
部を得た６、 製造例２ 冷却器と攪拌器付き反応釜を準備［７、これにフェノー
ル１０００部、３７チホルマリン６５０部、次いで修ｔ
’［１０部を仕込んだ６つ徐々に昇温し、温度が９６℃
に達してから１２０分間還流反応した１、その後真空ド
で脱水反応を行ない、４出し、急冷して常温で固形のＢ
樹脂９８５部を得た。

製造例３ 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１，３７％ホルマリン６０４部、次いで酢酸
亜鉛１０部を仕込んだ。保々に昇温し、温度が：Ｊ６℃
（（達してから１２０分間還流反応後エチレンビスステ
アリンばアマイド１０部を添加した。混合物を均一に分
散させた。その後真空下で脱水反応を行ない、盃出し、
急冷して、常温で固形の滑剤内含Ａ面脂８５０都を傅だ
。

製造１列　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多ホルマリン６４７部、次いで酢酸
亜鉛１０部を仕込んだ。徐々に昇温し、温度が９６℃に
達してから５００分間還流反応後エチレンビスステアリ
ン酸アマイド１０部を添加した。混合物を均一に分散さ
せた。その後真空下で脱水反応を行ない、釜出Ｉ〜、執
冷して常温で固形の滑剤内含Ａ樹脂１０２０部を得た。

製造例５ 冷却器と攪拌器付き反応釜を準＋ｌ１ｆｌし、これにフ
ェノール１０００部、３７％ホルマリン６０４部、次い
で（Ｉｆｆ：　ｌ設置０部を仕込んだ１．倣々に昇ｒ晶
し、輻）Ｗが９６℃に達してから６０分間還流反応した
。エチレンビスステアリン酸アマイド１０部を添加した
。混合物を均一に分散させた。その後真空下で脱水反応
を行ない、４出（７、油、冷して、常ｔａで固形の滑剤
内含Ｂ樹脂９２０部を得た。

製造例６ 冷ム１］器と攪拌器付き反応釜を準１１ｍ１〜、これに
フェノール１０００部、：３７％ホルマリン６９０部、
次いで蓚酸１０部を仕込んだ。徐々に昇温し、温度が９
６℃に達してから２４０分間還流反応後、エチレンビス
ステアリン酸アマイド１０都を添加した。７１１．合物
を分散させた後、真空下で脱水反応を行なった後、４出
（〜、局、冷して、常温で固形の滑剤内宮Ｂ樹脂１０８
５部を得た。

製造例７ 製造例１にて得られた滑剤内含Ａ樹脂７００Ｋｙと製造
例２にて得られたＢ樹脂３００縁を夫々粗砕してマ型ミ
ギサーで１時間均一に混合した。この混合物をＬ／Ｄ　
：　８のスクリューを持つ押出機のホラ・や−に仕込み
、内温１５０℃、吐出耽４０　Ｋｇ　７時で押出しし７
た１、その後急冷して破砕し、８７５　Ｋ９の樹脂を得
た。

実施例 温度１３０〜１４０℃に加熱した三木６号珪砂７０００
部をワールミキサーに仕込み、製造例１にて傅られた滑
剤内含Ａ樹脂ユＪ８部、および製造例２にて得られたＢ
樹脂４２部を請願した後、４０秒間混練した。

ついでヘキサメチレンテトラミン２１部を水１０５部に
溶解して添加し、コーテツドサンドが崩壊するまで混練
した。さらにステアリング１タカルシウムフ部を添加し
、３０秒間混合して、排砂してエヤレーションを行ない
レジンコーテツドサンド組成物を得た。

実施例２ 温度１３０〜１４０℃に加熱した三木６号珪砂７０００
部をワールミキサーに仕込み、製造例１にて得られた滑
剤内宮Ａ樹脂４２部、および製造例２にて得られたＢ樹
脂・＋８部を６加（〜だ後、４０秒間混線した。

ついで、ヘキサメチレンテトラミン２１部を水１０５部
に溶解してｌｆ”ｆｉ　）Ｉｎ　Ｌ、、コーテツドサン
ドが朋滅するまで混ｆＪ　１．、た。さらにステアリン
鍍カルシウム７！１≦を添加し、；３０秒間混合して、
排砂してエヤレ（−ションヲ行ない、レノンコーテツド
サンド組成申グをイ拝た。

実施例３ 温度１３０〜１４０℃に加熱した三木６号珪砂７０００
部をワールミキサーに仕込み、映Ｊａし１１７にて得ら
れた混合樹脂１４０部を添加した後、７１０秒間混練し
た。ついでヘキサメチレンテトラミン２１部を水１０５
部に溶解して励加Ｌ７、コーテツドサンドが崩壊するま
で混練した。さらにステアリン酸カルシウム７部を添加
し１，３０秒間混合して排砂してエヤレーションヲ行な
いレノンコーテツドサンド組成物を得た。

比較例１ 温＋１ｉ３ｏ〜１４０℃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３にて得られた
滑剤内含Ａ樹脂さ」８部、および製造例５にて得られた
隋剤内含Ｂ樹脂４２部を添加した後、４０秒間混練した
。ついでヘキサメチレンテトラミン２１部を水１０５部
に溶解して’ｆ６’ｆｉ刀１し、コーテツドサンドがＦ
Ｄ４麿するまで混練した。さらにステアリン酸カルシウ
ム７部を冷加し１，３０秒間混合して、排砂してエヤレ
ーションを行ないレジンコーテツドサンド組成物を得た
。

比較例２ 温度１３０〜１４０℃にＤＯ熱した三乗６号珪砂７００
０部にワールミキサーに仕込み、製造例４にて得られた
滑剤内含Ａ１グＩ脂１す８部、および製造例６にて得ら
れた滑剤内より樹脂４２部を冷加した後、４０秒間混練
した。ついで、ヘキサメチレンテトラミン２１部を水１
０５部に溶解して添加し、コーテツドサンドが崩壊する
まで混線した。さらにステアリン酸カルシウム７部を添
加し、３０秒間混合して、排砂シテエヤレーションを行
ない、レジンコーテツドサンド組成物を得た１、 比較例３ 温度１３０〜１４０℃に加熱した三栄６号珪砂７０（１
０部をワールミキサーに仕込み、製１宥例３　Ｖ（て得
られた滑剤内含Ａ４匍脂９８部、および製造例２にて得
られたＢ樹脂４２部を除却した後、４０秒間混練した。

ついでヘキサメチレンテトラミン２１部を水１０５部に
溶解して除加し、コーテツドサンドが崩腿するまで混練
した。さらにステアリン酸カルシウム７部を添加ｊ〜、
３０秒間混合して、排砂してエヤレーションを行ない、
レジンコーテツドサンド組成物を得た。

比較例４ 温度１３０〜１４０℃に加熱した三乗６号珪砂７０００
都をワールミキサーに仕込み、製造例１にて得られた滑
剤内含Ａ樹脂７部、および製造例２にて得られたＢ樹脂
１３３部を添加した後、４０秒間／ｌ！、練した。つい
で、ヘキサメチレンテトラミン２１部を水冷却１−２、
：３０秒間混合して、排砂して、エヤレーションを行な
い、レノンコーテツドサンド組成物を得た。

比較例５ 温度１３０〜１４０℃に加熱した三乗６号珪砂７０００
部をワールミキサーに仕込み、ｄ　ｆｉｘ　例］　Ｖ（
てイ４られた滑剤内含Ａ樹脂１３３部、および製造例２
にて得られたＢ樹脂７部を水１０５部に溶解して添加し
７、コーテツドサンドが崩壊するまで混線した。さらに
ステアリン酸カルシウム７部を冷加し、刃秒間混合して
、排砂して、エヤレーションを行ない、レノンコー・デ
ッドサンド面Ｉ成４勿をイ拝た。

製造例１．２．３．４．５．６にて得られた各々のレジ
ンの特性値を第１−！５ｅに、実施例１．２．３および
比較例１．２．３．４．５にて得られた否々のレジンコ
ーテツドサンドの特性１１Ｍを第２表に示す。

なお、試鹸方法は次の辿りである。

ＩＡ虫　　　　点：Ｊ工Ｅ’　−Ｋ　−（１０６４によ
る０　７　Ｐ　　　　　：核磁気共鳴スペクトルにより
、２．２′メチレン、２，４′メチレン、４．４′メチ
レンのプロトン数の定 線による。

数平均分子ｈｔ　：蒸気圧平衡法による。

粘　、ａ　点：　ＪＡＯＴ試験法ｃ−１による。

曲げ強さ：　ＪＡＯＴ試験法５Ｍ−１による３、熱間引
張り強さ：　ＪＡＯＴ試験法ｓＭ　−１０による。

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （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（０）とパラ結合（Ｐ）と
   のメチレン基数の比（０／Ｐ　）が２．０〜７．０のノ
   ボラック型フェノール樹脂（Ａ）　トＯ／Ｐが０．３〜
   １．２０ノ？ラツク型フエノール樹脂（Ｂ）を存在させ
   たシェルモールド用のレジンコーテツドサンド組成物３
   ゜
2. （２）　　ノボラック！収フェノール樹月旨（Ａ）とノ
   ボラック型フェノール樹脂（Ｂ）の屯せ比が１＝９〜９
   ：１である特許請求のψ百聞第１項記載のシェルモール
   ド用のレノンコーテツドサンド組成物。
3. （３）　　ノがラック型フェノール樹ＤＷ　（Ａ）　Ｂ
   よびノがラック型フェノール樹脂（Ｂ）の各々の数平均
   分子東が３００〜６５０である特許請求の範囲第１項寸
   たは第２項記載のシェルモールド用のレジンコーテツド
   サンド組１１父書勿１、（４）　　ノがラック型フェノ
   ール１會（）（旨（Ａ）が５丁（ｊ　’ｉ＠：％以下の
   滑剤を内含する特、ｆｆτ１〆Ｉ求の中巳１４１１　嘱
   １項、第２項、または第３項記載のシェルモールド用の
   レジンコーテツドサンド組成物。