JPS5978745A - 鋳物用レジンコーテツドサンド - Google Patents

鋳物用レジンコーテツドサンド

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JPS5978745A
JPS5978745A JP57189293A JP18929382A JPS5978745A JP S5978745 A JPS5978745 A JP S5978745A JP 57189293 A JP57189293 A JP 57189293A JP 18929382 A JP18929382 A JP 18929382A JP S5978745 A JPS5978745 A JP S5978745A
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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】 本発明は鋳物用レジンコーテツドサンドに関するもので
あシ、特に、鋳型への注湯時に発生するクラックを防止
するレジンコーテッドザンドに関するものである。
従来、一般にフェノール類とアルデヒド類を、フェノー
ル類１モルに対し、アルデヒド類が０６〜０．９モルに
て酸性触媒の存在下で反応したノボラック型フェノール
樹脂に硬化剤としてヘキサメチレンテトラミンを用い、
あるいはフェノール類１モルに対し、アルデヒド類が１
〜３モルにて、アルカリ性触媒の存在下で反応した固形
のレゾール型フェノール樹脂をそのまま、加熱した鋳物
用砂粒と混合して鋳物用レジンコーテツドサンドを製造
し、鋳型を生産するドライホットコート法が知られてい
る。しかしながら、従来のフェノール樹脂を結合剤とし
て使用した鋳型は一般に鋳型への注湯時にクラックが発
生しやすいという欠点がある。それは注湯時の高熱によ
るコーテツドサンドの急熱膨張に起因すると考えられる
。これを解決するため、フェノール樹脂またはコーテツ
ドサンドにクッション効果のある物質を添加して、鋳型
に柔軟性をもたせると共に鋳型の熱時膨張率を小さくし
て、クラックの発生を防止する方法がとり入れられてい
る。
クツシロン材として、従来、ビンゾール、石油系樹脂、
ロジンなどが使用されている。これらは、いずれも鋳型
の熱時膨張率を低下しクラックの発生の防止にある程度
の効果はあるが、注湯時、熱分解や揮発を起こして、悪
臭を発生したり、あるいは注湯後の鋳型の崩壊性が悪い
という欠点があつた０ 本発明者らは、これらの欠点を克服すべく、鋭組成物と
アルデヒド類を反応させることにより得られる常温で固
形の樹脂をコーテツドサンドに存在させることにより、
あるいはフェノール１００重量部に対して、ビスフェノ
ールＡとビスフェノールＦとの重量比が９８／２〜８０
　／　２０である組成物を２０重針部以上を併存させ、
これとアルデヒド類を反応させることにより得られる常
温で固形の樹脂を存在させることによシ注湯時のシェル
鋳型のクラックの発生を防止すると共に、悪臭がなく、
かつ崩壊性が低下しないことを見出した。アルデヒド類
に対して反応させるビスフェノールＡとビスフェノール
Ｆとの重量比が９８／２をこえる樹脂を存在させたコー
テツドサンドで、鋳型を造型した場合は熱時膨張率を低
下する効果が乏しくまた、その重量比が８０／２０未満
の樹脂を存在させたコーテツドサンドで鋳型を造型する
と鋳型の強度が低下する。
併用する場合、フェノール１００重量部に対して、その
組成物が２０重量部未満でアルデヒド類と反応させて得
られた樹脂をコーテツドサンドに存在させるとそれで造
型された鋳型の熱時膨張率を低下する効果が乏しい。
本発明のためのビスフェノールＡとビスフェノールＦと
を特定の割合に組合せてアルデヒド類と反応させた常温
で固形の樹脂は、前述のような従来からあるフェノール
類とアルデヒド類を反応させた常温で固形の樹脂とくら
べるとつぎのような特徴がある。ビスフェノールＡが有
するイソプロピル基がコーテツドサンドの粘結剤として
可撓性を持づ効果が出る。さらに化学構造上ビスフェノ
ールＡと同系統のビスフェノールＦが介在するととにお
いて、相互の相溶性からその可撓性をさらに、格段に増
大させる相剰効来がある。そしてこれがクッション効果
をもたらして鋳型の熱時膨張率を低下させるという作用
効果があるのである。
本発明のための常温で固形の樹脂を製造するのに使用す
るアルデヒド類は、ホルムアルデヒド、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
れたアルデヒド物質を使用する。
本発明のだめの常温で固形の樹脂を製造するのに触媒が
必要であれば、蓚酸、塩酸、硫酸、リン酸、ハラトルエ
ンスルホン酸、ベンゼンスルホン酸、マレイン酸、蟻酸
などの酸性物質および酢酸亜鉛、酢酸マグネシウム、酢
酸カルシウムなどの有機酸金属塩、アンモニア、エチル
アミンなどの第１級アミン、ジエチルアミンなどの第２
級アミン、トリエチルアミン、トリエチルアミンなどの
第３級アミン、苛性ソーダ、苛性カリウムなどのアルカ
リ金属水酸化物、水酸化カルシウム、水酸化マグネシウ
ムＡどのアルカリ土類金属水酸化物等の１種以上を選ん
で使用する。
本発明のための常温で固形の樹脂は、その数平均分子量
が３００〜１０００であるが、３５０〜７５０が特に望
ましい。数平均分子量が３００未満の場合、この樹脂を
存在させたコーテツドサンドによる鋳型のクラック発生
の防止効果が乏しく、また１０００をこえる場合、その
鋳型の強度が低下する。
本発明のため、樹脂に内含する滑剤は癲常の滑剤が使用
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、ステアリン酸アマイド、
メチロールステアリン酸アマイドが好ましい。また、こ
の滑剤は常温で固形の樹脂の製造時、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
を内含した常温で固形の樹脂ができる。
本発明の鋳物用コーテツドサンドを製造する方法として
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、粉末溶剤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。
この場合鋳物川砂と本発明のだめの常温で固形の樹脂と
の配合、混線比率は鋳物用砂１００重量部に対してその
樹脂は４重量部以下で充分である。
鋳物用砂１００重量部に対し、この樹脂を４重量部を越
えて配合、混練しても得られたコーテツドサンドやそれ
から造型した鋳型自体の特性に期待すべき効果は、樹脂
の添加量の増加の割にはさして顕著でないので生産原価
が高くなるだけである。
なお、本発明による鋳物用レジンコーテッドザンドには
従来から知られている硬化促進剤、鋳型特性改良剤（た
とえば強度賦与剤、崩壊性改良剤、他の急熱膨張抑制剤
など）が含まれていても、本発明の効果に何らの悪影響
をもたらすことがない。
以下本発明を実施例によシ説明する。しかし本発明はこ
れら実施例によっ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［Ｊはすべ
て「重量部」および［重ｆチＪを示す。
製造例１ 冷却器と攪拌器付き反応釜を準備し、これにビスフェノ
ールＡ９００部、ビスフェノールＦ１００部、３７チホ
ルマリン２５０部、次いで蓚酸１０部を仕込んだ。徐々
に昇温し、温度が９６℃に達してから１５０分間還流反
応後、メチレンビスステアリン酸アマイド１０部を添加
した。混合物を分散させた後、真空下で脱水反応を行な
い常温で固形の樹脂９７０部を得た。
製造例２ 冷却器と攪拌器付き反応釜を準備し、これにフェノール
５００部、ビスフェノールＡ４５０部、ビスフェノール
Ｆ５０部および３７ｑ６ポルマリン６４０部、次いで蓚
酸１ｏ部を仕込んだ。徐々に昇温し、温度が９６℃に達
してから１８０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。混合物を分散させた後
、真空下で脱水反応を行ない常温で固形の樹脂１０８０
部を得た。
製造例３ 冷却器と撹拌器付き反応釜を準備し、これにビスフェノ
ールＡとビスフェノールＦとの重量比が９７／３である
、シェル化学■粗製ビスフェノールＡ　ｒＢＰＡ−１５
４Ｊ　１０００部、３７’−％　＊　／ｌ／　７リン５
６０部、次いで２８チアンモニア水ｌｏｏ部を仕込んだ
。徐々に昇温し、温度が９６℃に達してから４０分間還
流反応後、メチレンビスステアリン酸アマイド１０部を
添加した。混合物を分散させた後、真空下で脱水反応を
行ない常温で固形の樹脂１０６０部を得た。
製造例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チポルマリン６５０部、次いで蓚酸１
０部を仕込んだ。徐々に昇温し、温度が９６℃に達して
から、１５０分間還流反応した後、メチレンビスステア
リン酸アマイ）’１０部を添加した。混合物を混合分散
させた後、真空下で脱水反応を行ない釜出しした。ノボ
ラック型フェノール樹脂９７０部を得た。
製造例５ 冷却器と攪拌器付き反応釜を準備し、これにビスフェノ
ールＡ９００部、ビスフェノールＦ１００部、３７チホ
ルマリン２５０部、次いで蓚酸１０部を仕込んだ。徐々
に昇温し、温度が９６℃に達してから３０分間還流反応
後、メチレンビスステアリン酸アマイド１０部を添加し
た。混合物を分散させた後、真空下で脱水反応を行ない
、常温で固形の樹脂７５０部を得た。
製造例６ 冷却器と攪拌器付き反応釜を準備し、これにビスフェノ
ールＡ９００部、ビスフェノールＦ１００部、３７チホ
ルマリン４２０部、次いで硫酸３部を仕込んだ。徐々に
昇温し、温度が９６℃に達してから３６０分間還流反応
後、メチレンビスステアリン酸アマイド１０部を添加し
た。混合物を分散させた後、真空下で脱水反応を行ない
、常温で固形の樹脂９８０部を得た。
製造例７ 冷却器と攪拌器付き反応釜を準備し、これにビスフェノ
ールＡ９９０部、ビスフェノールＦ１０部、３７チホル
マリン２５０部、次いで蓚酸１０部を仕込んだ。徐々に
昇温し、温度が９６℃に達してから１５０分間還流反応
後、メチレンビスステアリン酸アマイド１０部を添加し
た。混合物を分散させた後、真空下で脱水反応を行ない
、常温で固形の樹脂９８０部を得た。
製造例８ 冷却器と攪拌器付き反応釜を準備し、これにビスフェノ
ールＡ７００部、ビスフェノールＦ３００部、３７％ホ
ルマリン２５０部、次いで蓚酸１０部を仕込んだ。徐々
に昇温し、温度が９６℃に達してから１５０分間還流反
応後、メチレンビスステアリン酸アマイド１０部を添加
した。混合物を分散させた後、真空下で脱水反応を行な
い、常温で固形の樹脂９３０部を得た。
実施例１ 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、製造例１にて得られた常
温で固形の樹脂１４０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１０
５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、排砂してエヤレージ冒ンを行な
い、Ｍ物用レジンコーテツドサンドを得た。
実施例２ 製造例２にて得られた常温で固形の樹脂を使用した以外
は実施例１と同様の製造条件にて鋳物用レジンコーテツ
ドサンドを得た。
実施例３ 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、製造例３にて得られた常
温で固形の樹脂１４０部を添加した後、４０秒間混練し
た。ついで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秒間混合して排砂してエヤレーシ
ョンを行ない鋳物用レジンコーテツドサンドを得た。
比較例１ 温度が１３０〜１４０’Ｃに加熱した三栄６号珪砂７０
００部をワールミキサーに仕込み、製造例４にて得られ
た常温で固形の樹脂１４０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１０
５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ジ胃ンを行ない鋳
物用レジンコーテツドサンドを得た。
比較例２ 製造例５にて得られた固形の樹脂を使用した以外は比較
例１と同様の製造条件にて鋳物用レジンコーテツドサン
ドを得た。
比較例３ 製造例６にて得られた常温で固形の樹脂を使用した以外
は比較例１と同様の製造条件にて鋳物用レジンコーテツ
ドサンドを得た。
比較例４ 製造例７にて得られた常温で固形の樹脂を使用した以外
４比較例１と同様の製造条件にて鋳物用レジンコーテツ
ドサンドを得り。
比較例５ 製造例８にて得られた常温で固形の樹脂を使用した以外
は比較例１と同様の製造条件にて鋳物用レジンコーテツ
ドサンドを得た。
製造例１．２．３．４．５．６．７．８にて得られた各
々のレジンの特性値を第１表に、実施例１．２．３比較
例１．２．３．４．５にて得られた各々の鋳物用レジン
コーテツドサンドの特性値および鋳型の熱時膨張率を第
２表に示す。
なお試験方法は次の通シである。
融　点：　ＪＩＳ　−Ｋ−００６４に上る数平均分子量
°蒸気圧平衡法による 粘着点：　ＪＡＣＴ試験法Ｃ−１による曲げ強さ：　Ｊ
ＡＣＴ試験法５Ｍ−１による急熱膨張率：　ＪＡＣＴ試
験法５Ｍ−７による測定温度は１０００℃とした。
誉ＩＬ 寥２−Ｌ

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. １．ビスフェノールＡ とビスフェノールＦ との重量比が９８／２〜８０／２０である組成物とアル
    デヒド類を反応させることによシ得られる常温で固形の
    樹脂を存在させた鋳物用レジンコーテツドサンド。 ２、常温で固形の樹脂の数平均分子量が３００〜１００
    ０である特許請求の範囲第１項記載の鋳物用レジンコー
    テツドサンド。 ３、常温で固形の樹脂が滑剤を内含している特許請求の
    範囲第１項記載の鋳物用レジンコーテツドサンド。 ４、フェノール１００重量部に対して、ビスフェノール
    ＡとビスフェノールＦとの重量比が９８／　２〜８０　
    ／　２０である組成物を２０重量部以上共存させ、これ
    とアルデヒド類を反応させることにより得られる常温で
    固形の樹脂を存在させた鋳物用レジンコーテツドサンド
    。 ５、常温で固形の樹脂の数平均分子量が３００〜１００
    ０である特許請求の範囲第４項記載の鋳物用レジンコー
    テツドサンド。 ６常温で固形の樹脂が滑剤を内含している特許請求の範
    囲第４項記載の鋳物用レジンコーテツドサンド。
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