JPS5978746A - シエルモ−ルド用樹脂被覆砂粒 - 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、シェルし一ルド用イ６４脂被覆砂粒に関し、
特に、６〕［込１）後の崩壊１１１に優れた樹脂被覆砂
粒（以下、Ｉ’　ｌ’＜　ＣＳ　Ｊど略ず）に関づる。 従来多ノ１型造型材料であるＲ　ＣＳどしては、柄物砂
の表面に７１ノール樹脂等の熱硬化性樹脂を被覆したし
のが知られている。かかるＲ　ｃＳは、ホラ１−プロレ
ス、レミホットプロレス、：１−ルドブ「１ヒス等の方
法にＪ、って製造され、優れた常？１品強度及び熱間強
度を右Ｊる。 しかし、従来のＲＣＳは、鋳込み後のｌｒ＋ｌ壊１りが
悪いという問題点を有していた。かかる欠点（、ｊ１溶
渇渇度の低いアルミニウム等をｔ／ｌ−込む場合には特
に顕諮であった。これ（よ、ｒ＜　ｃ　ｓの結合４Ａ（
゛ある熱硬化１！１樹脂が、アルミニウムのＨｌ：　ｒ
：、ｒ程庶の低温では十分熱分解されず、残留強度が高
い／ζめである。このため従来は、鋳込み後に前記成形
されｋ　ＲＣＳ　＠数１ｔＳ間５００℃程度に加熱して
崩壊ざせる、いわゆる［砂焼き」と称Ｊる■程を要し、
エネルギー及び時間のロスが太さか・）たつ本発明はか
かる事情に鑑み案出されたちのぐあり、鋳込み後の崩壊
性に優れ、かつ、成形後の常温強度及び熱間強度にも優
れたＲ　ＣＳを１７供りることを目的どＪる。 本発明は鋳物砂ど、該鋳物砂の表向に被覆された結合材
とから成るＲＣ８であり、該結合材は、ハロゲン化フＪ
ノール樹脂あるいはハ占ゲン化化合物を含有Ｊるフェノ
ール樹脂と、２価金１１其の炭酸塩とを含有覆るもので
ある。 鋳物砂は鋳型造型月利であるＲＣ３の生体を成り。鋳物
砂は、造型前は流動１！■に富むことを要求されるとと
もに、鋳込み後は鋳込みに耐え１１する程度の耐熱ｆ１
を要求される。鋳物砂としては、珪砂、オリピンサンド
、クロマイ１〜リ−ンド、ジルコンリーンド、溶融石英
粒、アルミナ粒等が適しており、ぞの粒径は７０μ〜ｉ
　ｏｏｏμ程度がよい。 結合材は、前記鋳物砂を相互に結合し、所定の鋳型形状
に造型する機能を有し、ハト１グン化フコーノール樹脂
あるいはハロゲン元素を含む化合物を含８りるフェノー
ル樹脂と、２価金属の炭酸塩とから成る。結合材には、
前記ハロゲン化化合物による前記フェノール樹脂の熱分
解を促進し、かつ、造型前にお１ノるフェノール樹脂の
硬化を促進づるために、酸化亜鉛、酸化鉄、酸化マンガ
ン、酸化チタン等の金属酸化物を１．５〜１５．ＯＷＩ
％程度添加してらよい。 ツボノール樹脂（よ、前記鋳物砂の結合材どしての機能
を右りる。フェノール樹脂のｆｆ１．　ｆよ、従来のＲ
ＣＳど同様に、鋳物砂１００重量部に対し２小Ｒ部程度
でよい。）１ノール系樹脂としては、たどえぽ、レゾー
ル形フＪ、ノール系樹脂、ノボラック形７１ノール系樹
脂が適している。７１ノール樹脂による鋳物砂の被覆は
、ホラ１〜プロセス、しミホットプロセス、コールドプ
ロセスのいづれによってもよい。 ハロゲン元素を含む化合物は、前記フ１−ノール樹脂の
助燃剤どして該フ［ノール樹脂の熱分解を促進する機能
を右する。ハ１」ゲンは、ハＬ１ゲン化フェノールの形
で、フェノール樹脂中に合まれていてもよい。ハロゲン
元素を含む化合物の含白但は、）、ｒノール樹脂１００
重量部に対し、′１・〜２０重１部程度が適当である。 ハロゲン元素を含む化合物を７１ノール樹脂に添加覆る
時期は、鋳物砂とフェノール樹脂とを況練してＲＣＳを
製造する時でもよく、ｄ５るいは、あらかじめノｌ、ノ
ール樹脂中にハ［Ｊグンノシ素を含む化合物を添加しく
“Ｊ３いてもよい。ハ［］グン元素を含む化合物どじＣ
は、テ１−ラクロルビスフェノール△、アトラブ［！ム
ビスフェノールΔ、臭素化）■ニルメ、タアクリル酸エ
ステル、及び奥索化フェニルアリル土−ノール等のハロ
ゲン化芳香族化合物、塩素化バラツイン、塩素化ポリＪ
−チレン及び塩素化ポリプロピレン等のハ１」ゲン化炭
化水素化合物等を用いることができる。 ２価金属の炭酸塩は、前記ハロゲン元素を含む化合物の
熱分解の際に発生するハロゲン元素をトラップし、金型
等の腐食を防止し、作業環境悪化を防止するとともに、
該ハロゲン元素を含む化合物ににるフェノール樹脂の熱
分解をりみＡｊ）かに行なわける機能を有する。２１＋
１１ｉ金属の炭酸塩どしては、炭酸カルシウム、炭酸マ
グネシウム、炭酸バリウム、炭酸亜鉛等を用いることが
できる。炭酸カルシウムを用いる場合、その添加１７１
−は、ノｌノール樹脂１００重石部に対し炭酸カルシウ
ム０゜５〜１０ｉｎｆｆｔ部程度ど゛りるど、不発明の
効果は一層発揮される。Ｊ：た２１１１１ｉ金属の炭酸
塩（、Ｌ保護液１１９で被！！７Ｊるとよい。その理由
は、前記ハ「１グン元累を含む化合物の熱分解前に、該
２ｉｌＴｌｉ金属の炭酸塩とフェノール樹脂とが反応し
Ｕ　ｔ）＊：うことを防止づるためである。したがって
該ｌａｐ　’ｆ（被膜のＨ判は、低温下に（１３いて２
価金属の炭酸＋３，１と〕Ｉノール樹脂どの反応を防止
でき、かつ、高温下では、２価金属の炭酸塩と前記ハｆ
」ゲン化水素との反応を妨げないものであればＪ、い。 １！菖すれば、フェノール樹脂の硬化する程度の湿度で
は魚梵Ｌ！−４”に、前記２価金属の炭酸塩をし−）か
つと保護し、フェノール樹脂が熱分ＦＪ？づる程度の＾
渇で＆Ｊ、蒸発して、前記２価金属とフェノール樹脂と
を接触さ１．る月利が良い。かかる保訛被模は、たとえ
ば、炭酸カルシウムを飽和脂肪酸で表面処理りることに
Ｊζ−）で得られる。 以上のような構成の本発明のＲ（：、Ｓは、鋳込み後の
崩壊性が優れている。ぞの理由は、）ｒノール樹脂の熱
分解、燃焼が、ハ［１グン元素をａむ化合物によって促
進される一方、該ハ［１ゲン元素を含む化合物から発生
Ｊ−るハロゲン化水素が、前記２価金属の炭酸塩によっ
て１〜ラツプされるｌこめ、前記熱分解、燃焼が、より
一層づ−みやかに行４ｉわれるためである。 特に本発明のＲＣＳは、アルミニウムのＪ、つな溶湯温
度の低い月利を鋳込んだ場合にし、優れＩ、二崩壊性を
右し、砂焼き」二程を要しない。したがってエネルキー
、及び時間のロスがない。 Ｊ、た、本発明のＲＣ８は、鋳型成形後の強度も、従来
のＲＣ８に比し遜色がない。結合（Ａであるフェノール
樹脂にＪ、って、常温強度１．熱間強度が確保されるか
らである。 以下、本発明の実ｌＡｌ１例を説明する。 鍋物砂どして珪砂を用い、〕Ｊノール樹脂としてアン［
ニアレゾール樹脂を用い、ハ［１グン元素を含む化合物
として塩素化パラフィンを用い、２価金属の炭酸塩とし
て炭酸ｊＪルシウムを用いて本発明のＲＣ３を製造した
。該ＲＣＳは、炭酸カルシウムの添加量を変えて表に示
すように２秤類製造し、それぞれ実施例１−２どした。 また、比較のために炭酸カルシウムを添加しないＲＣ８
を製造し、比較例とした。 具体的に（よ、以上の（Ａ）（Ｂ）（Ｃ）の順序で製造
した。 （Ａ＞、＋＝素化パラフィンを含むアンモニｊルゾール
樹脂の１！Ｉ造 （１）フェノール５００　ｋ＜１、ε３５％バラホルム
アルデヒド２８２　ｋ（］を反応缶に仕込み冷ｆｉｌ　
１．、ながら２５％アンモニア水７５１（りを反応液温
度が５５５℃を越えないＪζうに徐々に仕込む。 （２）反応液温度を５５　□−６０℃に保ち４Ｋから粘
度Ｘ−Ｙ　（ガード゛す一気泡粘瓜ｉｔ　）になるまで
反応さｌる。 （３）　１１０＝−１５０１’ｏｒｒの減圧下′ｃ淵縮
１１１２水を行なう。 （４）反応液温度が７０℃に達したら直りに加熱減圧を
１ｂめメタノール１００ｋｇを仕込み溶解さＵる。 （５）　５０　’ＣまＣ冷）ＩＩ　Ｌ、ハ１コグン冗素
を含む化合物として、塩素化パラフィンを５０ｋＯ仕込
み、溶解さける。 （６）このアンモニアレゾールのメタノール溶液をスプ
レードライヤーにて噴霧乾燥し、ノＬノール樹脂として
平均球径５００μの、固形アンモニアレゾール樹脂を１
！Ｖだ。（帽られＩζ樹脂は平均分子ｆｉｌ　１５５０
、流！ＩＩＩ哀（ａｔ１２５℃）　’１１１　ｎｖ、ゲ
ルタイム（ａｔ１５０℃＞９２ｓｅｃｒあ−）た。）（
Ｂ）炭酸カルシウムの混合 前記（△）で製造した１Ｍ素化パラ−ツインを含むアン
モニアレゾール樹脂１００１Ｈ＞部に、炭酸カルシウム
等を以下の如き各重量部混合した。 （実施例１） 脂肪酸表面処理炭酸力ルシウーム／１重■Ｙ部、ステア
リン酸亜鉛１．５ｍｍ部を混合打粉。 （実施例２） 脂肪酸表面処理炭酸カルシウム８重■部、ステアリン酸
１１１ｊ鉛０．５重量部、■ヂレンビススラノ′リン酸
アフイド１．５重が部を混合１］わ）。 （比較例） 炭酸カルシウムは無添加とし、ス７アリン酸１Ｆ鉛２巾
吊部を混合打粉。 （Ｃ）ＲＣ８の製造 あらかじめ１６０℃に加熱された鋳物用「砂８ｋｇをス
ピードミキザーＮＳ（、−２型（遠州畝Ｔ製）に入れ１
５０℃になった時、前記実施例１−・・２、及び比較例
（゛製造した各材料をそれぞれ１６０（］添加、３０秒
混練する。次昏こ冷ＩＡＩ水１２０ｇを加え、さらに混
練を３５秒行なう。ステアリン酸カルシウム８ｇを加え
、２０秒混線後排出し、それぞれ表に示すシエルモール
ド用樹脂被覆砂粒を（ｑＲＣ８についｃｌそれぞれ常温
曲げ強さ、温間曲げ強さ、崩壊率、塩化水素の量を測定
した。尤の結果を表に示す。 尚、上記試験に用いた試験方法のうち、融着点（まＪ　
Ａ　Ｃ１−試験法Ｃ−１に、又常温曲げ強さはＪＩ　Ｓ
　　Ｋ−６９１０にそれぞれ準じてｆｊ’ｔＴった。 温間曲げ強さＧＪ　Ｊ　Ａ　ＣＴ　ｔｉＩｔ験法５Ｍ−
５にｔ（ｔじて行なった。また、崩壊率は焼成条イ′１
縦３５．１１Ｊ１０、長さ４０、各ｍｍのテストピース
を作成し、このテストピースど空気どの接触をさりるた
めに７ストピースをアルミ箔で２重に包み予め／１５０
℃に調ｆｌｉ″Ｊした電気炉に入れ２０分（ｆυ瞑Ｐ（
）さυる。室温まで放冷後２４メツシコの゛ふるい機″
にか（）３分間振動を与え、テストピースを崩壊さ［！
崩壊した落下砂を受り聞に受（〕、イの小量を測定する
。 崩壊率＝（落下砂重量／デストビース小串）×１００ど
した。 また塩化水素の蚤の測定は、３００　℃の金型にＲＣ８
を５０ＣＪ落下させ３０秒後り目ら光生りる１１Ｃ１ｆ
ｆｌを北側式検知管で測定ＪることにＪ、っ４行な　っ
　ｌこ　。 表より本発明のｒ＜　ｃ　ｓは、炭酸カルシウムを添加
しないＲＣＳ　ｆ、Ｚ比し、崩壊率が優れている１、特
にイの効果は、炭酸力ルシウｌオをフ［ノール樹脂１０
０重量部に対し４重量部稈庶以上添加（〕た揚合に顕著
Ｃ′ある。Ｊ、た、常温曲げ強さ、１ｌｌｆ間曲げ強さ
６ｆ憂れ（いる。 以上要づるに本発明は、鋳物砂と、該鋳物砂の表面に被
覆された結合材とから成り、該結合材は、ハロゲン化フ
ェノール樹脂あるいはハ

【−１グン化化合物を含有づ−
る）Ｊノール樹脂と、２価舎属の炭酸塩どを含イ」りる
ものであり、鋳込、み後６月】“１１壊性に優れている
ことを特徴とづるものＣある。 特７ｆ出願人　　アイシン化］二株式会ネ１代理人　　
弁理上　　大　川　　穴 間　　　弁理上　　藤　谷　　修

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）ｌ物砂ど、該鋳物砂の表面に被覆された結合材ど
   から成り、該結合材（よ、ハロゲン化）ｒノール樹脂あ
   るいはハに１グン化化合物を含有するフェノール樹脂と
   、２価金属の炭酸塩どを含有り−ることを特徴とＪ−る
   シＪルモールド用樹脂被覆砂粒。
2. （２）前記２価金属の炭酸塩は、保護１１ジで被覆され
   た炭酸カルシウムであり、該炭酸、カルシウムの前記フ
   ェノール樹脂に対りる割合は、７１ノ一ル樹脂１００重
   Ｍ部に対し炭酸カルシウム０．５・〜１０重吊部である
   特許請求の範囲第１項＾１戟のシェルモールド用（ｈ・
   １脂被覆砂粒。
3. （３）前記ハト１ゲ化化化合物は、ハ［１ゲン化芳香族
   化合物、ハ［Ｉグン化脂肪族化合物の群Ｊ、り選ぽれた
   少なくとも１秤であり、該ハ「フグ化化化合物の前記フ
   ェノール樹脂に対する割合は、７１ノ一ル樹脂１００重
   量部に対し、ハロゲン化化合物１・〜２０重川部用ある
   特Ｈｔ（請求の範囲第１項記載のシェルＵ−ルド用樹脂
   被覆砂粒。