JPS6316830A - シエルモ−ルド用樹脂被覆砂 - Google Patents

シエルモ−ルド用樹脂被覆砂

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JPS6316830A
JPS6316830A JP15986686A JP15986686A JPS6316830A JP S6316830 A JPS6316830 A JP S6316830A JP 15986686 A JP15986686 A JP 15986686A JP 15986686 A JP15986686 A JP 15986686A JP S6316830 A JPS6316830 A JP S6316830A
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resin
sand
coated sand
thermal decomposition
caprolactam
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関根 新一
Masakatsu Suzuki
正勝 鈴木
Kazuo Ichikawa
市川 一男
Hiroshi Aoki
博 青木
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Gun Ei Chemical Industry Co Ltd
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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】 〔産業上の利用分野〕 本発明はシェルモールド用樹脂被覆砂に関し、特にアル
ミニウム合金鋳物又は軽合金鋳物など注湯温度が700
〜800℃で比較的低い材質の鋳物に用いられ、鋳造後
の鋳型の崩壊性を改善したシェルモールド用樹脂被覆砂
に係る。
〔従来の技術〕
一般に大量生産の鋳型中子の造型には鋳物砂にフェノー
ル樹脂を被浄した被咎砂を用いるシェルモールド法が主
流である。しかしながら、フェノール樹脂をアルミニウ
ム合金のような注湯温度が700〜800℃、と鉄の1
300〜1400℃、に比較して゛低い材質では、注湯
後に於ける鋳型中子の崩壊性が高温に処理されていない
ため悪く、砂落しが非常に困難であるので、砂落し工程
を別にもうけ多大な費用と労力を費やし、砂落しを行っ
ているのが現状である。
自動車の軽量化と共に軽合金の使用量が増加する傾向に
あり、シェル鋳型に必要な物性を具備し。
従来のフェノール樹脂に比べ、低温で熱分解する易崩壊
性樹脂への改善が強く要望されている。
崩壊性を改善する第1の方法としては低温で熱分解反応
をし・易い結合をもつ樹脂があげられるが。
特開昭57−187142号、特開昭56−10913
6号、特開昭55−165252号は、不飽和ポリエス
テル樹脂を結合剤とするものであり、フェノール樹脂に
比較し。
本質的には低温で熱分解し易いエステル結合を有するこ
とに着目したもので、崩壊性は改善されるが、中子の強
度が低く、複雑な形状の中子には不向きである。史に低
温での崩壊性が優れている反面、中子の造型時及び注湯
時に結合剤の熱分解が促進するため、悪臭が発生し作業
環境が悪化するなど人体へも悪影響を与え産業公害上問
題であるみ崩壊性を改善する第2の方法きしては従来か
らのフェノール樹脂への熱分解促進剤の添加配合である
が、酸化分解反応を促進する物質として特開昭57−1
49043号は臭素含有有機化合物で加熱することによ
り、Br又はBr化合物が分裂し、フェノール樹脂を酸
化分解し鋳型の崩壊性を改善するものであるが、中子造
型時、及び注湯時作業上有害な臭気が発生し、金型及び
機機への腐食性が大きいので、現在、これらの条件を満
足する鋳型後の鋳型の崩壊性促進剤は未だ完成されてい
ない。
崩壊性を改善する第3の方法として従来からのフェノー
ル樹脂に低温で熱分解性を示す高分子物質又は樹脂によ
る変性であるが従来から多くの方法が提案されている。
特開昭56−114546号はフェノール樹脂を製造す
る際フェノール類と合成有機質繊維類とホルムアルデヒ
ド類を酸性又はアルカリ性触媒下で反応させた樹脂が提
案されているが、崩壊性を改善すべく低温で熱分解をも
たらす繊維状高分子では分子量が高すぎて中子の形状で
、熱の伝わりにくい部分では熱分解が遅れ、十分な易崩
壊性をもたらすには、や\不満足となっている現状であ
る。
〔発明が解決しようとする問題点〕
本発明の目的は、上記した従来の技術の欠点を除き、多
大な費用と労力を要せず、しかも従来の被覆砂と、そん
しよくのない鋳型強度及び造型特性をそなえて注湯後の
崩壊性が優れた注湯温度が700〜800℃の低温材質
の鋳物に適するシェルモールド用樹脂被覆砂を提供する
にある。
〔問題点を解°決しようとするための手段〕本発明者等
は鋭意研究の結果、シェルモールド用フェノール樹脂の
製造に際し耐熱性の低い低温熱分解性を示す有機化合物
又は樹脂によるフェノール樹脂への変性又は混入反応さ
せて得られる樹脂で被検した被株砂を用いれは直鎖状高
分子の特色が生かされ硬化時の架橋密度も緩和されて熱
分解温度が低下し注湯後の崩壊性が著しく改善されるこ
とを見出し本発明を完成するに至った。
本発明は、フェノール類と低温熱分解性を示す有機化合
物または樹脂及びホルムアルデヒド類を酸性触媒または
アルカリ性触媒下で反応させて得られる樹脂を砂に抜枠
してなることを特徴とするシェルモールド用樹脂被覆砂
、であるO本発明の実施は例えば、フェノール類とホル
ムアルデヒド類を酸性触媒、又はアルカリ性触媒下で反
応させ、まずフェノール樹脂の初期生成物を形成してお
き1次いで低温熱分解性を示す有機化合物または樹脂で
反応させて得られる樹脂を砂に被穆してシェルモールド
用樹脂被覆砂とすることができる。
本発明に使用されるフェノール類はフェノールあるいは
m−クレゾール、p−クレゾール、3−4キシレノール
、3−5キシレノール、のヨウナメタ又はバラアルキル
フェノールならびにこれらフェノール類の混合物である
本発明に使用さ第1るホルムアルデヒド類としては、ホ
ルマリン、ヌはパラホルムアルデヒド、トリオキサン、
ポリオキシメチレン、テトラオキシメチレンならびにこ
れらのホルムアルデヒド重合体な゛どの混合物があけら
れる。
それらホルムアルデヒドの使用量はフェノール類1モル
当りに対して0.5〜2.5モルの範囲が好ましい。
本発明に使用される低温熱分解性を示す有機化合物また
は樹脂としては、ε−カプロラクタム。
ナイロンオリゴマー、ポリ酢酸ビニル樹脂、ポリエステ
ル樹脂、アクリル樹脂などの直鎖分子構造で特に炭素分
子の価力少ないものが好ましいものとしてあげられる。
樹脂中に混入反応させる低温熱分解性を示す有機化合物
または樹脂の量は5〜40重量%の範囲が好ましく、5
重量%以下では効果が少なく40重量係以上では注湯後
の崩壊性は向上するが、中子造型時の硬化性が遅くなり
実用性が少なくなる。
〔実施例〕
以下実施例を挙げ本発明を説明する。本発明のシェルモ
ールド用樹脂被覆砂は従来のフェノール樹脂杉覆砂と同
様にして被接されるので、低温熱分解性を示す有機化合
物または樹脂による変性フェノール樹脂について述べる
。係は重量に拠る。
実施例−1 フェノール940 L?、ε−カプロラクタム100 
r。
50%ホルマリン465 f 、蓚酸6.62を還流冷
却器を備えた反応容器に仕込み還流下に3.0時間反応
せしめ2次いで減圧下で脱水濃縮を行い、軟化点85℃
のε−カプロラクタム変性フェノール樹脂を得た。
実施例−2 実施例−1のε−カプロラクタムに代えてナイロンオリ
ゴマーを用いた。それ以外は実施例−1と同様にして、
軟化点86℃のナイロンオリゴマー変性フェノール樹脂
を得た。
実施例−3 実施例−1のε−カプロラクタムに代えてポリ酢酸ビニ
ル樹脂を用いた。それ以外は実施例−1と同様にして軟
化点84℃のポリ酢酸ビニル樹脂変性フェノール樹脂を
得た。
実施例−4 実施例−1のε−カプロラクタムに代えてポリエステル
樹脂を用いた。それ以外は実施例−1と同様にして軟化
点88℃のポリエステル樹脂変性フェノール樹脂を得た
実施例−5 実施例−1のε−カプロラクタムに代えてアクリル樹脂
を用いた。それ以外は実施例−1と同様にして軟化点8
5℃のアクリル樹脂変性フェノール樹脂を得た。
実施例−6 フェノール940 ? 、 50%ホルマリン450 
f 、蓚酸6.62を還流冷却器を備えた反応器に仕込
み還流下乳化するまで還流反応を行った後、ε−カプロ
ラクタムを3002を加え、その後退流下2.0時間還
流反応せしめ9次いで減圧下で脱水濃縮を行い、軟化点
85℃のε−カプロラクタム変性フェノール樹脂を得た
実施例−7 実施例−6のε−カプロラクタムに代えてナイロンオリ
ゴマーを4002を用いた。それ以外は実施例−6と同
様にして軟化点80℃のナイロンオリゴマー変性フェノ
ール樹脂を得た。
実施例−8 実施例−6のε−カプロラクタムに代えてポリ酢酸ビニ
ル樹脂を35Of用いた。それ以外は実施例−6と同様
にして軟化点82℃のポリ酢酸ビニル樹脂変性のフェノ
ール樹脂を得た。
実施例−9 実施例−6のε−カプロラクタムに代えてポリエステル
樹脂を5002を用いた。それ以外は実施例−6と同様
にして軟化点80℃のポリエステル樹脂変性フェノール
樹脂を得た。
実施例−10 実施例−6のε−カプロラクタムに代えてアクリル樹脂
を6002を用いた。それ以外は実施例−6と同様にし
て軟化点80℃のアクリル樹脂変性フェノール樹脂を得
た。
実施例−11 フェノール940 r 、ナイロンオリゴマー1002
を還流冷却器を備えた反応容器に仕込み加熱溶解した後
、50チホルマリン1200 f 、 2591iアン
モニア水122 Fを仕込み80℃、1.5時間反応せ
しめ2次いで減圧下で含有水分を除去しながら、90℃
まで徐々に温度を上昇し95℃に達したときに、直ちに
反応器より取り出し急冷し軟化点80℃のナイロンオリ
ゴマー変性レゾール型固形フェノール樹脂を得た。
実施例−12 実施例−11のナイロンオリゴマーに代えてポリエステ
ル樹脂を100tを用いた。それ以外は実施例−11と
同様にして軟化点82℃のポリエステル変性レゾール卓
固形フェノール樹脂を得た。
比較例−1 フェノール940 f 、 50%ホルマリン450 
f 、蓚酸6.62を還流冷却器を備えた反応器に仕込
み還流下3.0時間反応せしめ1次いで減圧下で脱水濃
縮を行い軟化点81℃のノボラック型フェノール樹脂を
得た。
比較例−2 フェノ−ちし940 F 、 50チホルマリン108
0 f ’+ 35チアンモニア水1222を反応容器
に仕込み80℃1.0時間反応せしめ1次いで減圧下で
含有水分を除去しながら、90℃まで徐々に温度を上昇
し95℃に達したときに直ちに反応器より取り出し、軟
化点78℃のレゾール型固形フェノール樹脂を得た。
試験例 前記実施例及び比較例で得た樹脂を用いて鋳物砂を被覆
して得た本発明のシェルモールド用樹脂被株砂の性状を
試験した結果を第1表に示す。
140℃に加熱した珪砂、10に2と樹脂0.2Krを
鋳物砂混練用スピードミキサーに入れ、60秒間混練し
1次いでヘキサミン0.03に9を水0.1に9に溶解
したヘキサ水を加え更に混練をつづけ、約60秒後にス
テアリン酸カルシウムを添加し更に20秒間混練し本発
明のシェルモールド用樹脂被徨砂を得た。
この樹脂被検砂の特性を示す、但しレゾール型樹脂には
へキサミンは不用。
第   1   表 注−1曲げ強さはJIS K−6910シエルモールド
用粉状フエノール樹脂試験方法による。
注−2融着点は、 JA(yr試験方法、C−1融着点
試験方法による。
注−3崩壊性は300×501+1++l中子を500
℃還元性雰囲気中で1.0時間保持した後取り出し6m
θshの篩を用いロータツブ試験機で60秒振古うする
〔発明の効果〕
実施例の表から明らかのように500℃で処理した中子
の崩壊性かられかるように著しく崩壊性が改善されるこ
とが認められた。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 フェノール類と低温熱分解性を示す有機化 合物または樹脂及びホルムアルデヒド類を酸性触媒また
    はアルカリ性触媒下で反応させて得られる樹脂を砂に被
    覆してなることを特徴とするシェルモールド用樹脂被覆
    砂。
JP15986686A 1986-07-09 1986-07-09 シエルモ−ルド用樹脂被覆砂 Granted JPS6316830A (ja)

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