JPS645979B2 - - Google Patents
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- JPS645979B2 JPS645979B2 JP7021883A JP7021883A JPS645979B2 JP S645979 B2 JPS645979 B2 JP S645979B2 JP 7021883 A JP7021883 A JP 7021883A JP 7021883 A JP7021883 A JP 7021883A JP S645979 B2 JPS645979 B2 JP S645979B2
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- phenolic resin
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- sand
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- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B22—CASTING; POWDER METALLURGY
- B22C—FOUNDRY MOULDING
- B22C1/00—Compositions of refractory mould or core materials; Grain structures thereof; Chemical or physical features in the formation or manufacture of moulds
- B22C1/16—Compositions of refractory mould or core materials; Grain structures thereof; Chemical or physical features in the formation or manufacture of moulds characterised by the use of binding agents; Mixtures of binding agents
- B22C1/20—Compositions of refractory mould or core materials; Grain structures thereof; Chemical or physical features in the formation or manufacture of moulds characterised by the use of binding agents; Mixtures of binding agents of organic agents
- B22C1/22—Compositions of refractory mould or core materials; Grain structures thereof; Chemical or physical features in the formation or manufacture of moulds characterised by the use of binding agents; Mixtures of binding agents of organic agents of resins or rosins
- B22C1/2233—Compositions of refractory mould or core materials; Grain structures thereof; Chemical or physical features in the formation or manufacture of moulds characterised by the use of binding agents; Mixtures of binding agents of organic agents of resins or rosins obtained otherwise than by reactions only involving carbon-to-carbon unsaturated bonds
- B22C1/226—Polyepoxides
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- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Mold Materials And Core Materials (AREA)
- Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)
Description
本発明は新規にして有用な鋳物砂用結合剤に関
し、さらに詳細には、特定の固形樹脂と液状樹脂
とを組み合せて成る、アルミニウム合金の如き低
温で鋳造される軽金属ないしは軽合金用砂鋳型の
造型に用いられる結合剤（粘結剤）に関する。 アルミニウム合金の如く、700℃程度の比較的
低い温度で鋳込まれる鋳物にあつては、フエノー
ル樹脂粘結剤が十分に分解するまでの熱覆歴を受
けるには至らなく、したがつて砂落しのために
は、わざわざ型焼き工程を入れるなどの多大な労
力とエネルギーが費やされている。 そのために、これまでにも、フエノール樹脂以
外の耐熱性のやや劣るポリエステル樹脂粘結剤を
使う方法や、フエノール樹脂に分解助剤を添加使
用する方法や、さらには易分解性組成物でフエノ
ール樹脂を変性せしめる方法などが提案されては
いるけれども、いずれの方法も作業標準に合致し
得なくて、トラブルが発生したり、鋳型の強度が
低下したりするし、あるいはこの鋳型強度の低下
を補うためにその使用量を増大させればガス欠陥
を増長させたりして、実用上、十分に満足すべき
結合剤が見出されていないというのが現状であ
る。 しかるに、本発明者らは上述した如き実状に鑑
みて、現行のシエルモールド法の作業標準を何ら
変更することなしに、アルミニウム合金の如く低
温で鋳込まれても十分に分解し、砂落しのための
“型焼き”などの工程をも大幅に省略することの
できるフエノール系樹脂を見出すことを目的とし
て鋭意研究した結果、まず、鋳型の易分解性（易
崩壊性）をはかるためには、 １ 結合剤（粘結剤）の添加量を少なくして鋳型
をつくる、 ２ フエノール樹脂の架橋密度を少なくして耐熱
性を低下させる、 ３ 分解し易い組成物で変性せしめる、 ４ 分解し易い結合を導入せしめる、 ５ 含酸素物質もしくは発熱性物質または分解促
進物質などの助剤を用いる などの方法があり、それぞれは有効なものである
ことが判明したが、こうした方法によるときは、
単独の手段による限り、いずれも今一歩の域を脱
し切れないばかりか、シエルモールド法の作業標
準には合致し得なくて、遅硬化性であつたり、強
度の低下があつたりする。 これに対して、上掲の１〜５なる各方法を多く
組み合せれば組み合せるほど、一層満足のいく易
崩壊性のものを得ることが、さらに判明した。 その反面において、強度が大きく低下する処か
ら高強度にしておくことが必要となるけれども、
そうした必要のために変性処方を講ずることにす
れば、遅硬化性になつたり、強度の低下もあつた
りして、総合的な面からは未だ満足すべきもので
はない。 しかるに、本発明者らは更に進んで、固形の樹
脂の使用ばかりではなく、これと同種の液状樹脂
を用いて被覆を行うときは、硬化速度ならびに強
度が著しく向上するばかりではなく、易分解性
（易崩壊性）にも効果が上がることを見出して、
本発明を完成させるに到つた。 すなわち、本発明はフエノール樹脂に対して、
その固形分重量で３〜20％のブロム化されたエポ
キシ樹脂を反応させて得られる固形の変性フエノ
ール樹脂(A)と、液状フエノール樹脂(B)と、フエノ
ール樹脂に対して、その固形分重量で20％以下の
ブロム化されたエポキシ樹脂を反応させて得られ
る液状の変性フエノール樹脂(C)とを必須の成分と
して含んで成る、とくに二液型の鋳物砂用結合剤
を提供するものである。 ここにおいて、上記したフエノール樹脂として
は、フエノールとホルムアルデヒドとから合成さ
れるノボラツク型またはレゾール型のいずれのタ
イプのものでは一般に市販されているものであれ
ば、いずれも使用できるが、とりわけ、遊離のフ
エノール・モノマーのできるだけ少ないものが適
している。 これは、当該フエノール樹脂が前記ブロム化さ
れたエポキシ樹脂と反応するさいに、このブロム
化エポキシ樹脂が遊離のフエノール・モノマーと
反応することによつて、その部分は単なる夾雑物
となつて性能を低下させるためである。 また、当該フエノール樹脂はこうしたブロム化
エポキシ樹脂との反応によつて融点が高くなつた
り、粘度が増大する処から、反応の甘い、やや融
点の低いフエノール樹脂をベースにするのが好ま
しいけれども、前記した固形の変性フエノール樹
脂(A)を調製するにさいしては、変性後の融点が65
〜100℃なる範囲内に入るようにする必要がある。 これは、かかる固形の変性フエノール樹脂(A)の
融点が低いときはコーテツド・サンドがブロツキ
ングし易くなるし、逆に融点が高いときは加熱さ
れた砂への溶け込みが悪くなつて、均一に混ざら
なくなるからである。 さらに、これらフエノール樹脂とブロム化エポ
キシ樹脂との反応のさい、フエノール性水酸基と
エポキシ基とが反応して生起するエーテル結合は
フエノール樹脂のメチレン結合よりも分解し易い
し、かかる反応に与かつたフエノール核は活性位
置の反応性が低下して、架橋密度を低くすること
になる。 次に、前記したブロム化されたエポキシ樹脂と
しては、とくにビスフエノールＡ型のエポキシ樹
脂が好ましい。 そして、当該ブロム化エポキシ樹脂による変性
率については、上述した分解し易い結合部分の量
や架橋密度、さらには見掛け上の硬化速度や強度
などと、分解した臭素分解ガス助剤の効果などと
から決定されるが、通常は前記フエノール樹脂の
固形分重量を基準として３〜20％、好ましくは５
〜15％なる範囲が、性能面でのバランスが良いの
で、適当である。 したがつて、本発明において主剤とも呼びうる
前記した固形の変性フエノール樹脂(A)を得るべ
く、まず、かかる固形フエノール樹脂を変性せし
める必要があり、かつ、それが望ましいが、液状
樹脂はそれ自体何ら変性しなくても、本発明の効
果は十分に発現される。 そして、かかる変性の度合（変性率）は少なす
ぎると効果が小さく、逆に多いと、臭素の分子が
それ自体大きいものである処から、その立体障害
も起るためか、著しい遅硬化性となり、強度も劣
るようになる。 このことは、架橋密度が低くなつているものと
考えられ、易崩壊性の面では頗る好ましいもの
の、作業条件の面からすれば好ましいものである
とは言えない。 以上のようにして、フエノール樹脂のブロム化
エポキシ樹脂による変性を通して、架橋密度を小
さくすると共に、分解され易い結合も導入され、
加えてこのブロム化エポキシ樹脂の存在により難
燃効果もあるものの、ブロム化エポキシ樹脂はそ
れ自体、分解され易いものであるために、かつ、
分解されたさいには樹脂の分解、ひいては鋳型の
崩壊を促進せしめるという作用を有するものであ
るから、こうしたフエノール樹脂のブロム化フエ
ノール樹脂による変性は全体的にも易分解性（易
崩壊性）にしているわけである。 しかしながら、本発明において主剤となつてい
る前記した固形の変性フエノール樹脂(A)のみでは
遅硬化性になり、しかも強度が低下するために、
本発明においては、この(A)成分のほかに必ず液状
の樹脂たる前記した液状フエノール樹脂(B)を使用
するか、あるいは前記した液状の変性フエノール
樹脂(C)を使用する要があるわけである。 事実、固形の変性フエノール樹脂(A)を使用する
だけでは、遅硬化性であり、しかも見掛け上の強
度が低下するので、好ましいコーテツド・サンド
の製法として、該樹脂(A)を溶融被覆せしめた上
に、さらに液状フエノール樹脂(B)あるいは液状の
変性フエノール樹脂(C)を用いて二重に被覆すれば
実用上、満足しうる効果が期待できる。 しかも、乾態の被覆砂（コーテツド・サンド）
とするためには、低融点の液状樹脂を多く配合せ
しめると、被覆砂がブロツキングし易いし、溶剤
が残つてもブロツキングし易くなる処から、これ
ら成分(A)と成分(B)との使用比率、あるいは成分(A)
と成分(C)との使用比率はいずれも、固形分換算で
の重量比で95：５〜70：30なる範囲が適当であ
る。 このさい、溶剤に溶解させた形の液状樹脂は、
できるだけ高固形分のものであつて、かつ取り扱
い易い粘度、つまり通常は1000cps／25℃以下の
ものであるがよい。 本発明の効果をさらに一層大きくするために
は、公知慣用の添加剤の中でも特に効果のある、
シラン・カツプリング剤、強度付与剤、有機酸−
ヘキサメチレンテトラミン系分解促進速硬化剤ま
たはワツクス類もしくはアマイド類の如き溶融粘
度低下剤ないしは強度付与剤などの添加剤を本発
明の鋳物砂用結合剤に配合せしめてもよく、これ
によつて何ら本発明の効果を阻害するものではな
く、かくして得られる本発明の結合剤は特に樹脂
被覆砂粒（コーテツド・サンド）の調整に適用す
ることができ、通常のホツトマーリング用または
シエルモールド用のフエノール樹脂とほぼ同様に
使用できる。 次に、本発明を参考例、実施例および比較例に
より具体的に説明するが、部および％は特に断り
のない限り、すべて重量基準であるものとする。 参考例 １ 〔固形の変性フエノール樹脂(A)の調製例〕 フエノールの940部、40％ホルマリンの450部お
よび蓚酸の９部を、コンデンサー付き反応器に仕
込んでリフラツクスさせながら４時間反応せしめ
たのち、直ちに真空蒸留を開始して真空度40mm
Hgで160℃まで脱水、脱フエノールを行つた。 ここに得られたフエノール樹脂は環球法による
融点（以下同様）が80℃で、かつ遊離フエノール
分は２％であつた。 次いで、このフエノール樹脂の500部に対して、
「エピクロン152」〔大日本インキ化学工業(株)製の
ブロム化エポキシ樹脂；臭素含有率＝48％、融点
＝61℃〕の50部を加えて160〜170℃で２時間反応
させて、融点が88℃なる固形の変性フエノール樹
脂を得た。以下、これを樹脂（Ａ−１）と略記す
る。 参考例 ２ 〔液状の変性フエノール樹脂(C)の調製例〕 参考例１で得られた樹脂（Ａ−１）をメタノー
ルに溶解させて60％濃度の溶液となした処、25℃
におけるBM型粘度計による粘度（以下同様）は
65cpsであつた。 次いで、この溶液に９％のヘキサメチレンテト
ラミンおよび９％の水を加えて液状の変性フエノ
ール樹脂(C)を得た。以下、これを樹脂（Ｃ−１）
と略記する。 参考例 ３ 〔液状の変性フエノール樹脂(C)の調製例〕 「プライオーフエンTD−2040」〔大日本イン
キ化学工業(株)製の固形のレゾール型フエノール樹
脂；融点＝60℃〕の600部、「エピクロン152」の
60部およびメタノールの440部を仕込んで固形分
が60％となるように設計して、リフラツクス温度
（約70℃）で溶解させつつ５時間反応せしめて、
粘度が130cpsなる液状の変性フエノール樹脂(C)を
得た。以下、これを樹脂（Ｃ−２）と略記する。 実施例 １ 予め140℃に加熱しておいたフラタリー砂の10
Kgに、樹脂（Ａ−１）の135ｇおよび１分間混練
し、次いで樹脂（Ｃ−１）の25ｇおよび16.9％ヘ
キサメチレンテトラミン水溶液の120ｇを加えて
１分間混練し、しかるのちステアリン酸カルシウ
ムの10ｇを加えて20秒間混練してから取り出して
樹脂被覆砂を得た。 実施例 ２ 樹脂（Ｃ−１）の代りに同量の樹脂（Ｃ−２）
を用いるように変更した以外は、実施例１と同様
にして樹脂被覆砂を得た。 実施例 ３ 樹脂（Ｃ−１）の代りに同量の「プライオーフ
エンDG−307」〔大日本インキ化学工業(株)製の無
変性の水溶性レゾール型フエノール樹脂；固形分
＝60％、粘度＝200cps〕を液状フエノール樹脂(B)
として用いるように変更した以外は、実施例１と
同様にして樹脂被覆砂を得た。 比較例 １ 樹脂（Ｃ−１）の使用を一切欠如し、樹脂（Ａ
−１）の使用量を150ｇに変更し、かつ、18.7％
のヘキサメチレンテトラミン水溶液を123ｇ用い
るように変更した以外は、実施例１と同様にして
樹脂被覆砂を得た。 比較例 ２ 樹脂（Ａ−１）の代りに同量の「フアンドレツ
ツTD−304−Ｂ」〔大日本インキ化学工業(株)製の
ホツトマーリング用、シエルモールド用無変性固
形ノボラツク型樹脂；融点＝85℃〕を用いるよう
に変更した以外は、比較例１と同様にして樹脂被
覆砂を得た。 比較例 ３ 樹脂（Ａ−１）の代りに同量の「フアンドレツ
ツTD−304−Ｂ」を用いる一方、樹脂（Ｃ−１）
の代りに同量の「プライオーフエンDG−307」
を用いるように変更した以外は、実施例１と同様
にして樹脂被覆砂を得た。 以上の各実施例および比較例で得られた樹脂被
覆砂について性能の評価を行つた処を第１表にま
とめて示すが、硬化剤としてのヘキサメチレンテ
トラミンの量は各フエノール樹脂の固形分に対し
て15％とした。 また、同表中に示す各性能試験の試験法は次の
如き要領によつたものである。 融着点……JACT（鋳造技術普及協会）試験法の
Ｃ−１に準拠。 曲げ強さ……JIS Ｋ−6910に準拠。 硬化速度（たわみ）……金型を250℃として被験
砂をチヤージし、20秒間焼成し、次いで抜型し
てから10秒後に、テストピース（サイズ：50×
150×５mm、スパン幅：110mm）に200ｇの荷重
をかけて「たわみ」量をダイヤルゲージで読み
取るが、値の小さいものほど「たわみ」が少な
く、したがつて速硬化性であることを示す。 崩壊性……金型を230℃とし、被試砂をチヤージ
して20分間保持したのち、300℃の炉内で１分
間焼成させてテストピース（85mmφ×10mmの円
柱状物）を得、次いでこのテストピースをアル
ミ箔で二重にくるみ、しかるのち450℃の炉内
で20分間焼成して、この加熱処理済のテストピ
ースをロータツプ篩分け機を用いて10メツシユ
篩上で砂落しを行い、もはやテストピースが篩
上に全く残らなくなるまでの時間（秒数）を測
定して「崩壊性」のデーターとするか、砂落し
の結果、砂が残るものに対しては、さらにこの
砂落しの開始から２分後の砂落ち量の、砂落し
開始前のテストピースの重量に対する割合
（％）を測定して「崩壊性」のデーターとする。
し、さらに詳細には、特定の固形樹脂と液状樹脂
とを組み合せて成る、アルミニウム合金の如き低
温で鋳造される軽金属ないしは軽合金用砂鋳型の
造型に用いられる結合剤（粘結剤）に関する。 アルミニウム合金の如く、700℃程度の比較的
低い温度で鋳込まれる鋳物にあつては、フエノー
ル樹脂粘結剤が十分に分解するまでの熱覆歴を受
けるには至らなく、したがつて砂落しのために
は、わざわざ型焼き工程を入れるなどの多大な労
力とエネルギーが費やされている。 そのために、これまでにも、フエノール樹脂以
外の耐熱性のやや劣るポリエステル樹脂粘結剤を
使う方法や、フエノール樹脂に分解助剤を添加使
用する方法や、さらには易分解性組成物でフエノ
ール樹脂を変性せしめる方法などが提案されては
いるけれども、いずれの方法も作業標準に合致し
得なくて、トラブルが発生したり、鋳型の強度が
低下したりするし、あるいはこの鋳型強度の低下
を補うためにその使用量を増大させればガス欠陥
を増長させたりして、実用上、十分に満足すべき
結合剤が見出されていないというのが現状であ
る。 しかるに、本発明者らは上述した如き実状に鑑
みて、現行のシエルモールド法の作業標準を何ら
変更することなしに、アルミニウム合金の如く低
温で鋳込まれても十分に分解し、砂落しのための
“型焼き”などの工程をも大幅に省略することの
できるフエノール系樹脂を見出すことを目的とし
て鋭意研究した結果、まず、鋳型の易分解性（易
崩壊性）をはかるためには、 １ 結合剤（粘結剤）の添加量を少なくして鋳型
をつくる、 ２ フエノール樹脂の架橋密度を少なくして耐熱
性を低下させる、 ３ 分解し易い組成物で変性せしめる、 ４ 分解し易い結合を導入せしめる、 ５ 含酸素物質もしくは発熱性物質または分解促
進物質などの助剤を用いる などの方法があり、それぞれは有効なものである
ことが判明したが、こうした方法によるときは、
単独の手段による限り、いずれも今一歩の域を脱
し切れないばかりか、シエルモールド法の作業標
準には合致し得なくて、遅硬化性であつたり、強
度の低下があつたりする。 これに対して、上掲の１〜５なる各方法を多く
組み合せれば組み合せるほど、一層満足のいく易
崩壊性のものを得ることが、さらに判明した。 その反面において、強度が大きく低下する処か
ら高強度にしておくことが必要となるけれども、
そうした必要のために変性処方を講ずることにす
れば、遅硬化性になつたり、強度の低下もあつた
りして、総合的な面からは未だ満足すべきもので
はない。 しかるに、本発明者らは更に進んで、固形の樹
脂の使用ばかりではなく、これと同種の液状樹脂
を用いて被覆を行うときは、硬化速度ならびに強
度が著しく向上するばかりではなく、易分解性
（易崩壊性）にも効果が上がることを見出して、
本発明を完成させるに到つた。 すなわち、本発明はフエノール樹脂に対して、
その固形分重量で３〜20％のブロム化されたエポ
キシ樹脂を反応させて得られる固形の変性フエノ
ール樹脂(A)と、液状フエノール樹脂(B)と、フエノ
ール樹脂に対して、その固形分重量で20％以下の
ブロム化されたエポキシ樹脂を反応させて得られ
る液状の変性フエノール樹脂(C)とを必須の成分と
して含んで成る、とくに二液型の鋳物砂用結合剤
を提供するものである。 ここにおいて、上記したフエノール樹脂として
は、フエノールとホルムアルデヒドとから合成さ
れるノボラツク型またはレゾール型のいずれのタ
イプのものでは一般に市販されているものであれ
ば、いずれも使用できるが、とりわけ、遊離のフ
エノール・モノマーのできるだけ少ないものが適
している。 これは、当該フエノール樹脂が前記ブロム化さ
れたエポキシ樹脂と反応するさいに、このブロム
化エポキシ樹脂が遊離のフエノール・モノマーと
反応することによつて、その部分は単なる夾雑物
となつて性能を低下させるためである。 また、当該フエノール樹脂はこうしたブロム化
エポキシ樹脂との反応によつて融点が高くなつた
り、粘度が増大する処から、反応の甘い、やや融
点の低いフエノール樹脂をベースにするのが好ま
しいけれども、前記した固形の変性フエノール樹
脂(A)を調製するにさいしては、変性後の融点が65
〜100℃なる範囲内に入るようにする必要がある。 これは、かかる固形の変性フエノール樹脂(A)の
融点が低いときはコーテツド・サンドがブロツキ
ングし易くなるし、逆に融点が高いときは加熱さ
れた砂への溶け込みが悪くなつて、均一に混ざら
なくなるからである。 さらに、これらフエノール樹脂とブロム化エポ
キシ樹脂との反応のさい、フエノール性水酸基と
エポキシ基とが反応して生起するエーテル結合は
フエノール樹脂のメチレン結合よりも分解し易い
し、かかる反応に与かつたフエノール核は活性位
置の反応性が低下して、架橋密度を低くすること
になる。 次に、前記したブロム化されたエポキシ樹脂と
しては、とくにビスフエノールＡ型のエポキシ樹
脂が好ましい。 そして、当該ブロム化エポキシ樹脂による変性
率については、上述した分解し易い結合部分の量
や架橋密度、さらには見掛け上の硬化速度や強度
などと、分解した臭素分解ガス助剤の効果などと
から決定されるが、通常は前記フエノール樹脂の
固形分重量を基準として３〜20％、好ましくは５
〜15％なる範囲が、性能面でのバランスが良いの
で、適当である。 したがつて、本発明において主剤とも呼びうる
前記した固形の変性フエノール樹脂(A)を得るべ
く、まず、かかる固形フエノール樹脂を変性せし
める必要があり、かつ、それが望ましいが、液状
樹脂はそれ自体何ら変性しなくても、本発明の効
果は十分に発現される。 そして、かかる変性の度合（変性率）は少なす
ぎると効果が小さく、逆に多いと、臭素の分子が
それ自体大きいものである処から、その立体障害
も起るためか、著しい遅硬化性となり、強度も劣
るようになる。 このことは、架橋密度が低くなつているものと
考えられ、易崩壊性の面では頗る好ましいもの
の、作業条件の面からすれば好ましいものである
とは言えない。 以上のようにして、フエノール樹脂のブロム化
エポキシ樹脂による変性を通して、架橋密度を小
さくすると共に、分解され易い結合も導入され、
加えてこのブロム化エポキシ樹脂の存在により難
燃効果もあるものの、ブロム化エポキシ樹脂はそ
れ自体、分解され易いものであるために、かつ、
分解されたさいには樹脂の分解、ひいては鋳型の
崩壊を促進せしめるという作用を有するものであ
るから、こうしたフエノール樹脂のブロム化フエ
ノール樹脂による変性は全体的にも易分解性（易
崩壊性）にしているわけである。 しかしながら、本発明において主剤となつてい
る前記した固形の変性フエノール樹脂(A)のみでは
遅硬化性になり、しかも強度が低下するために、
本発明においては、この(A)成分のほかに必ず液状
の樹脂たる前記した液状フエノール樹脂(B)を使用
するか、あるいは前記した液状の変性フエノール
樹脂(C)を使用する要があるわけである。 事実、固形の変性フエノール樹脂(A)を使用する
だけでは、遅硬化性であり、しかも見掛け上の強
度が低下するので、好ましいコーテツド・サンド
の製法として、該樹脂(A)を溶融被覆せしめた上
に、さらに液状フエノール樹脂(B)あるいは液状の
変性フエノール樹脂(C)を用いて二重に被覆すれば
実用上、満足しうる効果が期待できる。 しかも、乾態の被覆砂（コーテツド・サンド）
とするためには、低融点の液状樹脂を多く配合せ
しめると、被覆砂がブロツキングし易いし、溶剤
が残つてもブロツキングし易くなる処から、これ
ら成分(A)と成分(B)との使用比率、あるいは成分(A)
と成分(C)との使用比率はいずれも、固形分換算で
の重量比で95：５〜70：30なる範囲が適当であ
る。 このさい、溶剤に溶解させた形の液状樹脂は、
できるだけ高固形分のものであつて、かつ取り扱
い易い粘度、つまり通常は1000cps／25℃以下の
ものであるがよい。 本発明の効果をさらに一層大きくするために
は、公知慣用の添加剤の中でも特に効果のある、
シラン・カツプリング剤、強度付与剤、有機酸−
ヘキサメチレンテトラミン系分解促進速硬化剤ま
たはワツクス類もしくはアマイド類の如き溶融粘
度低下剤ないしは強度付与剤などの添加剤を本発
明の鋳物砂用結合剤に配合せしめてもよく、これ
によつて何ら本発明の効果を阻害するものではな
く、かくして得られる本発明の結合剤は特に樹脂
被覆砂粒（コーテツド・サンド）の調整に適用す
ることができ、通常のホツトマーリング用または
シエルモールド用のフエノール樹脂とほぼ同様に
使用できる。 次に、本発明を参考例、実施例および比較例に
より具体的に説明するが、部および％は特に断り
のない限り、すべて重量基準であるものとする。 参考例 １ 〔固形の変性フエノール樹脂(A)の調製例〕 フエノールの940部、40％ホルマリンの450部お
よび蓚酸の９部を、コンデンサー付き反応器に仕
込んでリフラツクスさせながら４時間反応せしめ
たのち、直ちに真空蒸留を開始して真空度40mm
Hgで160℃まで脱水、脱フエノールを行つた。 ここに得られたフエノール樹脂は環球法による
融点（以下同様）が80℃で、かつ遊離フエノール
分は２％であつた。 次いで、このフエノール樹脂の500部に対して、
「エピクロン152」〔大日本インキ化学工業(株)製の
ブロム化エポキシ樹脂；臭素含有率＝48％、融点
＝61℃〕の50部を加えて160〜170℃で２時間反応
させて、融点が88℃なる固形の変性フエノール樹
脂を得た。以下、これを樹脂（Ａ−１）と略記す
る。 参考例 ２ 〔液状の変性フエノール樹脂(C)の調製例〕 参考例１で得られた樹脂（Ａ−１）をメタノー
ルに溶解させて60％濃度の溶液となした処、25℃
におけるBM型粘度計による粘度（以下同様）は
65cpsであつた。 次いで、この溶液に９％のヘキサメチレンテト
ラミンおよび９％の水を加えて液状の変性フエノ
ール樹脂(C)を得た。以下、これを樹脂（Ｃ−１）
と略記する。 参考例 ３ 〔液状の変性フエノール樹脂(C)の調製例〕 「プライオーフエンTD−2040」〔大日本イン
キ化学工業(株)製の固形のレゾール型フエノール樹
脂；融点＝60℃〕の600部、「エピクロン152」の
60部およびメタノールの440部を仕込んで固形分
が60％となるように設計して、リフラツクス温度
（約70℃）で溶解させつつ５時間反応せしめて、
粘度が130cpsなる液状の変性フエノール樹脂(C)を
得た。以下、これを樹脂（Ｃ−２）と略記する。 実施例 １ 予め140℃に加熱しておいたフラタリー砂の10
Kgに、樹脂（Ａ−１）の135ｇおよび１分間混練
し、次いで樹脂（Ｃ−１）の25ｇおよび16.9％ヘ
キサメチレンテトラミン水溶液の120ｇを加えて
１分間混練し、しかるのちステアリン酸カルシウ
ムの10ｇを加えて20秒間混練してから取り出して
樹脂被覆砂を得た。 実施例 ２ 樹脂（Ｃ−１）の代りに同量の樹脂（Ｃ−２）
を用いるように変更した以外は、実施例１と同様
にして樹脂被覆砂を得た。 実施例 ３ 樹脂（Ｃ−１）の代りに同量の「プライオーフ
エンDG−307」〔大日本インキ化学工業(株)製の無
変性の水溶性レゾール型フエノール樹脂；固形分
＝60％、粘度＝200cps〕を液状フエノール樹脂(B)
として用いるように変更した以外は、実施例１と
同様にして樹脂被覆砂を得た。 比較例 １ 樹脂（Ｃ−１）の使用を一切欠如し、樹脂（Ａ
−１）の使用量を150ｇに変更し、かつ、18.7％
のヘキサメチレンテトラミン水溶液を123ｇ用い
るように変更した以外は、実施例１と同様にして
樹脂被覆砂を得た。 比較例 ２ 樹脂（Ａ−１）の代りに同量の「フアンドレツ
ツTD−304−Ｂ」〔大日本インキ化学工業(株)製の
ホツトマーリング用、シエルモールド用無変性固
形ノボラツク型樹脂；融点＝85℃〕を用いるよう
に変更した以外は、比較例１と同様にして樹脂被
覆砂を得た。 比較例 ３ 樹脂（Ａ−１）の代りに同量の「フアンドレツ
ツTD−304−Ｂ」を用いる一方、樹脂（Ｃ−１）
の代りに同量の「プライオーフエンDG−307」
を用いるように変更した以外は、実施例１と同様
にして樹脂被覆砂を得た。 以上の各実施例および比較例で得られた樹脂被
覆砂について性能の評価を行つた処を第１表にま
とめて示すが、硬化剤としてのヘキサメチレンテ
トラミンの量は各フエノール樹脂の固形分に対し
て15％とした。 また、同表中に示す各性能試験の試験法は次の
如き要領によつたものである。 融着点……JACT（鋳造技術普及協会）試験法の
Ｃ−１に準拠。 曲げ強さ……JIS Ｋ−6910に準拠。 硬化速度（たわみ）……金型を250℃として被験
砂をチヤージし、20秒間焼成し、次いで抜型し
てから10秒後に、テストピース（サイズ：50×
150×５mm、スパン幅：110mm）に200ｇの荷重
をかけて「たわみ」量をダイヤルゲージで読み
取るが、値の小さいものほど「たわみ」が少な
く、したがつて速硬化性であることを示す。 崩壊性……金型を230℃とし、被試砂をチヤージ
して20分間保持したのち、300℃の炉内で１分
間焼成させてテストピース（85mmφ×10mmの円
柱状物）を得、次いでこのテストピースをアル
ミ箔で二重にくるみ、しかるのち450℃の炉内
で20分間焼成して、この加熱処理済のテストピ
ースをロータツプ篩分け機を用いて10メツシユ
篩上で砂落しを行い、もはやテストピースが篩
上に全く残らなくなるまでの時間（秒数）を測
定して「崩壊性」のデーターとするか、砂落し
の結果、砂が残るものに対しては、さらにこの
砂落しの開始から２分後の砂落ち量の、砂落し
開始前のテストピースの重量に対する割合
（％）を測定して「崩壊性」のデーターとする。
【表】
以上のように、ブロム化されたエポキシ樹脂で
変性された固形のフエノール樹脂、つまり前記し
た固形の変性フエノール樹脂(A)はそれ自体、極め
て易崩壊性のものではあるが、硬化速度や強度の
点で、実用的にやや不満足なものである。 したがつて、液状樹脂で更に被覆せしめること
によつて著しく硬化速度や強度の諸性能も向上
し、しかも一般的なシエルモールド法の作業条件
の一つである焼成条件（250℃×60秒間程度）に
も合致するばかりでなく、強度が向上しても崩壊
性は殆ど変らない、というすぐれた樹脂被覆砂に
することができる。
変性された固形のフエノール樹脂、つまり前記し
た固形の変性フエノール樹脂(A)はそれ自体、極め
て易崩壊性のものではあるが、硬化速度や強度の
点で、実用的にやや不満足なものである。 したがつて、液状樹脂で更に被覆せしめること
によつて著しく硬化速度や強度の諸性能も向上
し、しかも一般的なシエルモールド法の作業条件
の一つである焼成条件（250℃×60秒間程度）に
も合致するばかりでなく、強度が向上しても崩壊
性は殆ど変らない、というすぐれた樹脂被覆砂に
することができる。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ (A) フエノール樹脂に対して、その固形分重
量で３〜20％のブロム化されたエポキシ樹脂を
反応させて得られる融点が65〜100℃なる固形
の変性フエノール樹脂と、 (B) 液状フエノール樹脂、または (C) フエノール樹脂に対して、その固形分重量で
20％以下のブロム化されたエポキシ樹脂を反応
させて得られる液状の変性フエノール樹脂とを
必須の成分として含んで成る、二液型鋳物砂用
結合剤。 ２ 上記固形の変性フエノール樹脂(A)と上記液状
フエノール樹脂(B)との比率が、固形分重量比で95
〜70：５〜30であることを特徴とする、特許請求
の範囲第１項に記載された結合剤。 ３ 前記固形の変性フエノール樹脂(A)と前記液状
の変性フエノール樹脂(C)との比率が、固形分重量
比で95〜70：５〜30であることを特徴とする、特
許請求の範囲第１項に記載された結合剤。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7021883A JPS59197339A (ja) | 1983-04-21 | 1983-04-21 | 鋳物砂用結合剤 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7021883A JPS59197339A (ja) | 1983-04-21 | 1983-04-21 | 鋳物砂用結合剤 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS59197339A JPS59197339A (ja) | 1984-11-08 |
| JPS645979B2 true JPS645979B2 (ja) | 1989-02-01 |
Family
ID=13425181
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP7021883A Granted JPS59197339A (ja) | 1983-04-21 | 1983-04-21 | 鋳物砂用結合剤 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS59197339A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH02282530A (ja) * | 1989-04-24 | 1990-11-20 | Masaru Kunimoto | 無臭便器 |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102581216B (zh) * | 2011-01-04 | 2014-01-15 | 济南圣泉集团股份有限公司 | 双组分环氧树脂粘结剂、包含其的铸造混合物、铸造成型体、以及浇铸金属制品的方法 |
| CN112139442B (zh) * | 2020-09-23 | 2021-09-24 | 济南市平阴县玛钢厂 | 一种复杂铸件用高性能覆膜砂制备工艺及其压制成型系统 |
-
1983
- 1983-04-21 JP JP7021883A patent/JPS59197339A/ja active Granted
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH02282530A (ja) * | 1989-04-24 | 1990-11-20 | Masaru Kunimoto | 無臭便器 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS59197339A (ja) | 1984-11-08 |
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