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JPH0337817B2 - - Google Patents
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JPH0337817B2 - - Google Patents

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JPH0337817B2
JPH0337817B2 JP61159866A JP15986686A JPH0337817B2 JP H0337817 B2 JPH0337817 B2 JP H0337817B2 JP 61159866 A JP61159866 A JP 61159866A JP 15986686 A JP15986686 A JP 15986686A JP H0337817 B2 JPH0337817 B2 JP H0337817B2
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JP
Japan
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resin
sand
resins
caprolactam
coated
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JP61159866A
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JPS6316830A (ja
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Shinichi Sekine
Masakatsu Suzuki
Kazuo Ichikawa
Hiroshi Aoki
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Gun Ei Chemical Industry Co Ltd
Original Assignee
Gun Ei Chemical Industry Co Ltd
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Description

【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕 本発明はシエ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エル
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
フエノール樹脂を被覆した被覆砂を用いるシエル
モールド法が主流である。しかしながら、フエノ
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1300〜1400℃、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、砂落しを行つているのが
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、シエル鋳型に必要な物性を具備
し、従来のフエノール樹脂に比べ、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56−109136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、フエノール樹脂に比
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。更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。 崩壊性を改善する第2の方法としては従来から
のフエ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57−149043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、フエノ
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、金型及び機械への腐食性が大き
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
フエ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号はフエノール樹脂を製造す
る際フエ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、やゝ不満足となつている現状である。 〔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エルモー
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、シエルモールド
用フエノール樹脂の製造に際し耐熱性の低い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、アクリル樹脂よ
り選ばれる1種以上の化合物及び/又は樹脂によ
るフエノール樹脂への変性又は混入反応させて得
られる樹脂で被覆した被覆砂を用いれば直鎖状高
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つ
た。 本発明は、フエノール類と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、アクリル樹脂より選ばれる1
種以上の化合物及び/又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
徴とするシエルモールド用樹脂被覆砂、である。 本発明の実施は例えば、フエノール類とホルム
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、まずフエノール樹脂の初期生成物を
形成しておき、次いで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、アクリル樹脂より選ばれる1種以上の
化合物及び/又は樹脂で反応させて得られる樹脂
を砂に被覆してシエ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エノール類はフエノール
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、のような
メタ又はパラアルキルフエノールならびにこれら
フエノール類の混合物である。 本発明に使用されるホルムアルデヒド類として
は、ホルマリン、又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げられる。 それらホルムアルデヒドの使用量はフエノール
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、アクリル樹脂より選ばれる1種以上の
化合物及び/又は樹脂の全樹脂中に混入反応させ
る量はは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%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
シエルモールド用樹脂被覆砂は従来のフエノール
樹脂被覆砂と同様にして被覆されるので、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
エノール樹脂について述べる。%は重量に拠る。 実施例 1 フエノール940g、ε−カプロラクタム100g、
50%ホルマリン465g、蓚酸6.6g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、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エノール樹脂を得
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
フエノール樹脂を得た。 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
エノール樹脂を得た。 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エノ
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85℃のアクリル樹脂変性フエノール樹脂
を得た。 実施例 6 フエノール940g、50%ホルマリン450g、蓚酸
6.6g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つた後、ε−カプロ
ラクタムを300gを加え、その後還流下2.0時間還
流反応せしめ、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エノール
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400g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
ー変性フエノール樹脂を得た。 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350g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
変性のフエノール樹脂を得た。 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500g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
性フエノール樹脂を得た。 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600g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エノ
ール樹脂を得た。 実施例 11 フエノール940g、ナイロンオリゴマー100g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%ホルマリン1200g、25%アンモニア水
122gを仕込み80℃、1.5時間反応せしめ、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エノール樹脂を得
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100g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
ゾール型固形フエノール樹脂を得た。 比較例 1 フエノール940g、50%ホルマリン450g、蓚酸
6.6g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、次いで減圧下で脱水濃縮
を行い軟化点81℃のノボラツク型フエノール樹脂
を得た。 比較例 2 フエノール940g、50%ホルマリン1080g、35
%アンモニア水122gを反応容器に仕込み80℃1.0
時間反応せしめ、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エノール樹脂を得た。 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エルモールド用樹脂
被覆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、10Kgと樹脂0.2Kgを鋳物
砂混練用スピードミキサーに入れ、60秒間混練
し、次いでヘキサン0.03Kgを水0.1Kg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
本発明のシエルモールド用樹脂被覆砂を得た。こ
の樹脂被覆砂の特性を示す、但しレゾール型樹脂
にはヘキサミンは不用。
【表】
〔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わ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)

    【特許請求の範囲】
  1. 1 フエノール類と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、アクリル樹脂より選ばれる1種以上の化
    合物及び/又は樹脂及びホルムアルデヒド類を、
    前記ホルムアルデヒドの使用量はフエノール類1
    モル当たりに対して0.5〜2.5モルの範囲、前記樹
    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%の範囲に於い
    て、酸性触媒又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
    るシエ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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JPS6316830A JPS6316830A (ja) 1988-01-23
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