JPH0516932B2 - - Google Patents
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Description
［技術分野］
本発明は、シエルモールド用のレジンコーテツ
ドサンドの製造法に関するものである。 ［背景技術］ シエルモールドは、珪砂など鋳型用の砂を粘結
剤樹脂によつて結合させることによつて造型する
ことで得られる。このシエルモールドは鋳肌が滑
らかで寸法精度が良いなどの優れた特長を有して
いるために多用されている。そしてこのシエルモ
ールド用の粘結剤としては一般に、フエノール類
とアルデヒド類とをモル比を１：0.6〜0.9に調整
して酸性触媒下で反応させたノボラツク型フエノ
ール樹脂や、あるいはフエノール類とアルデヒド
類とをモル比を１：１〜３に調整してアルカリ触
媒下で反応させた固形のレゾール型フエノール樹
脂が用いられ、ノボラツク型フエノール樹脂では
硬化剤としてヘキサメチレンテトラミンを配合
し、レゾール型フエノール樹脂ではそのままで、
加熱した鋳型用の砂と混合して粘結剤の被覆層が
被覆されたレジンコーテツドサンドを作成し、こ
のレジンコーテツドサンドを加熱された金型にふ
りかけたり充填したりして粘結剤を溶融硬化させ
ることによつてシエルモールドへと造型するので
ある。 しかしながら粘結剤としてフエノール樹脂を用
いたシエルモールドにあつては、一般に注湯時に
クラツクが生じ易いという問題がある。これは注
湯時の高熱による樹脂分の急熱膨張と砂分の急熱
膨張に起因すると考えられる。そこでこの問題を
解決するために、フエノール樹脂やレジンコーテ
ツドサンドにクツシヨン効果のある物質を添加し
てシエルモールドに柔軟性を持たせると共にシエ
ルモールドの熱膨張率を小さくし、クラツクの発
生を防止する試みがなされている。このクツシヨ
ン材としては従来よりビスフエノールＡ、石油系
樹脂、ロジンなどが使用されているが、これらは
いずれもシエルモールドの熱膨張率を低下させて
クラツクの発生を防止する効果はある程度あるも
のの、注湯時に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時のシエルモールドの崩壊
性が悪いという欠点がある。またこのものではア
ルミニウムや鋳鉄を鋳造する場合には効果がある
が、注湯温度の高いステンレス鋼や高マンガン鋼
などを鋳造する場合には注湯時の急激な熱膨張に
よつてクラツクはどうしても発生することにな
り、しかも急激な加熱を受けて上記分解や揮発が
急激に生じたりまたフエノール樹脂自体の酸化に
よつて分解ガスが発生したりし、鋳物の「さしこ
み」やオレンジピールなど鋳物の鋳肌に欠陥を発
生させる欠点もある。 またシエルモールドの熱膨張を低く抑えるため
に、フエノール樹脂をビスフエノールＡまたは残
渣あるいはアルキルフエノールなどによつて変性
したり、あるいは架橋密度を抑えたり、酸化鉄な
どを混合したりすることも試みられており、ある
程度の効果は得られているものの、限界があつて
高温の湯にはあまり効果は期待できない。そして
このように架橋密度を抑えるように変性したフエ
ノール樹脂を使用すると、シエルモールドの熱間
強度が低くなつて強度不足によるクラツクが発生
したり、あるいは樹脂の使用時の炭化によるガス
発生量が多くて鋳肌を悪化させるという欠点もあ
る。 この鋳肌の向上のためには従来よりシエルモー
ルドの表面に黒鉛、ジルコン、酸化アルミニウム
粉などを含んだ塗型剤を塗布して表面精度、強度
の向上を図るようにしているが、塗型剤には幾分
かの樹脂が含有されているためにシエルモールド
の湯に接する面の熱膨張率を益々大きくしてクラ
ツクが発生しやすくなり、しかも塗型剤は水に分
散させたりアルコールに分散させたりして使用さ
れるものであるために塗布したりデイツプしたり
さらには乾燥したりの繁雑な作業が必要になると
いう欠点がある。 上記のように従来では、鋳物の鋳肌を悪くする
ことなくシエルモールドのクラツクを防止するよ
うにすることは未だに実現されていないものであ
つた。 ［発明の目的］ 本発明は、上記の点に鑑みて為されたものであ
り、鋳物の鋳肌を悪化させることなくシエルモー
ルドのクラツクを防止することができるシエルモ
ールド用レジンコーテツドサンドの製造法を提供
することを目的とするものである。 ［発明の開示］ しかして本発明に係るシエルモールド用レジン
コーテツドサンドの製造法は、液状のフエノール
樹脂に金属粉末を混合して金属粉末が配合された
フエノール樹脂粘結剤を調製し、次いで鋳型用砂
にこのフエノール樹脂粘結剤を混合することによ
つて、鋳型用砂の表面に金属粉末が含有されたフ
エノール樹脂粘結剤による被覆層を被覆せしめる
ことを特徴とするもので、以下本発明を詳細に説
明する。 フエノール樹脂としてはノボラツク型フエノー
ル樹脂、レゾール型フエノール樹脂のいずれでも
用いることができるもので、このフエノール樹脂
に配合される金属粉末としては酸素と親和力が高
くて容易に酸化されるもの、例えばAl、Mg、
Si、Fe、Ni、Cr、Ti、Nb、Ｖを挙げることが
でき、これらのうち一種または二種以上を併用し
て使用することができる。また金属粉末として上
記列挙した金属の２種以上からなる合金、例えば
Al−Mg、Al−Si等を用いることもできる。金属
粉末の粒度としては均一な混合性や表面積を大き
くして酸化がより容易になされるようにするなど
の見地から10μ以下が好ましい。 そしてこの金属粉末をフエノール樹脂と混合分
散してシエルモールド用のフエノール樹脂粘結剤
を調製するものであるが、混合は液状のフエノー
ル樹脂に金属粉末を配合しておこなうようにす
る。具体的には、フエノール頼とアルデヒド類と
を縮合させてフエノール樹脂を調製する途中にお
いて金属粉末を配合して混合したり、この縮合反
応物を反応釜から取り出す前に金属粉末を配合し
て混合したり、あるいはフエノール樹脂を造粒冷
却したのちにこれを加熱溶融してここに金属粉末
を配合し混合したり、さらにはフエノール樹脂を
溶剤に溶解してこの状態で金属粉末を配合して混
合したりすることができる。フエノール樹脂と金
属粉末との混合割合は、シエルモールドの要求さ
れる性能によつて変動があるが、一般的にフエノ
ール樹脂の樹脂分100重量部に対して金属粉末１
〜30重量部程度が好ましい。 上記のようにシエルモールド用のフエノール樹
脂粘結剤が調製されるが、このフエノール樹脂粘
結剤を鋳型用砂に混合して被覆させることによつ
てシエルモールド用のコーテツドサンドを得る。
砂にフエノール樹脂粘結剤をコーテイングするに
あたつては、ドライホツトコート法、コールドコ
ート法、セミホツトコート法、粉末溶剤法などで
おこなうことができる。ドライホツトコート法
は、金属粉末含有の上記固形フエノール樹脂を
130〜160℃に加熱した砂に添加して混合し、砂に
よる加熱によつて固形フエノール樹脂を溶融させ
て溶融フエノール樹脂で砂の表面を濡らして被覆
層としてコートさせ、しかるのちにこの混合を保
持したまま冷却し、粒状でさらさらしたレジンコ
ーテツドサンドを得るものである。コールドコー
ト法は、上記金属粉末含有フエノール樹脂をメタ
ノールなどの溶剤に溶解して液状になし、これを
砂に添加して混合し、溶剤を揮発させることによ
つてレジンコーテツドサンドを得るものである。
セミホツトコート法は、上記溶剤に溶解した液状
フエノール樹脂を50〜90℃に加熱した砂に添加混
合してレジンコーテツドサンドを得るものであ
る。粉末溶剤法は、固形の上記金属粉末含有フエ
ノール樹脂を粉砕し、この粉砕樹脂を砂に添加し
てさらにメタノールなどの溶剤を添加し、これを
混合してレジンコーテツドサンドを得るものであ
る。以上いずれの方法においても粒状でさらさら
したレジンコーテツドサンドを得ることができる
が、作業性などの点においてドライホツトコート
法が好ましい。砂とフエノール樹脂との混合割合
は、シエルモールドの要求される性能によつて変
動があるが、一般的に砂100重量部に対してフエ
ノール樹脂を樹脂固形分換算で１〜４重量部程度
が好ましい。またこの混合の際に必要に応じて硬
化剤、その他砂とフエノール樹脂粘結剤とを親和
させるためのシランカツプリング剤などを配合す
ることができる。 このようにして得られたレジンコーテツドサン
ドを常法に従つて加熱された金型にふりかけたり
充填したりしてフエノール樹脂粘結剤を溶融硬化
させることによつて、この粘結剤によるサンドの
結合作用でシエルモールドを造型するものであ
る。このものにあつて、金属粉末が含有されてい
るために金属粉末の低い熱膨張率によつてシエル
モールドの注湯時の熱膨張を抑え、シエルモール
ドにクラツクが生じることが防止されるものであ
り、また金属粉末は酸素と容易に反応して酸化さ
れるものであつて、注湯時の急激な加熱の際にフ
エノール樹脂粘結剤が酸化されることを金属粉末
によつて酸素が消費されることによつて防止でき
るものである。 次に本発明を実施例によつて具体的に説明す
る。 実施例 １ ２リツトルの四ツ口フラスコにフエノール940
ｇ、37％ホルマリン648ｇ、シユウ酸5.6ｇを投入
し、約90分を要して還流させ、反応液が乳化後さ
らに90分間反応を続けたのち、常圧脱水を開始し
て150℃まで脱水した。次に100mmHgの減圧度で
さらに脱水をおこない、内温が150℃になるまで
おこなつた。 次に粒径が5μmの金属アルミニウム粉末95ｇを
注意深く投入し、30分間良く混合したのちこれを
バツトに払い出し、冷却したのち0.5〜３mmの粒
径に粗砕した。 得られた金属アルミニウム含有ノボラツク型フ
エノール樹脂粘結剤の軟化点は92℃で、金属アル
ミニウム粉末の含有率は10％であつた。 次に、140℃に加熱したフラタリー珪砂30Kgを
ワールドミキサーに仕込み、これに上記のように
して得られたノボラツク型フエノール樹脂粘結剤
750ｇを加え、30秒間混練した後ヘキサメチレン
テトラミン110ｇを300ｇの水に溶解して添加し、
砂粒の塊りが崩壊するまで混練した。次いでさら
にこれにステアリン酸カルシウム15ｇを添加し、
30秒間混練した後にこれを払い出してエアレーシ
ヨンをおこない、レジンコーテツドサンドを得
た。 実施例 ２ 金属アルミニウム粉末の投入量を9.5ｇにした
他は、実施例１と同様にして、軟化点が88℃、金
属アルミニウム粉末の含有率が１％の金属アルミ
ニウム含有ノボラツク型フエノール樹脂粘結剤を
得た。 このノボラツク型フエノール樹脂粘結剤を用い
るようにした他は実施例１と同様にしてレジンコ
ーテツドサンドを得た。 実施例 ３ 実施例１で得た金属粉末未配合の軟化点85℃の
ノボラツク型フエノール樹脂1.5Kgを２リツトル
のフラスコに取り、これを加熱溶融して内温が
140℃になつたところで実施例１と同じ金属アル
ミニウム粉末165ｇを注意深く投入し、約30分間
良く攪拌混合した。 得られた金属アルミニウム含有ノボラツク型フ
エノール樹脂粘結剤の軟化点は92.5℃で、金属ア
ルミニウム粉末の含有率は10％であつた。 このノボラツク型フエノール樹脂粘結剤を用い
るようにした他は実施例１と同様にしてレジンコ
ーテツドサンドを得た。 実施例 ４ ２リツトルの四ツ口フラスコにフエノール470
ｇ、37％ホルマリン827ｇ、28％アンモニア水110
を投入し、約60分を要して内温を80℃にし、その
まま４時間反応させた。 次に70mmHgで減圧脱水をおこない、内温が65
℃になつたところで粒径が6μmの金属ケイ素粉末
を40ｇ加え、さらに減圧濃縮を90℃までおこなつ
た。直ちにこれをバツトに払い出して冷却したの
ち0.5〜３mm径に粗砕した。 得られた金属ケイ素含有レゾール型フエノール
樹脂粘結剤の軟化点は83℃で、金属ケイ素粉末の
含有率は５％であつた。 このレゾール型フエノール樹脂粘結剤を用いる
ようにし、ヘキサメチレンテトラミンを使用しな
い他は実施例１と同様にしてレジンコーテツドサ
ンドを得た。 実施例 ５ 軟化点90℃のノボラツク型フエノール樹脂1300
ｇを四ツ口フラスコに取り、これにメタノール
700ｇを加えて良く溶解させた。 次にこれを実施例１と同じ金属アルミニウム粉
末70ｇを加えて良く混合して分散させた。 得られた金属アルミニウム含有ノボラツク型フ
エノール樹脂粘結剤ワニスの25℃における粘度は
13ポアズであり、金属アルミニウム粉末の含有率
は固形分換算で５％であつた。 次に、80℃に加熱したフラタリー珪砂30Kgをワ
ールドミキサーに仕込み、上記のようにして得た
ノボラツク型フエノール樹脂粘結剤ワニス1150ｇ
にヘキサメチレンテトラミン110ｇを分散させた
ものを加え、砂粒が崩壊するまで混練した。次い
でステアリン酸カルシウム15ｇを添加して30秒間
混練した後にこれを払い出してエアレーシヨンを
おこない、レジンコーテツドサンドを得た。 実施例 ６ 金属ケイ素を配合しない他は実施例５と同様に
して反応させて調製した軟化点78℃の固形レゾー
ル型フエノール樹脂1300ｇを四ツ口フラスコに取
り、これにメタノール700ｇを加えて良く溶解さ
せた。 次にこれに金属アルミニウム粉末70ｇを加えて
良く分散させた。 得られた金属アルミニウム含有レゾール型フエ
ノール樹脂粘結剤ワニスの25℃における粘度は13
ポアズであり、金属アルミニウム含有率は固形分
換算で５％であつた。 このようにして得たレゾール型フエノール樹脂
粘結剤ワニスを用いるようにし、ヘキサメチレン
テトラミンを使用しない他は実施例５と同様にし
てレジンコーテツドサンドを得た。 実施例 ７ 金属アルミニウム粉末の代わりにAl−Mg粉末
を用いるようにした他は、実施例５と同様にして
Al−Mg含有ノボラツク型フエノール樹脂粘結剤
ワニスを得た。このものの25℃における粘度は13
ポアズで、Al−Mg粉末の含有率は固形分換算で
５％であつた。 このようにして得たノボラツク型フエノール樹
脂粘結剤ワニスを用いた他は実施例５と同様にし
てレジンコーテツドサンドを得た。 比較例 １ 金属アルミニウム粉末を用いない他は、実施例
１と同様にしてレジンコーテツドサンドを得た。 比較例 ２ 金属ケイ素粉末を用いない他は、実施例４と同
様にしてレジンコーテツドサンドを得た。 上記実施例１乃至実施例７及び比較例１、２に
よつて得たレジンコーテツドサンドについて各種
の試験をおこなつた。結果を次表に示す。次表に
おいて、融着点（℃）はJACT試験法SM−１に、
常温曲げ強度（Kg／cm2）はJACT試験法Ｃ−１に
それぞれ準拠し、急熱膨張率（％）はJACT試験
法SM−７に準拠してN2ガス中で1000℃の測定温
度でそれぞれ試験をおこなつた。熱間曲げ強度
（Kg／cm2）はJACT試験法SM−１によつて作成し
たテストピースを1000℃にセツトした電気炉に入
れ、１分分間処理した後に1000℃で曲げ強度を測
定することによつておこなつた。耐酸化性は
JACT試験法SM−７に準じて作成したテストピ
ース（20φ×50mm）を1000℃にセツトした電気炉
中に並べて５分間処理したのち取り出し、冷却し
たのちに振動フルイに乗せて１分間振動させた後
に重さを量り、次式によつて計算して残留物の重
量％を算出して評価とした。 処理後の重さ／処理前の重さ×100（％）鋳肌の
判定は、レジンコーテツドサンドによつて内径
100φ、高さ100mm、肉厚20mmのルツボを作成し、
これに1650℃の湯を流し込んで冷却したのちに出
来上がつた鋳物の鋳肌を目視によつて観察するこ
とによりおこなつた。
ドサンドの製造法に関するものである。 ［背景技術］ シエルモールドは、珪砂など鋳型用の砂を粘結
剤樹脂によつて結合させることによつて造型する
ことで得られる。このシエルモールドは鋳肌が滑
らかで寸法精度が良いなどの優れた特長を有して
いるために多用されている。そしてこのシエルモ
ールド用の粘結剤としては一般に、フエノール類
とアルデヒド類とをモル比を１：0.6〜0.9に調整
して酸性触媒下で反応させたノボラツク型フエノ
ール樹脂や、あるいはフエノール類とアルデヒド
類とをモル比を１：１〜３に調整してアルカリ触
媒下で反応させた固形のレゾール型フエノール樹
脂が用いられ、ノボラツク型フエノール樹脂では
硬化剤としてヘキサメチレンテトラミンを配合
し、レゾール型フエノール樹脂ではそのままで、
加熱した鋳型用の砂と混合して粘結剤の被覆層が
被覆されたレジンコーテツドサンドを作成し、こ
のレジンコーテツドサンドを加熱された金型にふ
りかけたり充填したりして粘結剤を溶融硬化させ
ることによつてシエルモールドへと造型するので
ある。 しかしながら粘結剤としてフエノール樹脂を用
いたシエルモールドにあつては、一般に注湯時に
クラツクが生じ易いという問題がある。これは注
湯時の高熱による樹脂分の急熱膨張と砂分の急熱
膨張に起因すると考えられる。そこでこの問題を
解決するために、フエノール樹脂やレジンコーテ
ツドサンドにクツシヨン効果のある物質を添加し
てシエルモールドに柔軟性を持たせると共にシエ
ルモールドの熱膨張率を小さくし、クラツクの発
生を防止する試みがなされている。このクツシヨ
ン材としては従来よりビスフエノールＡ、石油系
樹脂、ロジンなどが使用されているが、これらは
いずれもシエルモールドの熱膨張率を低下させて
クラツクの発生を防止する効果はある程度あるも
のの、注湯時に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時のシエルモールドの崩壊
性が悪いという欠点がある。またこのものではア
ルミニウムや鋳鉄を鋳造する場合には効果がある
が、注湯温度の高いステンレス鋼や高マンガン鋼
などを鋳造する場合には注湯時の急激な熱膨張に
よつてクラツクはどうしても発生することにな
り、しかも急激な加熱を受けて上記分解や揮発が
急激に生じたりまたフエノール樹脂自体の酸化に
よつて分解ガスが発生したりし、鋳物の「さしこ
み」やオレンジピールなど鋳物の鋳肌に欠陥を発
生させる欠点もある。 またシエルモールドの熱膨張を低く抑えるため
に、フエノール樹脂をビスフエノールＡまたは残
渣あるいはアルキルフエノールなどによつて変性
したり、あるいは架橋密度を抑えたり、酸化鉄な
どを混合したりすることも試みられており、ある
程度の効果は得られているものの、限界があつて
高温の湯にはあまり効果は期待できない。そして
このように架橋密度を抑えるように変性したフエ
ノール樹脂を使用すると、シエルモールドの熱間
強度が低くなつて強度不足によるクラツクが発生
したり、あるいは樹脂の使用時の炭化によるガス
発生量が多くて鋳肌を悪化させるという欠点もあ
る。 この鋳肌の向上のためには従来よりシエルモー
ルドの表面に黒鉛、ジルコン、酸化アルミニウム
粉などを含んだ塗型剤を塗布して表面精度、強度
の向上を図るようにしているが、塗型剤には幾分
かの樹脂が含有されているためにシエルモールド
の湯に接する面の熱膨張率を益々大きくしてクラ
ツクが発生しやすくなり、しかも塗型剤は水に分
散させたりアルコールに分散させたりして使用さ
れるものであるために塗布したりデイツプしたり
さらには乾燥したりの繁雑な作業が必要になると
いう欠点がある。 上記のように従来では、鋳物の鋳肌を悪くする
ことなくシエルモールドのクラツクを防止するよ
うにすることは未だに実現されていないものであ
つた。 ［発明の目的］ 本発明は、上記の点に鑑みて為されたものであ
り、鋳物の鋳肌を悪化させることなくシエルモー
ルドのクラツクを防止することができるシエルモ
ールド用レジンコーテツドサンドの製造法を提供
することを目的とするものである。 ［発明の開示］ しかして本発明に係るシエルモールド用レジン
コーテツドサンドの製造法は、液状のフエノール
樹脂に金属粉末を混合して金属粉末が配合された
フエノール樹脂粘結剤を調製し、次いで鋳型用砂
にこのフエノール樹脂粘結剤を混合することによ
つて、鋳型用砂の表面に金属粉末が含有されたフ
エノール樹脂粘結剤による被覆層を被覆せしめる
ことを特徴とするもので、以下本発明を詳細に説
明する。 フエノール樹脂としてはノボラツク型フエノー
ル樹脂、レゾール型フエノール樹脂のいずれでも
用いることができるもので、このフエノール樹脂
に配合される金属粉末としては酸素と親和力が高
くて容易に酸化されるもの、例えばAl、Mg、
Si、Fe、Ni、Cr、Ti、Nb、Ｖを挙げることが
でき、これらのうち一種または二種以上を併用し
て使用することができる。また金属粉末として上
記列挙した金属の２種以上からなる合金、例えば
Al−Mg、Al−Si等を用いることもできる。金属
粉末の粒度としては均一な混合性や表面積を大き
くして酸化がより容易になされるようにするなど
の見地から10μ以下が好ましい。 そしてこの金属粉末をフエノール樹脂と混合分
散してシエルモールド用のフエノール樹脂粘結剤
を調製するものであるが、混合は液状のフエノー
ル樹脂に金属粉末を配合しておこなうようにす
る。具体的には、フエノール頼とアルデヒド類と
を縮合させてフエノール樹脂を調製する途中にお
いて金属粉末を配合して混合したり、この縮合反
応物を反応釜から取り出す前に金属粉末を配合し
て混合したり、あるいはフエノール樹脂を造粒冷
却したのちにこれを加熱溶融してここに金属粉末
を配合し混合したり、さらにはフエノール樹脂を
溶剤に溶解してこの状態で金属粉末を配合して混
合したりすることができる。フエノール樹脂と金
属粉末との混合割合は、シエルモールドの要求さ
れる性能によつて変動があるが、一般的にフエノ
ール樹脂の樹脂分100重量部に対して金属粉末１
〜30重量部程度が好ましい。 上記のようにシエルモールド用のフエノール樹
脂粘結剤が調製されるが、このフエノール樹脂粘
結剤を鋳型用砂に混合して被覆させることによつ
てシエルモールド用のコーテツドサンドを得る。
砂にフエノール樹脂粘結剤をコーテイングするに
あたつては、ドライホツトコート法、コールドコ
ート法、セミホツトコート法、粉末溶剤法などで
おこなうことができる。ドライホツトコート法
は、金属粉末含有の上記固形フエノール樹脂を
130〜160℃に加熱した砂に添加して混合し、砂に
よる加熱によつて固形フエノール樹脂を溶融させ
て溶融フエノール樹脂で砂の表面を濡らして被覆
層としてコートさせ、しかるのちにこの混合を保
持したまま冷却し、粒状でさらさらしたレジンコ
ーテツドサンドを得るものである。コールドコー
ト法は、上記金属粉末含有フエノール樹脂をメタ
ノールなどの溶剤に溶解して液状になし、これを
砂に添加して混合し、溶剤を揮発させることによ
つてレジンコーテツドサンドを得るものである。
セミホツトコート法は、上記溶剤に溶解した液状
フエノール樹脂を50〜90℃に加熱した砂に添加混
合してレジンコーテツドサンドを得るものであ
る。粉末溶剤法は、固形の上記金属粉末含有フエ
ノール樹脂を粉砕し、この粉砕樹脂を砂に添加し
てさらにメタノールなどの溶剤を添加し、これを
混合してレジンコーテツドサンドを得るものであ
る。以上いずれの方法においても粒状でさらさら
したレジンコーテツドサンドを得ることができる
が、作業性などの点においてドライホツトコート
法が好ましい。砂とフエノール樹脂との混合割合
は、シエルモールドの要求される性能によつて変
動があるが、一般的に砂100重量部に対してフエ
ノール樹脂を樹脂固形分換算で１〜４重量部程度
が好ましい。またこの混合の際に必要に応じて硬
化剤、その他砂とフエノール樹脂粘結剤とを親和
させるためのシランカツプリング剤などを配合す
ることができる。 このようにして得られたレジンコーテツドサン
ドを常法に従つて加熱された金型にふりかけたり
充填したりしてフエノール樹脂粘結剤を溶融硬化
させることによつて、この粘結剤によるサンドの
結合作用でシエルモールドを造型するものであ
る。このものにあつて、金属粉末が含有されてい
るために金属粉末の低い熱膨張率によつてシエル
モールドの注湯時の熱膨張を抑え、シエルモール
ドにクラツクが生じることが防止されるものであ
り、また金属粉末は酸素と容易に反応して酸化さ
れるものであつて、注湯時の急激な加熱の際にフ
エノール樹脂粘結剤が酸化されることを金属粉末
によつて酸素が消費されることによつて防止でき
るものである。 次に本発明を実施例によつて具体的に説明す
る。 実施例 １ ２リツトルの四ツ口フラスコにフエノール940
ｇ、37％ホルマリン648ｇ、シユウ酸5.6ｇを投入
し、約90分を要して還流させ、反応液が乳化後さ
らに90分間反応を続けたのち、常圧脱水を開始し
て150℃まで脱水した。次に100mmHgの減圧度で
さらに脱水をおこない、内温が150℃になるまで
おこなつた。 次に粒径が5μmの金属アルミニウム粉末95ｇを
注意深く投入し、30分間良く混合したのちこれを
バツトに払い出し、冷却したのち0.5〜３mmの粒
径に粗砕した。 得られた金属アルミニウム含有ノボラツク型フ
エノール樹脂粘結剤の軟化点は92℃で、金属アル
ミニウム粉末の含有率は10％であつた。 次に、140℃に加熱したフラタリー珪砂30Kgを
ワールドミキサーに仕込み、これに上記のように
して得られたノボラツク型フエノール樹脂粘結剤
750ｇを加え、30秒間混練した後ヘキサメチレン
テトラミン110ｇを300ｇの水に溶解して添加し、
砂粒の塊りが崩壊するまで混練した。次いでさら
にこれにステアリン酸カルシウム15ｇを添加し、
30秒間混練した後にこれを払い出してエアレーシ
ヨンをおこない、レジンコーテツドサンドを得
た。 実施例 ２ 金属アルミニウム粉末の投入量を9.5ｇにした
他は、実施例１と同様にして、軟化点が88℃、金
属アルミニウム粉末の含有率が１％の金属アルミ
ニウム含有ノボラツク型フエノール樹脂粘結剤を
得た。 このノボラツク型フエノール樹脂粘結剤を用い
るようにした他は実施例１と同様にしてレジンコ
ーテツドサンドを得た。 実施例 ３ 実施例１で得た金属粉末未配合の軟化点85℃の
ノボラツク型フエノール樹脂1.5Kgを２リツトル
のフラスコに取り、これを加熱溶融して内温が
140℃になつたところで実施例１と同じ金属アル
ミニウム粉末165ｇを注意深く投入し、約30分間
良く攪拌混合した。 得られた金属アルミニウム含有ノボラツク型フ
エノール樹脂粘結剤の軟化点は92.5℃で、金属ア
ルミニウム粉末の含有率は10％であつた。 このノボラツク型フエノール樹脂粘結剤を用い
るようにした他は実施例１と同様にしてレジンコ
ーテツドサンドを得た。 実施例 ４ ２リツトルの四ツ口フラスコにフエノール470
ｇ、37％ホルマリン827ｇ、28％アンモニア水110
を投入し、約60分を要して内温を80℃にし、その
まま４時間反応させた。 次に70mmHgで減圧脱水をおこない、内温が65
℃になつたところで粒径が6μmの金属ケイ素粉末
を40ｇ加え、さらに減圧濃縮を90℃までおこなつ
た。直ちにこれをバツトに払い出して冷却したの
ち0.5〜３mm径に粗砕した。 得られた金属ケイ素含有レゾール型フエノール
樹脂粘結剤の軟化点は83℃で、金属ケイ素粉末の
含有率は５％であつた。 このレゾール型フエノール樹脂粘結剤を用いる
ようにし、ヘキサメチレンテトラミンを使用しな
い他は実施例１と同様にしてレジンコーテツドサ
ンドを得た。 実施例 ５ 軟化点90℃のノボラツク型フエノール樹脂1300
ｇを四ツ口フラスコに取り、これにメタノール
700ｇを加えて良く溶解させた。 次にこれを実施例１と同じ金属アルミニウム粉
末70ｇを加えて良く混合して分散させた。 得られた金属アルミニウム含有ノボラツク型フ
エノール樹脂粘結剤ワニスの25℃における粘度は
13ポアズであり、金属アルミニウム粉末の含有率
は固形分換算で５％であつた。 次に、80℃に加熱したフラタリー珪砂30Kgをワ
ールドミキサーに仕込み、上記のようにして得た
ノボラツク型フエノール樹脂粘結剤ワニス1150ｇ
にヘキサメチレンテトラミン110ｇを分散させた
ものを加え、砂粒が崩壊するまで混練した。次い
でステアリン酸カルシウム15ｇを添加して30秒間
混練した後にこれを払い出してエアレーシヨンを
おこない、レジンコーテツドサンドを得た。 実施例 ６ 金属ケイ素を配合しない他は実施例５と同様に
して反応させて調製した軟化点78℃の固形レゾー
ル型フエノール樹脂1300ｇを四ツ口フラスコに取
り、これにメタノール700ｇを加えて良く溶解さ
せた。 次にこれに金属アルミニウム粉末70ｇを加えて
良く分散させた。 得られた金属アルミニウム含有レゾール型フエ
ノール樹脂粘結剤ワニスの25℃における粘度は13
ポアズであり、金属アルミニウム含有率は固形分
換算で５％であつた。 このようにして得たレゾール型フエノール樹脂
粘結剤ワニスを用いるようにし、ヘキサメチレン
テトラミンを使用しない他は実施例５と同様にし
てレジンコーテツドサンドを得た。 実施例 ７ 金属アルミニウム粉末の代わりにAl−Mg粉末
を用いるようにした他は、実施例５と同様にして
Al−Mg含有ノボラツク型フエノール樹脂粘結剤
ワニスを得た。このものの25℃における粘度は13
ポアズで、Al−Mg粉末の含有率は固形分換算で
５％であつた。 このようにして得たノボラツク型フエノール樹
脂粘結剤ワニスを用いた他は実施例５と同様にし
てレジンコーテツドサンドを得た。 比較例 １ 金属アルミニウム粉末を用いない他は、実施例
１と同様にしてレジンコーテツドサンドを得た。 比較例 ２ 金属ケイ素粉末を用いない他は、実施例４と同
様にしてレジンコーテツドサンドを得た。 上記実施例１乃至実施例７及び比較例１、２に
よつて得たレジンコーテツドサンドについて各種
の試験をおこなつた。結果を次表に示す。次表に
おいて、融着点（℃）はJACT試験法SM−１に、
常温曲げ強度（Kg／cm2）はJACT試験法Ｃ−１に
それぞれ準拠し、急熱膨張率（％）はJACT試験
法SM−７に準拠してN2ガス中で1000℃の測定温
度でそれぞれ試験をおこなつた。熱間曲げ強度
（Kg／cm2）はJACT試験法SM−１によつて作成し
たテストピースを1000℃にセツトした電気炉に入
れ、１分分間処理した後に1000℃で曲げ強度を測
定することによつておこなつた。耐酸化性は
JACT試験法SM−７に準じて作成したテストピ
ース（20φ×50mm）を1000℃にセツトした電気炉
中に並べて５分間処理したのち取り出し、冷却し
たのちに振動フルイに乗せて１分間振動させた後
に重さを量り、次式によつて計算して残留物の重
量％を算出して評価とした。 処理後の重さ／処理前の重さ×100（％）鋳肌の
判定は、レジンコーテツドサンドによつて内径
100φ、高さ100mm、肉厚20mmのルツボを作成し、
これに1650℃の湯を流し込んで冷却したのちに出
来上がつた鋳物の鋳肌を目視によつて観察するこ
とによりおこなつた。
【表】
◎：非常に良好 ○：良好 △：普通
表の結果、各実施例のものは急熱膨張率が比較
例のものより小さく、シエルモールドにクラツク
が生じることを防止できる効果があることが確認
され、また各実施例のものは耐酸化性が優れると
共に鋳肌の良好な鋳物の鋳造をおこなえることが
確認される。 ［発明の効果］ 上述のように本発明によれば、フエノール樹脂
粘結剤に金属粉末が含有されているために、金属
粉末の低い熱膨張率によつてシエルモールドの注
湯時の熱膨張を抑え、シエルモールドにクラツク
が生じることを防止できるものであり、しかも金
属粉末は酸素と容易に反応して酸化されるもので
あつて、注湯時の急激な加熱の際にフエノール樹
脂粘結剤が酸化されることを金属粉末によつて酸
素が消費されることによつて防止でき、フエノー
ル樹脂粘結剤の酸化分解によるガス分の発生など
によつて鋳造物の鋳肌が悪くなるようなことを防
ぐことができるものである。そして本発明では、
液状のフエノール樹脂に金属粉末を混合して金属
粉末が配合されたフエノール樹脂粘結剤を調製
し、次いで鋳型用砂にこのフエノール樹脂粘結剤
を混合することによつて、鋳型用砂の表面に金属
粉末が含有されたフエノール樹脂粘結剤による被
覆層を被覆せしめるようにしたので、金属粉末は
液状のフエノール樹脂に均一に分散されて、金属
粉末を均一に混合したフエノール樹脂粘結剤を得
ることができ、金属粉末を均一に分散させた状態
で鋳型用砂に被覆させることができるものであ
り、シエルモールド中に金属粉末を均一に分散さ
せて含有させることができるものであつて、金属
粉末の添加による効果を安定して得ることができ
るものである。
表の結果、各実施例のものは急熱膨張率が比較
例のものより小さく、シエルモールドにクラツク
が生じることを防止できる効果があることが確認
され、また各実施例のものは耐酸化性が優れると
共に鋳肌の良好な鋳物の鋳造をおこなえることが
確認される。 ［発明の効果］ 上述のように本発明によれば、フエノール樹脂
粘結剤に金属粉末が含有されているために、金属
粉末の低い熱膨張率によつてシエルモールドの注
湯時の熱膨張を抑え、シエルモールドにクラツク
が生じることを防止できるものであり、しかも金
属粉末は酸素と容易に反応して酸化されるもので
あつて、注湯時の急激な加熱の際にフエノール樹
脂粘結剤が酸化されることを金属粉末によつて酸
素が消費されることによつて防止でき、フエノー
ル樹脂粘結剤の酸化分解によるガス分の発生など
によつて鋳造物の鋳肌が悪くなるようなことを防
ぐことができるものである。そして本発明では、
液状のフエノール樹脂に金属粉末を混合して金属
粉末が配合されたフエノール樹脂粘結剤を調製
し、次いで鋳型用砂にこのフエノール樹脂粘結剤
を混合することによつて、鋳型用砂の表面に金属
粉末が含有されたフエノール樹脂粘結剤による被
覆層を被覆せしめるようにしたので、金属粉末は
液状のフエノール樹脂に均一に分散されて、金属
粉末を均一に混合したフエノール樹脂粘結剤を得
ることができ、金属粉末を均一に分散させた状態
で鋳型用砂に被覆させることができるものであ
り、シエルモールド中に金属粉末を均一に分散さ
せて含有させることができるものであつて、金属
粉末の添加による効果を安定して得ることができ
るものである。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 液状のフエノール樹脂に金属粉末を混合して
金属粉末が配合されたフエノール樹脂粘結剤を調
製し、次いで鋳型用砂にこのフエノール樹脂粘結
剤を混合することによつて、鋳型用砂の表面に金
属粉末が含有されたフエノール樹脂粘結剤による
被覆層を被覆せしめることを特徴とするシエルモ
ールド用レジンコーテツドサンドの製造法。 ２ 金属粉末がAl、Mg、Si、Fe、Ni、Cr、Ti、
Nb、Ｖのうちの一種以上であることを特徴とす
る特許請求の範囲第１項記載のシエルモールド用
レジンコーテツドサンドの製造法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP18516284A JPS6163335A (ja) | 1984-09-04 | 1984-09-04 | シェルモールド用レジンコーテッドサンドの製造法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP18516284A JPS6163335A (ja) | 1984-09-04 | 1984-09-04 | シェルモールド用レジンコーテッドサンドの製造法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6163335A JPS6163335A (ja) | 1986-04-01 |
| JPH0516932B2 true JPH0516932B2 (ja) | 1993-03-05 |
Family
ID=16165912
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP18516284A Granted JPS6163335A (ja) | 1984-09-04 | 1984-09-04 | シェルモールド用レジンコーテッドサンドの製造法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6163335A (ja) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE69130141T2 (de) * | 1990-07-05 | 1999-02-25 | Kao Corp., Tokio/Tokyo | Verfahren zur Herstellung von Giessformen |
| JP2504638B2 (ja) * | 1990-07-05 | 1996-06-05 | 花王株式会社 | 硬化性鋳型製造用添加剤及び鋳型の製造方法 |
| JP4947970B2 (ja) * | 2005-12-16 | 2012-06-06 | リグナイト株式会社 | 成形材料及び成形品の製造方法 |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5699042A (en) * | 1980-01-09 | 1981-08-10 | Daihatsu Motor Co Ltd | Core sand |
| JPS59185161A (ja) * | 1983-04-05 | 1984-10-20 | Nec Corp | Ｄｃ−ｄｃ変換回路 |
-
1984
- 1984-09-04 JP JP18516284A patent/JPS6163335A/ja active Granted
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5699042A (en) * | 1980-01-09 | 1981-08-10 | Daihatsu Motor Co Ltd | Core sand |
| JPS59185161A (ja) * | 1983-04-05 | 1984-10-20 | Nec Corp | Ｄｃ−ｄｃ変換回路 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6163335A (ja) | 1986-04-01 |
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