JPH0890147A - シェルモールド用レジンコーテッドサンド - Google Patents

シェルモールド用レジンコーテッドサンド

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JPH0890147A
JPH0890147A JP22848794A JP22848794A JPH0890147A JP H0890147 A JPH0890147 A JP H0890147A JP 22848794 A JP22848794 A JP 22848794A JP 22848794 A JP22848794 A JP 22848794A JP H0890147 A JPH0890147 A JP H0890147A
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JP
Japan
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parts
resin
phenolic resin
coated sand
reaction
Prior art date
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Application number
JP22848794A
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English (en)
Inventor
Shigeru Nemoto
茂 根本
Toshiaki Nishimura
敏秋 西村
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Sumitomo Durez Co Ltd
Original Assignee
Sumitomo Durez Co Ltd
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】 【構成】 フェノール樹脂により鋳物用砂粒を被覆した
レジンコーテッドサンドにおいて、固形のレゾール型フ
ェノール樹脂100重量部に対し、平均重合度が100
〜3000のポリビニルブチラール及び又は平均重合度
が100〜1300のポリビニルホルマールの一種以上
を5〜50重量部内含させてなるレジンコーテッドサン
ド。 【効果】 シェル鋳型の高強度、適性な硬化性、良崩壊
性と金型に対する無腐食性などが可能となるので、工業
的な軽合金用のシェルモールド用レジンコーテツドサン
ドとして好適である。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明はアルミニウムやマグネシ
ウムのような、鉄に比較して低融点の金属を鋳造するの
に適したシェルモールド用レジンコーテッドサンドに関
する。
【0002】
【従来の技術】自動車の鋳造部品には、重量を軽減する
ために、従来の鉄のかわりにアルミニウムやマグネシウ
ムのような軽金属を使用する機会が増加している。これ
らの低融点の金属の鋳造においては、注湯時シェル鋳型
の内部温度が300〜400℃という低温に留るため、
シェル鋳型中のフェノール樹脂の分解が不十分となり、
シェル鋳型はなお十分な強度を保持しているので、複雑
な鋳物形状では、シェル中子を効率よく取りだすこと
が、著しく困難となる場合がある。この様な場合、鋳ぐ
るみされているシェル中子を取りだすために、焼成炉を
通して長時間加熱した後衝撃を与えて崩壊させる方法を
とらねばならない。このことは生産性の向上と省エネル
ギーに対する大きな障害となっている。
【0003】軽合金の鋳造時にはシェル鋳型のフェノー
ル樹脂の熱分解を促進させる化合物をレジンコーテッド
サンドの製造時に添加、混合して鋳型の崩壊性を向上さ
せる方法が種々報告されている。例えば特開昭58−8
4636号公報にはフェノール樹脂に塩化アンモニウ
ム、塩化亜鉛など添加する方法が報告されているが、こ
の方法によるとシェル鋳型の冷間強度が高く崩壊性もよ
いものの、造型時または鋳込み時に金型の腐食が発生し
易いという欠点を有する。また特開昭58−77738
号公報には、周期律表で、Ia,Ib,IIa,IIb,III
a,IVa,Va,VIb,VIIa,VIIb,VIIIの各族から
選ばれた元素のカルボン酸塩の例がある。この方法によ
るとシェル鋳型の崩壊性および冷間強度が高く、鋳込み
時の金型の腐食が発生しないという長所があるものの、
フェノール樹脂の硬化速度が低下するという欠点があっ
た。
【0004】
【発明が解決しようとしている課題】本発明の目的は、
シェル鋳型の造型時に、フェノール樹脂の硬化が速く、
かつ得られた鋳型の冷間強度が高く、さらに軽合金の鋳
造時には鋳型の崩壊性が優れ、かつ金型を腐食させない
レジンコーテッドサンドを提供することにある。
【0005】
【課題を解決するための手段】本発明は、フェノール樹
脂で鋳物用砂粒を被覆したレジンコーテッドサンドにお
いて、フェノール樹脂100重量部に対して、平均重合
度が100〜3000のポリビニルブチラール及び又は
平均重合度が100〜1300のポリビニルホルマール
の一種以上を5〜50重量部内含させてなるレジンコー
テッドサンドを要旨とするものである。
【0006】フェノール樹脂100重量部に対するポリ
ビニルブチラール及び又はポリビニルホルマールの含有
量は5〜50重量部が必要で、5重量部未満であると崩
壊性の効果が不充分であり、50重量部をこえると樹脂
の硬化性が低下する。
【0007】本発明で使用されるフェノール樹脂はフェ
ノール類とアルデヒド類を酸触媒の存在下で反応させた
固形ノボラック型フェノール樹脂、またはフェノール類
とアルデヒド類をアルカリ触媒の存在下で反応させたて
得られた固形レゾール型フェノール樹脂である。かかる
フェノール樹脂の製造において、原料として使用される
フェノール類は、フェノール、クレゾール、キシレノー
ルなどがある。またアルデヒド類としては、ホルマリ
ン、パラホルムアルデヒド、トリオキサンなどから選ば
れたアルデヒド物質を使用できる。またノボラック型フ
エノール樹脂の反応触媒は一般に蓚酸、塩酸、硫酸など
の酸性物質または有機金属塩であり、レゾール型フェノ
ール樹脂の反応触媒は一般にアンモニア、トリエチルア
ミン、水酸化ナトリウム、水酸化バリウムなどの塩基性
物質が使用される。
【0008】
【作用】本発明においてはポリビニルブチラール及び又
はポリビニルホルマールをフェノール樹脂に内含させる
ことにより、当該レジンを用いたコーテッドサンドを使
用すると、従来の方法では困難であったシェル鋳型の高
強度、良崩壊性と金型に対する無腐食性などが可能とな
る。この理由については、ポリビニルブチラール及び又
はポリビニルホルマールがそもそも低温で熱分解し易
く、かつフェノール樹脂と反応し架橋するため、硬化性
を低下させずに熱分解性が付与されるためと考えられ
る。またシェルモールド法において固形レゾールは、ノ
ボラックに比較して硬化時の架橋密度が低いために熱分
解しやすく、かつポリビニルブチラール、またはポリビ
ニルホルマールを内含させることにより、一層容易に熱
分解し易いと考えられる。
【0009】
【実施例】本発明を実施例により説明するが、本発明は
これら実施例によって限定されるものではない。また各
実施例に記載されている「部」および「%」は、すべて
「重量部」および「重量%」を示す。
【0010】《製造例1》冷却器と撹拌機付き反応釜
に、フェノール1000部、37%ホルマリン1840
部、ついで28%アンモニア水120部、50%水酸化
ナトリウム水溶液50部を添加し、徐々に昇温し、内温
が96℃に達してから25分間還流反応後真空下で脱水
反応を行い、内温が70℃になった時点でポリビニルブ
チラール(電気化学工業(株)製デンカブチラール #2000
-L、平均重合度300、ブチラール含有率75%)42
0部およびエチレンステアリン酸アマイド20部を添加
し混合した。その後真空下で脱水反応を行い内温が85
℃になった時釜より排出し急冷した。この結果常温で固
形のレゾール型フェノール樹脂1520部を得た。
【0011】《製造例2》冷却器と撹拌機付き反応釜
に、フェノール1000部、37%ホルマリン1840
部、ついで28%アンモニア水120部、50%水酸化
ナトリウム水溶液50部を添加し、徐々に昇温し、内温
が96℃に達してから25分間還流反応後真空下で脱水
反応を行い、内温が70℃になった時点でポリビニルホ
ルマール(電気化学工業(株)製デンカホルマール#2
0、平均重合度450、ホルマール含有率78%)27
0部およびエチレンステアリン酸アマイド20部を添加
し混合した。その後真空下で脱水反応を行い内温が85
℃になった時釜より排出し急冷した。この結果常温で固
形のレゾール型フェノール樹脂1370部を得た。
【0012】《製造例3》冷却器と撹拌機付き反応釜
に、フェノール1000部、37%ホルマリン1840
部、ついで28%アンモニア水120部、50%水酸化
ナトリウム水溶液50部を添加し、徐々に昇温し、内温
が96℃に達してから25分間還流反応後真空下で脱水
反応を行い、内温が70℃になった時点でポリビニルブ
チラール(電気化学工業(株)製デンカブチラール #2000
-L)150部とポリビニルホルマール(電気化学工業
(株)製デンカホルマール#20)100部およびエチレ
ンステアリン酸アマイド20部を添加し混合した。その
後真空下で脱水反応を行い内温が85℃になった時釜よ
り排出し急冷した。この結果常温で固形のレゾール型フ
ェノール樹脂1350部を得た。
【0013】《製造例4》冷却器と撹拌機付き反応釜
に、フェノール1000部、37%ホルマリン610
部、ついで蓚酸10部を添加した。徐々に昇温し、温度
が96℃に達してから、90分間還流反応した。その後
真空下で脱水反応を行い、釜内樹脂の温度が130℃に
達したら、ポリビニルブチラール(電気化学工業(株)製
デンカブチラール #2000-L)350部を添加し、さらに
真空下で脱水反応を行い、釜内樹脂の温度が160℃に
達した時点でエチレンステアリン酸アマイド20部を添
加混合し、釜出しした。この結果常温で固形のノボラッ
ク型フェノール樹脂1350部を得た。
【0014】《製造例5》冷却器と撹拌機付き反応釜
に、フェノール1000部、37%ホルマリン1840
部、ついで28%アンモニア水120部、50%水酸化
ナトリウム水溶液50部を添加し、徐々に昇温し、内温
が96℃に達してから25分間還流反応後真空下で脱水
反応を行い、エチレンステアリン酸アマイド20部を添
加し混合した。その後真空下で脱水反応を行い内温が8
5℃になった時釜より排出し急冷した。この結果常温で
固形のレゾール型フェノール樹脂1060部を得た。
【0015】《製造例6》冷却器と撹拌機付き反応釜
に、フェノール1000部、37%ホルマリン610
部、ついで蓚酸10部を添加した。徐々に昇温し、温度
が96℃に達してから、90分間還流反応した。その後
真空下で脱水反応を行い、釜内樹脂の温度が160℃に
達した時点でエチレンステアリン酸アマイド20部を添
加混合し、釜出しした。この結果常温で固形のノボラッ
ク型フェノール樹脂1350部を得た。
【0016】《製造例7》冷却器と撹拌機付き反応釜
に、フェノール1000部、37%ホルマリン610
部、ついで蓚酸10部を添加した。徐々に昇温し、温度
が96℃に達してから、90分間還流反応した。その後
真空下で脱水反応を行い、釜内樹脂の温度が160℃に
達した時点で塩化亜鉛30部およびエチレンステアリン
酸アマイド20部を添加混合し、釜出しした。この結果
常温で固形のノボラック型フェノール樹脂1350部を
得た。
【0017】製造例1,2,3,4,5,6及び7で得
られたそれぞれのフェノール樹脂を用い以下のようにし
てレジンコーテッドサンドを製造した。温度130℃に
加熱したフラタリー珪砂7000部をワールミキサーに
添加し、上記フェノール樹脂140部をそれぞれ別々に
添加した後、40秒間混練した。ついでノボラック樹脂
についてはヘキサテトラミン21部を水105部に溶解
したものを添加し、また固形レゾール樹脂については水
を105部添加し、内容物が崩壊するまで混練した。さ
らにステアリン酸カルシウム7部を添加し、30秒間混
合してコーテッドサンドを得た。得られた7種類の樹脂
の特性およびレジンコーテッドサンドのシェル鋳型特性
を表1に示す。
【0018】
【表1】
【0019】(試験方法) 1.曲げ強度 :JACT試験法SM−1による 2.熱間引張り強度:JACT試験法SM−10による 3.崩壊性:レジンコーテッドサンドを直径29mm、長
さ150mmの鉄パイプに充填し、250℃で30分間予
備焼成する。パイプをアルミ箔で被覆し、370℃で3
時間処理する。放冷後、パイプを取りだして、図1の衝
撃試験機にて衝撃を加え、一回毎に崩壊した砂を取りだ
し、残砂量を測定し、残砂量が0になった衝撃回数をも
とめる。図1において、Aはサンプル、Bはハンマーを
示す。ハンマーは支点Cを中心に回転する。この支点C
は高さ30cmに取り付けられている。、ハンマーは水
平に持ち上げられてから支点を中心に自然に落下させ、
サンプルに向け衝撃を加える。 4.錆テスト:崩壊性に使用した鉄パイプをそのまま室
内に放置し、2週間後にパイプの内側を観察して、錆の
有無をみる。
【0020】
【発明の効果】本発明に従うと、従来の方法では困難で
あったシェル鋳型の高強度、適性な硬化性、良崩壊性と
金型に対する無腐食性などが可能となるので、工業的な
軽合金用のシェルモールド用レジンコーテツドサンドと
して好適である。
【図面の簡単な説明】
【図1】崩壊性を測定するための衝撃試験機の概略側面
図。
【符号の説明】
A サンプル B ハンマー C ハンマーの支点

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 フェノール樹脂により鋳物用砂粒を被覆
    したレジンコーテッドサンドにおいて、フェノール樹脂
    100重量部に対し、平均重合度が100〜3000の
    ポリビニルブチラール及び又は平均重合度が100〜1
    300のポリビニルホルマールの一種以上を5〜50重
    量部内含させてなるレジンコーテッドサンド。
  2. 【請求項2】 フェノール樹脂が固形のレゾール型フェ
    ノール樹脂である請求項1記載のレジンコーテッドサン
    ド。
JP22848794A 1994-09-22 1994-09-22 シェルモールド用レジンコーテッドサンド Pending JPH0890147A (ja)

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JP22848794A JPH0890147A (ja) 1994-09-22 1994-09-22 シェルモールド用レジンコーテッドサンド

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2001092600A1 (de) * 2000-05-26 2001-12-06 Daimlerchrysler Ag Verfahren zur beschichtung eines metallischen bauteils
US6335097B1 (en) 1998-07-13 2002-01-01 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Lamination molding resin-coated sand and lamination molding method using resin-coated sand

Cited By (3)

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US6335097B1 (en) 1998-07-13 2002-01-01 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Lamination molding resin-coated sand and lamination molding method using resin-coated sand
WO2001092600A1 (de) * 2000-05-26 2001-12-06 Daimlerchrysler Ag Verfahren zur beschichtung eines metallischen bauteils
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