JPS62173050A

JPS62173050A - 鋳型用粘結剤成分の貯蔵方法

Info

Publication number: JPS62173050A
Application number: JP1338986A
Authority: JP
Inventors: Motoyoshi Yamazaki; 山崎　元義; Shigeki Inatomi; 茂樹稲富; Isao Kai; 勲甲斐; Kazuo Tamemoto; 為本　和雄
Original assignee: Asahi Organic Chemicals Industry Co Ltd
Current assignee: Asahi Yukizai Corp
Priority date: 1986-01-24
Filing date: 1986-01-24
Publication date: 1987-07-29
Also published as: JPH0566227B2

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、ポリイソシアネ−１・成分と組み合わせて、
鋳型又は中子の製造に用いられるベンジルエーテル型フ
ェノール樹脂含有溶液成分（以下、ベンジルエーテル型
フェノールｍ脂成分という）を長期間にわたって安定に
貯蔵する方法に関するものである。

従来の技術あらかじめ粘結剤を被覆した鋳物砂を用いて常温におい
て成形、硬化させ鋳型や中子を製造する、いわゆるアシ
ュランドコールドボックス法やアシュランドノーベータ
法は、省エネルギー指向の鋳型製造法として、多くの鋳
物工場において広く利用されている。

ところで、この際の粘結剤として用いられるベンジルエ
ーテル型フェノール樹脂成分と、ポリイソシアネート成
分とは、別々に保存され、使用時に混合されて鋳物砂に
施されるのが普通であるが、ベンジルエーテル型フェノ
ール樹脂成分を長期間にわたって保存するとその間に沈
殿物を生じ、貯蔵タンクの汚染、砂混練機への配管の閉
塞など好ましくない事態を招来する。このような障害を
防止するには、頻繁な貯蔵タンク内の沈殿物の除去。

配管の掃除を必要とするが、そのためには作業を中断し
なければならず、能率が著しく低下するのを免れない。

発明が解決しようとする問題点本発明の目的は、長期間にわたって保存しても沈殿物を
生じることがなく、したがって貯蔵タンク内の沈殿物の
除去、配管の掃除による作業の中断なしに、使用しつる
ように、鋳型用粘結剤成分特ニベンジルエーテル型フェ
ノール樹脂成分ｔ　安定に貯蔵するだめの改良方法を提
供することである。

問題点を解決するだめの手段本発明者ラバ、ベンジルエーテル型フェア　−ル樹脂成
分における沈殿物発生の原因を究明するために種々研究
を行った結果、この沈殿物の本体は低分子量の糖類やそ
の金属含有化合物であること、及びその沈殿物の生成量
は、成分中に存在する水分によって左右され、その水分
を適切に調節すればほとんど沈殿物が生じないことを見
出し、この知見に基づいて本発明をなすに至った。

すなわち、本発明は、ポリイソシアネート溶液と混合し
て鋳型用粘結剤を調製するための、ベンジルエーテル型
フェノール樹脂含有溶液から成る鋳型用粘結剤成分を貯
蔵する際に、あらかじめその中の含水量を０．３〜１．
０重量％の範囲内に調節することを特徴とする貯蔵方法
を提供するものである。

本発明におけるベンジルエーテル型フェノール樹脂含有
溶液から成るＷｉ型用粘結剤成分としては、例えばベン
ジルエーテル型フェノール樹脂若しくはこれを基体とし
、適轟量のノボラック樹脂、エポキシ樹脂、キシレン樹
脂などによシ改質させた変性樹脂、又は少なくともフェ
ノール性水酸基の一部をアルキレンカーボネート、アル
キレンオキザイドなどでアルコール性水酸基に変換した
変性樹脂などの有機溶媒溶液が挙げられる。

本発明においては、前記鋳型用粘結剤成分中の含水量を
０．３〜１．０重量％、好ましくは０．４〜０．９重量
％の範囲内に調節することが必要である。

この量が０．３重量％未満では沈殿物の生成を防止する
ことができず、また１、０重量％を超えると可使時間が
短くなって造型作業性が著しく低下する上に、貯蔵時に
糖類などを溶解した水分が該有機溶媒溶液より析出沈降
して固着するなどの問題を生じる。

本発明で用いる鋳型用粘結剤成分は、例えばホウ酸、カ
ルボン酸又はナフテン酸の二価金属塩のような従来公知
の触媒存在下で、フェノール１モルとホルムアルテヒド
類１〜３モルとを７０〜１３０℃の温度において１〜２
０時間縮合反応させて含水初期縮合物を得、さらにこの
縮合物を１１００ｍ１ｌＨ以下の減圧状態で加熱脱水濃
縮して、含水率（カールフイシキー法）約０．５重量％
以下のベンジルエーテル型フェノール樹脂を製造し、次
いでこのようにして得らｎた該フェノール樹脂に所要量
の有機溶媒を加えて該樹脂を溶解し、溶液（通常、樹脂
濃度２０〜８０重量％）としたのち、水を加えて含有水
分量を０．３〜１，０重量％の範囲に調整することによ
り得られる。

このようなフェノール樹脂成分中の水分調整方法は、樹
脂濃度の累々る種々の製品グレードに対しても一様に適
用しつるため、工業的に好適であるが、その外、例えば
前記の脱水濃縮工程において、該有機溶媒溶液における
含水量が０，３〜１．０重量％の範囲になるように、あ
らかじめ該樹脂の含水量を調整したのち、これに有機溶
媒を加えて用いることもできる。

ここで用いられるフェノール類、ホルムアルデヒド類及
び有機溶媒類については、特に制限はなく％例えばフェ
ノール類としては、フェノール、レゾルシノール、カテ
コール、クレゾール、キシレノール、アルキル基の炭素
数が２〜５のアルキルフェノール類、ビスフェノールＡ
やビスフェノールＦのようなビスフェノール類などの中
から選ばれた少なくとも１種のフェノール性化合物が、
ホルム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、グリオキザール及びこれらの混合物が、有
機溶媒類としては、イソホロン、シクロヘキサノンなど
のケトン類、フタル酸ジメチル、グルタル酸ジメチルな
どのエステル類、トルエン、キシレンなどの芳香族炭化
水素類などの中から選ばれた少なくとも１種が挙げられ
る。

このようにして得られたペンジルエーテ／Ｉ／　Ｍ　フ
ェノール樹脂含有溶液から成る鋳型用粘結剤成分には、
鋳型の耐湿強度の向上や成形型へのしみっき防Ｌｌｚ、
あるいＵ：その他の性質を改良する目的で。

従来ｆ、Ｉｊ用されている添加剤、例えばシラン糸やチ
タン系又（はその他のカップリング剤、脂肪酸のような
離型剤などを配合することもできる。

一方、鋳型用粘結剤を調製するために、前記ベンジルエ
ーテル型フェノール樹脂含有溶液と組み合わせて用いら
扛るポリイソシアネート成分については、通常１分子当
り少なくとも２個以上のインシアネート基を有する芳香
族、脂肪族、脂環式ポリイソシアネ−１・又はこれらの
インシアネートプレポリマー及びこれらの任意の混合物
であれば特に制限はなく、例えばジフェニルメタンジイ
ソシアネート（通称ＭＤＩ　）　、　　トリフェニルメ
タントリイソンアネート、粗製ＭＤ工、ヘキサメチレン
ジイソシアネートなどが好適であり、これらはそれ自体
用いてもよいし、適当な有機溶媒に希釈して用いてもよ
い。また、ポリイソシアネート成分は、一般ニベンジル
エーテル型フェノール樹脂成分に対して、１０〜５００
重量％、好ましくは２０〜３００重量％の範囲内で選択
使用される。

サラニ、ヘンシルエーテル型フェノールｆＨ］Ｗ成分と
ポリインシアネート成分とから成る粘結剤組成物を用い
て鋳型用樹脂被覆砂粒を作製するに際して、通常これら
の粘結剤成分は、それぞれ鋳物砂に対して０．１〜１０
重量％の範囲で配合され、鋳物砂に同時に添加して混合
するか、あるいは別々に添加して混合される。また、得
られた鋳型用樹脂被覆砂粒を用いて鋳型を作製するに際
しては、通常好適な触媒としてトリメチルアミン、トリ
エチルアミン、ジメチルエチルアミン、Ｎ−エチルモル
ホリン、フェニルプロピルピリジン、イソキノリンなど
の塩基性化合物が用いられる。

作用本発明において、ベンジルエーテル型フェノール樹脂含
有溶液中の水分含量を特定の範囲内に調整することによ
シ、沈殿物の生成が防止される作用機構については必ず
しも明確ではないが、該沈殿物が低分子量の糖顛ヲ主体
とする化合物であって、このものが水に対して極めて高
い溶解性を示すことから、該糖類が水に溶解し、沈殿物
の生成が防止されているものと思わｎる。

実施例次に実施例及び比較例によって本発明をさらに詳細に説
明する。

なお、ここに記載している「部」及び「％」は特に断り
のないかぎり、すべて重量基準である。

また、沈殿物の生成状況及び混練砂の性能は次に示す方
法によシ判定した。

（１）沈殿物の生成状況有栓付ガラス製シリンダー（容量２Ａ、Ｊ工５Ｋ０１０
１、−７９準拠）にフェノール樹脂溶液１．５ｔを入れ
て密栓したのち、３０℃の恒温槽内に１ｔ月間放置しそ
の時点における沈殿物の生成状況を目視判定した。

（２）混練砂の性能品用式卓上ミキザーにフラタリーケイ砂３０００部を投
入したのち、フェノール樹脂溶液３０部とポリインンア
ネート有機溶媒溶液（日本ポリウレタン■製ミリオネー
トＭＲ１００：キシレン＝７５゛２５重量比）３０部を
同時添加し、１分間混合して湿態の樹脂被覆混練砂を調
製した。

得られた該混練砂は、ただちに抗圧力テストピース作成
用金型にブロー充填したのち、トリエチルアミンガスを
通気して抗圧力テストピース（径５０朋×高さ５０期）
を造型した。。

硬化挙動については、造型直後（ａ）及び造型１時間後
（ｂ）の測定強度により、また鋳型強度については造型
２４時間後の強度（Ｃ）によってその優劣を判定した。

さらに、前記混練砂の可使時間については、前記方法に
従って調製した混練砂をただちにポリビニール袋に収容
して密封し、室温に１時間（、ｉ）及び２時間（ｅ）放
置させたのち、それぞれ開封して前記方法によって抗圧
カテス）・ピースを作成１〜、造型２４時間後の強度に
よって優劣を判定した。

実施例１〜３及び比較例１〜２かきまぜ装置、温度計、コンデンサーを備えた三ツロフ
ラスコにフェノール１０００部、９２％パラホルムアル
デヒド５２０部、ナンテン酸鉛３部を投入したのち加熱
昇温し、還流温度（１３０〜１００℃）において６時間
線合反応を継続し、引続いて６０ｍｍＨｇの減圧状態の
もとて脱水濃縮してベンジルエーテル型フェノールｍｌ
Ｊ＆　（含水”４０．４％）全製造した。

さらに、得られたこのフェノール樹脂に、該樹脂１００
部に対し１２０部の割合でイソホロン・キシレン混合溶
媒を加えて十分にかきまぜ混合して、黄色不透明な粘度
５０　ｃｐ／　２５℃のベンジルエーテル型フェノール
樹脂有機溶媒溶液Ａ（含水率０．１８％、以下フェノー
ル樹脂溶液Ａと略記する）を調製した。

次に、このフェノール樹脂溶液Ａに所定量の水を添加混
合して作製した本発明に係るフェノール樹脂溶液Ｂ（含
水率０，３０％）、Ｃ（含水率０．４５％）及びＤ（含
水率１．０％）はすべて黄色で透明なものであり、これ
を実施例１〜３とする。また、本発明と対照比較のため
前記フェノール樹脂溶液Ａ（比較例１）に対し、所定量
の水分を添加混合して含水率１．５％としたフェノール
樹脂溶液Ｅを作製したが、その外観は黄色不透明なもの
であった（比較例２）。

さらに、上記の実施例及び比較例で作製したフェノール
樹脂溶液（Ａ〜Ｅ）は、それぞれ前記試験方法に従って
沈殿物の生成状況及び混練砂の性能（可使時間、硬化速
度、鋳型強度）について調査した。その結果を別表に記
載する。

実施例４減圧下に脱水濃縮して得られるベンジルエーテル型フェ
ノール樹脂の含水率を０．４％に代えて１．５％とする
以外は、実施例１〜３に従って黄色で透明な、粘度４８
　ｃｐ／　２５℃のベンジルエーテル型フェノール樹脂
有機溶媒溶液Ｆ（含水率帆６８％）を得た。次いで、こ
の樹脂溶液Ｆの沈殿物生成状況及び混練砂の性能につい
て前記の試験方法によって同様に実施した。その結果を
別表に記載する。

垣　　垣　ω　の　ω　へ　Ｏ囚垣　　砦　　３砦　　話　　ｇ　　品　　４　　二　　
乙ｌＩｌ！ｌ　　　へ　の　へ　ω　の　の　の　　嵌
砦椙　　　　　　　　　　　　　　Ｈｏ　娼　Ｑ　　　　　　　　　　　　　　　　　　＄１
１　ゐ　垣　℃　實　０　貢　■　の　　Ｗ＼　　　　
　彪　　難　　３．ｆ＞　　　品　　。　　二　　；　
　　　楢ン　　　　　躬　　　−寸　　ｃｆ５＋＋１１
　　　寸　　寸　　寸　　　　嬢Ｒ− 田１垣　垣　　　　　　　　　刺誤　砦　−砦　　１．。

口　　刺　甑　　３寸　　の　　唖　　の　　■　　ト
　　ω　　　　１即　瀧　濁　　囚　″″″′　　　陳想　　　ゝ　　　　　　　　　　　　　　　■０　．１
　　至　。。ｃｏ　　Ｏ）　　０　　ｔｏ　　　’２亀
　　。１　−　　ε砦　　二　　ｇ　　二　　ｇ　　に
　　二　　　　翼１パ・　　　　　　　　　　よ関　　想　　・ト　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　％と　Ｑ辻帛」旨Ｏ：で００の　− ・　　・　　・　　　謳刺　−）（２）　　二　　ニ　　＝　　二　　＝＝１四
　　　　　　　　　　　　　　　ヶ紬　Ｑ屑　　　　　　　　ゝ愁　　鼻≦　便便北批琥批　ヤ晩　　■　　　　　　　　　　　へ　・塔　　だｔｌｌ
−１東東倖　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　１　」Ｑ　　＃　□　　＝　　−富　薫　＝　　
８函副　　　釜　訴　　　、　　・　　９１．。

逐　　　　　　イＩＪ　　　８　　　　（）　　　　”
　　　　（）　　　　０　　　１−１　　　０　　　　
　　　’４　　　Ｍ七　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　便　Ｓｌ　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　屍　旺＼　　　
鷹　　゛　　　　　　　　　　Ｑ如Ｎ　　　ｗ　　　く
　閾　両　０　ρ　島　　餠−発明の効果以上の説明から明らかなように、本発明に従ってベンジ
ルエーテル型フェノール樹脂含有溶Ｗから成る鋳型用粘
結剤成分中の水分含量を特定の範囲内に調整することに
よって、鋳型強度の劣化や可使時間の短縮による作業の
困難性などを伴うことなく、従来からの懸案であった沈
殿物の形成が防止さ詐、その結果、使用現場における貯
蔵タンク内の沈殿物の除去作業や供給配管内の詰りトラ
ブルなどが解消されて、鋳物砂の混練作業が安定かつ円
滑に行われるようになり、作業能率を大幅に向上させる
ことができる。

Claims

【特許請求の範囲】

１　ポリイソシアネート成分と組み合わせて鋳型用粘結
剤を調製するために用いられるベンジルエーテル型フェ
ノール樹脂含有溶液から成る鋳型用粘結剤成分を貯蔵す
る際に、あらかじめ該溶液中の含水量を０．３〜１．０
重量％の範囲内に調節しておくことを特徴とする貯蔵方
法。