JPWO2009116287A1 - シェルモールド用フェノール樹脂組成物及びシェルモールド用レジンコーテッドサンド並びにそれを用いて得られる鋳型 - Google Patents
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Abstract
Description
製造されたシェルモールド用RCSを用いて、JIS−K−6910(検体の焼成条件:250℃で60秒間)に準ずるJIS式テストピース(幅:10mm×厚さ:10mm×長さ:60mm)を作製し、その得られたJIS式テストピース(以下、単にテストピース又はTPとも言う。)について、JACT試験法SM−1に準じて、その鋳型強度(N/cm2 )を測定した。
ガラス試験管(内径27mm×長さ200mm)内に、4本の鋳型強度測定用テストピース(サイズ:10mm×10mm×60mm)を入れた後、試験管の開口部付近に、予め秤量したガラスウール(2.5g)を挿入して、ヤニの発生量測定装置を作った。次に、炉内温度が700℃に保持された管状加熱炉内に、前記測定装置を入れて、6分間曝熱処理した後、取り出して、常温まで放置冷却した。その後、該測定装置からガラスウールを取り出して、その質量を測定した。なお、ヤニの発生量(mg)は、爆熱後のガラスウール質量(mg)から爆熱前のガラスウール質量(mg)を差し引くことにより、値を算出した。
まず、始めに、なりより性評価用の鋳型として、各RCSを用いた鋳型片(120mm×40mm×5mm)を、焼成条件:250℃×40秒間の下において作製し、当該鋳型を常温まで放置し、冷却した。
JACT試験法M−2熱膨張率測定試験法に記載の急熱膨張率測定試験法に従って行なった。焼成温度:280℃、焼成時間:120秒で作成したテストピース(28.3mmφ×51mmL、円周の約1/4カット)を、炉内温度:1000℃に調節された高温鋳物砂試験器中に設置し、1分後に取り出した。そして、曝熱前と曝熱後のテストピース長から、下記の計算式に従って、熱膨張率を算出した。
熱膨張率(%)={(曝熱後‐曝熱前)テストピース長}/(曝熱前のテストピース長)×100
温度計、撹拌装置及びコンデンサーを備えた反応容器に、フェノールの940部、47%ホルマリンの428部、シュウ酸の2.8部を投入した。次いで、反応容器を徐々に昇温して、還流温度に到達後、90分間還流反応させ、更に、反応液温度が170℃になるまで、加熱及び減圧濃縮することにより、フェノール樹脂Aを得た。
温度計、撹拌装置及びコンデンサーを備えた反応容器に、フェノールの650部、ビスフェノールAの350部、47%ホルマリンの270部、シュウ酸の3部を投入した。次いで、反応容器を徐々に昇温し、還流温度に到達後、70分間還流反応させ、更に、反応液温度が170℃になるまで、加熱及び減圧濃縮することにより、フェノール樹脂Bを得た。
フェノール樹脂Aの100部を加熱溶融させた後、数平均分子量:2000のPPG(商品名:ハイフレックス D−2000、第一工業製薬株式会社製)の3部を混合し、冷却、固化させることにより、フェノール樹脂組成物を得た。次に、この得られたフェノール樹脂組成物の105部と130〜140℃に加熱した耐火性粒子(再生硅砂)の7000部とを、実験用ワールミキサーに投入し、60秒間混錬した。更に、ヘキサメチレンテトラミンの23部を水105部に溶解したものを添加し、送風冷却し、その後、ステアリン酸カルシウムの7部を添加して、RCSを得た。
数平均分子量:2000のPPGの3部に代えて、実施例2,3では、その添加量を5部、10部としたこと、実施例4では、PGの5部を用いたこと、実施例5では、数平均分子量:400のPPGの5部を用いたこと、実施例6では、数平均分子量:4000のPPGを用いたこと以外は、実施例1と同様の手法にて、RCSを得た。
数平均分子量:2000のPPGの3部を添加しないこととしたこと以外は、実施例1と同様の手法にて、RCSを得た。
数平均分子量:2000のPPGの3部に代えて、数平均分子量:2000のポリエチレングリコール(PEG)の5部を用いたこと以外は、実施例1と同様の手法にて、RCSを得た。
フェノール樹脂Aに代えて、フェノール樹脂Bを用い、更に、PPGを添加しないこととした以外は、上記実施例1と同様の手順を行って、RCSを得た。
得られたRCSについて、前述した試験法に従って、それぞれ、鋳型強度の測定、ヤニ発生量の測定、鋳型のなりより性及び熱膨張率の測定を行なった。その結果を、下記表1に併せて示す。
Claims (8)
- フェノール樹脂と共に、プロピレングリコール及び/又はその重合物を、必須の構成成分として含有してなることを特徴とするシェルモールド用フェノール樹脂組成物。
- 前記プロピレングリコール及び/又はその重合物が、フェノール樹脂100質量部に対して1〜30質量部の割合において用いられることを特徴とする請求項1に記載のシェルモールド用フェノール樹脂組成物。
- 前記プロピレングリコールの重合物が、300〜3000の数平均分子量を有していることを特徴とする請求項1又は請求項2に記載のシェルモールド用フェノール樹脂組成物。
- 前記フェノール樹脂が、アルデヒド類(F)とフェノール類(P)とを、それらの配合モル比(F/P)が0.55〜0.80となるようにして、所定の触媒を用いて反応せしめて、得られたものである請求項1乃至請求項3のうちの何れか一つに記載のシェルモールド用フェノール樹脂組成物。
- 前記フェノール樹脂が、400〜900の範囲内の数平均分子量を有している請求項1乃至請求項4のうちの何れか一つに記載のシェルモールド用フェノール樹脂組成物。
- 耐火性粒子の表面に、請求項1乃至請求項5のうちの何れか一つに記載のシェルモールド用フェノール樹脂組成物からなる被覆層が形成されてなることを特徴とするシェルモールド用レジンコーテッドサンド。
- 前記耐火性粒子の100質量部に対して、0.2〜10質量部の前記シェルモールド用フェノール樹脂組成物が用いられている請求項6に記載のシェルモールド用レジンコーテッドサンド。
- 請求項6又は請求項7に記載のシェルモールド用レジンコーテッドサンドを用いて造型し、加熱硬化させて得られる鋳型。
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