KR20080096689A - 쉘 몰드용 수지 조성물 및 레진 코티드 샌드 - Google Patents

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KR20080096689A
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Abstract

주형의 조형시에 있어서 연기의 발생이 억제되고, 또한, 페놀수지의 붕괴성 및 주형 강도를 유지한 쉘 몰드용 수지 조성물, 및 이것을 이용한 레진 코티드 샌드를 제공한다. 쉘 몰드용 수지 조성물은, 페놀수지 및 방향족 축합 인산에스테르를 포함한다. 페놀수지는, 주철, 주강, 알루미늄 등의 쉘 몰드 주조용의 주형 및 중자 등의 제조에 이용되는 레진 코티드 샌드의 결합제로서 이용된다. 또한, 방향족 축합 인산에스테르는, 주물을 부은 후의 주형의 붕괴성을 개선하는 붕괴제로서, 매우 유효하다.

Description

쉘 몰드용 수지 조성물 및 레진 코티드 샌드{RESIN COMPOSITION FOR SHELL MOLDS AND RESIN-COATED SAND}
본 발명은, 주물(鑄物)의 주형을 제조하는데 유용한 쉘 몰드용 수지 조성물 및 레진 코티드 샌드(RESIN COATED SAND)(이하, RCS라 한다)에 관한 것이다. 더욱 상세하게는, 주형 조형시의 연기의 발생이 억제되고, 또한, 주탕(注湯) 온도가 낮은 알루미늄 주물의 제조에 있어서, 주탕 후의 붕괴성이 양호하고 주형 강도도 유지하고 있는 쉘 몰드용 수지 조성물 및 레진 코티드 샌드에 관한 것이다.
쉘 몰드용 레진 코티드 샌드의 제조방법은 다종 다양하지만, 일반적으로는, 생산성 및 품질의 면으로부터 핫말링(hot marling)법, 즉 가열된 신사(新砂) 또는 재생사와 페놀수지를 용융시킨 후, 경화제인 헥사메틸렌테트라민 수용액을 첨가하여 제조되고 있다. 얻어진 RCS는 소정의 금형에 불어 넣어, 페놀수지를 경화시켜 주형으로서 사용되고 있다.
그런데, 최근 자동차 관련 부품 등에 있어서, 경량화를 목적으로 알루미늄 부품이 사용되도록 되어 있고, 알루미늄합금과 같은 저온 주탕(약 700℃)의 주물 제조가 증가하고 있다. 용해 온도가 저온인 알루미늄합금으로 주물을 제조하는 경우, 종래의 페놀수지를 이용한 주형에서는, 수지의 분해, 열화가 일어나기 어려워 지고, 금속 고화 후에 주형 자체가 붕괴하지 않고, 주물 속에 남는다는 문제가 있었다.
이 대책으로서, 주탕 후의 주물을 다시 고온로에서 열처리를 행하고, 잔존 주형을 제거하는 방법과 물리적인 충격을 주물에게 주어 제거하는 방법이 있다. 어느 방법도 상당한 에너지를 필요로 하고, 또한 주물 제품에 2차적인 부하가 가해진다는 문제가 있었다. 이들의 개선 방법으로서, 예를 들면 인산에스테르류류(특허문헌 1 참조)를 붕괴제로서 이용하는 방법이 제안되고 있다.
특허 문헌 1:일본 특허공개공보 소58-3745호
발명의 개시
발명이 해결하고자 하는 과제
또한, 상술한 저온 주탕의 주물 제조의 경우, 주형으로부터 발생하는 페놀수지 등의 결합제에 포함되는 인산에스테르가 증발, 기화하는 것에 의해, 점액이나 그을음 등을 포함한 연기가 발생하고, 작업환경상 바람직하지 않다고 하는 문제점이 있었다. 그러나, 조형시에 연기의 발생이 적고, 주탕 후의 붕괴성이 양호하고, 더구나 주형 강도도 유지하고 있는 쉘 몰드용 수지 조성물은, 아직도 얻어지지 않고 있는 것이 실제 상태이다. 따라서, 조형시에 연기의 발생이 적고, 붕괴제를 포함하는 쉘 몰드용 수지 조성물 및 이 수지 조성물을 사용한 레진 코티드 샌드가 요구되고 있다.
본 발명은, 주형의 조형시에 있어서 연기의 발생이 억제되고, 또한, 페놀수지의 붕괴성 및 주형 강도를 유지한 쉘 몰드용 수지 조성물, 및 이것을 이용한 레진 코티드 샌드를 제공하는 것을 목적으로 한다.
과제를 해결하기 위한 수단
상술한 과제를 해결하고, 목적을 달성하기 위해서, 본 발명에 의한 쉘 몰드용 수지 조성물은, 페놀수지 및 방향족 축합 인산에스테르를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명에 의한 쉘 몰드용 수지 조성물에 있어서는, 상기 페놀수지 100중량부에 대해서, 상기 방향족 축합 인산에스테르를 3~30중량부 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명에 의한 쉘 몰드용 수지 조성물에 있어서는, 상기 페놀수지가, 노볼락형 페놀수지와, 레졸형 페놀수지를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명에 의한 쉘 몰드용 수지 조성물에 있어서는, 상기 레졸형 페놀수지 100중량부에 대해서, 상기 노볼락형 페놀수지를 0을 넘어 100중량부 이하 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명에 의한 쉘 몰드용 수지 조성물에 있어서는, 상기 방향족 축합 인산에스테르가, 다음의 (I)식으로 표시되는 화합물인 것을 특징으로 한다.
[화1]
Figure 112008062856278-PCT00001
(식 중, R1은, 수소원자 또는 탄소수 1~8의 알킬기를 나타내고, 모든 R1이 동일하더라도 다르더라도 좋다. R2는, 2가의 방향족기를 가지는 탄소수 6~20의 유기기를 나타낸다.)
또한, 본 발명에 의한 쉘 몰드용 수지 조성물에 있어서는, 활제(滑劑)를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명에 의한 쉘 몰드용 수지 조성물에 있어서는, 실란커플링제를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명에 의한 레진 코티드 샌드에 있어서는, 상기 쉘 몰드용 수지 조성물을 이용하여 얻어지는 것을 특징으로 한다.
발명의 효과
본 발명에 의하면, 방향족 축합 인산에스테르계 화합물을 붕괴제로서 사용하는 것에 의해, 붕괴성, 항절(抗折) 강도, 융착점의 특성을 유지할 수 있고, 주형의 조형시에 있어서 연기의 발생이 억제되고, 또한, 주형 강도를 유지한 쉘 몰드용 수지 조성물, 및 이것을 이용한 레진 코티드 샌드를 제공할 수 있다고 하는 효과를 얻는다.
발명을 실시하기 위한 최선의 형태
[쉘 몰드용 수지 조성물]
본 발명에 의한 쉘 몰드용 수지 조성물은, 페놀수지 및 방향족 축합 인산에스테르를 포함한다.
(페놀수지)
본 발명에 의한 쉘 몰드용 수지 조성물에 있어서의 페놀수지는, 주철(鑄鐵), 주강(鑄鋼), 알루미늄 등의 쉘 몰드 주조용의 주형(主型) 및 중자(中子)(이하, 주형이라 한다)의 제조에 이용되는 RCS의 결합제로서 이용된다. 페놀수지를 제조할 때의 재료 중, 페놀류로서는, 페놀, 크레졸, 크실레놀, 카테콜 등이 이용되고, 알데히드류로서는 파라포름알데히드, 포르말린 등이 사용된다.
페놀수지로서는, 노볼락형 페놀수지, 레졸형 페놀수지 및 그들의 혼합물, 용융물을 들 수 있다. 노볼락형의 페놀수지로서는, 페놀류와 알데히드류의 몰비(알데히드류/페놀류, 이하 동일)를 1 미만으로 하여 산촉매로 합성했을 때에 얻어지는 노볼락형 수지나, 아세트산 금속염 촉매를 사용한 하이오르소형의 노볼락형 수지 및 알킬 변성의 페놀수지 등을 들 수 있다.
또한, 레졸형의 페놀수지로서는, 페놀류와 알데히드류의 몰비를 1 이상으로 하여 알칼리금속, 알칼리토류금속의 수산화물을 촉매로 했을 때의 레졸형 페놀수지, 알칼리금속, 알칼리토류금속의 수산화물을 촉매와 암모니아 또는 아민류를 병용하여 얻어지는 레졸형 페놀수지를 사용할 수 있다.
상기 노볼락형 페놀수지와 레졸형 페놀수지를 병용하여, RCS를 제조하는 것도 가능하다. 또한, 페놀수지로서 노볼락형 페놀수지와 레졸형 페놀수지의 혼융물을 사용할 수도 있다. 노볼락형 페놀수지와 레졸형 페놀수지를 병용 또는 혼융하여 이용하는 경우, 양자의 비율은 특별히 제한은 없지만, 레졸형 페놀수지 100중량부에 대해서, 노볼락형 페놀수지를, 0을 넘어 100중량부 이하 배합하는 것이 바람직하고, 보다 바람직하게는 40~70중량부이다. 노볼락형 페놀수지가 100중량부를 넘으면 경화 속도가 늦어지게 되는 경향에 있다.
(방향족 축합 인산에스테르)
본 발명에 의한 쉘 몰드용 수지 조성물은, 방향족 축합 인산에스테르를 포함한다. 이 방향족 축합 인산에스테르는, 주물을 부은 후의 주형의 붕괴성을 개선하는 붕괴제로서, 매우 유효하다. 방향족 축합 인산에스테르의 배합량은, 페놀수지 100중량부에 대해서, 3~30중량부가 바람직하고, 보다 바람직하게는 8~15중량부이다. 방향족 축합 인산에스테르의 배합량이 3중량부 미만이면 붕괴성의 효과가 작아진다. 한편, 방향족 축합 인산에스테르의 배합량이 30중량부를 넘으면 수지의 연화점이 현저하게 저하하고, RCS를 제조했을 때에 융착점이 저하하여 블록킹의 요인이 되고, 주형 강도가 낮아지게 되어 경화 속도도 늦어지게 되는 경향에 있다.
본 발명에 있어서 방향족 축합 인산에스테르로서는, 예를 들면, 다음의 (I)식으로 표시되는 화합물을 사용할 수 있다.
[화1]
Figure 112008062856278-PCT00002
(식 중, R1은, 수소원자 또는 탄소수 1~8의 알킬기를 나타내고, 모든 R1이 동일하더라도 다르더라도 좋다. R2는, 2가의 방향족기를 가지는 탄소수 6~20의 유기기를 나타낸다.)
여기에서, R1은, 수소원자 또는 탄소수 1~8의 알킬기를 나타내고, 모든 R1이 동일하더라도 다르더라도 좋고, 수소원자와 탄소수 1~8의 알킬기가 혼합되어 있어도 좋다. 또한, 탄소수가 다른 알킬기가 혼합되어 있어도 좋다. 바람직한 R1은, 수소원자 또는 메틸기로 이루어지고, 더욱 바람직한 R1로서는, 상기 (I)식에서 1개의 페닐기에 메틸기를 0~2개씩 치환한 화합물이다.
R2는, 2가의 방향족기를 가지는 탄소수 6~20의 유기기를 나타낸다. 2가의 방향족기를 가지는 유기기란, 주쇄 골격에 치환 또는 비치환의 페닐렌기, 비페닐렌 기, 나프틸렌기 등의 방향족기를 가지는 유기기이면 좋다. 또한, R2는, 염소원자나 브롬원자 등의 할로겐원자를 포함하고 있어도 좋다. 바람직한 R2로서는, 하기 (II)식으로 표시되는 바와 같은 비페닐렌알킬렌기나 페닐렌기 등이 포함된다.
[화2]
Figure 112008062856278-PCT00003
보다 구체적으로는, 방향족 축합 인산에스테르로서, CR-741(α-디페녹시포스포릴-ω-페녹시폴리(n=1~3)[옥시-1,4-페닐렌이소프로필리덴-1,4-페닐렌옥시(페녹시 포스포릴)]을 주성분으로 한다), CR-733S(페닐렌비스(페닐크레졸포스페노트)), CR-747(2,2-비스{4-[비스((모노 또는 디)메틸페녹시)포스포릴옥시]페닐}프로판), PX-200(1,3-페닐렌비스(디크실레닐)포스페이트)(모두 다이하치화학공업주식회사제의 상품명) 등을 단독으로 또는 이들의 2종 이상의 혼합물, 혼융물 등을 들 수 있다.
본 발명에 의한 방향족 축합 인산에스테르는, RCS를 제조할 때의 내화성 입상 재료인 모래의 선택에서는, 신사 100% 또는 재생사 100%, 또는 신사와 재생사의 혼합계라도 양호한 붕괴효과를 나타낸다.
(그 외의 첨가 성분)
본 발명에서 사용되는 페놀수지 중에는, 본 발명의 본질적인 효과를 저해하지 않는 범위에서, 필요에 따라서 당업계에 있어서 상용되고 있는 활제 및 실란커플링제 등을 첨가하여도 좋다. 활제는, 주형 강도의 향상, 내블록킹성의 향상을 가져오기 때문에 바람직하다. 활제로서는, 에틸렌비스스테아린산아마이드, 에틸렌비스올레인산아마이드, 메틸렌비스스테아린산아마이드, 옥시스테아린산아마이드, 스테아린산아마이드, 팔미틴산아마이드, 올레인산아마이드, 메티롤아마이드, 스테아린산칼슘, 폴리에틸렌왁스, 파라핀왁스, 몬탄왁스, 카르나우바왁스(carnauba wax) 등을 사용할 수 있다.
활제의 첨가량은, 페놀수지 100중량부에 대해서, 0.3~5중량부 사용하는 것이 바람직하다. 0.3중량부 미만에서는 강도 향상, 내블록킹성의 효과가 작고, 5중량부를 넘으면 경화 속도가 늦어지게 되고, 사립(砂粒)간의 접착력을 저해하므로 바람직하지 않다. 활제를 배합하는 방법은, 특별히 한정되지 않지만, 150℃ 이상의 온도에 있어서 첨가하는 것이 바람직하다. 또한, 첨가 후의 혼합 시간은 특별히 한정되지 않지만, 1시간 이상 혼합하는 것이 바람직하다. 또한, 활제는 쉘 몰드용 수지를 제조 한 후, 점결제(粘結劑)와 모래를 혼련하여 RCS를 제조할 때에 첨가할 수도 있다.
실란커플링제는, 통상, 모래와 쉘 몰드용 수지와의 접착력을 크게 하기 위해서 첨가되는 것이다. 본 발명에 의한 쉘 몰드용 수지 조성물에 배합할 수 있는 실란커플링제로서는, 특별히 한정되는 것은 아니지만, 아미노실란커플링제가 바람직하다. 아미노실란커플링제로서는, N-β(아미노에틸)-γ-아미노프로필트리메톡실란, N-β(아미노에틸)-γ-아미노프로필메틸디메톡시실란, γ-아미노프로필트리에톡시실란 등이 이용된다. 실란커플링제의 배합량은, 특별히 한정되지 않지만, 페놀수지 100중량부에 대해서 0.05~5중량부 사용하는 것이 바람직하다. 0.05중량부 미만에서는 커플링제에 의한 강도 향상의 효과가 작고, 5중량부를 넘으면 페놀수지에 블록킹의 위험성이 있어, 바람직하지 않다.
[레진 코티드 샌드(RCS)]
본 발명에 의한 레진 코티드 샌드는, 주형용 골재인 내화성 입상 재료와 상기 쉘 몰드용 수지 조성물로부터 제조된다. 여기에서, 내화성 입상 재료로서는, 석영질을 주성분으로 하는 규사, 크로마이트사, 지르콘사, 오리빈사, 무라이트사, 합성무라이트사, 마그네시아 및 이들의 회수사, 재생사 등을 들 수 있다. 본 발명에 있어서는, 신사, 회수사, 재생사, 혹은 이들의 혼합사 등, 특별히 한정하지 않고 여러가지의 내화성 입상 재료를 사용할 수 있다. 또한, 내화성 입상 재료의 입도분포 및 입경은, 주조에 견디는 내화성과, 주형 형성에 적절하면, 특별히 제한 없이 선택할 수 있다.
RCS는, 소정의 온도로 가열된 내화성 입상 재료를 예를 들면 믹서에 투입하고, 상술한 쉘 몰드용 수지 조성물을 내화성 입상 재료에 용융 피복시킨 후, 혼련 하는 것에 의해서 제조할 수 있다. 일례로서, 내화성 입상 재료를 예를 들면 130~160℃로 가열하고, 가열된 내화성 입상 재료와 상기 쉘 몰드용 수지 조성물을 혼련한 후, 경화제로서 예를 들면 헥사메틸렌테트라민을 포함하는 수용액을 첨가하여 내화성 입상 재료의 덩어리가 붕괴될 때까지 혼련한다. 더욱이, 활제로서 예를 들면 스테아린산칼슘을 투입, 분산시켜 RCS를 얻는다.
이하, 실시예에 근거하여, 본 발명을 더욱 구체적으로 설명한다. 또, 본 발명은, 이하의 실시예에 의해 한정되는 것은 아니다.
(실시예 1)
교반기, 환류 냉각기, 온도계를 구비한 4구 플라스크에 페놀(미쓰이화학주식회사제) 873g, 92% 파라포름(포르몰사제) 125g, 37% 포르말린(일본화성주식회사제) 171g 및 옥살산(미쓰비씨가스화학주식회사제) 0.55g을 배합하고, 교반하면서 오일욕 위에서 가열, 환류 온도에서 반응액이 유화할 때까지 반응을 행했다. 그 후, 감압하에서 농축을 행하고, 연화점이 90℃가 되면 종점으로 하고, 계속해서, α-디페녹시포스포릴-ω-페녹시폴리(n=1~3)[옥시-1,4-페닐렌이소프로필리덴-1,4-페닐렌옥시(페녹시포스포릴)]을 주성분으로 하여 포함하는 방향족 축합 인산에스테르(상품명:CR-741, 다이하치화학공업주식회사제)를 109.5g 가하여, 노볼락형 페놀수지 882g을 얻었다.
(실시예 2)
실시예 1의 방향족 축합 인산에스테르(상품명:CR-741, 다이하치화학공업주식회사제)의 배합량을 27.4g으로 한 것 이외에는 실시예 1과 마찬가지로 하여, 노볼락형 페놀수지 826g을 얻었다.
(실시예 3)
실시예 1의 방향족 축합 인산에스테르(상품명:CR-741, 다이하치화학공업주식회사제)의 배합량을 274g으로 한 것 이외에는 실시예 1과 마찬가지로 하여, 노볼락형 페놀수지 996g을 얻었다.
(실시예 4)
교반기, 환류 냉각기, 온도계를 구비한 4구 플라스크에 페놀(미쓰이화학주식 회사제) 873g, 92% 파라포름(포르몰사제) 125g, 37% 포르말린(일본화성주식회사제) 171g 및 옥살산(미쓰비씨가스화학주식회사제) 0.55g을 배합하고, 교반하면서 오일욕 위에서 가열, 환류 온도에서 반응액이 유화할 때까지 반응을 행했다. 그 후, 감압하에서 농축을 행하고, 연화점이 90℃가 되면 종점으로 하고, 계속해서, 방향족 축합 인산에스테르인 페닐렌비스(페닐크레졸포스페노트)(상품명:CR-733S, 다이하치화학공업주식회사제)를 109.5g 가하여, 노볼락형 페놀수지 882g을 얻었다.
(실시예 5)
교반기, 환류 냉각기, 온도계를 구비한 4구 플라스크에 페놀(미쓰이화학주식회사제) 873g, 92% 파라포름(포르몰사제) 125g, 37% 포르말린(일본화성주식회사제) 171g 및 옥살산(미쓰비씨가스화학주식회사제) 0.55g을 배합하고, 교반하면서 오일욕 위에서 가열, 환류 온도에서 반응액이 유화할 때까지 반응을 행했다. 그 후, 감압하에서 농축을 행하고, 연화점이 90℃가 되면 종점으로 하고, 계속해서, 방향족 축합 인산에스테르인 2,2-비스{4-[비스((모노 또는 디)메틸페녹시)포스포릴옥시]페닐}프로판(상품명:CR-747, 다이하치화학공업주식회사제)을 109.5g 가하여, 노볼락형 페놀수지 882g을 얻었다.
(실시예 6)
교반기, 환류 냉각기, 온도계를 구비한 4구 플라스크에 페놀(미쓰이화학주식회사제) 873g, 92% 파라포름(포르몰사제) 125g, 37% 포르말린(일본화성주식회사제) 171g 및 옥살산(미쓰비씨가스화학주식회사제) 0.55g을 배합하고, 교반하면서 오일욕 위에서 가열, 환류 온도에서 반응액이 유화할 때까지 반응을 행했다. 그 후, 감 압하에서 농축을 행하고, 연화점이 90℃가 되면 종점으로 하고, 계속해서, 방향족 축합 인산에스테르인 1,3-페닐렌비스(디크실레닐)포스페이트(상품명 PX-200, 다이하치화학공업주식회사제)를 109.5g 가하여, 노볼락형 페놀수지 882g을 얻었다.
(비교예 1)
교반기, 환류 냉각기, 온도계를 구비한 4구 플라스크에 페놀(미쓰이화학주식회사제) 873g, 92% 파라포름(포르몰사제) 125g, 37% 포르말린(일본화성주식회사제) 171g 및 옥살산(미쓰비씨가스화학주식회사제) 0.55g을 배합하고, 교반하면서 오일욕 위에서 가열, 환류 온도에서 반응액이 유화할 때까지 반응을 행했다. 그 후, 감압하에서 농축을 행하고, 연화점이 90℃가 되면 종점으로 하고, 계속해서, 인산에스테르인 트리페닐포스페이트(상품명 TPP, 다이하치화학공업주식회사제)를 109.5g 가하여, 노볼락형 페놀수지 882g을 얻었다.
(비교예 2)
교반기, 환류 냉각기, 온도계를 구비한 4구 플라스크에 페놀(미쓰이화학주식회사제) 873g, 92% 파라포름(포르몰사제) 125g, 37% 포르말린(일본화성주식회사제) 171g 및 옥살산(미쓰비씨가스화학주식회사제) 0.55g을 배합하고, 교반하면서 오일욕 위에서 가열, 환류 온도에서 반응액이 유화할 때까지 반응을 행했다. 그 후, 감압하에서 농축을 행하고, 연화점이 90℃가 되면 종점으로 하고, 계속해서, 인산에스테르인 디부틸히드록시메틸포스페이트(상품명:CR-707, 다이하치화학공업주식회사제)를 109.5g 가하여, 노볼락형 페놀수지 882g을 얻었다.
(비교예 3)
교반기, 환류 냉각기, 온도계를 구비한 4구 플라스크에 페놀(미쓰이화학주식회사제) 873g, 92% 파라포름(포르몰사제) 125g, 37% 포르말린(일본화성주식회사제) 171g 및 옥살산(미쓰비씨가스화학주식회사제) 0.55g을 배합하고, 교반하면서 오일욕 위에서 가열, 환류 온도에서 반응액이 유화할 때까지 반응을 행했다. 그 후, 감압하에서 농축을 행하고, 연화점이 90℃가 되면 종점으로 하고, 계속해서, 인산에스테르인 2-에틸헥실디페닐포스페이트(상품명:#41, 다이하치화학공업주식회사제)를 109.5g 가하여, 노볼락형 페놀수지 882g을 얻었다.
(비교예 4)
교반기, 환류 냉각기, 온도계를 구비한 4구 플라스크에 페놀(미쓰이화학주식회사제) 873g, 92% 파라포름(포르몰사제) 125g, 37% 포르말린(일본화성주식회사제) 171g 및 옥살산(미쓰비씨가스화학주식회사제) 0.55g을 배합하고, 교반하면서 오일욕 위에서 가열, 환류 온도에서 반응액이 유화할 때까지 반응을 행했다. 그 후, 감압하에서 농축을 행하고, 연화점이 90℃가 되면 종점으로 하여, 노볼락형 페놀수지 773g을 얻었다.
(수지 피복사(RCS)의 제조)
150℃로 가열한 신사(오스트렐리아산의 천연사, 상품명:프리만톨) 10kg에, 상기 실시예 1~6 및 비교예 1~4에서 얻어진 각 노볼락형 페놀수지 150g을 스피드 믹서에서 45초간 혼련한 후, 15%의 헥사메틸렌테트라민 수용액(장춘인조수지사제) 142g을 첨가하여, 모래가 무너질 때까지 혼련하고, 스테아릴산칼슘(일본유지주식회사제) 10g을 더 첨가하여 20초간 혼합 후, 믹서로부터 배출하여 RCS를 얻었다.
얻어진 RCS의 사용사(使用砂)는 프리만톨, 수지 첨가량은 1.5%(모래에 대한 중량)이다. 하기에 나타낸 RCS의 특성을 평가하고, 측정 결과를 표 1에 나타냈다.
항절 강도의 측정은, JIS K 6910(페놀수지 시험방법)에 준해서 행했다. 즉, 소성한 RCS의 시험편을 양 단에서 지지하고, 그 중앙부에 상부로부터 집중하중을 가했을 때의 최대 굴곡응력을 항절 강도(kg/㎠)로 했다. 시험편의 조형 조건은, 금형 온도 250℃, 60초 소성이다.
융착점의 측정은, JACT 시험법 C-1(융착점 시험법)에 의해 행했다. 즉, 온도구배를 갖게 한 금속봉 위에, 측정하려고 하는 RCS를 재빠르게 산포하고, 60초 후에 상기 금속봉으로부터 10cm 떨어진 위치에, 안내봉에 따라서 이동하는 구경 1.0 mm의 노즐을, 공기압 0.1MPa으로 저온부로부터 고온부를 향해서 왕복 1회 움직여 금속봉 위의 RCS를 날려 버린다. 날려 버려진 RCS와 날려 버려지지 않았던 RCS의 경계선의 온도를 1℃까지 판독하는 것에 의해, 융착점(℃)을 구했다.
또한, 발연의 유무는, 조형시에 육안 판정했다.
붕괴율(붕괴성)은, 상온에서의 항절 강도와, 400℃, 15분 가열 처리 후의 항절 강도의 차이로부터 산출했다(하기식 참조).
[수1]
Figure 112008062856278-PCT00004
[표 1]
Figure 112008062856278-PCT00005
표 1의 결과로부터 분명한 바와 같이, 실시예 1~6에서는 방향족 축합 인산에스테르를 첨가하는 것에 의해, 다른 특성은 동등하고 발연이 적은 쉘 몰드용 수지 조성물의 제공이 가능하게 되었다. 이것에 대해서, 비교예 1~3에서는 발연이 많고, 비교예 4에서는 발연은 적지만 붕괴가 뒤떨어지고 있기 때문에, 쉘 몰드용 수지 조성물로서는 모두 불충분한 특성이었다.
이상과 같이, 본 발명에 의한 쉘 몰드용 수지 조성물은, 방향족 축합 인산에스테르계를 붕괴제로서 사용하는 것에 의해, 붕괴성, 항절 강도, 융착점의 특성을 유지할 수 있어, 주형의 조형시에 있어서 연기의 발생이 억제되고, 또한, 주형 강도를 유지하고 있다. 따라서, 본 발명에 의한 쉘 몰드용 수지 조성물은, 레진 코티드 샌드에 유용하고, 특히, 알루미늄 주물의 제조 등에 적절하다.

Claims (8)

  1. 페놀수지 및 방향족 축합 인산에스테르를 포함하는 것을 특징으로 하는 쉘 몰드용 수지 조성물
  2. 제 1항에 있어서, 상기 페놀수지 100중량부에 대해서, 상기 방향족 축합 인산에스테르를 3~30중량부 포함하는 것을 특징으로 하는 쉘 몰드용 수지 조성물.
  3. 제 1항에 있어서, 상기 페놀수지는, 노볼락형 페놀수지와, 레졸형 페놀수지를 포함하는 것을 특징으로 하는 쉘 몰드용 수지 조성물.
  4. 제 3항에 있어서, 상기 레졸형 페놀수지 100중량부에 대해서, 상기 노볼락형 페놀수지를 0을 넘어 100중량부 이하 포함하는 것을 특징으로 하는 쉘 몰드용 수지 조성물.
  5. 제 1항에 있어서, 상기 방향족 축합 인산에스테르는, 다음의 (I)식으로 표시되는 화합물인 것을 특징으로 하는 쉘 몰드용 수지 조성물.
    [화1]
    Figure 112008062856278-PCT00006
    (식 중, R1은, 수소원자 또는 탄소수 1~8의 알킬기를 나타내고, 모든 R1이 동일하더라도 다르더라도 좋다. R2는, 2가의 방향족기를 가지는 탄소수 6~20의 유기기를 나타낸다.)
  6. 제 1항에 있어서, 활제를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 쉘 몰드용 수지 조성물.
  7. 제 1항에 있어서, 실란커플링제를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 쉘 몰드용 수지 조성물.
  8. 제 1항 내지 제 7항 중 어느 한 항에 기재된 쉘 몰드용 수지 조성물을 이용하여 얻어지는 것을 특징으로 하는 레진 코티드 샌드.
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