[发明专利]壳型用酚醛树脂组合物和壳型用树脂覆膜砂以及使用其得到的壳型用铸型

说明书

技术领域

本发明涉及壳型用酚醛树脂组合物和壳型用树脂覆膜砂以及使用其形成的壳型用铸型，尤其涉及可同时解决热膨胀性和可收缩性问题的壳型用酚醛树脂组合物、和使用其得到的树脂覆膜砂及其制造方法、以及使用其造型而形成的壳型用铸型。

背景技术

一直以来，在壳型(shell mold)铸造中通常使用下述壳铸型，即，使用树脂覆膜砂(以下简称作“RCS”)，对其进行加热成型，由此形成具有期望形状的壳铸型，所述树脂覆膜砂是通过将耐火性粒子(型砂)及酚醛树脂(粘合剂)以及根据需要使用的六亚甲基四胺等固化剂进行混炼而得到的。

但是，在该类铸型中，特别是在制造内燃机汽缸盖之类铸造产品的、形状复杂的铸型的情况下，在使用该铸型的铸造操作中，存在易引起龟裂或裂痕(以下，称作铸型的“裂痕”)的问题。

因此，为了防止铸型产生裂痕，一般认为可以降低铸型的热膨胀率、同时增加可收缩性，专利文献1中公开了通过使用双酚A或双酚E等双酚类作为粘合剂成分，可以降低急热膨胀率，因此能够实现低热膨胀性。但是，上述方法虽然能够一定程度消除铸型产生裂痕的问题，但是可收缩性还不充分。

另外，专利文献2中公开了下述方法，即，使RCS中存在数均分子量为1500～40000的聚乙二醇，由此防止铸型的裂痕(裂纹)，但是采用该方法时热膨胀特性及可收缩性的提高并不充分，尚存在改善空间。

另一方面，在专利文献3中公开了通过使用RCS更有效地回收铸造后的落砂工序后作为壳的块状物，所述RCS是利用至少使用萘酚类作为酚类制造的难破坏性的酚醛树脂包覆型砂的表面而形成的，因此能够实现使用后的壳型砂的再生率的提高、且也能够使再生砂的质量稳定。在其实施例中列举了线型酚醛树脂或可熔型酚醛树脂，所述线型酚醛树脂或可熔型酚醛树脂是使用盐酸或氨水等催化剂，使α-萘酚或β-萘酚、或所述萘酚及苯酚与福尔马林反应得到的，但是，尤其是在此处使用盐酸作为催化剂的树脂中，存在树脂制造时的剧烈反应产生的安全性问题、及铸造造型时的模腐蚀问题。另外，在该专利文献3中完全没有公开以草酸作为催化剂得到的酚醛树脂及使用其得到的RCS，更加完全没有公开制造铸型时成为课题的、铸型裂痕等现象。

专利文献1：日本特开昭59-178150号公报

专利文献2：日本特开昭58-119433号公报

专利文献3：日本特开昭63-30144号公报

发明内容

此处，本发明是以上述情况为背景而完成的，本发明的解决课题在于提供一种壳型用酚醛树脂组合物、及使用该酚醛树脂组合物得到的RCS及其制造方法，进一步提供使用所述RCS进行造型得到的壳型用铸型。

为了解决上述课题，本发明人等对壳型用酚醛树脂组合物进行了深入研究，结果发现使用将同时使用酚类和萘酚类而形成的酚成分与醛类反应而得到的酚醛树脂，将该酚醛树脂与脂肪酸酰胺组合，可得到具有有用的特性的酚醛树脂组合物，特别是，对于利用使用该酚醛树脂组合物得到的RCS进行造型而得到的铸型来说，有利于实现维持低热膨胀率且可收缩性大的特性，从而完成了本发明。

即，为了解决上述课题，本发明的要点在于壳型用酚醛树脂组合物，其特征在于，包含酚醛树脂和脂肪酸酰胺作为必要成分，所述酚醛树脂为使酚类、萘酚类和醛类反应而得到的。

需要说明的是，根据本发明的壳型用酚醛树脂的一个优选方案，以按质量比计为95～50∶5～50的比例使用上述酚类和上述萘酚类。

此外，根据本发明的另一优选方案，上述萘酚类为1-萘酚及/或2-萘酚。

而且，根据本发明的又一优选方案，上述酚醛树脂是通过使上述酚类(P)、上述萘酚类(N)和上述醛类(F)以它们的配合摩尔比：F/(P+N)为0.40～0.80的比例反应而形成的。

进而，根据本发明的再一优选方案，以相对于100质量份上述酚醛树脂为1～15质量份的比例使用上述脂肪酸酰胺。

此外，根据本发明的优选方案，上述脂肪酸酰胺为单酰胺类、取代酰胺类、或双酰胺类。

此外，根据本发明进一步优选的方案，上述脂肪酸酰胺为脂肪酸双酰胺，更优选为饱和脂肪酸双酰胺。

此外，根据本发明其他优选方案，进一步配合硅烷偶联剂。

本发明的要点还在于壳型用RCS(树脂覆膜砂)，其特征在于，所述壳型用RCS是使用如上所述的壳型用酚醛树脂组合物包覆耐火性粒子而得到的。