KR102118148B1 - Furan resin composition - Google Patents
Furan resin composition Download PDFInfo
- Publication number
- KR102118148B1 KR102118148B1 KR1020180147761A KR20180147761A KR102118148B1 KR 102118148 B1 KR102118148 B1 KR 102118148B1 KR 1020180147761 A KR1020180147761 A KR 1020180147761A KR 20180147761 A KR20180147761 A KR 20180147761A KR 102118148 B1 KR102118148 B1 KR 102118148B1
- Authority
- KR
- South Korea
- Prior art keywords
- furan resin
- resin composition
- weight
- present
- furan
- Prior art date
Links
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08G—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
- C08G65/00—Macromolecular compounds obtained by reactions forming an ether link in the main chain of the macromolecule
- C08G65/34—Macromolecular compounds obtained by reactions forming an ether link in the main chain of the macromolecule from hydroxy compounds or their metallic derivatives
- C08G65/36—Furfuryl alcohol
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08G—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
- C08G65/00—Macromolecular compounds obtained by reactions forming an ether link in the main chain of the macromolecule
- C08G65/34—Macromolecular compounds obtained by reactions forming an ether link in the main chain of the macromolecule from hydroxy compounds or their metallic derivatives
- C08G65/38—Macromolecular compounds obtained by reactions forming an ether link in the main chain of the macromolecule from hydroxy compounds or their metallic derivatives derived from phenols
- C08G65/40—Macromolecular compounds obtained by reactions forming an ether link in the main chain of the macromolecule from hydroxy compounds or their metallic derivatives derived from phenols from phenols (I) and other compounds (II), e.g. OH-Ar-OH + X-Ar-X, where X is halogen atom, i.e. leaving group
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
- C08L71/00—Compositions of polyethers obtained by reactions forming an ether link in the main chain; Compositions of derivatives of such polymers
- C08L71/08—Polyethers derived from hydroxy compounds or from their metallic derivatives
- C08L71/14—Furfuryl alcohol polymers
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Medicinal Chemistry (AREA)
- Polymers & Plastics (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Mold Materials And Core Materials (AREA)
- Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)
Abstract
Description
본 발명은 푸란수지 조성물과 이를 이용한 경화제 조성물 및 주형 제조용 조성물에 관한 것이다. The present invention relates to a furan resin composition, a curing agent composition using the same, and a composition for producing a mold.
푸란수지(furan resin)는 상온 자경성 수지로서 가열하지 않고도 상온에서 경화가 가능하기 때문에, 주조 산업에서 바인더로 이용되고 있다. 푸란수지는 푸르푸랄(furfural) 또는 푸르푸릴 알코올(furfuryl alcohol)로부터 중합되는데, 푸르푸랄 또는 푸르푸릴 알코올의 작용기가 1개이기 때문에 선형 고분자로 중합된다. 따라서, 가교밀도를 높여 응용 물성을 극대화하기 위해, 중합 시 우레아-포름알데히드(urea-formaldehyde), 페놀-포름알데히드(phenol-formaldehyde) 등의 가교제가 사용된다. 이때, 유해물질인 포름알데히드의 일부가 푸란수지와의 중합 반응 후 잔존할 경우, 주물 투입 시 대기 중으로 방출되어 작업 환경을 저하시킬 뿐만 아니라, 환경오염을 야기할 수 있다. Furan resin is a room temperature self-hardening resin and can be cured at room temperature without heating, and thus is used as a binder in the casting industry. The furan resin is polymerized from furfural or furfuryl alcohol. Since it has one functional group of furfural or furfuryl alcohol, it is polymerized into a linear polymer. Therefore, to maximize application properties by increasing the crosslinking density, crosslinking agents such as urea-formaldehyde and phenol-formaldehyde are used during polymerization. At this time, if a part of the formaldehyde, which is a hazardous substance, remains after the polymerization reaction with the furan resin, it is released into the atmosphere when the casting is added, which may not only lower the working environment, but also cause environmental pollution.
이러한 문제를 해결하기 위해, 미반응 포름알데히드를 제거하기 위한 스캐빈져(scavenger)로서 요소(urea)를 사용한 푸란수지 조성물이 개발되었다. 그러나, 요소를 사용할 경우, 주물 제조 시 주형으로부터 질소가 방출되어 주물 제품의 결함을 야기하는 문제가 발생하였다. To solve this problem, a furan resin composition using urea as a scavenger for removing unreacted formaldehyde has been developed. However, when urea is used, there is a problem in that nitrogen is released from the mold during manufacturing of the casting, causing defects in the casting product.
또한, 가교제의 사용 함량을 저감시켜 미반응 포름알데히드의 함량을 감소시킨 푸란수지 조성물도 개발되었다. 그러나, 가교제의 함량이 감소함에 따라 제조되는 주형의 압축강도가 저하되는 문제가 발생하였다. In addition, a furan resin composition was developed that reduced the content of unreacted formaldehyde by reducing the content of the crosslinking agent. However, as the content of the crosslinking agent decreases, a problem occurs in that the compressive strength of the mold to be produced decreases.
한편, 1,000℃ 이상의 쇳물 주입 시 몰드의 강도를 유지하기 위해 푸르푸릴 알코올을 고함량으로 사용하기도 하나, 푸르푸릴 알코올 함량이 25% 이상일 경우 유독물로 취급되는 문제가 있다.Meanwhile, although furfuryl alcohol is used in a high content to maintain the strength of the mold when injecting molten metal over 1,000°C, there is a problem that it is treated as a toxic substance when the furfuryl alcohol content is 25% or more.
따라서, 포름알데히드, 질소, 황 등 품질 저하 발생 인자의 발생량이 유의적으로 감소되고, 푸르푸릴 알코올을 낮은 함량으로 사용하면서도 강도 및 작업성이 우수한 주형을 제조할 수 있는 친환경 푸란수지 조성물에 대한 개발이 요구되고 있다.Accordingly, the development of environmentally friendly furan resin composition capable of producing a mold having excellent strength and workability while using a furfuryl alcohol at a low content is significantly reduced, and the amount of generation factors such as formaldehyde, nitrogen, and sulfur is significantly reduced. This is required.
본 발명은 포름알데히드, 질소, 황 등 품질 저하 발생 인자의 발생량이 유의적으로 감소되고, 푸르푸릴 알코올을 낮은 함량으로 사용하면서도 강도 및 작업성이 우수한 주형을 제조할 수 있는 친환경 푸란수지 조성물을 제공한다.The present invention provides an environment-friendly furan resin composition capable of producing a mold having excellent strength and workability while using a low content of furfuryl alcohol, which significantly reduces the amount of deterioration generating factors such as formaldehyde, nitrogen, and sulfur. do.
또한, 본 발명은 전술한 푸란수지 조성물을 이용한 경화제 조성물 및 주형 제조용 조성물을 제공한다.In addition, the present invention provides a curing agent composition using the furan resin composition described above and a composition for producing a mold.
본 발명은 푸르푸릴 알코올(furfuryl alcohol), N-함유 화합물/알데히드 축합물, 다관능성 페놀계 화합물 및 반응성 희석제를 포함하는 푸란수지 조성물을 제공한다.The present invention provides a furan resin composition comprising furfuryl alcohol, an N-containing compound/aldehyde condensate, a polyfunctional phenolic compound, and a reactive diluent.
또한, 본 발명은 전술한 푸란수지 조성물 및 경화제를 포함하는 경화제 조성물을 제공한다.In addition, the present invention provides a curing agent composition comprising the furan resin composition and a curing agent described above.
또한, 본 발명은 전술한 푸란수지 조성물, 경화제 및 내화성 입상 재료를 포함하는 주형 제조용 조성물을 제공한다.In addition, the present invention provides a composition for producing a mold comprising the furan resin composition, a curing agent and a refractory granular material described above.
본 발명에 따른 푸란수지 조성물은 포름알데히드, 질소, 황 등 품질 저하 발생 인자의 발생량이 유의적으로 감소되고, 푸르푸릴 알코올을 낮은 함량으로 사용하면서도 강도 및 작업성이 우수한 주형을 제조할 수 있다. 따라서, 본 발명의 푸란수지 조성물을 사용할 경우, 친환경적으로 고품질의 주물 제품을 제조할 수 있다.In the furan resin composition according to the present invention, the amount of deterioration generating factors such as formaldehyde, nitrogen, and sulfur is significantly reduced, and a mold having excellent strength and workability can be prepared while using furfuryl alcohol at a low content. Therefore, when using the furan resin composition of the present invention, it is possible to produce a high-quality casting product in an environmentally friendly manner.
이하, 본 발명에 대하여 상세히 설명한다. 그러나 하기 내용에 의해서만 한정되는 것은 아니며, 필요에 따라 각 구성요소가 다양하게 변형되거나 선택적으로 혼용될 수 있다. Hereinafter, the present invention will be described in detail. However, it is not limited only by the following contents, and each component may be variously modified or selectively mixed as necessary.
<푸란수지 조성물><Furan resin composition>
본 발명에 따른 푸란수지 조성물은 푸르푸릴 알코올(furfuryl alcohol), N-함유 화합물/알데히드 축합물, 다관능성 페놀계 화합물 및 반응성 희석제를 포함한다. 상기 푸란수지 조성물은 필요에 따라, 유기 에스테르 올리고머, 푸란 유도체, 기타 첨가제 중 하나 이상을 더 포함할 수 있다.The furan resin composition according to the present invention includes furfuryl alcohol, an N-containing compound/aldehyde condensate, a polyfunctional phenolic compound, and a reactive diluent. The furan resin composition may further include one or more of an organic ester oligomer, a furan derivative, and other additives, if necessary.
이하, 상기 푸란수지 조성물의 각 성분에 대하여 살펴보면 다음과 같다.Hereinafter, each component of the furan resin composition is as follows.
푸르푸릴 알코올Furfuryl alcohol
본 발명에 따른 푸란수지 조성물은 주성분으로 푸르푸릴 알코올(furfuryl alcohol)을 포함한다. The furan resin composition according to the present invention includes furfuryl alcohol as a main component.
본 발명에서 푸르푸릴 알코올의 함량은 특별히 한정되지 않으나, 예를 들어 푸란수지 조성물의 총 중량을 기준으로 약 1 내지 93 중량%, 예를 들어 약 55 내지 93 중량% 범위일 수 있다. 푸르푸릴 알코올의 함량이 전술한 범위일 경우, 푸란수지 조성물이 적절한 점도를 갖기 때문에, 내화성 입상재료를 전체적으로 균일하게 코팅할 수 있고, 따라서 강도 안정성이 향상될 수 있다.In the present invention, the content of furfuryl alcohol is not particularly limited, but may be, for example, in the range of about 1 to 93% by weight, for example, about 55 to 93% by weight based on the total weight of the furan resin composition. When the content of furfuryl alcohol is within the above-mentioned range, the furan resin composition has an appropriate viscosity, so that the refractory granular material can be uniformly coated as a whole, and thus the strength stability can be improved.
N-함유 화합물/알데히드 축합물N-containing compound/aldehyde condensate
본 발명에 따른 푸란수지 조성물은 가교제로서 N-함유 화합물(nitrogen-containing compound)/알데히드 축합물을 포함한다. 상기 축합물은 푸란수지의 가교 밀도를 높이는 역할을 하며, 그 결과 푸란수지 조성물의 경화 특성이 개선될 수 있고, 나아가 강도와 같은 기계적 특성이 향상된 주형을 제조할 수 있다.The furan resin composition according to the present invention contains a nitrogen-containing compound/aldehyde condensate as a crosslinking agent. The condensate serves to increase the crosslinking density of the furan resin, and as a result, the curing properties of the furan resin composition may be improved, and further, a mold having improved mechanical properties such as strength may be prepared.
상기 N-함유 화합물/알데히드 축합물은 N-함유 화합물과 알데히드의 축합반응에 의해 생성된 것으로, 일례로 우레아/포름알데히드 축합물, 멜라민/포름알데히드 축합물 등이 있다. 이러한 축합물은 당 분야에서 알려진 제조방법에 따라 제조될 수 있다. The N-containing compound / aldehyde condensate is produced by a condensation reaction of an N-containing compound and aldehyde, and examples thereof include urea/formaldehyde condensate, melamine/formaldehyde condensate, and the like. Such condensate may be prepared according to a manufacturing method known in the art.
상기 N-함유 화합물/알데히드 축합물에서 사용 가능한 N-함유 화합물은 적어도 하나의 NH 작용기를 포함하는 화합물로, 당 분야에 알려진 것이라면 특별히 한정되지 않는다. 예를 들어, 우레아(urea), 티오우레아(thiourea), 멜라민(melamine), 디시안디아미아드(dicyandiamide), 벤조구아나민(benzoguanamine) 등이 있는데, 이에 한정되지 않는다. 이들은 단독으로 또는 2종 이상이 혼합되어 사용될 수 있다. 일례에 따르면, 상기 N-함유 화합물은 우레아 또는 멜라민일 수 있다. The N-containing compound/N-containing compound usable in the aldehyde condensate is a compound containing at least one NH functional group, and is not particularly limited as long as it is known in the art. Examples include, but are not limited to, urea, thiourea, melamine, dicyandiamide, benzoguanamine, and the like. These may be used alone or in combination of two or more. According to an example, the N-containing compound may be urea or melamine.
이러한 N-함유 화합물의 함유량은 특별히 한정되지 않으며, 예를 들어 상기 푸란수지 조성물의 총 중량을 기준으로 약 1 내지 15 중량% 범위일 수 있다.The content of the N-containing compound is not particularly limited, and may be, for example, in the range of about 1 to 15% by weight based on the total weight of the furan resin composition.
상기 N-함유 화합물/알데히드 축합물에서 사용 가능한 알데히드는 포름밀기(-CHO)를 함유하는 화합물로서, 예컨대 R-CHO(여기서, R은 수소 또는 C1-C8의 탄화수소기 임)로 표시될 수 있고, 예를 들어 포름알데히드(formaldehyde), 아세트알데히드(acetaldehyde), 프로피온알데히드(propionaldehyde), 푸르푸르알데히드(furfuraldehyde), 벤즈알데히드(benzaldehyde) 등이 있는데, 이에 한정되지 않는다. The aldehyde usable in the N-containing compound/aldehyde condensate is a compound containing a form mill (-CHO), for example, R-CHO (where R is hydrogen or a hydrocarbon group of C 1 -C 8 ). It may be, for example, formaldehyde (formaldehyde), acetaldehyde (acetaldehyde), propionaldehyde (propionaldehyde), furfuraldehyde (furfuraldehyde), benzaldehyde (benzaldehyde), and the like.
이러한 알데히드의 함량은 특별히 한정되지 않으며, 예를 들어 상기 푸란수지 조성물의 총 중량을 기준으로 약 4 내지 20 중량% 범위일 수 있다.The content of this aldehyde is not particularly limited, and may be, for example, about 4 to 20% by weight based on the total weight of the furan resin composition.
본 발명에서 상기 N-함유 화합물/알데히드 축합물의 함량은 특별히 한정되지 않으며, 예를 들어 푸란수지 조성물의 총 중량을 기준으로 약 5 내지 35 중량% 범위, 예를 들어 약 5 내지 20 중량% 범위일 수 있다.In the present invention, the content of the N-containing compound/aldehyde condensate is not particularly limited, for example, in the range of about 5 to 35% by weight based on the total weight of the furan resin composition, for example in the range of about 5 to 20% by weight You can.
다관능성 페놀계 화합물Polyfunctional phenolic compound
본 발명에 따른 푸란수지 조성물은 다관능성 페놀계 화합물(multi-functional phenol-based compound)을 포함한다. 상기 다관능성 페놀계 화합물은 상기 가교제의 함량 저감으로 인한 강도 저하를 방지할 뿐만 아니라, 경화반응을 촉진하여 경화속도를 향상시킴으로써 작업성을 향상시킬 수 있다. 또한, 상기 다관능성 페놀계 화합물은 포름알데히드의 스캐빈져(scavenger) 역할을 하여, 유리 포름알데히드의 양을 감소시킬 수 있다. 따라서, 본 발명에 따른 푸란수지 조성물은 종래 푸란수지 조성물에 비해 가교제의 함량을 절감하더라도 종래 조성물과 달리 경화반응이 저하되지 않고, 주형의 강도 저하가 초래되지 않으며, 나아가 휘발성 유기화합물(VOC)의 발생량이 저감되어 작업성도 향상될 수 있다.The furan resin composition according to the present invention includes a multi-functional phenol-based compound. The polyfunctional phenolic compound not only prevents a decrease in strength due to a reduction in the content of the crosslinking agent, but also promotes a curing reaction to improve a curing rate, thereby improving workability. In addition, the multifunctional phenolic compound may act as a scavenger of formaldehyde, thereby reducing the amount of free formaldehyde. Therefore, the furan resin composition according to the present invention does not lower the curing reaction, and does not lower the strength of the mold, unlike the conventional composition, even if the content of the crosslinking agent is reduced compared to the conventional furan resin composition, and furthermore, the volatile organic compound (VOC) The amount of occurrence is reduced, and workability can also be improved.
본 발명에서 사용 가능한 다관능성 페놀계 화합물은 당 분야에 통상적으로 알려진 다관능성 페놀계 화합물이라면 특별히 한정되지 않는다. 예를 들어, 비스페놀 A(bisphenol A), 크레졸(cresol), 자일레놀(xyleneol), 알킬 페놀(alkyl phenol), 레조시놀(resorcinol), 탄닌산(tannin acid), 카테콜(catechol), 하이드로퀴논(hydroquinone), 오르시놀(orcinol), 우루시올(urushiol), 플로로글루신(phloroglucinol), 하이드록시퀴놀(hydroxyquinol) 등이 있는데, 이에 한정되지 않는다. The polyfunctional phenolic compound usable in the present invention is not particularly limited as long as it is a polyfunctional phenolic compound commonly known in the art. For example, bisphenol A, cresol, xyleneol, alkyl phenol, resorcinol, tannin acid, catechol, hydro Quinone (hydroquinone), orcinol (orcinol), urushiol (urushiol), phloroglucin (phloroglucinol), hydroxyquinol (hydroxyquinol), and the like.
상기 다관능성 페놀계 화합물은 알킬기를 함유하는 페놀계 화합물(이하, '알킬기-함유 페놀계 화합물') 및 다가 페놀계 화합물을 포함할 수 있다. 여기서, 상기 알킬기-함유 페놀계 화합물은 수산기(-OH)를 1개 이상 함유하면서, 알킬기(예컨대, C1-C12의 알킬기, 예를 들어 메틸, 에틸, 프로필, 부틸 등)를 1개 이상 함유하는 페놀계 화합물로, 예를 들어 비스페놀 A(bisphenol A), 크레졸(cresol), 자일레놀(xyleneol), 알킬 페놀(alkyl phenol) 등이 있는데, 이에 한정되지 않는다. 상기 다가 페놀계 화합물은 수산기(-OH)를 2개 이상 함유하는 페놀계 화합물로, 예를 들어 레조시놀(resorcinol), 탄닌산(tannin acid), 카테콜(catechol), 하이드로퀴논(hydroquinone), 오르시놀(orcinol), 우루시올(urushiol), 플로로글루신(phloroglucinol), 하이드록시퀴놀(hydroxyquinol) 등이 있는데, 이에 한정되지 않는다. The polyfunctional phenolic compound may include a phenolic compound containing an alkyl group (hereinafter, an'alkyl group-containing phenolic compound') and a polyvalent phenolic compound. Here, the alkyl group-containing phenolic compound contains at least one hydroxyl group (-OH), and at least one alkyl group (for example, a C 1 -C 12 alkyl group, for example, methyl, ethyl, propyl, butyl, etc.). Examples of the phenol-containing compound include bisphenol A, cresol, xyleneol, and alkyl phenol, but are not limited thereto. The polyvalent phenolic compound is a phenolic compound containing two or more hydroxyl groups (-OH), for example, resorcinol, tannin acid, catechol, hydroquinone, Orcinol (orcinol), urushiol (urushiol), phloroglucin (phloroglucinol), hydroxyquinol (hydroxyquinol), and the like.
상기 다관능성 페놀계 화합물이 상기 알킬기-함유 페놀계 화합물과 다가 페놀계 화합물의 혼합물인 경우, 혼합 비율(알킬기-함유 페놀계 화합물:다가 페놀계 화합물)은 특별히 한정되지 않으나, 상기 혼합 비율이 1:99 - 99:1 중량비, 예를 들어 95:5 - 50:50 중량비일 경우, 주형의 강도 및 작업성이 더 향상될 수 있다.When the polyfunctional phenolic compound is a mixture of the alkyl group-containing phenolic compound and a polyvalent phenolic compound, the mixing ratio (alkyl group-containing phenolic compound: polyvalent phenolic compound) is not particularly limited, but the mixing ratio is 1 In the case of a weight ratio of :99 to 99:1, for example, a weight ratio of 95:5 to 50:50, the strength and workability of the mold may be further improved.
본 발명에서 다관능성 페놀계 화합물의 함량은 특별히 한정되지 않으나, 예를 들어 푸란수지 조성물의 총 중량을 기준으로 약 0.1 내지 15 중량%, 예를 들어 약 1 내지 5 중량%일 수 있다. 이 경우, 주형의 강도 및 작업성이 더 향상될 수 있다. In the present invention, the content of the polyfunctional phenolic compound is not particularly limited, but may be, for example, about 0.1 to 15% by weight, for example, about 1 to 5% by weight based on the total weight of the furan resin composition. In this case, the strength and workability of the mold can be further improved.
반응성 희석제Reactive thinner
본 발명에 따른 푸란수지 조성물은 반응성 희석제를 포함한다. 상기 반응성 희석제는 푸란수지 조성물의 점도를 낮추는 역할을 하며, 그 결과 푸란수지 조성물의 혼련성이 증가하여, 저장성, 강도 등이 개선된다.The furan resin composition according to the present invention includes a reactive diluent. The reactive diluent serves to lower the viscosity of the furan resin composition, and as a result, the kneading property of the furan resin composition increases, thereby improving storage and strength.
상기 반응성 희석제로는 알코올을 사용할 수 있고, 예를 들어 탄소수 1 내지 5의 알코올, 탄소수 6 내지 10의 방향족 알코올 등을 사용할 수 있다. 상기 방향족 알코올로는 페놀, 크레졸, 자일레놀, 나프톨 등의 관능기를 포함하는 알코올을 사용할 수 있고, 예를 들어 시나밀 알코올(cinnamyl alcohol), 페닐에틸 알코올(phenylethyl alcohol), 3-페닐-1-프로필 알코올(3-phenyl-1-propyl alcohol), p-아니실 알코올(p-anisyl alcohol), 벤질 알코올(benzyl alcohol), p-메틸벤질 알코올(p-methylbenzyl alcohol), o-톨릴 알코올(o-tolyl alcohol), m-톨릴 알코올(m-tolyl alcohol), p-톨릴 알코올(p-tolyl alcohol), 페녹시에탄올(phenoxyethanol), 2-벤질옥시에탄올(2-benzyloxyethanol) 등을 사용할 수 있다. 상기 반응성 희석제는 단독으로 사용되거나, 2종 이상이 혼용될 수 있다. Alcohol may be used as the reactive diluent, for example, alcohol having 1 to 5 carbon atoms, aromatic alcohol having 6 to 10 carbon atoms, and the like. As the aromatic alcohol, alcohols containing functional groups such as phenol, cresol, xylenol, and naphthol may be used. For example, cinnamic alcohol, phenylethyl alcohol, 3-phenyl-1 -Propyl alcohol (3-phenyl-1-propyl alcohol), p-anisyl alcohol, benzyl alcohol, p-methylbenzyl alcohol, o-tolyl alcohol ( o-tolyl alcohol, m-tolyl alcohol, p-tolyl alcohol, phenoxyethanol, 2-benzyloxyethanol, etc. can be used. . The reactive diluents may be used alone or in combination of two or more.
상기 반응성 희석제로 페놀 관능기를 포함하는 알코올을 사용할 경우, 푸란수지와 가교반응을 추가로 진행하게 되어, 강도가 더욱 향상될 수 있다. When an alcohol containing a phenol functional group is used as the reactive diluent, a crosslinking reaction is further performed with the furan resin, and strength can be further improved.
상기 반응성 희석제를 사용함으로써, 푸란수지 조성물 내 푸르푸릴 알코올 및 포름알데히드의 잔존량을 기존 대비 감소시킬 수 있다. 일례로, 본 발명의 푸란수지 조성물은 미반응 푸르푸릴 알코올이 25% 이하, 미반응 포름알데히드가 0.5% 미만일 수 있다.By using the reactive diluent, the residual amount of furfuryl alcohol and formaldehyde in the furan resin composition can be reduced compared to the conventional one. In one example, the furan resin composition of the present invention may have less than 25% of unreacted furfuryl alcohol and less than 0.5% of unreacted formaldehyde.
본 발명에서 반응성 희석제의 함량은 특별히 한정되지 않으나, 예를 들어 푸란수지 조성물의 총 중량을 기준으로 약 1 내지 20 중량%, 예를 들어 약 1 내지 10 중량%일 수 있다. 반응성 희석제의 함량이 1 중량% 미만인 경우 점도 조절 효과가 충분하지 못할 수 있고, 20 중량%를 초과하는 경우 경화물의 압축강도가 저하될 수 있다.The content of the reactive diluent in the present invention is not particularly limited, but may be, for example, about 1 to 20% by weight, for example, about 1 to 10% by weight based on the total weight of the furan resin composition. If the content of the reactive diluent is less than 1% by weight, the viscosity control effect may not be sufficient, and if it exceeds 20% by weight, the compressive strength of the cured product may be lowered.
유기 에스테르 올리고머Organic ester oligomer
본 발명에 따른 푸란수지 조성물은 유기 에스테르 올리고머를 더 포함할 수 있다. 상기 유기 에스테르 올리고머가 추가될 경우, 주형 강도를 보완할 수 있다. The furan resin composition according to the present invention may further include an organic ester oligomer. When the organic ester oligomer is added, it is possible to supplement the mold strength.
본 발명에 사용 가능한 유기 에스테르 올리고머로는 디카르복실산 또는 이들의 무수물과 2관능 또는 3관능의 알코올의 반응에 의해 생성된 올리고머를 들 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 비제한적인 예로, 트리메틸올프로판(trimethylol propane), 네오펜틸클리콜(neopentyl glycol), 에틸렌클리콜(ethylene glycol), 디에틸렌클리콜(diethylene glycol), 프로필렌 글리콜(propylene glycol), 펜타에리트리톨(pentaerythritol), 헥산디올(hexanediol), 이소프탈산(isophthalic acid), 아디프산(adipic acid), 옥살산(oxalic acid), 테레프탈산(terephthalic acid), 프탈산 무수물(phthalic anhydride) 및 말레인산 무수물(maleic anhydride)로 이루어진 군으로부터 선택되는 1 이상의 화합물로 구성되는 유기 에스테르 올리고머를 들 수 있으나, 이에 한정되지 않는다. The organic ester oligomers usable in the present invention include, but are not limited to, oligomers produced by the reaction of dicarboxylic acids or their anhydrides with bifunctional or trifunctional alcohols. Non-limiting examples include trimethylol propane, neopentyl glycol, ethylene glycol, diethylene glycol, propylene glycol, pentaerythritol ( with pentaerythritol, hexanediol, isophthalic acid, adipic acid, oxalic acid, terephthalic acid, phthalic anhydride and maleic anhydride Organic ester oligomers composed of one or more compounds selected from the group consisting of, but are not limited to.
상기 유기 에스테르 올리고머의 수평균분자량은 500 내지 1,500, 예를 들어 500 내지 1,200일 수 있다. 유기 에스테르 올리고머의 수평균분자량이 500 미만이면 조형강도가 저하되고, 1,500을 초과하는 경우에는 푸란수지와의 상용성이 저하된다.The number average molecular weight of the organic ester oligomer may be 500 to 1,500, for example, 500 to 1,200. If the number-average molecular weight of the organic ester oligomer is less than 500, the molding strength decreases, and when it exceeds 1,500, compatibility with furan resin decreases.
상기 유기 에스테르 올리고머의 유리전이온도(Tg)는 -70 내지 -40℃, 예를 들어 -60 내지 -50℃일 수 있다. The glass transition temperature (Tg) of the organic ester oligomer may be -70 to -40°C, for example, -60 to -50°C.
본 발명에서 유기 에스테르 올리고머의 함량은 특별히 한정되지 않으나, 예를 들어 푸란수지 조성물의 총 중량을 기준으로 약 1 내지 40 중량%, 예를 들어 약 2 내지 20 중량%일 수 있다. The content of the organic ester oligomer in the present invention is not particularly limited, but may be, for example, about 1 to 40% by weight, for example, about 2 to 20% by weight based on the total weight of the furan resin composition.
상기 유기 에스테르 올리고머가 전술한 범위의 분자량, 유리전이온도 및 함량을 가질 경우, 주형의 강도가 더 향상될 수 있다. When the organic ester oligomer has a molecular weight, glass transition temperature and content in the above-described range, the strength of the mold may be further improved.
푸란 유도체Furan derivatives
본 발명에 따른 푸란수지 조성물은 전술한 성분 이외에 푸란 유도체를 더 포함할 수 있다. 상기 푸란 유도체의 비제한적인 예로는 푸릴 알칸디올, 디푸르푸릴 에테르, 푸르푸릴 알킬에테르, 디메톡시 시나믹애시드 등을 들 수 있다. 예컨대, 1-(2-푸릴)-1,2-에탄디올, 디푸르푸릴 에테르, 5-푸르푸릴 푸르푸릴 알코올, 푸르푸릴 메틸에테르, t-2,3-디메톡시 시나믹애시드, 또는 이들의 2종 이상의 혼합물 등을 포함할 수 있다. 상기 푸란 유도체는 1-(2-푸릴)-1,2-에탄디올, 디푸르푸릴 에테르, 5-푸르푸릴 푸르푸릴 알코올, 푸르푸릴 메틸에테르 및 디메톡시 시나믹애시드를 포함할 수 있다. 이러한 푸란 유도체를 포함할 경우 환경친화성, 강도 등을 더 향상시킬 수 있다.The furan resin composition according to the present invention may further include a furan derivative in addition to the aforementioned components. Non-limiting examples of the furan derivatives include furyl alkanediol, difurfuryl ether, furfuryl alkyl ether, dimethoxy cinamic acid, and the like. For example, 1-(2-furyl)-1,2-ethanediol, difurfuryl ether, 5-furfuryl furfuryl alcohol, furfuryl methyl ether, t-2,3-dimethoxy cinnamic acid, or their And mixtures of two or more. The furan derivative may include 1-(2-furyl)-1,2-ethanediol, difurfuryl ether, 5-furfuryl furfuryl alcohol, furfuryl methyl ether, and dimethoxy cinamic acid. When such a furan derivative is included, environmental friendliness, strength, and the like can be further improved.
본 발명에서 푸란 유도체의 함량은 특별히 한정되지 않으나, 예를 들어 푸란수지 조성물의 총 중량을 기준으로 각각 약 1 내지 25 중량%, 예를 들어 약 1 내지 10 중량%일 수 있다.In the present invention, the content of the furan derivative is not particularly limited, but may be, for example, about 1 to 25% by weight, for example, about 1 to 10% by weight, respectively, based on the total weight of the furan resin composition.
본 발명에 따른 푸란수지 조성물은 예를 들어, 푸르푸릴 알코올, 1-(2-푸릴)-1,2-에탄디올, 디푸르푸릴 에테르, 5-푸르푸릴 푸르푸릴 알코올, 푸르푸릴 메틸에테르 및 디메톡시 시나믹애시드를 15 내지 25, 10 내지 20, 0.1 내지 3, 1 내지 5, 1 내지 10 및 1 내지 10의 중량비로 포함할 수 있다.The furan resin composition according to the present invention includes, for example, furfuryl alcohol, 1-(2-furyl)-1,2-ethanediol, difurfuryl ether, 5-furfuryl furfuryl alcohol, furfuryl methyl ether, and dime Toxic cinnamic acid may be included in a weight ratio of 15 to 25, 10 to 20, 0.1 to 3, 1 to 5, 1 to 10 and 1 to 10.
첨가제additive
본 발명의 푸란수지 조성물은 전술한 성분들 이외에, 당 분야에 알려진 통상적인 첨가제를 당해 조성물의 사용 목적 및 사용 환경에 따라 선택적으로 더 포함할 수 있다. 상기 첨가제의 예로는 커플링제, 마스킹제 등이 있다. The furan resin composition of the present invention may further include, in addition to the above-described components, conventional additives known in the art according to the purpose and environment of use of the composition. Examples of the additive include a coupling agent, a masking agent, and the like.
상기 커플링제는 주형의 강도를 더 향상시킬 수 있다. 이러한 커플링제는 당 분야에 알려진 것이라면 특별히 한정되지 않으며, 예를 들어 실란 커플링제 등이 있고, 구체적으로 γ-(2-아미노)아미노프로필메틸디메톡시실란, γ-아미노프로필트리메톡시실란, γ-아미노프로필트리에톡시실란, γ-글리시독시프로필트리메톡시실란 등이 있다. 이들은 단독으로 또는 2종 이상이 혼합되어 사용될 수 있다.The coupling agent can further improve the strength of the mold. The coupling agent is not particularly limited as long as it is known in the art, for example, a silane coupling agent, and the like, specifically γ-(2-amino)aminopropylmethyldimethoxysilane, γ-aminopropyltrimethoxysilane, γ -Aminopropyl triethoxysilane, γ-glycidoxypropyl trimethoxysilane, and the like. These may be used alone or in combination of two or more.
상기 마스킹제는 당 분야에 알려진 것이라면 특별히 한정되지 않고 사용될 수 있으며, 예를 들어 지방산 유기 에스테르가 사용될 수 있다. 상기 지방산 유기 에스테르로는 예를 들어 이소-옥틸올레이트(Iso-octyl oleate, IOO), 메틸올레이트(Methyl oleate, MO), 부틸올레이트, 올레일올레이트, 메틸리놀레이트, 메틸스테아레이트, 메틸라우레이트, 메틸운데실레네이트, 메틸리시놀레이트, 메틸팔미테이트, 메틸팔미톨레이트 및 이들로부터 선택되는 2 이상의 혼합물이 있으나, 이에 한정되지 않는다. The masking agent may be used without particular limitation as long as it is known in the art, for example, a fatty acid organic ester may be used. Examples of the fatty acid organic ester include iso-octyl oleate (IO), methyl oleate (MO), butyl oleate, oleyl oleate, methyl linoleate, methyl stearate, and methyl Laurate, methylundecylenate, methyllisinolate, methylpalmitate, methylpalmitolate, and mixtures of two or more selected from these, but are not limited thereto.
상기 첨가제의 함량은 특별히 한정되지 않고 당 분야에서 알려진 대로 사용될 수 있으며, 예를 들어 푸란수지 조성물의 총 중량을 기준으로 각각 약 0.01 내지 10 중량% 범위, 또 다른 예로 약 0.1 내지 1 중량% 범위일 수 있다.The content of the additive is not particularly limited and can be used as is known in the art, for example, based on the total weight of the furan resin composition, respectively, in the range of about 0.01 to 10% by weight, and in another example, about 0.1 to 1% by weight You can.
본 발명에 따른 푸란수지 조성물을 제조하는 방법은 특별히 한정되지 않으며, 당 분야에 알려진 중합 방법에 따른다. 예를 들어 하기의 방법으로 제조될 수 있다. 푸르푸릴 알코올 및 포름알데히드를 투입 후 교반하면서 100 ℃ 이상(예를 들어 100 내지 130℃, 다른 예로 125℃, 또 다른 예로 115℃)으로 승온하여 4 내지 12 시간(예를 들어 10 시간) 반응시키고, N-함유 화합물 및 다관능성 페놀계 화합물을 추가하여 1 내지 4시간 동안 반응시킨다. 이후 60℃까지 냉각한 다음, 유기 에스테르 올리고머, 첨가제, 증류수, 반응성 희석제 등을 추가하여 1시간 동안 혼합한다.The method for preparing the furan resin composition according to the present invention is not particularly limited, and is according to a polymerization method known in the art. For example, it can be produced by the following method. After furfuryl alcohol and formaldehyde are added and stirred, the temperature is raised to 100°C or higher (for example, 100 to 130°C, another example to 125°C, and another example to 115°C) and reacted for 4 to 12 hours (for example, 10 hours). , N-containing compound and polyfunctional phenolic compound are added and reacted for 1 to 4 hours. After cooling to 60° C., an organic ester oligomer, additive, distilled water, reactive diluent, etc. are added and mixed for 1 hour.
본 발명에 따른 푸란수지는 중량평균분자량이 200 내지 1,000, 예를 들어 200 내지 800일 수 있다. 푸란수지의 중량평균분자량이 전술한 범위가 되도록 중합할 경우, 푸르푸릴 알코올 및 포름알데히드의 잔존량을 기존 대비 감소할 수 있다. 본 발명의 푸란수지 조성물은 미반응 푸르푸릴 알코올이 25% 이하, 미반응 포름알데히드가 0.5% 미만일 수 있다.The furan resin according to the present invention may have a weight average molecular weight of 200 to 1,000, for example, 200 to 800. When polymerizing such that the weight average molecular weight of the furan resin is within the above-described range, the residual amount of furfuryl alcohol and formaldehyde may be reduced compared to the conventional one. The furan resin composition of the present invention may have less than 25% of unreacted furfuryl alcohol and less than 0.5% of unreacted formaldehyde.
<경화제 조성물><Curing agent composition>
본 발명은 또한 전술한 푸란수지 조성물을 포함하는 경화제 조성물을 제공한다. 일례에 따르면, 상기 경화제 조성물은 전술한 푸란수지 조성물 및 경화제를 포함한다.The present invention also provides a curing agent composition comprising the furan resin composition described above. According to an example, the curing agent composition includes the furan resin composition and the curing agent described above.
본 발명에 따른 푸란수지 조성물을 이용할 경우, 반응성이 상승함에 따라 종래에 비해 경화제(예컨대, 방향족 유기용제)의 사용량을 줄일 수 있어서, 주형 제조 후 미반응 경화제의 잔존량이 줄어든다. 따라서, 본 발명의 푸란수지 조성물을 적용하여 주물 제품을 제조할 경우, 미반응 경화제로 인한 품질 저하 발생 인자의 발생이 유의적으로 감소되어, 친환경적인 고품질의 주물 제품이 제조될 수 있다. When the furan resin composition according to the present invention is used, as the reactivity increases, the amount of the curing agent (eg, aromatic organic solvent) can be reduced compared to the prior art, and the residual amount of the unreacted curing agent after the mold is reduced. Therefore, when the casting product is manufactured by applying the furan resin composition of the present invention, the occurrence of the deterioration generation factor due to the unreacted curing agent is significantly reduced, so that an eco-friendly high-quality casting product can be manufactured.
본 발명에서 사용 가능한 경화제는 당 분야에서 통상적으로 알려진 것이라면 특별히 한정되지 않는다. 예를 들어, 인산계 화합물, 술폰산계 화합물, 유기산(Organic acid) 등이 있는데, 이에 한정되지 않는다. The curing agent usable in the present invention is not particularly limited as long as it is conventionally known in the art. For example, there are phosphoric acid-based compounds, sulfonic acid-based compounds, organic acids, and the like, but are not limited thereto.
상기 인산계 화합물의 비제한적인 예로는 인산, 축합인산, 메틸인산, 에틸인산 등의 인산에스테르; 인산칼륨이나 인산수소칼륨 등의 인산염 등이 있고, 상기 술폰산계 화합물의 비제한적인 예로는 메탄술폰산이나 에탄술폰산 등의 지방족술폰산; 벤젠술폰산, 톨루엔술폰산, 크실렌술폰산, 페놀술폰산 등의 방향족술폰산; 황산 등의 무기산 등이 있고, 상기 유기산의 비제한적인 예로는 젖산(lactic acid), 시트릭산(Citric acid), 무수프탈산(Phtalic anhydride), 벤조산(Benzoic acid) 등이 있다. 이들은 단독으로 또는 2종 이상이 혼합되어 사용될 수 있다.Non-limiting examples of the phosphoric acid-based compound include phosphoric acid esters such as phosphoric acid, condensed phosphoric acid, methyl phosphoric acid and ethyl phosphoric acid; Phosphates such as potassium phosphate and potassium hydrogen phosphate, and non-limiting examples of the sulfonic acid-based compound include aliphatic sulfonic acids such as methanesulfonic acid and ethane sulfonic acid; Aromatic sulfonic acids such as benzene sulfonic acid, toluene sulfonic acid, xylene sulfonic acid, and phenol sulfonic acid; Inorganic acids such as sulfuric acid, and non-limiting examples of the organic acid include lactic acid, citric acid, phthalic anhydride, and benzoic acid. These may be used alone or in combination of two or more.
유기산을 적용할 경우 황산의 사용량을 줄일 수 있어서 취기를 개선할 수 있다는 장점이 있다. 또한, 유기산을 적용할 경우 경화 촉진을 위해 추가되는 알코올의 사용량을 줄이거나, 알코올을 추가하지 않고도 물성이 우수한 경화제 조성물을 구성할 수 있다. When using an organic acid, there is an advantage that the amount of sulfuric acid can be used to reduce the odor. In addition, when the organic acid is applied, the amount of alcohol added to promote curing may be reduced, or a curing agent composition excellent in physical properties may be formed without adding alcohol.
상기 경화제는 1종 이상의 알코올, 예를 들어 메탄올, 에탄올, 프로판올, 펜타놀, 헥사놀 또는 이들의 2종 이상의 혼합물을 포함할 수 있다. 상기 알코올의 함량은 특별히 한정되지 않으며, 예를 들어, 상기 경화제의 총량을 기준으로 약 1 내지 300 중량%일 수 있다. The curing agent may include one or more alcohols, for example, methanol, ethanol, propanol, fentanol, hexanol, or mixtures of two or more thereof. The content of the alcohol is not particularly limited, and may be, for example, about 1 to 300% by weight based on the total amount of the curing agent.
본 발명에서 경화제의 함량은 특별히 한정되지 않으며, 예를 들어, 푸란수지 조성물 100 중량부를 기준으로 약 10 내지 50 중량부 범위, 또 다른 예로 약 25 내지 45 중량부 범위일 수 있다. The content of the curing agent in the present invention is not particularly limited, for example, about 10 to 50 parts by weight based on 100 parts by weight of the furan resin composition, another example may be in the range of about 25 to 45 parts by weight.
<주형 제조용 조성물><Composition for mold production>
또한, 본 발명은 전술한 푸란수지 조성물을 포함하는 주형 제조용 조성물을 제공한다. 일례에 따르면, 주형 제조용 조성물은 전술한 푸란수지 조성물, 경화제, 및 내화성 입상 재료를 포함한다.In addition, the present invention provides a composition for producing a mold comprising the furan resin composition described above. According to an example, the composition for producing a mold includes the furan resin composition, a curing agent, and a refractory granular material described above.
본 발명에서 사용 가능한 경화제는 푸란수지 경화제 조성물에 기재된 경화제와 동일하다.The curing agent usable in the present invention is the same as the curing agent described in the furan resin curing agent composition.
본 발명에서 사용 가능한 내화성 입상 재료는 석영질을 주성분으로 하는 재료로서, 당 분야에 통상적으로 알려진 것이라면 특별히 제한하지 않는다. 예를 들어, 규사, 크로마이트샌드(chromite sand), 지르콘샌드(zircon sand), 올리빈샌드(olivine sand), 알루미나샌드(alumina sand), 멀라이트샌드(mullite sand), 합성 멀라이트샌드(synthetic mullite sand) 등의 신사(new sand); 또는 재생사(reclaimed sand) 등이 있는데, 이에 한정되지 않는다. 이들은 단독으로 또는 2종 이상이 혼합되어 사용될 수 있다. The refractory granular material usable in the present invention is a material containing quartz as a main component, and is not particularly limited as long as it is generally known in the art. For example, silica sand, chromite sand, zircon sand, olivine sand, alumina sand, mullite sand, synthetic mullite sand (synthetic) new sand such as mullite sand; Or reclaimed sand, but is not limited thereto. These may be used alone or in combination of two or more.
상기 주형 제조용 조성물의 각 성분의 함량은 특별히 한정되지 않는다. 일례로, 내화성 입상 재료 100 중량부, 푸란수지 조성물 0.5 내지 1.5 중량부 및 경화제 0.1 내지 0.5 중량부일 수 있다.The content of each component of the composition for preparing the mold is not particularly limited. For example, it may be 100 parts by weight of a refractory granular material, 0.5 to 1.5 parts by weight of a furan resin composition, and 0.1 to 0.5 parts by weight of a curing agent.
이와 같은 주형 제조용 조성물을 이용하여 당 분야에 알려진 통상적인 주형 제조방법에 따라 주형을 제조할 수 있다. 본 발명에 따라 제조된 주형은 종래 주형 제조용 조성물로 제조된 주형에 비해 강도가 높으며, 예컨대 약 40 kgf/㎠ 이상일 수 있고, 또 다른 예로는 약 40 내지 70 kgf/㎠ 범위일 수 있다.By using such a composition for preparing a mold, the mold may be prepared according to a conventional mold manufacturing method known in the art. The mold prepared according to the present invention has a higher strength than a mold prepared with a composition for preparing a conventional mold, for example, may be about 40 kgf/cm 2 or more, and another example may range from about 40 to 70 kgf/cm 2.
이하, 실시예를 통하여 본 발명을 보다 구체적으로 설명한다. 그러나, 하기 실시예는 본 발명의 이해를 돕기 위한 것일 뿐 어떠한 의미로든 본 발명의 범위가 실시예로 한정되는 것은 아니다.Hereinafter, the present invention will be described in more detail through examples. However, the following examples are only to aid the understanding of the present invention, and the scope of the present invention is not limited to the examples in any sense.
[실시예 1] [Example 1]
온도계, 교반 장치, 맨틀 등을 구비한 합성용 4구 둥근 플라스크에, 하기 표 1에 나타낸 함량에 따라 푸르푸릴 알코올, 포름알데히드를 투입한 후 교반하면서 승온하였다. 125℃ 온도를 유지하며 10시간 유지 반응을 실시하였다. 이 때, GPC 분석 결과 푸란수지의 중량평균분자량이 500이고, GC 분석 결과 미반응 푸르푸릴 알코올이 25 중량%인 조건을 동시에 만족하는 시점에서 우레아, 하이드로퀴논 및 비스페놀 A를 추가하여 1시간 동안 반응시켰다. 미반응 포름알데히드 적정법(ISO11402)을 통해 그 양이 0.5 중량% 미만인 지점에서 60℃까지 냉각한 후. 마스킹제, DIW, 반응성 희석제, 실란 등의 원료를 추가하여 1시간 동안 혼합하여 실시예 1의 푸란수지 조성물을 제조하였다. In a four-necked round flask for synthesis equipped with a thermometer, a stirring device, a mantle, and the like, furfuryl alcohol and formaldehyde were added according to the contents shown in Table 1, followed by heating while stirring. The reaction was maintained for 10 hours while maintaining the temperature at 125°C. At this time, as a result of GPC analysis, the weight average molecular weight of furan resin is 500, and GC analysis shows that unreacted furfuryl alcohol is simultaneously added to urea, hydroquinone, and bisphenol A at a time when conditions are satisfied for 1 hour. Ordered. After cooling to 60° C. at a point where the amount is less than 0.5% by weight through unreacted formaldehyde titration method (ISO11402). Raw materials such as masking agent, DIW, reactive diluent, and silane were added and mixed for 1 hour to prepare a furan resin composition of Example 1.
[실시예 2][Example 2]
하이드로퀴논 대신 레조시놀을 사용한 것을 제외하고는, 실시예 1과 동일한 방법으로 실시예 2의 푸란수지 조성물을 제조하였다.The furan resin composition of Example 2 was prepared in the same manner as in Example 1, except that resorcinol was used instead of hydroquinone.
[실시예 3][Example 3]
벤질알코올 대신 페녹시에탄올을 사용한 것을 제외하고는, 실시예 1과 동일한 방법으로 실시예 3의 푸란수지 조성물을 제조하였다.The furan resin composition of Example 3 was prepared in the same manner as in Example 1, except that phenoxyethanol was used instead of benzyl alcohol.
[비교예 1-2][Comparative Example 1-2]
하기 표 1에 따라 각 성분을 배합한 것을 제외하고는, 실시예 1과 동일한 방법으로 비교예 1, 2의 푸란수지 조성물을 제조하였다. The furan resin compositions of Comparative Examples 1 and 2 were prepared in the same manner as in Example 1, except that each component was blended according to Table 1 below.
[실험예: 물성평가] [Experimental Example: Property evaluation]
규사 100 중량부, 실시예 1-3 및 비교예 1, 2에서 각각 제조된 푸란수지 조성물 0.9 중량부 및 경화제(자일렌술폰산) 0.3 중량부를 혼합하여 실험예 1-3 및 비교실험예 1, 2의 주형 제조용 조성물을 제조하였다. 100 parts by weight of silica, 0.9 parts by weight of furan resin compositions prepared in Examples 1-3 and Comparative Examples 1 and 2, and 0.3 parts by weight of curing agent (xylenesulfonic acid) were mixed to prepare Experimental Examples 1-3 and Comparative Experimental Examples 1 and 2 A composition for preparing a mold was prepared.
(1) 시편(1) Psalm
실험예 1-3 및 비교실험예 1, 2의 주형 제조용 조성물을 원통형의 주형(직경: 50 ㎜, 높이: 50 ㎜)에 충진하고 경화시켜 시편을 각각 제조하였다.The compositions for preparing the molds of Experimental Examples 1-3 and Comparative Experimental Examples 1 and 2 were filled into a cylindrical mold (diameter: 50 mm, height: 50 mm) and cured to prepare specimens, respectively.
(2) 상온 경시 강도(2) strength over time
각 시편을 만능재료시험기(UTM; QM100, Qmesys)를 이용하여 상온 경시 강도를 측정하였고, 그 결과를 하기 표 2에 나타내었다. Each specimen was tested for strength over time at room temperature using a universal testing machine (UTM; QM100, Qmesys), and the results are shown in Table 2 below.
(3) 취기(3) odor
각 시편을 495℃의 전기로에서 3분 동안 소성하였다. 이후, 각 시편에서의 취기 발생 여부를 관능법을 이용하여 측정하였고, 그 결과를 하기 표 2에 나타내었다. Each specimen was fired in an electric furnace at 495°C for 3 minutes. Then, the occurrence of odor in each specimen was measured using a sensory method, and the results are shown in Table 2 below.
(4) 포름알데히드 함량(4) Formaldehyde content
HPLC(high performance liquid chromatography)를 이용하여 실시예 1-3 및 비교예 1, 2의 푸란수지 조성물 내에 잔존하는 포름알데히드양을 측정하였고, 그 결과를 하기 표 2에 나타내었다. The amount of formaldehyde remaining in the furan resin compositions of Examples 1-3 and Comparative Examples 1 and 2 was measured using high performance liquid chromatography (HPLC), and the results are shown in Table 2 below.
(5) 푸르푸릴 알코올 함량(5) Furfuryl alcohol content
GC(gas chromatography)를 이용하여 실시예 1-3 및 비교예 1, 2의 푸란수지 조성물 내에 잔존하는 미반응 푸르푸릴 알코올의 양을 측정하였고, 그 결과를 하기 표 2에 나타내었다.The amount of unreacted furfuryl alcohol remaining in the furan resin compositions of Examples 1-3 and Comparative Examples 1 and 2 was measured using gas chromatography (GC), and the results are shown in Table 2 below.
상기 표 2의 결과로부터, 본 발명에 따른 푸란수지 조성물을 사용한 실험예 1-3의 주형 제조용 조성물의 경우, 잔존하는 포름알데히드 및 푸르푸릴 알코올의 함량이 낮음을 확인할 수 있다. 또한, 본 발명에 따른 푸란수지 조성물을 사용하여 제조된 시편은 강도가 높고 자극적인 취기도 발생하지 않음을 확인할 수 있다. 반면, 본 발명에 따른 반응성 희석제를 포함하지 않은 푸란수지 조성물을 사용한 비교실험예 1, 2의 주형 제조용 조성물의 경우, 실험예 1, 2의 조성물에 비해 잔존하는 포름알데히드 및 푸르푸릴 알코올의 함량이 높게 나타났다. 또한, 비교실험예 1, 2의 시편은 실험예 1, 2의 시편에 비해 강도가 열악하게 나타남을 확인할 수 있다.From the results of Table 2, it can be confirmed that in the case of the composition for preparing the mold of Experimental Example 1-3 using the furan resin composition according to the present invention, the content of residual formaldehyde and furfuryl alcohol is low. In addition, it can be confirmed that the specimen prepared using the furan resin composition according to the present invention has high strength and no irritating odor. On the other hand, in the case of the composition for preparing the molds of Comparative Experimental Examples 1 and 2 using the furan resin composition not containing the reactive diluent according to the present invention, the content of the remaining formaldehyde and furfuryl alcohol compared to the compositions of Experimental Examples 1 and 2 Appeared high. In addition, it can be seen that the specimens of Comparative Experimental Examples 1 and 2 exhibited poor strength compared to the specimens of Experimental Examples 1 and 2.
Claims (6)
상기 반응성 희석제는 탄소수 6 내지 10의 방향족 알코올로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상이고,
상기 푸란수지 조성물의 총 중량을 기준으로 상기 반응성 희석제를 1 내지 10 중량% 포함하는 푸란수지 조성물.A furan resin composition comprising furfuryl alcohol, an N-containing compound/aldehyde condensate, a polyfunctional phenolic compound, and a reactive diluent,
The reactive diluent is at least one selected from the group consisting of aromatic alcohols having 6 to 10 carbon atoms,
A furan resin composition comprising 1 to 10% by weight of the reactive diluent based on the total weight of the furan resin composition.
푸르푸릴 알코올 1 내지 93 중량%,
N-함유 화합물/알데히드 축합물 5 내지 35 중량%,
다관능성 페놀계 화합물 0.1 내지 15 중량% 및
반응성 희석제 1 내지 10 중량%
를 포함하는 푸란수지 조성물.According to claim 1, Based on the total weight of the furan resin composition
1 to 93% by weight of furfuryl alcohol,
5 to 35% by weight of N-containing compound/aldehyde condensate,
0.1 to 15% by weight of a polyfunctional phenolic compound and
Reactive diluent 1 to 10% by weight
Furan resin composition comprising a.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020180147761A KR102118148B1 (en) | 2018-11-26 | 2018-11-26 | Furan resin composition |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020180147761A KR102118148B1 (en) | 2018-11-26 | 2018-11-26 | Furan resin composition |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| KR102118148B1 true KR102118148B1 (en) | 2020-06-02 |
Family
ID=71090649
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| KR1020180147761A KR102118148B1 (en) | 2018-11-26 | 2018-11-26 | Furan resin composition |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| KR (1) | KR102118148B1 (en) |
Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20020092374A (en) * | 2000-03-03 | 2002-12-11 | 앳슈랜드 인크. | Furan No-bake Foundry Binders and Their Use |
| KR20070046841A (en) * | 2004-08-06 | 2007-05-03 | 가오가부시끼가이샤 | Furan resin composition for producing mold |
| KR20120106852A (en) * | 2009-12-25 | 2012-09-26 | 가오 가부시키가이샤 | Binder composition for the formation of self-curing molds |
| KR20150132115A (en) * | 2013-03-15 | 2015-11-25 | 술저 켐테크 악티엔게젤샤프트 | A process to prepare a polyester polymer composition comprising a polyester polymer having furanic units and a polyester polymer composition obtainable thereby and the use thereof |
| JP2018024004A (en) * | 2016-08-12 | 2018-02-15 | 花王株式会社 | Binder composition for shaping mold |
| KR101893686B1 (en) * | 2017-03-21 | 2018-09-04 | 주식회사 케이씨씨 | Furan resin composition |
-
2018
- 2018-11-26 KR KR1020180147761A patent/KR102118148B1/en active IP Right Grant
Patent Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20020092374A (en) * | 2000-03-03 | 2002-12-11 | 앳슈랜드 인크. | Furan No-bake Foundry Binders and Their Use |
| KR20070046841A (en) * | 2004-08-06 | 2007-05-03 | 가오가부시끼가이샤 | Furan resin composition for producing mold |
| KR20120106852A (en) * | 2009-12-25 | 2012-09-26 | 가오 가부시키가이샤 | Binder composition for the formation of self-curing molds |
| KR20150132115A (en) * | 2013-03-15 | 2015-11-25 | 술저 켐테크 악티엔게젤샤프트 | A process to prepare a polyester polymer composition comprising a polyester polymer having furanic units and a polyester polymer composition obtainable thereby and the use thereof |
| JP2018024004A (en) * | 2016-08-12 | 2018-02-15 | 花王株式会社 | Binder composition for shaping mold |
| KR101893686B1 (en) * | 2017-03-21 | 2018-09-04 | 주식회사 케이씨씨 | Furan resin composition |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP6650927B2 (en) | Two-component binder system for polyurethane cold box process | |
| CA2012052C (en) | Phenolic resin compositions | |
| US5354788A (en) | Dialdehyde modified phenolic foundry sand core binder resins, processes for making same, and process for preparing foundry cores and molds employing same | |
| KR101120747B1 (en) | Acrylate-free Binders Containing An Epoxy Resin and An Alkyl Silicate | |
| KR102118148B1 (en) | Furan resin composition | |
| US6232368B1 (en) | Ester cured binders | |
| KR20060041279A (en) | Cold-box binders containing an epoxy resin, acrylate, and certain alkyl esters | |
| KR20190107846A (en) | Furan resin composition | |
| KR101893686B1 (en) | Furan resin composition | |
| JP7193527B2 (en) | Composition containing furfuryl silicate and furfuryl alcohol | |
| CN1325192C (en) | Acid-curable, refractory particulate material composition for forming mold | |
| EP2593251B1 (en) | Free radical initiator compositions containing t-butyl hydroperoxide and their use | |
| JP2008169285A (en) | Alkylbenzene-modified novolak type phenol resin, novolak type phenol resin for shell mold and resin-coated sand | |
| JPS6228043A (en) | Binder resin composition for casting | |
| CN115850627A (en) | Environment-friendly furan resin and curing agent composition thereof | |
| JP2747041B2 (en) | Composition for mold | |
| JP2018024004A (en) | Binder composition for shaping mold | |
| JPH0225238A (en) | Production of casting mold | |
| JPS6228042A (en) | Binder resin composition for casting mold | |
| JP5944259B2 (en) | Binder composition for mold making | |
| PL213559B1 (en) | Polycondensation products, method of their production and their application | |
| JP2007262269A (en) | Phenolic resin binder for shell molding, its manufacturing method, and resin-coated sand for shell molding using the same | |
| JPH0573496B2 (en) | ||
| JPH1177232A (en) | Binder composition for molding sand | |
| JPH0782459A (en) | Binder composition for refractory material |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| E701 | Decision to grant or registration of patent right | ||
| GRNT | Written decision to grant |