JP2000051992A - 鋳型製造用硬化剤組成物 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 硬化速度を低下させずに鋳型製造時の硫黄含
有ガス量を低減可能な鋳型製造用硬化剤組成物の提供。 【解決手段】 鋳型製造用酸硬化剤組成物は、１分子中
に１以上のカルボキシル基を有するベンゼンスルホン酸
誘導体、１分子中に２以上の水酸基を有するベンゼンス
ルホン酸誘導体、及び１分子中に１以上のカルボキシル
基と１以上の水酸基を有するベンゼンスルホン酸誘導体
よりなる群から選ばれるベンゼンスルホン酸誘導体の１
種以上を含有する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、酸硬化性樹脂の硬
化のための鋳型製造用硬化剤組成物、及びこれを用いた
鋳型製造方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】酸硬化性樹脂の硬化剤として、ベンゼン
スルホン酸、トルエンスルホン酸、キシレンスルホン酸
等の芳香族スルホン酸が使用されており、その改良につ
いても検討されている（特開平９−47840号公報）。し
かし、鋳型の硬化速度を上げるには、これらの芳香族ス
ルホン酸を多量に添加する必要があり、これらは注湯時
の熱により分解して、硫黄含有ガス等の有害な分解物を
放出するため、作業環境が悪化する。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、硬化速度を
低下させずに、鋳込み時の硫黄含有ガスの発生量を低減
させることのできる、鋳型製造用硬化剤組成物の提供を
課題とする。

【０００４】

【課題を解決するための手段】本発明は、１分子中に１
以上のカルボキシル基を有するベンゼンスルホン酸誘導
体、１分子中に２以上の水酸基を有するベンゼンスルホ
ン酸誘導体、及び１分子中に１以上のカルボキシル基と
１以上の水酸基を有するベンゼンスルホン酸誘導体より
なる群から選ばれるベンゼンスルホン酸誘導体の１種以
上を含有する鋳型製造用酸硬化剤組成物を提供する。

【０００５】本発明に用いられるベンゼンスルホン酸誘
導体としては、2-スルホ安息香酸、4-,又は5-スルホフ
タル酸、5-スルホイソフタル酸、2,5-ジヒドロキシベン
ゼンスルホン酸、4-ヒドロキシ-5-スルホ安息香酸など
が挙げられる。また上記カルボキシル基及び／又は水酸
基に加え、アルキル基、ハロゲン基、ニトロ基等他の置
換基を有していても良い。好ましくは、１分子中にカル
ボキシル基及び／又は水酸基を合わせて２有するベンゼ
ンスルホン酸誘導体が用いられ、更に好ましくはスルホ
フタル酸、スルホイソフタル酸、ジヒドロキシベンゼン
スルホン酸、ヒドロキシスルホ安息香酸である。

【０００６】硬化剤組成物中には、上記ベンゼンスルホ
ン酸誘導体が単独で若しくは混合して含有される。さら
に、メタンスルホン酸、エタンスルホン酸等の炭素数１
〜10の脂肪族スルホン酸、ベンゼンスルホン酸、トルエ
ンスルホン酸、キシレンスルホン酸等の芳香族スルホン
酸、酒石酸、クエン酸等のカルボン酸等の有機酸、硫
酸、燐酸、塩酸、硝酸等の無機酸が単独で若しくは混合
して含有されていてもよい。

【０００７】上記ベンゼンスルホン酸誘導体の好ましい
硬化剤組成物中の濃度は砂温によって異なるが、硬化剤
組成物中の硫黄濃度が好ましくは0.1〜30重量％、さら
に好ましくは１〜20重量％となる量である。

【０００８】硬化剤組成物が上記ベンゼンスルホン酸誘
導体に加えて、他のスルホン酸や無機酸を含有する場
合、硬化剤組成物中の全硫黄濃度の40％以上、好ましく
は60％以上が上記ベンゼンスルホン酸に由来するもので
あることが望ましい。

【０００９】本発明の硬化剤組成物は、耐火性粒状材料
100重量部に対して好ましくは0.05〜５重量部、好まし
くは0.2〜３重量部用いられる。硬化剤組成物の使用に
際しては、界面活性剤などの硬化を促進するための従来
公知の添加剤を使用できる。

【００１０】耐火性粒状材料としては、石英質を主成分
とする硅砂の他、クロマイト砂、ジルコン砂、オリビン
砂、アルミナサンドや人工ムライトサンド等の新砂若し
くは機械的摩耗式或は焙焼式で得られる再生砂が使用さ
れる。

【００１１】本発明の硬化剤組成物は、結合剤である酸
硬化性樹脂の硬化を促進させる。酸硬化性樹脂として
は、フルフリルアルコール、フルフリルアルコールポリ
マー、フルフリルアルコール・尿素重縮合物、フルフリ
ルアルコール・アルデヒド類重縮合物、フルフリルアル
コール・アルデヒド類・尿素重縮合物、フルフリルアル
コール・メラミン重縮合物、フルフリルアルコール・ア
ルデヒド類・メラミン重縮合物、フルフリルアルコール
・フェノール類重縮合物等のフラン樹脂の１種以上が好
ましく、またその添加量は、耐火性粒状材料100重量部
に対して0.1〜５重量部であるのが好ましい。アルデヒ
ド類としては、ホルムアルデヒド、グリオキザール、フ
ルフラールなどが使用でき、フェノール類としてはフェ
ノール、レゾルシノール、ビスフェノールＡなどが使用
できる。

【００１２】さらに、鋳型強度をより向上させる目的
で、Ｎ−β（アミノエチル）γ−アミノプロピルメチル
ジメトキシシラン、γ−アミノプロピルトリメトキシシ
ラン等のシランカップリング剤を加えることもできる。

【００１３】本発明に係る硬化剤組成物を使用して鋳型
を製造する場合、まず上記した耐火性粒状材料に、本発
明に係る硬化剤組成物及び酸硬化性樹脂を添加混練す
る。硬化剤組成物の添加後に酸硬化性フラン樹脂を添加
するのが一般的であるが、逆であっても、同時に添加し
てもよい。また、従来公知の各種変性剤等が酸硬化性樹
脂中に配合されていてもよく、2,5-ビスヒドロキシメチ
ルフランなどの硬化促進剤を含有することが好ましい。

【００１４】上記のようにして、耐火性粒状材料に硬化
剤組成物及び酸硬化性樹脂等を添加混練して混練砂を得
る。この混練砂を型枠に充填した後、酸硬化性樹脂を硬
化させることによって、鋳型が製造される。

【００１５】

【実施例】実施例及び比較例中の％は重量％を示す。

【００１６】実施例１〜６及び比較例１〜４ 25℃、55％ＲＨの条件下で、フリーマントル珪砂の新砂
100重量部に対し、表２記載のスルホン酸種を所定の硫
黄濃度（Ｓ％）で含有する硬化剤組成物水溶液を0.4重
量部、次いで表１に示す酸硬化性樹脂Ａ0.8重量部を添
加混合し、枠に充填して、直径50mm、高さ50mmの円柱形
テストピースを作成した。JIS Z 2604-1976に記載され
た方法で、30分後のテストピースの圧縮強度（kg／c
m²）を測定した。また、５人のパネラーにより鋳込み時
の臭気を判定した。

【００１７】実施例７〜10 酸硬化性樹脂を表１に示す酸硬化性樹脂Ｂにした以外は
実施例１と同様に鋳型を製造し、測定を行った。以上の
結果を表２に示す。

【００１８】

【表１】

【００１９】

【表２】

【００２０】

【発明の効果】本発明によるベンゼンスルホン酸誘導体
を含有する鋳型製造用硬化剤組成物は、鋳型の硬化速度
を低下させずに、硫黄含有ガスなどによる作業環境の問
題を解決できる。

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 １分子中に１以上のカルボキシル基を有
   するベンゼンスルホン酸誘導体、１分子中に２以上の水
   酸基を有するベンゼンスルホン酸誘導体、及び１分子中
   に１以上のカルボキシル基と１以上の水酸基を有するベ
   ンゼンスルホン酸誘導体よりなる群から選ばれるベンゼ
   ンスルホン酸誘導体の１種以上を含有する鋳型製造用酸
   硬化剤組成物。
2. 【請求項２】 前記ベンゼンスルホン酸誘導体が１分子
   中にカルボキシル基及び／又は水酸基を合わせて２有す
   るベンゼンスルホン酸である請求項１の鋳型製造用硬化
   剤組成物。
3. 【請求項３】 前記ベンゼンスルホン酸誘導体が硬化剤
   組成物中に、硬化剤組成物中の硫黄濃度が0.1〜30重量
   ％となる量で含有される請求項１又は２の鋳型製造用硬
   化剤組成物。
4. 【請求項４】 耐火性粒状材料と、酸硬化性樹脂と、請
   求項１から３のいずれかの鋳型製造用硬化剤組成物とを
   混合し、酸硬化性樹脂を硬化させる鋳型製造方法。