JP2015131343A - Mold-molding binder composition - Google Patents

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a mold-molding binder composition that can reduce the amount of formaldehyde and the amount of furfuryl alcohol in manufacturing (molding) a mold, and the composition for the mold using this.SOLUTION: A mold-molding binder composition contains furfuryl alcohol, 5-hydroxymethylfurfural and polyphenol. In the mold molding binder composition, the content of the furfuryl alcohol is 5 mass% or more and 50 mass% or less, the content of the 5-hydroxymethylfurfural is 35 mass% or more and 75 mass% or less, and the content of the polyphenol is 5 mass% or more and 35 mass% or less.

Description

本発明は、フラン樹脂を用いた鋳型造型用粘結剤組成物に関する。   The present invention relates to a binder composition for mold making using a furan resin.

酸硬化性自硬性鋳型は、珪砂等の耐火性粒子に、酸硬化性樹脂を含有する鋳型造型用粘結剤と、リン酸、有機スルホン酸、硫酸等を含有する硬化剤とを添加し、これらを混練した後、得られた混練砂を木型等の原型に充填し、酸硬化性樹脂を硬化させて製造される。   The acid-curable self-hardening mold is obtained by adding a mold-forming binder containing an acid-curable resin and a curing agent containing phosphoric acid, organic sulfonic acid, sulfuric acid, etc. to refractory particles such as silica sand, After kneading these, the obtained kneaded sand is filled in a prototype such as a wooden mold, and the acid curable resin is cured to produce.

鋳型を製造する上で、重要な条件の一つとして、鋳型製造時(樹脂硬化時)の作業環境の改善が挙げられ、特に、鋳型の製造時に発生するホルムアルデヒド量及びフルフリルアルコール量を低減することが望まれている。   One of the important conditions for producing molds is to improve the working environment during mold production (during resin curing), especially to reduce the amount of formaldehyde and furfuryl alcohol generated during mold production. It is hoped that.

フルフリルアルコールを代替できる化合物として、例えば、5−ヒドロキシメチルフルフラールを含有し、実質的にフェノールやホルムアルデヒドや窒素を含まない粘結剤組成物が有害物質やガスを低減することによる作業環境の改善ができることが開示されている(特許文献1)。   As a compound that can replace furfuryl alcohol, for example, a binder composition containing 5-hydroxymethylfurfural and substantially free of phenol, formaldehyde, and nitrogen reduces harmful substances and gases, thereby improving the working environment. (Patent Document 1).

また、多価フェノール類を含有するフラン樹脂を用いて、混練造型時のホルムアルデヒドガスを低減させ、かつ保存安定性、硬化特性が良好な鋳型製造用フラン樹脂組成物が開示されている(特許文献2)。   Also, a furan resin composition for mold production that uses a furan resin containing polyhydric phenols to reduce formaldehyde gas during kneading molding and has good storage stability and curing characteristics is disclosed (Patent Document). 2).

US20080207796号公報US2008207796 特開2010−12475号公報JP 2010-12475 A

しかしながら、従来から提案されている粘結剤組成物では、ホルムアルデヒド量やフルフリルアルコール量の低減は不十分であり、改善の余地があった。   However, in the conventionally proposed binder composition, the amount of formaldehyde and furfuryl alcohol is not sufficiently reduced, and there is room for improvement.

本発明は、鋳型製造時(造型時)のホルムアルデヒド量やフルフリルアルコール量を低減させることができる鋳型造型用粘結剤組成物、及びこれを用いた鋳型用組成物を提供する。   The present invention provides a binder composition for mold making that can reduce the amount of formaldehyde and furfuryl alcohol during mold production (molding), and a mold composition using the same.

本発明の鋳型造型用粘結剤組成物は、フルフリルアルコール、5−ヒドロキシメチルフルフラール、及び多価フェノールを含有する鋳型造型用粘結剤組成物であって、前記フルフリルアルコールの含有量が5質量%以上50質量%以下であり、前記5−ヒドロキシメチルフルフラールの含有量が35質量%以上75質量%以下であり、前記多価フェノールの含有量が5質量%以上35質量%以下である鋳型造型用粘結剤組成物である。   The binder composition for mold making of the present invention is a binder composition for mold making containing furfuryl alcohol, 5-hydroxymethylfurfural, and polyhydric phenol, and the content of the furfuryl alcohol is 5% by mass or more and 50% by mass or less, the content of 5-hydroxymethylfurfural is 35% by mass or more and 75% by mass or less, and the content of the polyhydric phenol is 5% by mass or more and 35% by mass or less. It is a binder composition for mold making.

本発明の鋳型用組成物は、耐火性粒子、前記鋳型造型用粘結剤組成物、及び当該鋳型造型用粘結剤組成物を硬化させる硬化剤を含有する鋳型用組成物である。   The mold composition of the present invention is a mold composition containing refractory particles, the mold-forming binder composition, and a curing agent for curing the mold-molding binder composition.

本発明の鋳型の製造方法は、耐火性粒子、前記鋳型造型用粘結剤組成物、及び当該鋳型造型用粘結剤組成物を硬化させる硬化剤を混合して鋳型用組成物を得る混合工程、並びに前記鋳型用組成物を型枠に詰め、当該鋳型用組成物を硬化する硬化工程を含む鋳型の製造方法である。   The method for producing a mold of the present invention comprises a mixing step of obtaining a mold composition by mixing refractory particles, the above-mentioned binder composition for mold making, and a curing agent for curing the binder composition for mold making. And a mold manufacturing method including a curing step of filling the mold composition in a mold and curing the mold composition.

本発明は、鋳型製造時(造型時)のホルムアルデヒド量やフルフリルアルコール量を低減させることができる鋳型造型用粘結剤組成物を提供することができる。また、本発明によれば、鋳型製造時(造型時)のホルムアルデヒド量やフルフリルアルコール量を低減させることができる鋳型用組成物及び鋳型の製造方法を提供することができる。   The present invention can provide a binder composition for mold making that can reduce the amount of formaldehyde and furfuryl alcohol during mold production (molding). Moreover, according to this invention, the composition for casting_mold | templates and the manufacturing method of casting_mold | template which can reduce the amount of formaldehyde and the amount of furfuryl alcohol at the time of casting_mold | template manufacture (at the time of molding) can be provided.

本実施形態の鋳型造型用粘結剤組成物(以下、単に「粘結剤組成物」ともいう)は、フルフリルアルコール、5−ヒドロキシメチルフルフラール、及び多価フェノールを含有する鋳型造型用粘結剤組成物であって、前記フルフリルアルコールの含有量が5質量%以上50質量%以下であり、前記5−ヒドロキシメチルフルフラールの含有量が35質量%以上75質量%以下であり、前記多価フェノールの含有量が5質量%以上35質量%以下である。本実施形態の鋳型造型用粘結剤組成物は、鋳型製造時(造型時)のホルムアルデヒド量やフルフリルアルコール量を低減させることができるという効果を奏する。このような効果を奏する理由は定かではないが、以下の様に考えられる。   The binder for mold making according to this embodiment (hereinafter also simply referred to as “binder composition”) is a binder for mold making containing furfuryl alcohol, 5-hydroxymethylfurfural, and polyphenol. The furfuryl alcohol content is 5% by mass or more and 50% by mass or less, the 5-hydroxymethylfurfural content is 35% by mass or more and 75% by mass or less. The phenol content is 5% by mass or more and 35% by mass or less. The binder composition for mold making according to this embodiment has an effect that the amount of formaldehyde and the amount of furfuryl alcohol can be reduced at the time of mold production (at the time of mold making). The reason for such an effect is not clear, but is considered as follows.

特許文献1に開示されるような従来の粘結剤組成物では、フルフリルアルコールの含有量が多いため、鋳型製造時(造型時)のホルムアルデヒド量やフルフリルアルコール量が多く、臭気が課題となる。臭気を低減するためには、フルフリルアルコールの含有量を少なくすれば良いのだが、鋳型強度が低下することが知られている。一方、本実施形態で用いられる多価フェノールは粘結剤組成物の架橋剤として知られている。一般に架橋剤は、粘結剤を構成する樹脂組成物に対し、少量用いることが常識とされているが、本実施形態では、フルフリルアルコールの含有量を少なくしても、5−ヒドロキシメチルフルフラール量を増加させ、更に多価フェノールを必須成分として相当量含有させることで、組成物全体として粘結剤の働きを保持することが可能となり、鋳型強度の低下を起こすことなく、鋳型製造時(造型時)のホルムアルデヒド量やフルフリルアルコール量を低減させることができたものと考えられる。   In the conventional binder composition as disclosed in Patent Document 1, since the content of furfuryl alcohol is large, the amount of formaldehyde and furfuryl alcohol during mold production (molding) is large, and odor is a problem. Become. In order to reduce the odor, the content of furfuryl alcohol may be reduced, but it is known that the mold strength decreases. On the other hand, the polyhydric phenol used in the present embodiment is known as a crosslinking agent for a binder composition. In general, it is common knowledge that the crosslinking agent is used in a small amount with respect to the resin composition constituting the binder, but in this embodiment, even if the content of furfuryl alcohol is reduced, 5-hydroxymethylfurfural is used. By increasing the amount and further containing a considerable amount of polyhydric phenol as an essential component, it becomes possible to maintain the function of the binder as a whole composition, and at the time of mold production without causing a decrease in mold strength ( It is considered that the amount of formaldehyde and furfuryl alcohol during molding) could be reduced.

以下、本実施形態の粘結剤組成物に含有される成分について説明する。   Hereinafter, the components contained in the binder composition of the present embodiment will be described.

〔自硬性鋳型造型用粘結剤組成物〕
<フルフリルアルコール>
本実施形態の粘結剤組成物は、鋳型強度向上の観点から、フルフリルアルコールを含有する。
[Binder composition for self-hardening mold making]
<Furfuryl alcohol>
The binder composition of the present embodiment contains furfuryl alcohol from the viewpoint of improving the mold strength.

前記粘結剤組成物のフルフリルアルコールの含有量は、鋳型強度向上の観点から5質量%以上が好ましく、8質量%以上がより好ましく、10質量%以上が更に好ましい。前記粘結剤組成物のフルフリルアルコールの含有量は、鋳型製造時(造型時)のホルムアルデヒド量やフルフリルアルコール量を低減させる観点から50質量%以下が好ましく、45質量%以下がより好ましく、35質量%以下が更に好ましく、25質量%以下がより更に好ましく、20質量%以下がより更に好ましい。また、前記粘結剤組成物のフルフリルアルコールの含有量は、鋳型強度向上及び鋳型製造時(造型時)のホルムアルデヒド量やフルフリルアルコール量を低減させる観点から5質量%以上50質量%以下が好ましく、8質量%以上45質量%以下がより好ましく、10質量%以上35質量%以下が更に好ましく、10質量%以上25質量%以下がより更に好ましく、10質量%以上20質量%以下がより更に好ましい。   The content of furfuryl alcohol in the binder composition is preferably 5% by mass or more, more preferably 8% by mass or more, and still more preferably 10% by mass or more from the viewpoint of improving the mold strength. The content of furfuryl alcohol in the binder composition is preferably 50% by mass or less, more preferably 45% by mass or less from the viewpoint of reducing the amount of formaldehyde or furfuryl alcohol during mold production (molding). 35 mass% or less is still more preferable, 25 mass% or less is still more preferable, and 20 mass% or less is still more preferable. In addition, the content of furfuryl alcohol in the binder composition is 5% by mass or more and 50% by mass or less from the viewpoint of improving the mold strength and reducing the amount of formaldehyde and furfuryl alcohol during mold production (molding). Preferably, 8 mass% or more and 45 mass% or less are more preferable, 10 mass% or more and 35 mass% or less are more preferable, 10 mass% or more and 25 mass% or less are more preferable, 10 mass% or more and 20 mass% or less are still more preferable. preferable.

<5−ヒドロキシメチルフルフラール>
本実施形態の粘結剤組成物は、鋳型強度向上の観点から、5−ヒドロキシメチルフルフラール含有する。
<5-hydroxymethylfurfural>
The binder composition of this embodiment contains 5-hydroxymethylfurfural from the viewpoint of improving the mold strength.

前記粘結剤組成物の5−ヒドロキシメチルフルフラールの含有量は、鋳型強度向上の観点から35質量%以上が好ましく、40質量%以上がより好ましく、45質量%以上が更に好ましい。前記粘結剤組成物の5−ヒドロキシメチルフルフラールの含有量は、鋳型強度向上の観点から75質量%以下が好ましく、70質量%以下がより好ましく、65質量%以下が更に好ましい。また、前記粘結剤組成物の5−ヒドロキシメチルフルフラールの含有量は、鋳型強度向上の観点から35質量%以上75質量%以下が好ましく、40質量%以上70質量%以下がより好ましく、45質量%以上65質量%以下が更に好ましい。   The content of 5-hydroxymethylfurfural in the binder composition is preferably 35% by mass or more, more preferably 40% by mass or more, and still more preferably 45% by mass or more from the viewpoint of improving the mold strength. The content of 5-hydroxymethylfurfural in the binder composition is preferably 75% by mass or less, more preferably 70% by mass or less, and still more preferably 65% by mass or less from the viewpoint of improving the mold strength. Further, the content of 5-hydroxymethylfurfural in the binder composition is preferably 35% by mass or more and 75% by mass or less, more preferably 40% by mass or more and 70% by mass or less from the viewpoint of improving the mold strength, and 45% by mass. % To 65% by mass is more preferable.

<多価フェノール>
本実施形態の粘結剤組成物は、鋳型強度向上及び鋳型製造時(造型時)のホルムアルデヒド量を低減させる観点から、多価フェノールを含有する。
<Polyphenol>
The binder composition of this embodiment contains a polyhydric phenol from the viewpoint of improving the mold strength and reducing the amount of formaldehyde at the time of mold production (molding).

前記粘結剤組成物の多価フェノールの含有量は、鋳型強度向上及び鋳型製造時(造型時)のホルムアルデヒド量を低減させる観点から5質量%以上が好ましく、8質量%以上がより好ましく、10質量%以上が更に好ましい。前記粘結剤組成物の多価フェノールの含有量は、鋳型強度向上の観点から35質量%以下が好ましく、30質量%以下がより好ましく、25質量%以下が更に好ましく、20質量%以下がより更に好ましい。また、前記粘結剤組成物の多価フェノールの含有量は、鋳型強度向上及び鋳型製造時(造型時)のホルムアルデヒド量を低減させる観点から5質量%以上35質量%以下が好ましく、8質量%以上30質量%以下がより好ましく、10質量%以上25質量%以下が更に好ましく、10質量%以上20質量%以下がより更に好ましい。   The content of the polyhydric phenol in the binder composition is preferably 5% by mass or more, more preferably 8% by mass or more, from the viewpoint of improving mold strength and reducing the amount of formaldehyde during mold production (molding). More preferably, it is more than mass%. The content of the polyhydric phenol in the binder composition is preferably 35% by mass or less, more preferably 30% by mass or less, still more preferably 25% by mass or less, and more preferably 20% by mass or less from the viewpoint of improving the mold strength. Further preferred. Further, the content of the polyhydric phenol in the binder composition is preferably 5% by mass or more and 35% by mass or less, and 8% by mass from the viewpoint of improving the mold strength and reducing the amount of formaldehyde at the time of mold production (molding). It is more preferably 30% by mass or less, further preferably 10% by mass or more and 25% by mass or less, and further preferably 10% by mass or more and 20% by mass or less.

前記粘結剤組成物の多価フェノールとしては、レゾルシン、ピロガロール、フロログルシノール、カテコール、ヒドロキノン、メチレンビスフェノール、縮合型タンニン、加水分解型タンニン等が挙げられる。これらの中でも、鋳型強度向上及び鋳型製造時(造型時)のホルムアルデヒド量を低減させる観点から、レゾルシン、ピロガロール、フロログルシノール、カテコールからなる群より選ばれる1種以上が好ましく、レゾルシン、ピロガロールからなる群より選ばれる1種以上がより好ましく、レゾルシンが更に好ましい。   Examples of the polyhydric phenol in the binder composition include resorcin, pyrogallol, phloroglucinol, catechol, hydroquinone, methylene bisphenol, condensed tannin, and hydrolyzed tannin. Among these, one or more selected from the group consisting of resorcin, pyrogallol, phloroglucinol, and catechol is preferable from the viewpoint of improving mold strength and reducing the amount of formaldehyde at the time of mold production (molding), and consists of resorcin and pyrogallol. One or more selected from the group is more preferable, and resorcin is more preferable.

前記粘結剤組成物の前記フルフリルアルコールの含有量と前記5−ヒドロキシメチルフランの含有量の質量比(フルフリルアルコールの含有量/5−ヒドロキシメチルフランの含有量)は、ホルムアルデヒドやフルフリルアルコールの発生を抑制する観点から、5/95〜60/40が好ましく、10/90〜50/50がより好ましく、15/85〜30/70が更に好ましい。そして、前記粘結剤組成物の前記多価フェノールの含有量及び前記フルフリルアルコールの含有量の合計と、5-ヒドロキシメチルフランの含有量の質量比(多価フェノールの含有量及びフルフリルアルコールの含有量の合計/5-ヒドロキシメチルフランの含有量)は、鋳型強度を維持する観点から、20/80〜80/20が好ましく、30/70〜70/30がより好ましく、35/65〜60/40が更に好ましい。前記フルフリルアルコール、前記5−ヒドロキシメチルフラン、及び前記多価フェノールのそれぞれの含有量の質量比を前記範囲にすることで、鋳型強度を下げることなく、鋳型製造時(造型時)のホルムアルデヒドやフルフリルアルコールの発生をより顕著に抑制することができる。   The mass ratio of the content of furfuryl alcohol and the content of 5-hydroxymethylfuran in the binder composition (content of furfuryl alcohol / content of 5-hydroxymethylfuran) is equal to formaldehyde or furfuryl. From the viewpoint of suppressing the generation of alcohol, 5/95 to 60/40 is preferable, 10/90 to 50/50 is more preferable, and 15/85 to 30/70 is still more preferable. The mass ratio of the content of the polyhydric phenol and the content of the furfuryl alcohol and the content of 5-hydroxymethylfuran in the binder composition (the content of the polyhydric phenol and the furfuryl alcohol). From the viewpoint of maintaining the mold strength, 20/80 to 80/20 is preferable, 30/70 to 70/30 is more preferable, and 35/65 to 60/40 is more preferable. By making the mass ratio of the respective contents of the furfuryl alcohol, the 5-hydroxymethylfuran, and the polyhydric phenol within the above range, formaldehyde at the time of mold production (molding) without lowering the mold strength Generation | occurrence | production of furfuryl alcohol can be suppressed more notably.

<その他の成分>
本実施形態の鋳型造型用粘結剤組成物は、前記フルフリルアルコール、前記5−ヒドロキシメチルフルフラール、及び前記多価フェノール以外の成分を20質量%以内で含んでも構わない。当該成分としては、硬化促進剤、水、添加剤等が挙げられる。
<Other ingredients>
The binder composition for mold making according to this embodiment may contain components other than the furfuryl alcohol, the 5-hydroxymethylfurfural, and the polyhydric phenol within 20% by mass. Examples of the component include a curing accelerator, water, and an additive.

<硬化促進剤>
本実施形態の粘結剤組成物中には、硬化速度を向上させる観点及び鋳型の最終強度を向上させる観点から、硬化促進剤が含まれていてもよい。なお、硬化促進剤は、粘結剤組成物中に含まれるものに加えて、鋳型用組成物に別添してもよい。硬化促進剤としては、硬化速度を向上させ、鋳型の最終強度を向上させる観点から、下記一般式(1)で表される化合物(以下、硬化促進剤(1)という)、及び芳香族ジアルデヒドからなる群より選ばれる1種以上が好ましい。
<Curing accelerator>
In the binder composition of the present embodiment, a curing accelerator may be contained from the viewpoint of improving the curing speed and the final strength of the mold. The curing accelerator may be separately added to the mold composition in addition to those contained in the binder composition. As the curing accelerator, from the viewpoint of improving the curing rate and improving the final strength of the mold, a compound represented by the following general formula (1) (hereinafter referred to as curing accelerator (1)), and an aromatic dialdehyde One or more selected from the group consisting of


〔式中、X及びXは、それぞれ水素原子、CH又はCの何れかを表す。〕

[Wherein, X 1 and X 2 each represent a hydrogen atom, CH 3 or C 2 H 5 . ]

前記粘結剤組成物中の硬化促進剤の含有量は、硬化速度を向上させる観点及び鋳型の最終強度を向上させる観点から、0.5質量%以上であることが好ましく、1.8質量%以上であることがより好ましく、3.0質量%以上であることが更に好ましく、5.0質量%以上であることがより更に好ましい。前記粘結剤組成物中の硬化促進剤の含有量は、硬化促進剤のフルフリルアルコールへの溶解性の観点及び鋳型の最終強度を向上させる観点から、20質量%以下であることが好ましく、15質量%以下であることがより好ましく、12質量%以下であることが更に好ましく、10質量%以下であることがより更に好ましい。   The content of the curing accelerator in the binder composition is preferably 0.5% by mass or more from the viewpoint of improving the curing rate and the final strength of the mold, and is 1.8% by mass. More preferably, it is more preferably 3.0% by mass or more, and still more preferably 5.0% by mass or more. The content of the curing accelerator in the binder composition is preferably 20% by mass or less from the viewpoint of improving the solubility of the curing accelerator in furfuryl alcohol and improving the final strength of the mold, More preferably, it is 15 mass% or less, More preferably, it is 12 mass% or less, More preferably, it is 10 mass% or less.

前記硬化促進剤(1)としては、2,5−ビス(ヒドロキシメチル)フラン、2,5−ビス(メトキシメチル)フラン、2,5−ビス(エトキシメチル)フラン、2−ヒドロキシメチル−5−メトキシメチルフラン、2−ヒドロキシメチル−5−エトキシメチルフラン、2−メトキシメチル−5−エトキシメチルフランが挙げられる。なかでも、鋳型の最終強度を向上させる観点から、2,5−ビス(ヒドロキシメチル)フランを使用するのが好ましい。   Examples of the curing accelerator (1) include 2,5-bis (hydroxymethyl) furan, 2,5-bis (methoxymethyl) furan, 2,5-bis (ethoxymethyl) furan, 2-hydroxymethyl-5- Examples include methoxymethyl furan, 2-hydroxymethyl-5-ethoxymethyl furan, and 2-methoxymethyl-5-ethoxymethyl furan. Among these, 2,5-bis (hydroxymethyl) furan is preferably used from the viewpoint of improving the final strength of the template.

前記粘結剤組成物中の硬化促進剤(1)の含有量は、硬化速度を向上させる観点及び鋳型の最終強度を向上させる観点から、0.5質量%以上であることが好ましく、1.8質量%以上であることがより好ましく、3.0質量%以上であることが更に好ましく、5.0質量%以上であることがより更に好ましい。前記粘結剤組成物中の硬化促進剤(1)の含有量は、硬化促進剤(1)のフラン樹脂への溶解性の観点及び鋳型の最終強度を向上させる観点から、20質量%以下であることが好ましく、15質量%以下であることがより好ましく、12質量%以下であることが更に好ましく、10質量%以下であることがより更に好ましい。   The content of the curing accelerator (1) in the binder composition is preferably 0.5% by mass or more from the viewpoint of improving the curing rate and the final strength of the mold. It is more preferably 8% by mass or more, further preferably 3.0% by mass or more, and further preferably 5.0% by mass or more. The content of the curing accelerator (1) in the binder composition is 20% by mass or less from the viewpoint of the solubility of the curing accelerator (1) in the furan resin and the final strength of the mold. It is preferably 15% by mass or less, more preferably 12% by mass or less, still more preferably 10% by mass or less.

前記芳香族ジアルデヒドとしては、テレフタルアルデヒド、フタルアルデヒド及びイソフタルアルデヒド等、並びにそれらの誘導体等が挙げられる。前記粘結剤組成物中の芳香族ジアルデヒドの含有量は、芳香族ジアルデヒドをフラン樹脂に十分に溶解させる観点、及び芳香族ジアルデヒド自体の臭気を抑制する観点から、0.1質量%以上であることが好ましく、0.5質量%以上であることがより好ましく、1質量%以上であることが更に好ましい。前記粘結剤組成物中の芳香族ジアルデヒドの含有量は、同様の観点から、15質量%以下であることが好ましく、10質量%以下であることがより好ましく、5質量%以下であることが更に好ましい。   Examples of the aromatic dialdehyde include terephthalaldehyde, phthalaldehyde and isophthalaldehyde, and derivatives thereof. The content of the aromatic dialdehyde in the binder composition is 0.1% by mass from the viewpoint of sufficiently dissolving the aromatic dialdehyde in the furan resin and suppressing the odor of the aromatic dialdehyde itself. Preferably, it is 0.5% by mass or more, more preferably 1% by mass or more. From the same viewpoint, the content of the aromatic dialdehyde in the binder composition is preferably 15% by mass or less, more preferably 10% by mass or less, and 5% by mass or less. Is more preferable.

<水分>
前記粘結剤組成物中には、粘結剤組成物を取扱いやすい粘度に調整する目的などで、水分をさらに添加してもよい。ただし、水分が過剰になると、前記酸硬化性樹脂の硬化反応が阻害されるおそれがある。前記粘結剤組成物中の水分含有量は、鋳型の最終強度を向上させる観点から5質量%以下が好ましく、3.5質量%以下がより好ましく、2.0質量%以下が更に好ましい。
<Moisture>
Water may be further added to the binder composition for the purpose of adjusting the binder composition to a viscosity that is easy to handle. However, when the moisture is excessive, the curing reaction of the acid curable resin may be inhibited. The water content in the binder composition is preferably 5% by mass or less, more preferably 3.5% by mass or less, and still more preferably 2.0% by mass or less from the viewpoint of improving the final strength of the mold.

<添加剤>
また、前記粘結剤組成物中には、更にシランカップリング剤等の添加剤が含まれていてもよい。例えば、前記粘結剤組成物中にシランカップリング剤が含まれていると、得られる鋳型の最終強度をより向上させることができるため好ましい。シランカップリング剤としては、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、N−β−(アミノエチル)−γ−アミノプロピルトリメトキシシラン、N−β−(アミノエチル)−γ−アミノプロピルトリエトキシシラン、3−アミノプロピルトリメトキシシラン等のアミノシランや、3−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン、3−グリシドキシプロピルトリエトキシシラン、3−グリシドキシプロピルメチルジエトキシシラン、3−グリシドキシプロピルトリエトキシシラン等のエポキシシラン、ウレイドシラン、メルカプトシラン、スルフィドシラン、メタクリロキシシラン、アクリロキシシランなどが用いられる。好ましくは、アミノシラン、エポキシシラン、ウレイドシランである。より好ましくはアミノシラン、エポキシシランであり、更に好ましくはアミノシランである。アミノシランの中でも、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が好ましい。シランカップリング剤の前記粘結剤組成物中の含有量は、鋳型の最終強度を向上させる観点から、0.01質量%以上が好ましく、0.05質量%以上がより好ましい。シランカップリング剤の前記粘結剤組成物中の含有量は、同様の観点から、0.5質量%以下が好ましく、0.3質量%以下がより好ましい。
<Additives>
The binder composition may further contain an additive such as a silane coupling agent. For example, it is preferable that the binder composition contains a silane coupling agent because the final strength of the obtained mold can be further improved. As the silane coupling agent, N-β- (aminoethyl) -γ-aminopropylmethyldimethoxysilane, N-β- (aminoethyl) -γ-aminopropyltrimethoxysilane, N-β- (aminoethyl)- aminosilanes such as γ-aminopropyltriethoxysilane, 3-aminopropyltrimethoxysilane, 3-glycidoxypropyltrimethoxysilane, 3-glycidoxypropyltriethoxysilane, 3-glycidoxypropylmethyldiethoxysilane Epoxy silanes such as 3-glycidoxypropyltriethoxysilane, ureido silane, mercapto silane, sulfide silane, methacryloxy silane, acryloxy silane and the like are used. Amino silane, epoxy silane, and ureido silane are preferable. More preferred are aminosilane and epoxysilane, and even more preferred is aminosilane. Among aminosilanes, N-β- (aminoethyl) -γ-aminopropylmethyldimethoxysilane is preferable. The content of the silane coupling agent in the binder composition is preferably 0.01% by mass or more, and more preferably 0.05% by mass or more from the viewpoint of improving the final strength of the mold. From the same viewpoint, the content of the silane coupling agent in the binder composition is preferably 0.5% by mass or less, and more preferably 0.3% by mass or less.

〔鋳型用組成物〕
本実施形態の粘結剤組成物は、耐火性粒子及び硬化剤と混合して鋳型用組成物とすることができる。本実施形態の鋳型用組成物は、前記鋳型造型用粘結剤組成物、耐火性粒子、及び硬化剤を含有する。
[Mold composition]
The binder composition of this embodiment can be mixed with refractory particles and a curing agent to form a mold composition. The mold composition of the present embodiment contains the mold-forming binder composition, refractory particles, and a curing agent.

前記耐火性粒子としては、珪砂、クロマイト砂、ジルコン砂、オリビン砂、アルミナ砂、ムライト砂、合成ムライト砂等の従来公知のものを使用でき、また、使用済みの耐火性粒子を回収したものや再生処理したものなども使用できる。   As the refractory particles, conventionally known ones such as silica sand, chromite sand, zircon sand, olivine sand, alumina sand, mullite sand, synthetic mullite sand, etc. can be used. Recycled ones can also be used.

前記硬化剤は、本実施形態の粘結剤組成物を硬化させる硬化剤である。具体的には、キシレンスルホン酸(特に、m−キシレンスルホン酸)及びトルエンスルホン酸(特に、p−トルエンスルホン酸)等のスルホン酸系化合物、リン酸系化合物、硫酸等が挙げられる。これらの化合物は、取り扱い性の観点から水溶液であることが好ましい。更に、前記硬化剤中にアルコール類、エーテルアルコール類及びエステル類よりなる群から選ばれる1種以上の溶剤や、カルボン酸類を含有させることができる。一般には25℃でのpHが2以下、より好ましくは1以下の硬化剤が使用される。硬化剤中の酸の濃度は、例えば3質量%〜100質量%であり、好ましくは10質量%〜90質量%より好ましくは、15質量%〜80質量%である。これらの濃度や添加量は、用いる砂の温度、使用する環境の気温、湿度により適切な量に調整することが好ましい。   The said hardening | curing agent is a hardening | curing agent which hardens the binder composition of this embodiment. Specific examples include sulfonic acid compounds such as xylenesulfonic acid (particularly m-xylenesulfonic acid) and toluenesulfonic acid (particularly p-toluenesulfonic acid), phosphoric acid compounds, sulfuric acid, and the like. These compounds are preferably aqueous solutions from the viewpoint of handleability. Further, the curing agent may contain one or more solvents selected from the group consisting of alcohols, ether alcohols and esters, and carboxylic acids. Generally, a curing agent having a pH at 25 ° C. of 2 or less, more preferably 1 or less is used. The density | concentration of the acid in a hardening | curing agent is 3 mass%-100 mass%, for example, Preferably it is 10 mass%-90 mass%, More preferably, it is 15 mass%-80 mass%. These concentrations and addition amounts are preferably adjusted to appropriate amounts depending on the temperature of the sand used, the temperature of the environment used, and the humidity.

前記鋳型用組成物は自硬性鋳型に好適に用いることができる。ここで自硬性鋳型とは、砂に粘結剤組成物と硬化剤を混合すると、時間の経過と共に反応が進行し、鋳型が硬化する仕組みの鋳型である。用いる砂の温度としては、−20℃〜50℃の範囲であり、好ましくは0℃〜40℃である。このような温度の砂に対して、適した量の硬化剤を選択し砂に添加する事で、鋳型を適切に硬化できる。   The mold composition can be suitably used for a self-hardening mold. Here, the self-hardening mold is a mold having a mechanism in which when the binder composition and the curing agent are mixed with sand, the reaction proceeds with time and the mold is cured. As temperature of the sand to be used, it is the range of -20 degreeC-50 degreeC, Preferably it is 0 degreeC-40 degreeC. The mold can be appropriately cured by selecting an appropriate amount of a curing agent for the sand having such a temperature and adding it to the sand.

前記鋳型組成物において、前記耐火性粒子と前記粘結剤組成物と前記硬化剤との比率は適宜設定できるが、鋳型の最終強度を向上させる観点から、前記耐火性粒子100質量部に対して、前記粘結剤組成物が0.5質量部以上1.5質量部以下が好ましく、前記硬化剤が0.07質量部以上1.0質量部以下が好ましい。   In the mold composition, the ratio of the refractory particles, the binder composition and the curing agent can be set as appropriate. From the viewpoint of improving the final strength of the mold, the ratio of the refractory particles to 100 parts by mass. The binder composition is preferably 0.5 parts by mass or more and 1.5 parts by mass or less, and the curing agent is preferably 0.07 parts by mass or more and 1.0 part by mass or less.

更に、前記粘結剤組成物と前記硬化剤の質量比は、鋳型の最終強度を向上させる観点から、前記粘結剤組成物100質量部に対して、前記硬化剤10質量部以上が好ましく、30質量部以上がより好ましく、35質量部以上がさらに好ましい。前記粘結剤組成物と前記硬化剤の質量比は、同様の観点から、前記粘結剤組成物100質量部に対して、前記硬化剤80質量部以下が好ましく、60質量部以下がより好ましく、55質量部以下がより好ましい。   Furthermore, the mass ratio of the binder composition and the curing agent is preferably 10 parts by mass or more of the curing agent with respect to 100 parts by mass of the binder composition from the viewpoint of improving the final strength of the mold. 30 mass parts or more are more preferable, and 35 mass parts or more are still more preferable. From the same viewpoint, the mass ratio of the binder composition and the curing agent is preferably 80 parts by mass or less, more preferably 60 parts by mass or less, with respect to 100 parts by mass of the binder composition. 55 parts by mass or less is more preferable.

前記粘結剤組成物は、鋳型製造に好適に使用される。   The binder composition is suitably used for mold production.

〔鋳型の製造方法〕
前記鋳型用組成物を硬化させることによって鋳型を製造することができる。本実施形態の鋳型の製造方法において、従来の鋳型の製造プロセスをそのまま利用して鋳型を製造することができる。具体的には、鋳型用粘結剤組成物を、強酸性の硬化剤と共に砂に混合した後、木型等の減型に充填する。好ましい鋳型の製造方法として、前記耐火性粒子、前記鋳型造型用粘結剤組成物、及び前記鋳型造型用粘結剤組成物を硬化させる硬化剤を混合して鋳型用組成物を得る混合工程、並びに前記鋳型用組成物を型枠に詰め、当該鋳型用組成物を硬化する硬化工程を有する鋳型の製造方法が挙げられる。
[Mold manufacturing method]
A mold can be produced by curing the mold composition. In the mold manufacturing method of the present embodiment, the mold can be manufactured using the conventional mold manufacturing process as it is. Specifically, the mold binder composition is mixed with sand together with a strong acid curing agent, and then filled into a reduced mold such as a wooden mold. As a preferred method for producing a mold, a mixing step of obtaining a mold composition by mixing the refractory particles, the mold forming binder composition, and a curing agent that cures the mold making binder composition, Moreover, the manufacturing method of the casting_mold | template which has the hardening process which packs the said composition for casting_mold | templates in a mold, and hardens | cures the said composition for casting_mold | templates is mentioned.

上述した実施形態に関し、本発明はさらに以下の組成物、製造方法、或いは用途を開示する。   In relation to the above-described embodiment, the present invention further discloses the following composition, production method, or application.

<1>フルフリルアルコール、5−ヒドロキシメチルフルフラール、及び多価フェノールを含有する鋳型造型用粘結剤組成物であって、前記フルフリルアルコールの含有量が5質量%以上50質量%以下であり、前記5−ヒドロキシメチルフルフラールの含有量が35質量%以上75質量%以下であり、前記多価フェノールの含有量が5質量%以上35質量%以下である鋳型造型用粘結剤組成物。 <1> A binder composition for mold making containing furfuryl alcohol, 5-hydroxymethylfurfural, and polyhydric phenol, wherein the content of furfuryl alcohol is 5% by mass or more and 50% by mass or less. The binder composition for mold making, wherein the content of 5-hydroxymethylfurfural is 35% by mass to 75% by mass and the content of the polyhydric phenol is 5% by mass to 35% by mass.

<2>前記フルフリルアルコールの含有量が、5質量%以上が好ましく、8質量%以上がより好ましく、10質量%以上が更に好ましく、50質量%以下が好ましく、45質量%以下がより好ましく、35質量%以下が更に好ましく、25質量%以下がより更に好ましく、20質量%以下がより更に好ましく、5質量%以上50質量%以下が好ましく、8質量%以上45質量%以下がより好ましく、10質量%以上35質量%以下が更に好ましく、10質量%以上25質量%以下がより更に好ましく、10質量%以上20質量%以下がより更に好ましい前記<1>の鋳型造型用粘結剤組成物。
<3>前記5−ヒドロキシメチルフルフラールの含有量が、35質量%以上が好ましく、40質量%以上がより好ましく、45質量%以上が更に好ましく、75質量%以下が好ましく、70質量%以下がより好ましく、65質量%以下が更に好ましく、35質量%以上75質量%以下が好ましく、40質量%以上70質量%以下がより好ましく、45質量%以上65質量%以下が更に好ましい前記<1>又は<2>の鋳型造型用粘結剤組成物。
<4>前記多価フェノールの含有量が、5質量%以上が好ましく、8質量%以上がより好ましく、10質量%以上が更に好ましく、35質量%以下が好ましく、30質量%以下がより好ましく、25質量%以下が更に好ましく、20質量%以下がより更に好ましく、5質量%以上35質量%以下が好ましく、8質量%以上30質量%以下がより好ましく、10質量%以上25質量%以下が更に好ましく、10質量%以上20質量%以下がより更に好ましい前記<1>〜<3>いずれかの鋳型造型用粘結剤組成物。
<5>前記粘結剤組成物の前記フルフリルアルコールの含有量と前記5−ヒドロキシメチルフランの含有量の質量比(フルフリルアルコールの含有量/5−ヒドロキシメチルフランの含有量)が、5/95〜60/40が好ましく、10/90〜50/50がより好ましく、15/85〜30/70が更に好ましい前記<1>〜<4>いずれかの鋳型造型用粘結剤組成物。
<6>前記粘結剤組成物の前記多価フェノールの含有量及び前記フルフリルアルコールの含有量の合計と、5-ヒドロキシメチルフランの含有量の質量比(多価フェノールの含有量及びフルフリルアルコールの含有量の合計/5-ヒドロキシメチルフランの含有量)が、20/80〜80/20が好ましく、30/70〜70/30がより好ましく、35/65〜60/40が更に好ましい前記<1>〜<5>いずれかの鋳型造型用粘結剤組成物。
<7>前記多価フェノールが、レゾルシン、ピロガロール、フロログルシノール、カテコール、ヒドロキノン、メチレンビスフェノール、縮合型タンニン、加水分解型タンニンからなる群より選ばれる1種以上である前記<1>〜<6>いずれかの鋳型造型用粘結剤組成物。
<8>前記鋳型造型用粘結剤組成物が、前記フルフリルアルコール、前記5−ヒドロキシメチルフルフラール、及び前記多価フェノール以外の成分を20質量%以下含む前記<1>〜<7>いずれかの鋳型造型用粘結剤組成物。
<9>更に、硬化促進剤を含有する前記<1>〜<8>いずれかの鋳型造型用粘結剤組成物。
<10>前記硬化促進剤が、下記一般式(1)で表される硬化促進剤(1)、多価フェノール類、及び芳香族ジアルデヒドからなる群より選ばれる1種以上である前記<9>の鋳型造型用粘結剤組成物。

〔式中、X及びXは、それぞれ水素原子、CH又はCの何れかを表す。〕
<11>前記硬化促進剤の含有量が、0.5質量%以上であることが好ましく、1.8質量%以上であることがより好ましく、3.0質量%以上であることが更に好ましく、5.0質量%以上であることがより更に好ましく、20質量%以下であることが好ましく、15質量%以下であることがより好ましく、12質量%以下であることが更に好ましく、10質量%以下であることがより更に好ましい前記<9>又は<10>の鋳型造型用粘結剤組成物。
<12>前記硬化促進剤(1)が、2,5−ビス(ヒドロキシメチル)フラン、2,5−ビス(メトキシメチル)フラン、2,5−ビス(エトキシメチル)フラン、2−ヒドロキシメチル−5−メトキシメチルフラン、2−ヒドロキシメチル−5−エトキシメチルフラン、2−メトキシメチル−5−エトキシメチルフランからなる群より選ばれる1種以上が好ましく、2,5−ビス(ヒドロキシメチル)フランがより好ましい前記<10>又は<11>の鋳型造型用粘結剤組成物。
<13>前記硬化促進剤(1)の含有量が、0.5質量%以上であることが好ましく、1.8質量%以上であることがより好ましく、3.0質量%以上であることが更に好ましく、5.0質量%以上であることがより更に好ましく、20質量%以下であることが好ましく、15質量%以下であることがより好ましく、12質量%以下であることが更に好ましく、10質量%以下であることがより更に好ましい前記<10>〜<12>いずれかの鋳型造型用粘結剤組成物。
<14>前記芳香族ジアルデヒドが、テレフタルアルデヒド、フタルアルデヒド及びイソフタルアルデヒド等、並びにそれらの誘導体からなる群より選ばれる1種以上が好ましい前記<10>〜<13>いずれかの鋳型造型用粘結剤組成物。
<15>前記芳香族ジアルデヒドの含有量が、0.1質量%以上であることが好ましく、0.5質量%以上であることがより好ましく、1質量%以上であることが更に好ましく、15質量%以下であることが好ましく、10質量%以下であることがより好ましく、5質量%以下であることが更に好ましい前記<10>〜<14>いずれかの鋳型造型用粘結剤組成物。
<16>更に、水分を含有し、粘結剤組成物中の水分含有量が、好ましくは5.0質量%以下であり、より好ましくは3.5質量%以下であり、更に好ましくは2.0質量%以下である前記<1>〜<15>いずれかの鋳型造型用粘結剤組成物。
<17>更に、シランカップリング剤を含有する、前記<1>〜<16>いずれかの鋳型造型用粘結剤組成物。
<18>前記シランカップリング剤の含有量が、好ましくは0.01質量%以上、より好ましくは0.05質量%以上であり、好ましくは0.5質量%以下、より好ましくは0.3質量%以下である、前記<17>の鋳型造型用粘結剤組成物。
<19>前記シランカップリング剤が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である前記<17>又は<18>の鋳型造型用粘結剤組成物。
<20>耐火性粒子、前記<1>〜<19>いずれかの鋳型造型用粘結剤組成物、及び当該鋳型造型用粘結剤組成物を硬化させる硬化剤を含有する、鋳型用組成物。
<21>前記耐火性粒子と前記粘結剤組成物と前記硬化剤との比率が、前記耐火性粒子100質量部に対して、前記粘結剤組成物が好ましくは0.5質量部以上1.5質量部以下、前記硬化剤が好ましくは0.07質量部以上1.0質量部以下である、前記<20>の鋳型用組成物。
<22>前記粘結剤組成物と前記硬化剤の質量比は、前記粘結剤組成物100質量部に対して、前記硬化剤10質量部以上が好ましく、30質量部以上がより好ましく、35質量部以上が更に好ましく、80質量部以下が好ましく、60質量部以下がより好ましく、55質量部以下がより好ましい、前記<20>又は<21>の鋳型用組成物。
<23>前記耐火性粒子、前記<1>〜<19>いずれかの鋳型造型用粘結剤組成物、及び当該鋳型造型用粘結剤組成物を硬化させる硬化剤を混合して、前記鋳型用組成物を得る混合工程、並びに前記鋳型用組成物を型枠に詰め、当該鋳型用組成物を硬化する硬化工程を含む鋳型の製造方法。
<24>前記<1>〜<19>いずれかの組成物の鋳型造型用粘結剤組成物としての使用。
<2> The content of the furfuryl alcohol is preferably 5% by mass or more, more preferably 8% by mass or more, further preferably 10% by mass or more, preferably 50% by mass or less, more preferably 45% by mass or less, 35 mass% or less is more preferable, 25 mass% or less is still more preferable, 20 mass% or less is still more preferable, 5 mass% or more and 50 mass% or less are preferable, 8 mass% or more and 45 mass% or less are more preferable, 10 The binder composition for mold making according to the above <1>, more preferably not less than 35% by mass and not more than 35% by mass, still more preferably not less than 10% by mass and not more than 25% by mass, and still more preferably not less than 10% by mass and not more than 20% by mass.
<3> The content of 5-hydroxymethylfurfural is preferably 35% by mass or more, more preferably 40% by mass or more, further preferably 45% by mass or more, preferably 75% by mass or less, and more preferably 70% by mass or less. Preferably, 65 mass% or less is more preferable, 35 mass% or more and 75 mass% or less are preferable, 40 mass% or more and 70 mass% or less are more preferable, 45 mass% or more and 65 mass% or less are more preferable <1> or <2> Binder composition for mold making.
<4> The content of the polyhydric phenol is preferably 5% by mass or more, more preferably 8% by mass or more, further preferably 10% by mass or more, preferably 35% by mass or less, more preferably 30% by mass or less, 25 mass% or less is further more preferable, 20 mass% or less is still more preferable, 5 mass% or more and 35 mass% or less are preferable, 8 mass% or more and 30 mass% or less are more preferable, 10 mass% or more and 25 mass% or less are still more. Preferably, the binder composition for mold making according to any one of <1> to <3>, more preferably 10% by mass or more and 20% by mass or less.
<5> The mass ratio of the content of the furfuryl alcohol and the content of the 5-hydroxymethylfuran in the binder composition (content of furfuryl alcohol / content of 5-hydroxymethylfuran) is 5 / 95-60 / 40 are preferable, 10 / 90-50 / 50 are more preferable, and 15 / 85-30 / 70 are still more preferable, The binder composition for mold making in any one of said <1>-<4>.
<6> Mass ratio of the content of the polyhydric phenol and the content of the furfuryl alcohol and the content of 5-hydroxymethylfuran in the binder composition (content of polyhydric phenol and furfuryl) The total alcohol content / 5-hydroxymethylfuran content) is preferably 20/80 to 80/20, more preferably 30/70 to 70/30, and still more preferably 35/65 to 60/40. <1>-<5> Binder composition for mold making.
<7> The above <1> to <6, wherein the polyhydric phenol is at least one selected from the group consisting of resorcin, pyrogallol, phloroglucinol, catechol, hydroquinone, methylene bisphenol, condensed tannin, and hydrolyzed tannin. > A binder composition for mold making.
<8> The <1> to <7> above, wherein the binder composition for mold making contains 20% by mass or less of components other than the furfuryl alcohol, the 5-hydroxymethylfurfural, and the polyhydric phenol. Binder composition for mold making.
<9> The binder composition for mold making according to any one of <1> to <8>, further containing a curing accelerator.
<10> The above-mentioned <9>, wherein the curing accelerator is at least one selected from the group consisting of a curing accelerator (1) represented by the following general formula (1), a polyhydric phenol, and an aromatic dialdehyde. > Binder composition for mold making.

[Wherein, X 1 and X 2 each represent a hydrogen atom, CH 3 or C 2 H 5 . ]
<11> The content of the curing accelerator is preferably 0.5% by mass or more, more preferably 1.8% by mass or more, and further preferably 3.0% by mass or more. More preferably, it is 5.0% by mass or more, preferably 20% by mass or less, more preferably 15% by mass or less, still more preferably 12% by mass or less, and 10% by mass or less. It is even more preferable that the binder composition for mold making according to the above <9> or <10>.
<12> The curing accelerator (1) is 2,5-bis (hydroxymethyl) furan, 2,5-bis (methoxymethyl) furan, 2,5-bis (ethoxymethyl) furan, 2-hydroxymethyl- One or more selected from the group consisting of 5-methoxymethylfuran, 2-hydroxymethyl-5-ethoxymethylfuran, 2-methoxymethyl-5-ethoxymethylfuran is preferred, and 2,5-bis (hydroxymethyl) furan is preferred. More preferable <10> or <11> binder composition for mold making.
<13> The content of the curing accelerator (1) is preferably 0.5% by mass or more, more preferably 1.8% by mass or more, and 3.0% by mass or more. More preferably, it is more preferably 5.0% by mass or more, preferably 20% by mass or less, more preferably 15% by mass or less, and further preferably 12% by mass or less. The binder composition for mold making according to any one of the above <10> to <12>, which is more preferably at most% by mass.
<14> The mold molding viscosity according to any one of <10> to <13>, wherein the aromatic dialdehyde is preferably at least one selected from the group consisting of terephthalaldehyde, phthalaldehyde, isophthalaldehyde, and the like, and derivatives thereof. Binder composition.
<15> The content of the aromatic dialdehyde is preferably 0.1% by mass or more, more preferably 0.5% by mass or more, and further preferably 1% by mass or more. The binder composition for mold making according to any one of the above <10> to <14>, preferably 10% by mass or less, more preferably 10% by mass or less, and still more preferably 5% by mass or less.
<16> Further, water is contained, and the water content in the binder composition is preferably 5.0% by mass or less, more preferably 3.5% by mass or less, and still more preferably 2. The binder composition for mold making according to any one of <1> to <15>, which is 0% by mass or less.
<17> The binder composition for mold making according to any one of <1> to <16>, further comprising a silane coupling agent.
<18> The content of the silane coupling agent is preferably 0.01% by mass or more, more preferably 0.05% by mass or more, preferably 0.5% by mass or less, more preferably 0.3% by mass. % Or less of the binder composition for mold making according to the above <17>.
<19> The binder composition for mold making according to <17> or <18>, wherein the silane coupling agent is N-β- (aminoethyl) -γ-aminopropylmethyldimethoxysilane.
<20> Refractory particles, a mold forming binder composition according to any one of <1> to <19>, and a mold composition comprising a curing agent for curing the mold making binder composition. .
<21> The ratio of the refractory particles, the binder composition, and the curing agent is preferably 0.5 parts by mass or more with respect to 100 parts by mass of the refractory particles. <20> The mold composition according to <20>, wherein the hardener is 0.07 parts by mass or more and 1.0 part by mass or less.
<22> The mass ratio of the binder composition and the curing agent is preferably 10 parts by mass or more, more preferably 30 parts by mass or more, with respect to 100 parts by mass of the binder composition. The composition for a mold according to the above <20> or <21>, wherein the composition is more preferably at least part by mass, preferably at most 80 parts by mass, more preferably at most 60 parts by mass, and more preferably at most 55 parts by mass.
<23> The refractory particles, the binder for mold making according to any one of <1> to <19>, and a curing agent for curing the binder composition for mold making, are mixed, and the mold is mixed. A mold manufacturing method including a mixing step of obtaining a composition for use, and a curing step of filling the mold composition in a mold and curing the mold composition.
<24> Use of the above composition <1> to <19> as a binder composition for mold making.

以下、本発明を具体的に示す実施例等について説明する。   Examples and the like specifically showing the present invention will be described below.

〔実施例1〜10、比較例1〜4〕
<粘結剤組成物の製造例>
フルフリルアルコール、5−ヒドロキシメチルフルフラール、レゾルシン、ピロガロール、シランカップリング剤を後述の表1に記載の組成になるように混合し、実施例1〜7及び比較例1〜4の粘結剤組成物を製造した。シランカップリング剤として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〔信越化学工業(株)製〕を用いた。
[Examples 1 to 10, Comparative Examples 1 to 4]
<Example of production of binder composition>
Furfuryl alcohol, 5-hydroxymethylfurfural, resorcin, pyrogallol, and a silane coupling agent were mixed so as to have the composition described in Table 1 below, and the binder compositions of Examples 1 to 7 and Comparative Examples 1 to 4 were used. The thing was manufactured. As the silane coupling agent, N-β- (aminoethyl) -γ-aminopropylmethyldimethoxysilane (manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd.) was used.

<試験例1>(ホルムアルデヒド量およびフルフリルアルコール量の測定方法)
25℃、55%RHの条件下、ミキサーで珪砂(フリーマントル新砂)2.0kgに対し、硬化剤8.0gを添加し、次いで表1に示す組成の粘結剤組成物20gを添加し、これらを2分間混合した。混練直後の混練砂5gを500mLのポリ瓶に密封し、10分経過後に検知管でホルムアルデヒド量およびフルフリルアルコール量を測定した。数値が高いほど発生ガス量が多いことを示す。なお、硬化剤は、キシレンスルホン酸/硫酸系硬化剤〔花王クエーカー社製 カオーライトナー硬化剤 US−3と、花王クエーカー社製 カオーライトナー硬化剤 C−21との混合物〕を用いた。US−3とC−21の質量比(US−3/C−21)は、後述の試験例2におけるテストピースの圧縮強度が0.15〜0.30MPaとなるように調整したものである。各実施例等に用いた硬化剤のUS−3とC−21の質量比(US−3/C−21)を表1に示す。
<Test Example 1> (Method for measuring the amount of formaldehyde and furfuryl alcohol)
Under conditions of 25 ° C. and 55% RH, 8.0 g of curing agent is added to 2.0 kg of silica sand (fresh mantle fresh sand) with a mixer, and then 20 g of a binder composition having the composition shown in Table 1 is added. These were mixed for 2 minutes. 5 g of kneaded sand immediately after kneading was sealed in a 500 mL plastic bottle, and after 10 minutes, the amount of formaldehyde and furfuryl alcohol were measured with a detector tube. The higher the value, the greater the amount of gas generated. The curing agent used was a xylene sulfonic acid / sulfuric acid-based curing agent [a mixture of Kaolitener curing agent US-3 manufactured by Kao Quaker Co., Ltd. and Kaolitener curing agent C-21 manufactured by Kao Quaker Co., Ltd.]. The mass ratio of US-3 to C-21 (US-3 / C-21) is adjusted such that the compressive strength of the test piece in Test Example 2 described later is 0.15 to 0.30 MPa. Table 1 shows the mass ratio (US-3 / C-21) of US-3 and C-21 of the curing agent used in each example.

<試験例2>(鋳型用組成物の製造例)
25℃、55%RHの条件下で、珪砂(フリーマントル)100質量部に対し、キシレンスルホン酸/硫酸系硬化剤〔花王クエーカー社製 カオーライトナー硬化剤 US−3と、花王クエーカー社製 カオーライトナー硬化剤 C−21との混合物〕0.40質量部を添加し、次いで表2に示す各実施例及び比較例に係る粘結剤組成物1.00質量部をそれぞれ添加し、これらを混合して鋳型用組成物(混練砂)を得た。
(圧縮強度の測定)
混練直後の混練砂を直径50mm、高さ50mmの円柱形状のテストピース枠に充填し、0.5時間経過した時に抜型を行い、JIS Z 2604−1976に記載された方法でテストピースの圧縮強度(MPa)を測定して、テストピースの圧縮強度が0.15〜0.30MPaとなる硬化剤のUS−3とC−21の質量比(US−3/C−21)を求めた。
<Test Example 2> (Production Example of Molding Composition)
Under conditions of 25 ° C. and 55% RH, with respect to 100 parts by mass of silica sand (free mantle), a xylene sulfonic acid / sulfuric acid-based curing agent [Kaolite Curing Agent US-3 manufactured by Kao Quaker Co., Ltd. Curing Agent C-21]] 0.40 part by mass was added, and then 1.00 part by mass of the binder composition according to each Example and Comparative Example shown in Table 2 was added and mixed. Thus, a mold composition (kneaded sand) was obtained.
(Measurement of compressive strength)
The kneaded sand immediately after kneading is filled into a cylindrical test piece frame having a diameter of 50 mm and a height of 50 mm, and after 0.5 hours, the mold is removed, and the compressive strength of the test piece is measured by the method described in JIS Z 2604-1976. (MPa) was measured, and the mass ratio (US-3 / C-21) of US-3 and C-21 of the curing agent at which the compressive strength of the test piece was 0.15 to 0.30 MPa was determined.

各実施例及び比較例の結果を表1に示す。   The results of each example and comparative example are shown in Table 1.

Claims (4)

フルフリルアルコール、5−ヒドロキシメチルフルフラール、及び多価フェノールを含有する鋳型造型用粘結剤組成物であって、
前記フルフリルアルコールの含有量が5質量%以上50質量%以下であり、前記5−ヒドロキシメチルフルフラールの含有量が35質量%以上75質量%以下であり、前記多価フェノールの含有量が5質量%以上35質量%以下である鋳型造型用粘結剤組成物。
A binder composition for mold making containing furfuryl alcohol, 5-hydroxymethylfurfural, and polyhydric phenol,
The content of the furfuryl alcohol is 5% by mass to 50% by mass, the content of the 5-hydroxymethylfurfural is 35% by mass to 75% by mass, and the content of the polyhydric phenol is 5% by mass. % To 35% by mass of a binder composition for mold making.
前記多価フェノールが、レゾルシン、ピロガロール、フロログルシノール、カテコールからなる群より選ばれる1種以上である請求項1に記載の鋳型造型用粘結剤組成物。   The binder composition for mold making according to claim 1, wherein the polyhydric phenol is at least one selected from the group consisting of resorcin, pyrogallol, phloroglucinol, and catechol. 耐火性粒子、請求項1又は2に記載の鋳型造型用粘結剤組成物、及び当該鋳型造型用粘結剤組成物を硬化させる硬化剤を含有する鋳型用組成物。   A mold composition comprising refractory particles, a binder composition for mold making according to claim 1 or 2, and a curing agent for curing the binder composition for mold making. 耐火性粒子、請求項1又は2に記載の鋳型造型用粘結剤組成物、及び当該鋳型造型用粘結剤組成物を硬化させる硬化剤を混合して鋳型用組成物を得る混合工程、並びに前記鋳型用組成物を型枠に詰め、当該鋳型用組成物を硬化する硬化工程を含む鋳型の製造方法。

A mixing step of obtaining a mold composition by mixing refractory particles, the binder for molding mold according to claim 1 or 2, and a curing agent for curing the binder composition for mold molding, and A method for producing a mold, comprising a curing step of filling the mold composition in a mold and curing the mold composition.

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