JP2018024005A - Binder composition for shaping mold - Google Patents

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a binder composition for shaping a mold which can further suppress deterioration of a working environment in producing the mold while realizing sufficient mold strength.SOLUTION: The binder composition for shaping a mold contains an acetal compound represented by the general formula (1) in the figure, and an acid-setting resin. (In the general formula (1), Rrepresents a hydrogen atom, hydroxy group, acetoxyalkyl group, or C1-5 alkyl group; and Rand Reach independently represent a C1-5 alkyl group, or Rand Rare bonded to form a C2-10 alkylene group.)SELECTED DRAWING: None

Description

本発明は、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.

一般に、酸硬化性鋳型は、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組成物と、スルホン酸、硫酸、リン酸等を含有する硬化剤組成物とを添加し、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。酸硬化性樹脂には、フラン樹脂やフェノール樹脂等が用いられており、フラン樹脂には、フルフリルアルコール、フルフリルアルコール・尿素・ホルムアルデヒド樹脂、フルフリルアルコール・ホルムアルデヒド樹脂、フルフリルアルコール・フェノール・ホルムアルデヒド樹脂、その他公知の変性フラン樹脂等が用いられている。このような鋳型の製造方法は自由度の高い造型作業が可能であり、また鋳型の熱的性質に優れることから高品質の鋳物が製造できるため、機械部品や建設機械部品、あるいは自動車用部品等の鋳物を鋳造する際に広く使用されている。   In general, an acid-curable mold comprises a binder composition for mold making containing an acid-curable resin on a refractory particle such as silica sand, and a curing agent composition containing a sulfonic acid, sulfuric acid, phosphoric acid or the like. After these are added and kneaded, the obtained kneaded sand is filled into a mold such as a wooden mold and the acid curable resin is cured. Furan resin, phenol resin, etc. are used for acid curable resins. Furan resin includes furfuryl alcohol, furfuryl alcohol / urea / formaldehyde resin, furfuryl alcohol / formaldehyde resin, furfuryl alcohol / phenol, Formaldehyde resin and other known modified furan resins are used. Such a mold manufacturing method is capable of molding work with a high degree of freedom, and because it is excellent in the thermal properties of the mold, it can manufacture high-quality castings, so machine parts, construction machine parts, automobile parts, etc. It is widely used in casting of castings.

鋳型の造型、あるいは鋳型を用いて所望の鋳物を鋳造する上で重要な項目として、鋳造時の作業環境の改善が挙げられる。酸硬化性鋳型には硬化剤として有機スルホン酸、硫酸等の硫黄原子を含有する酸が使用されるため、特に鋳造時における二酸化硫黄等のSOxやその他成分の熱分解ガスが作業環境を悪化させる恐れがある。そのため、SOxの発生を抑制することが望まれている。   An important item in casting a mold or casting a desired casting using the mold is to improve the working environment during casting. Acid curable molds use organic sulfonic acid, sulfuric acid and other acids as curing agents, and SOx such as sulfur dioxide and other pyrolytic gases during casting deteriorate the working environment. There is a fear. Therefore, it is desired to suppress the generation of SOx.

下記特許文献1では、硫黄原子を含有する酸の替りに2,6−ジヒドロキシ安息香酸を硬化剤として用いることによりSOガスの発生を低減する技術が開示されている。 In the following Patent Document 1, a technique for reducing generation of SO 2 gas by using 2,6-dihydroxybenzoic acid as a curing agent instead of an acid containing a sulfur atom is disclosed.

また、鋳型の造型、あるいは鋳型を用いて所望の鋳物を鋳造する上で重要な別の項目として、鋳型の硬化速度、及び鋳型の強度が挙げられる。鋳型の硬化速度が遅いと鋳型の生産性が落ち、鋳型の強度が不足すると鋳型が割れたり、鋳造時の中子割れが発生したりして、作業者に危険が及んだり、得られる鋳物が不良品になる恐れがある。   Other important items for mold making or casting a desired casting using the mold include mold curing speed and mold strength. If the mold curing speed is slow, the productivity of the mold will decrease, and if the mold strength is insufficient, the mold will crack or the core will crack at the time of casting. May become defective.

下記特許文献2では、フルフラール誘導体とフルフリル化尿素樹脂を含有する鋳型造型用粘結剤組成物を用いることにより、鋳型の硬化速度及び鋳型の強度を向上させる技術が開示されている。   In the following Patent Document 2, a technique for improving the mold curing speed and the mold strength by using a binder composition for mold making containing a furfural derivative and a furfurylated urea resin is disclosed.

また、反応速度は温度に影響されるため、所望の硬化速度及び鋳型強度を得るために硬化剤の濃度を調整することが有る。例えば、作業環境の温度が低く、特に耐火性粒子が低温の場合は反応速度が低下するため、所望の硬化速度及び鋳型強度が得られるように、硬化剤組成物中の硬化剤の濃度を上げることが有る(例えば、特許文献3、4)。   In addition, since the reaction rate is affected by temperature, the concentration of the curing agent may be adjusted to obtain a desired curing rate and mold strength. For example, when the temperature of the working environment is low, especially when the refractory particles are low temperature, the reaction rate decreases, so the concentration of the curing agent in the curing agent composition is increased so that the desired curing rate and mold strength are obtained. (For example, Patent Documents 3 and 4).

しかし、硬化剤として硫黄原子を含有する酸を用いる場合、低温条件下で所望の硬化速度及び鋳型強度を得るために当該酸の使用量を増やすと二酸化硫黄等のSOxの発生量が増え、作業環境は悪化する。   However, when an acid containing a sulfur atom is used as a curing agent, increasing the amount of the acid used to obtain a desired curing rate and mold strength under low temperature conditions will increase the amount of SOx generated, such as sulfur dioxide. The environment gets worse.

硫黄原子を含有する酸の替りに、例えば、2,6−ジヒドロキシ安息香酸を硬化剤として使用すると、SOxの発生量は抑制できるものの、作業環境の温度によっては所望の鋳型強度が得られないことがある。   For example, when 2,6-dihydroxybenzoic acid is used as a curing agent instead of an acid containing a sulfur atom, the amount of SOx generated can be suppressed, but the desired mold strength cannot be obtained depending on the temperature of the working environment. There is.

この様な課題に対し、粘結剤組成物にフランアルデヒド化合物を含有させることによって硫黄原子を含有する酸を硬化剤に用いること無く十分な鋳型強度が得られる技術が開示されている(例えば、特許文献5)。   For such a problem, a technique is disclosed in which a sufficient mold strength can be obtained without using an acid containing a sulfur atom as a curing agent by including a furanaldehyde compound in the binder composition (for example, Patent Document 5).

特開2013−240827号公報JP2013-240827A 特開2013−151019号公報JP 2013-151019 A 特開昭62−130740号公報JP-A-62-130740 特開昭53−129292号公報JP-A-53-129292 WO2015/098642号パンフレットWO2015 / 098642 pamphlet

しかし、粘結剤組成物にフランアルデヒド化合物を含有させると、鋳型硬化時に未反応のフランアルデヒド化合物が揮発するため、硫黄原子を含有する酸を硬化剤として用いた場合と同様に、作業環境を悪化させる恐れがある。   However, if the binder composition contains a furanaldehyde compound, the unreacted furanaldehyde compound volatilizes when the mold is cured. There is a risk of worsening.

本発明は、十分な鋳型強度を得ながら、鋳型製造時の作業環境の悪化をさらに抑制することができる鋳型造型用粘結剤組成物を提供する。   The present invention provides a binder composition for mold making that can further suppress deterioration of the working environment during mold production while obtaining sufficient mold strength.

本発明の鋳型造型用粘結剤組成物は、下記一般式(1)で表されるアセタール化合物及び酸硬化性樹脂を含有する。   The binder composition for mold making of the present invention contains an acetal compound represented by the following general formula (1) and an acid curable resin.

Figure 2018024005

(ただし、前記一般式(1)中、Rは水素原子、水酸基、若しくはアセトキシアルキル基、又は炭素数1〜5のアルキル基を示す。R及びRはそれぞれ独立に炭素数1〜5のアルキル基を示すか、又は、RとRは結合して炭素数2〜10のアルキレン基を示す。)
Figure 2018024005

(However, in said general formula (1), R < 1 > shows a hydrogen atom, a hydroxyl group, an acetoxyalkyl group, or a C1-C5 alkyl group. R < 2 > and R < 3 > are C1-C5 each independently. R 2 and R 3 are bonded to each other to represent an alkylene group having 2 to 10 carbon atoms.)

本発明によれば、十分な鋳型強度を得ながら、鋳型製造時の作業環境の悪化をさらに抑制す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。   ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the binder composition for mold making which can suppress further the deterioration of the working environment at the time of mold manufacture can be provided, obtaining sufficient mold strength.

<鋳型造型用粘結剤組成物>
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、下記一般式(1)で表されるアセタール化合物及び酸硬化性樹脂を含有する。
<Binder composition for mold making>
The binder composition for mold making according to this embodiment (hereinafter, also simply referred to as a binder composition) contains an acetal compound represented by the following general formula (1) and an acid curable resin.

Figure 2018024005

(ただし、前記一般式(1)中、Rは水素原子、水酸基、若しくはアセトキシアルキル基、又は炭素数1〜5のアルキル基を示す。R及びRはそれぞれ独立に炭素数1〜5のアルキル基を示すか、又は、RとRは結合して炭素数2〜10のアルキレン基を示す。)
Figure 2018024005

(However, in said general formula (1), R < 1 > shows a hydrogen atom, a hydroxyl group, an acetoxyalkyl group, or a C1-C5 alkyl group. R < 2 > and R < 3 > are C1-C5 each independently. R 2 and R 3 are bonded to each other to represent an alkylene group having 2 to 10 carbon atoms.)

本実施形態の粘結剤組成物によれば、十分な鋳型強度を得ながら、鋳型製造時の作業環境の悪化をさらに抑制することができる。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。   According to the binder composition of the present embodiment, it is possible to further suppress deterioration of the working environment during mold production while obtaining sufficient mold strength. The reason for such an effect is not clear, but is considered as follows.

前記一般式(1)で表されるアセタール化合物は、酸硬化性樹脂を硬化させる硬化剤組成物中の酸によって脱アルコールされ、フルフラールが生成される。フルフラールが生成される速度は当該フルフラールが酸硬化剤組成物中の酸と反応して硬化する速度よりも遅く、生成されたフルフラールは硬化剤組成物によって順次硬化されるため、鋳型用組成物中のフルフラールの量を抑制することができる。このような前記一般式(1)で表されるアセタール化合物をフランアルデヒド化合物の替りに用いることによって鋳型硬化時の未反応のフランアルデヒド化合物の揮発を抑制することができるため、本実施形態の鋳型造型用粘結剤組成物によれば、十分な鋳型強度を得ながら、鋳型製造時の作業環境の悪化をさらに抑制することができる。   The acetal compound represented by the general formula (1) is dealcoholized by the acid in the curing agent composition for curing the acid curable resin, and furfural is generated. The rate at which furfural is produced is slower than the rate at which the furfural reacts with the acid in the acid curing agent composition and cures, and the produced furfural is sequentially cured by the curing agent composition. The amount of furfural can be suppressed. Since the acetal compound represented by the general formula (1) is used in place of the furanaldehyde compound, volatilization of the unreacted furanaldehyde compound at the time of template curing can be suppressed. According to the binder composition for molding, deterioration of the working environment at the time of mold production can be further suppressed while obtaining sufficient mold strength.

〔一般式(1)で表されるアセタール化合物〕
一般式(1)中、Rは、水素原子、水酸基、若しくはアセトキシアルキル基、又は炭素数1〜5のアルキル基を示す。
[Acetal compound represented by general formula (1)]
In General Formula (1), R 1 represents a hydrogen atom, a hydroxyl group, an acetoxyalkyl group, or an alkyl group having 1 to 5 carbon atoms.

前記Rがアセトキシアルキル基である場合、十分な鋳型強度を得る観点から、当該Rはアセトキシメチル基が好ましい。 When R 1 is an acetoxyalkyl group, R 1 is preferably an acetoxymethyl group from the viewpoint of obtaining sufficient template strength.

前記Rがアルキル基である場合、十分な鋳型強度を得る観点から、Rの炭素数は、1以上が好ましい。前記Rがアルキル基である場合、十分な鋳型強度を得る観点から、Rの炭素数は、5以下が好ましく、4以下がより好ましく、3以下が更に好ましい。また、前記Rがアルキル基である場合、十分な鋳型強度を得る観点から、前記Rの炭素数は、1〜5が好ましく、1〜4がより好ましく、1〜3が更に好ましい。前記Rは、直鎖アルキル基であっても分岐アルキル基であってもよい。 When R 1 is an alkyl group, the number of carbon atoms in R 1 is preferably 1 or more from the viewpoint of obtaining sufficient template strength. When R 1 is an alkyl group, from the viewpoint of obtaining sufficient template strength, the carbon number of R 1 is preferably 5 or less, more preferably 4 or less, and even more preferably 3 or less. In addition, when R 1 is an alkyl group, from the viewpoint of obtaining sufficient template strength, the carbon number of R 1 is preferably 1 to 5, more preferably 1 to 4, and still more preferably 1 to 3. R 1 may be a linear alkyl group or a branched alkyl group.

前記Rは、十分な鋳型強度を得る観点から、水素原子、水酸基、及びアセトキシメチル基からなる群より選ばれる1種以上が好ましく、水素がより好ましい。 From the viewpoint of obtaining sufficient template strength, R 1 is preferably at least one selected from the group consisting of a hydrogen atom, a hydroxyl group, and an acetoxymethyl group, and more preferably hydrogen.

及びRは、それぞれ独立に炭素数1〜5のアルキル基を示すか、又は、RとRは結合して炭素数2〜10のアルキレン基を示す。なお、R及びRは硬化剤組成物中の酸によってアルコールとして脱離する。脱離したアルコールの分子量は小さい方が揮発性が高くなり、鋳型に残存する量が少なくなるため、鋳型強度低下抑制の観点及び硬化速度低下抑制の観点から好ましい。従って、R及びRが、それぞれアルキル基を示す場合、R及びRの炭素数は、それぞれ独立に1以上であり、5以下が好ましく、3以下がより好ましく、2以下が更に好ましい。また、R及びRが、それぞれアルキル基を示す場合、R及びRの炭素数は、同様の観点から、それぞれ独立に1〜5が好ましく、1〜3がより好ましく、1〜2が更に好ましい。R及びRは、それぞれ独立に直鎖アルキル基であっても分岐アルキル基であってもよいが、鋳型強度低下抑制の観点及び硬化速度低下抑制の観点から、直鎖アルキル基が好ましい。RとRが結合してアルキレン基を示す場合、当該アルキレン基の炭素数は、同様の観点から2以上であり、10以下が好ましく、4以下がより好ましく、2が更に好ましい。また、RとRが結合してアルキレン基を示す場合、当該アルキレン基の炭素数は、同様の観点から、2〜10であり、2〜4が好ましく、2がより好ましい。 R 2 and R 3 each independently represent an alkyl group having 1 to 5 carbon atoms, or R 2 and R 3 are bonded to each other to represent an alkylene group having 2 to 10 carbon atoms. R 2 and R 3 are eliminated as an alcohol by the acid in the curing agent composition. The smaller the molecular weight of the desorbed alcohol, the higher the volatility and the smaller the amount remaining in the mold, which is preferable from the viewpoint of suppressing the reduction in mold strength and suppressing the decrease in the curing rate. Therefore, when R 2 and R 3 each represent an alkyl group, the carbon number of R 2 and R 3 is each independently 1 or more, preferably 5 or less, more preferably 3 or less, and even more preferably 2 or less. . Also, R 2 and R 3, if each represents an alkyl group, the carbon number of R 2 and R 3 are from the same viewpoint, 1-5 are preferred independently, more preferably 1 to 3, 1 to 2 Is more preferable. R 2 and R 3 may be each independently a linear alkyl group or a branched alkyl group, but a linear alkyl group is preferable from the viewpoint of suppressing reduction in template strength and suppressing decrease in curing rate. When R 2 and R 3 are combined to represent an alkylene group, the alkylene group has 2 or more carbon atoms from the same viewpoint, preferably 10 or less, more preferably 4 or less, and still more preferably 2. Further, when an alkylene group by bonding R 2 and R 3, the carbon number of the alkylene group is from the same viewpoint, 2-10, 2-4 preferably, 2 is more preferable.

前記一般式(1)で表されるアセタール化合物の分子量は、十分な鋳型強度を得る観点、及び十分な鋳型の硬化速度を得る観点から、111以上が好ましく、250以下が好ましい。   The molecular weight of the acetal compound represented by the general formula (1) is preferably 111 or more, and preferably 250 or less from the viewpoint of obtaining sufficient mold strength and obtaining a sufficient mold curing rate.

本実施形態の鋳型造型用粘結剤組成物中の前記一般式(1)で表されるアセタール化合物の含有量は、十分な鋳型強度を得る観点、及び十分な鋳型の硬化速度を得る観点から、25質量%以上が好ましく、30質量%以上がより好ましく、35質量%以上が更に好ましい。本実施形態の鋳型造型用粘結剤組成物中の前記一般式(1)で表されるアセタール化合物の含有量は、十分な鋳型強度を得る観点、及び十分な鋳型の硬化速度を得る観点から、60質量%以下が好ましく、55質量%以下がより好ましく、50質量%以下が更に好ましい。本実施形態の鋳型造型用粘結剤組成物中の前記一般式(1)で表されるアセタール化合物の含有量は、同様の観点から、25〜60質量%が好ましく、30〜55質量%がより好ましく、35〜50質量%が更に好ましい。   The content of the acetal compound represented by the general formula (1) in the binder composition for mold making according to this embodiment is from the viewpoint of obtaining sufficient mold strength and obtaining a sufficient mold curing rate. 25 mass% or more is preferable, 30 mass% or more is more preferable, and 35 mass% or more is still more preferable. The content of the acetal compound represented by the general formula (1) in the binder composition for mold making according to this embodiment is from the viewpoint of obtaining sufficient mold strength and obtaining a sufficient mold curing rate. 60 mass% or less is preferable, 55 mass% or less is more preferable, and 50 mass% or less is still more preferable. From the same viewpoint, the content of the acetal compound represented by the general formula (1) in the binder composition for mold making according to this embodiment is preferably 25 to 60% by mass, and 30 to 55% by mass. More preferably, 35-50 mass% is still more preferable.

〔酸硬化性樹脂〕
前記粘結剤組成物には、粘結剤成分として従来公知の酸硬化性樹脂が含まれていてもよい。なお、本明細書において、前記一般式(1)で表されるアセタール化合物は当該酸硬化性樹脂に含まれない。
[Acid curable resin]
The binder composition may contain a conventionally known acid curable resin as a binder component. In the present specification, the acetal compound represented by the general formula (1) is not included in the acid curable resin.

前記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の縮合物、フルフリルアルコールとアルデヒド類の縮合物、フルフリルアルコールと尿素とアルデヒド類の縮合物(尿素変性フラン樹脂)、尿素とエチレン尿素とアルデヒド類の縮合物(尿素・エチレン尿素共縮合樹脂)、メラミンとアルデヒド類の縮合物、及び尿素とアルデヒド類の縮合物よりなる群から選ばれる1種からなるものや、これらの群から選ばれる2種以上の混合物からなるものが例示できる。また、これらの群から選ばれる2種以上の共縮合物からなるものも使用できる。このうち、鋳型の硬化速度向上と鋳型強度向上の観点から、フルフリルアルコール、フルフリルアルコールの縮合物、フルフリルアルコールと尿素とアルデヒド類の縮合物、及び尿素とエチレン尿素とアルデヒド類の縮合物から選ばれる1種以上、並びにこれらの共縮合物を使用するのが好ましい。フルフリルアルコールは、非石油資源である植物から製造できるため、地球環境の観点からは、フルフリルアルコールを使用するのが好ましい。   Examples of the acid curable resin include furfuryl alcohol, condensate of furfuryl alcohol, condensate of furfuryl alcohol and aldehydes, condensate of furfuryl alcohol, urea and aldehydes (urea-modified furan resin), urea and ethylene. Condensates of urea and aldehydes (urea / ethylene urea co-condensation resin), ones selected from the group consisting of condensates of melamine and aldehydes, and condensates of urea and aldehydes, and from these groups What consists of 2 or more types of mixtures chosen can be illustrated. Moreover, what consists of 2 or more types of cocondensates chosen from these groups can also be used. Of these, from the viewpoint of improving the mold curing speed and mold strength, furfuryl alcohol, condensate of furfuryl alcohol, condensate of furfuryl alcohol, urea, and aldehydes, and condensate of urea, ethylene urea, and aldehydes. It is preferable to use one or more selected from the above, and co-condensates thereof. Since furfuryl alcohol can be produced from a plant which is a non-petroleum resource, it is preferable to use furfuryl alcohol from the viewpoint of the global environment.

前記粘結剤組成物中の前記酸硬化性樹脂の含有量は、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。前記粘結剤組成物中の前記酸硬化性樹脂の含有量は、同様の観点から、70質量%以下が好ましく、65質量%以下がより好ましく、60質量%以下が更に好ましい。前記粘結剤組成物中の前記酸硬化性樹脂の含有量は、同様の観点から、35〜70質量%が好ましく、40〜65質量%がより好ましく、45〜60質量%が更に好ましい。   The content of the acid curable resin 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. From the same viewpoint, the content of the acid curable resin in the binder composition is preferably 70% by mass or less, more preferably 65% by mass or less, and further preferably 60% by mass or less. From the same viewpoint, the content of the acid curable resin in the binder composition is preferably 35 to 70% by mass, more preferably 40 to 65% by mass, and still more preferably 45 to 60% by mass.

前記粘結剤組成物は、フランアルデヒド化合物を含有していてもよい。ただし、粘結剤組成物中のフランアルデヒド化合物の含有量が多いと鋳型硬化時に未反応のフランアルデヒド化合物が揮発し、作業環境が悪化するおそれがある。そのため、前記粘結剤組成物中の前記フランアルデヒド化合物の含有量は3質量%以下が好ましく、1質量%以下がより好ましい。   The binder composition may contain a furanaldehyde compound. However, if the content of the furanaldehyde compound in the binder composition is large, the unreacted furanaldehyde compound volatilizes when the mold is cured, and the working environment may be deteriorated. Therefore, the content of the furanaldehyde compound in the binder composition is preferably 3% by mass or less, and more preferably 1% by mass or less.

前記フランアルデヒド化合物としては、フルフラール、5−ヒドロキシメチルフルフラール、及び5−アセトキシメチルフルフラールからなる群より選ばれる少なくとも1種以上が例示できる。   Examples of the furanaldehyde compound include at least one selected from the group consisting of furfural, 5-hydroxymethylfurfural, and 5-acetoxymethylfurfural.

〔硬化促進剤〕
前記粘結剤組成物には、鋳型強度向上の観点から、硬化促進剤が含まれていてもよい。硬化促進剤としては、鋳型強度向上の観点から、下記一般式(2)で表される化合物(以下、硬化促進剤(2)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]
The binder composition may contain a hardening accelerator from the viewpoint of improving the mold strength. As the curing accelerator, from the viewpoint of improving the mold strength, at least one selected from the group consisting of a compound represented by the following general formula (2) (hereinafter referred to as curing accelerator (2)) and an aromatic dialdehyde. Is preferred.

Figure 2018024005


〔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。〕
Figure 2018024005


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

前記硬化促進剤(2)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、鋳型強度向上の観点から、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 (2) include 2,5-bishydroxymethyl furan, 2,5-bismethoxymethyl furan, 2,5-bisethoxymethyl furan, 2-hydroxymethyl-5-methoxymethyl furan, 2- Examples include hydroxymethyl-5-ethoxymethylfuran and 2-methoxymethyl-5-ethoxymethylfuran. Of these, 2,5-bishydroxymethylfuran is preferably used from the viewpoint of improving the mold strength.

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。それらの誘導体とは、基本骨格としての2つのホルミル基を有する芳香族化合物の芳香環にアルキル基等の置換基を有する化合物等を意味する。鋳型強度向上の観点から、テレフタルアルデヒド及びテレフタルアルデヒドの誘導体が好ましく、テレフタルアルデヒドがより好ましい。   Examples of the aromatic dialdehyde include terephthalaldehyde, phthalaldehyde and isophthalaldehyde, and derivatives thereof. These derivatives mean compounds having a substituent such as an alkyl group on the aromatic ring of an aromatic compound having two formyl groups as the basic skeleton. From the viewpoint of improving the mold strength, terephthalaldehyde and terephthalaldehyde derivatives are preferable, and terephthalaldehyde is more preferable.

前記粘結剤組成物中の硬化促進剤の含有量は、鋳型強度向上の観点から、0.5質量%以上が好ましく、1質量%以上がより好ましく、2質量%以上が更に好ましい。前記粘結剤組成物中の硬化促進剤の含有量は、硬化促進剤の溶解性の観点及び鋳型強度向上の観点から、50質量%以下が好ましく、40質量%以下がより好ましく、30質量%以下が更に好ましい。   The content of the curing accelerator in the binder composition is preferably 0.5% by mass or more, more preferably 1% by mass or more, and still more preferably 2% by mass or more from the viewpoint of improving the mold strength. The content of the curing accelerator in the binder composition is preferably 50% by mass or less, more preferably 40% by mass or less, and more preferably 30% by mass from the viewpoint of solubility of the curing accelerator and improvement of mold strength. The following is more preferable.

[水]
前記粘結剤組成物には、さらに水が含まれてもよい。例えば、フルフリルアルコールとアルデヒド類の縮合物などの各種縮合物を合成する場合、水溶液状の原料を使用したり縮合水が生成したりするため、縮合物は、通常、水との混合物の形態で得られる。このような縮合物を前記粘結剤組成物に使用するにあたり、水は必要に応じて、トッピング等で除去しても構わないが、硬化反応速度を維持できる限り、製造の際にあえて除去する必要はない。また、前記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、水をさらに添加してもよい。前記粘結剤組成物を取扱いやすい粘度に調整する目的で水をさらに添加する場合、鋳型造型用組成物の製造時及び鋳型製造時作業性の観点から、前記粘結剤組成物の粘度(25℃時)は70mPa・s以下が好ましく、50mPa・s以下がより好ましい。
[water]
The binder composition may further contain water. For example, when synthesizing various condensates such as a condensate of furfuryl alcohol and aldehydes, an aqueous raw material is used or condensed water is generated. Therefore, the condensate is usually in the form of a mixture with water. It is obtained by. In using such a condensate in the binder composition, water may be removed by topping, if necessary, but it is intentionally removed during production as long as the curing reaction rate can be maintained. There is no need. Moreover, water may be further added for the purpose of adjusting the binder composition to a viscosity that is easy to handle. When water is further added for the purpose of adjusting the binder composition to an easy-to-handle viscosity, the viscosity of the binder composition (25 from the viewpoint of workability during the production of the mold making composition and the mold production). Is preferably 70 mPa · s or less, and more preferably 50 mPa · s or less.

前記粘結剤組成物には、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ジメトキシメチルシラン、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。エポキシシランの中でも、3−グリシドキシプロピルメチルジメトキシシランが好ましい。   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-glycidoxypropyldimethoxymethylsilane, Epoxy silanes such as 3-glycidoxypropylmethyldiethoxysilane, 3-glycidoxypropyltriethoxysilane, ureidosilane, mercaptosilane, sulfide silane, methacryloxysilane, acryloxysilane, and the like are used. Amino silane, epoxy silane, and ureido silane are preferable. More preferred are aminosilane and epoxysilane. Among aminosilanes, N-β- (aminoethyl) -γ-aminopropylmethyldimethoxysilane is preferable. Of the epoxy silanes, 3-glycidoxypropylmethyldimethoxysilane is preferred.

前記粘結剤組成物中のシランカップリング剤の含有量は、鋳型強度向上の観点から、0.01質量%以上が好ましく、0.05質量%以上がより好ましい。前記粘結剤組成物中のシランカップリング剤の含有量は、同様の観点から、5質量%以下が好ましく、4質量%以下がより好ましい。前記粘結剤組成物中のシランカップリング剤の含有量は、同様の観点から、0.01〜5質量%が好ましく、0.05〜4質量%がより好ましい。   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 mold strength. From the same viewpoint, the content of the silane coupling agent in the binder composition is preferably 5% by mass or less, and more preferably 4% by mass or less. From the same viewpoint, the content of the silane coupling agent in the binder composition is preferably 0.01 to 5% by mass, and more preferably 0.05 to 4% by mass.

本実施形態の鋳型造型用粘結剤組成物は自硬性鋳型の造型に好適に用いられる。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、時間の経過と共に重合反応が進行し、鋳型が硬化する鋳型である。その際に用いられ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、それに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 binder composition for mold making of this embodiment is suitably used for making a self-hardening mold. Here, the self-hardening mold is a mold in which, when a binder composition and a curing agent are mixed with sand, a polymerization reaction proceeds with time, and the mold is cured. As temperature of the sand used in that case, it is the range of -20 degreeC-50 degreeC, Preferably it is 0 degreeC-40 degreeC. The mold can be appropriately cured by selecting a suitable amount of a curing agent for the sand at such a temperature and adding it to the sand.

<鋳型の製造方法>
本実施形態の鋳型の製造方法は、耐火性粒子と、前記鋳型造型用粘結剤組成物と、当該鋳型造型用粘結剤組成物を硬化させる硬化剤を含む硬化剤組成物とを混合して鋳型用組成物を得る混合工程、及び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。当該鋳型の製造方法は、十分な鋳型強度を得ながら、鋳型製造時の作業環境の悪化をさらに抑制することができる。
<Mold production method>
The method for producing a mold according to the present embodiment comprises mixing a refractory particle, a binder for mold molding, and a curing agent composition containing a curing agent for curing the binder composition for mold molding. A mixing step of obtaining a mold composition, and a curing step of filling the mold composition in a mold and curing the mold composition. The mold manufacturing method can further suppress deterioration of the working environment during mold manufacturing while obtaining sufficient mold strength.

〔耐火性粒子〕
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1種又は2種以上を使用でき、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。これらの中でも珪砂を含むことが好ましい。
(Fireproof particles)
As the refractory particles, one or more conventionally known ones such as silica sand, chromite sand, zircon sand, olivine sand, alumina sand, mullite sand, and synthetic mullite sand can be used, and used fire resistance. Those obtained by collecting or regenerating particles can also be used. Among these, it is preferable to contain silica sand.

〔硬化剤組成物〕
前記硬化剤組成物は、鋳型硬化時の作業環境の悪化を防ぐ観点、及び鋳型強度向上の観点から酸を含有する。
[Curing agent composition]
The said hardening | curing agent composition contains an acid from a viewpoint of preventing the deterioration of the working environment at the time of mold hardening, and a viewpoint of mold intensity improvement.

[酸]
前記酸は、前記粘結剤組成物を硬化させることができる酸であれば特に限定されない。当該酸としては、2,6−ジヒドロキシ安息香酸、シュウ酸、マレイン酸、ピルビン酸、マロン酸、2−フランカルボン酸、フタル酸、フマル酸、乳酸、クエン酸、リンゴ酸等のカルボン酸、キシレンスルホン酸(特に、m−キシレンスルホン酸)やトルエンスルホン酸(特に、p−トルエンスルホン酸)、メタンスルホン酸等のスルホン酸系化合物、リン酸、硫酸など、従来公知のものを1種以上使用できる。ただし、スルホン酸や硫酸などの硫黄を含む酸を硬化剤として使用した場合、鋳造時にSOxガスが発生するため、硬化剤組成物中の硫黄を含む酸の含有量は、60質量%以下が好ましく、30質量%以下がより好ましく、10質量%以下が更に好ましく、1質量%以下がより更に好ましく、実質的に0質量%がより更に好ましい。係る場合、鋳造時のSOxガスの発生量をゼロにすることができる。SOxガスを抑制しながら鋳型の強度を向上させる観点から、前記酸はカルボン酸を含むことが好ましく、酸におけるカルボン酸の割合は多いほどより好ましく、カルボン酸からなる場合が更に好ましい。また、当該カルボン酸の中でも2,6−ジヒドロキシ安息香酸、シュウ酸、マレイン酸からなる群より選ばれる少なくとも1種以上がより好ましく、シュウ酸が更に好ましい。
[acid]
The acid is not particularly limited as long as the acid can cure the binder composition. Examples of the acid include 2,6-dihydroxybenzoic acid, oxalic acid, maleic acid, pyruvic acid, malonic acid, 2-furancarboxylic acid, phthalic acid, fumaric acid, lactic acid, citric acid, malic acid and other carboxylic acids, xylene Use one or more conventionally known compounds such as sulfonic acid (especially m-xylenesulfonic acid), toluenesulfonic acid (especially p-toluenesulfonic acid), sulfonic acid compounds such as methanesulfonic acid, phosphoric acid and sulfuric acid. it can. However, when an acid containing sulfur such as sulfonic acid or sulfuric acid is used as a curing agent, SOx gas is generated during casting. Therefore, the content of the acid containing sulfur in the curing agent composition is preferably 60% by mass or less. 30 mass% or less is more preferable, 10 mass% or less is further more preferable, 1 mass% or less is further more preferable, and substantially 0 mass% is still more preferable. In such a case, the amount of SOx gas generated during casting can be reduced to zero. From the viewpoint of improving the strength of the template while suppressing SOx gas, the acid preferably contains a carboxylic acid, more preferably the proportion of the carboxylic acid in the acid is greater, and even more preferably a carboxylic acid. Among the carboxylic acids, at least one selected from the group consisting of 2,6-dihydroxybenzoic acid, oxalic acid and maleic acid is more preferable, and oxalic acid is more preferable.

前記硬化剤組成物中の前記酸の含有量は、作業環境の温度や耐火性粒子の温度に応じて、所望の反応速度及び鋳型強度を得るために適宜調整されるが、一般的には、鋳型強度向上の観点から、5質量%以上が好ましく、10質量%以上がより好ましく、20質量%以上が更に好ましい。同様に、前記硬化剤組成物中の前記酸の含有量は、鋳型強度向上の観点から、80質量%以下が好ましく、70質量%以下がより好ましく、60質量%以下が更に好ましい。また、前記硬化剤組成物中の前記酸の含有量は、鋳型強度向上の観点から、5〜80質量%が好ましく、10〜70質量%がより好ましく、20〜60質量%が更に好ましい。   The content of the acid in the curing agent composition is appropriately adjusted in order to obtain a desired reaction rate and mold strength, depending on the temperature of the working environment and the temperature of the refractory particles. From the viewpoint of improving the mold strength, the content is preferably 5% by mass or more, more preferably 10% by mass or more, and further preferably 20% by mass or more. Similarly, the content of the acid in the curing agent composition is preferably 80% by mass or less, more preferably 70% by mass or less, and still more preferably 60% by mass or less from the viewpoint of improving the mold strength. The content of the acid in the curing agent composition is preferably 5 to 80% by mass, more preferably 10 to 70% by mass, and still more preferably 20 to 60% by mass from the viewpoint of improving the mold strength.

[その他の成分]
前記硬化剤組成物は、本実施形態の鋳型の効果を損なわない範囲で他の成分を含有していてもよい。当該他の成分としては、以下の成分が例示できる。
[Other ingredients]
The said hardening | curing agent composition may contain another component in the range which does not impair the effect of the casting_mold | template of this embodiment. Examples of the other components include the following components.

前記硬化剤組成物には、アルコール類、エーテルアルコール類よりなる群から選ばれる1種以上の溶剤を含有させることができる。これらの中でもアルコール類がより好ましい。   The curing agent composition may contain one or more solvents selected from the group consisting of alcohols and ether alcohols. Among these, alcohols are more preferable.

鋳型強度向上の観点から、前記アルコール類としては、メタノール、エタノール、プロパノール、ブタノール、ペンタノール、ヘキサノール、ヘプタノール、オクタノール、ベンジルアルコールが好ましく、エーテルアルコール類としては、エチレングリコールモノエチルエーテル、エチレングリコールモノブチルエーテル、エチレングリコールモノヘキシルエーテル、ジエチレングリコールモノエチルエーテル、ジエチレングリコールモノブチルエーテル、ジエチレングリコールモノヘキシルエーテル、ジエチレングリコールモノフェニルエーテル、エチレングリコールモノフェニルエーテルが好ましい。   From the viewpoint of improving mold strength, the alcohols are preferably methanol, ethanol, propanol, butanol, pentanol, hexanol, heptanol, octanol, and benzyl alcohol, and the ether alcohols are ethylene glycol monoethyl ether, ethylene glycol mono Butyl ether, ethylene glycol monohexyl ether, diethylene glycol monoethyl ether, diethylene glycol monobutyl ether, diethylene glycol monohexyl ether, diethylene glycol monophenyl ether, and ethylene glycol monophenyl ether are preferred.

前記硬化剤組成物中の前記溶剤の含有量は、作業環境の温度や耐火性粒子の温度に応じて、所望の反応速度及び鋳型強度を得るために適宜調整されるが、一般的には、鋳型強度向上の観点および硬化剤組成物を溶解させる観点から、5質量%以上が好ましく、10質量%以上がより好ましく、20質量%以上が更に好ましい。前記硬化剤組成物中の前記溶剤の含有量は、同様の観点から、90質量%以下が好ましく、80質量%以下がより好ましく、70質量%以下が更に好ましい。また、前記硬化剤組成物中の前記溶剤の含有量は、同様の観点から、5〜90質量%が好ましく、10〜80質量%がより好ましく、20〜70質量%が更に好ましい。   The content of the solvent in the curing agent composition is appropriately adjusted in order to obtain a desired reaction rate and mold strength, depending on the temperature of the working environment and the temperature of the refractory particles. From the viewpoint of improving the mold strength and from the viewpoint of dissolving the curing agent composition, the content is preferably 5% by mass or more, more preferably 10% by mass or more, and still more preferably 20% by mass or more. From the same viewpoint, the content of the solvent in the curing agent composition is preferably 90% by mass or less, more preferably 80% by mass or less, and still more preferably 70% by mass or less. Moreover, 5-90 mass% is preferable from the same viewpoint, as for content of the said solvent in the said hardening | curing agent composition, 10-80 mass% is more preferable, and 20-70 mass% is still more preferable.

なお、硬化剤組成物に関しては、使用時の状態は問わない。例えば、固体の場合は耐火性粒子にコーティングして用いることも構わないが、使用時に液状であることが好ましく、25℃で液状であることがより好ましい。   In addition, regarding the hardening | curing agent composition, the state at the time of use does not ask | require. For example, in the case of a solid, it may be used by coating refractory particles, but it is preferably liquid at the time of use, and more preferably liquid at 25 ° C.

〔その他の成分〕
本実施形態の鋳型の製造方法は、本実施形態の効果を阻害しない程度に酸硬化性樹脂、硬化促進剤、水、シランカップリング剤等の添加剤、酸性物質、及び溶剤等を添加してもよい。
[Other ingredients]
The mold manufacturing method of the present embodiment includes an acid curable resin, a curing accelerator, water, an additive such as a silane coupling agent, an acidic substance, a solvent, and the like to such an extent that the effects of the present embodiment are not impaired. Also good.

前記混合工程において、前記粘結剤組成物及び前記硬化剤組成物、並びに耐火性粒子を添加・混合する順序に特に限定は無く、前記粘結剤組成物と前記硬化剤組成物とを混合し鋳型造型用組成物を製造した後、当該鋳型造型用組成物と耐火性粒子とを混合してもよく、前記粘結剤組成物、前記硬化剤組成物、及び耐火性粒子をそれぞれ添加・混合してもよいが、保存安定性及び鋳型の生産性の観点からは、前記粘結剤組成物、前記硬化剤組成物、及び耐火性粒子を混合し、鋳型用組成物を得るのが好ましい。また、鋳型強度向上の観点から、耐火性粒子に硬化剤組成物を添加して混合し、ついで粘結剤組成物を添加して混合することが好ましい。また、2種以上の硬化剤組成物を用いる場合は、各硬化剤組成物を混合してから添加してもよく、各硬化剤組成物を別々に添加してもよい。   In the mixing step, the order of adding and mixing the binder composition and the curing agent composition, and the refractory particles is not particularly limited, and the binder composition and the curing agent composition are mixed. After producing the mold molding composition, the mold molding composition and the refractory particles may be mixed, and the binder composition, the curing agent composition, and the refractory particles are added and mixed, respectively. However, from the viewpoint of storage stability and mold productivity, it is preferable to mix the binder composition, the curing agent composition, and refractory particles to obtain a mold composition. Further, from the viewpoint of improving the mold strength, it is preferable to add and mix the curing agent composition to the refractory particles, and then add and mix the binder composition. Moreover, when using 2 or more types of hardening | curing agent compositions, you may add after mixing each hardening | curing agent composition, and you may add each hardening | curing agent composition separately.

前記耐火性粒子と前記粘結剤組成物と前記硬化剤組成物との比率は作業環境の温度や耐火性粒子の温度に応じて、所望の鋳型強度を得るために適宜設定できるが、一般的には鋳型強度向上の観点から、前記耐火性粒子100質量部に対して、前記粘結剤組成物は0.5質量部以上が好ましく、経済性の観点及び鋳物品質向上の観点から、前記耐火性粒子100質量部に対して、3.0質量部以下が好ましく、1.5質量部以下がより好ましい。鋳型強度向上の観点から、前記耐火性粒子100質量部に対して、前記硬化剤組成物は0.10質量部以上が好ましく、0.20質量部以上がより好ましく、経済性の観点及び鋳物品質向上の観点から、前記耐火性粒子100質量部に対して、2.0質量部以下が好ましく、1.0質量部以下がより好ましい。また、前記耐火性粒子と前記粘結剤組成物と前記硬化剤組成物との比率は、鋳型強度向上の観点、並びに経済性の観点及び鋳物品質向上の観点から、前記耐火性粒子100質量部に対して、前記粘結剤組成物が0.5〜3.0質量部が好ましく、0.5〜1.5質量部がより好ましい。鋳型強度向上の観点、並びに経済性の観点及び鋳物品質向上の観点から、前記耐火性粒子100質量部に対して、前記硬化剤組成物が0.10〜2.0質量部が好ましく、0.20〜1.0質量部がより好ましい。   The ratio of the refractory particles, the binder composition and the curing agent composition can be set as appropriate in order to obtain a desired mold strength depending on the temperature of the working environment and the temperature of the refractory particles. From the viewpoint of improving mold strength, the binder composition is preferably 0.5 parts by mass or more with respect to 100 parts by mass of the refractory particles, and from the viewpoint of economy and improvement of casting quality, the fire resistance 3.0 parts by mass or less is preferable with respect to 100 parts by mass of the conductive particles, and 1.5 parts by mass or less is more preferable. From the viewpoint of improving mold strength, the curing agent composition is preferably 0.10 parts by mass or more, more preferably 0.20 parts by mass or more, and economical viewpoint and casting quality with respect to 100 parts by mass of the refractory particles. From an improvement viewpoint, 2.0 mass parts or less are preferable with respect to 100 mass parts of the refractory particles, and 1.0 mass part or less is more preferable. The ratio of the refractory particles, the binder composition, and the curing agent composition is 100 parts by mass of the refractory particles from the viewpoint of improving mold strength, from the viewpoint of economic efficiency, and from the viewpoint of improving casting quality. On the other hand, the binder composition is preferably 0.5 to 3.0 parts by mass, and more preferably 0.5 to 1.5 parts by mass. From the viewpoint of improving the mold strength, from the viewpoint of economic efficiency, and from the viewpoint of improving the casting quality, the curing agent composition is preferably 0.10 to 2.0 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the refractory particles. 20-1.0 mass part is more preferable.

〔その他の成分〕
前記混合工程では、本実施形態の効果を阻害しない程度に酸硬化性樹脂、硬化促進剤、水、シランカップリング剤等の添加剤、酸性物質、及び溶剤等を添加してもよい。酸硬化性樹脂、硬化促進剤、水、シランカップリング剤等の添加剤、酸性物質、及び溶剤は、前記粘結剤組成物に用いることができる成分、及び前記硬化剤組成物に用いることができる成分と同様のもの及び量を用いることが出来る。
[Other ingredients]
In the mixing step, an acid curable resin, a curing accelerator, water, an additive such as a silane coupling agent, an acidic substance, and a solvent may be added to such an extent that the effects of the present embodiment are not impaired. An acid curable resin, a curing accelerator, water, an additive such as a silane coupling agent, an acidic substance, and a solvent may be used for the component that can be used in the binder composition and the curing agent composition. Similar ingredients and amounts can be used.

前記混合工程において、各原料を混合する方法としては、公知一般の手法を用いることが出来、例えば、バッチミキサーにより各原料を添加して混練する方法や、連続ミキサーに各原料を供給して混練する方法が挙げられる。   In the mixing step, as a method of mixing the raw materials, a known general method can be used, for example, a method of adding each raw material by a batch mixer and kneading, or a method of supplying each raw material to a continuous mixer and kneading. The method of doing is mentioned.

本実施形態の鋳型の製造方法において、当該混合工程以外は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。   In the mold manufacturing method of the present embodiment, the mold can be manufactured using the conventional mold manufacturing process as it is except for the mixing step.

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.

<評価方法>
〔粘結剤組成物のフルフリルアルコール・フルフラール含有量〕
ガスクロマトグラフィーにて測定を行った。(フルフリルアルコール・フルフラールで検量線を作成)
測定条件:
・内部標準溶液:1,6−ヘキサンジオール
・カラム:PEG−20M Chromosorb WAW DMCS 60/80mes・h(ジーエルサイエンス社製)
・カラム温度:80〜200℃(8℃/min)
・インジェクション温度:210℃
・検出器温度:250℃
・キャリアーガス:50mL/min(He)
<Evaluation method>
[Furfuryl alcohol / furfural content of binder composition]
Measurement was performed by gas chromatography. (Create a calibration curve with furfuryl alcohol and furfural)
Measurement condition:
Internal standard solution: 1,6-hexanediol Column: PEG-20M Chromosorb WAW DMCS 60 / 80mes / h (manufactured by GL Sciences Inc.)
Column temperature: 80 to 200 ° C. (8 ° C./min)
・ Injection temperature: 210 ℃
-Detector temperature: 250 ° C
Carrier gas: 50 mL / min (He)

<調製例>
〔フルフラールジメチルアセタールの製造〕
三ツ口フラスコにフルフラール100質量部と、メタノールを123質量部と、塩化アンモニウムを2.8質量部と、モレキュラーシーブ3Aを62質量部とを混合し、窒素雰囲気下、還流下で10時間反応させた。冷却後、ろ過を行い、フルフラールジメチルアセタールを得た。
<Preparation example>
[Production of furfural dimethyl acetal]
In a three-necked flask, 100 parts by mass of furfural, 123 parts by mass of methanol, 2.8 parts by mass of ammonium chloride, and 62 parts by mass of molecular sieve 3A were mixed and reacted in a nitrogen atmosphere under reflux for 10 hours. . After cooling, filtration was performed to obtain furfural dimethyl acetal.

〔尿素・エチレン尿素縮合物の製造〕
三ツ口フラスコに37%ホルムアルデヒド液100質量部と、エチレン尿素106質量部と、尿素25質量部とを混合し、100℃で3時間反応させ、尿素・エチレン尿素縮合物を得た。尿素・エチレン尿素縮合物の組成は、尿素・エチレン尿素共縮合樹脂66質量%、水34質量%であった。
[Production of urea / ethylene urea condensate]
In a three-necked flask, 100 parts by mass of 37% formaldehyde solution, 106 parts by mass of ethylene urea, and 25 parts by mass of urea were mixed and reacted at 100 ° C. for 3 hours to obtain a urea / ethylene urea condensate. The composition of the urea / ethylene urea condensate was 66 mass% urea / ethylene urea cocondensation resin and 34 mass% water.

<実施例1〜3、及び比較例1、2>
〔粘結剤組成物の製造〕
表1に示すアセタール化合物、酸硬化性樹脂、シランカップリング剤を所定の質量比率で混合し、実施例1〜3及び比較例1〜2の粘結剤組成物を製造した。表1において、「FFA」はフルフリルアルコール、「FL」はフルフラール、「シランカップリング剤」は3−グリシドキシプロピルメチルジメトキシシランを意味する。なお、フルフラールジエチルアセタール、及びフルフラールエチレンアセタールは市販の試薬(東京化成工業株式会社製)を使用した。
<Examples 1-3 and Comparative Examples 1 and 2>
(Production of binder composition)
The acetal compound, acid curable resin, and silane coupling agent shown in Table 1 were mixed at a predetermined mass ratio to produce binder compositions of Examples 1 to 3 and Comparative Examples 1 and 2. In Table 1, “FFA” means furfuryl alcohol, “FL” means furfural, and “silane coupling agent” means 3-glycidoxypropylmethyldimethoxysilane. For furfural diethyl acetal and furfural ethylene acetal, commercially available reagents (manufactured by Tokyo Chemical Industry Co., Ltd.) were used.

〔硬化剤組成物の製造〕
2,6−ジヒドロキシ安息香酸、メタノールをそれぞれ表1に示す所定の質量比で混合し、実施例1〜3及び比較例1、2の硬化剤組成物を製造した。表1において、「DHB」は2,6−ジヒドロキシ安息香酸を意味し、「MeOH」はメタノールを意味する。
[Manufacture of curing agent composition]
2,6-dihydroxybenzoic acid and methanol were mixed at predetermined mass ratios shown in Table 1, respectively, to produce curing agent compositions of Examples 1 to 3 and Comparative Examples 1 and 2. In Table 1, “DHB” means 2,6-dihydroxybenzoic acid, and “MeOH” means methanol.

〔鋳型用組成物の製造〕
25℃、55%RHの条件下で、珪砂(フリーマントル)新砂100質量部に対し、表1に示す硬化剤組成物を0.4質量部添加して混合し、次いで表1に示す粘結剤組成物1.0質量部を添加し、これらを混合して鋳型用組成物を得た。
[Manufacture of mold composition]
Under the conditions of 25 ° C. and 55% RH, 0.4 parts by mass of the hardener composition shown in Table 1 was added to and mixed with 100 parts by mass of fresh sand (free mantle), and then the caking shown in Table 1 was made. 1.0 parts by mass of the agent composition was added and mixed to obtain a mold composition.

<試験例>
〔鋳型製造時の臭気〕
混練直後の鋳型用組成物の臭気は以下の基準により評価した。
3:特異臭が無い
2:特異臭が少ない
1:特異臭が強い
<Test example>
[Odor during mold production]
The odor of the mold composition immediately after kneading was evaluated according to the following criteria.
3: No specific odor 2: Low specific odor 1: Strong specific odor

〔抜型性〕
混練直後の鋳型用組成物を直径50mm、高さ50mmの円柱形状のテストピース枠に充填し、5分間経過した時に抜型を行った。抜型性は以下の基準により評価した。抜型性は、鋳型強度及び鋳型の取り扱い性を示す評価として用いた。
3:鋳型強度が充分発現しており、抜型可能
2:鋳型強度がやや不十分だが、抜型可能
1:鋳型強度が不十分で、抜型困難
(Cutability)
The mold composition immediately after kneading was filled into a cylindrical test piece frame having a diameter of 50 mm and a height of 50 mm, and the mold was removed after 5 minutes. The moldability was evaluated according to the following criteria. The moldability was used as an evaluation showing the mold strength and the mold handling.
3: Mold strength is fully expressed and mold removal is possible 2: Mold strength is slightly insufficient, but mold removal is possible 1: Mold strength is insufficient and mold removal is difficult

評価結果を表1に示す。   The evaluation results are shown in Table 1.

Figure 2018024005
Figure 2018024005

Claims (6)

下記一般式(1)で表されるアセタール化合物及び酸硬化性樹脂を含有する鋳型造型用粘結剤組成物。
Figure 2018024005


(ただし、前記一般式(1)中、Rは水素原子、水酸基、若しくはアセトキシアルキル基、又は炭素数1〜5のアルキル基を示す。R及びRは、それぞれ独立に炭素数1〜5のアルキル基を示すか、又は、RとRは結合して炭素数2〜10のアルキレン基を示す。)
Binder composition for mold making containing an acetal compound represented by the following general formula (1) and an acid curable resin.
Figure 2018024005


(In the general formula (1), R 1 represents a hydrogen atom, a hydroxyl group, an acetoxyalkyl group, or an alkyl group having 1 to 5 carbon atoms. R 2 and R 3 each independently represents 1 to 1 carbon atoms. 5 represents an alkyl group, or R 2 and R 3 are bonded to each other to represent an alkylene group having 2 to 10 carbon atoms.)
前記一般式(1)中、R及びRが、それぞれ独立に炭素数1又は2のアルキル基を示すか、又は、RとRは結合して炭素数2のアルキレン基を示す、請求項1に記載の鋳型造型用粘結剤組成物。 In the general formula (1), R 2 and R 3 each independently represent an alkyl group having 1 or 2 carbon atoms, or R 2 and R 3 are bonded to each other to represent an alkylene group having 2 carbon atoms. The binder composition for mold making according to claim 1. 前記酸硬化性樹脂がフルフリルアルコール、フルフリルアルコールと尿素とアルデヒド類の縮合物、及び尿素とエチレン尿素とアルデヒド類の縮合物から選ばれる1種以上である請求項1又は2に記載の鋳型造型用粘結剤組成物。   The mold according to claim 1 or 2, wherein the acid curable resin is at least one selected from furfuryl alcohol, a condensate of furfuryl alcohol, urea, and aldehydes, and a condensate of urea, ethylene urea, and aldehydes. Binder composition for molding. 耐火性粒子と、請求項1〜3の何れか1項に記載の鋳型造型用粘結剤組成物と、当該鋳型造型用粘結剤組成物を硬化させる硬化剤を含む硬化剤組成物とを含有する鋳型用組成物。   A refractory particle, a binder for molding a mold according to any one of claims 1 to 3, and a curing agent composition comprising a curing agent for curing the binder composition for molding. A composition for molds to be contained. 前記硬化剤が、カルボン酸を含むものである、請求項4に記載の鋳型用組成物。   The composition for casting_mold | template of Claim 4 whose said hardening | curing agent contains carboxylic acid. 耐火性粒子と、請求項1〜3の何れか1項に記載の鋳型造型用粘結剤組成物と、当該鋳型造型用粘結剤組成物を硬化させる硬化剤を含む硬化剤組成物とを混合して鋳型用組成物を得る混合工程、及び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 refractory particle, a binder for molding a mold according to any one of claims 1 to 3, and a curing agent composition comprising a curing agent for curing the binder composition for molding. A method for producing a mold, comprising: a mixing step of mixing to obtain a mold composition; and a curing step of filling the mold composition in a mold and curing the mold composition.
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