JP2885395B2 - Hardener composition for mold production - Google Patents

Hardener composition for mold production

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JP2885395B2 JP25946394A JP25946394A JP2885395B2 JP 2885395 B2 JP2885395 B2 JP 2885395B2 JP 25946394 A JP25946394 A JP 25946394A JP 25946394 A JP25946394 A JP 25946394A JP 2885395 B2 JP2885395 B2 JP 2885395B2
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Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、鋳型を製造する際に、
結合剤であるフラン樹脂やフェノール樹脂等の酸硬化性
樹脂の硬化を促進させるための鋳型製造用硬化剤組成物
に関するものである。
The present invention relates to a method for manufacturing a mold,
The present invention relates to a curing agent composition for producing a mold for accelerating the curing of an acid-curable resin such as a furan resin or a phenol resin as a binder.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来より、フラン樹脂やフェノール樹脂
等の酸硬化性樹脂の硬化を促進させるための硬化剤とし
ては、アルキル(C1〜C4)置換芳香族スルホン酸が使
用されている。例えば、キシレンスルホン酸等の水溶液
が一般的に使用されている。しかしながら、キシレンス
ルホン酸水溶液は、キシレンスルホン酸濃度が高いほど
その結晶が析出しやすいということがあった。特に、冬
場の低温時において、酸硬化性樹脂の硬化速度を促進さ
せようとすると、キシレンスルホン酸水溶液の濃度を高
くしなければならず、その結果、硬化剤供給用のポンプ
がキシレンスルホン酸の析出によって詰まってしまうと
いうことがあった。
2. Description of the Related Art Conventionally, alkyl (C 1 -C 4 ) substituted aromatic sulfonic acids have been used as a curing agent for accelerating the curing of acid curable resins such as furan resins and phenol resins. For example, an aqueous solution such as xylene sulfonic acid is generally used. However, in the xylene sulfonic acid aqueous solution, as the xylene sulfonic acid concentration is higher, the crystals are likely to precipitate. In particular, when the curing speed of the acid-curable resin is to be accelerated at a low temperature in winter, the concentration of the xylene sulfonic acid aqueous solution must be increased. It was sometimes clogged by precipitation.

【0003】このため、硬化剤組成物として、アルキル
置換芳香族スルホン酸を50〜95重量%含有し、且つ
アルキル置換芳香族スルホン酸としてキシレンスルホン
酸10〜50重量%とエチルベンゼンスルホン酸50〜
90重量%とからなるものを使用することが提案されて
いる(特公平4-56025号公報)。この硬化剤組成物を使
用すると、キシレンスルホン酸とエチルベンゼンスルホ
ン酸とがバランスよく含有されているために、冬場にお
いて硬化剤組成物中のスルホン酸が析出するのをある程
度防止でき、好ましいものである。しかしながら、芳香
族スルホン酸を含有する硬化剤で冬場、酸強度をさらに
強くするために芳香族スルホン酸濃度を高めるだけでは
不十分で、硫酸等の無機酸の添加が必要となる。その場
合、低温時の結晶析出を防止するため、従来、メタノー
ル等の低級アルコールが配合されていたが、引火危険性
があり製造設備、輸送、保管、取り扱いに関し、様々な
制約を受けていた。
For this reason, the curing agent composition contains 50 to 95% by weight of an alkyl-substituted aromatic sulfonic acid, and 10 to 50% by weight of xylene sulfonic acid and 50 to 50% of ethylbenzene sulfonic acid as an alkyl-substituted aromatic sulfonic acid.
It has been proposed to use one consisting of 90% by weight (Japanese Patent Publication No. 4-56025). When this curing agent composition is used, since xylene sulfonic acid and ethylbenzene sulfonic acid are contained in a well-balanced manner, the sulfonic acid in the curing agent composition can be prevented from precipitating to some extent in winter, which is preferable. . However, it is not enough to increase the aromatic sulfonic acid concentration in winter in the winter with a curing agent containing an aromatic sulfonic acid to further increase the acid strength, and it is necessary to add an inorganic acid such as sulfuric acid. In that case, in order to prevent crystal precipitation at low temperatures, a lower alcohol such as methanol was conventionally added, but there was a risk of ignition and various restrictions were imposed on production equipment, transportation, storage and handling.

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】このような問題点を回
避するためには、特公平4-56025号に記載されている硬
化剤組成物中のアルキル置換芳香族スルホン酸の量を低
下させることが考えられる。しかしながら、アルキル置
換芳香族スルホン酸の量を低下させると、酸硬化性樹脂
の硬化速度を促進させることができず、短時間で強度の
大きい鋳型を製造することができない。
In order to avoid such a problem, the amount of the alkyl-substituted aromatic sulfonic acid in the curing agent composition described in JP-B-4-56025 must be reduced. Can be considered. However, when the amount of the alkyl-substituted aromatic sulfonic acid is reduced, the curing rate of the acid-curable resin cannot be accelerated, and a high-strength mold cannot be produced in a short time.

【0005】そこで、本発明は、アルキル置換芳香族ス
ルホン酸の量を低下させても、酸硬化性樹脂の硬化速度
が低下しないようにすることを目的とし、鋳型製造用硬
化剤組成物中に、酸硬化性樹脂の硬化を促進させる無機
酸を特定量含有させると共に、アルキル置換芳香族スル
ホン酸が冬場において析出しないように、特定量のエチ
ルベンゼンスルホン酸を含有させることによって、上記
目的を達成しようというものである。
[0005] Accordingly, an object of the present invention is to provide a curing agent composition for producing a mold, wherein the curing rate of an acid-curable resin is not reduced even when the amount of an alkyl-substituted aromatic sulfonic acid is reduced. In order to achieve the above object, a specific amount of an inorganic acid for accelerating the curing of the acid-curable resin is contained, and a specific amount of ethylbenzenesulfonic acid is contained so that the alkyl-substituted aromatic sulfonic acid does not precipitate in winter. That is.

【0006】[0006]

【課題を解決するための手段】即ち、本発明は、アルキ
ル(C1〜C4)置換芳香族スルホン酸10〜45重量
%、低級(C1〜C4)アルコール4〜12重量%、無機
酸、及び水を含有する鋳型製造用硬化剤組成物であっ
て、アルキル(C1〜C4)置換芳香族スルホン酸中にお
けるエチルベンゼンスルホン酸の含有割合(y重量%)
が、下記に示した式(1)及び(2)を満足することを特徴と
する鋳型製造用硬化剤組成物に関するものである。 y<1.6137x4−6.9891x3−3.9963x2+16.572x+84.773 ………(1) y>−21.622x4+112.48x3−205.5x2+147.61x−5.1287 ………(2) [式(1)及び(2)中、xは、鋳型製造用硬化剤組成物中に
おける、無機酸(重量%)/水(重量%)を示し、且つ
0.6<x<3.3である。また、y>0である。]
That SUMMARY OF THE INVENTION The present invention is an alkyl (C 1 ~C 4) 10~45% by weight substituted aromatic sulfonic acid, a lower (C 1 ~C 4) alcohol 4-12 wt%, inorganic A curing agent composition for producing a mold, comprising an acid and water, wherein the content of ethylbenzene sulfonic acid in an alkyl (C 1 -C 4 ) -substituted aromatic sulfonic acid (y weight%)
Relates to a curing agent composition for producing a mold, characterized by satisfying the following formulas (1) and (2). y <1.6137x 4 -6.9891x 3 -3.9963x 2 + 16.572x + 84.773 ......... (1) y> -21.622x 4 + 112.48x 3 -205.5x 2 + 147.61x-5.1287 ......... (2) [ In the formulas (1) and (2), x represents an inorganic acid (% by weight) / water (% by weight) in the curing agent composition for mold production, and
0.6 <x <3.3. Also, y> 0. ]

【0007】本発明に係る鋳型製造用硬化剤組成物は、
アルキル(C1〜C4)置換芳香族スルホン酸を10〜4
5重量%含有している。アルキル(C1〜C4)置換芳香
族スルホン酸としては、芳香族スルホン酸に炭素数1〜
4のアルキル基が一つ又は複数結合したものが使用さ
れ、具体的には、キシレンスルホン酸、エチルベンゼン
スルホン酸、メシチレンスルホン酸、キュメンスルホン
酸、ジエチルベンゼンスルホン酸等が使用される。特
に、キシレンスルホン酸及びエチルベンゼンスルホン酸
よりなるアルキル(C1〜C4)置換芳香族スルホン酸を
使用するのが好ましい。これは、この組み合わせによれ
ば、冬場における結晶の析出が少なく、且つ各種の酸硬
化性樹脂に対して硬化促進作用を奏し汎用性が高いから
である。このアルキル(C1〜C4)置換芳香族スルホン
酸の量が10重量%未満になると、強度の高い鋳型が得
られにくくなるので、好ましくない。また、アルキル
(C1〜C4)置換芳香族スルホン酸の量が45重量%を
超えると、冬場の低温時にスルホン酸が析出する恐れが
生じるので、好ましくない。
[0007] The curing agent composition for producing a mold according to the present invention comprises:
The alkyl (C 1 -C 4 ) substituted aromatic sulfonic acid is
It contains 5% by weight. As the alkyl (C 1 -C 4 ) -substituted aromatic sulfonic acid, aromatic sulfonic acid may have 1 to carbon atoms
Those having one or more alkyl groups of 4 are used, and specifically, xylenesulfonic acid, ethylbenzenesulfonic acid, mesitylenesulfonic acid, cumenesulfonic acid, diethylbenzenesulfonic acid and the like are used. In particular, it is preferable to use an alkyl (C 1 -C 4 ) substituted aromatic sulfonic acid composed of xylene sulfonic acid and ethylbenzene sulfonic acid. This is because, according to this combination, precipitation of crystals in winter is small, and a curing promoting effect is exerted on various acid-curable resins, so that the versatility is high. If the amount of the alkyl (C 1 -C 4 ) -substituted aromatic sulfonic acid is less than 10% by weight, it is difficult to obtain a high-strength template, which is not preferable. On the other hand, if the amount of the alkyl (C 1 -C 4 ) -substituted aromatic sulfonic acid exceeds 45% by weight, sulfonic acid may be precipitated at a low temperature in winter, which is not preferable.

【0008】また、本発明に係る鋳型製造用硬化剤組成
物中には、低級(C1〜C4)アルコールが含有されてい
る。低級アルコールとしては、メタノール,エタノー
ル,イソプロピルアルコール等が使用される。この低級
アルコールは、アルキル(C1〜C4)置換芳香族スルホ
ン酸の析出を防止するという作用があり、特にメタノー
ルはこの作用が顕著であり、好ましいものである。低級
(C1〜C4)アルコールの含有量は、4〜12重量%で
あるのが好ましい。低級アルコールの含有量が4重量%
未満であると、アルキル(C1〜C4)置換芳香族スルホ
ン酸の結晶が析出するのを防止する作用が低下する傾向
が生じる。一方、低級アルコールの含有量が12重量%
を超えると、得られる鋳型製造用硬化剤組成物に引火危
険性が生じる恐れがでてくる。
The curing agent composition for producing a mold according to the present invention contains a lower (C 1 -C 4 ) alcohol. As lower alcohol, methanol, ethanol, isopropyl alcohol and the like are used. The lower alcohol has an effect of preventing the precipitation of an alkyl (C 1 -C 4 ) -substituted aromatic sulfonic acid, and methanol is particularly preferable since this effect is remarkable. The content of lower (C 1 -C 4 ) alcohol is preferably 4 to 12% by weight. Lower alcohol content of 4% by weight
If it is less than 3, the effect of preventing the precipitation of the alkyl (C 1 -C 4 ) -substituted aromatic sulfonic acid crystals tends to decrease. On the other hand, the content of lower alcohol is 12% by weight.
If it exceeds, there is a risk that the obtained curing agent composition for producing a mold may have a risk of ignition.

【0009】また、本発明に係る鋳型製造用硬化剤組成
物中には、無機酸が含有されている。無機酸としては、
硫酸や燐酸等が用いられる。この無機酸は、酸硬化性樹
脂に硬化促進作用を与えるものであり、特に硫酸はこの
作用が顕著であり、好ましいものである。無機酸の含有
量は、鋳型製造用硬化剤組成物中の水の量に対して、0.
6〜3.3の比で含有されている。無機酸の水に対する含有
比が0.6未満であると、酸硬化性樹脂に対する硬化促進
作用が低下するため、好ましくない。また、無機酸の水
に対する含有比が3.3を超えると、得られる鋳型中に無
機酸が多量に残存し、鋳型の物性が低下するので、好ま
しくない。なお、無機酸として硫酸を使用し、低級アル
コールとしてメタノールを使用した場合には、鋳型製造
用硬化剤組成物中で一部、メチル硫酸と水とが生成され
るが、この場合の硫酸の含有量及びメタノールの含有量
は、当初添加配合した硫酸の量及びメタノールの量を基
準に決定される。また、当初添加配合した硫酸の量及び
メタノールの量が不明の場合には、鋳型製造用硬化剤組
成物を10mmHg減圧下、120℃でトッピングして、メタノ
ールはガスクロマトグラフィーにより、水はカールフィ
ッシャー法により、硫酸は電位差滴定により、その量が
決定される。
The curing agent composition for producing a mold according to the present invention contains an inorganic acid. As inorganic acids,
Sulfuric acid, phosphoric acid, or the like is used. The inorganic acid has a function of accelerating the curing of the acid-curable resin, and sulfuric acid is particularly preferable since the effect is remarkable. The content of the inorganic acid is 0.1% with respect to the amount of water in the curing agent composition for mold production.
It is contained in a ratio of 6 to 3.3. If the content ratio of the inorganic acid to water is less than 0.6, the effect of promoting the curing of the acid-curable resin decreases, which is not preferable. On the other hand, when the content ratio of the inorganic acid to water exceeds 3.3, a large amount of the inorganic acid remains in the obtained template, and the physical properties of the template are undesirably reduced. When sulfuric acid is used as the inorganic acid and methanol is used as the lower alcohol, methyl sulfuric acid and water are partially generated in the curing agent composition for producing a mold. The amount and the content of methanol are determined based on the amount of sulfuric acid and the amount of methanol initially added and blended. If the amount of sulfuric acid and the amount of methanol initially added are unknown, the curing agent composition for mold production is topped at 120 ° C. under reduced pressure of 10 mmHg, methanol is subjected to gas chromatography, and water is Karl Fischer. By the method, the amount of sulfuric acid is determined by potentiometric titration.

【0010】更に、本発明において、鋳型製造用硬化剤
組成物中に含有されているアルキル(C1〜C4)置換芳
香族スルホン酸中におけるエチルベンゼンスルホン酸の
含有割合(重量%)は、下記の式(1)及び(2)を満足する
割合であることが必要である。即ち、式(1)は、[y<
1.6137x4−6.9891x3−3.9963x2+16.572x+84.77
3]というものである。また、式(2)は、[y>−21.622
4+112.48x3−205.5x2+147.61x−5.1287]という
ものである。ここで、式(1)及び(2)において使用してい
るxは、鋳型製造用硬化剤組成物中における水の量に対
する無機酸の含有量の比を示すものである。従って、前
記したとおり、xは0.6〜3.3の範囲の任意の値を取るも
のである。また、アルキル(C1〜C4)置換芳香族スル
ホン酸中にエチルベンゼンスルホン酸は必ず含有されて
いるところから、yは常に0より大きい値(即ち、y>
0)を取るものである。アルキル(C1〜C4)置換芳香
族スルホン酸中におけるエチルベンゼンスルホン酸の含
有割合(重量%)が、式(1)を満足しない場合には、エ
チルベンゼンスルホン酸の含有割合が相対的に高くな
り、他のスルホン酸とのバランスが悪くなって、スルホ
ン酸の結晶が析出する恐れが生じるので、好ましくな
い。また、式(2)を満足しない場合にも、エチルベンゼ
ンスルホン酸の含有割合が相対的に低くなって、スルホ
ン酸の結晶が析出する恐れが生じるので、好ましくな
い。
In the present invention, the content (% by weight) of ethylbenzene sulfonic acid in the alkyl (C 1 -C 4 ) -substituted aromatic sulfonic acid contained in the curing agent composition for producing a mold is as follows: It is necessary that the ratio satisfies the expressions (1) and (2). That is, equation (1) is expressed as [y <
1.6137x 4 -6.9891x 3 -3.9963x 2 + 16.572x + 84.77
3]. Equation (2) is expressed as [y> −21.622.
is that x 4 + 112.48x 3 -205.5x 2 + 147.61x-5.1287]. Here, x used in the formulas (1) and (2) indicates the ratio of the content of the inorganic acid to the amount of water in the curing agent composition for producing a mold. Therefore, as described above, x takes an arbitrary value in the range of 0.6 to 3.3. Further, since ethylbenzene sulfonic acid is always contained in the alkyl (C 1 -C 4 ) -substituted aromatic sulfonic acid, y is always larger than 0 (ie, y>
0). When the content (% by weight) of ethylbenzene sulfonic acid in the alkyl (C 1 -C 4 ) -substituted aromatic sulfonic acid does not satisfy the formula (1), the content of ethyl benzene sulfonic acid becomes relatively high. This is not preferable because the balance with other sulfonic acids may be deteriorated and sulfonic acid crystals may precipitate. In addition, when the formula (2) is not satisfied, the content ratio of ethylbenzenesulfonic acid is relatively low, and there is a possibility that sulfonic acid crystals are precipitated, which is not preferable.

【0011】本発明において、アルキル(C1〜C4)置
換芳香族スルホン酸中におけるエチルベンゼンスルホン
酸の、より好ましい含有割合(重量%)は、下記の式
(3)及び(4)を満足する範囲である。即ち、式(3)は、
[y<−2.4892x4+25.657x3−86.42x2+85.415x+
60.782]というものである。また、式(4)は、[y>−
9.8752x4+46.656x3−69.815x2+26.902x+38.22
2]というものである。ここで、式(3)及び(4)において
使用しているxは、式(1)及び(2)で使用しているxと同
様に、鋳型製造用硬化剤組成物中における水の量に対す
る無機酸の含有量の比を示すものである。また、式(1)
及び(2)と同様に、y>0を満足するものである。アルキ
ル(C1〜C4)置換芳香族スルホン酸中におけるエチル
ベンゼンスルホン酸の含有割合(重量%)が、式(3)を
満足しない場合には、エチルベンゼンスルホン酸の含有
割合が若干高くなり、他のスルホン酸とのバランスが悪
くなって、冬場において長期間、鋳型製造用硬化剤組成
物を保存しておくと、スルホン酸の結晶が析出する傾向
が生じる。また、式(4)を満足しない場合にも、エチル
ベンゼンスルホン酸の含有割合が若干低くなって、冬場
において長期間、鋳型製造用硬化剤組成物を保存してお
くと、スルホン酸の結晶が析出する傾向が生じる。
In the present invention, the more preferable content ratio (% by weight) of ethylbenzenesulfonic acid in the alkyl (C 1 -C 4 ) -substituted aromatic sulfonic acid is represented by the following formula:
It is a range satisfying (3) and (4). That is, equation (3) is
[Y <-2.4892x 4 + 25.657x 3 -86.42x 2 + 85.415x +
60.782]. Equation (4) is expressed as [y> −
9.8752x 4 + 46.656x 3 -69.815x 2 + 26.902x + 38.22
2]. Here, x used in the formulas (3) and (4) is the same as x used in the formulas (1) and (2) with respect to the amount of water in the curing agent composition for mold production. It shows the ratio of the content of the inorganic acid. Equation (1)
Similarly to (2), y> 0 is satisfied. When the content (% by weight) of ethylbenzene sulfonic acid in the alkyl (C 1 -C 4 ) -substituted aromatic sulfonic acid does not satisfy the formula (3), the content of ethyl benzene sulfonic acid slightly increases, When the curing agent composition for producing a mold is stored for a long period of time in winter, the sulfonic acid crystals tend to precipitate. In addition, even when the formula (4) is not satisfied, the content ratio of ethylbenzenesulfonic acid is slightly lowered, and when the curing agent composition for mold production is stored for a long time in winter, sulfonic acid crystals precipitate. Tend to occur.

【0012】本発明に係る鋳型製造用硬化剤組成物を使
用して鋳型を得るには、耐火性粒状骨材に、酸硬化性樹
脂と本発明に係る鋳型製造用硬化剤組成物を添加混練し
た混練砂を、型枠に充填した後、酸硬化性樹脂を硬化さ
せることによって行う。耐火性粒状骨材としては、石英
質を主成分とする珪砂の他、クロマイト砂,ジルコン
砂,オリビン砂,アルミナサンド等の新砂若しくは再生
砂が使用される。再生砂としては、通常の機械的磨耗式
或いは焙焼式で得られるものが使用されるが、磨耗式で
再生されたものは収率も高く、経済的に優れ、一般的で
あり好ましい。また、鋳型強度をより向上させる目的
で、シランカップリング剤を酸硬化性樹脂溶液中に又は
酸硬化性樹脂を耐火性粒状骨材に添加する際に、加えて
も差し支えない。シランカップリング剤としては、例え
ば、γ−(2−アミノ)アミノプロピルメチルジメトキ
シシラン,γ−アミノプロピルトリメトキシシラン,γ
−アミノプロピルトリエトキシシラン,γ−グリシドキ
シプロピルトリメトキシシラン等が用いることができ
る。
In order to obtain a mold using the curing agent composition for producing a mold according to the present invention, an acid-curable resin and the curing agent composition for producing a mold according to the present invention are added and kneaded to a refractory granular aggregate. After filling the kneaded sand into a mold, the acid-curable resin is cured. As the refractory granular aggregate, in addition to quartz sand having quartz as a main component, fresh sand or recycled sand such as chromite sand, zircon sand, olivine sand, and alumina sand is used. As the reclaimed sand, those obtained by a usual mechanical abrasion type or roasting type are used, but those regenerated by the abrasion type have a high yield, are economically excellent, and are generally preferable. Further, for the purpose of further improving the mold strength, the silane coupling agent may be added to the acid-curable resin solution or when the acid-curable resin is added to the refractory granular aggregate. Examples of the silane coupling agent include γ- (2-amino) aminopropylmethyldimethoxysilane, γ-aminopropyltrimethoxysilane, γ
-Aminopropyltriethoxysilane, γ-glycidoxypropyltrimethoxysilane and the like can be used.

【0013】本発明に係る鋳型製造用硬化剤組成物を使
用して鋳型を製造する具体的方法としては、以下の如き
方法を採用することができる。例えば、耐火性粒状骨材
100重量部に対して、本発明に係る鋳型製造用硬化剤
組成物0.2〜3重量部を混合し、次いで酸硬化性樹脂
0.5〜5重量部を混合して混練砂を得、この混練砂を
型枠に充填させた後、酸硬化性樹脂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。また、鋳型製造
用硬化剤組成物や酸硬化性樹脂の添加順序は、同時であ
ってもよいし、酸硬化性樹脂を先に耐火性粒状骨材に添
加してもよい。また、混合,成型,硬化温度について
は、特に加熱や冷却の必要はなく、雰囲気温度により行
って差し支えない。また、本発明に係る鋳型製造用硬化
剤組成物を使用するに際し、例えば硬化を促進するため
の添加剤等の従来公知の添加剤を使用しても差し支えな
い。
As a specific method for producing a mold using the curing agent composition for producing a mold according to the present invention, the following method can be employed. For example, with respect to 100 parts by weight of the refractory granular aggregate, 0.2 to 3 parts by weight of a curing agent composition for producing a mold according to the present invention is mixed, and then 0.5 to 5 parts by weight of an acid-curable resin is mixed. After kneading sand is obtained, the kneading sand is filled in a mold, and then the acid-curable resin is cured, whereby a mold can be manufactured. The order of addition of the curing agent composition for mold production and the acid-curable resin may be simultaneous, or the acid-curable resin may be added to the refractory granular aggregate first. As for the mixing, molding and curing temperatures, there is no particular need for heating or cooling, and the temperature may be adjusted depending on the ambient temperature. In addition, when using the curing agent composition for producing a mold according to the present invention, conventionally known additives such as an additive for promoting curing may be used.

【0014】[0014]

【実施例】【Example】

実施例1〜17及び比較例1〜8 キシレン(オルト、メタ、パラ体混合物)83重量%と
エチルベンゼン17重量%とを含有する工業用キシレン
に、所定量のエチルベンゼンを添加配合し、これをスル
ホン化して、表1に記載したアルキル置換芳香族スルホ
ン酸A〜Jを準備した。
Examples 1 to 17 and Comparative Examples 1 to 8 An industrial xylene containing 83% by weight of xylene (a mixture of ortho, meta, and para bodies) and 17% by weight of ethylbenzene were mixed with a predetermined amount of ethylbenzene. Then, alkyl-substituted aromatic sulfonic acids A to J shown in Table 1 were prepared.

【0015】[0015]

【表1】 [Table 1]

【0016】このアルキル置換芳香族スルホン酸A〜J
を使用して、低級アルコール、硫酸及び水を表2及び表
3に記載した重量割合となるように添加して、鋳型製造
用硬化剤組成物No1〜25を作成した。なお、表2及
び表3中の量は全て重量%であり、yの値も重量%であ
り、xの値のみ無単位である。
The alkyl-substituted aromatic sulfonic acids A to J
, A lower alcohol, sulfuric acid and water were added so as to have the weight ratios shown in Tables 2 and 3 to prepare curing agent compositions No. 1 to 25 for mold production. In addition, all the amounts in Tables 2 and 3 are% by weight, the value of y is also% by weight, and only the value of x is unitless.

【0017】[0017]

【表2】 [Table 2]

【0018】[0018]

【表3】 [Table 3]

【0019】以上のようにして得られた鋳型製造用硬化
剤組成物No1〜25を−15℃でで放置し、3〜30
日経過後に結晶が析出するか否かを判定した。その結果
を表4及び表5に示した。また、この鋳型製造用硬化剤
組成物が、消防法による危険物分類のいずれに該当する
かについても、表4及び表5に示した。そして、この鋳
型製造用硬化剤組成物No1〜25を使用し、次のよう
にして鋳型を得た。即ち、鋳物砂100重量部に硬化剤
組成物No1〜25を0.5重量部添加し、1分間混合
する。この混合砂にフラン樹脂1重量部を添加し、更に
1分間混練する。この混練砂をテストピースに充填し鋳
型を作成して、24時間経過後の鋳型の圧縮強度を測定
した。その結果を、表4及び表5に示す。
The curing agent compositions No. 1 to 25 for mold production obtained as described above were allowed to stand at -15 ° C.
After the elapse of days, it was determined whether or not crystals precipitated. The results are shown in Tables 4 and 5. In addition, Tables 4 and 5 also show which of the dangerous substance classifications according to the Fire Service Law this curing agent composition for producing a mold corresponds to. Then, using the curing agent compositions No. 1 to 25 for producing a mold, a mold was obtained as follows. That is, 0.5 parts by weight of the curing agent compositions No. 1 to 25 are added to 100 parts by weight of molding sand, and mixed for 1 minute. One part by weight of a furan resin is added to the mixed sand, and the mixture is further kneaded for one minute. A test piece was filled with the kneaded sand to prepare a mold, and the compressive strength of the mold after 24 hours was measured. The results are shown in Tables 4 and 5.

【0020】[0020]

【表4】 [Table 4]

【0021】[0021]

【表5】 [Table 5]

【0022】以上の実施例1〜17及び比較例1〜8に
おいて使用した鋳型製造用硬化剤組成物について、yの
値を縦軸としxの値を横軸として、プロットしたのが図
1である。また、曲線(1)〜(4)は、各々上記した式(1)
〜(4)を示したものである。なお、図1中の丸付き数字
は実施例番号であり、三角付き数字は比較例番号であ
る。この図1からも明らかなように、式(1)を満足しな
い程度にエチルベンゼンスルホン酸の重量%が多い比較
例1及び2に係る鋳型製造用硬化剤組成物は、3日経過
後に析出が生じることが分かる。また、式(2)を満足し
ない程度にエチルベンゼンスルホン酸の重量%が少ない
比較例3及び4に係る鋳型製造用硬化組成物も、3日経
過後に析出が生じることが分かる。比較例5に係る鋳型
製造用硬化剤組成物は、メタノールの重量%が多すぎる
ため、結晶の析出は防止できているものの、硬化剤組成
物自体が消防法による危険物に該当する。また、比較例
6に係る鋳型製造用硬化剤組成物は、メタノールの重量
%が少なすぎるため、3日経過後に結晶の析出が見られ
る。比較例7に係る鋳型製造用硬化剤組成物は、アルキ
ル置換スルホン酸の重量%が少なすぎるため、結晶の析
出は生じにくいものの、得られる鋳型の強度が大幅に低
下する。また、比較例8に係る鋳型製造用硬化剤組成物
は、アルキル置換スルホン酸の重量%が多すぎるため、
3日経過後に結晶が析出してくる。
FIG. 1 is a plot of the curing agent compositions for mold production used in Examples 1 to 17 and Comparative Examples 1 to 8, with the value of y as the vertical axis and the value of x as the horizontal axis. is there. In addition, the curves (1) to (4) respectively correspond to the above equation (1).
4 to (4). The numbers with circles in FIG. 1 are the example numbers, and the numbers with triangles are the comparative example numbers. As is apparent from FIG. 1, the curing agent compositions for producing molds according to Comparative Examples 1 and 2 in which the weight% of ethylbenzenesulfonic acid is so large that the formula (1) is not satisfied, precipitates after 3 days. You can see that. In addition, it can be seen that the cured compositions for producing molds according to Comparative Examples 3 and 4 in which the amount by weight of ethylbenzenesulfonic acid is so small as not to satisfy the formula (2) also precipitate after 3 days. In the curing agent composition for producing a mold according to Comparative Example 5, although the precipitation of crystals could be prevented because the amount by weight of methanol was too large, the curing agent composition itself corresponds to a dangerous substance according to the Fire Defense Law. Further, in the curing agent composition for producing a mold according to Comparative Example 6, since the weight% of methanol was too small, precipitation of crystals was observed after 3 days. In the curing agent composition for producing a mold according to Comparative Example 7, since the weight percent of the alkyl-substituted sulfonic acid is too small, the precipitation of crystals hardly occurs, but the strength of the obtained mold is greatly reduced. In addition, in the curing agent composition for producing a mold according to Comparative Example 8, since the weight percent of the alkyl-substituted sulfonic acid was too large,
Crystals precipitate after 3 days.

【0023】一方、実施例1〜17に係る鋳型製造用硬
化剤組成物は、結晶の析出も生じにくく、得られる鋳型
の強度も高いことが分かる。特に、式(3)及び式(4)を満
足する鋳型製造用硬化剤組成物、即ち実施例1,3,
5,6,9,10,13〜15に係る鋳型製造用硬化剤
組成物は、30日経過後も結晶が析出せず、好ましいも
のであった。これに対し、式(1)及び式(2)は満足するも
のの、式(3)及び式(4)を満足しない鋳型製造用硬化剤組
成物、即ち実施例2,4,7,8,11,12,16,
17に係る鋳型製造用硬化剤組成物は、10〜30日経
過後に結晶が析出した。
On the other hand, it can be seen that the curing agent compositions for producing molds according to Examples 1 to 17 are less likely to cause precipitation of crystals, and that the obtained molds have high strength. In particular, the curing agent composition for mold production satisfying the formulas (3) and (4), that is, Examples 1, 3,
The curing agent compositions for producing molds according to 5, 6, 9, 10, 13 to 15 were preferable because no crystals were precipitated even after 30 days. On the other hand, the curing agent composition for producing a mold, which satisfies the formulas (1) and (2) but does not satisfy the formulas (3) and (4), ie, Examples 2, 4, 7, 8, 11 , 12,16,
In the curing agent composition for producing a mold according to No. 17, crystals were precipitated after a lapse of 10 to 30 days.

【0024】[0024]

【発明の効果】以上詳述したように、本発明に係る鋳型
製造用硬化剤組成物は、エチルベンゼンスルホン酸と他
のアルキル(C1〜C4)置換芳香族スルホン酸とがバラ
ンス良く配合されたアルキル置換芳香族スルホン酸と、
特定量の低級(C1〜C4)アルコールと、水に対して特
定量の無機酸とを含有する水溶液組成物であるため、冬
場の低温下においても、この水溶液組成物中にアルキル
置換芳香族スルホン酸が析出しにくい。従って、冬場の
低温時に鋳型を製造するため、この硬化剤組成物をポン
プ等で供給しても、このポンプがアルキル置換芳香族ス
ルホン酸の析出によって詰まってしまうのを防止でき、
強度の高い鋳型を連続して効率良く製造できるという効
果を奏する。
As described above in detail, the curing agent composition for producing a mold according to the present invention comprises ethylbenzene sulfonic acid and another alkyl (C 1 -C 4 ) substituted aromatic sulfonic acid in a well-balanced manner. An alkyl-substituted aromatic sulfonic acid,
Since the aqueous solution composition contains a specific amount of a lower (C 1 -C 4 ) alcohol and a specific amount of an inorganic acid with respect to water, the aqueous solution composition contains an alkyl-substituted aromatic compound even at a low temperature in winter. Aromatic sulfonic acid hardly precipitates. Therefore, in order to produce a mold at a low temperature in winter, even if this curing agent composition is supplied by a pump or the like, this pump can be prevented from being clogged by precipitation of the alkyl-substituted aromatic sulfonic acid,
There is an effect that a high-strength mold can be continuously and efficiently manufactured.

【0025】また、本発明に係る鋳型製造用硬化剤組成
物中には、低級アルコールが12重量%以下しか含有さ
れていないので、引火等の危険も生じにくい。従って、
本発明に係る鋳型製造用硬化剤組成物を使用すれば、作
業者の安全も図ることができるという効果を奏する。
In addition, since the curing agent composition for producing a mold according to the present invention contains only 12% by weight or less of lower alcohol, danger such as ignition is less likely to occur. Therefore,
The use of the curing agent composition for producing a mold according to the present invention has an effect that the safety of an operator can be improved.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】図1は、縦軸をyの値とし横軸をxの値とした
グラフであって、実施例及び比較例で使用した鋳型製造
用硬化剤組成物のx及びyの値を示したものである。丸
付き数字は実施例を示し、三角付き数字は比較例を示し
ている。また、(1)〜(4)は、それぞれ式(1)〜(4)を示す
曲線である。
FIG. 1 is a graph in which a vertical axis represents a value of y and a horizontal axis represents a value of x. The values of x and y of the curing agent composition for mold production used in Examples and Comparative Examples are shown in FIG. It is shown. Numbers with circles indicate examples, and numbers with triangles indicate comparative examples. In addition, (1) to (4) are curves representing equations (1) to (4), respectively.

Claims (5)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 アルキル(C1〜C4)置換芳香族スルホ
ン酸10〜45重量%、低級(C1〜C4)アルコール4
〜12重量%、無機酸、及び水を含有する鋳型製造用硬
化剤組成物であって、アルキル(C1〜C4)置換芳香族
スルホン酸中におけるエチルベンゼンスルホン酸の含有
割合(y重量%)が、下記に示した式(1)及び(2)を満足
することを特徴とする鋳型製造用硬化剤組成物。 y<1.6137x4−6.9891x3−3.9963x2+16.572x+84.773 ………(1) y>−21.622x4+112.48x3−205.5x2+147.61x−5.1287 ………(2) [式(1)及び(2)中、xは、鋳型製造用硬化剤組成物中に
おける、無機酸(重量%)/水(重量%)を示し、且つ
0.6<x<3.3である。また、y>0である。]
1. An alkyl (C 1 -C 4 ) -substituted aromatic sulfonic acid 10-45% by weight, a lower (C 1 -C 4 ) alcohol 4
12%, inorganic acids, and a mold for producing the curing agent composition containing water, alkyl (C 1 -C 4) the content of ethylbenzene sulfonic acid in substituted aromatic sulfonic acid (y wt%) Satisfies the following formulas (1) and (2): y <1.6137x 4 -6.9891x 3 -3.9963x 2 + 16.572x + 84.773 ......... (1) y> -21.622x 4 + 112.48x 3 -205.5x 2 + 147.61x-5.1287 ......... (2) [ In the formulas (1) and (2), x represents an inorganic acid (% by weight) / water (% by weight) in the curing agent composition for mold production, and
0.6 <x <3.3. Also, y> 0. ]
【請求項2】 アルキル(C1〜C4)置換芳香族スルホ
ン酸10〜45重量%、低級(C1〜C4)アルコール4
〜12重量%、無機酸、及び水を含有する鋳型製造用硬
化剤組成物であって、アルキル(C1〜C4)置換芳香族
スルホン酸中におけるエチルベンゼンスルホン酸の含有
割合(y重量%)が、下記に示した式(3)及び(4)を満足
することを特徴とする鋳型製造用硬化剤組成物。 y<−2.4892x4+25.657x3−86.42x2+85.415x+60.782 ………(3) y>−9.8752x4+46.656x3−69.815x2+26.902x+38.222 ………(4) [式(1)及び(2)中、xは、鋳型製造用硬化剤組成物中に
おける、無機酸(重量%)/水(重量%)を示し、且つ
0.6<x<3.3である。また、y>0である。]
2. An alkyl (C 1 -C 4 ) substituted aromatic sulfonic acid 10-45% by weight, a lower (C 1 -C 4 ) alcohol 4
12%, inorganic acids, and a mold for producing the curing agent composition containing water, alkyl (C 1 -C 4) the content of ethylbenzene sulfonic acid in substituted aromatic sulfonic acid (y wt%) Satisfies the following formulas (3) and (4): y <−2.4892x 4 + 25.657x 3 −86.42x 2 + 85.415x + 60.782 …… (3) y> −9.8752x 4 + 46.656x 3 −69.815x 2 + 26.902x + 38.222 …… (4) [In the formulas (1) and (2), x represents an inorganic acid (% by weight) / water (% by weight) in the curing agent composition for producing a mold, and
0.6 <x <3.3. Also, y> 0. ]
【請求項3】 アルキル(C1〜C4)置換芳香族スルホ
ン酸が、キシレンスルホン酸とエチルベンゼンスルホン
酸とよりなる請求項1又は2記載の鋳型製造用硬化剤組
成物。
3. The curing agent composition according to claim 1, wherein the alkyl (C 1 -C 4 ) -substituted aromatic sulfonic acid comprises xylene sulfonic acid and ethylbenzene sulfonic acid.
【請求項4】 低級アルコールとしてメタノールを用い
る請求項1及至3のいずれか一項に記載の鋳型製造用硬
化剤組成物。
4. The curing agent composition for producing a mold according to any one of claims 1 to 3, wherein methanol is used as the lower alcohol.
【請求項5】 無機酸として硫酸を用いる請求項1及至
4のいずれか一項に記記載の鋳型製造用硬化剤組成物。
5. The curing agent composition according to claim 1, wherein sulfuric acid is used as the inorganic acid.
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