JP3115510B2 - Molding composition - Google Patents
Molding compositionInfo
- Publication number
- JP3115510B2 JP3115510B2 JP07161922A JP16192295A JP3115510B2 JP 3115510 B2 JP3115510 B2 JP 3115510B2 JP 07161922 A JP07161922 A JP 07161922A JP 16192295 A JP16192295 A JP 16192295A JP 3115510 B2 JP3115510 B2 JP 3115510B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- molding
- acid
- weight
- composition
- mold
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
Description
【０００１】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は、人工ムライト質鋳物砂
と酸硬化性フラン樹脂からなる結合剤と硬化剤とを用い
て鋳型を成型させる際に使用される鋳型成型用組成物に
関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a molding composition for use in molding a mold using a binder composed of artificial mullite molding sand and an acid-curable furan resin and a curing agent.
【０００２】[0002]
【従来の技術】近年、鋳型の成型に用いられる鋳物砂
（耐火性粒状材料）に多く用いられてきた珪砂、ジルコ
ン砂、クロマイト砂、オリビン砂等の欠点を補う目的
で、人工的に調整された鋳物砂の使用が検討されてい
る。そのひとつに人工ムライト質鋳物砂がある。これ
は、高耐火性、低熱膨張性、高耐破砕性、球状である等
の良好な特性を有する。また、かさ密度が珪砂と同程度
であるため、ジルコン砂やクロマイト砂を代替した場
合、重量が軽く鋳型成型時や鋳型を持ち運ぶ際のハンド
リングが良いといった利点も有している。このため年々
その需要が増加しており、特に、自動車産業用における
需要が多く、また、酸硬化性フラン樹脂を使用する鋳型
成型プロセスであるフラン自硬性プロセスを採用してい
る分野においても、その使用を試みる例が増加してい
る。2. Description of the Related Art In recent years, artificial sands have been artificially adjusted in order to compensate for defects such as silica sand, zircon sand, chromite sand, and olivine sand, which have been frequently used in molding sand (refractory granular material) used for molding a mold. Use of foundry sand is being considered. One of them is artificial mullite sand. It has good properties such as high fire resistance, low thermal expansion, high crush resistance, and spherical shape. Further, since the bulk density is almost the same as that of silica sand, when zircon sand or chromite sand is substituted, there is also an advantage that the weight is light and the handling at the time of molding a mold or carrying a mold is good. For this reason, the demand is increasing year by year, especially in the automotive industry, and also in the field of adopting a furan self-hardening process which is a molding process using an acid-curable furan resin. There are an increasing number of attempts to use it.
【０００３】通常、大物や複雑な鋳型を成型する際に
は、砂の充填に時間を要するため、充填途中で硬化が始
まらないように、硬化するまでの時間が長くなるよう調
整する必要がある。すなわち、混練砂の可使時間が長く
必要となる。このため、このような鋳型を成型している
鋳物工場では、可使時間が長くなるような酸性硬化剤を
選定し調整を行なっている。Usually, when molding a large or complicated mold, it takes time to fill the sand, so that it is necessary to adjust the time until the curing is long so that the curing does not start during the filling. . That is, the usable time of the kneading sand needs to be long. For this reason, in a foundry where such a mold is molded, an acidic hardening agent that increases the pot life is selected and adjusted.
【０００４】[0004]
【本発明が解決しようとする課題】人工ムライト質鋳物
砂と酸硬化性フラン樹脂からなる結合剤とを用いて鋳型
を成型する際の硬化剤として、従来、一般的に用いられ
るスルホン酸系硬化剤を用いた場合、硬化し始めるまで
の時間が長くなるように調整し成型すると、良好な鋳型
強度が得られないという欠点があった。As a curing agent for molding a mold using artificial mullite molding sand and a binder composed of an acid-curable furan resin, a sulfonic acid-based curing agent generally used in the past is used. When an agent is used, if it is adjusted and molded so that the time until the start of curing becomes longer, there is a drawback that good mold strength cannot be obtained.
【０００５】[0005]
【課題を解決するための手段】そこで、本発明者らは上
記問題点を解決すべく鋭意研究の結果、人工ムライト質
鋳物砂と酸硬化性フラン樹脂からなる結合剤と硬化剤と
を用いて鋳型を成型させる際に使用される鋳型成型用組
成物であって、硬化剤がリン酸および有機スルホン酸を
必須成分とする鋳型成型用組成物が、鋳型の硬化時間が
長い場合においても良好な強度を発現することを見いだ
し、本発明を完成するに至ったものである。The inventors of the present invention have conducted intensive studies to solve the above-mentioned problems, and as a result, have found that using a binder and a curing agent composed of artificial mullite molding sand and an acid-curable furan resin. A mold-forming composition used when molding a mold, wherein the curing agent is a mold-forming composition containing phosphoric acid and an organic sulfonic acid as essential components, even when the curing time of the mold is long. The inventors have found that the steel exhibits strength, and have completed the present invention.
【０００６】即ち、本発明は、人工ムライト質鋳物砂と
酸硬化性フラン樹脂からなる結合剤とを用いて鋳型を成
型させる際に使用される鋳型成型用組成物であって、硬
化剤がリン酸および有機スルホン酸を必須成分とし、且
つリン酸の含有量が10〜85重量％及び有機スルホン酸の
含有量が５〜70重量％である鋳型成型用組成物に関す
る。That is, the present invention relates to a composition for molding used in molding a mold using artificial mullite molding sand and a binder comprising an acid-curable furan resin, wherein the curing agent is phosphorous. The present invention relates to a molding composition containing an acid and an organic sulfonic acid as essential components, and having a phosphoric acid content of 10 to 85% by weight and an organic sulfonic acid content of 5 to 70% by weight.
【０００７】本発明に係る鋳型成型用組成物は、硬化剤
としてリン酸および有機スルホン酸を必須成分とするも
のであり、且つリン酸の含有量が10〜85重量％及び有機
スルホン酸の含有量が５〜70重量％からなるものであ
る。さらに好ましくは、リン酸の含有量が20〜75重量％
及び有機スルホン酸の含有量が５〜50重量％からなるも
のである。その重量比率としてはリン酸／有機スルホン
酸が0.14／１〜17／１であり、好ましくは 0.3／１〜15
／１である。特に好ましくは１／１〜10／１である。リ
ン酸の含有量が10重量％または有機スルホン酸の含有量
が５重量％を下回ると本発明の効果は得ることができ
ず、リン酸が85重量％または有機スルホン酸が70重量％
を超えると硬化剤の低温保存安定性が悪化する。The composition for molding according to the present invention contains phosphoric acid and organic sulfonic acid as essential components as a curing agent, and has a phosphoric acid content of 10 to 85% by weight and an organic sulfonic acid content. In an amount of from 5 to 70% by weight. More preferably, the content of phosphoric acid is 20 to 75% by weight.
And an organic sulfonic acid content of 5 to 50% by weight. The weight ratio of phosphoric acid / organic sulfonic acid is 0.14 / 1 to 17/1, preferably 0.3 / 1 to 15/1.
/ 1. Particularly preferred is 1/1 to 10/1. If the content of phosphoric acid is less than 10% by weight or the content of organic sulfonic acid is less than 5% by weight, the effect of the present invention cannot be obtained, and the content of phosphoric acid is 85% by weight or the content of organic sulfonic acid is 70% by weight.
If it exceeds, the low-temperature storage stability of the curing agent deteriorates.
【０００８】本発明におけるリン酸は、オルソリン酸と
いわれるもので化学式H3PO4 で表されるものである。ま
た、単にリン酸という場合にはオルソリン酸のことを指
している。有機スルホン酸としてはメチルスルホン酸、
エチルスルホン酸、ベンゼンスルホン酸、トルエンスル
ホン酸、キシレンスルホン酸等のアルキル若しくはアリ
ールスルホン酸、フェノールスルホン酸などが挙げられ
るが、コストなどの観点からトルエンスルホン酸、キシ
レンスルホン酸の単独または混合物からなるものが好ま
しい。また、本発明における有機スルホン酸は、これら
製造時に生成する異性体を含んでいても差し支えない。
例えば、キシレンスルホン酸を例に挙げると、ｍ−キシ
レン−４−スルホン酸、ｍ−キシレン−２−スルホン
酸、ｏ−キシレン−４−スルホン酸、ｏ−キシレン−２
−スルホン酸、ｐ−キシレン−２−スルホン酸や、不純
物としてｍ−キシレン− 2,4−ジスルホン酸やｍ−キシ
レン− 2,6−ジスルホン酸などのジスルホン酸などが含
まれていても良い。The phosphoric acid in the present invention is called orthophosphoric acid and is represented by the chemical formula H 3 PO 4 . In addition, the term “phosphoric acid” simply refers to orthophosphoric acid. Methyl sulfonic acid as the organic sulfonic acid,
Alkyl or aryl sulfonic acids such as ethylsulfonic acid, benzenesulfonic acid, toluenesulfonic acid, and xylenesulfonic acid, and phenolsulfonic acid, and the like, but from the viewpoint of cost and the like, toluenesulfonic acid and xylenesulfonic acid are used alone or as a mixture. Are preferred. Further, the organic sulfonic acid in the present invention may include isomers produced during the production.
For example, when xylene sulfonic acid is taken as an example, m-xylene-4-sulfonic acid, m-xylene-2-sulfonic acid, o-xylene-4-sulfonic acid, o-xylene-2
-Sulfonic acid, p-xylene-2-sulfonic acid, and disulfonic acids such as m-xylene-2,4-disulfonic acid and m-xylene-2,6-disulfonic acid as impurities may be contained.
【０００９】本発明に用いられる鋳型成型用組成物の硬
化剤として、リン酸、有機スルホン酸に公知技術で知ら
れている種々の酸性物質を加えて使用しても差し支えな
い。酸性物質としては、各種のものが例示されるが、例
えば、燐酸カルシウムや燐酸水素カリウムなどの燐酸
塩、縮合燐酸、モノリン酸エステル、ジリン酸エステ
ル、トリリン酸エステルなどのリン酸系化合物、さらに
カルボン酸等の有機酸、硫酸、塩酸、硝酸等の無機酸な
どの１種または２種以上の混合物を含有してもなんら差
し支えない。As a curing agent for the composition for molding used in the present invention, various acidic substances known in the prior art may be added to phosphoric acid or organic sulfonic acid for use. Examples of the acidic substance include various substances, for example, phosphates such as calcium phosphate and potassium hydrogen phosphate, phosphoric acid compounds such as condensed phosphoric acid, monophosphate ester, diphosphate ester, and triphosphate ester; One or a mixture of two or more organic acids such as acids, inorganic acids such as sulfuric acid, hydrochloric acid and nitric acid may be contained.
【００１０】本発明に係る鋳型成型用組成物の硬化剤と
して、上記したようなリン酸10〜85重量％および有機ス
ルホン酸５〜70重量％を含有し、その他として上述した
酸性物質や水若しくはアルコール等の希釈溶媒を含有し
ていてもよい。希釈溶媒に使用される溶媒としては、コ
スト等の観点から、水、メタノール、エタノール、イソ
プロピルアルコールが好ましい。リン酸や有機スルホン
酸を得る際に副生する不純物を含有している場合がある
ため、硬化剤中におけるリン酸および有機スルホン酸と
の合計重量が 100重量％以下となる場合もある。ここ
で、リン酸と有機スルホン酸との合計重量％が 100重量
％である場合が含まれているのは、他の酸性物質、希釈
溶媒および不純物が含有されていない場合もあるからで
ある。[0010] As a curing agent for the composition for molding according to the present invention, 10 to 85% by weight of phosphoric acid and 5 to 70% by weight of organic sulfonic acid as described above are contained. It may contain a diluting solvent such as alcohol. As the solvent used for the diluting solvent, water, methanol, ethanol, and isopropyl alcohol are preferable from the viewpoint of cost and the like. Since there is a case where impurities produced as a byproduct when obtaining phosphoric acid or organic sulfonic acid are contained, the total weight of phosphoric acid and organic sulfonic acid in the curing agent may be 100% by weight or less. Here, the case where the total weight% of phosphoric acid and organic sulfonic acid is 100% by weight is included because other acidic substances, diluting solvents and impurities may not be contained in some cases.
【００１１】本発明に係る鋳型成型用組成物の酸硬化性
フラン樹脂としては、従来公知の樹脂が用いられ、これ
を単独で又は混合して結合剤として使用する。酸硬化性
フラン樹脂の具体例としては、フルフリルアルコール、
フルフリルアルコールポリマーやフルフリルアルコール
・アルデヒド類重縮合物が使用される。更に、フェノー
ル類・アルデヒド類重縮合物、メラミン・アルデヒド類
重縮合物、尿素・アルデヒド類重縮合物等のフルフリル
アルコールとの混合物又は共縮合物が使用される。ま
た、これらの重縮合物のうち、２種以上を更に共縮合さ
せたものも、酸硬化性フラン樹脂として使用することが
できる。フルフリルアルコール等と重縮合されるアルデ
ヒド類としては、ホルムアルデヒド、グリオキザール、
フルフラール等の従来公知のアルデヒド化合物を使用す
ることができる。また、フェノール類・アルデヒド類重
縮合物を使用する場合、フェノール類としては、フェノ
ール、レゾルシノール、ビスフェノールＡ、ビスフェノ
ールＦ等の従来公知のフェノール化合物を単独で又は混
合して用いることができる。また、公知技術で知られて
いる種々の変性剤とともに使用しても差し支えない。As the acid-curable furan resin of the composition for molding according to the present invention, conventionally known resins are used, and these resins are used alone or in combination as a binder. Specific examples of acid-curable furan resins include furfuryl alcohol,
Furfuryl alcohol polymers and furfuryl alcohol / aldehyde polycondensates are used. Further, a mixture or cocondensate with furfuryl alcohol such as a phenol / aldehyde polycondensate, a melamine / aldehyde polycondensate, and a urea / aldehyde polycondensate is used. Further, those obtained by further co-condensing two or more of these polycondensates can also be used as the acid-curable furan resin. Aldehydes polycondensed with furfuryl alcohol and the like include formaldehyde, glyoxal,
Conventionally known aldehyde compounds such as furfural can be used. When a phenol / aldehyde polycondensate is used, conventionally known phenol compounds such as phenol, resorcinol, bisphenol A and bisphenol F can be used alone or as a mixture. Further, it may be used with various modifiers known in the art.
【００１２】本発明に係る鋳型成型用組成物の結合剤に
は酸硬化性フラン樹脂とともに、鋳型強度をさらに向上
させる点から下記の一般式（１）で示される化合物の１
種又は２種以上含有されているのが好ましい。The binder of the composition for molding according to the present invention, together with an acid-curable furan resin, comprises one of the compounds represented by the following general formula (1) from the viewpoint of further improving the mold strength.
It is preferable to contain one or more species.
【００１３】[0013]
【化２】 Embedded image
【００１４】（式中、X1及びX2は、H 、CH3 又はC2H5の
いずれかを表す。）即ち、 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
メチルフランが単独で又は混合して、使用されるのが好
ましい。特に、 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。 2,5−ビスヒドロキシメチルフラ
ンは、 2,5−ビスメトキシメチルフラン又は 2,5−ビス
エトキシメチルフランに比べて、反応性が高く、酸硬化
性樹脂の硬化反応を促進させ鋳型強度が向上するからで
ある。 2,5−ビスヒドロキシメチルフランの反応性が高
い理由は、二つのメチロール基が硬化反応に寄与するか
らである。即ち、 2,5−ビスメトキシメチルフラン等の
場合は、一旦メトキシメチルエーテルが加水分解してメ
チロール基を生成した後、硬化反応に寄与するため、硬
化反応の促進作用が若干劣るのである。(Wherein X 1 and X 2 represent either H, CH 3 or C 2 H 5 ), ie, 2,5-bishydroxymethylfuran, 2,5-bismethoxymethylfuran, 2,5-bisethoxymethylfuran, 2-hydroxymethyl-5-methoxymethylfuran, 2-hydroxymethyl-5-ethoxymethylfuran, 2-methoxymethyl-5-ethoxymethylfuran used alone or in combination Preferably. In particular, it is preferable to use 2,5-bishydroxymethylfuran. 2,5-bishydroxymethylfuran has higher reactivity than 2,5-bismethoxymethylfuran or 2,5-bisethoxymethylfuran, accelerates the curing reaction of acid-curable resin, and improves mold strength. Because you do. The reason for the high reactivity of 2,5-bishydroxymethylfuran is that two methylol groups contribute to the curing reaction. That is, in the case of 2,5-bismethoxymethylfuran or the like, methoxymethyl ether is hydrolyzed once to generate a methylol group, and then contributes to the curing reaction, so that the accelerating action of the curing reaction is slightly inferior.
【００１５】一般式（１）で示される化合物は、結合剤
中に 0.5〜63.0重量％含有されているのが好ましく、
1.8〜50.0重量％含有されているのがより好ましく、 2.
5〜50.0重量％含有されているものが更に好ましい。特
に一般式（１）で示される化合物が 5.0〜40.0重量％含
有されているのが良く、最も好ましくは、 7.0〜40.0重
量％含有されているのが良い。一般式（１）で示される
化合物の量が 0.5重量％未満であると、一般式（１）で
示された化合物を含有させた効果は得られず、鋳型強度
は向上しない。逆に、63.0重量％を超えると、一般式
（１）で示される化合物が酸硬化性樹脂中に溶解しにく
くなり、結合剤中に沈澱が発生するので好ましくない。The compound represented by the general formula (1) is preferably contained in the binder in an amount of 0.5 to 63.0% by weight,
More preferably, the content is 1.8 to 50.0% by weight, and 2.
Those containing 5 to 50.0% by weight are more preferable. Particularly, the compound represented by the general formula (1) is preferably contained in an amount of 5.0 to 40.0% by weight, and most preferably 7.0 to 40.0% by weight. When the amount of the compound represented by the general formula (1) is less than 0.5% by weight, the effect of including the compound represented by the general formula (1) is not obtained, and the mold strength is not improved. On the other hand, when the content exceeds 63.0% by weight, the compound represented by the general formula (1) becomes difficult to dissolve in the acid-curable resin and precipitates are generated in the binder, which is not preferable.
【００１６】更に、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
ンなどを使用することができる。なお、シランカップリ
ング剤を、混練砂中に添加するには、結合剤中や、硬化
剤中にシランカップリング剤を添加して、結合剤や硬化
剤を人工ムライト質鋳物砂に添加混練してもよいし、人
工ムライト質鋳物砂にシランカップリング剤を直接添加
混練してもよい。Further, a silane coupling agent may be added for the purpose of further improving the mold strength. As the silane coupling agent, for example, γ- (2-amino) aminopropylmethyldimethoxysilane, γ-aminopropyltrimethoxysilane, γ-aminopropyltriethoxysilane, γ-glycidoxypropyltrimethoxysilane and the like are used. be able to. To add the silane coupling agent to the kneading sand, the silane coupling agent is added to the binder or the curing agent, and the binder and the curing agent are added to the artificial mullite molding sand and kneaded. Alternatively, the silane coupling agent may be directly added to the artificial mullite molding sand and kneaded.
【００１７】本発明に係る人工ムライト質鋳物砂は、ア
ルミノケイ酸塩を主体とするセラミックスの一種であり
各種鉱物を原料として人工的に合成、製造されたもので
ある。工業的に採用されているものには、例えば特開昭
61-63333号公報に記載のものが挙げられ、主成分として
Al2O3が20〜70重量％、SiO2が80〜30重量％になるよう
に泥しょうを配合し、該泥しょうをスプレードライヤー
により乾燥造粒し、その後これをロータリーキルンにて
焼結し得ることができる。また、泥しょうには、カオリ
ン質原料と水酸化アルミニウムを混合させたものを使用
したものや、また、泥しょうに解こう剤を添加したもの
も使用される。また、特公平４−40095号公報によれ
ば、高温焼成後の成分比率が Al2O3：20〜70重量％、Si
O2：80〜30重量％となるように混合された原料組成物
を、直径が 0.1〜2.0 mmの球状粒子に造粒した後、かか
る球状粒子に対して、高温焼成後の Al2O3の含有率が90
重量％以上で、粒子径が 0.1mm以下の高アルミナ質粉末
を外掛け５〜50重量％混合せしめ、そしてその混合物を
1400〜1750℃で焼成することにより、前記球状粒子を、
それら粒子相互の融着を防止しつつ、球状の焼成粒子と
して得ている。これは、内外セラミックス（株）よりセ
ラビーズと称して発売されており、その一般的な組成と
しては、 Al2O3が約60重量％、SiO2が約35重量％からな
るものである。The artificial mullite molding sand according to the present invention is a kind of ceramics mainly composed of aluminosilicate, and is artificially synthesized and produced using various minerals as raw materials. Industrially adopted ones include, for example,
The ones described in 61-63333 are cited, and as a main component
Mix the slurry so that Al 2 O 3 is 20 to 70% by weight and SiO 2 is 80 to 30% by weight, dry granulate the slurry by a spray drier, and then sinter it with a rotary kiln. Obtainable. As the slurry, a mixture of a kaolinous raw material and aluminum hydroxide is used, or a mixture of a slurry and a peptizer is used. According to Japanese Patent Publication No. 4-40095, the component ratio after high-temperature sintering is as follows: Al 2 O 3 :
O 2 : After the raw material composition mixed so as to be 80 to 30% by weight is granulated into spherical particles having a diameter of 0.1 to 2.0 mm, the spherical particles are subjected to Al 2 O 3 after high-temperature firing. Content of 90
Over 5% by weight of high alumina powder having a particle size of 0.1 mm or less is mixed over 5 to 50% by weight.
By baking at 1400 ~ 1750 ° C., the spherical particles,
These particles are obtained as spherical fired particles while preventing fusion between the particles. This is sold as Celabeads by Naigai Ceramics Co., Ltd., and has a general composition of about 60% by weight of Al 2 O 3 and about 35% by weight of SiO 2 .
【００１８】本発明に係る鋳型成型用組成物中の人工ム
ライト質鋳物砂は、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あるいは焙焼式で
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、経済的に優れ好ましい。As the artificial mullite molding sand in the composition for molding according to the present invention, fresh sand or recycled sand is used.
As the reclaimed sand, those obtained by a usual mechanical abrasion type or roasting type are used, and those regenerated by the abrasion type have a high yield and are economically preferable.
【００１９】以上のような人工ムライト質鋳物砂と酸硬
化性フラン樹脂からなる結合剤と硬化剤とを用いて、本
発明の鋳型成型用組成物から鋳型を成型するには、従来
の常法に従って、まず人工ムライト質鋳物砂 100部（重
量基準、以下に同じ）に対し、硬化剤を 0.2〜３部を混
合し、次いで酸硬化性フラン樹脂 0.6〜５部相当量を含
有する結合剤を混合して成型するのが一般的であるが、
この方法、順序に限定されるものではない。また、以上
により得られた混合砂を鋳型すべてに用いても良いし、
必要とする部分だけに用いるのも良い。例えば、肌砂と
して使用し、裏砂には一般に使用されている珪砂からな
るものを用いても良い。また、本発明の鋳型成型用組成
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の使用は一向に差し支えなく、
本発明の範囲に含まれるものである。Using a binder and a curing agent comprising the artificial mullite molding sand and an acid-curable furan resin as described above, a mold is molded from the composition for molding of the present invention by a conventional method. First, 0.2 to 3 parts of a curing agent is mixed with 100 parts of artificial mullite molding sand (weight basis, the same applies to the following), and then a binder containing an equivalent of 0.6 to 5 parts of an acid-curable furan resin. It is common to mix and mold,
The method and order are not limited. Also, the mixed sand obtained as described above may be used for all the molds,
It is also good to use only necessary parts. For example, it may be used as skin sand, and the back sand may be made of generally used silica sand. In addition, when using the composition for molding of the present invention, for example, the use of conventionally known additives such as additives for accelerating curing can be used without any problem.
It is within the scope of the present invention.
【００２０】以上のようにして混練砂を得た後、これを
型枠に充填し、常温で所定時間放置しておけば、酸硬化
性フラン樹脂が硬化して鋳型本体を得ることができる。
酸硬化性フラン樹脂を硬化させる際に、常温で放置せず
に加熱して放置することも可能であるが、本発明に係る
硬化剤組成物を使用し、結合剤として酸硬化性フラン樹
脂を使用すれば、常温での放置で十分な速度で酸硬化性
フラン樹脂を硬化させることができる。After the kneaded sand is obtained as described above, it is filled in a mold and left for a predetermined time at room temperature to cure the acid-curable furan resin to obtain a mold body.
When curing the acid-curable furan resin, it is also possible to heat and leave it without standing at room temperature, but use the curing agent composition according to the present invention, and use the acid-curable furan resin as a binder. If used, the acid-curable furan resin can be cured at a sufficient rate by standing at room temperature.
【００２１】この鋳型本体の表面には、塗型剤を塗布す
ることが好ましい。塗型剤を塗布する場所としては、鋳
型本体表面のうち、熔湯が接触する表面に塗布すればよ
い。また、塗型剤を塗布するには、塗型剤を水やメタノ
ールやエタノール等の溶媒によって、所望の粘度になる
ように調整して塗型剤溶液を作る。この粘度は、塗型剤
溶液を鋳型本体表面に塗布しやすい粘度であればよく、
具体的には15〜50ボーメ程度で十分である。また、塗布
法としては、浸漬塗布法（どぶづけ法）、スプレー塗布
法、刷毛塗布法、ふりかけ法（ぶっかけ法）等の方法を
使用することができる。そして、この塗型剤溶液を鋳型
本体の表面に塗布した後、溶媒を蒸発乾燥させ、塗型剤
を鋳型本体表面に塗布形成させるものである。ここで塗
型剤としては、黒鉛を主剤とするもの、酸化マグネシウ
ムを主剤とするものおよび酸化ジルコニウムを主剤とす
るもの等を使用することができる。It is preferable to apply a mold wash to the surface of the mold body. As a place where the mold wash is applied, it may be applied to the surface of the mold main body surface to which the molten metal contacts. In addition, in order to apply the coating agent, the coating agent is adjusted to a desired viscosity with a solvent such as water, methanol or ethanol to prepare a coating agent solution. This viscosity may be any viscosity that allows easy application of the coating solution to the surface of the mold body,
Specifically, about 15 to 50 baumes is sufficient. In addition, as a coating method, a method such as a dip coating method (dip coating method), a spray coating method, a brush coating method, and a sprinkling method (splashing method) can be used. Then, after applying the coating solution to the surface of the mold body, the solvent is evaporated and dried, and the coating agent is applied and formed on the surface of the mold body. Here, as the coating agent, those containing graphite as a main component, those containing magnesium oxide as a main component, those containing zirconium oxide as a main component, and the like can be used.
【００２２】以上の説明は、本発明の鋳型成型用組成物
を使用した好適な鋳型の製造方法に関するものである
が、本発明の鋳型成型用組成物は、このような方法のみ
に使用されるものではない。例えば、以上の説明におい
ては、混練砂の作成、混練砂の充填および結合剤の硬化
は、常温（雰囲気温度）で行なったが、加熱しながら行
なっても良いことは言うまでもない。本発明の鋳型成型
用組成物は、各種鋳型の製造において、汎用的に使用す
ることのできるものである。The above description relates to a method for producing a suitable mold using the composition for molding of the present invention. However, the composition for molding of the present invention is used only for such a method. Not something. For example, in the above description, the preparation of the kneaded sand, the filling of the kneaded sand, and the curing of the binder were performed at normal temperature (atmospheric temperature), but it goes without saying that the kneading sand may be performed while heating. The composition for mold molding of the present invention can be generally used in the production of various molds.
【００２３】[0023]
【実施例】以下実施例をもって本発明を詳細に説明する
が、本発明はこれらの実施例のみに限定されるものでは
ない。尚、実施例及び比較例中の「％」は「重量％」を
示す。The present invention will be described in detail with reference to the following examples, but the present invention is not limited to these examples. In the Examples and Comparative Examples, “%” indicates “% by weight”.
【００２４】実施例１ 25℃、50％ＲＨの条件にて人工ムライト質鋳物砂（内外
セラミックス（株）製セラビーズ60 ＃500) 100重量部
に対し、リン酸55％およびキシレンスルホン酸15％を含
有する硬化剤を 0.5重量部加え、次いでフルフリルアル
コール・尿素ホルムアルデヒド樹脂（花王クエーカー
（株）製、カオーライトナー340A）を 0.8重量部混練し
て直ちに直径50mm、高さ50mmの円筒形のテストピースを
作製し、１、５、24時間後の圧縮強度を測定した。結果
を表１に示す。なお、表１に示した硬化剤における残部
は水である。また、以上により得られた混練物を放置
し、混練後５、10、20、30分後ごとに同様のテストピー
スを作成し、その24時間後の圧縮強度が混練直後に作成
したテストピースの圧縮強度と比較し20％以上強度が低
下した時点を可使時間とした。結果を表１に示す。Example 1 55% of phosphoric acid and 15% of xylene sulfonic acid were added to 100 parts by weight of artificial mullite molding sand (Cerabeads 60 # 500 manufactured by Inner and External Ceramics Co., Ltd.) at 25 ° C. and 50% RH. Add 0.5 part by weight of the curing agent contained, and then knead 0.8 part by weight of furfuryl alcohol / urea formaldehyde resin (Kao Lightener 340A, manufactured by Kao Quaker Co., Ltd.). Was prepared, and the compressive strength after 1, 5, and 24 hours was measured. Table 1 shows the results. The balance in the curing agent shown in Table 1 is water. Further, the kneaded material obtained as described above was allowed to stand, and after 5, 10, 20, and 30 minutes after kneading, a similar test piece was prepared. The point at which the strength decreased by 20% or more compared to the compressive strength was defined as the pot life. Table 1 shows the results.
【００２５】実施例２〜９、比較例１〜９ 硬化剤を表１に示すように変更した以外は、実施例１と
同様にして、テストピースを作成し、圧縮強度と可使時
間を測定した。結果を表１に示す。Examples 2 to 9 and Comparative Examples 1 to 9 Test pieces were prepared in the same manner as in Example 1 except that the curing agent was changed as shown in Table 1, and the compression strength and the pot life were measured. did. Table 1 shows the results.
【００２６】[0026]
【表１】 [Table 1]
【００２７】実施例10 常法により、塩基性条件下にて所定時間、尿素とホルム
アルデヒドを反応させ、反応終了後、パラトルエンスル
ホン酸水溶液で中和して、尿素ホルムアルデヒド重縮合
物を得た。得られた尿素ホルムアルデヒド重縮合物は、
表２に示す通り、フルフリルアルコール及び 2,5−ビス
ヒドロキシメチルフラン（アルドリッチファインケミカ
ル社製： 2,5−Furandimetanol〔1883-75-6 〕（AS登録
番号））と配合し、結合剤を得た。そして実施例１と同
様にして、25℃、50％ＲＨの条件にて人工ムライト質鋳
物砂（内外セラミックス（株）製セラビーズ60 ＃500)
100重量部に対し、リン酸55％およびキシレンスルホン
酸16％を含有する硬化剤を0.5重量部加え、次いで上記
の結合剤を 0.8重量部混練して直ちに直径50mm、高さ50
mmの円筒形のテストピースを作製し、１、５、24時間後
の圧縮強度を測定した。結果を表２に示す。なお、表２
に示した硬化剤における残部は水である。また、以上に
より得られた混練物を放置し、混練後５、10、20、30分
後ごとに同様のテストピースを作成し、その24時間後の
圧縮強度が混練直後に作成したテストピースの圧縮強度
と比較し20％以上強度が低下した時点を可使時間とし
た。結果を表２に示す。Example 10 By a conventional method, urea and formaldehyde were reacted under a basic condition for a predetermined time, and after completion of the reaction, the resultant was neutralized with an aqueous solution of p-toluenesulfonic acid to obtain a urea-formaldehyde polycondensate. The resulting urea formaldehyde polycondensate is
As shown in Table 2, it was blended with furfuryl alcohol and 2,5-bishydroxymethylfuran (manufactured by Aldrich Fine Chemical Co., Ltd .: 2,5-Furandimetanol [1883-75-6] (AS registration number)) to obtain a binder. Was. Then, in the same manner as in Example 1, under the conditions of 25 ° C. and 50% RH, artificial mullite-type molding sand (Cerabeads 60 # 500 manufactured by Naigai Ceramics Co., Ltd.)
To 100 parts by weight, 0.5 part by weight of a curing agent containing 55% of phosphoric acid and 16% of xylene sulfonic acid was added, and then 0.8 parts by weight of the above binder was kneaded and immediately kneaded with a diameter of 50 mm and a height of 50%.
mm cylindrical test pieces were prepared, and the compressive strength after 1, 5, and 24 hours was measured. Table 2 shows the results. Table 2
The balance in the curing agent shown in (1) is water. The kneaded material obtained as described above was allowed to stand, and a similar test piece was prepared every 5, 10, 20, and 30 minutes after kneading. The point at which the strength decreased by 20% or more compared to the compressive strength was defined as the pot life. Table 2 shows the results.
【００２８】実施例11〜14、比較例10〜11 酸硬化性樹脂と硬化剤を表２に示すように変更した以外
は、実施例10と同様にして、テストピースを作成し、圧
縮強度と可使時間を測定した。結果を表２に示す。Examples 11 to 14, Comparative Examples 10 to 11 Test pieces were prepared in the same manner as in Example 10 except that the acid-curable resin and the curing agent were changed as shown in Table 2, and the compressive strength and The pot life was measured. Table 2 shows the results.
【００２９】[0029]
【表２】 [Table 2]
【００３０】実施例１〜14に係る方法で得られた、テス
トピース鋳型の24時間後の強度をみれば明らかなよう
に、いずれも満足のゆくものであった。特に、結合剤中
に一般式（１）の化合物を含有させることにより、より
満足のゆく強度が得られた。これに対して、硬化剤組成
物中にリン酸もしくは有機スルホン酸のいずれかを単独
で使用したものや、それらに無機スルホン酸である硫酸
を併用したものや、リン酸および有機スルホン酸の含有
量を本発明の範囲外で使用したものは、比較例６〜７の
ように可使時間が短い場合は満足できる強度を発現する
ものの、可使時間の長い場合は、いずれも強度が低く、
この鋳型を使用すると、鋳型が割れたり、鋳物品質に悪
影響を与える。As can be seen from the strength of the test piece molds obtained by the methods according to Examples 1 to 14 after 24 hours, all were satisfactory. In particular, by incorporating the compound of the general formula (1) into the binder, more satisfactory strength was obtained. On the other hand, those using either phosphoric acid or organic sulfonic acid alone in the curing agent composition, those using sulfuric acid which is an inorganic sulfonic acid in combination with them, or containing phosphoric acid and organic sulfonic acid When the amount was outside the range of the present invention, the strength was satisfactory when the pot life was short as in Comparative Examples 6 and 7, but when the pot life was long, the strength was low, and
The use of this mold will break the mold and adversely affect casting quality.
【００３１】[0031]
【発明の効果】以上詳述したように、本発明の鋳型成型
用組成物を使用すれば、可使時間が長い場合でも、良好
な鋳型強度が得ることができる。従って、種々の良好な
特性を有する人工ムライト質鋳物砂を使用することがで
きるようになり、この鋳物砂の高耐火性、低熱膨張性、
高耐破砕性などの良好な特性から、たとえば鋳物品質の
向上や、鋳物砂の再生利用率向上によるコストダウンな
どの効果を奏するものである。As described in detail above, the use of the composition for mold molding of the present invention makes it possible to obtain good mold strength even when the pot life is long. Therefore, it becomes possible to use artificial mullite molding sand having various good properties, and high refractory, low thermal expansion,
Good characteristics such as high crushing resistance are effective in, for example, improving casting quality and reducing the cost by improving the recycling rate of foundry sand.
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平６−297072（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) B22C 1/00 - 1/26 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continuation of the front page (56) References JP-A-6-297707 (JP, A) (58) Fields investigated (Int. Cl. 7 , DB name) B22C 1/00-1/26
Claims (7)
樹脂からなる結合剤と硬化剤とを用いて鋳型を成型させ
る際に使用される鋳型成型用組成物であって、硬化剤が
リン酸および有機スルホン酸を必須成分とし、且つリン
酸の含有量が10〜85重量％及び有機スルホン酸の含有量
が５〜70重量％である鋳型成型用組成物。1. A molding composition used for molding a mold using a binder and a curing agent composed of artificial mullite molding sand and an acid-curable furan resin, wherein the curing agent is phosphoric acid. And a molding composition containing an organic sulfonic acid as an essential component, a phosphoric acid content of 10 to 85% by weight, and an organic sulfonic acid content of 5 to 70% by weight.
％である請求項１記載の鋳型成型用組成物。2. The composition according to claim 1, wherein the content of phosphoric acid in the curing agent is 20 to 75% by weight.
〜50重量％である請求項１又は２記載の鋳型成型用組成
物。3. The organic sulfonic acid content in the curing agent is 5%.
The composition for molding a mold according to claim 1 or 2, wherein the amount is from 50 to 50% by weight.
エンスルホン酸及び／又はキシレンスルホン酸である請
求項１〜３の何れか１項に記載の鋳型成型用組成物。4. The composition for molding according to claim 1, wherein the organic sulfonic acid in the curing agent composition is toluenesulfonic acid and / or xylenesulfonic acid.
化合物を含有してなるものである請求項１〜４記載の鋳
型成型用組成物。 【化１】 （式中、X1及びX2は、H 、CH3 又はC2H5のいずれかを表
す。）5. The composition for molding a mold according to claim 1, wherein the binder comprises a compound represented by the following general formula (1). Embedded image (In the formula, X 1 and X 2 represent any of H 2 , CH 3, or C 2 H 5. )
物の含有量が 0.5〜63.0重量％である請求項５記載の鋳
型成型用組成物。6. The molding composition according to claim 5, wherein the content of the compound represented by the general formula (1) in the binder is 0.5 to 63.0% by weight.
ビスヒドロキシメチルシランである請求項５又は６記載
の鋳型成型用組成物。7. The compound represented by the general formula (1) is 2,5-
7. The composition for molding a mold according to claim 5, which is bishydroxymethylsilane.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP07161922A JP3115510B2 (en) | 1995-05-30 | 1995-06-28 | Molding composition |
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7-131626 | 1995-05-30 | ||
| JP13162695 | 1995-05-30 | ||
| JP07161922A JP3115510B2 (en) | 1995-05-30 | 1995-06-28 | Molding composition |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0947840A JPH0947840A (en) | 1997-02-18 |
| JP3115510B2 true JP3115510B2 (en) | 2000-12-11 |
Family
ID=26466404
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP07161922A Expired - Fee Related JP3115510B2 (en) | 1995-05-30 | 1995-06-28 | Molding composition |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3115510B2 (en) |
Families Citing this family (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2004052572A1 (en) | 2002-12-09 | 2004-06-24 | Kao Corporation | Spherical casting sand |
| EP1757382B1 (en) * | 2004-05-21 | 2016-04-20 | Kao Corporation | Resin coated sand |
| JP5014601B2 (en) * | 2004-08-06 | 2012-08-29 | 花王株式会社 | Furan resin composition for mold production |
| JP5250301B2 (en) * | 2008-04-30 | 2013-07-31 | 花王株式会社 | Mold manufacturing method |
| JP5537067B2 (en) | 2008-04-30 | 2014-07-02 | 花王株式会社 | Mold manufacturing method |
| JP2011224639A (en) * | 2010-04-22 | 2011-11-10 | Kao Corp | Composition for mold |
| JP6010426B2 (en) * | 2011-10-31 | 2016-10-19 | 花王株式会社 | Binder composition for mold making |
-
1995
- 1995-06-28 JP JP07161922A patent/JP3115510B2/en not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0947840A (en) | 1997-02-18 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| KR101545906B1 (en) | Method for producing mold | |
| US8124719B2 (en) | Furan resin composition for production of molds | |
| JP3115510B2 (en) | Molding composition | |
| JP4198531B2 (en) | Curable composition and foundry sand composition and mold obtained using the same | |
| JP5250300B2 (en) | Mold manufacturing method | |
| JP3487778B2 (en) | Mold manufacturing method | |
| JPS6131737B2 (en) | ||
| JP3130495B2 (en) | Hardener composition for mold molding | |
| JP3203257B2 (en) | Acid-curable refractory granular material composition for mold molding | |
| JP3189933B2 (en) | Curing agent composition for mold molding and method for producing mold | |
| JP5250301B2 (en) | Mold manufacturing method | |
| JP3025762B1 (en) | Mold manufacturing method | |
| JP2593332B2 (en) | Resin-coated sand composition for hot box | |
| JP2000015389A (en) | Binder composition for carbon dioxide curing | |
| US10456829B2 (en) | Method for modifying refractory molding particles and refractory molding particles obtained thereby and process for producing mold | |
| JP2542144B2 (en) | Binder composition for organic ester-curable foundry sand and method for producing mold using the same | |
| JP3192566B2 (en) | Coating composition for casting | |
| JP2898799B2 (en) | Method for treating casting sand and method for producing sand mold for casting | |
| JP3154458B2 (en) | Recycled sand for mold production | |
| JP3092983B2 (en) | Casting sand mold manufacturing method | |
| JP3457188B2 (en) | Hardener composition for mold production | |
| JP2000102840A (en) | Casting mold manufacturing method | |
| JPH04284940A (en) | Composition of thermosetting type molding sand and manufacture of mold | |
| JPH0550175A (en) | Manufacture of casting sand mold | |
| JP2002263787A (en) | Method of manufacturing resin coated sand for shell mold |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20080929 Year of fee payment: 8 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20080929 Year of fee payment: 8 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090929 Year of fee payment: 9 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090929 Year of fee payment: 9 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100929 Year of fee payment: 10 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110929 Year of fee payment: 11 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120929 Year of fee payment: 12 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130929 Year of fee payment: 13 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |