JP3162293B2 - 鋳型成型用粘結剤組成物 - Google Patents
鋳型成型用粘結剤組成物Info
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Description
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、特に自硬性鋳型を
製造する際に好適に使用することのできる粘結剤組成物
に関するものである。
製造する際に好適に使用することのできる粘結剤組成物
に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来自硬性鋳型の製造方法の一つとし
て、フェノール−ホルムアルデヒド重縮合物、フェノー
ル−ホルムアルデヒド−尿素重縮合物、フルフリルアル
コール−フェノール−ホルムアルデヒド重縮合物、フル
フリルアルコール−フェノール−ホルムアルデヒド−尿
素重縮合物等の粘結剤と硬化剤を珪砂等の耐火性粒状骨
材に配合、混練して、室温で鋳型を製造する方法が行わ
れている。
て、フェノール−ホルムアルデヒド重縮合物、フェノー
ル−ホルムアルデヒド−尿素重縮合物、フルフリルアル
コール−フェノール−ホルムアルデヒド重縮合物、フル
フリルアルコール−フェノール−ホルムアルデヒド−尿
素重縮合物等の粘結剤と硬化剤を珪砂等の耐火性粒状骨
材に配合、混練して、室温で鋳型を製造する方法が行わ
れている。
【０００３】しかし、このような従来法においては、一
般的に、粘結剤の硬化速度が遅いため、特に、室温の低
い冬季には、硬化を速くするため、鋳型成型用硬化剤組
成物中の硫酸含有量を増加した鋳型成型用硬化剤組成物
を使用しないと、造型生産性が維持できない。しかし、
このような鋳型成型用硬化剤組成物を用いると、鋳型の
最終強度が低下するという欠点があった。このため、粘
結剤の添加量を増加する等して、生産性と鋳型の最終強
度を実用可能レベルに維持する対応がなされてきた。
般的に、粘結剤の硬化速度が遅いため、特に、室温の低
い冬季には、硬化を速くするため、鋳型成型用硬化剤組
成物中の硫酸含有量を増加した鋳型成型用硬化剤組成物
を使用しないと、造型生産性が維持できない。しかし、
このような鋳型成型用硬化剤組成物を用いると、鋳型の
最終強度が低下するという欠点があった。このため、粘
結剤の添加量を増加する等して、生産性と鋳型の最終強
度を実用可能レベルに維持する対応がなされてきた。
【０００４】このようなことから、いくつかの粘結剤の
検討がなされている。例えば、特開昭56−56753 号公報
には、低分子量成分を殆ど含まないレゾール型フェノー
ルホルムアルデヒド樹脂を用いることが提案されてい
る。このような低分子量成分を殆ど含まないレゾール型
フェノールホルムアルデヒド樹脂を用いると、樹脂組成
物の鋳型強度発現に必要な高分子量化が速くなるため初
期の鋳型強度を向上させることができる。しかしなが
ら、このような低分子量成分を殆ど含まないレゾール型
フェノールホルムアルデヒド樹脂を用いても、冬季にお
ける鋳型の硬化速度が充分でなく、好適な造型生産性が
得られなかった。それを解決するために、鋳型成型用硬
化剤組成物中の硫酸含有量を増加した鋳型成型用硬化剤
組成物を用いると、冬季における鋳型の硬化速度は、あ
る程度改善されるものの、実用的な鋳型強度は得られな
かった。
検討がなされている。例えば、特開昭56−56753 号公報
には、低分子量成分を殆ど含まないレゾール型フェノー
ルホルムアルデヒド樹脂を用いることが提案されてい
る。このような低分子量成分を殆ど含まないレゾール型
フェノールホルムアルデヒド樹脂を用いると、樹脂組成
物の鋳型強度発現に必要な高分子量化が速くなるため初
期の鋳型強度を向上させることができる。しかしなが
ら、このような低分子量成分を殆ど含まないレゾール型
フェノールホルムアルデヒド樹脂を用いても、冬季にお
ける鋳型の硬化速度が充分でなく、好適な造型生産性が
得られなかった。それを解決するために、鋳型成型用硬
化剤組成物中の硫酸含有量を増加した鋳型成型用硬化剤
組成物を用いると、冬季における鋳型の硬化速度は、あ
る程度改善されるものの、実用的な鋳型強度は得られな
かった。
【０００５】また、特公昭58−46375 号公報には、３核
体以上の高分子量領域の化合物の含有率を特定の範囲に
抑えたレゾール型フェノールホルムアルデヒド樹脂を用
いることが提案されている。このような分子量を制御し
たレゾール型フェノールホルムアルデヒド樹脂を用いる
と低臭気で高強度の鋳型の製造が可能となる。しかしな
がら、このような３核体以上の高分子量領域の化合物の
含有率を特定の範囲に抑えたレゾール型フェノールホル
ムアルデヒド樹脂を用いても、冬季における鋳型の硬化
速度が充分でなく、好適な造型生産性が得られなかっ
た。それを解決するために、鋳型成型用硬化剤組成物中
の硫酸含有量を増加した鋳型成型用硬化剤組成物を用い
ると、冬季における鋳型の硬化速度は、ある程度改善さ
れるものの、実用的な鋳型強度は得られなかった。
体以上の高分子量領域の化合物の含有率を特定の範囲に
抑えたレゾール型フェノールホルムアルデヒド樹脂を用
いることが提案されている。このような分子量を制御し
たレゾール型フェノールホルムアルデヒド樹脂を用いる
と低臭気で高強度の鋳型の製造が可能となる。しかしな
がら、このような３核体以上の高分子量領域の化合物の
含有率を特定の範囲に抑えたレゾール型フェノールホル
ムアルデヒド樹脂を用いても、冬季における鋳型の硬化
速度が充分でなく、好適な造型生産性が得られなかっ
た。それを解決するために、鋳型成型用硬化剤組成物中
の硫酸含有量を増加した鋳型成型用硬化剤組成物を用い
ると、冬季における鋳型の硬化速度は、ある程度改善さ
れるものの、実用的な鋳型強度は得られなかった。
【０００６】また、上記特開昭56−56753 、特公昭58−
46375 号においてもレゾール型フェノールホルムアルデ
ヒド樹脂を製造する際に用いるアルカリ性触媒は、反応
終了後に酸で中和し、沈澱を濾過等で分離するため、中
和塩の含有量が、極めて少ないものが今まで粘結剤とし
て、一般に用いられてきた。
46375 号においてもレゾール型フェノールホルムアルデ
ヒド樹脂を製造する際に用いるアルカリ性触媒は、反応
終了後に酸で中和し、沈澱を濾過等で分離するため、中
和塩の含有量が、極めて少ないものが今まで粘結剤とし
て、一般に用いられてきた。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、分子量を制
御することに基づく、前述の特開昭56-56753号公報、特
公昭58−3780号公報とは異なり、粘結剤、硬化剤、或い
は砂に、ある特定の化合物を配合することにより、鋳型
の強度向上を図ろうとするものである。
御することに基づく、前述の特開昭56-56753号公報、特
公昭58−3780号公報とは異なり、粘結剤、硬化剤、或い
は砂に、ある特定の化合物を配合することにより、鋳型
の強度向上を図ろうとするものである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】本発明者らは、上記の課
題を解決するために鋭意検討の結果、粘結剤組成物、硬
化剤組成物、或いは砂組成物に、有機スルフォン酸の金
属塩を含有させることにより、鋳型の初期強度、及び最
終強度共に満足する鋳型成型用粘結剤組成物を完成する
に至った。
題を解決するために鋭意検討の結果、粘結剤組成物、硬
化剤組成物、或いは砂組成物に、有機スルフォン酸の金
属塩を含有させることにより、鋳型の初期強度、及び最
終強度共に満足する鋳型成型用粘結剤組成物を完成する
に至った。
【０００９】即ち、本発明は、レゾール型フェノール樹
脂を含有する鋳型成型用粘結剤組成物であって、該粘結
剤組成物中に 6.0〜25.0重量％の有機スルフォン酸の金
属塩が含有されていることを特徴とする鋳型成型用粘結
剤組成物に関する。
脂を含有する鋳型成型用粘結剤組成物であって、該粘結
剤組成物中に 6.0〜25.0重量％の有機スルフォン酸の金
属塩が含有されていることを特徴とする鋳型成型用粘結
剤組成物に関する。
【００１０】また、本発明は、レゾール型フェノール樹
脂を含有する鋳型成型用粘結剤組成物を硬化させるため
の鋳型成型用硬化剤組成物であって、該鋳型成型用硬化
剤組成物中に 0.5〜20.0重量％の有機スルフォン酸の金
属塩が含有されていることを特徴とする鋳型成型用硬化
剤組成物に関する。
脂を含有する鋳型成型用粘結剤組成物を硬化させるため
の鋳型成型用硬化剤組成物であって、該鋳型成型用硬化
剤組成物中に 0.5〜20.0重量％の有機スルフォン酸の金
属塩が含有されていることを特徴とする鋳型成型用硬化
剤組成物に関する。
【００１１】また、本発明は、耐火性粒状骨材と、レゾ
ール型フェノール樹脂を含有する鋳型成型用粘結剤組成
物と、鋳型成型用硬化剤組成物とを混合して得られる鋳
型成型用砂組成物であって、鋳型成型用粘結剤組成物及
び鋳型成型用硬化剤組成物の少なくとも一方が上記の鋳
型成型用粘結剤組成物又は上記の鋳型成型用硬化剤組成
物である鋳型成型用砂組成物に関する。
ール型フェノール樹脂を含有する鋳型成型用粘結剤組成
物と、鋳型成型用硬化剤組成物とを混合して得られる鋳
型成型用砂組成物であって、鋳型成型用粘結剤組成物及
び鋳型成型用硬化剤組成物の少なくとも一方が上記の鋳
型成型用粘結剤組成物又は上記の鋳型成型用硬化剤組成
物である鋳型成型用砂組成物に関する。
【００１２】さらに、本発明は、耐火性粒状骨材と、レ
ゾール型フェノール樹脂を含有する鋳型成型用粘結剤組
成物と、鋳型成型用硬化剤組成物と、有機スルフォン酸
の金属塩とを混合して得られる鋳型成型用砂組成物であ
って、該砂組成物中に0.02〜0.8 重量％の有機スルフォ
ン酸の金属塩が含有されていることを特徴とする鋳型成
型用砂組成物に関する。
ゾール型フェノール樹脂を含有する鋳型成型用粘結剤組
成物と、鋳型成型用硬化剤組成物と、有機スルフォン酸
の金属塩とを混合して得られる鋳型成型用砂組成物であ
って、該砂組成物中に0.02〜0.8 重量％の有機スルフォ
ン酸の金属塩が含有されていることを特徴とする鋳型成
型用砂組成物に関する。
【００１３】本発明の鋳型成型用粘結剤組成物において
は、粘結剤の分子構造や、分子量等を制御するのではな
く、粘結剤組成物、硬化剤組成物、或いは砂組成物に有
機スルフォン酸の金属塩を含有させることにより、硬化
速度及び鋳型強度が改善される。従って、鋳型の硬化速
度が速くなった結果、硬化剤を同量添加した場合には、
生産性の向上が図れ、同じ生産性で操業する場合は、硬
化剤量を低減、或いはより酸性度の低い硬化剤を用いる
ことができ、結果として、鋳込み時の亜硫酸ガス等の発
生が減り、作業環境も改善できる。
は、粘結剤の分子構造や、分子量等を制御するのではな
く、粘結剤組成物、硬化剤組成物、或いは砂組成物に有
機スルフォン酸の金属塩を含有させることにより、硬化
速度及び鋳型強度が改善される。従って、鋳型の硬化速
度が速くなった結果、硬化剤を同量添加した場合には、
生産性の向上が図れ、同じ生産性で操業する場合は、硬
化剤量を低減、或いはより酸性度の低い硬化剤を用いる
ことができ、結果として、鋳込み時の亜硫酸ガス等の発
生が減り、作業環境も改善できる。
【００１４】また、鋳型強度が高くなった結果、粘結剤
の添加量が低減でき、経済性ばかりでなく、粘結剤の熱
分解により鋳込み時に発生するガス量の低減が図れ、鋳
物品質、及び作業環境が同時に改善される。
の添加量が低減でき、経済性ばかりでなく、粘結剤の熱
分解により鋳込み時に発生するガス量の低減が図れ、鋳
物品質、及び作業環境が同時に改善される。
【００１５】
【発明の実施の形態】本発明の鋳型成型用粘結剤組成物
においては、粘結剤組成物中に、 6.0〜25.0重量％の有
機スルフォン酸の金属塩を含有させて使用する。特に、
有機スルフォン酸塩が 8.0〜20.0重量％含有されている
のが好ましく、最も好ましくは10.0〜18.0重量％含有さ
れているのが良い。尚、有機スルフォン酸の金属塩の含
有量が、 6.0重量％に満たないと、鋳型の硬化速度の向
上効果が乏しく、また、実用レベルの鋳型の最終強度も
得られない。有機スルフォン酸の金属塩の含有量が、2
5.0重量％を超えると結合剤中に該金属塩が溶解しにく
く、沈澱等の発生が生じ易く、ポンプの詰まり等が起こ
り、実用的に使用が困難となるとともに、それ以上の鋳
型強度の向上が見られず、逆に鋳型強度が低下する場合
もある。
においては、粘結剤組成物中に、 6.0〜25.0重量％の有
機スルフォン酸の金属塩を含有させて使用する。特に、
有機スルフォン酸塩が 8.0〜20.0重量％含有されている
のが好ましく、最も好ましくは10.0〜18.0重量％含有さ
れているのが良い。尚、有機スルフォン酸の金属塩の含
有量が、 6.0重量％に満たないと、鋳型の硬化速度の向
上効果が乏しく、また、実用レベルの鋳型の最終強度も
得られない。有機スルフォン酸の金属塩の含有量が、2
5.0重量％を超えると結合剤中に該金属塩が溶解しにく
く、沈澱等の発生が生じ易く、ポンプの詰まり等が起こ
り、実用的に使用が困難となるとともに、それ以上の鋳
型強度の向上が見られず、逆に鋳型強度が低下する場合
もある。
【００１６】また、本発明の鋳型成型用粘結剤組成物中
におけるレゾール型フェノール樹脂の含有量は、鋳型の
強度、及び粘結剤組成物の粘度の観点から30〜95重量％
が好ましく、50〜90重量％がさらに好ましい。
におけるレゾール型フェノール樹脂の含有量は、鋳型の
強度、及び粘結剤組成物の粘度の観点から30〜95重量％
が好ましく、50〜90重量％がさらに好ましい。
【００１７】また、本発明に用いられるレゾール型フェ
ノール樹脂とは、フェノール類とアルデヒド類とをアル
カリ性条件下で付加縮合した重縮合物をいう。
ノール樹脂とは、フェノール類とアルデヒド類とをアル
カリ性条件下で付加縮合した重縮合物をいう。
【００１８】レゾール型フェノール樹脂、即ち、フェノ
ール類・アルデヒド類重縮合物を得る際に用いるフェノ
ール類としては、フェノール、クレゾール、 3,5−キシ
レノール、ノニルフェノール、ｐ−ｔｅｒｔ−ブチルフ
ェノール、イソプロペニルフェノール、フェニルフェノ
ール等のアルキルフェノール、レゾルシノール、カテコ
ール、ハイドロキノン、フロログルシノール等の多価フ
ェノール、ビスフェノールＡ、ビスフェノールＦ、ビス
フェノールＣ、ビスフェノールＥ等のビスフェノール類
等が用いられる。また、カシューナット殻液、リグニ
ン、タンニンのようなフェノール系化合物の混合物より
なるものも、フェノール類として使用することができ
る。これら各種のフェノール類は、１種の物質を単独で
使用してもよいし、２種以上の物質を混合してアルデヒ
ド類と共縮合させてもよい。
ール類・アルデヒド類重縮合物を得る際に用いるフェノ
ール類としては、フェノール、クレゾール、 3,5−キシ
レノール、ノニルフェノール、ｐ−ｔｅｒｔ−ブチルフ
ェノール、イソプロペニルフェノール、フェニルフェノ
ール等のアルキルフェノール、レゾルシノール、カテコ
ール、ハイドロキノン、フロログルシノール等の多価フ
ェノール、ビスフェノールＡ、ビスフェノールＦ、ビス
フェノールＣ、ビスフェノールＥ等のビスフェノール類
等が用いられる。また、カシューナット殻液、リグニ
ン、タンニンのようなフェノール系化合物の混合物より
なるものも、フェノール類として使用することができ
る。これら各種のフェノール類は、１種の物質を単独で
使用してもよいし、２種以上の物質を混合してアルデヒ
ド類と共縮合させてもよい。
【００１９】フェノール類と縮合させるためのアルデヒ
ド類としては、ホルムアルデヒド、アセトアルデヒド、
フルフラール、グリオキザール等が使用される。
ド類としては、ホルムアルデヒド、アセトアルデヒド、
フルフラール、グリオキザール等が使用される。
【００２０】アルデヒド類の使用量は、フェノール類に
対して 1.0〜2.0 のモル比が好ましい。フェノール類に
対するモル比が 1.0に満たないと、鋳型強度、残留フェ
ノール臭等の観点から好ましくなく、また、フェノール
類に対するモル比が 2.0を超えると鋳型強度、残留アル
デヒド臭等の観点から好ましくない。
対して 1.0〜2.0 のモル比が好ましい。フェノール類に
対するモル比が 1.0に満たないと、鋳型強度、残留フェ
ノール臭等の観点から好ましくなく、また、フェノール
類に対するモル比が 2.0を超えると鋳型強度、残留アル
デヒド臭等の観点から好ましくない。
【００２１】フェノール類とアルデヒド類とを縮合させ
る際に使用する触媒としては、水酸化リチウム、水酸化
ナトリウム、水酸化カリウム等のアルカリ金属の水酸化
物、水酸化カルシウム、水酸化マグネシウム、水酸化バ
リウム等のアルカリ土類金属の水酸化物、アンモニア、
水酸化アンモニウム等から選ばれる１種または２種以上
の化合物が使用される。特に、水酸化カリウムを触媒と
して使用するのが好ましい。これらのアルカリ性触媒の
使用量は、フェノール類に対して 0.001〜0.2のモル比
が好ましい。フェノール類に対するモル比が0.001 未満
であるとレゾール型フェノール樹脂の製造時の反応速度
が著しく低下し、また、フェノール類に対するモル比が
0.2を超えて使用しても、それ以上の反応の促進効果が
得られず、経済的でない。
る際に使用する触媒としては、水酸化リチウム、水酸化
ナトリウム、水酸化カリウム等のアルカリ金属の水酸化
物、水酸化カルシウム、水酸化マグネシウム、水酸化バ
リウム等のアルカリ土類金属の水酸化物、アンモニア、
水酸化アンモニウム等から選ばれる１種または２種以上
の化合物が使用される。特に、水酸化カリウムを触媒と
して使用するのが好ましい。これらのアルカリ性触媒の
使用量は、フェノール類に対して 0.001〜0.2のモル比
が好ましい。フェノール類に対するモル比が0.001 未満
であるとレゾール型フェノール樹脂の製造時の反応速度
が著しく低下し、また、フェノール類に対するモル比が
0.2を超えて使用しても、それ以上の反応の促進効果が
得られず、経済的でない。
【００２２】フェノール類とアルデヒド類とを縮合させ
て得られたレゾール型フェノール樹脂は単独で粘結剤中
に含有してもよいし、又は２種以上を混合して粘結剤中
に含有してもよい。
て得られたレゾール型フェノール樹脂は単独で粘結剤中
に含有してもよいし、又は２種以上を混合して粘結剤中
に含有してもよい。
【００２３】本発明の鋳型成型用粘結剤組成物中におけ
るレゾール型フェノール樹脂は、上記のアルカリ性触媒
を用いて、40〜120 ℃の温度範囲で加熱反応させ、所定
の分子量まで反応させた後、冷却し、次いで、有機酸、
または、無機酸等で中和せしめた後、必要に応じて中和
塩を濾過する等により得られる。
るレゾール型フェノール樹脂は、上記のアルカリ性触媒
を用いて、40〜120 ℃の温度範囲で加熱反応させ、所定
の分子量まで反応させた後、冷却し、次いで、有機酸、
または、無機酸等で中和せしめた後、必要に応じて中和
塩を濾過する等により得られる。
【００２４】また、レゾール型フェノール樹脂の好まし
い重量平均分子量としては、 200〜2500、より好ましく
は、 400〜1500である。重量平均分子量が 200に満たな
いと、鋳型の硬化速度が低く、好適な鋳型の生産性が得
られない。また、重量平均分子量が2500を超えると、粘
結剤の粘度が上がる傾向になり、好適な鋳型強度が得ら
れない。
い重量平均分子量としては、 200〜2500、より好ましく
は、 400〜1500である。重量平均分子量が 200に満たな
いと、鋳型の硬化速度が低く、好適な鋳型の生産性が得
られない。また、重量平均分子量が2500を超えると、粘
結剤の粘度が上がる傾向になり、好適な鋳型強度が得ら
れない。
【００２５】重量平均分子量の測定法は、以下の通りで
ある。上記した方法により製造されたレゾール型フェノ
ール樹脂を 0.5〜1.0 重量％の濃度になるようにテトラ
ヒドロフラン（ＴＨＦ）に溶解させ、ＧＰＣ測定用のサ
ンプルとした。ＧＰＣの測定条件は、以下の通りであ
る。 ・カラム：東洋ソーダ（株）製 ＴＳＫ−ＧＥＬＧ３０
００ＨＸＬ、ＴＳＧＥＬＧ２５００ＨＸＬ ・カラム接続法：カードカラム→ＴＳＫ−ＧＵＡＲＤ
ＣＯＬＵＭＮ ＨＸＬ−Ｌ、＋ＴＳＫ−下ＬＧ３０００
ＨＸＬ＋ＴＳＫ−ＧＥＬＧ２５００ＨＸＬ ・標準物質 ：ポリスチレン（東ソー（株）製） ・溶出液 ：ＴＨＦ（流速１ml／min 、圧力40〜70 k
gf／cm2 ） ・カラム温度：40℃ ・検出器 ：ＵＶ ・分子量計算のための分割法：時間分割（10秒）。
ある。上記した方法により製造されたレゾール型フェノ
ール樹脂を 0.5〜1.0 重量％の濃度になるようにテトラ
ヒドロフラン（ＴＨＦ）に溶解させ、ＧＰＣ測定用のサ
ンプルとした。ＧＰＣの測定条件は、以下の通りであ
る。 ・カラム：東洋ソーダ（株）製 ＴＳＫ−ＧＥＬＧ３０
００ＨＸＬ、ＴＳＧＥＬＧ２５００ＨＸＬ ・カラム接続法：カードカラム→ＴＳＫ−ＧＵＡＲＤ
ＣＯＬＵＭＮ ＨＸＬ−Ｌ、＋ＴＳＫ−下ＬＧ３０００
ＨＸＬ＋ＴＳＫ−ＧＥＬＧ２５００ＨＸＬ ・標準物質 ：ポリスチレン（東ソー（株）製） ・溶出液 ：ＴＨＦ（流速１ml／min 、圧力40〜70 k
gf／cm2 ） ・カラム温度：40℃ ・検出器 ：ＵＶ ・分子量計算のための分割法：時間分割（10秒）。
【００２６】また、本発明の鋳型成型用粘結剤組成物中
には、 0.5〜50重量％の水分が含有されているのが好ま
しい。この水分は、鋳型成型用粘結剤組成物の粘度を低
下させ、使用しやすくするためである。水分の含量が
0.5重量％未満であると、鋳型成型用粘結剤組成物の粘
度が低下しない傾向が生じる。逆に、水分の含量が50重
量％を超えると、酸硬化性樹脂の硬化反応を阻害し、鋳
型の初期強度が充分に向上しない傾向が生じる。また、
鋳型成型用粘結剤組成物中に、水分を含有させる場合、
水分を後添加してもよいし、酸硬化性樹脂を製造する際
に同時に水分を製造してもよい。
には、 0.5〜50重量％の水分が含有されているのが好ま
しい。この水分は、鋳型成型用粘結剤組成物の粘度を低
下させ、使用しやすくするためである。水分の含量が
0.5重量％未満であると、鋳型成型用粘結剤組成物の粘
度が低下しない傾向が生じる。逆に、水分の含量が50重
量％を超えると、酸硬化性樹脂の硬化反応を阻害し、鋳
型の初期強度が充分に向上しない傾向が生じる。また、
鋳型成型用粘結剤組成物中に、水分を含有させる場合、
水分を後添加してもよいし、酸硬化性樹脂を製造する際
に同時に水分を製造してもよい。
【００２７】更に、本発明の鋳型成型用粘結剤組成物中
には、粘結剤組成物の粘度を下げる目的で、フルフリル
アルコール、メタノール、エタノール、イソプロピルア
ルコール等のアルコール類などの溶剤類を含有させても
よい。また、粘結剤組成物中の遊離のホルムアルデヒド
を低減させる目的等で、尿素を添加して変性してもよ
く、更に、従来から知られている種々の変性剤等を含有
させてもよい。
には、粘結剤組成物の粘度を下げる目的で、フルフリル
アルコール、メタノール、エタノール、イソプロピルア
ルコール等のアルコール類などの溶剤類を含有させても
よい。また、粘結剤組成物中の遊離のホルムアルデヒド
を低減させる目的等で、尿素を添加して変性してもよ
く、更に、従来から知られている種々の変性剤等を含有
させてもよい。
【００２８】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ることもできる。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
等が挙げられる。
ランカップリング剤を加えることもできる。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
等が挙げられる。
【００２９】また、本発明においては、鋳型成型用粘結
剤組成物を硬化させる鋳型成型用硬化剤組成物中に 0.5
〜20.0重量％の有機スルフォン酸の金属塩を含有させて
使用する。特に、有機スルフォン酸塩が 2.0〜15.0重量
％含有されているのが好ましく、最も好ましくは 5.0〜
10.0重量％含有されているのが良い。尚、有機スルフォ
ン酸の金属塩の含有量が、 0.5重量％に満たないと、鋳
型の硬化速度の向上効果が乏しく、また、実用レベルの
鋳型の最終強度も得られない。逆に、有機スルフォン酸
の金属塩の含有量が、20.0重量％を超えると鋳型成型用
硬化剤組成物中に該金属塩が溶解しにくく、沈澱等の発
生が生じ易く、ポンプ詰まり等が起こり、実用的に使用
が困難となる。
剤組成物を硬化させる鋳型成型用硬化剤組成物中に 0.5
〜20.0重量％の有機スルフォン酸の金属塩を含有させて
使用する。特に、有機スルフォン酸塩が 2.0〜15.0重量
％含有されているのが好ましく、最も好ましくは 5.0〜
10.0重量％含有されているのが良い。尚、有機スルフォ
ン酸の金属塩の含有量が、 0.5重量％に満たないと、鋳
型の硬化速度の向上効果が乏しく、また、実用レベルの
鋳型の最終強度も得られない。逆に、有機スルフォン酸
の金属塩の含有量が、20.0重量％を超えると鋳型成型用
硬化剤組成物中に該金属塩が溶解しにくく、沈澱等の発
生が生じ易く、ポンプ詰まり等が起こり、実用的に使用
が困難となる。
【００３０】尚、本発明の鋳型成型用硬化剤組成物中に
は、鋳型成型用粘結剤組成物を硬化させるために、通
常、遊離の有機スルフォン酸を 5.0〜95.0重量％含有し
ている。遊離の有機スルフォン酸としては、各種のもの
が例示されるが、代表的なものとしては、メチルスルフ
ォン酸、エチルスルフォン酸等の脂肪族スルフォン酸や
アルキル（C1〜C4）置換芳香族スルフォン酸が挙げられ
る。アルキル（C1〜C4）置換芳香族スルフォン酸として
は、芳香族スルフォン酸に炭素数１〜４のアルキル基が
１つ又は複数結合したものが使用され、具体的には、キ
シレンスルフォン酸、エチルベンゼンスルフォン酸、メ
シチレンスルフォン酸、キュメンスルフォン酸、ジエチ
ルベンゼンスルフォン酸等が使用される。特に、キシレ
ンスルフォン酸及びエチルベンゼンスルフォン酸よりな
るアルキル（C1〜C4）置換芳香族スルフォン酸を使用す
るのが好ましい。
は、鋳型成型用粘結剤組成物を硬化させるために、通
常、遊離の有機スルフォン酸を 5.0〜95.0重量％含有し
ている。遊離の有機スルフォン酸としては、各種のもの
が例示されるが、代表的なものとしては、メチルスルフ
ォン酸、エチルスルフォン酸等の脂肪族スルフォン酸や
アルキル（C1〜C4）置換芳香族スルフォン酸が挙げられ
る。アルキル（C1〜C4）置換芳香族スルフォン酸として
は、芳香族スルフォン酸に炭素数１〜４のアルキル基が
１つ又は複数結合したものが使用され、具体的には、キ
シレンスルフォン酸、エチルベンゼンスルフォン酸、メ
シチレンスルフォン酸、キュメンスルフォン酸、ジエチ
ルベンゼンスルフォン酸等が使用される。特に、キシレ
ンスルフォン酸及びエチルベンゼンスルフォン酸よりな
るアルキル（C1〜C4）置換芳香族スルフォン酸を使用す
るのが好ましい。
【００３１】本発明では、これらの有機スルフォン酸と
は別に有機スルフォン酸の金属塩を鋳型成型用硬化剤組
成物中に 0.5〜20.0重量％含有させて使用するものであ
る。この有機スルフォン酸の金属塩は、予め別途調整し
たものを硬化剤中に含有させても良いし、有機スルフォ
ン酸と金属の水酸化物等を硬化剤中に添加し、系中で結
果として、有機スルフォン酸の金属塩を生成させてもよ
い。尚、別途調整して硬化剤中に含有させた有機スルフ
ォン酸の金属塩の一部は、元々硬化剤中に含有されてい
た有機スルフォン酸と塩交換する場合もある。
は別に有機スルフォン酸の金属塩を鋳型成型用硬化剤組
成物中に 0.5〜20.0重量％含有させて使用するものであ
る。この有機スルフォン酸の金属塩は、予め別途調整し
たものを硬化剤中に含有させても良いし、有機スルフォ
ン酸と金属の水酸化物等を硬化剤中に添加し、系中で結
果として、有機スルフォン酸の金属塩を生成させてもよ
い。尚、別途調整して硬化剤中に含有させた有機スルフ
ォン酸の金属塩の一部は、元々硬化剤中に含有されてい
た有機スルフォン酸と塩交換する場合もある。
【００３２】また、本発明の鋳型成型用硬化剤組成物中
には、硬化速度の調整、硬化剤組成物の粘度低減の目的
で 5.0〜90.0重量％の水分が含有されているのが好まし
い。水分の含有量が、 5.0重量％に満たないと、粘度の
低減効果が不充分となり、90.0重量％を超えると、硬化
剤組成物の酸濃度が著しく低下し、粘結剤を硬化させる
機能が著しく低下し、好ましくない。
には、硬化速度の調整、硬化剤組成物の粘度低減の目的
で 5.0〜90.0重量％の水分が含有されているのが好まし
い。水分の含有量が、 5.0重量％に満たないと、粘度の
低減効果が不充分となり、90.0重量％を超えると、硬化
剤組成物の酸濃度が著しく低下し、粘結剤を硬化させる
機能が著しく低下し、好ましくない。
【００３３】また、本発明の鋳型成型用硬化剤組成物中
には、有機スルフォン酸の金属塩、有機スルフォン酸、
及び水分以外の成分、例えばメタノール、エタノール等
のアルコール類、リン酸、硫酸等の無機酸、カルボン
酸、或いは界面活性剤等を加えても良い。
には、有機スルフォン酸の金属塩、有機スルフォン酸、
及び水分以外の成分、例えばメタノール、エタノール等
のアルコール類、リン酸、硫酸等の無機酸、カルボン
酸、或いは界面活性剤等を加えても良い。
【００３４】これらの中でも、アルコール類はアルキル
（C1〜C4）置換芳香族スルフォ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。
（C1〜C4）置換芳香族スルフォ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。
【００３５】また、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。
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。
【００３６】本発明における鋳型成型用砂組成物は、耐
火性粒状骨材 100重量部に対して、0.3〜3.5 重量部の
鋳型成型用粘結剤組成物、 0.1〜2.5 重量部の鋳型成型
用硬化剤組成物を混合して得ることができる。
火性粒状骨材 100重量部に対して、0.3〜3.5 重量部の
鋳型成型用粘結剤組成物、 0.1〜2.5 重量部の鋳型成型
用硬化剤組成物を混合して得ることができる。
【００３７】更に、本発明においては、耐火性粒状骨材
と、粘結剤組成物と、硬化剤組成物と、有機スルフォン
酸の金属塩とを混合して鋳型成型用砂組成物を得ること
もできる。この場合は、鋳型成型用砂組成物中に、0.02
〜0.8 重量％の有機スルフォン酸の金属塩を含有させて
使用する。特に、有機スルフォン酸塩が0.03〜0.50重量
％含有されているのが好ましく、最も好ましくは、0.05
〜0.30重量％含有されているのがよい。尚、有機スルフ
ォン酸の金属塩の含有量が、0.02重量％に満たないと、
鋳型の硬化速度の向上効果が乏しく、また、実用レベル
の鋳型の最終強度も得られない。逆に、有機スルフォン
酸の金属塩の含有量が、 0.8重量％を超えると実質的に
砂中で該有機スルフォン酸の金属塩が不均一となり、鋳
型の硬化速度の向上効果が乏しく、また、実用レベルの
鋳型の最終強度も得られない。
と、粘結剤組成物と、硬化剤組成物と、有機スルフォン
酸の金属塩とを混合して鋳型成型用砂組成物を得ること
もできる。この場合は、鋳型成型用砂組成物中に、0.02
〜0.8 重量％の有機スルフォン酸の金属塩を含有させて
使用する。特に、有機スルフォン酸塩が0.03〜0.50重量
％含有されているのが好ましく、最も好ましくは、0.05
〜0.30重量％含有されているのがよい。尚、有機スルフ
ォン酸の金属塩の含有量が、0.02重量％に満たないと、
鋳型の硬化速度の向上効果が乏しく、また、実用レベル
の鋳型の最終強度も得られない。逆に、有機スルフォン
酸の金属塩の含有量が、 0.8重量％を超えると実質的に
砂中で該有機スルフォン酸の金属塩が不均一となり、鋳
型の硬化速度の向上効果が乏しく、また、実用レベルの
鋳型の最終強度も得られない。
【００３８】尚、粘結剤組成物及び／又は硬化剤組成物
中に有機スルフォン酸の金属塩を均一に混合する場合
と、砂中に別添加する上記の場合とを比べると、粘結剤
組成物及び／又は硬化剤組成物に添加する場合は予め均
一に拡散（溶解）しているのに対して、砂中に別添加す
る場合は砂混練時に初めて粘結剤組成物、硬化剤組成物
と有機スルフォン酸の金属塩が接触し、粘結剤組成物及
び硬化剤組成物中への拡散が開始する。従って、砂中に
別添加する場合の有機スルフォン酸金属塩の添加量は、
粘結剤組成物及び／又は硬化剤組成物に添加する場合と
同じ強度を得るためには、より多くの量が必要となる。
中に有機スルフォン酸の金属塩を均一に混合する場合
と、砂中に別添加する上記の場合とを比べると、粘結剤
組成物及び／又は硬化剤組成物に添加する場合は予め均
一に拡散（溶解）しているのに対して、砂中に別添加す
る場合は砂混練時に初めて粘結剤組成物、硬化剤組成物
と有機スルフォン酸の金属塩が接触し、粘結剤組成物及
び硬化剤組成物中への拡散が開始する。従って、砂中に
別添加する場合の有機スルフォン酸金属塩の添加量は、
粘結剤組成物及び／又は硬化剤組成物に添加する場合と
同じ強度を得るためには、より多くの量が必要となる。
【００３９】本発明に使用される有機スルフォン酸の金
属塩の添加方法としては、上記したように、鋳型成型用
粘結剤組成物に存在させる方法、鋳型成型用硬化剤組成
物中に存在させる方法、もしくは耐火性粒状骨材に粘結
剤及び硬化剤を混練する際に、別途添加して、鋳型成型
用砂組成物を製造する方法が挙げられるが、これら３種
の方法はどれか一つの方法のみ使用してもよいし、２種
以上を組み合わせた方法を用いてもよい。
属塩の添加方法としては、上記したように、鋳型成型用
粘結剤組成物に存在させる方法、鋳型成型用硬化剤組成
物中に存在させる方法、もしくは耐火性粒状骨材に粘結
剤及び硬化剤を混練する際に、別途添加して、鋳型成型
用砂組成物を製造する方法が挙げられるが、これら３種
の方法はどれか一つの方法のみ使用してもよいし、２種
以上を組み合わせた方法を用いてもよい。
【００４０】本発明に使用される粘結剤組成物、硬化剤
組成物、砂組成物中に含有される有機スルフォン酸の金
属塩中の有機スルフォン酸としては、メタンスルフォン
酸、エタンスルフォン酸等の脂肪族スルフォン酸、ベン
ゼンスルフォン酸、トルエンスルフォン酸、キシレンス
ルフォン酸、ナフタレンスルフォン酸等の芳香族スルフ
ォン酸等の１種または２種以上の化合物が挙げられ、好
ましくは、芳香族スルフォン酸を用いるのが良い。金属
としては、ナトリウム、カリウム等のアルカリ金属、カ
ルシウム、マグネシウム等のアルカリ土類金属、亜鉛、
銅、鉄等の遷移金属等から選ばれる１種または２種以上
の金属が挙げられ、好ましくはアルカリ金属若しくはア
ルカリ土類金属が良く、最も好ましくはカリウムが良
い。
組成物、砂組成物中に含有される有機スルフォン酸の金
属塩中の有機スルフォン酸としては、メタンスルフォン
酸、エタンスルフォン酸等の脂肪族スルフォン酸、ベン
ゼンスルフォン酸、トルエンスルフォン酸、キシレンス
ルフォン酸、ナフタレンスルフォン酸等の芳香族スルフ
ォン酸等の１種または２種以上の化合物が挙げられ、好
ましくは、芳香族スルフォン酸を用いるのが良い。金属
としては、ナトリウム、カリウム等のアルカリ金属、カ
ルシウム、マグネシウム等のアルカリ土類金属、亜鉛、
銅、鉄等の遷移金属等から選ばれる１種または２種以上
の金属が挙げられ、好ましくはアルカリ金属若しくはア
ルカリ土類金属が良く、最も好ましくはカリウムが良
い。
【００４１】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、オリピン
砂、アルミナサンド、セラミックサンド等の新砂若しく
は再生砂が使用され、再生砂としては通常の機械的磨耗
式又は焙焼式で得られるものが使用されるが、磨耗式で
再生されたものが収率も高く、経済的に優れ、一般的で
あり、好ましい。
する珪砂の他、クロマイト砂、ジルコン砂、オリピン
砂、アルミナサンド、セラミックサンド等の新砂若しく
は再生砂が使用され、再生砂としては通常の機械的磨耗
式又は焙焼式で得られるものが使用されるが、磨耗式で
再生されたものが収率も高く、経済的に優れ、一般的で
あり、好ましい。
【００４２】
【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。
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。
【００４３】実施例１ フェノール1950部（20.7モル）、48.5％水酸化カリウム
水溶液36.0部（0.31モル）を温度計、冷却器及び攪拌器
を備えた４つ口フラスコ中に入れて、80℃に保ちなが
ら、92％−パラホルムアルデヒド1014部（31.1モル）を
約１時間かけて添加し、系の粘度が25℃において30000c
psになる時点で、直ちに冷却開始し、50％硫酸でpH 5.0
になるまで中和した。中和後、遠心分離により、中和塩
を分離し、分離した上層に水を加え、水分含量20.0％の
レゾール型フェノール樹脂を得た。レゾール型フェノー
ル樹脂の重量平均分子量は 720であった。更に、この樹
脂に、γ−（２−アミノ）アミノプロピルメチルジメト
キシシラン0.3 重量部を添加した。こうして得られたレ
ゾール型フェノール樹脂に対して、表１に示したスルフ
ォン酸塩を添加混合して、表１に示した割合で含有する
鋳型成型用粘結剤組成物を準備した。そして、掛津浮選
５号珪砂 100重量部に対して、この鋳型成型用粘結剤組
成物１重量部と鋳型成型用硬化剤組成物（硫酸：20.0重
量％、キシレンスルフォン酸：50.0重量％、水分：20.0
重量％、メタノール：10.0重量％）0.60重量部を添加混
練し、鋳型成型用砂組成物を得た。その後直ちに、この
鋳型成型用砂組成物を、50mmφ×50mmｈのテストピース
枠に充填し、５℃で自硬性鋳型造型法によってテスト鋳
型を得た。そして、鋳型成型用砂組成物を得てテストピ
ース枠に充填した後、JIS Z 2604-1976 に記載された方
法で、１時間及び24時間後経過したときのテスト鋳型の
圧縮強度を測定した。その結果を表１に示す。
水溶液36.0部（0.31モル）を温度計、冷却器及び攪拌器
を備えた４つ口フラスコ中に入れて、80℃に保ちなが
ら、92％−パラホルムアルデヒド1014部（31.1モル）を
約１時間かけて添加し、系の粘度が25℃において30000c
psになる時点で、直ちに冷却開始し、50％硫酸でpH 5.0
になるまで中和した。中和後、遠心分離により、中和塩
を分離し、分離した上層に水を加え、水分含量20.0％の
レゾール型フェノール樹脂を得た。レゾール型フェノー
ル樹脂の重量平均分子量は 720であった。更に、この樹
脂に、γ−（２−アミノ）アミノプロピルメチルジメト
キシシラン0.3 重量部を添加した。こうして得られたレ
ゾール型フェノール樹脂に対して、表１に示したスルフ
ォン酸塩を添加混合して、表１に示した割合で含有する
鋳型成型用粘結剤組成物を準備した。そして、掛津浮選
５号珪砂 100重量部に対して、この鋳型成型用粘結剤組
成物１重量部と鋳型成型用硬化剤組成物（硫酸：20.0重
量％、キシレンスルフォン酸：50.0重量％、水分：20.0
重量％、メタノール：10.0重量％）0.60重量部を添加混
練し、鋳型成型用砂組成物を得た。その後直ちに、この
鋳型成型用砂組成物を、50mmφ×50mmｈのテストピース
枠に充填し、５℃で自硬性鋳型造型法によってテスト鋳
型を得た。そして、鋳型成型用砂組成物を得てテストピ
ース枠に充填した後、JIS Z 2604-1976 に記載された方
法で、１時間及び24時間後経過したときのテスト鋳型の
圧縮強度を測定した。その結果を表１に示す。
【００４４】実施例２〜26、及び比較例１〜３ 使用するスルフォン酸塩の種類と量を変えた以外は実施
例１と同様の実験を行った。その結果を表１に示す。
例１と同様の実験を行った。その結果を表１に示す。
【００４５】
【表１】
【００４６】表１の結果より明らかな通り、有機スルフ
ォン酸の金属塩を含有させた場合には、１時間経過後の
鋳型の強度が高くなり、また24時間経過後の鋳型の強度
も高くなることがわかる。そして、有機スルフォン酸の
含有量を 6.0重量％から徐々に増加させていくと、各々
の鋳型の強度も徐々に高くなることがわかる。この際、
有機スルフォン酸の金属塩を約15％含有した時点で最大
値となり、更に、有機スルフォン酸の含有量を増加させ
ていくと、各々の鋳型の強度は、徐々に低下し、25重量
％を超えると各々の鋳型の強度はあまり向上しないこと
が分かる。また、有機スルフォン酸の金属塩の含有量が
6.0重量％未満にした場合も、各々の鋳型の強度はあま
り向上しないことが分かる。
ォン酸の金属塩を含有させた場合には、１時間経過後の
鋳型の強度が高くなり、また24時間経過後の鋳型の強度
も高くなることがわかる。そして、有機スルフォン酸の
含有量を 6.0重量％から徐々に増加させていくと、各々
の鋳型の強度も徐々に高くなることがわかる。この際、
有機スルフォン酸の金属塩を約15％含有した時点で最大
値となり、更に、有機スルフォン酸の含有量を増加させ
ていくと、各々の鋳型の強度は、徐々に低下し、25重量
％を超えると各々の鋳型の強度はあまり向上しないこと
が分かる。また、有機スルフォン酸の金属塩の含有量が
6.0重量％未満にした場合も、各々の鋳型の強度はあま
り向上しないことが分かる。
【００４７】実施例27 実施例１において有機スルフォン酸の金属塩を添加する
前のレゾール型フェノール樹脂を用いて、硫酸20.0重量
％、キシレンスルフォン酸50.0重量％、水分20.0％、メ
タノール10.0重量％の比率で含有する硬化剤に、表２に
示した有機スルフォン酸の金属塩を添加混合して、結果
として、鋳型成型用硬化剤組成物中に、有機スルフォン
酸の金属塩を表２に示した重量部含有する鋳型成型用硬
化剤組成物を準備した。そして、実施例１と同様の方法
で、テスト鋳型の圧縮強度を測定した。その結果を表１
に示す。
前のレゾール型フェノール樹脂を用いて、硫酸20.0重量
％、キシレンスルフォン酸50.0重量％、水分20.0％、メ
タノール10.0重量％の比率で含有する硬化剤に、表２に
示した有機スルフォン酸の金属塩を添加混合して、結果
として、鋳型成型用硬化剤組成物中に、有機スルフォン
酸の金属塩を表２に示した重量部含有する鋳型成型用硬
化剤組成物を準備した。そして、実施例１と同様の方法
で、テスト鋳型の圧縮強度を測定した。その結果を表１
に示す。
【００４８】実施例28〜36、及び比較例４〜６ 使用するスルフォン酸塩の量を変えた以外は実施例27と
同様の実験を行った。その結果を表２に示す。
同様の実験を行った。その結果を表２に示す。
【００４９】
【表２】
【００５０】表２の結果より明らかな通り、有機スルフ
ォン酸の金属塩を含有させた場合には、１時間経過後の
鋳型の強度が高くなり、また24時間経過後の鋳型の強度
も高くなることがわかる。そして、有機スルフォン酸の
含有量を 0.5重量％から徐々に増加させていくと、各々
の鋳型の強度も徐々に高くなることが分かる。この際、
有機スルフォン酸の金属塩を約７％含有した時点で最大
値となり、更に、有機スルフォン酸の金属塩を増加させ
ていくと、各々の鋳型の強度は、徐々に低下し、20.0重
量％を超えると各々の鋳型の強度はあまり向上しないこ
とが分かる。また、有機スルフォン酸の金属塩の含有量
が 0.5重量％未満にした場合も、各々の鋳型の強度はあ
まり向上しないことが分かる。
ォン酸の金属塩を含有させた場合には、１時間経過後の
鋳型の強度が高くなり、また24時間経過後の鋳型の強度
も高くなることがわかる。そして、有機スルフォン酸の
含有量を 0.5重量％から徐々に増加させていくと、各々
の鋳型の強度も徐々に高くなることが分かる。この際、
有機スルフォン酸の金属塩を約７％含有した時点で最大
値となり、更に、有機スルフォン酸の金属塩を増加させ
ていくと、各々の鋳型の強度は、徐々に低下し、20.0重
量％を超えると各々の鋳型の強度はあまり向上しないこ
とが分かる。また、有機スルフォン酸の金属塩の含有量
が 0.5重量％未満にした場合も、各々の鋳型の強度はあ
まり向上しないことが分かる。
【００５１】実施例37 粘結剤については、実施例１において有機スルフォン酸
の金属塩を添加する前のレゾール型フェノール樹脂の他
に、実施例１と同様に有機スルフォン酸の金属塩を所定
量含有させた鋳型成型用粘結剤組成物を別途準備した
（実施例49、51）。また、硬化剤については、実施例１
で用いた硫酸20.0重量％、キシレンスルフォン酸50.0重
量％、水分20.0％、メタノール10.0重量％の硬化剤の他
に、この硬化剤 100重量部に対してパラトルエンスルフ
ォン酸カリウムを表３に示した重量部添加混合して鋳型
成型用硬化剤組成物を準備した（実施例50、51）。そし
て、掛津浮選５号珪砂 100重量部に対して、必要に応じ
て、有機スルフォン酸の金属塩を添加し、上記レゾール
型フェノール樹脂又はそれに有機スルフォン酸の金属塩
を含有させた鋳型成型用粘結剤組成物１重量部と、上記
の実施例１で用いた硬化剤又はそれに有機スルフォン酸
の金属塩を含有させた鋳型成型用硬化剤組成物0.60重量
部を添加混練し、鋳型成型用砂組成物を得た。そして、
実施例１と同様の方法で、テスト鋳型の圧縮強度を測定
した。その結果を表３に示す。
の金属塩を添加する前のレゾール型フェノール樹脂の他
に、実施例１と同様に有機スルフォン酸の金属塩を所定
量含有させた鋳型成型用粘結剤組成物を別途準備した
（実施例49、51）。また、硬化剤については、実施例１
で用いた硫酸20.0重量％、キシレンスルフォン酸50.0重
量％、水分20.0％、メタノール10.0重量％の硬化剤の他
に、この硬化剤 100重量部に対してパラトルエンスルフ
ォン酸カリウムを表３に示した重量部添加混合して鋳型
成型用硬化剤組成物を準備した（実施例50、51）。そし
て、掛津浮選５号珪砂 100重量部に対して、必要に応じ
て、有機スルフォン酸の金属塩を添加し、上記レゾール
型フェノール樹脂又はそれに有機スルフォン酸の金属塩
を含有させた鋳型成型用粘結剤組成物１重量部と、上記
の実施例１で用いた硬化剤又はそれに有機スルフォン酸
の金属塩を含有させた鋳型成型用硬化剤組成物0.60重量
部を添加混練し、鋳型成型用砂組成物を得た。そして、
実施例１と同様の方法で、テスト鋳型の圧縮強度を測定
した。その結果を表３に示す。
【００５２】実施例38〜51及び比較例７〜９ 使用するスルフォン酸塩の量を変えた以外は実施例37と
同様の実験を行った。その結果を表３に示す。
同様の実験を行った。その結果を表３に示す。
【００５３】
【表３】
【００５４】表３の結果より明らかな通り、有機スルフ
ォン酸の金属塩を含有させた場合には、１時間経過後の
鋳型の強度が高くなり、また24時間経過後の鋳型の強度
も高くなることがわかる。そして、有機スルフォン酸の
含有量を0.02重量％から徐々に増加させていくと、各々
の鋳型の強度も徐々に高くなることが分かる。この際、
有機スルフォン酸の金属塩を約0.15％含有した時点で最
大値となり、更に有機スルフォン酸の金属塩を増加させ
ていくと、各々の鋳型の強度は、徐々に低下し、0.8 重
量％を超えると各々の鋳型の強度はあまり向上しないこ
とが分かる。また、有機スルフォン酸の金属塩の含有量
が0.02重量％未満にした場合も、各々の鋳型の強度はあ
まり向上しないことが分かる。
ォン酸の金属塩を含有させた場合には、１時間経過後の
鋳型の強度が高くなり、また24時間経過後の鋳型の強度
も高くなることがわかる。そして、有機スルフォン酸の
含有量を0.02重量％から徐々に増加させていくと、各々
の鋳型の強度も徐々に高くなることが分かる。この際、
有機スルフォン酸の金属塩を約0.15％含有した時点で最
大値となり、更に有機スルフォン酸の金属塩を増加させ
ていくと、各々の鋳型の強度は、徐々に低下し、0.8 重
量％を超えると各々の鋳型の強度はあまり向上しないこ
とが分かる。また、有機スルフォン酸の金属塩の含有量
が0.02重量％未満にした場合も、各々の鋳型の強度はあ
まり向上しないことが分かる。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平４−123836（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−123837（ＪＰ，Ａ) 特開 平５−59256（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) B22C 1/00 - 1/26
Claims (4)
- 【請求項１】 レゾール型フェノール樹脂を含有する鋳
型成型用粘結剤組成物であって、該粘結剤組成物中に6.
0〜25.0重量％の有機スルフォン酸のアルカリ金属塩及
びアルカリ土類金属塩から選ばれる１種または２種以上
の金属塩が含有されていることを特徴とする自硬性鋳型
成型用粘結剤組成物。 - 【請求項２】 レゾール型フェノール樹脂を含有する鋳
型成型用粘結剤組成物を硬化させるための鋳型成型用硬
化剤組成物であって、該鋳型成型用硬化剤組成物中に0.
5〜20.0重量％の有機スルフォン酸のアルカリ金属塩及
びアルカリ土類金属塩から選ばれる１種または２種以上
の金属塩が含有されていることを特徴とする自硬性鋳型
成型用硬化剤組成物。 - 【請求項３】 耐火性粒状骨材と、レゾール型フェノー
ル樹脂を含有する鋳型成型用粘結剤組成物と、鋳型成型
用硬化剤組成物とを混合して得られる鋳型成型用砂組成
物であって、鋳型成型用粘結剤組成物及び鋳型成型用硬
化剤組成物の少なくとも一方が請求項１記載の自硬性鋳
型成型用粘結剤組成物又は請求項２記載の自硬性鋳型成
型用硬化剤組成物である自硬性鋳型成型用砂組成物。 - 【請求項４】 耐火性粒状骨材と、レゾール型フェノー
ル樹脂を含有する鋳型成型用粘結剤組成物と、鋳型成型
用硬化剤組成物と、有機スルフォン酸の金属塩とを混合
して得られる自硬性鋳型成型用砂組成物であって、該砂
組成物中に0.02〜0.8重量％の有機スルフォン酸のアル
カリ金属塩及びアルカリ土類金属塩から選ばれる１種ま
たは２種以上の金属塩が含有されていることを特徴とす
る自硬性鋳型成型用砂組成物。
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- 1997-06-06 EP EP97924336A patent/EP0908254A4/en not_active Withdrawn
- 1997-06-06 WO PCT/JP1997/001931 patent/WO1997049513A1/ja active Application Filing
- 1997-06-06 US US09/202,536 patent/US6172133B1/en not_active Expired - Lifetime
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