JP5635347B2 - Self-hardening mold composition - Google Patents

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JP5635347B2 JP2010209723A JP2010209723A JP5635347B2 JP 5635347 B2 JP5635347 B2 JP 5635347B2 JP 2010209723 A JP2010209723 A JP 2010209723A JP 2010209723 A JP2010209723 A JP 2010209723A JP 5635347 B2 JP5635347 B2 JP 5635347B2
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本発明は、自硬性鋳型用組成物に関する。   The present invention relates to a composition for a self-hardening mold.

自硬性鋳型、中でも酸硬化性の自硬性鋳型は、ケイ砂等の耐火性粒子に、フラン樹脂等の酸硬化性樹脂を含有する自硬性鋳型造型用粘結剤組成物と、リン酸、有機スルホン酸、硫酸等を含有する硬化剤とを添加し、これらを混練した後、得られた混練砂を木型等の原型に充填し、酸硬化性樹脂を硬化させて製造される。   Self-hardening molds, especially acid-hardening self-hardening molds, include self-hardening mold-forming binder compositions containing acid-hardening resins such as furan resin in refractory particles such as silica sand, phosphoric acid, organic It is manufactured by adding a curing agent containing sulfonic acid, sulfuric acid and the like, kneading them, filling the obtained kneaded sand into a mold such as a wooden mold, and curing the acid curable resin.

上記フラン樹脂としては、フルフリルアルコール、フルフリルアルコール・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。   Examples of the furan resin include furfuryl alcohol, furfuryl alcohol / urea formaldehyde resin, furfuryl alcohol / formaldehyde resin, furfuryl alcohol / phenol / formaldehyde resin, and other known modified furan resins.

鋳型の強度を向上させるために、特許文献1には特定の溶剤を含有する酸硬化性鋳型成型用耐火性粒状材料組成物が開示されており、特許文献2には塩素系有機溶剤を含有する鋳型造型用粘結剤組成物が開示されている。また、特許文献3には、多価アルコールを添加剤として含有する有機系発泡流動自硬性鋳型用組成物が開示されており、特許文献4には、ケトン類や多価アルコール類等の希釈剤を含有する鋳物用粘結剤組成物が開示されている。   In order to improve the strength of the mold, Patent Literature 1 discloses an acid curable refractory granular material composition for molding which contains a specific solvent, and Patent Literature 2 contains a chlorinated organic solvent. A binder composition for mold making is disclosed. Patent Document 3 discloses an organic foamed flow self-hardening mold composition containing a polyhydric alcohol as an additive. Patent Document 4 discloses a diluent such as ketones or polyhydric alcohols. A binder composition for castings is disclosed.

WO99/14003号公報WO99 / 14003 publication 特開2009−269062号公報JP 2009-269062 A 特開平2−211929号公報JP-A-2-21929 特開昭62−28041号公報JP 62-28041 A

酸硬化性の自硬性鋳型の生産性を向上させるための条件として、深部硬化性が良好なことが挙げられる。深部硬化性とは、混練砂を原型に充填した際に、外気に触れない箇所(原型に接触している箇所)の硬化性能のことをいう。酸硬化性樹脂は脱水縮合反応により硬化反応が進むため、外気にさらされていない鋳型の深部の硬化は、反応水が取り除かれにくいため遅くなると考えられる。通常、鋳型の深部は、木型等の原型との接触部であり、鋳物の表面を形成する部分であるため重要である。したがって、単に硬化が速いだけでなく、十分に硬化することが必要で、それに適した、即ち、深部硬化性が良好な粘結剤組成物が求められている。   As a condition for improving the productivity of the acid curable self-hardening mold, the deep part curability is good. Deep part curability refers to the curing performance of a portion that does not come in contact with the outside air (a portion that is in contact with the prototype) when the prototype is filled with kneaded sand. Since the curing reaction of the acid curable resin proceeds by a dehydration condensation reaction, the curing of the deep portion of the mold that is not exposed to the outside air is considered to be slow because the reaction water is not easily removed. Usually, the deep part of the mold is important because it is a contact part with an original mold such as a wooden mold and is a part forming the surface of the casting. Accordingly, there is a need for a binder composition that is not only fast but also needs to be sufficiently cured, and that is suitable for it, that is, has good deep part curability.

しかしながら、特許文献1、3及び4の粘結剤組成物を用いて鋳型を製造する場合は、鋳型の深部硬化性が十分ではなく、条件によっては、鋳型深部の硬化が遅いため生産性を向上させることが困難であった。また、特許文献2の粘結剤組成物を用いて製造する場合には、塩素系溶剤を用いているため塩酸が生成されると記載されており、更に使用する塩素系溶剤自体にも安全性に課題がある。   However, when a mold is produced using the binder composition of Patent Documents 1, 3 and 4, the mold deep-curing property is not sufficient, and depending on the conditions, the mold deep-curing is slow so that productivity is improved. It was difficult to make. Moreover, when manufacturing using the binder composition of patent document 2, it is described that hydrochloric acid is produced | generated because it uses a chlorinated solvent, and also the chlorinated solvent itself to be used is safe. There is a problem.

本発明は、鋳型の深部硬化性を向上させることができる自硬性鋳型用組成物を提供する。   The present invention provides a self-hardening mold composition that can improve the deep curability of the mold.

本発明の自硬性鋳型用組成物は、耐火性粒子と、酸硬化性樹脂を含有する粘結剤組成物と、硬化剤とを混合してなる自硬性鋳型用組成物であって、下記一般式(1)で表される2価アルコール、下記一般式(2)で表されるエーテル基含有2価アルコール及び下記一般式(3)で表されるケトンからなる群から選ばれる少なくとも1種の化合物(A)を、前記自硬性鋳型用組成物中に0.0049〜0.069重量%含有する自硬性鋳型用組成物である。
HO−R−OH (1)
(Rは炭素数2〜8のアルキレン基である。)
HO−(RO)−H (2)
(Rは炭素数2〜4のアルキレン基であり、nは2〜5の数である。)
−CO−R (3)
(R、Rはそれぞれ炭素数1〜6の炭化水素基であり、RとRが環を形成する場合はRとRの炭素数の合計が3〜6のアルキレン基である。)
The self-hardening mold composition of the present invention is a self-hardening mold composition comprising a mixture of a refractory particle, a binder composition containing an acid-curable resin, and a curing agent. At least one selected from the group consisting of a dihydric alcohol represented by the formula (1), an ether group-containing dihydric alcohol represented by the following general formula (2), and a ketone represented by the following general formula (3). A self-hardening mold composition containing 0.0049 to 0.069% by weight of the compound (A) in the self-hardening mold composition.
HO—R 1 —OH (1)
(R 1 is an alkylene group having 2 to 8 carbon atoms.)
HO— (R 2 O) n —H (2)
(R 2 is an alkylene group having 2 to 4 carbon atoms, and n is a number of 2 to 5)
R 3 —CO—R 4 (3)
(R 3 and R 4 are each a hydrocarbon group having 1 to 6 carbon atoms, and when R 3 and R 4 form a ring, the total number of carbon atoms of R 3 and R 4 is an alkylene group having 3 to 6 carbon atoms. is there.)

また、本発明の粘結剤組成物は、酸硬化性樹脂を含有する粘結剤組成物であって、下記一般式(1)で表される2価アルコール、下記一般式(2)で表されるエーテル基含有2価アルコール及び下記一般式(3)で表されるケトンからなる群から選ばれる少なくとも1種の化合物(A)を、前記粘結剤組成物中に0.5〜7.0重量%含有する粘結剤組成物である。
HO−R−OH (1)
(Rは炭素数2〜8のアルキレン基である。)
HO−(RO)−H (2)
(Rは炭素数2〜4のアルキレン基であり、nは2〜5の数である。)
−CO−R (3)
(R、Rはそれぞれ炭素数1〜6の炭化水素基であり、RとRが環を形成する場合はRとRの炭素数の合計が3〜6のアルキレン基である。)
Further, the binder composition of the present invention is a binder composition containing an acid curable resin, and is represented by a dihydric alcohol represented by the following general formula (1) and the following general formula (2). At least one compound (A) selected from the group consisting of an ether group-containing dihydric alcohol and a ketone represented by the following general formula (3) is added to the binder composition in an amount of 0.5-7. It is a binder composition containing 0% by weight.
HO—R 1 —OH (1)
(R 1 is an alkylene group having 2 to 8 carbon atoms.)
HO— (R 2 O) n —H (2)
(R 2 is an alkylene group having 2 to 4 carbon atoms, and n is a number of 2 to 5)
R 3 —CO—R 4 (3)
(R 3 and R 4 are each a hydrocarbon group having 1 to 6 carbon atoms, and when R 3 and R 4 form a ring, the total number of carbon atoms of R 3 and R 4 is an alkylene group having 3 to 6 carbon atoms. is there.)

また、本発明の自硬性鋳型の製造方法は、上記本発明の自硬性鋳型用組成物を硬化させる工程を有する自硬性鋳型の製造方法である。   Moreover, the manufacturing method of the self-hardening mold of this invention is a manufacturing method of the self-hardening mold which has the process of hardening the said composition for self-hardening molds of this invention.

本発明の自硬性鋳型用組成物、粘着剤組成物及び自硬性鋳型の製造方法によれば、鋳型の深部硬化性を向上させることができる。   According to the self-hardening mold composition, the pressure-sensitive adhesive composition, and the self-hardening mold manufacturing method of the present invention, it is possible to improve the deep curability of the mold.

本発明の自硬性鋳型用組成物は、耐火性粒子と、酸硬化性樹脂を含有する粘結剤組成物と、硬化剤とを混合してなる自硬性鋳型用組成物であって、前記一般式(1)で表される2価アルコール(A1)、前記一般式(2)で表されるエーテル基含有2価アルコール(A2)及び前記一般式(3)で表されるケトン(A3)からなる群から選ばれる少なくとも1種の化合物(A)を、前記自硬性鋳型用組成物中に0.0049〜0.069重量%含有する自硬性鋳型用組成物である。   The self-hardening mold composition of the present invention is a self-hardening mold composition comprising a mixture of a refractory particle, a binder composition containing an acid curable resin, and a curing agent. From the dihydric alcohol (A1) represented by the formula (1), the ether group-containing dihydric alcohol (A2) represented by the general formula (2), and the ketone (A3) represented by the general formula (3). A self-hardening mold composition containing 0.0049 to 0.069 wt% of at least one compound (A) selected from the group consisting of the above-mentioned self-hardening mold composition.

本発明で用いられる化合物(A)はジオール等の溶剤からなるものであるが、これらジオールなどの溶剤が酸素原子(水酸基)を介する水素結合により、硬化反応で生じた水を取り巻くと考えられ、脱水作用により、これが深部硬化を向上させると推測される。以下、本発明の自硬性鋳型用組成物に含有される成分について説明する。   The compound (A) used in the present invention is composed of a solvent such as diol, but it is considered that the solvent such as diol surrounds water generated in the curing reaction by hydrogen bonding via an oxygen atom (hydroxyl group). Due to the dehydrating action, this is presumed to improve deep hardening. Hereinafter, the components contained in the self-hardening mold composition of the present invention will be described.

≪粘結剤組成物≫
本発明で用いられる粘結剤組成物は酸硬化性樹脂を含有する。
≪Binder composition≫
The binder composition used in the present invention contains an acid curable resin.

<酸硬化性樹脂>
酸硬化性樹脂としては、例えば、フルフリルアルコール、フルフリルアルコールとアルデヒド類の縮合物、フェノール類とアルデヒド類の縮合物、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使用できる。また、前記群から選ばれる2種以上の共縮合物からなるものや、前記群から選ばれる1種以上と前記共縮合物との混合物からなるものも使用できる。このうち、深部硬化性の観点及び樹脂粘度の観点から、フルフリルアルコールとフェノール類とアルデヒド類の縮合物、フルフリルアルコールとメラミンとアルデヒド類の縮合物、及びフルフリルアルコールと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種からなるフラン樹脂、あるいはこれらの群から選ばれる2種以上の混合物からなるフラン樹脂が好ましい。また、造型時のホルムアルデヒドの発生量を低減する観点及び鋳型強度向上の観点から、フルフリルアルコールと尿素とアルデヒド類の縮合物であることが好ましい。なかでも、粘結剤組成物の粘度を適度な範囲に調整する観点から、酸硬化性樹脂はフルフリルアルコールを含有することが好ましい。
<Acid curable resin>
Examples of the acid curable resin include furfuryl alcohol, furfuryl alcohol and aldehyde condensate, phenol and aldehyde condensate, melamine and aldehyde condensate, and urea and aldehyde condensate. What consists of 1 type chosen from a group, and what consists of 2 or more types of mixtures chosen from these groups can be used. Moreover, what consists of 2 or more types of cocondensates chosen from the said group and what consists of a mixture of 1 or more types chosen from the said group and the said cocondensates can also be used. Of these, from the viewpoint of deep curability and resin viscosity, a condensate of furfuryl alcohol, phenols and aldehydes, a condensate of furfuryl alcohol, melamine and aldehydes, and furfuryl alcohol, urea and aldehydes. A furan resin composed of one kind selected from the group consisting of condensates, or a furan resin composed of a mixture of two or more kinds selected from these groups is preferred. Further, from the viewpoint of reducing the amount of formaldehyde generated during molding and improving the mold strength, a condensate of furfuryl alcohol, urea, and aldehydes is preferable. Among these, from the viewpoint of adjusting the viscosity of the binder composition to an appropriate range, the acid curable resin preferably contains furfuryl alcohol.

前記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、グリオキザール、フルフラール、テレフタルアルデヒド等が挙げられ、これらのうち1種以上を適宜使用できる。鋳型強度向上の観点からは、ホルムアルデヒドを用いるのが好ましく、造型時のホルムアルデヒド発生量低減の観点からは、フルフラールやテレフタルアルデヒドを用いるのが好ましい。   Examples of the aldehydes include formaldehyde, acetaldehyde, glyoxal, furfural, terephthalaldehyde, and the like, and one or more of these can be used as appropriate. From the viewpoint of improving the mold strength, it is preferable to use formaldehyde, and from the viewpoint of reducing the amount of formaldehyde generated during molding, it is preferable to use furfural or terephthalaldehyde.

前記フェノール類としては、フェノール、クレゾール、レゾルシン、ビスフェノールA、ビスフェノールC、ビスフェノールE、ビスフェノールFなどが挙げられ、これらのうち1種以上を使用できる。   Examples of the phenols include phenol, cresol, resorcin, bisphenol A, bisphenol C, bisphenol E, and bisphenol F, and one or more of these can be used.

フルフリルアルコールとアルデヒド類の縮合物を製造する場合には、フルフリルアルコール1モルに対して、アルデヒド類を0.01〜1モル使用することが好ましい。また、フェノール類とアルデヒド類の縮合物を製造する場合には、フェノール類1モルに対して、アルデヒド類を1〜3モル使用することが好ましい。また、メラミンとアルデヒド類の縮合物を製造する場合には、メラミン1モルに対して、アルデヒド類を1〜3モル使用することが好ましい。また、尿素とアルデヒド類の縮合物を製造する場合には、尿素1モルに対して、アルデヒド類を1.0〜2.0モル使用することが好ましく、1.5〜2.0モル使用することがより好ましく、1.7〜2.0モル使用することが更に好ましい。   When manufacturing the condensate of furfuryl alcohol and aldehydes, it is preferable to use 0.01-1 mol of aldehydes with respect to 1 mol of furfuryl alcohol. Moreover, when manufacturing the condensate of phenols and aldehydes, it is preferable to use 1-3 mol of aldehydes with respect to 1 mol of phenols. Moreover, when manufacturing the condensate of a melamine and aldehydes, it is preferable to use 1-3 mol of aldehydes with respect to 1 mol of melamine. Moreover, when manufacturing the condensate of urea and aldehydes, it is preferable to use 1.0-2.0 mol of aldehydes with respect to 1 mol of urea, and 1.5-2.0 mol is used. It is more preferable to use 1.7 to 2.0 mol.

フルフリルアルコールとアルデヒド類と尿素の縮合物を製造する場合には、フルフリルアルコール中で酸触媒下において、尿素とアルデヒド類を縮合させるのが好ましく、フルフリルアルコール1モルに対して、アルデヒド類を0.05〜3モル、尿素を0.03〜1.5モル使用することが好ましい。   When producing a condensate of furfuryl alcohol, aldehydes and urea, it is preferable to condense urea and aldehydes in furfuryl alcohol under an acid catalyst, and aldehydes per mole of furfuryl alcohol. It is preferable to use 0.05 to 3 mol of urea and 0.03 to 1.5 mol of urea.

粘結剤組成物中の酸硬化性樹脂の含有量は、最終的な鋳型強度を向上させる観点から、好ましくは50〜99重量%であり、より好ましくは55〜99重量%であり、更に好ましくは60〜99重量%である。   The content of the acid curable resin in the binder composition is preferably 50 to 99% by weight, more preferably 55 to 99% by weight, and still more preferably, from the viewpoint of improving the final mold strength. Is 60 to 99% by weight.

特に、酸硬化性樹脂がフルフリルアルコールを含有する場合、粘結剤組成物の粘度を適度な範囲に調整する観点から、粘結剤組成物中のフルフリルアルコールの含有量は、好ましくは25〜98重量%であり、より好ましくは30〜98重量%であり、更に好ましくは35〜98重量%である。   In particular, when the acid curable resin contains furfuryl alcohol, the content of furfuryl alcohol in the binder composition is preferably 25 from the viewpoint of adjusting the viscosity of the binder composition to an appropriate range. It is -98 weight%, More preferably, it is 30-98 weight%, More preferably, it is 35-98 weight%.

また、自硬性鋳型においては、混練むらの防止と鋳型強度の均一発現の観点から、粘結剤組成物の粘度は低いほうが好ましい。上記観点から、E型粘度計で測定した25℃における粘結剤組成物の粘度は、1〜80mPa・sであることが好ましく、より好ましくは5〜60mPa・sであり、さらに好ましくは8〜40mPa・sである。   In the self-hardening mold, it is preferable that the binder composition has a low viscosity from the viewpoint of preventing kneading unevenness and uniform expression of the mold strength. From the above viewpoint, the viscosity of the binder composition at 25 ° C. measured with an E-type viscometer is preferably 1 to 80 mPa · s, more preferably 5 to 60 mPa · s, and still more preferably 8 to 40 mPa · s.

アミノ基を有する化合物(例えば尿素など)から得られる粘結剤組成物では、該アミノ基が樹脂成分と架橋結合を形成すると考えられ、得られる鋳型の可撓性に好ましい影響を与えることが推測される。アミノ基の含有量は窒素含有量(重量%)で見積もることが出来る。なお、鋳型の可撓性は、原型から鋳型を抜型する際に必要である。特に、複雑な形状の鋳型を造型した際に、鋳型の可撓性が高いと、抜型時に鋳型の肉厚が薄い部分に応力が集中することに起因する鋳型割れを防ぐことができる。本発明で用いられる粘結剤組成物では、得られる鋳型の割れを防ぐ観点、及び最終的な鋳型強度を向上させる観点から、粘結剤組成物中の窒素含有量は、2.0重量%以上であることが好ましく、2.2重量%以上であることがより好ましく、2.3重量%以上であることが更に好ましく、2.5重量%以上であることが更により好ましい。また、鋳物の窒素に起因するガス欠陥を防止する観点から、粘結剤組成物中の窒素含有量が4.0重量%以下であることが好ましく、3.8重量%以下であることがより好ましく、3.7重量%以下であることが更に好ましく、3.6重量%以下であることが更により好ましい。上記観点を総合すると、粘結剤組成物中の窒素含有量は、2.0〜4.0重量%であることが好ましく、2.2〜3.8重量%であることがより好ましく、2.3〜3.7重量%であることが更に好ましく、2.5〜3.6重量%であることが更により好ましい。粘結剤組成物中の窒素含有量を上記範囲内に調整するには、粘結剤組成物中の窒素含有化合物の含有量を調整すればよい。窒素含有化合物としては、尿素、メラミン、尿素とアルデヒド類の縮合物、メラミンとアルデヒド類の縮合物、尿素樹脂及び尿素変性樹脂等が好ましい。粘結剤組成物中の窒素含有量は、ケルダール法により定量することが出来る。更には、尿素、尿素樹脂、フルフリルアルコール・尿素樹脂(尿素変性樹脂)、及びフルフリルアルコール・尿素ホルムアルデヒド樹脂由来の窒素含有量は、尿素由来のカルボニル基(C=O基)を13C-NMRで定量することで求めることも出来る。深部硬化性向上の観点からは、前記粘結剤組成物中の窒素含有量が2.0〜4.0重量%であることが好ましく、3.0〜4.0重量%であることがより好ましい。   In a binder composition obtained from a compound having an amino group (for example, urea, etc.), it is considered that the amino group forms a cross-linking bond with the resin component, and has a favorable influence on the flexibility of the obtained template. Is done. The amino group content can be estimated by the nitrogen content (% by weight). Note that the flexibility of the mold is necessary when the mold is removed from the original mold. In particular, when a mold having a complicated shape is formed, if the mold has high flexibility, it is possible to prevent mold cracks caused by stress concentration at a portion where the thickness of the mold is thin at the time of mold removal. In the binder composition used in the present invention, the nitrogen content in the binder composition is 2.0% by weight from the viewpoint of preventing cracking of the obtained mold and improving the final mold strength. Preferably, it is 2.2% by weight or more, more preferably 2.3% by weight or more, and even more preferably 2.5% by weight or more. Further, from the viewpoint of preventing gas defects due to nitrogen in the casting, the nitrogen content in the binder composition is preferably 4.0% by weight or less, more preferably 3.8% by weight or less. Preferably, it is 3.7% by weight or less, more preferably 3.6% by weight or less. Taking the above viewpoints together, the nitrogen content in the binder composition is preferably 2.0 to 4.0 wt%, more preferably 2.2 to 3.8 wt%. It is still more preferably 3 to 3.7% by weight, still more preferably 2.5 to 3.6% by weight. In order to adjust the nitrogen content in the binder composition within the above range, the content of the nitrogen-containing compound in the binder composition may be adjusted. As the nitrogen-containing compound, urea, melamine, a condensate of urea and aldehydes, a condensate of melamine and aldehydes, a urea resin, a urea-modified resin, and the like are preferable. The nitrogen content in the binder composition can be quantified by the Kjeldahl method. Furthermore, urea, urea resin, furfuryl alcohol / urea resin (urea-modified resin), and nitrogen content derived from furfuryl alcohol / urea formaldehyde resin, 13C-NMR for urea-derived carbonyl groups (C = O groups) It can also be determined by quantifying with. From the viewpoint of improving deep part curability, the nitrogen content in the binder composition is preferably 2.0 to 4.0% by weight, more preferably 3.0 to 4.0% by weight. preferable.

自硬性鋳型用組成物中の粘結剤組成物の含有量は鋳型強度向上の観点から0.4〜5.0重量%が好ましく、0.6〜3.0重量%がより好ましく、0.8〜2.0重量%が更に好ましい。   The content of the binder composition in the self-hardening mold composition is preferably 0.4 to 5.0% by weight, more preferably 0.6 to 3.0% by weight from the viewpoint of improving the mold strength. 8 to 2.0% by weight is more preferable.

<化合物(A)>
自硬性鋳型の深部硬化性向上の観点から、本発明の自硬性鋳型用組成物は前記一般式(1)で表される2価アルコール(A1)、前記一般式(2)で表されるエーテル基含有2価アルコール(A2)及び前記一般式(3)で表されるケトン(A3)からなる群から選ばれる少なくとも1種の化合物(A)を含有する。
<Compound (A)>
From the viewpoint of improving the deep curability of the self-hardening mold, the composition for self-hardening mold of the present invention is a dihydric alcohol (A1) represented by the general formula (1) and an ether represented by the general formula (2). It contains at least one compound (A) selected from the group consisting of a group-containing dihydric alcohol (A2) and a ketone (A3) represented by the general formula (3).

2価アルコール(A1)は前記一般式(1)で表され、Rは炭素数2〜8のアルキレン基である。例えば、エチレン基、プロピレン基、1−メチルエチレン基、ブチレン基、1−メチルプロピレン基、ペンチレン基、へキシレン基、1−ブチルエチレン基、ヘプチレン基、オクチレン基等が挙げられる。深部硬化性向上の観点からRは炭素数2〜6が好ましく、炭素数4〜6がより好ましい。具体的な化合物としては、エチレングリコール、1,3−プロパンジオール、1,2−プロパンジオール、1,4−ブタンジオール、1,3−ブタンジオール、1,5−ペンタンジオール、1,6−ヘキサンジオール、1,2−ヘキサンジオール、1,7−ヘプタンジオール、1,8−オクタンジオール等が挙げられる。中でも、鋳型の深部硬化性向上の観点からエチレングリコール、1,3−プロパンジオール、1,4−ブタンジオール、1,5−ペンタンジオール、1,6−ヘキサンジオールが好ましい。 The dihydric alcohol (A1) is represented by the general formula (1), and R 1 is an alkylene group having 2 to 8 carbon atoms. For example, ethylene group, propylene group, 1-methylethylene group, butylene group, 1-methylpropylene group, pentylene group, hexylene group, 1-butylethylene group, heptylene group, octylene group and the like can be mentioned. From the viewpoint of improving deep-part curability, R 1 preferably has 2 to 6 carbon atoms, and more preferably 4 to 6 carbon atoms. Specific compounds include ethylene glycol, 1,3-propanediol, 1,2-propanediol, 1,4-butanediol, 1,3-butanediol, 1,5-pentanediol, 1,6-hexane. Examples include diol, 1,2-hexanediol, 1,7-heptanediol, 1,8-octanediol, and the like. Among these, ethylene glycol, 1,3-propanediol, 1,4-butanediol, 1,5-pentanediol, and 1,6-hexanediol are preferable from the viewpoint of improving the deep curability of the mold.

エーテル基含有2価アルコール(A2)は前記一般式(2)で表され、Rは炭素数2〜4のアルキレン基であり、鋳型の深部硬化性向上の観点から炭素数2〜3のアルキレン基が好ましく、炭素数2のアルキレン基がより好ましい。具体的には、Rはエチレン基、プロピレン基、ブチレン基が挙げられる。nはアルキレンオキシ基の平均繰り返し数を表し、鋳型の深部硬化性向上の観点から2〜5の数であり、2〜4が好ましく、2〜3が更に好ましい。具体的な化合物としては、ジエチレングリコール、トリエチレングリコール、テトラエチレングリコール、ペンタエチレングリコール、ジプロピレングリコール、トリプロピレングリコール、テトラプロピレングリコール、ペンタプロピレングリコール、ジブチレングリコール、トリブチレングリコール、テトラブチレングリコール、ペンタブチレングリコール及びそれらの混合物が挙げられる。深部硬化性向上の観点からジエチレングリコール、トリエチレングリコール、ジプロピレングリコールが好ましい。 The ether group-containing dihydric alcohol (A2) is represented by the general formula (2), R 2 is an alkylene group having 2 to 4 carbon atoms, and an alkylene having 2 to 3 carbon atoms from the viewpoint of improving the deep curability of the template. Group is preferable, and an alkylene group having 2 carbon atoms is more preferable. Specifically, R 2 includes an ethylene group, a propylene group, and a butylene group. n represents the average number of repeating alkyleneoxy groups, and is a number of 2 to 5, preferably 2 to 4, more preferably 2 to 3, from the viewpoint of improving the deep curability of the mold. Specific compounds include diethylene glycol, triethylene glycol, tetraethylene glycol, pentaethylene glycol, dipropylene glycol, tripropylene glycol, tetrapropylene glycol, pentapropylene glycol, dibutylene glycol, tributylene glycol, tetrabutylene glycol, penta Examples include butylene glycol and mixtures thereof. Diethylene glycol, triethylene glycol, and dipropylene glycol are preferred from the viewpoint of improving deep-part curability.

ケトン(A3)は前記一般式(3)で表され、R及びRはそれぞれ炭素数1〜6の炭化水素基であって、深部硬化性向上の観点からR及びRの炭素数の合計は2〜8が好ましく、2〜7がより好ましい。R及びRは例えばメチル基、エチル基、プロピル基、ブチル基、ペンチル基、ヘプチル基、フェニル基、メチルフェニル基が挙げられ、好ましくはメチル基、エチル基、フェニル基である。R及びRが環を形成する場合はRとRの炭素数の合計が3〜6のアルキレン基であって、鋳型の深部硬化性向上の観点からRとRの炭素数の合計が4〜5が好ましい。環を形成する場合のRとRで構成されるアルキレン基は例えば、ブチレン基、ペンチレン基が好ましい。環を形成しない場合、ケトン(A3)の具体的な化合物としては、アセトン、メチルエチルケトン、アセトフェノンが好ましい。環を形成する場合は、ケトン(A3)の具体的な化合物としては、シクロペンタノン、シクロヘキサノンが挙げられ、シクロヘキサノンが好ましい。ケトン(A3)について、全体としては、深部硬化性向上の観点から、シクロヘキサノン、アセトン、アセトフェノンが好ましく、シクロヘキサノンがより好ましい。 The ketone (A3) is represented by the general formula (3), and R 3 and R 4 are each a hydrocarbon group having 1 to 6 carbon atoms, and the carbon number of R 3 and R 4 from the viewpoint of improving deep curability. 2-8 are preferable and 2-7 are more preferable. Examples of R 3 and R 4 include a methyl group, an ethyl group, a propyl group, a butyl group, a pentyl group, a heptyl group, a phenyl group, and a methylphenyl group, and preferably a methyl group, an ethyl group, and a phenyl group. When R 3 and R 4 form a ring, the total number of carbon atoms of R 3 and R 4 is an alkylene group having 3 to 6 carbon atoms, and the number of carbon atoms of R 3 and R 4 is from the viewpoint of improving the deep curability of the template. Is preferably 4-5. In the case of forming a ring, the alkylene group composed of R 3 and R 4 is preferably a butylene group or a pentylene group, for example. When no ring is formed, acetone, methyl ethyl ketone, and acetophenone are preferred as specific compounds of ketone (A3). In the case of forming a ring, specific compounds of ketone (A3) include cyclopentanone and cyclohexanone, with cyclohexanone being preferred. As for the ketone (A3) as a whole, cyclohexanone, acetone, and acetophenone are preferable, and cyclohexanone is more preferable from the viewpoint of improving deep-part curability.

本発明で用いられる化合物(A)は、鋳型の深部硬化性向上の観点から、自硬性鋳型用組成物中、0.0049重量%以上であり、0.0069重量%以上が好ましく、0.01重量%以上がより好ましい。また、鋳型の深部硬化性向上の観点から、自硬性鋳型用組成物中、0.069重量%以下であり、0.049重量%以下が好ましく、0.03重量%以下がより好ましく、0.02重量%以下が更に好ましい。これらの観点を総合すると、化合物(A)は、自硬性鋳型用組成物中、0.0049〜0.069重量%であり、0.0069〜0.049重量%が好ましく、0.01〜0.03重量%がより好ましく、0.01〜0.02重量%が更に好ましい。   The compound (A) used in the present invention is 0.0049% by weight or more, preferably 0.0069% by weight or more, and preferably 0.0069% by weight or more in the composition for self-hardening molds from the viewpoint of improving the deep curability of the mold. More preferably, it is more than wt%. Further, from the viewpoint of improving the deep curability of the mold, it is 0.069% by weight or less, preferably 0.049% by weight or less, more preferably 0.03% by weight or less in the self-hardening mold composition. More preferred is 02% by weight or less. When these viewpoints are put together, the compound (A) is 0.0049 to 0.069% by weight, preferably 0.0069 to 0.049% by weight, and preferably 0.01 to 0% in the self-hardening mold composition. 0.03 wt% is more preferable, and 0.01 to 0.02 wt% is still more preferable.

化合物(A)は、自硬性鋳型用組成物の深部硬度を向上させ、配合を容易にする観点から、あらかじめ、粘結剤組成物中に含有されていてもよい。即ち、本発明の粘結剤組成物は、酸硬化性樹脂及び化合物(A)を含有し、鋳型の深部硬化性向上の観点から、該粘結剤組成物中に化合物(A)を0.5〜7.0重量%含有する粘結剤組成物である。化合物(A)は、鋳型の深部硬化性向上及び鋳型強度維持の観点から、粘結剤組成物中0.7〜5.0重量%含有するのが好ましく、1.0〜3.0重量%含有するのがより好ましく、1.0〜2.0重量%含有するのが更に好ましい。   The compound (A) may be contained in the binder composition in advance from the viewpoint of improving the depth hardness of the self-hardening mold composition and facilitating blending. That is, the binder composition of the present invention contains an acid curable resin and the compound (A), and the compound (A) is added to the binder composition from the viewpoint of improving the deep curability of the mold. It is a binder composition containing 5 to 7.0% by weight. The compound (A) is preferably contained in the binder composition in an amount of 0.7 to 5.0% by weight, and 1.0 to 3.0% by weight from the viewpoint of improving the deep curability of the mold and maintaining the mold strength. It is more preferable to contain, and it is still more preferable to contain 1.0 to 2.0 weight%.

前記耐火性粒子に対する化合物(A)の含有重量比は、0.000025〜0.00105であることが、鋳型の深部硬化性向上及び鋳型強度維持の観点から好ましく、0.00005〜0.0007であることがより好ましく、0.00007〜0.0005であることが更に好ましく、0.0001〜0.0003であることがより更に好ましく、0.0001〜0.0002であることがより更に好ましい。   The content weight ratio of the compound (A) to the refractory particles is preferably 0.000025 to 0.00105 from the viewpoint of improving the deep part curability of the mold and maintaining the mold strength, and is 0.00005 to 0.0007. More preferably, it is more preferably 0.00007 to 0.0005, still more preferably 0.0001 to 0.0003, and still more preferably 0.0001 to 0.0002.

<硬化促進剤>
本発明で用いられる粘結剤組成物中には、鋳型の割れを防ぐ観点、及び鋳型強度を向上させる観点から、硬化促進剤が含まれていてもよい。硬化促進剤としては、鋳型強度を向上させる観点から、下記一般式(4)で表される化合物、フェノール誘導体、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 used in the present invention may contain a curing accelerator from the viewpoint of preventing cracking of the mold and improving the mold strength. The curing accelerator is preferably at least one selected from the group consisting of a compound represented by the following general formula (4), a phenol derivative, and an aromatic dialdehyde from the viewpoint of improving the mold strength.

Figure 0005635347
〔式中、X1及びX2は、それぞれ水素原子、CH3又はC25の何れかを表す。〕
Figure 0005635347
[Wherein, X 1 and X 2 each represent a hydrogen atom, CH 3 or C 2 H 5 . ]

一般式(4)で表される化合物としては、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、鋳型強度を向上させる観点から、2,5−ビスヒドロキシメチルフランを使用するのが好ましい。粘結剤組成物中の一般式(4)で表される化合物の含有量は、一般式(4)で表される化合物の酸硬化性樹脂への溶解性の観点、及び鋳型強度を向上させる観点から、0.5〜63重量%であることが好ましく、1.8〜50重量%であることがより好ましく、2.5〜50重量%であることが更に好ましく、3.0〜40重量%であることが更により好ましい。   Examples of the compound represented by the general formula (4) include 2,5-bishydroxymethylfuran, 2,5-bismethoxymethylfuran, 2,5-bisethoxymethylfuran, and 2-hydroxymethyl-5-methoxymethylfuran. 2-hydroxymethyl-5-ethoxymethylfuran and 2-methoxymethyl-5-ethoxymethylfuran. Among these, 2,5-bishydroxymethylfuran is preferably used from the viewpoint of improving the mold strength. The content of the compound represented by the general formula (4) in the binder composition improves the viewpoint of solubility of the compound represented by the general formula (4) in the acid curable resin and the mold strength. From the viewpoint, it is preferably 0.5 to 63% by weight, more preferably 1.8 to 50% by weight, still more preferably 2.5 to 50% by weight, and 3.0 to 40% by weight. % Is even more preferred.

フェノール誘導体としては、例えばレゾルシン、クレゾール、ヒドロキノン、フロログルシノール、メチレンビスフェノール等が挙げられる。なかでも、鋳型の深部硬化性向上の観点及び鋳型強度向上の観点から、レゾルシンが好ましい。粘結剤組成物中の上記フェノール誘導体の含有量は、フェノール誘導体の酸硬化性樹脂への溶解性の観点、及び鋳型強度向上の観点から、1〜25重量%であることが好ましく、2〜15重量%であることがより好ましく、3〜10重量%であることが更に好ましい。なかでも、レゾルシンを用いる場合は、粘結剤組成物中のレゾルシンの含有量は、レゾルシンの酸硬化性樹脂への溶解性の観点、鋳型の深部硬化性向上の観点及び最終的な鋳型強度を向上させる観点から、1〜10重量%であることが好ましく、2〜7重量%であることがより好ましく、3〜6重量%であることが更に好ましい。   Examples of the phenol derivative include resorcin, cresol, hydroquinone, phloroglucinol, methylene bisphenol, and the like. Of these, resorcin is preferable from the viewpoint of improving the deep curability of the mold and improving the mold strength. The content of the phenol derivative in the binder composition is preferably 1 to 25% by weight from the viewpoint of the solubility of the phenol derivative in the acid curable resin and the improvement of the mold strength. It is more preferably 15% by weight, and further preferably 3 to 10% by weight. In particular, when resorcin is used, the content of resorcin in the binder composition is determined in terms of the solubility of resorcin in the acid curable resin, the viewpoint of improving the deep curability of the mold, and the final mold strength. From the viewpoint of improvement, it is preferably 1 to 10% by weight, more preferably 2 to 7% by weight, and further preferably 3 to 6% by weight.

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。鋳型の割れを防ぐ観点から、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。粘結剤組成物中の芳香族ジアルデヒドの含有量は、芳香族ジアルデヒドを酸硬化性樹脂に十分に溶解させる観点、及び芳香族ジアルデヒド自体の臭気を抑制する観点から、好ましくは0.1〜15重量%であり、より好ましくは0.5〜10重量%であり、更に好ましくは1〜5重量%である。   Examples of the aromatic dialdehyde include terephthalaldehyde, phthalaldehyde, 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 preventing cracking of the mold, terephthalaldehyde and terephthalaldehyde derivatives are preferable, and terephthalaldehyde is more preferable. The content of the aromatic dialdehyde in the binder composition is preferably from the viewpoint of sufficiently dissolving the aromatic dialdehyde in the acid curable resin and suppressing the odor of the aromatic dialdehyde itself. It is 1 to 15% by weight, more preferably 0.5 to 10% by weight, and further preferably 1 to 5% by weight.

<水>
本発明で用いられる粘結剤組成物中には、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が、このような縮合物を粘結剤組成物に使用するにあたり、合成過程に由来するこれらの水をあえて除去する必要はない。また、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。ただし、水が過剰になると、酸硬化性樹脂の硬化反応が阻害されるおそれがある。従って、粘結剤組成物中の水の含有量は、粘結剤組成物を扱いやすくする観点と鋳型初期強度を維持する観点から、0.5〜30重量%の範囲とすることが好ましく、5〜25重量%の範囲がより好ましい。更に、最終的な鋳型強度を向上させる観点から、5〜10重量%とすることが好ましい。また、深部硬化性に顕著な差違が認められるのは、水の含有量が5〜25重量%の範囲である。
<Water>
The binder composition used in the present invention 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. However, when such a condensate is used in a binder composition, it is not necessary to remove these waters derived from the synthesis process. Further, water may be further added for the purpose of adjusting the binder composition to a viscosity that is easy to handle. However, if water is excessive, the curing reaction of the acid curable resin may be inhibited. Therefore, the water content in the binder composition is preferably in the range of 0.5 to 30% by weight from the viewpoint of making the binder composition easy to handle and maintaining the initial mold strength. A range of 5 to 25% by weight is more preferable. Furthermore, it is preferably 5 to 10% by weight from the viewpoint of improving the final mold strength. Moreover, the remarkable difference in deep part curability is recognized when the water content is in the range of 5 to 25% by weight.

<その他の添加剤>
また、粘結剤組成物中には、さら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。例えばシランカップリング剤が含まれていると、最終的な鋳型強度を向上させることができるため好ましい。シランカップリング剤としては、N−β(アミノエチル)γ−アミノプロピルメチルジメトキシシラン、N−β(アミノエチル)γ−アミノプロピルトリメトキシシラン、N−β(アミノエチル)γ−アミノプロピルトリエトキシシラン、3−アミノプロピルトリメトキシシラン等のアミノシランや、3−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン、3−グリシドキシプロピルトリエトキシシラン、3−グリシドキシプロピルメチルジエトキシシラン、3−グリシドキシプロピルトリエトキシシラン等のエポキシシラン、ウレイドシラン、メルカプトシラン、スルフィドシラン、メタクリロキシシラン、アクリロキシシランなどが用いられる。好ましくは、アミノシラン、エポキシシラン、ウレイドシランである。シランカップリング剤の粘結剤組成物中の含有量は、最終的な鋳型強度を向上させる観点から、0.01〜0.5重量%であることが好ましく、0.05〜0.3重量%であることがより好ましい。
<Other additives>
The binder composition may further contain an additive such as a silane coupling agent. For example, it is preferable that a silane coupling agent is included because the final mold strength can be improved. Examples of silane coupling agents include N-β (aminoethyl) γ-aminopropylmethyldimethoxysilane, N-β (aminoethyl) γ-aminopropyltrimethoxysilane, N-β (aminoethyl) γ-aminopropyltriethoxy. Aminosilanes such as silane, 3-aminopropyltrimethoxysilane, 3-glycidoxypropyltrimethoxysilane, 3-glycidoxypropyltriethoxysilane, 3-glycidoxypropylmethyldiethoxysilane, 3-glycidoxy Epoxy silanes such as propyltriethoxysilane, ureido silane, mercapto silane, sulfide silane, methacryloxy silane, acryloxy silane and the like are used. Amino silane, epoxy silane, and ureido silane are preferable. The content of the silane coupling agent in the binder composition is preferably 0.01 to 0.5% by weight, and 0.05 to 0.3% by weight from the viewpoint of improving the final mold strength. % Is more preferable.

≪耐火性粒子≫
耐火性粒子としては、ケイ砂、クロマイト砂、ジルコン砂、オリビン砂、アルミナ砂、ムライト砂、合成ムライト砂等の従来公知のものを使用でき、また、使用済みの耐火性粒子を回収したものや再生処理したものなども使用できる。自硬性鋳型用組成物中の耐火性粒子の含有量は91.5〜99.5重量%が好ましく、95〜99重量%がより好ましく、97〜98.8重量%が更に好ましい。
≪Fireproof particles≫
As the refractory particles, conventionally known particles such as silica sand, chromite sand, zircon sand, olivine sand, alumina sand, mullite sand, and synthetic mullite sand can be used. Recycled ones can also be used. The content of the refractory particles in the self-hardening mold composition is preferably 91.5 to 99.5% by weight, more preferably 95 to 99% by weight, and still more preferably 97 to 98.8% by weight.

≪硬化剤≫
硬化剤としては、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、酸性リン酸エステル等のリン酸系化合物、硫酸等を含む酸性水溶液など、従来公知のものを1種以上使用できる。更に、硬化剤中に一般式(1)で表される化合物以外のアルコール類、一般式(2)で表される化合物以外のエーテルアルコール類及びエステル類よりなる群から選ばれる1種以上の溶剤や、カルボン酸類を含有させることもできる。なお、本発明で用いられる硬化剤は硬化剤組成物ともいう。これらのなかでも、最終的な鋳型強度の向上の観点から、前記アルコール類、前記エーテルアルコール類を含有させることが好ましく、前記エーテルアルコール類を含有させることがより好ましい。また、硬化剤に上記溶剤やカルボン酸類を含有させると、硬化剤中の水分量が低減されるため、最終的な鋳型強度が更に向上する。硬化剤中の前記溶剤や前記カルボン酸類の含有量は、最終的な鋳型強度向上の観点から、5〜50重量%であることが好ましく、10〜40重量%であることがより好ましい。
≪Curing agent≫
Examples of the curing agent include xylene sulfonic acid (especially m-xylene sulfonic acid), toluene sulfonic acid (particularly p-toluene sulfonic acid), sulfonic acid compounds such as methane sulfonic acid, phosphoric acid, acidic phosphoric acid ester and the like. One or more conventionally known compounds such as an acidic aqueous solution containing a phosphoric acid compound and sulfuric acid can be used. Further, the curing agent includes at least one solvent selected from the group consisting of alcohols other than the compound represented by the general formula (1), ether alcohols other than the compound represented by the general formula (2), and esters. Alternatively, carboxylic acids can be contained. In addition, the hardening | curing agent used by this invention is also called a hardening | curing agent composition. Among these, from the viewpoint of improving the final mold strength, the alcohols and the ether alcohols are preferably contained, and the ether alcohols are more preferably contained. Moreover, when the said solvent and carboxylic acid are contained in a hardening | curing agent, since the moisture content in a hardening | curing agent is reduced, final mold intensity | strength further improves. The content of the solvent and the carboxylic acids in the curing agent is preferably 5 to 50% by weight, more preferably 10 to 40% by weight, from the viewpoint of improving the final mold strength.

最終的な鋳型強度の向上を図る観点から、前記アルコール類としては、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く、エステル類としては、酢酸ブチル、安息香酸ブチル、エチレングリコールモノブチルエーテルアセテート、ジエチレングリコールモノブチルエーテルアセテートが好ましい。また、硬化剤組成物の粘度を低減させる観点、及び硬化剤組成物の保存安定性向上の観点からは、メタノールやエタノールを含有させることが好ましい。カルボン酸類としては、最終的な鋳型強度向上及び臭気低減の観点から、水酸基を持つカルボン酸が好ましく、乳酸、クエン酸、リンゴ酸がより好ましい。自硬性鋳型用組成物中の硬化剤の含有量は、鋳型強度向上の観点から、0.12〜3.5重量%が好ましく、0.2〜1.0重量%がより好ましく、0.3〜0.6重量%が更に好ましい。   From the viewpoint of improving the final mold strength, the alcohols are preferably propanol, butanol, pentanol, hexanol, heptanol, octanol, and benzyl alcohol. The ether alcohols are ethylene glycol monoethyl ether, ethylene glycol. Monobutyl ether, ethylene glycol monohexyl ether, diethylene glycol monoethyl ether, diethylene glycol monobutyl ether, diethylene glycol monohexyl ether, diethylene glycol monophenyl ether, ethylene glycol monophenyl ether are preferred, and esters include butyl acetate, butyl benzoate, ethylene glycol Monobutyl ether acetate, diethylene glycol monobutyl ether Le acetate is preferred. Moreover, it is preferable to contain methanol and ethanol from a viewpoint of reducing the viscosity of a hardening | curing agent composition, and a viewpoint of the storage stability improvement of a hardening | curing agent composition. As the carboxylic acids, a carboxylic acid having a hydroxyl group is preferable, and lactic acid, citric acid, and malic acid are more preferable from the viewpoint of improving the final template strength and reducing odor. The content of the curing agent in the self-hardening mold composition is preferably 0.12 to 3.5% by weight, more preferably 0.2 to 1.0% by weight, from the viewpoint of improving the mold strength. More preferred is ˜0.6% by weight.

本発明の自硬性鋳型用組成物(混練砂)の調製方法としては、例えば、上記本発明の粘結剤組成物と、この粘結剤組成物を硬化させる硬化剤とを耐火性粒子に加え、これらをバッチミキサーや連続ミキサーなどで混練する方法を例示できる。この際、前記硬化剤を耐火性粒子に添加した後、本発明の粘結剤組成物を添加することが好ましい。上記方法によれば、本発明の粘結剤組成物が化合物(A)を含有しているため、化合物(A)が最終的な自硬性鋳型用組成物に供給される。つまり、本発明の粘結剤組成物中には、予め化合物(A)が配合されているため、該粘結剤組成物と、耐火性粒子や硬化剤とが混合された場合に、化合物(A)が均一に配合され、深部硬化性の向上に寄与するものと推測される。なお、本発明の自硬性鋳型用組成物を得る際に、化合物(A)を含有しない粘結剤組成物を用いてもよい。その場合は、粘結剤組成物を耐火性粒子等に添加する際、又は添加前もしくは添加後に、別途、化合物(A)を耐火性粒子等に添加すればよい。また、本発明の自硬性鋳型用組成物を得る際に、化合物(A)を組成物中0.5〜7.0重量%の範囲外で含有する粘結剤組成物を用いてもよい。その場合は、最終的な自硬性鋳型用組成物中に化合物(A)が0.0049〜0.069重量%の範囲で含有するように、各成分の量を調整すればよい。   As a method for preparing the self-hardening mold composition (kneaded sand) of the present invention, for example, the above-mentioned binder composition of the present invention and a curing agent for curing the binder composition are added to the refractory particles. A method of kneading these with a batch mixer or a continuous mixer can be exemplified. At this time, it is preferable to add the binder composition of the present invention after the curing agent is added to the refractory particles. According to the said method, since the binder composition of this invention contains the compound (A), a compound (A) is supplied to the composition for final self-hardening casting_mold | templates. That is, since the compound (A) is blended in advance in the binder composition of the present invention, when the binder composition is mixed with the refractory particles and the curing agent, the compound ( It is speculated that A) is blended uniformly and contributes to the improvement of deep part curability. In addition, when obtaining the composition for self-hardening molds of this invention, you may use the binder composition which does not contain a compound (A). In that case, the compound (A) may be separately added to the refractory particles or the like when the binder composition is added to the refractory particles or before or after the addition. Moreover, when obtaining the composition for self-hardening casting_mold | templates of this invention, you may use the binder composition which contains a compound (A) out of the range of 0.5 to 7.0 weight% in a composition. In that case, what is necessary is just to adjust the quantity of each component so that compound (A) may contain in the range of 0.0049-0.069 weight% in the final composition for self-hardening casting_mold | templates.

自硬性鋳型用組成物における耐火性粒子と粘結剤組成物と硬化剤との比率は適宜設定できるが、耐火性粒子100重量部に対して、粘結剤組成物が0.5〜1.5重量部で、硬化剤が0.07〜1重量部の範囲が好ましい。このような比率であると、十分な強度の鋳型が得られやすい。更に、硬化剤の含有量は、鋳型に含まれる水分量を極力少なくする観点と、ミキサーでの混合効率の観点から、粘結剤組成物中の酸硬化性樹脂100重量部に対して10〜40重量部であることが好ましく、15〜35重量部であることがより好ましく、18〜25重量部であることが更に好ましい。   The ratio of the refractory particles, the binder composition, and the curing agent in the self-hardening mold composition can be set as appropriate, but the binder composition is 0.5 to 1. per 100 parts by weight of the refractory particles. 5 parts by weight and the curing agent is preferably in the range of 0.07 to 1 part by weight. With such a ratio, it is easy to obtain a mold having sufficient strength. Furthermore, the content of the curing agent is 10 to 10 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the acid curable resin in the binder composition from the viewpoint of reducing the amount of water contained in the mold as much as possible and the mixing efficiency in the mixer. The amount is preferably 40 parts by weight, more preferably 15 to 35 parts by weight, and still more preferably 18 to 25 parts by weight.

≪自硬性鋳型の製造方法≫
本発明の自硬性鋳型用組成物は、耐火性粒子と、酸硬化性樹脂を含有する粘結剤組成物と、硬化剤とを混合してなる自硬性鋳型用組成物を硬化させる工程を有する鋳型の製造方法に好適である。即ち、本発明の自硬性鋳型の製造方法は、自硬性鋳型用組成物として上記本発明の自硬性鋳型用組成物を使用する自硬性鋳型の製造方法である。
≪Method of manufacturing self-hardening mold≫
The self-hardening mold composition of the present invention includes a step of curing a self-hardening mold composition obtained by mixing refractory particles, a binder composition containing an acid curable resin, and a curing agent. It is suitable for a mold manufacturing method. That is, the self-hardening mold manufacturing method of the present invention is a self-hardening mold manufacturing method using the above-mentioned self-hardening mold composition of the present invention as the self-hardening mold composition.

本発明の自硬性鋳型用組成物を鋳型造型用の型に充填して、前記自硬性鋳型用組成物を25℃以下で硬化させた場合は、25℃を超える場合に比べて、深部硬化性が良好となる。これは、温度が低いと同じ硬化速度で硬化させるためには、水分量が少なくなるからである。   When the self-hardening mold composition of the present invention is filled in a mold for mold making and the self-hardening mold composition is cured at 25 ° C. or lower, the deep curability is higher than when it exceeds 25 ° C. Becomes better. This is because the amount of water decreases in order to cure at the same curing rate when the temperature is low.

以下、本発明を具体的に示す実施例について説明する。なお、実施例における評価項目は下記のようにして測定を行った。   Examples that specifically illustrate the present invention will be described below. The evaluation items in the examples were measured as follows.

<深部硬度>
自硬性鋳型用組成物を調製後すぐに直径150mm、高さ170mmのポリカップに入れて、鋳型圧縮強度が0.3MPaに到達した時にポリカップから鋳型を取り出し、鋳型の深部(ポリカップの底面に接触していた面)の表面硬度をフラン鋳型用表面硬度計(ナカヤマ製)で測定した。なお、表1に示す深部硬度の値は、上記フラン鋳型用表面硬度計が示した目盛(無単位)の値であり、数値が大きいほど深部硬化性が良好となる。
<Deep hardness>
Immediately after preparation of the self-hardening mold composition, the mold is taken out from the polycup when the mold compressive strength reaches 0.3 MPa when the mold compressive strength reaches 0.3 MPa, and the deep part of the mold (contacts the bottom of the polycup). Surface hardness) was measured with a furan mold surface hardness tester (manufactured by Nakayama). In addition, the value of the deep part hardness shown in Table 1 is the value of the scale (unitless) indicated by the surface hardness tester for furan mold, and the deeper part curability becomes better as the numerical value is larger.

<30分後の鋳型圧縮強度>
25℃、55%RHの条件下で、自硬性鋳型用組成物を調製後すぐに直径50mm、高さ50mmの円柱形状のテストピース枠に充填し、30分間放置した後、抜型し、JIS Z 2604−1976に記載された方法で、鋳型圧縮強度を測定し、得られた測定値を30分後の鋳型圧縮強度(MPa)とした。
<Mold compression strength after 30 minutes>
Under the conditions of 25 ° C. and 55% RH, a self-hardening mold composition was immediately filled into a cylindrical test piece frame having a diameter of 50 mm and a height of 50 mm, left for 30 minutes, and then removed from the mold. The mold compressive strength was measured by the method described in 2604-1976, and the obtained measured value was defined as the mold compressive strength (MPa) after 30 minutes.

<24時間後の鋳型圧縮強度>
自硬性鋳型用組成物を調製後すぐに直径50mm、高さ50mmの円柱形状のテストピース枠に充填した。25℃、55%RHの条件下で充填後5時間経過した時に抜型を行い、更に、25℃、55%RHの条件下で抜型後19時間放置した後、JIS Z 2604−1976に記載された方法で鋳型圧縮強度を測定し、得られた測定値を24時間後の鋳型圧縮強度(MPa)とした。
<Mold compression strength after 24 hours>
Immediately after preparation, the composition for a self-hardening mold was filled into a cylindrical test piece frame having a diameter of 50 mm and a height of 50 mm. After 5 hours passed after filling under conditions of 25 ° C. and 55% RH, the mold was removed, and after leaving for 19 hours after removal under the conditions of 25 ° C. and 55% RH, it was described in JIS Z 2604-1976. The mold compressive strength was measured by the method, and the obtained measured value was defined as the mold compressive strength (MPa) after 24 hours.

<粘結剤組成物の窒素含有量>
JIS M 8813に示されるケルダール法にて測定を行った。
<Nitrogen content of binder composition>
Measurement was performed by the Kjeldahl method shown in JIS M 8813.

(実施例1〜9及び比較例1〜7)
あらかじめ、化合物(A)又はその他の溶剤を酸硬化性樹脂、硬化促進剤、及びシランカップリング剤と混合し、表1に示す組成の粘結剤組成物を調製した。25℃、55%RHの条件下で、フラン再生砂100重量部に対し、硬化剤〔花王クエーカー社製 カオーライトナー硬化剤 TK−3と、花王クエーカー社製 カオーライトナー硬化剤 F−9との混合物(重量比はTK−3/F−9=35/5)〕0.36重量部を添加し、次いで上記粘結剤組成物0.90重量部を添加し、これらを混合して自硬性鋳型用組成物を得た。得られた自硬性鋳型用組成物について、上述した方法で各項目の評価を行った。結果を表1に示す。なお、上記フラン再生砂としては、空気中、1000℃で1時間加熱したときの重量減少率(LOI)が1.4重量%のものを用いた。
(Examples 1-9 and Comparative Examples 1-7)
In advance, the compound (A) or other solvent was mixed with an acid curable resin, a curing accelerator, and a silane coupling agent to prepare a binder composition having the composition shown in Table 1. Under conditions of 25 ° C. and 55% RH, with respect to 100 parts by weight of furan regenerated sand, a mixture of a curing agent [Kaurightener curing agent TK-3 manufactured by Kao Quaker Co., Ltd. and Kaolitener curing agent F-9 manufactured by Kao Quaker Co., Ltd. (Weight ratio is TK-3 / F-9 = 35/5)] 0.36 parts by weight is added, and then 0.90 part by weight of the above binder composition is added and mixed to form a self-hardening mold. A composition was obtained. About the obtained composition for self-hardening casting_mold | template, each item was evaluated by the method mentioned above. The results are shown in Table 1. In addition, as said furan reproduction | regeneration sand, the weight reduction | decrease rate (LOI) when heated at 1000 degreeC in the air for 1 hour was used by 1.4 weight%.

Figure 0005635347
Figure 0005635347

表1に示すように、実施例1〜9は、比較例1〜7に比べ、何れも深部硬化性が良好な結果となった。また、実施例2と実施例8の比較から、レゾルシンを加えることによって、深部硬化性及び最終的な鋳型強度の双方を向上できることが確認された。また、実施例2と実施例9の比較から、窒素含有量が2.7重量%よりも3.6重量%の方が、深部硬化性が向上することが確認された。   As shown in Table 1, Examples 1 to 9 all had better deep part curability than Comparative Examples 1 to 7. Moreover, it was confirmed from the comparison of Example 2 and Example 8 that both deep part sclerosis | hardenability and final mold intensity | strength can be improved by adding resorcin. Moreover, it was confirmed from the comparison between Example 2 and Example 9 that the deep portion curability is improved when the nitrogen content is 3.6% by weight rather than 2.7% by weight.

Claims (4)

耐火性粒子と、酸硬化性樹脂を含有する粘結剤組成物と、硬化剤とを混合してなる自硬性鋳型用組成物を木型の原型に充填し、前記酸硬化性樹脂を硬化させる工程を有する自硬性鋳型の製造方法であって、下記一般式(1)で表される2価アルコール、下記一般式(2)で表されるエーテル基含有2価アルコール及び下記一般式(3)で表されるケトンからなる群から選ばれる少なくとも1種の化合物(A)を、前記自硬性鋳型用組成物中に0.0049〜0.069重量%含有する自硬性鋳型の製造方法
HO−R−OH (1)
(Rは炭素数2〜8のアルキレン基である。)
HO−(RO)−H (2)
(Rは炭素数2〜4のアルキレン基であり、nは2〜5の数である。)
−CO−R (3)
(R、Rはそれぞれ炭素数1〜6の炭化水素基であり、RとRが環を形成する場合はRとRの炭素数の合計が3〜6のアルキレン基である。)
A wooden mold is filled with a self-hardening mold composition obtained by mixing refractory particles, a binder composition containing an acid curable resin, and a curing agent, and the acid curable resin is cured. A method for producing a self-hardening mold having steps, which is a dihydric alcohol represented by the following general formula (1), an ether group-containing dihydric alcohol represented by the following general formula (2), and the following general formula (3) A method for producing a self- hardening mold, comprising 0.0049 to 0.069 wt% of at least one compound (A) selected from the group consisting of ketones represented by the formula:
HO—R 1 —OH (1)
(R 1 is an alkylene group having 2 to 8 carbon atoms.)
HO— (R 2 O) n —H (2)
(R 2 is an alkylene group having 2 to 4 carbon atoms, and n is a number of 2 to 5)
R 3 —CO—R 4 (3)
(R 3 and R 4 are each a hydrocarbon group having 1 to 6 carbon atoms, and when R 3 and R 4 form a ring, the total number of carbon atoms of R 3 and R 4 is an alkylene group having 3 to 6 carbon atoms. is there.)
前記粘結剤組成物が化合物(A)を0.5〜7.0重量%含有する請求項1記載の自硬性鋳型の製造方法The method for producing a self- hardening mold according to claim 1, wherein the binder composition contains 0.5 to 7.0% by weight of the compound (A). 前記耐火性粒子に対する化合物(A)の含有重量比〔化合物(A)/耐火性粒子〕が0.000025〜0.00105である請求項1又は2記載の自硬性鋳型の製造方法The method for producing a self- hardening mold according to claim 1 or 2, wherein a content weight ratio of the compound (A) to the refractory particles [compound (A) / refractory particles] is 0.000025 to 0.00105. 前記自硬性鋳型用組成物が、前記一般式(3)で表されるケトンを含まない請求項1〜3の何れか1項記載の自硬性鋳型の製造方法 The method for producing a self-hardening mold according to any one of claims 1 to 3, wherein the composition for self-hardening mold does not contain a ketone represented by the general formula (3) .
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