JPH0523788A - Curing agent composition for curable mold and manufacture of mold - Google Patents

Curing agent composition for curable mold and manufacture of mold

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JPH0523788A
JPH0523788A JP3180959A JP18095991A JPH0523788A JP H0523788 A JPH0523788 A JP H0523788A JP 3180959 A JP3180959 A JP 3180959A JP 18095991 A JP18095991 A JP 18095991A JP H0523788 A JPH0523788 A JP H0523788A
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昭 吉田
Kazuhiko Kiuchi
一彦 木内
Naoki Kiyouchika
直喜 京近
Akio Manba
昭夫 萬羽
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Abstract

PURPOSE:To provide curing agent composition for curable mold and manufacture for sand mold in molding method for self-curable and gas curable mold. CONSTITUTION:To manufacture the curing agent composition for curable mold containing metals of IB-VIII groups in the periodic table or these metal compounds in organic ester and sand mold for molding the refractory granular material by using the above composition. In this manufacture of the sand mold for molding the refractory granular material, by using the above curing agent composition for curable mold, strength of the mold molded from reconditioned sand can be drastically improved.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は自硬性及びガス硬化性鋳
型造型法における硬化性鋳型用硬化剤組成物及び鋳物用
砂型の製造方法に関するものであり、更に詳しくは水溶
性フェノール樹脂を粘結剤とし、有機エステルを硬化剤
として、耐火性粒状材料を造型する鋳物用砂型の製造方
法に用いた場合、耐火性粒状材料の再使用性が著しく改
良された硬化性鋳型用硬化剤組成物及びこの硬化剤組成
物を使用した鋳物用砂型の製造方法に関するものであ
る。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method for producing a hardening agent composition for a curable mold and a sand mold for a casting in a self-hardening and gas-curable molding method. As a curing agent, an organic ester as a curing agent, when used in a method for manufacturing a sand mold for casting for molding a refractory granular material, the reusability of the refractory granular material is significantly improved curable mold curing agent composition and The present invention relates to a method for manufacturing a sand mold for casting using the curing agent composition.

【0002】[0002]

【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】有機粘
結剤を用いて主型や中子のような鋳型を製造する造型法
として、自硬性鋳型法、コールドボックス鋳型法、クロ
ーニング法(シェル法)は公知である。特に有機自硬性
鋳型造型法は機械鋳物分野を中心に生産性、鋳物品質、
安全衛生上の観点から無機系に代わって既に汎用的な造
型法となっている。一方、従来、中、高速で鋳型を製造
するにはフェノール樹脂を粒状耐火物に被覆した、所謂
コーテッドサンド(CoatedSand) を加熱硬化して鋳型を
製造するクローニング法が幅広く使用されている。しか
し、鋳型製造時の省エネルギー、鋳型生産速度、更に鋳
型、鋳物の品質を改善するために、ガス状又はエロゾル
状物質で常温硬化させるコールドボックス鋳型法がクロ
ーニング法を代替する鋳型の製造法として鋳物業界で真
剣に導入が試みられてきている。
2. Description of the Related Art As a molding method for manufacturing a mold such as a main mold or a core using an organic binder, a self-hardening mold method, a cold box mold method, a cloning method (shell Method) is known. In particular, the organic self-hardening mold making method is mainly used in the field of mechanical casting to improve productivity, casting quality,
From the viewpoint of safety and health, it has already become a general-purpose molding method in place of the inorganic type. On the other hand, conventionally, in order to manufacture a mold at medium to high speed, a cloning method in which a so-called Coated Sand in which a phenol resin is coated on a granular refractory is heat-cured to manufacture a mold is widely used. However, in order to save energy at the time of mold production, mold production speed, and further improve the quality of the mold and casting, the cold-box mold method in which the material is cooled at room temperature with a gaseous or aerosol-like substance is used as a mold manufacturing method that replaces the cloning method. The industry is trying to introduce it seriously.

【0003】最近鋳物品質及び作業環境を改善する粘結
剤組成物として、水溶性フェノール樹脂を粘結剤とし、
これを有機エステルで硬化せしめる有機自硬性鋳型造型
法及びガス硬化性鋳型造型法に用いられる鋳物砂用粘結
剤組成物が特開昭50−130627号公報、特開昭58−154433
号公報、特開昭58−154434号公報等により知られるよう
になった。この粘結剤を用いた鋳型造型法では、従来の
酸硬化型粘結剤と異なり粘結剤組成物中に硫黄元素や窒
素元素を含まないため、注湯時の亜硫酸ガスの発生によ
る作業環境の汚染が無い、或は鋳物に対して硫黄元素や
窒素元素に起因する鋳物欠陥が少ないという特徴を有す
る反面、該粘結剤方式の鋳物砂の再生性が極端に悪く、
その使用には制限があることはよく知られているところ
であり、その改善が強く要望されている。
Recently, as a binder composition for improving casting quality and working environment, a water-soluble phenol resin is used as a binder,
A binder composition for molding sand used in an organic self-hardening mold molding method and a gas-curable mold molding method in which it is cured with an organic ester is disclosed in JP-A-50-130627 and JP-A-58-154433.
It has come to be known from Japanese Patent Publication No. 58-154434 and Japanese Patent Publication No. 58-154434. In the mold making method using this binder, unlike the conventional acid-curable binder, since the binder composition does not contain elemental sulfur or nitrogen, the working environment due to the generation of sulfurous acid gas during pouring Contrary to the above, there is no pollution, or there are few casting defects due to elemental sulfur and nitrogen to the casting, but the reproducibility of the binder type foundry sand is extremely poor,
It is well known that its use is limited, and its improvement is strongly desired.

【0004】かかる粘結剤組成物は、得られる鋳型の強
度が低いため、造型に必要な鋳型強度を得るために樹脂
の添加量が多くならざるを得なかった。又この粘結剤の
特に大きな欠点として、一旦鋳造した後再使用を目的と
する回収砂や複数回繰り返して使用した再生砂を用いる
ほど鋳型強度の確保が難しくなり、益々粘結剤の砂に対
する使用量が多くなる等の悪循環に陥りやすい欠点があ
った。又このような鋳型中の粘結剤量の増大は、注湯時
の熱分解ガス量の増大につながり、鋳物のガス欠陥及び
作業環境の悪化につながる等の欠点も併せ持つことにな
る。かような欠点を少しでも軽減するために、一般的に
は砂表面の残留有機物やアルカリ分を除去するため、強
度の機械的研磨再生処理を行うと同時に、新砂の補給割
合を多くするか、若しくは砂の使い捨て等で対処してい
るのが現状であった。このため、鋳物砂を再生で使用す
る場合には砂の再生率はせいぜい85%程度が限界であっ
た(FOUNDRY TRADE JOURNAL−8/22 DECEMBER 198
9)。
In such a binder composition, since the strength of the obtained mold is low, the amount of the resin added must be increased in order to obtain the mold strength required for molding. As a particularly big drawback of this binder, the more difficult it is to secure the mold strength, the more difficult it is to secure the mold strength with the use of recovered sand for the purpose of reuse after casting and reclaimed sand that has been used repeatedly. There was a drawback that it was easy to fall into a vicious circle, such as the amount used. Further, such an increase in the amount of the binder in the mold leads to an increase in the amount of the pyrolysis gas at the time of pouring, and also has drawbacks such as a gas defect of the casting and a deterioration of working environment. In order to reduce such defects as much as possible, generally, to remove residual organic substances and alkaline components on the sand surface, a strong mechanical polishing regeneration treatment is performed, and at the same time, the supply ratio of new sand is increased, or Or the current situation is to deal with it by throwing away sand. Therefore, when the foundry sand is used for regeneration, the sand regeneration rate is limited to about 85% at most (FOUNDRY TRADE JOURNAL-8 / 22 DECEMBER 198).
9).

【0005】この砂再生性について、一般的に普及して
いる酸硬化型のフラン樹脂の場合と比較すると尚一層違
いが明確になる。即ち、酸硬化型フラン樹脂の場合、一
般的に新砂よりも再生砂を用いる方が鋳型の強度を高く
とれるため、粘結剤の添加量は再生砂系では多少少なく
する。且つ、強度の機械的研磨再生処理は必要としない
ため、再生砂の回収率も約95%以上である。
The difference in the sand reproducibility becomes even clearer as compared with the case of the acid-curing furan resin which is generally popular. That is, in the case of the acid-curing furan resin, generally, the strength of the mold can be made higher by using the reclaimed sand than by using the new sand, so that the amount of the binder added is somewhat reduced in the reclaimed sand system. Moreover, the recovery rate of the reclaimed sand is about 95% or more because no strong mechanical polishing reclaiming process is required.

【0006】硬化可能な粘結剤によって結合した砂から
鋳型と中子を製造する場合に、砂の再生は重要な経済的
問題である。鋳型又は中子から砂を再生するには、鋳造
物を取り出した後に、使用済み鋳型と中子を機械的な振
動又は分解して砂をばらばらにし、塊又は凝集体を破壊
し砂を回収する。回収した砂表面には粘結剤の焼け残り
成分が存在するため、普通は次に再生処理する。再生砂
の再生方法には一般的に認められた3方法(機械的、湿
式、熱的)がある。湿式再生方法は、洗浄水に関連した
廃棄問題と砂の乾燥に要するエネルギーコストのため
に、比較的好ましくない方法である。また熱的再生方法
は、この方法のエネルギーコストが高いために、比較的
好ましくない方法である。この反面、機械的再生方法は
最も経済的であるために、鋳物工業で最も一般的に用い
られており、普及している再生方法である。
Regeneration of sand is an important economic problem when making molds and cores from sand bound by a curable binder. In order to regenerate sand from a mold or core, after removing the casting, the used mold and core are mechanically vibrated or decomposed to break up the sand, destroy the lumps or aggregates, and collect the sand. . Since the unburned component of the binder is present on the recovered sand surface, it is usually regenerated next. There are three generally accepted methods for reclaiming recycled sand (mechanical, wet, and thermal). The wet regeneration method is a relatively unfavorable method because of the waste problems associated with wash water and the energy costs of drying sand. The thermal regeneration method is also a relatively unfavorable method because of the high energy cost of this method. On the other hand, since the mechanical regeneration method is the most economical, it is the most commonly used and popular regeneration method in the foundry industry.

【0007】かようにして得られた再生砂において、水
溶性フェノール樹脂を粘結剤とし、有機エステルで硬化
させるバインダープロセスでは、十分な鋳型強度が得ら
れないという前述したごとき、本プロセス特有の欠点が
存在し、広く普及している酸硬化性フラン樹脂の場合と
は全く異なる現象であり、改良が強く望まれている。最
近再生砂を用いた鋳型の強度向上を目的として、粘結剤
中の樹脂固形分濃度を低くすることによる方法が特開平
1−262042号公報に、また再生砂を予めシラン溶液で前
処理する方法が特開平1−262043号公報に開示されてい
る。しかし、これらの方法は再生砂の強度を多少向上さ
せるものもあるが、満足な鋳型強度は得られない。
In the reclaimed sand thus obtained, a binder process of using a water-soluble phenolic resin as a binder and curing with an organic ester does not provide sufficient mold strength. This is a phenomenon which is completely different from the case of acid-curing furan resin which has a drawback and is widely used, and improvement is strongly desired. Recently, for the purpose of improving the strength of a mold using reclaimed sand, a method by lowering the resin solid content concentration in the binder is disclosed in JP-A 1-262042, and reclaimed sand is pretreated with a silane solution in advance. The method is disclosed in JP-A 1-262043. However, although some of these methods improve the strength of reclaimed sand to some extent, satisfactory mold strength cannot be obtained.

【0008】[0008]

【課題を解決するための手段】本発明者らは上記問題点
を解決すべく鋭意研究の結果、水溶性フェノール樹脂を
粘結剤とし、有機エステルを硬化剤として、耐火性粒状
材料を造型する鋳物用砂型の製造方法に用いられる硬化
剤組成物において、特定の金属元素を特定量含有する硬
化剤組成物を用いることにより、特に再生した耐火性粒
状材料(以下再生砂という)から造型された鋳型の強度
が大幅に向上することを見いだし、本発明を完成するに
到ったものである。即ち本発明は、有機エステルに周期
律表のIB〜VIII属の金属又は該金属化合物を含有する
ことを特徴とする硬化性鋳型用硬化剤組成物及び該硬化
剤組成物を使用することを特徴とする鋳型製造方法を提
供するものである。
As a result of intensive studies to solve the above problems, the inventors of the present invention mold a fire-resistant granular material using a water-soluble phenol resin as a binder and an organic ester as a curing agent. In the curing agent composition used in the method for manufacturing a sand mold for castings, by using a curing agent composition containing a specific amount of a specific metal element, a refractory granular material regenerated (hereinafter referred to as reclaimed sand) is molded. The inventors have found that the strength of the mold is significantly improved, and have completed the present invention. That is, the present invention is characterized by using a curing agent composition for a curable template and a curing agent composition characterized by containing a metal of Group IB to VIII of the Periodic Table or the metal compound in an organic ester. The present invention provides a method for producing a mold.

【0009】本発明を更に詳細に説明すると、本発明の
硬化剤組成物は、IB〜VIII属のうち、IB属ではCu,A
g 、II族ではMg,Ca,Sr, Ba,Zn,Cd、 III属ではSc,Y,Al,
Ga,In,Tl 、IV属ではTi,Zr,Hf,Sn,Pb、V属ではV,Nb,T
a,Bi、VI属ではCr,Mo,W,Po、VII 属ではMn,Tc,Re、VIII
属ではFe,Co,Niから選ばれる一種又は二種以上の金属元
素を含有する化合物を、有機エステルに、金属元素とし
て5〜200000ppm を混合及び/又は溶解させることによ
り得られる。本発明に供される金属元素含有化合物の形
態としては、金属粉、酸化物、水酸化物、無機酸塩、有
機酸塩、錯化合物等種々の形態があるが、いずれの形態
でも使用可能である。金属元素が硬化剤である有機エス
テルの粘結剤組成物中に含んでいれば良いのであって、
なんら金属元素を含む化合物の形態にとらわれるもので
はない。以下金属元素及びそれらを含有する化合物の具
体例を挙げるが、これらに限定されるものではない。
Explaining the present invention in more detail, the hardener composition of the present invention comprises Cu, A in the IB group of the IB to VIII groups.
g, Mg, Ca, Sr, Ba, Zn, Cd in Group II, Sc, Y, Al, in Group III
Ga, In, Tl, Ti, Zr, Hf, Sn, Pb in IV group, V, Nb, T in V group
a, Bi, Cr, Mo, W, Po in VI, Mn, Tc, Re, VIII in VII
In the genus, it can be obtained by mixing and / or dissolving a compound containing one or more metal elements selected from Fe, Co and Ni in an organic ester at 5 to 200,000 ppm as a metal element. The metal element-containing compound used in the present invention may have various forms such as metal powder, oxides, hydroxides, inorganic acid salts, organic acid salts, and complex compounds, but any of them can be used. is there. As long as the metal element is contained in the binder composition of the organic ester which is a curing agent,
It is not restricted to the form of the compound containing any metal element. Specific examples of metal elements and compounds containing them will be given below, but the invention is not limited thereto.

【0010】金属粉としては、IB属ではCu,Ag 、II族
ではMg,Ca,Sr, Ba,Zn,Cd等、III 属ではAl,Sc,Ga等、IV
属ではTi,Zr,Sn等、 V属ではSb,Bi 等、VI属ではCr,Mo
等、VII族ではMn, Tc等、VIII族ではFe, Co, Ni等が挙
げられるが、通常半金属と呼ばれるB,Si,As,Te等は好
ましくない。また合金粉としては、ジュラルミン、マグ
ナリウム、フェロマンガン等が挙げられる。また、周期
律表IB〜VIII属の金属元素を含む化合物の代表的なも
のとしては、塩類及び複塩、水酸化物、酸化物、アルキ
ル基、アリール基等の炭化水素基と金属原子との結合し
た有機金属化合物、窒化物、アルコキシド、水素化物、
炭化物、金属イミド、過酸化物、硫化物、リン化物、ニ
トロ化物、アニリド、フェノラート、六アンモニア化
物、フェロセン及びその類似化合物、ジベンゼンクロム
及びその類似化合物、無機ヘテロポリマー、金属カルボ
ニル、金属含有酵素、包接化合物、金属錯体、キレート
化合物、配位高分子等が挙げられる。
As the metal powder, Cu, Ag in Group IB, Mg, Ca, Sr, Ba, Zn, Cd, etc. in Group II, Al, Sc, Ga, etc. in Group III, IV
Ti, Zr, Sn, etc. in genus, Sb, Bi, etc. in genus V, Cr, Mo in genus VI
Etc. In the VII group, Mn, Tc, etc. are mentioned, and in the VIII group, Fe, Co, Ni, etc. are mentioned, but B, Si, As, Te etc. which are usually called semimetals are not preferable. Examples of the alloy powder include duralumin, magnarium, ferromanganese and the like. In addition, typical compounds containing a metal element of Group IB to VIII of the periodic table include salts and double salts, hydroxides, oxides, hydrocarbon groups such as alkyl groups and aryl groups, and metal atoms. Bonded organometallic compounds, nitrides, alkoxides, hydrides,
Carbides, metal imides, peroxides, sulfides, phosphides, nitrates, anilides, phenolates, hexaammonides, ferrocene and its similar compounds, dibenzenechromium and its similar compounds, inorganic heteropolymers, metal carbonyls, metal-containing enzymes , Inclusion compounds, metal complexes, chelate compounds, coordination polymers and the like.

【0011】周期律表IB〜VIII族の該金属元素を含む
塩類や水酸化物や酸化物の代表的な構造は下記一般式で
表わされる。
Typical structures of salts, hydroxides and oxides containing the metal element of Group IB to VIII of the periodic table are represented by the following general formula.

【0012】MaXb (式中、MはIB〜VIII族の該金属元素、Xは酸素原子
または水酸基または無機酸の陰イオン原子団若しくは有
機酸の陰イオン原子団又は金属イオン封鎖性を示す酸の
陰イオン原子団。また、aおよびbは1以上の整数を示
す。)Mとしては、上記と同様に、IB族ではCu, Ag,
II族ではMg, Ca, Sr, Ba, Zn, Cd等、III 族ではAl, S
c, Ga等、IV族ではTi, Zr, Sn等、 V族ではSb, Bi等、V
I族ではCr, Mo等、VII 族ではMn, Tc等、VIII族ではFe,
Co, Ni等が挙げられるが、通常半金属と呼ばれるB, S
i, As, Te等は好ましくない。
MaXb (in the formula, M is the metal element of IB to VIII group, X is an oxygen atom or a hydroxyl group, or an anion atomic group of an inorganic acid or an anionic atomic group of an organic acid or an acid exhibiting a sequestering property). Anionic atomic group, and a and b represent an integer of 1 or more.) As M, Cu, Ag,
Mg, Ca, Sr, Ba, Zn, Cd, etc. in Group II, Al, S in Group III
c, Ga, etc., IV, Ti, Zr, Sn, etc., V group, Sb, Bi, etc., V
Cr, Mo, etc. in Group I, Mn, Tc, etc. in Group VII, Fe,
Co, Ni, etc. can be mentioned, but B, S usually called semimetals
i, As, Te, etc. are not preferable.

【0013】Xの具体例としては、酸素原子、水酸基、
無機酸の陰イオン原子団としてハロゲン類(F, Cl, Br
等) 、SO4 、SO3 、S2O3、S2O6、SiF6、MoO4、MnO4、NO
3 、NO2 、ClO3、ClO、CO3、HCO3、CrO4、IO3 、PO3
PO4、HPO3、HPO4、H2PO4、 P2O7、H2PO2 、SiO3、B
O2 、BO3 、B4O7、Fe(CN)6 等が挙げられる。また有機
酸の陰イオン原子団としてはギ酸、酢酸、しゅう酸、酒
石酸、安息香酸等のカルボン酸の陰イオン原子団等が挙
げられ、スルファミン酸、キシレンスルホン酸、トルエ
ンスルホン酸、フェノールスルホン酸、ベンゼンスルホ
ン酸、アルキルベンゼンスルホン酸等の有機スルホン酸
の陰イオン原子団が挙げられる。更にメチルリン酸、エ
チルリン酸等の有機リン酸の陰イオン原子団等が挙げら
れる。複塩としては、M2 3+ (SO4)3・M2 1+ SO4 ・24H2
O なる一般式で表わすことのできるミョウバン等が挙げ
られ、M3+に相当する3価金属にはAl,V,Mn,Fe等が、M
1+としてはNa,K等が挙げれる。
Specific examples of X include oxygen atom, hydroxyl group,
Halogens (F, Cl, Br
Etc.), SO 4 , SO 3 , S 2 O 3 , S 2 O 6 , SiF 6 , MoO 4 , MnO 4 , NO
3 , NO 2 , ClO 3 , ClO, CO 3 , HCO 3 , CrO 4 , IO 3 , PO 3 ,
PO 4 , HPO 3 , HPO 4 , H 2 PO 4 , P 2 O 7 , H 2 PO 2 , SiO 3 , B
O 2 , BO 3 , B 4 O 7 , Fe (CN) 6 and the like can be mentioned. Examples of the anionic atomic group of organic acid include formic acid, acetic acid, oxalic acid, tartaric acid, anionic atomic groups of carboxylic acid such as benzoic acid, sulfamic acid, xylenesulfonic acid, toluenesulfonic acid, phenolsulfonic acid, Examples thereof include anionic atomic groups of organic sulfonic acids such as benzenesulfonic acid and alkylbenzenesulfonic acid. Further, examples include anionic atomic groups of organic phosphoric acid such as methyl phosphoric acid and ethyl phosphoric acid. As the double salt, M 2 3+ (SO 4 ) 3・ M 2 1+ SO 4・ 24H 2
Alum, which can be represented by the general formula O, is mentioned, and the trivalent metal corresponding to M 3+ is Al, V, Mn, Fe, or the like.
Examples of 1+ include Na and K.

【0014】かかる塩類、複塩、水酸化物として本発明
に使用される代表的な化合物としては、次の様なものが
挙げられる。
Typical compounds used in the present invention as such salts, double salts and hydroxides are as follows.

【0015】塩類として、塩化カルシウム、塩化マグネ
シウム、塩化バリウム、塩化銅、塩化亜鉛、臭化カルシ
ウム、フッ化アルミニウム、塩化バナジウム、塩化モリ
ブデン、塩化マンガン、塩化鉄、塩化ニッケル、硫酸カ
ルシウム、炭酸カルシウム、リン酸マグネシウム、リン
酸カルシウム、塩化アルミニウム、塩化錫、蟻酸カルシ
ウム、シュウ酸マグネシウム、トルエンスルホン酸カル
シウム、酢酸マグネシウム、酢酸亜鉛、酢酸アルミニウ
ム等がある。複塩として、カリウムミョウバン、アンモ
ニウムミョウバン等がある。水酸化物としては、水酸化
アルミニウム、水酸化カルシウム、水酸化マグネシウ
ム、水酸化亜鉛等がある。酸化物としては、酸化マグネ
シウム、酸化カルシウム、酸化バリウム、酸化亜鉛、酸
化アルミニウム等が挙げられるが、更にこれらの酸化物
の二種以上の組み合わせからなる複化合物及び上記酸化
物とその他の元素の酸化物若しくは塩類との組み合わせ
からなる複化合物が好ましく使用される。
As salts, calcium chloride, magnesium chloride, barium chloride, copper chloride, zinc chloride, calcium bromide, aluminum fluoride, vanadium chloride, molybdenum chloride, manganese chloride, iron chloride, nickel chloride, calcium sulfate, calcium carbonate, There are magnesium phosphate, calcium phosphate, aluminum chloride, tin chloride, calcium formate, magnesium oxalate, calcium toluene sulfonate, magnesium acetate, zinc acetate, aluminum acetate and the like. Examples of double salts include potassium alum and ammonium alum. Examples of hydroxides include aluminum hydroxide, calcium hydroxide, magnesium hydroxide and zinc hydroxide. Examples of the oxide include magnesium oxide, calcium oxide, barium oxide, zinc oxide, aluminum oxide, and the like. Further, a complex compound composed of a combination of two or more kinds of these oxides and the oxidation of the above oxides and other elements A compound compound composed of a substance or a salt is preferably used.

【0016】かかる複化合物として本発明に使用される
代表的なものとしては次の様なものが挙げられる。
Typical examples of such a compound used in the present invention include the following.

【0017】セメント類として、水硬性石灰、ローマン
セメント、天然セメント、ポルトランドセメント、アル
ミナセメント、高炉セメント、シリカセメント、フライ
アッシュセメント、メーソンリーセメント、膨脹性セメ
ント、特殊セメント等や高炉スラグ類である高炉かす、
マグネ精錬かす、フェロクロムかす、ベントナイト等が
あり、その主たる代表的な化学構造はmCaO ・nSiO2
mCaO ・nAl2O3 ,mBaO ・nAl2O3 ,CaO ・mAl2O3
・nSiO2,CaO ・mMgO ・nSiO2,mCaCO3 ・nMgC
O3 ,mCaO・nFe2O3 ・lCaO ・mAl2O3 ・nFe2O
3 (l、m、nは0又は1以上の整数からなる組合わせ
で示される。)である。酸化物又は複化合物としてはそ
の他粘土質原料、酸化鉄原料及びその他の鉱物原料があ
る。該酸化物を用いる場合、その粒径は出来るだけ細か
いものが良く、通常平均粒径が 200μm以下、好ましく
は50μm以下が良い。
Cements include hydraulic lime, roman cement, natural cement, Portland cement, alumina cement, blast furnace cement, silica cement, fly ash cement, masonry cement, expansive cement, special cement and blast furnace slag. Blast furnace residue,
There are magne refining dregs, ferrochrome dregs, bentonite, etc., whose main chemical structure is mCaO.nSiO 2 ,
mCaO · nAl 2 O 3 , mBaO · nAl 2 O 3 , CaO · mAl 2 O 3
・ NSiO 2 , CaO ・ mMgO ・ nSiO 2 , mCaCO 3・ nMgC
O 3 , mCaO ・ nFe 2 O 3・ lCaO ・ mAl 2 O 3・ nFe 2 O
3 (l, m, and n are represented by a combination of 0 or an integer of 1 or more). Examples of oxides or complex compounds include other clay-like raw materials, iron oxide raw materials, and other mineral raw materials. When the oxide is used, its particle size is preferably as small as possible, and the average particle size is usually 200 μm or less, preferably 50 μm or less.

【0018】周期律表IB〜VIII族の該金属元素を含む
アルキル基、アリール基等の炭化水素基と金属原子との
結合した有機金属化合物としては、次の様なものが挙げ
られる。Al(CH3)3,Al(C2H5)3 ,Al(C6H5)3 ,(C2H5)2A
lI,(C2H5)2AlH,(C2H5)2AlCN,Al(i-C4H9)3 ,(CH2=CH)
3Al ,Zn(C6H5)2 ,(CH2=CH)2Zn ,Ca(C2H5)2 や、R-Mg
-X(R;アルキル基またはアリール基、X;ハロゲン)
等のグリニャール試薬である。周期律表IB〜VIII族の
該金属元素を含む金属アルコキシドとしては、Al〔OCH
(CH3)2 3,Zn(OCH3)2 等が挙げられる。周期律表IB
〜VIII族の該金属元素を含む水素化物としては、AlH3
CaH2,BaH2等が挙げられる。周期律表IB〜VIII族の該
金属元素を含む炭化物としては、Al4C3 ,CaC2等が挙げ
られる。周期律表IB〜VIII族の該金属元素を含む金属
イミドとしては、Ca(NH2)2等が挙げられる。周期律表I
B〜VIII族の該金属元素を含む過酸化物としては、Ca
O2,BaO2,BaO4等が挙げられる。周期律表IB〜VIII族
の該金属元素を含む硫化物としては、ZnS ,Cu2S,CuS
等が挙げられる。周期律表IB〜VIII族の該金属元素を
含むリン化物としては、AlP 等が挙げられる。周期律表
IB〜VIII族の該金属元素を含むニトロ化物としては、
CuNO2 等が挙げられる。周期律表IB〜VIII族の該金属
元素を含むアニリドとしては、Al(NHPh)3等が挙げられ
る。周期律表IB〜VIII族の該金属元素を含むフェノラ
ートとしては、Al−フェノラート,Zn−フェノラート,
Ca−フェノラート等が挙げられる。
Examples of the organometallic compound in which a hydrocarbon group such as an alkyl group or an aryl group containing the metal element of Group IB to VIII of the Periodic Table is bound to a metal atom are as follows. Al (CH 3) 3, Al (C 2 H 5) 3, Al (C 6 H 5) 3, (C 2 H 5) 2 A
lI, (C 2 H 5 ) 2 AlH, (C 2 H 5 ) 2 AlCN, Al (iC 4 H 9 ) 3 , (CH 2 = CH)
3 Al, Zn (C 6 H 5 ) 2 , (CH 2 = CH) 2 Zn, Ca (C 2 H 5 ) 2 and R-Mg
-X (R; alkyl group or aryl group, X; halogen)
Grignard reagent. Examples of the metal alkoxide containing the metal element of Group IB to VIII of the periodic table include Al [OCH
(CH 3 ) 2 ] 3 , Zn (OCH 3 ) 2 and the like. Periodic table IB
~ As a hydride containing the metal element of Group VIII, AlH 3 ,
Examples include CaH 2 and BaH 2 . Examples of the carbide containing the metal element of Group IB to VIII of the periodic table include Al 4 C 3 and CaC 2 . Examples of the metal imide containing the metal element of Group IB to VIII of the Periodic Table include Ca (NH 2 ) 2 and the like. Periodic table I
As the peroxide containing the metal element of Group B to VIII, Ca is
O 2 , BaO 2 , BaO 4 and the like can be mentioned. Examples of sulfides containing the metal element of Group IB to VIII of the periodic table include ZnS, Cu 2 S, and CuS.
Etc. Examples of the phosphide containing the metal element of Group IB to VIII of the periodic table include AlP and the like. The nitrate containing the metal element of Group IB to VIII of the periodic table,
CuNO 2 and the like can be mentioned. Examples of the anilide containing the metal element of Group IB to VIII of the periodic table include Al (NHPh) 3 and the like. Examples of the phenolate containing the metal element of Group IB to VIII of the periodic table include Al-phenolate, Zn-phenolate,
Ca-phenolate and the like can be mentioned.

【0019】周期律表IB〜VIII族の該金属元素を含む
六アンモニア化物としては、Ca(NH3)6等が挙げられる。
周期律表IB〜VIII族の該金属元素を含むフェロセンお
よびその類似化合物としては、フェロセン(Fe(C5H5)2)
,Zn(C5H5)2 ,Ni(C5H5)2 ,Mn(C5H5)2 ,V(C5H5)2
が挙げられる。周期律表IB〜VIII族の該金属元素を含
むジベンゼンクロム及びその類似化合物としては、Cr(C
6H6)2 ,Mo(C6H6)2 ,V(C6H6)2等が挙げられる。
Examples of the hexaammonium compound containing the metal element of Group IB to VIII of the periodic table include Ca (NH 3 ) 6 and the like.
Ferrocene (Fe (C 5 H 5 ) 2 ) which is a ferrocene containing the metal element of Group IB to VIII of the Periodic Table
, Zn (C 5 H 5 ) 2 , Ni (C 5 H 5 ) 2 , Mn (C 5 H 5 ) 2 , V (C 5 H 5 ) 2 and the like. As dibenzene chromium and its similar compounds containing the metal element of Group IB to VIII of the periodic table, Cr (C
6 H 6) 2, Mo ( C 6 H 6) 2, V (C 6 H 6) 2 and the like.

【0020】周期律表IB〜VIII族の該金属元素を含む
無機ヘテロポリマーとしては、次の様なものが挙げられ
る。水素化ベリリウムポリマー,水素化マグネシウムポ
リマー,水素化アルミニウムポリマー等の水素化無機ヘ
テロポリマー。Al-N結合を含む窒化アルミニウム等の無
機高分子。ゼオライト,方フッ石,曹フッ石のようなア
ルミノ・ケイ酸塩。雲母等の層状ケイ酸塩。その他、リ
ン酸アルミ,ハイドロタルサイト等である。
Examples of the inorganic heteropolymer containing the metal element of Group IB to VIII of the Periodic Table include the following. Hydrogenated inorganic heteropolymers such as beryllium hydride polymer, magnesium hydride polymer, aluminum hydride polymer. Inorganic polymers such as aluminum nitride containing Al-N bonds. Alumino-silicates such as zeolite, fluorite and fluorite. Layered silicates such as mica. Other examples include aluminum phosphate and hydrotalcite.

【0021】周期律表IB〜VIII族の該金属元素を含む
包接化合物としては、環状ポリエーテル(クラウンエー
テル),環状ポリアミン(アザクラウン化合物),環状
ポリチアエーテル(チアクラウン化合物),複合ドナー
クラウン化合物,複環式クラウン化合物(クリプタン
ド),高分子クラウン化合物,環状フェノール(カクス
アレーン),シクロデキストリン誘導体等との錯体。例
えばジベンゾ−18−クラウン−6とCa2+との錯体,クリ
プタド[2 ・2 ・2 ]のCa2+との錯体等である。周期律
表IB〜VIII族の該金属元素を含む金属錯体としては、
Cl- ,CN- ,NCS - , SO4 2- ,NO2-,ONO - NO3-,CH3C
OO- ,C2O4 2-,CO3 2- ,OH- ,H2N ・CH2 ・COO- , F
- , Br-,ONO- ,I- ,NH2-,SCN- 等の陰イオン性及び/
又は、H2N ・ CH2 CH2 NH2 ,C6H5N ,NH3 ,H2O 等の
中性配位子および/またはH2N ・ NH3+,H2N ・ CH2 CH2
NH3+等の陽イオン性配位子を有する、配位数2から8よ
り選ばれるものであり、一例を挙げれば、〔Al(C
2O4)3 〕Cl3 ,〔Zn(NH3)6〕Cl2 等である。その他、周
期律表IB〜VIII族の該金属元素を含む化合物として
は、Ni(CO)4,Mn2(CO)10 などの金属カルボニルや、カ
ルボキシペプチターゼA、サーモリシン等の金属含有酵
素や、ジルコアルミニウム系化合物等が挙げられる。
Inclusion compounds containing the metal element of Group IB to VIII of the periodic table include cyclic polyether (crown ether), cyclic polyamine (azacrown compound), cyclic polythiaether (thiacrown compound), and complex donor. Complexes with crown compounds, bicyclic crown compounds (cryptands), polymeric crown compounds, cyclic phenols (caxarene), cyclodextrin derivatives, etc. For example, it is a complex of dibenzo-18-crown-6 and Ca 2+ , a complex of cryptad [2 · 2 · 2] with Ca 2+, and the like. As the metal complex containing the metal element of Group IB to VIII of the periodic table,
Cl -, CN -, NCS - , SO 4 2-, NO 2-, ONO - NO 3-, CH 3 C
OO -, C 2 O 4 2- , CO 3 2-, OH -, H 2 N · CH 2 · COO -, F
-, Br -, ONO -, I -, NH 2-, SCN - like anionic and /
Alternatively, neutral ligands such as H 2 N ・ CH 2 CH 2 NH 2 , C 6 H 5 N, NH 3 , H 2 O and / or H 2 N ・ NH 3+ , H 2 N ・ CH 2 CH 2
It has a cationic ligand such as NH 3+ and is selected from coordination numbers 2 to 8, and one example is [Al (C
2 O 4 ) 3 ] Cl 3 , [Zn (NH 3 ) 6 ] Cl 2 and the like. In addition, examples of the compound containing the metal element of Group IB to VIII of the periodic table include metal carbonyls such as Ni (CO) 4 and Mn 2 (CO) 10 , metal-containing enzymes such as carboxypeptidase A and thermolysin, Examples thereof include zirco aluminum compounds.

【0022】また、周期律表IB〜VIII族の該金属元素
を含有する金属イオン封鎖性化合物を用いてもよい。か
ような金属イオン封鎖性化合物として、以下のものがあ
げられる。酢酸系アミノカルボン酸型の代表的なもの
は、エチレンジアミン四酢酸(EDTA)又はその塩
類、ニトリロ三酢酸(NTA)又はその塩類、トランス
−1,2−シクロヘキサンジアミン四酢酸(CyDTA)
又はその塩類、ジエチレントリアミン五酢酸(DTP
A)又はその塩類、トリエチレンテトラミン六酢酸(T
THA)又はその塩類、グリコールエーテルジアミン四
酢酸(GEDTA)又はその塩類、イミノ二酢酸(ID
A)又はその塩類、ポリアルキレンジアミン四酢酸又は
その塩類、およびN−ヒドロキシアルキレンイミノ二酢
酸又はその塩類が、フェニル系アミノカルボン酸型の代
表的なものは、2−オキシフェニルイミノ二酢酸又はそ
の塩類、フェニルイミノ二酢酸又はその塩類、2−オキ
シベンジルイミノ二酢酸又はその塩類、ベンジルイミノ
二酢酸又はその塩類、およびN,N'−エエチレンビス−
〔2 −(O −ヒドロキシフェニル)〕グリシン又はその
塩類が、メルカプタン基を有するアミノカルボン酸型の
代表的なものは、β−メルカプトエチルイミノ二酢酸又
はその塩類が、エーテル結合を有するアミノカルボン酸
型の代表的なものは、エチルエーテルジアミン四酢酸又
はその塩類が、チオエーテル結合を有するアミノカルボ
ン酸型の代表的なものは、エチルチオエーテルジアミン
四酢酸又はその塩類が、スルホン酸基を有するアミノカ
ルボン酸型の代表的なものは、β−アミノエチルスルホ
ン酸−N,N−二酢酸又はその塩類が、ホスホン酸基を
有するアミノカルボン酸型の代表的なものは、ニトリロ
二酢酸−メチレンホスホン酸又はその塩類が、ペプチド
結合を有するアミノカルボン酸型の代表的なものは、N,
N'−ジグリシルエチレンジアミン−N',N'',N''',N''''
−四酢酸又はその塩類等が、オキシカルボン酸型の代表
的なものは、グルコン酸又はその塩類、クエン酸又はそ
の塩類、及び酒石酸又はその塩類等が、さらにリン酸型
の代表的なものは、トリポリリン酸又はその塩類、ヒド
ロキシエタンジホスホン酸(HEDP)又はその塩類、
及びニトリロトリスチレンホスホン酸(NTP)又はそ
の塩類、及びアセチルアセトン等が挙げられる。
Further, a sequestering compound containing the metal element of Group IB to VIII of the periodic table may be used. Examples of such sequestering compounds include the following. Typical examples of acetic acid type aminocarboxylic acid type are ethylenediaminetetraacetic acid (EDTA) or salts thereof, nitrilotriacetic acid (NTA) or salts thereof, trans-1,2-cyclohexanediaminetetraacetic acid (CyDTA).
Or its salts, diethylenetriaminepentaacetic acid (DTP
A) or salts thereof, triethylenetetramine hexaacetic acid (T
THA) or salts thereof, glycol ether diamine tetraacetic acid (GEDTA) or salts thereof, iminodiacetic acid (ID
A) or a salt thereof, polyalkylenediaminetetraacetic acid or a salt thereof, and N-hydroxyalkyleneiminodiacetic acid or a salt thereof are typical of the phenyl-based aminocarboxylic acid type are 2-oxyphenyliminodiacetic acid or a salt thereof. Salts, phenyliminodiacetic acid or salts thereof, 2-oxybenzyliminodiacetic acid or salts thereof, benzyliminodiacetic acid or salts thereof, and N, N′-ethylenebis-
[2- (O-hydroxyphenyl)] glycine or a salt thereof is a typical aminocarboxylic acid type having a mercaptan group, and β-mercaptoethyliminodiacetic acid or a salt thereof is an aminocarboxylic acid having an ether bond. A typical type is ethyl ether diamine tetraacetic acid or a salt thereof and an aminocarboxylic acid having a thioether bond. A typical type is an ethyl thioether diamine tetraacetic acid or a salt thereof is an aminocarboxylic acid having a sulfonic acid group. A typical acid type is β-aminoethylsulfonic acid-N, N-diacetic acid or a salt thereof, and a typical aminocarboxylic acid type having a phosphonic acid group is nitrilodiacetic acid-methylenephosphonic acid. Or a salt thereof, a typical aminocarboxylic acid type having a peptide bond is N,
N'-diglycylethylenediamine-N ', N'',N''', N ''''
-Tetraacetic acid or a salt thereof or the like is a typical one of oxycarboxylic acid type, gluconic acid or a salt thereof, citric acid or a salt thereof, and tartaric acid or a salt thereof or the like, and a typical phosphoric acid type is , Tripolyphosphoric acid or salts thereof, hydroxyethanediphosphonic acid (HEDP) or salts thereof,
And nitrilotristyrenephosphonic acid (NTP) or salts thereof, and acetylacetone.

【0023】また、かかる金属イオン封鎖能を有する配
位高分子としては、分子内にアミン基、及び/又は窒素
複素環、及び/又はSchiff塩基、及び/又はアルコー
ル、カルボン酸、及び/又はケトン、エステル、アミ
ド、及び/又はアミノカルボン酸、及び/又はホスホン
酸、及び/又はホスフィン、及び/又はチオールを有す
る高分子等が挙げられる。これら具体例で説明してきた
IB〜VIII族の該金属含有化合物のうち、好ましい金属
元素はII〜VIII族の該金属元素であり、更に好ましくは
II、III 、IV族の該金属元素であり、その中でも特にZ
n,Ca,Mg,Al,Zrが好ましい。
As the coordination polymer having the sequestering ability, an amine group, and / or a nitrogen heterocycle, and / or a Schiff base, and / or an alcohol, a carboxylic acid, and / or a ketone are included in the molecule. , Ester, amide, and / or aminocarboxylic acid, and / or phosphonic acid, and / or phosphine, and / or a polymer having thiol. Among the metal-containing compounds of Group IB to VIII described in these specific examples, the preferred metal element is the metal element of Group II to VIII, and more preferably
The metal element of Group II, III and IV, among which Z is
N, Ca, Mg, Al and Zr are preferable.

【0024】本発明に用いられる有機エステルとしては
ラクトン類或いは炭素数1〜10の一価又は多価アルコー
ルと炭素数1〜10の有機カルボン酸より導かれる有機エ
ステルの単独若しくは混合物が用いられるが、自硬性鋳
型造型法ではγ−ブチロラクトン、プロピオンラクト
ン、ε−カプロラクトン、ギ酸エチル、エチレングリコ
ールジアセテート、エチレングリコールモノアセテー
ト、トリアセチン等を用いるのが好ましく、ガス硬化性
鋳型造型法ではギ酸メチルを用いるのが好ましいが、自
硬性鋳型造型法で用いられる有機エステルと併用しても
差し支えない。このような硬化剤である有機エステルに
該金属元素を含有する化合物を溶解若しくは混合させる
ことにより、繰り返し使用した回収砂や再生砂で造型し
た鋳物用砂型の強度が著しく回復する。該金属化合物の
金属元素としての含有量としては、上記硬化剤に対し5
〜200000ppm が好ましく、更に好ましくは20〜100000pp
m である。5ppm 未満では、本発明の効果としては充分
でなく、一方200000ppmを超えると効果は飽和領域に達
してしまうので、好ましくない。かかる金属元素を含有
する本発明の硬化剤組成物を使用することにより、再生
砂の強度が著しく回復することは全く知られていなかっ
た。
As the organic ester used in the present invention, lactones or organic esters derived from monohydric or polyhydric alcohols having 1 to 10 carbon atoms and organic carboxylic acids having 1 to 10 carbon atoms are used alone or in a mixture. , It is preferable to use γ-butyrolactone, propionlactone, ε-caprolactone, ethyl formate, ethylene glycol diacetate, ethylene glycol monoacetate, triacetin and the like in the self-hardening template molding method, and methyl formate is used in the gas curable template molding method. However, it may be used in combination with the organic ester used in the self-hardening molding method. By dissolving or mixing the compound containing the metal element with the organic ester which is such a curing agent, the strength of the casting sand mold made of recovered sand or recycled sand that is repeatedly used is significantly restored. The content of the metal compound as a metal element is 5 with respect to the curing agent.
~ 200,000 ppm, more preferably 20-100,000 pp
m. If it is less than 5 ppm, the effect of the present invention is not sufficient, while if it exceeds 200,000 ppm, the effect reaches the saturation region, which is not preferable. It has not been known at all that the strength of reclaimed sand is remarkably recovered by using the curing agent composition of the present invention containing such a metal element.

【0025】本発明で用いられる水溶性フェノール樹脂
は、有機エステルで硬化可能な樹脂であり、例えばフェ
ノール、クレゾール、レゾルシノール、3,5 −キシレノ
ール、ビスフェノールA、その他の置換フェノールを含
めたフェノール類を、大量のアルカリ性物質の水溶液の
中でホルムアルデヒド、アセトアルデヒド、フリルアル
デヒド等のアルデヒド類又はこれらの混合物との反応に
よって得られるものである。また、これらに尿素、メラ
ミン、シクロヘキサノン等のホルマリン縮合が可能なモ
ノマーを重量比で主たる構成単位とならない程度に共縮
合させてもよい。これらの水溶性フェノール樹脂の製造
の際に用いられる適当なアルカリ性触媒は、アルカリ金
属の水酸化物である水酸化ナトリウム、水酸化カリウ
ム、水酸化リチウム及びこれらの混合物であるが、水酸
化カリウムが最も好ましい。樹脂の構造としては、メチ
レン結合型、ベンジルエーテル型等いずれでも良い。
The water-soluble phenolic resin used in the present invention is a resin curable with an organic ester, for example, phenols including cresol, resorcinol, 3,5-xylenol, bisphenol A and other substituted phenols. It is obtained by reacting with aldehydes such as formaldehyde, acetaldehyde, furyl aldehyde, etc., or a mixture thereof in a large amount of an aqueous solution of an alkaline substance. Further, a formalin-condensable monomer such as urea, melamine, or cyclohexanone may be co-condensed with them to such an extent that they do not become a main constituent unit in a weight ratio. Suitable alkaline catalysts used in the production of these water-soluble phenolic resins are the alkali metal hydroxides sodium hydroxide, potassium hydroxide, lithium hydroxide and mixtures thereof, with potassium hydroxide being Most preferred. The structure of the resin may be a methylene bond type or a benzyl ether type.

【0026】耐火性粒状材料としては石英質を主成分と
する珪砂、クロマイト砂、ジルコン砂、オリビン砂、ア
ルミナサンド等が挙げられる。本発明においてはこれら
の耐火性粒状材料は新砂、再生砂のいずれを用いること
もできるが、特に再生砂を用いた場合の鋳型強度向上効
果が顕著である。再生砂を使用する場合、再生砂は通常
の磨耗式或いは焙焼式で得られるものが使用されるが、
再生砂を得る方法は特に限定されるものではない。
Examples of the refractory granular material include silica sand containing silica as a main component, chromite sand, zircon sand, olivine sand, alumina sand and the like. In the present invention, either new sand or reclaimed sand can be used as these refractory granular materials, but the effect of improving the mold strength is particularly remarkable when reclaimed sand is used. When reclaimed sand is used, reclaimed sand obtained by a normal abrasion type or roasting type is used.
The method for obtaining recycled sand is not particularly limited.

【0027】粘結剤組成物中には、その他添加剤として
従来より公知であるシランカップリング剤を使用するこ
とができる。その具体例としては、好ましいものとして
γ−アミノプロピルトリエトキシシランやγ−(2−ア
ミノエチル)アミノプロピルトリメトキシシラン、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。本発明においてはこのシランカップリング剤を硬化
剤組成物と併用するのが好ましい。
In the binder composition, conventionally known silane coupling agents can be used as other additives. Specific examples thereof include γ-aminopropyltriethoxysilane, γ- (2-aminoethyl) aminopropyltrimethoxysilane, and γ-aminopropyltriethoxysilane.
Examples thereof include glycidoxypropyltrimethoxysilane. In the present invention, it is preferable to use this silane coupling agent together with the curing agent composition.

【0028】本発明の硬化剤組成物を用いて鋳物用砂型
を自硬性鋳型造型法によって製造するにあたっては周知
の方法が採用される。例えば、再生砂 100重量部に、本
発明に係わる硬化剤である金属元素含有有機エステルを
0.05〜9重量部、好ましくは0.1〜5重量部及び水溶性
フェノール樹脂水溶液 0.4〜15重量部、好ましくは 0.6
〜5重量部を周知の方法で混練し、従来の自硬性鋳型製
造プロセスをそのまま利用して鋳型を製造することがで
きる。
A well-known method is used for producing a sand mold for casting by the self-hardening mold making method using the curing agent composition of the present invention. For example, 100 parts by weight of reclaimed sand and a metal element-containing organic ester which is a curing agent according to the present invention are added.
0.05-9 parts by weight, preferably 0.1-5 parts by weight and 0.4-15 parts by weight of the water-soluble phenolic resin aqueous solution, preferably 0.6
~ 5 parts by weight can be kneaded by a known method, and a conventional self-hardening mold manufacturing process can be used as it is to manufacture a mold.

【0029】[0029]

【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。 実施例1〜20 砂の種類がフリーマントル珪砂である再生砂 100重量部
に対し、表1で示す各種硬化剤及び金属化合物を添加し
た硬化剤を 0.375重量部、γ−アミノプロピルトリエト
キシシラン 0.5%を含有する水溶性フェノール樹脂(固
形分49%、重量平均分子量2300)を 1.5重量部添加混練
した混合物を、50mmφ×50mmh のテストピース用模型に
充填し、混練後の抗圧力の24時間経過迄の経時変化を測
定した。
The present invention will be described in detail with reference to the following examples, but the present invention is not limited to these examples. Examples 1 to 20 With respect to 100 parts by weight of reclaimed sand in which the type of sand is Fremantle silica sand, 0.375 parts by weight of a hardening agent containing various hardening agents and metal compounds shown in Table 1 and γ-aminopropyltriethoxysilane 0.5. % Of water-soluble phenolic resin (solid content 49%, weight average molecular weight 2300) was added and kneaded, and the mixture was filled into a 50 mmφ × 50 mmh test piece model, and 24 hours of coercive pressure passed after kneading. The change with time was measured.

【0030】比較例1〜6 砂の種類がフリーマントル珪砂である再生砂 100重量部
に対し、表1で示す各種硬化剤を 0.375重量部、γ−ア
ミノプロピルトリエトキシシラン 0.5%を含有する水溶
性フェノール樹脂(固形分49%、重量平均分子量2300)
を 1.5重量部添加混練した混合物を、50mmφ×50mmhの
テストピース用模型に充填し、混練後の抗圧力の24時間
経過迄の経時変化を測定した。
Comparative Examples 1 to 6 An aqueous solution containing 0.375 parts by weight of various curing agents shown in Table 1 and 0.5% of γ-aminopropyltriethoxysilane per 100 parts by weight of reclaimed sand of which the type of sand is Fremantle silica sand. -Soluble phenolic resin (solid content 49%, weight average molecular weight 2300)
1.5 parts by weight of the mixture was added and kneaded, and the mixture was filled into a test piece model of 50 mmφ × 50 mmh, and the change with time in coercive pressure after kneading was measured for 24 hours.

【0031】再生砂の調製方法 フリーマントル硅砂の新砂 100重量部に対し、硬化剤で
あるトリアセチン0.375 重量部、γ−アミノプロピルト
リエトキシシラン0.5 重量%(対フェノール樹脂)を含
有する水溶性フェノール樹脂(固形分49%、重量平均分
子量2300)を 1.5重量部添加混練した混合物より造型し
た鋳型を用い、FC−25(S/M=3.5)を鋳造し、回収した砂
をクラッシャーにかけ、日本鋳造製M 型ロータリークレ
ーマーを用いて再生(A再生、2パス)した。以上の工
程を5回繰り返して得られた再生砂を上記の鋳型強度試
験用の調製に用いた。
Method for Preparing Reclaimed Sand A water-soluble phenolic resin containing 0.375 parts by weight of triacetin as a curing agent and 0.5% by weight of γ-aminopropyltriethoxysilane (against phenolic resin) per 100 parts by weight of fresh sand of Fremantle silica sand. (Solid content 49%, weight average molecular weight 2300) 1.5 parts by weight was added and kneaded. FC-25 (S / M = 3.5) was cast using a mold made from a mixture and the recovered sand was crushed by a crusher. Regeneration (A regeneration, 2 passes) was performed using a M type rotary kramer. The reclaimed sand obtained by repeating the above steps 5 times was used for the above-mentioned preparation for the mold strength test.

【0032】尚、硬化剤中の該金属元素の定量について
は、一般に以下のように行う。 〔硬化剤中の該金属元素の定量〕硬化剤を、充分混合攪
拌し、100 ml用白金皿に0.5 〜0.8g秤量する。これに、
濃硝酸10mlを添加し酸分解後、弱熱分解する。濃過塩素
酸を10ml添加し、白煙処理し濃過塩素酸の残量を3mlと
する。放冷後、HCl(1+1)10ml+H2O10mlを加え、加熱溶解
する。これを、濾過(No5C濾紙)し、希塩酸+温水
にて洗浄する。濾紙上に残った残渣は、30mlの白金るつ
ぼ中、900 〜1000℃にて灰化後放冷し、ピロ硫酸カリウ
ム2gを加え800 ℃にて融解する。融解物を抽出したも
のを、先の濾液と合わせ、メスフラスコにて100 mlの溶
液とした後、ICP(誘導結合プラズマ発光分析)法に
より該金属元素を定量する。実施例1〜20及び比較例1
〜6での24時間経過後の抗圧力の測定結果を、表1に示
す。
The quantitative determination of the metal element in the curing agent is generally performed as follows. [Quantification of the metal element in the curing agent] The curing agent is thoroughly mixed and stirred, and 0.5 to 0.8 g is weighed in a 100 ml platinum dish. to this,
After adding 10 ml of concentrated nitric acid and decomposing acid, it decomposes slightly by heat. Add 10 ml of concentrated perchloric acid and treat with white smoke to make the residual amount of concentrated perchloric acid 3 ml. After allowing to cool, 10 ml of HCl (1 + 1) +10 ml of H 2 O is added and dissolved by heating. This is filtered (No5C filter paper) and washed with diluted hydrochloric acid + warm water. The residue remaining on the filter paper is ashed in a 30 ml platinum crucible at 900 to 1000 ° C and then allowed to cool, 2 g of potassium pyrosulfate is added and the mixture is melted at 800 ° C. The melted product is combined with the above filtrate to make a 100 ml solution in a volumetric flask, and then the metal element is quantified by ICP (inductively coupled plasma emission spectrometry). Examples 1 to 20 and Comparative Example 1
Table 1 shows the measurement results of the coercive pressure after lapse of 24 hours at -6.

【0033】[0033]

【表1】 [Table 1]

【0034】[0034]

【発明の効果】耐火性粒状材料を造型する鋳物用砂型の
製造方法において、本発明の硬化性鋳型用硬化剤組成物
を用いることにより、再生砂から造型された鋳型の強度
を大幅に向上させることが出来る。
INDUSTRIAL APPLICABILITY By using the curable mold curing agent composition of the present invention in a method for producing a sand mold for casting for molding a refractory granular material, the strength of a mold molded from recycled sand is significantly improved. You can

Claims (5)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 有機エステルに周期律表のIB〜VIII属
の金属又は該金属化合物を含有することを特徴とする硬
化性鋳型用硬化剤組成物。
1. A curable mold composition for a curable mold, characterized in that the organic ester contains a metal of Group IB to VIII of the Periodic Table or the metal compound.
【請求項2】 金属元素が周期律表のII、III 、IV属か
ら選ばれる請求項1記載の硬化性鋳型用硬化剤組成物。
2. The curable composition for a curable mold according to claim 1, wherein the metal element is selected from the groups II, III and IV of the periodic table.
【請求項3】 金属元素として5〜200000ppm を含有す
る請求項1又は請求項2記載の硬化性鋳型用硬化剤組成
物。
3. The curable mold composition for a curable mold according to claim 1, which contains 5 to 200,000 ppm as a metal element.
【請求項4】 請求項1から請求項3の何れか1項記載
の硬化性鋳型用硬化剤組成物を用いて耐火性粒状材料を
造型する鋳型製造方法。
4. A method for producing a mold, which comprises molding a refractory granular material using the curable composition for a curable mold according to any one of claims 1 to 3.
【請求項5】 耐火性粒状材料が、再使用を目的とする
回収砂又は再生砂である請求項4記載の鋳型製造方法。
5. The method for producing a mold according to claim 4, wherein the refractory granular material is recovered sand or reclaimed sand for reuse.
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JP2011510819A (en) * 2008-01-31 2011-04-07 アシュランド・ライセンシング・アンド・インテレクチュアル・プロパティー・エルエルシー Composition containing specific metallocene and use thereof

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