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JP5630908B2 - Method for producing mold composition - Google Patents

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JP5630908B2
JP5630908B2 JP2010288194A JP2010288194A JP5630908B2 JP 5630908 B2 JP5630908 B2 JP 5630908B2 JP 2010288194 A JP2010288194 A JP 2010288194A JP 2010288194 A JP2010288194 A JP 2010288194A JP 5630908 B2 JP5630908 B2 JP 5630908B2
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俊樹 松尾
俊樹 松尾
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Description

本発明は、鋳型用組成物の製造方法、鋳型の製造方法、及び粘結剤組成物に関する。   The present invention relates to a method for producing a mold composition, a method for producing a mold, and a binder composition.

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.

酸硬化性樹脂を含有する粘結剤組成物としては、下記特許文献1に、鋳型や鋳物を製造する際に発生する異臭に対するマスキングのために、特定の香料成分をフラン樹脂に対して0.005〜1.5重量%含有した粘結剤組成物が開示されている。   As a binder composition containing an acid curable resin, it is described in Patent Document 1 below that a specific perfume component is added to a furan resin in order to mask a bad odor generated when a mold or a casting is produced. A binder composition containing 005 to 1.5% by weight is disclosed.

特開平5−212488号公報JP-A-5-212488

酸硬化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(例えば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。鋳型の深部に相当する、木型等の原型との接触部は、通常、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、深部まで十分に硬化できる、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 mold, the deep part curability is good. Deep-part curability refers to the curing performance of a portion that is not exposed to the outside air (for example, 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. The contact portion with the original mold such as a wooden mold, which corresponds to the deep portion of the mold, is important because it is a portion that usually forms the surface of the casting. Accordingly, there is a demand for a binder composition that not only cures quickly but can be sufficiently cured to the deep part, that is, has good deep part curability.

しかしながら、特許文献1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。   However, in the case of producing a mold using the binder composition of Patent Document 1, the deep mold curability of the mold is not sufficient, and depending on the conditions, it is difficult to improve productivity because the mold deep cure is slow. Met.

本発明は、鋳型の硬化速度を向上させることができる上、鋳型の深部硬化性を向上させることができる鋳型用組成物の製造方法、鋳型の製造方法、及び粘結剤組成物を提供する。   The present invention provides a method for producing a mold composition, a method for producing a mold, and a binder composition that can improve the mold curing rate and improve the deep curability of the mold.

本発明の鋳型用組成物の製造方法は、耐火性粒子と、酸硬化性樹脂を含有する粘結剤組成物と、硬化剤とを含有する混合物を調製する工程を有し、前記混合物が、下記一般式(1)で表されるバニリン系化合物を前記酸硬化性樹脂100重量部に対して2.0〜15.0重量部含有する、鋳型用組成物の製造方法である。

Figure 0005630908
(式中、XはCHO又はCHOHである。) The method for producing a mold composition of the present invention includes a step of preparing a mixture containing refractory particles, a binder composition containing an acid curable resin, and a curing agent, and the mixture includes: It is a manufacturing method of the composition for casting_mold | templates which contains the vanillin type compound represented by following General formula (1) 2.0-15.0 weight part with respect to 100 weight part of said acid curable resins.
Figure 0005630908
(Wherein X is CHO or CH 2 OH)

また、本発明の鋳型の製造方法は、上記本発明の鋳型用組成物の製造方法により得られた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である。   Moreover, the manufacturing method of the casting_mold | template of this invention is a manufacturing method of a casting_mold | template which has the process of hardening the casting_mold | template composition obtained by the manufacturing method of the casting_mold | template composition of the said invention.

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)で表されるバニリン系化合物を、前記酸硬化性樹脂100重量部に対して2.0〜15.0重量部含有する粘結剤組成物である。

Figure 0005630908
(式中、XはCHO又はCHOHである。) The binder composition of the present invention is a binder composition containing an acid curable resin, and a vanillin compound represented by the following general formula (1) is added to the acid curable resin 100 weight. It is a binder composition containing 2.0-15.0 weight part with respect to a part.
Figure 0005630908
(Wherein X is CHO or CH 2 OH)

本発明の鋳型用組成物の製造方法、鋳型の製造方法、及び粘結剤組成物によれば、鋳型の硬化速度を向上させることができる上、鋳型の深部硬化性を向上させることができる。   According to the method for producing a mold composition, the method for producing a mold, and the binder composition of the present invention, it is possible to improve the mold curing speed and to improve the deep curability of the mold.

本発明の鋳型用組成物の製造方法は、耐火性粒子と、酸硬化性樹脂を含有する粘結剤組成物と、硬化剤とを含有する混合物を調製する工程を有し、前記混合物が、前記一般式(1)で表されるバニリン系化合物(以下、バニリン系化合物(1)ともいう)を前記所定量含有する、鋳型用組成物の製造方法である。以下、本発明の製造方法で得られる鋳型用組成物に含有される成分について説明する。   The method for producing a mold composition of the present invention includes a step of preparing a mixture containing refractory particles, a binder composition containing an acid curable resin, and a curing agent, and the mixture includes: It is a manufacturing method of the composition for casting_mold | templates containing the said predetermined amount the vanillin type compound (henceforth a vanillin type compound (1)) represented by the said General formula (1). Hereinafter, the components contained in the mold composition obtained by the production method 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、深部硬化性向上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。また、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. Among these, from the viewpoint of improving the deep curability and the resin viscosity, condensates of furfuryl alcohol, phenols and aldehydes, condensates of furfuryl alcohol, melamine and aldehydes, and furfuryl alcohol, urea and aldehydes. The furan resin which consists of 1 type chosen from the group which consists of these condensates, or the furan resin which consists of 2 or more types of mixtures chosen from these groups is preferable. 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. Further, 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、酸触媒下においてフルフリルアルコールと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 furfuryl alcohol, urea and aldehydes in the presence of an acid catalyst, and 0 mol of aldehydes per mole of furfuryl alcohol. It is preferable to use 0.05 to 3 mol 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、粘結剤組成物の粘度は、混練むらの防止と鋳型強度の均一発現の観点から、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。   Further, the viscosity of the binder composition is preferably low from the viewpoint of preventing kneading unevenness and uniform expression of 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0.8重量%以上であることが好ましく、2.0重量%以上であることがより好ましく、2.2重量%以上であることが更に好ましく、2.3重量%以上であることが更により好ましく、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、0.8〜4.0重量%であることが好ましく、2.0〜4.0重量%であることがより好ましく、2.2〜3.8重量%であることが更に好ましく、2.3〜3.7重量%であることが更により好ましく、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 0.8% by weight or more from the viewpoint of preventing cracking of the obtained mold and improving the final mold strength. Preferably, it is 2.0% by weight or more, more preferably 2.2% by weight or more, still more preferably 2.3% by weight or more, and 2.5% by weight. It is still more preferable that it is% 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 0.8 to 4.0% by weight, more preferably 2.0 to 4.0% by weight. More preferably, it is from 2 to 3.8% by weight, even more preferably from 2.3 to 3.7% by weight, and even more preferably from 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, nitrogen content derived from urea, urea resin, furfuryl alcohol / urea resin (urea modified resin), and furfuryl alcohol / urea formaldehyde resin is 13C-NMR for carbonyl group (C═O group) derived from urea. 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.

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 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, and 0.8 to More preferred is 2.0% by weight.

<バニリン系化合物(1)>
本発明の製造方法により得られる鋳型用組成物は、鋳型の硬化速度向上の観点、及び鋳型の深部硬化性向上の観点から、前記一般式(1)で表されるバニリン系化合物(1)を含有する。
<Vanillin compound (1)>
The composition for a mold obtained by the production method of the present invention comprises a vanillin compound (1) represented by the general formula (1) from the viewpoint of improving the curing rate of the mold and improving the deep curability of the mold. contains.

バニリン系化合物(1)としては、バニリン、o−バニリン、iso−バニリン、バニリルアルコール、エチルバニリン等が挙げられ、鋳型の硬化速度向上の観点、及び鋳型の深部硬化性向上の観点から、バニリン、o−バニリン、iso−バニリン、バニリルアルコールが好ましい。なかでも、鋳型の硬化速度向上の観点からは、o−バニリン、iso−バニリンがより好ましく、鋳型の深部硬化性向上の観点からは、o−バニリン、バニリルアルコールがより好ましい。   Examples of the vanillin compound (1) include vanillin, o-vanillin, iso-vanillin, vanillyl alcohol, ethyl vanillin and the like. From the viewpoint of improving the mold curing speed and the mold deep curing property, vanillin O-vanillin, iso-vanillin and vanillyl alcohol are preferred. Among these, o-vanillin and iso-vanillin are more preferable from the viewpoint of improving the mold curing rate, and o-vanillin and vanillyl alcohol are more preferable from the viewpoint of improving the deep curability of the mold.

本発明の製造方法により得られる鋳型用組成物は、鋳型の硬化速度向上の観点、及び鋳型の深部硬化性向上の観点から、酸硬化性樹脂100重量部に対してバニリン系化合物(1)を2.0重量部以上含有する。同様の観点から、バニリン系化合物(1)の含有量は、2.5重量部以上であることが好ましく、3.0重量部以上であることがより好ましく、4.0重量部以上であることが更に好ましい。また、鋳型の硬化速度向上の観点、及び最終的な鋳型強度向上の観点から、鋳型用組成物中のバニリン系化合物(1)の含有量は、酸硬化性樹脂100重量部に対して15.0重量部以下であり、10.0重量部以下であることが好ましく、8.0重量部以下であることがより好ましく、6.0重量部以下であることが更に好ましい。これらの観点を総合すると、バニリン系化合物(1)は、鋳型用組成物中、酸硬化性樹脂100重量部に対して2.0〜15.0重量部であり、2.5〜10.0重量部であることが好ましく、3.0〜8.0重量部であることがより好ましく、4.0〜6.0重量部であることが更に好ましい。   The composition for a mold obtained by the production method of the present invention contains a vanillin compound (1) with respect to 100 parts by weight of the acid curable resin from the viewpoint of improving the curing rate of the mold and improving the deep curability of the mold. Contains 2.0 parts by weight or more. From the same viewpoint, the content of the vanillin compound (1) is preferably 2.5 parts by weight or more, more preferably 3.0 parts by weight or more, and 4.0 parts by weight or more. Is more preferable. Further, from the viewpoint of improving the mold curing speed and finally improving the mold strength, the content of the vanillin compound (1) in the mold composition is 15 with respect to 100 parts by weight of the acid curable resin. 0 parts by weight or less, preferably 10.0 parts by weight or less, more preferably 8.0 parts by weight or less, and still more preferably 6.0 parts by weight or less. When these viewpoints are put together, the vanillin compound (1) is 2.0 to 15.0 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the acid curable resin in the mold composition, and 2.5 to 10.0. The amount is preferably part by weight, more preferably 3.0 to 8.0 parts by weight, and still more preferably 4.0 to 6.0 parts by weight.

また、本発明の製造方法により得られる鋳型用組成物は、鋳型の硬化速度向上の観点、及び鋳型の深部硬化性向上の観点から、鋳型用組成物中のバニリン系化合物(1)の含有量が、0.01重量%以上であることが好ましく、0.015重量%以上であることがより好ましく、0.02重量%以上であることが更に好ましい。また、鋳型の硬化速度向上の観点、及び最終的な鋳型強度向上の観点から、鋳型用組成物中のバニリン系化合物(1)の含有量は、0.15重量%以下であることが好ましく、0.12重量%以下であることがより好ましく、0.088重量%以下であることが更に好ましい。これらの観点を総合すると、バニリン系化合物(1)は、鋳型用組成物中、0.01〜0.15重量%であることが好ましく、0.015〜0.12重量%であることがより好ましく、0.02〜0.088重量%であることが更に好ましい。   In addition, the mold composition obtained by the production method of the present invention contains the vanillin compound (1) content in the mold composition from the viewpoint of improving the mold curing rate and improving the deep moldability of the mold. Is preferably 0.01% by weight or more, more preferably 0.015% by weight or more, and still more preferably 0.02% by weight or more. In addition, from the viewpoint of improving the mold curing speed and the final mold strength, the content of the vanillin compound (1) in the mold composition is preferably 0.15 wt% or less, It is more preferably 0.12% by weight or less, and further preferably 0.088% by weight or less. Taking these viewpoints together, the vanillin compound (1) is preferably 0.01 to 0.15% by weight, more preferably 0.015 to 0.12% by weight, in the template composition. Preferably, it is 0.02 to 0.088% by weight.

バニリン系化合物(1)は、鋳型の硬化速度向上の観点、鋳型の深部硬化性向上の観点、及び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、酸硬化性樹脂及びバニリン系化合物(1)を含有し、バニリン系化合物(1)の含有量が前記酸硬化性樹脂100重量部に対して2.0〜15.0重量部である、粘結剤組成物である。前記酸硬化性樹脂100重量部に対するバニリン系化合物(1)の含有量の好ましい範囲は、上記鋳型用組成物における場合と同様である。   The vanillin compound (1) may be previously contained in the binder composition from the viewpoint of improving the curing rate of the mold, from the viewpoint of improving the deep part curability of the mold, and from the viewpoint of facilitating blending. That is, the binder composition of the present invention contains an acid curable resin and a vanillin compound (1), and the content of the vanillin compound (1) is 2. with respect to 100 parts by weight of the acid curable resin. It is a binder composition which is 0-15.0 weight part. The preferable range of the content of the vanillin compound (1) with respect to 100 parts by weight of the acid curable resin is the same as that in the mold composition.

<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(2)で表される化合物、フェノール誘導体、芳香族ジアルデヒド、及びタンニン類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 one or more selected from the group consisting of a compound represented by the following general formula (2), a phenol derivative, an aromatic dialdehyde, and tannins from the viewpoint of improving the mold strength.

Figure 0005630908
〔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 0005630908
[Wherein, X 1 and X 2 each represent a hydrogen atom, CH 3 or C 2 H 5 . ]

前記一般式(2)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(2)で表される化合物の含有量は、一般式(2)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 (2) include 2,5-bishydroxymethylfuran, 2,5-bismethoxymethylfuran, 2,5-bisethoxymethylfuran, and 2-hydroxymethyl-5-methoxymethyl. Examples include furan, 2-hydroxymethyl-5-ethoxymethyl furan, and 2-methoxymethyl-5-ethoxymethyl furan. 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 (2) in the binder composition improves the viewpoint of solubility of the compound represented by the general formula (2) 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.

タンニン類としては、縮合タンニンや加水分解型タンニンが挙げられる。これら縮合タンニンや加水分解型タンニンの例としては、ピロガロール骨格やレゾルシン骨格を持つタンニンが挙げられる。また、これらタンニン類を含有する樹皮抽出物や植物由来の葉、実、種、植物に寄生した虫こぶ等の天然物からの抽出物を添加しても構わない。   Examples of tannins include condensed tannins and hydrolyzed tannins. Examples of these condensed tannins and hydrolyzed tannins include tannins having a pyrogallol skeleton and a resorcin skeleton. Moreover, you may add the extract from natural products, such as a leaf bark extract containing these tannins, and a leaf derived from a plant, a fruit, a seed | species, and a worm hump parasitic on a plant.

<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。このような縮合物を粘結剤組成物に使用するにあたり、水分は必要に応じて、トッピング等で除去しても構わないが、硬化反応速度を維持できる限り、製造の際に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、深部硬化性向上の観点から、水の含有量は5〜25重量%が好ましい。
<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. It is obtained by. When using such a condensate in a binder composition, moisture may be removed by topping, etc., if necessary. However, as long as the curing reaction rate can be maintained, it is necessary to remove it during production. There is no. 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. Further, from the viewpoint of improving deep part curability, the content of water is preferably 5 to 25% by weight.

<その他の添加剤>
また、本発明で用いられる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 used in the present invention 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。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 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(例えば、m−キシレンスルホン酸)やトルエンスルホン酸(例えば、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、従来公知のものを、例えば水溶液として、1種以上使用できる。更に、硬化剤中にアルコール類、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。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、硬化剤に前記溶剤や前記カルボン酸類を含有させると、硬化剤中の水分量を低く抑えることができるため、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 (for example, m-xylene sulfonic acid), toluene sulfonic acid (for example, 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 phosphoric acid compounds and sulfuric acid can be used as an aqueous solution, for example. Further, the curing agent may contain one or more solvents selected from the group consisting of alcohols, ether alcohols and esters, and carboxylic acids. 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. Further, when the curing agent contains the solvent or the carboxylic acid, the amount of water in the curing agent can be kept low, and the final mold strength is further improved. 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。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 mold composition is preferably 0.12 to 3.5% by weight, more preferably 0.2 to 1.0% by weight, and 0.3 to 0% from the viewpoint of improving the mold strength. More preferably, 6% by weight.

本発明の鋳型用組成物の製造方法は、例えば、耐火性粒子に、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ことにより、混合物を調製する工程を有する。この際、耐火性粒子に前記硬化剤を添加した後、粘結剤組成物を添加することが好ましい。上記粘結剤組成物がバニリン系化合物(1)を含有している場合、上記方法により、バニリン系化合物(1)が混合物に供給され、最終的な鋳型用組成物に含有されることになる。つまり、粘結剤組成物中に、予めバニリン系化合物(1)が配合されていると、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、バニリン系化合物(1)が均一に配合され、鋳型の硬化速度向上、及び鋳型の深部硬化性向上に寄与するものと推測される。また、本発明の製造方法では、鋳型用組成物を得る際に、バニリン系化合物(1)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、バニリン系化合物(1)を耐火性粒子等に添加すればよい。   The method for producing a mold composition of the present invention includes, for example, adding a binder composition and a curing agent for curing the binder composition to refractory particles, and using a batch mixer or a continuous mixer. It has the process of preparing a mixture by kneading | mixing. At this time, it is preferable to add the binder composition after adding the curing agent to the refractory particles. When the binder composition contains the vanillin compound (1), the vanillin compound (1) is supplied to the mixture by the above method and contained in the final template composition. . That is, when the vanillin compound (1) is blended in advance in the binder composition, when the binder composition and the refractory particles and the curing agent are mixed, the vanillin compound ( It is presumed that 1) is blended uniformly and contributes to an improvement in the mold curing speed and an improvement in the deep part curability of the mold. Moreover, in the manufacturing method of this invention, when obtaining the composition for casting_mold | template, you may use the binder composition which does not contain a vanillin type compound (1). In that case, the vanillin compound (1) 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.

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 mold composition can be set as appropriate, but the binder composition is 0.5 to 1.5 weights with respect to 100 parts by weight of the refractory particles. Part 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.

≪鋳型の製造方法≫
本発明の製造方法で得られた鋳型用組成物は、例えば、従来の鋳型の製造方法のプロセスを適用し、所望の条件で硬化させて、鋳型を得ることができる。即ち、本発明の鋳型の製造方法は、硬化させる鋳型用組成物として上記本発明の鋳型用組成物を使用する鋳型の製造方法である。
≪Mold manufacturing method≫
The mold composition obtained by the production method of the present invention can be obtained, for example, by applying a process of a conventional mold production method and curing under a desired condition. That is, the mold production method of the present invention is a mold production method using the above-described mold composition of the present invention as a mold composition to be cured.

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.

<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.

<深部硬度>
鋳型用組成物を調製後すぐに上部直径150mm、下部直径120mm、高さ170mmのポリプロピレン製カップに入れて、JIS Z 2604−1976に記載の鋳型圧縮強度が0.3MPaに到達した時にポリプロピレン製カップから鋳型を取り出し、鋳型の深部(ポリプロピレン製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(ナカヤマ社製)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 mold composition, it is put into a polypropylene cup having an upper diameter of 150 mm, a lower diameter of 120 mm, and a height of 170 mm. When the mold compressive strength described in JIS Z 2604-1976 reaches 0.3 MPa, the polypropylene cup The mold was taken out of the mold, and the surface hardness of the deep part of the mold (the surface that was in contact with the bottom of the polypropylene cup) was measured with a surface hardness meter for furan mold (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、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、得られた値を30分後の鋳型圧縮強度(MPa)とした。30分後の鋳型圧縮強度が高いほど、鋳型の硬化速度が高いと評価できる。
<Mold compression strength after 30 minutes>
Immediately after preparation of the mold composition under conditions of 25 ° C. and 55% RH, it was filled into a cylindrical test piece frame having a diameter of 50 mm and a height of 50 mm, left for 30 minutes, then removed from the mold, and JIS Z 2604- The mold compression strength was measured by the method described in 1976, and the obtained value was defined as the mold compression strength (MPa) after 30 minutes. It can be evaluated that the higher the mold compression strength after 30 minutes, the higher the mold curing rate.

<24時間後の鋳型圧縮強度>
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の条件下で充填直後から5時間放置した後に抜型を行い、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。24時間後の鋳型圧縮強度が高いほど、最終的な鋳型強度が高いと評価できる。
<Mold compression strength after 24 hours>
Immediately after preparation, the mold composition was filled into a cylindrical test piece frame having a diameter of 50 mm and a height of 50 mm. After leaving for 5 hours from immediately after filling under conditions of 25 ° C. and 55% RH, the mold was removed, and after leaving for 19 hours after being released under conditions of 25 ° C. and 55% RH, it was described in JIS Z 2604-1976. The mold compressive strength was measured by the method described above, and the obtained measured value was defined as the mold compressive strength (MPa) after 24 hours. It can be evaluated that the final mold strength is higher as the mold compressive strength after 24 hours is higher.

(粘結剤組成物の調製)
(実施例1)
54.0gのフラン樹脂1(表1の脚注参照)に、40.9gのフルフリルアルコールと5.0gのバニリンと0.1gのシランカップリング剤(信越シリコーン社製、KBM−602)を加え、攪拌混合して、粘結剤組成物を調製した。得られた粘結剤組成物中の窒素含有量は2.7重量%であった。
(Preparation of binder composition)
Example 1
To 54.0 g of furan resin 1 (see footnote in Table 1), 40.9 g of furfuryl alcohol, 5.0 g of vanillin and 0.1 g of a silane coupling agent (Shin-Etsu Silicone, KBM-602) are added. The mixture was stirred and mixed to prepare a binder composition. The nitrogen content in the obtained binder composition was 2.7% by weight.

(実施例2〜7及び比較例1〜5)
フルフリルアルコールとバニリン系化合物(1)の添加量を変えたこと以外は、実施例1と同様に粘結剤組成物を調製した。得られた粘結剤組成物中の窒素含有量は、いずれも2.7重量%であった。
(Examples 2-7 and Comparative Examples 1-5)
A binder composition was prepared in the same manner as in Example 1 except that the amounts of furfuryl alcohol and vanillin compound (1) were changed. The nitrogen content in the obtained binder composition was 2.7% by weight.

(鋳型用組成物の調製)
25℃、55%RHの条件下で、フラン再生ケイ砂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、次いで前記粘結剤組成物0.90重量部を添加し、これらを混合して鋳型用組成物を得た。得られた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、上記フラン再生ケイ砂としては、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。
(Preparation of composition for mold)
Under the conditions of 25 ° C. and 55% RH, with respect to 100 parts by weight of the regenerated furanized sand, a curing agent [Kaulight Quarker Kaolitener curing agent TK-3 and Kao Quaker Kaolitener curing agent F-9 Mixture (weight ratio is TK-3 / F-9 = 35/5)] is added 0.36 part by weight, and then 0.90 part by weight of the binder composition is added and mixed to obtain a mold. A composition was obtained. About the obtained composition for 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 siliceous sand, the thing of the weight reduction | decrease rate (LOI) when heated at 1000 degreeC for 1 hour in the air was used for 1.4 weight%.

Figure 0005630908
Figure 0005630908

表1に示すように、実施例は、何れの評価項目においても良好な結果が得られた。一方、比較例は、少なくとも1つの評価項目について、実施例に比べて顕著に劣る結果となった。この結果から、本発明によれば、鋳型の硬化速度を向上できる上、鋳型の深部硬化性を向上できることが確認された。   As shown in Table 1, in the Examples, good results were obtained in any evaluation items. On the other hand, the comparative example was significantly inferior to the example for at least one evaluation item. From this result, according to the present invention, it was confirmed that the curing rate of the mold can be improved and the deep curability of the mold can be improved.

Claims (5)

耐火性粒子と、酸硬化性樹脂を含有する粘結剤組成物と、硬化剤とを含有する混合物を調製する工程を有し、
前記混合物が、下記一般式(1)で表されるバニリン系化合物を前記酸硬化性樹脂100重量部に対して2.0〜15.0重量部含有し、
前記硬化剤が、スルホン酸系化合物、リン酸系化合物、硫酸、及びカルボン酸類からなる群から選ばれる1種以上である、鋳型用組成物の製造方法。
Figure 0005630908

(式中、XはCHO又はCHOHである。)
Having a step of preparing a mixture containing a refractory particle, a binder composition containing an acid curable resin, and a curing agent;
The mixture contains 2.0 to 15.0 parts by weight of a vanillin compound represented by the following general formula (1) with respect to 100 parts by weight of the acid curable resin ,
Wherein the curing agent, sulfonic acid compounds, phosphoric acid compounds, Ru der least one member selected from the group consisting of sulfuric acid, and carboxylic acids, method for producing a foundry composition.
Figure 0005630908

(Wherein X is CHO or CH 2 OH)
予め、前記酸硬化性樹脂100重量部と、2.0〜15.0重量部の前記バニリン系化合物とを混合して前記粘結剤組成物を調製する工程を有する請求項1記載の鋳型用組成物の製造方法。   2. The mold according to claim 1, further comprising the step of preparing the binder composition by mixing 100 parts by weight of the acid curable resin and 2.0 to 15.0 parts by weight of the vanillin compound in advance. A method for producing the composition. 前記バニリン系化合物が、バニリン、o−バニリン、iso−バニリン及びバニリルアルコールから選ばれる1種以上である請求項1又は2記載の鋳型用組成物の製造方法。   The method for producing a template composition according to claim 1 or 2, wherein the vanillin compound is at least one selected from vanillin, o-vanillin, iso-vanillin and vanillyl alcohol. 請求項1〜3のいずれか1項記載の鋳型用組成物の製造方法で得られた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。   The manufacturing method of a casting_mold | template which has a process of hardening the composition for casting_mold | template obtained with the manufacturing method of the composition for casting_mold | template of any one of Claims 1-3. スルホン酸系化合物、リン酸系化合物、硫酸、及びカルボン酸類からなる群から選ばれる1種以上の硬化剤と共に用いられる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)で表されるバニリン系化合物を、前記酸硬化性樹脂100重量部に対して2.0〜15.0重量部含有する粘結剤組成物。
Figure 0005630908

(式中、XはCHO又はCHOHである。)
A binder composition containing an acid curable resin used together with one or more curing agents selected from the group consisting of sulfonic acid compounds, phosphoric acid compounds, sulfuric acid, and carboxylic acids, and having the following general formula ( A binder composition containing 2.0 to 15.0 parts by weight of the vanillin compound represented by 1) with respect to 100 parts by weight of the acid curable resin.
Figure 0005630908

(Wherein X is CHO or CH 2 OH)
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