JP6411082B2 - Binder composition for mold making - Google Patents
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Description
本発明は、鋳型造型用粘結剤組成物に関する。 The present invention relates to a binder composition for mold making.
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、自硬性鋳型造型法が知られている。上記自硬性鋳型造型法としては、粘結剤である水溶性フェノール樹脂をエステル系硬化剤で硬化せしめる鋳型造型法が知られている。 As a molding method for producing a mold such as a main mold or a core using a binder, a self-hardening mold molding method is known. As the self-hardening mold making method, there is known a mold making method in which a water-soluble phenol resin as a binder is hardened with an ester hardening agent.
鋳型の造型に用いられる耐火性粒子としては、珪砂、ジルコン砂、クロマイト砂、オリビン砂等が従来から広く用いられてきたが、近年は、下記特許文献1に示すように、アルミナケイ酸塩を主体とする焼結法による人工合成ムライト砂が、耐火度、熱膨張性、耐摩耗性、耐破砕性に優れることから、徐々に使用されつつある。更に最近では、高強度かつ表面が平滑な鋳型を製造するために、溶融法により製造された人工砂が使用されつつある(下記特許文献2等)。 Silica sand, zircon sand, chromite sand, olivine sand, and the like have been widely used as refractory particles used for mold making. However, in recent years, as shown in Patent Document 1, alumina silicate is used. Artificial synthetic mullite sand by a sintering method mainly used is gradually being used because of its excellent fire resistance, thermal expansion, wear resistance, and crush resistance. More recently, artificial sand produced by a melting method is being used to produce a mold having high strength and a smooth surface (Patent Document 2 below).
しかし、溶融法で製造された人工砂からなる再生砂を耐火性粒子として用い、水溶性フェノール樹脂をエステル系硬化剤で硬化せしめて鋳型を造型する場合は、新砂を用いた場合と比較して、鋳型強度が低下するという問題があった。 However, when using recycled sand made of artificial sand produced by the melting method as refractory particles and molding a mold by curing a water-soluble phenolic resin with an ester-based curing agent, compared to using fresh sand There was a problem that the mold strength was lowered.
本発明は、人工砂からなる再生砂を耐火性粒子として用い、水溶性フェノール樹脂をエステル系硬化剤で硬化せしめて鋳型を造型する場合でも、鋳型強度の低下を抑制することができる鋳型造型用粘結剤組成物と、鋳型の製造方法を提供する。 The present invention is for mold making that can suppress a decrease in mold strength even when a reclaimed sand made of artificial sand is used as refractory particles and a mold is formed by curing a water-soluble phenol resin with an ester curing agent. A binder composition and a method for producing a mold are provided.
本発明の鋳型造型用粘結剤組成物は、水溶性フェノール樹脂と、ポリアミンとを含有する鋳型造型用粘結剤組成物である。 The binder composition for mold making of the present invention is a binder composition for mold making containing a water-soluble phenol resin and a polyamine.
本発明によれば、人工砂からなる再生砂を耐火性粒子として用い、水溶性フェノール樹脂をエステル系硬化剤で硬化せしめて鋳型を造型する場合でも、鋳型強度の低下を抑制することができる鋳型造型用粘結剤組成物を提供することができる。 According to the present invention, even when reclaimed sand made of artificial sand is used as refractory particles and a mold is formed by curing a water-soluble phenol resin with an ester-based curing agent, a mold that can suppress a decrease in mold strength can be suppressed. A binder composition for molding can be provided.
本実施形態の鋳型造型用粘結剤組成物(以下、粘結剤組成物ともいう)は、水溶性フェノール樹脂と、ポリアミンとを含有する鋳型造型用粘結剤組成物である。当該鋳型造型用粘結剤組成物は、人工砂からなる再生砂を耐火性粒子として用い、水溶性フェノール樹脂をエステル系硬化剤で硬化せしめて鋳型を造型する場合でも、鋳型強度の低下を抑制することができる。このような効果を奏する理由は定かではないが、ポリアミン基が水溶性フェノール樹脂のメチロール基と反応し、架橋点が増加することで、バインダー強度が向上し、鋳型強度の低下を抑制することができると考えられる。 The binder for mold making of this embodiment (hereinafter also referred to as a binder composition) is a binder composition for mold making containing a water-soluble phenol resin and a polyamine. The mold forming binder composition uses regenerated sand made of artificial sand as refractory particles, and suppresses reduction in mold strength even when molding a mold by curing a water-soluble phenolic resin with an ester-based curing agent. can do. The reason for such an effect is not clear, but the polyamine group reacts with the methylol group of the water-soluble phenol resin, and the crosslinking point increases, thereby improving the binder strength and suppressing the decrease in the template strength. It is considered possible.
以下、本実施形態の鋳型造型用粘結剤組成物について説明する。 Hereinafter, the binder composition for mold making according to the present embodiment will be described.
<鋳型造型用粘結剤組成物>
〔水溶性フェノール樹脂〕
前記水溶性フェノール樹脂は、エステル化合物で硬化可能な樹脂であり、一般にはアルカリ条件下でフェノール化合物とアルデヒド化合物とを重縮合させることによって得られるものである。このうちフェノール化合物としては、フェノール、ビスフェノールA、ビスフェノールF、クレゾール、3,5−キシレノール、レゾルシン、カテコール、ノニルフェノール、p−tert−ブチルフェノール、イソプロペニルフェノール、フェニルフェノール、その他の置換フェノールを含めたフェノール類や、カシューナット殻液のような各種のフェノール化合物の混合物等を1種又は2種以上混合して使用することができる。また、アルデヒド化合物としては、ホルムアルデヒド、フルフラール、グリオキザール等を1種又は2種以上混合して使用することができる。これらの化合物は必要に応じて水溶液として用いることができる。また、これらに、尿素、メラミン、シクロヘキサノン等のアルデヒド化合物と縮合が可能なモノマーや、メタノール、エタノール、イソプロピルアルコール、ノルマルプロピルアルコール、ブチルアルコール等の1価の脂肪族アルコール化合物や、水溶性高分子のポリアクリル酸塩や、セルロース誘導体高分子、ポリビニルアルコール、リグニン誘導体などを混合しても差し支えない。
<Binder composition for mold making>
[Water-soluble phenolic resin]
The water-soluble phenol resin is a resin curable with an ester compound, and is generally obtained by polycondensation of a phenol compound and an aldehyde compound under alkaline conditions. Among these, phenol compounds including phenol, bisphenol A, bisphenol F, cresol, 3,5-xylenol, resorcin, catechol, nonylphenol, p-tert-butylphenol, isopropenylphenol, phenylphenol, and other substituted phenols And mixtures of various phenol compounds such as cashew nut shell liquid can be used alone or in combination. Moreover, as an aldehyde compound, formaldehyde, a furfural, a glyoxal, etc. can be used 1 type or in mixture of 2 or more types. These compounds can be used as an aqueous solution as needed. In addition, monomers capable of condensing with aldehyde compounds such as urea, melamine and cyclohexanone, monovalent aliphatic alcohol compounds such as methanol, ethanol, isopropyl alcohol, normal propyl alcohol and butyl alcohol, water-soluble polymers Polyacrylic acid salt, cellulose derivative polymer, polyvinyl alcohol, lignin derivative, etc. may be mixed.
前記水溶性フェノール樹脂の合成に用いられるアルカリ触媒としては、LiOH、NaOH、KOHなどのアルカリ金属の水酸化物が挙げられるが、特にNaOH、KOHが好ましい。また、これらのアルカリ触媒を混合して用いてもよい。 Examples of the alkali catalyst used for the synthesis of the water-soluble phenol resin include hydroxides of alkali metals such as LiOH, NaOH, and KOH, and NaOH and KOH are particularly preferable. Moreover, you may mix and use these alkali catalysts.
前記水溶性フェノール樹脂の固形分質量(105℃で3時間乾燥後の固形質量)は、鋳型強度を向上させる観点から、30質量%以上が好ましく、45質量%以上がより好ましい。前記水溶性フェノール樹脂の固形分質量は、鋳型強度を向上させる観点から、80質量%以下が好ましく、65質量%以下がより好ましい。また、前記水溶性フェノール樹脂の固形分質量は、鋳型強度を向上させる観点から、30〜80質量%が好ましく、45〜65質量%がより好ましい。 From the viewpoint of improving mold strength, the solid content mass of the water-soluble phenol resin (solid mass after drying at 105 ° C. for 3 hours) is preferably 30% by mass or more, and more preferably 45% by mass or more. The solid content mass of the water-soluble phenol resin is preferably 80% by mass or less, and more preferably 65% by mass or less from the viewpoint of improving the mold strength. Moreover, the solid content mass of the water-soluble phenol resin is preferably 30 to 80% by mass and more preferably 45 to 65% by mass from the viewpoint of improving the mold strength.
前記水溶性フェノール樹脂の重量平均分子量(Mw)は、鋳型強度を向上させる観点から、500以上が好ましく、800以上がより好ましい。前記水溶性フェノール樹脂の重量平均分子量(Mw)は、鋳型強度を向上させる観点から、8000以下が好ましく、5000以下がより好ましい。また、前記水溶性フェノール樹脂の重量平均分子量(Mw)は、鋳型強度を向上させる観点から、500〜8000が好ましく、800〜5000がより好ましい。なお、水溶性フェノール樹脂の重量平均分子量は、実施例に記載の方法により測定する。 The weight average molecular weight (Mw) of the water-soluble phenol resin is preferably 500 or more, more preferably 800 or more, from the viewpoint of improving the mold strength. The weight average molecular weight (Mw) of the water-soluble phenol resin is preferably 8000 or less, and more preferably 5000 or less, from the viewpoint of improving the mold strength. Moreover, the weight average molecular weight (Mw) of the water-soluble phenol resin is preferably 500 to 8000, more preferably 800 to 5000, from the viewpoint of improving the mold strength. In addition, the weight average molecular weight of water-soluble phenol resin is measured by the method as described in an Example.
前記鋳型造型用粘結剤組成物中の前記水溶性フェノール樹脂の含有量は、鋳型強度を向上させる観点から、30質量%以上が好ましく、45質量%以上がより好ましく、60質量%以上が更に好ましい。前記鋳型造型用粘結剤組成物中の前記水溶性フェノール樹脂の含有量は、作業性を向上させる観点から、95質量%以下が好ましく、90質量%以下がより好ましく、80質量%以下が更に好ましい。また、前記鋳型造型用粘結剤組成物中の前記水溶性フェノール樹脂の含有量は、鋳型強度を向上させる観点、及び作業性を向上させる観点から、30〜95質量%が好ましく、45〜90質量%がより好ましく、60〜80質量%が更に好ましい。 From the viewpoint of improving the mold strength, the content of the water-soluble phenol resin in the binder composition for mold making is preferably 30% by mass or more, more preferably 45% by mass or more, and further preferably 60% by mass or more. preferable. From the viewpoint of improving workability, the content of the water-soluble phenol resin in the mold forming binder composition is preferably 95% by mass or less, more preferably 90% by mass or less, and further 80% by mass or less. preferable. The content of the water-soluble phenol resin in the binder composition for mold making is preferably 30 to 95% by mass from the viewpoint of improving the mold strength and the workability. The mass% is more preferable, and 60-80 mass% is still more preferable.
〔ポリアミン〕
前記ポリアミンは、分子内に2以上のアミン基を有する化合物である。前記ポリアミン中のアミン基の数は、熱分解による窒素ガスを低減させる観点から、3以下が好ましい。前記ポリアミンにおけるアミン基の数は、鋳型強度を向上させる観点から、2又は3が好ましい。
[Polyamine]
The polyamine is a compound having two or more amine groups in the molecule. The number of amine groups in the polyamine is preferably 3 or less from the viewpoint of reducing nitrogen gas due to thermal decomposition. The number of amine groups in the polyamine is preferably 2 or 3 from the viewpoint of improving the template strength.
前記ポリアミンの具体例としては、エチレンジアミン、プロピレンジアミン、ブチレンジアミン、及びジエチレントリアミン等の脂肪族ポリアミン、ジアミノシクロヘキサン、ビス(アミノメチル)シクロヘキサン、ジシクロヘキシルメタンジアミン及びイソホロンジアミン等の脂環式ポリアミン、m−キシレンジアミン、o−キシレンジアミン、m−フェニレンジアミン、トリレンジアミン及びジフェニルメタンジアミン等の芳香族ポリアミン、ピペラジン及びピペリジルメチルアミン等の複素環式ポリアミン、モノエタノールアミン、ジエタノールアミン及びトリエタノールアミン等のアルカノールアミンが挙げられる。 Specific examples of the polyamine include aliphatic polyamines such as ethylenediamine, propylenediamine, butylenediamine, and diethylenetriamine, alicyclic polyamines such as diaminocyclohexane, bis (aminomethyl) cyclohexane, dicyclohexylmethanediamine, and isophoronediamine, and m-xylene. Aromatic polyamines such as diamine, o-xylenediamine, m-phenylenediamine, tolylenediamine and diphenylmethanediamine, heterocyclic polyamines such as piperazine and piperidylmethylamine, alkanolamines such as monoethanolamine, diethanolamine and triethanolamine Can be mentioned.
前記ポリアミンにおけるアミン基の級数は、鋳型強度を向上させる観点から、1級〜3級が好ましく、1級又は2級がより好ましく、1級が更に好ましい。 From the viewpoint of improving the template strength, the series of amine groups in the polyamine is preferably primary to tertiary, more preferably primary or secondary, and even more preferably primary.
前記ポリアミンの分子量は、鋳型強度を向上させる観点から、50以上が好ましく、100以上がより好ましい。前記ポリアミンの分子量は、作業性を向上させる観点から、500以下が好ましく、300以下がより好ましく、200以下が更に好ましい。また、前記ポリアミンの分子量は、鋳型強度を向上させる観点から、50〜500が好ましく、50〜300がより好ましく、100〜200が更に好ましい。 The molecular weight of the polyamine is preferably 50 or more, more preferably 100 or more, from the viewpoint of improving the template strength. From the viewpoint of improving workability, the molecular weight of the polyamine is preferably 500 or less, more preferably 300 or less, and even more preferably 200 or less. The molecular weight of the polyamine is preferably 50 to 500, more preferably 50 to 300, and still more preferably 100 to 200, from the viewpoint of improving the template strength.
前記鋳型造型用粘結剤組成物中の前記ポリアミンの含有量は、鋳型強度を向上させる観点から、0.1質量%以上が好ましく、0.5質量%以上がより好ましく、1質量%以上が更に好ましく、2質量%以上がより更に好ましい。前記鋳型造型用粘結剤組成物中の前記ポリアミンの含有量は、作業性を向上させる観点から、30質量%以下が好ましく、20質量%以下がより好ましく、10質量%以下が更に好ましく、6質量%以下がより更に好ましい。また、前記鋳型造型用粘結剤組成物中の前記ポリアミンの含有量は、鋳型強度を向上させる観点、及び作業性を向上させる観点から、0.1〜30質量%が好ましく、0.5〜20質量%がより好ましく、1〜10質量%が更に好ましく、2〜6質量%がより更に好ましい。 The content of the polyamine in the binder composition for mold making is preferably 0.1% by mass or more, more preferably 0.5% by mass or more, and more preferably 1% by mass or more from the viewpoint of improving the mold strength. More preferably, 2 mass% or more is still more preferable. From the viewpoint of improving workability, the content of the polyamine in the mold forming binder composition is preferably 30% by mass or less, more preferably 20% by mass or less, and still more preferably 10% by mass or less. The mass% or less is still more preferable. Further, the content of the polyamine in the binder composition for mold making is preferably 0.1 to 30% by mass from the viewpoint of improving the mold strength and the workability. 20 mass% is more preferable, 1-10 mass% is still more preferable, and 2-6 mass% is still more preferable.
前記ポリアミンの添加の方法は、前記フェノール樹脂、前記ポリアミン、及び他の成分を一緒に混合させても良いし、予め、前記ポリアミンを前記フェノール樹脂に添加させておいても良い。前記フェノール樹脂に添加する場合には、合成反応前に添加しても良いし、合成反応中に添加しても、合成反応後に添加しても構わない。添加量を安定化させる観点から、粘結剤組成物を合成反応中に添加するのが好ましい。 As for the method of adding the polyamine, the phenol resin, the polyamine, and other components may be mixed together, or the polyamine may be added to the phenol resin in advance. When added to the phenol resin, it may be added before the synthesis reaction, may be added during the synthesis reaction, or may be added after the synthesis reaction. From the viewpoint of stabilizing the addition amount, it is preferable to add the binder composition during the synthesis reaction.
〔その他の成分〕
[ポリオキシアルキレンアルキルエーテル]
前記鋳型造型用粘結剤組成物は、鋳型強度を向上させる観点から、ポリオキシアルキレンアルキルエーテルが含まれるのが好ましい。
[Other ingredients]
[Polyoxyalkylene alkyl ether]
It is preferable that the binder composition for mold making contains a polyoxyalkylene alkyl ether from the viewpoint of improving the mold strength.
前記ポリオキシアルキレンアルキルエーテルにおけるポリオキシアルキレン基の数は、鋳型強度を向上させる観点から、2以上が好ましい。前記ポリオキシアルキレンアルキルエーテルにおけるポリオキシアルキレン基の数は、作業性を向上させる観点から、30以下が好ましく、20以下がより好ましく、15以下が更に好ましい。また、前記ポリオキシアルキレンアルキルエーテルにおけるポリオキシアルキレン基の数は、鋳型強度を向上させる観点、及び作業性を向上させる観点から、2〜30が好ましく、2〜20がより好ましく、2〜15が更に好ましい。 The number of polyoxyalkylene groups in the polyoxyalkylene alkyl ether is preferably 2 or more from the viewpoint of improving the template strength. From the viewpoint of improving workability, the number of polyoxyalkylene groups in the polyoxyalkylene alkyl ether is preferably 30 or less, more preferably 20 or less, and even more preferably 15 or less. In addition, the number of polyoxyalkylene groups in the polyoxyalkylene alkyl ether is preferably 2 to 30, more preferably 2 to 20, and 2 to 15 from the viewpoint of improving the mold strength and the workability. Further preferred.
前記ポリオキシアルキレン基におけるアルキレン基の繰り返し単位の数は、鋳型強度を向上させる観点から、2以上が好ましい。前記ポリオキシアルキレン基におけるアルキレン基の繰り返し単位の数は、作業性を向上させる観点から、30以下が好ましく、20以下がより好ましく、15以下が更に好ましい。また、前記ポリオキシアルキレン基におけるアルキレン基の繰り返し単位の数は、作業性を向上させる観点から、2〜30が好ましく、2〜20がより好ましく、2〜15が更に好ましい。 The number of repeating units of the alkylene group in the polyoxyalkylene group is preferably 2 or more from the viewpoint of improving the template strength. From the viewpoint of improving workability, the number of repeating units of the alkylene group in the polyoxyalkylene group is preferably 30 or less, more preferably 20 or less, and still more preferably 15 or less. Moreover, the number of repeating units of the alkylene group in the polyoxyalkylene group is preferably 2 to 30, more preferably 2 to 20, and still more preferably 2 to 15 from the viewpoint of improving workability.
前記ポリオキシアルキレン基としては、鋳型強度を向上させる観点から、ポリオキシエチレン基、ポリオキシプロピレン基、及びオキシエチレン基とオキシプロピレン基がブロック状又はランダムに付加したポリオキシアルキレン基から選ばれる1種以上が好ましく、ポリオキシエチレン基及びポリオキシプロピレン基から選ばれる1種以上がより好ましい。 The polyoxyalkylene group is selected from the group consisting of a polyoxyethylene group, a polyoxypropylene group, and a polyoxyalkylene group in which an oxyethylene group and an oxypropylene group are added in block form or randomly from the viewpoint of improving the template strength. One or more species are preferred, and one or more species selected from a polyoxyethylene group and a polyoxypropylene group are more preferred.
前記ポリオキシアルキレンアルキルエーテルの具体例としては、ポリエチレングリコール、テトラエチレングリコール、ポリプロピレングリコール、ポリテトラメチレングリコール等が挙げられる。 Specific examples of the polyoxyalkylene alkyl ether include polyethylene glycol, tetraethylene glycol, polypropylene glycol, polytetramethylene glycol and the like.
前記ポリオキシアルキレンアルキルエーテルの平均分子量は、鋳型強度を向上させる観点から、80以上が好ましく、100以上がより好ましく、120以上が更に好ましい。前記ポリオキシアルキレンアルキルエーテルの平均分子量は、鋳型強度を向上させる観点から、1000以下が好ましく、800以下がより好ましく、600以下が更に好ましい。また、前記ポリオキシアルキレンアルキルエーテルの平均分子量は、作業性を向上させる観点から、80〜1000が好ましく、100〜800がより好ましく、120〜600が更に好ましい。なお、前記ポリオキシアルキレンアルキルエーテルの平均分子量は、実施例に記載の方法により測定する。 From the viewpoint of improving the template strength, the average molecular weight of the polyoxyalkylene alkyl ether is preferably 80 or more, more preferably 100 or more, and still more preferably 120 or more. The average molecular weight of the polyoxyalkylene alkyl ether is preferably 1000 or less, more preferably 800 or less, and still more preferably 600 or less, from the viewpoint of improving the template strength. The average molecular weight of the polyoxyalkylene alkyl ether is preferably 80 to 1000, more preferably 100 to 800, and still more preferably 120 to 600, from the viewpoint of improving workability. In addition, the average molecular weight of the said polyoxyalkylene alkyl ether is measured by the method as described in an Example.
前記鋳型造型用粘結剤組成物中の前記ポリオキシアルキレンアルキルエーテルの含有量は、鋳型強度を向上させる観点から、0.1質量%以上が好ましく、0.5質量%以上がより好ましく、1質量%以上が更に好ましい。前記鋳型造型用粘結剤組成物中の前記ポリオキシアルキレンアルキルエーテルの含有量は、作業性を向上させる観点から、50質量%以下が好ましく、30質量%以下がより好ましく、10質量%以下が更に好ましい。また、前記鋳型造型用粘結剤組成物中の前記ポリオキシアルキレンアルキルエーテルの含有量は、鋳型強度を向上させる観点、及び作業性を向上させる観点から、0.1〜50質量%が好ましく、0.5〜30質量%がより好ましく、1〜10質量%が更に好ましい。 The content of the polyoxyalkylene alkyl ether in the binder composition for mold making is preferably 0.1% by mass or more, more preferably 0.5% by mass or more from the viewpoint of improving the mold strength. More preferably, it is more than mass%. From the viewpoint of improving workability, the content of the polyoxyalkylene alkyl ether in the binder composition for mold making is preferably 50% by mass or less, more preferably 30% by mass or less, and more preferably 10% by mass or less. Further preferred. Moreover, the content of the polyoxyalkylene alkyl ether in the binder composition for mold making is preferably 0.1 to 50% by mass from the viewpoint of improving the mold strength and the workability. 0.5-30 mass% is more preferable, and 1-10 mass% is still more preferable.
前記ポリアミンと前記ポリオキシアルキレンアルキルエーテルの質量比(ポリアミン/ポリオキシアルキレンアルキルエーテル)は、鋳型強度を向上させる観点から、1/20以上が好ましく、1/15以上がより好ましく、1/10以上が更に好ましい。前記ポリアミンと前記ポリオキシアルキレンアルキルエーテルの質量比は、鋳型強度を向上させる観点から、10/1以下が好ましく、5/1以下がより好ましく、1/1以下が更に好ましい。また、前記ポリアミンと前記ポリオキシアルキレンアルキルエーテルの質量比は、鋳型強度を向上させる観点から、1/20〜10/1が好ましく、1/15〜5/1がより好ましく、1/10〜1/1が更に好ましい。 The mass ratio of the polyamine and the polyoxyalkylene alkyl ether (polyamine / polyoxyalkylene alkyl ether) is preferably 1/20 or more, more preferably 1/15 or more, and 1/10 or more from the viewpoint of improving the template strength. Is more preferable. The mass ratio of the polyamine and the polyoxyalkylene alkyl ether is preferably 10/1 or less, more preferably 5/1 or less, and still more preferably 1/1 or less, from the viewpoint of improving the template strength. The mass ratio of the polyamine and the polyoxyalkylene alkyl ether is preferably 1/20 to 10/1, more preferably 1/15 to 5/1, and more preferably 1/10 to 1 from the viewpoint of improving the template strength. / 1 is more preferable.
前記鋳型造型用粘結剤組成物中の前記ポリアミンの含有量と、前記鋳型造型用粘結剤組成物中の前記ポリオキシアルキレンアルキルエーテルの含有量の合計は、鋳型強度を向上させる観点から、0.1質量%以上が好ましく、0.5質量%以上がより好ましく、1質量%以上が更に好ましい。前記鋳型造型用粘結剤組成物中の前記ポリアミンの含有量と、前記鋳型造型用粘結剤組成物中の前記ポリオキシアルキレンアルキルエーテルの含有量の合計は、鋳型強度を向上させる観点から、50質量%以下が好ましく、40質量%以下がより好ましく、20質量%以下が更に好ましい。また、前記鋳型造型用粘結剤組成物中の前記ポリアミンの含有量と、前記鋳型造型用粘結剤組成物中の前記ポリオキシアルキレンアルキルエーテルの含有量の合計は、鋳型強度を向上させる観点から、0.1〜50質量%が好ましく、0.5〜40質量%がより好ましく、1〜20質量%が更に好ましい。 From the viewpoint of improving the mold strength, the total content of the polyamine in the binder composition for mold making and the content of the polyoxyalkylene alkyl ether in the binder composition for mold making is 0.1 mass% or more is preferable, 0.5 mass% or more is more preferable, and 1 mass% or more is still more preferable. From the viewpoint of improving the mold strength, the total content of the polyamine in the binder composition for mold making and the content of the polyoxyalkylene alkyl ether in the binder composition for mold making is 50 mass% or less is preferable, 40 mass% or less is more preferable, and 20 mass% or less is still more preferable. The total of the content of the polyamine in the binder composition for mold making and the content of the polyoxyalkylene alkyl ether in the binder composition for mold making is a viewpoint that improves the mold strength. Therefore, 0.1-50 mass% is preferable, 0.5-40 mass% is more preferable, and 1-20 mass% is still more preferable.
前記鋳型造型用粘結剤組成物は、更に、本実施形態の効果を阻害しない程度に水、シランカップリング剤、尿素、界面活性剤、アルコール類等の添加剤が含まれていても良い。なお、前記鋳型造型用粘結剤組成物中にシランカップリング剤が含まれていると、得られる鋳型の最終強度をより向上させることができるため好ましい。前記シランカップリング剤の例としては、γ−(2−アミノ)プロピルメチルジメトキシシラン、γ−アミノプロピルトリメトキシシラン、γ−アミノプロピルトリエトキシシラン、γ−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン、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等が挙げられる。前記鋳型造型用粘結剤組成物中の前記シランカップリング剤の含有量は、鋳型強度を向上させる観点から、0.1〜5質量%が好ましく、0.3〜1質量%がより好ましい。 The mold forming binder composition may further contain additives such as water, a silane coupling agent, urea, a surfactant, and alcohols to the extent that the effects of the present embodiment are not impaired. In addition, it is preferable that the binder composition for mold making contains a silane coupling agent because the final strength of the obtained mold can be further improved. Examples of the silane coupling agent include γ- (2-amino) propylmethyldimethoxysilane, γ-aminopropyltrimethoxysilane, γ-aminopropyltriethoxysilane, γ-glycidoxypropyltrimethoxysilane, N- β- (aminoethyl) γ-aminopropylmethyldimethoxysilane and the like can be mentioned. The content of the silane coupling agent in the binder composition for mold making is preferably from 0.1 to 5% by mass, more preferably from 0.3 to 1% by mass, from the viewpoint of improving the mold strength.
<鋳型の製造方法>
本実施形態の鋳型の製造方法において、従来の鋳型の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。好ましい鋳型の製造方法として、少なくとも前記鋳型造型用粘結剤組成物及び耐火性粒子を混合して鋳型用組成物を得る混合工程、及び前記鋳型用組成物を型枠に詰め、当該鋳型用組成物を硬化させる硬化工程を有する鋳型の製造方法が挙げられる。当該鋳型の製造方法は、人工砂からなる再生砂を耐火性粒子として用い、水溶性フェノール樹脂をエステル系硬化剤で硬化せしめて鋳型を造型する場合でも、鋳型強度の低下を抑制することができる。
<Mold production method>
In the mold manufacturing method of the present embodiment, the mold can be manufactured using the conventional mold manufacturing process as it is. As a preferable method for producing a mold, a mixing step of mixing at least the above-mentioned binder composition for mold making and refractory particles to obtain a mold composition, and filling the mold composition in a mold, the mold composition A method for producing a mold having a curing step for curing an object is mentioned. The mold manufacturing method can suppress a decrease in mold strength even when molding a mold by using recycled sand made of artificial sand as refractory particles and curing a water-soluble phenolic resin with an ester curing agent. .
〔耐火性粒子〕
本実施形態の鋳型の製造方法で使用可能な耐火性粒子としては、珪砂、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て再生処理した再生砂も使用できるが、経済性の観点、及び当該鋳型の製造方法の効果発現の観点から再生砂が好ましい。特に、本実施形態の効果発現の観点からは、人工砂からなる再生砂が好ましく、溶融法で得られた人工砂からなる再生砂がより好ましい。当該鋳型の製造方法で再生砂を用いた場合、従来の鋳型の製造方法で再生砂を用いた場合よりも、鋳型の強度を向上させることができる。なお、耐火性粒子は、単独で使用又は2種以上を併用することができる。
(Fireproof particles)
As the refractory particles that can be used in the mold production method of the present embodiment, 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 sand obtained by collecting used refractory particles and regenerating can also be used, but recycled sand is preferred from the viewpoint of economy and the manifestation of the effect of the method for producing the mold. In particular, from the viewpoint of manifesting the effects of the present embodiment, recycled sand made of artificial sand is preferable, and recycled sand made of artificial sand obtained by a melting method is more preferable. When reclaimed sand is used in the mold manufacturing method, the strength of the mold can be improved as compared with the case of using reclaimed sand in the conventional mold manufacturing method. In addition, a fireproof particle can be used individually or can use 2 or more types together.
前記鋳型の製造方法の効果をより有効に発揮させるには、前記耐火性粒子が、前記溶融法で得られた人工砂からなる再生砂を50質量%以上含有することが好ましく、80質量%以上含有することがより好ましく、略100質量%で含有することが更に好ましい、なお、「略100質量%で含有する」とは、前記溶融法で得られた人工砂からなる再生砂以外の耐火性粒子であっても、不可避的に含まれる場合は、その含有率が2質量%以下であれば含有されてもよいことを意味する。 In order to exhibit the effect of the mold production method more effectively, the refractory particles preferably contain 50% by mass or more of recycled sand made of artificial sand obtained by the melting method, and 80% by mass or more. It is more preferable to contain it, and it is still more preferable to contain it at about 100% by mass. Note that “containing at about 100% by mass” means fire resistance other than reclaimed sand made of artificial sand obtained by the melting method. Even if it is a particle, when it is unavoidable, it means that it may be contained if its content is 2% by mass or less.
前記人工砂としては、溶融法、焼結法、及び火炎溶融法の何れかの方法で得られたものを用いることができるが、本実施形態の効果発現の観点から溶融法で得られたものを含むことが好ましい。前記溶融法で得られた人工砂とは、例えばアルミナとシリカを含む出発原料を用い、熱などにより溶融させ、粒化して得られた人工砂をさす。特に、耐火性及び生産性の観点から、アルミナを40重量%以上含有するアルミナ砂が好ましく、アルミナを55〜90重量%含有するアルミナ砂がより好ましく、アルミナを67〜90重量%含有するアルミナ砂が更に好ましい。 As the artificial sand, those obtained by any one of the melting method, the sintering method, and the flame melting method can be used, but those obtained by the melting method from the viewpoint of manifesting the effects of the present embodiment. It is preferable to contain. The artificial sand obtained by the melting method refers to artificial sand obtained by, for example, using a starting material containing alumina and silica, melted by heat, and granulated. In particular, from the viewpoint of fire resistance and productivity, alumina sand containing 40% by weight or more of alumina is preferable, alumina sand containing 55 to 90% by weight of alumina is more preferable, and alumina sand containing 67 to 90% by weight of alumina. Is more preferable.
前記出発原料の溶融物を粒化させる方法は、当該溶融物を噴霧する方法や、当該溶融物にエアーを吹き付ける方法等が挙げられる。つまり、溶融物は空気中で所定の粒度分布の粒子に溶融状態で風砕され、風砕後、溶融粒子自体の表面張力によって、所定の表面積の鋳物砂(耐火性粒子)となる。溶融方法は特に限定されず、アーク炉、るつぼ炉、誘導電気炉(高周波炉、低周波炉等)、抵抗式電気炉、反射炉、回転炉、真空溶解炉、キュポラ炉等により溶融させることができる。あるいは、出発原料を火炎中で溶融して球状化する方法(火炎溶融法)を用いてもよい。 Examples of the method for granulating the melt of the starting material include a method of spraying the melt, a method of spraying air on the melt, and the like. In other words, the melt is air-crushed into particles having a predetermined particle size distribution in the air, and after the air crushing, it becomes casting sand (refractory particles) having a predetermined surface area by the surface tension of the molten particles themselves. The melting method is not particularly limited, and it can be melted by an arc furnace, a crucible furnace, an induction electric furnace (high frequency furnace, low frequency furnace, etc.), resistance electric furnace, reflection furnace, rotary furnace, vacuum melting furnace, cupola furnace, etc. it can. Or you may use the method (flame melting method) which melt | dissolves a starting raw material in a flame and spheroidizes.
前記出発原料は、例えば、耐火性を有する鉱産原料や合成原料から選ぶことができる。例えば、アルミナ源としては、ボーキサイト、バン土頁岩、酸化アルミニウム、水酸化アルミニウム等を挙げることができる。また、シリカ源としては、珪石、珪砂、石英、クリストバライト、非晶質シリカ、長石、パイロフィライト等を挙げることができる。また、アルミナ源かつシリカ源としては、カオリン、バン土頁岩、ボーキサイト、雲母、シリマナイト、アンダルサイト、ムライト、ゼオライト、モンモリロナイト、ハイロサイト等を挙げることができる。これらの出発原料は、単独で、又は2種以上を混合して使用することができる。 The starting material can be selected from, for example, mineral raw materials and synthetic materials having fire resistance. For example, examples of the alumina source include bauxite, van earth shale, aluminum oxide, aluminum hydroxide and the like. Examples of the silica source include silica, silica sand, quartz, cristobalite, amorphous silica, feldspar, pyrophyllite and the like. Examples of the alumina source and the silica source include kaolin, van earth shale, bauxite, mica, sillimanite, andalusite, mullite, zeolite, montmorillonite, and hyrosite. These starting materials can be used alone or in admixture of two or more.
前記再生砂は、水溶性フェノール樹脂を用いて造型した鋳型により鋳物を製造した後にばらした砂を、一般的な再生方法(湿式、乾式、熱式等)により1回以上再生処理した砂であるが、乾式(特に磨耗式)で再生されたものが収率も高く、経済的に優れ好ましい。また、これらの再生方法を組み合わせて再生しても良い。 The reclaimed sand is sand obtained by regenerating at least once by a general reclaiming method (wet, dry, thermal, etc.) after the casting is produced with a mold made using a water-soluble phenol resin. However, a product regenerated by a dry method (especially a wear method) has a high yield and is economically preferable. Moreover, you may reproduce | regenerate combining these reproduction | regeneration methods.
前記硬化工程において、当該鋳型用組成物を硬化させる方法としては、公知一般の手法を用いることが出来る。特に、本実施形態の効果発現の観点から、硬化剤を鋳型用組成物に混合し、当該硬化剤によって鋳型造型用粘結剤組成物を硬化させる自硬性鋳型造型法や、ガスを通気させることによって鋳型造型用粘結剤組成物を硬化させるガス硬化鋳型造型法が好ましい。 In the curing step, a known general method can be used as a method of curing the mold composition. In particular, from the viewpoint of manifesting the effects of the present embodiment, a curing agent is mixed with the mold composition, and the mold forming binder composition is cured with the curing agent, and gas is aerated. A gas curing mold making method is preferred in which the binder composition for mold making is cured.
前記自硬性鋳型造型法では、前記混合工程で、少なくとも前記鋳型造型用粘結剤組成物、前記耐火性粒子、及び硬化剤を混合する。前記硬化剤は前記鋳型造型用粘結剤組成物を硬化させるものであれば特に限定なく用いることができるが、鋳型強度を向上させる観点からエステル化合物が好ましい。 In the self-hardening mold making method, at least the binder composition for mold making, the refractory particles, and a curing agent are mixed in the mixing step. The curing agent can be used without particular limitation as long as it cures the binder composition for mold making, but an ester compound is preferable from the viewpoint of improving the mold strength.
前記自硬性鋳型造型法で用いることができるエステル化合物は、水溶性フェノール樹脂の硬化剤として使用できる従来公知のエステル化合物である。当該エステル化合物としては、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化合物の単独もしくは混合物挙げられるが、鋳型強度を向上させる観点から、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い。 The ester compound that can be used in the self-hardening mold making method is a conventionally known ester compound that can be used as a curing agent for a water-soluble phenol resin. Examples of the ester compound include lactones or mono- or polyhydric alcohols having 1 to 10 carbon atoms and organic ester compounds derived from organic carboxylic acids having 1 to 10 carbon atoms, but improve the template strength. From the viewpoint, 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.
前記自硬性鋳型造型法における前記耐火性粒子と前記粘結剤組成物と前記硬化剤との比率は適宜設定できるが、鋳型強度を向上させる観点から、前記耐火性粒子10000質量部に対して、前記粘結剤組成物が50質量部以上が好ましく、300質量部以下が好ましい。鋳型の最終強度を向上させる観点から、前記耐火性粒子10000質量部に対して、前記硬化剤が10質量部以上が好ましく、80質量部以下が好ましい。 The ratio of the refractory particles, the binder composition and the curing agent in the self-hardening mold making method can be appropriately set, but from the viewpoint of improving the mold strength, with respect to 10,000 parts by weight of the refractory particles, The binder composition is preferably 50 parts by mass or more, and preferably 300 parts by mass or less. From the viewpoint of improving the final strength of the mold, the curing agent is preferably 10 parts by mass or more and preferably 80 parts by mass or less with respect to 10,000 parts by mass of the refractory particles.
前記ガス硬化鋳型造型法では、前記硬化工程で前記鋳型用組成物をガス用型枠に詰め、ガスを通気させることによって前記鋳型用組成物を硬化させる。前記ガスは、前記鋳型用組成物を硬化させるものであれば特に限定なく用いることができるが、鋳型強度を向上させる観点からエステル化合物や炭酸ガスが好ましい。 In the gas curing mold making method, the mold composition is filled in a mold for gas in the curing step, and the mold composition is cured by aeration of gas. The gas can be used without any particular limitation as long as it cures the mold composition, but an ester compound or carbon dioxide gas is preferred from the viewpoint of improving the mold strength.
前記ガス硬化鋳型造型法で用いることができるエステル化合物は、水溶性フェノール樹脂の硬化剤として使用できる従来公知のエステル化合物である。前記ガス硬化鋳型造型法で用いるエステル化合物は、鋳型強度を向上させる観点から、ギ酸メチルが好ましい。 The ester compound that can be used in the gas curing mold making method is a conventionally known ester compound that can be used as a curing agent for a water-soluble phenol resin. The ester compound used in the gas curing mold making method is preferably methyl formate from the viewpoint of improving the mold strength.
炭酸ガスを硬化剤とする場合は、硼砂や硼酸等の硼酸化合物であるオキシアニオン化合物が不可欠である。これは、オキシアニオン化合物が炭酸ガスを吸収してはじめてアイオノマーを形成し、水溶性フェノール樹脂を高分子化すると考えられるためである。硼酸や四硼酸ナトリウム10水和物(硼砂)、四硼酸カリウム10水和物、メタ硼酸ナトリウム、五硼酸ナトリウム、五硼酸カリウム等の硼酸塩が好ましい。オキシアニオン化合物の添加量は、鋳型の硬化速度及び強度の点から、水溶性フェノール樹脂100質量部に対して、1〜20質量部、好ましくは5〜10質量部が良好である。他のオキシアニオン化合物としては、アルミン酸塩、スズ酸塩等が挙げられる。 When carbon dioxide gas is used as a curing agent, an oxyanion compound that is a boric acid compound such as borax or boric acid is indispensable. This is because it is considered that the ionomer is formed only after the oxyanion compound absorbs carbon dioxide gas, and the water-soluble phenol resin is polymerized. Borates such as boric acid and sodium tetraborate decahydrate (borax), potassium tetraborate decahydrate, sodium metaborate, sodium pentaborate and potassium pentaborate are preferred. The addition amount of the oxyanion compound is 1 to 20 parts by mass, preferably 5 to 10 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the water-soluble phenol resin from the viewpoint of the curing rate and strength of the mold. Other oxyanion compounds include aluminates, stannates, and the like.
前記ガス硬化鋳型造型法における前記耐火性粒子と前記粘結剤組成物とガスの比率は適宜設定できるが、前記ガスとしてエステル化合物を用いる場合、鋳型強度を向上させる観点から、前記耐火性粒子10000質量部に対して、前記粘結剤組成物が50質量部以上が好ましく、80質量部以下が好ましい。前記ガスとして炭酸ガスを用いる場合、鋳型強度を向上させる観点から、前記耐火性粒子10000質量部に対して、前記粘結剤組成物が50質量部以上が好ましく、80質量部以下が好ましい。 The ratio of the refractory particles, the binder composition, and the gas in the gas curing mold making method can be appropriately set. However, when an ester compound is used as the gas, the refractory particles 10000 is used from the viewpoint of improving the mold strength. The binder composition is preferably 50 parts by mass or more and more preferably 80 parts by mass or less with respect to parts by mass. When carbon dioxide is used as the gas, the binder composition is preferably 50 parts by mass or more and 80 parts by mass or less with respect to 10000 parts by mass of the refractory particles from the viewpoint of improving mold strength.
前記混合工程において、各原料を混合する方法としては、公知一般の手法を用いることが出来、例えば、バッチミキサーにより各原料を添加して混練する方法や、連続ミキサーに各原料を供給して混練する方法が挙げられる。 In the mixing step, as a method of mixing the raw materials, a known general method can be used, for example, a method of adding each raw material by a batch mixer and kneading, or a method of supplying each raw material to a continuous mixer and kneading. The method of doing is mentioned.
以下、本発明を具体的に示す実施例等について説明する。 Examples and the like specifically showing the present invention will be described below.
<実施例1〜9、比較例1〜8>
〔耐火性粒子〕
[新砂の調整]
新砂はエスパール#60L(山川産業株式会社製)を用いた。
<Examples 1-9, Comparative Examples 1-8>
(Fireproof particles)
[Adjustment of fresh sand]
As the new sand, ESPARL # 60L (manufactured by Yamakawa Sangyo Co., Ltd.) was used.
[再生砂の調製]
溶融法で製造された人工アルミナ砂(「エスパール#60L」山川産業株式会社製)の新砂に対し、水溶性フェノール樹脂(「カオーステップ SH−8010」花王クエーカー社製)と、エステル化合物系硬化剤としてトリアセチンを添加し、これらを混練して得られた混練砂を用いて鋳型を造型した。得られた鋳型を用いて鋳造した後、再生処理した砂を再生砂として用いた。
[Preparation of recycled sand]
Water-soluble phenolic resin ("Kaorustep SH-8010" manufactured by Kao Quaker) and ester compound-based curing agent against new sand of artificial alumina sand ("Espearl # 60L" manufactured by Yamakawa Sangyo Co., Ltd.) manufactured by the melting method Triacetin was added as a mold, and a mold was formed using kneaded sand obtained by kneading these. After casting using the obtained mold, the regenerated sand was used as reclaimed sand.
〔水溶性フェノール樹脂の調製〕
温度計及び撹拌機を装着した2リットルガラス容器に、フェノール773g、48.5質量%水酸化カリウム水溶液190g、水323gを混合し、82℃に加熱した。その後、50%ホルマリン溶液937gを加え、82℃で反応を行い、重量平均分子量が約3000のフェノール−ホルムアルデヒド変性樹脂を得た。
(Preparation of water-soluble phenol resin)
In a 2 liter glass container equipped with a thermometer and a stirrer, 773 g of phenol, 190 g of 48.5 mass% potassium hydroxide aqueous solution and 323 g of water were mixed and heated to 82 ° C. Thereafter, 937 g of a 50% formalin solution was added and reacted at 82 ° C. to obtain a phenol-formaldehyde modified resin having a weight average molecular weight of about 3000.
〔粘結剤組成物の調製〕
前記フェノール−ホルムアルデヒド変性樹脂、水、48.5質量%水酸化カリウム水溶液、48.5質量%水酸化ナトリウム水溶液、アルミン酸ナトリウム、3-グリシドキシプロピルトリメトキシシラン(信越化学工業社製 KBM−403)、及び表1に記載のアミン化合物、エーテル化合物をそれぞれ表1に記載の質量比で混合して粘結剤組成物を得た。
(Preparation of binder composition)
The phenol-formaldehyde modified resin, water, 48.5 mass% potassium hydroxide aqueous solution, 48.5 mass% sodium hydroxide aqueous solution, sodium aluminate, 3-glycidoxypropyltrimethoxysilane (KBM- manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd.) 403) and an amine compound and an ether compound described in Table 1 were mixed at a mass ratio described in Table 1 to obtain a binder composition.
〔評価方法〕
[水溶性フェノール樹脂の重量平均分子量(Mw)]
水溶性フェノール樹脂の重量平均分子量(Mw)は、GPC(ゲルパーミエーションクロマトグラフィー)により、下記条件で測定した。
(a)サンプル調製:試料に同重量のイオン交換水を加え、0.1質量%のH2SO4を加えて中和した。生成した沈殿を濾過分離し、水洗し、乾燥した。これをテトラヒドロフラン(THF)に溶解し、GPC用のサンプルを調製した。
(b)カラム:ガードカラムTSX(東洋曹達工業社製)HXL(6.5mmφ×4cm)1本と、TSK3000HXL(7.8mmφ×30cm)1本と、TSK2500HXL(7.8mmφ×30cm)1本を使用する。注入口側よりガードカラム−3000HXL−2500HXLの順に接続した。
(c)標準物質:重量平均分子量が既知の単分散ポリスチレン(東洋曹達工業社製)
(d)溶出液:THF(流速:1cm3/min)
(e)カラム温度:25℃
(f)検出器:紫外分光光度計(フェノールの紫外吸収の最大ピークの波長において定量)
(g)分子量計算の為の分割法:時間分割(2sec)
〔Evaluation method〕
[Weight average molecular weight (Mw) of water-soluble phenol resin]
The weight average molecular weight (Mw) of the water-soluble phenol resin was measured by GPC (gel permeation chromatography) under the following conditions.
(A) Sample preparation: Ion exchange water of the same weight was added to the sample, and 0.1% by mass of H 2 SO 4 was added for neutralization. The produced precipitate was separated by filtration, washed with water and dried. This was dissolved in tetrahydrofuran (THF) to prepare a sample for GPC.
(B) Column: One guard column TSX (manufactured by Toyo Soda Industry Co., Ltd.) HXL (6.5 mmφ × 4 cm), one TSK3000HXL (7.8 mmφ × 30 cm), and one TSK2500HXL (7.8 mmφ × 30 cm) use. The guard column-3000HXL-2500HXL was connected in this order from the inlet side.
(C) Standard substance: monodispersed polystyrene (made by Toyo Soda Kogyo Co., Ltd.) having a known weight average molecular weight
(D) Eluent: THF (flow rate: 1 cm 3 / min)
(E) Column temperature: 25 ° C
(F) Detector: UV spectrophotometer (determined at the wavelength of the maximum peak of phenol UV absorption)
(G) Division method for molecular weight calculation: time division (2 sec)
ポリオキシアルキレンアルキルエーテル1モルの分子量は、56.1(水酸化カリウムの分子量)を、JIS K0070により求められる水酸基価(mg/KOHg)で割ることにより求めた。 The molecular weight of 1 mol of polyoxyalkylene alkyl ether was determined by dividing 56.1 (molecular weight of potassium hydroxide) by the hydroxyl value (mg / KOHg) determined by JIS K0070.
[鋳型の圧縮強度]
耐火性粒子10000質量部に対して、粘結剤組成物100質量部と、γ―ブチロラクトン25質量部とを混練して得られた鋳型用組成物を用いて成型したテストピース(50mm×50mmφ)の24時間後の圧縮強度を測定した。圧縮する速度は5mm/secで行い、圧縮強度の計算は、荷重/テストピースの断面積から算出した。各実施例及び比較例の測定結果を表1に示す。鋳型用組成物を型込めする際の雰囲気温度、及び圧縮強度評価の際の雰囲気温度は、5℃、55%RHに揃えた。また、型込めする際の鋳型用組成物の温度は、型込めをする際の雰囲気温度と同じとした。
[Mold compression strength]
A test piece (50 mm × 50 mmφ) molded using a mold composition obtained by kneading 100 parts by mass of a binder composition and 25 parts by mass of γ-butyrolactone with respect to 10,000 parts by mass of refractory particles. The compressive strength after 24 hours was measured. The compression speed was 5 mm / sec, and the compression strength was calculated from the load / cross-sectional area of the test piece. The measurement results of each example and comparative example are shown in Table 1. The atmospheric temperature when casting the mold composition and the atmospheric temperature when evaluating the compressive strength were set to 5 ° C. and 55% RH. The temperature of the mold composition at the time of molding was the same as the ambient temperature at the time of molding.
各実施例及び比較例の結果を表1に示す。 The results of each example and comparative example are shown in Table 1.
Claims (9)
前記ポリアミンが、脂肪族ポリアミン、脂環式ポリアミン、芳香族ポリアミン、複素環式ポリアミン、及びアルカノールアミンからなる群より選ばれる1種以上であり、
前記脂肪族ポリアミンがエチレンジアミン、プロピレンジアミン、ブチレンジアミン、ジエチレントリアミン、及びヘキサメチレンジアミンからなる群より選ばれる1種以上である鋳型造型用粘結剤組成物。 Containing a water-soluble phenolic resin, a polyamine, and a polyoxyalkylene alkyl ether;
The polyamine is one or more selected from the group consisting of an aliphatic polyamine, an alicyclic polyamine, an aromatic polyamine, a heterocyclic polyamine, and an alkanolamine;
Wherein the aliphatic polyamine is ethylenediamine, propylene diamine, butylene diamine, diethylene triamine, and binder composition for mold formation is at least one selected from the group consisting of hexamethylenediamine.
The method for producing a mold according to claim 8, wherein the curing agent that cures the mold composition in the curing step is an organic ester or carbon dioxide gas.
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