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JP2019171449A - Method for manufacturing casting mold, and mold for molding casting mold and method for manufacturing the same - Google Patents

Method for manufacturing casting mold, and mold for molding casting mold and method for manufacturing the same Download PDF

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JP2019171449A JP2018064435A JP2018064435A JP2019171449A JP 2019171449 A JP2019171449 A JP 2019171449A JP 2018064435 A JP2018064435 A JP 2018064435A JP 2018064435 A JP2018064435 A JP 2018064435A JP 2019171449 A JP2019171449 A JP 2019171449A
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毅 飯塚
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一毅 飯塚
寿文 金井
Toshifumi Kanai
寿文 金井
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Abstract

【課題】簡便な設備で生産性よく鋳型を製造でき、しかも、必要な可使時間を確保しつつ、抜型時間を短縮できる鋳型の製造方法、及び前記鋳型の製造方法に適した鋳型造型用型とその製造方法の提供。【解決手段】マイクロ波を透過する材料からなる鋳型造型用型に、耐火性粒状材料と酸硬化性樹脂と硬化剤とを含む鋳型造型用砂組成物を充填し、マイクロ波を照射して、前記鋳型造型用砂組成物に含まれる酸硬化性樹脂を硬化させる、鋳型の製造方法。【選択図】なしA method for manufacturing a mold capable of manufacturing a mold with simple equipment with high productivity, and securing a necessary pot life, and shortening the time required for removing a mold, and a mold for forming a mold suitable for the method of manufacturing the mold. And its manufacturing method. A mold-forming mold made of a material that transmits microwaves is filled with a mold-forming sand composition containing a refractory granular material, an acid-curable resin, and a curing agent, and irradiated with microwaves. A method for producing a mold, comprising curing an acid-curable resin contained in the sand composition for molding a mold. [Selection diagram] None

Description

本発明は、鋳型の製造方法及び鋳型造型用型とその製造方法に関する。   The present invention relates to a mold manufacturing method, a mold making mold, and a manufacturing method thereof.

従来、鋳造用鋳型の一つとして自硬性鋳型が知られている。自硬性鋳型とは、珪砂等の耐火性粒状材料に、酸硬化性樹脂を主成分とした粘結剤と、キシレンスルホン酸等の有機酸や、硫酸、リン酸等の無機酸などの硬化剤とを添加、混練した後、得られた混練砂を鋳型造型用型に充填し、粘結剤を硬化させる方法で製造されているものである。   Conventionally, a self-hardening mold is known as one of casting molds. A self-hardening mold is a refractory granular material such as silica sand, a binder mainly composed of an acid curable resin, a curing agent such as an organic acid such as xylene sulfonic acid, and an inorganic acid such as sulfuric acid or phosphoric acid. Are added and kneaded, and then the obtained kneaded sand is filled into a mold making mold and the binder is cured.

酸硬化性樹脂は、酸(硬化剤)により脱水反応しながら重縮合し、硬化する樹脂であり、可使時間が短すぎると混練砂を鋳型造型用型へ充填する前に酸硬化性樹脂が硬化してしまうことがある。そのため、可使時間を充分に確保することが求められる。一方、混練砂を鋳型造型用型へ充填した後は、生産性の観点から酸硬化性樹脂は速く硬化することが好ましく、抜型時間は短い方が好ましい。   An acid curable resin is a resin that undergoes polycondensation while being dehydrated with an acid (curing agent) and cures. If the pot life is too short, the acid curable resin is not filled before the kneaded sand is filled into the mold for molding. It may harden. Therefore, it is required to ensure a sufficient pot life. On the other hand, after the kneaded sand is filled into the mold for mold making, the acid curable resin is preferably cured quickly from the viewpoint of productivity, and the time for removing the mold is preferably short.

抜型時間を短縮するためには、硬化速度の速い硬化剤を用いればよい。しかし、硬化速度の速い硬化剤を用いると、可使時間を充分に確保できない。対して、硬化速度の遅い硬化剤を用いれば可使時間を充分に確保できるものの、抜型時間も長くなる傾向にある。
このように、可使時間の確保と抜型時間の短縮を両立することは困難である。
In order to shorten the die-cutting time, a curing agent having a high curing rate may be used. However, when a curing agent having a high curing rate is used, a sufficient pot life cannot be secured. On the other hand, if a curing agent having a slow curing rate is used, the pot life can be sufficiently secured, but the mold release time tends to be long.
As described above, it is difficult to achieve both the securing of the pot life and the shortening of the mold removal time.

近年、マイクロ波の照射により短時間で混練砂を硬化させる方法が提案されている。
例えば、特許文献1には、サルフィドサルフォン系樹脂材料からなり、通気孔が設けられた鋳型造型用型に、水ガラス等の無機系粘結剤を含む混練砂を充填し、マイクロ波の照射により粘結剤を加熱硬化させて鋳型を製造する方法が開示されている。
特許文献2には、ウレタン樹脂からなる鋳型造型用型に、水ガラス等の無機系粘結剤を含む混練砂を充填し、減圧雰囲気下におけるマイクロ波の照射により粘結剤を加熱硬化させて鋳型を製造する方法が開示されている。
特許文献3には、耐火性粒状材料と硬化剤であるエステルとを含む混合物を積層し、その上に粘結剤であるレゾール樹脂を印刷する操作を繰り返し、粘結剤を一次硬化させた後にマイクロ波を照射して二次硬化させ、非印刷部分の混合物を除去して鋳型を製造する方法が開示されている。
In recent years, a method for curing kneaded sand in a short time by microwave irradiation has been proposed.
For example, in Patent Document 1, a mold making mold made of a sulfide sulfone-based resin material and provided with air holes is filled with kneaded sand containing an inorganic binder such as water glass. A method for producing a mold by heating and curing a binder by irradiation is disclosed.
In Patent Document 2, a mold making mold made of urethane resin is filled with kneaded sand containing an inorganic binder such as water glass, and the binder is heated and cured by irradiation with microwaves in a reduced pressure atmosphere. A method of manufacturing a mold is disclosed.
In patent document 3, after laminating | mixing the mixture containing a fireproof granular material and ester which is a hardening | curing agent, and repeating the operation which prints the resole resin which is a binding agent on it, after hardening a binding agent primarily, A method for producing a mold by irradiating with microwaves and performing secondary curing to remove a mixture of non-printing parts is disclosed.

特開平7−195139号公報JP 7-195139 A 特開2004−98160号公報JP 2004-98160 A 特表2017−515682号公報Special table 2017-515682 gazette

しかしながら、特許文献1、2に記載のように、粘結剤として水ガラス等の無機系粘結剤を用いる場合、マイクロ波の照射により発生する蒸気を鋳型造型用型に設けられた通気孔から排出したり、減圧装置を用いて除去したりする必要がある。
特許文献3に記載の方法では硬化工程を2回行うため、工程が煩雑化して生産性が悪く、コスト高を招く。
However, as described in Patent Documents 1 and 2, when an inorganic binder such as water glass is used as a binder, vapor generated by microwave irradiation is emitted from a vent hole provided in the mold for mold making. It must be discharged or removed using a decompression device.
In the method described in Patent Document 3, since the curing process is performed twice, the process becomes complicated, the productivity is poor, and the cost is increased.

本発明は上記事情を鑑みてなされたもので、簡便な設備で生産性よく鋳型を製造でき、しかも、必要な可使時間を確保しつつ、抜型時間を短縮できる鋳型の製造方法、及び前記鋳型の製造方法に適した鋳型造型用型とその製造方法を提供することを目的とする。   The present invention has been made in view of the above circumstances, and a mold manufacturing method capable of manufacturing a mold with simple equipment and high productivity, and shortening a mold-release time while ensuring a necessary pot life, and the mold An object of the present invention is to provide a mold for mold making suitable for the manufacturing method and a manufacturing method thereof.

本発明は以下の態様を有する。
[1]マイクロ波を透過する材料からなる鋳型造型用型に、耐火性粒状材料と酸硬化性樹脂と硬化剤とを含む鋳型造型用砂組成物を充填し、マイクロ波を照射して、前記鋳型造型用砂組成物に含まれる酸硬化性樹脂を硬化させる、鋳型の製造方法。
[2]硬化剤中の硫黄原子含有量が、硬化剤の総質量に対して1.5〜6.0質量%である、[1]に記載の鋳型の製造方法。
[3]硬化剤中の硫黄原子含有量が、前記酸硬化性樹脂100質量部に対して0.8〜2.6質量部である、[1]又は[2]に記載の鋳型の製造方法。
[4]硬化剤中の硫黄原子含有量が、前記耐火性粒状材料1000質量部に対して0.07〜0.20質量部である、[1]〜[3]のいずれか1つに記載の鋳型の製造方法。
[5]前記鋳型造型用砂組成物中の水の含有量が、前記耐火性粒状材料1000質量部に対して3〜4質量部である、[1]〜[4]のいずれか1つに記載の鋳型の製造方法。
[6]比誘電率(εr)が7以下である材料からなる、鋳型造型用型。
[7]前記材料がガラスとポリアミドとを含む材料である、[6]に記載の鋳型造型用型。
[8]マイクロ波照射工程を有する鋳型の製造方法に用いられる、[6]又は[7]に記載の鋳型造型用型。
[9][6]〜[8]のいずれか1つに記載の鋳型造型用型の製造方法であって、三次元積層造形により鋳型造型用型を製造する、鋳型造型用型の製造方法。
[10]前記鋳型造型用型が[6]〜[8]のいずれか1つに記載の鋳型造型用型である、[1]〜[5]のいずれか1つに記載の鋳型の製造方法。
The present invention has the following aspects.
[1] A mold making mold made of a material that transmits microwaves is filled with a sand mold molding mold containing a refractory granular material, an acid curable resin, and a curing agent, and irradiated with microwaves. A method for producing a mold, comprising: curing an acid curable resin contained in a sand molding composition.
[2] The process for producing a mold according to [1], wherein the sulfur atom content in the curing agent is 1.5 to 6.0% by mass with respect to the total mass of the curing agent.
[3] The method for producing a mold according to [1] or [2], wherein a sulfur atom content in the curing agent is 0.8 to 2.6 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the acid curable resin. .
[4] The sulfur atom content in the curing agent is 0.07 to 0.20 parts by mass with respect to 1000 parts by mass of the refractory granular material, according to any one of [1] to [3]. A method for producing a mold.
[5] In any one of [1] to [4], the content of water in the mold molding sand composition is 3 to 4 parts by mass with respect to 1000 parts by mass of the refractory granular material. A method for producing the mold described above.
[6] A mold making mold made of a material having a relative dielectric constant (ε r ) of 7 or less.
[7] The mold for mold making according to [6], wherein the material includes glass and polyamide.
[8] The mold for mold making according to [6] or [7], which is used in a method for producing a mold having a microwave irradiation step.
[9] A method for producing a mold for mold making according to any one of [6] to [8], wherein the mold for mold making is produced by three-dimensional additive manufacturing.
[10] The method for producing a mold according to any one of [1] to [5], wherein the mold for molding is the mold for molding according to any one of [6] to [8]. .

本発明によれば、簡便な設備で生産性よく鋳型を製造でき、しかも、必要な可使時間を確保しつつ、抜型時間を短縮できる鋳型の製造方法、及び前記鋳型の製造方法に適した鋳型造型用型とその製造方法を提供できる。   ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the casting_mold | template manufacturing method which can manufacture a casting_mold | template with simple equipment with high productivity, and can shorten a die-cutting time while ensuring the required pot life, and the casting_mold | template suitable for the manufacturing method of the said casting_mold | template A mold for molding and a manufacturing method thereof can be provided.

[鋳型造型用砂組成物]
本発明に用いる鋳型造型用砂組成物(以下、単に「砂組成物」という。)は、耐火性粒状材料と酸硬化性樹脂と硬化剤とを含む。
[Sand composition for mold making]
The mold molding sand composition used in the present invention (hereinafter simply referred to as “sand composition”) includes a refractory granular material, an acid curable resin, and a curing agent.

<耐火性粒状材料>
耐火性粒状材料としては、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る。また、使用済みの耐火性粒状材料を回収したもの(回収砂)や再生処理をしたもの(再生砂)なども使用できる。これらの耐火性粒状材料は1種を単独で用いてもよく、2種以上を併用してもよい。これらの中でも、マイクロ波を透過しやすい点で、珪砂が好ましい。
<Fireproof granular material>
As the refractory granular material, conventionally known materials such as silica sand, chromite sand, zircon sand, olivine sand, alumina sand, mullite sand, and synthetic mullite sand can be used. Moreover, the thing which collect | recovered used refractory granular materials (collected sand), the thing which regenerated (regenerated sand), etc. can be used. These refractory granular materials may be used alone or in combination of two or more. Among these, silica sand is preferable because it easily transmits microwaves.

<酸硬化性樹脂>
酸硬化性樹脂とは、一般的にフルフリルアルコール、尿素、フェノール類、アルデヒド類等を主原料としている樹脂で、酸により脱水反応しながら重縮合し、硬化するものである。酸硬化性樹脂は、粘結剤の役割を果たす。
<Acid curable resin>
The acid curable resin is generally a resin mainly composed of furfuryl alcohol, urea, phenols, aldehydes, etc., and is cured by polycondensation while dehydrating with an acid. The acid curable resin serves as a binder.

アルデヒド類としては、ホルムアルデヒド、パラホルムアルデヒド、アセトアルデヒド、プロピルアルデヒド、ベンズアルデヒド、サリチルアルデヒド、グリオキザール、フルフラールなどが挙げられる。これらのアルデヒド類は1種を単独で用いてもよく、2種以上を併用してもよい。これらの中でも、硬化が充分に進行する点で、ホルムアルデヒドが好ましい。   Examples of aldehydes include formaldehyde, paraformaldehyde, acetaldehyde, propyl aldehyde, benzaldehyde, salicylaldehyde, glyoxal, and furfural. These aldehydes may be used individually by 1 type, and may use 2 or more types together. Among these, formaldehyde is preferable in that curing proceeds sufficiently.

フェノール類としては、フェノール、クレゾール、レゾルシノール、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、ビスフェノールZなどが挙げられる。これらのフェノール類は1種を単独で用いてもよく、2種以上を併用してもよい。   Examples of phenols include phenol, cresol, resorcinol, bisphenol A, bisphenol C, bisphenol E, bisphenol F, and bisphenol Z. These phenols may be used individually by 1 type, and may use 2 or more types together.

酸硬化性樹脂の特に好ましい態様として以下の4つが挙げられる。なお、以下における(共)縮合物とは、縮合物及び共縮合物の少なくとも一方を意味する。
i)尿素、フルフリルアルコール及びアルデヒド類を縮合させて得られる(共)縮合物と、フルフリルアルコールの混合物。
ii)尿素とアルデヒド類の縮合物と、フルフリルアルコールの混合物。
iii)尿素、フルフリルアルコール及びアルデヒド類を縮合させて得られる(共)縮合物と、フェノールとアルデヒド類の縮合物と、フルフリルアルコールの混合物。
iv)フェノールとアルデヒド類の縮合物と、フルフリルアルコールの混合物。
The following four examples are particularly preferable for the acid curable resin. In addition, the (co) condensate in the following means at least one of a condensate and a cocondensate.
i) A mixture of a (co) condensate obtained by condensing urea, furfuryl alcohol and aldehydes with furfuryl alcohol.
ii) A mixture of urea and aldehyde condensate and furfuryl alcohol.
iii) A (co) condensate obtained by condensing urea, furfuryl alcohol and aldehydes, a mixture of phenol and aldehydes, and a mixture of furfuryl alcohol.
iv) A mixture of phenol and aldehyde condensate and furfuryl alcohol.

酸硬化性樹脂がこのようなi)〜iv)の態様であると、可使時間の設定がより容易で、且つ鋳型強度をより向上させることができる砂組成物が得られるので好ましい。
i)の態様においては、酸硬化性樹脂に占める尿素、フルフリルアルコール及びアルデヒド類を縮合させて得られる(共)縮合物の比率は15〜45質量%であると好ましく、25〜35質量%であるとより好ましい。フルフリルアルコールの比率は55〜85質量%であると好ましく、65〜75質量%であるとより好ましい。
ii)の態様においては、酸硬化性樹脂に占める尿素とアルデヒド類の縮合物の比率は3.5〜20質量%であると好ましく、6.9〜13.5質量%であるとより好ましい。フルフリルアルコールの比率は80〜96.5質量%であると好ましく、86.5〜93.1質量%であるとより好ましい。
iii)の態様においては、酸硬化性樹脂に占める尿素、フルフリルアルコール及びアルデヒド類を縮合させて得られる(共)縮合物の比率は7.5〜22.5質量%であると好ましく、12.5〜17.5質量%であるとより好ましい。フェノールとアルデヒド類の縮合物の比率は、7.5〜22.5質量%であると好ましく、12.5〜17.5質量%であるとより好ましい。フルフリルアルコールの比率は55〜85質量%であると好ましく、65〜75質量%であるとより好ましい。
iv)の態様においては、酸硬化性樹脂に占めるフェノールとアルデヒド類の縮合物の比率は10〜40質量%であると好ましく、20〜30質量%であるとより好ましい。フルフリルアルコールの比率は60〜90質量%であると好ましく、70〜80質量%であるとより好ましい。
It is preferable that the acid curable resin is in such an embodiment of i) to iv) because a sand composition can be obtained in which the pot life can be set more easily and the mold strength can be further improved.
In the aspect of i), the ratio of the (co) condensate obtained by condensing urea, furfuryl alcohol and aldehydes in the acid curable resin is preferably 15 to 45% by mass, and 25 to 35% by mass. Is more preferable. The ratio of furfuryl alcohol is preferably 55 to 85% by mass, and more preferably 65 to 75% by mass.
In the aspect of ii), the ratio of the condensate of urea and aldehydes in the acid curable resin is preferably 3.5 to 20% by mass, and more preferably 6.9 to 13.5% by mass. The ratio of furfuryl alcohol is preferably 80 to 96.5% by mass, and more preferably 86.5 to 93.1% by mass.
In the embodiment of iii), the ratio of the (co) condensate obtained by condensing urea, furfuryl alcohol and aldehydes in the acid curable resin is preferably 7.5 to 22.5% by mass, More preferably, it is 5 to 17.5% by mass. The ratio of the condensation product of phenol and aldehyde is preferably 7.5 to 22.5% by mass, and more preferably 12.5 to 17.5% by mass. The ratio of furfuryl alcohol is preferably 55 to 85% by mass, and more preferably 65 to 75% by mass.
In the aspect of iv), the ratio of the condensate of phenol and aldehyde in the acid curable resin is preferably 10 to 40% by mass, and more preferably 20 to 30% by mass. The ratio of furfuryl alcohol is preferably 60 to 90% by mass, and more preferably 70 to 80% by mass.

酸硬化性樹脂は、一般的な製法で得ることができる。その一例を以下に示す。
まず、酸硬化性樹脂の原料(フルフリルアルコール、アルデヒド類、尿素及びフェノール類等)を混合し、塩基性触媒の水溶液を添加し、混合物のpHを9〜11に調整してアルカリ性とする。次いで、混合物を昇温して尿素とアルデヒド類とを付加反応させ、反応生成物を生成する(第1工程)。得られた反応液に酸性触媒を添加し、反応液のpHを2〜5に調整して酸性とし、尿素とアルデヒド類の付加反応物等の縮合反応を進行させる(第2工程)。その後、反応液に塩基性触媒の水溶液を添加し、反応液のpHを7〜10に調整してアルカリ性とし、添加剤を混合して反応させ(第3工程)、必要に応じて添加剤をさらに添加して、酸硬化性樹脂を含む反応生成物を得る。
The acid curable resin can be obtained by a general production method. An example is shown below.
First, acid curable resin raw materials (furfuryl alcohol, aldehydes, urea, phenols, etc.) are mixed, an aqueous solution of a basic catalyst is added, and the pH of the mixture is adjusted to 9 to 11 to make it alkaline. Next, the temperature of the mixture is raised to cause an addition reaction between urea and aldehydes to generate a reaction product (first step). An acidic catalyst is added to the obtained reaction liquid, the pH of the reaction liquid is adjusted to 2 to 5 to make it acidic, and a condensation reaction such as an addition reaction product of urea and aldehydes proceeds (second step). Thereafter, an aqueous solution of a basic catalyst is added to the reaction liquid, the pH of the reaction liquid is adjusted to 7 to 10 to make it alkaline, the additive is mixed and reacted (third step), and the additive is added as necessary. Further, it is added to obtain a reaction product containing an acid curable resin.

塩基性触媒としては、例えば水酸化ナトリウム、水酸化カリウムなどが挙げられる。
酸性触媒としては、例えば塩酸、硫酸、パラトルエンスルホン酸などが挙げられる。
なお、酸性触媒の添加量は少ないため、硬化反応まで進行しない。
Examples of the basic catalyst include sodium hydroxide and potassium hydroxide.
Examples of the acidic catalyst include hydrochloric acid, sulfuric acid, paratoluenesulfonic acid and the like.
In addition, since there is little addition amount of an acidic catalyst, it does not progress to hardening reaction.

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1〜3モル使用することが好ましい。アルデヒド類の使用量が1モル以上であれば、重合度の低い縮合物となるため、可使時間の設定がより容易となる。一方、アルデヒド類の使用量が3モル以下であれば、重合度の高い縮合物となるため、鋳型強度の発現がより良好となる。   When producing the condensate of urea and aldehydes, it is preferable to use 1-3 mol of aldehydes with respect to 1 mol of urea. If the amount of the aldehyde used is 1 mol or more, it becomes a condensate with a low degree of polymerization, so that the pot life can be set more easily. On the other hand, if the amount of the aldehyde used is 3 mol or less, a condensate having a high degree of polymerization is obtained, so that the template strength is better expressed.

添加剤としては、シランカップリング剤、ホルムアルデヒド低減剤などが挙げられる。
添加剤としてシランカップリング剤を用いれば、鋳型の強度がさらに向上する。シランカップリング剤としては、例えば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などが挙げられる。これらのシランカップリング剤は1種を単独で用いてもよく、2種以上を併用してもよい。
ホルムアルデヒド低減剤は、鋳型造型時に発生するホルムアルデヒドを低減するためのものである。ホルムアルデヒド低減剤としては、尿素、レゾルシノール、没食子酸、ピロガロールなどが挙げられる。これらのホルムアルデヒド低減剤は1種を単独で用いてもよく、2種以上を併用してもよい。
Examples of the additive include a silane coupling agent and a formaldehyde reducing agent.
If a silane coupling agent is used as an additive, the strength of the mold is further improved. Examples of the silane coupling agent include N-β (aminoethyl) γ-aminopropylmethyldimethoxysilane. These silane coupling agents may be used individually by 1 type, and may use 2 or more types together.
The formaldehyde reducing agent is for reducing formaldehyde generated during mold making. Examples of formaldehyde reducing agents include urea, resorcinol, gallic acid, pyrogallol and the like. These formaldehyde reducing agents may be used alone or in combination of two or more.

このようにして得られる反応生成物には、酸硬化性樹脂と、水と、任意でシランカップリング剤とが含まれる。
酸硬化性樹脂には、水およびシランカップリング以外の反応に用いた成分が含まれ、具体的には、フルフリルアルコール、フェノール類及び尿素からなる群より選ばれる1種又は2種以上とアルデヒド類との縮合物又は共縮合物の1種又は2種以上と、フルフリルアルコールと、フルフリルアルコールの縮合物とが含まれる。また、酸硬化性樹脂の製造において、添加剤としてホルムアルデヒド低減剤を用いた場合は、該ホルムアルデヒド低減剤も酸硬化性樹脂に含まれる。なお、未反応のフルフリルアルコールは酸硬化性樹脂全体を低粘度にさせるための希釈剤の役割を果たし、硬化反応においては樹脂化して硬化物となる。
水は、縮合物又は共縮合物を生成する際に生じる結合水由来の水や、水溶液状の原料(例えばホルマリンなど)によって供給される水である。また、必要に応じて添加される水も含まれる。
シランカップリング剤は、酸硬化性樹脂の製造において、添加剤として用いたシランカップリング剤である。また、酸硬化性樹脂の製造後に、必要に応じて添加されるシランカップリング剤も含まれる。
The reaction product thus obtained includes an acid curable resin, water, and optionally a silane coupling agent.
The acid curable resin contains components used for reactions other than water and silane coupling. Specifically, one or more selected from the group consisting of furfuryl alcohol, phenols and urea and an aldehyde 1 type (s) or 2 or more types of the condensate or cocondensate with a class, furfuryl alcohol, and the condensate of furfuryl alcohol are contained. In the production of the acid curable resin, when a formaldehyde reducing agent is used as an additive, the formaldehyde reducing agent is also included in the acid curable resin. The unreacted furfuryl alcohol serves as a diluent for reducing the entire acid-curable resin to a low viscosity, and becomes a resin and becomes a cured product in the curing reaction.
The water is water derived from bound water generated when the condensate or cocondensate is formed, or water supplied from an aqueous raw material (for example, formalin). Moreover, the water added as needed is also contained.
The silane coupling agent is a silane coupling agent used as an additive in the production of the acid curable resin. Moreover, the silane coupling agent added as needed after manufacture of acid curable resin is also contained.

反応生成物中の各成分の含有量は、製法の条件、酸硬化性樹脂の分子量、添加剤の添加量などによって変わるが、例えば、以下の通りである。
酸硬化性樹脂の含有量は、反応生成物の総質量に対して、70〜95質量%が好ましく、75〜90質量%がより好ましく、75〜85質量%がさらに好ましく、80〜85質量%が特に好ましい。
水の含有量は、反応生成物の総質量に対して、5〜30質量%が好ましく、10〜25質量%がより好ましく、15〜25質量%がさらに好ましく、15〜20質量%が特に好ましい。
シランカップリング剤の含有量は、反応生成物の総質量に対して、10質量%以下が好ましく、0.1〜9量%がより好ましく、0.1〜5質量%がさらに好ましい。
The content of each component in the reaction product varies depending on the conditions of the production method, the molecular weight of the acid curable resin, the amount of additive added, and the like, for example, as follows.
The content of the acid curable resin is preferably 70 to 95% by mass, more preferably 75 to 90% by mass, further preferably 75 to 85% by mass, and more preferably 80 to 85% by mass with respect to the total mass of the reaction product. Is particularly preferred.
5-30 mass% is preferable with respect to the total mass of a reaction product, as for content of water, 10-25 mass% is more preferable, 15-25 mass% is further more preferable, 15-20 mass% is especially preferable. .
As for content of a silane coupling agent, 10 mass% or less is preferable with respect to the total mass of a reaction product, 0.1-9 mass% is more preferable, 0.1-5 mass% is further more preferable.

尿素等を由来とする窒素原子含有量は、反応生成物の総質量に対して、0.1〜6質量%が好ましく、0.1〜4.5質量%がより好ましい。
窒素原子含有量は鋳型の初期強度及び最終強度に影響を与えるものであり、窒素原子含有量が低い場合には鋳型の初期強度が高くなる傾向にあり、窒素原子含有量が高い場合には鋳型の最終強度が高くなる傾向にある。
よって、必要に応じて窒素原子含有量を適宜調節することが好ましく、窒素原子含有量が上記範囲内であれば、初期強度と最終強度のバランスに優れた鋳型が得られやすくなる。
The nitrogen atom content derived from urea or the like is preferably 0.1 to 6% by mass and more preferably 0.1 to 4.5% by mass with respect to the total mass of the reaction product.
The nitrogen atom content affects the initial strength and final strength of the template. When the nitrogen atom content is low, the initial strength of the template tends to be high, and when the nitrogen atom content is high, the template is high. The final strength of the steel tends to increase.
Therefore, it is preferable to appropriately adjust the nitrogen atom content as necessary. If the nitrogen atom content is within the above range, a template having an excellent balance between the initial strength and the final strength can be easily obtained.

<硬化剤>
硬化剤としては、硫酸、リン酸、塩酸等の無機酸;有機スルホン酸、カルボン酸等の有機酸が挙げられる。
有機スルホン酸は、スルホ基が炭素骨格に置換した有機化合物である。有機スルホン酸としては、例えばキシレンスルホン酸、パラトルエンスルホン酸、ベンゼンスルホン酸、メタンスルホン酸などが挙げられる。これらのスルホン酸類は1種単独で用いてもよく、2種以上を併用してもよい。
カルボン酸としては、ギ酸、酢酸、シュウ酸、乳酸、マレイン酸、リンゴ酸、クエン酸、酒石酸、マロン酸、コハク酸、安息香酸などが挙げられる。これらのカルボン酸を有する酸は1種単独で用いてもよく、2種以上を併用してもよい。
<Curing agent>
Examples of the curing agent include inorganic acids such as sulfuric acid, phosphoric acid, and hydrochloric acid; and organic acids such as organic sulfonic acid and carboxylic acid.
An organic sulfonic acid is an organic compound in which a sulfo group is substituted with a carbon skeleton. Examples of the organic sulfonic acid include xylene sulfonic acid, paratoluene sulfonic acid, benzene sulfonic acid, and methane sulfonic acid. These sulfonic acids may be used alone or in combination of two or more.
Examples of the carboxylic acid include formic acid, acetic acid, oxalic acid, lactic acid, maleic acid, malic acid, citric acid, tartaric acid, malonic acid, succinic acid, benzoic acid and the like. These acids having a carboxylic acid may be used alone or in combination of two or more.

硬化剤は、砂組成物の調製時や鋳型造型用型への砂組成物の充填時等の作業環境の温度に応じて、選択して用いることができる。
硬化剤としては、可使時間が長く、鋳型の常温強度がより向上する点から、少なくとも有機酸を用いることが好ましい。有機酸としては、鋳型の常温強度や耐熱性がより高まる点で有機スルホン酸が好ましく、その中でも特に、硬化剤としての性能に優れる点で、キシレンスルホン酸、パラトルエンスルホン酸がより好ましい。有機酸として、有機スルホン酸とカルボン酸とを併用してもよい。
A hardening | curing agent can be selected and used according to the temperature of working environments, such as the time of preparation of a sand composition, and the time of the filling of the sand composition to the mold for mold making.
As the curing agent, it is preferable to use at least an organic acid from the viewpoint that the pot life is long and the normal temperature strength of the mold is further improved. As the organic acid, an organic sulfonic acid is preferable in that the normal temperature strength and heat resistance of the template are further increased, and among them, xylene sulfonic acid and paratoluene sulfonic acid are more preferable in terms of excellent performance as a curing agent. As the organic acid, an organic sulfonic acid and a carboxylic acid may be used in combination.

また、硬化剤として、無機酸と有機酸とを併用してもよい。無機酸と有機酸とを併用する場合は、有機酸の割合を無機酸よりも多くすることが好ましい。
ところで、無機酸である硫酸は、硬化速度が速く、コストが安いことから、汎用性が高い硬化剤の1つである。しかし、硫酸を用いた場合、硬化剤中の硫黄原子含有量が多くなり、得られる鋳型中の硫黄原子含有量も多くなる。そのような鋳型を用いて鋳物を製造する場合、得られる鋳物の表面、すなわち鋳型と接する面において鋳型中の硫黄の影響を受けやすくなる。例えば、鋳鉄はカーボンを含んでおり、鋳物が冷える際にカーボンが球状になる。硫黄の影響を受けると鋳物表面のカーボンは球状になりにくく、金属の延伸性や鋳物の強度が低下する傾向にある。そのため、鋳物の表面を削る場合があり、歩留りが低下する。
このように、硬化剤中の硫黄原子は鋳物欠陥の原因となりうる。また、硫酸は硬化速度が速いことから、特に夏場などの気温が高い場合には可使時間を充分に確保することが困難となる傾向にある。よって、硬化剤は実質的に硫酸を含まないことが好ましい。ここで、硫酸を実質的に含まないとは、硬化剤の総質量に対する硫酸の含有量が1質量%未満を意味する。
Moreover, you may use together an inorganic acid and an organic acid as a hardening | curing agent. When an inorganic acid and an organic acid are used in combination, it is preferable that the ratio of the organic acid is larger than that of the inorganic acid.
By the way, sulfuric acid, which is an inorganic acid, is one of the highly versatile curing agents because of its high curing speed and low cost. However, when sulfuric acid is used, the sulfur atom content in the curing agent increases, and the sulfur atom content in the resulting template also increases. When a casting is manufactured using such a mold, the surface of the resulting casting, that is, the surface in contact with the mold, is easily affected by sulfur in the mold. For example, cast iron contains carbon and becomes spherical when the casting cools. Under the influence of sulfur, the carbon on the casting surface is less likely to be spherical, and the metal stretchability and casting strength tend to decrease. Therefore, the surface of the casting may be shaved, and the yield is reduced.
Thus, sulfur atoms in the curing agent can cause casting defects. In addition, since sulfuric acid has a high curing rate, it tends to be difficult to ensure sufficient pot life, particularly when the temperature is high, such as in summer. Therefore, it is preferable that the curing agent does not substantially contain sulfuric acid. Here, substantially not containing sulfuric acid means that the content of sulfuric acid is less than 1% by mass relative to the total mass of the curing agent.

硬化剤中の硫黄原子含有量は、硬化剤の総質量に対して1.5〜6.0質量%が好ましく、2.0〜5.0質量%がより好ましく、2.5〜4.0質量%がさらに好ましい。
硬化剤中の硫黄原子含有量は、酸硬化性樹脂100質量部に対して0.8〜2.6質量部が好ましく、1.0〜2.0質量部がより好ましく、1.3〜1.7質量部がさらに好ましい。
硬化剤中の硫黄原子含有量は、耐火性粒状材料1000質量部に対して0.07〜0.20質量部が好ましく、0.09〜0.18質量部がより好ましく、0.10〜0.13質量部がさらに好ましい。
硬化剤中の硫黄原子含有量が上記範囲内であれば、鋳型中の硫黄原子含有量を充分に低減できるので、鋳物への硫黄の影響を軽減できる。また、気温が高い場合であっても可使時間を充分に確保できる。
硬化剤中の硫黄原子含有量は、硬化剤の種類と配合組成によって制御できる。
The sulfur atom content in the curing agent is preferably 1.5 to 6.0% by mass, more preferably 2.0 to 5.0% by mass, and 2.5 to 4.0% with respect to the total mass of the curing agent. More preferred is mass%.
The sulfur atom content in the curing agent is preferably 0.8 to 2.6 parts by mass, more preferably 1.0 to 2.0 parts by mass, and 1.3 to 1 with respect to 100 parts by mass of the acid curable resin. More preferably, 7 parts by mass.
The sulfur atom content in the curing agent is preferably 0.07 to 0.20 parts by mass, more preferably 0.09 to 0.18 parts by mass with respect to 1000 parts by mass of the refractory granular material, and 0.10 to 0 More preferably, 13 parts by mass.
If the sulfur atom content in the curing agent is within the above range, the sulfur atom content in the mold can be sufficiently reduced, so that the influence of sulfur on the casting can be reduced. Moreover, even if the temperature is high, sufficient pot life can be secured.
The sulfur atom content in the curing agent can be controlled by the type and composition of the curing agent.

硬化剤は、水溶液の状態で、すなわち硬化剤水溶液として用いることができる。
硬化剤水溶液の総質量に対する硬化剤の含有量は、20〜75質量%が好ましく、30〜70質量%がより好ましい。
硬化剤水溶液の総質量に対する水の含有量は、25〜80質量%が好ましく、30〜70質量%がより好ましい。
硬化剤水溶液には、水以外の溶媒(他の溶媒)が含まれていてもよく、他の溶媒としてはメタノール、エタノール、ブタノール等のアルコール類が挙げられる。
The curing agent can be used in the form of an aqueous solution, that is, as a curing agent aqueous solution.
The content of the curing agent with respect to the total mass of the aqueous curing agent solution is preferably 20 to 75% by mass, and more preferably 30 to 70% by mass.
25-80 mass% is preferable and, as for content of water with respect to the total mass of hardening | curing agent aqueous solution, 30-70 mass% is more preferable.
The aqueous curing agent solution may contain a solvent (other solvent) other than water, and examples of the other solvent include alcohols such as methanol, ethanol, and butanol.

<任意成分>
砂組成物は、上述した耐火性粒状材料、酸硬化性樹脂及び硬化剤以外の成分(任意成分)を含有してもよい。
任意成分としては、シランカップリング剤、水、他の溶媒などが挙げられる。
<Optional component>
The sand composition may contain components (arbitrary components) other than the above-described refractory granular material, acid curable resin, and curing agent.
Examples of optional components include silane coupling agents, water, and other solvents.

シランカップリング剤には、酸硬化性樹脂の製造の際に用いる添加剤由来のシランカップリング剤、必要に応じて別途添加されるシランカップリング剤の全てが含まれる。
水には、酸硬化性樹脂の製造の際に生じる縮合水由来の水、水溶液状の原料(例えばホルマリンなど)によって供給される水、硬化剤水溶液由来の水、必要に応じて別途添加される水の全てが含まれる。
他の溶媒には、硬化剤水溶液由来の他の溶媒、必要に応じて別途添加される他の溶媒の全てが含まれる。
The silane coupling agent includes all of the silane coupling agent derived from the additive used in the production of the acid curable resin and the silane coupling agent added separately as needed.
Condensed water derived from the production of the acid curable resin, water supplied by an aqueous raw material (for example, formalin, etc.), water derived from the aqueous curing agent solution, added separately as needed. Contains all of the water.
The other solvents include all other solvents derived from the aqueous curing agent solution and other solvents added separately as necessary.

<含有量>
砂組成物中の各成分の含有量は以下の通りである。
酸硬化性樹脂の含有量は、耐火性粒状材料100質量部に対して0.1〜2質量部が好ましく、0.2〜1質量部がより好ましい。酸硬化性樹脂の含有量が上記下限値以上であれば、強度がより高い鋳型が得られやすい。酸硬化性樹脂の含有量が上記上限値以下であれば、注湯後の鋳型を解体しやすくなる。
硬化剤の含有量は、耐火性粒状材料100質量部に対して0.06〜1.2質量部が好ましく、0.08〜1質量部がより好ましい。硬化剤の含有量が上記範囲内であれば、強度がより高い鋳型が得られやすい。
水の含有量は、耐火性粒状材料1000質量部に対して3〜4質量部が好ましい。水の含有量が上記下限値以上であれば、マイクロ波を照射した際に充分に発熱するため、粘結剤組成物の硬化が進行しやすくなる。水の含有量が上記上限値以下であれば、抜型時間をより短縮できる。
<Content>
The content of each component in the sand composition is as follows.
0.1-2 mass parts is preferable with respect to 100 mass parts of refractory granular materials, and, as for content of acid curable resin, 0.2-1 mass part is more preferable. If content of acid curable resin is more than the said lower limit, a template with higher intensity | strength will be easy to be obtained. If content of acid curable resin is below the said upper limit, it will become easy to disassemble the casting mold after pouring.
As for content of a hardening | curing agent, 0.06-1.2 mass part is preferable with respect to 100 mass parts of refractory granular materials, and 0.08-1 mass part is more preferable. When the content of the curing agent is within the above range, a mold having higher strength is easily obtained.
As for water content, 3-4 mass parts is preferable with respect to 1000 mass parts of refractory granular materials. If water content is more than the said lower limit, since it will generate | occur | produce enough heat | fever when it irradiates with a microwave, hardening of a binder composition will advance easily. If water content is below the said upper limit, a die-cutting time can be shortened more.

[鋳型造型用型]
本発明に用いる鋳型造型用型は、マイクロ波を透過する材料からなる。
マイクロ波を透過するとは、鋳型造型用型に充填された砂組成物の硬化促進に必要な発熱が生じる程度に、マイクロ波の少なくとも一部が鋳型造型用型を通過することを意味し、具体的には材料の比誘電率(εr)が7以下であることを意味する。比誘電率は6以下が好ましく、5以下がより好ましい。比誘電率の下限値については特に制限されない。
比誘電率は、空洞共振摂動法により求められる。具体的には、例えば常温下で材料を幅50.0mm×長さ50.0mm×厚さ1.5mmの大きさに成形し、得られた成形物について空洞共振摂動法により比誘電率(εr)を測定する。
[Mold for mold making]
The mold making mold used in the present invention is made of a material that transmits microwaves.
The transmission of microwave means that at least a part of the microwave passes through the mold making mold to such an extent that heat generation necessary to accelerate hardening of the sand composition filled in the mold making mold is generated. Specifically, this means that the relative dielectric constant (ε r ) of the material is 7 or less. The relative dielectric constant is preferably 6 or less, and more preferably 5 or less. The lower limit value of the relative dielectric constant is not particularly limited.
The relative dielectric constant is obtained by a cavity resonance perturbation method. Specifically, for example, the material is molded into a size of width 50.0 mm × length 50.0 mm × thickness 1.5 mm at room temperature, and the dielectric constant (ε) is obtained for the obtained molding by a cavity resonance perturbation method. r ) is measured.

マイクロ波を透過する材料としては、例えばガラス、好ましくはソーダ石灰ガラス(εr=6.0〜8.0)、ポリアミド(εr=3.5〜5.0)、エポキシ樹脂(εr=2.5〜6.0)、ポリスチレン(εr=2.4〜2.6)、シリコン樹脂(εr=3.5〜5.0)、ポリウレタン(εr=5.0〜5.3)、ポリ乳酸(εr=約3)などが挙げられる。これらの材料は1種単独で用いてもよく、2種以上を併用してもよい。
これらの中でも、三次元積層造形により鋳型造型用型を製造する場合は、ガラス(好ましくはソーダ石灰ガラス)とポリアミドとを併用することが好ましい。
Examples of materials that transmit microwaves include glass, preferably soda-lime glass (ε r = 6.0 to 8.0), polyamide (ε r = 3.5 to 5.0), epoxy resin (ε r = 2.5-6.0), polystyrene (ε r = 2.4-2.6), silicone resin (ε r = 3.5-5.0), polyurethane (ε r = 5.0-5.3) ) And polylactic acid (ε r = about 3). These materials may be used alone or in combination of two or more.
Among these, when manufacturing a mold for mold making by three-dimensional additive manufacturing, it is preferable to use glass (preferably soda-lime glass) and polyamide together.

鋳型造型用型の製造方法としては特に制限されず、射出成形、三次元積層造形などが挙げられる。また、上述した材料を所望の厚さになるように板状に成形した後、板状の成形体を所望の形状になるように切削加工することで鋳型造型用型を製造してもよい。特に、形状の自由度が高く、複雑な形状であっても容易に製造できる点で、三次元積層造形により鋳型造型用型を製造することが好ましい。
以下、三次元積層造形による鋳型造型用型の製造方法の一例を説明する。
The method for producing the mold for mold making is not particularly limited, and examples thereof include injection molding and three-dimensional additive manufacturing. Moreover, after shape | molding the material mentioned above in plate shape so that it may become desired thickness, you may manufacture the type | mold for mold making by cutting a plate-shaped molded object so that it may become a desired shape. In particular, it is preferable to manufacture a mold making mold by three-dimensional additive manufacturing because it has a high degree of freedom in shape and can be easily manufactured even in a complicated shape.
Hereinafter, an example of a method for producing a mold for mold making by three-dimensional additive manufacturing will be described.

三次元積層造形としては、選択的レーザー焼結法(SLS法:Selective Laser Sintering法)が好適である。
まず、目的とする鋳型造型用型の一定間隔の断面形状の三次元データを予め作成し、この三次元データに基づいて、前記材料の粉末からなる薄層を作業台に積層する。この薄層にレーザーを走査照射して加熱することにより前記材料の粉末を焼結する。次いで、焼結後の薄層上に、前記材料の粉末からなる別の薄層を積層し、レーザーを走査照射するという操作を繰り返すことにより、溶融接着された前記材料からなる鋳型造型用型が得られる。
As the three-dimensional additive manufacturing, a selective laser sintering method (SLS method: Selective Laser Sintering method) is suitable.
First, three-dimensional data of a cross-sectional shape at a constant interval of a target mold making mold is created in advance, and a thin layer made of the material powder is laminated on a work table based on the three-dimensional data. The thin layer is heated by scanning and irradiating the thin layer with the powder of the material. Next, another thin layer made of the powder of the material is laminated on the thin layer after sintering, and the operation of scanning and irradiating a laser is repeated, so that the mold making die made of the melt-bonded material is obtained. can get.

[鋳型の製造方法]
本発明の鋳型の製造方法は、前記鋳型造型用型に前記砂組成物を充填し、マイクロ波を照射して、前記砂組成物に含まれる酸硬化性樹脂を硬化させる工程を有する。
[Mold manufacturing method]
The mold manufacturing method of the present invention includes a step of filling the mold making mold with the sand composition and irradiating microwaves to cure the acid curable resin contained in the sand composition.

マイクロ波の照射条件は、得られる鋳型の大きさ、鋳型造型用砂組成物の配合組成に応じて設定されるが、例えば、鋳型造型用型に充填された砂組成物の表面温度が50〜70℃となるように、出力と照射時間を制御することが好ましい。
出力が高すぎると、砂組成物や得られる鋳型造型用型が溶けるおそれがある。よって、出力は600W以下が好ましく、500W以下がより好ましい。また、照射時間を短縮できる観点から、200W以上が好ましく、400W以上がより好ましい。
照射時間が長すぎると、砂組成物や得られる鋳型造型用型が溶けるおそれがある。よって、出力に応じて照射時間を設定することが好ましい。
また、出力及び照射時間の少なくとも一方を変更して、複数回に分けてマイクロ波を照射してもよい。
The microwave irradiation conditions are set according to the size of the mold to be obtained and the blending composition of the mold making sand composition. For example, the surface temperature of the sand composition filled in the mold making mold is 50 to It is preferable to control the output and the irradiation time so as to be 70 ° C.
If the output is too high, the sand composition and the resulting mold making mold may be melted. Therefore, the output is preferably 600 W or less, and more preferably 500 W or less. Further, from the viewpoint of shortening the irradiation time, 200 W or more is preferable, and 400 W or more is more preferable.
If the irradiation time is too long, the sand composition or the resulting mold making mold may be melted. Therefore, it is preferable to set the irradiation time according to the output.
Further, the microwave may be irradiated in multiple times by changing at least one of the output and the irradiation time.

以上説明した本発明の鋳型の製造方法によれば、マイクロ波の照射により粘結剤である酸硬化性樹脂を硬化促進させるので、短時間で酸硬化性樹脂が硬化し、抜型時間を短縮できる。よって、硬化速度が遅い硬化剤であっても使用でき、砂組成物の調製時や鋳型造型用型への砂組成物の充填時等の作業環境の温度に応じて硬化剤を自由に選択できるので、可使時間の調整が容易であり、必要な可使時間を確保できる。   According to the method for producing a mold of the present invention described above, the curing of the acid curable resin, which is a binder, is accelerated by irradiation with microwaves, so that the acid curable resin is cured in a short time, and the mold release time can be reduced. . Therefore, even a curing agent having a slow curing rate can be used, and the curing agent can be freely selected according to the temperature of the working environment such as when the sand composition is prepared or when the sand composition is filled in the mold for molding. Therefore, the adjustment of the pot life is easy and the necessary pot life can be secured.

しかも、本発明では粘結剤として酸硬化性樹脂を用いるので、水ガラス等の無機系粘結剤に比べて砂組成物中の水の含有量が少ない。砂組成物中の水分は、マイクロ波の照射時の発熱に使われるが、無機系粘結剤を用いる場合に比べて蒸気の発生量が少ない。よって、本発明であれば、蒸気の排出を促す減圧装置を用いる必要がなく、簡便な設備で鋳型を製造できる。加えて、本発明であれば、酸硬化性樹脂の硬化を2回行う必要がないので、生産性よく鋳型を製造できる。   In addition, since an acid curable resin is used as the binder in the present invention, the water content in the sand composition is less than that of an inorganic binder such as water glass. Moisture in the sand composition is used for heat generation during microwave irradiation, but the amount of steam generated is smaller than when an inorganic binder is used. Therefore, if it is this invention, it is not necessary to use the decompression device which accelerates | stimulates discharge of a vapor | steam, and a casting_mold | template can be manufactured with simple equipment. In addition, according to the present invention, it is not necessary to cure the acid curable resin twice, so that the mold can be manufactured with high productivity.

また、本発明であれば、短時間で抜型可能であることから、硫酸等の硬化速度の速い硬化剤をあえて用いる必要がない。硫酸を実質的に含まない硬化剤を用いれば、長い可使時間が得られる。加えて、鋳型中の硫黄原子含有量を充分に低減できるので、鋳物への硫黄の影響を軽減できる。   Further, according to the present invention, since it is possible to remove the mold in a short time, it is not necessary to dare to use a curing agent having a high curing rate such as sulfuric acid. If a curing agent substantially free of sulfuric acid is used, a long pot life can be obtained. In addition, since the sulfur atom content in the mold can be sufficiently reduced, the influence of sulfur on the casting can be reduced.

以下、本発明を実施例により具体的に説明するが、本発明はこれらに限定されるものではない。各種測定及び評価方法と、酸硬化性樹脂の調製は以下の通りである。   Hereinafter, the present invention will be specifically described by way of examples, but the present invention is not limited thereto. Various measurement and evaluation methods and preparation of the acid curable resin are as follows.

(水の含有量の測定)
水の含有量は、カール・フィッシャー(K.F)滴定法に基づき、以下のようにして測定した。
スポイトに約2mLの試料を採取し、秤量した。次いで、約50mLのメタノールが入った自動水分測定装置(平沼産業株式会社製、「AQV−2200」)に秤量後の試料を注入した。なお、予めメタノールにK.F試薬を滴下して無水の状態であることを確認した。試料注入後のスポイトを秤量し、試料注入前後のスポイトの質量差を試料採取量として、自動水分測定装置に入力した。試料注入後、1分間撹拌し、K.F試薬を滴下して水分量を定量した。K.F試薬としては、林純薬工業株式会社製の「ハイドラナール−コンポジット5」を用いた。
(Measurement of water content)
The water content was measured as follows based on the Karl Fischer (KF) titration method.
About 2 mL of sample was collected in a dropper and weighed. Next, the weighed sample was injected into an automatic moisture measuring device (Hiranuma Sangyo Co., Ltd. “AQV-2200”) containing about 50 mL of methanol. In addition, K. The F reagent was added dropwise to confirm that it was in an anhydrous state. The dropper after the sample injection was weighed, and the mass difference between the dropper before and after the sample injection was input to the automatic moisture measuring apparatus as the sample collection amount. After sample injection, stir for 1 minute. The amount of water was quantified by dropping F reagent. K. As the F reagent, “Hydranal Composite 5” manufactured by Hayashi Pure Chemical Industries, Ltd. was used.

(窒素原子含有量の測定)
窒素原子含有量は、JIS K 0102の工場排水試験方法の滴定法によって求めた。
(Measurement of nitrogen atom content)
The nitrogen atom content was determined by the titration method of the factory wastewater test method of JIS K 0102.

(可使時間の測定)
可使時間は、JACT試験法HM−2によって求めた。可使時間が30分以上であれば実用上、問題なしと判断した。
(Measurement of pot life)
The pot life was determined by JACT test method HM-2. If the pot life was 30 minutes or more, it was judged that there was no problem in practice.

(抜型の評価)
耐火性粒状材料と酸硬化性樹脂と硬化剤との混練開始から10分経過後にテストピースを鋳型造型用型から取り出したときの取り出しやすさ、及びテストピースの形状を保持できていたか否かについて、以下の評価基準にて評価した。
○:取り出し時に形状を容易に保つことができ、卓上抗圧力試験機で圧縮強度を測定できる。
△:取り出し時に形状が一部崩れるものの、卓上抗圧力試験機で圧縮強度を測定できる。
×:取り出し時に形状が崩れ、卓上抗圧力試験機で圧縮強度を測定できない。
(Evaluation of die cutting)
Ease of taking out the test piece from the mold for mold making after 10 minutes from the start of kneading of the refractory granular material, the acid curable resin and the curing agent, and whether or not the shape of the test piece could be maintained Evaluation was made according to the following evaluation criteria.
○: The shape can be easily maintained at the time of taking out, and the compressive strength can be measured with a desktop counter pressure tester.
Δ: Although the shape is partially collapsed at the time of taking out, the compressive strength can be measured with a desktop pressure tester.
X: The shape collapses when taken out, and the compressive strength cannot be measured with a desktop counter pressure tester.

(圧縮強度の測定)
テストピースの圧縮強度は、JIS Z 2601の鋳物砂の試験方法に準じて、卓上抗圧力試験機(高千穂機械株式会社製)を用いることで測定した。
(Measurement of compressive strength)
The compressive strength of the test piece was measured by using a desktop counter pressure tester (manufactured by Takachiho Machine Co., Ltd.) in accordance with the test method for foundry sand of JIS Z 2601.

(酸硬化性樹脂(a)の調製)
温度計、冷却器及び攪拌機を備えた反応容器に、フルフリルアルコール70.4質量部と、尿素4.0質量部と、92質量%ホルムアルデヒド水溶液8.4質量部と、15質量%水酸化ナトリウム水溶液0.1質量部とを投入し、80℃で1時間反応させた(第1工程:第1の付加反応)。その後、10質量%塩酸0.3質量部添加して、さらに80℃で3時間反応させた(第2工程:縮合反応)。その後、反応液に15質量%水酸化ナトリウム水溶液0.2質量部と、ホルムアルデヒド低減剤として尿素2.4質量部を添加して、さらに80℃で30分間反応させて(第3工程:第2の付加反応)、反応混合物を得た。得られた反応混合物に、ホルムアルデヒド低減剤としてレゾルシノール1.0質量部、没食子酸0.2質量部、シランカップリング剤として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0.2質量部、水12.8質量部を添加し、酸硬化性樹脂(a)を含む反応生成物(a)100質量部を得た。
得られた反応生成物(a)の総質量に対する、酸硬化性樹脂(a)の含有量は81.3質量%であり、シランカップリング剤の含有量は0.2質量%であり、水の含有量は18.5質量%であり、窒素原子含有量は、3.5質量%であった。
(Preparation of acid curable resin (a))
In a reaction vessel equipped with a thermometer, a condenser and a stirrer, 70.4 parts by mass of furfuryl alcohol, 4.0 parts by mass of urea, 8.4 parts by mass of a 92% by mass aqueous formaldehyde solution, and 15% by mass sodium hydroxide An aqueous solution (0.1 part by mass) was added and reacted at 80 ° C. for 1 hour (first step: first addition reaction). Thereafter, 0.3 part by mass of 10% by mass hydrochloric acid was added, and further reacted at 80 ° C. for 3 hours (second step: condensation reaction). Thereafter, 0.2 parts by mass of a 15% by mass aqueous sodium hydroxide solution and 2.4 parts by mass of urea as a formaldehyde reducing agent are added to the reaction solution, and further reacted at 80 ° C. for 30 minutes (third step: second step Addition reaction), a reaction mixture was obtained. In the obtained reaction mixture, 1.0 part by mass of resorcinol as a formaldehyde reducing agent, 0.2 part by mass of gallic acid, and 0.2 part by mass of N-β (aminoethyl) γ-aminopropylmethyldimethoxysilane as a silane coupling agent 12.8 parts by mass of water were added to obtain 100 parts by mass of a reaction product (a) containing the acid curable resin (a).
The content of the acid curable resin (a) with respect to the total mass of the obtained reaction product (a) is 81.3% by mass, the content of the silane coupling agent is 0.2% by mass, and water The content of was 18.5% by mass, and the nitrogen atom content was 3.5% by mass.

(酸硬化性樹脂(b)の調製)
フルフリルアルコールの配合量を68.9質量部、水の配合量を14.3質量部に変更した以外は、酸硬化性樹脂(a)の調製と同様にして、酸硬化性樹脂(b)を含む反応生成物(b)100質量部を得た。
得られた反応生成物(b)の総質量に対する、酸硬化性樹脂(b)の含有量は79.8質量%であり、シランカップリング剤の含有量は0.2質量%であり、水の含有量は20質量%であり、窒素原子含有量は、3.5質量%であった。
(Preparation of acid curable resin (b))
The acid curable resin (b) is the same as the preparation of the acid curable resin (a) except that the amount of furfuryl alcohol is changed to 68.9 parts by mass and the amount of water is changed to 14.3 parts by mass. The reaction product (b) containing 100 parts by mass was obtained.
The content of the acid curable resin (b) is 79.8% by mass with respect to the total mass of the obtained reaction product (b), the content of the silane coupling agent is 0.2% by mass, The content of was 20% by mass, and the nitrogen atom content was 3.5% by mass.

(酸硬化性樹脂(c)の調製)
フルフリルアルコールの配合量を63.9質量部、水の配合量を19.3質量部に変更した以外は、酸硬化性樹脂(a)の調製と同様にして、酸硬化性樹脂(c)を含む反応生成物(c)100質量部を得た。
得られた反応生成物(c)の総質量に対する、酸硬化性樹脂(c)の含有量は74.8質量%であり、シランカップリング剤の含有量は0.2質量%であり、水の含有量は25質量%であり、窒素原子含有量は、3.5質量%であった。
(Preparation of acid curable resin (c))
The acid-curable resin (c) is the same as the preparation of the acid-curable resin (a) except that the amount of furfuryl alcohol is changed to 63.9 parts by mass and the amount of water is changed to 19.3 parts by mass. The reaction product (c) containing 100 parts by mass was obtained.
The content of the acid curable resin (c) with respect to the total mass of the obtained reaction product (c) is 74.8% by mass, the content of the silane coupling agent is 0.2% by mass, The content of was 25% by mass, and the nitrogen atom content was 3.5% by mass.

(酸硬化性樹脂(d)の調製)
フルフリルアルコールの配合量を83.0質量部、水の配合量を0.2質量部に変更した以外は、酸硬化性樹脂(a)の調製と同様にして、酸硬化性樹脂(d)を含む反応生成物(d)100質量部を得た。
得られた反応生成物(d)の総質量に対する、酸硬化性樹脂(d)の含有量は94.8質量%であり、シランカップリング剤の含有量は0.2質量%であり、水の含有量は5質量%であり、窒素原子含有量は、3.5質量%であった。
(Preparation of acid curable resin (d))
The acid-curable resin (d) is the same as the preparation of the acid-curable resin (a) except that the amount of furfuryl alcohol is changed to 83.0 parts by mass and the amount of water is changed to 0.2 parts by mass. The reaction product (d) containing 100 parts by mass was obtained.
The content of the acid curable resin (d) with respect to the total mass of the obtained reaction product (d) is 94.8% by mass, the content of the silane coupling agent is 0.2% by mass, The content of was 5% by mass, and the nitrogen atom content was 3.5% by mass.

(鋳型造型用型(α)の製造)
ポリアミド11(εr=4.3)とソーダ石灰ガラス(εr=6.0)とを質量比(ポリアミド11:ソーダ石灰ガラス)=50:50の割合で混合した。得られた混合物を用い、SLS法に基づき、レーザー焼結機(EOS社製、「EOSINT P380」)にて、内径50mm、高さ50mmの円柱状の型が4つ形成されたテストピース作製用の鋳型造型用型(α)を作製した。
(Manufacture of mold making mold (α))
Polyamide 11 (ε r = 4.3) and soda lime glass (ε r = 6.0) were mixed in a mass ratio (polyamide 11: soda lime glass) = 50: 50. Using the resulting mixture, based on the SLS method, a laser sintering machine (“EOSINT P380” manufactured by EOS) used to prepare test pieces in which four cylindrical molds with an inner diameter of 50 mm and a height of 50 mm were formed. A mold making mold (α) was prepared.

[実施例1]
<砂組物の調製>
キシレンスルホン酸と乳酸とメタノールと水とを質量比(キシレンスルホン酸:乳酸:メタノール:水)=20:20:5:55の割合で混合し、硬化剤水溶液を調製した。
珪砂(三菱商事建材株式会社製、フリーマントル新砂)100質量部に、反応生成物(a)0.8質量部と、硬化剤水溶液0.32質量部とを添加し、品川式万能攪拌機(株式会社品川工業所製、MIXER)で混練して、砂組成物を得た。
得られた砂組成物は、耐火性粒状材料100質量部に対して、酸硬化性樹脂(a)を0.650質量部、硬化剤を0.128質量部含み、耐火性粒状材料1000質量部に対して、水を3.24質量部含む。
[Example 1]
<Preparation of sand assembly>
Xylene sulfonic acid, lactic acid, methanol and water were mixed at a mass ratio (xylene sulfonic acid: lactic acid: methanol: water) = 20: 20: 5: 55 to prepare an aqueous curing agent solution.
To 100 parts by mass of silica sand (manufactured by Mitsubishi Corporation Building Materials Co., Ltd., Freemantle Shinsuna), 0.8 part by mass of the reaction product (a) and 0.32 parts by mass of the aqueous curing agent solution are added, and a Shinagawa universal agitator (stock) A sand composition was obtained by kneading with MIXER.
The obtained sand composition contains 0.650 parts by mass of the acid curable resin (a) and 0.128 parts by mass of the curing agent with respect to 100 parts by mass of the refractory granular material, and 1000 parts by mass of the refractory granular material. In contrast, 3.24 parts by mass of water is contained.

<テストピースの製造>
得られた砂組成物の一部を、直ちに温度25℃、湿度50%の条件下、鋳型造型用型(α)に充填した。直ちに、砂組成物が充填された鋳型造型用型(α)をマイクロ波発生装置に入れ、出力500Wで2分間マイクロ波(2.45GHz)を照射した後、引き続き200Wで5分間マイクロ波(2.45GHz)を照射し、酸硬化性樹脂(a)を硬化させた。
照射後、マイクロ波発生装置から鋳型造型用型(α)を取り出し、混練開始から10分経過した時点で鋳型造型用型(α)からテストピースを取り出したときの取り出しやすさ、及びテストピースの形状を保持できていたか否かを評価した。結果を表1に示す。
<Manufacture of test pieces>
A part of the obtained sand composition was immediately filled in a mold making mold (α) under the conditions of a temperature of 25 ° C. and a humidity of 50%. Immediately, the mold making mold (α) filled with the sand composition was put into a microwave generator, irradiated with microwaves (2.45 GHz) for 2 minutes at an output of 500 W, and then microwaves (2 for 2 minutes at 200 W). .45 GHz) was applied to cure the acid curable resin (a).
After irradiation, the mold making mold (α) is taken out from the microwave generator, and when the test piece is taken out from the mold making mold (α) after 10 minutes from the start of kneading, It was evaluated whether or not the shape could be maintained. The results are shown in Table 1.

[実施例2]
反応生成物(b)を用いた以外は、実施例1と同様にして砂組成物及びテストピースを製造し、評価した。結果を表1に示す。
なお、実施例2で得られた砂組成物は、耐火性粒状材料100質量部に対して、酸硬化性樹脂(b)を0.638質量部、硬化剤を0.128質量部含み、耐火性粒状材料1000質量部に対して、水を3.36質量部含む。
[Example 2]
A sand composition and a test piece were produced and evaluated in the same manner as in Example 1 except that the reaction product (b) was used. The results are shown in Table 1.
The sand composition obtained in Example 2 contains 0.638 parts by mass of the acid curable resin (b) and 0.128 parts by mass of the curing agent with respect to 100 parts by mass of the refractory granular material. 3.36 parts by mass of water is included with respect to 1000 parts by mass of the particulate material.

[実施例3]
反応生成物(c)を用いた以外は、実施例1と同様にして砂組成物及びテストピースを製造し、評価した。結果を表1に示す。
なお、実施例3で得られた砂組成物は、耐火性粒状材料100質量部に対して、酸硬化性樹脂(c)を0.598質量部、硬化剤を0.128質量部含み、耐火性粒状材料1000質量部に対して、水を3.76質量部含む。
[Example 3]
A sand composition and a test piece were produced and evaluated in the same manner as in Example 1 except that the reaction product (c) was used. The results are shown in Table 1.
The sand composition obtained in Example 3 contains 0.598 parts by mass of the acid curable resin (c) and 0.128 parts by mass of the curing agent with respect to 100 parts by mass of the refractory granular material. 3.76 parts by mass of water is included with respect to 1000 parts by mass of the particulate material.

Figure 2019171449
Figure 2019171449

表1中及び以下に示す表2中、「酸硬化性樹脂の含有量」及び「硬化剤の含有量」は、耐火性粒状材料100質量部に対する量(質量部)である。「水の含有量」は、耐火性粒状材料1000質量部に対する量(質量部)である。   In Table 1 and Table 2 shown below, “content of acid curable resin” and “content of curing agent” are amounts (parts by mass) relative to 100 parts by mass of the refractory granular material. “Water content” is an amount (part by mass) relative to 1000 parts by mass of the refractory granular material.

表1の結果より、実施例1〜3では硬化開始から10分で抜型可能であった。   From the results in Table 1, in Examples 1 to 3, the mold could be removed in 10 minutes from the start of curing.

[実施例4]
実施例1と同様にして砂組成物を調製した。硫黄原子含有量を表2に示す。また、得られた砂組成物について、可使時間を測定した。結果を表2に示す。
[Example 4]
A sand composition was prepared in the same manner as in Example 1. The sulfur atom content is shown in Table 2. Moreover, the pot life was measured about the obtained sand composition. The results are shown in Table 2.

得られた砂組成物の一部を、直ちに温度25℃、湿度50%の条件下、鋳型造型用型(α)に充填した。直ちに、砂組成物が充填された鋳型造型用型(α)をマイクロ波発生装置に入れ、出力500Wで2分間マイクロ波(2.45GHz)を照射した後、引き続き200Wで5分間マイクロ波(2.45GHz)を照射し、酸硬化性樹脂(a)を硬化させた。
照射後、マイクロ波発生装置から鋳型造型用型(α)を取り出し、混練開始から10分経過した時点で鋳型造型用型(α)からテストピースを取り出した(抜型時間10分)。
得られたテストピースについて、混練開始から10分、30分、1時間、3時間及び24時間経過後の圧縮強度を測定した。結果を表2に示す。
A part of the obtained sand composition was immediately filled in a mold making mold (α) under the conditions of a temperature of 25 ° C. and a humidity of 50%. Immediately, the mold making mold (α) filled with the sand composition was put into a microwave generator, irradiated with microwaves (2.45 GHz) for 2 minutes at an output of 500 W, and then microwaves (2 for 2 minutes at 200 W). .45 GHz) was applied to cure the acid curable resin (a).
After the irradiation, the mold making mold (α) was taken out from the microwave generator, and when 10 minutes passed from the start of kneading, the test piece was taken out from the mold making mold (α) (molding time 10 minutes).
About the obtained test piece, the compressive strength after the lapse of 10 minutes, 30 minutes, 1 hour, 3 hours and 24 hours from the start of kneading was measured. The results are shown in Table 2.

[実施例5]
キシレンスルホン酸と乳酸とメタノールと水とを質量比(キシレンスルホン酸:乳酸:メタノール:水)=15:25:5:55の割合で混合し、硬化剤水溶液を調製した。
得られた硬化剤水溶液を用いた以外は、実施例1と同様にして砂組成物を調製した。硫黄原子含有量を表2に示す。また、得られた砂組成物について、可使時間を測定した。結果を表2に示す。
得られた砂組成物を用いた以外は、実施例4と同様にしてテストピースを製造し、圧縮強度を測定した。結果を表2に示す。
[Example 5]
Xylene sulfonic acid, lactic acid, methanol and water were mixed in a mass ratio (xylene sulfonic acid: lactic acid: methanol: water) = 15: 25: 5: 55 to prepare an aqueous curing agent solution.
A sand composition was prepared in the same manner as in Example 1 except that the obtained aqueous curing agent solution was used. The sulfur atom content is shown in Table 2. Moreover, the pot life was measured about the obtained sand composition. The results are shown in Table 2.
A test piece was produced in the same manner as in Example 4 except that the obtained sand composition was used, and the compressive strength was measured. The results are shown in Table 2.

[実施例6]
キシレンスルホン酸と乳酸とメタノールと水とを質量比(キシレンスルホン酸:乳酸:メタノール:水)=30:0:5:65の割合で混合し、硬化剤水溶液を調製した。
得られた硬化剤水溶液を用いた以外は、実施例1と同様にして砂組成物を調製した。硫黄原子含有量を表2に示す。また、得られた砂組成物について、可使時間を測定した。結果を表2に示す。
得られた砂組成物を用いた以外は、実施例4と同様にしてテストピースを製造し、圧縮強度を測定した。結果を表2に示す。
[Example 6]
Xylene sulfonic acid, lactic acid, methanol and water were mixed in a mass ratio (xylene sulfonic acid: lactic acid: methanol: water) = 30: 0: 5: 65 to prepare an aqueous curing agent solution.
A sand composition was prepared in the same manner as in Example 1 except that the obtained aqueous curing agent solution was used. The sulfur atom content is shown in Table 2. Moreover, the pot life was measured about the obtained sand composition. The results are shown in Table 2.
A test piece was produced in the same manner as in Example 4 except that the obtained sand composition was used, and the compressive strength was measured. The results are shown in Table 2.

[比較例1]
硫酸:キシレンスルホン酸と乳酸とメタノールと水とを質量比(硫酸:キシレンスルホン酸:乳酸:メタノール:水)=28.8:22.8:6:8.5:33.9の割合で混合し、硬化剤水溶液を調製した。
得られた硬化剤水溶液を用いた以外は、実施例1と同様にして砂組成物を調製した。硫黄原子含有量を表2に示す。また、得られた砂組成物について、可使時間を測定した。結果を表2に示す。
[Comparative Example 1]
Sulfuric acid: xylene sulfonic acid, lactic acid, methanol and water are mixed in a mass ratio (sulfuric acid: xylene sulfonic acid: lactic acid: methanol: water) = 28.8: 22.8: 6: 8.5: 33.9 Then, an aqueous curing agent solution was prepared.
A sand composition was prepared in the same manner as in Example 1 except that the obtained aqueous curing agent solution was used. The sulfur atom content is shown in Table 2. Moreover, the pot life was measured about the obtained sand composition. The results are shown in Table 2.

得られた砂組成物の一部を、直ちに温度25℃、湿度50%の条件下、内径50mm、高さ50mmの円柱状の型が4つ形成されたテストピース作製用木型に充填し、そのまま静置させ、混練開始から30分経過した時点で木型からテストピースを取り出した(抜型時間30分)。
得られたテストピースについて、混練開始から30分、1時間、3時間及び24時間経過後の圧縮強度を測定した。結果を表2に示す。なお、比較例1では、混練開始から10分経過後に木型からテストピースを取り出そうとしたが、抜型できなかった。
A portion of the obtained sand composition was immediately filled into a test piece production wooden mold in which four cylindrical molds having an inner diameter of 50 mm and a height of 50 mm were formed under the conditions of a temperature of 25 ° C. and a humidity of 50%. The test piece was taken out from the wooden mold after 30 minutes from the start of kneading (molding time 30 minutes).
About the obtained test piece, the compressive strength was measured after 30 minutes, 1 hour, 3 hours, and 24 hours from the start of kneading. The results are shown in Table 2. In Comparative Example 1, an attempt was made to take out the test piece from the wooden mold 10 minutes after the start of kneading, but the mold could not be removed.

[比較例2]
硫酸:キシレンスルホン酸と乳酸とメタノールと水とを質量比(硫酸:キシレンスルホン酸:乳酸:メタノール:水)=35:23.4:3:9.2:29.4の割合で混合し、硬化剤水溶液を調製した。
得られた硬化剤水溶液を用いた以外は、実施例1と同様にして砂組成物を調製した。硫黄原子含有量を表2に示す。また、得られた砂組成物について、可使時間を測定した。結果を表2に示す。
得られた砂組成物を用いた以外は、比較例1と同様にしてテストピースを製造し、圧縮強度を測定した。結果を表2に示す。なお、比較例2では、混練開始から10分経過後に木型からテストピースを取り出すことができたので(抜型時間10分)、混練開始から10分経過後の圧縮強度も測定した。
[Comparative Example 2]
Sulfuric acid: xylene sulfonic acid, lactic acid, methanol and water are mixed in a mass ratio (sulfuric acid: xylene sulfonic acid: lactic acid: methanol: water) = 35: 23.4: 3: 9.2: 29.4, An aqueous curing agent solution was prepared.
A sand composition was prepared in the same manner as in Example 1 except that the obtained aqueous curing agent solution was used. The sulfur atom content is shown in Table 2. Moreover, the pot life was measured about the obtained sand composition. The results are shown in Table 2.
A test piece was produced in the same manner as in Comparative Example 1 except that the obtained sand composition was used, and the compressive strength was measured. The results are shown in Table 2. In Comparative Example 2, since the test piece could be taken out from the wooden mold 10 minutes after the start of kneading (molding time 10 minutes), the compressive strength 10 minutes after the start of kneading was also measured.

[比較例3]
比較例1と同様にして硬化剤水溶液を調製した。
得られた硬化剤水溶液及び反応生成物(d)を用いた以外は、実施例1と同様にして砂組成物を調製した。硫黄原子含有量を表2に示す。また、得られた砂組成物について、可使時間を測定した。結果を表2に示す。
得られた砂組成物を用いた以外は、比較例1と同様にしてテストピースを製造し、圧縮強度を測定した。結果を表2に示す。なお、比較例3では、混練開始から10分経過後に木型からテストピースを取り出そうとしたが、抜型できなかった。
[Comparative Example 3]
A curing agent aqueous solution was prepared in the same manner as in Comparative Example 1.
A sand composition was prepared in the same manner as in Example 1 except that the obtained aqueous curing agent solution and reaction product (d) were used. The sulfur atom content is shown in Table 2. Moreover, the pot life was measured about the obtained sand composition. The results are shown in Table 2.
A test piece was produced in the same manner as in Comparative Example 1 except that the obtained sand composition was used, and the compressive strength was measured. The results are shown in Table 2. In Comparative Example 3, an attempt was made to take out the test piece from the wooden mold 10 minutes after the start of kneading, but the mold could not be removed.

[比較例4]
比較例2と同様にして硬化剤水溶液を調製した。
得られた硬化剤水溶液及び反応生成物(d)を用いた以外は、実施例1と同様にして砂組成物を調製した。硫黄原子含有量を表2に示す。また、得られた砂組成物について、可使時間を測定した。結果を表2に示す。
得られた砂組成物を用いた以外は、比較例1と同様にしてテストピースを製造し、圧縮強度を測定した。結果を表2に示す。なお、比較例4では、混練開始から10分経過後に木型からテストピースを取り出すことができたので(抜型時間10分)、混練開始から10分経過後の圧縮強度も測定した。
[Comparative Example 4]
A curing agent aqueous solution was prepared in the same manner as in Comparative Example 2.
A sand composition was prepared in the same manner as in Example 1 except that the obtained aqueous curing agent solution and reaction product (d) were used. The sulfur atom content is shown in Table 2. Moreover, the pot life was measured about the obtained sand composition. The results are shown in Table 2.
A test piece was produced in the same manner as in Comparative Example 1 except that the obtained sand composition was used, and the compressive strength was measured. The results are shown in Table 2. In Comparative Example 4, since the test piece could be taken out from the wooden mold 10 minutes after the start of kneading (molding time 10 minutes), the compressive strength 10 minutes after the start of kneading was also measured.

Figure 2019171449
Figure 2019171449

表2中、「硫黄原子含有量」における「S/硬化剤」は、硬化剤の総質量に対する硬化剤中の硫黄原子含有量(質量%)である。「S/酸硬化性樹脂」は、酸硬化性樹脂100質量部に対する硬化剤中の硫黄原子含有量(質量部)である。「S/耐火性粒状材料」は、耐火性粒状材料1000質量部に対する量(質量部)である。   In Table 2, “S / curing agent” in “sulfur atom content” is the sulfur atom content (% by mass) in the curing agent with respect to the total mass of the curing agent. “S / acid curable resin” is the sulfur atom content (parts by mass) in the curing agent with respect to 100 parts by mass of the acid curable resin. “S / Refractory granular material” is an amount (part by mass) relative to 1000 parts by mass of the refractory granular material.

表2の結果より、実施例4〜6の場合、比較例1〜4に比べて可使時間が長いにもかかわらず、短時間で抜型可能であった。


From the results of Table 2, in Examples 4 to 6, although the pot life was longer than that of Comparative Examples 1 to 4, it was possible to remove the mold in a short time.


Claims (10)

マイクロ波を透過する材料からなる鋳型造型用型に、耐火性粒状材料と酸硬化性樹脂と硬化剤とを含む鋳型造型用砂組成物を充填し、マイクロ波を照射して、前記鋳型造型用砂組成物に含まれる酸硬化性樹脂を硬化させる、鋳型の製造方法。   A mold molding mold made of a material that transmits microwaves is filled with a sand mold molding mold composition containing a refractory granular material, an acid curable resin, and a curing agent, and irradiated with microwaves for the mold molding. A method for producing a mold, wherein an acid curable resin contained in a sand composition is cured. 硬化剤中の硫黄原子含有量が、硬化剤の総質量に対して1.5〜6.0質量%である、請求項1に記載の鋳型の製造方法。   The manufacturing method of the casting_mold | template of Claim 1 whose sulfur atom content in a hardening | curing agent is 1.5-6.0 mass% with respect to the total mass of a hardening | curing agent. 硬化剤中の硫黄原子含有量が、前記酸硬化性樹脂100質量部に対して0.8〜2.6質量部である、請求項1又は2に記載の鋳型の製造方法。   The manufacturing method of the casting_mold | template of Claim 1 or 2 whose sulfur atom content in a hardening | curing agent is 0.8-2.6 mass parts with respect to 100 mass parts of said acid curable resins. 硬化剤中の硫黄原子含有量が、前記耐火性粒状材料1000質量部に対して0.07〜0.20質量部である、請求項1〜3のいずれか一項に記載の鋳型の製造方法。   The manufacturing method of the casting_mold | template as described in any one of Claims 1-3 whose sulfur atom content in a hardening | curing agent is 0.07-0.20 mass part with respect to 1000 mass parts of said refractory granular materials. . 前記鋳型造型用砂組成物中の水の含有量が、前記耐火性粒状材料1000質量部に対して3〜4質量部である、請求項1〜4のいずれか一項に記載の鋳型の製造方法。   The mold production according to any one of claims 1 to 4, wherein a content of water in the mold molding sand composition is 3 to 4 parts by mass with respect to 1000 parts by mass of the refractory granular material. Method. 比誘電率(εr)が7以下である材料からなる、鋳型造型用型。 A mold making mold made of a material having a relative dielectric constant (ε r ) of 7 or less. 前記材料がガラスとポリアミドとを含む材料である、請求項6に記載の鋳型造型用型。   The mold for mold making according to claim 6, wherein the material includes glass and polyamide. マイクロ波照射工程を有する鋳型の製造方法に用いられる、請求項6又は7に記載の鋳型造型用型。   The mold for mold making according to claim 6 or 7, which is used in a method for producing a mold having a microwave irradiation step. 請求項6〜8のいずれか一項に記載の鋳型造型用型の製造方法であって、
三次元積層造形により鋳型造型用型を製造する、鋳型造型用型の製造方法。
It is a manufacturing method of the mold for mold making according to any one of claims 6 to 8,
A method for producing a mold for mold making, wherein the mold for mold making is produced by three-dimensional additive manufacturing.
前記鋳型造型用型が請求項6〜8のいずれか一項に記載の鋳型造型用型である、請求項1〜5のいずれか一項に記載の鋳型の製造方法。   The method for producing a mold according to any one of claims 1 to 5, wherein the mold making mold is a mold making mold according to any one of claims 6 to 8.
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