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公開番号2025126136
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-08-28
出願番号2025011816
出願日2025-01-28
発明の名称鋳型用組成物
出願人花王株式会社
代理人弁理士法人ユニアス国際特許事務所
主分類B22C 1/00 20060101AFI20250821BHJP(鋳造;粉末冶金)
要約【課題】硫黄分を増やすことなく低温環境下での鋳型強度の低下を抑制することができる鋳型用組成物、鋳型造型用硬化剤組成物、及び鋳型の製造方法を提供すること。
【解決手段】
酸硬化性樹脂と、前記酸硬化性樹脂を硬化させる硬化剤と、耐火性粒子と、を含有する鋳型用組成物であって、前記硬化剤が芳香族スルホン酸(A)を含み、前記硬化剤に含まれる前記芳香族スルホン酸(A)が有するアルキル基の、前記芳香族スルホン酸(A)一分子当たりの平均総炭素数が、2.0超11.0以下である、鋳型用組成物。
【選択図】なし
特許請求の範囲【請求項１】
酸硬化性樹脂と、前記酸硬化性樹脂を硬化させる硬化剤と、耐火性粒子と、を含有する鋳型用組成物であって、
前記硬化剤が、下記一般式（Ａ）で表される芳香族スルホン酸（Ａ）を含み、
前記芳香族スルホン酸（Ａ）が、下記一般式（Ａ’）で表される芳香族スルホン酸（Ａ’）を含み、
前記硬化剤に含まれる前記芳香族スルホン酸（Ａ）が有するアルキル基の、前記芳香族スルホン酸（Ａ）一分子当たりの平均総炭素数が、２．０超１１．０以下である、鋳型用組成物。
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44
154
（前記一般式（Ａ）において、Ｒ
１
、Ｒ
２
、Ｒ
３
、Ｒ
４
及びＲ
５
はそれぞれ独立に水素、又はアルキル基を示す。）
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50
158
（前記一般式（Ａ’）において、Ｒ
１
’、Ｒ
２
’、Ｒ
３
’、Ｒ
４
’及びＲ
５
’はそれぞれ独立に水素、又はアルキル基を示し、当該アルキル基の総炭素数が３以上１８以下である。）
続きを表示（約 1,500 文字）【請求項２】
前記芳香族スルホン酸（Ａ’）一分子が有するアルキル基のそれぞれの炭素数が、１以上１４以下である、請求項１に記載の鋳型用組成物。
【請求項３】
前記芳香族スルホン酸（Ａ）中の前記芳香族スルホン酸（Ａ’）の含有量が、１．０質量％以上１００質量％以下である、請求項１に記載の鋳型用組成物。
【請求項４】
前記芳香族スルホン酸（Ａ）が、下記一般式（Ａ”）で表される芳香族スルホン酸（Ａ”）を含む、請求項１に記載の鋳型用組成物。
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48
170
（前記一般式（Ａ”）において、Ｒ
１
”、Ｒ
２
”、Ｒ
３
”、Ｒ
４
”及びＲ
５
”はそれぞれ独立に水素、又はアルキル基を示し、当該アルキル基の総炭素が０以上２以下である。）
【請求項５】
前記芳香族スルホン酸（Ａ”）一分子が有するアルキル基のそれぞれの炭素数が、１以上２以下である、請求項４に記載の鋳型用組成物。
【請求項６】
前記芳香族スルホン酸（Ａ）中の前記芳香族スルホン酸（Ａ”）の含有量が、２０質量％以上９９質量％以下である、請求項４に記載の鋳型用組成物。
【請求項７】
前記硬化剤が、無機酸を含有する、請求項１に記載の鋳型用組成物。
【請求項８】
前記酸硬化性樹脂がフラン樹脂を含有する、請求項１に記載の鋳型用組成物。
【請求項９】
前記耐火性粒子１００質量部に対する前記酸硬化性樹脂の含有量が０．５質量部以上１．５質量部以下であり、前記耐火性粒子１００質量部に対する前記硬化剤の含有量が０．０７質量部以上１質量部以下である、請求項１～８の何れか１項に記載の鋳型用組成物。
【請求項１０】
酸硬化性樹脂と、前記酸硬化性樹脂を硬化させる硬化剤と、耐火性粒子と、を含有する鋳型用組成物であって、
前記硬化剤が、下記一般式（Ａ）で表される芳香族スルホン酸（Ａ）を含み、
前記芳香族スルホン酸（Ａ）が、下記一般式（Ａ’）で表される芳香族スルホン酸（Ａ’）、及び下記一般式（Ａ”）で表される芳香族スルホン酸（Ａ”）を含む、鋳型用組成物。
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44
154
（前記一般式（Ａ）において、Ｒ
１
、Ｒ
２
、Ｒ
３
、Ｒ
４
及びＲ
５
はそれぞれ独立に水素、又はアルキル基を示す。）
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50
158
（前記一般式（Ａ’）において、Ｒ
１
’、Ｒ
２
’、Ｒ
３
’、Ｒ
４
’及びＲ
５
’はそれぞれ独立に水素、又はアルキル基を示し、当該アルキル基の総炭素数が３以上１８以下である。）
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48
170
（前記一般式（Ａ”）において、Ｒ
１
”、Ｒ
２
”、Ｒ
３
”、Ｒ
４
”及びＲ
５
”はそれぞれ独立に水素、又はアルキル基を示し、当該アルキル基の総炭素が０以上２以下である。）
（【請求項１１】以降は省略されています）
発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、鋳型用組成物に関する。
続きを表示（約 2,100 文字）【背景技術】
【０００２】
酸硬化性自硬性鋳型は、珪砂等の耐火性粒子に、酸硬化性樹脂を含有する鋳型造型用粘結剤と、リン酸、有機スルホン酸、硫酸等を含有する硬化剤とを添加し、これらを混練した後、得られた混練砂を木型等の原型に充填し、酸硬化性樹脂を硬化させて製造される。酸硬化性樹脂には、フラン樹脂やフェノール樹脂等が用いられており、フラン樹脂には、フルフリルアルコール、フルフリルアルコール・尿素ホルムアルデヒド樹脂、フルフリルアルコール・ホルムアルデヒド樹脂、フルフリルアルコール・フェノール・ホルムアルデヒド樹脂、その他公知の変性フラン樹脂等が用いられている（例えば、特許文献１）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
特開２０１３－１５１０１９号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
フラン樹脂を含有する鋳型造型用粘結剤組成物は、寒冷地から温暖地まで様々な地域で用いられているが、低温環境下（例えば５℃以下）では鋳型強度が低下するという課題がある。当該課題に対し、硬化剤の添加量や濃度を増やすことによって低温環境下における鋳型造型用粘結剤組成物の鋳型強度の低下を抑制することが考えられる。
【０００５】
しかし、硬化剤は有機スルホン酸、硫酸等の硫黄原子を含有する酸を含むため、硬化剤の添加量や濃度を増やすと鋳造時における二酸化硫黄等のＳＯｘガス等によって鋳物の球状化不良が生じて鋳物品質の低下を招く。そのため、硬化剤中の硫黄分を増やすことなく低温環境下での鋳型強度の低下を抑制することが求められている。
【０００６】
本発明は、硫黄分を増やすことなく低温環境下での鋳型強度の低下を抑制することができる鋳型用組成物、鋳型造型用硬化剤組成物、及び鋳型の製造方法を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は、
酸硬化性樹脂と、前記酸硬化性樹脂を硬化させる硬化剤と、耐火性粒子と、を含有する鋳型用組成物であって、
前記硬化剤が、下記一般式（Ａ）で表される芳香族スルホン酸（Ａ）を含み、
前記芳香族スルホン酸（Ａ）が、下記一般式（Ａ’）で表される芳香族スルホン酸（Ａ’）を含み、
前記硬化剤に含まれる前記芳香族スルホン酸（Ａ）が有するアルキル基の、前記芳香族スルホン酸（Ａ）一分子当たりの平均総炭素数が、２．０超１１．０以下である。
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150
（前記一般式（Ａ）において、Ｒ
１
、Ｒ
２
、Ｒ
３
、Ｒ
４
及びＲ
５
はそれぞれ独立に水素、又はアルキル基を示す。）
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155
（前記一般式（Ａ’）において、Ｒ
１
’、Ｒ
２
’、Ｒ
３
’、Ｒ
４
’及びＲ
５
’はそれぞれ独立に水素、又はアルキル基を示し、当該アルキル基の総炭素数が３以上１８以下である。）
【０００８】
また、本発明は、
酸硬化性樹脂を硬化させる硬化剤を含有する鋳型造型用硬化剤組成物であって、
前記硬化剤が、前記一般式（Ａ）で表される芳香族スルホン酸（Ａ）を含み、
前記芳香族スルホン酸（Ａ）が、前記一般式（Ａ’）で表される芳香族スルホン酸（Ａ’）を含み、
前記硬化剤に含まれる前記芳香族スルホン酸（Ａ）が有するアルキル基の、前記芳香族スルホン酸（Ａ）一分子当たりの平均総炭素数が、２．０超１１．０以下である。
【０００９】
また、本発明は、
酸硬化性樹脂と、前記酸硬化性樹脂を硬化させる硬化剤と、耐火性粒子と、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含む鋳型の製造方法であって、
前記硬化剤が、前記一般式（Ａ）で表される芳香族スルホン酸（Ａ）を含み、
前記芳香族スルホン酸（Ａ）が、前記一般式（Ａ’）で表される芳香族スルホン酸（Ａ’）を含み、
前記硬化剤に含まれる前記芳香族スルホン酸（Ａ）が有するアルキル基の、前記芳香族スルホン酸（Ａ）一分子当たりの平均総炭素数が、２．０超１１．０以下である。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、硫黄分を増やすことなく低温環境下での鋳型強度の低下を抑制することができる、鋳型用組成物、鋳型造型用硬化剤組成物、及び鋳型の製造方法を提供することができる。
【発明を実施するための形態】
（【００１１】以降は省略されています）

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