专利名称：固化剂组合物的制作方法
技术领域：
本发明涉及铸型的制造中使用的水溶性酚醛树脂用的固化剂组合物及使用了固化剂组合物的铸型的制造方法。
背景技术：
作为使用粘结剂来制造主模或型芯这样的铸型的造型法，已知有自固性铸型造型法。特别是对于有机自固性铸型造型法，以机械铸件领域为中心，从生产率、铸件品质、安全卫生方面的观点出发，有机自固性铸型造型法已经取代无机系而成为通用的造型法。作为上述有机自固性铸型造型法，已知用酯化合物使含有水溶性酚醛树脂的粘结剂固化的铸型造型法。在专利文献1中，提出了一种有机酯固化型型砂用粘结剂组合物，其通过相对于水溶性酚醛树脂含有特定比例的酚化合物单体，能够在不使铸型的最终强度降低的情况下延长可用时间(也称为适用期或可作业时间，working life)。在专利文献1中，作为有机酯，例示了内酯类等环状酯化合物以及由直链结构的羧酸和醇衍生的酯化合物。此外，在专利文献2中，提出了一种固化剂组合物，其通过配合具有活性炭的有机酯，除了可得到高的铸型强度，还能够有效地捕捉在制造工序中产生的甲醛。在专利文献2 的固化剂组合物中，以在不使铸型的最终强度降低的情况下延长可用时间为目的，也配合有酚化合物单体。此外，与具有活性炭的有机酯不同，还配合有用于使水溶性酚醛树脂固化的有机酯。再有，专利文献2所示的具有活性炭的有机酯或用于使水溶性酚醛树脂固化的有机酯均为由直链结构的羧酸和醇衍生的酯化合物或者是内酯类等环状酯化合物。现有技术文献专利文献专利文献1 日本特开平6-277791号公报专利文献2 日本特开平11-33670号公报
发明内容
发明要解决的问题铸件的制造环境是一直在外部空气温度下暴露一年。此外，用于制造铸件的铸型 (砂型)处于因填充而受热、一边重复再生一边使用的环境。因而，对于通过回收暂时在铸造中使用的铸型而得到的再生砂(将铸造后的铸型返回到砂状的状态的砂)，特别是一到夏季温度就上升，因此过剩地促进水溶性酚醛树脂的固化反应，有混炼砂的可用时间缩短的倾向。其结果是，特别是在夏季，容易发生将混炼砂填充到木制砂箱等中时的作业性的降低以及铸型的最终强度的下降等问题。在上述专利文献1、2中，通过在固化剂组合物等中配合间苯二酚等酚化合物单体来延长可用时间。可是，如果仅配合酚化合物单体，可用时间的延长效果并不充分，特别是在夏季等外部空气温度高时，难以充分确保可用时间。
本发明提供一种在不使铸型的最终强度降低的情况下能够充分确保可用时间的固化剂组合物及使用了固化剂组合物的铸型的制造方法。用于解决问题的手段本发明的固化剂组合物是铸型制造中使用的水溶性酚醛树脂用的固化剂组合物， 其中，所述固化剂组合物含有由具有支链的羧酸和醇衍生的碳原子数为5 13的支链酯化合物。本发明的铸型的制造方法是将通过在型砂中添加固化剂组合物及水溶性酚醛树脂而得到的混合物进行填充并造型的铸型的制造方法，其中，所述固化剂组合物是上述本发明的固化剂组合物，而且填充时的上述混合物的温度为30°C以上。发明效果根据本发明的固化剂组合物，由于含有在由骨架中的羧酸衍生的部分具有支链、 且碳原子数为5 13的酯化合物(以下也称为支链酯化合物)作为固化成分，因此能够将水溶性酚醛树脂的固化时间调整到适当的范围。由此，能够在不使铸型的最终强度降低的情况下充分确保可用时间。即，根据本发明的固化剂组合物，能够在不使铸型的最终强度降低的情况下，提高填充混炼砂时的作业性。此外，根据本发明的铸型的制造方法，由于与上述同样的理由，能够在不使铸型的最终强度降低的情况下，提高填充混炼砂时的作业性。
具体实施例方式本发明的固化剂组合物可用于通过酯化合物使水溶性酚醛树脂固化的铸型铸造法，其含有由具有支链的羧酸和醇衍生的碳原子数为5 13的支链酯化合物。从最终强度及处理容易性的观点出发，支链酯化合物的支链优选为支链烷基或支链亚烷基。以下，对本发明的固化剂组合物中含有的成分进行说明。〈支链酯化合物〉为了在不使铸型的最终强度降低的情况下充分确保可用时间，本发明的固化剂组合物中含有上述的支链酯化合物。该支链酯化合物的碳原子数为5 13，但为了充分确保可用时间，优选碳原子数为6以上，更优选为7以上。此外，从铸型强度的观点出发，优选碳原子数为10以下。从以上观点出发，优选支链酯化合物的碳原子数为6 13，更优选为 7 10。对于支链酯化合物的支链的碳原子数，从铸型强度的观点出发，优选为1 4，更优选为1 2。对于支链酯化合物的酯键的数量，从铸型强度的观点出发，优选为1 5个，更优选为1 2个，进一步优选为2个。此外，支链酯化合物可以是部分酯，也可以是完全酯，但从铸型强度的观点出发，优选完全酯。对于用于形成支链酯化合物的具有支链的羧酸，从充分确保可用时间的观点和铸型强度的观点出发，优选其碳原子数为4 12，更优选为5 10，进一步优选为6 8。从同样的观点出发，所述具有支链的羧酸优选在羰基的α-位具有支链，更优选该α-位的碳与包括羰基的碳的3个碳和1个氢结合。对于用于形成支链酯化合物的醇，从充分确保可用时间的观点和铸型强度的观点出发，优选其碳原子数为1 4，更优选为1 3，进一步优选为1 2。从同样的观点出发，该醇优选是1元醇。此外，从同样的观点出发，该醇优选是直链醇。作为支链酯化合物的优选的结构，可列举出用下述通式(I)表示的结构。
权利要求
1.一种固化剂组合物，其是铸型制造中使用的水溶性酚醛树脂用的固化剂组合物，其中，所述固化剂组合物含有由具有支链的羧酸和醇衍生的碳原子数为5 13的支链酯化合物。
2.根据权利要求1所述的固化剂组合物，其中，所述支链酯化合物具有由下述通式(I) 表示的结构，Λ'2 uη (ι)式中，η为1 7的整数，X为H或R3OCO^AR2及R3为碳原子数为1 4的烷基且它们可以相同也可以不相同。
3.根据权利要求1或2所述的固化剂组合物，其中，所述具有支链的羧酸的碳原子数为 4 12。
4.根据权利要求1 3中任一项所述的固化剂组合物，其中，所述醇的碳原子数为1 4。
5.根据权利要求1 4中任一项所述的固化剂组合物，其中，所述支链酯化合物为选自 2-乙基丁二酸二甲酯、2-甲基戊二酸二甲酯、2-甲基己二酸二甲酯、2-乙基己酸甲酯、2-乙基己酸乙酯、2-甲基癸二酸二甲酯、2-乙基壬二酸二甲酯、2-乙基戊二酸二乙酯、2-(正丙基)戊二酸二甲酯、2_(正丁基)丁二酸二乙酯、2-(正丁基)丁二酸二甲酯、2-甲基庚二酸二乙酯及2-甲基辛二酸二甲酯之中的1种以上。
6.根据权利要求1 5中任一项所述的固化剂组合物，其中，所述支链酯化合物的含量为10重量％以上。
7.根据权利要求1 6中任一项所述的固化剂组合物，其中，进一步含有酚化合物单体。
8.根据权利要求7所述的固化剂组合物，其中，所述酚化合物单体为选自间苯二酚及双酚A之中的1种以上。
9.根据权利要求7或8所述的固化剂组合物，其中，所述酚化合物单体与所述支链酯化合物的重量比即酚化合物单体/支链酯化合物为1/99 9/1。
10.根据权利要求7 9中任一项所述的固化剂组合物，其中，所述酚化合物单体的含量为1 30重量％。
11.根据权利要求1 10中任一项所述的固化剂组合物，其中，进一步含有其它酯化合物。
12.根据权利要求11所述的固化剂组合物，其中，所述其它酯化合物是选自环状酯化合物、由直链结构的羧酸和醇衍生的酯化合物及无机酯之中的1种以上的酯化合物。
13.根据权利要求11或12所述的固化剂组合物，其中，所述支链酯化合物与所述其它酯化合物的重量比即支链酯化合物/其它酯化合物为1/99 99/1。
14.根据权利要求11 13中任一项所述的固化剂组合物，其中，所述其它酯化合物的含量为10 95重量％。
15.一种铸型的制造方法，其是将通过在型砂中添加固化剂组合物及水溶性酚醛树脂而得到的混合物进行填充并造型的铸型的制造方法，其中，所述固化剂组合物是权利要求1 14中任一项所述的固化剂组合物，而且填充时的所述混合物的温度为30°C以上。
全文摘要
本发明提供一种在不降低铸型的最终强度的情况下能够充分确保可用时间的固化剂组合物及使用了该固化剂组合物的铸型的制造方法。本发明的固化剂组合物是铸型制造中使用的水溶性酚醛树脂用的固化剂组合物，其中，所述固化剂组合物含有由具有支链的羧酸和醇衍生的碳原子数为5～13的支链酯化合物。
文档编号C08K5/10GK102387877SQ201080015989
公开日2012年3月21日 申请日期2010年4月7日 优先权日2009年4月10日
发明者船田等, 键谷昌彦 申请人:花王株式会社