DE10031954A1

DE10031954A1 - Heiss härtendes Bindemittelsystem auf der Basis nachwachsender Rohstoffe

Info

Publication number: DE10031954A1
Application number: DE2000131954
Authority: DE
Inventors: Christian Priebe; Andreas Werner
Original assignee: Ashland Suedchemie Kernfest GmbH
Current assignee: Ashland Suedchemie Kernfest GmbH
Priority date: 2000-06-30
Filing date: 2000-06-30
Publication date: 2002-02-21

Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Bindemittelsystem, umfassend (A) das Reaktionsprodukt aus (a) einem ungesättigten Carbonsäureanhydrid mit (b1) einem Triglycerid, das ein oder mehrere, verzweigte oder geradkettige, ungesättigte Fettsäure(n) aufweist, die gleich oder verschieden sein können, oder (b2) einer oder verschiedenen, geradkettigen oder verzweigten, ungesättigten Fettsäure(n), oder einem Derivat davon, ausgewählt aus Fettalkoholen, Fettalkoholethern und Fettsäureestern, oder (b3) Mischungen aus (b1) und (b2); wobei die Doppelbindungen der Komponenten (b1) und/oder (b2) teilweise hydriert oder epoxidiert sein können, mit der Maßgabe, daß mindestens zwei Doppelbindungen pro Molekül vorhanden sind; (B) eine epoxidierte Verbindung mit mindestens zwei Epoxideinheiten pro Molekül; (C) einen Katalysator; und (D) einen Formstoff, dadurch gekennzeichnet, daß der Formstoff (D) im Gewichtsüberschuß, bezogen auf das Gesamtgewicht der Komponenten (A), (B) und (C), vorliegt.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein neuartiges Bindemittelsystem auf Basis nachwachsender Rohstoffe, das sich insbesondere in Gießereianwendungen zur Herstellung von Formkörpern und -Kernen durch Einwirkung von Wärme eignet.

Warm härtende Bindemittel für Gießereianwendungen werden allgemein als Hot-Box, Warm-Box oder Thermoschock-Bindemittel bezeichnet, da der Kernkasten oder die Form bzw. der Formkörper erhitzt werden müssen, um eine Aushärtung der aus Formstoff, Harz und Aushärtungsbeschleuniger bestehenden Formmischung zu bewirken.

Warm bzw. heiß härtende Verfahren zur Verfestigung von anorganischen oder organischen Formstoffen sind seit langem bekannt. In den späten 30iger Jahren des 20. Jahrhunderts wurde von Johannes Croning das sogenannte Croning-Verfahren, das auch als Shell-Prozess bezeichnet wird, entwickelt. Dieses Verfahren fand breite Anwendung in der Kernherstellung. Später wurden heiß härtende Verfahren (Hot-Box), warm härtendende Verfahren (Warm-Box) und Ende der 60iger Jahre Gashärtungsverfahren entwickelt, die heute überwiegend Anwendung finden. Viele Gußstücke können jedoch nur mit Hilfe der heiß härtenden Verfahren hergestellt werden.

Heiß härtende Bindemittel basieren üblicherweise auf Furan/Harnstoffharzen oder Phenol/Harnstoffharzen, die nach Zugabe eines Härters durch Erhitzen zu Duroplasten ausgehärtet werden. Als Härter werden typischerweise latente Säure-Katalysatoren verwendet. Dabei wird der Formstoff (z. B. Quarzsand, Chromerz-Sand oder Zirkonsand) mit den Komponenten des Bindemittels innig vermischt und mit Druckluft in einen die Konturen des herzustellenden Formkörpers wiedergebenden Hohlkörper (Werkzeug oder Kernkasten) geblasen (Schießen). Das Werkzeug hat eine Temperatur von 150-250°C. Bei dieser Temperatur findet eine Aushärtung des Bindemittels statt.

Allerdings weisen heiß härtende Verfahren neben Vorteilen bei Gießereianwendungen eine Reihe von Nachteilen bei der Formkörperherstellung auf.

Ein bestehendes Problem der beschriebenen heiß härtenden Bindemittel ist die Entwicklung von Formaldehyd- und Phenol-Dämpfen (Emissionen) bei der Temperatur der Formkörperherstellung. Auch beim Abguß stellt die Entwicklung von Methylisocyanat-Dämpfen bei harnstoffhaltigen Bindemitteln eine Umweltbelastung dar.

Aus diesen Gründen sind in der Vergangenheit zahlreiche Versuche unternommen worden, die Umweltbelastung bei der Formstoffherstellung und beim Abguß zu verringern.

In EP-B-0 316 517 sind heiß härtende Bindemittel basierend auf Phenol/Formaldehydharzen mit sauren, latenten Härtungsmitteln beschrieben, die zwar eine Verbesserung der bis dahin bekannten Systeme darstellen, jedoch das Problem nicht von Grund auf lösen, da die gleichen Grundbestandteile - Phenol/Formaldehydharz und latenter Säurehärter - verwendet werden.

US-A-5,275,648 beschreibt Epoxid- bzw. Epoxid-Novolak-Harze, die mit latenten Dicyanamid- oder Imidazol-Härtungsreagenzien nach dem Hot-Box-Verfahren ausgehärtet werden und bei der Härtung keine Phenol- oder Formaldehyd-Dämpfe entwickeln sollen. Allerdings ist dieses Verfahren erheblich langsamer als die reaktiven harnstoffhaltigen Hot-Box-Systeme und birgt zudem den Nachteil erheblich höherer Materialkosten.

US-A-3,392,138 beschreibt Formsandbindemittel auf Basis eines Bisphenol-A-Harzes, eines epoxidierten Novolakharzes, Methylnadicsäureanhydrid (methyliertes Bicyclo-[2,2,1]-5-hepten-2,3-dicarbonsäureanhydrid) und m-Phenylendiamin in einem chlorierten Lösungsmittel. Dieser Vorschlag weist jedoch den Nachteil auf, chlorierte Lösungsmittel verwenden zu müssen, die ebenfalls bei der Formkörperherstellung und beim Abguß zur Entwicklung umweltschädlicher und giftiger Dämpfe führen.

1997 sind von R. Mühlhaupt et al. dreidimensional vernetzte, ungesättigte Polyesterharze aus Epoxidharzen und speziellen Fettderivaten beschrieben worden (R. Mühlhaupt, D. Hoffmann, S. Lawson und H. Warth, Angewandte makromolekulare Chemie 249, 1997, 79-92). Diese Autoren fanden, daß der Zusatz von geringen Mengen an Fasern (maximal 15% Flachs- oder Hanffasern mit einer Länge von etwa 2 mm) zu einer Verbesserung der mechanischen Eigenschaften des aus vorstehenden Harzen erhältlichen Polymers führen.

In dieser Literaturstelle findet sich jedoch kein Hinweis auf die günstige Wirkung des verwendeten Polyesterharzes bei der Verfestigung von großen Mengen an Formstoff.

Der Erfindung liegt somit die Aufgabe zugrunde, Bindemittelsysteme zur Verfügung zustellen, bei denen keine umweltschädlichen oder giftigen Dämpfe während der Formkörperherstellung oder des Abgusses auftreten, die vergleichbar schnell härten wie harnstoffhaltige Hot-Box-Systeme und niedrige Materialkosten haben.

Die vorliegende Aufgabe wird durch den überraschenden Befund gelöst, daß sich dreidimensional vernetzte Polyester auf der Basis

A) eines Reaktionsproduktes aus
- a) einem ungesättigten Carbonsäureanhydrid mit
- b) einem Triglycerid, das ein oder mehrere verzweigte oder geradkettige, ungesättigte Fettsäure(n) aufweist, die gleich oder verschieden sein können;
oder mit
- 1. einer oder verschiedenen, geradkettigen oder verzweigten, ungesättigten Fettsäure(n), oder einem Derivat davon, ausgewählt aus Fettalkoholen, Fettalkoholethern und Fettsäureestern, oder mit
- 2. Mischungen aus (b1) und (b2),
wobei die Doppelbindungen der Komponenten (b1) und/oder (b2) teilweise hydriert oder epoxidiert sein können, mit der Maßgabe, daß mindestens zwei Doppelbindungen pro Molekül vorhanden sind,
B) einer epoxidierten Verbindung mit mindestens zwei Epoxideinheiten pro Molekül, und
C) eines Katalysators,

dazu eignen, große Mengen an Formstoff zu verfestigen, ohne daß das polymere Netzwerk seinen Zusammenhalt verliert.

In der vorstehend genannten Literaturstelle (R. Mühlhaupt, D. Hoffmann, S. Lawson und H. Warth) dient der Zusatz von Fasern dazu, die Eigenschaften des Kunststoffes zu modifizieren. Überraschenderweise eignet sich der Kunststoff seinerseits jedoch außerordentlich gut als Verfestigungsmaterial für Formstoffe. Weiterhin ist überraschend, daß die Polyesterverbindungen in erstaunlich geringer Konzentration eingesetzt werden können, so daß sich große Mengen an Formstoff verfestigen lassen. Während in der vorstehend genannten Literaturstelle dem Polymer höchstens 15% Fremdstoffe zugesetzt werden, können dem Polymer in der vorliegenden Erfindung bis zu 99.5% Formstoff zugesetzt werden, ohne daß das polymere Netzwerk zerstört wird.

Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist somit ein Bindemittelsystem umfassend

A) ein Reaktionsprodukt aus
- a) einem ungesättigten Carbonsäureanhydrid mit
- b) einem Triglycerid, das ein oder mehrere, verzweigte oder geradkettige, ungesättigte Fettsäure(n) aufweist, die gleich oder verschieden sein können, oder
- c) einer oder verschiedenen, geradkettigen oder verzweigten, ungesättigten Fettsäure(n), oder einem Derivat davon, ausgewählt aus Fettalkoholen, Fettalkoholethern und Fettsäureestern, oder
- d) Mischungen aus (b1) und (b2),
wobei die Doppelbindungen der Komponenten (b1) und/oder (b2) teilweise hydriert oder epoxidiert sein können, mit der Maßgabe, daß mindestens zwei Doppelbindungen pro Molekül vorhanden sind,
B) eine epoxidierte Verbindung mit mindestens zwei Epoxideinheiten pro Molekül,
C) einen Katalysator, und
D) einen Formstoff,

dadurch gekennzeichnet, daß der Formstoff (D) im Gewichtsüberschuß, bezogen auf das Gesamtgewicht der Komponenten (A), (B) und (C), vorliegt.

Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist ferner die Verwendung des Bindemittelsystems zur Herstellung von Gießereikernen und -formen, zur Herstellung von Bau- und Dämmplatten, zur Imprägnierung von Stein- und Glaswolle oder als Bindemittel für Schleifscheiben und Kupplungsbeläge.

Gegenstand der Erfindung ist zudem ein geformter Körper, erhältlich durch Vermischen der Komponenten (A), (B), (C) und (D) des erfindungsgemäßen Bindemittelsystems, und anschließendem Härten bei einer Temperatur von 100 bis 300°C.

Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist zudem ein Verfahren zur Herstellung von Gießereikernen und -formen umfassend die Schritte (a) Vermischen der Komponenten des Bindemittels (A), (B) und (C) mit dem zu verfestigenden Formstoff (D), (b) Verarbeiten des Gemisches zur gewünschten Form und (c) Härten des Gemisches bei einer Temperatur von 100 bis 300°C.

Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist außerdem eine Polyesterverbindung erhältlich durch Umsetzung (A) eines Reaktionsprodukts aus (a) einem ungesättigten Carbonsäureanhydrid mit (b2) einer oder verschiedenen, geradkettigen oder verzweigten, ungesättigten Fettsäure(n), oder einem Derivat davon, ausgewählt aus Fettalkoholen, Fettalkoholethern und Fettsäureestern, wobei die Doppelbindungen der Komponente (b2) teilweise hydriert oder epoxidiert sein können, mit der Maßgabe, daß mindestens zwei Doppelbindungen pro Molekül vorhanden sind; mit (B) einer epoxidierte Verbindung mit mindestens zwei Epoxideinheiten pro Molekül und (C) einem Katalysator.

Komponente (A)

Als erfindungsgemäße Komponente (A) eignen sich die Reaktionsprodukte aus (a) einem ungesättigten Carbonsäureanhydrid mit (b1) einem Triglycerid, das eine oder mehrere, verzweigte oder geradkettige, ungesättigte Fettsäure(n) aufweist, die gleich oder verschieden sein können; oder mit (b2) einer oder verschiedenen, geradkettigen oder verzweigten, ungesättigten Fettsäure(n), oder einem Derivat davon, ausgewählt aus Fettalkoholen, Fettalkoholethern und Fettsäureestern, oder mit (b3) Mischungen aus (b1) und (b2), wobei die Doppelbindungen der Komponenten (b1) und/oder (b2) teilweise hydriert oder epoxidiert sein können, mit der Maßgabe, daß mindestens zwei Doppelbindungen pro Molekül vorhanden sind.

Komponente (a) Ungesättigtes Carbonsäureanhydrid

Als Carbonsäureanhydride eignen sich ungesättigte Carbonsäureanhydride, die mindestens eine Doppelbindung besitzen. Die Stellung der Doppelbindung zur Anhydrideinheit ist nicht kritisch. Besonders günstige Ergebnisse werden erhalten, wenn die Doppelbindung in konjugierter Stellung zur Anhydrideinheit vorliegt. Die Anhydride können mehrfach ungesättigt, aromatisch oder nicht aromatisch sein. Zur Herstellung der Komponente (A) können ein oder verschiedene Anhydrid(e) verwendet werden.

Beispielsweise können Maleinsäureanhydrid, Fumarsäureanhydrid, Itaconsäureanhydrid, Phthalsäureanhydrid, Naphthalin-1,8-dicarbonsäureanhydrid oder Nadicsäureanhydrid, oder Mischungen daraus eingesetzt werden. Besonders bevorzugt sind Maleinsäure- und Phthalsäureanhydrid und Gemische hieraus.

Komponente (b1) Triglyceride

Als Komponente (b1) eignen sich Triglyceride, die ein oder mehrere, verzweigte oder geradkettige, ungesättigte Fettsäure(n), die gleich oder verschieden sein können, aufweisen. Die Doppelbindungen der Triglyceride können dabei teilweise hydriert oder epoxidiert sein. Für eine polymere Vernetzungsreaktion mit der Epoxidkomponente (B) sind jedoch mindestens zwei Doppelbindungen pro Molekül erforderlich. Die Konfiguration der Doppelbindung ist in der vorliegenden Erfindung nicht wesentlich. Die Doppelbindungen im Fettsäureanteil könnnen cis oder trans konfiguriert sein.

Die Verteilung der Doppelbindungen auf die drei Fettsäurereste des Triglycerids ist ebenfalls nicht wesentlich. Beispielsweise eignen sich Triglyceride, die nur eine Fettsäure mit mindestens zwei Doppelbindungen aufweisen, wobei die beiden anderen Fettsäurereste gesättigt sein können. Die zwei essentiellen Doppelbindungen können aber auch auf die Fettsäurereste verteilt sein. Als Beispiel sei ein Triglycerid genannt, das zwei einfach ungesättigte Fettsäurereste und einen gesättigten Fettsäurerest enthält. Die genannten Beispiele haben jedoch nur erläuternden Charakter. Selbstverständlich sind über die genannten Beispiele hinaus weitere Kombinationen denkbar, die in der vorliegenden Erfindung Anwendung finden können.

In einer bevorzugten Ausführungsform wird die Komponente (b1) in Form von natürlichen Fetten und/oder Ölen bereitgestellt. Dafür eignen sich beispielsweise Leinöl, Hanföl, Rapsöl (erucasäurereich und -arm), Sonnenblumenöl, Baumwollsaatöl, Ricinusöl, Sojaöl, Erdnußöl, Kokosnußöl, Palmkernöl, Fischtranöl, Fischöl, Lardöl, Tallöl, Schweineschmalz, Rindertalg, Cashewnußöl oder Palmöl oder Mischungen hieraus.

Natürliche Fette und Öle liegen als Gemisch verschiedener Triglyceride vor und werden meist durch den Anteil der einzelnen Fettsäuren charakterisiert, wie in der folgenden Tabelle dargestellt.

Tab. 1

Zusammensetzung der wichtigsten technisch verwendeten Fette und Öle (Anzahl C-Atome: Anzahl Doppelbindungen), Angaben in %

Derjenige Anteil aus Triglyceriden, der nicht die erforderlichen zwei Doppelbindungen im Fettsäureanteil enthält, stört jedoch bei der nachfolgenden Reaktion sowohl mit dem Anhydrid (a) als auch mit dem Epoxid (B) nicht und kann entweder aus dem Gemisch abgetrennt werden (vorzugsweise vor der Reaktion mit dem Epoxid) oder aber im Gemisch und damit im Endprodukt enthalten bleiben. In einer bevorzugten Ausführungsform, findet keine Abtrennung statt. Dementsprechend kann das Triglyceridgemisch auch Fettmoleküle mit nur einer Doppelbindung enthalten, bevorzugt weniger als 20%, besonders bevorzugt weniger als 15% bezogen auf die Gesamtmenge an Triglyceriden. Ebenso stören Fettmoleküle, die keine Doppelbindung enthalten, nicht. In einer bevorzugten Ausführungsform sollte der Anteil an gesättigten Fettmolekülen einen Anteil von 10%, besonders bevorzugt von 5%, bezogen auf die Gesamtmenge an Triglyceriden, nicht überschreiten.

Erfindungsgemäß werden solche Fette und Öle bevorzugt, die einen hohen Anteil an ungesättigten Fettsäuren, mit der vorstehend genannten Maßgabe von mindestens zwei Doppelbindungen pro Molekül, aufweisen. Der Anteil an ungesättigten Fettsäuren läßt sich nach bekannten Methoden mit Hilfe der Iodzahl ermitteln.

Neben natürlichen Triglyceriden eignen sich auch modifizierte Triglyceride aus verzweigten oder geradkettigen Fettsäuren.

Als modifizierte Triglyceriden werden in der vorliegenden Erfindung solche Verbindungen verstanden, bei denen die ungesättigten Stellen der Fettsäureeinheiten zum Teil chemisch modifiziert sind, z. B. teilweise hydriert oder epoxidiert sind. Der Grad der Modifizierung ist nicht kritisch, solange zwei Doppelbindungen pro Molekül erhalten bleiben. In einer bevorzugten Ausführungsform sollte der Modifizierungsgrad einen Anteil von 40%, bevorzugt von 20%, bezogen auf die Gesamtzahl der vorhandenen Doppelbindungen, nicht überschreiten.

Bevorzugt werden solche natürliche oder modifizierte Triglyceride verwendet, die im Fettsäureanteil eine Kettenlänge von 3 bis 24 Kohlenstoffatomen, bevorzugt von 10 bis 22 Kohlenstoffatomen, aufweisen.

Zur Herstellung der Komponente (A) können ein oder verschiedene Triglycerid(e) eingesetzt werden.

Komponente (b2) Fettsäuren und Fettsäurederivate

Als Komponente (b2) können verzweigte oder geradkettige, ungesättigte Fettsäuren oder Fettsäurederivate verwendet werden. Für den Aufbau eines polymeren Netzwerkes ist es notwendig, daß die Komponente (b2) mindestens zwei Doppelbindungen pro Molekül aufweist.

Als Fettsäurederivate werden in der vorliegenden Erfindung solche Verbindungen verstanden, bei denen die Carbonsäureeinheit der Fettsäure chemisch modifiziert ist. Die Carbonsäureeinheit kann zum Beispiel zum Alkohol reduziert, oder verestert sein. Auch Ether von Fettalkoholen kommen in Betracht.

Geeignete Fettsäuren weisen mindestens zwei Doppelbindungen pro Molekül auf. Dementsprechend können auch teilmodifizierte Fettsäuren, z. B. teilweise hydrierte oder teilweise epoxidierte Fettsäuren oder Fettsäurederivate verwendet werden, solange noch zwei Doppelbindungen pro Molekül vorhanden sind. In einer bevorzugten Ausführungsform sollte der Modifizierungsgrad einen Wert von 40%, bezogen auf die Gesamtzahl der vorhandenen Doppelbindungen, nicht überschreiten.

Als Fettsäurester kommen Ester aus ungesättigten Fettsäuren mit geradkettigen oder verzweigten Alkoholen, z. B. mit 1 bis 21 Kohlenstoffatomen, insbesondere mit 1 bis 4 Kohlenstoffatomen in Betracht. Aber auch Ester von Fettsäuren mit Polyolen, z. B. mit Glycolen, wie Glycerin, Trimethylolpropan, Pentaerythrit oder Propandiol, können verwendet werden. Die Polyolverbindungen sind prinzipiell nicht in irgendeiner Weise begrenzt. In der Praxis kann jedoch die Viskosität der Verbindungen einen limitierenden Faktor darstellen. Demgemäß sind solche Polyolverbindungen bevorzugt, deren Viskosität einen Wert von 7500 mPa.s, bevorzugt von 5000 mPa.s, wie mit einem Cone-Plate-Viskosimeter gemessen, nicht überschreitet.

Als Fettalkoholether können Ether aus Fettalkoholen mit geradkettigen oder verzweigten Alkoholen, z. B. mit 1 bis 21 Kohlenstoffatomen, insbesondere mit 1 bis 4 Kohlenstoffatomen verwendet werden. Auch Ether mit Polyolen, z. B. mit Glycolen, wie Glycerin, Trimethylolpropan, Pentaerythrit oder Propandiol, können verwendet werden. Die Polyolverbindungen sind prinzipiell nicht in irgendeiner Weise begrenzt. In der Praxis kann jedoch die Viskosität der Verbindungen einen limitierenden Faktor darstellen. Demgemäß sind solche Polyolverbindungen bevorzugt, deren Viskosität einen Wert von 7500 mPa.s, bevorzugt von 5000 mPa.s, wie mit einem Cone-Plate-Viskosimeter gemessen, nicht überschreitet.

Besonders geeignete Fettsäuren, Fettalkohole, Fettsäureester und Fettalkoholether weisen im Fettsäureanteil eine Kettenlänge von 5 bis 24 Kohlenstoffatomen, bevorzugt von 10 bis 22 Kohlenstoffatomen, auf.

Komponente (b3) Gemische

Die vorstehend genannten Verbindungen (b1) und (b2) können einzeln oder im Gemisch verwendet werden.

Als Komponente (A) eignen sich besonders Addukte von Malein- und/oder Phthalsäureanhydrid an Sonnenblumenöl, Sojaöl, oder an Fettsäureester einfacher Alkohole, bevorzugt Ester von verzweigten oder unverzweigten Alkoholen mit 1 bis 21, besonders bevorzugt mit 1 bis 4 Kohlenstoffatomen, oder Ester an einfache Polyole, z. B. an Propandiol oder an Glycerin, wobei der Fettsäureanteil ein Kettenlänge von 5 bis 24 Kohlenstoffatomen, bevorzugt von 10 bis 22 Kohlenstoffatomen aufweist.

Komponente (B) Epoxidverbindung

Als Komponente (B) können epoxidierte Verbindungen mit endständigen oder mittelständigen Epoxidgruppen verwendet werden. Die Verbindungen sollten mindestens zwei Epoxidgruppen pro Molekül aufweisen, um den Aufbau eines polymeren Netzwerkes zu ermöglichen. Die Epoxidverbindungen sind nicht in irgendeiner Weise begrenzt. Insbesondere eignen sich in der vorliegenden Erfindung jedoch solche Epoxidverbindungen, deren dynamische Vsikosität einen Wert von 20 000 mPa.s, bevorzugt von 15 000 mPa.s, wie mit einem Cone-Plate- Viskosimeter gemessen, nicht überschreitet.

Beispiele für Verbindungen mit endständigen Epoxidgruppen sind Glycidylether, die durch Umsetzung von hydroxylgruppentragenden Verbindungen mit Epichlorhydrin entstehen, z. B. Bisphenol-A-Epoxidharze, Bisphenol-F-Epoxidharze, Glycidylether aus Polyolen, wie 1,6-Hexandiol, Trimethylolpropan, Glycerin oder Polyglycerin. Darüberhinaus eignen sich Epoxide, die durch Epoxidierung von Olefinen oder anderen ungesättigten Verbindungen, z. B. mit Perameisensäure, entstehen. Auch Umsetzungsprodukte des Glycidols mit Epoxiden, Isocyanaten und anderen Verbindungen sind prinzipiell geeignet.

Verbindungen mit mittelständigen Epoxidgruppen, die in der vorliegenden Erfindung verwendet werden können, sind z. B. epoxidierte Fette und Öle, sowie epoxidierte Fettderivate. Anders als bei den teilepoxidierten Fett(säuren) (b1) und (b2), können die Fette und Fiettderivate (B) auch vollständig epoxidiert sein, können jedoch auch noch Doppelbindungen enthalten, bevorzugt weniger als 5% bezogen auf die Gesamtanzahl an Doppelbindungen und Epoxidgruppen; dies ist jedoch nicht notwendig für die Komponente (B). Im Gegensatz hierzu können die Komponenten (b1) und (b2) Epoxidgruppen enthalten; dies ist jedoch nicht notwendig für die Komponenten (b1) und (b2). Besonders bevorzugt enthalten die Komponenten (b1) und (b2), falls epoxidiert, weniger als 5% Epoxidgruppen bezogen auf die Gesamtzahl an Doppelbindungen und Epoxidgruppen.

Auch polymere Epoxidverbindungen, wie z. B. epoxidiertes Polyoctenylen und epoxidiertes Polyisopren sind geeignet. Auch Mischungen der verschiedenen Epoxidverbindungen kommen in Betracht.

Besonders bevorzugt sind Bisphenol-A- und Bisphenol-F-Epoxidharze, Glycidylether des Trimethylolpropans und des Glycerins, epoxidierte Soja-, Lein-, Raps- oder Hanföle, und Mischungen hieraus.

Die Reaktion der Komponenten untereinander ist nicht vollständig geklärt. Ohne sich auf eine bestimmte Theorie festzulegen, ist jedoch anzunehmen, daß in einem ersten Reaktionsschritt die Doppelbindung des Carbonsäureanhydrids (a) mit der/den Doppelbindung(en) des Fett(säure)anteils (b1, b2, b3) reagiert. In einem zweiten Reaktionsschritt kommt es durch Reaktion zwischen den Epoxideinheiten der Komponente (B) und den Carbonsäureanhydrideinheiten der Komponente (A) zur Vernetzung unter Ausbildung eines polymeren Netzwerkes. Diese Reihenfolge ist jedoch nicht kritisch. So ist auch eine Vernetzung in einem Reaktionsschritt denkbar, z. B. wenn teilepoxidierte Fette als Komponente (b1) verwendet werden.

Komponente (C) Katalysator

Als Komponente (C) können die üblicherweise auf dem Fachgebiet für die Katalyse von Reaktionen zwischen Epoxid- und Anhydrideinheiten verwendeten Verbindungen eingesetzt werden. Diese beinhalten stickstoffhaltige Katalysatoren, wie tertiäre Amine, Imidazol und dessen Derivate, Polyimidazol und Copolymere, Dicyanamid und quartäre Ammoniumverbindungen, sowie Bortrifluoridderivate.

Bevorzugt sind heterocyclische Stickstoffverbindungen, z. B. 4-Methylimidazol und N-Methylimidazol.

Komeonente (D) Formstoff

Der Formstoff (D) kann frei gewählt werden. Bevorzugt werden als Formstoff anorganische Materialien verwendet. Darunter werden alle in der Natur vorkommenden Mineralien aber auch synthetisch hergestellte anorganische Materialien verstanden. Als Beispiele seien Quarzsand, Chromerzsand, Zirkonsand, Altsandregenerat, Basalt, synthetisch hergestellte Tongranulate, und Hohlkugeln, Mahl- und Brecherzeugnisse des Kalksteins, Glasperlen, Glas- und Steinwolle, extrudierte Steinwolle, Aluminiumoxid, Siliciumcarbid, Gips und Mischungen dieser Stoffe untereinander genannt. Die Materialien können in verschiedenen Körnungen und Strukturen verwendet werden.

Sonstige Zusatzstoffe

Es kann sinnvoll sein, zur Erniedrigung der Viskosität der Komponenten (A) und/oder (B) Lösungsmittel oder Reaktivlösungsmittel einzusetzen.

Zur Verdünnung der Komponente (A) eignen sich aromatische und paraffinische Kohlenwasserstoffe, wie Toluol, Xylol und höhere Alkylbenzole, Decalin oder Naphthaline. Bevorzugt werden aromatische Lösungsmittel eingesetzt, die einen Siedepunkt zwischen 160 und 250°C haben. Auch polare Lösungsmittel sind geeignet. So weisen z. B. die Ester von Mono-, Di-, und Polycarbonsäuren mit 1-24 Kohlenstoffatomen mit Alkoholen mit 1-18 Kohlenstoffatomen gute Lösungsmitteleigenschaften auf. Ester von Dicarbonsäuren, wie Malonsäuredimethylester, Malonsäurediethylester und andere Malonsäureester, die Dimethylester der Succin-, der Glutar- und der Adipinsäure, zyklische Ester, wie Propylencarbonat, stellen für die Komponente (A) geeignete Lösungsmittel dar. Auch protische Lösungsmittel wie Carbonsäuren und Fettalkohole sind als Lösungsmittel verwendbar. Als Reaktivlösungsmittel können Maleinsäurederivate von ungesättigten Verbindungen, wie Fettsäurealkylestermaleinate, Difettsäureglycolestermaleinate und ähnliche verwendet werden. Bevorzugt werden Rapsölfettsäuremethylestermaleinat und Sojafettsäuremethylestermaleinat als Reaktivlösungsmittel verwendet. Die Lösungsmittel können einzeln oder im Gemisch verwendet werden.

Die Komponente (B) kann grundsätzlich mit den für die Komponente (A) geeigneten Lösungsmitteln verdünnt werden. Besonders geeignet sind jedoch Reaktivlösungsmittel, die während der Reaktion mit der Komponente (A) in den Polyester einreagieren, z. B. Lösungsmittel auf Epoxidbasis. Gut eignen sich z. B. 2-Ethylhexylglycidylether, Fettsäureesterepoxide und 1,6-Hexandioldiglycidylether.

Es kann durchaus vorteilhaft sein, den Polyestern bzw. dem zu verfestigenden Formstoff (D) noch weitere Additive zuzugeben. Bewährt haben sich externe Trennmittel auf Stearinpech- oder auf Silikonbasis oder feste anorganische Verbindungen wie z. B. Eisenoxid, die helfen, den Wärmeübergang zu verbessern und die Aushärtung zu beschleunigen. Auch üblicherweise bei der Herstellung von Formkörpern für den Metallguß verwendete Additive wie Hartholzgranulate und Celluloseprodukte können eingesetzt werden.

Dem Bindemittelsystem der vorliegenden Erfindung können überraschenderweise sehr große Mengen an Formstoffen zugesetzt werden. Das Bindemittelsystem kann trotz des großen Anteils an Formstoff verfestigt werden, ohne, daß das aus Komponenten (A) und (B) gebildete polymere Netzwerk seinen Zusammenhalt verliert. Der Formstoff wird erfindungsgemäß im Gewichtsüberschuß relativ zum Gesamtgewicht der Komponenten (A), (B) und (C) eingesetzt. Die Komponenten (A), (B) und (C) werden bevorzugt in einer Gesamtmenge von 0,5-40 Gew.-%, besonders bevorzugt von 0,5-20 Gew.-%, bezogen auf den Formstoff (D), eingesetzt, abhängig von dessen Oberfläche und den angestrebten Festigkeiten. Bei Formstoffen für die Herstellung von Formkörpern für den Metallguß werden bevorzugt Gesamtmengen von (A), (B) und (C) von 1-5 Gew.-% bezogen auf den Formstoff (D) eingesetzt. Die Komponenten (A) und (B) werden in einem Verhältnis von 0,5 : 1,0 bis 1,0 : 0,5 (jeweils Aktivkomponenten), bevorzugt in einem Verhältnis von 0,7 : 1,0 bis 1,0 : 0,7 eingesetzt. Der Katalysator wird in einem Verhältnis von 0,02 : 1,0 bis 0,5 : 1,0 bezogen auf die Summe der Komponenten (A) und (B), bevorzugt in einem Verhältnis von 0,05-0,4 : 1,0 bezogen auf die Summe der Komponenten (A) und (B) eingesetzt.

Die vorliegenden Bindemittelsysteme eignen sich außerordentlich gut zur Herstellung von Gießereikernen und -formen. Dazu werden die Reaktionskomponenten (A), (B) und (C) mit dem zu verfestigenden Formstoff (D) (und gegebenenfalls Zusatzstoffen) innig vermischt und bei Temperaturen zwischen 100°C und 300°C ausgehärtet. Man erhält schon nach relativ kurzer Härtungszeit stabile Formstücke, welche sich durch eine hohe Kantenschärfe auszeichnen. So sind Kerne für den Eisenguß, Nichteisenguß und Keramikguß, die nach dem Hot- Box- bzw. Warm-Box-, Thermoschock- und Croningverfahren hergestellt werden, zugänglich.

Aber auch Leichtbau- und Dämmplatten, oder Formkörper für Ofenauskleidungen auf anorganischer Basis sind herstellbar. Weiterhin eignen sich die Bindemittelsysteme zur Imprägnierung z. B. von Steinwolle- oder Glaswolldämmmatten, oder als Bindemittel für Schleifscheiben und Kupplungsbeläge.

Werden mit den Bindemittelsystemen anorganische Formstoffe verfestigt, die als Gußformen für den Metallguß dienen, so ist es möglich, die Formen mit handelsüblichen feuerfesten Formstoffüberzügen, sog. Schlichten, zu beschichten. Dabei ist es unerheblich, ob es sich um auf Wasser oder Alkoholen basierende Schlichten handelt.

Ein weiterer Vorteil des erfindungsgemäßen Bindemittelsystems liegt in der Basis aus nachwachsenden Rohstoffen. Somit verhält sich ein großer Teil bei der Verbrennung oder Pyrolyse CO₂ neutral. Bedingt dadurch, daß die Polyester frei sind von Formaldehyd, Harnstoff, Furfurylalkohol und Phenol werden während der Heißhärtung aber auch während des Gebrauchs und der Lagerung keine giftigen Dämpfe abgegeben. Das sich ausbildende Polyesternetzwerk ist frei von Schwefel und Metallen und weist nur einen sehr geringen Gehalt an Stickstoff auf. Somit sind aufbereitete Altsande, die wieder zur Formstofffertigung eingesetzt werden, frei von Schwefelwasserstoffemissionen und weisen eine nur geringe Basizität auf.

Die Erfindung wird durch die folgenden, nicht einschränkenden Beispiele näher erläutert.

Beispiele Herstellung der Komponente (A) Produkt A1

In einem 4 Liter Dreihalskolben wurden 1829 g Sojaöl und 640 g Maleinsäureanhydrid eingewogen, auf Rückfluß gesetzt und unter Rühren und Stickstoffatmosphäre auf 200°C aufgeheizt. Die Temperatur wurde für 7 h gehalten, anschließend auf ca. 100°C gekühlt und bei Bedarf nicht umgesetztes Anhydrid im Vakuum abdestilliert. Es wurde ein hochviskoses, klares braunes Produkt erhalten.

Produkt A2

In einem 4 Liter Dreihalskolben wurden 1829 g Sojaöl und 640 g Maleinsäureanhydrid eingewogen, auf Rückfluß gesetzt und unter Rühren und Stickstoffatmosphäre auf 200°C aufgeheizt. Die Temperatur wurde für 3 h gehalten, anschließend auf ca. 100°C gekühlt und nicht umgesetztes Anhydrid im Vakuum abdestilliert. Es wurde ein viskoses, klares, braunes Produkt erhalten.

Produkt A3

In einem 4 Liter Dreihalskolben wurden 1829 g Sojaöl und 967 g Phthalsäureanhydrid eingewogen, auf Rückfluß gesetzt und unter Rühren und Stickstoffatmosphäre auf 200°C aufgeheizt. Die Temperatur wurde für 7 h gehalten, anschließend auf ca. 160°C gekühlt und nicht umgesetztes Anhydrid im Vakuum abdestilliert. Es wurde ein hochviskoses, klares, braunes Produkt erhalten.

Herstellen der Reaktionsmischung Vergleichsversuch 1

In einen VSM Flügelmischer wurden 4 kg Quarzsand H32 vorgelegt. 16,0 g Hotfix 092 (wäßrige Lösung verschiedener Salze, die als Härter für die Heißhärtung von Furan-Harnstoffharzen verwendet wird; Handelsprodukt der Ashland-Südchemie-Kernfest GmbH,) wurden langsam zugegeben und innerhalb einer Minute eingerührt. Anschließend wurden 64,0 g Kernfix AL 155 (Furan-Harnstoffharz; Handelsprodukt der Ashland-Südchemie-Kernfest GmbH) zugegeben und eine Minute eingerührt.

Diese Mischung wies eine Verarbeitungszeit von mehr als 2 h bei Raumtemperatur auf. Unter Verarbeitungszeit wird die Zeit verstanden, innerhalb derer die Formstoffmischung nach ihrer Herstellung zu Formkörpern verarbeitet werden kann. Verarbeitet werden kann die Formstoffmischung, solange sie über eine ausreichende Fließfähigkeit verfügt und nicht verkrustet ist. Die fertige Sandmischung wurde in eine Hot-Box-Kernschießmaschine gefüllt und jeweils zwei Prüfriegel (DIN 52401) nach verschiedenen Zeiten bei 200°C ± 5°C ausgehärtet.

Beispiel 1

In einen VSM Flügelmischer wurden 4 kg Quarzsand H32 vorgelegt. 42,8 g Produkt A1 wurden langsam zugegeben und innerhalb einer Minute vermischt. Anschließend wurden 37,2 g Bisphenol-A Epoxidharz (DOW D. E. R. 331 Fa. DOW Chemical) zugegeben und eine Minute eingerührt. Als Katalysator wurden 4 g N-Methylimidazol (bezogen von FLUKA) zugegeben und eine Minute lang eingerührt.

Diese Mischung wies eine Verarbeitungszeit von mehr als 3 h bei Raumtemperatur auf. Die fertige Sandmischung wurde in eine Hot-Box-Kernschießmaschine gefüllt und jeweils zwei Prüfriegel (DIN 52401) nach verschiedenen Zeiten bei 200°C ± 5°C ausgehärtet. Der Anteil nachwachsender Rohstoffe des Polyester betrug ca. 38%.

Die hergestellten Kerne waren in ihren gußtechnischen Eigenschaften mit Grauguß mit derzeitig dem Stand der Technik entsprechenden Furan/Harnstoffharzen ebenbürtig.

Beispiel 2

In einen VSM Flügelmischer wurden 4 kg Quarzsand H32 vorgelegt. 60,6 g Produkt A1 wurden langsam zugegeben und die Mischung eine Minute gerührt. Anschließend wurden 39,5 g epoxidiertes Leinöl (Edenol B316 spez., Fa. Cognis) zugegeben und eine Minute eingerührt. Als Katalysator wurden 4 g N-Methylimidazol (bezogen von FLUKA) zugegeben und eine Minute lang eingerührt.

Diese Mischung wies eine Verarbeitungszeit von mehr als 3 h bei Raumtemperatur auf.

Die fertige Sandmischung wurde in eine Hot-Box-Kernschießmaschine gefüllt und jeweils zwei Prüfriegel (DIN 52401) nach verschiedenen Zeiten bei 250°C ± 5% ausgehärtet. Der Anteil nachwachsender Rohstoffe des Polyesters betrug ca. 80%.

Beispiel 3

In einen VSM Flügelmischer wurden 4 kg Quarzsand H32 vorgelegt. 42,8 g Produkt A2 wurden langsam zugegeben und die Mischung eine Minute gerührt. Anschließend wurden 37,2 g Bisphenol-A Epoxidharz (DOW D. E. R. 331 Fa. DOW Chemical) zugegeben und eine Minute eingerührt. Als Katalysator wurden 4 g N-Methylimidazol (bezogen von FLUKA) zugegeben und eine Minute lang eingerührt. Diese Mischung wies eine Verarbeitungszeit von mehr als 3 h bei Raumtemperatur auf.

Die fertige Sandmischung wurde in eine Hot-Box-Kernschießmaschine gefüllt und jeweils zwei Prüfriegel (DIN 52401) nach verschiedenen Zeiten bei 200°C ± 5°C ausgehärtet. Der Anteil nachwachsender Rohstoffe des Polyesters betrug ca. 38%.

Beispiel 4

In einen VSM Flügelmischer wurden 4 kg Quarzsand H32 vorgelegt. 61,1 g Produkt A1 (70%ige Lösung in Dimethylmalonat) wurden langsam zugegeben und innerhalb einer Minute vermischt. Anschließend wurden 37,2 g Bisphenol-A Epoxidharz (DOW D. E. R. 331 Fa. DOW Chemical) zugegeben und eine Minute eingerührt. Als Katalysator wurden 4 g N-Methylimidazol (bezogen von FLUKA) zugegeben und eine Minute lang eingerührt. Diese Mischung wies eine Verarbeitungszeit von mehr als 3 h bei Raumtemperatur auf.

Die fertige Sandmischung wurde in eine Hot-Box-Kernschießmaschine gefüllt und jeweils zwei Prüfriegel (DIN 52401) nach verschiedenen Zeiten bei 200°C ± 5°C ausgehärtet. Der Anteil nachwachsender Rohstoffe des Polyesters betrug ca. 32%.

Beispiel 5

In einen VSM Flügelmischer wurden 4 kg Quarzsand H32 vorgelegt. 61,1 g Produkt A1 (70%ige Lösung in Dimethylmalonat) wurden langsam zugegeben und innerhalb einer Minute vermischt. Anschließend wurden 37,2 g Bisphenol-A Epoxidharz (DOW D. E. R. 331 Fa. DOW Chemical) zugegeben und eine Minute eingerührt. Als Katalysator wurde eine Lösung von 4 g 4-Methylimidazol (bezogen von FLUKA) in 4 ml Wasser zugegeben und eine Minute lang eingerührt. Diese Mischung wies eine Verarbeitungszeit von mehr als 3 h bei Raumtemperatur auf.

Beispiel 6

In einen VSM Flügelmischer wurden 4 kg Quarzsand H32 vorgelegt. 64,6 g Produkt A1 wurden langsam zugegeben und innerhalb einer Minute vermischt. Anschließend wurden 15,4 g Trimethylolpropantriglycidylether (Rütapox EPD-TP Fa. Bakelite AG) zugegeben und eine Minute eingerührt. Als Katalysator wurden 4 g N-Methylimidazol (bezogen von FLUKA) zugegeben und eine Minute lang eingerührt. Diese Mischung wies eine Verarbeitungszeit von mehr als 3 h bei Raumtemperatur auf.

Die fertige Sandmischung wurde in eine Hot-Box-Kernschießmaschine gefüllt und jeweils zwei Prüfriegel (DIN 52401) nach verschiedenen Zeiten bei 200°C ± 5°C ausgehärtet. Der Anteil nachwachsender Rohstoffe des Polyesters betrug ca. 58%.

Beispiel 7

In einen VSM Flügelmischer wurden 4 kg Quarzsand H 32 vorgelegt. 61,1 g Produkt A1 (70%ige Lösung in Dimethylmalonat) wurden langsam zugegeben und innerhalb einer Minute vermischt. Anschließend wurden 37,2 g einer Mischung aus 20 Gew.-% Bisphenol-A Epoxidharz (DOW D. E. R. 331 Fa. DOW Chemical) und 80 Gew.-% Trimethylolpropantriglycidylether (Rütapox EPD-TP Fa. Bakelite AG) zugegeben und eine Minute eingerührt. Als Katalysator wurde eine Lösung von 4 g 4-Methylimidazol (bezogen von FLUKA) in 4 ml Wasser zugegeben. Diese Mischung wies eine Verarbeitungszeit von mehr als 3 h bei Raumtemperatur auf.

In der nachfolgenden Tabelle sind die Festigkeitswerte nach DIN 52401 dargestellt.

Aus den Ergebnissen ist ersichtlich, daß die Festigkeiten der erfindungsgemäßen Beispiele bei identischer Beleimung größtenteils höher liegen, als der handelsübliche Vergleich. Dieses wird ohne die dem Fachmann bekannten Nachteile der derzeitigen Systeme erreicht.

Es lassen sich mit diesem Bindemittelsystem auch Formkörper im sog. Thermoschock-Verfahren herstellen. Das Thermoschock-Verfahren zeichnet sich durch dadurch aus, dass grünstandfeste Formkörper hergestellt werden, die dann im Ofen ausgehärtet werden. Dieses wird in Beispiel 8 gezeigt.

Vergleichsbeispiel 2

In einen VSM Flügelmischer wurden 4 kg Quarzsand H32 vorgelegt. 20 g Kaolinton, 12 g Hotfix 092 (wäßrige Lösung verschiedener Salze, die als Härter für die Heißhärtung von Furan-Harnstoffharzen verwendet wird; Handelsprodukt der Ashland-Südchemie-Kernfest GmbH), 94 g Thermofix 191 (hochviskoses Furan-Harnstoffharz; Handelsprodukt der Ashland-Südchemie-Kernfest GmbH) sowie 12 g Trennmittel Treko TS-1 (hochsiedende Erdölfraktionen; Handelsprodukt der Ashland-Südchemie-Kernfest GmbH) wurden zugegeben und nach Zugabe jeder Komponente jeweils eine Minute gerührt.

Aus der fertigen Sandmischung wurden jeweils sechs Prüfriegel (DIN 52401) geformt. Die Verdichtung erfolgte durch dreimaliges Rammen. Die Kerne wiesen einen guten Grünstand auf, klebten allerdings ab dem 4. Kern an der Metallform an. Nach verschiedenen Zeiten wurden die Kerne bei 250°C Ofentemperatur ausgehärtet.

Beispiel 8

In einen VSM Flügelmischer wurden 4 kg Quarzsand H32 vorgelegt. 42,8 g Produkt A2 wurden langsam zugegeben und eine Minute gerührt. Anschließend wurden 37,2 g Bisphenol-A Epoxidharz (DOW D. E. R. 331 Fa. DOW Chemical) zugegeben und eine Minute eingerührt. Als Katalysator wurden 8 g 4-Methylimidazol (bezogen von FLUKA) 50%ig in Wasser zugegeben. Die Zugabe von Kaolinton zur Verbesserung des Grünstandes wie in Vergleich 2 war hier nicht erforderlich. Diese Mischung wies eine Verarbeitungszeit von mindestens 3 h bei Raumtemperatur auf.

Aus der fertigen Sandmischung wurden jeweils sechs Prüfriegel (DIN 52401) geformt. Die Verdichtung erfolgte durch dreimaliges Rammen. Die Kerne wiesen einen guten Grünstand auf und klebten auch nach dem 6 Kern nicht an der Metallform an. Nach verschiedenen Zeiten wurden die Kerne bei 250°C Ofentemperatur ausgehärtet. Der Anteil nachwachsender Rohstoffe beträgt ca. 38% vom Polyester.

Tabelle 3

Wie aus der Tabelle zu erkennen ist, weisen die mit dem erfindungsgemäßen Bindemittelsystem hergestellten Prüfkörper vergleichbare Festigkeiten auf, bei einem deutlich höheren Anteil an Formstoff.

Claims

1. Bindemittelsystem umfassend

A) ein Reaktionsprodukt aus
- a) einem ungesättigten Carbonsäureanhydrid mit
- b) einem Triglycerid, das ein oder mehrere, verzweigte oder geradkettige, ungesättigte Fettsäure(n) aufweist, die gleich oder verschieden sein können, oder
- c) einer oder verschiedenen, geradkettigen oder verzweigten, ungesättigten Fettsäure(n), oder einem Derivat davon, ausgewählt aus Fettalkoholen, Fettalkoholethern und Fettsäureestern, oder
- d) Mischungen aus (b1) und (b2),
wobei die Doppelbindungen der Komponenten (b1) und/oder (b2) teilweise hydriert oder epoxidiert sein können, mit der Maßgabe, daß mindestens zwei Doppelbindungen pro Molekül vorhanden sind,
B) eine epoxidierte Verbindung mit mindestens zwei Epoxideinheiten pro Molekül,
C) einen Katalysator,
D) einen Formstoff,

dadurch gekennzeichnet, daß der Formstoff (D) im Gewichtsüberschuß, bezogen auf das Gesamtgewicht der Komponenten (A), (B) und (C), vorliegt.

2. Bindemittelsystem nach Anspruch 1, wobei das Carbonsäureanhydrid (a) aus Maleinsäureanhydrid, Fumarsäureanhydrid, Itaconsäureanhydrid, Phthalsäureanhydrid, Naphthalin-1,8-dicarbonsäureanhydrid, Nadicsäureanhydrid oder Mischungen daraus ausgewählt ist.

3. Bindemittelsystem nach Ansprüchen 1 oder 2, wobei die Komponente (b1) in Form natürlicher Fette und/oder Öle bereitgestellt wird.

4. Bindemittelsystem nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei die Komponente (b1) in Form von Fetten und/oder Ölen ausgewählt aus Leinöl, Hanföl, Rapsöl (erucasäurereich und erucasäurearm), Sonnenblumenöl, Baumwollsaatöl, Ricinusöl, Sojaöl, Erdnußöl, Kokosnußöl, Palmkernöl, Fischtranöl, Fischöl, Lardöl, Tallöl, Schweineschmalz, Rindertalg, Cashewnußöl, Palmöl und Mischungen hiervon bereitgestellt wird.

5. Bindemittelsystem nach Anspruch 1 bis 4, wobei die Fettsäureeinheiten der Komponente (b1) 3 bis 24 Kohlenstoffatome aufweisen.

6. Bindemittelsystem nach Anspruch 1 bis 4, wobei die Fettsäureeinheiten der Komponente (b2) 5 bis 24 Kohlenstoffatome aufweisen.

7. Bindemittelsystem nach einem der Ansprüche 1 bis 6, wobei die Komponente (A) aus Addukten von Malein- oder Phthalsäureanhydrid an Sonnenblumenöl, Sojaöl, und Fettsäureester einfacher Alkohole oder Polyole ausgewählt ist.

8. Bindemittelsystem nach einem der Ansprüche 1 bis 7, wobei die Komponente (B) aus Glycidyletherverbindungen, epoxidierten ungesättigten Verbindungen, Umsetzungsprodukten des Glycidols mit Epoxiden oder Isocyanaten, epoxidierten Fetten und Ölen, epoxidierten Fettderivaten, polymeren Epoxidverbindungen und Mischungen hieraus ausgewählt ist.

9. Bindemittelsystem nach einem der Ansprüche 1 bis 8, wobei die Komponente (B) aus Bisphenol-A- und Bisphenol-F-Epoxidharzen, Glycidylethern des Trimethylolpropans und des Glycerins, epoxidierten Soja-, Lein, Raps- oder Hanfölen und Mischungen hieraus ausgewählt ist.

10. Bindemittelsystem nach einem der Ansprüche 1 bis 9, wobei die Komponente (C) aus tertiären Aminen, Imidazol und dessen Derivaten, Polyimidazolen Dicyanamid, und quartären Ammoniumverbindungen, sowie Bortrifluoridderivaten ausgewählt ist.

11. Bindemittelsystem nach einem der Ansprüche 1 bis 10, wobei die Komponenten (A) und (B) in einem Verhältnis von 0.5 : 1 bis 1.0 : 0.5 und die Komponente (C) in einem Verhältnis von 0.02 : 1 bis 0.5 : 1, bezogen auf die Summe der Komponenten (A) und (B), vorliegen.

12. Bindemittelsystem nach einem der Ansprüche 1 bis 11, wobei die Komponenten (A), (B) und (C) in einer Gesamtmenge von 0,5-40 Gew.-%, bezogen auf (D) vorliegen.

13. Bindemittelsystem nach einem der Ansprüche 1 bis 12, wobei die Komponente (D) ein anorganischer Formstoff ausgewählt aus natürlich vorkommenden Mineralien und synthetisch hergestellten anorganische Materialien ist.

14. Geformter Körper, erhältlich durch Vermischen der Komponenten (A), (B), (C) und (D) des Bindemittelsystems nach einem der Ansprüche 1 bis 13, und anschließendem Härten bei einer Temperatur von 100 bis 300°C.

15. Geformter Körper nach Anspruch 14, in Form von Gießereikernen, Gießereiformen, Bauplatten, Dämmplatten, oder Formkörpern für Ofenauskleidungen.

16. Verwendung des Bindemittelsystems nach einem der Ansprüche 1 bis 13 zur Herstellung von Gießereikernen und -formen, zur Herstellung von Bau- und Dämmplatten, zur Imprägnierung von Stein- und Glaswolle oder als Bindemittel für Schleifscheiben und Kupplungsbeläge.

17. Verfahren zur Herstellung von Gießereikernen und -formen umfassend die Schritte:

a) Vermischen der Komponenten des Bindemittels (A), (B) und (C) nach einem der Ansprüche 1 bis 13 mit dem Formstoff (D),
b) Verarbeiten des Gemisches zur gewünschten Form und
c) Härten des Gemisches bei einer Temperatur von 100 bis 300°C.

18. Polyesterverbindung erhältlich durch Umsetzung von

A) dem Reaktionsprodukt aus
- a) einem ungesättigten Carbonsäureanhydrid mit
- b) einer oder verschiedenen, geradkettigen oder verzweigten, ungesättigten Fettsäure(n), oder einem Fettsäurederivat, ausgewählt aus Fettalkoholen, Fettalkoholethern und Fettsäureestern,
wobei die Doppelbindungen der Komponente (b) teilweise hydriert oder epoxidiert sein können, mit der Maßgabe, daß mindestens zwei Doppelbindungen pro Molekül vorhanden sind; mit
B) einer epoxidierte Verbindung mit mindestens zwei Epoxideinheiten pro Molekül

in Gegenwart eines Katalysators.

19. Polyesterverbindung nach Anspruch 18, wobei der Fettsäureanteil der Komponente (b) 5 bis 24 Kohlenstoffatome aufweist.

20. Polyesterverbindung nach einem der Ansprüche 18 oder 19, wobei die Epoxidverbindung aus Bisphenol-A- und Bisphenol-F-Epoxidharzen, Glycidylethern des Trimethylolpropans und des Glycerins, epoxidierten Soja-, Lein, Raps- oder Hanfölen und Mischungen hieraus ausgewählt ist.

21. Polyesterverbindung nach einem der Ansprüche 18 bis 20, wobei der Katalysator aus tertiären Aminen, Imidazol und dessen Derivaten, Polyimidazolen Dicyanamid, und quartären Ammoniumverbindungen, sowie Bortrifluoridderivaten ausgewählt ist.

22. Polyesterverbindung nach einem der Ansprüche 18 bis 21, zusätzlich Formstoff im Gewichtsüberschuß, bezogen auf das Gesamtgewicht der Polyesterverbindung, umfassend.