DE2923840A1 - Kaltaushaertendes formstoff-bindemittel auf polyurethan-basis - Google Patents
Kaltaushaertendes formstoff-bindemittel auf polyurethan-basisInfo
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Description
Kaltaushärtendes Formstoff-Bindemittel
auf Polyurethan-Basis
Für bindemittelhaltige Formstoff-Mischungen zur Herstellung
von Gießformen und Kernen besitzen kalthärtende Bindemittel auf Polyurethan-Basis eine zunehmende Bedeutung. Diese Bindemitteil
entstehen innerhalb der Formstoff-Mischung aus der Umsetzung von '
Polyolen mit mindestens zwei OH-Gruppen("Harzkomponente") und Polyisocyanaten
mit mindestens zwei NCO-Gruppen ("Vernetzungskomponente") in Gegenwart von Reaktionsbeschleunigern, wie z.B. tertiären
Aminen oder metallorganischen Verbindungen, welche eine schnelle Umsetzung und damit eine ausreichend kurze Aushärtezeit des Bindemittels
sicherstellen.
Normalerweise wird zur Herstellung einer solchen polyurethan-gebundenen
Formstoff-Mischung der körnige Formgrundstoff
(z.B. Quarzsand o. dergl.) zunächst mit der in einem Lösungsmittel
gelösten Harzkomponente und dann mit dem (meistens ebenfalls in einem Lösungsmittel gelösten) Vernetzungsmittel vermischt. Die Zugabe
der Reaktionsbeschleuniger kann dabei entweder in der letzten Phase des Mischvorgangs erfolgen oder aber auch erst nach dem Ausformen
der Formstoff-Mischung, indem die Mischung im Formwerkzeug kurzzeitig mit einem gasförmigen tertiären Amin, z.B. mit Triäthylamin
begast wird.
Als Harzkomponente der Polyurethan-Bindemittel sind vom Prinzip her alle monomeren bis polymeren Polyole geeignet, wenn sie
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eine ausreichende Reaktivität ihrer OH-Gruppen gegenüber den NCO-Gruppen
des Polyisocyanats besitzen und wenn sie sich in die Form einer Lösung mit ausreichend hohem Feststoffgehalt bringen lassen.
In der Gießereipraxis kommen derzeit bevorzugt Vorkondensate mit freien OH-Gruppen zum Einsatz, wie z.B. ein Phenol-Formaldehyd-Kondensat
mit freien Methylolgruppen, das in aromatischen Lösungsmitteln, die ggfs. noch mit polaren höhersiedenden Lösungsmitteln
als Lösungsvermittler verschnitten sein können, gelöst ist. Damit hergestellte Formen und Kerne haben sich hinsichtlich ihrer Aushärtezeit,
ihrer Anfangsfestigkeit und ihrer Endfestigkeit auch durchaus gut bewährt. Als unbefriedigend wird jedoch empfunden,
daß diese Formen und Kerne insbesondere bei niedrigen Gießtemperaturen
relativ schlechte Zerfallseigenschaften haben, d.h. nach dem Abguß besitzt das Bindemittel noch eine so hohe Restfestigkeit,
daß sich insbesondere die Kerne nur sehr schwer aus dem fertigen Gußstück entfernen lassen. Die Folge ist ein entsprechend hoher
Aufwand in der Putzstation der Gießerei.
Man kann den schlechten Zerfallseigenschaften der bekannten,
mit polyolischen Vorkondensaten aufgebauten Polyurethan-Bindemittel dadurch etwas entgegenwirken, daß der Formstoff-Mischung
noch besondere, zerfallsfördernde Zusätze zugesetzt werden oder der Gehalt an Bindemittel in der Formstoff-Mischung auf
die unterste, noch gerade tragbare Grenze abgesenkt wird. Beide dieser Möglichkeiten stellen aber nur Behelfe dar, denn bei beiden
dieser Möglichkeiten sinkt die Festigkeit der noch nicht abgegossenen Formen und Kernen stark ab, ohne daß ihr Zerfall nach dom
Abguß wirklich problemlos wird.
Es besteht also in der Gießereipraxis ein erheblicher Bedarf an einem kalthärtenden Polyurethan-Bindemittel, welches gute
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ORIGINAL INSPECTED-
Festigkeitswerte für die Formen und Kerne liefert und zugleich nach dem Abguß möglichst zerfallsfreundlich ist. Ein solches Bindemittel
soll mit der Erfindung geschaffen werden.
Dieses Ziel erreicht die Erfindung dadurch, daß als Polyol ein monomeres ein- bis dreikerniges Phenol mit mindestens
zwei phenolischen OH-Gruppen pro Molekül eingesetzt ist, welches in einer Konzentration von 5-15 Gew.% an OH-Gruppen in einem
polaren hochsiedenden, in bezug auf die Urethanbildung inerten Lösungsmittel mit einem 6,-Wert von mindestens 3,5 gelöst ist.
Die Erfindung schreibt somit für die Harzkomponente des Bindemittels zwei zwingende Bedingungen vor, nämlich den Einsatz
von speziellen monomeren Phenolen in Kombination mit einer ganz bestimmten Lösungsform für diese Phenole. Es wurde gefunden, daß
sich bei Einhaltung dieser Kombination ein hervorragendes Formstoff-Bindemittel
auf Polyurethan-Basis ergibt, welches hinsichtlich Aushärtezeit sowie Festigkeit den mit polyolischen Vorkondensaten
aufgebauten Bindemitteln nicht nachsteht und welches außerdem, was sich dabei als besonders überraschend herausgestellt hat,
nach dem Abguß zu ganz ausgezeichneten Zerfallseigenschaften der
Formen und Kerne führt. In diesem Punkt ist das erfindungsgemäße Bindemittel den mit polyolischen Vorkondensaten aufgebauten Bindemitteln
wesentlich überlegen, so daß mit der Erfindung die bislang in diesem Punkt bestehende Bedarfslücke voll geschlossen wird. Nebenbei
macht die Erfindung auch noch einen grundsätzlichen Vorteil monomerer Polyole nutzbar, nämlich den Fortfall der Verfahrensstufe
zur Herstellung eines Vorkondensate.
Unter dem Begriff "monomeres ein- bis dreikerniges Phenol mit mindestens zwei phenolischen OH-Gruppen pro Molekül" werden
im Sinne der Erfindung Aromaten mit einem bis drei einzelnen
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~5-
(also nicht anellierten) Benzolkerne verstanden, die insgesamt mindestens zwei phenolische OH-Gruppen besitzen. Typische und bevorzugte
Beispiele sind (einzeln oder in Mischung miteinander) die zwei- und mehrwertigen einkernigen Phenole/ insbesondere Resorcin
und Hydrochinon sowie die Bisphenole der allgemeinen Formel
mit (bei η = 1) R1 = Methyl und R2 = Methyl (Bisphenol A)
R1 = Methyl und R3 = Äthyl CBisphenol B)
R1 = Methyl und R3 = Butyl
R1 = Methyl und R2 = Amyl
R1 = Methyl und R3 = Heptyl
bzw. mit (bei η = 1)
R1 + R„ = Pentamethylen
oder mit (bei η = 2)
oder mit (bei η = 2)
R1 = Äthyl und R_ = Hydroxyl.
Das Lösungsmittel für das monomere ein- bis dreikernige Phenol muß polar und hochsiedend (Siedepunkt oberhalb 14O0C) sein
und darf natürlich auch nicht die Reaktion der Urethanbildung zwischen dem Phenol und dem Polyisocyanat beeinflussen, d.h. es darf
beispielsweise keine die Urethanbildung katalysierenden Aminogruppen enthalten und beispielsweise auch keine solchen OH-Gruppen,
die bei der Vernetzung zu einem vorzeitigen Kettenabbruch führen. Als entscheidende weitere Bedingung kommt aber noch hinzu,
daß das Lösungsmittel einen δ,-Wert von mindestens 3,5 haben muß.
0 3 0 0 ΨΓΪΚ 0 2 7
Der Begriff "δ,-Wert" erfaßt die Fähigkeit eines Lösungsmittels
zur Bildung von Wasserstoffbrücken und ist bei Charles M. Hansen, Journal of Paint Technology, Vol. 39, Nr. 505, (1967),
S. 104 ff ("The Three Dimensional Solubity Parameter - Key to Paint Component Affinities") definiert. Hansen hat zur Kennzeichnung
des Löseverhaltens von Lösungsmitteln die"spezifische Kohäsionsenergie"
(die sich aus der Verdampfungswärme und dem Molvolumen ermitteln läßt) herangezogen und diese in einen Anteil aufgrund
von allgemeinen zwischenmolekularen Kräften (Dispersionskräften) , einen Anteil aufgrund von Dipolkräften und einen Anteil
aufgrund von Kräften durch Wasserstoffbrückenbildung unterteilt. Daraus hat er drei Loslichkeitsparameter δ,, δ und δ, abgeleitet,
die sämtlich die Dimension [—χ\ besitzen. Von diesen drei Pa-
cm
rametern ist nur der δ,-Wert (also der Einfluß von Wasserstoff-
brücken) für die Erfindung wichtig. Der δ^-Wert (Einfluß der Dispersionskräfte)
ist für alle Lösungsmittel nahezu gleich groß, und von dem δ -Wert (Einfluß der Dipolkräfte) wird bei der Erfindung
lediglich gefordert, daß das Lösungsmittel polar sein muß (wobei im allgemeinen der δ -Wert etwas geringer sein kann, wenn
der δ,-Wert stärker oberhalb von 3,5 liegt),
η
Es ist noch nicht geklärt, warum die Fähigkeit des Lösungsmittels,
ausreichend Wasserstoffbrücken bilden zu können, ein ent-,
scheidendes Kriterium der Erfindung darstellt, aber es gibt Grund zu der Annahme, daß das Lösungsmittel sich unter Wasserstoffbrückenbildung
relativ fest an die (wegen des monomeren Phenols sehr zahlreich vorhandenen) Urethan-Bindungen im ausgehärteten
Bindemittel anlagert und auf diese Weise zur Zerstörung des Bindemittels durch die Gießhitze beiträgt. Jedenfalls wurde gefunden,
daß das Lösungsmittel selbst bei längerer Lagerung nicht in nennenswertem Maße aus den ausgehärteten Formen und Kernen ausdampft, was
für Lösungsmittel außerhalb des Bereichs der Erfindung nicht gilt. Außerdem wurde noch gefunden, daß sich mit Lösungsmitteln außerhalb
des Bereichs der Erfindung (einschließlich auch solchen,
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deren δ,-Wert nur geringfügig unterhalb 3,5 liegt) auch dann kein
Erfolg einstellt, wenn ein Phenol im Bereich der Erfindung verwendet
wird, und daß umgekehrt auch mit einem Lösungsmittel im Bereich der Erfindung in Verbindung mit einem polyolischen Vorkondensat
(anstatt einem Phenol im Bereich der Erfindung) keine Verbesserung
der Zerfallbarkeit der Formen und Kerne erzielt werden kann. Diese
Befunde stützen die vorerwähnte Annahme.
In der nachfolgenden Tabelle 1 sind ausgewählte Beispiele
von Lösungsmitteln zusammengefaßt, die einzeln oder im Gemisch miteinander für die Zwecke der Erfindung geeignet sind.
Polare, hochsiedende und gegenüber der Urethanbildung inerte Lösungsmittel mit einem δ,-Wert
oberhalb 3,5
Isophoron δ,-Wert = 3,6
Diglykoldimethylather 4,5
Äthylglykolacetat 5,2 ί
γ - Butyrolacton 4,5 i
Methylglykol-tert.butylather ),
J I
Triglykol-dimethyläther ) etwa 3,5
Methyldiglykol-tert.butyläther ) bis 4,5 Butylglykolacetat )*
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ORIGINAL INSPECTED
Die Konzentration der Phenole in der Lösung soll so beschaffen sein, daß sich ein Bereich von 5-15 Gew.% an OH-Gruppen
ergibt..Konzentrationswerte unterhalb von 5 Gew.% an OH-Gruppen führen zu einem zu geringen Feststoffgehalt der Lösung und dadurch
zu unbefriedigenden Festigkeitswerten für die damit hergestellten Formen und Kerne. Ebenso werden aber auch bei einer zu hohen Konzentration
der Phenole, d.h. bei Werten oberhalb 15 Gew.% an OH-Gruppen, keine ausreichenden Festigkeitswerte für die Formen und
Kerne erreicht, weil in dem Fall der Zusatz einer zu großen Menge an Polyisocyanat erforderlich ist. Als zweckmäßig hat es sich erwiesen,
bei den einkernigen Phenolen (z.B. Hydrochinon) eine Konzentration im Bereich von 40 - 50 Gew.% und bei den mehrkernigen
Phenolen (z.B. Bisphenol) eine etwas höhere Konzentration im Bereich von 50 - 60 Gew.% einzustellen. Dem entspricht eine Konzentration
an OH-Gruppen von etwa 12-15 Gew.% bzw. 7-9 Gew.%.
Die Herstellung einer als Harzkomponente verwendbaren
Phenol-Lösung bereitet in keinem Fall Schwierigkeiten. Wenn die Phenole nicht bereits bei Zimmertemperatur in Lösung gehen, genügt
meistens eine gelindes Erwärmen des Lösungsmittels. Wichtig ist natürlich aber, daß die Lösung stabil bleibt, d.h. daß die
Phenole nicht wieder im Laufe der Zeit auskristallisieren. Dies ist bei Einhaltung der erfindungsgemäßen Bedingungen gewährleistet.
Der Phenol-Lösung können noch übliche Zusätze zugesetzt werden, wie z.B. Silane oder hochsiedende aromatische Kohlenwasserstoffe
bzw. Petroleum zum Zwecke der Hydrophobierung. Insbesondere die hochsiedenden aromatischen Kohlenwasserstoffe können dabei zugleich
zur Abstimmung der Verträglichkeit (Mischbarkeit) der Phenol-Lösung mit der Vernetzungskomponente dienen, sofern das in einzel-
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nen Fällen erforderlich ist.
Eine Gruppe weiterer Zusätze, die sich in einer Menge bis zu 10 Gew.% als zweckmäßig erwiesen haben, sind aliphatische Verbindungen
mit mindestens zwei OH-Gruppen, wie Äthylenglykol, Glycerin, Diäthylenglykol und dessen Homologe, sowie auch aliphatische PoIyäther
(alkoxilierte Polyhydroxiverbindungen). Diese Zusätze sind infolge ihrer freien OH-Gruppen reaktiv, d.h. sie werden in das
Bindemittel-Gerüst mit eingebaut. Sie reagieren normalerweise bei der Aushärtung langsamer als die Phenole und wirken sich dadurch
steigernd auf die Endfestigkeiten der Formen und Kerne aus.
Als Vernetzungskomponente kommen für die Zwecke der Erfindung alle auch sonst für die Herstellung von Polyurethan-Bindemitteln
gängigen Polyisocyanate mit mindestens zwei NCO-Gruppen infrage, und zwar bevorzugt solche mit aromatischer Struktur. Beispiele
dafür sind Diphenylmethan-4.4'-diisocyanat, 2.2'.6.6'-Tetramethyl-diphenylmethan-4
.4'-diisocyanat, Diphenyldimethylmethan-4,4'-diisocyanat
und Dipheny1-4.4'-diisocyanat. Die Polyisocyanate
können unverdünnt oder aber gelöst in einem organischen Lösungsmittel, bevorzugt in aromatischen Kohlenwasserstoffen mit einem
Siedebereich oberhalb 160°C eingesetzt werden. Im Falle einer Lösung liegt die Konzentration der Polyisocyanate dabei zweckmäßig
im Bareich oberhalb 80%.
Die Verarbeitung des erfindungsgemäßen Bindemittels geschieht
in herkömmlicher Weise, indem der körnige Formgrundstoff (z.B. Quarzsand) mit der Phenol-Lösung (Harzkomponente) und dem
Polyisocyanat (Vernetzungskomponente) vermischt wird. Die Menge an Polyisocyanat soll dabei zweckmäßig über-stöchiometrisch sein. Bevorzugt
wird ein Molverhältnis der OH-Gruppen zu den NCO-Gruppen von 1 : 1/1 bis 1 : 1,5. Die Gesamtmenge an Bindemittel, also an
Phenol-Lösung plus Polyisocyanat (ggf. ebenfalls in Lösung) kann im Bereich von 0,8 bis 3,0 Gew.% liegen, bezogen auf den Formgrund-
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stoff. Der Reaktionsbeschleuniger (z.B. ein tertiäres Amin oder eine metallorganische Verbindung) wird je nach der zugrunde liegenden
Verfahrensweise entweder in der letzten Phase des Mischvorgangs zugesetzt, oder aber es erfolgt im Formwerkzeug die übliche
Begasung.
Nachfolgend werden Ausführungsbeispiele der Erfindung näher erläutert.
Es wurden aus den in der nachfolgenden Tabelle 2 angegebenen Phenolen und Lösungsmitteln sowie ggfs. Zusätzen eine Anzahl
unterschiedlicher Phenol-Lösungen hergestellt, die jeweils noch durch Zusatz von 0,3 % Silan hydrophobiert wurden. Mit diesen
Phenol-Lösungen als Harzkomponente und mit üblichem .Gießereisand (Quarzsand) wurden in einem Laborschnellmischer verschiedene Formstoff-Mischungen
hergestellt, wobei als Vernetzungskomponente in allen Fällen ein Polyisocyanat auf Basis Diphenylmethandiisocyanat
diente, entweder unverdünnt oder mit aromatischen Kohlenwasserstoffen als Lösungsmittel versetzt. Der Gesamtgehalt an Bindemittel
in der Formstoff-Mischung wurde auf 2 Gew.% eingestellt, und die Anteile der Harzkomponente bzw. der Vernetzungskomponente
wurden dabei so variiert, daß sich jeweils die in der Tabelle 2 angegebenen Molverhältnisse OH/NCO ergaben.
Aus den solcherart erhaltenen Formstoff-Mischungen wurden nach DIN 52 401 Prüfkörper hergestellt und durch Begasung mit Triäthylamin
ausgehärtet. Bei der anschließenden Untersuchung wurden die ebenfalls in der Tabelle 2 angegebenen 7estigkeitswerte ermittelt,
die in einem für die Gießereipraxis brauchbaren Bereich liegen.
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Die Prüfung der Zerfallbarkeit erfolgte unter Praxisbedingungen
in einer Gießerei. Dazu wurden aus den erfindungsgemäßen
Bindemitteln gemäß Beispielen A 2 und B 3 sowie aus einigen handelsüblichen Polyurethan-Bindemitteln (Vergleich 1/ 2 und 3),
die ein polyolisches Vorkondensat enthielten, eine Anzahl von unterschiedlichen
Kernen hergestellt, die durch Begasung ausgehärtet wurden und die teils im Sandgußverfahren, teils im Kokillengußverfahren
mit Aluminium bei 78O0C vergossen wurden. Anschließend
wurden die Zeiten für das Ausklopfen der Kerne gemessen. Aus diesen Zeiten , die als Mittelwerte aus je ca. 15 Einzelwerten in
der nachfolgenden Tabelle 3 angegeben sind, ist die Überlegenheit der erfindungsgemäßen Bindemittel hinsichtlich der Zerfallbarkoit
deutlich erkennbar.
- Tabellen 2 und 3 -
0 30062/0027
NACI!
Nr.
Phenol Lösungsmittel (Gewi cht s te iIe)
Molverhältnis
OH/NCO
OH/NCO
Biegefestigkeiten(N/cm3)
sofort 45' 24 h
Beispiel A Bisphenol A gelöst in Diäthylenglykoldimethyläther;
Polyisocyanat ohne Lösungsmittel.
1 | 56,0 | 44,0 | 1 | 206 | 160 | 294 |
2 | 56,0 | 44,0 | 1 | 226 | 177 | 324 |
3 | 56,0 | 44,0 | 1 | 226 | 216 | 373 |
4 | 56,0 | 44,0 | 1 : | 235 | 216 | 402 |
5 | 56,0 | 44,0 | 1 : | 235 | 265 | 422 |
6 | 56,0 | 44,0 | 1 : | 196 | 284 | 412 |
: 1,0 | ||||||
: 1,11 | ||||||
1 ,23 | ||||||
1 ,36 | ||||||
1 ,50 | ||||||
1 ,66 |
Beispiel B Bisphenol A gelöst in Isophoron mit Zusatz von 4% Diäthylenglykol;
Polyisocyanat mit 15% Aromaten versetzt.
1 | 42 | ,4 | 53,6 ■ | ,0 | 1 | ,14 | 20 | 372 | 392 |
2 | 46 | ,6 | 49,4 ■ | ,0 | 1 | ,16 | 80 | 353 | 372 |
3 | 50 | ,0 | 46,0 - | ,0 | 1 | ,23 | 110 | 372 | 402 |
4 | 53 | ,4 | 42,6 - | ,0 | 1 | ,17 | 160 | 353 | 422 |
5 | 53 | ,4 | 42,6 π | ,0 | 1 : | ,30 | 118 | 392 | 392 |
6 | 53 | ,4 | 42,6 η | ,0 | 1 : | ,44 | 90 | 422 | 412 |
*■ 4 | : 1 | ||||||||
h 4 | : 1 | ||||||||
ι- 4 | : 1 | ||||||||
π 4 | ■ 1 | ||||||||
h 4 | 1 | ||||||||
H 4 | 1 |
Beispiel C Wie Beispiel B, jedoch Isophoron ohne Zusatz von
Diäthylenglykol.
50,0
50,0
1 ,38
80
383
372
Anmerkung:
Der in den Beispielen B, D, E und F zur Abkürzung benutzte Ausdruck "Aromaten" bedeutet: "Aromatische
Kohlenwasserstoffe mit einem Siedebereich oberhalb 160° C".
030062/0027
Tabelle 2 (Fortsetzung)
Phenol Lösungsmittel (Gewichtsteile)
Molverhältnis OH/NCO
Biegefestigkeiten (N/cm3) sofort 45· 24 h
Beispiel D Resorcin (R) gelöst in Isophoron (Iso) bzw. Hydrochinon
' (H) gelöst in Diglykoldimethyläther (DGDME); Polyisocyanat mit 15 % Aromaten versetzt.
1 | 40 | ,0 | R | 60 | ,0 | Iso | 1 | : 1 | ,22 | 100 | 294 | 323 |
2 | 40 | ,0 | H | 60 | ,0 | DGDME | 1 | : 1 | ,22 | 80 | 170 | 215 |
Beispiel E Bisphenol A gelöst in Diglykoldimethyläther
mit Zusatz von 10 % Polyäther (Molekulargewicht 300 - 400); Polyisocyanat mit 15 % Aromaten
versetzt.
57,0
33,0 + 10,0
: ί,23
206
470 480
Beispiel F Bisphenol A gelöst in einem Gemisch aus : 15 % Isophoron und 23,2 % Diglykoldimethyläther
mit Zusatz von 3,4 % Diäthylenglykol sowie 5 % Aromaten (A) bzw. Petroleum (P);
Polyisocyanat mit 15 % Aromaten versetzt.
1 | "53 | ,4 | 15 | ,0+23 +5, |
,2 + 3 0 A |
,4 | 1 | ι 1 | ,36 | 137 | 314 | 324 |
2 | 53 | ,4 | 15 | ,0+23 +5, |
,2+3 0 P |
,4 | 1 | : 1 | ,36 | 128 | 265 | 392 |
030062/0027
Versuch 1:
Sandguß mit Saugrohr-Kern (ca 12 kg)
Vergleich 1: 2:
Beispiel B 3: A 2:
Ausklopfzeit
170 s
168 s
100 s
105 s
Versuch 2:
Vergleich 2: 3:
Beispiel B 3: A 2:
Sandguß mit Pistolenkern (ca 500 g)
Ausklopfzeit | 70 | S |
Il | 70 | S |
Il | 20 | S |
Il | 30 | S |
Versuch 3: | Kokillenguß mit C | Dlwannenke |
Vergleich 1 : | Ausklopfzeit | 90 s |
2: | Il | 80 s |
Beispiel B 3: | It | 50 s |
Versuch 4:
Vergleich 2: • 3:
Beispiel B 3i
Kokillenguß mit Wassermantel (ca 300 g)
Ausklopfzeit
75 s
70 s
70 s
55 s
030062/0027
Claims (4)
1. Kaltaushärtendes Formstoff-Bindemittel auf Polyurethan-Basis
für Formstoff-Mischungen zur Herstellung von Gießformen und Kernen, bestehend aus einem Polyol mit mindestens 2 OH-Gruppen im Molekül
und einem Polyisocyanat mit mindestens 2 NCO-Gruppen im Molekül, dadurch gekennzeichnet, daß als Polyol ein monomeres ein- bis droikerniges
Phenol mit mindestens zwei phenolischen OH-Gruppen pro Molekül eingesetzt ist, welches in einer Konzentration von
5-15 Gew.% an OH-Gruppen in einem polaren hochsiedenden, in bezug auf die Urethanbi!dung inerten Lösungsmittel mit einem 6, -Wert
von mindestens 3,5 gelöst ist.
2. Bindemittel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,daß der
Lösung noch bis zu 10 Gew.%, bezogen auf die Lösung, einer aliphatischen
Verbindung mit mindestens zwei freien OH-Gruppen zugesetzt sind.
3. Bindemittel nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet,
daß die Lösung ein einkerniges zweiwertiges Phenol in einer Konzentration von 40 - 50 Gew.% enthält.
4. Bindemittel nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet,
daß die Lösung ein Bisphenol in einer Konzentration von 50 - 60 Gew.% enthält.
03 0062/00 2 7 "Beschreibung-
Priority Applications (11)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE2923840A DE2923840C2 (de) | 1979-06-13 | 1979-06-13 | Verwendung eines monomeren mehrwertigen Phenols zur Herstellung eines Bindemittels für Gießerei-Formstoffmischungen |
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Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE3224402A1 (de) * | 1982-06-30 | 1984-01-05 | Hüttenes-Albertus Chemische Werke GmbH, 4000 Düsseldorf | Unter polyurethanbildung kalthaertendes formstoff-bindemittel und dessen verwendung |
DE3339174A1 (de) * | 1983-10-28 | 1985-05-15 | Schuiling Metall Chemie B.V., Hengelo | Kalthaertbares bindemittel auf polyurethan-basis fuer giessereizwecke |
WO2017071695A1 (de) | 2015-10-28 | 2017-05-04 | Purinvent System Gmbh | Phenol-formaldehydharz-freie bindemittel für giesserei-formsande |
Families Citing this family (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4966497A (en) * | 1989-08-30 | 1990-10-30 | Utility Structural Systems | Method of setting, resetting and protecting poles in the ground with foam polyurethane resins |
US5466094A (en) * | 1994-01-13 | 1995-11-14 | Forward Enterprises | Method of setting, resetting and protecting poles in the ground with foam polyurethane resins |
US5973048A (en) * | 1997-08-08 | 1999-10-26 | General Electric Company | Melt and color stabilization of aliphatic polyketones |
WO2003095759A2 (en) * | 2002-05-09 | 2003-11-20 | Forward Ventures, Lp | A conductor polymer backfill composition and method of use as a reinforcement material for utility poles |
US7230808B2 (en) * | 2004-05-21 | 2007-06-12 | Forward Ventures, Lp | Grounding of electrical structures |
Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US3904559A (en) * | 1971-10-26 | 1975-09-09 | Hooker Chemicals Plastics Corp | Foundry aggregate binders |
US4148377A (en) * | 1977-01-10 | 1979-04-10 | Inventio Ag | Apparatus for actuating hoistway doors of an elevator |
Family Cites Families (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US3925296A (en) * | 1971-10-26 | 1975-12-09 | Hooker Chemicals Plastics Corp | Foundry aggregate binders |
US3933727A (en) * | 1972-09-26 | 1976-01-20 | Ab Bofors | Method of producing polyurethane-based cores and moulds according to the so-called cold-box procedure |
US4051092A (en) * | 1975-11-13 | 1977-09-27 | International Minerals & Chemical Corporation | Foundry core composition of aggregate and a binder therefor |
US4172068A (en) * | 1978-07-24 | 1979-10-23 | International Minerals & Chemical Corporation | Foundry core composition of aggregate and a binder therefor |
-
1979
- 1979-06-13 DE DE2923840A patent/DE2923840C2/de not_active Expired
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- 1980-06-13 BE BE0/201030A patent/BE883814A/fr not_active IP Right Cessation
- 1980-06-13 JP JP7917380A patent/JPS5677044A/ja active Pending
- 1980-06-13 NL NL8003470A patent/NL8003470A/nl not_active Application Discontinuation
Patent Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US3904559A (en) * | 1971-10-26 | 1975-09-09 | Hooker Chemicals Plastics Corp | Foundry aggregate binders |
US4148377A (en) * | 1977-01-10 | 1979-04-10 | Inventio Ag | Apparatus for actuating hoistway doors of an elevator |
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
DIN 52 401 Journal of Paint Technology, Bd.39, Nr.505, S.104-117 * |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE3224402A1 (de) * | 1982-06-30 | 1984-01-05 | Hüttenes-Albertus Chemische Werke GmbH, 4000 Düsseldorf | Unter polyurethanbildung kalthaertendes formstoff-bindemittel und dessen verwendung |
DE3339174A1 (de) * | 1983-10-28 | 1985-05-15 | Schuiling Metall Chemie B.V., Hengelo | Kalthaertbares bindemittel auf polyurethan-basis fuer giessereizwecke |
WO2017071695A1 (de) | 2015-10-28 | 2017-05-04 | Purinvent System Gmbh | Phenol-formaldehydharz-freie bindemittel für giesserei-formsande |
DE102015118428A1 (de) | 2015-10-28 | 2017-05-04 | Purinvent System Gmbh | Phenol-Formaldehydharz-freie Bindemittel für Gießerei-Formsande |
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