JP6084610B2 - 気体触媒を用いた鋳型形状の硬化処理方法 - Google Patents

Description

本発明の開示される実施形態は、中子と鋳型を作るためのいわゆるコールドボックス処理方法において鋳物形状を形成するための、鋳物混合物内のバインダを硬化する装置および処理の改良に関する。改良された処理では、少なくとも２つの気体触媒が連続して使用される。改良された装置では、触媒を連続して使用することができる。本発明を実施するための好ましい方法では、使用される第１の触媒は、バインダの硬化に関して第２の触媒よりも不活性である。これらの多くの実施形態では、第１の触媒の使用されるモル量は、第２の触媒のモル量を上回る。

気体触媒を、特に、第３級アミンを、フェノールホルムアルデヒド樹脂やポリイソシアネート樹脂を硬化するコールドボックス処理方法における硬化剤として使用することは、当技術分野で知られている。

van Hemelryckの特許文献１によれば、好ましい第３級アミンには、トリメチルアミン（”ＴＭＡ”、CAS登録番号は、７５−５０−３）、ジメチルエチルアミン（”ＤＭＥＡ”、CAS登録番号は、７５−６４−９）、ジメチルイソプロピルアミン（”ＤＭＩＰＡ”、CAS登録番号は、９９６−３５−０）、ジメチルプロピルアミン（”ＤＭＰＡ”、CAS登録番号は、９２６−６３−６）および、トリエチルアミン（”ＴＥＡ”、CAS登録番号は、１２１−４４−８）などがある。特許文献１によれば、これらの第３級アミンは、かつては、個別に使用されるものとされてきたが、ブレンドして使用することもできる。このブレンドは、概して、２つの第３級アミンのブレンドであるが、３以上の第３級のアミンのブレンドであってもよい。

また、特許文献１によれば、注入されたガス混合体内のアミンを蒸発させ、アミンが十分な濃度に達するためには、少なくともアミンが個別に使用される場合には、アミンの好適な沸点は、１００℃以下である。このガイドラインは、鋳型の中のアミンの濃縮を回避するのに役に立つ。

アミンの好適な沸点には、上限に加えて、下限もある。例えば、ＴＭＡは、周囲の気温と同じ温度で気体であるため（沸点は約３℃である）、より高い沸点のアミンよりも扱いが難しい。ＤＭＥＡ（沸点は、４４−４６℃）などの分子量が低いアミンは、概して、強いアンモニア臭を有する傾向があり、不快であるため、扱いにくい。沸点が他方に極端なものとして、ＴＥＡ(沸点は、８９℃)は、特に、冬には、ガス混合体から液化しやすいが、沸点の実際の上限は、１００℃より十分に低い。

沸点に関連するパラメータには、分子量があり、分子量は、鋳物混合物から気体のアミンを素早く拡散させるために、十分低くなければならない。特許文献１によれば、ＴＥＡ（分子量は１０１）がコールドボックス処理方法を行うための許容範囲の上限である。また、特許文献１によれば、許容される硬化触媒の良好な組み合わせには、ＤＭＩＰＡ(沸点は６４−６７℃)、ＤＭＰＡ、およびＮ，Ｎ−ジエチルメチルアミン（”ＤＥＭＡ”、CAS登録番号は、６１６−３９−７）からなる、５つの炭素原子を有する第３級アミンの組み合わせがある。

これらの第３級アミンおよびそれらの硬化触媒としての機能がより多く理解されるようになったにも関わらず、特に、厳密に言えば混合物ではなく組み合わせでのアミンの最もよい使用法はまだ知られていない。

米国特許出願公開第２０１０／０１２６６９０号明細書

鋳物形状を形成するためのコールドボックス処理方法によって、上記の効果および他のこれまで知られていない効果がもたらされる。この処理において、鋳物混合物が、鋳物形状を形成するためのパターンに導入される。使用される鋳物混合物は、主要量の鋳物集合体、および未硬化バインダを含む。

この処理において、形成された鋳物形状は、まず、第１の蒸気状硬化触媒に接触され、それから、少なくとも、第２の蒸気状硬化触媒に連続して接触される。処理のいくつかの実施形態では、接触ステップの２番目の部分では、第１および第２の蒸気状硬化触媒の混合物が用いられる。この処理では、蒸気状硬化触媒のそれぞれは、形成された鋳物形状を硬化することができる。接触ステップは、形成された鋳物形状が、十分に硬化して、扱うことができるようになるまで行われ、その後、形成された鋳物形状が、パターンから除去される。 ほとんどの実施形態では、キャリアガスは、触媒的に不活性なものが好ましく、鋳物形状が収容されるコアボックスを通して、硬化触媒を移動させる。

これらの処理を行う好適な方法では、第１および第２の蒸気状硬化触媒は、使用される特定のバインダに対して、第１の蒸気状硬化触媒が、第２の蒸気状硬化触媒より不活性であるように選択される。

好適な第１および第２の蒸気状硬化触媒は、第３級アミン、特に、３〜６個の炭素原子を有する第３級アミンである。これらの中で、トリエチルアミンは、好適な第１の蒸気状触媒であり、好適な第２の蒸気状触媒は、ジメチルイソプロピルアミン、ジメチルエチルアミン、ジメチルプロピルアミンを含む。

これらの処理では、鋳物混合物は、主要量の鋳物集合体を含む。

本発明のさらなる態様は、鋳物形状についての装置またはコールドボックス処理方法の実施により達成される。この装置は、蒸気状態で第１および第２の硬化触媒を供給する装置と、形成される鋳物形状を収容するコアボックスとを有する。このコアボックスは、入口と、出口とを有する。そして、入口は、触媒を供給する装置に連結され、さらに、蒸気状硬化触媒とバインダとの接触を容易にするように、出口に対して配列されている。

この方法を実施するための装置の多くは、また、蒸気状硬化触媒を回収するための装置を含み、コアボックスの出口に接続されている。

これらの処理では、触媒を供給する装置は、コアボックスを通して蒸気状硬化触媒を排出するための触媒的に不活性なキャリアガスのガス源を有する。いくつかの例では、蒸気状触媒を供給する装置は、第１の触媒を蒸気化する第１のチャンバと、第２の触媒を蒸気化する第２のチャンバとを有する。そして、第１および第２のチャンバのそれぞれは、キャリアガス源と、コアボックスの入口と、に直接接続されている。他の例では、第２のチャンバが、第１のチャンバを通して、コアボックスの入口に接続されている。

触媒回収装置が使用される場合、その装置は、主として、沸点や溶解度の違いを利用することにより、第１および第２の硬化触媒それぞれを互いに他方から分離するための能力を有していることが好ましい。

次の詳細な説明および付随する図面により、開示される実施形態をよりよく理解することができる。ここで、同一の符号は同一の部分を示す。

気体アミン触媒を用いるコールドボックス処理方法を実施するために用いられる装置の概略ブロック図である。 触媒調製および充填装置をより詳細に示す概略ブロック図である。 触媒調製および充填装置をより詳細に示す概略ブロック図である。 触媒調製および充填装置をより詳細に示す概略ブロック図である。

図１は、本発明の概念の実施形態の装置１０の概略図を示す。装置１０は、触媒調製および充填装置２０と、コアボックス３０と、触媒回収装置４０と、を有する。中子や鋳型などの鋳物形状を製造するコールドボックス処理方法では、一般に、コアボックス３０内に所望の形状に形成される鋳物混合物が必要となり、その後、気体触媒が、触媒を調製する装置２０から導管５０を通ってコアボックスまで通過する。触媒は、コアボックス３０で、鋳物混合物と反応し、その重合体バインダの部分を硬化し、中子または鋳型の性質を持つ硬化された鋳物形状を形成する。触媒は、通常、窒素や空気のようなキャリアガスを伴い、導管６０を通って、コアボックス３０を出る。ここで、キャリアガスは、主として、バインダと触媒との接触時間を決定する。気体触媒、触媒の費用、およびこれら双方の要因に係る要求により、導管６０を通って触媒回収装置４０へ出る気体流を通過させることが一般的である。ここでは、異なる種々の方法が、キャリアガスから触媒を分離して回収するために用いられてもよい。一例として、そして、ここで開示される実施形態の多くに関連して、触媒の回収には、触媒として使用された気体のアミンを中和させるための酸性の気体浄化装置を使用してもよく、その後、再利用されるアミンを回収する適当な処理が行われる。

従来の装置１０では、触媒装置２０は、蒸気状態の単一の硬化触媒を供給するのみでよかった。よって、図２に示すように、蒸気化チャンバ２２と、キャリアガス源Ｇで十分であった。しかしながら、ここに記載された方法では、コアボックス内の鋳物混合物は、まず、第１の蒸気硬化触媒に、それから、少なくとも第２の蒸気硬化触媒に連続して接触される。よって、触媒装置の追加構成が描かれている。

例えば、図３では、触媒装置１２０は、別々の蒸気チャンバ２２、２４を有する。それぞれの蒸気チャンバ２２、２４は、キャリアガス源Gに接続され、それぞれの出口は、気体流が導管５０へ流れるように連通している。気体触媒の一方が、チャンバ２２で蒸気化され、他方がチャンバ２４で蒸気化された場合、適当に弁（図示しない）で調整することにより、導管５０を通ってコアボックス（図３では図示されない）に、触媒が選択され順次流れる。二つのキャリアガス源Ｇは、適切にチャンバ２２、２４のそれぞれに連通しており、また、キャリアガスの流れを制御するために適切に弁で調整される単一のガス源であってもよいことがわかるであろう。

図４には、異なる触媒を調製し供給するための構成２２０が示されている。構成１２０と同様に、別々の蒸気化チャンバ２２、２４が設けられ、それぞれのチャンバは、キャリアガス供給源Ｇに連通しており、蒸気化された触媒は、キャリアガスによって、導管５０に運ばれる。しかしながら、この構成２２０では、第１の気体触媒は、チャンバ２２で蒸気化され、第２の気体触媒はチャンバ２４で蒸気化される。ここで、これらのチャンバでは、初期の流れは、チャンバ２２およびキャリアガス源Ｇからのみで、チャンバ２２とチャンバ２４との間の導管２６は閉じられている。導管２６の弁を開くことにより、チャンバ２４からの流れは、導管５０への途中で、チャンバ２２を通って、流れ去る。このように、第１の蒸気状硬化触媒は、硬化する処理の第２の部分の間、第２の蒸気状触媒と 混合してもよい。

気体触媒を用いて鋳物形状を硬化する改良された硬化法を提供する、ここに開示された本実施形態に関わるメカニズムは、完全に理解されたわけではない。そして、発明者は、特にコアボックス３０で発生するメカ二ズムに関する理論を提案しているわけではない。しかしながら、コアボックスの導管５０、６０における特定の処理は、当従来技術を進歩させることに関与するものであることがよく知られている。

コールドボックス処理方法で使用されるバインダの種類の例は、Chenの米国特許第５６８８８５７号明細書に記載されている。アミン、特に、硬化触媒としての第３級アミンガスの有用性は、公知であり、Robinsの米国特許第３４０９５７９号明細書に記載されている。

実施例１
触媒調整装置２０の一実施形態では、装置は、液体として第３級アミンを受け取り、それを暖め、コアボックス３０内に導管５０を通ってアミン蒸気を移動させるキャリアガスを使用する蒸気化装置である。この実施形態は、試験用中子を生成するために、小さいコアボックスを使用して、実験室内でシミュレートされた。単一のアミンを使用するのではなく、２つのアミンの混合物が使用された。実験室での試験を行うために有用な手順と装置が、Showmanらによる”The Need for Speed or Measurement and Optimization of Cure Speed in PUCB Bindes" AFC Transactions，paper 04-02(2004)，American Foundry Society, Des Plaines, IL”に記載されている。このような環境では、第１のアミンが、主としてコストの理由によって、第２のアミンが主として高い活性度の理由によって選択される。この実験では、第１のアミンはＴＥＡであり、第２のアミンは、ＤＭＩＰＡである。ＴＥＡ対ＤＭＩＰＡの体積比が３対１のアミン蒸気が生成され、キャリアガスによって、触媒調製装置から外へ、そして、コアボックスの中に移動させられる。ＡＳＫ Ｃｈｅｍｉｃａｌｓから市販されている鋳物バインダであるＩＳＯＣＵＲＥ ＦＯＣＵＳ（ＴＭ）１０６／２０６の適量と砂とを含む鋳物混合物から、コアボックス内の試験中子が形成される。このガス処理が１２秒の間続き、その間、１２００μＬのアミン混合物がコアボックスを通過する。このガス処理の１２秒間の後、試験中子は、完全に硬化される。完全な硬化を達成するためには約１２００μＬが必要であることを確かめるために、試験は、アミンレベルを減少させて繰り返された。

実施例２
同じコアボックス３０を使用し、まず、第１のアミンのみを用い、そして、第２のアミンを用いて、順次、ガス処理を行うことを可能にするため、触媒調製装置１２０または２２０を調整し、実施例１と同一の鋳物混合物が、コアボックスに配置される。最初の６秒間に、４９０μＬのＴＥＡが、コアボックスをガス処理するために使用され、続いて、１６０μＬのＤＭＩＰＡで６秒間ガス処理され、合計６５０μＬのアミンが使用される。この１２秒間のガス処理の後に、全体で５５０μＬ少ないアミンを使用して、試験中子は完全に硬化される。

実施例３
使用される鋳物混合物がＡＳＫ Ｃｈｅｍｉｃａｌｓから市販されている鋳物バインダであるＩＳＯＣＵＲＥ ＦＯＣＵＳ（ＴＭ）１１２／２１２を適量混ぜた砂であることのみを変更点として、実施例１の実験が繰り返される。ガス処理は、１２秒間続き、ＴＥＡ対ＤＭＩＰＡの重量比３対１の混合物が使用され、試験中子は完全に硬化される。この場合、コアボックスを通過する全てのアミン蒸気流は、９００μＬであった。

実施例４
この実験では、実施例３の実験が繰り返されるが、実施例２の連続してガス処理を行う構成が使用される。実施例３と同様に、ＩＳＯＣＵＲＥ ＦＯＣＵＳ（ＴＭ）１１２／２１２の鋳物バインダを用いる鋳物混合物が、使用される。４５０μＬのＴＥＡを使用し６秒間ガス処理し、続いて、１５０μＬのＤＭＩＰＡで６秒間ガス処理し、合計６００μＬのアミンが使用される。１２秒間のガス処理の後に、試験中子は完全に硬化され、３００μＬ少ないアミンが使用された。

実施例５
鋳物混合物がＡＳＫ Ｃｈｅｍｉｃａｌｓから市販されている鋳物バインダであるＩＳＯＣＵＲＥ ＦＯＣＵＳ（ＴＭ）３９７ＣＬ／６９７Ｃを適量混ぜた砂であることのみを変更点として、実施例１の実験が繰り返される。ＴＥＡ対ＤＭＩＰＡの重量比３対１の混合物で試験中子をガス処理することにより、アミン混合物を２２００μＬ使用した後に、完全な硬化が生ずる。

実施例６
実施例５の実験が繰り返されるが、実施例２の連続してガス処理を行う構成が使用される。実施例５の鋳物混合物が使用される。１２００μＬのＴＥＡ、続いて、４００μＬのＤＭＩＰＡを使用し、合計１６００μＬのアミンを使用しガス処理すると、完全な硬化が生ずる。

実施例５との比較に基づいたこの結果の１つの解釈は、連続ガス処理は、混合ガス処理よりも６００μＬ少ないアミンを使用することである。この６００μＬのうち、４５０μＬはＴＥＡであり、１５０μＬは、ＤＭＩＰＡである。

実施例７
実施例１のガス処理を行う構成と、ＩＳＯＣＵＲＥ ＦＯＣＵＳ（ＴＭ）３９７ＣＬ／６９７Ｃの鋳物バインダとを使用して、実施例５の実験が繰り返される。しかしながら、アミン混合物、または、異なるアミンを使用し連続してガス処理を行うかわりに、ＴＥＡのみが使用される。３４００μＬのＴＥＡを用いて試験中子をガス処理した後に、完全な硬化が生ずる。

実施例５とこの結果を比較すると、ＤＭＩＰＡと混合したＴＥＡは、ＴＥＡのみよりも硬化においてより効果的であることがわかる。これは、ＴＥＡとのＤＭＩＰＡの混合物５５０μＬは、ＴＥＡが単独で使用された場合の１７５０μＬのＴＥＡと置き換えられるからである。

この結果を実施例６と比較すると、連続して使用されるＴＥＡとＤＭＩＰＡは、ＴＥＡ単独よりも硬化においてより効果的であることがわかる。これは、ＴＥＡの後に続けて投与される４００μＬのＤＭＩＰＡは、ＴＥＡが単独で使用された場合の２２００μＬのＴＥＡと置き換えられるからである。

実施例８
実施例１のガス処理を行う構成と、ＩＳＯＣＵＲＥ ＦＯＣＵＳ（ＴＭ）３９７ＣＬ／６９７Ｃの鋳物バインダとを使用して、実施例５の実験が繰り返される。この場合、アミン混合物、または、異なるアミン用いて連続してガス処理を行うかわりに、ＤＭＩＰＡのみが使用される。１４００μＬのＤＭＩＰＡを用いて試験中子をガス処理した後に、完全な硬化が生ずる。

この結果を実施例５と比較すると、ＴＥＡ／ＤＭＩＰＡの混合硬化剤は、８００μＬ多いアミンを必要とするが、この余分なアミンのうち、１６５０μＬのＴＥＡは、８５０μＬのＤＭＩＰＡと置き換えられることがわかる。

この結果を実施例６と比較すると、ＴＥＡの後にＤＭＩＰＡを続けて投与すると、２００μＬ多いアミンが必要となることがわかる。しかし、観察される実際の効果は、１２００μＬのＴＥＡが、１０００μＬのＤＭＩＰＡと置き換えることができたということである。これは、予想外である。それは、実施例７の結果を実施例８と比較すると、単独で使用された場合、ＤＭＩＰＡは、ＴＥＡよりも、体積を基準として、ほぼ２．５倍より活性、または、効果的であることを示すからである。

実施例９
実施例１のガス処理を行う構成と、ＩＳＯＣＵＲＥ ＦＯＣＵＳ（ＴＭ）３９７ＣＬ／６９７Ｃの鋳物バインダとを使用して、実施例５の実験が繰り返される。ＤＭＩＰＡの代わりに、そして、混合物や連続ガス処理の代わりに、異なるアミン、４つの炭素原子を有するジメチルエチルアミン（”ＤＭＥＡ”、CAS登録番号は、７５−６４−９）が単独で使用される。９５０μＬのＤＥＭＡで、試験中子をガス処理すると、完全が硬化が生ずる。

この結果は、この鋳物バインダで処理すると、実施例５の３対１と同様な比でのＤＥＭＡとＴＥＡの混合物は、実施例５で使用されたアミン全体より２２００μＬ少ないアミンを使用して完全に硬化されることを示唆している。これは、また、実施例９で必要とされる９５０μＬのＤＥＭＡの約半分は、約１５００μＬのＴＥＡに置き換えられることを示唆している。

この結果は、また、この鋳物バインダで処理すると、ＴＥＡを使用してからＤＥＭＡを使用する実施例６の連続ガス処理の技術は、実施例６で使用されるアミン全体より１６００μＬ少ないアミンを使用し完全に硬化されることを示唆する。これは、また、実施例９で必要とされる９５０μＬのＤＥＭＡの半分以上は、約１１００μＬのＴＥＡに置き換えられることを示唆する。

これらの実施例では、コールドボックス処理方法で硬化触媒として有効であると知られている、アミンやその他の関連する化合物の全てが使用されているわけではないが、その結果は、蒸気状態で第１の化合物を投与し、続いて、同じく蒸気状態で第２の化合物を投与し、ここで第２の化合物が第１の化合物よりも硬化触媒としてより活性であるように選択されるとするならば、予想外に高い体積比で、効果的に、第１の化合物で第２の化合物を代替できることを示唆している。

追加の有用な化合物
上記の例は、４個の炭素原子（ＤＥＭＡ）、５個の炭素原子（ＤＭＩＰＡ）、および６個の炭素原子（ＤＥＡ）を有する第３級アミンを、代表的な化合物として引用している。この出願で教示された代表的な方法における使用の候補となる、３〜６個の炭素原子を含む他のアミンがある。

３個の炭素原子を有するアミンは、先に述べたＴＭＡと、１メチルアジリジン（CAS登録番号は、１０７２−４４−２）を含む。

４個の炭素原子を有するアミンは、Ｎ−メチルアゼチジン（CAS登録番号は、４９２３−７９−９）と、１−エチルアジリジン（CAS登録番号は、１０７２−４５−３）を含む。

５個の炭素原子を有するアミンは、先に述べたＤＭＰＡ、ジエチルメチルアミン（ＤＥＭＡ）（CAS登録番号は、６１６−３９−７）、Ｎ−プロピルアジリジン、Ｎ−イソ−プロピルアジリジン、Ｎ−エチルアゼチジン、Ｎ−メチルピロリジン（CAS登録番号は、１２０−９４−５）と、Ｎ，Ｎ，Ｎ’，Ｎ’−テトラメチルジアミノメタンを含む。

６個の炭素原子を有するアミンは、先に述べたＴＥＡ、Ｎ−エチル−Ｎ−メチル−１−プロパンアミン（CAS登録番号は、４４５８−３２−６）、Ｎ−エチル−Ｎ−メチル−２−プロパンアミン（CAS登録番号は、３９１９８−０７−７）、Ｎ，Ｎ−ジメチル−１−ブタンアミン（CAS登録番号は、９２７−６２−８）、Ｎ，Ｎ−ジメチル−２−ブタンアミン（CAS登録番号は、９２１−０４−０）、Ｎ，Ｎ，２−トリメチル−１−プロパンアミン（CAS登録番号は、７２３９−２４−９）、Ｎ，Ｎ，２−トリメチル−２−プロパンアミン（CAS登録番号は、９１８−０２−５）、Ｎ−エチルピロリジン（CAS登録番号は、７３３−０６−０）、Ｎ−メチルピペリジン、ヘキサメチレンテトラアミン、ジメチルピペラジン、およびＮ，Ｎ，Ｎ’，Ｎ’−テトラメチルジアミノエタンを含む。

（関連出願の相互参照）
本出願は、２０１１年７月１９日に出願された米国特許出願第61/509,427の非仮特許出願であり、当該米国特許出願に対して、優先権主張をする。そして、当該米国特許出願は、本明細書に完全に記載されているかのように参照により組み込まれる。
（付記）
（付記１）
鋳物集合体および未硬化バインダを含む鋳物混合物を、鋳物形状を形成するためのパターンに導入するステップと、
形成された鋳物形状を、当該形成された鋳物形状が取り扱い可能になるように十分に硬化されるまで、当該形成された鋳物形状を硬化させることができる第１および少なくとも第２の蒸気状硬化触媒と連続して接触させるステップと、
形成され硬化された鋳物形状をパターンから除去するステップと、
を含む、鋳物形状を形成するためのコールドボックス処理方法。
（付記２）
前記連続して接触させるステップは、
触媒的に不活性なキャリアガスを用いて、または、用いずに、実質的に前記第２の蒸気状硬化触媒なしで、結果として部分的に硬化された鋳物形状を生ずる、前記第１の蒸気状硬化触媒を含む気体と前記鋳物形状を接触させるサブステップと、
触媒的に不活性なキャリアガスを用いて、または、用いずに、前記第２の蒸気状硬化触媒を含む気体と前記部分的に硬化された鋳物形状を接触させるサブステップと、を含む付記１に記載の処理方法。
（付記３）
前記第１および第２の蒸気状硬化触媒は、前記バインダに対して、前記第１の蒸気状硬化触媒が前記第２の蒸気状硬化触媒よりも不活性であるように選択された付記１または２に記載の処理方法。
（付記４）
前記第１および第２の蒸気状硬化触媒のそれぞれは、第３級アミンである付記１ないし３のいずれか１つに記載の処理方法。
（付記５）
前記第１および第２の蒸気状硬化触媒のそれぞれは、３〜６個の炭素原子を有する付記４に記載の処理方法。
（付記６）
前記第１の蒸気状硬化触媒は、トリエチルアミンである付記５に記載の処理方法。
（付記７）
前記第２の蒸気状硬化触媒は、ジメチルイソプロピルアミンである付記５または６に記載の処理方法。
（付記８）
前記第２の蒸気状硬化触媒は、ジメチルエチルアミンである付記５または６に記載の処理方法。
（付記９）
前記第２の蒸気状硬化触媒は、ジメチルプロピルアミンである付記５または６に記載の処理方法。
（付記１０）
前記鋳物混合物は、主要量の前記鋳物集合体を含む付記１ないし９のいずれか１つに記載の処理方法。
（付記１１）
コールドボックス処理方法により、鋳物集合体およびバインダを含む鋳物混合物から、硬化された鋳物形状を形成するための装置であって、
入口と出口とを有し、当該入口および当該出口は互いに前記バインダと蒸気状硬化触媒との間の接触を容易にするように配置されている、前記形成される鋳物形状を収容するためのコアボックスと、
蒸気状態で第１および第２の硬化触媒を供給するための装置であって、
前記コアボックスの入口に接続され前記第１の触媒を蒸気化する第１のチャンバと、
前記第１のチャンバを通して前記コアボックスに接続され前記第２の触媒を蒸気化する第２のチャンバと、
前記コアボックスを通してそれぞれの前記蒸気状硬化触媒を推進するために、前記第１および第２のチャンバのそれぞれに直接接続されている、触媒的に不活性なキャリアガスのガス源と、を備える、装置と、
を備える装置。
（付記１２）
さらに、前記コアボックスの出口に接続され、前記蒸気状硬化触媒を回収するための装置を備える付記１１に記載の装置。
（付記１３）
前記蒸気状硬化触媒を回収するための装置は、それぞれの前記第１および第２の硬化触媒を分離するための装置を備える付記１２に記載の装置。

Claims (13)

1. 鋳型集合体および未硬化バインダを含む鋳型混合物を、鋳型形状を形成するためのパターンに導入するステップと、
   形成された鋳型形状を、当該形成された鋳型形状が取り扱い可能になるように十分に硬化されるまで、当該形成された鋳型形状を硬化させることができる第１および第２の蒸気状硬化触媒と連続して接触させるステップと、
   形成され硬化された鋳型形状をパターンから除去するステップと、
   を含み、
   前記連続して接触させるステップは、
   触媒的に不活性なキャリアガスを用いて、または、用いずに、実質的に前記第２の蒸気状硬化触媒なしで、結果として部分的に硬化された鋳型形状を生ずる、前記第１の蒸気状硬化触媒を含む気体と前記鋳型形状を接触させるサブステップと、
   触媒的に不活性なキャリアガスを用いて、または、用いずに、前記第２の蒸気状硬化触媒を含む気体と前記部分的に硬化された鋳型形状を接触させるサブステップと、を含み、
   前記第１および第２の蒸気状硬化触媒は、前記バインダに対して、前記第１の蒸気状硬化触媒が前記第２の蒸気状硬化触媒よりも不活性であるように選択され、
   前記第１および第２の蒸気状硬化触媒のそれぞれは、第３級アミンである、
   鋳型形状を形成するための処理方法。
2. 前記第１および第２の蒸気状硬化触媒のそれぞれは、３℃と８９℃の間の沸点を有する請求項１に記載の処理方法。
3. 前記部分的に硬化された鋳型形状が前記第２の蒸気状硬化触媒を含む気体と接触している間に、前記部分的に硬化された鋳型形状は、前記第１および第２の蒸気状硬化触媒の混合物と接触させられる請求項１または２に記載の処理方法。
4. 前記第１および第２の蒸気状硬化触媒のそれぞれは、３〜６個の炭素原子を有する請求項１ないし３の何れか１項に記載の処理方法。
5. 前記第１の蒸気状硬化触媒は、トリエチルアミンである請求項４に記載の処理方法。
6. 前記第２の蒸気状硬化触媒は、ジメチルイソプロピルアミンである請求項４または５に記載の処理方法。
7. 前記第２の蒸気状硬化触媒は、ジメチルエチルアミンである請求項４または５に記載の処理方法。
8. 前記第２の蒸気状硬化触媒は、ジメチルプロピルアミンである請求項４または５に記載の処理方法。
9. 鋳型集合体およびバインダを含む鋳型混合物から、硬化された鋳型形状を形成するための装置であって、
   入口と出口とを有し、当該入口および当該出口は互いに前記バインダと蒸気状硬化触媒との間の接触を容易にするように配置されている、前記形成される鋳型形状を収容するためのコアボックスと、
   蒸気状態で第１および第２の硬化触媒を供給するための装置であって、
   前記コアボックスの入口に接続され前記第１の触媒を蒸気化する第１のチャンバと、
   前記第１のチャンバを通して前記コアボックスに接続され前記第２の触媒を蒸気化する第２のチャンバと、
   前記コアボックスを通してそれぞれの前記蒸気状硬化触媒を推進するために、前記第１および第２のチャンバのそれぞれに直接接続されている、触媒的に不活性なキャリアガスのガス源と、を備える、装置と、
   を備え、
   前記第１および第２の硬化触媒のそれぞれは、第３級アミンであり、かつ、前記バインダに対して、前記第１の硬化触媒が前記第２の硬化触媒よりも不活性であるように選択される、
   装置。
10. 前記第１および第２の硬化触媒のそれぞれは、３℃と８９℃の間の沸点を有する請求項９に記載の装置。
11. 前記第２のチャンバは、前記第１および第２の硬化触媒の混合物を含む前記第２の触媒を蒸気化するために用いられる請求項９または１０に記載の装置。
12. さらに、前記コアボックスの出口に接続され、前記蒸気状硬化触媒を回収するための装置を備える請求項９ないし１１の何れか１項に記載の装置。
13. 前記蒸気状硬化触媒を回収するための装置は、それぞれの前記第１および第２の硬化触媒を分離するための装置を備える請求項１２に記載の装置。

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