JP7466560B2 - バインダーシステムのためのホルムアルデヒド捕捉剤 - Google Patents
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Description
- 鋳込み表面の平滑度を改良するため、及び/又は;
- 成形材料混合物の成分と金属の溶融物との間の化学反応を防止して、型/中子と鋳込み物との間の分離を容易とするため、及び/又は
- 鋳込み物の表面欠陥、たとえば気泡、貫入、線条、及び/又は膨れを防止するため。
- 分子状ホルムアルデヒド(すなわち、フェノール樹脂に結合されていないホルムアルデヒド)、これは、フェノール樹脂成分(i)と共に、成形材料混合物の中に持ち込まれる;
- 押湯、鋳造用中子、及び鋳造用型を熱曝露させることによる、バインダー(フェノール樹脂成分(i)のフェノール樹脂、及びポリイソシアネート成分(ii)のポリイソシアネート)から形成されたポリウレタン)の少なくとも部分的な分解の結果として放出される、ホルムアルデヒド。
(i)次のものを含む、フェノール樹脂成分:
a)1種又は複数のフェノール樹脂
b)溶媒
(ここで、そのフェノール樹脂a)の濃度は、フェノール樹脂成分(i)の合計質量を基準にして、40%~60%、好ましくは45%~60%、より好ましくは48%~55%である);
(ii)次のものを含むポリイソシアネート成分:
c)1種又は複数の、1分子あたり少なくとも2個のイソシアネート基を有するイソシアネート
d)任意選択により溶媒
(ここで、そのイソシアネートc)の濃度は、ポリイソシアネート成分(ii)の合計質量を基準にして、60%~100%、好ましくは70%~98%、より好ましくは75%~95%である);
(iii)次のものを含むさらなる成分:
e)1種又は複数の、アミノ酸及び尿素からなる群から選択される物質
ここで、成分(i)、(ii)、及び(iii)が、互いに、空間的に分離されている。
(i)上で定義された、フェノール樹脂成分(より具体的には、以下で述べる好ましい実施態様の一つ)、及び
(ii)それらから分離され、そして上で定義されたポリイソシアネート成分(より具体的には、以下で述べる好ましい実施態様の一つ)、及び
(iii)次のものを含むさらなる成分:
e)上で定義された、1種又は複数の、アミノ酸及び尿素からなる群から選択される物質。
(i)上で定義された、フェノール樹脂成分、及び
(ii)それらから分離され、そして上で定義されたポリイソシアネート成分、及び
(iii)グリシンを含むか、又はそれからなる、さらなる成分。
e)1種又は複数の、アミノ酸及び尿素からなる群から選択される物質、好ましくはグリシンを含むだけではなく、
f)1種又は複数の、酸化鉄、デンプン、トウモロコシの穂軸の顆粒、木粉、成形材料基材(たとえば、石英)、グラファイト、酸化マグネシウム、及びスポンジューメンからなる群からのさらなる成分も、含んでいる。
e)1種又は複数の、アミノ酸及び尿素からなる群から選択される物質、好ましくはグリシン、
f)1種又は複数の、製造される成形材料混合物の中に存在する成分、たとえば成形材料基材。
e)1種又は複数の、アミノ酸及び尿素からなる群から選択される物質、好ましくはグリシン、
f)1種又は複数の、酸化鉄、デンプン、トウモロコシの穂軸の顆粒、木粉、グラファイト、酸化マグネシウム、石英、及びスポンジューメンからなる群から選択される、成形材料混合物のための慣用される添加剤混合物の成分。
- フェノールモノマーで構成され、そしてオルト,オルト’位でのメチレンエーテルブリッジによって結合された芳香族環、
- 及びオルト位に配された末端メチロール基(その末端メチロール基は、エーテル化されていてもよい)。
- Xは、水素、メチル基のCH3、メチロール基のCH2OH、及びエーテル化メチロール基からなる群から選択されるが、ここで、好ましくは、基Xの少なくとも1個が、メチロール基のCH2OH又はエーテル化メチロール基であり、
- Rは、フェノール性ヒドロキシル基に対してメタ位若しくはパラ位にある、水素、又は置換基、好ましくは、メチル、n-ブチル、イソブチル、tert-ブチル、オクチル、ノニル、ペンタデセニル、ペンタデカジエニル、及びペンタデカトリエニルからなる群からの置換基であり、
- mは、1、又は1より大の整数、好ましくは1~10の整数であり、
- (m+1)個の基(IIIa)のそれぞれに対するnは、
- 末端非エーテル化メチロール基の-CH2OH
及び/又は
- 末端エーテル化メチロール基の-CH2OZ、ここでZは、
- 1~12個の炭素原子を有する直鎖状若しくは分岐状のアルキル基であるか、
- 7~9個の炭素原子を有するアラルキル基、若しくはフルフリル基であるか、又は、
- 式(IV)の構造を有する基
そしてそれぞれのRは、他のRから独立して、以下のものからなる群から選択され:ヒドロキシル基、1~6個の炭素原子を有するアルコキシ基(好ましくはエトキシ、プロポキシ、又はブトキシ基)]、並びに式(IIIb)のレゾール構造を有する基、
- Xは、水素、又はメチル基、又はメチロール基のCH2OHであり、
- Rは、フェノール性ヒドロキシル基に対してメタ位若しくはパラ位にある、水素、又は置換基、好ましくは、メチル、n-ブチル、イソブチル、tert-ブチル、オクチル、ノニル、ペンタデセニル、ペンタデカジエニル、及びペンタデカトリエニルからなる群からの置換基であり、
- mは、1、又は1より大の整数、好ましくは1~10の整数であり、
- (m+1)個の基(IIIa)のそれぞれに対するnは、
- C4~C6ジカルボン酸のジアルキルエステル(当該技術分野では、多くの場合、「二塩基酸エステル」と呼ばれている)、好ましくは、アジピン酸ジメチル、グルタル酸ジメチル、コハク酸ジメチルからなる群からのもの、
- 飽和及び不飽和脂肪酸のアルキルエステル、好ましくは植物油アルキルエステル、好ましくはナタネ油メチルエステル、トール油メチルエステル、トール油ブチルエステル、ラウリン酸メチル、ラウリン酸イソプロピル、ミリスチン酸イソプロピル、及びミリスチン酸イソブチルからなる群からのもの、
- アルキレンカーボネート、好ましくはプロピレンカーボネート、
- カシューナッツシェル油、カシューナッツシェル油の成分、及びのカシューナッツシェル油誘導体、好ましくはカルドール、カルダノール、並びにそれらの化合物の誘導体及びオリゴマーからなる群の物質、
- 25℃、101.325kPaで液状である炭化水素、好ましくはシクロアルカン、6~22個の炭素原子を有するアルカン、及び芳香族炭化水素からなる群からのもの(ここでその芳香族炭化水素は、好ましくは、アルキルベンゼン、アルケニルベンゼン、ジアルキルナフタレン、ジアルケニルナフタレンからなる群から選択される)、
- アルキルシラン、アルキル/アルコキシシラン、アルコキシシラン、アルキルシロキサン、アルキル/アルコキシシロキサン、及び式(I)のアルコキシシロキサン
の群からの化合物、
それぞれのRは、他のRから独立して、1~6個の炭素原子を有するアルキル基及び1~6個の炭素原子を有するアルコキシ基の群から選択される]
並びに、それらの混合物。
a)そのフェノール樹脂が、先に説明したようなオルト縮合型のレゾールの群から選択される、そして
b)その溶媒が、先に説明した好ましい溶媒の群から選択される。
a)オルト縮合型のレゾール(その分子は、それぞれ、以下の構造的特徴を有している):
- フェノールモノマーで構成され、そしてオルト,オルト’位でのメチレンエーテルブリッジによって結合された芳香族環、
- 末端メチロール基の-CH2OH及び/又は末端アルコキシメチレン基の-CH2OZ(式中、Zは、1~12個の炭素原子を有するヒドロカルビル基である)
- 1分子あたり6個の炭素原子の、少なくとも1種の芳香族環(ヒドロキシル基が、その芳香族環の炭素原子の一つに結合され、そしてヒドロカルビル基が、その芳香族環の炭素原子の少なくとも一つに結合されるが、そのヒドロカルビル基には、11~26個の炭素原子及び0~4個の二重結合が含まれる)、
b)以下のものからなる群からの化合物を、溶媒b)の質量を基準にして、80%以上、好ましくは90%以上、より好ましくは95%以上の濃度で含む溶媒
- 25℃、101.325kPaで液状である炭化水素、好ましくはシクロアルカン、6~22個の炭素原子を有するアルカン、及び芳香族炭化水素からなる群からのもの、ここでその芳香族炭化水素は、好ましくは、アルキルベンゼン、アルケニルベンゼン、ジアルキルナフタレン、ジアルケニルナフタレンからなる群から選択される、
- アルキルシラン、アルキル/アルコキシシラン、アルコキシシラン、アルキルシロキサン、アルキル/アルコキシシロキサン、及び式(I)のアルコキシシロキサン;
それぞれのRは、他のRから独立して、1~6個の炭素原子を有するアルキル基及び1~6個の炭素原子を有するアルコキシ基の群から選択される]
g)分子状ホルムアルデヒド
を含むのが好ましい。
h)1種又は複数のβ-ジカルボニル化合物とホルムアルデヒドとの反応によって形成される、1種又は複数の反応生成物。
h)1種又は複数のβ-ジカルボニル化合物及びさらには、それらのβ-ジカルボニル化合物とホルムアルデヒドとの反応により形成される1種又は複数の反応生成物(ここで、未反応のβ-ジカルボニル化合物と、ホルムアルデヒドとの反応生成物の中に結合されたβ-ジカルボニル化合物との合計濃度が、好ましくは0.1%~14%、好ましくは0.6%~5%であるが、その濃度は、それぞれの場合において、フェノール樹脂成分(i)の合計質量を基準にしたものである)。
i)フェノールの群からのモノマー性化合物
を含むのが好ましい。
j)ヒドロキシベンジルアルコールの群からの、1種又は複数の化合物、
も含まれる。
k)1種又は複数のシラン、
が含まれる。
l)フッ化水素酸
が含まれる。
a)先に説明した式(III)のオルト縮合型のレゾール、
b)先に説明した好ましい溶媒の群から選択される溶媒、
h)1種又は複数のβ-ジカルボニル化合物、並びにさらには、それらのβ-ジカルボニル化合物とホルムアルデヒドとの反応により形成された1種又は複数の反応生成物。
- メチレンビス(フェニルイソシアネート)(略称MDI、それらは、多くの場合、事実上ジフェニルメタンジイソシアネートとも呼ばれている)、好ましくは4.4’-メチレンビス(フェニルイソシアネート)、
- ポリメチレンポリフェニルイソシアネート(「ポリメリックMDI」とも呼ばれる)、
- 脂肪族イソシアネート、
- 脂環族イソシアネート、
- 1分子あたり、少なくとも2個のイソシアネート基及び1個のカルボジイミド基を有するイソシアネート(それぞれ、カルボジイミド変性ジ-及びポリ-イソシアネートとも呼ばれる)、好ましくはカルボジイミド変性MDI、
- 1分子あたり、少なくとも2個のイソシアネート基及び1個のウレトンイミン基を有するイソシアネート(それぞれ、ウレトンイミン変性ジ-及びポリ-イソシアネートとも呼ばれる)、好ましくはウレトンイミン変性MDI。
- MDIとポリメリックMDIとの混合物、
- MDIと、カルボジイミド変性MDI及び/又はレトンイミン変性MDIとの混合物
- ポリメリックMDIと、カルボジイミド変性MDI及び/又はレトンイミン変性MDIとの混合物。
d)溶媒
が含まれる。
- C4~C6ジカルボン酸のジアルキルエステル(当該技術分野では、多くの場合、「二塩基酸エステル」と呼ばれている)、好ましくは、アジピン酸ジメチル、グルタル酸ジメチル、コハク酸ジメチルからなる群からのもの、
- 飽和及び不飽和脂肪酸のアルキルエステル、好ましくは植物油アルキルエステル、好ましくはナタネ油メチルエステル、トール油メチルエステル、トール油ブチルエステル、ラウリン酸メチル、ラウリン酸イソプロピル、ミリスチン酸イソプロピル、及びミリスチン酸イソブチルからなる群からのもの、
- アルキレンカーボネート、好ましくはロピレンカーボネート、
- 25℃、101.325kPaで液状である炭化水素、好ましくはシクロアルカン、6~22個の炭素原子を有するアルカン、及び芳香族炭化水素からなる群からのもの(ここでその芳香族炭化水素は、好ましくは、アルキルベンゼン、アルケニルベンゼン、ジアルキルナフタレン、ジアルケニルナフタレンからなる群から選択される)、
- アルキルシラン、アルキル/アルコキシシラン、アルコキシシラン、アルキルシロキサン、アルキル/アルコキシシロキサン、及び式(I)のアルコキシシロキサン
の群からの化合物、
それぞれのRは、他のRから独立して、1~6個の炭素原子を有するアルキル基及び1~6個の炭素原子を有するアルコキシ基の群から選択される]
並びに、それらの混合物。
c)1分子あたり少なくとも2個のイソシアネート基を有する、1種又は複数の(好ましくは全部の)イソシアネートが、先に説明した、好ましいイソシアネートの群から選択され、そして
d)その溶媒が、先に説明した好ましい溶媒の群から選択された、
ものである。
c)MDI、ポリメリックMDI、カルボジイミド変性MDI、及びウレトンイミン変性MDI、並びにそれらの混合物からなる群からの、1種又は複数のイソシアネート(上述のイソシアネートc)の合計濃度が75%~95%である)、並びに
d)溶媒として、
- 上で定義された式(I)のアルコキシシラン(アルキルシリケート)(すなわち、式(I)において、n=0)、及び上で定義された式(I)のアルコキシシロキサン(アルキルシリケートオリゴマー)(その中で、nが、2~5の整数であり、アルコキシ基が好ましくはエトキシ基である、好ましくはテトラエチルオルトシリケート)の群からの、1種又は複数の化合物
又は
- アルキレンカーボネートの群からの1種又は複数の化合物(好ましくはプロピレンカーボネート)、及び脂肪酸アルキルエステル(好ましくは、ナタネ油メチルエステル及びトール油メチルエステルからなる群から)、
(その溶媒d)の濃度は、5%~25%であるが、ここで、成分c)及びd)の濃度は、それぞれの場合において、ポリイソシアネート成分(ii)の合計質量を基準としている)、
であるものである。
m)1種又は複数のβ-ジカルボニル化合物(ポリイソシアネート成分(ii)の合計質量を基準にして1%~38%、好ましくは1%~20%、より好ましくは1%~10%、極めて好ましくは1%~5%の濃度で)
を含んでいるのが好ましい。
n)1種又は複数の、以下のものからなる群からの物質;
- シラン、
- 酸塩化物、たとえば、塩化ホスホリル、塩化フタロイル、
- クロロシラン、
- メタンスルホン酸、
- リン-酸素酸のエステル、
- 以下のものの予備的な混合物を反応させることによって調製可能な添加剤;
(av)1.0%~50.0%のメタンスルホン酸、
(bv)1種又は複数のリン-酸素酸の1種又は複数のエステル(そのエステル(bv)の合計量が、5.0%~90.0%の範囲である)、
(cv)アミノシラン、エポキシシラン、メルカプトシラン、及びウレイドシランからなる群から選択される、1種又は複数のシラン(それらのシラン(cv)の合計量が、5.0%~90.0%の範囲である)、
ここで、水の割合は、その予備的な混合物の中の成分(av)、(bv)及び(cv)の合計量を基準にして、0.1%以下である。
o)1分子あたり、少なくとも1個の構造単位-Si(CnH2n+1)2-O-(ここで、nは1~3の整数である)、及び少なくとも1個のポリアルコキシ基を含む、1種又は複数のシリコーン界面活性剤
を含むが
ここで、そのシリコーン界面活性剤o)の濃度は、成分(i)の質量と成分(ii)の質量との総合計を基準にして、好ましくは0.001%~1.0%、好ましくは0.001%~0.8%、特別に好ましくは0.002%~0.5%である。好ましいシリコーン界面活性剤については、欧州特許第3 333 205A1号明細書を参照されたい。フェノール樹脂成分(i)だけ、又はポリイソシアネート成分(ii)だけ、又は成分(i)と(ii)との両方、のどれがシリコーン界面活性剤o)を含んでいるかには関係なく、シリコーン界面活性剤o)の濃度は、成分(i)の質量及び成分(ii)の質量を総合計したものを基準として、好ましくは0.001%~1.0%、より好ましくは0.001%~8%、特別に好ましくは0.002%~0.5%である。
- 上述の本発明の第一の態様に従った、バインダーシステムの成分(i)、(ii)、及び(iii)、
- 及び成形材料基材、
- 及び任意選択によりさらなる成分、
が含まれるが、
ここで、上述の本発明の第一の態様に従ったバインダーシステムの成分(i)と(ii)との合計濃度は、その成形材料混合物の合計質量を基準にして、典型的には0.6%~14%である。
- 天然の鉱物質、又は鉱物質の混合物の形態にあるケイ酸アルミニウム、たとえばJ sand、及びKerphalite KF、
- 工業用焼結セラミックスの形態にあるケイ酸アルミニウム、たとえば、耐火粘土及びCerabeads、
- 天然の重質鉱物質、たとえばR sand、クロマイトサンド、及びジルコンサンド、
- 工業用酸化物セラミックス、たとえばM sand、及びボーキサイトサンド、
- 並びに、工業用非酸化物セラミックス、たとえば炭化ケイ素。
- 未反応のアミノ酸及び尿素からなる群から選択される物質e)、
及び
- アミノ酸及び尿素からなる群から選択される物質e)であって、ホルムアルデヒドとの反応生成物として結合されたもの、
その合計量が、その成形材料混合物の合計質量を基準にして、0.1%~5.0%、好ましくは0.1%~3.5%、より好ましくは0.1%~2.0%、極めて好ましくは0.5%~2.0%である。
- グリシン、
及び
- ホルムアルデヒドとの反応生成物の形で結合されたグリシン
その合計量が、その成形材料混合物の合計質量を基準にして、0.1%~5.0%、好ましくは0.1%~3.5%、より好ましくは0.1%~2.0%、極めて好ましくは0.5%~2.0%である。
- 成形材料基材を、本発明の第一の態様におけるバインダーシステムの成分(i)、(ii)、及び(iii)、並びに任意選択によりその製造される成形材料混合物のさらなる成分と混合することにより、成形材料混合物を製造するステップ、
- その成形材料混合物を成形するステップ、
- その成形された成形材料混合物の中のバインダーシステムを硬化させて、成形物を形成するステップ。
- ガス状の第三級アミン、若しくは2種以上のガス状の第三級アミンの混合物、
又は
- 液状の第三級アミン、若しくは2種以上の液状の第三級アミンの混合物。
- 製造される成形材料混合物の、成形材料基材を、本発明のバインダーシステムの成分(i)、(ii)、及び(iii)、並びに任意選択によりさらなる成分と混合し、その成形材料混合物を成形し、そしてその成形された成形材料混合物の中のバインダーシステムを硬化させて、成形物を形成させることによって、成形材料混合物を製造するステップ、
- キャリヤー液体の中に分散された1種又は複数の耐火物の粒子状物質を含むコーティング組成物をその成形物に塗布して、その表面にコーティング組成物を備えた領域を有する、コーティングされた成形物を形成させるステップ、
- そのコーティングされた成形物を、40℃より高い、好ましくは50℃~200℃の範囲の温度で加熱処理して、その表面に、1種又は複数の耐火物の粒子状物質を含むコーティングが分散された領域を有する、鋳造用型及び鋳造用中子からなる群からの物品を形成させるステップ。
- β-ジカルボニル化合物
- ジ-及びトリ-水酸基フェノール
- フェノール-ホルムアルデヒドノボラック及びレソルシノール-ホルムアルデヒドノボラック
- アミノ酸
- 第一級及び第二級アミノシラン
- アルカリ金属亜硫酸水素塩
- メラミン、ベンゾグアナミン、尿素、及びそれらの誘導体
- ヒドラジン及びカルボノヒドラジド、並びにそれらの誘導体
- 第一級及び第二級アミン
- 木の樹脂(tree resin)、タンニン、及びリグニン。
- その成形材料混合物で、そのフェノール樹脂成分(i)が、
g)0.1%未満、より好ましくは0.08%未満、極めて好ましくは0.05%未満の濃度の分子状ホルムアルデヒド、及び
h)1種又は複数のβ-ジカルボニル化合物、
を含む本発明のバインダーシステムを使用して製造され、
(ここで、濃度は、それぞれの場合において、フェノール樹脂成分(i)の合計質量を基準としたものである)、
そして、
- 成分(iii)と共に成形材料混合物の中に導入されるアミノ酸及び尿素からなる群から選択される物質e)の濃度が、フェノール樹脂成分(i)と共に成形材料混合物の中に導入される分子状ホルムアルデヒドg)に対して、過剰モルとなるように調節され、
そして、
- そのコーティングが、1種又は複数の、ホルムアルデヒドと反応することによって不揮発性の化合物を形成することが可能な化合物を含むコーティング組成物を使用して製造されることが好ましい。
- 成形材料基材を、本発明のバインダーシステムの成分(i)、(ii)、及び(iii)、並びに任意選択によりその製造される成形材料混合物のさらなる成分と混合することにより、成形材料混合物を製造するステップ、
- 成形材料混合物を成形し、その成形された成形材料混合物の中のバインダーシステムを硬化させることによって、成形物を製造するステップ、
- キャリヤー液体の中に分散された1種又は複数の耐火物の粒子状物質を含むコーティング組成物をその成形物に塗布して、その表面にコーティング組成物を備えた領域を有する、コーティングされた成形物を形成させるステップ、
- そのコーティングされた成形物を、1種又は複数の、前述の成形材料混合物又はまた別の成形材料混合物を成形することによって製造されるさらなる成形物と組合せ、そしてその成形された成形材料混合物の中のバインダーシステムを硬化させて、組合わされた成形物を形成させるステップ、
- その組合わされた成形物を、40℃よりは高い、好ましくは50℃~200℃の範囲の温度で加熱処理して、その表面に、1種又は複数の耐火物の粒子状物質を含むコーティングが配された、鋳造用型及び鋳造用中子及び鋳造用型と中子との組合せからなる群からの物品を得るステップ。
- 先に説明したような本発明の第一の態様におけるバインダーシステムのフェノール樹脂成分(i)及びポリイソシアネート成分(ii)を、成形材料基材並びに任意選択により製造されるその成形材料混合物のさらなる成分と混合することにより、成形材料混合物を製造するステップ、
- それぞれの場合において、その成形材料混合物を成形し、そしてその成形された成形材料混合物のバインダーシステムを硬化させることによって、2種以上の成形物を製造するステップ、
- その成形物の1種、2種以上又は全部に対して、キャリヤー液体の中に分散された、1種又は複数の耐火物の粒子状物質を含むコーティング組成物を塗布して、その表面にコーティング組成物を用いて備えられた領域を有する、コーティングされた成形物を形成させるステップ、
- その成形物の1種、2種以上、又は全部がコーティングされた成形物である、それらの成形物を組み合わせて、組合わされた成形物を形成させるステップ、
- その組合わされた成形物を、40℃よりは高い、好ましくは50℃~200℃の範囲の温度で加熱処理して、その表面に、1種又は複数の耐火物の粒子状物質を含むコーティングが配されている、鋳造用型及び鋳造用中子及び鋳造用型と中子との組合せからなる群からの物品を得るステップ。
- 本発明のバインダーシステムを硬化させることによって形成されるポリウレタンによって結合された、成形材料基材、
- 及びさらには、1種又は複数のアミノ酸及び尿素からなる群から選択される物質e)、及び/又はそれらとホルムアルデヒドとの反応生成物。
- 本発明の第一の態様におけるバインダーシステムの、フェノール樹脂成分(i)のフェノール樹脂及びポリイソシアネート成分(ii)の中のポリイソシアネートから形成されたポリウレタンを硬化させることによって結合された成形材料基材、
- 及びさらには、1種又は複数の、アミノ酸及び尿素からなる群から選択される物質e)、及び/又は1種又は複数の、アミノ酸及び尿素からなる群から選択される物質e)とホルムアルデヒドとの、1種又は複数の反応生成物。
- 本発明の第一の態様において、本発明のバインダーシステムを硬化させることによって形成されるポリウレタンによって結合された成形材料基材、好ましくは、バインダーシステムのフェノール樹脂成分(i)のフェノール樹脂及びポリイソシアネート成分(ii)の中のポリイソシアネートから形成された、硬化されたポリウレタンによって結合された成形材料基材、
- 及びさらには、1種又は複数のアミノ酸及び尿素からなる群から選択される物質e)とホルムアルデヒドとの、1種又は複数の反応生成物。
- 本発明の第一の態様において、本発明のバインダーシステムを硬化させることによって形成されるポリウレタンによって結合された成形材料基材、好ましくは、バインダーシステムのフェノール樹脂成分(i)のフェノール樹脂及びポリイソシアネート成分(ii)の中のポリイソシアネートから形成された、硬化されたポリウレタンによって結合された成形材料基材、
- 並びにさらには、グリシン及び/又はそれとホルムアルデヒドとの反応生成物。
- 上述のような本発明の第一の態様において、本発明のバインダーシステムを硬化させることによって形成されるポリウレタンによって結合された成形材料基材、好ましくは、バインダーシステムのフェノール樹脂成分(i)のフェノール樹脂及びポリイソシアネート成分(ii)の中のポリイソシアネートから形成された、硬化されたポリウレタンによって結合された成形材料基材、
- 及びさらには、1種又は複数のアミノ酸及び尿素からなる群から選択される物質e)とホルムアルデヒドとの反応により形成される、1種又は複数の反応生成物、
ここで、その物品の表面は、その中に1種又は複数の耐火物の粒子状物質を含むコーティングが配されている、領域を有している。
- 本発明の第一の態様において、本発明のバインダーシステムを硬化させることによって形成されるポリウレタンによって結合された成形材料基材、好ましくは、バインダーシステムのフェノール樹脂成分(i)のフェノール樹脂及びポリイソシアネート成分(ii)の中のポリイソシアネートから形成された、硬化されたポリウレタンによって結合された成形材料基材、
- 及びさらには、グリシンとホルムアルデヒドとの反応によって形成される、1種又は複数の反応生成物、
ここで、その物品の表面は、その中に1種又は複数の耐火物の粒子状物質を含むコーティングが配されている、領域を有している。
- 上述のような本発明の第一の態様において、本発明のバインダーシステムを硬化させることによって形成されるポリウレタンによって結合された成形材料基材、好ましくは、バインダーシステムのフェノール樹脂成分(i)のフェノール樹脂及びポリイソシアネート成分(ii)の中のポリイソシアネートから形成された、硬化されたポリウレタンによって結合された成形材料基材、
- 及びさらには、1種又は複数のアミノ酸及び尿素からなる群から選択される物質e)とホルムアルデヒドとの反応により形成される、1種又は複数の反応生成物、
ここで、その物品の表面は、その中に1種又は複数の耐火物の粒子状物質を含むコーティングが配されている、領域を有している。
- 上述のような本発明の第一の態様において、本発明のバインダーシステムを硬化させることによって形成されるポリウレタンによって結合された成形材料基材、好ましくは、バインダーシステムのフェノール樹脂成分(i)のフェノール樹脂及びポリイソシアネート成分(ii)の中のポリイソシアネートから形成された、硬化されたポリウレタンによって結合された成形材料基材、
- 及びさらには、グリシンとホルムアルデヒドとの反応によって形成される、1種又は複数の反応生成物、
ここで、その物品の表面は、その中に1種又は複数の耐火物の粒子状物質を含むコーティングが配されている、領域を有している。
- β-ジカルボニル化合物
- ジ-及びトリ-水酸基フェノール
- フェノール-ホルムアルデヒドノボラック及びレソルシノール-ホルムアルデヒドノボラック
- アミノ酸
- 第一級及び第二級アミノシラン
- アルカリ金属亜硫酸水素塩
- メラミン、ベンゾグアナミン、尿素、及びそれらの誘導体
- ヒドラジン及びカルボノヒドラジド、並びにそれらの誘導体
- 第一級及び第二級アミン
- 木の樹脂(tree resin)、タンニン、及びリグニン;
別の言い方をすれば、このタイプの特に好ましい物品においては、そのコーティングに、そのコーティング組成物の中に存在しているホルムアルデヒド捕捉剤と、そのコーティングされた成形物を加熱処理する際に形成されるホルムアルデヒドとの反応によって形成される、反応生成物が含まれる。
- 上述の本発明の第一の態様におけるバインダーシステムを製造するため、及び上述の本発明の第二の態様における成形材料混合物を製造するための、アミノ酸及び尿素からなる群から選択される物質e)、特にグリシンの使用、
- 鋳造用型、鋳造用中子、及び押湯からなる群からの物品を製造するための、本発明の上述の第一の態様におけるバインダーシステムの使用、
- 本発明の上述の第三の態様に記載のプロセスにおける、本発明の上述の第一の態様におけるバインダーシステムの使用(ここで、本発明のプロセスにおいては、成形された成形材料混合物の中のバインダーシステムを硬化させることによって形成される成形物は、熱を加えるさらなる加工にかけてもよい)、
- 本発明の上述の第三の態様に記載のプロセスにおける、本発明の上述の第一の態様におけるバインダーシステムの使用(ここで、本発明のプロセスには、その中に、成形された成形材料混合物の中のバインダーシステムを硬化させることによって形成された成形物の加熱処理が存在する、さらなる加工ステップが含まれていてもよい)、
- 熱曝露により成形物から放出される分子状ホルムアルデヒドを、不揮発性の反応生成物を形成させることにより、結合させるためのアミノ酸及び尿素からなる群から選択される物質の使用(ここでその成形物には、先に説明したような、本発明の第一の態様におけるバインダーシステムを硬化させることによって形成されるポリウレタンによって結合された成形材料基材、好ましくは先に説明したような、本発明の第一の態様におけるバインダーシステムの、フェノール樹脂成分(i)のフェノール樹脂及びポリイソシアネート成分(ii)の中のポリイソシアネートから形成されるポリウレタンを硬化させることによって結合された成形材料基材、が含まれる)。その成形材料基材には、好ましくは、部分的に、再循環した鋳造用砂が含まれている。
%で表した数字は、フェノール樹脂成分(i)、ポリイソシアネート成分(ii)及び/又は成分(iii)の合計質量を基準したものである。それらの成分は、空間的に互いに分離されている、すなわち、それらが別々の容器の中に存在している。
フェノール樹脂成分(i):
フェノール樹脂a):末端メチロール基CH2OH、及びさらにはメタノール-エーテル化末端メチロール基-CH2OCH3を有するオルト,オルト’-縮合型レゾール、54.5%
溶媒b):C4~C6ジカルボン酸のジアルキルエステルと、ナタネ油メチルエステルとの混合物
イソシアネート成分(ii):
イソシアネートc):ポリメリックMDI、85%
溶媒d):ナタネ油メチルエステル
フェノール樹脂成分(i):
フェノール樹脂a):末端メチロール基CH2OH、及びさらにはメタノール-エーテル化末端メチロール基-CH2OCH3を有するオルト,オルト’-縮合型レゾール、53.5%
溶媒b):C4~C6ジカルボン酸のジアルキルエステルと、ナタネ油メチルエステルとの混合物
イソシアネート成分(ii):
イソシアネートc):ポリメリックMDI、80%
溶媒d):ケイ酸テトラエチル
フェノール樹脂成分(i):
フェノール樹脂a):末端メチロール基CH2OH、及びさらにはメタノール-エーテル化末端メチロール基-CH2OCH3を有するオルト,オルト’-縮合型レゾール、52%
溶媒b):C4~C6ジカルボン酸のジアルキルエステルと、芳香族炭化水素との混合物
イソシアネート成分(ii):
イソシアネートc):ポリメリックMDI、81%
溶媒d):C10~C13アルキルベンゼン
アミノ酸e):グリシン、100%
アミノ酸e):グリシン、25%
さらなる成分f):Sand H32
アミノ酸e):グリシン、25%
さらなる成分f):木粉、酸化鉄、
上で示したバインダーシステムIのフェノール樹脂成分(i)に相当する組成物と混合したが、変法3での成分(iii)における固体の割合は、変法3での成分(iii)の合計質量を基準にして、少なくとも80%である。
アミノ酸e):グリシン、25%
さらなる成分f):デンプン、酸化鉄
アミノ酸e):グリシン、50%
さらなる成分f):デンプン、酸化鉄。
成形材料基材としてのH32ケイ砂を含む成形材料混合物、並びにセクション1に記載した、バインダーシステムI、II及びIIIの一つのそれぞれの場合における一つの(本発明であるか、又は本発明ではない)変法を使用し、コールドボックスプロセスにより、曲げ用試験バー(186mm×22mm×11mm)の形状の試験片を作製した。
選択された、レフラクトリーコーティングをベースとするコーティングなしの試験片を、筒状オーブン中で、177℃の温度に曝露させた。177℃に加熱されたオーブンの中に試験片を導入してから1分後から、オーブン空気中のホルムアルデヒド濃度の測定を開始した。この目的のためには、その筒状オーブンからLpDNPHカートリッジ(LpDNPH Cartridge S10 容積3mL、Supelco製)を介し、Xact 5000ポンプ(Draeger製)を使用して、1.5L/分の流速で10分間、空気を抜きだす。そのカートリッジを、DIN 16000-3に従って、HPLCにより分析した。その測定結果を、以下の表1~3に示す。
成形材料混合物にグリシンを添加しても、バインダーシステムI~IIIを用いて製造した成形物の強度に悪影響がないことを確認する目的で、バインダーシステムI~IIIの各種の変法を用いて製造した試験片について、各種のパラメーター(硬化終了後の経過時間、成形するまでの成形材料混合物の貯蔵時間、製造した試験片の貯蔵条件、レフラクトリーコーティングをベースとするコーティング)の関数として、曲げ強度を調べた。それぞれの測定は、別々に製造した試験片について実施した。その測定結果を、以下の表1及び2に示す。これらの表の中の用語は、以下のような意味合いを有している:
B-1h:硬化後直ちに試験片をレフラクトリーコーティング組成物の中に浸漬させ、ダイジェスター中、室温で保存し、1時間後に試験。
B-24h:硬化後直ちに試験片をレフラクトリーコーティング組成物の中に浸漬させ、ダイジェスター中、室温で保存し、24時間後に試験。
B-72h:硬化後直ちに試験片をレフラクトリーコーティング組成物の中に浸漬させ、ダイジェスター中、室温で保存し、72時間後に試験。
D-1h:硬化後直ちに試験片をレフラクトリーコーティング組成物の中に浸漬させ、オーブン中、150℃で1時間乾燥、室温に冷却してから試験。
F-24h:硬化後直ちに試験片を100%相対湿度、室温で24時間保存し、貯蔵状態から取り出してから直ちに試験。
F-72h:硬化後直ちに試験片を100%相対湿度、室温で72時間保存し、貯蔵状態から取り出してから直ちに試験。
試験したバインダーシステムでは、成分(iii)の中のアミノ酸e)としてグリシンを使用した場合、約20~50%のホルムアルデヒドの放出低減が達成され、十分な曲げ強度を保持していた。添加したアミノ酸e)の量は、成形材料基材の100質量部を基準にして、好ましくは0.1~3質量部、より好ましくは0.25~2質量部である(表1参照)。
社内での検討では、他のアミノ酸、特にはグルタミン、アラニン、バリン、及びセリンからなる群からのもの、並びに尿素も、ホルムアルデヒド放出の低減には、同様の効果を有していることが見出された。
〔1〕バインダーシステムであって、
(i)次のものを含む、フェノール樹脂成分:
a)1種又は複数のフェノール樹脂
b)溶媒
(ここで、前記フェノール樹脂成分(i)の合計質量を基準にして、前記フェノール樹脂a)の濃度が、40%~60%である)
(ii)次のものを含むポリイソシアネート成分:
c)1種又は複数の、1分子あたり少なくとも2個のイソシアネート基を有するイソシアネート
(ここで、前記ポリイソシアネート成分(ii)の合計質量を基準にして、前記イソシアネートc)の濃度が、60%~100%である)
(iii)次のものを含むさらなる成分:
e)1種又は複数の、アミノ酸及び尿素からなる群から選択される物質、
(ここで、前記成分(iii)の合計質量を基準にして、前記アミノ酸及び尿素からなる群から選択される物質e)の合計濃度が、0.1%~100%である)
を含み、
ここで、成分(i)、(ii)、及び(iii)が、互いに、空間的に分離されている、バインダーシステム。
〔2〕前記アミノ酸e)が、アラニン、グリシン、イソロイシン、メチオニン、プロリン、バリン、ヒスチジン、フェニルアラニン、トリプトファン、チロシン、アスパラギン、グルタミン、システイン、メチオニン、セリン、トレオニン、チロシン、リシン、アルギニン、及びヒスチジンからなる群から選択される、前記〔1〕に記載のバインダーシステム。
〔3〕前記フェノール樹脂成分(i)において、
a)前記フェノール樹脂が、
- 非エーテル化末端メチロール基
及び/若しくは
- エーテル化末端メチロール基
を含むオルト,オルト’-縮合型レゾールであり、
並びに/又は
b)前記溶媒が
- C 4 ~C 6 ジカルボン酸のジアルキルエステル、
- 飽和及び不飽和脂肪酸アルキルエステル、
- アルキレンカーボネート、
- カシューナッツシェル油、カシューナッツシェル油の複数の成分、及びカシューナッツシェル油の誘導体からなる群からの物質、
- 液状の炭化水素、
- アルキルシラン、アルキル/アルコキシシラン、アルコキシシラン、アルキルシロキサン、アルキル/アルコキシシロキサン、及び式(I)のアルコキシシロキサン
の群からの化合物、
それぞれのRは、他のRから独立して、1~6個の炭素原子を有するアルキル基及び1~6個の炭素原子を有するアルコキシ基の群から選択される]
並びに、それらの混合物からなる群から選択される、前記〔1〕又は〔2〕のいずれか一項に記載のバインダーシステム。
〔4〕前記フェノール樹脂成分(i)がさらに、
g)分子状ホルムアルデヒド(0.1%未満の濃度)、
及び/又は
h)1種又は複数のβ-ジカルボニル化合物、及びこれらのβ-ジカルボニル化合物をホルムアルデヒドと反応させることにより形成される反応生成物、
及び/又は
i)前記フェノールの群からのモノマー性化合物(10%以下の濃度)、
(ここで、それらの濃度は、それぞれの場合において、フェノール樹脂成分(i)の合計質量を基準としたものである)、
を含む、前記〔1〕~〔3〕のいずれか一項に記載のバインダーシステム。
〔5〕前記ポリイソシアネート成分(ii)において、
c)以下のものからなる群から選択される、1分子あたり少なくとも2個のイソシアネート基を有するイソシアネート:
- メチレンビス(フェニルイソシアネート)、
- ポリメチレンポリフェニルイソシアネート、
- 脂肪族イソシアネート、
- 脂環族イソシアネート、
- 1分子あたり、少なくとも2個のイソシアネート基及び1個のカルボジイミド基を有するイソシアネート、
- 1分子あたり、少なくとも2個のイソシアネート基及びウレトンイミン基を有するイソシアネート、
及び/又は、前記ポリイソシアネート成分(ii)がさらに、
d)溶媒、
ここで前記溶媒が、好ましくは、以下のものからなる群から選択される:
- C 4 ~C 6 ジカルボン酸のジアルキルエステル、
- 飽和及び不飽和脂肪酸アルキルエステル、
- アルキレンカーボネート、
- 液状の炭化水素、
- アルキルシラン、アルキル/アルコキシシラン、アルコキシシラン、アルキルシロキサン、アルキル/アルコキシシロキサン、及び式(I)のアルコキシシロキサン
の群からの化合物、
それぞれのRは、他のRから独立して、1~6個の炭素原子を有するアルキル基及び1~6個の炭素原子を有するアルコキシ基の群から選択される]
並びに、それらの混合物、
を含み、
及び/又は
前記ポリイソシアネート成分(ii)がさらに、
m)1種又は複数のβ-ジカルボニル化合物(ここで、前記β-ジカルボニル化合物の濃度が、前記ポリイソシアネート成分の合計質量を基準にして、1%~38%である)
を含む、前記〔1〕~〔4〕のいずれか一項に記載のバインダーシステム。
〔6〕成形材料混合物であって、
成形材料基材、
並びに、前記〔1〕~〔5〕のいずれかに記載の、バインダーシステムの成分(i)、(ii)、及び(iii)、
を含む成形材料混合物。
〔7〕ホルムアルデヒドと、1種又は複数のアミノ酸及び尿素からなる群から選択される物質e)との、1種又は複数の反応生成物をさらに含む、前記〔6〕に記載の成形材料混合物。
〔8〕前記成形材料混合物が、
- 未反応の、アミノ酸及び尿素からなる群から選択される物質e)、
及び、
- アミノ酸及び尿素からなる群から選択される、ホルムアルデヒドとの反応生成物の中に結合された、物質e)
を含む、前記〔6〕又は〔7〕のいずれか一項に記載の成形材料混合物。
〔9〕- 未反応のアミノ酸及び尿素からなる群から選択される物質e)、
及び、
- ホルムアルデヒドとの反応生成物の中に結合された、アミノ酸及び尿素からなる群から選択される物質e)、
の合計量が、前記成形材料混合物の合計質量を基準にして、0.1%~5.0%である、前記〔6〕~〔8〕のいずれか一項に記載の成形材料混合物。
〔10〕成形物を製造するためのプロセスであって、前記プロセスが、
- 成形材料基材を、前記〔1〕~〔5〕のいずれかに記載の、バインダーシステムの成分(i)、(ii)、及び(iii)と混合することにより、成形材料混合物を製造するステップ、
- 前記成形材料混合物を成形するステップ、
- 前記成形された成形材料混合物の中のバインダーシステムを硬化させて、成形物を形成するステップ
を含む、プロセス。
〔11〕前記成形材料混合物が、
- 前記バインダーシステムの成分(i)及び(ii)を、前記バインダーシステムの成分(i)及び(ii)の合計濃度が、前記成形材料混合物の合計質量を基準にして、0.6%~14%になるように、計量仕込みするか、
及び/又は
- 前記バインダーシステムの成分(i)及び(ii)を、前記イソシアネートc)の中のイソシアネート基の、前記フェノール樹脂a)の中のヒドロキシル基に対する化学量論比が、0.5~1.5の範囲に入るように、計量仕込みするか、
及び/又は
- 前記バインダーシステムの成分(iii)を、アミノ酸及び尿素からなる群から選択される物質e)の合計量が、前記成形材料混合物の合計質量を基準にして、0.1%~5.0%となるように、計量仕込みする、
ことによって製造される、前記〔10〕に記載のプロセス。
〔12〕成分(iii)と共に前記成形材料混合物の中に導入される、アミノ酸及び尿素からなる群から選択される前記物質e)の濃度が、前記フェノール樹脂成分(i)と共に前記成形材料混合物の中に導入される分子状ホルムアルデヒドg)の量に対して、過剰モルである、前記〔10〕又は〔11〕に記載のプロセス。
〔13〕前記バインダーシステムが、前記成形された成形材料混合物を、
- ガス状の第三級アミン、若しくは2種以上のガス状の第三級アミンの混合物、
又は
- 液状の第三級アミン、若しくは2種以上の液状の第三級アミンの混合物、
と接触させることによって、前記成形された成形材料混合物の中で硬化される、前記〔10〕~〔12〕のいずれか一項に記載のプロセス。
〔14〕- 成形材料基材を、前記〔1〕~〔5〕のいずれかに記載のバインダーシステムの成分(i)、(ii)、及び(iii)と混合し、前記成形材料混合物を成形し、そして前記成形された成形材料混合物の中のバインダーシステムを硬化させて成形物を得ることにより、成形材料混合物を製造するステップ、
- キャリヤー液体の中に分散された1種又は複数の耐火物の粒子状物質を含むコーティング組成物を前記成形物に塗布して、その表面に前記コーティング組成物を備えた領域を有する、コーティングされた成形物を形成させるステップ、
- 前記コーティングされた成形物を、50℃~200℃の範囲の温度で加熱処理して、その表面に1種又は複数の耐火物の粒子状物質を含むコーティングが配された領域を有する、鋳造用型及び鋳造用中子からなる群からの物品を形成させるステップ、
を含む、前記〔10〕~〔13〕のいずれか一項に記載のプロセス。
〔15〕鋳造用型及び鋳造用中子からなる群からの物品であって、前記〔10〕~〔14〕のいずれかに記載のプロセスで製造することが可能であり、
及び/又は
- 前記〔1〕~〔5〕のいずれかに記載のバインダーシステムを硬化させることによって形成されるポリウレタンによって結合された成形材料基材、
- 及びさらには、1種又は複数の、アミノ酸及び尿素からなる群から選択される物質e)、及び/又は1種又は複数の、アミノ酸及び尿素からなる群から選択される物質e)とホルムアルデヒドとの、1種又は複数の反応生成物、
を含む成形物を含む、物品。
〔16〕前記物品の表面が、1種又は複数の耐火物の粒子状物質を含むコーティングがその中に配されている領域を有する、前記〔15〕に記載の物品。
〔17〕前記〔1〕~〔5〕のいずれかに記載のバインダーシステム、又は前記〔6〕~〔9〕のいずれかに記載の成形材料混合物を製造するための、
e)アミノ酸及び尿素からなる群から選択される物質、
の使用。
〔18〕不揮発性の反応生成物を形成させることによる、熱負荷の下で成形物から放出される前記分子状ホルムアルデヒドを結合するための、アミノ酸及び尿素からなる群から選択される物質の使用であって、前記成形物が、前記〔1〕~〔5〕のいずれかに記載のバインダーシステムを硬化させることによって形成されるポリウレタンによって結合された成形材料基材を含む、使用。
Claims (12)
- バインダーシステムであって、
(i)次のものを含む、フェノール樹脂成分:
a)1種又は複数のフェノール樹脂
b)溶媒
(ここで、前記フェノール樹脂成分(i)の合計質量を基準にして、前記フェノール樹脂a)の濃度が、40%~60%である)
(ii)次のものを含むポリイソシアネート成分:
c)1種又は複数の、1分子あたり少なくとも2個のイソシアネート基を有するイソシアネート
(ここで、前記ポリイソシアネート成分(ii)の合計質量を基準にして、前記イソシアネートc)の濃度が、60%~100%である)
(iii)次のものを含むさらなる成分:
e)1種又は複数の、アミノ酸及び尿素からなる群から選択される物質、
(ここで、前記成分(iii)の合計質量を基準にして、前記アミノ酸及び尿素からなる群から選択される物質e)の合計濃度が、0.1%~100%である)
を含み、
ここで、成分(i)、(ii)、及び(iii)各々が、別々の容器の中に存在する、バインダーシステム。 - 前記アミノ酸e)が、アラニン、グリシン、イソロイシン、メチオニン、プロリン、バリン、ヒスチジン、フェニルアラニン、トリプトファン、チロシン、アスパラギン、グルタミン、システイン、セリン、トレオニン、リシン、及びアルギニンからなる群から選択される、請求項1に記載のバインダーシステム。
- 前記フェノール樹脂成分(i)において、
a)前記フェノール樹脂が、
- 非エーテル化末端メチロール基
及び/若しくは
- エーテル化末端メチロール基
を含むオルト,オルト’-縮合型レゾールであり、
並びに/又は
b)前記溶媒が
- C4~C6ジカルボン酸のジアルキルエステル、
- 飽和及び不飽和脂肪酸アルキルエステル、
- アルキレンカーボネート、
- カシューナッツシェル油、カシューナッツシェル油の複数の成分、及びカシューナッツシェル油の誘導体からなる群からの物質、
- 液状の炭化水素、
- アルキルシラン、アルキル/アルコキシシラン、アルコキシシラン、アルキルシロキサン、アルキル/アルコキシシロキサン、及び式(I)のアルコキシシロキサン
の群からの化合物、
それぞれのRは、他のRから独立して、1~6個の炭素原子を有するアルキル基及び1~6個の炭素原子を有するアルコキシ基の群から選択される]
並びに、それらの混合物からなる群から選択される、請求項1又は2のいずれか一項に記載のバインダーシステム。 - 前記フェノール樹脂成分(i)がさらに、
g)分子状ホルムアルデヒド(0.1%未満の濃度)、
及び/又は
h)1種又は複数のβ-ジカルボニル化合物、及びこれらのβ-ジカルボニル化合物をホルムアルデヒドと反応させることにより形成される反応生成物、
及び/又は
i)前記フェノールの群からのモノマー性化合物(10%以下の濃度)、
(ここで、それらの濃度は、それぞれの場合において、フェノール樹脂成分(i)の合計質量を基準としたものである)、
を含む、請求項1~3のいずれか一項に記載のバインダーシステム。 - 前記ポリイソシアネート成分(ii)において、
c)1分子あたり少なくとも2個のイソシアネート基を有するイソシアネートが以下のものからなる群から選択され:
- メチレンビス(フェニルイソシアネート)、
- ポリメチレンポリフェニルイソシアネート、
- 脂肪族イソシアネート、
- 脂環族イソシアネート、
- 1分子あたり、少なくとも2個のイソシアネート基及び1個のカルボジイミド基を有するイソシアネート、
- 1分子あたり、少なくとも2個のイソシアネート基及びウレトンイミン基を有するイソシアネート、
及び/又は、前記ポリイソシアネート成分(ii)がさらに、
d)溶媒、
ここで前記溶媒が、好ましくは、以下のものからなる群から選択される:
- C4~C6ジカルボン酸のジアルキルエステル、
- 飽和及び不飽和脂肪酸アルキルエステル、
- アルキレンカーボネート、
- 液状の炭化水素、
- アルキルシラン、アルキル/アルコキシシラン、アルコキシシラン、アルキルシロキサン、アルキル/アルコキシシロキサン、及び式(I)のアルコキシシロキサン
の群からの化合物、
それぞれのRは、他のRから独立して、1~6個の炭素原子を有するアルキル基及び1~6個の炭素原子を有するアルコキシ基の群から選択される]
並びに、それらの混合物、
を含み、
及び/又は
前記ポリイソシアネート成分(ii)がさらに、
m)1種又は複数のβ-ジカルボニル化合物(ここで、前記β-ジカルボニル化合物の濃度が、前記ポリイソシアネート成分の合計質量を基準にして、1%~38%である)
を含む、請求項1~4のいずれか一項に記載のバインダーシステム。 - 成形物を製造するためのプロセスであって、前記プロセスが、
- 成形材料基材を、請求項1~5のいずれかに記載の、バインダーシステムの成分(i)、(ii)、及び(iii)と混合することにより、成形材料混合物を製造するステップ、
- 前記成形材料混合物を成形するステップ、
- 前記成形された成形材料混合物の中のバインダーシステムを硬化させて、成形物を形成するステップ
を含む、プロセス。 - 前記成形材料混合物が、
- 前記バインダーシステムの成分(i)及び(ii)を、前記バインダーシステムの成分(i)及び(ii)の合計濃度が、前記成形材料混合物の合計質量を基準にして、0.6%~14%になるように、計量仕込みするか、
及び/又は
- 前記バインダーシステムの成分(i)及び(ii)を、前記イソシアネートc)の中のイソシアネート基の、前記フェノール樹脂a)の中のヒドロキシル基に対する化学量論比が、0.5~1.5の範囲に入るように、計量仕込みするか、
及び/又は
- 前記バインダーシステムの成分(iii)を、アミノ酸及び尿素からなる群から選択される物質e)の合計量が、前記成形材料混合物の合計質量を基準にして、0.1%~5.0%となるように、計量仕込みする、
ことによって製造される、請求項6に記載のプロセス。 - 成分(iii)と共に前記成形材料混合物の中に導入される、アミノ酸及び尿素からなる群から選択される前記物質e)の濃度が、前記フェノール樹脂成分(i)と共に前記成形材料混合物の中に導入される分子状ホルムアルデヒドg)の量に対して、過剰モルである、請求項6又は7に記載のプロセス。
- 前記バインダーシステムが、前記成形された成形材料混合物を、
- ガス状の第三級アミン、若しくは2種以上のガス状の第三級アミンの混合物、
又は
- 液状の第三級アミン、若しくは2種以上の液状の第三級アミンの混合物、
と接触させることによって、前記成形された成形材料混合物の中で硬化される、請求項6~8のいずれか一項に記載のプロセス。 - - 成形材料基材を、請求項1~5のいずれかに記載のバインダーシステムの成分(i)、(ii)、及び(iii)と混合することにより、成形材料混合物を製造し、前記成形材料混合物を成形し、そして前記成形された成形材料混合物の中のバインダーシステムを硬化させて成形物を得るステップ、
- キャリヤー液体の中に分散された1種又は複数の耐火物の粒子状物質を含むコーティング組成物を前記成形物に塗布して、その表面に前記コーティング組成物を備えた領域を有する、コーティングされた成形物を形成させるステップ、
- 前記コーティングされた成形物を、50℃~200℃の範囲の温度で加熱処理して、その表面に1種又は複数の耐火物の粒子状物質を含むコーティングが配された領域を有する、鋳造用型及び鋳造用中子からなる群からの物品を形成させるステップ、
を含む、請求項6~9のいずれか一項に記載のプロセス。 - 請求項1~5のいずれかに記載のバインダーシステムを製造するための、
e)アミノ酸及び尿素からなる群から選択される物質、
の使用。 - 不揮発性の反応生成物を形成させることによる、熱負荷の下で成形物から放出される前記分子状ホルムアルデヒドを結合するための、アミノ酸及び尿素からなる群から選択される物質の使用であって、前記成形物が、請求項1~5のいずれかに記載のバインダーシステムを硬化させることによって形成されるポリウレタンによって結合された成形材料基材を含む、使用。
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