KR20020034175A - 알루미늄 및 붕소 함유 레졸 기재 결합제 - Google Patents

알루미늄 및 붕소 함유 레졸 기재 결합제 Download PDF

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아슈란트-쥐트케미-케른페스트 게엠베하
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Abstract

본 발명은 레졸, 염기 및 물을 함유하며, 1종 이상의 알루미늄 함유 산소산 음이온 및 1종 이상의 붕소 함유 산소산 음이온을 추가로 포함함을 특징으로 하는 결합제에 관한 것이다.

Description

알루미늄 및 붕소 함유 레졸 기재 결합제{Resol Based Binding Agent Containing Aluminium and Boron}
본 발명은 특히 극한 강도가 개선된 레졸 기재 결합제 시스템에 관한 것이다.
유럽 특허 EP-A 제0 323 096호에는 주조 산업에서 코어 및 금형의 제조에 사용될 수 있는 알칼리 레졸 수지가 기재되어 있으며, 여기서 수지는 CO2의 도입을 통해 경화된다.
그러나, 이러한 방식으로 제조된 코어의 강도는 결합제 첨가제를 증가시켜도 다른 기체 경화 방법(예를 들어, 폴리우레탄 저온 박스 방법 또는 에폭시 SO2방법)으로 제조된 코어의 강도보다 낮다. 따라서, 소위 레졸 CO2방법의 적용은 단지 대규모의 단일 코어에 제한된다.
한편, 낮은 강도에도 불구하고, 주조물은 매우 양호한 품질로 수득된다. 따라서, 레졸 CO2방법의 적용을 넓히기 위하여, 보다 높은 강도의 성형물을 제조하는 데에 사용될 수 있는 결합제가 요구된다.
유럽 특허 EP-A 제0 323 096호에 기재된 결합제의 기본 성분은 산소산 음이온, 특히 붕산 이온이다. 레졸의 pH 수치가 CO2의 도입을 통해 감소될 때 상기 산소산 음이온은 페놀 수지와 안정한 착물을 형성하고, 이로 인해 결합제가 경화된다.
붕산염의 대용품으로서, 주석산 이온 및 알루민산 이온이 유럽 특허 EP-A 제0 323 096호에 기재되어 있다. 시험 데이타를 신중히 검토하면 주석산염 또는 알루민산염을 함유하는 조성물의 강도가 붕산염을 함유하는 조성물의 강도보다 확실히 낮다는 것을 알 수 있다. 이는 알루민산염의 경우 특히 그러하다. 알루민산염을 사용한 개별적인 조사에 의해 이러한 결과가 확인된다.
레졸 CO2방법을 사용하는 범위를 넓히는 것에 관심이 커지고 있다. 따라서, 본 발명의 목적은 레졸 CO2방법에 이용할 수 있고, 보다 강도가 큰 코어를 제조할 수 있는 결합제 시스템을 제공하는 것이다.
이러한 목적은 레졸 수지, 염기 및 물을 포함하며, 1종 이상의 알루미늄 산소산 음이온 및 1종 이상의 붕소 함유 산소산 음이온을 더 포함함을 특징으로 하는 결합제 시스템에 의해 완전히 달성된다.
본 발명은 또한 레졸 수지를 제조하는 단계, 레졸 수지를 염기, 물 및 1종 이상의 알루미늄 산소산 음이온 및 1종 이상의 붕소 함유 산소산 음이온과 혼합하는 단계를 포함하는 본 발명의 결합제 시스템의 제조 방법을 포함한다.
본 발명은 또한 응집체, 및 응집체의 중량에 대하여 10 중량％ 이하의 결합 유효량의 본 발명의 결합제 시스템을 함유하는 성형 화합물을 포함한다.
또한, 본 발명은
1. 본 발명의 결합제 시스템을 응집체 중량에 대하여 10 중량％ 이하의 결합 정양으로 응집체와 혼합하는 단계,
2. 단계 1에서 수득한 성형 조성물을 형에 붓는 단계,
3. 자가 지지 형태를 수득하기 위하여 형 중의 성형 조성물을 경화하는 단계, 및
4. 이후, 단계 3에서 형성된 성형 혼합물을 형으로부터 제거하고, 추가로 경화하여 완전히 경화된 경질의 단단한 주조물을 생성하는 단계를 포함하는 주조 코어 및 금형의 제조 방법을 제공한다.
본 발명의 또다른 목적은
1. 본 발명의 주조 코어 또는 금형을 제조하고,
2. 상기 주조 코어 또는 금형 내에 또는 주변에 용융 상태의 금속을 주조하고,
3. 금속을 냉각하고 경화하고,
4. 이어서, 주조 코어 또는 금형으로부터 주조물을 분리하는 것을 포함하는 금속의 주조 방법이다.
본 발명의 특징은 붕소 함유 산소산 음이온과 알루미늄 함유 산소산 음이온의 배합이며, 이를 통해 결합제 특성이 개선된다. 이들 수단을 통해, 극단 강도가 긍정적으로 영향을 받을 뿐만 아니라, 강도는 코어가 제조된 후 처음 2시간 내에 상승한다. 따라서, 본 발명의 결합제 시스템으로 제조된 코어는 높은 수분 정도및 수성 코팅물에 대해 보다 내성이 있다.
레졸 수지는 페놀 성분 및 알데히드 성분을 축합함으로써 제조된다. 레졸 수지를 제조하는 방법은 오랫 동안 공지되어 있었고 예를 들어 문헌 [A. Knop, W. Scheibe, Chemistry and Application of Phenolic Resins, Springer Verlag 91979] 및 유럽 특허 EP-A 제0 323 096호에 기재되어 있다. 바람직한 레졸 수지가 유럽 특허 EP-A 제0 323 096호에 기재되어 있다. 바람직한 알데히드 레졸 수지는 인접 페놀기가 오르토 위치와 파라 위치 사이에서 메틸렌 가교를 통해 가교되는 분자로 주로 이루어진 것으로, 이는 이들 분자가 산소산 음이온에 대한 착화 자리를 많이 가지기 때문이다. 페놀기가 오르토-오르토-메틸렌 가교를 통해 합쳐지는 분자는 산소산 음이온에 대한 착화 자리가 매우 적으므로, 이러한 분자가 거의 없거나 또는 이러한 분자가 레졸 수지에 함유되지 않는 것이 바람직하다. 이를 위하여, 페놀 히드록시기에 대해 오르토 위치인 페놀기의 모든 유용한 자리는 메티올레이트로서 보호되어야 한다.
페놀계 결합제로서, 가장 바람직한 페놀 그자체 이외에, 크레졸 또는 노닐 페놀과 같은 치환 페놀 또는 비스페놀 A와 같은 페놀계 결합제가 적합하며, 페놀과 배합될 수 있다.
레졸 수지의 제조에서 통상적으로 사용되는 모든 알데히드가 본 발명의 범위 내에서 사용될 수 있다. 알데히드의 예는 포름알데히드, 부티르알데히드 또는 글리옥살이다. 포름알데히드가 특히 바람직하다.
레졸 수지는 바람직하게는 염기성 촉매, 예를 들면 수산화암모늄 또는 일부알칼리 금속 수산화물의 존재 하에 페놀계 성분을 알데히드와 축합함으로써 제조된다. 알칼리 금속 수산화물 촉매를 사용하는 것이 바람직하다.
레졸 수지 중의 알데히드 (포름알데히드로 주어짐) 대 페놀의 몰비는 1:1 내지 3:1로 다양할 수 있다. 그러나, 바람직한 범위는 1.6:1 내지 2.5:1이다.
본 발명의 범위 내에서, 산소 함유 음이온을 산소산 음이온으로 나타낸다. 본 발명의 특징은 결합제 시스템이 알루미늄 산소산 음이온 뿐만 아니라 붕소 함유 산소산 음이온을 함유한다는 것이다.
사용할 수 있는 알루미늄 산소산 음이온의 예는 알루민산염이며, 붕산염이 붕소 함유 산소산 음이온으로 사용할 수 있다.
붕소 함유 산소산 음이온 및 알루미늄 함유 산소산 음이온은 그의 염 형태로 바로 사용할 수 있다. 염은 양이온으로서 알칼리 금속 또는 알칼리 토금속을 주로 함유하며, 나트륨 및 칼륨 염이 그의 용이한 입수가능성으로 인해 특히 바람직하다. 그러나, 원 위치에서 산소산 음이온을 제조하는 것도 마찬가지로 가능하다. 따라서, 알루민산염은 알칼리 용액 중에 수산화알루미늄 또는 알루미늄 알콜레이트와 같은 알루미늄 화합물을 용해시킴으로써 형성된다. 알루미늄 알콜레이트는 화학식이 Al(OR)3(여기서, R은 탄소 원자수가 1 내지 10인 포화 또는 불포화, 분지형 또는 비분지형 탄화수소 사슬일 수 있음)이다. 알칼리 용액 중의 붕산 또는 붕산 에스테르와 같은 붕소 화합물의 용액은 붕소 함유 산소산 음이온에 대한 용액으로 역할을 한다. 알칼리 용액으로서 물 중의 염기 용액이 바람직하며, 마찬가지로 레졸 수지와 혼합하기 위하여 사용된다.
붕소 함유 산소산 음이온 및 알루미늄 함유 산소산 음이온의 0.05:1 내지 1:1의 Al:B 원자비가 본 발명의 목적을 위해 바람직하다. 상기 범위에서, 본 발명의 결합제 시스템을 사용하여 코어를 생성하며, 생성된 코어는 특히 양호한 강도를 나타낸다. 특히 바람직한 범위는 0.1:1 내지 0.8:1이다. 붕소 함유 산소산 음이온 및 알루미늄 함유 산소산 음이온 중의 붕소 및 알루미늄 원자의 합계 대 레졸 수지의 페놀기의 수의 비는 0.1:1.0 내지 1.0:1.0, 특히 바람직하게는 0.3:1.0 내지 0.6:1.0이다.
염기로서, 수산화나트륨 및 수산화칼륨과 같은 알칼리 수산화물이 바람직하다. 결합제 시스템 중의 수산화 이온 대 페놀기의 몰비는 바람직하게는 0.5:1 내지 3.0:1이다. 상기한 성분 이외에, 본 발명의 결합제 시스템은 물을 바람직하게는 화합물의 중량에 대하여 25 내지 50 중량％의 양으로 함유한다. 물은 염기, 및 필요할 경우 산소산 음이온을 용해시키는 역할을 한다. 또한, 적용하기에 적합하고, 응집체와 혼합되었을 때 균일한 코팅물을 확실하게 하는 100 내지 700 mPa·s의 점도를 결합제에 부여하여야 한다. 점도는 모세관을 사용하여 유럽 특허 EP-A 제0 323 096호에 기술된 바와 같이 측정한다.
본 발명의 결합제 시스템은 또한 알콜, 글리콜 및 실란과 같은 통상적인 첨가제를 25 중량％ 이하로 함유할 수 있다.
결합제 시스템은 레졸 수지를 염기, 물 및 산소산 음이온과 혼합하여 제조한다. 레졸 수지를 염기의 수용액과 먼저 혼합한 후, 산소산 음이온 중에서 고상물로 또는 심지어 수용액의 형태로 혼합하는 것이 가능하다. 또한, 산소산 음이온을 먼저 일부 이상의 염기 및 일부 이상의 물과 혼합하고, 이 혼합물을 레졸 수지와 합치는 것도 가능하다. 이 후, 필요할 경우, 염기의 나머지 및 물 나머지를 첨가한다.
본 발명의 결합제 시스템을 응집체와 배합하여 사용하여 주조 코어 및 금형의 제조에 사용되는 성형 화합물을 제조할 수 있다. 주조 코어 및 금형은 예를 들어 금속의 주조를 위해 사용된다. 이러한 목적을 위해 사용되는 응집체 및 공정 단계는 통상적이며 유럽 특허 EP-A 제0 183 782호에 공지되어 있다. 성형 화합물을 제조하기 위하여, 결합제 시스템을 모래 또는 유사한 응집체와 혼합한다. 성형 화합물은 본 발명의 결합제 시스템을 응집체의 중량에 대하여 10 중량％ 이하의 결합 유효양으로 함유한다. 결합제 시스템과 응집체의 균일한 혼합물을 수득하기 위한 방법은 숙련자들에게 공지되어 있다. 필요할 경우, 혼합물은 또한 다른 통상적인 구성성분, 예를 들면 산화철, 분말 아마 또는 목재 섬유, 피치 및 광물 첨가제를 함유할 수 있다. 모래로부터 주조 코어 및 금형을 제조하기 위해선, 응집체는 입자 크기가 충분히 커야 한다. 이러한 경우, 코어 또는 금형은 충분히 다공성일 것이며, 주조 공정 동안 휘발성 화합물이 제거될 수 있다. 응집체의 평균 입자 크기는 일반적으로 200 내지 400 ㎛이어야 한다.
표준 주조 코어 및 금형의 경우, 모래가 응집체 물질로서 바람직하며, 모래의 70 중량％ 이상, 바람직하게는 80 중량％ 이상이 이산화규소이다. 지르콘, 감람석 및 크롬철광 모래도 마찬가지로 응집체 물질로서 적합하다.
응집체 물질은 주조 코어 및 금형의 주성분이다. 표준 적용을 위한 모래의 코어 및 금형에서, 결합제 부분은 응집체의 중량에 대하여 일반적으로 10 중량％ 이하, 종종 0.5 내지 7 중량％를 이룬다. 사용되는 응집체의 중량에 대하여 0.6 내지 5 중량％의 결합제가 특히 바람직하다.
주조물은 금형으로부터 제거된 후 외부 형상을 유지하도록 경화된다. 통상적인 액상 또는 기상 경화 시스템이 본 발명의 결합제 시스템의 경화를 위해 사용될 수 있다.
예를 들면, 주조물로의 기상 CO2의 도입이다. 그러나, 액상 촉매로의 저온 경화도 동등하게 가능하다. 예를 들면, 아세트산 에스테르 및 탄산 에스테르로 널리 공지된 물 유리 에스테르 및 레졸 에스테르의 방법이 있다. 형으로부터 주조물이 제거된 후 주조물이 널리 공지된 방식으로 추가로 경화됨으로써 주조물은 최종 상태가 된다.
본 발명을 하기 실시예로 추가로 설명한다.
모든 정량은 다른 언급이 없는 한 중량부에 관한 것이다.
1.표준 붕산염 함유 레졸 CO 2 결합제에 Al 화합물을 후속 첨가한 알루미늄 레졸
1.1결합제의 제조
계속 교반하면서, 표 I에 기재된 양의 수산화알루미늄 또는 알루미늄 트리이소프로필레이트를 고상물로서 40 내지 50℃ 온도에서 표준 붕산염 함유 레졸 CO2결합제(노바놀(Novanol) 140; 붕소:페놀 몰비 = 0.28:1, 수산화칼륨 함유, 아슈란트-쥐트케미-케른페스트 게엠베하 (Ashland Suedchemie Kernfest GmbH))에 첨가하였다. 균일한 용액이 생성될 때까지 계속 교반하였다.
본 발명이 아님 본발명
결합제 번호 1.1 1.2 1.3 1.4 1.5
노바놀 140a 100 100 100 100 100
수산화알루미늄b - 2 - - -
알루미늄 트리이소프로필레이트c - - 2 3 4
Al:B - 0.4:1 0.15:1 0.23:1 0.3:1
a아슈란트-쥐트케미-케른페스트 게엠베하b마르티날 오엔 (Martinal ON), 마르틴스베르크 게엠베하 (Martinswerk GmbH)c머크 크가아 (Merck KgaA)
1.2성형 물질/결합제 혼합물의 제조 및 시험
표 I에 기재된 결합제 2.5 중량부를 퀴아르츠산드(Quarzsand) H32 (퀴아르츠베르케 게엠베하(Quarzwerke GmbH, Frechen)) 100 중량부에 첨가하고 실험실용 혼합기에서 격렬히 혼합하였다. 이 혼합물을 사용하여 DIN 52 401에 따라 시편을 제조한 후 CO2로 기체 처리(30초, 분 당 CO22ℓ)하여 경화하였다.
시편의 강도는 GF 방법에 따라 측정하였다. 이 방법에서, 시편의 굴곡 강도를 제조 30초 후 (즉시 강도) 및 0.5 시간 후, 1 시간 후, 2 시간 후 및 24 시간 후 측정하였다. 코어를 습윤 챔버 (상대 습도 98％)에 두고 24 시간 동안 방치하여 높은 수분 정도에 대한 그의 내성을 측정하였다. 이후, 수분에 대한 시험을 하였다. 수성 코팅물에 대한 시편의 강도를 하기와 같이 측정하였다.
제조 10분 후, 코어를 미라텍(Miratec) W3 수성 코팅물 (아슈란트-쥐트케미-케른페스트 게엠베하)에 3초 동안 침지시켰다. 실온에서 30분 후 공기 순환식 오븐에서 150℃에서 30분 동안 건조하였다. 코어는 냉각한 후, 굴곡 강도를 시험하였다.
결과를 표 II에 나타내었다.
본 발명이 아님 본 발명
결합제 번호 1.1 1.2 1.3 1.4 1.5
인장 강도 (N/cm2)
즉시 100 100 100 100 90
0.5 시간 120 160 150 160 140
1 시간 140 170 160 180 160
2 시간 150 180 180 190 170
24 시간 170 200 210 210 210
24 시간 (상대 습도 98％) 100 140 140 140 150
수성 코팅물 110 180 150 150 140
표 II로부터 알 수 있듯이, 본 발명의 결합제 (번호 1.2 내지 1.5)를 사용하여 제조한 후 단지 2시간 방치한 후의 강도는 비개질 결합제 (번호 1.1)를 사용하여 제조한 후 24 시간 후의 강도와 적어도 동일하였다. 개질 결합제를 사용하였을 때의 강도는 그 후 보다 높게 상승하였다. 수성 코팅물 및 높은 습윤 정도에 대한 내성은 알루미늄 결합제로 개질함으로써 상당히 개선되었다.
2.수성 수산화칼륨 중에 알루미늄 화합물을 용해시키고 이 용액을 페놀 수지에 첨가함으로써 수득한 알루미늄 레졸
2.1결합제의 제조
상업용 생성물, 노바놀(Novanol) 140의 제조와 함께, 레졸 수지를 축합한 후, 50％ 수산화칼륨 약 11.5 중량부를 상기 생성물에 첨가하였다.
표 III에 나타낸 양의 수산화알루미늄를 50％ 수산화칼륨 11.5 중량부에 용해시켰다. 이어서, 순수한 수산화칼륨 대신에 상기 용액을 사용하여 노바놀 140을 제조하여, 결합제 시스템의 특성에 대한 제조 공정의 영향을 검사하였다. 붕산염과 같은 나머지 구성성분 및 그의 정량은 변화시키지 않았다.
수산화알루미늄을 용해시키기 위하여, 계속 교반하면서 수산화칼륨을 약 95℃로 가열하고, 균일한 용액이 수득될 때까지 상기 온도에 유지시켰다. 이어서, 약 60℃에서 페놀 수지에 알루민산염 용액을 첨가하여 상 분리 또는 결정 석출을 피하였다.
본 발명이 아님 본 발명
결합제 번호 1.1a 2.1 2.2 2.3
페놀 수지 용액 88.5 88.5 88.5 88.5
50％ KOH 용액 11.5 11.5 11.5 11.5
수산화알루미늄b,c - 1.0 2.0 3.0
Al:B - 0.2:1 0.4:1 0.6:1
a노바놀 140, 아슈란트-쥐트케미-케른페스트 게엠베하b수산화칼륨 중에 용해시킴c마르티날 오엔, 마르틴스베르크 게엠베하
2.2성형 물질/결합제 혼합물의 제조 및 시험
성형 물질/결합제 혼합물의 제조 및 시험은 1.2에 기재한 방법과 동일하였다.
결과를 표 IV에 나타냈다. 표 II 및 IV를 비교한 결과 알루미늄 결합제는 알루미늄 화합물을 고체 형태로 결합제에 첨가하든지 또는 수성 수산화칼륨 중에 용해시키든지 상관없이 동일한 이점을 나타냈다는 것을 알 수 있었다.
본 발명이 아님 본 발명
결합제 번호 1.1 2.1 2.2 2.3
굴곡 강도 (N/cm2)
즉시 100 110 110 90
0.5 시간 120 140 160 140
1 시간 140 160 160 150
2 시간 150 170 170 160
24 시간 170 200 210 200
24 시간 (상대 습도 98％) 100 120 150 140
수성 코팅물 110 130 150 150
3.비교 시험: 알루민산염으로 붕산염을 완전히 대체함
3.1결합제의 제조
비교를 위하여, 붕산염을 알루민산염으로 완전히 대체한 점을 제외하곤 노바놀 140과 같은 동일한 조성물을 갖는 두 결합제를 제조하였다. 두 유사한 수지는 2.1에 기재한 바와 같이 50％ 수산화칼륨 중에 수산화알루미늄을 용해시켜 제조하였다. 알루민산염:페놀의 몰비를 표 V에 나타냈다.
결합제 번호 1.1a 3.1 3.2
B:P 0.28 - -
Al:P - 0.14 0.25
a노바놀 140, 아슈란트-쥐트케미-케른페스트 게엠베하
3.2성형 물질/결합제 혼합물의 제조 및 시험
성형 물질/결합제 혼합물의 제조 및 시험을 1.2에 기술한 방법을 기초로 하여 실시하였다. 결과를 표 VI에 나타냈다.
결합제 번호 1.1 3.1 3.2
굴곡 강도 (N/cm2)
즉시 90 -a 10
0.5 시간 120 - 20
1 시간 130 - 20
2 시간 150 - 20
24 시간 170 - 20
24 시간 (상대 습도 98％) 110 - 20
수성 코팅물 110 - -
a코어를 제조할 수 없음
표 VI로부터 알 수 있듯이, 산소산 음이온으로서 알루민산염만을 배타적으로 사용하면 기껏해야 강도가 매우 낮은 코어가 생성된다.

Claims (13)

  1. (a) 레졸 수지, (b) 염기 및 (c) 물을 포함하는 결합제 시스템에 있어서, 1종 이상의 알루미늄 산소산 음이온 및 1종 이상의 붕소 함유 산소산 음이온을 더 포함함을 특징으로 하는 결합제 시스템.
  2. 제1항에 있어서, 알루미늄 산소산 음이온이 알루민산염이고(이거나) 붕소 함유 산소산 음이온이 붕산염인 결합제 시스템.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 알루미늄 산소산 음이온이 알칼리 용액 중의 알루미늄 화합물의 용액으로 존재하고(하거나) 붕소 함유 산소산 음이온이 알칼리 용액 중의 붕소 화합물의 용액으로 존재하는 결합제 시스템.
  4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 알루미늄 대 붕소의 원자비가 0.05:1 내지 1:1인 결합제 시스템.
  5. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서, 붕소 함유 산소산 음이온 및 알루미늄 함유 산소산 음이온 중의 붕소 및 알루미늄 원자의 수 대 레졸 수지 중의 페놀기의 수의 비가 0.1:1.0 내지 1.0:1.0인 결합제 시스템.
  6. (1) 레졸 수지를 제조하는 단계,
    (2) 이 레졸 수지를 염기, 물 및 1종 이상의 알루미늄 함유 산소산 음이온 및 1종 이상의 붕소 함유 산소산 음이온과 혼합하는 단계를 포함하는 결합제 시스템의 제조 방법.
  7. 제6항에 있어서, 레졸 수지를 먼저 염기의 수용액과 혼합한 후 산소산 음이온을 혼합물에 첨가하는 결합제 시스템의 제조 방법.
  8. 제6항에 있어서, 혼합물을 산소산 음이온, 일부 이상의 염기 및 일부 이상의 물을 함유하는 레졸 수지와 먼저 혼합하고, 이어서, 필요할 경우 나머지 염기 및 필요할 경우 나머지 물을 혼합하는 결합제 시스템의 제조 방법.
  9. 응집체, 및 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 기재된 결합제 시스템을 응집체의 중량에 대해 10 중량％ 이하의 결합 유효량으로 함유하는 성형 화합물.
  10. (1) 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 기재된 결합제 시스템을 응집체의 중량에 대해 10 중량％ 이하의 결합 정량으로 응집체와 혼합하고,
    (2) 단계 (1)에서 수득한 주조 혼합물을 금형에 붓고,
    (3) 금형 중의 주조 혼합물을 경화시켜 자가 지지 형태를 수득하고,
    (4) 이어서, 금형으로부터 단계 (3)의 성형 주조 혼합물을 제거하고, 추가로경화시켜, 완전히 경화된 경질의 고상 주조물을 수득하는 것을 포함하는 주조 코어 및 금형의 제조 방법.
  11. 제10항에 있어서, 기상 이산화탄소로 주조 혼합물을 처리하여 주조 혼합물을 경화시키는 방법.
  12. 제10항에 있어서, 주조 혼합물에 아세트산 에스테르 또는 이산화탄소 에스테르를 첨가하여 주조 혼합물을 경화시키는 방법.
  13. (1) 제10항 내지 제12항 중 어느 한 항에 기재된 방법에 따라 제조된 주조 금형 내에 또는 주변에 액상의 금속을 주조하고,
    (2) 금속을 냉각하고 경화하고,
    (3) 이후 주조 금형으로부터 주조된 물체를 분리하는 것을 포함하는 금속 주조 방법.
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Families Citing this family (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7083832B2 (en) 2000-09-01 2006-08-01 Displaytech, Inc. Partially fluorinated liquid crystal material
DE10126713A1 (de) * 2001-05-31 2002-12-05 Bakelite Ag Silikatisch abbindende Formmassen und daraus hergestellte Formkörper
DE10136365A1 (de) * 2001-07-26 2003-02-13 Ashland Suedchemie Kernfest CO¶2¶-härtbares Bindemittelsystem auf Resolbasis
DE102007061968A1 (de) 2007-12-21 2009-06-25 Ashland-Südchemie-Kernfest GmbH Haltbare Beschichtungen für Werkzeuge zur Herstellung von Kernen, Formen und Speisern für den Metallguss
PL2052798T3 (pl) * 2008-11-25 2012-05-31 Huettenes Albertus Chemische Werke Gmbh Alkaliczne kompozycje wiążące rezolowej żywicy fenolowo-aldehydowej
DE102014106177A1 (de) * 2014-05-02 2015-11-05 Ask Chemicals Gmbh Formstoffmischung enthaltend Resole und amorphes Siliciumdioxid, aus diesen hergestellte Formen und Kerne und Verfahren zu deren Herstellung
DE102014106178A1 (de) 2014-05-02 2015-11-05 Ask Chemicals Gmbh Verfahren zum schichtweisen Aufbau von Körpern umfassend feuerfesten Formgrundstoff und Resole und Formen oder Kerne hergestellt nach diesem Verfahren
CN106694793B (zh) * 2015-11-17 2019-12-03 胡坦斯·阿尔伯图斯化学厂有限公司 碱性组合物的应用、相应的方法、铸模和体系
DE102016211971A1 (de) 2016-06-30 2018-01-04 HÜTTENES-ALBERTUS Chemische Werke Gesellschaft mit beschränkter Haftung Wässrige alkalische Bindemittelzusammensetzung zur Aushärtung mit Kohlendioxidgas sowie deren Verwendung, eine entsprechende Formstoffmischung zur Herstellung eines Gießereiformkörpers, ein entsprechender Gießereiformkörper sowie ein Verfahren zur Herstellung eines Gießereiformkörpers
DE102016211970A1 (de) 2016-06-30 2018-01-18 HÜTTENES-ALBERTUS Chemische Werke Gesellschaft mit beschränkter Haftung Wässrige alkalische Bindemittelzusammensetzung zur Aushärtung mit Kohlendioxidgas sowie deren Verwendung, eine entsprechende Formstoffmischung zur Herstellung eines Gießereiformkörpers, ein entsprechender Gießereiformkörper sowie ein Verfahren zur Herstellung eines Gießereiformkörpers
DE102016123661A1 (de) 2016-12-07 2018-06-07 Ask Chemicals Gmbh Alkalische Resolbinder mit verbesserter Fließfähigkeit
DE102019135605A1 (de) 2019-12-20 2021-06-24 Ask Chemicals Gmbh Verfahren zum schichtweisen Aufbau von Körpern umfassend feuerfesten Formgrundstoff und Resole, nach diesem Verfahren hergestellte dreidimensionale Körper sowie ein Bindemittel für den 3-dimensionalen Aufbau von Körpern

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4590229A (en) * 1984-06-04 1986-05-20 Ashland Oil, Inc. Phenolic resin-polyisocyanate binder systems
US4977209A (en) * 1987-12-24 1990-12-11 Foseco International Limited Production of articles of bonded particulate material and binder compositions for use therein from phenol-formaldehyde and oxyanion
GB9105313D0 (en) * 1991-03-13 1991-04-24 Foseco Int Binder compositions
GB9105315D0 (en) * 1991-03-13 1991-04-24 Foseco Int Binder compositions

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