KR20120051717A - 입상 혼합물로 만들어진 본체를 생산하는 방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 본체를 생산하는 방법에 관한 것이며, 상기 방법은 입상 혼합물을 준비하는 단계로서, 상기 입상 혼합물은 a) 적어도 90 중량%의 광물 산화물 그레인, b) 0.3 내지 3 중량%의, 포름알데히드 및/또는 그의 유도체로 중축합된 수지(퍼센티지는 건조 수지 추출에 의해 계산됨), c) 0.001 내지 1 중량%의 경화제(퍼센티지는 건조 경화제 추출에 의해 계산됨), d) 0.005 내지 0.35 중량%의 포름알데히드 스캐빈저 화합물, 및 e) 0.2 내지 3 중량%의 물을 포함하는, 입상 혼합물의 준비 단계와, 상기 입상 혼합물을 성형 공구의 표면과 접촉시키는 단계와, 적어도 부분적으로 상기 혼합물을 경화시키기 위해 50 내지 380 도의 가스 유동을 1 내지 300 초 동안 입상 혼합물 내로 취입하는 단계를 포함하고, 포름알데히드 스캐빈저는 카보하이드라자이드이다.

Description

입상 혼합물로 만들어진 본체를 생산하는 방법{METHOD FOR PRODUCING A BODY MADE FROM A GRANULAR MIXTURE}
본 발명은 입상 혼합물(granular mixture)로 본체(body)를 생산하는 방법, 및 상기 방법에 의해 얻어진 본체에 관한 것이다.
입상 또는 섬유성(fibrous) 물질로 열간 성형(hot forming)하는 방법은, 통상 고체(solid)인 본체의 생산으로 이어지는 산업용 방법이다. "핫 박스(hot box)" 유형의 산업용 방법은 수지(resin)를 사용하여 매우 오랜 시간 동안 실행되었다. 일반적으로, 수지는 응집될(agglomerate) 물질과 면밀히 혼합되고, 또는 경화제(curing agent)와 결합하여 접착될 표면 상에 살포되며, 그 기능은 그 자리의 반응 매체(reaction medium)를 산성화(acidify)하는 것이다.
일반적으로 고체 형태로 성형되거나 응집될 물질은 보통, 예를 들어 광물 또는 합성 모래, 유리 마이크로비드(glass microbead), 세라믹 마이크로비드, 및 보통 리그노셀룰로오즈인(lignocellulosic) 섬유와 같은 적어도 하나의 입상 충전제(filler)를 함유한다.
수지와 경화제, 및 선택적으로 적어도 하나의 다른 첨가제와 섞인(incorporate) 후에 응집될 물질은 일반적으로 유동성이고(fluid), 보통 점성(viscous)을 갖는다. 그리고 나서, 응집될 물질은 성형 공구와 접촉하게 위치되거나 그 안에 위치되고, 그 후 가열되며, 일반적으로 성형 또는 형상화 공구(shaping tooling)를 가열함으로써 열이 제공된다.
열은 수지가 중합에 의해 경화되게 하고, 따라서, 그리고 나서 성형된 고체 본체는 일반적으로 후속적인 사용을 위해 성형 공구로부터 제거된다. 본 발명에 따라 "본체(body)"란 공간의 일부분을 점유하고 특정 특성을 갖는 재료 물체를 의미한다. 본 발명에 따른 본체는 보통 고체이고, 즉, 일정한 구조와 체적을 갖는다. 유동성 본체(fluid body)는 연속적인 변형가능 매체를 구성하는 본체이다.
"핫 박스" 유형의 산업용 방법들 중 하나는 포름알데히드 중축합식 수지(formaldehyde polycondensed resin)를 사용한다. 이러한 수지는 중합에 의해 산성 매체 내에서 고온 열경화된다(hot thermoset).
파운드리(foundry) 분야에서 몰드와 코어는 일반적으로 "핫 박스" 유형의 방법에 의해 입상 충전제로부터 생산될 수 있는 고체 본체이다. 각 금속 부분이 주조될 때, 대응하는 몰드와 코어는 금속 상에 접촉된 수지의 연소에 의해 소실된다. 이는 몰드와 코어 세트가, 만들어진 모든 부분을 위해 생성되어야 한다는 것을 의미한다. 이러한 소실을 증진하고 연소 가스 오염을 제한하기 위해, 건조 고체로 계산된 수지 레벨은 극히 낮고, 보통 응집될 입상 충전제의 질량에 대해 0.3 내지 3 중량%에 포함된다. 또한, 연소 가스의 화학적 특성은 주조 금속 부분의 품질과 작업자의 건강 둘 모두에 있어서 중요성을 갖는다.
마지막으로, 자동차 산업에서의 대량 생산과 같은 임의의 산업 분야에서, 몰드와 코어는 하루에 수천 개에 달할 수 있는 높은 속도로 생산되어야 한다. 이러한 경우에, 성형 공구 또는 코어 박스(core box)는 금속인데, 왜냐하면 수지의 빠른 중합을 달성하기 위해 요구되는 가열 온도가 높고, 일반적으로 150℃ 초과이고, 380℃에 달할 수 있기 때문이다. 이는 상당한 공구 비용, 및 특히 공구의 확장과 관련한 몰드와 코어의 치수 정확도의 문제를 수반한다. 또한, 이러한 환경에서 작업하는 사람에게 호흡성 오염물은 용납될 수 없는 것으로 간주된다.
이러한 이유에서, 지난 40년 정도에 걸쳐 산업은 "핫 박스" 유형 방법으로부터 점차 벗어나고 "콜드 박스(cold box)" 유형 방법을 선호하게 되었다. 이러한 "콜드 박스" 방법은 대안적인 콜드 세트 바인더(cold-set binder)의 사용을 제공하였으며, 건강과 안전성 면에서 더 낮은 것으로 간주되는 오염 레벨을 발생시키고, 특히 높은 산업 생산 속도에 적합하다.
그러나 오늘날, 대안적인 "콜드 박스" 바인더는, 보다 엄중한 안전성 및 환경 표준에 적합하지 못하게 되는, 건강 및 안전의 위험성을 제기한다.
이러한 점에서 출원인은, 특히 파운드리 산업에 있어서, 전술한 "핫 박스" 유형 방법에 의해 제기된 문제를 해결할 수 있고, "콜드 박스" 유형 방법의 부적합함을 극복할 수 있는 개선된 "핫 박스" 유형 방법을 발견하였다.
본 발명은 본체를 생산하는 방법에 관한 것이며, 상기 방법은 적어도 이하의 연속된 단계:
- 입상 혼합물을 생산하는 단계로서, 상기 입상 혼합물은
a- 적어도 90 중량%, 바람직하게는 96 내지 99 중량%의 그레인(grain) 또는 입자로서, 상기 그레인은 주로 적어도 하나의 광물 산화물(mineral oxide)로 구성되고, 상기 그레인의 적어도 80%는 10 내지 3,000 ㎛의 크기를 갖는, 그레인과,
b- 0.3 내지 3 중량%, 바람직하게는 0.6 내지 1.5 중량%의 적어도 하나의, 포름알데히드 및/또는 그의 유도체로 중축합된 수지[퍼센티지는 건조 수지 고체로 계산됨)와,
c- 0.001 내지 1 중량%, 바람직하게는 0.005 내지 0.04 중량%의 적어도 하나의 경화제(퍼센티지는 건조 경화제 고체로 계산됨)와,
d- 0.005 내지 0.35 중량%, 바람직하게는 0.02 내지 0.15 중량%의 적어도 하나의 포름알데히드 스캐빈저(scavenger) 화합물과,
e- 0.2 내지 3 중량%, 바람직하게는 0.7 내지 2 중량%의 물을 포함하는, 단계와,
- 상기 입상 혼합물을 성형 공구의 적어도 하나의 표면과 접촉하게 위치시키는 단계와,
- 상기 혼합물의 적어도 부분적인 경화를 보장하기 위해, 1 내지 300 초의 지속시간 동안 50 내지 380 도의 온도에서 입상 혼합물 내로 적어도 하나의 가스 스트림을 취입하는 단계를 포함하고,
상기 방법은 포름알데히드 스캐빈저 화합물이 카보하이드라자이드(carbohydrazide)이다.
취입하는 단계는 적어도 부분적으로 적어도 하나의 화학 반응을 실시하여 상기 혼합물이 적어도 부분적으로 경화되게 할 수 있게 한다.
본 기술분야의 당업자에게 공지된 바와 같이, 이러한 단계는 대체로 성형 공구로부터 고체 본체를 추출하는 단계가 뒤따른다.
물론, 입상 혼합물은 본 기술분야의 당업자에게 공지된 임의의 다른 첨가제를 함유할 수 있다. 특히 입상 혼합물은, 그의 전환(conversion)과 후속적인 사용 동안 혼합물의 물리화학적 거동을 촉진하기 위해, 본 기술분야의 당업자가 유용하다고 생각하는 임의의 액체 또는 파우더 첨가제를 함유할 수 있다.
본 발명에 따른 입상 혼합물의 입자는 대체로 천연(natural) 또는 합성(synthetic)이다. 바람직하게는, 입자는 광물 산화물 입자(들), 보통은 천연 규사 혼합물이고, 혼합물의 입자는 주로 실리카 산화물(silica oxide)로 이루어지고, 그의 AFS 그레인 사이즈 넘버는 30으로부터 140까지 다를 수 있다.
물은 대체로 주로 상기 입상 혼합물의 다른 성분의 용매로서 또는 서포트(support)로서 입상 혼합물에 첨가된다.
따라서, 본 발명에 따른 방법의 바람직한 실시예에서 입상 혼합물의 성형 동안 경화제는, 대체로 0.5 내지 20 중량%의 경화제를 함유하는 수용액의 형태로 존재하고, 상기 수용액은 바람직하게는 또한 대체로 0.005 내지 50 중량%의 카보하이드라자이드를 함유한다.
경화제는 대체로 매우 낮은 비율로 입상 혼합물 내에 섞이는 한, 수용액에 희석될 때 더 잘 분산된다. 카보하이드라자이드에도 동일하게 적용된다.
본 발명에 따른 입상 혼합물은 대체로 적어도 하나의 유동성 혼합재(fluid aggregate)의 형태로 존재한다.
입상 혼합물이 접촉하는 성형 공구의 표면은 대체로 본 발명에 따라 생산된 본체 내에 형성될 부분의 "네거티브(negative)"를 나타낸다.
대체로 고온 가스 스트림을 취입하는 단계에서, 상기 스트림의 온도와 유동은 입상 혼합물의 코어 내부에서 온도가 실질적으로 주위 온도(대략 20℃) 위로 그리고 바람직하게는 45℃ 위로 상승되는 것을 유발하기 위해 조정된다.
입상 혼합물 내의 카보하이드라자이드의 존재에 의해, 본 발명에 따른 방법은 유리하게 포름알데히드의 배출을 제한할 수 있게 만든다. 카보하이드라자이드의 존재는 본 발명에 따른 특히 유리한 방식으로 경화의 마지막에 유리(free) 포름알데히드를 차단할 수 있게 만든다.
바람직하게는, 본 발명에 따른 방법에서 또한 성형 공구는 40 내지 180℃, 바람직하게는 50 내지 140℃의 온도까지 가열된다. 이는 대체로 접촉 단계에서 가능한 한 일찍 실행되고, 늦어도 취입 단계 동안 실행된다.
따라서, 고온 가스에 의해 제공된 열은 성형 공구를 가열함으로부터 나오는 열에 의해 보충되어, 본 발명의 바람직한 예에서 입상 혼합물의 가열은 최적화된다.
가스는 바람직하게는 공기, 비활성 가스, 및 반응 매체의 산성화에 기여하는 가스로 구성된 그룹으로부터 선택된다.
본 발명에서 "비활성 가스"란, 예를 들어 이질소(dinitrogen), 및 헬륨, 네온 및 아르곤과 같은 소위 노블 가스(noble gas)로부터 선택된, 반응에 기여하지 않는 가스를 의미한다. 본 발명에서 "반응 매체의 산성화에 기여하는 가스"란, 이산화탄소 및 이산화 황과 같은, 그 자리에서 매체의 pH를 감소시킬 수 있게 만드는 가스를 의미한다.
본 발명의 바람직한 실시예에서, 본 방법은 추가적인 단계를 포함하며, 상기 단계 동안 적어도 하나의 가스의 적어도 하나의 스트림은, 예를 들어 5℃ 내지 25℃의 주위 온도 이하의 온도에서 1 내지 300 초의 지속시간 동안, 적어도 부분적으로 경화된 입상 혼합물 내에서 순환되고, 가스는 바람직하게는 공기, 이질소 및 이산화탄소로 구성되는 그룹으로부터 선택된다. 이러한 단계는 보통 성형 공구로부터 본체를 제거하는 가능한 단계 전에 실행된다. 가스는 보통 미리 가열되지 않고, 따라서 실질적으로 주위 온도이고, 또는 심지어 냉각되는 것도 가능하다.
본체 생산 후에 포름알데히드 오염이 발생할 수 있기 때문에, 그의 저장 또는 후속된 처리 동안, 본체의 부분적인 경화 후에 본체를 냉각함으로써 수지 중합 반응을 차단하여 카보하이드라자이드 활동도를 보충하는 것은 본 발명의 구성에서 매우 유익하고 유리한 것으로 나타났다. 또한, 가스 스트림은 유리하게 임의의 잔여 유리 포름알데히드가 공기, 이질소 또는 이산화탄소의 스트림에 의해 씻겨 나가게 할 수 있다.
수지 또는 중축합된 수지 또는 포름알데히드 및/또는 그의 유도체로 중축합된 수지란, 요소 및 그의 유도체, 멜라민, 벤조구아나민(benzoguanamine), 글라이코루릴(glycoluril), 페놀 또는 푸르푸릴 알코올(furfuryl alcohol)로부터 선택된 제1 요소와, 포름알데히드 및/또는 그의 유도체로부터 선택된 제2 요소 사이의 화학 반응을 거친 적어도 하나의 수지의 조성물을 의미하며, 상기 반응에서 사슬 중합(chain growth)은 대체로 각 단계에서 물 분자의 방출을 유발한다.
수지의 잉여 유리 성분(들)은 수지 내에 잔류할 수 있고, 또는 중축합 후에 수지에 첨가되었다.
포름알데히드 및/또는 그의 유도체로 중축합된 수지는 대체로 그것이 산성 매체 내에서 열 경화되게 된다. 이러한 수지는 상용으로 입수가능하다.
본 발명에 따라 포름알데히드 및/또는 그의 유도체로 중축합된 수지는, 특정 효과를 얻기 위해, 일반적으로 사용되고 본 기술분야의 당업자에게 공지된 용매, 희석액, 안정제(stabilizer) 및 고체 입자 충전제로부터 선택된 적어도 하나의 첨가제를 선택적으로 함유할 수 있다. 따라서 상기 수지는 대체로 수지와 입자 사이의 결합이 브리징되고(bridge), 따라서 최적화될 수 있게 하는, 적어도 하나의 실란(silane)을 함유할 수 있다.
경화제는 대체로 이하의 화합물로 구성된 그룹으로부터 선택된다:
- 암모늄 염, 특히 암모늄 퍼설페이트(ammonium persulphate), 질산염, 바이설페이트(bisulphate), 황산염(sulphate) 및 염화물과 같은 천연 산성 염, 및
- 하이드록실아민 염, 특히 하이드록실아민 황산염, 염산염, 인산염, 설포네이트(sulphonate) 및 질산염과 같은 알데히드와의 반응에 의해 산을 발생시키는 염.
경화제는 대체로 그의 본질적 산도(acidity)에 의해 또는 중합 공정 동안 그의 산을 방출하는 능력에 의해 혼합물의 반응 매체를 산성으로 만들게 된다.
특히 바람직하게는, 경화제는 하이드록실아민 염으로 구성된 그룹으로부터 선택된다. 하이드록실아민 염은 유리하게는 포름알데히드의 존재 하에 산을 방출한다.
이러한 경우에, 본 발명에 따르면 놀랍게도, 가용 유리 포름알데히드가 우선적으로 하이드록실아민 염과 결합하여 산을 방출하고, 카보하이드라자이드는 단지, 경화 반응 동안 상기 염에 의한 산의 형성을 보다 작은 범위로 억제하거나 전혀 형성되지 않게 억제한다는 것이 나타났다.
또한, 카보하이드라자이드의 첨가는 실질적으로 본 발명에 따른 방법에 의해 얻어진 부분의 기계적 특성을 개선한다.
또한, 본 출원인은 하이드록실아민 염의 사용이, 경화의 반응속도(kinetics)를 가속함으로써 그리고 경화 반응이 포름알데히드를 방출할 때 반응 매체의 산도를 증가시킴으로써 현저하게 그리고 유리하게 본 발명에 따른 방법을 개선한다는 것을 발견했다.
본 기술분야의 당업자는 당해 경우에 따라, 특히 바인더 시스템(binder system), 즉, 입상 혼합물 내에 섞인 수지(들) 및 경화제(들)의 반응도(reactivity)를 고려하여 적절한 수지와 경화제를 선택할 수 있다. 표준 방식에서, 본 기술분야의 당업자는 입수가능한 보통의 혼합 장비를 사용하여 먼저 혼합기 내에 입상 부분(들)을 위치시키고, 뒤따라 액체 부분(들)을 위치시키며, 혼합 시간은 장비에 의존하고, 바람직하게는 15 초 내지 5 분이다.
물론, 본 발명에 따른 방법은 대부분 특히 금속 주물 생산을 위한 방법에 사용될 수 있으며, 상기 방법은 액체 금속을 적어도 하나의 몰드 및/또는 코어 내로 붓는 단계를 포함하고, 상기 몰드 및/또는 코어는 전술한 바와 같이 본 발명에 따른 방법에 의해 얻어진 본체라는 것을 특징으로 한다.
바람직하게는, 금속 주물의 생산을 위한 이러한 유형의 방법에서, 금속은 알루미늄, 비철 금속 및 비철 합금을 구성하는 그룹으로부터 선택된다.
금속 주물의 생산을 위한 이러한 방법은, 이러한 생산 방법에 의해 임의의 주조 금속 부분을 얻을 수 있게 할 뿐 아니라 적어도 하나의 이러한 부분을 포함하는 임의의 기계적 조립체를 얻을 수 있게 한다.
본 발명은 본 발명을 비제한적으로 예시하는 이하의 예시를 참조하여 더 잘 이해될 것이다.
예시
예시는 각 시간에 4 ㎏의 SIFRACO LA 32 규사를 각 입상 혼합물에 대해 지시된 비율로 바인더와 혼합함으로써 생산되었다.
입상 혼합물은 60"의 혼합 시간을 사용하여 진동 보울(vibrating bowl)을 구비한 혼합기에서 만들어졌다. 그리고 나서, 입상 혼합물은, ROPER 머신 상에 1 제곱 인치(1" square: 6.45 ㎠) 단면을 갖는 표준화된 기계적 특성 측정용의 2개의 시험 샘플을 포함하는, 가열 시스템과 고온 공기 흡기부를 갖춘 박스 내로 취입되었다.
경화는 각 입상 혼합물에 대해 주어진 데이터에 따라 실행되었다.
포름알데히드는 측정될 농도에 따라 "포름알데히드" 튜브 0.2/a 또는 2/a를 구비한 DRAEGER 펌프를 사용하여 측정되었다. 측정 범위는 튜브 0.2A에 대해 0.2 내지 5 ppm이고 튜브 2A에 대해 2 내지 40 ppm이다.
이러한 측정은 한편으로는 혼합기의 진동 보울 위에서, 그리고 다른 한편으로는 경화 후에 시험편이 제거될 때 코어 박스 위에서, 각 입상 혼합물에 대해 실행되었다.
모든 혼합율은 중량 퍼센트이다.
굽힘 측정(bending measurement)은, 셍트르 떼끄니끄 데 엥뒤스트리 드 라 퐁데리 엥 세브르, 프랑스(Centre Technique des Industries de la Fonderie in Sevres, France)에 의해 1999년 12월 출판되고 입수가능한, B.N.I.F. 기술 권고 n°481 및 487에 따라 실행되었으며, 그 결과는 daN/㎠로 표시된다.
제거 시의 대략 10 daN/㎠의 굽힘 강도는 성형된 본체를 취급하는 데 충분한 것으로 생각되며, 1 시간 후에 대략 30 daN/㎠의 강도는 종종 금속이 주조되기에 충분한 것으로 생각된다.
수지 CLEANTECH 11R26은 위테네-알베르뛰(HUTTENES-ALBERTUS) 사에 의해 판매되는 산성 매체 내의 요소/포름알데히드 중축합식 수지였다.
수지 Resital 12B62는 위테네-알베르뛰에 의해 판매되는 페놀-포름알데히드 수지였다.
경화제 CLEANTECH 14D38은 위테네-알베르뛰에 의해 판매되는, 3% 하이드록실아민 황산염과 15% 카보하이드라자이드를 함유하는 수용액이였다.
경화제 CLEANTECH 14D68은 위테네-알베르뛰에 의해 판매되는 3% 하이드록실아민 황산염을 함유하는 수용액이였다.
사용된 경화제 Harter AT3B는 위테네-알베르뛰에 의해 판매된다. 이것은 암모늄 질산염, 요소 및 리그노설포네이트(lignosulphonate) 계 산성 염의 수용액이다.
중량%로 표시된 건조 고체는 1 시간 동안 135℃에서 1 그램의 생성물을 가열한 후의 잔여 생성물이다.
얻어진 시험편은 코어에 비유되는 고체 성형된 본체이다.
예시 1 (비교예):
수지: 1.5%의 CLEANTECH 11R26, 즉, 0.81% 건조 고체.
경화제: 0.4%의 CLEANTECH 14D68, 즉, 0.012% 건조 고체
박스 온도: 100℃
고온 공기 온도: 150℃
박스 내 경화 지속시간: 120"
박스로부터 제거 시 굽힘 강도: 21
1 시간 후 굽힘 강도: 40
혼합 시 포름알데히드: 0.2 ppm 미만(검출할 수 없음)
제거 시 포름알데히드: 0.5 ppm.
낮은 수지 비율과 비교적 긴 경화 시간을 갖는, 예시 1의 방법에 따라 성형된 본체는 산업적인 면에서 성형된 본체의 생산을 구상하기에 충분한 기계적 특성을 갖는다. 그러나, 포름알데히드의 높은 레벨은 제거(또는 추출) 시의 문제점을 제기한다.
예시 2 (비교예):
수지: 2%의 CLEANTECH 11R26, 즉, 1.09% 건조 고체
경화제: 0.4%의 CLEANTECH 14D68, 즉, 0.012% 건조 고체
박스 온도: 100℃
고온 공기 온도: 150℃
박스 내 경화 지속시간: 30"
박스로부터 제거 시 굽힘 강도: 10
1 시간 후 굽힘 강도: 32
혼합 시 포름알데히드: 0.2 ppm 미만(검출할 수 없음)
제거 시 포름알데히드: 0.5 ppm
중간 수지 비율과 비교적 짧은 경화 시간을 갖는, 예시 2의 방법에 따라 성형된 본체는 산업적인 면에서 성형된 본체의 생산을 구상하기에 충분한 기계적 특성을 갖는다. 그러나, 포름알데히드의 높은 레벨은 제거(또는 추출) 시의 문제점을 제기한다.
예시 3(본 발명에 따름):
수지: 2%의 CLEANTECH 11R26, 즉, 1.09% 건조 고체
경화제: 0.4%의 CLEANTECH 14D38, 즉, 0.072% 건조 고체
박스 온도: 100℃
고온 공기 온도: 150℃
박스 내 경화 지속시간: 30"
박스로부터 제거 시 굽힘 강도: 14
1 시간 후 굽힘 강도: 56
혼합 시 포름알데히드: 0.2 ppm 미만(검출할 수 없음)
제거 시 포름알데히드: 0.2 ppm 미만(검출할 수 없음)
중간 수지 비율과 비교적 짧은 경화 시간을 갖는, 예시 1의 방법에 따라 성형된 본체는 산업적인 면에서 성형된 본체의 생산을 구상하기에 충분한 기계적 특성을 갖는다. 포름알데히드 레벨은 검출 임계치 밑이다.
예시 4(본 발명에 따름):
수지: 2%의 CLEANTECH 11 R26, 즉, 1.09% 건조 고체
경화제: 0.4%의 CLEANTECH 14D38, 즉, 0.072% 건조 고체
박스 온도: 100℃
고온 공기 온도: 150℃
박스 내 경화 지속시간: 120"
박스로부터 제거 시 굽힘 강도: 50
1 시간 후 굽힘 강도: 86
혼합 시 포름알데히드: 0.2 ppm 미만(검출할 수 없음)
제거 시 포름알데히드: 0.2 ppm 미만(검출할 수 없음)
예시 3에 비해 경화 시간이 증가되었고, 실질적으로 성형된 본체의 기계적 특성이 개선되었으며, 포름알데히드로 인한 오염이 없다는 것에 영향을 주지 않는다.
예시 5(비교예):
수지: 2%의 Resital 12B62, 즉, 1.28% 건조 고체
경화제: 0.5%의 Harter AT3B, 즉, 0.31% 건조 고체
박스 온도: 220℃
고온 공기 온도: 가스 미공급
박스 내 경화 지속시간: 120"
박스로부터 제거 시 굽힘 강도: 56
1 시간 후 굽힘 강도: 78
혼합 시 포름알데히드: 1 ppm
제거 시 포름알데히드: 20 ppm
본 기술분야의 당업자에 의해 통상 사용되는 설정을 갖는 보통의 "핫 박스" 방법은 현행 건강 및 안전성 표준에 맞지 않는 포름알데히드 배출을 발생시킨다.
예시 6(비교예):
수지: 2%의 Resital 12B62, 즉, 1.28% 건조 고체
경화제: 0.5% Harter AT3B, 즉, 0.31% 건조 고체
박스 온도: 100℃
고온 공기 온도: 가스 미공급
박스 내 경화 지속시간: 30"
박스로부터 제거 시 굽힘 강도: 1
1 시간 후 굽힘 강도: 23
혼합 시 포름알데히드: 1 ppm
제거 시 포름알데히드: 1 ppm
예시 5에 비해 박스의 온도가 감소되었다. 본 발명에 따른 박스 온도 설정을 갖는 보통의 "핫 박스" 방법은, 성형된 본체의 추출에 필요한 박스로부터의 제거 시 굽힘 강도를 달성하는 것을 가능하게 하지 못한다. 또한, 포름알데히드 배출은 현행 건강 및 안전성 표준에 맞지 않는다.

Claims (7)

  1. 본체를 생산하는 방법이며, 상기 방법은 적어도 이하의 연속된 단계, 즉,
    - 입상 혼합물을 준비하는 단계로서, 상기 입상 혼합물은
    a- 적어도 90 중량%, 바람직하게는 96 내지 99 중량%의 입자로서, 상기 입자는 주로 적어도 하나의 광물 산화물로 구성되고, 상기 그레인의 적어도 80%는 10 내지 3000 ㎛의 크기를 갖는, 입자와,
    b- 0.3 내지 3 중량%, 바람직하게는 0.6 내지 1.5 중량%의 적어도 하나의, 포름알데히드 및/또는 그의 유도체로 중축합된 수지(퍼센티지는 건조 수지 고체로 계산됨)와,
    c- 0.001 내지 1 중량%, 바람직하게는 0.005 내지 0.04 중량%의 적어도 하나의 경화제(퍼센티지는 건조 경화제 고체로 계산됨)와,
    d- 0.005 내지 0.35 중량%, 바람직하게는 0.02 내지 0.15 중량%의 적어도 하나의 포름알데히드 스캐빈저 화합물과,
    e- 0.2 내지 3 중량%, 바람직하게는 0.7 내지 2 중량%의 물을 포함하는, 입상 혼합물의 준비 단계와,
    - 상기 입상 혼합물을 성형 공구의 적어도 하나의 표면과 접촉하게 위치시키는 단계와,
    - 상기 혼합물의 적어도 부분적인 경화를 보장하기 위해, 1 내지 300 초의 지속시간 동안 50 내지 380 도의 온도에서 입상 혼합물 내로 적어도 하나의 가스 스트림을 취입하는 단계를 포함하고,
    상기 방법은 포름알데히드 스캐빈저 화합물이 카보하이드라자이드인
    방법.
  2. 제1항에 있어서,
    경화제는, 입상 혼합물의 성형 동안, 대체로 0.5 내지 20 중량%의 경화제를 함유하는 수용액의 형태로 존재하고, 상기 수용액은 또한 바람직하게는 0.005 내지 50 중량%의 카보하이드라자이드를 함유하는
    방법.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    성형 공구는 또한 40 내지 180℃, 바람직하게는 50 내지 140℃의 온도로 가열되는
    방법.
  4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 가스는, 공기, 비활성 가스, 및 반응 매체의 산성화에 기여하는 가스로 구성되는 그룹으로부터 선택되는
    방법.
  5. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
    적어도 하나의 가스의 스트림이 적어도 부분적으로 경화된 입상 혼합물 내부에서 1 내지 300 초의 지속시간 동안 주위 온도 이하의 온도에서 순환되는 단계로서, 상기 가스는 바람직하게는 공기, 이질소(dinitrogen), 이산화탄소로 구성되는 그룹으로부터 선택되는, 단계를 추가로 포함하는
    방법.
  6. 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서,
    포름알데히드 및/또는 그의 유도체로 중축합된 수지는, 요소 및 그의 유도체, 멜라민, 벤조구아나민, 글라이코루릴, 페놀 또는 푸르푸릴 알코올로부터 선택된 제1 요소와, 포름알데히드 및/또는 그의 유도체로부터 선택된 제2 요소 사이의 화학 반응을 거친 적어도 하나의 수지의 조성물인
    방법.
  7. 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서,
    경화제는 이하의 화합물, 즉,
    - 암모늄 염, 특히 암모늄 퍼설페이트, 질산염, 바이설페이트, 황산염 및 염화물과 같은 천연 산성 염, 및
    - 하이드록실아민 염, 특히 하이드록실아민 황산염, 염산염, 인산염, 설포네이트 및 질산염과 같은 알데히드와의 반응에 의해 산을 발생시키는 염으로 구성되는 그룹으로부터 선택되고,
    바람직하게는 경화제는 하이드록실아민 염으로 구성되는 그룹으로부터 선택되는
    방법.
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