KR20140127311A - 콜드-박스 결합제 시스템 및 상기 결합제 시스템의 첨가제용 혼합물 - Google Patents

콜드-박스 결합제 시스템 및 상기 결합제 시스템의 첨가제용 혼합물 Download PDF

Info

Publication number
KR20140127311A
KR20140127311A KR1020147025186A KR20147025186A KR20140127311A KR 20140127311 A KR20140127311 A KR 20140127311A KR 1020147025186 A KR1020147025186 A KR 1020147025186A KR 20147025186 A KR20147025186 A KR 20147025186A KR 20140127311 A KR20140127311 A KR 20140127311A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
polyisocyanate
total amount
component
mixture
containing solution
Prior art date
Application number
KR1020147025186A
Other languages
English (en)
Other versions
KR101819049B1 (ko
Inventor
제라드 라드구르디
마커스 되르쉘
우르술라 비히만
아미네 세르기니 안바리
다비드 스트룽크
Original Assignee
휴테네스 알베르투스 케미쉐 베르케 게엠베하
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 휴테네스 알베르투스 케미쉐 베르케 게엠베하 filed Critical 휴테네스 알베르투스 케미쉐 베르케 게엠베하
Publication of KR20140127311A publication Critical patent/KR20140127311A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR101819049B1 publication Critical patent/KR101819049B1/ko

Links

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22—CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22C—FOUNDRY MOULDING
    • B22C1/00—Compositions of refractory mould or core materials; Grain structures thereof; Chemical or physical features in the formation or manufacture of moulds
    • B22C1/16—Compositions of refractory mould or core materials; Grain structures thereof; Chemical or physical features in the formation or manufacture of moulds characterised by the use of binding agents; Mixtures of binding agents
    • B22C1/20—Compositions of refractory mould or core materials; Grain structures thereof; Chemical or physical features in the formation or manufacture of moulds characterised by the use of binding agents; Mixtures of binding agents of organic agents
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08G—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
    • C08G77/00—Macromolecular compounds obtained by reactions forming a linkage containing silicon with or without sulfur, nitrogen, oxygen or carbon in the main chain of the macromolecule
    • C08G77/48—Macromolecular compounds obtained by reactions forming a linkage containing silicon with or without sulfur, nitrogen, oxygen or carbon in the main chain of the macromolecule in which at least two but not all the silicon atoms are connected by linkages other than oxygen atoms
    • C08G77/54—Nitrogen-containing linkages
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22—CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22C—FOUNDRY MOULDING
    • B22C1/00—Compositions of refractory mould or core materials; Grain structures thereof; Chemical or physical features in the formation or manufacture of moulds
    • B22C1/02—Compositions of refractory mould or core materials; Grain structures thereof; Chemical or physical features in the formation or manufacture of moulds characterised by additives for special purposes, e.g. indicators, breakdown additives
    • B22C1/10—Compositions of refractory mould or core materials; Grain structures thereof; Chemical or physical features in the formation or manufacture of moulds characterised by additives for special purposes, e.g. indicators, breakdown additives for influencing the hardening tendency of the mould material
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22—CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22C—FOUNDRY MOULDING
    • B22C1/00—Compositions of refractory mould or core materials; Grain structures thereof; Chemical or physical features in the formation or manufacture of moulds
    • B22C1/16—Compositions of refractory mould or core materials; Grain structures thereof; Chemical or physical features in the formation or manufacture of moulds characterised by the use of binding agents; Mixtures of binding agents
    • B22C1/162—Compositions of refractory mould or core materials; Grain structures thereof; Chemical or physical features in the formation or manufacture of moulds characterised by the use of binding agents; Mixtures of binding agents use of a gaseous treating agent for hardening the binder
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22—CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22C—FOUNDRY MOULDING
    • B22C1/00—Compositions of refractory mould or core materials; Grain structures thereof; Chemical or physical features in the formation or manufacture of moulds
    • B22C1/16—Compositions of refractory mould or core materials; Grain structures thereof; Chemical or physical features in the formation or manufacture of moulds characterised by the use of binding agents; Mixtures of binding agents
    • B22C1/20—Compositions of refractory mould or core materials; Grain structures thereof; Chemical or physical features in the formation or manufacture of moulds characterised by the use of binding agents; Mixtures of binding agents of organic agents
    • B22C1/205—Compositions of refractory mould or core materials; Grain structures thereof; Chemical or physical features in the formation or manufacture of moulds characterised by the use of binding agents; Mixtures of binding agents of organic agents of organic silicon or metal compounds, other organometallic compounds
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22—CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22C—FOUNDRY MOULDING
    • B22C1/00—Compositions of refractory mould or core materials; Grain structures thereof; Chemical or physical features in the formation or manufacture of moulds
    • B22C1/16—Compositions of refractory mould or core materials; Grain structures thereof; Chemical or physical features in the formation or manufacture of moulds characterised by the use of binding agents; Mixtures of binding agents
    • B22C1/20—Compositions of refractory mould or core materials; Grain structures thereof; Chemical or physical features in the formation or manufacture of moulds characterised by the use of binding agents; Mixtures of binding agents of organic agents
    • B22C1/22—Compositions of refractory mould or core materials; Grain structures thereof; Chemical or physical features in the formation or manufacture of moulds characterised by the use of binding agents; Mixtures of binding agents of organic agents of resins or rosins
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22—CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22C—FOUNDRY MOULDING
    • B22C1/00—Compositions of refractory mould or core materials; Grain structures thereof; Chemical or physical features in the formation or manufacture of moulds
    • B22C1/16—Compositions of refractory mould or core materials; Grain structures thereof; Chemical or physical features in the formation or manufacture of moulds characterised by the use of binding agents; Mixtures of binding agents
    • B22C1/20—Compositions of refractory mould or core materials; Grain structures thereof; Chemical or physical features in the formation or manufacture of moulds characterised by the use of binding agents; Mixtures of binding agents of organic agents
    • B22C1/22—Compositions of refractory mould or core materials; Grain structures thereof; Chemical or physical features in the formation or manufacture of moulds characterised by the use of binding agents; Mixtures of binding agents of organic agents of resins or rosins
    • B22C1/2233—Compositions of refractory mould or core materials; Grain structures thereof; Chemical or physical features in the formation or manufacture of moulds characterised by the use of binding agents; Mixtures of binding agents of organic agents of resins or rosins obtained otherwise than by reactions only involving carbon-to-carbon unsaturated bonds
    • B22C1/2273—Polyurethanes; Polyisocyanates
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22—CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22C—FOUNDRY MOULDING
    • B22C9/00—Moulds or cores; Moulding processes
    • B22C9/02—Sand moulds or like moulds for shaped castings
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22—CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22C—FOUNDRY MOULDING
    • B22C9/00—Moulds or cores; Moulding processes
    • B22C9/10—Cores; Manufacture or installation of cores
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32—LAYERED PRODUCTS
    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B21/00—Layered products comprising a layer of wood, e.g. wood board, veneer, wood particle board
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32—LAYERED PRODUCTS
    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B21/00—Layered products comprising a layer of wood, e.g. wood board, veneer, wood particle board
    • B32B21/10—Next to a fibrous or filamentary layer
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32—LAYERED PRODUCTS
    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B37/00—Methods or apparatus for laminating, e.g. by curing or by ultrasonic bonding
    • B32B37/14—Methods or apparatus for laminating, e.g. by curing or by ultrasonic bonding characterised by the properties of the layers
    • B32B37/16—Methods or apparatus for laminating, e.g. by curing or by ultrasonic bonding characterised by the properties of the layers with all layers existing as coherent layers before laminating
    • B32B37/22—Methods or apparatus for laminating, e.g. by curing or by ultrasonic bonding characterised by the properties of the layers with all layers existing as coherent layers before laminating involving the assembly of both discrete and continuous layers
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32—LAYERED PRODUCTS
    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B5/00—Layered products characterised by the non- homogeneity or physical structure, i.e. comprising a fibrous, filamentary, particulate or foam layer; Layered products characterised by having a layer differing constitutionally or physically in different parts
    • B32B5/02—Layered products characterised by the non- homogeneity or physical structure, i.e. comprising a fibrous, filamentary, particulate or foam layer; Layered products characterised by having a layer differing constitutionally or physically in different parts characterised by structural features of a fibrous or filamentary layer
    • B32B5/024—Woven fabric
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32—LAYERED PRODUCTS
    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B5/00—Layered products characterised by the non- homogeneity or physical structure, i.e. comprising a fibrous, filamentary, particulate or foam layer; Layered products characterised by having a layer differing constitutionally or physically in different parts
    • B32B5/18—Layered products characterised by the non- homogeneity or physical structure, i.e. comprising a fibrous, filamentary, particulate or foam layer; Layered products characterised by having a layer differing constitutionally or physically in different parts characterised by features of a layer of foamed material
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32—LAYERED PRODUCTS
    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B5/00—Layered products characterised by the non- homogeneity or physical structure, i.e. comprising a fibrous, filamentary, particulate or foam layer; Layered products characterised by having a layer differing constitutionally or physically in different parts
    • B32B5/22—Layered products characterised by the non- homogeneity or physical structure, i.e. comprising a fibrous, filamentary, particulate or foam layer; Layered products characterised by having a layer differing constitutionally or physically in different parts characterised by the presence of two or more layers which are next to each other and are fibrous, filamentary, formed of particles or foamed
    • B32B5/24—Layered products characterised by the non- homogeneity or physical structure, i.e. comprising a fibrous, filamentary, particulate or foam layer; Layered products characterised by having a layer differing constitutionally or physically in different parts characterised by the presence of two or more layers which are next to each other and are fibrous, filamentary, formed of particles or foamed one layer being a fibrous or filamentary layer
    • B32B5/245—Layered products characterised by the non- homogeneity or physical structure, i.e. comprising a fibrous, filamentary, particulate or foam layer; Layered products characterised by having a layer differing constitutionally or physically in different parts characterised by the presence of two or more layers which are next to each other and are fibrous, filamentary, formed of particles or foamed one layer being a fibrous or filamentary layer another layer next to it being a foam layer
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32—LAYERED PRODUCTS
    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B9/00—Layered products comprising a layer of a particular substance not covered by groups B32B11/00 - B32B29/00
    • B32B9/02—Layered products comprising a layer of a particular substance not covered by groups B32B11/00 - B32B29/00 comprising animal or vegetable substances, e.g. cork, bamboo, starch
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32—LAYERED PRODUCTS
    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B9/00—Layered products comprising a layer of a particular substance not covered by groups B32B11/00 - B32B29/00
    • B32B9/04—Layered products comprising a layer of a particular substance not covered by groups B32B11/00 - B32B29/00 comprising such particular substance as the main or only constituent of a layer, which is next to another layer of the same or of a different material
    • B32B9/047—Layered products comprising a layer of a particular substance not covered by groups B32B11/00 - B32B29/00 comprising such particular substance as the main or only constituent of a layer, which is next to another layer of the same or of a different material made of fibres or filaments
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08G—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
    • C08G18/00—Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates
    • C08G18/06—Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates with compounds having active hydrogen
    • C08G18/28—Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates with compounds having active hydrogen characterised by the compounds used containing active hydrogen
    • C08G18/40—High-molecular-weight compounds
    • C08G18/54—Polycondensates of aldehydes
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08G—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
    • C08G18/00—Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates
    • C08G18/06—Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates with compounds having active hydrogen
    • C08G18/28—Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates with compounds having active hydrogen characterised by the compounds used containing active hydrogen
    • C08G18/40—High-molecular-weight compounds
    • C08G18/54—Polycondensates of aldehydes
    • C08G18/542—Polycondensates of aldehydes with phenols
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08G—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
    • C08G18/00—Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates
    • C08G18/06—Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates with compounds having active hydrogen
    • C08G18/70—Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates with compounds having active hydrogen characterised by the isocyanates or isothiocyanates used
    • C08G18/72—Polyisocyanates or polyisothiocyanates
    • C08G18/74—Polyisocyanates or polyisothiocyanates cyclic
    • C08G18/76—Polyisocyanates or polyisothiocyanates cyclic aromatic
    • C08G18/7657—Polyisocyanates or polyisothiocyanates cyclic aromatic containing two or more aromatic rings
    • C08G18/7664—Polyisocyanates or polyisothiocyanates cyclic aromatic containing two or more aromatic rings containing alkylene polyphenyl groups
    • C08G18/7671—Polyisocyanates or polyisothiocyanates cyclic aromatic containing two or more aromatic rings containing alkylene polyphenyl groups containing only one alkylene bisphenyl group
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K5/00—Use of organic ingredients
    • C08K5/49—Phosphorus-containing compounds
    • C08K5/51—Phosphorus bound to oxygen
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K5/00—Use of organic ingredients
    • C08K5/54—Silicon-containing compounds
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L75/00—Compositions of polyureas or polyurethanes; Compositions of derivatives of such polymers
    • C08L75/04—Polyurethanes
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32—LAYERED PRODUCTS
    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B2250/00—Layers arrangement
    • B32B2250/40—Symmetrical or sandwich layers, e.g. ABA, ABCBA, ABCCBA
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32—LAYERED PRODUCTS
    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B2262/00—Composition or structural features of fibres which form a fibrous or filamentary layer or are present as additives
    • B32B2262/10—Inorganic fibres
    • B32B2262/101—Glass fibres
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32—LAYERED PRODUCTS
    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B2305/00—Condition, form or state of the layers or laminate
    • B32B2305/02—Cellular or porous
    • B32B2305/022—Foam
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32—LAYERED PRODUCTS
    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B2317/00—Animal or vegetable based
    • B32B2317/02—Cork
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32—LAYERED PRODUCTS
    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B2603/00—Vanes, blades, propellers, rotors with blades
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32—LAYERED PRODUCTS
    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B2605/00—Vehicles
    • B32B2605/12—Ships
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32—LAYERED PRODUCTS
    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B2605/00—Vehicles
    • B32B2605/18—Aircraft
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32—LAYERED PRODUCTS
    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B37/00—Methods or apparatus for laminating, e.g. by curing or by ultrasonic bonding
    • B32B37/12—Methods or apparatus for laminating, e.g. by curing or by ultrasonic bonding characterised by using adhesives
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32—LAYERED PRODUCTS
    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B38/00—Ancillary operations in connection with laminating processes
    • B32B38/0004—Cutting, tearing or severing, e.g. bursting; Cutter details
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32—LAYERED PRODUCTS
    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B38/00—Ancillary operations in connection with laminating processes
    • B32B38/10—Removing layers, or parts of layers, mechanically or chemically
    • B32B38/105—Removing layers, or parts of layers, mechanically or chemically on edges
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K5/00—Use of organic ingredients
    • C08K5/36—Sulfur-, selenium-, or tellurium-containing compounds
    • C08K5/41—Compounds containing sulfur bound to oxygen
    • C08K5/42—Sulfonic acids; Derivatives thereof

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Polymers & Plastics (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Wood Science & Technology (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Ceramic Engineering (AREA)
  • Textile Engineering (AREA)
  • Polyurethanes Or Polyureas (AREA)
  • Mold Materials And Core Materials (AREA)
  • Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)
  • Adhesives Or Adhesive Processes (AREA)
  • Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)

Abstract

본 발명은 (av) 메탄설폰산, (bv) 1종 이상의 인-산소산의 에스터 1종 이상 및 (cv) 실란 1종 이상의 예비혼합물을 반응시킴으로써 제조될 수 있는 혼합물에 관한 것이다. 또한, 본 발명은 폴리우레탄 수지의 제조를 위한 2-성분 결합제 시스템의 폴리이소시아네이트 성분용 첨가제로서 상기 혼합물의 용도에 관한 것이다. 또한, 본 발명은 몰딩 재료 결합제 시스템의 일 성분으로 사용되는 폴리이소시아네이트 함유 용액, 및 폴리우레탄 수지의 제조를 위한 2-성분 결합제 시스템의 폴리이소시아네이트 성분으로서 폴리이소시아네이트 함유 용액의 용도, 그리고 폴리우레탄 수지 제조용 2-성분 결합제 시스템에 관한 것이다.

Description

콜드-박스 결합제 시스템 및 상기 결합제 시스템의 첨가제용 혼합물{Cold-box binder systems and mixtures for usage as additives for such binder systems}
본 발명은 (av) 메탄설폰산, (bv) 1종 이상의 인-산소산(phosphorous-oxygen acid)의 에스터 1종 이상 및 (cv) 실란 1종 이상의 예비혼합물(premixture)을 반응시킴으로써 제조될 수 있는 혼합물에 관한 것이다. 또한, 본 발명은 폴리우레탄 수지의 제조를 위한 2-성분 결합제(binding agent) 시스템의 폴리이소시아네이트 성분용 첨가제로서 상기 혼합물의 용도에 관한 것이다. 또한, 본 발명은 몰딩 재료 결합제 시스템의 일 성분으로 사용되는 폴리이소시아네이트 함유 용액, 및 폴리우레탄 수지의 제조를 위한 2-성분 결합제 시스템의 폴리이소시아네이트 성분으로서 폴리이소시아네이트 함유 용액의 용도, 그리고 폴리우레탄 수지의 제조를 위한 2-성분 결합제 시스템에 관한 것이다. 또한, 본 발명은 콜드-박스(cold-box) 방법에 따른 주조용 모래 코어 또는 몰드의 제조를 위한 및/또는 특히 폴리우레탄 콜드-박스 방법을 이용한 폴리우레탄 수지의 제조를 위한 폴리이소시아네이트 함유 용액 및 2-성분 결합제 시스템의 용도, 및 주조용 코어 또는 몰드의 제조를 위한 혼합물, 그리고 주조용 코어 또는 몰드에 관한 것이다. 또한, 본 발명은 주조용 코어 또는 몰드의 제조 방법에 관한 것이다.
주조용 모래 코어 및 몰드의 제조에서, 폴리우레탄-형성 냉간-경화(cold-hardening) 결합제 시스템은 매우 중요하다. 이 결합제 시스템은 두 성분, 즉 분자 내에 적어도 2개의 OH-기를 갖는 폴리올(통상적으로 용매에 용해됨) 및 분자 내에 적어도 2개의 이소시아네이트기를 갖는 폴리이소시아네이트(마찬가지로 통상적으로 용매에 용해됨)로 구성된다. 두 성분은 통상적으로 몰딩 매트릭스(molding matrix), 특히 모래와 혼합되고, 성분들은 통상적으로 촉매의 존재 하에 혼합물에서 반응하여 경화된 폴리우레탄 결합제를 형성하며, 이때 촉매는 빠른 반응과 그에 따른 충분히 짧은 경화 시간을 보장한다. 금속-유기 화합물과 같은 다른 물질과 함께, 대체로 제3급 아민이 촉매로서 고려되는데, 이 촉매는 몰딩 매트릭스를 포함하는 혼합물의 몰딩 이후 캐리어 가스와 함께 몰딩 장치(molding tool)에 도입된다.
폴리올 성분은 통상적으로 용매에 용해된, (선택적으로) 알데히드로 치환된 페놀(이하 "페놀 수지"라 함)의 축합물로서, 평균보다 낮은 축합도 및 분자 내에 다수의 자유 OH-기를 갖는다. 어떤 경우에는, 특히 저온 주조용 모래 코어에 대해, 폴리올 성분은 올리고머, 다이머 또는 모노머 페놀, 예를 들어 테르페놀(terphenol), 비스페놀 또는 디하이드록시벤졸의 용액일 수도 있다. 모든 폴리올에 대해 다수의 (일반적으로 극성) 용매가 이용 가능하다. 용액은 통상적으로 40 내지 95　wt%의 폴리올 성분의 농도로 설정되고 통상의 첨가제를 함유할 수 있다.
분자 내에 적어도 2개의 이소시아네이트기를 갖는 폴리이소시아네이트는 폴리이소시아네이트 성분용으로 고려된다. 방향족 폴리이소시아네이트에 대해 바람직한 것은 예를 들어 디페닐메탄-4,4'-디이소시아네이트(MDI), 2,2',6,6'-테트라메틸디페닐메탄-4,4'-디이소시아네이트, 디페닐디메틸메탄-4,4'-디이소시아네이트 및 디페닐-4,4'-디이소시아네이트이다. 다른 적절한 폴리이소시아네이트는 예를 들어 EP 1057554 A2에 개시되어 있다. 폴리이소시아네이트는 순수한 형태 또는 용매에 용해된 형태로 폴리이소시아네이트 성분을 형성할 수 있는데, 용매는 예를 들어 150℃ 이상의 비점 범위를 갖는 방향족 탄화수소의 혼합물 또는 지방산 메틸 에스터-함유 용매 또는 테트라알킬 실리케이트-함유 용매이다. 용액의 경우 폴리이소시아네이트의 농도는 일반적으로 60 wt% 이상이다.
주조용 코어 또는 몰드의 제조를 위한 혼합물의 제조를 위해, 몰딩 매트릭스, 특히 규사, 크로마이트사(chromite sand), 올리빈사(olivine sand) 또는 지르콘사(zircon sand)와 같은 입상 주물사(grainy molding sand)가 두 결합제 성분과 혼합되고, 두 성분의 비율은 대략 폴리올 성분 1 중량부에 대해 폴리이소시아네이트 성분 0.5 내지 1.5 중량부의 범위일 수 있으며, 특히 OH-기에 대한 이소시아네이트기의 거의 양론적 비율이 되도록 설정된다. 이러한 혼합물은 이후 가공되어 주조용 모래 코어 또는 몰드를 형성하며, 예를 들어 몰딩 장치에 충전되거나 투입되고, 압축될 수 있으며, 이후 트리에틸-, 디메틸에틸-, 디메틸-n-프로필- 또는 디메틸이소프로필아민과 같은 고 휘발성 제3급 아민을 이용한 단기간의 가스처리(gassing)에 의해 경화된다. 모래 코어 또는 몰드는 이후 몰딩 장치로부터 제거될 수 있다.
가스처리 과정에서 모래 코어 또는 몰드는 이미 측정 가능한 강도("초기 강도")를 획득할 것이고, 가스처리의 종료 시 더 증가하여 최종 강도 값에 도달한다. 모래 코어 또는 몰드가 가능한 한 가스처리 직후에 몰딩 장치에서 제거될 수 있고 장치가 다른 작업 사이클을 위해 이용 가능하도록, 주조 실무에서는 가능한 최고의 초기 강도가 바람직하다.
충분히 높은 초기 강도는 빠른-경화 결합제 시스템으로 획득될 수 있다. 그러나, 이를 위해 필요한 시스템의 높은 반응성으로 인해, 두 결합제 성분 및 몰딩 매트릭스의 혼합물이 모래 코어 또는 몰드로 더 가공되기 전에 저장될 수 있는 기간(소위 "벤치라이프(benchlife)")이 현저하게 짧아진다. 이것은 충분한 벤치라이프에 대한 실무적 요구가 있는 경우에 심각한 단점이 되며, 준비된 투입량의 몰딩 재료 혼합물(주물사 혼합물)이 너무 이르게 사용 불가능해질 수 있다. 특히, 예를 들어 여름에 또는 열대나 아열대 국가에서는 일년 내내 온화한 기후로 유발되는 따듯한 외부 온도로 인해, 벤치라이프의 연장 또는 조절이 주요 목표가 되는데, 고온이 결합제 시스템의 반응성을 촉진하기 때문이다. 양호한 벤치라이프는 덜 강한 반응성 결합제 시스템에 의해 제공되지만, 이것은 결과적으로 낮은 초기 강도를 초래한다.
가능한 최고의 초기 강도 및 가능한 최대의 벤치라이프라는 두 가지 요건을 동시에 충족시킬 수 있도록, 지금까지는 염화 포스포릴(phosphoryl), 염화 프탈로일(phthaloyl)과 같은 산 염화물(acid chloride) 또는 클로로실란이 결합제의 폴리이소시아네이트 성분에 첨가되었다. DE-A-34　05　180은 이러한 클로로실란을 함유하는 몰딩 재료 결합제 시스템을 기술한다.
산 염화물을 함유하는 결합제 시스템은 US　4,540,724에 공지되어 있다.
그러나, 결합제 시스템에서 염소의 비율은 결합제 시스템의 가공 및 이후의 금속 주조에서 문제점과 건강상 위험을 초래할 수 있는데, 결합제 시스템의 분해 시에 건강에 해로운 염소-함유 화합물이 발생할 수 있기 때문이다. 예를 들어 염화 포스포릴은 물이 존재할 경우 분해되면서 인과 염산을 함유하는 고 부식성 연무(fog)를 형성한다. 증기 형태의 염화 포스포릴을 흡입하면, 폐에 있는 물로 인해 분해가 일어나고 이것은 건강에 심각한 손상 및 산증(acidosis)을 유발할 수 있다.
염소-함유 결합제 시스템을 이용함에 따른 건강상 위험 이외에, 염소-함유 결합제 시스템의 사용은 또한 결합제 시스템의 염소-함유 분해 산물에 의해 유발되는 제조된 주조품(cast part)(특히 회주철)의 부식을 종종 초래한다. 염소-함유 결합제 시스템의 사용에 따른 다른 단점은 이미 사용되었던 모래 코어 또는 몰드가 건강에 해로운 염소-함유 화합물을 제거하는 값비싼 재가공 후에만 사용된 모래로서 종종 재이용될 수 있다는 것이다. 따라서, 몰딩 재료의 벤치라이프를 연장할 수 있고 동시에 무-염소인, 산 염화물 또는 클로로실란의 대체물이 필요하다. 대체물은 모래 코어의 벤치라이프 또는 강도(초기 강도 및 최종 강도)에 악영향을 주지 않고, 지금까지 사용되었던 산 염화물 또는 클로로실란을 완전히 또는 부분적으로 대체할 수 있어야 한다.
모래 코어 또는 몰드의 벤치라이프 및 초기와 최종 강도의 측면에서 높은 요건 이외에, 주조 공학은 또한 제조된 모래 코어 또는 몰드의 높은 저장 안정성을 요구한다. 주조 실무에서, 제조된 모래 코어 또는 몰드는 주조 공정에 사용되기 전에 일시적으로 저장된다. 이때, 모래 코어 또는 몰드는 주조의 통상적인 환경 조건, 즉 높은 온도와 습도에 노출된다. 특히 검게 만든(blackened) 모래 코어 또는 몰드는 통상적으로 아주 높은 수분 함량을 갖는다. 습기가 있을 때 발생하는 폴리우레탄 수지의 역반응 또는 분해 반응은 제조된 모래 코어 또는 몰드의 품질 저하를 초래한다. 최악의 경우 이로 인해, 제조된 모래 코어 또는 몰드가 긴 유휴(idle) 시간 후 사용 불가능해질 수 있다.
모래 코어 또는 몰드의 저장 안정성을 증가시키기 위해, 접착제(adhesion agent)가 결합제 시스템에 종종 첨가됨으로써, 특히 강도 조건이 현저하게 개선된다. 사용되는 접착제는 통상적으로 실란이다. 적합한 실란은 예를 들어 아미노 실란, 에폭시 실란, 메르캅토 실란 및 우레이도(ureido) 실란이다. 그러나, 실란은 상대적으로 비싸서 결합제 시스템의 전체 비용에서 상당 부분을 차지한다. 따라서, 모래 코어 또는 몰드의 저장 안정성을 감소시키지 않고 실란의 사용량을 감소시킬 적절한 방법을 찾을 필요가 있다.
주조품의 복잡성이 증가하기 때문에, 주조품의 표면 결함의 방지가 더 중요해지고 있다. 코어 기하학이 갈수록 복잡해지고 있고 몰드도 더 복잡해지기 때문에, 몰딩 재료 및 특히 결합제 시스템에 대한 요구가 증가하였다.
주조 공정의 열로 인해 몰딩 재료에 함유된 모래의 열 팽창이 발생하여 몰드 및 코어가 파열될 수 있고, 이에 따라 용융 금속이 몰드 또는 코어를 투과한다. 그 결과로 생긴 베이닝(veining)과 같은 표면 결함은 고 난이도로만 제거될 수 있다.
주조 공정의 열로 인한 수지-접합 몰딩 재료의 열분해(pyrolysis) 중에 가스가 방출된다. 이것은 또한 주조 결함을 초래할 수 있다. 이와 관련하여 가스 결함으로 불리는 주조 결함을 초래하는 다수의 여러 원인이 확인될 수 있다.
한편, Gieβerei 67 (1980) 109에서 H.G. Levelink, F.P.M.A. Julien 및 H.C.J. de Man에 의해 기술된 가스 결함은 "외생적(exogenous)" 가스에 의해 유발될 수 있다. 이 "외생적" 가스는 주로 몰드 또는 코어에서 용융 금속과 접촉 시에 유기 결합제의 열분해의 결과이다. 이 가스는 몰드 또는 코어에서 가스 압력을 발생시키는데, 이 압력이 메탈로스태틱 반대 압력(metallostatic counter-pressure)을 초과할 경우, 주조품에서, 주로 그 상부 영역에서 가스 결함을 초래할 수 있다. 이 기포는 일반적으로 매끄러운 내부 표면을 갖는다.
다른 형태의 가스 결함은 예를 들어 Gieβerei 83 (1996) 16에서 Gy. Nandori 및 J.Pal. Miskoloc 그리고 K. Peukert에 의해 기술되어 있다. 이 경우는 통상적으로 슬래그와 관련되는 기포의 발생이다. 이러한 가스-슬래그 결함의 원인은 "외생적", 예를 들어 몰드/코어 및 몰드 캐비티 유래의 가스, 그리고 "내생적(endogenous)", 예를 들어 용융 금속 유래의 가스인 것으로 고려된다. 이 가스들은 용융 금속과 부분적으로 반응하여 산화물-농후(oxide-rich) 슬래그를 형성한다. 잔여 가스와 함께, 이 슬래그는 가스 결함을 형성한다.
코어 또는 몰드의 표면이 용융 금속의 유입(ingress)에 대항하여 부적절하게 보호되는 지점에서, 침투가 또한 자주 발생한다. 해당 결함은 많을 노력으로 주조품에서 제거되어야 한다.
따라서, 높은 열 안정성을 가져서 주조품의 표면 결함 감소에 기여하는 결합제 시스템에 대한 끊임없는 요구가 있다.
따라서, 본 발명의 목적은 상술한 문제점들 중 일부 또는 모두를 해결하고, 그렇게 함으로써 모래 코어 및 몰드의 강도(초기 및 최종 강도)에 현저하게 악영향을 주지 않고, 특히 충분히 높은 벤치라이프가 보장되는, 폴리우레탄-형성 냉간-경화 결합제 시스템용으로 적합한 첨가제를 제공하는 것이다. 또한, 결합제 시스템의 열적 안정성이 개선되어야 하고, 제조된 주조품의 주조 표면이 그에 따라 최적화되어야 한다. 또한, 습기 또는 코팅 슬러리 저항이 개선되거나 적어도 종래기술과 비교하여 유지되어야 한다.
DE 2921726은 물, 유기 폴리이소시아네이트, 선택적으로 유화제로서 비이온성 표면-활성제 및 설폰산을 함유하는 특정 에멀션을 개시한다. 여기서, 설폰산은 일반식 R-(SO3H)n의 설폰산이며, 상기 식에서 n은 정수 1 또는 2이고, R은 6 내지 14개의 탄소 원자를 갖는 방향족 탄화수소 라디칼, 10 내지 18개의 탄소 원자를 갖는 지방족 탄화수소 라디칼, 6 내지 15개의 탄소 원자를 갖는 시클로지방족(cycloaliphatic) 탄화수소 라디칼, 7 내지 15개의 탄소 원자를 갖는 아랄리파틱(araliphatic) 탄화수소 라디칼 또는 7 내지 24개의 탄소 원자를 갖는 알카로마틱(alkaromatic) 탄화수소 라디칼이다.
DE 2921698 A1은 다음 성분으로 구성되는 주형 제조용 자기-이형성(self-releasing) 무수 폴리이소시아네이트계 결합제를 개시한다:
A) 폴리이소시아네이트 및
B) 일반식 R-(SO3H)n의 설폰산
상기 식에서 n은 정수 1 또는 2이고, R은 6 내지 14개의 탄소 원자를 갖는 방향족 탄화수소 라디칼, 10 내지 18개의 탄소 원자를 갖는 지방족 탄화수소 라디칼, 6 내지 15개의 탄소 원자를 갖는 시클로지방족 탄화수소 라디칼, 7 내지 15개의 탄소 원자를 갖는 아랄리파틱 탄화수소 라디칼 또는 7 내지 24개의 탄소 원자를 갖는 알카로마틱 탄화수소 라디칼이며,
성분 A) 및 B)의 당량 비율은 100:0.5 내지 100:20이다.
JP 03-041116은 폴리올과 폴리이소시아네이트를 포함하는 폴리우레탄 프리폴리머, 촉매, 안정제(예를 들어 염화 벤조일과 같은 산 염화물 또는 메탄설폰산과 같은 설폰산) 및 에스터 화합물 폴리에틸렌 글리콜을 포함하는 정형외과 주조 스트립용 특정 폴리우레탄 수지 조성물에 관한 것이다.
DE 4215873은 이소시아네이트 및/또는 이소시아누레이트용 용매로서 주위 온도의 액체이고, 이에 따라 이소시아네이트 및/또는 이소시아누레이트의 점도가 대폭 감소할 수 있는 에스터의 용도를 기술한다.
DE 19542752는 폴리우레탄 기반 주조용 몰딩 재료 결합제의 개별 또는 두 성분용 용매로서, 식물유 메틸 에스터, 특히 유채씨유(rapeseed oil) 메틸 에스터의 용도를 기술하는데, 상기 성분은 반응물질로서 자유 OH-기를 함유하는 페놀 수지 및 폴리이소시아네이트를 포함한다.
JP 53-128526은 자경성(self-curing) 몰드 혼합물의 제조를 위해, 0.05 내지 40% 카르복시산 및/또는 설폰산을 함유하는 페놀 수지 및 모래가 염기성 촉매의 존재 하에 폴리이소시아네이트와 혼합되는 것을 개시한다.
JP 62-104648은 모래 몰드의 제조를 위해, 주물사가 푸란 수지, 톨루엔설폰산, 테트라에틸실리케이트, 메틸 디이소시아네이트, 이산화 규소 및 붕산을 포함하는 결합제와 혼련되는 것을 개시한다.
CN 102049463은 소디움 알킬 설피네이트(sulfinate) 용액과 페놀 수지의 혼합, 이후 모래와의 혼합, 폴리이소시아네이트-에스터와의 추가 혼합, 및 주조용 몰드의 몰딩을 포함하는 방법을 개시한다.
DE 3639223A1은 수지-접합 몰딩 제조용 냉간-경화 몰딩 재료 결합제를 개시하는데, 여기서 결합제는 반응물질로서 알데히드-반응성 물질 및 아세탈 그리고 촉매로서 강산을 포함한다.
EP 0182809 B1은 인 화합물의 존재 하에 수지 성분과 경화제 성분을 반응시킴으로써 제조되는 결합제 조성물을 개시하는데, 여기서 수지 성분은 양쪽 오쏘(ortho) 위치 또는 하나의 오쏘 위치 및 파라 위치에 있는 페놀과 알데히드의 반응 산물을 포함하는 페놀 수지를 포함하며, 경화제 성분은 적어도 2개의 이소시아네이트기를 갖는 액체 폴리이소시아네이트를 포함한다. 인 화합물의 존재 하에 경화제 성분과 혼합되고 반응하기 전에, 수지 성분은 별도로 제조된다. 결합제 조성물은 아민 촉매를 이용하여 실온에서 경화될 수 있다. 인 화합물은 인 원자에 적어도 하나의 자유 히드록시기를 갖는 인계 산이며, 아민 촉매 없이 결합제 조성물의 가공 시간을 연장하는 양으로 존재한다.
상술한 개별 또는 모든 목적은
(av) 1.0 내지 50.0 wt% 메탄설폰산;
(bv) 1종 이상의 인-산소산의 에스터로서, 에스터의 총량이 5.0 내지 90.0 wt% 범위에 있는 1종 이상의 에스터, 및
(cv) 아미노 실란, 에폭시 실란, 메르캅토 실란, 히드록시 실란 및 우레이도 실란으로 이루어진 군에서 선택되는 실란으로서, 실란의 총량이 5.0 내지 90.0 wt% 범위에 있는 1종 이상의 실란
의 예비혼합물을 반응시킴으로써 제조될 수 있는 혼합물에 의해 달성되며,
여기서, 수분의 비율은 최대 0.1 wt%이고,
wt% 정보는 예비혼합물에서 성분 (av), (bv) 및 (cv)의 총량에 대한 것이다.
상술한 예비혼합물은
(a) 1.0 내지 50.0 wt%의 메탄설폰산;
(b) 1종 이상의 인-산소산의 에스터로서, 에스터의 총량이 5.0 내지 90.0 wt% 범위에 있는 1종 이상의 에스터, 및
(c) 아미노 실란, 에폭시 실란, 메르캅토 실란, 히드록시 실란 및 우레이도 실란으로 이루어진 군에서 선택되는 실란으로서, 실란의 총량이 5.0 내지 90.0 wt% 범위에 있는 1종 이상의 실란
을 포함하거나 이들로 구성되는 혼합물이며,
여기서, 수분의 비율은 최대 0.1 wt%이고,
wt% 정보는 혼합물에서 성분 (a), (b) 및 (c)의 총량에 대한 것이다.
예비혼합물의 수분 함량은 개별적으로 사용되는 성분들의 전체 수분 함량에 해당한다.
인-산소산의 에스터로서, 특히 포스핀산(phosphinic acid), 포스폰산(phosphonic acid), 인산, 과산화인산(peroxophosphoric acid), 하이포디포스폰산(hypodiphosphonic acid), 디포스폰산(diphosphonic acid), 하이포이중인산(hypodiphosphoric acid), 이중인산(diphosphoric acid) 및 과산화이중인산(peroxodiphosphoric acid)의 에스터를 이용한다. 인-산소산의 에스터로서 특히 바람직한 것은 인산의 에스터로 이루어진 군에서 선택된다. 특히 바람직한 에스터는 인산의 모노- 및 디에스터, 특히 디부틸 포스페이트 및 도데실 포스페이트이다.
특히 바람직한 실란은 아미노 실란, 에폭시 실란 및 우레이도 실란으로 이루어진 군에서 선택된다. 특히 바람직한 실란은 비스(트리메톡시실릴프로필)아민이다.
다른 적합한 실란은 예를 들어 감마-히드록시프로필트리메톡시실란, 감마-아미노프로필-메틸-디에톡시실란, 감마-아미노프로필트리메톡시실란, 감마-아미노프로필트리에톡시실란, 3-우레이도프로필트리에톡시실란, 감마-메르캅토프로필트리메톡시실란, 감마-글리시독시프로필트리메톡시실란, 베타-(3,4-에폭시시클로헥실)트리메톡시실란 및 N-베타-(아미노에틸)-감마-아미노프로필트리메톡시실란이다.
감마-아미노프로필메틸디에톡시실란(N-아미노프로필메틸디에톡시실란)은 실란 A-1100, 실란 A-1101 및 실란 A-1102(기술적 품질) 그리고 AMEO T라는 상업적 명칭으로 통하고, 감마-아미노프로필트리에톡시실란(N-아미노프로필트리에톡시실란)은 Dynasilan 1505 및 1506(기술적 품질)이라는 이름으로 통한다. 또한, DAMO, DAMO-T 및 Dynasilan 1411이라는 상업적 명칭으로 구할 수 있는 실란이 적합하다.
성분 (a), (b) 및 (c)는 각 경우에서 별도로 제공되거나 제조될 수 있는 것으로 이해된다. 성분 (a), (b) 및 (c)는 (특히 바람직한 것으로 표시된 비율로) 차례로 또는 동시에 함께 혼합될 수 있다. 각각의 경우에서 각 성분들은 서로 완전히 또는 불완전하게 반응할 수 있어서, 그 결과로 생긴 혼합물은 성분 (a), (b) 및 (c)를 포함하지 않거나 본 발명에 따른 비율로 포함하지 않는다. 많은 경우에서 처음에 성분 (av), (bv) 및 (cv)를 포함하는 예비혼합물이 제조되며, 상기에서 표시된 비율은 성분 (av), (bv) 및 (cv)가 차례로 또는 동시에 함께 혼합되는 비율에 해당하고 그에 따라 예비혼합물이 얻어지며, 어떠한 반응도 wt%를 상세하게 결정하는데 고려되지 않는다. 여기서, 예비혼합물은 성분들의 가능한 반응이 아직 시작되지 않은 개념적인 산물에 해당한다. 준비된 예비혼합물을 반응시킨 후에, 본 발명에 따른 혼합물이 형성된다.
본 발명에 따르면, 본 발명에 따른 혼합물은 몰딩 재료의 벤치라이프를 연장하기 위한 결합제 시스템의 첨가제로서 사용될 수 있고, 그렇게 함으로써 특히 이 목적을 위해 통상적으로 사용되는 클로로실란 및 산 염화물이 부분적으로 또는 완전히 대체될 수 있는 것으로 밝혀졌다. 벤치라이프의 연장 이외에, 저장 안정성의 개선도 주목되었다.
본 발명의 다른 태양 및 특히 다른 목적은 첨부되는 청구범위 및 다음의 상세한 설명에 의해 제공된다.
본 발명에 따르면, 혼합물로 바람직한 것은
혼합물에서 성분 (a), (b) 및 (c) 또는 예비혼합물에서 성분 (av), (bv) 및 (cv)의 총량에 대하여, 혼합물 또는 예비혼합물에서 메탄설폰산의 총량이 3.0 내지 40.0 wt%, 특히 바람직하게는 5.5 내지 35.0 wt%의 범위에 있고,
및/또는
혼합물에서 성분 (a), (b) 및 (c) 또는 예비혼합물에서 성분 (av), (bv) 및 (cv)의 총량에 대하여, 혼합물 또는 예비혼합물에서 1종 이상의 인-산소산의 1종 이상의 에스터의 총량이 10.0 내지 80.0 wt%, 특히 바람직하게는 15.0 내지 70.0 wt%의 범위에 있으며,
및/또는
혼합물에서 성분 (a), (b) 및 (c) 또는 예비혼합물에서 성분 (av), (bv) 및 (cv)의 총량에 대하여, 혼합물 또는 예비혼합물에서 1종 이상의 실란의 총량이 10.0 내지 85.0 wt%, 특히 바람직하게는 15.0 내지 80.0 wt%의 범위에 있는 것이다.
본 발명에 따른 혼합물로서 특히 바람직한 것은, 각 경우에 혼합물에서 성분 (a), (b) 및 (c) 또는 예비혼합물에서 성분 (av), (bv) 및 (cv)의 총량에 대하여, 혼합물 또는 예비혼합물에서 메탄설폰산의 총량이 5.5 내지 35.0 wt%의 범위에 있고, 혼합물 또는 예비혼합물에서 1종 이상의 인-산소산의 1종 이상의 에스터의 총량이 15.0 내지 70.0 wt%의 범위에 있으며, 그리고 동시에 혼합물 또는 예비혼합물에서 1종 이상의 실란의 총량이 15.0 내지 80.0 wt%의 범위에 있는 것이다.
혼합물에서 성분 (a), (b) 및 (c) 또는 예비혼합물에서 성분 (av), (bv) 및 (cv) 이외에, 다른 성분들이 혼합물에 존재할 수 있다. 따라서, 예를 들어 용매의 첨가에 의해 혼합물이 점도를 조절하거나 다른 첨가제를 첨가하는 것이 유용할 수 있다.
또한, 본 발명에 따른 혼합물은 많은 적용을 위해 특히 바람직하게는, 혼합물 또는 예비혼합물의 총량에 대하여, 혼합물에서 성분 (a), (b) 및 (c) 또는 예비혼합물에서 성분 (av), (bv) 및 (cv)의 총량이 90 wt% 이상, 특히 95 wt% 이상이 되도록 구성된다. 다른 적용을 위해 상기 비율은 현저하게 낮아지는데, 이에 대해서는 하기에 주어진 정보를 참고한다.
자체 조사를 통해 밝혀진 바에 따르면, 표시된 비율 이외에, 개별 성분들의 중량 비율 또한 본 발명에 따른 혼합물의 물성에 영향을 미친다.
유리하게는, 본 발명에 따른 혼합물은
혼합물에서 성분 (b)에 대한 성분 (a)의 중량 비율 또는 예비혼합물에서 성분 (bv)에 대한 성분 (av)의 중량 비율이 0.05 내지 1.4, 특히 0.1 내지 1.3, 특히 바람직하게는 0.13 내지 1.25의 범위에 있고,
및/또는(특히 "및")
혼합물에서 성분 (c)에 대한 성분 (a)의 중량 비율 또는 예비혼합물에서 성분 (cv)에 대한 성분 (av)의 중량 비율이 0.03 내지 1.6, 특히 0.05 내지 1.5, 특히 바람직하게는 0.07 내지 1.45의 범위에 있으며,
및/또는(특히 "및")
혼합물에서 성분 (c)에 대한 성분 (b)의 중량 비율 또는 예비혼합물에서 성분 (cv)에 대한 성분 (bv)의 중량 비율이 0.1 내지 4.0, 특히 0.15 내지 3.5, 특히 바람직하게는 0.18 내지 3.35의 범위에 있도록 구성된다.
본 발명에 따라 특히 바람직한 혼합물은
적어도 하나의 에스터가 인-산소산의 에스터이고, 혼합물 또는 예비혼합물에서 상기 에스터의 총량이 5.0 내지 90.0 wt%, 바람직하게는 10.0 내지 80.0 wt%, 특히 바람직하게는 15.0 내지 70.0 wt%의 범위에 있고,
및/또는
적어도 하나의 실란이 아미노 실란, 에폭시 실란, 메르캅토 실란 및 우레이도 실란으로 이루어진 군에서 선택되고, 혼합물 또는 예비혼합물에서 상기 실란의 총량이 5.0 내지 90.0 wt%, 바람직하게는 10.0 내지 85.0 wt%, 특히 바람직하게는 15.0 내지 80.0 wt%의 범위에 있도록 구성되며,
각 경우에서 wt% 정보는 혼합물에서 성분 (a), (b) 및 (c) 또는 예비혼합물에서 성분 (av), (bv) 및 (cv)의 총량에 대한 것이다.
실제로는, 본 발명에 따른 혼합물이 1종 이상의 용매를 포함하는 것이 유리하다. 무엇보다도 용매는 혼합물의 점도가 조절되도록 하고 이에 따라 혼합물이 후 처방이 단순해진다. 성분 (a), (b) 및 (c) 그리고 성분 (av), (bv) 및 (cv)는 이 경우에 용매로 간주하지 않는다.
본 발명에 따른 혼합물로 특히 바람직한 것은,
- 방향족 탄화수소, 특히 상압에서 150℃ 이상의 비점 범위를 갖는 방향족 탄화수소의 혼합물(예를 들어 "Solvesso 100", "Solvesso 150");
- 지방산 알킬 에스터, 특히 유채씨유 메틸 에스터;
- 디카르복시산의 디에스터, 특히 이염기성 에스터("DBE"로 불리는 C4 내지 C6 디카르복시산의 디메틸 에스터의 혼합물);
- 프로필렌 카보네이트;
- 알킬 실리케이트, 예를 들어 TEOS, 알킬 실리케이트 올리고머 및 이들의 혼합물(예를 들어 다양한 알킬 실리케이트의 혼합물, 다양한 올리고머의 혼합물 및 알킬 실리케이트와 올리고머의 혼합물)
로 이루어진 군에서 선택되는 1종 이상의 용매를 포함하는 것이며,
특정의 바람직한 구성에서 혼합물 내 상기 용매의 총량은 혼합물의 총량에 대하여 0 내지 80 wt%, 바람직하게는 10 내지 50 wt%의 범위에 있다.
(상기에서 특정된 바와 같은) 본 발명에 따른 혼합물에 적합한 용매는 각자의 농도와 관계없이, 테트라에틸 실리케이트(TEOS)와 같은 테트라알킬 실리케이트, 방향족 탄화수소(예를 들어 치환된 알킬 벤졸, 크실롤 및 나프탈린 등) 및 그 혼합물, 지방산 알킬 에스터(특히 유채씨유 메틸 에스터) 및 그 혼합물, 다양한 용매 형태의 혼합물 그리고 이들과 프로필렌 카보네이트와 같은 알킬렌 카보네이트 또는 지방족 디카르복시산의 디알킬 에스터, 특히 아디핀산, 글루타르산 및/또는 숙신산의 디메틸 에스터와의 혼합물이다. 디알킬 에스터는 예를 들어 DBE(Dibasic Ester)라는 명칭으로 판매된다.
본 발명의 다른 태양은 폴리우레탄 수지의 제조를 위한 2-성분 결합제 시스템의 폴리이소시아네이트 성분 및/또는 폴리올 성분용, 특히 폴리우레탄 콜드-박스 방법에 적용하기 위해 폴리우레탄 수지의 제조를 위한 2-성분 결합제 시스템의 폴리이소시아네이트 성분용 첨가제로서 (상기에서 특정된 바와 같은, 특히 상기에서 바람직한 것으로 명시된 바와 같은) 본 발명에 따른 혼합물의 용도에 관한 것이다.
첨가제는 폴리이소시아네이트 성분 및 폴리올 성분과 어떤 순서로도 결합할 수 있다; 폴리이소시아네이트 성분 및 폴리올 성분과의 결합은 몰딩 매트릭스의 존재 하에서 일어날 수 있다. 첨가제는 특히 폴리이소시아네이트 성분과 제1단계에서 결합할 수 있고, 이에 따라 본 발명에 따른 폴리이소시아네이트 함유 용액이 형성된다. 대안적으로, 첨가제는 폴리올 성분과 제1단계에서 결합할 수 있다. 다른 대체예에서, 첨가제는 제1단계에서 몰딩 매트릭스에, 또는 이미 몰딩 매트릭스 및 가능할 경우 폴리이소시아네이트 성분 및/또는 폴리올 성분을 함유하는 혼합물에 추가적인 성분의 형태로 첨가될 수 있다.
자체 연구를 통해 밝혀진 바에 따르면, 폴리우레탄 수지의 제조를 위한 2-성분 결합제 시스템의 폴리이소시아네이트 성분용 첨가제로서 본 발명에 따른 혼합물을 사용할 경우, 특별히 이로운 물성을 얻는다. 이러한 폴리이소시아네이트 성분을 이용하여 제조된 주조용 모래 코어 및 몰드는 특별히 우수한 저장 안정성을 나타내고, 제조된 모래 코어 및 몰드를 이용하여 만든 주조품은 놀랍게도 주조 결함을 거의 갖지 않는다. 이러한 폴리이소시아네이트 성분으로 제조된 몰딩 재료 혼합물은 이로부터 만든 모래 코어 및 몰드의 초기 및 최종 강도의 저하 없이, 매우 긴 벤치라이프를 갖는다.
본 발명의 다른 태양은
(I) 각 경우에서 분자 내에 2개 이상의 이소시아네이트기를 갖는 폴리이소시아네이트로서, 특히 하나의 폴리이소시아네이트 또는 다수의 폴리이소시아네이트 중 적어도 하나는 메틸렌 디페닐 디이소시아네이트 또는 이의 올리고머 또는 폴리머인 폴리이소시아네이트 1종 이상,
또는
각 경우에서 분자 내에 2개 이상의 이소시아네이트기를 갖는 폴리이소시아네이트로서, 특히 하나의 폴리이소시아네이트 또는 다수의 폴리이소시아네이트 중 적어도 하나는 메틸렌 디페닐 디이소시아네이트 또는 이의 올리고머 또는 폴리머인 폴리이소시아네이트 1종 이상을 포함하는 폴리이소시아네이트 함유 예비혼합물,
및
(II) 총량으로 0.1 내지 10.0 wt%, 특히 0.1 내지 5.0 wt%, 특히 바람직하게는 0.2 내지 2.0 wt%의 본 발명에 따른 혼합물
을 혼합함으로써 제조될 수 있고, 몰딩 재료 결합제 시스템의 일 성분용으로 사용되는 폴리이소시아네이트 함유 용액에 관한 것으로,
여기서, wt% 정보는 폴리이소시아네이트 함유 용액의 총량에 대한 것이다.
폴리이소시아네이트 함유 용액은
(I) 각 경우에서 분자 내에 2개 이상의 이소시아네이트기를 갖는 폴리이소시아네이트로서, 특히 하나의 폴리이소시아네이트 또는 다수의 폴리이소시아네이트 중 적어도 하나는 메틸렌 디페닐 디이소시아네이트 또는 이의 올리고머 또는 폴리머인 폴리이소시아네이트 1종 이상,
및
(II) 성분
(a) 0.001 내지 5.000 wt% 메탄설폰산;
(b) 1종 이상의 인-산소산의 에스터로서, 에스터의 총량이 0.005 내지 9.0 wt% 범위에 있는 1종 이상의 에스터, 및
(c) 아미노 실란, 에폭시 실란, 메르캅토 실란, 히드록시 실란 및 우레이도 실란으로 이루어진 군에서 선택되는 실란으로서, 실란의 총량이 0.005 내지 9.0 wt% 범위에 있는 1종 이상의 실란
을 포함하거나 이들로 구성되며,
여기서, wt% 정보는 상기 성분들을 혼합함으로써 얻을 수 있는 폴리이소시아네이트 함유 용액의 총량에 대한 것이다. 이러한 용액은 몰딩 재료 결합제 시스템의 일 성분용으로 사용하는데 또한 적합하다.
본 발명에 따르면, 폴리이소시아네이트 함유 용액으로 바람직한 것은,
폴리이소시아네이트 함유 용액의 총량에 대하여, 폴리이소시아네이트 함유 용액에서 메탄설폰산의 총량이 0.003 내지 4.000 wt%, 특히 바람직하게는 0.0055 내지 3.500 wt%의 범위에 있고,
및/또는
폴리이소시아네이트 함유 용액의 총량에 대하여, 폴리이소시아네이트 함유 용액에서 1종 이상의 인-산소산의 1종 이상의 에스터의 총량이 0.01 내지 8.0 wt%, 특히 바람직하게는 0.015 내지 7.0 wt%의 범위에 있으며,
및/또는
폴리이소시아네이트 함유 용액의 총량에 대하여, 폴리이소시아네이트 함유 용액에서 1종 이상의 실란의 총량이 0.01 내지 8.5 wt%, 특히 바람직하게는 0.015 내지 8.0 wt%의 범위에 있는 것이다.
본 발명에 따른 폴리이소시아네이트 함유 용액으로 특히 바람직한 것은, 각 경우에서 폴리이소시아네이트 함유 용액의 총량에 대하여, 메탄설폰산의 총량이 0.0055 내지 3.500 wt%의 범위에 있고, 1종 이상의 인-산소산의 1종 이상의 에스터의 총량이 0.015 내지 7.0 wt%의 범위에 있으며, 그리고 동시에 1종 이상의 실란의 총량이 0.015 내지 8.0 wt%의 범위에 있는 것이다.
본 발명에 따른 폴리이소시아네이트 함유 용액으로 특히 바람직한 것은,
- 방향족 탄화수소, 특히 상압에서 150℃ 이상의 비점 범위를 갖는 방향족 탄화수소의 혼합물(예를 들어 "Solvesso 100", "Solvesso 150");
- 지방산 알킬 에스터, 특히 유채씨유 메틸 에스터;
- 디카르복시산의 디에스터, 특히 이염기성 에스터("DBE"로 불리는 C4 내지 C6 디카르복시산의 디메틸 에스터의 혼합물);
- 프로필렌 카보네이트;
- 알킬 실리케이트, 예를 들어 TEOS, 알킬 실리케이트 올리고머 및 이들의 혼합물(예를 들어 다양한 알킬 실리케이트의 혼합물, 다양한 올리고머의 혼합물 및 알킬 실리케이트와 올리고머의 혼합물)
로 이루어진 군에서 선택되는 1종 이상의 용매를 포함하는 것이며,
상기 용매의 총량은 폴리이소시아네이트 함유 용액의 총량에 대하여 특히 44.9 내지 1 wt%의 범위에 있다.
본 발명에 따른 폴리이소시아네이트 함유 용액으로 특히 바람직한 것은, 테트라알킬 실리케이트로 이루어진 군에서 선택되는 1종 이상의 용매를 포함하는 것이며, 여기서 테트라알킬 실리케이트의 총량은 폴리이소시아네이트 함유 용액의 총량에 대하여 44.9 내지 1 wt%의 범위에 있다.
또한, 본 발명에 따른 폴리이소시아네이트 함유 용액으로 특히 바람직한 것은, 테트라에틸-오쏘 실리케이트를 포함하는 것이며, 여기서 테트라에틸-오쏘 실리케이트의 총량은 폴리이소시아네이트 함유 용액의 총량에 대하여 44.9 내지 1 wt%의 범위에 있다.
본 발명에 따른 폴리이소시아네이트 함유 용액으로 바람직한 것은, 폴리이소시아네이트 함유 용액의 총 중량에 대하여 55 내지 95 wt% 범위의 총량으로 폴리이소시아네이트를 포함하는 것이다.
여기서, 본 발명에 따르면, 상기에서 특정된 폴리이소시아네이트 함유 용액은
각 경우에서 폴리이소시아네이트 함유 용액의 총량에 대하여,
최대 총량이 500 ppm(0.05 wt%)인 산 염화물(염화 포스포릴 등)
및/또는
최대 총량이 500 ppm(0.05 wt%)인 클로로실란
및/또는
최대 총량이 500 ppm(0.05 wt%)인 불산
및/또는
최대 총량이 500 ppm(0.05 wt%)인 폴리올
및/또는
최대 총량이 500 ppm(0.05 wt%)인 페놀 수지 및 푸란 수지
를 포함하는 것이 바람직하다.
실제로, 불산은 제조된 주조용 모래 코어 또는 몰드의 내습성을 개선하기 위해 과거에 자주 이용되었지만, 독성이 높기 때문에 심각한 잠재적 위험을 갖는다. 본 발명으로 인해, 불산의 사용은 이제 불필요하다.
자체 조사를 통해 밝혀진 바에 따르면, 본 발명에 따른 폴리이소시아네이트 함유 용액은, 염화 포스포릴 및/또는 불산 없이도, 특별히 우수한 물성(높은 저장 안정성 및 긴 벤치라이프)을 갖는다. 동시에, 염화 포스포릴 및 불산으로부터 초래되는 건강에 해로운 특성은 제거된다. 또한, (특히 회주철이 사용될 경우) 본 발명에 따른 폴리이소시아네이트 함유 용액을 이용하여 제조된 주물은 놀랍게도 낮을 부식성을 갖는다.
다른 관련 태양에 따르면, 본 발명은 폴리우레탄 수지 제조용 2-성분 결합제 시스템의 폴리이소시아네이트 성분으로서, 특히 폴리우레탄 콜드-박스 방법을 이용한 폴리우레탄 수지 제조용 2-성분 결합제 시스템의 폴리이소시아네이트 성분으로서 (상기에서 특정된 바와 같은, 특히 바람직한 것으로 기술된 바와 같은) 본 발명에 따른 폴리이소시아네이트 함유 용액의 용도에 관한 것이다.
다른 관련 태양에 따르면, 본 발명은
- 폴리이소시아네이트 성분으로서 (상기에서 특정된 바와 같은, 특히 바람직한 것으로 기술된 바와 같은) 본 발명에 따른 폴리이소시아네이트 함유 용액,
및 별도로
- 폴리올 성분으로서, 특히 분자당 2개 이상의 메틸올기를 갖는 페놀-포름알데히드 수지, 특히 바람직하게는 오쏘-오쏘-구조를 갖는 벤질 에테르 수지를 포함하는 폴리올 성분
으로 구성되는 주조용 폴리우레탄 수지의 제조를 위한 2-성분 결합제 시스템에 관한 것이다.
오쏘-오쏘-구조를 갖는 바람직한 벤질 에테르 수지는 예를 들어 EP 1057554 A2에 개시되어 있다.
또한, 본 발명은
- 콜드-박스 방법에 따른 주조용 모래 코어 또는 몰드의 제조를 위한
및/또는
- 특히 폴리우레탄 콜드-박스 방법을 이용한 폴리우레탄 수지의 제조를 위한,
상기에서 특정된 바와 같은 본 발명에 따른 폴리이소시아네이트 함유 용액 또는 상기에서 특정된 바와 같은 본 발명에 따른 2-성분 결합제 시스템의 용도에 관한 것이다.
또한, 본 발명은
- 몰딩 매트릭스
및 또한
- 본 발명에 따른 2-성분 결합제 시스템의 성분들
또는
- 2-성분 결합제 시스템의 폴리이소시아네이트 성분 및 폴리올 성분 그리고 본 발명에 따른 혼합물
을 포함하는 주조용 코어 또는 몰드의 제조를 위한 혼합물에 관한 것이다.
본 발명의 다른 목적은
- 몰딩 매트릭스, 특히 주물사, 및 (상기에서 특정된 바와 같은, 특히 바람직한 것으로 기술된 바와 같은) 본 발명에 따른 2-성분 결합제 시스템의 경화에 의해 형성되는 경화된 결합제 시스템을 포함하고,
또는
- 몰딩 매트릭스, 특히 주물사, 및 (상기에서 특정된 바와 같은, 특히 바람직한 것으로 기술된 바와 같은) 본 발명에 따른 2-성분 결합제 시스템의 성분들을 포함하는 혼합물을 몰딩하고, 몰딩된 혼합물에서 결합제 시스템을 경화시켜 경화된 결합제 시스템을 형성함으로써 제조될 수 있는
주조용 몰드 또는 코어,
그리고
- 몰딩 매트릭스, 특히 주물사와, (상기에서 특정된 바와 같은, 특히 바람직한 것으로 기술된 바와 같은) 본 발명에 따른 2-성분 결합제 시스템의 성분들을 혼합하는 단계;
- 몰딩 매트릭스 및 결합제 시스템의 성분들을 포함하는 혼합물을 몰딩하는 단계;
- 몰딩된 혼합물을 기상 촉매, (특히 콜드-박스 방법으로) 특히 기상 아민과 접촉시킴으로써, 결합제 시스템을 경화하고 몰딩 매트릭스를 결합하는 단계
를 포함하는, 특히 폴리우레탄 콜드-박스 방법에 따른 주조용 코어 또는 몰드의 제조 방법이다.
바람직하게는, 주조용 모래 코어 또는 몰드는 콜드-박스 방법에 따라 제조된다. 주조에 있어서 콜드-박스 방법은 가장 중요한 폴리우레탄 가스처리 방법 중 하나이다. 그 명칭은 VDG에 의해 사용되었고 또한 이 방법을 명시하기 위해 독일 주조 산업에 도입되었다. 이와 관련하여 예를 들어 US 3,409,579를 참고할 수 있다. 콜드-박스 방법에서, 예를 들어 트리에틸-, 디메틸에틸-, 디메틸-n-프로필- 또는 디메틸이소프로필아민과 같은 아민 가스처리제(gassing agent)가 가속 촉매로서 사용되는데, 이에 따라 페놀 수지, 예를 들어 벤질에테르 수지에 폴리이소시아네이트의 첨가를 상당히 가속시킨다. 이 공정에서 폴리우레탄이 형성된다. 수분은 너무 이르게 폴리이소시아네이트와 반응하므로, 콜드-박스 방법에 사용되는 수지는 일반적으로 무수이다.
상기 공정은 통상적으로 본 발명에 따른 주물사 결합제 시스템을 포함하는 주물사(코어 모래)를 코어 박스에 투입하는 것을 수반한다. 이후, 가스 또는 에어로졸 형태의 아민-공기 또는 아민-질소 혼합물을 이용한 가스처리가 수행된다. 사용되는 아민은 일반적으로 트리에틸-, 디메틸에틸-, 디메틸-n-프로필- 또는 디메틸이소프로필아민이고, 각 경우에서 2 내지 6 bar의 압력으로 코어 박스에 불어넣는다. 잔류 가스는 통상적으로 가열된 소기용 공기(scavenging air), 질소 또는 CO2 가스를 이용하여 코어 밖으로 배출되고, 희석된 황산 또는 인산으로 충전된 산성 스크러버에서 처리될 수 있다.
상기 공정에서, 아민에 따라 다르지만, 본 발명에 따른 결합제 시스템은 특히 20 내지 100℃, 특히 바람직하게는 45 내지 80℃의 온도에서 경화된다. 콜드-박스 방법의 경우, 특히 경화는 통상적으로 주물의 주위 온도, 즉 일반적으로 15 내지 50℃ 범위의 온도, 특히 15 내지 40℃ 범위의 온도에서 일어난다. 따라서 결합제는 주물사용 냉간-경화 결합제로 불린다.
콜드-박스 방법은 광범위하게, 특히 금속 주조, 예를 들어 엔진 주조에 적용된다.
본 발명에 따른 혼합물 또는 본 발명에 따른 폴리이소시아네이트 함유 용액이 사용될 경우, 몰딩 매트릭스/주물사는 실질적으로 염소가 없는 주물이 되며, 이에 따라 주물(특히 회주철)의 부식이 방지되고 이전에 사용된 모래 코어 또는 몰드는 사용된 모래로서 재이용될 수 있다. 이 목적을 위해, 사용된 모래는 열적 및/또는 기계적으로 처리된다. 두 처리 방법 모두에서 건강을 해치는 화학물질을 매우 적게 또는 전혀 투입하지 않는다. 이전에 사용된 모래 코어의 재이용 또는 사용된 모래의 처리는 벤토나이트 함유 시스템 또는 염기성 시스템으로도 가능하다.
하기 실시예들은 본 발명을 한정 없이 설명할 것이다. "PW"가 실시예에서 사용될 경우, 이것은 중량부(질량부)를 나타낸다.
실시예 1: 본 발명에 따른 혼합물 M1 의 제조:
교반기, 냉각기, 온도계를 구비한 반응 용기에, 다음의 물질들을 기재된 순서로 투입하였고, 이때 온도는 35℃ 이하로 유지하였다:
25.84 PW 디부틸 포스페이트
6.46 PW 메탄설폰산
37.70 PW 비스(트리메톡시실릴프로필)아민
30.00 PW 테트라에틸 실리케이트
생성물은 본 발명에 따른 혼합물이다.
실시예 1a: 본 발명에 따른 혼합물 M2 의 제조:
교반기, 냉각기, 온도계를 구비한 반응 용기에, 다음의 물질들을 기재된 순서로 투입하였고, 이때 온도는 35℃ 이하로 유지하였다:
25.84 PW 디부틸 포스페이트
6.46 PW 메탄설폰산
37.70 PW 비스(트리메톡시실릴프로필)아민
5.00 PW 테트라에틸 실리케이트
생성물은 본 발명에 따른 혼합물이다.
실시예 1b: 본 발명에 따른 혼합물 M3 의 제조:
교반기, 냉각기, 온도계를 구비한 반응 용기에, 다음의 물질들을 기재된 순서로 투입하였고, 이때 온도는 35℃ 이하로 유지하였다:
25.84 PW 디부틸 포스페이트
6.46 PW 메탄설폰산
37.70 PW 비스(트리메톡시실릴프로필)아민
생성물은 본 발명에 따른 혼합물이다.
실시예 2: 벤질 에테르 형태의 바람직한 페놀 수지( 예비축합물 )의 제조
냉각기, 온도계 및 교반기를 구비한 반응 용기에:
467.1 PW 페놀
213.6 PW 파라포름알데히드(포름알데히드 공급원) 및
0.2 PW 징크 아세테이트
14.2 PW 메탄올
을 투입하였다. 냉각기는 환류하도록 설계하였다. 110℃까지 한 시간 동안 온도를 연속적으로 증가시켰고, 이후 1.547의 굴절률(nD 20)에 도달할 때까지(2 내지 3시간), 그 수준으로 유지하였다.
이후 냉각기를 상압 증류로 전환하였고 125 내지 126℃까지 한 시간 내에 온도를 증가시켰으며, 대략 1.595의 생성물의 굴절률(nD 20)에 도달할 때까지, 휘발성 성분들을 생성물 용액으로부터 증류하여 제거하였다.
이후 잔류하는 휘발성 성분들을 제거하는 동안에, 1.617의 굴절률(nD 20)까지 진공 증류를 수행하였다.
실시예 3: 콜드-박스 페놀 수지 용액 H 1의 제조:
실시예 2에 따른 페놀 수지(예비축합물)로부터, 원하는 값의 굴절률에 도달하자마자, 하기 조성을 갖는 콜드-박스 방법용 수지 용액 H 1을 제조하였다.
페놀 수지 용액 H 1
53.5 PW 실시예 2에 따른 페놀 수지(예비축합물)
29.5 PW 테트라에틸 실리케이트
16.0 PW DBE(Dibasic Ester)
1.0 PW 에폭시 실란
제조된 페놀 수지 용액 H 1은 본 발명에 따른 2-성분 결합제 시스템의 폴리올 성분인 것으로 고려된다(실시예 4a 참조).
실시예 4: 콜드-박스 방법용 폴리이소시아네이트 함유 용액 A 1(본 발명에 따르지 않음) 및 A 2(본 발명에 따름)의 제조
본 발명에 따르지 않은 폴리이소시아네이트 함유 용액 A 1:
하기 성분들을 계속 블렌딩하면서 차례로 함께 혼합함으로써, 폴리이소시아네이트 함유 용액 A 1을 제조하였다:
80.0 PW 디페닐메탄 디이소시아네이트
10.0 PW 테트라에틸 실리케이트
10.0 PW 디옥틸 아디페이트
0.4 PW 산 염화물
0.5 PW 비스(트리메톡시실릴프로필)아민
본 발명에 따른 폴리이소시아네이트 함유 용액 A 2:
하기 성분들을 계속 블렌딩하면서 차례로 함께 혼합함으로써, 본 발명에 따른 폴리이소시아네이트 함유 용액 A 2를 제조하였다.
80.0 PW 디페닐메탄 디이소시아네이트
10.0 PW 테트라에틸 실리케이트
10.0 PW 디옥틸 아디페이트
1.33 PW (실시예 1에 따른) 혼합물 M 1
본 발명에 따라 제조된 폴리이소시아네이트 함유 용액 A 2는 본 발명에 따른 2-성분 결합제 시스템에서 폴리이소시아네이트 성분에 해당한다(실시예 4a 및 5 참조).
실시예 4a: 본 발명에 따른 2-성분 결합제 시스템의 제조:
실시예 3에 따른 페놀 수지 용액 H 1(폴리올 성분) 및 이와 별도로 본 발명에 따른 폴리이소시아네이트 함유 용액 A 2(폴리이소시아네이트 성분)를 제공함으로써, 본 발명에 따른 2-성분 결합제 시스템을 제조하였다.
실시예 5: 콜드-박스 시험편의 제조 및 코어 시험:
코어 또는 몰드의 제조를 위해, 상술한 페놀 수지 용액 및 폴리이소시아네이트 함유 용액(실시예 3 및 4 참조)을 이용하여, 각 성분들을 진동 믹서에서 혼합함으로써, 하기 표 1에 나타낸 혼합물을 제조하였다.
100 PW 규사 H 32,
0.7 PW 반응성 페놀 수지 용액(실시예 3; H 1) 및
0.7 PW 반응성 폴리이소시아네이트 함유 용액(실시예 4; A 1 = 본 발명에 따르지 않음, A 2 = 본 발명에 따름)
혼합 시간은 각 경우에서 60초이었다. 얻어진 혼합물과 함께, 시험편(+GF+ bar)을 4 bar의 투입 압력으로 투입하였고, 이후 디메틸이소프로필아민을 이용하여 4 bar의 가스처리 압력으로 10초 동안 가스 처리한 후, 10초 동안 공기를 이용하여 씻어냈다. 코어 또는 몰드의 제조를 위해 각 혼합물에 사용한 모래의 양은 4 kg이었고, 모래 온도 및 주위 온도는 약 20℃이었으며, 상대 습도(RH)는 약 30%이었다. 이후, 이와 같이 얻어진 콜드-박스 시험편의 휨 강도를 GF 방법에 따라 측정하였다.
콜드-박스 시험편의 제조 및 휨 강도의 시험에서, 1996년 2월의 VDG 리플릿(leaflet) P 73의 명세서를 적용하였다.
표 1은 본 발명에 따른 코어 및 종래 코어의 강도 값을 (N/㎠으로) 비교한 것이다.
표 1에 나타난 결과를 위해, 첫 번째로 혼합 직후 콜드-박스 시험편을 제조하는데 사용된 혼합물("IMMEDIATE" 열), 그리고 두 번째로 (소위 "벤치라이프" BL을 평가하기 위해) 혼합 후 1시간 동안 먼저 저장된 후 콜드-박스 시험편을 제조하는데 사용된 혼합물("BL 1h" 열)에 대해 조사를 수행하였다. 또한, 주위 온도("BL 3h RT" 열) 및 40℃의 저장 온도("BL 3h 40℃" 열)에서 코어 또는 몰드 제조용 혼합물을 3시간 저장한 후에 대응 조사를 수행하였다. 각 콜드-박스 시험편의 휨 강도 측정은 가스처리 직후 수행하였다.
또한, 표 1은 문자 B, D, F로 나타낸 열에서 본 발명에 따른 시험편(코어)의 내습성 결과를 제공한다. 이를 위해 3가지 다른 종류의 시험을 수행하였다:
시리즈 B: 제조 직후, 워터 슬러리에 담그고, 공기 건조한 다음, 1시간 후에 시험한 시험편("B 1h")
시리즈 D: 제조 직후, 워터 슬러리에 담그고, 150℃에서 1시간 동안 오븐에서 건조한 다음, 뜨거운 채로 시험한 시험편("D hot")
시리즈 F: 95% 이상의 상대 습도에서 1일 동안 저장한 후, 시험한 시험편("F 1d")
휨 강도
혼합물의 처리 Imme
diate		 BL
1h		 BL
3h
RT		 BL
3h
40℃		 B
1h		 D
Hot		 F
1d
페놀 수지
용액		 폴리이소시아네이트
함유 용액
H 1 A 1 264 230 221 168 315 305 388
H 1 A 2 265 255 241 241 282 277 403
실시예 6: 활성 물질 조합의 시너지 효과
다음에 나타낸 조성을 갖는 여러 가지 폴리이소시아네이트 함유 용액 A 3 내지 A 6(실시예 4와 유사)을 제조하였다:
본 발명에 따르지 않은 폴리이소시아네이트 함유 용액 A 3(베이스 믹스)
80.0 PW 디페닐메탄 디이소시아네이트
10.0 PW 테트라에틸 실리케이트
10.0 PW 디옥틸 아디페이트
본 발명에 따르지 않은 폴리이소시아네이트 함유 용액 A 4(메탄설폰산 포함)
80.0 PW 디페닐메탄 디이소시아네이트
10.0 PW 테트라에틸 실리케이트
10.0 PW 디옥틸 아디페이트
0.1 PW 메탄설폰산
본 발명에 따르지 않은 폴리이소시아네이트 함유 용액 A 5(디부틸 포스페이트 포함)
80.0 PW 디페닐메탄 디이소시아네이트
10.0 PW 테트라에틸 실리케이트
10.0 PW 디옥틸 아디페이트
0.4 PW 디부틸 포스페이트
본 발명에 따르지 않은 폴리이소시아네이트 함유 용액 A 6(비스(트리메톡시실릴프로필)아민 포함)
80.0 PW 디페닐메탄 디이소시아네이트
10.0 PW 테트라에틸 실리케이트
10.0 PW 디옥틸 아디페이트
0.5 PW 비스(트리메톡시실릴프로필)아민
콜드-박스 시험편의 제조를 위해, 제조된 폴리이소시아네이트 함유 용액 A3 내지 A6을 실시예 5와 유사하게 사용하였다. 실시예 3에 따른 페놀 수지 용액 H1은 페놀 수지 용액의 역할을 했다.
제조된 콜드-박스 시험편의 휨 강도(실시예 5에서와 같이 측정)는 표 2에 요약되어 있다. 비교를 위해, 본 발명에 따라 제조된 콜드-박스 시험편(폴리올 성분 H1 및 폴리이소시아네이트 성분 A2 기반)에 대해 실시예 5에서 측정된 값은 표 2에도 포함되어 있다.
코어 또는 몰드 제조용
혼합물의 처리		 Imme
diate		 BL
1h		 BL
3h
RT		 BL
3h
40℃		 B
1h		 D
hot		 F
1d
페놀 수지
용액		 폴리이소시아네이트
함유 용액
H 1 A 3 241 194 135 NB* 94 165 263
H 1 A 4 229 209 180 94 91 171 239
H 1 A 5 220 197 194 186 99 186 249
H 1 A 6 235 191 124 NB* 88 180 241
H 1 A 2 265 255 241 241 282 277 403
* 측정할 수 없었고, 주물사 혼합물 미경화
초기 강도 및 벤치라이프의 조사 측면에서의 휨 강도 그리고 내습성의 조사 측면에서의 휨 강도 모두, 본 발명에 따른 혼합물(H 1, A 2)이 비교 혼합물(H, A 4-6)보다 더 높음을 알 수 있다.
실시예 7: 불산의 제거:
실시예 2에 따른 페놀 수지(예비축합물)로부터, 원하는 값의 굴절률에 도달하자마자, 하기 조성을 갖는 수지 용액을 제조하였다:
페놀 수지 용액 H 3
54.45 PW 페놀 수지(예비축합물)
23.65 PW DBE(Dibasic Ester)
21.5 PW 유채씨유 메틸 에스터
0.3 PW 아미도실란
0.1 PW 불산
페놀 수지 용액 H 4
54.45 PW 페놀 수지(예비축합물)
23.65 PW DBE(Dibasic Ester)
21.5 PW 유채씨유 메틸 에스터
페놀 수지 용액 H 5
50.84 PW 페놀 수지(예비축합물)
17.1 PW DBE(Dibasic Ester)
13.0 PW 유채씨유 메틸 에스터
18.6 PW Solvesso 100(방향족 탄화수소의 혼합물, (AS 64742-95-6))
0.31 PW 아미도실란
0.15 PW 불산
페놀 수지 용액 H 6
50.84 PW 페놀 수지(예비축합물)
17.1 PW DBE(Dibasic Ester)
13.0 PW 유채씨유 메틸 에스터
18.6 PW Solvesso 100
다음, 하기 조성을 갖는 종래 용 및 본 발명에 따른 폴리이소시아네이트 함유 용액을 제조하였다:
본 발명에 따르지 않은 폴리이소시아네이트 함유 용액 A 7
85.0 PW 디페닐메탄 디이소시아네이트
14.8 PW 유채씨유 메틸 에스터
0.2 PW 옥시염화인(phosphorous oxychloride)
본 발명에 따른 폴리이소시아네이트 함유 용액 A 8
85.0 PW 디페닐메탄 디이소시아네이트
14.8 PW 유채씨유 메틸 에스터
0.8 PW 혼합물 M 1
본 발명에 따르지 않은 폴리이소시아네이트 함유 용액 A 9
84.7 PW 디페닐메탄 디이소시아네이트
13.0 PW Solvesso 150
2.0 PW 유채씨유 메틸 에스터
0.3 PW 옥시염화인
본 발명에 따른 폴리이소시아네이트 함유 용액 A 10
84.7 PW 디페닐메탄 디이소시아네이트
13.0 PW Solvesso 150
2.0 PW 유채씨유 메틸 에스터
0.8 PW 혼합물 M 1
제조된 용액을 이용하여, 실시예 5와 유사하게, 코어 또는 몰드 제조용 혼합물 및 콜드-박스 시험편을 제조하고 그 물성을 조사하였다.
본 발명을 따른 것과 따르지 않은 콜드-박스 시험편의 휨 강도(실시예 5 참조)에 대한 결과는 표 3에 요약되어 있다.
코어 또는 몰드 제조용
혼합물의 처리		 Imme
diate		 BL
1h		 BL
3h
RT		 B
1h		 D
hot		 F
1d
페놀 수지
용액		 폴리이소시아네이트
함유 용액
H 3 A 7 194 206 155 278 274 327
H 4 A 8 199 220 167 273 276 330
H 5 A 9 194 226 153 295 264 314
H 6 A 10 188 215 215 285 273 339
결과에서 나타난 바와 같이, 매우 독성 물질인 옥시염화인 및 불산은, 제조된 콜드-박스 시험편의 물성 저하 없이, 코어 또는 몰드 제조용 혼합물에서 제거될 수 있다.
실시예 8: 코어 또는 몰드 제조용 혼합물의 성분에 본 발명에 따른 혼합물 M 1의 첨가를 변경함에 따른 콜드-박스 방법을 위한 코어 또는 몰드 제조용 혼합물의 제조
콜드-박스 방법에 사용되는 본 발명에 따른 시험편의 휨 강도를 측정하기 위해, 실시예 1에 따른 혼합물 M1을 일련의 함량 내에서 하기 조성을 갖는 페놀 수지 용액 또는 폴리이소시아네이트 함유 용액 또는 코어 또는 몰드 제조용 혼합물에만 첨가하였다:
페놀 수지 용액 H 7
54.0 PW 페놀 수지(예비축합물)
29.8 PW 테트라에틸 실리케이트
16.2 PW DBE(Dibasic Ester)
2.0 PW 혼합물 M 1
페놀 수지 용액 H 8
54.0 PW 페놀 수지(예비축합물)
29.8 PW 테트라에틸 실리케이트
16.2 PW DBE(Dibasic Ester)
본 발명에 따른 폴리이소시아네이트 용액 A 11
80.0 PW 디페닐메탄 디이소시아네이트
10.0 PW 테트라에틸 실리케이트
10.0 PW 디옥틸 아디페이트
2.0 PW 혼합물 M 1
본 발명에 따른 코어 또는 몰드 제조용 혼합물 F 1 내지 F 3
본 발명에 따른 코어 또는 몰드 제조용 혼합물 F 1
100 PW 주물사 H 32
0.7 PW 페놀 수지 용액 H 8
0.7 PW 폴리이소시아네이트 용액 A 11(혼합물 M 1 함유)
코어 또는 몰드 제조용 혼합물 F2
100 PW 주물사 H 32
0.7 PW 페놀 수지 용액 H 7(혼합물 M 1 함유)
0.7 PW 폴리이소시아네이트 용액 A 3
코어 또는 몰드 제조용 혼합물 F3
100 PW 주물사 H 32
0.014 PW (본 발명에 따른, 실시예 1에 따른) 혼합물 M 1
0.7 PW 페놀 수지 용액 H 8
0.7 PW 폴리이소시아네이트 용액 A 3
코어 또는 몰드 제조용
혼합물의 처리		 Imme
diate		 BL
1h		 BL
3h
RT		 BL
3h
40℃		 B
1h		 D
hot		 F
1d
코어 또는 몰드 제조용
혼합물
F 1 247 226 195 191 297 283 374
F 2 226 207 187 156 258 241 283
F 3 168 197 206 NB* 270 266 321
* 측정할 수 없었고, 주물사 혼합물 미경화
혼합물 F1(폴리이소시아네이트 함유 용액 (A 11)에 혼합물 M 1 첨가)이 특히 높은 휨 강도를 나타냄을 알 수 있다.
실시예 9: 트리-아미노- 관능성 실란의 용도
본 발명에 따른 혼합물 M4의 제조에서(실시예 1 참조), 트리-아미노-관능성 실란을 첨가 성분으로 사용하였다.
본 발명에 따른 혼합물 M4
17.0 PW 테트라에틸 실리케이트
24.0 PW 디부틸 포스페이트
6.0 PW 메탄설폰산
10.0 PW 트리-아미노-관능성 실란
폴리이소시아네이트 용액의 조성:
본 발명에 따른 폴리이소시아네이트 함유 용액 A 12
78.9 PW 디페닐메탄 디이소시아네이트
9.86 PW 테트라에틸 실리케이트
9.86 PW 디옥틸 아디페이트
1.4 PW 혼합물 M 1
본 발명에 따른 폴리이소시아네이트 함유 용액 A 13
89.4 PW 디페닐메탄 디이소시아네이트
9.92 PW 테트라에틸 실리케이트
9.92 PW 디옥틸 아디페이트
0.86 PW 혼합물 M 4
제조된 용액을 이용하여, 실시예 5와 유사하게, 코어 또는 몰드 제조용 혼합물 및 콜드-박스 시험편을 제조하고 그 물성을 조사하였다.
본 발명과 종래 콜드-박스 시험편의 휨 강도(실시예 5 참조)에 대한 결과는 표 5에 요약되어 있다.
코어 또는 몰드 제조용
혼합물의 처리		 Imme
diate		 BL
1h		 BL
3h
RT		 B
1h		 D
hot		 F
1d
페놀 수지
용액		 폴리이소시아네이트
함유 용액
H 1 A 12 253 285 236 286 294 389
H 1 A 13 247 259 201 162 250 394
본 발명에 따라 제조된 몰드 또는 코어는 유사한 휨 강도를 가짐을 알 수 있다.
실시예 10: 도데실 포스페이트를 이용한 혼합물의 제조
본 발명에 따른 혼합물 M 5
14.0 PW 테트라에틸 실리케이트
20.0 PW 도데실 포스페이트
3.0 PW 메탄설폰산
17.5 PW 아미노 실란
본 발명에 따른 폴리이소시아네이트 함유 용액 A 14
80 PW 디페닐메탄 디이소시아네이트
10 PW 테트라에틸 실리케이트
10 PW 디옥틸 아디페이트
1.4 PW 혼합물 M 1
본 발명에 따른 폴리이소시아네이트 함유 용액 A 15(도데실 포스페이트 포함)
80 PW 디페닐메탄 디이소시아네이트
10 PW 테트라에틸 실리케이트
10 PW 디옥틸 아디페이트
1.64 PW 혼합물 M 5
제조된 용액을 이용하여, 실시예 5와 유사하게, 코어 또는 몰드 제조용 혼합물 및 콜드-박스 시험편을 제조하고 그 물성을 조사하였다.
본 발명과 종래 콜드-박스 시험편의 휨 강도(실시예 5 참조)에 대한 결과는 표 6에 요약되어 있다.
코어 또는 몰드 제조용
혼합물의 처리		 Imme
diate		 BL
1h		 BL
3h
RT		 BL
3h
40℃		 B
1h		 D
hot		 F
1d
페놀 수지
용액		 폴리이소시아네이트
함유 용액
H 1 A 14 243 247 233 259 283 253 356
H 1 A 15 270 223 235 256 285 276 471
본 발명에 따라 제조된 몰드 또는 코어는 유사하게 양호한 휨 강도를 가짐을 알 수 있다.

Claims (20)

  1. (av) 1.0 내지 50.0 wt% 메탄설폰산;
    (bv) 1종 이상의 인-산소산의 에스터로서, 에스터의 총량이 5.0 내지 90.0 wt% 범위에 있는 1종 이상의 에스터, 및
    (cv) 아미노 실란, 에폭시 실란, 메르캅토 실란 및 우레이도 실란으로 이루어진 군에서 선택되는 실란으로서, 실란의 총량이 5.0 내지 90.0 wt% 범위에 있는 1종 이상의 실란
    의 예비혼합물을 반응시킴으로써 제조될 수 있으며,
    수분의 비율은 최대 0.1 wt%이고,
    wt% 정보는 예비혼합물에서 성분 (av), (bv) 및 (cv)의 총량에 대한 것인 혼합물.
  2. 제1항에 있어서,
    예비혼합물에서 성분 (av), (bv) 및 (cv)의 총량에 대하여, 혼합물 또는 예비혼합물에서 메탄설폰산의 총량이 3.0 내지 40.0 wt%, 특히 바람직하게는 5.5 내지 35.0 wt%의 범위에 있고,
    및/또는
    예비혼합물에서 성분 (av), (bv) 및 (cv)의 총량에 대하여, 혼합물 또는 예비혼합물에서 1종 이상의 인-산소산의 1종 이상의 에스터의 총량이 10.0 내지 80.0 wt%, 특히 바람직하게는 15.0 내지 70.0 wt%의 범위에 있으며,
    및/또는
    예비혼합물에서 성분 (av), (bv) 및 (cv)의 총량에 대하여, 혼합물 또는 예비혼합물에서 1종 이상의 실란의 총량이 10.0 내지 85.0 wt%, 특히 바람직하게는 15.0 내지 80.0 wt%의 범위에 있는 혼합물.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    예비혼합물의 총량에 대하여, 예비혼합물에서 성분 (av), (bv) 및 (cv)의 총량이 90 wt% 이상, 특히 95 wt% 이상인 혼합물.
  4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
    예비혼합물에서 성분 (bv)에 대한 성분 (av)의 중량 비율이 0.05 내지 1.4, 특히 0.1 내지 1.3, 특히 바람직하게는 0.13 내지 1.25의 범위에 있고,
    및/또는
    예비혼합물에서 성분 (cv)에 대한 성분 (av)의 중량 비율이 0.03 내지 1.6, 특히 0.05 내지 1.5, 특히 바람직하게는 0.07 내지 1.45의 범위에 있으며,
    및/또는
    예비혼합물에서 성분 (cv)에 대한 성분 (bv)의 중량 비율이 0.1 내지 4.0, 특히 0.15 내지 3.5, 특히 바람직하게는 0.18 내지 3.35의 범위에 있는 혼합물.
  5. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
    적어도 하나의 에스터가 인-산소산의 에스터이고, 혼합물 또는 예비혼합물에서 상기 에스터의 총량이 5.0 내지 90.0 wt%, 바람직하게는 10.0 내지 80.0 wt%, 특히 바람직하게는 15.0 내지 70.0 wt%의 범위에 있고,
    및/또는
    적어도 하나의 실란이 아미노 실란, 에폭시 실란, 메르캅토 실란 및 우레이도 실란으로 이루어진 군에서 선택되고, 혼합물 또는 예비혼합물에서 상기 실란의 총량이 5.0 내지 90.0 wt%, 바람직하게는 10.0 내지 85.0 wt%, 특히 바람직하게는 15.0 내지 80.0 wt%의 범위에 있으며,
    각 경우에서 wt% 정보는 예비혼합물에서 성분 (av), (bv) 및 (cv)의 총량에 대한 것인 혼합물.
  6. 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서,
    - 방향족 탄화수소;
    - 지방산 알킬 에스터, 특히 유채씨유 메틸 에스터;
    - 디카르복시산의 디에스터, 특히 이염기성 에스터;
    - 프로필렌 카보네이트;
    - 알킬 실리케이트, 예를 들어 TEOS, 알킬 실리케이트 올리고머 및 이의 혼합물
    로 이루어진 군에서 선택되는 1종 이상의 용매를 포함하며,
    혼합물에서 상기 용매의 총량은 혼합물의 총량에 대하여, 특히 0 내지 80 wt%, 바람직하게는 10 내지 50 wt%의 범위에 있는 혼합물.
  7. 폴리우레탄 수지의 제조를 위한 2-성분 결합제 시스템의 폴리이소시아네이트 성분 및/또는 폴리올 성분용, 특히 폴리우레탄 콜드-박스 방법에 사용되는 폴리우레탄 수지의 제조를 위한 2-성분 결합제 시스템의 폴리이소시아네이트 성분용 첨가제로서 사용하기 위한, 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 따른 혼합물의 용도.
  8. 몰딩 재료 결합제 시스템의 일 성분용으로 사용되는 폴리이소시아네이트 함유 용액으로서,
    (I) 각 경우에서 분자 내에 2개 이상의 이소시아네이트기를 갖는 폴리이소시아네이트로서, 특히 하나의 폴리이소시아네이트 또는 다수의 폴리이소시아네이트 중 적어도 하나는 메틸렌 디페닐 디이소시아네이트 또는 이의 올리고머 또는 폴리머인 폴리이소시아네이트 1종 이상,
    또는
    각 경우에서 분자 내에 2개 이상의 이소시아네이트기를 갖는 폴리이소시아네이트로서, 특히 하나의 폴리이소시아네이트 또는 다수의 폴리이소시아네이트 중 적어도 하나는 메틸렌 디페닐 디이소시아네이트 또는 이의 올리고머 또는 폴리머인 폴리이소시아네이트를 1종 이상 포함하는 폴리이소시아네이트 함유 예비혼합물,
    및
    (II) 총량으로 0.1 내지 10.0 wt%, 특히 0.1 내지 5.0 wt%의 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 따른 혼합물
    을 혼합함으로써 제조될 수 있고,
    wt% 정보는 폴리이소시아네이트 함유 용액의 총량에 대한 것인 폴리이소시아네이트 함유 용액.
  9. 제8항에 있어서,
    폴리이소시아네이트 함유 용액의 총량에 대하여, 폴리이소시아네이트 함유 용액에서 메탄설폰산의 총량이 0.003 내지 4.000 wt%, 특히 바람직하게는 0.0055 내지 3.500 wt%의 범위에 있고,
    및/또는
    폴리이소시아네이트 함유 용액의 총량에 대하여, 폴리이소시아네이트 함유 용액에서 1종 이상의 인-산소산의 1종 이상의 에스터의 총량이 0.01 내지 8.0 wt%, 특히 바람직하게는 0.015 내지 7.0 wt%의 범위에 있으며,
    및/또는
    폴리이소시아네이트 함유 용액의 총량에 대하여, 폴리이소시아네이트 함유 용액에서 1종 이상의 실란의 총량이 0.01 내지 8.5 wt%, 특히 바람직하게는 0.015 내지 8.0 wt%의 범위에 있는 폴리이소시아네이트 함유 용액.
  10. 제8항 또는 제9항에 있어서,
    - 방향족 탄화수소;
    - 지방산 알킬 에스터, 특히 유채씨유 메틸 에스터;
    - 디카르복시산의 디에스터, 특히 이염기성 에스터;
    - 프로필렌 카보네이트;
    - 알킬 실리케이트, 예를 들어 TEOS, 알킬 실리케이트 올리고머 및 이의 혼합물
    로 이루어진 군에서 선택되는 1종 이상의 용매를 포함하며,
    상기 용매의 총량은 폴리이소시아네이트 함유 용액의 총량에 대하여, 특히 44.9 내지 1 wt%의 범위에 있는 폴리이소시아네이트 함유 용액.
  11. 제8항 내지 제10항 중 어느 한 항에 있어서,
    테트라알킬 실리케이트로 이루어진 군에서 선택되는 1종 이상의 용매를 포함하며, 테트라알킬 실리케이트의 총량은 폴리이소시아네이트 함유 용액의 총량에 대하여 44.9 내지 1 wt%의 범위에 있는 폴리이소시아네이트 함유 용액.
  12. 제11항에 있어서,
    테트라에틸-오쏘 실리케이트를 포함하며, 테트라에틸-오쏘 실리케이트의 총량은 폴리이소시아네이트 함유 용액의 총량에 대하여 44.9 내지 1 wt%의 범위에 있는 폴리이소시아네이트 함유 용액.
  13. 제8항 내지 제12항 중 어느 한 항에 있어서,
    폴리이소시아네이트 함유 용액의 총 중량에 대하여, 55 내지 95 wt% 범위의 총량으로 폴리이소시아네이트를 포함하는 폴리이소시아네이트 함유 용액.
  14. 제8항 내지 제13항 중 어느 한 항에 있어서,
    각 경우에서 폴리이소시아네이트 함유 용액의 총량에 대하여,
    최대 총량이 500 ppm(0.05 wt%)인 (염화 포스포릴과 같은) 산 염화물
    및/또는
    최대 총량이 500 ppm(0.05 wt%)인 클로로실란
    및/또는
    최대 총량이 500 ppm(0.05 wt%)인 불산
    및/또는
    최대 총량이 500 ppm(0.05 wt%)인 폴리올
    및/또는
    최대 총량이 500 ppm(0.05 wt%)인 페놀 수지 및 푸란 수지
    를 포함하는 폴리이소시아네이트 함유 용액.
  15. - 폴리우레탄 수지 제조용 2-성분 결합제 시스템의 폴리이소시아네이트 성분으로서, 특히 폴리우레탄 콜드-박스 방법을 이용한 폴리우레탄 수지 제조용 2-성분 결합제 시스템의 폴리이소시아네이트 성분으로서
    - 콜드-박스 방법에 따른 주조용 모래 코어 또는 몰드의 제조를 위한
    및/또는
    - 특히 폴리우레탄 콜드-박스 방법을 이용한 폴리우레탄 수지의 제조를 위한,
    제8항 내지 제14항 중 어느 한 항에 따른 폴리이소시아네이트 함유 용액의 용도.
  16. - 폴리이소시아네이트 성분으로서 제8항 내지 제14항 중 어느 한 항에 따른 폴리이소시아네이트 함유 용액,
    및 별도로
    - 폴리올 성분으로서, 특히 분자당 2개 이상의 메틸올기를 갖는 페놀-포름알데히드 수지, 특히 바람직하게는 오쏘-오쏘-구조를 갖는 벤질 에테르 수지를 포함하는 폴리올 성분
    으로 구성되는 주조용 폴리우레탄 수지의 제조를 위한 2-성분 결합제 시스템.
  17. - 콜드-박스 방법에 따른 주조용 모래 코어 또는 몰드의 제조를 위한
    및/또는
    - 특히 폴리우레탄 콜드-박스 방법을 이용한 폴리우레탄 수지의 제조를 위한,
    제16항에 따른 2-성분 결합제 시스템의 용도.
  18. - 몰딩 매트릭스
    및 또한
    - 제16항에 따른 2-성분 결합제 시스템의 성분들
    또는
    - 2-성분 결합제 시스템의 폴리이소시아네이트 성분 및 폴리올 성분 그리고 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 따른 혼합물
    을 포함하는 주조용 코어 또는 몰드의 제조를 위한 혼합물.
  19. - 몰딩 매트릭스 및 제16항에 따른 2-성분 결합제 시스템의 경화에 의해 형성되는 경화된 결합제 시스템을 포함하고
    또는
    - 몰딩 매트릭스 및 제16항에 따른 2-성분 결합제 시스템의 성분들을 포함하는 혼합물을 몰딩하고, 몰딩된 혼합물에서 결합제 시스템을 경화시켜 경화된 결합제 시스템을 형성함으로써 제조될 수 있는
    주조용 몰드 또는 코어.
  20. - 몰딩 매트릭스와 제16항에 따른 2-성분 결합제 시스템의 성분들을 혼합하는 단계;
    - 몰딩 매트릭스 및 결합제 시스템의 성분들을 포함하는 혼합물을 몰딩하는 단계;
    - 몰딩된 혼합물을 기상 촉매, 특히 기상 아민과 접촉시킴으로써, 결합제 시스템을 경화하고 몰딩 매트릭스를 결합하는 단계
    를 포함하는, 특히 폴리우레탄 콜드-박스 방법에 따른 주조용 코어 또는 몰드의 제조 방법.
KR1020147025186A 2012-02-09 2012-11-15 콜드-박스 결합제 시스템 및 상기 결합제 시스템의 첨가제용 혼합물 KR101819049B1 (ko)

Applications Claiming Priority (5)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102012201971.5 2012-02-09
DE102012201971A DE102012201971A1 (de) 2012-02-09 2012-02-09 Cold-Box-Bindemittelsysteme und Mischungen zur Verwendung als Additive für solche Bindemittelsysteme
US201261603660P 2012-02-27 2012-02-27
US61/603,660 2012-02-27
PCT/EP2012/072705 WO2013117256A1 (de) 2012-02-09 2012-11-15 Cold-box-bindemittelsysteme und mischungen zur verwendung als additive für solche bindemittelsysteme

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20140127311A true KR20140127311A (ko) 2014-11-03
KR101819049B1 KR101819049B1 (ko) 2018-01-16

Family

ID=48868297

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020147025186A KR101819049B1 (ko) 2012-02-09 2012-11-15 콜드-박스 결합제 시스템 및 상기 결합제 시스템의 첨가제용 혼합물

Country Status (16)

Country Link
US (1) US9238264B2 (ko)
EP (1) EP2812374B1 (ko)
JP (1) JP6219313B2 (ko)
KR (1) KR101819049B1 (ko)
CN (1) CN104114614B (ko)
BR (1) BR112014019407B1 (ko)
CA (1) CA2863941C (ko)
DE (2) DE102012201971A1 (ko)
EA (1) EA026834B1 (ko)
ES (1) ES2609659T3 (ko)
HU (1) HUE032331T2 (ko)
MX (1) MX354982B (ko)
PL (1) PL2812374T3 (ko)
TW (1) TWI588208B (ko)
WO (1) WO2013117256A1 (ko)
ZA (1) ZA201405799B (ko)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20180124901A (ko) * 2016-03-09 2018-11-21 휴테네스 알베르투스 케미쉐 베르케 게엠베하 폴리우레탄 콜드-박스 공정용 2-성분 바인더 시스템

Families Citing this family (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102015201614A1 (de) * 2014-09-10 2016-03-10 Hüttenes-Albertus Chemische Werke GmbH Zweikomponenten-Bindemittelsystem für den Polyurethan-Cold-Box-Prozess
EP3056296A1 (en) * 2015-02-13 2016-08-17 Cavenaghi SPA Foundry binder mixture
CA2982681C (en) * 2015-04-14 2022-04-05 Huttenes Albertus France Phenolic resin composition for use in the polyurethane cold-box and/or no-bake process and corresponding two-component binder systems, uses, and processes
JP6798083B2 (ja) * 2015-05-14 2020-12-09 アーエスカー ケミカルズ エルエルシー 金属鋳型反応の低下に適したバインダーシステム
BR112017024311A2 (pt) * 2015-05-14 2018-07-24 Ask Chemicals Lp sistema aglutinante para uma mistura de material de moldagem, e, mistura de material de moldagem.
DE102016202795A1 (de) 2016-02-23 2017-08-24 HÜTTENES-ALBERTUS Chemische Werke Gesellschaft mit beschränkter Haftung Verwendung einer Zusammensetzung als Bindemittelkomponente zur Herstellung von Speiserelementen nach dem Cold-Box-Verfahren, entsprechende Verfahren und Speiserelemente
JP6966185B2 (ja) * 2016-08-05 2021-11-10 株式会社トクヤマ 硬化体の製造方法
DE102016125624A1 (de) 2016-12-23 2018-06-28 HÜTTENES-ALBERTUS Chemische Werke Gesellschaft mit beschränkter Haftung Phenolharz zur Verwendung in der Phenolharzkomponente eines Zweikomponenten- Bindemittelsystems
JP6887286B2 (ja) * 2017-03-30 2021-06-16 旭有機材株式会社 鋳型用ウレタン硬化型有機粘結剤並びにこれを用いて得られる鋳物砂組成物及び鋳型
JP6887287B2 (ja) * 2017-03-30 2021-06-16 旭有機材株式会社 鋳型用ウレタン硬化型有機粘結剤並びにこれを用いて得られる鋳物砂組成物及び鋳型
WO2018181814A1 (ja) * 2017-03-30 2018-10-04 旭有機材株式会社 鋳型用ウレタン硬化型有機粘結剤並びにこれを用いて得られる鋳物砂組成物及び鋳型
CN107033321B (zh) * 2017-04-13 2020-07-17 合肥科天水性科技有限责任公司 一种水性聚氨酯树脂及其制备方法
DE102018133239A1 (de) 2018-12-20 2020-06-25 HÜTTENES-ALBERTUS Chemische Werke Gesellschaft mit beschränkter Haftung Isocyanat-Komposition und Bindemittelsystem enthaltend diese Isocyanat-Komposition
DE102019106021A1 (de) 2019-03-08 2020-09-10 HÜTTENES-ALBERTUS Chemische Werke Gesellschaft mit beschränkter Haftung Formaldehyd-Fänger für Bindemittelsysteme
DE102020118148A1 (de) 2020-07-09 2022-01-13 Bindur Gmbh Formstoff zur Herstellung von Kernen und Verfahren zu dessen Härtung

Family Cites Families (29)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3429848A (en) 1966-08-01 1969-02-25 Ashland Oil Inc Foundry binder composition comprising benzylic ether resin,polyisocyanate,and tertiary amine
JPS53128526A (en) 1977-04-16 1978-11-09 Asahi Organic Chem Ind Resin component for self hardening mold
GB2022786B (en) 1978-05-30 1982-09-02 Deere & Co Hydrostatic vehicle auxiliary wheel drive system
DE2921726A1 (de) 1979-05-29 1980-12-11 Bayer Ag Waessrige isocyanat-emulsionen sowie deren verwendung als bindemittel in einem verfahren zur herstellung von formkoerpern
US4540724A (en) 1984-01-30 1985-09-10 Ashland Oil Inc. Phenolic resin-polyisocyanate binder systems containing a phosphorus halide and use thereof
DE3405180A1 (de) * 1984-02-10 1985-08-22 Hüttenes-Albertus Chemische Werke GmbH, 4000 Düsseldorf Unter polyurethanbildung kalthaertendes formstoff-bindemittelsystem
US4602069A (en) * 1984-04-11 1986-07-22 Ashland Oil, Inc. Phenolic resin-polyisocyanate binder systems containing a phosphorus based acid
JPS62104648A (ja) 1985-10-30 1987-05-15 Sadaji Nagabori 鋳物用砂型の鋳型材料
DE3639233A1 (de) * 1986-11-20 1988-05-26 Huettenes Albertus Kalthaertendes formstoff-bindemittel und dessen verwendung
JP2836850B2 (ja) 1989-07-07 1998-12-14 アルケア株式会社 整形外科用キャスティングテープ
DE4215873A1 (de) 1992-05-14 1993-11-18 Henkel Kgaa Verwendung von flüssigen Estern als Lösungsmittel für Isocyanate
US5616631A (en) * 1994-08-17 1997-04-01 Kao Corporation Binder composition for mold making, binder/curing agent composition for mold making, sand composition for mold making, and process of making mold
CN1062202C (zh) * 1994-08-19 2001-02-21 花王株式会社 铸型制造用粘合剂组合物及铸型的制造方法
JP3114515B2 (ja) * 1994-08-19 2000-12-04 花王株式会社 鋳型製造用粘結剤組成物及び鋳型の製造方法
JP3248816B2 (ja) * 1994-08-19 2002-01-21 花王株式会社 鋳型及び鋳型の製造方法
JP3114516B2 (ja) * 1994-08-19 2000-12-04 花王株式会社 鋳型製造用粘結剤組成物及び鋳型の製造方法
DE19542752A1 (de) 1995-11-01 1997-05-07 Huettenes Albertus Bindemittelsystem auf Polyurethan-Basis für Formstoff-Mischungen zur Herstellung von Gießformen und Kernen
DE19846660A1 (de) * 1998-10-09 2000-04-13 Inst Oberflaechenmodifizierung Hochtemperaturbeständige polymerisierbare Metalloxidpartikel
DE19925115A1 (de) 1999-06-01 2000-12-07 Huettenes Albertus Bindemittelsystem für Formstoff-Mischungen zur Herstellung von Formen und Kernen
US6365646B1 (en) * 1999-12-08 2002-04-02 Borden Chemical, Inc. Method to improve humidity resistance of phenolic urethane foundry binders
JP4323223B2 (ja) * 2003-06-06 2009-09-02 旭有機材工業株式会社 鋳型用有機粘結剤及びこれを用いて得られる鋳物砂組成物並びに鋳型
JP5014601B2 (ja) * 2004-08-06 2012-08-29 花王株式会社 鋳型製造用フラン樹脂組成物
JP5125061B2 (ja) * 2006-03-14 2013-01-23 日立化成工業株式会社 シェルモールド用樹脂組成物及びレジンコーテッドサンド
JP2008183580A (ja) * 2007-01-29 2008-08-14 Kobe Rikagaku Kogyo Kk 鋳型用樹脂組成物、鋳型用粘結剤および鋳型の製造方法
DE102008024727A1 (de) * 2008-05-23 2009-11-26 Ashland-Südchemie-Kernfest GmbH Methansulfonsäurehaltige Katalysatoren für das Säurehärtungsverfahren
CN102049463A (zh) 2009-11-06 2011-05-11 贵州安吉航空精密铸造有限责任公司 一种树脂砂防燃剂及其使用方法
JP5670171B2 (ja) * 2009-12-25 2015-02-18 花王株式会社 自硬性鋳型造型用粘結剤組成物
JP5755911B2 (ja) * 2010-03-18 2015-07-29 花王株式会社 鋳型造型用粘結剤組成物
JP2011224639A (ja) * 2010-04-22 2011-11-10 Kao Corp 鋳型用組成物

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20180124901A (ko) * 2016-03-09 2018-11-21 휴테네스 알베르투스 케미쉐 베르케 게엠베하 폴리우레탄 콜드-박스 공정용 2-성분 바인더 시스템

Also Published As

Publication number Publication date
CA2863941A1 (en) 2013-08-15
MX2014009516A (es) 2014-09-08
PL2812374T3 (pl) 2017-04-28
BR112014019407B1 (pt) 2021-06-15
WO2013117256A1 (de) 2013-08-15
US20130225718A1 (en) 2013-08-29
EP2812374A1 (de) 2014-12-17
ZA201405799B (en) 2016-02-24
KR101819049B1 (ko) 2018-01-16
DE102012201971A1 (de) 2013-08-14
HUE032331T2 (en) 2017-09-28
CN104114614B (zh) 2017-03-15
DE202012013467U1 (de) 2017-01-30
TW201335279A (zh) 2013-09-01
EP2812374B1 (de) 2016-09-28
JP2015508023A (ja) 2015-03-16
JP6219313B2 (ja) 2017-10-25
US9238264B2 (en) 2016-01-19
TWI588208B (zh) 2017-06-21
MX354982B (es) 2018-03-28
EA026834B1 (ru) 2017-05-31
BR112014019407A2 (ko) 2017-06-20
EA201491497A1 (ru) 2014-11-28
ES2609659T3 (es) 2017-04-21
BR112014019407A8 (pt) 2017-07-11
CN104114614A (zh) 2014-10-22
CA2863941C (en) 2018-02-06

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR101819049B1 (ko) 콜드-박스 결합제 시스템 및 상기 결합제 시스템의 첨가제용 혼합물
US6465542B1 (en) Binder system for moulding mixtures for the production of moulds and cores
KR102401072B1 (ko) 폴리우레탄 콜드-박스 공정용 2-성분 바인더 시스템
KR20170054468A (ko) 폴리우레탄 콜드-박스 공정용 2-성분 바인더 시스템
US20080207795A1 (en) Binder Formulations Utilizing Furanic Components
US6509392B1 (en) Foundry binder and process
JP2013544191A (ja) 型およびコアを製造するための鋳造配合物用の、スルホン酸−含有結合剤
EP0295262A1 (en) BINDING SYSTEMS BASED ON PHENOLIC RESIN AND POLYISOCYANATE CONTAINING ORGANO-PHOSPHATE AND THEIR USE.
WO1991009908A1 (en) Polyurethane-forming foundry binders and their use
US6602931B2 (en) Polyurethane-forming binders
US4852629A (en) Cold-box process for forming foundry shapes which utilizes certain carboxylic acids as bench life extenders
US4760101A (en) Polyurethane-forming binder compositions containing certain carboxylic acids as bench life extenders
RU2717759C2 (ru) Трехкомпонентное связующее на основе полиуретана
US5132339A (en) Polyurethane-forming foundry binders containing a polyether polyol
JP7101692B2 (ja) 鋳型用ウレタン硬化型有機粘結剤並びにこれを用いて得られる鋳物砂組成物及び鋳型
WO2018181814A1 (ja) 鋳型用ウレタン硬化型有機粘結剤並びにこれを用いて得られる鋳物砂組成物及び鋳型
US6664310B2 (en) Hydrogenfluorides of aminosilanols and their use
JP2018167316A (ja) 鋳型用ウレタン硬化型有機粘結剤並びにこれを用いて得られる鋳物砂組成物及び鋳型

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant