KR20180029970A - 감소된 금속 몰드 반응을 위한 결합제 시스템 - Google Patents

감소된 금속 몰드 반응을 위한 결합제 시스템 Download PDF

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Abstract

샌드 캐스팅 공정에 사용된 내화성 재료용 결합제 시스템, 특히 콜드 박스(cold box) 또는 노 베이크(no bake) 공정에 사용된 2개-부분 폴리우레탄계 결합제 시스템은 별도의 제3 부분이 사용되는 경우 금속-몰드 반응을 거의 갖지 않는다. 제3 부분은 테트라에틸 오르토실리케이트("TEOS")와 같은 알킬 실리케이트, 트리메틸 오르토포르메이트(TMOF) 또는 트리에틸 오르토포르메이트(TEOF)와 같은 알킬 오르토포르메이트, 또는 이의 배합물(combination)이다.

Description

감소된 금속 몰드 반응을 위한 결합제 시스템
관련 출원의 교차-참조
본 출원은 2015년 5월 14일자로 출원된 미국 가출원 제62/161603호, 및 2015년 5월 15일자로 출원된 미국 가출원 제62/161923호의 정규출원이다. 각각의 출원에 대해 우선권의 청구가 이루어지며 각각의 출원은 본원에서 인용된 바와 같이 전체로서 참조로 포함된다.
기술 분야
본 발명은 콜드 박스(cold box) 또는 노 베이크(no bake) 공정에서 사용하기 위한 3개 부분 폴리우레탄-계 결합제 시스템에 관한 것이며, 여기서 제1 및 제2 부분은 통상적인 결합제 성분(binder component)을 포함하고 제3 부분은 테트라에틸 오르토실리케이트("TEOS")와 같은 알킬 실리케이트, 트리메틸 오르토포르메이트(TMOF) 또는 트리에틸 오르토포르메이트(TEOF)와 같은 알킬 오르토포르메이트 또는 이의 배합물(combination)을 포함한다. 결합제 시스템은 일부 금속의 캐스팅(casting)에서 관찰된 금속-몰드 반응의 양을 감소시킨다.
영국 버밍엄 대학의 존 캠벨(John Campbell) 교수는 신뢰할 수 있는 캐스팅을 제조하기 위한 일련의 규칙을 개발하였다. 그가 주목한 문제들 중 하나는 비-철 금속 캐스팅의 표면 근처에서 발생하는 결함을 포함한다. 이들 결함에 대해 제안된 설명은 반응성 알루미늄 표면에 의한 대기중 물의 감소로, 액체 금속 속에 용해된 수소가 생성된다는 것이다. 금속이 고화되면서, 금속 속의 수소의 가용성은 감소하여, 고체 금속 속의 수소의 버블(bubble)을 유발한다. 이는 조기 실패(premature failure)를 유발할 수 있다. 본 출원에서는, 이것이 하나의 부분이 형성되는 몰드과 금속의 계면에서 발생하는 반응이기 때문에, 이러한 효과를 "금속 몰드 반응(metal mold reaction)"으로 언급할 것이다.
스코글룬드(Skoglund)에게 허여된 US 6288139("Skoglund '139")에는, 부분 I 페놀 수지 성분 및 부분 II 폴리이소시아네이트 성분이 사용된 주조 결합제 시스템이 개시되어 있으며, 여기서 부분 II 성분은 부분 II 성분의 중량을 기준으로 하여, 0.1 내지 5 중량%의 오르토에스테르를 함유한다. 전형적으로, 이들 결합제 시스템은 부분 I 및 부분 II을 55/45 중량비로 사용한다. Skoglund '139 이전에 교시된 사용이 주조 결합제 및 주조 혼합물로 확장되지 않았지만, Skoglund '139는 유기 이소시아네이트를 안정화시키기 위한 오르토에스테르가 공지되어 있었음을 인지하고 있다. 부분 II 성분에서 사용되는 경우, 오르토에스테르는 주조 형상의 인장 강도를 개선시키는 것으로 관찰되었으며 부분 II 성분은 사용시 보다 낮은 혼탁도(turbidity)를 갖는 것으로 관찰되었다.
폴리올 및 폴리이소시아네이트 성분의 구체적인 세부사항은 당해 분야에 잘 문서화되어 있으므로, 이는 여기서 추가로 기술되지 않는다. 그러나, 성분들 중 적어도 하나와 함께 사용된 용매가 존재하며, 일반적으로, 용매는 성분들 둘 다와 함께 사용된다. 폴리올 및 폴리이소시아네이트 성분 둘 다는 액체 형태로 사용될 것이다. 액체 이소시아네이트는 희석되지 않은 형태로 사용될 수 있지만, 고체 또는 점성 폴리이소시아네이트는 유기 용매 속의 용액의 형태로 사용될 수 있다. 일부 예에서, 용매는 폴리이소시아네이트 용액의 80 중량% 이하를 구성할 수 있다. 제1 성분에 사용된 폴리올이 고체 또는 고 점성 액체인 경우, 적합한 용매는 적절한 적용 특성을 허용하기 위해 점도를 조절하는데 사용될 것이다.
본원에 특히 정의된 바와 같은 금속 몰드 반응에는 금속 붓기(metal pour)가 일어나는 경우 몰드으로부터 습기를 제거하는 것이 주로 제안되고 있는 진행중인 문제가 있다.
요약
선행 기술의 이들 단점은 금속 캐스팅 공정에서 금속-몰드 반응을 감소시키는 방법인, 본 발명에 의해 적어도 부분적으로 극복된다. 당해 방법은:
유기 결합제 시스템 및 내화성 몰드 재료를 제공하는 단계로, 상기 유기 결합제 시스템은 사용시까지 배합되지 않는 3개의 성분으로서 제공되고, 이들 중 제3 성분은 알킬 실리케이트 및 알킬 오르토포르메이트 중의 적어도 하나를 포함하는, 단계;
유기 결합제 시스템의 적어도 첫 번째 2개 성분들을 내화성 몰드 재료와 혼합하여 성형가능한 주조 혼합물(shapeable foundry mix)을 제공하는 단계;
성형가능한 주조 혼합물을 몰드 또는 코어로 형성시키는 단계; 및
형성된 상기 몰드 또는 코어를 경화시키는 단계를 갖는다.
방법들 중 일부에서, 유기 결합제 시스템의 모든 3개 성분들은 내화성 몰드 재료와 혼합하기 전에 배합된다.
본 발명의 개념을 포함하는 다른 방법에서, 유기 결합제 시스템의 제1 및 제2 성분만이 내화성 몰드 재료와 혼합되기 전에 배합된다. 이들 방법들 중 일부에서, 유기 결합제 시스템의 제3 성분은 형성된 몰드 또는 코어에 적용된다. 이들 후자의 방법들 중 일부에서, 제3 성분은 금속 캐스팅 공정 동안 용융된 금속에 노출될 몰드 또는 코어의 표면 위에만 제3 성분을 분무함으로써 적용된다.
일부 구현예에서, 제1 성분은 분자당 적어도 2개의 하이드록시 그룹을 갖는 페놀성 기본 수지(phenolic base resin)를 포함하는 폴리올 성분이며, 당해 폴리올 성분은 폴리이소시아네이트를 포함하지 않고; 제2 성분은 분자당 적어도 2개의 이소시아네이트 그룹을 갖는 폴리이소시아네이트 화합물을 포함하는 폴리이소시아네이트 성분이고, 당해 이소시아네이트 성분은 폴리올을 포함하지 않음으며; 이로써 상기 제1 및 제2 성분이 제3 성분의 존재 또는 부재하에 배합되고, 아민 촉매와 함께 경화되어, 페놀성 우레탄 중합체가 생성되도록 한다.
본 발명의 개념을 포함하는 많은 방법에서, 제3 성분 중 알킬 실리케이트는, 존재하는 경우, 테트라에틸 오르토실리케이트("TEOS")이다.
많은 상기 방법에서,
알킬 오르토포르메이트는, 존재하는 경우, 트리메틸 오르토포르메이트("TMOF")이다. 이들 방법들 중 일부에서, 알킬 오르토포르메이트는 존재하는 경우, 때때로 TEOS의 부재하에서도 트리에틸 오르토포르메이트("TEOF")를 또한 포함한다.
본 발명의 개념의 방법에서, 제3 성분은, 배합된 제1 및 제2 성분의 4 내지 6 중량%를 나타내는 양으로 존재한다.
바람직한 구현예의 상세한 설명
본 발명자들에 의해 수행된 다른 작업은, 높은 상대 습도의 존재하에서 유지된 주조 형상(foundry shape)에서 인장 강도를 제공하기 위해 주조 결합제 시스템에 제3 부분을 제공하는데 있어서 가치를 나타낸다. 이러한 작업에서, 부분 III(Part III) 성분을 제공하는 것은 각각의 부분들이 사용 시까지 별도로 유지되도록 한다.
이들 금속 몰드 반응에 대한 한가지 해결책은 3개 성분 시도를 사용하여 폴리우레탄 콜드 박스(PUCB) 결합제 시스템을 제공하는 결합제 조성물에서 명백하게 발견되어 왔다. 이러한 시스템에서, 부분 I(Part I) 성분은 폴리올 기본 수지(polyop base resin) 및 적합한 보완물(complement)의 세트를 포함하고 부분 II(Part II) 성분은 적합한 보완물의 세트가 동반되는 폴리이소시아네이트를 포함하며 부분 III 성분은 테트라에틸 오르토 실리케이트("TEOS")와 같은 알킬 실리케이트 및 알킬 오르토에스테르 중의 적어도 하나를 포함하며, 트리메틸 오르토포르메이트("TMOF") 및 트리에틸 오르토포르메이트("TEOF")는 개별적으로 또는 조합하여 사용될 수 있는 예시적인 화합물이다.
트리메톡시메탄으로 또한 언급되는 트리메틸 오르토포르메이트는 CAS 등록 번호 149-73-5에 의해 또한 확인된다. 구조적으로, 이는 탄소 원자에 부착된 3개의 메톡시 그룹을 갖는다. 탄소 원자의 제4 결합은 수소 원자에 대한 것이다. TMOF는 Sigma-Aldrich 및 다른 공급회사로부터 상업적으로 이용가능하다.
디에톡시메톡시에탄 및 1,1,1-트리에톡시메탄으로 또한 언급되는 트리에틸 오르토포르메이트는 CAS 등록 번호 122-51-0에 의해 또한 확인된다. 구조적으로, 이는 탄소 원자에 부착되는 3개의 에톡시 그룹을 갖는다. 탄소 원자의 제4 결합은 수소 원자에 대한 것이다. TEOF는 98% 순도로 Sigma-Aldrich 및 다른 공급회사로부터 상업적으로 이용가능하다.
테트라에톡시실란으로 또한 언급되는 테트라에틸 오르토 실리케이트는 CAS 등록 번호 78-10-4에 의해 확인된다. 구조적으로, 이는 오르토실리케이트 핵 내 산소 원자에 부착되는 4개의 에틸 그룹을 갖는다. TEOS는 99.999% 순도로 Sigma-Aldrich 및 다른 공급회사로부터 상업적으로 이용가능하다.
페놀 수지 및 폴리이소시아네이트는 본 발명의 개념이 조성물의 이들 부위에 내재되어 있는 것으로 여겨지지 않으므로, 콜드-박스 공정 또는 노-베이크 공정에서 사용되는 것으로 통상적으로 공지된 화합물로 이루어진 그룹으로부터 선택될 수 있다.
보다 특히 페놀 수지에 대해 언급하면, 이는 페놀과 알데하이드, 특히 화학식 RCHO(여기서, R은 수소이거나 탄소수 1 내지 8의 알킬 잔기임)의 알데하이드의 축합 생성물로부터 일반적으로 선택된다. 축합 반응(condensation reaction)은 액체 상(liquid phase) 속에서, 전형적으로 130℃ 이하의 온도에서 수행된다. 다수의 이러한 페놀 수지는 상업적으로 이용가능하며 쉽게 알려질 것이다.
바람직한 페놀 수지 성분은 벤질 에테르 유형의 페놀 수지를 포함할 수 있다. 개개의 경우에 특히 페놀이 들어있는, 혼합물 속에서 o-크레졸, p-노닐페놀 또는 p-3급-부틸페놀과 같은 알킬페놀을, 페놀 수지의 제조를 위해 사용하는 것이 편리할 수 있다. 임의로, 이들 수지는 하이드록시메틸렌 그룹을 메틸, 에틸, 프로필 및 부틸 그룹과 같은 알킬 그룹으로 캡핑(capping)함으로써 수득되는 알콕시화된 말단 그룹을 특징으로 할 수 있다.
중합체성 이소시아네이트로서, 다수의 상업적으로 이용가능한 중합체성 이소시아네이트가 당해 특정 시장용으로 지시되고 있지만, 디페닐메탄 디이소시아네이트(MDI)를 포함하는 폴리이소시아네이트 성분을 사용하는 것이 바람직할 수 있다. 콜드 박스 또는 폴리우레탄 노-베이크 공정을 위한 2개 성분 결합제 시스템의 이소시아네이트 성분(제2 성분)은 바람직하게는 2 내지 5개의 이소시아네이트 그룹을 갖는 지방족, 지환족 또는 방향족 폴리이소시아네이트를 일반적으로 포함하며; 이러한 폴리이소시아네이트의 혼합물이 또한 사용될 수 있다. 지방족 폴리이소시아네이트 중에서 특히 적합한 폴리이소시아네이트는 예를 들면, 헥사메틸렌 디이소시아네이트이고, 지환족 폴리이소시아네이트 중에서 특히 적합한 것은 예를 들면, 4,4'-디사이클로헥실메탄 디이소시아네이트이며 방향족 폴리이소시아네이트 중에서 특히 적합한 것은 예를 들면, 2,4'- 및 2,6'-톨루엔 디이소시아네이트, 디페닐메탄 디이소시아네이트 및 이들의 메틸 유도체이다. 적합한 폴리이소시아네이트의 추가의 예는 1,5-나프탈렌 디이소시아네이트, 트리페닐메탄 트리이소시아네이트, 크실렌 디이소시아네이트 및 이들의 메틸 유도체, 폴리메틸렌/폴리페닐 이소시아네이트(중합체성 MDI) 등이다. 모든 폴리이소시아네이트가 가교결합된 중합체 구조를 형성하면서 페놀 수지와 반응하지만, 방향족 폴리이소시아네이트가 실제로 바람직하다. 디페닐메탄 디이소시아네이트(MDI), 트리페닐메탄 트리이소시아네이트, 폴리메틸렌 폴리페닐 이소시아네이트(중합체성 MDI) 및 이의 혼합물이 특히 바람직하다.
폴리이소시아네이트는 페놀 수지의 경화를 수행하기에 충분한 농도로 사용된다. 일반적으로, 사용된 (희석되지 않은) 페놀 수지의 질량을 기준으로 하여, 10 내지 500 중량%, 바람직하게는 20 내지 300 중량%의 폴리이소시아네이트가 사용된다. 폴리이소시아네이트는 액체형으로 사용되고; 액체 폴리이소시아네이트는 희석되지 않은 형태로 사용될 수 있으며, 고체 또는 점성 폴리이소시아네이트는 유기 용매 속의 용액의 형태로 사용되고, 용매는 폴리이소시아네이트 용액의 80 중량% 이하를 차지하는 것이 가능하다.
수개의 용매가 부분 I 및 부분 II 성분에 사용될 수 있다. 하나는, 일반적으로 디카복실산의 메틸 에스테르인 이염기성 에스테르이다. Sigma-Aldrich가 이러한 유형의 이염기성 에스테르를 상표명 DBE 하에 판매하고 있으며, 이는 화학식 CH302C(CH2)nC02CH3(여기서, n은 2 내지 4의 정수임)를 갖는 것으로 여겨진다. 다른 용매는 케로센이며, 이는 150 내지 275℃의 범위의 비등점을 갖는 일반명이 석유 증류물 커트(petroleum distillate cut)인 것으로 이해되고 있다.
유용한 다른 용매들은 AROMATIC SOLVENT 100, AROMATIC SOLVENT 150, 및 AROMATIC SOLVENT 200으로서 상업적으로 시판되고 있으며, 이들은 또한 각각 SOLVESSO 100, SOLVESSO 150 및 SOLVESSO 200으로 공지되어 있다. 이들은 각각의 CAS 등록 번호인 64742-95-6, 64742-95-5 및 64742-94-5를 갖는다. SOLVESSO가 Exxon의 기한이 만료된 등록 상표명이지만, 용매들은 다른 공급원으로부터 기원하는 경우에도 이들 명칭으로 언급되고 있다.
성능 첨가제(performance additive)가 또한 제형의 각각의 부분에 포함된다. 부분 I 성분에서, 특히 바람직한 성능 첨가제는 불화수소산(이는 일반적으로 49% 수용액으로 사용되지만, 이는 상이한 희석액 속에 또는 상이한 희석제와 함께 사용될 수 있다)이다. 지방산을 기본으로 한 커플링제(coupling agent) 및 첨가제가 또한 사용될 수 있다. 부분 II 성분에서, 특히 바람직한 성능 첨가제는 개질된 지방 오일(modified fatty oil) 및 벤치 수명 연장제(bench life extender)를 포함할 수 있으며, 이는 포스포르옥시트리클로라이드 및 벤질 포스포르옥시 디클로라이드를 포함할 수 있다.
하나의 특수한 제형에서, 부분 I 성분은 중량을 기준으로 하여 다음의 성분으로 이루어질 수 있다:
성분 중량%
페놀성 기본 수지 40-65
방향족 용매 35-60
성능 첨가제 0.05-5.0
합계 100.00
상응하는 부분 II 성분은 중량 기준으로, 다음 성분으로 이루어질 수 있다:
성분 중량%
MDI 60-85
방향족 용매 10-20
케로센 1-10
성능 첨가제 0.1-5
합계 100.00
동일한 제형에서, 부분 III 성분은 TMOF 및 TEOF를 100/0 내지 0/100의 임의의 중량비로도 포함할 수 있다.
가스 다공성(gas porosity)을 생성하는 경향성을 스텝콘-코어화된 원통형 캐스팅(stepcone-cored cylindrical casting)을 사용하여 평가하였다. 당해 방법에서, 부분 I 및 부분 II 성분을 표준 샌드 혼합기를 사용하여 3분 동안 샌드와 혼합하였다. 부분 III 성분은 샌드 위에서 예비혼합할 수 있거나 이를 부분 I 및 부분 II 성분과 동시에 가할 수 있다. 성분들과 샌드를 혼합한 후에, 혼합된 샌드를 스텝콘 양식으로 핸드 래밍(hand ramming)하고, 표준 아민, 특히, 디메틸이소프로필아민(DMIPA, CAS 996-35-0)을 사용하여 4초 동안 가스처리하고, 공기로 20초 동안 퍼징(purging)하였다.
사용된 스텝콘 코어 및 시험 방법의 도해는 토르도프(Tordoff) 등의 문헌("Test Casting Evaluating of Chemical Binder Systems" by Tordoff et al., AFS Transactions, 80-74,pp 149-158)의 도 1 내지 도 4에 나타나 있다. 상기 공보의 도 5는 표면 다공성 결함을 나타내는 단면화된 스텝콘 캐스팅을 나타낸다.
토르도프 시험하에서, 용융된 알루미늄(700℃)을 몰드 조립체에 붓고, 고화되도록 한다. 스텝콘 캐스팅을 몰드로부터 제거하고 단면화하여 스텝콘 코어의 표면 근처에 표면 다공성의 양을 등급화한다. 다공성의 정도를 수치 등급으로 지정하여 나타낸다: 1=탁월, 2=우수, 3=양호, 4=불량, 5=매우 불량. 수치 등급은 다공성의 수 및 크기, 이들의 위치 및 상응하는 금속/샌드 비를 기준으로 지정한다. 1 또는 2의 등급은 일반적으로 표면 다공성 결함이 거의 없거나 전혀 없으며, 실제 주조 실시에서 탁월함을 내포한다. 4 이상의 등급은 심각한 표면하부(subsurface) 다공성 결함의 존재를 나타내며, 일부 작용(즉, 코팅을 적용하거나 통기를 개선시키는 것)이 실제 주조 실시에 있어서 허용되는 품질을 지닌 코팅을 제조하기 위해 요구됨을 나타낸다. 표면하부 다공성이 특히 심각한 일부 시험에서, 벗어난 규모(off-scale)의 가스 다공성을 나타내는, 5+의 등급이 제공될 수 있다.
부분 III 성분에 의해 제공된 표면하부 다공성에 있어서 긍정적인 효과를 입증하기 위하여, 스텝콘 캐스팅 시험을 상이한 샌드 혼합물로 제조된 스텝콘 코어를 사용하여 수행하였다. 각각의 경우에, 부분 I 및 부분 II은 ASK Chemicals로 부터 이용가능한 상업적으로 이용가능한 결합제 시스템이었고, 부분 I은 ISOCURE FOCUS 100이고 부분 II은 ISOCURE FOCUS 201이었으며, 이들의 중량비는 55/45이다. 이들 경우 모두에서, 결합제는 상업적으로 이용가능한 WEDRON 410 샌드에 대해 1 중량%의 배합된 부분 I 및 부분 II의 비율로 적용되었다.
실시예 A에서, 부분 III 성분은 없었으며, 즉, 이는 기준(baseline)인 경우였다.
실시예 B에서, 부분 III 성분은 결합제를 기준으로 하여 4 중량%로 존재하는, 전적으로 TEOS(테트라에틸 오르토실리케이트, CAS 78-10-4)이었다. 부분 III 성분은 결합제와 동시에 샌드에 가하였다.
실시예 C에서, 부분 III 성분은 결합제를 기준으로 하여, 4 중량%의, 전적으로 TEOF이었다. 부분 III 성분은 결합제와 동시에 가하였다.
실시예 D에서, 부분 III 성분은 결합제를 기준으로 하여, 6 중량%의, 전적으로 TEOF이었다. 그러나, 부분 III 성분을 샌드 혼합물에 가하는 대신에, 이를 이들이 제조된 직 후 스텝콘 코어의 외부 표면에 분무하였다.
이러한 시험이 완료되면, 실시예 A로부터의 단면화된 스텝콘 캐스팅을 평가하였고, 부분 III 성분이 없는 기준(baseline)에 대해 4.5("불량")의 등급이 지정되었다.
결합제(배합된 부분 I 및 부분 II)와 동시에 샌드에 가해진 부분 III 성분(TEOS 단독)을 갖는, 실시예 B로부터의 단면화된 스텝콘 캐스팅에 대한 평가는 3("개선됨") 등급으로 지정되었다.
결합제(배합된 부분 I 및 부분 II)와 동시에 샌드에 가해진 부분 III 성분으로서 TEOS가 TEOF로 치환된, 실시예 C로부터의 단면화된 스텝콘 캐스팅은, 2.5("우수") 등급으로 지정되었다.
보다 많은 양의 TEOF가 사용되었지만, 이것이 샌드 혼합물에 가하기보다는 형성된 스텝콘 코어의 표면에 분무된, 실시예 D 단면화된 스텝콘 캐스팅의 평가에서, 2.5("우수")의 등급이 또한 지정되었다.
본 실시예에 따르면, 별도의 부분 III 성분을 사용하는 것이, 특히 이것이 TEOS, TEOF 또는 가능하게는 TEOS 및 TEOF의 배합물인 경우, 부분 III 성분을 사용하지 않은 방법보다 개선된다는 것이 입증된다. 또한, TMOF가 TEOF를 대신할 수 있거나, 또는 TEOF와 함께 사용될 수 있음이 또한 예측된다. 이는 샌드 및 결합제 혼합물이 경화된 코어 또는 몰드로 형성된 후까지 부분 III 성분이 적용되지 않는 경우에도 그러하다.

Claims (10)

  1. 하기의 단계를 포함하는, 금속 캐스팅 공정에서 금속-몰드 반응을 감소시키는 방법:
    유기 결합제 시스템 및 내화성 몰드 재료를 제공하는 단계로, 상기 유기 결합제 시스템이 사용시까지 배합되지 않는 3개의 성분으로서 제공되고, 이 중 제3 성분이 알킬 실리케이트 및 알킬 오르토포르메이트 중의 적어도 하나를 포함하는, 단계;
    상기 유기 결합제 시스템의 적어도 제1 및 제2 성분을 내화성 몰드 재료와 혼합하여 성형가능한 주조 혼합물(shapeable foundry mix)을 제공하는 단계;
    상기 성형가능한 주조 혼합물을 몰드 또는 코어로 형성시키는 단계; 및
    형성된 상기 몰드 또는 코어를 경화시키는 단계.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 유기 결합제 시스템의 3개의 성분 모두가 내화성 몰드 재료와 혼합하기 전에 배합되는 방법.
  3. 청구항 1에 있어서,
    상기 유기 결합제 시스템의 제1 및 제2 성분만이 내화성 몰드 재료와 혼합하기 전에 배합되는 방법.
  4. 청구항 3에 있어서,
    상기 유기 결합제 시스템의 제3 성분이 상기 형성된 몰드 또는 코어에 적용되는 방법.
  5. 청구항 4에 있어서,
    금속 캐스팅 공정 동안 용융된 금속에 노출될 몰드 또는 코어의 표면 위에만 제3 성분이 분무됨으로써 상기 제3 성분이 적용되는 방법.
  6. 청구항 1 내지 청구항 5 중의 어느 한 항에 있어서,
    제1 성분은 분자당 적어도 2개의 하이드록시 그룹을 지닌 페놀성 기본 수지(phenolic base resin)를 포함하는 폴리올 성분이고, 당해 폴리올 성분은 폴리이소시아네이트를 포함하지 않으며;
    제2 성분은 분자당 적어도 2개의 이소시아네이트 그룹을 지닌 폴리이소시아네이트 화합물을 포함하는 폴리이소시아네이트 성분이며, 당해 이소시아네이트 성분은 폴리올을 포함하지 않으며;
    제1 및 제2 성분은 제3 성분의 존재 또는 부재하에서 배합되고, 아민 촉매와 함께 경화되어, 페놀성 우레탄 중합체가 생성되는, 방법.
  7. 청구항 1 내지 청구항 6 중의 어느 한 항에 있어서,
    상기 제3 성분의 알킬 실리케이트가, 존재하는 경우, 테트라에틸 오르토실리케이트("TEOS")인 방법.
  8. 청구항 7에 있어서,
    알킬 오르토포르메이트가, 존재하는 경우, 트리메틸 오르토포르메이트("TMOF")인 방법.
  9. 청구항 7에 있어서,
    알킬 오르토포르메이트가, 존재하는 경우, 트리에틸 오르토포르메이트("TEOF")인 방법.
  10. 청구항 1 내지 청구항 9 중의 어느 한 항에 있어서,
    상기 제3 성분이, 배합된 제1 및 제2 성분의 4 내지 6 중량%를 나타내는 양으로 존재하는 방법.
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