WO2006125612A1 - Verfahren zur trocknung von wasserschlichten - Google Patents

Verfahren zur trocknung von wasserschlichten Download PDF

Info

Publication number
WO2006125612A1
WO2006125612A1 PCT/EP2006/004909 EP2006004909W WO2006125612A1 WO 2006125612 A1 WO2006125612 A1 WO 2006125612A1 EP 2006004909 W EP2006004909 W EP 2006004909W WO 2006125612 A1 WO2006125612 A1 WO 2006125612A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
water
combustible liquid
coating composition
weight
based coating
Prior art date
Application number
PCT/EP2006/004909
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Reinhard Stötzel
Mirco Schaerer
Original Assignee
Ashland-Südchemie-Kernfest GmbH
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 Ashland-Südchemie-Kernfest GmbH filed Critical Ashland-Südchemie-Kernfest GmbH
Priority to MX2007014675A priority Critical patent/MX2007014675A/es
Priority to JP2008512756A priority patent/JP2009525872A/ja
Priority to EP06753814A priority patent/EP1888273A1/de
Priority to CA002610372A priority patent/CA2610372A1/en
Priority to BRPI0610305-7A priority patent/BRPI0610305A2/pt
Publication of WO2006125612A1 publication Critical patent/WO2006125612A1/de
Priority to NO20076407A priority patent/NO20076407L/no

Links

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22—CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22C—FOUNDRY MOULDING
    • B22C9/00—Moulds or cores; Moulding processes
    • B22C9/12—Treating moulds or cores, e.g. drying, hardening
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22—CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22C—FOUNDRY MOULDING
    • B22C3/00—Selection of compositions for coating the surfaces of moulds, cores, or patterns
    • 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
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22—CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22C—FOUNDRY MOULDING
    • B22C5/00—Machines or devices specially designed for dressing or handling the mould material so far as specially adapted for that purpose
    • B22C5/08—Machines or devices specially designed for dressing or handling the mould material so far as specially adapted for that purpose by sprinkling, cooling, or drying

Definitions

  • the present invention relates to a process for drying waterborne coating compositions (water sizing) without the use of drying aggregates.
  • the present invention relates to a process for drying water-based coating compositions, comprising applying a combustible liquid to a coated, optionally-matted, waterborne coating composition and completely burning off the combustible liquid.
  • Casting transforms molten bath materials into geometrically determined objects with specific workpiece properties.
  • Most products of the iron and steel industry as well as the materials of the non-ferrous metal industry go through casting processes for the first shaping.
  • a prerequisite for the production of castings is, among other things, the production of partly very complicated casting molds for receiving the melt.
  • the casting molds are subdivided into lost molds, which usually consist of a mineral, refractory, granular base material with a binder and often still further various additives, eg to achieve good casting surfaces, and are destroyed after each casting, and permanent molds, each with a large Number of castings can be made.
  • lost molds refractory, granular ground substance is predominantly washed, classified quartz sand, in certain cases also chromite, zircon and olivine sand are used.
  • moldings based on fireclay, magnesite, sillimanite, corundum and others are used.
  • the binders for the molding sands may be inorganic or organic in nature.
  • Lost molds are predominantly made from bentonite-bonded molded materials for smaller molds or resin-bonded molded materials for larger molds, which must be mechanically compacted to achieve sufficient stability.
  • cast iron, unalloyed and alloyed steels, as well as copper, aluminum, graphite, sintered metals and ceramic materials have proven successful as mold material for permanent molds.
  • the permanent molding processes include the mold, printing, spinning and Continuous casting.
  • a method for producing molds and cores of resin-bonded molding sand includes making a master mold from the foundry sand and applying a refractory inorganic ingredient-containing coating (mold coating), which is also called “sizing," at least to those Surfaces of the basic shape and / or the basic core which come into contact with the cast metal
  • mold coating which is also called "sizing”
  • the purpose of the coating compositions is to influence the molding surface, to improve the casting appearance, to metallurgically influence the casting and / or to avoid casting defects these coatings or sizing function to chemically isolate the mold from the molten metal during casting, thereby preventing any adhesion and allowing or facilitating subsequent separation of the mold and cast parts Mold and casting.
  • a metal mold is exposed during the successive casting processes such thermal stresses that it is prematurely destroyed.
  • the heat transfer can be used selectively to influence the cooling of the casting.
  • metal parts such as cast iron
  • the large-scale casting and the centrifugal casting process are used.
  • enormous metallostatic pressures prevail on the mold and core, which are exposed to the temperature load for a very long time. Therefore, especially in this process, the sizing assumes a very exposed protective function in order to avoid penetration of the metal into the molding sand (penetration), cracking of the cores (sheet ribs) or reaction with the foundry sand (mineralization).
  • the casting metal In centrifugal casting, the casting metal is filled into a rotating around its axis, tubular or annular mold in which it is formed under the action of centrifugal force, for example, to cans, rings and pipes. It is imperative that the casting be fully solidified before demolding so that a fairly long contact time between mold and casting is required.
  • the mold In this case, the mold is coated with an insulating size in the form of a single-layer or multi-layer coating.
  • the commonly used sizings contain as basic materials such as clays, quartz, kieselguhr, cristobalite, tridymite, aluminum silicate, zirconium silicate, mica, chamotte and also coke and graphite. These bases are the purportive portion of the sizings which cover the mold surface and close the pores against the penetration of the cast metal.
  • the carrier liquid component (solvent component) of coating compositions or sizes usually comprises water or one or more volatile, preferably aliphatic alcohols or mixtures of alcohol (s) and water and optionally as further component one or more organic, volatile solvents which differ from the alcohols. Finishes whose carrier fluid consists mainly of water are commonly referred to as “water finishes.” Finishes whose carrier liquid consists mainly of alcohol or mixtures of alcohols are called “alcohol sizing.” Alcohol sizing often contains isopropanol as a carrier liquid for the coating components.
  • Alcohol sizing often use isopropanol as a carrier liquid for Due to its low flash point of + 12 ° C, isopropanol is classified as a highly flammable liquid and compelling regulations governing its use are present in many countries.Isopropanol shows a tendency to burn violently and with high flame, so that if an alcohol sizing is applied to a mold or core and ignited, the flames spread rapidly over the surface of the mold or core from the point of ignition Alcohols of a Wegschlichte very difficult to control.
  • alcohol sizing causes higher production costs than water sizing.
  • the necessary burning is thus a very costly factor in all casting methods known today. Costs are accounted for by the significant energy consumption, and the investment and investment costs that are necessary and high-cost must be taken into account, and the burning-off must be carried out with great care, thus increasing labor costs. Since it is very difficult to control alcohol burn-off, small defects caused, for example, by too rapid burning of the alcohol sizing or rapid cooling of the flamed sizing, can increase the small initial cracks and micro-cracks during flaming to such an extent that at the end an unusable Form is present. This will increase scrap, which in turn increases production costs.
  • An object of the present invention is to replace alcohol sizing, which are used in particular for average shape and core sizes, by water-sizing, and thus to reduce the amount of VOC to be removed. Another object of the present invention is to provide a water sizing drying process which does not require drying equipment.
  • One aspect of the present invention relates to a process for drying waterborne coating compositions comprising
  • the waterborne coating composition is applied to at least a portion of the surface of an uncoated casting mold.
  • the waterborne coating composition is applied to at least a portion of the surface of the primer layer previously applied to at least a portion of the surface of an uncoated casting mold. It is also possible to use casting molds in which a priming layer is applied only on certain surface parts. Another embodiment of the present invention relates to the use of such molds wherein the waterborne coating composition is applied to at least a portion of the uncoated surface of the mold as well as to at least a portion of the surface of the primer layer.
  • the main component of the carrier liquid of the water-based coating used in the present invention is water.
  • the water-based coating composition comprises as particulate matter particulate refractory materials commonly used in foundry technology for the preparation of sizings and commonly used binders.
  • the water-based coating composition comprises 20-79.9% by weight of water, 79.9-20% by weight of particle-like, refractory materials, 0.1-5% by weight of binder and 0-18% by weight of further additives such as other particulate materials, wetting agents, defoamers, dyes and pigments, biocides and dispersants, based on all components of the water-based coating composition.
  • flammable liquids When flammable liquids are used in the present invention typically flammable liquids with a flash point of -60 ° C to 100 ° C, preferably from -20 0 C to 60 0 C.
  • the combustible liquids are selected from commonly used combustible solvents, preferably from combustible, preferably aliphatic, alcohols, aliphatic, cycloaliphatic and aromatic hydrocarbons, esters of aliphatic carboxylic acids, ethers, ketones and mixtures thereof.
  • the combustible liquid is preferably applied to the mold by spraying, in a preferred embodiment, the combustible liquid is ignited immediately after application and completely burned. In a further embodiment, additional combustible liquid is additionally sprayed on during the burning off.
  • the waterborne coating composition may be applied in multiple layers.
  • the individual applied layers can be individually dried by applying and completely burning off a combustible liquid according to the present invention before applying a next layer of water-based coating material.
  • a plurality of mutually differing waterborne coating compositions may be applied to an uncoated or primed coating surface of a casting mold.
  • the individual applied layers of the water-based coating compositions can be separated from one another with the same or differing flammable liquids according to the process according to the invention before the application of a further layer be dried.
  • the layers of the water-based finishes can also be applied without drying each individual layer, with the finishing composite then being dried by application and subsequent burning off of a combustible liquid.
  • the dried layer of the coating composition or layers of the coating compositions obtained after complete combustion of the combustible liquid preferably has a residual moisture content of less than 8%, preferably less than 6%, more preferably less than 5%, even more preferably less than 2%, most preferably less than 1%, determined according to CM by Riedel de Häen, Seelze.
  • the water-based coating compositions which can be used in the present invention include, as main components, a solid component and a carrier liquid component.
  • the main constituent of the solid component is formed by particulate refractory materials, the main constituent of the carrier liquid component being water.
  • the solid component of the water-based coating composition comprises, as a main component, particulate refractory materials selected from the refractories commonly used for water-based finishes.
  • particulate refractory materials which can be used in waterborne coating compositions in the present invention include diatomite, kaolins, calcined kaolins, kaolinite, metakaolinite, pyrophyllite, mica, zirconia, zirconium silicate (zircon, zircon, zircon, zircon, alumina), chamotte , Iron oxides, kyanite, bauxite, olivine, quartzes, talc, graphites and carbon blacks, as well as clays and minerals containing them.
  • zirconium silicate zirconium flour
  • bauxite bauxite
  • MetakaoHnit pyrophyllite
  • graphite hectorite
  • bentonite attapulgite
  • the water-based coating composition usually comprises 20-79.9 wt.%, Preferably 30-75 wt.%, More preferably 40-70 wt.%, Even more preferably 50-70 wt.%, And most preferably 60-70 wt. % of the particulate refractory materials.
  • the coating compositions used in the present invention may further optionally further contain other particulate materials such as commonly used two-layer silicates and three-layer silicates such as attapulgite, serpentine, smectites such as saponite, montmorillonite, beidellite and nontronite, Vermiculite, illite and mica, in smaller amounts, for example, 0.5-4.0 wt.%, Preferably 1.0-2.0 wt.% Contain.
  • particulate materials such as commonly used two-layer silicates and three-layer silicates such as attapulgite, serpentine, smectites such as saponite, montmorillonite, beidellite and nontronite, Vermiculite, illite and mica, in smaller amounts, for example, 0.5-4.0 wt.%, Preferably 1.0-2.0 wt.% Contain.
  • Useful coating compositions may further optionally comprise one or more further components, such as e.g. Binders, wetting agents, defoamers, pigments, dyes, biocides and dispersants.
  • Binders such as e.g. Binders, wetting agents, defoamers, pigments, dyes, biocides and dispersants.
  • a binder is to allow binding of the ingredients of the sizing composition after drying the sizing applied to a casting mold.
  • the binder cures irreversibly and thus provides an abrasion resistant coating on the mold.
  • the abrasion resistance is of great importance for the finished coating, since the coating can be damaged in the absence of abrasion resistance.
  • the binder should not be softened by atmospheric moisture.
  • curing of the binder is carried out in a manner known per se. For example, in acrylate systems, curing can be accomplished using free radical generators that form, for example, under the irradiation of UV light.
  • all binders which are conventionally used in aqueous systems can be used.
  • the binder consists of a dispersion of an alkyd resin which is soluble in water.
  • alkyd resins are unmodified water-dispersible alkyd resins based on a natural oil or its fatty acids with polyalcohols, as described, for example, in US Pat. No.
  • binders are polyvinyl alcohols and polyvinyl acetate copolymers. The binders are preferably used in an amount of 0.1-5% by weight, more preferably 0.5-2% by weight, based on all components of the water-based coating.
  • Wetting agents which may be used are preferably anionic and non-anionic surfactants of medium and high polarity (HSB value of 7 and higher) known to the person skilled in the art.
  • An example of a wetting agent that can be used in the present invention is disodium dioctylsulfosuccinate.
  • the wetting agents are preferably used in an amount of 0.01-1% by weight, more preferably 0.05-0.3% by weight, based on all the components of the water-based coating composition.
  • Defoamers or antifoam agents are used to prevent foaming during preparation of the coating composition and application of same. Foaming on application of the sizing composition can result in uneven layer thickness and holes in the coating.
  • defoamers for example, silicone or mineral oil can be used.
  • defoamers are used in an amount of 0.01-1 wt%, more preferably 0.05-0.3 wt%.
  • pigments and dyes may optionally be used. These are optionally added to provide a different contrast, e.g. between different layers, or to achieve a greater separation effect of the sizing of the casting.
  • pigments are red and yellow iron oxide and graphite.
  • dyes are commercially available dyes such as the Luconyl color series from BASF. The dyes and pigments are usually used in an amount of 0.01-10% by weight, preferably 0.1-5% by weight.
  • Coating compositions whose carrier liquid mainly consists of water, so-called water sizing, are usually added biocides in order to prevent bacterial attack and thus to avoid a negative impact on the rheology and the binding force of the binding agents.
  • biocides to be used are formaldehyde, 2-methyl-4-isothiazolin-3-one (MIT), 5-chloro-2-methyl-4-isotbiazolin-3-one (CIT) and 1,2-benzisothiazolin-3-one on (BIT).
  • MIT, BIT or a mixture thereof are used.
  • the biocides are usually used in an amount of 0.01-0.5 wt% or 10-1000 ppm, preferably 50-500 ppm.
  • dispersants can be added to the water-based coating.
  • the dispersants are preferably used in an amount of 0.01-1.5 wt%, more preferably 0.02-0.5 wt%.
  • examples of dispersants which can be used are hexasodium tetrapolyphosphate or sodium polyacrylate.
  • the proportion of water is preferably at least 80% by weight, more preferably at least 90% by weight, even more preferably at least 95% by weight and most preferably at least 97% by weight, based on all constituents of the carrier liquid component.
  • the carrier liquid consists only of water.
  • the coating composition contains 20-79.9 weight percent, more preferably 25-70 weight percent, even more preferably 30-50 weight percent, and most preferably 30-40 weight percent water, based on all ingredients the water-based coating.
  • the carrier liquid component of the coating composition may further optionally contain as further component one or more organic volatile solvents, such as volatile, preferably aliphatic, aliphatic, cycloaliphatic or aromatic hydrocarbons, esters, ethers and ketones, which are commonly used as solvents, for example the solution of dispersants, binders, Netzmittehi, defoamers, dyes and biocides easier.
  • organic volatile solvents such as volatile, preferably aliphatic, aliphatic, cycloaliphatic or aromatic hydrocarbons, esters, ethers and ketones, which are commonly used as solvents, for example the solution of dispersants, binders, Netzmittehi, defoamers, dyes and biocides easier.
  • Ethanol, isopropanol, methoxypropanol, ethylene glycol, and aliphatic, isoaliphatic, cycloaliphatic and aromatic hydrocarbons are preferably used here.
  • the carrier liquid component contains less than 20% by weight, preferably less than 10% by weight, more preferably less than 5% by weight, and most preferably less than 3% by weight of organic volatile solvents.
  • the water-based coating composition preferably contains less than 5 wt%, more preferably less than 3 wt%, even more preferably less than 2 wt%, and most preferably less than 1 wt% or no organic solvents, based on all components of the water-based coating.
  • a water-based coating composition contains, in addition to the particulate refractory materials, the following further components: 0.02-0.5% by weight of dispersant,
  • binder 0.5-3.0% by weight of binder
  • coating compositions based on water can be used, as described in the German patent application with the file reference 10 2004 060 649.8.
  • An example of a preferred highly filled water-sizing comprises the following components:
  • Zirconium silicate (particle size ⁇ 90 ⁇ m) 40.0-60.0% by weight
  • Attapulgite 0.0-2.0% by weight preferably 0.2-2.0% by weight
  • Hectorite 0.0-1.0% by weight (preferably 0.1-1.0% by weight)
  • Bentonite 0.0-2.0% by weight preferably 0.2-2.0% by weight
  • Dispersant 0.02-0.1% by weight
  • the water-based compounds are prepared by conventional methods.
  • a water sizing is prepared by a major part of the total amount of the carrier liquid component, preferably the total amount of water, presented here and clay minerals, such as bentonite and hectorite, by using a high-shear stirrer (eg 400-2000 U / min) are digested.
  • the refractory components are stirred individually or as a mixture and pigments and dyes until a homogeneous mixture is formed.
  • the Order of addition here plays no role or only a minor role, which can then be easily determined by a person skilled in the art.
  • wetting agents, anti-foaming agents, biocides and binders are stirred in.
  • the appropriate amount of the carrier liquid component (water) necessary to adjust the required viscosity and density characteristics of the size must be added.
  • water-based coatings used to coat molds and cores in foundry technology have a viscosity of 12-25 seconds, more preferably 14-16 seconds (determined according to DIN 53211, 4 mm Auslaufbecher, Ford Cup)
  • Preferred densities of a ready-water coating are in the range of 20-7O 0 Be, more preferably from 30- 50 0 Be (Baume-determined by the buoyancy method; DIN 12791).
  • the combustible liquid which can be used for drying of the coating composition, water-based has a flash point of -60 0 C to 100 0 C, preferably from -20 0 C to 60 0 C, more preferably from 10 0 C to 55 ° C and most preferably from 10 0 C to 40 0 C.
  • the flashpoint is the lowest temperature, corrected to a barometric pressure of 101.3 kPa (760 Torr) at which, with the use of a pilot flame under the prescribed test conditions, the vapors of the sample are ignited.
  • the flash point of flammable liquids is determined in the "closed crucible" according to Pensky-Martens, DIN EN 22 719 (1993), ISO 2719 (1988) For petroleum products with a flash point of + 5-65 ° C also the device according to Abel -Pensky, DIN 51 755 (1974), be used.
  • the flash points of the most common solvents are conventional literature sources removed (see, eg, Ullmann's Encyclopedia of Industrial Chemistry, 4th ed. (1978), Vol. 16, pp. 305-307).
  • Examples of combustible liquids which can be used in the present invention are flammable alcohols, hydrocarbons, esters, ethers and ketones, which are also commonly used as solvents.
  • flammable liquid combustible aliphatic alcohols having preferably 1 to 10 carbon atoms and C 1 -C 4 alkyl derivatives thereof may be used.
  • Preferred examples of alcohols which can be used are methanol, ethanol, n-propanol, isopropanol, n-butanol, isobutanol, sec-butanol, tert-butanol, amyl alcohols, pentanols and hexanols, and mixtures thereof.
  • Particularly preferred are methanol, ethanol, n-propanol, isopropanol and mixtures of these alcohols.
  • Alcohols are preferably used in an amount of 0-100% by weight, preferably 20-100% by weight, more preferably 60-90% by weight, based on all constituents of the combustible liquid.
  • flammable hydrocarbon solvents may be used as the flammable liquid.
  • flammable aliphatic, cycloaliphatic and aromatic hydrocarbons having 5-12 carbon atoms are used.
  • useful hydrocarbons are various specialty gases with a flash point of -60 ° C to -5 ° C, pentane, hexane and various types of gasolines.
  • Suitable gasolines are, for example, petroleum ether [DIN 51 630 (11/1986)], petroleum benzine [DIN 51 631 (01/1988)] of type 1, type 2 or type 3 and white spirit [DIN 51 632 (01/1988)] of the boiling ranges Type 1, Type 2, Type 3, Type 4 or Type 5.
  • cycloaliphatic hydrocarbons are cyclohexane and methylcyclohexane.
  • the hydrocarbons are used in the form of hydrocarbon mixtures.
  • the hydrocarbons may also be used in admixture with alcohols, esters, ethers and ketones.
  • the proportion of hydrocarbons in the combustible liquid is 0-100%, preferably 10-40 wt.%.
  • flammable esters may be used as the flammable liquid.
  • Flammable C 1 -C 4 -EStCr aliphatic C 2 -Cio-carboxylic acids are preferably used.
  • useful esters are methyl, ethyl, propyl, isopropyl and butyl esters of acetic, propionic, butyric and isobutyric acid and mixtures thereof.
  • the esters of aliphatic carboxylic acids are preferably used in a proportion of 10-20 wt.%, Based on all components of the combustible liquid. Also, mixtures of these esters with alcohols, hydrocarbons, ethers and ketones as described herein are useful.
  • ethers and glycol ethers may be used as the combustible liquid.
  • Useful ethers are, for example, diethyl, diisopropyl and dibutyl ethers, methyl tert-butyl ether, tetrahydrofuran and dioxane.
  • Useful glycol ethers are mono- and di-alkyl ethers of a polyhydric alcohol such as the methyl, ethyl, propyl, isopropyl and butyl ethers of glycol and diglycol, preferably the monoalkyl ethers of a polyhydric alcohol such as ethylene glycol monoethyl ether, diethylene glycol monoethyl ether, triethylene glycol monoethyl ether, ethylene glycol monomethyl ether and ethylene glycol monobutyl ether ,
  • the ethers can be used as ether mixtures and mixtures of ethers with the abovementioned alcohols, hydrocarbons and esters.
  • ketones which are usually used as a solvent can be used as the combustible liquid.
  • Preferred ketones are acetone, methyl ethyl ketone, methyl propyl ketone, methyl isopropyl ketone, methyl butyl ketone, methyl isobutyl ketone, diethyl ketone,
  • Ethyl butyl ketone, diisopropyl ketone, diisobutyl ketone, cyclohexanone, methylcyclohexanone and acetylacetone can be used as ketone mixtures or as a mixture with the abovementioned alcohols, hydrocarbons, esters and ethers.
  • the ketones are used in the flammable liquid in an amount of 0-100 wt.%, Preferably 10-40 wt.%.
  • the combustible liquid consists of a mixture of at least one aliphatic C 2 -C 3 -AlkOhOl and at least one aliphatic or cycloaliphatic C 5 -C 12 hydrocarbon or hydrocarbon mixture.
  • the alcohol is selected from ethanol, propanol and isopropanol.
  • the Cs-C ⁇ -hydrocarbon is preferably used in the form of a hydrocarbon mixture, which is preferably selected from petroleum ether, light, middle and white spirits.
  • a preferred mixture of a combustible liquid preferably consists of 20-90% by weight of at least one alcohol, preferably a C 2 -C 3 alcohol, 10-40% by weight of at least one hydrocarbon, preferably an aliphatic or cycloaliphatic Cs-C ⁇ hydrocarbon or a mixture of mainly Cs-Cn hydrocarbons, and / or 10-40 wt.% Of at least one carboxylic acid ester, preferably a C 1 -C 4 alkyl esters of aliphatic C 2 -C 1 o-carboxylic acids, based on all components of the combustible liquid ,
  • the water-based finishes can be used to coat molds.
  • the term "mold” includes all types of bodies necessary to make a casting, such as cores, molds and molds.
  • the use of the water sizing also includes partial coating of molds. Preferably, the surfaces of a mold are coated, which come into contact with the casting metal.
  • the water-based sizings are suitable for all conceivable applications in which coating of casting molds with sizing is desired.
  • sand cores may be mentioned which are PUR cold box, water glass CO 2 , MF resole, resole CO 2 , furan resin, phenolic or water glass / ester bonded.
  • Other examples of preferred casting molds that can be coated with water-based coatings are described, for example, in “Forming and Forming Methods,” Eckart Flemming and Werner Tuch, Wiley VCH, 1993, ISBN 3-527-30920-9.
  • a method for coating a casting mold with a water-based coating comprises, for example, the steps:
  • the size in several passes i. Layers, wherein the applied sizing layer is usually partially or completely dried before applying the next sizing layer. As a rule, 2-5 layers are applied.
  • the sizing composition is usually applied only once, whereby a priming layer can be applied beforehand at critical points. Light (casting up to 2 tons) and medium casting (up to 2-1 tons) are generally not primed.
  • the application of a basecoat, if desired, to the uncoated casting mold may be accomplished by any conventional method of application in the art.
  • the basecoats may contain as base materials, for example, clays, talc, quartz, mica, zirconium silicate, alumina, aluminum silicate, bauxite, andalusites, chamotte and graphite. These base materials are the purportive part of the basecoat. They cover the mold surface, close the sand pores against the penetration of the casting metal and serve u.a. also as a thermal insulation against the mold. Commonly used application methods are dipping, flooding, spraying and brushing.
  • the basecoat has a dry film thickness of at least 0.1 mm, preferably at least 0.2 mm, more preferably at least 0.45 mm, and most preferably in the range from 0.3 mm to 1.5 mm. Both water-based and alcohol-based sizing may be used as the basecoat, with water-based sizing being preferred.
  • the application of a water-based finish to produce a top coat may be accomplished by any conventional application method.
  • Examples of preferred application methods are dipping, flooding, spraying and brushing.
  • conventional Application methods are described, for example, in "Forming Materials and Forming Methods", Eckart Fnellrning and Werner Tilch, Wiley VCH, 1993, ISBN 3-527-30920-9.
  • the casting mold optionally containing a base coat is immersed in a container of ready-to-use water-based wash for about 2 seconds to 2 minutes. After a sufficient expiration time, the coated casting mold is subjected to drying.
  • spraying as the application method commercial pressure sprayers are used.
  • the water-based size is filled in a dilute state in a pressure vessel.
  • the sizing can be pressed into a spray gun via the overpressure to be set, where it is sprayed with the aid of separately adjustable atomizing air.
  • the application of the water-based sizing can take place in one or more layers. When applying several layers, each individual layer can be completely or partially dried after application.
  • the wet layer thickness of the water-based sizing to produce a topcoat is applied as a function of the desired dry film thickness of the topcoat.
  • the dry layer thickness of the topcoat is at least 0.1 mm, preferably at least 0.2 mm, more preferably at least 0.3 mm, even more preferably at least 0.45 mm, more preferably at least 0.55 mm, and most preferably within a range from 0.3 mm to 1, 5 mm.
  • the dry layer thickness in this case is the layer thickness of the dried water wash, which was obtained by drying the size and, if appropriate, subsequent curing.
  • the dry layer thickness of the base coat and the top coat is determined, for example, by measurement with the wet film thickness comb.
  • the comb can determine the layer thickness by scraping the sizing off at the end marks of the comb until the substrate is revealed. On the markings of the teeth you can then read off the layer thickness.
  • the applied water-based coating can optionally be partially or completely abschmattet, depending on the elapsed time, a part of the carrier liquid of the coating composition passes into the ground (infiltrated).
  • a "matted" layer is a non-flowable layer in which the proportion of the Carrier liquid is so greatly reduced that the surface no longer has gloss.
  • the drying of the applied water-based sizing is accomplished by applying a combustible liquid as described above and completely burning off the applied combustible liquid.
  • the combustible liquid is here preferably applied in an amount of 10-5000 g / m 2, more preferably 20-2000 g / m 2, even more preferably 50 1000 g / m 2 and most preferably 80-500 g / m 2 ,
  • the application of the flammable liquid can be done by flooding, dipping or spraying. Particularly preferred is the spraying of the combustible liquid.
  • the combustible liquid can be applied by means of a commercially available hand sprayer (eg Gloria garden sprayer for spraying pesticides).
  • the spray angle with the adjustable nozzle is preferably set to about 30 ° and the material pressure to about 2 bar (200 kPa).
  • Another means for applying are commercially available spray guns (eg Sicmo spray gun), wherein the application is carried out for example with a 0.7 mm nozzle, a material pressure of 2 bar (200 kPa) and a spray pressure of 0.5 bar (50 kPa).
  • a metallic pressure vessel should be used to prevent the organic liquids from becoming electrostatically charged and from being ignited prematurely due to discharge and the associated sparking.
  • the combustible liquid is preferably ignited with a burning flame (eg lighter or gas flame).
  • the flammable liquid is used as a heating source for burning off the carrier liquid (water) of the water wash. Complete burning is required to fully utilize the heat. If the heat development is large and the edge burning (burning of the resin binder in the sand), the coated amount can be reduced, or the proportion of hydrocarbons and esters reduces be.
  • Increasing the content of high boiling components in the combustible liquid prolongs the burning time and reduces the firing temperature, while increasing the level of low boiling components shortens the firing time but increases the firing temperature. Soot formation, which is undesirable for occupational safety reasons, can be achieved optionally suppress by reducing the hydrocarbon content. Infiltration of the liquid into the water sizing prior to burning is undesirable.
  • the amount of heat energy provided by the amount and composition of the combustible liquid is sufficient to remove the water from the applied sizing.
  • temperatures between 100 and 180 ° C are desirable.
  • the drying process by burning can be supported by a slight air flow. Additional use of high oxygen content gases is possible to improve or control burning.
  • the dried layer of coating composition obtained after burning off the combustible liquid has a residual moisture content of less than 8% (which may be sufficient for gray cast iron), preferably less than 6%, more preferably less than 5%, even more preferably less than 2%, most preferably less than 1%.
  • the residual moisture should be less than 1-2%.
  • the residual moisture can be determined according to the carbide method (CM) by Riedel de Häen, Seelze. The carbide method is based on the principle that dry carbide reacts with water to form acetylene gas:
  • Moisture determination can be carried out by a known method in the laboratory or with a CM meter directly in place. If the desired residual moisture of the applied water-based size is not reached after the first burn-off operation, then the above-mentioned drying process may be repeated several times by spraying a combustible liquid and burning it off, until the desired residual moisture is obtained. In a preferred embodiment, additional combustible liquid may additionally be sprayed onto the burning mold surface during the burning process. In a further embodiment of the invention, different parts of a mold may be treated with different amounts and / or different compositions of a combustible liquid. In the case of multiple application, it may be possible to change the amount and composition of the combustible liquid to be applied.
  • the steps of applying a water sizing and drying the water sizing by applying and burning off a combustible liquid may be repeated if desired.
  • the water-based coating compositions used, the combustible liquids used or both may differ from the water-based coating composition or the flammable liquid used for the first time.
  • a post-drying using an air flow, a hot air blower, a gas flame or an infrared radiator can be done.
  • the dried sizing may optionally be further cured. All known curing methods can be used. Added hardeners can be activated by heat or electromagnetic radiation. Depending on the temperature generated upon burning of the combustible liquid, drying and curing of the sizing may be carried out in one step or in separate steps. Also conceivable would be radical and ionic curing processes.
  • Molds comprising a topcoat made according to the method of the present invention are used, inter alia, for the manufacture of pipes, cylinder liners, engine and engine components, machine beds, turbines, and general machine components.
  • wetting agent usual wetting agent of the company Henkel AG, D 40589 Dusseldorf
  • the biocides, starch and thickener were added to the total amount of water submitted.
  • Zirconium silicate (particle size ⁇ 45 ⁇ m) and graphite were added to the resulting mixture.
  • the flow time of the water-sizing thus obtained was set at 12.6 seconds. determined according to DIN 53211, outlet cup 4mm, Ford Cup.
  • the molds were flooded in a metal flood basin. After draining the water-sizing, the average wet-film thickness was about 125 ⁇ m as measured by wet-film thickness crest.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Application Of Or Painting With Fluid Materials (AREA)
  • Mold Materials And Core Materials (AREA)
  • Paints Or Removers (AREA)

Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Trocknung von Beschichtungsmassen auf Wasserbasis, umfassend a) Bereitstellen einer Beschichtungsmasse auf Wasserbasis, b) Aufbringen der Beschichtungsmasse auf Wasserbasis auf mindestens einen Teil der Oberfläche einer Gießform, c) gegebenenfalls teilweises oder vollständiges Abmatten der aufgebrachten Beschichtungsmasse auf Wasserbasis, wobei in Abhängigkeit der verstrichenen Zeit ein Teil der Trägerflüssigkeit der Beschichtungsmasse in den Untergrund übergeht, d) Aufbringen einer brennbaren Flüssigkeit auf die gegebenenfalls abgemattete Schicht der Beschichtungsmasse auf Wasserbasis, und e) vollständiges Abbrennen der brennbaren Flüssigkeit.

Description

Verfahren zur Trocknung von Wasserschlichten
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Trocknung von Beschichtungsmassen auf Wasserbasis (Wasserschlichten) ohne die Verwendung von Trockenaggregaten. Insbesondere betrifft die vorliegende Erfindung ein Verfahren zur Trocknung von Beschichtungsmassen auf Wasserbasis, umfassend das Aufbringen einer brennbaren Flüssigkeit auf eine aufgetragene, gegebenenfalls abgemattete Schicht einer Beschichtungsmasse auf Wasserbasis und das vollständige Abbrennen der brennbaren Flüssigkeit.
Durch Gießen werden Schmelzflüssigwerkstoffe in geometrisch bestimmte Gegenstände mit bestimmten Werkstückeigenschaften überführt. Die meisten Erzeugnisse der Eisen- und Stahlindustrie sowie die Werkstoffe der Nichteisenmetallindustrie durchlaufen Gießprozesse zur ersten Formgebung. Voraussetzung für die Herstellung von Gussstücken ist unter anderem die Anfertigung von zum Teil sehr komplizierten Gießformen zur Aufnahme der Schmelze. Die Gießformen werden unterteilt in verlorene Formen, die meist aus einem mineralischen, feuerfesten, körnigen Grundstoff mit einem Bindemittel sowie oft noch verschiedenen weiteren Zusätzen, z.B. zur Erzielung guter Gussoberflächen, bestehen und nach jedem Guss zerstört werden, und Dauerformen, mit denen jeweils eine große Anzahl von Gussteilen hergestellt werden kann. Für verlorene Formen wird als feuerfeste, körnige Grundsubstanz überwiegend gewaschener, klassierter Quarzsand, in bestimmten Fällen werden auch Chromit-, Zirkon- und Olivinsand verwendet. Daneben werden noch Formstoffe auf Schamott- sowie Magnesit-, Sillimanit-, Korundbasis u.a. benutzt. Die Bindemittel für die Formsande können anorganischer oder organischer Natur sein. Verlorene Formen werden überwiegend aus Bentonit-gebundenen Formstoffen für kleinere Formen oder Kunstharz-gebundenen Formstoffen für größere Formen hergestellt, die zur Erzielung einer ausreichenden Standfestigkeit mechanisch verdichtet werden müssen. Als Formwerkstoff für Dauerformen haben sich je nach Anwendungsbereich besonders Gusseisen sowie unlegierte und legierte Stähle, aber auch Kupfer, Aluminium, Graphit, Sintermetalle und keramische Materialien bewährt. Zu den Dauerformverfahren zählen das Kokillen-, Druck-, Schleuder- und Stranggießverfahren.
Ein Verfahren zur Herstellung von Gießformen und Kernen aus Kunstharz-gebundenem Formsand umfasst beispielsweise das Herstellen einer Grundform bzw. eines Grundkerns aus dem Formsand und das Aufbringen einer feuerfeste anorganische Bestandteile enthaltenden Beschichtungsmasse (Formbeschichtung), welche auch „Schlichte" genannt wird, zumindest auf diejenigen Oberflächen der Grundform und/oder des Grundkerns, die mit dem gegossenen Metall in Berührung kommen. Die Beschichtungsmassen haben zum einen den Zweck, die Formteiloberfläche zu beeinflussen, das Gussstückaussehen zu verbessern, das Gussstück metallurgisch zu beeinflussen und/oder Gussfehler zu vermeiden. Ferner haben diese Beschichtungen oder Schlichten die Funktion, die Form vom flüssigen Metall beim Gießen chemisch zu isolieren, wodurch jegliche Haftung verhindert und die spätere Trennung von Form- und Gussteil ermöglicht oder erleichtert wird. Darüber hinaus gewährleistet die Schlichte eine thermische Trennung von Form- und Gussstück. Wenn diese Funktion nicht erfüllt wird, wird zum Beispiel eine Metallform im Laufe der aufeinanderfolgenden Gießvorgänge solchen thermischen Belastungen ausgesetzt, dass sie vorzeitig zerstört wird. Die Wärmeübertragung kann gezielt genutzt werden, um das Abkühlen des Gussstücks zu beeinflussen. Zur Herstellung von Metallteilen, beispielsweise aus Gusseisen, werden unter anderem das Großgussverfahren und das Schleudergussverfahren eingesetzt. Beim Großgussverfahren herrschen enorme metallostatische Drücke auf Form und Kern, die auch sehr lange Zeit der Temperaturbelastung ausgesetzt werden. Darum übernimmt die Schlichte insbesondere bei diesem Verfahren eine sehr exponierte Schutzfunktion, um ein Eindringen des Metalls in den Formsand (Penetration), Reißen der Kerne (Blattrippen) oder Reaktion mit dem Formsand (Vererzungen) zu vermeiden. Beim Schleuderguss wird das Gießmetall in eine um ihre Achse rotierende, röhr- oder ringförmige Kokille gefüllt, in der es unter Einwirkung der Zentrifugalkraft zum Beispiel zu Büchsen, Ringen und Rohren geformt wird. Es ist unbedingt notwendig, dass das Gussstück vor dem Entformen vollständig verfestigt ist, so dass eine ziemlich lange Kontaktzeit zwischen Form- und Gussstück erforderlich ist. In diesem Fall wird die Form mit einer isolierenden Schlichte in Form eines einschichtigen oder mehrschichtigen Überzugs beschichtet. Die üblicherweise verwendeten Schlichten enthalten als Grundstoffe z.B. Tone, Quarz, Kieselgur, Cristobalit, Tridymit, Aluminiumsilikat, Zirkonsilikat, Glimmer, Schamotte und auch Koks und Graphit. Diese Grundstoffe sind der zweckbestimmende Anteil der Schlichten, welche die Formoberfläche bedecken und die Poren gegen das Eindringen des Gießmetalls schließen.
Die Trägerflüssigkeitskomponente (Lösungsmittelkomponente) von Beschichtungsmassen oder Schlichten umfasst üblicherweise Wasser oder einen oder mehrere flüchtige, vorzugsweise aliphatische Alkohole oder Gemische aus Alkohol(en) und Wasser und gegebenenfalls als weitere Komponente ein oder mehrere organische, flüchtige Lösungsmittel, welche sich von den Alkoholen unterscheiden. Schlichten, deren Trägerflüssigkeit hauptsächlich aus Wasser besteht, werden üblicherweise „Wasserschlichten" genannt. Schlichten, deren Trägerflüssigkeit hauptsächlich aus Alkohol oder Alkoholgemischen besteht, werden „Alkoholschlichten" genannt. Alkoholschlichten enthalten häufig Isopropanol als Trägerflüssigkeit für die Überzugsbestandteile.
Die Verwendung von Schlichten in der Gießereitechnik erfordert immer eine Trocknung der aufgetragenen Schlichteschicht. Aufgetragene Alkoholschlichten werden üblicherweise durch Abluften oder durch Abbrennen des als Trägerflüssigkeit verwendeten Alkohols getrocknet. Aufgetragene Wasserschlichten werden üblicherweise durch die Anwendung von Wärme und/oder eines Luftstroms getrocknet. Bei kleineren Kernen oder Formen ist die Anschaffung eines Trockenaggregats zur Trocknung von Wasserschlichten ökonomisch noch vertretbar. Bei sehr großen Formen, deren Anfertigung sehr lange Zeit benötigt, kann man nur noch die Lufttrocknung von Wasserschlichten anwenden. Im Falle der am häufigsten vertretenen mittleren Form- und Kerngrößen bei den Handformereien besteht zur Zeit nur die Möglichkeit der Verwendung von Alkoholschlichten, die dann abgeluftet werden oder angezündet werden, um die Schlichte zu trocknen. Dies führt jedoch häufig zu Konflikten mit, teilweise gesetzlich vorgegebenen, Vorgaben der VOC(volatile organic compounds)-Emissionen. In der Schweiz werden beispielsweise diese mit hohen Steuern belegt. Die Verwendung von Trockenanlagen für mittlere Form- und Kerngrößen ist ökonomisch jedoch nicht vertretbar und verlangsamt den Produktionsfluss erheblich. Für Wasserschlichten sind folgende Trocknungsverfahren bekannt: Trocknung mit erwärmter Luft, Trocknung mit entfeuchteter Luft, Trocknung durch Infrarotstrahlung und Trocknung mittels einer Kombination von Infraroterwärmung und Vakuum für kleinere Kerne.
Im Falle der am häufigsten vertretenen mittleren Form- und Kerngrößen werden zur Zeit am häufigsten nur Alkoholschlichten verwendet, die dann abgeluftet oder angezündet werden, um die alkoholische Trägerflüssigkeit zu entfernen. Die Verwendung einer Alkoholschlichte weist im Vergleich zu einer Wasserschlichte insbesondere beim Auftragen ein erhebliches Gefährdungspotential für Mitarbeiter auf" und bedingt spezielle Gestaltungen des Arbeitsplatzes hinsichtlich gesetzlicher Richtlinien, Einhalten von MAK-Werten bei Dauerexposition der Mitarbeiter und spezielle Brandschutzvorrichtungen. Alkoholschlichten verwenden häufig Isopropanol als Trägerflüssigkeit für die Überzugsbestandteile. Aufgrund seines niedrigen Flammpunkts von +12°C wird Isopropanol als stark entflammbare Flüssigkeit klassifiziert, und zwingende Vorschriften, die dessen Anwendung bestimmen, sind in zahlreichen Ländern vorhanden. Isopropanol zeigt eine Neigung zum heftigen Brennen und mit hoher Flamme, so dass, falls eine Alkoholschlichte auf eine Form oder einen Kern aufgebracht und angezündet wird, die Flammen sich über die Oberfläche der Form oder des Kerns rasch von der Stelle der Zündung ausbreiten. Folglich ist das Abbrennen des Alkohols einer Alkoholschlichte nur sehr schwer steuerbar. Aufgrund der höheren Kosten von organischen Lösungsmitteln, wie Alkoholen, verursachen Alkoholschlichten höhere Produktionskosten als Wasserschlichten. Das notwendige Abbrennen ist somit ein sehr kostenträchtiger Faktor bei allen heute bekannten Gießverfahren. Zur Kostenbildung trägt der erhebliche Energieverbrauch bei, außerdem sind die notwendigen und hohen Kosten verursachenden Investitionsmittel zu berücksichtigen, und das Abbrennen ist sehr sorgfältig durchzuführen und erhöht dadurch die Arbeitszeitkosten. Da das Abbrennen von Alkoholschlichten nur sehr schwer steuerbar ist, können kleine verursachte Fehler, zum Beispiel durch zu schnelles Abbrennen der Alkoholschlichte oder zu rasches Abkühlen der abgeflammten Schlichte, die während des Abflammens entstehenden kleinen Ausgangsrisse und Mikrorisse so stark vergrößern, dass am Ende eine unbrauchbare Form vorliegt. Damit wird der Ausschuss erhöht, wodurch wiederum die Produktionskosten erhöht werden. Da der Hauptbestandteil der Trägerflüssigkeit von Alkoholschlichten aus Alkoholen besteht, müssen dafür auch große Alkoholmengen vorrätig sein, die meist spezielle Lager erfordern. In vielen Ländern gibt es strikte Vorschriften für die Lagerung und den Gebrauch derartiger Flüssigkeiten. In vielen Ländern gibt es ferner Maßnahmen zur Reduzierung der VOC-Emissionen. In der Schweiz werden beispielsweise hohe Steuern für die VOC- Emissionen erhoben. Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist, Alkoholschlichten, die insbesondere für mittlere Form- und Kerngrößen verwendet werden, durch Wasserschlichten zu ersetzen und damit den zu entfernenden VOC-Anteil zu verringern. Eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist, ein Trocknungsverfahren für Wasserschlichten bereitzustellen, das keine Trocknungsanlagen benötigt.
Ein Aspekt der vorliegenden Erfindung betrifft ein Verfahren zur Trocknung von Beschichtungsmassen auf Wasserbasis, umfassend
(a) Bereitstellen einer Beschichtungsmasse auf Wasserbasis,
(b) Aufbringen der Beschichtungsmasse auf Wasserbasis auf mindestens einen Teil der Oberfläche einer Gießform,
(c) gegebenenfalls teilweises oder vollständiges Abmatten der aufgebrachten Beschichtungsmasse auf Wasserbasis, wobei in Abhängigkeit der verstrichenen Zeit ein Teil der Trägerflüssigkeit (vorzugsweise Wasser) der Beschichtungsmasse in den Untergrund übergeht,
(d) Aufbringen einer brennbaren Flüssigkeit auf die gegebenenfalls abgemattete Schicht der Beschichtungsmasse auf Wasserbasis, und
(e) vollständiges Abbrennen der brennbaren Flüssigkeit.
In einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird die Beschichtungsmasse auf Wasserbasis auf mindestens einen Teil der Oberfläche einer unbeschichteten Gießform aufgebracht. In einer weiteren Ausführungsform wird die Beschichtungsmasse auf Wasserbasis auf mindestens einen Teil der Oberfläche der Grundierungsschicht aufgebracht, welche zuvor auf mindestens einen Teil der Oberfläche einer unbeschichteten Gießform aufgebracht wurde. Es können auch Gießformen verwendet werden, bei denen nur auf bestimmten Oberflächenteilen eine Grundierungsschicht aufgetragen ist. Eine weitere Ausführungsform der vorliegenden Erfindung betrifft die Verwendung derartiger Gießformen, wobei die Beschichtungsmasse auf Wasserbasis sowohl auf mindestens einen Teil der unbeschichteten Oberfläche der Gießform als auch auf mindestens einen Teil der Oberfläche der Grundierungsschicht aufgebracht wird. Der Hauptbestandteil der Trägerflüssigkeit der in der vorliegenden Erfindung verwendeten Beschichtungsmasse auf Wasserbasis besteht aus Wasser. Die Beschichtungsmasse auf Wasserbasis umfasst als weitere Hauptbestandteile teilchenfδrmige, feuerfeste Materialien, wie sie üblicherweise in der Gießereitechnik zur Herstellung von Schlichten verwendet werden, und üblicherweise verwendete Bindemittel. In einer bevorzugten Ausfuhrungsform umfasst die Beschichtungsmasse auf Wasserbasis 20-79,9 Gew.% Wasser, 79,9-20 Gew.% teilchenfδrmige, feuerfeste Materialien, 0,1-5 Gew.% Bindemittel und 0-18 Gew.% weitere Additive wie beispielsweise weitere teilchenförmige Materialien, Netzmittel, Entschäumer, Farbstoffe und Pigmente, Biozide und Dispergiermittel, bezogen auf alle Bestandteile der Beschichtungsmasse auf Wasserbasis.
Als brennbare Flüssigkeiten werden in der vorliegenden Erfindung typischerweise brennbare Flüssigkeiten mit einem Flammpunkt von -60°C bis 100°C, vorzugsweise von -200C bis 600C verwendet. Die brennbaren Flüssigkeiten werden ausgewählt aus üblicherweise verwendeten brennbaren Lösungsmitteln, vorzugsweise aus brennbaren, vorzugsweise aliphatischen, Alkoholen, aliphatischen, cycloaliphatischen und aromatischen Kohlenwasserstoffen, Estern aliphatischer Carbonsäuren, Ethern, Ketonen und Gemischen davon. Die brennbare Flüssigkeit wird vorzugsweise auf die Gießform durch Aufsprühen aufgebracht, m einer bevorzugten Ausfuhrungsform wird unverzüglich nach dem Aufbringen die brennbare Flüssigkeit angezündet und vollständig abgebrannt. In einer weiteren Ausführungsform wird während des Abbrennens zusätzlich weitere brennbare Flüssigkeit aufgespritzt.
m einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung kann die Beschichtungsmasse auf Wasserbasis in mehreren Schichten aufgetragen werden. Hierbei können die einzelnen aufgetragenen Schichten durch Auftragen und vollständiges Abbrennen einer brennbaren Flüssigkeit gemäß der vorliegenden Erfindung einzeln getrocknet werden, bevor eine nächste Schicht einer Beschichtungsmasse auf Wasserbasis aufgetragen wird. In einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung können mehrere, sich voneinander unterscheidende Beschichtungsmassen auf Wasserbasis auf eine unbeschichtete oder mit einer Grundierungsschicht versehene Oberfläche einer Gießform aufgetragen werden. Die einzelnen aufgetragenen Schichten der Beschichtungsmassen auf Wasserbasis können getrennt voneinander mit derselben oder mit sich voneinander unterscheidenden brennbaren Flüssigkeiten gemäß dem erfindungsgemäßen Verfahren vor dem Aufbringen einer weiteren Schicht getrocknet werden. Die Schichten der Wasserschlichten können auch ohne Trocknung jeder einzelnen Schicht aufgetragen werden, wobei anschließend der Schlichtenverbund mittels Aufbringen und nachfolgendem Abbrennen einer brennbaren Flüssigkeit getrocknet wird.
Die nach dem vollständigen Abbrennen der brennbaren Flüssigkeit erhaltene getrocknete Schicht der Beschichtungsmasse bzw. getrockneten Schichten der Beschichtungsmassen weisen vorzugsweise eine Restfeuchte von weniger als 8 %, vorzugsweise von weniger als 6 %, stärker bevorzugt von weniger als 5 %, noch stärker bevorzugt von weniger als 2 %, am meisten bevorzugt von weniger als 1 % auf, bestimmt gemäß CM von Riedel de Häen, Seelze, auf.
Beschichtungsmassen auf Wasserbasis
Die Beschichtungsmassen auf Wasserbasis, welche in der vorliegenden Erfindung verwendet werden können, umfassen als Hauptbestandteile eine Feststoffkomponente und eine Trägerflüssigkeitskomponente. Den Hauptbestandteil der Feststoffkomponente bilden teilchenförmige, feuerfeste Materialien, den Hauptbestandteil der Trägerflüssigkeitskomponente bildet Wasser.
Die Feststoffkomponente der Beschichtungsmasse auf Wasserbasis umfasst als Hauptbestandteil teilchenförmige, feuerfeste Materialien, welche ausgewählt sind aus den üblicherweise für Wasserschlichten verwendeten feuerfesten Materialien. Beispiele für teilchenförmige, feuerfeste Materialien, die in Beschichtungsmassen auf Wasserbasis in der vorliegenden Erfindung verwendet werden können, umfassen Diatomit, Kaoline, calcinierte Kaoline, Kaolinit, Metakaolinit, Pyrophyllit, Glimmer, Zirkonoxid, Zirkonsilicat (Zirkonmehl, Zirkonsand), Aluminiumoxid, Andalusit, Schamotte, Eisenoxide, Kyanit, Bauxit, Olivin, Quarze, Talk, Graphite und Ruße sowie diese enthaltende Tone und Mineralstoffe. In einer bevorzugten Ausfuhrungsform der Beschichtungsmasse werden Zirkonsilikat (Zirkonmehl), Bauxit, MetakaoHnit, Pyrophyllit, Graphit, Hectorit, Bentonit und Attapulgit verwendet. Die Beschichtungsmasse auf Wasserbasis umfasst üblicherweise 20-79,9 Gew.%, vorzugsweise 30- 75 Gew.%, stärker bevorzugt 40-70 Gew.%, noch stärker bevorzugt 50-70 Gew.% und am meisten bevorzugt 60-70 Gew.% der teilchenförmigen, feuerfesten Materialien. Die Beschichtungsmassen, die in der vorliegenden Erfindung verwendet werden, können ferner gegebenenfalls zusätzlich weitere teilchenförmige Materialien wie üblicherweise verwendete Zwei-Schicht-Silikate und Drei-Schicht-Silikate, wie z.B. Attapulgit, Serpentine, Smektite, wie Saponit, Montmorillonit, Beidellit und Nontronit, Vermiculit, Illit und Glimmer, in kleineren Mengen, z.B. 0,5-4,0 Gew.%, vorzugsweise 1,0-2,0 Gew.%, enthalten.
Verwendbare Beschichtungsmassen können ferner gegebenenfalls eine oder mehrere weitere Komponenten, wie z.B. Bindemittel, Netzmittel, Entschäumer, Pigmente, Farbstoffe, Biozide und Dispergiermittel, enthalten.
Die Aufgabe eines Bindemittels liegt vor allem darin, nach dem Trocknen der auf eine Gießform aufgebrachten Schlichte ein Binden der Inhaltsstoffe der Schlichtezusammensetzung zu ermöglichen. Vorzugsweise härtet das Bindemittel irreversibel aus und ergibt somit eine abriebfeste Beschichtung auf der Gießform. Die Abriebfestigkeit ist für die fertige Beschichtung von großer Bedeutung, da die Beschichtung bei mangelnder Abriebfestigkeit beschädigt werden kann. Insbesondere sollte das Bindemittel durch Luftfeuchtigkeit nicht rückerweichen. In bevorzugten Ausführungsformen wird eine Härtung des Bindemittels in an sich bekannter Weise durchgeführt. Zum Beispiel kann bei Acrylatsystemen eine Härtung unter Verwendung von Radikalbildnern, die z.B. unter der Bestrahlung von UV-Licht Radikale bilden, durchgeführt werden. Erfindungsgemäß können alle Bindemittel verwendet werden, die konventionell in wässrigen Systemen Anwendung finden. Als Bindemittel können beispielsweise Stärke, Dextrin, Ligninsulfate, Peptide, Polyvinylalkohol, Polyvinylacetatcopolymere, Polyacrylsäure, Polystyrol-, Polyvinylacetat-Polyacrylat- dispersionen und Gemische davon eingesetzt werden. In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung besteht das Bindemittel aus einer Dispersion eines Alkydharzes, welches in Wasser löslich ist. Beispiele für Alkydharze sind unmodifizierte wasserdispergierbare Alkydharze, basierend auf einem Naturöl oder deren Fettsäuren mit Polyalkoholen, wie sie beispielsweise in US 3,442,835 beschrieben sind, oder Isocyanat-modifizierte Alkydharze, wie sie beispielsweise in US 3,639,315 beschrieben und welche bevorzugt sind, oder Epoxid- Urethan-modifizierte Alkydharze gemäß DE 43 08 188. Beispielsweise sind Produkte der Necowelreihe von ASK GmbH, 40721 Hilden, Deutschland, verwendbar. Weitere bevorzugte Bindemittel sind Polyvinylalkohole und Polyvinylacetatcopolymere. Die Bindemittel werden vorzugsweise in einer Menge von 0,1-5 Gew.%, stärker bevorzugt 0,5-2 Gew.%, bezogen auf alle Bestandteile der Beschichtungsmasse auf Wasserbasis, verwendet.
Als Netzmittel können vorzugsweise dem Fachmann bekannte anionische und nicht-anionische Tenside mittlerer und hoher Polarität (HSB- Wert von 7 und höher) eingesetzt werden. Ein Beispiel für ein Netzmittel, das in der vorliegenden Erfindung verwendet werden kann, ist Dinatrium-dioctylsulfosuccinat. Die Netzmittel werden vorzugsweise in einer Menge von 0,01-1 Gew.%, stärker bevorzugt von 0,05-0,3 Gew.%, bezogen auf alle Bestandteile der Beschichtungsmasse auf Wasserbasis, verwendet.
Entschäumer oder Antischaummittel werden verwendet, um bei der Herstellung der Beschichtungsmasse und beim Auftragen derselben eine Schaumbildung zu verhindern. Schaumbildung beim Auftragen der Schlichtezusammensetzung kann zu einer ungleichmäßigen Schichtdicke und zu Löchern in der Beschichtung führen. Als Entschäumer können beispielsweise Silikon- oder Mineralöl verwendet werden. In der vorliegenden Erfindung werden Entschäumer in einer Menge von 0,01-1 Gew.%, stärker bevorzugt von 0,05-0,3 Gew.%, verwendet.
In der Beschichtungsmasse auf Wasserbasis können gegebenenfalls üblicherweise verwendete Pigmente und Farbstoffe verwendet werden. Diese werden gegebenenfalls zugesetzt, um einen anderen Kontrast, z.B. zwischen verschiedenen Schichten, zu erreichen beziehungsweise einen stärkeren Trenneffekt der Schlichte vom Guss zu bewirken. Beispiele für Pigmente sind rotes und gelbes Eisenoxid sowie Graphit. Beispiele für Farbstoffe sind handelsübliche Farbstoffe wie die Luconyl Farbreihe von BASF. Die Farbstoffe und Pigmente werden üblicherweise in einer Menge von 0,01-10 Gew.%, vorzugsweise von 0,1-5 Gew.%, verwendet.
Beschichtungsmassen, deren Trägerflüssigkeit hauptsächlich aus Wasser besteht, sogenannte Wasserschlichten, werden üblicherweise Biozide zugegeben, um einen bakteriellen Befall zu verhindern und damit einen negativen Einfluss auf die Rheologie und die Bindekraft der Bindungsmittel zu vermeiden. Beispiele für zu verwendende Biozide sind Formaldehyd, 2- Methyl-4-isothiazolin-3-on (MIT), 5-Chlor-2-methyl-4-isotbiazolin-3-on (CIT) und 1,2- Benzisothiazolin-3-on (BIT). Vorzugsweise werden MIT, BIT oder ein Gemisch davon eingesetzt. Die Biozide werden üblicherweise in einer Menge von 0,01-0,5 Gew.% oder von 10-1000 ppm, vorzugsweise von 50-500 ppm, verwendet. Der Beschichtungsmasse auf Wasserbasis können gegebenenfalls üblicherweise verwendete Dispergiermittel zugegeben werden. Die Dispergiermittel werden vorzugsweise in einer Menge von 0,01-1,5 Gew.%, stärker bevorzugt 0,02-0,5 Gew.% verwendet. Beispiele für verwendbare Dispergiermittel sind Hexanatriumtetrapolyphospliat oder Natriumpolyacrylat.
Die Trägerflüssigkeitskomponente der Beschichtungsmasse auf Wasserbasis, welche in der vorliegenden Erfindung verwendet werden kann, umfasst als Hauptbestandteil Wasser. Der Wasseranteil beträgt vorzugsweise mindestens 80 Gew.%, stärker bevorzugt mindestens 90 Gew.%, noch stärker bevorzugt mindestens 95 Gew.% und am meisten bevorzugt mindestens 97 Gew.%, bezogen auf alle Bestandteile der Trägerflüssigkeitskomponente. In einer bevorzugten Ausfuhrungsform besteht die Trägerflüssigkeit nur aus Wasser. In einer bevorzugten Ausführungsform enthält die Beschichtungsmasse 20-79,9 Gew.%, stärker bevorzugt 25-70 Gew.%, noch stärker bevorzugt 30-50 Gew.% und am meisten bevorzugt 30- 40 Gew.% Wasser, bezogen auf alle Bestandteile der Beschichtungsmasse auf Wasserbasis. Die Trägerflüssigkeitskomponente der Beschichtungsmasse kann ferner gegebenenfalls als weitere Komponente ein oder mehrere organische flüchtige Lösungsmittel, wie flüchtige, vorzugsweise aliphatische Alkohole, aliphatische, cycloaliphatische oder aromatische Kohlenwasserstoffe, Ester, Ether und Ketone, welche üblicherweise als Lösungsmittel verwendet werden, enthalten, um beispielsweise die Lösung von Dispergiermitteln, Bindemitteln, Netzmittehi, Entschäumern, Farbstoffen und Bioziden zu erleichtern. Ethanol, Isopropanol, Methoxypropanol, Ethylenglykol, sowie aliphatische, isoaliphatische, cycloaliphatische und aromatische Kohlenwasserstoffe werden hierbei bevorzugt verwendet. Die Trägerflüssigkeitskomponente enthält weniger als 20 Gew.%, vorzugsweise weniger als 10 Gew.%, stärker bevorzugt weniger als 5 Gew.% und am meisten bevorzugt weniger als 3 Gew.% organische, flüchtige Lösungsmittel. Die Beschichtungsmasse auf Wasserbasis enthält jedoch vorzugsweise weniger als 5 Gew.%, stärker bevorzugt weniger als 3 Gew.%, noch stärker bevorzugt weniger als 2 Gew.% und am meisten bevorzugt weniger als 1 Gew.% bzw. keine organischen Lösungsmittel, bezogen auf alle Bestandteile der Beschichtungsmasse auf Wasserbasis.
In einer bevorzugten Ausführungsform enthält eine Beschichtungsmasse auf Wasserbasis zusätzlich zu den teilchenförmigen feuerfesten Materialien folgende weitere Komponenten: 0,02-0,5 Gew.-% Dispergiermittel,
0,5-3,0 Gew.-% Bindemittel,
0,01-0,5 Gew.-% Netzmittel,
0,01-0,5 Gew.-% Entschäumer,
0-5,0 Gew.-% Pigmente,
0-5,0 Gew.-% Farbstoffe,
0,1-0,5 Gew.-% Biozide, bezogen auf alle Bestandteile der Beschichtungsmasse auf Wasserbasis.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung können Beschichtungsmassen (Schlichtezusammensetzungen) auf Wasserbasis verwendet werden, wie sie in der Deutschen Patentanmeldung mit dem Aktenzeichen 10 2004 060 649.8 beschrieben sind.
Ein Beispiel für eine bevorzugte hochgefüllte Wasserschlichte umfasst folgende Bestandteile:
Zirkonsilikat (Teilchengröße < 90 μm) 40,0-60,0 Gew.%
Graphit (Teilchengröße <90 μm) 0,0-20,0 Gew.%
Attapulgit 0,0-2,0 Gew.% (vorzugsweise 0,2-2,0 Gew.%)
Hectorit 0,0- 1 ,0 Gew.% (vorzugsweise 0, 1 - 1 ,0 Gew.%)
Bentonit 0,0-2,0 Gew.% (vorzugsweise 0,2-2,0 Gew.%)
Kaolinit 0,0-5,0 Gew.% (vorzugsweise 0,5-5 Gew.%)
Biozide 0,1-0,5 Gew.%
Dispergiermittel 0,02-0,1 Gew.%
Bindemittel 0,5-1,5 Gew.%
Wasser Rest auf 100 Gew.%
Die Wasserschlichten werden nach üblichen Verfahren hergestellt. Beispielsweise wird eine Wasserschlichte hergestellt, indem ein Großteil der Gesamtmenge der Trägerflüssigkeitskomponente, vorzugsweise die gesamte Wassermenge, vorgelegt und hierin Tonminerale, wie Bentonit und Hectorit, durch Verwendung eines hochscherenden Rührers (z.B. 400-2000 U/min) aufgeschlossen werden. Anschließend werden die Feuerfestkomponenten einzeln oder als Gemisch und Pigmente und Farbstoffe eingerührt, bis eine homogene Mischung entsteht. Die Reihenfolge der Zugabe spielt hierbei keine oder nur eine untergeordnete Rolle, die dann von einem Fachmann leicht festgestellt werden kann. Zum Schluss werden Netzmittel, Antischaummittel, Biozide und Bindemittel eingerührt. Die Schlichtezusammensetzungen werden bei einer Temperatur von vorzugsweise 5-50°C, stärker bevorzugt 10-300C, mit einer Rührerdrehzahl von vorzugsweise 400-2000 U/min, stärker bevorzugt 1000-1500 U/min, und mit einer Rührerzahnscheibe mit vorzugsweise d/D=0,3-0,7, stärker bevorzugt d/D=0,4-0,6, hergestellt, m der vorliegenden Erfindung können auch gebrauchsfertig formulierte Beschichtungsmassen, z.B. gebrauchsfertige Wasserschlichten, verwendet werden. Im Falle einer Wasserschlichte in konzentrierter Form muss zur Bereitstellung einer gebrauchsfertigen Schlichte die geeignete Menge der Trägerflüssigkeitskomponente (Wasser) zugegeben werden, die nötig ist, um die erforderlichen Viskositäts- und Dichteeigenschaften der Schlichte einzustellen.
Je nach gewünschter Verwendung der Wasserschlichte und gewünschter Schichtdicke der aufzutragenden Wasserschlichte können weitere charakteristische Parameter der Schlichtezusammensetzung eingestellt werden. So weisen Wasserschlichten, die zur Beschichtung von Formen und Kernen in der Gießereitechnik verwendet werden, in einer bevorzugten Ausführungsform eine Viskosität von 12-25 s, stärker bevorzugt 14-16 s, auf (bestimmt nach DIN 53211; Auslaufbecher 4mm, Ford-Cup). Bevorzugte Dichten einer gebrauchsfertigen Wasserschlichte liegen im Bereich von 20-7O0Be, stärker bevorzugt von 30- 500Be (bestimmt nach der Baume-Auftriebsmethode; DIN 12791).
Brennbare Flüssigkeiten
Die brennbare Flüssigkeit, die zum Trocknen der Beschichtungsmasse auf Wasserbasis verwendet werden kann, weist einen Flammpunkt von -600C bis 1000C, vorzugsweise von -200C bis 600C, stärker bevorzugt von 100C bis 55°C und am meisten bevorzugt von 100C bis 400C auf. Der Flammpunkt ist die niedrigste Temperatur, korrigiert auf einen Barometerstand von 101,3 kPa (760 Torr), bei der unter Anwendung einer Zündflamme unter den vorgeschriebenen Versuchsbedingungen die Entflammung der Dämpfe der Probe erfolgt. Der Flammpunkt von brennbaren Flüssigkeiten wird im „geschlossenen Tiegel" nach Pensky- Martens, DIN EN 22 719 (1993), ISO 2719 (1988), bestimmt. Bei Mineralölerzeugnissen mit einem Flammpunkt von + 5-65°C kann auch das Gerät nach Abel-Pensky, DIN 51 755 (1974), verwendet werden. Die Flammpunkte der gebräuchlichsten Lösungsmittel sind dabei üblichen Literaturquellen entnehmbar (siehe z.B. Ullmanns Enzyklopädie der technischen Chemie, 4. Aufl. (1978), Bd.16, S.305-307). Beispiele brennbarer Flüssigkeiten, die in der vorliegenden Erfindung verwendet werden können, sind brennbare Alkohole, Kohlenwasserstoffe, Ester, Ether und Ketone, welche üblicherweise auch als Lösungsmittel verwendet werden.
In einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung können als brennbare Flüssigkeit brennbare aliphatische Alkohole mit vorzugsweise 1 bis 10 Kohlenstoffatomen sowie C1-C4- Alkylderivate davon verwendet werden. Bevorzugte Beispiele für verwendbare Alkohole sind Methanol, Ethanol, n-Propanol, Isopropanol, n-Butanol, Isobutanol, sec-Butanol, tert-Butanol, Amylalkohole, Pentanole und Hexanole sowie Gemische davon. Besonders bevorzugt sind hierbei Methanol, Ethanol, n-Propanol, Isopropanol und Gemische aus diesen Alkoholen. Auch Gemische dieser Alkohole mit weiteren gebräuchlichen brennbaren Lösungsmitteln, ausgewählt aus Kohlenwasserstoffen, Ethern, Estern und Ketonen, wie sie nachstehend beschrieben werden, sind verwendbar. Die Alkohole werden dabei vorzugsweise in einem Anteil von 0-100 Gew.%, vorzugsweise 20-100 Gew.%, stärker bevorzugt 60-90 Gew.%, bezogen auf alle Bestandteile der brennbaren Flüssigkeit, verwendet.
Li einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung können als brennbare Flüssigkeit brennbare kohlenwasserstoffhaltige Lösungsmittel verwendet werden. Vorzugsweise werden brennbare aliphatische, cycloaliphatische und aromatische Kohlenwasserstoffe mit 5-12 Kohlenstoffatomen verwendet. Beispiele für verwendbare Kohlenwasserstoffe sind verschiedene Spezialbenzine mit einem Flammpunkt von -60°C bis -5°C, Pentan, Hexan und verschiedene Arten von Benzinen. Verwendbare Benzine sind beispielsweise Petrolether [DIN 51 630 (11/1986)], Siedegrenzenbenzine [DIN 51 631 (01/1988)] vom Typ 1, Typ 2 oder Typ 3 und Testbenzine [DIN 51 632 (01/1988)] der Siedebereiche vom Typ 1, Typ 2, Typ 3, Typ 4 oder Typ 5. Besonders bevorzugt werden hierbei Testbenzine (white spirits) mit einem Siedepunkt von 13O0C bis 220°C und einem nach Abel-Pensky ermittelten Flammpunkt >21°C. Beispiele für cycloaliphatische Kohlenwasserstoffe sind Cyclohexan und Methylcyclo- hexan. Vorzugsweise werden die Kohlenwasserstoffe in Form von Kohlenwasserstoffgemischen verwendet. Die Kohlenwasserstoffe können auch im Gemisch mit Alkoholen, Estern, Ethern und Ketonen verwendet werden. Der Anteil der Kohlenwasserstoffe in der brennbaren Flüssigkeit beträgt 0-100 %, vorzugsweise 10-40 Gew.%. In einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung können als brennbare Flüssigkeit brennbare Ester verwendet werden. Vorzugsweise werden brennbare C1-C4-EStCr aliphatischer C2-Cio-Carbonsäuren verwendet. Beispiele verwendbarer Ester sind Methyl-, Ethyl-, Propyl-, Isopropyl- und Butylester von Essig-, Propion-, Butan- und Isobutansäure und Gemische davon. Die Ester aliphatischer Carbonsäuren werden dabei vorzugsweise in einem Anteil von 10-20 Gew.%, bezogen auf alle Bestandteile der brennbaren Flüssigkeit, verwendet. Auch Gemische dieser Ester mit Alkoholen, Kohlenwasserstoffen, Ethern und Ketonen, wie sie hierin beschrieben sind, sind verwendbar.
In einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung können als brennbare Flüssigkeit Ether und Glycolether verwendet werden. Verwendbare Ether sind beispielsweise Diethyl-, Diisopropyl- und Dibutylether, Methyl-tert-butylether, Tetrahydrofuran und Dioxan. Verwendbare Glycolether sind Mono- und Dialkylether eines mehrwertigen Alkohols, wie die Methyl-, Ethyl-, Propyl-, Isopropyl- und Butylether von Glycol und Diglycol, vorzugsweise die Monoalkylether eines mehrwertigen Alkohols, wie Ethylenglycolmonoethylether, Diethylenglycohnonoethylether, Triethylenglycolmonoethylether, Ethylenglycolrnonomethyl- ether und Ethylenglycolmonobutylether. Die Ether können dabei als Ethergemische und Gemische von Ethern mit den obengenannten Alkoholen, Kohlenwasserstoffen und Estern verwendet werden.
In einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung können als brennbare Flüssigkeit Ketone, welche üblicherweise als Lösungsmittel verwendet werden, verwendet werden. Bevorzugte Ketone sind Aceton, Methylethylketon, Methylpropylketon, Methylisopropylketon, Methylbutylketon, Methylisobutylketon, Diethylketon,
Ethylbutylketon, Diisopropylketon, Diisobutylketon, Cyclohexanon, Methylcyclohexanon und Acetylaceton. Die Ketone können als Ketongemische oder als Gemisch mit den obengenannten Alkoholen, Kohlenwasserstoffen, Estern und Ethern verwendet werden. Die Ketone werden in der brennbaren Flüssigkeit in einem Anteil von 0-100 Gew.%, vorzugsweise 10-40 Gew.%, verwendet.
m einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung besteht die brennbare Flüssigkeit aus einem Gemisch aus mindestens einem aliphatischen C2-C3-AIkOhOl und mindestens einem aliphatischen oder cycloaliphatischen C5-C12-Kohlenwasserstoff oder -Kohlenwasserstoffgemisch. Der Alkohol wird hierbei ausgewählt aus Ethanol, Propanol und Isopropanol. Der Cs-C^-Kohlenwasserstoff wird hierbei vorzugsweise in Form eines Kohlenwasserstoffgemisches eingesetzt, welches vorzugsweise aus Petrolether, Leicht-, Mittel- und Testbenzinen ausgewählt wird. Ein bevorzugtes Gemisch einer brennbaren Flüssigkeit besteht vorzugsweise aus 20-90 Gew.% mindestens eines Alkohols, vorzugsweise eines C2-C3- Alkohols, 10-40 Gew.% mindestens eines Kohlenwasserstotts, vorzugsweise eines aliphatischen oder cycloaliphatischen Cs-C^-Kohlenwasserstoffs oder eines Gemisches aus hauptsächlich Cs-Cn-Kohlenwasserstoffen, und/oder 10-40 Gew.% mindestens eines Carbonsäureesters, vorzugsweise eines C1-C4-Alkylesters aliphatischer C2-C1o-Carbonsäuren, bezogen auf alle Komponenten der brennbaren Flüssigkeit.
Verfahren zum Aufbringen und Trocknen der Wasserschlichte
Die Wasserschlichten können zum Beschichten von Gießformen verwendet werden. Der hier verwendete Ausdruck "Gießform" umfasst alle Arten von Körpern, welche zur Herstellung eines Gussstücks notwendig sind, wie etwa Kerne, Formen und Kokillen. Die Verwendung der Wasserschlichten umfasst auch ein teilweises Beschichten von Gießformen. Vorzugsweise werden die Oberflächen einer Gießform beschichtet, die mit dem Gießmetall in Kontakt kommen. Die Wasserschlichten eignen sich für alle denkbaren Anwendungen, bei denen eine Beschichtung von Gießformen mit Schlichten erwünscht ist. Als Beispiele für Gießformen, d.h. für Kerne und Formen im Gießereieinsatz, können Sandkerne genannt werden, die PUR Coldbox-, Wasserglas CO2-, MF Resol-, Resol CO2-, Furanharz-, Phenolharz- oder Wasserglas/Ester-gebunden sind. Andere Beispiele für bevorzugte Gießformen, die mit Wasserschlichten beschichtet werden können, sind z.B. in „Formstoffe und Formverfahren", Eckart Flemming und Werner Tuch, Wiley VCH, 1993, ISBN 3-527-30920-9, beschrieben.
Ein Verfahren zum Beschichten einer Gießform mit einer Wasserschlichte umfasst beispielsweise die Schritte:
(a) Bereitstellen einer Grundform einer Gießform (unbeschichtete Gießform);
(b) Bereitstellen einer Wasserschlichte;
(c) gegebenenfalls Aufbringen und Trocknen mindestens einer Schicht einer Grund- beschichtungszusammensetzung auf mindestens einen Teil der Oberfläche der unbeschichteten Gießform;
(d) Aufbringen mindestens einer Schicht einer Wasserschlichte auf mindestens einen Teil der Oberfläche der unbeschichteten Gießform und/oder auf der eine Grundbeschichtung enthaltenden Gießform;
(e) Trocknen der aufgebrachten Wasserschlichte; und
(f) gegebenenfalls Härten der getrockneten Schlichte.
Bei Gießformen für Schleudergießverfahren wird in der Regel die Schlichte in mehreren Gängen, d.h. Schichten, aufgebracht, wobei die aufgebrachte Schlichteschicht in der Regel vor dem Aufbringen der nächsten Schlichteschicht teilweise oder vollständig getrocknet wird. Es werden in der Regel 2-5 Schichten aufgebracht. Beim Großguss (schwerer Guss >10 Tonnen (t)) wird Regel die Schlichtezusammensetzung nur einmal aufgetragen, wobei an kritischen Stellen zuvor eine Grundierungsschicht aufgebracht werden kann. Beim leichten (Guss bis 2t) und mittelschweren Guss (bis 2-1Ot) wird in der Regel nicht grundiert.
Das Aufbringen einer Grundbeschichtung, falls gewünscht, auf die unbeschichtete Gießform kann mittels aller in der Technik konventionellen Aufbringungsverfahren erfolgen. Die Grund- beschichtungen können als Grundstoffe zum Beispiel Tone, Talkum, Quarz, Glimmer, Zirkonsilikat, Aluminiumoxid, Aluminiumsilikat, Bauxit, Andalusite, Schamotte und Graphit enthalten. Diese Grundstoffe sind der zweckbestimmende Anteil der Grundbeschichtung. Sie überdecken die Gießformoberfläche, schließen die Sandporen gegen das Eindringen des Gießmetalls ab und dienen u.a. auch als thermische Isolierung gegenüber der Gießform. Üblicherweise verwendete Aufbringungsmethoden sind Tauchen, Fluten, Sprühen und Streichen. Die Grundbeschichtung weist eine Trockenschichtstärke von mindestens 0,1 mm, vorzugsweise mindestens 0,2 mm, stärker bevorzugt mindestens 0,45 mm und am meisten bevorzugt im Bereich von 0,3 mm bis 1,5 mm auf. Als Grundbeschichtung können sowohl Wasserschlichten als auch Alkoholschlichten verwendet werden, wobei Wasserschlichten bevorzugt sind.
Das Aufbringen einer Wasserschlichte zur Herstellung einer Deckbescbichtung kann mittels aller in der Technik konventionellen Aufbringungsverfahren erfolgen. Beispiele für bevorzugte Aufbringungsverfahren sind Tauchen, Fluten, Sprühen und Streichen. Konventionelle Aufbringungsverfahren sind z.B. in „Formstoffe und Formverfahren", Eckart Flernrning und Werner Tilch, Wiley VCH, 1993, ISBN 3-527-30920-9, beschrieben.
Beim Tauchen als Aufbringungsverfahren wird die gegebenenfalls eine Grundbeschichtung enthaltende Gießform in ein Behältnis mit einer gebrauchsfertigen Wasserschlichte für etwa 2 Sekunden bis 2 Minuten eingetaucht. Nach einer ausreichenden Ablaufzeit wird die beschichtete Gießform der Trocknung unterzogen. Beim Sprühen als Aufbringungsverfahren werden handelsübliche Druckkesselsprühgeräte verwendet. Hierbei wird die Wasserschlichte im verdünnten Zustand in einen Druckkessel gefüllt. Über den einzustellenden Überdruck kann die Schlichte in eine Sprühpistole gedrückt werden, wo sie mit Hilfe von separat regulierbarer Zerstäuberluft versprüht wird. Das Aufbringen der Wasserschlichte kann in einer oder mehreren Schichten erfolgen. Beim Aufbringen mehrerer Schichten kann jede einzelne Schicht nach dem Aufbringen vollständig oder teilweise getrocknet werden.
Die Nass schichtdicke der Wasserschlichte zur Herstellung einer Deckbeschichtung wird in Abhängigkeit von der gewünschten Trockenschichtdicke der Deckbeschichtung aufgetragen. Die Trockenschichtstärke der Deckbeschichtung beträgt mindestens 0,1 mm, vorzugsweise mindestens 0,2 mm, stärker bevorzugt mindestens 0,3 mm, noch stärker bevorzugt mindestens 0,45 mm, besonders bevorzugt mindestens 0,55 mm und liegt am meisten bevorzugt in einem Bereich von 0,3 mm bis 1 ,5 mm. Die Trockenschichtstärke ist hierbei die Schichtstärke der getrockneten Wasserschlichte, welche durch Trocknen der Schlichte und gegebenenfalls anschließendem Härten erhalten wurde. Die Trockenschichtstärke der Grundbeschichtung und der Deckbeschichtung wird beispielsweise durch Messung mit dem Nassschichtdickenkamm ermittelt. Man kann beispielsweise mit dem Kamm die Schichtdicke so bestimmen, indem man die Schlichte an den Endmarken des Kamms so lange wegkratzt, bis der Untergrund zum Vorschein kommt. An den Markierungen der Zähne kann man dann die Schichtdicke ablesen. Man kann stattdessen auch die Nassschichtdicke im abgematteten Zustand messen, wobei dann die Trockenschichtdicke 70-80% der Dicke der abgematteten Schicht beträgt.
Nach dem Auftragen kann die aufgetragene Wasserschlichte gegebenenfalls teilweise oder vollständig abgemattet werden, wobei in Abhängigkeit der verstrichenen Zeit ein Teil der Trägerflüssigkeit der Beschichtungsmasse in den Untergrund übergeht (einsickert). Eine „abgemattete" Schicht ist eine nicht mehr fließfähige Schicht, in der der Anteil der Trägerflüssigkeit so stark reduziert ist, dass die Oberfläche keinen Glanz mehr aufweist.
Das Trocknen der aufgebrachten Wasserschlichte, welche in einer Ausfuhrungsform der vorliegenden Erfindung teilweise oder vollständig abgemattet ist, erfolgt durch Aufbringen einer brennbaren Flüssigkeit, wie sie vorstehend beschrieben ist, und vollständiges Abbrennen der aufgebrachten brennbaren Flüssigkeit. Die brennbare Flüssigkeit wird hierbei vorzugsweise in einer Menge von 10-5000 g/m2, stärker bevorzugt 20-2000 g/m2, noch stärker bevorzugt 50- 1000 g/m2 und am meisten bevorzugt 80-500 g/m2 aufgebracht. Das Auftragen der brennbaren Flüssigkeit kann mittels Fluten, Tauchen oder Aufsprühen erfolgen. Besonders bevorzugt ist das Aufsprühen der brennbaren Flüssigkeit. Beispielsweise kann die brennbare Flüssigkeit mittels eines handelsüblichen Handsprühgeräts (z.B. Gloria Gartenspritze zum Verspritzen von Pestiziden) appliziert werden. Hierbei wird der Sprühwinkel mit der verstellbaren Düse vorzugsweise auf ca. 30° und der Materialdruck auf ca. 2 bar (200 kPa) eingestellt. Ein anderes Mittel zum Auftragen sind handelsübliche Sprühpistolen (z.B. Sicmo Sprühpistole), wobei das Auftragen beispielsweise mit einer 0,7 mm Düse, einem Materialdruck von 2 bar (200 kPa) und einem Sprühdruck von 0,5 bar (50 kPa) durchgeführt wird. Beim Auftragen und Abbrennen der brennbaren Flüssigkeit soll ein metallischer Druckbehälter verwendet werden, um zu verhindern, dass sich die organischen Flüssigkeiten elektrostatisch aufladen und durch Entladung und damit verbundener Funkenbildung vorzeitig entzünden.
Nach dem Aufbringen der brennbaren Flüssigkeit soll diese möglichst bald, vorzugsweise sofort, entzündet werden, um ein Verdunsten sowie eine übermäßige Vermischung mit dem Wasser der Wasserschlichte zu vermeiden. Beides reduziert die Brennwirkung. Die brennbare Flüssigkeit wird vorzugsweise mit einer brennenden Flamme (z.B. Feuerzeug oder . Gasflamme) entzündet. Die brennbare Flüssigkeit dient beim Abbrennen als Heizquelle zum Entfernen der Trägerflüssigkeit (Wasser) der Wasserschlichte. Vollständiges Abbrennen ist erforderlich, um die Wärme vollständig nutzen zu können. Falls die Wärmeentwicklung zu groß ist und die Kanten anbrennen (Verbrennen des Harzbindemittels im Sand), kann die aufgetragene Menge reduziert oder der Anteil an Kohlenwasserstoffen und Estern reduziert, werden. Eine Erhöhung des Anteils an hochsiedenden Komponenten in der brennbaren Flüssigkeit verlängert die Brenndauer und reduziert die Brenntemperatur, während eine Erhöhung des Anteils an niedrigsiedenden Komponenten die Brennzeit verkürzt, aber die Brenntemperatur erhöht. Rußbildung, die aus Arbeitsschutzgründen unerwünscht ist, lässt sich gegebenenfalls durch Verringerung des Kohlenwasserstoffanteils unterdrücken. Ein Einsickern der Flüssigkeit in die Wasserschlichte vor dem Abbrennen ist unerwünscht. Wichtig ist, dass die Menge an Wärmeenergie, welche durch die Menge und Zusammensetzung der brennbaren Flüssigkeit bereitgestellt wird, ausreicht, um das Wasser aus der aufgebrachten Schlichte zu entfernen. Vorzugsweise sind hierbei Temperaturen zwischen 100 und 180°C anzustreben. Der Trocknungsvorgang durch Abbrennen kann durch eine leichte Luftströmung unterstützt werden. Eine zusätzliche Verwendung von Gasen mit hohem Sauerstoffgehalt ist möglich, um das Abbrennen zu verbessern oder zu kontrollieren. Die nach dem Abbrennen der brennbaren Flüssigkeit erhaltene, getrocknete Schicht der Beschichrungsmasse weist eine Restfeuchte von weniger als 8 % (für Grauguss unter Umständen ausreichend), vorzugsweise von weniger als 6 %, stärker bevorzugt von weniger als 5 %, noch stärker bevorzugt von weniger als 2 %, am meisten bevorzugt von weniger als 1 %, auf. Insbesondere für empfindliche Gussqualitäten, wie Stahl, Aluminium, Sphäroguss und Aluminiumbronze, sollte die Restfeuchte weniger als 1-2 % betragen. Die Restfeuchte kann gemäß der Carbidmethode (CM) von Riedel de Häen, Seelze, bestimmt werden. Die Carbidmethode beruht auf dem Prinzip, dass trockenes Carbid mit Wasser unter Bildung von Acetylengas reagiert:
CaC2 + 2 H2O → Ca(OH)2 + C2H2
Die Feuchtigkeitsbestimmung kann nach einem bekannten Verfahren im Labor oder mit einem CM-Messgerät direkt an Ort und Stelle durchgeführt werden. Wird nach dem ersten Abbrennvorgang die gewünschte Restfeuchte der aufgetragenen Wasserschlichte nicht erreicht, so kann der oben angeführte Trocknungsvorgang mittels Aufsprühen einer brennbaren Flüssigkeit und Abbrennen derselben gegebenenfalls mehrfach wiederholt werden, so lange, bis die gewünschte Restfeuchte erhalten wird. In einer bevorzugten Ausführungsfoπn kann während des Abbrennens zusätzlich weitere brennbare Flüssigkeit auf die brennende Formoberfläche gespritzt werden. In einer weiteren Ausführungsform der Erfindung können unterschiedliche Teile einer Form mit unterschiedlichen Mengen und/oder' unterschiedlichen Zusammensetzungen einer brennbaren Flüssigkeit behandelt werden. Bei Mehrfachauftrag kann gegebenenfalls die Menge und die Zusammensetzung der aufzutragenden brennbaren Flüssigkeit geändert werden. Die Schritte des Aufbringens einer Wasserschlichte und des Trocknens der Wasserschlichte durch Aufbringen und Abbrennen einer brennbaren Flüssigkeit können, falls gewünscht, wiederholt werden. Gegebenenfalls können sich hierbei die verwendeten Beschichtirngsmassen auf Wasserbasis, die verwendeten brennbaren Flüssigkeiten oder beide von der erstmalig aufgebrachten Beschichtungsmasse auf Wasserbasis bzw. der erstmalig verwendeten brennbaren Flüssigkeit unterscheiden.
Gegebenenfalls kann auch ein Nachtrocknen mit Hilfe eines Luftstroms, eines Heißluftgebläses, einer Gasflamme oder eines Infrarotstrahlers erfolgen. Nach dem Trocknen der Wasserschlichte kann die getrocknete Schlichte gegebenenfalls weiter gehärtet werden. Es können alle bekannten Härtungsverfahren verwendet werden. Zugegebene Härter können mittels Wärme oder elektromagnetischer Strahlung aktiviert werden. In Abhängigkeit der erzeugten Temperatur beim Abbrennen der brennbaren Flüssigkeit können Trocknen und Härten der Schlichte in einem Schritt oder in getrennten Schritten durchgeführt werden. Denkbar wären auch radikalische und ionische Härtungsverfahren.
Das erfindungsgemäße Verfahren zur Trocknung von Beschichtungsmassen auf Wasserbasis, wie es vorstehend beschrieben ist, kann für alle Arten von Gießformen und Gießkernen verwendet werden. Gießformen, welche eine Deckbeschichtung umfassen, welche gemäß dem erfindungsgemäßen Verfahren hergestellt wurde, werden unter anderem zur Herstellung von Rohren, Zylinderlaufbuchsen, Motoren- und Motorkomponenten, Maschinenbetten., Turbinen und allgemeinen Maschinenkomponenten verwendet.
Die Erfindung wird durch nachfolgendes Beispiel weiter erläutert.
Beispiel
Sechs komplette Formen aus Quartzsand H32 (Halterner Quartzsand Werke GmbH), 1,2 % Phenolharz (Cavenaghi, SPA) und 0,4% Härter (Cavenaghi, SPA), das heißt also zwölf Formteile aus der Blockformerei, wurden mit einer Wasserschlichte (SOLITEC W 3 A) geschlichtet. Die Wasserschlichte hatte folgende Zusammensetzung: Rohstoff Gew.-%
Wasser 31,25
Biozide 00,20
Stärke 00,50
Verdickungsmittel 00,05
Attapulgit 01,00
Eisenoxid 01,50
Zirkonsilikat 50,00
Graphit 10,00
Mineralische Hohlkugeln 05,00
Netzmittel 00.50
Biozid übliches Biozid von Thor Ltd, Margate Kent CT9 4JY, UK
Netzmittel übliches Netzmittel der Fa. Henkel AG, D 40589 Düsseldorf
Verdickungsmittel übliches Verdickungsmittel von CP Kelco, DK 4623 Lille Skensved Attapulgit: übliches Schwebemittel von Engelhardt Cooperation, Iselin NJ 08830,
USA
Eisenoxid übliches Eisenoxid von Lanxess GmbH, D51369 Leverkusen
Zirkonsilikat übliches Zirkonsilikat von Possehl Erzkontor GmbH, D23552 Lübeck
Graphit übliches Graphit von Georg H. Luh GmbH, D65393 Walluf
Mineral.Hohlkugeln übliche Hohlkugeln, wie in WO 94/26440 beschrieben Stärke Maisstärke von Cerestar Deutschland, Krefeld
Der vorgelegten Wassergesamtmenge wurden die Biozide, die Stärke und das Verdickungsmittel zugegeben. Anschließend wurde 15 Minuten bei 1000 U/min mit einer Zahnscheibe (d/D =0,5) gemischt. Dem Gemisch wurden Attapulgit und Eisenoxid zugegeben. Anschließend wurde 15 Minuten bei 1000 U/min mit einer Zahnscheibe (d/D =0,5) gemischt. Dem erhaltenen Gemisch wurden Zirkonsilikat (Teilchengröße < 45μm) und Graphit zugegeben. Anschließend wurde 15 Minuten bei 500 TT/min mit einer Zahnscheibe (d/D =0,5) gemischt. Diesem Gemisch wurden mineralische Hohlkugeln und das Netzmittel zugegeben. Anschließend wurde 15 Minuten bei 500 U/min mit einer Zahnscheibe (d/D =0,5) gemischt. Die Auslaufzeit der so erhaltenen Wasserschlichte wurde auf 12,6 Sekunden eingestellt, bestimmt gemäß DIN 53211, Auslaufbecher 4mm, Ford-Cup. Die Formen wurden in einem Flutbecken aus Metall geflutet. Nach dem Abtropfen der Wasserschlichte betrug die durchschnittliche Nassschichtdicke etwa 125 μm, gemessen mittels Nassschichtdickenkamm.
Nach dem Fluten wurden Schlichteläufe und -ansammlungen mit einem Pinsel und etwas Wasser entfernt. Die Formen wurden dann vertikal, d.h. hochkant, in ein Sandbett gesetzt. Danach wurde mit einem kleinen Druckbehälter ein Gemisch aus 20 % White Spirit (Siedepunkt ca. 160°C) und 80 % Isopropanol auf die Form aufgesprüht. Die aufgesprühte Menge betrug ca. 400 g/m2. Unmittelbar nach dem Aufsprühen wurde das Gemisch, aus White Spirit und Isopropanol mittels einer Gasflamme entzündet. Das Gemisch brannte rußfrei und schnell ab. Die Formen zeigten danach eine trockene Oberfläche. Die aus diesen Formen erhaltenen Abgüsse zeigten eine bessere Oberflächenstruktur als Abgüsse ähnlicher Formen, welche mit einer Alkoholschlichte geschlichtet wurden.
Statt des oben genannten Gemisches aus 20 % White Spirit und 80 % Isopropanol kann zur Trocknung der Wasserschlichte auch ein Gemisch aus 20 % White Spirit und 80 % Ethanol verwendet werden.

Claims

Patentansprüche
1. Verfahren zur Trocknung von Beschichtungsmassen auf Wasserbasis, umfassend a) Bereitstellen einer Beschichtungsmasse auf Wasserbasis, b) Aufbringen der Beschichtungsmasse auf Wasserbasis auf mindestens einen Teil der OBerfiache einer Gießform, c) gegebenenfalls teilweises oder vollständiges Abmatten der aufgebrachten Beschichtungsmasse auf Wasserbasis, wobei in Abhängigkeit der verstrichenen Zeit ein Teil der Trägerflüssigkeit der Beschichtungsmasse in den Untergrund übergeht, d) Aufbringen einer brennbaren Flüssigkeit auf die gegebenenfalls abgemattete Schicht der Beschichtungsmasse auf Wasserbasis, und e) vollständiges Abbrennen der brennbaren Flüssigkeit.
2. Verfahren nach Anspruch 1, wobei in Schritt b) die Beschichtungsmasse auf Wasserbasis auf mindestens einen Teil der Oberfläche einer unbeschichteten Gießform aufgebracht wird.
3. Verfahren nach Anspruch 1, wobei in Schritt b) die Beschichtungsmasse auf Wasserbasis auf mindestens einen Teil der Oberfläche der Grundierungsschicht aufgebracht wird, welche vorher auf mindestens einen Teil der Oberfläche einer unbeschichteten Gießform aufgebracht wurde.
4. Verfahren nach einem der voranstehenden Ansprüche, wobei die Beschichtungsmasse auf Wasserbasis 20-79,9 Gew.-%, vorzugsweise 50-70 Gew.-%, teilchenfδrmige feuerfeste Materialien umfasst.
5. Verfahren nach Anspruch 4, wobei die teilchenförmigen feuerfesten Materialien ausgewählt sind aus Diatomit, Kaolinen, kalzinierten Kaolinen, Kaolinit, Metakaolinit, Pyrophyllit, Glimmer, Zirkonoxid, Zirkonsüikat, Aluminiumoxid, Andalusit, Schamotten, Eisenoxid, Kyanit, Bauxit, Olivin, Quarzen, Talk, Graphit und Rußen.
6. Verfahren nach einem der voranstehenden Ansprüche, wobei die Beschichtungsmasse auf Wasserbasis ferner mindestens eine weitere Komponente enthält, ausgewählt aus 2- Schicht-Silikaten, 3-Schicht-Silikaten, Dispergiermitteln, Bindemitteln, Netzmitteln, Entschäumern, Pigmenten, Farbstoffen und Bioziden.
7. Verfahren nach Anspruch 6, wobei die Beschichtungsmasse auf Wasserbasis ferner mindestens eine der folgenden Komponenten umfasst:
0,02-0,5 Gew.-% Dispergiermittel,
0,5-2,0 Gew.-% Bindemittel,
0,01-0,5 Gew.-% Netzmittel,
0,01-0,5 Gew.-% Entschäumer,
0-5,0 Gew.-% Pigmente,
0-5,0 Gew.-% Farbstoffe,
0,1-0,5 Gew.-% Biozide, bezogen auf alle Bestandteile der Beschichtungsmasse auf Wasserbasis.
8. Verfahren nach einem der voranstehenden Ansprüche, wobei die Beschichtungsmasse auf Wasserbasis 20-79,9 Gew.-%, vorzugsweise 30-50 Gew.-%, Wasser enthält, bezogen auf alle Bestandteile der Beschichtungsmasse auf Wasserbasis.
9. Verfahren nach einem der voranstehenden Ansprüche, wobei die Beschichtungsmasse auf Wasserbasis weniger als 5 Gew.-%, vorzugsweise weniger als 3 Gew.-%, eines organischen Lösungsmittels enthält.
10. Verfahren nach einem der voranstehenden Ansprüche, wobei die brennbare Flüssigkeit einen Flammpunkt von -600C bis 100°C, vorzugsweise von -20°C bis 600C, stärker bevorzugt von 10°C bis 50°C, aufweist, bestimmt gemäß DIN 51755.
11. Verfahren gemäß einem der voranstehenden Ansprüche, wobei die brennbare Flüssigkeit ausgewählt ist aus brennbaren aliphatischen Q-Qo-Alkoholen, aliphatischen, cycloaliphatischen und aromatischen Cs-C12-Kohlenwasserstoffen, C1-C4-Alkylestern aliphatischer C2-C1o-Carbonsäuren, Ethern, Ketonen und Gemischen davon.
12. Verfahren nach einem der voranstehenden Ansprüche, wobei die brennbaren Flüssigkeit ein Gemisch aus mindestens einem aliphatischen C2-C3-AIkOhOl und mindestens einem aliphatischen oder cycloaliphatischen C5-C12-Kohlenwassersto ff enthält.
13. Verfahren nach Anspruch 12, wobei der Alkohol ausgewählt ist aus Ethanol, Propanol und Isopropanol, und wobei der Kohlenwasserstoff in Form eines Kohlenwasserstoff- gemischs, ausgewählt aus Petrolether, Leicht-, Mittel- und Testbenzinen, eingesetzt wird.
14. Verfahren nach Anspruch 11 bis 13, wobei die brennbare Flüssigkeit ein Gemisch enthält, bestehend aus
20-90 Gew. -% mindestens eines Alkohols, 10-40 Gew.-% mindestens eines Kohlenwasserstoffs und/oder 10-40 Gew.-% mindestens eines Carbonsäureesters, bezogen auf alle Komponenten der brennbaren Flüssigkeit.
15. Verfahren nach einem der voranstehenden Ansprüche, wobei das Aufbringen der brennbaren Flüssigkeit in Schritt d) mittels Aufsprühen der brennbaren Flüssigkeit durchgeführt wird.
16. Verfahren nach einem der voranstehenden Ansprüche, wobei die brennbare Flüssigkeit in einer Menge von 10-5000 g/m2, vorzugsweise 50-1000 g/m2, aufgebracht wird.
17. Verfahren nach einem der voranstehenden Ansprüche, wobei nach dem vollständigen Abbrennen der brennbaren Flüssigkeit die Schritte d) und e) wiederholt werden.
18. Verfahren nach Anspruch 17, wobei sich die brennbare Flüssigkeit, welche bei der Wiederholung der Schritte d) und e) verwendet wird, von der erstmalig aufgebrachten brennbaren Flüssigkeit unterscheidet.
19. Verfahren nach einem der voranstehenden Ansprüche, wobei die nach dem vollständigen Abbrennen der brennbaren Flüssigkeit erhaltene, getrocknete Schicht der Beschichtungs- masse eine Restfeuchte von weniger als 8 %, vorzugsweise von weniger als 2 %, stärker bevorzugt von weniger als 1%, aufweist, bestimmt gemäß der Carbidmethode von Riedel de Häen, Seelze.
20. Verfahren gemäß einem der voranstellenden Ansprüche, wobei die Schritte a) bis e) wiederholt werden, und wobei sich gegebenenfalls die verwendete Beschichtungsmasse auf Wasserbasis, die verwendete brennbare Flüssigkeit oder beide von der erstmalig aufgebrachten Beschichtungsmasse auf Wasserbasis bzw. der erstmalig verwendeten brennbaren Flüssigkeit unterscheiden.
21. Verfahren gemäß einem der voranstehenden Ansprüche, wobei in Schritt e) die brennbare Flüssigkeit sofort nach dem Aufbringen entzündet und vollständig abgebrannt wird
22. Verfahren gemäß einem der voranstehenden Ansprüche, wobei in Schritt d) die brennbare Flüssigkeit während des Aufbringens entzündet und dann vollständig abgebrannt wird.
PCT/EP2006/004909 2005-05-25 2006-05-23 Verfahren zur trocknung von wasserschlichten WO2006125612A1 (de)

Priority Applications (6)

Application Number Priority Date Filing Date Title
MX2007014675A MX2007014675A (es) 2005-05-25 2006-05-23 Metodo para secar recubrimientos a base de agua.
JP2008512756A JP2009525872A (ja) 2005-05-25 2006-05-23 水性塗型剤の乾燥方法
EP06753814A EP1888273A1 (de) 2005-05-25 2006-05-23 Verfahren zur trocknung von wasserschlichten
CA002610372A CA2610372A1 (en) 2005-05-25 2006-05-23 Method for drying water-based coatings
BRPI0610305-7A BRPI0610305A2 (pt) 2005-05-25 2006-05-23 processo para secagem de revestimentos a base de água
NO20076407A NO20076407L (no) 2005-05-25 2007-12-12 Fremgangsmate for a torke vannbaserte belegg

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102005024207.3 2005-05-25
DE102005024207A DE102005024207A1 (de) 2005-05-25 2005-05-25 Verfahren zur Trocknung von Wasserschlichten

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2006125612A1 true WO2006125612A1 (de) 2006-11-30

Family

ID=36802171

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/EP2006/004909 WO2006125612A1 (de) 2005-05-25 2006-05-23 Verfahren zur trocknung von wasserschlichten

Country Status (10)

Country Link
EP (1) EP1888273A1 (de)
JP (1) JP2009525872A (de)
KR (1) KR20080027787A (de)
BR (1) BRPI0610305A2 (de)
CA (1) CA2610372A1 (de)
DE (1) DE102005024207A1 (de)
MX (1) MX2007014675A (de)
NO (1) NO20076407L (de)
RU (1) RU2007148506A (de)
WO (1) WO2006125612A1 (de)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2009012764A1 (de) * 2007-07-26 2009-01-29 Ava Anhaltinische Verfahrens- Und Anlagentechnik Gmbh Vorrichtung und verfahren zur trocknung von formschlichte auf giessereiformen und/oder -kernen
CN102248120A (zh) * 2011-04-11 2011-11-23 中方阀业淅川制造有限公司 一种薄壁铸件消失模铸造用低导热涂料
CN104475669A (zh) * 2014-10-08 2015-04-01 铜陵瑞莱科技有限公司 一种抗粘砂铸造涂料及其制作方法

Families Citing this family (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102009032668A1 (de) 2009-07-09 2011-01-13 Hüttenes-Albertus Chemische Werke GmbH Schlichte zur Herstellung von Formüberzügen
PL2364795T3 (pl) * 2010-03-08 2012-12-31 Foseco Int Kompozycja powłoki odlewniczej
KR101287146B1 (ko) * 2011-01-20 2013-07-17 현대메티아 주식회사 이중 코팅공정을 통한 주형재료, 주형, 주형품, 주형재료의 제조방법 및 주형의 제조방법
JP5784399B2 (ja) * 2011-07-20 2015-09-24 花王株式会社 砂型鋳造用塗型剤組成物
DE102011114626A1 (de) * 2011-09-30 2013-04-04 Ask Chemicals Gmbh Beschichtungsmassen für anorganische Giessformen und Kerne und deren Verwendung
DE102013101249A1 (de) * 2013-02-08 2014-08-14 Neue Halberg-Guss Gmbh Gießverfahren und Gußteil
DE102014113017A1 (de) * 2014-09-10 2016-03-10 Buderus Guss Gmbh Sandkern, Beschichtungsvorrichtung und Verfahren zur Herstellung eines Sandkerns jeweils für die Herstellung von belüfteten Bremsscheiben
ITUB20153502A1 (it) * 2015-09-09 2017-03-09 Altea S R L Processo per il trattamento superficiale di componenti per fonderia per processi di colata in getti e dispositivo a letto fluido per eseguire tale processo
CN105964894A (zh) * 2016-06-22 2016-09-28 湖北星源科技有限公司 一种消失模铸造用涂料
KR101943874B1 (ko) * 2016-10-13 2019-01-30 주식회사 산화 풀 몰드용 도형재 및 이의 제조방법
DE102018004234A1 (de) * 2018-05-25 2019-11-28 Ask Chemicals Gmbh Schlichtezusammensetzung, Verfahren zur Beschichtung einer Gießform und Verwendung der Schlichtezusammensetzung zur Beschichtung einer Gießform
CN108941446B (zh) * 2018-07-31 2020-11-27 铜陵旭时新材料科技有限公司 一种圆盘浇铸机用脱模剂
JP2022133052A (ja) * 2021-03-01 2022-09-13 明智セラミックス株式会社 高熱伝導性断熱材

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB1208511A (en) * 1967-08-08 1970-10-14 Howmet Corp Improvements in eliminating patterns from and hardening of shell molds
GB1354822A (en) * 1971-02-11 1974-06-05 Ahlstroem Oy Process for hardening with combustion gases a casting mould or core

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB1198363A (en) * 1968-01-16 1970-07-15 Foseco Int Coating Processes
AT301059B (de) * 1970-06-17 1972-08-25 Reichhold Chemie Ag Schlichte für Gießereiformen und Kerne
DD110619A1 (de) * 1974-03-11 1975-01-05

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB1208511A (en) * 1967-08-08 1970-10-14 Howmet Corp Improvements in eliminating patterns from and hardening of shell molds
GB1354822A (en) * 1971-02-11 1974-06-05 Ahlstroem Oy Process for hardening with combustion gases a casting mould or core

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2009012764A1 (de) * 2007-07-26 2009-01-29 Ava Anhaltinische Verfahrens- Und Anlagentechnik Gmbh Vorrichtung und verfahren zur trocknung von formschlichte auf giessereiformen und/oder -kernen
ES2354790A1 (es) * 2007-07-26 2011-03-18 Ava Anhaltinische Verfahrens- Und Anlagentechnik G Dispositivo de método para secar recubrimientos de moldes en moldes y/o núcleos de fundición.
CN102248120A (zh) * 2011-04-11 2011-11-23 中方阀业淅川制造有限公司 一种薄壁铸件消失模铸造用低导热涂料
CN102248120B (zh) * 2011-04-11 2013-05-15 中方阀业淅川制造有限公司 一种薄壁铸件消失模铸造用低导热涂料
CN104475669A (zh) * 2014-10-08 2015-04-01 铜陵瑞莱科技有限公司 一种抗粘砂铸造涂料及其制作方法

Also Published As

Publication number Publication date
KR20080027787A (ko) 2008-03-28
NO20076407L (no) 2008-02-12
EP1888273A1 (de) 2008-02-20
CA2610372A1 (en) 2006-11-30
DE102005024207A1 (de) 2006-11-30
RU2007148506A (ru) 2009-06-27
JP2009525872A (ja) 2009-07-16
MX2007014675A (es) 2008-02-11
BRPI0610305A2 (pt) 2010-06-15

Similar Documents

Publication Publication Date Title
WO2006125612A1 (de) Verfahren zur trocknung von wasserschlichten
EP1841556B1 (de) Hochisolierende und feuerfeste beschichtungsmassen für giessformen
EP2142322B1 (de) Beschichtungsmassen für giessformen und kerne zur vermeidung von reaktionsgasfehlern
DE102011114626A1 (de) Beschichtungsmassen für anorganische Giessformen und Kerne und deren Verwendung
EP2763806B1 (de) Beschichtungsmassen für anorganische giessformen und kerne umfassend ameisensäureester und deren verwendung
EP3801949B1 (de) Schlichtezusammensetzung, verfahren zur beschichtung einer giessform und verwendung der schlichtezusammensetzung zur beschichtung einer giessform
DE102011115025A1 (de) Beschichtungsmassen für anorganische Gießformen und Kerne enthaltend Salze und deren Verwendung
EP3823774B1 (de) Schlichtezusammensetzung für giessformen für den metallguss deren verwendung sowie mit der schlichtezusammensetzung versehene giessformen
WO1992012813A1 (de) Verfahren und binder zur herstellung von keramischen schalen als giessform
DE1901671A1 (de) Verfahren zum Aufbringen von UEberzuegen auf Oberflaechen
EP4135919A1 (de) Verwendung eines lösemittels zur herstellung von schlichten, ein verfahren zur herstellung einer schlichte, eine schlichte und deren verwendung

Legal Events

Date Code Title Description
DPE1 Request for preliminary examination filed after expiration of 19th month from priority date (pct application filed from 20040101)
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application
WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: MX/a/2007/014675

Country of ref document: MX

Ref document number: 2008512756

Country of ref document: JP

WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 2610372

Country of ref document: CA

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: DE

WWW Wipo information: withdrawn in national office

Ref document number: DE

WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 2006753814

Country of ref document: EP

WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 1020077030201

Country of ref document: KR

WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 2007148506

Country of ref document: RU

WWP Wipo information: published in national office

Ref document number: 2006753814

Country of ref document: EP

ENP Entry into the national phase

Ref document number: PI0610305

Country of ref document: BR

Kind code of ref document: A2

DPE1 Request for preliminary examination filed after expiration of 19th month from priority date (pct application filed from 20040101)