KR20120081070A - A foundry binder comprising one or more cycloalkanes as a solvent - Google Patents
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Abstract
(a) 페놀성 수지, 폴리에테르 폴리올, 폴리에스테르 폴리올, 아미노폴리올 및 이들의 혼합물로 이루어진 군으로부터 선택되는 폴리올 성분 및 (b) 폴리이소시아네이트 성분을 포함하며, 여기서 성분 (a) 및/또는 (b)는 용매로서 하나 이상의 시클로알칸을 더 포함하는 주조 결합제가 개시된다.(a) a polyol component selected from the group consisting of phenolic resins, polyether polyols, polyester polyols, aminopolyols, and mixtures thereof, and (b) polyisocyanate components, wherein components (a) and / or (b) ) Discloses a cast binder further comprising at least one cycloalkane as a solvent.
Description
관련 출원Related application
본 출원은 2009년 7월 16일자로 출원된 미국 가특허출원 제61/266,036호의 우선권을 주장한다.This application claims the priority of US Provisional Patent Application 61 / 266,036, filed July 16, 2009.
주조 산업에서, 금속 부품들을 제조하는데 사용되는 공정들 중의 하나는 "사형 주조(sand casting)"이다. 사형 주조에 있어서, 일회용의 주조 형태, 예를 들어 몰드(mold), 코어(core), 슬리브(sleeve), 수구(pouring cup), 덮개(covering) 등은 내화물(일반적으로, 모래)과 유기 또는 무기 결합제의 혼합물을 포함하는 주조 혼합물(foundry mix)에 의해 제조된다.In the casting industry, one of the processes used to make metal parts is "sand casting." In sand casting, disposable casting forms, such as molds, cores, sleeves, pouring cups, coverings, etc., are refractories (generally sand) and organic or Prepared by a foundry mix comprising a mixture of inorganic binders.
주조 형상들은 전형적으로는 소위 비-소성(no-bake)의 공정, 콜드박스(cold-box) 공정 및/또는 열경화 공정(heat cured process)에 의하여 제조된다. 상기 비-소성 공정에 있어서는, 혼합물을 주형(pattern)에서 성형하기 전에 액체 경화 촉매가 내화물 및 결합제와 혼합되어 주조 혼합물을 형성한다. 주조 모래 혼합물(foundry sand mix)은 이를 주형에서 압축시키고 자가-지지(self-supporting)될 때까지 경화되도록 함으로써 형상화된다. 상기 콜드박스 공정에 있어서는, 증기상의 경화 촉매가 (일반적으로, 코어박스(corebox)에서) 골재(aggregate)와 결합제의 형상화된 혼합물을 통과하여, 경화된 주조 형상을 형성한다. 상기 열경화 공정에 있어서는, 형상 혼합물(shape mixture)이 경화 촉매를 활성화시키는 열에 노출되어, 경화된 주조 형상을 형성한다.Casting shapes are typically produced by so-called no-bake processes, cold-box processes and / or heat cured processes. In this non-baking process, the liquid curing catalyst is mixed with the refractory and binder before forming the mixture in a mold to form a casting mixture. The foundry sand mix is shaped by allowing it to compress in a mold and to harden until self-supporting. In the cold box process, the vapor phase curing catalyst passes through a shaped mixture of aggregate and binder (typically in a corebox) to form a cured casting shape. In the thermosetting process, a shape mixture is exposed to heat activating the curing catalyst to form a cured casting shape.
결합제 시스템(binder system)이 효과적으로 작용하기 위해서는 많은 요구사항들이 존재한다. 예를 들어, 결합제는 전형적으로 낮은 점도를 가져야 하고, 겔(gel)이 부재하여야 하며, 저장 및 사용 조건 하에서 안정적으로 잔존하여야 한다. 주조 형상의 제조에 있어서 생산성을 높이기 위해서는, 결합제들이 효과적으로 경화해야 할 필요가 있으며, 이에 따라 주조 형상들이 가능한한 빨리 자가-지지되고 취급가능하게 되어야 한다.There are many requirements for the binder system to work effectively. For example, the binder should typically have a low viscosity, be free of gel, and remain stable under storage and use conditions. In order to increase productivity in the manufacture of casting shapes, the binders need to be cured effectively, so that the casting shapes must be self-supporting and handleable as soon as possible.
비-소성 및 열경화 공정들에 대하여는, 더 큰 코어와 몰드를 생산할 수 있기에 적절한 작업시간(worktime)이 있어야 한다. 반면, 콜드박스 공정들에 대하여는, 성형된 주조 혼합물이 상기 증기상의 경화 촉매와 접촉함에 따라 거의 즉시 경화하여야 한다. 비-소성, 콜드박스 또는 열경화된 결합제들을 사용하여 주조 혼합물로 만들어진 주조 형상들은 적절한 기계적 강도, 특히 즉시의 인장강도(tensile strength) 및 횡강도(transverse strength), 스크래치 경도(scratch hardness)를 가지며, 주변 습도에 대해 내성을 나타낸다.For non-baking and thermosetting processes, there must be adequate working time to be able to produce larger cores and molds. On the other hand, for cold box processes, the molded casting mixture must cure almost immediately upon contact with the vapor phase cure catalyst. Casting shapes made from the casting mixture using non-baking, coldbox or thermoset binders have adequate mechanical strength, in particular instant tensile and transverse strength, scratch hardness , Resistant to ambient humidity.
제조자들이 직면하는 가장 큰 과제들 중 하나는, 주조 형상이 만들어진 이후 이를 취급하고 저장할 수 있으며 또한 금속 주조 공정 동안 조기에 분해되지 않도록 함께 고정시킬 수 있으나, 종종 셰이크 아웃(shake-out)이라고 언급되는 고화된 주조 금속 부품의 냉각에 의해 수용가능한 몰드 및 코어 제거 특성들을 허용할 수 있는, 결합제를 제조하는 것이다. 이러한 특성 없이는, 사용된 주조 형상들을 파쇄하는데 시간 낭비적이고 노동집중적인 수단들이 적용되어야 하며, 이에 따라 금속 부품이 주조 몰드 및 코어 조립체로부터 제거될 수 있게 된다. 효과적인 주조 결합제에 대해 요구되는 또다른 연관 특성은, 결합제로 만들어진 주조 형상이 상기 형상을 생성시키는 주형으로부터 쉽게 이형되어야 한다는 것이다.One of the biggest challenges facing manufacturers is that they can be handled and stored after the casting shape is made and can also be held together so that they do not break down prematurely during the metal casting process, but often referred to as shake-out. It is to make a binder, which can tolerate acceptable mold and core removal properties by cooling of the solidified cast metal part. Without this feature, time-consuming and labor-intensive means must be applied to crush the used casting shapes, thereby allowing the metal part to be removed from the casting mold and core assembly. Another associative property required for an effective cast binder is that the cast shape made of the binder must be easily released from the mold that produces the shape.
내화물과 유기 결합제로부터 만들어진 주조 혼합물의 유동성(flowability)은 콜드박스 적용과 관려하여 더 큰 문제점들을 제기할 수 있다. 이는 일부 경우에 있어서 결합제의 성분들, 특히 페놀성 우레탄 결합제의 성분들이 내화 모래(refractory sand)와 혼합된 이후에 이들이 사용되도록 대기하는 동안 조기에 반응할 수 있기 때문이다. 이러한 조기 반응이 발생한다면, 주조 혼합물의 유동성을 감소시킬 수 있고, 결합제로 만들어진 몰드와 코어가 감소된 기계적 강도를 갖게 될 것이다. 이와 같이 시간에 따른 유동성의 감소 및 강도의 감소는 상기 주조 혼합물의 "수명(benchlife)"이 적절하지 않다는 것을 나타낸다. 만일 결합제가 적절한 수명을 제공하지 못하는 주조 혼합물을 발생시킨다면, 그 결합제는 상업적인 가치가 제한된다.The flowability of the casting mixture made from the refractory and organic binder can pose greater problems with regard to cold box applications. This is because in some cases the components of the binder, in particular the components of the phenolic urethane binder, can be reacted prematurely while waiting for them to be used after mixing with refractory sand. If this premature reaction occurs, it may reduce the fluidity of the casting mixture and the mold and core made of the binder will have reduced mechanical strength. This reduction in flowability and decrease in strength over time indicates that the "benchlife" of the casting mixture is not appropriate. If the binder results in a casting mixture that does not provide adequate life, the binder is of limited commercial value.
상업적으로 성공적인 주조 혼합물에 대한 상기 모든 요구조건들의 관점에서, 주조 결합제 기술의 개발 속도는 점진적이다. 비용효과적인 방법으로 관심대상인 요구조건 모두를 만족시킬 수 있는 결합제를 개발하는 것은 쉽지 않다.In view of all of the above requirements for commercially successful casting mixtures, the rate of development of casting binder technology is gradual. It is not easy to develop a binder that can meet all of the requirements of interest in a cost effective manner.
더욱이, 우수한 성능 및 비용 경제성 외에도, 환경, 건강 및 안정성 규정들과 우려들 때문에 제형의 조성물에 대한 요구들이 존재할 수 있다. 환경적인 우려들은 특히 오늘날 상용적으로 사용되는 대부분의 주조 결합제들이 유의적인 양의 방향족 탄화수소 용매를 포함하기 때문에 관련성이 있으며, 이는 차례로 벤젠, 톨루엔, 자일렌, 1,2,4-트리메틸벤젠, 나프탈렌 및 다른 방향족 화합물들과 같은 화합물들과 우려되는 분획들을 포함할 수 있다. 최근에, 주조 결합제에서 방향족 탄화수소 용매의 사용에 대한 우려가 증가하고 있으며, 사용량을 감소시키거나 이들의 사용을 완전히 배제하는데에 대한 관심이 만연하고 있다.Moreover, in addition to good performance and cost economy, there may be demands on the composition of the formulation due to environmental, health and stability regulations and concerns. Environmental concerns are particularly relevant because most cast binders commercially used today contain significant amounts of aromatic hydrocarbon solvents, which in turn are benzene, toluene, xylene, 1,2,4-trimethylbenzene, naphthalene And fractions of concern with compounds such as other aromatic compounds. Recently, there is an increasing concern about the use of aromatic hydrocarbon solvents in cast binders, and there is a widespread interest in reducing the amount of use or totally excluding them.
선행기술은 페놀성 레졸 수지(phenolic resole resin) 및 폴리이소시아네이트에 기초하는 주조 결합제 시스템에 있어서의 방향족 탄화수소 용매의 감소 및 가능한 제거가 수차례 시도되었음을 기술하고 있다. 예를 들어, 유럽특허 제0771569호는 방향족 탄화수소 용매를 탄소수 12의 탄소쇄를 갖는 하나 이상의 지방산의 메틸에스테르로 대체하는 것에 대해 기술하고 있다. 비록 상기 결합제들이 유용한 코어 및 몰드를 제조하더라도, 주입(pouring), 냉각 및 셰이크아웃 공정 동안 연기와 매캐한 냄새들을 발생시킨다는 점이 발견되었으며, 상기 결합제들로 만들어진 사용된 몰드 및 코어로부터 수득되는 모래를 회수(reclaim)하고 재사용하는 것이 더 어렵다는 점이 발견되었다. 따라서, 실제로, 전통적인 방향족 탄화수소 용매와 조합하여 공용매(co-solvent)로서 지방산에스테르를 사용하는 경향이 있다.The prior art describes several attempts to reduce and possibly eliminate aromatic hydrocarbon solvents in cast binder systems based on phenolic resole resins and polyisocyanates. For example, EP 0771569 describes the replacement of aromatic hydrocarbon solvents with methyl esters of one or more fatty acids having a carbon chain of 12 carbon atoms. Although the binders make useful cores and molds, it has been found that they produce smoke and mace odors during the pouring, cooling and shakeout processes, recovering the sand obtained from the used molds and cores made of the binders. It has been found to be more difficult to reclaim and reuse. Thus, in practice, there is a tendency to use fatty acid esters as co-solvents in combination with traditional aromatic hydrocarbon solvents.
보다 최근에 유럽특허 제1057554호는, 방향족 탄화수소 용매를 대신하여 알킬실리케이트, 특히 테트라에틸실리케이트의 사용을 기술하고 있다. 이러한 기법은 또한 몇가지 단점들을 가지며, 이는 예를 들어 주조 부품 상에 퇴적되거나, 사용된 모래 내에 축적되거나 또는 공중에 떠다닐 수 있는 미세한 백색 실리카 입자들의 형성 및 아민 경화 가스를 감소시키기 위해 사용되는 산성의 스크러버 용액(scrubber solution) 내에서 겔 형성이다.More recently European Patent 1057554 describes the use of alkylsilicates, in particular tetraethylsilicate, in place of aromatic hydrocarbon solvents. This technique also has several drawbacks, which are acidic used to reduce the amine curing gas and the formation of fine white silica particles that can, for example, be deposited on cast parts, accumulate in the sand used or float in the air. Gel formation in a scrubber solution.
비-고리형의 지방족 용매(acyclic aliphatic solvent), 예를 들어 케로센(kerosene) 및 테트라데센(tetradecene)이 폴리올-폴리이소시아네이트 결합제, 특히 페놀성 우레탄 콜드-박스 및 비-소성 결합제에서 소량의 첨가제들로 사용되었었으나, 이들의 강한 비극성의 용매적 특성(solvency property)들은 결합제 제형 내에서의 양을 전체 결합제, 즉 파트 1(Part 1; 폴리올 성분) 및 파트 2(폴리이소시아네이트 성분)의 조합된 중량에서 5중량% 미만으로 유의적으로 제한하는 결과를 가져왔다.Small amounts of additives in polycyclic polyisocyanate binders, in particular phenolic urethane cold-boxes and non-plastic binders, such as acyclic aliphatic solvents such as kerosene and tetratradecene Although their strong non-polar solvency properties are used in combination with the amount in the binder formulation, the combination of the total binder, namely Part 1 (polyol component) and Part 2 (polyisocyanate component) Results were significantly limited to less than 5% by weight in weight.
이러한 배경의 측면에서, 방향족 탄화수소 용매를 포함하지 않거나 또는 이들을 훨씬 감소된 수준으로 사용하는 동시에 우수한 성능과 비용 효과성 및 환경, 건강 및 안정성의 우려들에 대한 적절한 고려를 유지하는 주조 결합제들을 개발할 필요가 있다.In view of this background, there is a need to develop casting binders that do not contain aromatic hydrocarbon solvents or use them at much reduced levels while maintaining good performance and cost effectiveness and due consideration for environmental, health and safety concerns. There is.
본 발명의 요약SUMMARY OF THE INVENTION
본 발명은 (a) 페놀성 수지(phenolic resins), 폴리에테르 폴리올(polyether polyols), 폴리에스테르 폴리올(polyester polyols), 아미노폴리올(aminopolyols) 및 이들의 혼합물로 이루어진 군으로부터 선택되는 폴리올 성분, 및 (b) 폴리이소시아네이트 성분을 포함하며, 여기서 성분 (a) 및/또는 (b)가 하나 이상의 시클로알칸을 용매로서 더 포함하는 주조 결합제에 관한 것이다. 또한, 본 발명은 상기 주조 결합제로 제조된 주조 혼합물, 상기 주조 혼합물을 사용하여 주조 형상을 제조하기 위한 콜드-박스, 비-소성 및 열경화 공정들, 및 상기 주조 형상을 사용하여 주조 금속 부품을 제조하기 위한 공정들 및 금속을 주조하기 위한 공정들에 관한 것이다.The present invention provides a polyol component selected from the group consisting of (a) phenolic resins, polyether polyols, polyester polyols, aminopolyols and mixtures thereof, and ( b) a polyisocyanate component, wherein component (a) and / or (b) further relates to a cast binder, further comprising at least one cycloalkane as a solvent. The present invention also provides a casting mixture made of the casting binder, a cold-box for producing a casting shape using the casting mixture, non-baking and thermosetting processes, and a casting metal part using the casting shape. It relates to processes for manufacturing and processes for casting metal.
상기 주조 결합제들을 제형화하는 경우, 벤젠, 톨루엔, 자일렌, 1,2,4-트리메틸벤젠, 나프탈렌 및 다른 방향족 화합물들 및 분획들을 포함하는 방향족 탄화수소 용매를 제거하거나 감소시킬 수 있기 때문에, 본 발명에 따른 결합제들을 사용하면 환경, 건강 및 안전성의 이점을 얻을 수 있다. 그 결과, 주조 형상들이 본 발명에 따른 결합제로 만들어진 주조 혼합물로부터 제조되는 경우와 이들 주조 형상을 사용하여 금속 부품들이 주조되는 경우에, 원치않는 가스, 증기 및 냄새들이 감소되거나 제거된다. 더욱이, 주조 형상들을 만드는데 사용되는 주조 결합제에서 알킬실리케이트가 용매로 이용되는 경우에 존재하는 실리카 입자들에 대한 잠재적 노출들이 존재하지 않는다.When formulating the cast binders, the present invention can remove or reduce aromatic hydrocarbon solvents including benzene, toluene, xylene, 1,2,4-trimethylbenzene, naphthalene and other aromatic compounds and fractions. The use of the binders in accordance with the environmental, health and safety benefits can be obtained. As a result, undesired gases, vapors and odors are reduced or eliminated when casting shapes are made from a casting mixture made of a binder according to the invention and when metal parts are cast using these casting shapes. Moreover, there are no potential exposures to the silica particles present when alkylsilicate is used as the solvent in the casting binder used to make the casting shapes.
방향족 탄화수소 용매의 완전한 또는 부분적인 일반적으로서, 한정된 주조 결합제에서 용매로서의 시클로알칸의 사용은, (1) 오존층에 대해 해로운 영향을 가질 수 있고, 주조 형상이 결합제들로 만들어지는 경우와 주조 형상이 금속 주조 공정의 과정에서 금속 부품들을 만드는데 사용되는 경우에 방출되는, 광화학적으로 활성인 종들의 양을 감소시킬 수 있고; (2) 자동차의 실린더 헤드를 제조하는데 일반적으로 사용되는 기술인 반-영구 몰드의 배기시스템(vent system)에서 타르-형 물질(tar-like material)의 형성을 감소시킬 수 있고; (3) 주조 형상들로부터 만들어지는 주조 금속 부품들의 품질 향상을 제공할 수 있고; (4) 회수된 모래 및 생형사(green sand) 몰딩 시스템의 소모에서 누적되는 용매를 제거하거나 감소시킴으로써 몰드 및 코어의 품질을 향상시킬 수 있고; 그리고 (5) 주입, 냉각 및 셰이크아웃 동안 짙은 연기의 형성을 감소시킬 수 있을 것으로 여겨진다.As a whole or in part of the aromatic hydrocarbon solvent, in general, the use of cycloalkane as a solvent in a limited cast binder can have (1) a detrimental effect on the ozone layer, where the cast shape is made of binders and the cast shape is metallic Reduce the amount of photochemically active species released when used to make metal parts in the course of a casting process; (2) reduce the formation of tar-like material in the vent system of a semi-permanent mold, a technique commonly used to make cylinder heads of automobiles; (3) provide improved quality of cast metal parts made from cast shapes; (4) improve the quality of molds and cores by removing or reducing solvents that accumulate in the consumption of recovered sand and green sand molding systems; And (5) it is believed that it is possible to reduce the formation of dense smoke during injection, cooling and shakeout.
폴리올 및 폴리이소시아네이트, 특히 페놀성 레졸 수지에 기초하는 결합제들은 용매의 여러 특성들에 대해 민감한 것으로 알려져 있기 때문에, 제품 저장 안정성 및 코어와 몰드의 제조 성능과 관련된 결합제의 성능 특성에 악영향을 주지 않으면서, 상기 결합제에서 통상적으로 사용되는 방향족 탄화수소 용매를 완전히 또는 부분적으로 대체하여 시클로알칸이 사용될 수 있다는 것은 예기하지 못한 발견이다. 케로센 및 테트라데센과 같은 비고리형의 지방족 용매는 높은 수준에서, 특히 주조 결합제 내의 모든 방향족 탄화수소 용매를 완전히 대체할 수 있는 수준에서, 페놀성 수지 및 폴리이소시아네이트와 혼화되지 않는다고 알려져 있기 때문에, 이는 특히 예기하지 못한 발견이다.
Since binders based on polyols and polyisocyanates, in particular phenolic resol resins, are known to be sensitive to the various properties of the solvent, without adversely affecting the product's storage stability and the performance properties of the binder related to the core and mold manufacturing performance It is an unexpected discovery that cycloalkanes can be used, in whole or in part, by replacing the aromatic hydrocarbon solvents conventionally used in such binders. This is especially true because acyclic aliphatic solvents such as kerosene and tetradecene are known to be incompatible with phenolic resins and polyisocyanates at high levels, especially at levels capable of completely replacing all aromatic hydrocarbon solvents in the cast binder. This is an unexpected discovery.
본 발명의 상세한 설명DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
상기 결합제 시스템을 2개 파트 시스템(two-part system)으로 묶어서 사용하는 것이 바람직하다.Preference is given to using the binder system in a two-part system.
상기 주조 결합제의 폴리올 성분(파트 1)은 페놀성 수지, 폴리에테르 폴리올, 폴리에스테르 폴리올, 아민 폴리올 및 이들의 혼합물로 이루어진 군으로부터 선택되는 폴리올을 포함한다. 폴리올로서 바람직하게 사용되는 것은 페놀성 레졸 수지이다.The polyol component (part 1) of the cast binder comprises a polyol selected from the group consisting of phenolic resins, polyether polyols, polyester polyols, amine polyols and mixtures thereof. Preferred as polyols are phenolic resol resins.
상기 결합제의 폴리이소시아네이트 성분(파트 2)은 지방족 폴리이소시아네이트 및 방향족 폴리이소시아네이트 및 이들의 혼합물로 이루어진 군으로부터 선택되는 폴리이소시아네이트를 포함한다. 상기 폴리이소시아네이트로서 바람직하게 사용되는 것은 그의 이용가능성 때문에 메틸렌 디페닐이소시아네이트이다.The polyisocyanate component (part 2) of the binder comprises a polyisocyanate selected from the group consisting of aliphatic polyisocyanates and aromatic polyisocyanates and mixtures thereof. Preferred as the polyisocyanate is methylene diphenylisocyanate because of its availability.
앞서 언급한 바와 같이, 상기 바람직한 폴리올은 페놀성 수지이며, 이는 액체 또는 유기용매-가용성이다. 상기 결합제 조성물의 페놀성 수지 성분은 일반적으로 유기 용매 중 용액으로서 사용된다. 사용되는 용매의 양은 골재상에서 그의 균일한 코팅 및 주조 모래 혼합물 내의 폴리이소시아네이트 성분과의 균일한 반응을 허용하는 적절한 점도를 갖는 결합제 조성물을 생성하기에 충분하여야 한다. 페놀성 수지에 대한 특정의 용매 농도는 사용된 페놀성 수지의 유형과 그의 분자량에 따라 변할 수 있다. 일반적으로, 상기 용매 농도는 폴리올 성분의 80중량%까지의 범위, 일반적으로는 폴리올 성분의 20 내지 80중량%의 범위일 수 있다.As mentioned above, the preferred polyol is a phenolic resin, which is liquid or organic solvent-soluble. The phenolic resin component of the binder composition is generally used as a solution in an organic solvent. The amount of solvent used should be sufficient to produce a binder composition having a suitable viscosity that allows uniform reaction with the polyisocyanate component in its uniform coating and cast sand mixture on aggregate. The specific solvent concentration for the phenolic resin can vary depending on the type of phenolic resin used and its molecular weight. In general, the solvent concentration may be in the range of up to 80% by weight of the polyol component, generally in the range of 20 to 80% by weight of the polyol component.
페놀성 레졸 수지는 바람직하게는 알칼리 촉매 또는 금속 촉매의 존재하에서 과량의 몰(molar excess)의 알데히드를 페놀과 반응시킴으로써 제조된다. 바람직하게는, 상기 페놀성 수지들은 실질적으로 물이 없는 것이고, 유기 용매 가용성이다. 관심대상인 결합제 조성물에서 사용되는 바람직한 페놀성 수지들은 당해 기술분야에 공지되어 있으며, 특히 미국 특허 제3,485,797호에 기술되어 있으며, 이는 본 명세서에서 참조로 삽입된다. 벤질성 에테르 페놀성 레졸 수지로서 알려진 이들 수지는 알데히드와 페놀의 반응 생물들이다. 이들은 중합체의 페놀성 핵들을 연결하는 가교들을 우세하게 포함하며, 이는 오르토-오르토 벤질성 에테르 가교(ortho-ortho benzylic ehter bridge)이다. 이들은 금속 이온 촉매, 바람직하게는 아연, 납, 망간, 구리, 주석, 마그네슘, 코발트, 칼슘 및 바륨과 같은 2가 금속 이온의 존재하에서, 적어도 1:1의 알데히드 대 페놀의 몰비로 알데히드와 페놀을 반응시킴으로써 제조된다.Phenolic resol resins are preferably prepared by reacting a molar excess of aldehyde with phenol in the presence of an alkali catalyst or a metal catalyst. Preferably, the phenolic resins are substantially free of water and are organic solvent soluble. Preferred phenolic resins for use in the binder compositions of interest are known in the art and are described in particular in US Pat. No. 3,485,797, which is incorporated herein by reference. These resins, known as benzyl ether phenolic resol resins, are reactants of aldehydes and phenols. These predominantly comprise crosslinks connecting the phenolic nuclei of the polymer, which are ortho-ortho benzylic ether bridges. In the presence of divalent metal ions such as metal ion catalysts, preferably zinc, lead, manganese, copper, tin, magnesium, cobalt, calcium and barium, aldehydes and phenols can be employed in a molar ratio of aldehyde to phenol of at least 1: 1. It is made by making it react.
상기 페놀성 레졸 수지를 제조하는데 사용된 페놀에는, 페놀 자체 및/또는 페놀성 수지의 형성에 지금까지 사용되었으며 또한 2개의 오르토 위치들 또는 하나의 오르토-위치와 파라-위치들 중에서 치환되지 않은 임의의 하나 이상의 페놀들이 포함된다. 이러한 비치환 위치들은 중합 반응을 위해 요구된다. 페놀 고리의 나머지 탄소원자들 중 임의의 하나 또는 전부가 치환될 수 있거나, 어느 것도 치환되지 않을 수 있다. 치환체의 속성은 폭넓게 변화될 수 있으며, 상기 치환체가 오르토-위치 및/또는 파라-위치에서 페놀과 알데히드의 중합을 방해하지 않을 것만 요구된다. 페놀성 수지들의 제조에 사용되는 치환된 페놀에는, 알킬-치환 페놀, 아릴-치환 페놀, 시클로알킬-치환 페놀, 아릴옥시-치환 페놀 및 할로겐-치환 페놀이 포함되며, 상기 치환체들은 1 내지 26개의 탄소원자들, 바람직하게는 1 내지 12개의 탄소원자들을 포함한다.The phenols used to prepare the phenolic resol resins have been used so far for the formation of phenol itself and / or phenolic resins and are also unsubstituted among two ortho-positions or one ortho- and para-positions. One or more phenols are included. These unsubstituted positions are required for the polymerization reaction. Any one or all of the remaining carbon atoms of the phenol ring may be substituted or none may be substituted. The nature of the substituents can vary widely and it is only necessary that the substituents do not interfere with the polymerization of phenols and aldehydes at the ortho- and / or para-positions. Substituted phenols used in the preparation of phenolic resins include alkyl-substituted phenols, aryl-substituted phenols, cycloalkyl-substituted phenols, aryloxy-substituted phenols and halogen-substituted phenols, the substituents being from 1 to 26 It includes carbon atoms, preferably 1 to 12 carbon atoms.
선택적으로, 노볼락 수지(novolak resin)가 사용될 수 있다. 비스페놀 F가 가장 단순한 노볼락이며, 산성 조건하에서 과량의 몰(large molar excess)의 페놀을 포름알데히드와 반응시킴으로써 제조되며, 이는 o,p' 이성질체, p,p' 이성질체 및 o,o' 이성질체를 포함하는 이성질체 혼합물을 생성시킨다. 전형적인 산성 촉매는 옥살산이다.Alternatively, novolak resins can be used. Bisphenol F is the simplest novolac and is prepared by reacting a large molar excess of phenol with formaldehyde under acidic conditions, which yields the o, p 'isomer, p, p' isomer and o, o 'isomer. To produce an isomeric mixture comprising. Typical acidic catalyst is oxalic acid.
적절한 페놀의 특정의 예에는, 페놀, o-크레졸, p-크레졸, 3,5-자일레놀, 3,4-자일레놀, 2,3,4-트리메틸페놀, 3-에틸페놀, 3,5-디에틸페놀, p-부틸페놀, 3,5-디부틸페놀, p-아밀페놀, p-시클로헥실페놀, p-옥틸페놀, 3,5-디시클로헥실페놀, p-페닐페놀, p-크로틸페놀, 3,5-디메톡시페놀, 3,4,5-트리메톡시페놀, p-에톡시페놀, p-부톡시페놀, 3-메틸-4-메톡시페놀 및 p-페녹시페놀이 포함된다. 4,4'-디페놀 및 비스페놀 A와 같은 다고리 페놀이 또한 적절하다.Specific examples of suitable phenols include phenol, o-cresol, p-cresol, 3,5-xylenol, 3,4-xylenol, 2,3,4-trimethylphenol, 3-ethylphenol, 3, 5-diethylphenol, p-butylphenol, 3,5-dibutylphenol, p-amylphenol, p-cyclohexylphenol, p-octylphenol, 3,5-dicyclohexylphenol, p-phenylphenol, p -Crotylphenol, 3,5-dimethoxyphenol, 3,4,5-trimethoxyphenol, p-ethoxyphenol, p-butoxyphenol, 3-methyl-4-methoxyphenol and p-phenoxy Phenols are included. Also suitable are polycyclic phenols such as 4,4'-diphenol and bisphenol A.
페놀과 반응하는데 사용되는 알데히드는 화학식 RCHO를 가지며, 여기서 R은 수소 또는 1 내지 8개의 탄소원자를 갖는 탄화수소 라디칼이다. 페놀과 반응하는 알데히드에는 포름알데히드, 아세트알데히드, 프로피온알데히드, 푸르푸르알데히드, 벤즈알데히드 등과 이들의 혼합물과 같은 페놀성 수지의 제조에서 지금까지 사용되어 온 임의의 알데히드들이 포함될 수 있다. 가장 바람직한 알데히드는 포름알데히드이다.The aldehyde used to react with the phenol has the formula RCHO, where R is hydrogen or a hydrocarbon radical having 1 to 8 carbon atoms. Aldehydes that react with phenols can include any aldehydes that have been used so far in the manufacture of phenolic resins such as formaldehyde, acetaldehyde, propionaldehyde, furfuraldehyde, benzaldehyde, and mixtures thereof. Most preferred aldehyde is formaldehyde.
폴리에테르 폴리올은 상용적으로 획득가능하며, 그의 제조방법 및 그의 히드록실 값을 결정하는 방법은 잘 알려져 있다. 상기 폴리에테르 폴리올은 당해 기술분야에서 잘 알려진 방법들에 따라 소듐메톡사이드와 같은 적절한 촉매의 존재하에서 알킬렌옥사이드를 다가알코올과 반응시킴으로써 제조된다. 임의의 적절한 알킬렌옥사이드 또는 알킬렌옥사이드의 혼합물이 다가알코올과 반응하여, 폴리에테르 폴리올을 제조할 수 있다. 폴리에테르 폴리올을 제조하는데 사용되는 알킬렌옥사이드들은 일반적으로 2 내지 6개의 탄소원자들을 갖는다. 대표적인 예에는 에틸렌옥사이드, 프로필렌옥사이드, 부틸렌옥사이드, 아밀론옥사이드, 스티렌옥사이드 또는 이들의 혼합물이 포함된다. 폴리에테르 폴리올을 제조하는데 전형적으로 사용되는 다가알코올은 2.0 이상, 바람직하게는 2.5 내지 5.0, 가장 바람직하게는 2.5 내지 4.5의 히드록시 관능도(functionality)를 갖는다. 예들로는 에틸렌글리콜, 디에틸렌글리콜, 프로필렌글리콜, 트리메틸올프로판, 글리세린 및 테트라메틸올 메탄이 포함된다.Polyether polyols are commercially available and methods for their preparation and methods for determining their hydroxyl values are well known. The polyether polyols are prepared by reacting an alkylene oxide with a polyhydric alcohol in the presence of a suitable catalyst, such as sodium methoxide, according to methods well known in the art. Any suitable alkylene oxide or mixture of alkylene oxides can be reacted with polyhydric alcohols to produce polyether polyols. Alkylene oxides used to prepare polyether polyols generally have from 2 to 6 carbon atoms. Representative examples include ethylene oxide, propylene oxide, butylene oxide, amylon oxide, styrene oxide or mixtures thereof. Polyhydric alcohols typically used to prepare polyether polyols have a hydroxy functionality of at least 2.0, preferably 2.5 to 5.0, most preferably 2.5 to 4.5. Examples include ethylene glycol, diethylene glycol, propylene glycol, trimethylolpropane, glycerin and tetramethylol methane.
아미노폴리올들 또한 잘 알려져 있으며, 미국 특허 제4,448,907호에 기술되어 있으며, 이는 통상적으로 알킬렌옥사이드와 아민 화합물의 반응생성물로서 제조된다. 일반적으로, 적어도 하나 이상의 삼차 아민기를 포함하는 임의의 폴리올은 "아미노폴리올"의 정의의 범주 내에 속하는 것으로 고려된다. 상기 아민폴리올을 제조하는데 사용되는 상기 알킬렌옥사이드들은 바람직하게는 에틸렌옥사이드 및 프로필렌옥사이드이다. 그러나, 다른 알킬렌옥사이드들이 마찬가지로 사용되는 것도 실현가능한 것으로 여겨진다. 알킬렌옥사이드와 반응하여 본 발명을 구성하는 결합제 조성물에 유용한 아미노폴리올을 생성하는 아민 화합물에는, 암모니아, 및 일차 아민기 또는 이차 아민기를 갖는 모노아미노 화합물 및 폴리아미노 화합물이 포함된다. 특정의 예에는, 일차알킬아민, 에틸렌디아민, 디에틸렌트리아민 및 트리에틸렌테트라민과 같은 지방족 아민, 시클로헥실아민, 피롤리딘, 모르폴린 및 N,N'-디에틸렌디아민과 같은 고리지방족아민, 아닐린, 오르토-페닐렌디아민, 메타-페닐렌디아민, 파라-페닐렌디아민, 아닐린-포름알데히드 수지와 같은 방향족 아민 등이 포함된다. 상기 아미노폴리올은 전형적으로 약 200 내지 1000 ㎎/g KOH, 바람직하게는 약 600 내지 800 ㎎/g KOH의 히드록실가(hydroxyl number)를 갖는다.Aminopolyols are also well known and described in US Pat. No. 4,448,907, which is typically prepared as a reaction product of alkylene oxides and amine compounds. In general, any polyol comprising at least one tertiary amine group is considered to fall within the scope of the definition of “aminopolyol”. The alkylene oxides used to prepare the amine polyols are preferably ethylene oxide and propylene oxide. However, it is also believed that other alkylene oxides may be used as well. Amine compounds that react with alkylene oxides to produce aminopolyols useful in the binder compositions of the present invention include ammonia and monoamino compounds and polyamino compounds having primary or secondary amine groups. Specific examples include aliphatic amines such as primary alkylamines, ethylenediamine, diethylenetriamine and triethylenetetramine, cyclohexylamine, pyrrolidine, morpholine and cycloaliphatic amines such as N, N'-diethylenediamine And aromatic amines such as aniline, ortho-phenylenediamine, meta-phenylenediamine, para-phenylenediamine, aniline-formaldehyde resins and the like. The aminopolyol typically has a hydroxyl number of about 200 to 1000 mg / g KOH, preferably about 600 to 800 mg / g KOH.
사용될 수 있는 폴리에스테르폴리올은 지방족 및/또는 방향족 폴리에스테르폴리올이다. 바람직한 폴리에스테르폴리올은 액체 방향족 폴리에스테르폴리올의 혼합물이며, 이는 전형적으로 약 200 내지 2,000 ㎎/g KOH, 바람직하게는 200 내지 1200 ㎎/g KOH, 가장 바람직하게는 250 내지 800 ㎎/g KOH의 히드록실가를 가지며; 2.0 이상, 바람직하게는 2 내지 4의 관능도를 가지며; 25℃에서 500 내지 50,000 센티포아즈(centipoise), 바람직하게는 1,000 내지 35,000 센티포아즈, 가장 바람직하게는 1,500 내지 25,000 센티포아즈의 점도를 갖는다. 방향족 폴리에스테르 폴리올은 전형적으로 산성 촉매에 의한 방향족 에스테르와 알코올 또는 글리콜의 에스테르 교환을 통해 제조된다. 방향족 폴리에스테르 폴리올을 제조하기 위한 방향족 에스테르로서 프탈레이트가 전형적으로 사용된다. 상기 방향족 폴리에스테르 폴리올들을 제조하는데 사용되는 알코올의 예들은 에틸렌글리콜, 디에틸렌글리콜, 트리에틸렌글리콜, 1,3-프로판디올, 1,4-부탄디올, 디프로필렌글리콜, 트리프로필렌글리콜, 테트라에틸렌글리콜, 트리메틸올프로판, 테트라메틸올메탄, 글리세린 및 이들의 혼합물이다. 지방족 폴리에스테르 폴리올은 전형적으로 산과 알코올의 직접 축합에 의하여 제조된다. 지방족 폴리에스테르 폴리올을 제조하는데 사용되는 산의 예들은 숙신산, 글루타르산, 아디프산, 시트르산, 테트라히드로프탈산 및 이들의 혼합물이다. 상기 지방족 폴리에스테르폴리올들을 제조하는데 사용되는 알코올의 예들은 에틸렌글리콜, 디에틸렌글리콜, 트리에틸렌글리콜, 1,3-프로판디올, 1,4-부탄디올, 디프로필렌글리콜, 트리프로필렌글리콜, 테트라에틸렌글리콜, 트리메틸올프로판, 테트라메틸올메탄, 글리세린 및 이들의 혼합물이다.Polyesterpolyols that can be used are aliphatic and / or aromatic polyesterpolyols. Preferred polyesterpolyols are mixtures of liquid aromatic polyesterpolyols, which typically have a hydroxide of about 200 to 2,000 mg / g KOH, preferably 200 to 1200 mg / g KOH, most preferably 250 to 800 mg / g KOH Has a siloxane. Has a functionality of at least 2.0, preferably from 2 to 4; It has a viscosity at 25 ° C. of 500 to 50,000 centipoise, preferably 1,000 to 35,000 centipoise, most preferably 1,500 to 25,000 centipoise. Aromatic polyester polyols are typically prepared via transesterification of aromatic esters with alcohols or glycols by acidic catalysts. Phthalates are typically used as aromatic esters for preparing aromatic polyester polyols. Examples of alcohols used to prepare the aromatic polyester polyols include ethylene glycol, diethylene glycol, triethylene glycol, 1,3-propanediol, 1,4-butanediol, dipropylene glycol, tripropylene glycol, tetraethylene glycol, Trimethylolpropane, tetramethylolmethane, glycerin and mixtures thereof. Aliphatic polyester polyols are typically prepared by direct condensation of acids with alcohols. Examples of acids used to prepare aliphatic polyester polyols are succinic acid, glutaric acid, adipic acid, citric acid, tetrahydrophthalic acid and mixtures thereof. Examples of alcohols used to prepare the aliphatic polyester polyols include ethylene glycol, diethylene glycol, triethylene glycol, 1,3-propanediol, 1,4-butanediol, dipropylene glycol, tripropylene glycol, tetraethylene glycol, Trimethylolpropane, tetramethylolmethane, glycerin and mixtures thereof.
임의의 유기 폴리이소시아네이트가 상기 파트 2, 즉 폴리이소시아네이트 성분에서 사용될 수 있다. 상기 결합제 조성물의 폴리이소시아네이트 성분은 일반적으로 유기용매 중 용액으로서 사용되지만, 상기 파트 2가 100% 폴리이소시아네이트로 이루어지는 결합제가 사용될 수 있다. 상기 폴리이소시아네이트 성분 내의 특정 용매의 농도는 상기 파트 1에서 사용되는 페놀성 수지의 유형과 그의 분자량에 따라 변할 수 있다. 일반적으로, 상기 용매 농도는 폴리이소시아네이트 성분의 80중량%까지의 범위, 전형적으로는 50중량%까지의 범위 이내가 될 수 있다.Any organic polyisocyanate can be used in Part 2, ie the polyisocyanate component. The polyisocyanate component of the binder composition is generally used as a solution in an organic solvent, but a binder may be used in which Part 2 consists of 100% polyisocyanate. The concentration of a particular solvent in the polyisocyanate component can vary depending on the type of phenolic resin and its molecular weight used in Part 1 above. Generally, the solvent concentration may be in the range up to 80% by weight, typically up to 50% by weight of the polyisocyanate component.
사용된 유기 폴리이소시아네이트의 예들에는 2 이상, 바람직하게는 2 내지 5의 관능도를 갖는 폴리이소시아네이트가 포함된다. 이는 지방족, 고리지방족, 방향족 또는 혼성 폴리이소시아네이트 또는 이들의 혼합물이 될 수 있다. 폴리이소시아네이트들의 대표적인 예는 헥사메틸렌디이소시아네이트 및 1,12-디이소시아네이토도데칸과 같은 지방족 폴리이소시아네이트들, 4,4'-디시클로헥실메탄디이소시아네이트 및 이소포론디이소시아네이트와 같은 지방족고리 폴리이소시아네이트, 및 방향족 폴리이소시아네이트, 예컨대 메틸렌디페닐이소시아네이트 및 이의 이성질체와 중합체성 변이체들, 2,6-톨루엔디이소시아네이트 및 이의 유도체들이다. 적절한 유기 폴리이소시아네이트들의 다른 예들은 1,5-나프탈렌디이소시아네이트, 트리페닐메탄트리이소시아네이트, 자일릴렌디이소시아네이트 및 이들의 유도체 등이다. 또한, 화학적으로 변형된 폴리이소시아네이트들, 폴리이소시아네이트들의 프리폴리머 및 폴리이소시아네이트들의 유사-프리폴리머가 사용될 수 있다는 것도 고려된다. 고체 또는 점성의 폴리이소시아네이트들은 유기 용매 용액의 형태로 사용되어야 하며, 상기 용매는 일반적으로 상기 용액의 80중량%까지의 범위, 전형적으로는 50%까지의 범위로 존재한다.Examples of organic polyisocyanates used include polyisocyanates having a functionality of at least two, preferably from 2 to 5. It can be aliphatic, cycloaliphatic, aromatic or mixed polyisocyanates or mixtures thereof. Representative examples of polyisocyanates include aliphatic polyisocyanates such as hexamethylene diisocyanate and 1,12-diisocyanatododecane, alicyclic polyisocyanates such as 4,4'-dicyclohexylmethane diisocyanate and isophorone diisocyanate, And aromatic polyisocyanates such as methylenediphenylisocyanate and its isomers and polymeric variants, 2,6-toluene diisocyanate and derivatives thereof. Other examples of suitable organic polyisocyanates are 1,5-naphthalene diisocyanate, triphenylmethanetriisocyanate, xylylene diisocyanate and derivatives thereof and the like. It is also contemplated that chemically modified polyisocyanates, prepolymers of polyisocyanates and quasi-prepolymers of polyisocyanates can be used. Solid or viscous polyisocyanates should be used in the form of an organic solvent solution, which solvent is generally present in the range up to 80% by weight, typically up to 50% of the solution.
상기 폴리이소시아네이트들은 삼차 아민 경화 촉매에 의해 촉매화되는 경우 페놀성 수지의 경화를 야기하기에 충분한 농도로 사용된다. 일반적으로, 폴리이소시아네이트 성분의 이소시아네이트기 대 폴리올 성분의 히드록실기의 비율은 1.25:1 내지 1:1.25, 바람직하게는 약 1:1이다.The polyisocyanates are used at a concentration sufficient to cause curing of the phenolic resin when catalyzed by tertiary amine curing catalysts. In general, the ratio of isocyanate groups in the polyisocyanate component to hydroxyl groups in the polyol component is from 1.25: 1 to 1: 1.25, preferably about 1: 1.
상기 결합제의 상기 파트 1 및/또는 파트 2는 하나 이상의 시클로알칸을 용매로서 포함한다. 상기 시클로알칸은 비치환된 시클로알칸, 치환된 시클로알칸 및 이들의 혼합물로 이루어진 군으로부터 선택된다. 바람직하게는, 상기 시클로알칸의 탄소원자의 수는 5 내지 24개이고, 상기 시클로알칸에서 개개의 융합된(fused), 가교된(bridged), 및 스피로-연결된(spiro-connected) 고리 배열들을 포함한 고리의 수는 1 내지 4개이고, 2원고리, 3원고리 및 4원고리 시클로알칸의 개개의 고리에서 탄소원자의 수는 3 내지 10개, 바람직하게는 5 내지 8개이다. 상기 결합제의 파트 1 및/또는 파트 2에서 용매로서 사용될 수 있는 시클로알칸의 예에는 시클로펜탄, 시클로헥산, 시클로헵탄, 시클로옥탄, 시클로노난, 시클로데칸, 노르카란, 노르피난, 노르보난, 데카히드로아줄렌, 트리사이클[2.2.1.0]헥산, 테트라시클로[5,2,2,0,0]운데칸, 스피로[4.5]데칸, 디스피로[5.1.7.2]헵타데칸, 데카히드로나프탈렌, 비시클로헥실, 테르시클로데칸, 1-시클로부틸-2-시클로펜틸에탄, 퍼히드로안트라센, 퍼히드로플루오렌, 이들의 부분적으로 불포화된 동족체(congener), 알킬, 알케닐 및 알키닐 치환체들, 및 이들의 혼합물이 포함되지만, 이에 제한되는 것은 아니다. 전형적으로, 가장 용이하게 그리고 풍부하게 획득가능한 시클로알칸이라는 이유로, 사용될 수 있는 시클로알칸은 데카히드로나프탈렌이다.The part 1 and / or part 2 of the binder comprises at least one cycloalkane as a solvent. The cycloalkane is selected from the group consisting of unsubstituted cycloalkanes, substituted cycloalkanes, and mixtures thereof. Preferably, the number of carbon atoms of the cycloalkane is 5 to 24, and in the cycloalkane of the ring comprising individual fused, bridged, and spiro-connected ring arrangements The number is 1 to 4 and the number of carbon atoms in the individual rings of the bicyclic, tricyclic and tetracyclic cycloalkanes is 3 to 10, preferably 5 to 8 carbon atoms. Examples of cycloalkanes that may be used as solvents in Part 1 and / or Part 2 of the binder include cyclopentane, cyclohexane, cycloheptane, cyclooctane, cyclononane, cyclodecane, norcaran, norpinan, norbornane, decahydro Azulene, tricycle [2.2.1.0] hexane, tetracyclo [5,2,2,0,0] undecane, spiro [4.5] decane, disspiro [5.1.7.2] heptadecane, decahydronaphthalene, bicyclo Hexyl, tercyclodecane, 1-cyclobutyl-2-cyclopentylethane, perhydroanthracene, perhydrofluorene, their partially unsaturated congeners, alkyl, alkenyl and alkynyl substituents, and their Mixtures include, but are not limited to. Typically, the cycloalkanes that can be used are the decahydronaphthalenes, because of the most readily and abundantly obtainable cycloalkanes.
상기 주조 결합제는 다른 용매들을 포함할 수 있다. 특히, 상기 주조 결합제는 방향족 탄화수소 용매, 이염기성 에스테르 용매, 지방산에스테르 용매 및 이들의 혼합물로 이루어진 군으로부터 선택되는 하나 이상의 용매를 더 포함할 수 있으며, 이들은 상기 주조 결합제의 파트 1, 파트 2 내에, 또는 파트 1 및 파트 2 둘 다 내에서 제형화될 수 있다.The cast binder may comprise other solvents. In particular, the cast binder may further comprise one or more solvents selected from the group consisting of aromatic hydrocarbon solvents, dibasic ester solvents, fatty acid ester solvents, and mixtures thereof, which are incorporated into Part 1, Part 2 of the cast binder, Or may be formulated in both Part 1 and Part 2.
상기 결합제 내의 용매의 총량은 전형적으로는 결합제 100중량부를 기준으로 1 내지 80중량부, 바람직하게는 결합제 100중량부를 기준으로 5 내지 60중량부, 가장 바람직하게는 결합제 100중량부를 기준으로 15 내지 50중량부의 범위 이내이다.The total amount of solvent in the binder is typically 1 to 80 parts by weight based on 100 parts by weight of the binder, preferably 5 to 60 parts by weight based on 100 parts by weight of the binder, and most preferably 15 to 50 parts by weight of the binder. It is within the range of parts by weight.
상기 결합제 내의 시클로알칸의 총량은 전형적으로는 결합제 100중량부를 기준으로 5 내지 40중량부, 바람직하게는 결합제 100중량부를 기준으로 5 내지 30중량부, 가장 바람직하게는 결합제 100중량부를 기준으로 5 내지 20중량부의 범위 이내이다.The total amount of cycloalkane in the binder is typically 5 to 40 parts by weight based on 100 parts by weight of the binder, preferably 5 to 30 parts by weight based on 100 parts by weight of the binder, and most preferably 5 to 5 parts by weight of the binder. It is within the range of 20 weight part.
상기 시클로알칸이 결합제의 파트 1에서 사용되는 경우, 파트 1 내에서 사용된 시클로알칸의 총량은 파트 1 100중량부를 기준으로 0 내지 30중량부, 바람직하게는 파트 1 100중량부를 기준으로 5 내지 25중량부, 가장 바람직하게는 파트 1 100중량부를 기준으로 5 내지 20중량부의 범위 이내이다.When the cycloalkane is used in Part 1 of the binder, the total amount of cycloalkane used in Part 1 is from 0 to 30 parts by weight, preferably from 5 to 25 parts by weight based on 100 parts by weight of Part 1 It is within the range of 5 to 20 parts by weight, based on 100 parts by weight of Part 1, most preferably.
상기 시클로알칸이 결합제의 파트 2에서 사용되는 경우, 파트 2 내에서 사용된 시클로알칸의 총량은 일반적으로 파트 2 100중량부를 기준으로 0 내지 60중량부, 바람직하게는 파트 2 100중량부를 기준으로 5 내지 40중량부, 가장 바람직하게는 파트 2 100중량부를 기준으로 5 내지 30중량부의 범위 이내이다.When the cycloalkane is used in Part 2 of the binder, the total amount of cycloalkane used in Part 2 is generally from 0 to 60 parts by weight based on 100 parts by weight of Part 2, preferably 5 parts by weight based on 100 parts by weight of Part 2 To 40 parts by weight, most preferably in the range of 5 to 30 parts by weight based on 100 parts by weight of Part 2.
주조 혼합물은 주조 내화물(foundry refractory)을 주조 결합제와 혼합함으로써 제조된다. 당해 기술분야에 공지된 방법들에 의하여 주조 모래 혼합물을 제조하기 위해 여러 형태들의 내화물들과 여러 양의 결합제들이 사용된다. 보통의 형상들, 정밀주조(precision casting)의 형상들 및 내화 형상들이 상기 결합제 시스템 및 적절한 내화물들을 사용함으로써 제조될 수 있다. 사용되는 결합제의 양과 내화물의 유형들은 당해 기술분야의 숙련된 자들에게 공지된 것이다. 주조 혼합물을 제조하는 데 사용되는 바람직한 내화물은 실리카 모래(silica sand)이며, 여기서 상기 모래의 약 70중량% 이상, 바람직하게는 약 85중량% 이상이 실리카이다. 보통의 주조 형상들을 위한 다른 적절한 내화물질에는 지르콘, 감람석(olivine), 알루미노실리케이트, 크롬철광(chromite) 등이 포함된다.The casting mixture is prepared by mixing foundry refractory with a casting binder. Various forms of refractory and various amounts of binders are used to produce the cast sand mixture by methods known in the art. Normal shapes, shapes of precision casting and refractory shapes can be produced by using the binder system and appropriate refractory materials. The amount of binder used and the types of refractory are known to those skilled in the art. Preferred refractory used to prepare the casting mixture is silica sand, wherein at least about 70%, preferably at least about 85%, by weight of the sand is silica. Other suitable refractory materials for common casting shapes include zircon, olivine, aluminosilicate, chromite, and the like.
전형적인 주조 적용에 있어서, 결합제의 양은 일반적으로 내화물의 중량을 기준으로 약 10중량% 이하, 종종 약 0.5 내지 약 7중량%의 범위 이내이다. 종종, 보통의 주조 형상들을 위한 결합제의 함량은 내화물의 중량을 기준으로 약 0.6 내지 약 5중량%의 범위 이내이다.In typical casting applications, the amount of binder is generally within the range of about 10% by weight or less, often from about 0.5 to about 7% by weight, based on the weight of the refractory. Often, the content of binder for normal casting shapes is in the range of about 0.6 to about 5 weight percent based on the weight of the refractory.
상기 결합제 조성물은 바람직하게는 하나의 파트(파트 1) 내에 폴리올 성분을 그리고 다른 파트(파트 2)로서 폴리이소시아네이트 성분을 갖는 2개 파트 시스템으로서 획득가능하도록 만들어진다. 일반적으로, 상기 폴리올이 상기 내화물과 먼저 혼합되고, 그 후 상기 폴리이소시아네이트 성분이 첨가되지만, 첨가의 순서는 반대가 될 수 있다. 내화 입자들 상으로 결합제를 분배하는 방법들은 당해 기술분야에서 숙련된 자들에게 공지된 것이다.The binder composition is preferably made obtainable as a two part system having a polyol component in one part (part 1) and a polyisocyanate component as another part (part 2). Generally, the polyol is first mixed with the refractory and then the polyisocyanate component is added, but the order of addition can be reversed. Methods of dispensing a binder onto refractory particles are known to those skilled in the art.
커플링제, 유동성강화제, 수명연장제(benchlife extenders), 이형제, 건조제, 소포제(defoamers), 습윤제 등과 같은 다른 첨가제들이 상기 결합제, 내화물 또는 주조 혼합물에 첨가될 수 있다는 것은 당해 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명백할 것이다. 특정 첨가제들의 선택은 제조자의 특정 목적들에 의존적일 수 있다.It is well known in the art that other additives such as coupling agents, flow enhancers, benchlife extenders, mold release agents, desiccants, defoamers, wetting agents and the like may be added to the binder, refractory or cast mixture. It will be apparent to those who have it. The choice of specific additives may depend on the specific purposes of the manufacturer.
일반적으로, 금속 부품들은 주조대상인 금속 부품의 규격들과 외형(profile)과 일치하도록 형상화된 내부공동과 뜨거운 액체 금속을 상기 공동으로 공급하는 탕구계(gating system)를 갖는 몰드 조립체(mold assembly)를 생성함으로써 만들어진다. 몰드 및/또는 코어가 상기 몰드 조립체 내로 삽입되어, 용융된 금속이 몰드 조립체 내로 부어넣어지고 냉각될 때 상기 금속 부품을 형상화할 수 있는 외부 및 내부 주조 기하구조가 형성된다. 선택적으로, 내화코팅은 액체 금속이 접촉하게 되는 몰드 조립체의 전체 또는 선택된 구성요소들에 적용될 수 있다.In general, metal parts have a mold assembly having an internal cavity and a gating system for supplying the cavity with hot liquid metal shaped to match the specifications and profile of the metal part to be cast. Created by creating A mold and / or core is inserted into the mold assembly to form external and internal casting geometries that can shape the metal part as molten metal is poured into the mold assembly and cooled. Optionally, the refractory coating can be applied to all or selected components of the mold assembly into which the liquid metal is in contact.
주조 형상들은 Casting shapes
(a) 주조 혼합물을 대부분의 양(major amount)으로 주형 내에 도입시켜, 주조 형상을 형성하는 단계;(a) introducing a casting mixture into the mold in most amount to form a casting shape;
(b) 상기 주형 내의 주조 혼합물을 증기상의 경화 촉매와 접촉시키는 단계;(b) contacting the casting mixture in the mold with a vapor phase curing catalyst;
(c) 상기 주조 형상이 경화되도록 하는 단계; 및(c) allowing the casting shape to harden; And
(d) 취급가능하게 된 상기 주조 형상을 주형으로부터 제거하는 단계;(d) removing the cast shape from the mold that has become handleable;
를 포함하는 콜드박스 공정에 의해 제조된다.It is prepared by a cold box process comprising a.
상기 콜드박스 공정에 의한 폴리올-폴리이소시아네이트 결합제들의 경화는 미국 특허 제3,409,579호에 기술된 바와 같이, 주조 형상을 휘발성 삼차 아민의 증기와 접촉시킴으로써 수행되며, 이는 본 명세서에 참조로 삽입된다. 사용될 수 있는 휘발성 삼차 아민의 예에는 트리메틸아민, 디메틸에틸아민, 트리에틸아민, 디메틸프로필아민 등이 포함된다.Curing of the polyol-polyisocyanate binders by the coldbox process is performed by contacting the casting shape with the vapor of volatile tertiary amines, as described in US Pat. No. 3,409,579, which is incorporated herein by reference. Examples of volatile tertiary amines that can be used include trimethylamine, dimethylethylamine, triethylamine, dimethylpropylamine and the like.
주조 형상들은 Casting shapes
(e) 액체 경화 촉매를 포함하는 주조 혼합물을 대부분의 양으로 주형 내에 도입시켜, 주조 형상을 형성하는 단계;(e) introducing a casting mixture comprising a liquid curing catalyst into the mold in most amount to form a casting shape;
(f) 상기 주조 형상이 경화되도록 하는 단계; 및(f) allowing the casting shape to harden; And
(g) 취급가능하게 된 상기 주조 형상을 주형으로부터 제거하는 단계;(g) removing the cast shape from the mold that has become handleable;
를 포함하는 비-소성 공정에 의해 제조된다.It is prepared by a non-baking process comprising a.
상기 폴리올-폴리이소시아네이트 결합제들을 위한 바람직한 액체 경화 촉매는 삼차 아민이며, 바람직한 비-소성 경화 공정은 미국 특허 제3,485,797호에 기술된 것이며, 이는 본 명세서에 참조로 삽입된다. 이러한 액체 경화 촉매들의 특정 예들은 일반적으로 약 5 내지 약 11의 범위의 pKb값을 가지며, 알킬기가 1 내지 4개의 탄소원자를 갖는 4-알킬피리딘, 예를 들어 4-페닐프로필피리딘, 이소퀴놀린, 아릴피리딘, 예컨대 페닐피리딘, 피리딘, 아크리딘, 2-메톡시피리딘, 피리다진, 3-클로로피리딘, 퀴놀린, N-메틸이미다졸, N-에틸이미다졸, N-비닐이미다졸, 4,4'-디피리딘, 1-메틸벤즈이미다졸, 1,4-티아진 및 (3-디메틸아미노)프로필아민을 포함하는 아민들이다.Preferred liquid curing catalysts for the polyol-polyisocyanate binders are tertiary amines and the preferred non-baking curing process is described in US Pat. No. 3,485,797, which is incorporated herein by reference. Specific examples of such liquid curing catalysts generally have a pK b value in the range of about 5 to about 11, and alkyl groups having 1 to 4 carbon atoms, for example 4-phenylpropylpyridine, isoquinoline, Arylpyridine such as phenylpyridine, pyridine, acridine, 2-methoxypyridine, pyridazine, 3-chloropyridine, quinoline, N-methylimidazole, N-ethylimidazole, N-vinylimidazole, Amines including 4,4′-dipyridine, 1-methylbenzimidazole, 1,4-thiazine and (3-dimethylamino) propylamine.
주조 형상들은 Casting shapes
(h) 내화물, 노볼락수지 및 폴리이소시아네이트를 포함하는 주조 혼합물을 대부분의 양으로 가열된 주형 내에 도입시켜, 주조 형상을 형성하는 단계;(h) introducing a casting mixture comprising refractory, novolac resin and polyisocyanate into the mold heated to the most amount to form a casting shape;
(i) 상기 주조 형상을 경화하도록 하는 단계; 및(i) hardening the cast shape; And
(j) 취급가능하게 된 상기 주조 형상을 주형으로부터 제거하는 단계;(j) removing the cast shape from the mold that has become handleable;
를 포함하여 이루어지는 열경화 공정에 의해 제조된다.It is manufactured by a thermosetting process comprising a.
상기 열경화 공정은 제WO 2004050738호에 기술되어 있으며, 본 명세서에서 이를 참조로 삽입한다.The thermosetting process is described in WO 2004050738, which is incorporated herein by reference.
금속 부품들은Metal parts
(k) 하나 이상의 몰드 및/또는 코어를 갖는 주조 조립체 내로 주조 형상을 삽입하는 단계;(k) inserting the casting shape into a casting assembly having one or more molds and / or cores;
(l) 액체 상태인 동안에 금속을 상기 주조 조립체 내로 부어넣는 단계;(l) pouring metal into the casting assembly while in the liquid state;
(m) 상기 금속이 냉각되고 고화되도록 하는 단계; 및(m) allowing the metal to cool and solidify; And
(n) 상기 주조 조립체로부터 주조 금속 부품을 분리시키는 단계;(n) separating the cast metal part from the casting assembly;
를 포함하는 금속 부품을 주조하는 방법에 의해 제조된다.It is manufactured by a method of casting a metal part comprising a.
상기 금속 부품들은 회주철(grey iron) 및 백주철(white iron), 연성철(ductile iron), 컴팩트 흑연 주철(compacted graphite iron) 및 강철(steel)과 같은 함철 금속(ferrous metal), 및 알루미늄, 마그네슘, 구리, 아연, 티타늄 및 이들의 합금과 같은 비함철 금속(nonferrous metal)으로부터 주조될 수 있다. 용융된 함철 금속의 온도는 약 1100 내지 약 1700℃의 범위 이내이다. 용융된 비함철 금속의 온도는 약 400 내지 약 1700℃의 범위 이내이다.The metal parts are gray iron and white iron, ductile iron, ferrous metals such as compacted graphite iron and steel, and aluminum, magnesium And nonferrous metals such as copper, zinc, titanium and alloys thereof. The temperature of the molten iron-containing metal is in the range of about 1100 to about 1700 ° C. The temperature of the molten non-ferrous metal is in the range of about 400 to about 1700 ° C.
본 명세서에서 사용된 바와 같은 용어 "포함하는"(및 그의 문법적인 변형들)은 "갖는" 또는 "함유하는"을 포괄하는 의미로 사용되며, "오직 ~으로만 이루어지는"의 배타적인 의미가 아니다. 본 명세서에서 사용된 바와 같은 용어 "어떤" 및 "그"는 단수 뿐만 아니라 복수도 포함하는 것으로 이해된다.The term "comprising" (and grammatical variations thereof) as used herein is used in the sense encompassing "having" or "containing", and is not an exclusive meaning of "consisting of only." . The terms "any" and "the" as used herein are understood to include the plural as well as the singular.
실시예들 A, B, 1 및 2Examples A, B, 1 and 2
먼저 1분 동안 켄우드 셰프 믹서(Kenwood Chef mixer)에서 콘글레톤(Congleton) HST 50 실리카 모래(WBB minerals, Sibelco UK Ltd.사제)를 표 1에 기재된 결합제 제형들과 혼합함으로써, 콜드박스 공정에 의해 테스트 주조 코어들을 제조하였다. 결합제의 파트 1에서 사용되는 페놀성 레졸 수지(RESIN)는 당해 기술분야에 공지된 방법들에 따라 촉매로서 아연 아세테이트 이수화물에 의해 제조되는 폴리벤질에테르 페놀성 수지였다. 결합제의 파트 2에서 사용되는 폴리이소시아네이트는 2.7의 관능도를 갖는 폴리(메틸렌디페닐이소시아네이트였다. 동일한 양의 파트 1과 파트 2를 사용하였으며, 사용된 총 결합제의 양은 모래의 중량을 기준으로 1.2중량%였다.Test by coldbox process by first mixing Congleton HST 50 silica sand (WBB minerals, manufactured by Sibelco UK Ltd.) with the binder formulations listed in Table 1 in a Kenwood Chef mixer for 1 minute. Casting cores were made. The phenolic resol resin (RESIN) used in Part 1 of the binder was a polybenzylether phenolic resin prepared with zinc acetate dihydrate as a catalyst according to methods known in the art. The polyisocyanate used in Part 2 of the binder was a poly (methylenediphenylisocyanate having a functionality of 2.7. The same amount of Part 1 and Part 2 was used and the total amount of binder used was 1.2 weight based on the weight of the sand. Was%.
생성된 주조 혼합물을 공동 내로 압축시켜, 미국 특허 제3,409,579호에 기술된 바와 같은 콜드박스 공정에 의하여 경화되는 금속 주형 내로 주조 모래 혼합물을 불어넣음으로써, 120㎜ X 22.4㎜ X 6㎜의 규격을 갖는 테스트 코어(test core)들을 제조하였다. 상기 테스트 코어들을 1.4 bar의 압력하에서 1초 동안 질소에서 트리에틸아민(0.25㎖)의 혼합물과 접촉시키고, 이어서 4 bar의 압력하에서 약 18초 동안 질소로 퍼지(purge)시킴으로써 이에 따라 시편들을 형성하였다.The resulting casting mixture was compressed into a cavity to blow the casting sand mixture into a metal mold that was cured by a cold box process as described in US Pat. No. 3,409,579, having a size of 120 mm x 22.4 mm x 6 mm. Test cores were prepared. The test cores were thus contacted with a mixture of triethylamine (0.25 mL) in nitrogen for 1 second under a pressure of 1.4 bar and then purged with nitrogen for about 18 seconds under a pressure of 4 bar. .
상기 결합제들이 제조되고 테스트 코어들이 제조될 때, 악취가 발생되지 않았다.When the binders were made and the test cores were made, no odor was generated.
달리 표시하지 않는 한, 상기 테스트 코어들은 새롭게 준비된 주조 모래 혼합물로 만들어졌으며, 횡강도는 시편이 형성된 후 30초, 3분 및 6분에서 측정되었다. 상기 테스트 코어들의 횡강도의 측정은 모래와 결합제의 혼합물이 실제 주조 작업에서 어떻게 작용하는지를 예견할 수 있게 해준다. 형상들에 대한 더 낮은 횡강도는 페놀성 수지와 폴리이소시아네이트가 모래와 혼합되는 동안 및 그 이후 그리고 경화 이전에 더 광범위하게 반응하였다는 것을 나타낸다.Unless otherwise indicated, the test cores were made from a freshly prepared cast sand mixture and the lateral strength was measured at 30 seconds, 3 minutes and 6 minutes after the specimen was formed. The measurement of the lateral strength of the test cores makes it possible to predict how the mixture of sand and binder will work in the actual casting operation. Lower lateral strengths for the shapes indicate that the phenolic resin and the polyisocyanate reacted more extensively during and after mixing with the sand and before curing.
실시예 A 및 B는 비교실시예들이며, 어떠한 시클로알칸도 포함하지 않은 반면, 실시예 1은 본 발명의 범주 내에 속하는 것이다.Examples A and B are comparative examples and do not contain any cycloalkanes, while Example 1 is within the scope of the present invention.
표 1은 결합제 제형들 및 결합제들로 만들어진 테스트 코어들의 횡강도들을 나타낸다.Table 1 shows the binder formulations and the lateral strengths of the test cores made of the binders.
2: 방향족 탄화수소 용매
3: 지방산 에스테르 용매
4: 데카히드로나프탈렌
5: 킬로파스칼 1 : dibasic ester solvent
2 : aromatic hydrocarbon solvent
3 : fatty acid ester solvent
4 : decahydronaphthalene
5 : kilopascals
표 1의 데이터는, 데카히드로나프탈렌(DHN)을 포함하는 결합제로 만들어진 테스트 코어들의 횡강도가, 전형적인 방향족 탄화수소 용매(AHS) 시스템 및 지방산에스테르(FAE)와 이염기성 에스테르(DBE) 용매에 기초하는 상용적으로 획득가능한 페놀성 우레탄 콜드박스 결합제로 만들어진 테스트 코어들의 횡강도에 비해, 선호된다는 것을 나타낸다.The data in Table 1 show that the lateral strength of test cores made from binders containing decahydronaphthalene (DHN) is based on typical aromatic hydrocarbon solvent (AHS) systems and fatty acid esters (FAE) and dibasic ester (DBE) solvents. Over the lateral strength of test cores made from commercially available phenolic urethane coldbox binders.
본 출원에서 언급된 모든 문헌들, 특허들 및 특허출원들은 각 개개 문헌, 특허 또는 특허출원들이 특이적으로 그리고 개별적으로 참조로서 삽입되는 것처럼 본 명세서에 참조로 그리고 임의의 모든 목적들을 위하여 인용된다. 불일치하는 경우에는 본원의 상세한 설명이 우선한다.All documents, patents, and patent applications mentioned in this application are incorporated herein by reference and for any and all purposes as if each individual document, patent or patent application were specifically and individually incorporated by reference. In case of inconsistency the detailed description herein prevails.
본원의 전술한 개시내용은 본 발명을 설명하고 기술한다. 또한, 상기 개시내용은 단지 바람직한 구체예들을 나타내고 기술하지만, 앞서 언급된 바와 같이 상기 개시내용은 여러 다른 조합들, 변형들 및 환경들에서 사용될 수 있고 본 명세서에서 표현된 바와 같은 개념의 범주 내에서 변화 또는 변형이 가능하며, 연관된 기술 분야의 기술 또는 지식 및/또는 상기 교시내용에 어울리는 것이다.The foregoing disclosures herein describe and describe the present invention. In addition, the disclosure only represents and describes preferred embodiments, but as noted above, the disclosure can be used in various other combinations, modifications, and environments and is within the scope of the concept as expressed herein. Changes or variations are possible and fit to the teachings or techniques and / or knowledge of the associated technical field.
전술한 구체예들은 또한 이를 실행하는 것에 대하여 알려진 최선의 방식들을 설명하고 당해 기술분야에서 숙련된 다른 자들이 상기 개시내용을 상기 또는 다른 구체예들에서 특정 적용 및 사용에 의해 요구되는 다양한 변형들과 함께 이용할 수 있게 하기 위한 것이다. 따라서, 상기 개시내용은 본 명세서에서 기술된 형태로 제한하려는 것이 아니다. 또한, 첨부된 특허청구범위는 다른 선택적인 구체예들을 포함하는 것으로 해석되어야 할 것이다.The foregoing embodiments also describe the best manners known for carrying out this practice and others skilled in the art may relate the disclosure to the various modifications required by the particular application and use in the or other embodiments. It is intended to be used together. Accordingly, the disclosure is not intended to be limited to the forms described herein. In addition, the appended claims should be construed to include other optional embodiments.
Claims (21)
(a) 페놀성 수지, 폴리에테르 폴리올, 폴리에스테르 폴리올, 아민 폴리올 및 이들의 혼합물로 이루어진 군으로부터 선택되는 폴리올 성분,
(b) 폴리이소시아네이트 성분,
여기서 상기 (a) 성분 및/또는 (b) 성분은 비치환된 시클로알칸, 치환된 시클로알칸 및 이들의 혼합물로 이루어진 군으로부터 선택되는 하나 이상의 시클로알칸을 용매로서 추가적으로 포함함.Foundry binders comprising:
(a) a polyol component selected from the group consisting of phenolic resins, polyether polyols, polyester polyols, amine polyols and mixtures thereof,
(b) a polyisocyanate component,
Wherein the component (a) and / or component (b) further comprises at least one cycloalkane selected from the group consisting of unsubstituted cycloalkanes, substituted cycloalkanes and mixtures thereof as solvent.
상기 폴리올 성분이 페놀성 레졸 수지를 포함하는 것을 특징으로 하는 주조 결합제.The method of claim 1,
Cast binder, characterized in that the polyol component comprises a phenolic resol resin.
시클로알칸의 탄소원자 수가 5 내지 24개인 것을 특징으로 하는 주조 결합제.The method of claim 2,
Casting binder, characterized in that 5 to 24 carbon atoms of the cycloalkane.
시클로알칸의 고리 수가 1 내지 4개인 것을 특징으로 하는 주조 결합제.The method of claim 3,
Casting binder, characterized in that 1 to 4 ring number of cycloalkane.
시클로알칸의 고리 내의 탄소원자 수가 4 내지 10개인 것을 특징으로 하는 주조 결합제.The method of claim 3,
Casting binder, characterized in that 4 to 10 carbon atoms in the ring of the cycloalkane.
하나 이상의 시클로알칸이 2개의 고리를 갖는 것을 특징으로 하는 주조 결합제.The method of claim 5,
Cast binder, characterized in that at least one cycloalkane has two rings.
시클로알칸이 시클로헥산, 트리메틸시클로헥산, 데카히드로나프탈렌, 테트라히드로나프탈렌 및 이들의 혼합물로 이루어진 군으로부터 선택되는 것을 특징으로 하는 주조 결합제.The method of claim 2,
A cast binder, wherein the cycloalkane is selected from the group consisting of cyclohexane, trimethylcyclohexane, decahydronaphthalene, tetrahydronaphthalene and mixtures thereof.
시클로알칸이 데카히드로나프탈렌을 포함하는 것을 특징으로 하는 주조 결합제.The method of claim 2,
Cast binder, wherein the cycloalkane comprises decahydronaphthalene.
상기 (a) 성분 및/또는 (b) 성분이 방향족 탄화수소 용매, 에스테르 용매, 지방산 에스테르 용매 및 이들의 혼합물로 이루어진 군으로부터 선택되는 하나 이상의 용매를 추가적으로 포함하는 것을 특징으로 하는 주조 결합제.The method according to any one of claims 1 to 8,
And (b) component further comprises at least one solvent selected from the group consisting of aromatic hydrocarbon solvents, ester solvents, fatty acid ester solvents and mixtures thereof.
결합제 시스템 내의 시클로알칸의 양이 결합제 100중량부를 기준으로 5 내지 40중량부인 것을 특징으로 하는 주조 결합제.10. The method of claim 9,
Cast binder, characterized in that the amount of cycloalkane in the binder system is 5 to 40 parts by weight based on 100 parts by weight of the binder.
방향족 탄화수소 용매의 양이 결합제 100중량부를 기준으로 10중량부 미만인 것을 특징으로 하는 주조 결합제.The method of claim 10,
Cast binder, characterized in that the amount of the aromatic hydrocarbon solvent is less than 10 parts by weight based on 100 parts by weight of the binder.
상기 결합제가 방향족 탄화수소 용매를 포함하지 않는 것을 특징으로 하는 주조 결합제.The method of claim 11,
Cast binder, characterized in that the binder does not comprise an aromatic hydrocarbon solvent.
액체 삼차 아민 경화 촉매를 추가적으로 포함하는 것을 특징으로 하는 주조 혼합물.The method of claim 13,
A casting mixture, further comprising a liquid tertiary amine curing catalyst.
(a) 대량의 제9항의 조성물을 주형 내로 주입하여, 주조 형상을 형성하는 단계;
(b) 상기 형상을 삼차 아민 경화 촉매의 증기와 접촉시키는 단계;
(c) 상기 형상을 경화시키는 단계; 및
(d) 상기 주형으로부터 상기 형상을 제거하는 단계.A coldbox method for producing a casting shape, comprising the following steps:
(a) injecting a large amount of the composition of claim 9 into a mold to form a cast shape;
(b) contacting the shape with a vapor of a tertiary amine curing catalyst;
(c) curing the shape; And
(d) removing the shape from the mold.
(a) 제15항에 따라 제조된 주조 형상을 하나 이상의 몰드 및/또는 코어를 갖는 주조 조립체 내로 삽입하는 단계;
(b) 액체 상태에 있는 금속을 상기 주조 조립체 내로 부어넣는 단계;
(c) 상기 금속을 냉각시키고 고화시키는 단계; 및
(d) 상기 주조 조립체로부터 주조 금속 부품을 분리하는 단계.A method of casting a metal part, comprising the following steps:
(a) inserting a casting shape made according to claim 15 into a casting assembly having one or more molds and / or cores;
(b) pouring a metal in a liquid state into the casting assembly;
(c) cooling and solidifying the metal; And
(d) separating the cast metal part from the casting assembly.
(a) 대량의 제14항의 조성물을 주형 내로 주입하여, 주조 형상을 형성하는 단계;
(b) 상기 형상을 경화시키는 단계; 및
(c) 상기 주형으로부터 상기 형상을 제거하는 단계.A non-baking method for producing a casting shape, comprising the following steps:
(a) injecting a large amount of the composition of claim 14 into a mold to form a cast shape;
(b) curing the shape; And
(c) removing the shape from the mold.
(a) 제18항에 따라 제조된 주조 형상을 하나 이상의 몰드 및/또는 코어를 갖는 주조 조립체 내로 삽입하는 단계;
(b) 액체 상태에 있는 금속을 상기 주조 조립체 내로 부어넣는 단계;
(c) 상기 금속을 냉각시키고 고화시키는 단계; 및
(d) 상기 주조 조립체로부터 주조 금속 부품을 분리하는 단계.A method of casting a metal part, comprising the following steps:
(a) inserting a casting shape made according to claim 18 into a casting assembly having one or more molds and / or cores;
(b) pouring a metal in a liquid state into the casting assembly;
(c) cooling and solidifying the metal; And
(d) separating the cast metal part from the casting assembly.
(a) (i) 내화물, (ii) 노볼락 수지 및 (iii) 폴리이소시아네이트를 포함하는 주조 혼합물 대량을 가열된 주형 내로 주입하여 주조 형상을 형성하는 단계, 여기서 상기 (ii) 성분 및/또는 (iii) 성분은 비치환된 시클로알칸, 치환된 시클로알칸 및 이들의 혼합물로 이루어진 군으로부터 선택되는 하나 이상의 시클로알칸을 용매로서 추가적으로 포함함;
(b) 상기 주조 형상을 경화시키는 단계; 및
(c) 취급가능하게 되었을 때, 상기 주조 형상을 주형으로부터 제거하는 단계.A thermosetting method for producing a casting shape, comprising the following steps:
(a) injecting a mass of a casting mixture comprising (i) a refractory, (ii) a novolak resin and (iii) a polyisocyanate into a heated mold to form a casting shape, wherein the (ii) component and / or ( iii) the component further comprises at least one cycloalkane selected from the group consisting of unsubstituted cycloalkanes, substituted cycloalkanes and mixtures thereof as solvent;
(b) curing the casting shape; And
(c) removing the casting shape from the mold when it becomes handleable.
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