DE102019123372B4 - Thermosetting molding material for the production of cores and molds using the sand molding process - Google Patents
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Abstract
Warmhärtender Formstoff zur Herstellung von Kernen und Formen im Sandformverfahren, mindestens umfassend
➢ein zweikomponentiges, phenol- und formaldehydfreies Bindemittel auf Polyurethan-Basis, enthaltend eine Harz-Komponente als Gemisch von zwei oder mehreren in Bezug auf Isocyanate wasserstoffaktiven Verbindungen mit Hydroxyl- und/oder Mercapto- und/oder Amino- und/oder Carbamidgruppen mit einer OH-, SH- und NH-Funktionalität von 1,5 bis 8 und Äquivalentgewichten von 9 bis 2000 g/val der Einzelbestandteile und einer durchschnittlichen H-Funktionalität von 1,8 bis 4,0 und einem durchschnittlichen Äquivalentgewicht von 90 bis 200 g/val der Harz-Komponente und eine Härter-Komponente mit einem oder mehreren Diisocyanaten oder Polyisocyanaten,
➢einen oder mehrere thermisch aktivierbare Katalysatoren, deren Aktivierungstemperaturen zwischen 50 und 180 °C liegen, aufweisend die Polyurethan-Reaktion fördernde Brönsted-Basen und/oder Lewis-Säuren sowie ihre zugehörigen Blockierungsmittel, und
➢einen oder mehrere feuerfeste schüttfähige Füllstoffe.Thermosetting molding material for the production of cores and molds using the sand molding process, comprising at least
➢a two-component, phenol- and formaldehyde-free polyurethane-based binder containing a resin component as a mixture of two or more compounds which are hydrogen-active with respect to isocyanates and have hydroxyl and/or mercapto and/or amino and/or carbamide groups with an OH, SH and NH functionality of 1.5 to 8 and equivalent weights of 9 to 2000 g/eq of the individual components and an average H functionality of 1.8 to 4.0 and an average equivalent weight of 90 to 200 g/eq of the resin component, and a hardener component with one or more diisocyanates or polyisocyanates,
➢one or more thermally activated catalysts, the activation temperatures of which are between 50 and 180 °C, comprising Brönsted bases and/or Lewis acids that promote the polyurethane reaction, as well as their associated blocking agents, and
➢one or more refractory bulk fillers.
Description
Die Erfindung betrifft einen warmhärtenden Formstoff zur Herstellung von Kernen und Formen im Sandformverfahren. Es handelt sich dabei um einen Formstoff aus zweikomponentigen Polyurethan-Bindemitteln, einem oder mehreren thermisch aktivierbaren Katalysatoren und natürlichen und/oder keramischen Sanden. Dieser Formstoff zeichnet sich dadurch aus, dass er schellhärtend und emissionsarm sowie für warm- und heißhärtende Kern- und Formenherstellungsverfahren geeignet ist.The invention relates to a thermosetting molding material for the production of cores and molds using the sand molding process. It is a molding material made of two-component polyurethane binders, one or more thermally activated catalysts, and natural and/or ceramic sands. This molding material is characterized by its rapid curing and low emissions, as well as its suitability for warm- and hot-curing core and mold manufacturing processes.
Zur Herstellung von „verlorenen“ Formen und Kernen im Gießereiwesen werden im Allgemeinen Formstoffmischungen durch gründliche Vermischung von einem Bindemittel mit einem Formgrundstoff hergestellt, in ein Modell eingebracht und nach Aushärtung des Formstoffs ausgeschalt. Nach dem Zulegen von einem Kern(-paket) und Formteilhälften erfolgt der Abguss mit metallischer Schmelze. Dabei werden anorganische oder organische Bindemittel zur Verklebung des Formgrundstoffs, zum Beispiel Quarzsand, eingesetzt.To produce "lost" molds and cores in foundries, molding material mixtures are generally prepared by thoroughly mixing a binder with a mold base material, pouring the mixture into a pattern, and removing the molding material after the mold base has hardened. After adding a core (package) and mold halves, the casting is carried out using molten metal. Inorganic or organic binders, such as quartz sand, are used to bond the mold base material.
Als anorganische Bindemittel kommen dabei quellfähige Tonmineralien wie Bentonit oder wässrige Alkalisilikat-Lösungen, insbesondere modifizierte Wassergläser, zum Einsatz. Im Bereich organischer Bindemittel werden Phenol-, Furan- oder Harnstoffharze sowie Kondensate hiervon mit Formaldehyd oder deren Gemische eingesetzt, aber auch Phenolharz-basierte zweikomponentige Polyurethane.Swellable clay minerals such as bentonite or aqueous alkali silicate solutions, especially modified water glasses, are used as inorganic binders. Phenolic, furan, or urea resins, as well as condensates of these with formaldehyde or their mixtures, are used as organic binders, as are phenolic resin-based two-component polyurethanes.
Zur Verarbeitung von Formstoffen zu „verlorenen Formen“ und Kernen kommen unterschiedlichste Verfahren zum Einsatz, die sich grundsätzlich in heiß- und kalthärtende Verfahren unterteilen lassen. Diese sollen im Folgenden sowohl in Bezug auf ihre Verfahrensparameter als auch auf die dazu genutzten Bindemittel beschrieben und miteinander verglichen werden. Gemeinsam ist den Verfahren, dass der fließfähige Formstoff zunächst händisch oder mittels Druckluft beim Kernschießen in eine Form eingebracht wird. Der Verarbeitungsschritt der Härtung unterscheidet sich hingegen bei allen beschriebenen Verfahren.A wide variety of processes are used to process molding materials into "lost molds" and cores. These can generally be divided into hot-curing and cold-curing processes. These will be described and compared below, both in terms of their process parameters and the binders used. What all processes have in common is that the flowable molding material is first introduced into a mold manually or using compressed air during core shooting. The curing step, however, differs in all of the processes described.
So wird bei kaltselbsthärtenden Formstoff-Systemen nach dem Einformen eine Zeitspanne von 10 bis 90 Minuten abgewartet, nach der der Formstoff ausgehärtet ist und aus dem Modell entnommen werden kann (Pep Set®- oder No-Bake-Verfahren). Beispielhaft lassen sich hierfür Furanharze, Phenolharze oder Polyurethane als geeignete Bindemittel-Klassen nennen. Um hohe Stückzahlen an Kernen herzustellen, müssen die Taktzeiten auf wenige Sekunden bis eine Minute reduziert werden, was kalthärtend beispielsweise durch Begasung mit einem Amin im Cold-Box-Verfahren erreicht wird.For example, with cold-curing molding material systems, a period of 10 to 90 minutes is waited after molding, after which the molding material has cured and can be removed from the model (Pep Set® or no-bake process). Examples of suitable binder classes include furan resins, phenolic resins, or polyurethanes. To produce high volumes of cores, cycle times must be reduced to a few seconds to one minute, which can be achieved with cold-curing, for example, by gassing with an amine in the cold-box process.
Warmhärtende Verfahren werden ebenfalls zur Verringerung der Taktzeiten eingesetzt und unterscheiden sich im Allgemeinen durch den Temperaturbereich oder die Art der Wärmezufuhr.Heat-curing processes are also used to reduce cycle times and generally differ in the temperature range or the type of heat supply.
Für die verschiedenen warm- und heißhärtenden Verfahren stehen organische und anorganische Bindemittel zur Verfügung. Für organische Bindemittel wird zunächst in Hot-Box- und Warm-Box-Verfahren unterschieden, weil sich abhängig vom eingesetzten Bindemittel unterschiedliche Härtungstemperaturen und damit Werkzeuganforderungen ergeben. Bei beiden Verfahren wird eine beheizbare Kernbüchse beziehungsweise ein beheizbares Modell verwendet, die relativ kostenintensiv aus Metall gefertigt sind.Organic and inorganic binders are available for the various warm- and hot-curing processes. Organic binders are initially divided into hot-box and warm-box processes because the binder used results in different curing temperatures and thus different tool requirements. Both processes use a heatable core box or a heatable mold, which are relatively expensive to manufacture from metal.
Beim Hot-Box-Verfahren finden Bindemittel auf Basis von Phenol- oder Furanharzen Anwendung, deren Aushärtung bei Temperaturen bis 300 °C erfolgt. Das Warm-Box-Verfahren wird hingegen bei nur etwa 150 °C mit besonders additivierten Furanharzen als Binder durchgeführt.The hot-box process uses binders based on phenolic or furan resins, which cure at temperatures up to 300 °C. The warm-box process, on the other hand, is carried out at only about 150 °C using specially added furan resins as binders.
Beispiele für Phenol-basierte Hot-Box-Binder sind Kondensate aus Phenol, Harnstoff, Formaldehyd und einem niedermolekularen Alkohol, denen als Härter wässrige Ammoniumchloridlösung zugegeben wird, wie zum Beispiel in der
Hot-Box-Binder auf Basis von Phenol-Resol-Harzen führen allerdings dazu, dass die Kerne auch unter Einsatz von Trennmittel stark in der Form haften und kaum ohne Beschädigung gelöst werden können, wie es zum Beispiel aus der
Furanharz-basierte Hot-Box-Systeme enthalten dihydroxymethyliertes Furan beziehungsweise die entsprechenden Polymere, die, wie aus der
Nachteile der bisherigen Hot-Box- und Warm-Box-Bindersysteme sind frei werdende Formaldehyd- und Phenoldämpfe beziehungsweise Furfurylalkoholdämpfe bei der Kernherstellung und - im Fall Harnstoff-haltiger Phenolharze - die Freisetzung von Methylisocyanat beim Abguss. In der
Ein weiterer Nachteil klassischer Hot-Box-Formstoffe besteht darin, dass Wasser, das bei der Kondensationsreaktion freigesetzt wird, aus dem Formstoff ausgetrieben werden muss, um keine Rückreaktion des Bindemittels oder Gefügefehler beim Guss zu verursachen. Gemäß der
Furanharzkondensate mit Harnstoff können Stickstoff freisetzen, der zu gasinduzierten Gussfehlern, den sogenannten Pinholes führt. Daher wurden Systeme aus Phenol-Resol-Harzen in alkalischer Lösung entwickelt, die ohne Zusatz eines Katalysators bei 230 bis 260 °C in 30 bis 90 Sekunden gehärtet werden. Derartige Systeme sind zum Beispiel in der
Beim Croning-Verfahren, auch Formmaskenverfahren genannt, wird ebenfalls Warmhärtung, aber nach einem anderen Prinzip genutzt. Ein derartiges Verfahren ist Gegenstand der
Weiterhin finden Wasserglas-basierte, anorganische Bindemittel zunehmend Verwendung in Gießereien. Deren Formstoff-Festigkeiten sind im Allgemeinen geringer als jene der organischen Bindemittel, jedoch ist ihre Emissionslast beim Abguss deutlich geringer. Neben der Härtung durch Zusatz flüssiger Ester oder Begasung mit CO2 sind auch beheizte Werkzeuge oder Warmluft üblich. Dadurch wird Wasser aus der Formstoffmischung abtransportiert und die Härtung beschleunigt. In der Praxis werden Taktzeiten von zwei bis fünf Minuten bei einem Warmluftstrom von 120 bis 150 °C erreicht, wie es auch aus der
Warmluft hat den entscheidenden Vorteil, dass keine teuren, beheizbaren Kernkästen wie beim Hot-Box- oder Warm-Box-Verfahren notwendig sind, sondern einfache Modelle aus Kunststoff genutzt werden können. Durch Warmluft wird der Kern gleichmäßig erwärmt. Es wird nicht nur die am Kernkasten anliegende äußere Hülle erwärmt, weil die Warmluft den Kern gleichmäßig durchdringt. Bei einem sehr stark erhitzten Werkzeug, das heißt auf eine Temperatur >200 °C, besteht für Formstoffe mit organischen Bestandteilen zudem die Gefahr, dass der mit dem Werkzeug in Kontakt stehende organische Bestandteil bereits verbrennt, während das Innere des Kerns noch keinen zur Härtung ausreichenden Temperatureintrag erfahren hat. Ein geeignetes Gerät zur Erwärmung von Luft wird beispielsweise in
Auch organische Bindemittelsysteme werden im Warmluft-Verfahren gehärtet. Geeignete Binder sind wässrige Ammonium-Polyacrylate in Kombination mit Metallsalzen, wie es auch in der
Generative Fertigungsverfahren ergänzen zunehmend die klassische Kernfertigung in Gießereien. Anstatt Binder und Formgrundstoff zu vermischen und in eine Form einzubringen, wird Sand schichtweise in einer Box aufgetragen und an den gewünschten Stellen ein Binder aufgetragen. Die Binder sind selbst- oder warmhärtend. Der Wärmeeintrag erfolgt entweder nach dem beendeten Druck, indem die Box in einen Ofen überführt wird, oder direkt beim Druckvorgang mit Hilfe von Infrarotstrahlung. Eine Variante stellt eine Weiterentwicklung des Croning-Verfahrens dar, die in der
Eine thermische Härtung von Formstoffen kann auch durch Mikrowellenstrahlung erfolgen. Aus der
Neben dem zuvor aufgezeigten Einsatz in warmhärtenden Verfahren werden insbesondere Phenol-Formaldehyd-Harze mit Isocyanat-haltigen Härtern im Cold-Box-Verfahren verfestigt, bei dem durch Aminbegasung eine nahezu schlagartige Durchhärtung des Formstoffs unter Ausbildung eines Polyurethan-Additionsprodukts erreicht wird und das sich besonders für einen automatisierten Kernherstellungsprozess eignet. Das Cold-Box-Verfahren ist in zahlreichen Druckschriften erläutert, wie zum Beispiel in der
Während Phenolharze im Cold-Box-Verfahren tertiäre gasförmige Amine als Katalysatoren nutzen, wird dieselbe Binderklasse beim Einsatz in kaltselbsthärtenden Verfahren mit flüssigen, Pyridin-basierten Katalysatoren gehärtet. Letztgenannte können auch in einem warmhärtenden Verfahren additiv eingesetzt werden. Recht wenig Aufmerksamkeit wurde vor diesem Hintergrund den blockierten, thermisch aktivierbaren Katalysatoren geschenkt, die einerseits durch ihre chemische Verkappung lange Formstoffverarbeitungszeiten ermöglichen und gleichzeitig eine sehr schnelle Formstoffhärtung bei thermischer Beaufschlagung erzielen.While phenolic resins utilize tertiary gaseous amines as catalysts in the cold-box process, the same class of binders is cured with liquid, pyridine-based catalysts when used in cold-self-curing processes. The latter can also be used additively in a heat-curing process. Against this background, relatively little attention has been paid to blocked, thermally activated catalysts, which, on the one hand, enable long molding material processing times through their chemical capping and, at the same time, achieve very rapid molding material curing upon thermal exposure.
Aus der Literatur sind verschiedene Möglichkeiten der Blockierung von Aminen bekannt. So erhält man aus der Kondensation primärer Amine mit Aldehyden oder Ketonen die entsprechenden Aldimine beziehungsweise Ketimine. Durch Hydrolyse werden die ursprünglich eingesetzten Amine wieder freigesetzt. Gemäß der
Werden latente Amine, insbesondere hydrolysierbare, blockierte Amine eingesetzt, können, wie in der
In der
Auch bei Epoxidharzen finden blockierte Amine Anwendung. So wird gemäß der
Die
Ein sehr eleganter und zunehmend genutzter Ansatz besteht darin, tertiäre Amine durch Reaktion mit Carbonsäuren zu blockieren und auf diese Weise ein gut einstellbares wärmelatentes Katalysatorsystem zu erhalten. Als Amin-Katalysatoren mit verzögernder Wirkung werden solche Systeme zur Herstellung von Polyurethanschaumstoffen eingesetzt. Dies geht unter anderem aus den Druckschriften
In der
Die
Thermolatente Katalysatoren auf Basis tertiärer Amine, die im Bereich von 50 bis 120 °C katalytisch wirksam werden, können in sogenannten Sheet Moulding Compounds zur Herstellung von Faserverbundbauteilen verwendet werden. Dies ist unter anderem auch aus der
Die
In der
Die Herstellung und Anwendung latenter vierwertiger Zinn-Katalysatoren wird in der
In der
Die zuvor beschriebenen organischen Bindemittel bestehen weitestgehend aus Phenolharzen oder Furfurylalkohlen. Deren Monomere sind meistens giftig und/oder kanzerogen und werden bei der Verarbeitung, spätestens jedoch bei der thermischen Zersetzung während des Gusses freigesetzt und stellen mithin eine Belastung für die Mitarbeiter und die Umwelt dar.The organic binders described above consist largely of phenolic resins or furfuryl alcohols. Their monomers are usually toxic and/or carcinogenic and are released during processing, or at the very latest during thermal decomposition during casting, thus posing a threat to employees and the environment.
In der
Aus der
- a) Bilden einer Gießereimischung, wobei die Mischung ein Aggregat, ein Polyisocyanat und ein Aminopolyol umfasst, wobei das Aggregat mindestens 90 Gew.-% der Mischung umfasst,
- b) Formen der Mischung, um eine Gießereiform zu bilden;
- c) nach Ausbilden der Form, Aushärtenlassen der Mischung;
- d) Bilden eines geformten Leichtmetallgusses unter Verwendung der ausgehärteten Formmischung und durch Gießen von geschmolzenem Leichtmetall in Kontakt mit der ausgehärteten Formmischung; und
- e) Entfernen der ausgehärteten geformten Mischung von dem Leichtmetallguss.
- a) forming a foundry mixture, the mixture comprising an aggregate, a polyisocyanate and an aminopolyol, the aggregate comprising at least 90% by weight of the mixture,
- b) shaping the mixture to form a foundry mould;
- c) after forming the mould, allowing the mixture to harden;
- d) forming a shaped light metal casting using the cured molding mixture and by pouring molten light metal into contact with the cured molding mixture; and
- e) Removing the cured shaped mixture from the light metal casting.
In der
Die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe besteht darin, ein im Formstoff verwendetes System aus Bindemittel und einem geeigneten, die Formstoff-Aushärtung unter Wärmezufuhr begünstigenden Katalysator zu entwickeln, das es erlaubt, den Formstoff durch moderaten thermischen Eintrag nach dem Warm-Box- oder Warmluft-Verfahren zu härten und dabei schnelle Takt- und Ausschalzeiten zu erreichen, die denen des Amingas-härtenden Cold-Box-Verfahrens nahe kommen.The object underlying the invention is to develop a system used in the molding material consisting of a binder and a suitable catalyst which promotes the curing of the molding material under the application of heat, which system allows the molding material to be cured by moderate thermal input according to the warm box or warm air process and thereby achieves fast cycle and demolding times which are close to those of the amine gas-curing cold box process.
Ein weiteres Anliegen der Erfindung besteht in der Überwindung umwelt- und arbeitsschutzrelevanter Nachteile, die sich aus der Verwendung von klassische organische Bindemittel enthaltenden Formstoffen ergeben, die im Warm/Hot-Box- und/oder Warm-/Heißluft-Verfahren gehärtet werden. Insbesondere betrifft dies die Vermeidung der Freisetzung von emissionsrelevanten Substanzen wie leichtflüchtige Verbindungen (VOC), Phenole, Formaldehyd oder hydrolytischen Spaltprodukten wie Aldehyde oder Ketone.A further aim of the invention is to overcome environmental and occupational safety-related disadvantages that arise from the use of conventional molding materials containing organic binders that are cured using the warm/hot box and/or warm/hot air process. In particular, this concerns the avoidance of the release of emission-relevant substances such as volatile organic compounds (VOCs), phenols, formaldehyde, or hydrolytic decomposition products such as aldehydes or ketones.
Die Aufgabe wird gelöst durch einen warmhärtenden Formstoff mit den Merkmalen von Anspruch 1, wobei dieser Formstoff zur Herstellung von Kernen und Formen im Sandformverfahren geeignet ist. Weiterbildungen sind in den von Anspruch 1 abhängigen Ansprüchen angegeben.This object is achieved by a thermosetting molding material having the features of claim 1, which molding material is suitable for producing cores and molds using the sand molding process. Further developments are specified in the claims dependent on claim 1.
Der erfindungsgemäße warmhärtende Formstoff umfasst mindestens
- • ein zweikomponentiges, phenol- und formaldehydfreies Bindemittel auf Polyurethan-Basis, enthaltend eine Harz-Komponente als Gemisch von zwei oder mehreren in Bezug auf Isocyanate wasserstoffaktiven Verbindungen mit Hydroxyl- und/oder Mercapto- und/oder Amino- und/oder Carbamidgruppen mit einer OH-, SH- und NH-Funktionalität von 1,5 bis 8 und Äquivalentgewichten von 9 bis 2000 g/val der Einzelbestandteile und eine Härter-Komponente mit einem oder mehreren Diisocyanaten oder Polyisocyanaten.
- • einen oder mehrere thermisch aktivierbare Katalysatoren, deren Aktivierungstemperaturen zwischen 50 und 180 °C liegen, aufweisend die Polyurethan-Reaktion fördernde Brönsted-Basen und/oder Lewis-Säuren sowie ihre zugehörigen Blockierungsmittel, und
- • einen oder mehrere feuerfeste schüttfähige Füllstoffe.
- • a two-component, phenol- and formaldehyde-free binder based on polyurethane, containing a resin component as a mixture of two or more compounds which are hydrogen-active with respect to isocyanates and have hydroxyl and/or mercapto and/or amino and/or carbamide groups with an OH, SH and NH functionality of 1.5 to 8 and equivalent weights of 9 to 2000 g/eq of the individual components and a hardener component with one or more diisocyanates or polyisocyanates.
- • one or more thermally activatable catalysts, the activation temperatures of which are between 50 and 180 °C, comprising Brönsted bases and/or Lewis acids which promote the polyurethane reaction, as well as their associated blocking agents, and
- • one or more fire-resistant, pourable fillers.
Das zweikomponentige Bindemittel im erfindungsgemäßen Formstoff besteht einerseits aus der Harz-Komponente mit in Bezug auf Isocyanat wasserstoffaktiven Einzelverbindungen der durchschnittlichen Funktionalität von 1,8 bis 4,0, als Zusatz/Zusätze vorzugsweise einem oder mehreren Verdünnern, gegebenenfalls einem oder mehreren die Polyurethanreaktion beeinflussenden Additiven wie Katalysatoren oder Verzögerern sowie gegebenenfalls Homogenisierungszusätzen und andererseits aus der Isocyanat-enthaltenden Härter-Komponente.The two-component binder in the molding material according to the invention consists, on the one hand, of the resin component with individual compounds which are hydrogen-active with respect to isocyanate and have an average functionality of 1.8 to 4.0, as additive(s), preferably one or more diluents, optionally one or more additives influencing the polyurethane reaction, such as catalysts or retarders, and optionally homogenizing additives, and, on the other hand, of the isocyanate-containing hardener component.
Vorzugsweise werden für die erfindungsgemäßen Zweikomponenten-Systeme in der Harz-Komponente ausgewogene Kombinationen verschiedener aliphatischer und/oder cycloaliphatischer, in Bezug auf Isocyanat wasserstoffaktiver Verbindungen eingesetzt, wobei es sich bei diesen Verbindungen um Polyetheralkohole, reaktive und nicht reaktive Polymerpolyole, Polycaprolactone, Polyetherpolyesteralkohole, Polythiole, Aminopolyetheralkohole, zwei- und höherfunktionelle Alkohole, Amine, Carbamid-Verbindungen handelt. Es werden zwei oder mehr Einzelkomponenten einer oder mehrerer dieser Substanzklassen in die Harzkomponente eingebracht.For the two-component systems according to the invention, balanced combinations of various aliphatic and/or cycloaliphatic compounds that are hydrogen-active with respect to isocyanate are preferably used in the resin component. These compounds are polyether alcohols, reactive and non-reactive polymer polyols, polycaprolactones, polyetherpolyester alcohols, polythiols, aminopolyether alcohols, difunctional and higher-functional alcohols, amines, and carbamide compounds. Two or more individual components of one or more of these substance classes are incorporated into the resin component.
Um hohe Formstoff-Festigkeiten zu erzielen, haben sich Gemische von wasserstoffaktiven Verbindungen als vorteilhaft erwiesen. Die Auswahl und Kombination dieser in Bezug auf Isocyanat wasserstoffaktiven Verbindungen erfolgt deshalb in der Weise, dass deren Funktionalitäten und deren Äquivalentgewichte einen Gradienten abbilden. Dadurch wird eine optimale Vernetzung innerhalb des Polyadditionsproduktes erreicht, was für die Verarbeitungseigenschaften des damit vermischten Formstoffs und für die Klebwirkung zwischen den Sandpartikeln vorteilhaft ist. Als geeignet haben sich dafür Harz-Komponenten mit einem durchschnittlichen Äquivalentgewicht von 90 bis 200 g/val, bezogen auf die wasserstoffaktiven Bestandteile, herausgestellt, die gemäß der Erfindung als Harz-Komponenten ausgewählt sind. Dieses durchschnittliche Äquivalentgewicht berechnet sich aus dem prozentualen Gehalt an OH- und/oder SH- und/oder NH-Gruppen der Einzelkomponenten unter Berücksichtigung ihrer Massenanteile im Gemisch. Mixtures of hydrogen-active compounds have proven advantageous for achieving high molding material strengths. These compounds, which are hydrogen-active with respect to isocyanate, are selected and combined in such a way that their functionalities and equivalent weights form a gradient. This achieves optimal crosslinking within the polyaddition product, which is beneficial for the processing properties of the molding material mixed with it and for the adhesive effect between the sand particles. Resin components with an average equivalent weight of 90 to 200 g/eq, based on the hydrogen-active constituents, have proven suitable for this purpose. This average equivalent weight is calculated from the percentage content of OH and/or SH and/or NH groups of the individual components, taking into account their mass fractions in the mixture.
Erfindungsgemäß werden die Einzelbestandteile der Harz-Komponente so gewählt, dass eine durchschnittliche H-Funktionalität von 1,8 bis 4,0, vorzugsweise 2,2 bis 3,5, vorliegt. Für eine optimale Vernetzung hat sich die Kombination von zweifunktionellen mit höherfunktionellen Verbindungen als vorteilhaft erwiesen, wobei eine optimale Durchschnittsfunktionalität angestrebt wird.According to the invention, the individual constituents of the resin component are selected such that an average H functionality of 1.8 to 4.0, preferably 2.2 to 3.5, is present. For optimal crosslinking, the combination of difunctional with higher-functional compounds has proven advantageous, with the aim of achieving an optimal average functionality.
Als vernetzende Polyole für die Herstellung der erfindungsgemäßen Harz-Komponente eignen sich insbesondere di-, tri- und tetra-funktionelle Polyetheralkohole. Solche Polyole sind zum Beispiel Voranole® von Dow Chemical®, Desmophene® von Covestro®, Lupranole® von BASF®, Isoter® von Coim®, Puranole® von Jiahua®, Lipoxole® von Sasol®, Polyglykole von Clariant®, Polyole von Perstorp®. Besonders geeignet sind beispielsweise die Voranole® CP 260, CP 6055 und P400, die Desmophene® 1262 BD, 1300 BT, 1380 BT, 4051B, 5031 BT, 21 AP25, die Lupranole® 1000/1, 1100, 1200, 2070, 2090, 3300, 3423, 3424, 3902, die Isotere® 804SA, 803SA, 809SA, 840G, 860T, die Puranole R3776, F3020, G303, G305, TMP850 und die Polyole 3165, 3380, 4640, 4290. Als H-funktionelle schwefelhaltige Zusätze haben sich die Thioplast®-Typen der Firma Akzo Nobel® und die Thiocure®-Palette der Firma Bruno Bock bewährt. Geeignete Polycaprolactone sind beispielsweise Placcel® 205, 305 und 410 der Firma Daicel®, Durez® Ter S 1063-72 und S 2006-120 von Sumitoma Bakelite® oder Capa® 3031, 3022 und 2043 von Ingevity®. Als NH-funktionelle Verbindungen können Polyetherdiamine wie Jeffamine® D-400 und D-230 von Huntsman® oder auch einfache Strukturen wie Diglykolamin verwendet werden. Als mehrwertige kurzkettige Alkohole vorzugsweise mit einem maximalen Molgewicht von 200 g/mol kommen Diole wie Ethylenglykol, 1,3-Propandiol, 2-Butyl-2-ethylpropandiol, 2-Methyl-1,3-propandiol, Neopentylglykol, 1,4-Butandiol, Diethylenglykol, 1,5-Pentandiol, 2,2,4-Trimethylpentan-1,3-diol, 3-Methyl-1,5-pentandiol, 2-Methyl-2,4-pentandiol, 1,6-Hexandiol und 2-Ethylhexan-1,3-diol, Triole wie Glycerin, Trimethylolpropan, Triethanolamin, Tetrole wie Pentaerythrit oder Di(trimethylolpropan) sowie Einfach- und Mehrfachzucker wie Glucose, Saccharose und Sorbit zum Einsatz. Je nach Zusammensetzung der Harz- und Härter-Komponenten und je nach gewünschter Verarbeitungszeit im Kern- und Formherstellungsprozess werden die Bindemittel mit oder ohne zusätzliche katalytische Unterstützung verarbeitet. Als Katalysatoren eignen sich Organozinn-, Organobismuth-, Organozink-, Organokalium- und Organoaluminiumverbindungen sowie tertiären beziehungsweise quartären Stickstoff enthaltende Substanzen wie Dimethylcyclohexylamin, N-substituierte Pyrrolidone, N-substituierte Imidazole, Diazabicyclooctan und Triazin-Derivate.Di-, tri-, and tetrafunctional polyether alcohols are particularly suitable as crosslinking polyols for producing the resin component according to the invention. Examples of such polyols include Voranole® from Dow Chemical® , Desmophene® from Covestro® , Lupranole® from BASF® , Isoter® from Coim® , Puranole® from Jiahua® , Lipoxole® from Sasol® , polyglycols from Clariant® , and polyols from Perstorp® . Particularly suitable are, for example, the Voranoles ® CP 260, CP 6055 and P400, the Desmophene ® 1262 BD, 1300 BT, 1380 BT, 4051B, 5031 BT, 21 AP25, the Lupranole ® 1000/1, 1100, 1200, 2070, 2090, 3300, 3423, 3424, 3902, the Isotere ® 804SA, 803SA, 809SA, 840G, 860T, the Puranoles R3776, F3020, G303, G305, TMP850 and the Polyols 3165, 3380, 4640, 4290. The Thioplast ® grades from Akzo Nobel ® and the Thiocure ® range from Bruno Bock have proven effective as H-functional sulfur-containing additives. Suitable polycaprolactones include Placcel ® 205, 305, and 410 from Daicel ® , Durez ® Ter S 1063-72 and S 2006-120 from Sumitoma Bakelite ® , or Capa ® 3031, 3022, and 2043 from Ingevity ® . NH-functional compounds that can be used include polyetherdiamines such as Jeffamine ® D-400 and D-230 from Huntsman ® or simple structures such as diglycolamine. Diols such as ethylene glycol, 1,3-propanediol, 2-butyl-2-ethylpropanediol, 2-methyl-1,3-propanediol, neopentyl glycol, 1,4-butanediol, diethylene glycol, 1,5-pentanediol, 2,2,4-trimethylpentane-1,3-diol, 3-methyl-1,5-pentanediol, 2-methyl-2,4-pentanediol, 1,6-hexanediol and 2-ethylhexane-1,3-diol, triols such as glycerol, trimethylolpropane, triethanolamine, tetrols such as pentaerythritol or di(trimethylolpropane) as well as simple and multiple sugars such as glucose, sucrose and sorbitol are used as polyhydric short-chain alcohols, preferably with a maximum molecular weight of 200 g/mol. Depending on the composition of the resin and hardener components and the desired processing time in the core and mold manufacturing process, the binders are processed with or without additional catalytic support. Suitable catalysts include organotin, organobismuth, organozinc, organopotassium, and organoaluminum compounds, as well as tertiary or quaternary nitrogen-containing substances such as dimethylcyclohexylamine, N-substituted pyrrolidones, N-substituted imidazoles, diazabicyclooctane, and triazine derivatives.
Geeignete Metall-basierte Katalysatoren sind zum Beispiel die Kosmos®- und DABCO®-Typen von Evonik®, Katalysatoren von TIB®, K-Kat®-Produkte von King Industries®, die Borchi® Kat-Reihe von Borchers® und Tytane® von Borica. Eine umfassende Auswahl an Katalysatoren mit tertiärem Stickstoff bieten die BASF mit der Lupragen®-Reihe, Lanxess® mit Addocat®-Typen sowie Huntsmann® mit der Jeffcat®-Reihe an.Suitable metal-based catalysts include the Kosmos ® and DABCO ® types from Evonik ® , catalysts from TIB ® , K-Kat ® products from King Industries ® , the Borchi ® Kat series from Borchers ® and Tytane ® from Borica. A comprehensive selection of catalysts with tertiary nitrogen is available. BASF with the Lupragen ® series, Lanxess ® with Addocat ® types and Huntsmann ® with the Jeffcat ® series.
Gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung besteht die Härter-Komponente aus Gemischen eines oder mehrerer Isocyanate mit Verdünnern sowie die Verarbeitbarkeit gewährleistenden Zusätzen, wobei der Isocyanat-Anteil vorzugsweise im ausgeglichenen stöchiometrischen Verhältnis zu den wasserstoffaktiven Verbindungen der Harz-Komponente steht.According to an advantageous embodiment of the invention, the hardener component consists of mixtures of one or more isocyanates with thinners and additives ensuring processability, wherein the isocyanate content is preferably in a balanced stoichiometric ratio to the hydrogen-active compounds of the resin component.
Als Isocyanate der Härter-Komponente des erfindungsgemäßen Formstoffs eignen sich oligomere oder polymere Derivate vom Grundtyp des 2,4'- und 4,4'-Diphenylmethan-Diisocyanates und/oder oligomere oder polymere Varianten vom Typ des 2,4'- und 4,4'-Dicyclohexylmethan-Diisocyanates und/oder oligomere oder polymere Derivate des Hexamethylen-Diisocyanates mit gegebenenfalls ganz oder partiell blockierten Isocyanatgruppen und/oder Isophorondiisocyanat und/oder dessen Derivate, außerdem die in einem Prepolymer-Verfahren dargestellten aromatischen, aliphatischen und cycloaliphatischen Isocyanate sowie deren Oligomere und Polymere. Oligomere und polymere Derivate von Isocyanaten sind unter anderem Carbodiimide, Isocyanurate, Biurete, Uretdione und Uretonimine. Gängige Blockierungsmittel für Isocyanate, die in unter Wärmeeinwirkung wieder abgespalten werden können, sind Phenol, Kresol, Acetessigester, Malonsäurediethylester, ε-Caprolactam und Butanonoxim. Vorzugsweise haben die Isocyanate mindestens die Funktionalität 2 und liegen bei Raumtemperatur flüssig vor.Suitable isocyanates for the hardener component of the molding material according to the invention are oligomeric or polymeric derivatives of the basic type of 2,4'- and 4,4'-diphenylmethane diisocyanate and/or oligomeric or polymeric variants of the type of 2,4'- and 4,4'-dicyclohexylmethane diisocyanate and/or oligomeric or polymeric derivatives of hexamethylene diisocyanate with optionally fully or partially blocked isocyanate groups and/or isophorone diisocyanate and/or its derivatives, as well as aromatic, aliphatic, and cycloaliphatic isocyanates prepared in a prepolymer process, as well as their oligomers and polymers. Oligomeric and polymeric derivatives of isocyanates include carbodiimides, isocyanurates, biurets, uretdiones, and uretonimines. Common blocking agents for isocyanates that can be cleaved under heat are phenol, cresol, acetoacetic ester, diethyl malonate, ε-caprolactam, and butanone oxime. The isocyanates preferably have at least a functionality of 2 and are liquid at room temperature.
Die vorgenannten Prepolymere werden durch eine Vorvernetzung von einem stöchiometrischen Unterschuss an di- oder mehrfunktionellen Polyolen mit geeigneten aliphatischen und/oder aromatischen und/oder cycloaliphatischen Isocyanaten hergestellt, wobei vorzugsweise ein Restgehalt an freien Isocyanatgruppen zwischen 5 und 35 %, besonders bevorzugt zwischen 6 und 30 %, resultiert. Weiterhin müssen solche Prepolymere eine verarbeitungsfreundliche Viskosität haben, die eine gute Durchmischung mit dem Formgrundstoff gewährleistet und daher maximal 900 mPas, vorzugsweise aber 300 bis 600 mPas, bei 20 °C beträgt. Alle im Zusammenhang mit der vorliegenden Erfindung angegebenen Viskositäten wurden mit einem Rotationsviskosimeter gemäß DIN 53019 ermittelt.The aforementioned prepolymers are prepared by pre-crosslinking a stoichiometric deficit of di- or polyfunctional polyols with suitable aliphatic and/or aromatic and/or cycloaliphatic isocyanates, preferably resulting in a residual content of free isocyanate groups between 5 and 35%, particularly preferably between 6 and 30%. Furthermore, such prepolymers must have a processing-friendly viscosity that ensures good mixing with the molding base material and is therefore a maximum of 900 mPas, but preferably 300 to 600 mPas, at 20°C. All viscosities stated in connection with the present invention were determined using a rotational viscometer in accordance with DIN 53019.
Geeignete Isocyanate für Bindemittel des erfindungsgemäßen Formstoffs sind unter anderem Lupranate® aus der Produktpalette der Firma BASF®, Desmodur®-Typen von der Firma Covestro®, Voranate® und Isonate® der Firma Dow Chemical®, Vestanate® der Firma Evonik®, die Suprasec®-Reihe von Huntsman®, Tolonate® der Firma Vencorex®, Polurene® und Hydrorene® von Sapici® oder auch Ongronate® der Firma Wanhua®. Zu den oben genannten geeigneten Isocyanaten zählen insbesondere Lupranat® M 70 R, Lupranat MM® 103, Lupranat M® 105, Lupranat® MIP, Lupranat® M 10 R, Lupranat® M 20 S, Desmodur® 44 V 70 L, Desmodur® 44 V 20 L, Desmodur® CD-S, Desmodur® DN, Desmodur® I, Desmodur® W/1, Vestanat® IPDI, Vestanat® H12MDI, Vestanat® TMDI, Vestanat® HT 2500/LV, Suprasec® 2030, Suprasec® 2085, Tolonate® HDB LV, Tolonate® HDT LV, Ongronat® 3800, Ongronat® CR-30-20, Ongronat® CR-30-40, Ongronat® CR-30-60.Suitable isocyanates for binders of the molding material according to the invention include Lupranate® from the product range of BASF® , Desmodur® types from Covestro® , Voranate® and Isonate® from Dow Chemical® , Vestanate® from Evonik® , the Suprasec® series from Huntsman® , Tolonate® from Vencorex® , Polurene® and Hydrorene® from Sapici® or Ongronate® from Wanhua® . The suitable isocyanates mentioned above include, in particular, Lupranat® M 70 R, Lupranat MM® 103, Lupranat M® 105 , Lupranat® MIP, Lupranat® M 10 R, Lupranat® M 20 S, Desmodur® 44 V 70 L, Desmodur® 44 V 20 L, Desmodur® CD-S, Desmodur ® DN, Desmodur ® I, Desmodur ® W/1, Vestanat ® IPDI, Vestanat ® H12MDI, Vestanat ® TMDI, Vestanat ® HT 2500/LV, Suprasec ® 2030, Suprasec ® 2085, Tolonate ® HDB LV, Tolonate ® HDT LV, Ongronat ® 3800, Ongronat ® CR-30-20, Ongronat ® CR-30-40, Ongronat ® CR-30-60.
Die Bindemittelkomponenten der erfindungsgemäßen Formstoffe, also Harz und Härter, sind mit dem Ziel einer guten Verarbeitbarkeit vorzugsweise durch Verdünner ergänzt. Solche Verdünner sind zum Beispiel Fettsäureester auf Basis nachwachsender Rohstoffe, wie Umesterungsprodukte von Pflanzenölen, vor allem deren Methyl-, Ethyl-, Propyl-, Isopropyl-, Butyl- und Isobutylester. Weiterhin geeignet sind synthetische Mono-, Di- und Tricarbonsäureester, Organosilikate, Sulfonsäureester und/oder weitgehend aromatenfreie Fraktionen aus der Erdölaufbereitung, Phosphorsäureester, cyclische und nicht-cyclische Carbonate und/oder nicht hydroxy-funktionell endständige Polyether.The binder components of the molding materials according to the invention, i.e., resin and hardener, are preferably supplemented with thinners to ensure good processability. Such thinners include, for example, fatty acid esters based on renewable raw materials, such as transesterification products of vegetable oils, especially their methyl, ethyl, propyl, isopropyl, butyl, and isobutyl esters. Also suitable are synthetic mono-, di-, and tricarboxylic acid esters, organosilicates, sulfonic acid esters, and/or largely aromatic-free fractions from petroleum processing, phosphoric acid esters, cyclic and non-cyclic carbonates, and/or non-hydroxy-functionally terminated polyethers.
Beispiele für Fettsäureester aus natürlichen Ölen sind der Rapsmethylester von Glencore oder anderen etablierten Biodieselherstellern, die Palm- und Sojamethylester der Firma Cremer, die Priolube®-Typen der Firma Croda®, die DUB®-Produkte von Stearinerie Dubois®, sowie die RADIA®-Ester der Firma Oleon®. Für die Anwendungsmöglichkeiten synthetischer Carbonsäureester stehen die Produktpaletten der Oxsoft®- und Oxblue®-Ester der Firma Oxea®, Softenol®-Ester der Firma Sasol®, die Jayflex®-Produkte von Exxon®, die mit Freeflex® bezeichneten Dibenzoatester von Caffaro® oder Weichmacher der BASF®, wie Hexamoll® DINCH oder Plastomoll® zur Verfügung. Geeignete Organosilikate, insbesondere Alkylsilikate und Alkylsilikatoligomere, sind zum Beispiel Tetraethylsilikat, Tetra-n-propylsilikat, sowie Mono-, Di- und Trialkylsilikate der Firmen Wacker®, Evonik® und Dow Corning®.Examples of fatty acid esters from natural oils are rapeseed methyl ester from Glencore or other established biodiesel producers, palm and soy methyl esters from Cremer, Priolube ® grades from Croda ® , DUB ® products from Stearinerie Dubois ® , and RADIA ® esters from Oleon ® . For applications involving synthetic carboxylic acid esters, the product ranges of Oxsoft ® and Oxblue ® esters from Oxea ® , Softenol ® esters from Sasol ® , Jayflex ® products from Exxon ® , the dibenzoate esters known as Freeflex ® from Caffaro ® , and plasticizers from BASF ® such as Hexamoll ® DINCH or Plastomoll ® are available. Suitable organosilicates, in particular alkyl silicates and alkyl silicate oligomers, are, for example, tetraethyl silicate, tetra-n-propyl silicate, as well as mono-, di- and trialkyl silicates from Wacker ® , Evonik ® and Dow Corning ® .
Zur Beschleunigung der Polyurethan-Reaktion von Harz und Härter werden erfindungsgemäß thermisch aktivierbare Amin-Katalysatoren und/oder Metall-basierte Katalysatoren zur Härtung des Formstoffs in einer beheizten Kernbüchse nach dem Warm-Box-Verfahren oder in der unbeheizten Kernbüchse durch Warmlufteintrag eingesetzt. Diese werden als Teil der Harz-Komponente in dieser vorgelegt und/oder als Einzelkomponente zum Formstoff hinzugefügt. Der thermisch aktivierbare Katalysator setzt die katalytisch aktive Spezies bei Temperaturen von 50 bis 180 °C frei. Die dadurch initiierte Polyurethan-Reaktion des zweikomponentigen Bindemittels sorgt für eine sofortige Härtung des Formstoffs und ermöglicht die unmittelbare Entnahme des gehärteten Formstoffs aus der Kernbüchse. Die Reaktionsgeschwindigkeit ist dabei um ein vielfaches höher als mit anderen gängigen Polyurethan-Katalysatoren oder ganz ohne Katalysator. Im Gegensatz zu den gängigen Katalysatoren bleibt bei Verwendung thermolabiler Katalysatoren die verarbeitungsoffene Zeit bei Raumtemperatur weitgehend unbeeinflusst.To accelerate the polyurethane reaction of resin and hardener, thermally activated amine catalysts and/or metal-based catalysts are used to cure the molding material in a heated core box using the warm box process or in an unheated core box using warm air. These are introduced as part of the resin component and/or added to the molding material as individual components. The thermally activated catalyst releases the catalytically active species at temperatures between 50 and 180 °C. The resulting polyurethane reaction of the two-component binder ensures immediate curing of the molding material and enables the cured molding material to be removed directly from the core box. The reaction rate is many times higher than with other common polyurethane catalysts or without a catalyst at all. In contrast to common catalysts, the processing open time at room temperature remains largely unaffected when thermolabile catalysts are used.
Die thermisch aktivierbaren Katalysatoren weisen als katalytisch wirksame, thermisch freisetzbare tertiäre Amine beispielsweise 1,8-Diazabicyclo[5.4.0]undec-7-en (DBU), 1,4-Diazabicyclo[2.2.2]octan (DABCO), Bis(2-dimethylaminoethyl)ether, Imidazol-, Piperazin-, Guanidin- oder Morpholin-Derivate auf. Mögliche Säuren zur Blockierung sind dabei Monocarbonsäuren wie Ameisensäure, Dichloressigsäure, Trifluoressigsäure oder 2-Ethylhexansäure, Dicarbonsäuren wie Oxalsäure, Malonsäure, Bernsteinsäure, Glutarsäure, Adipinsäure, Sebacinsäure, Korksäure und Hydroxycarbonsäuren wie Zitronensäure oder Salicylsäure. Komplexe thermisch freisetzbare Katalysatoren sind meist Addukte aus tertiären Aminen mit kurzkettigen Diolen wie Ethylenglykol und Carbonsäureanhydriden wie Phthalsäureanhydrid, Maleinsäureanhydrid oder Bernsteinsäureanhydrid.The thermally activated catalysts contain catalytically active, thermally releasable tertiary amines such as 1,8-diazabicyclo[5.4.0]undec-7-ene (DBU), 1,4-diazabicyclo[2.2.2]octane (DABCO), bis(2-dimethylaminoethyl) ether, imidazole, piperazine, guanidine, or morpholine derivatives. Possible blocking acids include monocarboxylic acids such as formic acid, dichloroacetic acid, trifluoroacetic acid, or 2-ethylhexanoic acid; dicarboxylic acids such as oxalic acid, malonic acid, succinic acid, glutaric acid, adipic acid, sebacic acid, suberic acid; and hydroxycarboxylic acids such as citric acid or salicylic acid. Complex thermally releasable catalysts are usually adducts of tertiary amines with short-chain diols such as ethylene glycol and carboxylic anhydrides such as phthalic anhydride, maleic anhydride or succinic anhydride.
Als quartäre Ammoniumsalze, die durch Wärmeeinwirkung tertiäre Amine freisetzen, eignen sich zum Beispiel Cholin und seine Derivate. Im Weiteren können auch Reaktionsprodukte aus cyclischen Carbonsäureanhydriden und Diaminen wie N,N-Dimethylethylendiamin genutzt werden.Suitable quaternary ammonium salts that release tertiary amines upon exposure to heat include choline and its derivatives. Reaction products of cyclic carboxylic acid anhydrides and diamines, such as N,N-dimethylethylenediamine, can also be used.
Typische latente Katalysatoren sind beispielsweise blockierte Amin- und Amidin-Katalysatoren der Hersteller Evonik® wie Polycat® SA 1/10, SA 2 LE, SA 4 und SA-8, Dabco® KTM 60, Tosoh® z.B. Toyocat® DB 2, DB 30, DB 31, DB 40, DB 41, DB 42, DB 60, DB 70, Huntsman®, z.B. Accelerator DY 9577, und Nitroil®, zum Beispiel PC Cat Q8, PC Cat Q7-2, PC Cat NP93, PC Cat DBU TA. Beispiele für Metall-basierte, latente Katalysatoren bietet die Thorcat®-Reihe der Firma Thor Especialidades®. Es können aber auch alle weiteren, latenten Katalysatoren aus der Polyurethan-Chemie mit einer sogenannten Schalttemperatur von 50 °C bis 180 °C eingesetzt werden.Typical latent catalysts include blocked amine and amidine catalysts from Evonik® such as Polycat® SA 1/10, SA 2 LE, SA 4 and SA-8, Dabco® KTM 60, Tosoh® e.g. Toyocat® DB 2, DB 30, DB 31, DB 40, DB 41, DB 42, DB 60, DB 70, Huntsman® e.g. Accelerator DY 9577, and Nitroil® e.g. PC Cat Q8, PC Cat Q7-2, PC Cat NP93, PC Cat DBU TA. Examples of metal-based latent catalysts are the Thorcat® series from Thor Especialidades® . However, all other latent catalysts from polyurethane chemistry with a so-called switching temperature of 50 °C to 180 °C can also be used.
Durch intensive Vermischung der Einzelbestandteile für Harz- oder Härter-Komponente des Bindemittels bei Raumtemperatur und unter Feuchtigkeitsausschluss erhält man die jeweiligen Komponenten mit verarbeitungsfreundlichen Viskositäten von 200 bis 600 mPas bei 20 °C für die Harz-Komponente und 200 bis 500 mPas bei 20 °C für die Härter-Komponente. Die Harz-Komponente des Bindemittels weist 50 bis 100 %, bevorzugt 70 bis 90 % wasserstoffaktive Verbindungen und die Härter-Komponente des Bindemittels 50 bis 100 %, bevorzugt 80 bis 95 % Polyisocyanate auf.By intensively mixing the individual components of the resin or hardener component of the binder at room temperature and under exclusion of moisture, the respective components are obtained with processing-friendly viscosities of 200 to 600 mPas at 20 °C for the resin component and 200 to 500 mPas at 20 °C for the hardener component. The resin component of the binder contains 50 to 100%, preferably 70 to 90%, hydrogen-active compounds, and the hardener component of the binder contains 50 to 100%, preferably 80 to 95%, polyisocyanates.
Zur Herstellung des erfindungsgemäßen Formstoffs eignen sich die beschriebenen Zweikomponenten-Bindemittel in Kombination mit feuerfesten und schüttfähigen Füllstoffen. Diese natürlichen und keramischen Gießereisande werden gemeinhin auch als Formgrundstoffe bezeichnet. Sie umfassen Quarzsande verschiedener Herkunft und Kornform, Chromitsand, Zirkonsand, Olivinsand, R-Sand, Magnesia, Alkali- und Erdalkali-Halogenide, Aluminiumsilikate, wie J-Sand und Kerphalite®, synthetische Sande wie Cerabeads®, Schamotte, M-Sand, Alodur®, Bauxitsand, Siliciumcarbid, Bläh- und Schaumgläser, Flugasche und andere Spezialsande. Dabei liegt die bevorzugte mittlere Korngröße zwischen 0,1 und 0,9 mm. Der Bindemittel- und Katalysatorgehalt im Formstoff muss dabei unter Beachtung des jeweiligen Kornspektrums sowie des spezifischen Sandgewichtes optimiert sein und wird vorzugsweise zwischen 0,3 und 4,0 %, bezogen auf den Formgrundstoff, und 0,1 bis 2,5 % thermisch-aktivierbaren Katalysators, bezogen auf die Harz-Komponente, eingestellt. Die Erfindung ist nicht auf diese Einstellungen und Mengen beschränkt.The described two-component binders in combination with refractory and pourable fillers are suitable for producing the molding material according to the invention. These natural and ceramic foundry sands are also commonly referred to as mold base materials. They include quartz sands of various origins and grain shapes, chromite sand, zircon sand, olivine sand, R-sand, magnesia, alkali and alkaline earth halides, aluminum silicates such as J-sand and Kerphalite® , synthetic sands such as Cerabeads® , chamotte, M-sand, Alodur® , bauxite sand, silicon carbide, expanded and foam glass, fly ash, and other specialty sands. The preferred average grain size is between 0.1 and 0.9 mm. The binder and catalyst content in the molding material must be optimized taking into account the respective grain size spectrum and the specific sand weight and is preferably set between 0.3 and 4.0%, based on the molding base material, and 0.1 to 2.5% of thermally activated catalyst, based on the resin component. The invention is not limited to these settings and amounts.
Der warmhärtende Formstoff lässt sich aus einem oder mehreren feuerfesten schüttfähigen Füllstoffen zu 95,9 bis 99,6 %, einem Bindemittel zu 0,3 bis 4,0 % sowie einem oder mehreren thermisch aktivierbaren Katalysatoren zu 0,002 bis 0,1 % in einem Chargen- oder Durchlaufmischer herstellen.The thermosetting molding material can be produced from one or more refractory pourable fillers at 95.9 to 99.6%, a binder at 0.3 to 4.0% and one or more thermally activated catalysts at 0.002 to 0.1% in a batch or continuous mixer.
Die Harz- und Härter-Komponente des Bindemittels können in Abhängigkeit von der jeweiligen Rezeptur im Mischungsverhältnis 2,5:1 bis 1:2,5 eingebracht werden. Für die praktische Anwendung im Gießereibetrieb hat es sich jedoch als zweckmäßig erwiesen, die Bindemittelsysteme so zu formulieren, dass sie im Mischungsverhältnis 1:1, bezogen auf die Masse, eingesetzt werden können.Depending on the specific formulation, the resin and hardener components of the binder can be mixed in a ratio of 2.5:1 to 1:2.5. However, for practical application in foundries, it has proven advantageous to formulate the binder systems so that they can be used in a ratio of 1:1, based on the mass.
Nachteile der bisherigen Hot-Box- und Warm-Box-Bindersysteme, wie frei werdende Formaldehyd- und Phenol- beziehungsweise Furfurylalkohol-Dämpfe bei der Kernherstellung oder durch eine Kondensationsreaktion freigesetztes, störendes Wasser, werden bei Verwendung der erfindungsgemäßen Formstoffmischung vermieden.Disadvantages of previous hot-box and warm-box binder systems, such as formaldehyde and phenol or furfuryl alcohol vapors released during core production or disruptive water released by a condensation reaction, are avoided when using the molding material mixture according to the invention.
Beim Cold-Box-Prozess ist insbesondere das eingesetzte toxische Amingas ein erheblicher Verfahrensnachteil. Die entsprechenden Apparaturen müssen mit aufwendiger Lüftungstechnik versehen werden. Das Amingas reagiert als Reaktionspromotor nicht mit dem Formstoff ab und muss deshalb kontinuierlich durch einen Aminwäscher aus dem Prozess entfernt werden. Die vorliegende Erfindung weist diese Nachteile nicht auf. Sie ermöglicht eine schnelle Formstoffhärtung, zum Beispiel für die Kernherstellung, ohne dabei gasförmige Amine wie beim Cold-Box-Verfahren einsetzen zu müssen.In the cold-box process, the toxic amine gas used is a significant disadvantage. The corresponding equipment requires complex ventilation technology. As a reaction promoter, the amine gas does not react with the molding material and must therefore be continuously removed from the process by an amine scrubber. The present invention eliminates these disadvantages. It enables rapid curing of the molding material, for example, for core production, without the need for gaseous amines as in the cold-box process.
Die Erfindung greift dabei die innovative Technologie chemisch-verkappter und thermisch freisetzbarer Katalysatoren auf. Diese werden zur thermisch induzierten Härtung von Polyurethan- und/oder Polyharnstoff-Bindemitteln im Formstoff eingesetzt.The invention utilizes the innovative technology of chemically capped and thermally releasable catalysts. These are used for the thermally induced curing of polyurethane and/or polyurea binders in the molding material.
Die vorliegende Erfindung beinhaltet weiterhin keine gesundheitsschädlichen aromatischen Lösemittel. Es werden stattdessen Fettsäureester auf Basis nachwachsender Rohstoffe, synthetische Carbonsäureester, aliphatische Carbonate und/oder organische Siliciumverbindungen verwendet, die vorzugsweise keine leichtflüchtigen Komponenten beinhalten.Furthermore, the present invention does not contain any harmful aromatic solvents. Instead, fatty acid esters based on renewable raw materials, synthetic carboxylic acid esters, aliphatic carbonates, and/or organic silicon compounds are used, which preferably do not contain any volatile components.
Die Bindemittel sowie die Formstoffe selbst weisen vorteilhafte Verarbeitungseigenschaften wie Geruchlosigkeit, niedrigen Dampfdruck, geringe Viskosität, gute Fließfähigkeit, einstellbare Aushärtungsgeschwindigkeit sowie hohe Biegefestigkeiten auf. Die mit den beschriebenen Formstoffen hergestellten Kerne und Formen weisen unter Gussbedingungen eine geringe Fehlerneigung und einen guten Zerfall auf. Beim Abguss sind zudem die Emissionen an flüchtigen organischen Verbindungen, wie aromatischen Kohlenwasserstoffen und Formaldehyd, im Vergleich zu Phenol-Formaldehyd-Harz- und Furanharz-basierten Bindemitteln deutlich reduziert.The binders and the molding materials themselves exhibit advantageous processing properties such as odorlessness, low vapor pressure, low viscosity, good flowability, adjustable curing rate, and high flexural strength. The cores and molds produced with the described molding materials exhibit low defect susceptibility and good disintegration under casting conditions. Furthermore, emissions of volatile organic compounds, such as aromatic hydrocarbons and formaldehyde, are significantly reduced during casting compared to phenol-formaldehyde resin- and furan resin-based binders.
Aufgrund dieser Vorteile und den durch Wärmeeintrag erzielten sehr kurzen Aushärtungszeiten stellen die erfindungsgemäßen Formstoffe mithin einen wichtigen Beitrag zu einer emissionsarmen und hochproduktiven Gießerei dar.Due to these advantages and the very short curing times achieved by heat input, the molding materials according to the invention represent an important contribution to a low-emission and highly productive foundry.
Weitere Einzelheiten, Merkmale und Vorteile von Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen.Further details, features and advantages of embodiments of the invention will become apparent from the following description of embodiments.
Die Versuchsbedingungen sind an das VDG-Merkblatt P71 angelehnt. Zur Herstellung von Formstoffmischungen der nachstehenden Bindemittel-Beispiele wurde Quarzsand H31 mit 1,6 % Bindemittel, wovon je 0,8 % Harz und Härter sind, und einer Tabelle 1 zu entnehmende Mengen an thermisch aktivierbaren Katalysatoren, bezogen auf die Harz-Menge, verwendet. Diese Formstoffmischungen wurden in einem Labormischer 60 bis 120 Sekunden lang gerührt, anschließend mit einer Prüfkörperschießmaschine PLS bei 4 bar Schießdruck in die beheizbare Kernbüchse PBH der Firma GF DISA AG geschossen und unter Wärmeeintrag durch die Kernbüchse beziehungsweise durch Einleiten erwärmter Luft gehärtet. Von den so erhaltenen Prüfkörpern mit den Maßen 22,4 x 22,4 x 175 mm wurden die zughörigen Formstoff-Festigkeiten mit dem Universalfestigkeitsprüfapparat LRu-2e der Firma Multiserw zeitabhängig bestimmt.The test conditions are based on VDG Data Sheet P71. To produce the molding material mixtures for the following binder examples, quartz sand H31 with 1.6% binder, of which 0.8% each is resin and hardener, and the amounts of thermally activated catalysts based on the resin quantity shown in Table 1 were used. These molding material mixtures were stirred in a laboratory mixer for 60 to 120 seconds. They were then shot into the heatable PBH core box from GF DISA AG using a PLS test specimen shooting machine at 4 bar shooting pressure. The test specimens were cured by applying heat through the core box or by introducing heated air. The corresponding molding material strengths of the resulting test specimens, measuring 22.4 x 22.4 x 175 mm, were determined over time using the LRu-2e universal strength testing apparatus from Multiserw.
Im Folgenden sind die Zusammensetzungen der verwendeten Bindemittel dargestellt. Alle prozentualen Angaben [%] in dieser Schrift sind stets als Gewichtsprozent zu verstehen, es sei denn, es wird eine hiervon abweichende Definition im erläuternden Text vorgenommen. Beispiel 1:
In der nachfolgenden Tabelle 1 sind die Versuchsergebnisse mit den beschriebenen Ausführungsbeispielen und nicht erfindungsgemäßen Vergleichsbeispielen V1 und V2 dargelegt.The following Table 1 shows the test results with the described embodiments and non-inventive comparative examples V1 and V2.
Aus den Daten ist zu entnehmen, dass ein thermisch aktivierbarer Katalysator unbedingt notwendig ist, um geringe Aushärtezeiten zu erhalten. Bereits nach vollständiger Abkühlung der Prüfkörper (1-Stunde-Wert) ist die Endfestigkeit (24-Stunden-Wert) in den meisten Fällen nahezu erreicht.The data demonstrate that a thermally activated catalyst is essential to achieve short curing times. After complete cooling of the test specimens (1-hour value), the final strength (24-hour value) is almost reached in most cases.
Die Vergleichsbeispiele V1 und V2 zeigen, dass die erfindungsgemäße Methode nicht für Phenol-Formaldehyd-Harz-basierte Bindemittel geeignet ist. Der Pep Set®-Binder V1 benötigt deutlich längere Aushärtungszeiten als die erfindungsgemäßen Varianten. Bei Vergleichsbinder 2 handelt es sich um ein klassisches Cold-Box-Bindemittel. Die Formstoffe mit dem Vergleichsbinder 2 sind nicht warmhärtbar. Vermutlich inhibieren Additive im Bindemittel eine Reaktion des thermolatenten Katalysators. Tabelle 1
Liste von in den Tabellen verwendeten Abkürzungen (ohne chemische Formelzeichen)
- DABCO
- Diazabicyclo[2.2.2]octan
- DBU
- 1,8-Diazabicyclo[5.4.0]undec-7-en
- H31
- Halterner Quarzsandsorte (Korngrößenbereich)
- HDI
- Hexamethylendiisocyanat
- MDI
- Diphenylmethandiisocyanat
- MG
- Molekulargewicht in [g/mol]
- WB
- Warm-Box
- WL
- Warmluft
- DABCO
- Diazabicyclo[2.2.2]octane
- DBU
- 1,8-Diazabicyclo[5.4.0]undec-7-ene
- H31
- Halterner quartz sand variety (grain size range)
- HDI
- Hexamethylene diisocyanate
- MDI
- Diphenylmethane diisocyanate
- MG
- Molecular weight in [g/mol]
- WB
- Warm box
- WL
- warm air
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Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4370463A (en) | 1978-06-14 | 1983-01-25 | Ashland Oil, Inc. | Process for no-bake foundry application utilizing polyurethanes based on amine polyols |
| US6348121B1 (en) | 1993-09-22 | 2002-02-19 | Ashland Chemical | Polyurethane reaction system having a blocked catalyst combination |
| WO2012080226A1 (en) | 2010-12-16 | 2012-06-21 | Bayer Materialscience Ag | Polyisocyanate polyaddition products, a process for preparation thereof and use thereof |
Family Cites Families (39)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US2800487A (en) | 1952-12-31 | 1957-07-23 | Universal Oil Prod Co | Polyoxyalkylene substituted heterocyclic amines and their ammonium salt derivatives |
| US2891025A (en) | 1954-08-30 | 1959-06-16 | American Cyanamid Co | Copolymer of acrylonitrile and a quaternary imidazolium compound, method of making same, and a spinning solution thereof |
| GB876493A (en) | 1957-05-03 | 1961-09-06 | Leicester Lovell & Company Ltd | Improvements in or relating to the preparation of sand for moulding |
| US3010963A (en) | 1959-05-21 | 1961-11-28 | Houdry Process Corp | Quaternary hydroxyalkyl tertiary heterocyclic amine bases and salts |
| DE1569023C3 (en) | 1965-02-13 | 1981-08-20 | Hüttenes-Albertus Chemische Werke GmbH, 4000 Düsseldorf | Binder for the hot box process |
| DE1570203B2 (en) | 1965-04-24 | 1973-04-26 | Huttenes Albertus Chemische Werke GmbH, 4000 Dusseldorf | BINDING AGENT AND METHOD FOR MANUFACTURING IT |
| US3429848A (en) | 1966-08-01 | 1969-02-25 | Ashland Oil Inc | Foundry binder composition comprising benzylic ether resin,polyisocyanate,and tertiary amine |
| US3673022A (en) | 1968-06-04 | 1972-06-27 | Bridgestone Tire Co Ltd | Process for adhering a polyester fibrous material with a rubber |
| DE1959023B2 (en) | 1969-11-25 | 1974-11-14 | Cobomat Apparatebau Gmbh, 3013 Barsinghausen | Method and device for supplying a catalyst to the core in the production of casting molds using the cold box method |
| DE2162137C2 (en) | 1971-12-15 | 1983-01-13 | Horst-Werner Ing.(Grad.) 7707 Engen Michel | System for hardening sand molds and cores for foundry purposes |
| DE2404739C2 (en) | 1974-02-01 | 1982-04-22 | Bayer Ag, 5090 Leverkusen | Process for the production of films and coatings |
| DE3032592C2 (en) | 1980-08-28 | 1982-12-16 | Hüttenes-Albertus Chemische Werke GmbH, 4000 Düsseldorf | Inhibitor for molding mixtures, their production and their use |
| GB8432571D0 (en) | 1984-12-22 | 1985-02-06 | British Cast Iron Res Ass | Curing foundry moulds & cores |
| US4766949A (en) | 1987-05-08 | 1988-08-30 | Ashland Oil, Inc. | Hot box process for preparing foundry shapes |
| DE3738902A1 (en) | 1987-11-17 | 1989-05-24 | Ruetgerswerke Ag | HEAT-CURING BINDING AGENT AND ITS USE |
| DE3934940A1 (en) | 1989-10-20 | 1991-04-25 | Gvt Giesserei Verfahrenstechni | BINDING AGENT TO SET FOUNDRY SAND |
| DK0746432T3 (en) * | 1992-09-08 | 2002-04-02 | Ashland Oil Inc | Castings containing a polyether polyol and their use |
| US5474606A (en) | 1994-03-25 | 1995-12-12 | Ashland Inc. | Heat curable foundry binder systems |
| US5478790A (en) | 1994-04-20 | 1995-12-26 | Ashland Oil, Inc. | Blocked tin catalyst system for use with mercapto resin/acrylic resin blends |
| EP0711213B1 (en) | 1994-05-27 | 2000-05-03 | EOS GmbH ELECTRO OPTICAL SYSTEMS | Process for use in foundry practice |
| JP4147637B2 (en) | 1998-09-21 | 2008-09-10 | 東ソー株式会社 | Catalyst for polyurethane production |
| US6660781B1 (en) | 1999-01-05 | 2003-12-09 | Witco Corporation | Process for preparing polyurethane foam |
| DE10031954A1 (en) | 2000-06-30 | 2002-02-21 | Ashland Suedchemie Kernfest | Binding agent system, useful for production of e.g. casting cores, molds and insulation, comprises reaction product of unsaturated carboxylic acid anhydride with triglyceride |
| DE10256953A1 (en) | 2002-12-05 | 2004-06-24 | Ashland-Südchemie-Kernfest GmbH | Thermosetting binder based on polyurethane |
| US7125914B2 (en) | 2003-09-18 | 2006-10-24 | Ashland Licensing And Intellectual Property Llc | Heat-cured furan binder system |
| DE102006049379A1 (en) | 2006-10-19 | 2008-04-24 | Ashland-Südchemie-Kernfest GmbH | Phosphorus-containing molding material mixture for the production of casting molds for metal processing |
| DE202006018044U1 (en) | 2006-11-28 | 2007-01-18 | Hydro Aluminium Mandl&Berger Ges. M.B.H. | Device for heating a gas stream, especially an air stream, used in metal casting comprises a sturdy heating body made from a high heat-conducting material and a heater for heating the body |
| ATE474895T1 (en) | 2007-05-11 | 2010-08-15 | Sika Technology Ag | LAYER COMPOSITE BODY CONNECTED VIA POLYURETHANE HOT-MEL ADHESIVE AND METHOD FOR BONDING PLASTIC MATERIALS CONTAINING PLASTICIZERS |
| DE102007027577A1 (en) | 2007-06-12 | 2008-12-18 | Minelco Gmbh | Molding material mixture, molded article for foundry purposes and method for producing a molded article |
| EP2072550A1 (en) | 2007-12-21 | 2009-06-24 | Sika Technology AG | Hardening compounds with reduced gas emission |
| DE102008021980A1 (en) * | 2008-05-02 | 2009-11-05 | Bayer Materialscience Ag | New catalysts and their use in the production of polyurethanes |
| WO2011095440A1 (en) | 2010-02-02 | 2011-08-11 | Bayer Materialscience Ag | Polyisocyanate polyaddition products, method for producing same, and use thereof |
| US8952110B2 (en) | 2012-06-21 | 2015-02-10 | Prc-Desoto International, Inc. | Moisture-curable, amine-catalyzed sulfur-containing polymer compositions |
| EP2706073A1 (en) | 2012-09-11 | 2014-03-12 | Sika Technology AG | Two-component polyurethane composition |
| DE102014110189A1 (en) | 2014-07-18 | 2016-01-21 | Ask Chemicals Gmbh | CO catalysts for polyurethane cold box binders |
| DE102015118428B4 (en) | 2015-10-28 | 2025-09-18 | Bindur Gmbh | Moulding material mixture of natural and/or ceramic sands with a phenol-formaldehyde resin-free binder for foundry moulding sands |
| EP3423516B1 (en) | 2016-03-04 | 2021-06-02 | Covestro Intellectual Property GmbH & Co. KG | Method for manufacturing composite fibrous components |
| CN109311079A (en) | 2016-03-07 | 2019-02-05 | 苏州明志科技有限公司 | A kind of core making machine being integrated with microwave curing function |
| EP3476882A1 (en) | 2017-10-24 | 2019-05-01 | Sika Technology Ag | Heat-curable epoxy resin composition with high storage stability |
-
2019
- 2019-08-30 DE DE102019123372.0A patent/DE102019123372B4/en active Active
-
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Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4370463A (en) | 1978-06-14 | 1983-01-25 | Ashland Oil, Inc. | Process for no-bake foundry application utilizing polyurethanes based on amine polyols |
| US6348121B1 (en) | 1993-09-22 | 2002-02-19 | Ashland Chemical | Polyurethane reaction system having a blocked catalyst combination |
| WO2012080226A1 (en) | 2010-12-16 | 2012-06-21 | Bayer Materialscience Ag | Polyisocyanate polyaddition products, a process for preparation thereof and use thereof |
Non-Patent Citations (2)
| Title |
|---|
| (Anon.): Additives for Polyurethane Case Applications – EMEA, Prospekt der Fa. Evonik , Essen, Ausgabe 02/2019, heruntergeladen am 10.05.2020 von https://www.pu-additives.com/product/pu-additives/downloads/evonik_en_case%20brochure_web.pdf |
| SCHMIDT, Wolfgang et al: Gießerei im Wandel – Perspektive für innovative organische Formstoffbinder, Internet-Veröffentlichung der Fa. Bindur GmbH, Leipzig, vom 13.06.2018, heruntergeladen von http://bindur.de/content/uploads/2018/03/PUROLIT-FLYER-A5-BINDUR-DEUTSCH.pdf |
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