KR920007526B1 - 주물용 코어 및 주형용 결합제 조성물 - Google Patents

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Abstract

내용 없음.

Description

주물용 코어 및 주형용 결합제 조성물
본 발명은 주물용 코어 및 주형용 결합제계에 관한 것이다.
주물용 코어 및 주형을 위한 결합제 또는 결합제계는 잘 알려져 있다. 주물 기술에 있어서, 금속 금물은 제조하기 위한 코어 또는 주형은 보통 모래같은 골재물질과 결합량의 결합제 또는 결합제계의 혼합물로부터 제조된다. 전형적으로, 골재물질과 결합제가 혼합된후, 그 혼합물은 램(ram)되거나 취입성형되거나 또는 원하는 형상이나 모양으로 성형된후 촉매를 사용하거나 열을 이용하므로써 고형의 경화된 상태로 된다.
주형이나 코어를 성형하기 위한 수많은 방법들이 주물 공업에서 개발되어왔지만, 비교적 최근에 개발된 ＂상온상자(cold box)＂란 방법이 상당한 관심을 끌고 있다. ＂상온상자＂방법은 경화하기 위해 주위온도에서 성형된 수지피복 모래를 통해 기체성 촉매를 통과시키므로써 실시된다. 이러한 시스템에서, 수지성물질은 골재물질에 피복되기전에 일반적으로 용매에 용해된다. ＂상온상자＂결합제와 그 공정은 미합중국 특허 제3,905,934호; 제3,409,579호 및 제4,246,157호에 기술되어 있다.
＂상온상자＂공정에서 보통 사용되는 결합제의 형태는 상기 미합중국 특허들에 기술되어 있다. 이들은 보통 폴리하이드록시 화합물과 폴리이소시아네이트로부터 생성된 폴리우레탄이다. 한편 폴리하이드록시 화합물들은 보통 페놀과 포름알데히드로부터 제조된다. 이들물질은 상업적인 조건을 만족시키고 있지만 아직도 가사수명이 연장되는 ＂상온상자＂를 필요로 하고 있다. 가사수명, 또는 모래 혼합물이 제조된후 만족스럽게 사용될 수 있는 시간은 다른 주물공정에서 사용되는 혼합물보다 ＂상온상자＂게에서 훨씬 더 짧다. ＂상온상자＂ 모래 혼합물은 전형적으로 혼합후 2-3시간만에 성질이 상당히 저하되기 시작하며, 특히 따뜻하고 습한 조건에서 실제적인 사용 수명은 이보다 더 짧아질 때가 종종 있다.
전형적인 ＂상온상자＂공정에서, 모래는 폴리하이드록시 화합물 및 폴리이소시아네이트와 연마기(muller)같은 혼합기에서 혼합된다. 모래는 코어 취입성형기에 옮겨지는데, 모래는 여기서 보통 호퍼에 저장되고, 필요한 경우 취입 상단부로 공급된다. 모래 혼합물은 공기압을 이용하여 코어상자에 취입성형된후 모래를 결합시켜 원하는 모양으로 만드는 경화된 폴리우레탄 중합체를 생성하도록 기체상의 3차아민 촉매를 혼합물에 통과시키므로써 경화된다.
그러나, 폴리하이드록시 화합물과 폴리이소시아네이트는 촉매가 없어도 반응할 수 있다. 모래가 호퍼와 취입 상단부에 있는 동안 서서히 진행되는 비촉매 반응으로 인해 코어가 코어상자에서 경화될 때 인장강도와 유동성을 감소시키게 된다. 이 때문에 취급 및 저장시 파손하기 쉬운 약하고 불량하게 압축된 코어를 생성할 수 있다. 불량하게 압축된 코어는 침투 또는 부식과 같은 결점을 가지거나 완제품으로서 허용될 수 없는 주형을 생성할 수 있다. 더 이상 사용될 수 없는 코어장치내의 모래는 호퍼와 취입상단부로부터 세정되어야 하는데 이는 모래의 낭비를 뜻하며 기계의 수명을 저하시킨다. 더욱이, 취입 상단부와 호퍼에 남아있는 모래가 부드럽고 장치에 부착되지 않는다면 작업후의 모래세정 작업후의 모래세정 작업이 매우 쉽다.
본 발명에서는 결합제에 특정 인화합물을 첨가하면 폴리하이드록시화합물과 폴리이소시아네이트 사이의 비촉매 반응을 지연시켜 가사수명이 더 긴 개량된 ＂상온상자＂결합제계를 얻게 된다는 것을 알아냈다.
본 발명에서는 폴리하이드록시 성분, 2개이상의 관능기를 갖는 이소시아네이트 성분, 및 폴리하이드록시 성분과 이소시아네이트 성분 사이의 반응을 실질적으로 완전히 촉매화하기에 충분한 촉매로 구성된 결합제 조성물에 있어서, 디클로로아릴포스핀, 클로디아릴포스핀, 아릴포스포닉 디클로라이드 디아릴포스피닐 클로라이드 및 이들의 혼합물로 이루어진 군으로부터 선택된 첨가제를 포함하며, 첨가제가 이소시아네이트 성분의 약 0.02-3중량%로 존재하는 것을 특징으로 하는 결합제 조성물을 제공한다.
본 발명에서는 또한 폴리우레탄 결합제 조성물에 유용한 폴리이소시아네이트 배합물을 제공한다. 이 폴리이소시아네이트 배합물은 디클로로아릴포스핀, 클로로디아릴포스핀, 이릴포스포닉 디클로라이드, 디아릴포스피닐 클로라이드 및 이들의 혼합물로 이루어진 군으로부터 선정된 첨가제를 포함하는데, 이 첨가제는 이소시아네이트 성분의 약 0.02-3중량%의 양으로 존재한다.
또한, 본 발명에서는 주물용 모래같은 골재물질과, 그리고 폴리하이드록시 성분, 2개이상의 관능기를 갖는 이소시아네이트 성분 및 폴리하이드록시 성분과 이소시아네이트 성분 사이의 반응을 실질적으로 완전히 촉매화 하기에 충분한 촉매를 포함하는 결합제 조성물로 구성된 성형 조성물에 있어서, 디클로로아릴포스핀, 클로로디아릴포스핀, 아릴포스피닉 디클로라이드, 디아릴포스피닐 클로라이드 및 이들의 혼합물로부터 선정된 첨가제를 이소시아네이트 성분의 약 0.02-3중량%의 양으로 포함하는 것을 특징으로 하는 성형조성물을 제공한다.
끝으로, 본 발명에서는 주물용 모래 또는 그 유사물같은 골재물질과 디클로로아릴포스핀, 클로로디아릴포스핀, 아릴포스포닉 디클로라이드, 디아릴포스피닐 클로라이드 및 이들의 혼합물로부터 선택된 첨가제, 2개이상의 관능기를 갖는 이소시아네이트 성분 및 폴리하이드록시 성분으로 구성된 결합체 조성물 결합량을 혼합하는 것으로 구성된 주물용 코어 또는 주형의 제조방법을 제공한다. 첨가제는 이소시아네이트 성분의 약 0.02-약 3중량%로 존재한다. 골재물질과 결합체 조성물의 혼합물을 코어 또는 주형 모양으로 성형하고 이들 성분사이의 반응이 실질적으로 거의 완결되도록 충분한 촉매로 처리하여 경화된 코어 또는 주형을 얻는다.
본 발명을 실시하는데 이용되는 폴리하이드록시 성분은 여러 가지가 있을 수 있다. 그 예로는 이용되는 용매에 용해될 수 있는 2개이상의 관능기를 갖는 유기 하이드록시 화합물이 있다. 이러한 폴리하이드록시 화합물들은 단순지방족 폴리올, 폴리에테르 폴리올, 페놀수지 및 이들의 혼합물을 포함할 수 있다.
적당한 폴리하이드록시 성분은 실질적으로 물이 거의 유리된, 즉 수지 중량기준으로 약 5중량%이하(약 1%이하가 바람직함)의 물을 함유하고 페놀성 화합물과 알데히드와의 반응에 의해 생성된 페놀성 레졸 또는 페놀성 노볼락 수지 같이, 사용된 용매에 용해될 수 있는 페놀성 수지이다. 레졸 또는 A-단계 수지 뿐만 아니라 레지톨 또는 B-단계 수지는 포름알데히드 같은 몰 과량의 알데히드롤 알카리 촉매 또는 금속 이온 촉매의 존재하에서 페놀 물질과 반응시킴으로써 제조될 수 있다. 노볼락 수지는 산 촉매 존재하에서 몰 과량의 페놀 성분을 알데히드와 반응시킴으로써 제조될 수 있다.
이러한 페놀성 수지의 제조에 이용되는 페놀은 일반적으로 페놀성 수지 제조에 이용될 수 있는 페놀류이다. 페놀성 물질로부터 생성된 수지가 실온에서 용매 매질과 함께 균질용액을 형성하는 것만은 예외이다. 이용하기에 특히 적당한 페놀류는 페놀, o-크레졸, m-크레졸, p-크레졸, 2,5-크실레놀, 3,4-크실레놀, 3,5-크실레놀, 3,4,5-트리메틸페놀, 2-에틸페놀, 3-에틸페놀, 3,5-디에틸페놀, o-이차-부틸페놀, p-부틸페놀, 3,5-디부틸페놀, p-아밀페놀, p-시클로헥실페놀, o-옥틸페놀, o-이차-데실페놀, 노닐페놀, 3,5-디시클로헥실페놀, p-페닐페놀, p-크로틸페놀, 2-메톡시페놀, 3,5-디메톡시페놀, 3,4,5-트리메톡시페놀, p-에톡시페놀, 3-메틸-4-메톡시페놀, 및 p-페녹시페놀이 있다. 한가지 적당한 페놀 성분은 약 80%의 o-크레졸과 약 18%의 페놀을 함유하는 시판 혼합물이다. 그러나, 기타 적당한 페놀성 수지 성분도 본 발명을 실시하는데 사용될 수 있다.
본 발명에서 이용되는 페놀성 수지성분의 제조에 이용되는 알데히드도 또한 여러 가지가 있다. 일반적으로 적당한 알데히드는 포름알데히드 아세트알데히드, 프로피온알데히드, 푸르푸르알데히드와 벤조알데히드와 같은 페놀성 수지 제조에 지금까지 이용되어 온 알데히드류이다. 일반적으로 이용되는 알데히드는 일반식 R′CHO(R′는 C1-8의 탄화수소라디칼 또는 수소임)를 갖는다. 가장 바람직한 알데히드는 포름알데히드이다.
본 발명에 따른 결합제에 이용될 수 있는 이소시아네이트 성분도 마찬가지로 여러 가지가 있으며 2개이상의 관능기를 갖는다. 유용한 이소시아네이트의 예로는 톨일렌-2,4-디이소시아네이트, 톨일렌-2,6-디이소시아네이트 및 이들의 혼합물과 같은 유기 폴리이소시아네이트와 특히 상업적으로 이용될 수 있는 그들의 조원료 혼합물이 있다. 기타 전형적인 폴리이소시아네이트는 메틸렌-비스-(4-페닐 이소시아네이트), n-헥실 디이소시아네이트, 나프탈렌-1,5-디이소시아네이트, 시클로펜틸렌-1,3-디이소시아네이트, p-페닐렌 디이소시아네이트 톨일렌-2,4,6-트리이소시아네이트와 트리페닐메탄-4,4′,4″-트리이소시아네이트가 있다.
고급 이소시아네이트는(1) 디이소시아네이트와(2) 폴리올 또는 폴리 아민 및 유사물의 액체 반응생성물에 의해 제공된다. 또한, 이소시아네이트의 혼합물과 이소티오시시아네이트가 이용될 수 있다. 또한 상업적으로 이용될 수 있는 수많은 불순한 폴리이소시아네이트 또는 조원료의 폴리이소시아네이트를 이용할 것을 고려하고 있다. 본 발명에서 사용하기에 특히 양호한 것은 하기 일반식을 갖는 폴리아릴 폴리이소시아네이트이다.
Figure kpo00001
상기식에서, R은 수소, 염소, 브롬, C1-5의 알킬기 및 C1-5의 알콕시기로 이루어진 군으로부터 선정되고; X는 수소, C1-10의 알킬기 및 페닐로 이루어진 군으로부터 선정되고; n은 적어도 약 1(일반적으로는 약 1-약 3)의 평균값을 갖는다. 상업적으로 이용될 수 있는 전형적인 이소시아네이트는 업죤 컴파니(Upjohn Co.)에 의해서 시판되는 PAPI-135와 같이 25℃에서 약 200C.P.의 브룩필드 점도와 134의 이소시아네이트 당량을 갖는 폴리메틸렌 폴리페닐이소시아네이트이다.
일반적으로, 본 발명의 결합제 조성물에 이용되는 이소시아네이트 성분과 폴리하이드록시 성분의 양은 임계적이지 않고 여러 가지로 변할 수 있다. 그러나, 반응이 종결될 때 과잉의 미반응 성분이 많이 존재하지 않도록 이소시아네이트 성분은 폴리하이드록시 성분과 실질적으로 완전히 반응하기에 적어도 충분한 양으로 존재해야 한다.
이소시아네이트 성분은 폴리하이드록시 성분의 중량 기준으로 약 15-약 400중량%로 이용되나, 바람직하게는 약 20-약 200%로 이용된다. 더욱이, 액체 이소시아네이트가 희석되지 않은 형태로 사용될 수 있지만, 폴리하이드록시 성분과 함께 이용되는 용매가 충분한한 고체 또는 점성질 이소시아네이트가 일반적으로 유기 용매와 함께 이용될 수 있다. 여기서, 이소시아네이트 성분은 80중량%까지의 용매를 포함할 수 있다.
더욱이, 본 발명에 따라서 폴리하이드록시와 이소시아네이트 성분 모두는 사실상 바람직하게 용해되어 바람직한 점도를 갖는 성분 용매 혼합물을 제공함으로써 골재물질을 성분들로 피복하는데 있어서와 같이 그 혼합물을 용이하게 사용할 수 있게 한다. 여기서, 부룩필드 점도가 약 1000C.P.이하(바람직하게는 250C.P.이하)인 성분의 용액을 얻기 위해서 충분한 용매가 이용된다. 특히, 용매의 총량은 광범위하게 변할 수 있지만, 일반적으로는 본 발명의 조성물에서는 폴리하이드록시 성분의 총중량 기분으로 약 5-약 70중량%(바람직하게는 약 20-60중량%)으로 존재한다.
본 발명을 실시하는데 이용되는 용매는 일반적으로 유기 에스테르와 같은 극성 유기 용매를 바람직하게 함유하는 탄화수소 용매이다.
탄화수소 용매의 적당한 예로는 벤젠, 톨루엔, 크실렌, 에틸벤젠, 고비점 방향족 탄화수소 혼합물, 중질의 방향족 나프타등과 같은 방향족 탄화수소가 포함된다. 인화점이 37.8℃(100℉)이상인 탄화수소 용매를 사용하는 것이 바람직하다.
상기된 바와같이, 본 발명의 조성물은 ＂상온상자＂방법에 의해 경화하는데 특히 적당하다. ＂상온상자＂방법을 이용할 때, 이용되는 촉매는 일반적으로 휘발성 촉매이다. 바람직한 촉매의 예로는 일반적으로 공기 또는 CO2같은 불활성 담체와 함께 코어 또는 주형을 통과하는 휘발성 3차 아민 기체가 있다.
이러한 점에 있어서, 기체화 조건은 여러 가지일 수 있지만, 폴리하이드록시 성분과 이소시아네이트 성분 사이의 반응을 실질적으로 완결시키기 위해서 아민 촉매가 대부분의 결합제와 접촉하도록 되어져야 한다. 본 발명을 실시하는데 이용될 수 있고 주위온도에서 급격히 경화하는 휘발성 3차 아민 촉매의 예로는 트리메틸아민, 트리에틸아민과 디메틸 에틸아민등이 있다.
본 발명의 결합제 조성물은 실리카 모래, 호수모래, 지르콘, 크로마이트등과 같은 여러 가지 골재물질과 혼합하므로써 이용될 수 있으며 주물 모래에 대한 결합 조성물로서 주물기술에서 특히 유용하다. 이렇게 이용될 때, 결합제 조성물의 양은 광범위하게 다양할 수 있으며 임계적이지 않다. 그러나, 결합제 조성물의 최소한의 결합량은 모든 모래입자를 완전히 피복하도록 존재해야 한다. 바람직하게는 결합제는 조성물의 총중량 기준으로 약 0.7-약 4.0중량%로 혼합물에 존재한다.
본 발명의 결합제 조성물이 ＂상온상자＂ 주물공정에 사용될 때, 폴리하이드록시 성분과 이소시아네이트는 먼저 골재물질과 혼합된다. 촉매는 조성물의 마지막 성분으로서 혼합물에 첨가되어 성분들 사이의 조기 반응을 발생시키지 않는다. 폴리하이드록시 성분과 이소시아네이트 성분은 조기 반응을 방지하기 위해서 사용 준비 단계 때까지 서로 접촉되지 않아야 한다. 이들 성분들은 적당한 혼합장치에서 동시에 또는 단계적으로 골재물질과 혼합될 수 있다.
특정 유기 인 화합물들을 첨가하면 결합제 성분의 조기 반응을 방지한다는 것을 알아냈다. 골재물질과 결합제 성분의 혼합물이 코어 상자에 넣어지기 전에 수시간 동안 유지되어야 할 때 특히 유리하다. 유용한 유기 인 화합물들은 디클로로아릴포스핀, 클로로디아릴포스핀, 아릴포스포닉 디클로라이드와 디아일포스피닐 클로라이드로 이루어진 군으로부터 선택된다. 이들은 각각 일반구조식 ArPCl2, Ar2PCl, ArPOCl2와 Ar2POCl(여기서 Ar은 페닐, 나프틸, 치환된 페닐, 치환된 나프틸등과 같은 방향족기임)을 갖는다. 치환체의 성질은 광범위하게 다양할 수 있다. 특히 적당한 아릴기의 예로는 o-톨일, m-톨일, p-톨일, o-메톡시페닐, m-메톡시페닐과 p-메톡시페닐이 있다.
유기 인 화합물은 이소시아네이트 성분이 결합제계에 사용되기전 언제든지 이소시아네이트 성분을 함유하는 용액과 편리하게 혼합된다. 한편, 순수하거나 용액 상태의 인 화합물은 골재물질과 혼합될 수 있다. 이와같은 첨가는 기타 결합제 성분들이 골재물질에 첨가된 바로 직후, 동시에 또는 그 이전에 이루어진다.
매우 소농도의 유기 인 화합물로도 결합제 성분의 조기 반응을 지연하는데 유효하다. 결합제중 인 화합물의 유용한 농도는 결합제 및 골재물질의 성질 및 순도에 따라 다소 변한다. 이소시아네이트 화합물의 약 0.02-약 3중량%가 본 발명을 실시하는데 사용될 수 있다.
보통 이용되는 기타 첨가제들은 본 발명의 결합제 조성물에 임의로 사용될 수 있다. 이러한 첨가제들의 예로는 공지의 결합제인 유기 실란이 있다. 이러한 물질을 사용하면 결합제가 골재물질에 접착되는 것을 촉진할 수 있다. 이러한 형태로서 유용한 결합제의 예로는 아미노 실란, 에폭시 실란, 메르캅토 실란, 하이드록시 실란과 우레이도 실란, 이를테면, 감마-아미노프로필트리메톡시실란, 감마-하이드록시프로필트리메톡시실란, 3-우레이도프로필트리에톡시실란, 감마-메르캅토프로필트리메톡시실란, 감마-글리시독시프로필트리메녹시실란, 베타-(3,4-에폭시시클로헥실)트리메톡시실란, N-베타-(아미노에틸)-감마-아미노프로필트리메톡시실란등이 있다.
본 발명을 실시하는데 있어 주물 제조 공정에서 보통 이용되는 첨가제는 또한 모래 피복과정동안 조성물에 첨가될 수 있다. 이러한 첨가제는 철 산화물, 점토, 칼륨, 플루오로봉산염, 목재가루등과 같은 물질이 있다.
본 발명의 결합제를 사용하면 종전에 사용된 폴리우레탄 결합제와 비교할 때 가사수명이 길어진 ＂상온상자＂조성물을 제공한다. 본 발명의 폴리우레탄 결합제는 ＂상온상자＂ 주물공정 부분에서 설명되었지만 촉매가 혼합물에 첨가되기전 적당한 시간동안 우레탄 성분을 혼합할 필요가 있는 기타 응용 부분에서 사용될 수 있다.
다음 실시예는 본 발명의 실시를 예증하며 모든 부와 백분율은 중량기준이다.
[실시예 1]
본 실시예는 폴리우레탄 결합제 조성물에 여러 가지 유기 인 화합물을 사용하는 것에 대해서 예증한다. 실험에서 사용된 결합제계의 폴리하이드록시 성분은 미합중국, 일리노이주, 포리스트파크시 소재 애크미(Acme) 레진 코오포레이숀으로부터 구입가능한 페놀성 레졸 수지 용액으로서 ＂Acme Flow 2030 Part 1 Resin＂이었다. 이소시아네이트 용액은 인화점이 37.8℃(100℉)이상인 방향족 탄화수소 용매 25%에 폴리메틸렌 폴리페닐 이소시아네이트 75%를 용해하므로써 제조되었다. 이소시아네이트 용액 100부에 표Ⅰ의 첨가제 각각 0.25부를 첨가하였다. 레졸 수지와 이소시아네이트 성분을 Hobart A-120 혼합기에서 20KK 호수모래와 혼합하였다. 주물 혼합물은 2.54cm(1인치) 도그-본(dog-bone)인장강도 견본을 만들기 위해 사용되기 전에 여러 시간동안 유지되었다.
이들은 혼합물을 Redford CBT-1 코어 취입성형기로 취입성형하므로써 제조되었다. 코어는 50psi의 공기압에 의해 취입성형된 후 30psi에서 CO2중 12% 디메틸에틸아민과 함께 3초동안 가스처리한 다음 30psi에서 퍼어지 공기를 5초동안 다시 공급한다. 인장강도는 디트로이트 테스팅 머신 컴페니의 모델 CST 인장강도 테스터를 이용하여 경화 1분후에 측정되었다. 실험결과는 표 1에 나타냈다. 가스처리전 4-6시간동안 유지된 후 코어에 더 높은 인장강도를 부여하는 혼합물들은 더 긴 가사수명을 갖는다. 억제제, 페닐포스포닉디클로라이드, 디클로로페닐포스핀 및 클로로디페닐포스핀을 함유하는 모래 혼합물은 첨가제 없이 제조된 대조표준 시험 코어보다 가사수명이 길다는 것이 밝혀졌다. 이들 혼합물은 카르복실산 클로라이드, 벤조일 클로라이드를 함유하는 비교실시예의 시험 코어보다 우수하였다.
모래-결합제 혼합물을 더 평가하기 위해서 직경 5.1cm(2인치), 높이 5.1cm(2인치)의 압축 시험견본이 Dietert No.315 모래 래머(rammer)로 70g의 각 모래 혼합물을 래밍함으로써 제조되었다. 압분체의 생(green) 압축강도는 Dietert No.454C 압축테스터(3psi까지) 또는 No.400 모래 테스터(18psi까지)를 사용하여 24시간후에 측정되었다. 3개의 유기 인 화합물을 이용한 본 발명의 결합제로 제조된 견본의 생 압축강도는 24시간 생 압축강도 값 7.9-10.3psi를 나타냈다. 반면, 벤조일 클로라이드를 사용하는 결합제 및 대조표준시료에 대한 24시간후의 생 압축강도는 18psi이상 이었다. 이들 결과로부터, 본 발명의 첨가제를 사용하므로써 촉매가 첨가되기전에 폴리하이드록시 화합물과 폴리이소시아네이트를 함유하는 주물 혼합물이 경화되는 경향이 크게 줄었다는 것을 알 수 있다.
[표 1]
Figure kpo00002
a) 모래 100부, 페놀성수지 용액 0.9부와 이소시아네이트 용액 0.9부의 혼합물을 코어 상자로 취입성형하였다. 상자로부터 코어를 제거한지 1분후에 인장강도를 측정하였다.
b) 첨가제는 이소시아네이트 용액중 0.25중량%이었다.
c) 코어는 취입성형될 수 없었다.
[실시예 2]
각 경우에 있어서 첨가제가 이소시아네이트 성분 용액의 1중량%인 것을 제외하고 실시예 1의 과정을 반복하였다. 표 2에서 얻어진 결과에 따라 유기 인 화합물이 성형 조성물에 사용되는 폴리하이드록시 및 이소시아네이트 성분의 조기 반응의 효과적인 억제제라는 것을 알 수 있다.
24시간 생 압축강도 시험이 본 실시예의 모래 혼합물로 실시되었을 때, 유기 인 화합물을 함유하는 혼합물은 2.3-3.3psi의 생 압축강도를 나타냈고, 첨가제로서 벤조일 클로라이드를 사용하거나 억제제를 사용하지 않고 제조된 실험 견본은 18psi이상의 생 압축강도를 나타냈다. 이는 유기 인 화합물을 사용하면 혼합물의 조기 경화를 방지할 수 있다는 것을 예증한다.
[표 2]
Figure kpo00003
a) 모래 100부, 페놀성 수지 용액 0.9부와 이소시아네이트 용액 0.9부의 혼합물을 코어상자로 취입성형하였다. 상자로부터 코어를 제거한지 1분후에 인장강도를 측정하였다.
b) 첨가제는 이소시아네이트 용액의 1중량% 이었다.
c) 코어는 취입성형될 수 없었다.

Claims (10)

  1. 폴리하이드록시 성분, 2개이상의 관능기를 갖는 이소시아네이트 성분과 폴리하이드록시 성분 및 이소시아네이트 성분 사이의 반응을 실질적으로 완전히 촉매화 하기에 충분한 촉매로 구성되는 결합제 조성물에 있어서, 디클로로아릴포스핀, 클로로디아릴포스핀, 아릴포스포닉디클로라이드, 디아릴포스피닐 클로라이드 및 이들의 혼합물로 이루어진 군으로부터 선택된 첨가제를 이소시아네이트 성분의 약 0.02-약 3중량%의 양으로 포함하는 것을 특징으로 하는, 결합제 조성물.
  2. 제1항에 있어서, 첨가제가 디클로로페닐포스핀, 클로로디페닐포스핀, 페닐포스포닉 디클로라이드, 디페닐포스피닐 클로라이드 및 이들의 혼합물로 이루어진 군으로부터 선택되는 것을 특징으로 하는, 결합제 조성물.
  3. 제1항에 있어서, 첨가제의 아릴기가 o-톨일, m-톨일, p-톨일, o-메톡시페닐, m-메톡시페닐과 p-메톡시페닐로부터 선택되는 것을 특징으로 하는, 결합제 조성물.
  4. 제1항 내지 제3항중 어느 한 항에 있어서, 폴리하이드록시 성분이 페놀성 수지인 것을 특징으로 하는, 결합제 조성물.
  5. 제1항 내지 제3항중 어느 한 항에 있어서, 첨가제가 이소시아네이트 성분에 용해되는 것을 특징으로 하는, 결합제 조성물.
  6. 성형 조성물이 제1항 내지 제5항중 어느 한 항의 결합제 조성물을 함유하는 것을 특징으로 하는, 골재물질과 결합제 조성물로 구성되는 성형 조성물.
  7. 폴리하이드록시 성분 및 이소시아네이트 성분으로된 제1항 내지 제5항중 어느 한 항의 결합제 조성물의 결합량과 골재물질을 혼합하고, 골재물질과 결합제 조성물의 혼합물을 코어 또는 주형에 넣어 성형한 다음, 경화된 코어 또는 주형을 얻기 위해 폴리하이드록시 성분과 이소시아네이트 성분 사이의 반응이 실질적으로 완결되기에 충분한 촉매로 코어 또는 주형을 처리하는 것으로 구성된, 주물용 코어 또는 주형의 제조방법.
  8. 폴리이소시아네이트 성분과; 디클로로아릴포스핀, 클로로디아릴포스핀, 아릴포스포닉 디클로라이드, 디아릴포스피닐 클로라이드 및 이들의 혼합물로 이루어진 군으로부터 선택된 첨가제를 이소시아네이트 성분의 약 0.02-약 3중량%로 함유하는 것을 특징으로 하는, 폴리우레탄 결합제 조성물에 유용한 폴리이소시아네이트 배합물.
  9. 제8항에 있어서, 첨가제가 디클로로페닐포스핀, 클로로디페닐포스핀, 페닐포스포닉 디클로라이드, 디페닐포스피닐 클로라이드 및 이들의 혼합물로 이루어진 군으로부터 선택되는 것을 특징으로 하는, 폴리이소시아네이트 배합물.
  10. 제8항에 있어서, 첨가제의 아릴기가 o-톨일, m-톨일, p-톨일, o-메톡시페닐, m-메톡시페닐, p-메톡시페닐, 및 이들의 혼합물로 이루어진 군으로부터 선택되는 것을 특징으로 하는, 폴리이소시아네이트 배합물.
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