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DE3114180A1 - Bindemittel fuer formsand und sandkoerner, die mit dem bindemittel ueberzogen sind - Google Patents

Bindemittel fuer formsand und sandkoerner, die mit dem bindemittel ueberzogen sind

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Publication number
DE3114180A1
DE3114180A1 DE19813114180 DE3114180A DE3114180A1 DE 3114180 A1 DE3114180 A1 DE 3114180A1 DE 19813114180 DE19813114180 DE 19813114180 DE 3114180 A DE3114180 A DE 3114180A DE 3114180 A1 DE3114180 A1 DE 3114180A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
sand
binder
parts
binder according
organic compound
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
DE19813114180
Other languages
English (en)
Inventor
Suzuki Okazaki Aichi Hiroshi
Hirao Akashi Hyogo Katsumi
Mizuguchi Yokohama Kanagawa Kazuhiko
Nishikawa Toyohashi Aichi Kazuyuki
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Sintokogio Ltd
Daicel Corp
Original Assignee
Sintokogio Ltd
Daicel Chemical Industries Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Sintokogio Ltd, Daicel Chemical Industries Ltd filed Critical Sintokogio Ltd
Publication of DE3114180A1 publication Critical patent/DE3114180A1/de
Withdrawn legal-status Critical Current

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    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L61/00—Compositions of condensation polymers of aldehydes or ketones; Compositions of derivatives of such polymers
    • C08L61/20—Condensation polymers of aldehydes or ketones with only compounds containing hydrogen attached to nitrogen
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22—CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22C—FOUNDRY MOULDING
    • B22C1/00—Compositions of refractory mould or core materials; Grain structures thereof; Chemical or physical features in the formation or manufacture of moulds
    • B22C1/16—Compositions of refractory mould or core materials; Grain structures thereof; Chemical or physical features in the formation or manufacture of moulds characterised by the use of binding agents; Mixtures of binding agents
    • B22C1/20—Compositions of refractory mould or core materials; Grain structures thereof; Chemical or physical features in the formation or manufacture of moulds characterised by the use of binding agents; Mixtures of binding agents of organic agents
    • B22C1/22—Compositions of refractory mould or core materials; Grain structures thereof; Chemical or physical features in the formation or manufacture of moulds characterised by the use of binding agents; Mixtures of binding agents of organic agents of resins or rosins
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
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    • Y10T428/2991—Coated
    • Y10T428/2993—Silicic or refractory material containing [e.g., tungsten oxide, glass, cement, etc.]

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  • Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)

Description

Beschreibung
Die Erfindung betrifft ein Bindemittel für Formsand, das ein wärmehärtbares Harz-Vorkondensat und eine hydroxylgruppenhaltige organische Verbindung enthält. Erfindungsgemäß kann die Gieß- bzw. Gießereistufe bei einer relativ niedrigen Temperatur durchgeführt werden, unter Bildung von gegossenen Produkten aus Aluminiumlegierung usw. unter Verwendung des Bindemittels zur Formung eines Kerns.
Bekanntlich wird beim sogenannten Schalengußverfahren Sand, der mit einem Bindemittel aus einem Phenolharz überzogen ist, durch Wärme zu einer Gießform geformt. Wenn die nach dieser Methode erhaltene Form als ein Kern bei der Niedrig-Temperatur-Gießerei insbesondere für eine Aluminiumlegierung verwendet wird, ist es jedoch sehr schwierig, den Sand nach der Formung zu entnehmen. Die Schwierigkeit ergibt sich, wegen der unzureichenden Desintegrierbarkeit des so erhaltenen Kerns. Darüber hinaus erzeugt ein derartiger üblicher Sand, wie der mit dem Bindemittel aus dem Phenolharz überzogene, bei der Bildung eines Kerns oder beim Gießen von geschmolzenem Metall einen starken unangenehmen Geruch. Aus diesem Grunde besteht ein Bedürfnis und die Suche nach Verbesserung der Arbeitsumgebung.
Die vorstehenden Probleme können durch die Erfindung überwunden werden, und es ergeben sich verschiedene vorteilhafte Wirkungen auf dem Gießereigebiet, insbesondere bei der Formung eines Kerns für das Nieder-Temperatur-Gießen.
Die Erfindung betrifft ein Bindemittel für Formsand, das
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a) 5-95 Gew.-% eines wärmehärtbaren Harz-Vorkondensats und
b) 95-5 Gew.-% einer hydroxylgruppenhaltxgen organischen Verbindung enthält.
Das wärmehärtbare Harz-Vorkondensat a) ist Methylolmelamine ein alkyliertes Methylolmelamin, alkylierter Methylolharnstoff oder ein Gemisch davon. Die hydroxylgruppenhaltige organische Verbindung b) ist ein Cellulosederivat, ein Saccharid, ein mehrwertiger Alkohol oder ein Gemisch davon.
Darüber hinaus betrifft die Erfindung Sandkörner für Gießzwecke bzw. für die Gießerei, die mit einem wie vorstehend definierten Bindemittel überzogen wurden.
Die Erfindung weist zwei bevorzugte Ausführungsformen auf. Die erste besteht in einer Bindemittelzusammensetzung, wie vorstehend definiert, worin das wärmehärtbare Harz-Vorkondensat a) Methylolmelamin oder ein alkyliertes Methylolmelamin ist und die hydroxylgruppenhaltige organische Verbindung b) wasserlöslich ist, einschließlich beispielsweise eines wasserlöslichen Cellulosederivats, eines Saccharids, wie eines Monosaccharids, Oligosaccharids, Polysaccharids, eines mehrwertigen Alkohols und eines Gemischs davon, und weist ausgezeichnete Eigenschaften als Bindemittel für Sand auf, der bei der Nieder-Temperatur-Gießerei verwendet werden soll.
Bekanntlich wird ein Methylolmelamin oder ein Alkyläther davon, d.h. alkyliertes Methylolmelamin, das ein Reaktionsprodukt von Melamin und Formaldehyd ist, als Bindemittel für Formsand verwendet.
Ein mit Methylolmelamin oder alkyliertem Methylolmelamin
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überzogener Sand, ist besser als Sand, der mit einem Phenolharz überzogen ist, im Hinblick auf die Desintegrierbarkeitseigenschaften, jedoch ergeben sich beim Gießen und Formen große Gasvolumen und ein unangenehmer Geruch, und er ist stark hygroskopisch. Aus diesem Grunde wurde er bisher wenig verwendet, da er keinen speziellen Vorteil im Hinblick auf Sand aufweist, der mit Phenalharz überzogen ist, wenn Eisen bei hoher Temperatur gegossen wird.
Im Rahmen der Erfindung wurde nunmehr gefunden, daß bei Einarbeitung eines Gemischs von Methylolmelamin oder alkyliertem Methylolmelamin und einer wasserlöslichen hydroxylgruppenhaltigen organischen Verbindung, beispielsweise Monosaccharid, Oligosaccharide Polysaccharid, ein wasserlösliches Cellulosederivat und ein mehrwertiger Alkohol, in ein Bindemittel, das resultierende Bindemittel einen Sand mit guter Desintegrierbarkeit ergeben kann und beim Gießen und Formen keinen unangenehmen Geruch erzeugt. Als wasserlösliche, hydroxylgruppenhaltige organische Verbindung gemäß der Erfindung können vorzugsweise verwendet werden Zucker, wie Glycose, Xylose, Raffinose, Saccharose, Dextran und Amylose, mehrwertige Alkohole, wie Glyzerin, Diglyzerin und Propylenglykol, und Cellulosederivate, wie Hydroxyäthylcellulose und Natriumcarboxymethylcellulose. ++ ,
Das alkylierte Methylolmelamin weist vorzugsweise Alkyl
mit 1-4 Kohlenstoffatomen auf, wie Methyl, Äthyl, Propyl, Isopropyl und Butyl, insbesondere Methyl.
Das Mischungsverhältnis von Methylolmelamin oder alkyliertem Methylolmelamin zur wasserlöslichen organischen Verbindung in dem erfindungsemäßen Bindemittel beträgt bevorzugt 10 Teile pro 5 - 100 Teile, vorzugsweise 10 pro 5-30, bezogen auf das Gewicht (was auch für das
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w* 7 »·
nachstehend Erwähnte gilt). Beläuft sich im Hinblick auf das vorstehend erwähnte Mischungsverhältnis die Menge der löslichen organischen Verbindung auf weniger als 5 Teile, so bildet das Bindemittel beim Erwärmen ein stark reizendes Gas, und wenn es sich auf mehr als Teile beläuft, so kann das Bindemittel zu einem geformten Kern führen, der nur eine unzureichende Festigkeit aufweist, so daß die Trennung des Kerns von der Form verschlechtert wird. Ist in jeglichem Falle die Menge der vorstehend erwähnten wasserlöslichen, organischen Verbindung zu groß oder zu gering, so ist der überzogene Sand stark hygroskopisch.
Das Verfahren zur Herstellung des überzogenen Sands aus dem erfindungsgemäßen Bindemittel besteht beispielsweise darin, eine wässrige Lösung des Bindemittels und Sand miteinander zu verkneten, wobei gleichzeitig Wasser durch Heißluft verdampft wird. Wenn der Sand mit einer Lösung einer der beiden Komponenten und anschließend mit einer Lösung der anderen überzogen wird, so kann dieses zweistufige überzugsverfahren gegebenenfalls durchgeführt werden, unter Verwendung eines organischen Lösungsmittels, wenn die Komponente in dem organischen Lösungsmittel löslich ist.
Die Menge an Bindemittel bezogen auf den Sand beträgt vorzugsweise 1,5-5 Teile pro 100 Teile Sand.
Es sei erwähnt, daß bei Einarbeitung von etwa 0,1 g eines Gleitmittels, wie Calciumstearat, in das Bindemittel, der überzogene Sand eine verbesserte Fließfähigkeit aufweist, so daß er in einem guten Zustand in eine kernformende Form beschickt werden kann. Zur Formung eines Kerns aus den so erhaltenen überzogenen Sand, wird er in die Form gefüllt und 30 see bis 2 min bei 200 - 300°C erwärmt. Erfindungsgemäß kann ein Kern mit
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einer guten Desintegrierbarkeit erhalten werden, der geeignat ist zum Gießen bei niedrigen Temperaturen und eine gute Festigkeit und Ofen-Körner (furnace grains) aufweist.
Die zweite bevorzugte Ausführungsform bezieht sich auf eine Bindemittelzusammensetzung, die 5-95 Gew.-% Celluloseacetat und 5-95 Gew.-% eines wärmehärtbaren Harz-Vorkondensats enthält, wie ein alkyliertes Methylolmelamin, alkylierten Methylolharnstoff und ein Gemisch davon. Dieses wird besonders zum Gießen verwendet, das bei einer relativ niedrigen Gießtemperatur durchgeführt werden soll. Bis zu 50 % Celluloseacetat können ersetzt werden durch ein Acetat eines aliphatischen mehrwertigen Alkohols oder durch ein Alkylphthalat. Vorzugsweise wird hier ein Celluloseacetat verwendet, das einen Acetylierungsgrad von 48 - 57 % und eine Grenzviskosität in seiner Acetonlösung bei 25 C von 0,15 bis 2,2 aufweist.
Wird Celluloseacetat, bei dem es sich um ein thermoplastisches Harz handelt, als Bindemittel verwendet, kann ein Sand erhalten werden, der damit überzogene Körner aufweist, der ausreichende Formungseigenschaften bei der Formung während eines kurzen Zeitraums, ausgezeichnete Oberflächenbedingungen der Kerne, eine praktisch ausreichende Zugfestigkeit und ausgezeichnete Desintegrationseigenschaften aufweist. Ist die Menge an Celluloseacetat geringer als 5 %, bezogen auf das Bindemittel, so sind die Formungseigenschaften in der Form während eines kurzen Zeitraums sowie die Oberflächenbedingungen unzureichend. Wenn die Menge an Celluloseacetat mehr als 95 % beträgt, so kann die Zugfestigkeit unzureichend sein. Bei einem geeigneten Celluloseacetat zur erfindungsgemäßen Anwendung handelt es sich um eines, das in Aceton löslich ist. Insbesondere weist es einen geeigneten Acetylierungsgrad von 48-57 % auf. Der Acety-
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lierungsgrad wird als Essigsäuregehalt definiert. Celluloseacetat weist vorzugsweise einen relativ geringen Polymerisationsgrad vom Gesichtspunkt der beim Schmelzen erhaltenen Fließfähigkeit her auf. Jedoch bewirkt ein unzureichender Polymerisationsgrad eine Verringerung der Zugfestigkeit der gegossenen Kerne. Daher ist Celluloseacetat mit einer Grenzviskosität von 0,15 bis 2,2 (Acetonlösung, 25°C) geeignet.
Zur Verbesserung der Formungseigenschaften und des Oberflächenzustands ist es auch wirksam, einen Weichmacher für das Celluloseacetat in das Celluloseacetat einzuarbeiten. Als Weichmacher für Celluloseacetat können Acetate von aliphatischen mehrwertigen Alkoholen verwendet werden, wie Äthylenglykol, Propylenglykol, Butylenglykol und Glycerin, sowie Alkyl-(C1-C3)-phthalate.
Die Menge des Weichmachers liegt derart, daß bis zur Hälfte des Celluloseacetats dadurch ersetzt sein kann. Wird der Weichmacher in einer überschüssigen Menge verwendet, so wird die Zugfestigkeit des Bindemittels verringert, und beim Erwärmen während der Formungsstufe wird ein weißer Rauch abgegeben.
Als wärmehärtbare Harz-Vorkondensate können geeignete in Aceton lösliche alkylierte Methylolmelamine, alkylierte Methylolharnstoffe und Gemische davon verwendet werden. Die Alkylgruppe dieser Verbindungen enthält 1-4 Atome, beispielsweise Methyl, Äthyl, Propyl, Isopropyl und Butyl, vorzugsweise Methyl. Im Vergleich mit den bisher zum Überziehen von Sandkörner verwendeten Phenol-Formalin-Harzen sind diese Präkondensate überlegen hinsichtlich ihrer Desintegrationseigenschaften, und der in der Formungsstufe abgegebene Geruch ist bei letzteren geringer. Das erfindungsgemäße Vorkondensat ist sehr gut mit Celluloseacetat verträglich, und daher kann unter
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Verwendung einer Kombination davon eine ausreichende Zugfestigkeit erzielt werden.
Die folgenden Beispiele dienen zur weiteren Erläuterung der Erfindung. Alle Teile und %-Angaben in den Beispielen beziehen sich auf das Gewicht.
Beispiel 1
(Erste Ausführungsform)
Zu 100 Teilen einer 10 % wässrigen Lösung von Celluloseacetat mit einem Acetylierungsgrad von 28,8 %, einer Grenzviskosität von 0,25 in seiner Acetonlösung bei 25°C (einige Celluloseacetatarten sind in Wasser löslich, wenn sie einen niedrigen Acetylierungsgrad und eine geringe molekulare Menge bzw. ein niedriges Molekulargewicht aufweisen) wurden 15,3 Teile einer 80 % wässrigen Lösung von methylierter Methylolmelaminlösung, Sumirez 613 (Handelsprodukt), erhältlich von der Sumitomo Kagaku, gefügt. Anschließend wurde das Gemisch 10 min gerührt, unter Erzielung einer wässrigen Bindemittellösung. Zu 100 Teilen Siliciumdioxidsand, in Australien erhältlicher Flattery-Sand, wurden 14,3 Teile der vorstehend erhaltenen wässrigen Bindemittellösung gefügt, und das Gemisch wurde in einem offenen Rührbehälter geknetet und gleichzeit Warmluft von etwa 70°C ausgesetzt. Nachdem 30 min vergangen waren, wurde der Sand mit O,1 Teilen Calciumstearat als Gleitmittel unter Bildung einer Probe von überzogenem Sand verknetet.
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Beispiel 2
überzogener Sand wurde in gleicher Weise wie im Beispiel 1 erhalten, wobei jedoch zu 10 Teilen einer 10 % wässrigen Lösung Hydroxyäthylcellulose mit einer Molzahl von zugesetztem Äthylenoxid pro Glucoseeinheit, MS, von 1,8, einer Verätherungsgrad , DS, von 1,2, und einer Viskosität von 90 mPa.s (bzw. cP) in einer 5 % wässrigen Lösung davon, 9 Teile Xylose und 1,25 Teile einer 80 % wässrigen Lösung von methyliertem Methylolmelamin, Sumirez 613 (Handelsprodukt), erhältlich von der Sumitomo Kagaku, gefügt wurden; das Gemisch wurde anschließend unter Rühren geknetet und zu 100 Teilen SiIiciumdioxidsand wurden 5,5 Teile der so erhaltenen wässrigen Bindemittellösung gefügt.
Beispiel 3
Überzogener Sand würde in gleicher Weise wie im Beispiel 1 hergestellt, wobei jedoch zu 100 Teilen SiIiciumdioxidsand 9,3.Teile einer wässrigen Bindemittellösung gefügt wurden, die erhalten wurde durch Vermischen von 40 Teilen einer 25 % wässrigen Lösung von Dextran mit einem durchschnittlichen Molekulargewicht von 10 400, und 6,5 Teilen einer 77 % wässrigen Lösung von methylierten Methylolmelamin, Sumimal M-30W (Handelsprodukt) , erhältlich von der Sumitomo Kagaku.
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Beispiel4
überzogener Sand wurde in gleicher Weise hergestellt, wie in Beispiel 1 beschrieben, wobei jedoch zu 100 Teilen Siliciumdioxidsand 8,45 Teile einer wässrigen Bindemittellösung gefügt wurden, die erhalten wurde durch Vermischen und Rühren von 50 Teilen einer 20 % wässrigen Lösung von Saccharose und 11 Teilen Methylolmelamin, Nikaresin S-260 (Handelsprodukt) der Nihon Carbide Co., während 20 min.
Beispiel 5
Überzogener Sand wurde in gleicher Weise wie in Beispiel 1 hergestellt, wobei jedoch zu 100 Teilen Siliciumdioxidsand 7,5 Teile einer wässrigen Bindemittellösung gefügt wurden, die erhalten wurde durch Vermischen und Rühren während 30 min von 14 Teilen einer 30 % wässrigen Lösung von Glucose, 0,53 Teilen Natriumcarboxymethy!-cellulose mit einem Verätherungsgrad pro Glucoseeinheit, DS, von 0,8 und einer Viskosität von 85 mPa.s (bzw. cP) in einer 4 % wässrigen Lösung davon, 0,53 Teilen Glycerin und 2,8 Teilen einer 80 % wässrigen Lösung von methyliertein Methylolmelamin, Sumitex M-3 (Handelsprodukt) der Sumitomo Kagaku.
Beispiel 6
Zu 100 Teilen Siliciumdioxidsand-Flattery-Sand, erhältlich aus Australien, wurden 7 Teile einer 30 % wässrigen Lösung von Glucose gefügt, und das Gemisch wurde
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25 min geknetet, während es Warmluft bei etwa 70°C in einem üniversalrührer, Kennmixchef Typ 901 (Handelsprodukt) der Aikousha Manufactory, zur Verdampfung von Wasser ausgesetzt wurde. Dann wurden zu dem so erhaltenen Produkt 4,5 Teile eines flüssigen Gemischs von 5 Teilen einer 80 % wässrigen Lösung von methyliertem Methylolmelamin, Sumiraz 613, erhältlich von Sumitomo Kagaku, und 15 Teile Aceton gefügt. Anschließend wurde das Gemisch weitere 10 min geknetet, während es Warmluft bei 70°C ausgesetzt wurde. Anschließend wurden 0,15 Teile Calciumstearat zugesetzt, um den überzogenen Sand zu erzielen.
Bezugsbeispiel· 1
Überzogener Sand wurde in gleicher Weise wie in Beispiel. 1 hergestellt, wobei jedoch zu 100 Teilen SiIiciumdioxidsand 7,5 Teile einer 40 % wässrigen Lösung von Saccharose als eine Bindemittellösung gefügt wurden.
Bezugsbeispiel 2
Überzogener Sand wurde in gleicher Weise wie in Beispiel 1 hergestellt, wobei jedoch zu 100 Teilen SiIiciumdioxidsand ein Bindemittel-Lösungsgemisch von 3,5 Teilen einer 20 % wässrigen Lösung von Dextran mit einem durchschnittlichen Molekulargewicht von 10 400 und 3,0 Teilen einer 77 % wässrigen Lösung von methyliertem Methylolmelamin, Sumimal M-30W (Handelsprodukt) der Sumitomo Kagaku, gefügt wurden.
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Bezugsbeispiel 3
Überzogener Sand wurde in gleicher Weise wie im Beispiel 1 erhalten, wobei jedoch zu 100 Teilen Siliciumdioxidsand 4,0 Teile einer 77 % wässrigen Lösung von methyliertem Methylolmelamin, Sumimal M-30W (Handelsprodukt) , hergestellt von der Sumitomo Kagaku, gelöst in 16 Teilen Aceton, unter Bildung einer Bindemittellösung, gefügt wurden.
Bezugsbeispiel 4
Überzogener Sand wurde in gleicher Weise wie in Beispiel 1 hergestellt, wobei jedoch zu 100 Teilen SiIiciumdioxidsand 30 Teile einer 10 % wässrigen Bindemittellösung von Natriumcarboxymethyl-cellulose mit einem Verätherungsgrad pro Glucoseeinheit, DS, von 0,85 und einer Viskosität von 12 mPa.s (bzw. cP) in einer 1 % wässrigen Lösung davon, gefügt wurden.
Die überzogenen Sandproben, die in den Beispielen 1 bis 6 und den Bezugsbeispielen 1 bis 4 erhalten wurden, wurden hinsichtlich ihrer Bruchfestigkeit untersucht. Zu diesem Zweck wurden Teststücke hergestellt nach der Testmethode für pulverförmiges Harz für Schalengußformen, beschrieben in JIS K691O. Die Temperaturen für die verwendeten Formen betrugen 270 ± 1O°C, und die Heizzeit betrug 1 min während der Formungsstufe. Ebenfalls zum Vergleich der geformten Teststücke miteinander hinsichtlich ihrer Desintegrierbarkeit wurden sie in eine Aluminiumfolie eingehüllt und bei vorgegebener Temperatur von 52O°C während
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3 min in einem elektrischen Ofen gehalten. Sie konnten sich abkühlen. Sie wurden hinsichtlich der verbleibenden Bruchfestigkeit untersucht, durch Berechnen des verbleibenden Festigkeitprozentsatzes (verbleibende Bruchbeständigkeit/ursprüngliche Bruchbeständigkeit). Außerdem wurden zwei Arten (A & B) von handelsüblichem Schalenformsand als Vergleiche in gleicher Weise, wie vorstehend beschrieben, untersucht, und die erhaltenen Ergebnisse sind in der Tabelle I als Vergleichsversuche 1 bzw. 2 dargestellt.
Tabelle
Untersuchung' Bruchfestig- verbleibender
Probe
kalt
(kg/cm )
Festigkeitsprozent satz (%)
Reizgeruch Bemerkungen beim Formen
Beispiel 1
2
3
Bezugsbeispiel 1
31 8
31 6
32 8 35 12 37 10 32 14
nicht meßbar -
34 15
wenig
kaum
wenig
kaum
kaum
kaum
starker Geruch
Il 3 38 18 Il
Il 4 nicht meßbar - -
Vergleichs
versuch		 1
(A)		 41 38 starker
Geruch
Il 2
(B)		 20 30
kann nicht aus der Form entnommen werden, hatte seine Gestalt verloren
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Der überzogene Sand, in dem das erfindungsgemäße Bindemittel verwendet worden war, wies eine ausgezeichnete Formbarkeit und Desintegrierbarkeit auf und ergab keinen Reizgeruch während der Formungsstufe.
Beispiel 7
(zweite Ausführungsform)
10 Teile Celluloseacetat (Acetylierungsgrad 56/5 %, Grenzviskosität 0,18) und 20 Teile methyliertes Methylolmelamin wurden sorgfältig miteinander mit etwa 50 Teilen Aceton bei Raumtemperatur vermischt, unter Bildung einer Bindemittellösung. TOOO Teile Siliciumdioxidsand (Flattery-Sand aus Australien) wurden zu der Lösung gefügt, und das Ganze wurde geknetet, während Warmluft von etwa 50 C zur Verdampfung des Acetons eingeführt wurde, wodurch man mit Harz überzogene Sandkörner erhielt. Darüber hinaus wurde der Sand mit einem Teil Calciumstearat geknetet, und das Gemisch wurde gesiebt zur Sammlung der Körner, die durch ein 0,84 mm (20 mesh) Sieb paßten. Man erhielt so eine überzogene Sandprobe.
Die so erhaltene Probe wurde zur Formung verwendet, und die Bruchbeständigkeit der Teststücke wurde nach JIS K 6910 "Testverfahren für pulverförmige Harze für Schalengußformen" verwendet. Die Temperaturen der Formen betrugen 250 ± 1O°C und 280 ± 1O°C, und die Erwärmungszeit betrug 1 min während der Formungsstufe. Die geformten Teststücke wurden in eine Aluminiumfolie gehüllt,wobei beide Enden jedes Stücks aus der Umhüllung lugten. Sie wurden in einem Heizofen bei vorgegebener Temperatur während eines vorgegebenen Zeitraums gehalten und konnten sich anschließend auf Raumtemperatur abkühlen. Anschließend wurde die verbleibende Bruchbeständigkeit
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gemessen, um die Desintegrationseigenschaften zu bestimmen ,
Die Ergebnisse sind in der Tabelle II aufgeführt.
Beispiele
überzogene Sandkörner wurden in gleicher Weise wie im Beispiel 7 erhalten, wobei jedoch ein Gemisch von 13 Teilen Celluloseacetet (Acetyllerungsgrad 52,1 %, Grenzviskosität 0,36), 6 Teilen Glycerin-triacetat, 6 Teilen methyliertem Methylolmelamin und 6 Teilen methyliertem Methylolharnstoff verwendet wurde. Die Bruchbeständigkeit und die Hochtemperatur-Desintegrationseigenschaften der geformten Teststücke wurden gemessen.
Beispiel 9
Es wurde die Arbeitsweise des Beispiels 7 wiederholt, wobei jedoch 6 Teile Celluloseacetat (Acetylierungsgrad 56,0 %, Grenzviskosität 0,80) und 24 Teile methyliertes Methylolmelamin verwendet wurden.
Beispiel 10
Die Arbeitsweise des Beispiels 7 wurde wiederholt, wobei jedoch 18 Teile Celluloseacetat (Acetylierungsgrad 56,0 %, Grenzviskosität 0,48), 6 Teile Triäthylenglycol-diacetat und 6 Teile methyliertes Methylolmelamin verwendet wurden.
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Vergleichsversuche 3 und 4
Die Bruchbeständigkeiten und Desintegrationseigenschaften von handelsüblichen, mit Harz überzogenen Sandkörnern (Schalenformungssand), überzogen mit Phenol-Formalin-Harz, und handelsüblich überzogenen Körnern von Sand vom verbesserten Desintegrationstyp wurden in gleicher Weise wie vorstehend gemessen.
Die Meßergebnisse der Beispiele 7 bis 10 und der Vergleichsversuche 3 und 4 sind in der Tabelle II aufgeführt.
Tabelle II
Beisp. Beisp. Beisp. Beisp. Vergl. 3 Vergl. 4 7 8 9 10 handeis- handelsüblicher üblicher Sand verbesserter Sand
Bruchbe Fo^™Uo^ 40, 7 30, 9 34 ,1 28, 3 24,8 24,5
ständig C
keit Formung
28O°C		 35, 24, 9 28 ,1 29, 9 28,6 28,1
kg/cm 36O°C
5 min		 8, 6 3, 9 2 ,3 3, 4 18,O 15,4
Desinte-
grations-		 36O°C
eigen- 0, 9 1, 1 O ,8 2, 3 13,1 15,8
schaften
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Die Bruchbeständigkeit und die Formungseigenschaften der Proben in den Beispielen 7 bis 10 waren nicht schlechter als die von handelsüblichem Sand, und die· erstgenannten
erwiesen ausgezeichnete Oberflächen-Bedingungen auf. Für die Desintegrationseigenschaften erhielt man ausgezeichnete Ergebnisse.
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Claims (10)

' PATENTANWÄLTE DAICEL CHEMICAL INDUSTRIES, LTD. 1, Teppo-cho, Sakai-shi, Osaka, Japan SHINTO KOGIO LTD. 7-23, Meieki 4~chome, Nakamura-ku, Nagoya-shi, Japan A. GRÜNECKER H. KINKELDEY DR-ING W. STOCKMAlR DRING 'AeE(CM-TECH K. SCHUMANN DR. RER NAT. - DtP!_.fWS P. H. JAKOB Wl INCt S. BE2OLD DR BEB NAT · DPL-CHEM 8 MÜNCHEN 22 MAXIMILIANSTRASSE 43 P 16 127- dg 7. April 1981 Bindemittel für Formsand und Sandkörner, die mit dem Bindemittel überzogen sind Patentansprüche
1. Bindemittel für. Formsand ,enthaltend
a) 5-95 Gew.-% eines wärmehärtbaren Harz-Vorkondensat s und
b) 95-5 Gew.-% einer hydroxylgruppenhaltigen organischen Verbindung.
2. Bindemittel nach Anspruch 1, in dem das wärmehärtbare Harz-Vorkondensat a) Methylolmelamin, ein alkyliertes Methylolmelamin, alkylierter Methylolharnstoff oder ein Gemisch davon ist.
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(oae) ssaaes
IONAPAT TELEKOPIERER
3. Bindemittel nach Anspruch 1 oder 2, in dem die hydroxylgruppenhaltige organische Verbindung b) ein Cellulosederivat, ein Saccharid, ein mehrwertiger Alkohol oder ein Gemisch davon ist.
4. Bindemittel nach Anspruch 1 oder 3, in dem das wärmehärtbare Harz-Vorkondensat a) Methylolmelamin oder ein alkyliertes Methylolmelamin ist und die hydroxylgruppenhaltige organische Verbindung b) wasserlöslich ist und 5 - 100 Gew.-Teile pro 10 Gew.-Teile des wärmehärtbaren Harz-Vorkondensats a) beträgt.
5. Bindemittel nach Anspruch 4, in dem die hydroxylgruppenhaltige wasserlösliche organische Verbindung b) ein Cellulosederivat, ein Saccharid, ein mehrwertiger Alkohol oder ein Gemisch davon ist.
6. Bindemittel nach Anspruch 1, 2 oder 4, in dem die hydroxylgruppenhaltige organische Verbindung Celluloseacetat ist.
7. Bindemittel nach Anspruch 6 oder einem der Ansprüche 2 bis 5, in dem das Celluloseacetat einen Acetylierungsgrad von 48 - 57 % und eine Grenzviskosität in seiner Acetonlösung bei 25°C von 0,15 - 2,2 aufweist.
8. Bindemittel nach Anspruch 6 oder 7, in dem bis zu etwa einer Hälfte des Celluloseacetats ersetzt wurde durch ein Acetat eines aliphatischen, mehrwertigen Alkohols oder ein Alkylphthalat.
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9. Bindemittel nach Anspruch 6, 7 oder 8, in dem das wärmehärtbare Harz-Vorkondensat ein alkyliertes Methylolmelamin, alkylierter Methylolharnstoff oder ein Gemisch davon ist.
10. Formsandkörner, überzogen mit einem Bindemittel gemäß einem der Ansprüche 1 bis 9.
130064/0768
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