铸模用聚氨酯固化型有机粘结剂以及使用其而得到的型砂组合物和铸模制造技术

提供：可以有利地提供能实现铸模强度、其耐吸湿劣化特性的改善、且能有效地提高填充密度的铸模的聚氨酯固化型有机粘结剂；另外，还提供：能有效地实现造型后的放置所产生的铸模强度改善的铸模用聚氨酯固化型有机粘结剂。所述聚氨酯固化型有机粘结剂如下构成：其用于聚氨酯系铸模的造型，所述聚氨酯固化型有机粘结剂包含多元醇化合物和多异氰酸酯化合物，且还包含碱性的第一硅烷化合物与氢氟酸的反应产物、和非碱性的第二硅烷化合物作为构成成分，从而构成。

Polyurethane curing organic binder for mold and sand composition and mold made from it

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】铸模用聚氨酯固化型有机粘结剂以及使用其而得到的型砂组合物和铸模
本专利技术涉及砂型铸造中使用的有机粘结剂，且特别是聚氨酯系的气体固化铸模或自硬性铸模的造型中使用的铸模用有机粘结剂、和使用其而得到的型砂组合物、以及将这样的型砂组合物造型而得到的铸模。
技术介绍
一直以来，作为砂型铸造中使用的代表性的有机系铸模之一，已知有：使用如酚醛树脂那样的多元醇化合物和如二苯基甲烷二异氰酸酯那样的多异氰酸酯化合物作为粘结剂、利用它们的加聚反应(氨基甲酸酯化反应)进行造型而成的被称为聚氨酯系铸模、例如酚醛聚氨酯系铸模等的铸模。而且，作为如这样的酚醛聚氨酯系铸模那样的聚氨酯系铸模，广泛已知有：通过在造型时使用胺气体作为催化剂而无需加热的胺冷芯盒法(aminecoldboxmethod)而制造的量产型的气体固化铸模；通过常温自硬法而制造的非量产型的自硬性铸模。具体而言，基于胺冷芯盒法的气体固化铸模通常可以如下制造：使用混合机，将粒状耐火性型砂与由以有机溶剂作为溶剂的酚醛树脂溶液和多异氰酸酯化合物溶液形成的铸模用有机粘结剂进行混炼，从而制造用有机粘结剂覆盖这样的型砂的表面而成的型砂组合物，然后将上述型砂组合物吹入规定的成形模内，将铸模成形，向其中通入胺系催化剂气体，进行固化，由此制造。另外，基于常温自硬法的自硬性铸模可以如下制造：将粒状耐火性型砂与由以有机溶剂作为溶剂的酚醛树脂溶液和多异氰酸酯化合物溶液形成的铸模用有机粘结剂混炼时，还混合固化催化剂，将该得到的混合物立即成形为期望的形状，由此制造。然而，这种利用酚醛树脂与多异氰酸酯化合物的加聚反应(氨基甲酸酯化反应)而得到的酚醛聚氨酯系铸模那样的聚氨酯系铸模的情况下，由于其化学键合特性而固有例如空气中的水分所导致的固化抑制、强度劣化等所谓吸湿劣化的问题。因此，日本特表平1-501630号公报(专利文献1)中，作为防止以冷芯盒法制作的铸模的吸湿劣化的对策，已阐明了添加环氧硅烷、氨基硅烷、脲基硅烷等硅烷化合物，但即使采用这样的硅烷化合物，也尚未确保充分的特性，期望确立进一步防止吸湿劣化的对策。因此，日本特开2012-196700号公报(专利文献2)中，阐明了：通过对于多元醇化合物和多异氰酸酯化合物，进一步组合具有异氰酸酯基的硅烷化合物、具有异氰酸酯基的丙烯酸类化合物来构成铸模用聚氨酯固化型有机粘结剂，从而可以实现铸模的吸湿劣化防止，由此可以维持优异的铸模强度，但是需要为此准备特殊的含异氰酸酯基的化合物。另外，日本特开2001-205386号公报(专利文献3)中，阐明了在酚醛树脂和异氰酸酯化合物中组合硼酸而成的气体状叔胺固化性铸模制造用粘结剂组合物，进而阐明了为了实现粘结剂成分与骨料的粘接性的改善，可以含有硅烷化合物。而且，通过使用这样的含有硼酸而成的粘结剂组合物，从而与以往的铸模制造用组合物相比，适用期长，因此，将粘结剂与粒状耐火性骨料混炼并放置几小时，也可以保持作为铸模强度，但其中的铸模强度的评价只不过在湿度不高的干燥情况下进行，在高湿度条件下，由于吸湿劣化而铸模强度明显降低，难以保持充分的强度。现有技术文献专利文献专利文献1：日本特表平1-501630号公报专利文献2：日本特开2012-196700号公报专利文献3：日本特开2001-205386号公报
技术实现思路
专利技术要解决的问题在此，本专利技术是以上述情况为背景而作出的，其解决课题在于，提供：可以有利地提供能实现铸模强度、其耐吸湿劣化特性的改善、且能有效地提高填充密度的铸模的聚氨酯固化型有机粘结剂，另外，还提供：能有效地实现造型后的放置所产生的铸模强度改善的铸模用聚氨酯固化型有机粘结剂，进一步提供：使用这样的聚氨酯固化型有机粘结剂的、能赋予优异的铸模特性的型砂组合物、以及用该型砂组合物造型而成的具有优异的特性的铸模。用于解决问题的方案而且，本专利技术为了解决如此课题，可以如以下列举那样以各种方式适宜地实施。需要说明的是，以下记载的各方式可以以任意组合而采用，另外，本专利技术的方式或技术特征不限定于以下记载的内容，应理解为，基于由说明书整体的记载把握的专利技术构思而可以认识。(1)一种铸模用聚氨酯固化型有机粘结剂，其特征在于，其用于聚氨酯系铸模的造型，所述铸模用聚氨酯固化型有机粘结剂包含多元醇化合物和多异氰酸酯化合物，且还包含碱性的第一硅烷化合物与氢氟酸的反应产物、和非碱性的第二硅烷化合物作为构成成分。(2)根据前述方式(1)所述的铸模用聚氨酯固化型有机粘结剂，其特征在于，预先形成前述第一硅烷化合物与氢氟酸的反应产物，以上述反应产物的形态含有。(3)根据前述方式(1)或前述方式(2)所述的铸模用聚氨酯固化型有机粘结剂，其特征在于，前述多元醇化合物为酚醛树脂。(4)根据前述方式(3)所述的铸模用聚氨酯固化型有机粘结剂，其特征在于，前述酚醛树脂为邻甲酚改性酚醛树脂。(5)根据前述方式(1)至前述方式(4)中任一项所述的铸模用聚氨酯固化型有机粘结剂，其特征在于，以相对于前述多元醇化合物100质量份为0.01～10质量份的比例使用前述反应产物。(6)根据前述方式(1)至前述方式(5)中任一项所述的铸模用聚氨酯固化型有机粘结剂，其特征在于，以相对于前述多元醇化合物100质量份为0.01～10质量份的比例使用前述第二硅烷化合物。(7)根据前述方式(1)至前述方式(6)中任一项所述的铸模用聚氨酯固化型有机粘结剂，其特征在于，前述第一硅烷化合物为含有氨基的烷氧基硅烷。(8)根据前述方式(7)所述的铸模用聚氨酯固化型有机粘结剂，其特征在于，前述含有氨基的烷氧基硅烷为选自由3-氨基丙基三甲氧基硅烷、3-氨基丙基三乙氧基硅烷、N-2-(氨基乙基)-3-氨基丙基甲基二甲氧基硅烷、N-2-(氨基乙基)-3-氨基丙基三甲氧基硅烷、3-三乙氧基甲硅烷基-N-(1,3-二甲基-丁叉基)丙基胺、N-苯基-3-氨基丙基三甲氧基硅烷、N-(乙烯基苄基)-2-氨基乙基-3-氨基丙基三甲氧基硅烷和3-脲基丙基三烷氧基硅烷组成的组。(9)根据前述方式(1)至前述方式(8)中任一项所述的铸模用聚氨酯固化型有机粘结剂，其特征在于，前述第二硅烷化合物为选自由环氧硅烷、异氰酸酯硅烷、氯硅烷、巯基硅烷、异氰脲酸酯硅烷、丙烯酸硅烷和甲基丙烯酸硅烷组成的组。(10)根据前述方式(1)至前述方式(9)中任一项所述的铸模用聚氨酯固化型有机粘结剂，其特征在于，在前述多元醇化合物中含有前述碱性的第一硅烷化合物与氢氟酸的反应产物，另一方面，在前述多异氰酸酯化合物中含有前述非碱性的第二硅烷化合物。(11)根据前述方式(1)至前述方式(10)中任一项所述的铸模用聚氨酯固化型有机粘结剂，其特征在于，还包含酰卤化物、磷酰卤化合物和卤代膦中的至少一者作为构成成分。(12)一种铸模用聚氨酯固化型有机粘结剂的制备方法，其特征在于，包括如下工序：准备使多元醇化合物溶解于有机溶剂而成的多元醇溶液的工序；准备使多异氰酸酯化合物溶本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种铸模用聚氨酯固化型有机粘结剂，其特征在于，其用于聚氨酯系铸模的造型，所述铸模用聚氨酯固化型有机粘结剂包含多元醇化合物和多异氰酸酯化合物，且还包含碱性的第一硅烷化合物与氢氟酸的反应产物、和非碱性的第二硅烷化合物作为构成成分。/n

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20170919 JP 2017-1787631.一种铸模用聚氨酯固化型有机粘结剂，其特征在于，其用于聚氨酯系铸模的造型，所述铸模用聚氨酯固化型有机粘结剂包含多元醇化合物和多异氰酸酯化合物，且还包含碱性的第一硅烷化合物与氢氟酸的反应产物、和非碱性的第二硅烷化合物作为构成成分。


2.根据权利要求1所述的铸模用聚氨酯固化型有机粘结剂，其特征在于，预先形成所述第一硅烷化合物与氢氟酸的反应产物，以所述反应产物的形态含有。


3.根据权利要求1或权利要求2所述的铸模用聚氨酯固化型有机粘结剂，其特征在于，所述多元醇化合物为酚醛树脂。


4.根据权利要求3所述的铸模用聚氨酯固化型有机粘结剂，其特征在于，所述酚醛树脂为邻甲酚改性酚醛树脂。


5.根据权利要求1至权利要求4中任一项所述的铸模用聚氨酯固化型有机粘结剂，其特征在于，以相对于所述多元醇化合物100质量份为0.01～10质量份的比例使用所述反应产物。


6.根据权利要求1至权利要求5中任一项所述的铸模用聚氨酯固化型有机粘结剂，其特征在于，以相对于所述多元醇化合物100质量份为0.01～10质量份的比例使用所述第二硅烷化合物。


7.根据权利要求1至权利要求6中任一项所述的铸模用聚氨酯固化型有机粘结剂，其特征在于，所述第一硅烷化合物为含有氨基的烷氧基硅烷。


8.根据权利要求7所述的铸模用聚氨酯固化型有机粘结剂，其特征在于，所述含有氨基的烷氧基硅烷为选自由3-氨基丙基三甲氧基硅烷、3-氨基丙基三乙氧基硅烷、N-2-(氨基乙基)-3-氨基丙基甲基二甲氧基硅烷、N-2-(氨基乙基)-3-氨基...

【专利技术属性】
技术研发人员：千田芳也，高见爱一朗，
申请(专利权)人：旭有机材株式会社，
类型：发明
国别省市：日本;JP