[发明专利]酚醛树脂组合物和相应的双组分粘合剂体系，应用及方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于应用在聚氨酯冷芯盒方法和/或自硬方法中的酚醛树脂组合物，一种用于应用在聚氨酯冷芯盒方法和/或自硬方法中的双组分粘合剂体系，一种C-H酸性化合物作为用于制备应用在聚氨酯冷芯盒方法和/或自硬方法中的酚醛树脂组合物的甲醛捕捉剂的应用，一种用于制备酚醛树脂组合物的方法，一种用于制备双组分粘合剂体系的方法和一种用于制造由模塑材料混合物构成的浇冒口、铸模或铸芯的方法以及最后涉及相应的浇冒口、铸模和铸芯。

在权利要求中限定本发明，并且在下文中限定和描述本发明的具体方面。

背景技术

在制造浇冒口、铸模或铸芯时，广泛使用基于聚氨酯的粘合剂体系，更确切地说，尤其用于根据聚氨酯冷芯盒方法和/或自硬方法制造模具和制造型芯。

用于聚氨酯冷芯盒方法和/或自硬方法的粘合剂体系典型地包括两种粘合剂组分、即：

(1)作为多元醇组分的酚醛树脂组合物(＝酚醛树脂组分)和

(2)聚异氰酸酯组分，所述聚异氰酸酯组分包括具有每分子至少两个异氰酸酯基团的聚异氰酸酯。

这些组分必要时是含溶剂的并且通常包装在分开的贮藏器中且进行销售。

优选地，用作多元醇组分(＝酚醛树脂组分)的酚醛树脂组合物包括邻位缩合的酚醛的甲阶酚醛树脂，即苄醚树脂类型的酚醛树脂。在此，所述酚醛树脂是

(i)通式I的一种或多种苯酚

其中A，B和C彼此独立地表示氢，具有最大16个C原子的不饱和的或饱和的脂肪族基团，其中脂肪族基团优选是烷基基团，所述烷基基团优选选自：甲基，乙基，正丙基，异丙基，正丁基，异丁基，叔丁基，辛基和壬基或烯烃基团，

(ii)与通式R’CHO的一种或多种醛，其中R’是氢原子或具有1个至8个碳原子的烷基基团的缩合产物。

属于式I的适合的苯酚的实例是苯酚(C₆H₅OH)，邻甲酚，间甲酚，对甲酚，对丁基苯酚，对辛基苯酚，对壬基酚和腰果酚(式I的化合物的名称，其中B是具有15个碳原子和0个、1个、2个或3个双键的脂肪族的、未分枝的基团)；从这些中优选的是苯酚(C₆H₅OH)，邻甲酚和腰果酚，其中苯酚(C₆H₅OH)是尤其优选的。

甲醛优选作为醛，所述甲醛也能够以多聚甲醛形式使用。在实践中，尤其优选(i)甲醛用作唯一的醛或(ii)甲醛以与一个或多个其他醛组合方式使用。

优选的苯酚和醛以及由其产生的优选的邻位缩合的苯酚的甲阶酚醛树脂(即苄醚树脂类型的酚醛树脂)的上述说明也适用于紧接着详细描述的根据本发明的酚醛树脂组合物。在此，本发明涉及一种邻位缩合的苯酚的甲阶酚醛树脂，为了制备所述甲阶酚醛树脂而使用甲醛。

给出的通式I的苯酚(i)与(ii)醛(尤其甲醛)的反应在此优选在液相中进行，典型地在130℃以下的温度下进行。向反应混合物添加催化量的邻位定位的、二价的金属离子、如Zn²⁺。

优选的邻位缩合的苯酚的甲阶酚醛树脂，即苄醚树脂对应于下列通式II：

在此，R是处于酚醛的羟基基团的间位或对位位置中的取代基或氢，所述取代基优选选自：甲基，正丁基，异丁基，叔丁基，辛基，壬基以及(如在使用腰果酚时产生的)十五碳烯基，十五碳二烯基和十五碳三烯基；m和n的总和最小为2并且m/n的比最小为1。X是氢，CH₂OH(羟甲基基团，从甲醛的反应中产生)或醚化的羟甲基基团(从在存在醇下的甲醛的反应中产生)。

式II的化合物的优选的设计方案通过选择式I的优选的苯酚且在使用甲醛，必要时在醇存在下，尤其在选择苯酚(C₆H₅OH)时产生。在本发明的范围中，该以与使用甲醛组合的方式的选择是尤其优选的。在使用甲醛的情况下，即在制备苯酚-甲醛树脂时，在产物混合物中残留较大量的甲醛，所述甲醛迄今尤其工业上不能被完全分离。

在专利文献中存在用于制备这种树脂的大量描述。在此，提及US 3,485,797、EP 1,057,554和EP 771,599作为实例。