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公開番号2025033496
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-03-13
出願番号2023139244
出願日2023-08-29
発明の名称無機コーテッドサンドの製造方法、および鋳型の製造方法
出願人花王株式会社
代理人個人
主分類B22C 1/10 20060101AFI20250306BHJP(鋳造;粉末冶金)
要約【課題】流動性が向上した無機コーテッドサンドの製造方法、及び、強度が向上した鋳型の製造方法を提供する。
【解決手段】無機コーテッドサンドの製造方法は、以下の工程1及び工程2を含む。
工程1:耐火性骨材及びメタケイ酸塩水和物を撹拌槽内に投入する工程
工程2:前記撹拌槽内で、前記耐火性骨材の表面を結晶化した前記メタケイ酸塩水和物で覆い、乾態化した混合物を得る工程
工程2において、前記耐火性骨材及び前記メタケイ酸塩水和物を含む混合物を周速1.5m/s以上で撹拌する工程を含む。
【選択図】なし
特許請求の範囲【請求項１】
以下の工程１及び工程２を含み、
工程１：耐火性骨材及びメタケイ酸塩水和物を撹拌槽内に投入する工程
工程２：前記撹拌槽内で、前記耐火性骨材の表面を結晶化した前記メタケイ酸塩水和物で覆い、乾態化した混合物を得る工程
工程２において、前記耐火性骨材及び前記メタケイ酸塩水和物を含む混合物を周速１．５ｍ／ｓ以上で撹拌する工程を含む、無機コーテッドサンドの製造方法。
続きを表示（約 520 文字）【請求項２】
請求項１に記載の無機コーテッドサンドの製造方法であって、
工程２の後に、さらに以下の工程３を有する、無機コーテッドサンドの製造方法。
工程３：乾態化した前記混合物から凝集物を除去する工程
【請求項３】
請求項１または２に記載の無機コーテッドサンドの製造方法であって、
工程１において前記メタケイ酸塩水和物の投入量が、前記耐火性骨材１００質量部に対して、０．１質量部以上１５質量部以下である、無機コーテッドサンドの製造方法。
【請求項４】
請求項１乃至３いずれか一項に記載の無機コーテッドサンドの製造方法であって、
工程２の前記耐火性骨材及び前記メタケイ酸塩水和物を含む前記混合物は、工程１で前記耐火性骨材及び前記メタケイ酸塩水和物を撹拌槽内に投入することによって得られた混合物である、無機コーテッドサンドの製造方法。
【請求項５】
請求項１乃至４いずれか一項に記載の無機コーテッドサンドの製造方法によって製造された無機コーテッドサンドを、金型に充填し、当該金型内で前記無機コーテッドサンドを硬化する工程を有する、鋳型の製造方法。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、無機コーテッドサンドの製造方法、および鋳型の製造方法に関する。
続きを表示（約 1,400 文字）【背景技術】
【０００２】
鋳物の鋳造に用いられる鋳型としては、例えば、耐火性骨材と、耐火性骨材の表面に形成された無機粘結剤層とを有する乾態の無機コーテッドサンドを用いて、目的とする形状に造型して得られたものが知られている。乾態の無機コーテッドサンドは、液状の無機粘結剤組成物が耐火性骨材の表面で固体化して層を形成することで得られる。具体的には、例えば、メタケイ酸塩水和物を結晶化させることで耐火性骨材の表面に無機粘結剤層を形成することができる。
【０００３】
従来の無機コーテッドサンドに関する技術として、特許文献１（特開２０２０－１１２９６号公報）には、耐火性骨材と、前記耐火性骨材の表面に形成された無機系粘結剤層と、を有する乾態の無機コーテッドサンドであって、該無機系粘結剤層がメタケイ酸塩水和物を含む、無機コーテッドサンドについて記載されている。
【０００４】
特許文献２（特開２００６－００７３１９号公報）には、非晶化度が７０～１００％であり、且つ表面の粗さＲａが０．２０以下である鋳物砂について記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
特開２０２０－１１２９６号公報
特開２００６－００７３１９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、特許文献１～２に記載されるような従来の無機コーテッドサンドの製造方法で得られた無機コーテッドサンドは、無機コーテッドサンドの流動性を改善して、鋳型の強度を向上する点で不十分であった。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明者は、無機コーテッドサンドの流動性を改善して、鋳型の強度を向上する点から鋭意検討を行った結果、無機粘結剤であるメタケイ酸塩水和物の結晶の粗大化を抑制することが重要になることを知見した。換言すると、メタケイ酸塩水和物の結晶を微細化することで、無機コーテッドサンド表面の平滑性が高くなり、無機コーテッドサンドの流動性が向上し、かさ比重が高くなる結果、無機コーテッドサンドの充填性が高まり、鋳型の強度も向上できることを見出した。
【０００８】
そこで、本発明者は、無機粘結剤であるメタケイ酸塩水和物の結晶の粗大化を抑制する方法として、耐火性骨材と、メタケイ酸塩水和物との撹拌混合速度を従来よりも速くすることが有効であることを見出し、無機コーテッドサンドの製造方法に関する発明を完成させた。
【０００９】
本発明によれば、以下の工程１及び工程２を含み、
工程１：耐火性骨材及びメタケイ酸塩水和物を撹拌槽内に投入する工程
工程２：前記撹拌槽内で、前記耐火性骨材の表面を結晶化した前記メタケイ酸塩水和物で覆い、乾態化した混合物を得る工程
工程２において前記耐火性骨材及び前記メタケイ酸塩水和物を含む混合物を周速１．５ｍ／ｓ以上で撹拌する工程を含む、無機コーテッドサンドの製造方法が提供される。
【００１０】
また、本発明によれば、上記の無機コーテッドサンドの製造方法によって製造された無機コーテッドサンドを、金型に充填し、当該金型内で前記無機コーテッドサンドを硬化する工程を有する、鋳型の製造方法が提供される。
【発明の効果】
（【００１１】以降は省略されています）

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