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公開番号2025042082
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-03-27
出願番号2023148903
出願日2023-09-14
発明の名称被覆砂、被覆砂の製造方法、鋳型造型用キット及び鋳型の製造方法
出願人群栄化学工業株式会社
代理人個人,個人,個人
主分類B22C 1/00 20060101AFI20250319BHJP(鋳造;粉末冶金)
要約【課題】強度を維持しつつ、耐湿性及び耐熱性に優れる鋳型を製造でき、しかも、鋳型製造時や鋳型解体時に粉塵が発生しにくい被覆砂、被覆砂の製造方法、鋳型造型用キット及び鋳型の製造方法の提供。
【解決手段】耐火性粒状材料の表面に、水を介してカルシウム塩が付着した、被覆砂。耐火性粒状材料と、水をと、カルシウム塩とを混合する、被覆砂の製造方法。前記被覆砂と、水ガラスとを各々独立して有する、鋳型造型用キット。前記被覆砂と、水ガラスとを含む混合物を鋳型製造用の型に充填し、前記水ガラスを硬化させる、鋳型の製造方法。
【選択図】なし
特許請求の範囲【請求項１】
耐火性粒状材料の表面に、水を介してカルシウム塩が付着した、被覆砂。
続きを表示（約 510 文字）【請求項２】
前記耐火性粒状材料が、溶融法で得られる人工砂である、請求項１に記載の被覆砂。
【請求項３】
前記人工砂１００質量部に対して、前記水の割合が０．０１～０．１５質量部である、請求項２に記載の被覆砂。
【請求項４】
耐火性粒状材料と、水と、カルシウム塩とを混合する、被覆砂の製造方法。
【請求項５】
前記耐火性粒状材料が、溶融法で得られる人工砂である、請求項４に記載の被覆砂の製造方法。
【請求項６】
前記人工砂１００質量部に対して、前記水の割合が０．０１～０．１５質量部である、請求項５に記載の被覆砂の製造方法。
【請求項７】
請求項１～３のいずれか一項に記載の被覆砂と、水ガラスとを各々独立して有する、鋳型造型用キット。
【請求項８】
請求項１～３のいずれか一項に記載の被覆砂と、水ガラスとを含む混合物を鋳型製造用の型に充填し、前記水ガラスを硬化させる、鋳型の製造方法。
【請求項９】
前記混合物を前記型に充填して加熱し、熱硬化により前記水ガラスを硬化させる、請求項８に記載の鋳型の製造方法。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、被覆砂、被覆砂の製造方法、鋳型造型用キット及び鋳型の製造方法に関する。
続きを表示（約 2,200 文字）【背景技術】
【０００２】
鋳型造型プロセスの１種に水ガラスプロセスがある。この水ガラスプロセスには種々のタイプのものが知られている。
水ガラスプロセスを利用した鋳型の製造方法の一例として、珪砂等の耐火性粒状材料に粘結剤である水ガラスを加えて混練して混練砂とし、混練砂を鋳型製造用の型に充填して造型し、加熱により水ガラスを硬化させることで砂を粘結し、固化させて鋳型（熱硬化性鋳型）を製造する方法が知られている。
熱硬化性鋳型の場合、加熱による水ガラスの脱水時に、珪砂等の砂のシラノール基が水ガラスと反応し、さらに縮合反応が進行することで、網目状に硬化ネットワークが形成される。
【０００３】
しかし、熱硬化性鋳型の場合、硬化ネットワークは可逆的であるため、熱硬化性鋳型は吸湿により強度が低下しやすい。
また、鋳型中に水ガラス由来のナトリウムが存在していると、耐熱性が低下する場合がある（熱間強度の低下）。鋳型は鉄、銅、アルミニウム等の金属を高温で溶かした液体（溶湯）が注湯され高温に曝されるため、鋳型の耐熱性が低いと焼き付きや照らされ等の鋳造欠陥が発生したり、変形したり、鋳型壁が移動したりすることがあり、鋳物の寸法精度が低下する。そのため、鋳型には高温に曝されても十分な強度を発現できる耐熱性が求められる。
【０００４】
そこで、硬化剤としてカルシウム塩を使用し、水ガラス中のナトリウムイオンとカルシウムイオンとの置換反応により硬化を進行させる、所謂ダイカル鋳型が提案されている。
例えば特許文献１には、珪砂１００質量部と、珪酸二石灰０．５～２質量部と、水ガラス６質量部と、多孔性珪酸質粒体５～２０質量とを含む自硬性ダイカル鋳型用鋳物砂が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
特開昭５０－７５１１７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、従来のダイカル鋳型の場合、鋳型製造時や鋳型解体時にカルシウム塩の粉塵が発生したり、珪砂の破砕による粉塵が発生したりしやすく、作業環境が悪化しやすい。
本発明は、強度を維持しつつ、耐湿性及び耐熱性に優れる鋳型を製造でき、しかも、鋳型製造時や鋳型解体時に粉塵が発生しにくい被覆砂、被覆砂の製造方法、鋳型造型用キット及び鋳型の製造方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は、以下の態様を有する。
［１］耐火性粒状材料の表面に、水を介してカルシウム塩が付着した、被覆砂。
［２］前記耐火性粒状材料が、溶融法で得られる人工砂である、前記［１］の被覆砂。
［３］前記人工砂１００質量部に対して、前記水の割合が０．０１～０．１５質量部である、前記［２］の被覆砂。
［４］耐火性粒状材料と、水と、カルシウム塩とを混合する、被覆砂の製造方法。
［５］前記耐火性粒状材料が、溶融法で得られる人工砂である、前記［４］の被覆砂の製造方法。
［６］前記人工砂１００質量部に対して、前記水の割合が０．０１～０．１５質量部である、前記［５］の被覆砂の製造方法。
［７］前記［１］～［３］のいずれかの被覆砂と、水ガラスとを各々独立して有する、鋳型造型用キット。
［８］前記［１］～［３］のいずれかの被覆砂と、水ガラスとを含む混合物を鋳型製造用の型に充填し、前記水ガラスを硬化させる、鋳型の製造方法。
［９］前記混合物を前記型に充填して加熱し、熱硬化により前記水ガラスを硬化させる、前記［８］の鋳型の製造方法。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、強度を維持しつつ、耐湿性及び耐熱性に優れる鋳型を製造でき、しかも、鋳型製造時や鋳型解体時に粉塵が発生しにくい被覆砂、被覆砂の製造方法、鋳型造型用キット及び鋳型の製造方法を提供できる。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下では本発明を実施するための形態を詳細に説明するが、本発明は後述する実施の形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない限り種々の変形が可能である。
本明細書及び特許請求の範囲において、「～」で表される数値範囲は、～の前後の数値を下限値及び上限値として含む数値範囲を意味する。
以下の明細書において、「鋳型」とは、本発明の被覆砂又は鋳型造型用キットを用いて造型してなるものである。また、「強度」とは鋳型の常温での強度のことである。
【００１０】
［被覆砂］
以下、本発明の被覆砂の一実施形態について説明する。
本実施形態の被覆砂は、耐火性粒状材料の表面に、水を介してカルシウム塩が付着したものである。耐火性粒状材料の表面の少なくとも一部は、水を介してカルシウム塩により被覆されている。
なお、耐火性粒状材料の表面には、本発明の効果を損なわない範囲内であれば、必要に応じてカルシウム塩以外の成分が付着していてもよい。
（【００１１】以降は省略されています）

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