[发明专利]铸型材料组合物及使用其的铸型的制造方法

说明书

提供能够有利地形成崩解性良好的铸型、并且能够使在铸造后回收的耐火性骨料(砂)容易再生的铸型材料组合物。使用下述成分作为必需构成成分，制备铸型材料组合物：(a)耐火性骨料、(b)以水玻璃为必需成分的粘结剂、以及(c)中和剂，其因铸造时的加热而产生的分解产物与水玻璃的碱成分发生中和反应。

技术领域

本发明涉及铸型材料组合物及使用其的铸型的制造方法，特别是涉及可得到铸造后的崩解性优异、并且回收的耐火性骨料的再生也容易的铸型的铸型材料组合物、及能够有利地制造发挥这样优异的特性的铸型的方法。

背景技术

以往以来，作为铁、铝等金属熔液的铸造中所用的铸型之一，已知有如下铸型：使用以规定的粘结剂覆盖耐火性骨料而成的覆膜砂(铸型材料组合物)，造型为目标形状而得到的铸型。而且，作为这样的铸型材料组合物中的覆盖层的形成所用的粘结剂，除了水玻璃、磷酸钠那样水溶性的无机系粘结剂以外，还阐明了使用酚醛树脂、呋喃树脂、氨基甲酸酯树脂等树脂的有机系粘结剂，另外，还提出了很多使用所述粘结剂来将自硬性铸型进行造型的各种方法。

此外，对于使用水玻璃等无机系粘结剂构成的铸型材料组合物，已知：与使用有机系粘结剂的铸型材料组合物相比，有机分的含量少，因此造型时、铸造时的热所引起的各种气体的产生被有利抑制，不易产生臭气等问题。然而，对于以往的使用无机系粘结剂构成的铸型材料组合物，当想要从铸造后的铸型回收耐火性骨料(砂)并通过焙烧处理使该回收砂再生时，残留于回收砂表面的无机系粘结剂不能燃烧，反而会烧结从而较硬地粘附于耐火性骨料(砂)的表面，因此存在其再生困难的问题。特别是，使用水玻璃作为无机系粘结剂的铸型材料组合物存在如下问题：水玻璃因铸造时的热而玻璃化，即使在铸造后对回收的砂实施焙烧处理及研磨处理，将砂表面的经玻璃化的水玻璃去除也是非常困难的。另外，使用无机系粘结剂的以往的铸型材料组合物还存在使用其得到的铸型的崩解性不充分的问题。

这样的状况下，作为用于提高铸造后的铸型的崩解性的对策、经回收的耐火性骨料(砂)的再生相关的技术，提出了各种技术。例如，专利文献1(日本特开2016-64422号公报)中，提出了，作为使水玻璃铸型崩解的组合物，提出了包含酸性溶液的铸型崩解剂组合物，另外，提出了使这样的铸型崩解剂组合物与浇注后的水玻璃铸型接触来使铸型崩解的方法。然而，即使使用该专利文献中公开的铸型崩解剂组合物来使水玻璃铸型崩解，也有水玻璃残留于回收的耐火性骨料(砂)的表面的担心，有对这样的回收砂实施焙烧处理时，在回收砂的颗粒间发生再熔接，再生变困难的担心。另外，该专利文献中公开的铸型崩解剂组合物为酸性溶液，因此有腐蚀金属制的铸造装置、得到的铸造物的担心。

另外，专利文献2(日本特开2015-51446号公报)中，作为铸造砂的再生处理方法，提出了包括下述混合工序的方法，所述混合工序为：将铸造砂的粉碎物在5℃至70℃的水中混合搅拌，由此从铸造砂将附着于其的粘结剂分离。然而存在如下问题：若对例如使用水玻璃作为粘结剂(粘结剂)的铸造砂型实施该专利文献中公开的再生处理方法，则会产生包含大量源自水玻璃的碱成分的处理水，需要进一步的劳力用于该处理水的处理、处分(处理)。

进而，专利文献3(日本特开2017-77570号公报)、专利文献4(日本特表2010-519042号公报)中，作为从由使用无机粘结剂(水玻璃)的铸造砂造型而成的铸型中回收的铸造砂的再生方法，公开了：将经回收的铸造砂在高温下烧成，由此使水玻璃发生玻璃化从而失活。然而，为了使水玻璃发生玻璃化，需要在900℃以上的高温下进行烧成，从进行再生时的能量效率的观点出发，难以说是效率好的方法。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2016-64422号公报

专利文献2：日本特开2015-51446号公报

专利文献3：日本特开2017-77570号公报

专利文献4：日本特表2010-519042号公报

发明内容