CN110099761B - 覆膜砂和其制造方法以及使用其的铸型的制造方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种具有常温流动性的干态的覆膜砂，其在铸型造型时添加水分而湿态化的情况下，润湿状态在长时间内得以保持，最终得到的铸型能发挥优异的强度。构成一种覆膜砂，其是将耐火性骨料的表面用包含作为粘结剂的水玻璃的覆盖层覆盖而成的、具有常温流动性的干态的覆膜砂，其中，上述覆盖层中含有保湿剂。

Description

覆膜砂和其制造方法以及使用其的铸型的制造方法

技术领域

本发明涉及覆膜砂和其制造方法以及使用其的铸型的制造方法，特别是涉及：通过添加水分而湿态化后经过时间也能有利地得到发挥优异的强度的铸型的干态的覆膜砂、和其制造方法、以及使用这样的覆膜砂的铸型的制造方法。

背景技术

一直以来，作为金属熔液的铸造中使用的铸型之一，使用有如下得到的铸型：使用覆膜砂，造型为目标形状，从而得到的铸型，所述覆膜砂是将由耐火性骨料形成的铸型砂用规定的粘结剂覆盖而成的。具体而言，日本铸造工学会编的“铸造工学便览”第78～90页中，作为这样的覆膜砂中的粘结剂，除了如水玻璃那样的无机系粘结剂之外，还阐明了使用酚醛树脂、呋喃树脂、聚氨酯树脂等树脂的有机系粘结剂，另外，还阐明了使用这些粘结剂来将自硬性铸型进行造型的方法。

此处，使用水玻璃作为粘结剂而成的覆膜砂中，将铸型进行造型时，一般而言，呈大量包含水分的湿态状者的情况下，直接在该状态下，填充至规定的成型模内，另一方面，对于呈干态状者，添加水分，在整体湿态化的状态下，填充至规定的成型模内，结果将湿态状的覆膜砂长时间放置时，由于水分的蒸发而使覆盖层中的水玻璃干燥，覆膜砂间的结合变得不充分，其结果，存在最终到的铸型的强度降低的问题。考虑水分的蒸发，认为对于覆膜砂添加大量的水，但成型模内存在大量的水时，有铸型从成型模的脱模性恶化的担心。

这样的情况下，日本特表2008-511447号公报(专利文献1)中提出了一种成型材料混合物，其为用于制造金属加工用的铸型的成型材料混合物，且能制造刚刚造型后和长时间贮藏后均具有高的强度的铸型。其中，具体而言，公开了如下内容：其为包含至少一种耐火性的成型基础材料和一种基于水玻璃的结合材料的成型材料混合物，且是以恒定比率附加选自二氧化硅等一组中的颗粒状金属氧化物而成的。而且，通过添加这样的规定的颗粒状金属氧化物，从而对于此处公开的成型材料混合物，使用刚刚造型后和长时间贮藏后的任意者的情况下，均能制造具有高强度的铸型。

然而，专利文献1中公开的成型材料混合物中，凭借少量颗粒状金属氧化物无法有利地享受上述效果，需要添加作为粘结剂的水玻璃的固体成分以上的大量的颗粒状金属氧化物，因此，虽然能得到上述效果，但是潜在有铸型的成型性恶化的问题。另外，对于二氧化硅，型砂的混炼工序、废砂的再生工序时，产生游离硅酸，该粉尘招致作业环境的恶化，担心对身体的呼吸道等造成不良影响。如此，对于使用水玻璃作为粘结剂而成的覆膜砂、特别是呈干态的覆膜砂，对于在铸型造型时无论使用在刚刚添加水分后的覆膜砂和添加水分后经过长时间的覆膜砂中的哪一者，均能制造发挥优异的强度的铸型的覆膜砂，尚留有开发的余地。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特表2008-511447号公报

非专利文献

非专利文献1：“铸造工学便览”第78～90页

发明内容

发明要解决的问题

此处，本发明是以上述情况为背景而作出的，其要解决的课题在于，提供：铸型造型时添加水分而湿态化的情况下在长时间内保持润湿状态、最终到的铸型能发挥优异的强度的、具有常温流动性的干态的覆膜砂。另外，本发明的解决课题还在于，提供：能有利地制造这样的具有常温流动性的干态的覆膜砂的方法。

用于解决问题的方案

而且，为了解决上述问题，本发明可以在以下所列举的各种方式中适当地实施，另外，以下记载的各方式可以采用任意组合。需要说明的是，本发明的方式以及技术特征不限于以下记载的内容，应理解为是基于由说明书整体的记载可把握的发明思想而可认识到的技术方案。

(1)一种覆膜砂，其特征在于，其为用包含水玻璃的覆盖层覆盖耐火性骨料的表面而成的、具有常温流动性的干态的覆膜砂，

该覆盖层中含有保湿剂。

(2)根据前述方式(1)所述的覆膜砂，其中，含水分量为前述覆盖层中的水玻璃的固体成分量的5～55质量％。

(3)根据前述方式(1)或前述方式(2)所述的覆膜砂，其中，前述保湿剂的含量相对于前述覆盖层中的水玻璃的固体成分100质量份为0.1～20.0质量份。

(4)根据前述方式(1)至前述方式(3)中任一项所述的覆膜砂，其中，前述保湿剂为选自多元醇、水溶性高分子化合物、烃类、蛋白质和无机化合物中的一种或二种以上。

(5)根据前述方式(1)至前述方式(4)中任一项所述的覆膜砂，其中，前述覆盖层中还含有平均粒径为0.1～20.0μm的球状颗粒。

(6)根据前述方式(5)所述的覆膜砂，其中，前述球状颗粒的含量相对于前述覆盖层中的水玻璃的固体成分100质量份为0.1～500质量份。

(7)根据前述方式(1)至前述方式(6)中任一项所述的覆膜砂，其中，前述耐火性骨料为球状。

(8)一种覆膜砂的制造方法，其特征在于，其为用包含水玻璃的覆盖层覆盖耐火性骨料的表面而成的、具有常温流动性的干态的覆膜砂的制造方法，

对于加热后的耐火性骨料，混和以水玻璃为主成分的粘结剂和保湿剂，使水分蒸发，从而将该耐火性骨料的表面用包含水玻璃和保湿剂的覆盖层覆盖，制造含水分量为该覆盖层中的水玻璃的固体成分量的5～55质量％的覆膜砂。

(9)一种铸型的制造方法，其特征在于，在前述方式(1)至前述方式(7)中任一项所述的覆膜砂中添加水使其湿态化，将该湿态状的覆膜砂填充至成型模内后，在前述成型模内保持，使其固化乃至硬化，从而得到目标铸型。

(10)根据前述方式(9)所述的铸型的制造方法，其中，前述成型模的保持中，进一步使干燥空气、加热干燥空气或氮气在前述成型模的成型模腔内通气。

发明的效果

如此，本发明的具有常温流动性的干态的覆膜砂是覆盖耐火性骨料的表面的覆盖层中与作为粘结剂的水玻璃一起含有保湿剂而成的，结果从外部供给水分形成润湿状态时，该润湿状态由于覆盖层中所含的保湿剂而在长时间内得以维持。因此，直至铸型造型为止的过程中，能有效地维持水玻璃的粘合性，从而最终到的铸型发挥优异的强度。

另外，如上述，能在长时间内维持润湿状态，因此，使用本发明的覆膜砂将铸型进行造型时，还可以享受如下效果：可以将水的添加量(用量)抑制为所需最低限度，造型所得的铸型从成型模的脱模性也优异，进而所得铸型的崩解性也变得良好。

附图说明

图1为实施例中为了测定型芯的崩解性而使用的铸造试验用砂型的纵剖面说明图。

图2为实施例中内含有废型芯的铝合金铸件的纵剖面说明图。

具体实施方式

因而，本发明的覆膜砂一般如下制造：对于耐火性骨料，混合作为粘结剂的处于水溶液的状态的水玻璃，然后使水分从该混合物中蒸发，换言之，使处于水溶液状态的水玻璃的水分蒸发，从而制造，所述覆膜砂为由作为粘结剂的水玻璃的固体成分形成的经干燥的覆盖层以规定厚度形成于上述耐火性骨料的表面而成的、干态的覆膜砂，且具有良好的常温流动性。

此处，本发明中的“具有常温流动性的干态的覆膜砂”是指，无论含水分量如何，测定动态安息角时可以得到测定值的覆膜砂。该动态安息角是指，在轴向的一侧端部被透明的板材封堵而成的圆筒内收容覆膜砂(例如向直径7.2cm×高度10cm的容器中放入覆膜砂至容器体积的一半)，以轴心处于水平方向的方式保持，以恒定速度(例如25rpm)绕水平的轴心旋转，从而在圆筒内流动的覆膜砂层的斜面成为平坦面状，上述斜面与水平面之间所形成的角度。本发明的覆膜砂的动态安息角优选80°以下，更优选45°以下，进一步优选30°以下。本发明中，通过使用球状的耐火性骨料，从而可以有利地得到动态安息角为45°以下的覆膜砂。需要说明的是，例如在覆膜砂润湿那样的状态下，不在圆筒内流动，覆膜砂层的斜面不形成为平坦面，其结果，无法测定动态安息角的情况下，称为湿态的覆膜砂。

对于本发明的具有常温流动性的干态的覆膜砂，其含水分量相对于覆盖耐火性骨料的表面的覆盖层中所含的水玻璃的固体成分量，期望为相当于5～55质量％的比率的量，更期望为10～50质量％、最期望为20～50质量％。覆膜砂中的含水分量相对于覆盖层中的水玻璃的固体成分量小于相当于5质量％的量时，水玻璃发生玻璃化，有即使在铸型造型时再次添加水，也无法恢复至溶液态的担心，另一方面，大于相当于55质量％的量时，有覆膜砂不成为干态状态的担心。需要说明的是，作为覆膜砂中的含水分量的测定方法，没有特别限定，可以适宜采用符合水玻璃、保湿剂等的种类的方法。具体而言，可以示例后述的实施例的栏中记载的测定方法。

作为构成本发明的覆膜砂的耐火性骨料，其为作为铸型的基材发挥作用的耐火性物质且可以使用以往用作铸型用途的各种耐火性粒状或粉状材料的任意者，具体而言，以硅砂、再生硅砂为首，可列举出氧化铝砂、橄榄石砂、锆砂、铬铁矿砂等特种砂、铬铁系熔渣、镍铁系熔渣、转炉熔渣等熔渣系颗粒；氧化铝系颗粒、富铝红柱石系颗粒等人工颗粒及它们的再生颗粒；氧化铝球、镁熔块等。需要说明的是，这些耐火性骨料可以为新砂，或者可以为在铸型的造型中作为铸造用砂被使用过一次或多次的再生砂或回收砂，进而也可以为向这种再生砂、回收砂中加入新砂并混合而成的混合砂，没有限制。而且，这种耐火性骨料通常使用粒度以AFS指数计为40～130左右的骨料，优选使用粒度为50～110左右的骨料。

另外，耐火性骨料优选为球状，具体而言，期望角形系数为1.2以下，更优选1.0～1.1的耐火性骨料。通过使用角形系数为1.2以下的耐火性骨料，从而铸型造型时的流动性、填充性提高，骨料彼此的接点数变多，结果，可以减少为了体现相同的强度所需的粘结剂、添加物的量。需要说明的是，此处所使用的骨料的角形系数一般而言作为示出颗粒的外形形状的尺度之一而被采用，也被称为角形因数，且其值越接近1，意味着越接近球形(圆球)。而且，这样的角形系数以使用通过公知的各种方法测定的骨料的表面积(砂表面积)而算出的值来表示，例如是指，使用砂表面积测定器(Georg Fischer Ltd.,制)，测定每1g的实际骨料颗粒(砂粒)的表面积，将其除以理论表面积而得到的值。需要说明的是，理论表面积是指，假定骨料颗粒(砂粒)全部为球形时的表面积。

本发明的覆膜砂中，如上述作为覆盖耐火性骨料的粘结剂，使用以水玻璃为主成分的物质。水玻璃是指，水溶性的硅酸化合物，作为这样的硅酸化合物，例如可以举出硅酸钠、硅酸钾、偏硅酸钠、偏硅酸钾、硅酸锂、硅酸铵等，其中，特别是，硅酸钠(硅酸钠)可以在本发明中有利地使用。另外，作为粘结剂，只要以水玻璃为主成分即可，可以将各种水溶性粘结剂、例如热固化性树脂、糖类、蛋白质、合成高分子、盐类、无机高分子等组合使用。需要说明的是，将其他水溶性粘结剂与水玻璃组合使用的情况下，粘结剂整体中的水玻璃的比率优选60质量％以上、更优选80质量％以上、最优选90％质量以上。

此处，硅酸钠通常根据SiO₂/Na₂O的摩尔比分为1号～5号的种类来使用。具体而言，硅酸钠1号是SiO₂/Na₂O的摩尔比为2.0～2.3的硅酸钠，另外硅酸钠2号是SiO₂/Na₂O的摩尔比为2.4～2.6的硅酸钠，进而硅酸钠3号是SiO₂/Na₂O的摩尔比为2.8～3.3的硅酸钠。此外，硅酸钠4号是SiO₂/Na₂O的摩尔比为3.3～3.5的硅酸钠，另外硅酸钠5号是SiO₂/Na₂O的摩尔比为3.6～3.8的硅酸钠。这些当中，JIS-K-1408中也规定了硅酸钠1号～3号。而且，本发明中，这些各种硅酸钠可以单独使用，也可以混合使用，另外也可以通过混合来调整SiO₂/Na₂O的摩尔比。

本发明中，为了有利地得到干态的覆膜砂，对于构成作为粘合剂使用的水玻璃的硅酸钠，SiO₂/Na₂O的摩尔比通常理想的为1.9以上、优选2.0以上、更优选2.1以上，上述硅酸钠的分类中，特别有利地使用相当于1号及2号的硅酸钠。所述硅酸钠1号及2号各自在水玻璃中的硅酸钠浓度宽的范围下也会稳定地得到特性良好的干态的覆膜砂。另外，这种硅酸钠的SiO₂/Na₂O的摩尔比的上限根据处于水溶液的形态的水玻璃的特性来适宜选定，通常为3.5以下，优选为3.2以下，更优选为2.7以下。此处，若SiO₂/Na₂O的摩尔比小于1.9，则水玻璃的粘性变低，如果不大幅降低水分量，则有难以使覆膜砂为干态的担心，另一方面，若大于3.5，则对水的溶解度降低，有未获得粘接面积，最终得到的铸型的强度降低的担心。

另外，本发明中使用的水玻璃是指溶解于水中的状态的硅酸化合物的溶液，除了直接以市场中购入的原液的状态使用以外，还可以以向这种原液中添加水从而进行了稀释的状态来使用。而且，将从这种水玻璃中去除了水、溶剂等会挥发的物质而得到的不挥发成分(水玻璃成分)称为固体成分，其相当于上述硅酸钠等可溶性的硅酸化合物。另外，这种固体成分(不挥发成分)的比率越高，水玻璃中的硅酸化合物浓度变得越高。因此，对于本发明中使用的水玻璃的固体成分而言，在其仅由原液构成的情况下，相当于扣除了所述原液中的水分量的量，另一方面，在使用将原液用水稀释而得到的稀释液的情况下，扣除了原液中的水分量和稀释所用的水量而得到的量相当于使用的水玻璃的固体成分。

而且，这种水玻璃中的固体成分根据水玻璃成分(可溶性硅酸化合物)的种类等来采用适宜的比率，理想的是有利地以20～50质量％的比率含有。通过使水溶液中适度地存在相当于该固体成分的水玻璃成分，从而在与耐火性骨料的混合(混炼)时，能够均匀无偏差地对所述耐火性骨料覆盖水玻璃成分，由此，能够将目标铸型有利地造型。需要说明的是，若水玻璃中的水玻璃成分的浓度过低从而固体成分的总量小于20质量％，则为了覆膜砂的干燥，需要提高加热温度、或延长加热时间，因此，会引起能量损失等问题。另外，若水玻璃中的固体成分的比率过高，则难以用水玻璃成分均匀地覆盖耐火性骨料的表面，在提高目标铸型的特性的方面也会引起问题，因此理想的是以所述固体成分成为50质量％以下，从而水分量成为50质量％以上的比率的方式来制备处于水溶液的形态的水玻璃。

如上述，在本发明中，水玻璃理想的是，以相对于耐火性骨料100质量份、按照仅考虑不挥发成分时的固体成分换算为0.1～5.0质量份的比率使用，优选以0.1～2.5质量份的比率使用，其中，特别有利地采用0.2～2.0质量份的比率，在耐火性骨料的表面形成规定的覆盖层。此处，固体成分的测定如下地来实施。即，称量试样10g并收容在铝箔制皿(纵：9cm、横：9cm、高度：1.5cm)内，放置于保持为180±1℃的加热板上，放置20分钟后，翻转所述试样皿，进而在上述加热板上放置20分钟。之后，将试样皿从加热板上取出，在干燥器中自然冷却后，进行称量，通过下式算出固体成分(质量％)。

固体成分(质量％)＝[干燥后的质量(g)/干燥前的质量(g)]

×100

需要说明的是，本发明中，水玻璃的用量过少时，变得难以在耐火性骨料的表面形成覆盖层，有铸型造型时的覆膜砂的固化乃至硬化难以充分进行的担心。另外，即使水玻璃的用量过多，多余的量的水玻璃附着在耐火性骨料的表面，也难以形成均匀的覆盖层，且还有覆膜砂相互固着并结团(复合颗粒化)的担心，因此，有如下的担心：对最终得到的铸型的物性造成不良影响，此外，还招致使浇铸了金属后的型芯的落砂变难的问题。

而且，本发明的覆膜砂中的大的技术特征在于在覆盖耐火性骨料的表面的、包含水玻璃的覆盖层中含有保湿剂。如此，通过在包含水玻璃的覆盖层中含有保湿剂，从而在铸型造型时，向本发明的覆膜砂供给水分而形成润湿状态时，可以在长时间内维持该润湿状态。因此，假定从向覆膜砂供给水分至实际铸型的造型(对成型模内的填充、利用加热的固化或硬化)为止经过长时间，也可以维持润湿状态，从而也可以有利地维持水玻璃的粘合性，从而最终到的铸型发挥优异的强度。另外，能在长时间内维持润湿状态，因此，使用本发明的覆膜砂将铸型进行造型时，还可以有利地享受如下效果：可以将水的添加量(用量)抑制为所需最低限度，造型所得的铸型从成型模的脱模性也优异，进而所得铸型的崩解性也变得良好。

此处，本发明中，包含水玻璃的覆盖层中含有的保湿剂的量相对于覆盖层中的水玻璃的固体成分量100质量份，期望为0.1～20.0质量份，其中，优选0.5～15.0质量份、特别优选0.75～12.5质量份。所含有的保湿剂的量过少时，有无法有利地享受上述效果的担心，另一方面，即使保湿剂的量过多，也有产生吸湿所导致的粘连的担心，无法确认到符合用量的效果的提高，从性能价格比的观点出发，不是好对策。作为本发明中能使用的保湿剂，可以举出多元醇、水溶性高分子、烃类、蛋白质、无机化合物等。其中，从能长时间保持润湿状态、以及成本、便利性的观点出发，特别优选多元醇和水溶性高分子。

具体而言，作为多元醇，可列举出乙二醇、二乙二醇、三乙二醇、聚乙二醇、聚丙二醇、二丙二醇、丙二醇、丁二醇、1,2-丁二醇、1,2-戊二醇、1,5-戊二醇、1,2-己二醇、2-乙基-1,3-己二醇、1,6-己二醇、1,2-庚二醇、1,2-辛二醇、1,2,6-己三醇、硫甘醇、己二醇、甘油、三羟甲基乙烷、三羟甲基丙烷等。作为水溶性高分子化合物，特别是指，每1000分子量中、具有5～25个醇性羟基的化合物。作为这样的水溶性高分子化合物，可以举出聚乙烯醇和其各种改性物等乙烯醇系聚合物；烷基纤维素、羟基烷基纤维素、烷基羟基烷基纤维素、羧基甲基纤维素、羟基乙基纤维素、羟基丙基甲基纤维素等纤维素衍生物；烷基淀粉、羧基甲基淀粉、氧化淀粉等淀粉衍生物；聚丙烯酸钠等吸水性高分子等。作为烃类，可以举出脂肪族烃、脂环式烃、芳香族烃、石油醚、石油苄、四氢化萘、十氢化萘、叔戊基苯、二甲基萘等。另外，作为蛋白质，可以举出明胶等。此外，作为无机化合物，可以举出食盐、硫酸钠、氯化钙、氯化镁、硅酸盐等。可以将这些各种保湿剂单独使用、或混合2种以上而使用。需要说明的是，作为保湿剂，还考虑了糖类等，可以举出单糖类、低聚糖、糊精等多糖类等，其中，单糖类为无法通过水解而进一步分解为简单糖类的糖类，优选三碳糖(具有3个碳原子的单糖类)～十碳糖(具有10个碳原子的单糖类)、更优选六碳糖(具有6个碳原子的单糖类)。

需要说明的是，一直以来公知的各种保湿剂中包括水溶性保湿剂～水难溶性保湿剂，但本发明中，有利地使用在投入至常温(25℃)的水时，粘度的上升低的保湿剂。具体而言，水溶性的保湿剂的情况下，有利地使用如下保湿剂：在常温的水中，投入相当于水的质量的20％的量的保湿剂，搅拌1小时，上述搅拌后的溶液的粘度为0.8～10cP、优选0.8～5cP的保湿剂。另一方面，水难溶性的保湿剂如果分散于水中，则会发挥作为保湿剂的效果，结果即使为水难溶性的保湿剂，也有利地使用如下保湿剂：在常温的水中，投入相当于水的质量的20％的量的保湿剂，搅拌1小时，将上述搅拌后的溶液(水与保湿剂的混合物)过滤，所得滤液的粘度处于上述范围内。根据以上，本发明中，作为有利地使用的保湿剂，可以举出甘油、羟基丙基甲基纤维素等纤维素衍生物、聚丙烯酸钠等吸水性高分子、聚乙烯醇等乙烯醇系聚合物、重均分子量为50000以上的聚乙二醇(聚环氧乙烷)等。

另外，在本发明的覆膜砂中的覆盖层中，可以含有平均粒径为0.1～20.0μm的球状颗粒、优选含有平均粒径为0.5～10.0μm的球状颗粒。通过使覆盖层中含有这样规定的球状颗粒，从而可以更有利地提高铸型造型时的覆膜砂对成型模(成型模腔)的填充性。这样的球状颗粒的含量相对于覆盖层中的水玻璃的固体成分100质量份，为0.1～500质量份、优选0.3～300质量份、更优选0.5～200质量份、进而优选0.75～100质量份、最优选1.0～50质量份。球状颗粒的平均粒径可以通过利用激光衍射式的粒度分布测定装置等测定的粒度分布而求出。

需要说明的是，本发明中，所使用的球状颗粒只要呈球状即可，未必呈圆球状，结果有利地使用通常圆球度为0.5以上、优选0.7以上、进一步优选0.9以上的球状颗粒。此处，圆球度是指，在扫描型电子显微镜观察中，随机选择10个单颗粒的情况，由其投影形状得到的长径比(短径/长径之比)的平均值。需要说明的是，在不是球状的颗粒(非球状颗粒)的表面存在突起、凹陷，因此，例如非球状颗粒想要与通过所供给的水分成为溶液态的水玻璃一起在耐火性骨料的颗粒之间流动时，通过非球状颗粒表面的突起等与耐火性骨料颗粒、其他非球状颗粒的碰撞，会产生防滑作用，妨碍水玻璃和非球状颗粒在耐火性骨料颗粒间的流动。因此，本发明中，使用非球状颗粒时，有使最终得到的铸型的填充性、其强度降低的担心。

另外，本发明中，对构成所使用的球状颗粒的材质，没有特别限定，优选无机金属氧化物。作为由无机金属氧化物形成的颗粒，有利地使用由二氧化硅、氧化铝、氧化钛等形成的颗粒，其中，特别是对于二氧化硅颗粒，强碱性的水玻璃可以跟形成于二氧化硅的表面上的硅烷醇基反应，而且，水的蒸发时，在二氧化硅与成为固体的水玻璃之间形成牢固的键，在可以提高铸型强度的方面优选。需要说明的是，二氧化硅中包括晶态和非晶态，期望为非晶态，作为非晶态二氧化硅，可以举出沉淀二氧化硅、在电弧中或通过火焰水解生成的焙烧二氧化硅、由ZrSiO₄的热分解生成的二氧化硅、在包含氧的气体中由金属硅的氧化而生成的二氧化硅、通过熔融和之后的骤冷由结晶石英生成的球状颗粒的石英玻璃粉末等。它们当然可以单独使用，也可以混合2种以上而使用。需要说明的是，本发明中，二氧化硅作为无机金属氧化物处理。

进而，本发明的覆膜砂中，其覆盖层中，除上述保湿剂等之外，还可以根据需要适宜含有各种添加剂。

作为这样的添加剂之一，可以举出表面活性剂。本发明的覆膜砂中的覆盖层中含有表面活性剂时，覆膜砂中的水的渗透性、换言之，覆膜砂相对于水的润湿性有效地得到提高，因此，对于填充至成型模的成型模腔内的覆膜砂，供给比以往还少量的水分的情况下，成型模腔内的覆膜砂的整体也有利地湿态化而成为润湿状态。如此，可以将对覆膜砂添加的水分的量抑制为少量，因此，造型后的铸型从成型模的脱模性进一步提高，且所得铸型发挥更优异的强度。

本发明中，只要不妨碍本发明的目的就可以使用以往公知的各种表面活性剂、例如阳离子性表面活性剂、阴离子性表面活性剂、两性表面活性剂、非离子性表面活性剂、有机硅系表面活性剂、氟系表面活性剂等的任意者。需要说明的是，有机硅系表面活性剂特别是指，作为非极性部位具有硅氧烷结构的表面活性剂，另外，氟系表面活性剂特别是指，具有全氟烷基的表面活性剂。另外，本发明中的表面活性剂的含量相对于覆盖层中的水玻璃的固体成分量100质量份，期望为0.1～20.0质量份，其中，优选0.5～15.0质量份，特别优选0.75～12.5质量份。表面活性剂的量过少时，有无法有利地享受上述效果的担心，另一方面，即使表面活性剂的量过多，也无法确认到符合用量的效果的提高，而且有由于表面活性剂而在水玻璃干态化时未固体化，无法得到干态的覆膜砂的担心，进而，从性能价格比的观点出发，不是好对策。

另外，本发明中，覆盖层中可以含有耐湿性改良剂。通过在覆盖层中含有耐湿性改良剂，从而可以实现最终得到的铸型的耐湿性的提高。本发明中，作为所使用的耐湿性改良剂，只要为覆膜砂中一直以来使用的、且不妨碍本发明的效果者就均可以使用。具体而言，可以举出碳酸锌、碱性碳酸锌、碳酸铁、碳酸锰、碳酸铜、碳酸铝、碳酸钡、碳酸镁、碳酸钙、碳酸锂、碳酸钾、碳酸钠等碳酸盐、四硼酸钠、四硼酸钾、四硼酸锂、四硼酸铵、四硼酸钙、四硼酸锶、四硼酸银、偏硼酸钠、偏硼酸钾、偏硼酸锂、偏硼酸铵、偏硼酸钙、偏硼酸银偏硼酸铜、偏硼酸铅、偏硼酸镁等硼酸盐、硫酸钠、硫酸钾、硫酸锂、硫酸镁、硫酸钙、硫酸锶、硫酸钡、硫酸钛、硫酸铝、硫酸锌、硫酸铜等硫酸盐、磷酸钠、磷酸氢钠、磷酸钾、磷酸氢钾、磷酸锂、磷酸氢锂、磷酸镁、磷酸钙、磷酸钛、磷酸铝、磷酸锌等磷酸盐、氢氧化锂、氢氧化镁、氢氧化钙、氢氧化锶、氢氧化钡、氢氧化铝、氢氧化锌等氢氧化物、硅、锌、镁、铝、钙、锂、铜、铁、硼、锆等的氧化物等。其中，特别是碱性碳酸锌、四硼酸钠、偏硼酸钾、硫酸锂、氢氧化锂可以更有利地提高耐湿性。以上述物质为代表的耐湿性改良剂当然可以单独使用，也可以组合使用2种以上。

需要说明的是，作为这样的耐湿性改良剂的用量，在其总量中，相对于水玻璃的固体成分100质量份，一般而言，优选0.5～50质量份左右，其中，更优选1～20质量份，特别是进一步优选2～15质量份。为了有利地享受耐湿性改良剂的添加效果，期望为0.5质量份以上的用量，另一方面，其添加量过多时，妨碍水玻璃的结合，有招致最终得到的铸型的强度降低等问题的担心，因此，期望设为50质量份以下。

此外，作为其他添加剂，含有用于强化耐火性骨料与水玻璃的结合的偶联剂也是有效的，例如可以使用硅烷偶联剂、锆偶联剂、钛偶联剂等。另外，含有有利于提高覆膜砂的流动性的润滑剂也是有效的，例如可以使用固体石蜡、合成聚乙烯蜡、褐煤蜡等蜡类；硬脂酸酰胺、油酸酰胺、芥酸酰胺等脂肪酸酰胺类；亚甲基双硬脂酸酰胺、亚乙基双硬脂酸酰胺等亚烷基脂肪酸酰胺类；硬脂酸、硬脂醇；硬脂酸铅、硬脂酸锌、硬脂酸钙、硬脂酸镁等硬脂酸金属盐；硬脂酸单甘油酯、硬脂酸硬脂酯、氢化油等。进而，作为脱模剂，也可以使用石蜡、蜡、轻油、机油、主轴油、绝缘油、废油、植物油、脂肪酸酯、有机酸、石墨微粒、云母、蛭石、氟系脱模剂、有机硅系脱模剂等。而且，这些其他添加剂分别以相对于覆膜砂的覆盖层中的水玻璃的固体成分、一般而言成为5质量％以下，优选成为3质量％以下的比率的量含有在覆盖层中。

因而，制造本发明的具有常温流动性的干态的覆膜砂时，一般而言，采用如下方法：对于耐火性骨料，添加作为粘结剂的水玻璃、保湿剂、和根据需要使用的添加剂，混炼或混合，并均匀混和，将上述耐火性骨料的表面用包含保湿剂等的水玻璃覆盖，且使这样的水玻璃的水分蒸散，从而在耐火性骨料的表面形成包含水玻璃和保湿剂的覆盖层。这样的方法中，覆盖层的水分的蒸散需要在水玻璃进行固化乃至硬化之前迅速进行，因此，理想的是，对于耐火性骨料，投入(混合)处于水溶液的形态的水玻璃后，一般在5分钟以内、更优选在3分钟以内，使含有水分飞散，形成干态的粉末状覆膜砂。这是由于，上述蒸散的时间变长时，混和(混炼)周期变长，覆膜砂的生产率降低，此外，产生水玻璃与空气中的CO₂接触的时间变长而发生失活等问题的担心变高。

另外，上述覆膜砂的制造工序中，作为用于使水玻璃中的水分迅速蒸散的有效手段之一，采用如下方法：将耐火性骨料预先加热，向其中混炼或混合处于水溶液的形态的水玻璃和保湿剂，并混和。通过在该预先加热后的耐火性骨料中，混炼或混合水玻璃和保湿剂，从而水玻璃中的水分可以利用这样的耐火性骨料的热极迅速地蒸散，如此，可以有效地降低所得覆膜砂的水分量，可以有利地得到具有常温流动性的干态的粉体。此处，作为耐火性骨料的预热温度，可以根据水玻璃的含有水分量、其配混量等而适宜选定，一般采用100～160℃左右的温度、优选采用100～140℃左右的温度。该预热温度过低时，水分无法有效地进行的蒸散，干燥耗费时间，因此，期望采用100℃以上的温度，而且，预热温度过高时，所得覆膜砂的冷却时，水玻璃成分的硬化推进，此外，复合颗粒化进行，因此，在作为覆膜砂的功能、特别是最终得到的铸型的强度等物性上产生问题。

需要说明的是，本发明的覆膜砂中，包含水玻璃的覆盖层中所含有的保湿剂、根据需要使用的其他添加剂、例如球状颗粒、表面活性剂等可以在预先混合于水玻璃的状态下添加至耐火性骨料并混炼，另外，也可以在混炼时与水玻璃分开添加并混炼，进而还可以在混炼时，与水玻璃的投入之间设置时间差地投入并混炼。因此，本发明的覆膜砂中的覆盖层例如在水玻璃与保湿剂等成为浑然一体的状态下；或在从耐火性骨料的表面向外方，水玻璃的固体成分(不挥发成分)的浓度依次减少或增加，而保湿剂等的浓度依次增加或减少的状态下构成。混炼等时，作为对耐火性骨料投入水玻璃和保湿剂的时刻，期望首先投入保湿剂并混炼，之后(设置时间差)投入水玻璃。通过按照这样的顺序，从而从耐火性骨料的表面向外方，水玻璃的固体成分的浓度变得依次增加，而保湿剂的浓度变得依次减少，可以将存在于覆膜砂的表面的保湿剂的量抑制为少量，因此，可以有利地防止粘连的发生。另外，制造本发明的覆膜砂时，作为粘结剂的水玻璃也可以使用为了调节粘度而用水进行了稀释的水玻璃，进而，与耐火性骨料的混炼或混合时，也可以将水玻璃和水分开添加。

依据上述制法，本发明的具有常温流动性的干态的覆膜砂如下制造：含水分量相对于覆盖耐火性骨料的表面的覆盖层中所含的水玻璃的固体成分量、以优选成为相当于5～55质量％的比率的量、更优选成为相当于10～50质量％的比率的量的方式，最优选以成为相当于20～50质量％的比率的量的方式进行制造。

因而，作为使用本发明的干态的覆膜砂将铸型进行造型时的方法，可以举出以下两种方法。第一方法中，在作为铸型的制造场所的造型现场，将干态的覆膜砂与水进行混炼，从而使覆膜砂湿态化形成润湿状态，将处于该润湿状态的覆膜砂填充至提供目标铸型的成型模的成型模腔内，另一方面，将上述成型模加热至90～200℃的温度，将所填充的覆膜砂保持在成型模内直至干燥。第二方法中，在提供目标铸型的成型模的成型模腔内填充覆膜砂后，吹入水蒸气，通过该水蒸气的通气，覆膜砂的填充相被润湿成为润湿状态，之后，保持在加热至90～200℃的成型模内直至干燥。

此时，填充有具有常温流动性的干态的覆膜砂的、金属模具、木模等成型模期望通过预先加热而保温，由此，可以有利地进行利用水蒸气而湿态化的覆膜砂的干燥。需要说明的是，作为利用该预热的保温温度，一般而言，期望为90～200℃左右、特别是100～140℃左右的温度。该保温温度过高时，蒸气难以通过至成型模的表面，另一方面，温度过低时，所造型的铸型的干燥需要时间。此外，期望将填充至上述成型模内的干态的覆膜砂也有利地预热。一般而言，将加温至30℃以上的温度的覆膜砂填充至成型模，从而可以更有利地提高所得铸型的抗弯强度。作为这样的覆膜砂的加温温度，优选设为30～100℃左右，特别是有利地使用加温至40～80℃左右的温度的覆膜砂。

上述第一方法中，在干态的覆膜砂中加入水并湿态化的工序可以单纯地如下实施：将干态的覆膜砂和规定量的水投入至适当的混合机，并混合，从而实施，因此，可以以极单纯的作业实施，有在作业环境差的造型现场中，也能极简单且容易进行的优点。需要说明的是，添加水时，也可以添加其他添加剂。另外，上述第一方法中，代替成型模的加热，也可以通过对填充至成型模内的润湿状态的覆膜砂吹入干燥空气、干燥加热空气、氮气等，从而使覆膜砂干燥，固化乃至硬化。

另一方面，上述第二方法中，作为通气的水蒸气的温度，一般而言设为80～150℃左右、更期望设为95～120℃左右。采用高温的水蒸气温度时，为了其生产需要大量的能量，因此，特别是有利地采用100℃附近的水蒸气温度。另外，作为通气的水蒸气的压力，以表压计、有利地采用0.01～0.3MPa左右、更优选0.01～0.1MPa左右的值。进而，作为其通气时间，一般而言，采用2秒左右至60秒左右的通气时间。这是由于，该水蒸气的通气时间变得过短时，难以使覆膜砂表面充分润湿，而且，这是由于，通气时间变得过长时，产生覆膜砂表面的覆盖层中的水玻璃溶解、或流出的担心等。

需要说明的是，上述第二方法中国，水蒸气通气后，为了使利用上述水蒸气润湿的覆膜砂的填充相积极地干燥，适合地采用如下方法：吹入干燥空气、加热干燥空气、氮气，使上述填充相通气。通过这样的干燥空气、加热干燥空气或氮气的通气，充分且迅速地干燥至覆膜砂的填充相的内部，可以更进一步有利地促进上述填充相的固化乃至硬化，由此，除可以有利地提高固化速度、且还可以有利地提高所得铸型的抗弯强度等特性之外，还可以有利地有助于缩短铸型的造型时间。

另外，成型模的保持中，作为用于促进水玻璃的硬化的添加剂，可以在成型模内添加硬化剂。用硬化剂将粘结剂(水玻璃)中和，从而可以进一步促进其固化。需要说明的是，硬化剂的通气只要为成型模内的保持中即可，可以在任意时刻进行，可以与水蒸气的通气同时进行、或与干燥空气等的通气同时进行，没有限制。

作为硬化剂，可以举出二氧化碳(碳酸水)、硫酸、盐酸、硝酸、磷酸、草酸、羧酸、对甲苯磺酸等有机酸、甲酸甲酯、甲酸乙酯、甲酸丙酯、γ-丁内酯、γ-丙内酯、乙二醇二乙酸酯、二乙二醇二乙酸酯、甘油二乙酸酯、三醋酸甘油酯、碳酸亚丙酯等酯、甲醇、乙醇、丁醇、己醇、辛醇等一元醇等。这些硬化剂当然可以单独使用，也可以将2种以上混合而使用。需要说明的是，关于这些硬化剂，可以在成型模的保持中将形成气体状或雾状的硬化剂向成型模内通气，也可以在干态的覆膜砂中加入水进行湿态化的情况下，与水一起加入硬化剂。

以上，对二种方法进行了详述，但使用本发明的干态的覆膜砂将铸型进行造型时，当然可以适宜地采用除上述方法以外的公知的各种造型方法。

实施例

以下，用一些实施例更具体地对本发明进行说明，但应当理解为本发明不因这种实施例的记载而受到任何限定性解释。需要说明的是，以下的实施例、比较例中，对于“％”及“份”，只要没有特别限定，均以质量基准来表示。另外，实施例、比较例中得到的覆膜砂(CS)的水分量、填充性、填充流动性、强度的评价分别如下地进行。

-相对于水玻璃的固体成分的水分量的测定-

在空烧并称量好的坩埚中，称量各CS 10g并收纳，使用在900℃下进行1小时热暴露后的质量减少量(％)，根据下述式(1)算出CS中的水分量和有机成分量的总量(以下，表示为“(水分+有机成分)量)”，记作“W1”)。此处，有机成分量是指，保湿剂和其他液态的添加剂(以下，称为有机成分)的总量。需要说明的是，称量测量直至小数点以后第4位。接着，利用下述式(2)算出相对于CS的水玻璃的固体成分量(B1)。然后，根据CS中的(水分+有机成分)量(W1)、相对于CS的水玻璃的固体成分量(B1)、相对于水玻璃的固体成分100份的有机成分的添加量(A)、和通过后述的方法测定的有机成分中的固体成分率(C)，使用下述式(3)算出相对于水玻璃的固体成分量的水分量(相对于覆盖层中的水玻璃的固体成分量的CS的水分量：W2)。将如以上算出的W2在下述表1和表2中表示为“含水分量(质量％)”。

W1＝[(M1-M2)/M3]×100···(1)

[W1：CS中的(水分+有机成分)量(％)、M1：焙烧前的坩埚和CS的总计质量(g)、M2：焙烧后的坩埚和CS的总计质量(g)、M3：焙烧前的CS的质量(g)]

B1＝[B2/(100+B2)]×(100-W1)···(2)

[B1：相对于CS的水玻璃的固体成分量(％)、B2：相对于砂100份添加的水玻璃的固体成分量(份)、W1：CS中的(水分+有机成分)量(％)]

W2＝[(W1/B1)×100]-[(A×C)/100]···(3)

[W2：相对于覆盖层中的水玻璃的固体成分量的CS的水分量(％)、W1：CS中的(水分+有机成分)量(％)、B1：相对于CS的水玻璃的固体成分量(％)、A：相对于水玻璃的固体成分100份的有机成分的添加量(份)、C：CS中的有机成分中的固体成分率(％)]

-有机成分中的固体成分率的测定-

首先，制备如下试样：其由保湿剂和其他液态添加剂形成，且它们的配混比率与相对于砂(耐火性骨料)的添加比率同样。接着，在铝箔制皿(纵：9cm、横：9cm、高度：1.5cm)内，收纳先前制备好的试样10g并称量，在保持为100±1℃的加热板上载置铝箔制皿，放置20分钟后，在干燥器中自然冷却。然后，进行上述自然冷却后的铝箔制皿的称量，根据下述式(4)，算出有机成分中的固体成分率(C)。

C＝[干燥后的铝箔制皿的质量(g)/干燥前的铝箔制皿的质量(g)]×100···(4)

-抗弯强度的测定-

在按照下述所示的方法制造的各CS中，添加规定量的水而湿态化(形成润湿状态)，分别使用刚刚湿态化后的湿态CS、在温度25℃×湿度30％的恒温恒湿槽中放置1小时、放置5小时后的湿态CS，成型为宽度：1.0cm×高度：1.0cm×长度：6.0cm的大小的试验片。用测定器(Takachiho Seiki Co.,Ltd.,制：数字型砂强度试验机)测定所得各试验片的断裂载荷。然后，使用该测定的断裂载荷，根据下述式(5)算出抗弯强度。

抗弯强度(N/cm²)＝1.5×(L×W)/(a×b²)

···(5)

[L：支点间距离(cm)、W：断裂载荷(N)、a：试验片的宽度(cm)、b：试验片的厚度(cm)]

-脱模性的评价-

对于在成型金属模具内以不涂布脱模剂的方式连续5次造型时的试验片的脱模状态进行目视评价。评价基准如以下所述。

○：完全没有问题，能顺利地脱模

△：稍有阻力，但脱模没有问题

×：脱模不良

-型芯崩解性试验-

首先，如图1所示那样，在预先由常温自硬性砂制作好的、上部具有熔液注入口2和下部具有型芯的芯头固定部4(该部分成为从铸件排出废型芯的排出口)的半切中空主模6(模腔直径：6cm、高度：6cm)内，用芯头固定部4粘接固定使用各CS制作的具有芯头部8的圆形无空型芯10(直径：5cm、高度：5cm)，然后进一步将对方中空主模6粘接固定，制作铸造试验用砂型12。接着，从该铸造试验用砂型12的熔液注入口2浇注铝合金熔液(温度：710±5℃)，使其凝固后，破坏主模6，取出图2所示的具有圆形的废型芯排出口14(直径：1.6cm)的铸件16。然后，成为规定的温度后，对于上述得到的铸件16，以压力：0.2MPa，利用气锤施加1次3秒的冲击，从排出口14排出。重复气锤所产生的冲击直至型芯砂排出100％为止，记录其次数。

-干态CS的制造例1-

作为耐火性骨料，准备市售的铸造用人工砂即LUNAMOS#80(商品名：Kao-QuakerCo.,Ltd,制、粒径系数：1.01)，且作为属于粘结剂的水玻璃，准备市售品：2号硅酸钠(商品名：Fuji Kagaku Corp.,制、SiO₂/Na₂O的摩尔比：2.5、固体成分：41.3％)。然后，将上述LUNAMOS#80加热至约120℃的温度后，投入至品川式万能搅拌机(5DM-r型)(DALTON Co.,Ltd.,制)，进而，将前述水玻璃以相对于LUNAMOS#80 100份为1.21份(固体成分：0.50份)的比率添加，将作为保湿剂的甘油以0.02份(相对于水玻璃的固体成分100份为4份)的比率添加，进行3分钟混炼，使水分蒸发，另一方面，进行搅拌混合直至砂粒块崩解，进一步加入硬脂酸钙0.01份(相对于水玻璃的固体成分100份为2份)并搅拌混合后取出，从而得到具有常温流动性的干态的覆膜砂：CS1。算出上述混炼后的CS1的含水分量，结果为相当于覆盖层中的水玻璃的固体成分量的40质量％的量。

-干态CS的制造例2-

使作为保湿剂的甘油的添加量为0.04份(相对于水玻璃的固体成分100份为8份)，除此之外，按照与上述制造例1同样的步骤，得到具有常温流动性的干态的CS2。算出所得CS2的含水分量，结果为相当于覆盖层中的水玻璃的固体成分量的40质量％的量。

-干态CS的制造例3-

使作为保湿剂的甘油的添加量为0.08份(相对于水玻璃的固体成分100份为16份)，除此之外，按照与上述制造例1同样的步骤，得到具有常温流动性的干态的CS3。算出所得CS3的含水分量，结果为相当于覆盖层中的水玻璃的固体成分量的40质量％的量。

-干态CS的制造例4-

作为保湿剂，使用市售品的聚环氧乙烷：Alkox R-150(制品名：明成化学工业株式会社、重均分子量：100000～200000)代替甘油，将其以相对于耐火性骨料(LUNAMOS#80)100份为0.01份(相对于水玻璃的固体成分100份为2份)的比率添加，除此之外，按照与上述制造例1同样的步骤，得到具有常温流动性的干态的CS4。算出所得CS4的含水分量，结果为相当于覆盖层中的水玻璃的固体成分量的40质量％的量。

-干态CS的制造例5-

作为保湿剂，使用市售品的聚乙烯醇：PVA220(制品名：Kuraray Co.,Ltd.)代替甘油，将其以相对于耐火性骨料(LUNAMOS#80)100份为0.04份(相对于水玻璃的固体成分100份为8份)的比率添加，除此之外，按照与上述制造例1同样的步骤，得到具有常温流动性的干态的CS5。算出所得CS5的含水分量，结果为相当于覆盖层中的水玻璃的固体成分量的40质量％的量。

-干态CS的制造例6-

作为保湿剂，使用市售品的羟丙基甲基纤维素：METOLOSE 60SH-50(制品名：信越化学工业株式会社)代替甘油，将其以相对于耐火性骨料(LUNAMOS#80)100份为0.04份(相对于水玻璃的固体成分100份为8份)的比率添加，除此之外，按照与上述制造例1同样的步骤，得到具有常温流动性的干态的CS6。算出所得CS6的含水分量，结果为相当于覆盖层中的水玻璃的固体成分量的40质量％的量。

-干态CS的制造例7-

作为保湿剂，使用市售品的聚丙烯酸钠：Aron T50(制品名：东亚合成株式会社、固体成分43％)代替甘油，将其以相对于耐火性骨料(LUNAMOS#80)100份为0.093份(相对于水玻璃的固体成分100份、以固体成分计为18.6份)的比率添加，除此之外，按照与上述制造例1同样的步骤，得到具有常温流动性的干态的CS7。算出所得CS7的含水分量，结果为相当于覆盖层中的水玻璃的固体成分量的40质量％的量。

-干态CS的制造例8-

进一步将球状颗粒：HS311(商品名：Nippon Steel&Sumikin Materials Co.,Ltd.制、平均粒径：2.2μm(公告值))以相对于耐火性骨料(LUNAMOS#80)100份为0.05份(相对于水玻璃的固体成分100份为10份)的比率添加，除此之外，按照与上述制造例2同样的步骤，得到具有常温流动性的干态的CS8。算出所得CS8的含水分量，结果为相当于覆盖层中的水玻璃的固体成分量的40质量％的量。需要说明的是，对于球状颗粒的平均粒径，本发明人使用日机装株式会社制的Microtrac粒度分布测定装置(MT3200II：制品名)，由粒度分布测定累积值50％的粒径作为平均粒径(D₅₀)，结果确认了其测定值与上述公告值之间的误差为10％以内。

-干态CS的制造例9-

作为属于粘结剂的水玻璃，使用市售品：1号硅酸钠(商品名：Fuji Kagaku Corp.,制、SiO₂/Na₂O的摩尔比：2.1、固体成分：48.5％)，另外，使其添加量相对于耐火性骨料(LUNAMOS#80)100份为1.03份(固体成分0.50份)，除此之外，按照与上述制造例2同样的步骤，得到具有常温流动性的干态的CS9。算出所得CS9的含水分量，结果为相当于覆盖层中的水玻璃的固体成分量的40质量％的量。

-干态CS的制造例10-

作为属于粘结剂的水玻璃，使用市售品：3号硅酸钠(商品名：Fuji Kagaku Corp.,制、SiO₂/Na₂O的摩尔比：3.2、固体成分：38％)，另外，使其添加量相对于耐火性骨料(LUNAMOS#80)100份为1.32份(固体成分0.50份)，除此之外，按照与上述制造例2同样的步骤，得到具有常温流动性的干态的CS10。算出所得CS10的含水分量，结果为相当于覆盖层中的水玻璃的固体成分量的40质量％的量。

-干态CS的制造例11-

不添加属于保湿剂的甘油，除此之外，按照与上述制造例1同样的步骤，得到具有常温流动性的干态的CS11。算出所得CS11的含水分量，结果为相当于覆盖层中的水玻璃的固体成分量的40质量％的量。

-干态CS的制造例12-

不添加属于保湿剂的甘油，除此之外，按照与上述制造例9同样的步骤，得到具有常温流动性的干态的CS12。算出所得CS12的含水分量，结果为相当于覆盖层中的水玻璃的固体成分量的40质量％的量。

-干态CS的制造例13-

不添加属于保湿剂的甘油，除此之外，按照与上述制造例10同样的步骤，得到具有常温流动性的干态的CS13。算出所得CS13的含水分量，结果为相当于覆盖层中的水玻璃的固体成分量的40质量％的量。

-铸型的造型(实施例1～10、比较例1～3)-

将上述干态CS的制造例1～13中得到的CS1～13投入至品川式万能搅拌机(5DM-r型)，对于构成各CS的耐火性骨料(LUNAMOS#80)100份添加水2份，搅拌1分钟。将如此得到的湿态状的CS放入气力压料槽(blow tank)中，在加热至150℃的成型模内，在0.3MPa的表压力下吹入从而填充后，在成型模内保持1分钟30秒，使CS1～13硬化，从而分别制作作为试验片[1.0cm×1.0cm×6.0cm]使用的铸型。

对于上述实施例1～10和比较例1～3中得到的各铸型(试验片)，按照前述试验法，进行强度的测定和脱模性的评价。另外，使用CS1～13，制作图1所示的铸造试验用砂型，按照前述试验法评价该型芯的崩解性。将这些结果示于下述表1和表2。

[表1]

[表2]

由上述表1和表2的结果明确确认了，对于本发明的干态的覆膜砂，铸型造型时供给水分后经过较长时间的情况下，所得铸型也发挥跟供给水分后立即成型而得到的铸型同等程度的强度(抗弯强度)。这是由于，通过在本发明的覆膜砂中的覆盖层中含有保湿剂，从而水分的蒸发被有效地抑制。

另外确认了，本发明的干态的覆膜砂的造型所得的铸型从成型模的脱模性也优异，进而所得铸型的崩解性也良好。

附图标记说明

2熔液注入口 4芯头固定部

6主模 8芯头部

10型芯 12砂型

14废型芯排出口 16铸件

Claims (10)

1.一种覆膜砂，其特征在于，其为用包含水玻璃的覆盖层覆盖耐火性骨料的表面而成的、具有常温流动性的干态的覆膜砂，含水分量为所述覆盖层中的水玻璃的固体成分量的5～55质量％，并且，

该覆盖层中含有保湿剂，

所述水玻璃为SiO₂/Na₂O的摩尔比小于2.7的硅酸钠。

2.根据权利要求1所述的覆膜砂，其中，所述保湿剂的含量相对于所述覆盖层中的水玻璃的固体成分100质量份为0.1～20.0质量份。

3.根据权利要求1或权利要求2所述的覆膜砂，其中，所述保湿剂为选自多元醇、水溶性高分子化合物、烃类、蛋白质和无机化合物中的一种或二种以上。

4.根据权利要求1或权利要求2所述的覆膜砂，其中，所述覆盖层中还含有平均粒径为0.1～20.0μm的球状颗粒。

5.根据权利要求4所述的覆膜砂，其中，所述球状颗粒的含量相对于所述覆盖层中的水玻璃的固体成分100质量份为0.1～500质量份。

6.根据权利要求1或权利要求2所述的覆膜砂，其中，所述耐火性骨料为球状。

7.一种覆膜砂的制造方法，其特征在于，其为用包含水玻璃的覆盖层覆盖耐火性骨料的表面而成的、具有常温流动性的干态的覆膜砂的制造方法，

对于加热后的耐火性骨料，混和以水玻璃为主成分的粘结剂和保湿剂，使水分蒸发，从而将该耐火性骨料的表面用包含水玻璃和保湿剂的覆盖层覆盖，制造含水分量为该覆盖层中的水玻璃的固体成分量的5～55质量％的覆膜砂，

所述水玻璃为SiO₂/Na₂O的摩尔比小于2.7的硅酸钠。

8.一种铸型的制造方法，其特征在于，在权利要求1至权利要求6中任一项所述的覆膜砂添加中水使其湿态化，将该湿态状的覆膜砂填充至成型模内后，在所述成型模内保持，使其固化乃至硬化，从而得到目标铸型。

9.根据权利要求8所述的铸型的制造方法，其中，所述成型模的保持中，进一步使干燥空气或氮气在所述成型模的成型模腔内通气。

10.根据权利要求8所述的铸型的制造方法，其中，所述成型模的保持中，进一步使加热干燥空气在所述成型模的成型模腔内通气。

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