JP2017514695A5

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Publication number: JP2017514695A5
Application number: JP2016564630A
Authority: JP
Filing date: 2015-04-30
Publication date: 2018-04-26
Anticipated expiration: 2035-04-30

Claims

鋳型またはコアを製造するための鋳型材料混合物であって、少なくとも
ａ）耐火性基本鋳型材料と、
ｂ）結合剤または結合剤成分としてのアルカリレゾールおよび水と、
ｃ）添加剤としてのアモルファス二酸化ケイ素と
を含む、鋳型材料混合物。
前記鋳型材料混合物は、互いに空間的に分離して存在する少なくとも以下の成分（Ａ）、（Ｂ）および（Ｆ）、すなわち
（Ａ）水を含まず、レゾールを含まない、粉末形のアモルファス二酸化ケイ素、
（Ｂ）前記アルカリレゾールおよび水を含み、アモルファス二酸化ケイ素を含まない結合剤成分（Ｂ）、および
（Ｆ）耐火性基本鋳型材料を含み、レゾールを含まない自由流動耐火性成分（Ｆ）
を含む多成分系を一緒にすることによって得られる、請求項１に記載の鋳型材料混合物。
前記耐火性基本鋳型材料は、石英、ジルコニアまたはクロム砂、カンラン石、バーミキュライト、ボーキサイト、耐火粘土、ガラスビーズ、顆粒状ガラス、ケイ酸アルミニウム微粒子、またはその混合物、もしくは前記耐火性基本鋳型材料に基づいて５０重量％より多くのケイ砂を含む、請求項１または２に記載の鋳型材料混合物。
前記耐火性基本鋳型材料は、前記鋳型材料混合物の８０重量％より多い、９０重量％より多い、または９５重量％より多い、請求項１〜３の何れか一項に記載の鋳型材料混合物。
前記耐火性基本鋳型材料は、ふるい分析によって定められる１００μｍから６００μｍ、または１２０μｍから５５０μｍの平均粒径を有する、請求項１〜４の何れか一項に記載の鋳型材料混合物。
前記アモルファス二酸化ケイ素は、１ｍ^２／ｇから２００ｍ^２／ｇ、１ｍ^２／ｇ以上３０ｍ^２／ｇ以下、または１５ｍ^２／ｇ以下の、ＢＥＴ法によって定められる表面積を有する、請求項１〜５の何れか一項に記載の鋳型材料混合物。
前記アモルファス二酸化ケイ素は、沈殿されたシリカ、フレーム加水分解によって、または電気アーク内で生成された熱分解法二酸化ケイ素、ＺｒＳｉＯ_４の熱分解によって生成されたアモルファス二酸化ケイ素、酸素含有ガスによる金属シリコンの酸化によって生成された二酸化ケイ素、結晶石英から融解および迅速な再冷却によって生成された球状粒子を有する石英ガラス粉末、およびその混合物からなる群より選択される、請求項１〜６の何れか一項に記載の鋳型材料混合物。
前記鋳型材料混合物は、各場合に前記耐火性基本鋳型材料に基づいて０．１重量％から２重量％、または０．１重量％から１．５重量％の量の前記アモルファス二酸化ケイ素を含有する、請求項１〜７の何れか一項に記載の鋳型材料混合物。
前記アモルファス二酸化ケイ素は、５重量％未満、または１重量％未満の含水量を有する、請求項１〜８の何れか一項に記載の鋳型材料混合物。
前記アモルファス二酸化ケイ素は粒子状アモルファス二酸化ケイ素であり、０．０５μｍから１０μｍ、０．１μｍから５μｍ、または０．１μｍから２μｍの、動的光散乱によって定められる平均粒径を有する、請求項１〜９の何れか一項に記載の鋳型材料混合物。
前記鋳型材料混合物は、各場合に前記耐火性基本鋳型材料の重量に基づいて１重量％から１０重量％、１重量％から５重量％、または１重量％から４重量％の量の前記アルカリレゾールを含有する、請求項１〜１０の何れか一項に記載の鋳型材料混合物。
前記アルカリレゾールはＣＯ_２硬化可能である、請求項１〜１１の何れか一項に記載の鋳型材料混合物。
前記鋳型材料混合物は、各場合にアルカリレゾール、水および塩基を含む前記結合剤に基づいて、オキシアニオンまたは１重量％から４重量％のオキシアニオンを含有する、請求項１〜１２の何れか一項に記載の鋳型材料混合物。
前記オキシアニオンはホウ素、アルミニウム、またはホウ素およびアルミニウムの両方を含有する請求項１３に記載の鋳型材料混合物。
前記オキシアニオンはホウ素およびアルミニウムを含有し、アルミニウム：ホウ素の原子比は０．０５：１から１：１、または０．１：１から１：１である、請求項１３または１４に記載の鋳型材料混合物。
前記鋳型材料混合物は、１０重量％から４０重量％、１０重量％から３５重量％、または１２重量％から２５重量％のアルカリ水酸化物である塩基を、前記成分（Ｂ）の構成要素として含有する、請求項２〜１５の何れか一項に記載の鋳型材料混合物。
前記鋳型材料混合物は前記水を、前記成分（Ｂ）の重量に基づいて２５重量％から５０重量％含有する、請求項２〜１６の何れか一項に記載の鋳型材料混合物。
前記アルカリレゾールは、３０重量％から７５重量％の固体フラクションを有し、かつそれとは独立に１２より高いｐＨを有するアルカリ水溶液の形で加えられる、請求項１〜１７の何れか一項に記載の鋳型材料混合物。
前記成分（Ｂ）の構成要素として、または付加的な成分として、少なくとも１つのアルカリ加水分解性エステルである硬化剤が前記鋳型材料混合物に加えられる、請求項２〜１８の何れか一項に記載の鋳型材料混合物。
鋳型またはコアを製造するための多成分系であって、互いに空間的に分離して存在する少なくとも以下の成分（Ａ）、（Ｂ）および（Ｆ）、すなわち
（Ａ）水を含まず、レゾールを含まない、粉末形のアモルファス二酸化ケイ素、
（Ｂ）前記アルカリレゾールおよび水を含み、アモルファス二酸化ケイ素を含まない結合剤成分（Ｂ）、および
（Ｆ）耐火性基本鋳型材料を含み、レゾールを含まない自由流動耐火性成分（Ｆ）
を含む、多成分系。
前記アモルファス二酸化ケイ素は、１ｍ ^２／ｇから２００ｍ ^２／ｇ、１ｍ ^２／ｇ以上３０ｍ ^２／ｇ以下、または１５ｍ ^２／ｇ以下の、ＢＥＴ法によって定められる表面積を有する、請求項２０に記載の多成分系。
前記アモルファス二酸化ケイ素は、沈殿されたシリカ、フレーム加水分解によって、または電気アーク内で生成された熱分解法二酸化ケイ素、ＺｒＳｉＯ _４の熱分解によって生成されたアモルファス二酸化ケイ素、酸素含有ガスによる金属シリコンの酸化によって生成された二酸化ケイ素、結晶石英から融解および迅速な再冷却によって生成された球状粒子を有する石英ガラス粉末、およびその混合物からなる群より選択される、請求項２０または２１に記載の多成分系。
前記アモルファス二酸化ケイ素は粒子状アモルファス二酸化ケイ素であり、０．０５μｍから１０μｍ、０．１μｍから５μｍ、または０．１μｍから２μｍの、動的光散乱によって定められる平均粒径を有する、請求項２０〜２２の何れか一項に記載の多成分系。
前記アルカリレゾールはＣＯ _２硬化可能である、請求項２０〜２３の何れか一項に記載の多成分系。
前記多成分系は、各場合にアルカリレゾール、水および塩基を含む前記結合剤に基づいて、オキシアニオンまたは１重量％から４重量％のオキシアニオンを含有する、請求項２０〜２４の何れか一項に記載の多成分系。
前記オキシアニオンはホウ素、アルミニウム、またはホウ素およびアルミニウムの両方を含有する請求項１３に記載の多成分系。
前記オキシアニオンはホウ素およびアルミニウムを含有し、アルミニウム：ホウ素の原子比は０．０５：１から１：１、または０．１：１から１：１である、請求項２５または２６に記載の多成分系。
鋳型またはコアを製造するための方法であって、
請求項１〜１９の何れか一項に記載の前記鋳型材料混合物を提供するステップと、
前記鋳型材料混合物を鋳型に導入するステップと、
前記鋳型に二酸化炭素またはガス状エステルを導入することによって前記鋳型材料混合物を硬化するステップと
を含む、方法。
前記鋳型材料混合物は、室温にて少なくとも１つのエステル液体を含む、請求項２８に記載の方法。
前記鋳型材料混合物を硬化するステップにおいて、ガス状エステルを導入することによって前記鋳型材料混合物を硬化する、請求項２８または２９に記載の方法。
前記鋳型材料混合物は、硬化のために５℃から６０℃、または５℃から２５℃の温度に露出される、請求項２８〜３０の何れか一項に記載の方法。
金属鋳造、特に鉄鋳造のための、請求項２８〜３１の何れか一項に記載の方法に従って得られる鋳型。