(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ＳｉＯ２を４５〜７５質量％、Ａｌ２Ｏ３を１０〜３０質量％、Ｆｅ２Ｏ３を２〜１２質量％及びＭｇＯを３〜２０質量％含有する鋳型再生砂であって、１５０μｍから３００μｍの間に篩い分けされた粒子がＢＥＴ比表面積０．７〜１．３ｍ２／ｇの粒子を含有する磁着砂である、鋳型再生砂。
【請求項２】
１５０μｍから３００μｍの間に篩い分けされた粒子がＢＥＴ比表面積０．８〜１．２ｍ２／ｇの粒子を含有する、請求項１に記載の鋳型再生砂。
【請求項３】
請求項１又は２に記載の鋳型再生砂と樹脂組成物とを含有してなる、レジンコーテッドサンド。
【請求項４】
前記樹脂組成物が、フェノール樹脂、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリオレフィン、ポリスチレン、ポリエチレンテレフタレート、ポリビニルアルコール、ポリフェニレンエーテル、ポリブチレンテレフタレート、ポリエーテルエーテルケトン、ポリアセタール、ポリメチルメタクリレート、ポリ乳酸、フラン樹脂、ウレタン樹脂、ユリア樹脂、メラミン樹脂及びバイオマス由来樹脂からなる群から選択される少なくとも１種の樹脂を含有する、請求項３に記載のレジンコーテッドサンド。
【請求項５】
請求項４に記載のレジンコーテッドサンドを硬化成形してなる、鋳型。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、鋳型再生砂、レジンコーテッドサンド及び鋳型に関する。
【背景技術】
【０００２】
レジンコーテッドサンド（以下、ＲＣＳと称する。）を鋳型（一般的に、中子とも称される。）として使用して形成される鋳物としては、例えば、自動車のエンジン部品、ブレーキ部品、動力伝達装置用部品、吸気排気系部品等が挙げられる。このような鋳物は、近年、より一層の薄肉化及び軽量化が進んでおり、いずれも高精細化傾向にある。それゆえ、ＲＣＳに対して、寸法安定性（低熱膨張性及び高鋳型強度等）、低ガス放出性及び低臭気性を有する等の特性の要求がさらに厳しくなってきている。
ＲＣＳは、天然珪砂、人造珪砂、再生砂、特殊砂（セラミック砂、ジルコン砂、クロマイト砂、オリビン砂等）などの骨材を樹脂組成物で被覆したものである。樹脂組成物の含有量を増大させると、鋳造の際に樹脂組成物が熱分解ガス（水分を含む）を発生することにより鋳物のガス欠陥を生じ易くなるという問題等があるため、ＲＣＳの９０質量％以上を占める骨材に対して、樹脂組成物の含有量はなるべく少なくすることが好ましい。一方で、ＲＣＳにおける樹脂組成物の含有量が少ないことに起因して、鋳型強度は低下する傾向にある。このような状況にあるため、樹脂組成物中の樹脂の種類及び特性等によってＲＣＳの諸特性を改善することには限界がある。
そこで、ＲＣＳの諸特性を改善するには、樹脂組成物と同時に骨材の特性も改善する方が効果的である。骨材の中でも、鋳型強度及び低熱膨張性等に優れる傾向にある天然珪砂及び特殊砂等は高価格であるという問題があるため、比較的低価格である人造珪砂及び再生砂が注目される。それらの中でも、製造コスト及びリサイクルの観点から、鋳型をばらして得られる廃砂を回収及び再生して得られる再生砂（以下、鋳型再生砂と称することもある。）を有効に利用する方法が切望されている。
【０００３】
鋳型再生砂は廃砂（鋳型廃砂とも称する。）を回収及び再生して得る必要があるが、鋳型廃砂は、一般的に種々の骨材の混合物の他、金属及び金属化合物等の不純物を含む。この点について、廃砂に磁選処理を施すことによって金属粉及び金属片等を除去し、且つ磁着物も除去し、さらに炭化物を含む物質を除去することによって廃砂を再生する方法が知られている（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１７−０７４６０４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、本発明者等の検討により、従来の鋳型再生砂では、低熱膨張性と、形成される鋳型の強度の両立が困難であり、さらなる改善の余地があることが判明した。
そこで、本発明は、優れた低熱膨張性を有しながら鋳型強度にも優れる鋳型再生砂、該鋳型再生砂を含有してなるレジンコーテッドサンド及び該レジンコーテッドサンドを硬化成形してなる鋳型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】
【０００６】
本発明者は、鋭意研究を重ねた結果、「所定の篩い分けがなされた粒子が所定の比表面積以下の粒子を含有する磁着砂」であれば上記課題を解決し得ることを見出し、本発明を完成するに至った。
【０００７】
すなわち、本発明は［１］〜［７］に関する。
［１］少なくとも、ＳｉＯ２を４５〜７５質量％、Ａｌ２Ｏ３を１０〜３０質量％、Ｆｅ２Ｏ３を２〜１２質量％及びＭｇＯを３〜２０質量％含有する鋳型再生砂であって、１５０μｍから３００μｍの間に篩い分けされた粒子がＢＥＴ比表面積１．５ｍ２／ｇ以下の粒子を含有する、鋳型再生砂。
［２］１５０μｍから３００μｍの間に篩い分けされた粒子がＢＥＴ比表面積０．７〜１．５ｍ２／ｇの粒子を含有する、上記［１］に記載の鋳型再生砂。
［３］鋳型廃砂に磁選処理及び研磨処理を施すことで得られた磁着砂である、上記［１］又は［２］に記載の鋳型再生砂。
［４］前記磁選処理が、磁束密度５，０００Ｇ超の磁選処理を含む、上記［３］に記載の鋳型再生砂。
［５］上記［１］〜［４］のいずれかに記載の鋳型再生砂と樹脂組成物とを含有してなる、レジンコーテッドサンド。
［６］前記樹脂組成物が、フェノール樹脂、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリオレフィン、ポリスチレン、ポリエチレンテレフタレート、ポリビニルアルコール、ポリフェニレンエーテル、ポリブチレンテレフタレート、ポリエーテルエーテルケトン、ポリアセタール、ポリメチルメタクリレート、ポリ乳酸、フラン樹脂、ウレタン樹脂、ユリア樹脂、メラミン樹脂及びバイオマス由来樹脂からなる群から選択される少なくとも１種の樹脂を含有する、上記［５］に記載のレジンコーテッドサンド。
［７］上記［６］に記載のレジンコーテッドサンドを硬化成形してなる、鋳型。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、優れた低熱膨張性を有しながら鋳型強度にも優れる鋳型再生砂を提供することができる。本発明の鋳型再生砂であれば、優れた低熱膨張性を有する上、従来の鋳型再生砂よりも鋳型強度を向上させることが可能である。また、鋳型再生砂は鋳型廃砂を利用（リサイクル）したものであるため、製造コストが低い。
また、本発明によれば、本発明の鋳型再生砂を含有してなるレジンコーテッドサンド（ＲＣＳ）も提供することができる。さらに、当該ＲＣＳを硬化成形してなる鋳型も提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本発明の鋳型再生砂を製造する際の磁選処理に使用し得る装置の模式図の一例である。
【図２】本発明の鋳型再生砂を製造する際の磁選処理に使用し得る装置の模式図の別の一例である。
【図３】本発明の鋳型再生砂を製造する際の磁選処理に使用し得る装置の模式図の別の一例である。
【図４】本発明の鋳型再生砂を製造する方法の好ましい一態様を示すフロー図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、本発明の好適な実施形態について詳細に説明する。ただし、本発明は、以下の実施形態に限定されるものではない。
【００１１】
［鋳型再生砂］
本発明は、少なくとも、ＳｉＯ２を４５〜７５質量％、Ａｌ２Ｏ３を１０〜３０質量％、Ｆｅ２Ｏ３を２〜１２質量％及びＭｇＯを３〜２０質量％含有する鋳型再生砂であって、１５０μｍから３００μｍの間に篩い分けされた粒子がＢＥＴ比表面積１．５ｍ２／ｇ以下の粒子を含有する、鋳型再生砂である。
「１５０μｍから３００μｍの間に篩い分けされた粒子」に着目している理由は、粒子径のバラツキが大きいとそのことがＢＥＴ比表面積に大きな影響を与えるため、所定の範囲の粒子径を有する粒子に特定してＢＥＴ比表面積を規定することによって、粒子の大小の影響をなるべく排除するためである。これにより、前記ＢＥＴ比表面積は、粒子の表面形状の凹凸の程度が十分に反映された値となる。つまり、前記ＢＥＴ比表面積が小さい程、粒子の表面形状の凹凸が少なく、平らに近づく傾向にあることを意味する。
なお、「１５０μｍから３００μｍの間に篩い分けされた粒子」とは、目開き３００μｍの篩いを通ったが、目開き１５０μｍの篩いには通らなかった粒子のことである。
【００１２】
本発明者らの検討により、鋳型再生砂が含む粒子のＢＥＴ比表面積を前記値とすることによって、ＲＣＳ中の樹脂が再生砂へ高い強度で接着し、鋳型強度が向上することが判明した。そのため、本発明の鋳型再生砂は、ＳｉＯ２の含有量が控えめであって、Ａｌ２Ｏ３、Ｆｅ２Ｏ３及びＭｇＯの含有量がやや多めであるために低熱膨張性に優れている上、前記所定のＢＥＴ比表面積を有さない鋳型再生砂の場合と比べて単位接着面積当たりの接着強度が高く、鋳型強度を向上させることができた。
【００１３】
本発明の鋳型再生砂において、１５０μｍから３００μｍの間に篩い分けされた粒子がＢＥＴ比表面積１．５ｍ２／ｇ以下の粒子の含有量は、鋳型強度を向上させるという観点から、好ましくは３０質量％以上、より好ましくは５０質量％以上、さらに好ましくは８０質量％以上、特に好ましくは９０質量％以上であり、実質的に１００質量％であってもよい。
【００１４】
本発明の鋳型再生砂が含有する前記ＢＥＴ比表面積１．５ｍ２／ｇ以下の粒子について、当該ＢＥＴ比表面積は、鋳型強度の観点から、好ましくは０．７〜１．５ｍ２／ｇ、より好ましくは０．７〜１．３ｍ２／ｇであり、０．８〜１．２ｍ２／ｇであってもよい。
なお、本発明者等の検討により、鋳型再生砂が含有する前記粒子の前記ＢＥＴ比表面積が小さいことによって、ＲＣＳ及び鋳型の水分の吸着率が少なくなる効果も有し、その結果、鋳造の際のガス欠陥の抑制効果が得られることが判明した。磁着砂は一般的にＢＥＴ比表面積が大きくなる傾向にあるが、本発明の磁着砂（Ｂ）はＢＥＴ比表面積を小さくできていることから、前記特長が得られる。
【００１５】
本発明の鋳型再生砂は、鋳型廃砂に磁選処理及び研磨処理を施すことで得られた「磁着砂」であって、より詳細には、後述する製造方法によって「磁着砂（Ｂ）」として製造され得るものであり、特に、前記磁選処理が磁束密度５，０００Ｇ超の磁選処理を含むことで容易に製造できるものである。ここで、本発明では、このような磁束密度での磁選処理において磁着物として得られる方を磁着砂と称し、このような磁束密度での磁選処理において磁着物が除去された方を非磁着砂と称する。
このように、本発明の鋳型再生砂（磁着砂（Ｂ））は、鋳型廃砂を回収して前記各処理を施したものであるため、前述の通り、少なくとも、ＳｉＯ２を４５〜７５質量％、Ａｌ２Ｏ３を１０〜３０質量％、Ｆｅ２Ｏ３を２〜１２質量％及びＭｇＯを３〜２０質量％含有する傾向にある。本発明の鋳型再生砂（磁着砂（Ｂ））は、ＳｉＯ２を４５〜６５質量％、Ａｌ２Ｏ３を１２〜２５質量％、Ｆｅ２Ｏ３を３〜１０質量％及びＭｇＯを４〜１７質量％含有するものであることが好ましく、ＳｉＯ２を５０〜６５質量％、Ａｌ２Ｏ３を１５〜２２質量％、Ｆｅ２Ｏ３を３〜８質量％及びＭｇＯを５〜１５質量％含有するものであることがより好ましい。その他、本発明の鋳型再生砂（磁着砂（Ｂ））は、ＣａＯ、ＴｉＯ２、Ｋ２Ｏ、Ｎａ２Ｏ等を含有していてもよく、これらの含有量は、それぞれ、好ましくは０．１０〜３．５質量％、より好ましくは０．３０〜３．０質量％であり、０．３０〜１．５質量％であってもよく、０．３０〜１．３質量％であってもよい。前記各成分の含有量は、実施例に記載の蛍光Ｘ線分析試験方法に従って得た値であり、つまり、多数の粒を対象とした値であって、１粒を対象とした値ではない。
なお、本発明の鋳型再生砂（磁着砂（Ｂ））は、低熱膨張率に極めて優れていると共に、再生砂を従来法で磁選処理して得た磁着砂に比べて、鋳型強度の向上が達成されている。
【００１６】
以下、本発明の鋳型再生砂を製造する方法の一態様について詳述するが、本発明の鋳型再生砂の製造方法は当該態様に制限されるものではない。
（鋳型再生砂の製造方法）
本発明の鋳型再生砂は、鋳型廃砂に研磨処理及び磁選処理を施すことによって、１５０μｍから３００μｍの間に篩い分けされた粒子がＢＥＴ比表面積０．３５ｍ２／ｇ以下の粒子を含有する非磁着砂（Ａ）［以下、単に「非磁着砂（Ａ）」と略称することがある。］及び１５０μｍから３００μｍの間に篩い分けされた粒子がＢＥＴ比表面積１．５ｍ２／ｇ以下の粒子を含有する磁着砂（Ｂ）［以下、単に「磁着砂（Ｂ）」と略称することがある。］からなる群から選択される少なくとも１種の鋳型再生砂を得る、鋳型再生砂の製造方法を利用することができる。当該製造方法によって得られる磁着砂（Ｂ）が本発明の鋳型再生砂に相当する。
【００１７】
当該製造方法で使用し得る鋳型廃砂としては、特に制限されるものではなく、実際に形成された鋳型の廃砂を使用することができる。該鋳型廃砂は、いかなる原料を用いて形成された鋳型の廃砂であってもよく、例えば、珪砂（天然珪砂、人造珪砂）、人工砂（焼結砂、溶融砂等）、セラミック砂、アルミナ砂、クロマイト砂、ジルコン砂、オリビン砂、ムライト砂、マグネシア、フライアッシュ等が挙げられる。鋳型廃砂は、これらからなる群から選択される少なくとも１種であることが好ましい。また、これらの鋳型廃砂は、新砂が混ざっていてもよいし、回収砂であってもよいし、再生砂であってもよいし、新砂、回収砂及び再生砂からなる群から選択される少なくとも２種の混合砂であってもよい。
前記天然珪砂は、石英砂の状態で、陸地で地層として分布したもの、並びに、河口及び海岸で砂浜として発達したものであり、特にその産地は制限されるものではない。前記人造珪砂は、珪石原鉱を粉砕及び篩い分けをして、砂状にしたものである。前記人工砂は焼結法又は溶融法によって得られた砂である。前記焼結法とは、原料スラリーを噴霧造粒した球状造粒品を高温焼成炉にて焼結し、結晶を可能な限り成長させて緻密な焼結体を得る製造法である。また、前記溶融法とは、原料鉱石を溶解炉等にて溶融し、エア等によって吹き飛ばし、急冷固化時に表面張力を利用して球状とする方法である。
新砂は、鋳型等の材料として一度も使用されていない砂であり、再生砂は、鋳型をばらして得られる廃砂を回収及び再生して得られるものであり、これの再生をせずに回収したものが回収砂である。
【００１８】
市場に流通している鋳型廃砂に対して、前記特許文献１（特開２０１７−０７４６０４号公報）に記載の磁選設備（第一の磁束密度が５００〜１，０００Ｇの磁選であり、第二の磁束密度が１，５００〜５，０００Ｇの磁選である設備）にて磁選処理を行い、得られた磁着砂に対して、適宜研磨剤によって研磨したとしても、前記ＢＥＴ比表面積を有する磁着砂（Ｂ）を得ることはできず、通常、ＢＥＴ比表面積はもっと大きくなる。
【００１９】
当該製造方法では、前記所定のＢＥＴ比表面積を有する磁着砂（Ｂ）（及び非磁着砂（Ａ））を得るように、鋳型廃砂に研磨処理及び磁選処理を施す。
前記所定のＢＥＴ比表面積を有する磁着砂（Ｂ）（及び非磁着砂（Ａ））を製造するために、前記研磨処理及び前記磁選処理の実施回数はそれぞれ１回であってもよいし、それぞれ、２回以上であってもよい。
以下、研磨処理及び磁選処理について順に詳述する。
【００２０】
（研磨処理）
鋳型廃砂に研磨処理を施すことによって、鋳型廃砂の粒子の表面の付着物が削り取られて表面の凹凸が低減し、その結果、得られる磁着砂（Ｂ）（及び非磁着砂（Ａ））が含む粒子のＢＥＴ比表面積が前記値となるため、鋳型強度が向上する。
研磨処理は、鋳型廃砂の再生法における公知の研磨処理、好ましくは乾式法に準じて行うことができる。例えば、砂粒を高速空気によって吹き飛ばして衝撃及び摩擦を加えて付着物を除去する、噴気流型装置（ａ）；回転体又は羽根等によって砂粒を跳ね飛ばす、又は撹拌する、さらにはローターで加圧することにより砂粒相互の衝撃及び摩擦が行われ、付着物を剥離除去する、垂直軸回転型装置又は水平軸回転型装置（ｂ）；振動力によって砂粒に撹拌作用を与え、主として摩擦作用によって付着物を除去する、振動型装置（ｃ）；羽根付き低速回転ドラムと高速回転砥石とを有する砥石研磨装置（ｄ）、等の各種装置を用いた研磨処理が挙げられる。特に制限されるものではないが、本発明で特定する前記ＢＥＴ比表面積の鋳型再生砂を得るという観点から、少なくとも、振動型装置（ｃ）又は砥石研磨装置（ｄ）を用いた研磨処理を行うことが好ましく、同様の観点から、振動型装置（ｃ）及び砥石研磨装置（ｄ）の両方の研磨処理を行うことがより好ましい。これらの装置は、１種を単独で使用してもよいし、２種以上を併用してもよい。
【００２１】
より具体的な研磨装置としては、例えば、ロータリーリクレーマー、ハイブリッドサンドマスター、サンドフレッシャー、サンドシャイナー等が挙げられる。特に、集塵手段を備えた研磨装置、例えば、ハイブリッドサンドマスター（振動型装置（ｃ）、日本鋳造株式会社製）、サンドフレッシャー（砥石研磨装置（ｄ）、株式会社清田鋳機製）等を使用することも好ましい。
ハイブリッドサンドマスター（日本鋳造株式会社製）は、ロータリーリクレーマーと流動分級機とを一体化した装置である。該ハイブリッドサンドマスターはセラミックローターを使用した研磨装置であるために長寿命であって、さらに、研磨効率が良好である。ハイブリッドサンドマスターによれば、研磨と分級を同時に行うことができる。
サンドフレッシャー（株式会社清田鋳機製）は、羽根付き低速回転ドラム（回転数１０〜１５ｒｐｍ）が高速回転砥石の外に設置された研磨装置である。外側に配置された低速回転ドラムの可動式羽根で砥石と羽根先端の隙間を流れる砂量を調整することができる。鋳型廃砂がこの隙間を通過する間に砥石表面に接触し、鋳型廃砂はボールを回転させるように研磨される。この様にして鋳型廃砂の表面の角部が除去されることにより、理想的な球状形状に近づけることが可能である。ハイブリッドサンドマスターとサンドフレッシャーとの両方を利用することで、本発明で特定する前記ＢＥＴ比表面積の鋳型再生砂を製造し易くなる。
【００２２】
また、研磨処理における研磨時間等の各種研磨条件は、粒子表面における付着物の付着状況に応じて、適宜決定すればよい。例えば、サンドフレッシャーを用いて処理量１〜５ｔ／ｈ（好ましくは１．５〜２．５ｔ／ｈ）、砥石の回転速度２，０００〜３，０００ｒｐｍ、砥石外周の羽根付きドラムの回転速度１０〜１５ｒｐｍ、パス回数１〜３回（好ましくは１〜２回）、で第一研磨処理を施した後、ハイブリッドサンドマスターを用いて処理量１〜５ｔ／ｈ（好ましくは２〜４ｔ／ｈ）、ドラムの回転速度１，０００〜３，０００ｒｐｍ（好ましくは１，５００〜２，５００ｒｐｍ）、で第二研磨処理を施す態様等が好ましい。該第一研磨処理と該第二研磨処理は連続して行ってもよいし、該第一研磨処理と該第二研磨処理の間に、適宜、微粉を除去する工程等を介してもよい。
なお、研磨処理は、鋳型廃砂に付着している有機化合物、ゴミ及び不純物等がない状態で実施することが好ましいため、少なくとも、後述する焼却焼成処理工程後に実施することが好ましい。
【００２３】
（磁選処理）
一般的な鋳型廃砂は、通常、磁性体を含有する。該磁性体としては、例えば、Ｆｅ２Ｏ３、ＭｇＯ、Ａｌ２Ｏ３等が挙げられる。鋳型廃砂へ磁選処理を施すことによって、該磁性体を低減した前記非磁着砂（Ａ）と、該磁性体を増加した前記磁着砂（Ｂ）とを得る。
磁選処理は、好ましくは５，０００Ｇ（ガウス）超、より好ましくは５，５００Ｇ以上、さらに好ましくは６，０００Ｇ以上、特に好ましくは６，５００Ｇ以上、最も好ましくは７，０００Ｇ以上の磁束密度の磁選処理を含む態様が好ましい。前記磁束密度の上限値に特に制限はないが、効果が頭打ちとなるため、通常、２０，０００Ｇ以下であり、１０，０００Ｇ以下であってもよく、８，５００Ｇ以下であってもよい。前記好ましい磁束密度で磁選処理を行うことにより、弱磁性であるＭｇＯ等が非磁着砂（Ａ）中から効率良く取り除かれ、逆に、磁着砂（Ｂ）中においてＭｇＯ等が増加し易くなる傾向にあり、磁束密度７，０００Ｇ以上であればその傾向が顕著となる。
【００２４】
前記好ましい磁束密度における磁選処理は、特に制限されるものではないが、歩留まりを低下させずに非磁着砂（Ａ）から磁性体（特に弱磁性の磁性体）を取り除いて磁着砂（Ｂ）中の磁性体（特に弱磁性の磁性体）を増加させる観点から、焼却焼成処理工程後に実施することが好ましい。
なお、前述の通り、磁選処理は２回以上実施してもよいため、５，０００Ｇ以下の磁束密度での磁選処理を焼却焼成処理工程の前に実施し、前記好ましい磁束密度での磁選処理を後述する焼却焼成処理工程後に実施してもよい。なお、５，０００Ｇ以下の磁束密度での磁選処理、例えば、３，０００Ｇ程度の磁束密度での磁選処理では、鉄塊、鉄粉及び砂鉄等の除去を行うことができ、弱磁性の磁性体を十分に除去できないため、その観点から、５，０００Ｇ以下の磁束密度での磁選処理を前記好ましい磁束密度での磁選処理の前に実施しておくことで、予め鉄塊、鉄粉及び砂鉄等の除去を行ない、前記好ましい磁束密度での磁選処理における磁選が大雑把になって歩留まりが低下するのを避けることができる。
【００２５】
磁選処理を行う装置に特に制限はなく、例えば、（１）図１に示す様な、半磁外輪方式、（２）図２に示す様な吊り下げ方式、（３）図３に示す様なマグネットプーリー方式、（４）２組の半磁外輪を対向させた対極型磁選方式等が挙げられる。特に、磁束密度５，０００Ｇ超での磁選処理は、マグネットプーリー方式にて実施することが好ましい。
【００２６】
図１に示す半磁外輪方式の磁選処理装置は、鋳型廃砂Ｓの搬送範囲内に磁力を付与するように設備の中心に固定された永久磁石１と、前記永久磁石１の外周に密接配置され、図示しない動力源により回転する機構を有する回転ドラム２と、前記回転ドラム２の直上に配置され自在に開度を調整できる機構を有する入口側ダンパー３と、前記回転ドラム２の直下に前記回転ドラム２との間に空隙を有するように配置され自在に開度を調整できる機構を有する出口側分離板４と、前記回転ドラム２の直上に前記入口側ダンパー３と隣接して配置された砂投入口５と、前記回転ドラム２の直下で前記出口側分離板４と筐体８との間の前記永久磁石１側を下方に開口してなる砂排出口６と、前記回転ドラム２の直下で前記出口側分離板４と筐体８との間の砂排出口６とは反対側を下方に開口してなる磁性体排出口７と、筐体８とで構成されている。磁性体排出口７から排出された磁性体の分だけ、砂排出口６から排出される鋳型廃砂Ｓの砂の量は低減している。
入口側ダンパー３を定量切り出しが可能な状態になるよう調整した上で、回転ドラム２を反時計回りに回転させた状態で砂投入口５から鋳型廃砂Ｓを投入すると、回転ドラム２の上端２ａの位置から、回転ドラム２の上に層を成した状態で該鋳型廃砂Ｓが搬送される。回転ドラム２の回転が進み回転ドラム２の中間点２ｂを通過すると、該鋳型廃砂Ｓは回転ドラム２から落下し、砂排出口６から排出される。磁性体９は回転ドラム２の下端２ｃまで搬送され、そこで回転ドラム２から落下する。この時、出口側分離板４を砂排出口６側に倒すと、回転ドラム２の下端２ｃで落下する磁性体９のうち磁性体排出口７から排出される割合が増加し、反対に出口側分離板４を磁性体排出口７側に倒すと、回転ドラム２の下端２ｃで落下する磁性体９のうち砂排出口６から排出される割合が増加する。したがって、出口側分離板４の位置は、磁性体９の歩留まりを勘案して、適切な位置に調整しておくことが好ましい。
【００２７】
図２に示す吊り下げ方式の磁選処理装置は、第１のベルトコンベアー１０上に第２のベルトコンベアー１１及び磁石１２を吊り下げたものである。磁性体９は第１のベルトコンベアー１０から磁石１２へ引き寄せられ、第１のベルトコンベアー１０から離れたところへ落下する。
図３に示すマグネットプーリー方式の磁選処理装置は、ベルトコンベアー１３のヘッドプーリー１４に磁石を内蔵する。磁性体９は、ベルトコンベアー１３に引き寄せられながら落下し、一方、非磁着砂１５はベルトコンベアー１３に引き寄せられることなく落下する。
なお、磁性体９は、本発明の磁着砂（Ｂ）に相当し得る。
【００２８】
（焼却焼成処理工程）
当該製造方法は、鋳型廃砂の焼却焼成処理工程を有することが好ましい。
焼却焼成処理工程は、鋳型廃砂に付着している有機化合物、ゴミ及び不純物等を燃焼させる工程である。該焼却焼成処理は、例えば、ロータリーキルン、トンネルキルン、シャフト炉、流動床炉等の焙焼炉を用いて実施することができる。焼却焼成処理工程では、鋳型廃砂を焙焼炉内に連続的又は断続的に投入しながら、炉内にて鋳型廃砂が焼却及び焼成される。
なお、焙焼炉内の焼却焼成温度は、好ましくは２００〜９００℃、好ましくは４００〜８５０℃、より好ましくは５００〜８００℃、さらに好ましくは６００〜８００℃である。焼却焼成温度が２００℃以上であることにより、鋳型廃砂に付着しているゴミ等が十分に燃焼する傾向にある。一方、焼却焼成温度が９００℃以下であれば、鋳型廃砂に付着した有機化合物が十分に燃焼、除去できる傾向にある。
焼却焼成処理工程は、前記研磨処理及び磁選処理の前に実施してもよいし、前記研磨処理及び磁選処理の後に実施してもよいが、前記研磨処理及び磁選処理の前に実施することが好ましい。
焼却焼成処理工程は、温度条件を変更しながら２回以上に分けて実施してもよい。
【００２９】
（分級処理工程）
当該製造方法は、鋳型廃砂の分級処理工程を有していてもよい。
当該製造方法が分級処理工程を有する場合、分級処理は焼却焼成処理の後に実施されることが好ましい。
分級処理工程は、研磨処理又は焼成処理の工程から取り出された鋳型廃砂処理物を、例えば空気流により流動させて、前記鋳型廃砂処理物に含まれる微粉体を集塵装置によって取り除く「集塵工程（ｉ）」と、前記鋳型廃砂処理物に含まれる異物を篩いにより取り除く「篩い工程（ii）」とを有する態様が好ましい。
より具体的には、集塵工程（ｉ）では、空気流により鋳型廃砂処理物を流動させて、該鋳型廃砂処理物に含まれている、それまでの工程では取り除けなかった削りかす、塵及び微粉等の微細な介在物を、駆動状態の集塵装置で除去するものであり、これによって、鋳型廃砂処理物から微小な残留物が効果的に取り除かれることとなる。また、篩い工程（ii）では、篩いを用いて鋳型廃砂処理物の粒子径を分級することで、該鋳型廃砂処理物に含まれる、これまでの工程では取り除けなかった異物が取り除かれる。これにより、適切な粒子径の砂を選択的に取り出すことができる。
【００３０】
なお、前記分級処理工程は、前記集塵工程（ｉ）及び篩い工程（ii）を有する態様に限定されるものではない。例えば、前記分級処理工程は、集塵工程（ｉ）及び篩い工程（ii）のいずれか一方のみを有するものであってもよいし、また、篩い工程（ii）を実施した後に集塵工程（ｉ）を実施する態様であってもよい。さらに、前記分級処理工程は、鋳型廃砂を所定の大きさで分級することができる手法であれば、他の如何なる公知の手法を採用することもできる。
【００３１】
当該製造方法の好ましい一態様について、図４に示すが、本発明は何らこれに制限されるものではない。図４が示す様に、回収した鋳型廃砂に磁束密度１，５００Ｇ程度（好ましくは１，０００〜２，０００Ｇ）の磁選処理を好ましくは前記吊り下げ方式で施すことにより、まずは、鉄塊等の比較的大きな磁性体を除去する。その後、解砕してから、磁束密度３，０００Ｇ程度（好ましくは２，０００〜３，５００Ｇ）の磁選処理を好ましくは前記半磁外輪方式で施すことにより、砂鉄等のやや小さな着磁体を除去する。必要に応じて分級処理した後、再度、磁束密度３，０００Ｇ程度（好ましくは２，０００〜３，５００Ｇ）の磁選処理を好ましくは前記半磁外輪方式で施すことにより、砂鉄等のやや小さな着磁体を十分に除去し、必要に応じて分級処理して粗い粒子を除去する。次に、６００〜８００℃で焼却焼成処理を行い、適宜冷却した後、サンドフレッシャー等の砥石研磨装置（ｄ）で第一研磨処理をし、次いで、ハイブリッドサンドマスター等の振動型装置（ｃ）で第二研磨処理を行う。それから必要に応じて分級処理を行い、磁束密度６，０００〜８，５００Ｇ（好ましくは７，０００Ｇ程度）で磁選処理を行うことで、前記非磁着砂（Ａ）と前記磁着砂（Ｂ）とに分けて得ることができ、当該磁着砂（Ｂ）を本発明の鋳型製造砂として得ることができる。
【００３２】
（非磁着砂（Ａ）について）
本発明の鋳型再生砂（磁着砂（Ｂ））と共に得られる前記非磁着砂（Ａ）も、鋳型廃砂を回収して前記各処理を施したものであるため、少なくとも、ＳｉＯ２を７５〜９５質量％、Ａｌ２Ｏ３を３〜２０質量％、Ｆｅ２Ｏ３を０．０５〜１．５質量％及びＭｇＯを０．０５〜１．５質量％含有する傾向にある。非磁着砂（Ａ）は、ＳｉＯ２を８０〜９５質量％、Ａｌ２Ｏ３を５〜１２質量％、Ｆｅ２Ｏ３を０．１０〜１．０質量％及びＭｇＯを０．１０〜１．０質量％含有するものであることが好ましく、ＳｉＯ２を８５〜９５質量％、Ａｌ２Ｏ３を５〜１０質量％、Ｆｅ２Ｏ３を０．１０〜０．７質量％及びＭｇＯを０．１０〜０．５質量％含有するものであることがより好ましい。その他、非磁着砂（Ａ）は、ＣａＯ、ＴｉＯ２、Ｋ２Ｏ、Ｎａ２Ｏ等を含有していてもよく、これらの含有量は、それぞれ、好ましくは０．０５〜１．０質量％、より好ましくは０．１０〜０．７質量％、さらに好ましくは０．１３〜０．５質量％である。前記各成分の含有量は、実施例に記載の蛍光Ｘ線分析試験方法に従って得た値であり、つまり、多数の粒を対象とした値であって、１粒を対象とした値ではない。
非磁着砂（Ａ）は、再生砂を従来法で磁選処理して得た非磁着砂に比べて、鋳型強度をより一層向上させることができる。
【００３３】
非磁着砂（Ａ）において、１５０μｍから３００μｍの間に篩い分けされた粒子がＢＥＴ比表面積０．３５ｍ２／ｇ以下の粒子の含有量は、鋳型強度を向上させるという観点から、好ましくは３０質量％以上、より好ましくは５０質量％以上、さらに好ましくは８０質量％以上、特に好ましくは９０質量％以上であり、実質的に１００質量％であってもよい。
【００３４】
非磁着砂（Ａ）が含有する前記ＢＥＴ比表面積０．３５ｍ２／ｇ以下の粒子について、当該ＢＥＴ比表面積は、鋳型強度の観点から、好ましくは０．１０〜０．３５ｍ２／ｇ、より好ましくは０．１０〜０．３０ｍ２／ｇであり、０．１３〜０．２５ｍ２／ｇであってもよく、０．１５〜０．２５ｍ２／ｇであってもよく、０．１８〜０．２５ｍ２／ｇであってもよい。
【００３５】
当該製造方法によって得られる前記非磁着砂（Ａ）のみならず、前記磁着砂（Ｂ）も、ＲＣＳの骨材として再利用することができる。
当該製造方法によって得られる鋳型再生砂は、それのみをＲＣＳの骨材として用いることもできるし、新しい骨材と混合して用いることもできるし、別の再生砂と混合して用いることもできる。
【００３６】
［レジンコーテッドサンド（ＲＣＳ）及びその製造方法］
本発明は、本発明の鋳型再生砂を含有してなるＲＣＳ（より詳細には、本発明の鋳型再生砂と樹脂組成物とを含有してなるＲＣＳ）も提供する。該ＲＣＳは、本発明の鋳型再生砂と樹脂組成物とを加熱混合及び混練して得られる。
本発明の鋳型再生砂を用いてＲＣＳを製造する方法に特に制限はなく、公知の方法を採用することができる。詳細には、本発明の鋳型再生砂及び必要に応じてその他の骨材を好ましくは１００〜２００℃（より好ましくは１００〜１７０℃、さらに好ましくは１１０〜１７０℃）に加熱し、加熱された骨材と、樹脂とを混合及び混練した後、さらに、硬化剤と、必要に応じて添加剤（例えば、硬化促進剤、充填剤、着色剤、可塑剤、安定剤、離型剤等）とを混合し、冷却しながら塊状の骨材が粒状に崩壊するまで混練及び撹拌する。その後、必要によりその他の添加剤（例えば滑剤等）を添加し、さらに混練及び撹拌する。なお、樹脂、硬化剤及び必要に応じて添加する添加剤を全て含めて「樹脂組成物」と称するが、使用時に全ての成分が混ざった状態である必要はなく、前記の様に順を追って配合してもよい。
【００３７】
前記その他の骨材、つまり、本発明の鋳型再生砂以外の骨材としては、特に制限されるものではないが、例えば、珪砂（天然珪砂、人造珪砂）、人工砂（焼結砂、溶融砂等）、セラミック砂、アルミナ砂、クロマイト砂、ジルコン砂、オリビン砂、ムライト砂、マグネシア、フライアッシュ等が挙げられる。その他の骨材としては、これらからなる群から選択される少なくとも１種であることが好ましい。
これらの骨材は、新砂であってもよいし、回収砂であってもよいし、再生砂であってもよいし、新砂、回収砂及び再生砂からなる群から選択される少なくとも２種の混合砂であってもよい。
【００３８】
ＲＣＳの製造に使用し得る樹脂組成物中の各成分としては、特に制限されるものではなく、公知の成分を使用することができる。それらの中でも、樹脂としては、特に制限されるものではないが、例えば、ノボラック型フェノール樹脂等のフェノール樹脂；ポリエチレン；ポリプロピレン；ポリオレフィン；ポリスチレン；ポリエチレンテレフタレート；ポリビニルアルコール；ポリフェニレンエーテル；ポリブチレンテレフタレート；ポリエーテルエーテルケトン；ポリアセタール；ポリメチルメタクリレート；ポリ乳酸；フラン樹脂；ウレタン樹脂；ユリア樹脂；メラミン樹脂；リグニン等のバイオマス由来樹脂などが挙げられる。これらの中でも、フェノール樹脂が好ましい。樹脂は、１種を単独で使用してもよいし、２種以上を併用してもよく、前記例示群から選択される少なくとも１種の樹脂であることが好ましい。
以下、樹脂としてフェノール樹脂を用いる場合について説明する。
【００３９】
フェノール樹脂の硬化剤としては、例えば、不飽和ポリエステル、エポキシ樹脂、ポリアミド樹脂、ポリイソシアネート、アルデヒド、ホルムアルデヒドを生成する化合物、多価カルボン酸、多価カルボン酸無水物、不飽和多価カルボン酸、不飽和多価カルボン酸無水物等が挙げられる。硬化剤は、１種を単独で使用してもよいし、２種以上を併用してもよい。
【００４０】
前記エポキシ樹脂としては、例えば、ビスフェノールＡグリシジルエーテル型エポキシ樹脂、ビスフェノールＦグリシジルエーテル型エポキシ樹脂、ビスフェノールＳグリシジルエーテル型エポキシ樹脂、ビスフェノールＡＤグリシジルエーテル型エポキシ樹脂、フェノールノボラック型エポキシ樹脂、ビフェニル型エポキシ樹脂、クレゾールノボラック型エポキシ樹脂等が挙げられる。エポキシ樹脂は、１種を単独で使用してもよいし、２種以上を併用してもよい。
【００４１】
前記ポリイソシアネートとしては、例えば、トリレンジイソシアネート、ジフェニルメタンジイソシアネート等の芳香族イソシアネート；キシリレンジイソシアネート等の芳香脂肪族イソシアネート；ヘキサメチレンジイソシアネート等の脂肪族イソシアネート；イソホロンジイソシアネート等の脂環族イソシアネートなどが挙げられる。また、ポリイソシアネートとしては、ポリイソシアネート化合物の変性体も挙げられる。具体的には、ポリイソシアネート化合物の多量体、ポリイソシアネート化合物のポリオール変性体、ポリイソシアネート化合物のビウレット変性体等が挙げられる。ポリイソシアネートは、１種を単独で使用してもよいし、２種以上を併用してもよい。
【００４２】
前記アルデヒドとしては、例えば、ホルムアルデヒド、パラホルムアルデヒド、トリオキサン、アセトアルデヒド、プロピオンアルデヒド、クロラール、フルフラール、グリオキザール、ｎ−ブチルアルデヒド、カプロアルデヒド、アリルアルデヒド、ベンズアルデヒド、クロトンアルデヒド、アクロレイン、フェニルアセトアルデヒド、ｏ−トルアルデヒド、サリチルアルデヒド等が挙げられる。アルデヒドは、１種を単独で使用してもよいし、２種以上を併用してもよい。
【００４３】
前記ホルムアルデヒドを生成する化合物としては、例えば、ヘキサメチレンテトラミン等が挙げられる。
前記多価カルボン酸としては、例えば、マロン酸、コハク酸、グルタル酸、アジピン酸、ピメリン酸、スベリン酸、アゼライン酸、セバシン酸等の脂肪族多価カルボン酸；トリメリット酸、ピロメリット酸、フタル酸、イソフタル酸、テレフタル酸、２，６−ナフタレンジカルボン酸等の芳香族多価カルボン酸などが挙げられる。多価カルボン酸は、１種を単独で使用してもよいし、２種以上を併用してもよい。
【００４４】
前記不飽和多価カルボン酸としては、例えば、アクリル酸、クロトン酸、α−エチルアクリル酸、α−ｎ−プロピルアクリル酸、α−ｎ−ブチルアクリル酸、マレイン酸、フマル酸、シトラコン酸、メサコン酸、イタコン酸等が挙げられる。不飽和多価カルボン酸は、１種を単独で使用してもよいし、２種以上を併用してもよい。
前記不飽和多価カルボン酸無水物としては、例えば、無水マレイン酸、無水イタコン酸、無水シトラコン酸、シス−１，２，３，４−テトラヒドロフタル酸無水物等が挙げられる。不飽和多価カルボン酸無水物は、１種を単独で使用してもよいし、２種以上を併用してもよい。
【００４５】
必要に応じて使用する添加剤としては、前記の中でも、硬化促進剤、滑剤が好ましい。
硬化促進剤としては、特に制限されるものではないが、例えば、シクロアミジン化合物；キノン化合物；第３級アミン；有機ホスフィン；１−シアノエチル−２−フェニルイミダゾール、２−メチルイミダゾール、２−フェニルイミダゾール、２−フェニル−４−メチルイミダゾール、２−ヘプタデシルイミダゾール等のイミダゾール系化合物；消石灰などが挙げられる。硬化促進剤は、１種を単独で使用してもよいし、２種以上を併用してもよい。
滑剤としては、特に制限されるものではないが、例えば、ステアリン酸カルシウム、エチレンビスステアリン酸アミド、オキシステアリン酸アミド、ステアリン酸アミド、メチロールステアリン酸アミド、カルバナワックス、モンタンワックス、パラフィンワックス、ポリエチレンワックス等が挙げられる。滑剤は、１種を単独で使用してもよいし、２種以上を併用してもよい。
【００４６】
ＲＣＳ中の樹脂組成物の含有量は、鋳型強度を保ちながら、鋳造の際に樹脂組成物が熱分解ガス（水分を含む）を発生することにより鋳物のガス欠陥を生じることを避ける観点から、できるだけ少ないことが好ましく、例えば、好ましくは０．５〜５質量％、より好ましくは０．８〜４質量％、さらに好ましくは１．２〜３質量％、特に好ましくは１．８〜２．５質量％である。
【００４７】
［鋳型及びその製造方法］
本発明は、本発明のＲＣＳを硬化成形してなる鋳型も提供する。本発明のＲＣＳを用いる限りにおいて、鋳型の製造方法は特に制限されるものではなく、公知の鋳型の製造方法を利用及び応用することができる。
例えば、成形型内に、重力落下方式又は吹き込み方式等の公知の方法で前記製造方法により得られたＲＣＳ（及び必要に応じてその他のＲＣＳ）を充填し、加熱することでＲＣＳを硬化させて成形した後、成形型から取り出すことで、本発明の鋳型（中子とも称する。）を製造することができる。
こうして得られる鋳型を用いて、種々の鋳物を製造することができる。
【実施例】
【００４８】
次に、下記の実施例により本発明をさらに詳しく説明するが、これらの実施例は本発明を制限するものではない。
なお、下記方法に従って、ＢＥＴ比表面積、各成分の含有量、抗折力、熱膨張率及び水分の吸着率の測定を行った。
【００４９】
（１．ＢＥＴ比表面積の測定方法）
各例で得た鋳型再生砂について、１５０μｍから３００μｍの間に篩い分けしたものを取得し、これを用いて窒素吸着法によってＢＥＴ比表面積を測定した。以下に測定条件を示す。
・測定装置：４連式比表面積・細孔分布測定装置、NOVA-TOUCH型(Quantachrome  Instruments社製)
・使用ガス：窒素ガス
・冷媒（温度）：液体窒素（−１９５．８℃）
・前処理条件：１１０℃、６時間真空脱気
・測定相対圧力（Ｐ／Ｐ０）：０．０５＜Ｐ／Ｐ０＜０．３  ［Ｐ０：飽和蒸気圧］
・サンプル量：約４ｇ
【００５０】
（２．各成分の含有量の測定方法）
各例で得た鋳型再生砂について、蛍光Ｘ線分析試験（定性）によって各成分の含有量を分析した。試験方法は、以下の手順で前処理を行った後、下記条件にて測定した。
2.1．前処理［下記(ｉ)→(ii)→(iii)の順に実施した。］
(ｉ)各例で得た鋳型再生砂２ｇを１０５℃で乾燥後、タングステンカーバイド製の粉砕容器で粉砕し、次いで、１０５℃で乾燥した。
(ii)マッフル炉によって、１，０２５℃で１時間か焼した。
(iii)前記方法によって得られた試料及び四ホウ酸リチウムを１：１０で混合して混合物を得た。白金るつぼに前記混合物と少量の臭化リチウムを入れ、１，１５０℃程度でガラスビードに成型し、これを測定用サンプルとした。
2.2．測定条件
・装置型式：波長分散型蛍光Ｘ線分析装置、LAB  CENTER  XRF-1700（株式会社島津製作所製）
・設定管電圧：４０ｋＶ
・設定管電流：９５ｍＡ
・分析方法：ファンダメンタル・パラメータ法（ＦＰ法）
【００５１】
（３．抗折力の測定方法）
3-1．試験片
(1)  試験片の材料
ミキサー（遠州鉄工株式会社製）に、約１３０℃に加熱した各例で得た鋳型再生砂１００質量部とシェルモールド用フェノール樹脂「ＨＰ−２３０Ｎ」（商品名、汎用速硬化ノボラックタイプ、日立化成株式会社製）２質量部を投入し、６０秒間混練した。その後、前記ミキサーへ、ヘキサメチレンテトラミン（硬化剤）０．３質量部を投入して約５０秒間混練し、さらにステアリン酸カルシウム（滑剤）０．１質量部を投入して２０秒間撹拌することで、試験片用のレジンコーテッドサンド（ＲＣＳ）を得た。該ＲＣＳを用いて、下記条件にて下記サイズの四角柱状試験片を作製した。
(2)  試験片の造型条件
・金型温度：２５０℃
・焼成時間：６０秒
・吹込み圧力：０．２ＭＰａ
(3)  試験片サイズ
・１０ｍｍ×１０ｍｍ×１００ｍｍＬ
3-2．抗折力の測定
造型した試験片を常温まで冷却後、曲げ強さ試験機を用いて抗折力を測定した。
・スパン間隔：５ｃｍ（試験片受け側）
【００５２】
（４．熱膨張率の測定方法）
4-1.試験片
(1)  試験片の材料
前記「３．抗折力の測定方法」と同様にして試験片用のＲＣＳを得た。該ＲＣＳを用いて、下記条件にて下記サイズの円柱状試験片を作製した。
(2)  試験片の造型条件
・金型温度：２５０℃
・ブロー圧：０．１ＭＰａ
・ブロー時間：２秒
・焼成時間：１８０秒
(3)  試験片サイズ
・３０ｍｍ（直径）×５０ｍｍ
4-2.熱膨張率の測定
１，０００℃に保持した電気炉中で１８０秒間保持した後（曝熱後）の試験片の長さを測定し、下記式から、試験片の熱膨張率（伸び率）を算出した。
熱膨張率（％）＝[(曝熱後のＴＰ長さ−曝熱前のＴＰ長さ)／曝熱前のＴＰ長さ]×１００
【００５３】
（５．水分の吸着率の測定方法）
下記方法によって含水量を測定し、これを水分の吸着率の指標とした。
5-1.試験片
(1)  試験片の材料
前記「３．抗折力の測定方法」と同様にして試験片用のＲＣＳを得た。該ＲＣＳを用いて、下記条件にて下記サイズの四角柱状試験片を作製した。
(2)  試験片の造型条件
・金型温度：２５０℃
・焼成時間：６０秒
・吹込み圧力：０．２ＭＰａ
(3)  試験片サイズ
・１０ｍｍ×１０ｍｍ×１００ｍｍＬ
5-2.水分の吸着率の測定
上記条件で作製した試験片（１本、約１０ｇ）を使用し、水分量測定器「ＭＸ−５０」（Ａ＆Ｄ社製）にて１２０℃加熱条件により試験片を加熱し、試験片の加熱前後の水分量を測定することで、下記式から水分の吸着率を求めた。
水分の吸着率（％）＝[(加熱前ＴＰ重量−加熱後のＴＰ重量)／加熱前のＴＰ重量]×１００
【００５４】
［実施例１］
回収した鋳型廃砂に、図２に示す吊り下げ方式にて磁束密度１，５００Ｇ程度の磁選処理を施すことにより、まずは、鉄塊等の比較的大きな磁性体を除去した。その後、解砕してから、図１に示す半磁外輪方式にて磁束密度３，０００Ｇ程度の磁選処理で砂鉄等のやや小さな磁性体を除去した。次に、７６０℃で焼却焼成処理を行った。
その後、適宜冷却し、サンドフレッシャー（株式会社清田鋳機製）で砥石の回転速度２，５００ｒｐｍ、砥石外周の羽根付きドラムの回転速度１３ｒｐｍの条件にて第一研磨処理をし、次いで、ハイブリッドサンドマスター（日本鋳造株式会社製）でドラムの回転速度２，１００ｒｐｍの条件にて第二研磨処理を行った。それから図３に示すマグネットプーリー方式にて磁束密度７，０００Ｇ程度で磁選処理を行うことで非磁着砂（Ａ）と磁着砂（Ｂ）を得た。
得られた鋳型再生砂（磁着砂（Ｂ））について、前記方法に従って各測定を行った。結果を表１に示す。
【００５５】
［比較例１］
回収した鋳型廃砂に対して、焼却焼成処理までについては実施例１と同様の処理を行った。その後、ロータリーリクレーマー（日本鋳造株式会社製）でドラムの回転速度２，２００ｒｐｍの条件にて第一研磨処理をし、次いで、ハイブリッドサンドマスター（日本鋳造株式会社製）でドラムの回転速度２，１００ｒｐｍの条件にて第二研磨処理を行う。次いで、磁束密度３，０００Ｇ程度の磁選処理で小さな磁性体を除去し、鋳型再生砂を得た。
得られた鋳型再生砂について、前記方法に従って各測定を行った。結果を表１に示す。
【００５６】
［比較例２］
実施例１において、マグネットプーリー方式における磁束密度７，０００Ｇ程度での磁選処理を行わなかったこと以外は同様にして処理を行い、鋳型再生砂を得た。
得られた鋳型再生砂について、前記方法に従って各測定を行った。結果を表１に示す。
【００５７】
［比較例３］
実施例１において、第一研磨処理及び第二研磨処理をいずれも行わなかったこと以外は同様にして処理を行い、非磁着砂と磁着砂を得た。
得られた磁着砂について、前記方法に従って各測定を行った。結果を表１に示す。
【００５８】
【表１】
0006738956.tif 000002
【００５９】
表１より、実施例１で得た鋳型再生砂（磁着砂（Ｂ））の場合、比較例１及び比較例２で得た鋳型再生砂の場合よりも熱膨張率が極めて小さいことが分かる。また、実施例１で得た鋳型再生砂（磁着砂（Ｂ））は、ＢＥＴ比表面積が１．５ｍ２／ｇ以下であり、比較例３で得た磁着砂（ＢＥＴ比表面積１．５ｍ２／ｇ超）の場合よりも抗折力が高くなり、鋳型強度を向上させることができた。
なお、実施例１と比較例１との対比から、目的とする鋳型再生砂を得るためには、焼却焼成処理後の研磨方法と磁選処理の条件が重要であることが分かった。
【符号の説明】
【００６０】
Ｓ    鋳型廃砂
１    永久磁石
２    回転ドラム
３    入り口側ダンパー
４    出口側分離版
５    砂投入口
６    砂排出口
７    磁性体排出口
８    筐体
９    磁性体
１０  第１のベルトコンベアー
１１  第２のベルトコンベアー
１２  磁石
１３  ベルトコンベアー
１４  ヘッドプーリー
１５  非磁着砂
【要約】
【課題】優れた低熱膨張性を有しながら鋳型強度にも優れる鋳型再生砂、該鋳型再生砂を含有してなるレジンコーテッドサンド及び該レジンコーテッドサンドを硬化成形してなる鋳型を提供すること。
【解決手段】少なくとも、ＳｉＯ２を４５〜７５質量％、Ａｌ２Ｏ３を１０〜３０質量％、Ｆｅ２Ｏ３を２〜１２質量％及びＭｇＯを３〜２０質量％含有する鋳型再生砂であって、１５０μｍから３００μｍの間に篩い分けされた粒子がＢＥＴ比表面積１．５ｍ２／ｇ以下の粒子を含有する、鋳型再生砂。
【選択図】図４【図１】
0006738956.tif 000003
【図２】
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【図３】
0006738956.tif 000005
【図４】
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