JPH0810896A - 樹脂被覆砂 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【構成】 １５０℃における溶融粘度が１００ポイズ未
満で、１５０℃におけるフェノール樹脂との相溶性が２
０％以下の熱可塑性樹脂を１〜５０重量％含有させたフ
ェノール樹脂組成物で砂を被覆してなる樹脂被覆砂。 【効果】 金型に離型剤を噴霧又は塗布しなくても、成
型品の離型性が顕著に改良され、且つその効果が継続さ
れるので、作業性が向上する。また、金型の汚れが極め
て少なくなるので、金型みがきの工数が減り、金型のメ
ンテナンスが容易となる。さらに成形品の強度物性を低
下させることなく、成形品の外観が良好となり、不良率
の発生が大幅に低下する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は加熱金型で加圧成形、流
し込み成形、吹き込み成形等に使用される樹脂被覆砂に
関する。

【０００２】

【従来の技術】フェノ−ル樹脂系バインダ−で被覆した
砂は、シエルモ−ルド用鋳型及び中子の製造やレジンコ
ンクリ−ト（モルタルを含む）材料として複合建材の製
造等に使用されている。これらを製造する際には、加熱
金型を使用する成形方法が広く行われている。これらの
製造では、不良率の低減、作業性等の観点から、金型と
の離型性を改良する試みがなされている。例えば、特開
昭６２−１２７１４０公報では、滑剤としてエチレンビ
スステアリン酸アマイド、ポリエチレンワックス等をフ
ェノ−ル樹脂１００重量部に対して、０．５〜５重量部
配合することを提案している。その他、金型に離型剤を
塗布する方法も行われている。しかしながら、滑剤を配
合する方法は、強度低下等の他の問題を引き起こしたり
するため、その量が限定される。金型に離型剤を塗布す
る方法は、頻繁にこれを行う必要があり、作業効率の点
で問題がある。

【０００３】熱膨張を低減したり、強度を向上したり、
熱崩壊性を向上したりする目的で、フェノ−ル樹脂にケ
トン樹脂やエポキシ樹脂等の各種樹脂を配合することも
特開昭５６−１６３０５５号公報、特開昭５８−５８９
５４号公報等に記載されているが、これらは離型性の向
上を目的とするものではない。また、特開昭５７−１５
３０４４号公報にはポリイソシアネ−ト系のレジンコン
クリ−トについての記載があるが、これはフェノ−ル樹
脂系のものではない。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】本発明は成形品の強度
物性を低下させることなく、成形の際優れた離型性を与
える樹脂被覆砂を提供することを目的とする。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明は、１５０℃にお
ける溶融粘度が１００ポイズ未満で、１５０℃における
フェノ−ル樹脂との相溶性が２０％以下の熱可塑性樹脂
を１〜５０重量％含有させたフェノ−ル樹脂組成物で砂
を被覆してなる樹脂被覆砂であり、また、砂１００重量
部に対し、フェノ−ル樹脂１〜１０重量部と、１５０℃
における溶融粘度が１００ポイズ未満で、１５０℃にお
けるフェノ−ル樹脂との相溶性が２０％以下の熱可塑性
樹脂０．１〜４重量部を溶融被覆してなる樹脂被覆砂で
ある。

【０００６】本発明で使用する砂は、けい砂（例えば、
３号、４号、６号、７号）、川砂、海砂、砕石（２〜５
ｍｍ）、軽石など各種の砂を挙げることができ、これら
は単独又は混合物として使用することができる。好まし
くは、けい砂である。

【０００７】本発明において使用するフェノ−ル樹脂
は、フェノ−ル、クレゾ−ル、キシレノ−ル等のフェノ
−ル類とホルムアルデヒドとを触媒の存在下で反応させ
て得られるものであり、例えばノボラック型フェノ−ル
樹脂、レゾ−ル型フェノ−ル樹脂、これらを変成したフ
ェノ−ル樹脂やこれらの樹脂の混合物などが挙げられ
る。これらのフェノ−ル樹脂は硬化剤の存在下又は非存
在下で、固形状として使用される。

【０００８】本発明において使用する１５０℃における
溶融粘度が１００ポイズ未満で、１５０℃におけるフェ
ノ−ル樹脂との相溶性が２０％以下の熱可塑性樹脂とし
ては、この条件に合致する限り任意の樹脂が使用でき、
例えば低分子量ポリスチレン、石油樹脂、クマロン−イ
ンデン系樹脂等の炭化水素系オリゴマ−あるいはこれら
の共重合体等が挙げられる。好ましくは、１５０℃にお
いてフェノ−ル樹脂と非相溶若しくは部分相溶（相溶性
５％以下）の熱可塑性樹脂であり、極性の大きい官能基
を有しない炭化水素系の樹脂オリゴマ−である。

【０００９】なお、溶融粘度はコ−ンプレ−ト粘度計に
より測定することができる。また、フェノ−ル樹脂との
相溶性は、フェノ−ル樹脂とワックスを等量混合物をガ
ラス容器に入れ、１５０℃で溶融混合し、この温度で１
２０分間静置したのち、相の状態を観察することにより
測定することができる。すなわち、相が１つで透明なと
きを完全相溶（１００％）、相が３つのときを部分相
溶、そして中間相の容積／全体の容積×１００を相溶性
の％、相が２つのまま又は１相でけんだくしているとき
を非相溶（０％）とする。

【００１０】上記熱可塑性樹脂のフェノ−ル樹脂への配
合割合は、得られた樹脂組成物の１〜５０重量％、好ま
しくは３〜３０重量％となる量であることがよい。ま
た、砂１００重量部に対する配合割合は、フェノ−ル樹
脂１〜１０重量部、熱可塑性樹脂０．１〜４重量部、好
ましくは０．２〜３重量部、より好ましくは０．３〜２
重量部であることがよい。なお、フェノ−ル樹脂、熱可
塑性樹脂はそれぞれ１種でもよく、２種以上でもよい
が、２種以上の場合は、その合計の量で計算する。ここ
で、熱可塑性樹脂の配合量が少ないと離型性の改良が十
分でなく、多すぎると混練不良が発生したり、成形時の
硬化性が遅くなる。

【００１１】この樹脂被覆砂には、ヘキサメチレンテト
ラミン等の硬化剤、炭酸カルシウム等の滑剤、その他の
添加剤を配合することができる。この樹脂被覆砂は、ホ
ットマ−リング法等により製造することができる。例え
ば、予め、１２０〜１８０℃に加熱した砂を混練機（ワ
−ルミキサ−等）に入れ、これにフェノ−ル樹脂と熱可
塑性樹脂を所定量添加し、溶融させて被覆する。次に、
必要によりヘキサメチレンテトラミンを溶解させた水を
添加し、更に送風を行い、砂の塊が崩壊したところでス
テアリン酸カルシウム等の滑剤を適量添加後、排出し
て、樹脂被覆砂を得る。

【００１２】本発明の樹脂被覆砂を成形して建材等の成
形品を製造するには、加熱金型を使用する加圧成形、流
し込み成形、吹き込み成形等が適用でき、本発明の樹脂
被覆砂を使用することにより、得られた成形品を取り出
すときの作業性が改善される。したがって、離型剤を金
型に噴霧したり塗布したりする手間が大幅に低減され
る。

【００１３】

【実施例】以下、本発明の実施例及び比較例を示す。な
お、離型性の評価、強度の評価及び樹脂被覆砂の流動性
試験は次の方法で行った。 （１）離型性の評価 ２５０℃に加熱した加圧成形機の上下の盤に平らな表面
を有する金型をセットし、初回のみフッ素系離型剤を金
型表面に一定量噴霧し、これに樹脂被覆砂１００ｇを１
５０ｃｍ² となるように素早く載せ、４．５ｍｍ厚のス
ペ−サ−を上下型の間に挟んで、２０ｋｇ／ｃｍ² で成
形して、６０秒間保持する。次に、圧を開放して金型上
下面からの離型性を観察する。これを繰り返すことによ
り、最初に離型剤を噴霧するのみで、連続的に成形でき
る回数を求め、評価する。測定は３０回を限度に行う。

【００１４】（２）強度の評価 ２５０℃の加熱金型に樹脂被覆砂を流し込み、２０ｋｇ
／ｃｍ² 、２分間保持し、その後、直ちに型を外し、１
５０×２０×２２．５ｍｍの試験片を３個作成する。こ
れを、常温に冷却して、密度を測定したのち、荷重速度
２０ｍｍ／分、スパン１００ｍｍで曲げ強度を測定す
る。

【００１５】（３）流動性試験 細川ミクロン（株）製のパウダ−テスタを使用して、樹
脂被覆砂の安息角及び粗充填嵩密度、密充填嵩密度を測
定する。

【００１６】〔実施例１〕けい砂（フラタリ−サンド６
号）１００重量部を、予め１６０℃に加熱し、品川式卓
上ミキサ−に入れ、これに軟化点８６℃のノボラック型
フェノ−ル樹脂（新日鐵化学株式会社製 エスフェノー
ルＮＫ８０００）２重量部、１５０℃における溶融粘度
が１２ポイズ、１５０℃におけるノボラック型フェノー
ル樹脂との相溶性が５％の熱可塑性樹脂としてクマロン
−インデン系樹脂（新日鐵化学株式会社 エスクロン
Ｎ−１００Ｓ）０．５重量部を添加して、珪砂に混合
し、６０秒溶融させる。続いて、ヘキサメチレンテトラ
ミン０．３重量部を水１．５重量部に溶解させておいた
ヘキサ水を添加し、１５秒後にブロワーより送風し、砂
の塊りが崩壊したところで送風を停止し、滑剤としてス
テアリン酸カルシウム０．０５重量部を添加する。３０
秒後に砂温７０〜８０℃で排砂して、樹脂被覆砂を得
た。

【００１７】〔実施例２〕熱可塑性樹脂として、１５０
℃における溶融粘度が３６ポイズ、１５０℃におけるノ
ボラック型フェノール樹脂との相溶性が０％のＣ₅系石
油樹脂（三井石油化学株式会社製 ハイレッツ Ｔ−１
００）を０．５重量部添加した以外は実施例１と同様に
樹脂被覆砂を製造し、評価した。

【００１８】〔実施例３〕熱可塑性樹脂として、１５０
℃における溶融粘度が２４ポイズ、１５０℃におけるノ
ボラック型フェノール樹脂との相溶性が０％の低分子量
ポリスチレン（三洋化成株式会社製 ハイマー ＳＴ９
５）を０．５重量部添加した以外は実施例１と同様に樹
脂被覆砂を製造し、評価した。

【００１９】〔実施例４〕フェノール樹脂の添加量を
２．３７５重量部、ヘキサミンを０．３５６重量部、熱
可塑性樹脂として、クマロン−インデン系樹脂（新日鐵
化学株式会社 エスクロン Ｎ−１００Ｓ）の添加量を
０．１２５重量部とした以外は実施例１と同様にして樹
脂被覆砂を製造し、評価した。

【００２０】〔実施例５〕フェノール樹脂の添加量を
１．５重量部、ヘキサミンを０．２２５重量部、熱可塑
性樹脂として、クマロン−インデン系樹脂（新日鐵化学
株式会社 エスクロン Ｎ−１００Ｓ）の添加量を１．
０重量部とした以外は実施例１と同様にして樹脂被覆砂
を製造し、評価した。

【００２１】〔比較例１〕フェノール樹脂の添加量を
２．５重量部、ヘキサミンを０．３７５重量部とし、熱
可塑性樹脂を添加しなかった以外は実施例１と同様に樹
脂被覆砂を製造し、評価した。

【００２２】〔比較例２〕熱可塑性樹脂として、クマロ
ン−インデン系樹脂（新日鐵化学株式会社製 エスクロ
ン Ｎ−１００Ｓ）の添加量を６重量部とした以外は実
施例１と同様にして樹脂被覆砂を製造したが、砂の塊が
崩壊しにくく、ダマの発生が見られ物性測定ができなか
った。

【００２３】〔比較例３〕熱可塑性樹脂として、１５０
℃における溶融粘度が１０００ポイズ以上（未溶融状
態）、１５０℃におけるノボラック型フェノール樹脂と
の相溶性が０％のポリスチレン樹脂（新日鐵化学株式会
社製 エスチレン Ｇ−１５Ｌ）を０．５重量部添付し
た以外は実施例１と同様に樹脂被覆砂を製造し、評価し
た。

【００２４】〔比較例４〕熱可塑性樹脂として、１５０
℃における溶融粘度が２６ポイズ、１５０℃におけるノ
ボラック型フェノール樹脂との相溶性が１００％の石油
樹脂（日本ゼオン株式会社 クイントン ＱＴＮ−１５
００）を０．５重量部添加した以外は実施例１と同様に
樹脂被覆砂を製造し、評価した。

【００２５】〔比較例５〕フェノール樹脂の添加量を
２．３７５重量部、ヘキサミンを０．３５６重量部と
し、熱可塑性樹脂のかわりに、従来から離型剤として用
いられているカルナウバワックス（１５０℃における溶
融粘度０．１ポイズ以下、１５０℃におけるノボラック
型フェノール樹脂との相溶性が０％）を０．１２５重量
部添加した以外は実施例１と同様に樹脂被覆砂を製造
し、評価した。

【００２６】実施例１〜５、並びに比較例１〜５の離型
性、強度、流動性の評価結果を表−１に示す。なお、表
−１において、○は上下両面ともに離型性十分、△は片
面に若干の離型抵抗あり、×は離型性悪いということを
示す。離型性（回）の数字は、最初からの成形回数であ
って、○、△又は×の評価が得られた最終の成形回を示
す。通常、○、△、×の順に変化する。×が２回続いた
時点で測定は終了とする。

【００２７】

【表１】

【００２８】

【発明の効果】本発明によれば、金型に離型剤を噴霧又
は塗布しなくとも、成形品の離型性が顕著に改良され、
且つその効果が継続されるので、作業性が向上する。ま
た、金型の汚れが極めて少なくなるので、金型みがきの
工数が減り、金型のメンテナンスが容易となる。更に、
成形品の強度物性を低下させることなく、成形品の外観
が良好で不良率の発生が大幅に低下する効果がある。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 １５０℃における溶融粘度が１００ポイ
   ズ未満で、１５０℃におけるフェノ−ル樹脂との相溶性
   が２０％以下の熱可塑性樹脂を１〜５０重量％含有させ
   たフェノ−ル樹脂組成物で砂を被覆してなる樹脂被覆
   砂。
2. 【請求項２】 砂１００重量部に対し、フェノ−ル樹脂
   １〜１０重量部と、１５０℃における溶融粘度が１００
   ポイズ未満で、１５０℃におけるフェノ−ル樹脂との相
   溶性が２０％以下の熱可塑性樹脂０．１〜４重量部を溶
   融被覆してなる樹脂被覆砂。