CN101993772A - 脱模剂的制造方法以及脱模剂 - Google Patents

Abstract

本发明提供了代替以往将熔融蜡和溶剂混合的方法的新的脱模剂的制造方法。其是将蜡机械粉碎成蜡粒子，同时使该蜡粒子分散在溶剂中，从而制得分散液。按照这种方法，无需像以往方法那样加热熔融蜡，便可在溶剂中分散蜡，并可在省略温度控制的同时，通过使高熔点蜡分散在低沸点溶剂中，来制造以往制造方法中调配困难的脱模剂。

Description

脱模剂的制造方法以及脱模剂

技术领域

本发明，涉及一种脱模剂的制造方法，尤其是涉及一种含有蜡作为脱模性物质的脱模剂的制造方法。

背景技术

从成型模具上分离成型品所使用的脱模剂中，一般所知道的是含有蜡作为主要脱模性物质的脱模剂(以下称为蜡类脱模剂)。蜡在常温下因不是液体，从而很难均匀涂敷在成型模具上，所以一般的蜡类脱模剂，是在溶剂中已分散了蜡的分散液，在成型模具上涂敷了该脱模剂后，通过使溶剂挥发，而在成型模具的表面形成蜡的覆膜。

在蜡类脱模剂中可使用各种各样的蜡。也有只含一种蜡的情况，但通常，按照其用途，使用适当配合、混合多种蜡的脱模剂。溶剂也可以使用各种各样的溶剂，但大致使用有机溶剂和水这2种。当然有时也可以混合使用多种各种各样的溶剂。并且，除了蜡和溶剂以外也可以含有抗氧化剂等各种添加剂，而且也可以含有硅油等蜡以外的脱模性物质。

在此，在以往的蜡类脱模剂的制造方法中，通过先加热熔融固体状态的蜡，再于溶剂中混合已经液态化的蜡并搅拌，从而来制作蜡已稳定地分散在溶剂中的分散液。以下，将该工序称为溶解工序。在该溶解工序中，有时多种蜡混在一起熔融并分散在溶剂中，有时也将多种蜡各自分别制作成分散液，然后通过混合、稀释所制作的蜡分散液来制造脱模剂。另外，溶剂为有机溶剂时，通常在溶剂中只要混合熔融的蜡便可分散(例如，参照专利文献1)，但溶剂为水时，同时混合表面活性剂等乳化剂，并使蜡作为乳液分散(例如，参照专利文献2)。

现有技术文献

专利文献

[专利文献1]特开平2-32816号公报

[专利文献2]特开2000-198121号公报

发明内容

发明要解决的课题

但是，上述的溶解工序有几个缺点。即，在溶解工序中，由于混合蜡和溶剂的温度或冷却方法会导致脱模剂的品质变化，所以必须严格控制温度。并且，在脱模剂的材料中因使用许多挥发性有害物质或易燃物质，所以气体中毒或发生火灾的危险性很大。

进而，溶解工序中混合蜡和溶剂的温度，因必须是在蜡的熔点以上且溶剂的沸点以下，所以可分散蜡的溶剂，就限制在其沸点温度高于蜡熔点温度的溶剂。尤其是近几年对于挥发性有机溶剂的使用规定，限制了以前使用在溶剂中的甲苯或二甲苯等的使用量，可使用的溶剂也就更加有限。

本发明正是鉴于上述现状而完成的，以提供一种能解决上述问题点的新的脱模剂的制造方法为目的。

解决课题的手段

本发明人对有关可取代以往溶解工序的蜡的分散方法进行了深入的研究，其结果发现在常温下使用粉碎机机械粉碎的蜡粒子稳定地分散在溶剂中。而且，通过进一步研究发现，使用包含该蜡粒子的分散液的脱模剂，与以往方法所制造的脱模剂具有几乎同等的效能，从而实现了本发明。

即，本发明是含有以蜡作为脱模性物质的脱模剂的制造方法，其是以包括将蜡粉碎成蜡粒子的微粒化工序、和将该蜡粒子分散在溶剂中而制得分散液的分散化工序为特征的脱模剂的制造方法。

在此，在微粒化工序中要粉碎的蜡，是没有经过微粒化且为熔点以下的固体状态的蜡，蜡的块状大小不限制，包括小片状或颗粒状的蜡。所述制造方法中，取代将蜡熔融的以往溶解工序，而进行微粒化工序(其通过粉碎机等机械粉碎蜡，并粉碎成可在溶剂中稳定分散的粒径程度的蜡粒子)，以及将该蜡粒子分散在溶剂中的分散化工序。这样所制作的蜡的分散液，和以往溶解工序所制得的分散液具有几乎同等的效能。即，在成型模具上涂敷该蜡的分散液后，如使溶剂挥发，蜡粒子便在成型模具表面集合而形成膜，从而发挥脱模作用。

如上所述，根据本发明的微粒化工序及分散化工序，在常温下就能使蜡分散在溶剂中，所以和以往的溶解工序不同，不必严格进行温度控制。并且，因在更低于以往温度的条件下使蜡分散在溶剂中，所以可将蜡分散在沸点更低的溶剂中，从而也可制造以往难以制造的新调配的脱模剂。

本发明中，蜡如粉碎至一定程度的粒径，则不会和溶剂分离，并可长期稳定地分散在溶剂中，作为脱模剂涂敷在成型模具上时，可形成又薄，又均匀的覆膜。蜡在溶剂中可稳定分散的粒径，根据分散液的粘性不同不能一概而定，但本发明人，根据本发明的方法制造各种蜡的分散液的结果，确认了微粒化至5μm以下的蜡粒子，即便分散液为低粘性，在溶剂中也稳定分散。即，在本发明的微粒化工序中，基本上全部的蜡优选粉碎至粒径5μm以下的蜡粒子。进一步而言，微粒化工序中，更优选基本上全部的蜡粉碎至粒径1μm以下的蜡粒子。当基本上全部的蜡粉碎至粒径1μm以下的蜡粒子时，蜡粒子在溶剂中更稳定，作为所制得的分散液的脱模剂，其效能更优良。在此，作为脱模剂的效能，是指对成型品的脱模，成型品的表面状态，成型模具的污染等的综合评价。予以说明，“基本上全部的蜡粉碎至粒径5μm以下的蜡粒子”意味着90％以上的粒子其粒径为5μm以下，蜡的粉碎程度(状态)可通过粒度分布计容易地确定。并且，蜡粒子的粉碎极限为0.05μm，根据本发明的制造方法制造的脱模剂中分散有0.05～5μm粒径的蜡粒子。

本发明的脱模剂的制造方法中，建议通过在湿式粉碎机中将蜡和溶剂一起搅拌，从而同时进行上述微粒化工序和分散化工序。按照该方法，因可同时进行微粒化工序和分散化工序，所以可将制造工序简略化。在此，湿式粉碎机是指被粉碎物和粉碎介质与液体一起在容器内混合搅拌，通过由粉碎介质所产生的物理冲击、剪切、摩擦等粉碎被粉碎物并使其分散在液体中，具体而言，例如可举出，将陶瓷、金属等制成的圆珠用作粉碎介质的砂磨机，或使用比钢珠等更大的粉碎介质的湿式球磨机。即，在该制造方法中，通过将蜡在湿式粉碎分散机中，与圆珠或钢珠等粉碎介质和溶剂一起搅拌，在蜡被微粒化的同时分散在溶剂中。

可将蜡粒子微粒化至所需粒径以下的砂磨机或湿式球磨机那样的湿式粉碎机市场上一般多有销售，它们可适用于本发明的微粒化工序及分散化工序。在此，在微粒化工序及分散化工序时，湿式粉碎机中使用的粉碎介质的大小，其搅拌速度、处理时间、处理次数等的最佳条件，按照湿式粉碎机的机种或混合的蜡和溶剂的种类、配比而不同，但通过用粒度计测定蜡粒子的粒径，可容易地确定能将蜡粒子微粒化至所需粒径的最佳条件。根据发明人的研究结果，使用砂磨机时，相比湿式球磨机能以更短的时间将蜡分散，进而，使用作为粉碎介质的粒径为0.5～3.0mm的圆珠的砂磨机时，能以最快的速度将蜡粒子粉碎至所需粒径以下。

并且，本发明的脱模剂的制造方法中，建议通过在干式粉碎机中粉碎蜡来进行上述微粒化工序，并通过在搅拌机中搅拌该微粒化工序中所得的蜡粒子和溶剂来进行分散化工序。在本方法中，通过将微粒化工序和分散化工序作为分开的工序来进行，具有易调整蜡粒子和溶剂的组合和配合比例的优点。在此，干式粉碎机是指在不存在液体的条件下，在容器内将被粉碎物和粉碎介质一起混合搅拌，通过由粉碎介质所产生的物理冲击、剪切、摩擦等粉碎被粉碎物从而使其微粒化，尤其优选将钢珠等用作粉碎介质的干式球磨机。并且，对于搅拌机，可广泛采用所有混合、搅拌粉末和液体的工业用搅拌机。

本发明中，可将构成以往蜡类脱模剂的基本上全部的蜡制作成分散液。例如小烛树蜡，巴西棕榈蜡，米糠蜡，树蜡，荷荷巴油，蜂蜡，羊毛脂，鲸蜡，褐煤蜡，地蜡，精制地蜡，石蜡，微晶蜡，矿脂，费-托合成蜡，聚乙烯蜡，氢化蓖麻油，12-羟基硬脂酸，硬脂酰胺，邻苯二甲酰亚胺酐，氯化烃，或它们的衍生物，配合蜡。

并且，溶剂也可利用构成以往蜡类脱模剂的几乎全部的有机溶剂、水等。例如，有机溶剂可例举如烃类溶剂，卤代烃类溶剂，醇类溶剂，醚，缩醛类溶剂，酮类溶剂，酯类溶剂，多元醇及其衍生物类溶剂，脂肪酸以及酚类溶剂。

予以说明，本发明的分散化工序中，溶剂为有机溶剂时，通过将蜡粒子和有机溶剂一起搅拌，可制作蜡的分散液，但溶剂为水时，和以往的溶解工序一样，溶剂中加入蜡并混合乳化剂，再将已微粒化的蜡粒子乳化并使其分散。关于乳化剂，只要是可以乳化蜡类的都可以。

另外，如上所述那样，通常的蜡类脱模剂是由多种蜡、溶剂、乳化剂或其他添加物组成的混合物。在此，根据本发明的方法制造含有多种蜡的脱模剂时，可混合多种蜡后进行微粒化工序或分散化工序，也可将每种蜡各自分别进行微粒化工序、分散化工序后混合各自分别所制的分散液。另外，也可以在分散化工序后将分散液进一步稀释。另外，硅油等蜡以外的脱模性物质或抗氧化剂等各种添加物，可同时和蜡一起混合在溶剂中，也可在分散化工序的前后通过其它方式混合。

另外，对于脱模剂，可在使用前和其他溶液混合，或通过溶剂稀释、或加入添加物后使用，本发明的脱模剂也包括在使用前需要象上述那样混合、稀释、添加的脱模剂。

发明效果

如上述那样，根据本发明的脱模剂的制造方法，不加热熔融蜡便可在常温条件下将其分散在溶剂中。如将本发明和以往方法比较，以往方法中，因熔融蜡和溶剂的混合温度和冷却方法对脱模剂的品质有很大的影响，所以必须严格控制温度，但本发明中，因机械粉碎蜡，所以就不必要控制温度。并且，本发明不需加热蜡和溶剂，和以往方法相比气体中毒和火灾的危险性少而安全性佳。并且，以往方法只适合大规模生产，所以需要大型的制造设备，但本发明，因使用粉碎机或搅拌机那样的比较小型的机器便可制造，所以具有适合以小规模设备生产少量多种的优点。

并且，以往方法中，由有机溶剂产生的有毒气体导致大气污染的问题，但本发明，因不加热有机溶剂所以有毒气体的发生量很少。并且，本发明的制造方法，比以往方法能源消耗少，二氧化碳的发生量也大幅度减少。像这样，根据本发明，可抑制大气污染和使地球温暖化的二氧化碳的排出，从而可减少对环境的负荷。

并且，本发明的制造方法中，将水用作溶剂时，在进行分散化工序时，通过在溶剂中加入蜡并添加乳化剂，便可将蜡粒子适当分散在溶剂中。而溶剂为有机溶剂时，不添加乳化剂，通过搅拌蜡和溶剂，便可制得蜡分散液。

进而，本发明中，因可以将蜡分散在具有比该蜡的熔点温度更低的沸点的溶剂中，所以可制作以往溶解工序中蜡和溶剂组合制造困难的分散液。因此，即便现在因为挥发性有机化合物的使用规定而限制了溶剂的使用量、种类，也能开发和制造出对环境优良的、品质更高的脱模剂。

具体实施方式

以下，通过实施例具体说明本发明。予以说明，下述实施例的制造方法的全部工序是在常温条件下进行。

首先，采用湿式粉碎机同时进行微粒化工序和分散化工序，并说明制作表1所示配比的脱模剂的实施例1～4。

[表1]

实施例1

首先，将聚乙烯蜡、巴西棕榈蜡、及石蜡的蜡块各自分别干式粉碎，从而制得粒径为10目以下的粗蜡粒子。

从这些蜡粒子中，各自量取3重量份聚乙烯蜡，2重量份巴西棕榈蜡，53重量份石蜡。然后，将量取的蜡粒子全部放在由2重量份脂肪酸(乳化剂)、4重量份氨(稳定剂)、以及36重量份水(溶剂)所组成的混合液中轻轻搅拌，由此调制成微粒化工序(兼分散化工序)前的预处理混合液。

然后，在砂磨机(湿式粉碎机)中注入上述预处理混合物，并在砂磨机中粉碎至基本上全部的蜡粒子的粒径达到1μm以下的程度为止，将聚乙烯蜡、巴西棕榈蜡、石蜡的各蜡粒子通过乳化剂分散在水中，由此制得实施例1的脱模剂。所述工序就是本发明最关键的微粒化工序及分散化工序。

微粒化工序(兼分散化工序)中使用的砂磨机，其构成为；容器内设置有数片特殊形状的圆盘，通过使该圆盘在容器内旋转，而产生圆珠处于流动状态的效果，并通过在该容器内加入圆珠和被粉碎物和液体一起搅拌，从而将被粉碎物粉碎并使其分散在溶剂中。而且，在容器的出口设置有分离圆珠的过滤网，从而只有被粉碎物的分散液能排出到容器外。予以说明，本实施例以及以下的实施例中，使用可将被粉碎物粉碎至粒径1μm以下的砂磨机，而作为砂磨机粉碎介质使用粒径为0.5～3.0mm的硅制圆珠。并且，砂磨机的旋转速度和处理次数等条件，根据用粒度计所做的试验，事先确定基本上全部蜡粒子能粉碎至所需粒径的条件，从而采用该条件。

实施例2

首先，和实施例1同样操作，将聚乙烯蜡和石蜡的蜡块各自分别粉碎，而各自制得粒径为10目以下的粗蜡粒子。

再将8重量份所制得的聚乙烯蜡粒子放在2重量份的三乙醇胺(乳化剂)及40重量份的水中搅拌，由此调制成微粒化工序前的预处理混合物。

将此预处理混合物和实施例1一样用砂磨机进行微粒化工序(兼分散化工序)，并将基本上全部的聚乙烯蜡粒子粉碎至粒径1μm以下，由此制得使聚乙烯蜡分散在水中的聚乙烯蜡分散液。

另外，将聚乙烯蜡粒子换成石蜡粒子，除此以外与上述微粒化工序同样操作，将8重量份的石蜡粒子分散在2重量份的三乙醇胺和40重量份的水中而制得石蜡分散液。

然后，通过将该50重量份的聚乙烯蜡分散液和50重量份的石蜡分散液在搅拌机中一起混合搅拌而制得实施例2的脱模剂。

实施例3

首先，与实施例1同样操作，将聚乙烯蜡和微晶蜡及巴西棕榈蜡的蜡块各自分别干式粉碎，制得各自的蜡粒径为10目以下的粗蜡粒子。

再从所制得的各自蜡粒子中各自量取7重量份，并放在79重量份的石脑油溶剂中轻轻搅拌，由此调制成微粒化工序前的预处理混合物。

将该预处理混合物与实施例1同样操作，放入砂磨机中并将各蜡粒子粉碎至其粒径达到1μm以下为止，从而制得在石脑油中分散了蜡粒子的实施例3的脱模剂。

实施例4

首先，与实施例1同样操作，将聚乙烯蜡和微晶蜡及巴西棕榈蜡的蜡块各自分别干式粉碎，制得各自的蜡粒径为10目以下的粗蜡粒子。

再将1重量份聚乙烯蜡粒子在30重量份的石脑油中轻轻搅拌，由此调制微粒化工序前的预处理混合液，再将该预处理混合物和实施例1一样用砂磨机进行微粒化工序(兼分散化工序)，并将聚乙烯蜡粒子粉碎至粒径1μm以下，由此调制成将聚乙烯蜡分散在石脑油中的聚乙烯蜡分散液。

另外，与处理聚乙烯蜡的方法同样进行，从而调制成30重量份石脑油中分散了2重量份微晶蜡粒子的微晶蜡分散液，和30重量份石脑油中分散了2重量份巴西棕榈蜡粒子的巴西棕榈蜡分散液。

将这样所制得的31重量份聚乙烯蜡分散液、32重量份微晶蜡分散液、32重量份巴西棕榈蜡分散液放在搅拌机中一起搅拌，然后，加入混合在4重量份石脑油中的1重量份硅油，再搅拌，制得实施例4的脱模剂。

接着，说明使用干式粉碎机和搅拌机分别进行微粒化工序和分散化工序的实施例5～8。予以说明，如表1所示那样，实施例5～8的脱模剂的配比分别与实施例1～4的脱模剂相同。

实施例5

首先，将块状的3重量份聚乙烯蜡、2重量份巴西棕榈蜡、以及53重量份石蜡同时投入到干式粉碎机(球磨机)中，并粉碎至约全部的蜡变成粒径1μm以下的蜡粒子为止，从而制得由聚乙烯蜡、巴西棕榈蜡、及石蜡组成的混合蜡粒子。

接着，将58重量份上述混合蜡粒子、2重量份脂肪酸乳化剂、4重量份氨稳定剂、和36重量份作为溶剂的水在搅拌机中一起混合搅拌并使其均匀分散，制得聚乙烯蜡、巴西棕榈蜡、石蜡的各蜡粒子通过乳化剂分散在水中而成的实施例5的脱模剂。

实施例6

首先，将聚乙烯蜡和石蜡的蜡块各自分别投入到干式粉碎机中，制得其各自的蜡粒径1μm以下的蜡粒子。

接着，将8重量份所制得的聚乙烯蜡粒子和8重量份石蜡粒子与4重量份三乙醇胺乳化剂和80重量份作为水的溶剂一起在搅拌机中混合搅拌，制得聚乙烯蜡粒子以及石蜡粒子分散在水中而成的实施例6的脱模剂。

实施例7

首先，将聚乙烯蜡和微晶蜡以及巴西棕榈蜡的蜡块各自分别量取7重量份，并将这些蜡一起投入到干式粉碎机中，并粉碎至基本上全部的蜡达到粒径1μm以下的蜡粒子为止，从而制得聚乙烯蜡、微晶蜡和巴西棕榈蜡的混合蜡粒子。

接着，将21重量份上述混合蜡粒子和79重量份石脑油溶剂在搅拌机中一起混合搅拌并使其均匀分散，制得聚乙烯蜡、微晶蜡和巴西棕榈蜡的各蜡粒子分散在石脑油中而成的实施例7的脱模剂。

实施例8

首先，将聚乙烯蜡和微晶蜡以及巴西棕榈蜡的蜡块各自分别投入到干式粉碎机中，制得各自的蜡为粒径1μm以下的蜡粒子。

接着，将1质量份所制得的聚乙烯蜡粒子、2重量份微晶蜡粒子、和2重量份巴西棕榈蜡粒子与1重量份硅油和94重量份石脑油溶剂一起在搅拌机中混合搅拌，制得实施例8的脱模剂。

性能评价

对以上由实施例1～8制作的脱模剂进行性能评价。

将实施例1～8的脱模剂分别放在室温下24小时后，调查材料的是否分离、有无沉淀、粘性、粒径分布的变化。其结果，放置后的所有脱模剂中没有发现沉淀和材料的分离，并且，也没有看到粘性和粒径分布有大的变化。

另外，将实施例1～8的脱模剂实际用于成型模具，并对其效能进行评价。其结果，各脱模剂的效能，在成型品的脱模和表面状态、成型模具的污染程度方面，具有和以往同样配制的脱模剂同等的效能。

由以上可知，根据本发明的制造方法制造的脱模剂，不论溶剂的种类、蜡的含有量，蜡粒子都能在溶剂中稳定分散，同时显示和以往脱模剂同等的效能，从而可替代以往的溶解工序，根据本发明的制造方法制造脱模剂。

而且，按上述实施例那样制造脱模剂时，因无需加热熔融蜡，所以可简单且安全地制造脱模剂。并且，微粒化工序以及分散化工序因能在常温下进行，所以可在低沸点的溶剂中分散高熔点的蜡。从而可广泛选择蜡和溶剂的组合。

予以说明，本发明并不只限定于上述实施例的方法，在不脱离本发明要点的范围内可适当变更。例如，实施例1～4中，在微粒化工序前，将蜡粉碎成10目以下的粗粒子，但这是依赖于所使用的砂磨机的机种而进行的处理，如使用与此不同的湿式粉碎剂，则可将蜡块直接投入。另外，上述实施例中，显示了两种制造方法：将多种蜡同时进行微粒化工序的制造方法、和将蜡各自分别进行微粒化工序的制造方法，但这两种制造方法，不论蜡的浓度，以其中的任何一种方法制造都可以。另外，对于本发明所制造的脱模剂的调配，并不只限定于本实施例的调配，按几乎所有以往的脱模剂中所采用的调配也可制造。进一步而言，如上述那样，本发明的脱模剂的制造方法，可制造采用以往的溶解工序难以制造的高熔点蜡和低沸点溶剂组合调配的脱模剂，对于这样调配的脱模剂，可以采用与上述实施例同样的方法制造。另外，实施例1～8的脱模剂，可直接使用于成型模具，但本发明的脱模剂，可在使用前稀释，或加入添加剂后使用。

Claims (8)

1.一种脱模剂的制造方法，它是含有以蜡作为脱模性物质的脱模剂的制造方法，其特征在于，包括将蜡粉碎成蜡粒子的微粒化工序、和将该蜡粒子分散在溶剂中而制得分散液的分散化工序。

2.如权利要求1所述的脱模剂的制造方法，其特征在于，在上述微粒化工序中，将基本上全部的蜡粉碎成粒径5μm以下的蜡粒子。

3.如权利要求1或2所述的脱模剂的制造方法，其特征在于，上述溶剂为水，在上述分散化工序中，通过将蜡粒子和水和乳化剂一起搅拌，制得在溶剂中分散了蜡粒子的分散液。

4.如权利要求1～3中任一项所述的脱模剂的制造方法，其特征在于，通过将蜡和溶剂在湿式粉碎机中一起搅拌，而同时进行上述微粒化工序和分散化工序。

5.如权利要求4所述的脱模剂的制造方法，其特征在于，上述湿式粉碎机是使用圆珠作为粉碎介质的砂磨机。

6.如权利要求5所述的脱模剂的制造方法，其特征在于，在上述微粒化工序中，砂磨机中用作粉碎介质的圆珠的粒径是在0.5～3.0mm的范围内。

7.如权利要求1～3中任一项所述的脱模剂的制造方法，其特征在于，通过在干式粉碎机中粉碎蜡来进行上述微粒化工序，再通过将该微粒化工序中所制得的蜡粒子和溶剂在搅拌机中一起搅拌来进行分散化工序。

8.一种脱模剂，它是含有以蜡作为脱模性物质的脱模剂，其特征在于，所述蜡在熔点以下的温度下粉碎至粒径0.05～5μm的范围内，再于熔点以下的温度下和溶剂一起搅拌，从而分散在溶剂中。