JP2002526265A - 離型剤による表面の被覆方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 本発明は、離型剤で表面を被覆するにあたり、ＢＮ粉末を静電的被覆によって施与する方法に関する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】 本発明は離型剤による表面の被覆のための方法に関する。

【０００２】 非鉄金属の成形の際に生じる問題を、以下にアルミニウム成形の例に沿って詳
説する。アルミニウムブロックの異形材への加工は約４５０℃の典型的な加工温
度で押出（Extrudieren）によって実施する。その際、有利な丸断面を有する予
備加熱されたアルミニウムブロック（Ａｌブロック）を受容器（容器）を介して
ラムを使用して付形する圧縮成型ダイを通して加圧し、こうして異形材に成形さ
れ、次いで離れた後に冷却する。ラムの前面部分（プレスディスク（Pressschei
be）とも言われる）は以下の課題を満たさねばならない： １． 該部分は加圧方向に対して受容器を密封せねばならない； ２． 該部分はラムを引き戻す際に容易にアルミニウムから分離されねばならな
い。

【０００３】 残留するＡｌプレス残分を、次のＡｌブロックを加工する前に剪断ブレード（
Schermesser）（プレス残分ブレード）で除去する。

【０００４】 一般に用いられる金属性原材料がアルミニウムおよび別の非鉄金属に対して典
型的な加工温度で示す非常に高い腐食性に基づいて、非鉄金属と、いわゆる離型
剤を有する型との間の接点は、支障のない作業が可能であるように処理されてい
なければならない。

【０００５】 一般に用いられる離型剤として、カーボンブラックをプレスディスクおよびＡ
ｌブロックの分離のために使用する；その際、カーボンブラックはＡｌブロック
の前表面上でアセチレン炎の燃焼によって生じる。これらのプロセスはどのよう
な新規のＡｌブロックにおいても繰り返さねばならない。

【０００６】 プレス残滓ブレードの被覆にために通常、油が使用され、該油は高温のＡｌと
の接触時に蒸発し、かつそれによって分離作用が生まれる。

【０００７】 押出の場合だけでなく、非金属の成形のための全ての方法、例えば金型鋳造、
低圧鋳造、圧力鋳造、連続鋳造においても離型剤が使用される。

【０００８】 一般に、顔料不含の配合が使用され、これらは添加剤と共に水または鉱油をベ
ースとする。幾つかの場合には離型剤の顔料を含む配合も使用される（例えばＥ
Ｐ８１００４６号参照）。使用される顔料は、例えばグラファイト、ＭｏＳ_２、
ＢＮまたはタルクのような多数の固体を含む。

【０００９】 特例としての前記のカーボンブラックのインサイチュー形成を除外すると、全
ての今まで公知の離型剤は、これらが液体の懸濁液またはエマルジョンの形で使
用せねばならないことは共通している。通常、これらの塗布は暖かいないし非常
に高温の表面上に噴霧することによって実施する。高温では、更に容易に揮発す
る成分または存在する溶剤の炎上の危険または高温の表面との接触における急激
な蒸発による原材料の損失の恐れがある。更に蒸発生成物は周囲の空気に対する
多大な負荷を示し、分解生成物の発生によってなおも高まる。通常、該成分の大
部分は、装置の領域中に設置されている水の循環に到達し、かつこの場所で費用
をかけて除去されなければならない。

【００１０】 従って前記の従来の技術の問題を有していない離型剤によって表面を被覆する
ための方法を提供するという課題が生じる。更に被覆は一様に、迅速にかつ経済
的に実施されねばならない。

【００１１】 前記課題は、ＢＮ粉末を表面上に静電的被覆によって施すことを特徴とする方
法によって解決される。

【００１２】 被覆されるべき表面は、例えば付形する圧縮成型ダイ、例えばプレスディスク
またはプレス残滓ブレードであってよい。しかしながら原則的に、ラムと接触す
る非鉄金属の表面を処理することも同様に可能である。本発明による方法によっ
て塗布された分離層が良好な表面付着性を有するので、有利には非鉄金属と接触
する付形する圧縮成型ダイの表面を処理する。それというのもこの処理は早けれ
ば３回のプレスサイクル後に繰り返さねばならないからである。

【００１３】 全てのＢＮ粉末は同様に良好に被覆のために適当でないことは明らかである。
多くの粉末が、とりわけ高い消費量、不均一な表面の被覆および塗布装置のノズ
ルの閉塞をもたらす。

【００１４】 不均一の被覆は非鉄金属と金属性の原材料との接点における非鉄金属の制御不
可能な粘着または付着をもたらす場合がある。

【００１５】 有利には、比表面積１０〜５０ｍ^２／ｇに相当する細度を有するＢＮ粉末を使
用する。特に有利にはＢＮ粉末は比表面積１０〜３０ｍ^２／ｇ、特に比表面積１
０〜２０ｍ^２／ｇを有する。

【００１６】 更にこの粉末は５％未満、特に有利には０．５％未満のホウ酸およびＢ_２Ｏ_３ として示される酸化ホウ素の含有率を有する。種々のホウ酸、例えばメタホウ酸
またはオルトホウ酸ならびに酸化ホウ素の含有率は更に先行技術で慣用のように
それらの分析に応じてＢ_２Ｏ_３含有率としてあげられる。

【００１７】 有利にはＨ_２Ｏ含有率として示される粉末の水分含有率は１％未満、特に有利
には０．２％未満である。

【００１８】 特に有利には粉末は０．５ｇ／ｃｍ^３未満、特に０．３ｇ／ｃｍ^３未満の嵩密
度である。

【００１９】 全ての挙げられるパラメーターを満たすＢＮ粉末が特に有利である。

【００２０】 本発明による方法の実施のために、ＢＮ粉末を受容槽（Vorlagebehaelter）中
で流動化ガスを使用して流動化する。流動化ガスは通常、圧搾空気である。別の
不活性ガス、例えばＮ_２、希ガスまたは気体混合物も同様に使用できる。

【００２１】 流動化されたＢＮ粉末を静電的に帯電させる。このことは、例えば粉末塗料に
関して慣用のように粉末塗料に関して商慣習上の塗料噴霧装置中で実施する。Ｂ
Ｎ粒子の帯電のために、有利には電圧７５〜８０ｋＶで作業する。

【００２２】 流動化されたＢＮ粉末を帯電状態で表面上に噴霧し、かつ一様に所定の部分を
被覆する。これは慣用の塗料被覆と同様に実施する。

【００２３】 有利には運搬気圧（Foerdergasdruck）によるＢＮ粉末の流量およびノズルの
ジオメトリー（就中ノズル径）は被覆のために適当な各値に調整する。従って運
搬空気は、有利には０．５〜１．５バールで使用され、流動化空気は０．３〜０
．８バールで使用される。全体の空気量は約５〜８ｍ^３／時間である。

【００２４】 操作は手動で実施してもよいが、方法を全自動で実施することも容易に可能で
ある。電圧および圧力のバリエーションによって塗布量および付着性を制御でき
る。

【００２５】 意想外にも、本発明による方法によって施与されたＢＮ粉末は結合剤の添加を
必要とせずに被覆されるべき媒体（例えばプレスディスク）に十分に高い付着性
を有する。

【００２６】 従って本発明は非鉄金属の成形の際の離型剤としてのＢＮ粉末の使用ならびに
ＢＮ粉末からなる離型剤にも関する。有利にはこれらは有利とされるＢＮ粉末で
ある。

【００２７】 本発明による方法によって実施される被覆は、従来の離型剤被覆よりも長寿命
である。該被覆は、再度の塗布を必要とする場合に押出サイクルを多数繰り返す
ことを可能にする。

【００２８】 同様に角隅および縁部の被覆を行い、更にそれらの周辺に延びることは明らか
である。

【００２９】 本発明による被覆法は実施において極めて簡単、迅速かつ容易であると判明し
た。

【００３０】 本発明による方法で使用するために適当な粉末は広範な多様な特性で市販され
ている。

【００３１】 有利には本発明による方法での使用のために適当なＢＮ粉末の製造は市販され
ている六方晶系のＢＮ粉末からも実施できる。

【００３２】 ホウ酸およびＢ_２Ｏ_３の従来の粉末の含有率が極めて高くあるべきであれば、
粉末のＢ_２Ｏ_３含有率は、例えば水またはアルコールでの洗浄によって所望の値
に調整する。

【００３３】 高すぎる水分含有率は乾燥によって、場合により例えば慣用の乾燥キャビネッ
ト中で保護ガスまたは真空乾燥で低減して、本発明による粉末に必要な値にする
。

【００３４】 場合により本発明によれば重要なＢＮ粉末の嵩密度は、場合により前処理され
たＢＮ粉末の粉砕によって調整する。更に有利には粉砕の間に強力すぎる水分吸
収は実施しない。

【００３５】 粉砕装置として、例えば慣用の多数の“乾燥”法はピンミル（Stiftmuehl）、
ローターミル（Rotormuehl）、ボールミルによって種々の実施態様において使用
される。

【００３６】 試験において、ＢＮ粉末の簡単な施与およびＡｌに対するＢＮの優れた分離作
用が確認された。粉末の使用はＡｌに制限されず；それぞれの結合剤および溶剤
のような通常の物質を使用せずに静電的被覆による本発明によるＢＮ粉末の塗布
は多数の別の非鉄金属、例えばＣｕ、Ｚｎ、Ｍｇ、Ｐｂ、Ｓｎまたはこれらの合
金の加工のために適当である。

【００３７】 更に本発明は、本発明による方法を、非鉄金属の押出の際の表面の被覆のため
に使用することにも関する。

【００３８】 有利には非鉄金属はＣｕ、Ｚｎ、Ｍｇ、Ｐｂ、Ｓｎおよびこれらの合金である
。

【００３９】 以下の例は本発明の更なる記載のために役立つ： 例１： 名称Ｓ１としてエレクトロシュウメルツヴェルク ケンプテン ゲーエムベーハ
ー（Elektroschmelzwerk Kempten GmbH）（ミュンヘン）で市販されている、Ｂ
ＥＴによる比表面積１４．５ｍ^２／ｇに相当する細度、Ｂ_２Ｏ_３含有率０．１２
％、水分０．２５％Ｈ_２Ｏならびに嵩密度０．５５ｇ／ｃｍ^３を有するＢＮ粉末
（粉末Ｉ）をピンミル中で２０ｋｇ／時間の処理量で粉砕した。こうして得られ
た粉末（粉末ＩＩ）はＢＥＴによる比表面積１４．５ｍ^２／ｇ、Ｂ_２Ｏ_３含有率
０．２％、水分０．３％および嵩密度０．２ｇ／ｃｍ^３を有していた。

【００４０】 粉末ＩＩを静電的被覆（Ｇｅｍａ社）（８０ｋＶ；冒頭の頁の０．８バールの
運搬空気、０．４バールの流動化空気、運搬するための５ｍ^３／時間の空気量）
で２０ｃｍの直径のプレスディスク上に塗布した。該粉末を速やかに一様にプレ
スディスク上に堆積させる。約０．５ｇのＢＮ粉末が運搬される。まず更なる３
回の押出サイクルの後に再び被覆が必要であった。

【００４１】 例２： 比表面積６ｍ^２／ｇに相当する細度および９％のＢ_２Ｏ_３含有率を有する０．
６ｇ／ｃｍ^３の嵩密度を有する六方晶系のＢＮ粉末（粉末ＩＩＩ）をボールミル
中で、比表面積１５ｍ^２／ｇが達成されるまで粉砕する。こうして得られた粉末
ＩＶを、Ｂ_２Ｏ_３含有率が０．１％に低減されるまで何度も水で分散させ、かつ
洗浄した。引き続き粉末を真空中で６０℃において、０．２％の残留水分にまで
乾燥させ、かつローターミル中で凝集物が崩壊するまで粉砕させた。こうして得
られた粉末Ｖ（嵩密度０．１９ｇ／ｃｍ^３、前記のようなその他のパラメータ）
を使用してＡｌブロックを例１に記載したように静電的に被覆した。消費量は例
１からの値に相当する。被覆は一様であり、かつ該層と接触するプレスディスク
を、Ａｌの成形のために再び被覆する前に３回使用することができる。

【手続補正書】

【提出日】平成１３年３月２８日（２００１．３．２８）

【手続補正１】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】特許請求の範囲

【補正方法】変更

【補正内容】

【特許請求の範囲】

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 4D075 AA09 AA22 CA07 CA47 DA23 DC16 EA02 EA60 EC07 4E029 XA02 XA03

Claims (10)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 離型剤で表面を被覆するための方法において、ＢＮ粉末を表
   面上に静電的に被覆することによって施与することを特徴とする離型剤による表
   面の被覆方法。
2. 【請求項２】 ＢＮ粉末を受容槽中で流動化ガスで流動化し、流動化したＢ
   Ｎ粉末を静電的に帯電させ、かつ流動化したＢＮ粉末を帯電した状態で被覆すべ
   き表面上に噴霧する、請求項１記載の方法。
3. 【請求項３】 ＢＮ粒子の帯電を７５〜８０ｋＶの電圧で実施する、請求項
   ２記載の方法。
4. 【請求項４】 流動化ガスが圧搾空気または不活性ガスである、請求項２記
   載の方法。
5. 【請求項５】 運搬気圧０．５〜１．５バール、流動化空気０．３〜０．８
   バール、ならびに全空気量約５〜８ｍ^３／時間で被覆を実施する、請求項１記載
   の方法。
6. 【請求項６】 比表面積１０〜５０ｍ^２／ｇに相当する細度を有する、ＢＮ
   粉末を使用する、請求項１から５までのいずれか１項記載の方法。
7. 【請求項７】 Ｂ_２Ｏ_３として示されるホウ酸もしくは酸化ホウ素の５％未
   満の含有率を有する、請求項１から６までのいずれか１項記載の方法。
8. 【請求項８】 １％未満のＨ_２Ｏとして示される水分含有率を有するＢＮ粉
   末を使用する、請求項１から７までのいずれか１項記載の方法。
9. 【請求項９】 ０．５ｇ／ｃｍ^３未満の嵩密度を有するＢＮ粉末を使用する
   、請求項１から８までのいずれか１項記載の方法。
10. 【請求項１０】 非鉄金属の押出の際の表面の被覆のための、請求項１から
    ９までのいずれか１項記載の方法の使用。