JPH05253942A - 成形加工用離型剤 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 ＦＲＰ形成体等の成形に用いる離型剤として
優れた性能を示し、且つ塗装が容易で成形面を均一な梨
地状に粗面加工することができ、しかも脱型後は水洗等
によって簡単に除去することのできる表面艶消し用離型
剤を提供すること。 【構成】 りん脂質：３〜２０重量％と高級脂肪酸およ
び／または高級脂肪酸エステル：０．２〜１０重量％、
水不溶性粒子：３〜２０重量％を含む水性分散液からな
る離型剤であり、水分の除去により上記水不溶性粒子が
離型剤表面に均一な凹凸を形成して粗面化効果を発揮す
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は成形加工用の離型剤に関
し、特に成形用型の成形面に塗布しておくことにより成
形体の離型を容易にすると共に成形体表面を艶消しする
ことのできる成形加工用離型剤に関するものであり、こ
の離型剤はウレタン系樹脂、フェノール系樹脂、ポリエ
ステル系樹脂、尿素系樹脂等の各種合成樹脂あるいはこ
れらの樹脂を含む複合樹脂からなる成形体を製造する際
の表面艶消し用離型剤として使用されるが、本明細書で
は繊維強化複合樹脂（ＦＲＰ）成形体の成形に利用する
場合を主体にして説明する。

【０００２】

【従来の技術】ＦＲＰ等の繊維強化複合樹脂成形品を得
るに際しては、成形用型内面に予め離型剤を塗布してお
き、その上にポリエステル系樹脂等の合成樹脂液を含浸
した強化繊維を複数層重ね合わせ、あるいは強化繊維の
添装と合成樹脂液の塗布含浸を数回繰り返して多層構造
とし、加熱等により合成樹脂を硬化させてから脱型する
ことにより製品を得ている。離型剤は上記成形加工後の
脱型を容易にするために用いられるものであり、シリコ
ン系、高級脂肪酸エステル系、ワックス系等様々の離型
剤が知られている。これらの離型剤を使用すると表面が
平滑で光沢を持った成形体が得られる。

【０００３】ところが最近、用途によっては表面を梨地
状に粗面化して艶消しすることにより和らかみを持たせ
た成形品が求められる様になり、このような成形体を得
るには、成形体自体の成形面を粗面化して成形品表面に
転写させるか、あるいは成形面に粗面化処理したシート
を貼着してから成形する方法が採用されている。ところ
が成形型の成形面を粗面化する方法では成形型の加工費
用が高騰するばかりでなく、１つの型で光沢面を有する
ものと艶消し面を有するものを製作し分けることができ
ず、融通がきかない。また粗面化シートを貼着する方法
は、成形面の平坦な型に対しては容易に適用できるが、
殆どの成形型は複雑な曲面を有しており、この様な成形
型内面に該シートをしわなく貼合することは非常に困難
であるため、表面が平坦な極く限られた成形体にしか応
用できない。

【０００４】そこでこの様な欠点を解消するための手段
として、離型剤に粗面化機能を持たせ、平滑な成形型内
面に塗布することにより、脱型を容易にすると共に成形
体表面を艶消し処理し得る様な離型剤が開発された（特
公昭63-15137号公報等）。この離型剤はポリビニルアル
コール等の造膜性高分子物質を含む水溶液に無機質粒子
を分散せしめたものであり、無機質粒子によって離型剤
表面層に微細な凹凸を形成し、これによって成形体表面
を粗面化して艶消しするものである。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】ところが上記公告公報
に開示された様な離型剤では、期待されるほどの艶消し
効果が得られない。これは、無機質粒子と水溶性高分子
物質とのなじみが悪いためスプレー塗布したときに粒子
が分離した状態で型に付着したり、水溶性高分子物質の
接着性が強いため無機質粒子が部分的に凝集した状態で
型に付着し、あるいは無機質粒子によって与えられるべ
き微細な凹凸が造膜性の高い水溶性高分子物質によって
埋められるためと考えられる。また無機質微粒子を均一
に分散させるには水溶性高分子物質の濃度をかなり低く
しなければならず、その結果、離型剤としての機能が十
分に発揮されなくなる。しかもポリビニルアルコール等
は水溶性ではあるが、一旦乾燥して造膜すると冷水では
容易に溶解せず、従って離型剤が型内面や成形体表面に
付着するとその除去作業が大変になる。

【０００６】本発明は上記の様な事情に着目してなされ
たものであって、上記公告公報に開示された様な離型剤
によって艶消しする技術に指摘される欠点を改善し、成
形体表面をより確実に艶消しすることができ、成形材料
の如何を問わず離型剤として優れた機能を発揮すると共
に、型内面への塗布性等が容易で且つ脱型後の離型剤の
除去も容易に行なうことのできる表面艶消し用の成形加
工用離型剤を提供しようとするものである。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決すること
のできた本発明に係る表面艶消し用の成形加工用離型剤
の構成は、りん脂質、高級脂肪酸および／もしくは高級
脂肪酸エステル並びに水不溶性粒子を含む水性分散液か
らなるところに要旨を有するものである。該離型剤にお
ける各構成々分の好ましい含有率は、りん脂質：３〜２
０重量％、高級脂肪酸および／もしくは高級脂肪酸エス
テル：０．２〜１０重量％、水不溶性粒子：３〜２０重
量％の範囲である。

【０００８】

【作用】本発明の離型剤は、上記の様にりん脂質と高級
脂肪酸および／もしくは高級脂肪酸エステル、並びに水
不溶性粒子を含む水性分散液からなるものであり、離型
剤としての作用はりん脂質と高級脂肪酸および／もしく
はそのエステルによってもたらされる。一方水不溶性粒
子は型内面への塗布時には水性分散液中に均一に分散し
ており、塗布後乾燥すると水分の蒸発により離型剤皮膜
表面に突出して無数の微細な凹凸を形成する。

【０００９】従ってこの凹凸面にＦＲＰ成形材料を添装
して硬化させれば、該凹凸面がＦＲＰ形成体表面に転写
され、梨地状の均一な艶消し面を有する成形体が得られ
る。またりん脂質と高級脂肪酸は様々の成形材料に対し
て優れた離型作用を有しているので、成形後の脱型も極
めて容易に行うことができる。更に前記公告公報に記載
された様なポリビニルアルコールをバインダーとする従
来の艶消し用離型剤では、先に述べた様に型内面もしく
は成形体表面に付着した離型剤の除去が非常に困難であ
るが、本発明の離型剤は比較的低分子量のりん脂質と高
級脂肪酸またはそのエステル、およびこれらを水に分散
・乳化させるための分散剤（もしくは乳化剤）並びに水
不溶性粒子を固形成分として含むものであり、これらは
ポリビニルアルコール等に比べて造膜性が低いので水不
溶性粒子によって与えられる凹凸を離型剤皮膜表面にう
まく発現させることができる。しかもの離型剤は乾燥後
も水に容易に再分散するので、型内面もしくは成形体表
面に付着した離型剤は水洗によって簡単に除去すること
ができる。

【００１０】本発明で使用するりん脂質と高級脂肪酸ま
たはそのエステルは両者の相互作用により離型剤として
の機能を損なうことなく離型剤皮膜と型との密着性を高
めると共に適度の皮膜強度を与える作用を有するもので
あり、相互作用がどの様な機構によって発揮されるかは
明確にされていない。

【００１１】ここで使用されるりん脂質としてはたとえ
ばホスファチジルコリン（レシチン）、ホスファチジル
エタノールアミン、ホスファチジルセリン、ホスファチ
ジルイノシトール、ホスファチジルグリセロール、ジホ
スファチジルグリセロール（カルジオリピン）等が例示
され、これらは単独で使用してもよくあるいは２種以上
を併用してもよい。また高級脂肪酸およびはそのエステ
ルとしてはパルミチン酸、ステアリン酸、オレイン酸、
リノール酸、リノレン酸等、飽和もしくは不飽和の様々
の高級脂肪酸およびそれらの各種エステルが例示され
る。これら高級脂肪酸やそのエステルも単独で使用し得
るほか必要により２種以上を併用することができる。従
って高級脂肪酸およびそのエステルとしては、実質的に
単一物からなる合成脂肪酸やそのエステル、あるいは天
然脂肪酸もしくはそのエステルからのほか、それらの混
合物である各種の動植物油をそのまま使用することもで
きる。

【００１２】上記りん脂質および高級脂肪酸またはその
エステルは、公知の適当な分散剤によって水に乳化分散
せしめられる。この場合、必要によっては少量の有機溶
剤を適量添加することも可能である。次に水不溶性粒子
は、前述の如く水性分散液状の離型剤中に均一に分散し
ており、型に塗布後乾燥した状態では離型剤皮膜に微細
な凹凸を形成し得るものであり、水に不溶性のものであ
ればその種類には一切制限がなく、例えばシリカ、アル
ミナ、ジルコニア、チタニア、マグネシア等の酸化物、
鉄・鋼粉などの金属、ガラス等の無機質粒子、あるいは
フッ素樹脂、ポリオレフィン系樹脂、塩化ビニル系樹
脂、フェノール系樹脂、メラミン系樹脂、尿素系樹脂な
どの合成樹脂やプロティン等の有機質粒子のすべてが使
用できる。これらの粒子は単独で使用し得るほか、２種
以上を併用することができる。

【００１３】これらの水不溶性粒子の粒子径は、要求さ
れる成形体表面の粗面化の程度に応じて任意に変えるこ
とができ、細粒のものを使用すればきめの細かい梨地肌
のものを得ることができ、また粗粒のものを使用すれば
きめの荒い梨地肌のものを得ることができ、更にはこれ
らを併用すればその配合率に応じてきめの細かい部分と
きめの荒い部分が混在した梨地肌のものを得ることがで
きる。しかし粒子径が余りに小さくなると粗面化効果を
肉眼で確認することができなくなり、一方、粒子径がが
大きくなり過ぎると分散性が悪くなって粒子が沈降分離
し易くなるので、一般的には０．５〜４０μｍの範囲の
粒子径のものが使用される。

【００１４】上記りん脂質、高級脂肪酸および／または
そのエステル、並びに水不溶性粒子の各含有量は特に限
定されないが、離型剤としての塗布作業性、乾燥状態で
の皮膜強度、離型性、脱型後の水洗容易性等を総合的に
考慮すると、離型剤水性分散液中の含有率でりん脂質：
３〜２０重量％、より好ましくは５〜１５重量％、高級
脂肪酸および／もしくはそのエステル：０．２〜１５重
量％、より好ましくは１〜５重量％、水不溶性粒子：３
〜２０重量％、より好ましくは５〜１５重量％の範囲で
ある。

【００１５】離型剤水性分散液の製法には一切制限がな
く、例えばりん脂質、高級脂肪酸またはそのエステ
ル、水不溶性粒子を適当な乳化剤（もしくは分散剤）と
共に水に投入して一気に攪拌し分散させる方法、りん
脂質と高級脂肪酸またはそのエステルを乳化剤によって
水に乳化させた後、これに水不溶性粒子を添加して溶解
させる方法、りん脂質と高級脂肪酸またはそのエステ
ルを別々に水に乳化させてから混合し、これに水不溶性
粒子を添加し分散させる方法などを採用できる。本発明
に係る離型剤水性分散液は低粘性のものであり、スプレ
ーコート、浸漬コート等任意の方法で型に均一に塗布す
ることができ、塗布後乾燥することによって、成形型の
成形面に表面が粗面化された離型剤皮膜を形成すること
ができる。従って本発明の離型剤は、型の成形面全域に
塗布して成形体の表面全域を艶消しする方法に利用し得
るほか、以下に示す様な種々の方法に利用することが可
能である。

【００１６】型内面に任意形状のパターン形成用のマ
スキングシートを貼布してから本発明の離型剤を塗布
し、乾燥後マスキングシートを剥してから樹脂の成形を
行なえば、マスキングシートを剥がした部分に対応する
成形面のみが平滑面となるので、艶消し面の中に平滑な
光沢面がパターン形成された成形体を得ることができ
る。 全面に離型剤を塗布した後、たとえばポリエチレンフ
ィルム等からなるパターン形成用平滑フィルムを貼布し
てから同様に成形を行なえば、該フィルム貼付部のみを
同様に光沢面としてパターン形成することができる。こ
の場合、成形後のパターン成形部はフィルムの厚さ分だ
け凹部として形成されるので、該フィルムの肉厚を変え
ることによって凹部の深さを自由に変えることができ
る。

【００１７】本発明離型剤を樹脂型製作用の木型表面
に塗布してから樹脂型の成形を行なえば、樹脂型自体の
内面を梨地状に粗面化することができ、またマスター型
を作成するときも同様に利用できる。またこの場合も上
記，で示した様な方法でパターン形成をすることが
できるし、更にはパターン形成材として厚めのシートや
粘度状物を貼付してマスター型に深めの凹部パターンを
形成し、該凹部に任意の着色ゲルコート剤を流し込んで
から成形を行なえば、艶消しされた表面の一部に着色さ
れた光沢部を有する成形体を得ることができる。次に本
発明の実施例を示すが、本発明はもとより下記実施例に
よって制限を受けるものではない。

【００１８】

【実施例】

実施例１ レシチン１０重量部と、乳化剤（花王石鹸社製商品名
「エマルゲンＰＰ１５０」）０．５重量部および脂肪酸
エステル（第１工業製薬社製商品名「ソルゲン」）２．
５重量部を混練機に入れ、室温で約２０分間練り合わせ
てから撹拌機（ホモジナイザー）に入れる。これに水６
２重量部を徐々に添加しながら室温で１０分間攪拌し、
更にアエロジル５重量部を２０重量部のエチルアルコー
ルに分散させたものを添加して室温で１分間攪拌し、水
性乳化状の離型剤を調製した。この離型剤は非常に安定
であり、室温で４週間放置しても相分離することはなか
った。

【００１９】上記で得た各離型剤をポリエステル樹脂製
の成形型内面にスプレー塗装し、自然乾燥して離型剤皮
膜を形成した。該皮膜の表面には水不溶性粒子による微
細な凹凸が全面に均一に形成されていた。

【００２０】この離型剤皮膜の表面に、熱硬化性ポリエ
ステル樹脂からなるゲルコート剤を均一に塗布した後、
ガラス繊維布の添装と熱硬化性ポリエステル樹脂の塗布
含浸を数回繰り返した後室温で硬化させてＦＲＰ積層成
形体を得た。硬化完結後硬化成形体を脱型したところ型
からの離脱は極めて容易であり、しかも成形体表面およ
び型内面に付着した離型剤は冷水によって簡単に除去す
ることができた。そして成形体の表面には水不溶性粒子
による微細な凹凸が転写され、均一な梨地肌を有するも
のであった。

【００２１】比較例 特公昭６３−１５１３７号公報に開示された表面艶消し
用離型剤の性能を確認するため、ポリビニルアルコール
（クラレ社製商品名「ＰＶＡ＃１７００」）５重量部と
水９０重量部、および微粒子としてアエロジル５重量部
を混合して強制攪拌したが、アエロジルが均一に分散し
なかった。そこで、エチルアルコール２０重量部に５重
量部のアエロジルを分散させ、粗粒子を取り除いたもの
を、上記と同じポリビニルアルコール５重量部を水７０
重量部に溶かした水溶液中にいれて強制攪拌したとこ
ろ、均一な分散状態となった。しかしこの分散液は放置
すると短時間でアエロジルが凝集して沈殿した。

【００２２】攪拌直後の上記分散液を、前記実施例と同
様にして型内面にスプレー塗布してからゲルコート仕上
げのＦＲＰ成形品の成形を行った。このとき、脱型時の
抵抗は前記実施例に比べるとかなり大きかった。また型
内面および成形体表面に付着した離型剤皮膜は冷水では
容易に除去できず、熱水を吹き付けても完全除去は非常
に困難で手数がかかった。しかも得られた成形品の表面
は、艶消し部分と艶あり部分が斑状に存在し、均一な艶
消し製品は得られなかった。

【００２３】

【発明の効果】本発明は以上の様に構成されており、離
型剤皮膜のビヒクル成分が比較的低分子量のりん脂質と
高級脂肪酸またはそのエステルを主体とするものであ
り、これらはポリビニルアルコ−ル等の高分子材に比べ
て造膜性が低いので水不溶性粒子による粗面化効果が減
殺されることがなく、艶消し効果が極めて効果的に発揮
される。しかもこれらは乾燥後も水に容易に再分散する
ので、離型後の型内面および成形体表面に付着した離型
剤は冷水でも容易に除去することができ、その除去作業
が極めて容易である。またこの離型剤は低粘性の水性分
散液であるから取扱いおよびと塗装作業性にも非常に優
れている。従って、前記(1) 〜(3) として示した様なパ
ターン形成等を含めた色々の態様で使用することがで
き、成形性および表面外観のバリエーションを大幅に拡
大できる。

フロントページの続き (51)Int.Cl.⁵ 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｃ１０Ｍ 107:48 105:24 105:34 103:00） Ｃ１０Ｎ 20:06 Ｚ 8217−4Ｈ 30:20 40:36

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 りん脂質、高級脂肪酸および／または高
   級脂肪酸エステル並びに水不溶性粒子を含む水性分散液
   からなることを特徴とする表面艶消し用の成形加工用離
   型剤。
2. 【請求項２】 りん脂質：３〜２０重量％、高級脂肪酸
   および／または高級脂肪酸エステル：０．２〜１０重量
   ％並びに水不溶性粒子：３〜２０重量％を含む水性乳液
   からなる請求項１記載の離型剤。