JPS5922760B2 - 離型剤 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は離型剤に関する。

詳しくは窯業製品の製造、例えば耐火れんが、タイル、
セラミックス、碍子、鋳造鋳型、瓦をはじめとするシリ
カあるいはアルミナを主成分とした水分３０％以下の原
材料の成形、およびコンクリート加工品の製造例えばＵ
字溝、側溝、パイル、平板等の成形に適した離型剤に関
する。

窯業製品およびコンクリート加工品の成形に際しては、
金属、木板、合板、段ボール、プラスチック等の型枠に
原材料を注入し、原材料が硬化した後これを型枠から取
り出し製品とする。

これらの型枠のあるものについては、製品とのはく離性
が悪いために型枠から製品を取り出した時に製品の一部
が型枠に付着して製品に凹凸を生じて美観を損ない、あ
るいは逆に製品の表面に型枠の破片が付着して型枠の損
傷を招いたりする。

このような理由から、通常は離型剤をスプレーあるいは
ハケ塗りにより型枠に付着させ、離型作業を行っている
。

この離型剤に要求される条件としては次のものがあげら
れる。

（１）離型効果に優れること、 （２）成形品の精度が良好であること、 （３）成形型枠の摩耗が少ないこと、 （４）作業性に優れること、 （５）コストが安いこと、 （６）安定供給が可能であり、品質が一定であること、
及び （力 作業員への悪影響が少ないこと。

従来離型剤としてはナタネ油、米ヌカ油等の植物油ある
いは魚油を灯油あるいはスピンドル油等に混合したもの
が用いられていた。

しかしながら、これらの従来品は離型効果にムラがあり
そのために成形不良品が多かった。

また一方では臭気があること、作業員の皮膚が炎症をお
こしやすいこと等作業環境に関する問題も数多く存在し
ている。

本発明の離型剤はこれら従来品の有する欠点を改善した
新規なる組成物であり、優れた離型効果および型枠の損
傷防止作用を有するものである。

本発明の離型剤は窯業製品およびコンクリート加工品の
成形に有効であり、特に型枠として金型を用いる成形に
有効である。

本発明は油性剤１重量部および鉱油１〜２０重量部から
成る離型剤において、該油性剤が（イ）、Ｃ１□−２ｏ
飽和脂肪酸およびＣ１８−２２不飽和脂肪酸から成る群
より選ばれた１種あるいは２種以上の脂肪酸５０〜９６
重量％、および（０）、Ｃ１２−２０飽和脂肪酸および
Ｃ１８−２□不飽和脂肪酸から成る群より選ばれた１種
あるいは２種以上の脂肪酸とＣ１−８のアルコールから
選ばれた１種あるいは２種以上の１価アルコールとから
合成される脂肪酸エステルの１種あるいは２種４〜５０
重量％を含有することを特徴とする離型剤ｔこ関する。

優れた離型効果を得るためには、型枠に塗布された離型
剤が金属面に対しムラなく均一に濡れること、および外
部圧力に耐えるだけの油膜強度を有することが必要とな
る。

この金属面に対する濡れおよび油膜強度に最も関係する
のは油性剤の吸着力であるが、従来より離型剤の成分と
して知られている動植物油は金属表面に物理吸着すると
考えられており、そのため吸着力は弱く、濡れにくいの
で優れた離型効果は望めない。

一方本発明で使用する油性剤の一成分である脂肪酸は末
端に極性基を有するため、この極性基をこより金属面に
化学吸着し、さらにアルキル基は反対方向に配向し、摩
擦を低下させる作用がある。

すなわち、これらの脂肪酸は金属面へ吸着し、配向した
単分子の固体膜を形成するものと考えられる。

吸着力の強さは、付着エネルギーによって決定され、こ
の付着エネルギーの大きさは、吸着熱をもって代表され
る。

Ａ、Ｊ 、グ吊セック（ＡＳＬＥｌ−ランザクジョン第
５巻１０５頁、１９６２年）の実験によれば、吸着熱と
耐摩耗性とが関連づけられており、吸着熱の大きいオレ
イン酸、リシルイン酸、ステアリン酸あるいはセチルア
ミン等を用いれば、四球試験における摩耗量も小さい油
性剤が得られる。

しかしながら、これらの油性剤を実際）こ離型剤として
用いると、従来の離型剤に比較して優れた離型効果を有
するものの、金型の摩耗等において十分な成積をおさめ
ることができなかった。

本願発明者らはこの脂肪酸に一定量の脂肪酸エステルを
混合することにより、きわめて優れた離型効果を有する
離型剤が得られることを見出し、本発明を完成するに至
った。

本発明における優れた離型効果は、脂肪酸と脂肪酸エス
テルの組合せ（こより初めて得られたものである。

この脂肪酸と脂肪酸エステルの相乗効果については実施
例により後に明らかにするが、その理由については次の
如く考えられる。

すなわち、脂肪酸の固体膜のうち金属面に吸着した極性
基が金属表面上に占める面積よりも配向したアルキル基
が占める面積の方が小さいため、脂肪酸のみでは固体膜
の一部にくぼみを生ずるが、脂肪酸エステルを併用する
ことによりこのくぼみが埋め合わされるため、油膜の表
面が円滑となりまた油膜が強化されるものと思われる。

以下本発明の各成分）こついて具体的に説明する。

油性剤の１成分である脂肪酸はＣ１□−２ｏ飽和脂肪酸
およびＣ１８−２２不飽和脂肪酸から成る群より選ばれ
た１種あるいは２種以上の脂肪酸である。

脂肪酸の炭素数がこの範囲より小さいものは低温におい
てアルキル基がうまく配向せず、油膜切れ等を起こすた
め好ましくなく、また脂肪酸の炭素数がこの範囲より大
きいものは鉱油等他の成分との相溶性が低下するため、
貯蔵安定性の見地からみても好ましくない。

本発明で言う好ましい脂肪酸は、Ｃ１□−２ｏ 飽和脂
肪酸としては、ラウリン酸、ミリスチン酸、ステアリン
酸、パルミチン酸等であり％ Ｃ１８−２２不飽和脂肪
酸としてはオレイン酸、リノール酸、リルン酸等である
。

これら単体脂肪酸の他（こ、該単体脂肪酸を含有する動
植物脂肪酸も使用でき、動植物脂肪酸としては大豆脂肪
酸、ナタネ脂肪酸、牛脂肪酸等が例示できる。

油性剤の他の１成分である脂肪酸エステルは、Ｃ１２−
２０飽和脂肪酸およびＣ１８−２２不飽和脂肪酸から成
る群より選ばれた１種あるいは２種以上の脂肪酸と０１
−８のアルコールから選ばれた１踵あるいは２種以上の
一価アルコールとから合成される脂肪酸エステルの１種
あるいは２種以上の混合物である。

脂肪酸エステルの脂肪酸の炭素数がこの範囲より小さい
ものは、低温においてアルキル基がうまく配向せず油膜
切れ等を起こすため好ましくなく、また炭素数がこの範
囲より大きいものは、鉱油等他の成分との相溶性が低下
するため、貯蔵安定性の見地からみて好ましくない。

本発明でいう脂肪酸エステルを誘導する脂肪酸はＣ１２
−２０飽和脂肪酸ないしはＣ１８−２□不飽和脂肪酸で
あり、前者としてはラウリン酸、ミリスチン酸、ステア
リン酸、パルミチン酸等が例示でき、後者としてはオレ
イン酸、リノール酸、リルイン酸等が例示できる。

これら単体脂肪酸の他に該単体脂肪酸を含有する動植物
脂肪酸も使用でき、動植物脂肪酸としては大豆脂肪酸、
ナタネ脂肪酸、牛脂脂肪酸等が例示できる。

一方アルコールとしてはＣ１−８ノ一価アルコール、特
に”１−４の一価アルコールが好ましく、具体的にはメ
チルアルコール、ブチルアルコールが最も好ましい。

これらの脂肪酸およびアルコールとから誘導される脂肪
酸エステルの中でも、牛脂メチルエステル、牛脂ブチル
エステル、ステアリン酸ブチルエステル、ヒマシ油エス
テルが特に好ましい。

本発明で使用する油性剤は、脂肪酸５０〜９６重量％、
脂肪酸エステル４〜５０重量％、好ましくは脂肪酸６０
〜９４重量％、脂肪酸エステル６〜４０重量％、の混合
物である。

この場合、脂肪酸エステルの量が４重量％未満では脂肪
酸と脂肪酸エステルとの相乗効果が期待できず、また脂
肪酸エステルの量が５０重量％を越えるとかえって離型
効果が低下する。

本発明でいう鉱油とは３７．８°Ｃヲこおける粘度が２
〜５００ｃＳｔである潤滑油留分および灯油が使用可能
であり、潤滑油留分の中ではマシン油、スピンドル油、
タービン油が特に好ましい。

これらの鉱油は１種あるいは２種以上で使用でき、特に
好ましい使用方法は製品離型剤の粘度を調整するに適当
な量のマシン油あるいはスピンドル油および希釈するに
適当な量の灯油との組合せが経済的にも優れたものであ
る。

脂肪酸および脂肪酸エステルの混合物である油性剤と鉱
油との混合割合は、油性剤１重量部に対し鉱油１〜２０
重量部であることが好ましい。

また、本発明の離型剤は用途によっては上記の混合割合
を有する離型剤を更に灯油等の鉱油で希釈して使用する
ことも可能である。

例えば、油性剤１重量部および鉱油１〜３重量部より成
る離型剤を製造しておき、これを使用前に鉱油で希釈す
ることは貯蔵、輸送等の見地から好ましいものである。

この希釈割合は使用目的によって適当な値を選択するこ
とができ、例えば油性剤１重量部、鉱油１重量部よりな
る離型剤を例にして述べれば耐火レンガの製造（こおい
ては離型剤１重量部に対し鉱油０〜３重量部、タイルの
製造蛋こおいては離型剤１重量部に対し鉱油１〜４重量
部、碍子の製造においては離型剤１重量部に対し鉱油５
〜１２重量部、瓦の製造においては離型剤１重量部に対
し鉱油９〜１５重量部、セラミックスの製造においては
離型剤１重量部に対し鉱油０〜３重量部、鋳造鋳型の製
造（こおいては離型剤１重量部に対し鉱油５〜８重量部
のそれぞれ混合物として使用するのが好ましい。

鉱油の量が多すぎる場合（こは油性剤が過度に希釈され
、離型効果が低下する。

また、鉱油の量が少なすぎる場合には粘度が高すぎ作業
性が低下するうえ、経済的にも好ましくない。

本発明の離型剤は油性剤として脂肪酸および脂肪酸エス
テルの混合物を使用することにより、すぐれた離型効果
および型枠損傷防止効果を有することを特徴とする特許 場合には、更に動物硫化油等の極圧剤を加えることが可
能である。

例えば、これは耐火レンガで円筒状の注入管を製造する
場合、あるいはコンクリートでＵ字溝を製造する場合で
あり、内部を中空とするため加える圧力も３００〜１
０ ０ ０ｋｇ／ｆｆｌとなり非常｝こ厳しい条件とな
るため極圧性能が要求される。

極圧剤としては動物硫化油の他にも金属系その他各種考
えられるが、金属系のものは製品中に金属が移行する可
能性があるため余り好ましくない。

また、こうした硫化油においてイオウ含有量が多すぎる
ものは瓦、碍子、セラミックス等の製造の時に製品に黄
色の斑点が生じることがあるため好ましくない。

本発明で使用できる動物硫化油としては硫化鯨油をはじ
め魚油、肝油などの硫化物が使用でき、これらの中では
硫化鯨油が特に好ましい。

これらの動物硫化油は製品の離型剤中、油性剤１重量部
に対し０．０２〜０．４０重量部、特に０．０６〜０．
２０重量部添加するのが好ましい。

添加量が少なすぎる場合には添加効果は少なく、また多
すぎる場合には製品の性状に好ましくない影響を与える
。

以下実施例および比較例により本発明の離型剤の組成お
よび効果について具体的に説明する。

実施例１〜８および比較例１〜７ 表に示す如き各種の離型剤を製造し、耐火レンガ、タイ
ル、瓦、注入管、コンクリートＵ字溝などの成形により
実機テストを行った。

テストの評価をこは下記の離型度評点を用いた。

離型度評点 Ｏ；成型後に製品が壊れてしましもの。

離型度評点 ２；５０℃における粘度３０ｃＳｔのマシ
ン油を灯油で３倍に希 釈した実施例１の離型剤で成 肩を行ったもの。

離型度評点１０；成形後製品および型枠の損傷が肉眼で
認められないものメ また使用した各種油性剤、極圧剤、鉱油および希釈剤の
性状は次の通りである。

ナタネ脂肪酸（酸価１９０、沃素価１２０）オレイン酸
（中和価２００１沃素価９２）ステアリン酸（中和価
１９８、沃素価１８）ダイズ脂肪酸（中和価１７６、沃
素価１２０）牛脂メチルエステル （ケン化価１９３、沃素価５８） ステアリン酸ブチルエステル （ケン化価１７２、沃素価０．９） ヒマシ油脂肪酸メチルエステル （ケン化価１８４、沃素価８７） 牛脂ブチルエステル （ケン化価１９６、沃素価６１） 硫化鯨油（イオウ分 ９重量％） マシン油（粘度４２ｃＳｔ＠５Ｑ°Ｃ） スピンドル油（粘度１４．５ ｃＳｔ ＠３０°Ｃ）灯
油（ＪＩＳ １号） 実施例１〜６は各種脂肪酸、各種脂肪酸エステルから成
る油性剤に鉱油を加えて離型剤とし、更・ここれらを灯
油で希釈したものである。

油性剤として脂肪酸および脂肪酸エステルの混合物を使
用した実施例１〜６の組成物は比較例２〜５の組成物（
こ比へ優れた離型効果を有する。

すなわち、比較例２はナフテン酸、比較例３は精製ナタ
ネ油、比較例４はナタネ脂肪酸、比較例５は牛脂メチル
および精製ナタネ油をそれぞれ油性剤として使用したも
のであり、離型度評点は２〜８であった。

一方実施例１〜６の組成物の離型度評点はいずれもｌＯ
であり、離型剤としてすぐれた性能を有する。

また実施例３，４の組成物を比較例６，７の組成物と比
較することにより脂肪酸と脂肪酸エステルの混合割合の
好ましい範囲について説明する。

実施例３の油性剤はナタネ脂肪酸８９重量％、牛脂メチ
ルエステル１１重量％の混合物、また実施例４の油性剤
はナタネ脂肪酸７９重量％、牛脂メチルエステル２１重
量％の混合物であり、いずれも離型度評点はｌＯであっ
た。

一方比較例６の油性剤はナタネ脂肪酸９６重量％、牛脂
メチルエステル４重量％の混合物、また比較例７の油性
剤はナタネ脂肪酸４５重量％、牛脂メチルエステル５５
重量％の混合物であり離型度評点はそれぞれ８，８であ
った。

したがって前にも述べた如く脂肪酸と脂肪酸エステルの
混合割合は脂肪酸５０〜９６重量％、脂肪酸エステル４
〜５０重量％の範囲が好ましいことは明らかである。

実施例７，８は脂肪酸、脂肪酸エステルから成る油性剤
に更）こ極圧剤として動物硫化油を添加した離型剤であ
り、耐火レンガの成形はもちろんのこと注入管あるいは
コンクリートＵ字溝の成形といった過酷な条件において
も離型度評点は１０であった。

したがって極圧剤として動物硫化油を添加したものも本
発明の離型剤として特に好ましいものといえる。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 油性剤１重量部および鉱油１〜２０重量部から成る
   離型剤において、該油性剤が（イ）、Ｃ１□−２゜飽和
   脂肪酸およびＣ１８−２２不飽和脂肪酸から成る群より
   選ばれた１種あるいは２種以上の脂肪酸５０〜９６０〜
   ９６重量部口）、Ｃ１□−２□飽和脂肪酸およびＣ１８
   −２２不飽和脂肪酸から成る群より選ばれた１種あるい
   は２種以上の脂肪酸と０１−８のアルコールから選ばれ
   た１種あるいは２種以上の１価アルコールとから成成さ
   れる脂肪酸エステルの１種あるいは２種以上４〜５０重
   量％を含有することを特徴とする離型剤。