JPH0770547A - エマルジョン型離型剤 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 高温で使用しても油状揮発物や二酸化けい素
粉の発生がなく、成形機周辺および／または成形物を汚
したり、周辺の機器に悪影響を及ぼすことがないエマル
ジョン型離型剤を提供する。 【構成】 けい素原子数２０以下のジメチルシロキサン
オリゴマーの含有量が５００ppm以下であり、２５℃に
おける粘度が５０〜１５０，０００センチストークスで
あるジメチルポリシロキサンを主剤とするエマルジョン
型離型剤。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、エマルジョン型離型剤
に関するものであり、詳しくはジメチルポリシロキサン
を主剤とするエマルジョン型離型剤に関するものであ
る。

【０００２】

【従来の技術】従来、ジメチルポリシロキサンは、ゴム
マット、ゴムホース、タイヤ等を成形する際の外面およ
び／または内面離型剤として、また熱硬化性、熱可塑性
樹脂を成形する際の内部添加離型剤または外部金型離型
剤として、さらには、ゼログラフィー複写機において、
熱融着ロールと熱可塑性樹脂トナーの離型剤等として使
用されてきた。これらの離型剤に使用されるジメチルポ
リシロキサンは、環状のジメチルシロキサンを酸触媒ま
たはアルカリ触媒の存在下で重合した後、減圧下軽くス
トリッピングして製造されているため、けい素原子数２
０以下のジメチルシロキサンオリゴマーが５，０００〜
３０，０００ppm存在していた。

【０００３】

【発明が解決しようとする問題点】しかしながら、上述
した従来のけい素原子数２０以下のジメチルシロキサン
オリゴマーを５，０００〜３０，０００ppmもの多量に
含むジメチルポリシロキサンは、高温で長時間使用され
ると該ジメチルシロキサンオリゴマーが蒸発し、排気フ
ァンなどに付着して油状の汚れとなったり、またその油
状物が落下し、成形物を汚すという欠点があった。さら
にはジメチルシロキサンオリゴマーが酸化して、二酸化
けい素粉となり、種々の周辺の電気電子部品に悪影響を
与えるという重大な欠点があった。

【０００４】本発明は、上記した欠点を解消することを
目的とし、高温で使用しても、油状揮発物や二酸化けい
素粉の発生のないエマルジョン型離型剤を提供するもの
である。

【０００５】

【問題点を解決するための手段】上記した目的は、けい
素原子数２０以下のジメチルシロキサンオリゴマーの含
有量が５００ppm以下であり、２５℃における粘度が５
０〜１５０，０００センチストークスであるジメチルポ
リシロキサンを主剤とするエマルジョン型離型剤により
達成される。

【０００６】これを説明するに、本発明の主剤であるジ
メチルポリシロキサンは、けい素原子数２０以下のジメ
チルシロキサンオリゴマーの含有量が５００ppm以下で
あり、２５℃における粘度が５０〜１５０，０００セン
チストークスの範囲内にあるものである。

【０００７】けい素原子数２０以下のジメチルシロキサ
ンオリゴマーは、式

【化１】 （式中、Ｒは水酸基もしくはメチル基、ｍは０〜１９の
整数である。）で示される直鎖状ジメチルシロキサンオ
リゴマーもしくは式

【化２】 （式中、ｎは３〜２０の整数である。）で示される環状
ジメチルシロキサンオリゴマーである。

【０００８】本発明の主剤であるジメチルポリシロキサ
ンは、前記したけい素原子数２０以下のジメチルシロキ
サンオリゴマーの含有量が５００ppm以下であることが
必要である。これは、けい素原子数２０以下のジメチル
シロキサンオリゴマーの含有量が５００ppmよりも多い
ジメチルポリシロキサンを主剤とするエマルジョン型離
型剤を高温で使用したときには、該オリゴマーがジメチ
ルポリシロキサン中より蒸発し、排気ファンなどに付着
して油状の汚れとなったり、またその油状物が落下して
成形物を汚したり、さらには該オリゴマーが熱により酸
化して、二酸化けい素粉となり、これが種々の周辺の電
気電子部品に悪影響を及ぼすためである。なお、けい素
原子数２０の直鎖状ジメチルシロキサンオリゴマーの沸
点は８３０℃であり、揮発性を有している。本発明の主
剤であるジメチルポリシロキサン中のけい素原子数２０
以下のジメチルシロキサンオリゴマーの好ましい含有量
は４００ppm以下であり、より好ましくは１００ppm以下
である。

【０００９】また、本発明の主剤であるジメチルポリシ
ロキサンは、２５℃における粘度が５０〜１５０，００
０センチストークスの範囲内であることが必要である。
これは２５℃における粘度が５０センチストークスより
も小さいジメチルポリシロキサンは揮発性があって、離
型性が不充分であり、また、これが１５０，０００セン
チストークスよりも大きいジメチルポリシロキサンは粘
性が大きすぎるために、エマルジョン型離型剤としての
取扱いに不便が生じるためである。本発明の主剤である
ジメチルポリシロキサンの２５℃における好ましい粘度
は６０〜１００，０００センチストークスの範囲内であ
る。

【００１０】また、このようなジメチルポリシロキサン
は、その分子鎖末端が水酸基もしくはメチル基である直
鎖状または一部分枝鎖状の構造を有するものである。

【００１１】このようなジメチルポリシロキサンは、ジ
メチルポリシロキサンを重合後、軽くストリッピングし
て得られた、けい素原子数２０以下のジメチルシロキサ
ンオリゴマーを５，０００〜３０，０００ppm含有する
ジメチルポリシロキサンを、さらに高温、高真空、例え
ば２７０〜３５０℃以上、０．１〜１５mmHg条件下で薄
膜蒸発機によりジメチルシロキサンオリゴマー分を除去
したり、またメタノール、エタノール、ｎ−ブタノー
ル、ｉ−プロパノールのようなアルコール、アセトン、
メチルエチルケトンのようなケトンまたはヘキサン、ベ
ンゼン、トルエン、キシレン等の各種有機溶媒またはこ
れらの混合有機溶媒によりジメチルシロキサンオリゴマ
ー分を抽出除去したりする方法またはこれらの組み合せ
による方法等により得ることができる。好ましくは有機
溶媒抽出によりジメチルシロキサンオリゴマー分を除去
する方法、さらに好ましくは、薄膜蒸発機および有機溶
媒抽出によりジメチルシロキサンオリゴマー分を除去す
る方法である。

【００１２】本発明のエマルジョン型離型剤は、上記の
ジメチルポリシロキサンを主成分とするものであり、そ
の他の成分としては、界面活性剤および水が挙げられ
る。

【００１３】本発明のエマルジョン型離型剤に使用する
ことができる界面活性剤としては、例えばポリオキシア
ルキレンアルキルエーテル類、ポリオキシアルキレンア
ルキルフェノールエーテル類、ポリオキシアルキレンア
ルキルエステル類、ソルビタンアルキルエステル類、ポ
リオキシアルキレンソルビタンアルキルエステル類のよ
うな非イオン系界面活性剤；脂肪族アミン塩類、第４級
アンモニウム塩類、アルキルピリジウム塩類のようなカ
チオン系界面活性剤の１種または２種以上の組み合わせ
が例示される。

【００１４】本発明のエマルジョン型離型剤は、上記の
ジメチルポリシロキサンと界面活性剤と水を常法の手段
によって乳化させることにより調製される。本発明のエ
マルジョン型離型剤を調製するための装置としては、コ
ロイドミル型乳化機が挙げられる。

【００１５】本発明のエマルジョン型離型剤は、そのま
ま使用してよく、またマイカ、タルク、酸化亜鉛、炭酸
カルシウムのような無機粉体；パラフィン、ワックスの
ような有機物；トルエン、キシレン、ヘキサン、ヘプタ
ン、ゴム揮発油、パークロルエチレン、１，１，１−ト
リクロルエタンのような有機溶媒と併用してよい。

【００１６】本発明のエマルジョン型離型剤は、例えば
フェノール樹脂、エポキシ樹脂、ポリエステル樹脂、フ
ェノールノボラック樹脂、尿素樹脂、メラミン樹脂のよ
うな熱硬化性樹脂；ポリ塩化ビニル、ポリエチレン、ポ
リプロピレン、酢酸ビニルおよびこれらの共重合体、ナ
イロン、ポリエステル、ポリスチレン、アクリロニトリ
ル／スチレン共重合体、アクリロニトリル／ブタジエン
／スチレン共重合体、ポリアクリル酸エステル、ポリカ
ーボネート、ポリウレタン、ポリアセタールのような熱
可塑性樹脂；天然ゴム、イソプレン、スチレン・ブタジ
エンゴム、クロロプロピレンのようなゴムの離型に使用
することができる。

【００１７】また、離型用途としては、合成繊維の口金
用離型剤、ダイキャスト、鋳物成形用離型剤、ゴム製マ
ット、ホース、タイヤ等の成形用離型剤、プラスチック
金属成形用離型剤が例示される。

【００１８】

【実施例】次に本発明の実施例について説明する。実施
例中、「部」とあるのは「重量部」を意味し、粘度は２
５℃における値である。

【００１９】［実施例１］次の両末端トリメチルシロキ
シ基封鎖のジメチルポリシロキサン３種（サンプルＡ，
Ｂ，Ｃ）を使用した。なお、ジメチルシロキサンオリゴ
マー含有量はガスクロマトグラフにより測定した。

【００２０】サンプルＡ（本発明） けい素原子数２０以下のジメチルシロキサンオリゴマー
を２８，７００ppm含有する粘度１００センチストーク
スのジメチルポリシロキサンを、温度２７０℃の薄膜蒸
発機を用い、（塔長４．５ｍ）３〜４mmHgの減圧下で２
回通過させ、ジメチルポリシロキサン中のけい素原子数
２０以下のジメチルシロキサンオリゴマーの含有量を
３，５００ppmまで減じ、更にこのジメチルポリシロキ
サンに対してエタノールを３倍量用い、振とう２時間、
静置２時間のアルコール抽出を７回繰り返し、けい素原
子数２０以下のジメチルシロキサンオリゴマーの含有量
を７ppmまで減じたもの。

【００２１】サンプルＢ（比較例） 薄膜蒸発処理も、アルコール抽出処理も行なわず、けい
素原子数２０以下のジメチルシロキサンオリゴマーの含
有量が２８，７００ppmである粘度１００センチストー
クスのジメチルポリシロキサン。

【００２２】サンプルＣ（比較例） サンプルＢを薄膜蒸発機により、けい素原子数２０以下
のジメチルシロキサンオリゴマーの含有量を３，５００
ppmにしたもの。

【００２３】上記のサンプルＡ４０部に、ポリオキシエ
チレン（８．５モル付加）ノニルフェニルエーテル系乳
化剤３．５部、ポリオキシエチレン（３．５モル付加）
オクチルフェノールの硫酸エステルナトリウム塩型乳化
剤０．５部および水５６部を用い、コロイドミル型乳化
機で乳化して、エマルジョン型離型剤を調製した。本エ
マルジョンを水で４０倍に希釈して、乗用車用タイヤの
モールド用離型剤に適用した。また、上記サンプルＢお
よびサンプルＣについても全く同様にエマルジョン型離
型剤を調製し、これらを乗用車用タイヤのモールド用離
型剤に適用した。その結果、サンプルＡ〜サンプルＣの
離型性能はいずれも問題なかった。しかしながら、サン
プルＢのエマルジョンを継続して使用した結果、ＢＡＧ
−Ｏ−ＭＡＴＩＣ型加硫機の上型に僅かのタール分と同
時に、けい素原子数２０以下のジメチルシロキサンオリ
ゴマーが検出され、更に継続して成形した結果、タイヤ
表面にジメチルシロキサンオリゴマーによるオイル汚れ
が発生した。また、サンプルＣのオイルをエマルジョン
化した離型剤により成形したタイヤは僅かにジメチルシ
ロキサンオリゴマーによるオイル汚れが付着した。本発
明のサンプルＡのオイルをエマルジョン化した離型剤に
より成形したタイヤは、ジメチルシロキサンオリゴマー
による汚れが全くなかった。

【００２４】

【発明の効果】本発明のエマルジョン型離型剤は、けい
素原子数２０以下のジメチルシロキサンオリゴマーの含
有量が５００ppm以下であり、２５℃における粘度が５
０〜１５０，０００センチストークスであるジメチルポ
リシロキサンを主剤としているので、高温で使用しても
油状揮発物や二酸化けい素粉の発生がなく、成形機周辺
および／または成形物を汚したり、エマルジョン型離型
剤を使用する機器周辺に悪影響を及ぼすことがないとい
う特徴を有する。

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【手続補正書】

【提出日】平成６年１月２０日

【手続補正１】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】０００３

【補正方法】変更

【補正内容】

【０００３】

【発明が解決しようとする問題点】しかしながら、上述
した従来のけい素原子数２０以下のジメチルシロキサン
オリゴマーを５，０００〜３０，０００ppmもの多量に
含むジメチルポリシロキサンを主剤とするエマルジョン
型離型剤は、高温で長時間使用されると該ジメチルシロ
キサンオリゴマーが蒸発し、排気ファンなどに付着して
油状の汚れとなったり、またその油状物が落下し、成形
物を汚すという欠点があった。さらにはジメチルシロキ
サンオリゴマーが酸化して、二酸化けい素粉となり、種
々の周辺の電気電子部品に悪影響を与えるという重大な
欠点があった。

【手続補正２】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】０００９

【補正方法】変更

【補正内容】

【０００９】また、本発明の主剤であるジメチルポリシ
ロキサンは、２５℃における粘度が５０〜１５０，００
０センチストークスの範囲内であることが必要である。
これは２５℃における粘度が５０センチストークスより
も小さいジメチルポリシロキサンは揮発性があって、離
型性が不充分であり、また、これが１５０，０００セン
チストークスよりも大きいジメチルポリシロキサンは粘
性が大きすぎるために、一般に、乳化してエマルジョン
型離型剤を調製する際の取扱いに不便が生じるためであ
る。本発明の主剤であるジメチルポリシロキサンの２５
℃における好ましい粘度は６０〜１００，０００センチ
ストークスの範囲内である。

【手続補正３】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００１３

【補正方法】変更

【補正内容】

【００１３】本発明のエマルジョン型離型剤に使用する
ことができる界面活性剤としては、例えば、ポリオキシ
アルキレンアルキルエーテル類、ポリオキシアルキレン
アルキルフェノールエーテル類、ポリオキシアルキレン
アルキルエステル類、ソルビタンアルキルエステル類、
ポリオキシアルキレンソルビタンアルキルエステル類の
ような非イオン系界面活性剤；脂肪族アミン塩類、第４
級アンモニウム塩類、アルキルピリジウム塩類のような
カチオン系界面活性剤；ポリオキシエチレンオクチルフ
ェノールの硫酸エステルナトリウム塩のようなアニオン
系界面活性剤の１種または２種以上の組み合わせが例示
される。

【手続補正４】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００１４

【補正方法】変更

【補正内容】

【００１４】本発明のエマルジョン型離型剤は、上記の
ジメチルポリシロキサンと界面活性剤と水を常法の手段
によって乳化させることにより調製される。本発明のエ
マルジョン型離型剤を調製するための装置としては、例
えば、コロイドミル型乳化機が挙げられる。

【手続補正５】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００１５

【補正方法】変更

【補正内容】

【００１５】本発明のエマルジョン型離型剤は、そのま
ま使用してよく、またマイカ、タルク、酸化亜鉛、炭酸
カルシウムのような無機粉体を配合してもよい。また、
本発明のエマルジョン型離型剤に、パラフィン、ワック
スのような有機物をエマルジョンとして併用してもよ
く、さらにトルエン、キシレン、ヘキサン、ヘプタン、
ゴム揮発油、パークロルエチレン、１，１，１−トリク
ロルエタンのような有機溶媒にジメチルポリシロキサン
を溶解したものあるいはパラフィン、ワックスにジメチ
ルポリシロキサンを分散したものを乳化してエマルジョ
ン型離型剤として使用してもよい。

【手続補正６】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００１７

【補正方法】変更

【補正内容】

【００１７】また、離型用途としては、合成繊維の口金
用潤滑離型剤、ダイキャスト、鋳物成形用離型剤、ゴム
製マット、ホース、タイヤ等の成形用離型剤、プラスチ
ック又は金属成形用離型剤が例示される。

【手続補正７】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００２０

【補正方法】変更

【補正内容】

【００２０】サンプルＡ（本発明） けい素原子数２０以下のジメチルシロキサンオリゴマー
を２８，７００ppm含有する粘度１００センチストーク
スのジメチルポリシロキサンを、温度２７０℃の薄膜蒸
発機を用い、（塔長４．５ｍ）３〜４mmHgの減圧下で２
回通過させ、ジメチルポリシロキサン中のけい素原子数
２０以下のジメチルシロキサンオリゴマーの含有量を
３，５００ppmまで減じ、更にこのジメチルポリシロキ
サンに対してエタノールを３倍量用い、振とう２時間、
静置２時間のアルコール抽出を７回繰り返し、けい素原
子数２０以下のジメチルシロキサンオリゴマーの含有量
を７ppmまで減じたジメチルポリシロキサン。

【手続補正８】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００２２

【補正方法】変更

【補正内容】

【００２２】サンプルＣ（比較例） サンプルＢを薄膜蒸発機により、けい素原子数２０以下
のジメチルシロキサンオリゴマーの含有量を３，５００
ppmにしたジメチルポリシロキサン。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 中吉 和己 千葉県市原市有秋台西１丁目６番地

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 エマルジョン型離型剤において、けい素
   原子数２０以下のジメチルシロキサンオリゴマーの含有
   量が５００ppm以下であり、２５℃における粘度が５０
   〜１５０，０００センチストークスであるジメチルポリ
   シロキサンを主剤とすることを特徴とするエマルジョン
   型離型剤。