JPH11293271A - 最初の造形用又は再造形用ダイの壁を処理するための剥離／潤滑剤 - Google Patents

最初の造形用又は再造形用ダイの壁を処理するための剥離／潤滑剤

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JPH11293271A
JPH11293271A JP10268344A JP26834498A JPH11293271A JP H11293271 A JPH11293271 A JP H11293271A JP 10268344 A JP10268344 A JP 10268344A JP 26834498 A JP26834498 A JP 26834498A JP H11293271 A JPH11293271 A JP H11293271A
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 乳化剤を含む公知の剥離／潤滑剤の不利益を
招かず、加えて非常に少量でも効果が著しく高く、しか
も好ましい貯蔵挙動を有する剥離／潤滑剤を提供する。 【解決手段】 工業用の精製大豆油を室温で液状のポリ
ブテンと３０分間混合して透明で均質な混合物を形成す
る。この製品を細菌の生育から保護するために、少量の
殺菌剤（プロギヴェン防腐剤）を加える。得られた剥離
／潤滑剤の最終組成は次のとおりである：大豆油−８
１．９重量％；ポリブテン−１８．０重量％；及び殺菌
剤−０．１重量％。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、最初の造形用又は
再造形用ダイの壁を処理するための水を含まない組成
物、それらの製造及びそれらの使用に関する。
【０００２】
【従来の技術】ダイカスト法、シェルモールド法、ダイ
鍛造法等々の金属工業で使用される常用の剤（release
agents；離型剤）又は潤滑剤は水系の分散液（懸濁液、
又は特にエマルジョン）の形を取っているオイル及びワ
ックスより成る。安定な状態を保っているこの種の分散
液及びエマルジョンを製造するには、相分離、即ちオイ
ル及び／又はワックスからの水の分離を回避するために
かなりの量の乳化剤が必要になる。しかし、ダイ用潤滑
剤中にそのような乳化剤が存在したり、また潤滑剤自体
に水が存在してさえ、重大な一連の不利益に結び付く。
【０００３】例えば金属のダイカスト又はダイ鍛造で使
用されるダイを予備処理するために使用される常用の剥
離及び潤滑剤においては、総固形分含量基準での乳化剤
の含量は１０〜３０％の範囲である；これらの乳化剤に
は、しかし、剥離又は潤滑剤の実際の機能に何らかの寄
与を果たし得る能力はなく、従って乳化剤は剥離又は潤
滑剤の有効性に関しては不必要なバラスト（ballast ）
であると見られる。このバラストのあるものは、更に、
造形物がダイから剥離された後もその造形物の上又は中
に残る。
【０００４】加えて、公知のダイ用潤滑及び剥離剤では
水の含量が高いので、ダイ上及び固定板のような通常は
金属から作られている他の機械部品上の腐食を防ぐため
に、防錆剤を加えることが必要である。大量の水を含ん
でいる常用の潤滑及び剥離剤は細かい霧として噴霧され
るので、更に離れている機械部材でさえもその水に曝露
される；加えて、過去においては、エマルジョン中での
細菌生育の防止剤を加えることも必要であった。そのよ
うな殺菌剤なしでは、エマルジョンは十分に長い期間安
定であることはないだろう。これらの成分には、しか
し、均一な皮膜の形成又はダイ上での剥離作用に何らか
の寄与を果たし得る能力はない；それどころか、これら
の添加剤は著しくマイナスの効果を示す。また、水の中
に存在する塩（脱イオン水であってもその中には依然と
して少量の塩が存在する）も、剥離剤によってダイ表面
上に形成されるべき皮膜に対して非常にマイナスの影響
を及ぼす可能性がある。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】乳化剤、その他の添加
剤を用いて製造されるこれらの水系の剥離及び潤滑剤を
使用する場合、次の諸問題に直面する：
【０００６】１．所謂ライデンフロスト（Leidenfrost
）現象により皮膜の形成が遅れる。
【０００７】２．形成された皮膜の凝集が損なわれる。
【０００８】３．形成された皮膜の均質性が損なわれ
る。
【０００９】４．皮膜の（金属に対する塗皮膜の）接着
力と強力が低下する。
【００１０】５．水の蒸発後に皮膜の潤滑及び剥離作用
が低下する。
【００１１】６．ガスの生成傾向が増し、そのためキャ
スト物（casting ）の中にガスが含まれる危険が出る。
【００１２】上記の不可欠な添加剤のこれらのマイナス
効果の故に、この技術状態に従って使用される剥離及び
潤滑剤の成分の剥離及び潤滑性に関する利点は、完全に
は、決して得られず、それらの皮膜形成性が著しく損な
われる。
【００１３】
【課題を解決するための手段】本発明は、従って、公知
の剥離及び潤滑剤の不利益を招かず、加えて非常に少量
でも効果が著しく高く、しかも好ましい貯蔵挙動を有す
る剥離及び潤滑剤を提供しようと言う課題に基づくもの
であった。
【００１４】この課題は、本発明によれば、３０％まで
のパラフィン及び／又はポリオレフィンワックス及び少
なくとも７０％のオイルを含み、そのオイルがシリコー
ン油、合成オイル、植物油、鉱油又はそのようなオイル
の混合物である、最初の造形用又は再造形用ダイの壁を
処理するための、水を含まない組成物により達成され
る。
【００１５】本発明による組成物は水を本質的に含んで
いない。本発明の範囲内において、“水を含んでいな
い”と言う用語は、可能な限り純粋な形で使用される構
成成分には水はいずれの時点でも添加されていないこと
を意味することを意図するものである。しかし、例えば
周囲の空気から水分が僅かに取り込まれる結果として、
極めて少量の水は存在していてもよい。これらの量は、
しかし、通常、組成物の１％未満であり、そして本発明
による組成物はそれらの水含量が０．５％未満となるよ
うに貯蔵されるのが好ましい。
【００１６】本発明の組成物は相対的に無水であるの
で、本発明による製品は、乳化剤を用いずに、また防錆
剤を用いずに製造することができる。本発明による組成
物には防腐剤が絶対に必要であると言う訳ではないが、
特に良好な貯蔵挙動を確実に達成するためには、少量の
防腐剤（０〜２％）を加えることが推奨されることがあ
る。
【００１７】本発明による組成物は、通常の方法でダイ
に施すことができる。特に、本発明による組成物は、そ
れらが均一に噴霧された後に、特に良好な皮膜を速やか
に形成することができる；それら組成物は、従って、例
えばダイカスト法のサイクル時間をかなり短縮させる助
けになり、また製造速度を増加させる助けになる。本発
明による組成物中の構成成分は濃縮形態で存在するの
で、極く少量の潤滑剤しか必要とされない。その結果、
ダイからしたたり落ちたり、或いは蒸発する大量の廃潤
滑剤を捨てなければならないと言う問題が回避される。
このことは、また、金属作業場で働いている者に対す
る、その組成物の構成成分に関連するだろう健康上の潜
在的危険を減らし、かつまた環境汚染を少なくすること
にもなる。本発明による剥離剤を用いる作業は水なしで
行われるので、排水系は従ってかなりの負担が軽減され
ることも強調しなければならない。
【００１８】加えて、本発明による組成物は、それらが
ダイ表面上に皮膜を形成した後に著しく改善された均質
性と安定性を示し、しかしてより良好な潤滑及び剥離性
を有する。これは、ダイを満たし、ダイを開け、そして
造形物を取り出すのに必要な力が一層小さいことを意味
する。最後に、形成される皮膜はダイの壁により良好に
接着するので、金属がダイに粘着したまま残ると言う危
険が小さくなり、このことは、また、ダイの実用寿命の
増大に通じる。キャスト用材料又はダイで造形された材
料もよりきれいである。それらに対する異物の接着がよ
り少ないからである。その上、既に述べたように、ダイ
に十分な潤滑を達成するのに、本発明による組成物は比
較的少量しか必要とされない。
【００１９】本発明の範囲内で使用することができる好
ましいポリオレフィンワックスは、ポリエチレン、ポリ
プロピレン、エチレン−プロピレン共重合体及びポリブ
テンの各ワックスである。少なくとも２種のこれらワッ
クスのブレンド又は他のポリオレフィン若しくはパラフ
ィンワックスとのブレンドが、本発明の範囲内で有利に
使用することができる。
【００２０】アタクチックポリプロピレン単独重合体が
ポリプロピレンとして特に適している。
【００２１】少なくとも部分的に結晶性のワックスを使
用する場合、これらのワックスは、本発明による水を含
まない組成物中で、熱的に予備処理された形で使用され
ているのが好ましい。
【００２２】ポリオレフィンワックスのある一定割合で
の酸化（ポリオレフィンワックスの量を基準として３％
までの酸素）が好ましく、その酸化が本発明による組成
物の成分の混合を容易にする。しかして、少なくとも部
分的に酸化されたポリオレフィンが、従って、本発明の
範囲内で特に好ましいワックスである。
【００２３】本発明のもう１つの好ましい態様では、ポ
リシロキサン、特に官能性側鎖基を有するポリシロキサ
ンがオイルとして使用される。例えばジメチルシロキサ
ン、アルキル基により少なくとも部分的に修飾処理され
ているシロキサン、アリール基により少なくとも部分的
に修飾処理されているシロキサン及びアルキルアリール
基により少なくとも部分的に修飾処理されているシロキ
サンが本発明の範囲内で特に好ましい。しかし、ポリエ
ーテル官能基で少なくとも部分的に修飾処理されている
シロキサンのような、更に高極性のシロキサンも適して
いる。
【００２４】本発明の範囲内において、上記側鎖、特に
アルキル側鎖は１〜３０個、好ましくは３〜８個の炭素
原子を含んでいる。
【００２５】本発明の範囲内で、軽度の予備熱処理に付
されたポリオルガノシロキサン、開始剤の添加により予
備処理されたポリオルガノシロキサン、及び特に部分的
に架橋されたポリオルガノシロキサンが存在しているの
が有利である可能性がある。これらの“予備硬化され
た”シロキサンを使用すると、皮膜が更に速やかに形成
され、しかも更に均質であることがしばしば観察され
る。
【００２６】しかし、ポリシロキサンに加えて、鉱油を
本発明の範囲内で使用することも可能である。これらは
重質油であろうと、或いは軽質油であろうと関係がな
い。ここに挙げることができる典型的な例は、“加熱用
スチーム−シリンダーオイル”である。
【００２７】適した植物油に、例えばヒマシ油、大豆
油、ヒマワリ油及びアマニ油がある。本発明の範囲内で
の使用に好ましい合成オイルの例は、グリセロールトリ
オレエートのようなオレエート類である。
【００２８】本発明の範囲内においては、少量の添加剤
が使用可能であるが、これらの添加剤が本発明による組
成物の剥離及び潤滑作用を有意に損なわせないことを保
証するよう、注意しなければならない。本発明による水
を含まない組成物に適した添加剤の量とタイプは、専門
家であればその専門知識に基づいて確認することができ
るか、又は手引き実験で容易に求めることができる。
【００２９】例えば、湿潤剤、殺菌剤、潤滑及び剥離効
果の改善用添加剤、最後に粘度調節剤が添加剤として使
用することができる。
【００３０】湿潤剤の例にエトキシ化脂肪酸及びエトキ
シ化アルコールのような界面活性剤があるが、適当なア
ルコール、即ち当該混合物を分離させないアルコールだ
けを使用するよう注意しなければならない。
【００３１】適した殺菌剤に、例えばヘキサヒドロトリ
アジンに基づいて製造された混合物がある。
【００３２】潤滑及び剥離性の改善用添加剤は、例えば
テフロン（Teflon）様化合物、超微粉砕シロキサン樹脂
ビーズ及び各種タイプの顔料であり、これらは全て専門
家には公知である。
【００３３】一般に、自体公知の粘度調節剤が粘度調節
剤として適している。
【００３４】本発明の１つの好ましい態様において、本
発明の組成物は剥離、潤滑作用を持つ物質、即ちワック
ス（１種又は複数種）及びオイル（１種又は複数種）を
少なくとも９８％含有している。
【００３５】本発明のもう１つの目的は、本発明による
水を含まない組成物の製造方法である。この方法では、
その構成成分が一緒に均質になるまで混合される。混合
は加熱下で達成されるのが好ましい。
【００３６】本発明の更にもう１つの目的は、最初の造
形用又は再造形用ダイの壁を処理するための水を含まな
い剥離／潤滑剤の使用である。
【００３７】本発明による使用では、剥離物質及び／又
は潤滑性物質が、組成物は水を含んでいないと言う前記
の定義に従って水を含んでいない限り、原則的には、い
かなる剥離及び／又は潤滑性物質も適当である。シリコ
ーン油のような合成オイルが特に適している。潤滑及び
剥離剤も、本発明による組成物のように、当該特定用途
に有利であると思われる補助物質を含んでいることがで
きる。しかし、選択された当該潤滑、剥離剤の少なくと
も９８重量％は潤滑及び剥離効果を持つ物質より成り、
そして殺菌剤、乳化剤、溶媒等々のような添加剤又は補
助物質は２重量％以下の量で存在することが好ましい。
【００３８】請求の範囲に明記される本発明による水を
含まない組成物が、本発明の範囲内で特に好ましい。
【００３９】既に詳細に議論したように、本発明による
水を含まない組成物はこの用途において特に顕著な性質
を示す。
【００４０】本発明による組成物を使用することにより
ダイ表面上に作ることができる剥離剤の皮膜がたとえ最
少限の構成成分しか含んでいないとしても、その剥離性
はいかなる点でも損なわれない。それどころか、前記の
ように、形成される剥離剤の皮膜はより安定であり、よ
り均質であり、そしてより接着性である；加えて、この
皮膜は剥離剤と接触することになる金属部材の腐食を防
ぐ。この改善された剥離効果の結果としてもたらされる
保護によってダイの実用寿命も伸び、また作業者に対す
る危険、及び大量の廃水が蓄積するといったような環境
への危険によって生ずる問題も避けられる。
【００４１】この剥離剤は、これを任意、適当な方法で
ダイに適用することによって本発明に従って使用するこ
とができるが、剥離剤を可能な限り最も微細化して噴霧
することにより適用するのが本発明の範囲で好ましい。
剥離剤は、例えば、遠心霧化と空気の供給を伴う噴霧装
置により適用することができる。
【００４２】
【実施例】次の実施例は、本発明を更に詳細に説明しよ
うとするものである。
【００４３】実施例１ 大豆植物油［工業用精製大豆油（Refined Technical So
ybean Oil ）、カージル社（Cargill B. V. ）、アムス
テルダム（Amsterdam ）、オランダ（The Netherlands
）］を室温で液状のポリブテン［ポリブテン（Polybut
ene）Ｌ−５０、アモコ ケミカル社（Amoco Chemical
Co.）、シカゴ（Chicago ）、米国（USA）］と３０分間
混合して透明で均質な混合物を形成した。この製品を細
菌の生育から保護するために、少量の殺菌剤［フォーシ
ド（Forcide ）８、プロギヴェン防腐剤（Progiven Ant
iseptigues）、フォンテナイ−ソーア−ボイス社（Font
enay-sour-Bois）、フランス（France）］を加えた。こ
の剥離及び潤滑剤の最終組成は次のとおりであった：
【００４４】 −大豆油８１．９重量％； −ポリブテン１８．０重量％；及び −殺菌剤０．１重量％。
【００４５】実施例２ アタクチックポリプロピレン単独重合体［ＰＰ単独重合
体、ＤＭＳ性能重合体（DMS Performance Polymer ）、
シタード社（Sittard ）、オランダ］を２２０℃まで加
熱した。この重合体が溶融／軟化された後、その液状重
合体に激しい撹拌下で空気を激しく撹拌導入して、高温
で誘発される酸化反応を加速した。２２０℃で２０分後
に、その酸化された重合体を１００℃まで放冷し、次い
でその重合体を、予熱された（１００℃）、有機基で官
能化されたシリコーン油［ワッカー（Wacker）ＴＮ、ワ
ッカー ヘミー社（Wacker Chemie ）、ブルガウゼン
（Burghausen）、ドイツ（Germany ）］と混合した。こ
の混合物を均質な組成物が形成されるまで３０分間撹拌
した。この混合物を室温まで冷却した後、少量の殺菌剤
（フォーシド７８、プロギヴェン防腐剤、フォンテナイ
−ソーア−ボイス社、フランス）を加えて細菌の生育に
対して保護した。この組成物の最終組成は次のとおりで
あった：
【００４６】 −有機基で官能化されたシリコーン油８４．９重量％； −酸化アタクチックポリプロピレン１５．０重量％；及
び −殺菌剤０．１重量％。
【００４７】実施例３ エチレン−プロピレン共重合体［イーストフレックス
（Eastoflex ）Ｅ１００３Ｄ、イーストマン ケミカル
プロダクツ社（Eastman Chemical Products Inc.）、
キングスポート（Kingsport ）、ＴＮ、米国］を２００
℃まで加熱した。その共重合体が溶融／軟化された後、
０．４ｐｐｈの有機ペルオキシド［トリゴノックス（Tr
igonox）１０１−７−５ＰＰ−ｐｄ、アクゾ ノーベル
社（Akzo Nobel）、デベンター（Deventer）、オラン
ダ］を窒素雰囲気下で９０分の過程にわたり非常に注意
深く加えて、酸素分子の共重合体鎖中への添入を加速し
た。そのペルオキシドの添加後に再び窒素雰囲気下にお
いて２００℃で更に１２０分間行った。
【００４８】酸化を完了させるために、上記の液状予備
酸化共重合体を２４０℃で再び加熱した。この共重合体
溶融物に激しく撹拌しながら空気を導入した。３５時間
後に、その酸化された共重合体を７０℃まで放冷し、次
いでその酸化共重合体を液状ポリブテン（ポリブテン−
Ｌ５０、アモコ ケミカル社、シカゴ、米国）と一緒に
１：１比で３０分間撹拌して均質な混合物を形成した。
この液状混合物を次に室温まで放冷した。
【００４９】上記構成成分の最終組成物を、上記酸化エ
チレン−プロピレン共重合体／ポリブテン混合物と合成
グリセロールトリオレエート油［グリセロールトリオレ
エート、ダウトルイ バン コーウエンベルグ アンド
フィルス（Daudruy van Cauwenberghe & Fils ）、ダ
ンケルク（Dunkerque ）、フランス］とを室温で３０分
間混合することにより得た。その混合プロセスの最後
に、少量の殺菌剤（フォーシド７８、プロギヴェン、フ
ォンテナイ−ソーア−ボイス社）を加えて細菌の生育に
対して保護した。
【００５０】最終組成は次のとおりであった： −グリセロールトリオレエート８４．９重量％； −酸化エチレン−プロピレン共重合体７．５重量％； −ポリブテン７．５重量％；及び −殺菌剤０．１重量％。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 ＦＩ Ｃ１０Ｍ 107:50 143:02 143:04 143:08 159:06） Ｃ１０Ｎ 40:36

Claims (15)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 ３０％までのポリオレフィン及び／又は
    パラフィンワックス及び少なくとも７０％のオイルを含
    み、該オイルがシリコーン油、合成オイル、植物油、鉱
    油又は数種のそのようなオイルのブレンドである、最初
    の造形用又は再造形用ダイの壁を処理するための水を含
    まない組成物。
  2. 【請求項２】 ポリエチレン、ポリプロピレン、エチレ
    ン−プロピレン共重合体、ポリブテン及びこれらワック
    スの少なくとも２種のブレンドより成る群から選ばれる
    ポリオレフィンワックスが存在していることを特徴とす
    る、請求項１に記載の組成物。
  3. 【請求項３】 ポリプロピレンとしてアタクチックポリ
    プロピレン単独重合体を含有していることを特徴とす
    る、請求項１又は２に記載の組成物。
  4. 【請求項４】 ３重量％までの酸素で酸化されているポ
    リオレフィンが存在していることを特徴とする、請求項
    １〜３の内の１項に記載の組成物。
  5. 【請求項５】 ポリシロキサン、特に側鎖基で官能化さ
    れているポリオルガノシロキサンを含有していることを
    特徴とする、請求項１〜４の内の１項に記載の組成物。
  6. 【請求項６】 側鎖基がアルキル基、アリール基、アル
    キルアリール基又はポリエーテル基であることを特徴と
    する、請求項５に記載の組成物。
  7. 【請求項７】 側鎖基が１〜３０個、好ましくは３〜８
    個の炭素原子を含んでいることを特徴とする、請求項６
    に記載の組成物。
  8. 【請求項８】 部分的に架橋されているシリコーン油を
    含有していることを特徴とする、請求項１〜７の内の１
    項に記載の組成物。
  9. 【請求項９】 添加剤として湿潤剤、防腐剤及び／又は
    潤滑作用、剥離性及び粘性の改善剤も存在していること
    を特徴とする、請求項１〜８の内の１項に記載の組成
    物。
  10. 【請求項１０】 潤滑及び剥離効果を持つ物質を少なく
    とも９８％含んでいることを特徴とする、請求項１〜９
    の内の１項に記載の組成物。
  11. 【請求項１１】 １種又は２種以上のワックスを前記オ
    イル又はオイル類及び任意の添加剤と均質な混合物が得
    られるまでブレンドすることを特徴とする、請求項１〜
    １０の内の１項に記載の、水を含まない組成物の製造方
    法。
  12. 【請求項１２】 混合プロセスを加熱しながら実施する
    ことを特徴とする、請求項１１に記載の方法。
  13. 【請求項１３】 水を含まない剥離／潤滑剤の、最初の
    造形用又は再造形用ダイの壁を処理するための使用。
  14. 【請求項１４】 水を含まない剥離／潤滑剤が潤滑及び
    剥離作用を有する物質を少なくとも９８％、並びに殺菌
    剤、乳化剤、溶媒等々のような補助物質を２重量％以下
    含んでいることを特徴とする、請求項１３に記載の使
    用。
  15. 【請求項１５】 請求項１〜１０の内の１項に記載の水
    を含まない組成物を使用することを特徴とする、請求項
    １３又は１４に記載の使用。
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