
離型剤(離型剤、離型コーティング、離型剤とも呼ばれる)は、他の材料が表面に付着するのを防ぐために使用される化学物質です。離型剤は、金型の離型、ダイカストの離型、プラスチックの離型、接着剤の離型、タイヤとウェブの離型などのプロセスに役立ちます。[1]離型剤は、プラスチックの製造に使用される多くの添加剤 の1つです。 [2]
離型剤は、成形面と基材の間にバリアを提供し、硬化した部品を金型から分離しやすくします。このようなバリアがなければ、基材が金型表面に融合し、清掃が困難になり、生産効率が大幅に低下します。離型剤が使用されている場合でも、不規則な塗布や不適切な離型剤の選択などの要因が、完成品の品質と一貫性に大きな影響を与える可能性があります。多くの種類の離型剤が使用されています。それらは、ワックス、脂肪酸エステル、シリコーン、金属石鹸です。[1]

機能性
共溶媒
揮発性有機化合物(VOC)の削減と溶剤型離型剤にまつわる健康と安全上の懸念の解消が、共溶剤型離型剤の開発の主な原動力でした。共溶剤型離型剤は、溶剤型システムの利点と水性離型剤の安全性を兼ね備えています。[3]
半永久的
離型剤の重要な特性の 1 つは、その永続性、つまり再塗布が必要になるまでの持続期間です。半永久的な離型剤は、成形操作のサイクルごとに再塗布する必要がなく、金型表面に過剰に塗布しない限り、より効果的に機能します。
再塗布が必要になるまでに何回剥離できるかは、プロセス、材料、塗布方法によって異なります。1 回の塗布で複数回の剥離を実現するには、通常、半永久剥離コーティングを、汚れ、さび、汚れ、以前のコーティングのない清潔で乾燥した表面に塗布する必要があります。これにより、剥離剤が金型と金型ツールに適切に結合し、コーティングの耐久性と寿命が向上します。
犠牲的な
犠牲コーティングは、成形作業の各サイクルの前に塗布する必要があるため、より労働集約的であると考えられています。ほとんどの成形業者は、特にゴムやプラスチック部品を成形する場合、犠牲コーティングよりも半永久コーティングを好みます。これらのコーティングには固体成分が少ないため、半永久コーティングほど長持ちしません。
水性または溶剤ベース
離型剤は水性または溶剤ベースであり、どちらを使用するかは、成形業者の個人的な好み、工場の安全規制、危険物の輸送コスト、州、地方、または連邦の規制、および/または離型コーティングの希望する乾燥時間によって異なります。水性金型潤滑剤 (WBD) は約 40 年間使用されています。すべてのダイカストマシンは WBD を使用するように設計されています。[4]水性離型コーティングは一般に溶剤ベースの離型剤よりも乾燥が遅いですが、健康および安全上の懸念は少なくなります。水性離型剤は、本質的に不燃性であるため輸送コストが低く、ほとんどの工場の安全目標を満たします。溶剤ベースの離型コーティングはほぼ瞬時に乾燥しますが、健康および安全上の重大な懸念があります。溶剤ベースの離型剤からの煙は、作業エリアを適切に換気しないと危険です。離型剤に使用されるほとんどの溶剤は可燃性です。
アプリケーション
アスファルト
アスファルト剥離剤は、ディーゼルや溶剤の代替品として開発・製造された化学製品で、政府や民間施設でのホットミックスアスファルトコンクリート (HMAC) の製造と設置に関連する機器の洗浄によく使用されます。現在のプログラムを構築する基盤として、1980 年の米国石油汚染防止法が使用されました。アスファルト剥離剤の目的は、アスファルト製品と接触する有害な剥離剤を排除し、穴、ほつれ、その他の有害な舗装の不具合の原因となる骨材からアスファルト (結合剤) を剥離することです。
コンクリート
コンクリート建設業界では、離型剤は、新しく打設されたコンクリートが、通常は合板、重ね合わせた合板、鋼鉄、またはアルミニウムなどの成形面と接着するのを防ぎます。この用途では、バリア型と反応型の 2 種類の離型剤が利用できます。
バリア離型剤は、成形面とコンクリートの間に 物理的なフィルムまたはバリアを形成することで接着を防ぎます。
反応性離型剤は化学的に活性であり、離型剤と生コンクリートに含まれる遊離石灰との化学反応によって機能します。石鹸のような膜が形成され、接着を防止します。これは化学的に反応するプロセスであるため、通常、成形面またはコンクリートに残留物や未反応の生成物はほとんど残らないか、まったく残らないため、よりクリーンなプロセスが実現します。
食品加工
離型剤は、ベーキングまたはロースト後に調理容器から食品を分離するために使用されます。伝統的には脂肪または小麦粉が使用されてきましたが、産業用食品加工では他の化学物質が使用されることもあります。この用途はベーカリー離型剤と呼ばれます。
ベーカリー用紙や耐油紙では、触媒硬化型シリコン剥離コーティングなどの剥離剤が使用されることがあります。
金属鋳造
離型剤は、アルミニウム、アルミニウム合金、亜鉛、亜鉛合金、マグネシウムなどの金属のダイカストや金属鍛造プロセスにも使用できます。
紙
工業製紙では、紙を加工装置から滑り出させるために離型剤が使用されます。離型剤は、加工ロール(ヤンキードライヤーなど)または紙コーティングに塗布されます。
いくつかの種類の紙は、表面エネルギー 放出が 低いコーティングで作られています。
- 感圧接着剤ラミネートおよびテープ用剥離ライナー
- キャスティングペーパー
- 一般工業用剥離紙
- 食品グレードの剥離紙および包装紙
医薬品
離型剤(例:ステアリン酸マグネシウム)は、錠剤製造時の離型目的の潤滑剤として、粉末状および顆粒状の薬剤組成物に添加されます。
プラスチック
離型剤は、プラスチックの表面に接着剤が付着するのを防ぐために、一部のプラスチックフィルムに塗布されます。離型剤は、離型剤、フォームオイル、離型剤、離型剤とも呼ばれ、成形や鋳造に使用される物質で、成形される材料から型を分離し、成形された表面の欠陥を減らすのに役立ちます。スリップ添加剤は、同様に、フィルムブロー成形などの処理中に薄いポリオレフィンフィルムが金属表面(またはフィルム同士)に付着するのを防ぐために使用されます。
ゴム
ゴム製品の成形に使用される離型剤には 2 種類あります。どちらもシリコンベースです。どちらを使用するかは、潤滑性と離型性を考慮して決定します。水で希釈したシリコンは、ゴムを熱い金型 (シートまたはスラグ) 上で滑らせる場合に使用します。シリコンはゴムが金型にくっつかないようにしますが、それと同じくらい重要なのは、ゴムに潤滑性を与えて、ゴムが金型に載せられたときに熱い金型上で滑るようにすることです。希釈したシリコンは、通常、サイクルごとに塗布する必要があります。半永久的な離型剤は、金型上にシリコン マトリックスを構築し、ゴムと金型の金属表面の間のバリアーになります。マトリックスは、半永久的な離型剤の他の成分によって生成されます。半永久的な離型剤の塗布は、成形される化合物や金型の設計と品質に応じて、サイクルごとから 1 日 1 回の塗布までさまざまです。ただし、シリコン ベースのゴム製品には、非シリコン ベースの離型剤が必要です。
ブロッキング剤
離型剤に関連するものとしてブロッキング剤があります。これらの化学物質は、ポリマー材料の集合体がくっつかないようにするのに役立ちます。典型的には、積み重ねられたシートやプラスチックのロールに使用されます。それらはコールドフローを阻害します。[2] [5]
参考文献
- ^ ab ラマーティング、ヘルムート (2000)。 「リリースエージェント」。ウルマンの工業化学百科事典。ワインハイム: ワイリー-VCH。土井:10.1002/14356007.a23_067。ISBN 3527306730。
- ^ ab Stevens, Malcolm P. (1993). 「ポリマー添加剤: III. 表面特性と加工改質剤」. Journal of Chemical Education . 70 (9): 713. Bibcode :1993JChEd..70..713S. doi :10.1021/ed070p713.
- ^ 「自動車シート成形工程におけるVOCの削減」Hightower Products 2020年。
- ^ Butler, Tim (2011). 「高圧ダイカスト用無水静電スプレー」(PDF) . Ultreaseal International .
- ^ペルツル、ベルンハルト、ウルフ、ライナー、カウル、バンシ・ラル ( 2018)。「プラスチック、添加剤」。ウルマン工業化学百科事典。pp. 1–57。doi :10.1002 / 14356007.a20_459.pub2。ISBN 978-3-527-30673-2。
