高级脂肪酸锌块成型体及其制造方法

专利名称：高级脂肪酸锌块成型体及其制造方法
技术领域：
本发明涉及静电复印机等的办公设备等中用作润滑剂、研磨剂、清洗助剂、显像助剂等，具有稳定并且适用特性的高级脂肪酸锌块成型体及其制造方法。
背景技术：
迄今，静电复印机等的办公设备中使用高级脂肪酸金属盐作为润滑剂、研磨剂、清洗助剂或显像助剂。高级脂肪酸金属盐最终呈粉状使用，而作为供给方式则预先将高级脂肪酸金属盐块状化，使用刷子等刮削块状体，对所需部位的供给方式已实用化。
作为上述应用领域相关的公知技术，有特开昭57-97572号公报“电子照相复印机的清洗方法”(专利文献1)，作为助剂组合物，有特开昭57-73774号公报“电子照相复印机用清洗助剂”(专利文献2)。另外，作为高级脂肪酸金属盐块的制造方法，有专利第2796486号公报“高级脂肪酸金属盐块的制造方法”，专利第3192371号公报“金属皂块成型用的压入成型装置及金属皂块成型方法”，专利第3192391号公报“金属皂块成型用的压入成型生产线及金属皂块成型方法”(专利文献3～5)。
然而，这些的成型装置，成型方法的详细说明中没有涉及原料物质脂肪酸金属盐的性状。作为静电复印机等的办公设备的润滑剂、清洗剂供给，使用脂肪酸金属盐块的场合，块的硬度，使用刷子等的刮削性不稳定，迄今存在难稳定的微量定量供料的问题。
特开昭57-97572号公报[专利文献2]特开昭57-73774号公报[专利文献3]专利第2796486号公报[专利文献4]专利第3192371号公报 专利第3192391号公报发明内容本发明是鉴于上述状况而完成的研究，其目的在于提供对静电复印机等办公设备等的润滑剂、研磨剂、清洗助剂、显像助剂等的用途有稳定且适用特性的高级脂肪酸锌块成型体及其制造方法。
本发明人为了达到上述目的潜心反复研究的结果，发现使用高纯度的高级脂肪酸锌为主要成分，再加入含有特定范围量的周期表第I族碱金属或周期表第II族碱土类金属的低级脂肪酸盐、高级脂肪酸盐或无机碳酸盐化合物作为助剂，加热熔融到熔点以上后，呈熔融状态注入到预热的模具内，通过使熔融物冷却固化得到的高级脂肪酸锌块成型体具有适宜的刮削性和稳定的硬度，能微量定量地供料，从而完成了本发明。
因此，本发明提供下述所示的高级脂肪酸锌块成型体及其制造方法。
高级脂肪酸锌块成型体，其特征在于通过使含有(A)纯度99.8％以上的高纯度高级脂肪酸锌100质量份，(B)选自含有周期表第I族碱金属或周期表第II族碱土类金属的低级脂肪酸盐、高级脂肪酸盐、无机碳酸盐的化合物的至少1种按金属换算0.1～1.0质量份的组合物的加热熔融物冷却固化制得。
上述[1]所述的高级脂肪酸锌块成型体，其特征在于(A)成分的高级脂肪酸锌是使脂肪酸与锌的金属氧化物或氢氧化物直接反应制造的高级脂肪酸锌。
高级脂肪酸锌块成型体的制造方法，其特征在于将含有(A)纯度99.8％以上的高纯度高级脂肪酸锌100质量份，(B)选自含有周期表第I族碱金属或周期表第II族碱土类金属的低级脂肪酸盐、高级脂肪酸、无机碳酸盐的化合物的至少1种按金属换算0.1～1.0质量份的组合物加热熔融，然后将其呈熔融状态注入到预热到高级脂肪酸锌熔点以上的模具内，将熔融物冷却固化。
上述[3]所述的高级脂肪酸锌块成型体的制造方法，其特征在于(A)成分的高级脂肪酸锌是使脂肪酸与锌的金属氧化物或氢氧化物直接反应制造的高级脂肪酸锌。
本发明的高级脂肪酸锌块成型体，是不产生龟裂发生的故障，硬度偏差小，且使用刷子等的刮削量偏差小的成型体，可极有效地作为静电复印机等的办公设备或其他精密仪器等的润滑剂、清洗助剂等使用。
附图简单说明

图1是本发明实施例中，测定刮削量的评价测定机的说明图。
符号说明1 硬脂肪酸锌棒2 刷子3 马达5 夹持试料夹具6 臂7 荷重调节锤具体实施方式
本发明的高级脂肪酸锌块成型体，是将含有(A)纯度99.8％以上的高纯度高级脂肪酸锌，(B)选自含有周期表第I族碱金属或周期表第II族碱土类金属的低级脂肪酸盐、高级脂肪酸盐、无机碳酸盐的化合物的至少1种的组合物加热熔融，呈熔融状态注入到预热后的模具内，然后使熔融组合物冷却固化。
本发明作为(A)成分的高级脂肪酸锌，优选是C8～20的高级脂肪酸的锌盐，特优选是C12～18的高级脂肪酸的锌盐。作为具体例，可举出肉豆蔻酸锌、棕榈酸锌、硬脂肪酸锌等。
另外，还可以微量含有作为其他成分的锌以外的金属盐，例如钠盐、钾盐、钙盐、镁盐，本发明中必须是纯度99.8％以上的高纯度脂肪酸锌。纯度小于99.8％制得的高级脂肪酸锌块成型体不仅容易产生龟裂或裂缝，而且由于成型体的硬度、刷子等的刮削量不稳定，偏差也大而破坏实用性。再者，本发明中，纯度是使用盐酸水将原料高级脂肪酸锌加热抽出后，回收抽出液使用纯水洗涤数次成恒定量。可以通过使用ICP发光光谱定量分析，算出各金属量进行测定。
作为高级脂肪酸锌的制法，众知一般有复分解法(湿式法)和直接法(干式法)，复分解法是使高级脂肪酸碱皂和锌盐在水中反应，使高级脂肪酸锌沉淀为金属皂制造高级脂肪酸锌的方法。本方法制造的高级脂肪酸锌含有反应时副产生的微量的Na、K、Ca等的无机盐。
而，直接法使高级脂肪酸与锌的氧化物或氢氧化物直接反应制造高级脂肪酸锌。本制法制造的高级脂肪酸锌，由于反应时不副产生水可溶性的无机盐，故通常可制得纯度99.8％以上的生成物。因此，直接法制得的高级脂肪酸锌是最适合于达到本发明目的的成分。采用这种直接法制造高级脂肪锌的场合，锌的氧化物或氢氧化物相对于脂肪酸100质量份的配合量，只要是为形成脂肪酸锌的量即可，但优选配合10～50质量份，根据需要进行加热反应后精制的高级脂肪酸锌。
(B)成分是本发明的重要成分，是含有周期表第I族碱金属或周期表第II族碱土类金属的低级脂肪酸盐、高级脂肪酸盐、或无机碳酸盐化合物。作为低级脂肪酸盐，可举出C1～3，特别是C1～2的脂肪酸盐。作为高级脂肪酸盐，可举出C8～20，特别是C12～18的脂肪酸盐。作为这些脂肪酸盐的具体例，可举出乙酸钠、乙酸钾、乙酸钙、乙酸镁、甲酸钠、甲酸钾、甲酸钙、甲酸镁、月桂酸钠、月桂酸钾、月桂酸镁、月桂酸钙、硬脂酸钠、硬脂酸钾、硬脂酸镁、硬脂酸钙、棕榈酸钠、棕榈酸钾、棕榈酸镁、棕榈酸钙、肉豆蔻酸钠、肉豆蔻酸钾、肉豆蔻酸镁、肉豆蔻酸钙等。另外，作为无机碳酸盐的具体例，可举出碳酸氢钾、碳酸氢钠，碳酸钠、碳酸钾、碳酸钙、碳酸镁等，尤其是使用无机碳酸盐的场合，可赋予更促进(A)成分与(B)成分反应的催化作用。这些可以单独使用1种，或可以将2种以上混合使用。
(A)成分与(B)成分的混合物，通过在(A)成分的熔融温度以上进行加热熔融，(B)成分与(A)成分的反应活性中心反应，成为有单一的熔解峰温度的混合物。通过把该加热熔融物浇铸到模具中，在冷却固化过程中均质地固化，制得的块状成型体成为具有偏差小的硬度、具有使用刷子等的刮削量稳定特性的块状成型体。
(B)成分的添加量，相对于(A)成分100质量份按该金属质量换算是0.1～1.0质量份，优选是0.15～0.85质量份。(B)成分的添加量小于0.1质量份时，含有(A)、(B)成分的组合物经加热熔融不能形成有单一峰温度的组合物，结果不能得到成为本发明目的性状的块状成型体，大于1.0质量份的量时，冷却固化的高级脂肪酸锌块成型体中未反应的(B)成分或其盐成为块成型体产生裂缝，碎片等的核心，不能得到有实用性强度的块成型体，或利用刷子等的刮削量的偏差增大。
以下，对高级脂肪酸锌块成型体的制造方法进行说明。作为获得本发明高级脂肪酸锌的棒状块成型体的方法，在作为(A)成分的高级脂肪酸锌的熔点以上，通常140℃以上，特别是150～200℃下将含有(A)、(B)成分的组合物加热熔融，注入到已预热到作为(A)成分的高级脂肪酸锌的熔点以上，特别是140～160℃的模具内，然后使模具冷却，固化。模具温度在40℃以下，优选在15～35℃脱模获得块状的成型体。若满足这种条件，本发明对模具结构，冷却条件没有规定，也可以使用专利第2796486号公报或专利第3192391号公报等介绍的公知的任何一种方法进行制造。
实施例以下，举出实施例及比较例具体地说明本发明，但本发明不限定于下述的实施例。
实施例1作为(A)成分，是采用直接法制造的使硬脂酸与氢氧化锌反应、且硬脂肪酸锌以外的金属元素化合物总量为20ppm的、纯度99.9％以上的高纯度硬脂肪酸锌A 1,000g(100质量份)，将所述(A)成分和作为(B)成分的硬脂酸钠(和光纯药制试药)50g(Na金属换算0.375质量份)加到3L的带加热槽的品川混合机中，在150～160℃的熔融状态下搅拌2小时熟化。
为了制造成型体，对厚铝板的一面刻有竖向的10根宽10mm、深10mm、长450mm沟槽的模具两侧组合内装加热器的2块铝制平板、用螺栓将这3块紧锁固定。把该模具固定在备有冷却机构的不锈钢制的冷却盘上。
然后，向预先预热到150～160℃的模具中注入刚才熔融熟化的液体，保持20分钟后，断开模具的加热器，使冷水在冷却盘中循环使模具冷却。4小时后，模具温度为36℃，确认降到40℃以下，打开模具制得硬脂肪酸锌的成型体。使用制得的成型体对5根成型体评价硬度、刮削量。把这些的评价结果与成型收率一起示于表1。得到硬度、刮削量偏差均小的硬脂肪酸锌块成型体。
实施例2把作为(A)成分与实施例1同样的硬脂肪酸锌A 1,000g(100质量份)，和作为(B)成分的硬脂酸镁(和光纯药制试药)100g(换算镁金属为0.410质量份)加到3L的带加热槽的品川混合机中，在150～160℃的熔融状态下搅拌2小时熟化。对熔融熟化的液体与实施例1同样地制得硬脂肪酸锌成型体。使用制得的成型体对5根成型体评价硬度、刮削量。把结果示于表1。得到硬度、刮削量偏差均小的硬脂肪酸锌块成型体。
实施例3除了使实施例1的(B)成分的硬脂酸钠的配合量为80g(换算Na金属为0.600质量份)以外，使用同样的条件制得硬脂肪酸锌成型体。使用制得的成型体，对5根成型体评价硬度、刮削量。把结果示于表1。得到硬度、刮削量偏差均小的硬脂肪酸锌块成型体。
实施例4除了使实施例1的(B)成分为NaHCO314g(换算Na金属为0.385质量份)以外，使用同样的条件制得硬脂肪酸锌成型体。使用制得的成型体，对5根成型体评价硬度、刮削量。把结果示于表1。得到硬度、刮削量偏差均小的硬脂肪酸锌块成型体。
实施例5除了使实施例1的(B)成分为NaHCO328g(换算Na金属为0.767质量份)以外，使用同样的条件制得硬脂肪酸锌成型体。使用制得的成型体，对5根成型体评价硬度、刮削量。把结果示于表1。得到硬度、刮削量偏差均小的硬脂肪酸锌块成型体。
实施例6除了使实施例1的(B)成分为Na2CO310g(换算Na金属为0.434质量份)以外，使用同样的条件制得硬脂肪酸锌成型体。使用制得的成型体，对5根成型体评价硬度、刮削量。把结果示于表1。得到硬度、刮削量偏差均小的硬脂肪酸锌块成型体。
实施例7除了使实施例1的B成分为CH3COOK 10g(K金属换算0.399质量份)以外，使用同样的条件制得硬脂肪酸锌成型体。使用制得的成型体，对5根成型体评价硬度、刮削量。把结果示于表1。得到硬度、刮削量偏差均小的硬脂肪酸锌块成型体。
实施例8作为实施例1中的(A)成分，使用采用直接法制造的硬脂肪酸锌以外的金属元素化合物总量为31ppm的纯度99.9％以上的高纯度硬脂肪酸锌B 1,000g(100质量份)，除此以外，使用同样的条件制得硬脂肪酸锌成型体。使用制得的成型体，用5根成型体评价硬度、刮削量。把结果示于表1。得到硬度、刮削量偏差均小的硬脂肪酸锌块成型体。
比较例1作为(A)成分，只把采用复分解法(湿式法)制造的含硬脂肪酸锌以外的金属化合物(Na、Ca、Fe、Ti等)总量0.35％的硬脂肪酸锌C(堺化学工业有限公司制SZ-2000)1,000g(100质量份)加到3L的带加热槽的品川混合机中，在150～160℃的熔融状态下搅拌2小时进行熟化。采用与实施例1同样的顺序把熔融物制成硬脂肪酸锌成型体。使用制得的成型体，对5根成型体评价硬度、刮削量。把结果示于表2。结果是硬度、刮削量偏差均大，而且制得的硬脂肪酸锌成型体缺乏稳定性的成型体。
比较例2
除了作为(A)成分使用与实施例1的(A)成分相同的硬脂肪酸锌A 1,000g(100质量份)，没有(B)分以外，采用与实施例1同样的顺序制得硬脂肪酸锌块成型体。从模具中取出的成型体中均脆，有碎片，故不能得到有满意形状的成型体。使用制得的成型体，对5根成型体评价硬度、刮削量。把结果示于表2。硬度发软，而且成型体全是龟裂，不能得到实用的块状成型体。刮削量多，偏差也大不能得到实用的特性。
比较例3除了使实施例1的(B)成分的硬脂肪酸钠的配合量为160g(Na金属换算1.200质量份)以外，与实施例1同样地制得硬脂肪酸锌成型体。使用制得的成型体，对5根成型体评价硬度、刮削量。把结果示于表2。对于硬度，虽然能得到维持形状的实用性的硬度值，但硬度、刮削量偏差大，不能得到成为本发明目的的偏差小的硬度，和利用刷子等的刮削量稳定的硬脂肪酸锌块成型体。
《硬脂肪酸锌块成型体的评价方法》<硬度测定>
按照JIS-Z-2244，使用マツザワ公司制数字微型硬度计MMT-7型进行测定。使用1mN荷重对成型体按压一定粗度的针，通过确定此时可形成的压痕对角线的距离自动地算出硬度。数字越大则越硬，本发明的高级脂肪酸锌块成型体要求硬度4.5～5.5。
<刮削量测定>
刮削量测定使用图1所示的评价测定机进行。首先把上述制得的10mm方形的硬脂肪酸锌块成型体切成250mm的长度，使用两面胶黏带把铁制的背材固定在成型体侧面，制作测定样品(硬脂肪酸锌棒-1)。然后，把作为研磨材料的直径10mm的圆筒状尼龙刷2安在马达3上，再在两端设有荷重调节锤7和夹持试料夹具5的臂6的夹持试料夹具5上，使用背材4固定硬脂肪酸锌棒-1，使硬脂肪酸锌棒-1与刷子2接触。刷子2利用马达3的驱动旋转，硬脂肪酸锌棒-1在设定荷重下与刷子2接触被刮削。
本实施例、比较例中刮削量测定的条件如下。测定下述条件下的刮削量(mg)。
对试料施加的荷重300g刷子的旋转速度333rpm试验时间10分钟表1

表2

权利要求
1.高级脂肪酸锌块成型体，其特征在于通过使含有(A)纯度99.8％以上的高纯度高级脂肪酸锌100质量份，(B)选自含有周期表第I族碱金属或周期表第II族碱土类金属的低级脂肪酸盐、高级脂肪酸盐、无机碳酸盐的化合物的至少1种按金属换算为0.1～1.0质量份的组合物的加热熔融物冷却固化制得。
2.权利要求1所述的高级脂肪酸锌块成型体，其特征在于(B)成分是低级脂肪酸盐。
3.权利要求1所述的高级脂肪酸锌块成型体，其特征在于(B)成分是高级脂肪酸盐。
4.权利要求1所述的高级脂肪酸锌块成型体，其特征在于(B)成分是无机碳酸盐。
5.权利要求1～4的任何一项所述的高级脂肪酸锌块成型体，其特征在于(A)成分的高级脂肪酸锌是脂肪酸与锌的金属氧化物或氢氧化物直接反应制造的高级脂肪酸锌。
6.高级脂肪酸锌块成型体的制造方法，其特征在于将含有(A)纯度99.8％以上的高纯度高级脂肪酸锌100质量份，(B)选自含有周期表第I族碱金属或周期表第II族碱土类金属的低级脂肪酸盐、高级脂肪酸盐、无机碳酸盐的化合物的至少1种按金属换算为0.1～1.0质量份的组合物加热熔融，然后将其呈熔融状态注入到预热到高级脂肪酸锌的熔点以上的模具内，然后将其冷却固化。
7.权利要求6所述的高级脂肪酸锌块成型体的制造方法，其特征在于(A)成分的高级脂肪酸锌是脂肪酸与锌的金属氧化物或氢氧化物直接反应制造的高级脂肪酸锌。
全文摘要
本发明提供高级脂肪酸锌块成型体，是通过使含有(A)纯度99.8％以上的高级脂肪酸锌100质量份，(B)选自含有周期表第I族碱金属或周期表第II族碱土类金属的低级脂肪酸盐、高级脂肪酸盐、无机碳酸盐的化合物的至少1种，按金属换算为0.1～1.0质量份的组合物的加热熔融物冷却固化制得。本发明的高级脂肪酸锌块成型体是不产生龟裂发生的故障、硬度偏差小、且用刷子等的刮削量偏差小的成型体，可极有效地作为静电复印机等的办公设备或其他的精密仪器等中的润滑剂、清洗助剂等使用。
文档编号C10N50/08GK1916137SQ20061011108
公开日2007年2月21日 申请日期2006年8月18日 优先权日2005年8月18日
发明者吉田武男, 土屋彻, 山口久治, 丸山贵宏 申请人:株式会社信科模具