離型剤の種類別の成分やメリットを紹介｜フッ素コーティング剤や離型剤なら【フロロテクノロジー】

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離型剤

離型剤（りけいざい）は、型と材料が付着するのを防ぐ薬剤全般を指します。

・離型剤とは何か？
・離型剤が持つ役割
・離型剤に求められる性能
・離型剤が利用されている分野
・離型剤の種類/特徴

上記のポイントについて、それぞれ詳しく解説いたします。

離型剤とは？

離型剤とは型離れを良くして、主に金属で出来た型に材料がくっつかないようにするための薬剤や添加物の総称です。
食品や工業など型に材料を入れて製造する分野全般で用いられています。

【食品】

・パンの自動分割機で焼成前の生地を分割するカッター→流動パラフィンや植物性ワックス
・パンや菓子などの型 →植物油やバター
・タコ焼きやたい焼きなどの型 →植物油

【工業】

・コンクリート →潤滑油や有機溶剤など
・鋳造 →乳化ワックスや顔料を水に分散した塗型剤など
・ゴムやプラスチック →フッ素やシリコン樹脂を使った離型剤

型に塗布する離型剤のことを『外部剥離型剤』、材料に混ぜて型離れを良くするものを『内部剥離型剤』と呼びます。

使用される分野や製品、材料、加工方法によって離型剤の成分や塗布方法も異なります。

離型剤の役割

離型剤の役割は、型に材料が密着することを防ぎ、型から成形品を外す時に摩擦が生じにくくすることなどがあります。

型に材料がついてしまうと、

・完成品の生産スピードが落ちる
・完成品が設計通りに成形されない
・金型の寿命が短くなる恐れがある
・洗浄の負担が大きい

などのデメリットがあります。

離型剤を適切に使用すると、以下のようなメリットがあります。

・型に材料が付着せずにスムーズに製品が大量生産できる
・設計通りに正確に成形できる
・材料の付着による機械の故障などが防げる
・複雑で細かい形状の部品を成形できる

生産効率以外にも離型剤を用いる利点はあり、複数回使用できるタイプの離型剤は金型をカビや汚れから守ることができます。
フッ素系の離型剤は膜圧がごく薄く、成形物への離型剤の転写が少ないため精密な成形物の生産も可能ですし、二次加工もしやすいという特徴があります。

離型剤で求められる性能: 非粘着性をもって型から成形物が容易に外すことができることは、離型剤に求められる性能の必須条件と言えます。さらに、塗膜が薄ければ薄いほど、型通りの成形物が出来上がるため、塗膜層の厚さを薄くできる性能を持ったものが望ましいでしょう。

離型剤が利用されている分野: 離型剤は主に、樹脂やゴムの成形に使われおり、シート状のCFRPやパイプなどの押し出し成型などにも使用されています。また、食品加工時には前述のタコ焼きやたい焼きなどの焼き物や食パンを焼く時にも使用されています。最近のナノインプリントリソグラフィー（一種の精密型押し成型）にも使用されています。

離型剤の種類・特徴

主要な離型剤は大きく分けて「オイル / ワックス系」「フッ素系」の２種類があります。それぞれについて特徴と原理を説明いたします。

・オイル/ワックス系
・フッ素系

〇オイル/ワックス系: オイル/ワックス系の離型剤は安価なため大量に使用されています。
液状またはワックスなので広範囲に簡単に塗布でき、良好な離型性を持っています。金型表面と成形物の間に離型剤が存在し層間剝離による離型性を発揮いたします。
しかし、離型性能が長続きしないため、1~数ショットごとに塗布が必要です。
また、成形物への転写が多いので洗浄が必要となる場合もあります。
オイルには通常のオイル以外にもシリコーンオイルも利用されています。

〇フッ素系: フッ素系の離型剤は、フッ素化合物の低表面張力による非粘着性での界面剥離を離型の原理としております。大きく分けて3種類のフッ素系離型剤があります。

1.焼き付け型フッ素樹脂: PTFEやPFAなどのフッ素樹脂を焼き付け塗装で金型表面に処理加工して使用します。乾性表面なので成形物の洗浄が不要で連続離型性に優れます。施工は専門工場に依頼する必要があり、コストと納期が問題です。また、膜厚も数ミクロン以上となるため、微細な精密金型には不向きです。
2.フッ素エアゾール型離型剤: エアゾールにてフッ素樹脂パウダーを金型表面に吹き付けて簡易に使用できます。フッ素樹脂だけのタイプは乾性皮膜で成形物が洗浄不要です。一部のタイプには離型性向上のためにシリコーンオイルが含まれている場合があり、選択には注意が必要です。連続離型性はケースバイケースですが、いずれのタイプも比較的短期間に離型性能が劣化します。
3.表面結合型離型剤: 専用設計された特殊なフッ素樹脂が金型表面に結合して離型性を発揮するタイプです。連続離型性に優れます。金型への塗布が容易で性能劣化時には使用現場で簡単に再塗布できます。
離型剤の膜厚がナノメーターオーダーなので精密な表面形状が再現可能です。
弊社製品の離型剤はこの系に属します。

これらのフッ素系の離型剤のメリットにさらに増し、デメリットを解消したのが反応型精密離型剤フロロサーフFG-5084/FG-5093シリーズです。

離型剤の導入事例はこちら

離型剤　フロロサーフ®

弊社製品にはPFOS・PFOAに該当する成分は使用されておりません。

反応型精密離型剤

焼き付けフッ素樹脂加工・シリコン離型剤を超えた
ナノレベルフッ素系金型離型剤

離型性能=離型問題解決実績　96%

フロロサーフは母型表面に結合密着し、強力な非粘着性・潤滑性を付与します。従来の離型剤では抜けない精密複雑な形状の成形、粘着性の高い樹脂やエラストマー、割れやすい薄物の成形において抜群の離型性を発揮します。

メリット1

連続離型性能

フロロサーフの離型層は母型（金型、ガラス型）に結合反応するため、離型性能が継続して発揮され、離型剤の塗り替え不要で数千～数万ショット＊の連続的成形が可能になります。　　　　　＊可能な連続ショット数は条件により異なります。

　例１　｜　自動車ヘッドライト：ハロゲンからLEDへ

　例２　｜　薄物成形

　例３　｜　薄物離型例：燃料電池セパレーター　(CFRPシート)

要求	カーボンFRP
薄い	現状成型難 → 易
軽い	◯
導電率	◯
成型の簡易さ	現状成型難 → 易
耐腐食性	◯

〇：advantageous 　　× ：Unfavorable　 FG-5093により改善可能

　例４　｜　発泡ウレタンの連続離型性向上

＊フロロサーフ　FG-5097は発泡ウレタン成形専用に開発された離型剤です。フッ素系離型剤にありがちな発泡ウレタン成形物の表面荒れを解決しました！

＊ウレタン樹脂の貼りつきなどで脱型が難しい離型も連続離型が可能になりました。

実際例：通常のオイル系離型剤　⇒　ショット毎に離型剤を塗布しても、良品率30％以下
　　　　フロロサーフ　FG-5097 　⇒　1回塗布で連続成形200ショット以上を達成

なお、この例は金型の表面状態や樹脂の性状などで大幅に変わります。保証値ではございません。

　例５　｜　フッ素樹脂加工された金型の離型性増強

金型表面に焼き付け型フッ素樹脂加工された金型は連続離型に効果を発揮しますが、成形する樹脂の種類によってはうまく抜けないケースもあります。

そんな時にフロロサーフを金型表面（フッ素樹脂加工の表面）に塗布することで離型性が大幅に向上いたします。

メリット2

ナノオーダーの微細形状（ナノインプリント）も忠実に再現

フロロサーフの離型膜はわずか10ナノメーター以下。ナノメーターからミクロンレベルの微細な表面形状を忠実に再現することができます。

　　　　＊LEDなどのマイクロレンズ成型
　　　　＊超撥水表面の立体構造作成
　　　　＊熱ナノインプリント・光ナノインプリントの離型剤

メリット3

ガスヤニ低減

ベント部分に塗布すると金型内に付着するガスヤニが低減でき、清掃も楽になります。

メリット4

押し出し成型のメヤニ防止

押出成形の口金に塗布しておきますとメヤニが少なくなります。塗布部分に密着した離型膜により、連続して離型性が発揮されるため、メヤニが生じにくく、長時間の連続成型が発揮できます。

メリット5

成形物の洗浄不要

フロロサーフの離型成分は母型表面に強く結合しているので、成形物に離型剤成分が転写されることがありません。成形物の洗浄は不要です。

工程上のメリット

刷毛・スプレーなどで容易に現場で塗布

製造現場で簡単に塗布できます。テフロン加工のような外部委託は不要で、室温で乾燥させるだけ!

離型性能劣化時の再塗布も重ね塗りするだけ

製造現場で簡単に再塗布できます。また、金型の追加加工も可能。

不燃性溶剤の安全作業

引火性のない不燃性溶剤を使用しています。法的規制もなく安全にお取り扱いいただけます。

離型剤の導入事例はこちら

精密離型剤　商品ラインナップ

型番	用途	耐熱性	撥油性＊	膜厚	溶剤
FG-5084	ガラス型　汎用品	220℃	69°	10-20nm	不燃性
FG-5090	フッ素樹脂加工された金型の離型性増強	250℃	62°	10-20nm	不燃性
FG-5093	金型　汎用品	220℃	74°	10-20nm	不燃性
FG-5095	高耐熱性　高温金型　汎用品	250℃	75°	10-20nm	不燃性
FG-5096	高耐熱性　高温金型	260℃	74°	10-20nm	不燃性
FG-5097	発泡ウレタン用	100℃	73°	0.1-1μｍ	不燃性
NL-1	光ナノインプリント　ガラス型	220℃	68°	10-20nm	不燃性
NL-2	熱ナノインプリント　電鋳金型	250℃	75°	10-20nm	不燃性

＊n-ヘキサデカンの静止接触角