(57)【要約】【解決手段】（Ａ）純度９９．８％以上の高純度高級脂肪酸亜鉛：１００質量部、（Ｂ）周期律表第Ｉ族アルカリ金属又は周期律表第ＩＩ族アルカリ土類金属を含有する低級脂肪酸塩、高級脂肪酸塩、無機炭酸塩から選ばれる化合物の少なくとも１種：金属換算で０．１〜１．０質量部を含有してなる組成物の加熱溶融物を冷却固化させることによって得られたことを特徴とする高級脂肪酸亜鉛ブロック成形体。【効果】本発明の高級脂肪酸亜鉛ブロック成形体は、クラック発生のトラブルを生ずることなく、硬さのバラツキが小さく、かつブラシ等による削れ量のバラツキの小さいものであり、静電複写機等の事務機やその他の精密機器等における、滑剤、クリーニング助剤等として極めて有効に用いられる。【選択図】  なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
（Ａ）純度９９．８％以上の高純度高級脂肪酸亜鉛：１００質量部、
（Ｂ）周期律表第Ｉ族アルカリ金属又は周期律表第ＩＩ族アルカリ土類金属を含有する低級脂肪酸塩、高級脂肪酸塩、無機炭酸塩から選ばれる化合物の少なくとも１種：金属換算で０．１〜１．０質量部
を含有してなる組成物の加熱溶融物を冷却固化させることによって得られたことを特徴とする高級脂肪酸亜鉛ブロック成形体。
【請求項２】
（Ｂ）成分が低級脂肪酸塩であることを特徴とする請求項１記載の高級脂肪酸亜鉛ブロック成形体。
【請求項３】
（Ｂ）成分が高級脂肪酸塩であることを特徴とする請求項１記載の高級脂肪酸亜鉛ブロック成形体。
【請求項４】
（Ｂ）成分が無機炭酸塩であることを特徴とする請求項１記載の高級脂肪酸亜鉛ブロック成形体。
【請求項５】
（Ａ）成分の高級脂肪酸亜鉛が、脂肪酸と亜鉛の金属酸化物又は水酸化物を直接反応させて製造した高級脂肪酸亜鉛であることを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項記載の高級脂肪酸亜鉛ブロック成形体。
【請求項６】
（Ａ）純度９９．８％以上の高純度高級脂肪酸亜鉛：１００質量部、
（Ｂ）周期律表第Ｉ族アルカリ金属又は周期律表第ＩＩ族アルカリ土類金属を含有する低級脂肪酸塩、高級脂肪酸塩、無機炭酸塩から選ばれる化合物の少なくとも１種：金属換算で０．１〜１．０質量部
を含有してなる組成物を加熱溶融し、これを高級脂肪酸亜鉛の融点以上に予熱された型内に溶融状態で注入し、これを冷却固化することを特徴とする高級脂肪酸亜鉛ブロック成形体の製造方法。
【請求項７】
（Ａ）成分の高級脂肪酸亜鉛が、脂肪酸と亜鉛の金属酸化物又は水酸化物を直接反応させて製造した高級脂肪酸亜鉛であることを特徴とする請求項６記載の高級脂肪酸亜鉛ブロック成形体の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、静電複写機等の事務機などにおいて、滑剤、研磨剤、クリーニング助剤、現像助剤等として用いられ、安定かつ好適な特性を有する高級脂肪酸亜鉛ブロック成形体及びその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、静電複写機等の事務機において、滑剤、研磨剤、クリーニング助剤あるいは現像助剤として高級脂肪酸金属塩が用いられている。高級脂肪酸金属塩は、最終的には粉状で使用されるが、供給方式として、予め高級脂肪酸金属塩をブロック化して、これをブラシ等で削り取り、必要箇所に供給する方式が実用化されている。
【０００３】
上記の応用分野に関連する公知技術として、特開昭５７−９７５７２号公報「電子写真複写機におけるクリーニング方法」（特許文献１）があり、助剤組成物としては、特開昭５７−７３７７４号公報「電子写真複写機用クリーニング助剤」（特許文献２）がある。また、高級脂肪酸金属塩ブロックの製造方法としては、特許第２７９６４８６号公報「高級脂肪酸金属塩ブロックの製造方法」、特許第３１９２３７１号公報「金属石鹸ブロック成形用の圧入成形装置及び金属石鹸ブロック成形方法」、特許第３１９２３９１号公報「金属石鹸ブロック成形用の圧入成形ライン及び金属石鹸ブロック成形方法」（特許文献３〜５）がある。
【０００４】
しかしながら、これらの成形装置、成形方法の詳細の中で、原料物質の脂肪酸金属塩の性状については言及されていない。静電複写機等の事務機の滑剤、クリーニング助剤供給として、脂肪酸金属塩のブロックを用いる場合、ブロックの硬さ、ブラシ等による削れ性が一定せず、これまで安定した微量定量フィードが難しいといった問題があった。
【０００５】
【特許文献１】特開昭５７−９７５７２号公報
【特許文献２】特開昭５７−７３７７４号公報
【特許文献３】特許第２７９６４８６号公報
【特許文献４】特許第３１９２３７１号公報
【特許文献５】特許第３１９２３９１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明は、上記事情に鑑みなされたもので、静電複写機等の事務機などの滑剤、研磨剤、クリーニング助剤、現像助剤等の用途に対して、安定かつ好適な特性を有する高級脂肪酸亜鉛ブロック成形体及びその製造方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明者らは、上記目的を達成するために鋭意検討を重ねた結果、主成分として高純度の高級脂肪酸亜鉛を用い、これに助剤として特定範囲量の周期律表第Ｉ族アルカリ金属又は周期律表第ＩＩ族アルカリ土類金属を含有する低級脂肪酸塩、高級脂肪酸塩あるいは無機炭酸塩化合物を加え、融点以上に加熱溶融した後、予熱された型内に溶融状態で注入し、それを冷却固化させることによって得られた高級脂肪酸亜鉛ブロック成形体が、好適な削れ性と安定した硬さを有し、微量定量フィードが可能になることを見出し、本発明をなすに至った。
【０００８】
従って、本発明は、下記に示す高級脂肪酸亜鉛ブロック成形体及びその製造方法を提供する。
〔１〕  （Ａ）純度９９．８％以上の高純度高級脂肪酸亜鉛：１００質量部、
（Ｂ）周期律表第Ｉ族アルカリ金属又は周期律表第ＩＩ族アルカリ土類金属を含有する低級脂肪酸塩、高級脂肪酸塩、無機炭酸塩から選ばれる化合物の少なくとも１種：金属換算で０．１〜１．０質量部
を含有してなる組成物の加熱溶融物を冷却固化させることによって得られたことを特徴とする高級脂肪酸亜鉛ブロック成形体。
〔２〕  （Ａ）成分の高級脂肪酸亜鉛が、脂肪酸と亜鉛の金属酸化物又は水酸化物を直接反応させて製造した高級脂肪酸亜鉛であることを特徴とする〔１〕記載の高級脂肪酸亜鉛ブロック成形体。
〔３〕  （Ａ）純度９９．８％以上の高純度高級脂肪酸亜鉛：１００質量部、
（Ｂ）周期律表第Ｉ族アルカリ金属又は周期律表第ＩＩ族アルカリ土類金属を含有する低級脂肪酸塩、高級脂肪酸塩、無機炭酸塩から選ばれる化合物の少なくとも１種：金属換算で０．１〜１．０質量部
を含有してなる組成物を加熱溶融し、これを高級脂肪酸亜鉛の融点以上に予熱された型内に溶融状態で注入し、これを冷却固化することを特徴とする高級脂肪酸亜鉛ブロック成形体の製造方法。
〔４〕  （Ａ）成分の高級脂肪酸亜鉛が、脂肪酸と亜鉛の金属酸化物又は水酸化物を直接反応させて製造した高級脂肪酸亜鉛であることを特徴とする〔３〕記載の高級脂肪酸亜鉛ブロック成形体の製造方法。
【発明の効果】
【０００９】
本発明の高級脂肪酸亜鉛ブロック成形体は、クラック発生のトラブルを生ずることなく、硬さのバラツキが小さく、かつブラシ等による削れ量のバラツキの小さいものであり、静電複写機等の事務機やその他の精密機器等における、滑剤、クリーニング助剤等として極めて有効に用いられる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
本発明の高級脂肪酸亜鉛ブロック成形体は、
（Ａ）純度９９．８％以上の高純度高級脂肪酸亜鉛、
（Ｂ）周期律表第Ｉ族アルカリ金属又は周期律表第ＩＩ族アルカリ土類金属を含有する低級脂肪酸塩、高級脂肪酸塩、無機炭酸塩から選ばれる化合物の少なくとも１種
を含有してなる組成物を加熱溶融し、予熱された型内に溶融状態で注入し、それを冷却固化させてなるものである。
【００１１】
本発明の（Ａ）成分である高級脂肪酸亜鉛は、炭素数８〜２０の高級脂肪酸の亜鉛塩であることが好ましく、特に１２〜１８の高級脂肪酸の亜鉛塩であることが好ましい。具体例として、ミリスチン酸亜鉛、パルミチン酸亜鉛、ステアリン酸亜鉛等が挙げられる。
【００１２】
また、他成分として亜鉛以外の金属塩、例えばＮａ塩、Ｋ塩、Ｃａ塩、Ｍｇ塩が微量含まれていてもよいが、本発明においては、純度９９．８％以上の高純度脂肪酸亜鉛であることが必要である。純度が９９．８％未満であると得られた高級脂肪酸亜鉛ブロック成形体にヒビや割れが発生しやすいばかりでなく、成形体の硬さ、ブラシ等による削れ量が安定せず、バラツキも大きく実用性を損なう。なお、本発明において、純度は原料高級脂肪酸亜鉛を塩酸水にて加熱抽出後、抽出液を回収して純水にて数回洗浄して一定量とする。ＩＣＰ発光分光分析にて定量分析し、各金属量を算出することにより測定することができる。
【００１３】
高級脂肪酸亜鉛の製法として、一般的には、複分解法（湿式法）と直接法（乾式法）が知られている。複分解法は、高級脂肪酸アルカリ石鹸と亜鉛塩とを水中で反応させ、金属石鹸として高級脂肪酸亜鉛を沈殿させて高級脂肪酸亜鉛を製造する方法である。本方法で造られた高級脂肪酸亜鉛は、反応時に副生する微量のＮａ、Ｋ、Ｃａ等の無機塩を含んでいる。
【００１４】
一方、直接法は、高級脂肪酸と亜鉛の酸化物又は水酸化物を直接反応させて高級脂肪酸亜鉛を製造する。本製法で造られた高級脂肪酸亜鉛は、反応時に水可溶性の無機塩が副生しないので、通常純度９９．８％以上の生成物が得られる。よって、直接法で得られた高級脂肪酸亜鉛は、本発明の目的を達成するに最適な成分である。この直接法により高級脂肪酸亜鉛を製造する場合、脂肪酸１００質量部に対する亜鉛の酸化物又は水酸化物の配合量は、脂肪酸亜鉛になるような量とすればよいが、好ましくは１０〜５０質量部配合させ、必要によっては加温をして反応させて精製させるものである。
【００１５】
（Ｂ）成分は本発明の重要な成分であって、周期律表第Ｉ族アルカリ金属又は周期律表第ＩＩ族アルカリ土類金属を含有する低級脂肪酸塩、高級脂肪酸塩、又は無機炭酸塩化合物である。低級脂肪酸塩としては、炭素数１〜３、特に１〜２の脂肪酸塩が挙げられ、高級脂肪酸塩としては、炭素数８〜２０、特に１２〜１８の脂肪酸塩が挙げられ、これらの具体例としては、酢酸ナトリウム、酢酸カリウム、酢酸カルシウム、酢酸マグネシウム、蟻酸ナトリウム、蟻酸カリウム、蟻酸カルシウム、蟻酸マグネシウム、ラウリン酸ナトリウム、ラウリン酸カリウム、ラウリン酸マグネシウム、ラウリン酸カルシウム、ステアリン酸ナトリウム、ステアリン酸カリウム、ステアリン酸マグネシウム、ステアリン酸カルシウム、パルミチン酸ナトリウム、パルミチン酸カリウム、パルミチン酸マグネシウム、パルミチン酸カルシウム、ミリスチン酸ナトリウム、ミリスチン酸カリウム、ミリスチン酸マグネシウム、ミリスチン酸カルシウム等が挙げられる。また、無機炭酸塩の具体例としては、炭酸水素カリウム、炭酸水素ナトリウム、炭酸ナトリウム、炭酸カリウム、炭酸カルシウム、炭酸マグネシウム等が挙げられ、特に無機炭酸塩を用いた場合、（Ａ）成分と（Ｂ）成分との反応を更に促進させる触媒作用を与える。これらは１種を単独で、又は２種以上を混合して使用することができる。
【００１６】
（Ａ）成分と（Ｂ）成分の混合物は、（Ａ）成分の溶融温度以上で加熱溶融されることによって、（Ｂ）成分が（Ａ）成分の反応活性点と反応し、単一の融解ピーク温度を有するものとなる。この加熱溶融物を型に注型し、冷却固化過程で均質に固化させることにより、得られるブロック成形体は、バラツキの少ない硬さを有し、ブラシ等による削れ量が安定した特性を有するものとなる。
【００１７】
（Ｂ）成分の添加量は、（Ａ）成分１００質量部に対して当該金属質量換算で０．１〜１．０質量部、好ましくは０．１５〜０．８５質量部である。（Ｂ）成分の添加量が０．１質量部未満では、（Ａ）、（Ｂ）成分を含有する組成物が加熱溶融によって単一ピーク温度を有するものにならず、結果として本発明の目的としている性状のブロック成形体が得られず、１．０質量部より多い量では、冷却固化した高級脂肪酸亜鉛ブロック成形体中に未反応の（Ｂ）成分又はその塩が、ブロック成形体の割れ、欠け等の核となって、実用的強度を有するブロック成形体が得られなかったり、ブラシ等による削れ量のバラツキが大きくなる。
【００１８】
次に、高級脂肪酸亜鉛ブロック成形体の製造方法について説明する。本発明の高級脂肪酸亜鉛の棒状のブロック成形体を得る方法として、（Ａ）、（Ｂ）成分からなる組成物を、（Ａ）成分である高級脂肪酸亜鉛の融点以上、通常１４０℃以上、特に１５０〜２００℃に加熱溶融し、（Ａ）成分である高級脂肪酸亜鉛の融点以上、特に１４０〜１６０℃に予熱された金型に注入し、その後金型を冷却し、固化させる。金型温度が４０℃以下、好ましくは１５〜３５℃で脱型すればブロック状の成形体が得られる。この条件を満たせば、本発明は型構造や、冷却条件に規定はなく、特許第２７９６４８６号公報や特許第３１９２３９１号公報等で紹介されている公知のいずれの方法を用いても製造することができる。
【実施例】
【００１９】
以下、実施例及び比較例を示し、本発明を具体的に説明するが、本発明は下記の実施例に制限されるものではない。
【００２０】
［実施例１］
（Ａ）成分としてステアリン酸と水酸化亜鉛を反応させ、ステアリン酸亜鉛以外の金属元素化合物総量が２０ｐｐｍである純度９９．９％以上の直接法で造られた高純度ステアリン酸亜鉛Ａ  １，０００ｇ（１００質量部）と、（Ｂ）成分としてステアリン酸ナトリウム（和光純薬製試薬）５０ｇ（Ｎａ金属換算０．３７５質量部）を３Ｌの加熱槽付品川ミキサーに仕込み、１５０〜１６０℃の溶融状態で２時間撹拌熟成した。
成形体を作るのに厚手のアルミニウム板の片面に幅１０ｍｍ、深さ１０ｍｍ、長さ４５０ｍｍの溝が１０本縦に彫られた金型に、ヒーターを内蔵したアルミニウム製平版２枚を両側に組み合わせ、これら３枚をボルトで締めて固定した。その金型を冷却機構を備えたステンレス製の冷却盤上にセットした。
次に、予め１５０〜１６０℃に予熱しておいた金型に先程の溶融熟成した液を注入し、２０分間保持した後、金型のヒーターを切り、冷却盤に冷水を循環させて金型を冷却させた。４時間後、金型温度が３６℃となり、４０℃以下になったことを確認して、金型を開いてステアリン酸亜鉛の成形体を作製した。得られた成形体を用いて、硬さ、削れ量を５本の成形体について評価した。これらの評価結果を成形収率と共に表１に示す。硬さ、削れ量共バラツキの小さい、ステアリン酸亜鉛ブロック成形体を得た。
【００２１】
［実施例２］
（Ａ）成分として実施例１と同様のステアリン酸亜鉛Ａ  １，０００ｇ（１００質量部）と、（Ｂ）成分としてステアリン酸マグネシウム（和光純薬製試薬）１００ｇ（Ｍｇ金属換算０．４１０質量部）を３Ｌの加熱槽付品川ミキサーに仕込み、１５０〜１６０℃の溶融状態で２時間撹拌熟成した。溶融熟成した液体を実施例１と同様にしてステアリン酸亜鉛成形体を作製した。得られた成形体を用いて、硬さ、削れ量を５本の成形体について評価した。表１に結果を示す。硬さ、削れ量共バラツキの小さいステアリン酸亜鉛ブロック成形体を得た。
【００２２】
［実施例３］
実施例１の（Ｂ）成分のステアリン酸ナトリウムの配合量を８０ｇ（Ｎａ金属換算０．６００質量部）とする以外は、同様な条件でステアリン酸亜鉛成形体を作製した。得られた成形体を用いて、硬さ、削れ量を５本の成形体について評価した。表１に結果を示す。硬さ、削れ量共バラツキの小さい、ステアリン酸亜鉛ブロック成形体を得た。
【００２３】
［実施例４］
実施例１の（Ｂ）成分をＮａＨＣＯ3  １４ｇ（Ｎａ金属換算０．３８５質量部）とする以外は、同様な条件でステアリン酸亜鉛成形体を作製した。得られた成形体を用いて硬さ、削れ量を５本の成形体について評価した。表１に結果を示す。硬さ、削れ量共バラツキの小さいステアリン酸亜鉛ブロック成形体を得た。
【００２４】
［実施例５］
実施例１の（Ｂ）成分をＮａＨＣＯ3  ２８ｇ（Ｎａ金属換算０．７６７質量部）とする以外は、同様な条件でステアリン酸亜鉛成形体を作製した。得られた成形体を用いて、硬さ、削れ量を５本の成形体で評価した。表１に結果を示す。硬さ、削れ量共バラツキの小さいステアリン酸亜鉛ブロック成形体を得た。
【００２５】
［実施例６］
実施例１の（Ｂ）成分をＮａ2ＣＯ3  １０ｇ（Ｎａ金属換算０．４３４質量部）とする以外は、同様な条件でステアリン酸亜鉛成形体を作製した。得られた成形体を用いて、硬さ、削れ量を５本の成形体で評価した。表１に結果を示す。硬さ、削れ量共バラツキの小さい、ステアリン酸亜鉛ブロック成形体を得た。
【００２６】
［実施例７］
実施例１の（Ｂ）成分をＣＨ3ＣＯＯＫ  １０ｇ（Ｋ金属換算０．３９９質量部）とする以外は、同様な条件でステアリン酸亜鉛成形体を作製した。得られた成形体を用いて、硬さ、削れ量を５本の成形体で評価した。表１に結果を示す。硬さ、削れ量共バラツキの小さい、ステアリン酸亜鉛ブロック成形体を得た。
【００２７】
［実施例８］
実施例１中の（Ａ）成分としてステアリン酸亜鉛以外の金属元素化合物総量が３１ｐｐｍである純度９９．９％以上の直接法で造られた高純度ステアリン酸亜鉛Ｂ  １，０００ｇ（１００質量部）とする以外は、同様な条件でステアリン酸亜鉛成形体を作製した。得られた成形体を用いて、硬さ、削れ量を５本の成形体で評価した。表１に結果を示す。硬さ、削れ量共バラツキの小さい、ステアリン酸亜鉛ブロック成形体を得た。
【００２８】
［比較例１］
（Ａ）成分としてステアリン酸亜鉛以外の金属化合物（Ｎａ、Ｃａ、Ｆｅ、Ｔｉ等）総量が０．３５％含まれている複分解法（湿式法）で製造されたステアリン酸亜鉛Ｃ（堺化学工業（株）製ＳＺ−２０００）１，０００ｇ（１００質量部）のみを３Ｌの加熱槽付品川ミキサーに仕込み、１５０〜１６０℃の溶融状態で２時間撹拌熟成した。溶融物を実施例１と同様な手順でステアリン酸亜鉛成形体を作製した。得られた成形体を用いて、硬さ、削れ量を５本の成形体について評価した。表２に結果を示す。硬さ、削れ量共バラツキが大きく、得られたステアリン酸亜鉛成形体は安定性に欠けるものであった。
【００２９】
［比較例２］
（Ａ）成分として、実施例１の（Ａ）成分と同じステアリン酸亜鉛Ａ  １，０００ｇ（１００質量部）、（Ｂ）成分なしとする以外は、実施例１と同様な手順でステアリン酸亜鉛ブロック成形体を得た。金型から取り出した成形体はいずれも脆く、欠けのあるもので満足な形状を有する成形体は得られなかった。得られた成形体を用いて、硬さ、削れ量を５本の成形体について評価した。表２に結果を示す。硬さは柔らかく、成形体は全てクラックが入り、実用的ブロック成形体を得ることはできなかった。削れ量も多く、またバラツキも大きく、実用的な特性を得ることができなかった。
【００３０】
［比較例３］
実施例１の（Ｂ）成分のステアリン酸ナトリウムの配合量を１６０ｇ（Ｎａ金属換算１．２００質量部）とする以外は、実施例１と同様にステアリン酸亜鉛成形体を得た。得られた成形体を用いて、硬さ、削れ量を５本の成形体について評価した。表２に結果を示す。硬さについては形状を維持する実用的な値を得ることができたが、硬さ、削れ量についてはバラツキが大きく、本発明の目的とするバラツキの小さい硬さと、ブラシ等による削れ量の安定したステアリン酸亜鉛ブロック成形体を得ることができなかった。
【００３１】
《ステアリン酸亜鉛ブロック成形体の評価方法》
＜硬さ測定＞
ＪＩＳ−Ｚ−２２４４に準拠。マツザワ社製デジタル微小硬度計ＭＭＴ−７型を使用して測定する。一定の太さの針を荷重１ｍＮで成形体に押し当て、その時できる圧痕の対角線の距離を決めることで自動的に硬さが算出される。数字が大きいほど硬いことになるが、本発明の高級脂肪酸亜鉛ブロック成形体では４．５〜５．５の硬さが要求される。
【００３２】
＜削れ量測定＞
削れ量測定は、図１に示す評価測定機を用いて行う。まず、上記で得られた１０ｍｍ角のステアリン酸亜鉛ブロック成形体を２５０ｍｍの長さにカットし、この側面に鉄製の背材を両面粘着テープで固定して測定サンプル（ステアリン酸亜鉛バー１）を作製する。次に、研磨材である径１０ｍｍの円筒状ナイロンブラシ２をモーター３に取り付け、更に、両端に荷重調整錘７と試料把持治具５を設けたアーム６の試料把持治具５に、ステアリン酸亜鉛バー１を背材４にて固定し、ステアリン酸亜鉛バー１をブラシ２と接触させる。ブラシ２がモーター３の駆動で回転し、ステアリン酸亜鉛バー１は設定荷重でブラシ２と接触して削られるものである。
本実施例、比較例での削れ量測定の条件は次の通りである。下記条件での削れ量（ｍｇ）を測定する。
試料にかかる荷重：３００ｇ
ブラシの回転速度：３３３ｒｐｍ
試験時間        ：１０分
【００３３】
【表１】
2007077386.tif 000002
【００３４】
【表２】
2007077386.tif 000003
【図面の簡単な説明】
【００３５】
【図１】本発明の実施例において、削れ量を測定する評価測定機の説明図である。
【符号の説明】
【００３６】
１    ステアリン酸亜鉛バー
２    ブラシ
３    モーター
５    試料把持治具
６    アーム
７    荷重調整錘
【図１】
2007077386.tif 000004