プラスチック製品への潤滑剤の応用
潤滑剤は、プラスチック生産において不可欠な機能性添加剤です。プラスチック溶融物内部および溶融物と加工設備間の摩擦を低減することで、加工流動性を向上させ、溶融物の設備への付着を防ぎ、製品の表面欠陥（傷や穴など）を防止します。同時に、製品の表面光沢と離型性を最適化します。プラスチック加工（射出成形、押出成形、ブロー成形など）において、潤滑剤は加工温度とエネルギー消費を低減し、生産効率を向上させることができ、体育、PP、PVC、ペット、ABSなど、ほぼすべてのプラスチックカテゴリーに適しています。作用機序により、内部潤滑剤（溶融物の内部流動性向上）と外部潤滑剤（溶融物と設備間の摩擦低減）に分けられます。現在、高効率、低移行性、環境適合性、多機能性といった観点から開発が進められており、プラスチックの加工性と製品品質のバランスをとるための中核的な支えとなっています。
1、潤滑剤の核心メカニズム：加工と性能の双方向最適化
1.内部潤滑機能：溶融粘度を下げ、流動性を向上させる
内部潤滑剤はプラスチック樹脂との相性が良く、分子鎖の間に浸透して分子間力を弱め、セグメント摩擦を減らし、溶融粘度を低下させます。
効果: 加工中にプラスチックがより容易に流れ、金型をより完全に充填し(材料の欠落のない複雑な射出成形部品など)、押し出しスクリューのトルクと射出圧力を低減します。
代表製品：ブチルステアレート、ジオクチルアジペート、ポリエチレングリコール。
適応シナリオ: PVC プロファイル押出、PP 薄肉射出成形生産、溶融流動性が悪いために発生する製品の変形を回避します。
2. 外部潤滑機能：隔離膜を形成し、離型性と表面品質を向上させる
外部潤滑剤はプラスチックとの相性が悪く、加工中に溶融物の表面に移動し、溶融物と装置（ネジ、金型）との直接接触を遮断する潤滑膜を形成します。
効果：溶融付着設備（押し出しフィルム付着ローラー、射出成形部品付着金型など）を防止し、製品の表面傷やバリを軽減し、表面光沢を向上します。
代表製品：ステアリン酸、ステアリン酸カルシウム、パラフィンワックス、微結晶パラフィンワックス。
適応シナリオ: PEインフレーションフィルム、ABS家電シェル射出成形、PVCパイプ押出、連続的かつスムーズな処理を保証し、製品の外観品質を向上させます。
3. 協働支援：多様なニーズのバランス
一部の潤滑剤には他の機能もあります。例えば、ステアリン酸カルシウムやステアリン酸亜鉛は、外部潤滑剤とPVC熱安定剤の補助成分の両方として機能します。ポリエチレングリコールベースの潤滑剤は、プラスチックの帯電防止特性を強化し、潤滑+安定性/帯電防止の相乗効果を実現します。
主な用途: PVC ケーブル材料の製造では、ステアリン酸カルシウムが潤滑性と熱安定性の問題を同時に解決し、配合を簡素化します。ポリエチレングリコール潤滑剤は、体育 食品包装フィルムに使用され、流動性と帯電防止要件のバランスを保ちます。
2、主流の潤滑剤の種類と適合するプラスチック：特性とシナリオの正確なマッチング
潤滑剤は、適合性、耐熱性、潤滑効率に大きな違いがあり、プラスチックの種類、加工技術、製品の用途に基づいて選択する必要があります。
1. 脂肪酸およびその誘導体（ステアリン酸、ステアリン酸塩）：汎用潤滑剤
主な利点: 低コスト、バランスのとれた潤滑効果、内部潤滑機能と外部潤滑機能の両方を備え、一部は熱安定性を補助します。
代表製品：ステアリン酸（南アフリカ）、ステアリン酸カルシウム（キャスト ₂）、ステアリン酸亜鉛（亜鉛 ₂）、ステアリン酸マグネシウム（マグネシウム ₂）。
適切なプラスチック: 体育、PP、PVC、ABS。
主な用途: PP 射出成形弁当箱 (型離れを良くする)、PVC パイプ (型の固着防止 + 熱安定性を補助する)、ABS 玩具 (表面光沢を良くする)、一般的な添加量は 0.1% ～ 1.0% です。
2. エステル系潤滑剤（ブチルステアレート、ジオクチルアジペート）：主な内部潤滑剤
主な利点：樹脂との適合性が良好で、内部潤滑効率が高く、製品の透明性に影響を与えません。
適合プラスチック: PVC、ペット、パソコン、透明PP。
主な用途: PVC 透明フィルム、ペット 飲料ボトルプリフォーム、パソコン ランプカバー、内部潤滑剤の沈殿による曇りを防ぐために、添加量を 0.3% ～ 2.0% にします。
3. パラフィンワックス（パラフィンワックス、微結晶パラフィンワックス、ポリエチレンワックス）：外部潤滑の主な潤滑剤
主な利点：外部潤滑効果が強く、耐熱性が中程度（処理温度≤200℃）、製品の表面光沢が大幅に向上します。
代表製品：完全精製パラフィンワックス、微結晶パラフィンワックス（MPW）、ポリエチレンワックス（PEワックス）。
適合プラスチック: 体育、PP、ABS、追伸;
主な用途: 体育 ショッピングバッグインフレーションフィルム (粘着防止ローラー)、PP 織りバッグ伸線 (フィラメント性の向上)、ABS 家電シェル (表面の滑らかさの向上)、添加量は 0.2% ～ 1.5%。
4. ポリエーテル（ポリエチレングリコールPEG）：特殊官能型
主な利点: 調整可能な互換性、潤滑機能と帯電防止機能の組み合わせ、低移行、環境に優しい、食品接触基準に準拠。
適合プラスチック: 体育、PP、ペット、食品グレード PVC。
主な用途: 体育 食品ラップ、PP 電子レンジ用弁当箱、ペット 食品包装ボトル、潤滑剤の移行と食品の汚染を防ぐために、添加量は 0.2% ～ 0.8% です。
3、主要プラスチック製品における潤滑剤の適用実践：シナリオベースの処方設計
1. ポリオレフィン製品（体育、PP）：加工効率と表面品質の両立
PEとPPは加工流動性に優れていますが、型離れと表面光沢を最適化するには潤滑剤が必要です。一般的に使用される化合物は、"パラフィンワックス+ステアレートddhhhです。
PE農業用フィルムブロー成形：
配合成分：PE原料+0.3%微結晶パラフィン+0.2%ステアリン酸カルシウム+0.15%抗酸化剤1076。
プロセス：インフレーションフィルム温度150〜180℃、インフレーション比2.5〜3.0。
効果：フィルムには粘着ローラー現象がなく、表面は滑らかで傷がなく、光透過率は85％以上で、巻き取りは粘着なしで滑らかです。
PP薄肉射出成形部品（携帯電話ホルダーなど）
配合成分：PP原料+ポリエチレンワックス0.5%+ブチルステアレート0.3%+酸化防止剤0.2%168;
プロセス：射出成形温度180〜200℃、射出成形圧力80〜100MPa。
効果: 溶融充填金型は迅速かつ完全に充填され、不足や収縮の跡がなく、スムーズに型から取り出され、製品の表面光沢度は 90 以上です。
2. PVC製品：潤滑性と熱安定性の相乗効果
PVCの加工温度は分解温度に近いため、加工温度を下げるために潤滑剤が必要です。同時に熱安定剤も使用され、一般的にはエステル系内部潤滑剤＋ステアレート系外部潤滑剤の組み合わせが用いられます。
PVCドアおよび窓プロファイルの押し出し:
配合成分：PVC樹脂+0.8%ブチルステアレート（内部潤滑）+0.5%ステアリン酸カルシウム（外部潤滑+補助熱安定剤）+2.0%カルシウム亜鉛複合熱安定剤。
プロセス：押出温度150〜170℃、牽引速度5〜8m/分。
効果: プロファイルの表面は滑らかで傷がなく、サイズは安定しており、押し出しスクリューに材料が蓄積されず、生産効率が 15% 向上します。
PVC透明ホース押出成形：
配合成分：PVC樹脂+1.0%ジオクチルアジペート（内部潤滑）+0.3%ステアリン酸（外部潤滑）+1.5%エポキシ大豆油（可塑化+潤滑相乗効果）
プロセス：押出温度140〜160℃、冷却温度40〜50℃。
効果: ホースは透明で曇りがなく、表面が滑らかで、曲げても折り目や癒着がありません。
3. エンジニアリングプラスチック製品（ペット、パソコン、ABS）：耐熱性と精密な表面制御
エンジニアリングプラスチックの加工温度は高く（ペット：260～280℃、パソコン：280～320℃）、分解して製品性能に影響を与えないようにするために、耐高温潤滑剤が必要です。
PET飲料ボトルプリフォーム射出成形：
配合成分：PET原料+0.4%ポリエチレングリコール(ペグ-6000)+0.2%次亜リン酸塩168。
プロセス：乾燥温度160℃、射出成形温度270〜280℃。
効果：ボトルブランクの表面は滑らかで、スプルーマークは発生しません。ブロー成形後のボトル本体は透明で、黄ばみや傷も発生しません。また、脱型効率が20%向上します。
ABS家電シェル射出成形：
配合成分：ABS樹脂+微結晶パラフィン0.6%+ステアリン酸亜鉛0.4%+酸化防止剤10100.3%
プロセス：射出成形温度220〜240℃、金型温度60〜80℃。
効果: シェルの表面光沢は均一で、傷やバリがなく、衝撃強度の保持率は 95% 以上で、家電製品の外観と性能の要件を満たしています。
4. 食品接触プラスチック：低移行性、環境優先
食品接触プラスチックには、潤滑剤の毒性と移行に関する厳しい要件があり、イギリス 9685およびEU いいえ. 10/2011規格に準拠した製品を選択する必要があります。
PP電子レンジ用弁当箱射出成形：
配合成分：PP原料+0.3%ポリエチレングリコール(ペグ-4000)+0.1%ステアリン酸カルシウム+0.1%抗酸化剤1010;
効果：潤滑剤の移行量は0.01mg/kg未満で、食品グレードの基準を満たしています。弁当箱の表面は滑らかでお手入れが簡単で、130℃の電子レンジ加熱にも耐え、臭いも発生しません。
PE食品保存フィルムインフレーションフィルム：
配合成分：PE原料+0.2%ポリエチレングリコール（ペグ-2000）+0.15%ブチルステアレート。
効果：フィルムは粘着性がなく、表面が滑らかで、食品と接触しても移行の心配がなく、食品の鮮度を保証します。
4、アプリケーションの課題と開発動向
1. 既存の課題
適合性のバランスが難しい: 内部潤滑剤が多すぎると沈殿しやすく、製品がべたつく原因になります。一方、外部潤滑剤が多すぎると移動しやすく、表面の接着性 (印刷や塗装など) に影響を及ぼします。
加工温度の適応：エンジニアリングプラスチックは加工温度が高く、通常の潤滑剤は分解や故障しやすいため、特殊な耐高温製品が必要です。
環境コンプライアンスの圧力: 一部の従来の潤滑剤 (重金属ステアレートなど) は、欧州連合 RoHS および食品接触基準に準拠していないため、ハイエンドのシナリオが制限されます。
2. 開発動向
効率的で低移行性: 高分子量の潤滑剤 (改質ポリエチレンワックスなど) を開発し、分子鎖の絡み合いによる移行を減らし、食品および医薬品の包装に適応します。
環境に優しく多機能：潤滑、抗酸化、帯電防止機能を備えながら、無毒で生分解性のバイオベースの潤滑剤（ヒマシ油誘導体、植物ワックスなど）を開発します。
精密適応：特定のプラスチック（高温処理されたPC、PETなど）向けの特殊な耐高温潤滑剤の開発、透明製品向けの曇り止め潤滑剤の開発。
複合統合：潤滑剤+熱安定性+酸化防止剤の複合添加剤を開発し、配合を簡素化し、ステアリン酸と酸化防止剤の複合製品などの処理コストを削減します。
5、要約：潤滑剤 - プラスチック加工と品質のバランス
PEフィルムの滑らかなブロー成形からPVCプロファイルの安定した押し出し、ABS家電シェルの精巧な外観まで、潤滑剤は加工流動性の最適化、脱型性の向上、表面品質の向上により、プラスチック生産における効率と品質のバランスをとる鍵となっています。それは単に加工補助剤であるだけでなく、プラスチック製品の合格率（表面欠陥の低減など）、生産コスト（エネルギー消費の低減など）、および適用シナリオ（食品接触コンプライアンスなど）に直接影響を及ぼします。今後、高効率、低移行、環境に優しい多機能潤滑剤の研究開発における飛躍的な進歩により、プラスチック産業はハイエンド化とグリーン化に向けてさらに推進され、より需要の高いプラスチック製品の生産を支えることになります。
