JP3477930B2 - 水分散型離型剤組成物 - Google Patents

水分散型離型剤組成物

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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、水分散型離型剤組成物
に関する。更に詳しくは、アクリルゴムの加硫成形時に
好適に用いられる水分散型離型剤組成物に関する。
【0002】
【従来の技術】ゴムの加硫成形時には、一般に外部塗布
型離型剤が用いられている。かかる外部塗布型離型剤と
しては、その離型性の良さからシリコーンオイルを含む
ものが広く使用されている。ところで、外部離型剤を金
型面に塗布する場合には、分散媒の有害性、発火性等の
危険性をなくすために水を用いることが好ましいもの
の、シリコーンオイル自体は水との相溶性がないため、
界面活性剤を同時に加えてミセル状態を形成させ、水中
に分散させる手法がとられる。このとき用いられる界面
活性剤としては、価格、入手の容易さなどから、有機脂
肪酸塩系、リン酸塩系等のイオン系のものが用いられて
いる。
【0003】ところで、金型とゴムとの間の離型作用
は、シリコーンオイルのみがもたらすものであり、持続
性のあることが望ましいが、界面活性剤成分は、成形毎
に加硫成形品表面に付着してなくなるものと思われる。
このとき、界面活性剤の酸成分がアクリルゴムの配合剤
中のある種の成分を分解させ、金属塩を主成分とする汚
染物質を生じさせる場合のあることが判明した。
【0004】このような汚染物質は、シリコーンオイル
膜を浸透して、金型面上に強固な皮膜を形成させ、一旦
形成された皮膜は、通常の金型洗浄条件では容易に洗浄
除去されない程のものである。これ以外にも、離型剤に
リン酸エステルの如き反応性成分が含まれている場合に
は、配合によっては上記のようなアクリルゴム中の他の
配合成分と反応して、金型を汚染したり、アクリルゴム
の加硫成形を阻害したり、あるいは加硫成形品に表面の
硬化や軟化、ゴム物性の低下等といった不具合を生じさ
せるおそれがある。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】本出願人は先に、シリ
コーンオイル、界面活性剤および水性分散媒を含有して
なる金型用離型剤において、アクリルゴムの加硫成形時
に用いた場合においても、金型面に汚染物質などの残渣
を殆んど残さない水分散型離型剤組成物として、シリコ
ーンオイル、特定のノニオン界面活性剤および水性分散
媒を含有する組成物を提案している(特開平7-124954号
公報)。
【0006】この提案された水分散型離型剤組成物は、
これをアクリルゴムの加硫成形時に用いた場合において
も、金型面に汚染物質などの残渣を殆んど残さないとい
う所期の目的は達成させるものの、離型力によって示さ
れる離型性は決して良くなく、離型時に加硫成形品に割
れやちぎれが生ずるという不具合がみられた。
【0007】本発明の目的は、アクリルゴムの加硫成形
などに用いられた場合においても、加硫成形品の離型性
および金型表面への汚染物の堆積の両方をバランス良く
満足させ、結果として工程の歩留まりを高めることので
きる、金型塗布用の水分散型離型剤組成物を提供するこ
とにある。
【0008】
【課題を解決するための手段】かかる本発明の目的は、
ポリエーテル系シリコーンオイル、ポリオキシエチレン
ソルビタンアルキルエスチル系ノニオン界面活性剤およ
びカチオンまたはアニオン界面活性剤を含有するアクリ
ルゴム加硫成形用水分散型離型剤組成物によって達成さ
れる。
【0009】離型作用を示すシリコーンオイルとして
は、塗布によって金型表面上に皮膜を形成し、それによ
って金型とゴムとの直接の接触防止、剥離性向上等の作
があり、離型剤に柔軟性を持たせることができる主鎖
内にポリエーテル骨格を有するものが用いられる。
【0010】ノニオン界面活性剤としては、分子中に強
力な酸性もしくはアルカリ性を示す官能性基(COOH、PO
H、NH基等)を持たない一方で、水性分散媒中でシリコー
ンオイルと容易にミセルを形成し、良好な分散状態を与
えるHLB値が12以上、好ましくは14〜17のポリオキシエ
チレンソルビタンアルキルエステル系ノニオン界面活性
剤(アルキル基の炭素数が8〜16、好ましくは12〜16
もの)が用いられる。ただし、下記の如く離型剤組成物
の金型への“のり”性の観点から、アニオン界面活性剤
としてカルボン酸塩系のものを用いる場合には、ソルビ
タン脂肪酸エステル系のものを併用することが好まし
い。
【0011】カチオン界面活性剤としては、アルキルア
ミン塩系(ラウリルアミン塩酸塩等)、第4級アンモニウ
ム塩系(アルキルトリメチルアンモニウムブロマイド
等)、アミン塩系(アルキルピリジニウムクロライド等)
のものが好んで用いられる。
【0012】また、アニオン界面活性剤としては、リン
酸エステル塩系(ラウリルリン酸ナトリウム、ラウリル
リン酸アンモニウム等)、スルホン酸塩系(ドデシルベン
ゼンスルホン酸ナトリウム等)、硫酸エステル系(ラウリ
ル硫酸ナトリウム)、カルボン酸塩系(ラウリン酸ナトリ
ウム等)のものが好んで用いられる。
【0013】これらのアニオン界面活性剤の内、リン酸
エステルアンモニウム塩を用いると、製品離型時の離型
力を著しく低下させることができ、その結果離型時の加
硫成形品の“割れ”や“ちぎれ”を効果的に低減させる
ことができるので、特に離型力が大きかったトリアジン
架橋系アクリルゴムの加硫成形時にその効果が顕著に発
揮される。リン酸エステルアンモニウム塩としては、次
のようなものが用いられる。 (RO)PO(ONH4)2 (RO)2PO(ONH4) R:炭素数8〜20、好ましくは12〜16のアルキル基
【0014】また、カルボン酸塩系のアニオン界面活性
剤が用いられた場合には、加硫成形品の離型性および金
型表面への汚染物の堆積の両方をバランス良く満足させ
ているばかりではなく、金型を洗浄して離型剤が金型表
面に乗っていない状態での金型への“のり”が良好で、
加硫成形開始時にアクリルゴムが金型表面に固着してし
まうといった不都合もみられなくなる。
【0015】これらのカチオン界面活性剤またはアニオ
ン界面活性剤は、ノニオン界面活性剤に対して、重量比
でカチオン界面活性剤が約1/3〜1/20、好ましくは約1/5
〜1/10の割合で、またアニオン界面活性剤が約1/3〜1/5
0、好ましくは約1/5〜1/10の割合でそれぞれ用いられ
る。カチオン界面活性剤またはアニオン界面活性剤がこ
れより多い割合で用いられると、ノニオン界面活性剤に
よる金型非汚染性が損なわれるようになり、一方これよ
り少ない割合では、良好な離型性を得ることができなく
なる。
【0016】これらの界面活性剤を用いてシリコーンオ
イルは、水分散型の離型剤組成物に調製される。その際
用いられる水性分散媒としては、一般に水が用いられる
が、液の沸点を上昇させ、突沸による金型上での液の飛
散を防止したり、液の粘度を調整したりする目的で添加
されるブタノール等のアルコール、プロピレングリコー
ル、ポリエチレングリコール等のグリコールなどを添加
した水溶液としても用いられる。
【0017】以上の各成分は、特に限定的ではないが、
一般にシリコーンオイルおよびノニオン界面活性剤がい
ずれも約0.001〜0.5重量%、残部が水性分散媒となる割
合で用いられて離型剤の水性分散液を形成する。また、
保管や輸送上の便宜から、シリコーンオイルおよびノニ
オン界面活性剤がいずれも約0.1〜50重量%を占める濃厚
液を予め調製しておき、塗布直前に水性分散媒で約50〜
800倍に希釈して用いることも可能である。
【0018】離型剤組成物の金型表面への塗布は、刷毛
塗り、噴霧、浸漬等の通常用いられている任意の方法で
行うことができ、このような離型剤組成物が塗布された
金型を用いて、アクリルゴムの加硫成形が行われる。
【0019】
【発明の効果】ポリエーテル系シリコーンオイルを外部
離型剤とする金型塗布用のアクリルゴム加硫成形用水分
散型離型剤組成物において、金型への汚染物の堆積を低
減させるものの、離型性の点で難点のみられたポリオキ
シエチレンソルビタンアルキルエスチル系ノニオン界面
活性剤に加えて、カチオン界面活性剤またはアニオン界
面活性剤を併用することにより、加硫成形品の離型性お
よび金型表面への汚染物の堆積の両方をバランス良く満
足させ、結果として加硫成形品の割れやちぎれを低減さ
せることによって工程の歩留まりを向上させ、同時に汚
染物堆積量を低減させることによって作業能力の向上を
も達成せしめる。特に、アニオン系界面活性剤として、
リン酸エスチルアンモニウム塩を用いると、製品離型時
の離型力を著しく低下させることができ、その結果離型
時の加硫成形品の“割れ”や“ちぎれ”を効果的に低減
させることができるので、特に離型力が大きかったトリ
アジン架橋系アクリルゴムの加硫成形時にその効果が顕
著に発揮される。
【0020】また、アニオン系界面活性剤としてカルボ
ン酸塩系のものを用いると、成形初期時の離型剤組成物
の金型への“のり”性が大幅に改善される。
【0021】
【実施例】次に、実施例について本発明を説明する。
【0022】実施例1 ポリエーテル系シリコーンオイル(日本ユニカー製品L-7001) 16重量% ポリオキシエチレンソルビタンアルキルエステル系 3.5 〃 ノニオン界面活性剤(東邦化学製品Sorbon T-20;HLB=16.7) 第4級アンモニウム塩系カチオン界面活性剤 0.5 〃 (ライオン製品アーカードT-800) プロピレングリコール 60 〃 水 20 〃 よりなる離型剤組成物を調製した。
【0023】実施例2 ポリエーテル系シリコーンオイル(L-7001) 16重量% ポリオキシエチレンソルビタンアルキルエステル系 3.8 〃 ノニオン界面活性剤(東邦化学製品Sorbon T-60;HLB=14.9) アミン塩系カチオン界面活性剤(ライオン製品アーマック18D) 0.2 〃 プロピレングリコール 60 〃 水 20 〃 よりなる離型剤組成物を調製した。
【0024】比較例1 実施例1において、界面活性剤成分をSorbon T-20のみ
4.0重量%に変更した。
【0025】比較例2 実施例1において、界面活性剤成分をアーカードT-800
のみ4.0重量%に変更した。
【0026】比較例3 実施例1において、界面活性剤成分を非ソルビタン系ノ
ニオン界面活性剤であるポリオキシエチレンアルキルエ
ーテル(花王製品エマルゲン120P)のみ4.0重量%に変更し
た。
【0027】以上の各実施例および比較例で調製された
離型剤組成物を、それぞれ水で400倍に希釈し、その希
釈液を加硫成形毎にエアーガンで塗布した上、 エポキシ基含有アクリルエラストマー 100重量部 (日本メクトロン製品ノックスタイトPA312) HAFカーボンブラック 40 〃 ステアリン酸 1 〃 架橋剤(ノクセラーPZ) 3 〃 よりなる配合のアクリルゴム組成物の圧縮加硫成形(加
硫条件:180℃、30分間)を行い、成形時毎回の金型1個
当りの離型力をプッシュ・プルゲージで測定(n=10)
すると共に、金型上に付着した金型1個当りの汚染物質
量を500回の成形後に測定した。得られた結果は、次の
表1に示される。 表1 離型力(kg) 汚染物質量(μg) 実施例1 1.03 45 〃 2 1.05 48 比較例1 2.20 25 〃 2 1.01 220 〃 3 3.50 56
【0028】実施例3 ポリエーテル系シリコーンオイル(L-7001) 16重量% ポリオキシエチレンソルビタンアルキルエステル系 3.6 〃 ノニオン界面活性剤(Sorbon T-20) ラウリルリン酸ナトリウム(モノ-、ジ-エステル混合物) 0.4 〃 プロピレングリコール 60 〃 水 20 〃 よりなる離型剤組成物を調製した。
【0029】実施例4 実施例3において、ラウリルリン酸ナトリウムの代わり
に同割合のドデシルベンゼンスルホン酸ナトリウムが用
いられ、離型剤組成物が調製された。
【0030】比較例4 実施例3において、界面活性剤成分をラウリルリン酸ナ
トリウムのみ4.0重量%に変更した。
【0031】実施例3〜4および比較例で調製された
離型剤組成物の希釈液を用いてのアクリルゴムの加硫成
形が前記と同様にして行われ、次の表2に示されるよう
な結果を得た。 表2 離型力(kg) 汚染物質量(μg) 実施例3 1.03 40 〃 4 1.18 52 比較例4 1.10 190 ( 〃 1 2.20 25)
【0032】実施例5 ポリエーテル系シリコーンオイル(L-7001) 16重量% ポリオキシエチレンソルビタンアルキルエステル系 2 〃 ノニオン界面活性剤(Sorbon T-20) ソルビタンモノラウレート(関東化学製品 Span 20) 2 〃 ラウリン酸ナトリウム 2 〃 プロピレングリコール 60 〃 水 18 〃 よりなる離型剤組成物を調製した。
【0033】比較例5 実施例5において、ラウリン酸ナトリウムが用いられ
ず、水の割合が20重量%に変更された。
【0034】比較例6(前記比較例1に対応) 実施例5において、ソルビタン酸モノラウレートおよび
ラウリン酸ナトリウムが用いられず、ポリオキシエチレ
ンソルビタンアルキルエステル系ノニオン界面活性剤(S
orbon T-20)の割合が 4重量%に、また水の割合が20重
量%にそれぞれ変更された。
【0035】比較例7(前記比較例4に対応) 実施例5において、2種類のノニオン界面活性剤が用い
られず、ラウリン酸ナトリウムの代わりにラウリルリン
酸ナトリウム(モノ−、ジーエステル混合物)が 4重量
%の割合で用いられ、また水の割合が20重量%に変更さ
れた。
【0036】以上の実施例5および比較例5〜7で調製
された離型剤組成物をそれぞれ水で400倍に希釈し、前
記と同様の方法で離型力および汚染物質量を測定すると
共に、この希釈離型剤組成物 5gを 3×3cmのクロムメ
ッキ板上にスプレーガンで塗布し、200℃で揮発性成分
を揮散させた後、クロムメッキ板上に残った離型剤の重
量を秤量し、成形初期の型への“のり”性の評価とし
た。
【0037】得られた結果は、次の表3に示される。 表3 離型力(kg) 汚染物質量(μg) 残存離型剤量(μg) 実施例5 1.1 54 46 比較例5 1.3 30 18 〃 6 2.2 28 12 〃 7 1.0 190 88
【0038】比較例8 ポリエーテル系シリコーンオイル(L-7001) 16重量% ポリオキシエチレンソルビタンアルキルエステル系 4 〃 ノニオン界面活性剤(Sorbon T-20) プロピレングリコール 60 〃 水 20 〃 よりなる離型剤組成物を調製した。
【0039】実施例6比較例 8の離型剤組成物に対して重量比 0.6のアルキル
リン酸アンモニウム塩(C10H21O)PO(ONH4)2(川口化工製
品ダーバンL)が添加された離型剤組成物が調製され
た。
【0040】以上の比較例8および実施例6で調製され
た離型剤組成物をそれぞれ水で 400倍に希釈し、前記と
同様の方法で離型力(単位:Kg)を測定し、次の表4に
示されるような結果を得た。
【0041】 表4 離型回数(回) 比較例8 実施例6 7 2.0 0 10 2.5 〃 11 4.5 〃 12 3.7 〃 13 4.5 〃 14 4.8 〃 15 4.6 〃 ただし、アクリルゴム組成物としては、次の配合のもの
が用いられた。 エポキシ基含有アクリルエラストマー 100重量部 (日本メクトロン製品ノックスタイトPA312) HAFカーボンブラック 40 〃 水酸化カルシウム 0.2 〃 ステアリン酸 1 〃 架橋剤(トリアジン) 1 〃
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 久保田 健史 福島県福島市永井川字続堀8番地 エヌ オ−ケ−株式会社内 (56)参考文献 特開 昭60−187515(JP,A) 特開 平63−147610(JP,A) 特開 昭64−69306(JP,A) 特開 昭63−153108(JP,A) 特開 平3−234509(JP,A) 特開 昭50−86490(JP,A) 特開 平7−316432(JP,A) 特開 平5−194812(JP,A) 特開 平7−148745(JP,A) 特開 平8−99322(JP,A) 特開 平8−283771(JP,A) 特開 平7−124956(JP,A) 特開 平8−103913(JP,A) 特開 平7−292383(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) C08L 83/00 - 83/16 B29C 33/64 WPI/L(QUESTEL) CA(STN) REGISTRY(STN)

Claims (4)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 ポリエーテル系シリコーンオイル、ポリ
    オキシエチレンソルビタンアルキルエスチル系ノニオン
    界面活性剤およびカチオン界面活性剤を含有してなる
    クリルゴム加硫成形用水分散型離型剤組成物。
  2. 【請求項2】 ポリエーテル系シリコーンオイル、ポリ
    オキシエチレンソルビタンアルキルエスチル系ノニオン
    界面活性剤およびアニオン界面活性剤を含有してなる
    クリルゴム加硫成形用水分散型離型剤組成物。
  3. 【請求項3】 アニオン界面活性剤がリン酸エステルア
    ンモニウム塩である請求項2記載のアクリルゴム加硫成
    形用水分散型離型剤組成物。
  4. 【請求項4】 ポリエーテル系シリコーンオイル、ポリ
    オキシエチレンソルビタンアルキルエスチル系ノニオン
    界面活性剤、ソルビタン脂肪酸エステル系ノニオン界面
    活性剤およびカルボン酸塩系アニオン界面活性剤を含有
    してなるアクリルゴム加硫成形用水分散型離型剤組成
    物。
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