JP5121130B2

JP5121130B2 - 樹脂成形用金型に付着したガスによる汚れ除去用の除去剤

Info

Publication number: JP5121130B2
Application number: JP2005276285A
Authority: JP
Inventors: 督修宮岡; 安生木谷
Original assignee: KOBEGOSEI CO., LTD.
Current assignee: KOBEGOSEI CO., LTD.
Priority date: 2005-09-22
Filing date: 2005-09-22
Publication date: 2013-01-16
Anticipated expiration: 2025-09-22
Also published as: JP2007083606A

Description

本発明は、樹脂成形用金型、特に樹脂の射出成形用金型内面、に付着したガスによる汚れを除去することにより、美麗な表面を有する樹脂成形製品の成形を可能とする金型面とするための金型表面の汚れの除去剤用組成物に関する。

従来、ポリプロピレン（ＰＰ）、ポリエチレン、ポリスチレン、ポリアミド、アクリロニトリル・ブタジエン・スチレン樹脂（ＡＢＳ）、アクリル樹脂、ポリエステル樹脂等を使用する各種プラスチック製品の成形に用いる金型、例えば樹脂射出成形用金型には、一般に金型空洞内に圧入される樹脂によって置換される空気の排出および成形時の樹脂から発生するガスを逃すために、ガス抜きと呼ばれる穴が設けられている。この金型のガス抜き穴の位置は、成形品の形状等により、ガス抜きが容易となるように個々に最適な位置に決められている。ガス抜き穴の位置が適当でなかった場合には、成形用の樹脂を圧入したときに、空気および樹脂から発生したガスが金型と樹脂成形品との間に滞留し、冷却時にガス成分の一部が金型内表面に凝結して固着し、いわゆるモールドデポジットを形成する。このような作用をもたらす「ガス」とは、業界の通称用語で、樹脂に含まれる易揮発成分や粘着性不純成分あるいは樹脂の部分的分解成分等を総称して一般に「ガス」と称する。このようなガスが金型内面に残留し、金型に凝結して固着した状態で成形を続けると、成形品の表面に不必要な流線模様が表出されたり、成形品表面に光沢が無くなる等の不良品が発生し、製品の商品価値が下がるので、金型面に固着したガス凝結物を金型面から除去する必要がある。

従来から、金型面に固着したガス凝結物を除去する場合、砥石やダイヤモンドダスト等を使用して研磨により物理的に除去する方法が行われている。しかし、この方法は、高価な金型表面を傷付けたり、寸法や形状を変化させることがあるので、好ましくなく、またガス凝結物の除去に時間のかかる欠点があった。

さらに、粘着性ゴムシートを洗浄用のゴムシートとして金型表面に貼り付け、このゴムシートに金型表面の汚れを付着させてゴムシートと共に汚れを引き剥がす方法がある。しかし、この方法を適用するためには、金型を分解する必要がある。さらに、ゴムシートの貼り付け作業が面倒であり、時には貼り付けたゴムシートの一部が金型に残存して新たな汚れとなる恐れもあった。

さらに他の方法として、金型を加熱して暖めた後、強アルカリ洗浄剤等を金型にかけて洗浄していた。しかし、この方法では、溝部分等の微細部分の汚れを十分にとることができず、さらに、洗浄完了までに要する日数が３日から５日かかり短時間でできなかった。

そこで、出願人は、樹脂成形用金型に付着したガスによる汚れを、金型を傷つけることなく、迅速、容易、かつ、経済的に除去する除去剤組成物を開発し提案した（例えば、特許文献１参照。）。

さらに、樹脂射出成形用金型に適用する不燃性に属する洗浄剤も別途に提案されている（例えば、特許文献２参照。）。

特開平９−２７２１３０号公報特開２００５−３５１２１号公報

本発明が解決しようとする課題は、従来の除去剤に比して一層に取り扱いが容易で、樹脂成形用金型を傷つけることなく、容易に薬剤が流失あるいは乾くことなく、目的の汚れを包み込み、かつ、迅速的確に金型に付着したガスによる汚れを除去できる除去剤を提供することである。

上記の課題を解決するための本発明の手段は、樹脂成形用金型に付着したガスによる汚れを、この金型の冷却状態にある時に化学的に薬剤により浸透、溶解、洗浄する等により除去するものである。これらの薬剤は、その薬剤を構成する要素の化学物質の特性及び相乗効果を見出し、これらを最適に引き出しうる組成範囲及びその最も適切な取り扱い易い手段に工夫して得たものである。その薬剤の成分は、グリコールエーテル類、芳香族炭化水素及び／又は脂肪族炭化水素系溶剤、特定のノニオン界面活性剤及び／またはアニオンタｋ面活性剤、及び水を含有する薬剤からなっている。これらの薬剤は、金型面にはけ塗りして使用することができる。さらに、これらの薬剤の取り扱いの便及び金型面の汚れに十分に浸透し分解できるようにすることあるいは保存性を高めることを図って、この薬剤にベンゾトリアゾール等の防錆剤あるいは安息香酸Ｎａ等の保存剤を含有させた薬剤とし、この薬剤をはけ塗りによる除去剤とし、あるいは、この薬剤をブタンやプロパンその他のＬＰＧやジメチールエーテル等の噴射剤と共にエアゾールスプレー缶に封入して発泡型の除去剤とし、泡が十分な時間の間ガスによる汚れを覆い得るものとしたものである。

これらの手段において、薬剤の成分の配合割合は、質量％で、グリコールエーテル類１０〜３０％、芳香族炭化水素及び／又は脂肪族炭化水素系溶剤１０〜４０％、ノニオン界面活性剤及び／又はアニオン界面活性剤の１種又は２種を３〜４０％、水１０〜５０％を含有し、合計で１００％とする薬剤からなる。これらの薬剤は、上記のように樹脂成形用金型の表面にはけ塗りできる。より好ましくは、これらの薬剤に安息香酸Ｎａ等の保存剤、ベンゾトリアゾール等の防錆剤を、質量％で、上記薬剤の０．０１〜１．０％を含有せしめた薬剤とする。

さらに他の手段としては、この薬剤の６０〜９０容量部を発泡用のブタンやプロパンその他のＬＰＧやジメチルエーテル等の噴射剤の１０〜４０容量部と共に泡噴出用のエアゾールスプレー缶に封入して樹脂成形用金型に付着したガスによる汚れ除去用の発泡型除去剤としたものである。

本発明の樹脂成形用金型の汚れ除去剤は、組成物としてグリコールエーテル類を１０〜３０％（以下、％は「質量％」である。）含有する。このグリコールエーテル類としては、具体的には、エチレングリコール、プロピレングリコール、エチレングリコールモノブチルエーテル、エチレングリコールモノイソブチルエーテル、プロピレングリコールモノメチルエーテル、プロピレングリコールモノエチルエーテル、プロピレングリコールモノプロピルエーテル、プロピレングリコールモノブチルエーテル、ジエチレングリコールモノメチルエーテル、ジプロピレングリコールモノメチルエーテル、トリプロピレングリコールモノメチルエーテル等である。グリコールエーテル類が１０％未満では、汚れの除去効果が十分でなく、４０％より多いと他の組成物の含有量が抑えられるので、他の組成物との相乗効果が十分に発揮できなくなり汚れの除去効果が十分でない。また、エタノール、イソプロピールアルコール、ブタノール等のアルコール類も少量併用しても差し支えない。

さらに、芳香族炭化水素溶剤及び／又は脂肪族炭化水素溶剤を１０〜４０％含有する。これらの溶剤は具体的には、トルエン、キシレン、エチルベンゼン、トリメチルベンゼン等の芳香族炭化水素溶剤、ヘキサン、ヘプタン、オクタン、イソオクタン、ノナン、デカン、ウンデカン、ドデカン及びこれらの異性体混合物、及びこれらの２種以上の混合物等の脂肪族炭化水素溶剤で、グリコールエーテル類で金型面の汚れを浮き上がらせ、汚れが再凝集して再付着するのを防止する働きと洗浄の効果をもたらす。これらが１０％より少ないと溶剤としての効果が十分でなく、３０％をより多いと他の組成物の含有量を規制し、相乗的な汚れの除去効果が十分に発揮できない。

さらに、ノニオン界面活性剤及び又はアニオン界面活性剤の１種又は２種以上を、質量％で、３〜４０％含有する。具体的には、アニオン界面活性剤には高級脂肪酸のアルカリ金属塩、高級脂肪酸アンモニウム塩、高級脂肪酸アミン類が例示され、高級脂肪酸としてはラウリン酸、ミリスチン酸、パルミチン酸、ステアリン酸、オレイン酸、リノール酸、リノレン酸等があるが、本発明では、取り扱いの容易さや発泡の強さ及び泡の安定性の良好さ等からオレイン酸が最も好ましい。また、アルカリ金属としては、ナトリウム、カリウム、リチウムが挙げられ、アミンとしては、メチルアミン、ジメチルアミン、トリメチルアミン、エチルアミン、ジエチルアミン、トリエチルアミン、エタノールアミン、ジエタノールアミン、トリエタノールアミン、モルフォリン、ピペリジン等が例示される。ノニオン界面活性剤としては、高級脂肪酸アルキレンオキシド付加物、多価アルコール又は多価アルコールアルキレンオキシド付加物の高級脂肪酸エステルが挙げられ、具体的には、高級脂肪酸としては、ノニオン界面活性剤に使用するのと同様のものが好ましく、多価アルコールとしてはエチレングリコール、グリセリン、ジグリセリン、トリグリセリン、ポリグリセリン、ペンタエリスリトール、ソルビタン、蔗糖が挙げられる。アルキレンオキシドとしては、エチレンオキシド及びプロピレンオキシドが挙げられる。この含有量が３％未満では、その発泡効果が十分でなく、４０％を超えると他の組成物の含有量を規制し、かつ、汚れの除去効果が十分に発揮できない。

さらに、水１０〜５０％を上記の組成物の溶媒として含有されるが、１０％より少ないと上記組成物が汚れに十分に作用できず、その効果は十分でなく、５０％より多いと他の組成物の含有量を規制して汚れの除去効果が十分に発揮できない。

さらに、必要に応じて、安息香酸ナトリウム、ソルビン酸及びそのカリウム塩、パラオキシ安息香酸のエチルエステル、プロピルエステル、イソプロピルエステル、ブチルエステル、礒ブチルエステル等のアルキルエステル等の保存料や、１，２，３−ベンゾトリアゾール、亜硝酸ナトリウム等の防腐剤を、質量％で、０．０１〜１．０％の範囲で加えるのが好ましい。さらに、着色料、香料、増粘剤、機レート剤等も本発明の高価に悪影響を与えない範囲で適量加えることができる。

上記の組成物及びそれらの合計は１００％になるものとする。これからなる薬剤は、ソルベントタイプとしてガス汚染物を除去する樹脂成形用金型の表面にはけ塗りすることができる。しかし、本発明では、さらに樹脂成形用金型への塗布の利便性を高め、さらに、樹脂金型成形用金型の奥深い箇所や細かい箇所まで浸透して、十分な期間汚れを覆ってその汚れ除去効果を十分に発揮し得るものとするために気泡して発泡体として樹脂成形用金型に付着せしめるものとしている。すなわち、上記組成の薬剤の６０〜９０用両部を発泡用のブタンやプロパンその他のＬＰＧやジメチルエーテル等の噴射剤の１０〜４０容量部と共に泡噴出用のエアゾールスプレー缶に封入して発泡形除去剤とするものである。噴射剤が１０部より少ないと、薬剤ができらないうちに、薬剤の噴射が終了することがあり４０部を超えると勢いが激しくなり過ぎて、泡になりにくくなる。さらに、上記組成の薬剤を用いることで、適度な気泡性と汚れ除去性が両立できる。もちろん、このように気泡性を有する薬剤であっても、はけで塗布する薬剤として使用することもできる。

本発明は、塩化メチレン等の環境を害する恐れのあるものを含有すること無く、樹脂成形用金型に形成されたガスによる汚れを化学的作用で短時間で容易に除去でき、また、洗浄力が高いことから金型を分解せずに作業を行うことができ、物理的研磨等による除去のように力と時間が不要であり、かつ樹脂成形用金型面を傷つけることがない。したがって、美麗な表面を有する樹脂成形品の成形を可能とし、品質の高い樹脂製品が常に得られる。また、本発明の除去剤の樹脂成形用金型への適用をはけによる塗布に加えて、エアゾールスプレー缶からの起泡による塗布を可能としたので汚れ部分に洗浄成分が留まることから非常に高い洗浄効果が得られる上に、取り扱いの利便性が極めて高い等、本発明は従来にない優れた効果を奏するものである。

本発明を実施するための最良の形態について、以下の実施例および比較例を通じて説明する。

１）質量部で、プロピレングリコールモノメチルエーテル２５部、キシレン２０部、オレイン酸１８部、トリエタノールアミン９部、および水２８部から液剤タイプとしての除去剤１００部を得た。この除去剤をはけにより、ＡＢＳ樹脂の成形用金型表面に付着したガスによる汚れに塗布したところ、金型表面の汚れ付着部分のみに安定して塗布できた。約３分後にウエス布で塗布した成形用金型表面を拭ったところ、汚れを比較的容易に除去することができた。

２）さらに上記の組成の液剤の８０容量部とＬＰＧ２０容量部をエアゾールスプレー缶に充填して発泡型除去剤を得た。この発泡型除去剤をエアゾールスプレー缶からＡＢＳ樹脂の成形用金型表面に付着したガスによる汚れに吹き付けたところ、成形用金型表面の汚れ付着部分に安定な泡を形成することができた。約３分後にウエス布でこの成形用金型表面を拭ったところ、汚れを容易に除去することができた。泡性状、除去性共に良好であった。

質量部で、エチレングリコールモノブチルエーテル２０部、エチルベンゼン１０部、キシレン５部、オレイン酸６部、２８％アンモニア水２部、安息香酸ナトリウム０．５部、ベンゾトリアゾール０．０５部、水５６．４５部からなる液剤の８５容量部とＬＰＧの１５容量部をエアゾールスプレー缶に充填して発泡型除去剤を得た。この発泡型除去剤をエアゾール缶からＡＢＳ樹脂の成形用金型表面に付着したガスによる汚れに吹付けたところ、成形用金型表面の汚れ付着部分に安定な泡を形成できた。約３分後にウエス布でこの成形用金型表面を拭ったところ、汚れを容易に除去することができた。泡性状、除去性共に良好であった。

質量部で、プロピレングリコールモノメチルエーテル２０部、キシレン５部、エチルベンゼン５部、トリメチルベンゼン１５部、オレイン酸６部、２８％アンモニア水３部、ポリオキシエチレンステアレート（日本油脂（株）製ノニオンＳ１０）３部、安息香酸ナトリウム０．３部、ベンゾトリアゾール０．０３部、水４２．６７部からなる液剤の６５容量部とＬＰＧの３５容量部をエアゾールスプレー缶に充填して発泡型除去剤を得た。この発泡型除去剤をエアゾールスプレー缶からＡＢＳ樹脂の成形用金型表面に付着したガスによる汚れに吹付けたところ、成形用金型表面の汚れ付着部分に安定な泡を形成できた。約３分後にウエス布でこの成形用金型表面を拭ったところ、汚れを容易に除去することができた。泡性状、除去性共に良好であった。

質量部で、プロピレングリコールモノメチルエーテル３０部、キシレン５部、エチルベンゼン１０部、オレイン酸８部、２８％アンモニア水４部、モノオレイン酸３ポリオキシエチレンソルビタン（日本油脂（株）製ノニオンＯＴ２２１）６部、ソルビン酸カリウム０．０５部、亜種酸ナトリウム０．０５部、水３１．９０部からなる液剤の７５容量部とＬＰＧの２５容量部をエアゾールスプレー缶に充填して発泡型除去剤を得た。この発泡型除去剤をエアゾールスプレー缶からＡＢＳ樹脂の成形用金型表面に付着したガスによる汚れに吹き付けたところ、成形用金型表面の汚れ付着部分に安定な泡を形成できた。約３分後にウエス布でこの成形用金型表面を拭ったところ、汚れを容易に除去することができた。泡性状、除去性共に良好であった。

質量部で、ブチルカルビトール１０部、キシレン１０部、イソオクタンを主成分とするイソパラフィン混合物（出光興産製ＩＰソルベント１０１６）１０部、オレイン酸１０部、２８％アンモニア水４部、安息香酸ナトリウム０．５部、ベンゾトリアゾール０．０５部、水５５．４５部からなる液剤の７５容量部とＬＰＧの２５容量部をエアゾール缶に充填して発泡型除去剤を得た。この発泡型除去剤をエアゾール缶により、ＰＰ樹脂の成形用金型表面に付着したガスによる汚れに吹付けたところ、成形用金型表面の汚れ付着部分に安定な泡を形成できた。約３分後にウエス布でこの成形用金型表面を拭ったところ、汚れを容易に除去することができた。泡性状、除去性共に良好であった。

これらの実施例に対し、以下に示す比較例を実施した。
（比較例１）
質量部で、プロピレングリコールモノメチルエーテル１５部、キシレン２０部、エチルベンゼン２０部、トリメチルベンゼン１５部、オレイン酸８部、２８％アンモニア水４部、安息香酸ナトリウム０．５部、ベンゾトリアゾール０．０５部、水１７．４５部からなる液剤の８０容量部とＬＰＧの２０容量部をエアゾールスプレー缶に充填して除去剤を得た。この除去剤をエアゾールスプレー缶からＡＢＳ樹脂の成形用金型表面に付着したガスによる汚れに吹き付けたが、成形用金型表面には安定な泡を形成できなかった。試しに約３分後にウエス布でこの成形用金型表面を拭ったが、汚れは容易に除去できなかった。泡性状、除去性共に良くなかった。

（比較例２）
質量部で、プロピレングリコールモノメチルエーテル２５部、キシレン２５部、オレイン酸１部、２８％アンモニア水０．５部、安息香酸ナトリウム０．５部、ベンゾトリアゾール０．０５部、水４７．９５部からなる液剤の８０容量部とＬＰＧの２０容量部をエアゾール缶に充填して除去剤を得た。この除去剤をエアゾールスプレー缶からＡＢＳ樹脂の成形用金型表面に付着したガスによる汚れに吹付けたが、成形用金型表面には安定な泡を形成できなかった。試しに約３分後にウエス布でこの成形用金型表面を拭ったが、汚れは容易に除去できなかった。泡性状、除去性共に良くなかった。

（比較例３）
質量部で、プロピレングリコールモノメチルエーテル５部、キシレン２０部、エチルベンゼン１０部、トリメチルベンゼン５部、オレイン酸２０部、ＴＥＡ１０部、安息香酸ナトリウム０．５部、ベンゾトリアゾール０．０５部、水２９．４５部からなる液剤の８０容量部とＬＰＧの２０容量部をエアゾールスプレー缶に充填して除去剤を得た。この除去剤をエアゾール缶からＡＢＳ樹脂の成形用金型表面に付着したガスによる汚れに吹付けたところ、成形用金型表面には安定な泡を形成できた。しかし、約３分後にウエス布でこの成形用金型表面を拭ったが、汚れは容易に除去できなかった。この場合は泡は形成できたが、かなり硬い泡で、汚れへの浸透性が十分でなかったためと考えられる。泡生成はともかく可であったが、汚れの除去性は全く良くなかった。

（比較例４）
質量部で、プロピレングリコールモノメチルエーテル５部、キシレン２０部、エチルベンゼン１０部、トリメチルベンゼン５部、オレイン酸２０部、ＴＥＡ１０部、安息香酸ナトリウム０．５部、ベンゾトリアゾール０．０５部、水２９．４５部からなる液剤の５５容量部とＬＰＧの４５容量部をエアゾールスプレー缶に充填して除去剤を得た。この除去剤をエアゾール缶からＡＢＳ樹脂の成形用金型表面に付着したガスによる汚れに吹付けたところ、噴射の勢いが強く、飛び散りが多くて、汚れ部分を十分に覆うことができなかった。また、約３分後にウエス布でこの成形用金型表面を拭ったが、汚れ全体を覆うことができなかったためか、汚れは十分に除去できなかった。

Claims

質量％で、グリコールエーテル類１０〜３０％、芳香族炭化水素及び／又は脂肪族炭化水素系溶剤１０〜４０％、アニオン界面活性剤及び／又はノニオン界面活性剤３〜４０％、及び水１０〜５０％を含有し、合計で１００％となる薬剤からなることを特徴とする樹脂成形用金型に付着したガスによる汚れ除去剤。
質量％で、グリコールエーテル類１０〜３０％、芳香族炭化水素及び／又は脂肪族炭化水素系溶剤１０〜４０％、アニオン界面活性剤及び／又はノニオン界面活性剤３〜４０％、水１０〜５０％を含有し、合計で１００％とする薬剤からなり、かつ、アニオン界面活性剤及び／又はノニオン界面活性剤が、高級脂肪酸のアルカリ金属塩、高級脂肪酸アンモニウム塩、高級脂肪酸アミン塩、高級脂肪酸アルキレンオキシド付加物、多価アルコール又は多価アルコールアルキレンオキシド付加物の高級脂肪酸エステルから選ばれた１種又は２種以上からなることを特徴とする請求項１に記載の樹脂成形用金型に付着したガスによる汚れ除去剤。
上記の薬剤に保存料及び／又は防錆剤等の添加剤を質量％で、薬剤の０．０１〜１．０％を含有する添加剤入り薬剤からなることを特徴とする請求項２に記載の樹脂成形用金型に付着したガスによる汚れ除去剤。
上記の添加剤入り薬剤の６０〜９０容量部を発泡用噴射剤の１０〜４０容量部と共に噴出用エアゾールスプレー缶に封入したことを特徴とする請求項３に記載の樹脂成形用金型に付着したガスによる汚れ除去用の発泡型除去剤。