JP5944087B1 - 加硫ゴム成形用離型剤 - Google Patents

Abstract

加硫後のゴムと金型との離型性に優れるとともに、製造後に離型剤を容易に除去することができる加硫ゴム成形用離型剤を提供する。ポリオキシアルキレングリセリルエーテル（Ａ）を含有する加硫ゴム成形用離型剤であって、前記ポリオキシアルキレングリセリルエーテル（Ａ）が、オキシアルキレン基１００質量部中にオキシエチレン基を５０〜９５質量部含有する、加硫ゴム成形用離型剤である。前記ポリオキシアルキレングリセリルエーテル（Ａ）は、数平均分子量が２０００〜２００００であることが好ましい。

Description

本発明は、加硫ゴム成形用離型剤に関するものである。

加硫ゴムは、自動車部品、鉄道部品、建設機械などに使用されている。これらの加硫ゴムは、金型などにゴム組成物を投入して加硫成形し、これを脱着することにより得られるが、脱着を容易に行うために、金型には離型剤が塗布されている。

このような離型剤としては、シリコーンが使用されているが、加硫後のゴムホースに付着した離型剤を除去するためには洗剤などを用いる必要があり、その改善が求められている。そこで、容易に除去可能な離型剤として、特許文献１では、グリセリン脂肪酸エステルのアルキレンオキサイド付加物が開示されている。

特開２００８−２０１０１０号公報

しかしながら、特許文献１に記載の離型剤は、多量の離型剤を用いなければ十分な離型性を得られないという問題がある。また、離型剤の使用量が多いことに伴い、離型剤を除去するための洗浄水も多量となるため、排水負荷が大きいという問題もある。

そこで、本発明は、加硫後のゴムと金型との離型性に優れるとともに、比較的少量の洗浄水で除去し得る離型剤を提供するものである。

本発明に係る加硫ゴム成形用離型剤は、ポリオキシアルキレングリセリルエーテル（Ａ）を含有するものであって、前記ポリオキシアルキレングリセリルエーテル（Ａ）が、オキシアルキレン基全体を１００質量％とした場合にオキシエチレン基を５０〜９５質量％含むものである。

本発明に係る加硫ゴム成形用離型剤は、前記ポリオキシアルキレングリセリルエーテル（Ａ）に加えて、さらにポリオキシアルキレンジオール（Ｂ）を含有することが好ましい。

上記加硫ゴム成形用離型剤であると、加硫後のゴムと金型との離型性に優れるとともに、比較的少量の洗浄水で加硫ゴム表面から取り除くことができるため洗浄性に優れる。

本発明における加硫ゴム成形用離型剤は、ポリオキシアルキレングリセリルエーテル（Ａ）を含有するものであって、前記ポリオキシアルキレングリセリルエーテル（Ａ）が、オキシアルキレン基全体を１００質量％とした場合にオキシエチレン基を５０〜９５質量％含むものである。

オキシエチレン基の含有量が高いポリオキシアルキレングリセリルエーテルを用いることにより、加硫成形後の洗浄性を向上することができる。また、この含有量が５０〜９５質量％であることにより、金型と加硫後のゴムとの離型性を向上することができる。上記オキシエチレン基の含有量は、オキシアルキレン基全体を１００質量％とした場合に６０〜９０質量％であることが好ましく、７０〜８５質量％であることがより好ましい。

本実施形態で用いるポリオキシアルキレングリセリルエーテル（Ａ）におけるポリオキシアルキレン基は、前記オキシエチレン基以外に、オキシプロピレン基、オキシブチレン基などを含むことができる。オキシエチレン基以外のオキシアルキレン基の含有量は、オキシアルキレン基全体を１００質量％とした場合に、５〜５０質量％であることが好ましく、１０〜４０質量％であることがより好ましく、１５〜３０質量％であることがさらに好ましい。また、洗浄性がより優れることから、オキシエチレン基以外のオキシアルキレン基は、オキシプロピレン基であることが好ましい。

本実施形態で用いるポリオキシアルキレングリセリルエーテル（Ａ）は、数平均分子量（Ｍｎ）が２０００〜２００００であることが好ましい。このような数平均分子量のものを用いることにより、離型剤の粘度がより低くなり、作業性を向上することができる。ポリオキシアルキレングリセリルエーテル（Ａ）の数平均分子量は、３０００〜１００００であることがより好ましい。

前記ポリオキシアルキレングリセリルエーテル（Ａ）の製造方法は特に限定されず、公知のポリオキシアルキレングリセリルエーテルの合成方法を利用して製造することができる。例えば、アルキレンオキサイド付加重合により製造する場合、グリセリンに、アルカリ触媒または酸触媒を加えて８０〜１５０℃でアルキレンオキサイドを反応させることにより得られる。また、アルキレンオキサイドが２種以上である場合の付加形態は、ブロック付加であってもランダム付加であってもよく、これらを組合せてもよい。これらのうち、離型剤の粘度がより低くなり、作業性を向上できることから、付加形態がランダム付加を含むことが好ましい。

本実施形態に係る加硫ゴムホース成形用離型剤は、前記ポリオキシアルキレングリセリルエーテル（Ａ）に加えて、さらにポリオキシアルキレンジオール（Ｂ）を含有することが好ましい。ポリオキシアルキレンジオール（Ｂ）を含有することにより、離型性およびと洗浄性がより優れたものとなる。

本実施形態で用いるポリオキシアルキレンジオール（Ｂ）は、該ポリオキシアルキレンジオール（Ｂ）に含まれるオキシアルキレン基の総量を１００質量％とした場合に、オキシエチレン基を２０〜８０質量％含有することが好ましい。オキシエチレン基の含有量を上記範囲内とすることにより、離型性および洗浄性がより優れたものとなる。上記オキシエチレン基の含有量は、３０〜７５質量％であることが好ましく、４０〜７０質量％であることがより好ましい。

前記ポリオキシアルキレンジオール（Ｂ）は、数平均分子量（Ｍｎ）が２０００〜２００００であることが好ましい。このような数平均分子量のものを用いることにより、離型剤の粘度がより低くなり、作業性を向上することができる。ポリオキシアルキレンジオール（Ｂ）の数平均分子量は、３０００〜１００００であることがより好ましい。

前記ポリオキシアルキレンジオール（Ｂ）の製造方法は特に限定されず、公知のポリオキシアルキレンジオール（Ｂ）の合成方法を利用して製造することができる。例えば、アルキレンオキサイド付加重合により製造する場合、ジオールに、アルカリ触媒または酸触媒を加えて８０〜１５０℃でアルキレンオキサイドを反応させることにより得られる。また、アルキレンオキサイドが２種以上である場合の付加形態は、ブロック付加であってもランダム付加であってもよく、これらを組合せてもよい。これらのうち、離型性および洗浄性がより優れることから、付加形態がブロック付加を含むことが好ましい。

前記ポリオキシアルキレンジオール（Ｂ）の製造に使用可能なジオールとしては、特に限定されず、例えば、エチレングリコール、１，２−プロピレングリコール、１，３−プロピレングリコール、１，２−ブタンジオール、１，３−ブタンジオール、１，４−ブタンジオール、１，５−ペンタンジオール、１，６−ヘキサンジオール、３−メチル−１，５−ペンタンジオールなどが挙げられる。

前記ポリオキシアルキレンジオール（Ｂ）の含有量は、前記ポリオキシアルキレングリセリルエーテル（Ａ）１００質量部に対して、２０〜５００質量部であることが好ましい。上記範囲内とすることにより、離型性および洗浄性がより優れたものとなる。ポリオキシアルキレンジオール（Ｂ）の含有量は、前記ポリオキシアルキレングリセリルエーテル（Ａ）１００質量部に対して、３０〜３００質量部であることがより好ましく、４０〜２５０質量部であることがさらに好ましい。

本発明の加硫ゴム成形用離型剤は、水で希釈されたものであってもよい。例えば、上記ポリオキシアルキレングリセリルエーテル（Ａ）、または、上記ポリオキシアルキレングリセリルエーテル（Ａ）と上記ポリオキシアルキレンジオール（Ｂ）との混合物の濃度が、１０〜６０質量％、より好ましくは２０〜４０質量％となるように水で希釈したものが挙げられる。

本発明の加硫ゴム成形用離型剤は、その効果を損なわない範囲で、ノニオン系又はアニオン系の界面活性剤やシリコーン類などの公知の離型剤成分を含有してもよい。

本発明の加硫ゴム成形用離型剤は、アクリロニトリル−ブタジエン共重合ゴム（ＮＢＲ）、エチレン・プロピレン・ジエン共重合ゴム（ＥＰＤＭ）、ＮＢＲとポリ塩化ビニル（ＰＶＣ）とをブレンドしたゴム（ＮＢＲ／ＰＶＣ）、アクリルゴム（ＡＣＭ）、フッ素ゴム（ＦＫＭ）など、公知のゴムに用いることができる。なお、上記ゴムは、加硫剤、加硫助剤、加工助剤、可塑剤、プロセスオイル、カーボンブラック、白色充填材、老化防止剤などの公知の添加剤を含有することができる。

上記ゴムの加硫成形は、常法に従い行うことができ、例えば、金型に本発明の離型剤を塗布してゴムを装着した後、加熱および加硫すればよい。加硫後、金型からゴムを取り出し、ゴム表面に付着した離型剤を水または温水などにより洗浄することにより、加硫ゴムが得られる。

以下、実施例により本発明を更に詳細に説明するが、本発明はこれらに限定されるものではない。

数平均分子量、オキシアルキレン基に対するオキシエチレン基の含有量は、以下の方法で測定した。

（数平均分子量の測定方法）
数平均分子量は、ＧＰＣ法により求めた。ＧＰＣ装置及び分析条件は以下の通りであり、標準サンプルとして分子量３２７、２０００、８２５０、１９７００のポリエチレングリコールで校正したものを用いた。
ＧＰＣ装置：システムコントローラー：ＳＣＬ−１０Ａ（島津製作所社製）
検出器：ＲＩＤ−１０Ａ（島津製作所社製）
カラム：Ｓｈｏｄｅｘ ＧＰＣ ＫＦ−Ｇ、ＫＦ−８０３、ＫＦ８０２．５、ＫＦ−８０２、ＫＦ−８０１を連結したもの（いずれも昭和電工社製）
溶離液：テトラヒドロフラン
サンプル注入：０．５重量％溶液、８０μＬ
流速：０．８ｍＬ／ｍｉｎ
温度：２５℃

（オキシアルキレン基に対するオキシエチレン基の含有量）
^１Ｈ−ＮＭＲ（溶媒：ＣＤＣｌ_３）により算出した。

本実施例で使用した原料は下記のとおりである。

＜ポリオキシアルキレングリセリルエーテル（Ａ）＞
グリセリン１モルに表１に記載したアルキレンオキシドを付加したものを用いた。なお、表中、アルキレンオキシドの種類と使用量におけるＥＯはエチレンオキシドの使用量、ＰＯはプロピレンオキシドの使用量を示し、いずれもグリセリン１モルに対する使用量（ｍｏｌ）である。また、アルキレンオキシド含有量におけるＥＯはオキシエチレン基の含有量、ＰＯはオキシプロピレン基の含有量を示し、いずれもオキシアルキレン基全体を１００質量％とした場合の含有量である。

＜ポリオキシアルキレンポリオール（Ｂ）＞
表２に記載した種類および割合で、ジオール１モルにアルキレンオキシドを付加されたものを用いた。なお、表中、アルキレンオキシドの種類におけるＥＯはエチレンオキシド、ＰＯはプロピレンオキシドを示す。また、アルキレンオキシド含有量におけるＥＯはオキシエチレン基含有量、ＰＯはオキシプロピレン基含有量を示し、いずれもオキシアルキレン基全体を１００質量％とした場合の含有量である。

＜その他の原料＞
（ｃ−１）グリセリン
（ｃ−２）ポリエチレングリコール（数平均分子量：４０００）
（ｃ−３）ジメチルポリシロキサン（商品名：ＫＦ−９６−２０ＣＳ、信越化学工業社製）
（ｃ−４）グリセリン脂肪酸エステルのアルキレンオキサイド付加物
ポリオキシアルキレングリセリルエーテル（Ａ−５）において、グリセリンに代えてグリセリンモノラウレート１モルを用いた以外は同様の操作を行い、グリセリン脂肪酸エステルのアルキレンオキサイド付加物（ｃ−４）を得た。

（実施例１〜９、比較例１〜６）
下記表３に記載の割合（質量比）で各原料を混合することにより、離型剤を得た。この離型剤を用いて、下記の評価を行った。なお、「ジメチルポリシロキサン」は、信越化学工業社製のＫＦ−９６−２０ＣＳ（商品名）である。

（離型性）
離型剤を塗布した未加硫ゴム（アクリロニトリル−ブタジエン共重合ゴム（ＮＢＲ）またはクロロプレンゴム（ＣＲ））を金型（１２０×１２０×２ｍｍ）に装着した。続いて、１５０℃で１時間加硫処理を行い、金型から加硫ゴムを取り出した。このときの作業性を離型性とし、下記の基準で評価した。結果を表３に示す。
○：ジメチルポリシロキサンを用いた場合と作業性が同程度である
×：ジメチルポリシロキサンを用いた場合よりも作業性が悪い

（洗浄性）
上記離型性の評価で得られた加硫ゴムを、２Ｌの水（温度：８０℃）に浸漬し、浸漬開始から１分後および２分後に加硫ゴム表面のヌメリを確認し、下記の基準で評価した。なお、加硫ゴム表面にヌメリがある場合は離型剤が残っており、ヌメリがない場合は離型剤が残っていないことを示す。結果を表１に示す。
◎：１分間浸漬後に加硫ゴムの表面にヌメリがない
○：２分間浸漬後に加硫ゴムの表面にヌメリがない
×：２分間浸漬後も加硫ゴムの表面にヌメリがある

表３より明らかなとおり、本発明の加硫ゴム成形用離型剤は、洗浄性および離型性に優れていることがわかる。また、ポリオキシアルキレングリセリルエーテル（Ａ）とポリオキシアルキレンジオール（Ｂ）を併用することにより、少量の離型剤であっても十分な離型性が得られることがわかる。一方、比較例１のように、オキシエチレン基の含有量が少ない場合は洗浄性が悪く、比較例２や３のようにグリセリンやポリオキシエチレングリコールを用いた場合は離型性が悪く、比較例４のようにジメチルポリシロキサンを用いた場合は洗浄性が悪いことがわかる。また、比較例５のようにグリセリン脂肪酸エステルのアルキレンオキサイド付加物を用いた場合は離型性が悪く、洗浄性も改善の余地がある。また、比較例６のように、離型性を高めるために多量のグリセリン脂肪酸エステルのアルキレンオキサイド付加物を用いた場合は、洗浄性が大きく低下することが分かる。

Claims (4)

1. ポリオキシアルキレングリセリルエーテル（Ａ）を含有する加硫ゴム成形用離型剤であって、前記ポリオキシアルキレングリセリルエーテル（Ａ）が、オキシアルキレン基全体を１００質量％とした場合にオキシエチレン基を５０〜９５質量％含んでなる、加硫ゴム成形用離型剤。
2. 前記ポリオキシアルキレングリセリルエーテル（Ａ）の数平均分子量が２０００〜２００００である、請求項１記載の加硫ゴム成形用離型剤。
3. さらに、ポリオキシアルキレンジオール（Ｂ）を含有する、請求項１または２記載の加硫ゴム成形用離型剤。
4. 前記ポリオキシアルキレンジオール（Ｂ）の含有量が、前記ポリオキシアルキレングリセリルエーテル（Ａ）１００質量部に対して、２０〜５００質量部である請求項３に記載の加硫ゴム成形用離型剤。