JPH03136817A - 金型の洗浄方法及び液状金型洗浄剤 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野Ｊ 本発明は、成形作業を繰り返し行なうことによって汚染
された熱硬化性樹脂成形材料の成形に用いる金型を洗浄
する新規な方法、及び新規な液状金型洗浄剤に関する。

［従来の技術］ 熱硬化性樹脂、特にフェノール（なかでもレゾールタイ
プ）やエポキシ系樹脂成形材料の成形において、金型を
長時間使用し続けると金型の表面が汚れてきて、成形品
の表面が汚れたり成形品の離型性が著しく悪くなる等の
現象が生じる。

これは、フェノールやエポキシ系樹脂成形材料中に含ま
れる離型剤や低分子成分がガス化したものが金型表面に
付着して順次積層し、これらが酸化劣化して次第に硬く
しかも事情でない異物層を形成することによる。これら
の異物層は、特に金型のコーナ一部やガスベンド及びパ
ーティング部分に形成され易い、そして、この異物層に
より、成形品の肌荒れ現象による光沢不足、成形品の精
度不足が生起され、且つ均一な離型効果が得られない等
の悪影響がもたらされる。また、ガスベンドが詰まると
ガス抜きが不十分になって、樹脂が充填不足になったり
製品に「ス」が入いるし、パーティング部分が汚れると
製品のパーティングラインが目立ち、不良率がアップす
る。

そこで、従来から定期的にショツトブラストや研磨等の
機械的方法（１日に２〜４回）や、洗浄樹脂のダミー成
形による化学的・機械的方法（２時間に１回程度）によ
って金型表面の異物層を除去することが行われている。

しかし、機械的方法では金型を−々取り外して分解し清
掃後再度組み立てるため時間や手間がかかり、能率やコ
ストの面でロスが大きい、また、金型は熱いため火傷の
危険性があり安全面からも問題があり、特に複雑な構造
のものや大型金型では処理が大変であった。

更に、金型表面に微細な傷が入ったりメツキが剥がれた
りする虞もあるし、ガスベンド部分の異物層が除去し難
い等様々な難点がある。

一方、洗浄樹脂を用いるダミー成形は、ユリア樹脂やメ
ラミン樹脂等のアミノ系樹脂にフィラー等を混入した洗
浄樹脂を金型内で熱硬化させる際に前記異物層と一体化
させ、該一体化した成形品を金型から取り出すことによ
り金型を洗浄するものである。

［発明が解決しようとする課題］ この洗浄樹脂を用いる方法は、金型を分解する手間もか
からず金型表面を傷付けたりメツキを剥がしたりする虞
もない。

ただ、従来行われている樹脂による洗浄方法は、圧縮成
形やトランスファー成形の場合、フェノール樹脂やエポ
キシ樹脂成形材料に代えて洗浄樹脂を金型内に充填して
ダミー成形を行ない、続けて洗浄樹脂を除去するために
成形材料を数回（２〜３回）予備成形（洗い成形）して
から本成形を再開するものである。尚、金型の汚れが激
しければ、洗浄樹脂のダミー成形自体を２〜３度繰り返
す。

従って、１回の洗浄操作に高価な洗浄樹脂及び成形材料
（特にトランスファー成形）をかなり大量に消費するし
余分な手間もかかり、１日当たり相当な手間とコストが
かかっていた。

尚、インジェクシリン成形の場合は、成形中のフェノー
ル樹脂やエポキシ樹脂系成形材料をシリンダー内から完
全に押し出した後洗浄樹脂をホッパーに投入し、シリン
ダー内で熔融後金型に送り込んでダミー成形を行わせ、
次いで洗浄樹脂をシリンダー内から除去した後、成形材
料をポツパーに投入しシリンダー内の洗いと金型内の洗
浄樹脂の除去のために数〜十数回もの無駄な予備成形を
行なった後に本成形を再開する必要がある。従って、１
回の洗浄操作に要する洗浄樹脂及び無駄な成形材料は相
当量になるし手間も大幅に増加し、実際上洗浄樹脂によ
る金型の清掃は行われていない。

更に、何れの成形方法においても、従来の方法では洗浄
樹脂は通常の成形操作と同様にして成形されるので、ガ
スベンド部分の洗浄が出来ないという根本的な欠点を有
している。

［課題を解決するための手段１ そこで本発明者は上記欠点を解消すべく鋭意研究した結
果、洗浄樹脂は金型の表面及びその近傍部分にのみあれ
ば十分その目的を達成することに思い当たり、本発明を
完成させたものである。

即ち、従来は洗浄樹脂を成形装置内でフェノール樹脂や
エポキシ樹脂等の成形材料と置換して、成形材料と全（
同様に処理して成形することにより金型の洗浄を行って
いた。そのため、洗浄樹脂・成形材料とも必要以上に大
量に消費し、且つ樹脂の入れ換えの手間や成形再開後の
調整等かなりの時間や手間のロスを生じていた。

これに対し本発明では、従来のベレット状や粉末状洗浄
樹脂を被洗浄金型で成形する方法に代えて、金型の表面
に液状の洗浄樹脂組成物を付着させて洗浄を行なう新規
な方法及び該方法に用いる新規な液状金型洗浄剤を開発
した。

即ち、本発明方法はアミノ系樹脂を主成分とする液状組
成物（液状金型洗浄剤）を、フェノールやエポキシ系樹
脂成形材料の成形加工中において、脱型して開いた状態
にある金型の表面に塗布や噴霧等により万遍なく付着さ
せ、そのまま次の成形（ショット）動作を行わせるもの
である。すると、金型洗浄剤は薄い被膜となり、樹脂成
形材料とともに加熱成形され、金型の異物層はアミノ系
樹脂層に付着して成形材料とともに一体化する。この成
形物を取り出し、更に数回成形材料を予備成形（洗い成
形）して洗浄樹脂や異物層を完全に除去し１回の洗浄操
作が終わる。金型の汚れがひどい場合には、上記操作を
数回（２〜３回程度）繰り返す。

従って、洗浄樹脂の消費量が極めて少なくてすむため、
圧縮成形やトランスファー成形においては従来以上に手
軽に金型洗浄ができ、成形品の離型及び良好な表面仕上
げ状態が維持できる。更に、従来樹脂による洗浄がコス
ト及び手間の面で不可能であったインジェクション成形
においても、圧縮成形やトランスファー成形同様手軽且
つ超低コストで樹脂洗浄でき、その効果は図り知れない
ものである。

本発明の金型洗浄剤は、アミノ系樹脂の溶液やエマルジ
ッン或いは懸濁液からなる液状のもので、必要に応じて
離型剤や安定剤、洗浄性向上剤、更にはフィラー、硬化
促進剤、着色剤等を混合したものである。

アミノ系樹脂としては、ユリア類とアルデヒド類とを縮
合して得られるユリア樹脂、アルコール類でエーテル化
したり酸でエステル化した変性ユリア樹脂、メラミン等
のトリアジン類とアルデヒド類とを縮合して得られるメ
ラミン樹脂、ベンゾグアナミン樹脂、アセトグアナミン
樹脂、これらのアルコール変性樹脂、アニリンとアルデ
ヒド類とを縮合して得られるアニリン樹脂、その化スル
ホンアミド樹脂等、アミノ基を持つ化合物とアルデヒド
類（主としてホルマリン）との各種縮合物が挙げられる
。また、これらを２種以上共線合し７て得られる樹脂も
使用可能である。更に、フェノール樹脂成形材料等との
親和性を向上させるために、これらのアミノ樹脂とフェ
ノール樹脂とを共縮合させたものも用いられる。これら
は夫々単独で使用してもよいし、適宜割合で混合して使
用することもできる。

これらのアミノ系樹脂は、その縮合の過程においてその
初期縮合物（縮合反応がかなり進んだものも含む）がシ
ロップ状の樹脂液（水やアルコール溶液、エマルシヨン
）となっているので、この樹脂液をそのまま或いは水や
アルコールで希釈して本発明の液状金型洗浄剤として用
いることができる。或いは、この樹脂液を真空乾燥して
粉末とし、必要時に温水や水−アルコールに熔解して用
いるとか、−旦成形材料として固体化したものを粉砕し
、この粉砕物を水、溶剤等に溶解したり懸濁したりした
ものも使用可能である。

金型洗浄剤中のアミノ系樹脂の濃度は特に限定されない
が、低過ぎると液の安定性に問題が生じるし使用量を増
やさねばならず、また高過ぎると噴霧しにくくなるので
、５〜７０％程度特に１０〜５０％程度のものとしてお
くとよい。

尚、本液状金型洗浄剤の金型への付着は、噴霧や刷毛に
よる塗布等任急の付着手段で行なう。噴霧は、ボンベ内
のガス圧により行なうタイプのものでも、手動等で霧吹
を行なうタイプのものでもよい、噴霧の場合は、低粘度
が好ましいためアミノ系樹脂の濃度を５〜２０％程度と
し、厚塗りが必要ならば何度でも重ね噴きすればよい。

また、刷毛やローラー等で塗布する場合には、液粘度が
高い方が取り扱い易いので、樹脂濃度も５０％前後等高
くしてもよい。

金型洗浄剤の付着量は、樹脂濃度にもよるが少ないと異
物層除去が不十分になるし、多過ぎると無駄なうえ金型
洗浄剤の除去のために成形材料を多く消費する。しかし
、実際の使用に当たっては適宜でよく、噴霧タイプのも
のでも金型面が濡れる程度（例えば０．３ｍｍ程度）で
十分である。特に異物層が多いパーティング部分やガス
ベンド、コーナ一部には多く噴霧する。

金型に付着された金型洗浄剤は、金型が１７０〜１８０
℃程度に加熱されているので、水やアルコール等の溶剤
が瞬時に蒸発し、続いて縮合反応が起こって発泡し、厚
みが塗布量の１ｏ倍以上の被膜層を形成する。この発泡
被膜層は、金型の平滑な部分は勿論のことパーティング
部やコーナー部及びガスベンド部分などを隈無く覆い尽
くし、続いて行なわれる成形材料の金型への導入・加熱
成形により一体的に成形され、成形物の取り出しにより
あらゆる部分の異物層を完全に除去する。

尚、本発明の金型洗浄剤は液状であるため、保存中に沈
澱、凝集、白濁、分離、変質、硬化等の変化を生じる虞
がある。そこで、これらを防止するためにｐｎ調整した
り各種の安定剤を混合しておく必要がある。安定剤は、
樹脂の種類や濃度、液の形態等により最適なものが選ば
れるが、例えば、エマルシヨンの場合乳化の耐久性を保
持するＣＭＣやＰＶＡ、保護コロイドを作る各種の有機
物や天然・合成の高分子界面活性剤等が用いられる。

また、ユリア樹脂の場合はｐｎを中性〜微弱アルカリ性
にしたりメタノール添加により安定化が図れる。メラミ
ン樹脂の場合は、メタノール、エタノール、グリセリン
、はう砂等の添加で安定化が図れるし、ブタノール変性
等を行なえばより安定な樹脂が得られる。より安定した
状態で保存するには、樹脂液の噴霧乾燥品等を使用する
方法もある。

また、本金型洗浄剤が不必要な箇所に付着した場合の除
去や金型からのｍｍを良好にするために、少量の剥離剤
を添加するとよい、剥離剤としては、シリコンオイルや
テフロン、ステアリン酸やベヘニン酸等の長鎖脂肪酸、
ステアリン酸亜鉛やステアリン酸カルシウム等の長鎖脂
肪酸の金属塩、カルバナワックス、モンタンワックス、
ステアリルエチレンアミド、ポリエチレンワックス等の
ワックス類等が用いられる。添加量は、多すぎると成形
材料や異物層との付着力（接着力）が減るので、樹脂の
乾燥型１１００重量部に対し０．５〜２０部量部程度、
特に２〜５重量部程度が好ましい。また、後述するシリ
カその他の向き充填剤も型層れをよくする効果がある。

尚、アミノ系樹脂自体洗浄効果を有しているが、その効
果は樹脂の種類や縮合度等により異なる。

そこで、洗浄効果を上げる即ち、金型洗浄剤の付着量を
少なくできるとか１回のダミー成形で十分に異物層を除
去するとかのために、必要に応じて洗浄性向上剤を混入
するとよい、洗浄性向上剤としは、例えばモノエタノー
ルアミン、モノイソプロパツール等のアミノアルコール
類、２−メチルイミダゾール、２−エチル−４−メチル
イミダゾール等のイミダゾール類、２−メチルイミダシ
リン、２−メチル−４−エチルイミダシリン等のイミダ
シリン類、エチレングリコールジメチルエーテル、トリ
エチレングリコールジメチルエーテル等のグリコールエ
ーテル類、１．ｌ−ビス（１−ブチルパーオキシ）３，
３．５−トリメチルシクロヘキサン、２．２−ビス（ｔ
−ブチルパーオキシ）ブタン等のパーオキシケタール類
等がある。

勿論、これらに限定されるものではない。

洗浄性向上剤の添加量は、多いほど洗浄効果は増すが、
コストや液の安定性等の観点から、アミノ系樹脂１００
重量部に対し１〜８０部、より好ましくは１〜３０部程
度とする。

更に、本発明の金型洗浄剤には、増量や粘度調整、垂れ
防止、異物層除去能の向上の目的で、シリカ、アルミナ
、炭酸カルシウム、水酸化アルミニウム、酸化チタン、
ガラス粉、繊維微粉等の無機質・有機質のフィラーを適
量混入してもよい。

その他、識別のための有機・無機の着色剤等も使用可能
である。フィラーの混入割合は、その種類や使用目的に
もよるが、あまり多いと保存中に沈降分離するので、ア
ミノ系樹脂１００重量部に対し１〜３０部程度用いる。

一方、本発明の金型洗浄剤は前述したように高温の金型
表面に少量付着されるので、殆ど瞬時といってよい程速
やかに硬化反応が起こる。また、効果促進剤（硬化剤）
を混入しておくと液の安定性を阻害する虞れがある。従
って、硬化促進剤は本来不要である。但し、アミノ系樹
脂の種類によっては硬化が遅いものもあり、このような
場合には潜在性の硬化剤を添加するとか、硬化剤を加え
て粉末状にして保存するとかしてもよい。

［実施例Ｊ 次に、本発明を実施例により更に詳細に説明する。

実施例　ｌ ブタノール変性ユリア樹脂の初期縮合物であるシロップ
状の樹脂液（不揮発分５０％）の３３部（重量部、以下
同じ）に、水６０部、エタノール７部を加えて全体を１
００部とする。これに、剥離剤としてポリエーテル変性
シリコーンオイル０゜５部を加え、十分に攪拌混合して
液状の金型洗浄剤を得た。

この金型洗浄剤を手動の噴霧器に入れ、フェノール（レ
ゾール）樹脂成形材料を成形中のインジェクションマシ
ンの金型（２時間程度連続成形してかなりの汚れが見ら
れたもの）が脱型して開いている状態で、厚み０．３＋
ｓ＋１１程度にガスベンドを含む全体に噴霧して付着さ
せた。また、付着が少なかった部分及びコーナ一部やパ
ーティング部は２〜３度噴霧した。付着と同時に水及び
アルコールが蒸発し、続いて厚み約３ｍ＋ｍ程度の発泡
被膜層となった。

この状態で金型を閉め、成形材料の予備成形（洗い成形
）を行なった。得られた成形品を砲り出すと、表面にユ
リア樹脂及び異物層が付着していた。洗い成形を更に繰
り返すと、３回目にはその表面には異物層やユリア樹脂
の付着は見られず、金型は奇麗に洗浄されていた。

実施例　２ メラミン１００部とフェノール３０部とからなる共縮合
樹脂の初期縮合樹脂液（不揮発分４８％）１００部に、
安定剤としてメタノール５部、剥離剤としてステアリン
酸０．５部とポリエーテル変性シリコーンオイル０．３
部、更に洗浄性向上剤としてモノエタノールアミン１０
部を加え、十分に攪拌混合して液状の金型洗浄剤を得た
。

この金型洗浄剤を、エポキシ樹脂成形材料を成形中のト
ランスファー成形装置の金型（３時間程度連続成形して
かなりの汚れが見られたもの）が脱型して開いている状
態で、刷毛によりガスベンドを含む全体に厚み０．５−
程度に塗布して付着した。付着と同時に水及びアルコ−
が蒸発し、続いて厚み約５ｍｍ程度の発泡被膜層となっ
た。

この状態で金型を閉め、成形材料の予備成形（洗い成形
）を行なった。得られた成形品を取り出すと、表面にメ
ラミン−フェノール樹脂及び異物層が付着していた。洗
い成形を更に繰り返すと、４回目にはその表面には異物
層やメラミン−フェノール樹脂の付着は見られず、金型
は奇麗に洗浄されていた。

［発明の効果］ 以上詳述したように、本発明の金型洗浄方法は、アミノ
系樹脂単独或いはこれを主成分とする液状組成物を、フ
ェノール或いはエポキシ系樹脂成形材料を成形する金型
の表面に噴霧、塗布等の手段で付着させ、次いで通常の
ショットを行なって成形材料とともに加熱成形すること
により、アミノ系樹脂層に金型の異物層を付着させて成
形材料とともに一体化し、該一体化した成形物を取り出
すものである。

従って、従来の洗浄樹脂のみを成形する方法と異なり洗
浄樹脂（金型洗浄剤）の消費量が極端に少なくて済み、
圧縮成形やトランスファー成形において金型の洗浄に要
するコストを大幅に低減することができる。しかも、従
来不可能視されていたインジェクシッン成形の金型につ
いても、圧縮成形金型等と同様極めて少量の洗浄樹脂で
且つ成形材料の無駄や余分な手間もいらず確実・筒車に
洗浄でき、金型の清掃・洗浄分野に於ける研磨操作等を
追放でき、省力化、安全性、コストの面で大きな貢献を
なすものである。

更に、本発明方法は成形作業中いつでも極めて手軽に行
えるので、１日に何回でも洗浄が行えるし、従来方法で
は洗浄が不可能であったガスベンド部分の洗浄が容易に
でき、製品に「ス」が入るったり充填不足による不良品
の発生が抑えら、商品の品質向上にも大きな効果を奏す
るものである。

一方、本発明の金型洗浄剤は、初期縮合或いは幾分縮合
が進行したタイプのアミノ系樹脂の溶液、エマルジョン
或いは懸濁液等液状のもの、或いはこれに必要な安定剤
、剥離剤、洗浄性向上剤等を混入した液状のものである
。そして、金型洗浄に際しては、噴霧や塗布等により金
型表面に付着させるだけで、あとは通常の成形材料の成
形を行なうことにより金型の洗浄が確実に行える。

従って、製造も容易で低コストに得られるとともに、そ
の使用は極めて簡単で且つ従来の洗浄樹脂と比較して使
用量は極微量ですみ、金型洗浄に要するトータルコスト
、作業員の労力を大幅に減少させるものである。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、アミノ系樹脂単独或いはこれを主成分とする液状組
   成物を、フェノール或いはエポキシ系樹脂成形材料を成
   形する金型の表面に噴霧、塗布等の手段で付着させ、次
   いで通常のショットを行なって成形材料とともに加熱成
   形することにより、アミノ系樹脂層に金型の異物層を付
   着させて成形材料とともに一体化し、該一体化した成形
   物を取り出すことを特徴とする金型の洗浄方法。 ２、アミノ系樹脂のエマルジョン、懸濁液或いは溶液に
   、剥離剤を混合したことを特徴とする液状金型洗浄剤。 ３、洗浄性向上剤を混合してなる請求項２記載液状金型
   洗浄剤。