JPH0714609B2 - 金型洗浄剤組成物 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 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、ゴムの加硫成形金型や熱硬化性樹脂成形金型を
洗浄するための金型洗浄剤に関する。

［従来の技術］ ゴムや樹脂の成形において、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、ゴム成形の場合シリコンワックス、脂肪酸金属
塩等の離型剤及び加硫時ゴムより析出する各種ゴム薬
品、金属化合物が金型表面に順次積層し、熱硬化性樹脂
成形の場合樹脂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順次積層し、これらが酸化劣化
して次第に硬くしかも平滑でない異物層を形成すること
による。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をもたらす。

そこで、従来から定期的（１日１〜数回）にショットブ
ラストや研磨等の機械的方法や、洗浄樹脂や洗浄ゴムの
ダミー成形による化学的・機械的方法によって金型表面
の異物層を除去することが行われている。しかし、機械
的方法では金型を一々取り外さなければならず、時間や
手間がかかり能率やコストの面でロスが大きく、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。

一方、洗浄樹脂や洗浄ゴムを用いるダミー成形は、樹脂
やゴム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。この内、洗浄樹脂はメラ
ミン樹脂やユリア樹脂等のアミノ系樹脂成形材料を用い
るため、熱硬化時にホルマリンが副生し作業環境を悪化
させる欠点がある。そこで最近は、ゴム系の金型洗浄剤
が賞用されつつある。

［発明が解決しようとする課題］ ゴム系の金型洗浄剤は、未加硫のゴムを主材とするが、
未加硫ゴム単体では洗浄力（ゴム自体の粘着性に依存）
が不足するため、通常は洗浄性を向上させる添加剤（洗
浄性向上剤）が併用される。

この種添加剤としては、通常アミノアルコール例えばモ
ノエタノールアミン（b.p168〜177℃）、モノイソプロ
パノールアミン（b.p159〜161℃）、２アミノ２メチル
１プロパノール（b.p164〜166℃）を用いているが、成
形時に熱分解によるアンモニアが発生して作業環境を悪
化させる。特に、ゴム成形では作業能率向上のため高温
短時間成形の傾向が大きく、従来150〜170℃（５〜10
分）程度であった加硫温度が、190〜210℃（２〜３分）
程度まで高められつつある現状では、これら添加剤の加
熱分解による作業環境汚染は耐えられない所まできてい
る。

上記欠点のない洗浄性向上剤として、イミダゾール類・
イミダゾリン類（特開昭63−150395号）やグリコールエ
ーテル類（特開昭63−105099号）が提案されている。し
かし、前者はゴムとの相溶性が良過ぎるため、洗浄性向
上剤成分のゴム表面へのブリードが少なく、余程添加量
を多くしないと十分な洗浄効果を発揮しない難点があ
る。一方、後者は沸点及びゴムとの相溶性も分子量によ
って調整でき、ゴム表面への洗浄性向上剤のブリードも
適度に行なわれる。しかし、汚れ（異物層）への浸透性
や洗浄力、特に金属化合物への作用がアミン系のものに
比較して効果が小さい欠点がある。

［課題を解決するための手段］ 本発明は上記事情に鑑みてなされたもので、ダミー成形
時の臭気の発生もなく、しかも金型洗浄性特に金属化合
物との相溶性に優れた金型洗浄剤組成物を提供すること
を目的とする。

この目的を達成するために、本発明の金型洗浄剤組成物
はアルキルアミンのアルキレンオキサイド付加物の少な
くとも一種からなる洗浄性向上剤と、未加硫ゴム生地と
を混合使用するという構成を採る。

即ち、本発明者はゴム及び熱硬化性樹脂成形材料用金型
に対する洗浄効果について種々研究した結果、これらア
ルキルアミンのアルキレンオキサイド付加物が高い沸点
とゴムに対する適度な相溶性を持っていてゴム表面への
加硫時の加熱でのブリード性がよく、洗浄性、特に金属
化合物の除去性に優れており、且つ通常の金型加熱温度
（150〜170℃）のみならず、190〜210℃の高温加硫作業
中の金型でもそのまま使用して洗浄時の臭気もなく、良
好な作業環境を保つことを見いだして本発明を完成させ
たものである。

本発明の金型洗浄剤組成物は、前記アルキルアミンのア
ルキレンオキサイド付加物と未加硫ゴムとを用いて得ら
れるものであり、両成分を公知の方法で混合したのち、
通常はシート状にして用いられる。

アルキルアミンのアルキレンオキサイド付加物として
は、各種のアルキルアミン、例えばメチルアミン、ジメ
チルアミン、エチルアミン、ジエチルアミン、プロピル
アミン、ジプロピルアミン、ブチルアミン、ジブチルア
ミン、シクロヘキシルアミン、ベンジルアミン、エチレ
ンジアミン、ジエチレントリアミン、オクチルジアミ
ン、ジメチルアミノピロピルアミン、ジエチルアミノプ
ロピルアミン、ポリエチレンイミン等のアルキルアミン
に、エチレンオキサイド、プロピレンオキサイド等のア
ルキレンオキサイドを付加したものが挙げられる。

アルキレンオキサイドの付加モル数が大きくなると沸点
が高くなって熱安定性は良くなり加熱時の臭気の発生も
なくなるが、同時に融点も上昇してブリード性等が悪く
なる。洗浄性向上剤として好ましいのは、沸点が170℃
以上、融点が170℃以下、特に沸点が200〜300℃、融点
が140℃以下の化合物である。しかも、本発明洗浄性向
上剤の洗浄特性、特に金属化合物除去能はＮ或いはOH基
に起因するが、分子量が大きくなればこれらの成分は相
対的に減少する。従って、付加モル数は１〜10程度とす
るが、より好ましいのは１〜２モル程度である。

これらの観点から、本発明洗浄性向上剤としては、例え
ば、ジブチルアミンのエチレンオキサイド１モル付加物
（b.p228℃）、ブチルアミンのエチレンオキサイド１モ
ル付加物（b.p200℃）、エチレンジアミンのエチレンオ
キサイド１モル付加物（b.p240℃）、エチレンジアミン
のエチレンオキサイド２モル付加物（b.p250℃）、エチ
レンジアミンのプロピレンオキサイド２モル付加物（b.
p235℃）、ジエチルアミンのプロピレンオキサイド１モ
ル付加物（b.p250℃）、メチルアミンのエチレンオキサ
イド２モル付加物（b.p248℃）、シクロヘキシルアミン
のエチレンオキサイド１モル付加物（b.p210℃）等が好
適に用いられる。

これらのアルキルアミンのアルキレンオキサイド付加物
は、夫々単独或いは二種以上を混合して用いられる。未
加硫ゴムに対する添加量は、多い方が洗浄効果は大きい
がコストやゴムとの相溶性の問題もあり、未加硫ゴム10
0部（重量部）に対し、１〜80部、より好ましくは１〜3
0部を用いる。尚、従来品では通常30％或いはそれ以上
用いられているが、本発明品は５％程度でも十分な洗浄
効果を示す。

混合方法としては、上記洗浄性向上剤と未加硫ゴムを、
ニーダー、リボンニーダー、ロール練り、バンバリーミ
キサー、タンブラー等の混合機を用い、通常の方法で行
なう。

未加硫ゴムとしては、天然ゴム（NR）、クロロプレンゴ
ム（CR）、ブタジエンゴム（BR）、ニトリルゴム（NB
R）、エチレンプロピレンターポリマーゴム（EPT）、エ
チレンプロピレンゴム（EPM）、スチレンブタジエンゴ
ム（SBR）、ポリイソプレンゴム（IR）、ブチルゴム（I
IR）、シリコンゴム（Ｑ）、フッ素ゴム（FKM）等の単
独若しくは混合物を主成分とする。これらの内、特にEP
T、SBR、NBR若しくはこれらの混合物が好ましく用いら
れる。

また、上記洗浄性向上剤以外の添加剤として、従来混入
している離型剤、加硫剤、加硫促進剤、軟化剤、可塑
剤、或いはシリカ、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、木粉等の無機質
・有機質の補強剤（充填剤）、その他有機・無機の着色
剤や滑剤等を適宜配合してもよい。離型剤としては、通
常ステアリン酸、ステアリン酸亜鉛、カルナバワック
ス、モンタンワックス、ステアリルエチレンジアミド等
が用いられる。

しかして、上記洗浄性向上剤や未加硫ゴムを含む組成物
を通常シート状に成形し、金型間に挟んで一般的な作業
条件で加熱加硫する。この作業により、繰り返しのゴム
製品成形によって金型表面に付着したゴム熱分解物、無
機充填剤（クレー、珪酸カルシウム等）、プロセスオイ
ル、架橋剤、亜鉛化合物、鉛化合物等の異物層に、洗浄
ゴム表面にブリードアウトした洗浄成分が浸透、溶解、
結合するなどして一体化し、ゴムとともに除去される。
樹脂金型の場合も、繰り返し成形により金型表面に付着
した離型剤や低分子成分のガス化物に起因する異物層が
同様に除去される。また、異物層と金型との間にも浸透
膨潤させることにより、金型表面の洗浄が可能となる。

［実施例］ 次に、本発明を実施例により更に詳細に説明する。

実施例１ EPT100部、ホワイトカーボン60部、酸化チタン５部、ス
テアリン酸１部、通常温度加硫用（170〜175℃）の加硫
剤としてジクミルペルオキシド４部に、洗浄性向上剤と
してジブチルアミンのエチレンオキサイド１モル付加物
５部を加え、混練りロールで混練り後、圧延ロールで８
mmのシートに成形した。

実施例２ 高温加硫金型（200℃）に応用するために、加硫剤をジ
クミルペルオキシドに代えて、２・5-ジメチル２・5-ジ
（第３ブチルペルオキシ）ヘキサンを４部使用し、洗浄
性向上剤としてメチルアミンのエチレンオキサイド２モ
ル付加物を５部使用し、他は実施例１と同様の条件でシ
ートを成形した。

実施例３ 実施例２において、洗浄性向上剤としてジブチルアミン
のエチレンオキサイド１モル付加物の代わりに、ジエチ
ルアミンのプロピレンオキサイド２モル付加物を５部用
い、実施例２と同様にしてシートを形成した。

実施例４ 実施例１で、EPTの代わりにSBRを用いた。

実施例５ 実施例１で、EPTの代わりにNBRを用いた。

実施例６ 実施例１において、洗浄性向上剤としてジブチルアミン
のエチレンオキサイド１モル付加物の代わりに、エチレ
ンジアミンのエチレンオキサイド２モル付加物を５部用
い、他は実施例１と同様にしてシートを成形した。

実施例７ 高温加硫金型（200℃）に応用するために、加硫剤とし
て２・5-ジメチル２・5-ジ（第３ブチルペルオキシ）ヘ
キサンを４部使用し、他は実施例６と同様にしてシート
を成形した。

比較例１ 洗浄性向上剤を用いない以外は実施例１と同じ。条件で
金型洗浄用ゴムシート成形した。

比較例２ 実施例１において、洗浄性向上剤としてモノエタノール
アミンを30部使用した。他は実施例１と同じ。

比較例３ 実施例２において、洗浄性向上剤としてモノエタノール
アミンを30部使用した。他は実施例２と同じ。

比較例４ 実施例１において、洗浄性向上剤としてエチルセロソル
ブを30部使用した。他は実施例１と同じ。

比較例５ 実施例３において、洗浄性向上剤として２アミノ２メチ
ル１プロパノールを15部使用した。他は実施例３と同
じ。

比較例６ 実施例４において、洗浄性向上剤として２−メチルイミ
ダゾールを30部使用した。他は実施例４と同じ。

◎試験方法 上記の各実施例及び比較例に示す洗浄用ゴムシートを、
下記テスト用金型を用いて成形し、金型洗浄の程度を観
察した。

（ａ）テスト用金型 ニトリルブタジエンゴムの成形を繰り返し行なったゴ
ム用金型。離型剤、ゴム薬品、亜鉛化合物、ゴム分解物
からなる異物層（汚れ）の付着したもの。

通常品用 金型温度…170℃×10分 高温加硫用 金型温度…200℃× 5分 熱硬化性樹脂成形を繰り返し行なった樹脂用金型。樹
脂中に含まれる離型剤の酸化蓄積による異物層（汚れ）
の付着したもの。

金型温度…175℃×４分 （ｂ）成形方法及び観察結果 洗浄用ゴムシート（未加硫）を、テスト用金型に挟み、
前記条件で加硫する。加硫後、直ちに金型を開いて成形
された洗浄用ゴムを取り出し、金型表面の洗浄性、及び
臭気による作業環境への影響を調べた。その結果を表‐
１に示す。

尚、表‐１中の符号は以下の通りである。

この結果、本発明金型洗浄剤組成物は、樹脂金型は勿論
のこと高温ゴム成形用金型の場合においても、洗浄性、
作業性（臭気の有無）とも良好であるが、比較例では洗
浄性、臭気の両方或いは一方に問題があることがわか
る。

［発明の効果］ 以上詳述したように、本発明の金型洗浄剤組成物はアル
キルアミンのアルキレンオキサイド付加物と未加硫ゴム
生地との混合物からなるものである。

従って、沸点が高いため、加硫剤を通常に使用してい
る金型加熱温度に適合する化合物に変更するだけで、樹
脂用金型、通常のゴム用金型及び高温用ゴム金型の何れ
をも容易に洗浄することができる、洗浄用ゴムの加硫
時に、加熱により洗浄性向上剤が適宜ゴム表面にブリー
ドすることから、有効に汚れ（異物層）に作用する。ま
た特に金属化合物との相溶性がよく、その除去が良好に
行なわれる、金型加熱温度に合わせて、臭気のない適
当な沸点の洗浄性向上剤が作れるので、作業環境の向上
が図れる、等種々の利点を有するものである。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】アルキルアミンのアルキレンオキサイド付
   加物と未加硫ゴム生地との混合物からなることを特徴と
   する金型洗浄剤組成物。