JPH09277274A - ミキシングノズル用水系洗浄剤組成物及びその洗浄方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【解決手段】界面活性剤を０．０１〜７０重量％含有す
ることを特徴とするポリウレタン成型機ミキシングノズ
ル用水系洗浄剤組成物、及び当該水系洗浄剤組成物を洗
浄剤として用いるポリウレタン成型機ミキシングノズル
の洗浄方法。 【効果】本発明の洗浄剤組成物は、洗浄性に優れ、成型
品への影響が小さいのみならず、従来より一般に使用さ
れている塩化メチレンに比べ、毒性、環境汚染の問題が
なく、安全性に優れたものである。更に、本発明の洗浄
剤組成物は天然物由来の原料でないため、供給安定性の
点でも優れており、また匂いが弱いため取扱いやすいな
ど種々の利点を有する。また本発明の洗浄方法は水系洗
浄剤を用いる場合であっても、成型品の表面状態や物性
に悪影響を与えることのない優れた方法である。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明はポリウレタン成型機
ミキシングノズルの洗浄に用いる水系洗浄剤組成物、及
びポリウレタン成型機ミキシングノズルの洗浄方法に関
し、更に詳細にはポリウレタン成型機ミキシングノズル
のノズル内壁および該ノズル内に設けられたスクリュー
の表面に付着存在する、残留ポリウレタンの除去性に優
れた洗浄剤組成物およびその洗浄方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】ポリウレタン成型機は製靴業界で代表的
に用いられている。かかるポリウレタン成型機のミキシ
ングノズル部は大別すると射出型と注入型の２種類があ
る。射出型は靴のアッパー部と射出されたポリウレタン
から成るソール部（靴底）とを一体成型するタイプで、
ミキシングノズル部の残留ポリウレタンは機械的に掻き
だされ、通常ミキシングノズル部を洗浄することはな
い。一方の注入型はソール部（靴底）のみを成型し、後
工程で靴のアッパー部と接着させるタイプである。従来
から、注入型機のミキシングノズル部の残留ポリウレタ
ン及びスクリュー部への付着したポリウレタンの洗浄に
は、ポリウレタンの溶解性および乾燥性に優れ、難燃性
という特性を生かして、フロン系溶剤または塩化メチレ
ン等の塩素系溶剤が使用されている。

【０００３】しかしながら、塩素系およびフロン系の溶
剤を用いる洗浄剤は、安全性、毒性、環境汚染性等に大
きな問題を有している。また、炭化水素系溶剤、特にベ
ンゼン、キシレン等は毒性が高く、労働安全衛生法上の
有害物に指定されている化合物であり、これを取り扱う
作業の危険性及び煩雑さを考慮すると、洗浄剤として用
いることは好ましくない。

【０００４】一方、水による洗浄は、１）溶剤系洗浄剤
に比較して危険性と毒性が低い点では好ましいが、洗浄
力において数段劣っている、２）ミキシングノズル部に
水分が残留すると、ポリウレタンの原料であるイソシア
ネートと反応して製品の品質不良や品質のバラツキ、種
々のトラブルの原因となる、３）水分の残留を回避しよ
うとすれば捨てショット（ウレタンによるミキシングノ
ズル部内水分の置換）回数を多くする必要があり、作業
性、生産性が低下する、等の問題がある。そのため、水
や水系洗浄剤組成物を用いてミキシングノズルを洗浄す
ることは従来行われてこなかった。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】したがって本発明の目
的は、上述のような従来技術のもつ欠点が改良されたポ
リウレタン成型機ミキシングノズル用の洗浄剤組成物及
び洗浄方法、より詳しくは、洗浄性、安全性に優れ、環
境汚染がなく、水に比べ捨てショット回数が少なく、作
業性、生産性に優れた、残留ポリウレタン及び付着ポリ
ウレタンを除去するための洗浄剤組成物および洗浄方法
を提供することにある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明者らは上記課題を
解決すべく鋭意検討した結果、意外にも界面活性剤を所
定量含有する水系洗浄剤組成物が上記目的を達成できる
ことを見い出し、またかかる水系洗浄剤組成物を用いる
洗浄方法により上記目的を達成できることを見い出し、
本発明を完成させた。

【０００７】即ち、本発明の要旨は、 （１） 非イオン界面活性剤、陰イオン界面活性剤、
陽イオン界面活性剤、及び両性界面活性剤からなる群よ
り選ばれる１種以上の界面活性剤を０．０１〜７０重量
％含有することを特徴とするポリウレタン成型機ミキシ
ングノズル用水系洗浄剤組成物、 （２） 界面活性剤が非イオン界面活性剤である前記
（１）記載の水系洗浄剤組成物、 （３） ＨＬＢ又は平均ＨＬＢが４〜１８の非イオン
界面活性剤を必須成分として含有する前記（１）又は
（２）記載の水系洗浄剤組成物、 （４） 工程１：界面活性剤を含有する洗浄剤をポリ
ウレタン成型機のミキシングノズル内に供給する工程、 工程２：工程１で供給された洗浄剤を用いて該ミキシン
グノズル内を洗浄する工程、 工程３：該洗浄剤を排出する工程、 工程４：ミキシングノズル内を乾燥させる工程、及び 工程５：捨てショットを行う工程、 の各工程を含むことを特徴とするポリウレタン成型機ミ
キシングノズルの洗浄方法、 （５） 洗浄剤が前記（１）〜（３）いずれか記載の
水系洗浄剤組成物である前記（４）記載の洗浄方法、に
関するものである。

【０００８】

【発明の実施の形態】

１．洗浄剤組成物について 本発明のポリウレタン成型機ミキシングノズル用水系洗
浄剤組成物は、界面活性剤を０．０１〜７０重量％含有
することを特徴とする。かかる界面活性剤としては非イ
オン界面活性剤、陰イオン界面活性剤、陽イオン界面活
性剤、及び両性界面活性剤からなる群より選ばれる１種
以上のものを用いる。なお、本発明の洗浄剤組成物にお
いて、ＨＬＢ又は平均ＨＬＢが４〜１８の非イオン界面
活性剤を必須成分として含有する洗浄剤組成物が、洗浄
性及び成型品の品質（色むら、スキン剥離等）の観点か
ら特に好適である。

【０００９】上記の非イオン界面活性剤としては、例え
ばポリオキシアルキレンアルキルエーテル、ポリオキシ
アルキレンアルキルアリルエーテル、ポリオキシアルキ
レンアルキルフェニルエーテル、ポリオキシアルキレン
アルキル脂肪酸エステル、ポリオキシアルキレンアリー
ルエーテル、ポリオキシアルキレンソルビタン脂肪酸エ
ステル、ポリオキシアルキレンアルキルアミン、ソルビ
タン脂肪酸エステル、ポリオキシアルキレン等が好適な
ものとして挙げられる。ここでポリオキシアルキレンと
は、エチレンオキサイド、プロピレンオキサイドまたは
ブチレンオキサイドの重合体のことをいう。なお、上記
非イオン界面活性剤について、そのＨＬＢ（２種以上が
混合している場合は平均ＨＬＢ）が４〜１８のものが好
ましく、９〜１５のものがより好ましい。特に好ましく
は１０〜１３である。従って、２種以上の非イオン界面
活性剤を用いる場合、その中のいずれかのもののＨＬＢ
が前記範囲外のものであっても混合した場合に前記範囲
内のものとなれば良い。なお、ＨＬＢはＤＡＶＩＥＳの
式（界面活性剤の性質と応用、刈米孝夫著、幸書房、
ｐ．９２−９３、昭和５５年９月１日）により算出され
るものである。

【００１０】非イオン界面活性剤の具体例としては、ポ
リオキシエチレンノニルフェニルエーテル、ポリオキシ
エチレンオクチルフェニルエーテル、ポリオキシエチレ
ン合成アルコール（Ｃ_10-13 ）エーテル、ポリオキシエ
チレンヘキシルエーテル等が挙げられる。

【００１１】上記の陰イオン界面活性剤としては、例え
ばアルキル硫酸アルカリ塩、ポリオキシアルキレンアル
キルエーテル硫酸アルカリ塩、ナフタレンスルフォン酸
ホルマリン縮合物、アルキルジフェニルエーテルジスル
フォン酸アルカリ塩、アルキルベンゼンスルフォン酸ア
ルカリ塩、アルキルナフタレンスルフォン酸アルカリ塩
等が好適なものとして挙げられる。この中でもアルキル
ナフタレンスルフォン酸アルカリ塩が特に優れた効果を
発現する。ここでアルカリ塩とは、ナトリウム、カリウ
ム、アルカノールアミンとの中和物のことをいう。かか
る陰イオン界面活性剤の具体例としては、ブチルナフタ
レンスルフォン酸ソーダ、ドデシルベンゼンスルフォン
酸ソーダ、ポリオキシエチレンラウリルエーテル硫酸ソ
ーダ等が挙げられる。

【００１２】上記の陽イオン界面活性剤としては、例え
ばアルキルアミンアセテート、アルキル（モノ、ジ、ト
リ）メチルアンモニウムクロライド等が好適なものとし
て挙げられる。この中でもアルキルアミンアセテートが
特に優れた効果を発現する。かかる陽イオン界面活性剤
の具体例としては、ラウリルアミンアセテート、トリメ
チルラウリルアンモニウムクロライド、ジメチルミリス
チルベンジルアンモニウムクロライド等が挙げられる。

【００１３】上記の両性界面活性剤としては、例えばア
ルキルベタイン、アルキルジメチルアミンオキサイド、
アルキルカルボキシメチルヒドロキシエチルイミダゾリ
ニウムベタイン等が好適なものとして挙げられる。この
中でもアルキルベタインが特に優れた効果を発現する。
かかる両性界面活性剤の具体例としては、ラウリルベタ
イン、ラウリルジメチルアミンオキサイド等が挙げられ
る。

【００１４】また、上記界面活性剤の含有量は、本発明
の水系洗浄剤組成物中０．０１〜７０重量％であり、
１．０〜３０重量％がより好ましく、１．０〜１０重量
％が特に好ましい。界面活性剤の添加効果を発揮させる
観点から０．０１重量％以上が好ましく、界面活性剤の
ミキシングノズル内での残留を抑える観点から７０重量
％以下が好ましい。界面活性剤がミキシングノズル内に
残留すると、成型品の特性に影響を及ぼすことがある。

【００１５】なお、本発明の水系洗浄剤組成物には、本
発明の効果を損なわない範囲で必要に応じて洗浄性の向
上等の目的で更にエタノール、グリコール等の各種アル
コール、クエン酸、酒石酸、フタル酸等の有機酸を配合
してもよい。

【００１６】２．洗浄方法について 本発明のポリウレタン成型機ミキシングノズルの洗浄方
法は、 工程１：界面活性剤を含有する洗浄剤をポリウレタン成
型機のミキシングノズル内に供給する工程、 工程２：工程１で供給された洗浄剤を用いて該ミキシン
グノズル内を洗浄する工程、 工程３：該洗浄剤を排出する工程、 工程４：ミキシングノズル内を乾燥させる工程、及び 工程５：捨てショットを行う工程、 の各工程を含むことを特徴とするものである。本発明に
おいてポリウレタン成型機のミキシングノズルとは、ポ
リウレタン成型機中の、ポリウレタン原料を攪拌混合す
る部分をいう。ミキシングノズル内には、原料を撹拌混
合するために一般的にスクリュー等が設けられている。
本発明の水系洗浄剤組成物及び洗浄方法は、ミキシング
ノズルの内壁面だけでなく上記スクリュー等の表面に残
留するポリウレタンの除去に優れた効果を有する。

【００１７】（１）工程１について 工程１は、界面活性剤を含有する洗浄剤をポリウレタン
成型機のミキシングノズル内に供給する工程である。こ
こで用いられる洗浄剤としては、本発明の洗浄剤組成物
が好適に用いられる。ミキシングノズル内への供給量は
特に限定されないが、ポリウレタンの付着箇所に洗浄剤
が接触できる程度で良い。

【００１８】（２）工程２について 工程２は、工程１で供給された洗浄剤を用いて上記ミキ
シングノズル内を洗浄する工程である。本工程におい
て、残存ポリウレタンをミキシングノズルの内壁表面や
スクリュー表面から除去する。洗浄時間は特に限定され
るものではないが、１秒〜２分間が好ましく、１秒〜３
０秒間がより好ましい。なお、具体的な洗浄操作として
は、例えば本洗浄剤をミキシングノズル内に注入すると
同時にミキサーを回転し、洗浄する方法等が挙げられ
る。 （３）工程３について 工程３は洗浄剤をミキシングノズルから排出する工程で
ある。

【００１９】（４）工程４について 工程４は、工程３についでさらにミキシングノズル内を
乾燥させる工程である。かかる工程を設けることによ
り、水分や洗浄剤をより迅速、確実にミキシングノズル
内から除去することができる。ミキシングノズルを乾燥
させる方法としては特に限定されないが、例えばエアブ
ローによる方法等が挙げられる。エアブローの圧力、時
間はミキシングノズルの容積等により異なるため一概に
は言えないが、例えばエアブローの圧力は１〜１５ｋｇ
／ｃｍ² で、時間は１〜３０秒間行う。 （５）工程５について 工程５は捨てショットを行う工程であり、ウレタン原料
をミキシングノズルに供給して混合後、排出する工程で
ある。捨てショットの回数は特に限定されないが、１〜
５回が好ましく、１〜２回がより好ましい。ここで捨て
ショットとは、成型品の物性及び品質を適正とするため
のショットを言う。

【００２０】

【実施例】以下、実施例および比較例により本発明をさ
らに詳しく説明するが、本発明はこれらの実施例等によ
りなんら限定されるものではない。

【００２１】実施例１〜１４、比較例１〜４ 表１〜表３に示す組成の洗浄剤組成物を調製し、その洗
浄性、成型品への影響を評価した。結果を表１〜３に示
す。なお、表中の各成分の配合量は重量部で示されてい
る。

【００２２】

【表１】

【００２３】

【表２】

【００２４】

【表３】

【００２５】（１）洗浄性試験 ポリエステル、ポリエーテル兼用ポリウレタン成型実験
機（ポリウレタンエンジニアリング社製、型番：ＭＵ−
２０３Ｈ、容積：約６０ｍＬ）を用いてポリウレタンの
成型を６０ショット行った。ポリウレタンの原料として
は、ジイソシアネートプレポリマーとポリオール組成物
を用いた。ポリエステルの場合は、ジイソシアネートプ
レポリマーとして「エディフォームＢ−２００９（花王
（株）製）」を、ポリオール組成物としては「エディフ
ォームＡＳ−２−０１（花王（株）製）」を用い、前者
１００重量部に対して後者を８０重量部の割合で配合
し、反応させた。また、ポリエーテルの場合は、ジイソ
シアネートプレポリマーとして「エディフォームＢ−６
００９Ｎ（花王（株）製）」を、ポリオール組成物とし
ては「エディフォームＡＳ−２０４５（花王（株）
製）」を用い、前者１００重量部に対して後者を１３０
重量部の割合で配合し、反応させた。

【００２６】次いで上記実験機の洗浄（６０ｍＬ／２．
５秒、スクリューによる撹拌を伴う）、エアブロー（３
ｋｇ／ｃｍ² ／２．５秒、温度は２５℃）を行った。そ
してミキシングノズル内およびスクリューに付着する残
留ポリウレタンを目視により確認し、洗浄剤組成物の洗
浄性を評価した。洗浄剤のミキシングノズル内への供給
量は６０ｍＬで行った。

【００２７】＜評価基準＞ ◎：ミキシングノズル内、スクリューに残留ポリウレタ
ンの付着が全くない。即ち、清浄表面の割合が１００％
である。 ○：ミキシングノズル内、スクリューに残留ポリウレタ
ンの付着が殆どない。即ち、清浄表面の割合が９０％以
上１００％未満である。 △：ミキシングノズル内、スクリューに残留ポリウレタ
ンの付着が僅かにあるが、洗浄力は有する。即ち、清浄
表面の割合が７０％以上９０％未満である。 ×：ポリウレタンが顕著に残留し、洗浄力に乏しい。即
ち、清浄表面の割合が７０％未満である。

【００２８】（２）成型品への影響 上述の試験機を用い、ミキシングノズルの洗浄に次いで
エアブローを行い、その後捨てショットを所定の回数行
った。捨てショットは、ウレタン原料を５０ｇ／回で行
った。捨てショットを行った後成型品を製造し、得られ
た成型品の表面状態、成型品の物性（密度、硬度、強
度）から成型品への影響を評価した。成型品の物性は塩
化メチレンを洗浄剤として用いた従来法での物性と比較
した。塩化メチレンを用いた場合の成型品の物性は、密
度は０．６ｇ／ｍＬ、硬度はＣ硬度８０、引っ張り強度
は８０ｋｇ／ｃｍ² であった。

【００２９】＜評価基準＞ 表面状態 ◎：表面は極めて平滑であり、かつ色むらが
ない。 ○：表面に「わずかな」色むらが認められる。 △：表面にスキン剥離（薄皮状の剥離）が認められる。 ×：表面全体に剥離が認められる。 ＜評価基準＞ 物 性 ◎：目標物性が得られる。即ち、洗浄剤とし
て塩化メチレンを用いた場合と同等の物性値（密度、硬
度、強度）のものが得られる。 ○：目標物性の許容範囲内に得られる。即ち、洗浄剤と
して塩化メチレンを用いた場合と同等ではないが、−５
％以内の物性値（密度、硬度、強度）のものが得られ
る。 △：目標物性の許容範囲に若干足りない。即ち、洗浄剤
として塩化メチレンを用いた場合の物性値の−５％を超
え−１０％以内の物性値（密度、硬度、強度）のものが
得られる。 ×：目標物性からかけ離れている。即ち、洗浄剤として
塩化メチレンを用いた場合の物性値の−１０％を超える
物性値（密度、硬度、強度）のものが得られる。

【００３０】上記の結果から、本発明の洗浄剤組成物及
び洗浄方法によってミキシングノズルを洗浄した場合、
その洗浄性は優れたものであり、得られる成型品の表面
状態や物性も優れたものであった。これらの効果は、塩
化メチレンを用いる比較例４に匹敵するものであった。
一方、洗浄剤が水のみである例（比較例１）、界面活性
剤のみである例（比較例２）、及び界面活性剤の配合量
が所定の範囲を越えている例（比較例３）は、洗浄性が
悪いものであったり、成型品の表面状態や物性が劣るも
のであった。また、実施例１０と比較例１から、界面活
性剤を添加することにより洗浄性等が改善されることが
分かったが、その他の実施例の結果と比較して、用いる
界面活性剤のＨＬＢによりその効果に差が見られること
が示された。

【００３１】比較例５ 実施例２で、洗浄後のエアブローなしで捨てショットを
５回行った。この操作を繰り返した結果、ミキシングノ
ズル内の付着物の蓄積により、ウレタン原料の注入が不
能になった。

【００３２】

【発明の効果】本発明の洗浄剤組成物は、洗浄性に優
れ、成型品への影響が小さいのみならず、従来より一般
に使用されている塩化メチレンに比べ、毒性、環境汚染
の問題がなく、安全性に優れたものである。更に、本発
明の洗浄剤組成物は天然物由来の原料でないため、供給
安定性の点でも優れており、また匂いが弱いため取扱い
やすいなど種々の利点を有する。また本発明の洗浄方法
は水系洗浄剤を用いる場合であっても、成型品の表面状
態や物性に悪影響を与えることのない優れた方法であ
る。

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 非イオン界面活性剤、陰イオン界面活性
   剤、陽イオン界面活性剤、及び両性界面活性剤からなる
   群より選ばれる１種以上の界面活性剤を０．０１〜７０
   重量％含有することを特徴とするポリウレタン成型機ミ
   キシングノズル用水系洗浄剤組成物。
2. 【請求項２】 界面活性剤が非イオン界面活性剤である
   請求項１記載の水系洗浄剤組成物。
3. 【請求項３】 ＨＬＢ又は平均ＨＬＢが４〜１８の非イ
   オン界面活性剤を必須成分として含有する請求項１又は
   ２記載の水系洗浄剤組成物。
4. 【請求項４】 工程１：界面活性剤を含有する洗浄剤を
   ポリウレタン成型機のミキシングノズル内に供給する工
   程、 工程２：工程１で供給された洗浄剤を用いて該ミキシン
   グノズル内を洗浄する工程、 工程３：該洗浄剤を排出する工程、 工程４：ミキシングノズル内を乾燥させる工程、及び 工程５：捨てショットを行う工程、 の各工程を含むことを特徴とするポリウレタン成型機ミ
   キシングノズルの洗浄方法。
5. 【請求項５】 洗浄剤が請求項１〜３いずれか記載の水
   系洗浄剤組成物である請求項４記載の洗浄方法。