JPWO2013111709A1 - 金型清掃用樹脂組成物 - Google Patents
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Abstract
Description
前記無機充填材を、球形とし、
前記無機充填材の最大粒径を、1μm〜70μmの範囲とし、
前記硬化触媒を、ミリスチン酸及びステアリン酸より選ばれる少なくとも一方とし、
前記飽和脂肪酸と金属との塩を、ミリスチン酸亜鉛とする。
本発明の金型清掃用樹脂組成物は、少なくとも、メラミン系樹脂と、最大粒径が1μm〜70μmである球形の無機充填材と、ミリスチン酸及びステアリン酸より選ばれる硬化触媒と、飽和脂肪酸と金属との塩であるミリスチン酸亜鉛と、を用いて構成されている。本発明の金型清掃用樹脂組成物は、必要に応じて、更に他の成分を用いて構成されてもよい。
本発明の金型清掃用樹脂組成物は、メラミン系樹脂の少なくとも一種を含む。
メラミン系樹脂とは、メラミン樹脂、メラミン-フェノール共縮合物、又はメラミン-ユリア共縮合物を示す。
本発明の金型清掃用樹脂組成物は、最大粒径が1μm〜70μmである球形の無機充填材の少なくとも一種を含む。
金型清掃用樹脂組成物は、無機充填材の粒径の平均アスペクト比が1.5以下であると、清掃時に金型清掃用樹脂組成物の流動性を良好に保つことができ、細密化された金型キャビティのコーナー部まで良好なクリーニング性を確保することができる。また、成形金型内部表面及びゲート部分の磨耗、傷つきの発生も抑えられる。
すなわち、無機充填材の粒径のアスペクト比は、後述する粒径の求め方と同様に、電子顕微鏡を用いて求められる。ここで、1つの無機充填材の長径(X)と、長径(X)に直交する短径(Y)と、をそれぞれ5回計測する。得られる計測値から、1つの無機充填材の粒径のアスペクト比を下記式により求める。但し、長径(X)≧短径(Y)である。
粒径のアスペクト比=(Xの5回の計測値の平均値)/(Yの5回の計測値の平均値)
そして、上記のアスペクト比を、150個の無機充填材それぞれについて計測し、得られた計測値の平均を求めて無機充填材の粒子のアスペクト比とした。
中でも、無機充填材のアスペクト比の標準偏差としては、0.15〜0.3がより好ましい。
中でも、無機充填材の最大粒径としては、10μm〜50μmがより好ましく、特に好ましくは20μm〜45μmであり、最も好ましくは45μmである。
中でも、無機充填材の平均粒径としては、5μm〜8μmがより好ましい。
中でも、無機充填材の粒径の標準偏差としては、1μm〜7μmがより好ましい。
すなわち、電子顕微鏡(製品名;JSM-5510、日本電子株式会社製)を用いて、1つの視野におよそ30個の無機充填材が含まれるように、無機充填材を1500倍で撮影し、異なる5視野の各々の無機充填材の径をそれぞれ測定した。続いて、無機充填材の長径(X)と、長径(X)に直交する短径(Y)と、を計測し、それぞれ5回の計測値の平均値を求めた。合計150個の無機充填材について、X及びYを測定し、1つの無機充填材の粒径を下記の式により求め、150個の無機充填材の粒径(計算値)を平均することで、無機充填材の粒径を求めた。
粒径=((Xの5回の計測値の平均値)+(Yの5回の計測値の平均値))/2
本発明の金型清掃用樹脂組成物は、硬化触媒として、ミリスチン酸及びステアリン酸より選ばれる少なくとも一方を含む。
金型清掃用樹脂組成物は、球形(略球形を含む)で、かつ最大粒径が1μm〜70μmの前記無機充填材を金型清掃用樹脂組成物に用いると、細密化された金型キャビティの清掃時、金型清掃用樹脂組成物のフローが過剰になり、金型内に金型清掃用樹脂組成物が適切にとどまらないため、汚れを十分に除去できない場合がある。本発明の発明者は、硬化触媒としてミリスチン酸及び/又はステアリン酸を用いることで、細密化された金型キャビティの清掃時、金型清掃用樹脂組成物のフローが過剰になることが防止されることを見出した。
したがって、本発明の金型清掃用樹脂組成物は、金型内に金型清掃用樹脂組成物が適切にとどまることで、細密化された金型キャビティのコーナー部を清掃できると共に、汚れの除去性能も改善される。
本発明の金型清掃用樹脂組成物は、飽和脂肪酸と金属との塩として、ミリスチン酸亜鉛を含む。本発明の発明者は、細密化された金型キャビティの清掃時、飽和脂肪酸と金属との塩が汚れに作用し、例えば汚れが膨潤することで成形金型表面から剥離しやすくなると考えている。すなわち、本発明の発明者は、飽和脂肪酸と金属との塩として特にミリスチン酸亜鉛を選択的に用いることで、細密化された金型キャビティの清掃時、本発明の金型清掃用樹脂組成物のフローが過剰になることを防ぐことを見出した。
本発明の発明者は、本発明の金型清掃用樹脂組成物に含まれるミリスチン酸亜鉛が清掃作業環境温度である160℃〜190℃の範囲において適切な流動性を示すため、本発明の金型清掃用樹脂組成物のフローが清掃に適した範囲になると考えている。
したがって、本発明の金型清掃用樹脂組成物は、金型内に金型清掃用樹脂組成物が適切にとどまることで、細密化された金型キャビティのコーナー部を清掃でき、かつ汚れの除去性能が改善される。
本発明の金型清掃用樹脂組成物は、他の添加剤をさらに含有していてもよい。他の添加剤としては、例えば、着色剤、抗酸化剤、滑剤などが挙げられる。
滑剤としては、例えば、脂肪酸アミド系滑剤、詳しくはラウリン酸アミド、ミリスチン酸アミド、エルカ酸アミド、オレイン酸アミド、ステアリン酸アミドのような飽和あるいは不飽和モノアミド型滑剤、メチレンビスステアリン酸アミド、エチレンビスステアリン酸アミド、エチレンビスオレイン酸アミドのような飽和あるいは不飽和ビスアミド型滑剤などが挙げられる。
メラミン系樹脂として、公知の方法で加熱反応させた後に減圧乾燥したものを粉末化して作製したメラミン−フェノール共縮合物21.3質量部及びメラミン樹脂50質量部と、無機充填材として、非晶質の球形シリカ(製品名:S440−4、新日鉄住金マテリアルズ株式会社 マイクロン社(新日鉄マテリアルズ株式会社 マイクロン社)製の無機充填材)20質量部と、有機充填材として、広葉樹パルプ7.8質量部と、飽和脂肪酸と金属との塩としてミリスチン酸亜鉛0.5質量部と、硬化触媒としてミリスチン酸0.05質量部と、をボールミルに加えて粉砕した。その後、滑剤としてステアリン酸アミドをナウターミキサーにて0.35質量部加えた。このようにして、金型清掃用樹脂組成物を作製した。
なお、無機充填材の粒径の標準偏差は7μmであり、無機充填材のアスペクト比の標準偏差は0.23であった。
QFP(Quad Flat Package)金型を用いた自動成形機を用意し、市販のエポキシ樹脂成形材料であるEME-G700L(住友ベークライト株式会社製)を用いて、金型温度175℃にて400ショットの成形を行ない、成形金型内部の表面に汚れを発現させた。この金型を用い、その内部表面の汚れが除去できるまで上記で作製した金型清掃用樹脂組成物を繰り返し成形することによって、清掃作業を行なった。金型清掃用樹脂組成物の繰り返し成形は、エポキシ樹脂成形材料の成形時と同様に金型温度を175℃にして行なった。
なお、評価に使用した金型キャビティのゲート部分は、幅が800μmであり、高さが300μmであった。さらに、この金型キャビティのゲート部分は、最も狭い部位で100μmであった。
コーナー部の汚れの除去性は、金型キャビティのコーナー部における汚れの有無を目視により確認し、評価した。評価は、金型キャビティのゲート部分を金型清掃用樹脂組成物が良好に通過し、汚れがなく又は汚れが少なく良好であったものを「A」とし、汚れが残存し、成形に不具合を来すものを「B」と判定した。
また、金型キャビティのゲート部分やコーナー部までクリーニングするのに必要なショット数の評価は、完了ショット数が10回以下である場合はショット数を記録し、10回クリーニングしても汚れが除去できない場合を「NG」と判定した。
実施例1において、硬化触媒として用いたミリスチン酸をステアリン酸に代えたこと以外は、実施例1と同様にして、金型清掃用樹脂組成物を作製し、クリーニング性を評価した。評価結果は、表1に示す。
実施例1において、無機充填材を下記の表1に示すように変更したこと以外は、実施例1と同様にして、金型清掃用樹脂組成物を作製し、クリーニング性を評価した。評価結果は、表1に示す。
実施例1において、硬化触媒として安息香酸を用いた以外は、実施例1と同様にして、金型清掃用樹脂組成物を作製し、クリーニング性を評価した。評価結果は、表1に示す。
実施例1において、飽和脂肪酸と金属との塩としてステアリン酸亜鉛を用いた以外は、実施例1と同様にして、金型清掃用樹脂組成物を作製し、クリーニング性を評価した。評価結果は、表1に示す。
実施例1において、無機充填材として、株式会社山森土木鉱業所製の結晶質シリカ(製品名:R−1)を用いたこと以外は、実施例1と同様にして、金型清掃用樹脂組成物を作製し、クリーニング性を評価した。評価結果は、表1に示す。
なお、比較例3で用いた無機充填材は、表1に示す粒径及びアスペクト比を有しており、またこの無機充填材の形状は、電子顕微鏡を用いて確認したところ、不定形であった。
実施例1において、無機充填材として、瀬戸窯業原料株式会社製の結晶質シリカ(製品名:純硅石粉)を用いたこと以外は、実施例1と同様にして、金型清掃用樹脂組成物を作製し、クリーニング性を評価した。評価結果は、表1に示す。
なお、比較例4で用いた無機充填材は、表1に示す粒径及びアスペクト比を有している。
実施例1において、無機充填材を下記の表1に示すように変更したこと以外は、実施例1と同様にして、金型清掃用樹脂組成物を作製し、クリーニング性を評価した。評価結果は、表1に示す。
・S440−4:新日鉄住金マテリアルズ株式会社 マイクロン社(新日鉄マテリアルズ株式会社 マイクロン社)製の非晶質球形シリカ
・HS−202:新日鉄住金マテリアルズ株式会社 マイクロン社(新日鉄マテリアルズ株式会社 マイクロン社)製の非晶質球形シリカ
・R−1:株式会社山森土木鉱業所製の結晶質シリカ
・HS−302:新日鉄住金マテリアルズ株式会社 マイクロン社(新日鉄マテリアルズ株式会社 マイクロン社)製の非晶質球形シリカ
・UF−320:株式会社トクヤマ製の非晶質球形シリカ
・HS−204:新日鉄住金マテリアルズ株式会社 マイクロン社(新日鉄マテリアルズ株式会社 マイクロン社)製の非晶質球形シリカ
・純硅石粉:瀬戸窯業原料株式会社製の結晶質シリカ
本明細書に記載された全ての文献、特許出願、および技術規格は、個々の文献、特許出願、および技術規格が参照により取り込まれることが具体的かつ個々に記された場合と同程度に、本明細書中に参照により取り込まれる。
Claims (3)
- メラミン系樹脂と、最大粒径が1μm〜70μmである球形の無機充填材と、ミリスチン酸及びステアリン酸より選ばれる硬化触媒と、飽和脂肪酸と金属との塩であるミリスチン酸亜鉛と、を含む金型清掃用樹脂組成物。
- 前記無機充填材は、平均粒径が4μm〜10μmであり、粒径の標準偏差が7μm以下であり、粒径の平均アスペクト比が1〜1.2で、アスペクト比の標準偏差が0.3以下である請求項1に記載の金型清掃用樹脂組成物。
- トランスファー型成形機に用いられる請求項1又は請求項2に記載の金型清掃用樹脂組成物。
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