(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
プラスチック成形加工用金型の洗浄に使用する洗浄剤組成物であって、水を溶媒とし、その水に溶解した水溶性のリン酸塩と、流動パラフィン及び界面活性剤を含むことを特徴とする金型用洗浄剤組成物。
【請求項２】
前記リン酸塩は、リン酸一カリウム、リン酸二カリウム、リン酸三カリウム、ピロリン酸カリウム、トリポリリン酸カリウム、メタリン酸カリウム、ウルトラポリリン酸ナトリウム、テトラポリリン酸ナトリウム、ピロリン酸ナトリウム、トリポリリン酸ナトリウム、メタリン酸ナトリウムからなる群から選ばれた少なくとも１種であることを特徴とする。請求項１に記載の金型用洗浄剤組成物。
【請求項３】
前記リン酸塩の配合量が全体の１〜１５重量％であることを特徴とする、請求項１又は２に記載の金型用洗浄剤組成物。
【請求項４】
前記水の配合量が全体の５０〜９０重量％であることを特徴とする、請求項１〜３のいずれかに記載の金型用洗浄剤組成物。
【請求項５】
前記流動パラフィンの配合量が全体の１〜２０重量％であることを特徴とする、請求項１〜４のいずれかに記載の金型用洗浄剤組成物。
【請求項６】
前記界面活性剤がリン酸エステル系であり、その配合量が全体の０.１〜２.０重量％であることを特徴とする、請求項１〜５のいずれかに記載の金型用洗浄剤組成物。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、射出成形等のプラスチックの成形加工に用いる金型の洗浄に適した金型用洗浄剤組成物に関する。
【０００２】
【従来の技術】
射出成形等のプラスチックの成形加工に使用される金型は、成形原料である樹脂を加熱したときに発生する樹脂ヤニ、モールドデポジッド、成形時に使われる離型剤等が金型表面に付着し、その汚れが蓄積すると、成形品の仕上がり寸法、外観、離型性等に大きく影響する。尚、ここでいう樹脂ヤニとは、成形樹脂材料の加熱成形時に金型に付着した樹脂残渣物を言う。また、モールドデポジットとは、加熱成形時に成形樹脂材料から発生するガスが金型に付着したものを言う。
【０００３】
このような汚れによる悪影響を防ぐため、射出成形等のプラスチック成形加工に用いる金型は定期的に洗浄して、これら蓄積した汚れを除去する必要がある。従来から行われている金型の洗浄方法としては、洗浄用ゴムシートによる付着除去、アルカリ液を用いた洗浄除去、人手やブラストショットによる研磨除去、溶剤を用いた洗浄除去等の方法が知られている。
【０００４】
上記の洗浄用ゴムシートを用いた付着除去法は、蓄積した汚れのある金型表面にゴムシートを貼り付け、このゴムシートに汚れを付着させ、所定時間経過後にシートと共に汚れを引き剥がすものである。しかし、この方法では、金型を取り外して全て分解しなければならないばかりか、金型にゴムシートを貼り付ける作業が極めて面倒であるうえ、ゴムシートの一部が金型に付着したまま残存する恐れがある。
【０００５】
アルカリ液を用いた洗浄除去法については、例えば特開平１１−０９０９３８号公報には、多価アルコールを主成分とし、これに強アルカリと界面活性剤を配合させた金型洗浄剤が記載されている。しかし、アルカリ液による洗浄方法は、洗浄力は大きいものの、アルカリ液の作業者への影響や洗浄後の廃液処理など、人や環境に与える負荷が大きいという問題がある。
【０００６】
人手やブラストショットによる研磨除去は、金型細部の汚れの除去が可能であるが、研磨作業に要する時間が長くなるほか、金型に損傷を与えやすいという欠点がある。即ち、ブラストショットはメディアによって洗浄効果が変わり、比較的硬度の高いガラスをメディアとして用いた場合は、金型に大きな損傷を与えやすく、成形精度が落ちる場合がある。ガラスよりも硬度が小さいドライアイスをメディアとして用いた場合は、金型への損傷は小さくなる反面、汚れの除去効果が低下する。
【０００７】
また、溶剤による洗浄除去法に関しては、種々の有機溶剤の組合わせだけでなく、塩素系の溶剤も使用されているが、塩素系溶剤は環境に与える負荷が大きい。塩素系溶剤を用いない洗浄用組成物として、特開２００１−２３２６４７号公報には、アミノアルコール類と有機溶媒、貧溶媒からなる洗浄用組成物が記載されている。しかしながら、アミノアルコール類は毒性及び腐食性が強いため、環境への負荷が大きいという問題がある。
【０００８】
【特許文献１】
特開平１１−０９０９３８号公報
【特許文献２】
特開２００１−２３２６４７号公報
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、このような従来の事情に鑑みてなされたものであり、プラスチック成形加工用金型、例えばプラスチックの射出成形用金型の洗浄力に優れ、洗浄除去できる樹脂の種類が広いうえ、人体及び環境への負荷が小さく安全性に優れ、取り扱いが簡単な金型用洗浄剤組成物を提供することを目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
本発明者らは、上記目的を達成するため鋭意検討した結果、ピロリン酸カリウム等の水溶性のリン酸塩が、成形原料の樹脂から発生して金型表面に付着したモールドデポジッドの除去効果が高く、樹脂ヤニの除去効果もあり、金型洗浄用組成物として有効であることを見出した。更に、成形原料として用いられる多種多様の樹脂に対応すべく検討を重ねた結果、流動パラフィンが樹脂ヤニの除去効果を向上させること分かり、本発明を完成するに至った。
【００１１】
即ち、本発明が提供する金型用洗浄剤組成物、即ちプラスチック成形加工用金型の洗浄に使用する洗浄剤組成物は、水を溶媒とし、その水に溶解した水溶性のリン酸塩と、流動パラフィン及び界面活性剤を含むことを特徴とする。
【００１２】
上記本発明の金型用洗浄剤組成物において、前記リン酸塩は、リン酸一カリウム、リン酸二カリウム、リン酸三カリウム、ピロリン酸カリウム、トリポリリン酸カリウム、メタリン酸カリウム、ウルトラポリリン酸ナトリウム、テトラポリリン酸ナトリウム、ピロリン酸ナトリウム、トリポリリン酸ナトリウム、メタリン酸ナトリウムから選ばれた少なくとも１種であることが好ましい。
【００１３】
上記本発明の金型用洗浄剤組成物において、前記リン酸塩の配合量は全体の１〜１５重量％であることが好ましく、前記水の配合量は全体の５０〜９０重量％であることが好ましい。また、前記流動パラフィンの配合量は全体の１〜２０重量％であることが好ましく、前記界面活性剤はリン酸エステル系であり、その配合量が全体の０.１〜２.０重量％であることが好ましい。
【００１４】
【発明の実施の形態】
本発明の金型用洗浄剤組成物は、水溶性のリン酸塩を水に溶解し、これと流動パラフィンとを、界面活性剤を使って乳化させることにより、均一化したものである。主な成分であるリン酸塩、流動パラフィン、界面活性剤は、いずれも人体に対して悪影響がなく、環境に対して比較的優しい物質である。また、溶媒が水であるため取り扱いが容易であるうえ、水の配合量を全体の５０重量％以上とすれば、消防法上における不燃性に属するものとなる。
【００１５】
リン酸塩は、合成洗剤の成分として一般的に汎用されているが、金型の洗浄剤成分としては使用されていない。しかし、本発明者の研究によれば、水溶性のリン酸塩が、金型に付着したモールドデポジッド及び樹脂ヤニの除去効果に有効であることが分った。
【００１６】
かかる水溶性のリン酸塩としては、リン酸一カリウム、リン酸二カリウム、リン酸三カリウム、ピロリン酸カリウム、トリポリリン酸カリウム、メタリン酸カリウム、ウルトラポリリン酸ナトリウム、テトラポリリン酸ナトリウム、ピロリン酸ナトリウム、トリポリリン酸ナトリウム、メタリン酸ナトリウムなどを用いることができる。中でもピロリン酸カリウムは、樹脂ヤニ及びモールドデポジットの両方に対して洗浄力が高く、洗浄可能な樹脂の種類も多いいため、特に好ましいものである。
【００１７】
水溶性のリン酸塩は、流動パラフィンや他の溶剤等と混合する場合に界面活性剤を介在しなければならないため、その洗浄剤組成物中における配合量も制限される。即ち、水溶性のリン酸塩の配合量は、組成物全体の１〜１５重量％が好ましい。リン酸塩の配合量が１重量％未満では洗浄効果が小さくなり、逆に１５重量％を超えるとリン酸塩が析出するからである。
【００１８】
本発明において、水はリン酸塩を溶かす溶媒として使用する。水の配合量は、組成物全体の５０〜９０重量％であることが好ましい。水の配合量が５０重量％未満ではリン酸塩等の析出が起こり、９０重量％を超えると相対的に有効成分量が少なくなるため洗浄効果が半減する。また、水の配合量を５０重量％以上とすれば、可燃性物質を含んでいても、消防法において不燃性に属する洗浄剤となる。
【００１９】
洗浄剤組成物に流動パラフィンを配合することによって、金型に付着した樹脂ヤニの除去効果を更に高めることができる。使用する流動パラフィンとしては、市販のものであって良く、４０℃における動粘度が０.５〜１０ｃSｔのものが好ましい。流動パラフィンの配合量は、組成物全体の１〜２０重量％が好ましく、１重量％未満では樹脂ヤニの洗浄除去効果が小さくなり、２０重量％を超えると均一な混合が困難になる。
【００２０】
また、界面活性剤は、水で溶かしたリン酸塩と流動パラフィンを乳化させる目的で使用する。界面活性剤の種類は特に限定されないが、リン酸エステル系の界面活性剤は環境に対する負荷が小さく、人体及び環境への安全性を満足させるものであるため好ましい。
【００２１】
リン酸エステル系の界面活性剤の場合、配合量を組成物全体の０.１〜２.０重量％とすることが好ましい。この配合量が０.１重量％未満では均一な混合乳化が困難になり、また２.０重量％を超えると界面活性剤が溶解せずに析出するためである。尚、リン酸エステル系の界面活性剤はアルコール類、ケトン類の溶剤に良く溶けるため、これらを貧溶媒として用いることができる。また、貧溶媒として用いる場合、アルコール類は消泡作用を持つため、金型での浸透性を増す効果を期待することができる。
【００２２】
本発明の金型洗浄剤組成物は、金型に塗布するか又はその中に金型を浸漬することによって、金型表面に付着して、蓄積した樹脂ヤニ、モールドデポジッド、離型剤等の汚れを除去することができる。しかも、プラスチック射出成形用の金型など、あらゆるプラスチックの成形加工に用いる金型に適用でき、且つ多くの種類の樹脂成形原料に対して洗浄除去効果を有している。更に、金型に損傷を与える恐れがないうえ、毒性及び腐食性の成分を含まないため人体及び環境への安全性にも優れている。
【００２３】
【実施例】
射出成形用の各種樹脂成形原料を用い、金型に付着する汚れ（樹脂ヤニ、モールドデポジッド）を擬似的に形成し、更にその汚れを洗浄除去する試験を実施した。即ち、下記表１に示した各樹脂成形原料０.１ｇを鋼製容器（直径３０ｍｍ、深さ１０ｍｍ）に入れ、容器の開放部を鋼板（１００ｍｍ×５０ｍｍ×厚み２ｍｍ）で覆った後、焼成炉内にて表１に示す各温度（射出成形温度に対応した温度）で１時間加熱した。
【００２４】
鋼鈑で蓋をした鋼製容器を焼成炉から取り出したところ、容器中の樹脂成形原料は原形を留めておらず、容器内部に強固に付着していた。また、容器開放部を覆っていた鋼板には、蓋の形をした焼け（各樹脂成形原料により色が違う）が生じていた。この容器内部の付着物を樹脂ヤニと想定し、鋼板の焼けをモールドデポジッドと想定した。
【００２５】
一方、ピロリン酸カリウム特級試薬を８重量％、イオン交換水を７９重量％、市販されている４０℃での動粘度が２.６ｃSｔの流動パラフィン（出光興産（株）製、スーパーゾルＦＰ３０）を７重量％、リン酸エステル系の界面活性剤のうちモノアルキルフォスフェートを１重量％、エタノールを５重量％秤量し、それぞれを十分に混合撹拌して、本発明例の洗浄剤組成物を製造した。
【００２６】
また、比較例の洗浄剤組成物として、一般に市販されている混合溶剤系の金型用洗浄剤を使用した。この金型用洗浄剤は、高沸点のケトン系溶剤、アルコール系溶剤、酢酸系溶剤をブレンドした混合溶剤に、噴射剤（液化ガス）を添加して構成されている。
【００２７】
上記鋼板の焼け部分（擬似モールドデポジッド）に、本発明例の洗浄剤組成物を塗布し、室温（２５℃）下で５分間放置した。その後、焼け部分をウエスで拭き取り、ウエスに付着した色、及び試験前後での鋼板の色の変化より、各樹脂成形原料のモールドデポジッドに対する洗浄性を判定した。また、比較例の洗浄剤組成物についても、同様にして洗浄性を判定した。
【００２８】
得られたモールドデポジッドに対する洗浄性の試験結果を、下記表１に示す。尚、判定結果は、除去率８１〜１００％：◎、除去率５１〜８０％除去：○、除去率１〜５０％：△、除去率０％：×とし、記号で表１に表示した。
【００２９】
【表１】
0003721178.tif 000002
【００３０】
上記モールドデポジットの洗浄試験の結果から分るように、本発明例の洗浄剤組成物は、ポリスチレン、アクリロニトリル・ブタジエン・スチレン（ＡＢＳ）、ポリプロピレン、ポリアセタールについてほぼ完全に除去でき、ポリアミド６及びポリアミド６６についても大部分を除去することができた。
【００３１】
一方、比較例の洗浄剤組成物では、ポリスチレンはほぼ完全に除去でき、アクリロニトリル・ブタジエン・スチレン（ＡＢＳ）も大部分除去できたが、ポリプロピレン、ポリアセタール、ポリアミド６、ポリアミド６６については全く除去することができなかった。
【００３２】
次に、上記容器内部の付着物（擬似樹脂ヤニ）に、本発明例の洗浄剤組成物を塗布し、室温（２５℃）下で３０分間放置した。その後、付着物を金属製のスパチュラで１分間掻き取り、容器内の樹脂ヤニの除去状態から、各樹脂成形原料の樹脂ヤニに対する洗浄性を判定した。また、比較例の洗浄剤組成物についても、同様にして洗浄性を判定した。
【００３３】
得られた樹脂ヤニに対する洗浄性の試験結果を、下記表２に示す。尚、判定結果は、除去率８１〜１００％：◎、除去率５１〜８０％除去：○、除去率１〜５０％：△、除去率０％：×とし、表２に記号で表示した。
【００３４】
【表２】
0003721178.tif 000003
【００３５】
上記樹脂ヤニの洗浄試験の結果から分るように、本発明例の洗浄剤組成物は、ポリスチレン、アクリロニトリル・ブタジエン・スチレン（ＡＢＳ）、ポリプロピレンはほぼ完全に除去することができた。また、ポリアセタールは大部分除去することができ、ポリアミド６及びポリアミド６６も多少ではあるが除去することができた。
【００３６】
一方、比較例の洗浄剤組成物では、ポリスチレンとアクリロニトリル・ブタジエン・スチレン（ＡＢＳ）はほぼ完全に除去でき、ポリプロピレンは大部分除去することができた。しかし、ポリアセタールはわずかに除去できたに過ぎず、ポリアミド６及びポリアミド６６は全く除去できなかった。
【００３７】
【発明の効果】
本発明によれば、プラスチック成形加工の際に金型に付着する樹脂ヤニ及びモールドデポジット等の汚れを、金型に損傷を与えることなく、簡単な作業で洗浄除去することができ、且つ洗浄除去できる樹脂の種類において従来品よりも優れている。また、本発明の洗浄剤組成物は、安全性が極めて高い成分のみから構成されているため、取り扱いが簡単であり、人体及び環境への負荷が少なく安全性にも優れている。しかも、水の配合量を５０重量％以上とすれば、消防法において不燃性に属する洗浄剤となる。