(57)【要約】【課題】加熱による時短が可能な金属用洗浄剤ならびに該金属用洗浄剤を用いた洗浄方法を提供する。【解決手段】トールロジンを０．１〜２０．０重量％、トールオイルを０．１〜２０．０重量％、リモネンを０．１〜２０．０重量％、Ｎ−メチルピロリドンを０．１〜２０．０重量％および低級アルコールを０．１〜２０．０重量％含有し、残部が水であることを特徴とする。本発明に係る金属用洗浄剤はヒドラジンを使用していないので、ヒドラジンを用いた従来の金属用洗浄剤とは異なり、非常に安全に取り扱うことが出来るし、また、金属用洗浄剤を加温することによる洗浄時間の大幅な短縮効果を得ることもできる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
トールロジンを０．１〜２０．０重量％、トールオイルを０．１〜２０．０重量％、リモネンを０．１〜２０．０重量％、Ｎ−メチルピロリドンを０．１〜２０．０重量％および低級アルコールを０．１〜２０．０重量％含有し、残部が水であることを特徴とする金属用洗浄剤。
【請求項２】
低級アルコールが、メタノールまたはエタノールであることを特徴とする請求項１に記載の金属用洗浄剤。
【請求項３】
洗浄助剤を０．１〜２０．０重量％さらに添加したことを特徴とする請求項１または２に記載の金属用洗浄剤。
【請求項４】
密閉容器内に請求項１から３のいずれかに記載の金属用洗浄剤と、汚れが付着した金属製部材とを入れ、密閉状態で加熱ならびに加圧することを特徴とする金属用洗浄剤を用いた金属製部材の洗浄方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、押出成形機や射出成形機において使用されているダイス、スクリュ或いは金型といった金属製部材の表面に付着した樹脂、樹脂のコゲ或いは油脂等の汚れを洗浄除去するために用いられる金属用洗浄剤ならびに該金属用洗浄剤を用いた金属製部材の洗浄方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
押出成形機や射出成形機といった樹脂成形機においては、原料である樹脂を加熱した時に発生するコゲが、ダイスやスクリュ或いは金型といった金属製部材の表面に付着することがある。
【０００３】
このようなコゲをそのまま放置しておくと、成形品の仕上がり寸法、外観、離型性などに大きく影響を与えるため、定期的に洗浄除去する必要がある。
【０００４】
そこで、金属製部材の表面に付着したコゲや硬化した樹脂或いは油脂といった「汚れ」を洗浄除去する際に用いられるものとして、非特許文献１に示したような金属用洗浄剤が知られている。
【０００５】
従来の金属用洗浄剤を用いて金属製部材の表面に付着した汚れを洗浄除去する際には、従来の金属用洗浄剤が入った容器に、汚れが付着した金属製部材を浸漬し、常温・常圧下で放置する。
【０００６】
従来の金属用洗浄剤には、非特許文献２に示すように、その成分にヒドラジンが含まれている。ヒドラジンは非常に強い還元性を有しており、その強い還元力により金属製部材の表面に付着した汚れを効果的に溶解し、除去することが出来る。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【非特許文献１】インターネット＜ＵＲＬ：http://www.e-maruyasu.jp/gelclean.html＞
【非特許文献２】インターネット＜ＵＲＬ：http://www.e-maruyasu.jp/images/MSDS-gela.pdf＞
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
従来の金属用洗浄剤を用いて汚れを洗浄除去するには、脂汚れといった簡単なものでは２〜３時間程、コゲといった酷い汚れとなると６時間程の時間を必要としていた。
【０００９】
２〜３時間程度であれば兎も角、工場の製造現場で６時間もの長時間、洗浄に費やすとなると、製造スケジュールに支障を来たすこととなるため、洗浄時間を短縮することができないかとの要請が数多く寄せられていた。
【００１０】
洗浄時間を短縮する方法としては、金属用洗浄剤を加温するのが最も簡便な方法ではあるが、上述したように従来の金属用洗浄剤には引火性の強いヒドラジンが用いられているため、加熱による引火の危険があるといった問題があった。
【００１１】
また、ヒドラジンには人体に対する強い毒性があるため、その取り扱いが非常に面倒で
あるし、加熱によりヒドラジンが大気中に拡散するおそれもあり、大変危険である。
【００１２】
また、原料としてポリエチレンやポリプロピレンといった汎用プラスチックを使用することにより出来た汚れ（樹脂コゲや樹脂塊）に対しては、従来の金属用洗浄液でも十分な洗浄効果が認められるが、原料の種類が変わると、例えば、耐薬品性を有するＰＥＥＫ（ポリエーテルエーテルケトン）や高強度のポリカーボネートといった高機能樹脂、或いは着色剤等が添加されるなどして粘度が高められた改質樹脂等を原料として使用することにより出来た汚れ（樹脂コゲや樹脂塊）に対しては、洗浄効果を発揮させるためにより長時間の洗浄時間を必要としていた。
【００１３】
さらに、スクリュ表面のように凹凸の少ない箇所であればブラシで擦ることにより汚れを物理的に除去することも可能であるが、ダイスや金型のようにブラシが入らない狭い箇所にこびりついた汚れについては除去することができず、場合によっては汚れを除去することを諦めざるを得ないという問題もあった。
【００１４】
本発明は、このような上記問題点に鑑みてなされたもので、安全に取り扱うことが出来、加熱による時短が可能で、汚れの除去が困難な高機能樹脂や改質樹脂由来の汚れあるいはブラシが届かないような細かい箇所の汚れであっても簡単に除去することが可能な金属用洗浄剤ならびに該金属用洗浄剤を用いた洗浄方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
請求項１に記載した発明は、「トールロジンを０．１〜２０．０重量％、トールオイルを０．１〜２０．０重量％、Ｄリモネンを０．１〜２０．０重量％、Ｎ−メチルピロリドンを０．１〜２０．０重量％および低級アルコールを０．１〜２０．０重量％含有し、残部が水である」ことを特徴とする金属用洗浄剤である。
【００１６】
請求項２に記載した発明は、「低級アルコールが、メタノールまたはエタノールである」ことを特徴とする。
【００１７】
請求項３に記載した発明は、「洗浄助剤を０．１〜２０．０重量％さらに添加した」ことを特徴とする。
【００１８】
請求項４に記載した発明は、「密閉容器内に請求項１から３のいずれかに記載の金属用洗浄剤と、汚れが付着した金属製部材とを入れ、密閉状態で加熱ならびに加圧する」ことを特徴とする洗浄方法である。
【発明の効果】
【００１９】
請求項１〜２に記載の金属用洗浄剤では、トールオイルおよびリモネンが金属製部材の表面と汚れとの間にじわじわと浸透し、金属製部材の表面から汚れを剥離させるとともにこれを溶解する。また、Ｎ−メチルピロリドンは、汚れである樹脂等に含まれる顔料を溶解する。そして、非イオン性界面活性剤としてのトールロジンがこれら汚れの溶解物をコロイド化して安定化させることにより金属製部材表面への再付着を防止し、これにより金属製部材の表面から汚れが除去される。
【００２０】
ここで、本発明に係る金属用洗浄剤は、ヒドラジンを使用していないので、ヒドラジンを用いた従来の金属用洗浄剤とは異なり、非常に安全に取り扱うことが出来るし、また、金属用洗浄剤を加温することによる洗浄時間の大幅な短縮効果を得ることもできる。
【００２１】
請求項３に記載の金属用洗浄剤によれば、金属用洗浄剤を弱アルカリ性にすることにより、脂汚れに対する洗浄効果を大幅に高めることが出来る。
【００２２】
請求項４に記載の金属用洗浄剤によれば、請求項１〜３の何れかに記載の金属用洗浄剤が入った密閉容器内に、汚れが付着した金属製部材を入れ、これを加熱・加圧する。これにより、洗浄時間の大幅な短縮効果を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】圧力容器を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２４】
本発明に係る金属用洗浄剤は、トールロジンを０．１〜２０．０重量％、トールオイルを０．１〜２０．０重量％、Ｄリモネンを０．１〜２０．０重量％、Ｎ−メチルピロリドンを０．１〜２０．０重量％、低級アルコールを０．１〜２０．０重量％、洗浄助剤を０．１〜２０．０重量％含有し、残部が水により構成されている。
【００２５】
トールロジンは、非イオン性界面活性剤としての機能を有するものであり、金属製部材表面から遊離した油脂成分や溶解した樹脂或いはカーボンなどの固体粒子をコロイド化（
凝集）させることにより、金属製部材表面への再付着を防止できる。トールロジンは、松から採取される樹脂成分（粗トール油）を精留することによって得ることができる。
【００２６】
非イオン性界面活性剤としてのトールロジンを配合すると、汚れに対する浸透効果や分散効果によって洗浄力が向上するが、その配合量は、組成物全体に対して配合する界面活性剤の総量が０．１〜２０．０重量％であることが好ましい。
【００２７】
０．１重量％以下であると洗浄力の向上が見られず、２０．０重量％以上であると添加量に見合う洗浄力の向上が見られない場合がある。
【００２８】
トールオイルは、金属製部材の表面に付着した汚れを剥離させるとともに、樹脂を溶解させるために添加するもので、その配合量は、組成物全体に対して配合するトールオイルの総量が０．１〜２０．０重量％であることが好ましい。
【００２９】
０．１重量％以下であると剥離力の向上が見られず、２０．０重量％以上であると添加量に見合う剥離力の向上が見られない場合がある。
【００３０】
リモネンもトールオイルと同様、金属製部材の表面に付着した汚れを剥離させるとともに、樹脂を溶解させるために添加するもので、その配合量は、組成物全体に対して配合するＤリモネンの総量が０．１〜２０．０重量％であることが好ましい。
【００３１】
０．１重量％以下であると剥離力の向上が見られず、２０．０重量％以上であると添加量に見合う剥離力の向上が見られない場合がある。
【００３２】
なお、リモネンには、Ｄ体、Ｌ体、ラセミ体が存在し、いずれのものも利用することが可能であるが、本実施例では最も入手しやすいＤ体（Ｄリモネン）を使用している。
【００３３】
Ｎ−メチルピロリドン（以下、「ＮＭＰ」と呼ぶ。）は、金属部材の表面に付着した汚れを剥離させるとともに、樹脂を溶解させたり、汚れとしての樹脂に含まれる顔料を除去するために添加するもので、その配合量は、組成物全体に対して配合するＮＭＰの総量が０．１〜２０．０重量％であることが好ましい。
【００３４】
０．１重量％以下であると洗浄力の向上が見られず、２０．０重量％以上であると添加量に見合う洗浄力の向上が見られない場合がある。
【００３５】
低級アルコールは、トールロジン、トールオイル、リモネンならびにＮＭＰを溶媒である水に溶解させるために添加されるもので、メタノール或いはエタノールを使用することができる。
【００３６】
低級アルコールの配合量は、組成物全体に対して配合する低級アルコールの総量が０．１〜２０．０重量％であることが好ましい。０．１重量％以下であると上記添加物を溶媒である水に上手く溶かすことができず、２０．０重量％以上であると添加量に見合う金属用洗浄剤全体としての向上が見られない場合がある。
【００３７】
洗浄助剤は、金属用洗浄剤を弱アルカリ性にするために必要に応じて添加されるもので、水酸化カリウム或いは水酸化ナトリウムを使用することができる。
【００３８】
洗浄助剤の配合量は、組成物全体に対して配合する洗浄助剤の総量が０．１〜２０．０重量％であることが好ましい。０．１重量％以下であるとアルカリ性にすることによる洗浄力の向上が見られず、２０．０重量％以上であるとアルカリが強すぎることによる洗浄力の低下が見られる場合がある。
【実施例１】
【００３９】
発明者等は、本発明に係る金属用洗浄剤の洗浄効果について試験を行い、その実用性を検証した。以下には、その試験方法および試験結果について説明する。
【００４０】
［洗浄効果についての試験］
（試料１）
（比較試料１）  トールロジンを７．０重量％、トールオイルを７．０重量％、Ｄリモネンを６．０重量％、Ｎ−メチルピロリドンを０．２重量％、低級アルコールとしてエタノールを１３重量％、洗浄助剤として水酸化カルシウムを３．０重量％、清水を残部（６３．８重量％）の割合で混合することにより試料１を得た。
トールロジンが含有されない以外は上記資料と同様にして混合することにより比較試料１を得た。
（比較試料２）
トールオイルが含有されない以外は上記資料と同様にして混合することにより比較試料２を得た。
（比較試料３）
Ｄリモネンが含有されない以外は上記資料と同様にして混合することにより比較試料３を得た。
（比較試料４）
Ｎ−メチルピロリドンが含有されない以外は上記資料と同様にして混合することにより比較試料４を得た。
（比較試料５）
洗浄助剤としての水酸化カリウムが含有されない以外は上記資料と同様にして混合することにより比較試料５を得た。
（試料２）
トールロジンを０．１重量％、トールオイルを０．１重量％、Ｄリモネンを０．１重量％、Ｎ−メチルピロリドンを０．１重量％、低級アルコールとしてエタノールを０．１重量％、洗浄助剤として水酸化カルシウムを０．１重量％、清水を残部（９９．４重量％）の割合で混合することにより試料２を得た。
【００４１】
（洗浄試験の方法）
（１）  試料が入った容器を用意し、汚れが付着した金属製部材を該容器内に常温常圧下で浸漬した。汚れが付着した金属製部材としては、汎用プラスチック（ポリエチレン）由来のコゲが付着したブレーカープレートを用意した。そして、汚れの状態を１時間毎に確認し、３段階に評価した。同様の評価を（比較試験１）〜（比較試料５）および（試料２）についても行った。その結果は、［表１］の通りである。
【００４２】
（２）  試料１が入った密閉容器を用意し、汚れが付着した金属製部材を該密閉容器内に浸漬した。汚れが付着した金属製部材としては、汎用プラスチック（ポリエチレン）のコゲが付着したブレーカープレートを用意した。試料１と汚れが付着した金属製部材とが入った密閉容器を密閉状態で加熱し、試料１が沸騰した状態（加圧状態）で１０分保持し、その後、加熱を止めて自然冷却した。加熱を止めた後、汚れの状態を所定時間経過毎に確認し、３段階に評価した。その結果は、［表２］の通りである。
【００４３】
（洗浄試験の結果）
【表１】
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【００４４】
【表２】
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【００４５】
［表１］の結果から、試料１〜２と、比較試料１〜比較試料４との対比から、トールロジン、トールオイル、ＤリモネンおよびＮＭＰの４成分の相乗効果により、洗浄効果が飛躍的に向上することがわかった。また、試料１と比較試料５との対比から、弱アルカリ性雰囲気下において洗浄効果がより高められることが分かった。
【００４６】
次に［表２］の結果から、加熱加圧処理することにより、時短効果が飛躍的に高められることが分かった。
【実施例２】
【００４７】
＜検証試験＞
実施例２として、発明者等は、本発明に係る金属用洗浄剤がどのような樹脂汚れに対しても効果を発揮するかどうかを確かめるべく、以下の検証試験を行った。金属用洗浄剤としては、上記（試料１）を使用した。
【００４８】
汚れが付着した金属製部材としては、ＰＥＥＫの樹脂塊やコゲが表面に付着したスクリュを検証試料１とした。ポリカーボネートの樹脂塊やコゲが表面に付着したスクリュを検証試料２とした。着色剤が添加されたポリプロピレンの樹脂塊やコゲが表面に付着したスクリュを検証試料３とした。細孔にポリプロピレンの樹脂塊が詰まったノズルを検証試料４とした。
【００４９】
検証試験に用いた圧力容器１０について図１を参照しつつ簡単に説明する。圧力容器１０は、密閉容器１２、ヒーター１４および制御盤１６を有しており、これらが筐体１８に取り付けられている。筐体１８には、移動用のキャスター２０が取り付けられている。
【００５０】
密閉容器１２は、細長の箱状部材で、その長手方向一方端部には、開閉用の蓋１２ａが設けられており、蓋１２ａの近傍には、圧力センサー２２と排気弁２４が取り付けられている。排気弁２４にはドレン用の配管２６が接続されている。
【００５１】
密閉容器１２の長手方向他方端部には、ヒーター１４が取り付けられており、密閉容器１２を加熱できるようになっている。
【００５２】
制御盤１６は、ヒーター１４の温度調節を行うもので、ヒーター１４の加熱・停止を行うためのスイッチ１６ａと表示パネル１６ｂが設けられている。表示パネル１６ｂには、密閉容器１２内の温度（温度センサー（図示せず）による測定値）や密閉容器１２内の圧力（圧力センサー２２による測定値）が表示される。
【００５３】
圧力容器１０の密閉容器１２内に検証試料１と試料（本発明に係る金属用洗浄剤）を入れ、密閉状態で加温を開始する。試料が沸点に達した後、液温１５０度、内圧０．５気圧で３時間保持する。３時間経過後、ヒーター１４をオフにして自然冷却を行い、常温に戻ったところで圧力容器１０の密閉容器１２内から検証試料１を取り出し、金属製部材の表面状態を評価した。同様の評価を（検証試料２）〜（検証試料４）についても行った。その結果は、［表３］の通りである。
【００５４】
【表３】
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【００５５】
表３の結果から分かるように、一般的な金属用洗浄剤では汚れを取り除くことが不可能とされていた耐薬品性に優れるＰＥＥＫ（検証試料１）、機械的強度の高いポリカーボネート（検証試料２）、粘度が高められた改質樹脂（検証試料３）であっても、水を含ませたウェスで拭うだけで汚れを簡単に除去することができた。また、細孔のようなブラシが届かない箇所に詰まった樹脂塊（検証試料４）であっても簡単に除去することができた。
【００５６】
本発明に係る金属用洗浄剤を用いれば、密閉状態にて液温１５０度、内圧０．５気圧で３時間加熱を行うことにより、汎用樹脂由来の汚れはもちろん、従来は除去することが困難とされていた機能性樹脂や改質樹脂由来の汚れであっても簡単かつ確実に除去することができるようになった。
【００５７】
なお、発明者等は、上記検証試験により洗浄条件を「密閉状態、液温１５０度、内圧０．５気圧で３時間加熱」とすることで、どのような汚れであっても除去できることを見出したが、汚れが軽い場合には洗浄時間を短縮するなど、汚れの程度に応じて洗浄条件を適宜変更することでより効果的に汚れを除去できる。
【符号の説明】
【００５８】
１０：圧力容器、１２：密閉容器、１２ａ：蓋、１４：ヒーター、１６：制御盤、１６ａ：スイッチ、１６ｂ：表示パネル、１８：筐体、２０：キャスター、２２：圧力センサー、２４：排気弁、２６：配管
【図１】
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