专利名称：清洁剂的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种清洁剂，该清洁剂用于除去在模塑热塑性树脂过程中沉积在模具表面上的沉积物(所谓的模具沉积物)和防锈剂、脱模剂、润滑剂等，并涉及使用其清洗的方法。
背景技术：
由于有优异的模压加工性和生产率，所以热塑性树脂可以用于模塑各种各样的产品，例如电气和电子元件、汽车零件、建筑材料、办公用品等，从而热塑性树脂的消耗量逐年增加。
通常，通过注射成型或挤出成型将热塑性树脂模塑成所需的形状。如果在该过程中，在模具的表面上出现沉积物(亦称为模具沉积物)，则这些沉积物容易被传递到产品的表面上，这会破坏产品的外观或导致需要非常精密尺寸的部件出现尺寸偏差。而且，如果通过压花加工的粗糙模具表面上存在模具沉积物，花纹(ruggedness)的转移就会显著变差。残留的防锈剂、脱模剂、润滑剂等也可以造成外观破坏、尺寸精度变差以及花纹转移不佳。
在努力除去这些残余物影响的过程中，许多模塑处理机通过拆卸模具来清洗它们，而这耗费大量的时间。由此可见，这些残余物已经成为试图提高生产率和降低成本的巨大障碍。因此，传统上，已经提出了多种从模具上除去这些残余物的清洁剂和清洗方法。
例如，JP-A-59-44205描述了一种通过使用含苄醇和脂族醇的清洁剂组合物来除去模塑聚甲醛过程中模具沉积物的方法，其中用刷子将该清洁剂涂覆在模具的表面上。JP-A-10-146844描述了一种用溶液除去模具沉积物的方法，该溶液含苄醇和具有至少一个醇式羟基的溶剂，其中借助推进剂，通过喷射将所述溶液涂覆在模具上。然而，这些清洁剂没能显示令人满意的、取决于所使用的模塑树脂种类(例如聚酰胺)的清洗效果。另一个问题是这些清洁剂受日本的工业安全和健康法以及确定工作环境条例的管制。因此，在这些情况下，需要具有在工作环境方面优选的清洗方法的清洁剂，其毒性较小，并能用于更多种热塑性树脂。
另一方面，JP-A-61-238900、JP-A-61-76599、JP-A-5-186798、JP-A-11-92795等公开了一些清洁剂组合物，这些清洁剂组合物含用作香料的苧烯，它们属于水性清洁剂。已经发现这些水性清洁剂对油质沉积物并不总是能显示出令人满意的清洗效果，因为这些清洁剂总是含大约百分之几的作为基质的水。这些水性清洁剂对其中遗留许多油质沉积物如防锈剂、润滑剂、脱模剂等的模塑机的模具的清洗效果特别差。
此外，DE3406500A1公开了一种清洁剂，该清洁剂只含苧烯或苧烯和少量加入的N-甲基吡硌烷酮等，并公开了一种在使用模具来模塑聚氨酯、聚苯乙烯和聚氯乙烯后，除去该模具上残余物的方法，其中将所述清洁剂喷射在该模具上，使其作用5分钟，然后用卤素溶剂如二氯甲烷等将残余物冲走。然而，这些清洁剂也具有这样的问题，即并不总是能显示令人满意的取决于树脂的种类的清洗效果。当清洗后重新开始模塑树脂时，需要模塑许多次才能使模塑树脂的物理性能达到稳定，而这会造成效率低。而且，在由于长时间连续模塑操作使得必须从模具上去掉非常难加工的沉积物的情况下，仅仅喷射清洁剂是不够的。往往将模具浸入清洁剂的溶液中，并通过超声波清洗。在这种情况下，超声波清洗后擦干这些清洁剂需要非常长的时间，这就产生效率低的问题。
此外，JP-A-5-104539公开了一种用于树脂模压制品模具的清洁剂，该清洁剂含醇类有机溶剂和烃类有机溶剂。其中，使用乙醇和丙醇作为醇类有机溶剂，同时使用辛烷、二甲苯、煤油等作为烃类有机溶剂。在模塑普通的通用树脂之后，这些清洁剂在除去模具上的污染物方面能显示良好的效果。然而，如果由于模塑例如改性聚苯醚(PPE)等而在模具上出现几乎不可移动的沉积物，则对于除去这些几乎不可移动的沉积物，或对于除去由于长时间连续模塑即使是普通的通用树脂如丙烯腈/丁二烯/苯乙烯(ABS)树脂而产生的同样几乎不可移动的沉积物，它们的清洗效果并不总是令人满意。此外，从工作环境的观点看，上述烃类有机溶剂并不总是优选的。
而且，含苧烯和异丙醇的模具清洁剂(商品名称SLIDEON/CYCLE MOLD CLEANER，SLIDE PRODUCTS，INC.制造)已在美国出售。然而，该产品在除去沉积物方面未显示出好的效果，该效果取决于一定种类的树脂，而且从环境的观点看，异丙醇并不总是优选的。
如上所述，通过综合多种优异性能而回应市场需求的清洁剂和清洗方法至今任然是未知的。无疑，市场需要这样一种清洁剂和清洗方法，它们对常规清洁剂和方法几乎不能对付的沉积物能显示优异的去除效果，当在清洗后重新开始模塑时，使模塑树脂的物理性能达到稳定所需的时间跨度短，并且从工作环境的观点看，是优选的。
本发明人详细研究了模具沉积物的组分，引入到热塑性树脂中的组分、防锈剂、脱模剂和润滑剂与清洁剂组分的关系，以及将清洁剂均匀地涂覆在模具上的方法。因此，已经发现了一种非常有效的除去模具沉积物的方法。而且，还发现该方法除了从模具上之外，从白板、窗户、家具、餐具等上除去油质沉积物也是有效的。这样，本发明人已经发现了不但从金属上而且从玻璃、树脂、木材等上除去沉积物的有效清洁剂，并且基于这些发现完成了本发明。
本发明提供一种含苧烯和乙醇的清洁剂，和借助于推进剂，通过喷射将该清洁剂涂覆在待清洗的制品上来清洗该制品的方法。而且，本发明提供一种除去在模塑热塑性树脂中使用的模具上沉积物的清洁剂，和从模塑热塑性树脂中使用的模具表面上除去沉积物的方法，该方法包括借助于推进剂，通过喷射将所述清洁剂涂覆在模具表面上来清洗所述模具表面的步骤。
实施本发明的最佳方式本发明的清洁剂含苧烯和乙醇。可以得到的苧烯是右旋(D)和左旋(L)化合物这两种，本文中使用的术语“苧烯”指的是它们中的任何一种。可以单独或混合使用这些化合物。从环境的观点看，使用含源自柑桔类水果的D-苧烯的化合物作为主要组分是最优选的。
引入的苧烯的浓度优选为25重量％-80重量％，更优选为30重量％-50重量％。浓度为25重量％或更高时，苧烯能显示令人满意的清洗效果而几乎不降低清洗效率。当浓度为80重量％或更低时，该清洁剂不容易以残余物的形式留在模槽中，需要较少的空走次数(blankshots)，并有助于提高工作效率。
通过考虑要将多少乙醇溶解在由模塑树脂产生的、应该通过清洗除去的模具沉积物中以及多少乙醇将会以残余物的形式留在模具中，而在本发明中适当地混合足够数量的乙醇。
而且，本发明的清洗方法是一种除去在模塑热塑性树脂中使用的模具上的沉积物的方法，该方法包括以下步骤借助于推进剂，通过喷射将该清洁剂涂覆在模具的表面上，和清洗模具表面。
在将清洁剂均匀地涂覆在模具表面的过程中，推进剂是非常有效的。通常，推进剂是被称作高压气体的气体，当将其填充到喷雾罐中时，充填压力为0.1kg/cm2或更大。推进剂具体的例子是空气、氮气、氩气、氦、CO2、LPG、氖气等。考虑到环境污染，并从操作安全的观点看，这些气体中LPG是最合适的。通过使用推进剂，即使表面具有复杂的形状，也可以将所述清洁剂均匀地涂覆在模具的表面上。
模塑例如以下树脂后，可以使用本发明的清洁剂丙烯腈/丁二烯/苯乙烯(ABS)树脂、丙烯腈/苯乙烯(AS)树脂、苯乙烯/丁二烯树脂、丙烯腈/丙烯酸酯/苯乙烯共聚物、氯乙烯、聚丙烯、聚乙烯、聚苯乙烯、聚酰胺、聚甲基丙烯酸甲酯、聚缩醛、离子交联聚合物、氨基聚丙烯酰胺、氟树脂、多芳基化合物、聚酰亚胺、聚醚酰亚胺、聚醚醚酮、聚砜、聚对苯二甲酸丁二醇酯(PBT)、聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)、聚偏氯乙烯、聚碳酸酯、醋酸乙烯酯、聚乙烯醇、聚乙烯醚、聚乙烯醇缩甲醛、改性PPE、改性聚苯醚(PPO)、对聚苯硫、聚甲基戊烯、液晶聚合物等。使用它们中的聚酰胺和改性PPE，本发明可以显示特别好的效果。
当连续模塑树脂时，模具上出现的沉积物的主要组分是树脂等的添加剂或低聚物部分。为了提供具有特定性能的树脂，引入到该树脂中的添加剂包括抗氧剂、抗老化剂、阻燃剂、抗静电剂、润滑剂等。树脂的低聚物依树脂的种类而不同。可以举出的其它沉积物的例子是防止模具被腐蚀的防锈剂，例如含有机聚合物化合物作为主要组分的防锈剂。在模塑开始或过程中将这些防锈剂适当地涂覆在模具上，在随后的过程中，它们中的部分易于以残余物的形式残留在模具的表面上。此外，提高模塑制品与模具之间脱模性能的脱模剂，例如含植物油脂作为主要组分的脱模剂有时会成为模具沉积物。模具沉积物也来自使模具顶杆处于滑动状态的润滑剂，例如含氟树脂作为主要成分的润滑剂。
在第一万次之后，将模塑机的操作从自动转为手动，这使模具处于被打开的状态。将表1中所列的清洁剂和推进剂LPG装到配备有与发胶相似喷嘴的喷射罐中，并用5秒将它们喷射到模塑机的模具上。该模具为圆筒形，具有这样的结构，其中除非借助于推进剂LPG喷射清洁剂，否则不能将清洁剂均匀地涂覆在模槽内。在这样一个其它方法所不能及的结构中，发现推进剂有非常好的作用。在所述喷射之后，进行4次空走(blank shots)(废次)，然后以相似的方式测量在第五次模塑的产品的光泽度，将这样获得的数值称为喷射后模塑产品的光泽度。
结果列在表1中。
同时，使用Nihon Denshoku有限公司制造的数字偏移光泽计“Model·VG-10”来测量该模塑制品的光泽度，入射角为60°。表1
*苄醇的浓度料包括水/表面活性剂/苧烯作为主要组分。
正如从表1明显看出的，在使用ABS作为模塑树脂的情况下，发现本发明的清洁剂(实施例1-4)与常规的清洁剂(对比例2)一样，都使喷射后模塑制品的光泽度约为85％。当不存在模具沉积物时，本发明的清洁剂可以使光泽度恢复到几乎与刚模塑后一样好的状况。还发现当模塑树脂是ABS时，只含乙醇的清洁剂(对比例1)，含IPA/苧烯的清洁剂(对比例3)和水性清洁剂(对比例4)在光泽度恢复程度方面不如本发明的清洁剂。实施例5-8和对比例5-8除了使用ASAHI化学工业有限公司制造的聚酰胺66“LEONA(注册商标)1300S”作为模塑树脂和筒身温度为280℃之外，通过重复实施例1的步骤来进行测试。而且，还由10人小组对每种清洁剂的气味进行感官评价。测试结果列在表2中。表2
*苄醇的浓度正如从表2中明显看出的，在使用聚酰胺作为模塑树脂的情况下，发现本发明的清洁剂(实施例5-8)使喷射后模塑制品的光泽度为78-85％。当不存在模具沉积物时，本发明的清洁剂可以使光泽度恢复至与刚模塑后一样好的状况，在光泽度恢复程度方面优于常规清洁剂(对比例7)。还发现在气味方面，本发明的清洁剂优于常规清洁剂(对比例7)。
发现只含乙醇的清洁剂(对比例6)和含IPA/苧烯的清洁剂(对比例8)在光泽度恢复程度方面不如本发明的清洁剂，并且在气味方面不能令人满意。实施例9-12和对比例9-12除了使用ASAHI化学工业有限公司制造的改性PPE树脂“XYRON(注册商标)X191”作为模塑树脂且筒身温度为270℃之外，通过重复实施例1的步骤来进行测试。测试的结果列在表3中。表3
*苄醇的浓度正如从表3明显看出的，在使用改性PPE作为模塑树脂的情况下，发现本发明的清洁剂(实施例9-12)使喷射后的模塑制品的光泽度为77-85％。当不存在模具沉积物时，可以使光泽度恢复至几乎与刚模塑后一样好的状况。在光泽度恢复程度方面，本发明的清洁剂优于常规清洁剂(对比例11)、IPA/苧烯清洁剂(对比例12)和乙醇清洁剂(对比例10)。实施例13-14和对比例13通过喷射将Toyo化学有限公司制造的防锈剂“Aceguard(注册商标)”预先涂覆在模塑与实施例1中相同的圆筒形玻璃中使用的模具上。使用与实施例1中相同的ABS树脂，并在与实施例1相同的条件下模塑圆筒形玻璃。空走一次(废次)，然后在第二次模塑的产品(玻璃)中，以与实施例1相同的方式在内底处测量光泽度，将这样获得的数值称作清洗前的光泽度。
此外，通过喷射将Toyo化学有限公司制造的防锈剂“Aceguard(注册商标)”预先涂覆在模塑与实施例1中相同的圆筒形玻璃中将使用的模具上。然后，借助于LPG(推进剂)，以与实施例1同样的方式将表4中所列的清洁剂喷射在模具上，用ASAHI化学工业有限公司制造的无纺织物“ASACLINWIPER(注册商标)”擦干该模具。此后，使用与实施例1中相同的ABS树脂，并在与实施例1相同的条件下模塑圆筒形玻璃。空走一次(废次)，然后在第二次模塑的产品(玻璃)中，以与实施例1相同的方式在内底处测量光泽度，将这样获得的数值称作清洗后的光泽度。
测试的结果列在表4中。表4
实施例15-16和对比例14除了通过喷射涂覆Toyo化学有限公司制造的脱模剂“PAINTABLE(注册商标)”而不是防锈剂之外，通过重复实施例13的步骤来进行评价。结果列在表5中。表5
实施例17-18和对比例15除了通过喷射涂覆Toyo化学有限公司制造的润滑剂“THE·KING(注册商标)”而不是防锈剂之外，通过重复实施例16的步骤来进行评价。结果列在表6中。表6
实施例19-21和对比例16在东芝机器有限公司制造的“IS-55”注模机上，在60℃下，用5秒钟将表7中所列的清洁剂喷射在模具上。此后，通过使用该机器和ASAHI化学工业有限公司制造的ABS树脂“STYRAC(注册商标)”，在240℃下，模塑十个ISO试验方法中使用的哑铃形试样。在23℃的常温、50％的湿度下处理如此获得的样品48小时之后，测量它们的拉伸物理性能，研究第几次后的物理性能值将恢复至空白值的水平。将直至恢复完成所需的次数称作抗张强度Oked次数和伸长Oked次数。结果列在表7中。表7
正如从表7明显看出的，发现在苧烯浓度为100％(对比例16)的情况下，需要16次才能使拉伸物理性能恢复至正常值(空白值)。然而，在苧烯浓度为50％或更低(实施例20和21)的情况下，只需5次。实施例22和对比例17-21在东芝机器有限公司制造的“IS-100E”注模机上，通过使用ASAHI化学工业有限公司制造的ABS树脂“STYRAC(注册商标)ABS121”来模塑二万个圆筒形玻璃(内径为46毫米，外径为50毫米，高度为50毫米，底部厚度为4毫米)。在240℃的筒身温度和40℃的模具温度下进行模塑。分别在第一次和第二万次获得的玻璃中，在内底处测量光泽度。
发现第一次模塑的产品的光泽度约为85％，而第二万次模塑的玻璃中，光泽度下降至约为20％。在第二万次之后，从模塑机上取下该模具，将其浸入到Branson公司制造的超声清洗器SH1820中，其中引入表8中所列清洁剂，并在40℃下超声清洗2小时。然后，将该模具安装到模塑机中，并用ASACLINWIPER擦干。
测量擦干所需的时间，然后空走4次(废次)，并同样地测量第5次模塑的产品的光泽度。结果列在表8中。表8
正如从表8明显看出的，即使对于比实施例1的情况下要脏得多的、模塑20,000次后的模具，本发明的清洁剂(实施例22)也可以使超声清洗后的模塑产品的光泽度为85％。可以使光泽度恢复至几乎与刚模塑后的清洁模具一样好的状况。此外，发现用只含乙醇的清洁剂(对比例21)和乙醇/辛烷、乙醇/煤油和乙醇/二甲苯(对比例18-20)的清洁剂不能使光泽度恢复的程度令人满意，并发现本发明的清洁剂优于它们。此外，只含苧烯的清洁剂(对比例17)可以使超声清洗后的模塑产品具有高达82％的光泽度，但需很长的时间，或20分钟擦干，几乎是本发明清洁剂的3倍长，这就证明只含苧烯的清洁剂工作效率差。
权利要求
1.一种清洁剂，含苧烯和乙醇。
2.一种用于除去模塑热塑性树脂中使用的模具上的沉积物的清洁剂，含苧烯和乙醇。
3.根据权利要求1的清洁剂，其中所含苧烯的浓度为25重量％-80重量％。
4.根据权利要求2的用于除去模具沉积物的清洁剂，其中所含苧烯的浓度为25重量％-80重量％。。
5.一种除去待清洗制品上沉积物的方法，包括借助推进剂，通过喷射将权利要求1的清洁剂涂覆在所述制品上来清洗所述制品。
6.一种除去待清洗制品上沉积物的方法，包括借助于推进剂，通过喷射将权利要求3的清洁剂涂覆在所述制品上来清洗所述制品。
7.一种除去模塑热塑性树脂中使用的模具表面上的沉积物的方法，包括借助于推进剂，通过喷射将权利要求2的清洁剂涂覆在模具的表面上来清洗该模具的表面。
8.一种除去模塑热塑性树脂中使用的模具表面上的沉积物的方法，包括借助于推进剂，通过喷射将权利要求4的清洁剂涂覆在模具的表面上来清洗该模具的表面。
全文摘要
公开了一种用于除去模塑热塑性树脂中使用的模具上的沉积物的清洁剂，该清洁剂含苧烯和乙醇。提供一种用于除去模具沉积物的清洁剂，所述清洁剂能够容易地从模塑热塑性树脂过程中的模具表面上除去沉积物(所谓的模具沉积物)和防锈剂、脱模剂和润滑剂等。而且，从工作环境的观点看，该清洁剂是优选的，所述清洁剂适用于各种热塑性树脂。
文档编号C11D3/00GK1481299SQ01820573
公开日2004年3月10日 申请日期2001年12月5日 优先权日2000年12月13日
发明者伊藤干彦, 浜田一行, 行 申请人:旭化成株式会社