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树脂成型加工机用清洗剂、树脂成型加工机的清洗方法

文献发布时间:2023-06-19 10:02:03



技术领域

本发明涉及包含无机发泡剂的树脂成型加工机用清洗剂、使用了该树脂成型加工机用清洗剂的树脂成型加工机的清洗方法。

背景技术

一般而言,为了进行树脂的着色、混合、成型等作业,使用了挤出成型机、注射成型机等树脂成型加工机械,这种加工机械中,在规定的作业结束时,除了该树脂本身以及成型材料中包含的染料/颜料等添加剂以外,由树脂等生成的劣化物(热分解生成物、烧焦物、碳化物等)也可能残留在成型加工机械内。若留置该残留物,则在后面进行的树脂的成型加工时残留物会混入成型品中,可能成为产品外观不良的原因。特别是在进行透明树脂的成型的情况下,即使混入微小的碳化物等也容易被识别出,因此会产生成型品的外观不良、成型品不良的发生率增大的问题。因此,希望将残留物从成型机内完全除去。

现有技术中,为了从成型加工机械内除去残留物,采用了下述方法:(1)通过人工来进行成型加工机械的分解清扫的方法;(2)在不停止成型加工机械的情况下直接将下次成型中使用的成型材料填充到成型加工机械中,由此将残留物逐渐排出来进行除去的方法;(3)使用清洗剂的方法;等等。

上述(1)的方法中,由于需要停止成型加工机械,因此没有效率;并且由于通过人工以物理方式进行除去作业,因此具有容易损伤成型加工机械的问题。上述(2)的方法中,为了除去残留物,多数情况下需要大量的成型材料,完成作业需要时间,此外还具有大量产生废弃物的问题。因此,近年来,上述(3)的使用清洗剂的方法由于除去成型加工机械内的残留物的清洗力优异而被优选使用。

出于提高清洗剂的效果的目的,有提案提出了提高清洗剂的清洗力的方法。例如公开了利用通过由发泡剂产生的气体而使成型机内的内压升高的效果的技术。发泡剂中有有机发泡剂、无机发泡剂,从异味少的方面出发,有时优选无机发泡剂。

作为使用无机发泡剂的清洗剂的示例,专利文献1中记载了将碳酸氢钠(下文中也记为“小苏打”)和树脂干混而成的清洗剂,另外,专利文献2中记载了将小苏打均匀地混炼到树脂中而成的清洗剂。

现有技术文献

专利文献

专利文献1:日本特开平09-208754号公报

专利文献2:日本特开平10-81898号公报

专利文献3:日本专利第4504699号公报

专利文献4:日本专利第5409514号公报

发明内容

发明所要解决的课题

在利用清洗剂清洗后、进入下次成型之前,通常进行利用下次成型材料来置换残留在树脂成型加工机械内的清洗剂的置换作业。因此,对于清洗剂提出对前次成型中使用的成型材料的高清洗力、以及利用下次成型中使用的成型材料的易置换性的要求。

为了充分得到发泡剂通过经加热分解而产生的气体所致的内压升高的效果(下文中也记为“发泡效果”)、提高清洗力,需要向树脂中添加适当量的发泡剂。

但是,本发明人进行了研究,如专利文献1所记载将小苏打和热塑性树脂粒干混的情况下,在为了得到发泡效果而混合充分量的小苏打时,小苏打与热塑性树脂粒会发生分离,具有难以均匀地供给小苏打的问题。

另外,如专利文献2所记载将小苏打混炼到树脂中的情况下,由于小苏打的热分解温度比树脂的加工温度低,因此具有在混炼的工序中小苏打发生热分解的问题。

如专利文献3所记载,提出了使用双螺杆挤出机将无机发泡剂混炼到粘度比较低的热塑性树脂中的方法。但是,由于无机发泡剂的浓度低,因此具有清洗性能不够高的问题。

如专利文献4所记载,提出了下述清洗剂:使用将无机发泡剂与熔点为120℃以下的粘结剂混合而成的无机发泡剂母料并将其与热塑性树脂混合的方法,在加工清洗剂的阶段抑制无机发泡剂的热分解,由此在使用清洗剂时能够有效地利用由无机发泡剂带来的发泡效果。但是,作为所混合的热塑性树脂使用了苯乙烯-丙烯腈共聚物或聚苯乙烯,具有不适于聚烯烃系树脂的成型加工机械的清洗的问题。

因此,本发明的目的在于提供清洗性能与清洗后利用成型材料的易置换性的平衡得到了改善的树脂成型加工机械用清洗剂、以及使用了该树脂成型加工机用清洗剂的树脂成型加工机的清洗方法。

用于解决课题的手段

本发明人为了解决上述课题进行了深入研究,结果发现,通过使用熔点为140℃以下(无熔点的情况下软化点为140℃以下)的聚烯烃系树脂或聚烯烃树脂系蜡作为粘结剂,另行将含有无机发泡剂的原料在无机发泡剂的热分解温度以下(例如140℃以下)粒状化而制作成无机发泡剂母料,与聚烯烃系热塑性树脂粒混合,由此会得到含有未经热劣化的无机发泡剂母料的清洗剂,从而完成了本发明。

即,本发明如下。

[1]

一种树脂成型加工机用清洗剂,其特征在于,

该清洗剂包含无机发泡剂母料以及热塑性树脂,

所述无机发泡剂母料包含无机发泡剂以及熔点为140℃以下、无熔点的情况下软化点为140℃以下的聚烯烃系树脂或聚烯烃树脂系蜡,使用热重分析装置以20℃/分钟从30℃升温至200℃时所测定的重量减少率为18%~33%。

[2]

如[1]中所述的树脂成型加工机用清洗剂,其中,上述无机发泡剂母料中的上述无机发泡剂的含量为51~90质量%。

[3]

如[1]或[2]中所述的树脂成型加工机用清洗剂,其中,上述无机发泡剂母料包含选自由润滑剂、矿物油、表面活性剂组成的组中的至少一者。

[4]

如[1]~[3]中任一项所述的树脂成型加工机用清洗剂,其中,上述热塑性树脂为熔点120℃以上的聚烯烃系热塑性树脂。

[5]

如[4]中所述的树脂成型加工机用清洗剂,其中,上述聚烯烃系热塑性树脂的重均分子量大于50,000且小于1,000,000。

[6]

如[1]~[5]中任一项所述的树脂成型加工机用清洗剂,其中,相对于上述清洗剂整体100质量份,上述无机发泡剂母料的含量为0.1~20质量份。

[7]

一种树脂成型加工机的清洗方法,其特征在于,其使用[1]~[6]中任一项所述的树脂成型加工机用清洗剂。

发明的效果

根据本发明,能够提供清洗性能与清洗后利用成型材料的易置换性的平衡得到了改善的树脂成型加工机用清洗剂、以及使用了该树脂成型加工机用清洗剂的树脂成型加工机的清洗方法。

具体实施方式

以下对本发明的具体实施方式(下文中称为“本实施方式”)进行详细说明。需要说明的是,本发明并不限于下述的本实施方式,可以在其要点的范围内进行各种变形来实施。

(树脂成型加工机用清洗剂)

本实施方式的树脂成型加工机用清洗剂(本说明书中,有时简称为“清洗剂”)包含无机发泡剂母料以及热塑性树脂,该无机发泡剂母料包含无机发泡剂以及熔点为140℃以下(无熔点的情况下软化点)为140℃以下的聚烯烃系树脂或聚烯烃树脂系蜡,使用热重分析装置以20℃/分钟从30℃升温至200℃时所测定的重量减少率为18~33%。

无机发泡剂母料可以进一步包含润滑剂、矿物油、表面活性剂等添加剂。

树脂成型加工机用清洗剂还可以进一步包含无机发泡剂母料所包含的滑剂、矿物油、表面活性剂等添加剂。

下面对本实施方式的清洗剂等进行详细说明。

本发明的清洗剂组合物能够稳定地供给热劣化少的无机发泡剂,在使用清洗剂时可有效地得到发泡效果,因此具有优异的清洗性能。

另外,通过使用聚烯烃系树脂粒作为与无机发泡剂母料混合的热塑性树脂,可得到聚烯烃系树脂用成型加工机械的清洗性能与清洗后利用成型材料的易置换性的平衡得到了改善的效果。

((无机发泡剂母料))

本实施方式中,无机发泡剂母料是指含有无机发泡剂以及作为粘结剂的聚烯烃系树脂或聚烯烃树脂系蜡的颗粒。

该无机发泡剂母料可以通过将后述的无机发泡剂、熔点为140℃以下(无熔点的情况下软化点)为140℃以下的聚烯烃系树脂或聚烯烃树脂系蜡等原料在无机发泡剂的热分解温度以下(例如140℃以下)进行粒状化而得到。

如此得到的无机发泡剂母料中,所含有的无机发泡剂未发生热分解,因此可发挥出充分的发泡效果。并且,含有这样的无机发泡剂母料的清洗剂可通过发泡效果提高清洗性。

以下对形成无机发泡剂母料的原料进行详细说明。

(A)无机发泡剂

作为本实施方式中使用的无机发泡剂,只要为通过加热进行分解、发泡即产生气体的无机化合物就能够使用。作为优选的无机发泡剂的示例,可以举出水等无机物理发泡剂、碳酸氢钠(下文中也记为“小苏打”)、碳酸氢铵等碳酸氢盐、碳酸钠、碳酸铵等碳酸盐、亚硝酸铵等亚硝酸盐、硼氢化钠等氢化物、叠氮化钙等叠氮化合物、镁、铝等轻金属、碳酸氢钠与酸的组合、过氧化氢与酵母菌的组合、铝粉末与酸的组合等无机化学发泡剂。

这些无机发泡剂中,从通过分解产生的气体的毒性小、廉价经济、处理简单、发泡力(压)高、不会腐蚀铁等方面出发,优选碳酸氢钠、碳酸氢铵、碳酸铵、亚硝酸铵,其中特别优选碳酸氢钠(小苏打)。

上述无机发泡剂可以单独使用一种、也可以将两种以上合用。

上述无机发泡剂的含量相对于无机发泡剂母料100质量%优选为51~90质量%的范围、更优选为60~80质量%的范围、特别优选为65~75质量%的范围。

另外,从得到充分的发泡效果的方面出发,上述无机发泡剂的含量相对于清洗剂100质量份优选为0.05~15质量份的范围、更优选为0.5~10质量份的范围、特别优选为1.5~7质量份的范围。

(B)粘结剂

从抑制制造无机发泡剂母料的阶段中无机发泡剂的热分解的方面出发,本实施方式中使用的粘结剂需要熔点为140℃以下(无熔点的情况下软化点)为140℃以下。该粘结剂的熔点优选为50~140℃、更优选为60~130℃、进一步优选为70~120℃。粘结剂无熔点的情况下,优选软化点为上述范围。

通过使用熔点(无熔点的情况下软化点)为上述范围内的粘结剂,能够以140℃以下的加工温度制造无机发泡剂母料,能够抑制无机发泡剂的热分解。并且,含有这样的无机发泡剂母料的清洗剂能够发挥出充分的发泡效果,清洗性优异。

本发明人假定例如将小苏打作为无机发泡剂使用的情况,为了能够在防止无机发泡剂的热分解的同时制造出无机发泡剂母料,将粘结剂的熔点(无熔点的情况下软化点)的上限设定为140℃。当然,还存在除小苏打以外的无机发泡剂,但可认为,只要使用熔点为140℃以下(无熔点的情况下软化点)为140℃以下的粘结剂在140℃以下的加工温度制造无机发泡剂母料,就能够抑制无机发泡剂的热分解,对包含该无机发泡剂的清洗剂的发泡力几乎没有影响。

需要说明的是,小苏打在超过140℃的温度开始热分解,此时会产生二氧化碳,但若以未发生热分解的状态封入无机发泡剂母料内,则在通常的清洗操作温度下可有效地产生二氧化碳。并且,包含像这样以未发生热分解的状态封入有小苏打的无机发泡剂母料的清洗剂中,由于发泡效果而使清洗力优异。另外,通过使用该清洗剂,可发挥出成型机停止运转时的热劣化抑制效果。

需要说明的是,本实施方式中,粘结剂的熔点可以依据JIS K7121由差示扫描量热测定法(DSC)求出。

在利用DSC测定熔点的情况下,预先制作试样树脂5mg的小片,精确称量重量,放入铝制盘中,加盖密封。将封入有试样树脂的铝制盘载置在DSC测定装置的试样台上,作为第1次升温,以20℃/分钟的速度从20℃升温至200℃,达到200℃后保持2分钟。接着以20℃/分钟的速度从200℃降温至20℃,达到20℃后保持2分钟,之后,作为第2次升温,以20℃/分钟的速度从20℃升温至200℃。将上述第2次升温时所得到的DSC曲线的峰温度作为该试样树脂的熔点。

另外,本实施方式中,粘结剂的软化点可以依据JIS K2207求出。

熔点为140℃以下(无熔点的情况下软化点)为140℃以下的粘结剂优选具有提高无机发泡剂的分散性的作用。

作为这样的粘结剂的示例,可以举出聚乙烯、聚丙烯等聚烯烃系树脂;塑料材料用途中使用的聚乙烯蜡、聚丙烯蜡等聚烯烃树脂系蜡。聚烯烃树脂系蜡是指重均分子量小于50,000的物质。

粘结剂可以根据用途利用其他树脂或酸、碱等进行改性。

作为粘结剂使用的聚烯烃系树脂或聚烯烃树脂系蜡优选常温下为固体。在使用常温下为固体的聚烯烃系树脂或聚烯烃树脂系蜡时,容易稳定地保持无机发泡剂母料的形状。

上述的粘结剂可以单独使用一种,也可以将两种以上合用。

上述粘结剂的含量相对于无机发泡剂母料100质量%优选为1~30质量%的范围、更优选为2~20质量%的范围、特别优选为5~15质量%的范围。

需要说明的是,本实施方式中使用的无机发泡剂母料中,(B)粘结剂可以兼具后述的(C)润滑剂的功能。

本实施方式中,(B)粘结剂是指包含在后述的(C)润滑剂的范畴中的物质以外的物质。

本实施方式中使用的无机发泡剂母料可以根据用途等进一步含有选自由润滑剂、矿物油、表面活性剂组成的组中的至少一种添加剂。

下面对这些添加剂进行说明。

(C)润滑剂

本实施方式中使用的无机发泡剂母料可以含有不同于作为粘结剂使用的聚烯烃系树脂、聚烯烃树脂系蜡的润滑剂。

润滑剂的熔点(无熔点的情况下软化点)可以大于140℃。

作为润滑剂的示例,可以举出在上述塑料材料用途中使用的润滑剂。

作为润滑剂的具体例,可以举出脂肪酸碱金属盐、脂肪酸蜡、脂肪酸酯蜡等,特别优选褐煤酸酯蜡。另外,聚乙烯蜡、聚丙烯蜡、低分子量的聚乙烯、低分子量的聚丙烯也可作为润滑剂使用。低分子量的聚乙烯、低分子量的聚丙烯是指重均分子量小于50,000的物质。

这些润滑剂可以根据用途利用其他树脂或酸、碱等进行改性。

上述润滑剂可以单独使用一种,也可以将两种以上合用。

上述润滑剂的含量相对于无机发泡剂母料100质量%优选为1~30质量%的范围、更优选为5~20质量%的范围、特别优选为10~20质量%的范围。

(D)矿物油

上述矿物油是将石油精制而得到的油,是也包括矿物质油、润滑油、被称为液体石蜡等的环烷烃、异链烷烃等的饱和烃类的油。可以使用粘度范围宽的矿物油,例如在液体石蜡的情况下,可以使用通过JIS K2283测定的运动粘度为50~500mm

矿物油的含量相对于无机发泡剂母料100质量%优选为1~10质量%、更优选为2~5质量%。

(E)表面活性剂

作为上述表面活性剂的示例,可以举出阴离子活性剂、阳离子活性剂、非离子活性剂、两性表面活性剂。其中优选常温下为液态的表面活性剂。作为阴离子活性剂,可例示出高级脂肪酸碱金属盐、烷基硫酸盐、烷基磺酸盐、烷基芳基磺酸盐、磺化琥珀酸酯盐等。作为阳离子活性剂,具体地说,可例示出高级胺卤酸盐、卤化烷基吡啶鎓、季铵盐等。作为非离子活性剂,具体地说,可例示出聚乙二醇烷基醚、聚乙二醇脂肪酸酯、山梨聚糖脂肪酸酯、脂肪酸单甘油酯等。作为两性表面活性剂,具体地说,可例示出氨基酸等。

上述的表面活性剂可以单独使用一种,也可以将两种以上合用。

表面活性剂的含量相对于无机发泡剂母料100质量%优选为1~20质量%、更优选为2~10质量%。

此处介绍无机发泡剂母料的特性。

无机发泡剂母料中,重要的是使用热重分析装置以20℃/分钟从30℃升温至200℃时所测定的重量减少率为18~33%。通过使重量减少率为该范围,通过加热可产生充分量的气体,能够提高清洗剂的清洗力。

上述重量减少率可以优选为22%以上、进一步优选为25%以上。

需要说明的是,重量减少率可以通过后述实施例中记载的方法进行测定。

((无机发泡剂母料的制造方法))

本实施方式中使用的无机发泡剂母料可以通过将上述原料使用连续混炼机等熔融混炼装置、挤出机、连续加压造粒机等加工机进行成型而得到。其中,从适于140℃以下的加工的方面出发,适宜为连续加压造粒机。连续加压造粒机不必精确地进行温度控制,可简便地得到无机发泡剂母料。当然,只要能够在将上述加工机内维持在140℃以下以防止无机发泡剂的分解并同时制造无机发泡剂母料就没有问题,因此也可以使用上述以外的装置。

具体地说,优选下述方法:将无机发泡剂、熔点为140℃以下(无熔点的情况下软化点)为140℃以下的粘结剂、必要时的润滑剂、矿物油、表面活性剂等原料一起预混合后,投入加工机中进行成型,由此得到无机发泡剂母料。

将各原料成分加工时的温度优选在140℃以下实施,特别优选为120℃以下。设置温度计以在加工时能够管理温度,在由于加工所致的放热导致超过140℃的情况下,优选适度地进行冷却。反之,在加工温度未达到粘结剂的熔点的情况下,优选适度地加热进行温度调节。另外,优选尽可能缩短加工时间。

关于无机发泡剂母料的形状,只要不妨碍本发明的效果就没有特别限定,例如可以举出圆柱状、薄片状、粉末状等形状。无机发泡剂母料和热塑性树脂粒的形状为圆柱状的情况下,优选直径为2~5mm、长度为3~5mm的范围。本实施方式中,直径和长度为利用游标卡尺等测定得到的值。

无机发泡剂母料的含量相对于清洗剂100质量份优选为0.1~20质量份的范围、更优选为1~15质量份的范围、进一步优选为2~10质量份的范围。

((热塑性树脂))

作为本实施方式中使用的热塑性树脂,可以广泛使用通常在注射成型、挤出成型等中使用的热塑性树脂,也可以同时使用2种以上的树脂。

本实施方式中,热塑性树脂粒也可以以热塑性树脂粒的形态使用。此处,热塑性树脂粒是指含有热塑性树脂的颗粒。

上述热塑性树脂粒可以通过将包含热塑性树脂的原料利用挤出机等成型并将所得到的线料切断而得到。上述热塑性树脂粒的形状只要不妨碍本发明的效果就没有特别限定,例如可以举出圆柱状、薄片状、粉末状等形状。

上述热塑性树脂粒的形状为圆柱状的情况下,优选直径为2~5mm、长度为3~5mm的范围。本实施方式中,直径和长度为利用游标卡尺等测定得到的值。

作为上述热塑性树脂,可以广泛使用通常在注射成型、挤出成型等中使用的聚烯烃系热塑性树脂。

作为上述聚烯烃系热塑性树脂,例如可以举出高密度聚乙烯、低密度聚乙烯、线性低密度聚乙烯、聚丙烯、聚丁烯、乙烯与α-烯烃的共聚物、丙烯-乙烯共聚物等树脂,这些之中,出于清洗性能和易置换性优异的原因,优选高密度聚乙烯、低密度聚乙烯以及线性低密度聚乙烯。

需要说明的是,聚烯烃系热塑性树脂可以单独使用一种,或者将两种以上组合使用。

上述聚烯烃系热塑性树脂的重均分子量没有特别限定,优选小于1,000,000,更优选为50,000以上且小于1,000,000,进一步优选为200,000~300,000。

需要说明的是,本实施方式中,重均分子量是通过凝胶渗透色谱法(GPC)测定得到的值。

上述聚烯烃系热塑性树脂的熔点优选为120℃以上,更优选为125℃以上,进一步优选为130℃以上。

需要说明的是,本实施方式中,聚烯烃系热塑性树脂的熔点可以依据JIS K7121通过差示扫描量热测定法(DSC)求出。

上述聚烯烃系热塑性树脂为聚乙烯系树脂的情况下,从优异的清洗力、以及针对清洗后使用的成型材料的易置换性的方面出发,熔体流动速率优选为0.01g/10分钟以上,从清洗效果的方面出发,熔体流动速率更优选为20g/10分钟以下,进一步优选为0.05~10g/10分钟。

此处,聚乙烯系热塑性树脂的熔体流动速率是指依据ISO R1133测定得到的值,其测定条件为190℃、2.16kg负荷。

在使用2种以上的聚乙烯系热塑性树脂的情况下,优选将上述熔体流动速率范围内的物质、上述熔体流动速率范围外的物质混合而调整为上述范围内。

上述聚烯烃系热塑性树脂为聚丙烯系树脂的情况下,从优异的清洗力以及针对清洗后使用的成型材料的易置换性的方面出发,熔体流动速率优选为0.01g/10分钟以上,从清洗效果的方面出发,熔体流动速率更优选为20g/10分钟以下,进一步优选为0.05~10g/10分钟。

此处,聚丙烯系热塑性树脂的熔体流动速率是指依据ISO R1133测定得到的值,其测定条件为230℃、2.16kg负荷。

在使用2种以上的聚丙烯系热塑性树脂的情况下,优选将上述熔体流动速率范围内的物质、上述熔体流动速率范围外的物质混合而调整为上述范围内。

热塑性树脂粒的含量相对于清洗剂100质量份优选为80~99质量份、更优选为85~99质量份、进一步优选为90~98质量份。

(清洗剂的制造方法)

本实施方式的清洗剂组合物的制造方法没有特别限定,在混合无机发泡剂母料和热塑性树脂粒时,可以使用通常使用的装置,例如转鼓混合机、螺带式搅拌机、高速混合机等混合装置。

上述无机发泡剂母料可以直接作为清洗剂使用,也可以将其与适当的聚烯烃系树脂、即高密度聚乙烯、线性低密度聚乙烯、低密度聚乙烯、或聚丙烯的树脂粒以适当的比例混合并将所得到的混合物作为清洗剂使用。本实施方式的清洗剂的制造方法中,上述聚烯烃系树脂粒的形状只要不妨碍本发明的效果就没有特别限定,例如可以举出圆柱状、球状、薄片状、粉末状等形状。

聚烯烃系树脂粒的形状为圆柱状的情况下,优选直径为2~5mm、长度为3~5mm的范围。本实施方式中,直径和长度为利用游标卡尺等测定得到的值。

上述无机发泡剂母料和/或热塑性树脂粒可以在表面具有油层。可以通过使上述矿物油或表面活性剂附着于无机发泡剂母料和/或热塑性树脂粒的表面来形成油层。该油层不必形成在无机发泡剂母料和/或热塑性树脂粒的整个表面,只要在至少一部分形成即可,从清洗剂组合物的易置换性的方面出发,优选在整个表面形成。从容易操作的方面出发,优选在上述油层附着有润滑剂。作为此处的润滑剂,可以使用上述的润滑剂。包含具有油层且附着有润滑剂的无机发泡剂母料和/或热塑性树脂粒的清洗剂组合物具有易置换性提高的倾向。

无机发泡剂母料和热塑性树脂粒的任一者具有油层即可,可以根据它们的混配量等适宜地选择。油层可以通过使用转鼓式搅拌机、高速混合机等树脂加工用搅拌机将无机发泡剂母料和/或热塑性树脂粒与油同时投入并进行共混来形成。在附着润滑剂的情况下,可以在无机发泡剂母料和/或热塑性树脂粒的表面形成油层后向转鼓式搅拌机、高速混合机等树脂加工用搅拌机中投入润滑剂并进行共混,由此来进行附着。

本实施方式的清洗剂组合物特别适于树脂成型加工机械的清洗用途。其中,从得到更优异的效果的方面出发,适合于包含聚乙烯的成型品(特别是包含50质量份以上高密度聚乙烯的成型品)的加工后清洗。

(树脂成型加工机的清洗方法)

本实施方式的树脂成型加工机械的清洗方法使用上述的清洗剂组合物。

另外,本实施方式的树脂成型加工机械的清洗方法可以具有使上述清洗剂组合物滞留在树脂成型加工机械内的工序。

作为上述树脂成型加工机械的具体例,可以举出注射成型机、挤出成型机等。

本实施方式的树脂成型加工机械的清洗方法具有下述优点:其不仅能够有效地排出在清洗前成型加工出的材料,而且在清洗后树脂成型加工机械停止运转的情况下,通过使清洗剂组合物以充满在树脂成型加工机械内的状态滞留,即使在万一清洗不充分而在树脂成型加工机械内残留有清洗前经成型加工后的材料的情况下,也能够防止残留材料的热劣化。

在使用清洗力弱的清洗剂的情况下,容易产生下述问题:不仅前次成型材料会残留在树脂成型加工机内而作为异物混入到下次成型材料中,而且在成型加工机械停止运转时残留的成型材料会发生劣化,在成型加工机械再次开始运转时会作为劣化物混入。因此,作为以避免该问题为目的而提高清洗剂的清洗力的方法,例如可以在作为基材的热塑性树脂中混配用于提高清洗力的无机填充剂、表面活性剂、润滑剂、交联聚合物、高分子量聚合物、发泡剂等添加物。

另外,在将易置换性低的清洗剂用于树脂成型加工机内的清洗的情况下,利用下次使用的成型材料进行的置换需要长时间,并且成型材料的损耗增多,生产效率可能会降低。在上述无机填充物等添加剂混合量过量的情况下,易置换性会降低,因此优选为用于使清洗性能与易置换性的平衡良好的混配量。

[实施例]

以下通过实施例和比较例更详细地说明本发明。实施例或比较例中使用的各成分如下所述。本实施方式只要不超出其要点,并不限于以下实施例。

(1)成分(A):无机发泡剂

作为无机发泡剂,使用碳酸氢钠(小苏打)(旭硝子株式会社制造)。

(2)成分(B):粘结剂(聚烯烃系树脂和聚烯烃树脂系蜡)

·作为粘结剂(B1)(低密度聚乙烯)使用Suntec M1880E(旭化成株式会社制造)。粘结剂(B1)的熔体流动速率为8g/10分钟、密度为0.918kg/m

·作为粘结剂(B2)(高密度聚乙烯)使用Suntec J340(旭化成株式会社制造)。粘结剂(B2)的熔体流动速率为7g/10分钟、密度为0.951kg/m

·作为粘结剂(B3)使用Sunwax 131-P(三洋化成工业株式会社制造)。粘结剂(B3)的软化点(依据JIS K2207)为108℃。

(3)成分(C):润滑剂(聚烯烃树脂系蜡)

作为上述成分(C)以外的润滑剂,使用LICOCENE PP6502(Clariant Chemicals株式会社制造)。该润滑剂的熔点为152℃。

(4)成分(D):矿物油

作为矿物油,使用Diana process oil PW-90(出光兴产株式会社制造)。运动粘度为90mm

(5)成分(E):表面活性剂

作为表面活性剂使用Nymeen S-204(日油株式会社制造)。

(6)成分(F):热塑性树脂

·作为热塑性树脂粒(F1),使用高密度聚乙烯Suntec B161(旭化成株式会社制造)。热塑性树脂(F1)的熔体流动速率(依据ISO R1133)为1.35g/10分钟。熔点为139℃。

·作为热塑性树脂粒(F2),使用低密度聚乙烯Suntec M2106(旭化成株式会社制造)。热塑性树脂(F2)的熔体流动速率(依据ISO R1133)为0.6g/10分钟。熔点为111℃。

·作为热塑性树脂粒(F3),使用聚丙烯SunAllomer PB270A(SunAllomer株式会社制造)。热塑性树脂(F3)的熔体流动速率(依据ISO R1133)为0.75g/10分钟。熔点为160℃。

作为其他成分,可以使用无机化合物,天然物和人工合成物均可使用。作为无机化合物的具体例,可以举出例如滑石、云母、硅灰石、硬硅钙石、高岭土、蒙脱土、膨润土、海泡石、伊毛缟石、绢云母、硬柱石、蒙皂石、碳酸钙、碳酸镁、氧化钛、氢氧化铝、氢氧化镁、沸石、硅藻土、玻璃粉末、玻璃球、白砂中空球,但并不特别限定于这些。需要说明的是,这些无机化合物可以单独使用1种或者组合使用2种以上。这些无机化合物的形状没有特别限定,可以为任意的形状(板状、针状、粒状、纤维状等)。另外,这些无机化合物可以为进行烧制后的物质,或者可以为利用硅烷偶联剂、钛酸酯偶联剂等进行了表面疏水性处理后的物质。

对无机化合物的大小没有特别限定,优选平均粒径为0.1~500μm,更优选为1~400μm,进一步优选为2~300μm,特别优选为5~250μm,最优选为10~250μm。该无机化合物的平均粒径可以利用激光衍射法(例如,使用岛津制作所制造的SALD-2000)求出。

[实施例A1~A2]

·无机发泡剂母料A1~A2的制作

将上述成分(A)~(B)以表1所示的比例(单位为质量%)预先利用高速混合机进行3分钟预混合,得到混合物。将该混合物投入到连续混炼机(Farrel公司制造CompactProcessor CP250)中进行造粒。将从造粒机中排出的线料利用旋转的切割刀切断,制成粒料,得到无机发泡剂母料A1~A2。该无机发泡剂母料的直径为4.0mm、长度为4.0mm。

[实施例A3~A5]

·无机发泡剂母料A3~A5的制作

将上述成分(A)~(E)以表2所示的比例(单位为质量%)预先利用高速混合机进行3分钟预混合,得到混合物。将该混合物投入到连续加压造粒机(Dalton公司制造F-5S)中进行造粒。将从造粒机中排出的线料利用旋转的切割刀切断,制成粒料,得到无机发泡剂母料A3~A5。该无机发泡剂母料的直径为2.5mm、长度为3.0mm。

关于上述各例中的得到无机发泡剂母料的挤出成型温度,在测定连续混炼机或连续加压造粒机的主体温度的同时进行制作。将主体温度示于表1和表2。

对于所得到的无机发泡剂母料,进行重量减少率的测定、造粒性的评价。

<重量减少率的测定>

对于所得到的无机发泡剂母料,在下述设定条件下进行重量测定,计算出以20℃/分钟从30℃升温至200℃时的重量减少率(%)。

测定装置:TGA-50(株式会社岛津制作所制)

样品量:约10mg

测定气氛:氮(20mL/分钟)

测定条件:利用附带的软件对于以20℃/分钟从30℃升温至550℃而得到的TGA谱图进行分析,计算出设50℃时的重量为100时在200℃时的重量减少率(%)。

<造粒性的评价>

针对所得到的无机发泡剂母料,按下述基准对制备时造粒的容易性、即无机发泡剂母料的耐崩解性进行评价。

分取100g所制作的无机发泡剂母料,放入网孔1mm、直径200mm的振筛机用不锈钢筛中,使用振筛机(AS-1株式会社制造SS-HK50)以振幅70mm、频率60次/分钟振荡1分钟,除去通过筛孔的粉末。

称量50g残留在筛上的无机发泡剂母料,测定试样重量w1。

将其装入容量150mL的带螺帽不锈钢制圆筒容器中,使用万能振荡器(AS-1株式会社制造US-W100)以振幅40mm、频率150次/分钟振荡10分钟。

将振荡后的无机发泡剂母料再度装入干净的网孔1mm、直径200mm的振筛机用不锈钢筛中,使用振筛机(AS-1株式会社制造SS-HK50)以振幅70mm、频率60次/分钟振荡1分钟,除去通过筛孔的粉末。

称量残留在筛上的无机发泡剂母料,测定试样重量w2。

利用(w1-w2)/w1×100计算出无机发泡剂母料的崩解度,将崩解度小于3%的情况作为“〇(良好)”、3%以上的情况作为“×(不良)”。

○(良好):造粒时,形成了保持稳定的形状的颗粒。

×(不良):造粒时,未保持稳定的形状,形成了容易崩解的颗粒。

[表1]

表1母料制作的实施例(连续混炼机)

[表2]

表2母料制作的实施例(连续加压造粒机)

(实施例B1~B11)

将上述各例的无机发泡剂母料与热塑性树脂按特定比例混合后,将无机发泡剂母料与热塑性树脂合计1kg投入到筒井理化学器械株式会社制V形混合机VM-2(容量2L)中,以转速30rpm旋转1分钟进行混合,得到清洗剂。将条件示于表3。

对于所得到的清洗剂试样,进行下述的清洗性和残留性的评价。将该评价结果示于表3。

<清洗性评价>

将着色为蓝色的低密度聚乙烯(旭化成株式会社制造Suntec M1920)作为着色母料,将着色母料10质量份与高密度聚乙烯(旭化成株式会社制造Suntec B161)90质量份混合,向注射成型机(东芝机械制IS-60B)中投入1kg,将螺杆位置作为前进极限,使螺杆旋转,将该树脂混合物从喷嘴排出,使注射成型机内附着有疑似污垢。

其后,将实施例中得到的清洗剂试样1kg投入到该注射成型机中,在料筒温度220℃的条件下通过螺杆旋转进行清洗,此时一边目视观察从喷嘴中排出的清扫屑的色调,一边排出清扫屑直至完成清洗,利用天平测定所排出的清扫屑量(kg)。

该排出的清扫屑量越少,清洗性越优异。需要说明的是,将在清洗时从喷嘴中排出的清扫屑被冷却到室温使其固化而成的固化物的色调从蓝色变为白色的时刻作为清洗完成。

<易置换性(残留性)评价>

在上述的<清洗性评价>之后,向该注射成型机中投入1kg高密度聚乙烯(旭化成株式会社制造SuntecB161),在料筒温度220℃的条件下通过螺杆旋转进行置换,通过目视观察从喷嘴排出的清扫屑在熔融状态下的混浊程度。

利用天平测定清扫屑在熔融状态下的外观完全透明为止所排出的清扫屑量(kg)。该排出的清扫屑量越少,易置换性越优异。

[表3]

表3使用母料的清洗检测实施例

工业实用性

本发明的树脂成型加工机用清洗剂组合物除了可发挥出优异的清洗性能以外,清洗性能与易置换性的平衡也优异,作为热塑性树脂(特别是包含聚乙烯的成型材料)的成型加工机械用清洗剂组合物是有用的。

相关技术
  • 树脂成型加工机用清洗剂、树脂成型加工机的清洗方法
  • 树脂成型加工机械用清洗剂组合物
技术分类

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