ES2269107T3 - Composicion de detergente. - Google Patents

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ES2269107T3 ES00909769T ES00909769T ES2269107T3 ES 2269107 T3 ES2269107 T3 ES 2269107T3 ES 00909769 T ES00909769 T ES 00909769T ES 00909769 T ES00909769 T ES 00909769T ES 2269107 T3 ES2269107 T3 ES 2269107T3
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Mikihiko Ito
Noriko Yamauchi
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Abstract

Composición de detergente útil para la limpieza de una resina que permanece en una máquina de moldeo después del moldeo, que comprende una resina termoplástica, agua y wollastonita, en la que el contenido de agua es de 0, 2 a 10 partes en peso por 100 partes en peso de la resina termoplástica, y en la que el índice de fusión de la resina termoplástica es de 0, 5 a 30 g/10 min.

Description

Composición de detergente.
Sector al que pertenece la invención
La presente invención se refiere a un detergente para la eliminación de una resina así como aditivos tales como colorantes contenidos en la misma, que permanecen en una máquina de moldeo utilizada para moldeo por inyección o moldeo por extrusión de una resina termoplástica (a la que en la presente descripción, posteriormente se puede hacer referencia simplemente como "resina") después de la finalización de procesos, tales como coloreado, mezclado o moldeo de la resina.
Antecedentes de la técnica
Generalmente, una máquina de moldeo por extrusión o una máquina de moldeo por inyección se utiliza para llevar a cabo procesos tales como coloreado, mezclado o moldeo de una resina. A la finalización de estos procesos, permanecen en la máquina de moldeo la propia resina y los aditivos, tales como colorante, contenidos en la misma. Si una misma máquina de moldeo se utiliza sucesivamente para el moldeo de resinas de diferentes tipos o diferentes colores, los residuos de las operaciones previas permanecen como contaminantes en el producto moldeado, perjudicando su apariencia visual.
Para la eliminación estos residuos de la máquina de moldeo, se han propuesto y utilizado prácticamente varios métodos, entre los que se incluyen un método que comprende el desmontaje manual y la limpieza de la máquina de moldeo, un método en el que la máquina de moldeo se mantiene en funcionamiento y se rellena con el material de moldeo que va a ser utilizado, a continuación, después del final de cada ciclo de operaciones de manera que reemplace el residuo gradualmente, y un método que comprende la utilización de un detergente.
Cuando una máquina de moldeo, después de su utilización, se limpia con un detergente y antes del siguiente ciclo de operación de moldeo, es una práctica común el desplazamiento del detergente residual con el suministro siguiente de material de moldeo. Por lo tanto, es necesario que el detergente utilizado para este propósito cumpla tanto el requerimiento de mostrar una elevada detergencia para el material de moldeo utilizado en la operación de moldeo anterior como el requerimiento de ser fácil y efectivamente desplazable por el material de moldeo utilizado para la siguiente operación de moldeo.
Sin embargo, los detergentes tradicionales se han diseñado en su mayoría sólo para elevada detergencia, y, por lo tanto, es deseable el desarrollo de un detergente que no sólo presente elevada detergencia sino también capacidad de eliminación (desplazamiento).
Algunos de los presentes inventores han propuesto previamente un detergente que contiene una resina basada en estireno y un polímero de injerto específico como preparación que tiene una excelente detergencia combinada con una fácil capacidad de desplazamiento, y también han propuesto que el detergente contenga una cantidad específica de agua o que contenga fibra de vidrio o partículas de vidrio para potenciar su detergencia (Patente US No. 5.298.078). Sin embargo, la inclusión de fibra de vidrio o partículas de vidrio en el detergente presenta los problemas de que dicha inclusión podría causar desperfectos en el interior de la máquina de moldeo cuando se limpia o se atasca la parte del filtro de la máquina de moldeo, y que es necesario tomar las medidas apropiadas para evitar efectos adversos en el ambiente de trabajo, tales como la estimulación de la piel del trabajador.
Algunos de los presentes inventores también han propuesto un detergente que contiene una resina termoplástica y un polímero termoplástico de peso molecular ultra elevado como un producto con una excelente detergencia y fácil capacidad de desplazamiento (Patente Japonesa JP-A 8-155969). Sin embargo, en este detergente si la compatibilidad entre la resina termoplástica y el polímero termoplástico de peso molecular ultra alto es pobre, parte del polímero termoplástico de peso molecular ultra elevado podría separarse y permanecer en el detergente como un polvo. En este caso, cuando el detergente se suministra a la tolva de una máquina de moldeo, el polvo de polímero termoplástico de peso molecular ultra elevado se adheriría a la tolva y mezclaría con el material de moldeo cargado en la tolva tras la limpieza, necesitando de este modo mucho tiempo para desplazar el detergente residual.
La Patente US No. 5.236.514 da a conocer un detergente que contiene una resina termoplástica y una sal metálica de ácido graso superior, y propone especialmente una composición de resina de limpieza que contiene este detergente y un material abrasivo seleccionado entre tierra de diatomeas, partículas cerámicas, óxido de aluminio, carbonato cálcico, dióxido de titanio, sílice, minerales, tales como caolín, mica, wollastonita y similares. Esta composición de resina de limpieza se describe como capaz de limpiar de forma eficaz un fluoroelastómero que permanece en una extrusora utilizada para los trabajos de moldeo. Sin embargo, en esta composición, la tierra de diatomeas se utiliza en realidad como el material abrasivo, de modo que cuando esta composición se utiliza como detergente, no es capaz de mostrar una detergencia satisfactoria, especialmente cuando se utiliza para eliminar resinas de uso general tales como resinas basadas en estireno u olefina o resinas de ingeniería, tales como resinas de policarbonato o polifenileno. Esta composición tampoco es satisfactoria en la capacidad de desplazamiento.
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La Patentes US Nos. 4.838.945 y 5.124.383 dan a conocer las composiciones de resina de limpieza que contienen un compuesto inorgánico, tal como silicato cálcico en polvo que tiene un tamaño de partícula específico y un compuesto repelente al agua tal como silicona, pero estas composiciones todavía no alcanzan el nivel satisfactorio de detergencia y capacidad de desplazamiento.
Descripción de la invención
La presente invención se dirige a la solución de los problemas mencionados anteriormente por resolver en la técnica de los detergentes. Es decir, la presente invención tiene la finalidad de proporcionar una composición de detergente que, sin utilizar fibra de vidrio o partículas de vidrio, es capaz de limpiar de forma efectiva una resina que permanece en una máquina de moldeo tras una operación de moldeado y también muestra una detergencia elevada y fácil capacidad de desplazamiento de los residuos de varios tipos de resinas, tales como resinas de uso general y resinas de ingeniería.
Como resultado de profundos estudios para solucionar los problemas anteriores, los presentes inventores encontraron que la detergencia y capacidad de desplazamiento de un detergente se puede mejorar de manera destacable en comparación con los detergentes tradicionales mediante la utilización de una resina termoplástica que contiene wollastonita y agua, y este descubrimiento condujo a la consecución de la presente invención.
De este modo, la presente invención proporciona una composición de detergente efectiva para la limpieza de resina residual en una máquina de moldeado tras una operación de moldeado, y dicha composición contiene una resina termoplástica, agua y wollastonita.
Mejor manera de llevar a cabo la invención
La presente invención se describirá en detalle a continuación.
La composición de detergente de la presente invención se caracteriza por contener una resina termoplástica, agua y wollastonita.
En la presente invención, es posible utilizar una gran variedad de resinas termoplásticas utilizadas habitualmente en el moldeado por inyección o extrusión, y estas resinas se pueden utilizar solas o bien combinadas. Entre los ejemplos de resinas termoplásticas utilizables en la presente invención se incluyen resinas basadas en estireno, tales como poliestireno, resinas basadas en etileno, tales como polietileno, resinas basadas en propileno, tales como polipropileno, resinas basadas en metacrilato de metilo, tales como polimetacrilato, cloruro de polivinilo, resinas basadas en poliamida, policarbonato, polibuteno y similares. Entre dichas resinas, se prefieren las resinas basadas en estireno.
Las "resinas basadas en estireno" se refieren a poliestireno y copolímeros de estireno y uno o más de otros monómeros, en los cuales el contenido en peso de estireno es del 50% o mayor. Como "otros monómeros" para copolimerizar con estireno, se pueden utilizar, por ejemplo, acrilonitrilo y butadieno. Entre los ejemplos de las mencionadas resinas basadas en estireno se incluyen poliestireno, copolímero de estireno-acrilonitrilo, copolímero de estireno-butadieno-acrilonitrilo y similares. Especialmente, se prefiere utilizar un copolímero de estireno-acrilonitrilo, en especial aquel cuyo contenido en acrilonitrilo es del 5% en peso o mayor e inferior al 50% en peso, debido a la elevada detergencia y la reducida tendencia a permanecer en la máquina de moldeado.
El peso molecular de la resina termoplástica utilizada en la presente invención, aunque no se ha definido específicamente, se encuentra preferiblemente en el intervalo de 200.000 a 300.000, y su índice de fusión es entre 0,5 y 30 g/10 min, más preferiblemente entre 0,5 y 10 g/10 min, incluso más preferiblemente entre 0,5 y 4 g/10 min. Si el índice de fusión de la resina es inferior a 0,5 g/10 min, la resina no puede resistir el uso bajo las condiciones estándar de moldeado, por ejemplo, a una temperatura de moldeado de 200 a 280°C, mientras que si el índice de fusión de la resina sobrepasa los 30 g/10 min, apenas puede obtenerse un efecto detersivo satisfactorio. Los valores de índice de fusión mostrados en la presente especificación son aquellos determinados bajo condiciones de 220°C y 10 kg.
En la presente invención, el agua de la composición se utiliza para inducir la formación de espuma a la temperatura normal de moldeado (tal como de 160 a 350°C) para elevar la presión interna de la máquina de moldeo, lo que contribuye a aumentar la detergencia de la composición.
El contenido de agua de la composición es preferentemente de 0,2 a 10 partes en peso por 100 partes en peso de la resina termoplástica, puesto que este intervalo de contenido de agua puede proporcionar el efecto de limpieza deseado. Si la composición no contiene agua, dado que no tiene lugar la formación de espuma por agua en la máquina de moldeo, la presión interna de la máquina de moldeo permanece baja y no se puede obtener el efecto de detergencia satisfactorio.
Preferentemente, el agua contenida en la composición está adsorbida sobre la resina en la composición mediante la utilización de su higroscopicidad o confinada en la resina mediante la utilización de una resina porosa para que el agua no se libere al exterior cuando se utiliza el detergente. En caso de que el agua sencillamente se rocíe alrededor del detergente para hacer que el agua se adhiera simplemente a su superficie, el agua tiende a liberarse y se provoca el depósito o la acumulación en la tolva de la máquina de moldeo, o inmediatamente debajo de la misma, de modo que cuando se suministra la siguiente carga de material de moldeo a la máquina de moldeo, esta agua humedece el material de moldeo y provoca un efecto adverso a la operación de moldeo. Es necesario, por lo tanto, la eliminación de esta agua mediante secado o limpieza.
En el caso de que el detergente de la presente invención se utilice en una máquina de moldeo ventilada, es deseable suministrar también parte del detergente desde el agujero de ventilación.
El tipo de wollastonita utilizada en la presente invención no está especificado, pero es preferente la utilización de la que tiene una longitud de fibra promedio de 1,000 \mum o menos, preferentemente 500 \mum o menos, un diámetro de fibra promedio de 2 a 40 \mum, preferentemente de 5 a 20 \mum, y una proporción de aspecto (proporción de la longitud de fibra promedio al diámetro de fibra promedio) de 1 a 50, preferentemente de 5 a 20, ya que la wollastonita definida anteriormente puede proporcionar el mejor efecto de detergencia y puede además minimizar el desgaste de abrasión del interior de la máquina de moldeo o el atasco de su parte filtrada. Además, es posible utilizar wollastonita que se ha sometido a un tratamiento superficial, tal como tratamiento con silano. Entre los ejemplos preferentes de wollastonita para su utilización en la presente invención, que están disponibles comercialmente, se incluyen NYGLOS20 (longitud de fibra promedio: 260 \mum; diámetro de fibra promedio: 20 \mum; proporción de aspecto: 13), NYGLOS4 (longitud de fibra promedio: 40 \mum; diámetro de fibra promedio: 3.6 \mum; proporción de aspecto: 11) y NYAD325 (longitud de fibra promedio: 50 \mum; diámetro de fibra promedio: 10 \mum; proporción de aspecto: 5) producidos por NYCO Minerals Inc., y ORLEANS290 (proporción de aspecto: 10) producido por Orleans Resources Inc.
El contenido de wollastonita de la composición está preferentemente en el intervalo de 5 a 100 partes en peso, más preferentemente de 10 a 70 partes en peso, por 100 partes en peso de la resina termoplástica para la obtención del efecto de limpieza máximo.
El efecto de la incorporación de la wollastonita no se puede obtener por la adición de otras fibras o polvos inorgánicos similares, tales como fibra de vidrio, mica y silicato cálcico. Esto resulta evidente de una comparación del Ejemplo 6 con los Ejemplos Comparativos 4 a 6.
La composición de detergente de la presente invención contiene preferentemente un polímero termoplástico de peso molecular ultra elevado, ya que esto sirve para proporcionar incluso una detergencia más elevada, especialmente a temperaturas elevadas. Los "polímeros termoplásticos de peso molecular ultra elevado" mencionados en la presente especificación se refieren a los polímeros que tienen un peso molecular de 1.000.000 o más, entre los que se incluyen, por ejemplo, polímeros de peso molecular ultra elevado basados en etileno, polímeros de peso molecular ultra elevado basados en estireno-acrilonitrilo, y polímeros de peso molecular ultra elevado basados en metacrilato de metilo. El límite superior del peso molecular de estos polímeros no está específicamente definido, pero generalmente es deseable que el peso molecular no exceda los 10.000.000. Estos polímeros de peso molecular ultra elevado pueden ser homopolímeros o copolímeros. En el caso de los copolímeros, es necesario que el contenido del componente principal, por ejemplo, etileno, copolímero de estirenoacrilonitrilo o metacrilato de metilo, no sea menor del 50% en
peso.
En los casos en los que la composición contiene un polímero termoplástico de peso molecular ultra elevado, entre los ejemplos preferentes de la combinación resina/polímero están: resina basada en etileno/polímero de peso molecular ultra elevado basado en etileno, resina basada en propileno/polímero de peso molecular ultra elevado basado en etileno, resina basada en estireno-acrilonitrilo/polímero de peso molecular ultra elevado basado en acrilonitrilo-estireno, resina basada en estireno-acrilonitrilo/polímero de peso molecular ultra elevado basado en estireno-acrilonitrilo, resina basada en estireno-acrilonitrilo/polímero de peso molecular ultra elevado basado en metacrilato de metilo, resina basada en metacrilato de metilo/polímero de peso molecular ultra elevado basado en metacrilato de metilo, y resina basada en metacrilato de metilo/polímero de peso molecular ultra elevado basado en estireno-acrilonitrilo. Las combinaciones especialmente preferentes son resina basada en etileno/polímero de peso molecular ultra elevado basado en etileno, resina basada en propileno/polímero de peso molecular ultra elevado basado en etileno, y resina basada en estireno-acrilonitrilo/polímero de peso molecular ultra elevado basado en etileno.
El contenido de polímero termoplástico de peso molecular ultra elevado es preferentemente de 2 a 50 partes en peso, más preferentemente de 5 a 40 partes en peso, más preferentemente incluso de 10 a 30 partes en peso, por 100 partes en peso de la resina termoplástica.
En los casos en que la composición de detergente de la presente invención contiene un polímero termoplástico de peso molecular ultra elevado, es más preferente añadir simultáneamente un elastómero termoplástico saturado basado en estireno.
Tal como se ha descrito anteriormente, conteniendo un polímero termoplástico de peso molecular ultra elevado, es posible aumentar la detergencia de la composición, especialmente a temperaturas elevadas, e incluyendo adicionalmente elastómero termoplástico saturado basado en estireno, la compatibilidad entre la resina termoplástica y el polímero termoplástico de peso molecular ultra elevado puede mejorarse, lo que contribuye a impedir la formación de polvo del polímero termoplástico de peso molecular ultra elevado.
El "elastómero termoplástico saturado basado en estireno" al que se hace referencia en la presente descripción significa un polímero obtenido mediante la hidrogenación de un copolímero de estireno-dieno conjugado para saturar los enlaces dobles en el esqueleto. Éste puede ser un copolímero de bloque o bien un copolímero al azar, pero es preferente el copolímero de bloque. El contenido de estireno debe ser no menor del 50% en peso, preferentemente del 50 al 80% en peso, y la proporción de hidrogenación es preferentemente del 80 al 100%.
El tipo del elastómero termoplástico saturado basado en estireno utilizado en la presente invención no está especificado. Es posible utilizar los productos hidrogenados de copolímero de bloque estireno-butadieno, copolímero de bloque estireno-buteno-etileno y similares, por ejemplo, TUFTEC (nombre comercial, producido por Asahi Chemical Industry Co., Ltd.). En los casos en que se utiliza un polímero termoplástico de peso molecular ultra elevado basado en etileno, es preferente seleccionar un elastómero que contiene etileno en el segmento blando.
Preferentemente, el contenido de elastómero termoplástico saturado basado en estireno en la composición es de 0,2 a 10 partes en peso, más preferentemente de 0,5 a 6 partes en peso, por 100 partes en peso de la resina termoplástica. Cuando el contenido de elastómero no es mayor de 10 partes en peso, no hay posibilidad de que el elastómero en sí mismo permanezca en la máquina de moldeo después de la operación moldeo, y cuando el contenido de elastómero no es menor de 0,2 partes en peso, puede ser totalmente prevenido la formación de polvo del polímero termoplástico de peso molecular ultra elevado.
Además, el contenido de elastómero termoplástico saturado basado en estireno es preferentemente del 10 al 20% en peso basado en el polímero termoplástico de peso molecular ultra elevado.
Una combinación preferente de resina termoplástica, polímero termoplástico de peso molecular ultra elevado y elastómero termoplástico saturado basado en estireno es la combinación de una resina basada en estireno, especialmente resina basada en estireno-acrilonitrilo, un polímero de peso molecular ultra elevado basado en etileno y un producto hidrogenado de copolímero de bloque de estireno-buteno-etileno.
Adicionalmente, es preferente que la composición contenga silicona injertada puesto que este material sirve para facilitar posteriormente el desplazamiento del detergente residual.
La "silicona injertada" es una silicona injertada a una resina base. Es menos probable que se separe de la resina termoplástica en la máquina de moldeo en comparación con la forma única de silicona, por ejemplo, aceite de silicona. Por consiguiente, no hay posibilidad de que la silicona permanezca en la máquina de moldeo después de la operación de moldeo, eliminando el riesgo de que la silicona se mezcle con la resina termoplástica suministrada después del trabajo de limpieza o cause deterioro de la capacidad de recubrimiento.
El tipo de silicona injertada utilizada en la presente invención no está especificado, pero, para obtener una detergencia satisfactoria y una fácil capacidad de desplazamiento del detergente, es preferente que la resina base sea una resina basada en polipropileno o basada en acrilonitrilo-estireno, y que el contenido de silicona sea del 30 al 80% en peso basado en la resina base. Adicionalmente, dicha silicona se utiliza preferentemente en la forma de gránulos debido a que facilita la manipulación. Entre los ejemplos preferentes de siliconas injertadas para su utilización en la presente invención, que están disponibles comercialmente, se incluyen BY27-201C (nombre comercial, producido por Toray Dow Corning Silicone Co., Ltd.) que utiliza polipropileno como resina base y que tiene un contenido de silicona del 40% en peso, y X-22-2101 (nombre comercial, producido por Shin-Etsu Chemical Co., Ltd.) que utiliza polipropileno como resina base y que tiene un contenido de silicona del 50% en peso.
Preferentemente, el contenido de silicona injertada de la composición es de 0,2 a 10 partes en peso, más preferentemente de 0,5 a 5 partes en peso por 100 partes en peso de la resina termoplástica. En los casos en que el contenido de silicona no es menor de 0,2 partes en peso, se puede obtener detergencia satisfactoria y fácil capacidad de desplazamiento, y en los casos en que el contenido de silicona no es mayor de 10 partes en peso, no se permite que la silicona permanezca en la máquina de moldeo después del trabajo moldeo, y por lo tanto no hay riesgo de provocar un efecto adverso a la resina termoplástica proporcionada a la máquina de moldeo después de limpiarse.
Preferentemente, la composición de detergente de la presente invención se mezcla en fusión y se conforma en gránulos mediante un extrusor u otro medio debido a que los gránulos pueden proporcionar el efecto de limpieza más elevado.
En cuanto al tamaño de los gránulos, su diámetro (valor medio del diámetro mayor y diámetro menor) es del 40 al 100%, preferentemente del 60 al 100% de la profundidad del canal del tornillo de la zona de alimentación, y su longitud es del 40 al 100%, preferentemente del 60 al 100% del mismo. Los gránulos del tamaño anterior pueden maximizar el efecto de detergencia y capacidad de desplazamiento en la zona de alimentación y son adecuados para su utilización en una máquina de moldeo de gran tamaño, específicamente una máquina de moldeo que tiene un diámetro de husillo de 70 mm o más y una profundidad del canal del husillo de la zona de alimentación de 10 mm o más. Cuando tanto el diámetro del gránulo como su longitud no son menores del 40% (de la profundidad del canal del tornillo), se puede obtener una detergencia suficiente y fácil capacidad de desplazamiento, y cuando tanto el diámetro del gránulo como la longitud no son mayores del 100%, no tienen lugar deficiencias de trabado en el tornillo, eliminando el riesgo de dañar el interior del cilindro.
El contenido de gránulos del tamaño anteriormente definido es preferentemente del 50 al 100% en peso, más preferentemente del 70 al 100% en peso basado en la cantidad total de gránulos. Cuando el contenido anterior no es menor del 50% en peso, es posible obtener la detergencia y capacidad de desplazamiento deseadas.
Es posible mejorar adicionalmente la capacidad de desplazamiento de la composición de detergente de la presente invención, conteniendo en la misma, como un agente de compatibilización, un polímero de injerto que comprende un polímero esqueleto basado en olefina y un polímero de cadena lateral basado en estireno.
El "polímero esqueleto basado en olefina" en dicho polímero de injerto es polietileno, polipropileno, copolímero de etileno-propileno o un copolímero en el cual el contenido de etileno y/o propileno es del 50% en peso o más. En los casos en los que el copolímero en el cual el contenido de etileno y/o propileno es del 50% en peso o más, se puede utilizar como otros monómeros que van a copolimerizarse, por ejemplo, acetato de vinilo, acrilonitrilo, metacrilato de glicidilo, acrilato de etilo, estireno y similares. Como polímero esqueleto basado en olefina, es preferente polietileno, polipropileno o copolímero de etileno-propileno.
El "polímero de cadena lateral basado en estireno" hace referencia a un poliestireno o a un copolímero de estireno y uno o más monómeros diferentes, en los cuales el contenido de estireno es del 50% en peso o superior. Entre los ejemplos habituales de los otros monómeros que van a copolimerizarse con el estireno se incluyen el acrilonitrilo y el metacrilato de metilo. Es preferente la utilización del copolímero de estireno-acrilonitrilo como polímero de cadena lateral basado en estireno.
En cuanto a las proporciones de composición de dicho polímero esqueleto basado en olefina y polímero de cadena lateral basado en estireno, habitualmente la proporción del polímero basado en olefina es del 15 al 90% en peso (estando el polímero basado en estireno del 85 al 10% en peso), preferentemente del 20 al 80% en peso (estando el polímero basado en estireno del 80 al 20% en peso), más preferentemente del 40 al 60% en peso (estando el polímero basado en estireno del 60 al 40% en peso).
La proporción del polímero de injerto en la composición es preferentemente de 2 a 160 partes en peso, más preferentemente de 2 a 100 partes en peso, más preferentemente de 5 a 80 partes en peso, por 100 partes en peso de la resina termoplástica.
Los polímeros de injerto utilizables en la presente invención se pueden producir fácilmente a partir de los procesos de producción de polímeros de injerto conocidos, y se pueden utilizar los polímeros de injerto producidos por cualquiera de estos procesos.
Un proceso para la producción de un polímero de injerto se ilustra más adelante, pero el proceso siguiente es solamente una ejemplificación de la forma de producir polímeros de injerto utilizables en la presente invención.
En primer lugar, se forma un punto de injerto activo en el polímero esqueleto (o de cadena lateral) mediante un método adecuado tal como tratamiento con peróxido, irradiación con rayos ultravioleta, irradiación de energía elevada, copolimerización con un monómero peróxido (un monómero que tiene un enlace doble polimerizable y un peróxido activo en la molécula), calentamiento al aire, etc. A continuación, el polímero esqueleto (o de cadena lateral) que tiene formado dicho punto de injerto activo en sí mismo se pone en contacto con un polímero de cadena lateral (o esqueleto), un copolímero, un monómero o una solución monomérica mezclada bajo las condiciones necesarias para producir un polímero de injerto. Más específicamente, por ejemplo, una mezcla monomérica de estireno y acrilonitrilo se añade a un polvo de polipropileno irradiado con rayos gamma al aire, y la mezcla se polimeriza bajo calentamiento y, a continuación, se extrae con metanol para deshacerse del monómero no reaccionado y, de este modo, producir un polímero de injerto. Alternativamente, un polvo de polipropileno se impregna con un solución de monómero mezclado compuesta por estireno, acrilonitrilo, carbonato de t-butilperoximetacriloíl-oxietilo (monómero peróxido), carbonato de etilo y peróxido de benzoílo (catalizador de polimerización), llevando a cabo la polimerización por impregnación de 50 a 100°C durante, aproximadamente, 10 horas, y después de la eliminación de los monómeros no reaccionados, se llevan a cabo el amasado en fusión y el injertado mediante un "plastomill" para producir un polímero de injerto.
En la composición de detergente de la presente invención, es preferente la adición de una sal de metal alcalino, especialmente una sal metálica de ácido esteárico, tal como estearato magnésico como lubricante. La adición de una sal de metal alcalino sirve para reducir la tendencia del detergente a permanecer en la máquina de moldeo después del trabajo de moldeo, y facilita la eliminación del detergente que podría permanecer. Preferentemente, una sal de metal alcalino de este tipo se añade al detergente en una cantidad de 0,1 a 10 partes en peso por 100 partes en peso de la resina. Dicha sal de metal alcalino se puede añadir previamente a la resina utilizada para la composición de detergente o puede añadirse separadamente en el momento de la utilización de la composición, pero es preferente amasar dicha sal en la resina utilizada para el detergente debido a un mayor efecto de adición.
Preferentemente, la composición de detergente de la presente invención contiene un agente de soplado que contribuye a la mejora del efecto de detergencia. El agente de soplado utilizado en la presente invención puede ser un agente de soplado inorgánico, tal como bicarbonato sódico, carbonato amónico, etc., o un agente de soplado orgánico, tal como azodicarbonamida, azobisisobutironitrilo, etc. Preferentemente, la cantidad del agente de soplado que va a añadirse es de 0,1 a 4 partes en peso por 100 partes en peso de la composición de detergente. El agente se añade preferentemente con dicha sal de metal alcalino.
El agente de soplado puede amasarse de antemano en la resina de la composición de detergente o puede añadirse separadamente en el momento de la utilización de la composición, pero preferentemente se amasa en la resina del detergente debido a un mayor efecto de adición.
Adicionalmente, la composición de detergente de la presente invención puede contener fibra de vidrio y polvo inorgánico. Como polvo inorgánico pueden ser utilizados, por ejemplo, partículas de vidrio, zeolitas y similares. Las partículas de vidrio son una materia en forma de partículas principalmente compuestas de vidrio de 10 a 200 \mum en tamaño promedio de partícula, tales como polvo de vidrio, partículas de vidrio y globos SHIRASU (un globo hecho de ceniza volcánica). Las fibras de vidrio y polvo inorgánico se incorporan preferentemente en la resina del detergente de modo que éste no se adherirá o permanecerá en la tolva de la máquina de moldeo, o inmediatamente debajo de la misma, cuando se alimente. La cantidad de fibra de vidrio mezclada es preferentemente de 5 a 100 partes en peso por 100 partes en peso de la resina del detergente, y la cantidad de polvo inorgánico mezclado es preferentemente de 5 a 120 partes en peso por 100 partes en peso de la resina del detergente.
En la utilización de la composición de detergente de la presente invención, ésta se suministra dentro de una máquina de moldeo que va a limpiarse y la máquina de moldeo se hace funcionar bajo las mismas condiciones utilizadas para una resina de moldeo ordinaria, permitiendo que la composición de detergente realice su trabajo normal de limpieza. La presente composición de detergente es especialmente útil para las máquinas de moldeo por inyección y máquinas de moldeo por extrusión, pero se puede aplicar igualmente de forma amplia a los aparatos que tienen una parte cilíndrica en la que una resina se funde y se amasa de forma similar bajo calentamiento.
La máquina de moldeo, dentro de la que la composición de detergente de la presente invención tiene que suministrarse con el propósito de limpieza, funciona preferentemente mediante el ajuste de las condiciones de funcionamiento que aumentarán la presión interna del cilindro. Es decir, es preferente llevar a cabo operaciones tales como la disminución de la temperatura del cilindro dentro del límite que permite la descarga, la aplicación de una contrapresión, y la realización de la inyección a una velocidad elevada.
La presente invención se ilustra adicionalmente por los ejemplos y ejemplos comparativos siguientes.
La máquina de moldeo, las temperaturas de moldeo y las condiciones de medición utilizadas en los ejemplos y ejemplos comparativos se muestran a continuación.
(1) Máquina de moldeo
Se utilizó una máquina de moldeo por inyección de tipo de husillo en línea (fuerza de apriete: 1225 KN (125 toneladas); capacidad: 2849(10 onzas).
(2) Temperatura de moldeo
Las temperaturas de moldeo utilizadas en los ejemplos y ejemplos comparativos respectivos se muestran en la Tabla 1.
(3) Índice de fusión
Determinado según JIS-K7210.
(4) Contenido de acrilonitrilo (AN%)
Determinado mediante un espectrofotómetro de infrarrojo.
(5) Contenido de agua
Determinado a partir de la pérdida de peso al calentar a 105°C durante 2 horas utilizando un secador de circulación de aire caliente.
(6) Medición de la finura del polvo
El detergente se hizo pasar a través de un tamiz de agujero de 1,0 mm cuadrado rejilla 16 (tamiz agitador) y el peso del polvo que pasó a través del tamiz se midió para obtener una proporción en peso antes y después de pasar a través del tamiz.
Ejemplo 1
Un material de moldeo de color negro de copolímero de estireno-butadieno-acrilonitrilo (ABS) se cargó dentro de una máquina de moldeo y a continuación se descargó fuera mediante una operación de inyección para vaciar la máquina de moldeo. A continuación, una composición de detergente de la presente invención, que se había preparado mediante la mezcla y amasado de 100 partes en peso de un copolímero de estireno-acrilonitrilo (AS) que tiene un índice de fusión de 2 g/10 min y un contenido de AN del 34% en peso y 25 partes en peso de wollastonita (nombre comercial NYGROS20 producido por NYCO Minerals Inc.) que tiene una longitud de fibra promedio de 260 \mum, un diámetro de fibra promedio de 20 \mum y una proporción de aspecto de 13, y dejando la mezcla en una sala durante 3 días para hacer que tenga un contenido de agua del 0,5% en peso, se suministró a la máquina de moldeo y se llevó a cabo el primer ciclo de la operación de inyección (inyección de limpieza). Se midieron el peso perdido de la composición de detergente y el tiempo requerido hasta que desapareció la influencia del material de moldeo de color negro de resina ABS.
Después de la descarga de la composición de detergente, se llevó a cabo el 2° ciclo de la operación de inyección (inyección para el desplazamiento del detergente residual) con un material de moldeo incoloro que comprende ABS para moldeo normal, y se midieron el tiempo requerido hasta que se confirmó que no había más influencia (formación de manchas negras) del detergente residual, y la cantidad de material de ABS incoloro de moldeo utilizado.
Los resultados se muestran en la Tabla 1.
Ejemplo Comparativo 1
Las mediciones se hicieron según el mismo procedimiento que en el Ejemplo 1, excepto en que, en vez de utilizar la composición de detergente de la presente invención, se secó y se suministró a la máquina de moldeo AS tal como el que se utiliza en el Ejemplo 1. Los resultados se muestran en la Tabla 1.
Ejemplo 2
Las mediciones se hicieron según el mismo procedimiento que en el Ejemplo 1, excepto en que la cantidad de wollastonita mezclada se redujo a 5 partes en peso. Los resultados se muestran en la Tabla 1.
Ejemplo 3
Las mediciones se hicieron según el mismo procedimiento que en el Ejemplo 1, excepto en que la cantidad de wollastonita se aumentó a 50 partes en peso. Los resultados se muestran en Tabla 1.
Ejemplo 4
Las mediciones se hicieron según el mismo procedimiento que en el Ejemplo 1, excepto en que el objeto que va a limpiarse fue un material de moldeo de color negro de policarbonato (PC), y que después de la descarga de la composición de detergente, el 2° ciclo de la operación de inyección se llevó a cabo con un material de moldeo incoloro que comprende PC para moldeo normal. Los resultados se muestran en la Tabla 1.
Ejemplo Comparativo 2
Las mediciones se hicieron según el mismo procedimiento que en el Ejemplo 4, excepto en que, en lugar de utilizar la composición de detergente de la presente invención, se secaron una mezcla amasada de 100 partes en peso de AS tal como el utilizado en el Ejemplo 1 y 25 partes en peso de fibra de vidrio y se cargaron en la máquina de moldeo. Los resultados se muestran en la Tabla 1.
Ejemplo 5
Se rellenó la máquina de moldeo con un material de de moldeo color negro de polipropileno (PP) y, a continuación, se descargó mediante inyección para vaciar la máquina de moldeo. A continuación se cargó en la máquina de moldeo una composición de detergente de la presente invención, que había sido preparada mediante amasado de una premezcla de 100 partes en peso de PP que tiene un índice de fusión de 5 g/10 min y 25 partes en peso de wollastonita tal como la utilizada en el Ejemplo 1, mediante el suministro de una cantidad de agua predeterminada de una bomba y se llevó a cabo el 1^{er} ciclo de la operación de inyección (inyección de limpieza). Se midieron el peso de la composición de detergente perdida y el tiempo requerido hasta que desapareció la influencia del material de de moldeo de color negro de resina PP.
Después de la descarga de la composición de detergente, se llevó a cabo el 2° ciclo de la operación de inyección (inyección para el desplazamiento del detergente residual) con un material de moldeo incoloro que comprende PP para moldeo normal, y se midieron el tiempo requerido hasta que se confirmó que no había más influencia (formación de manchas negras) del detergente residual, y la cantidad de material de PP incoloro de moldeo de utilizado. Los resultados se muestran en la Tabla 1.
Ejemplo Comparativo 3
Las mediciones se hicieron según el mismo procedimiento que en el Ejemplo 4, excepto en que, en vez de utilizar la composición de detergente de la presente invención, se secaron una mezcla amasada de 100 partes en peso de PP tal como la utilizada en el Ejemplo 5 y 25 partes en peso de esferas de vidrio y se cargaron en la máquina de moldeo. Los resultados se muestran en la Tabla 1.
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Ejemplo 6
Las mediciones se hicieron según el mismo procedimiento que en el Ejemplo 1, excepto en que el objeto que va a limpiarse fue un material de moldeo de color negro de óxido de polifenileno (PPO), en que se cargó en la máquina de moldeo una composición de detergente de la presente invención producida por amasado de 100 partes en peso de AS tal como el utilizado en el Ejemplo 1 y 25 partes en peso de wollastonita tal como la utilizada en el Ejemplo 1 y dejando la mezcla en una sala durante 3 días para hacer que tenga un contenido de agua del 0,5% en peso, , y en que después de la descarga de la composición de detergente, se llevó a cabo el 2° ciclo de operación de inyección con un material de moldeo incoloro de poliestireno de alto impacto (HIPS) para moldeo normal. Los resultados se muestran en la Tabla 1.
Ejemplo Comparativo 4
Las mediciones se hicieron según el mismo procedimiento que en el Ejemplo 6, excepto en que una mezcla amasada de 100 partes en peso de AS tal como la utilizada en el Ejemplo 1 y 25 partes en peso de tierra de diatomeas (nombre comercial Celite #231 producida por Tokyo Keisodo Kogyo KK) se utilizó en lugar de la composición de detergente de la presente invención. Los resultados se muestran en la Tabla 1.
Ejemplo Comparativo 5
Las mediciones se hicieron según el mismo procedimiento que en el Ejemplo Comparativo 4 excepto en que se utilizaron 25 partes en peso de mica de Chinese product (tamaño de partícula: 0,16 mm (rejilla 100 o inferior)) en lugar de 25 partes en peso de tierra de diatomeas. Los resultados se muestran en la Tabla 1.
Ejemplo Comparativo 6
Las mediciones se hicieron según el mismo procedimiento que en el Ejemplo Comparativo 4, excepto en que se utilizaron 25 partes en peso de silicato cálcico (químico comercial de primera clase, producido por Kanto Chemical Co., Ltd.) en lugar de 25 partes en peso de tierra de diatomeas. Los resultados se muestran en la Tabla 1.
Ejemplo 7
Las mediciones se hicieron según el mismo procedimiento que en el Ejemplo 4, excepto en que se cargó en la máquina de moldeo una composición de detergente de la presente invención, producida por amasado de una premezcla de 100 partes en peso de PP tal como el utilizado en el Ejemplo 5, 12 partes en peso de wollastonita tal como la utilizada en el Ejemplo 1 y 5 partes en peso de un polímero de injerto que tiene polipropileno (PP) como esqueleto y AS como cadena lateral (PP: 50% en peso; AS: 50% en peso) mediante el suministro de una cantidad de agua predeterminada de una bomba. Los resultados se muestran en la Tabla 1.
Ejemplo Comparativo 7
Las mediciones se hicieron según el mismo procedimiento que en el Ejemplo 5, excepto en que en vez de utilizar la composición de detergente de la presente invención, una mezcla amasada de 100 partes en peso de PP tal como el utilizado en el Ejemplo 5 y 25 partes en peso de fibra de vidrio se cargó en la máquina de moldeo. Los resultados se muestran en la Tabla 1.
Ejemplo 8
Se rellenó la máquina de moldeo con un material de moldeo de color negro de óxido polifenileno (PPO) y, a continuación, se descargó mediante una operación de inyección para vaciar la máquina de moldeo. A continuación, se cargó en la máquina de moldeo una composición de detergente de la presente invención, que había sido producida por amasado de una mezcla de 100 partes en peso de AS que tiene un índice de fusión de 1 g/10 min y un contenido de AN del 24% en peso, 15 partes en peso de wollastonita tal como la utilizada en el Ejemplo 1, 5 partes en peso del mismo polímero de injerto utilizado en el Ejemplo 7 y 15 partes en peso de un polímero de peso molecular ultra elevado basado en polietileno (PE) que tiene un peso molecular de 4.500.000 (nombre comercial SUNFINE UH950 producido por Asahi Chemical Industry Co., Ltd.) y dejando la mezcla amasada en una sala durante 3 días para hacer que ésta tenga un contenido de agua del 0,3% en peso, y se llevó a cabo el 1^{er} ciclo de operación de inyección (inyección de limpieza). Se midieron el peso del detergente perdido y el tiempo requerido hasta que desapareció la influencia del material de moldeo de color negro de resina PPO.
Después de la descarga de la composición de detergente, se llevó a cabo el 2° ciclo de la operación de inyección (inyección de desplazamiento) con un material de moldeo incoloro de polioximetileno (POM) para moldeo normal, y se midieron el tiempo requerido hasta que se confirmó que no había más influencia (formación de manchas negras) del detergente residual, y la cantidad de material de de moldeo incoloro de POM utilizado. Los resultados se muestran en la Tabla 1.
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Ejemplo Comparativo 8
Las mediciones se hicieron según el mismo procedimiento que en el Ejemplo 8, excepto en que en vez de utilizar la composición de detergente de la presente invención, se secaron una mezcla amasada de 100 partes en peso de AS tal como el utilizado en el Ejemplo 1 y 25 partes en peso de fibra de vidrio y se cargaron en la máquina de moldeo. Los resultados se muestran en la Tabla 1.
Ejemplo 9
Las mediciones se hicieron según el mismo procedimiento que en el Ejemplo 1, excepto en que la resina objetivo que va a limpiarse era un material de moldeo de color negro de polioximetileno (POM), en que se cargó en la máquina de moldeo una composición de detergente de la presente invención producida por amasado de una mezcla de 100 partes en peso de AS tal como el utilizado en el Ejemplo 1 y 30 partes en peso de wollastonita (NYAD325 producido por NYCO Minerals Inc.) que tiene una longitud de fibra promedio de 50 \mum, un diámetro de fibra de 10 \mum y una proporción aspecto de 5 y dejando la mezcla amasada en una sala durante 3 días para hacer que tenga un contenido de agua del 0,5% en peso, y que después de la descarga de la composición de detergente, se llevó a cabo el 2° ciclo de la operación de inyección con un material de moldeo incoloro de POM para moldeo normal. Los resultados se muestran en la Tabla 1.
Ejemplo 10
Se llevó a cabo el procedimiento de medición tal como en el Ejemplo 9, excepto por la utilización de wollastonita que tiene una longitud de fibra promedio de 40 \mum, un diámetro de fibra de 3,6 \mum y una proporción de aspecto de 11 (NYGROS4 producida por NYCO Minerals Inc.). Los resultados se muestran en la Tabla 1.
Ejemplo 11
Se produjo una composición de detergente de la presente invención por amasado de una mezcla de 100 partes en peso de AS que tiene un índice de fusión de 2 g/10 min y un contenido de AN del 34% en peso, 5 partes en peso de un polímero de injerto que tiene polipropileno (PP) como esqueleto y AS como cadena lateral (PP: 50% en peso; AS: 50% en peso), 15 partes en peso de un polímero de peso molecular ultra elevado basado en PE tal como el utilizado en el Ejemplo 8, 2 partes en peso de un elastómero termoplástico saturado basado en estireno (estireno: 67% en peso; etileno-buteno: 33% en peso (TUFTEC H1043 producido por Asahi Chemical Industry Co., Ltd.)) y 15 partes en peso de wollastonita tal como la utilizada en el Ejemplo 1, y dejando la mezcla amasada en una sala durante 3 días para hacer que tenga un contenido de agua del 0,5% en peso. El resultado de la medición de la finura del polvo de la composición fue 200 ppm.
Se rellenó la máquina de moldeo con un material de moldeo de color negro de óxido polifenileno (PPO) y, a continuación, se descargó mediante una operación de inyección para vaciar la máquina de moldeo. A continuación, dicha composición de detergente se suministró a la máquina de moldeo y se llevó a cabo el 1^{er} ciclo de operación de inyección (inyección de limpieza). Se midieron el peso de la composición de detergente perdida y el tiempo requerido hasta que desapareció la influencia del material de moldeo de color negro de resina PPO.
Después de la descarga de la composición de detergente, se llevó a cabo el 2° ciclo de la operación de inyección (inyección de desplazamiento) con un material de moldeo incoloro de polioximetileno (POM) para moldeo normal, y se midieron el tiempo requerido hasta que se confirmó que no había más influencia (formación de manchas negras) del detergente residual, y la cantidad de material incoloro de moldeo de POM utilizado. Los resultados se muestran en la Tabla 1.
Ejemplo 12
Se produjo una composición de detergente por amasado de una mezcla previa de 100 partes en peso de poliestireno (PS) que tiene un índice de fusión de 8 g/10 min, 15 partes en peso de un polímero de peso molecular ultra elevado basado en PE, tal como el utilizado en el Ejemplo 11, 2 partes en peso de un elastómero termoplástico saturado basado en estireno tal como el utilizado en el Ejemplo 11, 5 partes en peso de un polímero de injerto que tiene PP como esqueleto y PS como cadena lateral (PP: 50% en peso; PS: 50% en peso), y 10 partes en peso de wollastonita tal como la utilizada en el Ejemplo 1 mediante el suministro de una cantidad de agua determinada de una bomba. El resultado de la medición de la finura del polvo de la composición era 100 ppm.
Utilizando esta composición de detergente, las mediciones se realizaron de la misma forma que en el Ejemplo 11 excepto en que el objeto a limpiarse fue un material de moldeo de color negro de óxido de polifenileno (PPO), y que después de la descarga de la composición de detergente, se llevó a cabo el 2° ciclo de operación de inyección con un material de moldeo incoloro de ABS para moldeo normal. Los resultados se muestran en la Tabla 1.
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Aplicabilidad Industrial
Conteniendo agua y wollastonita, la composición de detergente de la presente invención muestra un efecto de detergencia elevado. Además, como no es necesario que contenga fibras de vidrio o partículas de vidrio, la composición no tiene riesgo de dañar el interior de la máquina de moldeo o causar el atasco de su parte filtrante, y adicionalmente no hay necesidad de preocuparse por el efecto adverso de la composición en el ambiente de trabajo. Adicionalmente, aunque la composición contiene un polímero termoplástico de peso molecular ultra elevado, un polímero de este tipo no se pulverizará ya que la composición contiene además un elastómero termoplástico saturado basado en estireno, para que la composición muestre una detergencia elevada y capacidad de desplazamiento fácil. De manera adicional, la composición contiene una silicona injertada, que adicionalmente contribuye a potenciar el efecto de detergencia y la capacidad de desplazamiento de la composición, para que la composición no genere efectos adversos al material de moldeo después de su utilización para la limpieza de la máquina de moldeo.

Claims (14)

1. Composición de detergente útil para la limpieza de una resina que permanece en una máquina de moldeo después del moldeo, que comprende una resina termoplástica, agua y wollastonita, en la que el contenido de agua es de 0,2 a 10 partes en peso por 100 partes en peso de la resina termoplástica, y en la que el índice de fusión de la resina termoplástica es de 0,5 a 30 g/10 min.
2. Composición de detergente, según la reivindicación 1, en la que el contenido de wollastonita es de 5 a 100 partes en peso por 100 partes en peso de la resina termoplástica.
3. Composición de detergente, según la reivindicación 1, en la que la wollastonita tiene una longitud de fibra promedio de 1,000 \mum o menos, un diámetro de fibra promedio de 2 a 40 \mum, y una proporción de aspecto (proporción de la longitud de fibra promedio al diámetro de fibra promedio) de 1 a 50.
4. Composición de detergente, según la reivindicación 1, en la que la composición de detergente contiene un polímero termoplástico de peso molecular ultra elevado.
5. Composición de detergente, según la reivindicación 1, en la que la composición de detergente contiene un polímero termoplástico de peso molecular ultra elevado y un elastómero termoplástico saturado basado en estireno.
6. Composición de detergente, según la reivindicación 5, que contiene el polímero termoplástico de peso molecular ultra elevado en una cantidad de 2 a 50 partes en peso y el elastómero termoplástico saturado basado en estireno en una cantidad de 0,2 a 10 partes en peso, por 100 partes en peso de la resina termoplástica.
7. Composición de detergente, según la reivindicación 5, en la que el contenido de dicho elastómero termoplástico saturado basado en estireno es del 10 al 20% en peso basado en el polímero termoplástico de peso molecular ultra elevado.
8. Composición de detergente, según la reivindicación 1, en la que la resina termoplástica es una resina basada en estireno.
9. Composición de detergente, según la reivindicación 1, en la que la resina termoplástica es un copolímero de estirenoacrilonitrilo.
10. Composición de detergente, según la reivindicación 1, que contiene adicionalmente una silicona injertada.
11. Composición de detergente, según la reivindicación 5, que contiene adicionalmente una silicona injertada.
12. Composición de detergente, según la reivindicación 1, que contiene adicionalmente un polímero de injerto que comprende un polímero basado en olefina como esqueleto y un polímero basado en estireno como cadena lateral.
13. Composición de detergente, según la reivindicación 5, que contiene adicionalmente un polímero de injerto que comprende un polímero basado en olefina como esqueleto y un polímero basado en estireno como cadena lateral.
14. Método para la limpieza de una resina que permanece en una máquina de moldeo después del moldeo, que comprende el suministro a la máquina de moldeo de una composición de detergente que comprende una resina termoplástica, agua y wollastonita.
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