ES2269107T3 - Composicion de detergente. - Google Patents
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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.
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.
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.
\newpage
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.
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.
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.
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.
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).
Las temperaturas de moldeo utilizadas en los
ejemplos y ejemplos comparativos respectivos se muestran en la
Tabla 1.
Determinado según JIS-K7210.
Determinado mediante un espectrofotómetro de
infrarrojo.
Determinado a partir de la pérdida de peso al
calentar a 105°C durante 2 horas utilizando un secador de
circulación de aire caliente.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
\newpage
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.
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.
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.
\newpage
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.
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.
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.
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.
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.
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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