JP2002210748A - プラスチック成形機用洗浄剤 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】プラスチック成形機のシリンダー内に残留する
先行の成形樹脂を、次に成形する樹脂に置き換えるため
に該シリンダー内を洗浄することが必要である。この洗
浄を効率よく行い得る洗浄剤の提供を課題とする。 【解決手段】本発明の洗浄剤は、高温の混練装置におい
て粒状ポリエチレンの表面だけを溶解させ、この溶融層
を有機過酸化物と反応させることによって膜状の架橋体
を形成させたものである。このように形成したことによ
って、本洗浄剤の内部には多量の未架橋ポリエチレンが
存在することになり、したがって、低温でも流動し、ま
た、高温でも膜状架橋体の存在によりシリンダー壁など
には粘着せず、他の成形材料とも相溶し難いくシリンダ
ー内残留樹脂を良好にパージできる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、熱可塑性樹脂（以
下、単に「樹脂」「成形材料」と称することがある）の
成形機による成形作業終了後、当該成形機のシリンダー
およびノズル内に残留する樹脂、その充填材及び着色剤
等の添加物を除去するための洗浄剤の組成に関する。

【０００２】

【従来技術】熱可塑性樹脂の射出成形加工においては、
加熱シリンダー内で樹脂が溶融混練され、金型内に射出
充填されて成形品が製造せられる。かくして、成形品の
所定数量が成形せられた後、同一成形機でもって異なっ
た成形材料または色彩の樹脂をもって別個の製品が成形
される。この場合、それまで使用していた成形材料（樹
脂）は成形機のシリンダー、スクリュー或いはノズル内
に残留し、かつ付着している。この残留材料が次に行わ
れる異種材料または異色材料と共に溶融、混練されて新
たな成形品中に混在すると外観不良品となる。

【０００３】従来より、このようなシリンダーに残留す
る成形材料の種類によっては、次の成形品に使用する成
形材料を該シリンダー内に送り込み加熱溶融してスクリ
ューで射出することを長時間繰り返して洗浄する（パー
ジと称される。）か、または成形機のシリンダーからス
クリューを引き抜いて、それぞれを人手によって物理的
に清掃するかのどちらかであった。

【０００４】その後、前記のように次の成形品に使用す
る成形材料をシリンダー内に通過させるのと同様の操作
によって置換できる「洗浄剤」が提案されている。例え
ば、特公昭６１−４４１３では、ゲル分率が３５〜９０
％の架橋ポリエチレンを提案している。これによると、
このうちゲル分率の低いものは低温溶融樹脂を対象と
し、ゲル分率の高いものは高温溶融樹脂に有効であると
している。すなわち、ゲル分率の高低によって溶融粘度
に大きな差異があり対象材料の熱的性質によって洗浄剤
の選定が必要であった。

【０００５】また、特開平８−１５５９６９では、通常
の成形用ポリエチレンに極めて高粘度の超高分子ポリエ
チレンを配合させて使用することを提案している。この
場合にも上記と同様にシリンダー内に残留する材料の熱
的性質に応じて高温用と低温用を区別し、超高分子ポリ
エチレンの配合割合を調整するものとしている。

【０００６】さらに、特公平６−２４７２４においては
ポリスチレン系やポリオレフィン系の樹脂に８〜３０％
のアルキルベンゼンスルホン酸塩等の合成洗剤と０．５
〜１０％の流動パラフィン、ワックス等の滑剤を加えた
洗浄剤を提案している。この洗浄剤の基材であるポリス
チレン系またはポリオレフィン系の樹脂材料は洗剤や滑
剤の担体として利用されており、洗剤や滑剤が成形材料
の金属壁への粘着を防止して洗浄を容易にする作用をな
している。しかし、これらの洗剤や滑剤は高温になると
分解し、炭化することから２５０℃以上の高温で成形す
る樹脂材料には適用できないという問題があった。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】射出成形機のシリンダ
ー等に使用する洗浄剤としては（１）先行樹脂を少量の
洗浄剤により洗浄でき、かつ、この洗浄剤もまた、少量
の後続成形用樹脂のよって置換されること、（２）先行
樹脂と後続樹脂とが成形（可能）温度に差異があったと
しても、それらの適正な成形温度によって洗浄ができ、
したがって、（３）一種類の洗浄剤で殆ど全ての成形材
料に有効に使用できる洗浄剤の開発とその提供を課題と
する。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上記の課題を解決するた
め、請求項１の発明においては、ポリエチレン系樹脂の
ゲル分率が５〜２５％になる架橋構造を形成することを
手段として効率的な洗浄剤としたものである。

【０００９】請求項２の発明においては、より好ましい
洗浄剤として膜状の架橋体を粒状ポリエチレンの表面に
形成することを手段としたものである。

【００１０】請求項３に係る発明においては、前記の洗
浄剤１００重量部に対して、炭素数が６〜１６であるア
ルキルベンゼン硫酸化塩等の陰イオン界面活性剤を０．
５〜３．０重量部を含み、または、さらにパーフルオロ
アルキル基含有フッ素系ノニオン界面活性剤を０．０１
〜０．０３重量部を添加することを手段としてプラスチ
ック成形機用の洗浄剤としたものである。

【００１１】請求項４に係る発明においては、押出成形
機のシリンダーにおける供給ゾーンの温度を２３０〜３
００℃と通常の成形温度よりかなり高温に設定し、ここ
に粒状ポリエチレンと有機過酸化物の混合物、またはさ
らに滑剤を加えた混合物を通過させて溶融し、混練し、
押出すという方法を採用したことによって粒状ポリエチ
レンの表面にのみ膜状架橋体を形成した。

【００１２】

【発明の実施の形態】本発明実施の形態について詳細に
説明する。先ず、通常の成形材料である粒状（またはペ
レット状）ポリエチレンに該ポリエチレンを有効に架橋
させうる有機過酸化物を加えて、押出成形機などによ
り、比較的高温、すなわちシリンダー温度を２５０〜２
８０℃の条件で、極めて短時間に架橋が完了するように
加熱混練をなし、これをノズルより「ひも状」に押出
し、粒状にカットしたものである。

【００１３】このようにシリンダー温度をポリエチレン
の溶融温度よりも遙かに高温として前記有機過酸化物を
短時間に分解させたことから、この時点では該ポリエチ
レンの表面のみが溶融した状態にあり、したがって、そ
の溶融したポリエチレンの表面層のみにおいて過酸化物
との反応が生じ、架橋が形成され、かつ、完了すること
になり、その範囲内で高強度の膜状架橋体が形成される
ことになる。図はこのようにして膜状に架橋されたポリ
エチレン（図１）と未架橋のポリエチレン（図２）の表
面を取りトルエンによりエッチングしてＳＥＭで撮影し
た撮影したものである。

【００１４】この膜状架橋体は、あたかも餅の皮のよう
にその内部には多量の未架橋ポリエチレンを包み込んで
おり、その後の加熱や混練によって未架橋部が流動する
と、それと共に膜状架橋体も流動することを本発明者は
種々の実験結果から確認したものである。

【００１５】一般に、高度に架橋された樹脂は高温でも
軟化流動しない性質を有する。本発明に係る洗浄剤は未
架橋ポリエチレンが高度に架橋された膜状架橋体によ
り、前記の餅と皮のように覆われ、かつ、一体となって
いるので、加熱混練により内部の未架橋部が流動すると
流動開始の初期には抵抗を示すが、やがて未架橋部と膜
状架橋体は一体となって流動し、膜状架橋体も流動方向
に配向する。この膜状架橋体は薄いが高強度であり、加
熱混練しても破れることなく、その殆どは流動中も未架
橋部分を覆っている。

【００１６】したがって、本発明の洗浄剤はスクリュー
やシリンダーなどの金属壁には粘着せず、また、他の樹
脂材料とも混ざり合い難い性質がある。これらのために
本洗浄剤は効果的に先行樹脂をシリンダーから押し出す
ことが出来、また、本洗浄剤は後続樹脂によっても置換
されやすい。さらに、本洗浄剤はノズルからひも状に押
出されたとき、相互に融着しないので、堆積させてもい
わゆる団子状にはならずひも状のままであるので容易に
粉砕することができ、洗浄剤として再利用することも可
能である。

【００１７】特記すべきは、本洗浄剤の基材がポリエチ
レンであることから、低温（１６０℃程度）でも未架橋
部分の溶融に伴なって流動し、また、成形温度が高い
（３３０℃程度）場合であっても膜状架橋体は強靱で破
壊することはなく、したがって、１８０〜３３０℃の広
い温度範囲の成形材料に対して洗浄剤として有効に使用
できるのである。

【００１８】次に、本発明の洗浄剤に上記の構造や性能
を与えるための製造方法について説明する。

【００１９】本発明に係る洗浄剤の基材としのポリエチ
レンは通常の射出成形や押出成形に用いられるペレット
状のものである。なかでも、密度が０．９２〜０．９
７、メルトフローインデックス（ＭＩ値）が０．７〜１
５のものが望ましい。なお、前記にいうＭＩ値はポリエ
チレンの流動特性を示す数値であり、温度１９０℃、荷
重２１６０ｇのときに細孔からの流出速さをｇ/１０ｍ
ｉｎの単位で示したものである。また、密度が０．９２
前後の低密度ポリエチレンは分岐度が高くて結晶化度が
低く、一方、密度が０．９６前後のものは分岐度が低く
て結晶化度が高い。

【００２０】ポリエチレンの中、低密度のものは架橋反
応によって粘度を増大し易いので、ＭＩ値が３以上の流
動性に富んだものが望ましく、一方、密度が０．９５以
上の高密度のものを用いるときには、ＭＩ値が７以下の
比較的流動性の低いポリエチレンを選定することによっ
て優れた性能の洗浄剤を得ることができる。

【００２１】本発明に係る洗浄剤の製造に用いる架橋材
は、混練工程の初期にポリエチレンの粒子の表面だけを
有効に架橋させ、内部に対しては架橋させないことが望
ましい。このような効果を得る架橋剤としては、１００
℃以下では極めて安定であって、１７０℃〜１８５℃で
はその半量が一分以内に分解し（このような分解温度を
一分間半減期温度と称されている。）、かつ、それ以上
の温度では瞬時に激しく分解する種類の有機過酸化物が
望ましい。

【００２２】このような性能を有する有機過酸化物とし
ては、例えば、一分間半減期温度が１７９℃とされるジ
クミルパーオキシド、または同温度が１８３℃の１，３
ビス（ターシャリーブチルパーオキシイソプロピル）ベ
ンゼンなどがあげられる。これらは何れも濃度が４０％
の粉体として入手でき、常温付近では高速ミキサーなど
により、安全に粒状ポリエチレンに分散させることがで
きる。

【００２３】なお、これらの有機過酸化物の添加量はそ
の濃度が４０％としたとき、ポリエチレン１００重量部
に対して１〜３重量部であることが望ましい。

【００２４】本発明の洗浄剤は、粒状ポリエチレンと有
機過酸化物を上記配合によって製造できるものである
が、なお一層有効な洗浄剤とするためにはこれらの他、
さらに微小量の助剤を添加することが望ましい。この助
剤としてはアルキルベンゼン硫酸化塩等の陰イオン界面
活性剤、パーフルオロアルキル基含有フッ素系ノニオン
界面活性剤等が有効である。

【００２５】これらの界面活性剤は滑剤として作用す
る。すなわち、シリンダー内における粒状ポリエチレン
と架橋剤との加熱混練の初期に半溶融状態になったポリ
エチレン粒子に対して強い剪断力が掛かるのをこの界面
活性剤が防止することになる。したがって、しばらくの
間、ポリエチレン粒子はその表面のみが溶融して粒状は
維持されることになり、この間に該ポリエチレン粒子の
表面は有効に架橋が進行することになる。

【００２６】アルキルベンゼン硫酸化塩の陰イオン界面
活性剤としては、例えば、ドデシルベンゼンスルホン酸
ソーダがあり、これは６０％濃度の粉体として入手でき
る。これを使用する場合は、粒状ポリエチレンと有機過
酸化物の混合物１００重量部に対して０．５〜３．０重
量部を添加することにより高性能の洗浄剤が得られる。

【００２７】上記アルキルベンゼン硫酸化塩の使用量が
０．５重量部以下の場合は過小でその効果は明確ではな
く、また、３．０重量部以上では潤滑作用が強すぎて、
架橋完了後の混練が不十分となってスムーズにひも状物
を押出すのが困難になるので好ましくない。

【００２８】また、フッ素系ノニオン界面活性剤として
は、例えばパーフルオロアルキル−ポリオキシエチレン
エタノールがあり、これは濃度９５％の油状物として入
手できる。これを本発明洗浄剤の組成の一部として添加
する量は、前記アルキルベンゼン硫酸化塩と複合させて
使用する場合、粒状ポリエチレンと有機過酸化物及びア
ルキルベンゼン硫酸化塩の配合物１００重量部に対して
０．０１〜０．０３重量部とすることによって一層好ま
しい結果が得られる。

【００２９】フッ素系ノニオン界面活性剤の使用量が
０．０１重量部以下のときには無添加のときとほぼ同じ
でその効果は認められず、また０．０３重量部以上では
０．０３重量部またはそれ以下の場合とあまり効果は変
わらない。

【００３０】なお、フッ素系ノニオン界面活性剤は単独
で使用することも可能であることは勿論であるが、本来
高価なもので前記のように陰イオン界面活性剤と複合さ
せて使用することが薦められる。

【００３１】また、フッ素系ノニオン界面活性剤の使用
量は微少であるので、水を主成分とする溶剤の１〜１０
％溶液として用いると便利である。この場合、水系溶剤
は前記の有機過酸化物や陰イオン界面活性剤を湿潤させ
ることになり、これによりこれらの粉体はポリエチレン
粒子に付着しやすくなるので、より均質にポリエチレン
に分散させ得ることになる。

【００３２】次に、上記配合物の混練方法について説明
する。前述のように本発明の洗浄剤の望ましい形態は、
ポリエチレン粒子の表面に強固な薄膜状架橋体を形成
し、その膜中に多くの未架橋ポリエチレンが存在するこ
とである。

【００３３】このような架橋体を形成するには、先ず、
混練装置（ニーダまたは混練用押出機が一般的であるが
これに限定するものではない）のシリンダー温度をポリ
エチレンの溶融温度よりかなり高く設定し、該ポリエチ
レンの表面の溶融が始まると同時に有機過酸化物を瞬時
に分解させることが望ましい。これによって粒状ポリエ
チレンの中心部は未溶融であるにも拘わらずその表面に
薄膜状架橋体を形成することができる。

【００３４】このような望ましい混練のための温度を具
体的に説明する。例えば、本発明において使用可能な有
機過酸化物の一種である１，３ビス（ターシャリーブチ
ルパーオキシ・イソプロピル）ベンゼンの一分間半減期
温度は１８３℃であり、２００℃では緩やかに分解する
が２３０℃になると相当に激しく、さらに、２５０℃で
は殆ど瞬時に分解する。また、ポリエチレンに対して２
５０℃は通常の成形温度よりもかなり高く、この温度以
上では粒状ポリエチレンの表面は急激に溶融するが、ポ
リエチレン自体の熱伝導率は小さいことから内部は暫時
未溶融状態が維持される。

【００３５】しかし、前記の界面活性剤やポリエチレン
自体が分解することは望ましくなく、また、有機過酸化
物があまりにも急激に分解することによって爆発などの
危険も考えられるので、混練（シリンダー）温度の上限
は３００℃程度に止められる。ただし、架橋完了後はシ
リンダー内での滞留時間が例えば１０分以内であれば３
３０℃程度までは可能で、この場合においても製造され
る洗浄剤の性能に悪い影響はなかった。上記並びに他の
有機過酸化物における実施例において、洗浄剤の製造の
ための混練温度は２３０℃以上３００℃以内であり、好
ましくは２５０℃ないし２８０℃であった。

【００３６】次に、混練装置及び混練条件について説明
する。混練装置としては加圧ニーダまたは混練押出機が
使用できるが、何れの場合においても混練の初期では混
練材料に強い剪断力を与えない条件で混練させることが
望ましい。例えば比較的低温で強い剪断力を与えると過
酸化物による架橋が終了する前にポリエチレンが溶融、
混練し全体的な架橋体となって、本発明洗浄剤の特徴で
ある膜状架橋体が形成されないことになる。特に、加圧
ニーダは通常、ローターの回転数を一定として使用され
るが、できる限り低速回転で混練温度を高く設定する。

【００３７】混練押出機には多様な機種があるので、必
ずしも一概にいえないが、通常、混練の初期に材料に強
い剪断力が加わらない構造になっており、本洗浄剤製造
においてはこの初期段階で膜状の架橋体構造を完了して
おくことが望まれる。例えば、通常の単軸押出機ではス
クリュー形状がホッパー側から供給、圧縮および計量の
三ゾーンに構成されており、この供給ゾーンでは殆ど混
練されることなく、温度条件をコントロールすることに
よって膜状架橋体は効果的に形成されることになる。

【００３８】次いで、圧縮ゾーンで混練され、計量部で
均質化された後、ダイからひも状に押し出され、さら
に、これを適宜の大きさにペレタイジングされて本発明
の洗浄剤となる。前記の供給ゾーンで形成された薄膜状
架橋体はその後の圧縮部や計量部で均質混練される過程
で剪断発熱を生じて一層高温となることもあるが、その
膜状架橋体は破断されることはない。すなわち、それら
のゾーン中において、該膜状架橋体は未架橋体部分とと
もに混練されるが実体は配向しているだけであって、溶
融樹脂がシリンダーやスクリューの金属壁に付着するの
をこの膜状架橋体が防止しており、さらに、ひも状に押
し出された本洗浄剤同士も互いに付着することがない。
なお、二軸タイプの押出機においても、供給、混練、計
量の各ゾーンを設定することによって前記同様に使用で
きることは勿論である。

【００３９】次に、本発明洗浄剤の性質と性能について
説明する。本発明の洗浄剤は、前記のように、薄膜状架
橋体が未架橋ポリエチレンを包み込んでいることから、
洗浄剤として使用する際に、スクリューに加わるトルク
値は若干増大するが、殆ど支障なく低温で溶融し射出す
ることができる。しかも、溶融して流動するときにその
薄膜状架橋体は未架橋部と一体となって配向しており、
また、架橋部分は粘着性が弱く、スクリューやシリンダ
ーなどの金属には粘着せず、また、他の熱可塑性樹脂と
も相溶し難い性質を有する。したがって、先行成形樹脂
の残存するシリンダーにホッパーを介して少量の本発明
洗浄剤を送り込めば、先行の成形樹脂材料とあまり混ざ
り合わず異物としてこれら先行樹脂を根こそぎ押し出す
作用をなす。そして、シリンダー内に残存する本洗浄剤
はシリンダー等の金属壁に粘着しないことから、次に使
用する樹脂材料をシリンダーに通過させることによって
簡単にパージされ、置換されることになる。

【００４０】また、先行樹脂がエンジニアリングプラス
チックなどの高温成形材料の場合、そのパージ時におい
てもシリンダー温度は先行樹脂の成形温度に保持されて
いることから、ここに投入される本発明の洗浄剤は未架
橋ポリエチレン部分の粘度が著しく低下することになる
が、それと一体となっている膜状架橋体は温度の影響を
殆ど受けないので、シリンダーやスクリュー等への粘着
はなく、また、先行の樹脂との相溶も殆ど生じないので
有効に洗浄剤としての効果を発揮する。

【００４１】なお、このような架橋ポリエチレンの架橋
割合をゲル分率で表すのが通例である。ここで、本発明
の洗浄剤のゲル分率測定について説明する。この測定
は、少量の試料を１００メッシュの金網かごに入れ、沸
騰させたバラキシレンの中で８時間抽出し、該かご中に
残留する不溶解部分の量を測定し、これと元の試料重量
との比を次式により算定したものである（ＪＩＳＫ６７
６９）。

【００４２】

【式１】

【００４３】本発明洗浄剤のゲル分率を上記により測定
したところ殆ど０に近い数値となった。これは膜状の架
橋体が微細なために上記の金網を通過したものと考えら
れる。そこで、前記金網に代えて円筒状にした濾紙を使
用し、ＪＩＳＫ６２２９（ゴム中の未架橋部抽出）の方
法に準じソックスレーの抽出装置を用いて上記と同様に
パラキシレンで抽出したところ５〜２５％の範囲であ
り、平均的には１０〜２０％のゲル分率が得られた。

【００４４】上記のゲル分率測定の信頼度を確かめるた
めに本件発明者らは、ポリエチレンが架橋すると結晶化
度が低下することに着目し、架橋前と架橋後の結晶化度
の変化率をＤＳＣ測定装置により測定した。その結果、
本発明の方法によって架橋させたポリエチレンの結晶化
度の変化率は前記のゲル分率の測定結果とほぼ一致し
た。

【００４５】次に、実施例により、本発明をさらに詳し
く説明する。ここに使用した材料は次の通りである。 ポリエチレン：サンテックＪ-７５１Ａ（旭化成
（株））（これは、密度０．９５２ｇ／ｃｍ^３、 メル
トインデックスが１．３ｇ/１０ｍｉｎの粒状高密度ポ
リエチレンである） 有機過酸化物：パーカドックス１４/４０Ｃ（化薬アク
ゾ（株）製）（これは、１,３-ビス(ｔ-ブチルパーオキ
シイソプロピル)ベンゼンで、その一分間半減期温度は
１８３℃で濃度は４０％である）

【００４６】上記の他、助剤としてはニューレックスソ
フト６０Ｎ（日本油脂（株）製）を使用した。これは、
主成分がドデシルベンゼンスルホン酸ソーダからなる陰
イオン界面活性剤であり、その濃度は６０％である。

【００４７】さらに、フロラードＦＣ−１７０Ｃ（住友
スリーエム（株）製）を用いた。これはパーフルオロア
ルキル・ポリオキシエチレンエタノールでフッ素系ノニ
オン界面活性剤で、その純度は９５％である。

【００４８】その配合を示す。「実施例１」は、高密度
ポリエチレン１００重量部に対し、４０％濃度の有機過
酸化物を２重量部加えたものとし、「実施例２」は、前
記「実施例１」１００重量部に対してさらに６０％濃度
のニューレックスソフト６０Ｎを２重量部を加えたも
の、「実施例３」は、前記「実施例２」１００重量部に
対してさらにフッ素系界面活性剤を０．０２重量部を加
えたものである。ただし、フッ素系界面活性剤は微量で
あるので、イソプロピルアルコールと水の１：１溶液の
１０％液に希釈して用いた。

【００４９】次に、本発明洗浄剤の性能評価のために用
いた各種の熱可塑性樹脂を表１に示す。

【００５０】

【表１】

【００５１】次に、本洗浄剤の混合、混練および評価に
用いた各装置と作業条件について説明する。ヘンシェル
ミキサー（三井三池（株）製ＦＭ１０Ｂ、内容積９リッ
ター）に総量が２ｋｇとなるように、主原材料たる高密
度ポリエチレン、次いで有機過酸化物などを順次、それ
ぞれ前記（１）〜（３）の配合にしたがってを投入し、
１０００ｒｐｍの回転数により３分間混合した。

【００５２】このように混合された材料は、混練押出機
（ＫＺＷ１５−３０/４５/６０ＭＧ、（株）テクノベル
製）により混練し、ひも状に押出し、次いでペレット化
した。この混練装置は同方向回転二軸押出機でスクリュ
ー径は１５ｍｍ、Ｌ/Ｄは４５〜６０であり、本実施例
ではＬ/Ｄを４５とした。また、温度条件はホッパー下
部を除いて残りを５ゾーンとし、ホッパーに近い１/５
を２００℃、ダイに近い二つのゾーンを２８０℃、その
間の二ゾーン（中部と呼ぶ。ほぼ供給部に相当する。）
を可変とした。この可変部の温度は順次２００℃，２５
０℃および２８０℃に設定し、またホッパーの下部は水
冷とし、ダイの温度は２８０℃とした（表２参照）。

【００５３】スクリューの回転数を２００〜３００ｒｐ
ｍとし、溶融材料のノズルからの吐出速度は２．０〜
３．０ｋｇ/ｈの範囲内に調整した。シリンダー内での
材料の滞留時間は任意としたが概ね４０〜６０秒であっ
た。吐出されたひも状物はペレット状に切断した。

【００５４】上記により作製した本発明の洗浄剤は、射
出成形機（ＩＳ−１００ＥＮ、スクリュー径４０ｍｍ、
射出容量２５０ｃｍ^３、型締力１００ｔｏｎ、東芝機械
（株）製）により先行樹脂をパージすることによって評
価した。

【００５５】このパージにおいては、最高に近い背圧力
を掛けたスクリューをシリンダー内で前進させ、かつ、
その回転数を最高値の９０％に設定して該シリンダー内
の樹脂材料をノズルから吐出する方法（以下に、「連続
パージ」と称す。）を採用した。

【００５６】洗浄剤の評価方法は次の通りである。先
ず、それぞれの成形材料（表１のＡ〜Ｃ）に最適なシリ
ンダー温度に調整された前記射出成形機において、評価
用成形材料５００ｇをそのホッパーに投入して前記連続
パージの方法によりシリンダー内を経由させ、可能な限
り吐出させた。それにも拘わらずスクリューやシリンダ
ーの壁面に付着し、或いは残留した評価用成形材料を除
去するため、先行の温度に保った該シリンダー内に本発
明洗浄剤等を連続パージ方法により通過させることによ
って洗浄した。このようにしてシリンダーを通過し、吐
出された洗浄剤（白色）に先行の評価用成形材料（黒
色）が混入しなくなるまでに要した洗浄剤の量を測定し
た。

【００５７】また、上記のパージ後にシリンダー内に残
存する洗浄剤を後続成形材料によりパージすることが必
要となる。したがって、洗浄剤自体が、容易にパージさ
れる性質のものであることが望まれる。本発明洗浄剤の
被パージ性を次により評価した。

【００５８】本実施例では、後続成形（置換用）として
前記のように高密度ポリエチレンを用いた。すなわち、
先行の洗浄剤による洗浄と同じ温度条件でこの置換用材
料によりシリンダー内の洗浄剤をパージし、吐出物中に
先行の洗浄剤が混入しなくなるまでに要した置換用成形
材料の量を計測した。その結果も表２に示されている。

【００５９】

【表２】 ＊１ 表２中、界面活性剤１はドデシルベンゼンスルホ
ン酸ソーダを主成分とするニューレックスソフト６０
Ｎ。界面活性剤２はフッ素系ノニオン界面活性剤である
フロラードＦＣ−１７０Ｃ。また、架橋温度は混練押出
機の可変とした中部温度である。

【００６０】表２の実施例１は前記の２種類の界面活性
剤を複合して使用し、混練では押出機の可変とした中部
温度を高温の２８０℃にしてポリエチレン粒子の表面に
集中的に架橋させたものである。この洗浄剤においては
成形温度の異なる各種先行材料に対しても洗浄性、置換
性に優れた値を示した。

【００６１】実施例２は、界面活性剤を１種とし、実施
例３では界面活性剤を添加しなかったが、その性能にお
いて殆ど差異がなかった。

【００６２】実施例１ａ、２ａ、３ａは前記実施例１、
２、３の配合において、架橋温度を低く（２８０℃から
２５０℃へ）設定して製造したものである。この洗浄剤
において、パージのための必要量は実施例１〜３より若
干多くなるが、残存する洗浄剤を通常成形材料で除去す
る場合の必要量においては大差がなかった。

【００６３】比較例４、５は、配合比率が前記洗浄剤１
と同様であるが、架橋温度を比較的低温（２００℃）に
したものである。表からわかるように、洗浄性能が前記
の洗浄剤より劣る。また、この洗浄剤４、５におけるゲ
ル分率は前記の洗浄剤１〜４のものと同様であったが、
明確に膜状架橋体が形成されなかったためである。

【００６４】

【発明の効果】本発明に係る洗浄剤は、以上に説明した
ように、一種類の洗浄剤で成形温度が低温から高温にわ
たる各種熱可塑性樹脂の洗浄に利用でき、しかも、少量
の洗浄剤で短時間に洗浄を完了できる。

【００６５】さらに、パージ後、ノズルから押し出され
た洗浄剤はひも状のままであり、相互に融着することが
ないので、粉砕が容易であり、洗浄剤としての再使用も
可能である。

【００６６】したがって、本発明に係る洗浄剤は成形作
業毎の材料替えにおいて、作業時間の短縮、成形材料の
節約が実現でき、したがって、使用不能材料の排出が減
少する。これによって廃棄材料の処理による環境への負
担が減少することになる。

【図面の簡単な説明】

【図１】図１は架橋したポリエチレンの表面をトルエン
でエッチングし×５００で撮影したＳＥＭ写真である。

【図２】図２は未架橋ポリエチレンの表面をトルエンで
エッチングし×５００で撮影したＳＥＭ写真である。

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【手続補正書】

【提出日】平成１３年２月１４日（２００１．２．１
４）

【手続補正１】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００１３

【補正方法】変更

【補正内容】

【００１３】このようにシリンダー温度をポリエチレン
の溶融温度よりも遙かに高温として前記有機過酸化物を
短時間に分解させたことから、この時点では該ポリエチ
レンの表面のみが溶融した状態にあり、したがって、そ
の溶融したポリエチレンの表面層のみにおいて過酸化物
との反応が生じ、架橋が形成され、かつ、完了すること
になり、その範囲内で高強度の膜状架橋体が形成される
ことになる。図はこのようにして架橋されたポリエチレ
ン（図１）と未架橋のポリエチレン（図２）のそれぞれ
の表面をトルエンによりエッチングしてＳＥＭで撮影し
たものである。

【手続補正２】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００２１

【補正方法】変更

【補正内容】

【００２１】本発明に係る洗浄剤の製造に用いる架橋剤
は、混練工程の初期にポリエチレンの粒子の表面だけを
有効に架橋させ、内部に対しては架橋させないことが望
ましい。このような効果を得る架橋剤としては、１００
℃以下では極めて安定であって、１７０℃〜１８５℃で
はその半量が一分以内に分解し（このような分解温度を
一分間半減期温度と称されている。）、かつ、それ以上
の温度では瞬時に激しく分解する種類の有機過酸化物が
望ましい。

【手続補正３】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００４１

【補正方法】変更

【補正内容】

【００４１】なお、このような架橋ポリエチレンの架橋
割合をゲル分率で表すのが通例である。ここで、本発明
の洗浄剤のゲル分率測定について説明する。この測定
は、少量の試料を１００メッシュの金網かごに入れ、沸
騰させたパラキシレンの中で８時間抽出し、該かご中に
残留する不溶解部分の量を測定し、これと元の試料重量
との比を次式により算定したものである（ＪＩＳＫ６７
６９）。

【手続補正４】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００５１

【補正方法】変更

【補正内容】

【００５１】次に、本洗浄剤の混合、混練および評価に
用いた各装置と作業条件について説明する。ヘンシェル
ミキサー（三井三池（株）製ＦＭ１０Ｂ、内容積９リッ
ター）に総量が２ｋｇとなるように、主原材料たる高密
度ポリエチレン、次いで有機過酸化物などを順次、それ
ぞれ前記（１）〜（３）の配合にしたがって投入し、１
０００ｒｐｍの回転数により３分間混合した。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｃ１１Ｄ 7/38 Ｃ１１Ｄ 7/38 (72)発明者 平田 園子 大阪市西区北堀江１丁目１番27号社団法人 西日本プラスチック製品工業協会内 Ｆターム(参考） 4F202 AM13 CA11 CS02 4H003 AA02 AB19 AC21 DA12 EB10 EB29 FA03 FA21

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】ゲル分率が５〜２５％の架橋ポリエチレン
   系樹脂よりなることを特徴とするプラスチック成形機用
   洗浄剤。
2. 【請求項２】粒状ポリエチレンの表面に膜状架橋体を形
   成したことに特徴を有する請求項１記載のプラスチック
   成形機用洗浄剤。
3. 【請求項３】請求項１または請求項２記載の洗浄剤１０
   ０重量部に対して、炭素数が６〜１６であるアルキルベ
   ンゼン硫酸化塩等の陰イオン系界面活性剤を０．５〜
   ３．０重量部を含み、または、さらにパーフルオロアル
   キル基含有フッ素系ノニオン界面活性剤を０．０１〜
   ０．０３重量部を添加したことに特徴を有するプラスチ
   ック成形機用洗浄剤。
4. 【請求項４】シリンダーの供給ゾーン温度を２３０〜３
   ００℃とした押出成形機により、粒状ポリエチレンと有
   機過酸化物の混合物、またはさらに界面活性剤を加えた
   混合物を溶融、混練し押出しすることに特徴を有する膜
   状架橋体形成のプラスチック成形機用洗浄剤製造方法。