JP2008173784A - 成形機用パージ材組成物および成形機用パージ材成形物 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】不飽和カルボン酸によって変性された変性ポリオレフィン(A)100質量部と、発泡剤(B)と、モース硬度が4〜7の範囲内である無機フィラー(C)0.1〜10質量部と、を含む成形機用パージ材組成物であって、220℃における該成形機用パージ材組成物のガス発生量は、1gあたり0.1〜10mlである成形機用パージ材組成物、および当該成形機用パージ材組成物からなる成形機用パージ材成形物。
【選択図】図1
Description
また本発明は、上記いずれかに記載の成形機用パージ材組成物からなる成形機用パージ材成形物を提供する。ここで、当該成形機用パージ材組成物からなる成形機用パージ材成形物とは、上記変性ポリオレフィン(A)からなる成形物と、上記発泡剤(B)からなる成形物と、上記無機フィラー(C)からなる成形物との混合物であることを特徴とする成形機用パージ材成形物であってもよく、上記変性ポリオレフィン(A)、上記発泡剤(B)および上記無機フィラー(C)を構成成分として含有する成形物であることを特徴とする成形機用パージ材成形物であってもよい。
<成形機用パージ材組成物>
本発明の成形機用パージ材組成物は、不飽和カルボン酸によって変性された変性ポリオレフィン(A)100質量部と、発泡剤(B)0.1〜10質量部と、モース硬度が4〜7の範囲内である無機フィラー(C)0.1〜10質量部と、を含むものである。このような組成を有することにより優れた洗浄性能と自己排出性とを発揮する。
変性ポリオレフィン(A)は、「不飽和カルボン酸によって変性された変性ポリオレフィン」である。ここで、ポリオレフィンが不飽和カルボン酸によって変性されるとは、ポリオレフィンの主鎖または側鎖が、不飽和カルボン酸によって、グラフト重合により修飾されることをいう。本発明の成形機用パージ材組成物に含まれる変性ポリオレフィン(A)に用いられるポリオレフィンは、炭素数2〜20のオレフィンから誘導される構成単位を含有するポリマーである。変性ポリオレフィン(A)に用いられるポリオレフィンは、1種類のオレフィンからなる単独重合体であってもよく、2種以上のオレフィンからなる共重合体であってもよい。
本発明の成形機用パージ材組成物は、発泡剤(B)を含む。発泡剤を含有させることにより、パージ材の充満性が向上し、成形機内全体を均一に洗浄することが可能になる。ここで充満性とは、パージ材が成形機内全体に行き渡たる能力を意味するものである。
V={U×(P1−P2)/1013}×{273/(273+t)}
ここで、V:発生ガス量(ml/1g)、U:見かけの発生ガス量(ml/1g)、P1:大気圧(hPa)、P2:水温t℃の時の水の蒸気圧(hPa)、t:測定時の水温(℃)である。
本発明の成形機用パージ材組成物は、モース硬度が4〜7の範囲内である無機フィラー(C)を含む。無機フィラー(C)を含有させることにより、パージ材に研磨力を付与し、成形機内の金属表面に強力に付着した残存ポリマーや異物(ヤケ)を当該研磨力により効率的に除去することが可能となる。モース硬度が4より小さい場合、成形機内の金属表面に強力に付着した残存ポリマーや異物(ヤケ)を除去するのに十分な研磨力が得られない虞がある。また、モース硬度が7より高い場合には、成形機内の金属表面を傷める虞がある。
本発明は、上記成形機用パージ材組成物からなる成形機用パージ材成形物を提供する。このような本発明の成形機用パージ材成形物の一例として、上記変性ポリオレフィン(A)からなる成形物と、上記発泡剤(B)からなる成形物と、上記無機フィラー(C)からなる成形物と、を上記の混合比で含む混合物である成形機用パージ材成形物を挙げることができる。ここで、当該混合物を構成する各成形物は、それぞれ粉末状、粒状、ペレット状、シート状等のいずれの形状であってもよいが、取り扱い性等を考慮し、各成形物はペレット状であることが好ましい。各成形物のサイズは特に制限されるものではない。成形機用パージ材成形物が(A)〜(C)以外のその他の添加剤を含む場合には、当該添加剤は、混合物を構成する成形物の1種に含まれてもよく、2種以上の成形物に含まれてもよい。
(i)マレイン酸変性ポリエチレン系重合体市販品(三井化学(株)製アドマーLF308 MAH−PE、190℃、2.16Kg荷重におけるMFR:1.4g/10分、上記方法によるマレイン酸変性度:0.1質量%)。以下、ポリオレフィン(I)と称する。
(ii)マレイン酸変性ポリプロピレン系重合体市販品(住友化学(株)製ノーブレンMPE−331 MAH−PP、230℃、2.16Kg荷重におけるMFR:40g/10分、上記方法によるマレイン酸変性度:0.2質量%)。以下、ポリオレフィン(II)と称する。
上記ポリオレフィン(I)とマレイン酸変性していないポリエチレン(190℃、2.16Kg荷重におけるMFR=1.0g/10分、以下ポリオレフィン(VII)と称する)を1:1の比で二軸押出機を用いて160℃で加熱成形することにより、直径約0.3cm×長さ約0.4cmのペレット状成形物であるポリオレフィン(III)を調製した。ポリオレフィン(III)の190℃、2.16Kg荷重におけるMFRは、1.2g/10分、マレイン酸変性度は、0.05質量%であった。
上記ポリオレフィン(II)とマレイン酸変性していないポリプロピレン(230℃、2.16Kg荷重におけるMFR=0.5g/10分、以下ポリオレフィン(VIII)と称する)を1:1の比で二軸押出機を用いて230℃で加熱成形することにより、直径約0.3cm×長さ約0.4cmのペレット状成形物であるポリオレフィン(IV)を調製した。ポリオレフィン(IV)の230℃、2.16Kg荷重におけるMFRは、4.5g/10分、マレイン酸変性度は、0.1質量%であった。
上記ポリオレフィン(I)とポリオレフィン(VII)を1:9の比で二軸押出機を用いて160℃で加熱成形することにより、直径約0.3cm×長さ約0.4cmのペレット状成形物であるポリオレフィン(V)を調製した。ポリオレフィン(V)の190℃、2.16Kg荷重におけるMFRは、1.0g/10分、マレイン酸変性度は、0.01質量%であった。
上記ポリオレフィン(II)とポリオレフィン(VIII)を1:9の比で二軸押出機を用いて230℃で加熱成形することにより、直径約0.3cm×長さ約0.4cmのペレット状成形物であるポリオレフィン(VI)を調製した。ポリオレフィン(VI)の230℃、2.16KgにおけるMFRは、0.8g/10分、マレイン酸変性度は、0.02質量%であった。
<実施例1>
まず、無機フィラー(C)としての珪藻土(モース硬度4.3〜6.6、昭和化学工業(株)製ラジオライトF)30質量部と、上記ポリオレフィン(VII)70質量部とを二軸押出機を用いて160℃で加熱成形することにより、直径約0.3cm×長さ約0.4cmのペレット状無機フィラー含有ポリオレフィン成形物を作製した。次に、変性ポリオレフィン(A)として、上記ポリオレフィン(I) 100質量部、発泡剤(B)として、ペレット状炭酸水素ナトリウム(重曹)/クエン酸混合物(永和化成工業(株)製 ポリスレンEE405F) 2質量部、および上記ペレット状無機フィラー含有ポリオレフィン成形物 3質量部をタンブラー混合機を用いて混合することにより、パージ材成形物を得た。ここで、上記ペレット状炭酸水素ナトリウム/クエン酸混合物は、220℃におけるガス発生量が1g当たり70mlであることから、上記3種の成形物混合物からなるパージ材成形物1g当たりの220℃におけるガス発生量は1.3mlであると算出される。なお、測定条件は、前記したとおりである。
変性ポリオレフィン(A)として、上記ポリオレフィン(II)〜(VI) 100質量部を用いたこと以外は実施例1と同様にして3種の成形物の混合物からなるパージ材成形物を作製した(それぞれ実施例2〜6とする)。なお、変性ポリオレフィン(A)がPPベースである場合、無機フィラー含有ポリオレフィン成形物は、ポリオレフィンとして上記ポリオレフィン(VIII)を用い、成形温度を230℃としたこと以外は、実施例1と同様にして作製した。
変性ポリオレフィン(A)として、上記ポリオレフィン(V)を100質量部、発泡剤(B)として、ペレット状炭酸水素ナトリウム/クエン酸混合物(永和化成工業(株)製ポリスレンEE405F)を1質量部、5質量部用いたこと以外は、実施例1と同様にして3種の成形物の混合物からなるパージ材成形物を作製した(それぞれ実施例7、8とする)。なお、上記3種の成形物混合物からなるパージ材成形物1g当たりの220℃におけるガス発生量は、それぞれ0.7ml、3.2mlであると算出される。
変性ポリオレフィン(A)として、上記ポリオレフィン(V)を100質量部、発泡剤(B)として、アゾジカルボンアミド(ADCA)(永和化成工業(株)製ポリスレンEE206)のペレット形状物を4質量部用いたこと以外は、実施例1と同様にして3種の成形物の混合物からなるパージ材成形物を作製した。なお、上記アゾジカルボンアミド(ADCA)のペレット形状物は、220℃におけるガス発生量が1g当たり38mlであることから、上記3種の成形物混合物からなるパージ材成形物1g当たりの220℃におけるガス発生量は1.4mlであると算出される。
変性ポリオレフィン(A)として、上記ポリオレフィン(V)を100質量部用い、無機フィラー(C)として、珪藻土(モース硬度4.3〜6.6、昭和化学工業(株)製ラジオライトF)を実施例1と同様にして加熱成形したペレット状無機フィラー含有ポリオレフィン成形物を1質量部、10質量部用いたこと以外は、実施例1と同様にして3種の成形物の混合物からなるパージ材成形物を作製した(それぞれ実施例10、11とする)。
変性ポリオレフィン(A)として、上記ポリオレフィン(V)を100質量部用い、無機フィラー(C)として、ホウ酸アルミニウム(モース硬度7、四国化成工業(株)製アルボライトPF08)を無機フィラー成分として用い、実施例1と同様にして加熱成形したペレット状無機フィラー含有ポリオレフィン成形物(ホウ酸アルミニウムを30質量%含有)を3質量部を用いたこと以外は、実施例1と同様にして3種の成形物の混合物からなるパージ材成形物を作製した。
変性ポリオレフィン(A)の代わりに、上記ポリオレフィン(VII)、(VIII) 100質量部を用いたこと以外は実施例1と同様にして3種の成形物の混合物からなるパージ材成形物を作製した(それぞれ比較例1、2とする)。
変性ポリオレフィン(A)として、上記ポリオレフィン(V)100質量部を用い、発泡剤(B)を使用しなかったこと以外は、実施例1と同様にして2種の成形物の混合物からなるパージ材成形物を作製した。なお、上記2種の成形物混合物からなるパージ材成形物1g当たりの220℃におけるガス発生量は0mlである。
変性ポリオレフィン(A)として、上記ポリオレフィン(V)100質量部を用い、無機フィラー(C)を使用しなかったこと以外は、実施例1と同様にして2種の成形物の混合物からなるパージ材成形物を作製した。
変性ポリオレフィン(A)として、上記ポリオレフィン(V)100質量部を用い、無機フィラー(C)として、タルク(モース硬度1、林化成工業(株)製タルカンPKN)を無機フィラー成分として用い、実施例1と同様にして加熱成形したペレット状無機フィラー含有ポリオレフィン成形物(タルクを30質量%含有)を3質量部、10質量部を用いたこと以外は、実施例1と同様にして3種の成形物の混合物からなるパージ材成形物を作製した(それぞれ比較例5、6とする)。
比較例7〜10として、LDPE(低密度ポリエチレン)、PP、市販品のパージ材であるタフトレース(登録商標)A−10(日本A&L(株)製)および同C−10を用意した。なお、上記LDPEのMFRは7g/10分(190℃、2.16kg荷重)であり、上記PPのMFRは4g/10分(230℃、2.16kg荷重)である。
上記実施例、比較例の成形機用パージ材成形物の洗浄性能(色替え性、ヤケ除去性および自己排出性)を、以下の方法により測定した。
射出成形機(東芝機械(株)、IS80EPN)に、MFRが7g/10分(190℃、2.16kg荷重)であるLDPE 1kgを供給し、200℃の条件で溶融押出することにより標準LDPEプレートを作製した。次に、同じ成形機に、フタロシアニンブルー1質量%を含有したMFRが7g/10分(190℃、2.16kg荷重)であるLDPE 1kgを供給し、同様に溶融押出した。続いて、上記実施例、比較例のパージ材成形物 1kgを同じ成形機に供給して溶融押出した後、再度上記MFRが7g/10分(190℃、2.16kg荷重)であるLDPE 0.5kgを供給し、200℃の条件で溶融押出することにより、LDPEプレートを作製した。なお、パージ材成形物のベースポリマーがPPの場合には、上記LDPEの代わりにMFRが4g/10分(230℃、2.16kg荷重)であるPPを用いた。また、パージ材成形物の溶融押出条件は、ベースポリマーがPEの場合には、200℃、ベースポリマーがPPの場合には、220℃とした。上記標準PPプレート(または標準PEプレート)と、パージ材成形物を用いて洗浄した後に作製したPPプレート(またはPEプレート)との色差ΔEを分光光度計(サカタインクスエンジニアリング(株)製、グレタグマクベス分光光度計 CE−7000A)を用いて測定することにより、パージ材成形物の洗浄性能を評価した。なお、色差ΔEが小さいほど洗浄性能はよい。結果を表2および表3に示す。
射出成形機(東芝機械(株)、IS80EPN)に、MFRが7g/10分(190℃、2.16kg荷重)であるLDPE 1kgを供給し、250℃の条件で溶融押出することにより標準LDPEプレートを作製した。次に、同じ成形機に、MFRが7g/10分(190℃、2.16kg荷重)であるLDPE 99質量%、りんご酸 0.5質量%、アルカノールアミド 0.5質量%からなる樹脂組成物 1kgを供給し、成形温度250℃で溶融押出することにより、強制的にヤケを発生させた。続いて、上記ベースポリマーがLDPEである実施例5のパージ材成形物0.5kgを同じ成形機に供給して250℃の条件で溶融押出することにより洗浄した後、再度上記MFRが7g/10分(190℃、2.16kg荷重)であるLDPE 0.2kgを供給し、250℃の条件で溶融押出することにより、LDPEプレートを作製した。次いで、以下の点を確認することによりヤケ除去性を評価した。第1に、この洗浄後に作製したLDPEプレートのヤケの個数を測定した。第2に、上記成形機を分解し、スクリュー部をウェスでふき取り、当該ウェスに付着したヤケの量を目視で確認した。第3に、ノズル部のヤケの付着の程度を顕微鏡で観察した。また、上記実施例6のパージ材成形物を用いて同様の試験を行なった。この際、上記LDPEの代わりにMFRが2g/10分(230℃、2.16kg荷重)であるPPを用いた。溶融押出条件は、ベースポリマーがPPの場合もLDPEと同様に250℃とした。結果を表4に示す。比較参考例として、パージ材成形物としてLDPE、PPプレートを用いて洗浄した場合、およびパージ材成形物として市販品(タフトレース(登録商標) A−10(LDPEベース)、C−10(PPベース) 日本A&L(株)製)を用いた場合の結果をあわせて表4に示す(それぞれ比較参考例1〜4とする)。
Tダイ押出成形機(田辺プラスチックス機械(株)製 VS30)にMFRが7g/10分(190℃、2.16kg荷重)であるLDPE 1kgを供給し、230℃の条件で溶融押出することにより標準LDPEフィルムを作製した。次に、同じ成形機に、ベースポリマーがLDPEである実施例5のパージ材成形物1kgを供給し、230℃の条件で溶融押出した後、再度MFRが7g/10分(190℃、2.16kg荷重)であるLDPE 2kgを供給しLDPEフィルムを作製した。次いで、このフィルムのFish−EYEの個数を測定する事により自己排出性を評価した。ここでFish-EYEとは、原料の一部がゲル化すること等に起因する、フィルム中に生じる小さな球状の塊であり、本試験においては、100ミクロン以下のものを(小)FE、100ミクロン以上のものを(大)FEとした。また、上記実施例6のパージ材成形物を用いて同様の試験を行なった。この際、上記LDPEの代わりにMFRが2g/10分(230℃、2.16kg荷重)であるPPを用いた。溶融押出条件は、ベースポリマーがPPの場合もLDPEと同様に230℃とした。結果を表4に示す。比較参考例として、パージ材成形物としてLDPE、PPプレートを用いた場合、およびパージ材成形物として市販品(タフトレース(登録商標) A−10(LDPEベース)、C−10(PPベース) 日本A&L(株)製)を用いた場合の結果をあわせて表4に示す(比較参考例1〜4)。
Claims (7)
- 不飽和カルボン酸によって変性された変性ポリオレフィン(A)100質量部と、発泡剤(B)と、モース硬度が4〜7の範囲内である無機フィラー(C)0.1〜10質量部と、を含む成形機用パージ材組成物であって、
220℃における前記成形機用パージ材組成物のガス発生量は、1gあたり0.1〜10mlである成形機用パージ材組成物。 - 前記変性ポリオレフィン(A)の不飽和カルボン酸変性度は、0.01質量%以上であることを特徴とする請求項1に記載の成形機用パージ材組成物。
- 前記不飽和カルボン酸は、マレイン酸であることを特徴とする請求項1または2に記載の成形機用パージ材組成物。
- 請求項1〜3のいずれかに記載の成形機用パージ材組成物からなる成形機用パージ材成形物。
- 前記変性ポリオレフィン(A)からなる成形物と、前記発泡剤(B)からなる成形物と、前記無機フィラー(C)からなる成形物との混合物であることを特徴とする請求項4に記載の成形機用パージ材成形物。
- 前記変性ポリオレフィン(A)、前記発泡剤(B)および前記無機フィラー(C)を構成成分として含有する成形物であることを特徴とする請求項4に記載の成形機用パージ材成形物。
- 略円柱状の第1の層と、前記第1の層の外周を被覆する第2の層と、を有するパージ材成形物であって、
前記第1の層は、少なくとも前記発泡剤(B)を含み、
前記第2の層は、少なくとも前記変性ポリオレフィン(A)を含むことを特徴とする請求項4に記載の成形機用パージ材成形物。
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