JP2976143B2

JP2976143B2 - 成形機用洗浄剤

Info

Publication number: JP2976143B2
Application number: JP2312693A
Authority: JP
Inventors: 幹彦伊藤; 成道村原
Original assignee: Asahi Kasei Kogyo KK
Current assignee: Asahi Kasei Corp
Priority date: 1990-11-20
Filing date: 1990-11-20
Publication date: 1999-11-10
Anticipated expiration: 2014-11-10
Also published as: JPH04183799A

Description

【発明の詳細な説明】［産業上の利用分野］本発明は、熱可塑性樹脂（以下単に「樹脂」という）
用成形機による所定作業終了時に、当該成形機内に残留
する樹脂そのもの及び成形材料中に含まれる染顔料等の
添加物を除去するための洗浄剤に関する。

［従来の技術］一般に、樹脂の着色、混合、成形等を目的に成形機
（押出し・射出）が用いられているが、所定の作業終了
時に、当該樹脂そのものや成形材料中にまれている染顔
料等の添加剤が成形機内に残留する。この残留物は、次
に行われる異種樹脂又は異色樹脂による成形時に成形品
中に混入し、製品外観不良の原因となる。

従来、上記残留物を成形機内から除去するため、人手
により成形機の分解掃除をする方法、成形機を停止せず
にそのまま次に使用する成形材料を成形機に充填し、こ
れにより残留物を少しづつ置換して行く方法及び市販の
洗浄剤を用いる方法が実施されれている。

特に、上記市販の洗浄剤としては次のものが知られて
いる。

（１）超高分子アクリル樹脂に、発泡剤、カオリン及び
炭酸カルシウムを含有させたもの（半溶融タイプ）。

（２）樹脂に界面活性剤を含有させたもの（完全溶融タ
イプ）。

（３）発泡剤入りの金属石けん（ブレンドタイプ）。

一方、洗浄後に使用する樹脂と同一種類の樹脂に、樹
脂100重量部当り１〜20重量部のガラス繊維を添加した
樹脂組成物を用いることも知られている（特公昭53−41
711号）。

［発明が解決しようとする課題］しかしながら、人手による分解掃除では、多数の人員
と長時間を要し、生産性低下の大きな要因となってい
る。また、成形機の構造上簡単に分解できない箇所、例
えばシリンダー内壁に残留物が残る問題もある。

次に使用する成形材料で置換して行く方法では、成形
を目的とする成形材料は洗浄に適した設計になっていな
いため、洗浄効果が低く、多量の成形材料が無駄に消費
されると共に、洗浄に長時間を要する。加えて、例えば
ゴム熱劣化物等、残留物の種類によっては除去できない
場合がある。

市販の洗浄剤を用いる方法は、いずれの洗浄剤も洗浄
剤として下記の女き致命的欠点を有しているため、一般
に広く普及するには至っていない。

（１）半溶融タイプの洗浄剤は、それ自体が成形機内に
残留しやすく、次の成形材料に混入して異物トラブルを
発生させやすい。

（２）完全溶融タイプの洗浄剤は、洗浄効果が低い上
に、やはり成形機内に残留しやすく、これを完全に排出
するのに手間と時間を要する。

（３）ブレンドタイプの洗浄剤は、洗浄効果が低い上
に、樹脂への予備ブレンド作業が必要で、使用に手間が
かかる。

更に、次に使用する成形材料と同一種類の樹脂にガラ
ス繊維を添加したものは、やはり洗浄効果が十分でない
だけでなく、添加したガラス繊維が成形機内に残留し、
次の成形材料に混入して、成形品に外観不良を発生させ
る。また、同一の成形現場で多種の樹脂を使用する場合
は、樹脂の種類毎にガラス繊維添加品を用意する必要が
あり、繁雑である。

［課題を解決するための手段］上記課題を解決するために本発明において講じられた
手段を説明すると、本発明では、メルトフローレイトが
0.5〜30g/分（220℃・10kg）の樹脂に５〜60重量％のガ
ラス粒を含有させるという手段を講じているものであ
る。

本発明に用いる樹脂としては、メルトフローレイトが
0.5〜30g/10分（220℃・10kg）であることが必要であ
る。メルトフローレイトが0.5g/10分未満では、標準的
な成形条件、例えば成形温度200〜280℃では使用できな
くなり、またメルトフローレイトが30g/10分を越えると
十分な洗浄効果が得にくくなる。

本発明に用いる樹脂としては、メルトフローレイトが
上記範囲内のものであれば、射出成形や押出成形等に供
される一般の樹脂を広く用いることができる。具体例と
しては、ポリエチレン、ポリスチレン、AS樹脂、ABS樹
脂、ポリメチルメタクリレート、ポリ塩化ビニル、ポリ
アミド系樹脂、ポリカーボネイト、ポリブテン等を挙げ
ることができる。また、これらの樹脂は、単独で用いて
も、２種以上混合して用いてもよい。

上記のように、本発明では一般の樹脂を広く用いるこ
とができるが、樹脂の種類としては洗浄作業後の成形に
供する樹脂と同一組成のものが好ましい。また、残留樹
脂の種類を問わず高い洗浄効果が得られ、各種の樹脂を
単一の洗浄剤で洗浄できる観点からは、スチレン−アク
リロニトリル共重合体（AS樹脂）が好ましい。

上記AS樹脂は、アクリルニトリル含有量が５〜50重量
％であることが好ましい。アクリロニトリル含有量が５
重量％未満では、洗浄すべき樹脂の種類によっては洗浄
力が低下する。また、50重量％を越えると洗浄剤がいく
ぶん成形機内に残留しやすくなり、洗浄後の洗浄剤の排
出に使用する成形材料の量と、それに要する時間がやや
増大する。

本発明の洗浄剤は、上述の樹脂にガラス粒を含有させ
たもので、このガラス粒とは、平均粒径が10〜200μの
ガラスを主成分とする粒状物質、例えばガラス粉末、ガ
ラス球、シラスバルーン、クエックサンド等を指す。こ
のガラス粒は、角のある不定形のものでも、角のない球
状のものでもよく、いずれでも同等の洗浄効果が得られ
る。しかし、角のない球状のものの方が成形機のシリン
ダー内壁面等を傷付けることが少ないと考えられるので
好ましい。

上記ガラス粒の含有量は、５〜60重量％であることが
必要で、好ましくは10〜40重量％である。ガラス粒の含
有量が５重量％未満ではガラス粒を含有させた効果（洗
浄力の向上効果）が不十分となる。また60重量％を越え
て含有させるのは技術的に困難で、ガラス粒が樹脂から
離脱しやすいものしか得られず、後述するように、本洗
浄剤投入時のガラス粒の離脱によって、その後の成形時
に成形不良を生じやすくなる。

本発明において、樹脂にガラス粒を含有させるとは、
常温において簡単に樹脂からガラス粒が離脱しない状態
で、樹脂にガラス粒を担持させるこで、例えば樹脂にガ
ラス粒を均一に練り込み、ガラス粒をしっかり担持した
ペレット状に仕上げること等を意味する。

従って、本発明においては、粒状又は粉状の樹脂とガ
ラス粒の単なる混合物のようなものは除外される。この
ような単なる混合物の場合、ガラス粒が樹脂と遊離して
いるので、洗浄剤の投入時に成形機のホッパーやホッパ
ー直下にガラス粒が残留し、このガラス粒が次に使用す
る成形材料に混入して成形不良の原因となる。

一方、ガラス粒が樹脂にしっかり担持されていれば、
成形機へ投入された後、樹脂と共に確実に成形機内深部
へと送り込まれて洗浄に供され、成形機のホッパーやホ
ッパー直下に残留することがない。

前記のように、樹脂へのガラス粒の含有は、例えばガ
ラス粒を樹脂に練り込むことで行われるが、この樹脂へ
のガラス粒の練り込みは、例えば、ガラス粒にブレンド
オイル等の混合媒体を混ぜ、樹脂と混和した後押出機の
ホッパーから投入してもよいし、ガラス粒を単独で押出
機のベント口からこれらを押出機内に注入して樹脂と混
練することで行うことができる。

本洗浄剤は、これを成形機に投入して、成形機を通常
通り作動させることで洗浄効果を奏するものである。こ
の使用に際して、本洗浄剤のガラス粒含有量が５〜60重
量％の場合にはそれ単独で使用することができる。特に
ガラス粒含有量が60重量％を越える本洗浄剤は、ガラス
粒含有量が５〜60重量％となるよう、他の樹脂を混合し
て使用されるものである。使用に際してのガラス粒含有
量が60重量％を越えると、成形機のシリンダー内に多量
のガラス粒が残留しやすくなる等の悪影響を生じる。

上記本洗浄剤と混合して用いる他の樹脂としては、射
出成形や押出成形等に用いられる一般の樹脂を広く用い
ることができるが、本洗浄剤に使用される樹脂と同様
に、メルトフローレイトが0.5〜30g/10分（220℃・10k
g）のものであることが好ましい。また、本洗浄剤に使
用されている樹脂と同一又は次に使用する樹脂と同一組
成のものが好ましく、更には同時に２種以上の樹脂を使
用することもできる。

本洗浄剤は、通常、成形機への投入を容易にするた
め、一般の成形材料と同様の粒状に形成されているもの
で、上記洗浄剤と他の樹脂との混合は、混合すべき他の
樹脂も同様な粒状として両者を適宜混ぜ合わせることで
行うことができる。

本洗浄剤は、滑剤として、アルカリ金属塩、特に例え
ばステアリン酸マグネシウム等のステアリン酸金属塩を
添加して使用することが好ましい。このアルカリ金属塩
を添加すると、本洗浄剤を一層残留しにくくでき、残留
したものも除去しやすくなる。また、アルカリ金属塩の
滑剤は、本洗浄剤が成形機内を溶融移動する際に、ガラ
ス粒を外方（成形機のシリンダー内面側）へ押し進める
作用をもなすと推測され、ガラス粒による洗浄効果の向
上が大きくなる。

上記アルカリ金属塩は、あらかじめ本洗浄剤を構成す
る樹脂や本洗浄剤と混合する他の樹脂に添加混練してお
いたり、本洗浄剤の使用時に別途添加してもよいが、本
洗浄剤を構成する樹脂にガラス粒と共に練り込んでおく
と、その添加効果が大きいので好ましい。

上記本洗浄剤を構成する樹脂へのアルカリ金属塩の練
り込みは、例えば、ガラス粒にブレンドオイル等の混合
媒体を混合した後にこれにアルカリ金属塩を混合し、樹
脂を投入した押出機のベント口からこの混合物を所定量
押出機内に注入して樹脂と混練することで行うことがで
きる。

また、本洗浄剤には、水分を含有させておくことが好
ましい。この水分は、成形機内で蒸気となり、残留物の
引き剥しに有効に作用する。

水分を含有させる場合、例えば本洗浄剤を構成する樹
脂の吸湿性を利用して吸着させたり、本洗浄剤を構成す
る樹脂を多孔質として内部に水を封じ込め、本洗浄剤の
投入時に水が外部に離脱しないようにしておく必要があ
る。例えば本洗浄剤の周面に水をまぶして付着させただ
けのような場合、投入時に成形機のホッパーやホッパー
直下に離脱した水が付着したり溜って、次に投入される
成形材料を濡らし、次の成形に悪影響を及ぼす。

水分は、本洗浄剤に含有されるガラス粒の割合を調整
するために加えられる他の樹脂に含有させておくことも
できる。いずれの場合も、本洗浄剤の使用時（他の樹脂
を混合する必要がある場合にはその混合の後の状態）に
おいて、含水量が0.2〜５重量％であることが好まし
い。使用時の含水量が0.2重量％未満では水分を含有さ
せた効果が十分得にくく、５重量％を越えると洗浄操作
が機械的に困難となる。

本洗浄剤は、これを成形機に投入して、成形機をほぼ
通常通り作動させることで洗浄効果を奏するもので、射
出成形機、押出成形機に対して特に有益であるが、これ
らと同様に樹脂を加熱溶融させて混練するシリンダー部
を有する装置であれば広く適用することができる。

本洗浄剤をベント付成形機に使用する場合は、全体の
５〜10重量％をベント口から添加すると好ましい結果が
得えられる。

本洗浄剤を用いる場合の成形機の運転条件は、シンリ
ンダーの内圧が上昇するような条件に設定すると、効果
がより顕著になるので好ましい。即ち、シリンダー温度
を吐出可能な範囲で下げる、背圧を掛ける、高速で射出
させる、等の操作を行うことが好ましい。

［作用］本発明における樹脂は、それ自身が成形機内を移動す
るに伴なって、残留物を引き剥して外部へと搬送するも
のであると共に、混入されているガラス粒の搬送手段と
して機能する。

一方、混入されているガラス粒は、樹脂と共に成形機
内を移動する時に、残留物と擦れ合うことでこれを引き
剥し、残留物の除去効果を高める機能を有するものであ
る。

ところで、残留物の除去力は、樹脂のメルトフローレ
イトが小さいほど大きくなる傾向にある。これは、樹脂
自身が残留物を引っ掛けやすくなると共に、混入されて
いるガラス粒の搬送力が強くなることで、ガラス粒によ
る引き剥し効果も高められるためと考えられる。

［実施例］次に、本発明を、実施例及び比較例によって説明す
る。

尚、実施例及び比較例に使用した成形機、成形条件及
び測定条件は以下の通りである。

成形機：射出成形機（インラインスクリュー型）・東芝
IS125（型締力125トン・容量10オンス）成形温度：各実施例及び比較例毎に第１表に示す。

メルトフローレイト:JIS−K7210によって測定した。

平均粒径：レーザー回析法による粒度分布測定機により
測定した。

アクリロニトリル含有量（AN％）：赤外線分光光度計に
より測定した。

実施例１ポリフェニレンオキサイド（PPO）の黒色着色成形材
料を成形機内に充填後、完全に排出して成形機内を空に
した。

次に、メルトフローレイトが2g/10分（220℃・10kg）
のAS樹脂をベースとし、平均粒径40μのガラス球を20重
量％練り込んだ本発明の洗浄剤を成形機に2kg投入し、
これを射出操作により排出し終るまでの時間を測定し
た。また、洗浄剤の排出後に一般成形用のPPOの無色成
形材料で射出操作を行って、残留物の影響（黒色の汚班
及び残留ガラス球による外観不良）が無いことが確認さ
れるまでの時間と使用した無色成形材料の量を測定し
た。

その結果を第１表に示す。

比較例１ PPOの黒色着色成形材料の排出後直ちに、一般成形用
のPPOの無色成形材料を洗浄剤として、残留物の影響
（黒色の汚班）が無いことが確認されるまで射出操作を
行った以外は、実施例１と同様にして測定を行った。

その結果を第１表に示す。

実施例２洗浄対象をポリカーボネイト（PC）の黒色着色成形材
料とし、本発明の洗浄剤の射出操作後、一般成形用のPC
の無色成形材料で射出操作をした以外は、実施例１と同
様にして測定を行った。

その結果を第１表に示す。

比較例２ PCの黒色着色成形材料の排出後直ちに、一般成形用の
PCの無色の成形材料に20重量％のガラス繊維を加えたも
のを洗浄剤として4kg成形機に投入して射出操作を行っ
た後、一般成形用のPCの無色の成形材料で、残留物の影
響（黒色の汚班及び残留ガラス繊維による外観不良）が
無いことが確認されるまで射出操作を行った以外は、実
施例２と同様にして測定を行った。

その結果を第１表に示す。

実施例３本発明の洗浄剤を、あらかじめ0.3重量％のステアン
リン酸マグネシウムを練り込んだものとした以外は、実
施例２と同様にして測定を行った。

その結果を第１表に示す。

比較例３実施例２で用いた洗浄剤のベースとなっているAS樹脂
を、メルトフローレイトが35g/10分（220℃・10kg）のA
S樹脂に変え、これを6kg使用した以外は、実施例２と同
様にして測定を行った。

その結果を第１表に示す。

実施例４洗浄対象をポリプロピレン（PP）の黒色着色成形材料
とし、ベースとなる樹脂としてメルトフローレイトが5g
/10分（220・10kg）のPPを用いた本発明の洗浄剤を3kg
使用し、この本発明の洗浄剤による射出操作後、一般成
形用のPPの無色成形材料で射出操作をした以外は、実施
例１と同様にして測定を行った。

その結果を第１表に示す。

比較例４ PPの黒色着色成形材料の排出後直ちに、一般成形用の
PPの無色成形材料を洗浄剤として、残留物の影響（黒色
の汚班）が無いことが確認されるまで射出操作を行った
以外は、実施例４同様にして測定を行った。

その結果を第１表に示す。

比較例５洗浄剤に含有されるガラス球の量を３重量％とし、こ
の洗浄剤の使用量を9kgとした以外は実施例４と同様に
して測定を行った。

その結果を第１表に示す。

［発明の効果］本発明は、以上説明した通りのものであり、次の効果
を奏するものである。

（１）高い洗浄効果が得られるので、少ない洗浄剤によ
る短時間の操作で洗浄処理が済む。

（２）洗浄剤自体の成形機内への残留が少ないので、そ
の後に行われる成形材料による洗浄剤の排出処理が、少
量の成形材料による短時間の処理で済む。

（３）以上のことから、成形機の洗浄における洗浄剤及
び成形材料の消費量を減らし、処理時間を短縮できるの
で、洗浄のための経費及び作業負担を大幅に軽減できる
ものである。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.⁶，ＤＢ名) C11D 7/60,7/02,7/22 B29C 47/00

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】メルトフローレイトが0.5〜30g/10分（220
℃・10kg）の熱可塑性樹脂に５〜60重量％のガラス粒が
含有されていることを特徴とする成形機用洗浄剤。