JP3598636B2 - 洗浄用熱可塑性樹脂組成物 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は熱可塑性樹脂用成形機内の洗浄に使用する洗浄用熱可塑性樹脂組成物に関する。さらに詳しくは熱可塑性樹脂に高級脂肪酸モノグリセライドの硼酸エステルのカルシウム塩又はマグネシウム塩および化学式RCONH(CH2)XNH(CO(CH2)YCONH(CH2)XNH)ZCOR (RはC8〜C28の高級脂肪酸、Xは1〜6の整数、Yは1〜8の整数、Zは整数)で表されるアルキレンジアミンと高級脂肪酸とジカルボン酸との重縮合物(以下、PESSと略す)を配合した洗浄用熱可塑性樹脂組成物に関する。
【0002】
【従来の技術】
従来、プラスチックの成形加工において、使用樹脂の品種切り替えの際には、先行品種の影響を排除するために各種の手段が採られている。特に着色された樹脂の成形では、青色、黒色等の濃色系の品種から白色等の淡色系の品種に切り替える際に、成形機の分解掃除や汎用樹脂または再生樹脂等による成形機内の共洗い等の煩雑で長時間の生産停止を伴う洗浄作業を強いられていた。これらの問題を解消するために、成形機内を洗浄するための洗浄用熱可塑性樹脂組成物が各種開発されている。
【0003】
たとえば特開昭62−195045号公報には、熱可塑性樹脂にアルキルベンゼンスルホン酸ナトリウム塩2〜30重量%、高級脂肪酸金属塩、ろう、流動パラフィン、合成ワックス等の撥水性化合物0.5〜10重量%を配合した組成物が、特公平05−060768号公報には熱可塑性樹脂に高級脂肪酸モノグリセライドの硼酸エステルカルシウム塩および無機充填剤を配合した組成物が、特公平03−283805号公報には熱可塑性樹脂にアルキルベンゼンスルホン酸中性塩2〜40重量%、塩基性ステアリン酸マグネシウム1〜10重量%を配合した洗浄剤組成物が提案されている。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
本発明者らは、上記の公知の洗浄用熱可塑性樹脂組成物に比べて洗浄能力の高い成形機内洗浄用熱可塑性樹脂組成物を開発すべく鋭意研究した。その結果、熱可塑性樹脂に高級脂肪酸モノグリセライドの硼酸エステルのカルシウム塩又はマグネシウム塩およびPESSを配合することにより、優れた洗浄能力を有する洗浄用熱可塑性樹脂組成物が得られることを見いだし、この知見に基づき本発明を完成した。以上の記述から明らかなように、本発明の目的は従来の洗浄用熱可塑性樹脂組成物に比べて優れた洗浄能力を有する洗浄用熱可塑性樹脂組成物を提供することである。
【0005】
【課題を解決するための手段】
本発明は次の構成を有する。
(1)熱可塑性樹脂に高級脂肪酸モノグリセライドの硼酸エステルのカルシウム塩又はマグネシウム塩およびPESSを配合した洗浄用熱可塑性樹脂組成物。
(2)熱可塑性樹脂を組成物に対して60〜95重量%に、高級脂肪酸モノグリセライドの硼酸エステルのカルシウム塩又はマグネシウム塩を組成物に対して2〜30重量%及びPESSを組成物に対して0.1〜5重量%を配合した洗浄用熱可塑性樹脂組成物。
(3)熱可塑性樹脂がポリプロピレン、ポリエチレン、アクリロニトリル−ブタジエン−スチレン共重合樹脂、アクリロニトリル−スチレン共重合樹脂、もしくはポリスチレン樹脂である前記第1項もしくは第2項のいずれか1項記載の洗浄用熱可塑性樹脂組成物。
【0006】
本発明で用いる熱可塑性樹脂としては、ポリプロピレン、ポリエチレン、アクリロニトリル−ブタジエン−スチレン共重合樹脂(以下、ABS樹脂と略す)、アクリロニトリル−スチレン共重合樹脂、もしくはポリスチレンが好ましい。
本発明で用いる高級脂肪酸モノグリセライドの硼酸エステルのカルシウム塩又はマグネシウム塩の高級脂肪酸としてはラウリン酸、ミリスチン酸、パルミチン酸、ステアリン酸等が好ましい。
本発明で用いる高級脂肪酸モノグリセライドの硼酸エステルのカルシウム塩又はマグネシウム塩の配合量は、熱可塑性樹脂組成物に対して2〜30重量%が好ましい。該配合量が2重量%未満では成形機内に残留した先行樹脂の洗浄能力が小さく、30重量%を越えると滑性が強くなりすぎて洗浄能力が低下する恐れがある。
【0007】
本発明に使用するPESSはアルキレンジアミンと、高級脂肪酸と、ジカルボン酸とを混合加熱して脱水することによって得られる淡黄色の粉末状の物質である。
アルキレンジアミンとしては炭素数1〜6のアルキル基を持つメチレンジアミン、エチレンジアミン、ヘキサメチレンジアミン等が例示される。また高級脂肪酸としては炭素数8〜28の高級脂肪酸でありヘキサン酸、オクタン酸、2−エチルヘキサン酸、ノナン酸、デカン酸、ラウリン酸、ミリスチン酸、パルミチン酸、ステアリン酸、ベヘン酸、モンタン酸、オレイン酸、エルカ酸、12−ヒドロキシステアリン酸、リシノール酸、ドデカノイル乳酸、テトラデカノイル乳酸、ヘキサデカノイル乳酸、オクタデカノイル乳酸などが例示される。
ジカルボン酸としては炭素数1〜8のアルキル基を持つマロン酸、琥珀酸、アジピン酸、アゼライン酸、セバシン酸等工業的に製造できるジカルボン酸を例示することができる。
またこれらの重縮合物の重合度は特に限定されないが好ましくは1〜10であり、より好ましくは1〜5である。
代表的にはエチレンジアミン、ステアリン酸、セバシン酸を重縮合させたものであり、共栄社化学株式会社よりライトアマイドWHー215の名称で市販されている。PESSの使用量は0.1重量%未満では洗浄力が小さく、5重量%を越える添加では滑性が強すぎて、これを用いて洗浄用熱可塑性樹脂組成物を造粒するとき、一定の形状ペレットが得られないことがある。
【0008】
本発明の組成物には必要に応じて、炭酸カルシウム、炭酸マグネシウム、タルク、シリカ、アルミナ、ガラス繊維等の無機充填剤を添加することができる。さらにステアリン酸カルシウム、ステアリン酸マグネシウム、塩基性ステアリン酸マグネシウム、ステアリン酸亜鉛等の金属石鹸類やカルバナーワックス、ポリエチレンワックス等のワックス類を添加することもできる。
本発明の組成物は、熱可塑性樹脂、高級脂肪酸モノグリセライドの硼酸エステルのカルシウム塩又はマグネシウム塩およびPESSの所望量を撹拌混合装置を用いて混合することによって得ることができる。撹拌混合装置としてはヘンシェルミキサー(商品名)、スーパーミキサー、タンブラーミキサー、リボンブレンダー等の通常の撹拌混合装置を使用すればよい。
また、得られた該混合物を溶融混練温度180〜300℃で溶融混練押出し、ペレット状としても得ることができる。押出機としては、1軸押出機、2軸押出機、コニーダー等を使用することができる。ペレット化は押出されたストランドを水中カット、霧中カットもしくは空中カットすればよい。
【0009】
【実施例】
以下、実施例、比較例を用いて本発明を具体的に説明するが、これによって限定されるものではない。なお、実施例、比較例において、洗浄用熱可塑性樹脂組成物の洗浄能力は、次の洗浄テストにより消費した洗浄用熱可塑性樹脂組成物および後続樹脂の量、また洗浄に要した時間によって評価した。
【0010】
洗浄テスト(1)
メルトフローレート(JIS K7210:230℃、荷重21.18N;以下MFRと略す)6.0g/10分のポリプロピレンホモポリマーにビス{[3,5−ジブロモ−4−(2’3’−ジブロモプロポキシ)]フェニル}スルホンを10重量%、三酸化アンチモンを5重量%及びカーボンブラック1重量%を配合した黒色の難燃性ポリプロピレン樹脂を押出成形し、成形機内に該難燃性ポリプロピレン樹脂が残留している1軸押出機(シリンダー径:35mm、L/D:30、スクリュー回転数:150rpm、吐出量:5kg/h)の機内を実施例、比較例で、得られた洗浄用熱可塑性樹脂組成物(白色)を用いて洗浄し、引き続き、後続樹脂として無色のポリプロピレン樹脂(MFR:6.0g/10分のホモポリマー)を用いて洗浄テストを実施した。排出された洗浄用熱可塑性樹脂組成物中から、先行難燃性ポリプロピレン樹脂の黒色が消えるまでに添加した洗浄用熱可塑性樹脂組成物の量、洗浄用熱可塑性樹脂組成物の排出が完了する(排出された樹脂が透明となった時点)までに添加した後続ポリプロピレン樹脂の量、および洗浄用熱可塑性樹脂組成物の供給時から後続ポリプロピレン樹脂に置き替わるまでの時間(以下、洗浄時間という)を測定して洗浄能力を評価した。
(実施例1〜2、比較例1〜2)
【0011】
洗浄テスト(2)
比重が1.05、メルトフローインデックス▲1▼(ASTM−D1238:220℃、荷重98.07N;以下MFI▲1▼と略す)9g/10分のABS樹脂(商品名:日本合成ゴム製ABS45)に2,2−ビス{[3,5−ジブロモ−4−(2’3’−ジブロモプロポキシ)]フェニル}プロパンを10重量%、三酸化アンチモンを5重量%及びカーボンブラックを1重量%配合した黒色の難燃性ABS樹脂を押出成形し、成形機内に該難燃性ABS樹脂が残存している1軸押出機(シリンダー径:35mm、L/D:30、スクリュー回転数150rpm、吐出量:5kg/h)の機内を実施例、比較例で、得られた洗浄用熱可塑性樹脂組成物を用いて洗浄し、引き続き、後続樹脂として微黄色のABS樹脂(日本合成ゴム製ABS45)を用いて洗浄テストを実施した。洗浄テスト(1)に準拠して洗浄用熱可塑性樹脂組成物の量、後続ABS樹脂の量、および洗浄時間を測定して洗浄能力を評価した。(実施例3〜4、比較例3)
【0012】
実施例(1)
ポリプロピレンホモポリマー(MFR:0.5g/10分)4.58kg(91.6重量%)、ステアリン酸モノグリセライドの硼酸エステルカルシウム塩0.40kg(8.0重量%)、PESS(ライトアマイドWH−215)0.02kg(0.4重量%)を内容積20リットルのヘンシェルミキサーに入れ、回転数500rpm.で3分間撹拌混合した。得られた混合物を2軸押出機(シリンダー径:30mm、L/D:30)に供給してシリンダー温度190〜200℃、ダイス温度200℃で溶融混練押出し、水槽中で冷却してペレタイザーでカットして洗浄用熱可塑性樹脂組成物を得て、洗浄テスト(1)を実施した。要した洗浄用熱可塑性樹脂組成物の量は0.6kg、後続のポリプロピレン樹脂の量は1.2kg、洗浄時間は22分であった。
【0013】
比較例(1)
ポリプロピレンホモポリマー(MFR:0.5g/10分)4.58kg(91.6重量%)、ドデシルベンゼンスルホン酸ナトリウム塩0.40kg(8.0重量%)、PESS0.02kg(0.4重量%)を実施例(1)に準拠して溶融混練押出し、ペレット化して洗浄用熱可塑性樹脂組成物を得て、洗浄テスト(1)を実施した。要した洗浄用熱可塑性樹脂組成物の量は1.5kg、後続のポリプロピレン樹脂の量は4.0kg、洗浄時間は66分であった。
【0014】
比較例(2)
ポリプロピレンホモポリマー(MFR:0.5g/10分)4.60kg(92.0重量%)、ステアリン酸モノグリセライドの硼酸エステルカルシウム塩0.40kg(8.0重量%)を実施例(1)に準拠して溶融混練押出し、ペレット化して洗浄用熱可塑性樹脂組成物を得て、洗浄テスト(1)を実施した。要した洗浄用熱可塑性樹脂組成物の量は0.8kg、後続のポリプロピレン樹脂の量は2.5kg、洗浄時間は40分であった。
【0015】
実施例(2)
高密度ポリエチレンホモポリマー(メルトインデックス(JIS K7210:190℃、荷重21.18N;以下MIと略す)0.5g/10分)3.71kg(74.2重量%)、ステアリン酸モノグリセライドの硼酸エステルカルシウム塩1.10kg(22.0重量%)、PESS0.19kg(3.8重量%)を実施例(1)に準拠して洗浄用熱可塑性樹脂組成物を得て、洗浄テスト(1)を実施した。要した洗浄用熱可塑性樹脂組成物の量は0.5kg、後続のポリプロピレン樹脂の量は1.5kg、洗浄時間は24分であった。
【0016】
実施例(3)
ABS樹脂(比重:1.03、MFI▲1▼:0.4g/10分、奇美実業製PA−709)4.77kg(95.4重量%)、ステアリン酸モノグリセライドの硼酸エステルマグネシウム塩0.17kg(3.4重量%)、PESS0.06kg(1.2重量%)を実施例(1)に準拠して洗浄用熱可塑性樹脂組成物を得て、洗浄テスト(2)を実施した。要した洗浄用熱可塑性樹脂組成物の量は0.5kg、後続のABS樹脂の量は1.0kg、洗浄時間は18分であった。
【0017】
実施例(4)
ポリスチレン樹脂(メルトフローインデックス▲2▼(ASTM−D1238:200℃、荷重49.03N;以下MFI▲2▼と略す)0.5g/10分のホモポリマー)4.25kg(85.0重量%)、ステアリン酸モノグリセライドの硼酸エステルカルシウム塩0.72kg(14.4重量%)、PESS0.03kg(0.6重量%)を実施例(1)に準拠して洗浄用熱可塑性樹脂組成物を得て、洗浄テスト(2)を実施した。要した洗浄用熱可塑性樹脂組成物の量は0.8kg、後続のABS樹脂の量は1.7kg、洗浄時間は30分であった。
【0018】
比較例(3)
洗浄テスト(2)において、洗浄用熱可塑性樹脂組成物を使用せずに後続の微黄色ABS樹脂で押出機内に残存する黒色ABS樹脂を排除した。黒色ABS樹脂が排除されるまでに添加した後続の微黄色ABS樹脂の量は8.0kg、洗浄時間は96分であった。
実施例、比較例における洗浄用熱可塑性樹脂組成物の洗浄テストを表1にまとめた。
【0019】
【表1】
【0020】
【発明の効果】
本発明の洗浄用熱可塑性樹脂組成物は、成形に用いた樹脂が熱分解により機内に固着して洗浄が困難である成形機内の洗浄に極めて優れた洗浄能力を有する洗浄用熱可塑性樹脂組成物である。
本発明の洗浄用熱可塑性樹脂組成物は少量使用するだけで、従来の洗浄用熱可塑性樹脂組成物を用いるのに比べて著しく後続樹脂の使用量を減少させることができ、また洗浄時間も短縮することができた。
Claims (3)
- 熱可塑性樹脂に高級脂肪酸モノグリセライドの硼酸エステルのカルシウム塩又はマグネシウム塩及び化学式RCONH(CH2)XNH(CO(CH2)YCONH(CH2)XNH)ZCORで表されるアルキレンジアミンと高級脂肪酸とジカルボン酸との重縮合物(RはC8〜C28の高級脂肪酸、Xは1〜6の整数、Yは1〜8の整数、Zは整数)を配合した洗浄用熱可塑性樹脂組成物。
- 熱可塑性樹脂を組成物に対して60〜95重量%に、高級脂肪酸モノグリセライドの硼酸エステルのカルシウム塩又はマグネシウム塩を組成物に対して2〜30重量%及び化学式RCONH(CH2)XNH(CO(CH2)YCONH(CH2)XNH)ZCORで表されるアルキレンジアミンと高級脂肪酸とジカルボン酸との重縮合物(RはC8〜C28の高級脂肪酸、Xは1〜6の整数、Yは1〜8の整数、Zは整数)を組成物に対して0.1〜5重量%を配合した洗浄用熱可塑性樹脂組成物。
- 熱可塑性樹脂がポリプロピレン、ポリエチレン、アクリロニトリル−ブタジエン−スチレン共重合樹脂、アクリロニトリル−スチレン共重合樹脂、もしくはポリスチレン樹脂である請求項1もしくは請求項2のいずれか1項記載の洗浄用熱可塑性樹脂組成物。
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