JP3988057B2 - 洗浄用樹脂組成物 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、押出機、射出成形機等の成形加工機内のクリーニング用材料に関する。詳しくは、プラスチックやゴム等の成形加工工程における色替え、樹脂替え等の材料品種替えにおいて、成形機加熱シリンダー内等に残留する先行品種（前材）の排除を促進するための洗浄用樹脂組成物に関する。
【０００２】
【従来の技術】
熱可塑性樹脂は、その優れた成形性を活かして、射出成形品、押出成形品、フィルムなどに幅広く利用されている。これらのプラスチック成形品は多品種少量生産の傾向にあり、品種の切替頻度が多くなっているため、品種切替時の成形機内の洗浄が品質管理上重要となってきている。プラスチックの成形加工において、品種切替えの際には先行品種の影響を排除するために従来以下のような方法がとられている。後続に使用する樹脂で洗浄する方法、すなわちスクリューを抜かずに後続材料（以下後材と略記する場合もある）またはその再生材料等の置換用樹脂を用いて先行品種を置換する。この方法では洗浄に多量の樹脂を流す必要があり、ロス分が多くなる。つぎに加工成形機を分解掃除する方法があるが、この方法は長時間を要し、たとえば押出成形における色替えの場合を例にとると、押出機を停止し、スクリューを抜いた後、スクリュー及びシリンダー内部をブラッシングなどの方法で洗浄した後、再びスクリューを組込むなどの作業が必要である。いずれの方法も生産性の低下をきたす。そこで近年様々な洗浄用材料が開発されてきた。
【０００３】
従来の洗浄用材料は、合成洗剤等と樹脂とを組合せた組成物が多く、溶融粘度の高く固い材料であり、例えば、高密度のポリエチレンや高分子量のアクリル樹脂であった。これらの場合は、熱いシリンダー内壁に粘着した前材を、スクリューに供給した洗浄用材料によって、削り取るように除去するので、主として、機械的メカニズムによって行われていた。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記したごとき単なる機械的手段だけでは、なお、前材が残留し、焼けや成形不良の原因となったり、また、多量の洗浄用材料を使い、前材を十分に排出できても、今度は、洗浄用材料が残留し、その排出のため長時間を要する。又先行樹脂が不透明な樹脂又は、濃色の樹脂で後続樹脂に透明を要求される分野で、洗浄剤が後続樹脂の透明性を阻害し、白いすじとなっていつまでも残る。そこで、可及的少量で、迅速かつ十分に、前材を排出することができる斬新的な機能をもつ洗浄用材料が切望されてきた。
【０００５】
本発明者等は、高溶融粘度樹脂による機械的作用に加えて、特定薬剤のもつ物理化学的界面作用に着眼し、鋭意研究を推進した結果、これらの配合剤を特定比率で配合することにより、上記ニーズに適合する新規かつ甚だ効果的な洗浄用樹脂組成物を見出すことに成功し、本発明を完成するに至った。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
請求項１記載の本発明は、（ａ）ＧＰＰＳ、ＡＳ樹脂、又はＭＳ樹脂から選ばれるスチレン系樹脂 １００重量部（ｂ）ドデシルベンゼンスルホン酸ナトリウム、炭素数８〜２０のα−オレフィンスルホン酸ナトリウムから選ばれるアニオン界面活性剤 ０．５〜２０重量部（ｃ） ペンタエリスリトール ０．５〜２０重量部（ｄ）プロピレングリコ−ルモノベヘネート０．１ 〜２０ 重量部（ｅ）ステアリン酸亜鉛０．０５〜 ５ 重量部を含有させてなる洗浄用樹脂組成物である。
【０００７】
【発明の実施の形態】
本発明の（ａ）成分であるスチレン系樹脂とは、スチレンまたはα−メチルスチレン、ビニルトルエンなどのスチレン誘導体の単独重合体または共重合体、これらの単量体とアクリロニトリル、メチルメタクリレートなどのビニルモノマーとの共重合体、ポリブタジエンなどのジエン系ゴム、エチレン／プロピレン系ゴム、アクリル系ゴムなどにスチレンまたはスチレン誘導体、又はスチレンまたはスチレン誘導体及び他のビニルモノマーをグラフト重合させたゴム強化スチレン系樹脂であり、例えば、ポリスチレン、ハイインパクトポリスチレン、ＡＳ樹脂、ＡＢＳ樹脂、ＡＡＳ樹脂、ＡＥＳ樹脂、ＭＳ樹脂、ＭＢＳ樹脂などである。
【０００８】
本発明の（ｂ）成分であるアニオン界面活性剤は、脂肪酸塩を除くアニオン界面活性剤の中から選択することができるが、耐熱性のよい種類が好適である。例えば、ドデシルベンゼンスルホン酸中性塩や炭素数が８〜２０のα−オレフィンスルホン酸中性塩などである。
【０００９】
本発明の（ｃ）成分である多価アルコールとは、複数個のヒドロキシル基が結合している非環式および環式化合物であり、たとえば、ペンタエリスリトール、ジペンタエリスリトール、トリペンタエリスリトール、ペンチトール類（アドニトール、アラビトールなど）、ヘキジトール類（ズルシトール、イノシトールなど）、およびサッカリド類（アミロース、キシランなど）、ならびに、これらの誘導体（Ｎ−メチルグルカミンなど）などである。
【００１０】
本発明の（ｄ）成分であるアルキレングリコ−ル脂肪酸エステルとは、エチレングリコ−ル、プロピレングリコ−ル、テトラメチレングリコ−ル、ヘキサメチレングリコ−ルなどのアルキレングリコ−ルと炭素数１２〜２２の脂肪酸のエステル化合物である。例えば、エチレングリコ−ルモノラウレ−ト、エチレングリコ−ルジラウレ−ト、プロピレングリコ−ルモノラウレ−ト、プロピレングリコ−ルジラウレ−ト、テトラメチレングリコ−ルモノラウレ−ト、テトラメチレングリコ−ルジラウレ−ト、ヘキサメチレングリコ−ルモノラウレ−ト、ヘキサメチレングリコ−ルジラウレ−ト、エチレングリコ−ルモノミリステ−ト、エチレングリコ−ルジミリステ−ト、プロピレングリコ−ルモノミリステ−ト、プロピレングリコ−ルジミリステ−ト、テトラチメチレングリコ−ルモノミリステ−ト、テトラメチレングリコ−ルジミリステ−ト、ヘキサメチレングリコ−ルモノミリステ−ト、ヘキサメチレングリコ−ルジミリステ−ト、エチレングリコ−ルモノパルミテ−ト、エチレングリコ−ルジパルミテ−ト、プロピレングリコ−ルモノパルミテ−ト、プロピレングリコ−ルジパルミテ−ト、テトラミチレングリコ−ルモノパルミテ−ト、テトラメチレングリコ−ルジパルミテ−ト、ヘキサメチレングリコ−ルモノパルミテ−ト、ヘキサメチレングリコ−ルジパルミテ−ト、エチレングリコ−ルモノステアレ−ト、エチレングリコ−ルジステアレ−ト、プロピレングリコ−ルモノステアレ−ト、プロピレングリコ−ルジステアレ−ト、テトラメチレングリコ−ルモノステアレ−ト、テトラメチレングリコ−ルジステアレ−ト、 ヘキサメチレングリコ−ルモノステアレ−ト、ヘキサメチレングリコ−ルジステアレ−ト、エチレングリコ−ルモノオレート、エチレングリコ−ルジオレート、プロピレングリコ−ルモノオレート、プロピレングリコ−ルジオレート、テトラメチレングリコ−ルモノオレート、テトラメチレングリコ−ルジオレート、ヘキサメチレングリコ−ルモノオレート、ヘキサメチレングリコ−ルジオレート、エチレングリコ−ルモノベヘネート、エチレングリコ−ルジベヘネート、プロピレングリコ−ルモノベヘネート、プロピレングリコ−ルジベヘネート、テトラメチレングリコ−ルモノベヘネート、テトラメチレングリコ−ルジベヘネート、ヘキサメチレングリコ−ルモノベヘネート、ヘキサメチレングリコ−ルジベヘネートなどである。
【００１１】
本発明の（ｅ）成分である脂肪酸の金属塩とは、炭素数６〜２２の脂肪酸と金属塩（Ｍｇ，Ｌｉ，Ｚｎ，Ｃａ，Ａｌ，Ｓｎなど）の塩であり、例えばカプロン酸マグネシウム、カプロン酸リチウム、カプロン酸亜鉛、カプロン酸カルシウム、カプロン酸アルミニウム、カプロン酸錫、カプリル酸マグネシウム、カプリル酸リチウム、カプリル酸亜鉛、カプリル酸カルシウム、カプリル酸アルミニウム、カプリル酸錫、カプリン酸マグネシウム、カプリン酸リチウム、カプリン酸亜鉛、カプリン酸カルシウム、カプリン酸アルミニウム、カプリン酸錫、ラウリン酸マグネシウム、ラウリン酸リチウム、ラウリン酸亜鉛、ラウリン酸カルシウム、ラウリン酸アルミニウム、ラウリン酸錫、ミリスチン酸マグネシウム、ミリスチン酸リチウム、ミリスチン酸亜鉛、ミリスチン酸カルシウム、ミリスチン酸アルミニウム、ミリスチン酸錫、パルミチン酸マグネシウム、パルミチン酸リチウム、パルミチン酸亜鉛、パルミチン酸カルシウム、パルミチン酸アルミニウム、パルチミン酸錫、ステアリン酸マグネシウム、ステアリン酸リチウム、ステアリン酸亜鉛、ステアリン酸カルシウム、ステアリン酸アルミニウム、ステアリン酸錫、オレイン酸マグネシウム、オレイン酸リチウム、オレイン酸亜鉛、オレイン酸カルシウム、オレイン酸アルミニウム、オレイン酸錫、ベヘニン酸マグネシウム、ベヘニン酸リチウム、ベヘニン酸亜鉛、ベヘニン酸カルシウム、ベヘニン酸アルミニウム、ベヘニン酸錫などである。
【００１２】
本発明の樹脂組成物において、（ｂ）成分のアニオン界面活性剤の配合量は、前記（ａ）成分のスチレン系樹脂１００重量部に対して、０．５〜２０重量部である。配合量が０．５重量部未満では洗浄効果が十分ではなく、また、２０重量部を越えると押出機内、成形機内を汚染し、洗浄効果が低下する。好ましくは１〜１０重量部である。（ｃ）成分である多価アルコールは前記（ａ）成分のスチレン系樹脂１００重量部に対して０．５〜２０重量部である。配合量が０．５重量部未満では洗浄効果が十分ではなく、また、２０重量部を越えると押出機内、成形機内を汚染し、洗浄効果が低下する。好ましくは５〜１０重量部である。（ｄ）成分であるアルキレングリコール脂肪酸エステルの配合量は、前記（ａ）成分のスチレン系樹脂１００重量部に対して０．１〜２０重量部、好ましくは１〜５重量部である。配合量が０．１重量部未満では洗浄効果が十分ではなく、また、２０重量部を超えると押出機内、成形機内を汚染し、洗浄効果が低下する。（ｅ）成分の脂肪酸の金属塩の配合量は、前記（ａ）成分のスチレン系樹脂１００重量部に対して０．０５〜５重量部である。配合量が０．０５重量部未満では洗浄効果が十分ではなく、また、５重量を越えると２００℃以上の高温下で該脂肪酸の金属塩が溢出し、系内に滞留、汚染するため十分な洗浄効果が得られない。好ましくは０．５〜５重量部である。
【００１３】
【作用】
本発明組成物が発現する優れた洗浄作用のメカニズムは、なお研究中であるが、成形機シリンダー内壁に溶融附着した前材を、スクリューにより押し込まれるスチレン系樹脂の固体状ないし高粘性コンパンドによって、削り取るとともに、該コンパンド中に含有せしめた、配合剤と、シリンダー内壁金属との親和力が優位となり、附着した前材を置換し、排除するに至るものと推測される。
【００１４】
本発明の樹脂組成物は、これらの各成分を所定量配合することによって得られるが、その製造法は常法に従えばよい。例えば、（ａ）〜（ｅ）の各成分を、ヘンシェルミキサー、タンブラーブレンダー、ニーダー等の混合機で予備混合した後、押出機で混練したり、あるいは加熱ロール、バンバリーミキサーで溶融混練することによって製造する。
【００１５】
本発明の洗浄用樹脂組成物は、前材がＰＳ， ＨＩＰＳ， ＡＳ， ＡＢＳ，ＡＡＳ， ＡＥＳ， ＭＳ， ＭＢＳ， ＳＩＳ， ＳＢＳ， ＳＥＢＳ等のスチレン系樹脂または／およびエラストマーの場合、特に好適であるが、その他ポリオレフィン、ポリカーボネート、ポリエステル、ポリアミドやそれらのアロイ等の場合に有効である。
【００１６】
【実施例】
以下、実施例、比較例を示し、本発明を更に詳細に説明するが、本発明の範囲がこれらの実施例に限定されるものではない。
【００１７】
尚、実施例及び比較例に使用した成形機は射出成形機（三菱重工業製「三菱射出成形機２６５／１００ＭＳＩＩ」で、シリンダー温度２５０℃に設定し、先行使用樹脂としてＨＩＰＳ（ダイセル化学工業（株）製“ダイセルスチロールＲ６３”）の黒着色品（カーボンブラック濃度１％）を１ｋｇを流した後、ＧＰＰＳ（ダイセル化学工業（株）製“ダイセルスチロール３１”）を２００ｇ流し、続いて洗浄用樹脂組成物を２００ｇ流し、その後、後続にＧＰＰＳ（ダイセル化学工業（株）製“ダイセルスチロール３１”）を流して射出成形し、成形品の黒色が消えて良品が得られるまでの後続に使用のＧＰＰＳの使用量によって下記のランクで評価した。
◎＝５００ｇ以内
○＝５１０〜１０００ｇ
△＝１０１０〜１５００ｇ
×＝１５１０〜２０００ｇ
××＝２０１０ｇ以上
【００１８】
実施例および比較例の組成物に使用した樹脂は、ＧＰＰＳ（ダイセル化学工業（株）製“ダイセルスチロール５３”）、ＡＳ樹脂（ダイセル化学工業（株）製“セビアン−Ｎ０８０”）、ＭＳ樹脂（ダイセル化学工業（株）製“セビアン−ＭＡＳ３０”）であり、アニオン界面活性剤としてドデシルベンゼンスルホン酸ナトリウム、α−オレフィンスルホン酸ナトリウム（ライオン（株））、多価アルコールとしてペンタエリスリトール（日本合成化学工業（株））、アルキレングリコール脂肪酸エステルとしてプロピレングリコールモノベヘネート（理研ビタミン（株））、脂肪酸の金属塩としてステアリン酸亜鉛（アデカ−ファインケミカル（株））を表１に示すような組合せと比率にてタンブラーブレンダーで混合後、押出機にて溶融混練しぺレット状の樹脂組成物を得た。テスト結果を表１に示す。
【００１９】
【表１】

【００２０】
【発明の効果】
叙上のごとく、本発明の洗浄用樹脂組成物は、スチレン系樹脂とアニオン界面活性剤の特定配合に対して、多価アルコール、アルキレングリコール脂肪酸エステル脂肪酸金属塩を特定比率に配合したもので優れた洗浄効果を有し、押出し、射出成形等の成形加工工程における材料替え作業において成形機内の前材の排出および後材への置換を、少量でもって、迅速かつ効率よく行うことができる。

Claims (2)

1. （ａ）ＧＰＰＳ、ＡＳ樹脂、又はＭＳ樹脂から選ばれるスチレン系樹脂 １００重量部（ｂ）ドデシルベンゼンスルホン酸ナトリウム、炭素数８〜２０のα−オレフィンスルホン酸ナトリウムから選ばれるアニオン界面活性剤 ０．５〜２０重量部（ｃ） ペンタエリスリトール ０．５〜２０重量部（ｄ）プロピレングリコールモノベヘネート０．１ 〜２０ 重量部（ｅ）ステアリン酸亜鉛 ０．０５〜 ５ 重量部を含有させてなる洗浄用樹脂組成物。
2. スチレン系樹脂または／およびエラストマーを主材とする被洗浄材料に使用することを特徴とする請求項１に記載の洗浄用樹脂組成物。