JP5752534B2 - Molding material molding method - Google Patents

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Description

本発明は、押出機、射出成形機等の成形加工機を使用した成形材料の成形方法に関する。   The present invention relates to a molding material molding method using a molding machine such as an extruder or an injection molding machine.

熱可塑性樹脂は、射出成形品、押出成形品、フィルム等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、品種の切替え頻度が多くなっているため、品種切替え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。熱可塑性樹脂の成形加工において、品種切替えの際における成形機の洗浄法として、様々な洗浄剤で洗浄する方法が知られている(特許文献1〜6)。   Thermoplastic resins are widely used for injection molded products, extrusion molded products, films, and the like. Since these plastic molded products tend to be produced in a variety of products in small quantities and the frequency of switching between products is increasing, cleaning in the molding machine at the time of product switching has become important for quality control. In a thermoplastic resin molding process, as a molding machine cleaning method at the time of product type switching, methods of cleaning with various cleaning agents are known (Patent Documents 1 to 6).

しかし、これらの洗浄剤による洗浄法の場合も、洗浄後に前剤が残留して焼けや成形不良の原因になったり、また完全に前剤(先行樹脂)を排出できても洗浄剤が残留し、次の樹脂(後続樹脂)への置換に多量の樹脂と長い時間を必要としたりするという問題がある。   However, even in the case of cleaning methods using these cleaning agents, the cleaning agent remains even after the cleaning agent has been washed out and may cause burns or molding defects. There is a problem that a large amount of resin and a long time are required for replacement with the next resin (subsequent resin).

特開2000−119458号公報JP 2000-119458 A 特開2000−119464号公報JP 2000-119464 A 特開2002−001734号公報JP 2002-001734 A 特開2001−348600号公報JP 2001-348600 A 特開2009−107160号公報JP 2009-107160 A 特開2005−219398号公報JP 2005-219398 A

本発明は、より短い時間で、かつ使用する洗浄材料の量も減少させて先行材料から後続材料への置換をすることができる、成形加工機を使用した成形材料の成形方法を提供することを課題とする。   The present invention provides a method of molding a molding material using a molding machine, which can replace a preceding material with a succeeding material in a shorter time and with a reduced amount of cleaning material to be used. Let it be an issue.

本願発明は、課題の解決手段として、
成形材料1を使用して成形加工機により成形した後、成形材料2を使用して同じ成形加工機により成形するとき、
洗浄工程1と洗浄工程2をこの順序で実施して成形加工機内に残留する成形材料1を除去した後で成形材料2を使用して成形する成形材料の成形方法であって、
洗浄工程1が、成形材料1と界面活性剤を含む洗浄剤組成物1で成形加工機を洗浄する工程であり、
洗浄工程2が、成形材料2と界面活性剤を含む洗浄剤組成物2で前記成形加工機を洗浄する工程である、成形材料の成形方法を提供する。
The present invention is a means for solving the problems,
After molding with a molding machine using molding material 1, when molding with the same molding machine with molding material 2,
A method of molding a molding material, in which the cleaning step 1 and the cleaning step 2 are performed in this order to remove the molding material 1 remaining in the molding machine and then molded using the molding material 2.
The cleaning step 1 is a step of cleaning the molding machine with the cleaning composition 1 containing the molding material 1 and the surfactant,
Provided is a molding material molding method in which the cleaning step 2 is a step of cleaning the molding machine with a cleaning composition 2 containing the molding material 2 and a surfactant.

本発明の成形材料の成形方法は、成形材料1を使用して成形加工機により成形した後、成形材料2を使用して同じ成形加工機により成形するとき、洗浄工程1と洗浄工程2を実施することで、より短時間で、かつより少ない洗浄剤使用量で、成形加工機内の残留する成形材料1を除去して、成形材料1から成形材料2への置換ができるようになる。   In the molding material molding method of the present invention, after the molding material 1 is molded by a molding machine, the molding material 2 is used and the molding material 2 is molded by the same molding machine. Thus, the molding material 1 remaining in the molding machine can be removed and the molding material 1 can be replaced with the molding material 2 in a shorter time and with a smaller amount of cleaning agent used.

本発明は、成形材料1を使用して成形加工機により成形した後、成形材料2を使用して同じ成形加工機により成形するときにおいて、成形加工機内に残留する成形材料1を除去して(即ち、成形材料2中に成形材料1が混入しないようにして)、成形材料2を成形する方法であり、洗浄工程1と洗浄工程2を含む成形方法である。   The present invention removes the molding material 1 remaining in the molding machine when molding with the molding machine using the molding material 1 and then molding with the same molding machine using the molding material 2 ( That is, it is a method of molding the molding material 2 so that the molding material 1 is not mixed in the molding material 2, and includes a cleaning step 1 and a cleaning step 2.

本発明において成形材料1と成形材料2は、互いに異なる材料であることを意味するものであり、それぞれが特定の成形材料を示すものではない。
本発明の成形方法で使用できる成形材料1と成形材料2は、押出機、射出成形機等で成形できるものであればよく、公知の熱可塑性樹脂、熱可塑性エラストマー、熱硬化性樹脂(但しプレポリマーの状態のもの)等を挙げることができる。
In the present invention, the molding material 1 and the molding material 2 mean that they are different from each other, and each does not indicate a specific molding material.
The molding material 1 and the molding material 2 that can be used in the molding method of the present invention are not particularly limited as long as they can be molded by an extruder, an injection molding machine, or the like. And the like in a polymer state).

<洗浄工程1>
洗浄工程1は、成形材料1を成形加工した成形加工を、成形材料1と界面活性剤を含む洗浄剤組成物1で洗浄する工程である。
この洗浄は、例えば射出成形機を洗浄するときには、金型を使用しないほかは通常の洗浄と同様にして、計量した樹脂をノズルから排出する方法を適用することができ、あるいは、通常の樹脂の成形と同様にして射出成形する方法を適用しても良い。
<Washing process 1>
The cleaning step 1 is a step of cleaning a molding process in which the molding material 1 is molded with a cleaning composition 1 containing the molding material 1 and a surfactant.
For example, when washing an injection molding machine, a method of discharging the measured resin from the nozzle can be applied in the same manner as in ordinary washing except that a mold is not used. You may apply the method of injection molding similarly to shaping | molding.

洗浄剤組成物1中に含まれる界面活性剤は、公知の成形加工機の洗浄剤に含有されているものを挙げることができ、例えば、特開2006−335913号公報、特開2010−95625号公報、特開2011−46808号公報に記載されているアニオン界面活性剤が好ましい。   Examples of the surfactant contained in the cleaning composition 1 include those contained in known cleaning agents for molding machines, such as JP-A-2006-335913 and JP-A-2010-95625. Anionic surfactants described in JP-A-2011-46808 are preferred.

アニオン界面活性剤は、アルキルベンゼンスルホン酸塩、アルキル又はアルケニルエーテル硫酸塩、アルキル又はアルケニル硫酸塩、炭素数8〜20のα−オレフィンスルホン酸塩、アルカンスルホン酸塩類、アルキル又はアルケニルエーテルカルボン酸塩、α−スルフォ脂肪酸塩、α−スルフォ脂肪酸エステル、炭素数が12〜20の飽和又は不飽和脂肪酸のアルカリ金属塩等から選ばれる1又は2以上を挙げることができる。   Anionic surfactants include alkylbenzene sulfonates, alkyl or alkenyl ether sulfates, alkyl or alkenyl sulfates, α-olefin sulfonates having 8 to 20 carbon atoms, alkane sulfonates, alkyl or alkenyl ether carboxylates, Examples thereof include one or more selected from α-sulfo fatty acid salts, α-sulfo fatty acid esters, alkali metal salts of saturated or unsaturated fatty acids having 12 to 20 carbon atoms, and the like.

洗浄剤組成物1中に含まれる界面活性剤は、そのまま成形材料1と混合することもできるが、作業性を高めるため、成形材料1もしくは成形材料1と相容性の良い材料をマトリックス成分とするマスターバッチとして使用することが好ましい。
マスターバッチとするときには、成形材料1の100質量部に対して界面活性剤を10〜50質量部配合することができる。
The surfactant contained in the cleaning composition 1 can be mixed with the molding material 1 as it is, but in order to improve workability, a molding material 1 or a material compatible with the molding material 1 is used as a matrix component. It is preferable to use it as a master batch.
When the master batch is used, 10 to 50 parts by mass of a surfactant can be blended with 100 parts by mass of the molding material 1.

洗浄剤組成物1中の成形材料1と界面活性剤の割合は、成形材料1の100質量部に対して0.5〜10質量部が好ましく、1〜5質量部がより好ましい。
なお、界面活性剤として成形材料1を含むマスターバッチを使用するときには、洗浄剤組成物1中の成形材料1の量は、前記マスターバッチに含まれている成形材料1の量も含めて計算する。
The ratio of the molding material 1 and the surfactant in the cleaning composition 1 is preferably 0.5 to 10 parts by mass, more preferably 1 to 5 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the molding material 1.
In addition, when using the masterbatch containing the molding material 1 as a surfactant, the amount of the molding material 1 in the cleaning composition 1 is calculated including the amount of the molding material 1 contained in the masterbatch. .

洗浄剤組成物1は、取扱性が良いことから、成形材料1からなる粒状物と、成形材料1と界面活性剤を含むマスターバッチからなる粒状物との混合物であることが好ましい。
ここでいう「粒状物」は、球形、円柱形乃至は不定形の成形物(ペレット)であり、球形の場合には、粒径が1〜5mm程度のものが好ましい。
Since the cleaning composition 1 has good handleability, the cleaning composition 1 is preferably a mixture of a granular material composed of the molding material 1 and a granular material composed of the molding material 1 and a master batch containing a surfactant.
The “granular material” referred to here is a molded product (pellet) of a spherical shape, a cylindrical shape or an indeterminate shape, and in the case of a spherical shape, a particle size of about 1 to 5 mm is preferable.

洗浄剤組成物1には、必要に応じて、例えば、特開2006−335913号公報、特開2010−95625号公報、特開2011−46808号公報に記載されている、無機フィラー、ルキレングリコール脂肪酸エステル、有機燐化合物、多価アルコール、金属石鹸から選ばれるものを配合することができる。   In the cleaning composition 1, as necessary, for example, inorganic fillers and alkylene glycols described in JP-A-2006-335913, JP-A-2010-95625, and JP-A-2011-46808 are disclosed. What is chosen from fatty acid ester, an organic phosphorus compound, a polyhydric alcohol, and a metal soap can be mix | blended.

<洗浄工程2>
洗浄工程2は、洗浄工程1で洗浄した後、成形材料2と界面活性剤を含む洗浄剤組成物2でさらに成形加工機を洗浄する工程である。
この洗浄は、例えば射出成形機を洗浄するときには、金型を使用しないほかは通常の洗浄と同様にして、計量した樹脂をノズルから排出する方法を適用することができ、あるいは、通常の樹脂の成形と同様にして射出成形する方法を適用しても良い。
<Washing process 2>
The cleaning step 2 is a step of cleaning the molding machine with the cleaning composition 2 containing the molding material 2 and the surfactant after cleaning in the cleaning step 1.
For example, when washing an injection molding machine, a method of discharging the measured resin from the nozzle can be applied in the same manner as in ordinary washing except that a mold is not used. You may apply the method of injection molding similarly to shaping | molding.

洗浄剤組成物2中に含まれる界面活性剤は、洗浄剤組成物1で例示したものから選択使用することができ、洗浄剤組成物1と同じものを使用することができるが、異なるものでもよい。   The surfactant contained in the cleaning composition 2 can be selected and used from those exemplified in the cleaning composition 1, and the same surfactant as the cleaning composition 1 can be used. Good.

洗浄剤組成物2中に含まれる界面活性剤は、そのまま成形材料2と混合することもできるが、分散性を高めるためと作業性を高めるため、成形材料2もしくは成形材料1と相容性の良い材料をマトリックス成分とするマスターバッチとして使用することが好ましい。
マスターバッチとするときには、成形材料2の100質量部に対して界面活性剤を10〜50質量部配合することができる。
The surfactant contained in the cleaning composition 2 can be mixed with the molding material 2 as it is, but is compatible with the molding material 2 or the molding material 1 in order to improve dispersibility and workability. It is preferable to use it as a masterbatch having a good material as a matrix component.
When the master batch is used, 10 to 50 parts by mass of the surfactant can be blended with 100 parts by mass of the molding material 2.

洗浄剤組成物2中の成形材料2と界面活性剤の割合は、成形材料2の100質量部に対して0.5〜10質量部が好ましく、1〜5質量部がより好ましい。
なお、界面活性剤として成形材料2を含むマスターバッチを使用するときには、洗浄剤組成物2中の成形材料2の量は、前記マスターバッチに含まれている成形材料2の量も含めて計算する。
The ratio of the molding material 2 and the surfactant in the cleaning composition 2 is preferably 0.5 to 10 parts by mass, more preferably 1 to 5 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the molding material 2.
In addition, when using the masterbatch containing the molding material 2 as a surfactant, the amount of the molding material 2 in the cleaning composition 2 is calculated including the amount of the molding material 2 contained in the masterbatch. .

洗浄剤組成物2は、取扱性が良いことから、成形材料2からなる粒状物と、成形材料2と界面活性剤を含むマスターバッチからなる粒状物との混合物であることが好ましい。
ここでいう「粒状物」は、球形、円柱形乃至は不定形の成形物(ペレット)であり、球形の場合には、粒径が1〜5mm程度のものが好ましい。
Since the cleaning composition 2 has good handleability, the cleaning composition 2 is preferably a mixture of a granular material made of the molding material 2 and a granular material made of a master batch containing the molding material 2 and a surfactant.
The “granular material” referred to here is a molded product (pellet) of a spherical shape, a cylindrical shape or an indeterminate shape, and in the case of a spherical shape, a particle size of about 1 to 5 mm is preferable.

本発明の洗浄剤組成物1及び洗浄剤組成物2における成形材料1と成形材料2の組み合わせ例としては、
成形材料1がスチレン系樹脂から選ばれるものであるとき、成形材料2がオレフィン系樹脂から選ばれるものであり、
成形材料1がオレフィン系樹脂から選ばれるものであるとき、成形材料2がスチレン系樹脂から選ばれるものにすることができる。
As a combination example of the molding material 1 and the molding material 2 in the cleaning composition 1 and the cleaning composition 2 of the present invention,
When the molding material 1 is selected from styrene resins, the molding material 2 is selected from olefin resins,
When the molding material 1 is selected from olefin resins, the molding material 2 can be selected from styrene resins.

さらに本発明の洗浄剤組成物1及び洗浄剤組成物2における成形材料1と成形材料2の組み合わせの好ましい例としては、
成形材料1がAS樹脂及びABS樹脂から選ばれるものであるとき、成形材料2がポリプロピレン樹脂及びポリエチレン樹脂から選ばれるものであり、
成形材料1がポリプロピレン樹脂及びポリエチレン樹脂から選ばれるものであるとき、成形材料2がAS樹脂及びABS樹脂から選ばれるものにすることができる。
Furthermore, as a preferable example of the combination of the molding material 1 and the molding material 2 in the cleaning composition 1 and the cleaning composition 2 of the present invention,
When the molding material 1 is selected from AS resin and ABS resin, the molding material 2 is selected from polypropylene resin and polyethylene resin,
When the molding material 1 is selected from polypropylene resin and polyethylene resin, the molding material 2 can be selected from AS resin and ABS resin.

本発明の製造方法の洗浄工程1と洗浄工程2に移行するときには、洗浄工程1において成形加工機内に残留する成形材料1を完全に除去するのではなく、未だ成形加工機内に成形材料1が残留している状態(成形材料1に完全に置換されていない状態)で、洗浄工程2に移行することが望ましい。
成形材料1が完全に除去されるまで洗浄工程1を実施すると、多量の樹脂と長い時間を無駄にすることになるので好ましくない。
しかし、未だ成形加工機内に成形材料1が残留している状態で、洗浄工程2に移行すると、後続樹脂(成形材料2)への置換に要する洗浄剤量と洗浄時間を短縮することができるので好ましい。
洗浄工程1から洗浄工程2への移行の目安としては、成形加工機の大きさや構造などにより異なるが、例えば外径がDmmのスクリューを備えた射出成形機を洗浄するときには、洗浄工程1における洗浄剤組成物の使用量は、(D/2)2×0.5〜(D/2)2×2.5(g)が好ましく、(D/2)2×1〜(D/2)2×2(g)がより好ましい。
When shifting to the cleaning process 1 and the cleaning process 2 of the manufacturing method of the present invention, the molding material 1 remaining in the molding machine is not completely removed in the cleaning process 1, but the molding material 1 still remains in the molding machine. It is desirable to move to the cleaning process 2 in a state where the molding material 1 is not completely replaced.
If the cleaning step 1 is performed until the molding material 1 is completely removed, a large amount of resin and a long time are wasted, which is not preferable.
However, if the molding material 1 still remains in the molding machine and the process proceeds to the cleaning step 2, the amount of cleaning agent and the cleaning time required for replacement with the subsequent resin (molding material 2) can be shortened. preferable.
The standard of the transition from the cleaning process 1 to the cleaning process 2 varies depending on the size and structure of the molding machine. For example, when cleaning an injection molding machine equipped with a screw having an outer diameter of D mm, the cleaning in the cleaning process 1 is performed. The amount of the agent composition used is preferably (D / 2) 2 × 0.5 to (D / 2) 2 × 2.5 (g), and (D / 2) 2 × 1 to (D / 2) 2 × 2 (g ) Is more preferable.

実施例1、比較例1〜3
射出成形機(三菱重工業製「三菱射出成形機265/100MSII」;シリンダー温度230℃,スクリュー径26mm)に、先行使用樹脂(成形材料1)としてAS樹脂(ダイセルポリマー(株)製セビアン-N 050SF)の黒着色品を用いて、10cm×10cm、厚み2mmの平板を10枚成形した。
次に、表1に示す条件にて洗浄工程1と洗浄工程2を実施し、成形材料2で平板を20枚成形した。その後、成形材料1を用いて再度洗浄工程を実施した。成形材料2の平板もしくはその後に排出した成形材料1中に着色が確認できる場合を成形材料1の残留があるとし、確認できない場合を成形材料1の残留がないとした。
Example 1, Comparative Examples 1-3
Injection molding machine (Mitsubishi Heavy Industries “Mitsubishi Injection Molding Machine 265 / 100MSII”; cylinder temperature 230 ° C., screw diameter 26 mm), AS resin (Cebian-N 050SF manufactured by Daicel Polymer Co., Ltd.) as the pre-used resin (molding material 1) 10), 10 flat plates having a size of 10 cm × 10 cm and a thickness of 2 mm were formed.
Next, cleaning step 1 and cleaning step 2 were performed under the conditions shown in Table 1, and 20 flat plates were formed from the molding material 2. Thereafter, the cleaning step was performed again using the molding material 1. When the coloring can be confirmed in the flat plate of the molding material 2 or in the molding material 1 discharged thereafter, the molding material 1 remains.

<洗浄工程1>
(洗浄剤組成物1)
AS(成形材料1):AS樹脂,ダイセルポリマー株式会社製 セビアン-N 050SF
界面活性剤:α−オレフィンスルホン酸ナトリウム
AS/界面活性剤=97質量%/3質量%
(洗浄条件)
計量30mm、射出速度90%、射出圧力90%、回転数60%、背圧10%に設定し、計量、射出の操作を手動で繰り返した。
なお、実施例1と比較例1では、表1に示す洗浄工程1の最終ショット(12ショット)時においてもまだ洗浄剤組成物が黒色に着色した状態で、洗浄工程2に移行した。
<Washing process 1>
(Cleaning agent composition 1)
AS (molding material 1): AS resin, manufactured by Daicel Polymer Co., Ltd. Sebian-N 050SF
Surfactant: α-olefin sodium sulfonate AS / surfactant = 97 mass% / 3 mass%
(Cleaning conditions)
The measurement was set to 30 mm, the injection speed was 90%, the injection pressure was 90%, the rotation speed was 60%, and the back pressure was 10%, and the measurement and injection operations were repeated manually.
In Example 1 and Comparative Example 1, the cleaning composition was still colored in black at the final shot (12 shots) of the cleaning process 1 shown in Table 1, and the process shifted to the cleaning process 2.

<洗浄工程2>
(洗浄剤組成物2)
PP(成形材料2):株式会社プライムポリマー製 プライムポリプロ E111G (ホモポリマー,MFR 0.5)
界面活性剤:α−オレフィンスルホン酸ナトリウム
AS/界面活性剤=97質量%/3質量%
(洗浄条件)
計量30mm、射出速度90%、射出圧力90%、回転数60%、背圧10%に設定し、計量、射出の操作を手動で繰り返した。
<Washing process 2>
(Cleaning agent composition 2)
PP (molding material 2): Prime Polymer Co., Ltd. Prime Polypro E111G (Homopolymer, MFR 0.5)
Surfactant: α-olefin sodium sulfonate AS / surfactant = 97 mass% / 3 mass%
(Cleaning conditions)
The measurement was set to 30 mm, the injection speed was 90%, the injection pressure was 90%, the rotation speed was 60%, and the back pressure was 10%, and the measurement and injection operations were repeated manually.

Figure 0005752534
Figure 0005752534

表1から明らかなとおり、本発明の洗浄工程1と洗浄工程2を実施することによって、成形材料1(先行材料)から成形材料2(後続材料)に置換できるまでの総ショット数と総排出量を大きく減少させることができた。
この結果から、製造時間や製造コストの削減、エネルギー使用量の削減にも大きく寄与できることも確認できた。
As is apparent from Table 1, the total number of shots and the total discharge amount until the molding material 1 (preceding material) can be replaced with the molding material 2 (subsequent material) by performing the cleaning step 1 and the cleaning step 2 of the present invention. Can be greatly reduced.
From this result, it was also confirmed that it can greatly contribute to the reduction of manufacturing time, manufacturing cost, and energy consumption.

Claims (4)

成形材料1を使用して成形加工機により成形した後、成形材料2を使用して同じ成形加工機により成形するとき、
洗浄工程1と洗浄工程2をこの順序で実施して成形加工機内に残留する成形材料1を除去した後で成形材料2を使用して成形する成形材料の成形方法であって、
洗浄工程1が、成形材料1と界面活性剤を含む洗浄剤組成物1で成形加工機を洗浄する工程であり、
洗浄工程2が、成形材料2と界面活性剤を含む洗浄剤組成物2で前記成形加工機を洗浄する工程である、成形材料の成形方法。
After molding with a molding machine using molding material 1, when molding with the same molding machine with molding material 2,
A method of molding a molding material, in which the cleaning step 1 and the cleaning step 2 are performed in this order to remove the molding material 1 remaining in the molding machine and then molded using the molding material 2.
The cleaning step 1 is a step of cleaning the molding machine with the cleaning composition 1 containing the molding material 1 and the surfactant,
A molding material molding method, wherein the cleaning step 2 is a step of cleaning the molding machine with a detergent composition 2 containing a molding material 2 and a surfactant.
洗浄工程1において、成形材料1が洗浄剤組成物1で完全に置換されていない状態で洗浄工程2に移る、請求項1記載の成形材料の成形方法。   The molding material molding method according to claim 1, wherein in the cleaning step 1, the molding material 1 is transferred to the cleaning step 2 in a state where the molding material 1 is not completely replaced with the cleaning composition 1. 洗浄剤組成物1が、成形材料1からなる粒状物と、成形材料1と界面活性剤を含むマスターバッチからなる粒状物との混合物であり、
洗浄剤組成物2が、成形材料2からなる粒状物と、成形材料2と界面活性剤を含むマスターバッチからなる粒状物との混合物である、請求項1又は2記載の成形材料の成形方法。
The cleaning composition 1 is a mixture of a granular material made of the molding material 1 and a granular material made of a masterbatch containing the molding material 1 and a surfactant,
The molding method of the molding material of Claim 1 or 2 whose cleaning composition 2 is a mixture of the granular material which consists of the molding material 2, and the granular material which consists of the masterbatch containing the molding material 2 and surfactant.
洗浄剤組成物1及び洗浄剤組成物2が、さらに無機フィラーを含有しているものである、請求項1〜3のいずれか1項記載の成形材料の成形方法。   The shaping | molding method of the molding material of any one of Claims 1-3 in which the cleaning composition 1 and the cleaning composition 2 contain the inorganic filler further.
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