JPH04187410A - 成形機用洗浄剤及びその製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

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及びその製造方法に関する
。

［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含まれている染顔料
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、カリオン及び
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）。

［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（、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
として下記の如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（、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。

［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／１０分（２２０℃・１０ｋｇ）の熱可塑
性樹脂３０〜９５重量％と、メルトフローレイトが３０
　ｇ　／　１０分（２２０℃・１０ｋｇ）を越えかつ５
〜３０重量％の有機発泡剤が練り込まれた熱可塑性樹脂
７０〜５重量％との混合物を成形機用洗浄剤とすること
、及び、メルトフローレイトが３０ｇ／１０分（２２０
℃・１０ｋｇ）を越える熱可塑性樹脂に、発泡温度未満
の温度下で５〜３０重量％の有機発泡剤を練り込んでを
製造したペレット７０〜５重量％と、メルトフローレイ
トが０．５〜３０ｇ／１０分（２２０℃・１０ｋｇ）の
熱可塑性樹脂のペレット３０〜９５重量％とを混合して
成形機用洗浄剤を製造す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は、メルトフローレイトが０．５〜
３０ｇ／１０分（２２０℃・１０ｋｇ）の熱可塑性樹脂
（以下ｒ高粘度樹脂」という）と、メルトフローレイト
が３０ｇ／１０分（２２０℃・１０ｋｇ）を越えた熱可
塑性樹脂（以下「低粘度樹脂という」）である。

本発明において上記のように高粘度樹脂と低粘度樹脂の
２種類の樹脂を用いているのは、高粘度樹脂の方が高い
洗浄効果が得られるが、この高粘度樹脂の場合、更に洗
浄効果を高める有機発泡剤をあらかじめ練り込んでおく
ことが困難でなためである゛。即ち、高粘度樹脂の場合
、混線っできる状態にするには高い温度に加熱する必要
があり、当該温度下ではあらかじめ練り込んでおくべき
有機発泡剤が発泡してしまい、実質的に混合不能となる
。

そこで本発明では、上記有機発泡剤をあらかじめ練り込
んでお（樹脂として、比較的低温下で混練り可能な低粘
度樹脂を使用し、あらかじめ有機発泡剤を発泡温度未満
の温度下で練り込んだ低粘度樹脂と、上記高粘度樹脂と
から洗浄剤を構成しているものである。

高粘度樹脂のメルトフローレイトが０．５ｇ／ｌＯ分（
２２０℃・１０ｋｇ）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（なり、
またこのメルトフローレイトが３０　ｇ　／　１０分（
２２０℃・ｌｏｋｇ）を越えると十分な洗浄効果が得に
くくなる。

一方、低粘度樹脂のメルトフローレイトが３０ｇ　／　
１０分（２２０℃・１０ｋｇ）以下では、あらかじめ有
機発泡剤を混合してお（ことが困難になる。低粘度樹脂
のメルトフローレイトの上限は、一般の射出成形や押出
成形に使用される樹脂の範囲内であれば特に制限される
ものではないが、５００ｇ７１０分（２２０℃・１０ｋ
ｇ）程度である。

本発明に用いる高粘度樹脂及び低粘度樹脂としては、各
々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、本発明で用いる高粘度樹脂と低粘度樹脂
としては、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、両者とも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。

本発明における高粘度樹脂と低粘度樹脂は、相互に異な
る種類の樹脂を用いてもよいが、相互に相溶性のよい樹
脂であることが好ましく、できれば同じ種類の樹脂とす
ることが好ましい。

低粘度樹脂にはあらかじめ有機発泡剤が練り込まれるが
、この有機発泡剤としては、例えばアゾジカルボンアミ
ド（ＡＤＣＡ）、アゾジカルボン酸ジエチル、ヒドラゾ
ジカルボン酸ジエチル、ヒドラゾジカルノン酸ジイソプ
ロピル、アゾビスイソブチロニトリル、ジニトロペンタ
メチレンテトラミン、４，４°オキシビスベンゼンスル
ホニルヒドラジツド、パラトルエンスルホニルヒドラジ
ッド、トリヒドラジノトリアジン、Ｎ、Ｎ’　−ジニト
ロソ−Ｎ、Ｎ’　−ジメチルテレフタルアミド、アゾビ
スヘキサヒドロベンゾニトリル、ジニトロペンタメチレ
ンテロラミン等を挙げることができる。

上記有機発泡剤の低粘度樹脂への添加量は、有機発泡剤
の種類にもよるが、５〜３０重量％であることが必要で
、好ましくは１５〜２５重量％である。少な過ぎると添
加した利益を得にくく、過剰に添加しても、発泡剤の消
費量が増大するだけで、添加量はどの洗浄力の向上は得
られない。

前記高粘度樹脂と、上記有機発泡剤を練り込んだ低粘度
樹脂の混合物が本発明の洗浄剤である。

この両者の混合は、両者を夫々粒状とし、これを混合す
ることで行うことができる。即ち、両者のペレットを別
々に製造した後、このペレットを混合することで行うこ
とができる。

高粘度樹脂と、有機発泡剤を練り込んだ低粘度樹脂の混
合割合は、前者が３０〜９５重量％、後者が７０〜５重
量％であることが必要で、好ましくは前者が８５〜９５
重量％、後者が１５〜５重量％である。また、この高粘
度樹脂と、低粘度樹脂のメルトフローレイトは前述の通
りであるが、両者を上記割合で混練りしたときのメルト
フローレイトが３０ｇ／１０分（２２０℃・１０ｋｇ）
以下となるよう、両者のメルトフローレイトを設定する
ことが好ましい。

本洗浄剤は、滑剤として、アルカリ金属塩、特にステア
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（でき、残留したもの
も除去しゃすくなる。アルカリ金属塩の添加は、本洗浄
剤のアルカリ金属塩含有量が０．１〜５重量％となるよ
うに行うことが好ましい。

上記アルカリ金属塩は、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、即ち高粘度樹脂
、低粘度樹脂又は両者にあらかじめ練り込んでおくと、
その添加効果が大きいので好ましい。

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（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・ 水分を含有させる場合、本洗浄剤の含水量は０．２〜５
重量％であることが好ましい。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、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、これにガラス繊維を含有させて用いると洗
浄効果が向上するので好ましい。このガラス繊維は、通
常プラスチック用として市販されているガラス繊維に比
して、カップリング剤を２００〜３００重量％増量して
、２０００〜３０００ｐｐｍにしたものが好ましい。ま
た、長さ及び径は、通常プラスチック用として市販され
ているものと同様である。

上記ガラス繊維に代えて、ガラス粒を含有させることも
できる。このガラス粒は、平均径が１０〜２００μのガ
ラスを主成分とする粒状物、例えばガラス粉末、ガラス
球、シラスバルーン、クニックサンド等である。

ガラス繊維やガラス粒は、投入時に成形機のホッパーや
ホッパー直下に付着残留しないよう、本洗浄剤を構成す
る樹脂に練り込んでお（必要がある。本洗浄剤中のガラ
ス繊維の配合量は、５〜５０重量％、ガラス粒の配合量
は、５〜６０重量％である。

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一部を
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％をベントロから添加すると好ましい結果が
得られる。

本洗浄剤を用いる場合の成形機の運転条件は、シリンダ
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］ 洗浄剤の残留物の除去力は、洗浄剤を構成する樹脂のメ
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、このような樹脂が成形機内を移動するときに残
留物を引っ掛けやすく、残留物の引き剥し効果が高めら
れるためと考えられる。

このことから、本洗浄剤における洗浄作用は主に高粘度
樹脂によってもたらされると考えられる。また、本洗浄
剤における低粘度樹脂は、この高粘度樹脂の移動に伴っ
て移動されるので、成形機内に残留しにくいと共に、こ
れに練り込まれている有機発泡剤の発泡により、残留物
の剥離が促進されるものと考えられる。

一方、本発明においては、有機発泡剤が、比較的低温下
で混練りできる低粘度樹脂に練り込まれるので、有機発
泡剤を発泡させることなく当該練り込みが可能となって
いるものである。

［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
ｌ５１２５　（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　（ＭＦＲ）：　Ｊ　Ｉ　Ｓ−に７
２１Ｏによって測定した。

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 まず、メルトフローレイトが３００ｇ／１０分（２２０
℃・１０ｋｇ）のポリスチレン（ｐｓ）に、２軸押出機
（押出し温度１７０℃以下）にてＡＤＣＡを２０重量％
練り込んだペレットと、メルトフローレイトが２ｇ／１
０分（２２０℃・１０ｋｇ）のＡＳ樹脂のペレットとを
、前者を５重量％、後者を９５重量％の割合で混合して
本発明の洗浄剤とし、成形温度２４０℃下で次の洗浄操
作を行った。

ＡＢＳ樹脂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、本発明の洗浄剤を成形機に１．５ｋｇ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ＡＢＳ樹脂の無色
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Ｉ ＡＢＳ樹脂の黒色着色成形材料の排出後直ちに、一般成
形用のＡＢＳ樹脂の無色成形材料を洗浄剤として、残留
物の影響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 まず、メルトフローレイトが３２０ｇ／１０分（２２０
℃・ｌｏｋｇ）のポリプロピレン（ＰＰ）にＡＤＣＡを
２０重量％練り込んだペレットと、メルトフローレイト
が５ｇ／１０分（２２０℃・１０ｋｇ）のＰＰのペレッ
トとを、前者を１０重量％、後者を９０重量％の割合で
混合して本発明の洗浄剤とし、成形温度２１０℃下で次
の洗浄操作を行った。

洗浄操作は、洗浄対象をＰＰの黒色着色成形材料とし、
本発明の洗浄剤３．０ｋｇの射出操作後、−Ｇ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２ ＰＰの黒色着色成形材料の排出後直ちに、一般成形用の
ＰＰの無色の成形材料を洗浄剤として、残留物の影響が
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 実施例１で用いた本洗浄剤を構成する樹脂の内、ＡＳ樹
脂を、押出機で０．３重量％のステアリン酸マグネシウ
ムを練り込んだペレットとした以外は実施例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３ 実施例１で用いたものと同様のＡＤＣＡを練り込んだＰ
Ｓと、メルトフローレイトが３５ｇ／１０分（２２０℃
−１０ｋｇ）＋７）ＡＳ樹脂とを、前者を５重量％、後
者を９５重量％混合したものを洗浄剤として６．５ｋｇ
用いた以外は、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４ 実施例１で用いたものと同様のＡＤＣＡを練り込んだＰ
Ｓと、メルトフローレイト５ｇ／１０分（２２０℃・１
０ｋｇ）のｐｓにステアリン酸マグネシウム０．３重量
％を押出機で練り込んだべレッドとを、前者を１０重量
％、後者を９０重量％混合したものを本発明の洗浄剤と
し、成形温度２２０℃下で次の洗浄操作を行った。

洗浄操作は、洗浄対象をＰＳの黒色着色成形材料とし、
本発明の洗浄剤１．０ｋｇの射出操作後、一般成形用の
ＰＳ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 ＰＳへのＡＤＣ５の添加量を０．１重量％とじた以外は
実施例１と同様の洗浄剤を６．０ｋｇ用い、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。

（以下余白） Ｃ発明の効果コ 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）有機発泡剤を確実に洗浄に作用させることができ
ると共に、高粘度樹脂を用いていることにより、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。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （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３０〜９５重量％
   と、メルトフローレイトが３０ｇ／１０分（２２０℃・
   １０ｋｇ）を越えかつ５〜９０重量％の有機発泡剤が練
   り込まれた熱可塑性樹脂７０〜５重量％との混合物であ
   ることを特徴とする成形機用洗浄剤。
2. （２）メルトフローレイトが３０ｇ／１０分（２２０℃
   ・１０ｋｇ）を越える熱可塑性樹脂に、発泡温度未満の
   温度下で５〜３０重量％の有機発泡剤を練り込んでを製
   造したペレット７０〜５重量％と、メルトフローレイト
   が０．５〜３０ｇ／１０分（２２０℃・１０ｋｇ）の熱
   可塑性樹脂のペレット３０〜９５重量％とを混合するこ
   とを特徴とする成形機用洗浄剤の製造方法。