JPS6366245A - 熱可塑性樹脂組成物 - 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の加工成形機ｆ二使用する洗浄用
樹脂組成物に関する。

（従来の技術） プラスチックの成形加工において、品種切替えの際Ｃは
先行品種の影響を排除するために幾つかの処置がとられ
ている。特に、炭酸カルシウム、けい酸マグネシウム、
硫酸バリウム、マイカなど一般（二鎖機フィラーと称さ
れる物を多岨に含有する熱可塑性樹脂組成物、または酸
化チタン、群青、べんがらなどの無機顔料を含有する熱
可塑性樹脂組成物を材料とする成形加工を行なった後に
、異なる品種の成形加工を行なうには、加工成形機内に
残留する先行品種の除去が不完全であってはならない。

このため、従来は品種切替えの際には、多量の樹脂（二
よる共洗いもしくは後続品種による置換などの処置によ
る成形機の洗浄、または加工成形機の分解掃除などの繁
雑な作業とこれ（二伴なう生童停止を余儀なくされるの
が実情である。

押出造粒成形における品種切替えの局舎を例にとると・
押出機を停止し、スクリューを抜出した後、スクリュー
及びシリンダー内部をブラッシング等の方法で清浄にし
た後再びスクリューを組込む等の作業が必要である。ス
クリューを抜かずに置換用樹脂を用いて先行品種を置換
する処置では、洗浄（−多量の樹脂が要り、また押出機
内の複雑な構造部の汚れが除けないため（二後続する品
種（二着色とか透明性の低下が生じるなどの問題がある
。

これらの問題を解消すべく洗浄用コンパウンドが使用さ
れている。洗浄用コンパウンドで押出機内の残留物を除
去しやすくして少量の置換用樹脂の使用でグレード切替
えを完了しようとするものである。洗浄用コンパウンド
（二はステアリン酸等の滑剤を含有させた物、溶融温度
の高いアクリル樹脂を用いる物等があるが、前者は洗浄
効果が不充分であり、また後背（二は臭気が強いことの
ほかに置換用樹脂（二混入すると置換用樹脂の再使用が
困難Ｃ二なるなどの欠点かある。さら（＝、後者は溶融
粘度が高いため、ダイス、ブレーカ−プレート、金網な
どを取外してから洗浄用コンパウンドを使用しなければ
ならない等の作業上の繁雑さも未解決である。このほか
、グラスファイバー等を含有する洗浄用コンパウンドは
やはり置換用樹脂が再使用できないこと、成形機のスク
リュー、シリンダーを摩耗させることなどの欠点を伴な
う。

また、置換用樹脂に粉状アルキルベンゼンスルホン酸ナ
トリウムをブレンドした物を成形加工機の洗浄に用いる
ことも可能である。しかし、アルキルベンゼンスルホン
酸ナトリウムは吸湿性のため、これをブレンドしたコン
パウンドは湿りやすく、そのため成形機のホッパー内に
架橋したり、また、吸収した水分のために洗浄効果の低
下を招くなどしたりして取板い上で難点がある。

（発明が解決しようとする問題点） 前述したことからも明らかなように、本発明の目的は、
少量の置換用樹脂を併用することにより、加工成形機内
Ｃ二残存する先行品種の樹脂の除去を、簡便な操作で達
成できるような洗浄用熱可塑性樹脂組成物を提供するこ
とである。

（問題点を解決するための手段） 発明者等はアルキルベンゼンスルホン酸す）リウムと撥
水性化合物とを含有する洗浄用熱可塑性樹脂組成物を既
に発明している。さらｌ二無機フィラー含有コンパウン
ド、および有機顔料および無機顔料を含有するコンパウ
ンドの成形に使用した加工成形機の洗浄方法を種々検討
して、有機スルホン酸中性塩と比較的比重の小さい粉状
の無機化合物とを熱可塑性樹脂（二混合して造粒した組
成物が優れた洗浄効果を有することを見出し、本発明を
完成した。

本発明は・ （１）熱可塑性樹脂、スルホン酸の中性塩および粒径Ｏ
０○０５μｍないし１０μｍの粉状の無機化合物を含有
することを特徴とする熱可塑性樹脂組成物、 であり、その好ましき態様は以下の（２）〜（４）項（
二示される。

（２）前記第（１）項においてスルホン酸の中性塩が、
ａ、アルキル基の炭素数が６〜２０であるアルキ／Ｌ／
ベンゼンスルホン酸のナトリウム塩、ｂ、アルキル基の
炭素数が８〜２０のアルキルスルホン酸のナトリウム塩
、および Ｃ，炭素数６〜１６のアルコールのスルホこはく酸ジエ
ステルのナトリウム塩 から選ばれた少くとも一つである、熱可塑性樹脂組成物
。

（３）前記第（１）項において、無機化合物が、二酸化
けい素、けいそう土、ホワイトカーボン、けい酸カルシ
ウム、けい酸アルミニウム、ベントナイト、ゼオライト
、塩基性炭酸マグネシウム、天然石膏、軽石粉および火
山灰から選ばれた少くとも一つである、熱可塑性樹脂組
成物。

（４）前記第（１）項ないし第（３）項のいずれか一項
において、スルホン酸の中性塩を２〜３０重ｉ％、粉状
の無機化合物を０．０５〜５重量係含有することを特徴
とする、熱可塑性樹脂組成物。

本発明の組成物に用いる熱可塑性樹脂としては、ポリエ
チレン、ポリプロピレン、ポリブテン、ポリメチルペン
テン等のポリオレフィン類、ポリ塩化ビニル、ポリ塩化
ビニリデン、ポリ酢酸ビニル、ポリスチレン、ポリアク
リロニトリル１またはこれらの共重合体樹脂、ＡＢ８樹
脂、ＭＢ８樹脂、ポリエステル樹脂、ポリアミド樹脂な
どを単独または本発明の目的を損わない範囲で２種以上
混合して使用することができる。

スルホン酸の中性塩としては、アルキル基の炭素数が６
〜２０のアルキルベンゼンスルホン酸のナトリウム塩、
アルキル基の炭素数が８〜２０のアルキルスルホン酸の
ナトリウム塩および炭素数６〜１６のアルコールのスル
ホこはく酸ジエステルのナトリウム塩が好ましく、これ
らを単独で、もしくは２種以上混合して用いることがで
きる。

本発明の組成物中に占める、前記のスルホン酸塩の含量
は２〜３０重量％、好ましくは４〜２０重ｔ％である。

スルホン酸塩の含量が２重量％未満の組成物では洗浄効
果が小さく、また３０重量％を越す組成物は、それ自体
を調製造粒する段階での発泡が著しく、造粒成形が困難
であるので、どちらも適当でない。

もう一つの成分である粒径０．００５〜１０μ情の無機
化合物としては１二酸化けい素、けいそう土、ホワイト
カーボン、けい酸カルシウム・けい酸アルミニウム、ベ
ントナイト、ゼオライト・塩基性炭酸マグネシウム、天
然石膏、軽石粉、火山灰等を単独または２種以上混合し
て用いることができる。これらの無機化合物粉体の中で
は、二酸化けい素、けいそう土、ホワイトカーボンが特
ｌ二好ましく用いられる。

これらの無機質粉体は粒径が０．００５μ毒未満では、
組成物の調製混合する際（二飛散するなど取扱いにくい
欠点があり、また粒径が１０μ毒を越える無機粉体を用
いた組成物は成形機を洗浄する効果が劣るのでやはり好
ましくない。これらの無機質粉体は比重が１〜３の物が
用いられ、成分である熱可塑性樹脂および置換用樹脂に
比べて小さくない比重の物が好ましい。

本発明の組成物中の無機化合物粉体の含量は０．０５〜
５重量％、好ましくは○。１〜３重量％である。無機質
粉体の含量が０．０５重量％未満では洗浄効果が小さく
、また５重量％を越えると、洗浄に用いる置換用樹脂の
使用量を増加させねばならないのでどちらの場合も好ま
しくない。

本発明の熱可塑性樹脂組成物を用いる成形機の洗浄（二
おける、無機化合物粉体の作用機構は明らかでないが、
成形機内に残存する先行品種（二含まれた顔料や充填材
、特Ｃ二無機質の顔料や無機質フィラーを摩擦し、剥離
させること（＝よって樹脂流中（二搬出するのではない
かと考えられる。

本発明の組成物には、前記の成分の他に必要Ｃ：応じて
、高級脂肪酸、高級脂肪酸のナトリウム塩、カリウム塩
、カルシウム塩など、酸化亜鉛などの亜鉛化合物、また
はこれらの複合金属石けん、ろう、流動パラフィン、ポ
リエチレンワックス等の合成ワックス等の撥水性化合物
、或いはまた成形用熱安定剤、滑剤、可塑ＧＪなどを含
有させることができる。

本発明の熱可塑性樹脂組成物の調製は通常の熱可塑性樹
脂組成物を製造する方法で行なえる。

−例を述べると、あらかじめ混合した組成物を押出機の
ホッパー（二充填し、加熱した押出機により溶融した組
成物を吐出させ、ストランドをカットして組成物粒子を
得る。

混合（−はヘンンエルタイプの高速ミキサー、リボンブ
レンダー、タンブラ−、ゲートミキサー・などの通常の
混合機を樹脂の種類、形状Ｃ二応じて用いることができ
る。用いる熱可塑性樹脂の状、ペースト状、液状などの
形状のものさを使用できる。

無機化合物は、粉体そのままで、または予め熱可塑性樹
脂の一部もしくは全量イニ混合分散させてマスターバッ
チとしたものを用いることができる。

押出機は単軸スクリュー押出機、二軸スクリュー押出機
、コニーダー等特（二限定されない。

また、造粒のためのストランドのカットは水中カットあ
るいは空中カットいずれでもよい。

（実施例） 以下に実施例により本発明を説明するが、本発明はこれ
らの例に限定されるものではない。

実施例ならびに比較例において、洗浄用熱可塑性樹脂組
成物の洗浄効果は次の方法Ｃ二従って実施シタ洗浄テス
ト（−おいて消費した置換用樹脂量および洗浄用熱可塑
性樹脂組成物を供給し始めてから吐出する置換用樹脂が
消色するまでの時間とによって評価する。

洗浄テスト方法 充填剤として炭酸カルシウム２０チ、着色剤として群青
２％を含有する熱可塑性樹脂組成物の押出しに用いて汚
染した、Ｌ／Ｄが３０でシリンダー径が３５順の単軸ス
クリュー押出成形機に、洗浄用熱可塑性樹脂２５０２を
供給し、スクリューを回転させ、押出機のダイスより７
９Ｌ浄用熱可塑性樹脂が吐出し始めた時点でスクリュー
の回転を短時間（１〜５分間）停止する１、次いで洗浄
用樹脂ａ酸物（−用いたものと同じ種類の熱可塑性樹脂
を置換用として供給してスクリューの回転を再開し、吐
出されるストランドが無色になるまでに消費した置換用
樹脂量ならびイニ消色するまでの時間を計測する。

なお別の例では炭酸カルシウムに代えて硫酸バリウムを
使用した例、および汚染源としての群青（二代えて無水
マレイン酸を用いその特有の刺激臭の消失するまでの置
換用樹脂消費喰および時間で評価する。

実施例］。

ポリプロピレン（メルトフローレイト（・Ｔｌ５Ｋ６７
５８：２３０　　℃　、　　２．コ、　　６　　Ｋｑｆ
　　）５　　Ｐ７１０ｍ１ｎ。

のホモポリマー、チッソポリプロ（登録商標）Ｋ１０１
６）４．４〜、デシルベンゼンスルホン酸ナトリウム０
．４５　Ｋｇ、二酸化けい素（粒径３，５μ惧以下１商
品名サイロイド２４４（富士デビソン化学製））Ｏ００
５９およびステアジン酸カルンウム０．１Ｋｇを内容積
２０Ｉ！の高速ミキサーＣ二で回転数５０　Ｏｒ、ｐ、
ｍ、で３分間攪拌し、混合した。この混合物をＬ／Ｄか
２０でシリンダー径２０朋の押出造粒機に供給し、シリ
ンダ一温度２００℃、ダイス温度１９０℃、スクリュー
回転数５　Ｑ　ｒｐｍの条件でストランドを押出し、水
槽中で冷却し、ペレタイザーでカットして乳白色で粒状
の熱可塑性樹脂組成物を得た。

造粒後６日を経過したこの組成物を用いて、炭酸力ルン
ウム２０％・群青２チを含む同種のポリプロピレン樹脂
で汚れた押出機の洗浄テストを行なった。押出機シリン
ダー渇Ｉｆ２４０℃、洗浄用樹脂組成物を供給後押出機
スクリューの回転を一時停止させて洗浄用組成物を押出
機内に放置する時間は５分とした。置換用樹脂の所要量
はＯ０６Ｋｇ、色替えに要した時間は］、３分であった
。

実施例２ 実施例１で造粒した洗浄用組成物を三層紙袋中で９０日
経過後に実施例１と同じ洗浄テストを行なった。色替え
に要した置換用樹脂の量は０８６ｂｓ所要時間は］、２
分であった。

実施例３ 群青の代りＣ二無水マレイン酸２．５チを用いて実施例
２と同様に汚染させた押出機の洗浄テストをシリンダ一
温度２００℃とするほかは実施例２と同様にして行なっ
た。刺激臭を伴わない１　ｌ− 吐出物か押出されるまでの置換用樹脂の所要量は○。５
１’ｇ・所要時間１１分であった。

実施例４ ポリエチレン樹脂（メルトフローレイト（ＪＩＳ　Ｋ　
６７６０：　１９０℃、２，１６Ｆｖｆ　）　５　ｆ／
１０　ｍｉｎの中低圧ポリエチレンホモポリマー、チッ
ソポリエチ（登録商標）Ｍ８５０）３．８Ｋｇ、テシル
ベンゼンスルホン酸ナトリウム０．８に、。

二酸化けい素（サイロイド２４４）０．ＩＫｆ、ポリエ
チレンワックス（数平均分子量１５００）○。３ｈを実
施例１と同様に混合した後、シリンダ一温度２２０℃、
ダイス温度２００℃、スクリュー回転数５　Ｑ　ｒｐｍ
の押出機に供給し、乳白色のペレットを得た。

炭酸力ルシウム２０チおよび群青２チを含むポリエチレ
ン樹脂によって汚染させた押出機Ｃ二造粒後７日経過し
た前記の洗浄用樹脂組成物２５０ｆを供給し、シリンダ
一温度２４０℃、スクリューの一時停止による放置時間
３分として洗浄テストを行なった。置換用のポリエチレ
ン樹脂の所要量は○。４ｋ、所要時間９分であった。

実施例５ ポリスチレン樹脂（旭化成■製　スタイロン６６６）４
．５に４、スルホこはく酸ジーｎ−オクチルエステルの
ナトリウム塩０．３Ｋｔ、ホワイトカーボン（主成分含
水けい酸、平均粒径０．０３μｍ）０．１５紛、および
ポリエチレンワックス（数平均分子量１５００）０．０
５紛とを実施例１と同様にして混合し、シリンダ一温度
２１０℃、ダイス温度２００℃、スクリュー回転数６ｏ
ｒｐｍで実施例１と同様にして造粒し、透明なペレット
を得た。

炭酸カルシウム２０％、群青２％含有のポリスチレン樹
脂で汚染させた洗浄テスト用押出機Ｃ二造粒後２５日経
過した前記の洗浄用組成物を供給し、シリンダ一温度２
２０℃、スクリュー一時停止時間３分として洗浄テスト
を行なった。

置換用ポリスチレン樹脂の所要量は１．２Ｋｔ、洗浄所
要時間は１９分であった。

実施例６ ＡＢ８樹脂（旭化成■製　スタイラック２００）４．３
Ｋｆ、アルキルスルホン酸ナトリウム（平均分子量３２
０）、０．５〜、けいそう±（平均粒径４．３μｍ、商
品名ラジオライ）　Ｆ　）　０．０５恥、流動パラフィ
ン（工ＳＯｖＧ１００該当品）０，０５麺およびステア
リン酸０．１　Ｋｇを用いて実施例１と同じ押出機操作
条件にて造粒を行ない乳白色ペレットを得た。造粒後３
０日を経過したこのペレットを用いて、炭酸カルシウム
２０％、群青２チを含む同種のＡＢＳ樹脂で汚染した押
出機の洗浄テストを行なった。結果は実施例１〜５の結
果とともに表１ｉ二示す。

実施例７ ポリ塩化ビニル（チッソ■製ニボリット（登録商標）Ｓ
Ｒ）４．４Ｋｆ、デンルベンゼンスルホン酸ナトリウム
０．３５Ｋｇ、二酸化けい素（サイロイド２４４）０．
０２Ｋｆ、ステアリン酸カルシウム０，１３　Ｋｔおよ
びステアリン酸亜鉛０．１０　！１を用いて、実施例１
と同様にして、シリンダー１７一 温度１８０℃、ダイス温度１７０℃で微黄色のペレット
を得た。経口３０日後のペレットを用いて、硫酸バリウ
ム２０％、群青２％を含むポリ塩化ビニルで汚染した押
出機の洗浄テストを行なった。洗浄操作条件と結果を表
１に示す。

実施例８ 実施例２と同じ洗浄テストを繰り返して吐出する樹脂の
ストランドをカットしてペレット６４０ｆを得た。この
ペレツ）１５℃Ｍ’と実施例２で調製した洗浄用ペレッ
ト１００ｆとの混合物を用いて実施例１と同じ押出機操
作条件で洗浄テストを行なった。置換用ポリプロピレン
樹脂の消費量は０．８紛、所要時間は１６分であった。

比較例１ 本発明の熱可塑性樹脂組成物を使用しないことのほかは
実施例１と同様の条件で洗浄テストを行なった。その結
果、色替えに要した置換用樹脂量は１６〜、時間は１時
間４２分であった。

比較例２ 実施例１と同様Ｃ二して高速ミキサーで調製した洗浄用
樹脂混合物を造粒することなくそのまま三層紙袋に詰め
て９０日間室内に放置した。

この混合物を実施例１における洗浄用組成物の代りに用
いて洗浄テストを行なった。色替え（二要した置換用樹
脂量は”１．８Ｋｙ、所要時間は５５分であった。

比較例３ 本発明の熱可塑性樹脂組成物を使用しないことのほかは
実施例３と同様の条件で洗浄テストを行なった。刺激臭
の消えるまで（二要した置換用樹脂量は６．ＯＫｐ、時
間は３３分であった。

比較例の結果を実施例と同じく表１に示す。

（発明の効果） 本発明により提供される熱可申性樹脂組成物を用いるこ
とにより、プラスチック加工Ｃ二おけるグレード切替え
の際の成形機のクリーニングに極めて効果的な方法が実
現した。すなわち、本発明の樹脂組成物を少量用いるこ
とにより、成形機の洗浄を後から供給する樹脂（二よる
置換だけで行なう場合に比べて著しくその消費量を小さ
くすることができる。押出成形機の洗浄を例にとると置
換のみによる色替えに比べて本発明の組成物を併用すれ
ば、置換用樹脂の所要量を１／１０以下にすることかで
き、また色替え所要時間も１１５以下ｆ二短縮すること
ができる。

本発明の組成物は撥水性を有し、３ケ月保存後にも洗浄
効果は殆んど低下せず、長期間の保存（＝耐える貯蔵安
定性の良好な洗浄用組成物である。

また、無水マレイン酸含有熱可塑性樹脂などの特異臭を
発する汚染をもった押出機の洗浄（二相いた場合Ｃ二は
、臭気の強い吐出物量を大巾に減少でき、またグレード
切替えの所要時間も短縮できるので、作業環境の改善と
いう波及効果をもたらす。

さらイニ・一度使用した置換用樹脂を洗浄用樹脂の一部
に用いることもでき、置換用樹脂の再利用の可能性も期
待できる。

以上 特許出願人　　チ　ッ　ソ　株　成金　社代理人　弁理
士　佐々井　彌太部 同　上　野中克彦

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. （１）熱可塑性樹脂、スルホン酸の中性塩および粒径０
   ．００５μｍないし１０μｍの粉状の無機化合物を含有
   することを特徴とする熱可塑性樹脂組成物。
2. （２）特許請求の範囲第（１）項において、スルホン酸
   の中性塩が、 ａ、アルキル基の炭素数が６〜２０であるアルキルベン
   ゼンスルホン酸のナトリウム塩、 ｂ、アルキル基の炭素数が８〜２０のアルキルスルホン
   酸のナトリウム塩、および ｃ、炭素数６〜１６のアルコールのスルホこはく酸ジエ
   ステルのナトリウム塩 から選ばれた少くとも一つである、熱可塑性樹脂組成物
   。
3. （３）特許請求の範囲第（１）項において、無機化合物
   が、二酸化けい素、けいそう土、ホワイトカーボン、け
   い酸カルシウム、けい酸アルミニウム、ベントナイト、
   ゼオライト、塩基性炭酸マグネシウム、天然石膏、軽石
   粉および火山灰から選ばれた少くとも一つである、熱可
   塑性樹脂組成物。
4. （４）特許請求の範囲第（１）項ないし第（３）項のい
   ずれか一項において、スルホン酸の中性塩を２〜３０重
   量％、粉状の無機化合物を０．０５〜５重量％含有する
   ことを特徴とする、熱可塑性樹脂組成物。