KR20190120748A - 성형 가공기 세정용의 열가소성 수지 조성물 - Google Patents
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Abstract
세정 성능이 보다 향상된 성형 가공기 세정용의 열가소성 수지 조성물의 제공. (A) 올레핀계 수지, 및 (B) (B1) HLB가 13∼20인 비이온 계면활성제를 함유하고, (B) 성분을, (A) 성분 100질량부에 대하여, 0.5∼10질량부 함유하는 성형 가공기 세정용의 열가소성 수지 조성물.
Description
본 발명은 압출기, 사출 성형기 등의 성형 가공기를 세정하기 위한 성형 가공기 세정용의 열가소성 수지 조성물에 관한 것이다.
열가소성 수지의 성형 가공기용의 세정제로서 베이스 수지와 다른 성분을 조합시킨 것이 알려져 있다.
일본 특개 2014-77049호 공보, 일본 특개 2013-154484호 공보, 일본 특개 2012-140481호 공보, 및 일본 특개 2011-46808호 공보에는, 베이스 수지로 하는 폴리올레핀 수지에 그 밖의 성분을 조합한 성형 가공기 세정용의 열가소성 수지 조성물이 개시되어 있다.
발명의 개요
본 발명은 세정 성능이 보다 향상된 성형 가공기 세정용의 열가소성 수지 조성물을 제공하는 것을 과제로 한다.
본 발명은 (A) 올레핀계 수지, 및
(B) (B1) HLB가 13∼20인 비이온 계면활성제
를 함유하고, (B) 성분을, (A) 성분 100질량부에 대하여, 0.5∼10질량부 함유하는 성형 가공기 세정용의 열가소성 수지 조성물을 제공한다.
본 발명의 세정용의 열가소성 수지 조성물에 의하면, 성형 가공기의 내부를 세정할 때의 세정성과 작업성이 좋다.
(발명을 실시하기 위한 형태)
[세정용의 열가소성 수지 조성물]
<(A) 성분>
(A) 성분은 올레핀계 수지이다. (A) 성분의 올레핀계 수지는 HDPE(고밀도 폴리에틸렌), LDPE(저밀도 폴리에틸렌), LLDPE(직쇄상 저밀도 폴리에틸렌), 폴리프로필렌 호모 폴리머, 에틸렌과 프로필렌의 공중합체, 및 에틸렌 및/또는 프로필렌과 그것들의 공중합할 수 있는 모노머와의 공중합체 등을 들 수 있고, 이것들은 1종 또는 2종 이상을 사용할 수 있다. (A) 성분은, 세정 성능을 높이는 관점에서, HDPE, LDPE, LLDPE, 및 폴리프로필렌 호모 폴리머로부터 선택되는 1종 이상이 바람직하고, HDPE 및 폴리프로필렌 호모 폴리머로부터 선택되는 1종 이상이 보다 바람직하다.
(A) 성분의 ISO 1133에 준거한 멜트 플로우레이트(이하, MFR이라고 함)(10분간에 유출하는 수지의 중량(g/10min))는 190℃, 하중 2.16kg의 경우, 0.01∼6이 바람직하고, 0.01∼3이 보다 바람직하다. 또 상기 (A) 성분의 MFR(g/10min)은 230℃, 하중 2.16kg의 경우, 0.5∼15가 바람직하고, 0.5∼10이 보다 바람직하다.
<(B) 성분>
(B) 성분은 비이온 계면활성제이다.
(B1) 성분은 HLB가 13∼20인 비이온 계면활성제이다. (B1) 성분의 HLB는 세정 성능을 높이는 관점에서, 바람직하게는 14∼20이며, 보다 바람직하게는 16∼20이다.
또한 본 발명에 있어서, HLB란 친수성 소수성 밸런스(Hydrophile Lipophile Balance)의 약칭이며, 화합물이 친수성인지 친유성인지를 아는 지표가 되는 것으로, 0∼20의 값을 취한다. HLB값이 작을수록, 친유성이 강한 것을 나타낸다. 본 발명에서, HLB값은 하기에 나타내는 그리핀의 식으로 정의된다.
HLB값=20×Mw/M
(식 중, M은 비이온 계면활성제의 분자량이며, Mw는 이 비이온 계면활성제의 친수성 부분의 분자량이다.)
(B1) 성분의 비이온 계면활성제는 상기 HLB의 범위 내에서, 폴리옥시알킬렌형 비이온 계면활성제, 소르비탄형 비이온 계면활성제, 글리세리셀라이드형 비이온 계면활성제(글리세린(모노, 디)지방산 에스테르류), 프로필렌글리콜 지방산 에스테르, 수크로스 지방산 에스테르, 글리코시드형 비이온 계면활성제(알킬폴리글리코시드, 알킬글루코시드), 지방족 알칸올아미드 등을 들 수 있고, 이것들은 1종 또는 2종 이상을 사용할 수 있다.
(B1) 성분은, 이것들 중에서도, 세정 성능을 높이는 관점에서, 상기 HLB의 범위 내에서, 폴리옥시에틸렌(모노, 디)지방산 에스테르가 바람직하고, 폴리옥시에틸렌 디지방산 에스테르가 보다 바람직하다. 또 (B1) 성분이 폴리옥시에틸렌(모노, 디)지방산 에스테르인 경우, 상기 화합물의 1개의 지방산 부분의 탄소수는 바람직하게는 8∼22이며, 보다 바람직하게는 12∼18이다.
본 발명의 성형 가공기 세정용의 열가소성 수지 조성물은, 세정 성능을 높이는 관점에서, 또한 (B2) 성분으로서, HLB가 1∼12인 비이온 계면활성제를 함유하는 것이 바람직하다. 즉 본 발명의 세정용의 열가소성 수지 조성물은 (B) 성분으로서 (B1) 성분과 (B2) 성분 모두를 함유하는 것이 바람직하다.
(B2) 성분의 HLB는, 세정 성능을 높이는 관점에서, 바람직하게는 1∼10이고, 보다 바람직하게는 1∼8이며, 더욱 바람직하게는 1∼5이다.
(B2) 성분의 비이온 계면활성제는, 상기 HLB의 범위 내에서, 폴리옥시알킬렌형 비이온 계면활성제, 소르비탄형 비이온 계면활성제, 글리세리셀라이드형 비이온 계면활성제(글리세린(모노, 디)지방산 에스테르류), 프로필렌글리콜 지방산 에스테르, 수크로스 지방산 에스테르, 글리코시드형 비이온 계면활성제(알킬폴리글리코시드, 알킬글루코시드), 지방족 알칸올아미드 등을 들 수 있고, 이것들은 1종 또는 2종 이상을 사용할 수 있다.
(B2) 성분은, 이것들 중에서도, 세정 성능을 높이는 관점에서, 상기 HLB의 범위 내에서, 글리세린(모노, 디)지방산 에스테르, 및 소르비탄(모노, 디, 트리)지방산 에스테르로부터 선택되는 1종 이상이 바람직하고, 글리세린 모노 지방산 에스테르, 및 소르비탄트리지방산 에스테르로부터 선택되는 1종 이상이 보다 바람직하고, 글리세린 모노 지방산 에스테르가 더욱 바람직하다. 또 (B2) 성분이 글리세린(모노, 디)지방산 에스테르인 경우, 상기 화합물의 1개의 지방산 부분의 탄소수는 바람직하게는 8∼22이며, 보다 바람직하게는 16∼22이다. 또 (B2) 성분이 소르비탄(모노, 디, 트리)지방산 에스테르인 경우, 상기 화합물의 1개의 지방산 부분의 탄소수는 바람직하게는 8∼22이며, 보다 바람직하게는 12∼22이다.
본 발명의 성형 가공기 세정용의 열가소성 수지 조성물 중에서의 (B) 성분의 함유 비율은, 세정 성능을 높이는 관점에서, (A) 성분의 합계 100질량부에 대하여, 바람직하게는 0.5∼10질량부이며, 보다 바람직하게는 1∼10질량부, 더욱 바람직하게는 1∼8질량부, 더욱더 바람직하게는 3∼7질량부이다.
본 발명의 성형 가공기 세정용의 열가소성 수지 조성물 중에 있어서의 (B1) 성분의 함유 비율은, 세정 성능을 높이는 관점에서, (A) 성분의 합계 100질량부에 대하여, 바람직하게는 0.25∼5질량부이며, 보다 바람직하게는 0.5∼5질량부, 더욱 바람직하게는 0.5∼4질량부, 더욱더 바람직하게는 1.5∼3.5질량부이다.
본 발명의 성형 가공기 세정용의 열가소성 수지 조성물 중에 있어서의 (B2) 성분의 함유 비율은, 세정 성능을 높이는 관점에서, (A) 성분의 합계 100질량부에 대하여, 바람직하게는 0.25∼5질량부이며, 보다 바람직하게는 0.5∼5질량부, 더욱 바람직하게는 0.5∼4질량부, 더욱더 바람직하게는 1.5∼3.5질량부이다.
본 발명의 성형 가공기 세정용의 열가소성 수지 조성물에 있어서, (B1) 성분과 (B2) 성분의 합계량 중에서의 (B1) 성분의 함유 비율은, 세정 성능을 높이는 관점에서, 바람직하게는 10∼90질량%, 보다 바람직하게는 20∼80질량%, 더욱 바람직하게는 30∼70질량%이고, 더욱 더 바람직하게는 40∼60질량%이며, (B2) 성분의 함유 비율은, 세정 성능을 높이는 관점에서, 바람직하게는 90∼10질량%, 보다 바람직하게는 80∼20질량%, 더욱 바람직하게는 70∼30질량%이며, 더욱더 바람직하게는 60∼40질량%이다.
본 발명의 성형 가공기 세정용의 열가소성 수지 조성물은, 세정 성능을 높이는 관점에서, (C) 성분으로서 열가소성 엘라스토머를 더 함유하는 것이 바람직하다.
(C) 성분의 열가소성 엘라스토머는 우레탄 엘라스토머, 폴리에스테르 엘라스토머, 올레핀계 엘라스토머, 폴리아미드 엘라스토머, 스티렌계 엘라스토머 등을 들 수 있고, 이것들은 1종 또는 2종 이상을 사용할 수 있다.
구체적인 (C) 성분으로서는 스티렌-부타디엔-스티렌 블록 중합체(SBS), 스티렌-이소프렌-스티렌 블록 중합체(SIS), 수소화 스티렌-에틸렌-부틸렌-스티렌 블록 중합체(SEBS), 수소화스티렌-에틸렌-프로필렌-스티렌 블록 중합체(SEPS), 에틸렌-α올레핀계 중합체, 에틸렌-α올레핀-폴리엔 중합체, 실리콘 고무, 아크릴 고무, 및 부타디엔-(메타)아크릴산 에스테르 중합체로부터 선택되는 1종 이상을 들 수 있고, 세정 성능을 높이는 관점에서, 스티렌-부타디엔-스티렌 블록 중합체(SBS), 스티렌-이소프렌-스티렌 블록 중합체(SIS), 수소화 스티렌-에틸렌-부틸렌-스티렌 블록 중합체(SEBS), 및 수소화 스티렌-에틸렌-프로필렌-스티렌 블록 중합체(SEPS)로부터 선택되는 1종 이상이 바람직하고, 스티렌-부타디엔-스티렌 블록 중합체(SBS), 수소화 스티렌-에틸렌-부틸렌-스티렌 블록 중합체(SEBS), 및 수소화 스티렌-에틸렌-프로필렌-스티렌 블록 중합체(SEPS)로부터 선택되는 1종 이상이 보다 바람직하고, 스티렌-부타디엔-스티렌 블록 중합체, 및 수소화 스티렌-에틸렌-부틸렌-스티렌 블록 중합체(SEBS)로부터 선택되는 1종 이상이 더욱 바람직하고, 수소화 스티렌-에틸렌-부틸렌-스티렌 블록 중합체(SEBS)가 더욱더 바람직하다.
본 발명의 성형 가공기 세정용의 열가소성 수지 조성물 중에 있어서의 (C) 성분의 함유 비율은, 세정 성능을 높이는 관점에서, (A) 성분의 합계 100질량부에 대하여, 바람직하게는 0.5∼20질량부이며, 보다 바람직하게는 1∼15질량부, 더욱 바람직하게는 1∼12질량부, 더욱더 바람직하게는 2∼7질량부이다.
본 발명의 성형 가공기 세정용의 열가소성 수지 조성물은, 세정 성능을 높이는 관점에서, 또한 (D) 성분으로서 무기 충전제를 함유하는 것이 바람직하다.
(D) 성분의 무기 충전재로서는 입상 내지 분말상의 충전재, 섬유상의 충전재를 사용할 수 있다.
입상 내지 분말상의 충전재로서는 탈크, 이산화티타늄, 실리카, 마이카, 황산 칼슘, 탄산 칼슘(중질 탄산 칼슘, 침강 탄산 칼슘), 탄산 바륨, 탄산 마그네슘, 황산 마그네슘, 황산 바륨, 옥시설페이트, 산화주석, 알루미나, 카올린, 탄화 규소, 금속 분말, 유리 파우더, 유리 조각, 글라스 비드 등을 들 수 있고, 이것들은 1종 또는 2종 이상을 사용할 수 있다.
입상 내지 분말 상태의 충전재는 평균 입경이 100㎛ 이하의 것이 바람직하고, 50㎛ 이하의 것이 보다 바람직하고, 10㎛ 이하의 것이 더욱 바람직하고, 5㎛ 이하의 것이 특히 바람직하다. 평균 입경은 침강 천칭법에 의해 측정하고, 50% 입도 중앙값으로 나타낸 것이다.
섬유상의 충전재로서는 월라스토나이트, 유리 섬유, 유리 섬유의 밀드 파이버, 티타늄산 칼륨 휘스커, 붕산 알루미늄 휘스커, 산화아연 휘스커, 아타팔자이트 등을 들 수 있고, 이것들은 1종 또는 2종 이상을 사용할 수 있다.
(D) 성분은, 세정 성능을 높이는 관점에서, 탈크 및 유리 섬유로부터 선택되는 1종 이상이 바람직하고, 탈크가 보다 바람직하다.
본 발명의 성형 가공기 세정용의 열가소성 수지 조성물 중에서의 (D) 성분의 함유 비율은, 세정 성능을 높이는 관점에서, (A) 성분의 합계 100질량부에 대하여, 바람직하게는 0.1∼10질량부이며, 보다 바람직하게는 0.1∼5질량부, 더욱 바람직하게는 0.1∼3질량부, 더욱더 바람직하게는 0.5∼2질량부이다.
본 발명의 성형 가공기 세정용의 열가소성 수지 조성물은 상기 각 성분을 헨쉘 믹서, 텀블러 블렌더, 니더 등의 혼합기로 예비 혼합한 후, 압출기로 혼련하거나, 가열 롤, 밴버리 믹서로 용융 혼련하거나 함으로써 제조할 수 있다.
본 발명의 성형 가공기 세정용의 열가소성 수지 조성물은 압출 성형 가공기 또는 사출 성형 가공기 세정용의 열가소성 수지 조성물로서 적합하며, 압출 성형 가공기 세정용의 열가소성 수지 조성물로서 보다 적합하다.
실시예
실시예 및 비교예
표 1, 2에 나타내는 조성의 각 성분을 텀블러 블렌더로 혼합 후, 압출기로 용융 혼련하여, 펠릿 형상의 수지 조성물을 얻었다. 이들 조성물을 사용하고, 하기의 방법으로 세정 시험을 행했다. 결과를 표 1, 2에 나타낸다.
[압출 성형 가공기의 세정성의 평가]
압출 성형기(GT-25A, 가부시키가이샤 플라스틱 고가쿠켄큐쇼제)에, 스크루 회전수 100rpm, 수지 온도 210℃의 조건하에서, 선행 사용 수지로서 HIPS(내충격성 폴리스티렌)의 흑색 착색품(흑색 색제 농도 1질량%) 1kg을 압출 성형했다.
그 후, 표 1의 각 조성물을 압출 성형기의 호퍼에 투입하여 압출하고, 선행 사용 수지의 흑색이 사라진 시점을 세정 종료로 하여, 그때까지의 상기 조성물의 사용량(kg)에 의해 세정성을 평가했다. 세정에 사용한 수지 조성물의 사용량이 적을수록, 세정성이 우수한 것을 말할 수 있다.
[사출 성형 가공기의 세정성의 평가]
사출 성형기(α-S150iA, 파낙 가부시키가이샤제)에, 실린더 온도 230℃의 조건하에서, 선행 사용 수지로서 폴리프로필렌의 흑색 착색품(흑색 색제 농도 3질량%) 1kg을 사출 성형했다.
그 후, 표 2의 각 조성물을 사출 성형기에 투입하고 사출 성형하여, 선행 사용 수지의 흑색이 사라진 시점을 세정 종료로 하고, 그때까지의 상기 조성물의 사용량(kg)에 의해 세정성을 평가했다. 세정에 사용한 수지 조성물의 사용량이 적을수록, 세정성이 우수한 것을 말할 수 있다.
또한 세정 종료 후, 사출 성형 성형기에 HDPE 수지(HI-ZEX5300B, 가부시키가이샤 프라임 폴리머제)를 투입하고 사출 성형했을 때, 선행 사용 수지(폴리프로필렌의 흑색 착색품)의 흑색을 확인할 수 있는지 아닌지로 세정성(선행 사용 수지의 잔류의 유무)을 평가했다. 선행 사용 수지의 흑색을 확인할 수 없는 경우, 세정에 사용한 수지 조성물이 세정성이 우수한 것을 말할 수 있다.
(A) 성분
A-1: HDPE(니폴론 하드 6900B, 토소 가부시키가이샤제, MFR 0.07)
A-2: HDPE(니폴론 하드 6000, 토소 가부시키가이샤제, MFR 0.15)
A-3: 폴리프로필렌(선 알로머 PM472W, 선 알로머 가부시키가이샤제, MFR 2.7)
A-4: LLDPE(니폴론-L T240F, 토소 가부시키가이샤제, MFR 1.6)
A-5: 폴리프로필렌(선 알로머 PL400A, 선 알로머 가부시키가이샤제, MFR 2.0)
또한 A-1, A-2, 및 A-4의 MFR(g/10min)은 ISO 1133에 근거하여 온도 190℃ 및 하중 2.16kg의 조건에서, A-3, 및 A-5의 MFR(g/10min)은 ISO 1133에 근거하여 온도 230℃ 및 하중 2.16kg의 조건에서 측정한 값이다.
(B) 성분
B1-1: 폴리옥시에틸렌디스테아레이트(카오가부시키가이샤제, HLB 18.9)
B2-1: 히드록시스테아르산 모노글리세리드(리켄비타민 가부시키가이샤제, HLB 3.4)
B2-2: 소르비탄트리베헤네이트(리켄비타민 가부시키가이샤제, HLB 2.5)
B2-3: 디글리세린스테아레이트(리켄비타민 가부시키가이샤제, HLB 5.7)
(B') 성분((B) 성분의 비교성분)
B'-1: α올레핀술폰산 나트륨(다이이치고교세야쿠 가부시키가이샤제)
B'-2: 스테아르산 나트륨(가부시키가이샤 ADEKA제)
B'-3: 아연스테아릴 액시드 포스페이트(LBT-1830, 사카이카가쿠고교 가부시키가이샤제)
(C) 성분
C-1: SEBS(터프텍 1043, 아사히카세이케미컬 가부시키가이샤제, 스티렌/에틸렌·부틸렌(몰비)=67/33)
C-2: SEBS(터프텍 1221, 아사히카세이케미컬 가부시키가이샤제, 스티렌/에틸렌·부틸렌(몰비)=12/88)
C-3: SBS(아사프렌 T-437, 아사히카세이 가부시키가이샤제, 스티렌/부타디엔(몰비)=30/70)
(D) 성분
D-1: 탈크(PHSH 탈크, 타케하라카가쿠고교 가부시키가이샤제)
(E) 성분 (기타 성분)
E-1: MS(세비안 MAS30, 다이셀폴리머 가부시키가이샤제)
E-2: EMA(엘발로이 AC 1820, 미츠이·듀퐁·폴리케미칼 가부시키가이샤제)
표 1 중, 세정성의 평가에서, 조성물의 사용량(kg)이 「0.4<」라고 기재되어 있는 비교예는 세정용의 열가소성 수지 조성물의 사용량이 0.4kg을 초과하는 양이었던 것을 나타낸다.
Claims (12)
- (A) 올레핀계 수지, 및
(B) (B1) HLB가 13∼20인 비이온 계면활성제
를 함유하고, (B) 성분을, (A) 성분 100질량부에 대하여, 0.5∼10질량부 함유하는 성형 가공기 세정용의 열가소성 수지 조성물. - 제1항에 있어서, (B) 성분으로서 (B2) HLB가 1∼12인 비이온 계면활성제를 더 함유하는 것을 특징으로 하는 성형 가공기 세정용의 열가소성 수지 조성물.
- 제1항 또는 제2항에 있어서, (B1) 성분이 폴리옥시에틸렌 지방산 에스테르인 것을 특징으로 하는 성형 가공기 세정용의 열가소성 수지 조성물.
- 제2항에 있어서, (B2) 성분이 글리세린 지방산 에스테르, 및 소르비탄 지방산 에스테르로부터 선택되는 1종 이상인 것을 특징으로 하는 성형 가공기 세정용의 열가소성 수지 조성물.
- 제2항에 있어서, (B1) 성분과 (B2) 성분의 합계량 중에서의 (B1) 성분의 함유 비율이 10∼90질량%인 것을 특징으로 하는 성형 가공기 세정용의 열가소성 수지 조성물.
- 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서, (C) 열가소성 엘라스토머를 더 함유하는 것을 특징으로 하는 성형 가공기 세정용의 열가소성 수지 조성물.
- 제6항에 있어서, (C) 성분이 스티렌-부타디엔-스티렌 블록 중합체(SBS), 스티렌-이소프렌-스티렌 블록 중합체(SIS), 수소화 스티렌-에틸렌-부틸렌-스티렌 블록 중합체(SEBS), 수소화 스티렌-에틸렌-프로필렌-스티렌 블록 중합체(SEPS), 에틸렌-α올레핀계 중합체, 에틸렌-α올레핀-폴리엔 중합체, 실리콘 고무, 아크릴 고무, 및 부타디엔-(메타)아크릴산 에스테르 중합체로부터 선택되는 1종 이상인 것을 특징으로 하는 성형 가공기 세정용의 열가소성 수지 조성물.
- 제6항 또는 제7항에 있어서, (C) 성분을, (A) 성분의 합계 100질량부에 대하여, 0.5∼20질량부 함유하는 것을 특징으로 하는 성형 가공기 세정용의 열가소성 수지 조성물.
- 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서, (D) 무기 충전제를 더 함유하는 것을 특징으로 하는 성형 가공기 세정용의 열가소성 수지 조성물.
- 제9항에 있어서, (D) 성분이 탈크 및 유리 섬유로부터 선택되는 1종 이상인 것을 특징으로 하는 성형 가공기 세정용의 열가소성 수지 조성물.
- 제9항 또는 제10항에 있어서, (D) 성분을, (A) 성분의 합계 100질량부에 대하여, 0.1∼10질량부 함유하는 것을 특징으로 하는 성형 가공기 세정용의 열가소성 수지 조성물.
- 제1항 내지 제11항 중 어느 한 항에 있어서, 압출 성형 가공기 또는 사출 성형 가공기 세정용인 것을 특징으로 하는 성형 가공기 세정용의 열가소성 수지 조성물.
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