KR910005009B1 - 세정용 수지 조성물 - Google Patents

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내용 없음.

Description

세정용 수지 조성물

본 발명은 각종 성형기내를 세정하기 위해 사용되는 세정용 수지 조성물에 관한 것이다. 더욱 상세하게는 폴리올레핀 수지에 알킬벤젠설폰산의 중성염, 무기 충진제 및 발수성 화합물을 배합시킨 세정용 수지 조성물에 관한 것이다.

열가소성 수지의 최근의 성형가공은 점점 더 다양해져 소량, 다품종의 생산이 지향되고, 또 엔지니어링 플라스틱 등의 출현으로 성형기내의 색 전환 또는 수지 치환은 광범위한 온도 영역에서 행해지며, 색 전환 또는 수지 치환의 빈도도 급속히 높아지고 있다.

종래, 이들 색 전환 또는 수지 치환에 있어서 성형기내의 선행 수지에 의한 오염을 제거하는 방법, 즉 성형기내의 세정방법으로서 다음과 같은 방법이 취해져 왔다. 성형기내의 오염된 스크루우를 뽑아내고, 스크루우나 실린더 내벽을 브러쉬등으로 긁어내는 조작, 이른바 손으로 소제하는 방법이라든지 스크루우를 뽑아내지 않고 무착색의 수지(이하, 세정용 수지라 언급한다)를 흘려보내 동시에 세정하는 방법이다.

그러나, 이러한 스크루우를 뽑아내고 브러쉬를 사용하여 손으로 소재한다든지 세정용 수지를 사용하여 성형기의 스크루우 및 실린더를 동시에 세정하는 방법은, 스크우나 실린더내를 완전히 세정하는 데 장시간을 요하고, 동시 세정에 의한 세정에서는 다량의 세정용 수지가 사용됨으로써 경제적인 손실이 크다.

이러한 문제를 해결하기 위해서, 아크릴 수지와 같은 경(硬) 수지를 주성분으로 하는 세정제, 열가소성 수지에 비이온성 계면활성제를 배합한 세정제 및 스테아르산 등의 활제(滑劑)를 배합한 세정제가 개발되었다. 그러나 전자는 아크릴 수지의 용융점도가 높기 때문에 성형기내의 세정시에 실제로 작업량이 많아지고, 성형기의 온도를 상당히 높여야 하기 때문에, 열분해를 받기 쉽다는 결점이 있다.

또한, 이 세정제를 사용하는 경우에는 성형기의 다이스와 철망 등을 떼어내어 사용해야 하는 등 작업상의 번잡성 및 작업에 시간이 걸리고, 또한 세정 종료 후에도 이 세정제가 성형기내에 잔류할 경우 잔류 세정제가 후속수지의 성형품중에 혼입하여, 그 결과 이 물질로서 외관을 좋지 못하게 하기도 하고, 물성저하를 초래하는 문제점이 있다.

또, 후자의 열가소성 수지에 스테아르산 등을 배합시킨 것은 성형기내의 세정효과가 불충분하고, 또한 열가소성 수지에 비이온성 계면활성제를 배합시킨 세정제에 있어서는 이 세정제의 사용온도가 250℃ 이상이될 경우 세정제로부터 분해가스의 발생이 심해지고, 특이한 냄새가 발생함으로써 작업환경에 악영향을 미침과 동시에, 이 세정제에서는 세정효과도 충분하지 않다.

본 발명자들은 단지 소량 사용하여, 열가소성 수지의 각종 성형기에 있어서 색 전환을 위한 선행 착색 수지와의 치환 및 성형기내의 세정 또는 선행 수지와의 치환을 간편한 조작으로 하고도 단시간에 달성할 수 있는 것과 같은 성형기내 세정용 수지 조성물을 수득하기 위해 세심한 연구를 하였다. 그 결과, 폴리올레핀 수지에 알킬벤젠설폰산의 중성염, 무기 충진제 및 발수성 화합물을 배합시킨 조성물이 상술한 과제를 해결할 수 있는 세정용 수지 조성물임을 밝혀내고, 이를 근거로 본 발명을 완성하였다.

이상의 기술에서 명백한 바와 같이 본 발명의 목적은, 단지 소량 사용하여 열가소성 수지의 각종 성형기에 있어서 색 전환을 위한 선행 착색 수지와의 치환 및 성형기내의 세정 또는 폼종 교체를 위한 성형기내의 선행 수지와의 치환을 간편한 조작으로 하고도 단시간내에 달성할 수 있는 성형기내 세정용 수지 조성물을 제공하는 것이다.

본 발명은 하기의 구성을 갖는다.

(1) 폴리올레핀 수지에 알킬벤젠설폰산의 중성염, 무기 충진제 및 발수성 화합물을 배합시킴을 특징으로 하는 세정용 수지 조성물.

(2) 폴리올레핀 수지에 알킬벤젠설폰산의 중성염 1 내지 20중량%, 무기 충진제 1 내지 30중량% 및 발수성 화합물 0.5 내지 10중량%를 배합시킴을 특징으로 하는 상기 제1항 기재의 세정용 수지 조성물.

(3) 폴리올레핀 수지가 폴리에틸렌 또는 폴리프로필렌인 상기 제1항 또는 제2항 기재의 세정용 수지 조성물.

(4)용융혼련하여 펠릿상으로 성형된 상기 제1항 또는 제2항 기재의 세정용 수지 조성물.

본 발명에 사용된 폴리올레핀 수지로는, 고밀도 폴리에틸렌, 직쇄상 저밀도 폴리에틸렌, 저밀도 폴리에틸렌 등의 폴리에틸렌계 수지, 결정성 프로필렌 단독중합체, 프로필렌 성분을 70중량% 이상 함유하는 결정성 프로필렌-에틸렌 공중합체 또는 결정성 프로필렌-에틸렌-부텐-1 3원 공중합체 또는 결정성 프로필렌-부텐-1 공중합체 등의 폴리프로필렌계 수지, 폴리부텐-1, 비결정성 에틸렌-프로필렌 공중합체(EPR), 비결정성 에틸렌-프로필렌-디엔 3원 공중합체(EPOM) 또는 이들의 2종 이상의 혼합물을 들 수 있고, 그 중에서도 고밀도 폴리에틸렌, 직쇄상 저밀도 폴리에틸렌, 결정성 프로필렌 단독중합체, 결정성 프로필렌-에틸렌 공중합체, 결정성 프로필렌-에틸렌-부텐-1 3원 공중합체 또는 이들의 2종 이상의 혼합물이 바람직하다.

본 발명에 사용되는 알킬벤젠설폰산의 중성염으로는 알킬벤젠설폰산의 나트륨염이 바람직하게 사용된다. 알킬벤젠설폰산 나트륨은 음이온성 계면활성제의 1종이고, 그 분해개시 온도가 300℃로 높다.

이 때문에 높은 온도 영역에서의 성형기의 세정에도 위력을 발휘하고, 낮은 온도 영역에서 높은 온도 영역까지 우수한 세정작용을 나타내므로 바람직하다. 알킬벤젠설폰산의 중성염의 배합량은 바람직하게는 조성물에 대해 1 내지 20중량%, 더 바람직하게는 5 내지 15중량%이다. 배합량이 1중량% 미만에서는 조성물을 사용하여 성형기내를 세정할 경우의 세정효과가 작고, 20중량%가 넘을 경우에는 조성물을 조립하는 단계에서 발포가 현저해진다.

본 발명에 사용되는 무기 충진제로는 탄산칼슘, 탈크, 황산칼슘, 규산 마그네슘, 실리카, 알루미나 등 통상 폴리올레핀 수지에 배합된 무기 충진제가 있다. 이 무기 충진제는 세정제 소정물중에서 기계적인 힘에 의해 성형기내의 오염되거나 부착된 선행 수지를 문질러 떨어뜨리는 작용을 한다. 무기 충진제의 배합량은 조성물에 대해 바람직하게는 1 내지 30중량%, 더 바람직하게는 5 내지 20중량%이다. 배합량이 1중량% 미만에서는 이의 세정 효과가 불충분하고, 30중량%를 넘을 경우에는 역으로 세정용 수지 조성물의 용융 유동성이 저하되며, 세정시에 성형기에 실제 작업량이 과도하게 걸리기 때문에 주의해야 한다.

본 발명에 사용되는 발수성 화합물로는 폴리에틸렌 왁스 등의 합성 왁스, 실리콘, 납, 고급 지방산의 금속염 및 이들의 2종 이상의 혼합물을 들 수 있다. 발수성 화합물의 배합량은 바람직하게는 조성물에 대해 0.5 내지 10중량%, 더 바람직하게는 2 내지 10중량%이다. 발수성 화합물은 본 발명의 세정용 수지 조성물중에 있어서 활제 작용을 하는 것이고, 발수성 화합물의 배합량이 0.5중량% 미만에서는 이의 활성(滑性) 효과가 작고, 10중량%를 넘을 경우 활성이 지나치게 강해져 공존하는 무기 충진제의 성형기내에서의 기계적인 힘을 저하시키게 된다.

본 발명의 조성물에는 통상 폴리올레핀 수지에 배합된 페놀계 산화방지제, 티오계 산화방지제, 인계 산화방지제 등을 배합시킬 수 있다.

본 발명의 조성물은 폴리올레핀 수지, 소정량의 알킬벤젠설폰산의 중성염, 무기 충진제 및 발수성 화합물 및 상술한 산화 방지제의 1종 이상을 교반 혼합 장치, 예를들면 헨셀믹서(상품명), 슈퍼믹서에 넣고, 1 내지 5분동안 교반 혼합함으로써 수득하고, 이 혼합물을 단축 압출기, 2축 압출기를 사용하여 용융혼련 온도 180 내지 220℃, 바람직하게는 190 내지 210℃에서 용융혼련 압축하여 펠릿화함으로써 펠릿상으로 수득할 수도 있다.

이하에 실시예 및 비교실시예에 의해 본 발명을 구체적으로 설명하지만, 본 발명은 이로써 제한되지는 않는다. 실시예에서 비율은 중량%이다.

[실시예 1 내지 5 및 비교실시예 1, 2, 3, 4]

후술한 표 1에 기재된 각 배합성분을 헨셀믹서(상품명)에 넣고 3분 동안 교반 혼합한후, 혼합물을 벤트부구경 35mm의 압출기로 용융혼련 온도 210℃에서 용융혼련하고 펠릿상으로 압출하여 본 발명의 세정용 수지 조성물을 수득한다. 또 비교실시예 1, 2, 3, 4로서, 후술한 표 1에 기재된 각 배합성분을 실시예 1 내지 5에 준거하여 교반 혼합, 용융혼련하여 펠릿을 수득한다.

실시예 및 비교실시예 각각에서 수득한 세정용 수지 조성물을 사용하여, 1) 사출성형기의 세정, 2) 중공성형기의 세정을 다음의 요령으로 실시한다. 또 비교를 위해 세정용 수지 조성물을 사용하지 않는 경우에 대해서도 사출성형기의 세정 및 중공 성형기의 세정을 실시한다.

[표 1]

1) 사출성형기의 세정예

색 전환이 곤란한 흑색 수지 펠릿(ABS 수지, PPS 수지, 변성 PPO 수지중 어느 하나)을 35톤 사출성형기에서 50쇼트 사출성형한 후, 실시예 1 내지 5, 비교실시예 1, 2, 3, 4에서 수득한 세정용 수지 조성물 각 100g을 사용하여 사출성형하고 성형기내를 세정한 다음, 세정용 수지로서 무착색의 폴리프로필렌 수지를 사용하여 성형기에서 성형물의 착색이 없어질 때까지 사출성형을 되풀이 하고, 여기에 사용된 세정을 수지의 합계량을 구한다.

또 동일조건하에 있어서 흑색의 ABS수지를 사출성형 후, 세정용 수지 조성물을 사용하지 않고 무착색의 폴리프로필렌 수지를 세정용 수지로서 사용하여 사출성형을 되풀이 하고, 성형물의 착색이 없어질때까지 사용된 세정용 수지의 합계량을 구한다. 이의 결과를 정리하여 표 2에 기재하였다.

[표 2]

1) 폴리페닐렌옥사이드 2) 폴리페닐렌설파이드 3) 아크릴니트릴부타디엔스틸렌 4) 폴리프로필렌

2) 중공 성형기의 세정예

색 전환이 곤란한 흑색 수지 펠릿(ABS수지, 폴리에틸렌 수지중 어느 하나)을 다이스경 21mm, 코아경 19mm의 중공 성형기를 사용하여, 10파리손(1파리손 약 200g)을 압출시킨 중공 성형기를 실시예 1 내지 5 및 비교실시예 1 내지 4에서 수득한 세정용 수지 조성물 2000g으로 세정한 다음, 무착색의 폴리에틸렌 수지를 세정용 수지로 사용하여 파리손의 성형을 행하지 않고, 가장 색 전환이 곤란한 장소인 파리손의 용접·라인의 착색이 없어질 때까지 사용된 세정용 수지의 합계량을 구한다.

또 동일조건하에 있어서 흑색의 ABS수지를 사용하여 파리손을 성형한 다음, 세정용 수지 조성물을 사용하지 않고 무착색의 폴리에틸렌 수지를 세정용 수지로서 파리손의 성형을 수행하지 않고, 수득된 파리손의 용접·라인의 착색이 없어질 때까지 사용된 세정용 수지의 합계량을 구한다. 이의 결과를 표 3에 정리하여 기재하였다.

[표 3]

1) 고밀도 폴리에틸렌

본 발명은 표 2 및 표 3에서 알 수 있는 바와 같이, 실시예 1 내지 5에 기재한 세정용 수지 조성물은 극소량을 사용함으로써, 비교 실시예 1, 2, 3, 4에 나타난 것과 비교하여 세정용 수지의 사용량을 크게 감소시킬수 있고, 현저한 세정효과를 발휘한다.

본 발명의 세정용 수지 조성물은 각종 성형기의 선행 착색 수지의 색 전환시, 및 선행 수지의 치환시의 세정에 있어서 극히 현저한 세정 효과를 갖는다.

즉, 본 발명의 세정용 수지 조성물을 소량 사용함으로써, 또는 치환용 수지와 소량 병용함으로써 종래, 색 전환과 함께 세정용 수지에서 치환하여 성형기의 세정을 행한 경우에 비해 현저하게 그 세정용 수지의 소비량을 감소시키고 세정시간을 대폭 단축시킬 수 있다.

사출성형기의 세정을 예를들어 기술한다면, 본 발명의 세정용 수지 조성물을 사용한 경우, 세정용 수지만을 사용한 치환에 비해 본 세정용 수지의 소요량이 약 1/5 내지 1/10로 절감되고, 세정시간을 마찬가지로 약 1/5 내지 1/10로 단축시킬 수 있다.

또, 본 발명의 세정용 수지 조성물은 선행 수지가 고온에서 성형되는 엔지니어링 플라스틱(예를들면 변성 PPO수지, 폴리페닐렌설파이드 수지)에서도 색 전환시 및 수지 치환시에 현저한 세정 효과를 발휘한다.

Claims (4)

1. 폴리올레핀 수지에 알킬벤젠설폰산의 중성염, 무기 충진제 및 발수성 화합물을 배합시킴을 특징으로 하는 세정용 수지 조성물.
2. 제1항에 있어서, 폴리올레핀 수지에 알킬벤젠설폰산의 중성염 1 내지 20중량%, 무기 충진제 1 내지 30중량% 및 발수성 화합물 0.5 내지 10중량%를 배합시킴을 특징으로 하는 조성물.
3. 제1항 또는 2항에 있어서, 폴리올레핀 수지가 폴리에틸렌 또는 폴리프로필렌인 조성물.
4. 제1항 또는 2항에 있어서, 용융혼련하여 펠릿상으로 성형된 조성물.