WO2012152342A1

WO2012152342A1 - Reinigungsmittel

Info

Publication number: WO2012152342A1
Application number: PCT/EP2011/068063
Authority: WO
Inventors: Sebastian Drossmann; Michael Münch
Original assignee: Münch Chemie International GmbH
Priority date: 2011-05-06
Filing date: 2011-10-17
Publication date: 2012-11-15
Also published as: EP2704890A1

Abstract

Die Erfindung betrifft ein treibmittelfreies Reinigungsmittel zur Reinigung von Extrudern und Spritzgussmaschinen, das die folgenden Komponenten A) wenigstens ein künstliches und/oder natürliches Mineral; B) wenigstens eine anorganische Base und C) wenigstens einen Kunststoff und/oder Synthesekautschuk aufweist, wobei die Komponenten A), B) und C) zunächst miteinander vollständig vermischt und in einem nachfolgenden Schritt durch Verdichten unter Wärmeeinwirkung, insbesondere Compoundieren, in ein homogenes Granulat überführt sind. Ferner betrifft die Erfindung eine Verwendung eines solchen Reinigungsmittels zum Reinigen von Extrudern und Spritzgießmaschinen.

Description

Reinigungsmittel

Beschreibung

Die Erfindung betrifft ein Reinigungsmittel zur Reinigung von Extruder und Spritzg ussmaschinen, gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1 sowie eine Verwendung des Reinigungsmittels gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 13.

Aus der Praxis ist bekannt, dass bei der Verarbeitung von Thermoplasten auf Spritzgussmaschinen und Extrudern beim Materialwechsel oder beim Farbwechsel große Reinigungsprobleme auftauchen . Diese sind in aller Regel durch eine ungenügende Mischbarkeit eines extrudierten Polymers mit einem nach- folgend zu extrudierenden Polymer beg ründet. Auf Grund dessen fallen bei vorgenannten Arbeiten hohe Reinigungs- und Materialkosten an .

Dies ist umso problematischer, wenn eine Materialfolge beispielsweise von einem polaren Polymer zu einem unpolaren Polymer stattfindet. Darüber berei- ten auch amorphe Polymere und nachfolgende teilkristailine Polymere Schwierigkeiten, da diese nicht immer miteinander mischbar sind. Ein weiteres Problem hinsichtlich ei ner Materialfolge besteht, wenn ausgehend von einer dunklen Einfärbung Farbfolgen in Richtung einer heileren Einfarbung oder in Richtung transparentes Material zu verarbeiten sind.

Um, insbesondere in solchen Fällen, eine gute Reinigung eines Extruder oder einer Spritzgussmaschine zu erreichen, muss die Maschine oder der, beispielsweise Schneckenextruder, zerlegt und die dazu gehörenden Schnecken, Spritzdüsen und Nadelverschlussdüsen mühsam und gegebenenfalls von Hand gerei- nigt werden, wobei die Schnecken gezogen und mechanisch mit einem Sand- strahlgerät oder Schleifgerät gereinigt werden. Hiera us resultieren lange Stillstandszeiten und ein hoher personeller Aufwand, der hohe Kosten verursacht.

Aus der WO 00/37236 ist ein Verfahren zur Reinigung von Extrudern bekannt, bei dem eine Reinigungsmasse zum Ei nsatz kommt, bestehend aus diskreten, plastisch deformierbaren Teilchen aus einem Thermoplast (A) mit einem

Schmelzpunkt über 200°C und einer Kristallinität von kleiner oder gleich 50% und einem amorphen oder teilkristallinen Thermoplast (B) mit einer Verarbei^¬ tungstemperatur, die unterhalb des Schmelzpunktes des Thermoplasts (A) liegt. Der Thermoplast (A) ist in der Reinigungsmasse mit 1 Gew. -% bis

95 Gew. -% und der Thermoplast (B) mit 5 Gew. -% bis 95 Gew.-% enthalten . Die gewichtsprozentualen Anteile von (A) und (B) ergänzen sich jeweils zu 100% oder weniger. Die diskreten, plastisch deformierbaren Teilchen aus dem Thermoplast (A) wirken hierbei reinigend, während der amorphe oder teilkri- stalline Thermoplast (B) als flüssiger oder fließfähiger Träger für die plastisch deformierbaren Teilchen aus dem Thermoplast (A) und/oder abgelöste Verunreinigungen wirkt.

Nachteilig bei diesem Verfahren ist, dass der Thermoplast (A) sehr klein ge- mahlen sein muss, damit er nicht die Düse oder den Heizka nal am Spritzgusswerkzeug zusetzt. In dortiger Druckschrift ist der Einsatz des Thermoplast (A) als zylinder- oder linsenförmiges Granulat mit einem Durchmesser von 1 mm bis 6 mm und einer Länge von 8 mm besch rieben . In der Praxis verstopfen solche unaufgeschmolzenen Gran ulate allerdings in nachteiliger Weise den Düsenkopf u nd/oder die Verschlussdüse eines Extruders oder einer Spritzgussmaschine, was auch als Vergleichsbeispiel beschrieben ist.

Die Offenlegungsschrift WO 95/17268 beschreibt eine abrasive und reinigende Mischung aus: (a) einer überwiegenden Menge eines abrasivem Pulvers und (b) wenigstens einem Harz, das aus der Gruppe ausgewählt ist, die ein Polymer eines Diens, ein Harz-Material, ei n Cumaron-Inden-Harz, und eine Mischung von zwei oder mehreren dieser Stoffe, und (c) wenigstens ei n Copo- lymer von einem Olefin und einem Acrylat oder einem Methylacrylat aufweist. Der Nachteil dieses Verfahrens ist, dass die in (b) und (c) genannten Polymere nicht mit allen nachfolgend zu verarbeitenden Polymeren m ischbar sind . In den Reinigungsmischungen werden die ei nzel nen Polymere mit den abrasiven Mischungen der dort beschriebenen Beispiele abgemischt, damit dann a n- schließend in der gleichen Polymerbasis weitergea rbeitet werden kann . Die Maschinen sind durch die Reinig ungsmischung von fremden Veru nreinigu ngen wie Farbresten und Verbrennungen gereinigt, jedoch verbleiben Spuren der Rei nigungsmischu ng in der Maschine, welche die nachfolgend zu verarbeitende Polymere verunreinigen. Dies führt in nachtei liger Weise zu Schlieren- und/oder Lami natbildung .

Die DE 103 34 293 A I offenbart ei ne Reinigungszusam mensetzung für kunststoffverarbeitende Maschi nen sowie ein Verfah ren und eine Anwendung für die Reinigungszusam mensetzung bestehend aus : 1 Gew.-% bis 18 Gew.-% Wasser, 10 Gew.-% bis 50 Gew.-% einer Misch ung, bestehend a us 1 Gew. -% bis

50 Gew.-% anionischer Tenside, m indestens 15 Gew. -% nichtionischer Ten- side, mindestens 1 Gew. -% Seife, Polycarboxylate, Zeolithe, Natri umsulfat, Bicarbonat, Phosphonate, Schaum regulatoren, gegebenenfalls Hilfsstoffe, Duftstoffe und auf 100 Gew. -% aufgefüllt bestimmte Polymere enthält. Ferner offenbart die DE 103 34 293 AI ei n Verfahren zur Herstell ung der Mischung und deren Verwendung .

Die Offenlegungsschrift DE 42 02 618 AI offenbart eine Reinigungszusammensetzung für eine Harzformgebungsvorrichtung, welche 50 Gew.-% bis

95 Gew. -% eines Polyolefinharzes mit einem Schmelzindex von 0,01 bis 0, 5, ferner 0, 1 Gew. -% bis 15 Gew.-% eines Acryl-Copolymeren, 2 Gew.-% bis 30 Gew.-% eines Neutralsalzes ei ner organischen Sulfonsä ure und 0, 1 Gew.-% bis 10 Gew. -% basisches Magnesiumcarbonat, Magnesiumhydroxid, Kaliumcar- bonat, Zinkcarbonat oder eine Mischung aus zwei oder mehreren Komponenten davon umfasst.

Den beiden vorgenannten Schriften liegt der Nachteil zugrunde, dass die Maschinen von fremden Verunreinigungen wie Farbresten und Verbrennungen ge- reinigt sind, jedoch Spuren der Rei nigungsmischung in der Maschi ne verbleiben, durch welche die nachfolgend zu verarbeitende Polymere wieder verunrei nigt werden. Dies wirkt sich in einer nicht akzeptablen Schlieren- oder Schieferbild ung aus.

Die DE 195 54 863 AI offenbart ein Verfahren zu r Herstell ung unterschiedlicher Farbpellets u nd eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens. Dieses Verfahren arbeitet mit zwei separaten Granulatoren für unterschiedliche Farbpeilets, sowie einer komplizierten Austragsöffnung am Extruderkopf. Ein maßgebl icher Nachteil der dort beschriebenen Vorgehensweise ist der hohe maschinelle Aufwand, der zum Farbwechsel eines Polymers betrieben werden muss. Dieser Aufwand ist mit hohen Investitionskosten verbunden .

Des Weiteren ist in der EP 2 105 277 AI ein Reinigungsmittel beschrieben, das mineralische Partikel, kristalline freie Säure sowie organisches Polymer um- fasst, wobei die mineralischen Partikel und/oder die kristalline freie Säure wenigstens teilweise eine Verkapseiung aufweisen . Das dort offenbarte Reinigungsmittels weist den Nachteil auf, dass die darin enthaltene kristalline freie Säure unter Reinigungsbedingungen in einem Extruder oder einer Spritzguss- maschine, d.h. bei erhöhter Temperatur, als Treibm ittel wirkt, wobei Gas, nämlich in erster Linie Kohlendioxid freigesetzt wird . Eine Freisetzung dieses Gases erfolgt in der Reinigungsmischung jedoch nicht homogen, sondern bevorzugt an warmen bzw. heißen Teilen des Extruders oder der Spritzgussmaschine, so dass sich insbesondere an diesen Teilen des Extruders oder der Spritzg ussmaschine Gasblasen bilden, die ei nen Kontakt des dortigen Reinigungsmittels mit der zu reinigenden Oberfläche des Extruders oder der Spritzgussmaschine behindern, was entweder zu einer unzureichenden und mangelhaften Reinigung oder zu deutlich verlängerten benötigten Reinigungszeiten beispielsweise aufgrund von Stil lstandszeiten führt, die notwendig sind, damit das Treibmittel seine voile Wirkung entfalten kann. Darüber hinaus besteht bei dem dortigen Reinig ungsmittel a ufgrund der auftretenden Gas- und Blasenbildung die Gefahr einer Beschädig ung des Extruders oder der Spritzgussmaschine, nämlich dann, wenn diese Gasblasen in Kontakt m it der warmen bzw. hei - ßen inneren Oberfläche des Extruders oder der Spritzgussmaschine. In diesem Fall besteht die Gefahr, dass die Gasblasen unter der Wärmeeinwirkung expandieren, insbesondere sehr schnell expandieren und gegebenenfal ls explosionsartig platzen, was zu ei ner Beschädigung der jeweiligen Oberfläche des Extruders oder der Spritzgussmaschine und im schlimmsten Fall zu einer starken Abnutzung oder einem Ausfall des Extruders oder der Spritzgussmaschine führt. Des Weiteren birgt ein Treibmittel enthaltendes Reinigungsmittel ferner die Gefahr von, durch eine unkontrollierbare Gasbildung im Extruder oder der Spritzgussmaschine bedingten, unkontrollierbaren Gasaustritten aus der Düse des Extruderkopfes . Ein solcher unkontrollierter Gasaustritt kann ferner an sämtlichen Ventilen des Extruders oder der Spritzgussmaschine stattfinden, wobei am Heißkanal auch offene Entgasungen möglich sind und die Maschine einerseits, jedoch a uch das Bedienungspersonal andererseits gefährden . Ein weiterer Nachteil besteht ferner auch darin, dass durch diese unkon- trollierten Gasaustritte auch Teile des zu rei nigenden Polymers und/oder, insbesondere auch Teile des Reinigungsmittels mitgerissen werden. Diese teil- chenförmigen Partikel können sich in Ventilen und Düsen ablagern und bergen eine inhärente Verstopfungsgefahr, wodu rch eine zusätzliche Gefä hrdung, vor allem des Bedienungspersonals entsteht.

Ein weiterer Nachteil vorgenannter Rei nigungsm ittel besteht ferner darin, dass die dort verwendeten Polymere und Zusatzstoffe, wie beispielsweise Zitronensäure, bei erhöhten Temperaturen zur Zersetzung neigen, was zu Zersetzungsprodukten führt, die zum einen geruchsbelästigend und darüber hinaus viel- fach a uch gesundheitsgefährdend sind. Sofern, wie beispielsweise in der

EP 2 105 277 AI vorgeschlagen, die Zitronensäure ferner mit einem Wachs- Überzug, beispielsweise aus ei nem Polyethylen, versehen ist, besteht zusätzlich zur Zersetzung der Zitronensäure ferner die Gefahr einer Nebel- bzw.

Rauchbildung durch eine Zersetzung und Verdampfung der Zersetzungsproduk- te sowie des Polyethylenwachses. Bei anderen Treibmitteln, wie beispielsweise Carbonsäuren, Azodicarbonsäuren, Azodicarbonsäurediamid oder Toiuolsuifon- säurehydrazid, um nur einige zu nennen, tritt darüber hinaus bei erhöhten Temperaturen eine Verfärbung des Rei nigungsmitteis, d.h. in aller Regel eine Schwarzverfärbung sowie eine massive Bi ldung stark riechender Gase und Nebel a uf, die das Bedienungspersonal sowie eine sichere Bedienung des Extruders oder der Spritzgussmaschi ne gefährden.

Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher ein staubfreies, kostengünstiges und einfach herstellbares Reinigungsmittel für die Reinigung von Extrudern und Spritzgussmaschinen sowie dessen Verwendung zur Verfügung zu stellen, mit dem die oben genannten Nachteile und Einschränkungen vermieden werden. Der Vorteil gegenüber dem Stand der Technik soll sein, dass die Extruder und Spritzgussmaschinen ohne mechanischen Aufwand, wie Schneckenziehen, Sandstrahiung, Schleifen, und in einer kurzen Zeitspanne zu rei nigen sind.

Diese Aufgabe wird durch ein Reinigungsmittel gemäß Patentanspruch 1 und eine Verwendung des Reinigungsmittels gemäß Patentanspruch 11 gelöst.

Insbesondere wird die Aufgabe durch ein treibmitteffreies Reinigungsmittel zur Reinigung von Extrudern und Spritzgussmaschinen gelöst, das die folgenden Komponenten aufweist:

A) wenigstens ein künstliches und/oder natürliches Mi neral ;

B) wenigstens eine anorganische Base,

C) wenigstens ei nen Kunststoff und/oder Synthesekautschuk, wobei die Komponenten A), B) und C) zunächst miteinander vollständig vermischt und in einem nachfolgenden Sch ritt durch Verdichten u nter Wärmeeinwirkung, insbesondere Compoundieren, in ein homogenes Granulat überführt werden.

Unter Compoundieren bzw. Compoundierung wird im Ra hmen dieser Erfindung ein durch Wärme-, respektive Hitzeinwirkung stattfindendes Verdichten aller Komponenten in einem Einfach- oder Doppelschneckenextruder bei Tempera- turen im Bereich von 50°C bis 200°C über Raumtemperatur, d, h. im Bereich von 75°C bis 225°C, verstanden.

Überraschend wurde erfindungsgemäß gefunden, dass ein Reinigungsmittel bestehend aus einer Mischung von Mineralien mit wenigstens einer anorganischen Base u nd Kunststoffen und/oder Synthesekautschuken eine hohe Reinigungsleistung in Extrudern und Spritzgussmaschinen bewirkt ohne im Zuge der Reinigung Reinigungsmittelrückstände im Extruder oder in der Spritzgussmaschine zu hinterlassen.

Ferner können mit dem vorgenannten Reinigungsmittel im Vergleich zu bisher bekannten Reinigungsmitteln Reinigungsvorgänge deutlich sch nel ler durchge^¬ führt werden, da das erfindungsgemäße Reinigungsmittei kei nerlei gasfreisetzende Substanzen oder Treibmittel enthält, welche eine Zugänglichkeit der zu reinigenden Oberfläche des Extruders oder der Spritzgussmaschi ne behindern könnten. Auch Beschädigungen an den zu reinigenden Teilen des Extruders oder der Spritzgussmaschine sind aufgrund der Freiheit des erfindungsgemäßen Reinigungsmittels von gasfreisetzenden Substanzen oder Treibmittel(n) nicht zu befürchten.

An dieser Stelle sei erwähnt, dass im Rahmen dieser Erfindung unter dem Begriff „Treibmittel" Substanzen verstanden werden, die als Hilfsstoff zum Auf^¬ schäumen und Aufblähen von Polymermassen bzw. des Reinigungsmittels verwendet werden können. Hierzu zählen beispielsweise i nsbesondere Carbonsäu- ren, Azodicarbonsäurediamid oder Toluolsulfonsäurehydrazid sowie als anorga^¬ nisches Hilfsmittel Hydrogencarbonate. All diesen Stoffen ist es gemeinsam, dass sie bei Erwärmung zu ei ner maßgeblichen Gasbildung neigen, wobei insbesondere Kohlendioxid, Wasserdampf, Ammoniak und Stickstoff entstehen, durch welche das Reinigungsmitte! aufgeschäumt und/oder aufgebläht wird .

In Abg renzung hierzu ist der Begriff „treibmittelfrei" erfi ndungsgemäß so zu verstehen, dass das erfindungsgemäße Reinigungsmittel keine Substanzen enthält, die bei Erwärmen bis zu einem Bereich von 300°C bis 350°C massgebliche Gasbildung oder Zersetzung zeigen.

Somit besteht ein wesentlicher Vorteil des erfind ungsgemäßen treibmittelfreien Reinigungsmittels gegenüber herköm mlichen und aus dem Stand der Technik bekan nten Reinigungsmitteln darin, dass das erfindungsgemäße Reinigungsmittel bei erheblich höheren Temperaturen eingesetzt werden kann als bisher übliche Reinigungsmittel, nämlich bis ca . 300°C bis 350°C, so dass sich das erfindungsgemäße Reinigu ngsmittel zur Reinigung eines erheblich breiteren Spektrums an Kunststoffen eignet, wie z. B. Polyamid 6.6 (PA6.6), das beispielsweise erst bei Temperaturen im Bereich von 290°C wirksam aus einem Extruder oder einer Spritzgussmaschine mit dem erfindungsgemäßen Reinigungsm ittel beseitigt werden kann. Ein weiterer wichtiger Vorteil des erfindungsgemäßen Reinigungsmitteis besteht ferner darin, dass keine Nebel- bzw . Rauchbildung zu befürchten ist, da das erfindu ngsgemäße Rei nigungsmittel eben keine Treibmittel oder Beschich- tungen für selbige aufweist, die bei erhöhten Temperaturen zu Zersetzung und Gasbildung sowie zur Rauch- und Nebel bildung neigen. Somit kann durch den Einsatz des treibmittelfreien erfindungsgemäßen Reinigungsmittels eine deutlich verbesserte Betriebssicherheit, sowohl im Hinblick auf gesundheitsgefährdende Stoffe, als a uch im Hinblick auf eventuelle Verstopfungen von Düsen oder Ventilen des Extruders oder der Spritzgussanlage gewährleistet werden, da erfi ndungsgemäß ein M itreißen von Reinigungsmittelsubsta nz oder zu reini- gender Substanz aufgrund der erfindungsgemäß nicht notwendigen Aufschäum- und/oder Aufbläh-Hiifsstoffe nicht zu befürchten ist,

Des Weiteren besteht ein weiterer Vorteil des erfindungsgemäßen treibmittelfreien Reinigungsmittels auch in höheren Taktzeiten, da Treibmittel in aller Regel eine gewisse Zeit benötigt, um seine volle Wirkung zu entfalten und die Polymermasse entsprechend aufzuschäumen oder aufzublähen. Da ein solches Aufschäumen oder Aufblähen erfindungsgemäß nicht notwendig und vorgesehen ist, sondern im Gegenteil explizit vermieden wird, kann in vorteilhafter Weise auf Stillstandzeiten verzichtet werden, so dass in gleicher Zeit eine höhere Reinigungsleistung gegenüber herkömmlichen, aus dem Stand der Technik bekannten Reinigungsm itteln unter Verwendung des treibmitteifreien erfindungsgemäßen Reinigungsm ittels erzielbar ist.

Erfindungsgemäß werden die Komponenten A), B) und C) in Form von Pulvermischungen und/oder Granulaten und/oder Compounds und/oder Mischungen davon verwendet. Dies ermögl icht in vorteilhafter Weise die Verwendung kommerziell erhältlicher Produkte, ohne dass eine Aufbereitung dieser Kompo- nenten durchgeführt werden müsste, was zu einer kosteneffizienten Herstel lbarkeit des erfindungsgemäßen treibmittelfreien Reinig ungsmittels beiträgt.

Bei dem erfindungsgemäßen Reinigungsmittel werden die Kom ponenten A), B), und C) im Gewichtsverhältnis 1 - 70 : 0,1 - 25 : 98.9 - 5 Gew.-%, im bevor- zugten Fall 5 - 65 : 0,5 - 20 : 94,5 - 15 Gew.-% und im besonders bevorzugten Fall 10 - 60 : 1 - 15 : 98 - 25 Gew.-% betragen, wobei die Summe der Mischungsverhältnisse immer 100 Gew. -% ergibt.

Ein weiterer Vorteil dieser Erfindung ist, dass das compoundierte Reinigungs- mittel mit jedem beliebig nachfolgend zu verarbeitenden Polymer mischbar ist, so dass der Hei ßkanal vor einem Polymerwechsel nicht gespült werden muss. Hierbei wirkt sich die Tatsache der erfindungsgemäß bevorzugten Verwendung von thermoplastischen Elastomeren besonders vorteilhaft aus, da diese praktisch nicht an Oberflächen haften, sondern sich leicht von solchen Oberflächen lösen, wobei das zu entfernende Polymer an dem erfindungsgemäßen treibmittelfreien Reinigungsmittel haften bleibt und m it diesem von der Oberfläche des Extruders oder der Spritzgussmaschine entfernt wird .

Die Mineralien A) gemäß einer Ausführungsform des Reinigungsmittels sind ausgewählt aus der Gruppe künstlicher und/oder natürlicher Minerale bestehend aus Talkum, Kreide, Bariumsulfat, Silikaten, Kieselsä ure, Glasfasern, Glaskugel n, Aluminiumoxiden, Magnesiumhydroxid, Aluminiumhydroxid, Alum iniumnitriden, Lithiumminerale, Nanodiamanten, Nanopartikel wie z.B. Schicht- Silikaten, wie beispielsweise Kaolin, Wollastonit, Bentonit und/oder Mischungen davon .

Die Mineralien A) gemäß einer Ausführungsform des Reinigungsmittels liegen in einer Korngröße von 5 p m - 250 μπι, bevorzugt von 15 μιτι - 220 μιτι, besonders bevorzugt von 20 pm - 75 μιη vor. Die Verwendung derartiger Korngrößen gewährleistet eine hervorragende abrasive Entfernung von zu rei nigendem Polymer aufgrund einer optimierten Mitnahmefähigkeit des zu reinigenden Polymers durch die Mineralien A), wobei das erfind ungsgemäße Reinigungsmittel gleichzeitig eine hervorragende Fl ießfähigkeit aufweist u nd gut in Hinter- schneidungen und schwer erreichbarer Bereiche des Extruders oder der Spritzgussmaschine vordringen kann,

Die anorga nischen Basen B) gemäß einer Ausführungsform des Rei nigungsmittels sind erfindungsgemäß ausgewählt aus der Gruppe anorganischer Basen, wie Natriumcarbonat, Kaliumcarbonat und/oder Mischungen davon,

Die Kunststoffe und/oder Synthesekautschuke C) gemäß einer Ausführungsform des Reinigungsmittels sind erfindungsgemäß ausgewählt aus der Gruppe synthetisch hergestellter Kautschuke, der thermoplastischer Styroi-Olefin- Blockcopolymere, Styrol-Ethylen-Ethylen-Propylen-Styrol-Blockcopolymere (SEEPS), Styrol-Ethylen-Butadien-Styrol-Blockcopolyme (SEBS), Styroi- Butadien-Styrol-Blockpolymere (SBS), Styrol-Isopren-Styrol-Blockpolymere (SIS), Styrol-Ethylen-Butylen-Styrol-Blockpolymere (SEBS), Styrol-Ethylen- Propylen-Sytrol-Blockpolymere (SEPS), thermoplastischer Elastomere (TPE), thermoplastischer Olefine (TPO), thermoplastischer Styrote (TPS), Ethylen- Propylen-Dien-Kautschuke (EPDM), vorwiegend als cis,cis- l,5-Cyclooctadien, exo-Dicyclopentadien, endo-Dicyciopentadien, 1,4-Hexadien, 1,3 Butadien und/ oder S-Ethyliden-2-norbonen, aus der Gruppe der nicht-olefinischer Thermoplaste, wie thermoplastische Polyurethan-Elastomere, thermoplastische Polye- therurethan-Elastomere, thermoplastische Polyester, thermoplastische Polyesterester-Elastomere, thermoplastische Polyetherester-Elastomere, Polyethera- mid-Elastomere, thermoplastische Polyamide, thermoplastische Poiycarbonate, thermoplastische Polyacrylate, Acrylatkautschuke, Styrol- Acrylnitril/Acrylatkautschuke (ASA), Acrylnitril-Butadien-Styrol-Kautschuke (ABS) und/oder Acryl nitrii-Butadien-a ethyl-Styrol-Kautschuke (ABa S), Me- thacrylat-Butadien-Styrol (MBS), Methyl-Methacrylat-Butadien-Styroi (M M BS), Methyi-Methacryiat-Acrylnitril-Butadien-Styrol (MABS), EPDM und/ oder Ethy- len-Propylen-Kautschuk (EPM) und/oder Polyolefine und/ oder Ethyfen- Vinylacetat-Copolymere mit einem Vinylacetat-Gehait von 6% bis 70% oder Mischungen davon . Es hat sich hierbei erfindungsgemäß erwiesen, dass die vorgenannten Substanzen hervorragende Reinigungswirkung mit einem breiten Reinigungsspektrum für nahezu aile wichtigen Kunststoffe haben .

Die Kunststoffe und/oder Syntheseka utschuke C) gemäß einer weiteren Ausführungsform des Reinigungsmittels weisen ein Molekulargewicht von 70 ,000 bis 300.000 g/mol, vorteilhafterweise eine bei Raumtemperatur gemessene Shore-Härte A von 35 bis 90 (gemessen nach ISO 868) und nach Bedarf 5% bis 45% Weichermacheröl auf. Derartige Synthesekautsch uke stellen somit ei n weiches, aber nicht flüssiges Polymer dar, das dem erfindungsgemäßen Reinigungsmittel eine hervorragende Fiießfähigkeit verleiht, wobei das Reinigungsmittel eine Viskosität aufweist, die niedrig genug ist, damit das erfindungsge- mäße Reinigu ngsmittel gut in Hinterschneidungen und schwer zugängliche Bereich des Extruders oder der Spritzgiess- bzw, Spritzgussmaschine fließen kann .

Ebenso können Silikonkautschuke (VMQ) und/oder Naturkautschuk (NR) aliein oder i n Misch ung, insbesondere i n Misch ung m it oben genannten Substanzen, verwendet werden.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung hat das Granulat bei Raumtemperatur eine Shore-Härte A, gemessen nach ISO 868, von 4 bis 95, bevorzugt von 20 bis 93 und besonders bevorzugt von 40 bis 90. Das Reinigungsgranulat mit den vorgenannten Shore-Härten ist in sehr vorteilhafter Weise auf den jeweils zu reinigenden Kunststoff, respektive das zu reinigende Polymer anpassbar, wobei das erfindungsgemäße Reinigungsmittel so auf das zu reinigende Polymer abgestim mt wird, dass ein Mitnahme- und Abrasionseffekt des Reinigu ngsmittels für das jeweilige zu reinigende Polymer optimiert ist, so dass eine Reinigung des Extruders oder der Spritzgussmaschine in sehr effektiver Weise m it einer hohen Taktrate stattfinden kann, wobei das erfindungsgemäße Reinigungsmittel, wie vorerwähnt, bis zu Temperaturen von bis zu 350°C stabi l ist, und auch durch die Wahl der Tem peratur und der mit der Temperatur einhergehenden Viskosität die Reinigungswirkung optimiert werden kann. Da das erfindu ngsgemäße Reinigungsmittel keine Treibmittel enthält, die bei erhöhten Temperaturen zu Zersetzung und zu Gasbildung neigen, kann das erfindungsgemäße Reinigungsmittel unproblematisch bis auf Temperaturen von 300°C bis 350°C erwärmt werden, wodurch gewährleistet ist, dass praktisch alle Kunststoffe aus Extrudern und Spritzgussmaschinen entfernt und letztere gereinigt werden können.

Weiterhin hat das erfindungsgemäße Reinigungsmittel bei einer Last von 10 kg und einer Temperatur von 230°C eine Schmelz-Volumenfließrate (MVR), gemessen nach DIN ISO 1133, von 30 cm³/ 10 min ± 30 %, bevorzugt ± 20 % und besonders bevorzugt ± 10 %. Durch die Einhaltung dieser Schmelz- Volumenfließrate ist das erfindungsgemäße Reinigu ngsmittel optimal für eine Reinigung von Extrudern und Spritzgussmaschinen ausgelegt.

Des Weiteren wird die erfindungsgemäße Aufgabe durch die Verwendung eines Reinigungsmittels zum Reinigen von Extrudern und Spritzgieß- bzw. Spritzgussmaschinen gemä ß vorstehenden Ausführungen gelöst.

Durch die erfindungsgemäße Auslegung des neuartigen Reinigungsmittels ist eine vollständige Ausfüllung des Schneckenkanals und/oder Heißkanals, so dass die Wirkstoffkomponenten auch bis in Hinterschneidungen, wie z.B. in einem Düsenkopf, vordringen können . Dadurch ergibt sich ein wichtiger wirtschaftlicher Vortei l durch Einsparung an Reinigungsmittel . Nachfolgend wird die Erfindung anhand von nicht einschränkenden Ausführungsbeispielen näher beschrieben .

Beispiel 1

In einem 100 Liter Henschei - Mischer wurden 76, 55 Kg eines Synthese^¬ kautschukgemisches, bestehend aus 34,85 Kg Acryinitril-Butadien-Styrol- Kautschuk (TEREZ^® ABS 1010 TR von TerHel l) und 41,7 Kg Styrol-Butadien- Styrol-Blockpolymere (Europrene^® SOL T 166 von Polimeri Europa), 8,7 Kg Li^¬ thiumaluminiumsilikat m it einer Korngröße von 75 μηι, 9,2 kg Bariumsulfat, 3, 25 kg Glaskugel n mit einer Korngröße von 30 pm bei ca . 500 U/min für 10 min gut miteinander gemischt. Die Mischung wurde anschließend auf einem Doppelschneckenextruder zu einem homogenen Granulat com poundtert mit einer Körngröße von durchsch nittlich 3m m .

Nachfolgend wurde die Reinigungsleistung der com poundierten Reinigungsmischung auf einem Doppelschneckenextruder, vom Typ ZSK 28 von Coperion, Werner & Pfleiderer, und einer Spritzgussmaschtne, mit 70mm Schneckendurchmesser von Ahrburg, getestet. Beide Maschinen wurden zuvor mit einem Masterbatch mit 50% Russanteil auf LDPE verunreinigt.

Der Extruder ZSK 28 wurde mit der oben genannten Reinigungsmischung mit einem Durchsatz von 4 Kg/ Stunde bei 195°C gespült. Die hierfür benötigte Reinigungsm ischung betrug 950 Gramm . Das nachfolgend zu verarbeitende Polyamid 66 natur zeigte keine Verunreinigungen .

Dieselbe Mischung wurde auf der Spritzgussmaschi ne eingesetzt. Nach 18 Zyklen (Prüfplatten) war die Maschine von dem Russkonzentrat gereinigt. Das nachfolgend zu verarbeitende Polyamid 66 natur zeigte keine Verunrei nigung mehr. Beispiel 2

In einem 100 Liter Henschei - Mischer wurden 69,5 Kg eines Synthesekautschukgemisches, bestehend aus 43,7 Kg thermoplastischem Olefin (DEX- FLEX^® 756-68 TPE-0 von Lyondell Basell) und 25,8 Kg thermoplastischem Poly- etherester-Elastomer (Arnitel^® EB464 TPE von DSM), 10,3 Kg Alum iniumoxid mit einer Korngröße von 80 pm, 9,7 kg Bariumsulfat, 6,2 kg Kieselsäure mit einer Korngröße von 44 pm und 4,3 kg Kaliumcarbonat bei ca. 500 U/min für 10 min gut miteinander gemischt. Die Mischung wurde anschl ießend auf einem Doppelschneckenextruder zu einem homogenen Granulat compoundiert mit ei- ner Körngröße von durchschnittlich 3mm .

Nachfolgend wurde die Reinigungsleistung der compoundierten Reinigungsmischung auf einem Doppelschneckenextruder, vom Typ ZSK 28 von Coperion, Werner & Pfleiderer, und einer Spritzgussmaschine, mit 70mm Schnecken- durchmesser von Ahrburg, getestet. Beide Maschinen wurden zuvor mit einem Masterbatch mit 50% Russanteil auf LDPE verunreinigt.

Der Extruder ZSK 28 wurde mit der oben genannten Reinigungsmischung mit einem Durchsatz von 4 Kg/ Stunde bei 250°C gespült. Die hierfür benötigte Reinigungsmischung betrug 753 Gramm . Das nachfolgend zu verarbeitende Polypropylen (PP) natur zeigte keine Verunreinigungen.

Dieselbe Mischu ng wurde auf der Spritzgussmaschine eingesetzt. Nach 11 Zyklen (Prüfplatten) war die Maschine von dem Russkonzentrat gereinigt. Das nachfolgend zu verarbeitende Polypropylen (PP) natur zeigte keine Veru nreinigung mehr.

Vergleichsbeispiel 1

(gemäß EP 1 140 461 B9 Beispiel 2, entspricht WO 00/37236)

Es wurden 3 kg Reinigungsm ischung entsprechend den Angaben aus EP 1 140 461 B9, Beispiel 2, Polyamid 6T/6 und Polystyrol im Mischungsverhältnis 15 : 85 auf der Spritzgussmaschine bei 220°C eingesetzt. Die Reinigungswirkung wie in EP 1 140 461 B9, Beispiel 2, konnte nicht bestätigt werden, da das Polyamid 6T/6 Granulat die Nadelverschlussdüse verstopfte und diese erst bei 300°C frei gespritzt werden konnte.

Die Tabelle I zeigt die Ergebnisse der Beispiele 3 bis 6. Diese wurden analog den Beispielen I und 2 im Henschelmischer gem ischt, compoundiert und auf der ZSK 28 von Coperion Werner & Pleiderer und auf der Spritzgussmaschi ne von Ahrburg getestet. Beide Maschinen wurden zuvor mit einem Masterbatch mit 50% Russanteil auf LDPE verunreinigt.

Beispiele

3 4 5 6

Komponenten der

Reinigungsmischung (Kg)

TPE-E* 33, 7 3,7

TPE-O* 18,2 28,9

EPDM* 23,8 42,9 28,7 13,2

M M BS* 45, 7

Glaskugeln, 30pm 8,7 18,7 5,9

Alum iniumoxid 12,0 17,9 20, 1

Bariumsulfat 10,8 15,9 16,7

Bentonit 9,4 10,9

Kaliumcarbonat 2,3 3,3

Reinigungsleistung auf

ZSK 28 (Durchsatz 4Kg/h) :

Temperatur in [°C] : 220 250 280 200

Reinigungsmischung in [g] : 807 920 795 983 Reinigungsleistung auf Spritzgussmaschine:

Reinigungszyklen (Platten): 22 15 21 24

Nachfolgendes Polymer: SAN* PC* PA/PP* PA6.6*

thermoplastisches Polyetherester-Eiastomer;

Arnitel^® EB464 TPE von DSM

thermoplastisches Polyolefin-Eiastomer

DEXFLEX^® 756-68 TPO von Lyondell Basell

Ethyien-Propylen-Dien-Kautschuk;

G 2440 EPDM-Terpolymer, natur von LANXESS

Methyl-Methacrylat-Butadien-Styrol;

Zylar^® 530 von Nova Chemicals Inc. SAN* = Styrol-Acryl-Nitri l-Ku nststoff;

Terez^® SAN 2006 G, glasklar von TerHell

PC* = Polycarbonat-Kunststoff;

Terez^® PC 9005 L von TerHel l

PA/PP* = Polyamid/Polypropyfen-Kunststoff;

Terez^® PA/PP 7200 von TerHell

PA6.6* = Polyamid 6.6-Ku nststoff;

Terez^® PA6.6 7600 H von TerHel l

In sämtlichen Beispielen kon nte gezeigt werden, dass das erfindungsgemäße Reinigungsmittel für eine Reinigung von Extrudern und Spritzgussmaschinen herkömmiichen Reinigungsmitteln gemäß dem Stand der Technik überlegen ist und zu sehr guten Reinigungsergebnissen führt.

An dieser Steile sei darauf hingewiesen, dass alle oben beschriebenen Teile für sich alleine gesehen und in jeder Kom bination als erfindungswesentlich beansprucht werden . Abänderungen hiervon sind dem Fachmann geläufig.

Claims

Patentansprüche

1. Treibmittelfreies Rei nigungsmitte! zur Reinigung von Extrudern und

Spritzg ussmaschinen, das die folgenden Komponenten aufweist:

A) wenigstens ein künstliches und/oder natürliches Mineral;

B) wenigstens eine anorganische Base,

C) wenigstens einen Kunststoff und/oder Synthesekautschuk, wobei die Komponenten A), B) und C) zunächst miteinander vollständig vermischt und in einem nachfolgenden Schritt durch Verdichten unter Wärmeeinwirkung, insbesondere Compoundieren, in ein homogenes Granulat überführt sind.

2. Reinigungsmittel nach Anspruch 1,

dadurch gekennzeichnet, dass

die Komponenten A), B), und C) im Gewichtsverhäitnis

1 - 70 : 0, 1 - 25 ; 98.9 - 5 Gew.-%, im bevorzugten Fall

5 - 65 : 0,5 - 20 ; 94, 5 - 15 Gew. -% und im besonders bevorzugten Fall 10 - 60 ; 1 - 15 : 98 - 25 Gew.-% vorliegen, wobei die Sum me der Mi^¬ sch ungsverhältnisse immer 100 Gew.-% ergibt.

3. Reinigungsmittel nach einem der vorhergehenden Ansprüche,

dadurch gekennzeichnet, dass

die Komponenten A), B) und C) in Form von Pulvermischungen und/oder Granulaten und/oder Compounds und/oder Mischungen davon verwendet sind.

4. Reinigungsm ittel nach einem der vorhergehenden Ansprüche,

dadurch gekennzeichnet, dass

die Komponente A) ausgewählt ist aus der Gruppe künstlicher und/oder na^¬ türlicher Minerale bestehend aus Talkum, Kreide, Bariumsulfat, Silikaten, Kie- seisäure, Glasfasern, Glaskugeln, Aluminiumoxiden, Magnesiumhydroxid, Aluminiumhydroxid, Aluminiumnitriden, Lithiumminerale, Nanodiamanten, Nano- partikel wie z.B.. Schichtsiiikaten, wie beispielsweise Kaolin, Wollastonit, Ben- tonit und/ oder Mischungen davon,

5. Reinigungsmittel nach einem der vorhergehenden Ansprüche,

dadurch gekennzeichnet, dass

die Komponente A) ausgewählt ist aus der Gruppe künstlicher und/oder natürl eher Minerale in einer Korngröße von 5 pm - 250 μηι, bevorzugt von

15 pm - 220 pm, besonders bevorzugt von 20 pm - 75 pm.

6. Reinigungsmittel nach einem der vorhergehenden Ansprüche,

dadurch gekennzeichnet, dass

die wenigstens eine anorganische Base aus der Gruppe ausgewählt ist, die folgendes umfasst: Natriumcarbonat, Kaliumcarbonat und/ oder Mischungen davon.

7. Reinigungsmittel nach einem der vorhergehenden Ansprüche,

dadurch gekennzeichnet, dass

die Komponente C) aus der Gruppe ausgewählt ist, die folgendes umfasst: thermoplastische Styroi-Olefin-Blockcopoiymere,

Styrol-Ethylen-Ethyien-Propylen-Styrol-Blockcopolymere (SEEPS), Styrol-Ethylen-Butadien-Styrol-Blockcopolyme (SEBS),

Styrol-Butadien-Styroi-Blockpolymere (SBS),

Styrol-Isopren-Styrol-Blockpolymere (SIS),

Styrol-Ethylen-Butyien-Styrol-Blockpoiymere,

Styrol-Ethylen-Propylen-Sytrol-Blockpolymere (SEPS),

thermoplastische Elastomere (TPE),

thermoplastischer Oiefine (TPO),

thermoplastischer Styrole (TPS),

Ethylen-Propyien-Dien-Kautschuke (EPDM), insbesondere als cis,cis-l,5- Cyclooctadien, exo-Dicyclopentadien, endo-Dicyclopentadien, 1,4- Hexadien, 1,3 Butadien und/oder 5-Ethyliden-2-norbonen, nicht-olefinischer Thermopiaste, insbesondere

thermoplastische Polyurethan-Elastomere,

thermoplastische Polyetherurethan-Elastomere,

thermoplastische Polyester,

thermoplastische Polyesterester-Elastomere,

thermoplastische Polyetherester-Elastomere,

thermoplastische Polyetheramid-Elastomere,

thermoplastische Polyamide,

thermoplastische Polycarbonate,

thermoplastische Polyacrylate,

Acrylatkautschuke,

Styrol-Acrylnitril/Acrylatkautschuke (ASA),

Acrylnitril-Butadien-Styroi-Kautschuke (ABS),

Acrylnitril-Butadien-a-Methyl-Styrol-Kautschuke (ABaMS), Methacrylat-Butadien-Styro! (MBS),

Methyl-Methacrylat-Butadien-Styrol (MMBS),

Methyl-Methacrylat-Acrylnitril-Butadien-Styrol (MABS), Ethylen-Propylen-Terpolymer (EPDM),

Ethylen-Propylen-Kautschuk (EPM),

Polyoiefine,

Ethylen-Vinylacetat-Copoiymere mit einem Vinylacetat-Gehalt von

6% bis 70%,

Silikonkautschuke (VMQ),

Naturkautschuke (NR), und

Mischungen der vorgenannten Substanzen.

Reinigungsmittel nach einem der vorhergehenden Ansprüche,

dadurch gekennzeichnet, dass

die Komponente C) ein Molekulargewicht von 70.000 g/mol bis 300.000 g/mol hat.

Reinigungsm ittel nach einem der vorhergehenden Ansprüche,

dadurch gekennzeichnet, dass die Komponente C) bei Raumtemperatur eine Shore - Härte A von 35 bis 90 hat.

10. Reinigungsmittel nach einem der vorhergehenden Ansprüche,

dadurch gekennzeichnet, dass

die Komponente C) 5% bis 45% Weichermacheröl enthält.

11. Reinigungsmittel nach einem der vorhergehenden Ansprüche,

dadurch gekennzeichnet, dass

das Granulat bei Raumtemperatur eine Shore - Härte A von 4 bis 95, bevorzugt von 20 bis 93 und besonders bevorzugt von 40 bis 90 hat.

12. Reinigungsm ittel nach einem der vorhergehenden Ansprüche,

dadurch gekennzeichnet, dass

das Granulat bei einer Last von 10 kg und einer Temperatur von 230°C eine Schmelz-Volumenfließrate (MVR) von 30 cm³/10 min ± 30 %, bevorzugt ± 20 % und besonders bevorzugt ± 10 % hat.

13. Verwendung eines Reinigungsmittels nach einem der vorhergehenden Ansprüche 1 bis 12 zum Reinigen von Extrudern und Spritzgießmaschinen.