WO2018079237A1 - 洗浄剤及び樹脂加工機械の洗浄方法 - Google Patents

洗浄剤及び樹脂加工機械の洗浄方法 Download PDF

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久義 高森
琢 渡邊
智広 新濱
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旭化成株式会社
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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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    • B29CSHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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    • B29C48/2715Cleaning; Purging; Avoiding contamination of plasticising units
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08KUse of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K3/00Use of inorganic substances as compounding ingredients
    • C08K3/18Oxygen-containing compounds, e.g. metal carbonyls
    • C08K3/24Acids; Salts thereof
    • C08K3/26Carbonates; Bicarbonates
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
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    • C08K3/26Carbonates; Bicarbonates
    • C08K2003/265Calcium, strontium or barium carbonate

Definitions

  • the present invention relates to a cleaning agent for removing a deterioration product generated from a resin or the like in addition to additives such as a resin and a dye / pigment used in the operation at the end of a molding operation by a thermoplastic resin processing machine. More particularly, the present invention relates to a cleaning agent that can be cleaned while forming a film in a molding machine for forming a film such as a resin film and a resin sheet, without causing film breakage due to foaming of the cleaning agent itself during cleaning. The present invention also relates to a method for cleaning a resin processing machine using such a cleaning agent.
  • resin processing machines such as an extrusion molding machine and an injection molding machine are used for operations such as coloring, mixing and molding of resins.
  • this type of processing machine at the end of a predetermined molding operation, in addition to additives such as resins and dyes used in the operation, deteriorated products generated from the resin (for example, thermal decomposition products and carbides) Remains in the molding machine. If these residues are left unattended, they may be mixed during subsequent operations, leading to defective appearance of the resulting product.
  • the transparency of the resulting product is reduced, or contamination with black spots etc. can be easily visually recognized. Can cause Therefore, it is desired to completely remove the residue from the molding machine.
  • the processing machine in order to remove the residue from the processing machine, the processing machine is manually disassembled and cleaned, or a molding material or the like to be used next without stopping the processing machine (hereinafter referred to as “subsequent material”). .) Is filled in the processing machine, and the subsequent material is discharged together with the residue to clean the inside of the processing machine.
  • a cleaning method for cleaning the inside of the processing machine by introducing a cleaning agent into the processing machine has been implemented.
  • the method using a cleaning agent is preferred in recent years because it is excellent in cleaning power for removing residues in the processing machine.
  • cleaning agents addition of inorganic fillers such as calcium carbonate and talc, surfactants, lubricants, cross-linked polymers, high molecular weight polymers, foaming agents, etc. to enhance the detergency to the base polymer. What mix
  • blended the thing is common.
  • Patent Document 1 describes a cleaning agent made of olefin-based thermoplastic resin made of polyethylene oxide, alkyl sulfonate, magnesium stearate, or the like.
  • Patent Document 2 describes a cleaning agent composed of a high-density polyethylene, a pulverized product of a crosslinked polyethylene film, polyoxyethylene stearyl ether, zinc stearate, and the like.
  • Patent Document 3 describes a detergent comprising linear low density polyethylene and calcium carbonate, sodium alkylbenzene sulfonate, sodium stearate, zinc stearate and the like.
  • Patent Document 4 describes a cleaning agent in which sodium bicarbonate is mixed with low density polyethylene containing low density polyethylene and polypropylene wax.
  • Patent Document 5 describes a detergent comprising high pressure polyethylene and oleic acid amide, glycerin monostearate, and the like.
  • JP 2006-219568 A Japanese Patent Laid-Open No. 3-99822 JP-A-60-139411 Japanese Patent No. 4504699 Japanese Patent No. 4781908
  • Patent Documents 1 to 3 have insufficient cleaning effects, and when a film forming molding machine such as a resin film and a resin sheet is cleaned, polyethylene oxide, alkylbenzene sulfonate, polyoxyethylene stearyl are used. The moisture adsorbed on ether and sodium alkylbenzene sulfonate vaporized, and there was a problem that the film was severed by foaming of the cleaning agent itself during cleaning, and cleaning during film formation was difficult. In addition, if it is stored in an environment that is shielded from the outside air, such as a paper bag with an aluminum inner bag, it will be possible to suppress moisture absorption of the cleaning agent, but it will immediately absorb moisture once it is opened and contacted with outside air.
  • Patent Document 4 has a cleaning effect, it is difficult to clean while forming a film because sodium bicarbonate is used as a foaming agent.
  • the cleaning agent described in Patent Document 5 can be cleaned while forming a film, the cleaning effect is not sufficient and further improvement is desired.
  • the conventional cleaning agent cannot obtain a sufficient cleaning effect or the film breaks due to foaming of the cleaning agent itself, so that cleaning during film formation cannot be performed, and as a result, the processes after film formation are stopped.
  • a lot of time and labor are required, such as the need to restart the operation, and a significant decrease in work efficiency has been a problem.
  • the present inventors are a detergent composition having a specific ratio of olefinic thermoplastic resin and fatty acid zinc, and the weight reduction rate after drying is not more than a specific value.
  • the present inventors have found that a cleaning agent can solve the above problems and have completed the present invention.
  • a cleaning agent comprising an olefinic thermoplastic resin and a fatty acid zinc and having a weight reduction rate of 0.2% or less after drying at 80 ° C. for 2 hours.
  • the cleaning agent according to [1] wherein the content of the fatty acid zinc is 1 to 50 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the olefinic thermoplastic resin.
  • the present invention it is possible to provide a cleaning agent that has excellent cleaning performance and enables cleaning while forming a film. Moreover, according to this invention, the method of wash
  • the cleaning agent of the present embodiment includes at least an olefin-based thermoplastic resin and fatty acid zinc, and optionally includes an inorganic filler and other components.
  • the cleaning agent of this embodiment is characterized in that the weight reduction rate after drying at 80 ° C. for 2 hours is 0.2% or less.
  • the cleaning agent of this embodiment excellent cleaning performance can be obtained, and foaming due to moisture contained in the cleaning agent can be suppressed during film formation, and the resin processing machine is cleaned while forming the film. It becomes possible to do. Moreover, according to the cleaning agent of the present embodiment, excellent long-term storage can be obtained by suppressing hygroscopicity. Furthermore, according to the cleaning agent of the present embodiment, a special process such as preliminary drying of the cleaning agent itself is not required, and it is not necessary to stop the resin processing machine for cleaning. Since cleaning can be performed continuously while resin processing is being performed, the cleaning operation can be made more efficient.
  • thermoplastic resin examples include, for example, polyethylene resins such as high density polyethylene, low density polyethylene, and linear low density polyethylene, polypropylene, polybutene, propylene-ethylene copolymer, and the like.
  • polyethylene resins particularly high density polyethylene, low density polyethylene, and linear low density polyethylene are preferable.
  • an olefin type thermoplastic resin can be used individually by 1 type or in combination of 2 or more types.
  • thermoplastic resins when two or more olefinic thermoplastic resins are used in combination, two or more olefinic thermoplastic resins having different structures can be used in combination, and two or more olefinic heats having different molecular weights can be used.
  • a combination of plastic resins can be used.
  • the melt flow rate (MFR) of the olefinic thermoplastic resin is preferably 0.01 to 20 g / 10 min, more preferably from the viewpoint of excellent detergency and easy replacement with the resin after switching. Is 0.05 to 10 g / 10 min.
  • the melt flow rate of the olefinic thermoplastic resin means that measured in accordance with ISO-R1133, and the measurement conditions are a temperature of 190 ° C. and a load of 2.16 kg.
  • the fatty acid zinc is preferably one having 6 to 28 carbon atoms in the fatty acid moiety, more preferably 10 to 22.
  • Specific examples of fatty acid zinc include zinc caproate, zinc caprylate, zinc caprate, zinc laurate, zinc myristate, zinc palmitate, zinc stearate, zinc behenate, and zinc montanate, olein And unsaturated fatty acid zinc such as zinc acid and zinc erucate.
  • fatty acid zinc can be used individually by 1 type or in combination of 2 or more types.
  • the fatty acid zinc content is based on 100 parts by mass of the olefin-based thermoplastic resin from the viewpoint of excellent cleaning performance, stable continuous film-forming cleaning, and stable extrusion processability of the cleaning composition.
  • the amount is preferably 1 to 50 parts by mass, more preferably 5 to 45 parts by mass, still more preferably 10 to 40 parts by mass, and particularly preferably 15 to 35 parts by mass.
  • the content of zinc contained in the cleaning composition is preferably 0.05 to 12.0 parts by mass, more preferably 100 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the olefin-based thermoplastic resin. 0.1 to 10.0 parts by mass.
  • the zinc content contained in the cleaning composition can be measured with an ICP emission spectroscopic analyzer (for example, iCAP6300 manufactured by Thermo Fisher Scientific).
  • inorganic filler As the inorganic filler used in the present embodiment, known ones used in conventional resin films and resin sheets may be used without particular limitation, and specific examples include metals such as calcium carbonate, magnesium carbonate, and barium carbonate. Carbonates, metal sulfates such as calcium sulfate and barium sulfate, silicates such as kaolin, clay and diatomaceous earth, and the like, with calcium carbonate and magnesium carbonate being particularly preferred.
  • an inorganic filler can be used individually or in mixture of 2 or more types.
  • the average particle size of the inorganic filler is not particularly limited, but is preferably 0.1 to 100 ⁇ m, more preferably 0.5 to 50 ⁇ m, and particularly preferably 1 to 30 ⁇ m. When the average particle size of the inorganic filler is in the above range, the dispersibility is good and tearing during film formation is unlikely to occur, so that more stable continuous film-forming cleaning is possible.
  • the average particle diameter of the inorganic filler can be obtained by a laser diffraction method (for example, using SALD-2000 manufactured by Shimadzu Corporation).
  • the content of the inorganic filler is selected from the viewpoints of the effect of physically scraping the residue remaining inside the molding machine, the stable continuous film-forming cleaning, and the stable extrudability of the cleaning composition. Therefore, the amount is preferably 5 to 200 parts by mass, more preferably 10 to 150 parts by mass, and particularly preferably 20 to 100 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the olefinic thermoplastic resin.
  • the water content of the inorganic filler used for the production of the cleaning agent is preferably 0.2% by mass or less, particularly preferably 0.1% by mass or less, from the viewpoint of more stable continuous film-forming cleaning.
  • the weight reduction rate of the cleaning composition after drying at 80 ° C. for 2 hours does not exceed 0.2%, depending on the performance required for the cleaning purpose and application.
  • Other resins and various additives may be contained.
  • the content of other components may be, for example, 10 parts by mass or less, preferably 5 parts by mass or less with respect to 100 parts by mass of the olefin-based thermoplastic resin.
  • the melt flow rate (MFR) of the cleaning agent of the present embodiment is preferably 0.05 to 75 g / 10 minutes from the viewpoint of excellent cleaning power and easy replacement with a resin after switching, Preferably, it is 0.1 to 50 g / 10 minutes.
  • the melt flow rate of the olefinic thermoplastic resin means that measured in accordance with ISO-R1133, and the measurement conditions are a temperature of 190 ° C. and a load of 2.16 kg.
  • the weight reduction rate after drying at 80 ° C. for 2 hours is 0.2% or less, preferably 0.15% or less, particularly preferably 0. .1% or less.
  • the weight reduction rate is preferably 0.01% or more, more preferably 0.025% or more. If the weight reduction rate exceeds 0.2%, a special process such as preliminarily drying the cleaning agent is required. If it is used as it is without passing through the drying process, the moisture adsorbed on the cleaning agent itself is vaporized and foamed. Therefore, it is difficult to clean the film while continuously forming the film. If the weight reduction rate is less than 0.01%, sufficient cleaning performance may not be obtained.
  • a constant temperature dryer for example, DKN302, manufactured by Yamato Scientific Is obtained from the mass before and after drying at a set temperature of 80 ° C. for 2 hours under normal pressure, and specifically calculated by the method described in the examples.
  • the water content of the inorganic filler and various additives used when producing the cleaning agent is adjusted.
  • a hydrophilic surfactant or a highly water-absorbing additive such as polyethylene oxide
  • a special method such as drying to remove moisture immediately before use. A large process is required, and work efficiency is greatly reduced.
  • the manufacturing method of the cleaning agent of this embodiment is not particularly limited, as a preferable manufacturing method, the above-described olefinic thermoplastic resin and fatty acid zinc, and an inorganic filler and other components blended as necessary are melted. Examples thereof include a method including a step of melt-kneading using a kneading apparatus, extruding the obtained melt-kneaded product into a strand shape, and then forming into a granular shape.
  • the melt-kneading apparatus used here may be a generally used apparatus for blending various components and melt-kneading. And a single screw extruder, a twin screw extruder, a kneader, a Banbury mixer, and the like.
  • an extruder is preferable from the viewpoint of sufficiently kneading the olefin-based thermoplastic resin and the inorganic filler.
  • open deaeration that removes degassed from the open port (vent) at normal pressure is reduced as necessary to remove degassed from the open port (vent). It is desirable to perform vacuum degassing.
  • the cylinder temperature at the time of melt kneading with an extruder is preferably set to 300 ° C. or less, more preferably 280 ° C. or less, still more preferably 260 ° C. or less, and particularly preferably 240 ° C. or less. Since the residence time of the molten resin in the extruder is desirably as short as possible, the cylinder temperature is set in consideration of this viewpoint.
  • the inorganic compound is less likely to aggregate in the process of melt-kneading the olefin resin, fatty acid zinc, and inorganic filler, and it is easy to uniformly disperse in the olefin thermoplastic resin. Tends to be stable, and pulsation of strands discharged from the extruder tends to be suppressed.
  • the cleaning agent of this embodiment can be used as a cleaning agent as it is after the discharge of the preceding material (previous material), or can be used after being mixed with the subsequent material (subsequent material).
  • a cleaning agent for example, what was simply dry-blended (mixed) with the rear material in advance may be used, or may be used while being mixed with the rear material at a constant ratio using a feeder.
  • a resin processing machine for example, what was previously melt-kneaded with the post-material using a resin processing machine may be used.
  • the mixing ratio is preferably 100 to 900 parts by weight of the subsequent material with respect to 100 parts by weight of the cleaning agent, more preferably 200 to 750 parts by weight of the subsequent material with respect to 100 parts by weight of the cleaning agent. More preferably, the subsequent material is 300 to 600 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the cleaning agent.
  • the content of zinc contained in the resin mixture composed of the cleaning agent and the subsequent material is 100 masses of resin mixture from the viewpoint of maintaining film formability and high cleaning performance.
  • the amount is preferably 0.02 to 5.0 parts by mass, more preferably 0.2 to 3.0 parts by mass with respect to parts.
  • the zinc content contained in the resin mixture can be measured by an ICP emission spectroscopic analyzer (for example, iCAP6300 manufactured by Thermo Fisher Scientific Co., Ltd.).
  • an olefin resin is preferable, and among them, high density polyethylene, low density polyethylene, and linear low density polyethylene are particularly preferable.
  • an olefin resin is preferable, and among them, high-density polyethylene, low-density polyethylene, and linear low-density polyethylene are particularly preferable.
  • the cleaning agent of the present embodiment can be used for any resin processing machine without any particular limitation. However, since foaming due to heating is suppressed and cleaning while forming a film becomes possible, It can be particularly suitably used in a film molding machine.
  • the film forming molding machine cleaning method of the present embodiment is characterized in that the film forming molding machine is cleaned using the cleaning agent of the present embodiment while continuously forming a film.
  • the method of using the cleaning agent of this embodiment may be as described above.
  • Examples 1 to 12, Comparative Examples 1 to 6) The resin composition containing each component in the ratio shown in Tables 1 and 2 was premixed for 5 minutes in advance using a tumbler blender, and the resulting mixture was melt-kneaded using a twin screw extruder.
  • the melt-kneading was performed using a twin-screw extruder (manufactured by Toshiba Machine, TEM26SS) under the conditions of a cylinder set temperature of 210 ° C. and a supply rate of 15 kg / hour.
  • the melt-kneaded product thus obtained was extruded into a strand shape, cooled with water, and then cut with a strand cutter to obtain a pellet-shaped cleaning agent.
  • melt flow rate The melt flow rate (g / 10 min) of the obtained detergent pellets was measured under the conditions of a temperature of 190 ° C. and a load of 2.16 kg in accordance with ISO-R1133.
  • Table 1 shows the composition of the cleaning agents of Examples 1 to 12 and the evaluation results.
  • Table 2 shows the composition of the cleaning agents of Comparative Examples 1 to 6 and the evaluation results.
  • the cleaning agent of the present invention has excellent cleaning performance, is excellent in long-term storage properties of the cleaning agent, and further does not require a special process such as preliminarily drying the cleaning agent itself, so that the resin film and the resin sheet Since the cleaning while forming the film can be performed continuously without stopping the cleaning of the film forming molding machine such as the above, the industrial efficiency is high.

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Abstract

オレフィン系熱可塑性樹脂及び脂肪酸亜鉛を含有し、80℃で2時間乾燥した後の重量減少率が0.2%以下であることを特徴とする、洗浄剤、及び連続製膜しながら該洗浄剤を用いて製膜用成形機を洗浄する方法。

Description

洗浄剤及び樹脂加工機械の洗浄方法
 本発明は、熱可塑性樹脂の加工機械による成形作業終了時に、当該作業で用いた樹脂や染顔料等の添加剤の他、樹脂等から生成される劣化物を除去するための洗浄剤に関する。本発明は、さらに詳しくは、樹脂フィルム及び樹脂シート等の製膜用成形機において、洗浄中に洗浄剤自身の発泡による膜切れを起こさず、製膜しながら洗浄可能な洗浄剤に関する。また、本発明はかかる洗浄剤を用いて樹脂加工機械を洗浄する方法に関する。
 一般に、樹脂の着色、混合、成形等の作業のために押出成形機や射出成形機等の樹脂加工機械が用いられている。この種の加工機械においては、所定の成形作業終了時に、当該作業で用いた樹脂や染顔料等の添加剤の他、樹脂等から生成される劣化物(例えば、熱分解生成物や炭化物等)が成形機内に残留する。これらの残留物を放置すると、以降に行われる作業時に混入する等して、得られる製品の外観不良等の原因となり得る。特に、透明樹脂の成形を行う場合、混入する残留物がわずかな量であっても、得られる製品の透明性を低下させ、あるいは、黒点異物混入等が容易に視認されるので、著しい外観不良を引き起こす原因となり得る。そのため、残留物を成形機内から完全に除去することが望まれている。
 従来、上記残留物を加工機械内から除去するため、人手により加工機械の分解掃除をする方法、あるいは、加工機械を停止せずにそのまま次に使用する成形材料等(以下、「後続材料」という。)を加工機械に充填し、その後続材料を残留物とともに排出させることにより加工機械内の洗浄を行う、いわゆる置換作業が行われている。また、加工機械内に洗浄剤を投入して加工機械内の洗浄を行なう洗浄方法等も実施されている。
 これらの中でも洗浄剤を用いる方法は、加工機械内の残留物を除去する洗浄力に優れることから、近年好まれて用いられるようになっている。かかる洗浄剤としては、基材となる重合体に、洗浄力を高めるための炭酸カルシウムやタルク等の無機充填剤や界面活性剤、滑剤、架橋重合体、高分子量重合体、発泡剤等の添加物を配合したものが一般的である。
 例えば、特許文献1には、オレフィン系熱可塑性樹脂にポリエチレンオキサイド、アルキルスルホン酸塩、ステアリン酸マグネシウム等からなる洗浄剤が記載されている。
 特許文献2には、高密度ポリエチレンに架橋ポリエチレンフィルムの粉砕物、ポリオキシエチレンステアリルエーテル、ステアリン酸亜鉛等からなる洗浄剤が記載されている。
 特許文献3には、直鎖低密度ポリエチレンに炭酸カルシウム、アルキルベンゼンスルホン酸ナトリウム、ステアリン酸ナトリウム、ステアリン酸亜鉛等からなる洗浄剤が記載されている。
 特許文献4には、低密度ポリエチレンとポリプロピレンワックスを含有する低密度ポリエチレンに重炭酸ナトリウムを混合した洗浄剤が記載されている。
 特許文献5には、高圧法ポリエチレンにオレイン酸アミド、グリセリンモノステアリン酸エステル等からなる洗浄剤が記載されている。
特開2006-219568号公報 特開平3-99822号公報 特開昭60-139411号公報 特許第4504699号公報 特許第4781908号公報
 しかしながら、特許文献1~3記載の洗浄剤では、洗浄効果が不十分であり、また樹脂フィルム及び樹脂シート等の製膜用成形機を洗浄すると、ポリエチレンオキサイド、アルキルベンゼンスルホン酸塩、ポリオキシエチレンステアリルエーテル、アルキルベンゼンスルホン酸ナトリウムに吸着した水分が気化し、洗浄中に洗浄剤自身の発泡による膜切れが顕著に起こり、製膜しながらの洗浄が難しいという問題があった。
 なお、アルミ内袋付紙袋等の外気と遮断された環境下で保管すれば、洗浄剤の吸湿を抑制することが可能となるが、一度開封し外気と接触してしまうと直ちに吸湿してしまうので、製膜しながらの洗浄が困難となるばかりか、長期保管性並びに長期安定性に劣るといった問題があった。
 また、これら洗浄剤を乾燥して水分を除去した状態で直ちに使用すれば、製膜しながらの洗浄が可能となるが、乾燥工程に時間を要することや、乾燥機を設けるといった特別な工程が必要となり、作業効率が大幅に低下する。
 一方、特許文献4記載の洗浄剤では、洗浄効果は認められるものの、重炭酸ナトリウムを発泡剤として用いているので、製膜しながらの洗浄が困難である。
 また、特許文献5記載の洗浄剤では、製膜しながらの洗浄は可能であるものの、洗浄効果が十分でなく更なる改良が要望されている。
 したがって、従来の洗浄剤では、十分な洗浄効果が得られない、もしくは洗浄剤自身の発泡による膜切れが起こるため、製膜しながらの洗浄ができず、結果として製膜以降の工程を停止して押出機内の洗浄のみを行った後、運転を再開する必要がある等、多くの時間と労力を必要とし、大幅な作業効率の低下が問題であった。
 本発明は、洗浄性能に優れ、製膜しながらの洗浄を可能にする洗浄剤を提供することを目的とする。また、本発明はかかる洗浄剤を用いて樹脂加工機械を洗浄する方法を提供することを目的とする。
 本発明者等は、前記課題を解決するため、鋭意検討した結果、オレフィン系熱可塑性樹脂と脂肪酸亜鉛との特定比率の洗浄剤組成物であり、乾燥後の重量減少率が特定値以下である洗浄剤が、上記課題を解決できることを見出し、本発明を完成するに至った。
 すなわち、本発明は、下記[1]~[6]に示すとおりのものである。
[1]オレフィン系熱可塑性樹脂及び脂肪酸亜鉛を含有し、80℃で2時間乾燥した後の重量減少率が0.2%以下であることを特徴とする、洗浄剤。
[2]前記脂肪酸亜鉛の含有量が前記オレフィン系熱可塑性樹脂100質量部に対して1~50質量部である、[1]に記載の洗浄剤。
[3]亜鉛の含有量が前記オレフィン系熱可塑性樹脂100質量部に対して0.05~12.0質量部である、[1]又は[2]に記載の洗浄剤。
[4]前記オレフィン系熱可塑性樹脂がポリエチレン系樹脂である、[1]~[3]のいずれかに記載の洗浄剤。
[5]さらに無機充填剤を含有する、[1]~[4]のいずれかに記載の洗浄剤。
[6]前記無機充填剤の含有量が前記オレフィン系熱可塑性樹脂100質量部に対して5~200質量部である、[1]~[5]のいずれかに記載の洗浄剤。
[7]樹脂加工機械における[1]~[6]のいずれかに記載の洗浄剤の使用。
[8]連続製膜しながら[1]~[6]のいずれかに記載の洗浄剤を用いて製膜用成形機を洗浄する方法。
 本発明によれば、洗浄性能に優れ、製膜しながらの洗浄を可能にする洗浄剤を提供することができる。また、本発明によれば、かかる洗浄剤を用いて樹脂加工機械を洗浄する方法を提供することができる。
 以下、本発明の実施の形態について詳細に説明する。なお、以下の実施の形態は、本発明を説明するための例示であり、本発明をその実施の形態のみに限定する趣旨ではない。またさらに、本発明は、その要旨を逸脱しない限り、さまざまな変形が可能である。
(洗浄剤)
 本実施形態の洗浄剤は、少なくとも、オレフィン系熱可塑性樹脂、脂肪酸亜鉛を含み、任意選択的に、無機充填剤、その他の成分を含む。
 ここで、本実施形態の洗浄剤は、80℃で2時間乾燥した後の重量減少率が0.2%以下であることを特徴とする。
 本実施形態の洗浄剤によれば、優れた洗浄性能を得ることができると共に、製膜時に洗浄剤に含まれる水分に起因する発泡を抑制することができ、製膜しながら樹脂加工機械を洗浄することが可能となる。
 また、本実施形態の洗浄剤によれば、吸湿性を抑えることにより、優れた長期保管性を得ることもできる。
 さらに、本実施形態の洗浄剤によれば、洗浄剤自身を予備的に乾燥するといった特別な工程を必要とせず、樹脂加工機械を洗浄のために停止することも要することなく、製膜等の樹脂加工を行いながら連続的に洗浄を行うことができるため、洗浄作業をより一層効率化することができる。
 以下、本実施形態の洗浄剤の各成分等について詳述する。
-オレフィン系熱可塑性樹脂-
 本実施形態で用いるオレフィン系熱可塑性樹脂の具体例としては、例えば、高密度ポリエチレン、低密度ポリエチレン、直鎖状低密度ポリエチレン等のポリエチレン系樹脂、ポリプロピレン、ポリブテン、プロピレン-エチレン共重合体等が挙げられるが、これらの中でも、ポリエチレン系樹脂、特に、高密度ポリエチレン、低密度ポリエチレン、直鎖状低密度ポリエチレンが好ましい。
 なお、オレフィン系熱可塑性樹脂は、1種を単独で、あるいは、2種以上を組み合わせて用いることができる。
 ここで、オレフィン系熱可塑性樹脂を2種以上組み合わせて用いる場合、構造が異なる2種以上のオレフィン系熱可塑性樹脂を組み合わせて使用することができ、また、分子量が異なる2種以上のオレフィン系熱可塑性樹脂を組み合わせて使用することができる。
 オレフィン系熱可塑性樹脂のメルトフローレート(MFR)は、優れた洗浄力、及び、切り替え後の樹脂への易置換性の観点から、0.01~20g/10分であることが好ましく、より好ましくは0.05~10g/10分である。
 なお、オレフィン系熱可塑性樹脂のメルトフローレートは、ISO-R1133に準拠して測定されるものを意味し、その測定条件は、温度190℃、荷重2.16kgである。
 単一の熱可塑性樹脂を用いる場合は、上記メルトフローレート範囲内のものを用いることが好ましく、複数のオレフィン系熱可塑性樹脂を用いる場合は、上記メルトフロー範囲内のものや、上記メルトフローレート範囲外のものを混合して上記範囲内に調整することが好ましい。
-脂肪酸亜鉛-
 脂肪酸亜鉛としては、脂肪酸部分の炭素数が6~28であるものが好ましく、より好ましくは10~22である。脂肪酸亜鉛の具体例としては、カプロン酸亜鉛、カプリル酸亜鉛、カプリン酸亜鉛、ラウリン酸亜鉛、ミリスチン酸亜鉛、パルミチン酸亜鉛、ステアリン酸亜鉛、ベヘン酸亜鉛、モンタン酸亜鉛等の飽和脂肪酸亜鉛、オレイン酸亜鉛、エルシン酸亜鉛等の不飽和脂肪酸亜鉛を挙げることができる。
 なお、脂肪酸亜鉛は、1種を単独で、あるいは、2種以上を組み合わせて用いることができる。
 本実施形態では、優れた洗浄性能、安定した連続製膜洗浄、及び洗浄剤組成物の安定した押出加工性の観点から、脂肪酸亜鉛の含有量は、オレフィン系熱可塑性樹脂100質量部に対して1~50質量部であることが好ましく、より好ましくは5~45質量部であり、さらに好ましくは10~40質量部であり、特に好ましくは15~35質量部である。
 また、本実施形態では、洗浄剤組成物中に含まれる亜鉛の含有量は、オレフィン系熱可塑性樹脂100質量部に対して0.05~12.0質量部であることが好ましく、より好ましくは0.1~10.0質量部である。
 なお、洗浄剤組成物中に含まれる亜鉛含有量は、ICP発光分光分析装置(例えば、サーモフィッシャーサイエンティフィック社製iCAP6300)により、測定することができる。
-無機充填剤-
 本実施形態で用いる無機充填剤としては、従来の樹脂フィルム、樹脂シートにおいて使用される公知のものが特に制限なく使用されてよく、具体例としては、炭酸カルシウム、炭酸マグネシウム、炭酸バリウム等の金属の炭酸塩、硫酸カルシウム、硫酸バリウム等の金属の硫酸塩、カオリン、クレー、珪藻土等の珪酸塩等が挙げられ、特に、炭酸カルシウム、炭酸マグネシウムが好ましい。
 なお、無機充填剤は、単独で又は2種以上を混合して用いることができる。
 無機充填剤の平均粒子径は、特に限定されるものではないが、好ましくは0.1~100μmであり、より好ましくは0.5~50μm、特に好ましくは1~30μmである。
 無機充填剤の平均粒子径が上記範囲にある場合、分散性もよく、製膜時の破れ等が発生しにくいので、より安定した連続製膜洗浄が可能となる。
 なお、この無機充填剤の平均粒子径は、レーザー回折法により(例えば、島津製作所製SALD-2000を使用して)、求めることができる。
 本実施形態では、無機充填剤の含有量は、成形機内部に残っている残留物を物理的に掻き落とす効果、安定した連続製膜洗浄、ならびに洗浄剤組成物の安定した押出加工性の観点から、オレフィン系熱可塑性樹脂100質量部に対して5~200質量部が好ましく、より好ましくは10~150質量部であり、特に好ましくは20~100質量部である。
 また、洗浄剤の製造に使用する無機充填剤の含水率は、より安定した連続製膜洗浄の観点から、0.2質量%以下が好ましく、特に好ましくは0.1質量%以下である。
-その他の成分-
 本実施形態の洗浄剤は、その洗浄目的及び用途に要求される性能に応じて、80℃で2時間乾燥した後の洗浄剤組成物の重量減少率が0.2%を超えない範囲で、その他の樹脂、各種の添加剤を含有してもよい。
 その他の成分の含有量は、例えば、オレフィン系熱可塑性樹脂100質量部に対して10質量部以下としてよく、好ましくは5質量部以下である。
 以下、本実施形態の洗浄剤の物性について記載する。
 本実施形態の洗浄剤のメルトフローレート(MFR)は、優れた洗浄力、及び、切り替え後の樹脂への易置換性の観点から、0.05~75g/10分であることが好ましく、より好ましくは0.1~50g/10分である。
 なお、オレフィン系熱可塑性樹脂のメルトフローレートは、ISO-R1133に準拠して測定されるものを意味し、その測定条件は、温度190℃、荷重2.16kgである。
 本実施形態の洗浄剤では、安定した製膜洗浄の観点から、80℃で2時間乾燥した後の重量減少率は0.2%以下であり、好ましくは0.15%以下、特に好ましくは0.1%以下である。また、上記重量減少率は、好ましくは0.01%以上、より好ましくは0.025%以上である。
 重量減少率が0.2%を超えると、洗浄剤を予備的に乾燥するといった特別な工程が必要となり、乾燥工程を経ずにそのまま使用すると、洗浄剤自身に吸着した水分が気化し、発泡による膜切れが顕著に起こるため、連続製膜しながらの洗浄が困難となる。また、重量減少率が0.01%よりも小さいと、十分な洗浄性能が得られない可能性がある。
 なお、洗浄剤の80℃で2時間乾燥した後の重量減少率は、25℃で70%RHの恒温恒湿の雰囲気中に72時間放置し、恒温乾燥機(例えば、ヤマト科学製、DKN302)を用いて、常圧下にて設定温度80℃で2時間乾燥させたときの乾燥前後の質量から求められ、具体的には実施例に記載の方法により算出される。
 本実施形態において、80℃で2時間乾燥した後の重量減少率を前述の範囲とする方法としては、洗浄剤を製造するときに使用する無機充填剤や各種の添加剤の含水量を調整することが挙げられる。なお、親水性の界面活性剤やポリエチレンオキサイド等の吸水性の高い添加剤を含む場合、本実施形態における重量減少率の範囲を満たすには、使用直前に乾燥して水分を除去する等の特別な工程が必要となり、作業効率が大幅に低下する。
(洗浄剤の製造方法)
 本実施形態の洗浄剤の製造方法は、特に限定されないが、好ましい製法としては、上述したオレフィン系熱可塑性樹脂及び脂肪酸亜鉛、並びに必要に応じて配合される無機充填剤、その他の成分を、溶融混練装置を用いて溶融混練し、得られた溶融混練物をストランド状に押し出した後、粒状に成形する工程を含む方法が挙げられる。
 ここで用いる溶融混練装置は、各種構成成分の配合及び溶融混練の際に、一般に使用されている装置としてよく、例えば、タンブラー、リボンブレンダー、スーパーミキサー等の予備混合装置、重量式供給機、ニーダー、単軸押出機や二軸押出機、コニーダー、バンバリーミキサー等が挙げられる。
 溶融混練装置としては、オレフィン系熱可塑性樹脂と無機充填剤とを十分に混練することができる観点から、押出機が好ましい。
 また、押出機を用いて溶融混練する際は、常圧で開放口(ベント)から脱気分を除去する開放脱気を、必要に応じて減圧して開放口(ベント)から脱気分を除去する減圧脱気を行うことが望ましい。
 なお、押出機で溶融混練する際のシリンダー温度は、300℃以下に設定することが好ましく、280℃以下がより好ましく、260℃以下が更に好ましく、240℃以下が特に好ましい。
 押出機内における溶融樹脂の滞留時間は、できるだけ短くすることが望ましいので、かかる観点を考慮して、シリンダー温度を設定する。
 本実施形態では、押出機の中でも二軸押出機を用いることがより好ましい。
 二軸押出機を使用することで、オレフィン系樹脂及び脂肪酸亜鉛並びに無機充填剤を溶融混練する過程で無機化合物が凝集しにくくまたオレフィン系熱可塑性樹脂中に均一に分散しやすくなるので、押出性が安定し、押出機から吐出されるストランドの脈動等が抑えられる傾向にある。
(洗浄剤の使用方法)
 本実施形態の洗浄剤は、先行材料(前材料)の排出の後、そのまま洗浄剤として使用することができ、後続材料(後材料)に混合して使用することもできる。例えば、予め後材料と単にドライブレンド(混合)したものを使用しても良いし、フィーダーを用いて一定比率で後材料と混合しながら使用しても良い。更に、樹脂加工機械を用いて後材料と予め溶融混練したものを使用しても良い。
 本実施形態では、後続材料への易置換性及び安定した連続製膜洗浄の観点から、後続材料に混合して使用することが好ましい。
 後続材料に混合して使用する場合、その混合比率は、洗浄剤100質量部に対し、後続材料100~900質量部が好ましく、より好ましくは洗浄剤100質量部に対し、後続材料200~750質量部であり、更に好ましくは洗浄剤100質量部に対し、後続材料300~600質量部である。
 また、後続材料に混合して使用する場合、洗浄剤と後続材料とからなる樹脂混合物中に含まれる亜鉛の含有量は、成膜性と高い洗浄性能を維持するという観点から、樹脂混合物100質量部に対して0.02~5.0質量部であることが好ましく、より好ましくは0.2~3.0質量部である。
 なお、樹脂混合物中に含まれる亜鉛含有量は、ICP発光分光分析装置(例えば、サーモフィッシャーサイエンティフィック社製iCAP6300)により、測定することができる。
 先行材料に含まれる樹脂としては、オレフィン系樹脂が好ましく、中でも、高密度ポリエチレン、低密度ポリエチレン、直鎖状低密度ポリエチレンが特に好ましい。
 後続材料に含まれる樹脂としては、オレフィン系樹脂が好ましく、中でも、高密度ポリエチレン、低密度ポリエチレン、直鎖状低密度ポリエチレンが特に好ましい。
 本実施形態の洗浄剤は、樹脂加工機械であれば特に制限なくあらゆるものに対して使用することができるが、加熱による発泡が抑制され、製膜しながらの洗浄が可能となることから、製膜用成形機において、特に好適に使用することができる。
(製膜用成形機の洗浄方法)
 本実施形態の製膜用成形機の洗浄方法は、連続製膜しながら本実施形態の洗浄剤を用いて製膜用成形機を洗浄することを特徴とする。
 本実施形態の洗浄剤の使用方法は、前述のとおりとしてよい。
 以下、実施例及び比較例により本発明を更に詳細に説明するが、本発明はこれらに限定されるものではない。
 実施例あるいは比較例において使用した各成分は、以下のとおりである。
<成分(A):オレフィン系熱可塑性樹脂>
 (A-1)低密度ポリエチレン(MFR:2g/10分)
 (A-2)直鎖状低密度ポリエチレン(MFR:0.8g/10分)
<成分(B):脂肪酸亜鉛>
 (B-1)ラウリン酸亜鉛(亜鉛含有量:14.0質量%)
 (B-2)ステアリン酸亜鉛(亜鉛含有量:10.3質量%)
<成分(C):無機充填剤>
 (C-1)炭酸カルシウム(平均粒子径:7μm)
<成分(D):脂肪酸金属塩>
 (D-1)ステアリン酸カルシウム
 (D-2)ステアリン酸マグネシウム
<成分(E):界面活性剤>
 (E-1)アルキルベンゼンスルホン酸ナトリウム(花王株式会社製、商品名:ネオペレックスG-15)
 (E-2)ポリエチレングリコール(数平均分子量:11,000)
(実施例1~12、比較例1~6])
 各成分を表1、2に示す割合で含む樹脂組成物を、予めタンブラーブレンダーを用いて5分間予備混合し、得られた混合物を二軸押出機を用いて溶融混練した。溶融混練は、二軸押出機(東芝機械製、TEM26SS)を使用し、シリンダー設定温度210℃、供給量15kg/時間の条件で行った。このようにして得られた溶融混練物をストランド状に押し出し、水冷してからストランドカッターにて切断してペレット状の洗浄剤を得た。
 実施例あるいは比較例における洗浄剤の評価方法は、以下のとおりである。
[洗浄剤の亜鉛含有量]
 得られた洗浄剤ペレットからサンプリングし、ICP発光分光分析装置(サーモフィッシャーサイエンティフィック社製iCAP6300)による測定で、洗浄剤に含まれる亜鉛含有量を算出した。亜鉛含有量はオレフィン系熱可塑性樹脂100質量部に対する質量部として表した。
[メルトフローレート]
 得られた洗浄剤ペレットのメルトフローレート(g/10分)を、ISO-R1133に準拠し、温度190℃、荷重2.16kgの条件で測定した。
[80℃で2時間乾燥した後の重量減少率]
 25℃で70%RHの恒温恒湿の雰囲気中に72時間放置し、得られた洗浄剤ペレットについて質量を測定し、該ペレットを、恒温乾燥機(ヤマト科学製、DKN302)を用いて、常圧下にて設定温度80℃で2時間乾燥させた後に、再び質量を測定した。
 そして、得られた洗浄剤ペレットの重量減少率を次式により求めた。
 (W1-W2)/W1×100[%]
(式中、W1は、性能評価に供したペレットの乾燥前の質量を意味し、W2は、性能評価に供したペレットの乾燥後の質量を意味する。)
[洗浄性、製膜性]
 先行樹脂である低密度ポリエチレンの緑着色成形材料150gをシリンダー温度180℃にてシート成形機(50mm幅、スクリュー径19mm)でシート成形した。
 その後、上記の洗浄剤を表1、2に示す割合で後続樹脂である低密度ポリエチレンに混合した樹脂混合物を200g投入してシート成形機内部を洗浄した。
 そして、この洗浄が終わった後に、成形機や後続樹脂の様子から、実施例及び比較例で得られた洗浄剤ペレットの洗浄性及び製膜性を以下の評価基準で評価した。
-洗浄性-
 ◎:緑着色成形材料は完全に除去された。
 〇:緑着色成形材料は殆ど除去された。
 ×:緑着色成形材料が残っていた。
-製膜性-
 〇:シート自体は発泡せず、巻取り可能であった。
 △:シートに発泡は見られたが、巻取り可能な程度であった。
 ×:シート自体の発泡が顕著で、巻取りできなかった。
[樹脂混合物における亜鉛含有量]
 上述の[洗浄性、製膜性]の評価において調製した洗浄剤と後続樹脂とからなる樹脂混合物からサンプリングし、ICP発光分光分析装置(サーモフィッシャーサイエンティフィック社製iCAP6300)による測定で、樹脂混合物における亜鉛含有量を算出した。亜鉛含有量は混合物全体の樹脂成分100質量部に対する質量部として表した。
 表1に実施例1~12の洗浄剤の配合組成、及び評価結果を示す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000001
 表2に比較例1~6の洗浄剤の配合組成、及び評価結果を示す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000002
 本発明によれば、洗浄性能に優れ、製膜しながらの洗浄を可能にする洗浄剤を提供することができる。本発明の洗浄剤は優れた洗浄性能を有し、また洗浄剤の長期保管性に優れ、さらには洗浄剤自身を予備的に乾燥するといった特別な工程を必要とせずに、樹脂フィルム及び樹脂シート等の製膜用成形機の洗浄を停止することなく、製膜しながらの洗浄を連続的に行うことができ洗浄作業のより一層の効率化が図られるため、その工業的な価値は高い。

Claims (8)

  1.  オレフィン系熱可塑性樹脂及び脂肪酸亜鉛を含有し、80℃で2時間乾燥した後の重量減少率が0.2%以下であることを特徴とする、洗浄剤。
  2.  前記脂肪酸亜鉛の含有量が前記オレフィン系熱可塑性樹脂100質量部に対して1~50質量部である、請求項1に記載の洗浄剤。
  3.  亜鉛の含有量が前記オレフィン系熱可塑性樹脂100質量部に対して0.05~12.0質量部である、請求項1又は2に記載の洗浄剤。
  4.  前記オレフィン系熱可塑性樹脂がポリエチレン系樹脂である、請求項1~3のいずれか1項に記載の洗浄剤。
  5.  さらに無機充填剤を含有する、請求項1~4のいずれか1項に記載の洗浄剤。
  6.  前記無機充填剤の含有量が前記オレフィン系熱可塑性樹脂100質量部に対して5~200質量部である、請求項1~5のいずれか1項に記載の洗浄剤。
  7.  樹脂加工機械における請求項1~6のいずれか1項に記載の洗浄剤の使用。
  8.  連続製膜しながら請求項1~6のいずれか1項に記載の洗浄剤を用いて製膜用成形機を洗浄する方法。
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