JP4690518B2 - 洗浄用樹脂組成物 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ポリオレフィンの成形において、色替え時に少量の使用で効果を発揮する洗浄用樹脂組成物に関する。
【０００２】
【従来の技術】
プラスチック成形業界においては、汎用樹脂やエンジニアリングプラスチックなど多くの樹脂が原料として使用されており、またそれぞれが意匠性を高めるために各種顔料や染料を配合した多様多様な着色成形品として使用されている。とくに昨今では市場ニーズの多様化により、使用される着色剤の種類も増加しつつある。このような多品種少量生産指向の成形においては、必然的に同一の成形機を使用する機会も増えてきている。
【０００３】
従来、押出成形や射出成形において樹脂替えや色替えを行う場合、洗浄剤を使用することによって、切り替えに伴う時間及び樹脂の損失を低減する試みはなされている。すなわち作業効率を高めるために、前に使用した樹脂を成形機内から取り除き、できるだけ短時間で正規成形品を得られるようにすることが大きな課題であるし、また洗浄時に生じるパージ品は製品として利用されず産業廃棄物となるため、少量の洗浄剤の使用で効果的な洗浄を行うことが求められていた。しかしながら当然のことながら洗浄の対象となる樹脂や新たに成形する樹脂の種類によって好適な洗浄剤も異なっており、万能の洗浄剤といえるものは無かった。そして従来提案の洗浄剤は、専ら樹脂替え用に焦点を合わせたものが多く、色替え用としては必ずしも最適のものとは言えなかった。
【０００４】
例えば出願人は、エチレン・不飽和カルボン酸系共重合体のパージに好適な洗浄剤として、ポリエチレン、エチレン・不飽和カルボン酸エステル共重合体、無機充填剤、化学発泡剤及びスリップ剤からなる樹脂組成物を、特開平７−９５３１号公報において提案した。この洗浄剤をポリオレフィンの色替え用に適用しても有効ではあるが、パージ時の発煙や発臭の原因となり、また高価な化学発泡剤を使用する必要があった。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
このため本発明者らは、ポリオレフィンの色替え用として少量でかつ短時間の洗浄で効果的であり、しかもより安価な洗浄剤を求めて検討を行った。その結果、下記のような樹脂組成物が有効であることを見出すに至った。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
すなわち本発明は、エチレン・不飽和カルボン酸エステル共重合体５０〜９０重量部及び１９０℃、２１６０ｇ荷重におけるメルトフローレートが０．０２〜０．３ｇ／１０分のポリエチレン５０〜１０重量部からなる樹脂成分１００重量部当り、粉末状無機充填剤０．１〜２０重量部及び滑剤０．１〜１０重量部を配合してなる、発泡剤を使用しないことを特徴とする、ポリオレフィンの色替え用洗浄用樹脂組成物に関する。このような洗浄剤であれば、発泡剤を使用することなく短時間かつ少量で着色ポリオレフィンのパージを行うことができる。
【０００７】
【発明の実施の形態】
本発明の洗浄用樹脂組成物に使用されるエチレン・不飽和カルボン酸エステル共重合体としては、不飽和カルボン酸エステル含量が２〜３５重量％、とくに５〜２５重量％のものを選択することが好ましく、また１９０℃、２１６０ｇ荷重におけるメルトフローレートが０．０１〜１０ｇ／１０分、とくに０．１〜５ｇ／１０分のものを使用するのが好ましい。すなわち上記共重合体における不飽和カルボン酸エステル含量が少なすぎると洗浄効率が低下するし、一方その含量が多くなりすぎると発臭トラブルが生じ易い。また上記共重合体のメルトフローレートが大きくなりすぎると、洗浄効率が低下するからである。
【０００８】
上記共重合体における不飽和カルボン酸エステルとしては、アクリル酸メチル、アクリル酸エチル、アクリル酸イソプロピル、アクリル酸ｎブチル、アクリル酸イソブチル、アクリル酸２−エチルヘキシル、メタクリル酸メチル、メタクリル酸イソブチル、マレイン酸ジメチル、マレイン酸ジエチルなどであり、とくに炭素数１〜４のアルキル基を有するアクリル酸又はメタクリル酸のエステルが好ましい。
【０００９】
本発明の洗浄用樹脂組成物においては、上記エチレン・不飽和カルボン酸エステル共重合体と共に、１９０℃、２１６０ｇ荷重におけるメルトフローレートが１．０ｇ／１０分以下、好ましくは０．０１〜０．６ｇ／１０分、一層好ましくは０．０２〜０．３ｇ／１０分のポリエチレンが用いられる。このようなポリエチレンとしては、高密度ポリエチレン、中密度ポリエチレン、直鎖低密度ポリエチレン、高圧法低密度ポリエチレンなどが使用できるが、とくに密度が９５０ｋｇ／ｍ³以上の高密度ポリエチレンの使用が最も好ましい。メルトフローレートが上記範囲より高いものを使用した場合には、ポリオレフィンの色替えにおいて、洗浄を短時間に行うことが難しくなる。
【００１０】
エチレン・不飽和カルボン酸エステル共重合体とポリエチレンの配合比率は、両者の合計量を１００重量部とした場合、前者共重合体１０〜９９重量部に対し、後者ポリエチレン９０〜１重量部の割合であるが、好ましくは共重合体５０〜９０重量部に対し、ポリエチレン５０〜１０重量部の割合である。このような割合で使用することにより、ポリオレフィンの色替えにおいて、少量の使用でかつ短時間で洗浄を行うことができる。
【００１１】
本発明の洗浄剤においては、上記樹脂成分と共に、粉末状無機充填剤及び滑剤が配合される。
【００１２】
粉末状無機充填剤としては、シリカ、アルミナ、タルク、炭酸カルシウム、炭酸マグネシウム、硫酸カルシウム、硫酸バリウム、珪酸マグネシウム、合成ゼオライトなどを例示することができる。このような粉末状無機充填剤としては、例えば、粒径が０．１〜１０μｍ程度のものが好適に使用できる。
【００１３】
また滑剤は、潤滑剤、離型剤、離ロール剤などを総称するもので、脂肪酸系及びアルコール系のものの使用が好ましい。脂肪酸系滑剤としては、ラウリン酸、ミリスチン酸、パルミチン酸、ステアリン酸、アラキジン酸、ベヘニン酸などを例示することができるが、ステアリン酸が性能もよく安価であるので最も好ましい。またアルコール系としては、セチルアルコール、ステアリルアルコールのような高級脂肪族アルコールや分子量が４００〜１００００程度のポリエチレングリコールなどを挙げることができる。これら滑剤は２種以上併用することができる。
【００１４】
エチレン・不飽和カルボン酸エステル共重合体及びポリエチレンの合計量１００重量部に対し、粉末状無機充填剤は０．１〜２０重量部、好ましくは１〜１０重量部、また滑剤は０．１〜１０重量部、好ましくは０．５〜５重量部の割合で使用される。無機充填剤及び滑剤を適量配合することにより洗浄効率を高めることができるが、無機充填剤の使用量が過剰になると溶融流動性が損なわれ、洗浄操作を円滑に行うことが難しくなり、また滑剤の使用量が過剰になった場合には滑性が強くなりすぎて無機充填剤の添加効果を損なうようになるので好ましくない。
【００１５】
本発明の洗浄用樹脂組成物には、必要に応じ、酸化防止剤、耐熱安定剤、界面活性剤のような添加剤を配合することができる。
【００１６】
本発明の洗浄用樹脂組成物は、種々の熱可塑性樹脂成形における洗浄に好適である。例えば、ポリオレフィン、ポリスチレン、ＡＳ樹脂、ＡＢＳ樹脂、ポリエステル、ポリアミド、ポリカーボネート、ポリフェニレンオキサイド、ポリ塩化ビニルなどの成形における色替え時の洗浄に適用できるが、とくにポリオレフィン成形における色替え時用として好適である。より具体的には、各種ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリ−１−ブテン、ポリ−４−メチル−１−ペンテンなどを、酸化チタン、カーボンブラックのような無機顔料、アゾ系、フタロシアニン系、キナクリドン系、ペリレン系、イソインドリノン系、ジオキサジン系などの有機顔料で着色した成形品あるいは無着色成形品を製造する場合の、色替え時の洗浄のような適用例を挙げることができる。
【００１７】
洗浄対象となる成形機は、押出成形機、射出成形機などであり、また洗浄は、本発明の洗浄用樹脂組成物の融点以上、例えば１５０〜２５０℃程度の温度で行うことができる。
【００１８】
【実施例】
以下、実施例により本発明をさらに具体的に説明するが、本発明はこれら実施例に限定されるものではない。
【００１９】
［実施例１］
アクリル酸エチル含量１５重量％、メルトフローレート０．５ｇ／１０分のエチレン・アクリル酸エチル共重合体８４重量部とメルトフローレート０．０４ｇ／１０分、密度９５６ｋｇ／ｍ³の高密度ポリエチレン（商品名ＨＺ７０００Ｆ三井化学工業（株）製）１６重量部を溶融混合して得た樹脂１００重量部に対し、合成ゼオライト（商品名シルトンＪＣ−５０ 水澤化学（株）製）３重量部、分子量４０００のポリエチレングリコール１重量部、ステアリン酸０．５重量部及び酸化防止剤（商品名イルガノックス１０１０ チバスペシャルティケミカルズ（株）製）０．５重量部を加えて溶融混合し、洗浄用樹脂組成物を得た。
【００２０】
ダイ幅４５０ｍｍ、リップクリアランス０．７ｍｍのＴダイを備えた押出機（４０ｍｍφ、Ｌ／Ｄ＝２８）を用い、次のような手順でフイルム成形を行った。
（１）メルトフローレート７ｇ／１０分（２３０℃、２１６０ｇ荷重）のポリプロピレン（商品名Ｆ２２７ グランドポリマー（株）製）に青色マスタバッチをドライブレンドし、２３０℃、１００ｒｐｍの条件で押出し、青色フイルムを成形した。
（２）次いで２３０℃、１００ｒｐｍの条件で上記洗浄用樹脂組成物５ｋｇを１５分かけて流した。
（３）上記と同じポリプロピレンを（１）の条件で押出し、無色のフイルム成形を開始し、一定時間後のサンプルの色目を確認した。開始１５分後には着色のない無色のフイルムが得られた。
【００２１】
［比較例１］
実施例１において、洗浄用樹脂を使用することなく青色フイルム成形後、すぐにポリプロピレンを３０分供給して得られたフイルムの外観を調べた。フイルムの中心部の色は消失していたが、両端部には青色が残っていた。
【００２２】
［比較例２］
比較例１においてポリプロピレンを６０分供給して得られたフイルムの外観を調べた。フイルム両端部の青色は残っていた。
【００２３】
［比較例３］
実施例１において高密度ポリエチレンを使用しない以外は同一条件で溶融混合し、洗浄用樹脂組成物を得た。本品を使用して実施例１と同様の手順でフイルムの加工を行った。洗浄用樹脂供給後、ポリプロピレンを３０分供給して得られたフイルムの中心部の色は消失していたが、両端部には青色が残っていた。
【００２４】
［実施例２］
実施例１において、ポリプロピレンの代わりにメタロセン触媒を用いて製造したメルトフローレート４ｇ／１０分の直鎖低密度ポリエチレン（商品名エボリューＳＰ１５４０ 三井化学工業（株）製）を用いた以外は全く同様のテストを行った。上記（３）同様の無色フイルム成形において、開始１５分後には着色のない無色のフイルムが得られた。
【００２５】
［比較例４］
実施例２において、洗浄用樹脂を使用することなく青色フイルム成形後、すぐに直鎖低密度ポリエチレンを３０分供給して得られたフイルムの外観を調べた。フイルムの中心部の色は消失していたが、両端部には青色が残っていた。
【００２６】
［比較例５］
比較例３において直鎖低密度ポリエチレンを６０分供給して得られたフイルムの外観を調べた。フイルム両端部の青色は残っていた。
【００２７】
【発明の効果】
本発明によれば、ポリオレフィンの色替えにおいて有用な洗浄用樹脂組成物を提供することができる。このような洗浄剤を使用すれば、短時間でかつ少量の使用で正規成形品が得られるようになるので生産効率を高めることができる。

Claims (2)

1. エチレン・不飽和カルボン酸エステル共重合体５０〜９０重量部及び１９０℃、２１６０ｇ荷重におけるメルトフローレートが０．０２〜０．３ｇ／１０分のポリエチレン５０〜１０重量部からなる樹脂成分１００重量部当り、粉末状無機充填剤０．１〜２０重量部及び滑剤０．１〜１０重量部を配合してなる、発泡剤を使用しないことを特徴とする、ポリオレフィンの色替え用洗浄用樹脂組成物。
2. ポリエチレンが、高密度ポリエチレンである請求項１記載の洗浄用樹脂組成物。