JP5305861B2 - 洗浄用樹脂組成物 - Google Patents
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Description
1.(B)有機繊維及び/又は無機充填剤と(C)可塑剤とセルロースエステルの混合物を含有する洗浄用樹脂組成物。
2.(A)熱可塑性樹脂、(B)有機繊維及び/又は無機充填剤、(C)可塑剤とセルロースエステルの混合物を含有する洗浄用樹脂組成物。
3.(B)成分の有機繊維が、セルロース繊維集合体が解繊されたセルロース繊維である請求項1又は2記載の洗浄用樹脂組成物。
4.(B)成分の有機繊維が、セルロース繊維集合体が解繊されたセルロース繊維であり、前記セルロース繊維とセルロースエステルが一体化されたものである、請求項1記載の洗浄用樹脂組成物。
5.(B)成分の有機繊維が、セルロース繊維集合体が解繊されたセルロース繊維であり、前記セルロース繊維と熱可塑性樹脂が一体化されたものである、請求項2記載の洗浄用樹脂組成物。
6.(B)成分の無機充填剤が、ガラス繊維、金属繊維、溶融スラグ、鉄鋼スラグ又はこれらの破砕物、人造鉱物繊維及びウォラストナイトから選ばれるものである、請求項1又は2記載の洗浄用樹脂組成物。
7.(C)成分が可塑剤20〜50質量%、セルロースエステル50〜80質量%からなるものである、請求項1〜6のいずれか1項記載の洗浄用樹脂組成物。
8.組成物中における(C)成分中の可塑剤のみの含有量が、(A)及び(B)成分の合計量100質量部に対して3〜35質量部である、請求項1〜7のいずれか1項記載の洗浄用樹脂組成物。
9.樹脂やセラミックスを含む材料を成形加工するために用いる成形加工機の洗浄方法であって、
前記成形加工機を加熱した状態にて、前記成形加工機内に請求項1記載の洗浄用樹脂組成物を投入するか、又は前記成形加工機内に請求項1記載の洗浄用樹脂組成物中の(B)成分を投入した後、(C)成分を投入する、成形加工機の洗浄方法。
10.樹脂やセラミックスを含む材料を成形加工するために用いる成形加工機の洗浄方法であって、
前記成形加工機を加熱した状態にて、前記成形加工機内に請求項2記載の洗浄用樹脂組成物を投入するか、又は前記成形加工機内に請求項2記載の洗浄用樹脂組成物中の(A)成分及び(B)成分を投入した後、(C)成分を投入する、成形加工機の洗浄方法。
(1)(B)有機繊維及び/又は無機充填剤と(C)可塑剤とセルロースエステルの混合物を含有する洗浄用樹脂組成物(以下「第1洗浄用樹脂組成物」という)と、
(2)(A)熱可塑性樹脂、(B)有機繊維及び/又は無機充填剤、(C)可塑剤とセルロースエステルの混合物を含有する洗浄用樹脂組成物(以下「第2洗浄用樹脂組成物」という)の両方を含むものである。
(A)成分の熱可塑性樹脂にはセルロースエステルは含まれず、スチレン系樹脂、ポリカーボネート系樹脂、ポリプロピレン等のオレフィン系樹脂、ポリフェニレンスルフィド系樹脂、ポリメタクリレート、ポリアミド系樹脂、ポリエステル系樹脂、ポリサルホン系樹脂(PSF)、ポリアセタール、ポリエーテルエーテルケトン(PEEK)、ポリエーテルイミド(PEI)、ポリエーテルスルホン(PES)、ポリアミドイミド(PAI)、ポリイミド(PI)等を挙げることができる。これらの中でも、スチレン系樹脂、オレフィン系樹脂、ポリアミド系樹脂、ポリメタクリレート、ポリアセタールから選ばれるものが好ましい。なお、セルロースエステルは単独では熱可塑性がなく、(A)成分には含まれない。
本発明で用いる(B)成分は、有機繊維及び無機充填剤から選ばれるものを挙げることができる。
有機繊維としては、公知の各種合成樹脂繊維を用いることができるが、本発明では、セルロース繊維集合体が解繊されたセルロース繊維を用いることが好ましい。セルロース繊維集合体が解繊されたセルロース繊維は、洗浄性を向上させるための成分であって、機械的手段により、セルロース繊維集合体が解繊されたもので、例えば、解繊された多数のセルロース繊維が絡み合って、全体として塊状になったものである。
〔第1工程〕
第1工程において、攪拌手段として回転羽根を有するミキサー中にセルロース繊維集合体を入れ、高速攪拌することにより、前記セルロース繊維集合体を解繊する。
第2工程において、前記ミキサー内に熱可塑性樹脂を入れた後に攪拌することで、発生した摩擦熱により前記熱可塑性樹脂を溶融させて、解繊されたセルロース繊維に熱可塑性樹脂が付着した混合物を得る。第1工程と第2工程は、ミキサーの攪拌を停止することなく、連続した1つの工程にすることができる。
第3工程において、第2工程で得られた混合物を冷却しながら低速攪拌する。この工程の処理により、前記混合物を固化する(固化により造粒する)。第3工程では、ミキサーの冷却効率を高めるため、第1工程と第2工程で用いたミキサーとは別のミキサー(好ましくは冷却手段を有しているもの)を用いることが好ましい。
〔第1工程〕
第1工程において、セルロース繊維集合体を解繊機により解繊して、綿状のセルロース繊維を得る。
〔第1工程〕
第1工程において、攪拌手段として回転羽根を有するミキサー中にセルロース繊維集合体を入れ、高速攪拌することにより、前記セルロース繊維集合体を解繊する。
(I)パルプシートを1回巻き又は2回巻き以上(好ましくは2〜5回巻き)丸めて筒状
にしたもの、
(II)パルプシートを1巻き又は2巻き以上丸めて筒状にした後、半径方向に押し潰して細長い板状にしたもの、
(III)パルプシートを交互に異なる方向になるように1回又は複数回(好ましくは2〜10回)折り畳んで細長い板状にしたもの、
(IV)パルプシートを同一方向に1回又は複数回(好ましくは2〜10回)折り畳んで細長い板状にしたもの、(V)パルプシートをランダムな方向に1回又は複数回(好ましくは2〜10回)折り畳んで細長い板状にしたもの、等を用いることができる。
無機充填剤としては、ガラス繊維、金属繊維、溶融スラグ、鉄鋼スラグ又はこれらの破砕物、人造鉱物繊維から選ばれるものを挙げることができ、繊維状のもの、非繊維状のもの(粉末状、粒状、破砕物等)を用いることができる。
(C)成分は、可塑剤とセルロースエステルの混合物であり、好ましくは可塑剤とセルロースエステルからなる所望形状の成形体であり、具体的には実施例に記載の方法で製造することができる。このような混合物乃至は成形体にすることで、組成物中において可塑剤を安定に配合することができ、可塑剤の含有量を高めることができるので、成形加工機内の残留物の除去性も高めることができる。
本発明の洗浄用樹脂組成物は、必要に応じて、更に(E)アルキレングリコール脂肪酸エステル、(F)有機燐化合物、(G)多価アルコール、(H)金属石鹸から選ばれるものを含有することができる。
本発明の洗浄方法としては、
(i)成形加工機を加熱した状態にて、前記成形加工機内に第1洗浄用樹脂組成物又は第2洗浄用樹脂組成物を投入する方法、
(ii)成形加工機を加熱した状態にて、前記成形加工機内に洗浄用樹脂組成物中の(B)成分又は(A)成分及び(B)成分を投入した後、(C)成分を投入する方法、のいずれかの方法を適用できる。(i)の洗浄方法に代えて(ii)の洗浄方法を適用した場合でも、実質的に洗浄用樹脂組成物を用いて洗浄した場合と同等の効果を得ることができる。
〔第1工程〕
ヒーターミキサー(上羽根:混練用タイプ、下羽根:高循環・高負荷用,ヒーター及び温度計付き,容量20L,品名ヘンシェルミキサーFM20C/I,三井鉱山(株)製)を140℃に加温し、表1に示す各種セルロース繊維品を投入し、平均周速50m/秒で攪拌した。約2分経過時点において、セルロース繊維品が綿状に変化した。
引き続き、ヒーターミキサー内にポリプロピレンを投入した後、平均周速50m/秒で攪拌を続けた。このときのモーターの動力は2.5kWであった。ミキサーの温度が120℃に達した時に、MPPを投入し攪拌を続けた。
冷却ミキサー〔回転羽根:冷却用標準羽根,水冷手段(20℃)及び温度計付き,容量45L,品名クーラーミキサーFD20C/K,三井鉱山(株)製〕平均周速10m/秒で攪拌を開始し、ミキサー内の温度が80℃になった時点で攪拌を終了した。第3工程の処理により、セルロース繊維とポリプロピレンの混合物は固化して、表1に示す組成の直径が数mmから2cm程度の造粒物が得られた。
〔第1工程〕
解繊機(ターボ工業株式会社;ターボミル T−250)内に表1に示す各種セルロース繊維品を投入し、解繊した。目視上は、きれいに完全に解繊されていることを確認した。運転条件は、8300rpmで実施。処理能力は、約20kg/hであった。
引き続き、ヒーターミキサー内にポリプロピレンを投入した後、平均周速50m/秒で攪拌を続けた。このときのモーターの動力は2.5kWであった。ミキサーの温度が120℃に達した時に、MPPを投入し攪拌を続けた。
冷却ミキサー〔回転羽根:冷却用標準羽根,水冷手段(20℃)及び温度計付き,容量45L,品名クーラーミキサーFD20C/K,三井鉱山(株)製〕平均周速10m/秒で攪拌を開始し、ミキサー内の温度が80℃になった時点で攪拌を終了した。第3工程の処理により、セルロース繊維とポリプロピレンの混合物は固化して、表1に示す組成の直径が数mmから2cm程度の造粒物が得られた。
〔第1工程〕
ヒーターミキサー(上羽根:混練用タイプ、下羽根:高循環・高負荷用,ヒーター及び温度計付き,容量200L)を140℃に加温し、表1に示す棒状のパルプシートを所定角度αにてミキサーに投入し(図3参照)、平均周速50m/秒で攪拌した。約3分経過時点において、棒状のパルプシートが綿状に変化した。
引き続き、ヒーターミキサー内にポリプロピレンを投入した後、平均周速50m/秒で攪拌を続けた。このときのモーターの電流値は30Aであった。ミキサーの温度が120℃に達した時に、MPPを投入し攪拌を続けた。
冷却ミキサー〔回転羽根:冷却用標準羽根,水冷手段(20℃)及び温度計付き,容量500L〕平均周速10m/秒で攪拌を開始し、ミキサー内の温度が80℃になった時点で攪拌を終了した。第3工程の処理により、セルロース繊維とポリプロピレンの混合物は固化して、表1に示す組成の直径が数mmから2cm程度の造粒物が得られた。
表2に示す割合の酢酸セルロース(ダイセル化学工業(株)製の酢酸セルロース「L-20」)と可塑剤としてフタル酸ジエチルを用いて、次の方法にて(C)成分を製造した。
表4に示す成分のうち、(A)、(B)、(D)、(E)成分をタンブラーで混合後、押出機にて溶融混練してペレットを得た。このペレットと(C)成分をタンブラーで乾式混合して、第2洗浄用樹脂組成物を得た。これらの組成物を使用し、下記の方法で洗浄試験を行った。実施例、比較例における使用成分、材料、及び測定方法は下記のとおりである。結果を表3に示す。
ポリプロピレン(J139,(株)プライムポリマー製)
酸変性ポリプロピレン(MPP)(三洋化成工業(株)製,ユーメックス1010)
(B)成分
セルロース繊維(上記製造例B−1〜B−3で製造したもの)
ガラス繊維:日本電気硝子(株)ECS-03-T-120
ウォラストナイト:関西マテック(株)KGP-Y40
ロックウール:日本ロックウール(株)エスファイバーFF120
(C)成分
上記製造例C−1〜C−2で製造したもの。
(D)成分
α−オレフィンスルホン酸ナトリウム(商品名ルポランPB-800,ライオン(株)製)
(E)成分
プロピレングリコールモノベヘネート(商品名リケマールPB-100,理研ビタミン(株)製)
(F)成分
ガラス繊維:日本電気硝子(株)のECS-03-T-120。
射出成形機(三菱重工業(株)製「三菱射出成形機265/100MSII」)を用い、成形温度175℃で下記の先行樹脂1kgを流した。その後、表1の各組成物を流して、黒色が消えるまでの使用量(kg)により、洗浄性を評価した。
ポリプロピレン(J139,(株)プライムポリマー製)に対して1質量%濃度となるようにカーボンブラックを添加したものを用いた。
(1)の洗浄性の評価後、射出成形機からスクリューを抜き出し、スクリューに付着した残留物(実質的に洗浄用樹脂組成物の残留物)を作業員が金属へらを使って除去した。そのときの除去作業性を下記の基準で評価した。
◎:保護手袋をはめた手で容易に取り除くことができた
○:金属へらで容易に取り除くことができた
×:金属へらでは取り除くことが困難であった
以下の方法により、表3に示す実施例8〜10の第1洗浄用樹脂組成物を得た。
ヒーターミキサー(上羽根:混練用タイプ、下羽根:高循環・高負荷用,ヒーター及び温度計付き,容量200L)を140℃に加温し、表1に示す棒状のパルプシートを所定角度αにてミキサーに投入し(図3参照)、平均周速50m/秒で攪拌した。約3分経過時点において、棒状のパルプシートが綿状に変化した。
引き続き、ヒーターミキサー内に(C−2)成分又は(C−3)成分を投入した後、平均周速50m/秒で攪拌を続けた。このときのモーターの電流値は30Aであった。
冷却ミキサー〔回転羽根:冷却用標準羽根,水冷手段(20℃)及び温度計付き,容量500L〕平均周速10m/秒で攪拌を開始し、ミキサー内の温度が80℃になった時点で攪拌を終了した。第3工程の処理により、セルロース繊維とポリプロピレンの混合物は固化して、表4に示す組成の直径が数mmから2cm程度の造粒物(第1洗浄用樹脂組成物)が得られた。
Claims (8)
- (B)有機繊維及び/又は無機充填剤と(C)可塑剤とセルロースエステルの混合物を含有する洗浄用樹脂組成物であって、
(B)成分の有機繊維が、セルロース繊維集合体が解繊されたセルロース繊維である洗浄用樹脂組成物。 - (A)熱可塑性樹脂、(B)有機繊維及び/又は無機充填剤、(C)可塑剤とセルロースエステルの混合物を含有する洗浄用樹脂組成物であって、
(B)成分の有機繊維が、セルロース繊維集合体が解繊されたセルロース繊維である洗浄用樹脂組成物。 - (B)成分の有機繊維が、セルロース繊維集合体が解繊されたセルロース繊維であり、前記セルロース繊維と熱可塑性樹脂が一体化されたものである、請求項2記載の洗浄用樹脂組成物。
- (B)成分の無機充填剤が、ガラス繊維、金属繊維、溶融スラグ、溶融スラグの破砕物、鉄鋼スラグ、鉄鋼スラグの破砕物、人造鉱物繊維及びウォラストナイトから選ばれるものである、請求項1〜3のいずれか1項記載の洗浄用樹脂組成物。
- (C)成分が可塑剤20〜50質量%、セルロースエステル50〜80質量%からなるものである、請求項1〜4のいずれか1項記載の洗浄用樹脂組成物。
- 組成物中における(C)成分中の可塑剤のみの含有量が、(A)及び(B)成分の合計量100質量部に対して3〜35質量部である、請求項1〜4のいずれか1項記載の洗浄用樹脂組成物。
- 樹脂やセラミックスを含む材料を成形加工するために用いる成形加工機の洗浄方法であって、
前記成形加工機を加熱した状態にて、前記成形加工機内に請求項1記載の洗浄用樹脂組成物を投入するか、又は前記成形加工機内に請求項1記載の洗浄用樹脂組成物中の(B)成分を投入した後、(C)成分を投入する、成形加工機の洗浄方法。 - 樹脂やセラミックスを含む材料を成形加工するために用いる成形加工機の洗浄方法であって、
前記成形加工機を加熱した状態にて、前記成形加工機内に請求項2記載の洗浄用樹脂組成物を投入するか、又は前記成形加工機内に請求項2記載の洗浄用樹脂組成物中の(A)成分及び(B)成分を投入した後、(C)成分を投入する、成形加工機の洗浄方法。
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