JP6957243B2 - 洗浄剤組成物、及び成形原料 - Google Patents
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Description
以下、本発明の実施形態1に係る洗浄剤組成物について説明する。実施形態1に係る洗浄剤組成物は、ポリエチレンオキサイド100重量部と、グリセリン脂肪酸エステル、ポリグリセリン脂肪酸エステル、及びソルビタン脂肪酸エステルから選択される少なくとも1種の脂肪酸エステル25〜90重量部と、脂肪酸及び/又はヒドロキシ脂肪酸の金属塩15〜45重量部と、を少なくとも含有する洗浄剤組成物である。
ポリエチレンオキサイド(以下、「PEO」ともいう)としては、下記式(I)で表される化学構造を有するポリマーを用いることができる。PEOは、例えば、酸化エチレンの開環重合により得ることができる。
式(I)中、nは、自然数であり、重合度を示す。
グリセリン脂肪酸エステルは、3価のアルコールであるグリセリンと、脂肪酸と、がエステル結合により結合した化合物である。下記式(II)〜(IV)に示すように、グリセリンとエステル結合を形成する脂肪酸の数により、グリセリン脂肪酸エステルは、モノグリセリド(式(II):モノエステル)、ジグリセリド(式(III):ジエステル)、又はトリグリセリド(式(IV):トリエステル)となり得る。
|
CHOH 式(II)
|
CH2OH
式(II)中、R1は、炭化水素基である。
|
CHOH 式(III)
|
CH2OCOR3
式(III)中、R2及びR3は、それぞれ独立の炭化水素基である。
|
CHOCOR5 式(IV)
|
CH2OCOR6
式(IV)中、R4〜R6は、それぞれ独立の炭化水素基である。
ポリグリセリン脂肪酸エステルは、ポリグリセリンと脂肪酸のエステル化生成物である。ポリグリセリンの重合度やエステル化率を変化させることによって、ポリグリセリン脂肪酸エステルの性質を親水性から疎水性まで適宜変化させることができる。ポリグリセリン脂肪酸エステルとしては、例えば、重合度2のジグリセリン脂肪酸エステルから、重合度10のデカグリセリン脂肪酸エステルを挙げることができる。
ソルビタン脂肪酸エステルは、4個の水酸基を有するソルビタンと、脂肪酸と、がエステル結合により結合した化合物である。脂肪酸としては、上述のグリセリン脂肪酸エステルの脂肪酸として挙げたものと同様の脂肪酸を用いることができる。ソルビタン脂肪酸エステルとしては、具体的には、ソルビタンモノステアレート、ソルビタントリステアレート等を用いることができる。
脂肪酸としては、炭素数が14以上の脂肪酸を用いることができる。ヒドロキシ脂肪酸としては、水酸基を有し、かつ、炭素数が14以上のヒドロキシ脂肪酸を用いることができる。脂肪酸、ヒドロキシ脂肪酸の炭素数は、14以上であることが好ましく、16以上であることが更に好ましい。脂肪酸、ヒドロキシ脂肪酸は、二重結合を有さない飽和型のヒドロキシ脂肪酸であることが好ましく、また、分岐鎖を有さない直鎖型の脂肪酸、ヒドロキシ脂肪酸であることが好ましい。
洗浄剤組成物には、上述の各構成成分以外に、添加剤が含有されていてもよい。例えば、酸化防止剤、可塑剤、分散剤、着色剤、充填剤、強化繊維、滑剤等の各種成分が洗浄剤組成物に含有されていてもよい。
洗浄剤組成物中、グリセリン脂肪酸エステル、ポリグリセリン脂肪酸エステル、及びソルビタン脂肪酸エステルから選択される少なくとも1種の脂肪酸エステルの配合割合は、ポリエチレンオキサイド(PEO)100重量部に対して、25〜90重量部であり、30〜75重量部であることが好ましく、30〜60重量部であることが更に好ましく、35〜50重量部であることが特に好ましい。上記配合割合を25重量部以上とすることにより、良好な置換効果を維持することができる。上記配合割合を90重量部以下とすることにより、固定金型1へと成形原料を供給する射出成形機3のシリンダー内で、成形原料の滑りが発生し、ホットランナー流路内へ成形原料を供給することが困難となることを抑制することができる。これによりホットランナー流路内の成形原料の置換を効率よく行うことができる。
以下、本発明の実施形態2に係る成形原料について説明する。実施形態2に係る成形原料は、成形原料の主材としての成形原料熱可塑性樹脂と、上述の実施形態1に係る洗浄剤組成物と、を含有する。すなわち、実施形態2に係る成形原料は、成形原料の主材としての成形原料熱可塑性樹脂に、実施形態1に係る洗浄剤組成物が添加されたものである。
成形原料は、図1に示すようなホットランナー方式の固定金型1を用いた射出成形に用いることができる。図1は、ホットランナー方式の金型の一例を示す要部断面図である。固定金型1は、射出成形機3から供給された成形原料を取り込み、成形原料を加温された流路F内に流通させ、ゲート14から可動金型2のキャビティ内へ射出することにより、成形体を作製する。
表1に示す配合組成の洗浄剤組成物を用いて調製された成形原料について、図1に示す金型を使用して、射出成形試験を行った。具体的には、実施例1の洗浄剤組成物を含有する成形原料(置換前の成形原料)で充填された流路Fが、実施例1の洗浄剤組成物を含有する別の成形原料(置換後の成形原料)で置換されるまでの射出量(ショット数)を調べた。
成形原料熱可塑性樹脂: ポリプロピレン(PP)樹脂(プライムポリマー社製の「J−106」)
洗浄剤組成物:
ポリエチレンオキサイド(PEO): 明成化学工業社製の「アルコックスE−240」、分子量:約500万
グリセリン脂肪酸エステル: グリセリンモノステアレート(理研ビタミン社製の「リケマーB−100」)
ポリグリセリン脂肪酸エステル: テトラグリセリンステアレート(理研ビタミン社製の「ポエムJ4081V」)
ソルビタン脂肪酸エステル: ソルビタンモノステアレート(花王社製の「レオドールSP−S10V」)
ヒドロキシステアリン酸ナトリウム: 日東化成工業社製の「NS−6」
ステアリン酸リチウム: 日東化成工業社製の「Li−St」
洗浄剤組成物の添加量: 成形原料熱可塑性樹脂100重量に対して10重量部
洗浄剤組成物の製造方法: ドライブレンドにより製造。具体的には、カワタ社製のスーパーミキサーを使用して高速混合した。
射出成形機: 住友SE130EV(型締め130t)
金型: 幅90mm、長さ190mm、厚さ2.5mmの直方体形状の成形品を成形可能な金型
成形温度: シリンダー・・・210℃
ホットランナー部(流路F)・・・210℃
次に示す方法により試験を行った。固定金型1から射出される成形品の射出成形を連続して行う。まず、射出成形機3から洗浄剤組成物を含有する成形原料(置換前の成形原料)を、スプルーブッシュ11を介して固定金型1内の樹脂流路Fへ流入させ、樹脂流路Fを充填する。このとき、置換前の成形原料として、洗浄剤組成物を含有せず、成形原料熱可塑性樹脂のみからなる成形原料を用いた。
ホットランナー流路F内において置換前の成形原料が置換後の成形原料によって置換されるまでのショット数(置換ショット数)について、以下の基準に基づいて評価した。
置換ショット数が40未満:良好(表1中「○」で示す。)
置換ショット数が40以上:不良(表1中「×」で示す。)
なお、成形原料が調製不良であった場合、評価は「不良(×)」とした。成形原料が調製不良とは、例えば、成形原料熱可塑性樹脂と洗浄剤組成物とが均一に分散した成形原料を得ることができなかった場合や、洗浄剤組成物自体として均一に分散した組成物を得ることができなかった場合等である。
表1に示す配合組成の洗浄剤組成物を用いたこと以外は、実施例1と同様にして、射出成形試験を行った。置換ショット数と評価結果を表1に示す。
洗浄剤組成物の代わりに従来型パージ剤を、成形原料中31重量%で用いたこと以外は、実施例1と同様にして、射出成形試験を行った。置換ショット数と評価結果を表1に示す。
置換前の成形原料として、成形原料熱可塑性樹脂のみを含有する成形原料を用い、成形原料熱可塑性樹脂に洗浄剤組成物又は従来型パージ剤を添加しなかった。成形原料熱可塑性樹脂のみを含有する成形原料に続けて、従来型のパージ剤を射出成形機3に投入し、パージ剤を用いる従来の洗浄方法に則った洗浄方法によって射出成形試験を行った。すなわち、比較例15においては、置換前の成形原料が成形原料熱可塑性樹脂であり、置換後の成形原料が従来型パージ剤である。置換ショット数と評価結果を表1に示す。
下記成形原料を用い、下記成形条件としたこと以外は、実施例1と同様にして、射出成形試験を行った。置換ショット数と評価結果を表2に示す。実施例16では、置換ショット数が31であり、評価は「良好(○)」であった。
成形原料熱可塑性樹脂: アクリロニトリル−ブタジエン−スチレン共重合合成樹脂(ABS樹脂)(日本A&L社製の「クララスチックMVF−1K」)
洗浄剤組成物:
ポリエチレンオキサイド(PEO): 明成化学工業社製の「アルコックスE−240」、分子量:約500万
グリセリン脂肪酸エステル: グリセリンモノステアレート(理研ビタミン社製の「リケマーB−100」)
ポリグリセリン脂肪酸エステル: テトラグリセリンステアレート(理研ビタミン社製の「ポエムJ4081V」)
ソルビタン脂肪酸エステル: ソルビタンモノステアレート(花王社製の「レオドールSP−S10V」)
ヒドロキシステアリン酸ナトリウム: 日東化成工業社製の「NS−6」
ステアリン酸リチウム: 日東化成工業社製の「Li−St」
洗浄剤組成物の添加量: 成形原料熱可塑性樹脂100重量に対して10重量部
混合方法: ドライブレンド
射出成形機: 住友SE130EV(型締め130t)
金型: 幅90mm、長さ190mm、厚さ2.5mmの直方体形状の成形品を成形可能な金型
成形温度: シリンダー・・・230℃
ホットランナー部(流路F)・・・220℃
表2に示す配合組成の洗浄剤組成物を用いたこと以外は、実施例16と同様にして、射出成形試験を行った。置換ショット数と評価結果を表2に示す。
成形原料熱可塑性樹脂として、アクリロニトリル−ブタジエン−スチレン共重合合成樹脂(ABS樹脂)を用いたこと以外は、比較例29は比較例14と、比較例30は比較例15と、それぞれ同様にして、射出成形試験を行った。置換ショット数と評価結果を表2に示す。比較例29、30では、置換ショット数がいずれも60超であり、評価は「不良(×)」であった。
下記成形原料を用い、下記成形条件としたこと以外は、実施例1と同様にして、射出成形試験を行った。置換ショット数と評価結果を表3に示す。実施例31では、置換ショット数が32であり、評価は「良好(○)」であった。
成形原料熱可塑性樹脂: ポリカーボネート樹脂(PC樹脂)(帝人社製の「パンライトL−1225L」)
洗浄剤組成物:
ポリエチレンオキサイド(PEO): 明成化学工業社製の「アルコックスE−240」、分子量:約500万
グリセリン脂肪酸エステル: グリセリンモノステアレート(理研ビタミン社製の「リケマーB−100」)
ポリグリセリン脂肪酸エステル: テトラグリセリンステアレート(理研ビタミン社製の「ポエムJ4081V」)
ソルビタン脂肪酸エステル: ソルビタンモノステアレート(花王社製の「レオドールSP−S10V」)
ヒドロキシステアリン酸ナトリウム: 日東化成工業社製の「NS−6」
ステアリン酸リチウム: 日東化成工業社製の「Li−St」
洗浄剤組成物の添加量: 成形原料熱可塑性樹脂100重量に対して15重量部
混合方法: ドライブレンド
射出成形機: 住友SE130EV(型締め130t)
金型: 幅90mm、長さ190mm、厚さ2.5mmの直方体形状の成形品を成形可能な金型
成形温度: シリンダー・・・280℃
ホットランナー部(流路F)・・・270℃
表3に示す配合組成の洗浄剤組成物を用いたこと以外は、実施例31と同様にして、射出成形試験を行った。置換ショット数と評価結果を表3に示す。
成形原料熱可塑性樹脂として、アクリロニトリル−スチレン樹脂(AS樹脂)を用いたこと以外は、比較例44は比較例14と、比較例45は比較例15と、それぞれ同様にして、射出成形試験を行った。置換ショット数と評価結果を表3に示す。比較例44、45では、置換ショット数がいずれも60超であり、評価は「不良(×)」であった。
12:マニホールド 13:プローブボディ
14:ゲート 15:バルブピン
21:取付け板 22:スペーサブロック
23:バックプレート 24:キャビティプレート
25:キャビティ 2:可動金型
3:射出成形機 31:ノズル部
F:流路
Claims (5)
- 重量平均分子量が5万〜1000万であるポリエチレンオキサイド100重量部と、
グリセリン脂肪酸エステル、ポリグリセリン脂肪酸エステル、及びソルビタン脂肪酸エステルから選択される少なくとも1種の脂肪酸エステル25〜90重量部と、
脂肪酸、及び/又は、ヒドロキシ脂肪酸の金属塩15〜45重量部と、
を含有し、
ホットランナー方式の金型の内部の樹脂流路を洗浄するために用いられる、洗浄剤組成物。 - 前記樹脂流路に充填された第1の成形原料を、第2の成形原料で置換する場合に、
前記第1の成形原料、前記第2の成形原料、又は、前記第1の成形原料及び前記第2の成形原料の両方に添加して用いられる、請求項1に記載の洗浄剤組成物。 - 前記ポリエチレンオキサイドの重量平均分子量が10万以上である、請求項1又は請求項2に記載の洗浄剤組成物。
- 前記金属塩が、ナトリウム塩、及び/又は、リチウム塩である、請求項1から請求項3のいずれか1項に記載の洗浄剤組成物。
- 請求項1から請求項4のいずれか1項に記載の洗浄剤組成物と、
熱可塑性樹脂と、を含有し、
ホットランナー方式の射出成形において原料として用いられる、成形原料。
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