CN112423958B - 清洗用树脂组合物 - Google Patents
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Abstract
提供：清洗性优异、且对后继树脂的置换容易、且操作容易的清洗用树脂组合物。一种清洗用树脂组合物，其用于清洗树脂材料的挤出机或成型机的内部。清洗用树脂组合物含有基材树脂和添加剂，添加剂包含金属皂且包含脂肪酸酰胺和矿物油中的至少任一者(其中，包含前述脂肪酸酰胺的情况下，将清洗用树脂组合物的总质量作为基准，脂肪酸酰胺的含量为1.0质量％以上)，基材树脂是熔体流动速率为1.0g/10分钟以下的热塑性树脂(其中，不包括相对于热塑性树脂100质量份的无机填料的含量为3质量份以上者)。
Description
技术领域
本发明涉及用于清洗树脂材料的挤出机或成型机的内部的清洗用树脂组合物。
背景技术
以往经混炼或成型的树脂、着色剂等各种成分有时残留于挤出机、成型机的内部。如果使用各种成分残留于其内部的挤出机等来对热塑性树脂进行混炼等，则得到的混炼物、成型品等制品中残留的各种成分容易以杂质的形式混入，有产生物性异常、外观不良等不良情况的可能性。因此，切换想要制造的制品时，为了将内部残留物去除，需要采取如下对策：将挤出机等装置分解并进行清扫；用接下来使用的基材树脂进行置换；用清洗剂进行清洗；等。
然而，将装置分解并进行清扫的情况下，装置的分解耗费功夫，因此，存在耗费清洗时间的课题。另外，用接下来使用的基材树脂进行置换的情况下，存在为了充分置换不得不使用大量的基材树脂，且也耗费时间的课题。因此，通常采用用清洗剂清洗挤出机等的内部的方法。
作为相关的现有技术，开发出包含具有物理的刮取效果的无机填料作为清洗成分的清洗用的树脂组合物。例如提出了含有玻璃纤维、沸石等无机填料的清洗用的树脂组合物(专利文献1和2)。
另外，开发出调整了树脂、添加剂的种类等的清洗用的树脂组合物。例如，提出了含有熔体流动速率(MFR)不同的两种热塑性树脂和无机发泡剂的成型机用的清洗剂(专利文献3)。进而，提出了含有热塑性树脂、高级脂肪酸单甘油酯的硼酸酯的盐、和脂肪酸酰胺的清洗用的树脂组合物(专利文献4)。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开2008-201975号公报
专利文献2：日本特开平7-278359号公报
专利文献3：日本特开2005-231108号公报
专利文献4：日本特开平9-216976号公报
发明内容
发明要解决的问题
专利文献1和2中提出的树脂组合物包含具有刮取效果的无机填料，因此，清洗性在一定程度上是良好的。然而，存在装置内部的部件容易磨损、且无机填料变得容易以杂质的形式残留的课题。另外，专利文献3和4中提出的清洗剂、树脂组合物的置换清洗中使用的清洗剂等并去除所需的后继树脂的量多，且关于清洗性，还有改良的余地。
本发明是鉴于这种现有技术所具有的问题而作出的，其课题在于，提供：清洗性优异、且对后继树脂的置换容易、且操作容易的清洗用树脂组合物。
用于解决问题的方案
本发明人等为了达成上述课题进行了深入研究，结果发现：通过将熔体流动速率为1.0g/10分钟以下的热塑性树脂、与包含金属皂、脂肪酸酰胺、和矿物油中的至少两种的添加剂配混，从而可以解决上述课题，至此完成了本发明。
即，根据本发明，提供以下所示的清洗用树脂组合物。
[1]一种清洗用树脂组合物，其用于清洗树脂材料的挤出机或成型机的内部，
前述清洗用树脂组合物含有基材树脂和添加剂，
前述添加剂包含金属皂且包含脂肪酸酰胺和矿物油中的至少任一者(其中，包含前述脂肪酸酰胺的情况下，将清洗用树脂组合物的总质量作为基准，前述脂肪酸酰胺的含量为1.0质量％以上)，
前述基材树脂是熔体流动速率为1.0g/10分钟以下的热塑性树脂(其中，不包括相对于前述热塑性树脂100质量份的无机填料的含量为3质量份以上者)。
[2]根据前述[1]所述的清洗用树脂组合物，其中，前述热塑性树脂的熔体流动速率为0.6g/10分钟以下。
[3]根据前述[1]或[2]所述的清洗用树脂组合物，其中，前述脂肪酸酰胺的熔点为50～250℃。
[4]根据前述[1]～[3]中任一项所述的清洗用树脂组合物，其中，将清洗用树脂组合物的总质量作为基准，前述金属皂的含量为0.5～6.0质量％。
[5]根据前述[1]～[3]中任一项所述的清洗用树脂组合物，其中，将清洗用树脂组合物的总质量作为基准，前述金属皂的含量为1.5～5.0质量％。
[6]根据前述[1]～[5]中任一项所述的清洗用树脂组合物，其中，将清洗用树脂组合物的总质量作为基准，前述脂肪酸酰胺和前述矿物油中的至少任一者的含量为1.0～6.0质量％。
[7]根据前述[1]～[5]中任一项所述的清洗用树脂组合物，其中，将清洗用树脂组合物的总质量作为基准，前述脂肪酸酰胺和前述矿物油中的至少任一者的含量为1.5～5.0质量％。
发明的效果
根据本发明，可以提供：清洗性优异、且对后继树脂的置换容易、且操作容易的清洗用树脂组合物。如果使用本发明的清洗用树脂组合物，则可以减少清洗挤出机和成型机时的清洗时间，且后继树脂的用量少即可，因此，可以减少废弃物。另外，本发明的清洗用树脂组合物即使形成实质上不含有无机填料的组成的情况下，也具有充分的清洗效果。因此，使用形成实质上不含有无机填料的组成的本发明的清洗用树脂组合物，挤出机和成型机内部的部件也不会磨损，且作为杂质的无机填料不会残留于装置内部。
具体实施方式
以下，对本发明的实施方式进行说明，但本发明不限定于以下的实施方式。本发明的清洗用树脂组合物为用于清洗树脂材料的挤出机或成型机的内部的树脂组合物，清洗用树脂组合物含有：基材树脂；以及包含选自由金属皂、脂肪酸酰胺和矿物油组成的组中的至少两种的添加剂。而且，基材树脂是熔体流动速率为1.0g/10分钟以下的热塑性树脂。以下，对本发明的清洗用树脂组合物的详细情况进行说明。
(基材树脂)
基材树脂是熔体流动速率为1.0g/10分钟以下的热塑性树脂。通过使用熔体流动速率为1.0g/10分钟以下的热塑性树脂作为基材树脂，从而即使经加热熔融的情况下，也可维持一定程度的粘度，可发挥挤出机、成型机等装置内部的优异的清洗性。需要说明的是，本说明书中的树脂的“熔体流动速率(MFR)”是依据ISO1133(230℃、21.2N)中规定的试验法而测定的物性值。
用作基材树脂的热塑性树脂的熔体流动速率为1.0g/10分钟以下、优选0.6g/10分钟以下、进一步优选0.45g/10分钟以下、特别优选0.18g/10分钟以下。通过使熔体流动速率为0.6g/10分钟以下的热塑性树脂为基材树脂，从而能够进一步提高清洗性。需要说明的是，对热塑性树脂的熔体流动速率的下限，没有特别限定，实质上只要为0.01g/10分钟以上即可。
作为热塑性树脂，可以使用注射成型法、挤出成型法等各种成型法中通常使用的热塑性树脂。作为热塑性树脂，可以举出聚乙烯系树脂、聚丙烯系树脂、聚苯乙烯系树脂、丙烯酸类树脂、聚烯烃系树脂、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物(ABS树脂)、聚酰胺树脂、聚碳酸酯树脂等。这些树脂可以单独使用一种或组合两种以上而使用。
作为聚乙烯系树脂，可以举出乙烯均聚物、乙烯-丙烯共聚物、乙烯-乙酸乙烯酯共聚物等。作为聚丙烯系树脂，可以举出丙烯均聚物、丙烯-丁烯共聚物等。作为聚苯乙烯系树脂，可以举出苯乙烯均聚物、丙烯腈-苯乙烯共聚物、苯乙烯-丁二烯共聚物等。作为丙烯酸类树脂，可以举出丙烯酸酯均聚物、甲基丙烯酸甲酯均聚物、乙烯-丙烯酸乙酯共聚物等。作为聚烯烃系树脂，可以举出α-烯烃均聚物、乙烯-α-烯烃共聚物等。
(添加剂)
添加剂包含选自由金属皂、脂肪酸酰胺和矿物油组成的组中的至少两种。通过在基材树脂中配混这些添加剂，从而即使实质上不含有无机填料，也能够形成清洗性优异、且对后继树脂的置换容易的清洗用树脂组合物。进而，即使不含有无机填料也体现充分的清洗性，因此，不使装置内部的部件磨损、且无机填料也不会残留于装置内部，因此，可以形成操作容易的清洗用树脂组合物。
添加剂包含金属皂，且还包含脂肪酸酰胺和矿物油中的至少任一者，清洗性进一步改善、且对后继树脂的置换变得更容易，故优选。
[金属皂]
金属皂通常为长链脂肪酸的金属盐(不包括钠盐和钾盐)。作为金属盐，可以举出山萮酸金属盐、褐煤酸金属盐、月桂酸金属盐、硬脂酸金属盐、棕榈酸金属盐等。作为构成金属盐的金属，可以举出锂、镁、锌、铝、钙等。清洗挤出机、成型机的内部的情况下，通常，将清洗用树脂组合物适度加热形成熔融状态。因此，优选使用在清洗时的加热温度(熔融温度)下能熔融的金属皂。
将清洗用树脂组合物的总质量作为基准，金属皂的含量优选设为0.5～6.0质量％、进一步优选设为1.5～5.0质量％。通过使金属皂的含量为上述的范围内，从而能够进一步改善清洗性。
[脂肪酸酰胺]
作为脂肪酸酰胺，可以举出月桂酸酰胺、棕榈酸酰胺、硬脂酸酰胺、羟基硬脂酸酰胺、油酸酰胺、芥酸酰胺、N-硬脂基硬脂酸酰胺、N-硬脂基油酸酰胺、N-油烯基硬脂酸酰胺、N-硬脂基芥酸酰胺、羟甲基硬脂酸酰胺、亚甲基双硬脂酸酰胺、亚乙基双癸酸酰胺、亚乙基双月桂酸酰胺、亚乙基双硬脂酸酰胺、亚乙基双羟基硬脂酸酰胺、亚乙基双山萮酸酰胺、六亚甲基双硬脂酸酰胺、六亚甲基双山萮酸酰胺、六亚甲基双羟基硬脂酸酰胺、N,N’-二硬脂基己二酸酰胺、亚乙基双油酸酰胺、六亚甲基双油酸酰胺、N,N’-己二酸二油酰胺等。这些脂肪酸酰胺可以单独使用一种或组合两种以上而使用。
作为脂肪酸酰胺，优选能在清洗时的加热温度(熔融温度)下熔融者。即，优选使用清洗时的加热温度越高，熔点更高的脂肪酸酰胺。具体而言，脂肪酸酰胺的熔点(mp)优选50～250℃、进一步优选100～250℃、特别优选130～250℃。
添加剂包含脂肪酸酰胺的情况下，将清洗用树脂组合物的总质量作为基准，脂肪酸酰胺的含量为1.0质量％以上、优选1.0～6.0质量％、进一步优选1.5～5.0质量％。使用脂肪酸酰胺作为添加剂的情况下，脂肪酸酰胺的含量如果低于1.0质量％，则清洗性变得不充分，需要使用更多的清洗用树脂组合物，且无法缩短清洗所需的时间。通过使脂肪酸酰胺的含量为上述的范围内，从而清洗性改善，且对后继树脂的置换变得容易。
[矿物油]
作为矿物油，可以使用链烷烃系的矿物油和环烷烃系的矿物油中的任意者。作为链烷烃系的矿物油，可以举出固体石蜡、液体石蜡等。其中，优选使用链烷烃系的矿物油。
将清洗用树脂组合物的总质量作为基准，矿物油的含量优选设为1.0～6.0质量％、进一步优选设为1.5～5.0质量％。通过使矿物油的含量为上述的范围内，从而可以进一步改善清洗性。
(其它成分)
清洗用树脂组合物中，根据需要还可以含有除上述成分以外的其它成分。作为其它成分，例如可以举出抗氧化剂、无机填料等。
作为抗氧化剂，可以举出酚系抗氧化剂、磷系抗氧化剂、受阻酚系抗氧化剂等。作为酚系抗氧化剂，可以举出3,5-二叔丁基-4-羟基甲苯等。作为磷系抗氧化剂，可以举出亚磷酸三苯酯、亚磷酸三月桂酯、亚磷酸三壬基苯酯、三(2,4-二叔丁基苯基)亚磷酸酯等。作为受阻酚系抗氧化剂，可以举出四[亚甲基-3-(3’,5’-二叔丁基-4’-羟基苯基)-丙酸酯]甲烷等。
可以在不会磨损挤出机、成型机等装置内部的部件、且在装置内部不以杂质的形式残留的范围含有无机填料。作为无机填料，可以举出二氧化硅、氧化铝、沸石、玻璃纤维、天然矿物等。
＜清洗用树脂组合物的制造方法＞
本发明的清洗用树脂组合物可以利用现有公知的方法制造。例如，使用搅拌混合装置，将前述基材树脂和各种添加剂混合，从而可以制造。作为搅拌混合装置，只要使用制造树脂组合物等时使用的通常的搅拌混合装置即可。将使用挤出机而得到的树脂组合物在适当的温度下进行熔融混炼并挤出，可以成型为粒料状。作为挤出机，可以使用单螺杆挤出机、双螺杆挤出机等。将从挤出机挤出的线料进行水中切割或空中切割等，从而可以得到粒料状的清洗用树脂组合物。
＜挤出机或成型机的内部的清洗方法＞
如果使用本发明的清洗用树脂组合物，则可以清洗树脂材料的挤出机、成型机等装置的内部。为了清洗挤出机等装置的内部，可以向装置中投入清洗用树脂组合物，使装置基本如通常那样工作。需要说明的是，清洗时，通常将清洗用树脂组合物加热形成熔融状态。加热温度没有特别限定，可以考虑清洗用树脂组合物中含有的各种成分的熔点等而设定。用清洗用树脂组合物清洗后，使作为清洗用的树脂的后继树脂流动，置换装置的内部。利用后继树脂的置换可以在与使用清洗用树脂组合物的清洗同样的条件下实施。
实施例
以下，基于实施例对本发明具体地进行说明，但本发明不限定于这些实施例。需要说明的是，实施例、比较例中的“份”和“％”只要没有特别限定就是质量基准。
＜清洗用树脂组合物的制备＞
(实施例1)
将聚乙烯(MFR＝0.14g/10分钟)93.6份、硬脂酸锌(mp＝125℃)4.5份、亚乙基双癸酸酰胺(mp＝161℃)1.5份、酚系抗氧化剂0.2份、和磷酸系抗氧化剂0.2份放入混合器中并搅拌，得到混合物。将得到的混合物投入至双螺杆挤出机(螺杆直径：30mmφ)，在200℃下进行熔融混炼并挤出，得到线料。将得到的线料用造粒机切割，得到浅的黄褐色且粒料状的清洗用树脂组合物。
(实施例2～10、比较例1～3)
使用各成分使其成为表1所示的组成(单位：份)，除此之外，与前述实施例1同样地得到粒料状的清洗用树脂组合物。需要说明的是，对于比较例1，使用除脂肪酸酰胺(亚乙基双癸酸酰胺)以外的成分制备清洗用树脂组合物，清洗时添加表1所示的量的脂肪酸酰胺(亚乙基双癸酸酰胺)。
表1:清洗用树脂组合物的组成
※:清洗时添加
＜装置内部的清洗＞
(污染工序)
准备螺杆直径30mmφ的单螺杆挤出机(L/D≈36)。向准备好的单螺杆挤出机中投入蓝色母料80g和稀释树脂1920g(总计2kg)，在210℃下进行挤出，使挤出机内部污染。需要说明的是，作为稀释树脂，使用与表2中记载的后继树脂同样的树脂。另外，蓝色母料是在上述稀释树脂(混合树脂)中配混青蓝约3.5％和二甲基喹吖啶酮约1.4％而成者。
(清洗工序)
将制备好的各清洗用树脂组合物投入至已污染的挤出机中，在表2所示的温度条件(清洗温度(℃))下进行挤出得到线料。将得到的线料用粒机切割，以目视确认得到的粒料，测定确认不到蓝色为止所需的时间(清洗时间(分钟))、和清洗用树脂组合物的用量(kg)。将结果示于表2。
(后继置换工序)
在清洗后的挤出机中投入表2所示的种类的后继树脂，在表2所示的温度条件(置换温度(℃))下进行挤出得到线料。将得到的线料用造粒机切割，以目视确认得到的粒料，测定源自清洗用树脂组合物的浅黄褐色消失变得无色透明为止所需的时间(置换时间(分钟))、和后继树脂的用量(kg)。将结果示于表2。
＜清洗性评价＞
依据以下所示的评价基准，综合地评价各清洗用树脂组合物的清洗性。将结果示于表2。
A：清洗时间为6分钟以内、且置换时间为2分钟以内。
B：清洗时间超过6分钟且8分钟以内、或置换时间超过2分钟且为4分钟以内。
C：清洗时间超过8分钟、且置换时间超过4分钟。
表2：评价结果
产业上的可利用性
本发明的清洗用树脂组合物作为用于清洗树脂材料的挤出机或成型机的内部的清洗用树脂组合物是有用的。
Claims (7)
1.一种清洗用树脂组合物，其用于清洗树脂材料的挤出机或成型机的内部，
所述清洗用树脂组合物含有基材树脂和添加剂，
所述添加剂包含金属皂且包含脂肪酸酰胺和矿物油中的至少任一者，其中，包含所述脂肪酸酰胺的情况下，将清洗用树脂组合物的总质量作为基准，所述脂肪酸酰胺的含量为1.0质量％以上，其中，将清洗用树脂组合物的总质量作为基准，所述金属皂的含量为1.5～6.0质量％，
所述基材树脂是熔体流动速率为1.0g/10分钟以下的热塑性树脂，
其中，不包括相对于所述热塑性树脂100质量份的无机填料的含量为3质量份以上者。
2.根据权利要求1所述的清洗用树脂组合物，其中，所述热塑性树脂的熔体流动速率为0.6g/10分钟以下。
3.根据权利要求1或2所述的清洗用树脂组合物，其中，所述脂肪酸酰胺的熔点为50～250℃。
4.根据权利要求1或2所述的清洗用树脂组合物，其中，将清洗用树脂组合物的总质量作为基准，所述脂肪酸酰胺和所述矿物油中的至少任一者的含量为1.0～6.0质量％。
5.根据权利要求3所述的清洗用树脂组合物，其中，将清洗用树脂组合物的总质量作为基准，所述脂肪酸酰胺和所述矿物油中的至少任一者的含量为1.0～6.0质量％。
6.根据权利要求1或2所述的清洗用树脂组合物，其中，将清洗用树脂组合物的总质量作为基准，所述脂肪酸酰胺和所述矿物油中的至少任一者的含量为1.5～5.0质量％。
7.根据权利要求3所述的清洗用树脂组合物，其中，将清洗用树脂组合物的总质量作为基准，所述脂肪酸酰胺和所述矿物油中的至少任一者的含量为1.5～5.0质量％。
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