JP2007246626A - 洗浄用造粒体混合物及び洗浄方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】本混合物は、ゴム質重合体の存在下に、ビニル系単量体を重合して得られたゴム強化ビニル系樹脂、及び/又は、ビニル系単量体の(共)重合体を含み、MFRが10g/10分以下である造粒体と、ゴム質重合体の存在下に、ビニル系単量体を重合して得られたゴム強化ビニル系樹脂、及び/又は、ビニル系単量体の(共)重合体を含み、MFRが30g/10分以上である造粒体と、ゴム質重合体の存在下に、ビニル系単量体を重合して得られたゴム強化ビニル系樹脂、及び/又は、ビニル系単量体の(共)重合体を含み、MFRが10g/10分を超え且つ30g/10分未満である造粒体と、滑剤とを含有する。
【選択図】なし
Description
本発明は、前述の背景のもとになされたものであり、ゴム強化樹脂を含有する熱可塑性樹脂組成物からなる成形材料を用いて押出加工又は成形加工を行った後、押出機、成形機等のシリンダーの内壁及び凹部(狭部空間部を含む)、ノズル、スクリュー等に付着あるいは残存した樹脂等を効率的に除去することができ、排出物を再利用することができる洗浄用造粒体混合物、及び、それを用いた洗浄方法を提供することを目的とする。
1.〔A〕ゴム質重合体の存在下に、ビニル系単量体を重合して得られたゴム強化ビニル系樹脂(A1)、及び/又は、ビニル系単量体の(共)重合体(A2)、を含み、且つ、メルトマスフローレート(ISO 1133に準拠、温度220℃、荷重98N)が10g/10分以下である造粒体と、
〔B〕ゴム質重合体の存在下に、ビニル系単量体を重合して得られたゴム強化ビニル系樹脂(B1)、及び/又は、ビニル系単量体の(共)重合体(B2)、を含み、且つ、メルトマスフローレート(ISO 1133に準拠、温度220℃、荷重98N)が30g/10分以上である造粒体と、
〔C〕ゴム質重合体の存在下に、ビニル系単量体を重合して得られたゴム強化ビニル系樹脂(C1)、及び/又は、ビニル系単量体の(共)重合体(C2)、を含み、且つ、メルトマスフローレート(ISO 1133に準拠、温度220℃、荷重98N)が10g/10分を超え且つ30g/10分未満である造粒体と、
〔D〕滑剤と、を含有する洗浄用造粒体混合物であって、
上記造粒体〔A〕、〔B〕及び〔C〕の含有量は、これらの合計を100質量%とした場合に、それぞれ、30〜90質量%、10〜70質量%及び0〜20質量%であり、且つ、上記滑剤〔D〕の含有量は、上記造粒体〔A〕、〔B〕及び〔C〕を構成する重合体を含む全重合体の量を100質量部とした場合に、0.01〜5質量部であることを特徴とする洗浄用造粒体混合物。
2.上記(共)重合体(A2)が、極限粘度(メチルエチルケトン溶媒、温度30℃)が1.1dl/g以上のビニル系単量体の(共)重合体(A3)を含む上記1に記載の洗浄用造粒体混合物。
3.上記(共)重合体(A3)が、芳香族ビニル化合物及びシアン化ビニル化合物を含むビニル系単量体を重合して得られた共重合体、及び、(メタ)アクリル酸アルキルエステル化合物を含むビニル系単量体を重合して得られた(共)重合体の少なくとも一方である上記2に記載の洗浄用造粒体混合物。
4.上記ゴム強化ビニル系樹脂(A1)及び上記ゴム強化ビニル系樹脂(B1)の少なくとも一方を含有する上記1乃至3のいずれかに記載の洗浄用造粒体混合物。
5.上記洗浄用造粒体混合物が、押出機又は成形機内に残存している、ゴム質重合体の存在下に、芳香族ビニル化合物及びシアン化ビニル化合物を含むビニル系単量体を重合して得られたゴム強化樹脂を含む成分の排出に用いられる上記1乃至4のいずれかに記載の洗浄用造粒体混合物。
6.上記1乃至5のいずれかに記載の洗浄用造粒体混合物を、押出機又は成形機のシリンダー内に供給し、該シリンダー内の洗浄用造粒体混合物の温度を170〜250℃として、上記押出機又は上記成形機を洗浄することを特徴とする洗浄方法。
また、本発明の洗浄用造粒体混合物は、上記の造粒体〔A〕、〔B〕及び〔C〕をそれぞれ独立して含む混合物であり、成形機等の内部、ノズル、スクリュー等に付着あるいは残存した成分(樹脂等)の種類及びその性質(メルトマスフローレート等)によらず、優れた洗浄性を有する。
本発明の洗浄用造粒体混合物が、ゴム強化樹脂(ゴム強化ビニル系樹脂)を含有する組成物である場合、上記成形材料(ゴム強化樹脂、ゴム強化樹脂を含むポリマーアロイ、このポリマーアロイを形成することとなる樹脂成分等を含有する熱可塑性樹脂組成物)を使用後には、同種の、又は、相溶性の高い重合体成分どうしの組み合わせとなり、少ない使用量で押出機又は成形機を洗浄することができ、更に、洗浄後の排出物を再利用することができ、二級成形品等として再利用可能である。
また、上記成形材料として、ゴム強化樹脂を主とする熱可塑性樹脂組成物を使用後の場合には、排出物も同種の熱可塑性樹脂組成物と成り得るので、この排出物のメルトマスフローレートを得た後、この排出物と、本発明の洗浄用造粒体混合物とを任意の割合で混合することにより、新たな洗浄用造粒体混合物として利用することができる。
尚、本明細書において、「(共)重合」とは、単独重合及び/又は共重合を意味する。また、「(メタ)アクリル」とは、アクリル及びメタクリルを、「(メタ)アクリレート」とは、アクリレート及びメタクリレートを意味する。
1−1.ゴム強化ビニル系樹脂、及び、ビニル系単量体の(共)重合体
本発明の洗浄用混合物に含有される造粒体〔A〕、〔B〕及び〔C〕は、いずれも、ゴム質重合体の存在下に、ビニル系単量体を重合して得られたゴム強化ビニル系樹脂、及び/又は、ビニル系単量体の(共)重合体、を含み、且つ、互いに、MFRが異なる成分である。尚、上記の造粒体〔A〕、〔B〕及び〔C〕を構成する重合体は、それぞれ、同種である(造粒体〔C〕が0%の場合は、造粒体〔A〕及び〔B〕が同種である)ことが特に好ましいが、上記の造粒体〔A〕、〔B〕及び〔C〕のうちの2種を構成する重合体が同種である場合、及び、すべてが異なる場合、のいずれにおいても好適である。
グラフト率(%)={(L1−M1)/M1}×100
上記式中、L1は、ゴム強化ビニル系樹脂1グラムをアセトン20mlに投入し、振とう機により2時間振とうした後、遠心分離機(回転数;23,000rpm)で60分遠心分離し、不溶分と可溶分とを分離して得られる不溶分の質量(g)であり、M1は、ゴム強化ビニル系樹脂1グラムに含まれるゴム質重合体の質量(g)である。但し、ゴム質重合体がアクリル系ゴムである場合には、アセトンの代わりにアセトニトリルを用いる。
上記の造粒体〔A〕、〔B〕及び〔C〕が、それぞれ、(共)重合体(A2)、(B2)及び(C2)を含む場合、これらの(共)重合体(A2)、(B2)及び(C2)は、それぞれ、単独で含まれてよいし、2種以上の組み合わせで含まれてもよい。
ジエン系重合体としては、ポリブタジエン、ポリイソプレン、ポリクロロプレン等の単独重合体;スチレン・ブタジエン共重合体、スチレン・ブタジエン・スチレン共重合体、アクリロニトリル・スチレン・ブタジエン共重合体等のスチレン・ブタジエン系共重合体;スチレン・イソプレン共重合体、スチレン・イソプレン・スチレン共重合体、アクリロニトリル・スチレン・イソプレン共重合体等のスチレン・イソプレン系共重合体;天然ゴム;上記各(共)重合体の水素化物(水添ジエン系重合体)等が挙げられる。
非ジエン系重合体としては、エチレン・プロピレン共重合体、エチレン・1−ブテン共重合体等のエチレン・α−オレフィン共重合体;エチレン・プロピレン・5−エチリデン−2−ノルボルネン共重合体、エチレン・1−ブテン・5−エチリデン−2−ノルボルネン共重合体等のエチレン・α−オレフィン・非共役ジエン共重合体;ウレタン系ゴム;アクリル系ゴム;シリコーンゴム;シリコーン・アクリル系IPNゴム等が挙げられる。
尚、上記各共重合体は、ブロック共重合体でもよいし、ランダム共重合体でもよい。
また、これらのうち、ジエン系重合体、アクリル系ゴム、エチレン・α−オレフィン共重合体及びエチレン・α−オレフィン・非共役ジエン共重合体が好ましい。
上記ビニル系単量体としては、芳香族ビニル化合物;シアン化ビニル化合物;(メタ)アクリル酸アルキルエステル化合物;マレイミド系化合物;酸無水物;カルボキシル基、ヒドロキシル基、アミノ基、アミド基、エポキシ基、オキサゾリン基等の官能基を有するビニル系化合物等が挙げられる。これらのうち、芳香族ビニル化合物、シアン化ビニル化合物、(メタ)アクリル酸アルキルエステル化合物及びマレイミド系化合物が好ましく、これらの2種以上を含むことが特に好ましい。
尚、ゴム強化ビニル系樹脂及び(共)重合体の製造のために、2つ以上の不飽和結合を有する化合物等の架橋性単量体を用いることができる。
上記ゴム強化ビニル系樹脂は、ゴム質重合体の存在下に、ビニル系単量体を、通常、乳化重合、溶液重合又は塊状重合することにより、製造することができる。尚、ゴム質重合体として、非ジエン系重合体を用いる場合には溶液重合を適用することが好ましい。
上記ゴム質重合体は、平均粒子径の調整等を容易なものとするために、通常、乳化重合により製造される。この場合、平均粒子径は、乳化剤の種類及びその使用量、開始剤の種類及びその使用量、重合時間、重合温度、攪拌条件等の製造条件を選択することにより調整することができる。また、上記平均粒子径(粒子径分布)の他の調整方法としては、異なる粒子径を有するゴム質重合体の2種類以上をブレンドする方法でもよい。
尚、上記ゴム質重合体は、重量平均粒子径が上記範囲内にあるものであれば、例えば、特開昭61−233010号公報、特開昭59−93701号公報、特開昭56−167704号公報等に記載されている方法等の公知の方法により肥大化したものを用いることもできる。
上記ゴム強化ビニル系樹脂を100質量部製造する場合、ゴム質重合体の使用量は、通常、5〜80質量部、好ましくは10〜70質量部、より好ましくは15〜60質量部である。
上記重合開始剤としては、クメンハイドロパーオキサイド、ジイソプロピルベンゼンハイドロパーオキサイド、パラメンタンハイドロパーオキサイド等の有機過酸化物と、含糖ピロリン酸処方、スルホキシレート処方等の還元剤とを組み合わせたレドックス系開始剤;過硫酸カリウム等の過硫酸塩;ベンゾイルパーオキサイド(BPO)、ラウロイルパーオキサイド、tert−ブチルパーオキシラウレイト、tert−ブチルパーオキシモノカーボネート等の過酸化物等が挙げられる。これらは、1種単独であるいは2種以上を組み合わせて用いることができる。更に、上記重合開始剤は、反応系に一括して又は連続的に添加することができる。また、上記重合開始剤の使用量は、上記ビニル系単量体全量に対し、通常、0.1〜1.5質量%、好ましくは0.2〜0.7質量%である。
尚、複数のゴム強化ビニル系樹脂を併用する場合には、単離した後、混合してもよいが、他の方法として、各樹脂を各々含むラテックスを製造してから混合し、その後、凝固する等により、混合されたゴム強化ビニル系樹脂とすることができる。
溶液重合及び塊状重合によるゴム強化ビニル系樹脂の製造方法は、公知の方法を適用することができる。
尚、上記の各造粒体が有するMFRを、所定の範囲とするために、製造時に使用する重合開始剤、連鎖移動剤、溶剤等の種類や量、更には重合時間、重合温度等が、適宜、調整される。
本発明の洗浄用混合物は、滑剤〔D〕を含有する。この滑剤〔D〕は、通常、上記の造粒体〔A〕、〔B〕及び〔C〕の少なくとも1種に、好ましくは全ての造粒体に含有されている。
この滑剤〔D〕としては、ワックス類、シリコーンオイル、脂肪族カルボン酸及びその金属塩、ポリアルキレングリコール、鉱油等が挙げられる。これらは、単独で用いてよいし、組み合わせて用いることもできる。
合成ワックスとしては、ポリオレフィンワックス、エステル系ワックス、アミド系ワックス、フッ素樹脂系ワックス等が挙げられる。
上記オレフィン共重合体には、例えば、エチレン、プロピレン、ブテン−1、ヘキセン−1、デセン−1、4−メチルブテン−1、4−メチルペンテン−1等のオレフィンの2種以上を用いてなる共重合体、これらのオレフィンと、共重合可能な単量体、例えば、不飽和カルボン酸及びその酸無水物[(メタ)アクリル酸、無水マレイン酸等]、(メタ)アクリル酸エステル[(メタ)アクリル酸メチル、(メタ)アクリル酸エチル等の(メタ)アクリル酸アルキルエステル化合物等]等の重合性単量体との共重合体等が挙げられる。また、これらの共重合体には、ランダム共重合体、ブロック共重合体又はグラフト共重合体が含まれる。
アルコールは、1価アルコールでもよいし、2価アルコール、3価アルコール等の多価アルコールでもよい。
上記1価アルコールとしては、ドデカノール、テトラデカノール、ヘキサデカノール、オクタデカノール、エイコサノール、テトラコサノール、セリルアルコール、トリアコンタノール等の炭素数が12〜32のアルコールが好ましい。
上記多価アルコールとしては、エチレングリコール、グリセリン、ジグリセリン、ポリグリセリン(デカグリセリン等)、ペンタエリスリトール、ジペンタエリスリトール、ジエチレングリコール、トリエチレングリコール、プロピレングリコール等が挙げられる。
一方、カルボン酸は、モノカルボン酸でもよいし、ジカルボン酸等のポリカルボン酸でもよい。また、飽和カルボン酸でも、不飽和カルボン酸でもよい。
モノカルボン酸としては、ヘキサン酸、ヘプタン酸、オクタン酸、ノナン酸、デカン酸、ウンデカン酸、ドデカン酸、トリデカン酸、テトラデカン酸、ペンタデカン酸、ヘキサデカン酸(パルミチン酸)、ヘプタデカン酸、オクタデカン酸(ステアリン酸)、ノナデカン酸、イコサン酸、ドコサン酸(ベヘン酸)、ヘキサコサン酸等炭素数3以上の化合物が挙げられるが、中でも、炭素数10〜22の化合物が好ましい。
また、ポリカルボン酸としては、アジピン酸、フタル酸、ダイマー酸、マレイン酸、チオジプロピオン酸等が挙げられる。
上記エステル系ワックスとしては、グリセリン脂肪酸エステル系ワックス、ペンタエリスリトール脂肪酸エステル系ワックス等の飽和脂肪酸エステル系ワックスが好ましい。
尚、上記エステル系ワックスの酸価、水酸基価及びヨウ素価は、特に限定されないが、平均分子量は、通常、1,000〜5,000である。
鉱物系ワックスとしては、モンタンワックス、セレシンワックス等が挙げられる。モンタンワックスの誘導体としては、酸ワックス、エステルワックス及び部分鹸化エステルワックスが挙げられる。これらは、1種単独であるいは2種以上を組み合わせて用いることができる。
動物系ワックスとしては、ミツロウ、鯨ロウ、ラノリン等が挙げられる。これらは、1種単独であるいは2種以上を組み合わせて用いることができる。
未変性型のシリコーンオイルとしては、ジメチルシリコーンオイル、メチルフェニルシリコーンオイル、メチルハイドロジェンシリコーンオイル、環状ポリジメチルシロキサン、フルオロシリコーンオイル等が挙げられる。
また、変性シリコーンオイルとしては、アルキル変性シリコーンオイル、メチルスチリル変性シリコーンオイル、アミノ変性シリコーンオイル、カルボキシル変性シリコーンオイル、脂肪酸変性シリコーンオイル、脂肪酸エステル変性シリコーンオイル、エポキシ変性シリコーンオイル、フッ素変性シリコーンオイル、アルコール変性シリコーンオイル、ポリエーテル変性シリコーンオイル、アルキルアラルキルポリエーテル変性シリコーンオイル、エポキシ・ポリエーテル変性シリコーンオイル等が挙げられる。
脂肪族カルボン酸の金属塩としては、上記飽和脂肪族カルボン酸のリチウム塩、ナトリウム塩、カリウム塩、マグネシウム塩、カルシウム塩、亜鉛塩等が挙げられる。これらのうち、マグネシウム塩、カルシウム塩、アルミニウム塩及び亜鉛塩が好ましく、例えば、オレイン酸カルシウム、ラウリン酸亜鉛、ステアリン酸亜鉛、ステアリン酸カルシウム、ステアリン酸カリウム、ステアリン酸マグネシウム等が特に好ましい。
また、鉱油は、パラフィン系鉱油及びナフテン系鉱油のいずれでもよく、組み合わせて用いてもよい。
本発明の洗浄用混合物は、必要に応じて、更に、他の重合体、上記滑剤〔D〕以外の添加剤等を含有してもよい。これらの、他の重合体、及び、上記滑剤〔D〕以外の添加剤が含有される場合は、通常、上記の造粒体〔A〕、〔B〕及び〔C〕の少なくとも1種に、好ましくは全ての造粒体に含有されている。
これらのうち、上記のゴム強化ビニル系樹脂(A1)及び/又はゴム強化ビニル系樹脂(B1)とポリマーアロイを形成することができる重合体として、ポリカーボネート樹脂、ポリアミド系樹脂及びポリエステル樹脂が好ましい。
金属としては、ステンレス、アルミニウム、チタン、銅、真鍮等が挙げられる。無機化合物としては、酸化物(アルミナ、ジルコニア等)、窒化物(窒化硅素、窒化硼素等)、炭化物(炭化珪素等)、炭酸塩(炭酸カルシウム、炭酸マグネシウム等)、硫酸塩(硫酸カルシウム等)、珪酸塩(シリカ、石英、ガラス、硅酸カルシウム、硅酸アルミニウム、カオリン、クレ−、タルク、硅藻土等)、硝酸塩、リン酸塩等が挙げられる。
充填剤の形状も特に限定されず、粒子状、繊維状、板状、塊状等が挙げられる。繊維状の充填剤としては、ガラス繊維、炭素繊維、シリカ繊維、シリカ・アルミナ繊維、ジルコニア繊維、窒化硼素繊維、窒化硅素繊維、硼素繊維、チタン酸カリウムウィスカ−等が挙げられる。また、板状の充填剤としては、タルク、マイカ、ガラスフレ−ク、金属箔等が挙げられる。
これらの充填剤は、1種単独であるいは2種以上を組み合わせて用いることができる。
本発明の洗浄用混合物において、上記充填剤の含有量の合計は、上記の造粒体〔A〕、〔B〕及び〔C〕を構成する重合体を含む全重合体の量を100質量部とした場合、通常、0.5〜50質量部、好ましくは1〜20質量部である。
本発明の洗浄用混合物において、上記酸化防止剤の含有量の合計は、上記の造粒体〔A〕、〔B〕及び〔C〕を構成する重合体を含む全重合体の量を100質量部とした場合、通常、0.05〜5質量部、好ましくは0.1〜5質量部である。
本発明の洗浄用混合物において、上記紫外線吸収剤の含有量の合計は、上記の造粒体〔A〕、〔B〕及び〔C〕を構成する重合体を含む全重合体の量を100質量部とした場合、通常、0.01〜5質量部、好ましくは0.05〜5質量部である。
本発明の洗浄用混合物において、上記老化防止剤の含有量の合計は、上記の造粒体〔A〕、〔B〕及び〔C〕を構成する重合体を含む全重合体の量を100質量部とした場合、通常、0.05〜5質量部、好ましくは0.1〜5質量部である。
本発明の洗浄用混合物において、上記熱安定剤の含有量の合計は、上記の造粒体〔A〕、〔B〕及び〔C〕を構成する重合体を含む全重合体の量を100質量部とした場合、通常、0.05〜5質量部、好ましくは0.1〜5質量部である。
反応系難燃剤としては、テトラブロモビスフェノールA、ジブロモフェノールグリシジルエーテル、臭素化芳香族トリアジン、トリブロモフェノール、テトラブロモフタレート、テトラクロロ無水フタル酸、ジブロモネオペンチルグリコール、ポリ(ペンタブロモベンジルポリアクリレート)、クロレンド酸(ヘット酸)、無水クロレンド酸(無水ヘット酸)、臭素化フェノールグリシジルエーテル、ジブロモクレジルグリシジルエーテル等が挙げられる。これらは、1種単独であるいは2種以上を組み合わせて用いることができる。
尚、本発明の洗浄用混合物に難燃剤を配合する場合には、難燃助剤を併用することが好ましい。この難燃助剤としては、三酸化二アンチモン、四酸化二アンチモン、五酸化二アンチモン、アンチモン酸ナトリウム、酒石酸アンチモン等のアンチモン化合物や、ホウ酸亜鉛、メタホウ酸バリウム、水和アルミナ、酸化ジルコニウム、ポリリン酸アンモニウム、酸化スズ、酸化鉄等が挙げられる。これらは、1種単独であるいは2種以上を組み合わせて用いることができる。
本発明の洗浄用混合物において、上記抗菌剤の含有量の合計は、上記の造粒体〔A〕、〔B〕及び〔C〕を構成する重合体を含む全重合体の量を100質量部とした場合、通常、0.01〜5質量部、好ましくは0.05〜5質量部である。
上記造粒体〔A〕の態様は、[i]ゴム強化ビニル系樹脂(A1)の1種以上と、必要に応じて、滑剤、他の重合体、他の添加剤等と、を含む造粒体、[ii]ゴム強化ビニル系樹脂(A1)の1種以上と、(共)重合体(A2)の1種以上と、必要に応じて、滑剤、他の重合体、他の添加剤等と、を含む造粒体、及び、[iii](共)重合体(A2)の1種以上と、必要に応じて、滑剤、他の重合体、他の添加剤等と、を含む造粒体である。
上記造粒体〔A〕のMFRは、10g/10分以下であり、好ましくは0.1〜8g/10分、より好ましくは0.1〜5g/10分である。このMFRが小さいほど、成形機等の内部、ノズル、スクリュー等の洗浄性に優れる。
尚、上記態様[ii]及び[iii]において、洗浄性を更に向上させるために、(共)重合体(A2)として、極限粘度(メチルエチルケトン溶媒、温度30℃)が1.1dl/g以上である(共)重合体(A3)を含有することが好ましい。好ましい極限粘度は1.5〜5dl/g、更に好ましくは1.7〜4dl/gである。この(共)重合体(A3)は、好ましくは、芳香族ビニル化合物及びシアン化ビニル化合物を含むビニル系単量体を重合して得られた共重合体、及び、(メタ)アクリル酸アルキルエステル化合物を含むビニル系単量体を重合して得られた(共)重合体の少なくとも一方である。上記(共)重合体(A2)中の(共)重合体(A3)の含有量は、好ましくは2〜30質量%、より好ましくは5〜20質量%である。
上記造粒体〔B〕のMFRは、30g/10分以上であり、好ましくは35〜70g/10分以上、より好ましくは40〜70g/10分以上である。このMFRが大きいほど、成形機等の内部、ノズル、スクリュー等の洗浄性に優れる。
上記造粒体〔C〕のMFRは、10g/10分を超えて30g/10分未満である。このMFRが上記範囲にあると、成形機等の内部、ノズル、スクリュー等の洗浄性に優れる。
[ア]ゴム強化ビニル系樹脂及び(共)重合体の分子量を大きくすると、一般に、MFRが低くなるので、これらを製造する際に用いる、重合開始剤及び連鎖移動剤の種類、使用量等を選択することにより、所望のMFRを有するゴム強化ビニル系樹脂又は(共)重合体を得ることができ、これを用い、所定範囲のMFRを有する造粒体を形成することができる。(一般に、重合開始剤及び連鎖移動剤の使用量が多いと、MFRの高いゴム強化ビニル系樹脂又は(共)重合体が得られる。)
[イ]ゴム強化ビニル系樹脂及び(共)重合体を製造する際に用いる、ビニル系単量体の種類及び使用量を選択する方法(α−メチルスチレン、シアン化ビニル化合物、マレイミド系化合物等は、スチレンを用いた場合に比べ、得られる重合体のMFRが低くなり、その使用量が多くなると、一般に、MFRが低くなる。)。
[ウ]ゴム強化ビニル系樹脂及び(共)重合体を製造する際に用いる、架橋性単量体の種類及び使用量を選択する方法(使用量が多くなると、一般に、MFRが低くなる。)。
[エ]ゴム強化ビニル系樹脂を製造する際に用いる、ゴム質重合体の種類及び使用量を選択する方法(使用量が多くなると、一般に、MFRが低くなる。)。
[オ]MFRの異なるゴム強化ビニル系樹脂及び(共)重合体を適宜、組み合わせる方法。
[カ]他の重合体及び添加剤を適宜、組み合わせる方法。
本発明の洗浄用混合物は、熱可塑性樹脂組成物(熱可塑性樹脂単独を含む)からなる成形材料を、押出機、成形機等により加工した後、上記成形材料が、各装置のシリンダーの内壁及び凹部(狭部空間部を含む)、ノズル、スクリュー等に付着あるいは残存している場合に、優れた洗浄性が得られる。
上記熱可塑性樹脂組成物は、下記に例示されるが、単独でよいし、2種以上が任意の割合で混合されたものであってもよい。尚、添加剤は必要に応じて含まれていてもよい。
[t1]ゴム質重合体の存在下に、芳香族ビニル化合物及びシアン化ビニル化合物を含むビニル系単量体を重合して得られたゴム強化樹脂。
[t2]ゴム質重合体の存在下に、芳香族ビニル化合物及びシアン化ビニル化合物を含むビニル系単量体を重合して得られたゴム強化樹脂と、ビニル系単量体を重合して得られた(共)重合体とを含有する組成物。
[t3]ゴム質重合体の存在下に、芳香族ビニル化合物及びシアン化ビニル化合物を含むビニル系単量体を重合して得られたゴム強化樹脂と、ポリカーボネート樹脂とを含有する組成物。
[t4]ゴム質重合体の存在下に、芳香族ビニル化合物及びシアン化ビニル化合物を含むビニル系単量体を重合して得られたゴム強化樹脂と、ポリカーボネート樹脂と、ポリエステル樹脂とを含有する組成物。
[t5]ゴム質重合体の存在下に、芳香族ビニル化合物及びシアン化ビニル化合物を含むビニル系単量体を重合して得られたゴム強化樹脂と、ポリアミド系樹脂とを含有する組成物。
[t6]ゴム質重合体の存在下に、芳香族ビニル化合物及びシアン化ビニル化合物を含むビニル系単量体を重合して得られたゴム強化樹脂と、ポリエステル樹脂とを含有する組成物。
[t7]ポリカーボネート樹脂。
[t8]ポリカーボネート樹脂と、ポリエステル樹脂とを含有する組成物。
これらのうち、組成物[t1]〜[t6]が好ましい。
本発明の洗浄方法は、上記本発明の洗浄用造粒体混合物を、押出機又は成形機(押出成形機、射出成形機等)のシリンダー内に供給し、該シリンダー内の洗浄用造粒体混合物の温度を170〜250℃として、上記押出機又は上記成形機を洗浄するものである。即ち、押出機又は成形機による加工において、(上記組成物[t1]〜[t8]等の)成形材料を切り替える等のために、シリンダーの内壁及び凹部(狭部空間部を含む)、ノズル、スクリュー等に付着あるいは残存した成形材料を排出するものである。
上記成形材料が残存した成形機等の洗浄は、以下の要領で行う。まず、本発明の洗浄用混合物を、ホッパー等から供給し、少なくとも造粒体〔B〕が溶融し、且つ、造粒体〔A〕が(半)溶融した場合に、その粘度が造粒体〔B〕の粘度より高くなるように成形機等のシリンダー温度を設定し、スクリュー回転数等を調整して運転する。この条件は、各造粒体を構成する重合体の種類により、適宜、決定される。本発明においては、シリンダー内に供給した洗浄用造粒体混合物の温度(より詳細には、シリンダー先端部分の混合物温度)を170〜250℃、好ましくは180〜230℃とする。
上記温度における成形機等の内部においては、造粒体の溶融物が、好ましくは不均一状態で十分に流動し、残存した成形材料をかき取る。その後、本発明の洗浄用混合物によりかき取られた上記成形材料と、本発明の洗浄用混合物とからなる混合物を排出しながら、装置内を、本発明の洗浄用混合物により置換し、洗浄を完了する。引き続き、他の樹脂組成物を押出加工又は成形加工する場合には、それを供給し、所定の条件で押出又は成形される。
尚、成形機等の洗浄に際して用いられる本発明の洗浄用混合物は、従来の、ポリメタクリル酸メチルを主として含む組成物に比べ、使用量を抑制することができ、そして、狭部に残留した成形材料も効率的に除去することができる。
また、上記排出物が、上記造粒体〔A〕、〔B〕及び〔C〕のいずれかに該当する場合には、この排出物を、本発明の洗浄用混合物の原料の一部として用いることができる。
1−1.ゴム強化ビニル系樹脂(P1)
以下の方法により得られたゴム強化ビニル系樹脂(P1)を用いた。
撹拌機を備えたガラス製フラスコに、窒素気流中で、イオン交換水75部、ロジン酸カリウム0.5部、t−ドデシルメルカプタン0.2部、ポリブタジエンラテックス(数平均粒子径;350nm、ゲル含率;85%)40部(固形分)、スチレン15部及びアクリロニトリル5部を加え、撹拌しながら昇温した。内温が45℃に達した時点で、ピロリン酸ナトリウム0.2部、硫酸第一鉄7水和物0.01部及びブドウ糖0.2部をイオン交換水20部に溶解した水溶液を加えた。その後、クメンハイドロパーオキサオイド0.07部を加えて重合を開始した。1時間重合させた後、イオン交換水50部、ロジン酸カリウム0.7部、スチレン30部、アクリロニトリル10部、tert−ドデシルメルカプタン0.15部及びクメンハイドロパーオキサイド0.01部を3時間かけて連続的に添加した。更に、1時間重合させた後、2,2’−メチレン−ビス(4−エチル−6−tert−ブチルフェノール)0.2部を添加し重合を完結させ、ラテックスを得た。
次いで、このラテックスに硫酸水溶液を添加して、樹脂成分を凝固させ、水洗した後、乾燥してゴム強化ビニル系樹脂(P1)を得た。この樹脂(P1)のグラフト率は、68%、アセトン可溶分の極限粘度[η](メチルエチルケトン中、30℃で測定)は、0.45dl/gであった。
下記の共重合体(P2)〜(P4)を用いた。
(P2);スチレン単位70.5%及びアクリロニトリル単位29.5%からなるアクリロニトリル・スチレン共重合体であり、極限粘度[η](メチルエチルケトン中、30℃で測定)は、0.83dl/gである。
(P3);スチレン単位76.5%及びアクリロニトリル単位23.5%からなるアクリロニトリル・スチレン共重合体であり、極限粘度[η](メチルエチルケトン中、30℃で測定)は、0.43dl/gである。
(P4);スチレン単位75%及びアクリロニトリル単位25%からなるアクリロニトリル・スチレン共重合体であり、極限粘度[η](ジメチルホルムアミド中、30℃で測定)は、2.0dl/gであり、GPCによるMw/Mnは6.5である。この共重合体の製造方法は、以下の通りである。
還流冷却器及び攪拌機を備えた反応容器に、イオン交換水250部を投入し、30分間窒素ガスでバブリングを行った。その後、ステアリン酸カリウム(乳化剤)0.5部と添加し、窒素雰囲気下で、スチレン37.5部及びアクリロニトリル12.5部を添加した。次いで、撹拌しながら昇温し、内温が55℃に達した時点で、過硫酸カリウム(重合開始剤)0.126部を、2%水溶液により添加し、重合を開始した。その後、内温を65℃として2時間重合させ、更に、スチレン37.5部、アクリロニトリル12.5部、イオン交換水50部及び過硫酸カリウム0.084部(2%水溶液を使用)を一括添加した。引き続き65℃で3時間重合させ、ラテックスを得た。重合終了時の重合転化率は97%であった。
次いで、このラテックスに硫酸水溶液を添加して、重合体成分を凝固させ、水洗した後、脱水及び乾燥してアクリロニトリル・スチレン共重合体(P4)を得た。
尚、この共重合体(P4)の極限粘度[η]は、濃度の異なる共重合体(P4)溶液(溶媒;ジメチルホルムアミド)を5点調製し、ウベローデ粘度管を用いて、30℃で各濃度における還元粘度を測定することにより得た。
ポリエチレンワックス(商品名「NEOWAX ACL」、ヤスハラケミカル社製)を用いた。
1−4.充填剤
タルク(商品名「ミクロエースL−1」、日本タルク社製)を用いた。
2−1.メルトマスフローレート(MFR)
ISO 1133に準じ、温度220℃及び荷重98Nの条件で測定した。
事前に、内部からスクリューを抜き出し、クリーニングしたスクリューを装着した一軸押出機(L/D=25、径25mm)を準備した。
先ず、上記の原料成分を用いて調製された洗浄用造粒体混合物800gを、シート押出用のノズルを備えた一軸押出機に供給し、シリンダー温度180℃(シリンダー先端部の樹脂温度は190℃)、ノズル温度200℃及びスクリュー回転数60rpmとして押出し、最後に押し出された部分を分取して、白色のシート1(厚さ1mm)を得た。
その後、上記のゴム強化ビニル系樹脂(P1)40部と、アクリロニトリル・スチレン共重合体(P3)60部と、カーボンブラック0.5部とからなる黒色樹脂組成物(ペレット)800gを、上記一軸押出機に供給し、上記と同じ条件で押出し、黒色シートを得た。
次いで、上記洗浄用造粒体混合物800gを、再度、上記一軸押出機に供給し、上記と同じ条件で押出し、最後に押し出された部分を分取して、白色のシート2を得た。
その後、上記のゴム強化ビニル系樹脂(P1)40部と、アクリロニトリル・スチレン共重合体(P3)60部と、滑剤0.5部とからなる樹脂組成物(ペレット)800gを、上記一軸押出機に供給し、上記と同じ条件で押出し、最後に押し出された部分を分取して、白色のシート3を得た。
Lab値(L;明度、a;赤色度、b;黄色度)は、多光源分光測定計(スガ試験機社製)を用いて測定した。ΔEの算出式は以下の通りである。ΔEが小さいほど、色の変化が小さく、洗浄性に優れることを示す。
ΔE=√{(L1−L2)2+(a1−a2)2+(b1−b2)2}
〔式中、L1、a1及びb1は、シート1の測定値であり、L2、a2及びb2は、シート2の測定値である。〕
また、(ii)における判定基準は、以下の通りである。
○;シート表面の中央部に黒モヤスジが全く見られなかった。
△;シート表面の中央部に黒モヤスジが部分的に見られた。
×;シート表面の中央部に黒モヤスジがはっきり見られた。
実施例1
上記のゴム強化ビニル系樹脂(P1)40部と、アクリロニトリル・スチレン共重合体(P2)60部と、アクリロニトリル・スチレン共重合体(P4)2部と、滑剤0.5部と、タルク0.5部とを、ヘンシェルミキサーにより3分間混合した後、20mmφ押出機(シリンダー設定温度200℃)により溶融混練し、直径約2mm及び高さ約3mmの円柱状ペレット(造粒体〔A〕)を得た。
一方、上記のゴム強化ビニル系樹脂(P1)40部と、アクリロニトリル・スチレン共重合体(P3)60部と、滑剤0.5部と、タルク0.5部とを用い、上記と同様にして直径約2mm及び高さ約3mmの円柱状ペレット(造粒体〔B〕)を得た。
次いで、造粒体〔A〕400g及び造粒体〔B〕400gを、タンブラーにより3分間混合し、洗浄用造粒体混合物(S1)を得た(表1参照)。この洗浄用造粒体混合物(S1)を用い、上記一軸押出機の洗浄性の評価を行った。その結果を表1に併記した。
上記のゴム強化ビニル系樹脂(P1)等を用いて、実施例1と同様にして造粒体〔A〕及び造粒体〔B〕を作製し、これらを表1及び表2に記載の割合で混合し、洗浄用造粒体混合物(S2)〜(S5)を得た(表1及び表2参照)。これらの洗浄用造粒体混合物(S2)〜(S5)を用い、実施例1と同様にして評価を行った。その結果を表1及び表2に併記した。
上記のゴム強化ビニル系樹脂(P1)40部と、アクリロニトリル・スチレン共重合体(P2)60部と、アクリロニトリル・スチレン共重合体(P4)2部と、タルク0.5部とを、ヘンシェルミキサーにより3分間混合した後、20mmφ押出機(シリンダー設定温度200℃)により溶融混練し、直径約2mm及び高さ約3mmの円柱状ペレット(造粒体〔A〕)を得た。
一方、上記のゴム強化ビニル系樹脂(P1)40部と、アクリロニトリル・スチレン共重合体(P3)60部と、タルク0.5部とを用い、上記と同様にして直径約2mm及び高さ約3mmの円柱状ペレット(造粒体〔B〕)を得た。
次いで、造粒体〔A〕400g及び造粒体〔B〕400gを混合し、洗浄用造粒体混合物(S6)を得た(表2参照)。この洗浄用造粒体混合物(S6)を用い、実施例1と同様にして評価を行った。その結果を表2に併記した。
一方、表1より、実施例1〜3では、ΔEが小さく、シート3の外観性にも優れ、目的の洗浄性が得られた。
Claims (6)
- 〔A〕ゴム質重合体の存在下に、ビニル系単量体を重合して得られたゴム強化ビニル系樹脂(A1)、及び/又は、ビニル系単量体の(共)重合体(A2)、を含み、且つ、メルトマスフローレート(ISO 1133に準拠、温度220℃、荷重98N)が10g/10分以下である造粒体と、
〔B〕ゴム質重合体の存在下に、ビニル系単量体を重合して得られたゴム強化ビニル系樹脂(B1)、及び/又は、ビニル系単量体の(共)重合体(B2)、を含み、且つ、メルトマスフローレート(ISO 1133に準拠、温度220℃、荷重98N)が30g/10分以上である造粒体と、
〔C〕ゴム質重合体の存在下に、ビニル系単量体を重合して得られたゴム強化ビニル系樹脂(C1)、及び/又は、ビニル系単量体の(共)重合体(C2)、を含み、且つ、メルトマスフローレート(ISO 1133に準拠、温度220℃、荷重98N)が10g/10分を超え且つ30g/10分未満である造粒体と、
〔D〕滑剤と、を含有する洗浄用造粒体混合物であって、
上記造粒体〔A〕、〔B〕及び〔C〕の含有量は、これらの合計を100質量%とした場合に、それぞれ、30〜90質量%、10〜70質量%及び0〜20質量%であり、且つ、
上記滑剤〔D〕の含有量は、上記造粒体〔A〕、〔B〕及び〔C〕を構成する重合体を含む全重合体の量を100質量部とした場合に、0.01〜5質量部であることを特徴とする洗浄用造粒体混合物。 - 上記(共)重合体(A2)が、極限粘度(メチルエチルケトン溶媒、温度30℃)が1.1dl/g以上のビニル系単量体の(共)重合体(A3)を含む請求項1に記載の洗浄用造粒体混合物。
- 上記(共)重合体(A3)が、芳香族ビニル化合物及びシアン化ビニル化合物を含むビニル系単量体を重合して得られた共重合体、及び、(メタ)アクリル酸アルキルエステル化合物を含むビニル系単量体を重合して得られた(共)重合体の少なくとも一方である請求項2に記載の洗浄用造粒体混合物。
- 上記ゴム強化ビニル系樹脂(A1)及び上記ゴム強化ビニル系樹脂(B1)の少なくとも一方を含有する請求項1乃至3のいずれか1項に記載の洗浄用造粒体混合物。
- 上記洗浄用造粒体混合物が、押出機又は成形機内に残存している、ゴム質重合体の存在下に、芳香族ビニル化合物及びシアン化ビニル化合物を含むビニル系単量体を重合して得られたゴム強化樹脂を含む成分の排出に用いられる請求項1乃至4のいずれか1項に記載の洗浄用造粒体混合物。
- 請求項1乃至5のいずれか1項に記載の洗浄用造粒体混合物を、押出機又は成形機のシリンダー内に供給し、該シリンダー内の洗浄用造粒体混合物の温度を170〜250℃として、上記押出機又は上記成形機を洗浄することを特徴とする洗浄方法。
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