プラスチック成形機洗浄用樹脂組成物
【課題】優れた機内洗浄力および自己排出性を兼ね備え、より安全性で、容易に溶融混練できて均質なペレット化も容易なプラスチック成形機の洗浄用樹脂組成物を提供すること。
【解決手段】メルトマスフローレート０．０１〜５ｇ／１０分（ＪＩＳ Ｋ−６９２２−２に準拠して１９０℃での測定値）の熱可塑性樹脂１００質量部、滑剤１〜２０質量部、および無機充填剤５〜３０質量部からなるプラスチック成形機洗浄用樹脂組成物であって、前記無機充填剤は、煮あまに油吸油量が１００〜１６０ｍｌ／１００ｇ（ＪＩＳ Ｋ−５１０１−１３−２に準拠しての測定値）の炭酸カルシウムである。
【解決手段】メルトマスフローレート０．０１〜５ｇ／１０分（ＪＩＳ Ｋ−６９２２−２に準拠して１９０℃での測定値）の熱可塑性樹脂１００質量部、滑剤１〜２０質量部、および無機充填剤５〜３０質量部からなるプラスチック成形機洗浄用樹脂組成物であって、前記無機充填剤は、煮あまに油吸油量が１００〜１６０ｍｌ／１００ｇ（ＪＩＳ Ｋ−５１０１−１３−２に準拠しての測定値）の炭酸カルシウムである。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、プラスチック用成形機（押出、射出、インフレーション（ブローともいう）など）の作業終了時や品種切り替え時に、成形機内に残留する熱可塑性樹脂組成物を、効率よく、しかも安全に除去するための洗浄用樹脂組成物に関する。
【背景技術】
【０００２】
熱可塑性樹脂の成型加工において、作業終了時や品種切り替え時に、先行樹脂の影響を排除するために、成形機内を洗浄する必要がある。そのためには、次に使用する樹脂で洗浄すれば良いが、これには多量の樹脂が必要であり、かつ複雑な構造をする金型内など成形機内の汚れを完全に取り除くことができない。この結果、後続する樹脂中に先行樹脂が混入し、後続する品種の汚染により得られる成形品の外観や物性に悪影響が発生する。
【０００３】
これを解消するために、洗浄用樹脂組成物が提案されている。
例えば、特許文献１には、熱可塑性樹脂に、平均粒径１〜３０μの無機多孔性物質および滑剤を配合してなるプラスチック成形機用樹脂組成物が提案されている。特許文献１では、洗浄用樹脂組成物として、高級脂肪酸などの滑剤のみの配合では、多量に使用しても洗浄効果が不十分であり、炭酸カルシウム、珪酸カルシウム、珪砂、ガラス繊維など硬度の大きな無機物質を多量に配合したものだけでも、成形機の完全な洗浄には多量必要であるとしていて、両者を配合する提案がなされている。また、特許文献１では、好適な無機多孔性物質として珪藻土を挙げている。
【０００４】
また、特許文献２には、熱可塑性樹脂に対して、スルホン酸系界面活性剤、無機塩または金属水酸化物、および無機充填剤からなる洗浄用熱可塑性樹脂組成物が提案され、無機充填剤の具体例として炭酸カルシウム、シリカ、タルク、ケイソウ土などが挙げられている。
【０００５】
さらに、特許文献３には、高密度ポリエチレン、ポリエチレンワックス、アルキルベンゼンスルホン酸の中性塩および無機充填剤からなる洗浄用樹脂組成物が提案され、無機充填剤の具体例として、炭酸マグネシウム、炭酸カルシウム、シリカなどが挙げられている。
【特許文献１】特開平５−２６９７５５号
【特許文献２】特開平５−１２４０４６号
【特許文献３】特開平３−２１６５３号
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
無機充填剤としての珪藻土は、結晶性シリカを１０％程度含有すると言われているが、この結晶性シリカは、ＩＡＲＣ（Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ Ａｇｅｎｃｙ ｆｏｒ Ｒｅｓｅａｒｃｈ ｏｎ Ｃａｎｃｅｒの略称）によって、１９８７年に、発ガン性リスクがグループ２Ａと認定された。一方ＯＳＨＡ（Ｏｃｃｕｐａｔｉｏｎａｌ Ｓａｆｅｔｙ ａｎｄ Ｈｅａｌｔｈ Ａｄｍｉｎｉｓｔｒａｔｉｏｎの略称）は、１９９２年には、結晶性シリカを０．１％以上含有するものは、結晶性シリカと同等とすることを製造業者にもとめた。さらに、１９９７年にＩＡＲＣは、結晶性シリカの発ガン性リスクがさらにリスクの高いグループ１の指定とした。これにより、珪藻土、特に融剤焼成珪藻土の発ガン性の懸念が明らかとなった。
【０００７】
一方、これらの洗浄用樹脂組成物は、ペレット化されて好都合に使用されるが、滑剤や界面活性剤（本願明細書では、両者を総称して、滑剤と呼ぶ）は、スリップ（滑らせる）作用を持つものであり、洗浄のためには必須の成分であるが、ペレット化のために、均質な樹脂組成物を得るために溶融混練して調製する際、滑剤が、樹脂１００質量部に対して８質量部程度も配合されると、溶融混練機中で、溶融下、樹脂と滑剤の両者が、滑りあい、混練羽根に対しても、滑り、結果として空滑りして混合されず、均質化が困難になり、これをペレット化しても、高い品質の洗浄用樹脂組成物のペレットの製造は難しいことであった。
【０００８】
従って、優れた洗浄作用と自己排出性をもつ、より安全で、容易に溶融混練でき、ペレット化が容易になされる製造の容易な洗浄用樹脂組成物の開発が求められていた。
【０００９】
本発明の目的は、優れた洗浄力（機内洗浄性）および自己排出性を兼ね備え、より安全性で、容易に溶融混練でき、均質なペレット化も容易なプラスチック成形機の洗浄用樹脂組成物を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明者らは、それ自体例えば肺の中に吸入されても、代謝により分解することが知られていて、安全性が高いことが確認されている炭酸カルシウムに注目し、上記の目的を達成するために鋭意研究行った結果、無機充填剤として、煮あまに油吸油量が特定の範囲にある炭酸カルシウムを、滑剤とともに特定の割合で配合することにより、溶融混練性・洗浄性・自己排出性のすべてを満足する洗浄用樹脂組成物が得られることを見出し、かかる知見に基いて、本発明を完成させた。
【００１１】
すなわち、本発明の第１の発明によれば、メルトマスフローレート０．０１〜５ｇ／１０分（ＪＩＳ Ｋ−６９２２−２に準拠して１９０℃での測定値）の熱可塑性樹脂１００質量部、滑剤１〜２０質量部、および無機充填剤５〜３０質量部からなるプラスチック成形機洗浄用樹脂組成物であって、前記無機充填剤は、煮あまに油吸油量が１００〜１６０ｍｌ／１００ｇ（ＪＩＳ Ｋ−５１０１−１３−２に準拠しての測定値）の炭酸カルシウムであることを特徴とするプラスチック成形機洗浄用樹脂組成物が提供される。
【００１２】
また、本発明の第２の発明によれば、前記無機充填剤を構成する炭酸カルシウムの煮あまに油吸油量が、１３０〜１５０ｍｌ／１００ｇであることを特徴とする第１の発明に係るプラスチック成形機洗浄用樹脂組成物が提供される。
【００１３】
また、本発明の第３の発明によれば、前記滑剤が、グリセリン脂肪酸エステルからなることを特徴とする第１発明または第２発明に係るプラスチック成形機洗浄用樹脂組成物が提供される。
【００１４】
また、本発明の第４の発明によれば、前記滑剤が、脂肪酸アミド及びグリセリン脂肪酸エステルの３：７〜７：３（質量比）の混合物からなることを特徴とする第１発明または第２発明に係るプラスチック成形機洗浄用樹脂組成物が提供される。
【００１５】
さらに、本発明の第５の発明によれば、前記熱可塑性樹脂が、エチレン系樹脂であり、洗浄除去されるべき被洗浄樹脂組成物もエチレン系樹脂組成物であることを特徴とする、第１〜第４のいずれかの発明に係るプラスチック成形機洗浄用樹脂組成物が提供される。
【発明の効果】
【００１６】
上記のように、本発明は、熱可塑性樹脂１００質量部、滑剤１〜２０質量部、および無機充填剤５〜３０質量部からなるプラスチック成形機洗浄用樹脂組成物であって、前記無機充填剤は、煮あまに油吸油量が１００〜１６０ｍｌ／１００ｇ（ＪＩＳ Ｋ−５１０１−１３−２に準拠しての測定値）の炭酸カルシウム（以下、「特定の炭酸カルシウム」ともいう）であることを特徴とするプラスチック成形機洗浄用樹脂組成物であるので、滑剤の樹脂への浸透力による洗浄作用と、硬い無機充填剤によって機内に付着残留する樹脂を擦り落とす作用との相乗的な優れた洗浄効果を奏し、後述する自己排出性も優れていて、しかも、特定の炭酸カルシウムによる滑剤の吸着によるものと考えられる効果により、従来困難であった樹脂と滑剤の溶融混練を容易に行うことができ、均質な溶融混練物が得られるので、これをペレット化して均質な高品質のプラスチック成形機洗浄用樹脂組成物を容易に調製、製造することができる。
【００１７】
本発明の効果である自己排出性とは、成形機内に滞留することなく、スクリュー回転によってたやすく排出される性能をいう。自己排出性は、スクリュー等の金属表面から容易に剥離できることにより達成される性能であり、自己排出性に優れた本発明の成形機洗浄用樹脂組成物は、洗浄操作後に使用する樹脂による成形品に混入されることはない（当該樹脂に容易に置換される）。
【００１８】
滑剤は、自己排出性の作用があるが、従来の洗浄用樹脂組成物に使用される無機充填物の中には、滑剤の界面活性力を阻害し、洗浄用樹脂組成物を成形機内に付着、滞留させるものがある。これは、そのような無機充填剤が、おそらく熱可塑性樹脂との摩擦によって帯電しやすい物質である場合に起こりえると考えられ、具体的には、熱可塑性樹脂とは帯電序列が遠いガラス質、例えばシリカ類がこれに相当すると考えられる。本発明で使用した特定の炭酸カルシウムは、熱可塑性樹脂との摩擦では比較的帯電しにくく、滑剤の界面活性力を阻害することが無いと考えている。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
以下、本発明のプラスチック成形機洗浄用樹脂組成物について、各構成成分毎に詳細に説明する。
【００２０】
１．熱可塑性樹脂：
本発明で使用される熱可塑性樹脂としては、ポリオレフィン系樹脂、メタクリル系樹脂、アクリル系樹脂、酢酸ビニル系樹脂、飽和ポリエステル系樹脂などを挙げることができる。これらの中では、ポリオレフィン系樹脂を好適に使用することができる。
【００２１】
ポリオレフィン系樹脂としては、エチレン系樹脂及びプロピレン系樹脂が挙げられ、本発明では、洗浄用樹脂として実績のあるエチレン系樹脂が、特に好適な樹脂として使用できる。
【００２２】
エチレン系樹脂としては、高圧法ポリエチレン、エチレン−α−オレフィン（炭素数２〜１２）共重合体、エチレン−α，β−不飽和カルボン酸アルキルエステル共重合体、エチレン−カルボン酸ビニルエステル共重合体が挙げられ、具体的には、高圧法低密度ポリエチレン、エチレン−アクリル酸エチル共重合体、エチレン−アクリル酸ブチル共重合体、エチレン−メタクリル酸エチル共重合体、エチレン−メタクリル酸ブチル共重合体、エチレン−酢酸ビニル共重合体、エチレン−ブテン−１共重合体、エチレン−ヘキセン−１共重合体、エチレン−オクテン−１共重合体などを挙げることができる。
【００２３】
本発明では、熱可塑性樹脂のメルトマスフローレートは、通常０．０１〜５ｇ／１０分であり、好ましくは０．５〜３ｇ／１０分である。これが、０．０１ｇ／１０分未満であると、得られる洗浄用樹脂組成物による成形機洗浄の際、成形機のモータートルクが上がりすぎ、プラスチック成形機そのものに過度の負荷をかけることがあり好ましくない。一方、これが５ｇ／１０分を超えると、得られる洗浄用樹脂組成物にプラスチック成形機内を洗浄する効果がなくなり好ましくない。
【００２４】
このメルトマスフローレートが、０．０１〜５ｇ／１０分であれば、プラスチック用の押出成形機、射出成形機、インフレーション成形機のいずれも、良好に洗浄することができる。
【００２５】
樹脂相互間の親和性から、本発明で使用する熱可塑性樹脂と、洗浄除去されるべき樹脂組成物（被洗浄樹脂組成物）に含まれるベース樹脂は同種のものであることが好ましく、両者がエチレン系樹脂である場合の洗浄効果は、特に優れている。
なお、熱可塑性樹脂は、１種あるいは２種以上組み合わせて使用することができる。
【００２６】
２．滑剤：
本発明において使用される滑剤は、いわゆる滑剤と界面活性剤の両者を含むものであり、滑剤としては、高級脂肪酸、高級脂肪酸アミド、高級脂肪酸ビスアミド、一価又は多価アルコールの脂肪酸エステル、高級脂肪族アルコール、ワックス並びに高級脂肪酸金属塩などが挙げられ、これらは１種或いは２種以上を組み合わせて使用することができる。
【００２７】
高級脂肪酸としては、ミリスチン酸、パルミチン酸、オレイン酸、ステアリン酸、アラキジン酸、ベヘニン酸などを挙げることができる。
【００２８】
高級脂肪酸アミドとしては、ラウリン酸アミド、ミリスチン酸アミド、パルミチン酸アミド、オレイン酸アミド、ステアリン酸アミド、イコ酸アミド、ポリオキシエチレン脂肪酸アミドなどを挙げることができる。この中では、オレイン酸アミドを好ましく用いることができる。
【００２９】
高級脂肪酸ビスアミドとしては、エチレンビスステアロアミド、Ｎ，Ｎ’−メチレンビスステアロアミドなどを挙げることができる。
【００３０】
一価又は多価アルコールの脂肪酸エステルとしては、ステアリン酸ｎ−ブチルエステル、水添ロジンエステル、セバシン酸ジブチルエステル、セバシン酸ジオクチルエステル、グリセリンモノ脂肪酸エステル、グリセリンジ脂肪酸エステル、グリセリントリ脂肪酸エステル、グリセリルラクトステアリルエステル、ペンタエリスリトールステアリン酸エステル、ペンタエリスリトールステアリン酸テトラエステル、ソルビタン脂肪酸エステル、ポリエチレングリコールモノステアレート、ポリエチレングリコールジラウレート、ポリエチレングリコールモノオレエート、ポリエチレングリコールヤシ脂肪酸エステル、エタンジオールモンタン酸エステル、１，３−ブタンジオールモンタン酸エステル、ジエチレングリコールステアリン酸エステル、プロピレングリコール脂肪酸エステルなどが挙げられる。この中では、グリセリン脂肪酸エステル、特にグリセリンモノステアリン酸エステルを好ましく用いることができる。
【００３１】
高級脂肪酸アルコールとしては、セチルアルコール、ステアリルアルコールなどを挙げることができる。
【００３２】
ワックス類としては、合成パラフィン、流動パラフィン、ポリエチレンワックス、変性ポリエチレンワックス、スパチームアセチワックス、モンタンワックス、カルバナロウワックス、蜜ロウ、木ロウなどを挙げることができる。
【００３３】
高級脂肪酸金属塩としては、上記高級脂肪酸のリチウム、カリウム、ナトリウム、カルシウム、マグネシウム、亜鉛塩などが挙げられる。
【００３４】
本発明においては、滑剤が、グリセリン脂肪酸エステルからなることが好ましい。
グリセリン脂肪酸エステルからなる滑剤によれば、得られる洗浄用樹脂組成物に、特に優れた自己排出性を付与することができる。
【００３５】
本発明においては、滑剤が、脂肪酸アミド及びグリセリン脂肪酸エステルの３：７〜７：３（質量比）、特に４：６〜６：４の混合物からなることが好ましい。
かかる混合物からなる滑剤によれば、得られる洗浄用樹脂組成物のメルトマスフローレートへの影響が少なく、好ましく使用できる。
【００３６】
滑剤の配合量は、熱可塑性樹脂１００質量部に対して、１〜２０質量部、好ましくは、５〜１２質量部、更に好ましくは６〜１０質量部である。
この配合量が、１質量部未満では、成形機内に付着している樹脂（被洗浄樹脂組成物）への浸透が不十分となり、洗浄効果が低下するので好ましくない。一方、この配合量が２０質量部を超えると、溶融混練により均質な樹脂組成物を得ることが難しくなり、ペレット化しても均質な樹脂組成物が製造されず好ましくない。
【００３７】
３．特定の炭酸カルシウム（無機充填剤）：
本発明において使用される特定の炭酸カルシウムとしては、石灰石、大理石、方解石などの鉱石を粉砕した重質炭酸カルシウムや合成石である沈降性炭酸カルシウムあるいは軽質炭酸カルシウムなどを挙げることができる。これらは、いずれも使用することができるが、洗浄性能を決める硬度の点から、粒度分布が均一な合成品の炭酸カルシウムが好ましい。
特定の炭酸カルシウムの平均粒径は、分散性や洗浄効果などの点から、平均粒径は１〜３０μｍ、好ましくは２〜５μｍ、更に好ましくは２〜４μｍである。
【００３８】
また、炭酸カルシウムをステアリン酸、オレイン酸、パルミチン酸などの脂肪酸又はそのナトリウム、カルシウム、マグネシウムなどとの金属塩、パラフィン、ワックス又はこれらの変性物、有機シラン、有機チタネートなどの化合物で被覆するなどの表面処理を施したものを使用することができる。
【００３９】
本発明では、特定の炭酸カルシウムの煮あまに油吸油量は、１００〜１６０ｍｌ／１００ｇ、好ましくは１１０〜１５０ｍｌ／１００ｇ、更に好ましくは１３０〜１５０ｍｌ／１００ｇである。
この煮あまに油吸油量が、１００ｍｌ／１００ｇ未満では、溶融混練が難しくなり、均質の樹脂組成物を得ることできず好ましくない（後述する比較例１〜４参照）。
一方、これが１６０ｍｌ／１００ｇを超えるものは、製造が困難であり入手が困難であるとともに、滑剤の作用が低下されることがあり、洗浄効果が落ちる場合があるので好ましくない。
【００４０】
なお、本発明で煮あまに油吸油量とは、ＪＩＳ Ｋ ５１０１−１３−２に準拠して測定される顔料及び体質顔料としての炭酸カルシウムに吸収される煮あまに油の量である。
【００４１】
特定の炭酸カルシウムの配合量は、熱可塑性樹脂１００質量部に対して、５〜３０質量部、好ましくは、８〜２８質量部、更に好ましくは１０〜２５質量部である。
この配合量が、５質量部未満では、成形機内に付着している樹脂（被洗浄樹脂組成物）を取り去る効果が不十分となり、洗浄効果が低下するので好ましくない。一方、この配合量が３０質量部を超えると、得られる洗浄用樹脂組成物がもろくなり、ペレット化の効率が低下するとともに、得られる洗浄用樹脂組成物のメルトマスフローレートが低下し、洗浄時の成形機に必要以上のトルクが加わることもあるので好ましくない。
【００４２】
４．プラスチック成形機洗浄用樹脂組成物：
本発明のプラスチック成形機洗浄用樹脂組成物は、必須成分である熱可塑性樹脂、滑剤および特定の炭酸カルシウム（無機充填剤）の所定量と、必要に応じて使用される配合物（安定剤、酸化防止剤、帯電防止剤、核剤、加工性改良剤、充填剤、分散剤、銅害防止剤、中和剤、発泡剤、気泡防止剤、着色剤）の適当量とを配合して、一般的な方法、例えば、ニーダー、バンバリーミキサー、コンティニュアスミキサー、ロールミルあるいは押出機を用いて均一に、例えば１３０〜２１０℃程度で溶融混練することによって製造することができる。
このようにして製造した本発明のプラスチック成形機洗浄用樹脂組成物は、次いで粒径２〜７ｍｍ程度のペレットに造粒し、これを洗浄用に良好に使用することができる。
【実施例】
【００４３】
次に実施例に基づいて本発明を更に詳細に説明するが、本発明はこれらの実施例に限定されるものではない。なお、被洗浄用着色樹脂組成物（被洗浄樹脂組成物）の調製方法、樹脂組成物の構成成分についての測定方法、並びに、実施例及び比較例で得られた洗浄用樹脂組成物の評価方法は、個別に記載された方法を除き、それぞれ以下によるものである。
【００４４】
〔被洗浄用着色樹脂組成物の調製〕
エチレン−ブテン−１共重合体（メルトマスフローレート０．７ｇ／１０分、密度０．９２０ｇ／ｃｍ3 、ＧＳ−６５０、日本ユニカー製）にカーボンブラック（ＶＵＬＣＡＮ ９Ａ３２、キャボット・スペシャリティ・ケミカルズ・インク製）及び酸化防止剤として４，４’−チオビス−（２−ｔ−ブチル−５−メチルフェノール）をそれぞれ２．５質量％及び０．５質量％となるように配合し、二軸混練押出機（ＴＥＭ- ３５Ｂ、東芝機械製）を用い１４０℃で溶融混練し、次いで平均粒径約４ｍｍのペレットに造粒して黒色ポリエチレン樹脂組成物を調製し、被洗浄用着色樹脂組成物とした。
【００４５】
〔樹脂組成物の構成成分についての測定〕
１．メルトマスフローレート：
メルトマスフローレートはＪＩＳ Ｋ ６９２２−２に準拠し、試験温度１９０℃、荷重２１．１８Ｎで測定した。単位はｇ／１０分である。
【００４６】
２．煮あまに油吸油量：
煮あまに油吸油量はＪＩＳ Ｋ ５１０１−１３−２に準拠して測定した。予め予測される吸油量を基に試料１〜５ｇを平滑なガラス板上に採取し、煮あまに油（ＪＩＳ Ｋ ５４２１に規定するもの）をビュレットから徐々に試料の中央に滴下し、その都度全体をパレットナイフで十分に練り合わせた。滴下及び練合せを繰り返し、全体が硬いパテ状からパレットナイフでらせん状に巻くことができる状態に変化した時点、もしくは急激に粘度が低下する直前を終点とし、終点に至るまでの滴下量を測定した。単位は試料１００ｇ当たりの煮あまに油の滴下量（ｍｌ／１００ｇ）で表される。
【００４７】
〔洗浄用樹脂組成物の評価〕
１．溶融混練性：
所定量の熱可塑性樹脂、滑剤、炭酸カルシウム及びその他の配合物をバンバリーミキサー（ＤＳ３−１０ＭＷＢ−Ｓ、森山製作所製）に投入し、１５０℃で１０分間溶融混練し、バンバリーミキサーを開け、溶融混練された樹脂組成物の均質性を目視で観察した。
明らかに均質性がなく、滑剤成分が液状に分離して観測されるものを×、外観が不均質なものを△、一様な均質である場合を○で評価し、○を合格とした。
なお、例え×と評価された樹脂組成物でも、ペレット化の操作は可能であるが、得られるペレットは不均質となることは自明であるので、当然、その洗浄用樹脂組成物としての洗浄作用の効果の品質には悪影響がある。従って、溶融混練性が×及び△と評価された例については、洗浄性・自己排出性の試験は行わなかった。
【００４８】
２．洗浄性：
上記で調製した被洗浄用着色樹脂組成物１ｋｇを、単軸押出機（ラボプラストミルＤ２０−２５、東洋精機製作所製、直径２０ｍｍ）のホッパーに投入し、樹脂温度１８０℃、スクリュー回転数１００ｒｐｍにて全て押出した後、洗浄用樹脂組成物１ｋｇをホッパーに投入し、樹脂温度１８０℃、スクリュー回転数１００ｒｐｍで引続き押出し運転を行い、排出された洗浄用樹脂組成物の色相を観察した。
洗浄用樹脂組成物が全て排出される直前の排出物が黒色に近い色相として観察されたものを×、排出物が灰色、もしくは洗浄用樹脂組成物単体の色相と異なるものとして観察されたものを△、排出物の色相が洗浄用樹脂組成物単体の色相に置き換わったものを○と評価し、○を合格とした。
【００４９】
３．自己排出性：
上記の洗浄性の評価後、引き続き１０分間単軸押出機のスクリューを回転させて洗浄用樹脂組成物を可能な限り排出し、その後押出機からスクリューを引き抜き、当該スクリューに対する洗浄用樹脂組成物の付着状況を観察した。
スクリューの圧縮部から計量部にかけて付着物が観測されたものを×、スクリューの圧縮部、または計量部の一部に付着物が観測されたものを△、スクリューに付着物が殆ど残らなかったものを○と評価し、○を合格とした。
【００５０】
［比較例１〜２、実施例１］
熱可塑性樹脂として、高圧法ポリエチレン（メルトマスフローレート１ｇ／１０分、密度０．９１８５ｇ／ｃｍ3 、ＤＹＮＩ−Ｖ、日本ユニカー製）１００質量部に対して；滑剤としてグリセリンモノステアリン酸エステルを１０質量部；炭酸カルシウムとして比較例１では煮あまに油吸油量３０ｍｌ／１００ｇのもの（ライトン−ＢＹ、白石カルシウム製、平均粒径２．３μｍ）、比較例２では、煮あまに油吸油量３１ｍｌ／１００ｇのもの（ホワイトンＳＳＢ赤、白石カルシウム製、平均粒径２．３μｍ）、及び実施例１では煮あまに油吸油量１４０ｍｌ／１００ｇのもの（カルライト−ＫＴ、白石カルシウム製、平均粒径２．６μｍ）の各々を１２質量部；酸化防止剤としてテトラキス［メチレン−３−（３’，５’−ジ−ｔ−ブチル−４’−ヒドロキシフェニル）プロピオネート］メタンを０．１質量部となるように配合し、これをバンバリーミキサーに投入し、１５０℃で１０分間溶融混練して樹脂組成物を得、その外観を観察した（溶融混練性の評価）。
溶融混練性を合格した樹脂組成物については、これを造粒して平均粒径約４ｍｍのペレットを得て、洗浄性及び自己排出性の評価を行った。
【００５１】
各々の樹脂組成物の組成及びその評価結果は、表１に示したが、煮あまに油吸油量が、本発明の下限値より小さい、比較例１及び２では、溶融混練性が不良であり、均質な樹脂組成物が得られなかったが、実施例１は、優れた溶融混練性もち、かつその洗浄性並びに自己排出性も合格し、優れた洗浄力と、より安全性で、高品質の均質な洗浄用樹脂組成物であった。
【００５２】
【表１】
【００５３】
［比較例３〜４、実施例２〜４］
比較例１で用いた煮あまに油吸収量が３０ｍｌ／１００ｇであるライトン−ＢＹ（以下、単に炭カル３０と称する）と、実施例１で用いた煮あまに油吸収量が１４０ｍｌ／１００ｇであるカルライト−ＫＴ（以下、単に炭カル１４０と称する）とを用いて、表２に示す質量比率でよく混合し、それぞれ煮あまに油吸収量が６２ｍｌ／１００ｇ、１１１ｍｌ／１００ｇ、及び１３０ｍｌ／１００ｇである炭酸カルシウムを調製した。それらを、以下、炭カル６０、炭カル１１０、及び炭カル１３０と称する。
【００５４】
【表２】
【００５５】
これらの、異なる煮あまに油吸収量の炭酸カルシウムを各々１２質量部用い、滑剤として、オレイン酸アミド４質量部及びグリセリンモノステアリン酸エステル５質量部の混合物を使用したことを除き、実施例１と同様に溶融混練して樹脂組成物を得、溶融混練性を評価し、これが良好な場合は、これから平均粒径約４ｍｍのペレットを得て、洗浄性及び自己排出性の評価を行った。
【００５６】
各々の樹脂組成物の組成及びその評価結果は、表３に示したが、煮あまに油吸油量が、本発明の下限値より小さい、炭カル３０を用いた比較例３では、溶融混練性が不良であり、炭カル６０を用いた比較例４でも均質性が不十分で、均質な樹脂組成物が得られなかったが、炭カル１１０を用いた実施例２、炭カル１３０を用いた実施例３、及び実施例１と同じ炭カル１４０を用いた実施例４は、優れた溶融混練性もち、かつその洗浄性並びに自己排出性も合格し、優れた洗浄力と、より安全性で、高品質の均質な洗浄用樹脂組成物であった。
【００５７】
【表３】
【００５８】
［実施例５〜７］
炭酸カルシウム（炭カル１４０）の配合量を１５質量部、１８質量部、及び２５質量部とした以外は、実施例４と同様にして、実施例５、６および７として、樹脂組成物を得、溶融混練性を評価し、これから平均粒径約４ｍｍのペレットを得て、洗浄性及び自己排出性の評価を行った。
【００５９】
各々の樹脂組成物の組成及びその評価結果は、表４に示したが、煮あまに油吸油量が本発明に入るこれらの洗浄用樹脂組成物は、優れた溶融混練性もち、かつその洗浄性並びに自己排出性も合格し、優れた洗浄力と、より安全性で、高品質の均質な洗浄用樹脂組成物であった。
【００６０】
【表４】
【００６１】
［実施例８、９］
滑剤の配合量を合計で５質量部（オレイン酸アミド２質量部・グリセリンモノステアリン酸エステル３質量部）、及び１５質量部（オレイン酸アミド７質量部・グリセリンモノステアリン酸エステル８質量部）とした以外は、実施例４と同様にして、実施例８、及び９として、樹脂組成物を得、溶融混練性を評価し、これから平均粒径約４ｍｍのペレットを得て、洗浄性及び自己排出性の評価を行った。
【００６２】
各々の樹脂組成物の組成及びその評価結果は、表５に示したが、これらの洗浄用樹脂組成物は、優れた溶融混練性もち、かつその洗浄性並びに自己排出性も合格し、優れた洗浄力と、より安全性で、高品質の均質な洗浄用樹脂組成物であった。
【００６３】
【表５】
【００６４】
［実施例１０］
熱可塑性樹脂をエチレン−ブテン−１共重合体（メルトマスフローレート０．７ｇ／１０分、密度０．９２０ｇ／ｃｍ3 、ＧＳ−６５０、日本ユニカー製）に替えた以外は実施例４と同様にして、実施例１０として、樹脂組成物を得、溶融混練性を評価し、これから平均粒径約４ｍｍのペレットを得て、洗浄性及び自己排出性の評価を行った。
【００６５】
樹脂組成物の組成及びその評価結果は、表６に示したが、この洗浄用樹脂組成物は、優れた溶融混練性もち、かつその洗浄性並びに自己排出性も合格し、優れた洗浄力と、より安全性で、高品質の均質な洗浄用樹脂組成物であった。
【００６６】
【表６】
【００６７】
［比較例５〜７］
炭酸カルシウムに替えて、比較例５では非晶性シリカ（煮あまに油吸油量１４０のミズカシルＰ７５４Ｃ、水澤化学工業製）１２質量部、比較例６では非晶性シリカ（煮あまに油吸油量１４８のミズパールＫ−３００、水澤化学工業製）１２質量部、及び比較例７では、ゼオライト（煮あまに油吸油量７８のシルトンＰＳ３ＬＭ、水澤化学工業製）８０質量部を使用した以外は、実施例４と同様にして、比較例５〜７として、樹脂組成物を得、溶融混練性を評価した。これらの樹脂組成物は全て良好に溶融混練できた。次いで、これらから平均粒径約４ｍｍのペレットを得て、洗浄性及び自己排出性の評価を行った。
【００６８】
各々の樹脂組成物の組成及びその評価結果は、表７に示したが、煮あまに油吸油量が本発明の範囲内であるシリカを用いた比較例５、６では、自己排出性が悪く、洗浄用樹脂組成物としては好ましくないものであった。
また、煮あまに油吸油量が比較的大きいゼオライトを用いた比較例７では、良好にペレット化はできたが、自己排出性は本発明の樹脂組成物に比べて劣り、同様に好ましくないものであった。
【００６９】
【表７】
【産業上の利用可能性】
【００７０】
本発明のプラスチック成形機洗浄用樹脂組成物は、それ自体安全性が高いとされている炭酸カルシウムを無機充填剤として使用していて、かつ特定の煮あまに油吸油量をもつものを使用しているので、これから得られる洗浄用樹脂組成物は、安全であり、溶融混練で均質な樹脂組成物が得られ、高品質の均質なペレットも容易に製造することができ、かつ優れた洗浄性、自己排出性をもつので、プラスチック成型機の作業終了時や樹脂の品種切り換え時の優れた洗浄用樹脂組成物として好適に使用することができる。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、プラスチック用成形機（押出、射出、インフレーション（ブローともいう）など）の作業終了時や品種切り替え時に、成形機内に残留する熱可塑性樹脂組成物を、効率よく、しかも安全に除去するための洗浄用樹脂組成物に関する。
【背景技術】
【０００２】
熱可塑性樹脂の成型加工において、作業終了時や品種切り替え時に、先行樹脂の影響を排除するために、成形機内を洗浄する必要がある。そのためには、次に使用する樹脂で洗浄すれば良いが、これには多量の樹脂が必要であり、かつ複雑な構造をする金型内など成形機内の汚れを完全に取り除くことができない。この結果、後続する樹脂中に先行樹脂が混入し、後続する品種の汚染により得られる成形品の外観や物性に悪影響が発生する。
【０００３】
これを解消するために、洗浄用樹脂組成物が提案されている。
例えば、特許文献１には、熱可塑性樹脂に、平均粒径１〜３０μの無機多孔性物質および滑剤を配合してなるプラスチック成形機用樹脂組成物が提案されている。特許文献１では、洗浄用樹脂組成物として、高級脂肪酸などの滑剤のみの配合では、多量に使用しても洗浄効果が不十分であり、炭酸カルシウム、珪酸カルシウム、珪砂、ガラス繊維など硬度の大きな無機物質を多量に配合したものだけでも、成形機の完全な洗浄には多量必要であるとしていて、両者を配合する提案がなされている。また、特許文献１では、好適な無機多孔性物質として珪藻土を挙げている。
【０００４】
また、特許文献２には、熱可塑性樹脂に対して、スルホン酸系界面活性剤、無機塩または金属水酸化物、および無機充填剤からなる洗浄用熱可塑性樹脂組成物が提案され、無機充填剤の具体例として炭酸カルシウム、シリカ、タルク、ケイソウ土などが挙げられている。
【０００５】
さらに、特許文献３には、高密度ポリエチレン、ポリエチレンワックス、アルキルベンゼンスルホン酸の中性塩および無機充填剤からなる洗浄用樹脂組成物が提案され、無機充填剤の具体例として、炭酸マグネシウム、炭酸カルシウム、シリカなどが挙げられている。
【特許文献１】特開平５−２６９７５５号
【特許文献２】特開平５−１２４０４６号
【特許文献３】特開平３−２１６５３号
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
無機充填剤としての珪藻土は、結晶性シリカを１０％程度含有すると言われているが、この結晶性シリカは、ＩＡＲＣ（Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ Ａｇｅｎｃｙ ｆｏｒ Ｒｅｓｅａｒｃｈ ｏｎ Ｃａｎｃｅｒの略称）によって、１９８７年に、発ガン性リスクがグループ２Ａと認定された。一方ＯＳＨＡ（Ｏｃｃｕｐａｔｉｏｎａｌ Ｓａｆｅｔｙ ａｎｄ Ｈｅａｌｔｈ Ａｄｍｉｎｉｓｔｒａｔｉｏｎの略称）は、１９９２年には、結晶性シリカを０．１％以上含有するものは、結晶性シリカと同等とすることを製造業者にもとめた。さらに、１９９７年にＩＡＲＣは、結晶性シリカの発ガン性リスクがさらにリスクの高いグループ１の指定とした。これにより、珪藻土、特に融剤焼成珪藻土の発ガン性の懸念が明らかとなった。
【０００７】
一方、これらの洗浄用樹脂組成物は、ペレット化されて好都合に使用されるが、滑剤や界面活性剤（本願明細書では、両者を総称して、滑剤と呼ぶ）は、スリップ（滑らせる）作用を持つものであり、洗浄のためには必須の成分であるが、ペレット化のために、均質な樹脂組成物を得るために溶融混練して調製する際、滑剤が、樹脂１００質量部に対して８質量部程度も配合されると、溶融混練機中で、溶融下、樹脂と滑剤の両者が、滑りあい、混練羽根に対しても、滑り、結果として空滑りして混合されず、均質化が困難になり、これをペレット化しても、高い品質の洗浄用樹脂組成物のペレットの製造は難しいことであった。
【０００８】
従って、優れた洗浄作用と自己排出性をもつ、より安全で、容易に溶融混練でき、ペレット化が容易になされる製造の容易な洗浄用樹脂組成物の開発が求められていた。
【０００９】
本発明の目的は、優れた洗浄力（機内洗浄性）および自己排出性を兼ね備え、より安全性で、容易に溶融混練でき、均質なペレット化も容易なプラスチック成形機の洗浄用樹脂組成物を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明者らは、それ自体例えば肺の中に吸入されても、代謝により分解することが知られていて、安全性が高いことが確認されている炭酸カルシウムに注目し、上記の目的を達成するために鋭意研究行った結果、無機充填剤として、煮あまに油吸油量が特定の範囲にある炭酸カルシウムを、滑剤とともに特定の割合で配合することにより、溶融混練性・洗浄性・自己排出性のすべてを満足する洗浄用樹脂組成物が得られることを見出し、かかる知見に基いて、本発明を完成させた。
【００１１】
すなわち、本発明の第１の発明によれば、メルトマスフローレート０．０１〜５ｇ／１０分（ＪＩＳ Ｋ−６９２２−２に準拠して１９０℃での測定値）の熱可塑性樹脂１００質量部、滑剤１〜２０質量部、および無機充填剤５〜３０質量部からなるプラスチック成形機洗浄用樹脂組成物であって、前記無機充填剤は、煮あまに油吸油量が１００〜１６０ｍｌ／１００ｇ（ＪＩＳ Ｋ−５１０１−１３−２に準拠しての測定値）の炭酸カルシウムであることを特徴とするプラスチック成形機洗浄用樹脂組成物が提供される。
【００１２】
また、本発明の第２の発明によれば、前記無機充填剤を構成する炭酸カルシウムの煮あまに油吸油量が、１３０〜１５０ｍｌ／１００ｇであることを特徴とする第１の発明に係るプラスチック成形機洗浄用樹脂組成物が提供される。
【００１３】
また、本発明の第３の発明によれば、前記滑剤が、グリセリン脂肪酸エステルからなることを特徴とする第１発明または第２発明に係るプラスチック成形機洗浄用樹脂組成物が提供される。
【００１４】
また、本発明の第４の発明によれば、前記滑剤が、脂肪酸アミド及びグリセリン脂肪酸エステルの３：７〜７：３（質量比）の混合物からなることを特徴とする第１発明または第２発明に係るプラスチック成形機洗浄用樹脂組成物が提供される。
【００１５】
さらに、本発明の第５の発明によれば、前記熱可塑性樹脂が、エチレン系樹脂であり、洗浄除去されるべき被洗浄樹脂組成物もエチレン系樹脂組成物であることを特徴とする、第１〜第４のいずれかの発明に係るプラスチック成形機洗浄用樹脂組成物が提供される。
【発明の効果】
【００１６】
上記のように、本発明は、熱可塑性樹脂１００質量部、滑剤１〜２０質量部、および無機充填剤５〜３０質量部からなるプラスチック成形機洗浄用樹脂組成物であって、前記無機充填剤は、煮あまに油吸油量が１００〜１６０ｍｌ／１００ｇ（ＪＩＳ Ｋ−５１０１−１３−２に準拠しての測定値）の炭酸カルシウム（以下、「特定の炭酸カルシウム」ともいう）であることを特徴とするプラスチック成形機洗浄用樹脂組成物であるので、滑剤の樹脂への浸透力による洗浄作用と、硬い無機充填剤によって機内に付着残留する樹脂を擦り落とす作用との相乗的な優れた洗浄効果を奏し、後述する自己排出性も優れていて、しかも、特定の炭酸カルシウムによる滑剤の吸着によるものと考えられる効果により、従来困難であった樹脂と滑剤の溶融混練を容易に行うことができ、均質な溶融混練物が得られるので、これをペレット化して均質な高品質のプラスチック成形機洗浄用樹脂組成物を容易に調製、製造することができる。
【００１７】
本発明の効果である自己排出性とは、成形機内に滞留することなく、スクリュー回転によってたやすく排出される性能をいう。自己排出性は、スクリュー等の金属表面から容易に剥離できることにより達成される性能であり、自己排出性に優れた本発明の成形機洗浄用樹脂組成物は、洗浄操作後に使用する樹脂による成形品に混入されることはない（当該樹脂に容易に置換される）。
【００１８】
滑剤は、自己排出性の作用があるが、従来の洗浄用樹脂組成物に使用される無機充填物の中には、滑剤の界面活性力を阻害し、洗浄用樹脂組成物を成形機内に付着、滞留させるものがある。これは、そのような無機充填剤が、おそらく熱可塑性樹脂との摩擦によって帯電しやすい物質である場合に起こりえると考えられ、具体的には、熱可塑性樹脂とは帯電序列が遠いガラス質、例えばシリカ類がこれに相当すると考えられる。本発明で使用した特定の炭酸カルシウムは、熱可塑性樹脂との摩擦では比較的帯電しにくく、滑剤の界面活性力を阻害することが無いと考えている。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
以下、本発明のプラスチック成形機洗浄用樹脂組成物について、各構成成分毎に詳細に説明する。
【００２０】
１．熱可塑性樹脂：
本発明で使用される熱可塑性樹脂としては、ポリオレフィン系樹脂、メタクリル系樹脂、アクリル系樹脂、酢酸ビニル系樹脂、飽和ポリエステル系樹脂などを挙げることができる。これらの中では、ポリオレフィン系樹脂を好適に使用することができる。
【００２１】
ポリオレフィン系樹脂としては、エチレン系樹脂及びプロピレン系樹脂が挙げられ、本発明では、洗浄用樹脂として実績のあるエチレン系樹脂が、特に好適な樹脂として使用できる。
【００２２】
エチレン系樹脂としては、高圧法ポリエチレン、エチレン−α−オレフィン（炭素数２〜１２）共重合体、エチレン−α，β−不飽和カルボン酸アルキルエステル共重合体、エチレン−カルボン酸ビニルエステル共重合体が挙げられ、具体的には、高圧法低密度ポリエチレン、エチレン−アクリル酸エチル共重合体、エチレン−アクリル酸ブチル共重合体、エチレン−メタクリル酸エチル共重合体、エチレン−メタクリル酸ブチル共重合体、エチレン−酢酸ビニル共重合体、エチレン−ブテン−１共重合体、エチレン−ヘキセン−１共重合体、エチレン−オクテン−１共重合体などを挙げることができる。
【００２３】
本発明では、熱可塑性樹脂のメルトマスフローレートは、通常０．０１〜５ｇ／１０分であり、好ましくは０．５〜３ｇ／１０分である。これが、０．０１ｇ／１０分未満であると、得られる洗浄用樹脂組成物による成形機洗浄の際、成形機のモータートルクが上がりすぎ、プラスチック成形機そのものに過度の負荷をかけることがあり好ましくない。一方、これが５ｇ／１０分を超えると、得られる洗浄用樹脂組成物にプラスチック成形機内を洗浄する効果がなくなり好ましくない。
【００２４】
このメルトマスフローレートが、０．０１〜５ｇ／１０分であれば、プラスチック用の押出成形機、射出成形機、インフレーション成形機のいずれも、良好に洗浄することができる。
【００２５】
樹脂相互間の親和性から、本発明で使用する熱可塑性樹脂と、洗浄除去されるべき樹脂組成物（被洗浄樹脂組成物）に含まれるベース樹脂は同種のものであることが好ましく、両者がエチレン系樹脂である場合の洗浄効果は、特に優れている。
なお、熱可塑性樹脂は、１種あるいは２種以上組み合わせて使用することができる。
【００２６】
２．滑剤：
本発明において使用される滑剤は、いわゆる滑剤と界面活性剤の両者を含むものであり、滑剤としては、高級脂肪酸、高級脂肪酸アミド、高級脂肪酸ビスアミド、一価又は多価アルコールの脂肪酸エステル、高級脂肪族アルコール、ワックス並びに高級脂肪酸金属塩などが挙げられ、これらは１種或いは２種以上を組み合わせて使用することができる。
【００２７】
高級脂肪酸としては、ミリスチン酸、パルミチン酸、オレイン酸、ステアリン酸、アラキジン酸、ベヘニン酸などを挙げることができる。
【００２８】
高級脂肪酸アミドとしては、ラウリン酸アミド、ミリスチン酸アミド、パルミチン酸アミド、オレイン酸アミド、ステアリン酸アミド、イコ酸アミド、ポリオキシエチレン脂肪酸アミドなどを挙げることができる。この中では、オレイン酸アミドを好ましく用いることができる。
【００２９】
高級脂肪酸ビスアミドとしては、エチレンビスステアロアミド、Ｎ，Ｎ’−メチレンビスステアロアミドなどを挙げることができる。
【００３０】
一価又は多価アルコールの脂肪酸エステルとしては、ステアリン酸ｎ−ブチルエステル、水添ロジンエステル、セバシン酸ジブチルエステル、セバシン酸ジオクチルエステル、グリセリンモノ脂肪酸エステル、グリセリンジ脂肪酸エステル、グリセリントリ脂肪酸エステル、グリセリルラクトステアリルエステル、ペンタエリスリトールステアリン酸エステル、ペンタエリスリトールステアリン酸テトラエステル、ソルビタン脂肪酸エステル、ポリエチレングリコールモノステアレート、ポリエチレングリコールジラウレート、ポリエチレングリコールモノオレエート、ポリエチレングリコールヤシ脂肪酸エステル、エタンジオールモンタン酸エステル、１，３−ブタンジオールモンタン酸エステル、ジエチレングリコールステアリン酸エステル、プロピレングリコール脂肪酸エステルなどが挙げられる。この中では、グリセリン脂肪酸エステル、特にグリセリンモノステアリン酸エステルを好ましく用いることができる。
【００３１】
高級脂肪酸アルコールとしては、セチルアルコール、ステアリルアルコールなどを挙げることができる。
【００３２】
ワックス類としては、合成パラフィン、流動パラフィン、ポリエチレンワックス、変性ポリエチレンワックス、スパチームアセチワックス、モンタンワックス、カルバナロウワックス、蜜ロウ、木ロウなどを挙げることができる。
【００３３】
高級脂肪酸金属塩としては、上記高級脂肪酸のリチウム、カリウム、ナトリウム、カルシウム、マグネシウム、亜鉛塩などが挙げられる。
【００３４】
本発明においては、滑剤が、グリセリン脂肪酸エステルからなることが好ましい。
グリセリン脂肪酸エステルからなる滑剤によれば、得られる洗浄用樹脂組成物に、特に優れた自己排出性を付与することができる。
【００３５】
本発明においては、滑剤が、脂肪酸アミド及びグリセリン脂肪酸エステルの３：７〜７：３（質量比）、特に４：６〜６：４の混合物からなることが好ましい。
かかる混合物からなる滑剤によれば、得られる洗浄用樹脂組成物のメルトマスフローレートへの影響が少なく、好ましく使用できる。
【００３６】
滑剤の配合量は、熱可塑性樹脂１００質量部に対して、１〜２０質量部、好ましくは、５〜１２質量部、更に好ましくは６〜１０質量部である。
この配合量が、１質量部未満では、成形機内に付着している樹脂（被洗浄樹脂組成物）への浸透が不十分となり、洗浄効果が低下するので好ましくない。一方、この配合量が２０質量部を超えると、溶融混練により均質な樹脂組成物を得ることが難しくなり、ペレット化しても均質な樹脂組成物が製造されず好ましくない。
【００３７】
３．特定の炭酸カルシウム（無機充填剤）：
本発明において使用される特定の炭酸カルシウムとしては、石灰石、大理石、方解石などの鉱石を粉砕した重質炭酸カルシウムや合成石である沈降性炭酸カルシウムあるいは軽質炭酸カルシウムなどを挙げることができる。これらは、いずれも使用することができるが、洗浄性能を決める硬度の点から、粒度分布が均一な合成品の炭酸カルシウムが好ましい。
特定の炭酸カルシウムの平均粒径は、分散性や洗浄効果などの点から、平均粒径は１〜３０μｍ、好ましくは２〜５μｍ、更に好ましくは２〜４μｍである。
【００３８】
また、炭酸カルシウムをステアリン酸、オレイン酸、パルミチン酸などの脂肪酸又はそのナトリウム、カルシウム、マグネシウムなどとの金属塩、パラフィン、ワックス又はこれらの変性物、有機シラン、有機チタネートなどの化合物で被覆するなどの表面処理を施したものを使用することができる。
【００３９】
本発明では、特定の炭酸カルシウムの煮あまに油吸油量は、１００〜１６０ｍｌ／１００ｇ、好ましくは１１０〜１５０ｍｌ／１００ｇ、更に好ましくは１３０〜１５０ｍｌ／１００ｇである。
この煮あまに油吸油量が、１００ｍｌ／１００ｇ未満では、溶融混練が難しくなり、均質の樹脂組成物を得ることできず好ましくない（後述する比較例１〜４参照）。
一方、これが１６０ｍｌ／１００ｇを超えるものは、製造が困難であり入手が困難であるとともに、滑剤の作用が低下されることがあり、洗浄効果が落ちる場合があるので好ましくない。
【００４０】
なお、本発明で煮あまに油吸油量とは、ＪＩＳ Ｋ ５１０１−１３−２に準拠して測定される顔料及び体質顔料としての炭酸カルシウムに吸収される煮あまに油の量である。
【００４１】
特定の炭酸カルシウムの配合量は、熱可塑性樹脂１００質量部に対して、５〜３０質量部、好ましくは、８〜２８質量部、更に好ましくは１０〜２５質量部である。
この配合量が、５質量部未満では、成形機内に付着している樹脂（被洗浄樹脂組成物）を取り去る効果が不十分となり、洗浄効果が低下するので好ましくない。一方、この配合量が３０質量部を超えると、得られる洗浄用樹脂組成物がもろくなり、ペレット化の効率が低下するとともに、得られる洗浄用樹脂組成物のメルトマスフローレートが低下し、洗浄時の成形機に必要以上のトルクが加わることもあるので好ましくない。
【００４２】
４．プラスチック成形機洗浄用樹脂組成物：
本発明のプラスチック成形機洗浄用樹脂組成物は、必須成分である熱可塑性樹脂、滑剤および特定の炭酸カルシウム（無機充填剤）の所定量と、必要に応じて使用される配合物（安定剤、酸化防止剤、帯電防止剤、核剤、加工性改良剤、充填剤、分散剤、銅害防止剤、中和剤、発泡剤、気泡防止剤、着色剤）の適当量とを配合して、一般的な方法、例えば、ニーダー、バンバリーミキサー、コンティニュアスミキサー、ロールミルあるいは押出機を用いて均一に、例えば１３０〜２１０℃程度で溶融混練することによって製造することができる。
このようにして製造した本発明のプラスチック成形機洗浄用樹脂組成物は、次いで粒径２〜７ｍｍ程度のペレットに造粒し、これを洗浄用に良好に使用することができる。
【実施例】
【００４３】
次に実施例に基づいて本発明を更に詳細に説明するが、本発明はこれらの実施例に限定されるものではない。なお、被洗浄用着色樹脂組成物（被洗浄樹脂組成物）の調製方法、樹脂組成物の構成成分についての測定方法、並びに、実施例及び比較例で得られた洗浄用樹脂組成物の評価方法は、個別に記載された方法を除き、それぞれ以下によるものである。
【００４４】
〔被洗浄用着色樹脂組成物の調製〕
エチレン−ブテン−１共重合体（メルトマスフローレート０．７ｇ／１０分、密度０．９２０ｇ／ｃｍ3 、ＧＳ−６５０、日本ユニカー製）にカーボンブラック（ＶＵＬＣＡＮ ９Ａ３２、キャボット・スペシャリティ・ケミカルズ・インク製）及び酸化防止剤として４，４’−チオビス−（２−ｔ−ブチル−５−メチルフェノール）をそれぞれ２．５質量％及び０．５質量％となるように配合し、二軸混練押出機（ＴＥＭ- ３５Ｂ、東芝機械製）を用い１４０℃で溶融混練し、次いで平均粒径約４ｍｍのペレットに造粒して黒色ポリエチレン樹脂組成物を調製し、被洗浄用着色樹脂組成物とした。
【００４５】
〔樹脂組成物の構成成分についての測定〕
１．メルトマスフローレート：
メルトマスフローレートはＪＩＳ Ｋ ６９２２−２に準拠し、試験温度１９０℃、荷重２１．１８Ｎで測定した。単位はｇ／１０分である。
【００４６】
２．煮あまに油吸油量：
煮あまに油吸油量はＪＩＳ Ｋ ５１０１−１３−２に準拠して測定した。予め予測される吸油量を基に試料１〜５ｇを平滑なガラス板上に採取し、煮あまに油（ＪＩＳ Ｋ ５４２１に規定するもの）をビュレットから徐々に試料の中央に滴下し、その都度全体をパレットナイフで十分に練り合わせた。滴下及び練合せを繰り返し、全体が硬いパテ状からパレットナイフでらせん状に巻くことができる状態に変化した時点、もしくは急激に粘度が低下する直前を終点とし、終点に至るまでの滴下量を測定した。単位は試料１００ｇ当たりの煮あまに油の滴下量（ｍｌ／１００ｇ）で表される。
【００４７】
〔洗浄用樹脂組成物の評価〕
１．溶融混練性：
所定量の熱可塑性樹脂、滑剤、炭酸カルシウム及びその他の配合物をバンバリーミキサー（ＤＳ３−１０ＭＷＢ−Ｓ、森山製作所製）に投入し、１５０℃で１０分間溶融混練し、バンバリーミキサーを開け、溶融混練された樹脂組成物の均質性を目視で観察した。
明らかに均質性がなく、滑剤成分が液状に分離して観測されるものを×、外観が不均質なものを△、一様な均質である場合を○で評価し、○を合格とした。
なお、例え×と評価された樹脂組成物でも、ペレット化の操作は可能であるが、得られるペレットは不均質となることは自明であるので、当然、その洗浄用樹脂組成物としての洗浄作用の効果の品質には悪影響がある。従って、溶融混練性が×及び△と評価された例については、洗浄性・自己排出性の試験は行わなかった。
【００４８】
２．洗浄性：
上記で調製した被洗浄用着色樹脂組成物１ｋｇを、単軸押出機（ラボプラストミルＤ２０−２５、東洋精機製作所製、直径２０ｍｍ）のホッパーに投入し、樹脂温度１８０℃、スクリュー回転数１００ｒｐｍにて全て押出した後、洗浄用樹脂組成物１ｋｇをホッパーに投入し、樹脂温度１８０℃、スクリュー回転数１００ｒｐｍで引続き押出し運転を行い、排出された洗浄用樹脂組成物の色相を観察した。
洗浄用樹脂組成物が全て排出される直前の排出物が黒色に近い色相として観察されたものを×、排出物が灰色、もしくは洗浄用樹脂組成物単体の色相と異なるものとして観察されたものを△、排出物の色相が洗浄用樹脂組成物単体の色相に置き換わったものを○と評価し、○を合格とした。
【００４９】
３．自己排出性：
上記の洗浄性の評価後、引き続き１０分間単軸押出機のスクリューを回転させて洗浄用樹脂組成物を可能な限り排出し、その後押出機からスクリューを引き抜き、当該スクリューに対する洗浄用樹脂組成物の付着状況を観察した。
スクリューの圧縮部から計量部にかけて付着物が観測されたものを×、スクリューの圧縮部、または計量部の一部に付着物が観測されたものを△、スクリューに付着物が殆ど残らなかったものを○と評価し、○を合格とした。
【００５０】
［比較例１〜２、実施例１］
熱可塑性樹脂として、高圧法ポリエチレン（メルトマスフローレート１ｇ／１０分、密度０．９１８５ｇ／ｃｍ3 、ＤＹＮＩ−Ｖ、日本ユニカー製）１００質量部に対して；滑剤としてグリセリンモノステアリン酸エステルを１０質量部；炭酸カルシウムとして比較例１では煮あまに油吸油量３０ｍｌ／１００ｇのもの（ライトン−ＢＹ、白石カルシウム製、平均粒径２．３μｍ）、比較例２では、煮あまに油吸油量３１ｍｌ／１００ｇのもの（ホワイトンＳＳＢ赤、白石カルシウム製、平均粒径２．３μｍ）、及び実施例１では煮あまに油吸油量１４０ｍｌ／１００ｇのもの（カルライト−ＫＴ、白石カルシウム製、平均粒径２．６μｍ）の各々を１２質量部；酸化防止剤としてテトラキス［メチレン−３−（３’，５’−ジ−ｔ−ブチル−４’−ヒドロキシフェニル）プロピオネート］メタンを０．１質量部となるように配合し、これをバンバリーミキサーに投入し、１５０℃で１０分間溶融混練して樹脂組成物を得、その外観を観察した（溶融混練性の評価）。
溶融混練性を合格した樹脂組成物については、これを造粒して平均粒径約４ｍｍのペレットを得て、洗浄性及び自己排出性の評価を行った。
【００５１】
各々の樹脂組成物の組成及びその評価結果は、表１に示したが、煮あまに油吸油量が、本発明の下限値より小さい、比較例１及び２では、溶融混練性が不良であり、均質な樹脂組成物が得られなかったが、実施例１は、優れた溶融混練性もち、かつその洗浄性並びに自己排出性も合格し、優れた洗浄力と、より安全性で、高品質の均質な洗浄用樹脂組成物であった。
【００５２】
【表１】
【００５３】
［比較例３〜４、実施例２〜４］
比較例１で用いた煮あまに油吸収量が３０ｍｌ／１００ｇであるライトン−ＢＹ（以下、単に炭カル３０と称する）と、実施例１で用いた煮あまに油吸収量が１４０ｍｌ／１００ｇであるカルライト−ＫＴ（以下、単に炭カル１４０と称する）とを用いて、表２に示す質量比率でよく混合し、それぞれ煮あまに油吸収量が６２ｍｌ／１００ｇ、１１１ｍｌ／１００ｇ、及び１３０ｍｌ／１００ｇである炭酸カルシウムを調製した。それらを、以下、炭カル６０、炭カル１１０、及び炭カル１３０と称する。
【００５４】
【表２】
【００５５】
これらの、異なる煮あまに油吸収量の炭酸カルシウムを各々１２質量部用い、滑剤として、オレイン酸アミド４質量部及びグリセリンモノステアリン酸エステル５質量部の混合物を使用したことを除き、実施例１と同様に溶融混練して樹脂組成物を得、溶融混練性を評価し、これが良好な場合は、これから平均粒径約４ｍｍのペレットを得て、洗浄性及び自己排出性の評価を行った。
【００５６】
各々の樹脂組成物の組成及びその評価結果は、表３に示したが、煮あまに油吸油量が、本発明の下限値より小さい、炭カル３０を用いた比較例３では、溶融混練性が不良であり、炭カル６０を用いた比較例４でも均質性が不十分で、均質な樹脂組成物が得られなかったが、炭カル１１０を用いた実施例２、炭カル１３０を用いた実施例３、及び実施例１と同じ炭カル１４０を用いた実施例４は、優れた溶融混練性もち、かつその洗浄性並びに自己排出性も合格し、優れた洗浄力と、より安全性で、高品質の均質な洗浄用樹脂組成物であった。
【００５７】
【表３】
【００５８】
［実施例５〜７］
炭酸カルシウム（炭カル１４０）の配合量を１５質量部、１８質量部、及び２５質量部とした以外は、実施例４と同様にして、実施例５、６および７として、樹脂組成物を得、溶融混練性を評価し、これから平均粒径約４ｍｍのペレットを得て、洗浄性及び自己排出性の評価を行った。
【００５９】
各々の樹脂組成物の組成及びその評価結果は、表４に示したが、煮あまに油吸油量が本発明に入るこれらの洗浄用樹脂組成物は、優れた溶融混練性もち、かつその洗浄性並びに自己排出性も合格し、優れた洗浄力と、より安全性で、高品質の均質な洗浄用樹脂組成物であった。
【００６０】
【表４】
【００６１】
［実施例８、９］
滑剤の配合量を合計で５質量部（オレイン酸アミド２質量部・グリセリンモノステアリン酸エステル３質量部）、及び１５質量部（オレイン酸アミド７質量部・グリセリンモノステアリン酸エステル８質量部）とした以外は、実施例４と同様にして、実施例８、及び９として、樹脂組成物を得、溶融混練性を評価し、これから平均粒径約４ｍｍのペレットを得て、洗浄性及び自己排出性の評価を行った。
【００６２】
各々の樹脂組成物の組成及びその評価結果は、表５に示したが、これらの洗浄用樹脂組成物は、優れた溶融混練性もち、かつその洗浄性並びに自己排出性も合格し、優れた洗浄力と、より安全性で、高品質の均質な洗浄用樹脂組成物であった。
【００６３】
【表５】
【００６４】
［実施例１０］
熱可塑性樹脂をエチレン−ブテン−１共重合体（メルトマスフローレート０．７ｇ／１０分、密度０．９２０ｇ／ｃｍ3 、ＧＳ−６５０、日本ユニカー製）に替えた以外は実施例４と同様にして、実施例１０として、樹脂組成物を得、溶融混練性を評価し、これから平均粒径約４ｍｍのペレットを得て、洗浄性及び自己排出性の評価を行った。
【００６５】
樹脂組成物の組成及びその評価結果は、表６に示したが、この洗浄用樹脂組成物は、優れた溶融混練性もち、かつその洗浄性並びに自己排出性も合格し、優れた洗浄力と、より安全性で、高品質の均質な洗浄用樹脂組成物であった。
【００６６】
【表６】
【００６７】
［比較例５〜７］
炭酸カルシウムに替えて、比較例５では非晶性シリカ（煮あまに油吸油量１４０のミズカシルＰ７５４Ｃ、水澤化学工業製）１２質量部、比較例６では非晶性シリカ（煮あまに油吸油量１４８のミズパールＫ−３００、水澤化学工業製）１２質量部、及び比較例７では、ゼオライト（煮あまに油吸油量７８のシルトンＰＳ３ＬＭ、水澤化学工業製）８０質量部を使用した以外は、実施例４と同様にして、比較例５〜７として、樹脂組成物を得、溶融混練性を評価した。これらの樹脂組成物は全て良好に溶融混練できた。次いで、これらから平均粒径約４ｍｍのペレットを得て、洗浄性及び自己排出性の評価を行った。
【００６８】
各々の樹脂組成物の組成及びその評価結果は、表７に示したが、煮あまに油吸油量が本発明の範囲内であるシリカを用いた比較例５、６では、自己排出性が悪く、洗浄用樹脂組成物としては好ましくないものであった。
また、煮あまに油吸油量が比較的大きいゼオライトを用いた比較例７では、良好にペレット化はできたが、自己排出性は本発明の樹脂組成物に比べて劣り、同様に好ましくないものであった。
【００６９】
【表７】
【産業上の利用可能性】
【００７０】
本発明のプラスチック成形機洗浄用樹脂組成物は、それ自体安全性が高いとされている炭酸カルシウムを無機充填剤として使用していて、かつ特定の煮あまに油吸油量をもつものを使用しているので、これから得られる洗浄用樹脂組成物は、安全であり、溶融混練で均質な樹脂組成物が得られ、高品質の均質なペレットも容易に製造することができ、かつ優れた洗浄性、自己排出性をもつので、プラスチック成型機の作業終了時や樹脂の品種切り換え時の優れた洗浄用樹脂組成物として好適に使用することができる。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
メルトマスフローレート０．０１〜５ｇ／１０分（ＪＩＳ Ｋ−６９２２−２に準拠して１９０℃での測定値）の熱可塑性樹脂１００質量部、滑剤１〜２０質量部、および無機充填剤５〜３０質量部からなるプラスチック成形機洗浄用樹脂組成物であって、前記無機充填剤は、煮あまに油吸油量が１００〜１６０ｍｌ／１００ｇ（ＪＩＳ Ｋ−５１０１−１３−２に準拠しての測定値）の炭酸カルシウムであることを特徴とするプラスチック成形機洗浄用樹脂組成物。
【請求項２】
前記無機充填剤を構成する炭酸カルシウムの煮あまに油吸油量が、１３０〜１５０ｍｌ／１００ｇであることを特徴とする請求項１に記載のプラスチック成形機洗浄用樹脂組成物。
【請求項３】
前記滑剤が、グリセリン脂肪酸エステルからなることを特徴とする請求項１または２に記載のプラスチック成形機洗浄用樹脂組成物。
【請求項４】
前記滑剤が、脂肪酸アミド及びグリセリン脂肪酸エステルの３：７〜７：３（質量比）の混合物からなることを特徴とする請求項１または２に記載のプラスチック成形機洗浄用樹脂組成物。
【請求項５】
前記熱可塑性樹脂が、エチレン系樹脂であり、洗浄除去されるべき被洗浄樹脂組成物もエチレン系樹脂組成物であることを特徴とする、請求項１〜４のいずれかに記載のプラスチック成形機洗浄用樹脂組成物。
【請求項１】
メルトマスフローレート０．０１〜５ｇ／１０分（ＪＩＳ Ｋ−６９２２−２に準拠して１９０℃での測定値）の熱可塑性樹脂１００質量部、滑剤１〜２０質量部、および無機充填剤５〜３０質量部からなるプラスチック成形機洗浄用樹脂組成物であって、前記無機充填剤は、煮あまに油吸油量が１００〜１６０ｍｌ／１００ｇ（ＪＩＳ Ｋ−５１０１−１３−２に準拠しての測定値）の炭酸カルシウムであることを特徴とするプラスチック成形機洗浄用樹脂組成物。
【請求項２】
前記無機充填剤を構成する炭酸カルシウムの煮あまに油吸油量が、１３０〜１５０ｍｌ／１００ｇであることを特徴とする請求項１に記載のプラスチック成形機洗浄用樹脂組成物。
【請求項３】
前記滑剤が、グリセリン脂肪酸エステルからなることを特徴とする請求項１または２に記載のプラスチック成形機洗浄用樹脂組成物。
【請求項４】
前記滑剤が、脂肪酸アミド及びグリセリン脂肪酸エステルの３：７〜７：３（質量比）の混合物からなることを特徴とする請求項１または２に記載のプラスチック成形機洗浄用樹脂組成物。
【請求項５】
前記熱可塑性樹脂が、エチレン系樹脂であり、洗浄除去されるべき被洗浄樹脂組成物もエチレン系樹脂組成物であることを特徴とする、請求項１〜４のいずれかに記載のプラスチック成形機洗浄用樹脂組成物。
【公開番号】特開２００７−３１３６９３（Ｐ２００７−３１３６９３Ａ）
【公開日】平成１９年１２月６日（２００７．１２．６）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００６−１４３５９５（Ｐ２００６−１４３５９５）
【出願日】平成１８年５月２４日（２００６．５．２４）
【出願人】（０００２３０３３１）日本ユニカー株式会社 (20)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１９年１２月６日（２００７．１２．６）
【国際特許分類】
【出願日】平成１８年５月２４日（２００６．５．２４）
【出願人】（０００２３０３３１）日本ユニカー株式会社 (20)
【Ｆターム（参考）】
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