(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
メタクリル酸メチル８５〜１００質量％およびアクリル酸エステル０〜１５質量％を含む単量体を重合して得た非架橋重合体（Ａ）７０〜９９質量部と、メタクリル酸メチル８５〜１００質量％およびアクリル酸エステル０〜１５質量％を含む単量体を架橋重合して得た平均粒子径５０〜３００μｍの架橋重合体（Ｂ）１〜３０質量部とからなる重合体混合物１００質量部に対して、飽和脂肪族アルコールからなる滑剤（Ｃ）０.０５〜５質量部を添加してなり、２３０℃、９８Ｎで測定したメルトインデックスが０.０５〜２.０ｇ／１０分であり、かつ窒素雰囲気中で２８０℃、２０分加熱したときの質量減少率が３〜４０％である樹脂成形機用洗浄剤。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、射出成形機、押出成形機などの樹脂成形機の材料変更および色替え作業を効率よく実施するために使用される、樹脂成形機の加熱シリンダーやスクリュー等の洗浄剤に関する。
【０００２】
【従来の技術】
射出成形機や押出成形機などの樹脂成形機は、単一品種を多量に生産できる点で優れており、今まで樹脂材料分野の発展に大きく寄与してきた。ところが、最近ではユーザーの要求が多様化し、樹脂成形品も少量多品種の生産が必要不可欠となってきた。その結果、樹脂成形機の材料変更および色替えの頻度が高くなってきている。例えば、材料変更の作業の中で最も問題となるのが、樹脂成形機の加熱シリンダーおよびスクリューに融着している樹脂材料の洗浄である。
【０００３】
すなわち、加熱シリンダーおよびスクリューを分解して機械的に洗浄する方法は、あまりにも多くの時間と人手を費やすので、通常の作業では採用されていない。一般には、加熱シリンダー内の残留樹脂を、続いて成形する樹脂で洗浄除去する操作が行われている。しかし、このような洗浄操作では、樹脂の交換が不完全であり、しかも洗浄に使用される樹脂の使用量も多くなり不経済である。
【０００４】
そこで従来より、樹脂成形機の樹脂変更等を効率良く行なう為の洗浄剤の検討がなされている。例えば、特開平３−２３０９２２号公報には、２３０℃、１０ｋｇで測定したメルトインデックスが０.０５〜２０ｇ／１０分のメタクリル系重合体からなる洗浄剤が開示されている。また例えば、特開平８−１５５９６９号公報には、熱可塑性樹脂１００質量部に対して熱可塑性超高分子２〜５０質量部が混合された成形機用洗浄剤が開示されている。
【０００５】
また、実際に樹脂成形機用洗浄剤として各種のものが市販されており、それらは高粘度タイプと低粘度タイプに大別される。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上述した公報に記載の洗浄剤は、まだ洗浄力が不充分である。また、市販品のうち、高粘度タイプの洗浄剤は加熱シリンダー内に滞留している樹脂の除去には有効であるが、この洗浄剤を引き続き成形する樹脂で除去することが難しく、洗浄剤が成形品に混入してしまい、ブツやシルバーなどの欠陥が発生するという欠点がある。一方、低粘度タイプの洗浄剤は加熱シリンダー内の残留樹脂を完全に除去することが難しく、次に成形した成形品中に混入してしまう。更に、このタイプの洗浄剤には、界面活性剤、発泡剤、可塑剤などが多量に使用されているので、洗浄剤がわずかでも成形品中に混入すると、機械的性質や熱的性質の低下をもたらす。
【０００７】
また、市販品には無機フィラー添加タイプのものが有るが、これは高粘度タイプのものと同様に、加熱シリンダー内に滞留している樹脂の除去には有効であるが、引き続き成形される樹脂で無機フィラーを除去することが難しく、成形品に混入してシルバー状の外観不良が発生するという欠点がある。
【０００８】
本発明の目的は、上述の各従来技術の課題を解決することにあり、具体的には、樹脂成形機の加熱シリンダー内等に残留している樹脂を短時間で効率よく除去することができ、しかも次に成形する樹脂材料によりその洗浄剤を容易に除去できる樹脂成形機用洗浄剤を提供することを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
本発明者らは、上記目的を達成すべく種々研究を実施した結果、メタクリル酸メチルを主成分とする特定の重合体等を特定の組成比で配合した洗浄剤が非常に有効であることを見出し、本発明を完成するに至った。
【００１０】
すなわち本発明は、メタクリル酸メチル８５〜１００質量％およびアクリル酸エステル０〜１５質量％を含む単量体を重合して得た非架橋重合体（Ａ）７０〜９９質量部と、メタクリル酸メチル８５〜１００質量％およびアクリル酸エステル０〜１５質量％を含む単量体を架橋重合して得た平均粒子径５０〜３００μｍの架橋重合体（Ｂ）１〜３０質量部とからなる重合体混合物１００質量部に対して、飽和脂肪族アルコールからなる滑剤（Ｃ）０.０５〜５質量部を添加してなり、２３０℃、９８Ｎで測定したメルトインデックスが０.０５〜２.０ｇ／１０分であり、かつ窒素雰囲気中で２８０℃、２０分加熱したときの質量減少率が３〜４０％である樹脂成形機用洗浄剤である。
【００１１】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の好適な実施形態について説明する。
【００１２】
本発明において、非架橋重合体（Ａ）は、メタクリル酸メチルを主成分とする重合体であり、具体的には、メタクリル酸メチル８５〜１００質量％およびアクリル酸エステル０〜１５質量％を含む単量体を重合して得たものである。
【００１３】
非架橋重合体（Ａ）に必要に応じて用いるアクリル酸エステルは、洗浄剤の溶融粘度を調整するために有用な成分である。このアクリル酸エステルの種類は特に限定されず、メタクリル酸メチルに１５質量％以下で共重合可能なものであればよい。具体例としては、アクリル酸メチル、アクリル酸エチル、アクリル酸プロピル、アクリル酸ブチル等が挙げられる。
【００１４】
アクリル酸エステルの使用量は、単量体において０〜１５質量％である。これが１５質量％を超えると、洗浄剤が加熱シリンダー内等で分解した場合、未溶融物が発生し易くなり、炭化物の発生原因となる。本発明においては、重合体（Ａ）中のアクリル酸エステルを１５質量％以下に抑えること等によって、加熱分解による質量減少率が低い洗浄剤を得る。
【００１５】
非架橋重合体（Ａ）は、従来より知られる懸濁重合法、塊状重合法、乳化重合法、溶液重合法等の各種の重合法により得ることができる。
【００１６】
本発明において、架橋重合体（Ｂ）も、メタクリル酸メチルを主成分とする重合体であり、具体的には、メタクリル酸メチル８５〜１００質量％およびアクリル酸エステル０〜１５質量％を含む単量体を架橋重合して得たものである。
【００１７】
架橋重合体（Ｂ）の平均粒子径は５０〜３００μｍの範囲内であり、特に１００〜２００μｍの範囲内が好ましい。この平均粒子径は、ミクロ型電磁振動ふるい器Ｍ−２型（筒井理化学器機(株)製）を使用し、サンプル質量１０ｇ、ふるいの振動時間１５分、メッシュ３０μｍ〜３５０μｍの各種に架橋重合体を分別し、（各種粒径×サンプル質量）の合計／サンプル質量の合計（１０ｇ）で算出した値である。
【００１８】
架橋重合体（Ｂ）は、一般的には、メタクリル酸メチル８５〜１００質量％およびアクリル酸エステル０〜１５質量％を含む単量体に、さらに架橋剤を添加し、好ましくは懸濁重合により架橋重合して、粒子状の重合体として得られる。また、一旦、塊状の架橋共重合体を製造してから、これを粉砕して粒子状の重合体を得ることもできる。
【００１９】
架橋重合体（Ｂ）に必要に応じて用いるアクリル酸エステルとしては、非架橋重合体（Ａ）に用いるアクリル酸エステルと同様のものが挙げられる。
【００２０】
架橋重合体（Ｂ）に用いる架橋剤としては、ジビニル化合物、ジアリル化合物など、重合可能な多官能基を有する単量体を用いることが好ましい。なお、架橋剤として多官能単量体を用いる場合、この多官能単量体はメタクリル酸メチルおよび必要に応じてアクリル酸エステルを含む単量体とは別のものとして、別途その質量を規定する。多官能単量体等の架橋剤の使用量は、メタクリル酸メチルおよび必要に応じてアクリル酸エステルを含む単量体１００質量部に対して、０.５〜１５質量部が好ましい。
【００２１】
非架橋重合体（Ａ）と、架橋重合体（Ｂ）との組成比は、両者の合計１００質量部を基準として、非架橋重合体（Ａ）が７０〜９９質量部、架橋重合体（Ｂ）が１〜３０質量部である。特に、非架橋重合体（Ａ）が８０〜９５質量部、架橋重合体（Ｂ）が５〜２０質量部であることが好ましい。
【００２２】
本発明において、滑剤（Ｃ）は飽和脂肪族アルコールからなり、これを添加することにより洗浄効果が向上する。飽和脂肪族アルコールの炭素数は１６から１９の範囲内であることが好ましい。特に、ステアリルアルコール、セチルアルコ―ルは、加熱シリンダー内に滞留し難いので最適である。
【００２３】
滑剤（Ｃ）は、非架橋重合体（Ａ）と架橋重合体（Ｂ）とからなる重合体混合物１００質量部に対し、０.０５〜５質量部、好ましくは０.２〜３質量部添加する。
【００２４】
以上説明した非架橋重合体（Ａ）、架橋重合体（Ｂ）、滑剤（Ｃ）を混合し、例えば押出機にてペレット化して、本発明の洗浄剤を得ることができる。また、本発明の洗浄剤は、この成分（Ａ）〜成分（Ｃ）を主成分として含有する組成物であるが、さらに所望に応じて、従来より知られる各種の添加剤を添加できる。
例えば、加熱分解性をコントロールするために安定剤を添加することができ、また可塑化安定性のために可塑剤を添加することもできる。これら添加剤は、例えば成分（Ａ）〜成分（Ｃ）を調合ブレンドする際に添加し、押出機にてペレット化すればよい。
【００２５】
本発明の洗浄剤は、２３０℃、９８Ｎで測定したメルトインデックスが０.０５〜２.０ｇ／１０分の範囲内にある。このメルトインデックスは、ＡＳＴＭ Ｄ−１２３８に準じて測定した値である。このメルトインデックスが２.０ｇ／１０分を超えると、加熱シリンダー内での溶融粘度が低くなり、残留樹脂を除去する作用が低下する。また、０.０５ｇ／１０分未満では、洗浄剤を加熱シリンダー内で可塑化するときのスクリューモーター負荷が増大し、円滑な可塑化ができないばかりか、洗浄剤が加熱シリンダー内に残留し、引き続き成形する樹脂で除去することが困難となる。
【００２６】
本発明の洗浄剤は、窒素雰囲気中で２８０℃、２０分加熱したときの質量減少率が３〜４０％である。この質量減少率が３％未満では、溶融粘度の低下に時間がかかり効率的な作業ができないばかりか、成形品中に洗浄剤が混入する場合もある。また、４０％を超えると、洗浄剤が加熱シリンダー内で可塑化された時点で既に大幅に溶融粘度が低下し、残留樹脂の除去が不十分になる。
【００２７】
樹脂成形機用の洗浄剤は、加熱シリンダー内等に残留している樹脂を除去することができ、しかも次に成形する樹脂材料によりその洗浄剤を除去できることが必要とされる。そして本発明の洗浄剤は、高い溶融粘度の状態にある時に加熱シリンダー内等の残留樹脂を除去し、次に成形する成形材料で洗浄剤を除去する段階では、その熱分解性が有効に働き洗浄剤の溶融粘度が低下し、容易に樹脂材料で洗浄剤を除去することが可能となる。
【００２８】
【実施例】
以下、実施例により、本発明を更に詳細に説明する。
【００２９】
［実施例１］
１．メタクリル酸メチルを主成分とする非架橋重合体（Ａ）の製造：
メタクリル酸メチル９.９ｋｇおよびアクリル酸メチル０.１ｋｇに、アゾビスイソブチロニトリル６ｇおよびｎ−オクチルメルカプタン８ｇを添加して攪拌し、均一溶液とした。次に、この均一溶液を、水３０ｋｇにポリメタクリル酸ナトリウム３ｇを添加した溶液が入った５０Ｌジャケット付重合槽内に投入し、攪拌した。そしてジャケットに温水を通して加熱し、８０℃で３時間重合反応を行った。得られた重合体を水洗、乾燥し、メタクリル酸メチルを主成分とする非架橋重合体（Ａ）のビーズを得た。
【００３０】
２．メタクリル酸メチルを主成分とする架橋重合体（Ｂ）の製造：
メタクリル酸メチル１０ｋｇおよび架橋剤としてのジメタクリル酸エチレングリコール１ｋｇに、アゾビスイソブチロニトリル６ｇを添加して攪拌し、均一溶液としたものを用いたこと以外は、上記非架橋重合体（Ａ）の製造工程と同様にして、平均粒子径１００μｍの架橋重合体（Ｂ）のビーズを得た。
【００３１】
３．洗浄剤の製造：
上記のようにして製造した非架橋重合体（Ａ）のビーズ８０質量部と、架橋重合体（Ｂ）のビーズ２０質量部をブレンドし、さらに滑剤（Ｃ）としてのステアリルアルコールを１質量部加えてブレンドし、４０φベント押出機でペレット化して、本発明の洗浄剤を得た。この洗浄剤のメルトインデックス（２３０℃、９８Ｎ）は０.６ｇ／１０分であり、質量減少率（２８０℃、２０分）は１２％であった。
【００３２】
４．洗浄剤の評価：
まず、第１の射出成形工程として、射出成形機（東芝製、ＩＳ８０ＦＰＡ３）を用いて、ＰＣ−ＰＢＴ樹脂（ポリカーボネート−ポリブチレンテレフタレート樹脂、米国ＧＥ社製、商品名ゼノイ１７３１黒）の射出成形を所望時間実施した。
【００３３】
次に、洗浄工程として、シリンダー温度２６０℃、スクリュー回転数７０ｒｐｍに設定し、洗浄剤を１ｋｇ投入して洗浄を実施したところ、短時間で充分に残留ＰＣ−ＰＢＴ樹脂を洗浄除去することができた。その後、メタクリル樹脂（三菱レイヨン(株)製、商品名アクリペットＶＨ クリア）を２ｋｇ投入して洗浄を実施したところ、加熱シリンダー内に残留する洗浄剤を短時間で充分除去することができた。
【００３４】
洗浄剤を充分除去した後、第２の射出成形工程として、１００ｍｍ×１００ｍｍ×３ｍｍ厚のメタクリル樹脂平板を成形した。平板の透明性および外観に特に問題は無く、メタクリル樹脂特有の高い透明性および外観が得られた。
【００３５】
［実施例２、３］
成分（Ａ）〜成分（Ｃ）の組成比を表１に示すように変更したこと以外は、実施例１と同様にして本発明の洗浄剤を製造し、評価した。洗浄剤の使用量は、実施例２では１.５ｋｇ、実施例３では１ｋｇであり、実施例１と同様に、短時間で充分に残留ＰＣ−ＰＢＴ樹脂を洗浄除去することができた。また、洗浄剤を除去する為に用いるメタクリル樹脂の量は、実施例２では２ｋｇ、実施例３では３ｋｇであり、実施例１と同様、このような少量のメタクリル樹脂により、残留洗浄剤を短時間で充分除去することができた。その結果を表１に示す。
【００３６】
【表１】
0004658295.tif 000002
【００３７】
［比較例１］
洗浄工程において洗浄剤を使用せず、メタクリル樹脂５ｋｇで残留ＰＣ−ＰＢＴ樹脂を除去しようとしたこと以外は、実施例１と同様にしてメタクリル樹脂平板を作製した。しかし、残留ＰＣ−ＰＢＴ樹脂は十分に除去できず、第２の射出成形工程で得たメタクリル樹脂平板は、ＰＣ−ＰＢＴ樹脂の混入により濁っていた。
【００３８】
そこで洗浄工程におけるメタクリル樹脂の使用量を８ｋｇ〜１０ｋｇに増量して、再度、第１の射出成形工程、洗浄工程、第２の射出成形工程を実施したところ、ようやく本来の透明性を有するメタクリル樹脂平板を得ることができた。
【００３９】
［比較例２］
洗浄工程において、本発明の洗浄剤の代わりに、超高分子量メタクリル樹脂（三菱レイヨン(株)製、商品名アクリライトＬ）の粉砕品を１ｋｇ用いて残留ＰＣ−ＰＢＴ樹脂を除去し、その後、メタクリル樹脂を３ｋｇ投入し、超高分子量メタクリル樹脂を除去しようとしたこと以外は、実施例１と同様にしてメタクリル樹脂平板を作製した。しかし、ＰＣ−ＰＢＴ樹脂は充分除去できたものの、残留超高分子量メタクリル樹脂の除去が不充分であり、第２の射出成形工程で得たメタクリル樹脂平板には超高分子量メタクリル樹脂の残留が確認され、シルバー状の外観不良が発生していた。
【００４０】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明の洗浄剤を使用すれば、樹脂成形機の加熱シリンダー内等に残留している樹脂を短時間で効率よく除去することができ、しかも次に成形する樹脂材料で洗浄剤を容易に除去することができる。したがって、本発明の洗浄剤を使用すれば、樹脂成形機の材料変更や色替え作業等を効率よく実施できる。