(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
熱可塑性樹脂に光触媒活性を有し、粒子径１〜５０ｎｍの酸化チタン１〜８０重量％と保湿剤・吸湿剤１〜５０重量％とを含有させた粉状、粒状又はチップ状の複合体であることを特徴とする成形機用洗浄剤。
【請求項２】
保湿剤・吸湿剤が、ゼオライト、珪藻土、吸水ポリマー、界面活性剤、硝酸塩、塩化物、などの内から少なくとも１種以上からなることを特徴とする請求項１に記載の成形機用洗浄剤。
【請求項３】
複合体を１〜２０ｍｍに成形・ペレット化したことを特徴とする請求項１又は２に記載の成形機用洗浄剤。
【請求項４】
酸化チタンがアナタース型であることを特徴とする請求項１，２又は３に記載の成形機用洗浄剤。
【請求項５】
保湿剤・吸湿剤が、カルボン酸塩、スルホン酸、硫酸エステル塩、燐酸エステルの内から少なくとも１種以上からなる陰イオン型界面活性であることを特徴とする請求項１，２，３又は４に記載の成形機用洗浄剤。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、プラスチック成形機内に残留する熱可塑性樹脂およびそれに含まれる顔料、染料その他の添加剤並びにその分解物質を分解、洗浄するための洗浄剤に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
一般に熱可塑性樹脂の着色、混合、成型等を目的に成形機（押出し、射出）が用いられるが、所定の作業終了時に、当該樹脂そのものや、樹脂中に含まれている顔料、染料やその他の添加剤並びにその分解物質が成形機内に残留する。この残留物は、スクリュー、バレルやホットランナー内部等に付着し、洗浄剤で洗浄した後も付着、残留し、次ぎの樹脂又は成型する際に成型品中に混入し、異物発生の原因となり、樹脂替えや色替えの妨げの原因となっている。
【０００３】
従来、このような樹脂替えや色替えまたは異物除去時の成形機の洗浄方法として、人力による成形機の分解掃除を行う方法、成形機を停止せずに成型に供する樹脂を成形機に充填し、これにより少しづつ置換していく方法及び熱可塑性樹脂をベースに洗浄性を向上させた変性樹脂タイプの成形機用洗浄剤を用いる方法が実施されている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
最近、市販されている変性樹脂タイプの洗浄剤を用いる方法において、樹脂の種類によっては、スクリュー、バレルやホットランナー内部に付着した残留物を分解、洗浄する効果が低く、樹脂替えや色替えに対して洗浄性を向上させた洗浄剤を使用しても洗浄剤の使用量が多くなり、結果的には樹脂廃材の発生が多くなる問題点を有している。
【０００５】
洗浄に使用する洗浄剤、置換剤と呼称されている物に以下３種類があるが、いずれも洗浄剤として下記の如き致命的欠点を有し一般に普及していない。
（１）半溶融タイプ（例えば超高分子アクリル樹脂に発泡剤、ステアリン酸アルミニウム及び炭酸カルシウムを含有させたもの）は、成形機内に残留しやすく次の成形材に混入し、異物トラブルを発生させる。
（２）完全溶融タイプ（例えばＡＢＳ樹脂に界面活性剤を含有させたもの）は、洗浄効果が低く、洗浄に長時間を要す。
（３）変性樹脂タイプは洗浄する樹脂の種類によっては残留しやすく、洗浄時の廃材の発生量が多くなることがある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するための本発明の成形機用洗浄剤は第１に、熱可塑性樹脂に光触媒活性を有し、粒子径１〜５０ｎｍの酸化チタン１〜８０重量％と保湿剤・吸湿剤１〜５０重量％とを含有させた粉状、粒状又はチップ状の複合体であることを特徴としている。
【０００７】
第２に、保湿剤・吸湿剤が、ゼオライト、珪藻土、吸水ポリマー、界面活性剤、硝酸塩、塩化物、などの内から少なくとも１種以上からなることを特徴としている。
【０００８】
第３に、複合体を１〜２０ｍｍに成形・ペレット化したことことを特徴としている。
【０００９】
第４に、酸化チタンがアナタース型であることを特徴としている。
【００１０】
第５に、保湿剤・吸湿剤が、カルボン酸塩、スルホン酸、硫酸エステル塩、燐酸エステルの内から少なくとも１種以上からなる陰イオン型界面活性であることを特徴としている。
【００１１】
【発明の実施の形態】
本発明は、上記のような従来の未解決課題に着眼して開発されたものであり、その目的とするところは、熱可塑性樹脂成形機残留物の洗浄剤として、熱可塑性樹脂に酸化チタン及び保湿剤・吸湿剤を含有させた複合体を用いることにより、洗浄時間を短縮し、洗浄時に発生する廃材発生量を大幅に抑制することである。即ち、本発明は、熱可塑性樹脂に酸化チタンを１〜８０％と保湿剤・吸湿剤を１〜５０％を含有させた組成からなる複合体とすることを特徴とする成形機用洗浄剤に関する。
【００１２】
本発明に用いる熱可塑性樹脂としては、射出成形や押し出し成形等に供される一般的な熱可塑性樹脂を広く用いることができる。具体的には、ポリエチレン、ポリプロピレン、ＡＳ樹脂、ＡＢＳ樹脂、ポリメチルメタクリレート、ポリ塩化ビニル、ポリアミド系樹脂、ポリカーボネート、ポリブテンなどを挙げることができる。
【００１３】
本発明は上記のように、一般的な熱可塑性樹脂を幅広く用いることができるが、通常の使用における熱可塑性樹脂の種類としては、洗浄作業機の成型に供する熱可塑性樹脂と同一組成のものが望ましい。また、残留する熱可塑性樹脂の種類を問わず高い洗浄効果が得られ、各種の熱可塑性樹脂を単一の洗浄剤で洗浄できることを期待する観点からは、複合体に使用される熱可塑性樹脂は、ポリプロピレン樹脂、ポリエチレン樹脂や変性スチレン樹脂が特に好ましい。
【００１４】
本発明においては、熱可塑性樹脂に酸化チタン及び保湿剤・吸湿剤を含有させるが、これに用いる酸化チタンは、粒子径が１〜５０ｎｍのものを用いる。酸化チタンの粒子が１〜５０ｎｍと、粒径が小さいものでは自然吸湿性と保水性が高く、洗浄性の向上に対して望ましい。酸化チタンの結晶構造には、アナタース型、ルチル型、ブルッカイト型の３種類があるが、いずれの結晶構造のものを用いてもよい。
【００１５】
酸化チタンの粒子表面にケイ素、アルミニウム、シルコニウム、チタンなどの酸化物や水酸化物の皮膜を形成させて光触媒活性を抑制したり、界面活性やシリコン樹脂などを用いて酸化チタンに表面処理を施すことにより樹脂への分散性を向上させることが多い。本発明に使用する酸化チタンとして、このような表面処理を施した酸化チタンを使用してもよい。
【００１６】
また、酸化チタンには表面処理を施さないで、光触媒活性をむしろ発現させるように調製された光触媒用酸化チタンがある。本発明に使用される酸化チタンに、この光触媒活性を有する光触媒用酸化チタンを用いることによって、洗浄性の向上が可能である。光触媒用酸化チタンの使用による洗浄性向上の詳細機構については、不明であるが、半導体機構に基づく、光や熱による励起現象から生ずる電子とホールにより洗浄性が向上するものと考えられる。
【００１７】
複合体に対する酸化チタンの添加量は通常１〜８０％が好ましい。酸化チタンの添加量が１％以下であると、含有量が少なく、酸化チタンによる洗浄効果が発現され難いが、８０％以上であると、成形機から複合体のスムーズな排出が困難になる。洗浄性の観点からは、酸化チタンの含有量としては５〜３０％が特に好ましい。
【００１８】
また、本発明においては、複合体に保湿剤・吸湿剤を配合させるが、これに用いる吸湿剤と保湿剤の間には厳密な区別はなく、保湿性、吸湿性、潮解性等を有する物質であれば足り、シリカゲル、珪藻土、ゼオライト、ベントナイト、グリセリン、尿素、吸水ポリマー、界面活性、硝酸化合物、塩化物、硫酸化合物、燐酸化合物などが含まれ、これらの物質の１種以上、または複数種を組み合わせて用いる。
【００１９】
なお、硫酸化合物、塩化物、硫酸化合物、燐酸化合物としては、潮解性を有する硝酸塩、塩化物が特に好ましく、これに該当する化合物としては塩化カルシウム、塩化マグネシウム、塩化ナトリウム、塩化カリウム、硝酸ナトリウム、硝酸アンモニウム、硝酸カルシウムなどである。
【００２０】
保湿剤・吸湿剤として用いる界面活性剤としては、陰イオン界面活性剤、陽イオン界面活性剤、両性イオン界面活性剤、非イオン活性剤があり、いずれのタイプの界面活性剤を用いてもよい。陰イオン界面活性剤には、脂肪酸石鹸を代表とするカルボン酸塩、アルキルベンゼンスルホン酸塩、ナフタレンスルホン酸塩を代表とするスルホン酸塩、硫酸化油、高級アルコール硫酸エステル塩を代表とする硫酸エステル塩、ポリオキシエチレンアルキルエーテル燐酸塩、ポリオキシエチレンアルキルエーテル燐酸塩を代表とする燐酸エステル等がある。陰イオン界面活性剤の使用が、価格、入手性、性能の総合的な見地から望ましい。
【００２１】
複合体に対する保湿剤・吸湿剤の含有量は１〜５０％であり、１％以下であると、含有量が少なく、保湿剤・保湿剤の効果が発現され難いが、逆に５０％以上になると、成形機から複合体のスムーズな排出が困難となり、洗浄性が低下することになる。洗浄性の観点から、保湿剤・吸湿剤の含有量は１〜３０％が特に好ましい。
【００２２】
熱可塑性樹脂と酸化チタン及び保湿剤・吸湿剤とからなる混合複合体は、紛状の形態のものでも成形機の洗浄効果を期待することができるが、１〜２０ｍｍの粒状、チップ状に成形すると、成形機への投入時のハンドリング性や成形機内での移動性が改善され、洗浄効果も同時に向上する。
【００２３】
なお、熱可塑性樹脂、酸化チタン、保湿剤・吸湿剤の混合複合体にするための成形方法は、打錠成形機による成形、混合押し出し成形物の切断、粉砕による方法などあるが、成形方法の手段は限定されるものではなく、複合体はどのような手法で成形されたものであってもよい。
【００２４】
本発明の複合体の洗浄作用については、熱可塑性樹脂と酸化チタン及び保湿剤・吸湿剤とからなる複合体それ自体が成形機内を移動するに伴って、成形機内の残留物を付着位置から引き離して、これを搬出する役割をなしている。このうち、酸化チタンの働きは、保湿剤・吸湿剤の熱可塑性樹脂への分散・混合性の改善、ならびに成形機内面付着した残存樹脂の剥離性の向上に寄与してることが考えられる。
【００２５】
また、保湿剤・吸湿剤の働きは、空気中の水分を吸収・吸着し、さらに保持することにより、水分の一定量を複合体内部に均一に保持させる働きをしている。保湿剤・吸湿剤に含有する水分の働きとしては、成形機内で加熱されると、この水分は蒸気となり、成形機内面と付着残留物との間にこの蒸気が入り込むことにより、付着残留物の剥離を促していると考えられる。そして蒸気との接触によって付着物のある程度の冷却硬化も残留物の剥離を促していると考えられ、このような蒸気の働きが、熱可塑性樹脂の排出ばかりでなく、洗浄剤である複合体の残留防止にも寄与していると考えられる。
なお本発明の洗浄剤による効果は、市販されている成形機洗浄剤によれば、樹脂替え、色替えに関しては、ある程度迄は使用量を増やせば可能であるが、現実には成形機のバレルやスクリュー等に付着した樹脂等の残留物の洗浄が不十分のため、次工程の成型品で異物不良となって発生する。その結果、洗浄剤を含めた樹脂廃材が増えることが避けられない。
【００２６】
【実施例】
次に表１に基づき本発明の実施例を現行（従来）例と対比して説明するが、本発明はこれらの例に限定されるものではない。なお、実施例、現行例の比較実験の実施条件は表１内に示す通りであるが、その他の主な条件等は次ぎに示す通りである。
【００２７】
１．酸化チタンについて
（１）結晶構造…アナタース型
（２）粒径…５〜１００ｎｍ
２．保湿剤・吸湿剤の種類…炭酸カルシウム及びアルキルベンゼンスルホン酸ナトリウム                          に結合剤を添加し、低温ペレット形成したものを用いた。
３．複合体
平均粒径…直径３ｍｍ，長さ５ｍｍのペレットに形成したもの
４．その他（表１中の語句の説明）
（１）「洗浄前樹脂」は洗浄前に当該成形機で成形に使用された樹脂を、「洗浄後樹脂      」は洗浄後に使用される成型樹脂をそれぞれ示す。
（２）「第１段」は前工程での使用樹脂を除去する洗浄工程を、また「第２段」は次工      程で使用する成型樹脂と同種類の樹脂を用いた複合体による洗浄工程をそれぞれ示      すものであり、「１＋２段」における「使用量」及び「洗浄時間」はいずれも第１      段と第２段の合計量を表す。
（３）「現象」欄中の「休み明け」はいずれも洗浄実験終了後の休日期間（約１２時間      ）経過後であることを表す。
【００２８】
【表１】
0003878044.tif 000002
【００２９】
上記表１から明らかなように、本発明の洗浄剤は、従来例に比し洗浄後の異物の発生、残存がなく、第１段、第２段の洗浄における洗浄用樹脂使用量は従来例に比し最小３４％で足り、最大でも７０％で足りる等、全体として洗浄用樹脂の使用量の低減が実現できるほか、廃材の量も減少することが明らかである。
【００３０】
また表１においては、現行例の洗浄時間に対し各実施例の洗浄時間を長くしているため大きい差となっていないが、実際にはより短時間で洗浄効果が現れるので、より大きい時間差となるものである。またこれらの洗浄時間は樹脂の色や種類等の条件により個々に差異があるものの、全体としては本実施例のものが、同等以上の効果で短時間処理の実現が可能であることが確認されている。
【００３１】
【発明の効果】
以上のように構成される本発明の洗浄剤によれば、樹脂成形機内部の残留物を残存付着又は再発生させることなく分解、洗浄することができ、残留物の残存や発生による次工程の成形品へのトラブルの発生も防止できる利点がある。
また洗浄性の向上により、洗浄剤の使用量及び樹脂廃材の発生の低減ができるほか、洗浄処理時間の短縮化ができる等の効果がある。