阅读说明：本技术 成形机清洗用的清洗剂及清洗方法 (Cleaning agent and cleaning method for cleaning molding machine ) 是由 藤田钲则 平尾俊明 饭田和彦 今津洸太 于 2018-06-29 设计创作，主要内容包括：课题在于提供一种清洗剂,其初期清洗效果优异,且残留物可较容易均等地分散于接下来制作的成形品中。通过成形机清洗用的清洗剂能够解决课题,该清洗剂包含热塑性树脂及绵状玻璃纤维。(The object is to provide a cleaning agent which has an excellent initial cleaning effect and in which residues can be uniformly dispersed in a molded article to be produced next. The problem can be solved by a cleaning agent for cleaning a molding machine, which comprises a thermoplastic resin and cotton-like glass fibers.)

成形机清洗用的清洗剂及清洗方法

技术领域

本发明涉及成形机清洗用的清洗剂及清洗方法，特别是适于成形机内的残留物的去除的清洗剂及清洗方法。

背景技术

在热塑性树脂的着色、混合、成形品的制作等中，会使用挤出成形机或射出成形机等成形机。在利用成形机来进行作业的情况下，当切换树脂材料时需要将残留于汽缸内部的树脂(残留物)去除。此外，对于因长时间的连续使用导致树脂滞留在汽缸内部而附着的烧焦物或碳化物等异物(残留物)，也需要去除。若在切换树脂材料时未先去除该残留物，则在接下来进行成形时残留物会混合至成形品中，而成为制品外观不良的原因。

作为从成形机内去除残留物的方法，目前已知有以下方法：经由人工来分解并清扫成形机的方法；不使成形机停止而直接将接下来使用的成形材料填充至成形机中、由此逐渐地置换掉残留物的方法；以及利用清洗剂的方法等。

在上述方法之中，利用清洗剂的方法由于在去除先前的成形材料的清洗力、以及对于接下来的成形材料的易置换性上优异，因此近年来变得较受到青睐而得到采用。

作为清洗剂，目前已知在热塑性树脂中含有纤维等具有研磨效果的材料。例如，目前已知有：包含热塑性树脂与玻璃纤维的清洗剂(参照专利文献1)、包含热塑性树脂与岩绵或玻璃纤维的清洗剂(参照专利文献2)、包含热塑性树脂与赛璐珞(cellulose)纤维的清洗剂(参照专利文献3)。

先前技术文献

专利文献

专利文献1：日本专利第2561685号公报。

专利文献2：日本特开2008-201975号公报。

专利文献3：日本特开2009-39863号公报。

发明内容

发明所要解决的问题

作为清洗剂，所期望的是具有能快速地清洗成形机的效果。然而，在成形机的清洗时，也有时未完全去除先前使用的成形材料的影响，仍然能制作接下来的成形品。例如，在着色成黑色的成形品的制作后、制作灰色的成形品的情况下，只要清洗到残留物所造成的色彩影响不会对接下来的成形品的色彩造成影响的程度，就能够不必完成去除先前使用的成形材料的影响，而进入接下来的成形品的制作步骤，使制造效率提升。

然而，在以清洗剂不完全去除先前的成形材料的影响而制作接下来的成形品时，较理想的是尽可能均等地去除成形机内的残留物，换言之，使残留物均等地包含于接下来的成形品中。

此外，在射出成形的情况下，不仅是成形机，较理想的是尽可能均等地去除射出成形用模具的残留物。例如在颜色更换时，若未均等地去除残留物而制作接下来的成形品，则担心色彩不均一而变成斑点模样、并且成为不良品。

但是，本发明人发现以下问题：在利用被认为清洗性能较高的包含玻璃纤维的清洗剂来清洗的情况下，残留物的清洗并不均匀，且到残留物的影响消失为止要花费较多的时间来清洗。

本发明是为了解决上述问题点所完成的发明，经精心研究发现，与以往的在热塑性树脂中填充玻璃纤维的清洗剂相较之下，若使用在热塑性树脂中填充绵状玻璃纤维的清洗剂，则可得到以下效果：(1)清洗刚开始后的初期清洗效果优异、(2)残留物可较容易均等地分散于接下来制作的成形品中。

即，本发明的目的在于提供一种适用于成形机或模具内的残留物的去除的清洗剂及清洗方法。

用于解决问题的手段

本发明是有关于以下所示的成形机清洗用的清洗剂及清洗方法。

(1)一种清洗剂，是成形机清洗用的清洗剂，该清洗剂包含：

热塑性树脂、及

绵状玻璃纤维。

(2)如上述(1)所记载的清洗剂，其中，相对于清洗剂，包含有50～80重量％的所述绵状玻璃纤维。

(3)如上述(1)或(2)所记载的清洗剂，其中，所述绵状玻璃纤维并未以润滑剂及/或硅烷偶合剂处理。

(4)一种清洗方法，是成形机的清洗方法，该清洗方法至少包含：

将成形机加热的加热步骤、及

对已加热的成形机投入上述(1)～(3)中任一项述的清洗剂、以清洗成形机内的清洗步骤。

(5)如上述(4)所记载的清洗方法，其中，所述清洗剂是上述(3)所述的清洗剂。

发明效果

本发明的成形机清洗用的清洗剂，和以往的清洗剂相较之下，初期清洗效果较为优异，另外，残留物可较容易均等地分散于接下来制作的成形品中。

附图说明

图1是取代图式的照片，图1的A是绵状玻璃纤维的照片，图1的B是卷绕玻璃纤维的玻璃纤维粗纺的照片，图1的C是以预定长度来切断玻璃纤维粗纺的切股的照片。

图2是取代图式的照片。图2的A从左边依序是投入实施例1的清洗剂后在第1、5、10、15片制作的板体的照片。图2的B从左边依序是投入实施例2的清洗剂后在第1、5、10、15片制作的板体的照片。图2的C从左边依序是投入比较例1的清洗剂后在第1、5、10、15片制作的板体的照片。

图3是取代图式的照片，图3的A是实施例1的清洗剂的SEM照片，图3的B是实施例2的清洗剂的SEM照片。

具体实施方式

以下，详细地说明本说明书中公开的成形机清洗用的清洗剂及清洗方法。

本说明书中公开的清洗剂的实施方式，包含绵状玻璃纤维及热塑性树脂。

图1的A是本说明书中的“绵状玻璃纤维”的照片。“绵状玻璃纤维”是指从旋转熔融玻璃组成物的旋转器以离心力吹出而制造的、且纤维径约为0.1～10μm并包含较多的空气的绵状的玻璃纤维。

另一方面，图1的B是卷绕玻璃纤维的玻璃纤维粗纺的照片，图1的C是将玻璃纤维粗纺聚集50～200条并以预定长度来切断的切股的照片。玻璃纤维是通过拉伸已熔融的玻璃以形成纤维状而制造的，纤维径大约是9～18μm。“绵状玻璃纤维”与“玻璃纤维粗纺(切股)”虽然可以由相同的材料来制造，但是由图1的A至1的C的照片可知，根据制造方法的不同，物体的形状会不同，且使用方法也有所不同。

此外，由于切股是将玻璃纤维粗纺切断成较短而成，因此有时也称为“玻璃短纤维”。然而，如上所述，其与“绵状玻璃纤维”是完全不同的。

由于并不是将“绵状玻璃纤维”作为补强材料来使用，因此用于清洗剂的“绵状玻璃纤维”的玻璃组成并没有特别限制。可列举如公知的E玻璃、C玻璃、A玻璃、S玻璃、D玻璃、NE玻璃、T玻璃、H玻璃、Q玻璃、石英玻璃等成分。

绵状玻璃纤维的平均纤维径可以通过已熔融的玻璃组成物的黏度及旋转器的旋转速度、喷流能量等来调整。一般而言，绵状玻璃纤维的平均纤维径较理想的是设为0.1μm以上、10μm以下。若比10μm还粗，则会使柔软性减少而较不理想。更理想的是7μm以下，再更理想的是5μm以下。另一方面，若小于0.1μm的话，则会增加制造成本，并且会变得难以得到研磨效果。因此，更理想的是0.5μm以上，且因根据目的适当地调整为1μm以上、2μm以上、3μm以上等即可。此外，绵状玻璃纤维虽然可利用上述方法来制造，但也可使用销售品。

作为热塑性树脂，只要可以揉合绵状玻璃纤维，则没有特别限制。例如可列举通用塑料、工程塑料、超级工程塑料等以往使用的热塑性树脂。具体而言，作为通用塑料，可列举：聚乙烯(PE)、聚丙烯(PP)、聚氯乙烯(PVC)、聚偏二氯乙烯、聚苯乙烯(PS)、聚乙酸乙烯酯(PVAc)、聚四氟乙烯(PTFE)、丙烯腈丁二烯苯乙烯树脂(ABS树脂)、苯乙烯丙烯腈共聚物(AS树脂)、丙烯酸系树脂(PMMA)等。作为工程塑料，可列举：尼龙所代表的聚酰胺(PA)、聚缩醛(POM)、聚碳酸酯(PC)、改性聚苯醚(m-PPE(modified-Polyphenylene ether)、改性PPE、PPO(Polyphenylene Oxide；聚苯醚))、聚对苯二甲酸丁二酯(PBT)、聚对苯二甲酸乙二酯(PET)、间规聚苯乙烯(SPS)、环状聚烯烃(COP)等。作为超级工程塑料，可列举：聚苯硫醚(PPS)、聚四氟乙烯(PTFE)、聚砜(PSF)、聚醚砜(PES)、非晶聚芳酯(PAR)、聚醚醚酮(PEEK)、热塑性聚酰亚胺(PI)、聚酰胺酰亚胺(PAI)等。该等树脂可使用1种也可组合2种以上来使用。

此外，热塑性树脂的熔融温度会依树脂的种类而不同。因此，在利用实施方式中的清洗剂来进行清洗时，较理想的是利用熔融温度相同程度的热塑性树脂。

绵状玻璃纤维为无机材料，另一方面，热塑性树脂为有机材料。因此，也可以通过硅烷耦合剂进行表面处理后，制成热塑性树脂。作为硅烷偶合剂，只要为以往所使用的硅烷偶合剂则并无特别限定，只要考虑与构成长纤维(filament)的热塑性树脂的反应性、热稳定性等来决定即可。例如可列举：氨基硅烷系、环氧硅烷系、丙烯酸系硅烷系、乙烯基硅烷系等的硅烷偶合剂。该等硅烷偶合剂亦可使用东丽道康宁(Toray-Dow corning)公司制造的Z系列、信越化学工业公司制造的KBM系列、KBE系列、JNC公司制造等的售卖品。

此外，也可以通过润滑剂对绵状玻璃纤维进行表面处理。作为润滑剂可列举如硅油(silicone oil)、杯芳烃(calixarene)。

玻璃绒可利用上述硅烷偶合剂或润滑剂进行处理，也可利用硅烷偶合剂及润滑剂进行处理。在以硅烷偶合剂及/或润滑剂来处理绵状玻璃纤维的情况下，只要适当地设定成适合的范围即可。

此外，实施方式中的清洗剂所包含的绵状玻璃纤维不仅可作为补强材料来发挥功能，还可以发挥研磨剂的功能。因此，由于不需要提高与热塑性树脂的粘着性，因此也可以不通过上述硅烷偶合剂及/或润滑剂来处理绵状玻璃纤维，而是直接将绵状玻璃纤维揉合至热塑性树脂中。此外，如后述的实施例所示，和使用以硅烷偶合剂及/或润滑剂处理过的绵状玻璃纤维的情况相较之下，在使用未以硅烷偶合剂及/或润滑剂处理的绵状玻璃纤维的情况下，其初期清洗效果较为优异，此外，也显示出残留物变得容易均等地分散于成形品中的效果。此外，使用于隔热材的绵状玻璃纤维、或使用作为冰箱的隔热材的绵状玻璃真空隔热材等，并未通过硅烷偶合剂及/或润滑剂来进行表面处理。因此，由于可以直接利用隔热材或真空隔热材所使用的生产边材或已使用的绵状玻璃纤维，因此可以实现废材的再利用。

绵状玻璃纤维相对于清洗剂的总重量的含有比例较理想的是50～80重量％，更理想的是60～70重量％。若比50重量％还少的话则会变得难以得到清洗效果。另一方面，若比80重量％还多的话，则在制作以实施方式的清洗剂清洗后不包含绵状玻璃纤维的成形品时，或者，制作绵状玻璃纤维的含有量较少的成形品时，需要以不包含绵状玻璃纤维的树脂来清洗到绵状玻璃纤维的残留物的影响消失为止，而需要花费较多的时间以切换到下一个成形品制作步骤。

此外，虽然清洗剂可以通过热塑性树脂与绵状玻璃纤维来制造，但也可以在必要时添加SiO₂等无机微粒子、有机发泡剂、添加剂(脂肪酸型润滑剂)。

对于实施方式中的清洗剂，可以利用单轴或多轴的挤出机、捏揉机(kneader)、混合辊(mixing roll)、班布里拌合机(Banbury mixer)等公知的熔融混练机，在200～400℃的温度下对热塑性树脂及绵状玻璃纤维进行熔融混练来制造。关于制造装置并无特别限制，但以使用二轴挤出机进行熔融混练为简便且较佳。清洗剂的形状只要可以投入至清洗对象即成形机，则并无特别的限制，可列举如线状、圆粒状等。

清洗剂中未以硅烷偶合剂及/或润滑剂处理的绵状玻璃纤维的比例越高，则越难揉合至热塑性树脂中。在此情况下，将绵状玻璃纤维加热至接近于清洗剂所用的热塑性树脂的熔融温度的温度，再投入至熔融的热塑性树脂即可。此外，也可以在必要时将绵状玻璃纤维粉碎处理成平均纤维长为0.2mm～2mm的长度后，再投入至熔融的热塑性树脂中。

此外，本发明人已进行了在热塑性树脂中填充有玻璃绒的复合形成材料的专利申请(参照日本专利第5220934号公报)。然而，日本专利第5220934号公报中记载的复合形成材料是用以延长填充至热塑性树脂中的玻璃绒的纤维长且增加玻璃绒的填充量的发明，且是用于射出成形中。另一方面，实施方式中的清洗剂是用于成形机等的清洗之类的特殊用途中，且是用途不同的新发明。

实施方式中的清洗方法，可以利用实施方式中的清洗剂而有效率地清洗成形机的汽缸部分，且也可更进一步地清洗连接于成形机的模具。作为成形机可列举如射出成形机、挤出成形机、吹出成形机等公知的成形机。此外，模具只要是可以连接于成形机即可，并无特别的限制。

清洗方法至少包含加热步骤及清洗步骤，首先是实施加热步骤，以将成形机的汽缸部分加热，接着实施清洗步骤，将清洗剂投入，以清洗成形机内的汽缸部分，必要时也清洗连接的模具。清洗步骤也可以在必要时实施多次。

虽然以下举实施例来具体地说明实施方式，但该实施例只是提供作为具体方式的参考，并不表示限定或限制本发明所公开的发明范围。

[实施例]

[清洗剂的制作]

＜实施例1＞

使用AS树脂(丙烯腈与苯乙烯的共聚物，日本A&L公司制K-1163)来作为热塑性树脂。绵状玻璃纤维是通过离心法而制造，平均纤维径为约3.6μm。

随后，以粉碎研磨机将绵状玻璃纤维粉碎处理成平均纤维长850μm。挤出成形机是使用池贝公司制PCM-37(二轴混练挤出机)、热送料机(池贝公司制绵状玻璃纤维投入机)，在已熔融的AS树脂中添加并混练，使得清洗剂中的绵状玻璃纤维的比例成为50重量％。混练条件是以螺杆旋转数125rpm、汽缸温度200～240℃、热送料机的螺杆温度100℃、真空压420hPa、马达负荷15A来进行。混练后，将混练物挤出成线状并切断，由此制作圆粒状的清洗剂。

＜实施例2＞

除了将实施例1的绵状玻璃纤维换成硅烷偶合剂处理过的绵状玻璃纤维之外，其余是以和实施例1同样的顺序来制作圆粒。以离心法来制造以硅烷偶合剂处理的绵状玻璃纤维时，是通过黏合剂喷嘴(binder nozzle)对从旋转器吹出的绵状玻璃纤维喷洒含有硅烷偶合剂的溶液来制造。硅烷偶合剂使用了胺基硅烷偶合剂S330(JNC公司制造)。硅烷偶合剂相对于绵状玻璃纤维的重量百分比为0.24重量％。

[比较例1]

除了将实施例1的绵状玻璃纤维换成玻璃纤维(中央玻璃纤维股份有限公司制造/ECS03-630)之外，其余是以和实施例1同样的顺序来制作清洗剂。

[清洗效果的确认]

清洗效果的确认是利用模具来进行板体成形，且以连续成形来确认树脂的颜色变换、树脂的切换，由此进行清洗剂的评估。

＜实施例3＞

首先，将碳母料(越谷化成工业(股)公司制造的ROYYAL BLACK9002P)混合于ABS树脂，由此准备可制作着色成黑色的成形品的树脂材料。

接着，将射出成形机(住友重工业公司制造的SE18S)连接于板体成形用的模具，且投入已制作的树脂材料，以进行板体成形。接着，在将成形机内的树脂材料(着色树脂)挤出后，将实施例1所制作的清洗剂投入至射出成形机。随后，以清洗剂清洗射出成形机内并且使清洗剂流过模具，由此连续地制作板体。图2的A从左边依序是投入实施例1的清洗剂后，在第1、5、10、15片制作的板体的照片。

＜实施例4＞

除了将实施例1的清洗剂换成实施例2的清洗剂之外，其余是以和实施例3相同的顺序来制作板体。图2的B从左边依序是投入实施例2的清洗剂后，在第1、5、10、15片制作的板体的照片。

＜比较例2＞

除了将实施例1所制作的清洗剂换成比较例1所制作的清洗剂之外，其余是以和实施例1相同的顺序来制作板体。图2的C是投入比较例1的清洗剂后在第1、5、10、15片制作的板体的照片。

由图2的A、图2的B及图2的C的第5片板体的照片可以确认：在使用以绵状玻璃纤维制作的实施例1及2的清洗剂的情况下，其初期清洗效果比以玻璃纤维制作的比较例1的清洗剂更高。

另外，如图2的A的第10片的照片的黑圈所包围的部分所示，在使用实施例1的清洗剂的情况下，模具的原料投入口附近与板体部分的色彩几乎是相同的。另外，如图2的B的第10片的照片的黑圈所包围的部分所示，在使用实施例2的清洗剂的情况下，模具的原料投入口附近略残留呈灰色，和板体部分的色彩有些许不同。另一方面，如图2的C的第10片的照片的黑圈所包围的部分所示，在使用比较例1的清洗剂的情况下，模具的原料投入口附近残留呈现黑色，和板体部分的色彩明显不同。由以上的结果可以确认：和使用玻璃纤维的情况相较之下，在使用绵状玻璃纤维时，初期清洗效果较为优异，且残留物可较容易均等地分散于成形品中。此外，板体的模具的原料投入口附近变得特别黑的理由，可考虑到的是残留于射出成形机的螺杆前端部的逆止防止部分的着色树脂的影响。使用绵状玻璃纤维的清洗剂，其初期清洗效果较高，且残留物不会集中在成形品的特定部分，因此可认为其能将成形机内的构成要素的细部均匀地清洗。

另外，在使用绵状玻璃纤维的情况下，未以硅烷偶合剂处理者，其板体的残留物会变得均匀，在此拍摄实施例1及实施例2所制作的清洗剂的SEM照片。图3的A是实施例1的清洗剂的SEM照片，图3的B是实施例2的清洗剂的SEM照片。由图3的A的照片可知，使用未以硅烷偶合剂处理的绵状玻璃纤维的情况下，可以确认到绵状玻璃纤维与AS树脂之间有间隙。另一方面，以硅烷偶合剂处理过的绵状玻璃纤维会和AS树脂密合，且会有某些成分附着于露出的绵状玻璃纤维的表面，而不平滑。由以上的结果可考虑到的是，若使用未以硅烷偶合剂处理的绵状玻璃纤维，则在成形机内于清洗中容易引起与热塑性树脂的相分离，此外，认为由于表面没有附着物故可较容易发挥研磨效果，因此对成形机内容易累积残留物的部分也能够均匀地清洗。

(产业可利用性)

实施方式中的清洗剂及利用该清洗剂的成形机的清洗方法，和以往的清洗剂相较之下，其初期清洗效果较高，且能够均匀地清洗成形机。因此，对于使用成形机的制品的制造是有用的。