特開 2023-181002 酢酸セルロース組成物及びその製造方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2023181002

(43)【公開日】2023-12-21

(54)【発明の名称】酢酸セルロース組成物及びその製造方法

(51)【国際特許分類】

   C08L 1/12 20060101AFI20231214BHJP

   C08L 91/00 20060101ALI20231214BHJP

【ＦＩ】

C08L1/12

C08L91/00

【審査請求】未請求

【請求項の数】7

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2022094721

(22)【出願日】2022-06-10

(71)【出願人】

【識別番号】521327471

【氏名又は名称】株式会社 ネクアス

(74)【代理人】

【識別番号】110001380

【氏名又は名称】弁理士法人東京国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】角谷 雅和

(72)【発明者】

【氏名】船谷 和宏

(72)【発明者】

【氏名】山本 登

(72)【発明者】

【氏名】佐藤 賢一

(72)【発明者】

【氏名】北出 元博

【テーマコード（参考）】

4J002

【Ｆターム（参考）】

4J002AB021

4J002AE033

4J002AE043

4J002AE053

4J002BB033

4J002CH012

4J002EC046

4J002EC056

4J002EH026

4J002EH046

4J002EH096

4J002EH126

4J002EH146

4J002EW036

4J002EW046

4J002FD022

4J002FD026

4J002FD173

4J002GC00

(57)【要約】

【課題】金属部品に対する溶融体の固着抑制及び固着物の剥離性に優れる酢酸セルロース組成物の製造技術を提供する。
【解決手段】酢酸セルロースの粒状体２５と可塑剤２６とを混合し、この粒状体２５及び可塑剤２６の合計１００重量部に対し炭化水素系の滑剤２１を０．１～２．０重量部の範囲で混合し、粒状体２５、可塑剤２６及び滑剤２１の混合体２７を粘性流動する温度に設定し混練する。
【選択図】図１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

酢酸セルロースの粒状体と可塑剤とを混合する工程と、
前記粒状体及び前記可塑剤の合計１００重量部に対し、炭化水素系の滑剤を０．１～２．０重量部の範囲で混合する工程と、
前記粒状体、前記可塑剤及び前記滑剤の混合体を粘性流動する温度に設定し混練する工程と、を含む酢酸セルロース組成物の製造方法。

【請求項2】

請求項１に記載の酢酸セルロース組成物の製造方法において、前記混合体は、混合容器において、前記酢酸セルロースの粒状体を撹拌しながら前記可塑剤を噴霧し前記滑剤を注入して生成される酢酸セルロース組成物の製造方法。

【請求項3】

請求項１又は請求項２に記載の酢酸セルロース組成物の製造方法において、前記炭化水素系の滑剤は、ミネラルオイル、パラフィンワックス、マイクロクリスタリンワックス、合成ポリオレフィンワックスから選択される一又は二以上の化合物である酢酸セルロース組成物の製造方法。

【請求項4】

請求項１又は請求項２に記載の酢酸セルロース組成物の製造方法において、
前記混合体に占める前記可塑剤の比率は１０～３０重量％の範囲となる酢酸セルロース組成物の製造方法。

【請求項5】

請求項１又は請求項２に記載の酢酸セルロース組成物の製造方法において、
前記粘性流動する設定温度における前記混合体は、切断時引取り速度が６８ｍ／ｍｉｎ以上でかつ溶融伸度が２５０００％以上である酢酸セルロース組成物の製造方法。

【請求項6】

酢酸セルロース及び可塑剤の合計１００重量部に対し、炭化水素系の滑剤が０．１～２．０重量部の範囲で混合されている酢酸セルロース組成物。

【請求項7】

請求項６に記載の酢酸セルロース組成物を、
押出成形してシートにするか、インフレーション成形によりフィルムにするか、ブロー成形により中空体にするか、又は射出成形して成形体にするか、した成形品。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、可塑剤が充填される酢酸セルロース組成物の製造技術に関する。

【背景技術】

【0002】

酢酸セルロースは、セルロースを無水酢酸でエステル化した半合成高分子であり、酢化度によって大きく２種類に分類される。一つ目は酢化度が５９％以上の三酢酸セルロース（ＣＴＡ）であり、二つ目は酢化度で５０～５９％程度の二酢酸セルロース（ＣＤＡ）である。

【0003】

酢酸セルロースは、優れた物性、特に易加工性と高い光学的性質とを有するため、プラスチック、繊維、フィルム（例えば、写真用フィルムなど）等の分野で長年にわたり利用されてきた。また、酢酸セルロースは生分解性などを有するため、近年では、地球の環境保全の観点からも脚光を浴びている。

【0004】

通常、酢酸セルロースの成形品は、溶媒に溶解した酢酸セルロース溶液を所望の形態に流動させた後、溶媒を蒸発などにより除去することで得られる。一方において、このような溶媒法でなく、可塑剤を充填するコンパウンド法により、加熱成形性を持たせ、一般的な方法で成形加工できる酢酸セルロースの開発も検討されている（例えば、特許文献１）。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0005】

【特許文献1】特許６５９９１９７号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0006】

酢酸セルロース組成物の成形加工は、初期段階で安定していても、時間経過とともに不安定になる場合がある。具体的には、連続的に成形加工していくと、酢酸セルロース組成物が、成形加工機のシリンダー、スクリュー、ダイスなどに固着し始める。そうなると、固着物は成形時間と共に成長し、溶融体の流動を阻害し、成形加工品の生産の安定性及び均一性の維持を困難にする課題がある。

【0007】

さらに、酢酸セルロース組成物の溶融体は、成形加工機の金属部品にいったん固着すると、簡単には剥離しなくなる。そうなると、成形品の構成樹脂の種類交換に伴う清掃に、多大な時間を要する課題がある。これら課題は、成形品の加工段階のみでなく、ペレットの製造段階でも同様に発生する。ペレットを製造する二軸押出機のスクリュー、バレル、ストランド用ダイスなどにも固着が生じ、長期的な安定生産を阻害し、清掃に多大な時間を割く必要があった。

【0008】

また、酢酸セルロース組成物の加熱成形加工品としては、押出成形加工によるフィルム、シート、テープ、繊維、パイプ、プレート、異型断面を持つ成形品、発泡シート、ネットなどが挙げられる。また、射出成形による加工品も挙げられる。

【0009】

しかし、これら押出成形加工品のうち、例えばフィルムやシート等では、成形加工が可能であるものの、サージング、スジや偏肉、成形ムラ、表面平滑性等の製品外観に関する品質に課題が存在する。一方において射出成形加工品では、上述の製品外観に関する品質は特に課題に上がっていない。

【0010】

このような、押出成形加工品及び射出成形加工品の製品外観における品質の相違は、酢酸セルロース組成物の溶融体のレオロジー特性に起因するとの仮説を立てた。そして、この仮説を検証するために種々の実験を実施し、データを収集した。その結果、押出成形加工品の外観品質は、キャピラリーレオメーターによる加速切断試験で得られる切断時引取り速度や溶融伸度と、正の相関関係を強く持つことが見出された。

【0011】

なお、酢酸セルロースの加熱成形加工品に求められる品質として、上述の外観品質の他に、二軸押出機によるコンパウンド加工性、成形加工性、さらに加工品の透明性といった品質要請も同時に充足させる必要がある。

【0012】

本発明はこのような事情を考慮してなされたもので、金属部品に対する溶融体の固着抑制及び固着物の剥離性に優れ、さらに外観品質に優れる酢酸セルロース組成物の製造技術を提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0013】

本発明に係る酢酸セルロース組成物の製造方法は、酢酸セルロースの粒状体と可塑剤とを混合する工程と、前記粒状体及び前記可塑剤の合計１００重量部に対し炭化水素系の滑剤を０．１～２．０重量部の範囲で混合する工程と、前記粒状体、前記可塑剤及び前記滑剤の混合体を粘性流動する温度に設定し混練する工程と、を含むことを特徴とする。

【発明の効果】

【0014】

本発明により、金属部品に対する溶融体の固着抑制及び固着物の剥離性に優れ、さらに外観品質に優れる酢酸セルロース組成物の製造技術が提供される。

【図面の簡単な説明】

【0015】

【図1】本発明に係る酢酸セルロース組成物の製造システムの概略図。

【図2】本発明に係る酢酸セルロース組成物の製造方法の実施形態を示すフローチャート。

【図3】本実施形態の効果を確認した実施例を示すテーブル。

【発明を実施するための形態】

【0016】

以下、本発明の実施形態を添付図面に基づいて説明する。図１は本発明に係る酢酸セルロース組成物の製造システム１０の概略図である。このように製造システム１０は、酢酸セルロースの粒状体２５と可塑剤２６とを混合し、この粒状体２５及び可塑剤２６の合計１００重量部に対し炭化水素系の滑剤２１を０．１～２．０重量部の範囲で混合する混合容器１１と、粒状体２５、可塑剤２６及び滑剤２１の混合体２７を粘性流動する温度に設定し混練する混練機３０と、から構成されている。

【0017】

本実施形態では、上述したように滑剤２１が配合されることで、混練機３０を連続的に駆動し続けても、混合体２７からペレットを安定的に製造し続けることができる。つまり、混練機３０のスクリュー、バレル、ストランド用ダイス等への混合体２７の溶融体の固着が抑制される。さらに、混練機３０で製造したペレットを再溶融し成形加工品を製造する際も、成形加工機のシリンダー、スクリュー、ダイスなどへの溶融体の固着が抑制される。

【0018】

仮に溶融体が固着したとしても、その成長の途中で剥離するので、溶融体の流動は阻害されることなく、成形加工品の生産の安定性及び均一性が維持される。このように、ペレットの製造段階及び成形品の加工段階においても、長期的な安定生産が達成され、清掃にかける時間も削減することができる。

【0019】

酢酸セルロースの平均分子量は、１×１０⁴～１００×１０⁴、好ましくは５×１０⁴～７５×１０⁴、さらに好ましくは１０×１０⁴～５０×１０⁴程度であるが、特に制限はなく、用途に応じて選択できる。また酢酸セルロースの酢化度（結合酢酸％）は、５２．０～６２．５％の範囲から選択できる。好ましい酢酸セルロースの酢化度は、５９％以下（例えば、５２．０～５８．０％）、特に５４～５６％（例えば、５５％)程度である。

【0020】

酢酸セルロースの粒状体２５は、供給容器１５から混合容器１１に供給される。この酢酸セルロースの粒状体２５は、平均粒径が０．１ｍｍから１．０ｍｍの範囲にある粒状体であることが好ましい。この平均粒径が０．１ｍｍよりも小さいと取り扱いが困難となり粒状体が舞い上がる等して作業性が低下してしまう。

【0021】

また、この最大粒径が１ｍｍよりも大きいと、混合容器１１に供給された酢酸セルロースの粒状体２５の比表面積が小さくなり、粒状体２５の表面を濡らすことができず可塑剤２６が分離してしまう場合がある。しかし、本発明に適用される酢酸セルロースの粒状体２５の平均粒径は、上述した範囲に限定されない。

【0022】

また酢酸セルロース組成物の基本物性や成形加工性をより好ましく調整するため、複数の品種の酢酸セルロースの粒状体２５を混合して使用する場合もある。具体的には酢酸セルロースの粒状体２５に、他のセルロースエステル（例えば、セルロースプロピオネート、セルロースブチレートなどの有機酸エステル、硝酸セルロース、硫酸セルロース、リン酸セルロースなどの無機酸エステル）等の粒状体２５を複合させてもよい。

【0023】

混合体２７に占める可塑剤２６の比率は１０～３０重量％の範囲とする。なお可塑剤２６の性状として粉末状、液状、あるいはその混合物が有り得る。その比率が１０重量％未満であると粒状体２５における可塑剤２６の浸透度にバラツキが生じやすくなり、また比率が３０重量％を超えると静置スペースにおける静置期間中に粒状体２５と可塑剤２６とが重力分離してしまう場合がある。

【0024】

可塑剤２６としては、グリセリントリアセテート化合物（トリアセチン）、アジピン酸エステル含有化合物、アジピン酸ポリエステル含有化合物ポリエーテルエステル化合物、セバシン酸エステル化合物、エポキシ系エステル、安息香酸系エステル、トリメリット酸エステル、グリコールエステル化合物、酢酸エステル、二塩基酸エステル化合物、リン酸エステル化合物、フタル酸エステル化合物、樟脳、クエン酸エステル、ステアリン酸エステル、金属石鹸、ポリオール、ポリアルキレンオキサイド等が挙げられる。これらの中でも、アジピン酸エステル含有化合物、ポリエーテルエステル化合物、非フタル酸系化合物が好ましく、アジピン酸エステル含有化合物がより好ましい。

【0025】

アジピン酸エステル含有化合物（アジピン酸エステルを含む化合物）とは、アジピン酸エステル単独の化合物、又は、アジピン酸エステルと異なる化合物との混合物であることを示す。アジピン酸エステルとしては、アジピン酸ジエステル、アジピン酸ポリエステル等が挙げられる。

【0026】

非フタル酸系化合物の可塑剤２６としては、ベンジルブチルフタレート（ＢＢＰ）、ビス（２エチルへキシル）フタレート（ＤＥＨＰ）、ディブチルフタレート（ＤＢＰ）、ディイソブチルフタレート（ＤＩＢＰ）等が挙げられる。

【0027】

ポリエーテルエステル化合物の可塑剤２６は、その溶解度パラメータ（ＳＰ値）が、９．５以上９．９以下が好ましく、９．６以上９．８以下がより好ましい。溶解度パラメータ（ＳＰ値）を９．５以上９．９以下にすると、酢酸セルロース誘導体への分散性が向上する。

【0028】

炭化水素系の滑剤２１は、特に、ミネラルオイル及びワックスの少なくとも一方が好適に用いられる。さらに滑剤２１は、酢酸セルロースの粒状体２５及び可塑剤２６の合計１００重量部に対し、０．１～２．０重量部の範囲より好ましくは０．２～１．０重量部の範囲で混合される。これら化合物は、スクリュー、シリンダー、ダイス等の金属部品との剥離性、成形加工後の成形加工機の清掃の容易さの観点から滑剤２１として優れた効果を発揮する。さらに成形品の外観品質にも優れた効果を発揮する。

【0029】

ここで、滑剤２１としてのミネラルオイル（鉱物油）は、流動パラフィンとも呼ばれ、室温で液体である。このミネラルオイルは、石油を蒸留し固形パラフィンを除去した上で精製して得られ、Ｃ_nＨ_2n（炭素数；ｎ＝２０～４０）の一般式で表されるオレフィン系炭化水素（二重結合を持つ鎖式不飽和炭化水素）が主成分である。

【0030】

また、ワックスの滑剤２１は、室温で固体を示し１００℃以下で融解し低粘度液体となるパラフィンワックス、マイクロクリスタリンワックス、合成ポリオレフィンワックスが挙げられる。パラフィンワックスは、石油から精製され、Ｃ_nＨ_2n+2（炭素数；ｎ＝２０～４０）の一般式で表される鎖式飽和炭化水素が主成分である。マイクロクリスタリンワックスは、石油から精製され、炭素数ｎが３０～６０のイソパラフィン（分岐鎖炭化水素）が主成分である。合成ポリオレフィンワックスは、ポリエチレンワックスやポリプロピレンワックスが挙げられる。

【0031】

滑剤２１としては、上記したミネラルオイル及びワックス以外にも、広く脂肪族アミド系、炭化水素系、脂肪酸系、高級アルコール系、金属石鹸系、エステル系等の化合物の適用が検討される。なお滑剤２１の選択に当たっては、成形加工の適正な温度範囲で改良効果が発揮できること、樹脂との相溶性がよく分散性がよいこと、熱安定性を有すること、樹脂の劣化を促進しないこと、加工時、変色や着色しないこと、使用時ブリードアウトしないこと、毒性がないこと、等を検討する必要がある。

【0032】

脂肪族アミド系の滑剤２１としては、脂肪酸アミド、メチレンビスステアリン酸アミド、エチレンビスステアリン酸アミドといったアルキレン脂肪酸アミドが挙げられる。これら脂肪族アミドには、モノアミド、置換アミド、ビスアミドがあり、いずれも適用できる。

【0033】

また、滑剤２１として適用可能な脂肪酸アミドとしては、ステアリン酸アミド、オレイン酸アミド及びエルカ酸アミド、ラウリン酸アミド、パルチミン酸アミド、ヒドロキシステアリン酸アミド、Ｎ－ステアリルステアリン酸アミド、Ｎ－ステアリルオレイン酸アミド、Ｎ－オレイルステアリン酸アミド、Ｎ－ステアリルエルカ酸アミド、エチレンビスオレイン酸アミド、エチレンビスエルカ酸アミド、ヘキサメチレンビスオレイン酸アミド等が挙げられる。

【0034】

脂肪酸系、高級アルコール系の化合物としては、ステアリン酸やステアリルアルコールなどが挙げられる。金属石鹸系の滑剤２１としては、ステアリン酸鉛、ステアリン酸亜鉛、ステアリン酸カルシウム、ステアリン酸マグネシウムといったステアリン酸金属塩が挙げられる。エステル系の化合物としては、アルコールの脂肪酸エステルである、ステアリン酸モノグリセリドやステアリルステアレート、硬化油などが挙げられる。

【0035】

さらに添加剤として、熱安定化剤として、例えば、ヒンダードフェノール系酸化防止剤、リン系熱安定剤、金属不活性化剤、イオウ系熱安定剤を用いたり、耐候性添加剤として例えば、液状紫外線吸収剤、トリアジン系紫外線吸収剤、ベンゾフェノン系紫外線吸収剤、ベンゾエート系紫外線吸収剤、ヒンダードアミン系光安定剤を用いたり、分散剤・滑剤として炭化水素系滑剤、脂肪酸、高級アルコール系滑剤、脂肪酸アミド系、金属石鹸系、エステル系等を用いたり、アンチブロッキング剤としてシリカ等を用いたり、その他に着色剤等を用いたりする場合がある。

【0036】

また充填材として、セルロース繊維、セルロース粉末、ＣＮＦ(カーボンナノファイバー)、木粉、コーヒー粕粉体、デンプン等の有機粉体、あるいは、カオリン、タルク、ケイソウ土、石英、炭酸カルシウム、硫酸バリウム、酸化チタン、アルミナ等の無機粉体を、最終製品に求められる性能に応じて用いる場合がある。

【0037】

混合容器１１は、供給容器１５から供給された酢酸セルロースの粒状体２５を撹拌させる回転体１２と、撹拌される粒状体２５に可塑剤２６を噴霧する噴霧器１６と、滑剤２１を注入する注入器２２と、を有している。なお、粒状体２５、可塑剤２６及び滑剤２１は、予め定められた分量が混合容器１１に投入される。そして、混合容器１１では、粒状体２５を撹拌しながら可塑剤２５を噴霧する。そして注入器２２は、粒状体２５及び可塑剤２６の合計１００重量部に対し０．１～２．０重量部の範囲にある予め定められた分量の滑剤２１を混合容器１１に注入する。

【0038】

なお滑剤２１の注入方法としては、可塑剤２６の噴霧期間中に断続的に注入したり、可塑剤２６を全量噴霧してから回転体１２の動作をそのまま継続して注入したり、可塑剤２６と混合してから注入したりすることができる。特に、液体の滑剤２１（ミネラルオイル）を用いる場合は、可塑剤２６と混合して注入するとよい。なお、可塑剤２６の混合は、噴霧ではなくパイプ（図示略）から流下させるようにしてもよい。このように滑剤２１の注入することで、酢酸セルロースの粒状体２５の表面に対し、可塑剤２６とともに滑剤２１を一様に分散させることができる。

【0039】

なお図示において、滑剤２１の注入器２２は、可塑剤２６の噴霧器１６と粒状体２５の供給容器１５が設置される混合容器１１に一緒に設置されている。しかし、このような形態に限定されず、注入器２２は、図示される混合容器１１とは別の専用の混合容器（図示略）に、その他の添加剤の注入器（図示略）とともに設置される場合もある。この場合、専用の混合容器（図示略）の動作条件を調整し、滑剤２１の分散性を最適化できる。

【0040】

混合容器１１は、特に制限されるものではなく、タンブラーミキサー、ヘンシェルミキサー、リボンミキサー、ニーダなどの混合機を使用することができる。混合容器１１における撹拌翼の回転数は、２００ｒｐｍ以上、好ましくは４００ｒｐｍ以上、より好ましくは５００ｒｐｍ以上の高速回転が実現されるものが好ましい。

【0041】

このような高速回転が実現されることで、混合容器１１に加熱手段を設けなくても（もちろん加熱手段を設けてもよい）、運動エネルギーの摩擦熱により酢酸セルロースの粒状体２５を昇温させることができる。このときの温度は、４０℃～７０℃、好ましくは５０℃～６０℃の範囲に調整する。これにより、可塑剤２６の粘性を下げて濡れ性を向上させて、酢酸セルロースの粒状体２５の表面に、滑剤２１を満遍なくムラ無く均一に分散させることができる。

【0042】

混練機３０は、投入手段３１と、駆動手段３２と、混練手段３３と、造粒手段３５と、から構成されている。ここで混練手段３３は、外側を構成するシリンダーと、駆動手段３２の駆動力でシリンダー内部を回転するスクリュー（図示略）とから構成されている。ここでシリンダー及びスクリューは、混合体２７が粘性流動する１２０℃から２５０℃の範囲、または分解防止の観点から２３０℃以下の温度に設定されている。

【0043】

投入手段３１では、混合体２７が、混合容器１１から直接投入される場合の他に、静置スペース（図示略）で一定時間寝かされてから搬送され投入される場合もある。そして、投入された混合体２７は、シリンダーの内部で軸回転するスクリューにより加熱混練され混練手段３３の最下流から吐出する。そして吐出した混合体２７の混練体は、造粒手段３５において束状に分岐されて冷却凝固させた後にペレット状の酢酸セルロース組成物にカットされる。

【0044】

このペレット状の酢酸セルロース組成物は、図示略の成形加工機で再加熱して溶融させてから、金型に注入してバルク状の成形品としたり、押出成形加工(例えばインフレーション法、カレンダー加工法、Ｔ－ダイ法、吹き込み法等)してフィルム状の成形品としたり、発泡させて発泡成形品としたりして、一般的な高分子成形品を製造するための原料となる。

【0045】

なお、図１において混練機３０として、一軸や多軸の押出器等の連続式のものを例示しているが、ニーダやバンバリミキサー等のバッチ式のものも採用することができる。混練機３０は、混合体２７が粘性流動する温度に密閉空間を調整して撹拌（混練）を実行することができるものであれば適宜採用される。

【0046】

図２のフローチャートに基づいて本発明の実施形態に係る酢酸セルロース組成物の製造方法を説明する（適宜、図１参照）。まず、混合容器１１で酢酸セルロースの粒状体２５と粉末状、液状、あるいはこれらの混合物の性状を持つ可塑剤２６とを混合する（Ｓ１１）。次に、この粒状体２５及び可塑剤２６の合計１００重量部に対し滑剤２１を０．１～２．０重量部の範囲で混合する（Ｓ１２）。

【0047】

そして、粒状体２５、可塑剤２６及び滑剤２１の混合体２７を混練機３０に投入し粘性流動する温度に設定して混練する（Ｓ１３）。この混錬体を冷却凝固させペレット状にカットした酢酸セルロース組成物を生成する（Ｓ１４）。そして、このペレットを成形加工機で再加熱して溶融させてから金型等に注入して成形品を製造する（Ｓ１５）。

【実施例0048】

図３は本実施形態の効果を確認した実施例を示すテーブルである。比較例は粒状体２５に滑剤２１が未混合のもので、実施例１－７はミネラルオイル、パラフィンワックス、マイクロクリスタリンワックス、合成ポリオレフィンワックスから選択される滑剤２１を混合したものである。そして、比較例、実施例の基本物性は、通常の石油系プラスチックに適用されるＪＩＳ規格に準拠して測定した。

【0049】

ここでミネラルオイルは、原油精製により得られる無色、低臭のシェルブリカンツジャパン(株)製のシェルオンジナオイルを採用した。シェルオンジナオイル１５は、密度０．８４６ｇ／ｃｍ³、引火点１８６℃、平均分子量３３５の特性を有する。また、シェルオンジナオイル３２は、密度０．８６２（ｇ／ｃｍ³）、引火点２１０℃、平均分子量４５３の特性を有する。

【0050】

そして、パラフィンワックスとして採用した、モレスコホワイトＰ１００は、（株）モレスコ製の不活性、不極性飽和炭化水素であり、密度０．８５０ｇ／ｃｍ³、引火点１９６℃、平均分子量３６５の特性を有する。

【0051】

また合成ポリオレフィンワックスとして採用した、ハイワックス１５５は、三井化学（株）製のチーグラー触媒による重合タイプのポリエチレンワックスであり分子量１０００、密度０．９２０ｇ／ｃｍ³)、結晶化度８０％、融点１０９℃の特性を有する。

【0052】

使用した酢酸セルロースの粒状体２５は酢化度５５％の市販の製品である。混合体２７の生成は、５００ｒｐｍ／ｍｉｎに設定した高速ミキサーを混合容器１１として、可塑剤２６としてトリアセチンを噴霧しながら酢酸セルロースの粒状体２５を撹拌して混合する。さらに１２０ｒｐｍ／ｍｉｎに設定した低速ミキサーであるリボンブレンダーを用いて滑剤２１及び酸化防止剤を混合した。

【0053】

混錬機３０は、台湾メーカーＣＫＦ社製、ＣＫ７０ＨＴ（スクリュー径７０ｍｍ、Ｌ／Ｄ＝４４）を用いた。スクリュー回転数の設定は３００～６００ｒｐｍであり、成形加工温度を２００－２２０℃とした。

【0054】

そして、混錬機３０から吐出した混練体をペレットに成形し冷却した後に、射出成形機で再加熱し溶融させて試験片を作成し、固体の基本物性（引張強度，引張伸度，曲げ弾性率，曲げ強度）を試験した。その結果、滑剤２１の有無及び滑剤２１の種類で分類される比較例と実施例１－７の間に、基本物性の有意差は認められなかった。さらに溶融プラスチックの流動性を評価する尺度の一つでメルトフローレート(ＭＦＲ)の結果も、比較例と実施例１－７の間に有意差は認められなかった。

【0055】

一方で、酢酸セルロース組成物のレオロジー挙動をさらに評価するために実施したキャピラリーレオメーターによる加速切断試験の結果（「切断時引取り速度」及び「溶融伸度」）を、テーブルに記載した。なおキャピラリーレオメーターの測定条件は、キャピラリー長さ１０ｍｍ、キャピラリー穴直径１ｍｍ、樹脂押出ピストン速度１０ｍｍ／ｍｉｎ、ダイス出口押出速度０．９１ｍ／ｍｉｎ、初期引取速度１０ｍ／ｍｉｎ、最終引取速度２００ｍ／ｍｉｎ、加速時間０．５ｍｉｎ、加速度０．１１１ｍ／ｍｉｎとした。測定温度は、２３０℃とした。その結果、滑剤２１の有無及び滑剤２１の種類で分類される比較例と実施例１－７の間で、レオロジー挙動にはっきりと有意差が認められた。

【0056】

（シートの成形加工）
比較例及び実施例の混合体２７で成形したペレットをさらにシートに成形加工する条件について説明する。ペレットを投入する成形加工機は、田邊プラスチック機械株式会社製の単層シートフィルム成形機であり、スクリュー直径を５５ｍｍ、ダイス幅を５００ｍｍ、ダイス形状をコートハンガーダイスに設定した。そして、成形条件として、成形温度が２２０～２２５℃、吐出量が３０Ｋｇ／Ｈｒ、フィルム幅が３５０ｍｍで厚みが３００μｍのシート形状とし、巻き取り速度を１～２ｍ／ｍｉｎとした。

【0057】

比較例及び実施例のペレットを上述したシートフィルム成形機のホッパーに投入し成形したシートフィルムの成形加工性について比較検討する。比較例では、シートフィルム成形機のコートハンガーダイスにおける材料吐出が不安定であり、安定したシートフィルムの成形ができなかった。

【0058】

比較例のシートフィルムの成形品は、表面外観が悪く、流動性不均一による製品ムラがあった。この原因は、「切断時引取り速度」及び「溶融伸度」が低いことに起因して、シートフィルムの成形時における流動性、形状追随性が劣るためである。また、比較例の酢酸セルロース組成物の溶融体は、成形の時間経過とともに、ハンガーコートダイスなどの金属部品へ接着・固着する問題があり、このため樹脂フローが阻害され、シートフィルムを長期的に安定して成形することは困難であった。

【0059】

一方において実施例のシートフィルムは、シートフィルムの成形性が大幅に向上し、連続成形が可能となり、シートの肉厚も均一化した。実施例においてシート厚みは、１００～５００μｍの範囲で任意に設定が可能で、鏡面ロールにより透明なシートを得ることができ、ロール巻も可能であった。

【0060】

なお、図３のテーブルで記載を省略したが、耐候性添加剤、耐熱性添加剤、アンチブロッキング剤、着色顔料も投入し、実施例におけるシートフィルムの成形性に影響が無いことを確認している。また、実施例の酢酸セルロース組成物では、コートハンガーダイスなどの金属部品に接着・固着する問題は大幅に改善され、シートフィルムを長期的に安定して成形することが可能になった。また、樹脂替えなどのシート成形加工機の清掃などの工数、洗浄時間も大幅に短縮した。

【0061】

（インフレーションフィルム成形加工）
比較例及び実施例の混合体２７で成形したペレットをさらにインフレーションフィルム成形加工する条件について説明する。ペレットを投入する成形加工機は、株式会社プラコー社製の単層インフレーションフィルム成形機であり、スクリュー直径を５０ｍｍ、円形ダイス幅を１００ｍｍに設定した。そして、成形条件として、成形温度が２２０～２２５℃、ブロー比；１．５－２．０、フィルム幅が４００ｍｍで厚みが１００μｍのフィルム形状とし、巻き取り速度を２～５ｍ／ｍｉｎとした。

【0062】

比較例及び実施例のペレットを上述したインフレーションフィルム成形機のホッパーに投入し成形したフィルムの成形加工性について比較検討する。比較例では、インフレーションフィルム成形機の円形ダイスからの材料吐出が不安定であり、バブルが形成されずインフレーションフィルムは成形できなかった。

【0063】

この原因は、「切断時引取り速度」及び「溶融伸度」が低いことに起因して、インフレーションフィルムの成形時における流動性、バブル形成に伴う形状追随性が劣るためである。また、比較例の酢酸セルロース組成物の溶融体は、成形の時間経過とともに、円形ダイスなどの金属部品へ接着・固着する問題があり、このため樹脂フローが阻害され、インフレーションフィルムを長期的に安定して成形することは困難であった。

【0064】

一方において実施例のインフレーションフィルムは、インフレーションフィルムのバブルの安定性が大幅に向上し、連続成形が可能となり、フィルムの肉厚も均一化した。実施例においてフィルム厚みは、３０～１５０μｍの範囲で任意に設定が可能で、透明なフィルムを得ることができ、ロール巻も可能であった。

【0065】

実施例の酢酸セルロース組成物では、均質なインフレーションフィルムが得られるばかりでなく、円形ダイスなどの金属部品に接着・固着する問題は大幅に改善され、インフレーションフィルムを長期的に安定して成形することが可能になった。また、樹脂替えなどのインフレーション成形加工機の清掃などの工数、洗浄時間も大幅に短縮した。

【0066】

（中空成形加工）
比較例及び実施例の混合体２７で成形したペレットをさらに中空成形加工する条件について説明する。ペレットを投入する成形加工機は、株式会社プラコー社製のアキューム式の単層ブロー成形機であり、スクリュー直径を７５ｍｍ、電動／油圧ハイブリッド式で、製品金型は２５０ｍｌの中空成形品（薬品ボトル）を用いた。そして、成形条件として、成形温度が２２０～２２５℃、吐出量が３０Ｋｇ／Ｈｒとした。

【0067】

比較例及び実施例のペレットを上述した中空成形機のホッパーに投入し、成形された中空成形品の成形加工性について比較検討する。比較例では、中空ブロー成形したところ、溶融樹脂は、押出スクリューによってヘッド方向に押出され、リング状に空いたヘッドの出口を経由することで、円筒状となって金型に挿入される。この膨張前の予備成形状態をパリソンと呼ぶが、円形ダイスからの材料吐出は安定しており、パリソン形成も均一にできた。しかし、比較例の酢酸セルロース組成物は、成形の時間経過とともに、円形ダイスなどの金属部品へ接着・固着する問題があり、このため樹脂フローが阻害され、中空成形品を長期的に安定して成形することは困難であった。

【0068】

一方において実施例では、中空成形機からの溶融材料吐出・パリソンの安定性が大幅に向上し、金型内での空気圧入によるボトル成形も問題なく、連続成形可能となった。小型中空製品の外観の平滑性、製品肉厚の均一化も可能となった。また得られたブロー製品の透明性も、比較例に劣ることはなかった。

【0069】

実施例の酢酸セルロース組成物では、溶融材料アキュムレーター、吐出ノズルなどの中空成形機の金属部品への接着・固着する問題は大幅に改善され、中空成形品の安定生産が可能となった。また、樹脂替えなどのインフレーション成形加工機の清掃などの工数、洗浄時間も大幅に短縮した。

【0070】

また実施例の酢酸セルロース組成物は、上述した中空ブロー成形以外にも、押出ブロー成形、射出ブロー成形、多層ブロー成形、３次元ブロー成形のいずれのブロー成形にも適用できることを確認した。また、上述の株式会社プラコー製ブロー成形機を用いて、５リットルの大型ボトルにしたところ、問題なく成形できることも確認した。またペレットの投入時に、着色顔料を投入しても、問題なくブロー成形は可能であった。

【符号の説明】

【0071】

１０…製造システム、１１…混合容器、１２…回転体、１５…供給容器、１６…噴霧器、２１…滑剤、２２…注入器、２５…酢酸セルロースの粒状体（粒状体）、２６…可塑剤、２７…混合体、３０…混練機、３１…投入手段、３２…駆動手段、３３…混練手段、３５…造粒手段。

【図1】

【図2】

【図3】