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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公表特許公報(A)
(11)【公表番号】
(43)【公表日】2022-12-07
(54)【発明の名称】無機分解性可塑性マスターバッチ材料及びその製造方法
(51)【国際特許分類】
C08J 3/22 20060101AFI20221130BHJP
C08L 23/04 20060101ALI20221130BHJP
C08L 23/10 20060101ALI20221130BHJP
C08K 3/26 20060101ALI20221130BHJP
C08K 7/14 20060101ALI20221130BHJP
【ＦＩ】
C08J3/22 CES
C08L23/04
C08L23/10
C08K3/26
C08K7/14
【審査請求】有
【予備審査請求】有
(21)【出願番号】P 2022515565
(86)(22)【出願日】2020-08-04
(85)【翻訳文提出日】2022-04-27
(86)【国際出願番号】 CN2020106854
(87)【国際公開番号】W WO2021047333
(87)【国際公開日】2021-03-18
(31)【優先権主張番号】201910845341.1
(32)【優先日】2019-09-09
(33)【優先権主張国・地域又は機関】CN
(81)【指定国・地域】
(71)【出願人】
【識別番号】522089631
【氏名又は名称】浙江山聯新材料科技有限公司
(74)【代理人】
【識別番号】110002468
【氏名又は名称】特許業務法人後藤特許事務所
(72)【発明者】
【氏名】蔡 剣勇
(72)【発明者】
【氏名】▲レイ▼ 瑞亜
(72)【発明者】
【氏名】蔡 儷晨霞
【テーマコード（参考）】
4F070
4J002
【Ｆターム（参考）】
4F070AA13
4F070AA15
4F070AB11
4F070AC04
4F070AC16
4F070AC28
4F070AC37
4F070AC40
4F070AC75
4F070AC96
4F070AD02
4F070AE01
4F070AE03
4F070AE09
4F070FA03
4F070FA17
4F070FB04
4F070FB06
4F070FB07
4F070FC05
4J002BB032
4J002BB121
4J002BB123
4J002DE236
4J002DL007
4J002EC079
4J002EF058
4J002EG048
4J002EX019
4J002EX039
4J002EX069
4J002EX079
4J002FA047
4J002FD016
4J002FD017
4J002FD173
4J002FD178
4J002FD209
(57)【要約】
無機分解性可塑性マスターバッチ材料であって、これを用いて製造される製品が分解要件を満たし、一般的なプラスチック製品よりも高い機械的強度及び高い分解率を有し、各種の環境にやさしい分解性製品の製造に用いられる。前記無機分解性可塑性マスターバッチ材料は、成分として、炭酸カルシウム鉱物粉末５６～７２質量％と、ポリエチレン３～１０質量％と、ポリプロピレン１８～３０質量％と、ガラス繊維２～５質量％と、助剤３～５質量％とを含む。
【選択図】なし
【選択図】なし
【特許請求の範囲】
【請求項1】
各種の環境にやさしい分解性製品の製造に用いられる無機分解性可塑性マスターバッチ材料であって、成分として、
炭酸カルシウム鉱物粉末５６～７２質量％と、
ポリエチレン３～１０質量％と、
ポリプロピレン１８～３０質量％と、
ガラス繊維２～５質量％と、
助剤３～５質量％とを含み、
前記炭酸カルシウム鉱物粉末５６～７２質量％中の各粒子径の炭酸カルシウム鉱物粉末の割合として、
直径が６５～６０μｍに制御された２３０メッシュの粒子が５～１５％、
直径が６０～５５μｍに制御された２５０メッシュの粒子が５～１５％、
直径が５５～５０μｍに制御された３００メッシュの粒子が５～１５％、
直径が５０～３５μｍに制御された４００メッシュの粒子が２０～４０％、
直径が２０～１０μｍに制御された８００メッシュの粒子が１０～４５％、
直径が１０～５μｍに制御された１２００メッシュの粒子が１０～４５％であり、
炭酸カルシウム鉱物粉末全体の平均粒子径が必ず２０μｍ～４５μｍの間である、ことを特徴とする無機分解性可塑性マスターバッチ材料。
【請求項2】
前記２～５質量％のガラス繊維は、極細ガラス繊維と、水ガラスと、ジュート繊維と、カーボンナノチューブとを複合した複合ガラス繊維である、請求項１に記載の無機分解性可塑性マスターバッチ材料。
【請求項3】
前記極細ガラス繊維と、水ガラスと、ジュート繊維と、カーボンナノチューブとの質量比が、１０：０．５～２：２～５：１～２．５である、請求項１～２のいずれか１項に記載の無機分解性可塑性マスターバッチ材料。
【請求項4】
前記ガラス繊維は、直径が８～９μｍで、長さが０．６～１．２ｍｍである、請求項１～３のいずれか１項に記載の無機分解性可塑性マスターバッチ材料。
【請求項5】
前記助剤は、表面改質剤ＰＮ－８２７、熱安定剤ＢＡＳＦ２５、潤滑剤としてのステアリン酸亜鉛Ｌ－６０８、潤滑剤としてのＰＰワックス、表面改質剤としてのステアリン酸１８０、相乗剤、酸化防止剤のうちの１種又は複数種の混合物を含む、請求項１～４のいずれか１項に記載の無機分解性可塑性マスターバッチ材料。
【請求項6】
前記相乗剤は、成分Ｉと成分ＩＩとからなり、成分Ｉと成分ＩＩとの質量比が１０～１５：１～３であり、前記成分Ｉは、ジルコネートカップリング剤、アルミネートカップリング剤、チタネートカップリング剤、シランカップリング剤のうちの１種又は複数種であり、
前記成分ＩＩは、ポリプロピレングラフト無水マレイン酸、スチレングラフト無水マレイン酸、エチレン－エチルアクリル酸共重合体グラフト無水マレイン酸、エチレン－酢酸ビニル－一酸化炭素三元共重合体グラフト無水マレイン酸、スチレン－ブタジエン－スチレンブロック共重合体グラフト無水マレイン酸のうちの１種又は複数種である、請求項５に記載の無機分解性可塑性マスターバッチ材料。
【請求項7】
前記アルミネートカップリング剤は、ＤＬ－４１１、ＤＬ－４１１ＡＦ、ＡＳＡ、ＤＬ－４１１Ｄ、ＤＬ－４１１ＤＦから選ばれる１種又は複数種である、請求項６に記載の無機分解性可塑性マスターバッチ材料。
【請求項8】
前記ジルコネートカップリング剤はテトラ－ｎ－プロピルジルコネートである、請求項６に記載の無機分解性可塑性マスターバッチ材料。
【請求項9】
前記チタネートカップリング剤は、トリイソステアロイルイソプロピルカーボネート、イソプロピルトリス（４－ドデシルベンゼンスルホニル）チタネート、トリス（ジオクチルピロホスホリル）イソプロピルチタネート、ビス（ジオクチルホスホリル）エチレンチタネート、ビス（ジオクチルピロホスホリル）エチレンチタネート、テトライソプロピルビス（ジラウリルホスファイト）チタネート、トリス（ジフェニルプロピル）－イソプロピルチタネート、イソプロピルジ（メタクリル）イソステアロイルチタネートのうちの１種又は複数種である、請求項６に記載の無機分解性可塑性マスターバッチ材料。
【請求項10】
前記シランカップリング剤は、クロロプロピルシランカップリング剤、エポキシシランカップリング剤、メタクリレート系シランカップリング剤、ビニルトリエトキシシラン、シラン化ポリブタジエン化合物、Ｎ－２－（アミノエチル）－３－アミノプロピルトリメトキシシラン、Ｎ－２－（アミノエチル）－３－アミノプロピルトリエトキシシラン、３－アミノプロピルトリメトキシシラン、３－アミノプロピルトリエトキシシラン、３－グリシジルプロピルトリメトキシシランのうちの１種又は複数種である、請求項６に記載の無機分解性可塑性マスターバッチ材料。
【請求項11】
前記酸化防止剤は、２,６－ｔ－ブチル－４－メチルフェノール、ビス（３,５－ｔ－ブチル－４－ヒドロキシフェニル）スルフィドから選ばれる１種又は２種の混合物である、請求項６に記載の無機分解性可塑性マスターバッチ材料。
【請求項12】
各助剤の質量は、表面改質剤ＰＮ－８２７、熱安定剤ＢＡＳＦ２５、潤滑剤としてのステアリン酸亜鉛Ｌ－６０８、潤滑剤としてのＰＰワックス、表面改質剤としてのステアリン酸１８０、相乗剤、酸化防止剤の質量比が０．５～２：０．３～１：０．３～１：０．３～１：０．５～１．２：３～５：０．５～１であるという関係を満たす、請求項６～１０に記載の無機分解性可塑性マスターバッチ材料。
【請求項13】
割合要件を満たす炭酸カルシウム混合粉末を秤量するステップ１と、炭酸カルシウム鉱物粉末５６～７２重量％と、ガラス繊維２～５質量％とを秤量し、混合機に順次加えて５分間混合し、その後、ポリエチレン３～１０質量％、ポリプロピレン１８～３０質量％、及び助剤３～５％を混合機に加え、１５～２０分間混合して原料混合物を得、それと同時に、超音波振動により突固めて排気するステップ２と、
温度が供給口から排出口に向かうに従って高くなる押出機にて混合機内の原料混合物を溶融混練し、原料混合物を溶融してストランド状に押し出した直後、氷水に入れて素早く冷却し、ナイフを利用して水中で粒子状に高速切断し、その後、脱水して乾燥し、粒子状材料として無機分解性可塑性マスターバッチを製造するステップ３とを含む、請求項１～１２に記載の無機分解性可塑性マスターバッチ材料の製造方法。
【請求項14】
混合機の回転数が１００～１３０ｒ／ｍｉｎであり、超音波振動周波数が１８００～２１００Ｈｚである、請求項１３に記載の無機分解性可塑性マスターバッチ材料の製造方法。
【請求項15】
超音波振動周波数が２０００Ｈｚである、請求項１３～１４に記載の無機分解性可塑性マスターバッチ材料の製造方法。
【請求項16】
ステップ３において、押出機内の原料混合物の溶融混練温度が、１８０℃～２８０℃である、請求項１３～１４のいずれか１項に記載の無機分解性可塑性マスターバッチ材料の製造方法。
【請求項17】
ブロー成形、ブリスター成形、射出成形、管引抜き、流延、フィルムインフレーションなどの複数の従来のプラスチックプロセスに適用でき、製造された製品は分解要件を満たし、一般的なプラスチック製品よりも高い機械的強度及び高い分解率を有する、請求項１～１６に記載の無機分解性可塑性マスターバッチ材料の使用。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、無機分解性可塑性マスターバッチ材料及びその製造方法に関し、各種の環境にやさしい分解性製品の製造に用いられる。
【背景技術】
【0002】
現在、中国国外では、射出成形、ブロー成形の応用分野において、分解性可塑性マスターバッチの応用はますます広がっている。中国国外のマスターバッチはほとんど中国国内の生産企業にとって高すぎる。中国国内では、技術的、経済的な制約から開発が遅れており、特に大面積射出成形の場合、分散性の悪さや不良による製品の品質低下、又は退色、にじみなどの現象が発生しやすく、カラーマスターバッチを添加する方法もあるが、中国産のカラーマスターバッチは、原材料、顔料や助剤などの原因で、一般的に、重金属が基準を遥かに超えているという問題が存在し、これは、環境への要件が高い製品には適用できず、生産過程において環境汚染などの問題も存在する。また、従来技術において分解性可塑性マスターバッチの分解速度は一般的に高くない。現在広く応用されている分解性プラスチックには、光分解性プラスチック、生分解性プラスチック、光／生分解性プラスチック、及び全分解性プラスチックなどがある。その中でも、光分解性材料は、主に紫外線などの光線の照射により、該プラスチック中の重合体分子鎖の電子活性が励起され、光化学反応が起こり、この時に空気中の酸素が化学反応に参与し、プラスチックの性質を変え、最終的に光酸素分解を実現するものである。光分解性プラスチックは光の照射により脆化し、風や雨などの自然要素の補助により、さらに細かく脆化し、最終的に粉末となり土壌に溶け込み、新たな生物循環に入る。生分解とは、微生物による侵食、分解作用により分解を実現する過程である。生分解性材料は、重合体に可塑剤や酸化防止剤などの添加剤を加えることによりその性質を変え、生物侵食に対する耐性を低下させて生分解性を実現するものである。現在、生分解性プラスチックは、デンプン系分解性プラスチック、セルロース系分解性プラスチックなど、非常に一般的になっている。光／生分解性プラスチックは、両者の利点を併せ持っているが、コストが高く、産物を制御することができず、しかも分解が不完全であることにより二次汚染を引き起こす恐れがある。全分解性プラスチックはデンプン含有量９０％以上のデンプンプラスチックが代表的なものであるが、その特性にはいくつかの欠点が存在し、特に機械的特性や安定性が劣り、かつ価格は従来のプラスチックより３～８倍以上高い。そのため、分解速度が速く、分解が完全で、毒性が低く、機械的特性が良好で、コストが低い分解性可塑性マスターバッチが求められる。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0003】
出願番号ＵＳ２００３００２６７２の米国特許は、ポリオレフィン材料に無機フィラーを添加することにより、ポリオレフィン単独よりも低温での積層体基材に対するホットメルト接着剤の伝熱及び接着強度を向上させ、それによりホットメルト接着剤に対する構造のヒートシール性を向上させ、ホットメルト接着剤を用いた通常の材料よりも接着性が向上する積層体構造を提供する。しかし、このような積層体構造は、分解性材料と環境との十分な接触や反応には不利であり、その結果として材料の分解速度が低下する。出願番号２００９１０２３７４６７７の中国特許は、廃棄物を低濃度のアルカリ液で処理した後、硝酸、塩酸、硫酸、硫酸アンモニウム、リン酸アンモニウム、塩化アンモニウム、フミン酸などで材料を中和し、植物の生育に必要なＮ、Ｐ、Ｋ類を加えた後、成膜剤や可塑剤などを加えてマルチングフィルムを製造する、バイオマス有機廃棄物を再利用して分解性マルチングフィルムを製造する方法を提供する。この材料は、適切な分解周期を有し、８ヶ月ぐらいでほぼ完全に分解するが、その機械的強度が低く、製造方法は環境に依存しており、玩具、食器などの他の製品の製造には適用できず、しかも分解物は深刻な環境汚染を引き起こす。出願番号２０１１１０４４３１９８７の中国特許出願は、ナノ粒子／ポリアミド複合材料を開示しており、加水分解重合法やアニオン重合法により、ナノ材料の独特な特性と高分子マトリックスの機械的特性を併せ持つ高分子マスターバッチを製造し、生産コストが低く、生産設備がシンプルで、大規模な工業生産に適しているが、その材料の分解速度や最終的な分解度には向上させる余裕がある。
【課題を解決するための手段】
【0004】
本発明の目的は、製造された製品が分解要件を満たし、一般的なプラスチック製品よりも高い機械的強度及び高い分解率を有する無機分解性可塑性マスターバッチ材料を提供することである。
【0005】
本発明の技術的解決手段は、具体的には、以下のとおりである。
【0006】
各種の環境にやさしい分解性製品の製造に用いられる無機分解性可塑性マスターバッチ材料であって、
成分として、
炭酸カルシウム鉱物粉末５６～７２質量％と、
ポリエチレン３～１０質量％と、
ポリプロピレン１８～３０質量％と、
ガラス繊維２～５質量％と、
助剤３～５質量％とを含み、
前記炭酸カルシウム鉱物粉末５６～７２質量％中の各粒子径の炭酸カルシウム鉱物粉末の割合として、
直径が６５～６０μｍに制御された２３０メッシュの粒子が５～１５％、
直径が６０～５５μｍに制御された２５０メッシュの粒子が５～１５％、
直径が５５～５０μｍに制御された３００メッシュの粒子が５～１５％、
直径が５０～３５μｍに制御された４００メッシュの粒子が２０～４０％、
直径が２０～１０μｍに制御された８００メッシュの粒子が１０～４５％、
直径が１０～５μｍに制御された１２００メッシュの粒子が１０～４５％であり、
炭酸カルシウム鉱物粉末全体の平均粒子径が必ず２０μｍ～４５μｍの間であることを特徴とする。
成分として、
炭酸カルシウム鉱物粉末５６～７２質量％と、
ポリエチレン３～１０質量％と、
ポリプロピレン１８～３０質量％と、
ガラス繊維２～５質量％と、
助剤３～５質量％とを含み、
前記炭酸カルシウム鉱物粉末５６～７２質量％中の各粒子径の炭酸カルシウム鉱物粉末の割合として、
直径が６５～６０μｍに制御された２３０メッシュの粒子が５～１５％、
直径が６０～５５μｍに制御された２５０メッシュの粒子が５～１５％、
直径が５５～５０μｍに制御された３００メッシュの粒子が５～１５％、
直径が５０～３５μｍに制御された４００メッシュの粒子が２０～４０％、
直径が２０～１０μｍに制御された８００メッシュの粒子が１０～４５％、
直径が１０～５μｍに制御された１２００メッシュの粒子が１０～４５％であり、
炭酸カルシウム鉱物粉末全体の平均粒子径が必ず２０μｍ～４５μｍの間であることを特徴とする。
【0007】
好ましくは、前記２～５質量％のガラス繊維は、極細ガラス繊維と、水ガラスと、ジュート繊維と、カーボンナノチューブとを複合した複合ガラス繊維である。
【0008】
好ましくは、前記極細ガラス繊維と、水ガラスと、ジュート繊維と、カーボンナノチューブとの質量比が、１０：０．５～２：２～５：１～２．５である。
【0009】
好ましくは、前記ガラス繊維は、直径が８～９μｍで、長さが０．６～１．２ｍｍである。
【0010】
好ましくは、前記助剤は、表面改質剤ＰＮ－８２７、熱安定剤ＢＡＳＦ２５、潤滑剤としてのステアリン酸亜鉛Ｌ－６０８、潤滑剤としてのＰＰワックス、表面改質剤としてのステアリン酸１８０、相乗剤、酸化防止剤のうちの１種又は複数種の混合物を含む。
【0011】
好ましくは、前記相乗剤は、成分Ｉと成分ＩＩとからなり、成分Ｉと成分ＩＩとの質量比が１０～１５：１～３であり、
前記成分Ｉは、ジルコネートカップリング剤、アルミネートカップリング剤、チタネートカップリング剤、シランカップリング剤のうちの１種又は複数種であり、
前記成分ＩＩは、ポリプロピレングラフト無水マレイン酸、スチレングラフト無水マレイン酸、エチレン－エチルアクリル酸共重合体グラフト無水マレイン酸、エチレン－酢酸ビニル－一酸化炭素三元共重合体グラフト無水マレイン酸、スチレン－ブタジエン－スチレンブロック共重合体グラフト無水マレイン酸のうちの１種又は複数種である。
前記成分Ｉは、ジルコネートカップリング剤、アルミネートカップリング剤、チタネートカップリング剤、シランカップリング剤のうちの１種又は複数種であり、
前記成分ＩＩは、ポリプロピレングラフト無水マレイン酸、スチレングラフト無水マレイン酸、エチレン－エチルアクリル酸共重合体グラフト無水マレイン酸、エチレン－酢酸ビニル－一酸化炭素三元共重合体グラフト無水マレイン酸、スチレン－ブタジエン－スチレンブロック共重合体グラフト無水マレイン酸のうちの１種又は複数種である。
【0012】
好ましくは、前記酸化防止剤は、２,６－ｔ－ブチル－４－メチルフェノール、ビス（３,５－ｔ－ブチル－４－ヒドロキシフェニル）スルフィドから選ばれる１種又は２種の混合物である。
【0013】
好ましくは、各助剤の質量は、表面改質剤ＰＮ－８２７、熱安定剤ＢＡＳＦ２５、潤滑剤としてのステアリン酸亜鉛Ｌ－６０８、潤滑剤としてのＰＰワックス、表面改質剤としてのステアリン酸１８０、相乗剤、酸化防止剤の質量比が０．５～２：０．３～１：０．３～１：０．３～１：０．５～１．２：３～５：０．５～１であるという関係を満たす。
【0014】
好ましくは、前記アルミネートカップリング剤は、ＤＬ－４１１、ＤＬ－４１１ＡＦ、ＡＳＡ、ＤＬ－４１１Ｄ、ＤＬ－４１１ＤＦから選ばれる１種又は複数種である。前記ジルコネートカップリング剤はテトラ－ｎ－プロピルジルコネートである。前記チタネートカップリング剤は、トリイソステアロイルイソプロピルカーボネート、イソプロピルトリス（４－ドデシルベンゼンスルホニル）チタネート、トリス（ジオクチルピロホスホリル）イソプロピルチタネート、ビス（ジオクチルホスホリル）エチレンチタネート、ビス（ジオクチルピロホスホリル）エチレンチタネート、テトライソプロピルビス（ジラウリルホスファイト）チタネート、トリス（ジフェニルプロピル）－イソプロピルチタネート、イソプロピルジ（メタクリル）イソステアロイルチタネートのうちの１種又は複数種である。前記シランカップリング剤は、クロロプロピルシランカップリング剤、エポキシシランカップリング剤、メタクリレート系シランカップリング剤、ビニルトリエトキシシラン、シラン化ポリブタジエン化合物、Ｎ－２－（アミノエチル）－３－アミノプロピルトリメトキシシラン、Ｎ－２－（アミノエチル）－３－アミノプロピルトリエトキシシラン、３－アミノプロピルトリメトキシシラン、３－アミノプロピルトリエトキシシラン、３－グリシジルプロピルトリメトキシシランのうちの１種又は複数種である。
【0015】
さらに、本発明は、
割合要件を満たす炭酸カルシウム混合粉末を秤量するステップ１と、
炭酸カルシウム鉱物粉末５６～７２重量％と、ガラス繊維２～５質量％とを秤量し、混合機に順次加えて５分間混合し、その後、ポリエチレン３～１０質量％、ポリプロピレン１８～３０質量％、及び助剤３～５％を混合機に加え、１５～２０分間混合して原料混合物を得、それと同時に、超音波振動により突固めて排気するステップ２と、
温度が供給口から排出口に向かうに従って高くなる押出機にて混合機内の原料混合物を溶融混練し、原料混合物を溶融してストランド状に押し出した直後、氷水に入れて素早く冷却し、ナイフを利用して水中で粒子状に高速切断し、その後、脱水して乾燥し、粒子状材料として無機分解性可塑性マスターバッチを製造するステップ３と、を含む無機分解性可塑性マスターバッチ材料の製造方法に関する。
割合要件を満たす炭酸カルシウム混合粉末を秤量するステップ１と、
炭酸カルシウム鉱物粉末５６～７２重量％と、ガラス繊維２～５質量％とを秤量し、混合機に順次加えて５分間混合し、その後、ポリエチレン３～１０質量％、ポリプロピレン１８～３０質量％、及び助剤３～５％を混合機に加え、１５～２０分間混合して原料混合物を得、それと同時に、超音波振動により突固めて排気するステップ２と、
温度が供給口から排出口に向かうに従って高くなる押出機にて混合機内の原料混合物を溶融混練し、原料混合物を溶融してストランド状に押し出した直後、氷水に入れて素早く冷却し、ナイフを利用して水中で粒子状に高速切断し、その後、脱水して乾燥し、粒子状材料として無機分解性可塑性マスターバッチを製造するステップ３と、を含む無機分解性可塑性マスターバッチ材料の製造方法に関する。
【0016】
混合機の回転数が好ましくは１００～１３０ｒ／ｍｉｎであり、超音波振動周波数が好ましくは１８００～２１００Ｈｚであり、さらなる超音波振動周波数が２０００Ｈｚである。
【0017】
ステップ３において、押出機内の原料混合物の溶融混練温度が、好ましくは１８０℃～２８０℃である。
【0018】
さらに、本発明は、
ブロー成形、ブリスター成形、射出成形、管引抜き、流延、フィルムインフレーションなどの複数の従来のプラスチックプロセスに適用でき、製造された製品は分解要件を満たし、一般的なプラスチック製品よりも高い機械的強度及び高い分解率を有する無機分解性可塑性マスターバッチ材料の使用を提供する。
ブロー成形、ブリスター成形、射出成形、管引抜き、流延、フィルムインフレーションなどの複数の従来のプラスチックプロセスに適用でき、製造された製品は分解要件を満たし、一般的なプラスチック製品よりも高い機械的強度及び高い分解率を有する無機分解性可塑性マスターバッチ材料の使用を提供する。
【発明の効果】
【0019】
本発明は以下の優れた利点を有する。
【0020】
（１）炭酸カルシウム粒子の粒子径：前記した炭酸カルシウム鉱物粉末５６～７２質量％中の各粒子径の炭酸カルシウム鉱物粉末の割合として、
直径が６５～６０μｍに制御された２３０メッシュの粒子が５～１５％、
直径が６０～５５μｍに制御された２５０メッシュの粒子が５～１５％、
直径が５５～５０μｍに制御された３００メッシュの粒子が５～１５％、
直径が５０～３５μｍに制御された４００メッシュの粒子が２０～４０％、
直径が２０～１０μｍに制御された８００メッシュの粒子が１０～４５％、
直径が１０～５μｍに制御された１２００メッシュの粒子が１０～４５％であり、
炭酸カルシウム鉱物粉末全体の平均粒子径が必ず２０μｍ～４５μｍの間である。
直径が６５～６０μｍに制御された２３０メッシュの粒子が５～１５％、
直径が６０～５５μｍに制御された２５０メッシュの粒子が５～１５％、
直径が５５～５０μｍに制御された３００メッシュの粒子が５～１５％、
直径が５０～３５μｍに制御された４００メッシュの粒子が２０～４０％、
直径が２０～１０μｍに制御された８００メッシュの粒子が１０～４５％、
直径が１０～５μｍに制御された１２００メッシュの粒子が１０～４５％であり、
炭酸カルシウム鉱物粉末全体の平均粒子径が必ず２０μｍ～４５μｍの間である。
【0021】
前記平均粒子径範囲内の炭酸カルシウム粒子は、強度を維持しながら、ガラス繊維と高分子重合体を最適な分散状態に維持させ、分解反応の一貫した進行を促進する一方、炭酸カルシウム鉱物粉末中の各粒子径の炭酸カルシウムの割合が上記の関係を満たすと、強固な分布構造が得られ、材料の機械的強度が著しく向上し、最適な分解速度と安定性のバランスが得られる。炭酸カルシウム鉱物粉末の粒子径が上記の割合要件を満たない場合や、鉱物粉末の粒子径がより大きいか小さい場合、材料の分解性と機械的特性の両方が低下する。
【0022】
（２）複合ガラス繊維は、極細ガラス繊維と、水ガラスと、ジュート繊維と、カーボンナノチューブとを１０：０．５～２：２～５：１～２．５の質量比で混合して製造した複合ガラス繊維であり、カーボンナノチューブ、水ガラス、及びジュート繊維を短繊維として加えることにより相乗効果を有する。上記の限定された範囲内では、複合ガラス繊維フィラーの成分が互いに相乗作用を発揮し、無機フィラーと重合体材料との界面の相互作用を顕著に促進し、マスターバッチ原料中の重合体鎖の非交絡密度を増加させ、材料の損失弾性率及び貯蔵弾性率を顕著に向上させる。上記成分は、この割合では、強い機械的強度と著しく向上した分解速度を併せ持ち、さらにマスターバッチ材料全体の機械的強度と分解速度を向上させる。カーボンナノチューブ、水ガラス、及びジュート繊維の添加量がこの範囲を超えると、材料の強度が不足したり、分解速度が低下したりする。例えば、ガラス繊維中のカーボンナノチューブの含有量がさらに向上するか、又はジュート繊維の含有量がさらに減少すると、ガラス繊維が部分凝集効果を起こして材料の動的機械的特性の低下を招き、逆には、繊維は重合体鎖の形態や挙動を変えることができず、材料の分解特性が低下する。
【0023】
（３）ガラス繊維は、直径が８～９μｍで、長さが０．６～１．２ｍｍであり、最適な分布効果と充填効果が得られる。
【0024】
（４）相乗剤：相乗剤中の成分Ｉと成分ＩＩの質量比が１０～１５：１～３である場合、相乗効果を発揮し、炭酸カルシウム粒子とガラス繊維の分散均一性及び界面結合度を高めながら炭酸カルシウムの分解速度を高め、マスターバッチ中のポリエチレン及びポリプロピレンの分解を促進する。上記範囲内で成分Ｉ又は成分ＩＩの含有量をさらに増加させると、分解速度が低下し、粒子界面の結合効果が低下し、材料の機械的特性が影響を受ける。
【0025】
（５）助剤のうちステアリン酸亜鉛などは、混合マスターバッチ中のポリプロピレンの分解老化を速め、全体を破断して粉砕し、断面と空気を大きな面積で接触させ、特に空気中の硫化物と雨水からなる亜硫酸などの物質に遭遇すると、雨水に洗われると、小粒の炭酸カルシウムはより急速に粉砕され、より小さな破片になる。相乗剤と助剤中の他の成分は、さらに炭酸カルシウム及び高分子材料と空気との接触面積及び分解速度を増大し、最終的に材料を分解させる。分解後に残った多量の炭酸カルシウム粉末などは土壌に戻り、このため、無害・無汚染となる。
【発明を実施するための形態】
【0026】
本発明の最良な実施形態
実施例１
無機分解性可塑性マスターバッチ材料の製造：
ステップ１：粒子径６５～６０μｍの炭酸カルシウム粉末５％、粒子径６０～５５μｍの炭酸カルシウム粉末１５％、粒子径５５～５０μｍの炭酸カルシウム粉末１５％、粒子径５０～３５μｍの炭酸カルシウム粉末４０％、粒子径２０～１０μｍの炭酸カルシウム粉末１５％、粒子径１０～５μｍの炭酸カルシウム粉末１０％を秤量して、炭酸カルシウム混合粒子を製造した。
ステップ２：ステップ１で製造された炭酸カルシウム混合粒子５６質量％と、ガラス繊維５質量％とを秤量して、混合機に順次加えて５分間混合し、その後、ポリエチレン５質量％、ポリプロピレン３０質量％、及び助剤４％を回転数１３０ｒ／ｍｉｎの混合機に加え、２０分間混合して原料混合物を得、それと同時に、周波数２１００Ｈｚの超音波振動により突固めて排気した。
ステップ３：温度が供給口から排出口に向かうに従って高くなる押出機にて混合機内の原料混合物を溶融混練し、混合原料を溶融してストランド状に押し出した直後に、氷水に入れて素早く冷却し、ナイフを利用して水中で粒子状に高速切断し、その後、脱水して乾燥し、粒子状材料として無機分解性可塑性マスターバッチを製造した。
ステップ３において、押出機における原料混合物の溶融混練温度が２８０℃であった。
助剤のうち表面改質剤ＰＮ－８２７、熱安定剤ＢＡＳＦ２５、潤滑剤としてのステアリン酸亜鉛Ｌ－６０８、潤滑剤としてのＰＰワックス、表面改質剤としてのステアリン酸１８０、相乗剤、酸化防止剤の質量比は０．５：０．３：０．３：０．３：１：５：０．５であり、相乗剤は、質量比１０：１のシランカップリング剤とエチレン－酢酸ビニル－一酸化炭素三元共重合体グラフト無水マレイン酸であった。シランカップリング剤は３－アミノプロピルトリメトキシシランであった。
前記酸化防止剤は２,６－ｔ－ブチル－４－メチルフェノールから選ばれた。
前記ガラス繊維は、極細ガラス繊維と、水ガラスと、ジュート繊維と、カーボンナノチューブとを複合した複合ガラス繊維であり、前記ガラス繊維は直径が８μｍで、長さが１．２ｍｍであり、前記極細ガラス繊維と、水ガラスと、ジュート繊維と、カーボンナノチューブとの質量比は１０：０．５：２：２．５であった。
本発明の実施形態
実施例１
無機分解性可塑性マスターバッチ材料の製造：
ステップ１：粒子径６５～６０μｍの炭酸カルシウム粉末５％、粒子径６０～５５μｍの炭酸カルシウム粉末１５％、粒子径５５～５０μｍの炭酸カルシウム粉末１５％、粒子径５０～３５μｍの炭酸カルシウム粉末４０％、粒子径２０～１０μｍの炭酸カルシウム粉末１５％、粒子径１０～５μｍの炭酸カルシウム粉末１０％を秤量して、炭酸カルシウム混合粒子を製造した。
ステップ２：ステップ１で製造された炭酸カルシウム混合粒子５６質量％と、ガラス繊維５質量％とを秤量して、混合機に順次加えて５分間混合し、その後、ポリエチレン５質量％、ポリプロピレン３０質量％、及び助剤４％を回転数１３０ｒ／ｍｉｎの混合機に加え、２０分間混合して原料混合物を得、それと同時に、周波数２１００Ｈｚの超音波振動により突固めて排気した。
ステップ３：温度が供給口から排出口に向かうに従って高くなる押出機にて混合機内の原料混合物を溶融混練し、混合原料を溶融してストランド状に押し出した直後に、氷水に入れて素早く冷却し、ナイフを利用して水中で粒子状に高速切断し、その後、脱水して乾燥し、粒子状材料として無機分解性可塑性マスターバッチを製造した。
ステップ３において、押出機における原料混合物の溶融混練温度が２８０℃であった。
助剤のうち表面改質剤ＰＮ－８２７、熱安定剤ＢＡＳＦ２５、潤滑剤としてのステアリン酸亜鉛Ｌ－６０８、潤滑剤としてのＰＰワックス、表面改質剤としてのステアリン酸１８０、相乗剤、酸化防止剤の質量比は０．５：０．３：０．３：０．３：１：５：０．５であり、相乗剤は、質量比１０：１のシランカップリング剤とエチレン－酢酸ビニル－一酸化炭素三元共重合体グラフト無水マレイン酸であった。シランカップリング剤は３－アミノプロピルトリメトキシシランであった。
前記酸化防止剤は２,６－ｔ－ブチル－４－メチルフェノールから選ばれた。
前記ガラス繊維は、極細ガラス繊維と、水ガラスと、ジュート繊維と、カーボンナノチューブとを複合した複合ガラス繊維であり、前記ガラス繊維は直径が８μｍで、長さが１．２ｍｍであり、前記極細ガラス繊維と、水ガラスと、ジュート繊維と、カーボンナノチューブとの質量比は１０：０．５：２：２．５であった。
本発明の実施形態
【0027】
実施例２
無機分解性可塑性マスターバッチ材料の製造：
ステップ１：粒子径６５～６０μｍの炭酸カルシウム粉末１５％、粒子径６０～５５μｍの炭酸カルシウム粉末１５％、粒子径５５～５０μｍの炭酸カルシウム粉末５％、粒子径５０～３５μｍの炭酸カルシウム粉末４０％、粒子径２０～１０μｍの炭酸カルシウム粉末１０％、粒子径１０～５μｍの炭酸カルシウム粉末１５％を秤量して、炭酸カルシウム混合粒子を製造した。
ステップ２：ステップ１で製造された炭酸カルシウム混合粒子５８質量％と、ガラス繊維５質量％とを秤量して、混合機に順次加えて５分間混合し、その後、ポリエチレン３質量％、ポリプロピレン３０質量％、及び助剤４％を回転数１３０ｒ／ｍｉｎの混合機に加え、２０分間混合して原料混合物を得、それと同時に、周波数１８００Ｈｚの超音波振動により突固めて排気した。
ステップ３：温度が供給口から排出口に向かうに従って高くなる押出機にて混合機内の原料混合物を溶融混練し、混合原料を溶融してストランド状に押し出した直後に、氷水に入れて素早く冷却し、ナイフを利用して水中で粒子状に高速切断し、その後、脱水して乾燥し、粒子状材料として無機分解性可塑性マスターバッチを製造した。
上記のステップ３において、押出機における原料混合物の溶融混練温度が２７０℃であった。
助剤のうち表面改質剤ＰＮ－８２７、熱安定剤ＢＡＳＦ２５、潤滑剤としてのステアリン酸亜鉛Ｌ－６０８、潤滑剤としてのＰＰワックス、表面改質剤としてのステアリン酸１８０、相乗剤、酸化防止剤の質量比は１：０．５：０．５：１：０．５：３：０．５であり、相乗剤は、質量比１５：１のシランカップリング剤とエチレン－酢酸ビニル－一酸化炭素三元共重合体グラフト無水マレイン酸であった。シランカップリング剤は３－アミノプロピルトリエトキシシランであった。
前記酸化防止剤はビス（３,５－ｔ－ブチル－４－ヒドロキシフェニル）スルフィドであった。
前記ガラス繊維は、極細ガラス繊維と、水ガラスと、ジュート繊維と、カーボンナノチューブとを複合した複合ガラス繊維であり、前記ガラス繊維は直径が９μｍで、長さが１．２ｍｍであり、前記極細ガラス繊維と、水ガラスと、ジュート繊維と、カーボンナノチューブとの質量比は１０：２：２：２．５であった。
無機分解性可塑性マスターバッチ材料の製造：
ステップ１：粒子径６５～６０μｍの炭酸カルシウム粉末１５％、粒子径６０～５５μｍの炭酸カルシウム粉末１５％、粒子径５５～５０μｍの炭酸カルシウム粉末５％、粒子径５０～３５μｍの炭酸カルシウム粉末４０％、粒子径２０～１０μｍの炭酸カルシウム粉末１０％、粒子径１０～５μｍの炭酸カルシウム粉末１５％を秤量して、炭酸カルシウム混合粒子を製造した。
ステップ２：ステップ１で製造された炭酸カルシウム混合粒子５８質量％と、ガラス繊維５質量％とを秤量して、混合機に順次加えて５分間混合し、その後、ポリエチレン３質量％、ポリプロピレン３０質量％、及び助剤４％を回転数１３０ｒ／ｍｉｎの混合機に加え、２０分間混合して原料混合物を得、それと同時に、周波数１８００Ｈｚの超音波振動により突固めて排気した。
ステップ３：温度が供給口から排出口に向かうに従って高くなる押出機にて混合機内の原料混合物を溶融混練し、混合原料を溶融してストランド状に押し出した直後に、氷水に入れて素早く冷却し、ナイフを利用して水中で粒子状に高速切断し、その後、脱水して乾燥し、粒子状材料として無機分解性可塑性マスターバッチを製造した。
上記のステップ３において、押出機における原料混合物の溶融混練温度が２７０℃であった。
助剤のうち表面改質剤ＰＮ－８２７、熱安定剤ＢＡＳＦ２５、潤滑剤としてのステアリン酸亜鉛Ｌ－６０８、潤滑剤としてのＰＰワックス、表面改質剤としてのステアリン酸１８０、相乗剤、酸化防止剤の質量比は１：０．５：０．５：１：０．５：３：０．５であり、相乗剤は、質量比１５：１のシランカップリング剤とエチレン－酢酸ビニル－一酸化炭素三元共重合体グラフト無水マレイン酸であった。シランカップリング剤は３－アミノプロピルトリエトキシシランであった。
前記酸化防止剤はビス（３,５－ｔ－ブチル－４－ヒドロキシフェニル）スルフィドであった。
前記ガラス繊維は、極細ガラス繊維と、水ガラスと、ジュート繊維と、カーボンナノチューブとを複合した複合ガラス繊維であり、前記ガラス繊維は直径が９μｍで、長さが１．２ｍｍであり、前記極細ガラス繊維と、水ガラスと、ジュート繊維と、カーボンナノチューブとの質量比は１０：２：２：２．５であった。
【0028】
実施例３
無機分解性可塑性マスターバッチ材料の製造：
ステップ１：粒子径６５～６０μｍの炭酸カルシウム粉末１５％、粒子径６０～５５μｍの炭酸カルシウム粉末１５％、粒子径５５～５０μｍの炭酸カルシウム粉末１５％、粒子径５０～３５μｍの炭酸カルシウム粉末２０％、粒子径２０～１０μｍの炭酸カルシウム粉末１５％、粒子径１０～５μｍの炭酸カルシウム粉末２０％を秤量して、炭酸カルシウム混合粒子を製造した。
ステップ２：上記の炭酸カルシウム混合粒子５７重量％と、ガラス繊維３質量％とを秤量して、混合機に順次加えて５分間混合し、その後、ポリエチレン５質量％、ポリプロピレン３０質量％、及び助剤５％を回転数１２０ｒ／ｍｉｎの混合機に加え、２０分間混合して原料混合物を得、それと同時に、周波数１９００Ｈｚの超音波振動により突固めて排気した。
ステップ３：温度が供給口から排出口に向かうに従って高くなる押出機にて混合機内の原料混合物を溶融混練し、混合原料を溶融してストランド状に押し出した直後に、氷水に入れて素早く冷却し、ナイフを利用して水中で粒子状に高速切断し、その後、脱水して乾燥し、粒子状材料として無機分解性可塑性マスターバッチを製造した。
上記のステップ３において、押出機における原料混合物の溶融混練温度が２３０℃であった。
助剤のうち表面改質剤ＰＮ－８２７、熱安定剤ＢＡＳＦ２５、潤滑剤としてのステアリン酸亜鉛Ｌ－６０８、潤滑剤としてのＰＰワックス、表面改質剤としてのステアリン酸１８０、相乗剤、酸化防止剤の質量比は２：１：１：１：１：３：０．５であり、相乗剤は、質量比１５：３のシランカップリング剤とスチレン－ブタジエン－スチレンブロック共重合体グラフト無水マレイン酸であった。シランカップリング剤は３－アミノプロピルトリエトキシシランであった。
前記酸化防止剤はビス（３,５－ｔ－ブチル－４－ヒドロキシフェニル）スルフィドであった。
前記ガラス繊維は、極細ガラス繊維と、水ガラスと、ジュート繊維と、カーボンナノチューブとを複合した複合ガラス繊維であり、前記ガラス繊維は、直径が９μｍで、長さが０．６ｍｍであり、前記極細ガラス繊維と、水ガラスと、ジュート繊維と、カーボンナノチューブとの質量比は１０：０．５：５：１であった。
無機分解性可塑性マスターバッチ材料の製造：
ステップ１：粒子径６５～６０μｍの炭酸カルシウム粉末１５％、粒子径６０～５５μｍの炭酸カルシウム粉末１５％、粒子径５５～５０μｍの炭酸カルシウム粉末１５％、粒子径５０～３５μｍの炭酸カルシウム粉末２０％、粒子径２０～１０μｍの炭酸カルシウム粉末１５％、粒子径１０～５μｍの炭酸カルシウム粉末２０％を秤量して、炭酸カルシウム混合粒子を製造した。
ステップ２：上記の炭酸カルシウム混合粒子５７重量％と、ガラス繊維３質量％とを秤量して、混合機に順次加えて５分間混合し、その後、ポリエチレン５質量％、ポリプロピレン３０質量％、及び助剤５％を回転数１２０ｒ／ｍｉｎの混合機に加え、２０分間混合して原料混合物を得、それと同時に、周波数１９００Ｈｚの超音波振動により突固めて排気した。
ステップ３：温度が供給口から排出口に向かうに従って高くなる押出機にて混合機内の原料混合物を溶融混練し、混合原料を溶融してストランド状に押し出した直後に、氷水に入れて素早く冷却し、ナイフを利用して水中で粒子状に高速切断し、その後、脱水して乾燥し、粒子状材料として無機分解性可塑性マスターバッチを製造した。
上記のステップ３において、押出機における原料混合物の溶融混練温度が２３０℃であった。
助剤のうち表面改質剤ＰＮ－８２７、熱安定剤ＢＡＳＦ２５、潤滑剤としてのステアリン酸亜鉛Ｌ－６０８、潤滑剤としてのＰＰワックス、表面改質剤としてのステアリン酸１８０、相乗剤、酸化防止剤の質量比は２：１：１：１：１：３：０．５であり、相乗剤は、質量比１５：３のシランカップリング剤とスチレン－ブタジエン－スチレンブロック共重合体グラフト無水マレイン酸であった。シランカップリング剤は３－アミノプロピルトリエトキシシランであった。
前記酸化防止剤はビス（３,５－ｔ－ブチル－４－ヒドロキシフェニル）スルフィドであった。
前記ガラス繊維は、極細ガラス繊維と、水ガラスと、ジュート繊維と、カーボンナノチューブとを複合した複合ガラス繊維であり、前記ガラス繊維は、直径が９μｍで、長さが０．６ｍｍであり、前記極細ガラス繊維と、水ガラスと、ジュート繊維と、カーボンナノチューブとの質量比は１０：０．５：５：１であった。
【0029】
実施例４
無機分解性可塑性マスターバッチ材料の製造：
ステップ１：粒子径６５～６０μｍの炭酸カルシウム粉末５％、粒子径６０～５５μｍの炭酸カルシウム粉末５％、粒子径５５～５０μｍの炭酸カルシウム粉末１５％、粒子径５０～３５μｍの炭酸カルシウム粉末２０％、粒子径２０～１０μｍの炭酸カルシウム粉末４５％、粒子径１０～５μｍの炭酸カルシウム粉末１０％を秤量して、炭酸カルシウム混合粒子を製造した。
ステップ２：ステップ１で製造された炭酸カルシウム混合粒子５７重量％と、ガラス繊維２質量％とを秤量して、混合機に順次加えて５分間混合し、その後、ポリエチレン８質量％、ポリプロピレン３０質量％、及び助剤３％を回転数１１０ｒ／ｍｉｎの混合機に加え、２０分間混合して原料混合物を得、それと同時に、周波数２０００Ｈｚの超音波振動により突固めて排気した。
ステップ３：温度が供給口から排出口に向かうに従って高くなる押出機にて混合機内の原料混合物を溶融混練し、混合原料を溶融してストランド状に押し出した直後に、氷水に入れて素早く冷却し、ナイフを利用して水中で粒子状に高速切断し、その後、脱水して乾燥し、粒子状材料として無機分解性可塑性マスターバッチを製造した。
上記のステップ３において、押出機における原料混合物の溶融混練温度が２００℃であった。
助剤のうち表面改質剤ＰＮ－８２７、熱安定剤ＢＡＳＦ２５、潤滑剤としてのステアリン酸亜鉛Ｌ－６０８、潤滑剤としてのＰＰワックス、表面改質剤としてのステアリン酸１８０、相乗剤、酸化防止剤の質量比は２：１：０．５：１：１．２：３：１であり、相乗剤は、質量比１５：３のジルコン酸エステルカップリング剤とスチレン－ブタジエン－スチレンブロック共重合体グラフト無水マレイン酸であった。前記ジルコン酸エステルカップリング剤はテトラ－ｎ－プロピルジルコン酸エステルであった。
前記酸化防止剤はビス（３,５－ｔ－ブチル－４－ヒドロキシフェニル）スルフィドであった。
前記ガラス繊維は、極細ガラス繊維と、水ガラスと、ジュート繊維と、カーボンナノチューブとを複合した複合ガラス繊維であり、前記ガラス繊維は、直径が８μｍで、長さが０．６ｍｍであり、前記極細ガラス繊維と、水ガラスと、ジュート繊維と、カーボンナノチューブとの質量比は１０：１：３：１．５であった。
無機分解性可塑性マスターバッチ材料の製造：
ステップ１：粒子径６５～６０μｍの炭酸カルシウム粉末５％、粒子径６０～５５μｍの炭酸カルシウム粉末５％、粒子径５５～５０μｍの炭酸カルシウム粉末１５％、粒子径５０～３５μｍの炭酸カルシウム粉末２０％、粒子径２０～１０μｍの炭酸カルシウム粉末４５％、粒子径１０～５μｍの炭酸カルシウム粉末１０％を秤量して、炭酸カルシウム混合粒子を製造した。
ステップ２：ステップ１で製造された炭酸カルシウム混合粒子５７重量％と、ガラス繊維２質量％とを秤量して、混合機に順次加えて５分間混合し、その後、ポリエチレン８質量％、ポリプロピレン３０質量％、及び助剤３％を回転数１１０ｒ／ｍｉｎの混合機に加え、２０分間混合して原料混合物を得、それと同時に、周波数２０００Ｈｚの超音波振動により突固めて排気した。
ステップ３：温度が供給口から排出口に向かうに従って高くなる押出機にて混合機内の原料混合物を溶融混練し、混合原料を溶融してストランド状に押し出した直後に、氷水に入れて素早く冷却し、ナイフを利用して水中で粒子状に高速切断し、その後、脱水して乾燥し、粒子状材料として無機分解性可塑性マスターバッチを製造した。
上記のステップ３において、押出機における原料混合物の溶融混練温度が２００℃であった。
助剤のうち表面改質剤ＰＮ－８２７、熱安定剤ＢＡＳＦ２５、潤滑剤としてのステアリン酸亜鉛Ｌ－６０８、潤滑剤としてのＰＰワックス、表面改質剤としてのステアリン酸１８０、相乗剤、酸化防止剤の質量比は２：１：０．５：１：１．２：３：１であり、相乗剤は、質量比１５：３のジルコン酸エステルカップリング剤とスチレン－ブタジエン－スチレンブロック共重合体グラフト無水マレイン酸であった。前記ジルコン酸エステルカップリング剤はテトラ－ｎ－プロピルジルコン酸エステルであった。
前記酸化防止剤はビス（３,５－ｔ－ブチル－４－ヒドロキシフェニル）スルフィドであった。
前記ガラス繊維は、極細ガラス繊維と、水ガラスと、ジュート繊維と、カーボンナノチューブとを複合した複合ガラス繊維であり、前記ガラス繊維は、直径が８μｍで、長さが０．６ｍｍであり、前記極細ガラス繊維と、水ガラスと、ジュート繊維と、カーボンナノチューブとの質量比は１０：１：３：１．５であった。
【0030】
実施例５
無機分解性可塑性マスターバッチ材料の製造：
ステップ１：粒子径６５～６０μｍの炭酸カルシウム粉末５％、粒子径６０～５５μｍの炭酸カルシウム粉末５％、粒子径５５～５０μｍの炭酸カルシウム粉末５％、粒子径５０～３５μｍの炭酸カルシウム粉末２０％、粒子径２０～１０μｍの炭酸カルシウム粉末２０％、粒子径１０～５μｍの炭酸カルシウム粉末４５％を秤量して、炭酸カルシウム混合粒子を製造した。
ステップ２：ステップ１で製造された炭酸カルシウム混合粒子７２質量％と、ガラス繊維２質量％とを秤量して、混合機に順次加えて５分間混合し、その後、ポリエチレン３質量％、ポリプロピレン１８質量％、及び助剤５％を回転数１１０ｒ／ｍｉｎの混合機に加え、２０分間混合して原料混合物を得、それと同時に、周波数２１００Ｈｚの超音波振動により突固めて排気した。
ステップ３：温度が供給口から排出口に向かうに従って高くなる押出機にて混合機内の原料混合物を溶融混練し、混合原料を溶融してストランド状に押し出した直後に、氷水に入れて素早く冷却し、ナイフを利用して水中で粒子状に高速切断し、その後、脱水して乾燥し、粒子状材料として無機分解性可塑性マスターバッチを製造した。
上記のステップ３において、押出機における原料混合物の溶融混練温度が１８０℃であった。
助剤のうち表面改質剤ＰＮ－８２７、熱安定剤ＢＡＳＦ２５、潤滑剤としてのステアリン酸亜鉛Ｌ－６０８、潤滑剤としてのＰＰワックス、表面改質剤としてのステアリン酸１８０、相乗剤、酸化防止剤の質量比は１．５：１：０．５：１：１：４：１であり、相乗剤は、質量比１２：３のチタネートカップリング剤とスチレン－ブタジエン－スチレンブロック共重合体グラフト無水マレイン酸であった。前記チタネートカップリング剤はイソプロピルトリス（４－ドデシルベンゼンスルホニル）チタネートであった。
前記酸化防止剤は２,６－ｔ－ブチル－４－メチルフェノールであった。
前記ガラス繊維は、極細ガラス繊維と、水ガラスと、ジュート繊維と、カーボンナノチューブとを複合した複合ガラス繊維であり、前記ガラス繊維は、直径が８．５μｍで、長さが１ｍｍであり、前記極細ガラス繊維と、水ガラスと、ジュート繊維と、カーボンナノチューブとの質量比は１０：０．５：３：２．５であった。
無機分解性可塑性マスターバッチ材料の製造：
ステップ１：粒子径６５～６０μｍの炭酸カルシウム粉末５％、粒子径６０～５５μｍの炭酸カルシウム粉末５％、粒子径５５～５０μｍの炭酸カルシウム粉末５％、粒子径５０～３５μｍの炭酸カルシウム粉末２０％、粒子径２０～１０μｍの炭酸カルシウム粉末２０％、粒子径１０～５μｍの炭酸カルシウム粉末４５％を秤量して、炭酸カルシウム混合粒子を製造した。
ステップ２：ステップ１で製造された炭酸カルシウム混合粒子７２質量％と、ガラス繊維２質量％とを秤量して、混合機に順次加えて５分間混合し、その後、ポリエチレン３質量％、ポリプロピレン１８質量％、及び助剤５％を回転数１１０ｒ／ｍｉｎの混合機に加え、２０分間混合して原料混合物を得、それと同時に、周波数２１００Ｈｚの超音波振動により突固めて排気した。
ステップ３：温度が供給口から排出口に向かうに従って高くなる押出機にて混合機内の原料混合物を溶融混練し、混合原料を溶融してストランド状に押し出した直後に、氷水に入れて素早く冷却し、ナイフを利用して水中で粒子状に高速切断し、その後、脱水して乾燥し、粒子状材料として無機分解性可塑性マスターバッチを製造した。
上記のステップ３において、押出機における原料混合物の溶融混練温度が１８０℃であった。
助剤のうち表面改質剤ＰＮ－８２７、熱安定剤ＢＡＳＦ２５、潤滑剤としてのステアリン酸亜鉛Ｌ－６０８、潤滑剤としてのＰＰワックス、表面改質剤としてのステアリン酸１８０、相乗剤、酸化防止剤の質量比は１．５：１：０．５：１：１：４：１であり、相乗剤は、質量比１２：３のチタネートカップリング剤とスチレン－ブタジエン－スチレンブロック共重合体グラフト無水マレイン酸であった。前記チタネートカップリング剤はイソプロピルトリス（４－ドデシルベンゼンスルホニル）チタネートであった。
前記酸化防止剤は２,６－ｔ－ブチル－４－メチルフェノールであった。
前記ガラス繊維は、極細ガラス繊維と、水ガラスと、ジュート繊維と、カーボンナノチューブとを複合した複合ガラス繊維であり、前記ガラス繊維は、直径が８．５μｍで、長さが１ｍｍであり、前記極細ガラス繊維と、水ガラスと、ジュート繊維と、カーボンナノチューブとの質量比は１０：０．５：３：２．５であった。
【0031】
実施例６
無機分解性可塑性マスターバッチ材料の製造：
ステップ１：粒子径６５～６０μｍの炭酸カルシウム粉末５％、粒子径６０～５５μｍの炭酸カルシウム粉末１５％、粒子径５５～５０μｍの炭酸カルシウム粉末１５％、粒子径５０～３５μｍの炭酸カルシウム粉末４０％、粒子径２０～１０μｍの炭酸カルシウム粉末１２％、粒子径１０～５μｍの炭酸カルシウム粉末１３％を秤量して、炭酸カルシウム混合粒子を製造した。
ステップ２：ステップ１で製造された炭酸カルシウム混合粒子６０重量％と、ガラス繊維５質量％とを秤量して、混合機に順次加えて５分間混合し、その後、ポリエチレン１０質量％、ポリプロピレン２０質量％、及び助剤５％を回転数１００ｒ／ｍｉｎの混合機に加え、１５分間混合して原料混合物を得、それと同時に、周波数２０００Ｈｚの超音波振動により突固めて排気した。
ステップ３：温度が供給口から排出口に向かうに従って高くなる押出機にて混合機内の原料混合物を溶融混練し、混合原料を溶融してストランド状に押し出した直後に、氷水に入れて素早く冷却し、ナイフを利用して水中で粒子状に高速切断し、その後、脱水して乾燥し、粒子状材料として無機分解性可塑性マスターバッチを製造した。
上記のステップ３において、押出機における原料混合物の溶融混練温度が２４０℃であった。
助剤のうち表面改質剤ＰＮ－８２７、熱安定剤ＢＡＳＦ２５、潤滑剤としてのステアリン酸亜鉛Ｌ－６０８、潤滑剤としてのＰＰワックス、表面改質剤としてのステアリン酸１８０、相乗剤、酸化防止剤の質量比は１：０．５：０．５：１：１：５：０．８であり、相乗剤は、質量比１５：２のシランカップリング剤とエチレン－エチルアクリル酸共重合体グラフト無水マレイン酸であった。前記シランカップリング剤はＮ－２（アミノエチル）３－アミノプロピルトリメトキシシランであった。
前記酸化防止剤は２,６－ｔ－ブチル－４－メチルフェノールであった。
前記ガラス繊維は、極細ガラス繊維と、水ガラスと、ジュート繊維と、カーボンナノチューブとを複合した複合ガラス繊維であり、前記ガラス繊維は、直径が８μｍで、長さが１．１ｍｍであり、前記極細ガラス繊維と、水ガラスと、ジュート繊維と、カーボンナノチューブとの質量比は１０：２：３：２．５であった。
無機分解性可塑性マスターバッチ材料の製造：
ステップ１：粒子径６５～６０μｍの炭酸カルシウム粉末５％、粒子径６０～５５μｍの炭酸カルシウム粉末１５％、粒子径５５～５０μｍの炭酸カルシウム粉末１５％、粒子径５０～３５μｍの炭酸カルシウム粉末４０％、粒子径２０～１０μｍの炭酸カルシウム粉末１２％、粒子径１０～５μｍの炭酸カルシウム粉末１３％を秤量して、炭酸カルシウム混合粒子を製造した。
ステップ２：ステップ１で製造された炭酸カルシウム混合粒子６０重量％と、ガラス繊維５質量％とを秤量して、混合機に順次加えて５分間混合し、その後、ポリエチレン１０質量％、ポリプロピレン２０質量％、及び助剤５％を回転数１００ｒ／ｍｉｎの混合機に加え、１５分間混合して原料混合物を得、それと同時に、周波数２０００Ｈｚの超音波振動により突固めて排気した。
ステップ３：温度が供給口から排出口に向かうに従って高くなる押出機にて混合機内の原料混合物を溶融混練し、混合原料を溶融してストランド状に押し出した直後に、氷水に入れて素早く冷却し、ナイフを利用して水中で粒子状に高速切断し、その後、脱水して乾燥し、粒子状材料として無機分解性可塑性マスターバッチを製造した。
上記のステップ３において、押出機における原料混合物の溶融混練温度が２４０℃であった。
助剤のうち表面改質剤ＰＮ－８２７、熱安定剤ＢＡＳＦ２５、潤滑剤としてのステアリン酸亜鉛Ｌ－６０８、潤滑剤としてのＰＰワックス、表面改質剤としてのステアリン酸１８０、相乗剤、酸化防止剤の質量比は１：０．５：０．５：１：１：５：０．８であり、相乗剤は、質量比１５：２のシランカップリング剤とエチレン－エチルアクリル酸共重合体グラフト無水マレイン酸であった。前記シランカップリング剤はＮ－２（アミノエチル）３－アミノプロピルトリメトキシシランであった。
前記酸化防止剤は２,６－ｔ－ブチル－４－メチルフェノールであった。
前記ガラス繊維は、極細ガラス繊維と、水ガラスと、ジュート繊維と、カーボンナノチューブとを複合した複合ガラス繊維であり、前記ガラス繊維は、直径が８μｍで、長さが１．１ｍｍであり、前記極細ガラス繊維と、水ガラスと、ジュート繊維と、カーボンナノチューブとの質量比は１０：２：３：２．５であった。
【0032】
実施例７
無機分解性可塑性マスターバッチ材料の製造：
ステップ１：粒子径６５～６０μｍの炭酸カルシウム粉末５％、粒子径６０～５５μｍの炭酸カルシウム粉末１５％、粒子径５５～５０μｍの炭酸カルシウム粉末１５％、粒子径５０～３５μｍの炭酸カルシウム粉末３０％、粒子径２０～１０μｍの炭酸カルシウム粉末１５％、粒子径１０～５μｍの炭酸カルシウム粉末２０％を秤量して、炭酸カルシウム混合粒子を製造した。
ステップ２：ステップ１で製造された炭酸カルシウム混合粒子６５重量％、ガラス繊維４質量％を秤量して、混合機に順次加えて５分間混合し、その後、ポリエチレン６質量％、ポリプロピレン２０質量％、及び助剤５％を回転数１００ｒ／ｍｉｎの混合機に加え、１５分間混合して原料混合物を得、それと同時に、周波数２１００Ｈｚの超音波振動により突固めて排気した。
ステップ３：温度が供給口から排出口に向かうに従って高くなる押出機にて混合機内の原料混合物を溶融混練し、混合原料を溶融してストランド状に押し出した直後に、氷水に入れて素早く冷却し、ナイフを利用して水中で粒子状に高速切断し、その後、脱水して乾燥し、粒子状材料として無機分解性可塑性マスターバッチを製造した。
上記のステップ３において、押出機における原料混合物の溶融混練温度が２６０℃であった。
助剤のうち表面改質剤ＰＮ－８２７、熱安定剤ＢＡＳＦ２５、潤滑剤としてのステアリン酸亜鉛Ｌ－６０８、潤滑剤としてのＰＰワックス、表面改質剤としてのステアリン酸１８０、相乗剤、酸化防止剤の質量比は１：０．５：０．５：０．８：１：５：１であり、相乗剤は、質量比１０：３の成分Ｉと成分ＩＩであり、このうち、成分Ｉはアルミネートカップリング剤であり、成分ＩＩはエチレン－エチルアクリル酸共重合体グラフト無水マレイン酸とポリプロピレングラフト無水マレイン酸との混合物であった。前記アルミネートカップリング剤はＤＬ－４１１ＡＦであった。
前記酸化防止剤は２,６－ｔ－ブチル－４－メチルフェノールであった。
前記ガラス繊維は、極細ガラス繊維と、水ガラスと、ジュート繊維と、カーボンナノチューブとを複合した複合ガラス繊維であり、前記ガラス繊維は、直径が９μｍで、長さが０．８ｍｍであり、前記極細ガラス繊維と、水ガラスと、ジュート繊維と、カーボンナノチューブとの質量比は１０：１：３：１であった。
無機分解性可塑性マスターバッチ材料の製造：
ステップ１：粒子径６５～６０μｍの炭酸カルシウム粉末５％、粒子径６０～５５μｍの炭酸カルシウム粉末１５％、粒子径５５～５０μｍの炭酸カルシウム粉末１５％、粒子径５０～３５μｍの炭酸カルシウム粉末３０％、粒子径２０～１０μｍの炭酸カルシウム粉末１５％、粒子径１０～５μｍの炭酸カルシウム粉末２０％を秤量して、炭酸カルシウム混合粒子を製造した。
ステップ２：ステップ１で製造された炭酸カルシウム混合粒子６５重量％、ガラス繊維４質量％を秤量して、混合機に順次加えて５分間混合し、その後、ポリエチレン６質量％、ポリプロピレン２０質量％、及び助剤５％を回転数１００ｒ／ｍｉｎの混合機に加え、１５分間混合して原料混合物を得、それと同時に、周波数２１００Ｈｚの超音波振動により突固めて排気した。
ステップ３：温度が供給口から排出口に向かうに従って高くなる押出機にて混合機内の原料混合物を溶融混練し、混合原料を溶融してストランド状に押し出した直後に、氷水に入れて素早く冷却し、ナイフを利用して水中で粒子状に高速切断し、その後、脱水して乾燥し、粒子状材料として無機分解性可塑性マスターバッチを製造した。
上記のステップ３において、押出機における原料混合物の溶融混練温度が２６０℃であった。
助剤のうち表面改質剤ＰＮ－８２７、熱安定剤ＢＡＳＦ２５、潤滑剤としてのステアリン酸亜鉛Ｌ－６０８、潤滑剤としてのＰＰワックス、表面改質剤としてのステアリン酸１８０、相乗剤、酸化防止剤の質量比は１：０．５：０．５：０．８：１：５：１であり、相乗剤は、質量比１０：３の成分Ｉと成分ＩＩであり、このうち、成分Ｉはアルミネートカップリング剤であり、成分ＩＩはエチレン－エチルアクリル酸共重合体グラフト無水マレイン酸とポリプロピレングラフト無水マレイン酸との混合物であった。前記アルミネートカップリング剤はＤＬ－４１１ＡＦであった。
前記酸化防止剤は２,６－ｔ－ブチル－４－メチルフェノールであった。
前記ガラス繊維は、極細ガラス繊維と、水ガラスと、ジュート繊維と、カーボンナノチューブとを複合した複合ガラス繊維であり、前記ガラス繊維は、直径が９μｍで、長さが０．８ｍｍであり、前記極細ガラス繊維と、水ガラスと、ジュート繊維と、カーボンナノチューブとの質量比は１０：１：３：１であった。
【0033】
実施例８
無機分解性可塑性マスターバッチ材料の製造：
ステップ１：粒子径６５～６０μｍの炭酸カルシウム粉末１５％、粒子径６０～５５μｍの炭酸カルシウム粉末５％、粒子径５５～５０μｍの炭酸カルシウム粉末１５％、粒子径５０～３５μｍの炭酸カルシウム粉末３０％、粒子径２０～１０μｍの炭酸カルシウム粉末１５％、粒子径１０～５μｍの炭酸カルシウム粉末２０％を秤量して、炭酸カルシウム混合粒子を製造した。
ステップ２：ステップ１で製造された炭酸カルシウム混合粒子７０重量％と、ガラス繊維２質量％とを秤量して、混合機に順次加えて５分間混合し、その後、ポリエチレン５質量％、ポリプロピレン２０質量％、及び助剤３％を回転数１２０ｒ／ｍｉｎの混合機に加え、２０分間混合して原料混合物を得、それと同時に、周波数２１００Ｈｚの超音波振動により突固めて排気した。
ステップ３：温度が供給口から排出口に向かうに従って高くなる押出機にて混合機内の原料混合物を溶融混練し、混合原料を溶融してストランド状に押し出した直後に、氷水に入れて素早く冷却し、ナイフを利用して水中で粒子状に高速切断し、その後、脱水して乾燥し、粒子状材料として無機分解性可塑性マスターバッチを製造した。
上記のステップ３において、押出機における原料混合物の溶融混練温度が２２０℃であった。
助剤のうち表面改質剤ＰＮ－８２７、熱安定剤ＢＡＳＦ２５、潤滑剤としてのステアリン酸亜鉛Ｌ－６０８、潤滑剤としてのＰＰワックス、表面改質剤としてのステアリン酸１８０、相乗剤、酸化防止剤の質量比は１：０．５：０．５：１：１：３：０．８であり、相乗剤は、質量比１１：２の成分Ｉと成分ＩＩであり、成分Ｉはシランカップリング剤であり、成分ＩＩはスチレン－ブタジエン－スチレンブロック共重合体グラフト無水マレイン酸とスチレングラフト無水マレイン酸との混合物であった。前記シランカップリング剤はメタクリレート系シランカップリング剤であった。
前記酸化防止剤は２,６－ｔ－ブチル－４－メチルフェノールとビス（３,５－ｔ－ブチル－４－ヒドロキシフェニル）スルフィドとを１：１の質量比で配合したものであった。
前記ガラス繊維は、極細ガラス繊維と、水ガラスと、ジュート繊維と、カーボンナノチューブとを複合した複合ガラス繊維であり、前記ガラス繊維は、直径が８．５μｍで、長さが０．９ｍｍであり、前記極細ガラス繊維と、水ガラスと、ジュート繊維と、カーボンナノチューブとの質量比は１０：０．５：５：１．５であった。
無機分解性可塑性マスターバッチ材料の製造：
ステップ１：粒子径６５～６０μｍの炭酸カルシウム粉末１５％、粒子径６０～５５μｍの炭酸カルシウム粉末５％、粒子径５５～５０μｍの炭酸カルシウム粉末１５％、粒子径５０～３５μｍの炭酸カルシウム粉末３０％、粒子径２０～１０μｍの炭酸カルシウム粉末１５％、粒子径１０～５μｍの炭酸カルシウム粉末２０％を秤量して、炭酸カルシウム混合粒子を製造した。
ステップ２：ステップ１で製造された炭酸カルシウム混合粒子７０重量％と、ガラス繊維２質量％とを秤量して、混合機に順次加えて５分間混合し、その後、ポリエチレン５質量％、ポリプロピレン２０質量％、及び助剤３％を回転数１２０ｒ／ｍｉｎの混合機に加え、２０分間混合して原料混合物を得、それと同時に、周波数２１００Ｈｚの超音波振動により突固めて排気した。
ステップ３：温度が供給口から排出口に向かうに従って高くなる押出機にて混合機内の原料混合物を溶融混練し、混合原料を溶融してストランド状に押し出した直後に、氷水に入れて素早く冷却し、ナイフを利用して水中で粒子状に高速切断し、その後、脱水して乾燥し、粒子状材料として無機分解性可塑性マスターバッチを製造した。
上記のステップ３において、押出機における原料混合物の溶融混練温度が２２０℃であった。
助剤のうち表面改質剤ＰＮ－８２７、熱安定剤ＢＡＳＦ２５、潤滑剤としてのステアリン酸亜鉛Ｌ－６０８、潤滑剤としてのＰＰワックス、表面改質剤としてのステアリン酸１８０、相乗剤、酸化防止剤の質量比は１：０．５：０．５：１：１：３：０．８であり、相乗剤は、質量比１１：２の成分Ｉと成分ＩＩであり、成分Ｉはシランカップリング剤であり、成分ＩＩはスチレン－ブタジエン－スチレンブロック共重合体グラフト無水マレイン酸とスチレングラフト無水マレイン酸との混合物であった。前記シランカップリング剤はメタクリレート系シランカップリング剤であった。
前記酸化防止剤は２,６－ｔ－ブチル－４－メチルフェノールとビス（３,５－ｔ－ブチル－４－ヒドロキシフェニル）スルフィドとを１：１の質量比で配合したものであった。
前記ガラス繊維は、極細ガラス繊維と、水ガラスと、ジュート繊維と、カーボンナノチューブとを複合した複合ガラス繊維であり、前記ガラス繊維は、直径が８．５μｍで、長さが０．９ｍｍであり、前記極細ガラス繊維と、水ガラスと、ジュート繊維と、カーボンナノチューブとの質量比は１０：０．５：５：１．５であった。
【産業上の利用可能性】
【0034】
比較例１
ガラス繊維を添加していなかった以外、実施例１に記載の製造方法と同様にして無機分解性可塑性マスターバッチ材料を製造した。
ガラス繊維を添加していなかった以外、実施例１に記載の製造方法と同様にして無機分解性可塑性マスターバッチ材料を製造した。
【0035】
比較例２
補助相乗剤にはシランカップリング剤という１種の成分だけを含んだ以外、実施例１に記載の製造方法と同様にして無機分解性可塑性マスターバッチ材料を製造した。
補助相乗剤にはシランカップリング剤という１種の成分だけを含んだ以外、実施例１に記載の製造方法と同様にして無機分解性可塑性マスターバッチ材料を製造した。
【0036】
比較例３
補助相乗剤は、質量比１：１のジルコネートカップリング剤とポリプロピレングラフト無水マレイン酸であった以外、実施例２に記載の製造方法と同様にして無機分解性可塑性マスターバッチ材料を製造した。
補助相乗剤は、質量比１：１のジルコネートカップリング剤とポリプロピレングラフト無水マレイン酸であった以外、実施例２に記載の製造方法と同様にして無機分解性可塑性マスターバッチ材料を製造した。
【0037】
比較例４
補助相乗剤の成分は質量比１：３のアルミネートカップリング剤とスチレングラフト無水マレイン酸であった以外、実施例３に記載の製造方法と同様にして無機分解性可塑性マスターバッチ材料を製造した。
補助相乗剤の成分は質量比１：３のアルミネートカップリング剤とスチレングラフト無水マレイン酸であった以外、実施例３に記載の製造方法と同様にして無機分解性可塑性マスターバッチ材料を製造した。
【0038】
比較例５
補助相乗剤の成分は質量比３：１のチタネートカップリング剤とスチレン－ブタジエン－スチレンブロック共重合体グラフト無水マレイン酸であった以外、実施例４に記載の製造方法と同様にして無機分解性可塑性マスターバッチ材料を製造した。
補助相乗剤の成分は質量比３：１のチタネートカップリング剤とスチレン－ブタジエン－スチレンブロック共重合体グラフト無水マレイン酸であった以外、実施例４に記載の製造方法と同様にして無機分解性可塑性マスターバッチ材料を製造した。
【0039】
比較例６
補助相乗剤の成分は質量比７：３のシランカップリング剤とポリプロピレングラフト無水マレイン酸であった以外、実施例５に記載の製造方法と同様にして無機分解性可塑性マスターバッチ材料を製造した。
補助相乗剤の成分は質量比７：３のシランカップリング剤とポリプロピレングラフト無水マレイン酸であった以外、実施例５に記載の製造方法と同様にして無機分解性可塑性マスターバッチ材料を製造した。
【0040】
比較例７
前記マスターバッチ中の相乗剤はスチレングラフト無水マレイン酸だけから構成された以外、実施例６に記載の製造方法と同様にして無機分解性可塑性マスターバッチ材料を製造した。
前記マスターバッチ中の相乗剤はスチレングラフト無水マレイン酸だけから構成された以外、実施例６に記載の製造方法と同様にして無機分解性可塑性マスターバッチ材料を製造した。
【0041】
比較例８
前記ガラス繊維は一般的なガラス繊維であった以外、実施例７に記載の製造方法と同様にして無機分解性可塑性マスターバッチ材料を製造した。
前記ガラス繊維は一般的なガラス繊維であった以外、実施例７に記載の製造方法と同様にして無機分解性可塑性マスターバッチ材料を製造した。
【0042】
比較例９
前記ガラス繊維にはカーボンナノチューブが添加されていなかった以外、実施例２に記載の製造方法と同様にして無機分解性可塑性マスターバッチ材料を製造した。
前記ガラス繊維にはカーボンナノチューブが添加されていなかった以外、実施例２に記載の製造方法と同様にして無機分解性可塑性マスターバッチ材料を製造した。
【0043】
比較例１０
前記ガラス繊維にはジュート繊維が添加されていなかった以外、実施例３に記載の製造方法と同様にして無機分解性可塑性マスターバッチ材料を製造した。
前記ガラス繊維にはジュート繊維が添加されていなかった以外、実施例３に記載の製造方法と同様にして無機分解性可塑性マスターバッチ材料を製造した。
【0044】
比較例１１
前記ガラス繊維には水ガラスが添加されていなかった以外、実施例４に記載の製造方法と同様にして無機分解性可塑性マスターバッチ材料を製造した。
前記ガラス繊維には水ガラスが添加されていなかった以外、実施例４に記載の製造方法と同様にして無機分解性可塑性マスターバッチ材料を製造した。
【0045】
比較例１２
前記複合ガラス繊維は直径が７μｍで、長さ１ｍｍであった以外、実施例６に記載の製造方法と同様にして無機分解性可塑性マスターバッチ材料を製造した。
前記複合ガラス繊維は直径が７μｍで、長さ１ｍｍであった以外、実施例６に記載の製造方法と同様にして無機分解性可塑性マスターバッチ材料を製造した。
【0046】
比較例１３
前記複合ガラス繊維は直径８μｍ、長さ３ｍｍであった以外、実施例６に記載の製造方法と同様にして、無機分解性可塑性マスターバッチ材料を製造した。
前記複合ガラス繊維は直径８μｍ、長さ３ｍｍであった以外、実施例６に記載の製造方法と同様にして、無機分解性可塑性マスターバッチ材料を製造した。
【0047】
比較例１４
前記複合ガラス繊維は直径が１０μｍで、長さが０．２ｍｍであった以外、実施例１に記載の製造方法と同様にして無機分解性可塑性マスターバッチ材料を製造した。
前記複合ガラス繊維は直径が１０μｍで、長さが０．２ｍｍであった以外、実施例１に記載の製造方法と同様にして無機分解性可塑性マスターバッチ材料を製造した。
【0048】
比較例１５
前記複合ガラス繊維は直径が１２μｍで、長さが１ｍｍであった以外、実施例２に記載の製造方法と同様にして無機分解性可塑性マスターバッチ材料を製造した。
前記複合ガラス繊維は直径が１２μｍで、長さが１ｍｍであった以外、実施例２に記載の製造方法と同様にして無機分解性可塑性マスターバッチ材料を製造した。
【0049】
比較例１６
前記複合ガラス繊維中の極細ガラス繊維と、水ガラスと、ジュート繊維と、カーボンナノチューブとの質量比は１０：０．５：１：５であった以外、実施例３に記載の製造方法と同様にして無機分解性可塑性マスターバッチ材料を製造した。
前記複合ガラス繊維中の極細ガラス繊維と、水ガラスと、ジュート繊維と、カーボンナノチューブとの質量比は１０：０．５：１：５であった以外、実施例３に記載の製造方法と同様にして無機分解性可塑性マスターバッチ材料を製造した。
【0050】
比較例１７
前記炭酸カルシウム鉱物粉末の平均粒子径は１５μｍであった以外、実施例４に記載の製造方法と同様にして無機分解性可塑性マスターバッチ材料を製造した。
前記炭酸カルシウム鉱物粉末の平均粒子径は１５μｍであった以外、実施例４に記載の製造方法と同様にして無機分解性可塑性マスターバッチ材料を製造した。
【0051】
比較例１８
前記炭酸カルシウム鉱物粉末の平均粒子径は５０μｍであった以外、実施例７に記載の製造方法と同様にして無機分解性可塑性マスターバッチ材料を製造した。
前記炭酸カルシウム鉱物粉末の平均粒子径は５０μｍであった以外、実施例７に記載の製造方法と同様にして無機分解性可塑性マスターバッチ材料を製造した。
【0052】
表１及び表２は、関連基準を参照して測定した実施例及び比較例の引張強度、曲げ強度、曲げ弾性率、及び分解性環境において６ヶ月、８ヶ月及び１年（１２ヶ月）放置後の分解率である。
【0053】
【表1】
【0054】
【表2】
【0055】
マスターバッチ材料を分解した分解産物の毒性や危害についての検出結果を表３に示す。
注：
（１）１ｍｇ／ｋｇ＝０．０００１％
（２）ＭＤＬ＝方法検出限界
（３）ＮＤ＝未検出（＜ＭＤＬ）
（４）「－」＝未規定
テスト方法：ＵＳ ＥＰＡ ５０２１Ａ：２０１４方法を参照して測定し、ＨＳ－ＧＣ－ＭＳを用いて分析した。
注：
（１）１ｍｇ／ｋｇ＝０．０００１％
（２）ＭＤＬ＝方法検出限界
（３）ＮＤ＝未検出（＜ＭＤＬ）
（４）「－」＝未規定
テスト方法：ＵＳ ＥＰＡ ５０２１Ａ：２０１４方法を参照して測定し、ＨＳ－ＧＣ－ＭＳを用いて分析した。
【0056】
【表3】
【0057】
以上から分かるように、本発明の無機分解性可塑性マスターバッチ材料を用いて製造された製品は、分解要件を満たし、一般的なプラスチック製品よりも高い機械的強度及び高い分解率を有し、無害・無汚染である。
【手続補正書】
【提出日】2020-11-26
【手続補正1】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項1】
各種の環境にやさしい分解性製品の製造に用いられる無機分解性可塑性マスターバッチ材料であって、成分として、
炭酸カルシウム鉱物粉末５６～７２質量％と、
ポリエチレン３～１０質量％と、
ポリプロピレン１８～３０質量％と、
ガラス繊維２～５質量％と、
助剤３～５質量％とを含み、
前記炭酸カルシウム鉱物粉末５６～７２質量％中の各粒子径の炭酸カルシウム鉱物粉末の割合として、
直径が６５～６０μｍに制御された２３０メッシュの粒子が５～１５％、
直径が６０～５５μｍに制御された２５０メッシュの粒子が５～１５％、
直径が５５～５０μｍに制御された３００メッシュの粒子が５～１５％、
直径が５０～３５μｍに制御された４００メッシュの粒子が２０～４０％、
直径が２０～１０μｍに制御された８００メッシュの粒子が１０～４５％、
直径が１０～５μｍに制御された１２００メッシュの粒子が１０～４５％であり、
炭酸カルシウム鉱物粉末全体の平均粒子径が必ず２０μｍ～４５μｍの間である、ことを特徴とする無機分解性可塑性マスターバッチ材料。
【請求項2】
前記２～５質量％のガラス繊維は、極細ガラス繊維と、水ガラスと、ジュート繊維と、カーボンナノチューブとを複合した複合ガラス繊維である、請求項１に記載の無機分解性可塑性マスターバッチ材料。
【請求項3】
前記極細ガラス繊維と、水ガラスと、ジュート繊維と、カーボンナノチューブとの質量比が、１０：０．５～２：２～５：１～２．５である、請求項１～２のいずれか１項に記載の無機分解性可塑性マスターバッチ材料。
【請求項4】
前記ガラス繊維は、直径が８～９μｍで、長さが０．６～１．２ｍｍである、請求項３に記載の無機分解性可塑性マスターバッチ材料。
【請求項5】
前記助剤は、表面改質剤ＰＮ－８２７、熱安定剤ＢＡＳＦ２５、潤滑剤としてのステアリン酸亜鉛Ｌ－６０８、潤滑剤としてのＰＰワックス、表面改質剤としてのステアリン酸１８０、相乗剤、酸化防止剤のうちの１種又は複数種の混合物を含む、請求項４に記載の無機分解性可塑性マスターバッチ材料。
【請求項6】
前記相乗剤は、成分Ｉと成分ＩＩとからなり、成分Ｉと成分ＩＩとの質量比が１０～１５：１～３であり、前記成分Ｉは、ジルコネートカップリング剤、アルミネートカップリング剤、チタネートカップリング剤、シランカップリング剤のうちの１種又は複数種であり、
前記成分ＩＩは、ポリプロピレングラフト無水マレイン酸、スチレングラフト無水マレイン酸、エチレン－エチルアクリル酸共重合体グラフト無水マレイン酸、エチレン－酢酸ビニル－一酸化炭素三元共重合体グラフト無水マレイン酸、スチレン－ブタジエン－スチレンブロック共重合体グラフト無水マレイン酸のうちの１種又は複数種である、請求項５に記載の無機分解性可塑性マスターバッチ材料。
【請求項7】
前記アルミネートカップリング剤は、ＤＬ－４１１、ＤＬ－４１１ＡＦ、ＡＳＡ、ＤＬ－４１１Ｄ、ＤＬ－４１１ＤＦから選ばれる１種又は複数種である、請求項６に記載の無機分解性可塑性マスターバッチ材料。
【請求項8】
前記ジルコネートカップリング剤はテトラ－ｎ－プロピルジルコネートである、請求項６に記載の無機分解性可塑性マスターバッチ材料。
【請求項9】
前記チタネートカップリング剤は、イソプロピルトリス（４－ドデシルベンゼンスルホニル）チタネート、トリス（ジオクチルピロホスホリル）イソプロピルチタネート、ビス（ジオクチルホスホリル）エチレンチタネート、ビス（ジオクチルピロホスホリル）エチレンチタネート、テトライソプロピルビス（ジラウリルホスファイト）チタネート、トリス（ジフェニルプロピル）－イソプロピルチタネート、イソプロピルジ（メタクリル）イソステアロイルチタネートのうちの１種又は複数種である、請求項６に記載の無機分解性可塑性マスターバッチ材料。
【請求項10】
前記シランカップリング剤は、クロロプロピルシランカップリング剤、エポキシシランカップリング剤、メタクリレート系シランカップリング剤、ビニルトリエトキシシラン、シラン化ポリブタジエン化合物、Ｎ－２－（アミノエチル）－３－アミノプロピルトリメトキシシラン、Ｎ－２－（アミノエチル）－３－アミノプロピルトリエトキシシラン、３－アミノプロピルトリメトキシシラン、３－アミノプロピルトリエトキシシラン、３－グリシジルプロピルトリメトキシシランのうちの１種又は複数種である、請求項６に記載の無機分解性可塑性マスターバッチ材料。
【請求項11】
前記酸化防止剤は、２,６－ｔ－ブチル－４－メチルフェノール、ビス（３,５－ｔ－ブチル－４－ヒドロキシフェニル）スルフィドから選ばれる１種又は２種の混合物である、請求項６に記載の無機分解性可塑性マスターバッチ材料。
【請求項12】
各助剤の質量は、表面改質剤ＰＮ－８２７、熱安定剤ＢＡＳＦ２５、潤滑剤としてのステアリン酸亜鉛Ｌ－６０８、潤滑剤としてのＰＰワックス、表面改質剤としてのステアリン酸１８０、相乗剤、酸化防止剤の質量比が０．５～２：０．３～１：０．３～１：０．３～１：０．５～１．２：３～５：０．５～１であるという関係を満たす、請求項６～１０のいずれか１項に記載の無機分解性可塑性マスターバッチ材料。
【請求項13】
割合要件を満たす炭酸カルシウム混合粉末を秤量するステップ１と、炭酸カルシウム鉱物粉末５６～７２重量％と、ガラス繊維２～５質量％とを秤量し、混合機に順次加えて５分間混合し、その後、ポリエチレン３～１０質量％、ポリプロピレン１８～３０質量％、及び助剤３～５％を混合機に加え、１５～２０分間混合して原料混合物を得、それと同時に、超音波振動により突固めて排気するステップ２と、
温度が供給口から排出口に向かうに従って高くなる押出機にて混合機内の原料混合物を溶融混練し、原料混合物を溶融してストランド状に押し出した直後、氷水に入れて素早く冷却し、ナイフを利用して水中で粒子状に高速切断し、その後、脱水して乾燥し、粒子状材料として無機分解性可塑性マスターバッチを製造するステップ３とを含む、請求項１２に記載の無機分解性可塑性マスターバッチ材料の製造方法。
【請求項14】
混合機の回転数が１００～１３０ｒ／ｍｉｎであり、超音波振動周波数が１８００～２１００Ｈｚである、請求項１３に記載の無機分解性可塑性マスターバッチ材料の製造方法。
【請求項15】
超音波振動周波数が２０００Ｈｚである、請求項１３～１４のいずれか１項に記載の無機分解性可塑性マスターバッチ材料の製造方法。
【請求項16】
ステップ３において、押出機内の原料混合物の溶融混練温度が、１８０℃～２８０℃である、請求項１３～１４のいずれか１項に記載の無機分解性可塑性マスターバッチ材料の製造方法。
【国際調査報告】