JP2008069223A - プラスチック除湿用マスターバッチ及びプラスチック材料の除湿方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】プラスチック材料を成形する際に混合しプラスチック材料とともに加熱されて該プラスチック材料と溶け合うマスターバッチであって、除湿剤と、バインダーとしての熱可塑性樹脂と、を含有し、除湿剤は、吸湿性を有する無機化合物の粉末と、無機化合物の表面を被覆して無機化合物と熱可塑性樹脂との相溶性を向上させるとともに、常温では無機化合物の吸湿機能を抑制し、加熱時には無機化合物の吸湿機能を発揮させる表面修飾剤と、からなる、プラスチック材料に含まれる水分をプラスチック材料の成形時に吸収するプラスチック除湿用マスターバッチ。
【選択図】なし
Description
まず、第1の発明は、プラスチック材料を成形する際に混合しプラスチック材料とともに加熱されて該プラスチック材料と溶け合うマスターバッチであって、除湿剤と、バインダーとしての熱可塑性樹脂と、を含有し、前記除湿剤は、吸湿性を有する無機化合物の粉末と、前記無機化合物の表面を被覆して前記無機化合物と前記熱可塑性樹脂との相溶性を向上させるとともに、常温では前記無機化合物の吸湿機能を抑制し、加熱時には前記無機化合物の吸湿機能を発揮させる表面修飾剤と、からなる、前記プラスチック材料に含まれる水分をプラスチック材料の成形時に吸収するプラスチック除湿用マスターバッチである。
第1に、除湿剤を含有しているため、プラスチック材料を成形する際に混合するだけで、除湿剤をプラスチック材料中に分散させてプラスチック材料を容易に除湿することができる。
まず、第1の工程において、無機化合物の粉末と、表面修飾剤とを加熱しながら混合することにより、無機化合物の表面を表面修飾剤で被覆して除湿剤を得る。このときの加熱温度は90℃以上130℃以下が好ましい。混合には、加熱機能を有する各種攪拌機を用いることができる。例えば、ジャケット付きの、ナウターミキサー、リボンミキサー、ヘンシェルミキサー、スーパーミキサー、などを用い、ジャケットに加熱されたオイル等を通すことにより加熱しながら混合することができる。
次に、第2の工程においては、まず、第1の工程で得られた除湿剤を40℃以下になるまで冷却する。ここで、冷却とは、攪拌機のジャケットに冷水を流すなど積極的な冷却でもよいし、あるいは放冷でもよい。次に、冷却した除湿剤と、熱可塑性樹脂、および必要に応じて各種の添加剤(滑剤、可塑剤、熱安定剤、酸化防止剤等)とを混合する。混合には、第1の工程と同様に、各種の攪拌機を用いることができる。
次に、第3の工程においては、第2の工程で得られた混合物を90℃以上220℃以下に加熱してサイコロ状、円柱状、球状、扁平な球状等、所定形状に成形しマスターバッチを得る。第3の工程においては、加熱混練可能な各種の押出成形機を使用することができる。特に、二軸押出成形機を用いると、無機化合物の粉末が均一に分散した外観の良いマスターバッチを得ることができるため好ましい。真空機能を備えた二軸押出成形機であれば、混合物を加熱することによって発生する揮発成分を取り除くことができ、より外観の良いマスターバッチを得ることができる。
次に、No.5およびNo.7〜9のマスターバッチについて自然環境下で放置し、24時間後と、36時間後にマスターバッチの外観を目視にて観察し、外観変化の有無を調べた。その結果を表5に示す。
まず、第1の発明は、プラスチック材料を成形する際に混合しプラスチック材料とともに加熱されて該プラスチック材料と溶け合うマスターバッチであって、除湿剤と、バインダーとしての熱可塑性樹脂と、を含有し、前記除湿剤は、吸湿性を有する無機化合物の粉末と、前記無機化合物の表面を被覆して前記無機化合物と前記熱可塑性樹脂との相溶性を向上させるとともに、常温では前記無機化合物の吸湿機能を抑制し、加熱時には前記無機化合物の吸湿機能を発揮させる表面修飾剤と、からなる、前記プラスチック材料に含まれる水分をプラスチック材料の成形時に吸収するプラスチック除湿用マスターバッチである。前記無機化合物は、水分との化学反応により吸湿する化学吸湿性無機化合物であり、前記化学吸湿性無機化合物で構成された除湿剤に加え、更に、水分を吸着することにより吸湿する吸着性無機化合物で構成された除湿剤をも含有する。
まず、第1の発明は、プラスチック材料を成形する際に混合しプラスチック材料とともに加熱されて該プラスチック材料と溶け合うマスターバッチであって、除湿剤と、バインダーとしての熱可塑性樹脂と、を含有し、前記除湿剤は、吸湿性を有する無機化合物の粉末と、前記無機化合物の表面を被覆して前記無機化合物と前記熱可塑性樹脂との相溶性を向上させるとともに、常温では前記無機化合物の吸湿機能を抑制し、加熱時には前記無機化合物の吸湿機能を発揮させる表面修飾剤と、からなる、前記プラスチック材料に含まれる水分をプラスチック材料の成形時に吸収するプラスチック除湿用マスターバッチである。前記無機化合物は、水分との化学反応により吸湿する化学吸湿性無機化合物であり、前記化学吸湿性無機化合物で構成された除湿剤に加え、更に、水分を吸着することにより吸湿する吸着性無機化合物で構成された除湿剤をも含有する。前記化学吸湿性無機化合物は酸化カルシウムであり、前記吸着性無機化合物はゼオライトである。前記表面修飾剤はチタネート系カップリング剤、アルミネート系カップリング剤、及びステアリン酸類からなる群より選ばれた少なくとも1種である。除湿剤の当該マスターバッチに含まれる割合が20重量%以上90重量%以下である。
第1に、除湿剤を含有しているため、プラスチック材料を成形する際に混合するだけで、除湿剤をプラスチック材料中に分散させてプラスチック材料を容易に除湿することができる。
まず、第1の工程において、無機化合物の粉末と、表面修飾剤とを加熱しながら混合することにより、無機化合物の表面を表面修飾剤で被覆して除湿剤を得る。このときの加熱温度は90℃以上130℃以下が好ましい。混合には、加熱機能を有する各種攪拌機を用いることができる。例えば、ジャケット付きの、ナウターミキサー、リボンミキサー、ヘンシェルミキサー、スーパーミキサー、などを用い、ジャケットに加熱されたオイル等を通すことにより加熱しながら混合することができる。
次に、第2の工程においては、まず、第1の工程で得られた除湿剤を40℃以下になるまで冷却する。ここで、冷却とは、攪拌機のジャケットに冷水を流すなど積極的な冷却でもよいし、あるいは放冷でもよい。次に、冷却した除湿剤と、熱可塑性樹脂、および必要に応じて各種の添加剤(滑剤、可塑剤、熱安定剤、酸化防止剤等)とを混合する。混合には、第1の工程と同様に、各種の攪拌機を用いることができる。
次に、第3の工程においては、第2の工程で得られた混合物を90℃以上220℃以下に加熱してサイコロ状、円柱状、球状、扁平な球状等、所定形状に成形しマスターバッチを得る。第3の工程においては、加熱混練可能な各種の押出成形機を使用することができる。特に、二軸押出成形機を用いると、無機化合物の粉末が均一に分散した外観の良いマスターバッチを得ることができるため好ましい。真空機能を備えた二軸押出成形機であれば、混合物を加熱することによって発生する揮発成分を取り除くことができ、より外観の良いマスターバッチを得ることができる。
無機化合物として粒径10μmの酸化カルシウム粉末、表面修飾剤としてステアリン酸、熱可塑性樹脂としてポリエチレン、滑剤としてポリエチレンワックスを用意し、第1〜3の工程を経てNo.1のマスターバッチを作成した。その組成割合を表1に示す。尚、ポリエチレンワックスは、滑剤として機能するのみならず、酸化カルシウム粉末を熱可塑性樹脂中に分散させるための分散剤として機能するとともに、さらに、可塑剤としても機能する。
次に、No.5およびNo.7〜9のマスターバッチについて自然環境下で放置し、24時間後と、36時間後にマスターバッチの外観を目視にて観察し、外観変化の有無を調べた。その結果を表5に示す。
Claims (7)
- プラスチック材料を成形する際に混合しプラスチック材料とともに加熱されて該プラスチック材料と溶け合うマスターバッチであって、
除湿剤と、バインダーとしての熱可塑性樹脂と、を含有し、
前記除湿剤は、吸湿性を有する無機化合物の粉末と、前記無機化合物の表面を被覆して前記無機化合物と前記熱可塑性樹脂との相溶性を向上させるとともに、常温では前記無機化合物の吸湿機能を抑制し、加熱時には前記無機化合物の吸湿機能を発揮させる表面修飾剤と、からなる、前記プラスチック材料に含まれる水分をプラスチック材料の成形時に吸収するプラスチック除湿用マスターバッチ。 - 前記表面修飾剤は、前記無機化合物の表面を被覆する際に加熱された表面修飾剤であり、該表面修飾剤は、チタネート系カップリング剤、アルミネート系カップリング剤、パラフィン類、及びステアリン酸類からなる群より選ばれた少なくとも1種である、請求項1に記載のプラスチック除湿用マスターバッチ。
- 前記無機化合物は、水分との化学反応により吸湿する化学吸湿性無機化合物である、請求項1または請求項2に記載のプラスチック除湿用マスターバッチ。
- 前記化学吸湿性無機化合物は、酸化カルシウム、酸化バリウム、及び酸化アルミニウムからなる群より選ばれる少なくとも1種である、請求項3に記載のプラスチック除湿用マスターバッチ。
- 前記化学吸湿性無機化合物で構成された除湿剤に加え、更に、水分を吸着することにより吸湿する吸着性無機化合物で構成された除湿剤をも含有する、請求項3または請求項4に記載のプラスチック除湿用マスターバッチ。
- 前記吸着性無機化合物は、シリカゲル、ゼオライト及び珪藻土からなる群より選ばれる少なくとも1種である、請求項5に記載のプラスチック除湿用マスターバッチ。
- 除湿剤と、バインダーとしての熱可塑性樹脂とを含有し、プラスチック材料を成形する際に混合しプラスチック材料とともに加熱されて該プラスチック材料と溶け合うマスターバッチの製造方法であって、
吸湿性を有する無機化合物の粉末と、表面修飾剤と、を接触させながら加熱することにより前記除湿剤を調製し、得られた除湿剤を冷却した後に、該冷却した除湿剤と前記熱可塑性樹脂とを混合する、プラスチック除湿用マスターバッチの製造方法。
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