JP2013122020A

JP2013122020A - 二酸化炭素排出量削減樹脂組成物およびその製造方法並びにその用途

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Publication number: JP2013122020A
Application number: JP2011271534A
Authority: JP
Inventors: Masahiko Abe; 正彦阿部; Masamitsu Nagahama; 正光長濱; Shigeru Kido; 茂木戸; Akira Sato; 彰佐藤
Original assignee: Active Co Ltd
Current assignee: Active Co Ltd
Priority date: 2011-12-12
Filing date: 2011-12-12
Publication date: 2013-06-20
Anticipated expiration: 2031-12-12
Also published as: JP6060451B2

Abstract

【課題】二酸化炭素吸収剤の分散性を高めて、焼却時の二酸化炭素排出量の削減効果が高く、軽量で機械的物性に優れた樹脂材料とその製造方法および用途を提供すること。
【解決手段】二酸化炭素吸収剤とと、ポリオレフィン系樹脂の結晶核剤とを内包するリポソームをポリオレフィン系樹脂に添加してなることを特徴とする。
【選択図】なし

Description

本発明は、二酸化炭素排出量削減樹脂組成物およびその製造方法並びにその用途に関するものである。

樹脂材料は、軽量、腐食に強い、成形が容易等の特徴を活かして、フィルム、シート、ボトルを始めとする各種成形品に加工され、日常生活用品から産業用途まで幅広い分野において大量に使用され、我々の生活を支えている。しかし、幅広く大量に普及したため、廃棄時の焼却における有害物質の発生等各種問題を引き起こしている。ここで代表的な有害物質であるダイオキシンの排出問題は、燃焼温度の制御によって解決されてきているが、地球温暖化への影響から排出量削減が強く望まれている二酸化炭素は、燃焼の最終生成物の１つであるため、削減が難しいのが現状である。

一方、この焼却への対策として、埋め立てによって自然分解する生分解性樹脂も存在するが、大量に使用される樹脂材料を全て置き換え、埋め立てによって処分することは困難であるため、樹脂の廃棄方法は焼却が重要な位置を占めてしまう。

また、廃棄量そのものを削減する方法として、再生利用が行われているが、再生利用はまだ一部であるのと、再利用を重ねるごとに強度等の物性が落ち、最終的に焼却されることとなるため、二酸化炭素排出の根本的な解決とはならない。

以上の様な二酸化炭素排出問題を解決するため、二酸化炭素の発生を抑制する化合物を樹脂に配合する方法（例えば特許文献１、２および３参照）が出願されている。

特許文献１では、二酸化炭素の発生を抑制する化合物として炭酸カルシウム、アルミノ珪酸塩および水酸化カルシウムを用いている。特許文献２では、ゼオライト、炭酸カルシウム、特定の難燃化剤を用いている。特許文献３では、ココナツ中果皮繊維を用いている。

特開２００８−１０６１７１号公報特開平７−１８８４８７号公報特開２００６−７７０４８号公報

しかしながら、特許文献１および特許文献２では、有機化合物である樹脂と相溶性の悪い無機化合物を二酸化炭素の発生を抑制する化合物として、通常の方法で押出機によって混練り、配合するため、無機化合物の分散性が悪く、凝集が起こって樹脂の耐衝撃強度の低下を招いてしまう。また、凝集することによって無機化合物の表面積が小さくなるため、アルミノ珪酸塩やゼオライトの空孔に二酸化炭素を吸着させる効果や、水酸化カルシウムと二酸化炭素の化学反応を活かしきれない。そのため、無機化合物による二酸化炭素の吸収量を多くするためには無機化合物の配合量を増やすこととなり、さらに耐衝撃性が落ちて脆い材料となり、樹脂材料の軽いという特長も失われてしまう。

また、特許文献３では、植物由来の配合物であるため、耐熱性が低く樹脂成形時の高温で変色や臭いが発生する。従って、成形温度と方法が制限され、樹脂材料の化学的安定性と成形が容易であるという特長が失われてしまう。

このように樹脂の特長を活かしたまま焼却時の二酸化炭素排出量を削減することは非常に困難であるが、政府によって二酸化炭素削減量の長期目標も発表される等、この問題は、ますます避けて通れないものとなり、今後、樹脂の特長を損なわず、二酸化炭素排出量の削減が可能な樹脂材料の需要が一層増加していくものと考えられる。

更に、燃焼時に熱エネルギを提供するとともに、同時に燃焼された他の素材由来の二酸化炭素を吸引除去することが可能な樹脂材料が新たに要望されるものと考えられる。

本発明は、上記の様な従来技術に鑑み、二酸化炭素吸収剤の分散性を高めて、焼却時の二酸化炭素排出量の削減効果が高く、軽量で機械的物性に優れており、また、燃焼時に熱エネルギを提供するとともに、同時に燃焼された他の素材由来の二酸化炭素を吸引除去することのできる二酸化炭素排出量削減樹脂組成物およびその製造方法並びにその用途を提供することを目的とする。

本発明者等は鋭意研究し、添加する化学物質を粉砕したとしても二次凝集を引き起こすために、単に混ぜるだけでは問題解決はできないが、ドラッグデリバリーシステムの薬物担体として注目されているナノサイズのカプセルとなるリポソームをオレフィン系樹脂に対する化学物質の担体として用いて、オレフィン系樹脂の結晶化度が向上され、機械的強度が向上され、二酸化酸素の発生量が低減され、また、燃焼時に熱エネルギを提供するとともに、同時に燃焼された他の素材由来の二酸化炭素を吸引除去することができることを確認して本発明を完成させた。

従って、前記課題を解決するための、本発明の第１の二酸化炭素排出量削減樹脂組成物は、二酸化炭素吸収剤と、ポリオレフィン系樹脂の結晶核剤とを内包するリポソームをポリオレフィン系樹脂に添加してなることを特徴とする。

第２の二酸化炭素排出量削減樹脂組成物は、前記リポソームが超臨界逆相蒸発法によって形成されることを特徴とする。

前記課題を解決するための、本発明の第１の二酸化炭素排出量削減樹脂組成物の製造方法は、二酸化炭素吸収剤と、ポリオレフィン系樹脂の結晶核剤とを内包するリポソームをポリオレフィン系樹脂に添加して二酸化炭素排出量削減樹脂組成物を製造することを特徴とする。

第２の二酸化炭素排出量削減樹脂組成物の製造方法は、前記リポソームが超臨界逆相蒸発法によって形成されることを特徴とする。

前記課題を解決するための、二酸化炭素排出量削減樹脂組成物の用途は、二酸化炭素吸収剤と、ポリオレフィン系樹脂の結晶核剤とを内包するリポソームをポリオレフィン系樹脂に添加してなる二酸化炭素排出量削減樹脂組成物の用途が、包装、容器、建築資材、農業資材、漁業資材、電気部品、機械部品、雑貨・日用品、発泡品および熱資源であることを特徴とする。

本発明によれば、二酸化炭素吸収剤とポリオレフィン系樹脂の結晶核剤との混合物をリポソームに内包させ、その後に当該リポソームをポリオレフィン系樹脂に添加することにより、ポリオレフィン系樹脂内においてリポソームが均一に分散し、その後に外側のリポソームが崩壊して内包されている二酸化炭素吸収剤とポリオレフィン系樹脂の結晶核剤とが露出することにより相溶性が悪い二酸化炭素吸収剤並びにポリオレフィン系樹脂の結晶核剤を凝集させずにポリオレフィン系樹脂に対して均一に分散させることができ、高い二酸化炭素の吸収効果を有し、オレフィン系樹脂の結晶化度が向上され、機械的強度も向上された軽量な二酸化炭素排出量削減樹脂組成物を得る（製造する）ことが可能となる。

また、分散性を高くし、ポリオレフィン系樹脂と接触する二酸化炭素吸収剤の表面積を増大できることで、少ない量で高い二酸化炭素の吸収効果が得られるため、ポリオレフィン系樹脂に対する二酸化炭素吸収剤の添加量の削減が可能となり、ポリオレフィン系樹脂本来の軽量、成形の容易性などの特性を損なうことが無く、用途展開を大幅に広げることが可能となる。

このような本発明の二酸化炭素排出量削減樹脂組成物の用途は、包装、容器、建築資材、農業資材、漁業資材、電気部品、機械部品、雑貨・日用品、発泡品および熱資源と幅広いものとなる。

リン脂質に対する総合添加核剤の添加量を変化させた場合のリポソームの粒度分布を示す図リポソームの添加量を０％（左）、３％（中央）、１０％（右）と変化させた場合の高密度ＰＥの外観の写真を示す図リポソームを添加しない高密度ＰＥ（左）とリポソームを添加した高密度ＰＥ（右）の電子顕微鏡写真を示す図二酸化炭素吸収剤の電子顕微鏡写真を示す図

以下、本発明の実施の形態を図面により説明する。
本発明の二酸化炭素排出量削減樹脂組成物およびその製造方法は、二酸化炭素吸収剤と、ポリオレフィン系樹脂の結晶核剤とを内包するリポソームをポリオレフィン系樹脂に添加してなることを特徴とする。

本発明における二酸化炭素吸収剤とは、二酸化炭素を化学的または物理的に吸着する物質であればいかなるものでもよい。例えば、金属水酸化物、金属酸化物、アルミノケイ酸塩、チタン酸化合物、リチウムシリケート、シリカゲル、アルミナおよび活性炭が好ましい。

前記金属水酸化物としては、水酸化リチウム、水酸化ナトリウム、水酸化マグネシウム、水酸化カルシウム、水酸化バリウム等を挙げることができる。

また、前記金属酸化物としては、酸化マグネシウム、酸化カルシウム、酸化亜鉛等を挙げることができる。

前記アルミノケイ酸塩としては、非晶質アルミノシリケート、天然ゼオライト、合成ゼオライト等を挙げることができる。

前記チタン酸化合物としては、チタン酸バリウム、オルソチタン酸バリウム等を挙げることができる。

本発明におけるポリオレフィン系樹脂の結晶核剤とは、ポリオレフィンに分散した結晶核剤がポリオレフィン結晶の核となる物質または、ポリオレフィンの結晶化温度または融点以上で結晶化し、その結晶がポリオレフィン結晶の核となる物質であればいかなるものでもよい。例えば、リン酸エステル金属塩系の物質、ソルビトール系の物質および安息香酸アルミニウム系の物質が好ましい。

前記リン酸エステル金属塩系の物質としては、Sodium 2,2'-methylene-bis-(4,6-di-tert-butylephenyl)phosphate（ナトリウム２，２’−メチレンビス（４，６−ジ第三ブチルフェニル）ホスフェート）、アルミニウムヒドロキシビス[２，２−メチレンビス（４，６−ジ第三ブチルフェニル）ホスフェート]、ナトリウムビス（４−第三ブチルフェニル）ホスフェート等を挙げることができる。
前記ソルビトール系の物質としては、ジベンジリデンソルビトール、ビス（４−メチルベンジリデン）ソルビトール、ビス（３，４-ジメチルベンジリデン）ソルビトール）等を挙げることができる。

前記安息香酸アルミニウム系の物質としては、ヒドロキシ−ジ−パラ第三ブチル安息香酸アルミニウムを挙げることができる。

本発明においては、微小なカプセル状のリポソームによって二酸化炭素吸収剤およびポリオレフィン系樹脂の結晶核剤を内包して、ポリオレフィン系樹脂中に効率良く均一に分散できるようにしている。

このリポソームは超臨界逆相蒸発法によって形成するとよい。この超臨界逆相蒸発法は、本発明者等が提案している再表０２／０３２５６４号公報、特開２００３−１１９１２０号公報、特開２００５−２９８４０７号公報および特開２００８−０６３２８４号公報（以下、「超臨界逆相蒸発法公報類」という）に開示されている超臨界逆相蒸発方法および装置を用いて行うとよい。

本発明においては、超臨界逆相蒸発法によって形成されたリポソームをポリオレフィン系樹脂素材中に所定の割合で添加し、ポリオレフィン系樹脂を溶融させるとともに撹拌してポリオレフィン系樹脂中にリポソームを均一に分散させる。

この撹拌が行われると、ポリオレフィン系樹脂内においてリポソームが均一に分散し、その後に外側のリポソームが崩壊して内包されている二酸化炭素吸収剤とポリオレフィン系樹脂の結晶核剤とが露出することにより、相溶性が悪い二酸化炭素吸収剤並びにポリオレフィン系樹脂の結晶核剤が凝集されずにポリオレフィン系樹脂に対して均一に分散される。

このようにして生産された本発明の二酸化炭素排出量削減樹脂組成物は、高い二酸化炭素の吸収効果を有し、ポリオレフィン系樹脂の結晶化度が向上され、機械的強度も向上された軽量なものとなる。

更に、本発明によれば、リポソームを利用してリポソームと内包されている素材とを一緒にポリオレフィン系樹脂に対して分散性を高くして分散させて、ポリオレフィン系樹脂と接触する二酸化炭素吸収剤の表面積を増大できるので、少ない量で高い二酸化炭素の吸収効果が得られるため、ポリオレフィン系樹脂に対する二酸化炭素吸収剤の添加量の削減が可能となり、ポリオレフィン系樹脂本来の軽量、成形の容易性などの特性を損なうことが無くなり、二酸化炭素排出量削減樹脂組成物の用途展開を大幅に広げることができる。

即ち、本発明の二酸化炭素排出量削減樹脂組成物は二酸化炭素吸収剤およびポリオレフィン系樹脂を内包したリポソームをポリオレフィン系樹脂（ポリエチレン樹脂）に添加してなるものであるので、その用途としては次のものが挙げられる。

即ち、包装（フィルム、レジ袋、ゴミ袋、包装テープ、ロープ等）、容器（化粧品容器、薬品容器、食品容器、カップ等）、建築資材（水道パイプ、断熱材パネル、パレット、ホース、養生シート等）、農業資材（ビニールハウス被覆材、マルチフィルム、米袋、肥料袋、飼料袋、土嚢袋、育苗ポット、プランター、植木鉢等）、漁業資材（漁網、釣り糸等）、電気部品（コンデンサー、電線被覆材等）、機械部品（ローラ、スクリュー、軸受等）、雑貨・日用品（ショッピングバック、文房具、バケツ、造花等）、発泡品（発泡緩衝材、クッション材、吸音材、静電気対策発泡間紙、保温材、断熱材等）等が本発明の主たる用途である。

また、燃焼時に熱エネルギを提供すると共に、同時に燃焼された他の素材由来の二酸化炭素を吸引除去することができる熱資源として利用することができる。

次に、実施例を挙げ、本発明をさらに詳しく説明する。なお、本発明は、これらの実施例に何ら制約されるものではない。

｛二酸化炭素吸収剤｝
本実施例においては、二酸化炭素吸収剤としてアルミノケイ酸ナトリウムを次のようにして製造した。

まず、アルミン酸ナトリウム６ｇ（和光純薬工業社製、和光特級）とケイ酸ナトリウム３０ｇ（和光純薬工業社製、和光特級）を水１３０ｇに溶解し、３０℃で６０分間撹拌した。撹拌後、遠心分離によって非晶質のアルミノケイ酸ナトリウムを製造した。得られたアルミノケイ酸ナトリウムは多孔質であった。

｛ポリオレフィン系樹脂の結晶核剤｝
ポリオレフィン系樹脂の結晶核剤として、Sodium 2,2'-methylene-bis-(4,6-di-tert-butylephenyl)phosphate（ADEKA社製、NA-11）を選択した。

｛ナノカプセルポリマー充填剤としてのリポソーム｝
（リポソームの調整）
前記の非晶質のアルミノケイ酸ナトリウム（二酸化炭素吸収剤）とSodium 2,2'-methylene-bis-(4,6-di-tert-butylephenyl)phosphate（ポリオレフィン系樹脂の結晶核剤）とを含有したリポソームを前記超臨界逆相蒸発法公報類に開示されている超臨界逆相蒸発方法および装置により調製した。

具体的には、平均粒径１０〜５００ｎｍのアルミノケイ酸ナトリウムを０．０７５〜０．１７５重量部と、平均粒径１０〜５００ｎｍのSodium 2,2'-methylene-bis-(4,6-di-tert-butylephenyl)phosphateを０．０７５〜０．１７５重量部と、リン脂質としてのホスファチジルコリンを５重量部、イオン交換水１００重量部を６０℃に保たれた高圧ステンレス容器に入れて密閉し、圧力が２０ＭＰａになるように二酸化炭素を注入して超臨界状態とし、温度と圧力を保ちながら１５分間攪拌混合後、二酸化炭素を排出して大気圧に戻す超臨界処理を行い、リン脂質にアルミノケイ酸ナトリウムおよびSodium 2,2'-methylene-bis-(4,6-di-tert-butylephenyl)phosphateが内包されたリポソームを含有する溶液を得た。ここで、リン脂質としては前記ホスファチジルコリンの他に、ホスファチジルエタノールアミン、ホスファチジルセリン、ホスファチジン酸、ホスファチジルグリセロール、ホスファチジルイノシトール、カルジオピン、卵黄レシチン、水添卵黄レシチン、大豆レシチン、水添大豆レシチン等のグリセロリン脂質、スフィンゴミエリン、セラミドホスホリルエタノールアミン、セラミドホスホリルグリセロール等のスフィンゴリン脂質を挙げることができる。

また、超臨界状態の二酸化炭素とは、臨界温度（３０．９８℃）および臨界圧力（７．３７７３±０．００３０ＭＰａ）以上の超臨界状態にある二酸化炭素を意味し、臨界点以上の温度もしくは圧力条件下の二酸化炭素とは、臨界温度だけ、あるいは臨界圧力だけが臨界条件を超えた条件下の二酸化炭素を意味する（ただし、もう片方が臨界条件をこえていないものである）。

（リポソームの粒径）
リポソームの粒径は、粒度分布計（Particle Sizing Systems Co.製NICOMP 380ZLS型）を用いて測定した。

リポソームの調整に際して、リン脂質に対する互いに等重量のアルミノケイ酸ナトリウムおよびSodium 2,2'-methylene-bis-(4,6-di-tert-butylephenyl)phosphate（以下、「総合添加核剤」という）の合計重量部の添加量を１％、５％、１０％と変化させてリポソームの粒径を測定した。

図１に、リポソームの粒径の粒度分布を示す。

この図１の粒度分布より、添加量が１％の場合の平均粒径は１５０．２ｎｍ、添加量が５％の場合の平均粒径は２１１．６ｎｍ、添加量が１０％の場合の平均粒径は６２１．４ｎｍであった。

図１の結果より、総合添加核剤の添加量が１０％の場合、リポソームの粒径が急激に大きくなり、凝集しているものと考えられる。従って、総合添加核剤の添加量は少なすぎてもその効果が明確にはならないので、添加しても粒子径が極端に大きくならない５％を中心とする３〜７％を採用することを選択するとよい。本実施例においては、添加量を５％のもので実験した。

｛二酸化炭素排出量削減樹脂組成物の調整｝
（組成物の生成）
ポリオレフィン系樹脂として高密度ＰＥ（プライムポリマー社製，ハイゼックス５０００ＳＦ）を用いた。

前記のようにして生成したリポソーム３０ｇと、高密度ＰＥペレット１ｋｇとをミキサー（カワタ製、ＳＭＶ−２００）に入れて６０℃に加温しながら１０００ｒｐｍで５分間撹拌した。この時、撹拌によって発生する摩擦や衝撃によって、リポソームが崩壊する。すると、リポソームのカプセル膜成分であるリン脂質は分散剤として働き、リポソーム内で保持（内包）されていた二酸化炭素吸収剤としてのアルミノケイ酸ナトリウムと高密度ＰＥの結晶核剤としてのSodium 2,2'-methylene-bis-(4,6-di-tert-butylephenyl)phosphateは、多数の高密度ＰＥペレット表面に広範囲にわたって分散される。次の工程において、２軸押出機（テクノベル製、ＫＺＷ３２ＴＷ−３０／４５ＭＧ−ＮＨ）によって１５０ｒｐｍ、樹脂温度１８０℃の条件下で混練して、ペレット化することにより、ナノカプセルとされているリポソームの崩壊したリン脂質および総合添加核剤がナノオーダーで均一分散された高密度ＰＥからなる二酸化炭素排出量削減樹脂組成物を得た。

（樹脂フィルムの生成）
前記のように生成された二酸化炭素排出量削減樹脂組成物の各種の特性を測定するために、用途の１つとして樹脂フィルムを下記のようにして生成した。

即ち、前記高密度ＰＥをＴダイ法により厚さ１０μｍのフィルムに加工した。

｛二酸化炭素排出量削減樹脂組成物の特性｝
（フィルムにおける総合添加核剤の分散性と成形条件）
二酸化炭素の削減性能向上並びにフィルムの強度、外観など品質の良いフィルムを得るためには、添加するリポソームおよび内包されている総合添加核剤の分散性を高めることが極めて重要であるため、ミキサーによる充填剤の分散条件を検討した。

その結果、ミキサーの回転数を５００ｒｐｍとした場合には、充填剤の分散性が悪くフィルムに凹凸が発生したが、ミキサーの回転数を１５００ｒｐｍまで増加させると摩擦によって高密度ＰＥペレットが糸屑状に裁断され作業性が悪化した。そこで、ミキサーの回転数として中間の値である１０００ｒｐｍを選択した。更に、二軸押出機による混練条件は、樹脂成形の一般的な条件とした。

（フィルムの外観）
図２に、リポソームが無添加のフィルムと、高密度ＰＥに対してリポソームを３重量％と１０重量％を添加した本実施例のフィルムの写真を示す。図２から明らかなとおり、リポソームの添加量が３重量％のフィルム（図２の中央）の場合には無添加のフィルム（図２の左）との外観の差は無かったが、リポソームの添加量が１０重量％のフィルム（図２の右）の場合には、添加したリポソームが表面にブリードして粉状となり、外観の悪いフィルムとなることが分かった。

従って、高密度ＰＥに対するリポソームの添加量は外観をよく維持する割合とするとよく、例えば５重量％以下とするとよい。

（二酸化炭素排出量削減樹脂組成物の引張破断点強度測定）
本実施例のフィルムに対して、ＪＩＳＫ７１２７：１９９７（プラスチック−引張特性の試験方法−第３部：フィルム及びシートの試験条件）に従い、タイプ２試験片を用いて、試験速度５０ｍｍ／分、チャック間距離１００ｍｍ、温度２３℃、湿度５０％の条件下で測定し、結果を表１および表２に示した。

表１に、高密度ＰＥに対するリポソームの添加量を変化させたフィルムの破断点強度測定結果、表２にリポソームを添加することによって未添加のフィルムに対して強度がどの程度向上したか計算した結果を示す。

ここで、表１と表２で使用されるＭＤ（Machine Direction）は製膜装置から吐出した樹脂が流れて行く方向であり、ＴＤ（Transverse Direction）は樹脂の流れに対して垂直方向となる。方向によって高密度ＰＥ分子の配向性が異なるため、強度に違いが出てくる。

表１および表２より、リポソームを３重量％添加したフィルム（図２の中央）では未添加のフィルム（図２の左）と比較して破断点強度と破断伸びが向上することが分かった。しかし、１０重量％添加したフィルム（図２の右）では破断点強度と破断伸びが低下したことから、従来のミクロンサイズの添加剤と同様に過剰な添加は物性の低下を招くことが分かった。

（二酸化炭素排出量削減樹脂組成物の燃焼試験）
二酸化炭素排出量削減樹脂組成物についての二酸化炭素の低減度合いを測定するために、ＪＩＳＫ７１２７：１９８３法（プラスチック燃焼ガスの分析方法）に従った方法で財団法人化学技術戦略推進機構高分・試験・評価センターに測定を依頼した。

測定は表３に示す条件で行われ、表４に示す高密度ＰＥフィルムの二酸化炭素排出量測定結果が得られた。

表４から明らかな様に、リポソームを添加しない場合の二酸化炭素の排出量は、１２００ｍｇ／ｇであったが、リポソームを添加した場合（３重量％含有）には４８０ｍｇ／ｇとなり、実に６０％も削減することが分かった。

また、この燃焼試験の結果より、本発明の二酸化炭素排出量削減樹脂組成物は、燃焼時に熱エネルギを提供するとともに、同時に燃焼された他の素材由来の二酸化炭素を二酸化炭素吸収剤としての多孔質のアルミノケイ酸ナトリウムの多孔質部分内に吸引して除去することができる熱資源として利用可能であることが分かった。

（二酸化炭素排出量削減樹脂組成物の結晶化度の測定）
ＪＩＳＫ７１２７：１９８７に従って総合添加核剤の添加の有無によるポリオレフィン系樹脂の融解熱を測定し、結晶化の度合いを比較した。

ＤＳＣ（示差走査熱量測定）の測定は表５に示した条件で行われ、表６に示す結晶化温度、融解熱量等の測定結果が得られた。

表６から明らかな様に、ポリオレフィン系樹脂に総合添加核剤を添加すると結晶化温度は高くなり、それに伴って融解熱量も増加することが分かった。このことより、二酸化炭素吸収剤としての多孔質のアルミノケイ酸ナトリウムおよび高密度ＰＥの結晶核剤としてのSodium 2,2'-methylene-bis-(4,6-di-tert-butylephenyl)phosphateをナノカプセル化処理することにより（リポソーム内に保持されることにより）、二酸化炭素吸収剤および高密度ＰＥの結晶核剤（総合添加核剤）が凝集せずに微細粒子のままリポソーム内に保持され、そのナノカプセルとされた総合添加核剤を高密度ＰＥに添加して混練すると、混練時の加熱により有機物質であるリン脂質膜は破壊され、微細化されている総合添加核剤が凝集することなしに高密度ＰＥ中に高分散されことになる。したがって、微細化されている総合添加核剤は高密度ＰＥの分子間に効率よく分散されるので、結晶化度の増加や融解熱の増加が引き起こされるものと考えられる。

（二酸化炭素排出量削減樹脂組成物の内部構造）
図３に、ナノカプセル化された総合添加核剤（リポソームに包まれた総合添加核剤）を添加した高密度ＰＥおよびナノカプセル化されていない総合添加核剤を裸のままを添加した高密度ＰＥの電子顕微鏡写真を示す。

図３から明らかな様に、ナノカプセル化されていない総合添加核剤を添加した場合（図３の左）は総合添加核剤同士が凝集しているが、ナノカプセル化された総合添加核剤を添加した場合（図３の右）は総合添加核剤が極めて均一に分散していることがわかる。

この時の総合添加核剤の一方であるである二酸化炭素吸収剤としてのアルミノケイ酸ナトリウムの表面状態を観察したところ、図４に示すように多孔質であり、燃焼時に発生する高温の二酸化炭素ガスを吸収する細孔として機能していることがわかる。

｛二酸化炭素排出量削減樹脂組成物の総合評価｝
本実施例においては、二酸化炭素吸収剤としてのアルミノケイ酸ナトリウムと高密度ＰＥの結晶核剤としてのSodium 2,2'-methylene-bis-(4,6-di-tert-butylephenyl)phosphateを内包する超微細粒子（リポソーム；平均直径約２００ｎｍ）を添加して高密度ＰＥフィルムを形成した。その結果、総合添加核剤を内包するリポソームを添加することにより高密度ＰＥの結晶化度が増加し、生成した高密度ＰＥフィルムの機械的強度が約２０％向上した。さらに、焼却炉を想定した燃焼実験において、当該リポソームが添加された高密度ＰＥフィルムは、無添加の高密度ＰＥフィルムの場合よりも発生する二酸化炭素の量を約６０％削減できるという極めて有用な評価結果が得られた。

このような本発明の二酸化炭素排出量削減樹脂組成物の用途としては、包装、容器、建築資材、農業資材、漁業資材、電気部品、機械部品、雑貨・日用品、発泡品および熱資源と幅広いものとなる。

このような、本発明の二酸化炭素排出量削減樹脂組成物によれば、樹脂本来の特長も有していることから、既存の樹脂製品の二酸化炭素排出量削減樹脂組成物への転換が容易であり、地球温暖化抑制に対する早期効果を実現することができ、低炭素社会の実現に大きく貢献することができる。

なお、本発明は、前記実施形態並びに実施例のものに限定されるものはなく、必要に応じて種々変更することが可能である。

Claims

二酸化炭素吸収剤と、ポリオレフィン系樹脂の結晶核剤とを内包するリポソームをポリオレフィン系樹脂に添加してなることを特徴とする二酸化炭素排出量削減樹脂組成物。
前記リポソームは、超臨界逆相蒸発法によって形成されることを特徴とする請求項１に記載の二酸化炭素排出量削減樹脂組成物。
二酸化炭素吸収剤と、ポリオレフィン系樹脂の結晶核剤とを内包するリポソームをポリオレフィン系樹脂に添加して二酸化炭素排出量削減樹脂組成物を製造することを特徴とする二酸化炭素排出量削減樹脂組成物の製造方法。
前記リポソームは、超臨界逆相蒸発法によって形成されることを特徴とする請求項３に記載の二酸化炭素排出量削減樹脂組成物の製造方法。
二酸化炭素吸収剤と、ポリオレフィン系樹脂の結晶核剤とを内包するリポソームをポリオレフィン系樹脂に添加してなる二酸化炭素排出量削減樹脂組成物の用途が、包装、容器、建築資材、農業資材、漁業資材、電気部品、機械部品、雑貨・日用品、発泡品および熱資源であることを特徴とする二酸化炭素排出量削減樹脂組成物の用途。