JP2013523987A

JP2013523987A - 炭入りプラスチック包装材及びその製造方法

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Publication number: JP2013523987A
Application number: JP2013504797A
Authority: JP
Inventors: ヘンシュパク
Original assignee: Korea Composite Technology Co Ltd
Current assignee: Korea Composite Technology Co Ltd
Priority date: 2010-04-13
Filing date: 2010-04-15
Publication date: 2013-06-17
Anticipated expiration: 2030-04-15
Also published as: RU2525173C2; WO2011129470A1; RU2012148038A; KR101001998B1; EP2614947A4; JP5826824B2; CN102781646A; CN102781646B; EP2614947A1; US20130001838A1

Abstract

本発明は、炭入りプラスチック包装材及びその製造方法に関する。本発明は、炭と樹脂との間の混和性の不足により発生する機械的な物性の不足、固まり現象及び異物感、成形不良、品質不良などの問題点を解決し、プラスチック包装材としての通常の品質に優れているとともに、炭を含有していることから、腐敗菌の抑制、汚染粒子及び匂いの吸着、遠赤外線及び陰イオンの放射、静電気防止などの機能性を有するプラスチック包装材を提供することを目的とし、本発明は、成形されるプラスチック包装材の厚さに応じて樹脂と混和される粉末炭の粒径、樹脂への使用量、粒径の均一度を調節したプラスチック包装材の製造方法を提供する。

Description

本発明は機能性物質入りプラスチック包装材に係り、特に、炭入りプラスチック包装材及びその製造方法に関する。

プラスチック包装材は、軽量性、気密性などの包装材に適した物性、優れた加工性、経済性などのメリットを有していることから、現在包装材として汎用されている。最近には、プラスチック包装材に単なる包装機能に加えて、内容物（食品など）の腐敗抑制、鮮度維持などの機能性を付加するような試みがなされている。例えば、内容物（食品など）の鮮度を長時間維持するために、フィルムに微細な穿孔を行う方法、フィルムに種々の機能性物質（例えば、無機質、鉱物、粉末炭、香料など）を含有させる方法などが試みられている。

上記の機能性物資の中でも、粉末炭は、腐敗菌の発生抑制、汚染粒子及び匂い吸着能、遠赤外線及び陰イオン放射能、静電気防止などの種々のメリットを有していることから、注目を集めている。大韓民国登録特許第１０−０３０２９５７号公報には、ポリエチレンまたはポリプロピレン樹脂に粒径２０μｍ以下の炭粉末を１〜４０％の体積比で混合してパレット状のチップを作成した後、このチップを原料として射出またはブロー成形方法により炭入りプラスチック容器を製造する方法が開示されている。また、大韓民国登録特許第１０−０８２８５８５号公報には、炭を約５００〜４０００メッシュの大きさに粉砕して粉末化させた後、この炭粉末にレジンと分散剤を混合し、水気を取った後にチップに成形し、このチップを押出成形してフィルム状のビニールを製造する方法が開示されている。大韓民国登録特許第１０−０６２３４９５号公報には、黄土と炭を粉砕して粉末化させた後、分散剤と共にレジンに混合してチップ化させ、このチップをさらにレジンとその他の添加物に混合する方式によりビニールフィルムを製造する方法が開示されている。

しかしながら、合成樹脂を原料として粉末炭入り包装材を成形すると、粉末炭粒子と高分子樹脂との間の界面において引裂が頻繁に起こり、成形不良が発生する他、溶融樹脂の流動性を落として粉末炭が特定の箇所に集中するなどの品質不良の問題が生じてしまう。これは、粉末炭の内部が多孔性構造を有する親水性物資からなり、見かけ比重が約０．３と低いのに対し、プラスチック樹脂は高い粘度を有する疎水性物資であって、比重が０．９〜１．２と高くて粉末炭とプラスチック樹脂との混和性が良くないということに原因がある。このため、これらの両物資を単に混合する方法では、粉末炭を合成樹脂に均一に分散することができない。大韓民国登録特許第１０−０３０２９５７号公報は、本願出願人の先願発明であり、樹脂と混和される炭の粒径を２０μｍ以下に微細粉末化させることにより、これらの問題点をかなり解消し、特に、炭の含有による気孔発生の問題点を解決している。しかしながら、大韓民国登録特許第１０−０３０２９５７号公報の方法にも拘わらず、炭と樹脂との混和性の不足による問題点は依然として残っており、特に、粉末炭粒子と高分子樹脂との間の界面における引裂や成形不良、粉末炭が特定の箇所に集中する品質不良などの問題点が依然として残るが、これらの問題点は特にフィルム状のビニールに著しく現れる。

本発明者らは、炭と樹脂との混和性の不足により発生する機械的物性の不足、固まり現象（異物感）、成形不良、品質不良などの問題点を解決するために鋭意努力した結果、これらの問題点が、成形されるべきプラスチック包装材の厚さに応じて異なるということを知見した。さらには、本発明者らは、成形されるべきプラスチック包装材の厚さに応じて樹脂と混和される粉末炭の粒径、樹脂への使用量、粒径の均一度を調節することにより、炭と樹脂との混和性の不足により発生する問題点を解消することができるということを知見し、本発明を完成するに至った。本発明は、炭と樹脂との混和性の不足により発生する機械的物性の不足、固まり現象及び異物感、成形不良、品質不良などの問題点を解決して、機械的物性、成形性など包装材としての通常の物性に優れていると共に、炭を含有していることから、腐敗菌の抑制、汚染粒子及び匂い吸着、遠赤外線及び陰イオン放射、静電気防止などの機能性を有するプラスチック包装材を提供することを目的とする。また、本発明は、包装材としての物性を維持しつつ、これらの機能性の炭入りプラスチック包装材をフィルム状、シート状、容器状などの種々の形で提供することを目的とする。

本発明は、成形されるべきプラスチック包装材の厚さに応じて樹脂と混和される粉末炭の粒径、樹脂への使用量、粒径の均一度を調節したプラスチック包装材の製造方法を提供する。

具体的に、本発明は、平均直径１３μｍ（１０００メッシュ）以下であり、且つ、９５％以上の粒子均一度を有する粉末炭を高分子合成樹脂中に０．２〜１重量％で含ませて混和することと、前記混和された樹脂−炭混和物を厚さ０．０１ｍｍ〜０．１１ｍｍのプラスチックに成形することと、を含む厚さ０．０１ｍｍ〜０．１１ｍｍの炭入りプラスチック包装材を製造する方法を提供する。

また、本発明は、平均直径２８μｍ（５００メッシュ）以下であり、且つ、９０％以上の粒子均一度を有する粉末炭を高分子合成樹脂中に１〜５重量％で含ませて混和することと、前記混和された樹脂−炭混和物を厚さ０．１２ｍｍ〜２．０ｍｍのプラスチックに成形することと、を含む厚さ０．１２ｍｍ〜２．０ｍｍの炭入りプラスチック包装材を製造する方法を提供する。

さらに、本発明は、平均直径４３μｍ（３２５メッシュ）以下であり、且つ、８０％以上の粒子均一度を有する粉末炭を高分子合成樹脂中に１〜１４重量％で含ませて混和することと、前記混和された樹脂−炭混和物を厚さ２．０ｍｍ以上のプラスチックに成形することと、を含む厚さ２．０ｍｍ以上の炭入りプラスチック包装材を製造する方法を提供する。

本発明は、異質的な粉末炭と樹脂との混和性の不足により発生する機械的物性の低下、固まり現象（異物感）、成形不良、品質不良などの問題点を解決し、機械的物性、成形性、表面状態などにおいてプラスチック包装材の通常の物性及び商品性を維持するとともに、炭の含有による機能性を有する炭入り機能性プラスチック包装材を提供する。本発明に係る包装材は、腐敗菌の抑制、汚染粒子及び匂いの吸着、遠赤外線及び陰イオン放射、静電気防止などの機能性を有していることから、食物からの臭い及びアンモニアガスを顕著に低減することができ、腐敗の進行速度を遅らせる新鮮保管及び抗菌保管用に使用でき、特に、りんごや梨をはじめとする種々の果物の熟成を抑え、果物からのエチレンガスを吸着して鮮度を維持する機能性包装材（卵座など）として活用可能である。なお、本発明に係る包装材は、通常のビニール製品に多発する静電気の問題が炭の含有により解消されて、これまで食材などの自動包装のために別途の帯電防止処理を施している一般のビニール包装材に代えて、完璧な帯電防止機能がある自動包装用のビニール包装材として使用可能である。

図１は、本発明の製造例１に従い製造した包装材の組織状態を拡大した模式図である。図２は、粒径と均一度が調節されない結果、炭粒子が均一に分散されていない場合の組織状態を例示する模式図である。図３は、包装材における炭の含量による細菌減少率を比較して示すグラフであって、フィルム状包装材の試験結果である。図４は、包装材における炭の含量による細菌減少率を比較して示すグラフであって、シート状包装材の試験結果である。図５は、本発明により製造された包装材と一般包装材のアンモニアガスの経時的な脱臭効果を比較して示すグラフである。図６は、本発明により製造された包装材における炭の含量とエチレンガスの経時的な脱臭効果を比較して示すグラフである。図７は、本発明により製造された包装材における炭の含量による成形不良率を示すグラフであって、フィルム状包装材の試験結果である。図８は、本発明により製造された包装材における炭の含量による成形不良率を示すグラフであって、シート状包装材の試験結果である。図９は、粉末炭の粒径を測定して示す分布図である。図１０は、包装材における粉末炭粒子の均一度の違いによる包装材の表面状態を拡大して撮影した写真であって、フィルム状包装材の写真である。図１１は、包装材における粉末炭粒子の均一度の違いによる包装材の表面状態を拡大して撮影した写真であって、フィルム状包装材の写真である。図１２は、包装材における粉末炭粒子の均一度の違いによる包装材の表面状態を拡大して撮影した写真であって、シート状包装材の写真である。図１３は、包装材における粉末炭粒子の均一度の違いによる包装材の表面状態を拡大して撮影した写真であって、シート状包装材の写真である。図１４は、包装材における炭の含有量による帯電防止効能を試験した結果を示すグラフである。

粉末炭の粒径
炭には数多くの気孔が形成されているため、成形（射出、押出、真空鋳型、圧空、コートなど）時の温度上昇により炭の内部気孔中の空気が膨張・放出されてピン孔が発生し、これは、品質低下及び不良につながる。本発明者らは、このようなピン孔の発生問題が、粉末炭粒子の気孔からの空気量と製品の厚さとが相関性を有することに起因するものであると考え、ピン孔の発生を防ぐために成形されるべきプラスチック包装材の厚さに応じて粉末炭の粒径を異ならせる。厚さ０．０１ｍｍ〜０．１１ｍｍのプラスチックの場合に、粉末炭粒子は平均直径１３μｍ（１０００メッシュ）以下、好ましくは、平均直径２〜１３μｍである。厚さ０．１２ｍｍ〜２ｍｍのプラスチックの場合に、粉末炭粒子は平均直径２８μｍ（約５００メッシュ）以下、好ましくは、平均直径５〜２８μｍである。厚さ２ｍｍ以上のプラスチックの場合に、粉末炭粒子は平均直径４３μｍ（３２５メッシュ）以下、好ましくは、平均直径１０〜４３μｍである。

粉末炭粒子の含量
炭入りプラスチック包装材は、含有されている粉末炭が包装材の基本的な商品性を毀損しない限り、実用性を有する。厚さ０．０１ｍｍ〜０．１１ｍｍのプラスチックは、例えば、ブロー成形されたフィルム状のビニールであってもよいが、野菜をはじめとする食材の包装などに主として使用可能である。このような用途で用いられるビニール包装袋は、基本的に、かなりの透明度を要する。樹脂中の炭の含有量を０．２〜１重量％にする場合に、炭の機能性は維持しつつも、可視的な透明度とビニール包装袋としての商品性を確保することができる。

厚さ０．１２ｍｍ〜２ｍｍのプラスチックは、例えば、押出成形されたシート製品であってもよいが、この種の製品は射出成形製品よりは薄肉であり、主として使い捨ての食材容器をはじめとする果物包装用の卵座などに使用可能である。シート製品は、樹脂中の炭の含有量１〜５重量％の範囲内において、安定したシート押出及びシート押出後圧空またはコート時の量産性を確保することができる。なお、２．４重量％以下では、最小限の内容物が覗かれる透明性を確保することができる。

厚さ２ｍｍ以上のプラスチックは、例えば、密閉容器、ゴミ箱、分離収去容器などの射出成形製品であってもよい。使い捨てのフィルム状のビニールやシート製品とは異なり、射出製品は、機械的物性が重要視される。射出製品の機械的物性としては、引っ張り強さ、伸び率、衝撃強度、硬さなどが挙げられるが、樹脂中の炭の含有量を１４重量％以下に留める場合に、炭との混和による問題が克服され、機械的な物性の面において通常の包装材とは大差ない。好ましくは、樹脂中の炭の含有量を５〜１４重量％にする。

粉末炭粒子の均一度
粉末炭粒子の均一度も、混和による問題点を極力抑えるのに重要な要素となる。通常の粉末炭粒子の場合に、粒子分布を見ると、平均値よりも５倍以上微細な微粒子群が約１５％含まれるのに対し、平均値よりも大きな粒子群が約１０％含まれることが粒度分析により確認された。平均値よりも微細な微粒子の場合には、体積のばらつきにより製品の表面に白みのかかった沈殿物の形で残留し、また、粉末炭とカラーを発色するマスターバッチが同時に用いられる場合に、均一度の違いがカラーの違いにつながり、これは、品質不良の原因となる。これに対し、平均値よりも大きな粒子群には異物感による品質不良が現れる。

ビニール包装袋のように薄肉であり、かつ、可視的な透明性が求められる場合、粒子均一度が低下する場合に大きな粒子による異物感が視認される。このため、厚さ０．０１ｍｍ〜０．１１ｍｍのプラスチックには、粒子の固まり（異物感）現象を防ぎ、しかも、量産性を確保するために、９５％以上の粒子均一度が求められる。また、ビニール包装袋に比べて相対的に厚肉であり、しかも可視的な透明度があまり求められない厚さ０．１２ｍｍ〜２ｍｍのシート製品などは、粒子均一度９０％以上における固まり（異物感）現象を防ぎ、品質の安定性を確保することができる。さらに、厚さ２ｍｍ以上の射出製品の場合に、透過性よりは機械的な物性の方が重要視され、しかも、厚肉であるため、ビニールやシート製品よりも低い粒子均一度であってもよく、好ましくは、粒子均一度は８０％以上であればよい。

本発明に係る炭入りプラスチック包装材の製造方法において、粉末炭と樹脂とを混和してプラスチックを成形する方法としては、粉末炭と樹脂をよく混和した後に直ちにプラスチックを成形する方法と、まず、粉末炭と樹脂とを混和してマスターバッチにした後、このマスターバッチを所望の製品に合わせてプラスチックを成形する方法とが両方とも採用可能である。後者の場合、好ましくは、高分子合成樹脂と粉末炭を真空引きの押出機により混練押出してチップ状のマスターバッチにした後、このチップをブロー成形、押出成形、射出成形などの種々の方法によりプラスチック成形する。本発明において、粉末炭が混和される高分子合成樹脂としては、ポリエチレン（ＰＥ：ｐｏｌｙｅｔｈｙｌｅｎｅ）、ポリプロピレン（ＰＰ：ｐｏｌｙｐｒｏｐｙｌｅｎｅ）、アクリロニトリルブタジエンスチレン共重合体（ＡＢＳ：ａｃｒｙｌｏｎｉｔｒｉｌｅｂｕｔａｄｉｅｎｅｓｔｙｒｅｎｅｃｏｐｏｌｙｍｅｒ）、配向ポリプロピレン（ＯＰＰ：Ｏｒｉｅｎｔｅｄｐｏｌｙｐｒｏｐｙｌｅｎｅ）、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ：ｐｏｌｙｅｔｈｙｌｅｎｅｔｅｒｅｐｈｔｈａｌａｔｅ）、ポリカーボネート（ＰＣ：ｐｏｌｙｃａｒｂｏｎａｔｅ）、ポリスチレン（ＰＳ：ｐｏｌｙｓｔｙｒｅｎｅ）、ポリスチレン紙（ＰＳＰ：ｐｏｌｙｓｔｙｒｅｎｅｐａｐｅｒ）及び一般用ポリスチレン（ＧＰＰＳ：ｇｅｎｅｒａｌｐｕｒｐｏｓｅｐｏｌｙｓｔｙｒｅｎｅ）などが単独でまたは２種以上混合されて使用可能である。

本発明において、「プラスチック包装材」とは、形状を問わず、包装または収納用に使用可能なあらゆるプラスチック製品を意味し、例えば、フィルム状のビニール包装袋、ラップ、コート紙、ジャック付袋、シート状の使い捨てまたは多回用の容器、卵座、果物包装材、密閉容器、硬いプラスチック容器などを含む。

［実施例］
以下、具体的な実施例を挙げて本発明をより詳述する。しかしながら、これらの実施例は単に本発明をより具体的に説明するためのものであり、本発明の範囲がこれらの実施例によって限定されることはない。

＜製造例１＞
ビニール包装袋の製造
コンパウンド機内において、ポリエチレン樹脂１００ｋｇに、平均直径が約１０μｍであり、且つ、９７％の粒子均一度を有する粉末炭０．５ｋｇを投入しつつ樹脂と炭粉末を真空状態で混練押出してチップ状のマスターバッチを作成した。このようにして作成されたマスターバッチをブロー成形により厚さ０．０５ｍｍのフィルムにし、このフィルムを裁断して炭入りポリエチレン製のジャック付き袋を作製した。
このようにして製造されたビニール包装袋（ジャック付き袋）の断面を図１に模式的に示す。本発明により製造された包装材は、厚さに応じて粒径と粒度分布を調節することにより、炭粒子が表面に突出せず、包装袋の表面が全体的に固まったり異物感があったりすることなく、滑らかな状態を維持することができる。これに対し、図２は、炭粒子が均一に分散せず、粒径が適切ではないため炭粒子が表面に突出された状態を例示するものであり、この状態では炭が染み出、異物感、炭と樹脂とが接する箇所の物性低下などの問題点が現れ、包装材として機能できなくなる。

＜製造例２＞
果物包装用の卵座の製造
コンパウンド機内において、ポリエチレン樹脂１００ｋｇに、平均直径が約２０μｍであり、且つ、９２％の粒子均一度を有する粉末炭２ｋｇを投入しつつ樹脂と炭粉末を真空状態で混練押出してチップ状のマスターバッチを作成した。このようにして作成されたマスターバッチを押出成形により厚さ０．８ｍｍのシートにし、このシートを圧空して果物包装用の卵座を作成した。

＜製造例３＞
密閉容器の製造
コンパウンド機内において、ポリエチレン樹脂１００ｋｇに、平均直径が約３５μｍであり、且つ、８５％の粒子均一度を有する粉末炭７ｋｇを投入しつつ樹脂と炭粉末を真空状態で混練押出してチップ状のマスターバッチを作成した。このようにして作成されたマスターバッチを射出成形により厚さ３ｍｍの密閉容器にした。

＜実験例１＞
殺菌力試験
（１）フィルムの殺菌力
製造例１の方法と同様にして、ポリエチレン樹脂に含有される粉末炭の含量のみを０重量％、０．１重量％、０．３重量％、１重量％にしてビニール包装袋を製造した後、製造例１により製造された０．５重量％包装袋とともに炭の含有量による殺菌力を比較試験した。殺菌力は、加圧密着法を用いて細菌減少率を測定することにより測定された。試験菌液を２５℃で２４時間静置培養した後に菌数を測定した。また、試料の面積は６０ｃｍ^２にし、供験菌株は大腸菌（Ｅｓｃｈｅｒｉｃｈｉａｃｏｌｉ）ＡＴＣＣ２５９２２にした。その結果を図３に示す。炭０．１％の含有時に殺菌力が４０％であり、炭０．５％の含有時に殺菌力が８１％であり、炭１％の含有時に殺菌力が９３％であって、粉末炭の含有量が増大するに伴い、細菌減少率も大幅に増加し、炭の含量０．５％以上で限界殺菌力が体感された。一方、炭の含量が高まるに伴い、内容物が確認し難い程度に製品の透明度が低下した。このため、製品の商品性を考慮するとき、炭は樹脂中に約０．２〜１重量％含有されることが適切であると認められた。

（２）シートの殺菌力
製造例２の方法と同様にし、ポリエチレン樹脂に含有される粉末炭の含量のみを０重量％、０．５重量％、１重量％、３重量％及び５重量％にしてシートを製造した後、炭の含有量による殺菌力を比較試験した。殺菌力は、加圧密着法を用いて細菌減少率を測定することにより測定された。試験菌液を２５℃で２４時間静置培養した後に菌数を測定した。また、試料の面積は６０ｃｍ^２にし、供試菌株は大腸菌（Ｅｓｃｈｅｒｉｃｈｉａｃｏｌｉ）ＡＴＣＣ２５９２２にした。その結果を図４に示し、フィルムと同様に、粉末炭の含有量が増大するに伴い、細菌減少率も増大した。炭は、樹脂中に約１〜５重量％含まれることが適切であると認められた。一方、炭の含量が高まるに伴い、製品の透明度が低下するが、２．４重量％以下で最小限の透明性を確保することができた。

＜実験例２＞
脱臭効果試験
製造例１の方法と同様にして、ポリエチレン樹脂に含有される粉末炭の含量のみを１重量％にして製作したビニール包装袋（包装材）と、炭未含有の通常の包装材のアンモニアガスの脱臭効果を経時的に比較した。試験方法は、炭入り包装材と通常の包装材を脱臭容器５Ｌに入れてアンモニアを１５０ｐｐｍ吹き込み、１２０分後に、時間経過による脱臭率をガス検知管法により測定した。検査結果を図５に示す。検査の結果、通常の包装材の場合に１２０分経過後におけるアンモニアガス濃度が１４５ｐｐｍであるのに対し、炭入り包装材の場合に４ｐｐｍであって、アンモニアガスの脱臭率が凡そ９７％に達して非常に良好であることが分かった。このような結果は、本発明の炭入り包装材が臭い除去及び肉類の保管に非常に有用であることを示唆する。

＜実験例３＞
エチレンガスの吸着能試験
製造例１の方法と同様にして、ポリエチレン樹脂に含有される粉末炭の含量をそれぞれ０．５重量％、１重量％にしたビニール包装袋と、炭未含有のビニール（ｒｅｓｉｎ）と、を対象としてエチレンガス吸着能を比較試験した。まず、試験のために、炭未含有のビニール（「ｒｅｓｉｎ」と表示する：対照群）及び炭入り包装材２種（それぞれ粉末炭０．５％、１％を含有する）を同じ規格（１５×５ｃｍ）に切り出した後、２Ｌの密閉容器にそれぞれ入れ、ガス捕集用注射器を用いてエチレンガス１８０ｐｐｍを容器内に仕込んだ。その後、常温下、１０時間をかけて容器内のエチレン含量の変化を調べてみた。容器内のエチレンの含量は、ＧＣ（ＨｅｗｌｅｔｔＰａｃｋａｒｄ５８９０II）を用いて測定した。条件はカラムオーブン温度２００℃、ＦＩＤデテクター温度２００℃にして、０．５ｍＬずつ仕込んで測定し、カラムとしては、ｃａｒｂｏｘｅｎ^ＴＭ１００６ＰＬＯＴ、３０ｍ×０．５３ｍｍ（ＳＵＰＥＬＣＯＩｎｃ．，ＵＳＡ）を用いた。その結果を図６に示す。

容器内のエチレンの含量は保存１時間後に、対照群では１７９ｐｐｍにやや減少したのに対し、粉末炭０．５％入りビニールでは１７２ｐｐｍ、そして粉末炭１％入りビニールでは１６６ｐｐｍと大幅に減少した。この結果は、エチレンが商品の品質に影響を及ぼす初期に（１時間前後）吸着または除去したときに長期保存率を高めることができるという研究論文（ｊｅｏｎｇ，Ｃ．Ｓ．，Ｓ．Ｍ．Ｐａｒｋ，ａｎｄＷ．Ｈ．Ｋａｎｇ．２００３．Ｅｆｆｅｃｔｓｏｆｃｈａｒｃｏａｌ−ａｄｄｅｄｆｕｎｃｔｉｏｎａｌｐａｐｅｒｏｎｋｅｅｐｉｎｇｌｅａｆｙｌｅｔｔｕｃｅｆｒｅｓｈｄｕｒｉｎｇｍａｒｋｅｔｉｎｇ．Ｋｏｒ．Ｊ．Ｈｏｒｔ．Ｓｃｉ．Ｔｅｃｈｎｏｌ．２１：１０２−１０５．）に照らしてみたとき、炭入り包装材を用いる場合に顕著な鮮度優位を示すことを意味する。なお、保存期間が延びるに伴い、エチレンの含量が前処理区において大幅に減少することも確認されたが、これは、包装材そのものの気体透過度によるものであると認められる。

＜実験例４＞
炭の含量による成形性試験
（１）フィルムの成形性
製造例１の方法と同様にして、ポリエチレン樹脂に含有される粉末炭の含量のみを０重量％、１．５重量％、２重量％、２．５重量％、３重量％、３．５重量％にしてビニール包装袋を製造し、成形性を評価した。その結果を図７に示す。ビニール製品の場合に、粉末炭の含量３％以下では生地成形不良率が２％以下と安定した成形性を示し、３％以上になるに伴い、ピン孔の発生により生地成形不良率が８％に急増した。

（２）シートの成形性
製造例２の方法と同様にして粒径約２８μｍの粉末炭を用い、ポリエチレン樹脂に含有される粉末炭の含量のみを０重量％、１１重量％、１２重量％、１３重量％、１４重量％及び１５重量％にしてシートを成形した。このシートを真空鋳型に導入して０．９２ｍｍの厚さの食品容器（１４５×１９５×９５ｍｍ）を製作し、粉末炭の含量による成形不良率を評価した。その結果を図８に示す。粉末炭の含量が次第に増加するに伴い、不良率も高くなったが、粉末炭の含量１４％以下では不良率が３％以下とある程度安定した成形性を示し、１４％以上ではピン孔と粉末炭の分散性の低下などが急増してこれによる不良率が１０％に近いことが分かった。
フィルムとシートの両方において粉末炭の含量が高くなるほど物性が低下し、成形不良率が高いことが分かった。

＜実験例５＞
粉末炭の粒径均一度による成形性試験
（１）粉末炭の粒径均一度
まず、原料として用いられる粉末炭の粒径均一度を評価した。平均粒径（直径）１３μｍ（１、０００メッシュ）の粉末炭の均一度をＢｅｃｋｍａｎＣｏｕｌｔｅｒ社製のＬＳ１３３２０粒度分析機（レーザー回折方式）により０．４〜２０．０μｍの範囲において乾式で測定した。その結果を図９に示し、粒子の均一度分布が広く形成されていることが分かった。平均粒径４３μｍ（３２５メッシュ）と２８μｍ（５００メッシュ）の粉末炭に対しても均一度を測定したところ、１３μｍ（１、０００メッシュ）とほとんど同じ分布を有することが分かった。

（２）粉末炭の粒径均一度による包装材の表面状態
製造例１の方法と同様にし、ポリエチレン樹脂に含有される粉末炭を、粒径１３μｍ（１０００メッシュ）であり、且つ、粒子均一度がそれぞれ８０％以下であるものと９５％以上であるものを用いて包装袋用のフィルムを成形した。成形されたフィルムの表面を拡大撮影し、その結果をそれぞれ図１０及び図１１に示す。均一度８０％以下では粗い粉末炭粒子により表面の粉末炭が染み出る現象が現れて商品性が大幅に低下したのに対し、均一度９５％以上ではきれいな表面を有することが確認された。

また、製造例２の方法と同様にし、ポリエチレン樹脂に含有される粉末炭を、粒径２８μｍ（５００メッシュ）であり、且つ、粒子均一度がそれぞれ８０％以下であるものと９０％以上であるものを用いてシート状に押出成形した。成形されたシートの表面を拡大撮影し、その結果をそれぞれ図１２及び図１３に示す。均一度８０％以下では粗い粉末炭粒子により表面の粉末炭が染み出る現象が現れて商品性が大幅に低下したのに対し、均一度９０％以上ではきれいな表面を有することが確認された。

（３）樹脂に含有される粉末炭について、平均粒径を同様にし、粒径の均一度のみを異ならせて射出成形、押出成形、真空鋳型、ブロー成形などの方法により種々の形状に成形したところ、同じ平均粒径でも粒径均一度に応じて薄肉のビニール製品とシート製品では異物感が現れることを確認することができた。なお、このような均一度の影響評価により下記の結論が得られた。

１、厚さ０．０１ｍｍ〜０．１１ｍｍ以下のビニール製品の場合、様々な粒径と均一度を有する粉末炭によりブロー成形を用いて種々の製品を成形したところ、粉末炭の粒径１３μｍ（１０００メッシュ）以下では外観の異物感及び固まり現象などの商品性が粒子均一度に影響されることが分かり、粒子均一度９５％以上では異物感及び固まり現象のない優れた外観商品性を確保することができた。

２、厚さ０．１２ｍｍ〜２ｍｍ以下の押出成形シート製品の場合、粒径２８μｍ（５００メッシュ）以上では不規則的な粒子による異物感を解消することができなかった。このため、粒径は少なくとも２８μｍ（５００メッシュ）以下にし、２８μｍ（５００メッシュ）以下の粒径では外観の異物感及び固まり現象などが粒子均一度に影響されることが分かり、粒子均一度９０％以上では異物感及び固まり現象のない優れた外観商品性を確保することができた。

３、厚さ２ｍｍ以上の密閉容器、ゴミ箱、分離収去容器などの射出成形製品は粉末炭粒子の粒径が４３μｍ（３２５メッシュ）以下であれば特に制限なしに製品化可能であり、粒子均一度も８０％以上であれば不規則的な粉末炭粒子の表面露出による粗い異物感がない優れた外観商品性を確保することができた。

＜実験例６＞
帯電防止効果試験
（１）製造例１の方法と同様にし、ポリエチレン樹脂に含有される粉末炭の含量のみを０重量％、０．５重量％、１重量％、１．５重量％及び２重量％にしてフィルム（包装材）を製造した後、静電気の発生量を測定した。製造した包装材から発生する剥離帯電の静電気を１０％の湿度条件下で測定し、その結果を図１４に示す。炭の含有量０．５％、１％、２％の順に静電気の発生が低減することが分かり、含有量比の帯電防止効果の側面からは、炭の含有量０．５％が高い効率性を示した。

１０：高分子合成樹脂
１１：粉末炭粒子
２０：ビニール包装袋
３０：内容物

Claims

平均直径１３μｍ（１０００メッシュ）以下であり、且つ、９５％以上の粒子均一度を有する粉末炭を高分子合成樹脂中に０．２〜１重量％で含ませて混和することと、前記混和された樹脂−炭混和物を厚さ０．０１ｍｍ〜０．１１ｍｍのプラスチックに成形することと、を含む厚さ０．０１ｍｍ〜０．１１ｍｍの炭入りプラスチック包装材を製造する方法。
前記樹脂−炭混和物をフィルム状にブロー成形することを含む請求項１に記載の方法。
平均直径２８μｍ（５００メッシュ）以下であり、且つ、９０％以上の粒子均一度を有する粉末炭を高分子合成樹脂中に１〜５重量％で含ませて混和することと、前記混和された樹脂−炭混和物を厚さ０．１２ｍｍ〜２．０ｍｍのプラスチックに成形することと、を含む厚さ０．１２ｍｍ〜２．０ｍｍの炭入りプラスチック包装材を製造する方法。
前記樹脂−炭混和物をシート状に押出成形することを含む請求項３に記載の方法。
平均直径４３μｍ（３２５メッシュ）以下であり、且つ、８０％以上の粒子均一度を有する粉末炭を高分子合成樹脂中に１〜１４重量％で含ませて混和することと、前記混和された樹脂−炭混和物を厚さ２．０ｍｍ以上のプラスチックに成形することと、を含む厚さ２．０ｍｍ以上の炭入りプラスチック包装材を製造する方法。
前記樹脂−炭混和物を射出成形することを含む請求項５に記載の方法。
前記混和は、粉末炭を高分子合成樹脂に混練押出させてチップ状のマスターバッチを作製することを含む請求項１から６のいずれか１項に記載の方法。
前記高分子合成樹脂は、ポリエチレン（ＰＥ）、ポリプロピレン（ＰＰ）、アクリロニトリルブタジエンスチレン共重合体（ＡＢＳ）、配向ポリプロピレン（ＯＰＰ）、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリカーボネート（ＰＣ）、ポリスチレン（ＰＳ）、ポリスチレン紙（ＰＳＰ）及び一般用ポリスチレン（ＧＰＰＳ）よりなる群から１種以上選ばれる請求項７に記載の方法。