JP2015044771A - 香料含有樹脂組成物及びその製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】香りの発散が充分に行われると共に長時間香りが持続し、更に環境負荷を低減する機能も有する香料含有樹脂組成物及びその製造方法を提供する。
【解決手段】 本発明の香料含有樹脂組成物は、熱可塑性樹脂に対し、香料と、澱粉、デキストリン及び和蝋から選択される少なくとも１種の香料用担体とを添加したことを特徴とし、香料用担体に香料を担持させ、当該香料用担体と熱可塑性樹脂とを混練することにより製造することができる。
【選択図】 なし

Description

本発明は香料を含有する熱可塑性樹脂組成物に関する。

芳香は、多くの場合、人に対して不快感を和らげる効果を有する。しかし、そのほとんどは、香水や芳香剤によって芳香を付与するものであり、素材自体が芳香性を有するものではない。熱可塑性樹脂に香料を添加して、ペレットやその他の成形物にすることが出来れば、素材自体が芳香性を発揮することが可能となる。

このような熱可塑性樹脂に香料を添加する技術としては、炭酸カルシウムやシリカを香料吸着剤として利用したものが提案されており（特許文献１）、ケイ酸カルシウムを香料吸着剤として利用したものも存在する（特許文献２）。

特開平０９−１１１１６号公報 特開平１０−１７９７０７号公報

しかしながら、炭酸カルシウムやシリカ及びケイ酸カルシウムでは、香りの発散性及び持続性に優れたペレットやその他の成形物は必ずしも得られないという問題があった。

本発明の目的は、香りの発散が充分に行われると共に長時間香りが持続し、更に環境負荷を低減する機能を有する香料含有樹脂組成物及びその製造方法を提供することにある。

本発明者は、前記の従来技術の問題点の克服には、香料を、澱粉、デキストリン及び和蝋から選択される少なくとも１種の香料用担体に担持させることが有効であることを見出した。すなわち、本発明に係る香料含有樹脂組成物は、熱可塑性樹脂に対し、香料と、澱粉、デキストリン及び和蝋から選択される少なくとも１種の香料用担体とを添加したことを特徴とする。

本発明によれば、香料用担体として、澱粉、デキストリン及び和蝋から選択される少なくとも１種を用いることにより、成形物内部の香料が外部に徐々に浸み出し、放散することで、長期に亘って香りを放つことが可能となる。

また、上記香料用担体は、天然素材であり、コスト的にも安価であり、人体に対する影響が極めて低く、さらにカーボンニュートラルへの貢献も大きく、本発明の香料含有樹脂組成物は、成形樹脂材料として使用することにより、環境負荷を低減する機能も備える。

以下、本発明について詳細に説明する。本発明において使用可能な熱可塑性樹脂としては、ポリプロピレン（ＰＰ）、ポリエチレン（ＰＥ）などのオレフィン系樹脂、ポリ乳酸（ＰＬＡ）、ポリ塩化ビニル（ＰＶＣ）、ポリスチレン（ＰＳ）、ポリ酢酸ビニル（ＰＶＡｃ）、フッ素系樹脂、ＡＢＳ樹脂、ポリメチルメタクリレート（ＰＭＭＡ）等を挙げることができる。

上記樹脂の中でも、ポリプロピレンが剛性及び表面硬度に優れている点で好ましい。ポリプロピレンとしては、単独重合体、共重合体のいずれでも良いが、単独重合体（ホモポリプロピレン）がより剛性及び表面硬度に優れる点で好ましい。例えば、自動車用途では曲げ弾性率（ＩＳＯ１７８：１９９３）が２０００ＭＰａ以上のものが好ましいが、実際には部品の仕用箇所により要求される物性値は異なるので、其々に対応したポリプロピレンが用いられる。

香料用担体は、澱粉、デキストリン及び和蝋から選択される少なくとも１種からなる。香料用担体として使用可能な澱粉としては、米、小麦、とうもろこし、甘しょ、馬鈴しょ、タピオカ等の植物から得られた澱粉及びそれらの化工澱粉の物質群の中から選ばれる少なくとも一つの物質から構成される。

デキストリンは、デンプンを加水分解することにより得ることができる。また、和蝋は、櫨の実から搾り取った木蝋からなり、通常の蝋がワックスエステルから構成されるのに対して、和蝋は中性脂肪を主成分とする点で相違する。

なお、香料用担体として、香料用担体全体のうち、少なくとも一部に多孔性澱粉又は多孔性デキストリンを用いることもできる。これにより、香料用担体への香料の担持量を高めることができ、より長期にわたって良好な芳香性を維持することができる。

香料は、ヒノキ油、杉油等の裸子植物精油、テルペン化合物、レモン油・オレンジ油・ミカン油等の柑橘類香料、シングルフローラル、フローラルブーケ等のフローラル香料又は消臭剤の中から選ばれる、少なくとも一つの物質から構成される。香料は刺激的なものより、特に自動車用途の場合、ドライバーや同乗者に安らぎ感を与えるものが好ましい。

前記のヒノキ油、杉油、テルペン化合物などは、所謂、森林浴効果があり、抗菌効果も期待できる。又、柑橘類香料やフローラル香料は、広く人に好まれる傾向があり、こちらも無味乾燥な環境を快適なものにする効果がある。消臭剤も、室内・車内に煙草の煙や体臭などが充満していると不快感が高まるので、有効である。

本発明における香料及び香料用担体の配合量は、好適には熱可塑性樹脂１００重量部に対し、香料０．３重量部〜３０重量部及び香料用担体３重量部〜３００重量部である。香料用担体の配合量が増加するにしたがって、この香料含有樹脂組成物を用いて成形した成形物の曲げ弾性率は大きくなるが、シャルピー衝撃強さは低くなる。

香料用担体の配合量が上記範囲内であれば、成形物として必要な実用的な曲げ弾性率及びシャルピー衝撃強さを維持することができる。さらに、香料用担体の配合量を１００重量部〜３００重量部とすると、長期間にわたって香りの強さ（芳香性）をより高めることができる点で好ましい。

香料の配合量が増加するにしたがって、芳香性は強くなるが、成形物の物性（強度や耐久性）が低下するおそれがある。香料の配合量が上記範囲内であれば、成形物として必要な芳香性、強度及び耐久性を維持することができる。

成形物の用途に応じて、本発明の香料含有樹脂組成物に、有機結晶核剤、滑剤、酸化防止剤、帯電防止剤、安定剤、紫外線吸収剤、着色剤（顔料、金属粉等）、発泡剤、難燃剤等の添加物を、当該目的を損なわない程度に含めることができる。

本発明の香料含有樹脂組成物は、澱粉、デキストリン及び和蝋から選択される少なくとも１種の香料用担体に香料を担持させ、この香料を担持した香料用担体と熱可塑性樹脂とを混練して製造することができる。

より具体的には、香料用担体として粉末状である澱粉やデキストリンを用いる場合は、そのまま香料用担体を撹拌しながら、液体の香料を噴霧することで香料用担体に香料を担持させることができる。香料用担体が和蝋の場合は、ペレット化した和蝋を撹拌しながら香料を噴霧して香料用担体に香料を担持させればよい。これにより、香料用担体の表面に香料を吸着させることができる。

香料を香料用担体に担持させる方法としては、香料用担体の全体に均一に香料を担持することができればよく、例えば、香料用担体を撹拌しながら、香料を滴下又は噴霧してもよいし、香料用担体と香料とを撹拌装置に導入して撹拌し、均一に混合するようにしてもよい。

香料を担持した香料用担体は、熱可塑性樹脂とともに一軸押出機、二軸押出機、バンバリーミキサー、ロールミキサー、ニーダー等の混練機に供給し、たとえば、１６０〜１９０℃の温度で混練し、造粒することにより本発明の香料含有樹脂組成物を製造することができる。生産性を考慮すると、二軸混練押出機を用いるのが好ましい。得られた香料含有樹脂組成物は、組成物中に多量の香料を保持することが可能となり、長期にわたって安定した香りを空気中に揮散させることができる。

以下、具体的に実施例を挙げて本発明を説明するが、本発明はこれらに限定されるものではない。なお、以下の記載において、組成の規定に関する「部」は、特に断らない限り、いずれも重量基準とする。又、以下の記載を含めて、本明細書に記載する匂いの検査結果は官能検査に基づく。

［香料含有樹脂組成物の作製］
表１に示す配合で、本発明に係る香料含有樹脂組成物（実施例）及び比較例をそれぞれ作製した。なお、熱可塑性樹脂としてはポリプロピレン（ＰＰ）を用い、香料用担体として澱粉（コーンスターチ）、多孔性澱粉（日澱化学社製のロンフードOWP）及び和蝋を用いた。さらに、香料としてキンモクセイの精油含有香料を用いた。

本発明の香料含有樹脂組成物を作製する方法として、香料用担体が澱粉、多孔性澱粉の場合は、これらを撹拌しながら香料を噴霧することにより、また、和蝋の場合は、ペレット化した和蝋を撹拌しながら香料を噴霧して、それぞれ香料用担体に香料を担持させ、その後、香料を担持させた香料用担体と熱可塑性樹脂であるＰＰとを二軸押出機（テクノベル社製、形式KZW-48TW-60MG-NH）を用いて、１７０℃で溶融混練してペレット化した。

比較例としては、実施例における香料用担体や香料の配合量を変化させたもののほか、香料用担体の代りに炭酸Ｃａ(白石工業社製Vigot-10)、シリカ（富士シリシア化学社製サイリシア３５０）又はケイ酸Ｃａ（日本インシュレーション社製ゾノトライトパウダーXJトバモライトパウダーTK）を用いたものを用意し、実施例と同様にして樹脂組成物を作製した。

［評価用テストピースの成形］
上記のようにして作製した樹脂組成物のペレットを型締め圧１１８トンの射出成形機（日精樹脂工業社製FS120S18ASEIC）に供給し、成形温度１７０℃の条件で、各種テストピース（香り試験など）を成形した。射出成形機にて成形して成形物を得た。評価試験としては、以下に示すように、香りの強さ試験と、物性試験としてシャルピー衝撃強さ及び曲げ弾性率について評価した（評価結果を表１に記す）。

（１）香りの強さ試験
各樹脂組成物について、１７０ｍｍ×１０ｍｍ×４ｍｍｔサイズのテストピースを作製し、これを以下の３条件の環境下にそれぞれ静置したときの香りの強さを評価した。具体的には、６０℃保存テスト、室温保存テスト、日光暴露テストを実施し、次の判断基準で官能検査を行なった。
５：（香りが）強い
４：やや強く感じられる
３：普通に感じられる
２：少し弱い
１：弱い〜感じない

（２）シャルピー衝撃強さ
シャルピー衝撃強さはＩＳＯ１７９-１（ＪＩＳ Ｋ７１１１−２「プラスチック−シャルピー衝撃特性の求め方-」）に準拠し、タイプＡノッチ（ＩＳＯ １７９／１ｅＡ）を設けた８０ｍｍ×１０ｍｍ×４ｍｍｔのテストピースを使用して、雰囲気温度２３℃の環境下において評価した。

（３）曲げ弾性率
曲げ弾性率は、ＩＳＯ１７８（ＪＩＳ Ｋ７１７１「プラスチック−曲げ特性の求め方−」）に準拠し、８０ｍｍ×１０ｍｍ×４ｍｍｔのテストピースを使用し、雰囲気温度２３℃の環境下において曲げ速度５ｍｍ／分で測定した。

［評価結果］
成形物の用途として、自動車用部品を想定し、自動車の車内温度を６０℃と想定して行なった６０℃保存テストにおいては次の様な結果が出た。すなわち、香料用担体として澱粉を用いた実施例１、多孔性澱粉を用いた実施例８及び和蝋を用いた実施例１０と、香料用担体の代わりに炭酸Ｃａ、シリカあるいはケイ酸Ｃａを用いた以外は各成分の添加量を実施例１、８及び１０と同じにした比較例５〜比較例７とでは、前者の方が長期にわたって良好な芳香性を示した。室温保存でも同様の傾向であった。さらに、日光暴露テストにおいても、実施例１、８及び１０が比較例５〜比較例７よりも香りの強さの減少が抑制されるという結果を得た。

また、実施例１〜実施例１０の結果からわかるように、熱可塑性樹脂１００重量部に対して、香料０．３重量部〜３０重量部、香料用担体３重量部〜３００重量部を添加した香料含有樹脂組成物は、長時間にわたって良好な香りを維持可能である。したがって、成形物を粒状とすることで、長時間にわたって強い香りが持続する芳香剤として使用することができる。

特に、香料用担体である澱粉を１００重量部添加した実施例５では、初期の香りの強さ及び日光暴露保存での時間経過後の香りの強さにおいて、香料用担体の添加量が１００重量部よりも少ない実施例１〜実施例４に比べて優れた結果が得られた。一方、澱粉の代わりに炭酸Ｃａ、シリカ又はケイ酸Ｃａを１００重量部添加した場合は、いずれの場合も樹脂組成物の流動性が低下して良好な成形を行なうことができなかったり、また、各成分を均一に分散させることができなかった。

上記においては香料用担体として、澱粉、多孔性澱粉及び和蝋を用いた例を示しているが、澱粉及び多孔性澱粉の代わりにデキストリンや多孔性デキストリンを用いた場合にも実施例と同等の効果が得られることを確認した。

Claims (6)

1. 熱可塑性樹脂に対し、香料と、澱粉、デキストリン及び和蝋から選択される少なくとも１種の香料用担体とを添加した香料含有樹脂組成物。
2. 熱可塑性樹脂１００重量部に対し、香料０．３重量部〜３０重量部、香料用担体３重量部〜３００重量部を添加したことを特徴とする請求項１記載の香料含有樹脂組成物。
3. 前記香料用担体は、少なくとも一部が多孔性澱粉又は多孔性デキストリンである請求項１又は２記載の香料含有樹脂組成物。
4. 請求項１〜３のいずれかに記載の香料含有樹脂組成物を用いて成形した香料含有樹脂成形物。
5. 成形物が粒状をなし、芳香剤として使用する請求項４記載の香料含有樹脂成形物。
6. 澱粉、デキストリン及び和蝋から選択される少なくとも１種の香料用担体に香料を担持させ、当該香料用担体と熱可塑性樹脂とを混練することを特徴とする香料含有樹脂組成物の製造方法。