JP2015058427A

JP2015058427A - 水蒸気及び酸素吸着性樹脂ペレット

Info

Publication number: JP2015058427A
Application number: JP2013212328A
Authority: JP
Inventors: 秀明金澤; Hideaki Kanazawa
Original assignee: KO TAMIHIRO
Current assignee: KO TAMIHIRO
Priority date: 2013-09-20
Filing date: 2013-09-20
Publication date: 2015-03-30

Abstract

【課題】ベース樹脂としてポリオレフィン系樹脂やポリエステル樹脂に、シリカ粉体を混合しても、嵩比重がかるく均一に分散し混合できないため、乾燥剤としての効能が得られにくいためさらにアミン化合物を混合させる事ができず脱酸素剤としての効能が得られにくかった。
【解決手段】ポリエチレン、ポリプロピレンなどのポリオレフィン系樹脂、ポリエステル樹脂、ポリスチレン樹脂、塩化ビ二デン樹脂、又は、それらの混合物からなるベース樹脂と、シリカ粉体と、結合剤、分散剤、滑剤を添加剤として配合し、成形される混合物全体の重量１００％に対して前記シリカ粉体を２０％以上、アミン化合物を２５％以上でベース樹脂に溶融混練したこと特徴とする水蒸気及び酸素吸着性樹脂ペレット。
【選択図】図１

Description

水蒸気を調整できる樹脂ペレットに関するものである。また同時に酸化を防ぐ事もでき、さらに通気性機構の形成ができる樹脂ペレットに関する製造方法である。

医薬品は、タフレットタイプや粉末状タイプのものに限らず、空気中の水分に触れたり水分を吸収したりすると、その初期の形状や性状、性能などが維持されなくなってしまう。食品包装用や医薬品包装用として、シリカゲルや脱酸素剤などの包装、青果物の鮮度保持を目的としたガス制御フィルム等、特殊機能包材が無ければカビとしての要因や腐る原因になります。電子部品のような工業製品なども、金属部品への錆、腐食が発生し電子部品などへの性能を損なわれることがおきる。中には使用する乾燥剤によっては、発火を起こす要因にも生じる。さらに金属製品製造現場における切削・研削行程でのさび発生問題を起こす。切削・研削直後の金属部品には，表面に塩化物や硫酸塩など，種々の腐食因子が残存している。この状態で次行程の防錆処理を実施した場合，表面に存在する腐食因子により期待した期間，さびの発生を防ぐことは不可能で，多くの問題を誘発する。したがって，表面に残存している腐食因子により期待した期間，さびの発生を防ぐことは不可能で，多くの問題を誘発する。また建材に使用される壁紙材や化粧シート、床材などでも空気中の水分の影響を遮断して保管することが要求される。建築用としても、建物の外壁や内壁の内側に貼られ、外部や部屋からの水や水蒸気の侵入を防ぎ、部屋の中から出てくる湿気を外に逃がす建築用透湿防水が無ければカビの原因とされている。また、近年、生活臭の中で最も問題となっている臭いの一つにタバコ臭が挙げられる。タバコ臭は非常に多くの成分で構成されているが、最も悪臭の原因となっているのはアセトアルデヒド等のアルデヒド類と言われている。このアセトアルデヒド等のアルデヒド類の吸着剤としては、アニリン（特公昭６０−５４０９５）、を無機酸アニリン塩（特開平２−５２０４３）、金属酢酸塩（特開平７−１７１３８４）等を添着させた活性炭が有効であり、室内あるいは車内の空気清浄機にかなり使用されている。

特開平０５−０３９３７９号公報特開２００６−２８９１９８号公報特開２００６−２１３３９３号公報特開２０１０−５２７５１号公報特開２０１２−１７３５３号公報

ベース樹脂としてのポリオレフィン系樹脂やポリエステル樹脂に、シリカの粉体（二酸化珪素、四塩化珪素等）そのものを混合した場合、シリカの粉体の嵩比重が軽いため沈降せず、均一に分散して溶融混練できず、さらにアミン化合物を混合し成形された樹脂ペレットは、乾燥剤としてまたは酸化により、防さび剤や、消臭剤の効能が得られにくかった。

シリカ粉体を混合した混合物全体重量１００％に対して４０％以上に均一に混ぜることは難しかった。

また、シリカ粉体を混合した混合物全体重量１００％に対して４０％以上に対してさらに、アミン化合物２５％以上を混ぜることはできなかった。

シリカの粉体として、構造非晶質、比表面積５０〜５００ｍ２／ｇ、一次粒子径約５５〜５ｎｍ（比表面積から計算）、凝集粒子径一般に数十〜数百μｍの物性的に嵩比重、真比重が非常に軽い一次粒子からなる粉体であり、多孔質の表面に吸放湿特性のあるシリカの特徴とした平均粒子径３．５μｍからで、細孔容積として１．２から１．６ｃｃ／ｇまで、表面積として９０ｍ^２／ｇからなり、嵩比重が０．０８ｇ／ｃｃから０．１２ｇ／ｃｃまでのシリカ粉体の空孔されたものとアミン化合物は、分子内に−ＮＨ_２で表わされるアミノ基を少なくとも１個有しかつ水溶性であるものであれば、脂肪族アミンでも芳香族アミンでも使用できる。脂肪族アミンとしてメチル、アミン、エチルアミン、プロピルアミン、ブチルアミン、アリルアミン、モノエタノールアミン、イソプロパノールアミン、エチレンジアミン、ジエチレントリアミン、トリエチレンテトラミンなどが挙げられる。また芳香族アミンとしては、例えばアニリン、ベンジルアミン、ｍ−フェニレンジアミンなどがある。ケイ酸ナトリウム水溶液中に共存させるアミンは１種類でもよいが、必要に応じて２種類以上のアミンを成形される混合物を２５％以上にシリカ粉体をベース樹脂に対して全体重量１００％に対して４０％以上をさらに溶融混練したことを特徴とする水蒸気及び酸素吸着性樹脂ペレット。

上記のシリカ粉体での定義付けの項目として表面積の定義として、粒子単位質量当たりの表面積（ｍ２／ｇ）を表しシリカのような無機材の場合は吸着現象（入りくんだ形状を持つ粒子では大きさよりも表面積が重要）は表面積で表し、また粒子径の定義としてそれぞれの粉体で決められたルールに従って測定した粒子の長さをそのまま粒子径とする。ルール名によって、長軸径、短軸径、定方向径などと称する。１個の粒子について二つ以上の長さを測定し、その平均値を粒子径とする。粒子の大きさとして直接に測定された量（投影面積、体積）を幾何学公式を用いて、規則的な形状（例：円、球や立方体）の粒子に換算してその粒子径とする。相当径と称する。（画像解析法、遮光法、コールター法）特定の粒子形状（例：球）と特定の物理的な条件を仮定したとき導かれる物理学的法則（例：Ｍｉｅ理論）を用いて測定量を粒子径に算出する。有効径と称する。（沈降法、レーザー回折散乱法）でシリカ粉体を測定した時の平均値を表し、細孔容積の定義としてはシリカ粉体の空隙（粒子間に存在する空間）や空孔（個々の粒子に存在する孔、クラック、くぼみ、等）の量的割合（容量・面積・分布、等）と質的内容（細孔の形状、等）の解析には、細孔分布の測定が有効と判断はされています。嵩比重とは一般に多孔性物体や一定量の粉体、粒体、繊維体のように実質以外の空間を含む物体では、３種類の密度を考える必要があります。まず、真密度：実質のみの密度（ρ）次に、みかけ密度：多孔性物体のように実質以外の空間がその物体の構成要素を為している場合密度（ρ（１−Ｐ））更に、嵩密度：粉体、粒体、繊維体などをある容器に詰めたとき、個々の粒子や繊維の間に存在する空間を含めた密度であって、同じ物体でもその詰め方によって値が違ってくる。（ρ（１−ε）（１−Ｐ））
※ｐは孔隙率、εは空間率ちなみに、これらを真比重、みかけ比重、嵩比重ということです。

本発明による水蒸気及び酸素吸着性樹脂ペレットのアミン化合物とベース樹脂との製造方法は、分子内に−ＮＨ_２で表わされるアミノ基を少なくとも１個有しかつ水溶性である少なくとも一種のアミンを共存させたケイ酸ナトリウム水溶液に酸を加えて中和し、生成するゲル状物を分離、水洗後、乾燥することを特徴とする水蒸気及び酸素吸着性樹脂ペレットである。アミンは、分子内に−ＮＨ_２で表わされるアミノ基を少なくとも１個有しかつ水溶性であるものであれば、脂肪族アミンでも芳香族アミンでも使用する。脂肪族アミンとしては、例えばメチルアミン、エチルアミン、プロピルアミン、ブチルアミン、アリルアミン、モノエタノールアミン、イソプロパノールアミン、エチレンジアミン、ジエチレントリアミン、トリエチレンテトラミンなどが挙げられる。また芳香族アミンとしては、アニリン、ベンジルアミン、ｍ−フェニレンジアミンなどが挙げられる。ケイ酸ナトリウム水溶液中に共存させるアミンは１種類でもよいが、必要に応じて２種類以上のアミンを共存させる。

この方法により得られた水蒸気及び酸素吸着性樹脂ペレットは、シリカ粉体とアミン化合物と無定形複合体からなり、アセトアルデヒド等のアルデヒド類に対して優れている消臭、酸化防止などの性能の有る本発明による水蒸気及び酸素吸着性樹脂ペレットのアミン化合物とベース樹脂との製造方法は、分子内に−ＮＨ_２で表わされるアミノ基を少なくとも１個有しかつ水溶性である少なくとも一種のアミンを共存させたケイ酸ナトリウム水溶液に酸を加えて中和し、生成するゲル状物を分離、水洗後、乾燥することを特徴とするアミン化合物の水蒸気及び酸素吸着性樹脂ペレットである。

ポリエチレン、ポリプロピレンなどのポリオレフィン系樹脂、ポリエステル樹脂、ポリスチレン樹脂、塩化ビ二デン樹脂、又は、それらの混合物からなるポリエチレン、ポリプロピレンなどのポリオレフィン系樹脂、ポリエステル樹脂、ポリスチレン樹脂、塩化ビ二デン樹脂、又は、それらの混合物からなるベース樹脂と、シリカ粉体と、アミン化合物、さらに結合剤、分散剤、滑剤を添加剤として配合し、前記シリカ粉体を、成形される混合物全体の重量１００％に対して４０％以上とアミン化合物を２５％以上とをベース樹脂に溶融混練したこと特徴とする水蒸気及び酸素吸着性樹脂ペレット。

滑剤として、グリセリン脂肪酸エステルと、ポリグリセリン脂肪酸エステルと、ソルピタン脂肪酸エステルと、プロピレングリコール脂肪酸エステルと、高級アルコール脂肪酸エステルと、ステアリン酸カルシウムと、ステアリン酸マグネシウムと、ステアリン酸亜鉛のうちの少なくとも一つを用いたことを特徴とする水蒸気及び酸素吸着性樹脂ペレット。

結合剤として、有機官能基はビニル基、エポキシ基、メタクリロキシ基、メルカプト基、アミノ基、ビニル基、メタクリル基、イソシアート基、サルファー基、ウレイド基のうちの一つを用い、無機材と反応する官能基は、メトキシ基、エトキシ基、水酸基のうちの一つを用いたことを特徴とする水蒸気及び酸素吸着性樹脂ペレット。

分散剤としてポリオキシエチレンソルビタン脂肪酸エステルと、ポリオキシエチレングリゼリン脂肪酸エステルのうちの少なくとも一つを用いたことを特徴とする水蒸気及び酸素吸着性樹脂ペレット。

前記シリカ粉体と、前記ベース樹脂と、前記結合剤などを同時に一括添加して混合することを特徴とする水蒸気及び酸素吸着性樹脂ペレット。

前記シリカ粉体と、前記アミン化合物と、前記ベース樹脂と、前記結合剤などを同時に一括添加して混合することを特徴とする水蒸気及び酸素吸着性樹脂ペレット。

水蒸気及び酸素吸着性樹脂ペレットに、炭酸カルシウムなどを成分とする発泡剤を配合することにより、微細孔を形成することにより、表面積を確保したことにより吸放湿性を特徴とする水蒸気及び酸素吸着性樹脂材料フィルム又は水蒸気及び酸素吸着性樹脂材料シート。

水蒸気及び酸素吸着性樹脂ペレットに、アミン化合物などを成分とするカルボン酸基含有ジスルフィド化合物、チオール化合物を配合することにより、酸化を防ぐ事や消臭ができることを特徴とする水蒸気及び酸素吸着性樹脂材料フィルム又は水蒸気及び酸素吸着性樹脂材料シート。

この方法により得られた水蒸気及び酸素吸着性樹脂ペレットは、シリカ粉体とアミンと無定形複合体からなり、アセトアルデヒド等のアルデヒド類に対して優れた消臭性能や酸化防止を有するだけでなく、鮮度保持、熱に対する安定性といった多くの利点を備えている水蒸気及び酸素吸着性樹脂ペレット。アミンは、分子内に−ＮＨ_２で表わされるアミノ基を少なくとも１個有しかつ水溶性であるものであれば、脂肪族アミンでも芳香族アミンでも使用できる。脂肪族アミンとしては、例えばメチルアミン、エチルアミン、プロピルアミン、ブチルアミン、アリルアミン、モノエタノールアミン、イソプロパノールアミン、エチレンジアミン、ジエチレントリアミン、トリエチレンテトラミンなどが挙げられる。また芳香族アミンとしては、例えばアニリン、ベンジルアミン、ｍ−フェニレンジアミンなどが挙げられる。ケイ酸ナトリウム水溶液中に共存させるアミンは１種類でもよいが、必要に応じて２種類以上のアミンを共存させる。

シリカ粉体とベース樹脂に均一に分散して混合でき、水蒸気を吸湿しさらに放湿の特性を向上できる。

シリカ粉体とアミン化合物をベース樹脂に均一に分散して混合でき、水蒸気への吸湿や吸放湿特性へ向上でき、更に酸化を防ぐ事により防さびや防カビ、消臭などの特性をさらに、向上させる事もできる。

本発明の押出製造工程図。本発明の内のシリカ粉体を全体重量１００％に対して４０％とアミン化合物を２５％混合した水蒸気及び酸素吸着性樹脂ペレットを単層フィルムに適用した場合の消臭性の測定結果。本発明の内のシリカ粉体を全体重量１００％に対して４０％とアミン化合物を２５％混合した材料を単層フィルムに適用した場合の吸放湿性の測定結果。

ポリエチレン、ポリプロピレンなどのポリオレフィン系樹脂、ポリエステル樹脂、ポリスチレン樹脂、塩化ビ二デン樹脂、又は、それらの混合物からなるポリエチレン、ポリプロピレンなどのポリオレフィン系樹脂、ポリエステル樹脂、ポリスチレン樹脂、塩化ビ二デン樹脂、又は、それらの混合物からなるベース樹脂と、シリカ粉体と、アミン化合物と結合剤、分散剤、滑剤を添加剤として配合し、前記シリカ粉体を、成形される混合物全体の重量１００％に対して４０％以上、前記アミン化合物をシリカ粉体とベース樹脂に成形される混合物全体の重量１００％に対して２５％以上を溶融混練したこと特徴とする水蒸気及び酸素吸着性樹脂ペレットである。その他、可塑剤、帯電防止剤、造核剤、防雲剤、流動性向上剤、アンチブロッキング剤、酸化防止剤、紫外線吸収剤などを、添加剤として配合してもよい。

結合剤において、有機官能基はビニル基、エポキシ基、メタクリロキシ基、メルカプト基、アミノ基、ビニル基、メタクリル基、イソシアート基、サルファー基、ウレイド基のうちに一つ、無機質と反応する官能基はメトキシ基、エトキシ基、水酸基のうちの一つを用いたことを特徴とする水蒸気及び酸素吸着性樹脂ペレットである。

滑剤として、グリセリン脂肪酸エステルと、ポリグリセリン脂肪酸エステルと、ソルビタン脂肪酸エステルと、プロピレングリコール脂肪酸エステルと、高級アルコール脂肪酸エステルと、ステアリン酸カルシウムと、ステアリン酸マグネシウムと、ステアリン酸亜鉛のうちの少なくとも一つを用いる。

分散剤としてポリオキシエチレンソルビタン脂肪酸エステルと、ポリオキシエチレングリゼリン脂肪酸エステルのうちの少なくとも一つを用いる。

可塑剤として、フタル酸エステル、アセチル化モノグリセライドと、中鎖脂肪酸トリグリセライドの少なくとも一つを用いる。

造核剤として金属塩タイプと、透明性向上作用のあるソルビトールのアセタールの少なくとも一つを用いる。

帯電防止剤として、モノグリセライドと、有機酸モノグリセライドと、ポリグリセリン脂肪酸エステルと、ソルビタン脂肪酸エステルの少なくとも一つを用いる。

防雲剤として、アセチル化モノグリセライドと、有機酸モノグリセライドと、ポリグリセリン脂肪酸エステルと、ソルビタン脂肪酸エステルの少なくとも一つを用いる。

流動性向上剤として、高級アルコール脂肪酸エステルと、プロピレングリコール脂肪酸エステルの少なくとも一つを用いる。

アンチブロッキング剤として、モノグリセライドと、ポリグリセリン脂肪酸エステルと、ソルビタン脂肪酸エステルの少なくとも一つを用いる。

酸化防止剤として、フェノール系酸化防止剤と、リン系二次酸化防止剤と、耐熱加工酸化防止剤と、イオウ系二次酸化防止剤の少なくとも一つを用いる。

紫外線吸収剤として、ベンゾフェノン系紫外線吸収剤と、ベンゾトリアゾール系紫外線吸収剤とベンゾエート系紫外線吸収剤と、サリシレート系紫外線吸収剤と、シアノアクリレート紫外線吸収剤の少なくとも一つを用いる。

水蒸気及び酸素吸着性樹脂ペレットに、炭酸カルシウムや発泡剤を配合することにより、微細孔を形成することにより、通気性を確保し、吸湿および放湿性の物性の向上したことを特徴とする水蒸気及び酸素吸着性樹脂材料フィルム又は水蒸気及び酸素吸着性樹脂材料シートを製造できる。

水蒸気及び酸素吸着性樹脂ペレットに、炭酸カルシウムや発泡剤を配合することにより、微細孔を形成することにより、通気性を確保し、酸化を防止する事ができることを特徴とする水蒸気及び酸素吸着性樹脂材料フィルム又は水蒸気及び酸素吸着性樹脂材料シートを製造できる。

本発明において、二酸化ケイ素とアミンが複合体化される反応は次のように考えられる。すなわち、ケイ酸ナトリウムが酸により中和されると、二酸化ケイ素（ケイ酸）の粉体が生成するが、この時反応系に共存するアミンが骨格内に取り込まれ複合体化される。

本発明を実施するに際しては、複合体化させたいアミンをケイ酸ナトリウム水溶液中に加えて溶解させた後、酸を添加してケイ酸ナトリウム水溶液を中和する。このとき生成する二酸化ケイ素のゲル状物を濾過して分離し、反応副生物であるナトリウム塩や未反応のアミンを除去するために水洗した後、乾燥することによって、目的生成物である二酸化ケイ素とアミンの白色無定形複合体を得ることができる。

反応温度は、通常は室温でよいが、反応系が液状となっている温度であればいかなる温度でも反応は可能である。また反応は瞬間的に起こるが、完全に反応させるためには攪拌しながら数時間の熟成時間をおくことが望ましい。

ケイ酸ナトリウムとアミンとの量的割合は、両者が化学的反応のみで結合するものでないため化学当量的には決定できず実験的に求めなければならないが、二酸化ケイ素のゲル骨格内に取り込まれる量より若干多量のアミンを使用することが、得られた吸着剤の吸着性能などの観点から好ましい。

乾燥方法としては、加熱乾燥、真空乾燥、噴霧乾燥、凍結乾燥等いかなる方法でも採用できるが、加熱乾燥の場合には約２００℃を超える温度で加熱すると、無定形複合体が分解あるいは結晶化してしまうため、加熱温度は２００℃以下とする必要がある。

図１は本発明の製造工程図を示す。
本発明の工程は、準備工程、配合・混練工程、後工程の３の工程からなる。
１）準備工程
本発明で使用する材料をしめす。
（Ａ）シリカ粉体：真比重が２．１５からなる非晶質で無水ケイ酸である。シリカ粉体の配合比率は混合物全体重量１００％に対して２０％以上、好ましくは４０％以上である。
（Ｂ−１）ポリエチレン、ポリプロピレンなどのポリオレフィン系樹脂、ポリエステル樹脂、ポリスチレン樹脂、塩化ビ二デン樹脂、又は、それらの混合物からなるベース樹脂と、シリカ粉体と、結合剤、分散剤、滑剤を添加剤として配合し、前記シリカ粉体を４０％以上、とアミン化合物２５％以上を成形される混合物全体の重量１００％に対してベース樹脂に溶融混練したこと特徴とする水蒸気及び酸素吸着性樹脂ペレット。
（Ｂ−２）ポリエチレン、ポリプロピレンなどのポリオレフィン系樹脂、ポリエステル樹脂、ポリスチレン樹脂、塩化ビ二デン樹脂又は、それらの混合物からなるベース樹脂と、シリカ粉体と、結合剤、分散剤、滑剤を添加剤として配合し、前記シリカ粉体を４０％以上とアミン化合物２５％以上を、成形される混合物全体の重量１００％に対してベース樹脂に溶融混練したこと特徴とする水蒸気及び酸素吸着性樹脂ペレット

（Ｃ）添加剤
（Ｃ−１）滑剤：
滑剤は、プラスチックの成形加工時に滑りを与える改質剤で、その滑り効果により樹脂内部や成形機、押出機との摩擦発熱を減らし、プラスチック樹脂を安定化させ成形加工を容易にし、製品外観や、生産性を向上させる。安全性の高い脂肪酸エステル系や、カルシウム亜鉛系安定剤で、融点は３１℃〜１４０℃である。本発明では、滑剤としてグリセリン脂肪酸エステルと、ポリグリセリン脂肪酸エステルと、ソルピタン脂肪酸エステルと、プロピレングリコール脂肪酸エステルと、高級アルコール脂肪酸エステルと、ステアリン酸カルシウムと、ステアリン酸マグネシウムと、ステアリン酸亜鉛のうちの少なくとも一つを用いる。

（Ｃ−２）結合剤：
結合剤は、分子中の無機材（シリカ粉体）と反応する官能基としてメトキシ基、エトキシ基、アルコキシ基，アセトキシ基，クロル原子などがあり、有機材と反応結合する官能基として，ビニル基，エポキシ基，アミノ基などある。無機材と反応する官能基は，水，あるいは湿気により加水分解を受けてシラノールを生成し、このシラノールが無機材と反応結合する。結合剤は有機材料と無機材料の界面における接着性の改良に効果的であるとともに，ガラス繊維強化プラスチックの強度向上，性能改良などに利用できる。結合剤は有機材（ベース樹脂やアミン化合物）と無機材（シリカ粉体）を結合させる機能を持ち、無機材（シリカ粉体）と有機材（ベース樹脂やアミン化合物）との界面を改質させるはたらきをするので、様々な複合材料の機械的強度、耐水性、接着性などの改良に活用する。結合剤は、結合剤のアルコキシシリル基が加水分解を受け、無機材表面とオキサン結合をつくる一方、有機官能基が有機材と反応することにより、無機材と有機材の橋かけを行う。本発明では、結合剤として、有機官能基はビニル基、エポキシ基、メタクリロキシ基、メルカプト基、アミノ基、ビニル基、メタクリル基、イソシアート基、サルファー基、ウレイド基のうちの一つ、無機材と反応する官能基はメトキシ基、エトキシ基、水酸基のうちの一つを用いる。

（Ｃ−３）分散剤：
分散剤としては、少量の添加で、ポリオレフィン樹脂等のベース樹脂へのシリカ粉体やアミン化合物の分散に優れ、耐衝撃性、剛性を向上させるものが要求される。分散剤は、プラスチックにシリカ粉体やアミン化合物のようなフィラ―などを配合したとき、相性の悪い場合には、凝集など分散不良を起こしやすい為、極性の低い分散剤を使用する。本発明では、分散剤としてポリオキシエチレンソルビタン脂肪酸エステルと、ポリオキシエチレングリゼリン脂肪酸エステルのうちの少なくとも一つを用いる。

その他、以下に示すように、製造するベース樹脂に応じて、添加剤として、可塑剤、帯電防止剤、アンチブロッキング剤、防雲剤、流動性向上剤、紫外線吸収剤、酸化防止剤を配合してもよい。
（Ｃ−４）可塑剤：
可塑剤は、硬いプラスチックを柔らかくするための添加剤である。フィルム、成形加工時の結晶化促進効果による成形性の向上などの効果がある。可塑剤としては、中鎖脂肪酸トリグリセライド、アセチル化モノグリセライドの中にもグリセリンジアセトモノラウレート、グリセリンジアセトモノエステル、グリセリンジアセトモノラウレート、グリセリンジアセトモノオレート、グリセリンモノアセトモノステアレートのような種類がある。

（Ｃ−５）帯電防止剤：
帯電防止剤は、異なる物質同士を接触、摩擦あるいは剥離すると静電気が生じる。プラスチックは表面が疏水性であるため、発生した静電気が逃げずに溜まり易い性質がある。成形加工直後から帯電防止剤効果が発現する即効性帯電防止剤、長期間効果を維持させる維持型帯電防止剤、ラミネートフィルムで優れた効果を発現する帯電防止剤、水性インク印刷における印刷性阻害の少ない帯電防止剤などがある。

（Ｃ−６）造核剤
造核剤として結晶性樹脂製造時の結晶化促進効果があり、透明性・曲げ弾性を向上させポリプロピレンに使われることがほとんどである。物性向上作用を持つ金属塩タイプと、透明性向上作用のあるソルビトールのアセタールタイプとがあり結晶性ポリマーの成形加工に際し造核剤を添加しておくと、冷却時に微小な球晶が多数生成するので均質な製品が得られ、耐衝撃性、寸法安定性などが向上する。

（Ｃ−６）アンチブロッキング剤：
アンチブロッキング剤は、プラスチックシートやフィルム同士の密着を防止し滑りを付与するものプラスチック表面を改質することでアンチブロッキング効果が発現する。アンチブロッキング剤の種類として、ソルビタントリオレート、ソルビタントリオレート、ソルビタントリベヘネート、ソルビタンカプリレート等がある。

（Ｃ−７）防雲剤：
防雲剤は、周囲の急激な温度変化や湿度の変化により、プラスチックの表面に細かい水滴が付着し光の透過を妨げる現象のことであり、プラスチックの表面は元々、水をはじく疏水性であるため、付着した水分は水滴となり曇るので、この曇りを防止するのが防雲剤である。食品添加物として使用されるグリセリン脂肪酸エステル、ポリグリセリン脂肪酸エステル、ソルビタン脂肪酸エステルを主成分として安全性が高い。防雲剤の種類として、蒸留モノグリセライド、モノ・ジグリセライド等がある。

（Ｃ−８）流動性向上剤：
流動性向上剤は、粉体としてシリカ粉体やアミン化合物）などの添加によりプラスチックの流動特性の物性低下させる為に、射出成形機、押出機、ブロー成形機での加工助剤として使用し、樹脂ペレットの生産性の向上をさせる。流動性向上剤の種類として、高級アルコール脂肪酸エステル、ステアリルステアレート等がある。

（Ｃ−９）紫外線吸収剤：
紫外線吸収剤は、太陽光のうち、特に紫外線が強い破壊力を持ちプラスチックの物性の低下や変色などが起こった際に製品への劣化にもつながる。プラスチックの長期耐候性、安定性を向上させる為に使用する。

（Ｃ−１０）酸化防止剤：
酸化防止剤は、高分子素材は基本的に酸素の存在下では酸化劣化を起こす。この劣化反応は紫外線や熱などのエネルギーがきっかけとなって始まる。酸化防止剤は高分子素材を酸化劣化から守る。高分子素材には、その用途に合わせて、様々な酸化防止剤が使用する。酸化防止剤の種類としては、ヒンダードアミン系、ヒンダードフェノール系、リン系の酸化防止剤は熱加工成型時の酸化防止能にすぐれるため、加工安定剤としてよく使用する。また、フェノール系やイオウ系酸化防止剤と併用すると大きな相乗効果がみられる。過酸化物分解剤としては、リン系とイオウ系の化合物が主に使用される。

一般に、シリカ粉体の比重は軽く、ベース樹脂、添加剤とは混じりにくく、均一にはならないが、粉体添加物として滑剤と、結合剤、分散剤等を用いることによりシリカ粉体やアミン化合物は、ベース樹脂によく均一に混じる。粉体添加剤、液体添加剤の種類、粒度、比重、融点は、ベース樹脂とシリカ粉体やアミンの粒度、比重など考慮して溶融混練し易いように選択する。アミン化合物は複合体であり、比重はシリカ粉体に比べ重い。

２）配合・混練工程：
配合・混練工程は、表面処理工程加工がスムーズに、対応しやすくするために、２軸押出（組立式スクリュー径５８ｍｍ以上）を用いて、均一に有機材と無機材を溶融混練する。スクリーンメッシュは菱型および楕円型などのメッシュ孔の径０．１ｍｍからを使用し、スクリュー回転数６００ｒｐｍ以上、フィーダー回転数２０ｒｐｍ以上で、樹脂ペレットの物性を維持できる条件で実施する。シリカ粉体の混合物全体の重量１００％としたとき、シリカ粉体の重量比を２０％以上、好ましくは４０％以上、さらにアミン化合物を２５％以上として、粉体添加物として、滑剤と分散剤と結合剤、液体添加物である流動性向上剤を配合して溶融混練する。このとき造核剤などの他の添加物を混合してもよい。

この配合・混練工程では、粉体添加剤、液体添加剤を、添加剤の粒度や濃度、比重を加味することにより、吸放湿性のシリカ粉体と酸化を防ぐアミン化合物のような複合粉体を混合物全体重量１００％に対して混合率が２０％以上もしくは６０％以上を、ベース樹脂に均一に配合し分散ができた。シリカ粉体やアミン化合物とベース樹脂を混合する場合、従来では、前工程として、吸放湿性のあるシリカ粉体を先に攪拌してシリカ粉体の表面温度を保ちながら、その後にベース樹脂を投入する。その際に、温度が低下しないうちに添加剤をいれる必要があるので温度管理が難しい。また吸放湿性のあるシリカ粉体を攪拌するのに非常に嵩比重が軽い為に、均一に配合しても攪拌加工機械槽内で分離して混合しにくかった。それに対して、本発明の製造では、吸放湿性のあるシリカ粉体の添加率の半分の数量をまずベース樹脂と滑剤や結合剤とを先に混合加工させ粒として固めたものと、後に残りのシリカ粉体とアミン化合物の粉体と粉の添加物の分散剤、液体添加物の流動性向上剤を同時に一括で配合し添加して、さらに温度を安定化させた後の半分の吸放湿性のあるシリカ粉体とアミン化合物の粉体を一括混合した後の二軸押出機械で混合押出することにより、混合物全体重量１００％に対して、シリカ粉体を４０％以上とアミン化合物を２５％以上が混合できる。

例えば、ベース樹脂がポリプロピレンの場合は、粉体添加物であるステアリン酸カルシウムとグリセリンモノステアレート、グリセリンジアセトモノラウレート、ソルビタンステアレート、ステアリルステアレート、ステアリン酸カルシウムとソルビトール、液体添加物である結合剤のシランカップリング剤を混合撹拌し、製造条件を固定した二軸押出機による溶融混練でシリカ粉体とアミン化合物とベース樹脂を製造する。
３）後工程では、配合・混練工程で溶融混練した組成物されたシリカ粉体とアミン化合物、ベース樹脂の組成物をカットし、乾燥させて、一定量ごとにアルミ内装袋につめる。
以下、本発明の結合剤：、滑剤、分散剤などの添加物の効果を実験の経過をまじえて示す。

（Ａ）結合剤：
結合剤の添加がない場合は、有機材のプラスチック樹脂（ベース樹脂）とフィラー（シリカ粉体）の複合材が押出時に結合していないので粉体自身微細な粒子状のため溶融混練しても、押出加工できなかった。無機材と有機材を希釈する場合、前工程として、無機材を先に攪拌して無機材の表面温度を保ちながら、有機材を投入する際に、温度が低下しないうちに結合剤をいれる必要があり、温度管理が難しい。それに対して、本発明では、無機材と有機材と結合剤を同時に一括添加して混合することができる。これにより混合物全体重量１００％に対して、シリカ粉体を４０％以上とアミン化合物を２５％以上を混合する事もできる。

（Ｂ）滑剤：
滑剤が添加ない場合は、２軸押出機に入れたとき、シリカ粉体は嵩比重が軽く、全体重量１００％に対して４０％以上はいっているために、樹脂が先に押し出されシリカ粉体のような軽い粉体だけが残るため、うまく混合しながら押出することができない。シリカやアミンの粉体だけが残量すると、滑らないため、ばらばらに固体化され、押出シリンダー内で水分発泡しうまく混合して押出し吐出ができない。又、２軸押出加工機のシリンダー内で混練加工の時にスクリューが摩擦発生するという問題が生じた。

（Ｃ）分散剤：
本発明の分散剤としてポリオキシエチレンソルビタン脂肪酸エステルと、ポリオキシエチレングリゼリン脂肪酸エステルのうちの少なくとも一つを用いる。例えば、ポリオキシエチレンソルビタン脂肪酸エステルでは、ポリオキシエチレンとソルビタン脂肪酸エステルが反応しあうことにより、シリカやアミンの粉体が均一に分散するのをたすける。分散剤を入れることにより、分散剤が活性化する。分散剤が添加しない場合は、混合したものが凝集状態となり溶融混練しても均一に混練していないのでシリンダー内で滞留し、均一に押出さない。
以下、その他の添加剤の効果を示す。

（Ｄ）可塑剤：
可塑剤を添加ない場合は、無機材や有機材の高充填率になると粉体（シリカ粉体とアミンの粉体）とプラスチック樹脂（ベース樹脂）のバインダー効果が無いので、本来の樹脂の物性まで低下し溶融混練してもシリンダー内で滞留し、押出加工できない。

（Ｅ）帯電防止剤：
帯電防止剤は、静電気の発生を防いだり、発生した静電気を逃がすことで、静電気による障害を防止する。

（Ｆ）アンチブロッキング剤：
プラスチックシートやフィルム同士の密着を防止し滑りよくする。

（Ｇ）防雲剤：
防雲剤が添加していない場合は、シートやフィルム片を恒温恒湿槽内の環境負荷を掛けた状態にしておくと、ある程度は吸湿しても水蒸気や水分が付着し曇る。

（Ｈ）流動性向上剤：
流動性向上剤が添加していない場合は、加工助剤としての機能が全く無いので無機材のシリカ粉体の添加した分、射出成形、押出成形、ブロー成形の加工において流動性が低下して、物性劣化にもつながり、成形時に、通常設定の温度で溶融させても樹脂がシリンダー内で滞留し吐出・押出しできない。

（Ｉ）紫外線吸収剤：
紫外線吸収剤が添加していない場合は、シートやフィルムへ加工したものに紫外線照射させた環境試験で樹脂と紫外線防止剤入りのシートやフィルムとでの比較してみたが、物性劣化が急激に激しく劣化する。

（Ｊ）酸化防止剤：
酸化防止剤が添加していない場合は、押出加工、成形加工共に酸化が急激に発現し、シリンダー内で酸化してしまい、押出せずに、滞留した状態で吐出しできない。

（ｋ）造核剤
造核剤として結晶性樹脂製造時の結晶化促進効果があり、透明性・曲げ弾性を向上させポリプロピレンに使われることがほとんどであり結晶性ポリマーの成形加工に際し造核剤を添加しておくと、冷却時に微小な球晶が多数生成するので均質な製品が得られ、耐衝撃性、寸法安定性などが向上する。

次に表１に、本発明によりフィルムされた水蒸気及び酸素吸着性樹脂ペレットの防さび測定結果を示す。

本発明の水蒸気及び酸素吸着性樹脂ペレットは、樹脂ペレットの全体重量を１００％としたときに、シリカ粉体が４０％、さらにアミン化合物を２５％、その他ベース樹脂と、滑剤、分散剤、結合剤などの添加剤を配合したものである。本発明のシリカ粉体やアミン化合物を混合させた樹脂ペレットをフィルムにした水蒸気及び酸素吸着性樹脂フィルムと、シリカ粉体やアミン化合物とを混合しない樹脂ペレット（ベース樹脂）をフィルムにした水蒸気及び酸素吸着性樹脂無添加フィルムと他社性の防錆フィルムについて、湿潤試験としての試験方法は供試包装袋に試験片を入れヒ−トシールし、その袋を湿潤試験装置（温度
片と包装材が密着するように包装したものを接触試験用とし、試験片と包装材との間に空間ができるように包装したものを気相試験評価用とした評価結果である。またサイクル試験は試験方法として供試包装試験（１００×１５０ｍｍ）で試験片をヒートシールし、５℃・４時間→５０℃・ＲＨ９５％・２時間→５℃・４時間→５０℃・ＲＨ９５％・１４時間を１サイクルとし、強制的に結露状態での試験片の腐食状態を確認する。包装時、なるべく袋内部には空気を入れないように供試包装材と試験片とを密着させた評価結果である。［試験片と包装材との接触試験］

図２は、本発明の水蒸気及び酸素の吸着材料の内の吸湿、放湿を使用したフィルム試験片についての吸湿と同時に放湿度特性の測定結果表を示す。表１と同様、水蒸気及び酸素吸着性樹脂ペレットは、ベース樹脂の全体重量を１００％としたときに、シリカ粉体が４０％、アミン化合物を２５％とその他ベース樹脂と、滑剤、分散剤、結合剤などの添加剤を配合したものである。測定結果表の縦軸は試験片のフィルム、シートを恒湿恒温槽内に入れその試験片の吸湿度、放湿度と温度と湿度値を示し、横軸は試験片のフィルムを恒湿恒温槽内で１６時間以上の時間を示す。

フィルム（厚み５０μｍ×３０ｍｍ×１０ｍｍ）の試験片を先に乾燥器に１００℃の２時間後に吸湿度を恒湿槽などの測定機械にて１００℃に設定した恒湿槽に２時間後、直ちにシリカゲルを入れたデシゲータ内に入れ、常温になるまで放置した。次に、デシゲータから取り出した質量を測定した後に４０℃、９５％ＲＨに設定した恒温恒湿槽に８時間放置、取り出した後に６０℃、２５％ＲＨに設定した恒温恒湿槽に８時間放置し測定し各８時間事に質量を取り吸湿度や放湿度を測った結果である。フィルム（厚み５０μｍ）の場合は吸湿度での質量が放湿度には同じ質量分を放湿度を確保している。

図３は本発明の水蒸気及び酸素吸着性樹脂ペレットを使用したフィルムの試験片について悪臭減少率での測定結果表を示す。
表１と同様、水蒸気及び酸素吸着性樹脂ペレットは、ベース樹脂の全体重量を１００％としたときに、シリカ粉体が４０％と、アミン化合物を２５％、その他ベース樹脂と、滑剤、分散剤、結合剤などの添加剤を配合したものである。測定結果表の縦軸は試験片のフィルムを悪臭ガス残存濃度のデシゲータ槽内に入れその試験片の悪臭ガス残存重量を示し、横軸は試験片のフィルムをデシゲータ槽内での経過時間数を示す。

単層フィルム（厚み１００μｍ×４０ｍｍ×１０ｍｍ）の試験片を除湿乾燥機で２時間放置させ以後取り出し後に、試験片を３ｌの用袋の臭気袋に入れ悪臭ガスを封入し、経過時間における悪臭成分の減少濃度を測定。

１）水蒸気及び酸素吸着性樹脂ペレットを活用する事により、分別して封入される包装形態での合理化による食品や医薬品での包材関連で乾燥剤や脱酸素剤を封入する事がなくなる。
２）さらに、本発明した水蒸気及び酸素吸着性樹脂ペレットを使用した接着性、物性助剤の調整した結果により濡れ性が向上し、安定したアルミなどのラミネート接着性を確保できる。
３）誤飲誤食などの中毒問題の改善や、吸放湿性のあるシリカ粉体や酸化を防ぐアミン化合物を混合された水蒸気及び酸素吸着性樹脂ペレットの成形品を用いて、容器自身をリサイクルする事ができる。
４）本発明した水蒸気及び酸素吸着性樹脂ペレットを活用した成形品、インサート成形加工の容器やブロー成形や包材などを使用する事により錆やカビへの、影響を受けやすい電子部品、電子機器への錆や食品などへのカビを防止する。
５）単層フィルムやシート、多層フィルム、真空トレイ、押出シートやブロー成形ボトル容器などで環境条件に影響を受けやすい水分や水蒸気などを防ぐ事が可能である。
６）水分に影響受けやすい環境でのカビや悪臭が減少できる。

Claims

ポリエチレン、ポリプロピレンなどのポリオレフィン系樹脂、ポリエステル樹脂、ポリスチレン樹脂、塩化ビ二デン樹脂、又は、それらの混合物からなるポリエチレン、ポリプロピレンなどのポリオレフィン系樹脂、ポリエステル樹脂、ポリスチレン樹脂、塩化ビ二デン樹脂、又は、それらの混合物からなるベース樹脂と、シリカ粉体と、アミン化合物と、それに結合剤、分散剤、滑剤を添加剤として配合して、成形される混合物全体の重量１００％に対しシリカ粉体４０％以上、アミン化合物を２５％以上でベース樹脂に溶融混練したこと特徴とする水蒸気及び酸素吸着性樹脂ペレット。
請求項１の前記シリカ粉体として、構造非晶質、比表面積５０〜５００ｍ２／ｇ、一次粒子径約５５〜５ｎｍ（比表面積から計算）、凝集粒子径一般に数十〜数百μｍの物性的に嵩比重、真比重が非常に軽い一次粒子からなる粉体であり、多孔質の表面に吸放湿特性のあるシリカの特徴とした平均粒子径３．５μｍからで、細孔容積として１．２から１．６ｃｃ／ｇまで、表面積として９０ｍ^２／ｇからなり、嵩比重が０．０８ｇ／ｃｃから０．１２ｇ／ｃｃまでのシリカ粉体の空孔されたものを成形される混合物のベース樹脂に対して全体重量１００％に対して４０％以上で溶融混練したことを特徴とする水蒸気及び酸素吸着性樹脂ペレット。
請求項１から２の前記アミン化合物は、分子内に−ＮＨ_２で表わされるアミノ基を少なくとも１個有しかつ水溶性であるものであれば、脂肪族アミンでも芳香族アミンでも使用できる。脂肪族アミンとして、メチルアミン、エチルアミン、プロピルアミン、ブチルアミン、アリルアミン、モノエタノールアミン、イソプロパノールアミン、エチレンジアミン、ジエチレントリアミン、トリエチレンテトラミンなどが挙げられる。また芳香族アミンとしては、例えばアニリン、ベンジルアミン、ｍ−フェニレンジアミンなどがある。ケイ酸ナトリウム水溶液中に共存させるアミンは１種類でもよいが、必要に応じて２種類以上のアミン化合物を成形される混合物とベース樹脂に対して全体重量１００％に対して２０％以上を溶融混練したことを特徴とする水蒸気及び酸素吸着性樹脂ペレット。
請求項１から３の前記滑剤として、グリセリン脂肪酸エステルと、ポリグリセリン脂肪酸エステルと、ソルピタン脂肪酸エステルと、プロピレングリコール脂肪酸エステルと、高級アルコール脂肪酸エステルと、ステアリン酸カルシウムと、ステアリン酸マグネシウムと、ステアリン酸亜鉛のうちの少なくとも一つを用いたことを特徴とする水蒸気及び酸素吸着性樹脂ペレット。
請求項１から４の前記結合剤として、有機官能基はビニル基、エポキシ基、メタクリロキシ基、メルカプト基、アミノ基、ビニル基、メタクリル基、イソシアート基、サルファー基、ウレイド基のうちの一つを用い、無機材と反応する官能基は、メトキシ基、エトキシ基、水酸基のうちの一つを用いたことを特徴とする水蒸気及び酸素吸着性樹脂ペレット。
請求項１から５の前記分散剤としてポリオキシエチレンソルビタン脂肪酸エステルと、ポリオキシエチレングリゼリン脂肪酸エステルのうちの少なくとも一つを用いたことを特徴とする水蒸気及び酸素吸着性樹脂ペレット。
前記シリカ粉体と、前記ベース樹脂と、前記アミン化合物と前記添加剤を同時に一括添加して混合することを特徴とする請求項１から請求項６の何れか一つの水蒸気及び酸素吸着性樹脂ペレット。
請求項１〜請求項７の何れか一つに記載の水蒸気及び酸素吸着性樹脂ペレットに、炭酸カルシウムなどを成分とする発泡剤を配合することにより、微細孔を形成することにより、表面積を確保したことにより吸放湿性を特徴とする水蒸気及び酸素吸着性樹脂材料フィルム又は水蒸気及び酸素吸着性樹脂材料シート。
請求項１〜請求項８の何れか一つに記載の水蒸気及び酸素吸着性樹脂ペレットに、アミン化合物などを成分とするカルボン酸基含有ジスルフィド化合物、チオール化合物を配合することにより、酸化を止め防止する事ができることを特徴とする水蒸気及び酸素吸着性樹脂材料フィルム又は水蒸気及び酸素吸着性樹脂材料シート。
請求項１〜請求項９の何れか一つに記載の水蒸気及び酸素吸着性樹脂ペレットに、アミン化合物などを成分とするカルボン酸基含有ジスルフィド化合物、チオール化合物を配合することにより、酸化を止め防止する事ができることを特徴とする水蒸気及び酸素吸着性樹脂材料フィルム又は水蒸気及び酸素吸着性樹脂材料シート。