JP2015188874A - 硫化物系ガス吸着用樹脂組成物 - Google Patents
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Abstract
Description
[1] オレフィン系熱可塑性エラストマーを含むバインダー、及び硫化物を化学的に吸着する無機吸着剤を含む、硫化物系ガス吸着用樹脂組成物。
[2] 前記オレフィン系熱可塑性エラストマーが、エチレン及び/又はプロピレン由来の繰り返し単位を50mol%以上含む、[1]に記載の樹脂組成物。
[3] 前記オレフィン系熱可塑性エラストマーが、エチレン−プロピレン共重合体、エチレン−ブテン共重合体、エチレン−オクテン共重合体、エチレン−プロピレン−ブテン共重合体、プロピレン−ブテン共重合体、及びエチレン−プロピレン−ジエン共重合体からなる群より選択される、[1]又は[2]に記載の樹脂組成物。
[4] 前記無機吸着剤が、銅、鉄、亜鉛、マンガン、コバルト、ニッケル、ジルコニウム、及びランタノイド元素から選ばれる少なくとも1種の金属の化合物を含む、[1]〜[3]のいずれか一項に記載の樹脂組成物。
[5] 前記無機吸着剤が、銅(II)ケイ酸塩である、[4]に記載の樹脂組成物。
[6] 前記バインダーが、前記オレフィン系熱可塑性エラストマー以外の熱可塑性樹脂をさらに含む、[1]〜[5]のいずれか一項に記載の樹脂組成物。
[7] 前記熱可塑性樹脂が、ポリオレフィン系樹脂、飽和又は不飽和ポリエステル、ポリ塩化ビニル、ポリスチレン、及びこれらの誘導体、並びにこれらの混合物からなる群より選択される、[6]に記載の樹脂組成物。
[8] [1]〜[7]のいずれか一項に記載の樹脂組成物を含む、硫化物系ガス吸着用成形体。
[9] [1]〜[7]のいずれか一項に記載の樹脂組成物を用いて、硫化物系ガスを吸着する方法。
本発明の樹脂組成物は、オレフィン系熱可塑性エラストマーを含むバインダー、並びに硫化物を化学的に吸着する無機吸着剤を含む。通常、吸着剤を樹脂中に分散させると、樹脂のガス透過性の低さに起因して、吸着剤の性能は大きく低下する。しかしながら、本発明者らは、本発明の構成の樹脂組成物においては、硫化物系ガスの吸着能力に関して、予想外にも性能が一定程度維持できることを発見した。理論に拘束されるものではないが、これは、オレフィン系熱可塑性エラストマーに対する硫化物系ガスの透過性が高いことに起因していると推測される。ここで、硫化物系ガスとは、硫化水素ガス、メルカプタン系ガス、例えばメタンチオール、エタンチオール等の硫黄を含む物質のガスをいう。
本発明の樹脂組成物に用いられるバインダーには、オレフィン系熱可塑性エラストマーが含まれる。ここで、オレフィン系熱可塑性エラストマーは、高温で流動化して成形が可能であり、常温ではゴム弾性を示す材料である。オレフィン系熱可塑性エラストマーは、ハードセグメントと、ソフトセグメントとを含み、大別して以下の2種類がある:単一ポリマー中にハードセグメントとソフトセグメントとが化学結合している、一般にはブロック共重合体であるブロックポリマー型;及びハードセグメントとなるポリマーとソフトセグメントとなるポリマーとを物理的に混合してなる、一般的に「海島分散」と呼ばれるブレンド型。
本発明で用いる硫化物系ガス吸着剤は、硫化物系ガスを化学的に吸着する無機吸着剤である。すなわち、本発明で用いる硫化物系ガス吸着剤は、その表面で硫化物と反応して硫化物を形成することにより吸着する、硫化物を配位結合によって吸着する等の吸着機構を有する無機吸着剤である。この無機吸着剤は、バインダー樹脂100質量部に対して、混練性及び吸着性能を考慮して、0.1質量部以上、1質量部以上、3質量部以上、5質量部以上又は10質量部以上含むことが好ましく、500質量部以下、300質量部以下、100質量部以下、50質量部以下、40質量部以下、又は30質量部以下で含むことが好ましい。
本発明の硫化物系ガス吸着用樹脂組成物を、上記のバインダー及び無機吸着剤を混練することによって製造することができる。混練には、例えば、ニーダー、バンバリーミキサー、ミキシングロールなどのバッチ式混練機や、2軸混練機などの連続混練機などが用いられる。この際には、使用する材料に応じて、100℃以上、120℃以上、又は140℃以上で、かつ220℃以下、200℃以下、又は180℃以下の温度で混練することができる。
上記の硫化物系ガス吸着用樹脂組成物を成形体、例えばフィルム状、シート状、球体状、円柱状、直方体状、リング状、筒状等の様々な形状に成形して用いることができる。例えば、上記の硫化物系ガス吸着用樹脂組成物を、プレス成型、インフレーション法、Tダイ法、共押出等の押出成型又は射出成型等することによりフィルム状又はシート状に形成することができる。
本発明の硫化物系ガスの吸着方法は、上記の硫化物系ガス吸着用樹脂組成物又は成形体を用いて硫化物系ガスを吸着する工程を含む。例えば、上記の硫化物系ガス吸着用樹脂組成物又は成形体は、硫化物系固体電解質を用いる全固体型リチウム電池内で用いることで、内部で発生する硫化水素を吸着し、電池の性能を長期間維持させることができる。また、この成形体をLED素子の付近、又はLEDパッケージ若しくはリードフレームの裏に配置することで、LED素子及び銀のリフレクタ部品等の周辺部材の腐食を防止することができる。硫化物系ガスの発生する場所で用いる機器、例えば工場内の生産機械を制御するための回路基板、並びに工場内で用いる表示装置及び通信機の付近に本発明の樹脂組成物又は成形体を用いることで、それらが含む金属部材、例えば銀又は銅の端子の腐食を防止することができる。さらに、硫化物系ガスの濃度が高い下水道、排水処理施設等の金属部材やコンクリート材の付近に本発明の樹脂組成物又は成形体を配置することで、それらの腐食を防止することができる。また、本発明の樹脂組成物又は成形体を袋状に形成し、この袋に、例えば銀や銅を含む基板部品を入れて、それを保管又は輸送することで、基板部品等の腐食を防ぐことができる。
下記の表1に記載のバインダー90質量部と、硫化物系ガスの吸着剤(ケスモンNS−20C、東亞合成株式会社)10質量部とをバンバリーミキサーで、回転数50rpm、温度170℃で10分混練し、吸着剤を含有する混練体を得た。上記混練体をプレス機で温度170℃圧力20MPaで30秒間プレスし、厚み50μmの硫化物系ガス吸着用シートを得た。
次に、オレフィン系エラストマー及び/又はポリプロピレンを含む90質量部の各種のバインダーと、10質量部の硫化物系ガスの吸着剤(ケスモンNS−20C、東亞合成株式会社)とを、バンバリーミキサーで回転数50rpm、170℃で10分混練した。ここで、PPにはノバテックFL02A(日本ポリプロ株式会社)を使用し、熱可塑性エラストマーにはサーモラン(三菱化学株式会社)を使用した。
Claims (9)
- オレフィン系熱可塑性エラストマーを含むバインダー、及び硫化物を化学的に吸着する無機吸着剤を含む、硫化物系ガス吸着用樹脂組成物。
- 前記オレフィン系熱可塑性エラストマーが、エチレン及び/又はプロピレン由来の繰り返し単位を50mol%以上含む、請求項1に記載の樹脂組成物。
- 前記オレフィン系熱可塑性エラストマーが、エチレン−プロピレン共重合体、エチレン−ブテン共重合体、エチレン−オクテン共重合体、エチレン−プロピレン−ブテン共重合体、プロピレン−ブテン共重合体、及びエチレン−プロピレン−ジエン共重合体からなる群より選択される、請求項1又は2に記載の樹脂組成物。
- 前記無機吸着剤が、銅、鉄、亜鉛、マンガン、コバルト、ニッケル、ジルコニウム、及びランタノイド元素から選ばれる少なくとも1種の金属の塩を含む、請求項1〜3のいずれか一項に記載の樹脂組成物。
- 前記無機吸着剤が、銅(II)ケイ酸塩である、請求項4に記載の樹脂組成物。
- 前記バインダーが、前記オレフィン系熱可塑性エラストマー以外の熱可塑性樹脂をさらに含む、請求項1〜5のいずれか一項に記載の樹脂組成物。
- 前記熱可塑性樹脂が、ポリオレフィン系樹脂、飽和又は不飽和ポリエステル、ポリ塩化ビニル、ポリスチレン、及びこれらの誘導体、並びにこれらの混合物からなる群より選択される、請求項6に記載の樹脂組成物。
- 請求項1〜7のいずれか一項に記載の樹脂組成物を含む、硫化物系ガス吸着用成形体。
- 請求項1〜7のいずれか一項に記載の樹脂組成物を用いて、硫化物系ガスを吸着する方法。
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