JP3230019U

JP3230019U - カルシウム含有バッチペレット及び成形体

Info

Publication number: JP3230019U
Application number: JP2020000847U
Authority: JP
Inventors: 君夫橋本
Original assignee: 日本Ｐｄｉ株式会社
Priority date: 2020-03-10
Filing date: 2020-03-10
Publication date: 2021-01-07
Anticipated expiration: 2030-03-10

Abstract

【課題】人体に対する安全性に優れ、良好な機械的強度、耐久性、耐水性及び耐熱性を備えたカルシウム含有バッチペレットを提供する。【解決手段】カルシウム含有バッチペレットは、卵殻、牡蠣殻、ホタテ貝殻、ホッキ貝殻及び珊瑚殻からなる群より選ばれる少なくとも１種を粉砕してなる炭酸カルシウム粉末、又は、卵殻、牡蠣殻、ホタテ貝殻、ホッキ貝殻及び珊瑚殻からなる群より選ばれる少なくとも１種を焼成した後に粉砕してなる酸化カルシウム粉末と、熱可塑性樹脂とを含む溶融混練物が、ペレット状に加工されたものであり、炭酸カルシウム粉末又は酸化カルシウムの含有量が、溶融混練物の全質量に対し０．１質量％〜９９質量％の範囲であり、熱可塑性樹脂の含有量が、溶融混練物の全質量に対し１質量％〜９９．９質量％の範囲であり、長さが２ｍｍ〜６ｍｍ、直径が２ｍｍ〜６ｍｍの中実の略円柱状であり、不透明性を有する。【選択図】図１

Description

本考案は、人体に対する安全性が高く、良好な機械的強度、耐久性、耐水性及び耐熱性を備えるカルシウム含有バッチペレット及び成形体に関する。

従来、樹脂成形品からなる日用品等の多くは、石油由来の合成樹脂により製造されている。そして、合成樹脂からなる樹脂成形品の廃棄の際に行う焼却処理又は埋立て処理等は、地球温暖化や土壌汚染の原因の一つになっている。そのため、近年、廃棄処理が容易な可燃物、より具体的には紙やパルプ、木材等を原料とする日用品等への関心が集まっている。また、銀粉末や水酸化カルシウム及びホウ素を含有させて抗菌性能を付与した樹脂成形品も提案されている（下記特許文献１〜３参照）。

しかし特許文献１及び２に開示の樹脂成形品の場合、紙やパルプ、木材等を原料に用いるため、機械的強度や耐久性、耐水性、耐熱性が不十分である。また、銀粉末を添加するための工程が必要となるため、製造工程が複雑化し、製造コストも増大する。さらに、銀粉末を用いることで、人体に対する安全性も十分でない。

また、特許文献３に開示の樹脂成形品の場合、紙やパルプ、木材等に代えて熱可塑性樹脂を用いることで機械的強度の低下の抑制が図られるが、水酸化カルシウム及びホウ素からなる粉末抗菌剤を添加するため、機械的強度が十分ではないという問題がある。

特開２００９−０２８５２３号公報特開２００９−０２９１２１号公報特開２０１０−６５２１５号公報

本考案は、前記問題点に鑑みなされたものであり、その目的は、人体に対する安全性に優れ、良好な機械的強度、耐久性、耐水性及び耐熱性を備えたカルシウム含有バッチペレット及び成形体を提供することにある。

本考案に係るカルシウム含有バッチペレットは、前記の課題を解決するために、卵殻、牡蠣殻、ホタテ貝殻、ホッキ貝殻及び珊瑚殻からなる群より選ばれる少なくとも１種を粉砕してなる炭酸カルシウム粉末、又は、前記卵殻、牡蠣殻、ホタテ貝殻、ホッキ貝殻及び珊瑚殻からなる群より選ばれる少なくとも１種を焼成した後に粉砕してなる酸化カルシウム粉末と、熱可塑性樹脂とを含む溶融混練物が、ペレット状に加工されたものであり、前記炭酸カルシウム粉末又は前記酸化カルシウムの含有量が、前記溶融混練物の全質量に対し０．１質量％〜９９質量％の範囲であり、前記熱可塑性樹脂の含有量が、前記溶融混練物の全質量に対し１質量％〜９９．９質量％の範囲であることを特徴とする。

前記構成に於いて、前記溶融混練物は、水酸化カルシウム粉末を含まないことが好ましい。

また、本考案に係る成形体は、前記の課題を解決するために、前記カルシウム含有バッチペレットを用いてなることを特徴とする。

本考案に係るカルシウム含有バッチペレット及び成形体は、紙やパルプ、木材等に代えて、全質量に対し１質量％〜９９．９質量％の熱可塑性樹脂を含む溶融混練物をペレット状に加工したものである。そのため、機械的強度及び耐久性の低下を抑制すると共に、耐水性及び耐熱性の向上が可能である。また、溶融混練物には炭酸カルシウム粉末又は酸化カルシウム粉末が含まれる。炭酸カルシウム粉末は卵殻、牡蠣殻、ホタテ貝殻、ホッキ貝殻及び珊瑚殻からなる群より選ばれる少なくとも１種を粉砕してなるものであり、酸化カルシウム粉末は、当該卵殻等を焼成した後に粉砕してなるものである。すなわち、炭酸カルシウム粉末及び酸化カルシウムは生物由来であるため、人体に対する安全性にも優れている。

尚、本考案に係るカルシウム含有バッチペレット及び成形体は、水酸化カルシウム粉末を含有しない溶融混練物により加工されたものである。そのため、水酸化カルシウム粉末を含有するカルシウム含有バッチペレットやその成形体と比較して機械的強度及び耐久性に優れている。

本考案の実施の一形態に係るカルシウム含有バッチペレットを示した写真である。

本実施の形態に係るカルシウム含有バッチペレット（以下、「バッチペレット」という場合がある。）について、図１に基づき以下に説明する。図１は、本実施の形態のバッチペレットを示した写真である。

同図に示す様に、本実施の形態のバッチペレットは、中実の略円柱状であり、不透明性を有している。また、バッチペレットの上面及び底面は、凹凸状となっている。

バッチペレットの長さは２ｍｍ〜６ｍｍの範囲内が好ましく、２ｍｍ〜５ｍｍの範囲内がより好ましく、３ｍｍ〜５ｍｍの範囲内が特に好ましい。また、バッチペレットの長さ方向とは垂直の断面における直径は、２ｍｍ〜６ｍｍの範囲内が好ましく、２ｍｍ〜５ｍｍの範囲内がより好ましく、３ｍｍ〜４ｍｍの範囲内が特に好ましい。

尚、本考案のバッチペレットは略円柱状の場合に限定されるものではなく、平板状、偏平柱状、偏平円柱状、偏平角柱状、塊状等であってもよい。

バッチペレットは、炭酸カルシウム粉末又は酸化カルシウム粉末（以下、「炭酸カルシウム粉末等」という場合がある。）と、熱可塑性樹脂とを少なくとも含む溶融混練物をペレット状に加工したものである。

炭酸カルシウム粉末は、卵殻、牡蠣殻、ホタテ貝殻、ホッキ貝殻及び珊瑚殻からなる群より選ばれる少なくとも１種（以下、「卵殻等」という場合がある。）の粉砕物である。また、酸化カルシウム粉末は、卵殻等を所定の条件下で焼成した後に粉砕した粉砕物である。

卵殻等は、通常、廃棄処理されるものであるところ、これを炭酸カルシウム粉末等の原料に用いることで、原料の調達コストを抑制することができ、廃棄物の有効利用が図られる。

炭酸カルシウム粉末等の含有量は、溶融混練物の全質量に対し０．１質量％〜９９質量％の範囲であり、好ましくは１０質量％〜６０質量％、より好ましくは５１質量％〜６０質量％、特に好ましくは６０質量％である。炭酸カルシウム粉末の含有量を０．１質量％以上にすることにより、機械的曲げ弾性率を向上することができる。その一方、炭酸カルシウム等の含有量を９９質量％以下にすることにより、バッチペレットの機械的強度及び耐久性が低下するのを防止することができる。

熱可塑性樹脂としては特に限定されず、例えば、ポリオレフィン系樹脂等が挙げられる。さらに、ポリオレフィン系樹脂としては、例えば、エチレン、プロピレン、ブテン、−１、３−メチルブテン−１、３−メチルペンテン−１、４−メチルペンテン−１等のα−オレフィンの単独重合体、これらの共重合体、又はこれらと他の共重合可能な不飽和単量体との共重合体等が挙げられる。より具体的には、ポリプロピレン樹脂、ポリエチレン樹脂、ポリスチレン樹脂、アクリロニトリル・ブタジエン・スチレン樹脂等が挙げられる。尚、熱可塑性樹脂は、１種を単独で用いてもよく、２種以上を組み合わせて用いてもよい。

熱可塑性樹脂の含有量は、溶融混練物の全質量に対し１質量％〜９９．９質量％の範囲であり、好ましくは４０質量％〜９０質量％、より好ましくは４０質量％〜４９質量％、特に好ましくは４０質量％である。

本実施の形態のバッチペレット（又は前記溶融混練物）は、水酸化カルシウム粉末を含んでいてもよい。水酸化カルシウム粉末は、前記卵殻等を所定の条件下で焼成した後に加水処理を施し粉砕した粉砕物である。水酸化カルシウム粉末も生物由来であるため、人体に対する安全性の確保が図れる。また、水酸化カルシウム粉末は消臭効果を有するため、バッチペレットに含まれる熱可塑性樹脂に起因して樹脂臭が発生する場合にも、当該樹脂臭の抑制が図れる。さらに、水酸化カルシウム粉末は殺菌作用も有するため、バッチペレットに抗菌効果を付与することもできる。

また、本実施の形態のバッチペレット（又は前記溶融混練物）は、水酸化カルシウム粉末を含有しないものであってもよい。これにより、マスターバッチペレットの機械的強度及び耐久性の低下を抑制することができる。

さらに、本実施の形態のバッチペレットには、本考案の効果を損なわない範囲で、必要に応じて添加剤が含有されていてもよい。添加剤としては、例えば帯電防止剤、酸化防止剤、紫外線吸収剤、光安定剤、着色剤、アンチブロッキング剤、造核剤、滑剤、中和剤等が挙げられる。

炭酸カルシウム粉末は、卵殻等の原料を水で粗洗浄した後に乾燥し、粉砕を行うことで得ることができる。また、酸化カルシウム粉末は、卵殻等の原料を水で粗洗浄、乾燥した後に焼成し、粉砕を行うことで得ることができる。

粗洗浄は、原料の表面等に付着している汚れや有機物を除去するために行われる。粗洗浄の洗浄時間や洗浄方法は、汚れ等が除去可能であれば特に限定されない。

乾燥の方法は特に限定されず、自然乾燥、熱風乾燥又は加熱乾燥等を採用することができる。さらに、乾燥時間及び乾燥温度等の乾燥条件についても特に限定されず、適宜必要に応じて設定可能である。

焼成の方法は特に限定されず、例えば、通常は大気中で行われ、好ましくは酸化雰囲気で行われる。焼成温度及び焼成時間は、原料が十分に焼成される条件であれば特に限定されない。例えば、原料が卵殻である場合、焼成温度は８００℃〜１１５０℃の範囲内が好ましく、８５０℃〜１１５０℃の範囲内がより好ましく、約１０００℃が特に好ましい。また、焼成時間は０．５時間〜１時間の範囲内が好ましい。また、原料がホタテ貝殻である場合、焼成温度は同じく８００℃〜１１５０℃の範囲内が好ましく、８５０℃〜１１５０℃の範囲内がより好ましく、約１０００℃が特に好ましい。また、焼成時間も同じく０．５時間〜１時間の範囲内が好ましい。

粉砕の方法は特に限定はされず、ボールミル又はロールミル等の公知の粉砕機を使用することができる。粉粒物の平均粒径については特に限定されないが、通常は３．６μｍ〜１５μｍの範囲内が好ましく、４μｍ〜１５μｍの範囲内がより好ましく、４μｍ〜１０μｍの範囲内が特に好ましい。

本実施の形態のバッチペレットは、炭酸カルシウム粉末等と、熱可塑性樹脂とを混合した後、混練機により混練溶融して溶融混練物を作製し、その後、常法に従ってペレット状に加工することにより得ることができる。炭酸カルシウム粉末等と熱可塑性樹脂の混合に用いる混合機としては特に限定されず、例えば、Ｖ型ブレンダー、リボンブレンダー、ヘンシェルミキサー等が挙げられる。また、溶融混練に用いる混練機としては、一軸又は二軸押出機、ミキシングロール、バンバリーミキサー、ニーダ等が挙げられる。

溶融混練する際の温度条件としては特に限定されないが、熱可塑性樹脂の融点より高い温度であることが好ましい。

本実施の形態の成形体は、カルシウム含有バッチペレットを用いてなる。より具体的には、バッチペレットを用いて、例えば射出成形機等で成形することにより得られる。また、バッチペレットを他の樹脂ペレットと溶融混錬して樹脂組成物とし、これを射出成形機などで成形する方法や、バッチペレットと他の樹脂ペレットを混合し、射出成形機で直接成形する方法でも得ることができる。本実施の形態の成形体は、例えば、種々の日用品や工業製品に用いることができる。

Claims

卵殻、牡蠣殻、ホタテ貝殻、ホッキ貝殻及び珊瑚殻からなる群より選ばれる少なくとも１種を粉砕してなる炭酸カルシウム粉末、又は、前記卵殻、牡蠣殻、ホタテ貝殻、ホッキ貝殻及び珊瑚殻からなる群より選ばれる少なくとも１種を焼成した後に粉砕してなる酸化カルシウム粉末と、熱可塑性樹脂とを含む溶融混練物が、ペレット状に加工されたものであり、
前記炭酸カルシウム粉末又は前記酸化カルシウムの含有量が、前記溶融混練物の全質量に対し０．１質量％〜９９質量％の範囲であり、
前記熱可塑性樹脂の含有量が、前記溶融混練物の全質量に対し１質量％〜９９．９質量％の範囲であることを特徴とするカルシウム含有バッチペレット。
前記溶融混練物は、水酸化カルシウム粉末を含まない請求項１に記載のカルシウム含有バッチペレット。
請求項１に記載のカルシウム含有バッチペレットを用いてなる成形体。