JP3469695B2

JP3469695B2 - ポリオレフィン樹脂用動物咬害防止マスターバッチおよびその製造方法

Info

Publication number: JP3469695B2
Application number: JP31434695A
Authority: JP
Inventors: 敬信奥井; 寛治吉沢; 一徳山中; 浩一水野
Original assignee: Nippon Kayaku Co Ltd; Hirakawa Hewtech Corp
Current assignee: Nippon Kayaku Co Ltd; Hirakawa Hewtech Corp
Priority date: 1995-12-01
Filing date: 1995-12-01
Publication date: 2003-11-25
Anticipated expiration: 2015-12-01
Also published as: JPH09157460A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は動物の咬害を防止す
る成形物に使用する高濃度の動物忌避活性成分を含有す
る熱可塑性樹脂組成物（以後マスターバッチと記す）お
よびその製造方法に関するものである。得られたマスタ
ーバッチは成形するときに他の所要樹脂材料と混合して
所定の濃度として、電力、通信、信号等のケーブル被覆
材、包装資材、機器類、建築物の構造物等に広範に用い
られている樹脂成形品および樹木等のネズミ類やその他
動物類による咬害を防ぐために用いられる。

【０００２】

【従来の技術】カプサイシン類は、動物に対する優れた
咬害防止効果がある反面、強い刺激性があることから取
り扱いにくい欠点もある。カプサイシン類をマイクロカ
プセル化することによって強烈な辛味および刺激性が適
度にマスクされ、しかも動物咬害防止用に十分実用性が
あるばかりでなく、動物が対象物を齧った時にカプセル
膜が破壊され、カプセル内の高濃度のカプサイシン類が
強烈な辛味となって刺激し、より効果的である。しか
し、マイクロカプセルは摩擦等の力が加わるとカプセル
膜が崩壊しやすい欠点を持っており、樹脂と混合、混練
し、樹脂成形品を製造する工程でマイクロカプセルが崩
壊し、刺激性が低減したり、あるいは動物咬害防止効果
が十分発揮できない場合がある。

【０００３】カプセルの崩壊を防止する方法として、カ
プサイシン類を芯物質としたマイクロカプセルとポリ塩
化ビニル樹脂および可塑剤を適当な比率で配合すること
により、カプセルの崩壊が低減されたマスターバッチを
得ることが提案されている（特開平６−８０８５０）。

【０００４】このマスターバッチは、ポリ塩化ビニル樹
脂組成物を混合材料とし所定の濃度にして電力、通信、
信号等のケーブル被覆材、包装資材、機器類、建築物の
構造物等に広範に用いられている樹脂成形品に成形さ
れ、ネズミ類やその他動物類による咬害を防ぐために用
いられる。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】ポリ塩化ビニル樹脂と
同様にポリオレフィン系樹脂も樹脂成型品の材料に使用
されている。しかし、前記ポリ塩化ビニル樹脂をベース
としたマスターバッチは、ポリオレフィン系樹脂を混合
材料に使用すると均一に混練できず、時間経過とともに
可塑剤がブリーディングし、良好な樹脂加工品が得られ
ない。

【０００６】また、エチレン−酢酸ビニル共重合樹脂以
外のポリオレフィン樹脂のみをベースとしたマスターバ
ッチは製造工程中でマイクロカプセルが崩壊し、刺激性
が低減したり、あるいは動物咬害防止効果が十分発揮で
きなかったり、時間経過とともに有効成分等がブリーデ
ィングし、良好なマスターバッチが得られず、これらの
問題点を解決する方法が望まれていた。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明者らはカプサイシ
ン類を芯物質としたマイクロカプセルとエチレン−酢酸
ビニル共重合樹脂または適当な比率でエチレン−酢酸ビ
ニル共重合樹脂を含むポリオレフィン樹脂混合物であ
り、該エチレン−酢酸ビニル共重合樹脂のメルトフロー
レートが２．０以上であるポリオレフィン系樹脂を配合
することにより製造したマスターバッチが前記の課題を
解決できることを見出した。得られたマスターバッチは
ポリオレフィン系樹脂と均一に混練でき、なおかつ、エ
チレン−酢酸ビニル共重合樹脂以外のポリオレフィン樹
脂のみをベースとしたマスターバッチに比較してマイク
ロカプセルの崩壊が少なく、また、ブリーディングが非
常に低減された。

【０００８】ポリオレフィン系樹脂としてエチレン−酢
酸ビニル共重合樹脂を選ぶことにより、更に、マイクロ
カプセルの崩壊を防止することができる。また、エチレ
ン−酢酸ビニル共重合樹脂と混合するポリオレフィン系
樹脂として、高密度ポリエチレン，低密度ポリエチレ
ン，ポリプロピレン等が挙げられるが、これらに限定さ
れない。尚、マスターバッチは、マイクロカプセルとエ
チレン−酢酸ビニル共重合樹脂またはそれを含むポリオ
レフィン樹脂混合物を８０〜２１０℃で混練、加工する
ことによって得られ、このマスターバッチではマイクロ
カプセルの崩壊およびブリーディングが著しく低減され
る。

【０００９】すなわち、本発明は式（１）：

【００１０】

【化２】

【００１１】（式中Ｒは炭素数７〜１２のアルキル基、
アルキニル基又はアルケニル基を表わす。）で示される
カプサイシン類を芯物質としたマイクロカプセル５〜５
００重量部とポリオレフィン系樹脂１００重量部とを含
有し、該ポリオレフィン系樹脂がエチレン−酢酸ビニル
共重合樹脂またはエチレン−酢酸ビニル共重合樹脂を１
０重量％以上含有するポリオレフィン樹脂混合物であ
り、前記エチレン−酢酸ビニル共重合樹脂のメルトフロ
ーレートが２．０以上であることを特徴とするポリオレ
フィン樹脂用動物咬害防止マスターバッチおよびその製
造方法に関する。

【００１２】本発明における式（Ｉ）で示されるカプサ
イシン類は公知の化合物であって、例えば特開平４−３
６２０１号公報に記載された方法で製造することができ
る。

【００１３】

【発明の実施の形態】以下に本発明を詳細に説明する。

【００１４】式（１）のＲのうちより好ましいものは以
下のような炭素数が７〜１０のもの等が挙げられるがこ
れらに限定される訳ではない。

【００１５】ＲがＣＨ₃（ＣＨ₂）₆−のもの（カプリ
リックアシドバニリルアミド）、ＲがＣＨ₃（ＣＨ₂）
₇−のもの（ノニリックアシドバニリルアミド）、Ｒが
ＣＨ₃（ＣＨ₂）₈−のもの（デシリックアシドバニリ
ルアミド）、Ｒが（ＣＨ₃）₂ＣＨ（ＣＨ₂）₅−のも
の（ノルジヒドロカプサイシンＩ）、Ｒが（ＣＨ₃） ₂
ＣＨ（ＣＨ₂）₆−のもの（ジヒドロカプサイシン）、
Ｒが（ＣＨ₃）₂ＣＨ（ＣＨ₂）₇−のもの（ホモジヒ
ドロカプサイシンＩ）、ＲがＣＨ₃ＣＨ₂ＣＨ（Ｃ
Ｈ₃）（ＣＨ₂）₄−のもの（ノルジヒドロカプサイシ
ンII）、ＲがＣＨ₃ＣＨ₂ＣＨ（ＣＨ₃）（ＣＨ₂）₆
−のもの（ホモジヒドロカプサイシンII）、Ｒが（ＣＨ
₃）₂ＣＨＣＨ＝ＣＨ（ＣＨ₂）₄−のもの（カプサイ
シン）、Ｒが（ＣＨ₃）₂ＣＨＣＨ₂ＣＨ＝ＣＨ（ＣＨ
₂）₄−のもの（ホモカプサイシンＩ）、ＲがＣＨ₃Ｃ
Ｈ₂ＣＨ（ＣＨ₃）ＣＨ＝ＣＨ（ＣＨ₂）₄−のもの
（ホモカプサイシンII）。

【００１６】本発明における式（１）のカプサイシン類
はトウガラシから抽出することもでき、該トウガラシ抽
出物は以下のようにして得ることができる。

【００１７】乾燥し、粉砕したトウガラシをメタノー
ル、エタノール等のアルコール系溶剤、エチルエーテル
等のエーテル系溶剤、アセトン等のケトン系溶剤、ベン
ゼン等の芳香族系溶剤、ジクロルエタン、クロロホルム
等の塩素系溶剤等で抽出し、濾過した後、濾液をエバポ
レーターで加温、減圧して溶剤を留去し、トウガラシ抽
出物を得る。尚、この抽出物をシリカゲルまたはアルミ
ナ等を使用したカラムクロマトグラフィを利用して、よ
り高濃度のカプサイシン類を含むトウガラシ抽出物を得
ることもできる。

【００１８】本発明に使用できるマイクロカプセル化技
術は特に限定はされず、一般的に知られているところの
例えばカプセル化される側のカプサイシン類を含む芯物
質に膜材を溶解してこれを不溶の分散媒中（通常は水）
に分散させ、撹拌しながら分散媒に可溶の反応材を添加
して分散粒子の表面で両者を反応させて芯物質を内包し
た高分子のカプセル膜を形成せしめる界面重合法、或い
は分散粒子か分散媒のどちらか一方のみから膜材が供給
され分散粒子の表面でカプセル膜が形成されるＩｎｓ
ｉｔｕ重合法、コアセルベーション、気中カプセル化
法等の何れの方法でマイクロカプセル化してもよい。マ
イクロカプセルの粒径は通常平均粒径５〜５０μｍのも
のを使用するが、この範囲に限定されない。又、膜材と
してはポリアミド系樹脂、ポリウレア系樹脂、ポリアミ
ノ系樹脂、ポリウレタン系樹脂等が使用できるが、これ
らの樹脂に限定されない。

【００１９】本発明で使用できるマイクロカプセルはカ
プサイシン類を通常は１％（重量）以上好ましくは５〜
８０％（重量）含有する粉体にするが、この場合にドラ
イ化する方法としてはスプレードライヤー、多段式温風
乾燥機、真空乾燥機等を用いた何れの方法でもよく特に
限定されない。尚、マイクロカプセル中の芯物質と膜材
の重量比は、通常１：０．０１〜１：１０好ましくは
１：０．０１〜１：２であるが特にこの範囲に限定され
ない。

【００２０】本発明のマスターバッチは、成形物に成形
する時に所要の樹脂材料と混合して所定の濃度にして使
用される。樹脂成形物中のカプサイシン類の濃度は通常
０．１〜１０％好ましくは０．１〜５％で有効であり、
使用形態における種々の条件を考慮して効力と経済性に
鑑み決定すればよい。

【００２１】本発明のマスターバッチに於いて、カプサ
イシン類を芯物質とするマイクロカプセルと樹脂の重量
比は、１：０．２〜１：２０、好ましくは１：０．５〜
１：１０である。

【００２２】本発明で使用されるエチレン−酢酸ビニル
共重合樹脂は、メルトフローレート（ＭＦＲ）が２．０
以上好ましくは３．０以上ものを使用することでマイク
ロカプセルの崩壊およびブリーディングを防止すること
ができる。ポリオレフィン樹脂混合物においてエチレン
−酢酸ビニル共重合樹脂と混合するポリオレフィン系樹
脂としては、高密度ポリエチレン、低密度ポリエチレ
ン、ポリプロピレン等が挙げられるが、これらに限定さ
れない。尚、本発明におけるポリオレフィン系樹脂とし
てエチレン−酢酸ビニル共重合樹脂の割合が１０重量％
未満のポリオレフィン樹脂混合物を使用した場合にはブ
リーディング発生の危険が高くなる。

【００２３】本発明のマスターバッチを製造する方法に
おいて、カプサイシン類を芯物質とするマイクロカプセ
ルとポリオレフィン系樹脂との混合には、ドラムミキサ
ー、Ｖ型ミキサー、リボンミキサー、ナウタミキサー等
が適用でき、また、混練加工するには、ペレタイザーを
装着した単軸あるいは２軸の押し出し機を使用すること
ができ、混練温度は８０〜２１０℃好ましくは９０〜２
００℃にする。

【００２４】

【実施例】以下、実施例により本発明を説明する（以
下、部は重量部を表す）。

【００２５】実施例１フタル酸ジオクチル３０部にノニリックアシドバニリル
アミド５０部を溶解し、これを、スチレン無水マレイン
酸樹脂を少量の水酸化ナトリウムと共に溶解して調製し
たｐＨが４．５の３％水溶液２００部中に加え、分散
し、Ｏ／Ｗ型エマルジョンを調製した。一方、メラミン
ホルマリンプレポリマー水溶液「スミレズレジン６１
３」（商品名、住友化学社製）の５０％水溶液３５部
を、上記エマルジョンに回転速度２５０ rpmで撹拌しな
がら滴下し、７０℃で５時間撹拌を続け、メラミン樹脂
膜の水中懸濁状マイクロカプセルを調製した。このマイ
クロカプセルの平均粒径は２５μｍであった。これをス
プレードライヤーで乾燥し、ノニリックアシドバニリル
アミドを５０％含有したマイクロカプセルを調製した。

【００２６】上記マイクロカプセル４００部とエチレン
−酢酸ビニル共重合樹脂（ＭＦＲ；１５）６００部をＶ
型ミキサーにて１５分間混合後、ペレタイザーを装着し
た単軸の押し出し機を使用し、混練温度１５０℃でペレ
ット化しマスターバッチを作成した。

【００２７】実施例２実施例１のマイクロカプセル４００部とエチレン−酢酸
ビニル共重合樹脂（ＭＦＲ；６）６００部をＶ型ミキサ
ーにて１５分間混合後、ペレタイザーを装着した単軸の
押し出し機を使用し、混練温度１６５℃でペレット化し
マスターバッチを作成した。

【００２８】実施例３実施例１のマイクロカプセル４００部とエチレン−酢酸
ビニル共重合樹脂（ＭＦＲ；９５）６００部をＶ型ミキ
サーにて１５分間混合後、ペレタイザーを装着した単軸
の押し出し機を使用し、混練温度９５℃でペレット化し
マスターバッチを作成した。

【００２９】実施例４実施例１のマイクロカプセル１００部とエチレン−酢酸
ビニル共重合樹脂（ＭＦＲ；１５）９００部をＶ型ミキ
サーにて１５分間混合後、ペレタイザーを装着した単軸
の押し出し機を使用し、混練温度１５０℃でペレット化
しマスターバッチを作成した。

【００３０】実施例５実施例１のマイクロカプセル７００部とエチレン−酢酸
ビニル共重合樹脂（ＭＦＲ；１５）３００部をＶ型ミキ
サーにて１５分間混合後、ペレタイザーを装着した単軸
の押し出し機を使用し、混練温度１５０℃でペレット化
しマスターバッチを作成した。

【００３１】実施例６実施例１のマイクロカプセル４００部とエチレン−酢酸
ビニル共重合樹脂（ＭＦＲ；６）３００部およびエチレ
ン−酢酸ビニル共重合樹脂（ＭＦＲ；２）３００部をＶ
型ミキサーにて１５分間混合後、ペレタイザーを装着し
た単軸の押し出し機を使用し、混練温度１６５℃でペレ
ット化しマスターバッチを作成した。

【００３２】実施例７実施例１のマイクロカプセル４００部とエチレン−酢酸
ビニル共重合樹脂（ＭＦＲ；６）３００部および低密度
ポリエチレン（比重０．９２）３００部をＶ型ミキサー
にて１５分間混合後、ペレタイザーを装着した単軸の押
し出し機を使用し、混練温度１６５℃でペレット化しマ
スターバッチを作成した。

【００３３】実施例８実施例１のマイクロカプセル４００部とエチレン−酢酸
ビニル共重合樹脂（ＭＦＲ；６）１００部および低密度
ポリエチレン（比重０．９２）５００部をＶ型ミキサー
にて１５分間混合後、ペレタイザーを装着した単軸の押
し出し機を使用し、混練温度１６５℃でペレット化しマ
スターバッチを作成した。

【００３４】実施例９実施例１のマイクロカプセル４００部とエチレン−酢酸
ビニル共重合樹脂（ＭＦＲ；６）３００部および高密度
ポリエチレン（比重０．９５）３００部をＶ型ミキサー
にて１５分間混合後、ペレタイザーを装着した単軸の押
し出し機を使用し、混練温度１８０℃でペレット化しマ
スターバッチを作成した。

【００３５】実施例１０実施例１のマイクロカプセル４００部とエチレン−酢酸
ビニル共重合樹脂（ＭＦＲ；２．５）２００部および高
密度ポリエチレン（比重０．９５）４００部をＶ型ミキ
サーにて１５分間混合後、ペレタイザーを装た単軸の押
し出し機を使用し、混練温度２１０℃でペレット化しマ
スターバッチを作成した。

【００３６】実施例１１実施例１のマイクロカプセル４００部とエチレン−酢酸
ビニル共重合樹脂（ＭＦＲ；６）３００部およびポリプ
ロピレン３００部をＶ型ミキサーにて１５分間混合後、
ペレタイザーを装着した単軸の押し出し機を使用し、混
練温度２００℃でペレット化しマスターバッチを作成し
た。

【００３７】実施例１２実施例１のマイクロカプセル４００部とエチレン−酢酸
ビニル共重合樹脂（ＭＦＲ；２．５）６００部をＶ型ミ
キサーにて１５分間混合後、ペレタイザーを装着した単
軸の押し出し機を使用し、混練温度１９５℃でペレット
化しマスターバッチを作成した。

【００３８】実施例１３実施例１のマイクロカプセル４００部とエチレン−酢酸
ビニル共重合樹脂（ＭＦＲ；２）６００部をＶ型ミキサ
ーにて１５分間混合後、ペレタイザーを装着した単軸の
押し出し機を使用し、混練温度２１０℃でペレット化し
マスターバッチを作成した。

【００３９】実施例１４実施例１のマイクロカプセル４００部とエチレン−酢酸
ビニル共重合樹脂（ＭＦＲ；９５）６００部をＶ型ミキ
サーにて１５分間混合後、ペレタイザーを装着した単軸
の押し出し機を使用し、混練温度８０℃でペレット化し
マスターバッチを作成した。

【００４０】比較例１実施例１のマイクロカプセル４００部と低密度ポリエチ
レン（比重；０．９２）６００部をＶ型ミキサーにて１
５分間混合後、ペレタイザーを装着した単軸の押し出し
機を使用し、混練温度１７０℃でペレット化しマスター
バッチを作成した。

【００４１】比較例２実施例１のマイクロカプセル４００部と高密度ポリエチ
レン（比重；０．９５）６００部をＶ型ミキサーにて１
５分間混合後、ペレタイザーを装着した単軸の押し出し
機を使用し、混練温度２１０℃でペレット化しマスター
バッチを作成した。

【００４２】比較例３実施例１のマイクロカプセル４００部とポリプロピレン
６００部をＶ型ミキサーにて１５分間混合後、ペレタイ
ザーを装着した単軸の押し出し機を使用し、混練温度２
１０℃でペレット化しマスターバッチを作成した。

【００４３】比較例４実施例１のマイクロカプセル４００部と低密度ポリエチ
レン（比重；０．９２）５７０部およびエチレン−酢酸
ビニル共重合樹脂（ＭＦＲ；１５）３０部をＶ型ミキサ
ーにて１５分間混合後、ペレタイザーを装着した単軸の
押し出し機を使用し、混練温度１７０℃でペレット化し
マスターバッチを作成した。

【００４４】比較例５実施例１のマイクロカプセル４００部と高密度ポリエチ
レン（比重；０．９５）５６０部およびエチレン−酢酸
ビニル共重合樹脂（ＭＦＲ；１５）４０部をＶ型ミキサ
ーにて１５分間混合後、ペレタイザーを装着した単軸の
押し出し機を使用し、混練温度２００℃でペレット化し
マスターッチを作成した。

【００４５】比較例６実施例１のマイクロカプセル４００部とポリプロピレン
５６０部およびエチレン−酢酸ビニル共重合樹脂（ＭＦ
Ｒ；６）４０部をＶ型ミキサーにて１５分間混合後、ペ
レタイザーを装着した単軸の押し出し機を使用し、混練
温度２００℃でペレット化しマスターバッチを作成し
た。

【００４６】比較例７ポリ塩化ビニル樹脂（重合度１０００）１００部、フタ
ル酸ジオクチル２００部および三塩基性硫酸鉛５部をフ
ェンシェルミキサーで混合後、これら配合品をバンバリ
ーミキサーで１７０℃に加熱熔融した後、実施例１のマ
イクロカプセル２００部を添加し、５分間混練した。次
にロール加工機上で１５０℃、３分間混練し、ペレタイ
ザーでペレット化しマスターバッチを作成した。

【００４７】試験例１カプセル崩壊率およびブリーディングの測定１．カプセル崩壊率の測定方法：

【００４８】

【数１】

【００４９】(1) 全有効成分量分析法マスターバッチをトルエンで１００℃にて加熱溶解後、
メタノールで抽出し、全有効成分量を高速液体クロマト
グラフにより測定。

【００５０】(2) マイクロカプセルに保持されていない
有効成分量マスターバッチをトルエンで抽出してマイクロカプセル
に保持されていない有効成分量を高速液体クロマトグラ
フにより測定。

【００５１】２．ブリーディングの測定方法：マスター
バッチを密閉状態で４０℃，２週間放置し、マスターバ
ッチの表面状態を観察する。

【００５２】

【表１】

【００５３】測定結果の表示； − ・・・ブリーディングを認めな
い。

【００５４】＋・・・明らかにブリーディングを認める。

【００５５】＋＋・・・甚だしいブリーディングを認める。

【００５６】試験例２ポリエチレンとの混用性およびブリーディングの測定試験方法低密度ポリエチレン（比重０．９２）９５部とマスター
バッチ５部をロール加工機上で１８０℃、５分間混練
し、厚さ１ｍｍのシートを得る。

【００５７】(1) ポリエチレンとの混用性シートの外観を調査し、マスターバッチの均一性を調査
する。

【００５８】(2) ブリーディングの測定方法：シートを
密閉状態で４０℃，２週間放置し、シートの表面状態を
観察する。

【００５９】

【表２】

【００６０】測定結果の表示； − ・・・ブリーディングを認めな
い。

【００６１】＋・・・明らかにブリーディングを認める。

【００６２】＋＋・・・甚だしいブリーディングを認める。

【００６３】

【発明の効果】本発明のカプサイシン類を芯物質とする
マイクロカプセルを含有したマスターバッチは、カプセ
ルの崩壊が著しく低減されており、ブリーディングも認
められない。又、ポリオレフィン系樹脂と均一に混練さ
れ、ブリーディングも認められず、ポリオレフィン系樹
脂加工品の動物咬害防止効果を十分発揮することができ
得るものである。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号ＦＩＣ０８Ｋ 9/10 Ｃ０８Ｋ 9/10 Ｃ０８Ｌ 23/08 Ｃ０８Ｌ 23/08 (72)発明者山中一徳茨城県猿島郡総和町字東牛ケ谷1144番地平河ヒューテック株式会社古河工場内 (72)発明者水野浩一茨城県猿島郡総和町字東牛ケ谷1144番地平河ヒューテック株式会社古河工場内 (56)参考文献特開平２−160848（ＪＰ，Ａ) 特開平５−907（ＪＰ，Ａ) 特開平８−33445（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) C08L 23/00 - 23/36 C08K 3/00 - 13/08 A01N 25/00 - 25/34 A01N 37/00 - 37/52

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】式（１）：【化１】（式中Ｒは炭素数７〜１２のアルキル基、アルキニル基
又はアルケニル基を表わす。）で示されるカプサイシン類を芯物質としたマイクロカプ
セル５〜５００重量部とポリオレフィン系樹脂１００重
量部とを含有し、該ポリオレフィン系樹脂がエチレン−
酢酸ビニル共重合樹脂またはエチレン−酢酸ビニル共重
合樹脂を１０重量％以上含有するポリオレフィン樹脂混
合物であり、前記エチレン−酢酸ビニル共重合樹脂のメ
ルトフローレートが２．０以上であることを特徴とする
ポリオレフィン樹脂用動物咬害防止マスターバッチ。
【請求項２】前記カプサイシン類を芯物質としたマイ
クロカプセル５〜５００重量部と、前記ポリオレフイン
系樹脂１００重量部とを混合し、その後、８０〜２１０
℃の温度内で混練りし、ペレット化してなることを特徴
とする請求項１記載のポリオレフィン樹脂用動物咬害防
止マスターバッチの製造方法。