JP3521057B2 - 脱酸素剤用鉄粉及びその製造方法 - Google Patents
脱酸素剤用鉄粉及びその製造方法Info
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Description
る樹脂組成物を用いて袋体、シート又は包装用容器(以
下、無菌化包装容器等と総称して記載する)に脱酸素機
能を持たせる目的で使用される脱酸素剤用鉄粉及びその
製造方法に関するものである。
剤は、酸素による品質劣化を防ぐため各種食品や農水産
物等の広範な分野に適用されている。かかる脱酸素剤に
使用される鉄粉は、主として粉末冶金用に製造された噴
霧鉄粉あるいは使い捨てカイロ用に製造された還元鉄粉
が使用されているが、その平均粒径は45〜150μ
m、見掛密度2.0〜3.0g/cm3 のものである。
剤として特開平4−90847号公報、特開平4−90
848号公報等に提案されている。これらの公報に記載
の内容は、酸素吸収性を有する樹脂組成物、並びに酸素
吸収性を有する樹脂組成物を用いた袋体、シート及び包
装用容器に関するもので、ここに使用される鉄粉として
比表面積0.5m2 /g以上、好ましくは1.0m2 /
g以上、特に好ましくは2.0m2 /g以上、かつ見掛
密度が2.2g/cm3 以下、好ましくは1.9g/c
m3 以下、特に好ましくは1.6g/cm3 以下の還元
鉄粉、噴霧鉄粉等の表面から内部にかけて多数の微細孔
を有する海綿状の多孔質細粒で構成されたものが推奨さ
れている。
れた食品と包装容器を無菌の環境下で食品充填、包装し
て製品を作る無菌化包装充填があるが、従来の脱酸素剤
による食品、農水産物等の保存とは別に、この無菌化包
装食品用容器としてラミコントレ(PP/EVOH/P
P)の内部に脱酸素剤的な機能をもたせたものが上市さ
れている。
粉は、上述したものと同様に比表面積が0.5m2 /g
以上、見掛密度が2.2g/cm3 以下の鉄粉が推奨さ
れている。
剤用鉄粉は、樹脂組成物中への分散性及び脱酸素吸収性
能が充分とはいえず、特に薄い袋体に使用できるもので
はない。
等の樹脂組成物との混和性、均一分散性の良好な脱酸素
剤用鉄粉及びその製造方法を提供することを目的とす
る。
装容器等に使用される鉄粉について実験及び検討を重ね
た結果、特定物性を有する脱酸素剤用鉄粉及びその好適
な製造方法が上記目的を達成し得ることを知見し、本発
明をなすに至ったものである。
で、見掛密度2.25g/cm3 以上、平均粒径15μ
m以下、崩潰角23°以下、圧縮度40%以下であるこ
とを特徴とする脱酸素剤用鉄粉を提供するものである。
造する好ましい方法であって、原料鉄粉を粉砕機を用い
て機械的に粉砕するに際し、平均粒径が15mm以下の
粉砕媒体を用い、不活性ガスを使用して酸素濃度0.1
〜7容量%の雰囲気で機械的に粉砕することを特徴とす
る脱酸素剤用鉄粉の製造方法を提供するものである。
する。先ず、本発明の脱酸素剤用鉄粉について説明す
る。本発明の脱酸素剤用鉄粉は、見掛密度2.25g/
cm3 以上、平均粒径15μm以下、崩潰角23°以
下、圧縮度40%以下である。
は、形状が扁平となるため、比表面積が大きくなり、酸
素吸収能力の点では好ましいように見えるが、樹脂への
分散時に大きなトルクが必要となること、さらに、均一
分散という点で見掛密度が2.25g/cm3 以上の鉄
粉と比較すると劣ったものとなる。
平均粒径が15μm以下が好ましい。これ以上大きい平
均粒径の場合は比表面積が減少し、酸素吸収能力が低下
すると共に、薄いフィルムに使用する場合に、大きな粒
子がフィルムを突き破る等、均一なフィルムを作りにく
くなり好ましくない。
径、粒度分布、粉体形状等により異なってくるが、平均
粒径が15μm以下の脱酸素剤用鉄粉において、崩潰角
が23°を超えるもの、もしくは圧縮度が40%を超え
るものは、流動性が劣り、樹脂組成物中の均一分散、並
びに樹脂組成物へ分散する前にハロゲン化金属と混合す
る際の均一混合という点で好ましいない。
含有量が85重量%以上含有することが望ましく、金属
鉄含有量が85重量%未満の鉄粉では粉砕後の脱酸素効
力の持続時間が短くなるので、鉄粉使用量を増やす必要
が生じる。
の製造方法について説明する。現在、市場に出ている鉄
粉としては、粉末冶金用あるいは脱酸素剤用の噴霧粉や
仕上げ熱処理を行った還元鉄粉で金属鉄含有量が98重
量%超のものと、主として化学還元用あるいは使い捨て
カイロ用等に使用されている金属鉄含有量が90〜98
重量%の一次還元鉄粉が主力製品である。
包装容器等に脱酸素機能を持たせるために使用され原料
鉄粉としては、上記の鉄粉を出発原料としてこれを微粉
化するのが最も簡便である。
的な粉砕時の雰囲気を窒素ガス等の不活性ガスで置換
し、酸素濃度を下げる必要がある。酸素濃度としては
0.1〜7容量%、好ましくは0.3〜5容量%であ
る。金属鉄含有量は低くなりすぎると酸素吸収能力が低
下し、鉄粉使用量を増やす必要があるので、原料鉄粉中
に金属鉄含有量が85重量%以上含有することが好まし
い。
酸化防止という観点から不活性雰囲気下での粉砕が行わ
れていた。しかし、本発明において粉砕時に不活性ガス
を用いる理由は、むしろ効率よく、脱酸素剤用鉄粉を製
造するためである。
酸素濃度が7容量%より高い場合、扁平な形状の鉄粉が
多くなり、見掛密度が低く、流動性、分散性の劣る鉄粉
しか得られない。
防止のため粉砕機内を不活性ガスで置換し機械的に粉砕
するのが一般的であるが、置換が不十分で酸素濃度が高
すぎる場合は粉砕物は粒度分布の範囲が広くなり、粗粒
子の混入が見られ、粉砕物の粒子も扁平となり、見掛密
度は軽くなる傾向がある。そのため、次工程となる樹脂
との混練や混練後のフィルムの加工等の取り扱いが困難
となり、仮に粗粒子を分級等により取り除く工程も考え
られるが、空気中の酸素により、酸化したり着火するた
め不活性ガス等内での加工が要求される。
ぎる場合には、見掛密度の高い鉄粉が得られる傾向にあ
るものの、粉砕時間を長くしても平均粒径が小さくなり
にくく、所望の鉄粉は得られにくい。
の混練や混練後のフィルムの加工性を容易にし、効率的
に所望の粉体を得ることを目的として、粉砕機内の酸素
濃度の調整によって粒度分布の範囲を狭くし、粗粒子の
混入を少なく抑え、かつ見掛密度が大きい粉砕物を得る
ものである。
ミル、振動ミル、遊星ミル、撹拌ミル等が挙げられ特に
限定されないが、振動ミル、撹拌ミル等が最も好まし
い。また、使用する粉砕媒体としては、平均粒径15m
m以下、好ましくは10mm以下のものが使用される。
0〜600℃、好ましくは400〜500℃の低温で焼
結固化を起こさない程度に還元熱処理し、金属鉄含有量
を増加させ、さらに脱酸素能力を高めてもよい。
は、ハロゲン化金属と共に脱酸素剤として用いられる。
ここで用いられるハロゲン化金属としては、塩化ナトリ
ウム、塩化カリウム、塩化カルシウム、塩化マグネシウ
ム、塩化バリウム、臭化ナトリウム、臭化カリウム、ヨ
ウ化ナトリウム、ヨウ化カリウム等のアルカリ金属また
はアルカリ土類金属のハロゲン化物の1種または2種以
上が通常用いられるが、鉄粉との混合が均一に行われる
か否かにより酸素吸収性能に大きく影響する。
に担持し、また得られた樹脂組成物を成形し、袋体又は
シートあるいは包装用容器とする方法は、例えば特開平
4−90847号公報及び特開平4−90848号公報
に記載されている。
明する。
mの還元鉄粉90kgと、平均粒径約φ10mmの粉体
媒体を420kg投入し、粉砕機の中を窒素ガスで置換
し、酸素濃度0.15容量%に保ち、粉砕を行った。
量、見掛密度、崩潰角、圧縮度及び平均粒径を下記方法
で測定、分析した。
(鉄鉱石中の金属鉄測定方法)に準じて測定。 見掛密度(g/cm3);JIS Z2504に準じて測
定。 崩潰角(°);ホソカワミクロン(株)、パウダーテス
ターによる測定。 圧縮度(%);ホソカワミクロン(株)、パウダーテス
ターによる測定。 平均粒径(μm);日機装(株)マイクロトラックによ
る粒度分析(D50)。
(ポリプロピレン)を重量比でFe:PP=9:1の割
合で配合し、(株)東洋精機製作所製「ラボ・プラスト
ミル」を使用し、混練時のトルクを測定した。さらに
「ラボ・プラストミル」を用いて、重量比でFe:PP
=3:10の割合で混練し、厚さ30〜50μm、幅1
10〜120mmのフィルムを加工し、全長200mm
中に含有される粗粒子(0.2〜0.8mm)の数を観
察した。これらの評価結果を表1に示す。また、加工さ
れたフィルム中の鉄粉の粒子形状の写真を図1に示す。
なお、図1中の丸の部分は粗粒子を示す。
量%にした以外は実施例1と同様の条件で粉砕を行っ
た。この時の物性値及び評価値を実施例1と同様に測定
し、その結果を表1に示す。
5mmにした以外は実施例1と同様の条件で粉砕を行っ
た。この時の物性値及び評価値を実施例1と同様に測定
し、その結果を表1に示す。
%にした以外は実施例1と同様の条件で粉砕を行った。
この時の物性値及び評価値を実施例1と同様に測定し、
その結果を表1に示す。また、加工されたフィルム中の
鉄粉の粒子形状の写真を図2に示す。なお、図2中の丸
の部分は粗粒子を示す。
25mmにした以外は実施例1と同様の条件で粉砕を行
った。この時の物性値及び評価値を実施例1と同様に測
定し、その結果を表1に示す。
容量%にした以外は実施例1と同様の条件で粉砕を行っ
た。この時の物性値及び評価値を実施例1と同様に測定
し、その結果を表1に示す。この条件では粉砕時間を実
施例1の2倍にしても平均粒径を12μm以下にするこ
とができなかった。
比較例1に比較してフィルムの粗粒子の混入量が少ない
ことが判る。また、実施例1〜3は、比較例2〜3に比
較して粉砕時間を短くすることができる。さらに、実施
例1〜3は、比較例1〜2に比較してポリプロピレンと
混練時のトルクが小さいことが判る。また、図1と図2
との比較から、実施例1は比較例1に比較して粗粒子が
大幅に少ないことが判る。
用鉄粉は、無菌化包装容器等に脱酸素機能を付与する目
的に使用され、その際に無菌化包装容器等の樹脂組成物
との混和性、均一分散性が良好である。
は、出発原料として金属鉄含有量の高い鉄粉を用い、粉
砕に際しては低酸素濃度下で、更に粉砕媒体として小粒
径のものを使用することにより、上記したような特性を
有する脱酸素剤用鉄粉の製造が可能となる。
の鉄粉の粒子形状を示す写真。
の鉄粉の粒子形状を示す写真。
Claims (5)
- 【請求項1】 見掛密度2.25g/cm3 以上、平均
粒径15μm以下、崩潰角23°以下、圧縮度40%以
下であることを特徴とする脱酸素剤用鉄粉。 - 【請求項2】 金属鉄含有量が85重量%以上である請
求項1に記載の脱酸素剤用鉄粉。 - 【請求項3】 原料鉄粉を粉砕機を用いて機械的に粉砕
するに際し、平均粒径が15mm以下の粉砕媒体を用
い、不活性ガスを使用して酸素濃度0.1〜7容量%の
雰囲気で機械的に粉砕することを特徴とする脱酸素剤用
鉄粉の製造方法。 - 【請求項4】 上記原料鉄粉の金属鉄含有量が85重量
%以上である請求項3に記載の脱酸素剤用鉄粉。 - 【請求項5】 請求項1又は2に記載の鉄粉を用いた脱
酸素剤。
Priority Applications (1)
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---|---|---|---|
JP03865198A JP3521057B2 (ja) | 1998-02-20 | 1998-02-20 | 脱酸素剤用鉄粉及びその製造方法 |
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JP03865198A JP3521057B2 (ja) | 1998-02-20 | 1998-02-20 | 脱酸素剤用鉄粉及びその製造方法 |
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Publication Number | Publication Date |
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JPH11226388A JPH11226388A (ja) | 1999-08-24 |
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Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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JP03865198A Expired - Lifetime JP3521057B2 (ja) | 1998-02-20 | 1998-02-20 | 脱酸素剤用鉄粉及びその製造方法 |
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EP3900811A4 (en) * | 2018-12-18 | 2022-01-12 | Mitsubishi Gas Chemical Company, Inc. | DEOXIDIZING COMPOSITION |
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-
1998
- 1998-02-20 JP JP03865198A patent/JP3521057B2/ja not_active Expired - Lifetime
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