JP4784953B2

JP4784953B2 - 脱酸素剤

Info

Publication number: JP4784953B2
Application number: JP2000037387A
Authority: JP
Inventors: 博史垰田; 成章荻林; 宏中澤; 英昭大毛利; 邦弘冨樫
Original assignee: National Institute of Advanced Industrial Science and Technology AIST
Current assignee: National Institute of Advanced Industrial Science and Technology AIST
Priority date: 2000-02-16
Filing date: 2000-02-16
Publication date: 2011-10-05
Anticipated expiration: 2020-02-16
Also published as: JP2001226207A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、脱酸素剤に関する。さらに詳しくは、本発明は食品、衣料品、医薬品、革製品、木製品、精密機械などの種々の物や商品の酸化を防止する脱酸素剤に関する。
【０００２】
【従来の技術】
最近、鉄を含んだ脱酸素剤が食品の劣化防止剤として普及してきているが、食品の味や色を変質させるなどの欠点があった。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、上記点に鑑み、安全性に優れ、酸素吸収効果、酸化防止効果に優れた経済的な脱酸素剤を提供することを目的とする。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
本発明は、二酸化チタンを合成樹脂に、二酸化チタン質量と合成樹脂質量との合計を基準として、３〜５０％含有させてなる脱酸素剤、二酸化チタンと常温で液状の有機物とを混合してなる脱酸素剤、及び二酸化チタンと常温で液状の有機物との混合物を合成樹脂に、二酸化チタン質量と合成樹脂質量との合計を基準として、３〜５０％含有させてなる脱酸素剤に関する。
【０００５】
【発明の実施の形態】
本発明に用いられる二酸化チタンは、ルチルやブルッカイトなどの結晶形や非晶質のものでも良いが、アナターゼの形のものがより好ましい。また、二酸化チタンの形状は、特に制限はなく、例えば粒状、球状、板状、円柱状、円筒状、粉末状、顆粒状などであって良いが、表面積が大きく、酸素吸収速度の大きな粉末状や顆粒状のものがより好ましく、超微粒子状のものが特に好ましい。さらに二酸化チタンの純度は、低いものでも使用できるが、性能の点から高いほうが好ましく、例えば８０〜１００％のものが、その中でも１００％またはそれに近いものが好ましく用いられる。
【０００６】
本発明に用いられる合成樹脂としては、分解されて生ずるガスを考慮して、炭素と水素又は炭素と水素と酸素から構成されるものが好ましく、また、熱硬化性樹脂であっても良いが、二酸化チタンと合成樹脂との密着性の観点から、熱可塑性樹脂の方が好ましい。具体的には、ポリエチレン、ポリプロピレン、エチレン−プロピレン共重合体、エチレン−酢酸ビニル共重合体等のエチレン系共重合体、プロピレン系共重合体などを含むポリオレフィン系樹脂、ポリエチレンテレフタレート等のポリエチレンフタレート系、ポリブチレンフタレート系等を含むポリエステル系樹脂、ポリアミド系樹脂、ポリカーボネート系樹脂、ポリアクリロニトリル系樹脂、酢酸ビニル系樹脂、エチレン−ビニルアルコール共重合体樹脂、フェノール系樹脂、フタル酸系樹脂、アクリル系樹脂、マレイン酸系樹脂などが挙げられ、これらは単独で又は２種以上組み合わせて用いられる。
本発明に用いられる合成樹脂は新たに製造されたものであっても良いが、例えばペットボトル等からペレット状等に再生したものであっても良く、資源の再利用及び価格面からこのように再生されたもののほうが好ましく、中でも再生されたポリエチレン、ポリプロピレンがもっとも好ましい。
【０００７】
本発明に用いられる常温で液状の有機物としては、常温で液状のものであれば特に制限はないが、分解されて生ずるガスを考慮して炭素と水素又は炭素と水素と酸素からなる有機物であることが好ましく、さらにそれ自体有害でないものが好ましい。
【０００８】
上記観点から、本発明で使用する有機物の好ましい例として、炭素数２〜１２のアルカノール（エタノール、イソプロパノール、ブタノール、ヘキサノール等）、低級多価アルコール（エチレングリコール、ジエチレングリコール、トリエチレングリコール、プロピレングリコール、ブチレングリコール、グリセリン等）、シクロペンタノール、シクロヘキサノール、ベンジルアルコール、フェネチルアルコール、テトラヒドロフラン、テトラヒドロピラン、ジオキサン、エチレングリコールのモノ低級アルキルエーテル（セロソルブ）［エチレングリコールモノメチルエーテル（メチルセロソルブ）、エチレングリコールモノエチルエーテル（エチルセロソルブ）、エチレングリコールモノプロピルエーテル（プロピルセロソルブ）、エチレングリコールモノブチルエーテル（ブチルセロソルブ）等］、アセトンなどが挙げられる。
【０００９】
二酸化チタンと合成樹脂とからなる脱酸素剤の場合、二酸化チタンを、二酸化チタン質量と合成樹脂質量との合計を基準として、３〜５０質量％、好ましくは５〜２０質量％含有させる。３質量％未満では酸素吸収効果が十分でなく、５０質量％を超えると二酸化チタンと合成樹脂との密着性が不十分になる恐れがある。
【００１０】
上記脱酸素剤は、溶融合成樹脂に二酸化チタンを練り込んだ後、適当な形態に加工することによって製造することができる。
【００１１】
二酸化チタンと常温で液状の有機物とからなる脱酸素剤は、二酸化チタンと前記有機物とを混合することによって製造することができる。混合比については特に制限はないが、二酸化チタン：有機物＝５：０．２〜５：５であることが好ましく、５：０．５〜５：３であることがさらに好ましい。混合の方法としては、機械的混合、塗布等が挙げられる。二酸化チタンと前記有機物との比が５：０．２より前記有機物が少ないと一般に酸素吸収効果が十分でなく、５：５より前記有機物が多いと一般にスラリー状になり取り扱いにくくなる。
【００１２】
二酸化チタンと常温で液状の有機物との混合物を合成樹脂に含有させてなる脱酸素剤は、上記のようにして製造した二酸化チタンと常温で液状の有機物との混合物を、二酸化チタンと合成樹脂とからなる脱酸素剤の場合と同様にして、合成樹脂に含有させることによって製造することができる。各成分の使用比率も上記と同様でよい。
【００１３】
本発明の脱酸素剤は多孔質担体の表面にコートして使用してもよい。その場合、脱酸素剤の表面積が大きくなるため、酸素吸収効果が増大する。多孔質担体としては特に制限はないが、例えば、シリカゲル、ゼオライト、素焼粘土、セラミックス、ガラス玉、プラスチック、紙などが挙げられる。
【００１４】
本発明の脱酸素剤の形態としては、二酸化チタンと合成樹脂とからなる脱酸素剤及び二酸化チタンと常温で液状の有機物との混合物を合成樹脂に含有させてなる脱酸素剤の場合は、特に制限はなく、シート、顆粒、ペレット、粉末等が挙げられ、二酸化チタンと常温で液状の有機物とからなる脱酸素剤の場合は、顆粒、粉末等が挙げられる。また、これらの脱酸素剤を多孔質担体表面にコートする場合は、特に制限はなく、シート、顆粒、ペレット、粉末等が挙げられる。
【００１５】
本発明の脱酸素剤は、シートの場合はそのまま、顆粒、ペレット、粉末の場合は空気が透過し、透明な（すなわち光を透過する）袋などに入れ、箱、缶、ショーケース等の密閉できる容器又は密閉空間中に、二酸化チタンに光が当たる状態で、保存すべき食品や衣料、医薬品、革製品、木製品、精密機械などの物や商品と一緒に入れておくと、系内の酸素を吸収して酸素欠乏状態を作り出して酸化を防ぐことができる。
なお、光としては、紫外線、自然光、可視光のいずれでも良く、また電球や蛍光灯の光でも良い。又容器、密閉空間としては、光が外から当たる場合には透明なものであることを要するが、容器、密閉空間内に光源がある場合には透明でなくてもよい。
【００１６】
本発明の脱酸素剤のより具体的な適用例について述べると、のり、和洋菓子、珍味類等の比較的耐光性のある食品の酸化防止、高級果物・野菜の輸送中の保存（例えばある種の野菜では１５％程度の酸素が保存に最適であることが知られており、また長持ちしないために地方消費されるものがある）、医薬品の保存（医薬品シートのバルクの袋の中に入れる、デシケータ中での酸化防止など）、ガラスケースに入った酸素を嫌う商品、文化財（鉄、銅製品、古文書等）の保存などに利用可能である。
【００１７】
本発明の脱酸素剤の作用機構については、酸化チタンの光触媒作用により、合成樹脂又は常温で液状の有機物が最終的に炭酸ガスにまで分解されると共に、その際酸素が吸収、消費される。
【００１８】
本発明の脱酸素剤の使用量は、いずれの形態のものであっても、これを使用する系内の酸素量、脱酸素剤中の二酸化チタンの酸素吸収能、密閉系内の望まれる最終酸素量、最終酸素量への到達に望まれる時間等を勘案して決定することができる。一般的には、密閉系内の空気１Ｌに対して３〜３０ｇ、特に５〜２０ｇが適当である。
【００１９】
本発明の脱酸素剤は低温でも使用でき、広範囲の温度範囲で効率良く使用できる。温度範囲としては、特に制限ないが、通常−３０〜８０℃が適当であり、−５〜５０℃が好ましい。
【００２０】
【実施例】
以下に本発明の実施例を示す。
実施例１及び比較例１
溶融したポリエチレンに所定割合の二酸化チタン粉末（石原産業（株）製）を練り込み、シートにした。得られたシート５ｇを透明な５００ｍｌ容の密閉容器（内容ガスは空気（酸素濃度２０．６％））に入れ、密閉容器全体を、外部の光の影響を避けるため、不透明な箱で覆い、箱内側に取り付けたブラックライト（１５Ｗ×２本、松下電器産業（株）製）又は蛍光灯（昼白色１５Ｗ×２本、松下電器産業（株）製）をシートに照射し、経時的に酸素濃度を測定した。密閉容器内の温度は２５℃であった。結果を図１及び図２に示す。
図１及び図２から明らかなごとく、ブラックライト下でも蛍光灯下でも、二酸化チタン１％（％はポリエチレン及び二酸化チタンの合計質量に対する二酸化チタン質量の割合を示す；以下同様）（比較例１）の場合には、二酸化チタン０％（対照例１）の場合に比し酸素吸収効果が認められたが、二酸化チタン５％及び１０％（実施例１）の場合には、比較例１に比し急激な酸素吸収効果が認められた。
なお、上記二酸化チタン１０％シート及び以下の実施例２の二酸化チタン１０％及び１５％粉末は、脱酸素剤の業界において脱酸素剤として必要とされる、酸素吸収量２０ｍｌ／ｇ以上（４８時間以内）の基準をクリアしている。
【００２１】
実施例２及び比較例２
溶融したポリエチレンに所定割合の二酸化チタン粉末を練り込み、ついで粉末化した。得られた粉末５ｇを実施例１のシートに代え、照射する光としてブラックライトを用いた以外は実施例１と同様にして、経時的に酸素濃度を測定した。結果を図３に示す。
図３から明らかなごとく、二酸化チタン５％、１０％及び１５％（実施例２）の場合には、二酸化チタン１％（比較例２）の場合に比し急激な酸素吸収効果が認められた。
【００２２】
実施例３
実施例１で使用したのと同様な密閉容器中で、平たい皿に入れた二酸化チタン粉末５ｇを十分に攪拌しながら、エタノール１．２５ｇをスプレーした。ついで、照射する光としてブラックライトを用いた以外は実施例１と同様にして、経時的に酸素濃度を測定した。その結果、酸素は最終的にほぼ０まで減少した。
【００２３】
【発明の効果】
本発明の脱酸素剤は、酸素吸収効果に優れ、かつ酸化防止効果も同時に期待できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】二酸化チタン含有ポリエチレンシートについてブラックライトを照射した場合の密閉系内の経時的酸素濃度変化を示す。
【図２】二酸化チタン含有ポリエチレンシートについて蛍光灯を照射した場合の密閉系内の経時的酸素濃度変化を示す。
【図３】二酸化チタン含有ポリエチレン粉末についてブラックライトを照射した場合の密閉系内の経時的酸素濃度変化を示す。

Claims

二酸化チタンを合成樹脂に、二酸化チタン質量と合成樹脂質量との合計を基準として、３〜５０％含有させてなる脱酸素剤。
二酸化チタンと常温で液状の有機物とを混合してなる脱酸素剤。
二酸化チタンと常温で液状の有機物との混合物を合成樹脂に、二酸化チタン質量と合成樹脂質量との合計を基準として、３〜５０％含有させてなる脱酸素剤。
二酸化チタンと常温で液状の有機物との混合比が５：０．２〜５：５である請求項２又は３記載の脱酸素剤。