JPH03277659A - インジケーター機能を有する吸湿性組成物及び成型品 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野コ 本発明は、吸湿性を有する組成物及び成型品に関し、特
に吸湿度に応じて変色するインジケーター機能を６する
吸湿性組成物及び成型品（以下吸湿性組成物、吸湿性成
型品と称する）に関する。

［従来の技術］ 従来、食品、医薬品、電子部品、精密機械、日用品等の
あらゆる分野において、吸湿による酸化、腐食、液化等
により商品の品質劣化が生じていた。

これを防ぐ目的で、シリカゲル、塩化カルシウム、生石
灰、ゼオライト等の乾燥剤が用いられている。

これらの乾燥剤は、上記用途において粒状あるいは粉末
の形態で紙、不織布等により包装されるか、もしくは容
器等に封入された状態で、商品と共に包材へ投入されて
用いられている。その為に、乾燥剤が本来有する優れた
吸湿効果及び吸湿速度が低下したり、乾燥剤の包装材破
損による商品への乾燥剤の付着、混入、あるいは潮解性
乾燥剤の使用による吸湿液化現象等の問題がしばしば生
じている。これらの乾燥剤の吸湿効果は目で確かめられ
ないことが多いため、吸湿能力の把握が最も問題であっ
た。ただシリカゲルには、吸湿終点が判明するようにし
たものがあるが、樹脂への練り込みによる吸湿効果の減
少が大きく、樹脂成型品として用いることは難しい。ま
た吸湿速度が早いため、吸湿効果の経時的色変化がとら
えられず、終点のみがわかるものである。

［問題点を解決するための手段］ 本発明の吸湿性組成物及び成型品は、上記問題点を解決
するため、熱可塑性樹脂１００重量部に対し、式ＭｇＳ
Ｏ４＃　ｎＨ２Ｏ（但し０≦ｎ≦３）で表される硫酸マ
グネシウム、酸化アルミニウム、酸化バリウム、酸化カ
ルシウム及び酸化ケイ素の少なくとも一種５〜４００重
量部及び無水塩化コバルト０．５〜５重量部とを含有す
るものである。

本発明の最大の特徴は、熱可塑性樹脂を吸湿物質と吸湿
反応変色物質と共に混練して用いることにあり、それに
より得られる吸湿性組成物及び成型品は、フィルム状、
シート状、プレート状、袋状、ベレット状、容器状等用
途に応じ任意の形状に容易に加工成型することができる
。こうして得られる成型品は、それ自体、吸湿度に応し
て変色する吸湿物質であり、しかも包材となり得るもの
である。

本発明における熱可塑性樹脂としては、特に限定されず
公知のものを使用できるが、例えば、ポリエチレン（Ｐ
Ｅ）、ポリプロピレン（Ｐ　Ｐ）、ポリカーボネート、
ポリアミド、エチレン−酢酸ビニル共重合体（ＥＶＡ）
、エチレン−メタアクリレート共重合体、ポリ塩化ビニ
ル、ポリスチレン、ポリエステル、ポリアクリル酸エス
テル、ポリ塩化ビニリデン（ＰＶＤＣ）等が挙げられ、
これらのうち一種又は二種以上を用いることができる。

熱可塑性樹脂とともに用いる吸湿物質としては、式Ｍ　
ｇ　Ｓ　０４　　”　ｎ　Ｈ２０（但し０≦ｎ≦３）で
表される硫酸マグネシウム、酸化アルミニウム、酸化バ
リウム、酸化カルシウム及び酸化ケイ素等が挙げられ、
これら吸湿物質の一種又は二種以上を用いることができ
、特に前記樹脂に対して卓越した分散性を有する硫酸マ
グネシウムが好ましい。

また上記吸湿物質は、使用に際して平均粒子径５０μｍ
以下程度の粉末とするのが望ましい。必要ならば、異な
った粒子径のものを混合して用いてもよい。吸湿物質の
割合は熱可塑性樹脂１００重量部に対し、５〜４００重
量部程度置部囲であり、用途に応じ適宜選択される。吸
湿物質の割合が上記の範囲の場合には、吸湿物質の樹脂
中ての分散性がよく、高い吸湿性及び保水性を有し、し
かも成型適性に優れたものとなる。

さらにインジケーター機能を有する無水塩化コバルトは
溶媒に溶かして０．５〜５重量部を添加する（以下この
溶液をインジケーター溶液と称する）。溶媒としては例
えば、メタノールとグリセリンを用いる。添加する無水
塩化コバルトの量は、０．５重量部未満であれば、色変
化が視覚的にとらえにくく、５重量部を越えれば、色が
濃くなりすぎてやはり、色変化が視覚的にとらえにくく
なる。

二の場合の溶媒はグリセリンのみであると水分が多く揮
発性が低いため、吸湿物質と反応を起こす割合が多く又
グリセリンの残存も多くなるので、この点を解消するた
め水分が低く揮発性が高いメタノールを混合している。

逆にメタノールが多すぎては揮発が早くなりすぎるので
、混合比は、グリセリン１容に対してメタノール２容が
好ましい。

本発明の吸湿性組成物及び成型品は、上記熱可塑性樹脂
、吸湿物質及びインジケーター溶液のほかに、発泡剤を
原料として加えることもできる。

発泡剤としては、特に限定されず公知のものを広く使用
することができ、例えば、アゾイソブチルニトリル、ア
ゾジカルボンアミド、４．４−−オキシベンゼンスルホ
ニルヒドラジッド等が挙げられ、その使用量は熱可塑性
樹脂１００重量部に対し、０．２〜１０重量部程置部す
るのが好ましい。

発泡剤の添加により発泡体として得られる吸湿性組成物
及び成型品は、軽量で、発泡体内部にまで吸湿効果が及
ぶために更に高い吸湿力をもたらすものである。

また、このほか添加剤として公知の可塑剤、安定剤、滑
剤、着色剤等を必要に応じ、本発明の目的を阻害しない
程度に適宜加えてもかまわない。

本発明の吸湿性組成物及び成型品の製造方法としては、
特に制限はなく、通常次のような方法で製造することが
できる。

前記熱可塑性樹脂、吸湿物質、インジケーター溶液及び
その他の添加剤を混合機、および成型機等を用い約１０
０〜３５０℃のもと約１〜４０分間混練し、成型すれば
よい。

また、本発明は、上記のようにして得られる吸湿性成型
品に、積層材の少なくとも一種を積層して得られる吸湿
性成型品をも包含する。

上記積層材としては、本発明の原料である前記した熱可
塑性樹脂等の樹脂類、紙類、繊維類、金属類、各種塗料
、各種接着剤の他、組成の異なる本発明吸湿性成型品等
が使用できる。積層材の種類、量（厚み）及び積層数は
、本発明の目的を達する限り限定されず広範に使用する
ことができ、用途に応じ適宜選択される。

上記積層化の最も一般的な例は、上記積層材でラミネー
トされたフィルム、シートもしくはプレートである。こ
の積層構成の具体例を次に列記するが、本発明はこれら
に限られることはない。

ＬＤＰＥ（低密度ポリエチレン）／ＭＤＰＥ（中密度ポ
リエチレン）ＨＤＰＥ（高密度ポリエチレン）／ＬＤＰ
Ｅ／　ＨＤＰＥＨＤＰＥ／アイオノマー ＰＡ／アイオノマー Ｐ　Ｐ／Ｅ　ＶＡ／Ｐ　Ｐ Ｐ　Ｐ／Ｅ　ＶＡ／Ｌ　Ｄ　Ｐ　Ｅ ＰＡ／接着性ＰＥ／ＬＤＰＥ ＰＡ／接着性ＰＥ／アイオノマー ＰＡ／接着性Ｐ　Ｅ／Ｅ　ＶＡ ＰＡ／接着性ＰＥ／ＨＤＰＥ ＰＡ／接ｇ性ＰＥ／ＬＬＤＰＥ（直鎖状低密度ポリエチ
レン）ＰＡ／接着性ＬＬＤＰＥ／ＬＬＤＰＥ ＰＡ／接石性ＰＰ／ＰＰ ＬＤＰＥ／ＰＡ／ＥＶＡ Ｅ　　ＶＡ／Ｐ　　ＶＤ　　Ｃ／Ｅ　　ＶＡＥＶＡ／Ｐ
ＶＤＣ／フイオノマ− ＬＤＰＥ／接着性ＰＥ／ＰＡ ［作用］ 本発明の吸湿性組成物及び成型品は熱可塑性樹脂１００
ｔｆｉｔ部に対し、式Ｍｇ　Ｓ　０４　　・ｎ　Ｈ２０
（但しＯ：ｉｋｎ≦３）で表される硫酸マグネシウム、
酸化アルミニウム、酸化バリウム、酸化カルシウム及び
酸化ケイ素の少なくとも一種５〜４００重量部及び無水
塩化コバルト０．５〜５重量部とを含有するため、組成
物及び成型品そのものが持続した吸湿効果をもつ。この
ように前記吸湿物質が樹脂との混練後も吸湿効果が低下
しないのは、それらが水分との配位結合による吸湿機構
のためである。しかも吸湿程度が段階を追って目視的に
確認できる。

吸湿度による色変化は以下の通りである。

塩化コバルトをポリアミド樹脂へ混練した場合に文献色
と異なるのは樹脂そのものの色によるものと思われる。

なおポリアミド以外の樹脂への塩化コバルトの混線にお
いては、はぼ文献色どおりとなる。

また本発明は前記吸湿性組成物を少なくとも１種の積層
材と積層させたため、種々の機能を有する積層材との積
層が可能となり、多くの用途に使用可能な成型加工品が
得られる。

さらに前記吸湿性組成物を使用しての靴の中敷きシート
は靴の中の湿気を数ケ月にわたり吸収し、吸収度に応じ
て変色するため、中敷きシートの取り替え時が一目で分
かる。また効果持続期間が長いため需要者の経済的要求
にも答えることができる。

［実施例］ 実施例１ 高重合度（分子量１６０００）ポリアミド（ナイロン６
）１００重量部、平均粒径４．５９μｍの無水硫酸マグ
ネシウム５０重量部及びインジケーター溶液３．１４重
量部（無水塩化コバルト１．５０重量部、メチルアルコ
ール０．９２重量部、グリセリン０．７３重量部）を、
樹脂温度１６３℃、スクリュー回転１ＢＯｒｐｍで混練
押出成形機（池貝鉄工株式会社製　ＰＣＭ４５　２軸押
出成形機）で混練した後ストランドカットをして、ベレ
ットを作製した。これを試料として温度２５℃、湿度７
５％の条件下での吸湿率と色相の関係を試験した。その
結果を第１図に示す。

実施例２ 実施例１と同様にして得たベレットを 射出成形機（日精樹脂工業株式会社製 ＰＳ４０Ｅ５ＡＳＥ機）を使用して射出成形し、プレー
ト（８５Ｘ５４Ｘ１．５ｕ＋）を作製した。

これを試料として温度２５℃、湿度７５％の条件下での
吸湿率と色相の関係を試験した。その結果を第２図に示
す。

実施例３ 低密度ポリエチレン（ＬＤＰＥ＋密度 ０、　９２１　ｇ／ａｍ’　）　１００重量部、平均粒
径４．５９μｍの無水硫酸マグネシウム５０重量部及び
インジケーター溶液１２．５６重ｊｉ部（無水塩化コバ
ルト３．００重量部、メチルアルコール３．６８重量部
、グリセリン２，９２重量部）を混練押出成形機でホッ
トカットによりベレットを作製し、インフレーション成
形機により外層を高密度ポリエチレン（ＨＤＰＥ：密度
０．９５０ｇ／ｃＸｎ３）、内層をＬＤＰＥとして共押
出三層フィルム（ＨＤＰＥ５０ｔ１ｍ１５０μｍ／ＬＤ
ＰＥ１０μｍ）を作製した。

これを試料として温度２５℃、湿度７５％の条件下での
吸湿率と色相の関係を試験した。その結果を第３図に示
す。

実施例４ 実施例３と同様にして得たベレットを射出成形機（東芝
機械株式会社製）により、密閉容器の中蓋（８９＋＋＋
＊’、厚さ１．．５ｍ＋＊）を作製した。

これを試料として温度２５℃、湿度７５％の条件下での
吸湿率と色相の関係を試験した。その結果を第４図に示
す。

実施例５ エチレン−メチルアクリレート共重合体（ＨＭＡ　：密
度０．９４２ｇ／ｃｓ３）１００重量部平均粒径４，５
９μｍの無水硫酸マグネシウム５０重量部及びインジケ
ーター溶液４．８０重量部（無水塩化コバルト１．５０
重量部、メチルアルコール１．８４重量部、グリセリン
１．４６重量部）を混練押出成形機でホットカットによ
りベレットを作製し、同混練押出成形機でＴダイ（Ｔ−
ｄｉｅ）法より靴の中敷きとしての押出しシートを作製
した。

これを試料として温度２５℃、湿度７５％の条件下での
吸湿率と色相の関係を試験した。その結果を第５図に示
す。

実施例６ ポリ塩化ビニル（ペースト状、平均分子量１６５０）１
００重量部、平均粒子径１０μｍの無水硫酸マグネシウ
ム２５重量部、可塑剤としてジオクチルフタレート８０
重量部及び安定剤としてステアリン酸亜鉛２重量部を混
合し、実験用ミキシングロールにて１３０℃で１５分間
加熱混練して吸湿性組成物を得、厚さ０．１ｍｍのフィ
ルムを作製し、これを試料として吸水試験を行った。

比較例 実施例６における無水硫酸マグネシウムの変わりにゼオ
ライト（平均粒子径８μｍ）２５重量部を用いて以下同
様にフィルムを作製し、これを試料として吸水試験を行
った。

［吸湿試験］ 温度２５℃、湿度９０％の条件下での２０日間の吸湿率
を測定した。

吸湿率は、試験前の試料自重に対する試験後の試料重量
の増加量を百分率で計算したものである。

上記吸湿試験の結果得られた、実施例６の吸湿率と比較
例の吸湿率との比較を第１表に示し、これを曲線図にし
たのが第６図である。

第　　１　　表 この結果から、樹脂にゼオライトを練り込んだ比較例に
比べて、本発明は吸湿効果にすぐれ、しかも吸湿効果が
持続することがわかる。

また第１図〜第５図に示すように、ペレット状、プレー
ト状、フィルム状、容器の内蓋、シート状のいずれのも
のも長期間にわたり、次第に水和度を高め、すなわち前
記したような色変化をたどり吸湿飽和状態（六水和物）
となる。

［発明の効果］ 本発明の吸湿性組成物は、加工が容易で、任意の形状に
成型できる。またどのような成型をおこなっても吸湿性
が衰えず及び吸湿度に応じた色の変化を視覚的に捕らえ
ることができる。

本発明の吸湿性組成物の成型品は以下の特性を有するも
のである。

１）高い保湿力、保水力を有し、しかも腐食性、飛散性
、吸湿液化現象による液体漏洩もしくは水滴の発生など
を生じないために吸湿物質としての使用上の安全性、安
定性に優れている。

２）使用時に、従来の吸湿物質のように包装する必要が
なく、また袋状、容器状などの包材として成型されたも
のは、包材自体が吸湿物質として働き、極めて合理的な
ものである。

３）色の変化により、吸湿程度が把握できるため成型品
の取換え時期が一目でわかり、使用上便利である。

４）吸湿効果が長時間持続する。

５）靴の中敷きに用いた場合、靴の中の湿気を長期間に
わたって吸収し、しかも取換え時期が一目でわかる。

６）製造及び加工が容易であり、加工成型により吸湿効
果が減少せず、優れた工業生産性を有する。

以上のように本発明の吸湿性組成物及び成型品は、食品
、医薬品、化粧品、嗜好品、精密機械、機械部品等の品
質保護のための吸湿剤又は吸湿性包材等として広範な用
途を有するものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は実施例１におけるベレットの吸湿率と色相の関
係を示したグラフである。 第２図は実施例２におけるプレートの吸湿率と色相の関
係を示したグラフである。 第３図は実施例３における三層フィルムの吸湿率と色相
の関係を示したグラフである。 第４図は実施例４における密閉容器の中蓋の吸湿率と色
相の関係を示したグラフである。 第５図は実施例５における靴の中敷きとしての押出しシ
ートの吸湿率と色相の関係を示したグラフである。 第６図は実施例６と比較例１の吸水試験における結果を
示す、経過日数と吸湿率の関係のグラフである。

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. （１）熱可塑性樹脂１００重量部に対し、式ＭｇＳＯ＿
   ４・ｎＨ＿２Ｏ（但し０≦ｎ≦３）で表される硫酸マグ
   ネシウム、酸化アルミニウム、酸化バリウム、酸化カル
   シウム及び酸化ケイ素の少なくとも一種５〜４００重量
   部及び無水塩化コバルト０．５〜５重量部とを含有する
   インジケーター機能を有する吸湿性組成物。
2. （２）請求項１記載の吸湿性組成物を有するインジケー
   ター機能を有する吸湿性成型品。
3. （３）積層材の少なくとも一種を積層した請求項２記載
   のインジケーター機能を有する吸湿性成型品。
4. （４）請求項１記載のインジケーター機能を有する吸湿
   性組成物よりなる靴の中敷きシート。