WO2014045462A1

WO2014045462A1 - 空気中水分子クラスター化に用いるマスターバッチ

Info

Publication number: WO2014045462A1
Application number: PCT/JP2012/079574
Authority: WO
Inventors: 中川　英之
Original assignee: 株式会社ウイット
Priority date: 2012-09-19
Filing date: 2012-11-02
Publication date: 2014-03-27
Also published as: JP2014063112A

Abstract

微弱放射線により空気中の水分をクラスターし、クラスターイオンとして、空気中の悪臭成分の消臭や菌類を除菌し浄化する機能を発揮する素材と、防虫、美容、健康などの天然素材をマイクロカプセル化して混合し、高濃度マスターバッチを作製し、製品加工時には各種素材にそのマスターバッチを混入することにより分散性を上げ浄化と様々な機能性を発揮できる樹脂加工品、繊維製品、紙類、紡織糸、陶器類、ガラス類を作製する。

Description

[規則37.2に基づきISAが決定した発明の名称]　空気中水分子クラスター化に用いるマスターバッチ

本発明は、樹脂加工品や繊維類、用紙類、ゴム加工製品、陶器類、ガラス類に空気中の水分子をクラスター化し、その抗菌機能や消臭機能、防カビ鮮度保持機能を発揮させるようにするレーアース鉱石と、それにプラスして、相乗的に、その機能効果を拡大する効果の有る消臭などの生活環境改善や美容、健康機能を持つ植物抽出油やその他の機能性薬剤をマイクロカプセル化して、その除放性により長期間その機能を発揮するようにして混合し、それらを高濃度に練り込んだ各種の加工製品類のマスターバッチとしてペレット状やシート状に作製し、そのペレットやシートを樹脂や繊維、用紙、ゴム素材、陶器素材、ガラス素材に必要な濃度になるように混合して簡便に加工して各種樹脂製品や樹脂繊維や用紙、ゴム製品や陶器、ガラス製品に加工作製し、必要な機能を発生させる。
その加工された樹脂加工製品類や繊維類、用紙類、ゴム加工製品が、消臭機能や美容機能やビタミンＣ類などのサプリメント機能や青葉アルコールなどの脳活性機能や花粉症軽減機能繊維にＵＶカット機能など幅広い機能与えると同時に、レアーアース鉱石類などが発生する除菌イオンが、空気環境などを浄化すると共に自律神経などを抑制して健康を促進すると言う、容器類やポータブルトイレ、バスユニットなどの樹脂加工品、合成繊維系としてポリエステル、アクリル、アクリル系、ナイロン、アラミド、ビニロン、ポリプロピレン、ポリ塩化ビニール、ポリエチレン、ビニリデン、ポリウレタン、ポリクラール、半合成繊維としてアセテート、トリアセテート、プロミックス、再生繊維としてレーヨン、ポリノジック、キュプラなどの化学繊維用紡績糸と衣類、車、家具などのシート類や帽子、傘、絨毯、カーテン、ブラインド、その他壁紙などの建築資材、またコピー機やプリンターの用紙、高温での加工も可能なためガラスや陶器への応用も可能である、その他幅広い加工品とし、求める機能を長期間発生させ環境、美容、健康を促進させる製品が製作できる画期的な機能性成型品または機能性繊維、機能性用紙、機能性ゴム商品、機能性陶器、ガラス類を実現することが出来る。

空気をクラスター化しそれにより発生する＋Ｈイオンと−ＯＨイオンによる幅広い浄化機能を発揮する製品として最も有名なのはシャープ株式会社が製造し販売している「プラズマクラスター製品」である。そして現在では空気清浄機を筆頭にエアコン、冷蔵庫、掃除機、自動車と幅広い家電機器に装着されて住空間を浄化している。
しかし、そのプラズマークラスター発生装置は全て電気エネルギーを要し、しかも遠くまでそのプラズマが飛ばないためファンで空気を風量化してフィルター方式の空気のフィルティングで浄化する方式をとっている。
また、低放射線発生物質をシート状物質に塗布コーティングして、そこから出るα線、β線、ガンマー線によるイオンを利用した製品についても従来から発表されている。しかし、塗布コーティングするには、比重が３以上という非常に重い物質の為、平均に機能のバラツキが無いようにコーティングすることは不可能であった。その為、それぞれの機能が期待されるレベルで実現出来なかったのが現状である。その解決として考えられる、繊維や樹脂成型品やゴム加工品に練り込む為の可能な限りの平均分散化を図る微細化技術とそれを樹脂などに均等分散されるように練り込む技術は無かった。
また、幅広い健康、環境、美容機能を持たせる為に樹木、ハーブ、花類の抽出液に除法性を持たせ長期間その機能を発揮させる為にシリカなどにマイクロカプセルに封入したものを、樹脂成型加工時の金型表面の高熱により密閉成型され、それらの機能性を発揮させることが出来なくなる密閉成型を防ぎ樹脂中から機能性を発揮させる成型技術が無かった。

発明が解決する課題は、
▲１▼　電気エネルギーなどのエネルギー源を使用しないで、消臭、抗菌、抗カビ、など住空間を浄化するエコな空気浄化が可能。
▲２▼　それらの機能が、樹脂成型加工品、ゴム加工品、繊維紡織糸、合成紙、陶器類、ガラス類に万遍無く均等に持たせる製品化技術の開発。
▲３▼　成型時の金型表面の高温化により、樹脂表面が密閉化され、マイクロカプセルに封入された成分の除法性が不可能になる。
これらを解決することにより、誰でもが簡便に樹脂製品や紡織糸や合成紙やゴム製５、陶器製品、ガラス製品にすることによりクラスターイオン発生源を任意に作成し、その上機能性薬剤成分とその芳香成分による効果の増大や、発生イオンによる自律神経抑制とそれを助長するハーブや樹木の抽出精油の発揮する機能やさわやか感による癒し効果を享受できることが可能となり、樹脂やゴム成型加工製品や紡織繊維、合成紙、陶器類、ガラス製品などにして幅広い市場の要望が実現できることが可能となる。
従って本発明が解決しようとする課題は、従来の上記要望に応えることであり、すなわちクラスターイオンそのものと併用する薬剤効果や芳香効果を生活環境の改善と美容、健康増進に、広く誰でも自由に享受できる発生源を作り、多種のプラスチック製品やゴム製品や化学繊維や再生繊維、各種合成紙、陶器類、ガラス類など幅広く製品化できるマスターバッチとそれらを配合して加工する成型加工技術が必要となる。

上記項目▲１▼の解決には、遠赤外線を常温で最大に発生させる為に励起素材の酸化トリウムなどの微弱放射線（原子力委員会で安全と認められたレベル以下の放射線を出す）素材（モナザイトなども含む）と酸化ジルコンなどを含む素材、例えば美濃顔料株式会社のイオミックスなどの粒径を６０ナノレベルから６００ナノレベルに微細化粉砕し分散化を促進させる。
▲２▼の問題の解決には、マスターバッチ化技術を使用する。製品化する各樹脂やゴムと同じ素材に、重量部で２０％~５０％濃度にすべく微弱放射線発生物質を混合し十分撹拌して１７０℃~２００℃程度の低温でマスターバッチのペレットやシートなど、ガラスや陶器の場合は常温で粉体化するなどマスターバッチ用ペレットかゴムシートや高濃度粉体を作製する。
▲３▼の解決には、金型表面温度を低く保つ為にはマスターバッチペレットやシートを樹脂コンパウンドやゴムや繊維素材、陶器・ガラス素材に重量部２~３％となるよう混合して十分撹拌し、成型を２００℃前後の低温にし　成型時には、成型金型の表面温度を可能な限り低くなるようにして、金型表面の密閉化を防ぐ。
また薬剤成分や芳香剤成分を長期間発揮させるには、粒径１ミクロン以下の無機質の多孔質物質のマイクロカプセルに吸着させたマイクロカプセル化させることにより実現できる。含有する各成分の分布が平均化され、長期間効果を発揮できる。ただし、薬剤成分や芳香剤成分は、高温では瞬時に昇華する為、陶器やガラスには使えない。

本発明の溶液は、基本的には（イ）~（ニ）の手段から成っている。
（イ）クラスターイオン発生物質を微細化し
（ロ）必要に応じて薬剤、芳香剤のカプセル化したものを
（ハ）各樹脂や繊維素材、ゴムに配合し低温成型で２０％~５０％濃度のマスターバッチにし
（ニ）合成樹脂、再生繊維、合成紙、ゴム成型品、陶器類、ガラス類などを作製する。
本発明に於いて使用するクラスターイオン物質としては、従来から微弱放射線を発生することで知られている物質を、何れも広い範囲で使用することが出来る。
その代表的なものを例示すると、レアアース鉱石系の多くのクラスターイオン発生物質が対象になる。
レアアース鉱石系では、消臭抗菌作用を有するトリウム系の微量放射性レアアース鉱物の粉体と常温で遠赤外線を放射するジルコン、ジルコニア、アルミナ、シリカなどをのセラミックスを混合−粉砕−焼結を繰り返してできたイオン・遠赤外線発生セラミックスなどが例示できる。
また本発明に於いて、薬剤や芳香剤無しでも充分クラスターイオン発生が、消臭、抗菌力を有し効果を発揮するが、（ロ）の薬剤成分や芳香剤成分の混合使用により、その用途範囲と効果は拡大に広がる。その代表的なものを例示すると、消臭剤、抗菌剤、防虫剤、抗カビ材、害虫・動物忌避剤、洗浄浄化剤、芳香剤、各種植物抽出油等を挙げることが出来る。
マイクロカプセル剤としては、０．５ミクロン~１ミクロンのシリコンボールで、中心が中空で、周囲が多孔質の物が作られている。また炭酸カルシウムから作られる比重の非常に軽いマイクロカプセルもある。
レアアース鉱石単体か必要に応じて植物昇華機能薬剤含浸のシリコンマイクロカプセルを混合させ、加工製品と同じ素材にレアアース鉱石を９重量部と必要に応じてマイクロカプセル８重量部を混合して、樹脂温度に応じてマスターバッチ化して、成型加工時にはそのマスターバッチを３０重量部混合して低温で成型加工する。
本発明に於いては、マスターバッチの構成は、クラスターイオン発生物質９重量部と必要に応じてマイクロカプセル８重量部が含まれた重量部３０のマスターバッチ３０重量部を樹脂コンパウンドなど７０重量部に混入して成型加工する。

　クラスターイオン発生物質として、レアーアース混合体を使用し、ヒノキチオールなどをシリカマイクロカプセルに封入し混合したものを使用し、クラスターイオン発生物質９ｇを含む上記薬剤８ｇの混合体を１７ｇをポリプロピレン樹脂８３ｇに配合し十分撹拌した後２００℃程度の温度と５０℃の金型温度でマスターバッチを作製した。
このマスターバッチをペレット状にして、クラスターイオンを測定してみるとクラスターイオンとして３０００個／ｃｃ~３３００個／ｃｃ発生した。

上記、マスターバッチのペレット３０重量部をポリプロピレンのコンパウンド７０重量部に混合し十分撹拌して、成型温度１８０℃、金型温度４０℃でシートを作製した。
カケンセンター（旧日本化学繊維検査協会）で、
▲１▼ガスの除去性能評価試験
▲２▼防カビ試験
▲３▼抗菌試験
　を実施した。
▲１▼消臭試験
アンモニアガス（排泄臭など）　　　　　　　：１００ｐｐｍ濃度が、２時間後減少率９９％
トリメチルアミンガス（魚介類腐敗臭）　　　　：２８ｐｐｍ濃度が、２時間後減少率９９％
ホルムアルデヒドガス（シックハウス症候群）：５．０ｐｐｍ濃度が、２時間後減少率９８％
イソ吉草酸ガス（足臭、ヘルメット臭など）　：２時間後減少率９８％
▲２▼抗カビ試験
湿式試験法：２週間発生せず
乾式試験法：４週間発生せず
▲３▼抗菌試験
黄色ブドウ状球菌：静菌活性値　５．８以上　　殺菌活性値　３．１以上　減菌率９９．９９％
緑膿菌　　　　　：静菌活性値　６．３以上　　殺菌活性値　３．１以上　減菌率９９．９９％
大腸菌　　　　　：静菌活性値　６．２以上　　殺菌活性値　３．２以上　減菌率９９．９９％
と言う結果を得た。

Claims

（１）空気中の水分子のクラスター化を促進する機能性素材の粉体を各種樹脂や再生繊維やゴム素材、陶器素材、ガラス素材に混入し、
（２）必要に応じて、消臭や美容や健康機能など必要用途に応じた昇華性薬剤成分液や芳香成分液をマイクロカプセル化した物を混合し、
（３）製品加工する場合の上記成分の分散性を促進し、均等に配合される為の各種マスターバッチ化とそれによって加工される樹脂成型物や樹脂繊維、再生繊維、用紙類、ゴム成型物、陶器類、ガラス製品などの加工製品類。
空気のクラスター化には、酸化トリウムなどを含有するレアーアース鉱石を、５０ナノから５００ナノサイズに微細化し、混入する樹脂や繊維、用紙、ゴム、ガラス、陶器などに平均的に分布されるようにした請求項１の加工製品類。
上記昇華性薬剤成分が、害虫忌避、芳香、森林浴、花粉症・脳活性、アレルギー・アトピー・ストレス改善などの生活環境改善機能、美容機能やサプリメントなどの健康機能や害虫の忌避効果を有する溶液を０，５ミクロンから１ミクロンサイズのシリコンマイクロカプセルに含浸させ、その除放性により長期間それらの機能を発揮させるマイクロカプセル化物質を含有する請求項１の加工製品類。