(57)【要約】【課題】  吸湿速度が速くて即効性があり、吸湿性材料の添加量に比例した吸湿性能が得られ、また、吸湿性材料の吸湿効率を低下させずに、長期的に安定した吸湿性能を発揮することができる吸湿性発泡体とその製造方法を提供する。【解決手段】  熱可塑性樹脂１００重量部に対し、粒子状吸湿性材料５０〜３００重量部を含む混合物からなる吸湿性発泡体であって、該粒子状吸湿性材料３が発泡樹脂層２に保持されており、該粒子状吸湿性材料３の周囲の少なくとも一部に空隙５が形成された構造を有することを特徴とする。【選択図】  図１
2005036121.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
熱可塑性樹脂１００重量部に対し、粒子状吸湿性材料５０〜３００重量部を含む混合物からなる吸湿性発泡体であって、該粒子状吸湿性材料が発泡樹脂層に保持されており、該粒子状吸湿性材料の周囲の少なくとも一部に空隙が形成された構造を有することを特徴とする吸湿性発泡体。
【請求項２】
熱可塑性樹脂１００重量部に対し、粒子状吸湿性材料５０〜３００重量部を含む混合物を、超臨界窒素または超臨界二酸化炭素を用いて発泡させることを特徴とする請求項１記載の吸湿性発泡体の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、吸湿性発泡体とその製造方法に関する。詳しくは、食品、医薬品、液晶・有機ＥＬ（エレクトロルミネセント）・プラズマパネル等の電子デバイス、日用雑貨等の広い用途で用いられる、熱可塑性樹脂と粒子状吸湿性材料の混合物からなる吸湿性発泡体とその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、食品や医薬品等を乾燥させるために用いられる吸湿材には、様々なタイプのものがあり、例えば、透湿性を有する紙や樹脂等の袋や容器に、シリカゲル、アロフェン、ベントナイト、ゼオライト、アルミナシリカゲル、塩化カルシウム、塩化マグネシウム、硫酸マグネシウム、硫酸カルシウム、酸化カルシウム、酸化マグネシウム、酸化バリウム等の吸湿性材料を入れて封絨したもの、樹脂と吸湿性材料を混合してシート状に成形したもの、多孔質繊維等に吸湿性材料を担持させたものが広く知られている。
これらの中で、透湿性を有する紙や樹脂等の袋や容器に吸湿性材料を入れて封絨したものは、形状や厚みが不均一となるため、狭い空間に入れにくくなり、包装作業上、手間がかかり、包装の効率性に欠けるという問題がある。また、樹脂と吸湿性材料を混合してシート状に成形したものは、樹脂内部の吸湿性材料の吸湿効果が出にくく、しかも、吸湿性材料が水分を吸湿して膨張し、それによって、シートの変形・反り等が発生するという問題がある。さらに、多孔質繊維等に吸湿性材料を担持させたものは、端面から吸湿性材料が漏出し、短期間で吸湿性材料の吸湿能力がなくなってしまい、長期的に一定の吸湿性能を発揮することができないという問題がある。
【０００３】
こうした問題点を解消するため、ポリマー発泡体中に吸湿性材料主成分として酸化カルシウムを含有させたもの（特許文献１参照）、多孔質部材の空隙に吸湿性材料を含有させたもの（特許文献２参照）、連続気孔を有する樹脂多孔質体に吸湿性材料を含有させたもの（特許文献３参照）が報告されている。
しかし、これらの吸湿材は、ポリマー発泡体中の吸湿性材料が、ポリマーに覆われていて、ポリマー内に埋没した状態にあるため、吸湿速度が遅くて即効性に乏しく、また、吸湿性材料の添加量に比例した吸湿性能を得ることが困難であるという問題がある。
【０００４】
【特許文献１】特開平６-２７７５０７号公報
【特許文献２】特開平７−３７６８６号公報
【特許文献３】特開平１０−３２３５３１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明は、上記問題点を解決することを目的とするものであり、具体的には、吸湿速度が速くて即効性があり、吸湿性材料の添加量に比例した吸湿性能が得られ、また、吸湿性材料の吸湿効率を低下させずに、長期的に安定した吸湿性能を発揮することができる吸湿性発泡体とその製造方法を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の吸湿性発泡体は、熱可塑性樹脂１００重量部に対し、粒子状吸湿性材料５０〜３００重量部を含む混合物からなる吸湿性発泡体であって、該粒子状吸湿性材料が発泡樹脂層に保持されており、該粒子状吸湿性材料の周囲の少なくとも一部に空隙が形成された構造を有することを特徴とする。
【発明の効果】
【０００７】
本発明の吸湿性発泡体は、発泡セルが発泡樹脂層に存在し、粒子状吸湿性材料の周囲の少なくとも一部に空隙が形成された構造を有するため、粒子状吸湿性材料が水分を吸収して膨張することにより、その容積が大きくなっても、膨張・湾曲・反り等が発生しない。
また、同一容積の無発泡状態のものと比較して、本発明の吸湿性発泡体は、樹脂層を形成する熱可塑性樹脂の量が少ないため、粒子状吸湿性材料への水分の浸透速度が速くなり、透湿性が飛躍的に向上し、その結果、吸湿性材料の添加量に比例した吸湿性能が得られる。
さらに、発泡セル、粒子状吸湿性材料を発泡樹脂層に均一に存在させることにより、長期にわたり吸湿量が経時的に一定であるという安定した吸湿性能を得ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
以下、図面を用いて本発明を詳細に説明する。図１は、本発明の吸湿性発泡体の１例を示した断面図である。図１中、１は吸湿性発泡体、２は発泡樹脂層、３は粒子状吸湿性材料、４は発泡セル、５は空隙である。
本発明の吸湿性発泡体１は、材料的には、熱可塑性樹脂と粒子状吸湿性材料を含む混合物からなり、構造的には、多数の発泡セル（気泡）４を有する発泡樹脂層２に、粒子状吸湿性材料３が保持されており、該粒子状吸湿性材料３の少なくとも一部が発泡セル４内に挿入され、該粒子状吸湿性材料３の周囲の少なくとも一部に空隙５が形成されている構造を有するものである。
図１に示すように、粒子状吸湿性材料３の全体あるいは一部が発泡セル４内に挿入され、粒子状吸湿性材料３の周囲全部あるいは一部に空隙５が存在する点に、本発明の特徴がある。
【０００９】
発泡樹脂層２は、本発明の吸湿性発泡体１のうち、粒子状吸湿性材料３を除いた部分であり、多数の発泡セル４、並びに空隙５を有する。該熱可塑性樹脂は、それ自体の透湿性が、本発明の吸湿性発泡体の吸湿性能に影響を与えるため、その透湿度は、３ｇ／ｍ2／２４ｈｒ／０．１ｍｍ厚(ＪＩＳ  Ｚ０２０８カップ法)以上であることが好ましい。
【００１０】
該熱可塑性樹脂の具体的な例としては、低密度ポリエチレン、超低密度ポリエチレン、エチレン−プロピレン共重合体等のオレフィン系樹脂、エチレン−酢酸ビニル共重合樹脂、ポリスチレン系樹脂、ポリカーボネート樹脂、ボリエチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレート、ポリブチレンサクシネート、ポリブチレンアジペート、ポリ乳酸、ポリカプロラクトン等のポリエステル系樹脂、ポリアミド６、ポリアミド６６等のポリアミド系樹脂、フッ素系樹脂、ポリ（メタ）アクリル酸系樹脂、ポリ塩化ビニル系樹脂等が挙げられる。
これらの中では、低密度ポリエチレン、超低密度ポリエチレン、エチレン−酢酸ビニル共重合樹脂が、透湿度、成形加工性、およびコストの面から好適に利用される。耐熱性が要求される場合は、エチレン−プロピレン共重合樹脂、ポリカーボネート樹脂等の高融点樹脂が好適である。エチレン−プロピレン共重合樹脂は、エチレン含有量が３〜７％、好ましくは５〜７％のものが好適であり、結晶性を低下させるため、成形時に急冷することが好ましい。
さらに、生分解性を要求される場合は、ポリブチレンサクシネート、ポリブチレンアジペート、ポリ乳酸、ポリカプロラクトンが好適である。
【００１１】
粒子状吸湿性材料３としては、シリカゲル、アロフェン、ベントナイト、ゼオライト、アルミナシリカゲル、塩化カルシウム、塩化マグネシウム、硫酸マグネシウム、硫酸カルシウム、酸化カルシウム、酸化マグネシウム、酸化ストロンチウム、酸化バリウム、酸化マグネシウムと塩化マグネシウムの混合物、酸化マグネシウム・塩化マグネシウム・水酸化マグネシウムと他の保水性物質とからなる混合物等が利用できる。粒子状吸湿性材料３の粒径は、通常、０．５〜１５０μｍである。
これらの中では、特に粒径が１〜１００μｍの酸化カルシウムが、吸湿性能、熱可塑性樹脂への分散性が良好であることから好適に利用できる。
【００１２】
発泡セル４の大きさ(径)は、１００〜３００μｍとすることが好ましい。発泡セルの径が１００μｍ未満では、発泡形成による透湿性向上の効果が低下し、一方、３００μｍを超えると、薄物のシートが成形できなくなるとともに、粒子状吸湿性材料の脱落が発生しやすくなる。
【００１３】
空隙５は、粒子状吸湿性材料３の全体あるいは一部が発泡セル４内に挿入されることによって、粒子状吸湿性材料３の周囲全部あるいは一部にできた、発泡セル４の空間部分である。空隙５の大きさ（径）は、２０〜１５０μｍとすることが好ましく、また、発泡セルよりも小さいことが好ましい。
【００１４】
本発明の吸湿性発泡体は、上記した熱可塑性樹脂と粒子状吸湿性材料の混合物（通常ペレット状）を用い、この混合物を押出機に投入して、バレル内で溶融、混練を行い、溶融状態時に発泡剤である超臨界流体を注入し、先端のダイより押出発泡させることにより製造される。
熱可塑性樹脂と粒子状吸湿性材料の混合物は、二軸混練機や加圧ニーダー等の一般的な混合装置を用いて、それぞれの材料を均一に混合分散することによって作製される。この混合物には、成形性を考慮して、ポリエチレン系ワックス、高級脂肪酸等の滑材等の加工助剤のほか、抗菌剤、防かび剤、熱安定剤、香料等を適宜添加することもできる。
【００１５】
熱可塑性樹脂と粒子状吸湿性材料の混合比は、熱可塑性樹脂１００重量部に対し、粒子状吸湿性材料５０〜３００重量部であり、好ましくは１００〜２５０重量部、さらに好ましくは１００〜２００重量部である。この粒子状吸湿性材料の混合比が５０重量部未満では、吸湿性能が不足して、吸湿材としての作用が認められない。一方、３００重量部を超えると熱可塑性樹脂との混合が難しく、溶融張力の低下などにより、発泡体に押出成形する際の成形性が著しく低下し、成形できないという不具合が生じる。なお、粒子状吸湿性材料の混合比は、吸湿性材料の性能や発泡樹脂層の厚さ等を考慮して、上記範囲内にて任意に選択することができる。
【００１６】
本発明の吸湿性発泡体の製造においては、発泡剤として、超臨界流体である超臨界窒素または超臨界二酸化炭素を使用する。これらを特に使用する理由は、熱可塑性樹脂と粒子状吸湿性材料の混合物に、上記超臨界流体を添加すると、粒子状吸湿性材料を核として発泡構造が形成されるため、該粒子状吸湿性材料の周囲に空隙を設けることが可能となるからである。また、それと同時に、発泡樹脂層に発泡セルが形成される。超臨界流体が加工助剤の役割を果たすため、粒子状吸湿性材料を高充填した成形体の成形が可能となる。
粒子状吸湿性材料との反応性、発泡セル径の大きさを考慮すると、超臨界窒素が好適である。また、これら超臨界流体の注入量は、求める発泡倍率と溶融樹脂の吐出量から算出して決定する。
【００１７】
本発明の吸湿性発泡体の発泡倍率(無発泡体の比重／発泡体の比重)は、１.１〜４.０とするのが好ましい。発泡倍率が１.１未満の場合は、発泡による吸湿速度の十分な改良効果が認められない。一方、発泡倍率が４.０より大きい場合は、
機械的強度が低下するおそれがある。
また、粒子状吸湿性材料、発泡セルは、発泡樹脂層に均一に存在させることが好ましい。そうすることにより、長期にわたり吸湿量が経時的に一定となり、安定した吸湿性能を得ることができる。
【００１８】
本発明の吸湿性発泡体は、上記したように、押出成形により成形されるが、シート状、フィルム状、チューブ状の成形体のほか、任意の断面形状をもつ異形成形体等に成形することができる。得られた吸湿性発泡体は、所望する目的に使用される。
【実施例】
【００１９】
（実施例１〜６、比較例１〜４）
１）熱可塑性樹脂として、ランダムポリプロピレン（ＰＰ）(ＰＣ５４０Ａ：サンアロマ一社製)、粒子状吸湿性材料として、酸化カルシウム(アオクラボルミック:有恒鉱業社製、平均粒径７０μｍ)を使用し、表１に示す組成比（重量部）からなる両者の混合物を、二軸混練機を用いて混合、押出することにより、マスターペレットを作製した。
２）上記マスターペレットを原料とし、また、超臨界窒素を発泡剤として用いて、押出機（φ６５ｍｍ、Ｌ／Ｄ＝３４、スリットダイ：面長３００ｍｍ）にそれらを投入し、０.５ｍｍ、１.５ｍｍ厚、発泡倍率１.５、２.０のシート状発泡体（成形シート）を成形した（実施例１〜６、比較例１、３、４。なお、比較例２は成形不能であった。）。
上記発泡倍率は、式：発泡倍率＝(無発泡体の比重)／(発泡体の比重)により求めた。
３）吸湿能力の測定
成形した各発泡体について、５ｃｍ×５ｃｍのサンプルを作製し、温度２０℃、相対湿度６５％雰囲気での重量変化（吸湿量、ｍｇ）を４８時間にわたり経時的に調べた。結果を表２、図２に示した。なお、表２中、一番左の縦の列は、放置時間（ｈｒ）を示す。
４)シート状発泡体の吸湿後の変形・反りの発生の確認
温度２０℃、相対湿度６５％雰囲気下、４８時間放置後のサンプルの変形・反りの状態を目視により観察した。結果を表１に示した。
【００２０】
【表１】
2005036121.tif 000003
【００２１】
【表２】
2005036121.tif 000004
【００２２】
本発明に係るシート状発泡体の吸湿速度は、無発泡体と比較して、著しく速いばかりでなく、吸湿量も多く、吸湿性能に優れ、しかも、吸湿後の成形体の変形・反りを防止することが可能であった。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】本発明の吸湿性発泡体の１例を示した断面図である。
【図２】放置時間（ｈｒ）に対して、吸湿量（ｍｇ）の変化を示す図である（実施例）。
【符号の説明】
【００２４】
１…吸湿性発泡体
２…発泡樹脂層
３…粒子状吸湿性材料
４…発泡セル
５…空隙
【図１】
2005036121.tif 000005
【図２】
2005036121.tif 000006