●固体型アルデヒド捕捉剤の開発～再生樹脂用添加剤への応用～
有機材料研究所

環境化学グループ

坪井須藤
鈴木裕基
幸徳孝生

再放出しにくい点が特長である５）。

1．はじめに

本稿では、当社が新たに開発した固体型アルデヒド二酸化炭素排出による気候変動問題やプラスチック捕捉剤 AC103 について報告する。本剤は、樹脂に添ごみによる海洋汚染問題に対し、廃プラスチックを資加して使用することができ、かつ低添加量で高いアル源として再利用（再生樹脂）するための議論と取り組

デヒド捕捉効果を示すため、樹脂の機械的物性や外観

１）みが世界的に進んでいる 。日本でも、2022 年 4 月 1に影響を与えにくい点も特長である。

日に「プラスチックに係る資源循環の促進等に関する本技術は、プラスチック排出量の削減という社会課法律」が施行され、再生樹脂の導入数量増加がマイル

題に対し、廃プラスチックの MR に有用な添加剤を提

２）ストーンとして掲げられている 。

案し、カーボンニュートラルに貢献することを目指す。

国内では廃プラスチック排出量（824 万トン、21 年度）に対する有効利用率は 87％と高水準だが、その約 7 割はエネルギーとして熱回収され、再生樹脂としての利用は限定的となっている３）。廃プラスチックの再生樹脂化技術は、マテリアルリサイクル（MR）とケミカルリサイクル（CR）に大別され、MR が PET

2．アルデヒド捕捉剤 AC103 の紹介［1］製品情報・基本物性
AC103 の製品情報と基本物性を表１に、製品外観を図１に示す。

ボトル、包装用フィルム、家電製品など各種リサイク
ル法に基づく取組みで先行している。今後、更に廃プ［2］製品の特長

ラスチックの再生樹脂化を推進させるためには、原①少ない添加量（＜ 1wt％）でアルデヒドを効果的に料となる廃プラスチックの確保に加え、PE・PP など捕捉PET 以外の廃プラスチックのリサイクル率向上や、再②化学吸着機構のため再放出なし

生樹脂中の不純物残存に伴う臭気と着色の対策も求め③高い耐熱性られる。
当社は化学吸着機構の液体型アルデヒド捕捉剤エミ
デリート ®A300（開発コード AC454）を開発しており４）、自動車内装品や日用品の分野での使用を想定し3．AC103 のアルデヒド捕捉性能［1］アルデヒド捕捉試験ている。化学吸着機構の捕捉剤は、吸着される物質とアセトアルデヒドをはじめとするアルデヒド類は臭化学結合を形成するため、活性炭やシリカゲルのよう気閾値が低い６） ため、空間中のアルデヒド濃度を低な物理吸着機構の捕捉剤に比べて、吸着された物質をく抑えることが望ましい。しかし、一般的に空間中の表１

AC103 の製品情報と基本物性

製品情報
基本物性
主成分
表面修飾シリカゲル 平均粒子径 約 4μm
水、有機溶剤に不溶
変異原性陰性（Ames 試験） 溶解性
無臭
急性経口毒性 LD50≧2,000mg ／ kg 臭気
図１

AC103 の製品外観（白色粉末）

51

TOSOH Research & Technology Review Vol.67（2023）

アルデヒド濃度が低いほどアルデヒド分子と捕捉剤とに変化はなかった。また、外観上も黄変などの変化はの接触効率が低下し、捕捉効率も低下する。このためなかった。本実験により、AC103 は高い耐熱性を持ち、低濃度のアルデヒド類に対しては、既存のアルデヒド高温加工にも適用可能であることが示された。

合がある。
そこで低濃度域のアルデヒドに対し AC103 の捕捉効果があるかを確認するために、初濃度 1ppm のアセトアルデヒドと接触させたときの性能を、汎用的に入手可能な捕捉剤（既存剤）と比較した。結果、AC103

アセトアルデヒド
捕捉量［相対値］

捕捉剤では十分なアルデヒド捕捉効果が得られない場
10.80.60.40.2は低濃度域においてもアセトアルデヒドを効率的に捕0捉できた（図２）。一般的に、アセトアルデヒドのよ0うな炭素数２以上のアルデヒド類はホルミル基（アル図３デヒド基）の反応性が小さいため、化学吸着機構の捕20200℃加熱時間［分］60

AC103 の加熱試験捉剤を用いても効率的に捕捉することは難しい。本実〈評価方法〉

験結果は AC103 がアルデヒド類に対して、既存の捕1）AC103 を 200℃オーブンに入れ空気下で所定時間捉剤よりも高い反応性を持つことを意味する。

加温した。

アセトアルデヒド濃度［ppm］

2）ガス捕集袋に加温後の AC103 とアセトアルデヒドガスを封入し室温で 24 時間静置した

13）残存アセトアルデヒドを DNPH 法で定量し、アル既存剤
AC1030.8デヒド捕捉量を算出した

0.60.40.204．応用例
0図２12
接触時間［hr］

34

AC103 のアルデヒド捕捉性能試験

マテリアルリサイクル（MR）では、廃プラスチッ
クをプラスチックのまま原料として用いて再生樹脂化する。廃プラスチックは使用やリサイクルの過程で不〈評価方法〉純物が混入することが多く、リサイクル加工の過程で

1）アルデヒド捕捉剤 0.1g をガス捕集袋に入れた熱が加えられることもあるため、MR で生産される

2）ガス捕集袋にアセトアルデヒドガス（1ppm､ 10L）

再生樹脂自体が臭気・VOC 発生源となってしまう懸を封入し室温で静置した

念がある。そこで、AC103 を用いて低臭気・低 VOC

3）残存アセトアルデヒドを DNPH 法で定量した放散性の樹脂製品を産生する技術の構築を試みた〈アセトアルデヒド定量方法（DNPH 法）
〉

（図４）
。

1）小型吸引ポンプを用いて、ガス捕集袋内のガスを2,4−ジニトロフェニルヒドラジン（DNPH）捕集管に通気させた

AC103

樹脂原料

2）通気後の DNPH 捕集管をアセトニトリルで抽出したものを液体クロマトグラフィー（LC）で分析した
3）アセトアルデヒド−DNPH 誘導体化物を LC 検量線を用いて定量し、アセトアルデヒド濃度に換算した［2］耐熱性試験

混練・成型
原料由来アルデヒド（臭気物質）

図４

低臭気樹脂製品

AC103 の樹脂添加用途イメージ

各種添加剤を樹脂に配合する際は加熱溶融、混錬が必要なため、加熱しても性能を失わないように、添加［1］アルデヒド捕捉性試験

剤自体に耐熱性が要求される。AC103 の耐熱性を評価

アセトアルデヒド放散性のある PP 系樹脂、PE 系する試験を行った結果を図３に示す。AC103 を 200℃樹脂に AC103 を添加した試料を作製し、アルデヒドで 60 分間加温した後も、加熱前とアルデヒド捕捉量放散性試験を実施した（図５）。AC103 は少ない添加52

東ソー研究・技術報告第 67 巻（2023）

量（0.1 − 0.3wt％）で高い捕捉効果（捕捉率 80 − 90％）

アセトアルデヒド放散量［相対値］を示した（図５）。

AC103 添加（0.5wt％）

AC103 無し

10.8

図７0.6

AC103 添加による樹脂外観への影響

0.40.25．まとめ0PP 系樹脂なし

図５PE 系樹脂
既存剤

AC103

AC103 添加樹脂のアセトアルデヒド放散性試験

化学吸着機構の固体型アルデヒド捕捉剤 AC103 を開発した。AC103 はアルデヒド類との反応性に優れ、高い耐熱性をもつ捕捉剤である。AC103 を各種樹脂へ〈評価方法〉

混練添加したところ、少量の添加量で樹脂のアルデヒ

1）捕捉剤添加樹脂をガス捕集袋に封入し、脱気後、ド放散を抑制できることを確認した。
現在の世界的なプラスチック規制から、今後再生樹窒素ガスを封入した2）65℃で 2 時間加熱し、放散されたアセトアルデヒ

脂として流通するプラスチックの量は増加すると予想

ドを DNPH 法で定量したされている。AC103 を活用し再生樹脂を低臭気・低VOC 化することで、室内空間の快適性を向上できる。
更には再生樹脂の流通を促し、プラスチックによる環［2］物性影響試験
樹脂に添加剤を加えた際に、樹脂の機械的物性に影境問題の解決にも貢献できると期待する。

響し問題となることがある。そこで、AC103 を PP 樹
脂に添加したときの物性影響（曲げ強度・曲げ弾性率・シャルピー衝撃強度）を評価した（図６）。添加量は、図５の結果を参考に、アルデヒド捕捉効果が十分得られる量である 0.5wt％とした。結果、AC103 添加樹脂

6．引用文献
１）環境省、プラスチックを取り巻く国内外の状況＜参考資料集＞（2021）の機械的物性は、添加剤無しの樹脂と比べて変わらな２）環境省、プラスチックに係る資源循環の促進等にかった。また、樹脂の外観についても AC103 添加の関する法律に係る排出事業者等による再資源化事影響はなかった（図７）。

業認定申請の手引き（1.0 版）、1（2022）
３）一般社団法人プラスチック循環利用協会、プラスチックリサイクルの基礎知識（2023）［相対値］

1４）須藤幸徳、長井康行、増田隆洋、東ソー研究・技0.8

術報告、62、103 − 105（2018）

0.6

５）小野嘉夫、鈴木勲、吸着の化学と応用、講談社サ

0.4

イエンティフィク（2003）

0.20６）永田好男、竹内教文、三点比較式臭袋法による臭曲げ強度

曲げ弾性率なし

図６

シャルピー衝撃強度

AC103 0.5wt％添加

気物質の閾値測定結果、日本環境センター所報、
17、77 − 89（1990）

AC103 添加樹脂による樹脂への物性影響評価

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