JP4112041B2 - 乾燥材 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、乾燥材に関する。さらに詳しくは、連続気孔を持ち、強度に優れ、取り扱い易さを兼ね備えた乾燥材に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来市販されている乾燥材は、シリカゲル、ゼオライト、活性アルミナといった多孔性の吸着性の物質や、グリセリン、プロピレングリコール、塩化カルシウム、硫酸等が知られている。中でもシリカゲル、塩化カルシウム、ゼオライト等は、海苔、茶、椎茸、菓子類等の食品や医薬品、電子精密機器類、家庭雑貨用などに広く用いられている。
【０００３】
これら乾燥材は吸湿能力には優れるものの、粉粒状または液状のものが多く、賦形性に劣るために強固な定形物に成形することは困難であった。従って、これら吸湿剤は紙や不織布等の通気性のある容器に収容されたり、あるいは結着剤などを配合して打錠成形して用いられていたが、かさばりスペースをとる、形状、厚みが不揃いであるため包装作業の効率が悪い、多様化する包装形態に対応できない、衝撃や摩擦による崩壊が起こりやすくダストが発生しやすい等の問題があった。
【０００４】
これらの点を解消するために、種々の検討がなされてきた。例えば、パルプに塩化カルシウムを担持させ、板状に成形されたものも市販されているが、形状が板状に限られており、また塩化カルシウムの脱落を防止するために表面をフィルム等で覆わなければならないので、吸湿は断面方向のみから行われるため平衡吸湿までに時間がかかるという問題を有する。また、特開昭５２−４７５９１号公報には、シリカゲルに対してポリエチレンを５０重量％以下に配合してなる成型用吸水剤組成物が開示されており、更に特開平３−１０９９１６号公報、特開平３−１０９９１７号公報には、熱可塑性樹脂１００重量部に対し、特定の硫酸マグネシウム、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１種５〜４００重量部を含有する乾燥剤組成物或いは成型品が開示されているが、これらの様な練込みの方法では吸湿剤の表面は樹脂で覆われることになる。従って吸湿はこの樹脂層を介して行われるため、表層の樹脂は水分を通過させるものでなければならず、そのために樹脂が限定される問題があり、また、吸湿剤の表面は樹脂で覆われるために吸湿剤の表面積は大幅に減殺されることになり、吸湿速度が低下するという問題があった。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の目的は、上記のような状況に鑑みてなされたもので、強度に優れ、吸湿剤の本来持っている吸湿能力を保持しながら、取り扱いの容易な乾燥材を提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
すなわち、本発明は、次の通りである。
（１） 連続気孔を有し、しかも吸湿剤を保持した樹脂多孔質体で構成されている乾燥材であって、メルトインデックスが０．０１〜１００ｇ／１０分、密度が０．９０〜０．９７ｇ／ｃｃ、平均粒径が５〜２０００μｍのポリエチレンからなる粉粒樹脂と、シリカゲル、ゼオライト、活性アルミナから選ばれた１種以上であって、粉粒樹脂の平均粒径の０．５〜３０倍の粉粒状の吸湿剤の平均粒径をもつ粉粒状の吸湿剤とからなり、気孔率が３０〜８０％であることを特徴とする乾燥材。
（２） 吸湿剤が、樹脂１００重量部に対して１００〜５００重量％保持されていることを特徴とする上記（１）の乾燥材。
【０００７】
本発明の乾燥材は、連続気孔を形成する樹脂が親水性であってもよいし、疎水性であってもよい。樹脂が疎水性の場合には成形時の樹脂の吸湿を押さえることができるのでより好ましい。
連続気孔を形成するには、例えば発泡成形、焼結成形等の手法が主に用いられるが、その他に例えば抽出可能な成分と共に溶融させた樹脂で成形体を得た後、抽出可能な成分を抽出して連続気孔を形成することも可能である。中でも、焼結成形は、粉粒状の樹脂を希望の形状に堆積若しくは金型中に充填し、粒子間に間隙を残しつつ、加圧または無加圧状態で粒子相互を加熱融着することで、連続気孔を容易に成形できるので、最も好ましい。
【０００８】
本発明の乾燥材は、気孔が全体に均一な寸法であってもよいし、例えば表層と内部、或いは一方の表層と他方の表層とで気孔の寸法を変えたものでもよい。尚、連続気孔とは、成形体の片面から他面へ連続している気孔をいう。この気孔は直線的でも曲線的でもよい。
焼結成形に用いられる粉粒状の樹脂は、重合により得られた粉粒状の樹脂をそのまま用いることも可能であるし、一度粉粒状以外の形状に賦形したものを、機械粉砕、冷凍粉砕、化学粉砕等公知の方法で粉粒状にしたものを用いることもできる。更に、一度粉砕したものを熱処理等の手段により、粉粒体の形状を真球に近づけたものでもよい。
【０００９】
これらの粉粒状の樹脂は、平均粒径が５〜２０００μｍであることが好ましく、さらに好ましくは５０〜１０００μｍである。粉粒状の樹脂の平均粒径が５μｍ未満では、取り扱い時に空中に浮遊しやすく取り扱いが困難であるし、焼結体にした時に全体が密になり過ぎ、十分な吸湿量が得にくくなる。また、粉粒状の樹脂の平均粒径が２０００μｍを越えると、添加した吸湿剤を保持するための融着力が低下し、実用的な強度が出にくい。尚、上記平均粒径とは、ＪＩＳ・Ｚ８８０１のふるいを使用し、ふるい分け試験通則ＪＩＳ・Ｚ８８１５に従ってふるい分けし、算術目盛りによって積算ふるいした百分率を図で表し、積算量５０％の粒子径をいう。
【００１０】
本発明の乾燥材を焼結成形する場合、上記平均粒径の粉粒状樹脂と後述する粉粒状の吸湿剤を後述の割合で混合した材料を用いて行うのが最も好ましい。焼結成形は、金型にこの混合物を充填して、粉粒状樹脂の融点以上に加熱したり、平面上にこの混合物を堆積させて、粉粒状樹脂の融点以上に加熱することで行うことができる。また、焼結成形は、無加圧下で行ってもよいが、必要に応じて適宜加圧してもよい。
【００１１】
本発明の乾燥材を構成する樹脂の具体例としては、例えばセルロース系等の天然樹脂の他に、フェノール樹脂、ユリア樹脂、メラミン樹脂、ポリエステル、アリル樹脂、エポキシ樹脂等に代表される熱硬化性樹脂、ポリ塩化ビニル、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリスチレン、ポリメチルメタアクリレート、ポリアミド、ポリアセタール、ポリカーボネート等に代表される熱可塑性樹脂が挙げられる。
【００１２】
これらの中でも、賦形性、二次加工性等を考慮すると、熱可塑性樹脂がよい。更に、熱可塑性樹脂の中でも、安価であること、耐薬品性に優れること、加工性に優れること、素材の吸湿・吸水性が低いことにより吸湿時の寸法安定性に優れること等から、ポリエチレン、ポリプロピレンに代表されるポリオレフィン系樹脂が好ましい。
【００１３】
ポリオレフィン系樹脂としては、エチレンの単独重合体、エチレンとプロピレン、ブテン−１、ヘキセン−１、オクテン−１のような１種以上のαオレフィンとの共重合体、エチレンと酢酸ビニル、アクリル酸、メタアクリル酸、アクリル酸エステル、メタアクリル酸エステル等との共重合体、プロピレンの単独重合体、プロピレンとエチレン、ブテン−１の様な１種以上のαオレフィンとの共重合体等が挙げられる。中でも、焼結成形に適した粉粒体を得やすいこと、焼結成形が容易であること、耐薬品性に優れること、素材自身の吸湿・吸水性が低い等の理由から、ポリエチレンが好ましい。
【００１４】
ポリエチレンのメルトインデックス（ＭＩ）は、０．０１〜１００ｇ／１０分のものがよく、より好ましくは１〜５０ｇ／１０分である。連続気孔を形成する手段として焼結成形を考えた場合、ＭＩが０．０１ｇ／１０分以下では、焼結成形したときに隣り合う粒子の融着強度が低いため、成形体としての強度が弱くなりやすい。ＭＩが１００ｇ／１０分以上では、焼結成形を行ったときに樹脂の溶融と共に流動が起こり、気孔の形成を妨げやすくなる。尚、ＭＩは、ＪＩＳ・Ｋ７２１０に基づき、温度１９０℃、荷重２．１６ｋｇで測定した値である。
【００１５】
また、ポリエチレンの密度は、０．９０〜０．９７ｇ／ｃｃであることが好ましい。密度が０．９０ｇ／ｃｃ以下では柔軟性に富むが、耐薬品性に劣ることと、融点が低くなって成形可能範囲が狭くなりやすい。
本発明の乾燥材は、吸湿剤を含有する樹脂多孔質体で構成されている。
吸湿剤を含有する樹脂多孔質体による本発明の乾燥材の成形は、吸湿剤を混合した素材を用いて前記連続気孔の形成及び賦形を行うことで容易に行うことができる。
【００１６】
本発明に用いる吸湿剤は、吸湿後に大きな強度変化や寸法変化がなく、また水分によって化学的な変化を起こさないものがよい。吸湿後に大きな強度変化、例えば崩壊等が起こると、吸湿剤が連続気孔を通って外部に排出され、周囲を汚染しやすくなる。また吸湿後に大きな寸法変化、例えば大きな膨潤があると、連続気孔を閉塞したり、連続気孔を通って外部にはみ出したりする不都合を生じやすくなる。これらのことから、吸湿剤としては、シリカゲル、ゼオライト、活性アルミナから選ばれた１種以上のものが好ましい。これらは粉粒状で入手できるので粉粒状の樹脂と混合して、例えば焼結成形等により賦形することも可能であるし、吸湿後も大きな寸法変化をもたらさない。
【００１７】
これら吸湿剤は、樹脂１００重量部に対して１００〜５００重量部保持されているのが好ましい。１００重量部以下であると実質的な吸湿性能が得にくく、５００重量部以上では成形体の強度が弱くなりやすい。
尚、吸湿剤は成形体の中に均一に存在していてもよいし、不均一に存在していてもよい。また、前記のような焼結成形を行う場合、吸湿剤は、その平均粒径が粉粒樹脂の平均粒径の０．５〜３０倍であることが好ましい。平均粒径が小さすぎると脱落を生じやすく、逆に大きすぎると成形体の強度が低下しやすくなる。
【００１８】
本発明の乾燥材は、樹脂多孔質体の成形範囲で種々の形状、例えば板状、円筒状、円柱状、角柱状、直方体、立方体、その他異形品等の形状にすることが可能である。
また、表面或いは内部に、布、織物、編物、不織布、穴あきフィルム、金網等、本発明の多孔性を阻害しないものとも複合化も可能である。或いは、一部分に非透湿性或いは非透水性のフィルム、膜等を設けて、吸収した水分の影響を周囲に及ばさないようにすることも可能である。
【００１９】
更には、着色、印刷等により意匠性をもたせることも可能である。また、熱安定剤、耐候剤、脱臭剤、吸臭剤、防かび剤、抗菌剤、香料等を必要に応じて添加してもよい。これら添加剤を加える際には流動パラフィン等の展着剤を必要に応じて用いることもできる。
本発明の乾燥材は、その気孔率が３０〜８０％であることが好ましい。気孔率が３０％以下では実質的に多孔体としての機能を発揮しにくく、８０％以上では成形体の強度が低くなりやすい。
【００２０】
尚、気孔率は乾燥材全体に均一でもよいし、不均一でもよい。
上記のようにして作られた吸湿剤を保持した連続気孔を持った樹脂多孔質体は、例えば平板状に成形される。この平板状に成形された乾燥材は、任意の形状に打ち抜き等の加工によって二次成形される。
また、片面或いは両面に防湿性の膜や透湿性の膜を設けることも可能である。更には、シール用基材と一体化して容器の蓋に取り付けることも可能である。例えば発泡ポリエチレンシートと一体化したものを用いるとすると、該シートに前記二次加工された乾燥材が嵌合できるように穴あけ加工を施す。前記二次成形された乾燥材は、この発泡ポリエチレンシートに開けられた穴に嵌合される。該乾燥材が勘合された発泡ポリエチレンシートは、その片面に防湿性のフィルムまたは膜が貼合され、もう一方の面には透湿性のフィルムまたは膜が貼合される。こうして作られた乾燥材は、更に収納する蓋の寸法に合わせて打ち抜き等の加工により賦形される。該成形体を容器の蓋の内部に収納すれば、乾燥機能と同時にシール機能をも有するのである。また、乾燥材は内容物とは混在せず、従って誤飲の惧れも大幅に低減させられる。
【００２１】
本発明の乾燥材は、樹脂多孔質体をベースにしていることによって強固な定形物とすることができ、しかも連続気孔を有することによって吸湿剤の表面積を大幅に減殺することなく、従って吸湿能力を損なうことなく維持できる。
また、本発明の乾燥材の製造方法では、粉粒樹脂と粉粒状の吸湿剤との混合物を、粒子間に隙間を残して焼結成形するもので、粉粒状の吸湿剤が混合された粉粒樹脂を溶融させ、粒子間に間隙を残した状態で粉粒樹脂を融着させると、この融着と同時に連続気孔を有する樹脂多孔質体が得られると共に、融着した粉粒樹脂の粒子間に粉粒状の吸湿剤を保持させることができるものである。
【００２２】
【発明の実施の形態】
以下、実施例により本発明を具体的に説明する。物性の測定は以下の通り。
（１）ＭＩ
ＪＩＳ・Ｋ７２１０に基づき、温度１９０℃、荷重２．１６ｋｇで測定した。
（２）気孔率（％）
次式で算出される値をいう。
【００２３】
気孔率（％）＝［（真の密度−見かけの密度）／真の密度］×１００
（３）平均粒径
ＪＩＳ・Ｚ８８０１のふるいを使用し、ふるい分け試験通則ＪＩＳ・Ｚ８８１５に従ってふるい分けし、算術目盛りによって積算ふるいした百分率を図で表し、積算量５０％の粒子径。
（４）曲げ強度
成形体から、１５ｍｍ幅の短冊状のサンプルを切り出し、スパン距離２０ｍｍ、速度５ｍｍ／ｍｉｎで測定した。
【００２４】
【実施例１〜７、比較例１〜３】
表１に示すポリエチレン１００重量部に、表１に示すシリカゲルを表１の割合で混合し、該混合物を２００×４００×２ｍｍの空間を持つアルミニウム製の金型内に充填し、金型の表面温度が１５５〜１６５℃になるまで加熱し、平板状の成形体を得た。
【００２５】
該成形体の曲げ試験を行った結果を表１に示す。
また、該成形体を２３℃、９０％ＲＨに放置したときの吸湿率（ｗｔ％）を表１に示す。
【００２６】
【表１】

【００２７】
【発明の効果】
本発明は、粉粒樹脂と粉粒状の吸湿剤の混合物を焼結成形して連続気孔を有する成形体としているので、強度に優れ、吸湿剤の本来持っている吸湿能力を保持しながら、取扱易い容易な乾燥材とすることができる。
また、粉粒樹脂の平均粒径が５〜２０００μｍ、粉粒状の吸湿剤の平均粒径が粉粒樹脂の平均粒径の０．５〜３０倍であり、両者の混合物を金型に充填若しくは平面上に堆積させた後、加圧または無加圧の状態で、粉粒樹脂の融点以上の温度に加熱することで乾燥材の脱落を防止することができ、成形体の強度低下を防ぐことができる。

Claims (2)

1. 連続気孔を有し、しかも吸湿剤を保持した樹脂多孔質体で構成されている乾燥材であって、メルトインデックスが０．０１〜１００ｇ／１０分、密度が０．９０〜０．９７ｇ／ｃｃ、平均粒径が５〜２０００μｍのポリエチレンからなる粉粒樹脂と、シリカゲル、ゼオライト、活性アルミナから選ばれた１種以上であって、粉粒樹脂の平均粒径の０．５〜３０倍の粉粒状の吸湿剤の平均粒径をもつ粉粒状の吸湿剤とからなり、気孔率が３０〜８０％であることを特徴とする乾燥材。
2. 吸湿剤が、樹脂１００重量部に対して１００〜５００重量％保持されていることを特徴とする請求項１記載の乾燥材。