JP6852870B2

JP6852870B2 - 機能添加材、及び機能添加材の製造方法

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Publication number: JP6852870B2
Application number: JP2016211742A
Authority: JP
Inventors: 義尚土本; 山口　晃生; 晃生山口; 北野　宏樹; 宏樹北野; 浩介松井
Original assignee: Kitagawa Industries Co Ltd
Current assignee: Kitagawa Industries Co Ltd
Priority date: 2015-10-28
Filing date: 2016-10-28
Publication date: 2021-03-31
Anticipated expiration: 2036-10-28
Also published as: JP2017082216A

Description

本発明は、機能添加材、及び機能添加材の製造方法に関する。

トマト等の果菜類の茎葉は、通常、実の収穫後に廃棄物として処理される。しかしながら、近年、環境負荷低減等を理由に植物由来の廃棄物を資源として有効活用することが求められているため、例えば、特許文献１に示されるように、トマトの茎葉の残渣を細かく砕いた物が、合成樹脂に添加するための難燃剤として利用されている。

特開２０１１−２４１２６１号公報

従来、廃棄物として処理されていた植物由来の材料の更なる活用方法が求められている。

本発明の目的は、植物性廃棄物を利用しつつ、効率的に添加対象材料に機能性物質を添加可能な機能添加材、及び前記機能添加材の製造方法を提供することである。

本発明者は、前記目的を達成すべく鋭意検討を行った結果、ナス科植物の茎葉を粉砕した粉砕物に、機能性物質を担持させると、前記機能性物質を合成樹脂に対して効率的に混合できることを見出し、本発明の完成に至った。

前記課題を解決するための手段は、以下の通りである。即ち、
＜１＞ナス科植物の茎及び／又は葉を粉砕した粉砕物からなる担体に、機能性物質を担持させてなる機能添加材。

＜２＞前記機能添加材は、前記機能性物質を、前記担体１００質量部に対して、１０〜２５０質量部の割合で含有する前記＜１＞に記載の機能添加材。

＜３＞前記担体の大きさは、１０００μｍ以下である前記＜１＞又は＜２＞に記載の機能添加材。

＜４＞前記ナス科植物は、トマトからなり、前記機能性物質は、リン酸塩からなる難燃剤である前記＜１＞〜＜３＞の何れか１つに記載の機能添加材。

＜５＞ナス科植物の茎及び／又は葉を粉砕した粉砕物からなる担体に、機能性物質が溶媒に分散又は溶解されてなる機能性溶液を含浸させて、前記担体に前記機能性物質を担持させる担持工程を有する機能添加材の製造方法。

本願発明によれば、植物性廃棄物残渣を利用しつつ、効率的に添加対象材料に機能性物質を添加可能な機能添加材、及び前記機能添加材の製造方法を提供することができる。

本発明の機能添加材が合成樹脂に配合されてなる樹脂組成物を模式的に表した説明図担体の製造方法の手順の一例を示すフロー図機能性物質として難燃剤を有する機能添加材の製造方法の手順の一例を示すフロー図樹脂組成物のペレットの製造方法の手順の一例を示すフロー図ドリップ装置の構成を模式的に表した説明図樹脂組成物からなる各試験片における応力とみずみの関係（ｓ−ｓ曲線）を示すグラフ植物材料からなる試験片の断面写真を示す図機能性物質としてリン酸アンモニウムを使用した試験片の検出部位Ｉ（表皮）におけるＥＤＸの結果を示すグラフ機能性物質としてリン酸アンモニウムを使用した試験片の検出部位ＩＩ（表皮と維管束の境界付近）におけるＥＤＸの結果を示すグラフ機能性物質としてリン酸アンモニウムを使用した試験片の検出部位ＩＩＩ（維管束）におけるＥＤＸの結果を示すグラフ機能性物質としてリン酸アンモニウムを使用した試験片の検出部位ＩＶ（維管束と髄との境界付近）におけるＥＤＸの結果を示すグラフ機能性物質としてリン酸アンモニウムを使用した試験片の検出部位Ｖ（髄）におけるＥＤＸの結果を示すグラフ機能性物質として硝酸銀を使用した試験片の表皮におけるＥＤＸの結果を示すグラフ機能性物質として硝酸銀を使用した試験片の維管束におけるＥＤＸの結果を示すグラフ機能性物質として硝酸銀を使用した試験片の髄におけるＥＤＸの結果を示すグラフ機能性物質として炭酸水素ナトリウムを使用した試験片の表皮におけるＥＤＸの結果を示すグラフ機能性物質として炭酸水素ナトリウムを使用した試験片の維管束におけるＥＤＸの結果を示すグラフ機能性物質として炭酸水素ナトリウムを使用した試験片の髄におけるＥＤＸの結果を示すグラフ

〔機能添加材〕
本発明の機能添加材は、担体に機能性物質を担持させたものからなる。図１は、本発明の機能添加材５が合成樹脂２に配合されてなる樹脂組成物１を模式的に表した説明図である。図１には、機能添加材５が、合成樹脂２中に分散されている状態の樹脂組成物１が模式的に示されている。

機能添加材に利用される担体は、機能性物質を担持する部材であり、担体の表面や内部に機能性物質が固定される。

（担体）
担体は、ナス科植物に由来する茎及び／葉を粉砕した粉砕物からなる。

担体として利用されるナス科植物は、果実等の有用な部分が収穫された後に残された状態のものであり、主として、茎、葉、根等からなる。そのような状態のナス科植物から、植物材料として、茎、葉が利用される。なお、担体に利用されるナス科植物の部位としては、茎のみでも良いし、葉のみでも良いし、茎と葉の双方であっても良い。担体に利用されるナス科植物の部位としては、機能性物質を担持させ易い等の理由により、特に茎が好ましい。

ナス科植物に由来する茎等の植物材料（以下、単に「植物材料」と称する場合がある）としては、植物中に含まれる水溶性成分が除去されたものが好ましい。植物中には、糖類（単糖類、二糖類、多糖類等）、植物酵素、アミノ酸等の有機成分、カリウム等の無機成分等の各種水溶性成分が含まれている。このような水溶性成分は、担持型難燃剤が添加されている製品の変色等の原因となる場合があるため、植物材料から、除去することが好ましい。

植物材料から水溶性成分を除去する方法としては、例えば、水、アルコール等の水系溶媒に植物材料を浸漬又は植物材料を前記水系溶媒で洗浄して、植物材料から水溶性成分を抽出除去する方法、凍結乾燥（フリーズドライ）法等が挙げられる。なお、水溶性成分を除去した後の植物材料は、適宜、乾燥される。

後述するように、植物材料を水系溶媒中に浸漬した状態で解砕（粉砕）することで、解砕と同時に水溶性成分の抽出除去を行ってもよい。

また、ナス科植物としては、本発明の目的を損なわない限り、特に制限はないが、例えば、ナス科ナス属の植物が好ましく、ナス、トマトがより好ましく、トマトが特に好ましい。

担体は、ナス科植物由来の茎等の植物材料が、粉末状に粉砕されたものからなる。植物材料の粉砕方法としては、本発明の目的を損なわない限り、特に制限はないが、例えば、機械的な方法で、圧縮力、せん断力、摩擦力、衝撃力等を加えて、植物材料を粉砕する方法（機械的粉砕方法）、爆砕等が挙げられる。

なお、機械的粉砕方法では、例えば、高速回転ミル、各種ボールミル（転動ボールミル，振動ミル、遊星ミル）、媒体撹拌式ミル、気流式粉砕機等が利用される。

また、植物材料を、水等の水系溶媒中に浸漬した状態で、水中解砕装置（例えば、ホモジナイザー）を利用して、粉砕（解砕）してもよい。

植物材料の粉砕は、徐々に粒径が小さくなるように、複数の段階に分けて行ってもよい。例えば、茎等の植物材料を、数センチ程度の大きさに、粗粉砕し、その粗粉砕物を更に、数百ミクロン程度まで粉砕（微粉砕）してもよい。

植物材料の粉砕により得られた粉砕物は、篩等を利用して、適宜、分級されてもよい。

担体の形状、粒径等は、本発明の目的を損なわない限り、特に制限はないが、例えば、担体の粒径（最大直径）は、１０００μｍ以下が好ましく、６００μｍ以下がより好ましい。

なお、植物材料及びその粉砕物に対して、電磁波、温度、圧力及び薬品を利用した殺菌処理を施してもよい。

ここで、担体の製造方法の一例を、図２を参照しつつ説明する。図２は、担体の製造方法の手順の一例を示すフロー図である。

図２のＳ１に示されるように、植物材料の茎の粗粉砕が行われる。その後、図２のＳ２に示されるように、得られた粗粉砕物が水中解砕される。水中解砕後に得られた解砕物は、図２のＳ３に示されるように、ろ過装置を利用してろ過され、残渣が回収される。回収された残渣は、図２のＳ４に示されるように、乾燥される。なお、図２のＳ２〜Ｓ４の工程は、複数回繰り返して行ってもよい。乾燥されたろ過残渣は、図２のＳ５に示されるように、更に細かく粉砕（微粉砕）される。その後、得られた粉砕物を、図２のＳ６に示されるように、篩い分け（分級）して、目的の粒径範囲の粉砕物を回収することで、担体が得られる（図２のＳ７参照）。

（機能性物質）
機能性物質とは、機能添加材の添加対象物（例えば、合成樹脂）に、化学的機能を付与する物質であり、具体的には、例えば、難燃剤、導電性物質、着色剤等として知られる物質が挙げられる。

機能性物質は、担体に担持可能な物質であれば、特に制限はないが、担体に担持させ易い等の理由により、所定の溶媒に分散又は溶解されて機能性溶液を調製できるものが好ましい。後述するように、機能性溶液を、担体に含浸させ、その後、適宜、乾燥することで、担体に機能性物質を担持させることができる。

機能性溶液に利用される溶媒としては、水、アルコール等の水系溶媒、有機溶媒等が挙げられ、特に、水系溶媒が好ましい。前記溶媒が、水系溶媒の場合、機能性物質としては、水溶性機能性物質が好ましい。例えば、機能性物質が難燃剤からなる場合、水溶性機能性物質（難燃剤）としては、リン酸アンモニウム等のリン酸塩が好ましい。機能性物質は、１種類のものを単独で用いても良いし、２種以上のものを用いてもよい。

機能性溶液中の機能性物質の濃度は、担体に担持させる機能性物質の量を考慮して、適宜、設定されるが、例えば、３〜７２質量％が好ましく、１５〜７２質量％がより好ましい。なお、担体は、十分に乾燥した状態において、通常、３．５倍程度の吸水能力を備えている。そのため、担体に対する機能性物質の付着量は、担体に吸収された機能性溶液中の機能性物質がすべて担体に付着したものとして求められる。

担体に、機能性溶液を含浸させる方法としては、特に制限されないが、例えば、後述するドリップ装置を用いて含浸させてもよい。

機能添加材は、機能性物質を、担体１００質量部に対して、１０〜２５０質量部の割合で含有することが好ましく、５０〜２５０質量部の割合で含有することがより好ましく、１００〜２００質量部の割合で含有することが更に好ましい。機能添加材における機能性物質の含有割合がこのような範囲であると、機能添加材の添加対象物（例えば、合成樹脂）に対して、効果的に機能性物質を添加しつつ、機能性物質の機能を付与することができる。

ここで、機能添加材の製造方法の一例を、図３を参照しつつ説明する。図３は、機能性物質として難燃剤を有する機能添加材の製造方法の手順の一例を示すフロー図である。

図３のＳ１１に示されるように、機能性物質としての難燃剤を溶媒に溶解等させて難燃剤溶液（機能性溶液の一例）が作製される。次いで、図３のＳ１２に示されるように、別途、作製した担体（例えば、図２参照）を、難燃剤溶液に含浸させる。含浸後の担体は、図３のＳ１３に示されるように、所定の水分率となるまで乾燥され、溶媒が除去される。乾燥後、担体に難燃剤が担持された機能添加材が得られる（図３のＳ１４参照）。

なお、他の機能添加材の製造方法においては、粗粉砕の状態で、難燃剤溶液（機能性溶液）を用いた含浸処理、乾燥処理を行い、その後、粉砕処理を施して、機能添加材を得ても良い。

（添加対象物）
本発明の機能添加材が添加される対象物（添加対象物）は、機能添加材が備える化学的機能を付与できるものであれば、特に制限はないが、機能添加材と混合し易く、化学的機能を付与し易い等の観点より、合成樹脂が好ましく、特に熱可塑性樹脂が好ましい。

熱可塑性樹脂としては、例えば、ポリエチレン（ＰＥ）、ポリプロピレン（ＰＰ）、エチレン−プロピレン共重合体等のポリオレフィン系樹脂、アクリル系樹脂、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリブチレンテレフタレート（ＰＢＴ）等のポリエステル系樹脂、ポリスチレン系樹脂、アクリロニトリル・ブタジエン・スチレン（ＡＢＳ）樹脂、変性ポニフェニレンエーテル等が挙げられる。熱可塑性樹脂は、単独で、又は２種以上を組み合わせて用いてもよい。これらの熱可塑性樹脂のうち、ポリオレフィン系樹脂が好ましい。

機能添加材は、添加対象物１００質量部に対して、５〜４０質量部の割合で添加されることが好ましい。機能添加材の添加割合がこのような範囲であると、添加対象物に機能添加材が備える化学的機能（例えば、難燃性）を付与し易い。

（その他の成分）
機能添加材は、本発明の目的を損なわない限り、必要に応じて、相溶化剤、熱安定剤、可塑剤、紫外線吸収剤、酸化防止剤、顔料、染料、離型剤、抗菌剤、防カビ剤、発泡剤等の各種添加剤と共に利用されてもよい。

（樹脂組成物の製造方法）
ここで、機能添加材が合成樹脂に添加されてなる樹脂組成物の製造方法の一例を、図４を参照しつつ説明する。図４は、樹脂組成物のペレットの製造方法の手順の一例を示すフロー図である。

先ず、図４のＳ２１に示されるように、混練押出機を用いて、合成樹脂（熱可塑性樹脂）を軟化させる。続いて、図４のＳ２２に示されるように、加熱軟化した合成樹脂に、機能添加材が添加される。なお、相溶化剤等の他の成分を添加する場合、Ｓ２２において、機能添加材と共に、添加される。その後、図４のＳ２３に示されるように、合成樹脂、機能添加材等が加熱されながら混練され、樹脂組成物が得られる。そして、図４のＳ２４に示されるように、樹脂組成物は混練押出機から押し出されてストランド化される。ストランド化された樹脂組成物は、冷却された後、ストランドカッターにより、所定長さに切断されて、ペレット状の樹脂組成物が得られる（図４のＳ２５参照）。このようにして、機能性物質が備える化学的機能（例えば、難燃性）が付与された樹脂組成物が得られる。

なお、合成樹脂等を混練する装置としては、特に制限はなく、例えば、押出機（一軸、二軸等）、ラボプラストミル等の公知の混練装置が利用される。

以下、実施例に基づいて本発明を更に詳細に説明する。なお、本発明はこれらの実施例により何ら限定されるものではない。

〔実施例１〕
（担体の作製）
実の収穫を終えたトマト（ナス科植物の一例）の茎を、粗粉砕装置（リョービ株式会社製）を利用して、１ｃｍ程度の大きさに切断及び粉砕し、茎の粗粉砕物を得た。次いで、得られた粗粉砕物（５００ｇ）を、水（２リットル）中に入れ、ホモジナイザーを利用して２分間水中解砕した後、ろ過した。ろ過したもの（ろ過残渣）に対し再び同様に水中解砕処理を２回繰り返し、計３回の水中解砕を行った。

その後、最終的に得られた残渣に対して、乾燥処理を行った。なお、乾燥処理は、二段階で行った。先ず一段階目の乾燥処理は、温度を１３０℃、時間を８時間に設定して、殺菌も目的として行った。二段階目の乾燥処理は、温度を１０５℃、時間を１２時間に設定して行った。

次いで、乾燥処理後のろ過残渣を、微粉砕装置（大阪ケミカル株式会社製）を利用して、５００μｍ程度に粉砕し、微粉砕物を得た。その後、微粉砕物を篩い分け装置により、篩い分けして、５００μｍ以下の微粉砕物からなるトマト由来の担体を得た。

（リン酸アンモニウム溶液の作製）
リン酸アンモニウムに水を加えて、リン酸アンモニウム水溶液（リン酸アンモニウム濃度：３０質量％）を作製した。

（機能添加材の作製）
図５に示されるドリップ装置１０を利用して、トマト残渣の粉砕物からなる担体に、リン酸アンモニウム水溶液（３０質量％）を含浸させた。ここで、先ずドリップ装置１０について説明する。

ドリップ装置１０は、所謂コーヒードリッパーとして市販されているものであり、主として、ホルダ部１１、ドリップ部１２、フィルタ１３、及びろ液回収容器１４より構成されている。ホルダ部１１は、フィルタ１３が設置される部分であり、円錐を逆さにしたような上方に開口した漏斗のような形をなしている。なお、フィルタ１３は、円錐を逆さにしたような上方に開口したろ紙からなる。ドリップ部１２は、ホルダ部１１の下部に配置し、ホルダ部１１内の液体を下方へ滴下させるための貫通孔（不図示）を備えている。ろ液回収容器１４は、ドリップ部１２より滴下する液体を下方から受ける形で回収する容器である。なお、ホルダ部１１は、ろ液回収容器１４の上部に図示されない固定部材を利用して固定される。

続いて、ドリップ装置１０を利用して、担体にリン酸アンモニウム水溶液を含浸させる方法を説明する。先ず、ホルダ部１１内にフィルタ１３を設置し、そのフィルタ１３内に、担体３（３０ｇ）を入れた。次いで、リン酸アンモニウム水溶液（３０質量％）１５（１５０ｍｌ）を、フィルタ１３内に注ぎ入れて、担体３をリン酸アンモニウム水溶液１５に浸漬させた。その後、リン酸アンモニウム水溶液１５の滴下が終わるまで約１分間放置した。なお、担体（３０ｇ）に対するリン酸アンモニウムの付着量は、３１．５ｇである（担体（１００ｇ）に対するリン酸アンモニウムの付着量は、１０５ｇである）。

滴下が終了した後、フィルタ１３内の担体３を回収し、水分率が約６質量％程度となるまで、担体３を乾燥させた。このようにして、担体にリン酸アンモニウム水溶液を含浸させることで、担体にリン酸アンモニウムを担持させて、機能添加材を得た。

（難燃性樹脂組成物の作製）
溶融混練機としてラボブラストミルを使用して、ポリプロピレン（商品名「ＰＭＡ２０Ｖ」、サンアロマー社製）７０質量部と、上記機能添加材３０質量部の割合で混練した。具体的には、先ずポリプロピレンのみを１８０℃で約２分間加熱して、ポリプロピレンを軟化させた。その後、軟化した状態のポリプロピレンに、上記機能添加材を添加し、１８０℃で１０分間、３０ｒｐｍの条件で、ポリプロピレンと機能添加材（リン酸アンモニウム付き粉砕物）とを混練した。

なお、相溶化剤として、無水マレイン酸変性ポリプロピレン（「カヤブリッド００６ＰＰ−Ｎ」）を１質量部、上記機能添加材と共にポリプロピレンに添加した。

その後、得られた混練物をプレス成形（加熱温度：１８０℃、プレス時間：約８分間）して、樹脂組成物からなシート状の成形品（厚み：１ｍｍ）を得た。

そして、更に上記成形品を所定の大きさに切り出して、試験片（長さ１２５ｍｍ、幅１３ｍｍ、厚み１ｍｍ）を得た。

〔実施例２〕
ポリプロピレンと機能添加材との配合割合を、ポリプロピレン９０質量部、機能添加材１０質量部に変更したこと以外は、基本的に、実施例１と同様にして、難燃性樹脂組成物からなるシート状の成形品、及び試験片を得た。

〔比較例１〕
機能添加材を配合せず、ポリプロピレンのみを用いること以外は、基本的に、実施例１と同様にして、ポリプロピレンからなるシート状の成形品、及び試験片を得た。

〔比較例２〕
機能添加材に代えて、リン酸アンモニウムを担持させていない担体（トマト残渣の粉砕物）を用いつつ、ポリプロピレンと担体との配合割合を、ポリプロピレン７０質量部、担体３０質量部に変更したこと以外は、基本的に、実施例１と同様にして、シート状の成形品、及び試験片を得た。

〔比較例３〕
ポリプロピレンと担体との配合割合を、ポリプロピレン９０質量部、担体１０質量部に変更したこと以外は、基本的に、比較例２と同様にして、シート状の成形品、及び試験片を得た。

〔燃焼試験による難燃性評価〕
実施例１，２及び比較例１〜３の各試験片について、ＵＬ９４規格に基づいて、燃焼試験を行い、難燃性を評価した。結果は、表１にまとめた。

表１に示されるように、実施例１については、ＵＬ９４の垂直燃焼試験を行い、Ｖ０等級という高い難燃性を示すことが確かめられた。

これに対し、実施例２及び比較例１〜３については、Ｖ０等級の難燃性は得られなかった。そのため、表１に示されるように、ＵＬ９４ＨＢの水平燃焼試験を行った。その結果、実施例２及び比較例１〜３では、何れの場合も、１分当たりの燃焼速度が、７６．２ｍｍ／ｍｉｎ以下であり、ＨＢ等級の難燃性を備えることが確かめられた。

ただし、表１に示されるように、機能添加材を含む実施例２の試験片では、燃焼速度が５６．８ｍｍ／ｍｉｎであり、各比較例の燃焼速度と比べて、燃焼速度が遅く、難燃性に優れることが確かめられた。また、難燃性試験中のドリップ数についても、実施例２の場合が最も少なく、ドリップ防止性にも優れることが確かめられた。なお、比較例１のドリップ数については、試験片から絶えずドリップが発生する状態であり、約３００回という結果となった。

〔実施例３〕
リン酸アンモニウム水溶液のリン酸アンモニウム濃度を、２０質量％に変更したこと以外は、実施例１と同様にして、トマト残渣の粉砕物からなる担体に、リン酸アンモニウム水溶液を含浸させることで、担体にリン酸アンモニウムを担持させて、機能添加材（２０質量％）を得た。なお、担体（３０ｇ）に対するリン酸アンモニウムの付着量は、２１．０ｇである（担体（１００ｇ）に対するリン酸アンモニウムの付着量は、７０ｇである）。

機能添加材（３０質量％）に代えて、機能添加材（２０質量％）を用いつつ、ポリプロピレンと機能添加材（２０質量％）との配合割合を、ポリプロピレン９０質量部、機能添加材（２０質量％）１０質量部に変更したこと以外は、基本的に、実施例１と同様にして、シート状の成形品、及び試験片を得た。

〔実施例４〕
リン酸アンモニウム水溶液のリン酸アンモニウム濃度を、４０質量％に変更したこと以外は、実施例１と同様にして、トマト残渣の粉砕物からなる担体に、リン酸アンモニウム水溶液を含浸させることで、担体にリン酸アンモニウムを担持させて、機能添加材（４０質量％）を得た。なお、担体（３０ｇ）に対するリン酸アンモニウムの付着量は、４２．０ｇである（担体（１００ｇ）に対するリン酸アンモニウムの付着量は、１４０ｇである）。

機能添加材（３０質量％）に代えて、機能添加材（４０質量％）を用いつつ、ポリプロピレンと機能添加材（４０質量％）との配合割合を、ポリプロピレン９０質量部、機能添加材（４０質量％）１０質量部に変更したこと以外は、基本的に、実施例１と同様にして、シート状の成形品、及び試験片を得た。

〔強度評価〕
実施例２〜４、及び比較例１，３の各試験片について、引張圧縮試験機を用いて、応力σとひずみεとの関係（ｓ−ｓ曲線）を求めた。結果（グラフ）は、図６に示した。そして、得られた結果（ｓ−ｓ曲線）より、各試験片について、曲げ弾性率（ＭＰａ）及び曲げ強さ（ＭＰａ）を求めた。求めた曲げ弾性率（ＭＰａ）及び曲げ強さ（ＭＰａ）は、表２にまとめた。

図６及び表２に示されるように、実施例３，２，４の各試験片では、担体に含浸させるリン酸アンモニウムの濃度が高くなるにつれて、曲げ弾性率が向上することが確かめられた。また、実施例３，２，４の各試験片の曲げ強さについては、殆ど差が見られなかった。

〔トマト残渣に担持されるリン酸アンモニウムの検証〕
トマトの茎（フリーズドライ済み）を、１センチ程度の長さで切断したものを試験片Ｔとした。この試験片Ｔに、リン酸アンモニウム水溶液（リン酸アンモニウム濃度：４０質量％）に、５分間浸漬した。その後、水分率が約６％となるまで試験片Ｔを乾燥させた。乾燥後の試験片Ｔを、ＥＤＸ（エネルギー分散型Ｘ線分光法、装置名「電界放出型操作電子顕微鏡（ＦＥ−ＳＥＭ）」、日本電子株式会社製）を用いて、試験片の各部位に含まれる各成分を検出した。試験片の各検出部位は、図７の符号Ｉ〜Ｖで示される部分である。図７には、試験片（茎）の断面写真が示されている。図７の検出部位Ｉは表皮であり、検出部位ＩＩは表皮と維管束の境界付近であり、検出部位ＩＩＩは維管束であり、検出部位ＩＶは維管束と髄との境界付近であり、検出部位Ｖは髄である。

各検出部位における各成分の検出スペクトルの結果は、それぞれ図８〜図１２に示した。図８〜図１２に示されるように、検出部位ＩＩＩ（維管束）を除くすべての部位において、リン（Ｐ）成分が検出された。このことから、各検出部位に、リン酸アンモニウムが存在していることが確認された。リン酸アンモニウムは、茎の表皮のみならず、表皮（外皮）と維管束との境界部分や、維管束と髄との境界部分でも確認され、リン酸アンモニウムが茎の内部にも浸透していることが確かめられた。なお、試験片Ｔ（１００ｇ）に対するリン酸アンモニウムの付着量は、１４０ｇである。

〔トマト残渣に担持される硝酸銀（ＡｇＮＯ_３）の検証〕
トマトの茎（フリーズドライ済み）を、１センチ程度の長さで切断したものを試験片Ｔａとした。この試験片Ｔａに、硝酸銀水溶液（硝酸銀濃度：３．４質量％）に、５分間浸漬した。その後、水分率が約６％となるまで試験片Ｔａを乾燥させた。乾燥後の試験片Ｔａを、ＥＤＸを用いて、試験片の表皮、維管束及び髄の各部位に含まれる各成分を検出した。各検出部位における各成分の検出スペクトルの結果は、それぞれ図１３〜図１５に示した。図１３〜図１５に示されるように、各検出部位（表皮、維管束、髄）において、それぞれ銀（Ａｇ）成分が検出された。このことから、各検出部位に、硝酸銀（ＡｇＮＯ_３）が存在していることが確認された。なお、硝酸銀（ＡｇＮＯ_３）は、殺菌・消毒機能、ｐＨ調製機能等を備えている。また、試験片Ｔａ（１００ｇ）に対する硝酸銀の付着量は、１１．９ｇである。

〔トマト残渣に担持される炭酸水素ナトリウム（ＮａＨＣＯ_３）の検証〕
トマトの茎（フリーズドライ済み）を、１センチ程度の長さで切断したものを試験片Ｔｂとした。この試験片Ｔｂに、炭酸水素ナトリウム水溶液（炭酸水素ナトリウム濃度：４．６質量％）に、５分間浸漬した。その後、水分率が約６％となるまで試験片Ｔｂを乾燥させた。乾燥後の試験片Ｔｂを、ＥＤＸを用いて、試験片の表皮、維管束及び髄の各部位に含まれる各成分を検出した。各検出部位における各成分の検出スペクトルの結果は、それぞれ図１６〜図１８に示した。図１６〜図１８に示されるように、各検出部位（表皮、維管束、髄）において、それぞれナトリウム（Ｎａ）成分が検出された。このことから、各検出部位に、炭酸水素ナトリウム（ＮａＨＣＯ_３）が存在していることが確認された。なお、炭酸水素ナトリウム（ＮａＨＣＯ_３）は、ｐＨ調製機能等を備えている。また、試験片Ｔｂ（１００ｇ）に対する炭酸水素ナトリウムの付着量は、１６．１ｇである。

１…難燃性樹脂組成物、２…合成樹脂（母材）、３…担体、４…難燃剤（機能性物質）、５…機能添加材、１０…ドリップ装置、１１…ホルダ部、１２…ドリップ部、１３…フィルタ、１４…ろ液回収容器、１５…リン酸アンモニウム水溶液（難燃剤溶液）

Claims

トマトの茎の粉砕物からなる担体と、前記担体に担持される機能性物質とを有し、
前記機能性物質は、前記粉砕物に含まれる表皮と維管束との境界部分、及び維管束と髄との境界部分に担持され、
前記機能性物質は、リン酸塩からなる難燃剤である機能添加材。
前記機能添加材は、前記機能性物質を、前記担体１００質量部に対して、１０〜２５０質量部の割合で含有する請求項１に記載の機能添加材。
前記担体の大きさは、１０００μｍ以下である請求項１又は２に記載の機能添加材。
トマトの茎を粉砕した粉砕物からなる担体に、機能性物質が溶媒に分散又は溶解されてなる機能性溶液を含浸させて、前記粉砕物に含まれる表皮と維管束との境界部分、及び維管束と髄との境界部分に前記機能性物質を担持させる担持工程を有し、前記機能性物質は、リン酸塩からなる難燃剤である機能添加材の製造方法。