JP4813271B2 - 減臭機能性布帛及び減臭機能剤 - Google Patents

Description

本発明は、タバコ臭・ペット臭等の生活悪臭、およびシックハウスの原因物質と考えられている揮発性有機化合物のいずれに対しても減臭機能性を有する布帛及びそれに使用する減臭機能剤に関するものである。

居室内の空気環境を向上するために、従来から様々な方法で消臭剤を配合した布帛が用いられている。例えば、化学吸着によるものでは、酸性のガスには塩基性の物質である炭酸カルシウム等が、塩基性のガスには酸性の物質である硫酸アルミニウム等が用いられてきた。また、物理吸着によるものでは、活性炭、珪藻土等が用いられてきた。

しかしながら、これらの消臭剤は、特定のガス種において減臭性能を示すものであり、汗臭・タバコ臭・ペット臭・加齢臭・***臭・生ゴミ臭等の生活悪臭、およびシックハウスの原因物質と考えられている揮発性有機化合物に対して、広範に減臭機能性を発揮するものではなかった。広範に減臭機能性を発揮させるため、不用意に各消臭剤を配合すると、消臭剤同士の反応により消臭剤が劣化し、本来の性能を発揮させることできない、活性炭は特に揮発性有機化合物（ＶＯＣ）を吸着するという点を含め、広範な臭いに対して有効であるが、生活悪臭として問題とされるタバコ臭の成分であるアセトアルデヒド、あるいはペット臭の成分の一つであるイソバレルアルデヒド、加齢臭の主成分であるノネナール等のアルデヒドに対しては、高い効果は見込めない。アミン系化合物であるヒドラジド系化合物はアルデヒドの減臭に対して有効であるが、活性炭と直接配合されると、活性炭のトルエンに対する減臭効果を阻害し、更に、経時的にアルデヒドに対する減臭性能も低下するという傾向が見られる。光触媒は揮発性有機化合物をはじめ生活悪臭の減臭に有効であるが、紫外線応答型であれば紫外光が、可視光応答型であっても５５０ナノメーター以下の波長の光が必要であり、低照度の室内あるいは室内の光源が白熱灯である場合は、効果を期待することは困難である。

例えば、引用文献１〜２には、消臭機能を有するカーペットとして、活性炭等の無機物質とヒドラジン誘導体を混合して、布帛に塗布することが開示されているが、活性炭とヒドラジン誘導体を混合使用した場合、経時的にアルデヒド成分に対し消臭能が低下し、また、この方法では、トルエンなどに対して実用性ある消臭効果を得ることができない。

また、引用文献３は、ヒドラジン誘導体と消臭性無機物質を併用した場合に広範な消臭効果があるとして、実施例ではヒドラジド化合物と銅ゼオライトを併用する場合に、それらを単独使用した場合に比して効果があるとし、無機物質が活性炭であってもよいかのように記載しているが、ここで確認している消臭効果は、実施例に示すような一部のものであり、実際にヒドラジド化合物と活性炭を混合使用すると、後記するように、ヒドラジド化合及び活性炭のいずれの消臭効果も低減し、実用性なきものとなるのである。

更に、引用文献４は、活性炭では消臭できないアルデヒド成分に対して有効な消臭剤として、ヒドラジン誘導体を開示しているがそれだけであり、ヒドラジン誘導体と活性炭の併用については何も記載していない。また、特許文献５は、アンモニア、アミン類、硫化水素、メルカプタン類などの悪臭やタバコ臭に含まれるアルデヒド類などに対して優れた消臭性を有する消臭性成形品に関するもので、芳香族アミンと多孔質二酸化ケイ素微粒子などの無機系化合物と亜鉛および／または銅からなる化合物の混合物を使用しているが、これが活性炭と併用できるとするものではなく、また、その他の悪臭に対して、そのまま有効に働くものではない。
特開２００５−１９８６８４号公報 特開２００１−２１８６６８号公報 特開２０００−１４５２０号公報 特開平８−２８０７８１号公報 特許第３７６５１４７号公報

そこで、本発明は、消臭剤の配合を規定し、消臭剤同士が反応することを抑制し、紫外線を必要とせずに、汗臭・タバコ臭・ペット臭・加齢臭・***臭・生ゴミ臭等の生活悪臭、およびシックハウスの原因物質と考えられている揮発性有機化合物（ＶＯＣ）のいずれに対しても、広範に消臭性能を示す減臭性布帛を提供することを課題とする。

本発明では、カーボン、亜鉛又は銅を含む金属化合物、及びアミン系化合物というそれぞれ異なる機能を有する化合物に着眼し、各化合物の消臭効果をいずれも十二分に発揮できるように組み合わせることにより、前記課題を解決した。

すなわち、本発明では、これら３種の化合物を、カーボンとアミン系化合物が直接接触しないような状態で、布帛に付着させることにより、それぞれの消臭剤の特性を生かし、汗臭・タバコ臭・ペット臭・加齢臭・***臭・生ゴミ臭等の生活悪臭、およびシックハウスの原因物質と考えられている揮発性有機化合物（ＶＯＣ）に対して、広範に消臭性能を示す減臭性布帛の提供を可能としたのである。

本発明でカーボンとしては、一般に揮発性有機化合物（ＶＯＣ）の吸着に有効な活性炭を使用するのが好ましく、また、金属化合物としては、硫化水素およびメルカプタン類の臭気に対する消臭効果を発揮する亜鉛又は銅を含む金属化合物、例えば亜鉛または銅の酸化物、水酸化物、塩化物、硫酸塩、酢酸塩、クエン酸塩等を例示することができ、ケイ酸亜鉛化合物、銅ゼオライト等を使用するのが好ましい。

更に、アミン系化合物としては、ホルムアルデヒド、アセトアルデヒド、酢酸等の吸着に特に有効なヒドラジン系化合物を使用するのが好ましく、該ヒドラジン系化合物としては、例えば、アジピン酸ジヒドラジド、アゼライン酸ジヒドラジド、コハク酸ジヒドラジド、グルタル酸ジヒドラジド、シュウ酸ジヒドラジド、スペリン酸ジヒドラジド、セバシン酸ジヒドラジド、ドデカン二酸ジヒドラジド、ピメリン酸ジヒドラジド、マロン酸ジヒドラジド、イソフタル酸ジヒドラジド、テレフタル酸ジヒドラジド、ポリアクリル酸ヒドラジドなどがある。

これら化合物の使用割合は特に限定されないが、アミン系化合物をカーボンと直接接触する状態で混合使用しないことが重要である。これらが直接混合使用されると、カーボンの消臭効果（脱トルエン）も、アミン系化合物の消臭効果（脱アルデヒド）も非常に悪くなる。

なお、カーボンと、アミン系化合物を直接接触しないような状態で布帛に適用するとは、例えば
１）布帛の一面にカーボンを塗布し、他面にアミン系化合物を塗布する、または
２）アミン系化合物を多孔質無機物質（ゼオライトなど）に担持させ、これをカーボンと共に、布帛表面に塗布する
というような方法がいずれも適用できる。なお、金属化合物は、カーボンやアミン系化合物と接触する状態で使用されてよいが、通常、カーボンと混合使用されるのがよい。

これらの布帛への付着は、通常の樹脂コーティングに使用されるような有機バインダー、例えばアクリル樹脂等を介して実施されればよいが、アミン系化合物を単独で使用する場合は、水溶液をスプレー塗布するなどの方法によってもよい。

なお、本発明において、カーボン及びアミン系化合物と共に金属化合物の使用を必須とするが、この金属化合物が存在しない場合には、活性炭とアミン系化合物を接触しないように適用しても、硫化水素の脱臭効果に欠けることとなる。また、カーボンと金属化合物を併用しても、アミン系化合物を使用しないときは、アセトアルデヒド等の脱臭効果を達成できない。更に、アミン系化合物を使用しないときは、亜鉛又は銅を含む金属化合物の併用効果も望めないものとなる。

通常、亜鉛又は銅を含む金属化合物及びアミン系化合物の使用量は、それぞれ、カーボンの使用量に対して、重量比率で１：５〜５：１程度の割合でよく、また、金属化合物も担体に担持させて使用するなどして、カーボンやアミン系化合物と直接接触しないようにしてもよい。

次に、本発明を実施例に基づいて更に詳しく説明する。
＜実施例１＞
加工用布帛として、ポリエステル織物（目付４００ｇ／ｍ^２）を用いた。
布帛の片面に、活性炭１０重量部、ケイ酸亜鉛化合物３重量部、繊維素系増粘剤であるヒドロキシエチルセルロース０．４重量部、アクリル樹脂２０重量部と水４０重量部からなる樹脂ペーストをドクターナイフコーティング法により、コーティングし、１３０℃の乾燥炉内で５分間加熱することにより、樹脂ペーストの乾燥キュアリングを行った。ナイフコーティングによる乾燥後の塗布量は８０ｇ／ｍ^２であった。

更にナイフコーティングがなされていない面に、アジピン酸ジヒドラジド２重量部と水９８重量部からなる処理液をスプレーコーティング法によりコーティングし、１３０℃の乾燥炉内で５分間加熱することによりスプレー液の乾燥を行った。スプレーコーティングによる剤付与の乾燥後の塗布量２ｇ／ｍ^２であった。

＜実施例２＞
実施例１で使用した加工用布帛に対して、布帛の片方の面に、活性炭が１０重量部、ケイ酸亜鉛化合物３重量部、担持型アミン系化合物（東亜合成製ケスモンＮＳ−２３０＊登録商標）７重量部、ヒドロキシエチルセルロース０．４重量部、、アクリル樹脂２０重量部と水４０重量部からなる樹脂ペーストをドクターナイフコーティング法により、コーティングし、１３０℃の乾燥炉内で５分間加熱することにより、樹脂ペーストの乾燥キュアリングを行った。ナイフコーティングによる乾燥後の塗布量は８０ｇ／ｍ^２であった。

＜実施例３＞
実施例２で得られた樹脂ペーストコーティング済布帛を用いて更に、樹脂ペーストがコーティングされていない面に、硫酸第一鉄とエチレンジアミン四酢酸ナトリウムを含む化合物２重量部と水９８重量部からなる処理液をスプレーコーティング法によりコーティングし、１３０℃の乾燥炉内で５分間加熱することによりスプレー液の乾燥を行った。スプレーコーティングによる剤付与の乾燥後の塗布量２ｇ／ｍ^２であった。

＜比較例１＞
未加工の布帛を比較例１とする。

＜比較例２＞
実施例２において、ケイ酸亜鉛化合物と担持型アミン系化合物を含まない樹脂ペーストを使用して、その他は実施例２と同様にして加工布帛を得た。

＜比較例３＞
実施例２において、担持型アミン系化合物を含まない樹脂ペーストを使用して、その他は実施例２と同様にして加工布帛を得た。

＜比較例４＞
実施例２において、ケイ酸亜鉛化合物を含まない樹脂ペーストを使用して、その他は実施例２と同様にして加工布帛を得た。

＜比較例５＞
実施例２において、担持型アミン系化合物７重量部の代わりに、アジピン酸ジヒドラジド２重量部を使用する以外は、実施例２と同様にして加工布帛を得た。

表１に実施例及び比較例の処方を示す。表中の数値は樹脂ペーストコーティングにより施されたコーティング樹脂の有効成分の配合重量比率を示す。ただし、括弧内の数値は、樹脂ペーストコーティングを施した面と反対側の面にスプレーコーティングした処理剤を示す。

以下、得られた加工布帛の評価について説明する。評価項目は、減臭性能、再放出抑制性能とする。なお、アセトアルデヒドに関しては、８０℃、３００時間放置の熱負荷後についての測定も行った。

（アンモニア減臭性能）
試験布帛片（７ｃｍ×７ｃｍ）を内容量３Ｌのポリエチレン製袋に入れ、９２ｐｐｍに調整したアンモニアガスを２Ｌ注入し、１時間後及び４時間後のアンモニアガスの残存濃度をガス検知管（ガステック社製）を用いて測定した。また、測定終了後に、純粋な空気で袋内部を洗浄し、２Ｌの純粋な空気を注入し、８０℃に加熱し、３０分後に測定した。

（硫化水素減臭性能）
アンモニアガスに代えて硫化水素ガスを用いて６０ｐｐｍのガスを注入した以外は、上記アンモニア減臭性能測定と同様に行った。

（アセトアルデヒド減臭性能）
アンモニアガスに代えてアセトアルデヒドガスを用いて９５ｐｐｍのガスを注入した以外は、上記アンモニア減臭性能測定と同様も行った。

（トルエン減臭性能）
アンモニアガスに代えてトルエンガスを用いて６０ｐｐｍのガスを注入した以外は、上記アンモニア減臭性能測定と同様に行った。

表２に評価結果を示す。表中数値は濃度ｐｐｍを表す。

実施例２に関して、各臭い種に対する減臭性能評価結果を表３に示す。試験方法は、試験布帛片（７ｃｍ×７ｃｍ）を内容量３Ｌのポリエチレン製袋に入れ、所定濃度に希釈した各種ガスを２Ｌ注入し、４時間後の残存濃度をガス検知管（ガステック社製）を用いて測定した。表中数値は次式で示される減臭率％である。
減臭率＝（初期濃度−４時間後の袋内の濃度）／初期濃度×１００

上記の如く本発明の布帛は、一方の面に活性炭とケイ酸亜鉛化合物を塗布し、他面にアジピン酸ジヒドラジドを塗布した実施例１、担持型ヒドラジドを活性炭及びケイ酸亜鉛化合物と共に一面に塗布した実施例２、及び実施例２と同様、担持型ヒドラジドを活性炭及びケイ酸亜鉛化合物と共に一面に塗布し、更に裏面に硫酸第一鉄を塗布した実施例３のいずれにおいても、アンモニア、硫化水素、アセトアルデヒド、トルエン全てに優れた消臭性を発揮し、しかも熱負荷後のアセトアルデヒド除去効果にも優れる製品となった。これに対して、アミン系化合物（ヒドラジン系化合物）を使用しない比較例２及び３では、アセトアルデヒドの消臭効果が認められず、また、比較例３ではケイ酸亜鉛化合物を使用しているにもかかわらず、それを使用しない比較例２と大差ない効果しか得られなかった。更に、アミン系化合物を担持型として使用しても、ケイ酸亜鉛化合物を使用しない場合（比較例４）では、硫化水素の消臭性に欠けるものとなった。更に、アミン系化合物（ヒドラジン系化合物）を活性炭と混合使用した比較例５では、トルエンに対する消臭性にあ欠け、アセトアルデヒドの消臭効果も期待できないものとなった。

本発明の製品は、汗臭・タバコ臭・ペット臭・加齢臭・***臭・生ゴミ臭等の生活悪臭、およびシックハウスの原因物質と考えられている揮発性有機化合物（ＶＯＣ）のいずれに対しても、広範に消臭性能を示す減臭性布帛となるため、カーペット、ラグ、椅子張地等のインテリア内装品、自動車シート地等の車両内装品に使用される布帛、又は空気清浄機のフィルター等のモジュール部品、靴の中敷等の生活用品のいずれに対しても有用である。

Claims (6)

1. 減臭機能を有する布帛であって、布帛表面に、カーボン、亜鉛又は銅を含む金属化合物（ただし、金属酸化物を除く）、及びアミン系化合物が付着されており、且つ、前記カーボンと前記アミン系化合物が直接接触しないような状態で付着されていることを特徴とする、減臭機能性布帛。
2. 減臭機能を有する布帛であって、布帛表面に、カーボン、亜鉛又は銅を含む金属化合物、及びアミン系化合物が付着されており、且つ、前記カーボンと前記金属化合物が布帛の一面に塗布され、前記アミン系化合物が布帛の他面に塗布されていることにより、前記カーボンと前記アミン系化合物が直接接触しないような状態で付着されていることを特徴とする、減臭機能性布帛。
3. 前記アミン系化合物が不活性な無機多孔質粒子に担持された状態で、前記カーボンと共に布帛の一面に塗布されている請求項１に記載の減臭機能性布帛。
4. 前記カーボンが活性炭である請求項１−３いずれか１項の減臭機能性布帛。
5. 前記アミン系化合物がヒドラジド系化合物である請求項１−４いずれか１項の減臭機能性布帛。
6. カーボンと亜鉛又は銅を含む金属化合物（ただし、金属酸化物を除く）と、不活性な無機多孔質粒子に担持されたアミン系化合物を、混合してなることを特徴とする減臭機能剤。