JP2014094047A - 消臭剤 - Google Patents

Abstract

【課題】 有機溶媒に均一に溶解し、多種類の悪臭物質に除去効果があり、低価格で人体に安全な消臭剤を提供すること。
【解決手段】 酸化亜鉛とＮ−アシルサルコシン類を有機溶媒中または無溶媒中で重量比１：５〜１：１００の条件で反応させて得られる反応物からなる消臭剤。
【選択図】 なし

Description

本発明は、酸化亜鉛とＮ−アシルサルコシンとを有効成分とする反応物からなる消臭剤に関する。より詳細には、アンモニア、アミン類、硫化水素、有機酸、アルデヒド類などの多種類の悪臭ガスを同時に除去することが可能な有機溶媒可溶の油性消臭剤に関する。

日常生活において、生ゴミの腐敗により発生する生ゴミ臭、タバコの喫煙によるタバコ臭、トイレ臭、足などの人体臭等、各種悪臭に悩まされている人が数多く存在する。これらの臭気成分としては、アンモニア、アミン類などの窒素化合物、硫化水素、メチルメルカプタンなどの硫黄化合物、酢酸、イソ吉草酸、カプロン酸などの有機酸、ホルムアルデヒド、アセトアルデヒドなどのアルデヒド類等がある。
さらに、消臭剤の形態として簡便さからスプレー状、特にエアゾール状が望まれており、そのために、消臭剤自身が有機溶剤に対する高い溶解度が要求されている。
悪臭物質は可能な限り同時に除去することが望ましく、一方で安全性の高い消臭剤の開発が要望されている。安全性の高い従来の消臭剤の１つに亜鉛化合物がある。亜鉛化合物の中でも酸化亜鉛は化粧品原料に用いられており、皮膚に接触しても無害であって安全性に問題のない化学物質である。
亜鉛化合物を有効成分とする油性消臭剤としては、たとえば、次の特許文献１，２に開示されているものが挙げられる。
特許文献１には、アルコールアミン化合物の少なくとも１種と有機亜鉛化合物の少なくとも１種と水とを含有してなる腐食抑制作用をもつ反応型脱臭剤が開示されている。しかし、有機亜鉛化合物としてＮ−アシル基を有するサルコシン化合物は記載されていない。また、脱臭剤の組成として水を含有しており、有機溶媒中、炭化水素溶媒やアルコール類、エーテル類に消臭剤成分が可溶である記述はない。
特許文献２には、２−エチルヘキサン酸亜鉛を有効成分とし油性媒体に可溶である消臭剤が開示されている。しかし、硫化水素、アンモニア消臭は効果が認められるものの低級脂肪酸やアルデヒド類の消臭に関しては消臭効果が低い。

特開平１−３２００６２号公報 特開平９−２７６３８１号公報

酸化亜鉛自体、水および有機溶媒中に不溶である。酸化亜鉛が有機溶媒、特に炭化水素溶媒やアルコール類、エーテル類に均一に溶解し、多種類の悪臭ガスを同時に効率よく除去できる消臭剤は開発されているものの消臭効果が低い。
そこで、本発明の目的は有機溶媒に均一に溶解し、多種類の悪臭物質に除去効果があり、低価格で人体に安全な消臭剤を提供することにある。さらに、本発明の別の目的は酸化亜鉛とＮ−アシルサルコシンから得られる反応物がパラフィン系飽和炭化水素類、アルコール類、エーテル類に均一に溶解するためエアゾール用に適した消臭剤を提供することにある。

すなわち、本発明の消臭剤は、酸化亜鉛とＮ−アシルサルコシン類を有機溶媒中または無溶媒中で重量比１：５〜１：１００の条件で反応させて得られる反応物からなるものである。
また、本発明の消臭剤は、Ｎ−アシルサルコシン類と２−アミノ−３−メチル−１−プロパノール、２−アミノ−２−メチル−１−プロパノール、トリスヒドロキシアミノメタンから選ばれる１種とモル比１：１で反応させて得られる反応物を酸化亜鉛と有機溶媒中または無溶媒中で重量比１００：１〜５：１の条件で反応させて得られる反応物からなるものである。
また、本発明の消臭剤は、前記Ｎ−アシルサルコシン類はラウロイルサルコシン、ミリストイルサルコシン、パルミトイルサルコシン、オレオイルサルコシンの何れかであるものである。
また、本発明の消臭剤は、前記反応物をアルコール系溶媒、グリコール系溶媒、グリコールモノエーテル系溶媒の何れかに溶解させてエアゾール用にしたものである。

本発明の消臭剤は酸化亜鉛とＮ−アシルサルコシンとを有効成分とする反応物からなる消臭剤であって、アンモニア、アミン類、硫化水素および水難溶性の有機酸を効率よくその臭気を除去できる。また、本発明の消臭剤は有機溶媒に溶解し、たとえば、アルコール類、エーテル類、特に炭化水素溶媒、たとえば、イソパラフィン系炭化水素、ノルマルパラフィン系炭化水素、テルペン系炭化水素に溶解する。そのため、エアゾール状消臭剤にも好適に使用することができる。さらに、本発明の消臭剤は、詳細なメカニズムは不明であるものの、除去対象物質と化学結合して一旦除去された対象物質が周囲の環境に再放出される恐れがない。また、消臭剤の各構成成分が安価であって、有効成分として化粧品グレードおよび食品添加物グレードのものが使用可能であるので人体に対して安全である。

本発明の消臭剤は酸化亜鉛とＮ−アシルサルコシンとを有効成分とする。
本消臭剤は主としてアンモニア、アミン類などの窒素化合物、硫化水素、メチルメルカプタン等の硫黄系化合物および難水溶性のイソ吉草酸、カプロン酸などの有機酸に対して特異的に消臭効果が高い。

消臭剤成分の酸化亜鉛は化粧品原料、医薬品原料として使用されており、人体に触れても無害である。
他方のＮ−アシルサルコシンとしてはラウロイルサルコシン、ミリストイルサルコシン、パルミトイルサルコシン、オレオイルサルコシンなどのＮ−アシルサルコシンが挙げられる。Ｎ−アシルサルコシンは化粧品原料、医薬品原料等に使用されており、安価でかつ人体に無害である。

消臭剤を調整する際、無溶媒下においても調製可能であるが有機溶媒の使用が好ましい。酸化亜鉛自体は水および有機溶媒に難溶性である。しかし、酸化亜鉛は重量比で５倍以上のＮ−アシルサルコシン類と有機溶媒中あるいは無溶媒中で反応させることにより均一溶液が得られる。このような酸化亜鉛とＮ−アシルサルコシンとの反応物を用いると窒素化合物、低級脂肪酸、特に水難溶性の酸であるイソ吉草酸やカプロン酸などの有機酸が効率良く捕捉されると同時に硫黄系悪臭ガスが捕捉されるが、特にアミン類、アンモニア、硫化水素が効率よく捕捉され高い消臭能がある。
酸化亜鉛とＮ−アシルサルコシンの併用割合は酸化亜鉛（重量）に対して１００倍を上限とすることができる。Ｎ−アシルサルコシンの併用割合が１００倍より高くなると、特に硫化水素の捕捉効率が低下し、Ｎ−アシルサルコシンの使用量が相対的に増加するので経済的ではない。
Ｎ−アシルサルコシンの併用割合が５倍未満であると反応物が粘稠で焦茶色となりハンドリングに難点がある。上記併用割合は重量比で１：５〜１：１００の範囲にあることが好ましい。この範囲内では除去対象悪臭ガスがバランスよく捕捉される。
酸化亜鉛とＮ−アシルサルコシンの併用割合は一般に除去対象悪臭ガスの種類やその濃度に応じて適宜調整される。具体的に述べると、除去対象物質中にアンモニア、低級脂肪酸の割合が高い場合はＮ−アシルサルコシンの割合が高いほど除去対象ガス全体の除去効率が高く、上記割合は１：１０〜１：１００の範囲にあることが好ましい。また、硫化水素濃度が高い場合は上記酸化亜鉛の割合を高くすることが好ましく、Ｎ−アシルサルコシンの併用割合は１：５〜１：５０の範囲で充分な除去効果を発揮する。

本発明は、酸化亜鉛とＮ−アシルサルコシンとを有効成分とする反応物を主とするが、反応物は有機溶媒として炭化水素溶媒、すなわち、イソパラフィン系炭化水素、ノルマルパラフィン系炭化水素、テルペン系炭化水素、グリコール類、エーテル類に任意溶解するが、アルコール類、特に低級アルコール、たとえば、メチルアルコール、エチルアルコールに対しては混和するものの濁りが生じることがある。
このような現象が起こらないよう、すなわち、低級アルコールに任意溶解させるために、Ｎ−アシルサルコシン類と２−アミノ−３−メチル−１−プロパノール、２−アミノ−２−メチル−１−プロパノール、トリスヒドロキシアミノメタンから選ばれる１種とモル比１：１で反応させて得られる反応物を、酸化亜鉛と有機溶媒中または無溶媒中で１００〜１５０℃、１〜５時間、重量比１００：１〜５：１の条件で反応させることにより、低級アルコールに任意溶解が可能な反応物が得られる。
Ｎ−アシルサルコシン類と２−アミノ−３−メチル−１−プロパノール、２−アミノ−２−メチル−１−プロパノール、トリスヒドロキシアミノメタンから選ばれる１種とモル比１：１で反応させる条件として、両者を無溶剤下あるいは炭化水素溶媒中、室温から１００℃の範囲で反応させることで、透明溶液の反応物が得られる。
Ｎ−アシルサルコシン類と２−アミノ−３−メチル−１−プロパノール、２−アミノ−２−メチル−１−プロパノール、トリスヒドロキシアミノメタンから選ばれる１種とモル比１：１で反応させて得られる反応物と酸化亜鉛の重量比が１００：１を超える場合は、メチルアルコール、エタノールに任意溶解するもののアミノアルコール使用量およびＮ−アシルサルコシン類使用量が増加するため経済的ではない。一方５：１未満の条件では、得られた反応物が粘稠となりハンドリングが難しい。

本発明においては、無溶媒下あるいは有機溶媒中で調製された消臭剤を希釈して使用することが好ましい。このような希釈剤としては、炭化水素溶媒すなわちイソパラフィン系炭化水素、ノルマルパラフィン系炭化水素、テルペン系炭化水素、グリコール類すなわちエチレングリコール、プロピレングリコール、３−プロパンジオール、１，３−ブタンジオール、１，４−ブタンジオール、グリコールエーテル類すなわちジエチレングリコールモノエチルエーテル、ジプロピレングリコールモノメチルエーテル、アルコール類、たとえば、メタノール、エタノール、イソプロピルアルコール等を挙げることができる。

希釈剤に対する消臭剤の濃度は０．０１〜２０重量％、好ましくは０．１〜１０重量％、さらに好ましくは０．１〜５重量％の範囲である。消臭剤の濃度が０．０１重量％未満では消臭効果が貧弱である。一方、２０重量％を超えると消臭効果が高くなるものの経済的ではない。

酸化亜鉛とＮ−アシルサルコシン類を有機溶媒中または無溶媒中で重量比１：５〜１１：１００の条件で反応させて得られる反応物を調製する方法は、有機溶剤、特に沸点が９０℃以上のパラフィン系炭化水素、イソパラフィン系溶剤中で酸化亜鉛とＮ−アシルサルコシン類を反応させることが好ましい。もちろん、酸化亜鉛とＮ−アシルサルコシン類の反応においては反応に妨害がないならば溶剤としてパラフィン系炭化水素、イソパラフィン系溶剤以外の溶剤、たとえば、エーテル類、アルコール類を使用できる。その条件として、沸点が１００℃以上のエーテル類、アルコール類が望ましい。
無溶媒中において調製する場合は、酸化亜鉛とＮ−アシルサルコシン類の重量比が１：２０〜１：１００の条件が好ましい。
また、溶剤中あるいは無溶剤中で調製する場合、反応温度１００〜１５０℃の範囲で１〜５時間反応させることが好ましい。

本発明の消臭剤には、消臭作用を阻害しない範囲内で適宜添加剤を添加することができる。添加剤としては、たとえば、アニスシード、コリアンダー等の精油、アスコルビン酸ナトリウム、ＢＨＴ（ジ−ｔ−ブチルヒドロキシトルエン）、オイゲノール、イソオイゲノール、チモール等の酸化防止剤、塩化ベンザルコニウム、オイゲノール、オクタノール、デヒドロ酢酸ナトリウム、ソルビン酸カリウム等の防カビ剤・殺菌剤、香料、タンニン、サポニン、桂皮酸エステル、サルチル酸エステル等の紫外線吸収剤などが挙げられる。

本発明の消臭剤は、上述の他に噴霧状、粉状、粒状、ゲル状、エアゾール状等の各種形態で使用され、使用状況に適した形態を選択することができる。好適な形態は油性溶液、噴霧状、エアゾール状である。
噴霧状消臭剤の使用形態は、トリガー方式により自圧による溶液を噴霧化するものである。消臭剤を粉状、粒状等の固形状の形態で使用する場合は、溶液を多孔質アルミナ、シリカ等に含浸させて乾燥させることにより調製される。ゲル状消臭剤は寒天、ゼラチン、カラギーナン、トラガントガム等のゲル基材を用いて公知の方法で調製することができる。
エアゾール状消臭剤はアルコール系溶媒、グリコール系溶媒、グリコールモノエーテル系溶媒に溶解させた薬液と噴射剤とから構成される。噴射剤としてはプロパン、ｎ−ブタン、ジメチルエーテル等の液化石油ガスが挙げられる。

本発明における悪臭ガスの除去メカニズムは、その詳細が必ずしも明らかではない部分もあるが次のように考えられる。
アンモニア、アミン類の消臭効果については、単にアンモニアの溶媒への吸収によるものではなく、アンモニアやアミン類のＮ原子がＮ−アシルサルコシンのカルボキシル基と反応するものと推定される。
硫化水素については、酸化亜鉛とＮ−アシルサルコシンのカルボキシル基と反応しＮ−アシルサルコシン亜鉛化合物が一部生成すると推定され、硫化水素と反応し難溶性の硫化亜鉛が生成し硫化水素の再放出が抑制できる。
一方、Ｎ−アシルサルコシンを２−アミノ−３−メチル−１−プロパノール、２−アミノ−２−メチル−１−プロパノール、トリスヒドロキシアミノメタン等から選ばれるＮ化合物をモル比１：１で反応させた後、酸化亜鉛と反応させると透明溶液となる。そのため、Ｎ−アシルサルコシンのＮ−アシル基（−Ｎ−ＣＯ基）と酸化亜鉛が反応し錯体化している可能性が高い。
さらに、水難溶性の低級脂肪酸については、過剰のＮ−アシル基のＮ（窒素原子）と反応すると思われる。
本発明においては、除去対象ガスが消臭剤成分との反応により除去されるため、一旦除去されたガスの再放出の可能性は殆どないと考えられる。

本発明の消臭剤の用途としては、特に限定されるものではないが、生ゴミ臭、トイレ臭、汗臭、たばこ臭、下駄箱における悪臭、家畜臭その他の悪臭に対して使用できる。
さらに、本発明の消臭剤は香粧品すなわちシャンプー、リンス、トリートメント等に配合することができる。
また、パーマ施術における悪臭を除去する目的で使用することもできる。

以下に実施例および比較例を挙げて本発明を具体的に説明するが、本発明は下記の実施例により限定的に解釈されるべきではない。

実施例１
酸化亜鉛１ｇとＮ−オレオイルサルコシン１０ｇおよびイソパラフィン系溶剤（ＩＰソルベント２０２８ 出光製）２０ｍｌを還流冷却器を備えた１００ｃｃ丸底フラスコに入れ、油浴１２０℃で攪拌下、３時間加熱反応行い濃茶色粘稠溶液を得た。
<溶解性試験>
上記のようにしてで得られた濃茶色粘稠溶液を、エタノール（EtOH）、ＩＰソルベント、水（イオン水）、ジプロピレングリコールモノメチルエーテル（DPGMME）の各種溶媒に、それぞれ０．２ｗｔ％および５ｗｔ％となるように溶解させ、目視により溶解状態を観察し、表中の注に示す基準で評価し、その結果を表１に示した。

＜消臭試験＞
上記のようにして得られた濃茶色粘稠溶液を、ＩＰソルベントに、それぞれ０．２ｗｔ％および５ｗｔ％となるよう溶解させ消臭剤溶液を調製した。
除去対象ガス注入口、圧力調整口、検知管測定口および予備口を備えた容量３リッターのガラス製セパラブルフラスコを２個用意し、それぞれのガス注入口から注射器を用いてアンモニアおよび硫化水素の２種のガスを個別に注入して、１０秒間攪拌した。その後、各ガスの初濃度をガステック検知管で測定した。次いで、調整した消臭剤溶液３ｍｌを注入した後、各経過時間後の濃度をガステック検知管により測定し、消臭率を求め、その結果を表２および表３に示した。

＜エアゾール方式による消臭試験＞
上記消臭剤溶液を２％ｗｔとなるように９９．５％エタノールに溶解させ、消臭剤含有エタノール溶液を調製した。その後、９６ｃｃエアゾール容器にエタノール溶液７．５ｃｃ添加した後、脱臭プロパン４２．５ｃｃを封入した。
次いで、３リッターの臭い袋に硫化水素ガスあるいはアンモニアを封入し、エアーで満タンにした後、ガステック検知管で１００ｃｃのガスを吸引し、初濃度を測定した。その後、エアゾールから再度におい袋を満タンにした後、１分後、ガステック検知管で臭い袋中の悪臭ガス濃度を測定した。その結果を表４に示す。

実施例２
実施例１において、Ｎ−オレオイルサルコシン８ｇ、ＩＰソルベント１００ｍｌおよび３００ｃｃ丸底フラスコに替えた以外は実施例１と同様に反応させ茶色溶液を得た。
得られた茶色溶液の原液につき、３リッターフラスコを用い、実施例１と同様にして消臭試験を行い、その結果を表５に示した。

得られた茶色溶液を９９．５％エタノールに５ｗｔ％になるように添加し、透明溶液を得た。この透明溶液につき、３リッターフラスコを用い、実施例１と同様にして消臭試験を行い、その結果を表６に示した。

実施例３
実施例２において、酸化亜鉛２ｇ、Ｎ−オレオイルサルコシン２０ｇおよびＩＰソルベント２００ｍｌに替えた以外は実施例２と同様に反応させ濃茶色溶液を得た。
得られた濃茶色溶液の原液を用い、対象ガスを酢酸、イソ吉草酸、メチルメルカプタンとした場合のそれぞれの消臭試験を実施例１と同様にして行い、その結果を表７に示した。

前記表７から、水溶性の酢酸の消臭能は低いものの、水難溶性のイソ吉草酸の消臭能は高いことがわかる。

実施例４
実施例１において酸化亜鉛１ｇ、Ｎ−オレオイルサルコシン５０ｇを用い、溶媒のＩＰソルベントを用いないで、実施例１と同様に反応させこげ茶色粘稠溶液を得た。
得られた上記粘稠溶液のDPGMME（ジプロピレングリコールモノメチルエーテル）１０％溶液を調製した。次いで、エアゾール用に９９．５％エタノール中に２ｗｔ％となるようにDPGMME（ジプロピレングリコールモノメチルエーテル）１０％溶液を添加した。
実施例１と同様にエアゾールを調製し消臭試験を行ったところ、アンモニアについては初濃度５０ｐｐｍで１分後７０％の消臭率であった。

実施例５
実施例２においてＮ−オレオイルサルコシンをＮ−ラウロイルサルコシン１０．３ｇ、ＩＰソルベントを２００ｍｌとした以外は実施例２と同様にして反応させ茶色溶液を得た。

実施例６
実施例２においてＮ−オレオイルサルコシンをＮ−パルミトイルサルコシン２２．０ｇとした以外は実施例２と同様にして反応させ茶色溶液を得た。

実施例７
実施例２においてＮ−オレオイルサルコシンをヤシ油脂肪酸サルコシン２０．１ｇ、ＩＰソルベント２００ｍｌとした以外は実施例２と同様にして反応させ茶色溶液を得た。
反応溶液を得た。

実施例５〜７で得られた各反応溶液について、実施例１と同様にして消臭試験を行い、その結果を表８に示した。

実施例８
Ｎ−オレオイルサルコシン１０．１ｇと２−アミノ−３−メチル−１−プロパノール２．６ｇを５０ｃｃ丸底フラスコに入れ、攪拌下反応させた。その結果、発熱を伴い透明溶液が得られた。次いで、酸化亜鉛０．５ｇを添加し、１２０℃で３時間反応させて茶色透明粘稠液を得た。
この粘稠溶液５ｇと９９．５％エタノール９５ｍｌを混合し、溶解性を観察したところ、溶解し、淡黄色透明溶液が得られた。
＜消臭試験＞
実施例１と同様にエアゾール法式による消臭試験を行い、その結果を表９に示した。

比較例１
ＩＰソルベントのみの消臭性能を評価した。

酸化亜鉛とＮ−アシルサルコシンとを有効成分とする反応物からなる消臭剤であって、アンモニア、アミン類、硫化水素および水難溶性の低級脂肪酸を効率よくその臭気を除去できるため産業上有用である。

Claims (4)

1. 酸化亜鉛とＮ−アシルサルコシン類を有機溶媒中または無溶媒中で重量比１：５〜１：１００の条件で反応させて得られる反応物からなる消臭剤。
2. Ｎ−アシルサルコシン類と２−アミノ−３−メチル−１−プロパノール、２−アミノ−２−メチル−１−プロパノール、トリスヒドロキシアミノメタンから選ばれる１種とモル比１：１で反応させて得られる反応物を酸化亜鉛と有機溶媒中または無溶媒中で重量比１００：１〜５：１の条件で反応させて得られる反応物からなる消臭剤。
3. 前記Ｎ−アシルサルコシン類はラウロイルサルコシン、ミリストイルサルコシン、パルミトイルサルコシン、オレオイルサルコシンの何れかであることを特徴とする請求項１および２の何れかに記載の消臭剤。
4. 請求項１乃至３の何れかに記載の反応物をアルコール系溶媒、グリコール系溶媒、グリコールモノエーテル系溶媒の何れかに溶解させてエアゾール用にしたことを特徴とする消臭剤。