JP2020054732A

JP2020054732A - 消臭組成物

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Publication number: JP2020054732A
Application number: JP2018189027A
Authority: JP
Inventors: 英範江口; Hidenori Eguchi; 圭一郎乾; Keiichiro Inui
Original assignee: SC Environmental Science Co Ltd
Current assignee: SC Environmental Science Co Ltd
Priority date: 2018-10-04
Filing date: 2018-10-04
Publication date: 2020-04-09
Anticipated expiration: 2038-10-04
Also published as: JP7288646B2

Abstract

【課題】硫化水素、アンモニア等の悪臭物質、特にアルデヒド類に対して高い消臭機能を発揮する消臭剤を提供することを目的とする。【解決手段】珪藻土、珪酸カルシウム、塩基性酸化ケイ素および活性白土から選択される少なくとも一種、およびアミノ変性シリコーンを含有する消臭組成物であって、壁紙、床材、天井材等の建築内装資材に加工することによって、硫化水素、アンモニア等の悪臭物質、特にアルデヒド類に対して高い消臭機能を発揮する。さらに上記の消臭機能を有する建築内装資材、上記消臭組成物を加工することによる消臭壁紙製造方法を提供することができる。【選択図】なし

Description

本発明は、アルデヒド類、アンモニア、硫化水素等の悪臭に対する消臭組成物に関するものであり、特にアルデヒド類に対して高い消臭効果を示す消臭組成物に関する。さらに本発明は、前記消臭組成物を加工した不織布、壁紙、床材、天井材、繊維または繊維製品、建築用内装材、および壁紙の加工方法に関する。

住宅環境において、建築用内装材から微量に発生するホルムアルデヒドやＶＯＣ等によってシックハウス症候群のような健康被害が起こることが知られている。また建築用内装材だけでなく、タバコ臭などが原因となってアセトアルデヒド、アンモニア、硫化水素、酢酸などの臭気が発生することがあり、室内環境の汚染や不快感を与え、ときには健康被害が発生することも考えられる。このように室内環境や車内環境からの、アルデヒド類を含むこれらの臭気を除去するために活性炭のような吸着剤や消臭剤が提案されており、また消臭剤を加工した壁紙、床材などの建築用内装材も提案されている。

このうち活性炭のような吸着剤を用いて吸着除去する方法においては、臭気を吸着して飽和となった場合に消臭性能が低下してしまう問題がある。またアルデヒド類に関する消臭剤が提案されているが（特許文献１〜３）、高い消臭性能を発揮する消臭剤がなく、より高い消臭性能を持つ消臭剤が要望されている。

また消臭剤を壁紙、床材、天井材等の建築用内装材に加工することによって消臭性能を有する建築用内装材を製造する場合、１５０℃を超える高温で加熱する工程があり、この工程によって消臭剤が分解や揮発する危険性があるものは使用が困難という問題があった。

特開２００５−２５３５００号公報特開２０１２−１９８７２号公報特開２０１５−７４８４７号公報

アルデヒド類、アンモニア、硫化水素等の悪臭に対する消臭組成物を提供すること、特に壁紙、床材、天井材等の建築内装用資材に加工するための消臭組成物であって、特にアルデヒド類に対して高い消臭性能を発揮する消臭組成物を提供することが本発明の課題である。

本発明者らはこのような課題を解決するため鋭意研究を行った結果、珪藻土、珪酸カルシウム、塩基性酸化ケイ素、活性白土から選択される少なくとも一種の化合物、およびアミノ変性シリコーンを含有する組成物が、高い消臭性能を発揮し、さらに壁紙、床材、天井材等の建築内装用部材に加工したときにも、特にアルデヒド類に対して高い消臭性能を発揮することを見出し、本発明を完成させた。

すなわち本発明は、
（１）珪藻土、珪酸カルシウム、塩基性酸化ケイ素、活性白土から選択される少なくとも一種の化合物、およびアミノ変性シリコーンを含有することを特徴とする消臭組成物であり、
（２）アミノ変性シリコーンの含有率が、１〜７０重量％の範囲であることを特徴とする、（１）に記載の消臭組成物、
（３）（１）または（２）に記載の消臭組成物を加工した不織布、壁紙、床材、天井材、繊維または繊維製品、建築用内装材であり、
（４）（３）に記載の壁紙の加工方法であって、請求項１または請求項２に記載の消臭組成物を表面処理剤と混合し、壁紙に塗布した後、１５０℃以上で加熱する工程を有する壁紙の加工方法である。

本発明により、高い消臭性能を有する消臭組成物を提供することが可能となり、さらに本発明の消臭組成物を壁紙、床材、天井材等の建築用内装材に加工することにより、特にアルデヒド類に対して高い消臭性能を有する建築用内装資材を提供することが可能となる。

以下、本発明につき更に詳しく説明する。
本発明の消臭組成物は、珪藻土、珪酸カルシウム、塩基性酸化ケイ素および活性白土から選択される少なくとも一種の化合物、およびアミノ変性シリコーンを含有してなる組成物である。

本発明の消臭組成物に使用されるアミノ変性シリコーンは、シリコーンを変性することによってアミノ基を導入した化合物である。シリコーンはシロキサン結合によって結合し、重合した化合物の事を指し、一般的には直鎖のポリジメチルシロキサンと呼ばれる。アミノ基は、主鎖であるシリコーン分子鎖の側鎖に結合していても、主鎖であるシリコーン分子鎖の両末端に結合していても良い。

アミノ変性シリコーンの分子量に特に制限はないが、１００〜３００００が好ましく、さらに２００〜５０００が好ましい。アミノ変性シリコーンの分子量が１００未満であると、耐熱性に乏しくなり高温で加工したときにアミノ変性シリコーンが揮発する恐れがあり、アミノ変性シリコーンの分子量が３００００を超えるとアミノ変性シリコーンの粘性が増大し、製剤や加工の作業が行いにくくなる。アミノ変性シリコーン中に含まれるアミノ基の量は、官能基当量（ｇ／ｍｏｌ）として、１００〜５０００ｇ／ｍｏｌであるが、１００〜１０００ｇ／ｍｏｌが好ましく、１００〜５００ｇ／ｍｏｌがより好ましく、１００〜４００ｇ／ｍｏｌがより好ましい。アミノ変性シリコーン中に含まれるアミノ基の官能基当量が５０００ｇ／ｍｏｌを超えると消臭効果が十分に発揮されなくなり、１００ｇ／ｍｏｌ未満であるとアミノ変性シリコーンの安定性が十分ではなくなる恐れがある。

また本発明の消臭組成物は、珪藻土、珪酸カルシウム、塩基性酸化ケイ素、活性白土から選択される少なくとも一種の化合物を含有する。珪藻土は、珪藻と呼ばれる単細胞藻類が海底や湖底に堆積して化石となったものであり、主成分は珪酸塩であって多孔質な鉱物である。珪藻土は工業品が流通しており、例えば昭和化学工業のラジオライト等を挙げることができる。

珪酸カルシウムは珪酸塩類の一種であり、酸化カルシウムと二酸化ケイ素が種々の割合で結合した化合物の総称であり、珪藻土から得ることも可能である。塩基性酸化ケイ素は、粒子の表面がアルカリ性である酸化ケイ素であり、水に添加した５％分散液のｐＨを測定したときに７より大きい値を示す。活性白土は、モンモリロナイトと呼ばれる鉱物を熱酸処理して得られる鉱物であり、多孔質な構造を有する。珪酸カルシウム、塩基性酸化ケイ素、活性白土に関しても、種々の工業品が流通しており、いずれも使用することが可能である。

本発明で使用する化合物の粒子径は、平均粒子径として１００μｍ以下のものが好ましく、さらに５０μｍ以下のものがより好ましい。平均粒子径が１００μｍを超えると、壁紙等に加工するときに表面の平滑性が失われる恐れがある。

本発明の消臭組成物におけるアミノ変性シリコーンの含有率は、１〜７０重量％であり、１０〜６０重量％が好ましく、さらに２０〜５０重量％がより好ましい。１重量％未満であると消臭効果が十分に発揮されず、また７０重量％を超えるとアミノ変性シリコーンに珪藻土、珪酸カルシウム、塩基性酸化ケイ素または活性白土を含有させることが困難となる。

本発明の消臭組成物は、表面処理剤、コーティング剤、塗料等と混合し、塩ビ等の樹脂を用いた壁紙、天井材、合板等の木質材料、床材等の建築用内装材に塗布するなどして用いることができる。特に壁紙に加工を行う場合、消臭組成物と壁紙用の表面処理剤を混合したものを壁紙の最表面層に塗布した後、通常では１５０℃以上、場合によっては２００℃を超える高温で加熱されることが多いが、本発明の消臭組成物はこのような高温で加熱される場合でも消臭性能が低下することがない。このような理由から本発明の消臭組成物は、壁紙用途に好適に用いることができる。

表面処理剤は、壁紙の最表面に加工するための樹脂エマルジョンであり、水性の樹脂エマルジョンが使用されることが多い。水性の表面処理剤は、一般に工業用製品として市販されているものを使用することができる。このような表面処理剤は特に制限されるものではないが、澱粉、酵素変性澱粉等の各種変性澱粉、ポリビニルアルコール、ポリアクリルアミド、カルボキシメチルセルロース等の水溶性高分子が挙げられ、またアクリル系樹脂エマルジョン、酢酸ビニル系樹脂エマルジョン、アクリル−スチレン系樹脂エマルジョン、アクリル−酢酸ビニル系樹脂エマルジョン、塩化ビニル系樹脂エマルジョン、塩化ビニル−アクリル系樹脂エマルジョン、ウレタン系樹脂エマルジョン等の水性の樹脂エマルジョンが挙げられる。

本発明の消臭組成物には、必要に応じて、界面活性剤、防ダニ剤、抗菌剤、キレート剤、防錆剤、香料、スケール防止剤、消泡剤、帯電防止剤、樹脂バインダー、増粘剤、柔軟加工剤等を加えることも可能である。

本発明を実施例、試験例により更に詳しく説明するが、本発明がこれらによって限定されるものではない。なお、下記に示す％はすべて重量％である。

（実施例１）
珪藻土としてラジオライト（登録商標）＃９００（平均粒子径２９μｍ、昭和化学工業株式会社製）５８ｇ、官能基当量３５０ｇ／ｍｏｌの側鎖型アミノ変性シリコーンオイルＫＦ−３９３（信越化学工業株式会社製）を４２ｇ秤量した。ラジオライト＃９００を混合しながらＫＦ−３９３を滴下し、消臭組成物の実施例１を得た。

（実施例２）
珪藻土として実施例１のラジオライト＃９００の代わりにラジオライト＃２００（平均粒子径１３μｍ、昭和化学工業株式会社製）を用いて消臭組成物の実施例２を得た。

（実施例３）
実施例１のアミノ変性シリコーンオイルＫＦ−３９３の代わりに官能基当量７９０ｇ／ｍｏｌのアミノ変性シリコーンオイルＫＦ−８５７を用いて消臭組成物の実施例３を得た。

（実施例４）
実施例１のアミノ変性シリコーンオイルＫＦ−３９３の代わりに官能基当量４３０ｇ／ｍｏｌのアミノ変性シリコーンオイルＫＦ−８０１０を用いて消臭組成物の実施例４を得た。

（実施例５）
実施例１の珪藻土ラジオライト＃９００の代わりに、活性白土としてモンモリロナイトＫ１０（平均粒子径２５μｍ、ＡＬＤＲＩＣＨ社製）を用いて消臭組成物の実施例５を得た。

（実施例６）
実施例１の珪藻土ラジオライト＃９００の代わりに、塩基性酸化ケイ素としてカープレックス（登録商標）＃１１２０（５％分散液のｐＨ１１、平均粒子径１２μｍ、エボニック社製）を用いて消臭組成物の実施例６を得た。

（実施例７）
珪藻土としてラジオライト＃９００を９０ｇと側鎖型アミノ変性シリコーンオイルＫＦ−３９３（信越化学工業株式会社製）１０ｇを秤量し、実施例１と同様の操作手順で消臭組成物の実施例７を得た。

（比較例１）
側鎖型アミノ変性シリコーンオイルＫＦ−３９３を比較例１とした。

（比較例２）
側鎖型アミノ変性シリコーンオイルＫＦ−８５７を比較例２とした。

（比較例３）
両末端型アミノ変性シリコーンオイルＫＦ−８０１０を比較例３とした。

（比較例４）
官能基当量３８ｇ／ｍｏｌの両末端型フェノール変性シリコーンオイルＫＦ−２２０１を比較例４とした。

（比較例５）
シリカ粉末（カープレックス８０、５％分散液のｐＨ５．９、平均粒子径１５μｍ、エボニック株式会社製）５８ｇと側鎖型アミノ変性シリコーンオイルＫＦ−３９３（信越化学工業株式会社製）を４２ｇを秤量し、実施例１と同様の操作手順で消臭組成物の比較例５を得た。

（比較例６）
シリカ粉末（カープレックス８０、エボニック株式会社製）５８ｇと側鎖型フェノール変性シリコーンオイルＫＦ−２２０１（信越化学工業株式会社製）４２ｇを秤量し、実施例１と同様の操作手順で消臭組成物の比較例６を得た。

（比較例７）
珪藻土ラジオライト＃９００を比較例７とした。

（比較例８）
珪藻土ラジオライト＃２００を比較例８とした。

［塩ビ壁紙の調製］
塩ビ壁紙表面層液として、平均重合度７００の塩ビ粉末（ＰＱＢ８３、新第一塩ビ株式会社製）１００ｇ、可塑剤ジイソノニルフタレート（ＤＩＮＰ、田岡化学工業株式会社製）５０ｇ、安定剤としてアデカスタブ（登録商標）ＦＬ２３（株式会社ＡＤＥＫＡ製）３ｇ、イソパラフィン（ＩＰソルベント２０２８、出光興産株式会社製）７ｇを、混合した。基材層としてＡ４サイズのＰＰＣ用紙（ＴｙｐｅＦｗ）に、調製した表面層液を約２００ｇ／ｍ２となるように塗布し、１５０℃の乾燥機に入れて１分間加熱し、塩ビ壁紙を得た。

[消臭評価試料の調製]
表面処理剤として、塩化ビニル系樹脂エマルジョン（ビニブランＨＤ−０５７、信越化学工業株式会社製）に対し、実施例１〜７、比較例１〜８の消臭組成物を所定濃度となるように添加・混合し、コンラージ棒をもちいて上記にて作成した１２ｃｍ×１０ｃｍの塩ビ壁紙に７ｇ／ｍ^２で塗布し、２２０℃の乾燥機に入れて２分間加熱して消臭評価用試料とした。

[試験例１] アセトアルデヒドに対する消臭試験
アセトアルデヒドを、濃度が容積基準で１６ｐｐｍとなるように空気で希釈し、アセトアルデヒド希釈ガスを用意した。３Ｌ容量のテドラーバッグに消臭評価試料を封入し、アセトアルデヒド希釈ガス１Ｌを注入して栓をし、２５℃にて静置した。２時間経過後と２４時間経過後に、アセトアルデヒド用検知管（ガステック株式会社製）を用いてテドラーバッグ内のアセトアルデヒド濃度を測定した。消臭率を次式によって計算した。

[消臭率]＝（初期濃度−測定濃度）／（初期濃度）×１００

消臭率の結果を表１に示す。

本発明の、珪藻土、珪酸カルシウム、塩基性酸化ケイ素、活性白土から選択される少なくとも一種と、アミノ変性シリコーンを含有する消臭組成物を使用することによって、硫化水素、アンモニア等の悪臭物質、特にアルデヒド類の臭気を低減させることができ、また上記消臭組成物を、壁紙、床材、天井材等の建築内装資材に加工することによって、消臭機能を有する建築内装資材を提供することができる。

Claims

珪藻土、珪酸カルシウム、塩基性酸化ケイ素、活性白土から選択される少なくとも一種の化合物、およびアミノ変性シリコーンを含有することを特徴とする消臭組成物。
アミノ変性シリコーンの含有率が、１〜７０重量％の範囲であることを特徴とする、請求項１に記載の消臭組成物。
請求項１または請求項２に記載の消臭組成物を加工した不織布、壁紙、床材、天井材、繊維または繊維製品、建築用内装材。
請求項３に記載の壁紙の加工方法であって、請求項１または請求項２に記載の消臭組成物を表面処理剤と混合し、壁紙に塗布した後、１５０℃以上で加熱する工程を有する壁紙の加工方法。