JP3348498B2 - 悪臭物質の除去剤 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、工場からの排ガス、生
活環境において発生する煙草臭、体臭、し尿臭、冷蔵庫
の食品臭、あるいは自動車の排ガス等に含まれるアンモ
ニア、硫化水素、アセトアルデヒド等の悪臭物質の除去
に有効な脱臭剤、あるいはこれらガスを処理するための
吸着剤等の悪臭物質の除去剤に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】自動車、台所、居室内、事務所等の生活
環境に発生する悪臭は多種の悪臭物質が混合した複合臭
である。例えば、自動車内の臭いは、煙草臭、汗臭、排
ガス臭、ホコリ臭等が混合した複合臭であり、その成分
は数千種類にも及ぶと言われている。悪臭防止法では、
これらの臭気中の１２種類の成分、すなわちアンモニ
ア、メチルメルカプタン、硫化水素、硫化メチル、二硫
化メチル、トリメチルアミン、アセトアルデヒド、スチ
レン、プロピオン酸、ノルマル酪酸、ノルマル吉草酸、
イソ吉草酸が特に重要な悪臭成分として指定されてい
る。

【０００３】従来、このような悪臭物質を除去する方法
としては、芳香剤を利用してマスキングする方法、活性
炭やシリカゲル等で吸着除去する方法等が採られてい
る。

【０００４】しかしながら、これらの方法にはそれぞれ
欠点が存在している。芳香剤を用いてマスキングする方
法では、悪臭成分を根本的に除去するというのではな
く、また芳香剤そのものが臭いの元となる場合がある。
また、活性炭やシリカゲル等の吸着材による物理吸着を
利用する方法は、その吸着材の種類で、吸着できる悪臭
成分の種類が制限される。例えば、活性炭では、アンモ
ニア、トリメチルアミン等の塩基性の臭気に対しては全
く効果を示さなかった。

【０００５】そこで、これらの欠点を解決する方法とし
て、化学的方法が考えられている。これは、中和反応に
より化学的に悪臭物質を除去する方法であり、アセトア
ルデヒド、硫化水素等の酸性臭気、アンモニア、トリメ
チルアミン等の塩基性臭気の両者を同時に除去できる。
すなわち、酸性臭気は塩基性吸着剤により、塩基性臭気
は酸性吸着剤により中和して除去する。

【０００６】しかしながら、塩基性吸着剤と酸性吸着剤
は、その性質上同一担体に同時に担持させた状態や、同
一液体中に同時に分散させた状態では、お互いに反応を
起こし、失活してしまうものであり、これが化学反応を
利用した吸着剤の欠点である。

【０００７】そこで、本発明者らは、酸性臭気と塩基性
臭気とを同時に吸着除去する複合吸着剤として、芳香族
アミノ酸の酸性塩と、酸と、遷移金属化合物、ヨウ素、
またはヨウ素化合物とを有効成分として共存させたもの
を考えた（特開平３−２９６４３４号公報、特開平５−
２３５８８号公報）。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】ところで、悪臭成分で
もアセトアルデヒド等のアルデヒド類は最も臭気として
感じるものである。特に、梅雨時、雨天時の居室内や車
室内のような湿度の高い場所におけるアルデヒド類を除
去することが重要になってきている。

【０００９】上記の本発明者らが開発した複合吸着剤
は、酸性臭気と塩基性臭気とを同時に吸着除去すること
ができるものの、上記のような湿度の高い環境下におけ
るアルデヒド類の吸着除去にはまだ不十分であることが
判明した。

【００１０】本発明は、上記従来技術の問題点に鑑みな
されたものであり、湿度等の雰囲気に影響されずに悪臭
物質を除去でき、特にアルデヒド類を効率よく除去する
悪臭物質の除去剤を提供することを目的とする。

【００１１】

【課題を解決するための手段】本発明の悪臭物質の除去
剤は、アニリンのハロゲン化物の酸性塩、アミノ安息香
酸のエステルの酸性塩、スルファニルアミドまたはその
誘導体の酸性塩、アミノアセトアニリドの酸性塩、およ
びアミノアセトフェノンの酸性塩のうちから選ばれる少
なくとも１種を含有したことを特徴とするものである。

【００１２】

【作用】本発明の悪臭物質の除去剤は、アニリンのハロ
ゲン化物の酸性塩、アミノ安息香酸のエステルの酸性
塩、スルファニルアミドまたはその誘導体の酸性塩、ア
ミノアセトアニリドの酸性塩、およびアミノアセトフェ
ノンの酸性塩のうちから選ばれる少なくとも１種を含有
しているため、湿度や温度等の雰囲気が変化しても排ガ
ス等の気体に含まれる悪臭物質を除去することができ
る。特に、アルデヒド類の除去が効率的である。この理
由については明確ではないが、以下のように推定され
る。

【００１３】本発明にかかる除去剤とアルデヒドとの反
応の１つは、窒素原子上の孤立電子対によるカルボニル
基（Ｃ＝Ｏ）の部分的陽電荷炭素への求核付加反応と推
察される。すなわち、本発明にかかる除去剤は、その酸
性塩を形成する酸または一部遊離の酸よりＨ⁺ （プロト
ン）を放出し、これがアルデヒド構造中のカルボニル基
（Ｃ＝Ｏ）に付加してカルボニル炭素の陽電荷性を増加
させ、求核付加反応を促進させる作用が生じる。

【００１４】また、除去剤中のアミノ基のイオン化（Ｎ
Ｈ₃ ⁺ ）により電子の局在化が起こり、環が活性化して
環置換反応を促進させる作用も生じる。これらの作用が
相乗効果を起こしているとも考えられる。このようにし
て、アルデヒド等の悪臭物質を化学的に分解除去してい
るものと考えられる。

【００１５】本発明の除去剤の優れた性能は、上記反応
を促進するために必要な適度な塩基性度を有する物質の
酸性塩を用いていることによるものである。すなわち、
ハロゲン（アニリンのハロゲン化物の場合）、スルホン
酸のアミド（スルファニルアミドまたはその誘導体の場
合）、アセトアミド基（アミノアセトアニリドの場
合）、カルボニル基（アミノ安息香酸のエステル、アミ
ノアセトフェノンの場合）の電子吸引性置換基がアミン
の塩基性を低下させ、酸との結合を弱くする。従って、
悪臭物質との反応性が増大して悪臭物質の除去能力が向
上する。

【００１６】

【発明の効果】本発明の悪臭物質の除去剤は、湿度や温
度等の雰囲気が変化しても排ガス等の気体に含まれる悪
臭物質を除去することができる。特に、アルデヒド類の
除去が効率的である。

【００１７】

【実施態様】以下、本発明の実施態様を説明する。

【００１８】本発明の悪臭物質の除去剤は、アニリンの
ハロゲン化物の酸性塩、アミノ安息香酸のエステルの酸
性塩、スルファニルアミドまたはその誘導体の酸性塩、
アミノアセトアニリドの酸性塩、およびアミノアセトフ
ェノンの酸性塩のうちから選ばれる少なくとも１種を含
有したものである。

【００１９】アニリンのハロゲン化物としては、化１
（Ｘは、フッ素、ヨウ素、塩素、臭素等のハロゲンであ
る。また、ベンゼン環に付く官能基の位置は、ｏ、ｍ、
ｐのいずれでもよい。）に示すような物質である。

【００２０】

【化１】

【００２１】アミノ安息香酸のエステルとしては、化２
（Ｒは、アルキル基である。また、ベンゼン環に付く官
能基の位置は、ｏ、ｍ、ｐのいずれでもよい。）に示す
ような物質である。

【００２２】

【化２】

【００２３】スルファニルアミドまたはその誘導体とし
ては、化３（Ｒは、水素、同素環を有する置換基、また
は複素環を有する置換基等である。また、ベンゼン環に
付く官能基の位置は、ｏ、ｍ、ｐのいずれでもよい。）
に示すような物質である。

【００２４】

【化３】

【００２５】アミノアセトアニリドとしては、化４（ベ
ンゼン環に付く官能基の位置は、ｏ、ｍ、ｐのいずれで
もよい。）に示すような物質である。

【００２６】

【化４】

【００２７】アミノアセトフェノンとしては、化５（ベ
ンゼン環に付く官能基の位置は、ｏ、ｍ、ｐのいずれで
もよい。）に示すような物質である。

【００２８】

【化５】

【００２９】上記物質の酸性塩としては、上記物質の酸
性塩そのものを使用することができる。さらには、上記
物質から出発し、これに酸を加えることにより、上記物
質のアミノ基をアンモニウムイオン化し、酸性塩とする
こともできる。

【００３０】上記アニリンのハロゲン化物、アミノ安息
香酸のエステル、スルファニルアミドまたはその誘導
体、アミノアセトアニリド、またはアミノアセトフェノ
ンは、芳香族アミノ酸が有するような、分子会合しやす
いカルボキシル基を有さないものである。分子会合する
と、アルデヒドに対する反応性が低下し、アルデヒド除
去剤として十分な性能を発揮しなくなる。

【００３１】上記物質の中でも塩基性度定数ｐＫｂが
９．４以上（望ましくは１０前後）のものが望ましい。

【００３２】また、酸性塩とするための酸としては、塩
酸、硝酸、硫酸、リン酸等の無機酸の他、クエン酸、マ
ロン酸、リンゴ酸、シュウ酸等の有機酸が挙げられる。

【００３３】本発明の悪臭物質の除去剤の使用形態は特
に制限されるものではなく、上記物質の酸性塩をそのま
ま粉末あるいは任意の濃度の溶液として使用してもよい
が、多孔性担体に上記物質の酸性塩を分散状態で担持さ
せた構成のものがよい。

【００３４】該多孔性担体としては、セピオライト、パ
リゴルスカイト、活性炭、ゼオライト、活性炭素繊維、
活性アルミナ、セピオライト混合紙、シリカゲル、活性
白土、バーミキュライト、ケイソウ土等の無機質多孔性
担体、あるいはパルプ、繊維、布、高分子多孔体等の有
機質多孔性担体等が挙げられる。好ましくは、セピオラ
イト、パリゴルスカイト、活性炭、活性アルミナ、ゼオ
ライトがよい。また、担体の種類は吸着する悪臭物質の
種類によって自由に選択することができる。

【００３５】この多孔性担体は、その構造中に有する細
孔内に有効成分である上記物質の酸性塩を均一に保持
し、悪臭物質を含むガスとの接触面積を拡げ、有効成分
による悪臭物質の除去性能を向上させる。また、多孔性
担体自身が有する吸着能により除去剤の悪臭物質の除去
性能が更に向上する。例えば、活性炭は炭化水素類に基
づく悪臭物質を、セピオライトは低級脂肪酸類に基づく
悪臭物質をよく吸着する。

【００３６】多孔性担体の形状は、シート状、ハニカム
状、粉末状、粒状、顆粒状、板状、繊維状等いずれでも
よい。

【００３７】また、上記物質の酸性塩を多孔性担体に担
持する場合、上記物質の酸性塩の担持量は特に限定され
るものではないが、担体１００重量部に対して０．１〜
３０重量部の範囲とすることが好ましい。この範囲であ
れば、悪臭物質の除去効果を非常に効率的に行うことが
できる。より好ましくは、担体１００重量部に対して
０．５〜１５重量部の範囲である。

【００３８】本発明の悪臭物質の除去剤には、上記物質
の酸性塩以外に他の悪臭物質の除去に有効な成分を添加
してもよい。例えば、特開平３−２９６４３４号公報、
特開平５−２３５８８号公報で示されているように、芳
香族アミノ酸の酸性塩、酸、銅の塩化物等の遷移金属化
合物、ヨウ素、あるいはヨウ化物等の吸着有効成分を併
用することにより各種の悪臭物質を同時に除去する複合
剤となりうる。特に、本発明にかかる上記物質の酸性塩
と、酸と、ヨウ素またはヨウ化物とを組み合わせたもの
が複合剤として優れている。この複合剤では、本発明に
かかる上記物質の酸性塩がアルデヒド類を除去し、酸が
塩基性臭気を除去し、さらにヨウ素またはヨウ化物が硫
化物を除去するので、多種の悪臭物質からなる複合臭を
除去することができる。なお、この複合剤において、本
発明にかかる上記物質の酸性塩を調製する際、すなわ
ち、上記物質に酸を加えて酸性塩とする時に、酸を過剰
に加えることにより上記物質の酸性塩と酸との共存物を
作ることができる。

【００３９】上記複合剤における酸としては、塩酸、硝
酸、硫酸、リン酸等の無機酸、クエン酸、マロン酸、リ
ンゴ酸、シュウ酸等の有機酸が挙げられる。また、ヨウ
化物としては、ヨウ化アンモニウム、ヨウ化ナトリウ
ム、ヨウ化カリウム等が挙げられる。また、遷移金属化
合物としては、銅、亜鉛、コバルト、ニッケル等の塩化
物、臭化物、弗化物等が挙げられる。

【００４０】また、上記複合剤において、上記有効成分
を多孔性担体に担持する場合、有効成分の担持量として
は、担体１００重量部に対して０．１〜３０重量部の範
囲とするのが好ましい。また、さらに好ましくは、担体
１００重量部に対して０．５〜１５重量部の範囲であ
る。

【００４１】次に、本発明の悪臭物質の除去剤の製造方
法について説明する。

【００４２】本発明の悪臭物質の除去剤を多孔性担体に
担持する場合、その担持方法は特に問わないが、好まし
くは上記物質の酸性塩を微粉砕し、これを多孔性担体の
微粉末に混合し成形して担持するのがよい。より好まし
くは、水またはその他の可溶性溶媒に溶解し、その溶液
を多孔性担体に含浸させ、担持するのがよい。このよう
に、溶液状で使用することにより、上記物質の酸性塩を
多孔性担体に均一に高分散状態で担持させることがで
き、除去性能を最大限に発揮させることができる。

【００４３】以上のように、本発明の悪臭物質の除去剤
は、特にアルデビド類に対して除去性能が高いことよ
り、自動車、台所、居室内、事務所、トイレ等の生活環
境に発生する多種の悪臭物質を含む臭気に対しての除去
剤として、また、これらの悪臭物質を含有するガスを処
理するための吸着剤等として使用することができる。

【００４４】

【実施例】以下、本発明の実施例を説明する。

【００４５】活性炭素繊維シート（重さ４．６ｇ）に、
表１に示す物質の酸性塩よりなる添着液７．８ｇをスプ
レーを用いて均一に含浸させ、その後約１００℃で１時
間加熱乾燥した。これにより除去剤を調製した（表１の
試料Ｎｏ．１〜５）。

【００４６】また、比較のため、脂肪族アミノ酸の酸性
塩としてのグリシンの酸性塩、電子吸引性置換基を有さ
ない芳香族アミンの酸性塩としてのアニリンの酸性塩、
ｐ−アミノフェノールの酸性塩、ｐ−アニシジンの酸性
塩、または芳香族アミノ酸の酸性塩としてのｐ−アミノ
安息香酸の酸性塩を有効成分として用い、それ以外は上
記と同様にして比較用除去剤を調製した（表１の試料Ｎ
ｏ．Ｃ１〜Ｃ５）。

【００４７】なお、添着液の組成を表１に示す。

【００４８】

【表１】

【００４９】調製した除去剤について以下のように吸着
性能を評価した。

【００５０】除去剤（試料Ｎｏ．１、Ｃ１〜Ｃ５）０．
５ｇをガス非透過性の袋に入れた。次に、アセトアルデ
ヒド水溶液を加熱気化させ、気化した気体と調湿空気
（２５℃、６０％）との混合物５ｌを袋に導入した。こ
のとき、アセトアルデヒド水溶液の量を変化させてガス
濃度の異なるものを４種類調製した。この袋を２５℃に
保った恒温恒湿槽内に静置し、約２４時間後に袋内に残
留しているガスの濃度をガスクロマトグラフにより測定
した。その結果より数１を用いて、吸着量を求め、吸着
等温線を作成した。吸着等温線を内挿し、濃度３ｐｐｍ
時のアセトアルデヒド吸着量を求め、性能を評価した。
その結果を図１に示す。

【００５１】

【数１】

【００５２】図１より明らかなように、本実施例の除去
剤（試料Ｎｏ．１）は、比較例の除去剤（試料Ｎｏ．Ｃ
１〜Ｃ５）よりもアセトアルデヒドの除去性能に優れて
おり、特に塩基性度定数ｐＫｂが１０．０１のｐ−クロ
ロアニリンが最大の性能を有することが分かる。

【００５３】なお、図１における塩基性度定数ｐＫｂ
は、数２により定義されたものである。

【００５４】

【数２】

【００５５】次に、湿度および温度を変化させた際の除
去剤の吸着性能の変化を調べた。

【００５６】除去剤（試料Ｎｏ．１、Ｃ１〜Ｃ５）を２
５℃、９５％の空気中に９０時間、あるいは６０℃、９
５％の空気中に６３時間曝した後、上記の評価方法（吸
着試験）と同様にしてアセトアルデヒドの吸着性能を調
べた。なお、吸着試験時の温度、湿度は２５℃、６０％
である。その結果を図２に示す。図２には今回の処理を
行わない場合（図１）も示している。

【００５７】図２より明らかなように、湿度および温度
の雰囲気が変化しても本実施例の除去剤（試料Ｎｏ．
１）は比較例の除去剤（試料Ｎｏ．Ｃ１〜Ｃ５）よりも
優れており、しかも吸着性能の劣化がないことが分か
る。

【００５８】また、以下のような吸着性能についても評
価した。

【００５９】除去剤（試料Ｎｏ．１〜５）０．５ｇをガ
ス非透過性の袋に入れた。次に、空気中のアセトアルデ
ヒドの濃度が約１０００ｐｐｍになるように、所定量の
アセトアルデヒド水溶液を加熱気化させ、気化した調湿
空気（２５℃、６０％）との混合物５ｌを袋に導入し
た。この袋を２５℃に保った恒温恒湿槽内に静置し、時
間経過に伴うアセトアルデヒドの濃度をガスクロマトグ
ラフにより測定した。その結果を図３に示す。

【００６０】図３より明らかなように、本実施例の除去
剤（試料Ｎｏ．１〜５）はアセトアルデヒドの除去性能
に優れていることが分かる。

【図面の簡単な説明】

【図１】実施例および比較例における除去剤のアセトア
ルデヒド吸着性能を示す線図

【図２】実施例および比較例における除去剤のアセトア
ルデヒド吸着性能を示す線図

【図３】実施例における除去剤のアセトアルデヒド吸着
性能を示す線図

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 堀井 満正 愛知県愛知郡長久手町大字長湫字横道41 番地の１株式会社 豊田中央研究所内 (72)発明者 林 宏明 愛知県愛知郡長久手町大字長湫字横道41 番地の１株式会社 豊田中央研究所内 (56)参考文献 特開 平２−115020（ＪＰ，Ａ) 特開 平１−288336（ＪＰ，Ａ) 特開 平５−300934（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) A61L 9/00 - 9/22

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 アニリンのハロゲン化物の酸性塩、アミ
   ノ安息香酸のエステルの酸性塩、スルファニルアミドま
   たはその誘導体の酸性塩、アミノアセトアニリドの酸性
   塩、およびアミノアセトフェノンの酸性塩のうちから選
   ばれる少なくとも１種を含有したことを特徴とする悪臭
   物質の除去剤。