JPS61258815A - 消臭性機能を持つた高分子物質 - Google Patents

消臭性機能を持つた高分子物質

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JPS61258815A
JPS61258815A JP60100076A JP10007685A JPS61258815A JP S61258815 A JPS61258815 A JP S61258815A JP 60100076 A JP60100076 A JP 60100076A JP 10007685 A JP10007685 A JP 10007685A JP S61258815 A JPS61258815 A JP S61258815A
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JP
Japan
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phthalocyanine
metal phthalocyanine
metal
polymer
water
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JP60100076A
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English (en)
Inventor
Koichi Fukamachi
深町 浩一
Hiroyoshi Shirai
汪芳 白井
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AASU KURIIN KK
Original Assignee
AASU KURIIN KK
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Publication date
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  • Disinfection, Sterilisation Or Deodorisation Of Air (AREA)
  • Other Resins Obtained By Reactions Not Involving Carbon-To-Carbon Unsaturated Bonds (AREA)
  • Addition Polymer Or Copolymer, Post-Treatments, Or Chemical Modifications (AREA)

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、異臭を放つ物質を無臭物質に変化させる消臭
性機能を持った高分子物質に関するものである。
〔従来の技術〕
悪臭に対する消臭処理方法としては、従来から活性炭素
吸着法、触媒燃焼法、オゾンまたは薬剤による酸化法、
中和法、バクテリアによる分解法、酵素による分解法な
どが知られているが、いずれも消臭能力の持続性が少な
かったり、消臭効率が低かったり、二次汚染があったり
という欠点がある。
日常の生活圏における悪臭物質は1例えばアンモニア、
アミン類、硫化水素、メルカプタン類、インドール、カ
ルボニル化合物などである。これらの物質は、特開昭5
5−32519号公報に記載されているように生体酵素
が酸化触媒として作用し、分解される。生体酵素のなか
でも金属ポルフィリン類、金属ボルフラジン類が優れて
おり、例、えば特開昭50−54590号公報に開示さ
れているように人為的に合成が可能で、比較的容易に入
手できる点でも有利である。
金属ポルフィリン類、金属ボルフラジン類を消臭剤とし
て使用する発明は、本発明者らの発明にか振るもので、
前記特開昭55−32519号公報によりすでに公知に
なっている。開示されている消臭剤は他の消臭剤に比べ
て優れたものでる。
〔発明が解決しようとする問題点〕
本発明は、その後も研究を進めた結果なされたもので、
前記公報に開示された消臭剤を利用し。
水溶性・非水溶性の異臭物質を同時にしかも短時間で分
解でき、実用性の点で改良された消臭剤の一種である消
臭性高分子物質を提供しようとするものである。
〔問題点を解決するための手段〕
本発明者は、金属ポルフィリン類、金属ボルフラジン類
を消臭剤として使用する研究により以下の知見を得た。
消臭剤が酸化触媒としてあらゆる異臭物質に作用し、短
時間で分解するには■オキシダーゼとしての機能がある
、■ベルオキシターゼとしての機能がある、■オキシゲ
ナーゼとしての機能があることが必要である。なお生体
内では、酵素がこれら3つの機能を同時に発揮すること
はないと考えられている。
金属ポルフィリン類および金属ボルフラジン類のうちで
、上記■〜■の機能を同時に発揮する可能性があり、消
臭剤として優れているのは、第1図の構造式に示す金属
フタロシアニンである。しかしさらに良い消臭剤を得る
には金属フタロシアニン単体のみでは困難である。上記
構造式の−Xの立体構造が小さい基であると、第3図(
a)に示す金属フタロシアニン−ダイマーまたは同図(
b)に示す金属フタロシアニン−色−オキンダイマーを
生じてしまい、触媒活性が弱まってし杢う、したがって
ダイマーが生成しないようにする必要がある。
以上の知見の下に、本発明は、金属フタロシアニンを高
分子中に結合させ、高分子鎖により金属フタロシアニン
の間に立体障害を起させることにより、か覧るダイマー
が生成しないようにしている。ところが金属フタロシア
ニンは高分子に結合していても、結合している量が多す
ぎると金属フタロシアニン間の接近確率が大きくなって
ダイマーが生成し、かえって消臭効率が悪くなってしま
う場合がある。一方、金属フタロシアニンの量が少な過
ぎても消臭効果が保てない。種々の実験の結果によれば
、金属フタロシアニンの量は全量に対し0.5〜20重
量%が適当である。さらに好ましくは1.0〜10重量
%である。
金属フタロシアニンを高分子鎖に結合させるため本発明
の高分子物質は、高分子の単量体と、官能基を有する金
属フタロシアニンとを共重合させている。
例えば第1図に示す金属フタロシアニンの−X基の1つ
に官能基としてビニル基を導入したものと、スチレンモ
ノマーとを下式のように共重合させる。
すると第2図に示すような、金属フタロシアニンが結合
した高分子物質が生成する。
別な例として縮重合系でも金属フタロシアニンを高分子
鎖に結合させることができる。例えば金属フタロシアニ
ンの−X基の2つに水醜基を導入したものと、テレフタ
ル酸と、エチレングリコールとを、下式のように縮重合
させる。
HO−MPc−OH−HOOC+GOOH+ HO−C
2H4−OH”20+MPc−0−GO+0G−0−G
2Htl−)−金属フタロシアニンの−x基の2つにカ
ルボキシル基を導入したもので、下式のように縮重合さ
せてもよい。
1(00C−MPc−C00H+HO−C2H4−OH
+HOOC+C00H−H2°−E−0−GO−MPc
−Go−0−02Ha −o−co+co−o→−〉 金属フタロシアニン結合された高分子は、上記例のビニ
ル系、ポリエステル系の他、アクリル系、ポリアミド系
、ポリペプチド系、ポリウレタン系、ポリカーボネイト
系、ポリエーテル系、ジエン系の高分子が実施できる。
また2次元構造でも3次元構造でもよい。
金属フタロシアニンは、中心金属M(第1図参照)が例
えばFe、Go、Mn、Ti、V、Ni、Cu、Zn、
No、W、0s(7)ものを使用できる。好ましくはF
eまた4*Coのもの、またはFeとCOのものを混合
したものである。
また金属フタロシアニンの−X基なかで結合のための官
能基以外のところは、例えば水素基、アルキル基、置換
アルキル基(例えばクロロメチル基)、ハロゲン基、ア
ルキルケイ素基など任意である。
\ζ 〔作用〕 上記の如く高分子物質中に金属フタロシアニンが結合(
第2図参照)しているため、金属フタロシアニンどうし
は高分子鎖により邪魔されてダイマー(第3図参照)が
生成されにくい。しかも金属フタロシアニンの結合量が
0.5〜20重量%にしであるから、触媒の量として適
量であり、かつ金属フタロシアニン間の接近確率も小さ
くなりダイマーが非常に僅かしか生成されない、したが
って酸化触媒の機能を充分に発揮することができる。
高分子物質中には適宜の基を導入することにより、親木
領域と疎水領域とをつくることができる。したがって前
者の領域には水溶性の異臭物質が浸入し、後者の領域に
は非水溶性の異臭物質が浸入しやすくなるので、水溶性
の異臭物質と非水溶性の異臭物質とを同時にしかも短時
間で分解できることになる。
高分子物質中の金属フタロシアニンは、水溶性または非
水溶性の異臭物質に対し前記■〜■の3つの機能があり
以下の作用をし、異臭物質を分解する。
■オキシターゼとしての作用 分子状酸素による醸化反応(空気中の酸素による自動耐
化作用)。
2(Sub)H+ 02 PO’−MPCSub−3u
b+  H2O2中なお式中Subは5ubstrat
e (基質)の略。
Po1−MPc: 金属フタロシアニンが結合している
高分子物質 (Sub)H:異臭物質で例えばH2S、R−SH(メ
ル   ″カプタン誘導体)、R−C:IO(アルデヒ
ド誘導体) 、 R−Nl2 (アミノ誘導体)、R−
OH(アルコール誘導体) Sub−5ub:酸化生成物 ■ベルオキシターゼとしての作用 上記■で生成した過酸化水素(本口)による酸化反応(
■に連鎖して起こる)。
2(Sub)H+   H2O2傘ご二コニー3−ニニ
ーで−11,=、 5ub−5ub  + 2H20■
オキシゲナーゼとしての作用 例えばインドール核、ピリジン核などの複素環状化合物
からなる悪臭物質を酸化開裂させる反応、インドール核
の場合には以下の反応。
酸化開裂による生成物は上記■・■の反応でさらに分解
される場合もある。
〔発明の効果〕
本発明の高分子物質は、上記の■〜■の反応作用により
水溶性・非水溶性を問わず人間の日常生活圏にある悪臭
物質はほとんど全部分解できる。
しかも物質自体は、異臭物質を吸収したり合成したりし
ておくものではなく、消臭反応系のなかで消耗されるも
のでもない。また金属フタロシアニンは、高分子鎖の一
成分として結合しているので、経年変化や洗浄で離脱し
てしまうことがない。したがって半永久的に消臭効果が
持続できるものである。
高分子物質であるから、それ自身、または他の高分子物
質との共重合物質、または他の高分子物質とのブレンド
物質が繊維状、フィルム状、チ、2プ状、ゴム状、粉末
状あるいは物体の構造体に成形できる。紙質に混入する
こともできる。また塗料などに混入することもできる。
したがって夫々の形状に応じ、例えば衣類、寝具、カー
ペット、建築材料、空気清浄装置や汚水処理装置のフィ
ルタ、包装材料、コンテナなど現在使用されているあら
ゆる用途の高分子物質に使用でき、消臭機能を持たせる
ことができる。
〔、実施例〕
例1.ビニル系 2・8・16・23テトラ−2(メタアクリロイルキシ
ル)エチルーコバル)(II)フタロシアニン3gと9
N−ビニルカルバゾール30gを脱水ヘンゼン2001
に溶解し、重合開始剤としてアゾビスイソブチロニトリ
ル0.7gを加え窒素気流中で溶液重合をする。
生成ポリマーは深青色でフィルム化できる。
IRスペクトル   3080cm−’、2930cm
−’ (y CH21n polymer chain
)、1870cm−1(F Co)、1620cm−1
()I C−Cin carbazole ring)
例2.ビニル系 2・3・16・23テトラ−2(アクリロイルキシル)
エチル−鉄(m)フタロシアニン5gと2−ヒドロキシ
エチルメタクリレート201を脱水ベンゼン2001に
溶解し、重合開始剤としてアゾビスイソブチロニトリル
0.1gを加え窒素気流中で溶液重合をする。
得られたポリマーは、4官能性フタロシアニンを用いた
為架橋してゴム状になり、深緑色である。
なお例1−例2と同じように付加重合上ツマ−であるオ
レフィン類、アリル化合物、ハロゲン化オレフィン、脂
肪醜ビニルエステル、スチレン類、芳香族ビニル化合物
、ビニルエーテル、ジエン類、アクリル酸、メタクリル
酸およびその誘導体、アクリロニトリル誘導体、アクリ
ルアミド、N−ビニル化合物、ビニルピリジン誘導体な
どと金属フタロシアニンビニル誘導体との間で、金属フ
タロシアニンが結合した高分子物質が得られる。
例3.ポリエステル系 コバルト(■)フタロシアニンジオール10g。
テレフタル酸70g、エチレングリコール5gに酸化亜
鉛(触媒)Igを加え、約200’ cに加熱し縮合水
を除去しながらなから約5時間反応させる。これにより
主鎖中にコバルト(m)フタロシアニンが結合している
高分子物質が得られる。
例4.ポリエステル系 コパル) (II)フタロシアニンジカルボン酸15g
、テレフタル酸65g、エチレングリコール7gに酸化
亜鉛(触媒) Igを加え、約200’ cに加熱し縮
合水を除去しながらながら約5時間反応させる。
コレにより主鎖中にコバル) (II)フタロシアニン
が結合している高分子物質が得られる。
例5.ポリアミド系 コバル) (II)フタロシアニンジカルボン酸3gと
アジピン酸17gとを100m1のクロロホルムに溶解
した液に、ヘキサメチレンジアミン12gと苛性ソーダ
8gとラウリル硫酸ンーダtgとを水1001に溶解し
た液を注ぐ、このとき液温を約90°Cに保ちながら激
しく攪拌する。すると粉末状高分子物質が得られる。
上記例1〜例5で得られた高分子物質を、ガラス管に詰
め、アンモニア、アミン、硫化水X’、メルカプタンな
どの蒸気を透過させ、ガスクロマトグラフで検査したと
ころ、これらの物質が良く分解されていたことを示した
。1年の連続試験でも性能は全く劣化していなかった。
さらに天然の悪臭物質である糞尿、魚ワタ、下水汚泥な
どについても非常に良い評価が得られている。なお評価
にあたっては上記ガスクロマトグラフの他、モニターに
よる感応試験もやっており、この試験でも従来の消臭剤
に比し良い評価が得られているものである。
上記各個と類似の方法により、ポリウレタン系の高分子
物質(多価アルコールとして金属フタロシアニンポリオ
ールを導入)、ポリイミド系またはポリアミドイミド系
の高分子物質(ピロメリット酸の代りにまたは一部に金
属フタロシアニンテトラカルボン酸を用いる)、ホルム
アルデヒド縮重合系(例えばフェノール樹脂、尿素樹脂
、メラミン樹脂など)の高分子物質(金属フタロシアニ
ンアミドとホルムアルデヒドの反応生成物を各七ツマ−
と重合させる)にも金属フタロシアニンを導入すること
ができる。
【図面の簡単な説明】
第1図は金属フタロシアニンの構造式を示す図、第2図
は高分子中に金属フタロシアニンが結合している構造の
例を示す図、第3図(a)・(b)は金属フタロシアニ
ンのダイマーの構造を示す図である。 特許出願人  株式会社アースクリーン第2図 第1図

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 高分子の単量体と、 構造式 ▲数式、化学式、表等があります▼ の−X基のうち少なく1つに官能基を有する金属フタロ
    シアニンとが共重合し、0.5〜20重量%の前記金属
    フタロシアニンが結合していることを特徴とする消臭性
    機能を持った高分子物質。
JP60100076A 1985-05-11 1985-05-11 消臭性機能を持つた高分子物質 Pending JPS61258815A (ja)

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
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WO1993006150A1 (en) * 1991-09-24 1993-04-01 The Regents Of The University Of California Polymers of macrocyclic metal chelators

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