JPS6233900A - 消臭性機能を備えた紙 - Google Patents

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
機能を備えた紙に関し、ここにいう紙とは紙質基材であ
る繊維成分を湿式抄造して得られるもので、湿式不織布
といわれるものも含まれる。

〔従来の技術〕

周知の如く紙の用途は記録媒体、包装材、建築物表装材
、流体透過フィルタなど枚挙にいとまがない０例えば食
料品の包装材、空気清浄装置のフィルタ、生理用のナプ
キン、紙おむつなどに使用される紙は、消臭機能を備え
ていることが好ましい、このような消臭機能を備えた紙
として、例えば実公昭５３−３２８２号公報や実公昭５
９−３２３８９号公報に開示されている。しかし実公昭
５３−３２８２号に開示された紙では活性炭素繊維に異
臭物質を吸着しておくものであり、吸着が飽和してしま
うと、以後は消臭性機能が無くなってしまうという欠点
がある。また実公昭５９−３２３８９号公報に開示され
た紙では特定な条件下でのみ消臭性機能を発揮するもの
であり、特定な用途にしか使用１きないという欠点があ
る。

ところで日常の生活圏における悪臭物質は、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５５−３２５１９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、金属ポルフィリン類
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１本発明者らの発明にか−るもので、
前記した特開昭５５−３２５１９号公報によりすでに公
知になっている。開示された消臭剤は他の消臭剤に比べ
て優れている。

〔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、
前記特開昭５５−３２５１９号公報に開示された消臭剤
を利用し、従来から知られた消臭性機能を備えた紙の欠
点を解消するものである。すなわち本発明は、消臭性機
能が半永久的に持続し、しかもいかなる条件下でも消臭
性機能を発揮する紙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■オキシタ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２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−用−オキソダイマーを
生じてしまい、触媒活性が弱まってしまう、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。

紙質基材は！ａＭであり高分子を構成しているので金属
フタロシアニンが担持、結合していると、高分子鎖によ
り金属フタロシアニンの間に立体障害が起こり、か−る
ダイマーが生成しないようにできる。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０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１．０〜１
０ｆｆｉｉ％である。高分子物質のなかでも紙質基材に
なる繊ｍ成分は、かさ高が大きく表面積が大きいので金
属フタロシアニンを担持させ結合させるのに適している
。

以１の知見の下に、本発明は、金属フタロシアニン０．
５〜２０重量％を担持させた紙質基材で紙を構成してい
る。

Ｉｕ持される金属フタロシアニンの−Ｘ基は、水素基ま
たは置換基で、置換基が２〜８のものが好ましい、置換
基として、例えばアルキル基、置換アルキル基（例えば
クロロメチル基）、ハロゲン基、ニトロ基、アミン基、
アゾ基、チオシアネート基、カルボキシル基、カルボニ
ルクロリド基、カルボキシルアミド基、ニトリル基、水
酸基、アルコキシル基、フェノキジル基、スルホン酸基
、スルホニルクロリド基、スルホンアミド基、チオール
基、アルキルケイ素基、ビニル基などの他アミン塩類、
第四級アンモニウム基またはその塩類、ピリジン基およ
びその誘導体、それらの塩類などが挙げられ、１種類の
基には限られず夫々別な基が置換される場合もある。ま
た中心金属Ｍは例えばＦｅ、Ｇｏ、Ｍｎ、Ｔｉ、Ｖ、Ｎ
ｉ、Ｃｕ、Ｚｎ、Ｎｏ、Ｗ、Ｏｓのものを使用できる。

好ましくはＦｅまたはＧｏのもの、またはＦｅとＣｏの
ものを混合したものである。

金属フタロシアニンが担持する紙質基材は、例えば木材
パルプなど天然紙基材の他、レーヨン、ナイロン、ポリ
エステル系繊維、ポリアクリル系繊維、ポパール系繊維
、ポリ塩化ビニル系繊維、ポリオレフィン系繊維、ポリ
ウレタン系ｍｍｔｘど凡ゆる半合成紙基材１合成紙基材
が使用される。

またこのような有機ｍ維の他、例えば石綿ｔＩ＆雄、ガ
ラス繊維、炭素ｕＩｉ維などの無機質紙基材でもよい。

上記の金属フタロシアニンを担持した紙質基材を常法で
抄造することにより消臭性機部を備えた紙が製造される
。なお金属フタロシアニンを担持した紙質基材が一種類
で構成されても複数種類で構成されてもよい、また金属
フタロシアニンを担持した紙質基材と金属フタロシアニ
ンを担持してない紙質ノ＾材とによって構成されてもよ
い。

〔作用〕

上記の如く紙を構成する基材に金属フタロシアニンカ月
目持されているため、金属フタロシアニンどうしは基材
ｒａｍの高分子鎖により邪魔されてダイマー（第２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％にしであるので触媒の量とし
て適量であり、かつ金属フタロシアこン間の接近確率も
小さくなり、ダイマーが非常に僅かしか生成されない、
したがって触媒の機能を充分に発揮することができる。

紙質基材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。

■オキシダーゼとしての作用 分子状′態による酸素による酸化反応（空気中の酸素に
よる自動酸化作用）。

２（Ｓｕｂ）Ｈ＋　０２　Ｑ　５ｕｂ−Ｓｕｂ＋　　Ｈ
２Ｏ２◆なお式中Ｓｕｂは５ｕｂｓｔｒａｔｅ　（基質
）の略。

Ｐａ１−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ＨｚＳ、Ｒ−９Ｈ（メ
ルカプタン誘導体）、Ｒ−ＣＨＯ（アルデヒド誘導体）
、Ｒ−Ｎｌ２（アミノ訪導体）、Ｒ−０１４（アルコー
ル誘導体） Ｓｕｂ−Ｓｕｂ＝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（本印）による酸化反応（
■に連鎖して起こる）。

２（Ｓｕｂ）Ｈ＋　　Ｈ２Ｏ２””ユニ：　５ｕｂ−Ｓ
ｕｂ　＋　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〕

本発明の消臭性機能を備えた紙は、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０紙が異臭物
質を吸収したり金蔵したりしておくものではなく、ま゛
た消臭反応系のなかで消耗されるものでもない、したが
って、いかなる条件下でも半永久的に消臭機能が持続で
きるものである。

本発明の消臭性機能を備えた紙を食料品の包装材、空気
清浄装このフィルタ、生理用のナプキン、紙おむつ、壁
紙などにすれば悪臭が拡散することなく生活環境の改み
に役立つことになる。

〔実施例〕

例１．　木材パルプを叩解しアルカリ溶液で処理してか
ら、コバルトフタロシアニンオクタカルボン酸オクタナ
トリウム　１．０重歇％溶液に調整した多量の溶液に約
５時間攪拌しながら浸漬した後、脱水乾燥すると約５重
量％のコバルトフタロシアニンオクタカルボン酸が担持
される。このバルブを再度水に分散させ、必要な充填剤
などを加えた後、丸網式抄造機で常法により抄紙すると
所望の紙が得られる。

例２．−・次膨潤しているビスコースレーヨンを、鉄フ
タロシアニンテトラカルボン酸５．ｏ、ｌ［ｉ％に調整
した多量の溶液に約２４時間攪拌しながら浸漬した後、
脱水乾燥する。得られたｔａ維には約８重量％の鉄フタ
ロシアニンテトラカルボン酸が担持される。このｍ誰と
等型針の木材パルプとを叩解機に投入し、紙基材の叩解
液を得る。この叩解液により例１と同じように抄造して
所９の紙が得られる。

例３．　未ホルマール化ポリビニルアルコール繊維をア
ルカリ溶液で処理してから、コバルトフタロシアニンオ
クタカルボン酸オクタナトリウム１．０重量％溶液に調
整した多Ｊ、１゛の溶液に約２４時間攪拌しながら浸漬
した後、脱水乾燥する。得られた繊維には約５玉琶％の
コバルトフタロシアニンオクタカルボン酸が１」Ｉ持さ
れる。この繊９１５屯礒部と１例１により得られたコノ
ヘルドフタロシアニンオクタカルボン酸が担持された木
材パルプ８５重油部との混合し、水に分散させて抄造液
にする。この液で例１と同じように抄造して所望の紙が
得られる。

例４．　鉄フタロシアニンテトラカルボン酸４．０重町
％溶液にナイロン短繊維を浸漬し、約７０℃に保ちなが
ら約２４時間攪拌し引きあげる。それをＰＨ３以ドの酸
性液（例えば酢酸溶液）に浸漬した後、充分に洗浄して
から乾燥する。？’）られた繊維には約１屯量％の鉄フ
タロシアニンテトラカルボン酸が担持される。このナイ
ロン短ｍ維を石炭酸溶液に分散させ湿式抄造すると所望
の紙が得られる。

例５　、　５　Ｘ　ｌ　０−５ｓｏｌ／ｌ　（１）コバ
ルトフタロシアニンオクタアミンの塩酸溶液の多量液に
アクリル短繊維を浸漬し、約７０℃に保ちながら約１０
時間攪拌した後、苛性ソーダにより中和する。これを充
分に水洗してから脱水乾燥する。得られた繊維には約７
重＋）％のコバルトフタロシアニンオクタアミンが担持
された。このアクリル短ｔａ維をチオシアン化マグネシ
ウム１０重量％溶液に分散させ湿式抄造すると所望の紙
が得られる。

例６．　７０ｇのコバルトフタロシアニンオクタアミン
を算イオン界面活性剤により分散させた液３文をオート
クレーブに入れ、酢酸／酢酸ソーダでＰＨ５に調整する
。そこにポリエステル短繊維１Ｋｇを浸漬した後、高圧
下約１３０℃に保ちながら約５時間攪拌し、ｍ誰にコバ
ルトフタロシアニンオクタアミンを担持させる。その繊
維を取り出してから充分に水洗し脱水乾燥する。（１）
られた繊維には約５重量％のコバルトフタロシアニンオ
クタアミンが担持された。このポリエステル短繊維８５
重量部と石綿繊ｆｉ１５重量部とをチオシアン化マグネ
シウ１％１０重散％溶液に分散させ湿式抄造すると所望
の紙が（【）られる。

■−記例１〜例６で得られた紙でガラス管の一端を塞ぎ
、もう−万端からアンモニア、アミン、硫化水素、メル
カプタンなどの蒸気を送り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一１二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畳られているもので
ある。

【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
（ａ）争（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。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、構造式 ▲数式、化学式、表等があります▼（式中の、−Ｘは水
   素または置換基、Ｍは配位金属） なる金属フタロシアニン０．５〜２０重量％を紙質基材
   の少なくとも一部に担持させたことを特徴とする消臭性
   機能を備えた紙。