WO2019065134A1 - 消臭剤組成物 - Google Patents

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WO2019065134A1
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一憲 高橋
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富士フイルム株式会社
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Definitions

  • the present disclosure relates to deodorant compositions.
  • JP-A 2009-227991 discloses at least one of metal salts of fatty acids of any of Ni, Cu, and Co as a composition having an excellent adsorption effect on any of an amine odor component and a sulfur-containing odor component.
  • An adsorptive composition is described which consists of a composition comprising a species and metal ultrafine particles having plasmon absorption between 300 and 700 nm.
  • JP-A-2014-183962 describes a deodorant containing silicon dioxide and zinc oxide as main components, and a metal hydroxide or metal oxide acting as a zinc component elution inhibitor.
  • the metal oxide particles having a particle size of nanometer size differ greatly from the particles of general metal oxide particles, and in particular, their surface activity and surface area are large. Utilization is proposed.
  • a copper (II) salt solution and a basic compound solution are joined together and reacted using a flow reaction (also referred to as a flow reactor), and nanometer-sized copper oxide Methods of making microparticles are described.
  • nanometer-sized particles that are metal particles or metal oxide particles have large surface activity and surface area
  • their use has been variously proposed in the field of catalysts, adsorbents, and the like.
  • One mode of application of such nanometer-sized particles is a deodorant composition.
  • the deodorant composition containing nanometer-sized particles that are metal particles or metal oxide particles exhibits an excellent deodorizing effect while such deodorants As the composition was stored and aged, it was found that the deodorizing effect may be reduced.
  • the time-dependent decrease in the deodorizing effect is particularly remarkable when the particle content is low (for example, when the particle content is 0.1% by mass or less).
  • An object of one embodiment of the present invention is to provide a deodorant composition in which a reduction in the deodorizing effect is suppressed when stored for a long period of time.
  • a deodorant composition comprising: at least one selected from an aqueous solvent of and a metal salt containing a metal ion having a monovalent, divalent or trivalent valence.
  • the metal salt is at least one selected from metal salts containing metal ions having a divalent valence.
  • the metal salt is at least one selected from a copper salt, a zinc salt and a magnesium salt.
  • ⁇ 4> The content of the metal ion derived from the metal salt is described in any one of ⁇ 1> to ⁇ 3>, which is 10% by mass to 50% by mass with respect to the content of the dispersed particles.
  • Deodorant composition. ⁇ 5> Any one of ⁇ 1> to ⁇ 4>, wherein the aqueous solvent is an alcohol, and the content of the alcohol is 20% by mass or more based on the total mass of the dispersion medium contained in the deodorant composition.
  • the deodorant composition as described in one.
  • ⁇ 6> The deodorant composition according to any one of ⁇ 1> to ⁇ 5>, wherein the aqueous solvent is a monohydric alcohol having 1 to 3 carbon atoms. Composition.
  • ⁇ 7> The deodorant composition according to any one of ⁇ 1> to ⁇ 6>, wherein a molar ratio of the dispersed particles to hydroxide ions contained in the deodorant composition is 800 or more.
  • ⁇ 8> The deodorant composition according to any one of ⁇ 1> to ⁇ 7>, wherein the dispersed particles are copper oxide particles.
  • ⁇ 9> The extinction according to any one of ⁇ 1> to ⁇ 8>, wherein the content of the dispersed particles is 0.0001% by mass to 14% by mass with respect to the total mass of the deodorant composition.
  • Deodorant Composition ⁇ 10> The deodorant composition according to any one of ⁇ 1> to ⁇ 9> for use in deodorizing hydrogen sulfide.
  • It is XPS measurement data of the dispersion particle 1 produced in the example, and is carbon C1s. It is the XPS measurement data of the dispersed particle 1 obtained in an example, and is copper Cu2p 3/2 . It is area A 1 of the peak derived from bivalent CuO of XPS measurement data, and area A 2 of the peak derived from all the components containing Cu.
  • the deodorant composition of the present disclosure will be described.
  • the deodorant composition of the present disclosure is not limited to the embodiments described below, and can be implemented with appropriate modifications within the scope of the purpose of the present disclosure.
  • the numerical range represented using “to” in the present disclosure means a range including the numerical values described before and after “to” as the lower limit value or the upper limit value.
  • the upper limit value or the lower limit value described in a certain numerical value range may be replaced with the upper limit value or the lower limit value of the other stepwise description numerical value range in the numerical value range described stepwise in the present disclosure.
  • the upper limit value or the lower limit value described in a certain numerical range may be replaced with the value shown in the example.
  • the amount of each component in the composition means the total amount of the plurality of substances present in the composition unless a plurality of substances corresponding to each component are present in the composition. Do. In the present disclosure, a combination of two or more preferred embodiments is a more preferred embodiment. In the present disclosure, simply referring to "copper salt” means “copper (II) salt” unless otherwise noted.
  • the deodorant composition of the present disclosure has a particle size having an average secondary particle size of 200 nm or less, is at least one selected from metal particles and metal oxide particles, and has a dispersant on the surface.
  • Metal particles containing no dispersed particles hereinafter also referred to as specific dispersed particles
  • an aqueous solvent other than water hereinafter also referred to as a specific solvent
  • a metal ion having a monovalent, divalent or trivalent valence hereinafter, it is also referred to as a specific metal salt.
  • the deodorant composition of the present disclosure has the form of a dispersion.
  • the deodorant composition of the present disclosure suppresses the reduction in the deodorizing effect even when stored for a long time.
  • long-term storage means a storage period of 3 months or more.
  • the specific confirmation method of the deodorizing effect is mentioned later.
  • the deodorant composition of this indication can be preserve
  • the present inventors speculate as follows. However, the following estimation does not limit interpretation of the effect of the deodorant composition of the present disclosure, and is described as an example.
  • the specific dispersed particles which are components responsible for the deodorizing effect, exist in the system in an unstable state as compared to the dispersed particles dispersed by the dispersing agent present on the particle surface. ing. For this reason, as a factor which the deodorizing effect of a deodorant composition falls, it is possible that the surface property of such a specific dispersion particle changes with time.
  • the deodorant composition of the present disclosure contains at least one selected from a specific solvent and a specific metal salt, thereby suppressing the change over time in the surface properties of the specific dispersion particles, It is presumed that the reduction of the deodorizing effect is effectively suppressed.
  • the deodorant composition containing the specific dispersed particles particularly when the content of the specific dispersed particles is low, the deodorizing effect is significantly reduced, but the deodorant composition of the present disclosure has such a case Even if it is, it is excellent in suppression of the fall of the deodorizing effect.
  • the element contributing to the dispersion stability of the specific dispersed particles includes the surface or the vicinity of the surface of the copper oxide particles which is one aspect of the specific dispersed particles.
  • the content of hydroxide ions in the composition is reduced by the inclusion of at least one selected from the specific solvent and the specific metal salt, and the above-mentioned specific It is speculated that the action of hydroxide ions on dispersed particles can be suppressed.
  • the deodorant composition of the present disclosure has dispersed particles (specific dispersed particles) having an average secondary particle diameter of 200 nm or less, containing a metal or metal oxide, and having no dispersing agent on the surface.
  • the deodorant composition may contain only one type of specific dispersion particles, or may contain two or more types.
  • the “dispersing agent” means a known dispersing agent roughly classified into a polymer dispersing agent such as a dispersing resin or a low molecular dispersing agent such as a surfactant.
  • “specific dispersion particles do not have a dispersant on the surface” means that the dispersion of the specific dispersion particles can be dispersed in the deodorant composition on or near the surface of the specific dispersion particles. It means that no agent is present.
  • the deodorant composition of the present disclosure contains no dispersant or contains substantially no dispersant.
  • does not substantially contain a dispersant indicates that the content of the dispersant with respect to the total amount of dispersed particles including the specific dispersed particles is less than 0.0001% by mass.
  • the specific dispersed particles have an average secondary particle size of 200 nm or less, preferably 100 nm or less, more preferably 20 nm to 50 nm, and still more preferably 20 nm to 30 nm.
  • the average secondary particle size of the specific dispersed particles is 200 nm or less, the dispersibility is excellent and a high deodorizing effect can be obtained.
  • secondary particles are defined as an assembly formed by fusion or contact of primary particles.
  • the average secondary particle size is obtained by measuring the diameter of each secondary particle from the image of the electron microscope, and the number of particles on the smaller diameter side of the total secondary particle number is 5% and the number of particles on the largest diameter side It is a value obtained by averaging the diameters of secondary particles in the range of 90% excluding 5%.
  • the diameter means the circumscribed circle equivalent diameter of secondary particles.
  • the average primary particle size of the specific dispersed particles is 5 nm to 20 nm, preferably 5 nm to 15 nm, and more preferably 5 nm to 10 nm, from the viewpoint of the deodorizing effect.
  • the average primary particle size is obtained by measuring the diameter of each primary particle from the image of the electron microscope, and the primary particle number 5% on the smallest diameter side among the total primary particle numbers and the primary particle number 5 on the largest diameter side It is a value obtained by averaging the diameters of primary particles in the range of 90% excluding%.
  • the diameter means the circumscribed circle equivalent diameter of primary particles.
  • the average particle size of the specific dispersed particles can be measured by a dynamic light scattering method using a particle size distribution measuring device by laser diffraction. Specifically, it can be measured by the method described in the examples.
  • the shape of the specific dispersion particle is not particularly limited as long as it is particulate.
  • Particulate refers to small granules, and specific examples thereof include spheres, ellipsoids, rods, and plates.
  • the specific dispersion particles do not have to be perfect spheres, ellipsoids, etc., and may be partially distorted. It is advantageous for the contact area of the particles to be reduced and the aggregation to be difficult, since it is more spherical than the rod-like or plate-like one.
  • the specific dispersion particles preferably have a specific surface area of 10 m 2 / g or more.
  • the specific dispersion particles preferably have an absolute value of zeta potential of 10 mV or more. Further, the specific dispersion particles preferably have a specific surface area of 10 m 2 / g or more and an absolute value of zeta potential of 10 mV or more.
  • the matters regarding the measurement of the specific surface area and the zeta potential will be described in the section of “copper oxide particles A” described later as one of the preferred embodiments of the specific dispersion particles.
  • the metal particles can be selected from metal particles having a deodorizing effect, and from the viewpoint of the deodorizing effect, Au, Ag, Pd, Pt, Cu, Zn, Fe It is preferable that it is a metal particle containing at least 1 sort (s) of element selected from the element group which consists of Ni, Mg, and Zr, and the metal particle containing Cu, Zn, Ag, or Mg is more preferable.
  • the metal oxide particles can be selected from metal oxide particles having a deodorizing effect, and from the viewpoint of the deodorizing effect, copper oxide, zinc oxide, and Preferably, it is at least one metal oxide particle selected from the group consisting of magnesium oxide, and preferably at least one metal oxide particle selected from copper oxide and zinc oxide. Copper oxide particles are particularly preferable as the metal oxide particles from the viewpoint of deodorizing effect on hydrogen sulfide and production suitability.
  • One of the preferable embodiments of the copper oxide particles which are the specific dispersion particles is the copper oxide particles described in JP-A-2016-160124, and the copper oxide particles obtained by the manufacturing method described in the publication are It can be applied as a specific dispersion particle in the present disclosure.
  • One of the preferable embodiments of the specific dispersed particles is a copper oxide particle in which the surface of the copper oxide particle a is coated with a coating layer b containing a monovalent copper compound.
  • the copper oxide particles of this embodiment will be described as "copper oxide particles A”.
  • the copper oxide particles A preferably have a specific surface area of 100 m 2 / g or more, an average primary particle size of 5 nm to 20 nm, and an average secondary particle size of 5 nm to 50 nm.
  • the copper oxide particles a are preferably copper oxide particles composed of an oxide of monovalent or divalent copper having copper (I) particles (Cu 2 O particles) as a main component, and copper oxide (I More preferably, they are particles (Cu 2 O particles), copper (II) oxide particles (CuO particles), or a mixture of copper (I) oxide particles and copper (II) oxide particles.
  • the main component means an amount of 50% by mass to 100% by mass of the copper oxide particles a, preferably 70% by mass to 100% by mass, and more preferably 85% by mass to 100% by mass. .
  • the cover layer b covers the surface of the copper oxide particles a.
  • the covering layer b may cover a part or all of the surface of the copper oxide particle a.
  • the fact that the surface of the copper oxide particle a is covered with the covering layer b containing a monovalent copper compound is determined by XPS (X-ray Photoelectron Spectroscopy) measurement from 938.5 eV to 948 eV in the Cu2p 3/2 spectrum. This can be confirmed by the presence of a CuO-derived peak of valence.
  • the covering layer b contains a monovalent copper compound, and preferably contains a monovalent copper compound as a main component.
  • the monovalent copper compound is preferably cuprous oxide.
  • the main component means an amount of 30% by mass to 100% by mass of the coating layer b, preferably 50% by mass to 100% by mass, more preferably 70% by mass to 100% by mass, most preferably Refers to 85% by mass to 100% by mass.
  • the coating layer b may contain copper hydroxide, a salt derived from a raw material, and the like as components other than the monovalent copper compound.
  • the copper oxide particles a are preferably protected by an organic layer c derived from acetic acid or acetate, and the surface of the covering layer b containing the above-mentioned monovalent copper compound is further organic derived from acetic acid or acetate. More preferably, it is coated with layer c.
  • the copper oxide particles A are dispersed in the dispersion medium, the particles are mutually repelled by the charge protected by the organic layer c derived from acetic acid or acetate, thereby suppressing aggregation and adding a dispersing agent or Even if the dispersion treatment is not performed, the copper oxide particles A are stabilized without settling, and the dispersibility is excellent.
  • the organic layer c is preferably a layer mainly composed of an organic substance derived from acetic acid or acetate.
  • the main component means an amount of 30% by mass to 100% by mass of the organic layer c, preferably 50% by mass to 100% by mass, more preferably 70% by mass to 100% by mass, most preferably Refers to 85% by mass to 100% by mass.
  • the organic substance derived from acetic acid or acetate include sodium acetate, lithium acetate and the like, which may contain a copper salt derived from a raw material as a component other than the organic substance derived from acetic acid or acetate.
  • the presence of the organic layer c can be confirmed by TOF-SIMS (Time-of-Flight Secondary Ion Mass Spectrometry).
  • the copper oxide particles A preferably have a peak area ratio (1) below of 0.01 to 0.10 in X-ray diffraction using CuK ⁇ as an X-ray source.
  • Peak area ratio (1) A 1 / (A 1 + A 2 )
  • a 1 Peak area of the bivalent CuO-derived peak existing from 938.5 eV to 948 eV
  • a 2 Peak area of the peak derived from all the components including Cu existing from 928 to 938.5 eV
  • the copper oxide particles A can be easily coated on the organic layer c derived from acetic acid or acetate, and the copper oxide particles A can be stably dispersed in the dispersion medium. There is.
  • the specific surface area of the copper oxide particles A is preferably 100 m 2 / g or more, and more preferably 100 m 2 / g to 250 m 2 / g. If the specific surface area is in the above range, the deodorizing effect of the copper oxide particles A is more excellent.
  • the specific surface area can be measured by the BET single point method.
  • the shape of the copper oxide particles A is as described for the specific dispersed particles.
  • the copper oxide particles A preferably have a zeta potential of 30 mV to 50 mV when dispersed in water of pH 6.8.
  • the zeta potential is in the above range, the dispersibility is excellent, aggregation in the liquid can be suppressed, and copper oxide particles A having a desired particle diameter can be obtained.
  • the zeta potential can be measured using a known method.
  • the copper oxide particle A is not particularly limited in its production method, but is preferably produced continuously by a flow reaction.
  • the deodorant composition of the present disclosure may contain dispersed particles other than the specific dispersed particles.
  • the content of the specific dispersed particles with respect to the total amount of dispersed particles from the viewpoint of suppressing the deodorizing effect and the deodorizing effect when stored for a long time Is preferably 10% by mass or more, more preferably 30% by mass or more, and still more preferably 50% by mass or more.
  • All dispersed particles in the deodorant composition of the present disclosure may be specific dispersed particles (i.e., 100% by mass).
  • the content rate of the specific dispersed particles in the deodorant composition of the present disclosure is not particularly limited as long as the deodorizing effect can be obtained.
  • the content of the specific dispersion particles is preferably 50% by mass or less based on the total mass of the deodorant composition. In the deodorant composition of the present disclosure, even when the concentration of the specific dispersed particles is low, the reduction in the deodorizing effect when stored for a long period of time is suppressed.
  • the content of the specific dispersed particles in the deodorant composition is preferably 0.0001% by mass to 14% by mass with respect to the total mass of the deodorant composition. It is more preferably 0.0001% by mass to 10% by mass, still more preferably 0.0005% by mass to 5% by mass, and particularly preferably 0.0005% by mass to 1% by mass.
  • the molar ratio of the specific dispersed particles to hydroxide ion contained in the deodorant composition is preferably 800 or more .
  • the molar ratio of specific dispersed particles to hydroxide ions is preferably 9,000 or more, more preferably 11,000 or more, 13,000 or more is more preferable.
  • the molar ratio of specific dispersed particles to hydroxide ions is preferably 800 or more, more preferably 850 or more, and even 900 or more. preferable.
  • the molar ratio of the specific dispersed particles to hydroxide ions is preferably 800 or more, more preferably 850 or more, and still more preferably 900 or more.
  • the molar ratio of the specific dispersed particles to the hydroxide ions is in the above range, the reduction of the deodorizing effect in the case of long-term storage is more effectively suppressed.
  • the molar ratio (x / y) of the specific dispersed particles (x) to the hydroxide ion (y) contained in the deodorant composition is specifically obtained by measurement according to the following method. It can confirm from "the density
  • concentration (mol / L) of specific particles The concentration (mol / L) of the specific dispersed particles is measured using ICP (Inductively Coupled Plasma) emission spectroscopy.
  • concentration of specific particles in the present specification is a value measured using an ICP emission spectrophotometer (PS3520VDDII, manufactured by Hitachi High-Tech Science Co., Ltd.).
  • the hydroxide ion concentration (mol / L) contained in the deodorant composition may be measured by the following method (1), (2) or (3) according to the mode of the deodorant composition it can.
  • the deodorant composition contains a specific metal salt and does not contain a specific solvent From the measured value of pH of the deodorant composition measured with a pH meter, the hydroxide ion concentration (mol / L The concentration of hydroxide ion (mol / L) in the deodorant composition is calculated.
  • the deodorant composition contains a specific solvent and does not contain a specific metal salt
  • the water concentration of the deodorant composition is measured, and the deodorant composition is obtained using the obtained water concentration.
  • the water concentration of the liquid serving as the dispersion medium of the dispersed particles in the deodorant composition is measured using a Karl Fischer moisture measurement device. Then, assuming that the hydroxide ion concentration of water is 1 ⁇ 10 ⁇ 7 , the volume ratio of water in the dispersion medium calculated from the measurement result by the above-mentioned measuring apparatus, the hydroxide in the deodorant composition Calculate the ion concentration (mol / L).
  • “851 Titrando” manufactured by Metrome can be used as the Karl Fischer moisture measurement device.
  • the pH of the water used for the preparation of the deodorant composition is measured with a pH meter, and from the obtained results, the hydroxide ion concentration (mol / L) can be calculated, and the hydroxide ion concentration in the deodorant composition can be determined from the ratio of the specific solvent to the total amount of the deodorant composition.
  • the deodorant composition contains both a specific metal salt and a specific solvent
  • the specific metal salt amount and the water concentration contained in the deodorant composition are measured, and the obtained specific metal salt amount and water are obtained.
  • the concentration is used to calculate the hydroxide ion concentration (mol / L) in the deodorant composition. Specifically, first, the amount of specific metal salt is measured by ion chromatography. Separately, the water concentration of the deodorant composition is measured by the Karl Fischer method in the same manner as the above (2).
  • the specified metal salt aqueous solution is prepared using the obtained specific metal salt amount and water concentration.
  • the hydroxide ion concentration (mol / L) of the specific metal salt aqueous solution is calculated. From the volume ratio of water in the deodorant composition calculated from the hydroxide ion concentration (mol / L) of the obtained specific metal salt aqueous solution and the water concentration measured above, in the deodorant composition
  • the hydroxide ion concentration (mol / L) of Specifically, for example, "HIC-SP" manufactured by Shimadzu Corporation can be used as the ion chromatography apparatus.
  • the hydroxide ion concentration (mol / L) is calculated from the pH of the specific metal salt aqueous solution, and the deodorant composition From the ratio of the specific solvent to the total amount, the hydroxide ion concentration (mol / L) in the deodorant composition can be determined.
  • the specific dispersed particles are copper oxide particles
  • the specific solvent is an alcohol
  • a 5% by mass aqueous solution of a specific metal salt is used to obtain a deodorant composition having an alcohol content of 10% by mass.
  • the fact that the sum of molar ratios calculated in (1) and (2) is 800 or more can be an index of the superiority of this deodorant composition by suppressing the reduction of the deodorizing effect in long-term storage.
  • hydroxide ion concentration of the content of the alcohol deodorant composition is 10 wt% [OH -] is calculated, and from the concentration [CuO] copper oxide particles separately measured, [CuO] / - to calculate the [OH].
  • the deodorant composition of the present disclosure is at least one selected from an aqueous solvent (specific solvent) other than water and a metal salt (specific metal salt) containing a metal ion having a monovalent, divalent or trivalent valence. Contains seeds.
  • the deodorant composition may contain only a specific solvent, may contain only a specific metal salt, or may contain both a specific solvent and a specific metal salt.
  • the specific metal salt contained in the deodorant composition may be only one, or two or more.
  • the specific solvent contained in the deodorant composition may be only one type, or two or more types. When two or more specific solvents are selected, those having compatibility with each other may be selected.
  • the specific metal salt is a metal salt containing a metal ion having a monovalent, divalent or trivalent valence.
  • the valence of the metal ion contained in the specific metal salt is preferably monovalent or divalent, and more preferably divalent, from the viewpoint of suppressing the decrease in the deodorizing effect when stored for a long period of time.
  • the deodorant composition contains a specific metal salt.
  • a filtrate obtained by concentrating the target deodorant composition to a concentration that can be measured by ultrafiltration may be used as a sample.
  • the apparatus as stated above can be used as an ion chromatography apparatus.
  • examples of metal salts containing monovalent metal ions include alkali metal salts such as Na salt, K salt and Li salt.
  • examples of metal salts containing divalent metal ions include copper salts, zinc salts, magnesium salts, iron salts, zirconium salts and the like, and from the viewpoint of suppressing the reduction in the deodorizing effect when stored for a long period of time From the above, at least one selected from copper salts, zinc salts and magnesium salts is preferable, and copper salts or zinc salts are more preferable.
  • copper salts include copper (II) nitrate, copper (II) chloride, copper (II) bromide, copper (II) iodide, copper (II) sulfate, copper (II) formate, copper (II) acetate , Copper (II) propionate, copper (II) isobutyrate, copper (II) oleate, copper (II) citrate, copper (II) phthalate, copper (II) oxalate, copper (II) tartrate, base Copper carbonate and basic copper sulfate, hydrates of these copper salts, inorganic compound complexes of copper (eg, tetraammine copper complex), and organic compound complexes of copper (eg, copper acetylacetonate), etc.
  • copper salts include copper (II) nitrate, copper (II) chloride, copper (II) bromide, copper (II) iodide, copper (I)
  • zinc salts include zinc (II) acetate, zinc (II) sulfate, zinc (II) nitrate, zinc (II) chloride and the like, with zinc (II) acetate and zinc (II) sulfate being preferred.
  • magnesium salts include magnesium acetate (II) magnesium sulfate (II), magnesium nitrate (II), magnesium nitrate (II) magnesium phosphate (II), magnesium chloride (II), etc. II), magnesium (II) nitrate is preferable.
  • the content of the metal ion derived from the metal salt in the deodorant composition is 10% by mass or more and 50% by mass with respect to the total mass of the specific dispersed particles from the viewpoint of suppressing the decrease in the deodorizing effect when stored for a long time
  • the following are preferable, and 20 to 50 mass% is more preferable.
  • the content of the metal ion is 20% by mass or more, the suppression effect of the reduction in the deodorizing effect is further improved, and when it is 50% by mass or less, the aggregation suppression effect of the specific dispersed particles is preferably improved. .
  • the metal ion content in the deodorant composition can be confirmed by ion chromatography.
  • ion chromatography apparatus the apparatus as stated above can be used.
  • the specific solvent is an aqueous solvent other than water.
  • the deodorant composition may contain only one type of specific solvent, or may contain two or more types.
  • an aqueous solvent other than water means a solvent that dissolves 5 g or more in 100 g of water at a liquid temperature of 25 ° C.
  • the specific solvent may be contained as part or all of the dispersion medium contained in the deodorant composition.
  • a water-soluble organic solvent is preferable.
  • alcohols, ethers, and ketones can be mentioned. From the viewpoint of the reduction effect of the amount of hydroxide ions in the deodorant composition, alcohol is preferable. .
  • a monohydric alcohol having 1 to 3 carbon atoms is preferable.
  • Specific examples of the alcohol include methanol, ethanol, isopropanol, and normal propanol. From the viewpoint of the load on the environment and the human body, ethanol or isopropanol is preferable. More preferable.
  • a ketone, acetone, methyl ethyl ketone etc. are mentioned and acetone is preferable.
  • the ether include ethyl methyl ether, diethyl ether and the like, with diethyl ether being preferred.
  • the alcohol content in the deodorant composition is relative to the total mass of the dispersion medium contained in the deodorant composition from the viewpoint of suppressing the decrease in the deodorizing effect when stored for a long period of time 20 mass% or more is preferable, and 30 mass% or more is more preferable.
  • the alcohol content is 20% by mass or more, the effect of suppressing the decrease in the deodorizing effect is further improved, which is preferable.
  • the upper limit of the alcohol content is not particularly limited, and 100% by mass of the alcohol may be contained with respect to the total mass of the dispersion medium contained in the deodorant composition. That is, the total amount of the dispersion medium may be alcohol.
  • the deodorant composition of the present disclosure is in the form of a dispersion, and contains a dispersion medium.
  • a dispersion medium When the deodorant composition contains a specific solvent, as described above, part or all of the dispersion medium may be the specific solvent.
  • the deodorant composition may contain water as a dispersion medium.
  • the dispersion medium may be a mixture of water and a specific solvent, or may be water alone. For example, when the deodorant composition does not contain a specific solvent but contains only a specific metal salt, the deodorant composition can use only water as the dispersion medium.
  • the deodorant composition of the present disclosure can optionally contain an additive.
  • an additive well-known additives, such as an ultraviolet absorber, an antiseptic, a pH adjuster, an antifoamer, a dispersion stabilizer, etc. are mentioned, for example.
  • the odor components to be deodorizing subject the deodorant composition of the present disclosure, hydrogen sulfide (H 2 S), and methyl mercaptan (CH 3 SH) and the like.
  • the deodorant composition of the present disclosure is particularly suitable for deodorizing hydrogen sulfide.
  • the use mode of the deodorant composition of the present disclosure is not particularly limited, and an aspect in which the deodorant composition is accommodated in a container and sprayed to the deodorant object or the deodorant object space, the deodorant composition A mode etc. which immerse a deodorizing object in a thing etc. are mentioned.
  • the deodorizer composition of this indication does not have a restriction
  • the deodorant composition of the present disclosure is preferably produced in the mode 2) from the viewpoint of production suitability.
  • the method for producing the specific dispersed particles in the present disclosure is not particularly limited as long as the above-mentioned specific dispersed particles can be produced.
  • the method for producing copper oxide particles described in JP-A-2016-160124 can be suitably applied as a method for producing specific dispersed particles.
  • the production method described in JP-A-2016-160124 is a method of producing copper oxide particles by combining and reacting a copper salt solution and a basic compound solution using a flow reaction.
  • the copper salt solution is introduced into the first channel
  • the basic compound solution is introduced into the second channel
  • each solution is circulated in each channel
  • the inside of the first channel is The flowing copper salt solution and the basic compound solution flowing in the second flow path are merged, and the copper salt and the basic compound are reacted during the flow of the merged liquid downstream, and the reaction product is oxidized. Including obtaining copper particulates.
  • the manufacturing method described in JP-A-2016-160124 includes the composition of the copper salt solution and / or the basic compound solution and /
  • the present invention can be similarly applied to the production of the above-described copper oxide particles A by adjusting various conditions related to the formation reaction of the copper oxide particles, such as the concentration, the flow rate when flowing in the system, and the like.
  • FIG. 1 A flow type reaction system 100 configured as shown in FIG. 1 was constructed.
  • 1 is a first flow path
  • 2 is a second flow path
  • 3 is a merging area
  • 3a is a T-shaped mixer
  • 4 is a reaction flow path
  • 5 is a copper salt solution introducing means (syringe pump)
  • 6 is a The basic compound solution introduction means (syringe pump)
  • 7 indicates a recovery container
  • 8 indicates a heating area
  • 9 indicates a cooling area
  • P indicates a pressure gauge.
  • a tube made of SUS316 was used as the first flow path 1, the second flow path 2, and the reaction flow path 4, a tube made of SUS316 was used.
  • a syringe pump PLD ULTRA manufactured by HARVARD
  • a syringe pump PLD ULTRA manufactured by HARVARD
  • a syringe pump PLD ULTRA manufactured by HARVARD
  • the configuration was such that each contained syringe (volume 100 mL) was attached.
  • the tip of the syringe containing the copper salt solution was connected to the first flow passage of 1/8 In (3.18 mm) outer diameter and 2.17 mm inner diameter.
  • the tip of the syringe containing the basic compound solution was connected to a second flow path having an outer diameter of 1/8 In (3.18 mm) and an inner diameter of 2.17 mm.
  • a pressure gauge P was installed in the second flow path 2 so that the pressure in the flow path during liquid transfer could be measured.
  • the downstream region of the first flow channel 1 has a structure in which a tube having a length of 50 cm, an outer diameter of 1/16 In (1.59 mm), and an inner diameter of 1 mm is coiled and disposed in the heating region 8.
  • the heating area 8 is an oil bath in this embodiment.
  • the downstream side region of the second flow path 2 has a structure in which a tube having a length of 50 cm, an outer diameter of 1/16 In (1.59 mm) and an inner diameter of 1 mm is wound in a coil shape.
  • a T-shaped mixer 3a manufactured by Upchrch
  • a T-shaped mixer 3a with an inner diameter of 0.5 mm is installed at the downstream end of the first channel 1 and the second channel 2 so that the copper salt solution and the basic compound solution head-on collision
  • Each flow path was connected to the opening (A and B) of a T-shaped mixer (trade name: tee union, manufactured by Upchurch).
  • the dispersion liquid 1 containing the dispersion particle 1 which is a specific dispersion particle was prepared as follows. Copper (II) acetate hydrate was dissolved in water and diluted with water to prepare a copper acetate aqueous solution (concentration 0.285 mol / L). A 50% (mass / volume) aqueous solution of sodium hydroxide was diluted with water to prepare an aqueous solution of sodium hydroxide (concentration: 0.399 mol / L).
  • 100 mL of the aqueous solution of copper acetate and 100 mL of aqueous solution of sodium hydroxide were respectively filled in a glass syringe (volume: 100 mL), and set in the syringe pump of the flow type reaction system. Each solution was sent at 5 mL / min. In this flow type reaction system, the temperature of the heating zone (8) was 90.degree. 100 mL of the liquid (dispersion liquid containing dispersed particles 1) having passed through the reaction flow path was collected in a collection container (polyethylene container with a volume of 250 ml). The average primary particle size of the obtained dispersed particles 1 (copper oxide particles) was 7 nm.
  • the obtained dispersion was subjected to limiting filtration, removal of impurities and concentration were performed, and the content of dispersed particles 1 in the dispersion was adjusted to 1.1% by mass to obtain dispersion 1.
  • the ultrafiltration was carried out by installing an ultrafiltration membrane (molecular weight cut off 10,000, Advantech Toyob) on a stirring type ultra holder (Advantec Toyo Co., Ltd., model number: UHP-76K). Impurities such as ions were removed by filtration while appropriately adding the same amount of water as the filtrate flowing out by filtration, so as to obtain a predetermined conductivity.
  • Example 1 Preparation of Specific Metal Salt Solution>
  • copper acetate (II) monohydrate was dissolved in water to prepare a copper acetate aqueous solution having a copper ion content of 0.0003% by mass.
  • Example 2 ⁇ Preparation of Specific Metal Salt Solution 2> As the specified metal salt solution 2, copper nitrate (II) trihydrate was dissolved in water to prepare a copper nitrate aqueous solution having a copper ion content of 0.0003% by mass.
  • Example 2 A deodorant composition of Example 2 was prepared in the same manner as Example 1 except that the dispersion 1 and the specific metal salt solution 2 obtained above were used.
  • Example 3 ⁇ Preparation of Specific Metal Salt Solution 3> As the specific metal salt solution 3, zinc acetate dihydrate was dissolved in water to prepare an aqueous zinc acetate solution having a zinc ion content of 0.0003% by mass.
  • Example 3 A deodorant composition of Example 3 was prepared in the same manner as in Example 1 except that the dispersion 1 and the specific metal salt solution 3 obtained above were used.
  • Example 4 ⁇ Preparation of Specific Metal Salt Solution 4> The same as in the specific metal salt solution 1 except that in the preparation of the specific metal salt solution 1, the amount of copper (II) acetate monohydrate used is changed to make the copper ion content 0.0006% by mass. , Specific metal salt solution 4 was prepared.
  • Specific metal salt solution 4 was prepared.
  • a deodorant composition of Example 4 was prepared in the same manner as Example 1, except that the dispersion liquid 1 obtained above and the specific metal salt solution 4 were used.
  • Example 5 ⁇ Preparation of Specific Metal Salt Solution 5> In the preparation of the specific metal salt solution 2, the same as the specific metal salt solution 2 except that the amount of copper (II) nitrate trihydrate used is changed to make the copper ion content 0.0006% by mass. , Specific metal salt solution 5 was prepared. ⁇ Production of Deodorant Composition> A deodorant composition of Example 5 was prepared in the same manner as Example 1 except that the dispersion 1 obtained above and the specific metal salt solution 5 were used.
  • Example 6 ⁇ Preparation of Specific Metal Salt Solution 6> A specific metal was prepared in the same manner as the specific metal salt solution 3 except that in the preparation of the specific metal salt solution 3, the amount of zinc acetate dihydrate used was changed to make the zinc ion content 0.0006% by mass. A salt solution 6 was prepared. ⁇ Production of Deodorant Composition> A deodorant composition of Example 6 was prepared in the same manner as Example 1, except that the dispersion 1 obtained above and the specific metal salt solution 6 were used.
  • Example 7 ⁇ Preparation of Specific Metal Salt Solution 7> The same as in the specific metal salt solution 1, except that in the preparation of the specific metal salt solution 1, the amount of copper (II) acetate monohydrate used is changed to make the copper ion content 0.0015% by mass. , Specific metal salt solution 7 was prepared. ⁇ Production of Deodorant Composition> A deodorant composition of Example 7 was prepared in the same manner as Example 1, except that the dispersion liquid 1 obtained above and the specific metal salt solution 7 were used.
  • Example 8 ⁇ Preparation of Specific Metal Salt Solution 8> The same as in the specific metal salt solution 2 except that in the preparation of the specific metal salt solution 2, the amount of copper (II) nitrate trihydrate was changed to make the copper ion content 0.0015% by mass. , Specific metal salt solution 8 was prepared. ⁇ Production of Deodorant Composition> A deodorant composition of Example 8 was prepared in the same manner as Example 1 except that the dispersion 1 obtained above and the specific metal salt solution 8 were used.
  • Example 9 ⁇ Preparation of Specific Metal Salt Solution 9>
  • the specific metal is the same as the specific metal salt solution 32 except that the amount of zinc acetate dihydrate used is changed to make the zinc ion content 0.0015% by mass.
  • a salt solution 9 was prepared.
  • a deodorant composition of Example 9 was prepared in the same manner as Example 1 except that the dispersion 1 obtained above and the specific metal salt solution 9 were used.
  • Examples 12, 15 ⁇ Preparation of alcohol> The alcohols described in the column of "alcohol type" in Table 1 were prepared. ⁇ Production of Deodorant Composition> The above-mentioned alcohol was added to the dispersion 1 obtained above so that the content of the dispersed particles 1 was 0.003% by mass, to prepare the deodorant compositions of Examples 12 and 15.
  • Example 16 ⁇ Preparation of Specific Metal Salt Solution 16> An aqueous ethanol solution is prepared by mixing water and ethanol in such a ratio that the alcohol content in the deodorant composition prepared will be the alcohol content described in the column "Alcohol content in dispersion medium" in Table 1. did. Copper (II) acetate monohydrate was dissolved in the aqueous ethanol solution obtained above to prepare a specified metal salt solution 16 having a copper ion content of 0.0003% by mass.
  • the deodorant composition of Example 16 was prepared by diluting the dispersion liquid 1 obtained above with the specific metal salt solution 16 such that the content of the dispersed particles 1 was 0.003% by mass.
  • Example 17 ⁇ Preparation of Specific Metal Salt Solution 17> Copper (II) acetate monohydrate was dissolved in ethanol to prepare a specific metal salt solution 17.
  • the deodorant composition of Example 17 was prepared by diluting the dispersion 1 obtained above with the specific metal salt solution 17 so that the content of the dispersed particles 1 was 0.003% by mass.
  • Example 18 ⁇ Preparation of Specific Metal Salt Solution 18> An aqueous solution of isopropanol was prepared such that the content of isopropanol after addition to Dispersion 1 was the content described in the column "Content of alcohol in dispersion medium" in Table 1. Copper (II) acetate monohydrate was dissolved in the aqueous solution of isopropanenol obtained above to prepare 0.0003% by mass of the specified metal salt solution 18.
  • Dispersion liquid 1 obtained above was diluted with specified metal salt solution 18 such that the content of dispersed particles 1 was 0.003% by mass, to prepare a deodorant composition of Example 18.
  • Example 19 ⁇ Preparation of Specific Metal Salt Solution 19> Copper (II) acetate monohydrate was dissolved in isopropanol to prepare a specific metal salt solution 19. ⁇ Production of Deodorant Composition> The deodorant composition of Example 19 was prepared by diluting the dispersion liquid 1 obtained above with the specific metal salt solution 19 such that the content of the dispersed particles 1 was 0.003% by mass.
  • Comparative Example 1 Water was added to the dispersion liquid 1 produced above so that the content of the dispersed particles 1 was 0.003 mass%, and the deodorant composition of Comparative Example 1 was obtained.
  • the average secondary particle size (nm) of the dispersed particles 1 was measured by the following method by preparing a measurement sample in which the dispersion 1 obtained above was diluted with water to be 0.01% by mass.
  • the dynamic light scattering (DSL) average particle diameter in the dispersion liquid 1 obtained by the above process was measured by a dynamic light scattering measurement apparatus (Zetasizer ZS) manufactured by Marveln.
  • the average particle size was measured by the method defined in ISO 13321 as an average value (Z-Average) of particle sizes by cumulant analysis.
  • the average secondary particle size (nm) of the dispersed particles 1 was 40 nm.
  • the dry powder of the dispersed particles 1 was measured by XPS (X-ray Photoelectron Spectroscopy) under the following conditions.
  • the C1s peak derived from contamination, which is present in a small amount on the surface, is calibrated to 284.8 eV (FIG. 2), and in the spectrum of Cu 2 p 3/2 shown in FIG. divalent area of peaks from CuO of present and a 1, the area of all components from the peak containing Cu present in from 928 to 938.5eV was calculated as a 2.
  • Peak areas A 1 and A 2 were in the range shown in FIG.
  • the abundance ratio of cuprous oxide in dispersed particles 1 was determined from the following formula as the peak area ratio (1).
  • Peak area ratio (1) A1 / (A1 + A2)
  • the peak area ratio (1) was calculated to be 0.04, it was confirmed that the dispersed particles 1 were copper oxide particles in which cuprous oxide was formed on the surface of the particles.
  • XPS measurement conditions ⁇ X-ray source: monochromized Al-K ⁇ ray (100 ⁇ m ⁇ , 25 W, 15 kV) ⁇ Charge correction: Yes (both electron gun and low speed ion gun) ⁇ Photoelectric extraction angle: 45 ° ⁇ Measurement range: 300 ⁇ m 2 (area) ⁇ Pass Energy: 23.5 eV -Measuring element: Cu2p, Cu LMM, C1s Energy correction: correction of C1s to 284.8 eV
  • Dispersion 1 was diluted with water to 0.01% by mass. A predetermined amount was introduced into a dedicated measuring cell made of glass, and the zeta potential (mV) was measured with ELS-Z1 EAS manufactured by Otsuka Electronics Co., Ltd. The zeta potential of the dispersed particles 1 was +39 (mV).
  • the specific surface area (m 2 / g) of the dispersed particles 1 obtained above was determined under the following conditions. Pretreatment: vacuum drying 40 ° C, 40 hours Measuring device: Quantachrome ChemBET 3000 Measuring method: BET one-point method, nitrogen 30% + helium used The specific surface area of the dispersed particles 1 was 160 (m 2 / g).
  • the hydrogen sulfide removal rate was calculated according to the following equation A by measuring the concentration of H 2 S in a Tedlar bag filled with an odor gas under the following conditions using the dispersed particles 1 coated on filter paper.
  • the filter paper used was a commercially available cellulose filter paper having a basis weight of 450 g / m 2 and a thickness of 1.5 mm.
  • Hydrogen sulfide removal rate (%) (remaining H 2 S concentration ppm) / (initial H 2 S concentration ppm) ⁇ 100
  • Amount of dispersed particles 1 applied 0.06 mg to 100 cm 2 Test method, standard: FIA method Detection tube method
  • Odor gas species Hydrogen sulfide 20 ppm
  • Dilution gas conditions Mixing with dry N 2 gas, humidity control at 20 ° C, humidity 65% for 24 hours or more (as defined by the Japan Industrial Technology Law)
  • Odor gas exposure time 2 hours Volume of Tedlar bag filled with the above odor gas: 3 L

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Abstract

平均二次粒径が200nm以下の粒子径を有し、金属粒子及び金属酸化物粒子から選択される少なくとも1種であり、かつ表面に分散剤を有さない分散粒子と、 水以外の水性溶媒及び1価、2価又は3価の価数を有する金属イオンを含む金属塩から選択される少なくとも1種と、を含有する消臭剤組成物。

Description

消臭剤組成物
 本開示は、消臭剤組成物に関する。
 従来より、臭気物質に対する消臭性能に関する技術が種々提案されている。
 特開2009-227991号公報には、アミン系臭気成分及び硫黄含有臭気成分のいずれに対しても優れた吸着効果を有する組成物として、Ni、Cu、Coの何れかの脂肪酸金属塩の少なくとも1種と、300乃至700nmにプラズモン吸収を有する金属超微粒子を含有する組成物から成る吸着性組成物が記載される。
 特開2014-183962号公報には、主成分である二酸化ケイ素及び酸化亜鉛と、亜鉛成分溶出防止剤として作用する金属水酸化物又は金属酸化物とを含有する消臭剤が記載される。
 粒子径がナノメートルサイズの金属酸化物の粒子は、その特性が一般の金属酸化物の粒子の粒子と大きく異なり、特にその表面活性及び表面積が大きいことから、触媒、吸着剤等の分野でもその利用が提案されている。
 特開2016-160124号公報には、フロー式反応(フローリアクターともいう。)を用いて、銅(II)塩溶液と塩基性化合物溶液とを合流して反応させて、ナノメートルサイズの酸化銅微粒子を製造する方法が記載されている。
 上記のように、金属粒子又は金属酸化物粒子であるナノメートルサイズの粒子は、その表面活性及び表面積が大きいことから、触媒、吸着剤等の分野でもその利用が種々提案されている。このような、ナノメートルサイズの粒子の適用の一態様として、消臭剤組成物が挙げられる。
 また、本発明者の検討によれば、金属粒子又は金属酸化物粒子であるナノメートルサイズの粒子を含む消臭剤組成物は、優れた消臭効果を示す一方で、このような消臭剤組成物は、保存して経時させるにしたがい、消臭効果が低下する場合があることが判明した。消臭効果の経時による低下は、粒子の含有率が低い場合(例えば、粒子の含有率が0.1質量%以下である場合)において特に顕著である
 本発明の一実施形態は、長期保存した場合における消臭効果の低下が抑制された消臭剤組成物を提供することを課題とする。
 上記の課題を解決するための具体的手段には、以下の態様が含まれる。
<1> 平均二次粒径が200nm以下の粒子径を有し、金属粒子及び金属酸化物粒子から選択される少なくとも1種であり、かつ表面に分散剤を有さない分散粒子と、水以外の水性溶媒及び1価、2価又は3価の価数を有する金属イオンを含む金属塩から選択される少なくとも1種と、を含有する消臭剤組成物。
<2> 上記金属塩が、2価の価数を有する金属イオンを含む金属塩から選択される少なくとも1種である<1>に記載の消臭剤組成物。
<3> 上記金属塩が、銅塩、亜鉛塩及びマグネシウム塩から選択される少なくとも1種である<2>に記載の消臭剤組成物。
<4> 上記金属塩に由来する金属イオンの含有率が、上記分散粒子の含有率に対して、10質量%以上50質量%以下である<1>~<3>のいずれか1つに記載の消臭剤組成物。
<5> 上記水性溶媒がアルコールであり、上記アルコールの含有率が、消臭剤組成物が含む分散媒の全質量に対して20質量%以上である<1>~<4>のいずれか1つに記載の消臭剤組成物。
<6> 上記水性溶媒が炭素数1~3の一価のアルコールである<1>~<5>のいずれか1つに記載の消臭剤組成物。
組成物。
<7> 消臭剤組成物に含まれる水酸化物イオンに対する上記分散粒子のモル比が、800以上である、<1>~<6>のいずれか1つに記載の消臭剤組成物。
<8> 上記分散粒子が、酸化銅粒子である<1>~<7>のいずれか1つに記載の消臭剤組成物。
<9> 上記分散粒子の含有率が、消臭剤組成物の全質量に対して、0.0001質量%~14質量%である<1>~<8>のいずれか1つに記載の消臭剤組成物
<10> 硫化水素に対する消臭に用いる<1>~<9>のいずれか1つに記載の消臭剤組成物。
 本発明の一実施形態によれば、長期保存した場合における消臭効果の低下が抑制された消臭剤組成物を提供することができる。
本開示に係る分散粒子の製造方法の好ましい実施形態を示すフロー図である。 実施例で作製した分散粒子1のXPS測定データであり、炭素C1sである。 実施例で得た分散粒子1のXPS測定データであり、銅Cu2p3/2である。 XPS測定データの2価のCuO由来のピークの面積AとCuを含む全成分由来ピークの面積Aである。
 以下、本開示の消臭剤組成物について説明する。但し、本開示の消臭剤組成物は、以下に示す実施形態に何ら限定されるものではなく、本開示の目的の範囲内において、適宜、変更を加えて実施することができる。
 本開示において「~」を用いて表される数値範囲は、「~」の前後に記載される数値を下限値又は上限値として含む範囲を意味する。
 本開示中に段階的に記載されている数値範囲において、ある数値範囲で記載された上限値又は下限値は、他の段階的な記載の数値範囲の上限値又は下限値に置き換えてもよい。 また、本開示中に記載されている数値範囲において、ある数値範囲で記載された上限値又は下限値は、実施例に示されている値に置き換えてもよい。
 本開示において、組成物中の各成分の量は、組成物中に各成分に該当する物質が複数存在する場合、特に断らない限り、組成物中に存在する上記複数の物質の合計量を意味する。
 本開示において、2以上の好ましい態様の組み合わせは、より好ましい態様である。
 本開示において、単に「銅塩」という場合、特に断りのない限り「銅(II)塩」を意味する。
[消臭剤組成物]
 本開示の消臭剤組成物は、平均二次粒径が200nm以下の粒子径を有し、金属粒子及び金属酸化物粒子から選択される少なくとも1種であり、かつ表面に分散剤を有さない分散粒子(以下、特定分散粒子とも称する。)と、水以外の水性溶媒(以下、特定溶媒とも称する。)及び1価、2価又は3価の価数を有する金属イオンを含む金属塩(以下、特定金属塩とも称する。)から選択される少なくとも1種と、を含有する。
 本開示の消臭剤組成物は、分散液の形態を有する。
 本開示の消臭剤組成物は、長期保存した場合においても消臭効果の低下が抑制される。
 ここで、本開示において長期保存とは、3ヶ月以上の保存期間を意味する。
 また、本開示において、消臭剤組成物を保存した際に消臭効果が低下するか否かの判断は、収納容器内に密閉した消臭剤組成物を、温度25℃の条件下に、所定の期間保存する前後における消臭効果の対比により判断する。なお、消臭効果の具体的な確認方法については後述する。
 なお、本開示の消臭剤組成物は、消臭剤組成物の保存に通常適用される環境であれば、保存場所を特に制限することなく保存することができる。
 本開示の消臭剤組成物が、上記の効果を奏する理由としては、本発明者は以下のように推測している。但し、下記の推測は、本開示の消臭剤組成物の効果を限定的に解釈するものではなく、一例として説明するものである。
 本開示の消臭剤組成物において、消臭効果を担う成分である特定分散粒子は、粒子表面に存在する分散剤によって分散される分散粒子に比して系中に不安定な状態で存在している。このため、消臭剤組成物の消臭効果が低下する要因としては、このような特定分散粒子の表面の性状が経時によって変化してしまうことが考えられる。
 これに対して、本開示の消臭剤組成物は、特定溶媒及び特定金属塩から選択される少なくとも1種を含有することで、特定分散粒子の表面性状の経時での変化が抑制されて、消臭効果の低下が効果的に抑制されるものと推測される。
 特定分散粒子を含有する消臭剤組成物では、特定分散粒子の含有率が低い場合において、特に消臭効果の低下が顕著であるが、本開示の消臭剤組成物は、このような場合であっても消臭効果の低下の抑制に優れる。
 本発明者の検討によれば、特定分散粒子を含有する消臭剤組成物を経時させた際に生じる消臭効果の低下を説明し得る一つの仮説としては、組成物中に含まれる水酸化物イオン(OH)が特定分散粒子に作用して、特定分散粒子の表面又は表面近傍に存在して分散安定性に寄与している要素と水酸化物イオンとが経時により置き換わってしまうことが考えられる。例えば、後述する実施例に記載の消臭剤組成物であれば、特定分散粒子の分散安定性に寄与している要素としては、特定分散粒子の一態様である酸化銅粒子の表面又は表面近傍に存在する酢酸イオンが挙げられる。
 これに対して、本開示の消臭剤組成物においては、特定溶媒及び特定金属塩から選択される少なくとも1種の含有により、組成物中における水酸化物イオン量が低減され上記のような特定分散粒子に対する水酸化物イオンの作用を抑制しうると推測される。
 一方、特許文献1(特開2009-227991号公報)に記載の吸着性組成物、及び、特許文献2(特開2014-183962号公報)に記載の消臭剤には、経時での消臭効果の低下についての着目はない。また、特許文献3(特開2016-160124号公報)にて得られる酸化第二銅微粒子は、消臭剤組成物に適用されるものではない。
 以下、本開示の消臭剤組成物における各成分について詳細に説明する。
(特定分散粒子)
 本開示の消臭剤組成物は、平均二次粒径が200nm以下であり、金属又は金属酸化物を含み、かつ表面に分散剤を有さない分散粒子(特定分散粒子)を含有する。
 消臭剤組成物は、特定分散粒子を1種のみ含有してもよいし、2種以上を含有してもよい。
 本開示において、「分散剤」とは、分散樹脂等の高分子分散剤又は界面活性剤等の低分子分散剤に大別される公知の分散剤を意味する。
 また、本開示において、特定分散粒子が「表面に分散剤を有さない」とは、特定分散粒子の表面又は表面近傍に、特定分散粒子を消臭剤組成物中に分散させ得る量の分散剤が存在しないことを意味する。
 換言すれば、本開示の消臭剤組成物は、分散剤を含有しないか、分散剤を実質的に含有しない。ここで、「分散剤を実質的に含有しない」とは、特定分散粒子を含む分散粒子の全量に対する分散剤の含有率が、0.0001質量%未満であることを指す。
 特定分散粒子は、平均二次粒径が200nm以下であり、100nm以下であることが好ましく、20nm~50nmがより好ましく、20nm~30nmがさらに好ましい。特定分散粒子の平均二次粒径が200nm以下であることで、分散性に優れ、かつ、高い消臭効果が得られる。
 本開示において二次粒子とは、一次粒子同士が融合あるいは接触して構成される集合体と定義する。平均二次粒径は、各二次粒子の直径を電子顕微鏡の画像から計測し、全二次粒子数の中の最も直径が小さい側の粒子数5%と、最も直径が大きい側の粒子数5%を除いた、90%の範囲の二次粒子の直径を平均した値である。
 ここで直径とは、二次粒子の外接円相当直径のことをいう。
 特定分散粒子の平均一次粒径は、消臭効果の観点から、5nm~20nmであり、5nm~15nmが好ましく、5nm~10nmがより好ましい。
 平均一次粒径は、各一次粒子の直径を電子顕微鏡の画像から計測し、全一次粒子数の中の最も直径が小さい側の一次粒子数5%と、最も直径が大きい側の一次粒子数5%を除いた、90%の範囲の一次粒子の直径を平均した値である。ここで直径とは、一次粒子の外接円相当直径のことをいう。
 特定分散粒子の平均粒子径は、レーザー回折による粒子径分布測定機を用いて動的光散乱法により測定できる。具体的には、実施例記載の方法により測定することができる。
 特定分散粒子の形状は粒子状であれば特に制限されない。粒子状とは小さい粒状を指し、その具体例としては、球状、楕円体状、棒状、板状などが挙げられる。特定分散粒子は、完全な球、楕円体等である必要はなく、一部が歪んでいてもよい。棒状又は板状であるよりも、球状であった方が、粒子同士の接触面積が減少し、凝集し難くなり有利である。
 特定分散粒子は、比表面積が10m/g以上であることが好ましい。特定分散粒子は、ゼータ電位の絶対値が10mV以上であることが好ましい。また、特定分散粒子は、比表面積が10m/g以上であり、かつゼータ電位の絶対値が10mV以上であることがより好ましい。比表面積及びゼータ電位の測定に関する事項は、特定分散粒子の好適な態様の一つとして後述する「酸化銅粒子A」の項において説明する。
 特定分散粒子が金属粒子である場合、金属粒子としては、消臭効果を奏する金属粒子から選択することができ、消臭効果の観点からは、Au、Ag、Pd、Pt、Cu、Zn、Fe、Ni、Mg、及びZrからなる元素群より選択される少なくとも1種の元素を含む金属粒子であることが好ましく、Cu、Zn、Ag、又はMgを含む金属粒子がより好ましい。
 特定分散粒子が金属酸化物粒子である場合、金属酸化物粒子としては、消臭効果を奏する金属酸化物粒子から選択することができ、消臭効果の観点からは、酸化銅、酸化亜鉛、及び酸化マグネシウムからなる群より選択される少なくとも1種の金属酸化物粒子であることが好ましく、酸化銅及び酸化亜鉛から選択される少なくとも1種の金属酸化物粒子であることが好ましい。金属酸化物粒子としては、硫化水素に対する消臭効果及び製造適性の観点からは、酸化銅粒子が特に好ましい。
 特定分散粒子である酸化銅粒子の好適な態様の一つとしては、特開2016-160124号公報に記載される酸化銅粒子が挙げられ、同公報に記載の製造方法により得られる酸化銅粒子は、本開示における特定分散粒粒子として適用できる。
 特定分散粒子の好適な態様の一つは、酸化銅粒子aの表面が一価の銅化合物を含む被覆層bで被覆された酸化銅粒子である。
 以下、この態様の酸化銅粒子を「酸化銅粒子A」と称して説明する。
 酸化銅粒子Aは、比表面積が100m/g以上であり、平均一次粒径が5nm~20nmであり、平均二次粒径が5nm~50nmであることが好ましい。
 酸化銅粒子aは、酸化銅(I)粒子(CuO粒子)を主成分とする一価又は二価の銅の酸化物で構成された酸化銅粒子であることが好ましく、酸化銅(I)粒子(CuO粒子)、酸化銅(II)粒子(CuO粒子)、又は酸化銅(I)粒子及び酸化銅(II)粒子の混合物であることがより好ましい。ここで、主成分とは、酸化銅粒子aの50質量%~100質量%の量であることをいい、好ましくは70質量%~100質量%、より好ましくは85質量%~100質量%をいう。
 被覆層bは、酸化銅粒子aの表面を被覆している。被覆層bは、酸化銅粒子aの表面の、一部、又は全部を被覆していればよい。
 酸化銅粒子aの表面が一価の銅化合物を含む被覆層bで被覆されていることは、XPS(X-ray Photoelectron Spectroscopy)測定により、Cu2p3/2スペクトルにおける938.5eVから948eVまでに2価のCuO由来のピークが存在することより確認できる。
 被覆層bは、一価の銅化合物を含み、好ましくは一価の銅化合物を主成分として含む。一価の銅化合物は亜酸化銅であることが好ましい。ここで、主成分とは、被覆層bの30質量%~100質量%の量であることをいい、好ましくは50質量%~100質量%、より好ましくは70質量%~100質量%、最も好ましくは85質量%~100質量%をいう。被覆層bは、一価の銅化合物以外の成分として、水酸化銅、原料由来の塩などを含み得る。
 酸化銅粒子aは、酢酸、又は酢酸塩に由来する有機層cにより保護されることが好ましく、上記一価の銅化合物を含む被覆層bの表面が、さらに酢酸、又は酢酸塩に由来する有機層cで被覆されることがより好ましい。これにより、酸化銅粒子Aを分散媒に分散した場合、酢酸、又は酢酸塩に由来する有機層cにより保護された電荷によって粒子同士が反発しあうため、凝集を抑制し、分散剤の添加又は分散処理をしなくても酸化銅粒子Aが沈降せずに安定化し、分散性に優れる。
 有機層cは、酢酸、又は酢酸塩に由来する有機物を主成分とする層であることが好ましい。ここで、主成分とは、有機層cの30質量%~100質量%の量であることをいい、好ましくは50質量%~100質量%、より好ましくは70質量%~100質量%、最も好ましくは85質量%~100質量%をいう。酢酸、又は酢酸塩に由来する有機物としては、酢酸ナトリウム、酢酸リチウム等が挙げられ、酢酸、又は酢酸塩に由来する有機物以外の成分として原料由来の銅塩などを含み得る。
 有機層cは、TOF‐SIMS(Time-of-Flight Secondary Ion Mass Spectrometry)によりその存在を確認できる。
 酸化銅粒子Aは、X線源としてCuKαを用いたX線回折における下記ピーク面積比(1)が0.01~0.10であることが好ましい。
 ピーク面積比(1)=A/(A+A
 A:938.5eVから948eVまでに存在する2価のCuO由来のピークのピーク面積
 A:928から938.5eVまでに存在するCuを含む全成分由来ピークのピーク面積
 上記ピーク面積比(1)を上記の範囲とすることで、酸化銅粒子Aが、酢酸、又は酢酸塩に由来する有機層cに被覆され易くなり、酸化銅粒子Aが分散媒中で安定に分散可能になるという利点がある。
 酸化銅粒子Aの比表面積は、100m/g以上であることが好ましく、100m/g~250m/gがより好ましい。比表面積が上記の範囲であれば、酸化銅粒子Aの消臭効果がより優れる。比表面積はBET一点法により測定することができる。
 酸化銅粒子Aの形状は、特定分散粒子の形状として説明したとおりである。
 酸化銅粒子Aは、pH6.8の水に分散させた場合のゼータ電位が30mV~50mVであることが好ましい。ゼータ電位が上記の範囲であれば、分散性が優れ、液中における凝集を抑制し所望の粒径の酸化銅粒子Aを得ることができる。ゼータ電位は、公知の方法を用いて測定することができる。
 酸化銅粒子Aは、その製造方法に特に制限はないが、フロー式反応により連続的に製造することが好ましい。
 本開示の消臭剤組成物は、特定分散粒子以外の分散粒子を含有していてもよい。
 消臭剤組成物が、特定分散粒子以外の分散粒子を含有する場合、消臭効果及び長期保存した場合における消臭効果の低下抑制の観点からは、分散粒子の全量に対する特定分散粒子の含有率が、10質量%以上であることが好ましく、30質量%以上であることがより好ましく、50質量%以上であることがさらに好ましい。
 本開示の消臭剤組成物における分散粒子は、全てが特定分散粒子(即ち、100質量%)であってもよい。
 本開示の消臭剤組成物における特定分散粒子の含有率は、消臭効果が得られる限りにおいて特に限定されない。
 特定分散粒子の含有率としては、消臭剤組成物の全質量に対して、50質量%以下とすることが好ましい。
 本開示の消臭剤組成物は、特定分散粒子が低濃度である場合においても、長期保存した場合における消臭効果の低下が抑制される。
 特定分散粒子が低濃度である場合、消臭剤組成物における特定分散粒子の含有率は、消臭剤組成物の全質量に対して、0.0001質量%~14質量%であることが好ましく、より好ましくは0.0001質量%~10質量%であり、更に好ましくは0.0005質量%~5質量%であり、特に好ましくは0.0005質量%~1質量%である。
 
 
 消臭剤組成物中に水酸化物イオンが測定可能な量で存在する場合は、消臭剤組成物に含まれる水酸化物イオンに対する特定分散粒子のモル比は、800以上であることが好ましい。
 消臭剤組成物が、特定金属塩を含有し、かつ特定溶媒を含有しない場合、水酸化物イオンに対する特定分散粒子のモル比は、9,000以上が好ましく、11,000以上がより好ましく、13,000以上がさらに好ましい。
 消臭剤組成物が、特定溶媒を含有し、かつ特定金属塩を含有しない場合、水酸化物イオンに対する特定分散粒子のモル比は、800以上が好ましく、850以上がより好ましく、900以上がさらに好ましい。
 消臭剤組成物が、特定金属塩及び特定溶媒の両方を含有する場合、水酸化物イオンに対する特定分散粒子のモル比は、800以上が好ましく、850以上がより好ましく、900以上がさらに好ましい。
 水酸化物イオンに対する特定分散粒子のモル比が上記の範囲であることにより、長期保存した場合における消臭効果の低下が、より効果的に抑制される。
 本開示において、消臭剤組成物に含まれる水酸化物イオン(y)に対する特定分散粒子(x)のモル比(x/y)は、具体的には、以下の方法により測定して得た「特定粒子の濃度(mol/L)」及び「水酸化物イオン濃度(mol/L)」から確認することができる。なお、「特定粒子の濃度(mol/L)」及び「水酸化物イオン濃度(mol/L)」の確認は、いずれも25℃において行なう。
~特定粒子の濃度(mol/L)の測定~
・特定分散粒子の濃度(mol/L)は、ICP(Inductively Coupled Plasma:誘導結合プラズマ)発光分光分析法を用いて測定して得られた測定値を用いる。
 本明細書における特定粒子の濃度は、ICP発光分光分析装置((株)日立ハイテクサイエンス製、PS3520VDDII)を用いて測定した値である。
~水酸化物イオン濃度(mol/L)の測定~
 消臭剤組成物に含まれる水酸化物イオン濃度(mol/L)は、消臭剤組成物の態様に応じて、下記(1)、(2)又は(3)の方法により測定することができる。
 (1)消臭剤組成物が、特定金属塩を含有し、かつ特定溶媒を含有しない場合
 消臭剤組成物のpHをpH計で測定した測定値から、水酸化物イオン濃度(mol/L)を算出し、消臭剤組成物中の水酸化物イオン濃度(mol/L)とする。
 (2)消臭剤組成物が、特定溶媒を含有し、かつ特定金属塩を含有しない場合
 消臭剤組成物の水濃度を測定し、得られた水濃度を用いて、消臭剤組成物中の水酸化物イオン濃度(mol/L)を算出する。具体的には、消臭剤組成物において分散粒子の分散媒となる液体の水濃度を、カールフィッシャー水分測定装置を用いて測定する。次いで、水の水酸化物イオン濃度を1×10-7と仮定し、上記の測定装置による測定結果から算出される分散媒中の水の体積比率から、消臭剤組成物中の水酸化物イオン濃度(mol/L)を算出する。
 カールフィッシャー水分測定装置としては、具体的には、例えば、メトローム社製の「851 Titrando」を用いることができる。
 消臭剤組成物の調製に使用した水が特定できる場合には、消臭剤組成物の調製に使用した水のpHをpH計で測定し、得られた結果から水酸化物イオン濃度(mol/L)を算出し、消臭剤組成物の全量に対する特定溶媒の比率から、消臭剤組成物中の水酸化物イオン濃度を決定することができる。
 (3)消臭剤組成物が、特定金属塩及び特定溶媒の両方を含有する場合
 消臭剤組成物に含まれる特定金属塩量及び水濃度を測定し、得られた特定金属塩量及び水濃度を用いて、消臭剤組成物中の水酸化物イオン濃度(mol/L)を算出する。具体的には、先ず、イオンクロマトグラフィーにより、特定金属塩量を測定する。別途、消臭剤組成物の水濃度を、上記(2)と同様にして、カールフィッシャー法により測定する。得られた特定金属塩量及び水濃度を用いて、特定金属塩水溶液を調製する。調製した特定金属塩水溶液のpHをpH計で測定することで、特定金属塩水溶液の水酸化物イオン濃度(mol/L)を算出する。得られた特定金属塩水溶液の水酸化物イオン濃度(mol/L)、及び、上記により測定した水濃度から算出される消臭剤組成物中の水の体積比率から、消臭剤組成物中の水酸化物イオン濃度(mol/L)を算出する。
 イオンクロマトグラフィー装置としては、具体的には、例えば、(株)島津製作所製の「HIC-SP」を用いることができる。
 また、消臭剤組成物の調製に使用した特定金属塩溶液が特定できる場合には、特定金属塩水溶液のpHから水酸化物イオン濃度(mol/L)を算出し、消臭剤組成物の全量に対する特定溶媒の比率から、消臭剤組成物中の水酸化物イオン濃度(mol/L)を決定することができる。
 なお、特定分散粒子を酸化銅粒子とし、特定溶媒をアルコールとし、特定金属塩の5質量%水溶液を用いて、アルコール含有率が10質量%の消臭剤組成物を得る調製例においては、下記(1)及び(2)にて算出されるモル比の和が800以上であることを、この消臭剤組成物が、長期保存において消臭効果の低下抑制により優れることの指標としうる。
 (1):組成物の調製に使用する特定金属塩の5質量%水溶液のpHを測定して、水酸化物イオン濃度[OH]算出し、別途測定した酸化銅粒子の濃度[CuO]とから、[CuO]/[OH]×(8/90)を計算する。
 (2):アルコールの含有率が10質量%である消臭剤組成物の水酸化物イオン濃度[OH]を算出し、別途測定した酸化銅粒子の濃度[CuO]とから、[CuO]/[OH]を計算する。
(特定溶媒及び特定金属塩)
 本開示の消臭剤組成物は、水以外の水性溶媒(特定溶媒)及び1価、2価又は3価の価数を有する金属イオンを含む金属塩(特定金属塩)から選択される少なくとも1種を含有する。
 消臭剤組成物は、特定溶媒のみを含有してもよいし、特定金属塩のみを含有してもよいし、特定溶媒及び特定金属塩の両方を含有してもよい。
 消臭剤組成物が含有する特定金属塩は、1種のみであってもよいし、2種以上であってもよい。
 また、消臭剤組成物が含有する特定溶媒は1種のみであってもよいし、2種以上であってもよい。2種以上の特定溶媒を選択する場合には、互いに相溶性を有するものを選択すればよい。
<特定金属塩>
 特定金属塩は、1価、2価又は3価の価数を有する金属イオンを含む金属塩である。
 特定金属塩に含まれる、金属イオンの価数としては、長期保存した場合における消臭効果の低下抑制の観点から、1価又は2価が好ましく、2価がより好ましい。
 消臭剤組成物が特定金属塩を含有することは、イオンクロマトグラフィーにより確認すればよい。確認に際しては、対象とする消臭剤組成物を、限外濾過により測定可能な濃度に濃縮した濾液を試料としてもよい。イオンクロマトグラフィー装置としては、既述の装置を用いることができる。
 特定金属塩のうち、1価の金属イオンを含む金属塩としては、Na塩、K塩、Li塩等のアルカリ金属塩が挙げられる。
 特定金属塩のうち、2価の金属イオンを含む金属塩としては、銅塩、亜鉛塩、マグネシウム塩、鉄塩、ジルコニウム塩等が挙げられ、長期保存した場合における消臭効果の低下抑制の観点からは、銅塩、亜鉛塩、及びマグネシウム塩から選択される少なくとも1種であることが好ましく、銅塩又は亜鉛塩がより好ましい。
 銅塩の例としては、硝酸銅(II)、塩化銅(II)、臭化銅(II)、ヨウ化銅(II)、硫酸銅(II)、ギ酸銅(II)、酢酸銅(II)、プロピオン酸銅(II)、イソ酪酸銅(II)、オレイン酸銅(II)、クエン酸銅(II)、フタル酸銅(II)、シュウ酸銅(II)、酒石酸銅(II)、塩基性炭酸銅、及び塩基性硫酸銅、これら銅塩の水和物、銅の無機化合物錯体(例えばテトラアンミン銅錯体)、並びに銅の有機化合物錯体(例えば銅アセチルアセトナート)等が挙げられ、硝酸銅(II)又は酢酸銅(II)が好ましい。
 亜鉛塩の例としては、酢酸亜鉛(II)、硫酸亜鉛(II)、硝酸亜鉛(II)、塩化亜鉛(II) 等が挙げられ、酢酸亜鉛(II)、硫酸亜鉛(II)が好ましい。
 マグネシウム塩の例としては、酢酸マグネシウム(II) 硫酸マグネシウ(II)ム、硝酸マグネシウム(II)、硝酸マグネシウム(II) リン酸マグネシウム(II)、塩化マグネシウム(II)等が挙げられ、酢酸マグネシウム(II)、硝酸マグネシウム(II)が好ましい。
 消臭剤組成物における金属塩に由来する金属イオンの含有率は、長期保存した場合における消臭効果の低下抑制の観点から、特定分散粒子の全質量に対して、10質量%以上50量%以下が好ましく、20質量%以上50質量%以下がより好ましい。上記の金属イオンの含有率が、20質量%以上であると、消臭効果の低下の抑制効果がより向上し、50質量%以下であると、特定分散粒子の凝集抑制効果が向上するため好ましい。
 消臭剤組成物における金属イオンの含有率は、イオンクロマトグラフィーにより確認できる。イオンクロマトグラフィー装置としては、既述の装置を用いることができる。
<特定溶媒>
 特定溶媒は、水以外の水性溶媒である。
 消臭剤組成物は、特定溶媒を1種のみ含有してもよいし、2種以上を含有してもよい。
 本開示において水以外の水性溶媒とは、液温25℃において100gの水に5g以上溶解する溶媒を意味する。
 本開示の消臭剤組成物が特定溶媒を含む場合、特定溶媒は、消臭剤組成物が含む分散媒の一部又は全部として含まれていてもよい。
 特定溶媒としては、水溶性有機溶媒が好ましく、具体的には、アルコール、エーテル、及びケトンが挙げられ、消臭剤組成物中の水酸化物イオン量の低減効果の観点からは、アルコールが好ましい。アルコールとしては、炭素数1~3の一価のアルコールが好ましい
 アルコールの具体例としては、メタノール、エタノール、イソプロパノール、及びノルマルプロパノールが挙げられ、環境及び人体に対する負荷の観点からは、エタノール又はイソプロパノールがより好ましい。
 ケトンとしては、アセトン、メチルエチルケトン等が挙げられ、アセトンが好ましい。
 エーテルとしては、エチルメチルエーテル、ジエチルエーテル等が挙げられ、ジエチルエーテルが好ましい。
 特定溶媒がアルコールである場合、消臭剤組成物におけるアルコールの含有率は、長期保存した場合における消臭効果の低下抑制の観点から、消臭剤組成物が含む分散媒の全質量に対して、20質量%以上であることが好ましく、30質量%以上がより好ましい。アルコールの含有率が、20質量%以上であると、消臭効果の低下の抑制効果がより向上するため好ましい。アルコールの含有率の上限としては、特に限定されず、消臭剤組成物が含む分散媒の全質量に対して100質量%がアルコールであってもよい。即ち、分散媒の全量がアルコールであってもよい。
(分散媒)
 本開示の消臭剤組成物は、分散液の形態を有するものであり、分散媒を含有する。
 消臭剤組成物が特定溶媒を含有する場合には、既述のとおり、分散媒の一部又は全部が特定溶媒であってよい。
 消臭剤組成物は分散媒として水を含んでいてもよい。分散媒は、水と特定溶媒との混合物であってもよく、水のみであってもよい。例えば、消臭剤組成物が特定溶媒を含有せず、特定金属塩のみを含有する場合であれば、消臭剤組成物は分散媒を水のみとすることができる。
(添加剤)
 本開示の消臭剤組成物は、必要に応じ添加剤を含有することができる。添加剤としては、例えば、紫外線吸収剤、防腐剤、pH調整剤、消泡剤、分散安定剤等の公知の添加剤が挙げられる。
[消臭剤組成物の用途及び使用形態]
 本開示の消臭剤組成物の消臭対象となる臭気成分としては、硫化水素(HS)、メチルメルカプタン(CHSH)等が挙げられる。本開示の消臭剤組成物は、硫化水素の消臭に特に好適である。
 本開示の消臭剤組成物の使用形態としては、特に限定されず、消臭剤組成物を容器に収容して消臭対象物又は消臭対象空間に対してスプレーする態様、消臭剤組成物に消臭対象物を浸漬する態様等が挙げられる。
[消臭剤組成物の製造]
 本開示の消臭剤組成物は、その製造方法に特に制限はないが、例えば、下記1)又は2)に示す態様が挙げられる。
 1)特定分散粒子を含む分散液を製造した後、特定分散粒子をろ別し、ろ別後の特定分散粒子に、特定金属塩を含む溶液及び/又は特定溶媒を添加する態様。
 2)特定分散粒子を含む分散液を製造した後、分散液を限外濾過により濃縮し、得られた濃縮液に、特定金属塩を含む溶液及び/又は特定溶媒を添加する態様。
 本開示の消臭剤組成物は、製造適性の観点からは、上記2)の態様にて製造することが好ましい。
 本開示における特定分散粒子の製造方法としては、上記の特定分散粒子を製造できる方法であれば特に制限はない。
 特開2016-160124号公報に記載される酸化銅粒子の製造方法は、特定分散粒子の製造方法として好適に適用できる。
 特開2016-160124号公報に記載の製造方法は、フロー式反応を用いて、銅塩溶液と塩基性化合物溶液とを合流して反応させて酸化銅粒子を製造する方法である。
 適用されるフロー式反応システムは、第1流路に銅塩溶液を、第2流路に塩基性化合物溶液をそれぞれ導入して各流路内に各溶液を流通させ、第1流路内を流通する銅塩溶液と、第2流路内を流通する塩基性化合物溶液とを合流させ、合流した液の下流への流通中に銅塩と塩基性化合物とを反応させ、反応生成物から酸化銅微粒子を得ることを含む。
 また、特開2016-160124号公報に記載の製造方法は、同公報の図1、図3又は図6に記載のフロー式反応システムにおいて、銅塩溶液及び/又は塩基性化合物溶液の組成及び/又は濃度、システム内に流通させる際の流速等の酸化銅粒子の生成反応に関する各種条件を調整することで、既述の酸化銅粒子Aの製造にも同様に適用することができる。
 以下に実施例に基づき本発明の実施形態を更に詳細に説明するが、本開示の消臭剤組成物は、これらの実施例により限定されるものではない。
[フロー式反応システムの構築]
 図1に示す構成のフロー式反応システム100を構築した。
 図1中、1は第1流路、2は第2流路、3は合流領域、3aはT字型ミキサー、4は反応流路、5は銅塩溶液導入手段(シリンジポンプ)、6は塩基性化合物溶液導入手段(シリンジポンプ)、7は回収容器、8は加熱領域、9は冷却領域、及びPは圧力計をそれぞれ示す。
 第1流路1、第2流路2、及び反応流路4として、SUS316製チューブを用いた。銅塩溶液導入手段5及び塩基性化合物溶液導入手段6として、シリンジポンプ(HARVARD社製 PHD ULTRA)を用い、各シリンジポンプに、銅塩水溶液が入ったシリンジ(容積100mL)及び塩基性化合物水溶液が入ったシリンジ(容積100mL)をそれぞれ装着する構成とした。
 銅塩溶液が入ったシリンジの先端を、外径1/8In(3.18mm)及び内径2.17mmの第1流路に接続した。また、塩基性化合物溶液が入ったシリンジの先端を、外径1/8In(3.18mm)及び内径2.17mmの第2流路に接続した。第2流路2には圧力計Pを設置し、送液中の流路内の圧力を測定できるようにした。
 第1流路1のうち下流側領域は、長さ50cm、外径1/16In(1.59mm)、内径1mmの管をコイル状に巻いた構造とし、加熱領域8内に配設した。加熱領域8は、本実施例ではオイルバスである。また、第2流路2のうち下流側領域も同様に、長さ50cm、外径1/16In(1.59mm)、内径1mmの管をコイル状に巻いた構造とし、加熱領域8内に配設した。
 第1流路1及び第2流路2の下流側末端に内径0.5mmのT字型ミキサー3a(Upchrch社製)を設置し、銅塩溶液及び塩基性化合物溶液が正面衝突するように、各流路とT字型ミキサー(商品名:ティーユニオン、Upchurch社製)の開口部(A及びB)とを接続した。T字型ミキサー残りの開口部Oを、コイル状に巻いた長さ2m、外径1/8In(3.18mm)、内径2.17mmの流路に接続してこの流路を加熱領域(8、ウォーターバス(20℃))内に設置し、さらにその下流に、コイル状に巻いた長さ1m、外径1/8In(3.18mm)、内径2.17mmの流路を接続し、冷却領域(9)内に設置した。冷却領域9の下流に回収容器7を設置し、反応液を回収する構成とした。
<分散粒子1及び分散液1の製造>
 特定分散粒子である分散粒子1を含む分散液1を以下のように調製した。
 酢酸銅(II)水和物を水に溶解させ、水で希釈して酢酸銅水溶液(濃度0.285mol/L)を調製した。50%(質量/体積)水酸化ナトリウム水溶液を、水で希釈して水酸化ナトリウム水溶液(濃度0.399mol/L)を調製した。
 上記酢酸銅水溶液100mL及び水酸化ナトリウム水溶液100mLを、それぞれガラス製シリンジ(容積100mL)に充填し、上記フロー式反応システムのシリンジポンプにセットした。各液をそれぞれ5mL/minで送液した。このフロー式反応系において、加熱領域(8)の温度は90℃とした。反応流路を通過してきた液(分散粒子1を含む分散液)を回収容器(容積250mlのポリエチレン容器)に100mL回収した。
 得られた分散粒子1(酸化銅粒子)の平均一次粒径は7nmであった。
 得られた分散液を限界濾過し、不純物の除去と濃縮とを行い、分散液中の分散粒子1の含有率を1.1質量%に調整して分散液1とした。
 限外濾過は、攪拌型ウルトラホルダー(アドバンテック東洋(株)製、型番:UHP-76K)に限外濾過膜(分画分子量10,000、アドバンテック東洋b製)を設置して行った。濾過により流出する濾液と同量の水を適宜加えながら濾過を行うことで、イオン等の不純物を除去し、所定の導電率になるようにした。
[実施例1]
<特定金属塩溶液の調製>
 特定金属塩溶液1として、酢酸銅(II)一水和物を水に溶解し、銅イオン含有率が0.0003質量%の酢酸銅水溶液を調製した。
<消臭剤組成物の製造>
 上記で得た分散液1に特定金属塩溶液1を加えて、分散粒子1の含有率が0.003質量%の実施例1の消臭剤組成物を調製した。
[実施例2]
<特定金属塩溶液2の調製>
 特定金属塩溶液2として、硝酸銅(II)三水和物を水に溶解し、銅イオン含有率が0.0003質量%の硝酸銅水溶液を調製した。
<消臭剤組成物の製造>
 上記で得た分散液1及び特定金属塩溶液2を用いた以外は、実施例1と同様にして、実施例2の消臭剤組成物を調製した。
[実施例3]
<特定金属塩溶液3の調製>
 特定金属塩溶液3として、酢酸亜鉛二水和物を水に溶解し、亜鉛イオン含有率が0.0003質量%の酢酸亜鉛水溶液を調製した。
<消臭剤組成物の製造>
 上記で得た分散液1及び特定金属塩溶液3を用いた以外は、実施例1と同様にして、実施例3の消臭剤組成物を調製した。
[実施例4]
<特定金属塩溶液4の調製>
 特定金属塩溶液1の調製において、酢酸銅(II)一水和物の使用量を変更して、銅イオン含有率を0.0006質量%とした以外は、特定金属塩溶液1と同様にして、特定金属塩溶液4を調製した。
<消臭剤組成物の製造>
 上記で得た分散液1と、特定金属塩溶液4を用いた以外は、実施例1と同様にして、実施例4の消臭剤組成物を調製した。
[実施例5]
<特定金属塩溶液5の調製>
 特定金属塩溶液2の調製において、硝酸銅(II)三水和物の使用量を変更して、銅イオン含有率を0.0006質量%とした以外は、特定金属塩溶液2と同様にして、特定金属塩溶液5を調製した。
<消臭剤組成物の製造>
 上記で得た分散液1と、特定金属塩溶液5を用いた以外は、実施例1と同様にして、実施例5の消臭剤組成物を調製した。
[実施例6]
<特定金属塩溶液6の調製>
 特定金属塩溶液3の調製において、酢酸亜鉛二水和物の使用量を変更して、亜鉛イオン含有率を0.0006質量%とした以外は、特定金属塩溶液3と同様にして、特定金属塩溶液6を調製した。
<消臭剤組成物の製造>
 上記で得た分散液1と、特定金属塩溶液6を用いた以外は、実施例1と同様にして、実施例6の消臭剤組成物を調製した。
[実施例7]
<特定金属塩溶液7の調製>
 特定金属塩溶液1の調製において、酢酸銅(II)一水和物の使用量を変更して、銅イオン含有率を0.0015質量%とした以外は、特定金属塩溶液1と同様にして、特定金属塩溶液7を調製した。
<消臭剤組成物の製造>
 上記で得た分散液1と、特定金属塩溶液7を用いた以外は、実施例1と同様にして、実施例7の消臭剤組成物を調製した。
[実施例8]
<特定金属塩溶液8の調製>
 特定金属塩溶液2の調製において、硝酸銅(II)三水和物の使用量を変更して、銅イオン含有率を0.0015質量%とした以外は、特定金属塩溶液2と同様にして、特定金属塩溶液8を調製した。
<消臭剤組成物の製造>
 上記で得た分散液1と、特定金属塩溶液8を用いた以外は、実施例1と同様にして、実施例8の消臭剤組成物を調製した。
[実施例9]
<特定金属塩溶液9の調製>
 特定金属塩溶液32の調製において、酢酸亜鉛二水和物の使用量を変更して、亜鉛イオン含有率を0.0015質量%とした以外は、特定金属塩溶液32と同様にして、特定金属塩溶液9を調製した。
<消臭剤組成物の製造>
 上記で得た分散液1と、特定金属塩溶液9を用いた以外は、実施例1と同様にして、実施例9の消臭剤組成物を調製した。
[実施例10~11、13~14]
<アルコール水溶液の調製>
 表1の「アルコール種類」の欄に記載のアルコールを用い、調製した消臭剤組成物におけるアルコール含有率が、表1の「分散媒中のアルコール含有率」の欄に記載のアルコール含有率となる比率にて水とアルコールを混合して、アルコール水溶液を調製した。
<消臭剤組成物の製造>
 上記で得た分散液1に対して、分散粒子1の含有率が0.003質量%となるように、上記で調製したアルコール水溶液を加えて、実施例10~11及び13~14の消臭剤組成物を調製した
[実施例12、15]
<アルコールの準備>
 表1の「アルコール種類」の欄に記載のアルコールを準備した。
<消臭剤組成物の製造>
 上記で得た分散液1に対して、分散粒子1の含有率が0.003質量%となるように、上記のアルコールを加えて、実施例12及び15の消臭剤組成物を調製した。
[実施例16]
<特定金属塩溶液16の調製>
 調製した消臭剤組成物におけるアルコール含有率が、表1の「分散媒中のアルコール含有率」の欄に記載のアルコール含有率となる比率にて水とエタノールを混合して、エタノール水溶液を調製した。
 酢酸銅(II)一水和物を、上記で得られたエタノール水溶液に溶解して、銅イオンの含有率が0.0003質量%の特定金属塩溶液16を調製した。
<消臭剤組成物の製造>
 上記で得た分散液1を、分散粒子1の含有率が0.003質量%になるように特定金属塩溶液16で希釈して、実施例16の消臭剤組成物を調製した。
[実施例17]
<特定金属塩溶液17の調製>
 酢酸銅(II)一水和物を、エタノールに溶解して、特定金属塩溶液17を調製した。
<消臭剤組成物の製造>
 上記で得た分散液1を、分散粒子1の含有率が0.003質量%になるように特定金属塩溶液17で希釈して、実施例17の消臭剤組成物を調製した。
[実施例18]
<特定金属塩溶液18の調製>
 分散液1に添加後のイソプロパノール含有率が、表1の「分散媒中のアルコール含有率」の欄に記載の含有率となるようにイソプロパノール水溶液を調製した。
 酢酸銅(II)一水和物を、上記で得られたにイソプロパンノール水溶液に溶解して、0.0003質量%の特定金属塩溶液18を調製した。
<消臭剤組成物の製造>
 上記で得た分散液1を、分散粒子1の含有率が0.003質量%になるように特定金属塩溶液18で希釈して、実施例18の消臭剤組成物を調製した。
[実施例19]
<特定金属塩溶液19の調製>
 酢酸銅(II)一水和物を、イソプロパノールに溶解して、特定金属塩溶液19を調製した。
<消臭剤組成物の製造>
 上記で得た分散液1を、分散粒子1の含有率が0.003質量%になるように特定金属塩溶液19で希釈して、実施例19の消臭剤組成物を調製した。
[比較例1]
 上記で作製した分散液1に対して、分散粒子1の含有率が0.003質量%になるように水を加えて、比較例1の消臭剤組成物とした。
[測定及び評価]
1.分散粒子の観察及び物性
(平均二次粒径の測定)
 分散粒子1の平均二次粒径(nm)は、上記で得られた分散液1を水で希釈し、0.01質量%とした測定用サンプルを調製し、以下の方法により測定した。
 上記の処理で得た分散液1中のDSL(Dynamic light scattering)平均粒子径を、Marveln社製動的光散乱測定装置(ゼータサイザーZS)により測定した。平均粒子径は、キュムラント解析による粒子径の平均値(Z-Average)としてISO13321で定められている方式で測定した。
 分散粒子1の平均二次粒径(nm)は、40nmであった。
(ピーク面積比(1))
 分散粒子1の乾燥粉末をXPS(X-ray Photoelectron Spectroscopy)で下記の条件にて測定した。分散粒子1の乾燥粉末は、上記の分散液1の130mLを約10000G(1G=9.80665m/s)で遠心分離して粒子を沈降させ、得られたペーストを40℃、5時間真空乾燥させることで得た。
 表面に微量に存在するコンタミネーション由来のC1sピークを284.8eVに較正し(図2)、図3に示すCu2p3/2のスペクトルにおいて、938.5eVを基準に、938.5eVから948eVまでに存在する2価のCuO由来のピークの面積をAとし、928から938.5eVまでに存在するCuを含む全成分由来ピークの面積をAとして算出した。ピーク面積A、及びAは図4に示す範囲とした。
 分散粒子1中の亜酸化銅の存在比率をピーク面積比(1)として次の計算式から求めた。
  ピーク面積比(1)= A1/(A1+A2)
 その結果、ピーク面積比(1)が0.04と算出されたことから、分散粒子1は粒子の表面に酸化第一銅が形成された酸化銅粒子であることが確認された。
XPS測定条件:
・X線源:単色化Al-Kα線(100μmφ、25W、15kV)
・帯電補正:あり(電子銃・低速イオン銃併用)
・光電子取出角度:45°
・測定範囲:300μm(エリア)
・Pass Energy:23.5 eV
・測定元素:Cu2p, Cu LMM、C1s
・エネルギー補正: C1sを284.8 eVに補正
 (ゼータ電位の測定)
 分散液1を水で希釈し、0.01質量%とした。ガラス製の専用測定セルに所定量導入し、大塚電子(株)製 ELS-Z1EASにてゼータ電位(mV)を測定した。
 分散粒子1のゼータ電位は、+39(mV)であった。
 (比表面積の測定)
 上記で得られた分散粒子1について、下記の条件にて比表面積(m/g)を求めた。
 前処理: 減圧乾燥 40℃,40時間
 測定装置: Quantachrome ChemBET3000
 測定方法: BET 一点法, 窒素 30% + ヘリウム 使用
 分散粒子1の比表面積は、160(m/g)あった。
(分散状態の観察)
 各消臭剤組成物を25℃で3ヶ月経時させ、経時後の消臭剤組成物における分散粒子1の分散状態を、目視で観察した。いずれの消臭剤組成物についても、分散粒子の凝集は観察されなかった。
2.水酸化物イオンに対する分散粒子のモル比
 既述の算出方法に基づき、各消臭剤組成物について、水酸化物イオンに対する分散粒子のモル比を求めた。結果を表1に示す。
3.消臭性能評価
(1)硫化水素除去率(%)
 上記で得られた各消臭剤組成物を、それぞれ、25℃にて、1ヶ月間、2ヶ月間、及び3ヶ月間経時させたサンプルを作製した。
 調製直後、1ヶ月経時後、2ヶ月経時後、及び3ヶ月経時後の各々サンプルから分散粒子1をろ別し、乾燥して得た乾燥粉末を用いて、硫化水素除去率(%)を測定した。
 結果を表1に示す。
 分散粒子1の乾燥粉末は、各消臭剤組成物の130mLを約10000G(1G=9.80665m/s)で遠心分離して粒子を沈降させ、得られたペーストを40℃、5時間真空乾燥させることで得た。
 硫化水素除去率は、ろ紙に塗布した分散粒子1を用いて下記の条件にて臭気ガスを充填したテドラーバック内のHSの濃度を測定し、下記の式Aにより算出した。
 ろ紙については、市販で入手可能なセルロース製のろ紙で目付が450g/m、厚さ1.5mmのものを用いた。
(式A)
 硫化水素除去率(%)=(残存するHS濃度ppm)/(初期HS濃度ppm)×100
 分散粒子1の塗布量:100cmに0.06mg
 試験方法、規格:繊技協法 検知管法
 臭気ガス種:硫化水素 20ppm
 希釈ガス条件:ドライNガスとの混合、20℃、湿度65%で24時間以上調湿(繊技協法の規定通り)
 臭気ガス暴露時間:2時間
 上記臭気ガスを充填したテドラーバックの容量:3L
(2)硫化水素除去率の変動率(%)
 各消臭剤組成物について、調製直後の硫化水素除去率及び3ヶ月経時後の硫化水素除去率の結果に基づき、下記式Bにより、硫化水素除去率の変動率(%)の絶対値(以下、単に「変動率」ともいう。)を算出した。結果を表1に示す。
(式B)
 硫化水素除去率の変動率(%)=|[(3ヶ月経時後の硫化水素除去率)/(調製直後の硫化水素除去率)/調製直後の硫化水素除去率]×100|
(3)長期保存における消臭効果の低下抑制
 各消臭剤組成物について、上記で算出した変動率(%)に基づき、長期保存における消臭効果の低下抑制について評価した。評価基準は以下の通りである。
-評価基準-
 A:変動率が0%以上5%未満
 B:変動率が5%以上10%未満
 C:変動率が10%以上
 上記の評価レベルが「A」又は「B」であると、消臭剤組成物は長期保存した場合における消臭効果の低下の抑制に優れると判断される。
 以上説明した消臭剤組成物の調製に用いた各成分の詳細は、以下の通りである。
・酢酸銅(II)一水和物(和光純薬工業(株)製)
・硝酸銅(II)三水和物(和光純薬工業(株)製)
・酢酸亜鉛二水和物(和光純薬工業(株)製)
・エタノール(エタノール(99.5)、和光純薬工業(株)製)
・イソプロパノール(試薬1級、和光純薬工業(株)製)
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000001

 
 表1中、アルコール種類の欄に記載の「-」は、特定溶媒としてアルコールを用いていないことを示す。
 表1中、Cu(Ac)、Cu(NO及びZn(Ac)は、それぞれ、特定金属塩溶液の調製に用いた特定金属塩である酢酸銅、硝酸銅及び酢酸亜鉛に対応する。
 表1中、水酸化物イオンに対する分散粒子のモル比の欄に記載の「-」は、分散媒がアルコールのみであり、水酸化物イオンに対する分散粒子のモル比を算出しなかったことを示す。
 表1に示すとおり、各実施例は、HS除去率の変動率がいずれも小さく、3ヶ月間の長期保存においても消臭効果の低下抑制に優れていることが分かる。
 一方、比較例1では、調製直後及び1ヶ月経時後までは、実施例と同レベルの優れた消臭効果を発揮するが、2ヶ月以上の長期保存では、各実施例に比して消臭効果が低下していることが分かる。
 2017年9月29日に出願された日本国特許出願2017-189852の開示は、その全体が参照により本明細書に取り込まれる。
 本明細書に記載された全ての文献、特許出願、および技術規格は、個々の文献、特許出願、および技術規格が参照により取り込まれることが具体的かつ個々に記された場合と同程度に、本明細書中に参照により取り込まれる。
(符号の説明)
100 フロー式反応システム
  1 第1流路
  2 第2流路
  3 合流領域
  3a T字型ミキサー
  4 反応流路
  5 銅塩溶液導入手段(シリンジポンプ)
  6 塩基性化合物溶液導入手段(シリンジポンプ)
  7 回収容器
  8 加熱領域
  9 冷却領域
  P 圧力計

Claims (10)

  1.  平均二次粒径が200nm以下の粒子径を有し、金属粒子及び金属酸化物粒子から選択される少なくとも1種であり、かつ表面に分散剤を有さない分散粒子と、
     水以外の水性溶媒及び1価、2価又は3価の価数を有する金属イオンを含む金属塩から選択される少なくとも1種と、
     を含有する消臭剤組成物。
  2.  前記金属塩が、2価の価数を有する金属イオンを含む金属塩から選択される少なくとも1種である請求項1に記載の消臭剤組成物。
  3.  前記金属塩が、銅塩、亜鉛塩及びマグネシウム塩から選択される少なくとも1種である請求項2に記載の消臭剤組成物。
  4.  前記金属塩に由来する金属イオンの含有率が、消臭剤組成物が含む前記分散粒子の全質量に対して、10質量%以上50質量%以下である請求項1~請求項3のいずれか1項に記載の消臭剤組成物。
  5.  前記水性溶媒がアルコールであり、前記アルコールの含有率が、消臭剤組成物が含む分散媒の全質量に対して20質量%以上である請求項1~請求項4のいずれか1項に記載の消臭剤組成物。
  6.  前記水性溶媒が炭素数1~3の一価のアルコールである請求項1~請求項5のいずれか1項に記載の消臭剤組成物。
  7.  消臭剤組成物に含まれる水酸化物イオンに対する前記分散粒子のモル比が、800以上である、請求項1~請求項6のいずれか1項に記載の消臭剤組成物。
  8.  前記分散粒子が、酸化銅粒子である請求項1~請求項7のいずれか1項に記載の消臭剤組成物。
  9.  前記分散粒子の含有率が、消臭剤組成物の全質量に対して、0.0001質量%~14質量%である請求項1~請求項8のいずれか1項に記載の消臭剤組成物。
  10.  硫化水素に対する消臭に用いる請求項1~請求項9のいずれか1項に記載の消臭剤組成物。
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