WO2021157230A1 - 複合酸化物粒子、消臭剤、洗濯用組成物、洗浄剤組成物、繊維品及び樹脂成形品 - Google Patents

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WO2021157230A1
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oxide particles
present disclosure
deodorant
formula
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PCT/JP2020/047966
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大野 康晴
光栄 ▲高▼村
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東亞合成株式会社
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    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61LMETHODS OR APPARATUS FOR STERILISING MATERIALS OR OBJECTS IN GENERAL; DISINFECTION, STERILISATION OR DEODORISATION OF AIR; CHEMICAL ASPECTS OF BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES; MATERIALS FOR BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES
    • A61L9/00Disinfection, sterilisation or deodorisation of air
    • A61L9/01Deodorant compositions
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C01INORGANIC CHEMISTRY
    • C01FCOMPOUNDS OF THE METALS BERYLLIUM, MAGNESIUM, ALUMINIUM, CALCIUM, STRONTIUM, BARIUM, RADIUM, THORIUM, OR OF THE RARE-EARTH METALS
    • C01F7/00Compounds of aluminium
    • C01F7/02Aluminium oxide; Aluminium hydroxide; Aluminates
    • C01F7/16Preparation of alkaline-earth metal aluminates or magnesium aluminates; Aluminium oxide or hydroxide therefrom
    • DTEXTILES; PAPER
    • D06TREATMENT OF TEXTILES OR THE LIKE; LAUNDERING; FLEXIBLE MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • D06MTREATMENT, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE IN CLASS D06, OF FIBRES, THREADS, YARNS, FABRICS, FEATHERS OR FIBROUS GOODS MADE FROM SUCH MATERIALS
    • D06M11/00Treating fibres, threads, yarns, fabrics or fibrous goods made from such materials, with inorganic substances or complexes thereof; Such treatment combined with mechanical treatment, e.g. mercerising
    • D06M11/32Treating fibres, threads, yarns, fabrics or fibrous goods made from such materials, with inorganic substances or complexes thereof; Such treatment combined with mechanical treatment, e.g. mercerising with oxygen, ozone, ozonides, oxides, hydroxides or percompounds; Salts derived from anions with an amphoteric element-oxygen bond
    • D06M11/36Treating fibres, threads, yarns, fabrics or fibrous goods made from such materials, with inorganic substances or complexes thereof; Such treatment combined with mechanical treatment, e.g. mercerising with oxygen, ozone, ozonides, oxides, hydroxides or percompounds; Salts derived from anions with an amphoteric element-oxygen bond with oxides, hydroxides or mixed oxides; with salts derived from anions with an amphoteric element-oxygen bond
    • D06M11/44Oxides or hydroxides of elements of Groups 2 or 12 of the Periodic System; Zincates; Cadmates
    • DTEXTILES; PAPER
    • D06TREATMENT OF TEXTILES OR THE LIKE; LAUNDERING; FLEXIBLE MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • D06MTREATMENT, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE IN CLASS D06, OF FIBRES, THREADS, YARNS, FABRICS, FEATHERS OR FIBROUS GOODS MADE FROM SUCH MATERIALS
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    • D06M11/36Treating fibres, threads, yarns, fabrics or fibrous goods made from such materials, with inorganic substances or complexes thereof; Such treatment combined with mechanical treatment, e.g. mercerising with oxygen, ozone, ozonides, oxides, hydroxides or percompounds; Salts derived from anions with an amphoteric element-oxygen bond with oxides, hydroxides or mixed oxides; with salts derived from anions with an amphoteric element-oxygen bond
    • D06M11/45Oxides or hydroxides of elements of Groups 3 or 13 of the Periodic System; Aluminates

Definitions

  • the present invention relates to composite oxide particles, deodorants, laundry compositions, detergent compositions, textiles and resin molded products.
  • Patent Document 1 discloses a halogen trapping agent containing a magnesium oxide-based solid solution which is a calcined product of hydrotalcite.
  • Patent Document 2 discloses a hydrotalcite-coated powder in which the surface of a powdery nucleus is coated with hydrotalcite, and a deodorant containing the hydrotalcite-coated powder.
  • Patent Document 3 discloses a deodorant composed of an inorganic cation exchanger and an inorganic anion exchanger, wherein the inorganic anion exchange is a calcined product of a hydrotalcite compound. ..
  • Patent Document 4 discloses a deodorant sheet in which a fired product of hydrotalcite is supported on a material having low dust generation.
  • Patent Document 5 describes a sulfate ion inorganic scavenger in which the amount of ionic impurities eluted in pure water is 500 ppm or less and the amount of sulfate ions eluted in pure water is 30 ppm or less, and the sulfate ion.
  • Patent Document 6 describes hydrotalcite-like granules obtained by drying a material containing at least a hydrotalcite-like substance and water at a temperature equal to or lower than the dehydration temperature of the hydrotalcite-like substance, and hydrotalcite-like granules.
  • a liquid treatment apparatus comprising the above is disclosed.
  • An inorganic ion trapping agent containing the hydrotalcite compound and an inorganic cation exchanger is disclosed.
  • the embodiments of the present disclosure have been made under the above circumstances.
  • the embodiments of the present disclosure include composite oxide particles having excellent removal performance of odorous substances or pollutants contained in a gas, liquid or solid, and a deodorant and a laundry composition containing the composite oxide particles.
  • the means for solving the above problems include the following aspects.
  • a diffraction peak is shown near a diffraction angle of 43.2 ° in a powder X-ray diffraction diagram using a CuK ⁇ ray containing a composite oxide represented by the following formula (1), and from the line width of the diffraction peak.
  • M 2+ is a divalent metal ion
  • M 3+ is a trivalent metal ion
  • x, y and z are independently positive numbers
  • 2x + 3y 2z, and constitutes M 2+.
  • the metal element to be formed and the metal element constituting M 3+ may be the same type of metal element or may be different types of metal elements.
  • the electrical conductivity of the eluate at 25 ° C. is 200 ⁇ S / cm or more and 1000 ⁇ S / cm or less.
  • the composite oxide particles according to ⁇ 1>, wherein the pH of the eluate at 25 ° C. is 9.5 or more and 12.5 or less.
  • ⁇ 3> The composite oxide particles according to ⁇ 1> or ⁇ 2>, wherein the BET specific surface area is 150 m 2 / g or more and 300 m 2 / g or less.
  • ⁇ 4> The composite oxide particle according to any one of ⁇ 1> to ⁇ 3>, wherein M 2+ is Mg 2+ and M 3+ is Al 3+ in the above formula (1).
  • ⁇ 5> A deodorant containing the composite oxide particles according to any one of ⁇ 1> to ⁇ 4>.
  • ⁇ 6> A laundry composition containing the composite oxide particles according to any one of ⁇ 1> to ⁇ 4>.
  • ⁇ 7> A detergent composition containing the composite oxide particles according to any one of ⁇ 1> to ⁇ 4>.
  • composite oxide particles having excellent removal performance of odorous substances or pollutants contained in gas, liquid or solid, and deodorants containing the composite oxide particles, laundry compositions, and the like.
  • Detergent compositions, textiles and resin molded products are provided.
  • FIG. 1 It is a powder X-ray diffraction pattern of the composite oxide particle (1) in Example 1.
  • FIG. It is a powder X-ray diffraction pattern of the composite oxide particle (2) in Example 2.
  • FIG. It is a powder X-ray diffraction pattern of the composite oxide particle (3) in the comparative example 1.
  • FIG. It is a powder X-ray diffraction pattern of the hydrotalcite particle (4) in the comparative example 2.
  • FIG. It is a powder X-ray diffraction pattern of the hydrotalcite particle (5) in the comparative example 3.
  • FIG. It is a powder X-ray diffraction pattern of the hydrotalcite particle (6) in the comparative example 4.
  • the numerical range indicated by using "-" in the present disclosure indicates a range including the numerical values before and after "-" as the minimum value and the maximum value, respectively.
  • the upper limit value or the lower limit value described in one numerical range may be replaced with the upper limit value or the lower limit value of another numerical range described stepwise. ..
  • the upper limit value or the lower limit value of the numerical range may be replaced with the value shown in the examples.
  • % by mass and “% by weight” are synonymous, and “parts by mass” and “parts by weight” are synonymous.
  • the plurality of types present in the composition if a plurality of substances corresponding to each component are present in the composition, unless otherwise specified, the plurality of types present in the composition. It means the total amount of substances.
  • a plurality of types of particles corresponding to each component may be contained.
  • the particle size of each component means a value for a mixture of the plurality of particles present in the composition unless otherwise specified.
  • the term "process” is included in this term not only as an independent process but also as long as the intended purpose of the process is achieved even if it cannot be clearly distinguished from other processes.
  • the composite oxide particles of the present disclosure contain a composite oxide represented by the following formula (1), and show a diffraction peak near a diffraction angle of 43.2 ° in a powder X-ray diffraction diagram using CuK ⁇ rays.
  • the crystallite size determined by Scherrer's equation from the line width of the diffraction peak is 4.0 nm or less.
  • Equation (1) M 2+ x M 3+ y Oz
  • M 2+ is a divalent metal ion
  • M 3+ is a trivalent metal ion
  • x, y and z are independently positive numbers
  • 2x + 3y 2z
  • the metal element to be formed and the metal element constituting M 3+ may be the same type of metal element or may be different types of metal elements.
  • the composite oxide particles contain the composite oxide represented by the formula (1) and show a diffraction peak near a diffraction angle of 43.2 ° in a powder X-ray diffraction diagram using CuK ⁇ rays means that the composite oxide particles It is estimated that the crystal structure of the above is similar to that of MgO or Al 2 O 3. Although the detailed mechanism is not always clear, the composite oxide particles of the present disclosure have many sites for adsorbing substances due to the above-mentioned crystal structure and crystallite size of 4.0 nm or less. It is presumed that it has excellent removal performance of odorous substances or pollutants contained in gas, liquid or solid. The features of the composite oxide particles of the present disclosure will be described in detail below.
  • the particle shape of the composite oxide particles of the present disclosure is not limited, and may be, for example, spherical, elliptical, plate-shaped, needle-shaped, or amorphous.
  • the composite oxide particles of the present disclosure include a composite oxide represented by the formula (1). It can be confirmed by fluorescent X-ray analysis and X-ray diffraction analysis that the composite oxide particles contain the composite oxide represented by the formula (1).
  • Examples of M 2+ in the formula (1) include Mg 2+ , Ca 2+ , Zn 2+ , Ni 2+ , and Mn 2+ .
  • M 2+ at least one selected from the group consisting of Mg 2+ , Zn 2+ and Ni 2+ is preferable, at least one selected from the group consisting of Mg 2+ and Zn 2+ is more preferable, and Mg 2+ is even more preferable.
  • M 3+ in the formula (1) include Al 3+ , Fe 3+ , Cr 3+ , and Co 3+ .
  • As M 3+ at least one selected from the group consisting of Al 3+ and Fe 3+ is preferable, and Al 3+ is more preferable.
  • x: y is preferably 3: 2 to 10: 2, more preferably 3.6: 2 to 9: 2, and even more preferably 4: 2 to 8: 2.
  • Examples of the composite oxide represented by the formula (1) include the following. Mg 2+ 7 Al 3+ 3 O 11.5 Zn 2+ 7 Al 3+ 3 O 11.5 Ni 2+ 7 Al 3+ 3 O 11.5 Mg 2+ 7 Fe 3+ 3 O 11.5 Mg 2+ 8 Al 3+ 2.4 O 11.6 Mg 2+ 9 Al 3+ 3 O 13.5 Mg 2+ 6 Al 3+ 3 O 10.5
  • Mg 2+ x Al 3+ y O z i.e. magnesium-aluminum composite oxide is preferable.
  • Mg 2+ 7 Al 3+ 3 O 11.5 is a more preferable form.
  • the composite oxide particles of the present disclosure show a diffraction peak near a diffraction angle of 43.2 ° in a powder X-ray diffraction diagram using CuK ⁇ rays.
  • the vicinity of 43.2 ° means a range of 43.2 ° ⁇ 0.5 ° (that is, 42.7 ° to 43.7 °).
  • the composite oxide particles of the present disclosure have a crystallite size of 4.0 nm or less.
  • the crystallite size is determined by powder X-ray diffraction using CuK ⁇ rays.
  • the crystallite size is determined by the following Scherrer's formula from the line width of the diffraction peak near the diffraction angle of 43.2 ° in the powder X-ray diffraction diagram using CuK ⁇ rays.
  • the crystallite size of the composite oxide particles of the present disclosure is preferably 3.9 nm or less, more preferably 3.8 nm or less, from the viewpoint of excellent removal performance of odorous substances and the like.
  • the crystallite size of the composite oxide particles of the present disclosure is preferably 3.0 nm or more, more preferably 3.3 nm or more, from the viewpoint of stability of the crystal structure.
  • the composite oxide particles of the present disclosure preferably contain an ionic component in addition to the components constituting the composite oxide represented by the formula (1).
  • the composite oxide particles containing the ionic component can improve the removal performance of the odorous substance or the pollutant by the reaction between the ionic component and the odorous substance or the pollutant. It is presumed that it will be exhibited more efficiently.
  • the type of the ionic component is not particularly limited, and examples thereof include OH ⁇ , Na + , Mg 2+ , and Al 3+ .
  • the type of the substance to which the composite oxide particles of the present disclosure are easily adsorbed is specified by the type of the ionic component.
  • the type of the ionic component contained in the composite oxide particles of the present disclosure may be one type or two or more types.
  • the above-mentioned ionic component is eluted in water when eluting with water at a temperature of 95 ° C. for 20 hours.
  • the electrical conductivity and pH (potential of hydrogen) of this eluate can be used as an index of the amount and properties of the ionic component contained in the composite oxide particles.
  • the composite oxide particles of the present disclosure have an electrical conductivity of 200 ⁇ S / cm to 1000 ⁇ S at 25 ° C. when elution of 0.5 g of the composite oxide particles with 50 mL of water at a temperature of 95 ° C. for 20 hours. It is preferably / cm.
  • the electric conductivity of 200 ⁇ S / cm or more means that it contains a relatively large amount of ionic components that can react with odorous substances and the like, and the composite oxide particles are superior in the ability to remove odorous substances and the like. From this point of view, the electrical conductivity is more preferably 300 ⁇ S / cm or more, still more preferably 400 ⁇ S / cm or more.
  • the electrical conductivity is 1000 ⁇ S / cm or less, skin irritation due to the composite oxide particles and damage to the article (for example, a textile product) in contact with the composite oxide particles are unlikely to occur. From this point of view, the electrical conductivity is more preferably 600 ⁇ S / cm or less, still more preferably 500 ⁇ S / cm or less.
  • the composite oxide particles of the present disclosure preferably have an alkaline pH at 25 ° C. of the eluate when 0.5 g of the composite oxide particles are eluted with 50 mL of water at a temperature of 95 ° C. for 20 hours.
  • the alkaline pH means that the ionic component contained in the composite oxide particles is basic in water, and the composite oxide particles adsorb acidic substances in water, in the air, or in a solid such as a resin. It means that it is easy to do.
  • the pH of the eluate at 25 ° C. is preferably 9.5 or higher, more preferably 10.0 or higher, from the viewpoint that the composite oxide particles are more likely to adsorb acidic substances in water, air, or a solid such as a resin.
  • the pH of the eluent at 25 ° C. is preferably 12.5 or less from the viewpoint of suppressing skin irritation caused by the composite oxide particles and from the viewpoint of suppressing damage to articles (for example, textiles) to which the composite oxide particles come into contact. .0 or less is more preferable, and 11.5 or less is further preferable.
  • the average primary particle size of the composite oxide particles of the present disclosure is preferably 25 nm to 200 nm, more preferably 50 nm to 150 nm, and even more preferably 75 nm to 125 nm.
  • the average secondary particle size is preferably 0.5 ⁇ m to 100 ⁇ m, more preferably 1 ⁇ m to 50 ⁇ m, still more preferably 5 ⁇ m to 25 ⁇ m.
  • the average primary particle size of the composite oxide particles of the present disclosure is determined on a number basis using a scanning electron microscope.
  • the average secondary particle size of the composite oxide particles of the present disclosure is determined on a volume basis using a laser diffraction / scattering type particle size distribution measuring device.
  • the composite oxide particles of the present disclosure preferably have a BET specific surface area of 150 m 2 / g or more, more preferably 180 m 2 / g or more, still more preferably 200 m, from the viewpoint of being superior in removing odorous substances and the like. It is 2 / g or more.
  • the BET specific surface area of the composite oxide particles of the present disclosure is preferably 300 m 2 / g or less from the viewpoint of suppressing aggregation of the composite oxide particles and suppressing moisture absorption.
  • the BET specific surface area of the composite oxide particles of the present disclosure is determined by measuring the adsorption amount of nitrogen gas according to JIS Z8830: 2013 "Method for measuring the specific surface area of powder (solid) by gas adsorption". When the composite oxide particles of the present disclosure form secondary particles, the above measurement is performed with the secondary particles as they are formed as a sample.
  • the method for producing the composite oxide particles of the present disclosure is not particularly limited.
  • As one form of the method for producing the composite oxide particles of the present disclosure there is a production method in which hydrotalcite is synthesized and the hydrotalcite is calcined.
  • the composition of hydrotalcite is preferably the following formula (2).
  • Equation (2) M 2+ a M 3+ b (OH) c Am- d ⁇ nH 2 O
  • M 2+ is a divalent metal ion
  • M 3+ is a trivalent metal ion
  • Am ⁇ is an m-valent anion
  • m is 1, 2 or 3
  • a, b, c and d are independently positive numbers
  • 2a + 3bc-md 0, n is 0 or a positive number
  • the metal elements constituting M 2+ and the metal elements constituting M 3+ are ,
  • the same type of metal element may be used, or different types of metal element may be used.
  • Examples of M 2+ in the formula (2) include Mg 2+ , Ca 2+ , Zn 2+ , Ni 2+ , and Mn 2+ .
  • M 2+ at least one selected from the group consisting of Mg 2+ , Zn 2+ and Ni 2+ is preferable, at least one selected from the group consisting of Mg 2+ and Zn 2+ is more preferable, and Mg 2+ is even more preferable.
  • M 3+ in the formula (2) include Al 3+ , Fe 3+ , Cr 3+ , and Co 3+ .
  • As M 3+ at least one selected from the group consisting of Al 3+ and Fe 3+ is preferable, and Al 3+ is more preferable.
  • a m-in equation (2) for example, carbonate ions (CO 3 2-), nitrate ion (NO 3 -), sulfate ion (SO 4 2-), halide ions (Cl -, etc.), phosphoric acid ion (PO 4 3-) and the like.
  • the A m-, carbonate ions (CO 3 2-) or nitrate ions (NO 3 -) are preferable, carbonate ions (CO 3 2-) are more preferred.
  • a: b is preferably 3: 2 to 10: 2, more preferably 3.6: 2 to 9: 2, and even more preferably 4: 2 to 8: 2.
  • c is preferably 10 to 24, more preferably 11.2 to 22, and even more preferably 12 to 20.
  • Examples of the hydrotalcite corresponding to the formula (2) include the following. Mg 4.5 Al 2 (OH) 13 CO 3 ⁇ 3.5H 2 O Zn 4.5 Al 2 (OH) 13 CO 3 ⁇ 3.5H 2 O Ni 4.5 Al 2 (OH) 13 CO 3 ⁇ 3.5H 2 O Mg 4.5 Fe 2 (OH) 13 CO 3 ⁇ 3.5H 2 O Mg 5 Al 1.5 (OH) 12.5 CO 3 ⁇ 3.5H 2 O Mg 6 Al 2 (OH) 16 CO 3 ⁇ 4H 2 O Mg 4.3 Al 2 (OH) 12.6 CO 3 ⁇ 4H 2 O
  • Mg a Al b (OH) c CO 3 ⁇ nH 2 O is preferable, that is, magnesium aluminum hydrotalcite is preferable.
  • Mg 4.5 Al 2 (OH) 13 CO 3 ⁇ 3.5H 2 O is more preferable form.
  • the following manufacturing method can be mentioned as a manufacturing method for synthesizing the hydrotalcite represented by the formula (2) and firing the hydrotalcite.
  • the above-mentioned production method may include a step (A) of heating the slurry to grow the structure of hydrotalcite between the steps (1) and (2).
  • Step (1) is realized, for example, by dropping a metal salt aqueous solution and an alkaline aqueous solution into water.
  • the divalent metal ion and the trivalent metal ion contained in the metal salt aqueous solution coprecipitate as the pH rises.
  • the metal salt aqueous solution is prepared, for example, by dissolving a metal salt serving as a divalent metal ion source and a metal salt serving as a trivalent metal ion source in water.
  • a metal salt serving as a divalent metal ion source and a metal salt serving as a trivalent metal ion source in water.
  • M 2+ constituting the equation (2) is selected in accordance with the M 3+ and A m-type.
  • examples of the metal salt serving as a divalent metal ion source include magnesium chloride, magnesium sulfate, magnesium nitrate, magnesium hydroxide, magnesium acetate and the like.
  • examples of the metal salt serving as the trivalent metal ion source include aluminum nitrate, aluminum chloride, aluminum sulfate, aluminum hydroxide and the like.
  • the a and b of the formula (2) can be controlled by the balance between the divalent metal ion concentration and the trivalent metal ion concentration of the metal salt aqueous solution.
  • an aqueous solution of alkali metal hydroxide is preferable, and an aqueous solution of sodium hydroxide or potassium hydroxide is more preferable.
  • An alkali metal compound serving as an ion source may be dissolved in the alkaline aqueous solution according to the type of Am- (m-valent anion) of the formula (2).
  • the alkali metal compound include sodium carbonate, potassium carbonate, sodium nitrate, potassium nitrate, sodium sulfate, potassium sulfate, sodium halide, potassium halide, sodium phosphate, potassium phosphate and the like.
  • the pH of the reaction system in which the aqueous metal salt solution and the alkaline aqueous solution are added dropwise to water is preferably about 10 to 13, more preferably about 10.5 to 12.
  • the reaction system does not need to be heated, and the temperature of the reaction system is, for example, in the range of 20 ° C. to 40 ° C.
  • step (2) for example, the solid matter is filtered out from the slurry, the filtered solid matter is washed with water, the washed solid matter is dried, and the dried solid matter is crushed into particles. It is realized by. Drying the washed solid matter is realized, for example, by placing the solid matter in an atmosphere having a temperature of 100 ° C. to 180 ° C.
  • the step (A) is realized, for example, by holding the slurry in an atmosphere at a temperature of 60 ° C. to 100 ° C. for 15 minutes to 240 minutes while stirring the slurry.
  • the above temperature is more preferably 65 ° C. to 95 ° C., still more preferably 70 ° C. to 90 ° C.
  • the above-mentioned holding time is more preferably 20 minutes to 120 minutes, still more preferably 25 minutes to 60 minutes.
  • Step (A) is a step of growing the structure of hydrotalcite.
  • the structural growth of hydrotalcite can be suppressed by setting the temperature to the above low temperature and for a short time, and the composite oxide particles after firing can be suppressed.
  • the crystallite size can be made relatively small.
  • Step (3) is realized, for example, by holding the hydrotalcite particles in an atmosphere having a temperature of 400 ° C. to 900 ° C. (preferably an atmosphere having a temperature of 500 ° C. to 700 ° C.) for 1 hour to 10 hours.
  • the chemical substance for example, CO 2
  • the anion in the hydrotalcite is desorbed to form the composite oxide represented by the formula (1), and the particles are formed. It is presumed that the specific surface area will increase.
  • a step of crushing or crushing the obtained fired product may be performed to adjust the primary particle size or the secondary particle size of the composite oxide particles.
  • the composite oxide particles of the present disclosure are excellent in removing odorous substances or pollutants contained in gas, liquid or solid, and thus are deodorants, air purifiers, water purifiers, soil conditioners and fibers. It is suitable for applications such as treatment agents.
  • the composite oxide particles of the present disclosure may be used alone, may be added to various compositions, or may be used by adhering to the surface of various molded products.
  • Textile products can be provided.
  • a deodorant resin molded product can be provided by adding the composite oxide particles of the present disclosure or a composition containing the composite oxide particles of the present disclosure to the resin molded product. These will be described in detail in the section on deodorants.
  • the present disclosure provides a deodorant containing the composite oxide particles of the present disclosure.
  • the deodorant of the present disclosure includes at least the composite oxide particles of the present disclosure.
  • the deodorant of the present disclosure may be a composition containing components other than the composite oxide particles of the present disclosure.
  • the deodorant of the present disclosure adsorbs odorous substances or pollutants.
  • the odorous substance or pollutant to be adsorbed by the deodorant of the present disclosure is, for example, an acid gas, and specifically, formic acid, acetic acid, propionic acid, normal butyric acid, normal valeric acid, isovaleric acid, carbon dioxide, etc. Examples thereof include gases such as hydrogen fluoride, hydrogen chloride, hydrogen bromide, hydrogen iodide, nitric acid, sulfur dioxide, nitrogen dioxide, and hydrogen sulfide.
  • the odorous substance or pollutant to be adsorbed by the deodorant of the present disclosure is, for example, a halogen gas, and specific examples thereof include fluorine, chlorine, bromine, and iodine.
  • the shape of the deodorant disclosed in the present disclosure may be any of particles, pellets, pastes, gels, dispersions, suspensions and the like.
  • the dosage form of the deodorant of the present disclosure may be any of granules, pellets, coating agents, spray agents, aerosol agents, heat transpiration agents and the like.
  • the deodorants of the present disclosure include water, solvents, fragrances, colorants, preservatives, moisturizers, antibacterial agents, antiviral agents, thickeners, pH adjusters, binders, dispersants, and surfactants, as required. It may be a composition containing a component selected from an agent, an oil agent, a deodorant other than the composite oxide particles of the present disclosure, and the like.
  • the deodorant of the present disclosure may be a composite material supported on a base material.
  • Examples of the use form of the deodorant of the present disclosure include a form of adhering to the surface of various articles and exerting deodorant performance on the surface of the article. It is a preferred form that the deodorant of the present disclosure is configured as a coating composition for various articles.
  • a deodorant fiber, a deodorant fiber product or a deodorant fiber product can be provided.
  • the deodorant used for post-processing of fibers, textiles or textile products is preferably a liquid composition (for example, dispersion, suspension).
  • the liquid composition may contain a binder and may contain various additives.
  • the concentration of the composite oxide particles of the present disclosure contained in the liquid composition is 0.5% by mass to 50% by mass from the viewpoint of easy dispersion of the composite oxide particles or good storage stability of the liquid composition.
  • Preferably, 1% by mass to 30% by mass is more preferable.
  • the liquid composition may be diluted with a solvent or water when used for post-processing of textiles, textiles or textile products.
  • the post-processing method for fibers, textile products or textile products using the deodorant of the present disclosure is not particularly limited.
  • the deodorant of the present disclosure is a liquid composition (for example, a dispersion liquid, a suspension)
  • examples of the post-processing method include a dipping treatment, a printing treatment, and a spraying treatment.
  • the post-processing is completed by drying the fiber, textile product or textile product containing the deodorant after the dipping treatment, the printing treatment, the spraying treatment and the like.
  • the drying method may be any of natural drying, hot air drying, vacuum drying and the like.
  • the drying method is preferably a drying method in which heat is applied, for example, heat at a temperature of 40 ° C. to 250 ° C. (preferably a temperature of 50 ° C. to 180 ° C.), for example, 1 minute to 5 minutes. Allow time (preferably 5 minutes to 3 hours) to dry the work piece.
  • Another form of use of the deodorant of the present disclosure includes a form of adding it to the surface and / or inside of a resin molded product to exert deodorant performance. That is, the deodorant resin molded product is provided by adding the deodorant of the present disclosure to the resin molded product.
  • the resin constituting the deodorant resin molded product include polypropylene, polyethylene, ABS, polyester, polyurethane, nylon, polystyrene, polycarbonate, acrylic resin, vinyl chloride resin and the like, but the resin is not limited to these resins. do not have.
  • a method of adding the deodorant of the present disclosure to the surface and / or the inside of the resin molded product for example, a method of mixing the resin and the deodorant and charging the deodorant into a molding machine; Examples thereof include a method in which the contained pellet-shaped resin is prepared in advance, and the pellet-shaped resin is mixed with the main resin and molded.
  • Known resin molding methods such as injection molding, extrusion molding, inflation molding, vacuum molding, pneumatic molding, blow molding, and foam molding can be applied to the resin molding.
  • Additives such as pigments, dyes, antioxidants, light-resistant stabilizers, antistatic agents, foaming agents, impact-resistant enhancers, glass fibers, moisture-proofing agents, bulking agents, and fillers are added to the resin, if necessary. You may.
  • deodorant resin molded product containing the deodorant of the present disclosure can be applied to various articles requiring deodorant performance.
  • deodorant resin molded products include home appliances such as air purifiers and refrigerators; household appliances such as trash cans and drainage baskets; nursing care products such as portable toilets; daily necessities; toys; sports products;
  • the present disclosure provides a laundry composition comprising the composite oxide particles of the present disclosure.
  • the composite oxide particles adhere to the surface of the washed article, and the composite oxide particles can exhibit the ability to remove odorous substances or contaminants on the surface of the washed article. .. Further, according to the laundry composition of the present disclosure, the composite oxide particles can remove odorous substances or contaminants contained in the article during washing of the article.
  • the laundry composition of the present disclosure is preferably configured for the purpose of adhering the composite oxide particles of the present disclosure to the surface of the article to be washed.
  • the shape of the laundry composition of the present disclosure may be any of liquid, powder, pellet, paste, gel and the like.
  • the dosage form of the laundry composition of the present disclosure may be any of a liquid agent, a powder agent, a coating agent, a spray agent and the like.
  • the laundry compositions of the present disclosure include surfactants, waters, solvents, fragrances, colorants, preservatives, moisturizers, antibacterial agents, antiviral agents, thickeners, pH adjusters, bleaches, as required. , Chelating agents, water-soluble salts, oil agents, other deodorants other than the composite oxide particles of the present disclosure, and the like.
  • Articles to be washed by the laundry composition of the present disclosure include, for example, threads, fabrics, woven fabrics, non-woven fabrics, felts, knitted fabrics, paper, natural leather, synthetic leather, fur, textile products (clothing, bedding, bags). , Furniture upholstery, curtains, bedding, canvas, automobile interiors, etc.).
  • the present disclosure provides a detergent composition containing the composite oxide particles of the present disclosure.
  • the composite oxide of the present disclosure adsorbs and removes odorous substances or contaminants contained in the article.
  • the article is washed with water or other solvent to which the detergent composition of the present disclosure is added; the article is added to water or other solvent to which the detergent composition of the present disclosure is added. Immerse; apply or spray the detergent composition of the present disclosure on an article; and the like.
  • the shape of the detergent composition of the present disclosure may be any of liquid, powder, pellet, paste, gel and the like.
  • the dosage form of the detergent composition of the present disclosure may be any of a liquid agent, a powder agent, a coating agent, a spray agent and the like.
  • the detergent composition of the present disclosure may be a surfactant, water, solvent, fragrance, colorant, preservative, moisturizer, antibacterial agent, antiviral agent, thickener, pH adjuster, bleach, if necessary. , Chelating agents, water-soluble salts, oil agents, other deodorants other than the composite oxide particles of the present disclosure, and the like.
  • Articles to be cleaned by the cleaning agent composition of the present disclosure include, for example, threads, fabrics, woven fabrics, non-woven fabrics, felts, knitted fabrics, papers, natural leathers, synthetic leathers, furs, textile products (clothes, bedding, bags). , Furniture upholstery, curtains, floor coverings, canvas, automobile interiors, etc.), hard items (tableware, cooking utensils, bathtubs, toilet bowls, etc.).
  • the present disclosure provides a fibrous product containing the composite oxide particles of the present disclosure at least on the fiber surface and between the fibers.
  • textile products include threads, fabrics, woven fabrics, non-woven fabrics, felts, knits, and papers. Textiles include textiles (clothing, bedding, bags, furniture upholstery, curtains, floor coverings, canvas, automobile interiors, etc.).
  • the material of the textile product may be a natural product or an artificial product.
  • natural fibers there are no particular restrictions on the material of natural fibers, and both plant fibers and animal fibers can be used.
  • Specific examples of natural fibers include plant fibers such as cotton and hemp; animal fibers such as silk and wool;
  • any chemical fiber can be used.
  • Preferred specific examples of the chemical fiber include polyurethane, polyester, nylon, rayon, acrylic resin, aramid, vinylon, polyethylene, polypropylene and the like. Among them, at least one selected from the group consisting of polyurethane, polyester, nylon, acrylic resin and polyethylene is preferable.
  • the resin constituting the chemical fiber may be a homopolymer or a copolymer. In the case of a copolymer, the polymerization ratio of each copolymer component is not particularly limited.
  • Polyurethane is generally a polymer that uses polymer diols and diisocyanates as starting materials.
  • the method for synthesizing polyurethane is not particularly limited.
  • the polyester is preferably at least one selected from the group consisting of polyethylene terephthalate, polyethylene naphthalate, polytrimethylene terephthalate and polybutylene terephthalate.
  • the fiber contained in the textile product may be one type or a plurality of types.
  • the composite oxide particles of the present disclosure or a composition containing the composite oxide particles is applied or sprayed on the textile product; a liquid composition containing the composite oxide particles of the present disclosure.
  • Immerse the textile in The composite oxide particles of the above or a resin to which a composition containing the composite oxide particles is added are used for melt spinning; and the like.
  • the present disclosure provides a resin molded product containing the composite oxide particles of the present disclosure on at least one of the surface and the inside.
  • resin molded products include home appliances, office equipment, medical equipment, nursing care products, daily necessities, toys, sports equipment, and the like.
  • the type of resin constituting the resin molded product is not particularly limited, and examples thereof include polypropylene, polyethylene, ABS, polyester, polyurethane, nylon, polystyrene, polycarbonate, acrylic resin, and vinyl chloride resin. Even if the resin molded product contains additives such as pigments, dyes, antioxidants, light-resistant stabilizers, antistatic agents, foaming agents, impact-resistant enhancers, glass fibers, moisture-proofing agents, bulking agents, and fillers. good.
  • the method for producing the resin molded product of the present disclosure is a method of mixing the composite oxide particles of the present disclosure and a resin and charging the resin into a molding machine; a pellet-shaped resin containing the composite oxide particles of the present disclosure in a high concentration. Is prepared in advance, and the pellet-shaped resin is mixed with the main resin for molding; and the like.
  • Known resin molding methods such as injection molding, extrusion molding, inflation molding, vacuum molding, pneumatic molding, blow molding, and foam molding can be applied to the resin molding.
  • composition analysis The composition of the sample was determined by fluorescent X-ray analysis, HCN analysis, and TG-DTA. Each analysis method is as follows.
  • [X-ray fluorescence analysis] Measuring equipment: Rigaku, ZSX Primus II Measurement conditions and measurement elements: C to U (constant angle measurement for F, Cl, Br, I, BG 4 sec., Peak 8 sec.)
  • Analytical diameter 20 mm Number of measurements: n2
  • Sample processing Using a tablet molding machine, the sample was pressure-molded into pellets and used for measurement.
  • Measuring equipment Yanako CHNCORDER MT-5 type Measuring method: 2 mg of a sample was precisely weighed and measured by the above measuring equipment.
  • X-ray source Enclosed X-ray source (Cu source), 0.4 x 12 mm 2 , Long Fine Focus Rating: 2.2kW Output used: 40kV-40mA (1.6kW) Goniometer radius: 280 mm
  • the line width is the width of two points where the tangent of the inflection points on the left and right of the peak and the baseline intersect.
  • Bragg angle (half of the diffraction angle 2 ⁇ . 2 ⁇ is a value for each sample and is a value near 43.2 °)
  • the line width of the diffraction peak near the diffraction angle of 11.5 ° was obtained from the powder X-ray diffraction pattern, and the crystallite size was obtained by Scherrer's formula.
  • the calculation method is the same as in Examples 1 and 2.
  • the container was taken out from the constant temperature bath, the contents were cooled to room temperature, and the contents were filtered off with a membrane filter having a pore size of 0.45 ⁇ m to obtain an eluate.
  • the electrical conductivity ( ⁇ S / cm) of the eluate at 25 ° C. was measured using an electrical conductivity meter (manufactured by Eutech, model number CyberScan CON400) in accordance with JIS K0130: 2008 “General rules for measuring electrical conductivity”.
  • Example 1 396.4g of MgCl 2 ⁇ 6H 2 O and 144.9g of Al 2 and (SO 4) 3 was 1L dissolved in ion-exchanged water (A solution). 120.0 g of NaOH and 24.38 g of Na 2 CO 3 were dissolved in ion-exchanged water to make 1 L (Liquid B). 300 mL of ion-exchanged water was placed in a 2 L flask, and 0.59 L of solution A and 1.1 L of solution B were added dropwise while stirring the ion-exchanged water to obtain a slurry. The drops A and B were started at the same time, and both solutions were dropped over 60 minutes.
  • hydrotalcite particles (1) The solid matter contained in the slurry was separated by filtration, washed with water, dried at 150 ° C., and pulverized to obtain hydrotalcite particles (1).
  • the composition formula is Mg 0.7 Al 0.3 (OH) 2 (CO 3 ) 0.15 ⁇ 0.55H 2 O, and the BET specific surface area is 70.0 m 2 /. It was g.
  • the hydrotalcite particles (1) were calcined in an electric furnace at 550 ° C. for 2 hours to obtain composite oxide particles (1).
  • Example 2 After obtaining the slurry in the same manner as in the preparation of the slurry in Example 1, the slurry was heated to 80 ° C. and the stirring was maintained for 30 minutes. Next, the solid matter contained in the slurry was filtered off, washed with water, dried at 150 ° C., and pulverized to obtain hydrotalcite particles (2).
  • the composition formula is Mg 0.7 Al 0.3 (OH) 2 (CO 3 ) 0.15 ⁇ 0.55H 2 O, and the BET specific surface area is 60.0 m 2 /. It was g.
  • the hydrotalcite particles (2) were calcined in an electric furnace at 550 ° C. for 2 hours to obtain composite oxide particles (2).
  • Table 1 shows the measurement results and evaluation results of each Example and each Comparative Example. 1 to 6 show powder X-ray diffraction patterns using CuK ⁇ rays of composite oxide particles or hydrotalcite particles in each Example and each Comparative Example.
  • the composite oxide particles (1) and the composite oxide particles (2) have a larger adsorption capacity of acetic acid gas than the composite oxide particles (3) and the hydrotalcite particles (4) to (6).
  • the composite oxide particles (1) and the composite oxide particles (2) had an acetic acid gas removal rate of more than 99% for 1 hour.
  • FIG. 1 is a powder X-ray diffraction pattern of the composite oxide particles (1).
  • FIG. 2 is a powder X-ray diffraction pattern of the composite oxide particles (2).
  • Example 11 Three PET non-woven fabrics (Asahi Kasei, Eltus E01025) cut into 10 cm squares (100 cm 2 ) were placed in a 500 mL beaker, and 300 mL of washing liquid heated to 40 ° C. was added. 0.05 g of the composite oxide particles (1) prepared in Example 1 was added thereto, and the mixture was stirred at 500 rpm for 5 minutes using a magnetic stirrer and a rotor having a length of 50 mm. Then, the washing liquid was discarded, 300 mL of water having a temperature of 25 ° C. was added, and the mixture was stirred and rinsed at 500 rpm for 5 minutes. Then, the water was discarded, the mixture was lightly squeezed, and the mixture was dried by blowing air at a temperature of 80 ° C. for 10 minutes using a blower dryer.
  • Odor component reduction rate (%) (S 0- S m ) / S 0 x 100
  • S 0 is the acetic acid gas concentration 2 hours after the sample is not placed in the test bag (referred to as “blank test”)
  • S m is the acetic acid concentration 2 hours after the sample is placed in the test bag. The gas concentration.
  • Example 12 The PET non-woven fabric was washed in the same manner as in Example 11 except that the composite oxide particles (2) prepared in Example 2 were used instead of the composite oxide particles (1). Then, the same deodorant performance test as in Example 11 was performed on the PET non-woven fabric after washing. The results are shown in Table 2.
  • Example 11 The PET non-woven fabric was washed in the same manner as in Example 11 except that the composite oxide particles (3) prepared in Example 3 were used instead of the composite oxide particles (1). Then, the same deodorant performance test as in Example 11 was performed on the PET non-woven fabric after washing. The results are shown in Table 2.
  • the PET non-woven fabric washed with the washing liquid containing the composite oxide particles (1) or the composite oxide particles (2) includes the composite oxide particles (3), the hydrotalcite particles (4), and the hydrotalcite particles (5).
  • the odor component reduction rate after 2 hours was higher than that of the PET non-woven fabric washed with the washing liquid to which the hydrotalcite particles (6) were added.
  • the PET non-woven fabric washed with the washing liquid to which the composite oxide particles (1) or the composite oxide particles (2) were added had an odor component reduction rate of 75% or 85% after 2 hours, which was excellent with respect to acetic acid. Showed deodorant performance.
  • the certification standard of the SEK mark (a certification system implemented by the Textile Evaluation Technology Council of Japan) is that the odor component reduction rate of acetic acid is 70% or more in the SEK mark related to deodorant processing.
  • the composite oxide particles of the present disclosure can impart excellent deodorizing performance to the fibers, textiles or textiles after washing by subjecting the fibers, textiles or textiles to washing.

Abstract

式(1)で表される複合酸化物を含み、CuKα線を使用した粉末X線回折図において回折角43.2°付近に回折ピークを示し、当該回折ピークの線幅からシェラーの式によって求めた結晶子サイズが4.0nm以下である、複合酸化物粒子。 式(1):M2+ 3+  式(1)において、M2+は2価金属イオンであり、M3+は3価金属イオンであり、x、y及びzはそれぞれ独立に正数であり、2x+3y=2zであり、M2+を構成する金属元素とM3+を構成する金属元素とは、同じ種類の金属元素であってもよく、異なる種類の金属元素であってもよい。

Description

複合酸化物粒子、消臭剤、洗濯用組成物、洗浄剤組成物、繊維品及び樹脂成形品
 本発明は、複合酸化物粒子、消臭剤、洗濯用組成物、洗浄剤組成物、繊維品及び樹脂成形品に関する。
 従来、ハイドロタルサイト又はその焼成物が、陰イオン吸着剤、消臭剤、又はガス捕捉剤として使用されている。
 例えば特許文献1には、ハイドロタルサイトの焼成物である酸化マグネシウム系固溶体を含有するハロゲン補捉剤が開示されている。
 例えば特許文献2には、粉末状核の表面にハイドロタルサイトを被覆したハイドロタルサイト被覆粉末、及び当該ハイドロタルサイト被覆粉末を含有する消臭剤が開示されている。
 例えば特許文献3には、無機陽イオン交換体と無機陰イオン交換体とからなる消臭剤であって、無機陰イオン交換がハイドロタルサイト化合物の焼成物である消臭剤が開示されている。
 例えば特許文献4には、ハイドロタルサイトの焼成物を低発塵性の材料に担持させた消臭シートが開示されている。
 例えば特許文献5には、純水中に溶出するイオン性不純物の量が500ppm以下であり且つ純水中に溶出する硫酸イオンの量が30ppm以下である硫酸イオン無機捕捉剤、及び、当該硫酸イオン無機捕捉剤としてのハイドロタルサイト類化合物の焼成物が開示されている。
 例えば特許文献6には、ハイドロタルサイト様物質と水とを少なくとも含む材料を前記ハイドロタルサイト様物質の脱水温度以下で乾燥させてなるハイドロタルサイト様粒状体、及び当該ハイドロタルサイト様粒状体を備えた液処理装置が開示されている。
 例えば特許文献7には、粉末X線回折パターンにおいて2θ=11.4°~11.7°におけるピーク強度が3500cps以上であり、BET比表面積が30m/gを超えるハイドロタルサイト化合物、及び、当該ハイドロタルサイト化合物と無機陽イオン交換体とを含有する無機イオン捕捉剤が開示されている。
特公平2-39304号公報 特開平3-153767号公報 特開平8-325830号公報 特開2000-342668号公報 国際公開第2007/077779号 国際公開第2008/059618号 国際公開第2008/136272号
 より快適な生活環境が求められる中で、より少量の使用でより短時間に消臭性能を示す消臭剤が求められている。また、臭いに限らず空気中や水道水中の汚染物質を除去する浄化剤が求められている。
 本開示の実施形態は、上記状況のもとになされた。
 本開示の実施形態は、気体中、液体中又は固体中に含まれる臭い物質又は汚染物質の除去性能に優れる複合酸化物粒子、並びに、前記複合酸化物粒子を含む消臭剤、洗濯用組成物、洗浄剤組成物、繊維品及び樹脂成形品を提供することを目的とし、これを解決することを課題とする。
 前記課題を解決するための手段には、以下の態様が含まれる。
<1> 下記の式(1)で表される複合酸化物を含み、CuKα線を使用した粉末X線回折図において回折角43.2°付近に回折ピークを示し、当該回折ピークの線幅からシェラーの式によって求めた結晶子サイズが4.0nm以下である、複合酸化物粒子。
 式(1):M2+ 3+
 式(1)において、M2+は2価金属イオンであり、M3+は3価金属イオンであり、x、y及びzはそれぞれ独立に正数であり、2x+3y=2zであり、M2+を構成する金属元素とM3+を構成する金属元素とは、同じ種類の金属元素であってもよく、異なる種類の金属元素であってもよい。
<2> 前記複合酸化物粒子0.5gに対して温度95℃の水50mLで20時間の溶出を行ったとき、溶出液の25℃における電気伝導率が200μS/cm以上1000μS/cm以下であり、且つ、溶出液の25℃におけるpHが9.5以上12.5以下である、<1>に記載の複合酸化物粒子。
<3> BET比表面積が150m/g以上300m/g以下である、<1>又は<2>に記載の複合酸化物粒子。
<4> 前記式(1)においてM2+がMg2+であり且つM3+がAl3+である、<1>~<3>のいずれか1項に記載の複合酸化物粒子。
<5> <1>~<4>のいずれか1項に記載の複合酸化物粒子を含む消臭剤。
<6> <1>~<4>のいずれか1項に記載の複合酸化物粒子を含む洗濯用組成物。
<7> <1>~<4>のいずれか1項に記載の複合酸化物粒子を含む洗浄剤組成物。
<8> <1>~<4>のいずれか1項に記載の複合酸化物粒子を繊維表面及び繊維間の少なくともいずれかに含む繊維品。
<9> <1>~<4>のいずれか1項に記載の複合酸化物粒子を含む樹脂成形品。
 本開示によれば、気体中、液体中又は固体中に含まれる臭い物質又は汚染物質の除去性能に優れる複合酸化物粒子、並びに、前記複合酸化物粒子を含む消臭剤、洗濯用組成物、洗浄剤組成物、繊維品及び樹脂成形品が提供される。
実施例1における複合酸化物粒子(1)の粉末X線回折図である。 実施例2における複合酸化物粒子(2)の粉末X線回折図である。 比較例1における複合酸化物粒子(3)の粉末X線回折図である。 比較例2におけるハイドロタルサイト粒子(4)の粉末X線回折図である。 比較例3におけるハイドロタルサイト粒子(5)の粉末X線回折図である。 比較例4におけるハイドロタルサイト粒子(6)の粉末X線回折図である。
 以下に、本開示の実施形態について説明する。これらの説明及び実施例は実施形態を例示するものであり、実施形態の範囲を制限するものではない。
 本開示において「~」を用いて示された数値範囲は、「~」の前後に記載される数値をそれぞれ最小値及び最大値として含む範囲を示す。
 本開示中に段階的に記載されている数値範囲において、一つの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、その数値範囲の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、「質量%」と「重量%」とは同義であり、「質量部」と「重量部」とは同義である。
 本開示において組成物中の各成分の量について言及する場合、組成物中に各成分に該当する物質が複数種存在する場合には、特に断らない限り、組成物中に存在する当該複数種の物質の合計量を意味する。
 本開示において各成分に該当する粒子は複数種含んでいてもよい。組成物中に各成分に該当する粒子が複数種存在する場合、各成分の粒子径は、特に断らない限り、組成物中に存在する当該複数種の粒子の混合物についての値を意味する。
 本開示において「工程」との語は、独立した工程だけでなく、他の工程と明確に区別できない場合であってもその工程の所期の目的が達成されれば、本用語に含まれる。
<複合酸化物粒子>
 本開示の複合酸化物粒子は、下記の式(1)で表される複合酸化物を含み、CuKα線を使用した粉末X線回折図において回折角43.2°付近に回折ピークを示し、当該回折ピークの線幅からシェラーの式によって求めた結晶子サイズが4.0nm以下である。
式(1):M2+ 3+
式(1)において、M2+は2価金属イオンであり、M3+は3価金属イオンであり、x、y及びzはそれぞれ独立に正数であり、2x+3y=2zであり、M2+を構成する金属元素とM3+を構成する金属元素とは、同じ種類の金属元素であってもよく、異なる種類の金属元素であってもよい。
 複合酸化物粒子が、式(1)で表される複合酸化物を含み、CuKα線を使用した粉末X線回折図において回折角43.2°付近に回折ピークを示すことは、複合酸化物粒子の結晶構造がMgOあるいはAlと同様の構造であることを推定させる。詳細な機序は必ずしも明らかではないが、本開示の複合酸化物粒子は、上記の結晶構造かつ結晶子サイズが4.0nm以下であることによって、物質を吸着する部位を多く有しており、気体中、液体中又は固体中に含まれる臭い物質又は汚染物質の除去性能に優れるものと推測される。
 以下に、本開示の複合酸化物粒子の特徴を詳しく説明する。
 本開示の複合酸化物粒子の粒子形状に限定はなく、例えば、球形、楕円形、板状、針状、不定形のいずれでもよい。
 本開示の複合酸化物粒子は、式(1)で表される複合酸化物を含む。複合酸化物粒子が式(1)で表される複合酸化物を含むことは、蛍光X線分析とX線回折分析とによって確認することができる。
 式(1)においてM2+としては、例えば、Mg2+、Ca2+、Zn2+、Ni2+、Mn2+が挙げられる。M2+としては、Mg2+、Zn2+及びNi2+からなる群から選ばれる少なくとも1種が好ましく、Mg2+及びZn2+からなる群から選ばれる少なくとも1種がより好ましく、Mg2+が更に好ましい。
 式(1)においてM3+としては、例えば、Al3+、Fe3+、Cr3+、Co3+が挙げられる。M3+としては、Al3+及びFe3+からなる群から選ばれる少なくとも1種が好ましく、Al3+がより好ましい。
 式(1)においてx:yは、3:2~10:2が好ましく、より好ましくは3.6:2~9:2であり、更に好ましくは4:2~8:2である。
 式(1)で表される複合酸化物としては、例えば下記が挙げられる。
     Mg2+ Al3+ 11.5
     Zn2+ Al3+ 11.5
     Ni2+ Al3+ 11.5
     Mg2+ Fe3+ 11.5
     Mg2+ Al3+ 2.411.6
     Mg2+ Al3+ 13.5
     Mg2+ Al3+ 10.5
 式(1)で表される複合酸化物としては、Mg2+ Al3+ が好ましく、つまりマグネシウムアルミニウム複合酸化物が好ましい。中でも、Mg2+ Al3+ 11.5がより好ましい形態である。
 本開示の複合酸化物粒子は、CuKα線を使用した粉末X線回折図において回折角43.2°付近に回折ピークを示す。43.2°付近とは、43.2°±0.5°の範囲(つまり、42.7°~43.7°)を意味する。
 本開示の複合酸化物粒子は、結晶子サイズが4.0nm以下である。結晶子サイズは、CuKα線を使用した粉末X線回折を行って求める。結晶子サイズは、CuKα線を使用した粉末X線回折図における回折角43.2°付近の回折ピークの線幅から、下記のシェラーの式によって求める。
シェラーの式:C=Kλ/Bcosθ
C:結晶子サイズ(nm)
K:シェラー定数(0.9)
λ:X線の波長(CuKα=1.5418Å=0.15418nm)
B:回折角43.2°付近の回折ピークの線幅(ラジアン)。線幅は、ピーク左右の変曲点の接線とベースラインとが交わる2点の幅である。
θ:ブラッグ角(回折角2θの半分。2θは検体ごとの値であり43.2°付近の値である。)
 本開示の複合酸化物粒子の結晶子サイズは、臭い物質等の除去性能により優れる観点から、3.9nm以下が好ましく、3.8nm以下がより好ましい。
 本開示の複合酸化物粒子の結晶子サイズは、結晶構造の安定性の観点から、3.0nm以上が好ましく、3.3nm以上がより好ましい。
 本開示の複合酸化物粒子は、式(1)で表される複合酸化物を構成している成分のほかにイオン性成分を含むことが好ましい。詳細な機序は必ずしも明らかではないが、当該イオン性成分を含む複合酸化物粒子は、当該イオン性成分と臭い物質又は汚染物質との反応が起こることによって、臭い物質又は汚染物質の除去性能をより効率的に発揮するものと推測される。
 上記イオン性成分の種類は、特に限定されるものではないが、例えば、OH、Na、Mg2+、Al3+等が挙げられる。上記イオン性成分の種類によって、本開示の複合酸化物粒子が吸着しやすい物質の種類が特定される。本開示の複合酸化物粒子に含まれる上記イオン性成分の種類は、1種でもよく、2種以上でもよい。
 本開示の複合酸化物粒子が上記イオン性成分を含んでいる場合、温度95℃の水で20時間の溶出を行ったとき、水に上記イオン性成分が溶出する。この溶出液の電気伝導率及びpH(potential of hydrogen)を、複合酸化物粒子が含むイオン性成分の量及び性質の指標とすることができる。
 本開示の複合酸化物粒子は、複合酸化物粒子0.5gに対して温度95℃の水50mLで20時間の溶出を行ったとき、溶出液の25℃における電気伝導率が200μS/cm~1000μS/cmであることが好ましい。
 上記電気伝導率が200μS/cm以上であることは、臭い物質等と反応し得るイオン性成分を比較的多く含んでいることを意味し、複合酸化物粒子が臭い物質等の除去性能により優れる。この観点から、上記電気伝導率は、より好ましくは300μS/cm以上であり、更に好ましくは400μS/cm以上である。
 上記電気伝導率が1000μS/cm以下であると、複合酸化物粒子による皮膚刺激及び複合酸化物粒子が接触した物品(例えば繊維品)の損傷が発生しにくい。この観点から、上記電気伝導率は、より好ましくは600μS/cm以下であり、更に好ましくは500μS/cm以下である。
 本開示の複合酸化物粒子は、複合酸化物粒子0.5gに対して温度95℃の水50mLで20時間の溶出を行ったとき、溶出液の25℃におけるpHがアルカリ性であることが好ましい。pHがアルカリ性であることは、複合酸化物粒子が含むイオン性成分が水中で塩基性であることを意味し、複合酸化物粒子が水中、空気中又は樹脂等の固体中で酸性の物質を吸着しやすいことを意味する。
 溶出液の25℃におけるpHは、複合酸化物粒子が水中、空気中又は樹脂等の固体中で酸性の物質をより吸着しやすい観点から、9.5以上が好ましく、10.0以上がより好ましく、10.5以上が更に好ましい。
 溶出液の25℃におけるpHは、複合酸化物粒子による皮膚刺激を抑制する観点及び複合酸化物粒子が接触した物品(例えば繊維品)の損傷を抑制する観点から、12.5以下が好ましく、12.0以下がより好ましく、11.5以下が更に好ましい。
 本開示の複合酸化物粒子の一次粒径及び二次粒径は、複合酸化物粒子の用途によって選択することが望ましい。
 本開示の複合酸化物粒子の平均一次粒径は、25nm~200nmが好ましく、50nm~150nmがより好ましく、75nm~125nmが更に好ましい。
 本開示の複合酸化物粒子が二次粒子を形成している場合、平均二次粒径は、0.5μm~100μmが好ましく、1μm~50μmがより好ましく、5μm~25μmが更に好ましい。
 本開示の複合酸化物粒子の平均一次粒径は、走査型電子顕微鏡を用いて個数基準で求める。本開示の複合酸化物粒子の平均二次粒径は、レーザー回折散乱式粒度分布測定装置を用いて体積基準で求める。
 本開示の複合酸化物粒子は、臭い物質等の除去性能により優れる観点から、BET比表面積が150m/g以上であることが好ましく、より好ましくは180m/g以上であり、更に好ましくは200m/g以上である。
 本開示の複合酸化物粒子のBET比表面積は、複合酸化物粒子どうしの凝集を抑制する観点及び吸湿を抑制する観点から、300m/g以下が好ましい。
 本開示の複合酸化物粒子のBET比表面積は、JIS Z8830:2013「ガス吸着による粉体(固体)の比表面積測定方法」に従い、窒素ガスの吸着量を測定して求める。本開示の複合酸化物粒子が二次粒子を形成している場合は、二次粒子を形成しているままを試料にして上記の測定を行う。
<複合酸化物粒子の製造方法>
 本開示の複合酸化物粒子の製造方法は、特に制限されない。本開示の複合酸化物粒子の製造方法の一形態として、ハイドロタルサイトを合成し、当該ハイドロタルサイトを焼成する製造方法が挙げられる。ハイドロタルサイトの組成としては、下記の式(2)が好ましい。
式(2):M2+ 3+ (OH)m- ・nH
式(2)において、M2+は2価金属イオンであり、M3+は3価金属イオンであり、Am-はm価の陰イオンであり、mは1、2又は3であり、a、b、c及びdはそれぞれ独立に正数であり、2a+3b-c-md=0であり、nは0又は正数であり、M2+を構成する金属元素とM3+を構成する金属元素とは、同じ種類の金属元素であってもよく、異なる種類の金属元素であってもよい。
 式(2)においてM2+としては、例えば、Mg2+、Ca2+、Zn2+、Ni2+、Mn2+が挙げられる。M2+としては、Mg2+、Zn2+及びNi2+からなる群から選ばれる少なくとも1種が好ましく、Mg2+及びZn2+からなる群から選ばれる少なくとも1種がより好ましく、Mg2+が更に好ましい。
 式(2)においてM3+としては、例えば、Al3+、Fe3+、Cr3+、Co3+が挙げられる。M3+としては、Al3+及びFe3+からなる群から選ばれる少なくとも1種が好ましく、Al3+がより好ましい。
 式(2)においてAm-としては、例えば、炭酸イオン(CO 2-)、硝酸イオン(NO )、硫酸イオン(SO 2-)、ハロゲン化物イオン(Cl等)、リン酸イオン(PO 3-)が挙げられる。Am-としては、炭酸イオン(CO 2-)又は硝酸イオン(NO )が好ましく、炭酸イオン(CO 2-)がより好ましい。
 式(2)においてa:bは、3:2~10:2が好ましく、より好ましくは3.6:2~9:2であり、更に好ましくは4:2~8:2である。
 式(2)においてcは、10~24が好ましく、より好ましくは11.2~22であり、更に好ましくは12~20である。
 式(2)に当たるハイドロタルサイトとしては、例えば下記が挙げられる。
     Mg4.5Al(OH)13CO・3.5H
     Zn4.5Al(OH)13CO・3.5H
     Ni4.5Al(OH)13CO・3.5H
     Mg4.5Fe(OH)13CO・3.5H
     MgAl1.5(OH)12.5CO・3.5H
     MgAl(OH)16CO・4H
     Mg4.3Al(OH)12.6CO・4H
 式(2)で表されるハイドロタルサイトとしては、MgAl(OH)CO・nHOが好ましく、つまりマグネシウムアルミニウムハイドロタルサイトが好ましい。中でも、Mg4.5Al(OH)13CO・3.5HOがより好ましい形態である。
 式(2)で表されるハイドロタルサイトを合成し、当該ハイドロタルサイトを焼成する製造方法として、より具体的には下記の製造方法が挙げられる。
 金属塩水溶液とアルカリ性水溶液とを混合して2価金属イオンと3価金属イオンとを共沈させスラリーを得る工程(1)と、
 前記スラリーからハイドロタルサイト粒子を得る工程(2)と、
 前記ハイドロタルサイト粒子を焼成して複合酸化物粒子を得る工程(3)と、
 を含む、複合酸化物粒子の製造方法。
 上記製造方法は、工程(1)と工程(2)との間に、スラリーを加温してハイドロタルサイトの構造を成長させる工程(A)を含んでもよい。
 工程(1)は、例えば、金属塩水溶液とアルカリ性水溶液とを水に滴下することで実現される。金属塩水溶液に含まれている2価金属イオンと3価金属イオンとが、pHが上昇することによって共沈する。
 金属塩水溶液は、例えば、2価金属イオン源となる金属塩と3価金属イオン源となる金属塩とを水に溶解させて調製する。これら金属塩は、水に溶解する金属塩であれば種類は特に制限されず、式(2)を構成するM2+、M3+及びAm-の種類に合わせて選択する。
 2価金属イオンがMg2+である場合、2価金属イオン源となる金属塩としては、例えば、塩化マグネシウム、硫酸マグネシウム、硝酸マグネシウム、水酸化マグネシウム、酢酸マグネシウム等が挙げられる。
 3価金属イオンがAl3+である場合、3価金属イオン源となる金属塩としては、例えば、硝酸アルミニウム、塩化アルミニウム、硫酸アルミニウム、水酸化アルミニウム等が挙げられる。
 金属塩水溶液の2価金属イオン濃度と3価金属イオン濃度のバランスによって、式(2)のa及びbを制御し得る。
 アルカリ性水溶液としては、水酸化アルカリ金属の水溶液が好ましく、水酸化ナトリウム又は水酸化カリウムの水溶液がより好ましい。
 アルカリ性水溶液には、式(2)のAm-(m価の陰イオン)の種類に合わせて、そのイオン源となるアルカリ金属化合物を溶解させてもよい。当該アルカリ金属化合物としては、炭酸ナトリウム、炭酸カリウム、硝酸ナトリウム、硝酸カリウム、硫酸ナトリウム、硫酸カリウム、ハロゲン化ナトリウム、ハロゲン化カリウム、リン酸ナトリウム、リン酸カリウム等が挙げられる。
 金属塩水溶液とアルカリ性水溶液とを水に滴下する際、沈殿物の組成を一定にする観点から、両液同時に滴下を開始し、各液の滴下速度をそれぞれ一定にし、両液同時に滴下を終了することが好ましい。金属塩水溶液とアルカリ性水溶液とが水に滴下された反応系のpHは10~13程度が好ましく、より好ましくは10.5~12程度である。反応系は加温する必要はなく、反応系の温度は例えば20℃~40℃の範囲である。
 工程(2)は、例えば、スラリーから固形物を濾別すること、濾別した固形物を水洗すること、水洗した固形物を乾燥すること、及び、乾燥した固形物を粉砕して粒子化することによって実現される。水洗した固形物を乾燥することは、例えば、固形物を温度100℃~180℃の雰囲気に置くことによって実現される。
 工程(A)は、例えば、スラリーを攪拌しながら、温度60℃~100℃の雰囲気に15分間~240分間保持することによって実現される。
 上記の温度は、より好ましくは65℃~95℃であり、更に好ましくは70℃~90℃である。上記の保持時間は、より好ましくは20分間~120分間であり、更に好ましくは25分間~60分間である。
 工程(A)は、ハイドロタルサイトの構造を成長させる工程である。工程(A)を行わない、又は、工程(A)を行う場合であっても上記の低温且つ短時間とすることによって、ハイドロタルサイトの構造成長を抑制し、焼成後の複合酸化物粒子の結晶子サイズを比較的小さくすることができる。
 工程(3)は、例えば、ハイドロタルサイト粒子を温度400℃~900℃の雰囲気(好ましくは温度500℃~700℃の雰囲気)に1時間~10時間保持することによって実現される。
 工程(3)を経ることによって、ハイドロタルサイト中の陰イオンに由来する化学物質(例えば、CO)が脱離し、式(1)で表される複合酸化物が形成されるとともに、粒子の比表面積が増大するものと推測される。
 工程(3)の後に、得られた焼成物を解砕又は粉砕する工程を行って、複合酸化物粒子の一次粒子径又は二次粒子径を調整してもよい。
<複合酸化物粒子の用途>
 本開示の複合酸化物粒子は、気体中、液体中又は固体中に含まれる臭い物質又は汚染物質の除去性能に優れることにより、消臭剤、空気浄化剤、水浄化剤、土壌改良剤、繊維処理剤などの用途に好適である。本開示の複合酸化物粒子は、複合酸化物粒子単体で用いてもよく、各種の組成物に添加して用いてもよく、各種の成形物の表面に付着させて用いてもよい。
 本開示の複合酸化物粒子又は本開示の複合酸化物粒子を含む組成物を用いて繊維、繊維品又は繊維製品を後加工することにより、消臭性繊維、消臭性繊維品又は消臭性繊維製品を提供することができる。本開示の複合酸化物粒子又は本開示の複合酸化物粒子を含む組成物を樹脂成形品に添加することにより、消臭性樹脂成形品を提供することができる。これらについては、消臭剤の項目において詳述する。
 本開示の複合酸化物粒子の対象となる臭い物質又は汚染物質としては、例えば、酸性ガス、ハロゲンガス等が挙げられる。
<消臭剤>
 本開示は、本開示の複合酸化物粒子を含む消臭剤を提供する。本開示の消臭剤は、少なくとも本開示の複合酸化物粒子を含む。本開示の消臭剤は、本開示の複合酸化物粒子以外の他の成分をも含む組成物であってもよい。
 本開示の消臭剤は、臭い物質又は汚染物質を吸着する。本開示の消臭剤の吸着対象となる臭い物質又は汚染物質は、例えば酸性ガスであり、具体的には、ギ酸、酢酸、プロピオン酸、ノルマル酪酸、ノルマル吉草酸、イソ吉草酸、二酸化炭素、フッ化水素、塩化水素、臭化水素、ヨウ化水素、硝酸、二酸化イオウ、二酸化窒素、硫化水素等のガスが挙げられる。本開示の消臭剤の吸着対象となる臭い物質又は汚染物質は、例えばハロゲンガスであり、具体的には、フッ素、塩素、臭素、ヨウ素が挙げられる。
 本開示の消臭剤の形状は、粒子、ペレット、ペースト、ジェル、分散液、懸濁液などのいずれでもよい。本開示の消臭剤の剤型は、粒剤、ペレット剤、塗布剤、スプレー剤、エアゾール剤、加熱蒸散剤などのいずれでもよい。本開示の消臭剤は、必要に応じて、水、溶剤、香料、着色剤、保存料、保湿剤、抗菌剤、抗ウイルス剤、増粘剤、pH調整剤、バインダー、分散剤、界面活性剤、油剤、本開示の複合酸化物粒子以外のその他の消臭剤などから選択される成分を含む組成物であってもよい。本開示の消臭剤は、基材に担持させた複合材料であってもよい。
 本開示の消臭剤の使用形態として、各種の物品の表面に付着させ当該物品の表面において消臭性能を発揮させる形態が挙げられる。本開示の消臭剤を、各種の物品のコーティング用組成物として構成することは好ましい形態である。
 本開示の消臭剤を用いて繊維、繊維品又は繊維製品を後加工することにより、消臭性繊維、消臭性繊維品又は消臭性繊維製品を提供することができる。
 繊維、繊維品又は繊維製品の後加工に用いる消臭剤は、液体組成物(例えば、分散液、懸濁液)であることが好ましい。液体組成物は、バインダーを含んでもよく、各種の添加剤を含んでもよい。液体組成物に含まれる本開示の複合酸化物粒子の濃度は、複合酸化物粒子の分散が容易である観点又は液体組成物の保存性がよい観点から、0.5質量%~50質量%が好ましく、1質量%~30質量%がより好ましい。液体組成物は、繊維、繊維品又は繊維製品の後加工に用いる際に、溶剤又は水で希釈してもよい。
 本開示の消臭剤を用いた繊維、繊維品又は繊維製品の後加工の方法は、特に限定されるものではない。本開示の消臭剤が液体組成物(例えば、分散液、懸濁液)である場合、後加工の方法としては、浸漬処理、プリント処理、吹き付け処理などが挙げられる。そして、後加工は、浸漬処理、プリント処理、吹き付け処理などの後に、消臭剤を含んだ繊維、繊維品又は繊維製品を乾燥することによって完了する。乾燥方法は、自然乾燥、熱風乾燥、真空乾燥などのいずれでもよい。乾燥方法は、消臭剤を繊維に定着させる観点から、熱を付与する乾燥方法が好ましく、例えば温度40℃~250℃(好ましくは温度50℃~180℃)の熱を、例えば1分間~5時間(好ましくは5分間~3時間)付与して被加工物を乾燥する。
 本開示の消臭剤の別の使用形態として、樹脂成形品の表面及び/又は内部に添加して消臭性能を発揮させる形態が挙げられる。つまり、本開示の消臭剤の樹脂成形品への添加によって、消臭性樹脂成形品が提供される。消臭性樹脂成形品を構成する樹脂としては、ポリプロピレン、ポリエチレン、ABS、ポリエステル、ポリウレタン、ナイロン、ポリスチレン、ポリカーボネート、アクリル樹脂、塩化ビニル樹脂などが挙げられるが、これらの樹脂に限定されるものではない。
 本開示の消臭剤を樹脂成形品の表面及び/又は内部に添加する方法としては、例えば、樹脂と消臭剤とを混合し成形機に投入し成形する方法;消臭剤を高濃度に含有したペレット状樹脂を予め調製し、ペレット状樹脂を主樹脂と混合し成形する方法;が挙げられる。樹脂の成形には、射出成形、押出成形、インフレーション成形、真空成形、圧空成形、ブロー成形、発泡成形など、公知の樹脂成形方法が適用できる。樹脂には、必要に応じて、顔料、染料、酸化防止剤、耐光安定剤、帯電防止剤、発泡剤、耐衝撃強化剤、ガラス繊維、防湿剤、増量剤、フィラーなどの添加剤を配合してもよい。
 本開示の消臭剤を含有する消臭性樹脂成形品は、消臭性能を必要とする各種の物品に適用することができる。消臭性樹脂成形品としては、例えば、空気清浄器、冷蔵庫等の家電製品;ゴミ箱、水切りかご等の家庭用品;ポータブルトイレ等の介護用品;日用品;玩具;スポーツ用品;が挙げられる。
<洗濯用組成物>
 本開示は、本開示の複合酸化物粒子を含む洗濯用組成物を提供する。本開示の洗濯用組成物によれば、洗濯された物品の表面に複合酸化物粒子が付着し、洗濯された物品の表面において複合酸化物粒子が臭い物質又は汚染物質の除去性能を発揮し得る。また、本開示の洗濯用組成物によれば、物品の洗濯中に当該物品が有する臭い物質又は汚染物質を複合酸化物粒子が除去し得る。
 本開示の洗濯用組成物は、洗濯される物品の表面に本開示の複合酸化物粒子を付着させることを目的に構成されることが好ましい。本開示の洗濯用組成物の形状は、液体、粉末、ペレット、ペースト、ジェルなどのいずれでもよい。本開示の洗濯用組成物の剤型は、液剤、粉末剤、塗布剤、スプレー剤などのいずれでもよい。本開示の洗濯用組成物は、必要に応じて、界面活性剤、水、溶剤、香料、着色剤、保存料、保湿剤、抗菌剤、抗ウイルス剤、増粘剤、pH調整剤、漂白剤、キレート剤、水溶性塩類、油剤、本開示の複合酸化物粒子以外のその他の消臭剤などから選択される成分を含んでもよい。
 本開示の洗濯用組成物による洗濯の対象となる物品としては、例えば、糸、布帛、織布、不織布、フェルト、編物、紙、天然皮革、合成皮革、毛皮、繊維製品(衣料、寝具、かばん、家具の張地、カーテン、床敷物、帆布、自動車内装品など)が挙げられる。
<洗浄剤組成物>
 本開示は、本開示の複合酸化物粒子を含む洗浄剤組成物を提供する。本開示の洗浄剤組成物を物品に接触させることで、物品が有する臭い物質又は汚染物質を本開示の複合酸化物が吸着して除去する。
 本開示の洗浄剤組成物の使用形態としては、本開示の洗浄剤組成物を添加した水又はその他の溶媒で物品を洗う;本開示の洗浄剤組成物を添加した水又はその他の溶媒に物品を浸漬する;本開示の洗浄剤組成物を物品に塗布又は散布する;などが挙げられる。
 本開示の洗浄剤組成物の形状は、液体、粉末、ペレット、ペースト、ジェルなどのいずれでもよい。本開示の洗浄剤組成物の剤型は、液剤、粉末剤、塗布剤、スプレー剤などのいずれでもよい。本開示の洗浄剤組成物は、必要に応じて、界面活性剤、水、溶剤、香料、着色剤、保存料、保湿剤、抗菌剤、抗ウイルス剤、増粘剤、pH調整剤、漂白剤、キレート剤、水溶性塩類、油剤、本開示の複合酸化物粒子以外のその他の消臭剤などから選択される成分を含んでもよい。
 本開示の洗浄剤組成物による洗浄の対象となる物品としては、例えば、糸、布帛、織布、不織布、フェルト、編物、紙、天然皮革、合成皮革、毛皮、繊維製品(衣料、寝具、かばん、家具の張地、カーテン、床敷物、帆布、自動車内装品など)、硬質物品(食器、調理器具、浴槽、便器など)が挙げられる。
<繊維品>
 本開示は、本開示の複合酸化物粒子を繊維表面及び繊維間の少なくともいずれかに含む繊維品を提供する。繊維品としては、糸、布帛、織布、不織布、フェルト、編物、紙などが挙げられる。繊維品には繊維製品(衣料、寝具、かばん、家具の張地、カーテン、床敷物、帆布、自動車内装品など)が含まれる。繊維品の素材は、天然物であってもよく、人工物であってもよい。
 天然繊維の素材に特に制限はなく、植物繊維及び動物繊維のいずれも使用することができる。天然繊維の具体例としては、綿、麻等の植物繊維;絹、羊毛等の動物繊維;が挙げられる。
 人工繊維の素材に特に制限はなく、化学繊維はいずれも使用することができる。化学繊維の好ましい具体例としては、ポリウレタン、ポリエステル、ナイロン、レーヨン、アクリル樹脂、アラミド、ビニロン、ポリエチレン、ポリプロピレン等が挙げられる。中でも、ポリウレタン、ポリエステル、ナイロン、アクリル樹脂及びポリエチレンからなる群から選ばれる少なくとも1種が好ましい。化学繊維を構成する樹脂は、単独重合体であっても共重合体であってもよい。共重合体の場合、各共重合成分の重合割合に特に制限はない。
 ポリウレタンは、一般的には、ポリマージオール及びジイソシアネートを出発物質とする重合体である。ポリウレタンの合成方法は、特に限定されるものではない。
 ポリエステルは、ポリエチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレート、ポリトリメチレンテレフタレート及びポリブチレンテレフタレートからなる群から選ばれる少なくとも1種が好ましい。
 繊維品に含まれる繊維は、1種でもよく、複数種でもよい。
 本開示の繊維品の製造方法としては、本開示の複合酸化物粒子又は当該複合酸化物粒子を含む組成物を繊維品に塗布又は散布する;本開示の複合酸化物粒子を含有する液体組成物に繊維品を浸漬する;本開示の複合酸化物粒子を添加した水又はその他の溶媒で繊維品を洗う;本開示の複合酸化物粒子を添加した染色組成物で繊維品を染色する;本開示の複合酸化物粒子又は当該複合酸化物粒子を含む組成物を添加した樹脂を用いて溶融紡糸する;などが挙げられる。
<樹脂成形品>
 本開示は、本開示の複合酸化物粒子を表面及び内部の少なくともいずれかに含む樹脂成形品を提供する。樹脂成形品としては、家電製品、事務機器、医療機器、介護用品、日用品、玩具、スポーツ用品などが挙げられる。
 樹脂成形品を構成する樹脂の種類に特に制限はなく、例えば、ポリプロピレン、ポリエチレン、ABS、ポリエステル、ポリウレタン、ナイロン、ポリスチレン、ポリカーボネート、アクリル樹脂、塩化ビニル樹脂が挙げられる。樹脂成形品には、顔料、染料、酸化防止剤、耐光安定剤、帯電防止剤、発泡剤、耐衝撃強化剤、ガラス繊維、防湿剤、増量剤、フィラーなどの添加剤が含まれていてもよい。
 本開示の樹脂成形品の製造方法としては、本開示の複合酸化物粒子と樹脂とを混合し成形機に投入し成形する方法;本開示の複合酸化物粒子を高濃度に含有したペレット状樹脂を予め調製し、ペレット状樹脂を主樹脂と混合し成形する方法;などが挙げられる。樹脂の成形には、射出成形、押出成形、インフレーション成形、真空成形、圧空成形、ブロー成形、発泡成形など、公知の樹脂成形方法が適用できる。
 以下、実施例により発明の実施形態を詳細に説明するが、発明の実施形態はこれら実施例に限定されるものではない。
<測定方法、評価方法>
 検体に適用した測定方法及び評価方法は、以下のとおりである。
[組成分析]
 検体の組成は、蛍光X線分析、HCN分析、及びTG-DTAにより求めた。それぞれの分析方法は以下のとおりである。
[蛍光X線分析]
測定機器:リガク製、ZSX Primus II
測定条件及び測定元素:C~U(F,Cl,Br,Iに定角測定,BG 4sec.,ピーク8sec.)
分析径:20mm
測定数:n2で測定
試料処理:錠剤成形機を用い、試料をペレット状に加圧成形し、測定に供した。
解析ソフトウェア:ZSX version7.49
モデル:バルク
[HCN分析]
測定機器:ヤナコCHNCORDERMT-5型
測定方法:試料2mgを精秤し、上記測定機器により測定を行った。
[TG-DTA]
測定機器:日立ハイテクサイエンス製、TG/DTA6300
測定方法:試料7~8mgをアルミニウム製サンプルパンに入れてセットし、20℃/minで600℃まで昇温し、室温~100℃までの減量を水分量(付着水)として、100℃~250℃までの減量を結晶水として求めた。
[粉末X線回折]
 X線回折装置は、BRUKER社製「D8 ADVANCE」を使用した。Cu封入型X線源を用い、印加電圧40kv,電流値40mAで発生するCuKαを用いてX線回折図を得た。詳細な測定条件は下記のとおりである。
X線源:封入型X線源(Cu線源),0.4×12mm,Long Fine Focus
定格:2.2kW
使用出力:40kV-40mA(1.6kW)
ゴニオメーター半径:280mm
試料ステージ:FlipStick_Twin_Twin-XE
測定範囲2θ:5°~55°
ステップ幅:0.02°
ステップ時間:0.05秒/ステップ
入射側ソラースリット:2.5°
散乱防止スリット:10.5mm
曲率:1.00
検出器:LYNXEYE XE
検出器スリット幅:5.758mm
検出器ウインドウ幅:2.9°
[結晶子サイズの算出]
 実施例1~2及び比較例1における複合酸化物粒子については、粉末X線回折図から回折角43.2°付近の回折ピークの線幅を求め、シェラーの式によって結晶子サイズを求めた。
シェラーの式:C=Kλ/Bcosθ
C:結晶子サイズ(nm)
K:シェラー定数(0.9)
λ:X線の波長(CuKα=1.5418Å=0.15418nm)
B:回折角43.2°付近の回折ピークの線幅(ラジアン)。線幅は、ピーク左右の変曲点の接線とベースラインとが交わる2点の幅である。
θ:ブラッグ角(回折角2θの半分。2θは検体ごとの値であり43.2°付近の値である。)
 比較例2~4におけるハイドロタルサイト粒子については、粉末X線回折図から回折角11.5°付近の回折ピークの線幅を求め、シェラーの式によって結晶子サイズを求めた。算出方法は、実施例1及び2と同じである。
[平均粒径の測定]
 走査型電子顕微鏡(日本電子株式会社製、型番JSM-6330F)を用いて、個数基準の平均一次粒径(nm)を求めた。
 レーザー回折散乱式粒度分布測定装置(マイクロトラック・ベル株式会社製、型番MT3000)を用いて、体積基準の平均二次粒径(μm)を求めた。
[BET比表面積の測定]
 ガス吸着量測定装置(Quantachrome社製、型番AUTOSORB-1)を用いて、JIS Z8830:2013「ガス吸着による粉体(固体)の比表面積測定方法」に従い、窒素ガスの吸着量を測定し、BET法に基づき比表面積を求めた。
[溶出液の電気伝導率及びpHの測定]
 試料0.5gを、容量100mLのポリプロピレン製の耐圧容器に入れた。そこに、水温95℃のイオン交換水50mLを入れて、10秒間攪拌して懸濁させた。次いで、攪拌を止め、容器に蓋をして、容器の肩に千枚通しで直径1mm程度の穴を1つあけた。容器を95℃の恒温槽に20時間置いた。次いで、容器を恒温槽から取り出し、内容物を室温に冷却し、孔径0.45μmのメンブレンフィルターで内容物を濾別し、溶出液を得た。
 JIS K0130:2008「電気伝導率測定方法通則」に従い、電気伝導率計(Eutech社製、型番CyberScan CON400)を用いて、溶出液の25℃における電気伝導率(μS/cm)を測定した。
 JIS Z8802:2011「pH測定方法」に従い、ガラス電極式水素イオン濃度計(堀場製作所製、型番D-51)を用い、pH4標準液(フタル酸塩標準液)、pH7標準液(中性りん酸塩標準液)及びpH9標準液(ほう酸塩標準液)で校正して、溶出液の25℃におけるpHを測定した。
[酢酸ガスの吸着容量の測定]
 以下の試験は、すべて室温(25℃±3℃)で行った。
 試料0.03gをビニルアルコール系ポリマーフィルム製の試験袋に入れ、ここに空気を3L注入し、さらに、試験袋内の気体中の酢酸濃度が1000ppmになるように酢酸を入れた。2時間放置し、次いで、試験袋内の気体中の酢酸濃度(ppm)をガス検知管で測定した。酢酸濃度の変化量から試料に吸着された酢酸量(mL)を算出し、吸着容量(mL/g)を求めた。
[酢酸ガス除去率の測定]
 以下の試験は、すべて室温(25℃±3℃)で行った。
 試料0.01gをビニルアルコール系ポリマーフィルム製の試験袋に入れ、ここに空気を3L注入し、さらに、試験袋内の気体中の酢酸濃度が100ppmになるように酢酸を入れた。1時間放置し、次いで、試験袋内の気体中の酢酸濃度(ppm)をガス検知管で測定した。酢酸濃度の変化量から、除去率(%)={酢酸濃度の変化量(ppm)÷初期の酢酸濃度(ppm)×100}を算出した。
<複合酸化物粒子の製造>
[実施例1]
 396.4gのMgCl・6HOと144.9gのAl(SOとをイオン交換水に溶解して1Lとした(A液)。
 120.0gのNaOHと24.38gのNaCOとをイオン交換水に溶解して1Lとした(B液)。
 2Lフラスコにイオン交換水300mLを入れ、イオン交換水を攪拌しながら、A液0.59LとB液1.1Lとを滴下してスラリーを得た。A液とB液とは、同時に滴下を開始し、両液とも60分かけて滴下した。
 スラリーに含まれる固形物を濾別し、水洗し、150℃で乾燥し、粉砕して、ハイドロタルサイト粒子(1)を得た。
 ハイドロタルサイト粒子(1)を分析した結果、組成式はMg0.7Al0.3(OH)(CO0.15・0.55HO、BET比表面積は70.0m/gであった。
 ハイドロタルサイト粒子(1)を電気炉にて550℃で2時間焼成して、複合酸化物粒子(1)を得た。
[実施例2]
 実施例1におけるスラリーの調製と同様にしてスラリーを得たのち、スラリーを80℃に加温し、30分間攪拌を維持した。次いで、スラリーに含まれる固形物を濾別し、水洗し、150℃で乾燥し、粉砕して、ハイドロタルサイト粒子(2)を得た。
 ハイドロタルサイト粒子(2)を分析した結果、組成式はMg0.7Al0.3(OH)(CO0.15・0.55HO、BET比表面積は60.0m/gであった。
 ハイドロタルサイト粒子(2)を電気炉にて550℃で2時間焼成して、複合酸化物粒子(2)を得た。
[比較例1]
 実施例1におけるスラリーの調製と同様にしてスラリーを得たのち、スラリーをオートクレーブに移し、170℃で6時間攪拌しながら維持した。オートクレーブから取り出して冷却後、スラリーに含まれる固形物を濾別し、水洗し、150℃で乾燥し、粉砕して、ハイドロタルサイト粒子(3)を得た。
 ハイドロタルサイト粒子(3)を分析した結果、組成式はMg0.7Al0.3(OH)(CO0.15・0.55HO、BET比表面積は10.3m/gであった。
 ハイドロタルサイト粒子(3)を電気炉にて550℃で2時間焼成して、複合酸化物粒子(3)を得た。
[比較例2]
 協和化学工業製のハイドロタルサイト「KW-500」を用意した。これをハイドロタルサイト粒子(4)という。
[比較例3]
 協和化学工業製のハイドロタルサイト「KW-1000」を用意した。これをハイドロタルサイト粒子(5)という。
[比較例4]
 協和化学工業製のハイドロタルサイト「DHT-4C」を用意した。これをハイドロタルサイト粒子(6)という。
 表1に各実施例及び各比較例の測定結果及び評価結果を示す。
 図1~図6に、各実施例及び各比較例における複合酸化物粒子又はハイドロタルサイト粒子のCuKα線を使用した粉末X線回折図を示す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000001
 複合酸化物粒子(1)と複合酸化物粒子(2)は、複合酸化物粒子(3)及びハイドロタルサイト粒子(4)~(6)に比べて、酢酸ガスの吸着容量が大きい。
 複合酸化物粒子(1)と複合酸化物粒子(2)は、1時間の酢酸ガス除去率が99%を超えた。
 図1は、複合酸化物粒子(1)の粉末X線回折図である。複合酸化物粒子(1)は、2θ=43.2°に最大ピークを示した。
 図2は、複合酸化物粒子(2)の粉末X線回折図である。複合酸化物粒子(2)は、2θ=43.1°に最大ピークを示した。
<複合酸化物粒子の使用形態例>
[洗濯液の準備]
 「JAFET標準配合洗剤」(ポリオキシエチレンアルキルエーテル及びアルファオレフィンスルホン酸ナトリウムを配合)を水3Lに対して4mLの割合で添加して洗濯液とした。これを40℃に加熱してポリエチレンテレフタレート(PET)不織布の洗濯に用いた。
[実施例11]
 10cm四方(100cm)に切り取ったPET不織布(旭化成製、エルタスE01025)3枚を500mLビーカーに入れ、40℃に加熱した洗濯液300mLを投入した。そこへ実施例1において調製した複合酸化物粒子(1)を0.05g投入し、マグネチックスターラー及び長さ50mmの回転子を用いて500rpmで5分間攪拌した。次いで、洗濯液を捨て、温度25℃の水300mLを投入し、500rpmで5分間攪拌して濯いだ。次いで、水を捨て、軽く絞り、送風乾燥機を用いて温度80℃の風を10分間あて乾燥した。
 以下の試験は、すべて室温(25℃±3℃)で行った。
 洗濯後のPET不織布1枚をビニルアルコール系ポリマーフィルム製の試験袋に入れ、酢酸ガス(初期濃度30ppm)を3L注入し、2時間後の試験袋中の残存ガス濃度をガス検知管で測定した。一般社団法人繊維評価技術協議会「SEKマーク繊維製品認証基準」の消臭性試験方法(検知管法)に従って、下記の式から臭気成分減少率を求めた。その結果を表2に示す。
臭気成分減少率(%)=(S-S)/S×100
 ここで、Sは試験袋に試料を入れないとき(「空試験」という。)における2時間後の酢酸ガス濃度であり、Sは試験袋に試料を入れたときの2時間後の酢酸ガス濃度である。
[実施例12]
 複合酸化物粒子(1)の代わりに実施例2において調製した複合酸化物粒子(2)を用いた以外は実施例11と同様にPET不織布を洗濯した。そして、洗濯後のPET不織布に対して実施例11と同様の消臭性能試験を行った。その結果を表2に示す。
[比較例11]
 複合酸化物粒子(1)の代わりに実施例3において調製した複合酸化物粒子(3)を用いた以外は実施例11と同様にPET不織布を洗濯した。そして、洗濯後のPET不織布に対して実施例11と同様の消臭性能試験を行った。その結果を表2に示す。
[比較例12~14]
 複合酸化物粒子(1)の代わりにハイドロタルサイト粒子(4)、ハイドロタルサイト粒子(5)又はハイドロタルサイト粒子(6)を用いた以外は実施例11と同様にそれぞれPET不織布を洗濯した。そして、洗濯後のPET不織布に対して実施例11と同様の消臭性能試験を行った。その結果を表2に示す。
[比較例15]
 複合酸化物粒子(1)を使用せずに洗濯液のみで実施例11と同様にPET不織布を洗濯した。そして、洗濯後のPET不織布に対して実施例11と同様の消臭性能試験を行った。その結果を表2に示す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000002
 複合酸化物粒子(1)又は複合酸化物粒子(2)を添加した洗濯液で洗濯したPET不織布は、複合酸化物粒子(3)、ハイドロタルサイト粒子(4)、ハイドロタルサイト粒子(5)又はハイドロタルサイト粒子(6)を添加した洗濯液で洗濯したPET不織布に比べて、2時間後の臭気成分減少率が高かった。
 複合酸化物粒子(1)又は複合酸化物粒子(2)を添加した洗濯液で洗濯したPET不織布は、2時間後の臭気成分減少率が75%又は85%であり、酢酸に対して優れた消臭性能を示した。ちなみに、SEKマーク(一般社団法人繊維評価技術協議会が実施する認証制度である。)の認証基準は、消臭加工に係るSEKマークにおいて酢酸については臭気成分減少率70%以上である。
 本開示の複合酸化物粒子は、繊維、繊維品又は繊維製品の洗濯に供することによって、洗濯後の繊維、繊維品又は繊維製品に優れた消臭性能を付与することができる。
 2020年2月4日に出願された日本国出願番号第2020-017282号の開示は、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、及び技術規格は、個々の文献、特許出願、及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。

Claims (9)

  1.  下記の式(1)で表される複合酸化物を含み、
     CuKα線を使用した粉末X線回折図において回折角43.2°付近に回折ピークを示し、当該回折ピークの線幅からシェラーの式によって求めた結晶子サイズが4.0nm以下である、
     複合酸化物粒子。
     式(1):M2+ 3+
     式(1)において、M2+は2価金属イオンであり、M3+は3価金属イオンであり、x、y及びzはそれぞれ独立に正数であり、2x+3y=2zであり、M2+を構成する金属元素とM3+を構成する金属元素とは、同じ種類の金属元素であってもよく、異なる種類の金属元素であってもよい。
  2.  前記複合酸化物粒子0.5gに対して温度95℃の水50mLで20時間の溶出を行ったとき、溶出液の25℃における電気伝導率が200μS/cm以上1000μS/cm以下であり、且つ、溶出液の25℃におけるpHが9.5以上12.5以下である、請求項1に記載の複合酸化物粒子。
  3.  BET比表面積が150m/g以上300m/g以下である、請求項1又は請求項2に記載の複合酸化物粒子。
  4.  前記式(1)においてM2+がMg2+であり且つM3+がAl3+である、請求項1~請求項3のいずれか1項に記載の複合酸化物粒子。
  5.  請求項1~請求項4のいずれか1項に記載の複合酸化物粒子を含む消臭剤。
  6.  請求項1~請求項4のいずれか1項に記載の複合酸化物粒子を含む洗濯用組成物。
  7.  請求項1~請求項4のいずれか1項に記載の複合酸化物粒子を含む洗浄剤組成物。
  8.  請求項1~請求項4のいずれか1項に記載の複合酸化物粒子を繊維表面及び繊維間の少なくともいずれかに含む繊維品。
  9.  請求項1~請求項4のいずれか1項に記載の複合酸化物粒子を含む樹脂成形品。
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