JPH0693908B2 - 消臭剤 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は各種悪臭物質に対する消臭剤に関する。更に詳
しくは、特定の金属イオン又は金属化合物を層間に有す
る粘土鉱物からなる消臭剤で、各種悪臭物質に対し優れ
た消臭能を有し、安全性及び安全性の高い全く新しい消
臭剤を提供するものである。

［従来の技術］ 快適さを求める生活感覚が大切にされている現在、日常
生活において発生する硫化水素、アンモニア、メルカプ
タン、アミン及びアルデヒド等の各種悪臭物質に対する
社会的関心が高まっており、これらを除去するため、様
々な種類の消臭剤が市販され、使用されている。

これらの消臭剤は、各種の悪臭物質に対して優れた消臭
効果を有する異は勿論、日常生活において使用されるた
め、安全性が高く、取り扱いが容易で、また色調等の外
観の良いことも望まれる。

しかしながら、これらすべての条件を満足する消臭剤
は、現在のところ開発されていない。例えば、消臭剤と
して最も一般的に使用されている活性炭はメルカプタン
やアミン等の悪臭物質に対しては優れているものの、硫
化水素やアンモニアにはその効果が劣る。また水に濡れ
るとその消臭効果が低下するという欠点がある。さらに
活性炭は黒色であることから、日常の用途に使い難い。
その他に化学反応を利用した消臭剤として、酸性剤やア
ルカリ性剤、安定化二酸化塩素や過酸化水素などの酸化
剤を用いたものもあるが、安全性の面で問題があった
り、消臭する悪臭物質が限られいたり、水に溶解すると
いった欠点を有している。

［発明が解決しようとする問題点］ 本発明者らは、このような事情に鑑み、 広範な悪臭物質に対して優れた消臭能を有し、 取り扱いが容易で 色調等の外観にも優れ 安全な 消臭剤を得るべく鋭意研究を重ねた結果、特定の金属イ
オン又は金属化合物を層間に有する粘土鉱物が、硫化水
素、アンモニア、メルカプタン、アミン及びアルデヒド
等の各種悪臭物質に対し、粉末そのものでも、又水など
に濡れた状態でも、極めて優れた消臭能を有する等、上
記目的を達成し得ることを見いだし、この知見に基づい
て本発明を完成するに到った。

［問題点を解決するための手段］ すなわち本発明は、ナトリウム、カリウム、リチウム、
及びカルシウムを除く金属イオン又は金属化合物を層間
に有することを特徴とする粘土鉱物からなる消臭剤であ
る。

以下、本発明の構成について詳述する。

本発明に係る消臭剤は、上述のようにナトリウム、カリ
ウム、リチウム、及びカルシウムを除く金属イオン又は
金属化合物を層間に有する粘土鉱物からなる。

ナトリウム、カリウム、リチウム、及びカルシウムを除
く金属としては、具体的には、マグネシウム、アルミニ
ウム、マンガン、銀、ニッケル、鉄、亜鉛、コバルト、
カドミウム、銅等があげられる。これらの中で、銀、亜
鉛、コバルト、カドミウム、銅が好ましい。

ナトリウム、カリウム、リチウム、及びカルシウムを除
く金属化合物としては、上記した金属の水酸化物、及び
酸化物があげられる。本発明においては粘土鉱物の層間
に、これ等の金属化合物が単独で存在しても、又二種以
上混在してもよい。

本発明の消臭剤は、層間に上記した金属のイオン、又は
化合物を有するものなら良く、従って更に粘土鉱物の表
面にも、上記金属イオン、又は金属化合物を有するもの
を否定するものではない。

本発明に係る消臭剤を得るためには水膨潤性粘土鉱物を
原料として用いる。

水膨潤性粘土鉱物は、スメクタイト属に属する層状ケイ
酸塩鉱物であり、一般にモンモリロナイト、バイデライ
ト、ノントロナイト、サポナイト及びヘクトライト等と
称される。天然又は合成品のいずれでもよい。市販品で
は、クニピア、スメクトン（クニミネ工業）、ビーガム
（バンダービルト社）、ラポナイト（ラポルテ社）、フ
ッ素四ケイ素雲母（トピー工業）等が利用できる。本発
明の実施にあたっては、これらの水膨潤性粘土鉱物のう
ちから、一種または二種以上が任意に選択される。

これらの水膨潤性粘度鉱物の層間には、通常ナトリウム
イオンやリチウムイオンなどのカチオンが存在し、水膨
潤性粘土鉱物全体を電気的に中和しているが、これらの
カツインは交換性であり、容易に他のカチオンと起き変
わることができる。このカチオン交換容量は水膨潤性粘
土鉱物の種類によっても異なるが、粘土鉱物100g当り大
凡60から150ミリ当量である。

本発明に係る消臭剤の一つの態様であるナトリウム、カ
リウム、リチウム、及びカルシウムを除く金属イオンの
一種または二種以上を層間に有する粘土鉱物は、上記水
膨潤性粘土鉱物の層間金属イオン（交換性カチオン）の
一部乃至全部を、ナトリウム、カリウム、リチウム、及
びカルシウムを除く金属イオンの一種または二種以上で
置換することにより得られる。

置換率は上記水膨潤性粘土鉱物のカチオン交換容量と同
量（すなわち実質的に100％）であることが望ましい
が、概ねその50％程度でも優れた消臭効果を示す。

具体的な製造方法としては、アルミニウム、マンガン、
銀、ニッケル、鉄、亜鉛コバルト、カドミウム、銅等の
塩化物、硝酸塩、硫酸塩、酢酸塩等の水可溶性金属塩
を、水及び／又は有機溶媒に溶解し、これに水膨潤性粘
土鉱物を分散させ、沈澱してきた粘土鉱物を分離し、必
要に応じて洗浄、乾燥して本発明の消臭剤を得るもので
ある。有機溶媒としては、エタノール、メタノール及び
アセトンなど一般的なものが用いられる。

製造時の水膨潤性粘土鉱物の濃度は、特に制限はないが
20重量％以上になると、攪拌が困難となり、イオン交換
が行なわれ難くなる。分散液中の金属イオンの量は、水
膨潤性粘土鉱物のカチオン交換容量以上であることが望
ましい。カチオン交換容量の50％以下であると、生成し
た粘土鉱物は消臭効果の劣ったものとなる。イオン交換
反応を行なう際の分散液の温度は、何度でもよく、通常
室温で充分である。本発明の消臭剤は沈澱物として生成
した粘土鉱物を分離採取したそのものでも良いが、必要
に応じて洗浄及び乾燥しても良い。特に、表面に付着し
た金属イオンが悪影響を与えることが懸念される系に用
いる場合には、洗浄することが好ましい。乾燥温度は、
粘土鉱物の分解温度以下であれば何度でもよいが、層間
金属イオンがコバルトイオンの場合は、特に200℃以上
が望ましい。その他のイオンでは、一般に乾燥温度が高
い程、消臭効果は良くなるが、80℃でも充分である。

これらの層間金属イオンは、悪臭物質に対し酸化等の化
学反応により、また粘土鉱物自身は吸着能により消臭作
用があることから、本発明の消臭剤は両者が相乗的に消
臭効果を発揮する優れた消臭剤となっている。さらにこ
のような金属イオンに置き変わった粘土鉱物は、水膨潤
性が弱くなり水と接してもゲルにはなりにくく水によく
分散しその状態でも優れた消臭効果を示す。またこれら
の金属イオンはイオン交換反応によって層間に結合して
いるため水に溶出することなく、安全性的にも全く問題
無い。

本発明の消臭剤のもう一つの態様であるナトリウム、カ
リウム、リチウム、及びカルシウムを除く金属化合物を
層間に有する粘土鉱物は、上記した水膨潤性粘土鉱物の
層間金属イオンが、ナトリウム、カリウム、リチウム、
及びカルシウムを除く金属化合物の一種または二種以上
に置き変わったものである。

製造方法を具体的に述べると、水可溶性金属塩を水及び
／又は有機溶媒に溶解し、これに水膨潤性粘土鉱物を分
散させ、層間金属イオンをナトリウム、カリウム、リチ
ウム、及びカルシウムを除く金属イオンに置換する。こ
の分散液に攪拌しながらアルカリ性溶液を滴下し、生成
した沈澱物を分離採取して、層間に金属水酸化物を有す
る粘土鉱物を得る。次いで加熱条件をコントロールしな
がら乾燥することにより、層間に金属水酸化物及び／又
は金属酸化物を有する粘土鉱物を得ることができる。

この時用いられる水可溶性金属塩としては、アルミニウ
ム、マンガン、銀、ニッケル、鉄、亜鉛、コバルト、カ
ドミウム、銅等の塩化物、硝酸塩、硫酸塩、酢酸塩等を
使用することができる。アルカリ性溶液としては、水酸
化ナトリウム、水酸化カリウムなどのアルカリ金属水酸
化物を水及び／又は有機溶媒に溶解した溶液が用いられ
る。有機溶媒としては、エタノール、メタノール及びア
セトンなど一般的なものが用いられる。

製造時の水膨潤性粘土鉱物の濃度は、特に制限はないが
20重量％以上になると、攪拌が困難となり、金属イオン
との交換が行なわれ難くなる。分散液中の金属イオンの
濃度は、水膨潤性粘土鉱物のカチオン交換容量の２倍以
上であることが望ましい。それ以下であると、水膨潤性
粘土鉱物に対して生成する金属水酸化物および／または
金属酸化物の生成量が少なくなり、消臭効果の劣ったも
のとなる。滴下するアルカリ性溶液の量は、最初に仕込
んだ金属イオンに対する水酸化イオンの割合（金属イオ
ン／水酸化イオン）が0.2乃至用いた金属イオンの価
数、好ましくは0.5乃至用いた金属イオンの価数の2/3と
なるように調製するのがよい。それ以下では生成する金
属水酸化物および／または金属酸化物の生成量が少なく
なり、消臭効果が悪くなる。またそれ以上では粘土鉱物
の層間以外に生成する金属水酸化物および／または金属
酸化物が多くなりすぎ、消臭効果が劣ってくるので好ま
しくない。

製造に際しての分散液の温度は、何度でもよく、通常室
温で充分である。乾燥温度は、粘土鉱物の分解温度以下
であれば何度でもよいが、乾燥温度によって得られる金
属化合物は異なる。亜鉛を用いた場合を例にとれば、約
100℃以下では水酸化亜鉛が、約150℃以上では酸化亜
鉛、その間では両方が共存して生成していると考えられ
る。

これらの金属化合物は、悪臭物質に対し化学反応によ
り、また粘土鉱物自身は吸着能により消臭作用があるこ
とから、本発明の消臭剤は両者が相乗的に消臭効果を発
揮する優れた消臭剤となっている。さらにこのような金
属化合物と複合化した粘土鉱物は水膨潤性が弱くなり、
水と接してもゲルとはならず水によく分散し、その状態
でも優れた消臭効果を示す。またこれらの金属化合物は
水に溶出することなく、安全性的にも全く問題無い。

上記のごとくして得た本発明に係る消臭剤は、製造工程
終盤に得られるスラリー状沈殿物をそのまま用いること
もできるし、その後、洗浄、乾燥し粉砕して粉末状消臭
剤として、またこれを水及び／又は有機溶媒に分散し消
臭剤とすることもできる。更に、これにシリカ処理等に
よる親水化処理、及び脂肪酸石鹸やシリコーン化合物等
による親油化処理等を施した消臭剤として用いることも
可能である。また、これらの消臭剤粉末と、ナイロン、
ポリエチレン、アクリル樹脂、ポリエステル等の有機粉
末及び各種の無機粉末との複合粉末の形でも利用が可能
である。

［実施例］ 以下に実施例をあげて更に詳細に説明するが、本発明は
これによって限定されるものではない。

なお、試験法は以下の通りである。

（消臭試験法） 乾式の場合は粉末を20mg、湿式の場合は粉末を50mgと水
を1ml秤り取り、100mlの三角フラスコに入れ、シリコン
栓をした後マイクロシリンジから8500ppmの悪臭物質又
は悪臭物質の溶解液を三角フラスコ内に注入する。10分
後に三角フラスコ内の空気を1mlサンプリングし、ガス
クロマトグラフにより悪臭物質の濃度を測定し、その残
存率を求めた。

実施例１ イオン交換３に硝酸銅（３水和物）24.16gを溶解さ
せ、そこにラポナイトXLG100gをよく分解させる。その
後沈澱物を濾過・洗浄し80℃で乾燥し粉砕することによ
って淡青色の消臭剤を得た。

実施例２ イオン交換水２に硫酸コバルト（７水和物）21.08gを
溶解させ、そこにクニピア−F100gをよく分散させる。
その後沈澱物を濾過・洗浄し200℃乾燥し粉砕すること
によって淡赤色の消臭剤を得た。

実施例３ エタノール３に硝酸亜鉛（６水和物）29.75gを溶解さ
せ、そこにスメクトンSA100gをよく分散させる。その後
沈澱物を濾過・洗浄し80℃で乾燥し粉砕することによっ
て白色の消臭剤を得た。

実施例４ イオン交換水５に塩化カドミウム（2.5水和物）22.83
gを溶解させ、そこにビーガムＳ−6194の100gをよく分
散させる。その後沈澱物を濾過・洗浄し80℃で乾燥し粉
砕することによって淡褐色の消臭剤を得た。

実施例５ イオン交換水３に硝酸銀33.97gを溶解させ、そこにラ
ポナイトXLG100gをよく分散させる。その後沈澱物を濾
過・洗浄し150℃で乾燥し粉砕することによって淡褐色
の消臭剤を得た。

実施例１乃至５の消臭剤について、硫化水素、アンモニ
ア、メルカプタン及びアミンの悪臭物質に対する消臭効
果を調べた。結果を表−１に示す。なお、比較例とし
て、ラポナイトXLG（比較例１）、市販の活性炭（比較
例２）を用いた。

表−１から明らかなように、比較例に比べて本発明の消
臭剤は、各種の悪臭の残存率が低く優れた消臭剤である
ことがわかる。

実施例６ イオン交換水３に硝酸亜鉛（６水和物）44.6gを溶解
させ、そこにラポナイトXLG100gをよく分散させる。こ
の分散液を撹拌しながら、1Nの水酸化ナトリウム150ml
を滴下する。その後沈澱物を濾過・洗浄し、80℃で乾燥
し粉砕することによって白色の消臭剤を得た。

実施例７ イオン交換水２に塩化亜鉛68.1gを溶解させ、そこに
クニピア−F100gをよく分散させる。この分散液を撹拌
しながら、1Nの水酸化カリウム500mlを滴下する。その
後沈澱物を濾過・洗浄し、200℃で乾燥し粉砕すること
によって淡褐色の消臭剤を得た。このものをＸ線回折測
定すると、層間距離が約３Å拡がっており、酸化亜鉛が
層間に生成していることが判った。

実施例８ イオン交換水３に硫酸銅（５水和物）62.4gを溶解さ
せ、そこにスメクトンSA100gをよく分散させる。この分
散液を撹拌しながら、1Nの水酸化ナトリウム500mlを滴
下する。その後沈澱物を濾過・洗浄し400℃で乾燥し粉
砕することによって淡褐色の消臭剤を得た。

実施例９ イオン交換水５に硝酸コバルト（６水和物）43.6gを
溶解させ、そこにビーガムＳ−6194の100gをよく分解さ
せる。この分散液を撹拌しながら、1Nの水酸化ナトリウ
ム100mlを滴下する。その後沈澱物を濾過・洗浄し、200
℃で乾燥し粉砕することによって淡褐色の消臭剤を得
た。

比較例３ イオン交換水３に硝酸亜鉛（６水和物）44.6gを溶解
させ、そこに撹拌しながら、1Nの水酸化ナトリウム150m
lを滴下する。その後沈澱物を濾過・洗浄し、80℃で乾
燥し粉砕することによって白色の粉末を得た。

実施例６乃至９の消臭剤について、硫化水素、アンモニ
ア、メルカプタン及びアミンの悪臭物質に対する消臭効
果を調べた。結果を表−２に示す。なお、比較例とし
て、比較例３で得た粉末、ラポナイトXLG（比較例４）
を用いた。

結果を表−２に示した。

表−２から明らかなように、比較例に比して、本発明に
係る消臭剤である実施例６乃至９は各種悪臭物質に対し
て優れた消臭効果を有することがわかる。

［発明の効果］ 本発明に係る消臭剤は粘土鉱物から成るため安全性が高
く、硫化水素、アンモニア、メルカプタン、アミン及び
アルデヒド等の各種悪臭物質に対し極めて優れた消臭能
を有するため、粉末のままで室内、自動車内や冷蔵庫内
などで使用できるのみならず、微粉末であるため紙やシ
ート等に容易に担持でき、熱的にも500℃程度まで安定
なためプラスチックへの練込も可能であるなど加工性に
も優れており消臭剤として産業利用性の高いものであ
る。また本発明の消臭剤は層間金属イオンが銅では淡い
青色、コバルトでは淡い赤色の美しい色調であり、亜鉛
やカドミウムでは白色であり、金属化合物では淡褐色か
白色であることから、制汗剤などの化粧品やスポンジな
どの化粧用具、生理用品や紙おむつ等の消臭剤として好
適であるなど種々の用途に使用され得る。

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】ナトリウム、カリウム、リチウム、及びカ
   ルシウムを除く金属イオンの一種または二種以上、又は
   金属化合物の一種または二種以上を層間に有することを
   特徴とする水膨潤性粘土鉱物からなる消臭剤。
2. 【請求項２】ナトリウム、カリウム、リチウム、及びカ
   ルシウムを除く金属イオンが、銅イオン、コバルトイオ
   ン、カドミウムイオン、銀イオン、又は亜鉛イオンであ
   る特許請求の範囲第一項記載の消臭剤。
3. 【請求項３】ナトリウム、カリウム、リチウム、及びカ
   ルシウムを除く金属化合物のが金属水酸化物又は金属酸
   化物である特許請求の範囲第一項記載の消臭剤。
4. 【請求項４】金属水酸化物又は金属酸化物が、銅、コバ
   ルト、カドミウム、銀、又は亜鉛の水酸化物又は酸化物
   である特許請求の範囲第三項記載の消臭剤。