(57)【要約】【課題】アンモニアガス等の塩基性ガスに対する吸着効果に優れ、しかも耐薬品性にも優れる化学吸着型吸着剤を提供することである。また、それを用いた繊維や樹脂成形品など吸着性加工品を提供することである。【解決手段】本発明の吸着剤は、下記式（１）で示される固体からなることを特徴とする。aM12Ｏ・ｂP2Ｏ5・ＳｉＯ2・ｃM2Ｏ2・ｄＨ2Ｏ    （１）（式（１）において、M1はアルカリ金属元素であり、M2はZrおよび/またはTiであり、ａ〜ｄはモル比を示し、ａは０．００５〜０．２、ｂは０．０５〜１．０、ｃは０．０５〜１．０、ｄは０．０５〜２である。）【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
下記式（１）で示される固体からなることを特徴とする吸着剤。
aM12Ｏ・ｂP2Ｏ5・ＳｉＯ2・ｃM2Ｏ2・ｄＨ2Ｏ    （１）
（式（１）において、M1はアルカリ金属元素であり、M2はZrおよび/またはTiであり、ａ〜ｄはモル比を示し、aは０．００５〜０．２、ｂは０．０５〜１．０、ｃは０．０５〜１．０、ｄは０．０５〜２である。）
【請求項２】
非晶質であり、塩基性ガス吸着能を有することを特徴とする請求項１に記載の吸着剤。
【請求項３】
アンモニアガスの化学吸着容量が３０ｍＬ／ｇ以上である請求項１又は２に記載の吸着剤。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれか一項に記載の吸着剤を含有することを特徴とするガス吸着性加工品。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、特定の成分組成を含む固体からなる吸着剤及びそれを用いたガス吸着性加工品に関する。
【背景技術】
【０００２】
快適な環境の要求や健康志向の高まりにより、日常生活における空気環境への関心が近年強まっている。たとえば、空気環境の改善のため、悪臭又は有害ガスを低減できる室内置き型消臭剤や空気清浄機などのガス吸着性加工品が製品化されている。また、壁紙、カーテン、カーペット、マット、ソファ、マスク又は衣類等に消臭効果を付与した様々な加工品も製品化されている。これらの吸着性加工品には、対象とするガス成分がまちまちなため、ガス種類に応じた吸着剤が用いられている。
【０００３】
従来から吸着剤には活性炭が多用されてきたが、色調が黒色であることや、物理吸着であることから、活性炭を汎用的に使用することには限界がある。物理吸着の欠点は、ガス成分であれば何でも吸着することから、開放空間では悪臭以外のガスも常時吸着し続けることで直ぐに飽和してしまうことがあげられる。更に、使用している物理吸着剤の吸着量が飽和域に近づくか環境温度が上がることで、一旦吸着したガスを環境に放出してしまい物理吸着剤自体が悪臭源となってしまうことにより、吸着効果が低下したらすぐに取り替えが可能な製品にしか使用できないという課題もある。
【０００４】
そこで、白色又は淡色の様々な化学吸着剤が開発、実用化されている。化学吸着剤は、一旦吸着したガス成分を放出することなく、吸着効果が低下しても悪臭源になることがないため、取り換えが容易でない製品にも使用が可能である。ただし、化学吸着剤は、対象ガス成分と反応することにより吸着するため、吸着できるガス成分種類は限定される。ガス成分のなかでも腐敗臭、排せつ臭、汗臭、加齢臭、タバコ臭、ペット臭、魚臭などに含まれるアンモニアやトリメチルアミンなどの塩基性ガスは、活性炭では酸性ガスに比較して吸着しにくいガスであり、塩基性ガスを吸着対象とした化学吸着剤の開発は重要である。
【０００５】
塩基性ガスに対する化学吸着性を有する吸着剤としては、例えば、特許文献1には、酸化物として表わした３成分組成比でSiO2：５０〜８０モル％、MOｎ/2：５〜６５モル％、Ａｌ2Ｏ3：１〜６０モル％（Ｍは亜鉛、銅、銀、コバルト、ニッケル、鉄、チタン、バリウム、スズおよびジルコニウムから選ばれる少なくとも１種の金属を、ｎは金属の原子価を表わす）に相当するアルミノ珪酸塩と比表面積５００ｍ2/ｇ以上を有する多孔質物質とを含有する消臭剤組成物が開示されている。特許文献２には、抗菌作用を有する金属の酸化物と二酸化ケイ素との無定形の複合物からなる脱臭性能を有する抗菌剤が開示されている。特許文献３には、バインダー樹脂材に、ケイ酸もしくはその塩と金属酸化物との固溶体からなる多孔質ケイ酸系粉体および多孔質酸化チタン粉末を分散させてなる防臭・抗菌性繊維加工剤が開示されている。特許文献４には、抗菌消臭成分とシリカ系複合酸化物粒子とからなる抗菌消臭剤であって、抗菌消臭成分として銀イオンをＡｇ2Ｏとして０．１〜２５重量％含み、Ａｌ2Ｏ3、Ｂ2Ｏ3、ＺｒＯ2、ＴｉＯ2、ＭｇＯ、ＣａＯ、ＣｅＯ2、ＳｎＯ2、Ｓｂ2Ｏ5、ＺnＯ、Ｆｅ2Ｏ3、Ｐ2Ｏ5か選ばれる１種または２種以上の酸化物を含むシリカ系複合酸化物粒子が該粒子中にＮａ２Ｏとして１〜２０重量％のナトリウムイオンを含むことを特徴とする抗菌消臭剤が開示されている。特許文献５には、酸化物表示で、SiO2・ｘZnO（０＜ｘ＜０.６０）で表されるモル組成比を有しており、ジ-ｎ-ブチルアミン滴定法で測定した水酸基量が２００〜９００ｍｅｑ／ｋｇであると共に、一次粒子径が７．０〜２０．０ｎｍである特定のモル組成からなるＳｉＯ２ ・ｘＺｎＯで表される非晶質−シリカ亜鉛系アンモニア消臭剤が開示されている。特許文献６には、ｘＭ2O・Al2O3・ｙSiO2・ｎH2O（Ｍはアルカリ金属であり、ｘは０．１から０．５の数であり、ｙは５〜１５の数であり、ｎは０．３から１５の数である）で示される非晶質ケイ酸アルミニウムからなる消臭剤が、アンモニアガス等の臭気を確実に吸着可能で繊維や樹脂成形品などに容易に加工できることが開示されている。特許文献７には、平均一次粒子径が３ｎｍ以上かつ１００ｎｍ以下の酸化亜鉛および/または酸化ジルコニウムからなる金属酸化物粒子と、多孔質シリカ粒子の混合物であって、前記混合物の比表面積が１００ｍ２／ｇ以上かつ９００ｍ ２／ｇ以下であり、特定の方法で測定したアンモニアの減少率が７５％以上、酢酸の減少率が８５％以上、かつイソ吉草酸の減少率が９５％以上である消臭剤が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開平１−１４８３４０号公報
【特許文献２】特開平３−１９０８０５号公報
【特許文献３】特開平９−２１７２７８号公報
【特許文献４】特開２０１０-２７３６９８号公報
【特許文献５】特開２０１5−２９６４５号公報
【特許文献６】再表２０１６−１６７２７２号公報
【特許文献７】特開２０１7−６３９４５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかし、特許文献１〜7に開示された吸着剤は、アンモニアガスの吸着効果が十分ではない。吸着効果は吸着剤１ｇ当たりに吸着可能な最大ガス容量ｍL/ｇで示すことができる。アンモニアのガス吸着容量は、繊維やフィルムなど様々な樹脂加工製品に応用することを考慮すると３０ｍL/ｇ以上のより高い値であるほど望ましく、３０ｍL/ｇ未満では多量に吸着剤を使用しなければ十分な消臭効果が発現できない。特許文献１〜５に開示された吸着剤のアンモニアガス吸着容量は１０ｍL/ｇ以下であり、特許文献６および7に開示された吸着剤は、アンモニアガスの吸着容量は最大で４６ｍL/ｇである。また、開示された吸着剤は、Al2O3やZnOなど耐酸性の低い成分から構成されているため、耐薬品性に劣り効果の持続性にも課題が残っている。
そこで、本発明の課題は、アンモニアガス等の塩基性ガスに対する吸着効果に優れ、しかも耐薬品性にも優れる化学吸着型吸着剤を提供することである。また、それを用いた繊維や樹脂成形品など吸着性加工品を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明者は、特定の組成からなる固体吸着剤が極めて高いアンモニアガスの化学吸着性を発現し、かつ耐薬品性にも優れることを見出した。また、この吸着剤を含有する、紙、不織布、繊維、プラスチック成形品等の吸着性加工品は、高い消臭性能を発現することも見出した。
即ち、本発明の第１の視点において、以下の通りの吸着剤が提供される。
１．下記式（１）で示される固体からなることを特徴とする吸着剤。
aM12Ｏ・ｂP2Ｏ5・ＳｉO2・ｃM2Ｏ2・ｄＨ2Ｏ    （１）
（式（１）において、M1はアルカリ金属元素であり、M2はZrおよび/またはTiであり、ａ〜ｄはモル比を示し、ａは０．００５〜０．２、ｂは０．０５〜１．０、ｃは０．０５〜１．０、ｄは０．０５〜２である。）
２．非晶質であり、塩基性ガス吸着能を有することを特徴とする上記１に記載の吸着剤。
３．アンモニアガスの化学吸着容量が３０ｍＬ／ｇ以上である上記１又は２に記載の吸着剤。
本発明の第２の視点において、上記１〜３のいずれかに記載の吸着剤を含有することを特徴とするガス吸着性加工品が提供される。
【発明の効果】
【０００９】
本発明の吸着剤は、化学吸着により塩基性ガス、特にアンモニアガスに対する優れた吸着効果を発現する。当該吸着剤は耐酸性のある成分から構成されており耐薬品性にも優れる。また、本発明の吸着剤は、紙、繊維又は樹脂成形品等に塗布、練り込み等の加工が容易であり、吸着性加工品の生産加工性にも優れている。本発明に係る吸着剤を用いることにより、優れた吸着性能を発揮する紙、繊維、又は樹脂成形品等の吸着性加工品を提供することができる。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
本発明の実施形態について説明すると以下の通りであるが、本発明はこれらに限定されるものではない。なお、特に断りのない％は質量％であり、部は質量部を示す。
【００１１】
本発明は、下記式（１）で示される固体からなることを特徴とする吸着剤を提供する。
aM12Ｏ・ｂP2Ｏ5・ＳｉＯ2・ｃM2Ｏ2・ｄＨ2Ｏ    （１）
（式（１）において、M1はアルカリ金属元素であり、M2はZrおよび/またはTiであり、ａ〜ｄはモル比を示し、aは０．００５〜０．２、ｂは０．０５〜１．０、ｃは０．０５〜１．０、ｄは０．０５〜２である。）
元素Ｍ１は、アンモニアガスの吸着性の観点から、好ましくはＮａ又はＫであり、特に好ましくはＮａである。元素Ｍ２は耐酸性があるZrおよび/またはTiであり、塩基性ガス、特にアンモニアガスの吸着性にも有効な成分であり、好ましくはTiである。
なお、モル比ａ〜ｄの好ましい範囲は以下のとおりである。
aの範囲は、好ましくは０.0１〜０.２であり、より好ましくは、０.0５〜０.１である。aが０.００５より小さい場合は、吸着剤の耐薬品性が低下する。一方、０.２より大きいとアンモニアガスの化学吸着性が低下するうえ、樹脂に配合した時に黄変等の不具合を生じやすい。
ｂの範囲は、好ましくは０.１〜０.8であり、より好ましくは０.２〜０．７である。ｂが０.０５未満、又は１.０を超えると、吸着剤の生産性やアンモニアガスの化学吸着性が低下する。
ｃの範囲は、好ましくは０.１〜０.９であり、より好ましくは０.２〜０.８である。ｃが０.０５未満、又は１.０を超えると、吸着剤の生産性やアンモニアガスの化学吸着性が低下する。
ｄの範囲は、好ましくは０．１〜１．５であり、より好ましくは、０．２〜１．０である。ｄの値が０.０５より低いものは吸着剤の生産性が低下する。一方、２.０を超えるものは吸着性能が低下するうえ、樹脂に配合した時に発泡等の不具合を生じやすい。
【００１２】
本発明の吸着剤は非晶質の固体粉末であり、粉末Ｘ線回折測定において結晶構造に起因する明確な回折ピークが存在しないか、回折ピークが存在する場合は最大ピークの半値幅が１．５ｒaｄ未満である。物理吸着性を有する吸着剤と同様に、化学吸着性を有する吸着剤であっても、ガスとの接触面積が大きいほど効率良くガスを吸着する。その点、非晶質である粉末はガスとの接触面積が大きく、吸着性に優れる。しかも、本発明の非晶質固体は、特定の組成から構成されることで固体の内外表面に多くの化学吸着性を有する反応基が配置しており、化学吸着性に優れている。
【００１３】
本発明の吸着剤は非晶質の固体粉末ではあるが、同成分組成となる原料を１０００℃以上の高温で熱溶融することで得られたガラスまたはその粉砕物ではない。ガラスは比表面積が小さいうえ活性な吸着サイトが少ないためガス吸着性に劣るからである。ＢＥＴ比表面積は、アンモニアガスの吸着性の観点から、好ましくは５０ｍ2／ｇ以上、より好ましくは１００〜１０００ｍ2／ｇ、更に好ましくは２００〜７００ｍ2／ｇである。
【００１４】
本発明の吸着剤の粒径は、使用用途により選定すればよい。粒径はレーザー回折式の粒度分布測定で、好ましくは平均粒径0.5〜２０μｍ、より好ましくは２〜１０μｍである。吸着剤の最大粒径は、好ましくは50μｍ以下、より好ましくは3０μｍ以下である。最大粒径が５０μｍ以下であれば、吸着性加工品を製造する場合の加工性が良好で、成形品等の吸着性加工品の外観等に不具合が生じることもない。
【００１５】
本発明の吸着剤の粉末色は特に限定されないが、一般的に言って、白色であり、Ｌａｂ色空間表示で示すことができる。Ｌａｂ色空間表示の測定法は、吸着剤を透明なフィルムで挟んで色彩色差計で測定することができる。本発明における吸着剤の粉末色彩は、Ｌ値９０〜９９、ａ値−２〜３、ｂ値−２〜３であることが好ましい。Ｌａｂ色空間表示が前記範囲内であれば、幅広い用途に吸着剤を用いることができる。
【００１６】
本発明の吸着剤は各種ガス成分のなかでも、塩基性ガスの吸着に優れる。ガス種類は塩基性ガス、酸性ガス、硫黄系ガス、アルデヒドガスなどに分類ができ、代表的な塩基性ガスにはアンモニア、トリメチルアミン、ピリジンなどが例示される。
【００１７】
本発明の吸着剤は、特に、各成分について公知の技術を応用することで製造可能であり、原料、製法や設備等に制約はない。一般的に言うと、水溶性化合物を所定成分比に配合して生じた固形物を回収することにより得られる。
吸着剤の好ましい製造方法は、次のとおりである。
水溶性アルカリ金属化合物、水溶性けい酸化合物、水溶性リン酸化合物、水溶性チタン化合物および/または水溶性ジルコニウム化合物を、出発物質として、これらの水性混合液を調整し、静置して固形物を得る。これらの化合物の成分比は、各酸化物に換算した際に酸化けい素のモル比で割った際にアルカリ金属元素は０.0０５〜０.２の数であり、五酸化リンは０．０５〜１．０の数であり、酸化チタンおよび/または酸化ジルコニウムは０．０５〜１．０の数となるように配合する。水溶性アルカリ金属化合物としては、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、水酸化リチウム、硫酸ナトリウム、硝酸ナトリウム等を用いることができる。水溶性けい酸化合物には水ガラスやコロイダルシリカ等を用いることができる。水溶性チタン化合物としては、硫酸チタン、オキシ硫酸チタン、コロイド状チタン等を用いることができる。水溶性ジルコニウム化合物としては、硫酸ジルコニウム、オキシ塩化ジルコニウム、硝酸ジルコニウム、コロイダルジルコン等を用いることができる。これらの混合液を調整した後、数分間から１０日間程度混合または静置保存する。得られた固形物をろ別、洗浄した後に、８０℃〜３００℃で乾燥する。その後、必要な粒度に調整するため粉砕することにより、本発明の吸着剤を製造することができる。
【００１８】
本発明の吸着剤は、他の目的のため吸着剤物性やガス吸着容量が大きく変わらない量のアルカリ土類金属元素、遷移金属元素等を少量含有していてもよい。これらの他の金属元素を含有させるには、上記製造方法において、対応元素の水溶性化合物を加えればよい。
【００１９】
本発明の吸着剤の吸着容量は、吸着剤１ｇあたりのアンモニアガス吸着量で３０ｍＬ以上であり、好ましくは４０ｍL以上、さらに好ましくは５０ｍL以上である。吸着容量が３０ｍL以下では多量に吸着剤を使用しなければ十分な吸着効果が得られない。この吸着容量は、吸着剤が吸収又は吸着できる特定のガス成分の最大量であり、実用上は物理吸着と化学吸着の両吸着機構で吸着した吸着容量を区別していない場合が多い。物理吸着は高温では吸着しなくなるため、吸着剤の化学吸着容量は、吸着試験温度を４０℃以上の高温にすることで測定ができる。具体的な化学吸着容量の測定方法は以下のとおりである。
対象ガスが吸着し難く、かつ、空気を通さない材質であるビニルアルコール系ポリマー又はポリエステル等の試験袋に吸着剤を入れて密封し、この密封された試験袋に対象ガスを注入後、４０℃〜６０℃の恒温器で保存する。対象ガス注入直後及び一定時間経過後に、試験袋中の残存する対象ガス濃度を測定する。このとき、一定時間経過後の残存ガス濃度が吸着剤を入れていない比較対象試験袋のガス濃度の減少速度と同等となった時点を吸着性能が飽和した点とし、このときの吸着剤有無の試験袋内の残存ガス濃度の差を試験袋内ガス容量を乗じた値を吸着剤が吸収した吸着ガス量とする。吸着ガス量を試験に用いた吸着剤重量で除した値が吸着容量ｍL/ｇである。
【００２０】
本発明の吸着剤は、他の吸着剤や非吸着剤と混合、希釈等してもよい。複合型悪臭を効率的に除去するために、本発明の吸着剤と酸性ガス、脂肪酸ガス、硫黄系ガス、アルデヒドガスなどの他のガス吸着剤とを併用して吸着剤組成物として使用することも可能である。他の吸着剤としては、活性炭、けい酸アルミニウム、けい酸ナトリウム、けい酸カリウム、ハイドロタルサイト、ゼオライト、シリカゲル、銅含有シリカゲル、含水酸化ジルコニウム、リン酸ジルコニウム、リン酸チタン、酸化亜鉛、酸化アルミニウム、セピオライト、ジヒドラジド化合物等が挙げられる。
【００２１】
吸着性材料（加工品）の調製
本発明の吸着剤を紙、繊維、樹脂などの他の材料と組み合わされて吸着性加工品とすることについて説明する。吸着剤を添加した吸着性加工品の加工方法には原料樹脂に練り込み加工する方法と、既に加工品の形状等になった成型品表面にバインダーなどを用いて後加工により吸着剤を展着する方法がある。
【００２２】
練り込み加工は液状樹脂の溶融物又は溶解や熱溶融した樹脂に、本発明の吸着剤を配合し、得られた吸着剤含有樹脂組成物を成型機で成型することにより得ることができる。なお、マスターバッチと呼ばれる高濃度で吸着剤を含有したペレット状樹脂を予め調製し、これを主樹脂と混合後、成形機により成型することも可能である。吸着剤含有樹脂組成物には、物性を改善するために、必要に応じて、分散剤、顔料、染料、酸化防止剤、耐光安定剤、帯電防止剤、抗菌剤、発泡剤、耐衝撃強化剤、ガラス繊維、防湿剤及び増量剤等の添加剤を配合することもできる。上記の樹脂成形品を製造するための成型方法としては、乾式紡糸、湿式紡糸、溶融紡糸、射出成型、押出成型、インフレーション成型、真空成型、発泡成型等の一般の紡糸や樹脂成型方法を適用することができる。適用する樹脂は、特に限定されず、公知の合成、半合成、天然樹脂を使用することができ、これらの樹脂は、単独重合体であっても共重合体であってもよい。好ましい樹脂は、ポリエステル、ポリカーボネイト、ポリアミド、アクリル、ポリプロピレン、ポリエチレン、ポリ塩化ビニル、ポリビニリデン、ポリウレタン、ポリスチレン、ＡＢＳ、ＡＳ，およびセルロース等である。練り込み加工の場合の吸着剤含有量は特に限定されないが、樹脂１００質量部に対して好ましくは０．１〜２０質量部であり、より好ましくは０．５〜１０質量部である。吸着剤の含有量を増やせば吸着性を強力に発揮させ、長期間持続させることができるが、過度に多く含有させても吸着効果に大きな差が生じず、成型品の強度が低下するなどの不具合も生じることがある。
【００２３】
加工品の表面に吸着剤を後加工する方法は、吸着剤およびバインダー樹脂を含有した水系あるいは有機溶剤系懸濁液からなる吸着剤含有液体組成物からなる加工液を、噴霧塗布、コーティング塗布やディッピング等の方法で加工製品表面に展着させ、溶剤等の媒体を除去することにより得ることができる。吸着剤含有加工液を製造する際に使用するバインダー成分は特に限定されず、天然植物油、天然樹脂、半合成樹脂及び合成樹脂のいずれであってもよい。使用できる油脂及び樹脂としては、例えば、あまに油、しなきり油、大豆油等の乾性油又は半乾性油、ロジン、ニトロセルロース、エチルセルロース、酢酸酪酸セルロース、ベンジルセルロース、ノボラック型又はレゾール型のフェノール樹脂、アルキド樹脂、アミノアルキド樹脂、アクリル樹脂、塩化ビニル樹脂、シリコーン樹脂、フッ素樹脂、エポキシ樹脂、ウレタン樹脂、飽和ポリエステル樹脂、メラミン樹脂及びポリ塩化ビニリデン樹脂等が挙げられる。これら吸着剤加工液は、いかなる機構により硬化するタイプでもよく、塗膜を硬化させる場合には、酸化重合型、湿気重合型、加熱硬化型、触媒硬化型、紫外線硬化型、及びポリオール硬化型等とすることができる。
【００２４】
吸着剤加工液に含まれる本発明の吸着剤の割合は、特に限定されない。一般に、吸着剤の含有量を増やせば、吸着性を強力に発揮させ、長期間持続させることができるが、ある程度以上に含有させても、吸着効果に大きな差が生じないこと、あるいは、展着加工面の光沢がなくなったり、割れが生じたりする。従って、展着加工の場合の吸着剤の含有割合は、加工表面積１ｍ２当たり0.1ｇ〜10ｇの付着量が適量であり、併用するバインダーは吸着剤１００部に対し１０部〜５００部、好ましくは３０部〜２００部が適量である。また、加工液に配合される顔料、分散剤その他の添加剤は、本発明の吸着剤と化学的反応を起す可能性のあるものを除けば、特に制限はない。この吸着剤含有加工液は、容易に調製することができ、具体的には、例えば、ボールミル、ロールミル、デイスパーやミキサー等の一般的な混合装置を用いて、吸着剤、バインダー、溶剤等の原料成分を十分に分散、混合すればよい。
【００２５】
本発明の吸着剤を用いた有用な吸着性加工品には、消臭繊維が挙げられる。消臭繊維は、吸着剤を繊維原料樹脂に練り込み加工することも、既に繊維、綿、不織布、編み物または織物となった繊維加工品等にバインダーなどを用いて後加工により展着することも可能である。後加工する繊維種類としては、合成繊維だけでなく木綿やウールなどの天然繊維でもよい。本発明の吸着剤を含む消臭繊維の用途は、肌着、靴下、タイツ、エプロン、紡糸、スポーツウェア等の衣類、介護用衣類、布団、座布団、毛布、じゅうたん、ソファ、エアーフィルター、布団カバー、カーテン、カーシート、カーマット等が例示され、後述する消臭シートにも使用することができる。
【００２６】
本発明の吸着剤の用途には、消臭シートや消臭フィルムも好ましい例として挙げられる。加工前の原料シートは、特に限定されず、その材質、微細構造等も、用途等に応じたものとすることができる。原料シートの好ましい材質は、樹脂、紙等の有機材料、無機材料、あるいはこれらの複合物である。好ましい具体例としては、和紙、合成紙、不織布、樹脂フィルム等が挙げられ、特に好ましい原料シートは、天然パルプ及び／又は合成パルプからなる紙である。本発明の吸着剤を備える消臭シートは、例えば、医療用包装紙、食品用包装紙、電気機器用梱包紙、介護用紙製品、鮮度保持紙、紙製衣料、空気清浄フィルター、壁紙、ティッシュペーパー、トイレットペーパー等として用いることができる。
【００２７】
本発明の吸着剤を含有する樹脂成形品又は発泡成形品は、例えば、クーラーボックス、空気清浄器、冷蔵庫等の家電製品や、ゴミ箱、水切り等の一般家庭用品、ポータブルトイレ等の介護用品として用いることができる。
【実施例】
【００２８】
以下、実施例を挙げて、本発明を更に具体的に説明するが、本発明は、かかる実施例に限定されるものではない。なお、「％」は特段の表示のない場合、質量％である。
【００２９】
吸着剤の分析方法、評価方法および吸着性加工製品である消臭布の評価方法は以下のとおりである。
（１）吸着剤の組成分析
吸着剤を蛍光Ｘ線分析装置によりＮａ2Ｏ、Ｐ2Ｏ５、ＳｉＯ2、ＴｉO2及びＺｒO2含有量を定量した。また、１５０℃の２時間における乾燥減分量からＨ2Ｏ含有量を定量し、Ｎａ2Ｏ、P2Ｏ５、ＳｉＯ2、ＴｉO２、ＺｒO２及びＨ2Ｏのモル比を算出した。
【００３０】
（２）吸着剤粉末の結晶性
粉末結晶性は、粉末Ｘ線回折装置を用いて、Cu Kα線により行い、Ｘ線回折像を得た。明確な回折ピークが得られれば結晶質であり、得られなければ非晶質と判定した。
【００３１】
（３）吸着剤粉末の平均粒径（ｄ５０）
吸着剤粉末を、レーザー回折式粒度分布測定装置で測定し、結果を体積基準で解析した。なお、粒度分布の含有率％は、この解析方法から全粒子中の体積％であるが、測定粉末の密度が一定であるので、質量％と同じ意味を持つ。
【００３２】
（４）吸着剤のアンモニアガス吸着容量
乾燥した吸着剤粉末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、ここにアンモニアガス３Ｌ注入し、４５℃で１時間保存後の試験袋中の残存ガス濃度をアンモニア用ガス検知管で測定した。吸着剤未使用の試験袋内の残存ガス濃度との差から吸着剤粉末０.０１ｇでの吸着ガス量とする。アンモニア吸着容量は、吸着剤粉末１ｇ当たりのアンモニア吸着容量ｍＬ/ｇで示した。
【００３３】
（５）消臭布の消臭性能
消臭布１００ｃｍ2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、ここにアンモニア１００ｐｐｍ含む空気を３Ｌ注入し、４５℃で２時間保存後の試験袋中の残存ガス濃度をガス検知管で測定し、消臭布を入れないで同様に測定した試験袋のみによる空試験の残存ガス濃度を１００％とした際の消臭率で示した。
【００３４】
（６）吸着剤の耐薬品性
消臭布をｐH３の塩酸水溶液に２時間浸漬処理後、水でよくすすぎ、乾燥した消臭布の消臭性能を測定した。即ち、耐薬品性は、耐酸性で評価したものである。
【００３５】
〇吸着剤の製造、分析および評価
（実施例１）
７５％リン酸水溶液７０ｇ、１号けい酸ソーダ８０ｇと３０％硫酸チタン水溶液1０0ｇを混合し、白色固形物を生成させた後、撹拌しながら８０℃で２時間加熱した。次いで、得られた固形物含有液をろ過して、固形物を水で洗浄した後、１５０℃で２４時間乾燥することにより固形物を得た。この固形物を粉砕することで得た粉末状の吸着剤を各種分析および測定を行った結果を表１に示した。
【００３６】
（実施例２）
７５％リン酸水溶液８0ｇ、３号けい酸ソーダ８０ｇと３０％硫酸チタン水溶液1５0ｇを混合し、白色固形物を生成させた後、撹拌しながら８０℃で２時間加熱した。次いで、得られた固形物含有液をろ過して、水で洗浄した後、１５０℃で２４時間乾燥することにより固形物を得た。この固形物を粉砕した。この固形物を粉砕することで得た粉末状の吸着剤を各種分析および測定を行った結果を表１に示した。
【００３７】
（実施例３）
７５％リン酸水溶液７０ｇ、１号けい酸ソーダ８０ｇと３０％オキシ硫酸チタン水溶液１５０ｇを混合し、白色固形物を生成させた後、撹拌しながら２０℃で２時間保管した。次いで、得られた固形物含有液をろ過して、水で洗浄した後、１５０℃で２４時間乾燥することにより固形物を得た。この固形物を粉砕することで得た粉末状の吸着剤を各種分析および測定を行った結果を表１に示した。
【００３８】
（実施例４）
７５％リン酸水溶液３０ｇ、４８％苛性ソーダ１５ｇ、３０％コロイダルシリカ８０ｇと２０％オキシ硫酸チタン水溶液１３０ｇを混合し、白色固形物を生成させた後、２０℃で２時間静置保管した。次いで、得られた固形物含有液をろ過して、水で洗浄した後、１５０℃で２４時間乾燥することにより固形物を得た。この固形物を粉砕することで得た粉末状の吸着剤を各種分析および測定を行った結果を表１に示した。
【００３９】
（実施例５）
７５％リン酸水溶液８０ｇ、４８％苛性ソーダ２０ｇ、１号けい酸ソーダ８０ｇと３０％オキシ塩化ジルコニウム水溶液１００ｇを混合し、白色固形物を生成させた後、撹拌しながら２０℃で２時間保管した。次いで、得られた固形物含有液をろ過して、水で洗浄した後、１５０℃で２４時間乾燥することにより固形物を得た。この固形物を粉砕した。この固形物を粉砕することで得た粉末状の吸着剤を各種分析および測定を行った結果を表１に示した。
【００４０】
（比較例１）
７５％リン酸水溶液５ｇ、１号けい酸ソーダ８０ｇと３０％硫酸チタン水溶液１５０ｇを混合し、白色固形物を生成させた後、撹拌しながら１００℃で１０時間加熱した。次いで、得られた固形物含有液をろ過して、水で洗浄した後、１５０℃で２４時間乾燥することにより固形物を得た。この固形物を粉砕することで得た粉末状の吸着剤を各種分析および測定を行った結果を表１に示した。
【００４１】
（比較例２）
１号けい酸ソーダ８０ｇと３０％硫酸チタン水溶液１５０ｇを混合し、白色固形物を生成させた後、撹拌しながら８０℃で２時間加熱した。次いで、得られた固形物含有液をろ過して、水で洗浄した後、１５０℃で２４時間乾燥することにより固形物を得た。この固形物を粉砕することで得た粉末状の吸着剤を各種分析および測定を行った結果を表１に示した。
【００４２】
（比較例３）
４８％苛性ソーダ３０ｇ、３号けい酸ソーダ１００ｇと３０％アルミン酸ソーダ水溶液１５０ｇを混合し、白色固形物を生成させた後、撹拌しながら１００℃で２時間加熱した。次いで、得られた固形物含有液をろ過して、水で洗浄した後、１５０℃で２４時間乾燥することにより固形物を得た。この固形物を粉砕することで得た粉末状の吸着剤を各種分析および測定を行った結果を表１に示した。
【００４３】
（比較例４）
７５％リン酸水溶液１８０ｇ、４８％苛性ソーダ２０ｇ、１号けい酸ソーダ８０ｇと３０％オキシ塩化ジルコニウム水溶液１００ｇを混合し、白色固形物を生成させた後、得られた固形物含有液をろ過して、水で洗浄した後、１５０℃で２４時間乾燥することにより固形物を得た。この固形物を粉砕することで得た粉末状の吸着剤を各種分析および測定を行った結果を表１に示した。
【００４４】
（比較例５）
７５％リン酸水溶液８０ｇ、４８％苛性ソーダ２０ｇ、１号けい酸ソーダ８０ｇと３０％塩化アルミニウム水溶液１００ｇを混合し、白色固形物を生成させた。得られた固形物含有液をろ過して、水で洗浄した後、１５０℃で２４時間乾燥することにより固形物を得た。この固形物を粉砕することで得た粉末状の吸着剤を各種分析および測定を行った結果を表１に示した。
【００４５】
（比較例６）
１０ ％ 硫酸アルミニウム水溶液と、２号水ガラスとを混合し、白色固形物を生成させた後、撹拌しながら９６ ℃ で４時間かけて加熱熟成した。次いで、得られた固形物含有液をろ過して、水で洗浄した後、１０５℃ で２４時間乾燥することにより固形物を得た。この固形物を粉砕することにより、非晶質ケイ酸アルミニウムの粉末を製造した。得られた粉末を吸着剤として、各種分析又は測定を行った。その分析結果及び測定結果を表１ に示した。
【００４６】
【表１】
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【００４７】
表１から明らかなように、実施例１〜５および比較例６の吸着剤は、４５℃におけるアンモニアガス吸着容量が３０ｍL/ｇ以上あり、化学吸着による吸着効果が優れることが分かった。一方、比較例１〜５の吸着剤は、４５℃のアンモニアガス吸着容量が低く、化学吸着効果に劣っていた。
比較例６の吸着剤はアンモニアガスの吸着容量は４２mL/gであったが、耐酸性に優れる成分であるTiまたはZrを含んでおらず、耐酸性に乏しいAlが含まれているため、耐酸性において劣っている。（表２の比較例９参照）
【００４８】
〇消臭布の製造及び評価
（実施例６）
実施例１で製造した吸着剤を５ｇ、固形分４０％のアクリルエマルション系バインダーを１００ｇ、及び水５００ｇを混合して、吸着剤含有加工液を作製した。この加工液を、ポリエステル繊維布に吸着剤の展着量が０.５ｇ／ｍ2となるように塗布及び乾燥して、消臭布を製造した。得られた消臭布そのままと消臭布をｐH3の塩酸水溶液に2時間浸漬後に精製水ですすぎ、乾燥した消臭布を用いて消臭性能および耐薬品性を評価した結果を表２に示した。
【００４９】
（実施例７および８、並びに比較例７〜９）
実施例１で製造した吸着剤に代えて、実施例２、実施例５、比較例２、比較例４または比較例６で製造した吸着剤を用いた以外は、実施例６と同様にして消臭布を製造して、消臭性能および耐薬品性評価を実施した結果を表２に示した。
【００５０】
【表２】
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【００５１】
表２から明らかなように、実施例６〜８の消臭布のアンモニアガスに対する消臭率は、未処理も耐薬品試験後も９５％以上であるのに対し、比較例７〜９の消臭布のアンモニアガスに対する消臭率は７０％未満であり、耐薬品試験後には２０％未満にまで低下する。本発明の吸着剤およびそれを用いた消臭布の消臭効果および耐薬品性が優れていることは明らかである。
【産業上の利用可能性】
【００５２】
本発明における吸着剤は、塩基性ガス、特にアンモニアガスに対する吸着性に優れる。また、この吸着剤は耐薬品性に優れるため、紙や繊維などの製品に塗布又は練り込み加工が可能であり、様々な吸着性加工品を提供することができる。
【００５３】
なお、引用した上記の特許文献の各開示は、本書に引用をもって繰り込むものとする。本発明の全開示（請求の範囲を含む）の枠内において、さらにその基本的技術思想に基づいて、実施形態ないし実施例の変更・調整が可能である。また、本発明の開示の枠内において種々の開示要素（各請求項の各要素、各実施形態ないし実施例の各要素、各図面の各要素等を含む）の多様な組み合わせ、ないし選択（非選択を含む）が可能である。すなわち、本発明は、請求の範囲を含む全開示、技術的思想にしたがって当業者であればなし得るであろう各種変形、修正を含むことは勿論である。特に、本書に記載した数値範囲については、当該範囲内に含まれる任意の数値ないし小範囲が、別段の記載のない場合でも具体的に記載されているものと解釈されるべきである。