(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
アミノベンゼンスルホン酸と、これに対する当量以上の有機又は無機の弱酸の塩（Ｂ）とを反応させた生成物を有効成分とすることを特徴とする脱臭材。
【請求項２】
前記脱臭材が以下の（２）又は（３）の少なくとも一の条件を備えていることを特徴とする請求項１に記載の脱臭材。
（２）前記弱酸の塩（Ｂ）を構成する弱酸が多塩基酸である。
（３）前記反応生成物が多孔性担体に担持されている。
【請求項３】
前記脱臭材が、酸性ガス成分と塩基性ガス成分とを同時に除去できるものであることを特徴とする請求項１又は請求項２のいずれかに記載の脱臭材。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は脱臭材に関し、更に詳しくは、アルデヒド類に代表される酸性ガス成分と、アミン類に代表される塩基性ガス成分とを同時に高効率に吸着するための脱臭材に関する。
【０００２】
【従来の技術】
住宅の室内や自動車の車室内には、アセトアルデヒド等のアルデヒド類に代表される酸性ガス成分や、トリメチルアミン等のアミン類又はアンモニアに代表される塩基性ガス成分等の揮発性の臭気成分が多く含まれており、その同時除去が望まれている。
【０００３】
従来より、一般的には、臭気成分を吸着・除去するための脱臭材として活性炭が幅広く利用されている。しかし活性炭のみでは臭気成分に対する吸着力が充分とは言えない。又、活性炭は吸着する臭気成分の種類に選択性があり、例えばアセトアルデヒドや、アミン類等の含窒素化合物に対しては必ずしも良好な吸着能力を発揮しない。更に、活性炭は吸着した悪臭成分を再度脱離し易い等と言う問題もある。
【０００４】
一方、活性炭のみからなる脱臭材における上記のような不満を克服するために、近年、活性炭等の多孔質担体にスルファニル酸等を脱臭成分として担持させた脱臭材が幾つか提案されている。
【０００５】
例えば、特開平７−１３６５０２号公報には、「所定の活性炭素材にｐ−アミノベンゼンスルホン酸（スルファニル酸）等の芳香族アミンを担持させたアンモニア及びアルデヒドの吸着材」が開示されている。又、特開平１０−９９４１８号公報には、「スルファニル酸等の芳香族アミン類と多孔質体とを含む空気浄化剤混合物に水酸化ナトリウム等の塩基性化合物を含ませ、これを有機バインダーによりモノリス状に成形した脱臭フィルター」が開示されている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、ｐ−アミノベンゼンスルホン酸は本来、「化１」の（ａ）に示すように、アミノ基に孤立電子対を備え、この孤立電子対が求核反応によって酸性ガス（アルデヒド等）をトラップするものであるが、上記特開平７−１３６５０２号公報に係る発明のようにｐ−アミノベンゼンスルホン酸が単独（遊離状態）で存在するときは、実際には「化１」の（ｂ）に示すようにプロトンの移動により双生イオンを形成しており、この状態においてはアミノ基の孤立電子対が存在しない。従って、特開平７−１３６５０２号公報に係る吸着材は、少なくともアルデヒド等を有効にトラップし難いと言う問題がある。
【０００７】
【化１】
0004507296.tif 000002
一方、上記特開平１０−９９４１８号公報に係る発明のように、スルファニル酸と塩基性化合物（例えば水酸化ナトリウム）とが同一系内に存在すると、両者の反応により生成したスルファニル酸ナトリウムはプロトンを失い、上記したような双生イオンを形成しないので、アミノ基の孤立電子対が確保されて、アルデヒド等をトラップする能力が維持される。
【０００８】
ところが同公報においては、その「００１１」〜「００１２」の段落に明らかなように、「塩基性化合物はスルファニル酸の酸性度を抑えて有機バインダーの劣化を防止するために添加する」と言う目的で使用するものであって、「スルファニル酸に対して制限されたモル比で用いなければ、スルフォン基が過度に中和され、スルフォン基によるアンモニア除去性能が落ちることになる」としており、実施例においても、ＮａＯＨ／スルファニル酸のモル比は全例が０．７以下に抑えられている（同公報の表１参照）。
【０００９】
しかしながら、本願発明者の研究によれば、例えば「化２」のようにスルファニル酸と弱酸の塩であるリン酸一ナトリウムとを反応させたとき、生成したスルファニル酸ナトリウム（ｃ）が上記のようにアルデヒド等の酸性ガスをトラップする能力を維持することは事実であるとして、アンモニア等の塩基性ガスは、スルフォン基ではなく、スルファニル酸ナトリウム（ｃ）と同時に生成するリン酸（ｄ）によってトラップされるのである。
【００１０】
【化２】
0004507296.tif 000003
従って、上記特開平１０−９９４１８号公報に係る発明のように塩基性化合物のスルファニル酸に対するモル比を低く制限することは、「化２」における上記（ｃ），（ｄ）のような酸性ガスや塩基性ガスに対する有効なトラッップ能力を持つ生成系化合物の量を低減させると言う意味で、却って発明の効果を抑制するものである。もし同公報の実施例において、ＮａＯＨを相対的に高モルに用いたためにアンモニア除去性能の低下を来したとしたら、その原因はむしろ、スルファニル酸を強アルカリで中和したため、液性が塩基性に強く傾いた点にある、と考えられる。
【００１１】
そこで本発明は、上記従来技術の問題点に鑑み、スルファニル酸を利用した脱臭材であって、アルデヒド等の酸性ガス成分とアンモニア等の塩基性ガス成分とを同時にバランス良く、かつ、高効率で除去できる脱臭材を提供することを、解決すべき課題とする。本願発明者は、上記従来技術の問題点に鑑み、スルファニル酸等に対して弱酸の塩を当量に反応させることが有効であることに想到し、本願発明を完成した。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
（第１発明の構成）
上記課題を解決するための本願第１発明の構成は、孤立電子対を伴う塩基性基とプロトンを解離可能な酸性基とを備えた芳香族化合物（Ａ）と、これに対する当量以上の有機又は無機の弱酸の塩（Ｂ）とを反応させた生成物を有効成分とする、脱臭材である。
【００１３】
（第２発明の構成）
上記課題を解決するための本願第２発明の構成は、前記第１発明に係る脱臭材が以下の（１）〜（３）の少なくとも一の条件を備えている、脱臭材である。
（１）前記芳香族化合物（Ａ）がアミノベンゼンスルホン酸，芳香族アミノ酸のいずれかである。
（２）前記弱酸の塩（Ｂ）を構成する弱酸が多塩基酸である。
（３）前記反応生成物が多孔性担体に担持されている。
【００１４】
（第３発明の構成）
上記課題を解決するための本願第３発明の構成は、前記第１発明又は第２発明に係る脱臭剤が、酸性ガス成分と塩基性ガス成分とを同時に高効率で除去できるものである、脱臭材である。
【００１５】
【発明の作用・効果】
（第１発明の作用・効果）
第１発明の作用・効果を前記「化２」に即して説明すると、スルファニル酸等である芳香族化合物（Ａ）と、リン酸一ナトリウム等である弱酸の塩（Ｂ）との反応において、芳香族化合物（Ａ）におけるスルフォン基等であるプロトン解離性の酸性基に対して、弱酸の塩（Ｂ）におけるＮａ等である塩基成分が結合してスルファニル酸Ｎａ（ｃ）等の塩を生成することにより、前記双生イオンの形成が防止され、芳香族化合物（Ａ）における塩基性基の孤立電子対が確保されて、アミノ基等である塩基性基による酸性ガス成分に対するトラップ能力が良好に維持される。そして、芳香環構造によってこの能力が増強される。
【００１６】
一方、リン酸一ナトリウム等である弱酸の塩（Ｂ）におけるリン酸等の酸成分が上記プロトンと結合してリン酸（ｄ）等の弱酸を生成し、これにより塩基性ガス成分に対するトラップ能力が良好に発現される。そして、生成する酸が弱酸であるために、前記従来技術のように液性が強く塩基性に傾くことがなく、塩基性ガス成分に対するトラップ能力が阻害されない。
【００１７】
しかも、スルファニル酸等の芳香族化合物（Ａ）と、これに対する当量以上のリン酸一ナトリウム等の弱酸の塩（Ｂ）とを反応させるので、スルファニル酸Ｎａ等の芳香族化合物（Ａ）の塩が最大限に生成され、又、当量のリン酸等の弱酸が生成され、脱臭材の脱臭効果が可及的に増強される。なお、当量反応を確保するために、相対的に解離度の低い弱酸の塩（Ｂ）を過剰に使用し、その一部が脱臭材中に残存する場合もあるが、これは脱臭材の性能を阻害しない。
【００１８】
（第２発明の作用・効果）
第２発明において、脱臭材の芳香族化合物（Ａ）として、従来より有力な脱臭成分とされているアミノベンゼンスルホン酸，芳香族アミノ酸のいずれか（とりわけ、前者）を用いることにより、特に優れた脱臭効果を期待できる。
【００１９】
又、脱臭材の有機又は無機の弱酸の塩（Ｂ）として、多塩基酸を用いることにより、アンモニア等の塩基性ガス成分に対するトラップサイトの個数が増大し、結果的に塩基性ガス成分に対する脱臭能力がより高くなる。
【００２０】
更に、第１発明に係る反応生成物、即ちアルデヒド等の酸性ガス成分に対するトラップ能力を持つ芳香族化合物（Ａ）の塩や、アンモニア等の塩基性ガス成分に対するトラップ能力を持つ弱酸が、多孔性担体に担持されることにより、その担持量を容易に増大させることができる点と、担体のガス交換能力の高さとから、酸性ガス成分及び塩基性ガス成分に対する脱臭能力が更に高くなる。
【００２１】
（第３発明の作用・効果）
上記第１発明及び第２発明の作用・効果として述べた理由から、この脱臭材は、前記特開平７−１３６５０２号公報に開示された吸着材や、前記特開平１０−９９４１８号公報に開示された脱臭フィルターと異なり、酸性ガス成分と塩基性ガス成分とを同時に高効率で除去すると言う性能を発揮することができる。
【００２２】
【発明の実施の形態】
次に、第１発明〜第３発明の実施の形態について説明する。以下において単に「本発明」と言うときは、第１発明〜第３発明を一括して指している。
【００２３】
〔脱臭材〕
本発明の脱臭材は、芳香族化合物（Ａ）と、有機又は無機の弱酸の塩（Ｂ）とを当量に反応させた生成物を有効成分とするものである。
【００２４】
脱臭材の使用形態には限定がなく、例えば有効成分をそのまま（粉末状，顆粒状等）で適当な通気性容器等に充填したり通気路部分に収容したりして使用しても良いし、増量や香気付与等の任意の目的の他の粉末成分等と混合して用いても良く、更にはペレットや各種形状のモノリス等の所定形状の担体に任意の形態で担持させて用いることも好ましい。
【００２５】
担体としては、多孔性物質が特に好ましい。多孔性物質としては、活性炭、多孔性金属酸化物や、セピオライト，パリゴルスカイト，スメクタイト，イモゴライト等の粘土鉱物等が挙げられる。多孔性金属酸化物としては、表面に多数の水酸基を有する多孔性のシリカ，アルミナ，チタニア，ジルコニア等やこれらの複合酸化物を任意に用いることができる。
【００２６】
上記多孔性物質における細孔径の分布もしくは平均細孔径は、上記有効成分の導入と、酸性ガス成分，塩基性ガス成分の吸着とを阻害する程に微小でない限りにおいて、特段に限定されない。
【００２７】
脱臭材の使用形態として、ポリビニルアルコールやアクリルエマルジョン等の公知の各種バインダーを用いて、シート状，ペレット状，ハニカム形状等の支持体上に脱臭材を保持した脱臭エレメントの形態で使用しても良い。又、例えば車両用表皮材のように、表皮組成物に本発明の脱臭剤を添加・混合して脱臭機能を付与する形態もとることができる。
【００２８】
〔脱臭材の用途〕
本発明の脱臭材の用途は限定がなく、例えば、建築物の室内や自動車の車室内等において空気清浄器用フィルタ，脱臭シート，脱臭用装飾材等として利用することができる。
【００２９】
本発明の脱臭材は、特にアルデヒド類やアミン類，アンモニアによる悪臭を共に脱臭したい場合に好適に用いられるが、アルデヒド類以外の酸性臭気成分（例えば、硫化水素，メルカプタン等）や、アミン類，アンモニア以外の塩基性臭気成分（例えば、ピリジン，スカトール等）を共に脱臭したい場合にも、好適に用いられる。更に、上記の各種酸性臭気成分と塩基性臭気成分とのいずれか一方のみを脱臭したい場合に用いても構わない。
【００３０】
脱臭材の使用形態にも限定がなく、例えば有効成分の原料形態のまま（粉末状，顆粒状等）あるいは有効成分を粉末状又は顆粒状の担体に担持させたものを、適当な通気性容器等に充填したり通気路部分に収容したりして使用しても良いし、ポリビニルアルコールやアクリルエマルジョン等の公知の各種バインダーを用いて、シート状，ペレット状，ハニカム形状等の支持体上に脱臭材を保持した脱臭エレメントの形態で使用しても良い。又、例えば車両用表皮材のように、表皮組成物に本発明の脱臭剤を添加・混合して脱臭機能を付与する形態もとることができる。
【００３１】
〔芳香族化合物（Ａ）と弱酸の塩（Ｂ）〕
芳香族化合物（Ａ）は、芳香環に孤立電子対を伴う塩基性基とプロトンを解離可能な酸性基とを備えている。かかる塩基性基と酸性基との種類は限定されないが、孤立電子対を伴う塩基性基としてはアミノ基が代表的であり、プロトンを解離可能な酸性基としてはカルボキシル基等でも良いが、スルフォン基が特に好ましい。芳香族化合物（Ａ）としては、特にｐ−アミノベンゼンスルホン酸（スルファニル酸）等のアミノベンゼンスルホン酸や、芳香族アミノ酸が好ましい。
【００３２】
弱酸の塩（Ｂ）としては、有機酸の塩でも無機酸の塩でも良く、又一塩基酸でも多塩基酸でも良い。弱酸の塩（Ｂ）における塩基成分は、ナトリウム，カリウム等のアルカリ金属元素やマグネシウム，カルシウム等のアルカリ土類金属元素でも良く、アンモニア等の塩基性原子団であっても良い。
【００３３】
弱酸の塩（Ｂ）の具体例とし、リン酸一ナトリウム，リン酸二ナトリウム，リン酸三ナトリウム，炭酸ナトリウム，重炭酸ナトリウム，酢酸カリウム，クエン酸一ナトリウム，クエン酸二ナトリウム等を挙げることができる。
【００３４】
本発明の脱臭材において、芳香族化合物（Ａ）に対して、当量以上の弱酸の塩（Ｂ）を反応させ、この反応の生成物を有効成分とする。ここに「当量以上」とは、弱酸の塩（Ｂ）の使用量が、芳香族化合物（Ａ）の全量、又は少なくとも８５％以上（この限度以上において実質的に発明の効果を維持できる）を反応させるに足る量であることを言う。
【００３５】
そして、弱酸の塩（Ｂ）の解離度が低い場合には、上記の要求を満たすために弱酸の塩（Ｂ）を化学量論的に過剰量用いても、発明の効果に悪影響がなく、構わないが、これを化学量論的に過少量（上記の意味における当量以下に）用いることは、発明の効果が阻害されるために、好ましくない。
【００３６】
上記した反応の生成物とは、芳香族化合物（Ａ）の酸性基に対して弱酸の塩（Ｂ）の塩基成分が結合した塩であって、アルデヒド等の酸性ガス成分をトラップするものと、弱酸の塩（Ｂ）の酸成分に対して芳香族化合物（Ａ）の酸性基のプロトンが結合した酸であってアンモニア等の塩基性ガス成分をトラップするものとによって構成される。
【００３７】
【発明の好ましい実施態様】
本発明は、以下の（イ）〜（ル）の好ましい実施態様において実施することができる。
（イ）芳香族化合物（Ａ）と、これに対する当量以上の弱酸の塩（Ｂ）とを反応させた生成物を有効成分とする脱臭材。
（ロ）上記（イ）において、芳香族化合物（Ａ）がアミノベンゼンスルホン酸，芳香族アミノ酸のいずれかである。
（ハ）上記（ロ）において、アミノベンゼンスルホン酸がスルファニル酸である。
（ニ）上記（イ）〜（ハ）において、弱酸の塩（Ｂ）が有機又は無機の多塩基酸の塩である。
（ホ）上記（イ）〜（ニ）において、弱酸の塩（Ｂ）がリン酸一ナトリウム，リン酸二ナトリウム，リン酸三ナトリウム，炭酸ナトリウム，重炭酸ナトリウム，酢酸カリウム，クエン酸一ナトリウム，クエン酸二ナトリウム又はクエン酸三ナトリウムである。
（ヘ）上記（イ）〜（ホ）において、脱臭材は上記有効成分をそのまま溶液状、粉末状又は顆粒状で使用するものである。
（ト）上記（イ）〜（ヘ）において、脱臭材は上記有効成分を所定形状の担体に任意の形態で担持させて用いるものである。
（チ）上記（ト）において、担体は多孔性物質である。
（リ）上記（チ）において、多孔性物質は、活性炭，多孔性金属酸化物又は粘土鉱物である。
（ヌ）上記（イ）〜（リ）において、脱臭材は建築物の室内や自動車の車室内において空気清浄器用フィルタ，脱臭シート又は脱臭用装飾材として利用されるものである。
（ル）上記（イ）〜（ヌ）において、脱臭材が酸性ガス成分と塩基性ガス成分とを同時に高効率で除去できるものである。
【００３８】
【実施例】
水２００ｇに，スルファニル酸１２ｇと、リン酸一ナトリウム・二水和物２７・８ｇを加え、良く攪拌，溶解して前記「化２」に示す反応を起させ、「化２」に（ｃ）及び（ｄ）として示す反応生成物の液を得た。
【００３９】
次に、粒度４〜６メッシュのヤシガラ活性炭３００ｇを秤取って５リットル容器に入れ、更にこの容器に上記反応生成物の液の全量を一度に注ぎ込んで、攪拌しながら反応生成物をヤシガラ活性炭に吸水担持させた。その後、１００°Ｃで２時間加熱乾燥することにより実施例に係る脱臭材を得た。
【００４０】
上記実施例に係る脱臭材と、反応生成物を担持させていない上記ヤシガラ活性炭からなる比較用の脱臭材とを用いて、次の流通式試験法により吸着性能試験を行った。
【００４１】
即ち、実施例に係る脱臭材と比較用の脱臭材とを各１０ｇずつそれぞれ充填したカラムに、濃度１００ｐｐｍのアセトアルデヒド又はアンモニアを含む空気を２．５リットル／ｍｉｎ．の流量で流し、所定時間毎にカラムの出口及び入口で各臭気物質の濃度を測定し、脱臭材による臭気物質の除去率を算出した。なお、各臭気物質の分析は、アセトアルデヒドについてはガスクロマトグラフを、アンモニアについてはガス検知管を用いて行った。
【００４２】
脱臭材のアセトアルデヒド除去性能についての測定結果を図１に、脱臭材のアンモニア除去性能についての測定結果を図２に、それぞれ示す。図１及び図２において、「本発明」との表記は実施例に係る脱臭材を示し、「活性炭」との表記は比較用の脱臭材を示す。図１及び図２より、実施例に係る脱臭材がアセトアルデヒド及びアンモニアの除去性能に優れていることが分かる。
【図面の簡単な説明】
【図１】脱臭材のアセトアルデヒド除去性能を示すグラフである。
【図２】脱臭材のアンモニア除去性能を示すグラフである。
【図１】
0004507296.tif 000004
【図２】
0004507296.tif 000005