(57)【要約】 【課題】  安全かつ低コストで、たばこの主要臭気であるアセトアルデヒド、アンモニアおよび酢酸の除去性能に優れた空気浄化剤を提供する。【解決手段】  本発明に係る空気浄化剤は、活性炭などの多孔質体にｐ−アミノベンゼンスルフォン酸とホウ酸ナトリウムなどのホウ酸塩とを添着させてなり、前記ホウ酸塩の添着割合が前記ｐ−アミノベンゼンスルフォン酸１質量部に対して０．２〜５質量部であることを特徴とする。【選択図】  なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
多孔質体にｐ−アミノベンゼンスルフォン酸とホウ酸塩とを添着させてなる空気浄化剤であって、前記ホウ酸塩の添着割合が前記ｐ−アミノベンゼンスルフォン酸１質量部に対して０．２〜５質量部であることを特徴とする空気浄化剤。
【請求項２】
前記多孔質体が活性炭である請求項１項に記載の空気浄化剤。
【請求項３】
前記多孔質体に対するｐ−アミノベンゼンスルフォン酸の添着量が多孔質体１００質量部に対して３〜５０質量部である請求項１または２に記載の空気浄化剤。
【請求項４】
前記ホウ酸塩がホウ酸ナトリウムである請求項１〜３のいずれか１項に記載の空気浄化剤。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、空気浄化剤に関し、特に、たばこ臭気の主要成分であるアセトアルデヒド等の低級脂肪族アルデヒド、アンモニアおよび酢酸を高効率で除去し得る空気浄化剤に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、室内や車内の快適性の向上を目的として、生活空間で発生する不快臭を除去する要求が強く、その中でも特にたばこ臭の除去に対する要求は高まっている。
【０００３】
たばこ臭気の主要成分はアセトアルデヒド、アンモニアおよび酢酸であるが、この中でもアセトアルデヒドは臭気が最も強く、また、他の成分と比較して除去が難しい成分である。このようにアセトアルデヒドの除去が難しい理由としては、アセトアルデヒド等の低級脂肪族アルデヒドは、その蒸気圧が高く、代表的な脱臭剤である活性炭等への吸着性が低いことが挙げられ、また、中性成分であるため、酸やアルカリを添着した吸着剤で化学吸着することが難しいことも挙げられる。
【０００４】
このような問題に対して、従来よりアセトアルデヒドを含む低級脂肪族アルデヒドの除去性能を高めた脱臭剤あるいは空気浄化剤が種々提案されている。例えば、特許文献１や特許文献２では、活性炭にアニリンやリン酸アニリンを添着したものが提案されている。また、特許文献３や特許文献４では、活性炭にアミノ酸やアミノ安息香酸を添着したものが提案されている。さらに、これら活性炭以外には、特許文献５でゼオライトなどのアルミノシリケートが、特許文献６でセピオライトが、特許文献７で活性炭素繊維にアミノベンゼンスルホン酸を添着したものが提案されている。
【０００５】
本発明者らも、特許文献８において特定の細孔分布を持つ活性炭にスルファニル酸（ｐ−アミノベンゼンスルフォン酸）と亜鉛化合物を添着した空気浄化剤のアセトアルデヒド脱臭性能が高いこと、また、特許文献９において多孔質にスルファニル酸とリン酸水素塩を添着させた脱臭剤のアセトアルデヒド脱臭性能が高いことを見いだしている。
【０００６】
なお、本発明者らは特許文献１０においてスルファニル酸と活性炭および有機バインダーを含む空気浄化剤に塩基性物質を含有させることにより、モノリス状に成形した脱臭フィルターを得る技術を提案しているが、本技術は、脱臭フィルターをその脱臭性能を落とさずに必要強度や形状に成型可能とすることを目的としており、脱臭性能を向上させることを目的としたものでなかった。
【０００７】
また、特許文献１１には活性炭素繊維に電子供与性基を有する芳香族アミンと不揮発性鉱酸を添着した空気清浄用フィルター材が開示されているが、本発明のｐ−アミノベンゼンスルフォン酸は電子供与基を有する芳香族アミンではなく、臭気の脱臭性能の向上機構もまったく異なるものである。
【特許文献１】特公昭６０−５４０９５号公報（特許請求の範囲など）
【特許文献２】特開平５−２３５８８号公報（特許請求の範囲など）
【特許文献３】特開平４−２３５０号公報（特許請求の範囲など）
【特許文献４】特開平５−２３５８８号公報（特許請求の範囲など）
【特許文献５】特公平５−１６２９９号公報（特許請求の範囲など）
【特許文献６】特公平６−２２６７３号公報（特許請求の範囲など）
【特許文献７】特開平７−１３６５０２号公報（特許請求の範囲など）
【特許文献８】特開平１０−７１１９３号公報（特許請求の範囲など）
【特許文献９】特開２０００−３２５４５６号公報（特許請求の範囲など）
【特許文献１０】特開平１０−９９４１８号公報（特許請求の範囲、段落[０００８]など）
【特許文献１１】特開平９−２３９２１３号公報（特許請求の範囲、段落[００１８]など）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、上記背景技術で述べたような空気清浄剤でアセトアルデヒドを除去しようとすると以下のような問題点がある。
【０００９】
すなわち、アニリンやリン酸アニリンは、低級脂肪族アルデヒドの除去性能は比較的高いものの、アニリンやリン酸アニリン自体に臭気があり、一般向けの脱臭剤もしくは空気浄化剤としては使用しにくい問題があった。
【００１０】
また、アミノ酸やアミノ安息香酸は、アニリンやリン酸アニリンのように臭気を発することはないが、低級脂肪族アルデヒドとの反応性に劣るため、アセトアルデヒドの除去性能が低く、実用上十分ではない問題があった。
【００１１】
また、ゼオライトやセピオライトなどの金属酸化物や、アミノ酸やアミノ安息香酸などの有機物質は、活性炭と組み合わせても、低級脂肪族アルデヒドの除去性能が、アニリンよりも劣る問題があった。
【００１２】
本発明者らが提案した特定細孔分布を持つ活性炭にスルファニル酸と亜鉛化合物を添着した空気浄化剤は、非常に優れた脱臭性能を有するものであるが、亜鉛化合物が毒性を有するという問題があった。
【００１３】
また、スルファニル酸とリン酸水素塩を添着する方法は非常に優れた方法であるが、リン酸水素塩の価格が高いという問題があった。
【００１４】
本発明は、このような事情に鑑み、安全かつ低コストで、たばこの主要臭気であるアセトアルデヒド、アンモニアおよび酢酸の除去性能に優れた空気浄化剤を提供しようとするものである。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
上記の課題を解決するために、本発明に係る空気浄化剤は以下のような構成としたものである。
【００１６】
請求項１に記載の発明は、多孔質体にｐ−アミノベンゼンスルフォン酸とホウ酸塩とを添着させてなる空気浄化剤であって、前記ホウ酸塩の添着割合が前記ｐ−アミノベンゼンスルフォン酸１質量部に対して０．２〜５質量部であることを特徴とする空気浄化剤である（第１発明）。
【００１７】
請求項２に記載の発明は、前記多孔質体が活性炭である請求項１項に記載の空気浄化剤である（第２発明）。
【００１８】
請求項３に記載の発明は、前記多孔質体に対するｐ−アミノベンゼンスルフォン酸の添着量が多孔質体１００質量部に対して３〜５０質量部である請求項１または２に記載の空気浄化剤である（第３発明）。
【００１９】
請求項４に記載の発明は、前記ホウ酸塩がホウ酸ナトリウムである請求項１〜３のいずれか１項に記載の空気浄化剤である（第４発明）。
【発明の効果】
【００２０】
本発明に係る空気浄化剤によれば、安全かつ低コストで、たばこ臭気の主要成分であるアセトアルデヒド、アンモニアおよび酢酸を高除去率で除去し得るようになる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】
以下、本発明の好ましい実施形態を具体的に説明する。
【００２２】
例えば、やし殻活性炭等の多孔質体を、ｐ−アミノベンゼンスルフォン酸とホウ酸ナトリウム等のホウ酸塩とを含む水溶液に浸漬する方法等により、多孔質体にｐ−アミノベンゼンスルフォン酸とホウ酸塩とを添着させた空気浄化剤を得る。このとき、前記ホウ酸塩の添着割合が前記ｐ−アミノベンゼンスルフォン酸１質量部に対して０．２〜５質量部となるようにする。そうすると、本発明に係る空気浄化剤が得られる。
【００２３】
このような形態で本発明に係る空気浄化剤が得られ、そして喫煙室等の空気浄化機用の空気浄化剤として使用される。
【００２４】
以下、本発明について主にその作用効果を説明する。
【００２５】
本発明者らは、前述の目的を達成するために鋭意研究を重ねた。その結果、多孔質体にｐ−アミノベンゼンスルフォン酸とともにホウ酸塩をも添着させた空気浄化剤であって、しかも、このときのホウ酸塩の添着割合が前記ｐ−アミノベンゼンスルフォン酸１質量部に対して０．２〜５質量部となるようにした空気浄化剤は、ホウ酸塩の触媒的作用と考えられる作用によってｐ−アミノベンゼンスルフォン酸とアセトアルデヒドとの反応性が高められ、そのためアセトアルデヒドを高除去率で除去し得てアセトアルデヒド除去性能に優れており、さらにアンモニアおよび酢酸の除去性能も優れていることを見いだした。
【００２６】
本発明は、このような知見に基づき完成されたものである。すなわち、本発明に係る空気浄化剤は、多孔質体にｐ−アミノベンゼンスルフォン酸とホウ酸塩とを添着させてなる空気浄化剤であって、前記ホウ酸塩の添着割合が前記ｐ−アミノベンゼンスルフォン酸１質量部に対して０．２〜５質量部であることを特徴とする空気浄化剤である（第１発明）。
【００２７】
したがって、本発明に係る空気浄化剤は、たばこ臭気の主要成分であるアセトアルデヒド、アンモニアおよび酢酸を高除去率で除去し得る。また、ホウ酸塩は安価に入手できるので、本発明に係る空気浄化剤は安価に製造できる。
【００２８】
本発明に係る空気浄化剤において、ホウ酸塩の添着割合がｐ−アミノベンゼンスルフォン酸１質量部に対して０．２〜５の質量部であることとしているのは以下の理由による。すなわち、０．２質量部未満であると、ｐ−アミノベンゼンスルフォン酸とアセトアルデヒドとの反応速度の向上が十分でなくなり、そのため脱臭効率の向上が不十分となるからである。一方、５質量部を超えると、ｐ−アミノベンゼンスルフォン酸とアセトアルデヒドとの反応速度を向上させることはできるものの、空気浄化剤中の多孔質体の含有割合が相対的に低下し、多孔質体による臭気物質の物理吸着能が低下し望ましくないからである。なお、ホウ酸塩の望ましい添着割合は、ｐ−アミノベンゼンスルフォン酸１質量部に対して０．８〜１．２質量部である。
【００２９】
前記多孔質体としては、特には限定されるものではないが、たばこ臭気成分の吸着能の高いものの方が好適に使用することができ、例えば、活性炭、活性炭素繊維、ゼオライト、シリカゲル、活性アルミナ、活性白土、セピオライト等の無機系吸着材、イオン交換樹脂、スチレン樹脂吸着材等の有機系吸着材を使用することができる。
【００３０】
これらの吸着材の中でも、活性炭はその比表面積が約１０００ｍ２／ｇ  と他の吸着材に比較して大きいため吸着性能が高く、また、細孔径２ｎｍ以下のミクロポアから同５０ｎｍ以上のマクロポアまで幅広く分布しているため、たばこ臭気のさまざまな臭気成分を吸着するのに最も適している。したがって、前記多孔質体としては活性炭を用いるのが望ましい（第２発明）。
【００３１】
ｐ−アミノベンゼンスルフォン酸の多孔質体への添着量としては、特には限定されないが、多孔質体１００質量部に対して３〜５０質量部とするのが望ましい（第３発明）。３質量部未満では、空気浄化剤の容積当たりのアセトアルデヒド除去可能な量が小さく、アセトアルデヒド除去効果の持続時間が短く、アセトアルデヒド除去効果を長時間持続させるには多数個の空気浄化剤が必要となり、ひいては全体として大容積の空気浄化剤が必要となるので、実用的ではない。一方、５０質量部を超えると、アセトアルデヒドの除去剤としては十分に使用し得るが、前述したように、空気浄化剤中の多孔質体の含有割合が相対的に低下し、多孔質体に吸着され除去されるたばこ臭気のさまざまな臭気成分に対する除去効果が減少するので、空気浄化剤としては実用的ではない。なお、より望ましいｐ−アミノベンゼンスルフォン酸の添加量は、多孔質体１００質量部に対して１８〜３０質量部である。
【００３２】
ｐ−アミノベンゼンスルフォン酸とともに添着するホウ酸塩としては、さまざまなアルカリの塩が使用可能であり、例えば、ナトリウム塩、カリウム塩、カルシウム塩、マグネシウム塩、アンモニウム塩などの形で用いることができるが、ナトリウム塩であるホウ酸ナトリウムは、他のホウ酸塩よりも安価に入手できるため特に望ましい（第４発明）。
【００３３】
なお、ホウ酸ナトリウムとしては、オルトホウ酸ナトリウム、メタホウ酸ナトリウム、二ホウ酸ナトリウム、四ホウ酸ナトリウム、五ホウ酸ナトリウム、六ホウ酸ナトリウムおよび八ホウ酸ナトリウムのいずれでもよく、また、これらの水和物および無水物のいずれであってもよく、さらには、これらを複数含有するものであってもよい。
【００３４】
本発明において、多孔質体にｐ−アミノベンゼンスルフォン酸とホウ酸塩とを添着させる添着方法については、特には限定されるものではなく、種々の添着方法を採用することができる。例えば、多孔質体をｐ−アミノベンゼンスルフォン酸とホウ酸塩とを含む水溶液に浸漬することによって添着させる方法や、多孔質体とｐ−アミノベンゼンスルフォン酸とホウ酸塩とを含む混合体に有機バインダーまたは無機バインダーを加えて成形することによって添着させる方法などを採用することができる。このようにバインダーを加えて成形することによって添着させる方法を採用した場合、空気浄化剤としてペレットやハニカムあるいはシート状のフィルターなど所望の形状のものを得ることができ、ひいては室内や車内の空気清浄機などに適宜簡便に配置することができる。
【００３５】
多孔質体へのｐ−アミノベンゼンスルフォン酸とホウ酸塩の添着は同時に行う方法の他に、先にいずれかの添着剤を添着した後に他方の添着剤を添着する方法など、別個に添着を行う方法も採用することができる。
【実施例１】
【００３６】
種々の空気浄化剤を作製し、それらのアセトアルデヒド除去性能（除去率）を調査した。作製した空気浄化剤での添着剤及びアセトアルデヒドの除去率を表１に示す。この空気浄化剤の作製方法、添着剤の種類、アセトアルデヒドの除去率の測定方法、その測定結果等の詳細について、以下説明する。
【００３７】
市販のやし殻活性炭の粉末を多孔質体として用い、この活性炭１００質量部に対して添着剤としてスルファニル酸（ｐ−アミノベンゼンスルフォン酸）とホウ酸ナトリウム（ホウ砂；４ホウ酸ナトリウム水和物）とをそれぞれ２０質量部ずつ、バインダーとともに加え、水を加えて混練した後、ペレット形状に成形して空気浄化剤（Ｎｏ．１；発明剤１）を得た。また、上記ホウ酸ナトリウムに代えてホウ酸を用い、上記発明剤１と同様の方法により活性炭にスルファニル酸とホウ酸とを添着させた空気浄化剤（Ｎｏ．２；比較剤１）を得た。さらに、上記スルファニル酸＋ホウ酸ナトリウムに代えてスルファニル酸のみを用い、上記発明剤１と同様の方法により活性炭にアミノベンゼンスルフォン酸のみを添着させた空気浄化剤（Ｎｏ．３；比較剤２）を得た。
【００３８】
このようにして得られた空気浄化剤（Ｎｏ．１〜３）について、次のような方法によりアセトアルデヒド除去性能を調査した。
【００３９】
サンプルホルダーに空気浄化剤０．５ｇを入れて仕込み、このサンプルホルダー内にアセトアルデヒドを混合した空気（アセトアルデヒドの濃度：２０ｐｐｍ  ）を空間速度（ＳＶ）：２０，０００ｈ−１の条件で流し、サンプルホルダーの空気入口側でのアセトアルデヒド濃度Ｃｉ  および空気出口側のアセトアルデヒド濃度Ｃｏ  を測定し、下記式を用いてアセトアルデヒド除去率を算出して求めた。
【００４０】
アセトアルデヒド除去率（％）＝〔（Ｃｉ  −Ｃｏ  ）／Ｃｉ  〕×１００
【００４１】
このようにして調査した空気浄化剤（Ｎｏ．１〜３）のアセトアルデヒド除去率を表１に示す。なお、この表１でのアセトアルデヒド除去率は、前記空気のサンプルホルダー内への流通の開始時点から２時間経過した時点におけるアセトアルデヒド除去率である。表１の評価の欄には、スルファニル酸のみを添着させた空気浄化剤（Ｎｏ．３；比較剤２）の場合に比較して、アセトアルデヒド除去率の値が２０％以上高いものを◎、これよりはアセトアルデヒド除去率が低いものの、アセトアルデヒド除去率の向上が認められたものを○、アセトアルデヒド除去率の向上が認められなかったものを△で示した。
【００４２】
表１からわかるように、添着剤としてスルファニル酸のみを添着させた場合（Ｎｏ．３；比較剤２）に比較して、スルファニル酸に加えてホウ酸ナトリウムを添着した場合（Ｎｏ．１；発明剤１）は、明らかにアセトアルデヒドの除去率が高く、脱臭性能の顕著な向上が認められた。なお、ホウ酸ナトリウムに代えてアルカリの塩を含まない単なるホウ酸を添着した場合（Ｎｏ．２；比較剤１）は、アセトアルデヒドの除去率は、スルファニル酸単独添着の場合（Ｎｏ．３；比較剤２）％と大差なく、添着効果はほとんど認められなかった。
【実施例２】
【００４３】
上記実施例１においてはホウ酸ナトリウムの添着割合をスルファニル酸１質量部に対して１質量部としたが、本実施例においてはホウ酸ナトリウムの添着割合をスルファニル酸に対して質量比で０．１〜１０（すなわち、スルファニル酸１質量部に対して０．１  〜１０質量部）の範囲で変化させた。この点を除き、実施例１の場合と同様の方法により、活性炭にスルファニル酸とホウ酸ナトリウムを添着させた空気浄化剤（Ｎｏ．４〜７）を得た。そして、これらの空気浄化剤について、実施例１の場合と同様の方法により、アセトアルデヒド除去性能（除去率）を調べた。この結果を表２に示す。
【００４４】
表２からわかるように、ホウ酸ナトリウムを質量比０．１で添着した場合（Ｎｏ．４）は、スルファニル酸単独添着の場合（Ｎｏ．３；比較剤２）と比較して脱臭効果の向上はほとんど認められないが、質量比０．２，１，５で添着した場合（Ｎｏ．５，１，６）は、明らかに脱臭性能の向上が認められた。特に、質量比１で添着した場合（Ｎｏ．１；発明剤１）はスルファニル酸を単独で添着した場合（Ｎｏ．３；比較剤２）より２０％以上高いアセトアルデヒド除去率を示し、顕著なアセトアルデヒド脱臭性能の向上効果が得られた。なお、質量比１０で添着した場合（Ｎｏ．７）は、アセトアルデヒド脱臭性能の向上がそれほど認められなかった。このようにホウ酸塩をスルファニル酸に対して質量比０．２〜５で添着することでアセトアルデヒド脱臭性能の明確な向上が図れることが分かった。
【００４５】
以上の結果より、スルファニル酸とホウ酸塩を添着した空気浄化剤がアセトアルデヒド脱臭に効果を発揮することが分かったが、たばこ臭気の他の主要成分であるアンモニアおよび酢酸についてもその脱臭性能を調査した。
【実施例３】
【００４６】
上記実施例１の空気浄化剤のうちＮｏ．１（発明剤１）およびＮｏ．３（比較剤２）について、アンモニアの除去性能（除去率）を調査した。アンモニア除去率の測定方法は、実施例１のアセトアルデヒド除去率の測定方法と、アセトアルデヒドに代えてアンモニアを用いる以外はまったく同じ測定条件である。また、アンモニア除去率の評価基準も実施例１のアセトアルデヒド除去率と同様である。
【００４７】
このようにして調査した空気浄化剤（Ｎｏ．１，３）のアンモニア除去率を表３に示す。表３からわかるように、スルファニル酸とともにホウ酸ナトリウムを添着した場合（Ｎｏ，１；発明剤１）は、スルファニル酸単独で添着した場合（Ｎｏ．３；比較剤２）と比較してアンモニア除去率の向上が見られ、アンモニア脱臭性能が向上した。
【実施例４】
【００４８】
上記実施例３と同様、実施例１のＮｏ．１（発明剤１）およびＮｏ．３（比較剤２）について、酢酸の除去性能（除去率）を調査した。酢酸除去率の測定方法は、実施例３と同様、実施例１のアセトアルデヒド除去率の測定方法と、アセトアルデヒドに代えて酢酸を用いる以外はまったく同じ測定条件である。また、酢酸除去率の評価基準も実施例１のアセトアルデヒド除去率と同様である。
【００４９】
このようにして調査した空気浄化剤（Ｎｏ．１，３）の酢酸除去率を表３に示す。表４からわかるように、スルファニル酸とともにホウ酸ナトリウムを添着した場合（Ｎｏ，１；発明剤１）は、スルファニル酸単独で添着した場合（Ｎｏ．３；比較剤２）と比較して２０％以上高い酢酸除去率を示し、顕著に酢酸脱臭性能が向上した。
【００５０】
以上の実施例１〜４の結果より、多孔質体にスルファニル酸と所定量のホウ酸塩とを添着して得られた空気浄化剤は、たばこ臭気成分の中でも除去しにくいアセトアルデヒドを効率よく除去できるとともに、アンモニアおよび酢酸についても除去率が向上し、総合的に脱臭性能が向上することが確認できた。
【表１】
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【表２】
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【表３】
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【表４】
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