JPH0699591B2 - 消臭性フイルム - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、異臭を放つ物質を無臭物質に変化させる消臭
性機能を備えたフィルムに関するものである。

〔従来の技術〕

フィルムの最大の用途は包装用で包装物が外気とは完全
にシールされるフィルム包装もあるが、形態によってシ
ールされずに外気に触れている場合も多い。包装物が異
臭物質である場合に、シールされた包装ならよいが、外
気に触れる包装であると異臭がただよい不都合である。
そのためフィルムに消臭性機能があれば、頗る好都合で
ある。しかし、そのようなフィルムは存在しない。

一方、日常の生活圏における悪臭物質は、例えばアンモ
ニア、アミン類、硫化水素、メルカプタン類、インドー
ル、カルボニル化合物などである。これらの物質は、特
開昭55-32519号公報に記載されているように生体酵素が
酸化触媒として作用し、分解される。生体酵素のなかで
も金属ポルフィリン類、金属ポルフラジン類が優れてお
り、例えば特開昭50-54590号公報に開示されているよう
に人為的に合成が可能で、比較的容易に入手できる点で
も有利である。

〔発明が解決しようとする問題点〕

本発明は、上記公報に記載された金属ポルフラジン類の
消臭機能に着目し、これを利用して消臭性フィルムを提
供するものである。

〔問題点を解決するための手段〕 本発明者は、金属ポルフラジン類を消臭剤として使用す
る研究により以下の知見を得た。

金属ポルフラジンは酸化触媒としてあらゆる異臭物質に
触媒として作用し、悪臭物質を分解して無臭物にする性
質がある。金属ポルフラジンのなかでも基本骨格構造が なる金属フタロシアニンは特にその性質が優れている。
例えば反応速度が大きくかつ分解率が高いことや常温で
反応が進行すること、空気中の酸素を有効に使用できる
こと、サイクル反応で触媒寿命が長いことなど消臭剤と
しては極めて有利な性質である。ところが金属フタロシ
アニンは平面的な構造であるため、分子同志が会合しや
すい傾向にある。分子同志が会合してしまうと、触媒活
性の中心である金属イオンＭが覆われた状態になり触媒
活性が弱まってしまう。

これに対し、金属フタロシアニンの誘導体である下記式 （式中、Ｍは金属、Ｘはカルボキシル基または未置換の
水素基）なる金属フタロシアニンポリカルボン酸はカル
ボキシルイオンが電気的に反発して分子会合しにくい。
またカルボキシル基により立体障害を起して会合しにく
ゝなる。このようにして触媒活性の中心である金属イオ
ンＭが露出した状態を保つことができ、触媒作用を充分
に発揮することができる。

上記知見の下になされた本発明の消臭性フィルムは、高
分子物質に金属フタロシアニンポリカルボン酸0.1〜20
重量％が混合され成膜されている。

フィルムを形成する高分子物質は、例えば酢酸セルロー
ス、ポリエチレンテレフタレート、セロハン、ポリビニ
ルアルコール、ポリ塩化ビニル、ポリエチレン、ポリプ
ロピレン、ポリスチレン、ポリカーボネイト、ポリアク
リル系、ポリイミド、ポリサルホン、ナイロン、ポリエ
ーテルサルホン、ポリエーテルエーテルケトン、ポリ塩
化ビニリデン、フッ素系樹脂、エチレン−酢酸ビニル共
重合体などが使用できる。

金属フタロシアニンポリカルボン酸は、中心金属ＭがF
e、Co、Mn、Ti、Ｖ、Ni、Cu、Zn、Mo、Ｗ、Osのものを
使用できる。好ましくはFeまたはCoのもの、もしくはFe
とCoのものを混合したものである。

金属フタロシアニンポリカルボン酸は、金属フタロシア
ニンポリカルボン酸、金属フタロシアニンテトラカルボ
ン酸、金属フタロシアニンオクタカルボン酸とカルボキ
シル基が増えるほど、分子会合しにくゝ、触媒活性が強
くなる。実用上好ましいのは、下記（１）式に示す金属
フタロシアニンテトラカルボン酸、または（２）式に示
す金属フタロシアニンオクタカルボン酸である。

高分子物質に混合されている金属フタロシアニンポリカ
ルボン酸の量は多いほど消臭性能が優れる傾向にある
が、ある程度以上の量になるとさほど変化しない。また
は多過ぎることにより成膜性が悪くなる。一方、少なす
ぎると消臭性能が保てない。種々の実験の結果によれば
経済的効果も加味し、金属フタロシアニンポリカルボン
酸の量は、0.1〜20重量％が適当である。好ましくは0.5
〜10重量％である。

本発明の消臭性フィルムは、上記の高分子物質に金属フ
タロシアニンポリカルボン酸を混練してから、常法によ
り成膜されて製造される。

これらの高分子物質には、必要に応じ可塑剤などととも
に添加剤として、例えばシリカ、酸化チタン、炭酸カル
シウム、アルミナ、ゼオライト、タルクなど粉粒体を加
えたり、水分吸収剤やキトサンなどを加えると活性の向
上に役立つ。またフィルムを発泡させたり、微細な凹凸
を形成して表面積を大きくしてもよい。

また金属フタロシアニンポリカルボン酸は単体で混入し
てもよいし、繊維、紙、パルプ、セラミックスなどに一
旦吸着させたものを粉砕し、混入してもよい。このよう
にすれば、金属フタロシアニンポリカルボン酸の分子分
散状態が良くなって会合がなく、触媒活性の向上が図れ
る。

〔作用〕

本発明の消臭性フィルムの消臭成分である金属フタロシ
アニンポリカルボン酸は、触媒活性の中心の金属イオン
Ｍが露出した状態を保つことができ、触媒作用を充分に
発揮することができる。

本発明の消臭性フィルム中の金属フタロシアニンポリカ
ルボン酸は異臭物質に対し以下〜のような生体酵素
類似の作用をし、異臭物質を分解する。

オキシダーゼ類似の作用 分子状酸素による酸化反応（空気中の酸素による自動酸
化作用）。

なお式中SubはSubstrate（基質）の略。

M-paPc:金属フタロシアニンポリカルボン酸 （Sub）H:異臭物質で例えばH₂S、R-SH（メルカプタン誘
導体）、R-CHO（アルデヒド誘導体）、R-NH₂（アミノ誘
導体）、R-OH（アルコール誘導体） Sub-Sub:酸化生成物 ペルオキシダーゼ類似の作用 上記で生成した過酸化水素（＊印）による酸化反応
（に連鎖して起こる）。

オキシゲナーゼ類似の作用 例えばインドール核、ピリジン核などの複素環状化合物
からなる悪臭物質を酸化開裂させる反応。インドール核
の場合には以下の反応。

酸化開裂による生成物は上記・の反応でさらに分解
される。

〔発明の効果〕

本発明の消臭性フィルムは、上記の〜の反応により
水溶性・非水溶性を問わず人間の日常生活圏にある悪臭
物質はほとんど全部分解できる。消臭成分である金属フ
タロシアニンポリカルボン酸は、フィルムの構成成分で
ある高分子物質に練込まれており、経年変化により離脱
してしまうということがほとんどない。しかもフィルム
自身が、異臭物質を吸収したり含蔵したりしておくもの
ではなく、消臭反応系のなかで消耗されるものでもな
い。したがって半永久的に消臭効果が持続できるもので
ある。

本発明の消臭性フィルムを原材料として、凡ゆる二次製
品、例えば袋類、食品保存容器の内貼り、自動車や電
車、住宅内の表装、おむつカバーの下敷、食品用ラッ
プ、食品用包材、食品用トレィ、ごみ袋、住宅用内装
材、壁紙、畜舎壁材、靴中敷、バッグ中敷、衣類カバ
ー、消臭機能を備えたカレンダ、消臭機能を備えたポス
タ、冷蔵庫、電子レンジ内貼等に使用でき、その二次製
品は消臭機能を持つことになる。

また用途に応じて、このフィルムを、各種プラスチック
フィルム、不織布、紙、繊維、金属などとラミネートし
たり、このフィルムの表面に各種物質をコーティングし
たりすることで、より高機能のフィルムが得られる。

〔実施例〕

以下、本発明を適用する消臭性フィルムの代表的な実施
例を説明する。

《消臭性フィルムの製造》 実施例1. 鉄フタロシアニンオクタカルボン酸0.25gをボールミル
中で24時間粉砕した後、トリアセチルセルロース樹脂25
gとCH₂Cl₂175gを加え、さらに24時間混合した。得られ
たドープをガラス板上にガラス棒を用いてキャスティン
グしてから、ドライヤで乾燥し、消臭性フィルムを得
た。その消臭性フィルム中の、鉄フタロシアニンオクタ
カルボン酸の量は１重量％である。

実施例2. 鉄フタロシアニンオクタカルボン酸を硫酸銅で処理した
ものを用い実施例１と同じようにして消臭性フィルムを
得た。

実施例3. コバルトフタロシアニンテトラカルボン酸を塩化カルシ
ウムで処理したものを用い実施例１と同じようにして消
臭性フィルムを得た。

実施例4. キトサン0.25gをボールミルで良く粉砕し鉄フタロシア
ニンオクタカルボン酸0.25gと混合し、他は実施例１と
同じようにして消臭性フィルムを得た。

実施例5. 直鎖低密度ポリエチレン樹脂100gに水分をよく乾燥させ
た10gの鉄フタロシアニンオクタカルボン酸を混ぜ、加
熱練込機により良く混合しマスターバッチを作製した。
直鎖低密度ポリエチレンペレット900gとこのマスターバ
ッチ100gを混ぜ、インフレーション成膜機により厚さ30
μの消臭性フィルムを得た。

《特性評価》 ワールブルグ検圧計による触媒活性試験 悪臭ガスの１つであるメルカプタン（RSH）は、金属フ
タロシアニンポリカルボン酸の触媒作用によって下記の
反応でRSSRとなり無臭化する。

したがって消費されたO₂を定量することにより金属フタ
ロシアニンポリカルボン酸の触媒活性、つまり消臭特性
を測定することができる。

試験装置の概要は第１図に示してある。反応容器１は、
主室1a、側室1bから成り、マノメータ３に接続されてい
る。反応容器１は恒温水中に入れて全体は振盪機（不図
示）により振盪される。反応容器１の主室1aに1mlのH₂O
と精秤したサンプル（各例の消臭性フィルム）を入れ、
側室1bに約0.5mol/lの２−メルカプトエタノール水溶液
を1ml入れる。反応容器１を恒温にした後反応を開始さ
せ、一定時間ごとに消費されたO₂量をマノメータ３の目
盛から読みとる。サンプルを熱分解後、原子吸光光度計
により金属フタロシアニンポリカルボン酸を定量する。
この定量結果と消費されたO₂量から、サンプル中の金属
フタロシアニンポリカルボン酸1molにつき時間毎にどれ
だけのRSSRを生成したか算出する。各例の消臭性フィル
ムの触媒活性の結果が第２図に示してある。

ガス検知管による消臭性能試験 この消臭性能試験は、悪臭ガスであるメチルメルカプタ
ンのガス除去率を測定する。2l定量容器に実施例の各サ
ンプル（150×150mm）を入れ、初期濃度120PPMのメチル
メルカプタンガスで満たす。定時間毎にこのガスを僅か
に取り出してガス検知管により残留メチルメルカプタン
の濃度を測定する。この測定結果のグラフが第３図（実
施例１のサンプル）、第４図（実施例５のサンプル）に
示してある。試験は室温25℃、湿度75％で行なう。

実施例１のトリアセチルセルロース樹脂25gに混入する
鉄フタロシアニンオクタカルボン酸の量を0.02g〜5gの
間で種々調製して消臭性フィルム中の鉄フタロシアニン
オクタカルボン酸の量を0.08重量％〜20重量％の間で変
化させた消臭性フィルムのサンプルを多数造る。その各
サンプルフィルム１m²で鶏糞1kgをくるみ、官能試験を
する。その結果、鉄フタロシアニンオクタカルボン酸の
量が0.1重量％程度以上で消臭効果が現れることが解っ
た。

なお各実施例のサンプルについて、天然の悪臭物質であ
る糞尿、魚ワタ、下水汚泥などを包装しておき、実際に
消臭されているかのモニターによる官応試験もやってお
り、この試験でも良い評価が得られている。

【図面の簡単な説明】

第１図は消臭性能試験装置を示す図、第２図〜第４図は
消臭性フィルムの性能試験の結果を示す図である。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】高分子物質に金属フタロシアニンポリカル
   ボン酸0.1〜20重量％が混合され成膜されていることを
   特徴とする消臭性フィルム。