JP2008080328A

JP2008080328A - 吸着剤、濾材およびエアフィルター

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Publication number: JP2008080328A
Application number: JP2007220781A
Authority: JP
Inventors: Yuichiro Hayashi; 祐一郎林; Yasuhiro Asada; 康裕浅田
Original assignee: Toray Industries Inc
Current assignee: Toray Industries Inc
Priority date: 2006-08-31
Filing date: 2007-08-28
Publication date: 2008-04-10
Anticipated expiration: 2027-08-28
Also published as: JP5040526B2

Abstract

【課題】大気中の低濃度下においても低級脂肪族アルデヒド類の除去性能に優れ、さらにエアフィルターのような動的な条件下においても除去性能が高い脂肪族アルデヒド吸着剤を提供する
【解決手段】電子供与性基が結合してなる１級アミン、２級アミンおよび多孔質体を含んでなることを特徴とする吸着剤。
【選択図】なし

Description

本発明は、吸着剤に関する。更に詳しくは、家庭環境および作業環境から発生する臭気中に含まれる脂肪族アルデヒド類、特にアセトアルデヒドに代表される低級脂肪族アルデヒドの吸着除去に有効な吸着剤に関し、特にエアフィルター用途に関する。

空気中の汚染物質についてはその種類が多岐に渡るが、その中でも低級脂肪族アルデヒド類は、大きな問題となっている。例えば、アセトアルデヒドはタバコ煙や自動車の排気ガス中に含まれる代表的な悪臭成分であり、低濃度でも臭気を感じ易い。また空気中の汚染物質の除去には、活性炭が一般に使用されているが、低級脂肪族アルデヒド類の活性炭への平衡吸着量は他の悪臭成分に比べて著しく小さい。

そこで、アルデヒドと化学反応するアニリンを添着した活性炭が、特許文献１、特許文献２に開示されている。しかし、アニリンは元来毒劇物であり、一般の人が触れる可能性がある用途において使用することはできない。

また、アニリンの毒性を鑑みてヒドラジド類を添着させた活性炭（特許文献３参照）が開示されている。

この脱臭剤は、アルデヒドが滞留している静的な条件ではｐｐｍオーダー以下の低濃度の低級脂肪族アルデヒドに対してある程度の除去性能を有するものの、エアフィルターのような動的な条件では、低級脂肪族アルデヒドの除去に対して実用的な効果は無かった。

また、特許文献４にはアニリンを放出させないように１級アミンであるアニリンと２級アミンであるエチレン尿素との２種類のアミンを多孔質体に担持させる方法が開示されている。しかしこの方法は、アニリンの反応性が速くないために、動的な条件下では十分な性能に達しない。また、毒性の高いアニリンを使用しているため一般用途には向かないという問題点も解決できていない。

特許文献５には、ヒドラジド類と尿素およびその誘導体から選ばれる少なくとも１種を有効成分にとして含有する消臭剤組成物が開示されている。しかし、この消臭剤は、静的な条件下を想定した設計であり動的な状態では低級脂肪族アルデヒドの除去に対して実用的な効果は無かった。

このように、動的な条件下においても安全で低級脂肪族アルデヒドの除去性能を有しかつ寿命も長いエアフィルター用途に適した材料が要望されていた。
特公昭６０−５４０９５号公報特開平３−９８６４２号公報特開平１０−３６６８１号公報特開平１１−２８５６１９号公報特許第３７９７８５２号

本発明は、低級脂肪族アルデヒド類に対し低濃度（例えば１ｖｏｌｐｐｍ以下）であっても除去性能に優れ、さらにエアフィルターのようなエアが流通している動的な条件下においても除去効率が高く、長寿命な吸着剤を提供することを目的とする。

すなわち本発明は、電子供与性基が結合してなる１級アミン、２級アミンおよび多孔質体を含んでなることを特徴とする吸着剤である。

また本発明は、本発明の吸着剤が表面上に担持された繊維を含んでなることを特徴とする濾材である。

また本発明は、本発明の濾材を用いたことを特徴とするエアフィルターである。

本発明に係る吸着剤は、動的な条件下においてもアルデヒド類との除去効率が高くかつ吸着容量も大きく、これによりフィルターのような動的な条件下でもアルデヒド類の除去効率が高くかつ長寿命を実現するこれまでに無い吸着剤である。

吸着対象のアルデヒド類としては、脂肪族アルデヒド、芳香族アルデヒド、不飽和アルデヒドなどがある。特に本発明は、反応性が低く動的な条件下では除去が困難であった脂肪族アルデヒドに有効である。

脂肪族アルデヒドとしては、ホルムアルデヒド、アセトアルデヒド、プロピオンアルデヒド等がある。中でもアセトアルデヒドは、カルボニル炭素のα位に電子供与性のアルキル基を有するために、カルボニル炭素の求電子性が低く化学吸着されにくいが、本発明の吸着剤は、アセトアルデヒドに対しても良好な化学吸着性能を発現する。

本発明の吸着剤は、電子供与性基が結合してなる１級アミンおよび２級アミンを必須とする。これらを有することにより、おのおの単独で用いるよりもアルデヒド類やカルボニル基を有する化合物等の吸着効率を飛躍的に向上させることができる。

電子供与性基を結合してなる１級アミンにおいて、電子供与性基は超共役効果があり、窒素原子に向かって電子を押し出す効果がある。これによりアミンの求核反応性が向上し、アルデヒド類に対する反応性が向上する。

しかし、電子供与性基が結合した１級アミンだけでは動的な除去において実用的な寿命は達成できない。

電子供与性基が結合した１級アミンに加え、２級アミンをさらに有することが重要である。２級アミンを有することで、吸着剤としての寿命が飛躍的に向上する。

そのメカニズムは定かではないが、以下のように推測している。
すなわち、電子供与性基が結合した１級アミンは一旦アルデヒドと反応するが、アルデヒドとの反応性の高さの反面、一部のアルデヒドを脱離させてしまう。しかし２級アミンが同時に存在すると、この脱離したアルデヒドと反応することが出来る。つまり、１級アミンから２級アミンにアルデヒドが受け渡される。２級アミンは、アミン周りの立体障害が高いため、一旦結合すると逆反応が起こりにくい。

ここで、１分子内に電子供与性基を有する１級アミンと２級アミンとを両方有する化合物でも当該効果が得られるかとも考えられるが、例えばこれに該当するアジピン酸ジヒドラジド単独では当該効果が得られないことから、別種の化合物として電子供与性基を有する１級アミンと２級アミンとが必要であると考える。

電子供与性基が結合した１級アミンとしては、求核反応性の高いアミンが好ましい。求核反応性の強さを示す指標として、アミンの解離定数がある。解離定数は、厳密には塩基度の尺度であるので、アミンとプロトン間の平衡定数を表しているが、塩基度と求核反応性に正比例の相関があることが一般的に認められており、求核反応性の強さの指標として使用できる。

塩基の解離定数ｐＫｂと酸の解離定数はｐＫａとの間には、次式の関係が成り立つ。
ｐＫａ＋ｐＫｂ＝１４
本発明の吸着材は、電子供与性基が結合してなる１級アミンの塩基解離定数ｐＫｂが４．０以下であることが高い求核反応性を得る上で好ましい。ｐＫｂが４．０以下とは、プロトンの存在下においてイオン化するアミンがアミン全体の０．１モル％以上であることを示している。ｐＫｂが４．０を超えると、塩基度が低く、アミンの求核反応性も低くなる傾向にあると考えられる。

電子供与性基としては例えば、メチレン（−ＣＨ_２−）基や−ＮＨ−基などがある。

電子供与性基が結合してなる１級アミンとしては例えば、アルキルの１級アミン、ピロリジン類、ピペリジン類、酸ヒドラジド類があげられる。

生産性、実用性の点からは、可溶性のアミンや、耐熱性が高く加工温度で分解しないアミン、アミン臭が弱いアミンなどが好ましく、これらも含め総合的には酸ヒドラジドが好ましい。酸ヒドラジドは、カルボン酸とヒドラジンとから誘導される−ＣＯ−ＮＨＮＨ_２で表される酸ヒドラジド基を有する化合物であり、ヒドラジド末端の窒素原子のα位に、更に非共有電子対を有する窒素原子が結合しており、電子供与性基が結合した１級アミンである。

酸ヒドラジドとしては例えば、分子中に１個の酸ヒドラジド基を有する酸モノヒドラジドとしては、ホルムヒドラジド、アセトヒドラジド、プロピオン酸ヒドラジド、安息香酸ヒドラジド等、分子中に２個の酸ヒドラジド基を有する酸ジヒドラジドとしては、シュウ酸ジヒドラジド、マロン酸ジヒドラジド、コハク酸ジヒドラジド、アジピン酸ジヒドラジド、フマル酸ジヒドラジド、マレイン酸ジヒドラジド、テレフタル酸ジヒドラジド等、分子中に３個以上の酸ヒドラジド基を有する酸ポリヒドラジドとしては、ポリアクリル酸ヒドラジド等が挙げられる。

これらの中でも、安全性、生産性、低アミン臭気などを考慮に入れるとジヒドラジド化合物が好ましく、２塩基酸ジヒドラジドが特に好ましく、アジピン酸ジヒドラジドがより一層好ましい。

電子供与性基が結合した１級アミンの量は、吸着剤全質量に対し１〜５０質量％が好ましく、より好ましくは５〜３０質量％である。当該範囲内とすることで、多孔質体の中にアミンが添着されアミンの性能を十分発揮できる。

このような電子供与性基が結合した１級アミンは、単独でなく２種以上含んでいてもよい。

本発明の吸着剤に用いるに２級アミンとしては、次のようなものを採用することができる。

例えば、３，５−ジメチルピラゾールや３−メチル−５−ピラゾロン、１，２，３−トリアゾール、１，２，４−トリアゾール、３−ｎ−ブチル−１，２，４−トリアゾール、３，５−ジメチル−１，２，４−トリアゾール、３，５−ジ−ｎ−ブチル−１，２，４−トリアゾールなどのアゾール類の２級アミンを用いることができる。

また、アジン類の２級アミンを用いることもできる。

また、ジプロピルアミン、ジブチルアミンなどのアルキル類の２級アミンを用いることもできる。アルキル類の２級アミンには、ジイソブチルアミンのようなアルキル基を側鎖に有するアミンや、Ｎメチルヘキシルアミンのような窒素に対して２種類の異なるアルキル基を有するアミンも包含される。

ピペリジン、ピペラジン、ピロリジンのような環状２級アミンを用いることもできる。

また、本発明で採用する２級アミンとして、アミド結合または尿素結合を有するものであることが、アルデヒド類の再放出を防ぐ上で好ましい。
その中でも、安全性が高く、アミン臭の発臭が無く、水溶性で加工性が良好であるという点から、１，３−ジメチル尿素やエチレン尿素が好ましい。

このような２級アミンは単独ではなく２種以上含んでいてもよい。

本発明の吸着剤における電子供与性基が結合した１級アミンと２級アミンとの割合は、アミン基のモル比（２級アミンモル数／電子供与性１級アミンモル数）で０．１以上１０以下が好ましく、より好ましくは３以上７以下である。この範囲にすることで電子供与性基が結合した１級アミンが十分アルデヒドを吸着でき、且つ１級アミンが再放出するアルデヒドも２級アミンがトラップでき、実効性が高い。

アミンの添着量は、次に述べる多孔質体の無水物質量当たり０．５〜１００質量％が好ましく、より好ましくは１０〜６０質量％である。

本発明の吸着剤は、上記アミンの担持体として多孔質体も含むことが重要である。多孔質体を有することにより、処理エアと接触可能な表面積を得るとともに脱臭剤を十分な量添着させることが出来、動的な状態におけるアルデヒドの除去効率を高めることが出来る。多孔質体としては、活性炭、活性白土、セピオライト、ゼオライト、シリカ、シリカゲル、活性アルミナ等を採用することができる。

本発明の吸着剤における多孔質体は、孔径が２ｎｍ以上の孔の容積の占める割合が５０％以上であることがアミン担持多孔質体として好ましく、より好ましくは８０％以上である。

多孔質体における細孔の分類は、ＩＵＰＡＣ（国際純正および応用化学連合）の規格により、細孔径５０ｎｍ以上のマクロ孔、細孔径２〜５０ｎｍのメソ孔、細孔径２ｎｍ以下のミクロ孔に分類される。

一般的に、高い吸着性能を発揮させるためには、ミクロ孔を発達させた多孔質体が必要であると考えられており、脱臭剤における多孔質体でも、ミクロ孔を発達させたものが主に用いられてきた。

しかし、多孔質体に薬剤を担持させた脱臭剤においては、ミクロ孔が発達した多孔質体を用いた場合には逆に除去性能は低下し、むしろ一定のマクロ孔・メソ孔を有する多孔質体の方が除去性能が向上することを突き止めた。マクロ孔・メソ孔容積の占める割合が５０％以上であることにより、アミン類の薬剤を担持させてもなお細孔を残すことができ、処理エアと接触可能な表面積を大きく維持することができる。

また、多孔質体の全細孔容積が０．６ｍｌ／ｇ以上あることも添着量を増やす観点から好ましい。

本発明の吸着剤は、ポリエチレングリコール（ＰＥＧ）を有することも好ましい。ＰＥＧにより、低湿度の環境下においても吸着効率を維持できる。その理由は定かではないが、以下のように考えられる。すなわち、まず保湿剤として一般的な、塩化リチウム、活性アルミナ、ゼオライト等では、その保水効果によって水溶性ガスが引き寄せられガスの吸着除去性能が向上するものの、水分が少ない状態や水分が凍ってしまう環境下では反応場としての水が不足し、性能が大幅に低下する。一方、ＰＥＧは、本発明の吸着剤において液体状態で存在し、保湿剤としてよりはむしろ溶媒となって低湿度下でも反応を向上させているのではないかと考えられる。

かかるＰＥＧの数平均分子量としては、６２〜６００が好ましく、より好ましくは１８０〜３３０、さらに好ましくは１８０〜２１０である。分子量６２は、エチレングリコールの分子量であり、本発明で採用するＰＥＧの最小単位の分子量である。すなわち、本発明で採用するＰＥＧは、エチレングリコールも含むものとする。また、１８０以上とすることで、引火点が１５０℃以上になるので安全性や加工性が向上する。また、６００以下とすることで、常温で液体状態を保ち、ＰＥＧが溶媒として働くことができる。さらに、３３０以下とすることで、融点が２７３Ｋ未満になるので、氷点下などの環境下においても液体状態を保ち、溶媒として働くことができる。さらに、２１０以下とすることで、融点が−５０℃以下になるので、極寒の環境下においても液体状態を保ち、溶媒として働くことができる。

また、酸触媒を有することも好ましい。アルデヒド類のカルボニル炭素の電子を酸触媒が共有することによって、アルデヒド類のカルボニル炭素の求電子性を高くし、アルデヒド類に対する化学吸着能を向上させることができる。酸触媒の酸としては、プロトン供与体であるブレンステッド酸や、電子対受容体であるルイス酸を挙げることができる。ルイス酸としては例えば、珪素、アルミニウム、チタン、ジルコニウム、タングステン、モリブデン、スズ、鉄等の水酸化物もしくは酸化物、グラファイト、イオン交換樹脂等からなる担体に、硫酸根、五フッ化アンチモン、五フッ化タンタル、三フッ化ホウ素等を付着或いは担持したもの、を例示することができる。

次に、本発明の濾材は、本発明の吸着剤が担持された繊維を含んでなる。

繊維としては、天然繊維、合成繊維、ガラス繊維や金属繊維等の無機繊維が使用でき、中でも溶融紡糸が可能な熱可塑性樹脂の合成繊維が好ましい。合成繊維を形成する熱可塑性樹脂の例としては、ポリエステル、ポリアミド、ポリオレフィン、アクリル、ビニロン、ポリスチレン、ポリ塩化ビニル、ポリ塩化ビニリデン、ポリ乳酸等を挙げることができ、用途等に応じて選択できる。また、複数種を組み合わせて使用してもよい。

本発明で採用する繊維は、異型断面形状を有することや、繊維表面に多数の孔やスリットを有することも好ましい。そうすることにより、繊維の表面積を大きくし、多孔質体や消臭剤等に対する担持性を向上させることができる。異型断面形状とは円形以外の断面形状を指し、例えば扁平型、略多角形、楔型等を挙げることができる。異型断面形状の繊維は、異型孔を有する口金を用いて紡糸することにより得ることができる。また、繊維表面に多数の孔やスリットを有する繊維は、溶剤に対する溶解性の異なる２種類以上のポリマーをアロイ化して紡糸し、溶解性の高い方のポリマーを溶剤で溶解除去することにより得ることができる。

本発明で採用する繊維の繊維径としては、繊維シートをエアフィルターとして使用する用途において目標とする通気性や集塵性能に応じて選択すればよいが、好ましくは１〜１０００μｍ、より好ましくは５〜１００μｍである。１μｍ以上とすることで、無機粒子が繊維シート表面で目詰まりするのを防ぎ、通気性の低化を防ぐことができる。また１０００μｍ以下とすることで、繊維表面積の減少による担持能力の低下や処理エアとの接触効率の低下を防ぐことができる。

本発明で採用する繊維が構成する濾材は、通気性を有する繊維構造体であり、綿状物、編織物、不織布、紙等を挙げることができる。これらのような構造をとることにより、通気性を確保しつつ、表面積を大きくとることができる。

濾材の目付としては、１０〜５００ｇ／ｍ^２が好ましく、より好ましくは３０〜２００ｇ／ｍ^２である。濾材の目付を１０ｇ／ｍ^２以上とすることで、無機粒子と薬品を担持するための加工に耐える十分な強度が得られ、エアを通気させた際にフィルター構造を維持するのに必要な剛性が得られる。また目付を２００ｇ／ｍ^２以下とすることで、濾材の内部まで無機粒子を均一に担持することができ、プリーツ形状やハニカム形状に二次加工する際の取り扱い性の面でも好ましい。

本発明で採用する吸着剤が添着した濾材は、熱接着性成分や樹脂バインダーを有することも、形状保持、強度向上、寸法安定性等の点で好ましい。

本発明の吸着剤が添着した濾材は、上記のような多孔質体と消臭剤とを担持させた濾材にさらに異なる濾材を積層することも好ましい。例えば直行流型フィルターとしての使用において、上流側に嵩高で目の粗い不織布シートを積層すれば、ダスト保持量が向上し長寿命化が可能となる。また下流側に極細繊維からなる不織布シートを積層すれば、高捕集効率化が可能となる。

さらにこの極細繊維からなる不織布シートがエレクトレット処理されていればなお好ましい。エレクトレット処理がされていることにより、通常では除去しにくいサブミクロンサイズやナノサイズの微細塵を静電気力により捕集する事が出来るようになる。

エレクトレット不織布を構成する材料としては、ポリプロピレン、ポリエチレン、ポリスチレン、ポリブチレンテレフタレート、ポリテトラフルオロエチレン等のポリオレフィン系樹脂、ポリエチレンテレフタレート等の芳香族ポリエステル系樹脂、ポリカーボネート樹脂等の合成高分子材料等の、高い電気抵抗率を有する材料が好ましい。

本発明の濾材を製造する方法としては、多孔質体とアミン系の薬剤とを混合分散させた液に繊維を浸漬させ、さらに乾燥させる工程を経ることが好ましい。多孔質体に予めアミン系の薬剤を添着させたものをそのまま水溶液に混合して濾材に担持させると、多孔質体に添着していた薬品が液中に溶出して希釈されるため、乾燥処理後に濾材に残存する吸着剤の量が不足し、十分な除去性能が得られない。一方、上記方法とすることにより、薬品の添着量を自由に調節することができる。

また上記方法の他、例えば多孔質体とアミン系の薬剤とを混合した水溶液を濾材にコーティング処理により塗布したり、スプレー処理により吹き付けたりしてもよい。

また、多孔質体を先に濾材表面に固定した後、アミン系の薬剤を混合した水溶液をディッピング処理やスプレー処理で付着させてもよい。

また、多孔質体の繊維表面への付与方法として、繊維表面に多孔質体を直接結晶化させ皮膜化させてもよい。

また、多孔質体の繊維表面への付与方法として、製糸段階で多孔質体を繊維表面に配置させてもよい。具体的には例えば、合成繊維の芯鞘複合紡糸において、鞘成分中に多孔質体を大量配合することにより、芯鞘複合の表面近傍に多孔質体を偏在させることができる。またこの方法において、多孔質体を表面に露出させるために、化学的あるいは物理的な処理により表面の樹脂成分を適量取り除くことも好ましい。

濾材に対する吸着剤の量としては、５〜５０質量％が好ましい。５質量％以上とすることで十分な性能を発揮でき、５０質量％以下とすることで濾材の圧力損失の大幅な増大を防ぐことができる。

本発明の濾材は、エアフィルター用途に好適に用いることができる。すなわち本発明のエアフィルターは本発明の濾材を用いたものである。特に排気ガス中のアセトアルデヒドを除去したいニーズがある、自動車用外気導入用のキャビンフィルターが適している。

本発明のエアフィルターの形状としては、そのまま平面状で使用してもよいが、プリ−ツ型やハニカム型を採用することが好ましい。プリーツ型は直行流型フィルターとしての使用において、またハニカム型は平行流型フィルターとしての使用において、処理エアの接触面積を大きくして捕集効率を向上させるとともに、低圧損化を同時に図ることができる。

以下、実施例によって本発明の作用効果をより具体的に示すが、本発明は下記実施例のみに限定されるものではない。

［測定方法］
（１）ＢＥＴ比表面積、および、全細孔容積の測定方法
多孔質体を約１００ｍｇ採取し、１２０℃で１２時間真空乾燥の後、秤量した。マイクロメリティックス社製自動比表面積装置、商品名ジェミニ２３７５を使用し、液体窒素の沸点（−１９５．８℃）における窒素ガスの吸着量を相対圧０．０２〜０．９５の範囲で徐々に高めながら４０点測定し、上記サンプルの窒素吸着等温線を作製した。相対圧０．０２〜０．９５での結果をＢＥＴプロットし、重量当りのＢＥＴ比表面積（ｍ²／ｇ）を求めた。また、窒素吸着等温線のＢＥＴ法により多孔質体の全細孔容積および各孔の容積を各々測定し、孔径２ｎｍ以上の細孔容積の全細孔容積に対する割合（％）を求めた。

（２）アセトアルデヒドの除去能力
平板状の繊維シートを実験用のダクトに取り付け、ダクトに温度２３℃、湿度５０％ＲＨの空気を０．２ｍ／ｓｅｃの速度で送風した。さらに上流側から、標準ガスボンベによりアセトアルデヒドを上流濃度２０ｖｏｌｐｐｍとなるように添加し、繊維シートの上流側と下流側とにおいてエアをサンプリングし、赤外吸光式連続モニターを使用してそれぞれのアセトアルデヒド濃度を経時的に測定し、これから除去効率の推移を確認した。
良いほうから順にＡＢＣＤとした。

［実施例１］
（電子供与基を有する１級アミン）
電子供与基を有する１級アミンとしては、アジピン酸ジヒドラジド（日本化成社製、塩基解離定数ｐＫｂは４以下）を用いた。

（２級アミン）
２級アミンとしては、エチレン尿素（関東化学社製、塩基解離定数ｐＫｂは６以上）を用いた。

（多孔質体）
多孔質体として、細孔容積１．８０ｍｌ／ｇ、比表面積３００ｍ^２／ｇ、孔径２ｎｍ以上の孔の占める容積の割合が約７０％である富士シリシア社製「サイリシア２５０Ｎ」を用いた。

（繊維シート）
繊維シートとしては、単繊維繊度１．５ｄｔｅｘのビニロン１６．５質量％と単繊維繊度７．１ｄｔｅｘのビニロン２２質量％と単繊維繊度２．０ｄｔｅｘのポリエチレンテレフタレート１６．５質量％とリン系難燃剤含有アクリル樹脂バインダー４５質量％とからなる目付７０ｇ／ｍ^２の不織布を用いた。

（濾材）
上記１級アミンを３質量％と上記２級アミンを３質量％と上記多孔質体を３質量％とを均一分散させた水溶液中に上記繊維シートを含浸させ、乾燥させて、目付１１０ｇ／ｍ^２の濾材を得た。

［実施例２］
（電子供与基を有する１級アミン）
実施例１で用いたのと同様の１級アミンを用いた。

（２級アミン）
実施例１で用いたのと同様の２級アミンを用いた。

（多孔質体）
多孔質体として、細孔容積１．０ｍｌ／ｇ、比表面積１４３０ｍ^２／ｇ、孔径２ｎｍ以上の孔の占める容積の割合が７５％である日本エンバイロケミカルズ社製「カルボラフィン」を用いた。

（繊維シート）
実施例１で用いたのと同様の繊維シートを用いた。

（濾材）
上記多孔質体を用いた以外は実施例１と同様にして、濾材を作製した。得られた濾材の目付は１１０ｇ／ｍ^２であった。

［実施例３］
（電子供与基を有する１級アミン）
実施例１で用いたのと同様の１級アミンを用いた。

（多孔質体）
多孔質体として、細孔容積が０．４４ｍｌ／ｇ、比表面積は７００ｍ^２／ｇ、孔径２ｎｍ以上の孔の占める容積の割合が約４０％である富士シリシア社製「サイリシア７７０」を用いた。

（濾材）
上記多孔質体を用いた以外は実施例１と同様にして、濾材を作製した。得られた濾材の目付は１１２ｇ／ｍ^２であった。

［実施例４］
（電子供与基を有する１級アミン）
実施例１で用いたのと同様の１級アミンを用いた。

（多孔質体）
多孔質体として、細孔容積が０．４５ｍｌ／ｇ、比表面積は１０００ｍ^２／ｇ、孔径２ｎｍ以上の孔の占める容積の割合が約１５％である日本エンバイロケミカルズ社製「白鷺ＤＯ−２」を用いた。

（濾材）
上記多孔質体を用いた以外は実施例１と同様にして、濾材を作製した。得られた濾材の目付は１０８ｇ／ｍ^２であった。

［実施例５］
（電子供与基を有する１級アミン）
実施例１で用いたのと同様の１級アミンを用いた。

（多孔質体）
実施例１で用いたのと同様の多孔質体を用いた。

（濾材）
上記２級アミンの量を０．２質量％とした以外は実施例１と同様にして、濾材を作製した。得られた濾材の目付は９８ｇ／ｍ^２であった。

［実施例６］
（電子供与基を有する１級アミン）
実施例１で用いたのと同様の１級アミンを用いた。

（濾材）
上記電子供与基を有する１級アミンの量を０．２質量％とした以外は実施例１と同様にして、濾材を作製した。得られた濾材の目付は９８ｇ／ｍ^２であった。

［実施例７］
（電子供与基を有する１級アミン）
実施例１で用いたのと同様の１級アミンを用いた。

（その他の薬剤）
数平均分子量１９０〜２１０のＰＥＧ（ナカライテスク社製「ポリエチレングリコール２００」）を、その他の薬剤として用いた。

（濾材）
水溶液中にさらに上記ＰＥＧを３質量％均一分散させた以外は実施例１と同様にして、濾材を作製した。得られた濾材の目付けは１０５ｇ／ｍ^２であった。

［比較例１］
（電子供与基を有する１級アミン）
実施例１で用いたのと同様の１級アミンを用いた。

（多孔質体）
多孔質体は用いなかった。

（濾材）
多孔質体を用いなかった以外は実施例１と同じ加工を行い、目付９５ｇ／ｍ^２の濾材を得た。

［比較例２］
（電子供与基を有する１級アミン）
実施例１で用いたのと同様の１級アミンを用いた。

（２級アミン）
２級アミンは、用いなかった。

（濾材）
上記２級アミンを用いなかった以外は実施例１と同様にして、濾材を作製した。得られた濾材の目付は１００ｇ／ｍ^２であった。

［比較例３］
（電子供与基を有する１級アミン）
電子供与基を有する１級アミンは、用いなかった。

（濾材）
電子供与基を有する１級アミンを用いなかった以外は実施例１と同様にして、濾材を作製した。得られた濾材の目付は１２２ｇ／ｍ^２であった。

［比較例４］
（電子供与基を有する１級アミン）
電子供与基を有する１級アミンは用いず、代わりに電子供与基を有しないアニリン（ナカライテスク社製、塩基解離定数ｐＫｂは９．４）を用いた。

（濾材）
１級アミンを上記アニリン６質量％とした以外は実施例１と同様にして、濾材を作製した。得られた濾材の目付は１２０ｇ／ｍ^２であった。

各実施例・比較例のアセトアルデヒド除去効率の経時推移を図１に示す。また、表１，２に実施例および比較例濾材の吸着剤構成と性能比較結果を示す。

実施例１，２は、測定開始５分後の除去効率が４０％以上を有し初期除去効率が高く、その後の経時的な捕集効率の低下も緩やかであり、長寿命なことが分かる。

それに対し、多孔質体を含まない比較例１は測定開始５分後には除去効率がほぼ０％まで落ち、全く性能がない。このことから、多孔質体が必須であることが分かる。

また、実施例３および４も測定開始１０分後には除去効率がほぼ０％まで落ちた。これは、多孔質体の細孔容積が少なく、メソ、マクロ孔が少ないためミクロ孔を薬剤が塞ぎ、性能が劣化したものと考えられる。

比較例２は、実施例１と同モル数のアミンが添着するようにアジピン酸ジヒドラジドのみを添着させたものであるがこのものでも実施例１に及ばないことが分かる。

また、比較例３には、実施例１と同モル数のアミンが添着するようにエチレン尿素を添着したものであるが測定開始１０分後には除去効率がほぼ０％まで落ち、ほとんど性能がない。

この比較例２と３の結果から、電子供与性基が結合した１級アミンのみでも、２級アミンのみでも、電子供与性基が結合した１級アミンと２級アミンが組合わさった実施例１に及ばないことが分かる。すなわち、どちらか片方のアミンだけでは、本発明の効果を有することが出来ず、本発明の効果を有するには、電子供与性基が結合した１級アミンと２級アミンが含まれることが必須であることが分かる。

また比較例４の結果から、芳香族１級アミンであるアニリンと２級アミンであるエチレン尿素を同様にして組み合わせても性能が実施例１まで及ばないことが分かる。このことから、１級アミンとしては、アジピン酸ジヒドラジドのような電子供与性基が結合した１級アミンが本発明に必要であることが分かる。

さらに、実施例５および６の結果から電子供与性基が結合した１級アミンと２級アミンのモル比（２級アミンモル数／電子供与性１級アミンモル数）を０．１〜１０の間とすることにより、より本発明の効果が向上することが分かる。

以上の結果から、本発明の吸着剤、濾材およびフィルターが動的な条件下においてアルデヒドの除去効率と寿命に優れた性能を示すことは明らかである。

本発明による吸着剤は、自動車や鉄道車両等の車室内の空気を清浄化するためのエアフィルター、健康住宅、ペット対応マンション、高齢者入所施設、病院、オフィス等で使用される空気清浄機用フィルター、エアコン用フィルター、ＯＡ機器の吸気・排気フィルター、ビル空調用フィルター、産業用クリーンルーム用フィルター等のエアフィルター濾材として好ましく使用される。

本発明の濾材および比較例におけるアセトアルデヒド除去効率の経時変化を示したグラフである。

Claims

電子供与性基が結合してなる１級アミン、２級アミンおよび多孔質体を含んでなることを特徴とする吸着剤。
前記電子供与性基が結合してなる１級アミンの塩基解離定数ｐＫｂが４．０以下である、請求項１に記載の吸着剤。
前記電子供与性基が結合してなる１級アミンが酸ヒドラジドである、請求項１または２に記載の吸着剤。
前記２級アミンがアミド結合または尿素結合を有する、請求項１〜３のいずれかに記載の吸着剤。
前記多孔質体における孔径２ｎｍ以上の孔の占める容積の割合が５０％以上である、請求項１〜４のいずれかに記載の吸着剤。
さらにポリエチレングリコールを有する、請求項１〜５のいずれかに記載の吸着剤。
請求項１〜６のいずれかに記載の吸着剤が担持された繊維を含んでなることを特徴とする濾材。
請求項７に記載の濾材を用いたことを特徴とするエアフィルター。