JP4769508B2 - アウトガスの少ないエアフィルタ用濾材 - Google Patents
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Description
R-Si(-OR’)3 + 3H2O → R-Si(-OH)3 + 3R’-OH
あるいは、
Si(-OR’)4+ 4H2O → Si(-OH)4 + 4R-OH
のような加水分解物を形成する。
(−H20)
R-Si(-OH)3 → R-Si(-O-)3
あるいは、
(−H20)
Si(-OH)4 → 2Si(-O-)4
の反応で出来たR-Si(-O-)3 単位やSi(-O-)4単位が3次元的に結合して縮合物が形成され、樹脂皮膜化する。
その結果、ほとんどのシリコーン系撥水剤、シリコーン樹脂類については、多かれ少なかれ低分子環状シロキサンガスが発生してエアフィルタ濾材の撥水剤として使用できなかったが、本発明のアルコキシシランの縮合物を使用した場合のみ、同アウトガスを発生しないことを新規に見出した。また、同時にエアフィルタ濾材として、撥水性、フィルタ集塵特性などが従来品レベル、あるいはこれ以上であることを見出した。
同じアルコキシシランでもジアルコキシシランは低分子環状シロキサンを生じやすく使用できない。モノアルコキシシランは、2量体しかできないため、本撥水剤用途には適さない。
実施例:
次に、実施例および比較例により本発明をより具体的に説明するが、本発明はこれにより何ら限定されるものではない。
メチルトリメトキシシラン加水分解液の調成
試薬のメチルトリメトキシシラン200gを、触媒としての2%塩酸3.2gとともに、 純水39.8gに少しずつ添加し、1時間攪拌したものを加水分解溶液とした(固形分34.9%液)。
試薬のジメチルジメトキシシラン200gを、触媒としての2%塩酸3.2gとともに、 純水30gに少しずつ添加し、1時間攪拌したものを加水分解溶液とした(固形分46.9%液)。
[比較例1]
実施例1において、バインダー液組成のうち、メチルトリメトキシシラン加水分解液を添加しないとした以外は実施例1と同様にして、目付重量71g/m2、バインダー付着量5.5重量%の濾材を得た。
[比較例2]
実施例1において、バインダー液組成のうち、アクリル酸エステルエマルジョンに対し、メチルトリメトキシシラン加水分解液の代わりにジメチルポリシロキサンを主成分とするシリコーン系撥水剤(商品名:SM7025、製造元:東レダウコーニングシリコーン(株))を固形分比100/10の割合で添加した以外は実施例1と同様にして、目付重量70g/m2、バインダー付着量5.5重量%の濾材を得た。
[比較例3]
実施例1において、バインダー液組成のうち、アクリル酸エステルエマルジョンに対し、メチルトリメトキシシラン加水分解液の代わりに、前述のジメチルジメトキシシラン加水分解液を固形分比100/10の割合で添加した以外は実施例1と同様にして、目付重量70g/m2、バインダー付着量5.6重量%の濾材を得た。
[比較例4]
実施例4において、バインダー液組成のうち、アクリル酸エステルエマルジョンに対し、メチルトリメトキシシラン加水分解液の代わりにジメチルポリシロキサンを主成分とするシリコーン系撥水剤(商品名:SM7025、製造元:東レダウコーニングシリコーン(株))を固形分比100/10の割合で添加した以外は実施例4と同様にして、目付重量70g/m2、バインダー付着量5.4重量%の濾材を得た。
[比較例5]
実施例1において、バインダー液組成のうち、アクリル酸エステルエマルジョンに対するメチルトリメトキシシラン加水分解液の固形分比を100/35とした以外は実施例1と同様にして、目付重量70g/m2、バインダー付着量5.5重量%の濾材を得た。
・ 圧力損失
自製の装置を用いて、有効面積100cm2の濾紙に面風速5.3cm/secで通風した時の圧力損失を微差圧計で測定した。
(2)DOP透過率(%)
ラスキンノズルで発生させた多分散DOP粒子を含む空気を、有効面積100cm2の濾紙に面風速5.3cm/secで通風した時の上流および下流の個数比からDOPの透過率を、リオン(株)社製レーザーパーティクルカウンターを使用して測定した。なお、対象粒径は0.1〜0.15μmとした。なお、DOP捕集効率(%)は、下記数式1より求められる。
[数式1]
DOP捕集効率=100−(DOP透過率)
(3)PF値
濾紙のフィルタ性能の指標となるPF値は、下記数式2より求めた。PF値が高いほど、同一圧力損失で低透過率(高捕集効率)を示す。
[数式2]
Log10{(0.1〜0.15μm透過率)/100}
PF値=────────────────────────×(−100)
{(圧力損失)/9.81}
※ 数式2中の圧力損失は、濾材に対し5.3cm/sの面風速で空気を通過させた
際のもの。(単位:Pa)
(4)撥水性
MIL−STD−282に準拠して測定した。
(5)折り割れ評価
折り割れ評価は目視で行い、濾材を折り曲げた時の山部が折り割れないものを○で表示し、折り割れて亀裂の入ったものを×で示した。
(6)アウトガス発生速度および環状シロキサンの有無
いわゆるダイナミックヘッドスペース法を用いた。発生ガス濃縮導入装置(ジーエルサイエンス社製 MSTD−258)を用い、試料約0.2gを99.999%の不活性Heガス気流中(流量50ml/分)で、80℃、1時間加熱し、試料から発生したアウトガスを吸着剤(TENAX TA)で捕集濃縮し、270℃で再脱離させたガスをクライオフォーカスユニットでサンプルバンドを狭めた後、ガスクロマトグラフ質量分析計(島津製作所製GCMS-QP5050A)に導入して測定した。キャピラリーカラムは、TC-1(ジーエルサイエンス社製;0.25mm×60m、膜圧0.25μm)を用いた。質量分析計の装置のイオン化法は電子衝撃法(イオン化電圧70eV)である。このときの時間あたりのアウトガス発生量をアウトガス発生速度として、n−ヘキサデカン検量線によって相対評価した。また、アウトガスのマススペクトルを同定することにより、環状シロキサンの存在有無を調べた。
Claims (3)
- ガラス繊維を主体繊維としたエアフィルタ用濾材において、前記ガラス繊維はローボロンガラス繊維であり、前記濾材はガラス繊維接着のために該濾材当たり1〜10重量%の付与率で、アクリル樹脂、酢酸ビニル樹脂、エポキシ樹脂、ウレタン樹脂の中から選択されるバインダー樹脂を含有し、且つ該バインダー樹脂の固形分重量100に対して、低分子環状シロキサンを主とした有機アウトガスを発生させない撥水剤として、少なくとも分子内に3つ以上のアルコキシ基を有するアルコキシシランを水性加水分解溶液として加水分解したのち縮合した、該縮合物を1〜30の固形分比で前記ガラス繊維表面に付着形成させたことを特徴とするアウトガスの少ないエアフィルタ用濾材。
- 前記アルコキシシランが、トリメトキシシラン、トリエトキシシラン、テトラメトキシシラン、テトラエトキシシランの中から1つ以上選択されるものであることを特徴とする、請求項第1項記載のアウトガスの少ないエアフィルタ用濾材。
- 前記濾材を構成するガラス繊維に、バインダー樹脂と、前記アルコキシシランの縮合物、および25℃純水中に添加した際の最低表面張力が20mN/m以下であるフッ素系界面活性剤を付着させることを特徴とする、請求項第1又は2項に記載のアウトガスの少ないエアフィルタ用濾材。
Priority Applications (1)
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