JP6657184B2 - Chemical filter - Google Patents

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Description

本発明は、シロキサン化合物を流体中(特に、空気中)から除去するためのケミカルフィルタに関する。また、本発明は、該ケミカルフィルタを用いた流体浄化方法、該ケミカルフィルタを備えたガスセンサに関する。   The present invention relates to a chemical filter for removing a siloxane compound from a fluid (particularly, from air). The present invention also relates to a method for purifying fluid using the chemical filter and a gas sensor provided with the chemical filter.

生活環境において、あらゆる環境下にシロキサン化合物が存在している。例えば、シロキサン化合物は、一般家庭、クリーンルーム内等の建物内に存在するパッキング部やシール材、建築現場等で使用される接着剤、シャンプー、化粧品等、生活環境内に存在するあらゆる物質に用いられている。   In a living environment, a siloxane compound exists in every environment. For example, siloxane compounds are used for all substances existing in the living environment, such as packing parts and sealing materials existing in buildings such as ordinary homes and clean rooms, adhesives used in construction sites, shampoos, cosmetics, and the like. ing.

また、半導体製造プロセスの露光工程において、ヘキサメチルジシラザン(HMDS)のようなジシラザン化合物が、フォトレジスト密着剤として使用されることが知られている。HMDSは、例えばガスとしてウエハ表面に吹き付けられることにより、ウエハ表面の水酸基をトリメチルシラノール基に置換させることで、ウエハ表面を疎水化させて、ウエハ表面のレジスト剤との密着性を向上させている。しかしながら、空気中にシロキサン化合物が存在する場合、シロキサン化合物がウエハ表面に付着すると半導体の特性を変えてしまい、低濃度でも製品歩留まりを低下させるおそれがある。   It is known that a disilazane compound such as hexamethyldisilazane (HMDS) is used as a photoresist adhesive in an exposure step of a semiconductor manufacturing process. HMDS, for example, is sprayed as a gas on the wafer surface, thereby replacing the hydroxyl group on the wafer surface with a trimethylsilanol group, thereby rendering the wafer surface hydrophobic and improving the adhesion of the wafer surface to the resist agent. . However, when the siloxane compound is present in the air, if the siloxane compound adheres to the surface of the wafer, the characteristics of the semiconductor are changed, and even at a low concentration, the product yield may be reduced.

シロキサン化合物の除去には、通常、吸着剤として活性炭を用いたケミカルフィルタが使用されている。活性炭を用いた吸着剤としては、例えば、平均細孔径が異なる2種類の活性炭を有するシロキサン除去用活性炭が知られている(特許文献1参照)。   To remove the siloxane compound, a chemical filter using activated carbon as an adsorbent is usually used. As an adsorbent using activated carbon, for example, an activated carbon for siloxane removal having two types of activated carbons having different average pore diameters is known (see Patent Document 1).

また、活性炭の他に、シロキサン化合物の吸着剤として、スルホン酸基等の酸性官能基が導入された樹脂又は多孔質材料が使用されている。このような吸着剤としては、例えば、スルホン酸基を有する樹脂を含むシロキサン除去剤(特許文献2参照)、スルホン酸基修飾金属酸化物ゾルを多孔質材料に添着させた多孔質物質(特許文献3、4参照)、平均細孔直径が3〜20nmの無機多孔質体に解離指数が2.2以下で、分子量が1000以下である酸性化合物を含有したシロキサン除去剤(特許文献5参照)等が知られている。吸着剤として、このような酸性官能基が導入された樹脂又は多孔質材料を用いると、シロキサン類を選択的に効率良く除去できると記載されている。   In addition to activated carbon, resins or porous materials into which acidic functional groups such as sulfonic acid groups have been introduced are used as adsorbents for siloxane compounds. Examples of such an adsorbent include a siloxane remover containing a resin having a sulfonic acid group (see Patent Document 2), and a porous material obtained by attaching a sulfonic acid group-modified metal oxide sol to a porous material (see Patent Document 2). 3, 4), a siloxane remover containing an acidic compound having a dissociation index of 2.2 or less and a molecular weight of 1000 or less in an inorganic porous material having an average pore diameter of 3 to 20 nm (see Patent Document 5), and the like. It has been known. It is described that when a resin or a porous material into which such an acidic functional group is introduced is used as an adsorbent, siloxanes can be selectively and efficiently removed.

特開2005−177737号公報JP 2005-177737 A 特開2011−212565号公報JP 2011-212565 A 特開2013−103153号公報JP 2013-103153 A 特開2013−103154号公報JP 2013-103154 A 特開2015−44175号公報JP 2015-44175 A

しかしながら、上記特許文献1のように、吸着剤として活性炭を用いた場合、一旦吸着されたシロキサン類が脱離することがあった。   However, when activated carbon is used as the adsorbent as in Patent Document 1, the siloxanes once adsorbed may be desorbed.

また、シロキサン化合物は、通常の環境においては有機ガス成分等の他のガス成分と共に大気中に存在することが多い。このため、他のガス成分が多く存在する場合、上記特許文献1に記載のような、活性炭を用いた吸着剤では、シロキサン化合物の除去と他のガス成分の除去とは競合になるため、シロキサン化合物の除去効率(除去性能、又は除去能力)は他のガス成分の存在量に応じて変動する。さらに、他のガス成分が大気中に存在する量は日々異なることが多い。このため、活性炭が除去するシロキサン化合物と他のガス成分の量が日々変動するため、活性炭を用いた吸着剤や該吸着剤を用いたフィルタの残り寿命の予測が困難であった。   The siloxane compound often exists in the atmosphere together with other gas components such as an organic gas component in a normal environment. For this reason, when there are many other gas components, in an adsorbent using activated carbon as described in Patent Document 1, the removal of the siloxane compound and the removal of the other gas components compete with each other. The removal efficiency (removal performance or removal capability) of the compound varies depending on the abundance of other gas components. Furthermore, the amount of other gas components present in the atmosphere often varies from day to day. For this reason, since the amounts of the siloxane compound and other gas components removed by the activated carbon fluctuate every day, it has been difficult to predict the remaining life of the adsorbent using the activated carbon or the filter using the adsorbent.

特許文献2では、強酸型イオン交換樹脂を用いている。しかしながら、スルホン酸基を有する樹脂はシロキサン化合物の吸着能力が低いのが通常であり、多孔質担体への担持の有無に関わらず、シロキサン類ガスを十分に除去できないという問題がある。さらに、樹脂は分子量が大きいため、スルホン酸基の近傍には常に樹脂が存在しているが、前記樹脂はシロキサン化合物の吸着能力が低く、スルホン酸基とシロキサン化合物との反応の進行が遅くなり、脱離してしまうという問題がある。   In Patent Document 2, a strong acid-type ion exchange resin is used. However, a resin having a sulfonic acid group usually has a low ability to adsorb a siloxane compound, and there is a problem that a siloxane gas cannot be sufficiently removed regardless of whether or not the resin is supported on a porous carrier. Further, since the resin has a large molecular weight, the resin is always present in the vicinity of the sulfonic acid group. However, the resin has a low ability to adsorb the siloxane compound, and the progress of the reaction between the sulfonic acid group and the siloxane compound becomes slow. However, there is a problem that they are detached.

また、特許文献2では、強酸型イオン交換樹脂により環状シロキサン類を重合させて吸着しており、特許文献5では、吸着したシロキサン類ガスが酸性化合物により活性化され、活性化されていないシロキサン類ガスと反応して吸着している。このように、引用文献2及び5には、シロキサン化合物同士を反応させて吸着することが記載されている。しかし、空気中のシロキサン化合物の濃度が極めて低濃度の場合には、シロキサン化合物同士の反応が起こりにくいため、この方法では除去効率が必ずしも十分とは言えない。   Further, in Patent Document 2, cyclic siloxanes are polymerized and adsorbed by a strong acid-type ion exchange resin, and in Patent Document 5, the adsorbed siloxane gas is activated by an acidic compound, and siloxanes not activated are adsorbed. Reacts with gas and is adsorbed. As described above, Patent Documents 2 and 5 describe that siloxane compounds react with each other and are adsorbed. However, when the concentration of the siloxane compound in the air is extremely low, the reaction between the siloxane compounds hardly occurs, and thus the removal efficiency is not necessarily sufficient by this method.

特許文献3及び4では、スルホン酸基修飾金属酸化物ゾルを多孔質材料に添着させたものを用いている。しかし、このようなスルホン酸基修飾金属酸化物ゾルを得るためには煩雑な工程により作製する必要があり、シロキサン化合物を効率よく除去できる吸着剤やケミカルフィルタを容易に得ることができない。   In Patent Documents 3 and 4, a sulfonic acid group-modified metal oxide sol is attached to a porous material. However, in order to obtain such a sulfonic acid group-modified metal oxide sol, it is necessary to prepare the sol by a complicated process, and an adsorbent or a chemical filter capable of efficiently removing a siloxane compound cannot be easily obtained.

このため、シロキサン化合物を低濃度環境下で効率よく除去することができ、容易に得ることができるケミカルフィルタが求められているのが現状である。   Therefore, at present, there is a need for a chemical filter that can efficiently remove a siloxane compound in a low-concentration environment and that can be easily obtained.

従って、本発明の目的は、シロキサン化合物を低濃度環境下で効率的に除去可能であり、容易に得ることができるシロキサン化合物除去用ケミカルフィルタを提供することにある。また、本発明の他の目的は、さらに、シロキサン化合物を選択的に除去可能なシロキサン化合物除去用ケミカルフィルタを提供することにある。   Accordingly, an object of the present invention is to provide a chemical filter for removing a siloxane compound which can efficiently remove a siloxane compound under a low concentration environment and can be easily obtained. Another object of the present invention is to provide a siloxane compound removing chemical filter capable of selectively removing a siloxane compound.

本発明者らは、上記目的を達成するため鋭意検討した結果、純水との水混合物のpHが7以下である無機シリカ系多孔質材料を吸着剤として用いると、流体中(特に、空気中)のシロキサン化合物を極めて効率よく除去できることを見出し、本発明を完成した。   The present inventors have conducted intensive studies to achieve the above object. As a result, when an inorganic silica-based porous material having a pH of a water mixture with pure water of 7 or less is used as an adsorbent, the inorganic silica-based porous material can be used in a fluid (particularly, in air). The present inventors have found that the siloxane compound of (1) can be removed very efficiently and completed the present invention.

すなわち、本発明は、純水と混合させて得られる水混合物(含有割合:5wt%)のpHが7以下である無機シリカ系多孔質材料を吸着剤として用いたシロキサン化合物除去用ケミカルフィルタを提供する。   That is, the present invention provides a chemical filter for removing a siloxane compound using, as an adsorbent, an inorganic silica-based porous material in which a water mixture (content ratio: 5 wt%) obtained by mixing with pure water has a pH of 7 or less. I do.

前記シロキサン化合物除去用ケミカルフィルタにおいて、前記無機シリカ系多孔質材料は、ゼオライト、シリカゲル、シリカアルミナ、ケイ酸アルミニウム、多孔質ガラス、珪藻土、含水ケイ酸マグネシウム質粘土鉱物、アロフェン、イモゴライト、酸性白土、活性白土、活性ベントナイト、メソポーラスシリカ、アルミノケイ酸塩、及びヒュームドシリカからなる群より選ばれた少なくとも1種あるいは2種以上の無機シリカ系多孔質材料であってもよい。   In the chemical filter for removing a siloxane compound, the inorganic silica-based porous material includes zeolite, silica gel, silica alumina, aluminum silicate, porous glass, diatomaceous earth, hydrous magnesium silicate clay mineral, allophane, imogolite, acid clay, At least one or two or more inorganic silica-based porous materials selected from the group consisting of activated clay, activated bentonite, mesoporous silica, aluminosilicate, and fumed silica may be used.

前記シロキサン化合物除去用ケミカルフィルタにおいて、前記吸着剤として、前記水混合物(含有割合:5wt%)のpHが7以下である無機シリカ系多孔質材料とともに、他の吸着剤を用いてもよい。   In the chemical filter for removing a siloxane compound, another adsorbent may be used as the adsorbent together with the inorganic silica-based porous material whose pH of the water mixture (content ratio: 5 wt%) is 7 or less.

前記シロキサン化合物除去用ケミカルフィルタにおいて、前記無機シリカ系多孔質材料として、合成ゼオライト、珪藻土、シリカゲル、及び活性白土からなる群より選ばれた1種以上を、前記吸着剤の総重量に対して10重量%以上含んでいてもよい。   In the chemical filter for removing a siloxane compound, at least one selected from the group consisting of synthetic zeolite, diatomaceous earth, silica gel, and activated clay is used as the inorganic silica-based porous material in an amount of 10% with respect to the total weight of the adsorbent. % By weight or more.

前記シロキサン化合物除去用ケミカルフィルタにおいて、前記無機シリカ系多孔質材料として合成ゼオライトを含み、前記合成ゼオライトにおけるSiO2とAl23の比(モル比)[SiO2/Al23]が、4〜2000であってもよい。In the chemical filter for removing a siloxane compound, a synthetic zeolite is included as the inorganic silica-based porous material, and a ratio (molar ratio) of SiO 2 and Al 2 O 3 [SiO 2 / Al 2 O 3 ] in the synthetic zeolite is: It may be 4-2000.

前記シロキサン化合物除去用ケミカルフィルタにおいて、前記無機シリカ系多孔質材料として合成ゼオライトを含み、前記合成ゼオライトが、フェリエライト、MCM−22、ZSM−5、ZSM−11、モルデナイト、ベータ型、X型、Y型、及びオフレタイトからなる群から選ばれた少なくとも1種の骨格構造を有する合成ゼオライトであってもよい。   In the chemical filter for removing a siloxane compound, a synthetic zeolite is included as the inorganic silica-based porous material, and the synthetic zeolite is ferrierite, MCM-22, ZSM-5, ZSM-11, mordenite, beta type, X type, It may be a synthetic zeolite having at least one skeleton structure selected from the group consisting of Y-type and offretite.

前記無機シリカ系多孔質材料は、下記式(1)より求められる強熱減量が7.0%以下である無機シリカ系多孔質材料であってもよい。
強熱減量I(%)=(W1−W2)/W1×100・・・(1)
1:乾燥後の試料質量
2:強熱後の試料質量
[式(1)中、乾燥後の試料質量(W1)は、無機シリカ系多孔質材料を、空気中約170℃又は真空下約150℃で2時間加熱した後の無機シリカ系多孔質材料の質量である。強熱後の試料質量(W2)は、前記乾燥後の試料である無機シリカ系多孔質材料を、1000℃±50℃で2時間強熱して得られる無機シリカ系多孔質材料の質量である。]
The inorganic silica-based porous material may be an inorganic silica-based porous material having a loss on ignition calculated from the following formula (1) of 7.0% or less.
Loss on ignition I (%) = (W 1 −W 2 ) / W 1 × 100 (1)
W 1 : Mass of sample after drying W 2 : Mass of sample after ignition [In formula (1), mass of sample after drying (W 1 ) is obtained by using an inorganic silica-based porous material at about 170 ° C. in air or vacuum. This is the mass of the inorganic silica-based porous material after heating at about 150 ° C. for 2 hours. The sample mass after ignition (W 2 ) is the mass of the inorganic silica-based porous material obtained by igniting the dried inorganic silica-based porous material at 1000 ° C. ± 50 ° C. for 2 hours. . ]

前記ケミカルフィルタは、フィルタ基材に前記吸着剤がバインダにより付着したケミカルフィルタであってもよい。   The chemical filter may be a chemical filter in which the adsorbent is attached to a filter substrate by a binder.

前記シロキサン化合物除去用ケミカルフィルタにおいて、前記バインダは、純水と混合させて得られる水混合物(含有割合:5wt%)のpHが7以下であるバインダであってもよい。   In the chemical filter for removing a siloxane compound, the binder may be a binder in which a pH of a water mixture (content ratio: 5 wt%) obtained by mixing with pure water is 7 or less.

前記シロキサン化合物除去用ケミカルフィルタにおいて、前記バインダは、無機バインダであってもよい。   In the chemical filter for removing a siloxane compound, the binder may be an inorganic binder.

前記シロキサン化合物除去用ケミカルフィルタにおいて、前記バインダは、コロイド状の無機酸化物粒子であってもよい。   In the chemical filter for removing a siloxane compound, the binder may be colloidal inorganic oxide particles.

前記ケミカルフィルタの構造は、ハニカム構造、プリーツ構造、三次元網目構造、シート包装構造、及びシート状構造からなる群より選ばれた少なくとも1種の構造を有していてもよい。   The structure of the chemical filter may have at least one structure selected from the group consisting of a honeycomb structure, a pleated structure, a three-dimensional network structure, a sheet packaging structure, and a sheet-like structure.

前記ハニカム構造は、蜂の巣状の構造、又は、断面が格子状、円形状、波形状、多角形状、不定形状、若しくは全部あるいは一部に曲面を有する形状であって、流体が構造体の要素となるセルを通過する構造であってもよい。   The honeycomb structure is a honeycomb-like structure, or a cross-section is a lattice, a circle, a wave, a polygon, an irregular shape, or a shape having a curved surface in whole or in part, and the fluid is an element of the structure. May be a structure that passes through a cell.

前記シロキサン化合物除去用ケミカルフィルタは、ペレット化された前記吸着剤を含むケミカルフィルタであってもよい。   The chemical filter for removing a siloxane compound may be a chemical filter containing the adsorbent pelletized.

前記ペレット化に、純水と混合させて得られる水混合物(含有割合:5wt%)のpHが7以下であるバインダを用いてもよい。   For the pelletization, a binder in which the pH of a water mixture (content ratio: 5 wt%) obtained by mixing with pure water is 7 or less may be used.

前記ペレット化された吸着剤を含むフィルタの構造は、プリーツ構造、ペレット充填構造、三次元網目構造、シート包装構造、シート状構造からなる群より選ばれた少なくとも1種の構造を有していてもよい。   The structure of the filter containing the pelletized adsorbent has at least one structure selected from the group consisting of a pleated structure, a pellet-filled structure, a three-dimensional mesh structure, a sheet packaging structure, and a sheet-like structure. Is also good.

前記シロキサン化合物除去用ケミカルフィルタは、抄紙法により製造されたケミカルフィルタであってもよい。   The chemical filter for removing a siloxane compound may be a chemical filter manufactured by a papermaking method.

前記シロキサン化合物除去用ケミカルフィルタは、セラミック型のケミカルフィルタであってもよい。   The chemical filter for removing a siloxane compound may be a ceramic type chemical filter.

前記シロキサン化合物除去用ケミカルフィルタは、フィルタ基材に、バインダを用いずに前記吸着剤が付着しているケミカルフィルタであってもよい。   The chemical filter for removing a siloxane compound may be a chemical filter in which the adsorbent is attached to a filter substrate without using a binder.

本発明は、さらに、前記のシロキサン化合物除去用ケミカルフィルタを備えたガスセンサを提供する。   The present invention further provides a gas sensor including the chemical filter for removing a siloxane compound.

本発明は、さらに、前記のシロキサン化合物除去用ケミカルフィルタに用いられる樹脂組成物であって、前記無機シリカ系多孔質材料及び樹脂を含む樹脂組成物を提供する。   The present invention further provides a resin composition used for the chemical filter for removing a siloxane compound, wherein the resin composition contains the inorganic silica-based porous material and a resin.

本発明のケミカルフィルタによれば、一旦吸着したシロキサン化合物が再度脱離しないため、活性炭と比較して除去効果が長時間持続する。また、シロキサン化合物の除去にあたりシロキサン化合物同士を反応させる必要が無いため、低濃度環境下でも効率よく除去できる。また、吸着剤及びケミカルフィルタの作製に煩雑な工程を経る必要がないため、容易に得ることができる。さらに、本発明のケミカルフィルタによれば、シロキサン化合物を選択的に除去することができる。このため、シロキサン化合物と共に他のガス成分が存在する環境下であってもシロキサン化合物を効率的に除去することができる。また、ケミカルフィルタの残り寿命の予測が比較的容易となる。   According to the chemical filter of the present invention, the siloxane compound once adsorbed does not desorb again, so that the removal effect lasts longer than activated carbon. Further, since there is no need to react the siloxane compounds with each other in removing the siloxane compounds, the siloxane compounds can be efficiently removed even in a low-concentration environment. In addition, since it is not necessary to go through complicated steps for producing the adsorbent and the chemical filter, it can be easily obtained. Further, according to the chemical filter of the present invention, the siloxane compound can be selectively removed. Therefore, the siloxane compound can be efficiently removed even in an environment where other gas components are present together with the siloxane compound. Further, it is relatively easy to predict the remaining life of the chemical filter.

さらに、本発明のケミカルフィルタによれば、特に、空気中のシロキサン化合物を極めて効率よく除去することができるため、吸着剤の使用量をごく少量とすることができ、また、フィルタ基材の枚数も削減することができ、省エネルギー、低コスト、省スペースとすることができる。   Furthermore, according to the chemical filter of the present invention, in particular, since the siloxane compound in the air can be removed very efficiently, the amount of the adsorbent used can be extremely small, and the number of filter substrates can be reduced. Can be reduced, and energy saving, low cost, and space saving can be achieved.

実施例で用いた通気試験装置の概略図である。It is the schematic of the ventilation test apparatus used in the Example. 実施例で用いた通気試験装置の部分概略断面図である。It is a partial schematic sectional view of the ventilation test device used in the Example. 実施例1の通気試験結果を示すグラフ(ゼオライトの水混合物のpHと除去効率の関係)である。5 is a graph showing the results of the aeration test of Example 1 (relationship between pH of a water mixture of zeolite and removal efficiency). 実施例1の通気試験結果を示すグラフ(シリカゲル、酸性白土、活性白土、及び珪藻土の水混合物のpHと除去効率の関係)である。3 is a graph showing the results of the aeration test of Example 1 (relationship between the pH of a water mixture of silica gel, acid clay, activated clay, and diatomaceous earth and the removal efficiency). 実施例4の通気試験結果を示すグラフ(ゼオライト及び珪藻土の水混合物のpHと除去効率の関係)である。10 is a graph showing the results of the aeration test of Example 4 (relationship between pH of a water mixture of zeolite and diatomaceous earth and removal efficiency).

[ケミカルフィルタ]
本発明のシロキサン化合物除去用ケミカルフィルタは、純水と混合させて得られる水混合物(含有割合:5wt%)のpHが7以下である無機シリカ系多孔質材料を吸着剤として用いているシロキサン化合物除去用ケミカルフィルタである。なお、本明細書では、「本発明のシロキサン化合物除去用ケミカルフィルタ」を、単に「本発明のケミカルフィルタ」と称する場合がある。また、本明細書では、純水と混合させて得られる水混合物(含有割合:5wt%)のpHが7以下である無機シリカ系多孔質材料を用いた吸着剤を、「本発明の吸着剤」と称する場合がある。また、本明細書において、「水混合物のpH」は、特に断りのない限り、「水混合物(含有割合:5wt%)のpH」を言うものとする。
[Chemical filter]
The chemical filter for removing a siloxane compound according to the present invention is a siloxane compound using an inorganic silica-based porous material having a pH of 7 or less as a water mixture (content ratio: 5 wt%) obtained by mixing with pure water as an adsorbent. It is a chemical filter for removal. In the present specification, the “chemical filter for removing a siloxane compound of the present invention” may be simply referred to as “the chemical filter of the present invention”. In addition, in the present specification, an adsorbent using an inorganic silica-based porous material having a pH of 7 or less in a water mixture (content ratio: 5 wt%) obtained by mixing with pure water is referred to as an “adsorbent of the present invention”. ". Further, in the present specification, “pH of a water mixture” refers to “pH of a water mixture (content ratio: 5 wt%)” unless otherwise specified.

(本発明の吸着剤)
本発明のケミカルフィルタは、無機シリカ系多孔質材料を必須の吸着剤として用いている。上記無機シリカ系多孔質材料は、1種のみを用いてもよいし、2種以上を用いてもよい。
(Adsorbent of the present invention)
The chemical filter of the present invention uses an inorganic silica-based porous material as an essential adsorbent. As the inorganic silica-based porous material, only one kind may be used, or two or more kinds may be used.

本発明のケミカルフィルタにおいて、上記無機シリカ系多孔質材料は、純水と混合させて得られる水混合物(含有割合:5wt%)のpHが7以下(例えば、3〜7)であり、好ましくは7未満(例えば、3以上7未満)、より好ましくは3〜6.5、さらに好ましくは4〜6である。上記pHが7以下であることにより、シロキサン化合物を高効率で除去することができる。   In the chemical filter of the present invention, the pH of the water mixture (content ratio: 5 wt%) obtained by mixing the inorganic silica-based porous material with pure water is 7 or less (for example, 3 to 7), and is preferably. It is less than 7 (for example, 3 or more and less than 7), more preferably 3 to 6.5, and still more preferably 4 to 6. When the pH is 7 or less, the siloxane compound can be removed with high efficiency.

本明細書において、純水と混合させて得られる水混合物(含有割合:5wt%)のpHとは、水混合物全体に対して、当該水混合物中に混合させる物質(対象物質)の含有割合が5wt%である条件で測定したときのpHをいう。例えば、無機シリカ系多孔質材料の、純水と混合させて得られる水混合物(含有割合:5wt%)のpHは、無機シリカ系多孔質材料の含有割合が5wt%である条件で測定したときのpHである。上記水混合物のpHは、例えば、pH測定器を用いて測定することができる。なお、上記無機シリカ系多孔質材料に添着剤等を添着したものを本発明の吸着剤として用いる場合、上記「純水と混合させて得られる水混合物(含有割合:5wt%)のpH」は、添着剤等を添着する前の状態(即ち、添着剤等を添着していない状態)の無機シリカ系多孔質材料の、純水と混合させて得られる水混合物(含有割合:5wt%)のpHを言うものとする。   In the present specification, the pH of a water mixture (content ratio: 5 wt%) obtained by mixing with pure water means that the content ratio of a substance (target substance) to be mixed in the water mixture is based on the entire water mixture. It means the pH when measured under the condition of 5 wt%. For example, the pH of a water mixture (content ratio: 5 wt%) obtained by mixing the inorganic silica-based porous material with pure water is measured when the content ratio of the inorganic silica-based porous material is 5 wt%. PH. The pH of the water mixture can be measured, for example, using a pH meter. In addition, when the thing which impregnated an impregnating agent etc. to the above-mentioned inorganic silica type porous material is used as an adsorbent of the present invention, the above-mentioned “pH of a water mixture (content ratio: 5 wt%) obtained by mixing with pure water” is A water mixture (content ratio: 5 wt%) of an inorganic silica-based porous material in a state before the impregnating agent or the like is impregnated (that is, a state in which the impregnating agent or the like is not impregnated) obtained by mixing with pure water. shall refer to pH.

本明細書において、水混合物(含有割合:5wt%)は、例えば、以下の「水混合物(含有割合:5wt%)の作製方法」によって作製することができる。   In this specification, the water mixture (content ratio: 5 wt%) can be produced, for example, by the following “method of producing a water mixture (content ratio: 5 wt%)”.

水混合物(含有割合:5wt%)の作製方法
上記水混合物(含有割合:5wt%)は、例えば、含有割合が5wt%となるように、水混合物のpHの測定の対象とするサンプル(「対象サンプル」と称する場合がある)を純水に混合し、十分に撹拌したのち静置して作製することができる。上記水混合物の作製には純水を使用するが、有機溶媒と純水との混合溶媒を使用してもよい。ただし、有機溶媒を使用する場合、有機溶媒の種類や濃度によっては酸解離定数が大きく変動するため、一般的に、アルコールなどの水溶性の有機溶媒であって、pHに大きな影響を与えない範囲の濃度とする。なお、上記「wt%」は、「重量%」と同一の意味である。含有割合が5wt%である水混合物を作製するには、具体的には、例えば、対象サンプルを、秤などを用いて5g計り取り、さらに純水を加え、全体を100gとし、液を十分に撹拌することで作製することができる。例えば、無機シリカ系多孔質材料の水混合物(含有割合:5wt%)は、無機シリカ系多孔質材料を上記対象サンプルとして作製することができる。
Preparation method of water mixture (content ratio: 5 wt%) The above water mixture (content ratio: 5 wt%) is, for example, a sample to be measured for the pH of the water mixture (“object”) so that the content ratio is 5 wt%. The sample may be referred to as “sample”), mixed with pure water, stirred sufficiently, and allowed to stand. Although pure water is used for preparing the water mixture, a mixed solvent of an organic solvent and pure water may be used. However, when an organic solvent is used, the acid dissociation constant greatly varies depending on the type and concentration of the organic solvent. Therefore, in general, a water-soluble organic solvent such as alcohol, which does not significantly affect pH, is used. Concentration. Note that the above “wt%” has the same meaning as “wt%”. In order to prepare a water mixture having a content ratio of 5 wt%, specifically, for example, 5 g of a target sample is measured using a scale or the like, and pure water is further added to make the whole 100 g. It can be produced by stirring. For example, a water mixture (content ratio: 5 wt%) of an inorganic silica-based porous material can be prepared using the inorganic silica-based porous material as the target sample.

本発明のケミカルフィルタに用いられている上記無機シリカ系多孔質材料は、特に限定されないが、比表面積(BET比表面積)が10m2/g以上(例えば、10〜800m2/g)であってもよく、好ましくは50m2/g以上(例えば、50〜750m2/g)、より好ましくは100m2/g以上(例えば、100〜700m2/g)である。The inorganic silica-based porous material used in the chemical filter of the present invention is not particularly limited, but has a specific surface area (BET specific surface area) of 10 m 2 / g or more (for example, 10 to 800 m 2 / g). It is preferably 50 m 2 / g or more (for example, 50 to 750 m 2 / g), more preferably 100 m 2 / g or more (for example, 100 to 700 m 2 / g).

上記無機シリカ系多孔質材料は、特に限定されないが、多孔質材料中のSiO2の含有量が5重量%以上(例えば、5〜100重量%)であってもよく、好ましくは50重量%以上、より好ましくは65重量%以上、さらに好ましくは75重量%以上である無機シリカ系多孔質材料などが挙げられる。The inorganic silica-based porous material is not particularly limited, but the content of SiO 2 in the porous material may be 5% by weight or more (for example, 5 to 100% by weight), and preferably 50% by weight or more. And more preferably 65% by weight or more, more preferably 75% by weight or more.

上記無機シリカ系多孔質材料としては、特に限定されないが、例えば、ゼオライト(例えば、合成ゼオライト、天然ゼオライト等)、シリカゲル、シリカアルミナ、ケイ酸アルミニウム、多孔質ガラス、珪藻土、含水ケイ酸マグネシウム質粘土鉱物(例えば、タルク)、アロフェン、イモゴライト、酸性白土、活性白土、活性ベントナイト、メソポーラスシリカ、アルミノケイ酸塩、ヒュームドシリカなどが挙げられる。吸着剤として上記無機シリカ系多孔質材料を用いることにより、シロキサン化合物を高効率で除去することができる。中でも、ゼオライト、珪藻土、シリカゲル、活性白土が好ましく、より好ましくは合成ゼオライト、珪藻土、シリカゲル、活性白土である。吸着剤としてゼオライト(特に、合成ゼオライト)、珪藻土、シリカゲル、又は活性白土を用いると、より長期間に亘ってシロキサン化合物を効率よく除去し続けることができる。中でも、無機シリカ系多孔質材料としてゼオライト(特に、合成ゼオライト)、シリカゲルを用いた場合、直鎖状シロキサン化合物及び環状シロキサン化合物両方のシロキサン化合物の除去効率が顕著に優れる傾向がある。また、無機シリカ系多孔質材料としてシリカゲル、珪藻土を用いた場合、該シロキサン化合物をより選択的に除去することができる傾向がある。上記無機シリカ系多孔質材料は、1種のみを使用してもよいし、2種以上を使用してもよい。なお、上記合成ゼオライトには、人工ゼオライトが含まれるものとする。また、上記ゼオライトは、1種のみを用いてもよいし、2種以上を用いてもよい。   Examples of the inorganic silica-based porous material include, but are not particularly limited to, zeolite (eg, synthetic zeolite, natural zeolite, etc.), silica gel, silica alumina, aluminum silicate, porous glass, diatomaceous earth, and hydrous magnesium silicate clay. Minerals (eg, talc), allophane, imogolite, acid clay, activated clay, activated bentonite, mesoporous silica, aluminosilicate, fumed silica, and the like. By using the inorganic silica-based porous material as an adsorbent, the siloxane compound can be removed with high efficiency. Among them, zeolite, diatomaceous earth, silica gel, and activated clay are preferred, and synthetic zeolite, diatomaceous earth, silica gel, and activated clay are more preferred. When zeolite (particularly, synthetic zeolite), diatomaceous earth, silica gel, or activated clay is used as the adsorbent, the siloxane compound can be efficiently removed over a longer period of time. Above all, when zeolite (particularly, synthetic zeolite) or silica gel is used as the inorganic silica-based porous material, the removal efficiency of both the linear siloxane compound and the cyclic siloxane compound tends to be remarkably excellent. When silica gel or diatomaceous earth is used as the inorganic silica-based porous material, the siloxane compound tends to be more selectively removed. As the inorganic silica-based porous material, only one kind may be used, or two or more kinds may be used. The synthetic zeolite includes artificial zeolite. In addition, only one kind of zeolite may be used, or two or more kinds may be used.

上記ゼオライトは、主にケイ素元素(Si)、アルミニウム元素(Al)、及び酸素元素(O)から構成される骨格を有する多孔質材料であるが、当該骨格中の一部又は全部のアルミニウム元素(Al)を、鉄元素(Fe)、ホウ素元素(B)、ガリウム元素(Ga)等の3価の金属元素;亜鉛元素(Zn)等の2価の金属元素に置き換えたものであってもよい。   The zeolite is a porous material having a skeleton mainly composed of a silicon element (Si), an aluminum element (Al), and an oxygen element (O), and a part or all of the aluminum element ( Al) may be replaced by a trivalent metal element such as iron element (Fe), boron element (B), gallium element (Ga); or a divalent metal element such as zinc element (Zn). .

上記ゼオライトの細孔構造は、特に限定されない。ゼオライトの員環数は、特に限定されないが、例えば4〜20、好ましくは8〜20、より好ましくは10〜12である。なお、ゼオライトの員環数は、ゼオライトに含まれる細孔環のうちの最も大きい細孔環の構造中のO原子数で表される。また、ゼオライトの細孔接続(channel system)は、特に限定されないが、1〜3次元が好ましく、より好ましくは2〜3次元、さらに好ましくは3次元である。特に、員環数が12であり、細孔接続が3次元である細孔構造を有するゼオライト(特に、合成ゼオライト)が好ましい。ゼオライトの員環数及び/又は細孔接続が上記範囲内であると、シロキサン化合物の除去効率がより高い傾向がある。   The pore structure of the zeolite is not particularly limited. The number of member rings of the zeolite is not particularly limited, but is, for example, 4 to 20, preferably 8 to 20, and more preferably 10 to 12. Note that the number of member rings of zeolite is represented by the number of O atoms in the structure of the largest pore ring among the pore rings contained in zeolite. Further, the pore connection (channel system) of the zeolite is not particularly limited, but is preferably 1 to 3 dimensions, more preferably 2 to 3 dimensions, and further preferably 3 dimensions. In particular, zeolite having a pore structure in which the number of ring members is 12 and pore connection is three-dimensional (particularly, synthetic zeolite) is preferable. When the number of ring members and / or pore connection of the zeolite is within the above range, the removal efficiency of the siloxane compound tends to be higher.

上記合成ゼオライトとしては、特に限定されないが、例えば、A型、フェリエライト、MCM−22、ZSM−5、ZSM−11、SAPO−11、モルデナイト、ベータ型、X型、Y型、L型、チャバザイト、オフレタイト等の骨格構造を有する合成ゼオライトなどが挙げられる。上記骨格構造としては、中でも、フェリエライト、MCM−22、ZSM−5、ZSM−11、モルデナイト、ベータ型、X型、Y型、オフレタイトが好ましい。なお、上記合成ゼオライトは、1種の骨格構造のゼオライトを使用してもよいし、2種以上のゼオライトを組み合わせて使用してもよい。   Although it does not specifically limit as said synthetic zeolite, For example, A type, ferrierite, MCM-22, ZSM-5, ZSM-11, SAPO-11, mordenite, beta type, X type, Y type, L type, chabazite And synthetic zeolites having a skeletal structure such as offretite. As the skeletal structure, ferrierite, MCM-22, ZSM-5, ZSM-11, mordenite, beta type, X type, Y type, and offretite are preferable. The above-mentioned synthetic zeolite may use one kind of zeolite having a skeletal structure, or may use two or more kinds of zeolites in combination.

上記人工ゼオライトとしては、例えば、一般に、石炭火力発電所から排出される石炭灰や製紙工場から排出される製紙スラッジ焼却灰など、ケイ素やアルミニウムを含む廃棄物から製造されたゼオライトなどが挙げられる。上記人工ゼオライトは、1種のみを使用してもよいし、2種以上を併用してもよい。   Examples of the artificial zeolite include, for example, zeolite produced from waste containing silicon and aluminum, such as coal ash discharged from a coal-fired power plant and paper sludge incinerated ash discharged from a paper mill. The artificial zeolite may be used alone or in combination of two or more.

上記天然ゼオライトとしては、特に限定されないが、例えば、クリノプチロライト(斜プチロル沸石)、モルデナイト(モルデン沸石)、菱沸石、ナトロライト、ゴンナルダイト、エディングトナイト、アナルシム、リューサイト、ユガワラライト、ギスモンダイン、ポーリンジャイト、フィリップサイト、チャバザイト、エリオナイト、ホージャサイト、フェリエライト、ミューティナアイト、チェルニヒアイト、ヒューランダイト、スティルバイト、コウレサイト、アルミノケイ酸塩、ベリロケイ酸塩(ロギアナイト、シャンハライト等)、ジンコケイ酸塩(ガウルタイト)などが挙げられる。上記天然ゼオライトは、1種のみを使用してもよいし、2種以上を併用してもよい。   Examples of the natural zeolite include, but are not particularly limited to, clinoptilolite (clinoptilolite), mordenite (mordenite), chabazite, natrolite, gonnardite, edding tonite, analsim, leucite, yugawaralite, gismondyne, and polingite. , Phillipsite, chabazite, erionite, faujasite, ferrierite, mutinaite, chernihiite, heurandite, stilbite, urecite, aluminosilicate, belolosilicate (logianite, shanhalite, etc.), gincosilicate (gaultight) ). The natural zeolite may be used alone or in combination of two or more.

上記ゼオライトは、純水と混合させて得られる水混合物(含有割合:5wt%)のpHが7以下(例えば、3〜7)であり、好ましくは7未満(例えば、3以上7未満)、より好ましくは3〜6.8、さらに好ましくは3.5〜6.7、特に好ましくは4〜6.5である。なお、ゼオライトの水混合物(含有割合:5wt%)は、上記「水混合物(含有割合:5wt%)の作製方法」により、ゼオライトを対象サンプルとして作製することができる。   In the zeolite, the pH of a water mixture (content ratio: 5 wt%) obtained by mixing with pure water is 7 or less (for example, 3 to 7), preferably less than 7 (for example, 3 or more and less than 7), and more. It is preferably from 3 to 6.8, more preferably from 3.5 to 6.7, particularly preferably from 4 to 6.5. In addition, the water mixture of zeolite (content ratio: 5 wt%) can be produced using zeolite as a target sample by the above-mentioned “method for producing a water mixture (content ratio: 5 wt%)”.

上記合成ゼオライトにおけるSiO2とAl23の比(モル比)[SiO2/Al23]は、特に限定されないが、シロキサン化合物の除去効率の観点から、4〜2000であってもよく、好ましくは5〜1500、より好ましくは10〜1000、さらに好ましくは12〜600である。上記[SiO2/Al23]は、ゼオライトの親水性或いは疎水性を示す指標と考えられる。[SiO2/Al23]が高い(即ち、シリカ比が高くアルミナ比が低い)と、疎水性が高くなる傾向がある。一方、[SiO2/Al23]が低い(即ち、シリカ比が低くアルミナ比が高い)と、親水性が高くなる傾向がある。親水性が高すぎる(即ち、疎水性が低すぎる)と、骨格表面が水分子で覆われ、疎水性のシロキサン化合物が吸着サイト(吸着する場所)へ近づきにくくなる。親水性が低すぎる(即ち、疎水性が高すぎる)と、ゼオライト中の酸点が少なくなり、シロキサン化合物の除去効率が低下する傾向がある。このため、例えば、[SiO2/Al23]を上記範囲内とすることにより、ゼオライトの親水性或いは疎水性を適宜調節でき、シロキサン化合物の除去効率がより優れるようにすることができる。中でも、シロキサン化合物が環状シロキサン化合物である場合、上記合成ゼオライトは疎水性が高いことが好ましく[SiO2/Al23]が高い方が好ましい。The ratio (molar ratio) of SiO 2 to Al 2 O 3 [molar ratio] [SiO 2 / Al 2 O 3 ] in the above synthetic zeolite is not particularly limited, but may be 4 to 2,000 from the viewpoint of siloxane compound removal efficiency. , Preferably 5 to 1500, more preferably 10 to 1000, and still more preferably 12 to 600. The above [SiO 2 / Al 2 O 3 ] is considered as an index indicating the hydrophilicity or hydrophobicity of zeolite. When [SiO 2 / Al 2 O 3 ] is high (that is, the silica ratio is high and the alumina ratio is low), the hydrophobicity tends to increase. On the other hand, when [SiO 2 / Al 2 O 3 ] is low (that is, the silica ratio is low and the alumina ratio is high), the hydrophilicity tends to increase. If the hydrophilicity is too high (that is, the hydrophobicity is too low), the surface of the skeleton is covered with water molecules, and it becomes difficult for the hydrophobic siloxane compound to approach the adsorption site (the place where the substance is adsorbed). If the hydrophilicity is too low (that is, the hydrophobicity is too high), the acid sites in the zeolite will decrease, and the removal efficiency of the siloxane compound tends to decrease. Therefore, for example, by setting [SiO 2 / Al 2 O 3 ] within the above range, the hydrophilicity or hydrophobicity of the zeolite can be appropriately adjusted, and the siloxane compound removal efficiency can be made more excellent. In particular, when the siloxane compound is a cyclic siloxane compound, the synthetic zeolite preferably has a high hydrophobicity, and more preferably has a high [SiO 2 / Al 2 O 3 ].

上記ゼオライトは、特に限定されないが、骨格構造中に陽イオンを含んでいてもよい。上記陽イオンとしては、特に限定されないが、例えば、水素イオン(H+);アンモニウムイオン(NH4 +);アルキル置換のアンモニウムイオン(例えば、メチルアンモニウムイオン((CH3)H3+)、ジメチルアンモニウムイオン((CH322+)、トリメチルアンモニウムイオン((CH33HN+)、テトラメチルアンモニウムイオン((CH34+)等);アリール又はアラルキル置換のアンモニウムイオン;リチウムイオン(Li+)、ナトリウムイオン(Na+)、カリウムイオン(K+)等のアルカリ金属イオン;マグネシウムイオン(Mg2+)、カルシウムイオン(Ca2+)、バリウムイオン(Ba2+)等のアルカリ土類金属イオン;亜鉛イオン(Zn2+)、スズイオン(Sn2+、Sn4+)、鉄イオン(Fe2+、Fe3+)、白金イオン(Pt2+)、パラジウムイオン(Pd2+)、チタンイオン(Ti3+)、銀イオン(Ag+)、銅イオン(Cu+、Cu2+)、マンガンイオン(Mn2+、Mn4+)、コバルトイオン(Co2+)等の遷移金属イオン;ガリウムイオン(Ga+)などが挙げられる。上記陽イオンは1種のみ含まれていてもよいし、2種以上含まれていてもよい。上記ゼオライト中の上記陽イオンの含有量は特に限定されない。The zeolite is not particularly limited, but may include a cation in the framework structure. Examples of the cation include, but are not particularly limited to, a hydrogen ion (H + ); an ammonium ion (NH 4 + ); an alkyl-substituted ammonium ion (eg, a methyl ammonium ion ((CH 3 ) H 3 N + ); Dimethyl ammonium ion ((CH 3 ) 2 H 2 N + ), trimethyl ammonium ion ((CH 3 ) 3 HN + ), tetramethyl ammonium ion ((CH 3 ) 4 N + ), etc .; aryl- or aralkyl-substituted ammonium Ions; alkali metal ions such as lithium ion (Li + ), sodium ion (Na + ), potassium ion (K + ); magnesium ion (Mg 2+ ), calcium ion (Ca 2+ ), barium ion (Ba 2+) ) an alkaline earth metal such as ion; zinc ion (Zn 2+), tin ions (Sn 2+, Sn 4+), Ions (Fe 2+, Fe 3+), a platinum ion (Pt 2+), palladium ion (Pd 2+), titanium ions (Ti 3+), silver ions (Ag +), copper ion (Cu +, Cu 2 + ), Transition metal ions such as manganese ions (Mn 2+ , Mn 4+ ) and cobalt ions (Co 2+ ); and gallium ions (Ga + ). The cation may be contained alone or in combination of two or more. The content of the cation in the zeolite is not particularly limited.

なお、上記ゼオライトの比表面積(BET比表面積)、平均粒子径(平均粒径)、平均細孔径(直径)、全細孔容積などは、特に限定されない。また、上記ゼオライトは、1種のみを用いてもよいし、2種以上を用いてもよい。   The specific surface area (BET specific surface area), average particle diameter (average particle diameter), average pore diameter (diameter), total pore volume, and the like of the zeolite are not particularly limited. In addition, only one kind of zeolite may be used, or two or more kinds may be used.

上記ゼオライトとして、天然ゼオライト又は合成ゼオライトを酸処理して得られる酸処理物、天然ゼオライト又は合成ゼオライトを水熱処理して得られる水熱処理物、アンモニウム型ゼオライトを焼成処理して得られるアンモニウム処理物、プロトン型ゼオライトを用いてもよい。なお、上記酸処理に用いる酸は、公知乃至慣用の酸処理に用いられる酸を用いることができ、例えば、塩酸、硝酸、クエン酸等が挙げられる。また、酸処理に用いる酸の種類や、酸処理に用いる酸水溶液の酸の濃度、酸処理時間等は、特に限定されない。   As the zeolite, an acid-treated product obtained by acid-treating a natural zeolite or a synthetic zeolite, a hydrothermally-treated product obtained by hydrothermally treating a natural zeolite or a synthetic zeolite, an ammonium-treated product obtained by calcining an ammonium-type zeolite, Proton-type zeolites may be used. In addition, as the acid used for the acid treatment, a known or commonly used acid can be used, and examples thereof include hydrochloric acid, nitric acid, and citric acid. The type of acid used for the acid treatment, the concentration of the acid in the acid aqueous solution used for the acid treatment, the acid treatment time, and the like are not particularly limited.

上記酸処理物及び上記水熱処理物は、酸処理における酸又は水熱処理における加熱水蒸気によってゼオライト中の陽イオンとアルミニウム元素が脱離することによってゼオライト中のシラノール基が増加するためと推測されるが、水混合物のpHが7以下となり、シロキサン化合物の除去効率が高くなる。   The acid-treated product and the hydrothermally-treated product are presumed to be because the silanol groups in the zeolite increase due to the cation and the aluminum element in the zeolite being eliminated by the acid in the acid treatment or the heated steam in the hydrothermal treatment. In addition, the pH of the water mixture becomes 7 or less, and the removal efficiency of the siloxane compound increases.

上記プロトン型ゼオライトとしては、例えば、天然ゼオライトや合成ゼオライト中の水素イオン以外の全陽イオン(例えば、金属イオン、アンモニウムイオン等)のうちの少なくとも一部の陽イオンを水素イオンに置き換えたもの、水素イオンを多く含むように作製された合成ゼオライトなどが挙げられる。また、上記プロトン型ゼオライトは、例えば、天然ゼオライト又は合成ゼオライト中のナトリウムイオンなどの陽イオンをアンモニウムイオンにイオン交換した後、焼成する方法などを用いて作製することもできる。なお、一般的には、ゼオライト中の陽イオンを水素イオンに置き換えられたものをプロトン型ゼオライトと称されており、上記プロトン型ゼオライトは、ゼオライト中の少なくとも一部の陽イオンが水素イオンに置き換えられていればよく、ゼオライト中の全ての陽イオンが水素イオンに置き換えられているものには限定されない。   Examples of the proton-type zeolite include, for example, those obtained by replacing at least a part of cations of all cations other than hydrogen ions (for example, metal ions and ammonium ions) in natural zeolites and synthetic zeolites with hydrogen ions, Synthetic zeolites prepared to contain a large amount of hydrogen ions are exemplified. The proton-type zeolite can also be produced by, for example, a method in which a cation such as a sodium ion in a natural zeolite or a synthetic zeolite is ion-exchanged to an ammonium ion, and then calcined. In addition, generally, cations in zeolites replaced with hydrogen ions are called proton-type zeolites, and the proton-type zeolites have at least some cations in zeolite replaced with hydrogen ions. It is only necessary that all cations in the zeolite be replaced by hydrogen ions.

プロトン型ゼオライトは、触媒として用いることはあるが、吸着剤として用いることは一般的ではない。なお、ゼオライトが吸着剤として使用される場合もあると思われるが、吸着剤として使用されるゼオライトは塩基性のもの、即ち水混合物のpHが7を超えるものがほとんどである。ゼオライトが吸着剤として使用されている具体的な態様としては、例えばモレキュラーシーブが有名であるが、モレキュラーシーブが除去する物質は水であり、これは、ゼオライトの分子ふるい機能やゼオライト中に存在するNaイオン等の金属イオンに水が配位することによって主に除去するものである。このようにゼオライト中のNaイオンを利用する場合、使用するゼオライトの水混合物のpHは7を超える。さらに、固体酸型ゼオライトが吸着剤として使用されている例は極めて希である。例えば、固体酸型ゼオライトの酸、及びイオン交換能を利用して中和反応によりアンモニア等の塩基性化合物を除去するものがある。しかしながら、除去対象は無機化合物や塩基性化合物に限られているのが現状である。即ち、有機化合物であるシロキサン化合物の除去に水混合物のpHが7以下であるゼオライトを用いることはこれまでに例がない。   Proton-type zeolites are sometimes used as catalysts, but are not commonly used as adsorbents. It is considered that zeolite may be used as an adsorbent, but most of the zeolite used as an adsorbent is basic, that is, the pH of a water mixture exceeds 7. As a specific embodiment in which zeolite is used as an adsorbent, for example, a molecular sieve is famous, but the substance removed by the molecular sieve is water, which is present in the molecular sieving function of zeolite and in zeolite. It is mainly removed by coordinating water to metal ions such as Na ions. When utilizing the Na ions in the zeolite in this way, the pH of the water mixture of the zeolite to be used exceeds 7. Furthermore, the use of solid acid-type zeolites as an adsorbent is extremely rare. For example, there is a method in which a basic compound such as ammonia is removed by a neutralization reaction using the acid of a solid acid type zeolite and the ion exchange ability. However, at present, removal targets are limited to inorganic compounds and basic compounds. That is, there has been no example of using a zeolite whose pH of a water mixture is 7 or less for removing a siloxane compound which is an organic compound.

上記酸性白土としては、特に限定されず、各地で産出される酸性白土を用いることができる。例えば、新潟県産の酸性白土、山形県産の酸性白土などが挙げられる。上記酸性白土は、1種のみを用いてもよいし、2種以上を用いてもよい。   The acid clay is not particularly limited, and acid clay produced in various places can be used. For example, acid clay from Niigata Prefecture, acid clay from Yamagata Prefecture and the like can be mentioned. As the acid clay, only one kind may be used, or two or more kinds may be used.

上記活性白土は、上記酸性白土を酸処理することによって得られ、例えば、上記酸性白土を硫酸等の鉱酸でモンモリロナイトの基本構造の全部を破壊しない程度に酸処理することにより、MgやFeの酸化物等の金属酸化物が溶出し、比表面積や細孔容積を増大させたものなどが挙げられる。上記活性白土は、1種のみを用いてもよいし、2種以上を用いてもよい。   The activated clay is obtained by acid-treating the acid clay, for example, by treating the acid clay with a mineral acid such as sulfuric acid to such an extent that the entire basic structure of montmorillonite is not destroyed. Metal oxides such as oxides are eluted, and specific surface area and pore volume are increased. As the activated clay, only one kind may be used, or two or more kinds may be used.

上記酸性白土及び上記活性白土は、純水と混合させて得られる水混合物(含有割合:5wt%)のpHが7以下(例えば、3〜7)であり、好ましくは7未満(例えば、3以上7未満)、より好ましくは3〜6.5、さらに好ましくは3.2〜5、特に好ましくは3.5〜4.7である。なお、酸性白土の水混合物(含有割合:5wt%)及び活性白土の水混合物(含有割合:5wt%)は、上記「水混合物(含有割合:5wt%)の作製方法」により、酸性白土又は活性白土を対象サンプルとして作製することができる。   The acid clay and the activated clay have a pH of 7 or less (for example, 3 to 7), preferably less than 7 (for example, 3 or more) in a water mixture (content ratio: 5 wt%) obtained by being mixed with pure water. 7), more preferably 3 to 6.5, still more preferably 3.2 to 5, particularly preferably 3.5 to 4.7. The water mixture of the acid clay (content ratio: 5 wt%) and the water mixture of the activated clay (content ratio: 5 wt%) are obtained by the above-mentioned “method of preparing a water mixture (content ratio: 5 wt%)”. White clay can be produced as a target sample.

上記珪藻土としては、特に限定されず、各地で産出される珪藻土を用いることができる。例えば、北海道稚内産の珪藻土(珪藻頁岩)、秋田県綴子産の珪藻土、岡山県蒜山産の珪藻土、大分県九重産の珪藻土、石川県能登産の珪藻土(珪藻泥岩)などのいずれの珪藻土であってもよい。中でも、北海道稚内産の珪藻土が好ましい。上記珪藻土は、1種のみを用いてもよいし、2種以上を用いてもよい。   The diatomaceous earth is not particularly limited, and diatomaceous earth produced in various places can be used. For example, diatomaceous earth from diatomaceous earth (diatom shale) from Wakkanai in Hokkaido, diatomite from Nasuko in Akita Prefecture, diatomite from Hiruzen in Okayama Prefecture, diatomite from Kuju in Oita Prefecture, and diatomite from diatomaceous earth (diatom mudstone) from Noto, Ishikawa Prefecture. You may. Among them, diatomaceous earth from Wakkanai, Hokkaido, is preferred. The diatomaceous earth may be used alone or in combination of two or more.

上記珪藻土は、純水と混合させて得られる水混合物(含有割合:5wt%)のpHが7以下(例えば、3〜7)であり、好ましくは7未満(例えば、3以上7未満)、より好ましくは3〜6.7、さらに好ましくは3.2〜6.5、特に好ましくは3.5〜6.2である。なお、珪藻土の水混合物(含有割合:5wt%)は、上記「水混合物(含有割合:5wt%)の作製方法」により、珪藻土を対象サンプルとして作製することができる。   The pH of the water mixture (content ratio: 5 wt%) obtained by mixing the diatomaceous earth with pure water is 7 or less (for example, 3 to 7), preferably less than 7 (for example, 3 or more and less than 7), and more. It is preferably from 3 to 6.7, more preferably from 3.2 to 6.5, and particularly preferably from 3.5 to 6.2. The diatomaceous earth water mixture (content ratio: 5 wt%) can be prepared using the diatomaceous earth as a target sample by the above-mentioned “method of preparing a water mixture (content ratio: 5 wt%)”.

上記シリカゲルとして、シリカゲルを酸処理し、水などを使って処理に使用した酸を洗い流して得られる酸処理物を用いてもよい。なお、上記酸処理に用いる酸は、公知乃至慣用の酸処理に用いられる酸を用いることができ、例えば、塩酸、硝酸、クエン酸等が挙げられる。また、酸処理に用いる酸の種類や、酸処理に用いる酸水溶液の酸の濃度、酸処理時間等は、特に限定されない。   As the silica gel, an acid-treated product obtained by treating silica gel with an acid and washing away the acid used in the treatment with water or the like may be used. In addition, as the acid used for the acid treatment, a known or commonly used acid can be used, and examples thereof include hydrochloric acid, nitric acid, and citric acid. The type of acid used for the acid treatment, the concentration of the acid in the acid aqueous solution used for the acid treatment, the acid treatment time, and the like are not particularly limited.

合成ゼオライト、酸性白土、活性白土、珪藻土以外の無機シリカ系多孔質材料(「その他の無機シリカ系多孔質材料」と称する場合がある)は、純水に混合させて得られる水混合物(含有割合:5wt%)のpHが7以下(例えば、3〜7)であり、好ましくは7未満(例えば、3以上7未満)、より好ましくは3〜6.5、さらに好ましくは3.5〜6.3、特に好ましくは4〜6である。なお、その他の無機シリカ系多孔質材料の水混合物(含有割合:5wt%)は、上記「水混合物(含有割合:5wt%)の作製方法」により、その他の無機シリカ系多孔質材料を対象サンプルとして作製することができる。   Inorganic silica-based porous materials other than synthetic zeolite, acid clay, activated clay, and diatomaceous earth (sometimes referred to as “other inorganic silica-based porous materials”) are mixed with pure water to obtain a water mixture (content ratio) : 5 wt%) is 7 or less (for example, 3 to 7), preferably less than 7 (for example, 3 or more and less than 7), more preferably 3 to 6.5, and still more preferably 3.5 to 6. 3, particularly preferably 4 to 6. The water mixture (content ratio: 5 wt%) of the other inorganic silica-based porous material was obtained by subjecting the other inorganic silica-based porous material to the target sample according to the above-mentioned “Method for preparing water mixture (content ratio: 5 wt%)”. It can be manufactured as

合成ゼオライト以外の無機シリカ系多孔質材料において、SiO2の含有量は、特に限定されないが、無機シリカ系多孔質材料の総重量(100重量%)に対して、50重量%以上(例えば、50〜100重量%)であってもよく、好ましくは60重量%以上、より好ましくは70重量%以上である。In the inorganic silica-based porous material other than the synthetic zeolite, the content of SiO 2 is not particularly limited, but is 50% by weight or more (for example, 50% by weight) with respect to the total weight (100% by weight) of the inorganic silica-based porous material. To 100% by weight), preferably 60% by weight or more, more preferably 70% by weight or more.

上記無機シリカ系多孔質材料は、特に限定されないが、強熱減量が、7.0%以下(例えば、2.5〜7.0%)であることが好ましく、より好ましくは3.0〜6.0%、さらに好ましくは3.5〜4.5%である。無機シリカ系多孔質材料として水混合物のpHが7以下であり且つ上記強熱減量が上記範囲内である活性白土を用いると、シロキサン化合物の除去性能により優れる傾向がある。特に、活性白土、珪藻土、シリカゲルについて、強熱減量が上記範囲内であることが好ましい。なお、シリカゲルの場合、強熱減量は、3.0〜7.0%がより好ましく、さらに好ましくは3.5〜6.0%である。   The inorganic silica-based porous material is not particularly limited, but the ignition loss is preferably 7.0% or less (for example, 2.5 to 7.0%), and more preferably 3.0 to 6%. 0.0%, and more preferably 3.5 to 4.5%. When activated clay having a pH of the water mixture of 7 or less and the loss on ignition within the above range is used as the inorganic silica-based porous material, the siloxane compound removal performance tends to be more excellent. In particular, for activated clay, diatomaceous earth, and silica gel, the loss on ignition is preferably within the above range. In the case of silica gel, the ignition loss is more preferably from 3.0 to 7.0%, and still more preferably from 3.5 to 6.0%.

上記強熱減量は、例えば、JIS K1150(1994)を参考にして求めることができる。具体的には、上記強熱減量は、下記式(1)より求められる。
強熱減量I(%)=(W1−W2)/W1×100・・・(1)
1:乾燥後の試料質量
2:強熱後の試料質量
The ignition loss can be determined, for example, by referring to JIS K1150 (1994). Specifically, the ignition loss is determined by the following equation (1).
Loss on ignition I (%) = (W 1 −W 2 ) / W 1 × 100 (1)
W 1 : Mass of sample after drying W 2 : Mass of sample after ignition

上記乾燥後の試料質量(W1)は、無機シリカ系多孔質材料を、空気中約170℃又は真空下約150℃で2時間加熱した後の無機シリカ系多孔質材料の質量である。一方、上記強熱後の試料質量(W2)は、上記乾燥後の試料である無機シリカ系多孔質材料を、1000℃±50℃で2時間強熱して得られる無機シリカ系多孔質材料の質量である。上記乾燥後の試料質量(W1)及び上記強熱後の試料質量(W2)は、秤を用いて測定することもできるし、熱重量測定(TG)により測定することもできる。上記強熱減量を得るためのより詳細な条件は、JIS K1150(1994)を参照することができる。The sample mass after drying (W 1 ) is the mass of the inorganic silica-based porous material after the inorganic silica-based porous material is heated at about 170 ° C. in air or at about 150 ° C. under vacuum for 2 hours. On the other hand, the mass of the sample after ignition (W 2 ) is the value of the inorganic silica-based porous material obtained by igniting the inorganic silica-based porous material as the sample after drying at 1000 ° C. ± 50 ° C. for 2 hours. Mass. The weight of the sample after drying (W 1 ) and the weight of the sample after ignition (W 2 ) can be measured using a balance, or can be measured by thermogravimetry (TG). For more detailed conditions for obtaining the above-mentioned ignition loss, JIS K1150 (1994) can be referred to.

上記強熱減量は、無機シリカ系多孔質材料の親水性或いは疎水性を示す指標と考えられる。強熱減量が高いと、無機シリカ系多孔質材料中のシラノール基の数が多く、親水性が高くなる傾向がある。親水性が高すぎる(即ち、疎水性が低すぎる)と、無機シリカ系多孔質材料表面が水分子で覆われ、疎水性のシロキサン化合物が吸着サイト(吸着する場所)へ近づきにくくなり、シロキサン化合物の除去性能が低下する傾向がある。一方、強熱減量が低いと、無機シリカ系多孔質材料中のシラノール基の数が少なく、疎水性が高くなる傾向がある。疎水性が高すぎる(即ち、親水性が低すぎる)と、シラノール基の数が少ないため、ガスシロキサン化合物の除去性能が低下する傾向がある。このため、強熱減量を上記範囲内とすることにより、無機シリカ系多孔質材料の親水性或いは疎水性を適宜調節でき、シロキサン化合物の除去効率をより優れるようにすることができる。なお、上記シラノール基の数は、JIS K1150(1994)で定義されている「シラノール基数」として表すことができ、強熱減量から求めることができる。   The above-mentioned loss on ignition is considered to be an index indicating the hydrophilicity or hydrophobicity of the inorganic silica-based porous material. When the ignition loss is high, the number of silanol groups in the inorganic silica-based porous material is large, and the hydrophilicity tends to be high. If the hydrophilicity is too high (that is, the hydrophobicity is too low), the surface of the inorganic silica-based porous material is covered with water molecules, so that the hydrophobic siloxane compound does not easily approach an adsorption site (adsorption place), and the siloxane compound Removal performance tends to decrease. On the other hand, when the ignition loss is low, the number of silanol groups in the inorganic silica-based porous material is small, and the hydrophobicity tends to be high. If the hydrophobicity is too high (that is, the hydrophilicity is too low), the number of silanol groups is small, and the gas siloxane compound removal performance tends to decrease. For this reason, by setting the ignition loss within the above range, the hydrophilicity or hydrophobicity of the inorganic silica-based porous material can be appropriately adjusted, and the siloxane compound removal efficiency can be further improved. The number of the silanol groups can be expressed as “the number of silanol groups” defined in JIS K1150 (1994), and can be determined from the ignition loss.

上記無機シリカ系多孔質材料は、特に限定されないが、添着剤等が添着されていないことが好ましい。即ち、上記無機シリカ系多孔質材料には、添着剤等が添着された無機シリカ系多孔質材料は含まれないことが好ましい。上記添着剤としては、酸性物質の添着剤や塩基性物質の添着剤などが挙げられる。酸性物質の添着剤を添着すると、上記無機シリカ系多孔質材料の骨格が変化するおそれや、細孔が酸性物質で埋められるおそれがある。   The inorganic silica-based porous material is not particularly limited, but is preferably free from an impregnating agent or the like. That is, it is preferable that the inorganic silica-based porous material does not include an inorganic silica-based porous material to which an additive or the like is attached. Examples of the adhering agent include an adhering agent for an acidic substance and an adhering agent for a basic substance. When an impregnating agent of an acidic substance is attached, the skeleton of the inorganic silica-based porous material may change or pores may be filled with the acidic substance.

本発明の吸着剤は、特に限定されないが、必要に応じて、上記水混合物のpHが7以下である無機シリカ系多孔質材料以外の吸着剤(他の吸着剤)を含んでいてもよい。即ち、本発明の吸着剤として、上記水混合物のpHが7以下である無機シリカ系多孔質材料とともに、他の吸着剤を用いてもよい。上記他の吸着剤としては、例えば、上記水混合物のpHが7以下である無機シリカ系多孔質材料以外の多孔質材料、その他のシリカ、粘土鉱物、活性炭、アルミナ、ガラスなどが挙げられる。吸着剤として上記他の吸着剤を併用することで、本発明の効果に加えて、他の吸着剤の効果を有するケミカルフィルタとすることもできる。   The adsorbent of the present invention is not particularly limited, but may contain an adsorbent (another adsorbent) other than the inorganic silica-based porous material whose pH of the water mixture is 7 or less, if necessary. That is, as the adsorbent of the present invention, another adsorbent may be used together with the inorganic silica-based porous material whose pH of the water mixture is 7 or less. Examples of the other adsorbent include porous materials other than the inorganic silica-based porous material in which the pH of the water mixture is 7 or less, other silica, clay minerals, activated carbon, alumina, and glass. By using the other adsorbent as the adsorbent in combination, a chemical filter having the effect of the other adsorbent in addition to the effect of the present invention can be obtained.

本発明の吸着剤中(全吸着剤中)の上記水混合物のpHが7以下である無機シリカ系多孔質材料の含有量は、特に限定されないが、シロキサン化合物の除去効率の観点から、吸着剤の総重量(100重量%)に対して、10重量%以上(例えば、10〜100重量%)が好ましく、より好ましくは30重量%以上、さらに好ましくは50重量%以上、特に好ましくは70重量%以上である。   The content of the inorganic silica-based porous material in which the pH of the water mixture in the adsorbent of the present invention (in the total adsorbent) is 7 or less is not particularly limited, but from the viewpoint of the removal efficiency of the siloxane compound, Is preferably 10% by weight or more (for example, 10 to 100% by weight), more preferably 30% by weight or more, further preferably 50% by weight or more, particularly preferably 70% by weight, based on the total weight (100% by weight) of That is all.

本発明の吸着剤は、中でも、水混合物のpHが7以下の無機シリカ系多孔質材料として、ゼオライト(特に、合成ゼオライト)、珪藻土、シリカゲル、又は活性白土を、吸着剤の総重量(100重量%)に対して10重量%以上(例えば、10〜100重量%、好ましくは50重量%以上、より好ましくは70重量%以上)含有することが好ましい。なお、上記無機シリカ系多孔質材料として、ゼオライト(特に、合成ゼオライト)、珪藻土、シリカゲル、及び活性白土のうちの2以上を含む場合、上記含有量は、上記2以上の合計の含有量である。   The adsorbent of the present invention includes, among others, a zeolite (particularly, synthetic zeolite), diatomaceous earth, silica gel, or activated clay as an inorganic silica-based porous material having a pH of a water mixture of 7 or less, and a total weight (100 wt. %) (E.g., 10 to 100% by weight, preferably 50% by weight or more, more preferably 70% by weight or more). When the inorganic silica-based porous material contains two or more of zeolite (particularly, synthetic zeolite), diatomaceous earth, silica gel, and activated clay, the content is the total content of the two or more. .

本発明のケミカルフィルタは、水混合物(含有割合:5wt%)のpHが7以下である無機シリカ系多孔質材料を吸着剤として用いたものであれば、特に限定されない。上記ケミカルフィルタとしては、例えば、フィルタ基材に本発明の吸着剤が付着(固着)されているケミカルフィルタが挙げられる。なお、本発明の吸着剤がバインダとしての機能も有するものである場合、バインダを用いずに吸着剤をフィルタ基材に付着させることもできるが、本発明の吸着剤はバインダを用いてフィルタ基材に付着していることが好ましい。即ち、上記ケミカルフィルタは、フィルタ基材に、バインダを用いずに本発明の吸着剤が付着している(あるいは、本発明の吸着剤のみが付着している)ケミカルフィルタであってもよいが、フィルタ基材に本発明の吸着剤がバインダを用いて付着しているケミカルフィルタであることが好ましい。   The chemical filter of the present invention is not particularly limited as long as it uses an inorganic silica-based porous material in which the pH of a water mixture (content ratio: 5 wt%) is 7 or less as an adsorbent. Examples of the chemical filter include a chemical filter in which the adsorbent of the present invention is attached (fixed) to a filter substrate. When the adsorbent of the present invention also has a function as a binder, the adsorbent can be attached to the filter substrate without using the binder. However, the adsorbent of the present invention uses the binder to form the filter base. Preferably, it is attached to the material. That is, the chemical filter may be a chemical filter in which the adsorbent of the present invention is attached to the filter substrate without using a binder (or the only adsorbent of the present invention is attached). It is preferable that the adsorbent of the present invention is a chemical filter in which the adsorbent of the present invention is attached to a filter base material using a binder.

本発明の吸着剤は、特に限定されないが、ペレット化されていてもよい。即ち、本発明の吸着剤は、ペレット化された吸着剤であってもよい。即ち、本発明のケミカルフィルタは、ペレット化された本発明の吸着剤を含んでもよい。上記ペレット化は、例えば、本発明の吸着剤の粉末を、上記バインダを用いて造粒して行うことができる。   The adsorbent of the present invention is not particularly limited, but may be pelletized. That is, the adsorbent of the present invention may be a pelletized adsorbent. That is, the chemical filter of the present invention may include the adsorbent of the present invention that has been pelletized. The pelletization can be performed, for example, by granulating the adsorbent powder of the present invention using the binder.

また、本発明の吸着剤は、樹脂と混合して樹脂組成物として用いてもよい。該樹脂組成物としては、樹脂ペレット、シート(例えば、上記樹脂ペレットを用いて作製されたシート)等が挙げられる。上記シートとしては、フィルム、繊維状基材(織布、不織布等)が挙げられる。   Further, the adsorbent of the present invention may be used as a resin composition by mixing with a resin. Examples of the resin composition include resin pellets and sheets (for example, sheets prepared using the resin pellets). Examples of the sheet include a film and a fibrous base material (woven fabric, nonwoven fabric, etc.).

上記樹脂組成物における樹脂としては、公知乃至慣用の熱可塑性樹脂が使用できる。上記樹脂としては、例えば、低密度ポリエチレン(LDPE)、直鎖状低密度ポリエチレン(LLDPE)、ポリプロピレン(PP)等のオレフィン系樹脂;アイオノマー;エチレン−アクリル酸共重合体(EAA)、エチレン−メタクリル酸共重合体(EMAA)、エチレン−酢酸ビニル共重合体(EVA)、エチレン−アクリル酸エチル共重合体(EEA)、エチレン−アクリル酸メチル共重合体(EMA)、エチレン−メタクリル酸メチル共重合体(EMMA)等の共重合体等が挙げられる。   Known or commonly used thermoplastic resins can be used as the resin in the resin composition. Examples of the resin include olefin resins such as low-density polyethylene (LDPE), linear low-density polyethylene (LLDPE), and polypropylene (PP); ionomers; ethylene-acrylic acid copolymer (EAA); Acid copolymer (EMAA), ethylene-vinyl acetate copolymer (EVA), ethylene-ethyl acrylate copolymer (EEA), ethylene-methyl acrylate copolymer (EMA), ethylene-methyl methacrylate copolymer Copolymers such as union (EMMA) and the like can be mentioned.

上記樹脂は、メルトフローレート(MFR)が高く(例えば、10g/10min以上)、且つ、低融点(低軟化点)、低温ドローダウン性に優れた樹脂であることが好ましい。MFRが高い樹脂であると、本発明の吸着剤を添加することによりMFRが低下した場合であってもある程度の流れ特性を確保しやすい。また、低融点であれば、樹脂が低温で軟化することで低温での押出性が向上し、発泡しにくくなる傾向がある。低温ドローダウン性に優れる樹脂であると、本発明の吸着剤を添加した際の押出成形性が向上する傾向がある。   The resin is preferably a resin having a high melt flow rate (MFR) (for example, 10 g / 10 min or more), a low melting point (low softening point), and excellent low-temperature drawdown properties. When the resin has a high MFR, it is easy to secure a certain flow characteristic even when the MFR is lowered by adding the adsorbent of the present invention. If the melting point is low, the resin is softened at a low temperature, so that the extrudability at a low temperature is improved and the resin tends to be hardly foamed. If the resin has an excellent low-temperature drawdown property, the extrusion moldability when the adsorbent of the present invention is added tends to be improved.

上記樹脂組成物における本発明の吸着剤の含有量は、シロキサン化合物の除去効率をより高くする観点から、目的とする形状において可能な範囲で多いことが好ましい。例えば、上記樹脂組成物がシートである場合、シートが形成可能な範囲で多くすることが好ましい。上記樹脂組成物における本発明の吸着剤の含有量は、特に限定されないが、樹脂の総重量(100重量部)に対して、1〜200重量部が好ましく、より好ましくは5〜150重量部、さらに好ましくは10〜120重量部である。本発明の吸着剤における無機シリカ系多孔質材料がゼオライト、珪藻土、活性白土である場合、上記含有量は、50〜200重量部が好ましく、より好ましくは70〜120重量部である。   It is preferable that the content of the adsorbent of the present invention in the resin composition is as large as possible in a target shape from the viewpoint of increasing the efficiency of removing the siloxane compound. For example, when the resin composition is a sheet, it is preferable to increase the resin composition within a range in which the sheet can be formed. The content of the adsorbent of the present invention in the resin composition is not particularly limited, but is preferably 1 to 200 parts by weight, more preferably 5 to 150 parts by weight, based on the total weight of the resin (100 parts by weight). More preferably, it is 10 to 120 parts by weight. When the inorganic silica-based porous material in the adsorbent of the present invention is zeolite, diatomaceous earth, or activated clay, the content is preferably 50 to 200 parts by weight, more preferably 70 to 120 parts by weight.

(フィルタ基材)
上記フィルタ基材としては、特に限定されず、ケミカルフィルタのフィルタ基材として一般に用いられるものを使用できる。上記フィルタ基材としては、例えば、有機繊維や無機繊維等の繊維から構成される繊維状基材(織布あるいは不織布)、紙、ポリウレタンフォーム等から構成される発泡体、耐火性金属酸化物や耐火性無機物(例えば、アルミニウム等の金属、セラミックスなど)を使用したフィルタ基材などが挙げられる。上記繊維状基材の織布の形状は特に限定されず、例えば、メッシュ状に繊維を織ったものなどが挙げられる。中でも、上記フィルタ基材として、繊維状基材が好ましい。
(Filter substrate)
The filter base is not particularly limited, and those generally used as filter bases for chemical filters can be used. Examples of the filter substrate include a fibrous substrate (woven or non-woven fabric) composed of fibers such as organic fibers and inorganic fibers, a foam composed of paper and polyurethane foam, a refractory metal oxide, and the like. Examples include a filter substrate using a refractory inorganic substance (for example, a metal such as aluminum, ceramics, and the like). The shape of the woven fabric of the fibrous base material is not particularly limited, and examples thereof include woven fibers in a mesh shape. Among them, a fibrous base material is preferable as the filter base material.

上記繊維状基材における繊維としては、例えば、シリカアルミナ繊維、シリカ繊維、アルミナ繊維、ムライト繊維、ガラス繊維、ロックウール繊維、炭素繊維等の無機繊維;ポリエチレン繊維、ポリプロピレン繊維、ナイロン繊維、ポリエステル繊維(例えば、ポリエチレンテレフタレート繊維等)、ポリテトラフルオロエチレン繊維、ポリビニルアルコール繊維、アラミド繊維、パルプ繊維、レーヨン繊維等の有機繊維などが挙げられる。上記の中でも、ケミカルフィルタの強度を高める観点、及び繊維からのアウトガスなどによる汚染が少ない観点から、無機繊維が好ましく、より好ましくはガラス繊維である。即ち、上記フィルタ基材としては、ガラス繊維を用いた繊維状基材(ガラスクロス(ガラス布))が好ましい。上記繊維は、1種のみを使用してもよいし、2種以上を組み合わせて使用してもよい。また、上記無機繊維及び上記有機繊維の形状は特に限定されない。   Examples of the fibers in the fibrous base material include inorganic fibers such as silica-alumina fibers, silica fibers, alumina fibers, mullite fibers, glass fibers, rock wool fibers, and carbon fibers; polyethylene fibers, polypropylene fibers, nylon fibers, and polyester fibers. (Eg, polyethylene terephthalate fiber), organic fibers such as polytetrafluoroethylene fiber, polyvinyl alcohol fiber, aramid fiber, pulp fiber, rayon fiber and the like. Among the above, inorganic fibers are preferable, and glass fibers are more preferable, from the viewpoint of increasing the strength of the chemical filter and the viewpoint of less contamination due to outgas from the fibers. That is, a fibrous substrate (glass cloth (glass cloth)) using glass fibers is preferable as the filter substrate. The above fibers may be used alone or in combination of two or more. Further, the shapes of the inorganic fibers and the organic fibers are not particularly limited.

(バインダ)
上記バインダは、吸着剤のフィルタ基材への付着を促進することや、吸着剤のペレット化に使用することができる。上記バインダとしては、特に限定されず、公知乃至慣用のフィルタ用(例えば、エアフィルタ用、ケミカルフィルタ用等)のバインダを用いることができる。上記バインダとしては、有機バインダであってもよいし、無機バインダであってもよい。上記バインダは、特に限定されないが、無機バインダであることが好ましい。上記バインダは、1種のみを使用してもよいし、2種以上を使用してもよい。
(Binder)
The binder can be used to promote adhesion of the adsorbent to the filter substrate or to pelletize the adsorbent. The binder is not particularly limited, and a known or commonly used binder for a filter (for example, for an air filter, a chemical filter, or the like) can be used. The binder may be an organic binder or an inorganic binder. The binder is not particularly limited, but is preferably an inorganic binder. As the binder, only one kind may be used, or two or more kinds may be used.

上記バインダは、酸性であってもよいし、塩基性であってもよいが、酸性であることが好ましい。上記バインダが酸性であると、シロキサン化合物の除去効率がより上昇する傾向がある。酸性のバインダは、純水に混合させて得られる水混合物(含有割合:5wt%)のpHが7以下(例えば、3〜7)であり、好ましくは7未満(例えば、3以上7未満)、より好ましくは3〜6.8、さらに好ましくは3.5〜6.7、特に好ましくは4〜6.5である。なお、バインダの水混合物(含有割合:5wt%)は、上記「水混合物(含有割合:5wt%)の作製方法」により、バインダを対象サンプルとして作製することができる。なお、上記バインダがコロイダルシリカなど溶媒を含むバインダである場合、上記含有割合は、上記水混合物に対する、上記バインダ中の固形分の含有割合である。   The binder may be acidic or basic, but is preferably acidic. When the binder is acidic, the removal efficiency of the siloxane compound tends to further increase. The acidic binder has a pH of 7 or less (for example, 3 to 7), preferably less than 7 (for example, 3 or more and less than 7) in a water mixture (content ratio: 5 wt%) obtained by being mixed with pure water. It is more preferably from 3 to 6.8, even more preferably from 3.5 to 6.7, particularly preferably from 4 to 6.5. The water mixture of the binder (content ratio: 5 wt%) can be produced using the binder as a target sample by the above-mentioned “method of producing a water mixture (content ratio: 5 wt%)”. When the binder is a binder containing a solvent such as colloidal silica, the content ratio is a content ratio of a solid content in the binder with respect to the water mixture.

上記有機バインダとしては、例えば、ポリエチレン系樹脂、ポリプロピレン系樹脂、メタクリル酸メチル等のアクリル系樹脂、ABS樹脂、PET等のポリエステル系樹脂、フェノール樹脂、エポキシ樹脂、ウレタン樹脂、酢酸ビニル系樹脂、ポリビニルアルコール、カルボキシメチルセルロース等のセルロース、アラビヤゴムなどが挙げられる。上記有機バインダは、1種のみを使用してもよいし、2種以上を使用してもよい。   Examples of the organic binder include a polyethylene resin, a polypropylene resin, an acrylic resin such as methyl methacrylate, an ABS resin, a polyester resin such as PET, a phenol resin, an epoxy resin, a urethane resin, a vinyl acetate resin, and a polyvinyl resin. Alcohol, cellulose such as carboxymethylcellulose, and gum arabic are exemplified. As the organic binder, only one kind may be used, or two or more kinds may be used.

上記無機バインダとしては、上記無機シリカ系多孔質材料の表面を完全に覆わない粒子状のものが好ましく、例えば、ケイ酸ソーダ、シリカゾル、アルミナゾル、コロイダルシリカ、コロイダルアルミナ、コロイド状酸化スズ、コロイド状酸化チタンなどの無機酸化物粒子等が挙げられ、中でも、コロイダルシリカ、コロイダルアルミナ、コロイド状酸化スズ、コロイド状酸化チタン等のコロイド状の無機酸化物粒子などが好ましく挙げられる。中でも、コロイダルシリカが好ましい。上記無機バインダは、1種のみを使用してもよいし、2種以上を使用してもよい。   The inorganic binder is preferably in the form of particles that do not completely cover the surface of the inorganic silica-based porous material, for example, sodium silicate, silica sol, alumina sol, colloidal silica, colloidal alumina, colloidal tin oxide, colloidal Inorganic oxide particles such as titanium oxide and the like are preferable, and among them, colloidal inorganic oxide particles such as colloidal silica, colloidal alumina, colloidal tin oxide, and colloidal titanium oxide are preferable. Among them, colloidal silica is preferable. As the inorganic binder, only one kind may be used, or two or more kinds may be used.

上記無機バインダの平均粒子径(一次粒子径)、比表面積(BET比表面積)、平均細孔径(直径)、全細孔容積などは、特に限定されない。   The average particle diameter (primary particle diameter), specific surface area (BET specific surface area), average pore diameter (diameter), total pore volume, and the like of the inorganic binder are not particularly limited.

(ケミカルフィルタの構造)
本発明のケミカルフィルタが有する構造は、特に限定されず、ハニカム構造、プリーツ構造、ペレット充填構造、三次元網目構造、シート包装構造、シート状構造などが挙げられる。これらの中でも、ハニカム構造、プリーツ構造、三次元網目構造が好ましく、圧力損失を抑制する観点から、ハニカム構造が特に好ましい。本発明の吸着剤として、ペレット化された吸着剤(ペレット)を用いる場合は、特に限定されないが、プリーツ構造、ペレット充填構造、又は三次元網目構造であることが好ましい。本発明のケミカルフィルタは、1種の構造のみを有していてもよいし、2種以上の構造を組み合わせて有していてもよい。
(Structure of chemical filter)
The structure of the chemical filter of the present invention is not particularly limited, and examples thereof include a honeycomb structure, a pleated structure, a pellet filling structure, a three-dimensional mesh structure, a sheet packaging structure, and a sheet-like structure. Among these, a honeycomb structure, a pleated structure, and a three-dimensional network structure are preferable, and a honeycomb structure is particularly preferable from the viewpoint of suppressing pressure loss. When a pelletized adsorbent (pellet) is used as the adsorbent of the present invention, it is not particularly limited, but preferably has a pleated structure, a pellet filling structure, or a three-dimensional network structure. The chemical filter of the present invention may have only one type of structure, or may have a combination of two or more types of structures.

上記ハニカム構造には、いわゆる蜂の巣状の構造の他、例えば、断面が格子状、円形状、波形状、多角形状、不定形状、全部あるいは一部に曲面を有する形状などであって、流体(特に、空気)が構造体の要素となるセルを通過し得る構造が全て含まれる。   In addition to the honeycomb structure, the honeycomb structure may have, for example, a lattice shape, a circular shape, a wavy shape, a polygonal shape, an irregular shape, a shape having a curved surface in whole or in part, or the like. , Air) can pass through the cells that are the elements of the structure.

上記ハニカム構造としては、例えば、コルゲート加工によって成形されたコルゲート状のシートと平坦状のシートが交互に積層して得られる構造(コルゲート状ハニカム構造)、プリーツ形状のシートと平坦状のシートからなる構造であって、通気方向に対して、プリーツ形状のシートと直角に平坦状のシートを順に積層した構造などが挙げられる。   The honeycomb structure includes, for example, a structure obtained by alternately laminating a corrugated sheet and a flat sheet formed by corrugating (corrugated honeycomb structure), a pleated sheet and a flat sheet. The structure includes a structure in which a pleated sheet and a flat sheet are sequentially stacked at right angles to the ventilation direction.

ハニカム構造を有する本発明のケミカルフィルタとしては、例えば、繊維状基材を用いたフィルタ基材がコルゲート状ハニカム構造を有するケミカルフィルタ、繊維状基材を用いたフィルタ基材が蜂の巣状の構造を有するケミカルフィルタ、アルミニウム等の金属製のフィルタ基材が蜂の巣状の構造を有するケミカルフィルタなどが挙げられる。   As the chemical filter of the present invention having a honeycomb structure, for example, a filter substrate using a fibrous substrate is a chemical filter having a corrugated honeycomb structure, and a filter substrate using a fibrous substrate has a honeycomb structure. Chemical filters having a honeycomb structure in which a metal filter base material such as aluminum has a honeycomb structure.

上記プリーツ構造には、例えば、限られたスペースの中でろ過面積を効率的に拡大することを目的として、波形あるいはV字型が連続するように加工されたジャバラ形状を有する構造が含まれる。   The pleated structure includes, for example, a structure having a bellows shape processed so that a waveform or a V-shape is continuous for the purpose of efficiently expanding a filtration area in a limited space.

上記ペレット充填構造は、例えば、上記ペレット化された吸着剤を、流体(特に、気体)が内部を通過できる構造のケーシング内に充填した構造が挙げられる。また、吸着剤の粉末の粒径が、ケーシング内で保持できる程度に大きい粒径を有する場合は、上記ペレット充填構造の代わりに、ペレット化せず、粉末のままでもケーシング内に充填した構造とすることもできる。   The pellet filling structure includes, for example, a structure in which the pelletized adsorbent is filled in a casing having a structure through which a fluid (particularly, gas) can pass. If the particle size of the powder of the adsorbent is large enough to be held in the casing, instead of the above-mentioned pellet filling structure, it is not pelletized, and the structure is such that the powder is filled in the casing as it is. You can also.

上記三次元網目構造は、例えば、上記ポリウレタンフォーム等から構成される発泡体や、ガラス繊維(グラスウール等)やロックウール繊維、あるいは上記繊維状基材の繊維を立体的に加工して作製した網目構造体のフィルタ基材を有する構造、あるいは針状繊維化されたポリテトラフルオロエチレンなどが好ましく例示される。   The three-dimensional network structure is, for example, a network formed by three-dimensionally processing a foam formed of the polyurethane foam or the like, glass fiber (glass wool or the like), rock wool fiber, or fiber of the fibrous base material. Preferable examples include a structure having a filter base material of a structure, and polytetrafluoroethylene made into a needle fiber.

上記シート包装構造は、例えば、不織布やPTFE等のエアが通気するシートを任意の大きさの袋状に成型し、その内部に吸着剤を充填した構造等が挙げられる。また、吸着剤の粒径はシートの外に吸着剤の粒子が漏れないようにペレット化することもあるが、シート次第では粉末のまま使用することもできる。   The sheet packaging structure includes, for example, a structure in which an air-permeable sheet such as a nonwoven fabric or PTFE is formed into a bag of an arbitrary size, and the inside thereof is filled with an adsorbent. The particle size of the adsorbent may be pelletized so that the particles of the adsorbent do not leak out of the sheet. However, depending on the sheet, the powder may be used as it is.

上記シート状構造は、上記樹脂組成物(本発明の吸着剤と樹脂とを含む組成物)のシートを任意の大きさの袋状に成型した構造(袋体)や容器の内部壁面に張り付けた構造(壁紙)等が挙げられる。この場合、袋体や容器の内部には吸着剤が充填されていてもよいし、されていなくてもよい。当該シート状構造の場合、例えば、シロキサン化合物による汚染から保護すべき製品(半導体等)を袋体や容器の内部に入れることによって、本発明のケミカルフィルタとして使用できる。   The above-mentioned sheet-like structure is formed by molding a sheet of the above-mentioned resin composition (composition including the adsorbent and the resin of the present invention) into a bag of an arbitrary size (bag) or affixing the inner wall surface of a container. Structure (wallpaper) and the like. In this case, the inside of the bag or the container may or may not be filled with the adsorbent. In the case of the sheet-like structure, for example, a product (semiconductor or the like) to be protected from contamination by a siloxane compound can be used as a chemical filter of the present invention by putting it in a bag or a container.

(本発明のケミカルフィルタの製造方法)
本発明のケミカルフィルタの製造方法は、特に限定されず、公知乃至慣用の吸着剤を有するケミカルフィルタの製造方法を用いることができる。本発明のケミカルフィルタは、特に限定されないが、例えば、フィルタ基材に本発明の吸着剤を付着させる工程(吸着剤付着工程)を少なくとも有する。本発明のケミカルフィルタの製造方法は、特に限定されないが、上記吸着剤付着工程以外の工程(他の工程)を有していてもよい。また、上記フィルタ基材は、市販のフィルタ基材を購入してそのまま使用してもよい。
(Method of Manufacturing Chemical Filter of the Present Invention)
The method for producing the chemical filter of the present invention is not particularly limited, and any known or commonly used method for producing a chemical filter having an adsorbent can be used. The chemical filter of the present invention is not particularly limited, but for example, has at least a step of adsorbing the adsorbent of the present invention to a filter substrate (adsorbent adhering step). Although the method for producing the chemical filter of the present invention is not particularly limited, it may include a step (another step) other than the adsorbent attaching step. Moreover, you may purchase a commercially available filter base material and use the filter base material as it is.

上記吸着剤付着工程において、本発明の吸着剤の付着は、例えば、上記フィルタ基材を、本発明の吸着剤、溶媒(例えば水など)、及び、必要に応じて上記バインダを含む懸濁液中に浸漬した後、懸濁液から取り出し、乾燥することにより行うことができる。上記懸濁液は、本発明の効果を損なわない範囲内で、沈降防止剤を含んでいてもよい。   In the adsorbent adhering step, the adsorbent of the present invention is attached, for example, by suspending the filter base material containing the adsorbent of the present invention, a solvent (eg, water), and, if necessary, the binder. After dipping in the suspension, it can be removed from the suspension and dried. The suspension may contain an antisettling agent as long as the effects of the present invention are not impaired.

本発明の吸着剤の付着は、他に、上記フィルタ基材に、上記溶媒と必要に応じて上記バインダを含む懸濁液中に浸漬した後、懸濁液から取り出し、乾燥し、その後、フィルタ基材表面に本発明の吸着剤を分散して付着させることにより行うこともできる。   The adhesion of the adsorbent of the present invention, in addition, the filter substrate, after immersion in a suspension containing the solvent and the binder as needed, taken out of the suspension, dried, It can also be carried out by dispersing and adsorbing the adsorbent of the present invention on the substrate surface.

本発明の吸着剤の付着は、他に、本発明の吸着剤と、上記溶媒と、必要に応じて上記バインダを含む混合溶液を、スプレー等を用いて上記フィルタ基材(特に、不織布)に塗布して付着させることにより行うこともできる。   In addition, the adsorbent of the present invention can be attached by spraying the mixed solution containing the adsorbent of the present invention, the above-mentioned solvent, and, if necessary, the above-mentioned binder onto the above-mentioned filter substrate (particularly, non-woven fabric) using a spray or the like. It can also be performed by coating and attaching.

本発明の吸着剤の付着は、他に、上記フィルタ基材に、本発明の吸着剤の粉末を造粒して製造したペレットを、接着剤等で付着させたり、フィルタ基材内部に充填したりして行うこともできる。本発明の吸着剤の粉末を造粒する際には、必要に応じて上記バインダを混合してもよい。本発明の吸着剤の粉末、上記バインダ及び溶媒(好ましくは水)を適量含んだ状態で混合すると、粘土状の粘性と可塑性を示すようになり、造粒が可能となる。   The adhesion of the adsorbent of the present invention is, in addition, the above-mentioned filter substrate, pellets produced by granulating the powder of the adsorbent of the present invention, adhered with an adhesive or the like, or filled inside the filter substrate You can also do it. When granulating the powder of the adsorbent of the present invention, the above binder may be mixed as necessary. When the adsorbent powder of the present invention is mixed while containing the binder and the solvent (preferably water) in appropriate amounts, the mixture exhibits clay-like viscosity and plasticity, thereby enabling granulation.

本発明の吸着剤の付着は、他に、針状繊維化されたポリテトラフルオロエチレン樹脂を用い、該針状繊維に本発明の吸着剤を捕捉させて担持させることにより行うこともできる。   Alternatively, the adsorbent of the present invention can be attached by using a polytetrafluoroethylene resin which has been converted into a needle-like fiber and causing the needle-like fiber to capture and carry the adsorbent of the present invention.

本発明の吸着剤は、他に、本発明の吸着剤がナノファイバー中に含有される状態で付着していてもよい。上記ナノファイバーとしては、公知乃至慣用のナノファイバーを用いることができる。また、上記ナノファイバーは、公知乃至慣用のナノファイバーの製造方法により作製することもできる。上記ナノファイバーの製造方法としては、例えば、エレクトロスピニング(ES)法(電解紡糸、静電紡糸)、メルトブロー法、複合溶融紡糸法などが挙げられる。上記ES法は、本発明の吸着剤をポリマー溶液に分散させた懸濁液に高電圧を与え、アース表面(例えば、表面が0電位のフィルタ基材(例えば、不織布など))にスプレーして行う。上記ES法では、懸濁液を高電圧でスプレーした際に、本発明の吸着剤を含有したナノファイバーが形成される。   Alternatively, the adsorbent of the present invention may be attached while the adsorbent of the present invention is contained in the nanofiber. Known or commonly used nanofibers can be used as the nanofibers. The nanofibers can also be produced by a known or commonly used method for producing nanofibers. Examples of the method for producing the nanofiber include an electrospinning (ES) method (electrospinning and electrostatic spinning), a melt blow method, and a composite melt spinning method. In the above ES method, a high voltage is applied to a suspension in which the adsorbent of the present invention is dispersed in a polymer solution, and the suspension is sprayed on a ground surface (for example, a filter substrate having a zero potential surface (for example, a nonwoven fabric)). Do. In the ES method, when the suspension is sprayed at a high voltage, nanofibers containing the adsorbent of the present invention are formed.

また、吸着剤が付着しにくいフィルタ基材(例えば、金属製のフィルタ基材等)を用いたケミカルフィルタの場合、本発明の吸着剤の付着は、接着剤を用いてフィルタ基材に担持させて行ってもよい。   In the case of a chemical filter using a filter substrate to which the adsorbent does not easily adhere (for example, a metal filter substrate or the like), the adsorbent of the present invention is attached to the filter substrate using an adhesive. You may go.

なお、上記プリーツ構造のケミカルフィルタにおいて、本発明の吸着剤の付着は、例えば2枚の不織布製のフィルタ基材の間に、本発明の吸着剤の粉末やペレット化された吸着剤を、接着剤等を用いて挟み込むことにより行うこともできる。   In the chemical filter having the pleated structure, the adsorbent of the present invention is attached, for example, by adhering the adsorbent powder or the pelletized adsorbent of the present invention between two nonwoven fabric filter substrates. It can also be performed by sandwiching with an agent or the like.

上記他の工程としては、例えば、フィルタ基材を加工する工程(フィルタ基材加工工程)などが挙げられる。なお、上記フィルタ基材加工工程と上記吸着剤付着工程の順序は、特に限定されないが、作業性の観点から、フィルタ基材加工工程、吸着剤付着工程の順が好ましい。   Examples of the other steps include a step of processing a filter substrate (filter substrate processing step). The order of the filter substrate processing step and the adsorbent adhering step is not particularly limited, but from the viewpoint of workability, the order of the filter substrate processing step and the adsorbent adhering step is preferable.

上記フィルタ基材加工工程としては、例えば、上述したように、フィルタ基材にコルゲート加工を施す工程、ハニカム構造を形成する工程、フィルタ基材に細孔を設ける工程などが挙げられる。上記フィルタ基材加工工程は、1工程のみを行ってもよいし、同一又は異なる2以上の工程を行ってもよい。上記フィルタ基材加工工程を2工程以上行う場合も、その順序は特に限定されない。   Examples of the filter substrate processing step include, as described above, a step of performing corrugation processing on the filter substrate, a step of forming a honeycomb structure, and a step of providing pores in the filter substrate. In the filter substrate processing step, only one step may be performed, or two or more identical or different steps may be performed. When two or more filter base material processing steps are performed, the order is not particularly limited.

また、本発明のケミカルフィルタは、抄紙法により製造されたケミカルフィルタであってもよい。上記抄紙法により製造されたケミカルフィルタは、例えば、繊維状基材及び本発明の吸着剤を少なくとも有するケミカルフィルタであって、上記繊維状基材を構成する繊維及び本発明の吸着剤を含有する懸濁液に凝集剤を加えることにより生成される物質(フロック)を湿式抄紙法でシート化した後、熱処理して得られる。   Further, the chemical filter of the present invention may be a chemical filter manufactured by a papermaking method. The chemical filter manufactured by the papermaking method is, for example, a chemical filter having at least the fibrous base material and the adsorbent of the present invention, and contains the fibers constituting the fibrous base material and the adsorbent of the present invention. A substance (flock) produced by adding a flocculant to the suspension is formed into a sheet by a wet papermaking method and then heat-treated.

また、本発明のケミカルフィルタは、セラミック型のケミカルフィルタであってもよい。上記セラミック型のケミカルフィルタは、公知乃至慣用のセラミックス材料の加工方法により作製することができる。例えば、本発明の吸着剤を、セラミックス原料とともに成形及び焼成して製造することができる。具体的には、例えば、本発明の吸着剤、上記バインダ、造孔材、及び必要に応じて他のセラミックス原料を秤量及び混練を行って坏土を作製した後、この坏土をスクリュー式押出機等の押出機により押出加工し、成形体を作製する。得られた成形体を乾燥及び焼成して、多孔質のセラミック型のケミカルフィルタが得られる。上記セラミック型のケミカルフィルタは、特に限定されないが、ハニカム構造であるセラミック型のケミカルフィルタが好ましい。上記セラミック型のケミカルフィルタは、適宜、端面をダイヤモンドカッター、ダイヤモンドソー等の研削工具で、所定の長さに加工することもできる。   Further, the chemical filter of the present invention may be a ceramic type chemical filter. The ceramic type chemical filter can be manufactured by a known or commonly used processing method of ceramic materials. For example, the adsorbent of the present invention can be manufactured by molding and firing together with a ceramic raw material. Specifically, for example, after weighing and kneading the adsorbent of the present invention, the binder, the pore former, and other ceramic raw materials as necessary, a kneaded material is prepared, and the kneaded material is extruded with a screw. Extrusion is carried out by an extruder such as an extruder to produce a molded body. The obtained molded body is dried and fired to obtain a porous ceramic-type chemical filter. The ceramic-type chemical filter is not particularly limited, but is preferably a ceramic-type chemical filter having a honeycomb structure. The end face of the ceramic type chemical filter can be appropriately processed to a predetermined length with a grinding tool such as a diamond cutter or a diamond saw.

本発明のケミカルフィルタは、上記の中でも、表面に本発明の吸着剤が無機バインダにより付着した波形シートが、薄板シートを介して複数個積層されたハニカム構造を有するケミカルフィルタが特に好ましい。   Among the above, the chemical filter of the present invention is particularly preferably a chemical filter having a honeycomb structure in which a plurality of corrugated sheets on the surface of which the adsorbent of the present invention is adhered by an inorganic binder are laminated via a thin sheet.

特に限定されないが、本発明のケミカルフィルタにおいて、酸性物質の添着剤が添着されている吸着剤を備えていないことが好ましい。即ち、本発明のケミカルフィルタには、酸性物質の添着剤が添着されている吸着剤を備えたものが用いられていないことが好ましい。   Although not particularly limited, it is preferable that the chemical filter of the present invention does not include an adsorbent to which an impregnant of an acidic substance is impregnated. That is, it is preferable that the chemical filter of the present invention does not include an adsorbent to which an impregnant of an acidic substance is impregnated.

(枠入れ)
本発明のケミカルフィルタは、枠入れされた状態のケミカルフィルタ(枠入れされたケミカルフィルタ)として使用されることが好ましい。上記枠入れされたケミカルフィルタは、フィルタ基材に本発明の吸着剤が付着している本発明のケミカルフィルタ(濾材)を枠に入れて得られる。上記枠入れされたケミカルフィルタとしては、例えば、パネル型フィルタ、セル型フィルタ、配管用ケミカルフィルタなどが挙げられる。なお、上記濾材及び上記枠入れされたケミカルフィルタの両方が本発明のケミカルフィルタに相当する。
(Frame)
The chemical filter of the present invention is preferably used as a framed chemical filter (framed chemical filter). The framed chemical filter is obtained by placing the chemical filter (filter medium) of the present invention in which the adsorbent of the present invention is adhered to a filter substrate in a frame. Examples of the framed chemical filter include a panel-type filter, a cell-type filter, and a chemical filter for piping. Note that both the filter medium and the framed chemical filter correspond to the chemical filter of the present invention.

上記パネル型フィルタとしては、例えば、額縁のように、板状の濾材の縁を枠にはめ込んだケミカルフィルタが挙げられる。上記パネル型フィルタは、一般的に、板状の濾材の厚み方向にシロキサン化合物を含む流体を通過させるように使用される。枠の形状は、特に限定されず、使用態様によって適宜選択することができる。上記枠の形状としては、例えば、多角形状(例えば、三角形状、四角形状、六角形状、額縁形状等)、円形状、楕円形状、多角形の一部又は全部の角が丸められた形状、これらの形状を組み合わせた形状などが挙げられる。また、上記板状の濾材は、1枚のみを用いてもよいし、複数の濾材を重ねたものを用いてもよい。   Examples of the panel-type filter include a chemical filter in which an edge of a plate-like filter material is fitted into a frame, such as a frame. The above-mentioned panel-type filter is generally used to allow a fluid containing a siloxane compound to pass through in a thickness direction of a plate-shaped filter medium. The shape of the frame is not particularly limited, and can be appropriately selected depending on the use mode. Examples of the shape of the frame include a polygonal shape (for example, a triangular shape, a square shape, a hexagonal shape, a frame shape, etc.), a circular shape, an elliptical shape, a shape in which some or all corners of a polygon are rounded, And the like. In addition, only one sheet of the plate-shaped filter medium may be used, or a plurality of the filter mediums may be used.

上記セル型フィルタとしては、例えば、六面体形状(立方体、直方体等)等のセルの内部に、シロキサン化合物を含む流体が濾材を通過するように濾材が配置されたフィルタが挙げられる。上記セル型フィルタとしては、例えば、濾材が、連続したV字型となるように一連の折り曲げ部を有し、該折り曲げ部が通気方向と対向するように配置されているケミカルフィルタが挙げられる。なお、上記セル型フィルタは、上記の各折り曲げ部が切断された状態、即ち複数の濾材がV字構造となるように、屏風状に配置したケミカルフィルタであってもよい。なお、濾材をV字構造となるように配置したセル型フィルタでは、シロキサン化合物を含む流体が、V字構造となるように配置されている濾材の厚み方向に通過するように配置されている。   As the above-mentioned cell-type filter, for example, a filter in which a filter medium is arranged such that a fluid containing a siloxane compound passes through the filter medium inside a cell having a hexahedral shape (cube, rectangular parallelepiped, etc.). Examples of the cell-type filter include a chemical filter in which a filter medium has a series of bent portions so as to form a continuous V-shape, and the bent portions are arranged so as to face the ventilation direction. In addition, the above-mentioned cell type filter may be a chemical filter arranged in a folding screen shape such that each of the above-mentioned bent portions is cut, that is, a plurality of filter media have a V-shaped structure. In a cell-type filter in which a filter medium is arranged in a V-shaped structure, a fluid containing a siloxane compound is arranged to pass in the thickness direction of the filter medium arranged in a V-shaped structure.

上記配管用ケミカルフィルタとしては、例えば、筒状(例えば、円筒状、角筒状等)等の配管の内部の少なくとも一部に濾材が詰められたケミカルフィルタが挙げられる。なお、濾材が詰められている部分においては、シロキサン化合物を含む流体全てが濾材を通過するように、筒状の配管の断面の全面に濾材が詰められていることが好ましい。上記配管用ケミカルフィルタは、圧力配管に好ましく用いることができる。   As the chemical filter for piping, for example, a chemical filter in which a filter medium is packed in at least a part of the inside of a pipe having a tubular shape (for example, a cylindrical shape, a rectangular tubular shape, or the like) is used. In the portion where the filter medium is packed, it is preferable that the filter medium be packed on the entire cross section of the cylindrical pipe so that all the fluid containing the siloxane compound passes through the filter medium. The piping chemical filter can be preferably used for pressure piping.

本発明のケミカルフィルタの使用方法としては、例えば、通気ファンなどの動力を用いて、ケミカルフィルタを備えた装置の内部へ、除去対象の物質を含む空気を強制的に導入し、その除去対象の物質を除去する通気法の他に、ケミカルフィルタを備えた装置の内部へ動力を用いて空気を導入するのではなく、自然拡散や自然対流のみの接触で除去対象の物質の除去を行う静置法が挙げられる。即ち、本発明のケミカルフィルタは、通気法あるいは静置法のいずれでも使用することができる。上記通気法としては、例えば、通気ファン(例えば、空気を取り込む装置、空気を排出する装置など)と本発明のケミカルフィルタとが一体なったユニット(「ファンフィルタユニット(FFU)」と称する場合がある)を用いた方法が挙げられる。また、上記FFUは、天井やクリーンブースに取りつけたり、ダクトの途中に設けたりすることができる。   As a method of using the chemical filter of the present invention, for example, by using the power of a ventilation fan or the like, air containing the substance to be removed is forcibly introduced into an apparatus equipped with the chemical filter, and the removal target is removed. In addition to the ventilation method that removes substances, instead of using power to introduce air into a device equipped with a chemical filter, the substance to be removed is removed by natural diffusion or natural convection only. Law. That is, the chemical filter of the present invention can be used by any of the ventilation method and the stationary method. As the ventilation method, for example, a unit in which a ventilation fan (for example, a device that takes in air, a device that discharges air, and the like) and the chemical filter of the present invention may be referred to as a “fan filter unit (FFU)” A) is used. Further, the FFU can be mounted on a ceiling or a clean booth, or provided in the middle of a duct.

(本発明のケミカルフィルタの使用環境)
本発明のケミカルフィルタは、ケミカルフィルタが使用できる様々な環境において使用することができる。例えば、本発明のケミカルフィルタは、活性炭が使用できない高温環境下や、様々な濃度環境下、湿度環境下等の環境下でも使用することができる。
(Use environment of the chemical filter of the present invention)
The chemical filter of the present invention can be used in various environments where the chemical filter can be used. For example, the chemical filter of the present invention can be used under a high-temperature environment where activated carbon cannot be used, under various concentration environments, under a humidity environment, and the like.

本発明のケミカルフィルタは、幅広い温度環境下(例えば、0〜500℃の環境下)で使用できる。吸着剤として活性炭を用いたケミカルフィルタは、高温環境下では活性炭が徐々に酸化することにより、賦活が進行し細孔が広がることで、除去性能が低下するため、使用することができない。また、樹脂等の有機物を用いた吸着剤は、高温環境下では樹脂の溶融や発火が起こったり、40℃を超える環境下では劣化が進行するため、高温環境下で使用することができない。これに対し、本発明のケミカルフィルタは、吸着剤として活性炭を用いることを必須としないため、高温環境下を含む広い温度環境下で使用することができる。本発明のケミカルフィルタが使用される環境の温度は、特に限定されないが、10〜300℃が好ましく、より好ましくは15〜100℃、さらに好ましくは15〜50℃である。   The chemical filter of the present invention can be used in a wide temperature environment (for example, in an environment of 0 to 500 ° C.). A chemical filter using activated carbon as an adsorbent cannot be used because the activated carbon is gradually oxidized in a high-temperature environment, activation is advanced and pores are widened, and the removal performance is reduced. In addition, an adsorbent using an organic substance such as a resin cannot be used in a high-temperature environment because the resin melts or ignites in a high-temperature environment or deteriorates in an environment exceeding 40 ° C. On the other hand, the chemical filter of the present invention does not require the use of activated carbon as an adsorbent, and can be used in a wide temperature environment including a high temperature environment. The temperature of the environment in which the chemical filter of the present invention is used is not particularly limited, but is preferably from 10 to 300 ° C, more preferably from 15 to 100 ° C, and still more preferably from 15 to 50 ° C.

さらに、吸着剤として活性炭を用いたケミカルフィルタは、高温環境下では、シロキサン化合物の分子運動が活発化するためと推測されるが、シロキサン化合物の除去効率が低下する傾向がある。これに対し、本発明の吸着剤は、主に化学吸着によりシロキサン化合物を除去するため、高温環境下であっても効率的にシロキサン化合物を除去することができる。   Further, in a chemical filter using activated carbon as an adsorbent, it is presumed that the molecular movement of the siloxane compound is activated in a high-temperature environment, but the removal efficiency of the siloxane compound tends to decrease. On the other hand, since the adsorbent of the present invention mainly removes the siloxane compound by chemical adsorption, the siloxane compound can be efficiently removed even in a high-temperature environment.

本発明のケミカルフィルタは、結露しない範囲内で幅広い湿度環境下(例えば、相対湿度0〜99%RHの環境下)で使用できる。このため、本発明のケミカルフィルタは、ドライエア中のシロキサン化合物も効率的に除去することができる。本発明のケミカルフィルタが使用される相対湿度は、特に限定されないが、10〜95%RHが好ましく、より好ましくは30〜90%RH、さらに好ましくは35〜70%RHである。   The chemical filter of the present invention can be used in a wide range of humidity environments (for example, in an environment of a relative humidity of 0 to 99% RH) within a range where no condensation occurs. For this reason, the chemical filter of the present invention can also efficiently remove siloxane compounds in dry air. The relative humidity at which the chemical filter of the present invention is used is not particularly limited, but is preferably 10 to 95% RH, more preferably 30 to 90% RH, and still more preferably 35 to 70% RH.

また、水混合物のpHが7以下の無機シリカ系多孔質材料としてpHが7以下のゼオライトを用いる場合、当該ゼオライト中の水素イオン量が多くその他の陽イオン量が比較的少なくなっており、ゼオライトの疎水性が比較的高いため、高湿度環境下であっても流体中の水分を吸着しにくく、湿度に対する影響を受けにくい。このため、高湿環境下であっても効率的にシロキサン化合物を除去することができる。   In addition, when zeolite having a pH of 7 or less is used as the inorganic silica-based porous material having a pH of 7 or less in the water mixture, the amount of hydrogen ions in the zeolite is large, and the amount of other cations is relatively small. Is relatively high in hydrophobicity, so it is difficult to adsorb moisture in the fluid even in a high humidity environment, and is not easily affected by humidity. Therefore, the siloxane compound can be efficiently removed even in a high humidity environment.

本発明のケミカルフィルタは、幅広い圧力環境下(例えば、10-11〜100MPaの環境下)で使用できる。吸着剤として活性炭を用いたケミカルフィルタは、高圧環境下では、除去対象物質の濃度が高くなるため除去効率が高くなるが、常圧に戻した際に、圧力により過剰に付着していた物質が脱離する傾向がある。これに対し、本発明のケミカルフィルタは、シロキサン化合物を強固に吸着して除去するため、高圧環境下で使用した後常圧に戻した際にも脱離することがない。このため、本発明のケミカルフィルタは、高圧環境下を含む広い圧力環境下で使用することができる。本発明のケミカルフィルタが使用される環境の圧力は、特に限定されないが、10-7〜1MPaが好ましく、より好ましくは10-4〜1MPa、さらに好ましくは0.05〜1MPaである。このため、本発明のケミカルフィルタは、圧力配管内でも好ましく使用できる。The chemical filter of the present invention can be used in a wide range of pressure environments (for example, in an environment of 10 -11 to 100 MPa). Chemical filters using activated carbon as an adsorbent have a high removal efficiency in a high-pressure environment due to a high concentration of the substance to be removed, but when returning to normal pressure, substances that have excessively adhered due to pressure will be removed. Tends to detach. On the other hand, the chemical filter of the present invention firmly adsorbs and removes the siloxane compound, and therefore does not desorb even when used under a high-pressure environment and returned to normal pressure. For this reason, the chemical filter of the present invention can be used under a wide pressure environment including a high pressure environment. The pressure of the environment in which the chemical filter of the present invention is used is not particularly limited, but is preferably 10 −7 to 1 MPa, more preferably 10 −4 to 1 MPa, and still more preferably 0.05 to 1 MPa. Therefore, the chemical filter of the present invention can be preferably used even in a pressure pipe.

本発明のケミカルフィルタは、幅広い範囲のシロキサン化合物の濃度環境下(例えば、0.001ppb〜10ppm)でも好ましく使用することができる。また、本発明のケミカルフィルタは、流体中のシロキサン化合物の濃度が極めて低い環境下(例えば、1桁ppb以下)でもシロキサン化合物を高効率に除去することができる。特に、本発明のケミカルフィルタは、流体中(特に、空気中)のシロキサン化合物の濃度が100ppb以下(好ましくは、50ppb以下、より好ましくは10ppb以下)の極めて低濃度の環境下で好ましく使用することができる。なお、特に限定されないが、上記流体中のシロキサン化合物の濃度は、0.001ppb以上であることが好ましい。   The chemical filter of the present invention can be preferably used even under a wide range of siloxane compound concentration environments (for example, 0.001 ppb to 10 ppm). Further, the chemical filter of the present invention can remove the siloxane compound with high efficiency even in an environment where the concentration of the siloxane compound in the fluid is extremely low (for example, 1 digit ppb or less). In particular, the chemical filter of the present invention is preferably used in a very low-concentration environment in which the concentration of a siloxane compound in a fluid (particularly in the air) is 100 ppb or less (preferably 50 ppb or less, more preferably 10 ppb or less). Can be. Although not particularly limited, the concentration of the siloxane compound in the fluid is preferably 0.001 ppb or more.

なお、本発明のケミカルフィルタを流体中のシロキサン化合物の濃度が極めて低い環境下で使用する場合、当該環境の温度は、特に限定されないが、0〜500℃が好ましく、より好ましくは15〜50℃である。   In addition, when using the chemical filter of the present invention in an environment where the concentration of the siloxane compound in the fluid is extremely low, the temperature of the environment is not particularly limited, but is preferably 0 to 500 ° C, more preferably 15 to 50 ° C. It is.

本発明のケミカルフィルタは、様々な風速の環境下(例えば、ろ過風速が0〜5m/s)で使用できる。特に、高風速環境下(例えば、ろ過風速が1〜5m/sの環境下)でも使用できる。吸着剤として活性炭を用いたケミカルフィルタは、通過する空気の風速が速いほど除去効率が低下する傾向がある。これに対し、本発明のケミカルフィルタは、高風速環境下であってもシロキサン化合物を効率的に除去することができる。本発明のケミカルフィルタが使用される環境の風速は、特に限定されないが、ろ過風速が0〜5m/sが好ましく、より好ましくはろ過風速が0〜3m/s、さらに好ましくはろ過風速が0〜1m/sである。   The chemical filter of the present invention can be used under various wind speed environments (for example, the filtered wind speed is 0 to 5 m / s). In particular, it can be used under a high wind speed environment (for example, under an environment where the filtration wind speed is 1 to 5 m / s). In a chemical filter using activated carbon as an adsorbent, the removal efficiency tends to decrease as the wind speed of the passing air increases. On the other hand, the chemical filter of the present invention can efficiently remove a siloxane compound even under a high wind speed environment. The wind speed of the environment where the chemical filter of the present invention is used is not particularly limited, but the filtering wind speed is preferably 0 to 5 m / s, more preferably the filtering wind speed is 0 to 3 m / s, and further preferably the filtering wind speed is 0 to 0 m / s. 1 m / s.

また、本発明のケミカルフィルタは、シロキサン化合物以外のガスの含有量が低い環境下(低ガス環境下)、空気の濃度が薄い環境下(例えば、真空環境下)であっても使用することができる。また、本発明のケミカルフィルタは吸着剤として活性炭を用いることを必須としないため、難燃性が求められる環境下において好ましく使用することができる。   Further, the chemical filter of the present invention can be used even in an environment where the content of gas other than the siloxane compound is low (low gas environment) and in an environment where the concentration of air is low (for example, in a vacuum environment). it can. Further, the chemical filter of the present invention does not require the use of activated carbon as an adsorbent, and thus can be preferably used in an environment where flame retardancy is required.

本発明のケミカルフィルタは、シロキサン化合物除去用のケミカルフィルタである。上記シロキサン化合物は、分子内にSi−O−Si骨格を少なくとも有する化合物である。シロキサン化合物としては、例えば、環状シロキサン化合物(例えば、ヘキサメチルシクロトリシロキサン、オクタメチルシクロテトラシロキサン、デカメチルシクロペンタシロキサン等のD3〜D20の環状シロキサン化合物等)、直鎖状シロキサン化合物(例えば、ヘキサメチルジシロキサン、オクタメチルトリシロキサン、デカメチルテトラシロキサン等のケイ素原子数が2〜20の直鎖状シロキサン化合物等)、分岐鎖状シロキサン化合物などが挙げられる。中でも、環状シロキサン化合物、直鎖状シロキサン化合物が好ましい。また、シロキサン化合物は、揮発性を有するものが好ましい。   The chemical filter of the present invention is a chemical filter for removing a siloxane compound. The siloxane compound is a compound having at least a Si-O-Si skeleton in a molecule. Examples of the siloxane compound include cyclic siloxane compounds (for example, D3-D20 cyclic siloxane compounds such as hexamethylcyclotrisiloxane, octamethylcyclotetrasiloxane, and decamethylcyclopentasiloxane), and linear siloxane compounds (for example, Linear siloxane compounds having 2 to 20 silicon atoms, such as hexamethyldisiloxane, octamethyltrisiloxane, and decamethyltetrasiloxane), and branched siloxane compounds. Among them, a cyclic siloxane compound and a linear siloxane compound are preferable. The siloxane compound is preferably one having volatility.

本発明のケミカルフィルタは、吸着剤として、水混合物のpHが7以下である無機シリカ系多孔質材料を用いている。これにより、本発明のケミカルフィルタにおいて、固体酸として作用する無機シリカ系多孔質材料にはシラノール基(−Si−OH)が存在するため、該固体酸によってシロキサン化合物を加水分解し、化合物にシラノール基が形成されると推測される。このことにより、無機シリカ系多孔質材料中のシラノール基(−Si−OH)と、流体中(特に、空気中)のシロキサン化合物が加水分解して発生する該シラノール基とが脱水縮合することによってSi−O−Si結合が形成されることによるものと推測されるが、主に化学吸着によりシロキサン化合物を強固に吸着して除去し、一旦吸着したシロキサン化合物は脱離しにくくなっている。また、上記無機シリカ系多孔質材料と、吸着したシロキサン化合物との結合は、活性炭を用いた場合に比べて結合力が顕著に強力である。   The chemical filter of the present invention uses an inorganic silica-based porous material in which the pH of a water mixture is 7 or less as an adsorbent. Thereby, in the chemical filter of the present invention, since the inorganic silica-based porous material acting as a solid acid has a silanol group (—Si—OH), the siloxane compound is hydrolyzed by the solid acid, and the silanol is added to the compound. It is presumed that a group is formed. As a result, the silanol groups (-Si-OH) in the inorganic silica-based porous material and the silanol groups generated by hydrolysis of the siloxane compound in the fluid (particularly in the air) are dehydrated and condensed. It is presumed that this is due to the formation of a Si-O-Si bond, but the siloxane compound is strongly adsorbed and removed mainly by chemical adsorption, and the siloxane compound once adsorbed is hard to be desorbed. Further, the bond between the inorganic silica-based porous material and the adsorbed siloxane compound has a remarkably strong bonding force as compared with the case where activated carbon is used.

このように、本発明のケミカルフィルタは、水混合物のpHが7以下の無機シリカ系多孔質材料を吸着剤として用いることにより、シロキサン化合物を除去する。このため、活性炭等の吸着剤を用いた場合とは異なり、一旦吸着したシロキサン化合物を脱離しない。従って、吸着剤として活性炭を用いたケミカルフィルタよりも吸着容量が推定しやすく、寿命分析が比較的容易である。また、上述のように、高圧から常圧に戻した際も脱離しにくいため、圧力配管用としても有用である。   As described above, the chemical filter of the present invention removes a siloxane compound by using an inorganic silica-based porous material having a pH of a water mixture of 7 or less as an adsorbent. Therefore, unlike the case where an adsorbent such as activated carbon is used, the siloxane compound once adsorbed is not desorbed. Therefore, the adsorption capacity is easier to estimate than the chemical filter using activated carbon as the adsorbent, and the life analysis is relatively easy. Further, as described above, it is difficult to be detached even when the pressure is returned from the high pressure to the normal pressure, and therefore, it is also useful for pressure piping.

また、上記特許文献2〜5には、酸性官能基が導入された樹脂又は多孔質材料を用いて環状シロキサン化合物を除去することが開示されている。しかしながら、上記酸性官能基としてのスルホン酸はプロトン酸であり、ゼオライト等の無機シリカ系多孔質材料における固体酸とは性質は全く異なる。これは、シロキサン化合物の除去においても同様である。上記特許文献2〜5では、上記酸性官能基はシロキサン化合物同士を反応させる役割を有している。これに対し、本発明においては、上述のように、無機シリカ系多孔質材料中のシラノール基(−Si−OH)と、シロキサン化合物が加水分解して発生したシラノール基との脱水縮合により吸着している。このように、酸性官能基が導入された多孔質材料と、本発明の吸着剤とは、吸着機構が全く異なる。そして、本発明のケミカルフィルタを用いた場合は、シロキサン化合物同士の反応が必要ないため、流体中のシロキサン化合物の濃度が極めて低濃度である環境下であっても効率的にシロキサン化合物を除去することができる。   Further, Patent Documents 2 to 5 disclose that a cyclic siloxane compound is removed using a resin or a porous material into which an acidic functional group is introduced. However, the sulfonic acid as the acidic functional group is a protonic acid, and has completely different properties from solid acids in inorganic silica-based porous materials such as zeolite. The same applies to the removal of the siloxane compound. In Patent Documents 2 to 5, the acidic functional group has a role of causing siloxane compounds to react with each other. On the other hand, in the present invention, as described above, the silanol group (—Si—OH) in the inorganic silica-based porous material is adsorbed by dehydration condensation of the silanol group generated by hydrolysis of the siloxane compound. ing. Thus, the adsorption mechanism of the porous material into which the acidic functional group is introduced is completely different from that of the adsorbent of the present invention. When the chemical filter of the present invention is used, since the reaction between the siloxane compounds is not required, the siloxane compound is efficiently removed even in an environment where the concentration of the siloxane compound in the fluid is extremely low. be able to.

また、上記特許文献2〜5では、酸性官能基が導入された樹脂又は多孔質材料が用いられている。このため、特許文献2〜5では、ケミカルフィルタを作製する際には、酸性官能基を導入する工程が必須となる。特に、特許文献3及び4で用いられている酸性化合物を作製する工程は極めて複雑である。これに対し、本発明の吸着剤として、酸性官能基が導入された樹脂又は多孔質材料を用いる必要はない。このため、本発明のケミカルフィルタは、樹脂又は多孔質材料に酸性化合物を添着する工程、及び、酸性化合物を製造する工程等を設ける必要は無く、容易に作製することができる。   In Patent Documents 2 to 5, a resin or a porous material into which an acidic functional group is introduced is used. For this reason, in Patent Documents 2 to 5, a step of introducing an acidic functional group is essential when producing a chemical filter. In particular, the process for producing the acidic compound used in Patent Documents 3 and 4 is extremely complicated. On the other hand, it is not necessary to use a resin or a porous material into which an acidic functional group is introduced as the adsorbent of the present invention. For this reason, the chemical filter of the present invention does not need to provide a step of attaching an acidic compound to a resin or a porous material and a step of producing an acidic compound, and can be easily manufactured.

さらに、吸着剤として活性炭を用いたケミカルフィルタは、流体中のシロキサン化合物以外に有機ガス成分等の他のガス成分が存在する場合、シロキサン化合物の除去は上記有機ガス成分の除去と競合になる。このため、シロキサン化合物の除去効率は低下する。これに対し、本発明の吸着剤は、上述のように、主に無機シリカ系多孔質材料中のシラノール基によってシロキサン化合物を除去するため、上記有機ガス成分の除去と競合にはならず、シロキサン化合物を選択的に効率的に除去することができる。   Further, in a chemical filter using activated carbon as an adsorbent, when other gas components such as an organic gas component exist in addition to the siloxane compound in the fluid, the removal of the siloxane compound competes with the removal of the organic gas component. For this reason, the removal efficiency of the siloxane compound decreases. On the other hand, as described above, the adsorbent of the present invention mainly removes the siloxane compound by the silanol group in the inorganic silica-based porous material, so that the adsorbent does not compete with the removal of the organic gas component. Compounds can be selectively and efficiently removed.

[流体浄化方法]
さらに、本発明のケミカルフィルタを用いて流体中のシロキサン化合物を除去することによって、流体を浄化することができる。このように、本発明のケミカルフィルタを用いて流体中のシロキサン化合物を除去して流体を浄化する方法を、「本発明の流体浄化方法」と称する場合がある。このため、本発明のケミカルフィルタは、流体中(例えば、空気中)のシロキサン化合物を除去するため適宜な場所で用いることができる。例えば、本発明のケミカルフィルタは、一般家庭、クリーンルーム内等の建物内のケミカルフィルタ、建築現場のケミカルフィルタ、下水処理場のケミカルフィルタ、埋め立て地のケミカルフィルタなど、シロキサン化合物の除去が求められている用途として、特に好ましく用いることができる。クリーンルーム内のケミカルフィルタとしては、特に、露光装置の内部ケミカルフィルタ、塗布現像装置の内部ケミカルフィルタ、半導体チップの切削加工工程周辺のケミカルフィルタ等の半導体製造工程周辺のケミカルフィルタが好ましい。
[Fluid purification method]
Furthermore, the fluid can be purified by removing the siloxane compound in the fluid using the chemical filter of the present invention. As described above, a method of purifying a fluid by removing a siloxane compound in a fluid using the chemical filter of the present invention may be referred to as a “fluid purification method of the present invention”. For this reason, the chemical filter of the present invention can be used at an appropriate place to remove a siloxane compound in a fluid (for example, in air). For example, the chemical filter of the present invention is required to remove siloxane compounds, such as chemical filters in buildings such as ordinary households and clean rooms, chemical filters in construction sites, chemical filters in sewage treatment plants, and chemical filters in landfills. It can be particularly preferably used for certain applications. As the chemical filter in the clean room, a chemical filter around a semiconductor manufacturing process such as an internal chemical filter of an exposure apparatus, an inside chemical filter of a coating and developing apparatus, and a chemical filter around a cutting process of a semiconductor chip is particularly preferable.

上記クリーンルーム(例えば、ガス状汚染物質が制御されたクリーンルーム、特に、半導体の製造工場のクリーンルームなど)では、シロキサン化合物等の様々なガス状有機化合物が存在している。シロキサン化合物は、半導体のシリコンウエハ表面や液晶ガラス基板表面に吸着し、これら製品に不具合を生じさせることがある。また、上記下水処理場において、消化槽から発生する消化ガスには、シャンプーや化粧品に含まれるシリコーンオイルに起因する微量のシロキサン化合物が含まれている。さらに、上記埋め立て地においては、埋め立てに使用する泥(活性汚泥など)中のバイオガスに含まれるシロキサン化合物やシラノール化合物が問題となることがあった。従って、本発明のケミカルフィルタは、このような用途の空気浄化に特に好ましく使用することができる。   In the clean room (for example, a clean room in which gaseous pollutants are controlled, particularly a clean room in a semiconductor manufacturing plant), various gaseous organic compounds such as siloxane compounds are present. The siloxane compound is adsorbed on the surface of a semiconductor silicon wafer or the surface of a liquid crystal glass substrate, and may cause problems in these products. In the sewage treatment plant, the digestion gas generated from the digestion tank contains a trace amount of a siloxane compound derived from silicone oil contained in shampoos and cosmetics. Furthermore, in the above-mentioned landfill, a siloxane compound or a silanol compound contained in biogas in mud (eg, activated sludge) used for landfill may be a problem. Therefore, the chemical filter of the present invention can be particularly preferably used for air purification in such applications.

また、ガスセンサ、反応触媒等のシロキサン化合物による被毒の回避が求められる用途にも好ましく使用することができる。その他にも、各種分析装置の周辺、ガス供給ライン、細胞再生加工が行われる周辺、微細孔加工が行われる周辺、原子力プラント等にも用いることができる。また、シロキサン化合物は、燃料電池の起電力を低下させるおそれがあるため、燃料電池の製造工程等でも好ましく用いることができる。さらに、シロキサン化合物は、ガスタービン、ボイラーのバーナーや、熱交換器等に堆積して効率を低下させたり、不調や故障の発生要因となるおそれがあるため、このような場所で用いることもできる。   Further, it can be preferably used for applications in which it is required to avoid poisoning by siloxane compounds such as gas sensors and reaction catalysts. In addition, it can also be used in the vicinity of various analyzers, gas supply lines, around where cell regeneration processing is performed, around where fine pore processing is performed, and at nuclear power plants. Further, since the siloxane compound may reduce the electromotive force of the fuel cell, it can be preferably used in the production process of the fuel cell and the like. Further, the siloxane compound may be deposited on a gas turbine, a boiler burner, a heat exchanger, or the like, thereby lowering the efficiency or causing a malfunction or a failure. .

本発明のケミカルフィルタが、シロキサン化合物を選択的に除去可能な場合、本発明のケミカルフィルタは、上記の中でも、ガスセンサ用途に用いることが特に好ましい。一般家庭などでは、プロパンやブタンを検知するためのセンサ(検知器)として、ガスセンサが用いられている。このようなガスセンサは、検知部の表面にシロキサン化合物が付着するとセンサの感度が低下し、検知能力に影響を及ぼすことが知られている。シロキサン化合物からセンサを保護するために、ガスセンサには、シロキサン化合物を吸着するためのフィルタが取りつけられている。上記フィルタには、一般的に、吸着剤として活性炭が用いられているが、このような吸着剤を用いたフィルタは、プロパンやブタンなどのガスセンサで検知する必要があるガスまでも吸着してしまうため、ガスセンサが作動しにくい場合がある。これに対し、上記の本発明のケミカルフィルタは、シロキサン化合物を選択的に高効率で除去することができる。このため、本発明のケミカルフィルタは、ガスセンサ用途(好ましくは、ガスセンサ内の検知器の上流側に設置する用途)として用いられることが特に好ましい。   When the chemical filter of the present invention can selectively remove a siloxane compound, it is particularly preferable to use the chemical filter of the present invention for a gas sensor among the above. In general households and the like, gas sensors are used as sensors (detectors) for detecting propane and butane. In such a gas sensor, it is known that when a siloxane compound adheres to the surface of the detection unit, the sensitivity of the sensor is reduced and the detection performance is affected. In order to protect the sensor from the siloxane compound, the gas sensor is provided with a filter for adsorbing the siloxane compound. Activated carbon is generally used as an adsorbent in the above-mentioned filter, but a filter using such an adsorbent adsorbs even a gas that needs to be detected by a gas sensor such as propane or butane. Therefore, the gas sensor may be difficult to operate. In contrast, the above-described chemical filter of the present invention can selectively and efficiently remove a siloxane compound. For this reason, it is particularly preferable that the chemical filter of the present invention is used as a gas sensor (preferably, a filter installed in a gas sensor on the upstream side of a detector).

本発明のケミカルフィルタがガスセンサ用途のケミカルフィルタである場合、本発明のケミカルフィルタは、ガスセンサを使用することができる場所、例えば、一般家庭、食堂、調理場など、プロパン、ブタンなどの炭化水素ガスが存在する可能性のある場所で使用することができる。本発明のケミカルフィルタは、さらに具体的には、ガスセンサのガス検知部の直前に設けて使用することが好ましい。その他に、ガスセンサが設置されている空間内に本発明のケミカルフィルタを設置し、自然拡散や自然対流のみの接触で除去対象のシロキサン化合物の除去を行う静置法が挙げられる。   When the chemical filter of the present invention is a chemical filter for a gas sensor, the chemical filter of the present invention can be used in a place where a gas sensor can be used, for example, a general household, a canteen, a kitchen, and the like, a hydrocarbon gas such as propane and butane. Can be used where possible. More specifically, it is preferable that the chemical filter of the present invention be provided immediately before the gas detection unit of the gas sensor. Other examples include a stationary method in which the chemical filter of the present invention is installed in the space where the gas sensor is installed, and the siloxane compound to be removed is removed by contact only with natural diffusion or natural convection.

[ガスセンサ]
本発明のケミカルフィルタは、ガスセンサの内部に用いることで、ガスセンサとすることができる。本発明のケミカルフィルタを備えたガスセンサを、「本発明のガスセンサ」と称する場合がある。本発明のガスセンサは、内部に本発明のケミカルフィルタを備えている。特に、本発明のガスセンサは、ガス検知部の直前に備えられていることが好ましい。本発明のガスセンサによれば、内部ケミカルフィルタとして、水混合物のpHが7以下である無機シリカ系多孔質材料を吸着剤として用いた本発明のケミカルフィルタが用いられているため、活性炭を吸着剤とする従来のガスセンサ用ケミカルフィルタを用いたガスセンサと比較して、空気中のシロキサン化合物を効率よく除去できる。特に、シロキサン化合物の除去効率は短時間で低下することはなく、活性炭のようにシロキサン化合物を脱離することがない。このため、空気中のシロキサン化合物に起因するガスセンサのガス検知機能の低下を顕著に抑制できる。また、プロパン、ブタン等の炭化水素ガスの吸着性が低く、ガスセンサの作動を妨げない。さらに、シロキサン化合物が吸着剤から脱離してガスセンサ内のセンサの感度を低下させることが無いため、空気中のシロキサン化合物に起因するセンサの故障を顕著に抑制できる。
[Gas sensor]
The chemical filter of the present invention can be used as a gas sensor by using the inside of the gas sensor. A gas sensor provided with the chemical filter of the present invention may be referred to as “gas sensor of the present invention”. The gas sensor of the present invention includes therein the chemical filter of the present invention. In particular, it is preferable that the gas sensor of the present invention is provided immediately before the gas detector. According to the gas sensor of the present invention, the chemical filter of the present invention using the inorganic silica-based porous material having a pH of the water mixture of 7 or less as the adsorbent is used as the internal chemical filter. The siloxane compound in the air can be removed more efficiently than a conventional gas sensor using a gas sensor chemical filter. In particular, the removal efficiency of the siloxane compound does not decrease in a short time, and the siloxane compound is not desorbed unlike activated carbon. For this reason, a decrease in the gas detection function of the gas sensor due to the siloxane compound in the air can be significantly suppressed. In addition, the adsorption of hydrocarbon gas such as propane and butane is low, and does not hinder the operation of the gas sensor. Furthermore, since the siloxane compound does not desorb from the adsorbent and lower the sensitivity of the sensor in the gas sensor, the failure of the sensor due to the siloxane compound in the air can be significantly suppressed.

以下に、実施例を挙げて、本発明をより具体的に説明する。ただし、本発明は、それらに何ら制限されるものではない。なお、「ppb」は、特に断りのない限り、重量基準である。   Hereinafter, the present invention will be described more specifically with reference to examples. However, the present invention is not limited thereto. Note that “ppb” is based on weight unless otherwise specified.

実施例1
図1に示すような通気試験装置を用いて、吸着剤のガス除去効率を測定した。実施例1では、2本のアクリル製の円筒状の試験カラム(内径50mm、長さ30cm)1を直列につないだものを6系列並列に配置し、カラムの上流側にガス供給用のチューブ2を取り付け、カラムの下流側に、流量計3、流量調整バルブ4、ポンプ5をこの順に取り付けた。直列につないだ2本のカラムの間に不織布6を挟み、不織布6上に試験サンプル(吸着剤)7を5mm厚で敷き、試験サンプルのろ過風速が5cm/sとなるように流量を調整したエアを流した。カラムに流すエアは、恒温恒湿槽を用いて温度23℃、湿度50%に調整した空気に、オクタメチルシクロテトラシロキサン200ppbを混ぜて使用した。上記通気試験装置の概略断面図(1系列分)を図2に示す。
試験サンプル(吸着剤)として、表1に示す水混合物(含有割合:5wt%)のpHが異なる複数のゼオライト、並びに、表2に示す水混合物(含有割合:5wt%)のpHが異なる複数のシリカゲル、酸性白土、活性白土及び珪藻土を用いた。試験サンプル6つごとに除去効率の測定を行い、測定を行う6つの試験サンプルをそれぞれ、6系列並列に配置したそれぞれのカラム1に用いた。なお、天然ゼオライトBは、天然ゼオライトAのクエン酸処理物である。また、シリカゲルDは、シリカゲルAの塩酸処理物である。
通気試験開始後3日目に、カラムの上流側、下流側のエアを吸着管により捕集し、エアを捕集した吸着管をATD(加熱脱着装置)−GC/MSによるガス分析に付し、オクタメチルシクロテトラシロキサンのガス濃度を測定した。測定したカラムの上流側、下流側のオクタメチルシクロテトラシロキサンのガス濃度からオクタメチルシクロテトラシロキサンの除去効率を下記式で算出し、試験サンプルの水混合物のpHと除去効率の関係のグラフを作成した。
除去効率(%)={(上流側のガス濃度−下流側のガス濃度)/上流側のガス濃度}×100
結果を表1、表2、図3(ゼオライト)、及び図4(シリカゲル、酸性白土、珪藻土)に示す。図4中、四角印(□)はシリカゲルのデータ、三角印(△)は酸性白土のデータ、丸印(○)は活性白土のデータ、バツ印(×)珪藻土のデータをそれぞれ示す。グラフの横軸は試験サンプルの水混合物のpH、縦軸は除去効率(%)である。
Example 1
The gas removal efficiency of the adsorbent was measured using an aeration test apparatus as shown in FIG. In Example 1, six series of two acrylic cylindrical test columns (inner diameter 50 mm, length 30 cm) 1 connected in series were arranged in parallel, and a gas supply tube 2 was provided upstream of the column. And a flow meter 3, a flow control valve 4, and a pump 5 were mounted in this order on the downstream side of the column. A non-woven fabric 6 is sandwiched between two columns connected in series, a test sample (adsorbent) 7 is laid on the non-woven fabric 6 with a thickness of 5 mm, and the flow rate is adjusted so that the filtration speed of the test sample is 5 cm / s. Air was blown. The air flowing through the column was prepared by mixing 200 ppb of octamethylcyclotetrasiloxane with air adjusted to a temperature of 23 ° C. and a humidity of 50% using a thermo-hygrostat. FIG. 2 shows a schematic cross-sectional view (for one series) of the aeration test apparatus.
As test samples (adsorbents), a plurality of zeolites having different pHs of the water mixture (content ratio: 5 wt%) shown in Table 1 and a plurality of zeolites having different pHs of the water mixture (content ratio: 5 wt%) shown in Table 2 Silica gel, acid clay, activated clay and diatomaceous earth were used. The removal efficiency was measured for each of the six test samples, and the six test samples to be measured were used for each column 1 arranged in six series in parallel. Natural zeolite B is a natural zeolite A treated with citric acid. Silica gel D is a silica gel A treated with hydrochloric acid.
On the third day after the start of the aeration test, air on the upstream and downstream sides of the column was collected by an adsorption tube, and the adsorption tube on which the air was collected was subjected to gas analysis by ATD (heat desorption apparatus) -GC / MS. And the gas concentration of octamethylcyclotetrasiloxane were measured. Calculate the removal efficiency of octamethylcyclotetrasiloxane from the measured gas concentrations of octamethylcyclotetrasiloxane on the upstream and downstream sides of the column using the following formula, and create a graph of the relationship between the pH of the water mixture of the test sample and the removal efficiency. did.
Removal efficiency (%) = {(gas concentration on upstream side−gas concentration on downstream side) / gas concentration on upstream side} × 100
The results are shown in Tables 1 and 2, FIG. 3 (zeolite), and FIG. 4 (silica gel, acid clay, diatomaceous earth). In FIG. 4, squares (□) indicate data for silica gel, triangles (三角) indicate data for acid clay, circles (○) indicate data for activated clay, and crosses (×) indicate data for diatomaceous earth. The horizontal axis of the graph is the pH of the water mixture of the test sample, and the vertical axis is the removal efficiency (%).

Figure 0006657184
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Figure 0006657184
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[強熱減量の測定]
なお、表2における強熱減量(%)は、下記の方法で求めた。
まず、評価対象の試料(無機シリカ系多孔質材料)をシャーレに薄く広げて恒温恒湿室に1日静置し、その後の試料質量を測定してこれを「試料質量」とした。そして、1日静置した無機シリカ系多孔質材料について、示差熱・熱重量同時測定装置(商品名「TG/DTA 6200」、(株)日立ハイテクサイエンス製)を用いて熱重量測定(TG)を行うことにより、170℃で2時間保持した後の質量及び1000℃で2時間保持した後の質量を測定した。上記170℃で2時間保持した後の質量を「乾燥後の試料質量」とし、上記1000℃で2時間保持した後の質量を「強熱後の試料質量」とした。
そして、得られた乾燥後の試料質量及び強熱後の試料質量を用い、強熱減量を上記式(1)より算出した。乾燥後の試料質量、強熱後の試料質量、及び強熱減量の結果を表3に示す。
[Measurement of loss on ignition]
The ignition loss (%) in Table 2 was determined by the following method.
First, a sample (inorganic silica-based porous material) to be evaluated was spread thinly on a petri dish and allowed to stand in a thermo-hygrostat for one day, and the mass of the sample was measured and defined as “sample mass”. The thermogravimetric measurement (TG) of the inorganic silica-based porous material that was allowed to stand for one day using a differential thermal / thermogravimetric simultaneous measurement device (trade name “TG / DTA 6200”, manufactured by Hitachi High-Tech Science Corp.) , The mass after holding at 170 ° C for 2 hours and the mass after holding at 1000 ° C for 2 hours were measured. The mass after holding at 170 ° C. for 2 hours was referred to as “sample mass after drying”, and the mass after holding at 1000 ° C. for 2 hours was referred to as “sample mass after ignition”.
Then, the ignition loss was calculated from the above formula (1) using the obtained sample mass after drying and the sample mass after ignition. Table 3 shows the results of the sample mass after drying, the sample mass after ignition, and the loss on ignition.

Figure 0006657184
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表1、表2、図3、及び図4に示されるように、水混合物のpHが7以下のゼオライト、シリカゲル、活性白土、珪藻土等の無機シリカ系多孔質材料は、水混合物のpHが7を超える無機シリカ系多孔質材料に比べて、オクタメチルシクロテトラシロキサンの除去効率が著しく大きい。   As shown in Table 1, Table 2, FIG. 3, and FIG. 4, inorganic silica-based porous materials such as zeolite, silica gel, activated clay, and diatomaceous earth having a pH of the water mixture of 7 or less have a pH of the water mixture of 7 or less. The removal efficiency of octamethylcyclotetrasiloxane is remarkably higher than that of the inorganic silica-based porous material exceeding the above.

比較例1
試験サンプル(吸着剤)として、酸性イオン交換樹脂(スルホン酸基含有)を使用したこと以外は実施例1と同様にして、図1に示すような通気試験装置を用いて、吸着剤のガス除去効率を測定した。
通気試験開始後3日目に、カラムの上流側、下流側のエアを吸着管により捕集し、エアを捕集した吸着管をATD(加熱脱着装置)−GC/MSによるガス分析に付し、オクタメチルシクロテトラシロキサンのガス濃度を測定した。測定したカラムの上流側、下流側のオクタメチルシクロテトラシロキサンのガス濃度からオクタメチルシクロテトラシロキサンの除去効率を下記式で算出した。
除去効率(%)={(上流側のガス濃度−下流側のガス濃度)/上流側のガス濃度}×100
その結果、酸性イオン交換樹脂を用いた場合のオクタメチルシクロテトラシロキサンの除去効率は0%であった。
Comparative Example 1
Except that an acidic ion exchange resin (containing a sulfonic acid group) was used as a test sample (adsorbent), gas removal of the adsorbent was performed using a gas permeability test apparatus as shown in FIG. 1 in the same manner as in Example 1. The efficiency was measured.
On the third day after the start of the aeration test, air on the upstream and downstream sides of the column was collected by an adsorption tube, and the adsorption tube on which the air was collected was subjected to gas analysis by ATD (heat desorption apparatus) -GC / MS. The gas concentration of octamethylcyclotetrasiloxane was measured. From the measured gas concentrations of octamethylcyclotetrasiloxane on the upstream and downstream sides of the column, the removal efficiency of octamethylcyclotetrasiloxane was calculated by the following equation.
Removal efficiency (%) = {(gas concentration on upstream side−gas concentration on downstream side) / gas concentration on upstream side} × 100
As a result, the removal efficiency of octamethylcyclotetrasiloxane when using the acidic ion exchange resin was 0%.

実施例2
実施例1の通気試験の終了後の一部の試験サンプルについて、アセトンによる抽出試験を行った。上記の一部の試験サンプルを30mlのアセトン溶媒に入れ、2時間振とうした。その後、上澄み液をGC−FID分析に付した。オクタメチルシクロテトラシロキサンのGC−FIDで測定した面積値を表4に示した。なお、比較対象として、ヤシ殻活性炭(フタムラ化学(株)製、商品名「太閤CB」、水混合物のpH:10.17)、及び酸添着活性炭(上記ヤシ殻活性炭に硫酸水素カリウムを添着したもの、添着剤の活性炭に対する添着量:6重量%、水混合物のpH:2.61)、薬品賦活活性炭(フタムラ化学(株)製、商品名「太閤S」、水混合物のpH:4.48)を吸着剤として、実施例1と同様の通気試験を行った後、上記試験サンプルと同様にオクタメチルシクロテトラシロキサンのGC−FIDで測定した面積値を表4に示した。なお、表4に示す面積値は、ヤシ殻活性炭の面積値を100(体積換算)とした場合の数値である。
Example 2
An extraction test with acetone was performed on a portion of the test samples after the end of the ventilation test of Example 1. Some of the test samples described above were placed in 30 ml of acetone solvent and shaken for 2 hours. Thereafter, the supernatant was subjected to GC-FID analysis. Table 4 shows the area value of octamethylcyclotetrasiloxane measured by GC-FID. For comparison, coconut shell activated carbon (manufactured by Futamura Chemical Co., Ltd., trade name "Taiko CB", pH of a water mixture: 10.17), and acid-impregnated activated carbon (potassium hydrogen sulfate was impregnated on the coconut shell activated carbon) , Impregnated amount of impregnating agent with respect to activated carbon: 6% by weight, pH of water mixture: 2.61), activated carbon activated by chemicals (Futamura Chemical Co., Ltd., trade name "Taiko S", pH of water mixture: 4.48) ) Was used as an adsorbent, and a gas permeability test was performed in the same manner as in Example 1. The area value of octamethylcyclotetrasiloxane measured by GC-FID in the same manner as in the above test sample is shown in Table 4. The area values shown in Table 4 are numerical values when the area value of the coconut shell activated carbon is 100 (in terms of volume).

Figure 0006657184
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表4に示されるように、ヤシ殻活性炭、酸添着活性炭、薬品賦活活性炭の場合は、吸着されたオクタメチルシクロテトラシロキサンはアセトン抽出により脱離するが、水混合物のpHが7以下のゼオライト、シリカゲル、活性白土、珪藻土等の無機シリカ系多孔質材料の場合は、吸着されたオクタメチルシクロテトラシロキサンはアセトン抽出によって脱離しない。このことから、オクタメチルシクロテトラシロキサンは水混合物のpHが7以下の無機シリカ系多孔質材料に、活性炭と比較して極めて強い力で吸着していることが分かる。   As shown in Table 4, in the case of coconut shell activated carbon, acid-impregnated activated carbon, and chemical activated activated carbon, the adsorbed octamethylcyclotetrasiloxane is desorbed by acetone extraction, but the pH of the water mixture is 7 or less, In the case of an inorganic silica-based porous material such as silica gel, activated clay, and diatomaceous earth, the adsorbed octamethylcyclotetrasiloxane is not desorbed by acetone extraction. This indicates that octamethylcyclotetrasiloxane is adsorbed on the inorganic silica-based porous material whose pH of the water mixture is 7 or less with an extremely strong force as compared with activated carbon.

実施例3
実施例1の通気試験の終了後の一部の試験サンプル(ゼオライトD、ゼオライトI、シリカゲルB、活性白土A、及び珪藻土A)それぞれについて、ゲルパーミエーションクロマトグラフィ分析を行った。上記試験サンプル0.5gと、テトラヒドロフラン(THF)1gとを混合して溶出処理し、濾別した後、ゲルパーミエーションクロマトグラフィにより分子量を測定した。すなわち、分子量測定装置(CO−8020 UV−8020 RI−9202 DP−8020、東ソー(株)製)に、充填剤入りカラム(showdex KE−806M 804 802、昭和電工(株)製)を装着し、溶出液としTHF(安定剤無添加のTHF、和光純薬(株)製)を用い、カラム温度40℃で1.0mL/分で測定した。その結果、重量平均分子量が数百のピークは検出されたが、それより大きな、重量平均分子量が数十万のものは検出されなかった。
この結果から、本発明の吸着剤は、特許文献2及び5に記載の発明のようにシロキサン化合物を重合して吸着しているのではなく、無機シリカ系多孔質材料とシロキサン化合物を直接反応させて除去していることが分かる。
Example 3
Gel permeation chromatography analysis was performed on each of the test samples (zeolite D, zeolite I, silica gel B, activated clay A, and diatomaceous earth A) after the end of the aeration test of Example 1. 0.5 g of the above test sample and 1 g of tetrahydrofuran (THF) were mixed and eluted, filtered, and then the molecular weight was measured by gel permeation chromatography. That is, a column with a filler (showdex KE-806M 804 802, manufactured by Showa Denko KK) was attached to a molecular weight measuring device (CO-8020 UV-8020 RI-9202 DP-8020, manufactured by Tosoh Corporation), The measurement was performed at 1.0 mL / min at a column temperature of 40 ° C. by using THF (THF without a stabilizer, manufactured by Wako Pure Chemical Industries, Ltd.) as an eluate. As a result, a peak having a weight-average molecular weight of several hundreds was detected, but a peak having a larger weight-average molecular weight of several hundred thousand was not detected.
From these results, the adsorbent of the present invention does not polymerize and adsorb the siloxane compound as in the inventions described in Patent Documents 2 and 5, but directly reacts the inorganic silica-based porous material with the siloxane compound. You can see that it has been removed.

実施例4
カラムに流すエアとして、恒温恒湿槽を用いて温度23℃、湿度50%に調整した空気に、デカメチルテトラシロキサン60ppbを混ぜたものを使用したこと以外は実施例1と同様にして、図1に示すような通気試験装置を用いて、吸着剤のガス除去効率を測定した。なお、試験サンプル(吸着剤)として、表5に示す水混合物(含有割合:5wt%)のpHが異なる複数のゼオライト及び珪藻土を用いた。
通気試験開始後3日目に、カラムの上流側、下流側のエアを吸着管により捕集し、エアを捕集した吸着管をATD(加熱脱着装置)−GC/MSによるガス分析に付し、デカメチルテトラシロキサンのガス濃度を測定した。測定したカラムの上流側、下流側のデカメチルテトラシロキサンのガス濃度からデカメチルテトラシロキサンの除去効率を下記式で算出し、試験サンプルの水混合物のpHと除去効率の関係のグラフを作成した。
除去効率(%)={(上流側のガス濃度−下流側のガス濃度)/上流側のガス濃度}×100
結果を表5及び図5に示す。図5中、菱形(◇)はゼオライトのデータ、バツ印(×)は珪藻土のデータをそれぞれ示す。グラフの横軸は試験サンプルの水混合物のpH、縦軸は除去効率(%)である。
Example 4
The same procedure as in Example 1 was carried out except that air which was adjusted to a temperature of 23 ° C. and a humidity of 50% using a constant temperature and humidity chamber and mixed with 60 ppb of decamethyltetrasiloxane was used as the air flowing through the column. The gas removal efficiency of the adsorbent was measured using an aeration test apparatus as shown in FIG. Note that, as a test sample (adsorbent), a plurality of zeolites and diatomaceous earths having different pHs of water mixtures (content ratio: 5 wt%) shown in Table 5 were used.
On the third day after the start of the aeration test, air on the upstream and downstream sides of the column was collected by an adsorption tube, and the adsorption tube on which the air was collected was subjected to gas analysis by ATD (heat desorption apparatus) -GC / MS. And the gas concentration of decamethyltetrasiloxane were measured. The decamethyltetrasiloxane removal efficiency was calculated from the measured gas concentrations of decamethyltetrasiloxane on the upstream and downstream sides of the column by the following formula, and a graph of the relationship between the pH of the water mixture of the test sample and the removal efficiency was created.
Removal efficiency (%) = {(gas concentration on upstream side−gas concentration on downstream side) / gas concentration on upstream side} × 100
The results are shown in Table 5 and FIG. In FIG. 5, rhombus (ゼ) indicates zeolite data, and cross (x) indicates diatomaceous earth data. The horizontal axis of the graph is the pH of the water mixture of the test sample, and the vertical axis is the removal efficiency (%).

Figure 0006657184
Figure 0006657184

表5及び図5に示されるように、水混合物のpHが7以下のゼオライト、珪藻土等の無機シリカ系多孔質材料は、水混合物のpHが7を超える無機シリカ系多孔質材料に比べて、デカメチルテトラシロキサンの除去効率が著しく大きい。   As shown in Table 5 and FIG. 5, the pH of the water mixture is 7 or less, and the inorganic silica-based porous material such as diatomaceous earth has a pH of the water mixture of more than 7 compared to the inorganic silica-based porous material. The removal efficiency of decamethyltetrasiloxane is remarkably large.

実施例5
カラムに流すエアとして、恒温恒湿槽を用いて温度23℃、湿度50%に調整した空気に、n−ヘキサン100ppb、トルエン100ppbを混ぜたものを使用したこと以外は実施例1と同様にして、図1に示すような通気試験装置を用いて、吸着剤のガス除去効率を測定した。なお、試験サンプル(吸着剤)として、表6に示す水混合物(含有割合:5wt%)のpHが異なる複数の無機シリカ系多孔質材料を用いた。
通気試験開始後3日目に、カラムの上流側、下流側のエアを吸着管により捕集し、エアを捕集した吸着管をATD(加熱脱着装置)−GC/MSによるガス分析に付し、n−ヘキサン及びトルエンそれぞれのガス濃度を測定した。測定したカラムの上流側、下流側のn−ヘキサン及びトルエンのガス濃度からそれぞれのガス成分の除去効率を下記式で算出し、試験サンプルの水混合物のpHと除去効率の関係のグラフを作成した。
除去効率(%)={(上流側のガス濃度−下流側のガス濃度)/上流側のガス濃度}×100
結果を表6に示す。
Example 5
The same procedure as in Example 1 was carried out except that air which was adjusted to a temperature of 23 ° C. and a humidity of 50% using a constant temperature and humidity chamber and mixed with 100 ppb of n-hexane and 100 ppb of toluene was used as the air flowing through the column. The gas removal efficiency of the adsorbent was measured using an aeration test apparatus as shown in FIG. In addition, as the test sample (adsorbent), a plurality of inorganic silica-based porous materials having different pH values of the water mixture (content ratio: 5 wt%) shown in Table 6 were used.
On the third day after the start of the aeration test, air on the upstream and downstream sides of the column was collected by an adsorption tube, and the adsorption tube on which the air was collected was subjected to gas analysis by ATD (heat desorption apparatus) -GC / MS. , N-hexane and toluene were measured. The removal efficiency of each gas component was calculated from the gas concentrations of n-hexane and toluene on the upstream and downstream sides of the measured column by the following formula, and a graph of the relationship between the pH of the water mixture of the test sample and the removal efficiency was created. .
Removal efficiency (%) = {(gas concentration on upstream side−gas concentration on downstream side) / gas concentration on upstream side} × 100
Table 6 shows the results.

Figure 0006657184
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表6に示されるように、水混合物のpHが7以下の無機シリカ系多孔質材料を用いた場合は、n−ヘキサン、トルエン等の有機化合物の除去効率は比較的低い。このため、シロキサン化合物を選択的に除去することができる。   As shown in Table 6, when an inorganic silica-based porous material having a pH of the water mixture of 7 or less was used, the efficiency of removing organic compounds such as n-hexane and toluene was relatively low. Therefore, the siloxane compound can be selectively removed.

実施例6
(シート包装構造のケミカルフィルタの製造)
オレフィン系熱可塑性樹脂100重量部を、150℃に設定したホットプレート上に置いた金属製容器に入れ、上記容器に入れた樹脂を撹拌しながら少量ずつ吸着剤を入れた。全ての吸着剤を容器に入れた後、約5分間撹拌を続け、樹脂と吸着剤とが均一に混合(混練)された樹脂組成物を得た。そして、得られた樹脂組成物をΦ65mmのシャーレに、樹脂の重量が5gとなるように薄く引き延ばし、シートを形成した。なお、吸着剤として、珪藻土A(100重量部)、合成ゼオライトI(100重量部)、及びシリカゲルB(20重量部)をそれぞれ用い、3種のシートを作製した。
Example 6
(Manufacture of chemical filter with sheet packaging structure)
100 parts by weight of the olefinic thermoplastic resin was placed in a metal container placed on a hot plate set at 150 ° C., and the adsorbent was added little by little while stirring the resin in the container. After all the adsorbents were put in the container, stirring was continued for about 5 minutes to obtain a resin composition in which the resin and the adsorbent were uniformly mixed (kneaded). Then, the obtained resin composition was thinly stretched on a Petri dish of Φ65 mm so that the weight of the resin became 5 g, to form a sheet. In addition, three kinds of sheets were produced using diatomaceous earth A (100 parts by weight), synthetic zeolite I (100 parts by weight), and silica gel B (20 parts by weight) as the adsorbent.

(吸着量評価)
上記で得られた3種のシートをシャーレから取り出さず、3つのシャーレと、オクタメチルシクロテトラシロキサン1.5gが入ったシャーレとを、一つの金属製密閉容器に入れ、23℃の環境下に3日間静置した。そして、静置前後のシャーレの重量をそれぞれ測定し、その差をオクタメチルシクロテトラシロキサンの吸着量とした。結果を以下に示す。
珪藻土A:0.072g
合成ゼオライトI:0.067g
シリカゲルB:0.091g
(Adsorption amount evaluation)
Without removing the three types of sheets obtained above from the petri dish, the three petri dishes and the petri dish containing 1.5 g of octamethylcyclotetrasiloxane were placed in a single metal closed container, and placed under an environment of 23 ° C. It was left still for 3 days. The weight of the petri dish before and after standing was measured, and the difference was defined as the adsorption amount of octamethylcyclotetrasiloxane. The results are shown below.
Diatomaceous earth A: 0.072 g
Synthetic zeolite I: 0.067 g
Silica gel B: 0.091 g

本発明のケミカルフィルタは、流体中(例えば、空気中)のシロキサン化合物を除去するため適宜な場所で用いることができる。例えば、本発明のケミカルフィルタは、一般家庭、クリーンルーム内等の建物内のケミカルフィルタ、建築現場のケミカルフィルタ、下水処理場のケミカルフィルタ、埋め立て地のケミカルフィルタなど、シロキサン化合物の除去が求められている用途として、特に好ましく用いることができる。クリーンルーム内のケミカルフィルタとしては、特に、露光装置の内部ケミカルフィルタ、塗布現像装置の内部ケミカルフィルタ、半導体チップの切削加工工程周辺のケミカルフィルタ等の半導体製造工程周辺のケミカルフィルタが好ましい。   The chemical filter of the present invention can be used at an appropriate place to remove a siloxane compound in a fluid (for example, in air). For example, the chemical filter of the present invention is required to remove siloxane compounds, such as chemical filters in buildings such as ordinary households and clean rooms, chemical filters in building sites, chemical filters in sewage treatment plants, and chemical filters in landfills. It can be particularly preferably used for certain applications. As the chemical filter in the clean room, a chemical filter around a semiconductor manufacturing process such as an internal chemical filter of an exposure apparatus, an inside chemical filter of a coating and developing apparatus, and a chemical filter around a cutting process of a semiconductor chip is particularly preferable.

1 カラム
2 チューブ
3 流量計
4 流量調整バルブ
5 ポンプ
6 不織布
7 試験サンプル(吸着剤)
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Column 2 Tube 3 Flow meter 4 Flow control valve 5 Pump 6 Nonwoven fabric 7 Test sample (adsorbent)

Claims (14)

純水と混合させて得られる水混合物(含有割合:5wt%)のpHが7以下である無機シリカ系多孔質材料であり、
前記無機シリカ系多孔質材料がゼオライトである場合は、フェリエライト、MCM−22、ZSM−5、ZSM−11、ベータ型、X型、Y型、及びオフレタイトからなる群から選ばれた少なくとも1種の骨格構造を有するプロトン型ゼオライト
前記無機シリカ系多孔質材料がゼオライト以外である場合は、珪藻土、シリカゲル、及び活性白土からなる群より選択される1以上であり、且つ下記式(1)より求められる強熱減量が2.5〜7.0%である無機シリカ系多孔質材料を吸着剤として用い、
シロキサン化合物を化学吸着により吸着する、シロキサン化合物除去用ケミカルフィルタ。
強熱減量I(%)=(W1−W2)/W1×100・・・(1)
1:乾燥後の試料質量
2:強熱後の試料質量
[式(1)中、乾燥後の試料質量(W1)は、無機シリカ系多孔質材料を、空気中約170℃又は真空下約150℃で2時間加熱した後の無機シリカ系多孔質材料の質量である。
強熱後の試料質量(W2)は、前記乾燥後の試料である無機シリカ系多孔質材料を、1000℃±50℃で2時間強熱して得られる無機シリカ系多孔質材料の質量である。]
An inorganic silica-based porous material in which the pH of a water mixture (content ratio: 5 wt%) obtained by mixing with pure water is 7 or less,
When the inorganic silica-based porous material is zeolite, at least one selected from the group consisting of ferrierite, MCM-22, ZSM-5, ZSM-11, beta type, X type, Y type, and offretite the proton-type zeolite having a skeleton structure,
When the inorganic silica-based porous material is other than zeolite, it is one or more selected from the group consisting of diatomaceous earth, silica gel, and activated clay, and has a loss on ignition of 2.5 determined by the following formula (1). Using an inorganic silica-based porous material of up to 7.0% as an adsorbent;
A chemical filter for removing siloxane compounds, which adsorbs siloxane compounds by chemical adsorption.
Loss on ignition I (%) = (W 1 −W 2 ) / W 1 × 100 (1)
W 1 : Mass of sample after drying W 2 : Mass of sample after ignition [In formula (1), mass of sample after drying (W 1 ) is obtained by using an inorganic silica-based porous material at about 170 ° C. in air or vacuum. This is the mass of the inorganic silica-based porous material after heating at about 150 ° C. for 2 hours.
The sample mass after ignition (W 2 ) is the mass of the inorganic silica-based porous material obtained by igniting the dried inorganic silica-based porous material at 1000 ° C. ± 50 ° C. for 2 hours. . ]
前記吸着剤として、前記水混合物(含有割合:5wt%)のpHが7以下である無機シリカ系多孔質材料とともに、他の吸着剤を用いた請求項に記載のシロキサン化合物除去用ケミカルフィルタ。 Examples adsorbent, the water mixture (content: 5 wt%) with inorganic silica-based porous material a pH of 7 or less, the siloxane compound removal chemical filter of claim 1 with other adsorbents. 前記無機シリカ系多孔質材料として、合成ゼオライト、珪藻土、シリカゲル、及び活性白土からなる群より選ばれた1種以上を、前記吸着剤の総重量に対して10重量%以上含む請求項1又は2に記載のシロキサン化合物除去用ケミカルフィルタ。 The inorganic silica-based porous materials, synthetic zeolites, diatomaceous earth, silica gel, and one or more selected from the group consisting of activated clay, claim 1 or 2 containing 10% by weight or more based on the total weight of the adsorbent Chemical filter for removing a siloxane compound according to the above. 前記無機シリカ系多孔質材料として合成ゼオライトを含み、前記合成ゼオライトにおけるSiO2とAl23の比(モル比)[SiO2/Al23]が、4〜2000である請求項1〜3の何れか1項に記載のシロキサン化合物除去用ケミカルフィルタ。 The synthetic zeolite is included as the inorganic silica-based porous material, and a ratio (molar ratio) of SiO 2 to Al 2 O 3 [SiO 2 / Al 2 O 3 ] in the synthetic zeolite is 4 to 2,000 . 4. The chemical filter for removing a siloxane compound according to any one of 3 . 前記無機シリカ系多孔質材料として、員環数が10〜12である合成ゼオライトを含む、請求項1〜4の何れか1項に記載のシロキサン化合物除去用ケミカルフィルタ。 The chemical filter for removing a siloxane compound according to any one of claims 1 to 4 , wherein the inorganic silica-based porous material includes a synthetic zeolite having 10 to 12 ring members. 前記無機シリカ系多孔質材料として、細孔接続が2〜3次元である合成ゼオライトを含む、請求項1〜5の何れか1項に記載のシロキサン化合物除去用ケミカルフィルタ。 The chemical filter for removing a siloxane compound according to any one of claims 1 to 5 , wherein the inorganic silica-based porous material includes a synthetic zeolite having a two- or three-dimensional pore connection. 前記ケミカルフィルタが、フィルタ基材に前記吸着剤がバインダにより付着している請求項1〜6の何れか1項に記載のシロキサン化合物除去用ケミカルフィルタ。 The chemical filter for removing a siloxane compound according to any one of claims 1 to 6 , wherein the chemical filter has the adsorbent attached to a filter substrate by a binder. フィルタ基材に吸着剤がバインダにより付着したシロキサン化合物除去用ケミカルフィルタであり、
前記吸着剤が、純水と混合させて得られる水混合物(含有割合:5wt%)のpHが7以下である無機シリカ系多孔質材料であり、前記無機シリカ系多孔質材料がゼオライトである場合はプロトン型ゼオライトを、前記無機シリカ系多孔質材料がゼオライト以外である場合は下記式(1)より求められる強熱減量が2.5〜7.0%である無機シリカ系多孔質材料を吸着剤として用い、
前記バインダが、純水と混合させて得られる水混合物(含有割合:5wt%)のpHが7以下であるバインダであり、
前記吸着剤がシロキサン化合物を化学吸着により吸着する、シロキサン化合物除去用ケミカルフィルタ。
強熱減量I(%)=(W 1 −W 2 )/W 1 ×100・・・(1)
1 :乾燥後の試料質量
2 :強熱後の試料質量
[式(1)中、乾燥後の試料質量(W 1 )は、無機シリカ系多孔質材料を、空気中約170℃又は真空下約150℃で2時間加熱した後の無機シリカ系多孔質材料の質量である。
強熱後の試料質量(W 2 )は、前記乾燥後の試料である無機シリカ系多孔質材料を、1000℃±50℃で2時間強熱して得られる無機シリカ系多孔質材料の質量である。]
A chemical filter for removing siloxane compounds in which an adsorbent is attached to a filter substrate by a binder,
When the adsorbent is an inorganic silica-based porous material having a pH of a water mixture (content ratio: 5 wt%) obtained by mixing with pure water of 7 or less, and the inorganic silica-based porous material is zeolite Adsorbs a proton-type zeolite, and an inorganic silica-based porous material having a loss on ignition determined from the following formula (1) of 2.5 to 7.0% when the inorganic silica-based porous material is other than zeolite. Used as an agent,
The binder, water mixture obtained by mixing with pure water (content: 5 wt%) Ri binder der pH of 7 or less,
A chemical filter for removing a siloxane compound , wherein the adsorbent adsorbs the siloxane compound by chemical adsorption .
Loss on ignition I (%) = (W 1 −W 2 ) / W 1 × 100 (1)
W 1 : Mass of sample after drying
W 2 : mass of sample after ignition
[In formula (1), the sample mass after drying (W 1 ) is the inorganic silica-based porous material obtained by heating the inorganic silica-based porous material at about 170 ° C. in air or at about 150 ° C. under vacuum for 2 hours. Is the mass of
The sample mass after ignition (W 2 ) is the mass of the inorganic silica-based porous material obtained by igniting the dried inorganic silica-based porous material at 1000 ° C. ± 50 ° C. for 2 hours. . ]
前記バインダが、コロイド状の無機酸化物粒子である請求項7又は8に記載のシロキサン化合物除去用ケミカルフィルタ。 9. The chemical filter for removing a siloxane compound according to claim 7 , wherein the binder is colloidal inorganic oxide particles. 前記ケミカルフィルタの構造が、ハニカム構造、プリーツ構造、三次元網目構造、シート包装構造、及びシート状構造からなる群より選ばれた少なくとも1種の構造を有する請求項1〜9の何れか1項に記載のシロキサン化合物除去用ケミカルフィルタ。 Structure of the chemical filter is a honeycomb structure, pleated structures, three-dimensional network structure, the sheet package structure, and any one of the preceding claims having at least one structure selected from the group consisting of a sheet-like structure Chemical filter for removing a siloxane compound according to the above. 前記シロキサン化合物除去用ケミカルフィルタが、ペレット化された前記吸着剤を含む請求項1〜6の何れか1項に記載のシロキサン化合物除去用ケミカルフィルタ。 The chemical filter for removing a siloxane compound according to any one of claims 1 to 6 , wherein the chemical filter for removing a siloxane compound includes the pelletized adsorbent. ペレット化された吸着剤を含むシロキサン化合物除去用ケミカルフィルタであり、
前記吸着剤が、純水と混合させて得られる水混合物(含有割合:5wt%)のpHが7以下である無機シリカ系多孔質材料であり、前記無機シリカ系多孔質材料がゼオライトである場合はプロトン型ゼオライトを、前記無機シリカ系多孔質材料がゼオライト以外である場合は下記式(1)より求められる強熱減量が2.5〜7.0%である無機シリカ系多孔質材料を吸着剤として用い、
前記ペレット化に、純水と混合させて得られる水混合物(含有割合:5wt%)のpHが7以下であるバインダを用い、
前記吸着剤がシロキサン化合物を化学吸着により吸着する、シロキサン化合物除去用ケミカルフィルタ。
強熱減量I(%)=(W 1 −W 2 )/W 1 ×100・・・(1)
1 :乾燥後の試料質量
2 :強熱後の試料質量
[式(1)中、乾燥後の試料質量(W 1 )は、無機シリカ系多孔質材料を、空気中約170℃又は真空下約150℃で2時間加熱した後の無機シリカ系多孔質材料の質量である。
強熱後の試料質量(W 2 )は、前記乾燥後の試料である無機シリカ系多孔質材料を、1000℃±50℃で2時間強熱して得られる無機シリカ系多孔質材料の質量である。]
It is a chemical filter for removing siloxane compounds containing a pelletized adsorbent,
When the adsorbent is an inorganic silica-based porous material having a pH of a water mixture (content ratio: 5 wt%) obtained by mixing with pure water of 7 or less, and the inorganic silica-based porous material is zeolite Adsorbs a proton-type zeolite, and an inorganic silica-based porous material having a loss on ignition determined from the following formula (1) of 2.5 to 7.0% when the inorganic silica-based porous material is other than zeolite. Used as an agent,
The pelletization water mixture obtained by mixing with pure water (content: 5 wt%) have use the binder is pH of 7 or less,
A chemical filter for removing a siloxane compound , wherein the adsorbent adsorbs the siloxane compound by chemical adsorption .
Loss on ignition I (%) = (W 1 −W 2 ) / W 1 × 100 (1)
W 1 : Mass of sample after drying
W 2 : mass of sample after ignition
[In formula (1), the sample mass after drying (W 1 ) is the inorganic silica-based porous material obtained by heating the inorganic silica-based porous material at about 170 ° C. in air or at about 150 ° C. under vacuum for 2 hours. Is the mass of
The sample mass after ignition (W 2 ) is the mass of the inorganic silica-based porous material obtained by igniting the dried inorganic silica-based porous material at 1000 ° C. ± 50 ° C. for 2 hours. . ]
前記シロキサン化合物除去用ケミカルフィルタが、フィルタ基材に、バインダを用いずに前記吸着剤が付着している請求項1〜6の何れか1項に記載のシロキサン化合物除去用ケミカルフィルタ。 The chemical filter for removing a siloxane compound according to any one of claims 1 to 6 , wherein the chemical filter for removing a siloxane compound has the adsorbent attached to a filter substrate without using a binder. 請求項1〜6の何れか1項に記載のシロキサン化合物除去用ケミカルフィルタに用いられる樹脂組成物であって、前記無機シリカ系多孔質材料及び樹脂を含む樹脂組成物。 A resin composition used for the chemical filter for removing a siloxane compound according to any one of claims 1 to 6 , wherein the resin composition contains the inorganic silica-based porous material and a resin.
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Families Citing this family (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN108878895B (en) 2017-05-08 2021-01-05 清华大学 Fuel cell electrode and fuel cell
CN108872338B (en) 2017-05-08 2021-08-03 清华大学 Biosensor microelectrode and biosensor
CN109030595B (en) 2017-06-09 2023-09-26 清华大学 Biosensor electrode and biosensor
CN109019563B (en) * 2017-06-09 2021-02-26 清华大学 Porous metal composite structure
CN109016778B (en) 2017-06-09 2020-09-08 清华大学 Method for preparing porous metal composite structure
US10697912B2 (en) * 2017-07-21 2020-06-30 Riken Keiki Co., Ltd. Gas detection method and gas detector
US20190025270A1 (en) * 2017-07-21 2019-01-24 Riken Keiki Co., Ltd. Gas detector
EP3708250A4 (en) 2017-11-10 2021-08-18 Toyobo Co., Ltd. Filter
JP6498808B1 (en) * 2018-02-28 2019-04-10 株式会社環境機能研究所 Porous resin molding for water purification
CN112703394A (en) * 2018-08-10 2021-04-23 费加罗技研株式会社 Gas detector
CN112703395A (en) * 2018-08-10 2021-04-23 费加罗技研株式会社 Gas detector
TWI685375B (en) * 2019-02-22 2020-02-21 國立宜蘭大學 Method for preparing selective
JP7057576B2 (en) * 2019-05-17 2022-04-20 フィガロ技研株式会社 Gas detector and gas detection method
WO2022054690A1 (en) * 2020-09-14 2022-03-17 ダイキン工業株式会社 Adsorbent and granulated substance

Family Cites Families (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3825522B2 (en) * 1997-02-20 2006-09-27 大陽日酸株式会社 Method and apparatus for removing siloxane in silicon compound gas
JP3977514B2 (en) * 1998-05-26 2007-09-19 高砂熱学工業株式会社 Air purification filter, method of manufacturing the same, and advanced cleaning device
JP2001070741A (en) * 1999-09-08 2001-03-21 Mizusawa Ind Chem Ltd Humidity control agent
KR100463048B1 (en) * 2003-01-27 2004-12-23 삼성전자주식회사 Chemical Filter Medium, Chemical Filter and Method For Manufacturing the Chemical Filter
JP2006016439A (en) * 2004-06-30 2006-01-19 Mitsubishi Heavy Ind Ltd Gas purification apparatus
JP2009167233A (en) * 2008-01-11 2009-07-30 Kyuchaku Gijutsu Kogyo Kk Process for recovery and purification of methane from biofermentation gas utilizing adsorbent
JP2009183900A (en) * 2008-02-07 2009-08-20 Sony Corp Gas adsorbent
US8147588B2 (en) * 2009-10-06 2012-04-03 Basf Corporation Lower reactivity adsorbent and higher oxygenate capacity for removal of oxygenates from olefin streams
JP6218262B2 (en) * 2012-05-22 2017-10-25 フィガロ技研株式会社 Gas sensor

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