(57)【要約】【課題】オゾン分解性能、ガス吸着性能に優れ、再生により繰り返し使用が可能なオゾン分解型ガス吸着剤及びフィルター材と、その再生方法を提供する。【解決手段】炭素原子を含む多孔質吸着物質の表面及び／又は内部に、アルカリ金属の塩及びアルカリ金属の水酸化物よりなる群から選ばれる１種又は２種以上のアルカリ金属化合物を添着してなるオゾン分解型ガス吸着剤。この吸着剤をフィルター基材に付着させたフィルター材。このオゾン分解型ガス吸着剤又はフィルター材にアルカリ金属化合物を添着させて再生する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
炭素原子を含む多孔質吸着物質の表面及び／又は内部に、アルカリ金属の塩及びアルカリ金属の水酸化物よりなる群から選ばれる１種又は２種以上のアルカリ金属化合物を添着してなるオゾン分解型ガス吸着剤。
【請求項２】
請求項１において、該アルカリ金属化合物がＬｉＣｌ、ＮａＣｌ、ＫＣｌ、ＬｉＯＨ、ＮａＯＨ、ＫＯＨ、Ｌｉ２ＣＯ３、Ｎａ２ＣＯ３、及びＫ２ＣＯ３よりなる群から選ばれる１種又は２種以上であることを特徴とするオゾン分解型ガス吸着剤。
【請求項３】
請求項１又は２において、該多孔質吸着物質が、石油ピッチ系活性炭、椰子柄活性炭、活性炭繊維、石炭系活性炭、木質系活性炭、古タイヤ再生活性炭及び骨炭よりなる群から選ばれる１種又は２種以上であり、その形状が、破砕状、粉末状、ペレット状、球状、楕円球状、及び繊維状よりなる群から選ばれる１種又は２種以上であることを特徴とするオゾン分解型ガス吸着剤。
【請求項４】
請求項１ないし３のいずれか１項において、該多孔質吸着物質の平均粒子径が５〜５０００μｍであることを特徴とするオゾン分解型ガス吸着剤。
【請求項５】
請求項１ないし４のいずれか１項において、該アルカリ金属の添着量が、該多孔質吸着物質に対して０．１〜３０重量％であることを特徴とするオゾン分解型ガス吸着剤。
【請求項６】
請求項１ないし５のいずれか１項において、該多孔質吸着物質の吸着比表面積が５００ｇ／ｍ２以上であることを特徴とするオゾン分解型ガス吸着剤。
【請求項７】
請求項１ないし６のいずれか１項において、該多孔質吸着物質が８０重量％以上のＪＩＳ  Ｋ１４７４−４・７硬度を有することを特徴とするオゾン分解型ガス吸着剤。
【請求項８】
請求項１ないし７のいずれか１項において、該多孔質吸着物質を該アルカリ金属化合物の水溶液中に浸漬するか、或いは該多孔質吸着物質に該アルカリ金属の水溶液を噴霧することにより、該多孔質吸着物質にアルカリ金属化合物を添着してなることを特徴とするオゾン分解型ガス吸着剤。
【請求項９】
請求項８において、該アルカリ金属化合物の水溶液が、ラテックス、ホットメルトパウダー、及び水分散型エマルジョンよりなる群から選ばれる１種又は２種以上のバインダー成分を含むことを特徴とするオゾン分解型ガス吸着剤。
【請求項１０】
請求項８又は９において、該アルカリ金属化合物の水溶液が、アミノフェニル酢酸、２−アミノエタン−１−スルホン酸及びリンゴ酸よりなる群から選ばれる１種又は２種以上を含むことを特徴とするオゾン分解型ガス吸着剤。
【請求項１１】
請求項８ないし１０のいずれか１項において、該アルカリ金属化合物の水溶液が無機系難燃剤を含むことを特徴とするオゾン分解型ガス吸着剤。
【請求項１２】
請求項８ないし１１のいずれか１項において、該アルカリ金属化合物の水溶液中のアルカリ金属化合物の濃度が０．１〜１０ｍｏｌ／Ｌであることを特徴とするオゾン分解型ガス吸着剤。
【請求項１３】
請求項１ないし１２のいずれか１項に記載のオゾン分解型ガス吸着剤を、フィルター基材の表面及び／又は内部に担持してなることを特徴とするフィルター材。
【請求項１４】
請求項１３において、該フィルター基材が、ポリウレタンフォーム、ポリオレフィンフォーム、セラミックフォーム、メタルフォーム等のフォーム状、該フォームの加工品、ポリアミド、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリエステル、ポリテトラフルオロエチレン等の有機繊維、ガラス繊維、セラミック繊維、及び紙よりなる群から選ばれる１種又は２種以上よりなることを特徴とするフィルター材。
【請求項１５】
請求項１３又は１４において、該フィルター基材が、三次元網状骨格構造を有するもの、ネット状のもの、ひだ状に成型加工されたプリーツ形状のもの、コルゲート加工されたシートを積層し断面裁断加工したもの、ハニカム構造を有するもの、繊維を三次元状に編み上げた立体構造を有するネット状のもの、複数の繊維を束ねて撚って平面幾何学的に織り込んだネット状のもの、縦横両軸延伸加工を施したネット状のもの、並びにメルトブロー又はスパンボンド製法にて作られた不織布状のものよりなる群から選ばれる１種の単一構造或いは２種以上の複合構造であることを特徴とするフィルター材。
【請求項１６】
請求項１３ないし１５のいずれか１項において、該フィルター基材にバインダー成分により前記オゾン分解型ガス吸着剤を付着させたことを特徴とするフィルター材。
【請求項１７】
請求項１６において、該フィルター基材の表面及び／又は内部の骨格上にバインダー成分を付着させた後、このバインダー成分を介して前記オゾン分解型ガス吸着剤を該基材に付着させたことを特徴とするフィルター材。
【請求項１８】
請求項１３ないし１５のいずれか１項において、該フィルター基材にバインダー成分により前記多孔質吸着物質を付着させた後、前記アルカリ金属化合物を添着させたことを特徴とするフィルター材。
【請求項１９】
請求項１６において、前記オゾン分解型ガス吸着剤とバインダー成分とを含む液中に、該フィルター基材を含浸させた後乾燥することにより、該基材に前記オゾン分解型ガス吸着剤を付着させたことを特徴とするフィルター材。
【請求項２０】
請求項１６において、前記アルカリ金属化合物、多孔質吸着物質及びバインダー成分を含む液中に、該フィルター基材を含浸させた後乾燥することにより、該基材に前記オゾン分解型ガス吸着剤を付着させたことを特徴とするフィルター材。
【請求項２１】
請求項１６ないし２０のいずれか１項において、該バインダー成分が、湿気反応型ウレタン系プレポリマー、合成ゴム系接着剤、変成シリコーン系プレポリマー及びこれらのホットメルトタイプ、ウレタン系エマルジョン、エポキシ系バインダー、酢酸ビニル系バインダー、アクリル系バインダー、ポリオレフィン系バインダー、ＳＢＲ系バインダー、ＮＢＲ系バインダー、及びクロロプレン系バインダーよりなる群から選ばれる１種又は２種以上であることを特徴とするフィルター材。
【請求項２２】
請求項１３ないし２１のいずれか１項において、更に無機系難燃剤を付着させたことを特徴とするフィルター材。
【請求項２３】
請求項１ないし１２のいずれか１項に記載のオゾン分解型ガス吸着剤又は請求項１３ないし２２のいずれか１項に記載のフィルター材を再生する方法であって、
該オゾン分解型ガス吸着剤又はフィルター材に、アルカリ金属の塩及びアルカリ金属の水酸化物よりなる群から選ばれる１種又は２種以上のアルカリ金属化合物を添着させることを特徴とするオゾン分解型ガス吸着剤又はフィルター材の再生方法。
【請求項２４】
請求項２３において、該オゾン分解型ガス吸着剤又はフィルター材をアルカリ性の洗浄液で洗浄した後、該アルカリ金属化合物を添着することを特徴とするオゾン分解型ガス吸着剤又はフィルター材の再生方法。
【請求項２５】
請求項２４において、該アルカリ性の洗浄液中に含まれるアルカリ物質が、ＬｉＣｌ、ＮａＣｌ、ＫＣｌ、ＬｉＯＨ、ＮａＯＨ、ＫＯＨ、Ｌｉ２ＣＯ３、Ｎａ２ＣＯ３、及びＫ２ＣＯ３よりなる群から選ばれる１種又は２種以上であることを特徴とするオゾン分解型ガス吸着剤又はフィルター材の再生方法。
【請求項２６】
請求項２４又は２５において、該アルカリ性の洗浄液中に含まれるアルカリ物質の濃度が０．００１〜１．０ｍｏｌ／Ｌであることを特徴とするオゾン分解型ガス吸着剤又はフィルター材の再生方法。
【請求項２７】
請求項２４ないし２６のいずれか１項において、アルカリ性の洗浄液を超音波により振動させて、該オゾン分解型ガス吸着剤又はフィルター材を洗浄することを特徴とするオゾン分解型ガス吸着剤又はフィルター材の再生方法。
【請求項２８】
請求項２３ないし２７のいずれか１項に記載の方法により再生されたオゾン分解型ガス吸着剤再生品。
【請求項２９】
請求項２３ないし２７のいずれか１項に記載の方法により再生されたフィルター材再生品。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、再生により繰り返し使用可能なオゾン分解型ガス吸着剤及びこの吸着剤を用いたフィルター材と、その再生方法並びに再生品に関する。
【背景技術】
【０００２】
オゾンガスは極めて強い酸化力を示す気体であるため、オゾン脱臭機や殺菌目的等に利用されるケースもあるが、粘膜刺激性が強く、高濃度では呼吸器を侵し、また微量でも長時間吸入すると極めて有毒とされている。有害物質管理のための測定方法（労働科学研究所出版部(1969)  P.178）によると、呼吸器への影響は１〜２ｐｐｍの低濃度から起こることが報告されている。このため、オゾンガスについては、種々の規制があり、作業環境における許容濃度としては日本産業衛生学会の勧告値で０．１ｐｐｍ（０．２ｍｇ／ｍ３）に定められている。また、ＵＬ（Underwriters  Laboratories  Inc.）規格ではオゾンを発生する機器については８時間のＴＷＡ(Time  Weighted  average)で０．１ｐｐｍ、瞬時の濃度で０．３ｐｐｍを超えてはならないと定められている。
【０００３】
このため、複写機やプリンター、電気集塵方式の空気清浄機など放電現象を利用した機器等については、オゾンガス対策が必要となる。
【０００４】
従来、オゾンガスを除去するための分解除去剤としては、活性炭や酸化マンガン系触媒が知られている。このうち、活性炭は、吸着剤の中では最も大きな吸着比表面積を有し、広範なガスを効率良く吸着するものであるが、オゾンの除去においては、ガス吸着孔による吸着(van  der  Waals  adsorption)というよりは、むしろ活性炭表面の炭素とオゾンガスとの直接分解反応によるものと考えられている。しかしながら、活性炭のオゾン除去性能の評価を行ってみると、活性炭が消滅してなくなるまでオゾンを分解し続けることはなく、活性炭が消滅する前にオゾン除去性能が失なわれる傾向が見られ、また一旦、オゾン分解性能が低下した活性炭は、水浸漬や１００℃前後の加熱乾燥程度ではオゾン分解性能を回復することはできないという問題がある。
【０００５】
一方、酸化マンガン系触媒は、触媒反応によりオゾンを分解するものであるが、大気中の不純物や酸化分解に伴う反応生成物等により、次第に被毒され、分解性能を失うという問題がある。失活した酸化マンガン系触媒に対して、高温下での加熱による賦活処理を行っても、被毒物質を完全に除去することはできないため、充分な再生効率は得られず、しかも触媒反応に伴う副生成ガスの発生が異臭発生の原因に繋がるという問題があり、更には、活性炭に対して吸着比表面積が著しく劣るため、オゾン以外の広範なガス成分の除去に対応できないという問題もある。
【０００６】
ところで、近年、炭酸ガス削減による地球温暖化対策及び資源の有効活用といった見地から、フィルター分野においても、従来の使い捨て型からリサイクル，リユース，リデュース可能なフィルター材の開発が期待されている。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明は上記従来の実状に鑑みてなされたものであって、再生により繰り返し使用が可能なオゾン分解型ガス吸着剤及びこの吸着剤を用いたフィルター材と、その再生方法を提供することを目的とする。
【０００８】
より具体的には、本発明は、活性炭のような炭素原子を有する多孔質吸着物質のオゾン分解性能を高めると同時に、使用により性能が低下した後は容易に再生可能とすることを目的とするものであり、各種複写機やプリンター、電気集塵方式の空気清浄機用の他、半導体産業等で用いるスーパークリーンルーム用のフィルター材等として有効に適用可能な技術を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明のオゾン分解型ガス吸着剤は、炭素原子を含む多孔質吸着物質の表面及び／又は内部に、アルカリ金属の塩及びアルカリ金属の水酸化物よりなる群から選ばれる１種又は２種以上のアルカリ金属化合物を添着してなることを特徴とする。
【００１０】
本発明のフィルター材は、このようなオゾン分解型ガス吸着剤を、フィルター基材の表面及び／又は内部に担持してなることを特徴とする。
【００１１】
本発明者は、前述の従来技術における問題点を克服するために、活性炭の特徴である極めて大きな吸着比表面積とそれに付随する広範なガス成分の吸着性能、及び触媒反応のような反応副生成ガスの問題がないことに注目し、活性炭の持つガス吸着性能を維持した状態でオゾン分解性能を高める方法と、その安全かつ簡便な再生方法を開発すべく、オゾン分解性能の低下要因として考えられる表面酸化物の生成に注目し、表面酸化物の生成を遅延させる方法と直接分解反応を促進させる方法、更にはオゾン暴露により生成された表面酸化物を除去することにより活性炭表面を再活性させる方法について鋭意研究を行った結果、炭素原子を有する吸着剤にアルカリ金属の塩やアルカリ金属の水酸化物を添着せしめることにより、飛躍的にオゾン分解性能を向上させることができること、またオゾン暴露により一旦オゾン分解性能が失われた活性炭にアルカリ洗浄措置を施した上で、アルカリ金属の塩又はアルカリ金属の水酸化物を添着することにより、オゾン分解性能を効率的に再生することができることを見出し、本発明を完成させた。
【００１２】
即ち、本発明者は、種々の吸着剤や触媒におけるオゾン分解除去に関する研究を行う中で、石油ピッチ系のビーズ状の活性炭が天然椰子殻活性炭に比べて、極めて低いオゾン分解性能しか有していないことに着目した。石油ピッチ系のビーズ状活性炭は乳鉢で粉砕処理を施すと、ある程度良好なオゾン分解性能を示すが、ビーズ状の形態では平均粒子径４００μｍ程度の比較的小さな粒子径のものでさえ、低レベルのオゾン除去性能しか有さないと言った問題があった。
【００１３】
本発明者が、この原因について活性炭の表面状態と含有元素の状態について検証すべく走査型電子顕微鏡や蛍光Ｘ線を用いて分析評価を行った結果、天然の椰子殻活性炭にはカリウムや塩素が含有されているのに対し、石油ピッチ系のビーズ状活性炭には、これらの元素が殆ど含まれていないことが判明した。
【００１４】
また、天然の椰子殻活性炭の表面状態はかなりいびつで荒れた状態であるのに対し、石油ピッチ系のビーズ状活性炭は非常に滑らかな状態であった。
【００１５】
本発明者は、両者の物理的吸着性能の違いについて検証するため、無極性炭化水素の代表であるベンゼンの吸着性能の評価を行った結果、石油ピッチ系のビーズ状活性炭におけるベンゼン吸着性能はＢＥＴ比表面積１５００ｍ２／ｇ以上を有する高賦活の天然椰子殻活性炭に対して、７〜８割程度の吸着容量を有していることが確認され、成形活性炭としては、そこそこ高い物理的吸着性能を示していることが判明した。
【００１６】
前述の如く、活性炭によるオゾン分解のメカニズムは、活性炭表面の炭素とオゾンの直接分解反応とであり、下式のようなメカニズムが存在していると考えられるが、同一測定条件下でのオゾン分解性能評価にて、天然の椰子殻活性炭と石油ピッチ系のビーズ状活性炭との間ではかなり大きな分解性性能上の差異が生じる。このことから、炭素とオゾンの直接分解反応以外の要素がオゾン分解のメカニズムの中に存在しているのではないかとの予測から、本発明者は石油ピッチ系のビーズ状活性炭自体には殆ど存在しないカリウムや塩素を含む化合物の添着を試みた。  
ＣｘＯy(solid)＋Ｏ３  →  ＣｘＯy+1(solid)＋Ｏ２
ＣｘＯy(solid)＋Ｏ３  →  Ｃｘ-1Ｏy+1(solid)＋ＣＯ２
【００１７】
そして、本発明者は、ＬｉＣｌ、ＮａＣｌ、ＫＣｌ、ＬｉＯＨ、ＮａＯＨ、ＫＯＨ、Ｌｉ２ＣＯ３、Ｎａ２ＣＯ３、Ｋ２ＣＯ３等のアルカリ金属の塩又は水酸化物の単体のみではオゾン分解性能を有さないこと、また、ゼオライトのような無機の多孔質吸着物質に対して、これらのアルカリ金属化合物を添着してもオゾン分解性能が発揮できないことより、これらのアルカリ金属化合物を添着する多孔質吸着物質としては炭素原子の存在が非常に重要であることをつきとめた。
【００１８】
本発明のオゾン分解型ガス吸着剤及びフィルター材は、アルカリ金属化合物の添着により著しく優れたオゾン分解性能を示し、また、多孔質吸着物質本来のガス吸着性能により、他の成分の吸着除去にも好適である。
【００１９】
このような本発明のオゾン分解型ガス吸着剤及びフィルター材は、オゾンガスや臭気との暴露によりオゾン分解性能やガス吸着性能が低下した後は、本発明のオゾン分解型ガス吸着剤又はフィルター材の再生方法に従って、アルカリ金属化合物を添着することにより、或いは、アルカリ性の洗浄液で洗浄した後、アルカリ金属化合物を添着することにより、容易に再生することができる。
【００２０】
本発明のオゾン分解型ガス吸着剤再生品及びフィルター材再生品は、このような本発明の再生方法で再生されたものである。
【発明の効果】
【００２１】
本発明によれば、オゾンガス分解性能及びガス吸着性能に優れ、しかも再生により繰り返し使用可能なオゾン分解型ガス吸着剤及びフィルター材が提供され、使用後のオゾン分解型ガス吸着剤又はフィルター材を高い再生効率で再生して、繰り返し使用することが可能となる。
【００２２】
本発明は、複写機やプリンター、電気集塵方式の空気清浄機用の他、半導体産業等で用いるスーパークリーンルーム用のフィルター材等の広範な分野に有効であり、オゾン分解型ガス吸着剤及びフィルター材の再生により、リサイクル，リユース，リデュースの面で多彩な活用が期待される。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２３】
以下に本発明の実施の形態を詳細に説明する。
【００２４】
本発明のオゾン分解型ガス吸着剤において、炭素原子を含む多孔質吸着物質としては、石油ピッチ系活性炭、椰子柄活性炭、活性炭繊維、石炭系活性炭、木質系活性炭、古タイヤ再生活性炭、骨炭等、炭素原子含有の多孔質吸着物質であれば良く、特に限定するものではないが、オゾンとの接触効率や吸着物質との吸着効率といった面から、吸着比表面積の高い椰子柄活性炭や活性炭繊維、石油ピッチ系活性炭が好適である。
【００２５】
また、多孔質吸着物質の形状についても、破砕状、粉末状、ペレット状、球状、楕円球状、繊維状など特に限定するものではないが、フィルター加工した際の圧力損失の低減や吸着剤の付着量の確保及びオゾンや他のガス成分との接触効率や吸着効率を高めるといった点から球状、又は破砕状のものが好適に使用できる。
【００２６】
多孔質吸着物質の吸着比表面積としては特に限定するものではないが、ＢＥＴ法による測定で５００ｍ２／ｇ以上、特に１０００ｍ２／ｇ以上、とりわけ、オゾンとの接触効率や吸着物質との吸着効率及び取り扱い性等の面から、１０００〜２０００ｍ２／ｇの吸着比表面積を有するものを選択するとよい。また、吸着剤の平均粒子径は、オゾンとの接触効率や吸着物質との吸着効率及び取り扱い性等の面から５〜５０００μｍであることが好ましい。なお、多孔質吸着物質が繊維状等の異形状の場合、平均粒子径は、繊維長等の長辺の長さを示すものとする。
【００２７】
更に、再生による繰り返し使用の面から、多孔質吸着物質に求められる特性としては、できるだけ硬度の高い多孔質吸着物質が好ましく、８０重量％以上、好ましくは９０重量％以上のＪＩＳ  Ｋ１４７４−４・７硬度を有するものが再生による破損が少なく、好ましい。なお、このＪＩＳ  Ｋ１４７４−４・７硬度とは、鋼球振とう法により測定される硬度である。
【００２８】
このような炭素原子を含む多孔質吸着物質の製法についても、特に限定するものではないが、オゾン暴露時の吸着剤表面の酸化物生成を遅延又は抑制させるといった点から、ノーバインダー製法で作られたものが好ましい。
【００２９】
なお、本発明のオゾン分解型ガス吸着剤においては、多孔質吸着物質は、材料、形状、製法、その他の特性の異なるものを２種以上組み合わせて用いても良い。
【００３０】
このような炭素原子を含む多孔質吸着物質に添着させるアルカリ金属の塩、アルカリ金属の水酸化物についても特に限定させるものではないが、添着加工を施す際の水への溶解性の面から、アルカリ金属の塩としては、炭酸塩又は塩酸塩が好ましく、より具体的には、ＬｉＣｌ、ＮａＣｌ、ＫＣｌ、ＬｉＯＨ、ＮａＯＨ、ＫＯＨ、Ｌｉ２ＣＯ３、Ｎａ２ＣＯ３、Ｋ２ＣＯ３が好適に使用できる。これらのアルカリ金属化合物を、１種を単独で添着するか、２種類以上を混合して添着するかについては、特に限定するものではないが、処理対象とするガス成分の種類や濃度もしくは使用条件及び添着する多孔質吸着物質の種類等により、配合割合も含め適宜選択することができる。
【００３１】
このようなアルカリ金属化合物を多孔質吸着物質に添着する方法としては特に制限はないが、予めアルカリ金属化合物の水溶液を調製しておき、このアルカリ金属化合物の水溶液（以下、「アルカリ金属化合物添着水溶液」と称す場合がある。）中に多孔質吸着物質を浸漬する方法、或いは、多孔質吸着物質にアルカリ金属化合物の水溶液を噴霧する方法が挙げられ、添着方法は、多孔質吸着物質の種類や得られる吸着剤の使用条件、加工条件等により適宜選択することができる。アルカリ金属化合物添着水溶液中に多孔質吸着物質を浸漬してアルカリ金属化合物を添着する場合、多孔質吸着物質を静置浸漬しても良く、水溶液に超音波振動を付与した状態で浸漬しても良く、特に超音波振動を付与することにより添着効率を高めることができる。
【００３２】
このアルカリ金属化合物添着水溶液中のアルカリ金属化合物濃度は、多孔質吸着物質の種類や吸着剤の使用条件等により適宜設定され、特に限定するものではないが、０．１〜１０ｍｏｌ／Ｌ、特に０．５〜３．０ｍｏｌ／Ｌとするのが好ましい。この濃度が０．１ｍｏｌ／Ｌ未満では添着による物理的吸着性能への影響は少ないが、十分な添着量が稼げないため、添着によるオゾン分解性能の向上効果を十分に得ることができない。また、１０ｍｏｌ／Ｌを超える濃度では、多孔質吸着物質の吸着表面積が失われてくるため、物理的吸着性能が阻害され、また、オゾンと炭素との接触状態が阻害されることにより、オゾン分解性能が低下するおそれがある。
【００３３】
なお、このアルカリ金属化合物添着水溶液は、乾燥後のアルカリ金属化合物の飛散防止のために、ラテックス、ホットメルトパウダー、及び水分散型エマルジョンよりなる群から選ばれる１種又は２種以上のバインダー成分を含んでいても良く、この場合、このようなバインダー成分の水溶液中の含有量は１〜３０重量％であることが好ましい。
【００３４】
また、このアルカリ金属化合物添着水溶液は、得られる吸着剤にオゾン分解性能を損なわずにアルデヒド類や塩基性ガスに対してもガス吸着性能や再生性能を付与させることが可能な薬剤である、アミノフェニル酢酸、２−アミノエタン−１−スルホン酸及びリンゴ酸よりなる群から選ばれる１種又は２種以上を含んでいても良く、この場合、このような薬剤の水溶液中の含有量は０．１〜３０重量％であることが好ましい。
【００３５】
また、このアルカリ金属化合物添着水溶液は、得られる吸着剤に難燃性を付与するために、水酸化アルミニウム、臭化アンモニウム、三酸化アンチモン、五酸化アンチモン、第２リン酸アンモニウム、硫酸アンモニウム、ホウ酸等の無機系難燃剤を含んでいても良く、この場合、このような無機系難燃剤の水溶液中の含有量は１〜３０重量％であることが好ましい。
【００３６】
なお、本発明のオゾン分解型ガス吸着剤は、多孔質吸着物質に対して、前記アルカリ金属化合物が０．１〜３０重量％添着されていることが好ましく、添着量は、アルカリ金属化合物添着水溶液のアルカリ金属化合物濃度や添着方法を適宜選択することにより調整することができる。この添着量が０．１重量％未満では、添着によるオゾン分解性能の改善効果が十分ではなく、３０重量％を超えると、多孔質吸着物質の吸着表面積が失われてくるため、物理的吸着性能が阻害され、また、オゾンと炭素との接触状態が阻害されることにより、オゾン分解性能が低下するおそれがある。
【００３７】
本発明のフィルター材は、このような本発明のオゾン分解型ガス吸着剤をフィルター基材に付着させたものである。
【００３８】
フィルター基材としては、ポリウレタンフォーム、ポリオレフィンフォーム、セラミックフォーム、メタルフォーム等のフォーム状、該フォームの加工品、ポリアミド、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリエステル、ポリテトラフルオロエチレン等の有機繊維、ガラス繊維、セラミック繊維、及び紙よりなる群から選ばれる１種又は２種以上よりなるものが挙げられるが、何らこれらに限定されるものではない。
【００３９】
また、フィルター基材の構造としては、三次元網状骨格構造を有するもの、ネット状のもの、ひだ状に成型加工されたプリーツ形状のもの、コルゲート加工されたシートを積層し断面裁断加工したもの、ハニカム構造を有するもの、繊維を三次元状に編み上げた立体構造を有するネット状のもの、複数の繊維を束ねて撚って平面幾何学的に織り込んだネット状のもの、縦横両軸延伸加工を施したネット状のもの、並びにメルトブロー又はスパンボンド製法にて作られた不織布状のものよりなる群から選ばれる１種の単一構造或いは２種以上の複合構造が挙げられるが、何らこれらに限定されるものではない。
【００４０】
本発明のオゾン分解型ガス吸着剤を、このようなフィルター基材に付着させる方法は、目的や用途により適宜選択することができ、特に限定するものではないが、湿式含浸付着法又は乾式付着法を用いることができる。
【００４１】
湿式含浸法とは、吸着剤とバインダー成分を混練したスラリーにフィルター基材を浸漬、含浸した後、乾燥する方法であり、一方、乾式付着法とは、予めフィルター基材の表面及び／又は内部にバインダー成分を塗布するなどして付着させた後、バインダーの接着力及び粘着力（タック力）を利用することにより、吸着剤をフィルター基材に付着させる方法である。
【００４２】
これらの付着方法のうち、湿式含浸法は、フィルターの製造が比較的容易であるという利点があるが、バインダー成分により吸着剤の全表面が被覆されてしまうため、このバインダー成分がオゾンと炭素との接触分解反応阻害要因になったり、ガス成分の吸着阻害要因になったりするといった欠点がある。これに対して、乾式付着法は、湿式含浸法対に比べて、製造工程が複雑化するという難点はあるが、バインダー成分により吸着剤の全表面が被覆されないため、オゾンと炭素との接触分解反応やガス成分の吸着を阻害することがなく、しかも、単位面積当りの吸着剤付着量が湿式法対に比べて高いといった利点から、好適である。
【００４３】
吸着剤をフィルター基材に付着させるバインダーとしては、再生使用の要否により異なるため、特に限定するものではないが、例えば湿気反応型ウレタン系プレポリマー、合成ゴム系接着剤、変成シリコーン系プレポリマー及びこれらのホットメルトタイプ、イソシアネートとの２液硬化型ウレタン系エマルジョン、エポキシ系バインダー、酢酸ビニル系バインダー、アクリル系バインダー、ポリオレフィン系バインダー、ＳＢＲ系バインダー、ＮＢＲ系バインダー、クロロプレン系バインダー等の１種又は２種以上が選択できるが、吸着剤のオゾン分解性能への影響やガス吸着性能の面及び環境への配慮の面から、非溶剤系バインダーを用いるのがよく、また、長時間のオゾン暴露やアルカリ水溶液による繰り返し洗浄や添着処理の面から耐薬品性、耐熱性、耐水性に優れた湿気反応型ウレタン系プレポリマー、湿気反応型ウレタン系プレポリマーが混入された合成ゴム系接着剤、湿気反応型変成シリコーン系プレポリマーのホットメルトタイプが好適である。
【００４４】
本発明のフィルター材を製造するに当たり、予めアルカリ金属化合物が多孔質吸着物質に添着された本発明のオゾン分解型ガス吸着剤をフィルター基材に付着させても良く、また、フィルター基材に多孔質吸着物質を付着させた後アルカリ金属化合物を添着しても良い。従って、本発明のフィルター材は、例えば、次のような方法で製造することができる。
【００４５】
Ｉ  湿式含浸法の場合
(1)  本発明の吸着剤とバインダー成分とを含むスラリーにフィルター基材を含浸させた後、乾燥する。  
(2)  本発明に係る多孔質吸着物質とアルカリ金属化合物とバインダー成分とを含むスラリーにフィルター基材を含浸させた後、乾燥する。  
(3)  本発明に係る多孔質吸着物質とバインダー成分とを含むスラリーにフィルター基材を含浸させて多孔質吸着物質を付着させた後、前述のアルカリ金属化合物添着水溶液に含浸させてアルカリ金属化合物を添着する。
【００４６】
II  乾式付着法の場合
(1)  フィルター基材にバインダー成分を塗布又は噴霧するか、バインダー成分を含む液にフィルター基材を含浸させて、フィルター基材にバインダー層を形成した後、本発明のオゾン分解型ガス吸着剤を付着させる。  
(2)  フィルター基材にバインダー成分を塗布又は噴霧するか、バインダー成分を含む液にフィルター基材を含浸させて、フィルター基材にバインダー層を形成した後、本発明に係る多孔質吸着物質を付着させ、その後、前述のアルカリ金属化合物添着水溶液に含浸させてアルカリ金属化合物を添着する。
【００４７】
本発明のフィルター材において、フィルター基材へのバインダー成分及びオゾン分解型ガス吸着剤の付着量は、フィルター基材の材料や構造、フィルター材の使用目的等によっても異なるが、フィルター材に対するオゾン分解型ガス吸着剤の付着重量割合で５０〜５０００重量％とするのが好ましく、このような吸着剤付着量を得るために、吸着剤を付着するためのバインダー成分は、フィルター材に対して１０〜３００重量％付着させることが好ましい。
【００４８】
なお、上記湿式含浸法で用いるバインダー成分を含むスラリーや乾式付着法で用いるアルカリ金属化合物添着水溶液が、前述のアミノフェニル酢酸、２−アミノエタン−１−スルホン酸、リンゴ酸といった薬剤や無機系難燃剤を含んでいても良いことは言うまでもなく、また、上記方法で得られたフィルター材に更に無機系難燃剤を付着させても良い。
【００４９】
本発明のオゾン分解型ガス吸着剤又はフィルター材の再生方法は、このような本発明のオゾン分解型ガス吸着剤又はフィルター材をオゾン分解処理又はガス吸着処理等に使用することにより、オゾン分解性能やガス吸着性能が低下したものを再生する方法であり、使用済吸着剤又はフィルター材を好ましくはアルカリ性の水溶液で洗浄してオゾン分解により吸着剤又はフィルター材に生成した表面酸化物を除去した後、前述の本発明のオゾン分解型ガス吸着剤を製造する際のアルカリ金属化合物の添着方法に従ってアルカリ金属化合物を添着する。
【００５０】
アルカリ洗浄に用いる洗浄液中のアルカリ物質の種類及びその水溶液濃度は、処理する吸着剤又はフィルター材のオゾン暴露雰囲気や劣化の状態により異なり、特に限定するものではないが、水への溶解性の面から、アルカリ物質としてはＬｉＣｌ、ＮａＣｌ、ＫＣｌ、ＬｉＯＨ、ＮａＯＨ、ＫＯＨ、Ｌｉ２ＣＯ３、Ｎａ２ＣＯ３、Ｋ２ＣＯ３を好適に使用することができ、なかでもアルカリ性の強いＮａＯＨ、ＫＯＨが少量で良好な洗浄効果を示すため、好ましい。洗浄液中には、アルカリ物質の１種が含まれていても良く、２種以上が含まれていても良い。また、洗浄液中のこれらのアルカリ物質の濃度としては、前述のアルカリ金属化合物添着水溶液の濃度よりは低めに調整することが望ましく、０．００１〜１．０ｍｏｌ／Ｌ、特に０．０１〜０．１ｍｏｌ／Ｌに調整するのが好ましい。
【００５１】
このアルカリ洗浄は、アルカリ性の水溶液に超音波振動を付与した状態で吸着剤又はフィルター材を浸漬洗浄することにより行うことが、洗浄効果の面で好ましい。
【実施例】
【００５２】
以下に実施例及び比較例を挙げて本発明をより具体的に説明する。
【００５３】
以下においては、炭素原子を有する多孔質吸着物質のアルカリ金属化合物による添着効果を見極めるために、活性炭の中ではオゾン分解性能の低くカリウムやナトリウムなどの不純物が殆ど含有されていない石油ピッチ系ビーズ状活性炭を多孔質吸着物質の添着担持体として選択し、この吸着物質をベースにアルカリ金属化合物を添着することによるオゾン分解性能への影響を調べた。
【００５４】
実施例１
１ｍｏｌ／Ｌの塩化カリウム水溶液１００ｍＬ中に平均粒子径４００μｍの呉羽化学工業（株）製の石油ピッチ系ビーズ状活性炭（商品名ＢＡＣ−ＳＰタイプ，吸着比表面積１１００ｍ２／ｇ，ＪＩＳ  Ｋ１４７４−４・７硬度９７重量％，平均粒子径４００μｍ）１０ｇを投入し、３０分間静置浸漬した後、減圧吸引濾過器を用いて脱水し、更に１１０℃のオーブンにて１５分間乾燥させる事により、塩化カリウム添着活性炭サンプルを得、オゾン分解性能の測定を行い、結果を表１に示した。
【００５５】
図１は、このオゾン分解性能の測定に用いた装置の概略構成を示す系統図である。
【００５６】
１はオゾン発生器であり、このオゾン発生器では、乾燥空気を放電管に供給し、無声放電方式によってオゾンを生成させ、ＮＯＸ除去槽を通過した希釈空気で希釈して送給した。オゾンガス濃度の調整は放電管の印可電圧を調整することによって行い、希釈空気で試験カラム（内径３０ｍｍφ）内に流速１ｍ／ｓｅｃが得られるように流量計１Ａで流量調整した。
【００５７】
塩化カリウム添着活性炭サンプル２を０．７ｇ秤取り、上下が、目付６０ｇ／ｍ２のポリプロピレン繊維不織布で覆われた内径３０ｍｍφのアクリル製サンプル容器に充填した後、ガス流通径３０ｍｍφ×６００ｍｍ長のアクリル製カラム４の中央部（裏面部から３００ｍｍ）にセットし、１８ｐｐｍのオゾンガスを流速１ｍ／ｓｅｃの条件で通気させ、カラム４の入口と出口のオゾン濃度を測定し、通気１時間後のオゾン除去率を求めた。
【００５８】
カラム４入口及び出口のオゾン濃度の測定は、オゾン濃度測定器５により、Ｂｅｅｒの法則に基づき、低圧水銀ランプ６を光源とする２５３．７ｎｍ波長域でのオゾンによる紫外線吸収量（光電流）を光電流検出器８で計測することにより行った。なお、オゾン濃度を測定するために、ポンプＰにより紫外線吸収セル７内に送り込んだオゾンガスの流量は３Ｌ／ｍｉｎであり、カラム４のサンプル容器３の上流側のオゾンガス流と、下流側のオゾンガス流とをタイマーと電磁弁Ｖ１，Ｖ２の操作により交互に切り替えることにより、経時毎の入口オゾン濃度と出口オゾン濃度を測定した。
【００５９】
オゾン除去率の算出は、オゾン濃度測定器５の測定結果をＣＰＵ９に入力し、入口ガス濃度と出口ガス濃度を下式に代入することによって求めた。なお、測定結果は、光量変動分を補正した後、演算を行った。
【００６０】
【数１】
2006281212.tif 000003
【００６１】
なお、得られたサンプルの活性炭に対する塩化カリウム添着量は表２に示す通りであった。
【００６２】
実施例２
１ｍｏｌ／Ｌの塩化ナトリウム水溶液１００ｍＬ中に平均粒子径４００μｍの呉羽化学工業（株）製の石油ピッチ系ビーズ状活性炭（商品名ＢＡＣ−ＳＰタイプ）を１０ｇ投入し、３０分間静置浸漬した後、減圧吸引濾過器を用いて脱水し、更に１１０℃のオーブンにて１５分間乾燥させることにより塩化ナトリウム添着活性炭サンプルを得た。
【００６３】
得られたサンプルについて、実施例１と同様にして経時１時間後のオゾン分解性能を調べ、結果を表１に示した。表１には、得られたサンプルの活性炭に対する塩化ナトリウム添着量を併記した。
【００６４】
実施例３
１ｍｏｌ／Ｌの水酸化カリウム水溶液１００ｍＬ中に平均粒子径４００μｍの呉羽化学工業（株）製の石油ピッチ系ビーズ状活性炭（商品名ＢＡＣ−ＳＰタイプ）を１０ｇ投入し、３０分間静置浸漬した後、減圧吸引濾過器を用いて脱水し更に１１０℃のオーブンにて１５分間乾燥させることにより水酸化カリウム添着活性炭サンプルを得た。
【００６５】
得られたサンプルについて、実施例１と同様にして経時１時間後のオゾン分解性能を調べ、結果を表１に示した。表１には、得られたサンプルの活性炭に対する水酸化カリウム添着量を併記した。
【００６６】
実施例４
１ｍｏｌ／Ｌの水酸化ナトリウム水溶液１００ｍＬ中に平均粒子径４００μｍの呉羽化学工業（株）製の石油ピッチ系ビーズ状活性炭（商品名ＢＡＣ−ＳＰタイプ）を１０ｇ投入し、３０分間静置浸漬した後、減圧吸引濾過器を用いて脱水し、更に１１０℃のオーブンにて１５分間乾燥させることにより、水酸化ナトリウム添着活性炭サンプルを得た。
【００６７】
得られたサンプルについて、実施例１と同様にして経時１時間後のオゾン分解性能を調べ、結果を表１に示した。表１には、得られたサンプルの活性炭に対する水酸化ナトリウム添着量を併記した。
【００６８】
実施例５
１ｍｏｌ／Ｌの炭酸カリウム水溶液１００ｍＬ中に平均粒子径４００μｍの呉羽化学工業（株）製の石油ピッチ系ビーズ状活性炭（商品名ＢＡＣ−ＳＰタイプ）を１０ｇ投入し、３０分間静置浸漬した後、減圧吸引濾過器を用いて脱水し、更に１１０℃のオーブンにて１５分間乾燥させることにより、炭酸カリウム添着活性炭サンプルを得た。
【００６９】
得られたサンプルについて、実施例１と同様にして経時１時間後のオゾン分解性能を調べ、結果を表１に示した。表１には、得られたサンプルの活性炭に対する炭酸カリウム添着量を併記した。
【００７０】
実施例６
１ｍｏｌ／Ｌの炭酸ナトリウム水溶液１００ｍＬ中に平均粒子径４００μｍの呉羽化学工業（株）製の石油ピッチ系ビーズ状活性炭（商品名ＢＡＣ−ＳＰタイプ）を１０ｇ投入し、３０分間静置浸漬した後、減圧吸引濾過器を用いて脱水し、更に１１０℃のオーブンにて１５分間乾燥させる事により、炭酸ナトリウム添着活性炭サンプルを得た。
【００７１】
得られたサンプルについて、実施例１と同様にして経時１時間後のオゾン分解性能を調べ、結果を表１に示した。表１には、得られたサンプルの活性炭に対する炭酸ナトリウム添着量を併記した。
【００７２】
比較例１
炭素原子を有さない多孔質吸着物質とアルカリ金属化合物との関係を把握するために、合成ゼオライトを吸着剤の添着担持体として用い、実施例１と同様にして添着加工を行った。
【００７３】
即ち、１ｍｏｌ／Ｌの塩化カリウム水溶液１００ｍＬ中に、東ソー（株）製の合成ゼオライト（商品名Ａ−５）を１０ｇ投入し、３０分間静置浸漬した後、減圧吸引濾過器を用いて脱水し、更に１１０℃のオーブンにて１５分間乾燥させることにより、塩化カリウム添着ゼオライトを得た。
【００７４】
得られたサンプルについて、実施例１と同様にして経時１時間後のオゾン分解性能を調べ、結果を表１に示した。表１には、得られたサンプルのゼオライトに対する塩化カリウム添着量を併記した。
【００７５】
比較例２
実施例１〜６で添着担持体として用いた呉羽化学工業（株）製の石油ピッチ系ビーズ状活性炭（商品名ＢＡＣ−ＳＰタイプ）の未処理非添着状態での潜在的オゾン分解性能を調べるために、本サンプルをそのまま０．７ｇ秤取り、実施例１と同様にして経時１時間後のオゾン分解性能を調べ、結果を表１に示した。
【００７６】
【表１】
2006281212.tif 000004
【００７７】
実施例７
オゾン暴露による繰り返し再生効果を調べるため、実施例１〜６のサンプルのうち、最もオゾン分解性能の高かった塩化カリウム添着活性炭サンプルを用い、再添着による再生実験を行った。
【００７８】
まず、３ｍｏｌ／Ｌの塩化カリウム水溶液１００ｍＬ中に平均粒子径４００μｍの呉羽化学工業（株）製の石油ピッチ系ビーズ状活性炭（商品名ＢＡＣ−ＳＰタイプ）を１０ｇ投入し、３０分間静置浸漬した後、減圧吸引濾過器を用いて脱水し、更に１１０℃のオーブンにて１５分間乾燥させることにより、塩化カリウム添着活性炭サンプルを得た。
【００７９】
得られたサンプルを０．７ｇ秤取り、実施例１と同様の方法でオゾン分解性能の評価を行って、オゾン通気開始から５分後の初期オゾン除去率を調べ、結果を表２に示した。
【００８０】
その後、サンプルが完全に破過するまで（入口オゾン濃度と出口オゾン濃度が同一になるまで）、１８ｐｐｍのオゾンガスを通気させたところ、破過に到るまでの通気時間は５５時間であった。
【００８１】
実施例８
実施例７のオゾン通気実験による破過後のサンプルを取り出し、サンプル全量を、０．１Ｎの水酸化カリウム水溶液に投入し、この水酸化カリウム水溶液が完全に透明になるまで浸漬排水を繰り返すことにより洗浄した後、１ｍｏｌ／Ｌの塩化カリウム水溶液に３０分間浸漬することにより、再添着処理を行い、減圧吸引濾過器により脱水し、その後１１０℃オーブンにて１５分間乾燥させることにより再生サンプルを得た。
【００８２】
得られた再生サンプルについて、実施例７と同様にしてオゾン通気開始から５分後の初期オゾン除去率を調べ、結果を表２に示した。
【００８３】
また、この再生サンプルについても、実施例７と同様にサンプルが完全に破過するまで１８ｐｐｍのオゾンガスを通気させ、破過に到るまでの通気時間を調べ、結果を表２に示した。
【００８４】
また、実施例７の通気開始５分後の初期オゾン除去率に対する、本再生サンプルの通気開始５分後の初期オゾン除去率の割合（百分率）を求め、これを再生効率として、結果を表２に示した。
【００８５】
比較例３
実施例８において、オゾン暴露により破過させた後のサンプルを用い、水浸漬のみによる再生効率の確認を行った。１００ｍＬのイオン交換水に実施例８の実験により、完全に破過されたサンプルを全量投入し、１時間浸漬した後、サンプルが全量回収できるように注意してイオン交換水で流水洗浄させながら、減圧吸引濾過器にて本サンプルを濾過した後、１１０℃のオーブンにて１５分間乾燥させることにより、再生サンプルを得た。
【００８６】
得られた再生サンプルについて、実施例７と同様にしてオゾン通気開始から５分後の初期オゾン除去率を調べ、結果を表２に示した。
【００８７】
また、この再生サンプルについても、実施例７と同様にサンプルが完全に破過するまで、１８ｐｐｍのオゾンガスを通気させ、破過に到るまでの通気時間を調べ、結果を表２に示した。
【００８８】
また、実施例７の通気開始５分後の初期オゾン除去率に対する、本再生サンプルの通気開始５分後の初期オゾン除去率の割合（百分率）を求め、これを再生効率として、結果を表２に示した。
【００８９】
実施例９
比較例３のオゾン暴露により破過した後のサンプルを用い、超音波洗浄による再生効果について実験を行った。まず、超音波洗浄機に０．１Ｎの水酸化カリウム水溶液を満たし、この中に比較例３の実験により完全に破過されたサンプルを全量投入し、本水溶液が完全に透明になるまで繰り返し超音波洗浄を施した。次に、洗浄に用いた０．１Ｎの水酸化カリウム水溶液を完全に取り除き、１ｍｏｌ／Ｌの塩化カリウム水溶液が満たされた超音波洗浄機に本洗浄済みサンプルを投入し、５分間超音波下で浸漬添着させた後、減圧吸引濾過器を用いて脱水した。その後、１１０℃オーブンにて１５分間乾燥させることにより再生サンプルを得た。
【００９０】
得られた再生サンプルについて、実施例７と同様にしてオゾン通気開始から５分後の初期オゾン除去率を調べ、結果を表２に示した。
【００９１】
また、この再生サンプルについても、実施例７と同様にサンプルが完全に破過するまで、１８ｐｐｍのオゾンガスを通気させ、破過に到るまでの通気時間を調べ、結果を表２に示した。
【００９２】
また、実施例７の通気開始５分後の初期オゾン除去率に対する、本再生サンプルの通気開始５分後の初期オゾン除去率の割合（百分率）を求め、これを再生効率として、結果を表２に示した。
【００９３】
【表２】
2006281212.tif 000005
【００９４】
実施例１０
フィルター基材に（株）ブリヂストン製ポリエーテル系ウレタンフォームの除膜処理品（商品名  エバーライトＳＦ  ＱＷ−１２  ７ｔ）を用い、これを７ｍｍ×２５０ｍｍ×２５０ｍｍに裁断し、この基材に日本エヌエスシー（株）製の反応性ウレタンホットメルト（商品名  ボンドマスターＭＲ７０）を用い４５ｇ／Ｌになるように塗工させた。
【００９５】
その後、実施例１で製造したオゾン分解型ガス吸着剤をフィルター基材の内部まで均一に付着できるように表面及び裏面からフィードさせた。次に、余分なオゾン分解型ガス吸着剤を振るい落とし、１５０ｇ／Ｌのオゾン分解型ガス吸着剤が付着された実施例１０のオゾン分解型ガス吸着剤付着フィルターを得た。
【００９６】
得られたサンプルについて、次の評価を行って、結果を表３に示した。
【００９７】
(1)  経時５分後のオゾン除去率
本フィルターをトムソン刃を用い、３８ｍｍφに打ち抜き加工を施した後、オゾンガスとフィルターのガス接触径が３０ｍｍφになるように内径３０ｍｍφのアクリル製試料装着ホルダーにフィルターサンプルを装着させ、実施例１で用いたものと同様のオゾン分解性能試験器を用いオゾン濃度１８ｐｐｍ、流速１ｍ／ｓｅｃの条件下、初期５分後のオゾン除去性能を測定した。
【００９８】
なお、実施例１０のフィルターサンプルについては次の実施例１１による再生処理による効果確認を行うために、フィルターのオゾン除去率がゼロになるまで２４時間、オゾンガスを通気させ続けた。
【００９９】
(2)  添着薬剤の脱離レベル
本サンプルを１００ｍｍ×１００ｍｍに裁断し、５００ｍｍの高さから黒紙の上に自由落下させ、添着剤の粉落ちレベルを目視確認した。
【０１００】
(3)  経時６０分後のアセトアルデヒド除去率
アセトアルデヒド脱臭性能効果の確認を行うため、本サンプルを４０ｍｍφに打ち抜き、図２のように内径４０ｍｍφ、長さ３００ｍｍのアクリル製カラム１１の中央部にサンプル１２をセットし、ガス洗浄瓶１３を用いたエアーポンプ１４によるバブリング通気法により、１Ｌ／ｍｉｎでワンパス通気することにより、経時６０分後のアセトアルデヒド５０ｐｐｍの除去率を求めた。アセトアルデヒドのガス濃度の調整は９５％濃度のアセトアルデヒド試薬を水で２／１００に希釈して、更にそれを原液として５／１０００に希釈し、このアセトアルデヒド溶液１５の２００ｃｃをガス洗浄瓶１３に秤採り、測定時の初期ガス濃度が５０ｐｐｍとなるようにした。ガスの検出には（株）ガステック製のガス検知管Ｎｏ．９２Ｍを用い、入口側の三方コック１６部分で入口ガス濃度を検出し、出口側の三方コック１７で出口ガス濃度を検出した。
【０１０１】
(4)  ＵＬ−９４燃焼試験
本サンプルを５０．８ｍｍ×１５２．４ｍｍに裁断し、ＵＬ−９４燃焼試験を行った。
【０１０２】
実施例１１
実施例１０のオゾン劣化フィルターを、０．０１ＮのＫＯＨ水溶液に浸漬させ、水溶液中の汚れが目立ってきたら溶液を取り替え、本水溶液が透明状態になるまで洗浄を繰り返した。
【０１０３】
上述の処理において洗浄されたサンプルをＫＯＨ水溶液から取り出し、次に１ｍｏｌ／ＬのＫＣｌ水溶液中に３０分間浸漬させた後、脱水し、１１０℃で５分間の乾燥処理を施すことにより、再生処理フィルターを得た。
【０１０４】
本再生処理済みのフィルターの初期性能回復率を把握するために、オゾン濃度１８ｐｐｍ、流速１ｍ／ｓｅｃの実施例１０と同一条件下で初期５分後のオゾン分解性能評価を行い、結果を表３に示した。
【０１０５】
また、実施例１０の通気開始５分後の初期オゾン除去率に対する、本再生サンプルの通気開始５分後の初期オゾン除去率の割合（百分率）を求め、これを再生効率として、結果を表３に示した。
【０１０６】
実施例１２
１ｍｏｌ／Ｌ濃度のＫＣｌ水溶液２０００ｇ中にバインダー成分として（株）イーテック製アクリルエマルジョン（商品名ＡＥ９３２）を６０ｇ投入し、よく撹拌した後、２００ｇの呉羽化学工業（株）製の石油ピッチ系ビーズ状活性炭（商品名ＢＡＣ−ＳＰタイプ）を投入し、３０分間撹拌しながら浸漬することによりＫＣｌを添着させた。その後、減圧吸引濾過器を用いて本バインダー分散液を脱水し、完全に乾燥するように１１０℃で乾燥させた。
【０１０７】
これらの処理によって得られたオゾン分解型ガス吸着剤をフィルター基材に固着させフィルター化するため、フィルター基材として（株）ブリヂストン製ポリエーテル系ウレタンフォームの除膜処理品（商品名  エバーライトＳＦ  ＱＷ−１２  ７ｔ）を用い、これを７ｍｍ×２５０ｍｍ×２５０ｍｍに裁断した後、日本エヌエスシー（株）製の反応性ウレタンホットメルト（商品名  ボンドマスターＭＲ７０）を用いて４５ｇ／Ｌになるように塗工させた。
【０１０８】
その後、前述のバインダー成分混入ＫＣｌ添着活性炭をフィルター基材の内部まで均一に付着できるように表面及び裏面からフィードさせ、次に余分な活性炭を振るい落とすことにより１５３ｇ／Ｌのオゾン分解型ガス吸着剤が付着されたフィルターを得た。
【０１０９】
得られたフィルターサンプルを実施例１０と同様の方法にて初期５分後のオゾン分解性能評価を行うと共に、添着薬剤の脱離レベルを調べ、結果を表３に示した。
【０１１０】
実施例１３
２Ｌのイオン交換水中にｐ−アミノフェニル酢酸０．２％，ＫＣｌ９．５％，ＫＯＨ０．０７％を溶解させ、この混合溶液中に呉羽化学工業（株）製の石油ピッチ系ビーズ状活性炭（商品名ＢＡＣ−ＳＰタイプ）２００ｇを撹拌しながら投入し、浸漬添着させた。その後、減圧吸引濾過器を用いて本混合水溶液を脱水し、完全に乾燥するように１１０℃で乾燥させることにより、ｐ−アミノフェニル酢酸とＫＣｌの混合添着活性炭を得た。
【０１１１】
この添着活性炭をフィルター基材に固着させてフィルター化するために、フィルター基材として７ｍｍ×２５０ｍｍ×２５０ｍｍに裁断した（株）ブリヂストン製ポリエーテル系ウレタンフォームの除膜処理品（商品名  エバーライトＳＦ  ＱＷ−１２  ７ｔ）を用い、これにバインダーとして日本エヌエスシー（株）製の反応性ウレタンホットメルト（商品名  ボンドマスターＭＲ７０）を用いて４５ｇ／Ｌになるように塗工させ、その後、前述の添着活性炭を本バインダー加工後のフィルターの表裏面からフィード加工することにより均一に付着させ、最後に余剰の添着活性炭を振るい落とすことによりオゾン分解型ガス吸着剤が付着されたフィルターを得た。
【０１１２】
得られたフィルターサンプルについて、実施例１０と同様の方法で初期５分後のオゾン分解性能評価を行うと共に、アセトアルデヒド脱臭性能効果の確認を行い、結果を表３に示した。
【０１１３】
比較例４
フィルター基材に（株）ブリヂストン製ポリエーテル系ウレタンフォームの除膜処理品（商品名  エバーライトＳＦ  ＱＷ−１２  ７ｔ）を用い、これを７ｍｍ×２５０ｍｍ×２５０ｍｍに裁断し、この基材に日本エヌエスシー（株）製の反応性ウレタンホットメルト（商品名  ボンドマスターＭＲ７０）を用い４５ｇ／Ｌになるように塗工させた。
【０１１４】
その後、本バインダー加工を施したフィルターの表裏面から呉羽化学工業（株）製の石油ピッチ系ビーズ状活性炭（商品名ＢＡＣ−ＳＰタイプ）をフィードすることにより活性炭を均一に付着させ、最後に余剰の活性炭を振るい落とすことにより未添着の活性炭付着フィルターを得た。
【０１１５】
本フィルターサンプルについて、実施例１０と同様の方法で初期５分後のオゾン除去性能の評価を行うと共に、アセトアルデヒド脱臭性能効果の確認及びＵＬ−９４燃焼試験を行い、結果を表３に示した。
【０１１６】
実施例１４
１ｍｏｌ／ＬのＫＣｌ水溶液２０００ｇ中に無機系難燃剤としてＮＨ４Ｂｒを１６０g投入し充分に溶解させた後、この混合溶液中に比較例４と同様にして作製した活性炭付着活性炭フィルター（サイズ７ｍｍ×２５０ｍｍ×２５０ｍｍ）を３０分間浸漬させ、その後、本サンプルを脱水し、１１０℃雰囲気で完全乾燥させることにより実施例１４のサンプルを得た。
【０１１７】
このサンプルについて、実施例１０と同様の方法で初期５分後のオゾン除去性能の評価を行うと共に、ＵＬ−９４燃焼試験を行い、結果を表３に示した。
【０１１８】
【表３】
2006281212.tif 000006
【図面の簡単な説明】
【０１１９】
【図１】実施例及び比較例で用いたオゾン分解性能の測定装置の概略構成を示す系統図である。
【図２】実施例及び比較例で用いたアセトアルデヒド脱臭性能の測定装置の概略構成を示す系統図である。
【符号の説明】
【０１２０】
１  オゾン発生器
２  サンプル
３  サンプル容器
４  カラム
５  オゾン濃度測定器
６  低圧水銀ランプ
７  紫外線吸収セル
８  光電流検出器
９  ＣＰＵ
１１  カラム
１２  サンプル
１３  ガス洗浄瓶
１４  エアーポンプ
１５  アセトアルデヒド溶液
１６，１７  三方コック
【図１】
2006281212.tif 000007
【図２】
2006281212.tif 000008
【手続補正書】
【提出日】平成18年6月2日(2006.6.2)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
炭素原子を含む多孔質吸着物質の表面及び／又は内部に、アルカリ金属の塩及びアルカリ金属の水酸化物よりなる群から選ばれる１種又は２種以上のアルカリ金属化合物を添着してなるオゾン分解型ガス吸着剤。
【請求項２】
請求項１において、該アルカリ金属化合物がＬｉＣｌ、ＮａＣｌ、ＫＣｌ、ＬｉＯＨ、ＮａＯＨ、ＫＯＨ、Ｌｉ２ＣＯ３、Ｎａ２ＣＯ３、及びＫ２ＣＯ３よりなる群から選ばれる１種又は２種以上であることを特徴とするオゾン分解型ガス吸着剤。
【請求項３】
請求項１又は２において、該多孔質吸着物質が、石油ピッチ系活性炭、椰子柄活性炭、活性炭繊維、石炭系活性炭、木質系活性炭、古タイヤ再生活性炭及び骨炭よりなる群から選ばれる１種又は２種以上であり、その形状が、破砕状、粉末状、ペレット状、球状、楕円球状、及び繊維状よりなる群から選ばれる１種又は２種以上であることを特徴とするオゾン分解型ガス吸着剤。
【請求項４】
請求項１ないし３のいずれか１項において、該多孔質吸着物質の平均粒子径が５〜５０００μｍであることを特徴とするオゾン分解型ガス吸着剤。
【請求項５】
請求項１ないし４のいずれか１項において、該アルカリ金属の添着量が、該多孔質吸着物質に対して０．１〜３０重量％であることを特徴とするオゾン分解型ガス吸着剤。
【請求項６】
請求項１ないし５のいずれか１項において、該多孔質吸着物質の吸着比表面積が５００ｇ／ｍ２以上であることを特徴とするオゾン分解型ガス吸着剤。
【請求項７】
請求項１ないし６のいずれか１項において、該多孔質吸着物質が８０重量％以上のＪＩＳ  Ｋ１４７４−４・７硬度を有することを特徴とするオゾン分解型ガス吸着剤。
【請求項８】
請求項１ないし７のいずれか１項において、該多孔質吸着物質を該アルカリ金属化合物の水溶液中に浸漬するか、或いは該多孔質吸着物質に該アルカリ金属の水溶液を噴霧することにより、該多孔質吸着物質にアルカリ金属化合物を添着してなることを特徴とするオゾン分解型ガス吸着剤。
【請求項９】
請求項８において、該アルカリ金属化合物の水溶液が、アミノフェニル酢酸、２−アミノエタン−１−スルホン酸及びリンゴ酸よりなる群から選ばれる１種又は２種以上を含むことを特徴とするオゾン分解型ガス吸着剤。
【請求項１０】
請求項８又は９において、該アルカリ金属化合物の水溶液が無機系難燃剤を含むことを特徴とするオゾン分解型ガス吸着剤。
【請求項１１】
請求項８ないし１０のいずれか１項において、該アルカリ金属化合物の水溶液中のアルカリ金属化合物の濃度が０．１〜１０ｍｏｌ／Ｌであることを特徴とするオゾン分解型ガス吸着剤。
【請求項１２】
請求項１ないし１１のいずれか１項に記載のオゾン分解型ガス吸着剤を、フィルター基材の表面及び／又は内部に担持してなることを特徴とするフィルター材。
【請求項１３】
請求項１２において、該フィルター基材が、ポリウレタンフォーム、ポリオレフィンフォーム、セラミックフォーム、メタルフォーム等のフォーム状、該フォームの加工品、ポリアミド、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリエステル、ポリテトラフルオロエチレン等の有機繊維、ガラス繊維、セラミック繊維、及び紙よりなる群から選ばれる１種又は２種以上よりなることを特徴とするフィルター材。
【請求項１４】
請求項１２又は１３において、該フィルター基材が、三次元網状骨格構造を有するもの、ネット状のもの、ひだ状に成型加工されたプリーツ形状のもの、コルゲート加工されたシートを積層し断面裁断加工したもの、ハニカム構造を有するもの、繊維を三次元状に編み上げた立体構造を有するネット状のもの、複数の繊維を束ねて撚って平面幾何学的に織り込んだネット状のもの、縦横両軸延伸加工を施したネット状のもの、並びにメルトブロー又はスパンボンド製法にて作られた不織布状のものよりなる群から選ばれる１種の単一構造或いは２種以上の複合構造であることを特徴とするフィルター材。
【請求項１５】
請求項１２ないし１４のいずれか１項において、該フィルター基材にバインダー成分により前記オゾン分解型ガス吸着剤を付着させたことを特徴とするフィルター材。
【請求項１６】
請求項１５において、該フィルター基材の表面及び／又は内部の骨格上にバインダー成分を付着させた後、このバインダー成分を介して前記オゾン分解型ガス吸着剤を該基材に付着させたことを特徴とするフィルター材。
【請求項１７】
請求項１２ないし１４のいずれか１項において、該フィルター基材にバインダー成分により前記多孔質吸着物質を付着させた後、前記アルカリ金属化合物を添着させたことを特徴とするフィルター材。
【請求項１８】
請求項１５において、前記オゾン分解型ガス吸着剤とバインダー成分とを含む液中に、該フィルター基材を含浸させた後乾燥することにより、該基材に前記オゾン分解型ガス吸着剤を付着させたことを特徴とするフィルター材。
【請求項１９】
請求項１５において、前記アルカリ金属化合物、多孔質吸着物質及びバインダー成分を含む液中に、該フィルター基材を含浸させた後乾燥することにより、該基材に前記オゾン分解型ガス吸着剤を付着させたことを特徴とするフィルター材。
【請求項２０】
請求項１５ないし１９のいずれか１項において、該バインダー成分が、湿気反応型ウレタン系プレポリマー、合成ゴム系接着剤、変成シリコーン系プレポリマー及びこれらのホットメルトタイプ、ウレタン系エマルジョン、エポキシ系バインダー、酢酸ビニル系バインダー、アクリル系バインダー、ポリオレフィン系バインダー、ＳＢＲ系バインダー、ＮＢＲ系バインダー、及びクロロプレン系バインダーよりなる群から選ばれる１種又は２種以上であることを特徴とするフィルター材。
【請求項２１】
請求項１２ないし２０のいずれか１項において、更に無機系難燃剤を付着させたことを特徴とするフィルター材。
【請求項２２】
請求項１２ないし２１のいずれか１項に記載のフィルター材を再生する方法であって、
該フィルター材に、アルカリ金属の塩及びアルカリ金属の水酸化物よりなる群から選ばれる１種又は２種以上のアルカリ金属化合物を添着させることを特徴とするフィルター材の再生方法。
【請求項２３】
請求項２２において、該フィルター材をアルカリ性の洗浄液で洗浄した後、該アルカリ金属化合物を添着することを特徴とするフィルター材の再生方法。
【請求項２４】
請求項２３において、該アルカリ性の洗浄液中に含まれるアルカリ物質が、ＬｉＣｌ、ＮａＣｌ、ＫＣｌ、ＬｉＯＨ、ＮａＯＨ、ＫＯＨ、Ｌｉ２ＣＯ３、Ｎａ２ＣＯ３、及びＫ２ＣＯ３よりなる群から選ばれる１種又は２種以上であることを特徴とするフィルター材の再生方法。
【請求項２５】
請求項２３又は２４において、該アルカリ性の洗浄液中に含まれるアルカリ物質の濃度が０．００１〜１．０ｍｏｌ／Ｌであることを特徴とするフィルター材の再生方法。
【請求項２６】
請求項２３ないし２５のいずれか１項において、アルカリ性の洗浄液を超音波により振動させて、該フィルター材を洗浄することを特徴とするフィルター材の再生方法。
【請求項２７】
請求項２２ないし２６のいずれか１項に記載の方法により再生されたフィルター材再生品。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１９】
このような本発明のフィルター材は、オゾンガスや臭気との暴露によりオゾン分解性能やガス吸着性能が低下した後は、本発明のフィルター材の再生方法に従って、アルカリ金属化合物を添着することにより、或いは、アルカリ性の洗浄液で洗浄した後、アルカリ金属化合物を添着することにより、容易に再生することができる。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２０】
本発明のフィルター材再生品は、このような本発明の再生方法で再生されたものである。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００４９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００４９】
本発明のフィルター材の再生方法は、このような本発明のフィルター材をオゾン分解処理又はガス吸着処理等に使用することにより、オゾン分解性能やガス吸着性能が低下したものを再生する方法であり、使用済フィルター材を好ましくはアルカリ性の水溶液で洗浄してオゾン分解によりフィルター材に生成した表面酸化物を除去した後、前述の本発明のオゾン分解型ガス吸着剤を製造する際のアルカリ金属化合物の添着方法に従ってアルカリ金属化合物を添着する。
【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００５０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００５０】
アルカリ洗浄に用いる洗浄液中のアルカリ物質の種類及びその水溶液濃度は、処理するフィルター材のオゾン暴露雰囲気や劣化の状態により異なり、特に限定するものではないが、水への溶解性の面から、アルカリ物質としてはＬｉＣｌ、ＮａＣｌ、ＫＣｌ、ＬｉＯＨ、ＮａＯＨ、ＫＯＨ、Ｌｉ２ＣＯ３、Ｎａ２ＣＯ３、Ｋ２ＣＯ３を好適に使用することができ、なかでもアルカリ性の強いＮａＯＨ、ＫＯＨが少量で良好な洗浄効果を示すため、好ましい。洗浄液中には、アルカリ物質の１種が含まれていても良く、２種以上が含まれていても良い。また、洗浄液中のこれらのアルカリ物質の濃度としては、前述のアルカリ金属化合物添着水溶液の濃度よりは低めに調整することが望ましく、０．００１〜１．０ｍｏｌ／Ｌ、特に０．０１〜０．１ｍｏｌ／Ｌに調整するのが好ましい。
【手続補正６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００５１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００５１】
このアルカリ洗浄は、アルカリ性の水溶液に超音波振動を付与した状態でフィルター材を浸漬洗浄することにより行うことが、洗浄効果の面で好ましい。
【手続補正７】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００６１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００６１】
なお、得られたサンプルの活性炭に対する塩化カリウム添着量は表１に示す通りであった。