(57)【要約】【課題】  本発明は、粒状吸着剤を結着させてなる吸着剤成形体を製造する際に用いられ、吸着性能が高く、強度に優れた吸着剤成形体を得ることが可能な粒状吸着剤結着用重合体ラテックスを提供することを主目的とする。【解決手段】  ガラス転移温度が−２０〜８０℃の範囲内にあり、かつテトラヒドロフラン不溶解分量が５０％以上である重合体を含むことを特徴とする粒状吸着剤結着用重合体ラテックスを提供することにより、前記目的を達成するものである。【選択図】      なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
ガラス転移温度が−２０〜８０℃の範囲内にあり、かつテトラヒドロフラン不溶解分量が５０％以上である重合体を含むことを特徴とする粒状吸着剤結着用重合体ラテックス。
【請求項２】
水酸基を有する単量体単位を前記重合体中に０．１〜１０質量％含むことを特徴とする請求項１に記載の粒状吸着剤結着用重合体ラテックス。
【請求項３】
前記粒状吸着剤結着用重合体ラテックスを含浸させた含浸紙を１３０℃で２０分間加熱させたときの、該含浸紙の白色度の変化量が２０％以内であることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の粒状吸着剤結着用重合体ラテックス。
【請求項４】
シリカゲル、ゼオライトおよび活性炭からなる群から選択される少なくとも１つを含む粒状吸着剤を結着させるために用いられることを特徴とする請求項１から請求項３までのいずれかの請求項に記載の粒状吸着剤結着用重合体ラテックス。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、主として気体中に含まれる物質を吸脱着することが可能な粒状吸着剤を結着させるために用いられる粒状吸着剤結着用重合体ラテックスに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、地球温暖化防止のため廃熱利用が盛んに研究されている。廃熱利用先としては、例えば、除湿剤（デシカント剤）による水分の吸着／脱着処理が連続的に可能なデシカント空調装置が実用化されている。また、このデシカント空調装置はシリカゲルやゼオライトなどの吸着剤を利用しているため、水分だけでなくＶＯＣ等の有害物質の吸着も期待されており各種研究が行われている。このデシカント空調装置の吸着性能は、吸着剤からなるフィルターの性能によって大きく左右されるため高性能なフィルターの開発が切望されている。
【０００３】
現在、デシカント空調用フィルターとしては、吸着能を有するハニカム（蜂の巣）ローターが知られているが、このハニカムローターは成形が複雑であり、製造に多大なコストと多数の工程を必要とするため、ローターの価格が高くなる問題があった。さらに、高い吸着能力を要求される用途では、ハニカムローターを大きくする必要があり、これに伴い空調装置全体も大きくなるため、狭小スペースには設置できない問題があった。
【０００４】
一方、電子材料製造における乾燥空気製造装置、食品の乾燥用装置、家庭用空調装置におけるフィルターとしては、吸着剤からなる成形体が用いられ、水分の調節やＶＯＣ等の有害物質の除去に利用されている。
【０００５】
このような吸着剤からなる成形体としては、例えば粉状の熱可塑性樹脂を用いて吸着剤を加熱結着させた成形体が提案されている（特許文献１〜３）。しかしながら、このような成形体を製造する際には、吸着剤を結着させるバインダーとして粉末の熱可塑性樹脂を用いることから、粉末の樹脂が吸着剤に対して均一に付着せず、得られる成形体の強度が不足したり、粉末の樹脂が舞い上がることにより作業環境が悪化したり、熱可塑性樹脂を粉末化することによりコストが増大したりする等の問題があった。
【０００６】
また、特許文献４および特許文献５には、形態を限定しない樹脂成分を用いた、吸着剤からなる成形体が開示されている。しかしながら、これらの公報にも吸着剤を結着させるバインダーとして用いられる樹脂成分を乾式混合する方法が例示されており、特許文献１〜３と同様に、部分的強度不足、作業環境の悪化およびコスト増大といった問題があった。
【０００７】
【特許文献１】特開平１０−１１８４８８号公報
【特許文献２】特開２０００−１１７０９９号公報
【特許文献３】特開２００１−１４９７３０号公報
【特許文献４】特開２００１−３５４７８０号公報
【特許文献５】ＷＯ０１／０８８０４１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明は、粒状吸着剤を結着させてなる吸着剤成形体を製造する際に用いられ、吸着性能が高く、且つ強度に優れた吸着剤成形体を得ることが可能な粒状吸着剤結着用重合体ラテックスを提供することを主目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明者は、前記実情に鑑み鋭意検討した結果、ガラス転移温度が−２０〜８０℃の範囲内にあり、かつテトラヒドロフラン不溶解分量が５０％以上である重合体を含む粒状吸着剤結着用重合体ラテックスを用いて吸着剤成形体を製造することにより、前記目的を達成できることを見いだし、本発明を完成させるに至った。
【００１０】
かくして本発明によれば、以下の１〜４の発明が提供される。
１．  ガラス転移温度が−２０〜８０℃の範囲内にあり、かつテトラヒドロフラン不溶解分量が５０％以上である重合体を含むことを特徴とする粒状吸着剤結着用重合体ラテックス。
２．  水酸基を有する単量体単位を前記重合体中に０．１〜１０質量％含むことを特徴とする前記１に記載の粒状吸着剤結着用重合体ラテックス。
３．  前記粒状吸着剤結着用重合体ラテックスを含浸させた含浸紙を１３０℃で２０分間加熱させたときの、該含浸紙の白色度の変化量が２０％以内であることを特徴とする前記１または２に記載の粒状吸着剤結着用重合体ラテックス。
４．  シリカゲル、ゼオライト、活性炭からなる群から選択される少なくとも１つを含む粒状吸着剤を結着させるために用いることを特徴とする前記１〜３のいずれかに記載の粒状吸着剤結着用重合体ラテックス。
【発明の効果】
【００１１】
本発明の粒状吸着剤結着用重合体ラテックスを用いて吸着剤成形体を製造することにより、吸着性能の高い吸着剤成形体が得られる。また、樹脂を粉末にする従来の工程が不要となって、吸着剤成形体の生産工程が簡略化できる。さらに、本発明の吸着剤結着用重合体ラテックスは水分散液であることから、粉末樹脂の飛散がなく、吸着剤成形体の製造環境の悪化を防ぐことができるため、作業者の健康維持にも貢献できる。さらに、得られる吸着剤成形体は、強度に優れるために割れが少なく、さらに表面のべたつきが少ないことから、吸着剤成形体の取扱い作業が良好である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
以下、本発明の粒状吸着剤結着用重合体ラテックスについて詳細に説明する。
【００１３】
本発明の粒状吸着剤結着用重合体ラテックス（以降、結着用ラテックスと略記する場合がある。）は、ガラス転移温度が−２０〜８０℃の範囲内にあり、かつテトラヒドロフラン不溶解分量が５０％以上である重合体を含むことを特徴とするものである。
【００１４】
本発明によれば、ガラス転移温度が−２０〜８０℃の範囲内にあり、かつテトラヒドロフラン不溶解分量が５０％以上である重合体を含む結着用ラテックスを用いることにより、粒状吸着剤を結着させてなる吸着剤成形体を製造する際、粒状吸着剤表面に対する結着用ラテックスの被覆率を低くできるため吸着性能が高い吸着剤成形体を得ることができる。これは、以下の理由によるものと考えられる。
すなわち、本発明の結着用ラテックスは、ガラス転移温度およびテトラヒドロフラン不溶解分量が前記範囲内である重合体を含むことから、粒状吸着剤と結着用ラテックスとを混合させた後、熱をかけて乾燥させる際、結着用ラテックスに含まれる重合体の、熱による軟化が抑制できると考えられる。これにより、粒状吸着剤表面に対する結着用ラテックスの被覆率が低くなり、粒状吸着剤の吸着能を大きく阻害しないためであると考えられる。
また、本発明の結着用ラテックスは水分散液であることから、樹脂を粉末にする工程が不要であり、さらに、粉末樹脂の飛散等がないことから、生産工程が簡略され、且つ、製造環境の悪化を防ぐことができ、作業者の健康維持にも貢献できる。
また、本発明の結着用ラテックスを用いて得られる吸着剤成形体は、強度に優れるために割れが少なく、さらに表面のべたつきが少ないため、吸着剤成形体の取扱い作業を良好なものとすることができる。
【００１５】
本発明の結着用ラテックスは、ガラス転移温度が−２０〜８０℃の範囲内にある重合体を含むものであるが、重合体のガラス転移温度は０〜５０℃の範囲内が好ましく、１０〜４０℃の範囲内にあることがさらに好ましい。重合体のガラス転移温度が前記範囲にない場合、結着用ラテックスを用いて粒状吸着剤を結着させて吸着剤成形体を製造する際、結着用ラテックスの粒状吸着剤への被覆率が高くなり、得られた吸着剤成形体の吸着性能が低下するおそれがある。また、得られた吸着剤成形体表面がべたつき、吸着剤成形体製造時の作業性が悪くなる傾向にある。さらに、重合体のガラス転移温度が前記範囲を超える場合、結着用ラテックスを用いて粒状吸着剤を結着させて得られた吸着剤成形体が脆く壊れやすくなる傾向にある。なお、前記ガラス転移温度は、ＤＳＣ（示差走査熱量分析装置）を用いて測定した値を用いることとする。
【００１６】
重合体のガラス転移温度を−２０〜８０℃の範囲内に調整する方法としては、特に限定されず、重合する単量体の種類及び量を適宜選択する方法が挙げられる。単量体の種類及び量を適宜選択する方法としては、例えば、重合前に予め、単量体のホモポリマーのガラス転移温度と、単量体組成とから、得られる共重合体のガラス転移温度を算出しておき、目的とするガラス転移温度となるように単量体組成を決定する方法が挙げられる。
ここで、ホモポリマーのガラス転移温度は、Ｐｏｌｙｍｅｒ  Ｈａｎｄｂｏｏｋ（Ｊ．ＢＲＡＮＤＲＵＰ／Ｅ．Ｈ．ＩＭＭＥＲＧＵＴ）の「ＧＬＡＳＳ  ＴＲＡＮＳＩＴＩＯＮ  ＴＥＭＰＥＲＡＴＵＲＥＳ  ＯＦ  ＰＯＬＹＭＥＲＳ」に記載されている値を使用しても、或いはホモポリマーを実際に製造してＤＳＣにより実測した値を使用しても、いずれでも良い。
【００１７】
また、本発明の結着用ラテックスは、テトラヒドロフラン不溶解分量が５０％以上である重合体を含むものであるが、テトラヒドロフラン不溶解分量は７０％以上が好ましく、７５〜９５％の範囲内であることが特に好ましい。テトラヒドロフラン（以降、ＴＨＦと略記する場合がある。）不溶解分量が前記範囲にない場合、結着用ラテックスを用いて粒状吸着剤を結着させて吸着剤成形体を製造する際、粒状吸着剤表面に対する結着用ラテックスの被覆率が高くなり、得られた吸着剤成形体の吸着性能が低下するおそれがある。また、得られた吸着剤成形体は変形しやすく、例えば空調用のフィルター等のように装置の中で回転するようなものには適さない可能性がある。
【００１８】
重合体のテトラヒドロフラン不溶解分量を５０％以上に調整する方法としては、特に限定されないが、例えば、重合体に架橋性単量体を共重合させて該重合体を架橋させる方法、重合体中の不飽和結合を利用して該重合体を架橋させる方法、分子量調整剤の使用量を適宜調整して該重合体の分子量を調整する方法等が挙げられる。
前記架橋性単量体としては、例えば、ジビニルベンゼン、グリシジルメタクリレート、エチレンジメタクリレート、１，３−ブタジエン等が挙げられる。これらの架橋性単量体は１種または２種以上を組み合わせて使用することができる。
重合体中の不飽和結合を利用して該重合体を架橋させる方法としては、例えば、ある程度以上に重合反応が進行した後に、反応系を２〜６時間程度の間７０℃〜９０℃の温度下におく方法等が挙げられる。
これらの方法は、単独で、または組合わせて用いることができ、特に組合わせて用いることが好ましい。
【００１９】
本発明の結着用ラテックスは、前記結着用ラテックスを含浸させた含浸紙を１３０℃で２０分間加熱させたときの、該含浸紙の白色度の変化量が、２０％以内であることが好ましく、１０％以内であることがさらに好ましい。前記白色度の変化量が前記範囲内である結着用ラテックスを用いて、粒状吸着剤を結着させて吸着剤成形体を製造することにより、耐熱性の良好な吸着剤成形体とすることが可能となる。ここで、前記白色度の変化量が前記範囲内にあるとは、加熱前の白色度（％）と加熱後の白色度との差が前記範囲内であることを言う。
本発明においては、このような白色度の変化量の少ない重合体を用いると、吸着物質を加熱により除去して吸着剤を再生する際に、吸着性能が低下せずに高度なままで維持されるために、繰り返し使用可能な吸着剤成形体が得られるという格段の効果が得られる。
なお、前記結着用ラテックスを含浸させる含浸紙としては、前記結着用ラテックスを含浸させることが可能なものであれば特に限定されるものではなく、例えば東洋濾紙Ｎｏ．２（商品名、東洋濾紙株式会社製）等を使用することができる。
【００２０】
また、前記白色度の測定方法としては、ＪＩＳ Ｐ８１４８−１９９３規定の方法により、分光色彩白色度計（ＰＦ１０：日本電色工業社製）を用いてＩＳＯ白色度を測定した値を用いることとする（単位：％）。数値が大きい方が白色度に優れている。
【００２１】
本発明において、前記結着用ラテックスを含浸させた含浸紙を１３０℃で２０分間加熱させたときの、該含浸紙の白色度の変化量を前記範囲内とする方法としては、特に限定されるものではないが、例えば、結着用ラテックスに老化防止剤を添加する方法、アクリル系単量体を多く使用する方法等が挙げられる。
【００２２】
老化防止剤としては、前記結着用ラテックスを含浸させた含浸紙の白色度変化量が２０％以下となるものであれば格別の限定はないが、添加量と白色度変化量とのバランスの観点から、フェノール系老化防止剤の中で低着色性のものが好ましい。また、着色剤などで吸着剤成形体を意図的に着色することにより、老化防止剤による変色をマスキングできれば、着色性の老化防止剤を、添加量を減じさせずに使用することも可能である。
【００２３】
前記フェノール系老化防止剤としては、２，６−ジ−t−ブチルフェノール、２，６−ジ−t−ブチル−４−メチルフェノール、２，６−ジ−t−ブチル−４−エチルフェノール、ブチルヒドロキシアニソール、２，６−ジ−t−ブチル−α−ジメチルアミノ−ｐ−クレゾール、スチレン化フェノール、４，４’−メチレン−ビス−（２，６−ジ−ｔ−ブチルフェノール）、２，２’−メチレン−ビス−（４−メチル−６−ｔ−ブチルフェノール）、ｐ−クレゾールとジシクロペンタジエンのブチル化反応生成物等を挙げることができる。
【００２４】
老化防止剤の使用量は、前記結着用ラテックスの固形分１００質量部に対して、好ましくは０．０５〜５質量部、より好ましくは０．１〜３質量部、さらに好ましくは０．３〜１質量部である。老化防止剤が多すぎると吸着剤成形体中の結着に寄与する結着用ラテックス粒子の数が減り、吸着剤成形体の強度が弱くなり、更に吸着剤成形体の吸着性能を阻害する。
【００２５】
老化防止剤の前記結着用ラテックスへの添加方法は、特に限定されないが、結着用ラテックスとの混合の容易さを考慮して、通常、液状（分散体：エマルジョン又はディスパージョン）で添加される。その老化防止剤分散体は、通常、エマルジョン法又は粉砕法によって調製される。
【００２６】
エマルジョン法は、必要ならば、加熱して液状にした老化防止剤、乳化剤及び温水を、十分に高速攪拌して、エマルジョンとして調製する方法である。
【００２７】
粉砕法には、ターボミル、ジェットミル等を用いる乾式粉砕と、コロイドミル等を用いる湿式粉砕法がある。粉砕による到達粒径が小さいこと及び粉砕時の発熱が少ないことから湿式粉砕法が好ましく、その中でも、メディア式湿式粉砕法が好ましい。メディア式湿式粉砕法では、ボールミル、高速ビーズミル等を用いることが可能である。これらのうち高速ビーズミルによる粉砕が好ましい。
【００２８】
老化防止剤の粒子は、前記結着用ラテックス中での分散性が良好である点で、重量分率で最も多く存在する粒子の粒子径である重量最頻粒子径が、１．８μｍ以下が好ましく、０．０５μｍ〜１．５μｍが更に好ましい。老化防止剤の前記粒子径が大きすぎると、ラテックス保管中に老化防止剤の粒子が沈降し易いため、加熱時に変色ムラが発生し吸着剤成形体の商品価値を損ねる。
【００２９】
本発明の結着用ラテックスの重量平均粒子径は、５０〜５００ｎｍの範囲内が好ましく、１００〜３００ｎｍの範囲内が更に好ましい。結着用ラテックスの重量平均粒子径が小さすぎると、結着用ラテックスの粘度が高くなり、吸着剤成形体製造時に扱いにくくなる可能性がある。また、結着用ラテックスの粒子径が大きすぎると、粒子数が少なくなって成形体の強度が低下する可能性がある。
なお、結着用ラテックスの粒子径は、前記結着用ラテックスの乳化重合時の反応条件を適宜選定するなどの従来公知の方法により、任意に制御することが可能である。ここで、上述した粒子径の測定は、粒子径測定機（コールターＬＳ２３０：コールター社製）を用いて測定した値を用いる。
【００３０】
本発明の結着用ラテックスは、重合体が粒子状で水に分散したものである。前記重合体としてはラテックスにすることが可能なものであれば特に限定されるものではないが、水酸基を有する単量体単位を含んでなる重合体であることが好ましい。水酸基を有する単量体単位を含んでなる重合体からなる結着用ラテックスを用いることにより、これを用いて製造された吸着剤成形体の吸着性能がより高いものとなる。これは、確かではないが、以下の理由によるものと考えられる。
すなわち、例えば、シリカゲルのような表面に水酸基を有する粒状吸着剤を水酸基を有する単量体単位を含んでなる重合体を含む結着用ラテックスを用いて結着させた場合、前記粒状吸着剤由来の水酸基と前記結着用ラテックス中に含まれる重合体由来の水酸基とが水素結合し、その結果前記粒状吸着剤の界面に前記重合体が点状に介在するものと考えられる。よって、前記粒状吸着剤の表面を前記重合体が覆い過ぎることがないため、前記結着用ラテックスを用いて得られた吸着剤成形体の吸着性能を阻害することがないと考えられる。また、前記結着用ラテックスを用いて前記粒状吸着剤を結着させた際、前記粒状吸着剤の表面が前記重合体によって部分的に覆われることにより前記粒状吸着剤の吸着性能が低下した場合においても、吸着能を有する前記重合体由来の水酸基が、粒状吸着剤の低下した吸着性能を補うことができると考えられる。したがって、前記粒状吸着剤を前記結着用ラテックスを用いて結着させて得られた吸着剤成形体は、吸着性能の低下を抑制することが可能と考えられる。
【００３１】
本発明において、水酸基を有する単量体単位となる単量体としては、水酸基を有し、単量体と重合可能なものであれば特に限定されるものではないが、例えば、ヒドロキシメチルアクリレート、ヒドロキシエチルアクリレート、ヒドロキシプロピルアクリレート、ヒドロキシブチルアクリレート、ヒドロキシエチルメタクリレート、ヒドロキシプロピルメタクリレート、アリルアルコール、ヒドロキシスチレン等が挙げられ、これらを１種または２種以上組み合わせて用いてもよい。本発明においては、中でもヒドロキシエチルアクリレート、ヒドロキシエチルメタクリレートが好ましい。これにより、粒状吸着剤を前記結着用ラテックスを用いて結着させて得られた吸着剤成形体の吸着性能をさらに高くすることが可能となる。
【００３２】
本発明において、前記水酸基を有する単量体単位の含有量は、前記重合体中０．１〜１０質量％の範囲内であることが好ましく、なかでも０．５〜７質量％の範囲内、特に１〜６質量％の範囲内であることが好ましい。前記水酸基を有する単量体単位の含有量が多すぎると、結着用ラテックスの粘度が高くなり、吸着剤成形体製造時の作業性が悪くなるからである。また、重合の安定性も低下する傾向にあるため、前記結着用ラテックスの製造効率が低下する傾向にある。さらに、前記水酸基を有する単量体単位の含有量が少なすぎると、前記結着用ラテックスを用いて製造された吸着剤成形体の吸着性能が低下するおそれがある。
【００３３】
また、本発明において、前記水酸基を有する単量体単位以外に前記重合体に含まれる単量体単位としては、重合体のガラス転移温度を−２０〜８０℃の範囲内で調整できれば特に限定されるものではなく、例えば、芳香族ビニル単量体単位、脂肪族共役ジエン単量体単位、エチレン性不飽和カルボン酸エステル単量体単位（前記水酸基を有するエチレン性不飽和カルボン酸エステル単量体は除く）、エチレン性不飽和ニトリル単量体単位、エチレン性不飽和カルボン酸単量体単位等を挙げることができる。
【００３４】
本発明において、前記芳香族ビニル単量体単位となる芳香族ビニル単量体としては、芳香族ビニル単量体として一般的に用いられているものであれば特に限定されるものではないが、例えばスチレン、メチルスチレン、ビニルトルエン、クロロスチレン、ヒドロキシメチルスチレン等が挙げられ、中でもスチレンが好ましい。これらの芳香族ビニル単量体は１種または２種以上を組み合わせて使用することができる。
【００３５】
本発明において、前記脂肪族共役ジエン単量体単位となる脂肪族共役ジエン単量体としては、脂肪族共役ジエン単量体として一般的に用いられているものであれば特に限定されるものではないが、例えば１，３−ブタジエン、イソプレン、２，３−ジメチル−１，３−ブタジエン、２−エチル−１，３−ブタジエン、１，３−ペンタジエン及びクロロプレン等が挙げられ、中でも１，３−ブタジエンが好ましい。これらの脂肪族共役ジエン単量体は１種または２種以上を組み合わせて使用することができる。
【００３６】
本発明において、前記エチレン性不飽和カルボン酸エステル単量体単位となるエチレン性不飽和カルボン酸エステル単量体（ただし、前記水酸基を有するエチレン性不飽和カルボン酸エステル単量体は含まない）としては、例えば、メチル（メタ）アクリレート、エチルアクリレート、ブチルアクリレート、２−エチルヘキシルアクリレート、メトキシメチルアクリレート、エトキシエチルアクリレート、グリシジルメタクリレート、ジメチルアミノエチルメタクリレート等のエチレン性不飽和カルボン酸エステル単量体等が挙げられ、中でも２−エチルヘキシルアクリレートが好ましい。これらのエチレン性不飽和カルボン酸エステル単量体は１種または２種以上を組み合わせて使用することができる。
【００３７】
本発明において、前記エチレン性不飽和ニトリル単量体単位となるエチレン性不飽和ニトリル単量体としては、エチレン性不飽和ニトリル単量体として一般的に用いられているものであれば特に限定されるものではないが、例えば、アクリロニトリル、メタクリロニトリル、フマロニトリル、α−クロロアクリロニトリルなどが挙げられ、中でもアクリロニトリルが好ましい。これらのエチレン性不飽和ニトリル単量体は１種または２種以上を組み合わせて使用することができる。
【００３８】
本発明において、前記エチレン性不飽和カルボン酸単量体単位となるエチレン性不飽和カルボン酸単量体としては、エチレン性不飽和カルボン酸単量体として一般的に用いられているものであれば特に限定されるものではないが、例えば、アクリル酸、メタクリル酸、クロトン酸などのエチレン性不飽和モノカルボン酸；フマル酸、マレイン酸、イタコン酸、ブテントリカルボン酸などのエチレン性不飽和多価カルボン酸等が挙げられ、中でもアクリル酸、メタクリル酸が好ましい。これらのエチレン性不飽和カルボン酸単量体は１種または２種以上を組み合わせて使用することができる。
【００３９】
本発明の結着用ラテックスは、前記単量体単位の他に、上述した老化防止剤以外の、防腐剤、抗菌剤等の添加剤を含んでいてもよい。このような老化防止剤、防腐剤、抗菌剤等の添加剤については、従来公知のそれぞれの添加剤を用いることができる。
【００４０】
本発明の結着用ラテックスは、通常乳化重合により得られるため、界面活性剤、重合開始剤、キレート剤、酸素捕捉剤、分子量調整剤等の重合に用いた重合薬剤を含むものである。前記重合薬剤としては、従来公知のそれぞれの薬剤を用いることができ、特に限定されるものではない。
【００４１】
本発明の結着用ラテックスを乳化重合する方法としては、通常のラテックスを製造する際に通常用いられる乳化重合の手法を用いることができる。例えば、単量体を界面活性剤により水中に分散させ、重合開始剤、キレート剤、酸素捕捉剤、分子量調整剤等を加えて重合させるものである。なお、前記乳化重合の際に使用する界面活性剤、重合開始剤、キレート剤、酸素捕捉剤、分子量調整剤等の重合薬剤は、従来公知のそれぞれの薬剤を用いることができ、特に限定されるものではない。
【００４２】
本発明の結着用ラテックスは、粒状吸着剤を結着させるために用いられるものである。前記粒状吸着剤は、気体中または液体中に含まれる物質を吸脱着することが可能であれば、特に限定されるものではないが、中でも気体中に含まれる物質を吸脱着することが可能であることが好ましい。また、前記粒状吸着剤に吸脱着されるものとしては、特に限定されるものではなく、吸着剤の種類によって決定されるものであり、気体中においては、水、ＶＯＣ（揮発性有機化合物）、アセトアルデヒド、およびホルムアルデヒドであることが好ましい。ここで、本発明でいうＶＯＣとは、ＪＩＳ  Ａ  １９０１で定義されるＶＯＣのことであり、沸点が５０℃〜２５０℃までの有機化合物を示す。
本発明において、前記のような粒状吸着剤を用いて、吸着剤成形体を製造することにより、該成形体を、例えば、湿度調整用に用いることができ、また化学物質過敏症の原因とされるＶＯＣ、アセトアルデヒド、およびホルムアルデヒドを吸着できる空調用のフィルターとして用いることができる。
【００４３】
本発明に用いられる粒状吸着剤としては、具体的に、シリカゲル、ゼオライトおよび活性炭からなる群から選択される少なくとも１つを含むことが好ましい。前記ゼオライトは合成ゼオライトであっても天然ゼオライトであってもよい。なお、これらの粒状吸着剤は、単独で、または使用目的に応じて適当な比率で数種類配合して使用することができる。
【００４４】
本発明においては、上述したものの中でもシリカゲルが好適に用いられる。本発明に用いられるシリカゲルとしては、粒状吸着剤として一般的に用いられているものであれば特に限定されるものではないが、比表面積５０〜９００ｍ２／ｇ、細孔容積０．３〜１．８ｍｌ／ｇ、平均細孔径２〜５０ｎｍであるシリカゲルであることが好ましく、中でも比表面積２５０〜８５０ｍ２／ｇ、細孔容積０．３〜１．０ｍｌ／ｇ、平均細孔径２〜１０ｎｍであるシリカゲルであることが好ましい。これにより、吸着性能の高い吸着剤成形体とすることができる。
【００４５】
本発明の結着用ラテックスは、上述したような粒状吸着剤を結着させるために用いるものであり、例えば吸着剤成形体を製造する際に用いるものである。このような吸着剤成形体は、例えば気体中に含まれる物質を吸脱着することができ、その用途としては、例えば電子材料製造における乾燥空気製造装置、食品の乾燥用装置、家庭用空調装置におけるフィルター等が挙げられる。
【００４６】
また、このような吸着剤成形体の製造方法は、前記粒状吸着剤を前記結着用ラテックスで結着させることが可能な方法であれば、特に限定されるものではなく、例えば粒状吸着剤と結着用ラテックスとを混合させた後、成形型に充填し、乾燥硬化させる方法が挙げられる。
【００４７】
なお、本発明は、前記実施形態に限定されるものではない。前記実施形態は、例示であり、本発明の特許請求の範囲に記載された技術的思想と実質的に同一な構成を有し、同様な作用効果を奏するものは、いかなるものであっても本発明の技術的範囲に包含される。
【実施例】
【００４８】
以下に実施例および比較例を挙げて本発明を具体的に説明する。なお、部または配合に関わる％は、特に記載しない限り、質量基準である。また、各特性評価試験は、下記の方法で行った。
（１）重合体のテトラヒドロフラン不溶解分の測定
結着用ラテックスを、枠付きガラス板上に流延し、それを２３℃、相対湿度５０％の恒温恒湿室内に４８時間放置して、厚みが約０．２ｍｍの乾燥フィルムを得た。この乾燥フィルムを１ｍｍ四方の細片に裁断した試料０．２５ｇを、テトラヒドロフラン１００ｍｌに、室温で４８時間浸漬した。その後、８０メッシュ金網上に残る不溶解分の乾燥質量を求め、試料の質量に対する百分率で示す。
（２）粒子径の測定
結着用ラテックスの粒子径測定は、粒子径測定機（コールターＬＳ２３０：コールター社製）を用いて測定する。
（３）含浸紙の白色度の測定
結着用ラテックスを蒸留水を用いて固形分濃度３０％に希釈し、これに東洋濾紙Ｎｏ．２（商品名、東洋濾紙株式会社製）を浸漬させる。浸漬１分後に濾紙を引き上げ、絞りロールにより濾紙を絞り、さらに１３０℃の乾燥機で１０分間乾燥させる。なお、濾紙の重合体含浸量（濾紙の重量増加分）の目標値は、３０ｇ／ｍ２とする。乾燥させた含浸紙の白色度を測定し、加熱前の白色度とする。乾燥させた含浸紙を、さらに１３０℃の乾燥機で２０分間加熱し、加熱後の含浸紙の白色度を測定する。加熱前の白色度の値から、加熱後の白色度の値を引いた値を、加熱前後における白色度の変化量とする。なお、白色度の測定には、ＪＩＳ Ｐ８１４８−１９９３規定の方法により、分光色彩白色度計（ＰＦ１０：日本電色工業社製）を用いる。
（４）静吸着性能試験
予め重量を測定したガラス製シャーレに得られた吸着剤成形体を入れ、蓋を外した状態で１３０℃の乾燥機内で１時間脱湿させた。その後、乾燥機からシャーレを出して素早く蓋をして密閉し、室温まで冷却した後、天秤で重量を測定した。次いで、蓋を外した状態で、恒温恒湿槽（２５℃：ＲＨ５０％、ＲＨ９０％）で４８時間放置し吸湿させ、素早く蓋をして秤量する。この値が高い程、吸着性能が高い。
【００４９】
（実施例１）
イオン交換水５０部、スチレン６２部、１，３−ブタジエン３０部、メタクリル酸２部、ドデシルジフェニルエーテルジスルホン酸ナトリウム０．５部およびｔ−ドデシルメルカプタン０．５部を撹拌できる容器に投入し、撹拌してエマルジョンを得た。耐圧反応器にイオン交換水５０部およびドデシルジフェニルエーテルジスルホン酸ナトリウム０．２部を仕込んだ。耐圧反応器を８０℃に昇温した後、前記エマルジョンの耐圧反応器への添加を開始し、次いでイオン交換水１０部および過硫酸カリウム１部を添加して重合反応を開始させた。エマルジョンを添加し終えてから３００分後、耐圧反応器にイオン交換水１０部、β−ヒドロキシエチルアクリレート６部および過硫酸アンモニウム１部を添加した。過硫酸アンモニウムを添加してから４時間後に重合系を室温まで冷却して重合反応を停止させた。次いで、フェノール系老化防止剤であるＷＩＮＧＳＴＡＹ  Ｌ（ＧＯＯＤＹＥＡＲ社製）を高速ビーズミルで粉砕した水分散液（固形分濃度：４５％、重量最頻粒子径：１．３μｍ）２．２部を添加し、更に水酸化カリウム水溶液でｐＨ７．５となるように調整して結着用ラテックスＬＸ−Ａを得た。重合終了後の重合転化率は９９％以上であった。得られたＬＸ−Ａの物性および含浸紙の白色度を測定し、その結果を表１に示す。
得られたＬＸ−Ａを蒸留水を用いて固形分濃度１０％となるように希釈し、その希釈したＬＸ−Ａ４ｇと、シリカゲル（比表面積８１１ｍ２／ｇ、細孔容積０．５１ｍｌ／ｇ、平均細孔径２．６ｎｍ、富士シリシア化学株式会社製）４０ｇとをポリ塩化ビニルのカップ内で混合した後、テフロン（登録商標）製シャーレ（直径５ｃｍ、高さ１ｃｍ）に充填し、シャーレの縁を超える分は除去した。そのシャーレを１３０℃の乾燥機内で３０分間乾燥させ、冷却後、シャーレから成形体を取り出し、再び１３０℃の乾燥機内で１０分間乾燥させ、吸着剤成形体を得た。得られた吸着剤成形体の静吸着性能試験結果を表１に示す。
【００５０】
（実施例２）
イオン交換水６０部、スチレン５８部、１，３−ブタジエン３８部、メタクリル酸２部、ドデシルジフェニルエーテルジスルホン酸ナトリウム０．５部およびｔ−ドデシルメルカプタン０．５部を撹拌できる容器に投入し、撹拌してエマルジョンを得た。耐圧反応器に、イオン交換水５０部およびドデシルジフェニルエーテルジスルホン酸ナトリウム０．２部を仕込んだ。耐圧反応器を８０℃に昇温した後、前記エマルジョンの耐圧反応器への添加を開始し、次いでイオン交換水１０部および過硫酸アンモニウム１部を添加して重合反応を開始させた。エマルジョンを添加し終えてから３００分後、耐圧反応器にイオン交換水１０部、β−ヒドロキシエチルアクリレート２部および過硫酸アンモニウム１部を添加した。過硫酸アンモニウムを添加してから４時間後に重合系を室温まで冷却して重合反応を停止させた。次いで、実施例１と同じ老化防止剤１．１部を添加し、更に水酸化カリウム水溶液でｐＨ７となるように調整して結着用ラテックスＬＸ−Ｂを得た。重合終了後の重合転化率は９９％以上であった。得られたＬＸ−Ｂの物性および含浸紙の白色度を測定し、その結果を表１に示す。
ＬＸ−Ａの代わりにＬＸ−Ｂを用いたこと以外は、実施例１と同様に吸着剤成形体を得た。得られた吸着剤成形体の静吸着性能試験結果を表１に示す。
【００５１】
（実施例３）
イオン交換水４０部、スチレン６１部、２−エチルヘキシルアクリレート３５部、グリシジルメタクリレート２．５部、メタクリル酸１．５部およびドデシルベンゼンスルホン酸ナトリウム０．３部を撹拌できる容器に投入し、撹拌してエマルジョンを得た。耐圧反応器に、イオン交換水４５部およびドデシルベンゼンスルホン酸ナトリウム０．４部を仕込んだ。耐圧反応器を８０℃に昇温した後、前記エマルジョンの耐圧反応器への添加を開始し、次いでイオン交換水１０部および過硫酸アンモニウム１部を添加して重合反応を開始させた。重合転化率が９９％以上となるまで反応させた後、重合系を室温まで冷却して、重合反応を停止させ、水酸化カリウム水溶液でｐＨ９となるように調整し、結着用ラテックスＬＸ−Ｃを得た。得られたＬＸ−Ｃの物性および含浸紙の白色度を測定し、その結果を表１に示す。
ＬＸ−Ａの代わりにＬＸ−Ｃを用いたこと以外は、実施例１と同様に吸着剤成形体を得た。得られた吸着剤成形体の静吸着性能試験結果を表１に示す。
【００５２】
（比較例１）
耐圧反応器に、イオン交換水９５部、ドデシルジフェニルエーテルジスルホン酸ナトリウム０．５部およびスチレン１００部を投入し、撹拌しながら５０℃に昇温した後、イオン交換水５部および過硫酸アンモニウム０．２部を添加し、重合反応を開始させた。重合転化率が９９％以上となるまで反応させた後、重合系を室温まで冷却して、重合反応を停止させ、水酸化カリウム水溶液でｐＨ７．５となるように調整し、ラテックスＬＸ−Ｄを得た。得られたＬＸ−Ｄの物性および含浸紙の白色度を測定し、その結果を表１に示す。
得られたＬＸ−Ｄを凍結乾燥させた後、粉砕し、ＪＩＳ  Ｚ  ８８０１  標準ふるい（目開き１０６μｍ）を用いて分級し、粉末ポリスチレンを得た。この際、粉末が舞うため、作業環境が悪かった。
ＬＸ−Ａ４ｇの代わりに前記粉末ポリスチレン４ｇを用いたこと以外は、実施例１と同様に吸着剤成形体を得た。得られた吸着剤成形体は、強度のムラが激しく、割れたり端部が脱落するため静吸着性能試験を行うことができなかった。
【００５３】
（比較例２）
イオン交換水５５部、スチレン３９部、１，３−ブタジエン３２部、アクリロニトリル９部、メタクリル酸メチル１６部、イタコン酸３部、アクリルアミド１部、ドデシルジフェニルエーテルジスルホン酸ナトリウム０．２部およびｔ−ドデシルメルカプタン２．５部を撹拌できる容器に投入し、撹拌してエマルジョンを得た。耐圧反応器に、イオン交換水３５部およびドデシルジフェニルエーテルジスルホン酸ナトリウム０．１部を仕込んだ。耐圧反応器を８０℃に昇温した後、前記エマルジョンの耐圧反応器への添加を開始し、次いでイオン交換水１０部および過硫酸カリウム０．５部を添加して重合反応を開始させた。重合転化率が９９％以上となるまで反応させた後、重合系を室温まで冷却して、重合反応を停止させ、水酸化カリウム水溶液でｐＨ８．５となるように調整し、結着用ラテックスＬＸ−Ｅを得た。得られたＬＸ−Ｅの物性および含浸紙の白色度を測定し、その結果を表１に示す。
ＬＸ−Ａの代わりにＬＸ−Ｅを用いたこと以外は、実施例１と同様に吸着剤成形体を得た。得られた吸着剤成形体の静吸着性能試験結果を表１に示す。
【００５４】
（比較例３）
イオン交換水５５部、アクリロニトリル２部、ブチルアクリレート９４．８部、メタクリル酸２部、Ｎ−メチロールアクリルアミド１．２部およびラウリル硫酸ナトリウム０．１５部を撹拌できる容器に投入し、撹拌してエマルジョンを得た。耐圧反応器に、イオン交換水５０部およびラウリル硫酸ナトリウム０．２部を仕込んだ。耐圧反応器を７０℃に昇温した後、前記エマルジョンの耐圧反応器への添加を開始し、次いでイオン交換水５部および過硫酸アンモニウム０．２部を添加して重合反応を開始させた。重合転化率が９９％以上となるまで反応させた後、重合系を室温まで冷却して、重合反応を停止させ、水酸化カリウム水溶液でｐＨ６．５となるように調整し、ラテックスＬＸ−Ｆを得た。得られたＬＸ−Ｆの物性および含浸紙の白色度を測定し、その結果を表１に示す。
ＬＸ−Ａの代わりにＬＸ−Ｆを用いたこと以外は、実施例１と同様に吸着剤成形体を得た。得られた吸着剤成形体の静吸着性能試験結果を表１に示す。
【００５５】
【表１】
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【００５６】
表１より以下のことが明らかである。すなわち、テトラヒドロフラン不溶解分量が５０％に満たない重合体を含むラテックスを用いた場合、製造された吸着剤成形体の静吸着性能が劣ることがわかる（比較例２）。また、重合体のガラス転移温度が−２０〜８０℃の範囲外であるラテックスを用いた場合、静吸着性能が劣ることが分かる（比較例３）。なお、粉末状のポリスチレンを用いてシリカゲルと乾式混合した場合、得られた吸着剤成形体は、強度が弱いため、割れたり端部が脱落してしまい、静吸着性能試験を行うことができなかった。また、乾式混合時に粉末が舞うため作業環境が悪かった（比較例１）。
これに対し、ガラス転移温度およびテトラヒドロフラン不溶解分量が本発明の規定の範囲内にある重合体を含む結着用ラテックスを用いて製造された吸着剤成形体は、強度に優れるために、割れたり端部が脱落せず、静吸着性能はいずれの湿度においても良好であった（実施例１〜３）。