(57)【要約】  優れた脱臭性能を有する脱臭材を、容易に与えることができる脱臭材の製造方法を提供する。本発明の脱臭材の製造方法は、以下の工程を含む、通気性基材、多孔質吸着材、及び前記通気性基材に前記多孔質吸着材を結合しているバインダーを有する脱臭材の製造方法である：    前記多孔質吸着材を含むスラリーに、水溶性高分子を添加する工程；    前記水溶性高分子を含むスラリーを混合する工程；    前記混合したスラリーに、前記バインダーを添加する工程；及び    前記バインダーを含むスラリーを、前記通気性基材に適用する工程。
2016060124.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
以下の工程を含む、通気性基材、多孔質吸着材、及び前記通気性基材に前記多孔質吸着材を結合しているバインダーを有する脱臭材の製造方法：
前記多孔質吸着材を含む水系スラリーに、水溶性高分子を添加する工程；
前記水溶性高分子を含む水系スラリーを混合する工程；
前記混合した水系スラリーに、前記バインダーを添加する工程；及び
前記バインダーを含む水系スラリーを、前記通気性基材に適用する工程。
【請求項２】
前記水溶性高分子が、トリポリリン酸ナトリウム、テトラリン酸ナトリウム、ヘキサメタリン酸ナトリウム、ポリビニルアルコール、ポリアクリル酸ナトリウム、ポリビニルピロリドン、スチレンマレイン酸共重合体、メチルセルロース、ヒドロキシエチルセルロース、カルボキシメチルセルロース及びこれらの混合物からなら群より選択される、請求項１に記載の脱臭材の製造方法。
【請求項３】
前記水溶性高分子が、ヒドロキシエチルセルロースである、請求項２に記載の脱臭材の製造方法。
【請求項４】
前記多孔質吸着材が、活性炭、セピオライト、パリゴルスカイト、ゼオライト、活性炭素繊維、活性アルミナ、セピオライト混合紙、シリカゲル、活性白土、パーミキュライト、及び珪藻土からなら群より選択される、請求項１〜３のいずれか一項に記載の脱臭材の製造方法。
【請求項５】
前記バインダーが、アクリル樹脂、アクリル−スチレン樹脂、アクリル−シリコン樹脂、アクリル−ウレタン樹脂、酢酸ビニル−アクリル樹脂、ポリシロキサン−アクリル樹脂及びブタジエン樹脂からなる群より選択される、請求項１〜４のいずれか一項に記載の脱臭材の製造方法。
【請求項６】
前記通気性基材が、ポリウレタン発泡体である、請求項１〜５のいずれか一項に記載の脱臭材の製造方法。
【請求項７】
前記通気性基材が、一方の主表面から他方の主表面に向かう複数の開口部を有している、請求項１〜６のいずれか一項に記載の脱臭材の製造方法。
【請求項８】
請求項１〜７のいずれか一項に記載の方法によって得られる、脱臭材。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、脱臭材の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
空気中には、鼻粘膜、眼粘膜、咽頭粘膜等の諸粘膜、更には皮膚を刺激し得る化学物質が数多く存在している。中でも、建材や家具、日用品から発散するトルエン、キシレン、エチルベンゼン、スチレン等の揮発性有機化合物（Ｖｏｌａｔｉｌｅ  Ｏｒｇａｎｉｃ  Ｃｏｍｐｏｕｎｄ  （ＶＯＣ））や、ホルムアルデヒドやアセトアルデヒド等の高揮発性有機化合物（Ｖｅｒｙ  Ｖｏｌａｔｉｌｅ  Ｏｒｇａｎｉｃ  Ｃｏｍｐｏｕｎｄｓ  （ＶＶＯＣ））は、化学物質過敏症やシックハウス症候群の原因と考えられているため、排出規制等の対象となっている。規制により、年々ＶＯＣ排出量は減少傾向にあるが、ＶＯＣによる健康被害は依然存在しており、世界各国でＶＯＣ排出量のさらなる規制強化が進んでいる。【０００３】
平成１５年７月に施行された改正建築基準法により、建材中のホルムアルデヒドの使用量も制限されることとなった。しかしながら、その代替物質であるアセトアルデヒドの使用量が近年急増している。平成１５年４月に厚生労働省は１３物質に対してＶＯＣ指針値を出した。１３物質の中で、アセトアルデヒドが指針値（０．０３ｐｐｍ）をオーバーする割合（約４割オーバー）（参考：トルエン２割オーバー、そのほかの１１物質は数％オーバー）が圧倒的に多く、アセトアルデヒドは低減対策の難しい物質である。【０００４】
これらの化学物質を除去する手段の一つとして、活性炭等の多孔質体による吸着がある。例えば、特許文献１及び２は、備長炭等の炭素粒子を、エマルション系のバインダーによってポリウレタン発泡体に接着させた消臭材を開示している。【０００５】
また、特許文献３〜５は、活性炭等の吸着剤を、エマルション系のバインダーによってハニカム形状の無機基材等、接着させた脱臭材を開示している。これらの文献では、エマルション系バインダー及び吸着剤を含むスラリーに、粘度調整剤として、アクリルアマイド、メチルセルロース、カルボキシメチルセルロース等の水溶性ポリマーを添加してもよいとしている。【０００６】
特許文献６では、導電性の布地を基材に、活性炭を、エマルション系バインダー及びセルロース系の分散剤を用いて接着している。【０００７】
特許文献７では、繊維材料等のシートに、活性炭等の多孔質吸着材を、エマルション系バインダー及びカルボキシメチルセルロース等の増粘剤を用いて接着している。ここでは、バインダーと増粘剤とは、活性炭含有スラリーに同時に添加できるとしている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開２００４−１０７５６号公報
【特許文献２】特開２００１−１６４０３２号公報
【特許文献３】特開２００７−３３０６５７号公報
【特許文献４】特開２００７−２９６０５８号公報
【特許文献５】特開２００５−５２７８５号公報
【特許文献６】特開平０８−２６０３６０号公報
【特許文献７】特開２０１４−１３３２２０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
従来の脱臭材は、脱臭性能が十分ではなかった。【００１０】
これに対し、本発明は、優れた脱臭性能を有する脱臭材を、容易に与えることができる脱臭材の製造方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明者らは、従来の脱臭材の脱臭性能が不十分なことの原因が、活性炭等の多孔質吸着材の細孔を、バインダーの樹脂が閉塞することで、脱臭に有効な多孔質吸着材の比表面積が低下していることであると考え、本発明者らが多孔質吸着材の細孔がバインダーの樹脂によって閉塞されないように鋭意検討したところ、非常に簡易な製造方法によって、優れた脱臭性能を有する脱臭材を提供できることを見出した。【００１２】
具体的には、本発明者らは、以下の手段により、上記課題を解決できることを見出した。
《態様１》
以下の工程を含む、通気性基材、多孔質吸着材、及び前記通気性基材に前記多孔質吸着材を結合しているバインダーを有する脱臭材の製造方法：
前記多孔質吸着材を含む水系スラリーに、水溶性高分子を添加する工程；
前記水溶性高分子を含む水系スラリーを混合する工程；
前記混合した水系スラリーに、前記バインダーを添加する工程；及び
前記バインダーを含む水系スラリーを、前記通気性基材に適用する工程。
《態様２》
前記水溶性高分子が、トリポリリン酸ナトリウム、テトラリン酸ナトリウム、ヘキサメタリン酸ナトリウム、ポリビニルアルコール、ポリアクリル酸ナトリウム、ポリビニルピロリドン、スチレンマレイン酸共重合体、メチルセルロース、ヒドロキシエチルセルロース、カルボキシメチルセルロース及びこれらの混合物からなら群より選択される、態様１に記載の脱臭材の製造方法。
《態様３》
前記水溶性高分子が、ヒドロキシエチルセルロースである、態様２に記載の脱臭材の製造方法。
《態様４》
前記多孔質吸着材が、活性炭、セピオライト、パリゴルスカイト、ゼオライト、活性炭素繊維、活性アルミナ、セピオライト混合紙、シリカゲル、活性白土、パーミキュライト、及び珪藻土からなら群より選択される、態様１〜３のいずれか一項に記載の脱臭材の製造方法。
《態様５》
前記バインダーが、アクリル樹脂、アクリル−スチレン樹脂、アクリル−シリコン樹脂、アクリル−ウレタン樹脂、酢酸ビニル−アクリル樹脂、ポリシロキサン−アクリル樹脂及びブタジエン樹脂からなる群より選択される、態様１〜４のいずれか一項に記載の脱臭材の製造方法。
《態様６》
前記通気性基材が、ポリウレタン発泡体である、態様１〜５のいずれか一項に記載の脱臭材の製造方法。
《態様７》
前記通気性基材が、一方の主表面から他方の主表面に向かう複数の開口部を有している、態様１〜６のいずれか一項に記載の脱臭材の製造方法。
《態様８》
態様１〜６のいずれか一項に記載の方法によって得られる、脱臭材。
【発明の効果】
【００１３】
本発明の脱臭材の製造方法は、優れた脱臭性能を有する脱臭材を、容易に与えることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明の脱臭材の製造方法の工程の概略図である。
【図２】本発明によって得られる脱臭材の１つの態様の概略図である。
【図３】アルデヒド吸着性能を評価するための装置の概略図である。
【図４】脱臭材に開口部がある場合とない場合とで、活性炭保持量と圧力損失との関係がどのように変わるかを示す図である。
【図５】脱臭材に開口部がある場合とない場合とで、活性炭保持量と脱臭性能との関係がどのように変わるかを示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
《脱臭材の製造方法》
本発明の方法によって得られる脱臭材は、通気性基材、多孔質吸着材、及びこの通気性基材に多孔質吸着材を結合しているバインダーを有する。本発明の方法においては、この脱臭材を、少なくとも次の工程を経ることによって製造する：多孔質吸着材を含むスラリーに、水溶性高分子を添加する工程；水溶性高分子を含むスラリーを混合する工程；混合したスラリーに、バインダーを添加する工程；及びバインダーを含むスラリーを、通気性基材に適用する工程。図１に概略を示すように、本発明の方法では、好ましくは、バインダーをスラリーに添加した後に、通気性基材に適用する前に、そのスラリーを混合する工程を含む。さらに好ましくは、本発明の方法では、バインダーを含むスラリーを基材に適用した後に、スラリーを乾燥させる工程を含む。
【００１６】
以下の実施例に示すように、本発明者らは、このようにして得られた脱臭材が、予想外にも高い脱臭性能を与えることを見出した。この脱臭材が、予想外にも高い脱臭性能を有する理由としては、理論に拘束されないが、以下のとおりに考えられる。
【００１７】
従来の製造方法によって得られる脱臭材は、一定の脱臭性能を有しているものの、吸着材単体から期待される脱臭性能に対しては、その性能は下回っていた。この原因は、多孔質吸着材の細孔をバインダーの樹脂が閉塞することが一因として考えられる。しかし、本発明の製造方法においては、バインダーの添加前に、水溶性高分子をスラリーに加えたことで、水溶性高分子が多孔質吸着材の表面保護剤として機能し、バインダーによる細孔の閉塞を防止できたと考えられる。
【００１８】
従来から、通気性基材を用いた脱臭材を製造する際に、多孔質吸着材及びバインダーを含むスラリーに水溶性高分子を添加させることは知られていた。ただし、この場合に用いられていた水溶性高分子は、スラリー中への多孔質吸着材の分散剤として用いられていた。この場合、スラリー中への水溶性高分子の添加は、スラリーへのバインダーの添加とほぼ同時に行われていたため、水溶性高分子が多孔質吸着材の表面保護剤として機能できていなかったと考えられる。以下の実施例にも示されているように、スラリーへのバインダーの混合前に、水溶性高分子を多孔質吸着材の表面保護剤として混合した場合には、得られた脱臭剤は、脱臭性能が有意に向上していた。
【００１９】
本発明の方法では、次にこのスラリーを混合して、水溶性高分子が多孔質吸着材の表面に吸着するように、実質的に均質なスラリーを得る。この際には、十分な時間及び力でスラリーを撹拌して混合することができ、水溶性高分子及び多孔質吸着材の種類によっては、強力なミキサー等を用いて均質化してもよい。例えば、水溶性高分子の混合は、多孔質吸着材を含むスラリーに水溶性高分子を添加してから、５秒間以上、１０秒間以上、３０秒間以上、１分間以上、又は１０分間以上スラリー全体を撹拌することによって、行うことができる。
【００２０】
このようにして得られたスラリーに、バインダーを添加する。ここで、バインダーは、好ましくはエマルションの形態である。好ましくは、バインダーを添加した後に、これらを撹拌等によって混合する。
【００２１】
このようにして得たスラリーを、基材に適用し、それを乾燥させることで、バインダーを介して多孔質吸着材を基材に結合させることができる。この適用は、例えば、基材にスラリーを塗布、含浸、コーティング等をすることで実施できる。
【００２２】
（水溶性高分子）
本発明の製造方法で用いられる、水溶性高分子は、水溶性の高分子であれば特に限定されない。多孔質吸着材が分散されているスラリーにバインダーを添加する前に、水溶性高分子を添加することで、多孔質吸着材の表面に吸着すると考えられる。これにより、多孔質吸着材のスラリー中の分散性を高めることができ、かつスラリーにバインダーを添加しても、バインダーが多孔質吸着材の細孔に入り込むことを、少なくとも一定程度防止できることができると考えられる。
【００２３】
このような水溶性高分子としては例えば、トリポリリン酸ナトリウム、テトラリン酸ナトリウム、ヘキサメタリン酸ナトリウム、ポリビニルアルコール、ポリアクリル酸ナトリウム、ポリビニルピロリドン、スチレンマレイン酸共重合体等の合成ポリマー系の水溶性高分子、又はメチルセルロース、ヒドロキシエチルセルロース、カルボキシメチルセルロース若しくはこれらの塩（例えばナトリウム塩）等のセルロース誘導体系の水溶性高分子を挙げることができる。これらの中でも特に、ヒドロキシエチルセルロース及びカルボキシメチルセルロースが好ましい。
【００２４】
スラリーを適用した通気性基材を、適用後に所定の時間にわたって乾燥することができる。例えば、この乾燥工程は、１５０℃以下、１１０℃以下、又は８０℃以下で、スラリーの分散媒が実質的になくなるまで行うことができる。
【００２５】
水溶性高分子の添加量は例えば、多孔質吸着材に対して０．１重量％以上、０．５重量％以上、１．０重量％以上、又は２．０重量％以上とすることができ、かつ３０重量％以下、２０重量％以下、１５重量％以下、又は１０重量％以下とすることができるが、この範囲に限定されない。
【００２６】
（多孔質吸着材）
本発明で得られる脱臭材に用いられる多孔質吸着材は、脱臭性能を有するものであれば特に限定されるものではない。多孔質吸着材は、物理吸着剤であってもよく、又は物理吸着剤が、化学吸着剤、すなわち被吸着成分との間に化学結合を生じることによって被吸着成分を吸着する吸着剤を担持してなっていてもよい。物理吸着剤は、高い吸着速度を示す一方で、吸着対象物を脱離させやすい性質を有しており、化学吸着剤は、一度吸着した吸着対象物を脱離させにくい一方で、吸着速度は低いという性質がある。
【００２７】
物理吸着剤である多孔質吸着材としては、多数の細孔を有する任意の吸着材を用いることができ、例えば無機質多孔質吸着材を用いることもできる。
【００２８】
具体的な無機質多孔質吸着材としては、活性炭、セピオライト、パリゴルスカイト、ゼオライト、活性炭素繊維、活性アルミナ、セピオライト混合紙、シリカゲル、活性白土、パーミキュライト、珪藻土を挙げることができる。これらの多孔質吸着材の中でも、活性炭は種々の被吸着成分、特にトルエンに対する吸着性能に優れているので好ましい。
【００２９】
無機質多孔質吸着材の形状は、被処理気体が接触可能なものであれば特に限定されない。例えば、粒状、粉末状、又は繊維状の多孔質吸着材を使用できる。多孔質吸着材の粒径（メジアン径：Ｄ５０）は例えば、スラリー形成のためには小さいことが好ましく、例えば１５０μｍ以下、１００μｍ以下、５０μｍ以下、又は２５μｍ以下であってよい。多孔質吸着材のＢＥＴ比表面積は一般に大きいほど好ましく、例えば４００ｍ２／ｇ以上、５００ｍ２／ｇ以上、又は１０００ｍ２／ｇ以上であってよい。
【００３０】
多孔質吸着材が担持してもよい化学吸着剤としては、意図する被吸着成分との間に化学結合を生じることによって被吸着成分を吸着できる任意の化学吸着剤を用いることができる。また、化学吸着剤としては、１種類又は複数種類を使用することができる。
【００３１】
例えば、意図する被吸着成分がアルデヒド類である場合、化学吸着剤としては、１又は複数のアゾール化合物及び／又はヒドラジド化合物を用いることができる。本明細書で使用する場合、「アゾール化合物」とは、ヘテロ原子を少なくとも１つ含む五員環芳香族化合物であって、当該ヘテロ原子の少なくとも１つが窒素原子である化合物、特にアルデヒド類に対して所望の吸着特性を有するこのような化合物を意味する。また、本明細書で使用する場合、「ヒドラジド化合物」とは、１又は複数のヒドラジド基を有する化合物、特にアルデヒド類に対して所望の吸着特性を有するこのような化合物を意味する。
【００３２】
アゾール化合物には、ジアゾール、トリアゾール、テトラアゾール等が含まれ、具体的には、３−メチル−５−ピラゾロン、１，３−ジメチル−５−ピラゾロン、３−メチル−１−フェニル−５−ラゾロン、３−フェニル−６−ピラゾロン、３−メチル−１−（３−スルホフェニル）−５−ピラゾロン等のピラゾロン化合物；ピラゾール、３−メチルピラゾール、１，４−ジメチルピラゾール、３，５−ジメチルゾール、３，５−ジメチル−１−フェニルピラゾール、３−アミノピラゾール、５−アミノ−３−メチルピラゾール、３−メチルピラゾール−５−カルボン酸、３−メチルピラゾール−５−カルボン酸メチルエスル、３−メチルピラゾール−５−カルボン酸エチルエステル、３，５−メチルピラゾールジカルボン酸等のピラゾール化合物；１，２，３−トリアゾール、１，２，４−トリアゾール、３−ｎ−ブチル−１，２，４−トリアゾール、３，５−ジメチル−１，２，４−トリアゾール、３，５−ジ−ｎ−ブチル−１，２，４−トリアゾール、３−メルカプト−１，２，４−トリアゾール、３−アミノ−１，２，４−トリアゾール、４−アミノ−１，２，４−トリアゾール、３，５−ジアミノ−１，２，４−トリアゾール、５−アミノ−３−メルカプト−１，２，４−トリアゾール、３−アミノ−５−フェニル−１，２，４−トリアゾール、３，５−ジフェニル−１，２，４−トリアゾール、１，２，４−トリアゾール−３−オン、ウラゾール（３，５−ジオキシ−１，２，４−トリアゾール）、１，２，４−トリアゾール−３−カルボン酸、１−ヒドロキシベンゾトリアゾール、５−ヒドロキシ−７−メチル−１，３，８−トリアザインドリジン、１Ｈ−ベンゾトリアゾール、４−メチル−１Ｈ−ベンゾトリアゾール、５−メチル−１Ｈ−ベンゾトリアゾール等のトリアゾール化合物、２−アミノ−５−エチル−１，３，４−チアジアゾール、５−アミノ−２−メルカプト−１，３，４−チアジアゾール、２，５−ジメルカプト−１，３，４−チアジアゾール、５−ｔ−ブチル−２−メチルアミノ−１，３，４−チアジアゾール、２−アミノ−５−メチル−１，３，４−チアジアゾール、２−アミノ−１，３，４−チアジアゾール等のチアジアゾール化合物が挙げられる。
【００３３】
アゾール化合物としては特に、３−アミノピラゾール、５−アミノ−３−メチルピラゾール、３−アミノ−１，２，４−トリアゾール、４−アミノ−１，２，４−トリアゾール、３，５−ジアミノ−１，２，４−トリアゾール、５−アミノ−３−メルカプト−１，２，４−トリアゾール、３−アミノ−５−フェニル−１，２，４−トリアゾール２−アミノ−５−エチル−１，３，４−チアジアゾール、５−アミノ−２−メルカプト−１，３，４−チアジアゾール、５−ｔ−ブチル−２−メチルアミノ−１，３，４−チアジアゾール、２−アミノ−５−メチル−１，３，４−チアジアゾール、２−アミノ−１，３，４−チアジアゾールが好ましく、４−アミノ−１，２，４−トリアゾールが好ましい。
【００３４】
ヒドラジド化合物としては、モノヒドラジド化合物、ジヒドラジド化合物、トリヒドラジド化合物、好ましくは２塩基酸ジヒドラジドが好ましく、より好ましくはアジピン酸ジヒドラジド、セバシン酸ジヒドラジド等を用いることができる。
【００３５】
化学吸着剤を多孔質吸着材に担持させる際の担持方法は特に限定されないが、例えば化学吸着剤を水又はその他の溶媒等に溶解した後、得られた薬液に多孔質吸着材を浸漬させて担持を行なってもよい。
【００３６】
化学吸着剤の担持量は、意図する被吸着成分の種類、濃度等に応じて適宜決定することができる。例えば化学吸着剤の担持量は、多孔質吸着材のＢＥＴ比表面積１ｍ２当たり０．０４μｍｏｌ〜１μｍｏｌ、又は０．０６μｍｏｌ〜０．８μｍｏｌにすることができる。すなわち例えば、ＢＥＴ比表面積が１０００ｍ２／ｇである多孔質吸着材１００ｇに対しては、４〜１００μｍｏｌ、又は６〜８０μｍｏｌの化学吸着剤を用いることができる。
【００３７】
本発明によって得られる脱臭材は、多孔質吸着材を任意の量で保持していてよく、特に比較的多量の多孔質吸着材を保持していてよい。
【００３８】
本発明によって得られる脱臭材は、例えば０．０１ｇ／ｃｍ３以上、０．０２ｇ／ｃｍ３以上、０．０３ｇ／ｃｍ３以上、０．０４ｇ／ｃｍ３以上、０．０５ｇ／ｃｍ３以上、０．０６ｇ／ｃｍ３以上、又は０．０７ｇ／ｃｍ３以上の量で多孔質吸着材を保持していてよい。多孔質吸着材の保持量の上限は、脱臭材の圧力損失が高くなりすぎず、かつ製造ができる範囲であれば、特に限定されない。例えば、多孔質吸着材の保持量の上限は、０．２０ｇ／ｃｍ３以下、０．１５ｇ／ｃｍ３以下、又は０．１０ｇ／ｃｍ３以下であってよい。
【００３９】
なお、本明細書で使用する場合、「多孔質吸着材の保持量」は、通気性基材１ｃｍ３当たりに担持される多孔質吸着材の重量（ｇ）を意味し、多孔質吸着材の重量とは、多孔質吸着材が化学吸着剤を含む態様の場合には、化学吸着剤の重量を加えた合計重量を意味している。この保持量は、多孔質吸着材を通気性基材に付着させる際に、多孔質吸着材を含有しているスラリーの使用量、濃度等を調節して、所望の値にすることができる。
【００４０】
通気性基材に適用する際に、多孔質吸着材は、分散媒１００質量部に対して、スラリー中に３質量部、５質量部、１０質量部、又は２０質量部含まれていてもよく、６０質量部以下、５０質量部以下、又は４０質量部以下で含まれていてもよい。多孔質吸着材を含むスラリーの分散媒は、水系分散媒であり、特に水である。
【００４１】
（バインダー）
バインダーとしては、多孔質吸着材と通気性基材とを結合できるポリマー材料のような有機バインダーを用いることができる。
【００４２】
有機バインダーとしては、例えばエマルション系の有機バインダーが挙げられ、特にアクリル樹脂、アクリル−スチレン樹脂、アクリル−シリコン樹脂、アクリル−ウレタン樹脂、酢酸ビニル−アクリル樹脂、ポリシロキサン−アクリル樹脂等のアクリル系エマルジョン、及びブタジエン樹脂等のラテックス系エマルジョンを用いることができる。バインダーとしては、多孔質吸着剤の細孔に残存しにくいバインダー、例えば水性のアクリル系樹脂が好ましい。
【００４３】
バインダーの添加量（固形分）は例えば、多孔質吸着材に対して３重量％以上、５重量％以上、１０重量％以上、又は２０重量％以上、かつ２００重量％以下、１５０重量％以下、１００重量％以下、又は６０重量％であってもよいが、この範囲に限定されない。
【００４４】
（通気性基材）
本発明によって得られる脱臭材のための通気性基材としては、被処理気体に対して通気性を有するものであれば特に限定されない。通気性基材としては、製造工程において多孔質吸着材を含むスラリーが基材内部にまで浸透可能なものが好ましい。また、通気性基材は比較的目が粗く、それによって本発明の脱臭材の使用時に、被吸着成分を含有している被処理気体が通気性基材の内部にまで到達して、被吸着成分と基材の表面又は内部の多孔質吸着材との接触を促進することが好ましい。
【００４５】
具体的な通気性基材としては例えば、発泡樹脂、網状樹脂、多孔質樹脂フィルム、編物、織布、不織布、紙、無機繊維等が挙げられる。その材質としては、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリウレタン、ナイロン、ポリエステル、ポリ塩化ビニル、ポリ塩化ビニリデン、フッ素樹脂、ビニロン、ポリアクリル系ポリマー、酢酸セルロール、プロミックス等の合成繊維；半合成繊維；レーヨン等の再生繊維；綿、麻、絹等の天然繊維：又は無機繊維を使用することができる。また、通気性基材は、細い金属線で織った織物でもよい。特に、通気性基材としては、発泡ポリウレタンを挙げることができる。通気性基材は、例えばシート状であってもよい。
【００４６】
通気性基材の目付は例えば、５０〜５００ｇ／ｍ２、１００〜４００ｇ／ｍ２、又は１５０〜３００ｇ／ｍ２にすることができる。本明細書で使用する場合、「基材の目付」とは１ｍ２当たりの通気性基材の重量を意味している。
【００４７】
通気性基材の厚み、すなわち脱臭材の厚みは、脱臭性能を考慮して、０．５ｍｍ以上、１．０ｍｍ以上、３．０ｍｍ以上、５．０ｍｍ以上、又は１０ｍｍ以上であってよい。厚みが厚い場合には、開口部の長さが長くなり、その分だけ吸着対象物が吸着剤と接触しやすくなる。また、この厚さは例えば、２００ｍｍ以下、１５０ｍｍ以下、１００ｍｍ以下、５０ｍｍ以下、又は３０ｍｍ以下であってよい。
【００４８】
通気性基材には、開口部が設けられていてもよい。この開孔部は、基材の一方の主表面から他方の主表面に向かう開口部であって、一方の主表面から他方の主表面に通気性基材を通って流通する被処理気体に対する通気抵抗を低下させる任意の開口部であってよい。この開口部は、一方の主表面から他方の主表面に貫通していても、貫通していなくてもよい。なお、通気性基材に関して、「主表面」は、相対する２つの大きい表面を意味している。
【００４９】
開口部の形状は、特に限定されないが、略円形、円形、略正方形、正方形、略長方形、長方形等の断面形状を有することができる。また、複数の開口部は、あらかじめ定められた配置、例えば６０°千鳥型、角千鳥及び直列型の配置で設けられていてもよい。また、複数の開口部は、一定の模様、例えばハート型等の模様を形成する配置で設けられていてもよい。また、開口部の孔の方向は、通気性基材の主表面に対して垂直であってもよく、斜め方向であってもよい。
【００５０】
通気性基材に開口部を形成する手段は特に限定されず、例えば機械的手段、熱的手段、化学的手段を用いることができる。好ましくは開口部は、開口部が熱的又は化学的に劣化しない機械的手段、例えばパンチング、ドリル等で設けることができる。ここで、機械的とは、基材を実質的に溶融させることなく、工具による剪断力で基材に開口することを意味する。また、開口部を、通気性基材を形成するのと同時に形成すること、すなわち例えば、通気性基材を形成する際の型枠等が、開口部に対応する形状を有するようにしてもよい。
【００５１】
通気性基材の一方の表面における開口部１つ当たりの面積は、０．５ｍｍ２以上、１．０ｍｍ２以上、３．０ｍｍ２以上、７．０ｍｍ２以上、１２ｍｍ２以上、又は１８ｍｍ２以上であってよい。また、開口部１つ当たりの面積は、３００ｍｍ２以下、１００ｍｍ２以下、５０ｍｍ２以下、３０ｍｍ２以下、２０ｍｍ２以下、又は１０ｍｍ２以下であってよい。さらに、通気性基材の一方の表面の単位面積当たりに占める開口部面積の割合（面開孔率）は、１％以上、３％以上、５％以上であってよい。また面開孔率は、５０％以下、４０％以下、３０％以下、２０％以下、又は１５％以下であってよい。
【００５２】
本発明によって得られる脱臭材で用いられる通気性基材では、開口部があることによって、開口部がない場合と比較して、圧力損失が小さくなっている。これは、この脱臭材を、例えば空気清浄機用のフィルターに用いる場合には特に有用となる。具体的には、例えば０．０７ｇ／ｃｍ３で多孔質吸着材を含有している通気性基材では、開口部がない場合の圧力損失と複数の開口部がある場合の圧力損失との差は、０．４２ｍ／ｓの風速に対して、０．２０ｍｍＡｑ以上、０．３ｍｍＡｑ以上、０．５ｍｍＡｑ以上、１．０ｍｍＡｑ以上、又は２．０ｍｍＡｑ以上であってよい。また、この差は、０．４２ｍ／ｓの風速に対して、２．５ｍｍＡｑ以下、１．５ｍｍＡｑ以下、１．２ｍｍＡｑ以下、１．０ｍｍＡｑ以下、０．８ｍｍＡｑ以下、又は０．５ｍｍＡｑ以下であってよい。また、開孔部を有していない通気性基材は、多孔質吸着材が結合していない状態で、０．４２ｍ／ｓの風速に対して、好ましくは１．００ｍｍＡｑ以下、０．５０ｍｍＡｑ以下、又は０．３ｍｍＡｑ以下の圧力損失を有する。
【００５３】
ここで、圧力損失は、５０ｍｍφのカラムに５０ｍｍφにカットした脱臭材を詰め、カラム中のシート上下（入口、出口）に差圧計をセットし、流量５０Ｌ／ｍｉｎ  （風速換算０．４２４ｍ／ｓ）で空気を流すことによって生じた入口と出口の差圧を測定することにより得られる。
【００５４】
図２は、本発明によって得られる脱臭剤１の１つの態様を示しており、ここでは通気性基材２に、複数の開口部３が設けられている。
【実施例】
【００５５】
以下の実施例及び比較例を用いて本発明を更に具体的に説明するが、本発明はこれらに限定されるものではない。【００５６】
≪実験Ａ：水溶性高分子及びバインダーのスラリーへの投入順序の検討≫
１．脱臭材の作製
（実施例１）
純水６６．５質量部に、多孔質吸着材として３８質量部の粉末活性炭（比表面積１０００ｍ２／ｇ、メジアン径（Ｄ５０）２０μｍ）を投入した。次に、水溶性高分子として、乾燥重量で１質量部のヒドロキシエチルセルロース（ＨＥＣ，ダイセルファインケム製、ＳＰ６００）水溶液（固形分２％、すなわち水溶液で５０質量部）を、このスラリーに投入して、３０分間撹拌し、これらを十分に混合した。その後、バインダーとして、乾燥重量で１５．９質量部のアニオン系アクリル樹脂エマルション（ＤＩＣ製ボンコートＡＢ−７９５  固形分５６％）を投入し、３０分間撹拌して、固形分３０％の担持用スラリーを調製した。【００５７】
このスラリーを、通気性基材としての厚さ５ｍｍ及び密度２２ｋｇ／ｍ３のパンチング孔のない発泡ポリウレタン（イノアック社製、カラーフォームＥＣＳ）に含浸して、これを乾燥して、活性炭目付量３０．０ｍｇ／ｃｃの脱臭材を得た。【００５８】
（比較例１）
スラリーへの水溶性高分子の混合とバインダーの混合との順番を逆にしたことを除いて、実施例１と同様の方法で、比較例１の脱臭材を得た。【００５９】
（比較例２）
水溶性高分子及びバインダーのスラリーへの投入を同時に行ったことを除いて、実施例１と同様の方法で、比較例２の脱臭材を得た。【００６０】
（比較例３）
水溶性高分子を投入せず、代わりに純水投入量を１１５．５質量部にしたことを除いて、実施例１と同様の方法で、比較例３の脱臭材を得た。【００６１】
２．性能評価
脱臭性能を、トルエン吸着性能として評価して、次のようにして求めた。まず、９１ｍｍ×９１ｍｍ×５．０ｍｍの寸法に裁断した吸着材を、４Ｌのデシケータに入れ、初期濃度１０ｐｐｍとなるようにトルエンを注入した。そして、３０分後のトルエン濃度を測定して、次のようにして脱臭性能を計算した：
脱臭性能［％］＝
｛１−（３０分後の被吸着成分濃度）÷（初期の被吸着成分濃度）｝×１００【００６２】
３．結果
上記のようにして得た実施例１及び比較参考例１〜３の脱臭材の特徴及び製造方法の概要、並びに脱臭性能等について、表１にまとめた。【００６３】
【表１】
2016060124.tif 000003
【００６４】
水溶性高分子の添加順序をバインダーよりも先に添加して混合するだけで、脱臭性能が大きく向上していることが分かる。水溶性高分子を投入しなかった比較例３の脱臭材では、トルエン脱臭性能が著しく低下しており、活性炭の細孔がバインダー成分によって閉塞されてトルエンの吸着を阻害しているものと考えられる。【００６５】
≪実験Ｂ：水溶性高分子、バインダー、多孔質吸着材、及び基材の種類変更並びに変量の検討≫
水溶性高分子、バインダー、多孔質吸着材、及び基材を様々に変更したことを除いて実施例１と同様にして、実施例２〜２３の脱臭材を作製した。【００６６】
性能の評価は、上記実験Ａと同様にして行った。【００６７】
その結果を以下の表２及び表３にまとめた。【００６８】
【表２】
2016060124.tif 000004
【００６９】
【表３】
2016060124.tif 000005
【００７０】
この結果から、様々なバインダー、水溶性高分子、活性炭、及び基材を用いても、本発明の有利な効果が得られることが分かる。なお、実施例８〜１０を参照すると、水溶性高分子が極端に少ない場合には、その効果は一定程度に留まり、水溶性高分子が多い場合にも、効果が抑制されることが分かる。また、実施例１２〜１５を参照すると、基材に適用するスラリーの量を増やすことで、脱臭性能が向上することが分かる。さらに、用いる多孔質吸着材の比表面積が高いと、同様に脱臭性能が向上することが分かる。【００７１】
≪実験Ｃ：基材の開口部の有無による脱臭性能及び圧力損失の検討≫
１．脱臭材の作製
（参考例１）
水２００ｇに化学吸着剤としての４−アミノ−１，２，４−トリアゾールを１ｇ（０．０１２モル）加えて、薬液を調製した。この薬液に、多孔質吸着材としてのヤシ殻活性炭（比表面積１０００ｍ２／ｇ、メジアン径（Ｄ５０）２５μｍ）１００ｇを投入し、よく撹拌し、多孔質吸着材としてのヤシ殻活性炭に化学吸着剤を担持させることによって、化学吸着剤を担持させた多孔質吸着材を得た。このようにして得た多孔質吸着材を含有するスラリーに、増粘剤としてのカルボキシメチルセルロースナトリウム（ナカライテスク製）２％溶液１３１ｇ、バインダーとしてのアクリルエマルジョン７４ｇ(ＤＩＣ製ボンコートＡＢ−７９５  固形分５７％）を投入し、３０分間撹拌して、担持用スラリーを調製した。【００７２】
通気性基材としての厚さ１０ｍｍ及び目付３００ｇ／ｍ２の発泡ポリウレタン（ブリジストン社、商品名ＨＲ−５０）に、３ｍｍφのパンチング孔（面積約７ｍｍ２）を等間隔に２７２個開け、これに担持用スラリーをコーティングし、１００℃で５時間乾燥して、参考例１の脱臭材を作製した。【００７３】
（参考例２）
３ｍｍφのパンチング孔を等間隔に５７８個開けたことを除いて参考例１と同様にして、参考例２の開孔脱臭材を作製した。【００７４】
（参考例３）
通気性基材として、厚さ１０ｍｍ及び目付１５０ｇ／ｍ２の発泡ポリウレタン（ブリジストン社、商品名ＨＲ−２０）を用いたことを除いて参考例１と同様にして、参考例３の脱臭材を作製した。【００７５】
（参考例４）
通気性基材として、厚さ１０ｍｍ及び目付１５０ｇ／ｍ２の発泡ポリウレタン（ブリジストン社、商品名ＨＲ−２０）を用いたこと、及び担持用スラリーの使用量を増加させたことを除いて参考例１と同様にして、参考例４の脱臭材を作製した。【００７６】
（参考例５）
通気性基材として、厚さ１０ｍｍ及び目付１５０ｇ／ｍ２の発泡ポリウレタン（ブリジストン社、商品名ＨＲ−２０）を２枚重ねにして、事実上厚さ２０ｍｍ及び目付３００ｇ／ｍ２の基材として用いたことを除いて参考例１と同様にして、参考例５の脱臭材を作製した。【００７７】
（参考例６）
通気性基材として、厚さ１０ｍｍ及び目付１５０ｇ／ｍ２の発泡ポリウレタン（ブリジストン社、商品名ＨＲ−２０）を１枚で用いたこと、及び熱した金属針によって３ｍｍφの穴を等間隔に２７２個開けたことを除いて参考例１と同様にして、参考例６の脱臭材を作製した。【００７８】
（参考例７）
通気性基材として、厚さ１０ｍｍ及び目付１５０ｇ／ｍ２の発泡ポリウレタン（ブリジストン社、商品名ＨＲ−２０）を１枚で用いたこと、及び通気性基材の中心に局在的に３ｍｍφのパンチング孔を２７２個開けたことを除いて参考例１と同様にして、参考例７の脱臭材を作製した。【００７９】
（参考例８）
通気性基材として、厚さ１０ｍｍ及び目付１５０ｇ／ｍ２の発泡ポリウレタン（ブリジストン社、商品名ＨＲ−２０）を用いたこと、及び化学吸着剤としての４−アミノ−１，２，４−トリアゾールを用いなかったことを除いて参考例１と同様にして、参考例８の脱臭材を作製した。【００８０】
（比較参考例１）
開口部を形成しなかったことを除いて参考例１と同様にして、比較参考例１の脱臭材を作製した。【００８１】
（比較参考例２）
開口部を形成しなかったこと、及び担持用スラリーの使用量を減少させたことを除いて参考例１と同様にして、比較参考例２の脱臭材を作製した。【００８２】
（比較参考例３）
通気性基材として、厚さ１０ｍｍ及び目付１５０ｇ／ｍ２の発泡ポリウレタン（ブリジストン社、商品名ＨＲ−２０）を用いたこと、及び開口部を形成しなかったことを除いて参考例１と同様にして、比較参考例３の脱臭材を作製した。【００８３】
（比較参考例４）
通気性基材として、厚さ１０ｍｍ及び目付１５０ｇ／ｍ２の発泡ポリウレタン（ブリジストン社、商品名ＨＲ−２０）を用いたこと、開口部を形成しなかったこと、及び担持用スラリーの使用量を増加させたことを除いて参考例１と同様にして、比較参考例４の脱臭材を作製した。【００８４】
（比較参考例５）
通気性基材として、厚さ１０ｍｍ及び目付１５０ｇ／ｍ２の発泡ポリウレタン（ブリジストン社、商品名ＨＲ−２０）を用いたこと、及び物理吸着材としての活性炭を用いなかったことを除いて参考例１と同様にして、比較参考例５の脱臭材を作製した。【００８５】
（比較参考例６）
通気性基材として、厚さ１０ｍｍ及び目付１５０ｇ／ｍ２の発泡ポリウレタン（ブリジストン社、商品名ＨＲ−２０）を用いたこと、いずれの吸着剤も用いなかったこと、及び開口部を形成しなかったことを除いて参考例１と同様にして、比較参考例６の脱臭材を作製した。【００８６】
（比較参考例７）
通気性基材として、厚さ１０ｍｍ及び目付１５０ｇ／ｍ２の発泡ポリウレタン（ブリジストン社、商品名ＨＲ−２０）を用いたこと、開口部を形成しなかったこと、及び化学吸着剤としての４−アミノ−１，２，４−トリアゾールを用いなかったことを除いて参考例１と同様にして、比較参考例７の脱臭材を作製した。【００８７】
（比較参考例８）
通気性基材として、厚さ１０ｍｍ及び目付１５０ｇ／ｍ２の発泡ポリウレタン（ブリジストン社、商品名ＨＲ−２０）を用いたこと、開口部を形成しなかったこと、及び物理吸着剤としての活性炭を用いなかったことを除いて参考例１と同様にして、比較参考例８の脱臭材を作製した。【００８８】
２．性能評価
圧力損失については、上記のようにして求めた。【００８９】
脱臭性能を、アルデヒド吸着性能として評価して、次のようにして求めた。日本電気工業会規格JEM1467（社団法人日本電気工業会：JEMA制定）、付属書１脱臭性能試験に従って、図３に示す装置で評価する。具体的には、脱臭材をフィルターとして用いた空気清浄機４及び撹拌ファン５が配置されている１ｍ３の空間に、被吸着成分を含んだ被処理気体を導管６から流し、そして、まず空気清浄機４の稼働前の空間中におけるアルデヒド濃度をガスクロマトグラフィによって測定し、その後、空気清浄機４を稼働して３０分後の空間中におけるアルデヒド濃度を測定し、下記の式によってアルデヒドに対する脱臭性能を計算した：
アルデヒドに対する脱臭性能［％］
＝｛１−（３０分後のアルデヒド濃度）÷（初期の被吸着成分濃度）｝×１００【００９０】
３．結果
上記のようにして得た参考例１〜７及び比較参考例１〜９の脱臭材の特徴及び製造方法の概要、並びに脱臭性能等について、表４にまとめた。【００９１】
【表４】
2016060124.tif 000006
【００９２】
参考例３及び４、並びに比較参考例２〜４及び比較参考例６の活性炭保持量と、圧力損失との関係を図４に示す。図４をみると、開口部がない場合には活性炭保持量を増やすと圧力損失が飛躍的に高まり、開口部を有する場合には活性炭保持量が高くても圧力損失がほとんど変わらないことがわかる。【００９３】
参考例３及び４、並びに比較参考例２〜４の活性炭保持量と脱臭性能との比較参考を、図５に示す。図５を参照すると、活性炭保持量を増やすことで脱臭性能が高まることがわかるが、開口部の有無で、脱臭性能に違いが出ている。この結果は、参考例１と比較参考例１との比較でも確認することができ、シート状吸着材が開孔部を有することで、圧力損失が大幅に低下するだけではなく、さらに脱臭性能が高くなっている。【００９４】
参考例１と参考例２とを比較すると、面開孔率が高いことで、脱臭性能を同等以上に維持しながら、圧力損失を大幅に低下させることが分かる。さらに、参考例１と参考例４とを比較すると、基材の目付を低くすることで、大量に吸着剤を含んでいても、圧力損失を大幅に低下させることができ、かつ脱臭性能も高められることが分かる。【００９５】
参考例４と参考例５とを比較すると、シート状吸着材の厚みを大きくすれば、脱臭性能を高められることが分かる。また、参考例４と参考例６とを比較すると、加熱して穿孔したシート状吸着材よりもパンチングによって穿孔したシート状吸着材の方が、脱臭性能が向上することが分かる。さらに、参考例４と参考例８とを比較すると、多孔質吸着剤が化学吸着剤を担持していることよって、脱臭性能が高まることがわかる。【００９６】
参考例４と参考例７とを比較すると、これらはほぼ同等の性能を有しており、開孔部の位置は脱臭性能に大きな影響を与えていないことが分かる。【００９７】
共に化学吸着剤を用いていない参考例８と比較参考例７とを比較すると、シート状吸着材に開孔を有する参考例８の脱臭性能の方が若干高い程度に留まっている。これは、参考例１及び４と比較参考例１及び４との比較からは、異なる結果となっており、本発明においては、多孔質吸着剤に化学吸着剤を担持させることと、シート状吸着材に開孔部を設けることとが、相乗的な効果を与えていることが分かる。
【符号の説明】
【００９８】
１    脱臭材
２    多孔質吸着材を含む通気性基材
３    複数の開口部
４    空気清浄機
５    撹拌ファン
６    被処理気体導入管
【図１】
2016060124.tif 000007
【図２】
2016060124.tif 000008
【図３】
2016060124.tif 000009
【図４】
2016060124.tif 000010
【図５】
2016060124.tif 000011
【国際調査報告】
2016060124.tif 000012
2016060124.tif 000013
2016060124.tif 000014
2016060124.tif 000015
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