气体吸附剂及气体吸附基材的制作方法

文档序号:1298612阅读:192来源:国知局

专利名称::气体吸附剂及气体吸附基材的制作方法
技术领域
:本发明涉及气体吸附剂及气体吸附基材,更详细地说,涉及可以吸附醋酸等酸性类恶臭气体及醛类恶臭气体的气体吸附剂及气体吸附基材。
背景技术
:从前,作为用于吸附、去除各种臭气气体的气体吸附剂材料,多采用廉价的活性炭。另外,除活性炭外,二氧化硅、氧化铝等多孔性材料也可用作气体吸附剂。然而,这些材料对臭气气体的吸附,主要通过向许多微细孔的物理吸附作用,因此根据气体的种类,有时得不到充分的吸附量。另外,物理吸附,臭气物质容易被吸附,另一方面,吸附的气体具有容易脱离的倾向。因此,对上述材料,作为气体吸附剂更要求性能的提高。针对该课题,人们试图把活性炭或二氧化硅等多孔性材料的表面通过化学处理加以改变,除物理吸附作用外,还使呈现化学吸附作用,提高吸附性能。例如,在下列专利文献13中,提出在多孔性材料上负载了具有氨基的有机硅化合物的吸附剂。而且,通过这样氨基的修饰,可以认为有效提高对醋酸等酸性类恶臭气体及醛类恶臭气体的吸附性能。(专利文献1)特开平8-257346号公报(专利文献2)特开2000-218159号公报(专利文献3)特开2006-312164号公报
发明内容气体吸附剂,也可采用其原有形态,例如,如空气洁净器用过滤器以及气体吸附片等那样,有时也可用作气体吸附基材的材料。多数气体吸附基材,通常是通过在规定的基材上赋予气体吸附剂而加以制造的。但是,当采用上述专利文献13中记载的气体吸附剂制造气体吸附基材时,有时得不到与其使用量相应的气体吸附性能。根据本发明人的研究,已查明通过制造气体吸附基材时的热处理及经时有受热经历,气体吸附剂的吸附性能显著降低。本发明是鉴于上述现有技术中的课题提出的,目的在于提供对醋酸等酸性类恶臭气体及醛类恶臭气体的吸附性能优异,并且,因热所致的气体吸附性能降低非常小的气体吸附剂、以及采用该气体吸附剂的气体吸附基材。本发明人等为了解决上述课题进行悉心研究的结果发现,上述的那样现有的气体吸附剂因热所致的气体吸附性能降低,起因于来自负载的含氨基的硅化合物的氨基因热所致的改性很大。另外,基于该发现,本发明人等进行研究的结果发现,通过采用特定的酸来保护氨基,可有效呈现气体吸附剂的吸附性能,同时,可充分防止因热所致的气体吸附性能降低,从而完成本发明。即,本发明的气体吸收剂,其特征在于,是在载体上负载了具有氨基及/或亚氨基的有机硅化合物,上述氨基及/或亚氨基的一部或全部采用选自碳酸、甲酸及乙酸的至少1种酸进行中和而得到的。按照本发明,通过采用上述酸中和上述氨基及/或亚氨基的一部或全部,可以实现对醋酸等酸性类恶臭气体及醛类恶臭气体的优异吸附性能,并且,因热所致的气体吸附性能降低非常小的耐热性优异的气体吸附剂。另外,按照本发明的气体吸附剂,在气体吸附基材的制造时,即使进行热处理也可以保持充分的气体吸附性,高效地制造具有优异的气体吸附性的气体吸附基材。在本发明的气体吸附剂中,上述载体优选活性炭、或具有羟基的金属氧化物。另外,具有羟基的金属氧化物优选二氧化硅。此时,具有氨基及/或亚氨基的有机硅化合物的负载量易充分确保,易得到更高水平的气体吸附性。另外,本发明的气体吸附剂中,从进一步确保获得充分的气体吸附性的观点看,上述载体的平均粒径优选Inm5μm。另外,本发明提供在基材上赋予本发明的气体吸附剂而成的气体吸附基材。按照本发明的气体吸附基材,通过赋予本发明的气体吸附剂,可有效吸附醋酸等酸性类恶臭气体及醛类恶臭气体。另外,按照本发明的气体吸附基材,在基材的制造时及加工时,通过热处理或经时有受热经历所致的气体吸附性的降低得到充分抑制,生产率或加工性、以及气体吸附性能均与现有相比还处于高水平,可达到两全其美。按照本发明,提供甲醛及乙醛等醛类恶臭气体,以及醋酸及丁酸等有机酸为代表的酸性恶臭气体的吸附性能非常优异,同时因热所致的气体吸附性能降低比现有的还小的气体吸附剂。另外,按照本发明,提供即使热处理或经时有受热经历时,对上述恶臭气体的吸附性能仍可保持比现有还高的气体吸附基材。具体实施例方式本发明的气体吸附剂,是把具有氨基及/或亚氨基的有机硅化合物在载体上负载,氨基及/或亚氨基的一部或全部采用选自碳酸、甲酸及乙酸的至少1种酸进行中和而得到的。本发明的气体吸附剂,例如,作为载体及上述有机硅化合物,选择互相反应能够进行结合的化合物,使它们反应后,通过上述的酸进行中和而得到。有机硅化合物与载体反应后,氨基及/或亚氨基在载体上充分存在者是优选的。作为上述载体,从与具有氨基及/或亚氨基的有机硅化合物的反应性良好的观点考虑,可以采用具有羟基的化合物,采用活性炭或具有羟基的金属氧化物是优选的。作为具有羟基的金属氧化物,例如,可以举出二氧化硅、氧化铝、二氧化钛、二氧化锆、以及氧化锌寸。活性炭及具有羟基的金属氧化物,其表面采用在碱金属或碱土类金属的氢氧化物、羧酸盐、氨、脂肪族或芳香族胺、含氨基的高分子等碱中浸渍等方法,进行碱处理也可。在本发明中,即使在上述载体之中,采用具有羟基的金属氧化物是优选的。此时,将气体吸附剂赋予基材而得到气体吸附基材时,对基材的色相影响可更小。另外,二氧化硅,由于表面富有羟基,对具有氨基及/或亚氨基的有机硅化合物的负载量可增多,故是特别优选的。另外,本发明中使用的载体的平均粒径优选Inm5μm的范围、Inm1μm的范围是更优选的、Inm500nm的范围是尤其优选的、Inm200nm的范围是最优选的。当载体的平均粒径小于Inm时,负载具有氨基及/或亚氨基的有机硅化合物的能力缺乏,有难以得到充分的气体吸附性的倾向。另外,即使平均粒径大于5μm,由于载体的表面积减小,有难以得到充分的气体吸附性的倾向。另外,载体的平均粒径如处在上述范围内,则对基材的色相影响非常小(特别是抑制白化现象),同时可制造气体吸附基材。另外,当将气体吸附剂附着在基材上时,有时用喷雾法进行加工,当平均粒径处于上述范围内时,喷雾器的孔堵塞难以发生,可以提高气体吸附剂的喷雾加工适应性。还有,本发明中的所谓平均粒径,意指累积50%的中位粒径。作为本发明中所用的具有氨基及/或亚氨基的有机硅化合物,优选具有氨基及/或亚氨基1个以上以及能与载体具有的官能基反应而结合的官能基的化合物。当载体具有羟基时,作为能与该羟基反应而结合的官能基,例如,可以举出-SiOH基及-SiOR基(在这里,R表示烃基,优选碳数13的烷基)。作为具有这样官能基的有机硅化合物,例如,可以举出3-氨丙基三羟基硅烷、甲氧基(3-氨丙基)二羟基硅烷、乙氧基(3-氨丙基)二羟基硅烷、Y-氨丙基三甲氧基硅烷、Y-氨丙基三乙氧基硅烷、Y-氨丙基甲基二甲氧基硅烷、Y-氨丙基甲基二乙氧基硅烷、Y-氨丙基二甲基乙氧基硅烷、氨乙基)氨丙基三甲氧基硅烷、Y-(2-氨乙基)氨丙基三乙氧基硅烷、Y-(2-氨乙基)氨丙基甲基二甲氧基硅烷、Y-(2-氨乙基)氨丙基甲基二乙氧基硅烷、Y-(2-氨乙基)氨丙基二甲基甲氧基硅烷、Y-(2-氨乙基)氨丙基二甲基乙氧基硅烷、氨乙基氨基)丙基(异丙氧基)二甲氧基硅烷、2-(2_氨乙基)-3_氨丙基三甲氧基硅烷等硅烷偶合剂。为了在载体上负载具有氨基及/或亚氨基的有机硅化合物,例如,可以举出向上述有机硅化合物的水溶液(通常,540质量%左右)添加上述载体,于室温搅拌10分钟5小时左右的方法。有机硅化合物的使用量,相对载体Ig达到0.15g是优选的、达到0.52g是更优选的。另外,为了将氨基及/或亚氨基的一部或全部采用选自碳酸、甲酸及醋酸的至少1种酸进行中和,例如,可以举出向上述得到的水溶液中,添加二氧化碳气体、干冰、甲酸及醋酸中的1种以上进行中和,使PH从当初的1112达到410、优选610的方法。经过这样的中和处理,可以得到本发明的含气体吸附剂的水分散液。还有,在中和后,也可根据需要添加分散剂(优选非离子表面活性剂)、增稠剂、防腐剂等原来公知的成分。另外,也可去除水分散液的水,得到粉末状的气体吸附剂。本发明的气体吸附剂,通过将来自载体上负载了的有机硅化合物的氨基及/或亚氨基,采用选自碳酸、甲酸及醋酸的1种以上的酸进行中和,即使进行热处理或经时有受热经历时,仍具有对醋酸等酸性类气体及醛类气体的气体吸附性可充分保持的优异耐热性。具体地说,所谓热处理,是指于200°C进行5分钟左右,另外,所谓经时有受热经历,是指于100°C进行100小时左右,可充分保持气体吸附性。本发明的气体吸附剂的气体吸附性呈现耐热性的机理,本发明人等推测如下。即,采用上述的酸中和了的来自有机硅化合物的氨基及/或亚氨基,即使受热也发生脱酸,变成游离的氨基及亚氨基,由此难以进行变性。因此,可以认为在热处理后仍有充分量的氨基及/或亚氨基残留,保持着气体吸附性。还有,在本发明中,用于中和来自载体上负载了的有机硅化合物的氨基及/或亚氨基的酸,采用选自碳酸、甲酸及醋酸的1种以上的酸是重要的。作为中和酸,当采用盐酸或硫酸等强酸、柠檬酸或苹果酸等有机酸等时,不能得不到本发明的效果。其理由可认为是由于中和盐牢固,气体吸附性本身变低,同时由上述的脱酸而产生的耐热性也难以呈现。本发明的气体吸附剂,即使不进行热处理也具有充分的气体吸附性,故也可以原样直接采用。其次,对本发明的气体吸附基材进行说明。本发明的气体吸附基材,是在基材上赋予上述本发明的气体吸附剂而成,赋予气体吸附剂后,也可进行适当的风干或热处理。作为基材,例如,可以举出纤维、塑料、纸、玻璃、活性炭、陶瓷等。作为纤维的基材,未作特别限定,可以举出棉、麻、羊毛、丝等的天然纤维,聚酯、尼龙、丙烯酸类、聚烯烃等合成纤维,乙酸酯等半合成纤维,人造丝等再生纤维及这些的复合纤维。对基材的形状,未作特别限定,可以适当选择适于使用形态的形状。另外,在气体吸附基材制造后,也可根据需要进行适当的成型加工。作为对基材赋予气体吸附剂的方法,可以举出采用本发明的气体吸附剂原样,或用水或醇等溶剂加以适当稀释或浓缩的分散液,采用喷雾或涂覆等公知的方法进行涂布的方法以及浸渍的方法等。此时,也可往气体吸附剂或其分散液中添加适当的粘合剂。作为粘合剂,可以采用原来公知的而未作特别限定,例如,可以举出聚乙烯醇、丙烯酸类乳液、醋酸乙烯酯乳液、乙烯_醋酸乙烯共聚物乳液、甲基纤维素、丙烯酸_乙烯共聚物乳液、聚氨酯类乳液、有机硅乳液等。另外,如上所述,本发明的气体吸附剂,当作为含水等溶剂的分散液得到时,可以从分散液蒸馏除去溶剂而得到的粉末状的气体吸附剂与上述粘合剂进行混合,把该混合物涂布在基材上。对粘合剂的使用量,当粘合剂过多时,气体吸附性有时降低。因此,粘合剂的使用量,从对基材的气体吸附剂保持性与气体吸附性达到平衡的观点考虑,相对气体吸附剂Ig达到0.lg,优选达到0.020.5g。对基材赋予气体吸附剂后,可根据基材的种类及赋予量,采用适当的条件实施热处理。另外,对本发明的气体吸附基材的制造方法一边示出具体例一边进行说明。例如,当基材为纤维制品时,特别是为织物、编织物或无纺布等布帛时,准备含气体吸附剂的处理液,把该处理液涂布在基材上,或把基材浸渍在处理液的方法,可以对基材赋予气体吸附齐U。然后,通过加热干燥基材,可得到气体吸附基材。作为处理液中的气体吸附剂的分散介质,从环境及安全性方面考虑,水、甲醇或乙醇等低级醇是优选的。处理液中的气体吸附剂的浓度,可根据制造的气体吸附基材的目的及用途进行适当设定,当考虑气体吸附性及适应性、外观等时,气体吸附剂的含有比例优选0.0013质量%。另外,上述处理液中,除本发明的气体吸附剂外,可适当含有纤维加工中使用的原来公知的成分,例如抗菌剂、阻燃剂、抗静电剂、柔软剂、防皱剂等。加热干燥的条件,可以采用通常的纤维制品的热处理条件。在本发明中,即使于200°C长达5分钟左右的热处理条件下进行加热干燥时,仍可以得到优异的气体吸附性。本发明的气体吸附基材,例如,作为空气洁净器用过滤器、气体吸附片、壁纸、窗帘、地毯等内装材料、车垫、顶篷材料等汽车用内装材料等气体吸附用装饰材料等各种构件,可以在必需进行气体吸附的空间中使用。由本发明的气体吸附基材构成的这些构件,即使进行热处理或经时有受热经历时,酸性类气体及醛类气体的吸附除去能力可比原来高地保持。另外,上述构件,即使在其制造工序中实施热处理,气体吸附性仍可在比原来高的水平得到保持,生产率及加工性能变得优异。实施例下面通过实施例更具体地说明本发明,但本发明又不受这些实施例的限定。〈气体吸附基材的制造〉(实施例1)将向胶体二氧化硅(日产化学(株)、商品名..‘-〒、”%30”、平均粒径1020nm、二氧化硅含量30质量%)437g中添加了¥_(2-氨乙基)氨丙基三甲氧基硅烷67g的反应液,于室温搅拌约2小时。然后,往该反应液吹入二氧化碳气体,使反应液的pH达到9,实施中和处理后再加水496g,得到气体吸附剂的浓度为20质量%的水分散液。还有,中和处理前的反应液的pH为11.6。其次,把上述得到的水分散液稀释至50倍,调整到0.4质量%的气体吸附剂水分散液(处理液),在其中把聚酯100%黑染色布((株)色染社制造),用吸收剂“77°)50质量%(气体吸收剂的赋予量相对布达到0.4质量%X50质量%=0.2质量%的条件)进行浸渍处理。而且,浸渍处理后的布于160°C干燥2分钟,由此得到气体吸附基材。(实施例2)将向胶体二氧化硅(日产化学(株)、商品名..‘-〒、”%30”、平均粒径1020nm、二氧化硅含量30质量%)437g中添加了Y_氨丙基甲基二甲氧基硅烷67g的反应液,于室温搅拌约2小时。然后,往该反应液吹入二氧化碳气体,使反应液的pH达到9,实施中和处理后再加水496g,得到气体吸附剂的浓度为20质量%的水分散液。还有,中和处理前的反应液的PH为11.6。其次,除采用上述得到的水分散液之外,与实施例1同样进行操作,得到气体吸附基材。(实施例3)向胶体二氧化硅(日产化学(株)、商品名-.“卞)-吁、、J)卞20L”、平均粒径50nm、二氧化硅含量20质量%)665g中添加Y-氨丙基甲基二甲氧基硅烷67g的反应液,于室温搅拌约2小时。然后,往该反应液添加甲酸实施中和处理,使反应液的pH达到9后,再加水268g,得到气体吸附剂的浓度为20质量%的水分散液。还有,中和处理前的反应液的pH为11.4。其次,除采用上述得到的水分散液之外,与实施例1同样进行操作,得到气体吸附基材。(实施例4)把与实施例1同样操作得到的水分散液稀释至50倍,调整达到0.4质量%的气体吸附剂水分散液(处理液),在其中把聚酯100%黑染色布((株)色染社制造),用吸收剂50质量%进行浸渍处理。而且,浸渍处理后的布于室温下风干1昼夜,得到气体吸附基材。(实施例5)将向胶体二氧化硅(日产化学(株)、商品名PS-S”、平均粒径lOOnm、二氧化硅含量20质量%)665g中添加了¥_(2-氨乙基)氨丙基三甲氧基硅烷67g的反应液,于室温搅拌约2小时。然后,往该反应液吹入二氧化碳气体,使反应液的pH达到9,实施中和处理后再加水268g,得到气体吸附剂的浓度为20质量%的水分散液。还有,中和处理前的反应液的pH为11.6。其次,除采用上述得到的水分散液之外,与实施例1同样进行操作,得到气体吸附基材。(实施例6)往二氧化硅(东索·二氧化硅(株)制、商品名‘-220Α”、粒径约1μm)133g中加水300g进行搅拌,向往其中添加了Y-(2-氨乙基)氨丙基三甲氧基硅烷67g的反应液,于室温搅拌约2小时。然后,往该反应液添加甲酸实施中和处理,使反应液的pH达到9。另夕卜,中和处理前的反应液的PH为11。往中和处理后的反应液添加作为分散剂的“力π^-APC-300”(三洋化成(株)制造,商品名)15g、“口-卜1-^23”(口-7日华(株)制造,商品名)的10质量%水溶液20g及“””)->120"(日本触媒(株)制造,商品名)IOg与水455g,将它们充分搅拌,得到气体吸附剂的浓度为20质量%的水分散液。其次,除采用上述得到的水分散液之外,与实施例1同样进行操作,得到气体吸附基材。(实施例7)将向胶体二氧化硅(日产化学(株)、商品名..‘-〒、”%30”、平均粒径1020nm、二氧化硅含量30质量%)437g中添加了氨乙基)氨丙基甲基二甲氧基硅烷67g的反应液,于室温搅拌约2小时。然后,往该反应液吹入二氧化碳气体,使反应液的pH达到9,实施中和处理后再加水496g,得到气体吸附剂的浓度为20质量%的水分散液。还有,中和处理前的反应液的pH为11.6。其次,除采用上述得到的水分散液之外,与实施例1同样进行操作,得到气体吸附基材。(实施例8)将向胶体二氧化硅(日产化学(株)、商品名-.“”-〒、、"、30”、平均粒径1020nm、二氧化硅含量30质量%)437g中添加了¥_(2-氨乙基)氨丙基二甲氧基硅烷67g的反应液,于室温搅拌约2小时。然后,往该反应液吹入二氧化碳气体,使反应液的pH达到9,实施中和处理后再加水496g,得到气体吸附剂的浓度为20质量%的水分散液。还有,中和处理前的反应液的pH为11.6。其次,除采用上述得到的水分散液之外,与实施例1同样进行操作,得到气体吸附基材。(实施例9)将向胶体二氧化硅(日产化学(株)、商品名-”)-〒、、">30”、平均粒径1020nm、二氧化硅含量30质量%)437g中添加了、-氨丙基三甲氧基硅烷67g的反应液,于室温搅拌约2小时。然后,往该反应液吹入二氧化碳气体,使反应液的PH达到9,实施中和处理后再加水496g,得到气体吸附剂的浓度为20质量%的水分散液。还有,中和处理前的反应液的PH为11.6。其次,除采用上述得到的水分散液之外,与实施例1同样进行操作,得到气体吸附基材。(实施例10)向胶体二氧化硅(日产化学(株)、商品名..“卞)_吁”)卞0”、平均粒径1020nm、二氧化硅含量20质量%)665g中添加、-氨丙基三甲氧基硅烷67g的反应液,于室温搅拌约2小时。然后,往该反应液吹入二氧化碳气体,使反应液的pH达到6,实施中和处理后再加水268g,得到气体吸附剂的浓度为20质量%的水分散液。还有,中和处理前的反应液的PH为11.6。其次,除采用上述得到的水分散液之外,与实施例1同样进行操作,得到气体吸附基材。(比较例1)将向胶体二氧化硅(日产化学(株)、商品名-.“”-〒、、"、30”、平均粒径1020nm、二氧化硅含量30质量%)437g中添加了¥_(2-氨乙基)氨丙基三甲氧基硅烷67g的反应液,于室温搅拌约2小时后,再加水496g,得到气体吸附剂的浓度为20质量%的水分散液。其次,除采用上述得到的水分散液之外,与实施例1同样进行操作,得到气体吸附基材。(比较例2)将向胶体二氧化硅(日产化学(株)、商品名-.“”-〒、、"、30”、平均粒径1020nm、二氧化硅含量30质量%)437g中添加氨乙基)氨丙基三甲氧基硅烷67g的反应液,于室温搅拌约2小时。然后,往该反应液添加盐酸使反应液的pH达到9,进行中和处理后,再加水496g,得到气体吸附剂的浓度为20质量%的水分散液。中和处理前的反应液的PH为11.6。其次,除采用上述得到的水分散液之外,与实施例1同样进行操作,得到气体吸附基材。(比较例3)将向胶体二氧化硅(日产化学(株)、商品名-.“”-〒、、"、30”、平均粒径1020nm、二氧化硅含量30质量%)437g中添加了¥_(2-氨乙基)氨丙基三甲氧基硅烷67g的反应液,于室温搅拌约2小时。然后,往该反应液添加柠檬酸使反应液的pH达到9,进行中和处理后,再加水496g,得到气体吸附剂的浓度为20质量%的水分散液。中和处理前的反应液的PH为11.6。其次,除采用上述得到的水分散液之外,与实施例1同样进行操作,得到气体吸附基材。(比较例4)往二氧化硅(东索·二氧化硅(株)制、商品名‘-220Α”、粒径约1μm)133g中加水300g进行搅拌,将往其中添加了Y-(2-氨乙基)氨丙基三甲氧基硅烷67g的反应液,于室温搅拌约2小时。然后,往该反应液添加作为分散剂的“七口f-^PC-300”(三洋化成(株)制造,商品名)15g、“口-卜1-^23”(口_7日华(株)制造,商品名)的10质量%水溶液20g及“””)_、、120”(日本触媒(株)制造,商品名)10g与水455g,将它们充分搅拌,得到气体吸附剂的浓度为20质量%的水分散液。其次,除采用上述得到的水分散液之外,与实施例1同样进行操作,得到气体吸附基材。(比较例5)将向胶体二氧化硅(日产化学(株)、商品名-.“”-〒、、"、30”、平均粒径1020nm、二氧化硅含量30质量%)437g中添加了氨乙基)氨丙基甲基二甲氧基硅烷67g的反应液,于室温搅拌约2小时。然后,往该反应液添加盐酸使反应液的pH达到9,进行中和处理后,再加水496g,得到气体吸附剂的浓度为20质量%的水分散液。中和处理前的反应液的PH为11.6。其次,除采用上述得到的水分散液之外,与实施例1同样进行操作,得到气体吸附基材。(比较例6)将向胶体二氧化硅(日产化学(株)、商品名-.“”-〒、、"、30”、平均粒径1020nm、二氧化硅含量30质量%)437g中添加了氨乙基)氨丙基甲基二甲氧基硅烷67g的反应液,于室温搅拌约2小时。然后,往该反应液添加柠檬酸使反应液的pH达到9,进行中和处理后,再加水496g,得到气体吸附剂的浓度为20质量%的水分散液。中和处理前的反应液的PH为11.6。其次,除采用上述得到的水分散液之外,与实施例1同样进行操作,得到气体吸附基材。(比较例7)将向胶体二氧化硅(日产化学(株)、商品名-.“”-〒、、"、30”、平均粒径1020nm、二氧化硅含量30质量%)437g中添加了氨乙基)氨丙基二甲基甲氧基硅烷67g的反应液,于室温搅拌约2小时。然后,往该反应液添加盐酸使反应液的pH达到9,进行中和处理后,再加水496g,得到气体吸附剂的浓度为20质量%的水分散液。中和处理前的反应液的PH为11.6。其次,除采用上述得到的水分散液之外,与实施例1同样进行操作,得到气体吸附基材。(比较例8)将向胶体二氧化硅(日产化学(株)、商品名-.“”-〒、、"、30”、平均粒径1020nm、二氧化硅含量30质量%)437g中添加了、-氨丙基三甲氧基硅烷67g的反应液,于室温搅拌约2小时。然后,往该反应液添加盐酸使反应液的pH达到9,进行中和处理后,再加水496g,得到气体吸附剂的浓度为20质量%的水分散液。中和处理前的反应液的pH为11.6。其次,除采用上述得到的水分散液之外,与实施例1同样进行操作,得到气体吸附基材。(参考例1)把与比较例1进行同样操作得到的水分散液稀释至50倍,调整达到0.4质量%气体吸附剂水分散液(处理液),在其中把聚酯100%黑染色布((株)色染社制造),用吸收剂50质量%进行浸渍处理。而且,浸渍处理后的布于室温下风干1昼夜,得到气体吸附基材。[气体吸附剂的喷雾加工适用性评价]对实施例及比较例中得到的气体吸附剂水分散液,采用以下方法评价喷雾加工适用性。结果示于表1。把气体吸附剂的浓度为20质量%的气体吸附剂水分散液50mL,放入手执喷雾瓶(商品名“77χ~-求>7。Z-305-101",(株)三谷"^义制造),反复进行喷雾操作,至使完气体吸附剂。从此时的喷雾器孔的堵塞情况,根据下列基准,以3个等级判定喷雾加工适用性。〇在试验的初期与最后阻力未改变,能将气体吸附剂完全喷雾。Δ气体吸附剂从喷雾器出来时的阻力逐渐加大,但能将气体吸附剂完全喷雾。X喷雾器孔发生堵塞,不能将气体吸附剂完全喷雾。(表1)__<table>tableseeoriginaldocumentpage11</column></row><table>喷雾加工适用性比较例5O比较例6O比较例7O比较例8O[气体吸附基材的评价]对上述的实施例及比较例中得到的气体吸附基材,按下列方法评价气体吸附性及色相。结果示于表2。(气体吸附性)往5L试袋中,装入得到的切成IOcmXIOcm(100cm2)大小的气体吸附基材,进行密封,用抽气器将其中的空气完全除去。往其中封入含醋酸的初始浓度50ppm、或乙醛初始浓度20ppm的氮气3L,于室温放置2小时后测定醋酸或乙醛的浓度,通过下式求其减少率。该,丨/盎"、η(2小时后的醋酸或乙醛的浓度[ppm]).1ΠΠ减少牟U)一U--Γ初始浓度[PPm])-}xl0°(色相)气体吸附基材的色相,用肉眼观察,按下列基准分3等级进行判定。〇与未加工的聚酯100%黑染色布同等的色调。Δ未观察到斑、白粉,但全部基材表面可见稍白。X基材表面见到白斑,或看见白粉。(表2)<table>tableseeoriginaldocumentpage13</column></row><table>如表2所示,已确认来自采用二氧化硅上负载了的有机硅化合物的氨基,用碳酸中和而得到的气体吸附剂,制造的实施例1的气体吸附基材,其制造过程中不管是否实施热处理,对醋酸及乙醛的气体吸附性与不实施热处理时(实施例4)保持同程度。另外,已确认来自二氧化硅上负载了的有机硅化合物的氨基,用碳酸或甲酸中和,采用得到气体吸附剂所制造的实施例210的气体吸附基材,对醋酸及乙醛的气体吸附性充分。另一方面,采用对来自二氧化硅上负载了的有机硅化合物的氨基未中和的气体吸附剂所制造的比较例1的气体吸附基材,在其制造过程中实施了热处理,与未进行热处理时(参考例1)相比,已知对醋酸及乙醛的气体吸附性明显降低。另外,已知用盐酸中和了氨基的比较例2、5、7及8、用柠檬酸中和了氨基的比较例3及6,都对醋酸及乙醛的气体吸附性降低。(实施例11)把与实施例1同样进行操作得到的水分散液稀释至10倍,调整达到2质量%的气体吸附剂水分散液(处理液),在其中把聚酯100%黑染色布((株)色染社制),用吸收剂50质量%进行浸渍处理(气体吸收剂的赋予量相对布达到2质量%X50质量%=1质量%的条件)。而且,浸渍处理后的布于160°C干燥2分钟,得到气体吸附基材。(实施例12)除采用与实施例5同样进行操作得到的水分散液以外,与实施例11同样进行操作,得到气体吸附基材。(实施例13)除采用与实施例6同样进行操作得到的水分散液以外,与实施例11同样进行操作,得到气体吸附基材。(实施例14)除采用与实施例7同样进行操作得到的水分散液以外,与实施例11同样进行操作,得到气体吸附基材。(比较例9)除采用与比较例4进行同样操作得到的水分散液以外,与实施例11同样进行操作得到气体吸附基材。对实施例1114及比较例9中得到的气体吸附基材,采用上述方法评价色相。结果,实施例1、5、6及7、比较例4的结果一并示于表3。(表3)处理液中的气体吸附剂的色相浓度(质量%)实施例10ΛO实施例U2O实施例50ΛO实施例122O实施例6OΔ实施例132Δ实施例70ΛO实施例142O~比较例4OΔX比较例92X如表3所示,已知实施例1、5、6及7的气体吸附剂,即使对基材的附着量多,对基材的色相的影响几乎没有。另一方面,已知比较例4的气体吸附剂,附着量多,基材的色相变化更大,用作内装材料时,实用性差。如上所述,本发明涉及的气体吸附剂,在气体吸附基材的制造过程中,即使实施热处理也可以发挥优异的气体吸附性。还有,比较例1的原来的气体吸附剂,在气体吸附基材制造时不实施热处理,可发挥充分的气体吸附性。然而,通常采用气体吸附剂水分散液加工各种基材时,为了谋求工序高速度,通过热处理等使水蒸发是不可缺少的。与此相对,如采用耐热性优异的本发明涉及的气体吸附剂,则可以有效制造具有优异的气体吸附性的气体吸附基材。按照本发明,提供甲醛、乙醛等醛类恶臭气体,以及醋酸、丁酸等有机酸为代表的酸性恶臭气体的吸附性能非常优异,同时因热所致的气体吸附性能降低比原来的小的气体吸附剂。另外,按照本发明,提供即使热处理或经时有受热经历时,对上述恶臭气体的吸附性能保持比原来高的气体吸附基材。另外,按照本发明的气体吸附基材,基材制造时或加工时即使进行热处理或经时有受热经历,气体吸附性能的降低也可以被充分抑制,生产率或加工性、气体吸附性能均比原来处于高水平,能够两全其美。本发明的气体吸附基材,主要在家庭用或车辆用的空气洁净器用过滤器为代表,能够在壁纸、窗帘、地毯等内装材料、车垫、顶篷材料等汽车用内装材料中使用,酸性类气体及醛类气体的吸附除去,可以比原来以高效率达到。权利要求气体吸附剂,该气体吸附剂是在载体上负载具有氨基及/或亚氨基的有机硅化合物,上述氨基及/或亚氨基的一部或全部采用选自碳酸、甲酸及乙酸的至少1种酸进行中和而得到的。2.按照权利要求1所述的气体吸附剂,上述载体为活性炭、或具有羟基的金属氧化物。3.按照权利要求2所述的气体吸附剂,上述金属氧化物为二氧化硅。4.按照权利要求13中任何一项所述的气体吸附剂,上述载体的平均粒径为Inm5μm05.气体吸附基材,该气体吸附基材是在基材上赋予权利要求14中任何一项所述的气体吸附剂而成的。全文摘要本发明的气体吸附剂,是在载体上负载具有氨基及/或亚氨基的有机硅化合物,上述氨基及/或亚氨基的一部或全部采用选自碳酸、甲酸及乙酸的至少1种酸进行中和而得到的。文档编号A61L9/01GK101811027SQ20091000786公开日2010年8月25日申请日期2009年2月20日优先权日2009年2月20日发明者竹内齐久,笹田祥弘,米元笃史申请人:日华化学株式会社
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