吸着剤

【課題】ＶＯＣのなかでも特にスチレンに対して有効な吸着剤を提供することを目的としている。
【解決手段】吸着剤１は、吸着作用を持つゼオライト２に過酸化物４を保持させたものである。これにより、通常のＶＯＣはゼオライト２の吸着作用により除去され、スチレンにおいては、吸着された後、保持された過酸化物４がスチレン重合の開始剤となり、スチレンはポリマーとなっていくため、過酸化物４を保持しないものに比べスチレンの吸着容量が増大し、スチレンを排出しない有用なものとすることができる。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、揮発性有機化合物、特に、スチレンを除去する吸着剤に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、住宅の高気密化に伴って、シックハウス症候群やシックビル症候群と呼ばれる健康被害が問題となっている。これらは、建材に含まれる揮発性有機化合物（ＶｏｌａｔｉｌｅＯｒｇａｎｉｃＣｏｍｐｏｕｎｄ：以降、ホルムアルデヒドを含めてＶＯＣと表記する）が揮発してくることが主な原因と考えられている。
【０００３】
このため、従来から、ＶＯＣを除去するために換気法などが用いられているが、近年では吸着剤などを用いて積極的に除去する方法も用いられている（例えば、特許文献１、２参照）。
【特許文献１】特開平１０−３３７４４０号公報
【特許文献２】特開２００１−０４６８６７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
これまで、ＶＯＣの低減対策としては建材を中心に考えられてきたが、近年においては欧州規格であるブルーエンジェル規格が発動され、複写機やプリンターなどから発生するＶＯＣにも規制がかかるものとなってきた。
【０００５】
従来の吸着剤では、建材中心で考えられていたため、主にホルムアルデヒドらの除去には効果のあるものであったが、今回のように複写機やプリンターから発生するＶＯＣとしてはスチレンが最も多く、スチレンに対しては従来の吸着剤では性能不足であった。
【０００６】
本発明は、前記従来の課題を解決するものであり、ＶＯＣのなかでも特にスチレンに対して有効な吸着剤を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
前記従来の課題を解決するために、本発明の吸着剤は、吸着作用を持つ基材に過酸化物を保持させたものである。
【０００８】
これにより、通常のＶＯＣは基材の吸着作用により除去され、スチレンにおいては、吸着された後、保持された過酸化物がスチレン重合の開始剤となり、スチレンはポリマーとなっていくため、過酸化物を保持しないものに比べスチレンの吸着容量が増大し、スチレンを排出しない有用なものとすることができる。
【発明の効果】
【０００９】
本発明の吸着剤は、ＶＯＣのなかでも特にスチレンに対して有効で、スチレンを排出しないものである。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
第１の発明は、吸着作用を持つ基材に過酸化物を保持させた吸着剤とすることにより、通常のＶＯＣは基材の吸着作用により除去され、スチレンにおいては、吸着された後、保持された過酸化物がスチレン重合の開始剤となり、スチレンはポリマーとなっていくため、過酸化物を保持しないものに比べスチレンの吸着容量が増大し、スチレンを排出しない有用なものとすることができる。
【００１１】
第２の発明は、特に、第１の発明において、過酸化物はペルオキシ化合物であることにより、スチレン重合の開始をより確実に行なうことができるものとなる。
【００１２】
第３の発明は、特に、第２の発明において、ペルオキシ化合物はペルオキシ酸、ペルオキシド、ペルオキシ酸エステルのいずれかを含むことにより、具体的に吸着剤を作製することができる。
【００１３】
第４の発明は、特に、第１〜第３のいずれか１つの発明において、基材は細孔構造を持つ吸着材料であることにより、吸着容量を増大させることができる。
【００１４】
第５の発明は、特に、第４の発明において、細孔構造を持つ吸着材料は活性炭、ゼオライト、アルミナ、シリカのいずれかを含むことにより、具体的に吸着剤を作製することができる。
【００１５】
第６の発明は、特に、第５の発明において、過酸化物は吸着材料の細孔内部に保持されていることにより、ＶＯＣのなかでも特にスチレンを細孔内部まで保持し、吸着容量を増大させることができる。
【００１６】
第７の発明は、特に、第１〜第６のいずれか１つの発明において、基材は通気可能な形状であることにより、ＶＯＣのなかでも特にスチレンの除去フィルタとして用いることが可能となる。
【００１７】
第８の発明は、特に、第７の発明において、基材の通気可能な形状はハニカム形状であることにより、高効率で低圧損の除去フィルタとして用いることが可能となる。
【００１８】
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。なお、本実施の形態によって本発明が限定されるものではない。
【００１９】
（実施の形態１）
図１〜図５は、本発明の実施の形態１における吸着剤とその性能を示すものである。
【００２０】
図１（ａ）の構成に示すように、本実施の形態における吸着剤１は、ハニカム形状をしている。また、図１（ｂ）において拡大して示すように、吸着作用を持つ基材を構成するゼオライト２には、細孔３が存在する。また、細孔３の壁面には過酸化物４、すなわち、ペルオキシ酸化合物である過酢酸が保持されている。
【００２１】
本実施の形態では、まず、容器内で粉末状のゼオライト２を水に分散させたうえに、過酸化物４である過酢酸を入れ撹拌してスラリー状とする。ここに無機材料で構成されたハニカム形状の基材を浸漬させ、エアブローで目詰まりをなくした後、充分に時間をかけて撹拌する。そして、オーブンに入れ１００℃で充分乾燥させる。これにより、表面上の過酢酸は蒸散するが、ゼオライト２の細孔３内部には過酸化物４である過酢酸が保持され、本実施の形態の吸着剤１となる。なお、ハニカム形状の基材のセル数は１平方インチあたり２００個のものを用いている。
【００２２】
以上のように作製された吸着剤１において、各ＶＯＣの破過性能を測定した。ＶＯＣとしてホルムアルデヒド、トルエン、ベンゼン、スチレンを評価した。測定条件は空間速度を１２０００／ｈとし、濃度を１０ｐｐｍとした。結果を図２〜図５に示す。また、対照実験として無処理のゼオライトを担持したハニカムも評価した。各図において、本実施の形態における吸着剤の特性は実線で、比較であるゼオライトの特性は破線で示す。
【００２３】
図２〜図４において、ホルムアルデヒド、トルエン、ベンゼンは、実線と破線はほぼ重なり、同等の性能を維持していることがわかる。これらに対し、図５において、実線は破線に対して約１０倍の伸びを示しており、スチレンに関しては大幅に吸着容量が増大したことを示している。
【００２４】
これは、スチレンにおいては、ゼオライト２に吸着された後、保持された過酸化物４である過酢酸がスチレン重合の開始剤となり、スチレンはポリマーとなっていくため、過酸化物４を保持しないものに比べてスチレン吸着容量が飛躍的に増大することを示している。
【００２５】
なお、本実施の形態では過酸化物４としてペルオキシ酸酸化合物である過酢酸を用いたが、過酢酸に限らず、他のペルオキシ酸、ペルオキシド、ペルオキシ酸エステルのいずれかを含むものであっても、同様の効果を持つものである。
【００２６】
また、本実施の形態では、吸着作用を持つ基材として細孔構造を持つゼオライト２を用いたが、細孔構造を持つ吸着材料は活性炭、ゼオライト、アルミナ、シリカのいずれかを含むものであっても、同様の効果を持つものである。
【００２７】
なお、本実施の形態の吸着剤１は、複写機やプリンター内部にフィルタとして配置しておくことにより、ＶＯＣのなかでも特にスチレンを排出しない有用なものとすることができる。
【００２８】
（実施の形態２）
次に、本発明の実施の形態２における吸着剤について説明する。
【００２９】
本実施の形態における吸着剤１は、吸着作用を持つ基材としてゼオライトに代えてアルミナを用いたものである。
【００３０】
実施の形態１と同様に容器内で粉末状のアルミナを水に分散させたうえに、過酸化物４である過酢酸を入れ撹拌しスラリー状とする。ここに無機材料で作製された厚さ２ｍｍの不織布を充分に時間をかけて浸漬させ、エアブローで液垂れをなくした後、オーブンに入れ１００℃で充分乾燥させる。これにより、表面上の過酢酸は蒸散するが、アルミナ内部には過酢酸が保持され、本実施の形態の吸着剤１となる。
【００３１】
以上のように作製された不織布状の吸着剤１において、同様に各ＶＯＣの破過性能を測定した。ＶＯＣとしてホルムアルデヒド、トルエン、ベンゼン、スチレンを評価した。測定条件は速度を０．２ｍ／ｓとし、濃度を１０ｐｐｍとした。結果を図６〜図９に示す。また、対照実験として無処理のアルミナを担持した不織布も評価した。各図において、本実施の形態における吸着剤の特性は実線で、比較であるアルミナの特性は破線で示す。
【００３２】
図６〜図８において、ホルムアルデヒド、トルエン、ベンゼンは、実線と破線はほぼ重なり、同等の性能を維持していることがわかる。これらに対し、図９において、実線は破線に対して約５倍の伸びを示しており、同様にスチレンに関しては大幅に吸着容量が増大したことを示している。
【００３３】
これは同様に、スチレンにおいては、アルミナに吸着された後、保持された過酸化物４である過酢酸がスチレン重合の開始剤となり、スチレンはポリマーとなっていくため、過酸化物を保持しないものに比べてスチレン吸着容量が飛躍的に増大することを示している。
【００３４】
また、実施の形態１のように基材は通気可能な形状、すなわち、ハニカム形状とすることにより、高効率で低圧損のフィルタとして利用することができ、また、本実施の形態のように不織布とすることによってもフィルタと緩衝材などとの併用ができるものとなる。
【産業上の利用可能性】
【００３５】
以上のように、本発明にかかる吸着剤は、ＶＯＣのなかでも特にスチレンに対して有効で、スチレンを排出しないものであるので、複写機やプリンター内部にフィルタとして配置しておくことにより、ＶＯＣ、特にスチレンを排出しない有用なものとすることができる。また、その他、特に、筐体にＡＢＳ樹脂を用いた製品群においてはスチレンが発生してくる可能性が高いため、家電分野や産業分野にも適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３６】
【図１】（ａ）本発明の実施の形態１における吸着剤の構成を示す斜視図（ｂ）同拡大模式図
【図２】同吸着剤によるホルムアルデヒドの破過性能を示す実験特性図
【図３】同吸着剤によるトルエンの破過性能を示す実験特性図
【図４】同吸着剤によるベンゼンの破過性能を示す実験特性図
【図５】同吸着剤によるスチレンの破過性能を示す実験特性図
【図６】本発明の実施の形態２における吸着剤によるホルムアルデヒドの破過性能を示す実験特性図
【図７】同吸着剤によるトルエンの破過性能を示す実験特性図
【図８】同吸着剤によるベンゼンの破過性能を示す実験特性図
【図９】同吸着剤によるスチレンの破過性能を示す実験特性図
【符号の説明】
【００３７】
１吸着剤
２ゼオライト
３細孔
４過酸化物

【特許請求の範囲】
【請求項１】
吸着作用を持つ基材に過酸化物を保持させた吸着剤。
【請求項２】
過酸化物はペルオキシ化合物である請求項１に記載の吸着剤。
【請求項３】
ペルオキシ化合物はペルオキシ酸、ペルオキシド、ペルオキシ酸エステルのいずれかを含む請求項２に記載の吸着剤。
【請求項４】
基材は細孔構造を持つ吸着材料である請求項１〜３のいずれか１項に記載の吸着剤。
【請求項５】
細孔構造を持つ吸着材料は活性炭、ゼオライト、アルミナ、シリカのいずれかを含む請求項４に記載の吸着剤。
【請求項６】
過酸化物は吸着材料の細孔内部に保持されている請求項５に記載の吸着剤。
【請求項７】
基材は通気可能な形状である請求項１〜６のいずれか１項に記載の吸着剤。
【請求項８】
基材の通気可能な形状はハニカム形状である請求項７に記載の吸着剤。

【図１】