JP7450874B2 - Formaldehyde gas scavenger - Google Patents
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Description
本発明は、空気中のホルムアルデヒドガスを捕捉することができるホルムアルデヒドガス捕捉剤に関する。 The present invention relates to a formaldehyde gas scavenger that can capture formaldehyde gas in the air.
室内環境は近年の気密性の向上に伴い、その中にある家具調度品、建材、住宅資材、壁紙クロス等から各種化学物質が低濃度といえども遊離することが知られている。その中でもホルムアルデヒドは特に接着剤として安価である事、使い勝手が良い事などから非常に広範囲に使用されている。
一方でホルムアルデヒドは健康に対して悪影響を及ぼす懸念から、労働安全衛生法では作業環境中においてきわめて低い水準になるように厳密に規制されている。更に家庭室内やオフィス内においては建築物衛生法での規制物質となっている。
この様な背景から近年の技術進歩によりホルムアルデヒドに関わる建物内環境は、ノンホルムアルデヒドまたは低ホルムアルデヒド材料を使用する、適切な換気装置を設置する事等により、従前より格段に改善されているものの、例えば家庭環境においては、ホルムアルデヒドを含む接着剤を使用した種々の発生源から放出される付随的なホルムアルデヒドが、空中浮遊ホルムアルデヒドとなって人体に対してアレルギー症状を引き起こす例も依然としてある。
そのため、これまで前記発生源からのホルムアルデヒドの遊離量を低減するため様々な技術が考案され実用化されている。
例えば、特許文献1にはエチレン尿素及びアンモニウム塩を含むホルムアルデヒド捕捉剤を、例えば合板に粉末のまま添加、或いは液体の状態で塗布することで該合板から発生するホルムアルデヒドを吸着し空気中への放散量を抑制する技術が開示されている。
特許文献2にはスルファニル酸水溶液あるいはアルコール溶液をホルムアルデヒド捕捉剤として使用する技術が開示されている。空気中のホルムアルデヒドを捕捉する場合には、一度乾燥させた後固体状物質に担持させて使用するとしている。
特許文献3にはカルボジイミド化合物をホルムアルデヒド捕捉剤として使用する技術が開示されている。
特許文献4には特定のアミン系化合物が空中に浮遊するホルムアルデヒドを捕捉するのに有効であることを開示している。
他にも数多くのホルムアルデヒドを捕捉するための技術が開示されているが、効果が十分でなかったり、捕捉剤が高価であったりなど、より効果的なホルムアルデヒド捕捉剤が求められているのが実状である。
遺体の移動保存や臓器の移動保存や臓器の検査消毒等の医療関係の保存作業、検査作業、移動作業などに広くホルマリンが用いられている。又、ホルマリンによって死滅する菌類や細菌類が多いことから、希釈した水溶液は消毒用に用いられている。しかし、ホルムアルデヒドの水溶液であるホルマリンは無色透明で刺激臭があり、生体に有害である。ところが、上記各作業中にホルマリンを収容した容器の蓋をあけることによって空気中にかなり高濃度のホルムアルデヒドが飛散する事は避けられない。
この様に一度空気中に放出されたホルムアルデヒドを効率よく捕捉することはかなり困難で、実際に有効に作用する捕捉剤がないのが現状である。
As indoor environments have become more airtight in recent years, it is known that various chemical substances are liberated from furniture, building materials, housing materials, wallpaper cloth, etc., even at low concentrations. Among them, formaldehyde is particularly widely used as an adhesive because it is inexpensive and easy to use.
On the other hand, formaldehyde is strictly regulated under the Industrial Safety and Health Act to be kept at extremely low levels in the work environment due to concerns about its negative effects on health. Furthermore, it is a regulated substance under the Building Sanitation Act in homes and offices.
Against this background, due to recent technological advances, the environment in buildings related to formaldehyde has been significantly improved by using non-formaldehyde or low-formaldehyde materials and installing appropriate ventilation equipment. In the home environment, there are still cases where incidental formaldehyde emitted from various sources using formaldehyde-containing adhesives becomes airborne formaldehyde and causes allergic symptoms in humans.
Therefore, various techniques have been devised and put into practical use to reduce the amount of formaldehyde released from the sources.
For example, Patent Document 1 discloses that a formaldehyde scavenger containing ethylene urea and ammonium salt is added to plywood as a powder or applied in a liquid state, thereby adsorbing formaldehyde generated from the plywood and dissipating it into the air. Techniques for suppressing the amount have been disclosed.
Patent Document 2 discloses a technique using an aqueous sulfanilic acid solution or an alcohol solution as a formaldehyde scavenger. When capturing formaldehyde in the air, it is said to be used by drying it and then supporting it on a solid substance.
Patent Document 3 discloses a technique using a carbodiimide compound as a formaldehyde scavenger.
Patent Document 4 discloses that a specific amine compound is effective in capturing formaldehyde floating in the air.
Many other formaldehyde trapping techniques have been disclosed, but some of them are not sufficiently effective or the trapping agents are expensive, so there is a need for a more effective formaldehyde trapping agent. It is.
Formalin is widely used for medical-related preservation work, inspection work, transport work, etc., such as moving and preserving corpses, moving and preserving organs, and inspecting and disinfecting organs. Further, since many fungi and bacteria are killed by formalin, diluted aqueous solutions are used for disinfection. However, formalin, which is an aqueous solution of formaldehyde, is colorless and transparent, has a pungent odor, and is harmful to living organisms. However, when the lid of the container containing formalin is opened during each of the above operations, it is inevitable that a considerably high concentration of formaldehyde will be scattered into the air.
It is quite difficult to efficiently capture formaldehyde once released into the air in this way, and currently there is no effective scavenger.
空中浮遊ホルムアルデヒドガスを除去する新しい技術を開発することである。 The aim is to develop a new technology to remove airborne formaldehyde gas.
上記課題を解決するため本発明者は、鋭意検討した結果、ポリビニルアミン架橋重合体粒子が極めて効果的に、且つ迅速に空気中のホルムアルデヒドガスを吸着し捕捉できることを見出し、本発明に至った。以下、本発明を詳細に説明する。 In order to solve the above problems, the present inventor conducted intensive studies and found that polyvinylamine crosslinked polymer particles can extremely effectively and quickly adsorb and capture formaldehyde gas in the air, leading to the present invention. The present invention will be explained in detail below.
従来技術による捕捉剤の多くは、例えば木質複合材及び織物製造プロセス中に取り込む(例えば、ホルムアルデヒドベースの樹脂中に取り込むなど)ことを含むものであるが、これらとは異なり、本発明におけるポリビニルアミン架橋重合体粒子を含有するホルムアルデヒド捕捉剤は、ホルムアルデヒドと直接化学反応することより空気中のホルムアルデヒドを捕捉する事ができる。そのため周囲条件下の温度及び圧力では本質的に非可逆であり、従ってホルムアルデヒドが再放出されないように隔離する極めて効果的な方法である。 Unlike many prior art scavengers, which include, for example, incorporation during wood composite and textile manufacturing processes (e.g., incorporation into formaldehyde-based resins), the polyvinylamine cross-linked polymer of the present invention A formaldehyde scavenger containing coalesced particles can capture formaldehyde in the air through a direct chemical reaction with formaldehyde. As such, it is essentially irreversible under ambient conditions of temperature and pressure and is therefore a highly effective method of isolating formaldehyde from re-emission.
本発明におけるポリビニルアミン架橋重合体粒子を含有するホルムアルデヒドガス捕捉剤はホルムアルデヒドを放出する物品を取り囲む環境又は空間から、空中浮遊ホルムアルデヒドを捕捉するために使用される。
本捕捉剤は、例えば特定の応用に応じて、種々の形態で使用することが可能である。トレーの中でばらばらに分散させておくこともできるし、あるいは、ホルムアルデヒドで汚染された環境の中におかれた気体透過性の容器又はカートリッジに入れておくこともできる。
又、例えば、除湿用包装製品に通常入っているシリカゲルや酸化カルシウムの包装に用いられるようなタイプの紙の小袋中に入れて用いることもできる。
更に例えば合成繊維或いは天然物繊維から成る不織布シートや、金属、プラスチック等から作られたメッシュ状部材に担持(保持)させる事により、ホルムアルデヒドガス吸収フィルターとして用いる事もできる。特に本捕捉剤が不織布に担持されたホルムアルデヒドガス吸着フィルターが有効である。担持させる方法としては特に制限なく、例えば結着剤によりコーティングする方法、複数枚のシート間にサンドイッチして担持させる方法等が挙げられる。
Formaldehyde gas scavengers containing polyvinylamine crosslinked polymer particles in the present invention are used to scavenge airborne formaldehyde from the environment or space surrounding formaldehyde emitting articles.
The scavenger can be used in a variety of forms, depending on the particular application, for example. It can be dispersed loosely in trays, or it can be placed in a gas permeable container or cartridge in a formaldehyde-contaminated environment.
It can also be used, for example, in paper pouches of the type used to package silica gel and calcium oxide, which are commonly included in dehumidifying packaging products.
Furthermore, it can also be used as a formaldehyde gas absorption filter by supporting (holding) it on a nonwoven fabric sheet made of synthetic fibers or natural fibers, or a mesh member made of metal, plastic, or the like. A formaldehyde gas adsorption filter in which the present scavenger is supported on a nonwoven fabric is particularly effective. There are no particular limitations on the method of supporting the material, and examples include a method of coating with a binder, a method of supporting the material by sandwiching it between a plurality of sheets, and the like.
使用場所としては特に制限されないが、家庭室内、事務室内、ホルマリン使用現場は元より、倉庫、ホルムアルデヒド樹脂が用いられる木質複合材及び織物生産設備、屋根裏、空気処理システムのような継続的に空気が流れている場所、エアダクト、又は、暖房/冷房装置の吸気口又は排気口付近の空気流が濃縮されている場所での使用に適している。
本発明におけるホルムアルデヒド捕捉剤の有効性のために、化合物の周囲で積極的に空気を循環させる必要はない。実際、ホルムアルデヒド捕捉剤は周囲の環境から受動的に(すなわち機械的な空気循環を行わずに) ホルムアルデヒドを除去するように使用することが好適である。
There are no particular restrictions on where it can be used, but it can be used in homes, offices, and sites where formalin is used, as well as warehouses, wood composite and textile production facilities where formaldehyde resin is used, attics, and air treatment systems where there is continuous air flow. Suitable for use where the airflow is concentrated near the airflow, air ducts, or inlet or outlet of a heating/cooling device.
For the effectiveness of the formaldehyde scavenger in the present invention, there is no need to actively circulate air around the compound. In fact, the formaldehyde scavenger is preferably used to remove formaldehyde passively (ie without mechanical air circulation) from the surrounding environment.
以下、本発明におけるポリビニルアミン架橋重合体粒子の製造方法について説明する。 Hereinafter, the method for producing polyvinylamine crosslinked polymer particles in the present invention will be explained.
本発明におけるポリビニルアミン架橋重合体粒子の製造の手法としては、先ず一般的に使用される懸濁重合を適用する。即ち、N-ビニルカルボン酸アミド、ポリビニル化合物、必要に応じてN-ビニルカルボン酸アミドと共重合が可能なモノマー、重合開始剤、カチオン性高分子分散剤を塩水中で懸濁させ、任意の強度で撹拌することによりモノマー液滴を発生させ、ラジカル重合することにより製造することができる。モノマー液滴の粒径は分散剤、撹拌強度で制御されるが、0.01mm~10mm、好ましくは0.1mm~5mmである。 As a method for producing polyvinylamine crosslinked polymer particles in the present invention, suspension polymerization, which is generally used, is first applied. That is, N-vinylcarboxylic acid amide, a polyvinyl compound, a monomer copolymerizable with N-vinylcarboxylic acid amide, a polymerization initiator, and a cationic polymer dispersant are suspended in salt water, and any desired It can be produced by stirring vigorously to generate monomer droplets and carrying out radical polymerization. The particle size of the monomer droplets is controlled by the dispersant and stirring intensity, but is 0.01 mm to 10 mm, preferably 0.1 mm to 5 mm.
本発明で使用するN-ビニルカルボン酸アミドのモノマーの例としては、N-ビニルホルムアミド、N-メチル-N-ビニルホルムアミド、N-ビニルアセトアミド、N-メチル-N-ビニルアセトアミド、N-ビニルプロピオンアミド、N-メチル-N-ビニルプロピオンアミド、N-ビニルブチルアミド、N-ビニルイソブチルアミド等が挙げられ、好ましくはN-ビニルホルムアミドである。N-ビニルカルボン酸アミドのモノマー以外にN-ビニルカルボン酸アミドと共重合が可能なモノマーを使用しても良く、(メタ)アクリロニトリル、(メタ)アクリルアミド、N-アルキル(メタ)アクリルアミド、N,N′-ジアルキル(メタ)アクリルアミド、N,N′-ジアルキルアミノアルキル(メタ)アクリルアミド、(メタ)アクリルアミドアルカンスルホン酸のアルカリ金属塩またはアンモニウム塩、(メタ)アクリル酸のアルカリ金属塩またはアンモニウム塩、ヒドロキシアルキル(メタ)アクリレート、ジアルキルアミノアルキル(メタ)アクリレート、(メタ)アクリロイルオキシアルキルトリメチルアンモニウム塩、(メタ)アクリロイルオキシアルカンスルホン酸のアルカリ金属塩またはアンモニウム塩、N-ビニルピロリドン、ジアリルジアルキルアンモニウム塩、ビニルピリジン、ビニルイミダゾール、ビニルベンジルトリアルキルアンモニウム塩、ビニルスルホン酸のアルカリ金属塩またはアンモニウム塩等が挙げられ、これらの中の1種使用しても良く、2種以上を組み合わせても良い。特にアクリロニトリルが好ましい。 Examples of N-vinylcarboxylic acid amide monomers used in the present invention include N-vinylformamide, N-methyl-N-vinylformamide, N-vinylacetamide, N-methyl-N-vinylacetamide, and N-vinylpropion. amide, N-methyl-N-vinylpropionamide, N-vinylbutyramide, N-vinylisobutyramide and the like, with N-vinylformamide being preferred. In addition to N-vinylcarboxylic acid amide monomers, monomers that can be copolymerized with N-vinylcarboxylic acid amide may be used, such as (meth)acrylonitrile, (meth)acrylamide, N-alkyl (meth)acrylamide, N, N'-dialkyl (meth)acrylamide, N,N'-dialkylaminoalkyl (meth)acrylamide, alkali metal salt or ammonium salt of (meth)acrylamide alkanesulfonic acid, alkali metal salt or ammonium salt of (meth)acrylic acid, Hydroxyalkyl (meth)acrylate, dialkylaminoalkyl (meth)acrylate, (meth)acryloyloxyalkyltrimethylammonium salt, alkali metal salt or ammonium salt of (meth)acryloyloxyalkanesulfonic acid, N-vinylpyrrolidone, diallyldialkylammonium salt , vinylpyridine, vinylimidazole, vinylbenzyl trialkylammonium salts, alkali metal salts or ammonium salts of vinylsulfonic acid, etc., and one type of these may be used, or two or more types may be used in combination. Acrylonitrile is particularly preferred.
ポリビニル化合物としては、ジビニルベンゼン、トリビニルベンゼン、ジビニルトルエン等の芳香族ポリビニル化合物、エチレングリコールジ(メタ)アクリレート、ジエチレングリコールジ(メタ)アクリレート、グリセロールジ(メタ)アクリレート、トリメチロールプロパントリ(メタ)アクリレート等のポリ(メタ)アクリレート、メチレンビスアクリルアミド等を用いることもできる。芳香族ジビニル化合物を用いるのが好ましい。最も好ましいのはジビニルベンゼンである。添加率はモノマーに対して0.1~50質量%の範囲であり、0.1~20質量%の範囲が好ましい。5質量%を越えるとN-ビニルカルボン酸アミドのみでは球状粒子が得られ難くなるので、N-ビニルカルボン酸アミドと共重合が可能なモノマーを使用した方が好ましい。共重合が可能なモノマーの添加率は、全モノマーに対して50質量%以下の範囲で使用する。特にアクリロニトリルを使用するのが好ましい。 Examples of polyvinyl compounds include aromatic polyvinyl compounds such as divinylbenzene, trivinylbenzene, and divinyltoluene, ethylene glycol di(meth)acrylate, diethylene glycol di(meth)acrylate, glycerol di(meth)acrylate, and trimethylolpropane tri(meth)acrylate. Poly(meth)acrylates such as acrylates, methylenebisacrylamide, etc. can also be used. Preference is given to using aromatic divinyl compounds. Most preferred is divinylbenzene. The addition rate is in the range of 0.1 to 50% by mass, preferably 0.1 to 20% by mass, based on the monomer. If the amount exceeds 5% by mass, it becomes difficult to obtain spherical particles using only N-vinylcarboxylic acid amide, so it is preferable to use a monomer that can be copolymerized with N-vinylcarboxylic acid amide. The addition rate of the copolymerizable monomer is 50% by mass or less based on the total monomers. Particular preference is given to using acrylonitrile.
重合開始剤としてはアゾ系やパーオキサイド系の重合開始剤、例えば2、2’-アゾビス(2、4-ジメチルバレロニトリル)、2、2’-アゾビス(4-メトキシ-2、4-ジメチルバレロニトリル)、2、2’-アゾビス(2-メチルプロピオニトリル)、2、2’-アゾビス-2-アミジノプロパン塩酸塩、4、4’-アゾビス-4-シアノバレリン酸、2、2’-アゾビス[2-(5-メチル-イミダゾリン-2-イル)プロパン]塩酸塩、2、2’-アゾビス[2-(2-イミダゾリン-2-イル)プロパン]塩酸塩等、ペルオキソ二硫酸アンモニウム或いはカリウム、過酸化水素、ベンゾイルペルオキサイド、ラウロイルペルオキサイド、オクタノイルペルオキサイド、サクシニックペルオキサイド、t-ブチルペルオキシ-2-エチルヘキサノエート等が挙げられる。これらの中で、2、2’-アゾビス(2、4-ジメチルバレロニトリル)、2、2’-アゾビス(4-メトキシ-2、4-ジメチルバレロニトリル)等の油溶性開始剤が好ましい。又、開始剤二種以上を併用しても差し支えない。添加率はモノマーに対し通常0.02~5質量%、好ましくは0.05~2質量%である。 Examples of polymerization initiators include azo-based and peroxide-based polymerization initiators, such as 2,2'-azobis(2,4-dimethylvaleronitrile) and 2,2'-azobis(4-methoxy-2,4-dimethylvaleronitrile). nitrile), 2,2'-azobis(2-methylpropionitrile), 2,2'-azobis-2-amidinopropane hydrochloride, 4,4'-azobis-4-cyanovaleric acid, 2,2'-azobis [2-(5-methyl-imidazolin-2-yl)propane] hydrochloride, 2,2'-azobis[2-(2-imidazolin-2-yl)propane] hydrochloride, ammonium or potassium peroxodisulfate, Examples include hydrogen oxide, benzoyl peroxide, lauroyl peroxide, octanoyl peroxide, succinic peroxide, t-butyl peroxy-2-ethylhexanoate, and the like. Among these, oil-soluble initiators such as 2,2'-azobis(2,4-dimethylvaleronitrile) and 2,2'-azobis(4-methoxy-2,4-dimethylvaleronitrile) are preferred. Furthermore, two or more types of initiators may be used in combination. The addition rate is usually 0.02 to 5% by weight, preferably 0.05 to 2% by weight based on the monomer.
カチオン性高分子分散剤としては、カチオン性モノマーである(メタ)アクリロイルオキシエチルトリメチルアンモニウム塩化物、ジメチルジアリルアンモニウム塩化物などを重合したものであるが、これらカチオン性モノマーと非イオン性モノマーとの共重合体も使用可能である。非イオン性モノマーの例としては、アクリルアミド、N-ビニルホルムアミド、N-ビニルアセトアミド、N-ビニルピロリドン、N、N’-ジメチルアクリルアミド、アクリロニトリル、ジアセトンアクリルアミド、2-ヒドロキシエチル(メタ)アクリレート等が挙げられる。カチオン性高分子分散剤の重量平均分子量としては、5000~200万、好ましくは5万~100万である。添加率は水に対し通常0.05~5質量%、好ましくは0.1~2質量%である。 Cationic polymer dispersants are polymerized cationic monomers such as (meth)acryloyloxyethyltrimethylammonium chloride and dimethyldiallylammonium chloride. Copolymers can also be used. Examples of nonionic monomers include acrylamide, N-vinylformamide, N-vinylacetamide, N-vinylpyrrolidone, N,N'-dimethylacrylamide, acrylonitrile, diacetone acrylamide, 2-hydroxyethyl (meth)acrylate, etc. Can be mentioned. The weight average molecular weight of the cationic polymer dispersant is 5,000 to 2,000,000, preferably 50,000 to 1,000,000. The addition rate is usually 0.05 to 5% by weight, preferably 0.1 to 2% by weight based on water.
塩としては、硫酸アンモニウム、硫酸ナトリウム、塩化アンモニウム、塩化ナトリウム、塩化カルシウム等が挙げられ、これらのうちでは、硫酸アンモニウムが特に好ましい。又、これらのものを単独で用いても、混合して用いてもよい。添加率は水に対し30~100質量%の範囲であり、30質量%より少ないとN-ビニルカルボン酸アミドが二相に分離が不十分であり、100質量%で塩による効果が十分得られており、100質量%を越えて添加しても不経済である。好ましくは50~90質量%であり、更に好ましくは60~90質量%である。 Examples of the salt include ammonium sulfate, sodium sulfate, ammonium chloride, sodium chloride, calcium chloride, etc. Among these, ammonium sulfate is particularly preferred. Further, these materials may be used alone or in combination. The addition rate is in the range of 30 to 100% by mass based on water; if it is less than 30% by mass, the N-vinylcarboxylic acid amide is insufficiently separated into two phases, and at 100% by mass, the effect of the salt cannot be sufficiently obtained. Therefore, it is uneconomical to add more than 100% by mass. It is preferably 50 to 90% by weight, more preferably 60 to 90% by weight.
本発明におけるポリビニルアミン架橋重合体粒子は、ホルムアルデヒドガスとの接触面積をできるだけ高めるため、多孔質構造を持たせることが好ましい。
多孔質構造を有するポリビニルアミン架橋重合体粒子を得るためには懸濁重合時に有機溶媒を使用する。使用する有機溶媒としては、1-プロパノール、2-プロパノール、1-ブタノール、2-ブタノール、tert-ブタノール等のアルコール類、酢酸メチル、酢酸エチル、酢酸プロピル等のエステル類、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン等のケトン類、エチレングリコールジメチルエーテル等のエーテル類の他、ブトキシエタノール、エトキシエタノール等の極性基を有する有機溶媒が使用可能である。これらの有機溶媒はある程度水に溶解するが、高濃度の塩を使用することにより、モノマー相に分配させることが可能である。これらの有機溶媒の添加量としては、全モノマーに対し5~200質量%、好ましくは10~100質量%である。
The polyvinylamine crosslinked polymer particles in the present invention preferably have a porous structure in order to increase the contact area with formaldehyde gas as much as possible.
In order to obtain polyvinylamine crosslinked polymer particles having a porous structure, an organic solvent is used during suspension polymerization. Examples of organic solvents used include alcohols such as 1-propanol, 2-propanol, 1-butanol, 2-butanol, and tert-butanol, esters such as methyl acetate, ethyl acetate, and propyl acetate, methyl ethyl ketone, and methyl isobutyl ketone. In addition to ethers such as ketones and ethylene glycol dimethyl ether, organic solvents having polar groups such as butoxyethanol and ethoxyethanol can be used. These organic solvents are somewhat soluble in water, but by using high concentrations of salt they can be partitioned into the monomer phase. The amount of these organic solvents added is 5 to 200% by weight, preferably 10 to 100% by weight based on the total monomers.
重合反応は、通常、温度30℃~100℃、時間は1時間~15時間で行う。
重合後、水洗により塩、カチオン性高分子分散剤、有機溶媒、未反応モノマー等を除去することができる。又、残留する有機溶媒は留去等により除去することも可能である。
The polymerization reaction is usually carried out at a temperature of 30° C. to 100° C. for a period of 1 hour to 15 hours.
After polymerization, salts, cationic polymer dispersants, organic solvents, unreacted monomers, etc. can be removed by washing with water. Further, the remaining organic solvent can also be removed by distillation or the like.
前記製造方法によりポリビニルカルボン酸アミド架橋重合体粒子が得られる。その後、加水分解する事によりポリビニルアミン架橋重合体粒子を得ることができる。加水分解は、塩基性、酸性条件下いずれでも行うことができる。
加水分解のために適当な塩基としては、加水分解の際にpHを8~14の範囲とすることができれば制限はなく、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、アンモニアの水溶液を用いることが最も好ましい。添加率は、ポリマーのホルミル基に対し0.05~2.0、更に好ましくは0.4~1.2当量の範囲で加えることが好ましい。
Polyvinylcarboxylic acid amide crosslinked polymer particles are obtained by the above manufacturing method. Thereafter, polyvinylamine crosslinked polymer particles can be obtained by hydrolysis. Hydrolysis can be carried out under either basic or acidic conditions.
The base suitable for hydrolysis is not limited as long as it can maintain a pH in the range of 8 to 14 during hydrolysis, and it is most preferable to use an aqueous solution of sodium hydroxide, potassium hydroxide, or ammonia. The addition rate is preferably 0.05 to 2.0 equivalents, more preferably 0.4 to 1.2 equivalents based on the formyl group of the polymer.
加水分解のために適当な酸としては、加水分解の際にpHを0~5の範囲とすることができれば制限はなく、ハロゲン化水素酸、硫酸、硝酸、リン酸といった無機酸、炭素数1~5の範囲のモノおよびジカルボン酸、スルホン酸、ベンゼンスルホン酸、トルエンスルホン酸といった有機酸が例示でき、特にハロゲン化水素酸およびハロゲン化水素のガスを用いることが好ましく、ハロゲン化水素酸を用いることが最も好ましい。添加率は、ポリマーのホルミル基に対し0.05~2.0、更に好ましくは0.4~1.2当量の範囲で加えることが好ましい。 Suitable acids for hydrolysis are not limited as long as the pH can be adjusted to a range of 0 to 5 during hydrolysis, and include inorganic acids such as hydrohalic acid, sulfuric acid, nitric acid, and phosphoric acid, and acids with a carbon number of 1. Examples include organic acids such as mono- and dicarboxylic acids, sulfonic acid, benzenesulfonic acid, and toluenesulfonic acid in the range of 5 to 5, and it is particularly preferable to use hydrohalic acid and hydrogen halide gas, and use hydrohalic acid. is most preferable. The addition rate is preferably 0.05 to 2.0 equivalents, more preferably 0.4 to 1.2 equivalents based on the formyl group of the polymer.
加水分解後、水等により洗浄することにより、ポリビニルアミン架橋重合体粒子を得ることができる。 After hydrolysis, polyvinylamine crosslinked polymer particles can be obtained by washing with water or the like.
本発明におけるポリビニルアミン架橋重合体粒子は、粒径10μm~2mmの範囲の球状粒子である。多孔質構造の指標としては比表面積による。本発明においては、比表面積が1.0m2/g以上であるならば、多孔質構造を有していると言える。多孔質構造を有さない架橋重合体粒子は0m2/gあるいは0m2/gに近い値である。比表面積は、BET法で求めることができる。例えば、架橋重合体球状粒子を真空乾燥後、Quantachrome ChemBET3000(カンタクローム社製)を用い、窒素30%+ヘリウムを使用し、BET1点法で求めることができる。 The polyvinylamine crosslinked polymer particles in the present invention are spherical particles with a particle size in the range of 10 μm to 2 mm. Specific surface area is used as an index of porous structure. In the present invention, if the specific surface area is 1.0 m 2 /g or more, it can be said that the material has a porous structure. Crosslinked polymer particles without a porous structure have a value of 0 m 2 /g or close to 0 m 2 /g. The specific surface area can be determined by the BET method. For example, after drying the crosslinked polymer spherical particles in vacuum, it can be determined by the BET one-point method using Quantachrome ChemBET3000 (manufactured by Quantachrome) using 30% nitrogen + helium.
以下に本発明におけるポリビニルアミン架橋重合体粒子の製造例及びホルムアルデヒドガス捕捉剤としての効果について具体的に説明するが、本発明は以下の実施例に限定されるものではない。 The production examples of polyvinylamine crosslinked polymer particles according to the present invention and their effects as formaldehyde gas scavengers will be specifically explained below, but the present invention is not limited to the following examples.
(製造例1)
500mLの4つ口フラスコに脱塩水216.0g、硫酸アンモニウム144.1g、ポリアクリロイルオキシエチルトリメチルアンモニウム塩化物水溶液(ポリマー濃度20質量%、重量平均分子量80万)9.1gを投入し、撹拌し、溶解させ、重合浴とした。N-ビニルホルムアミド33.0g、80%ジビニルベンゼン15.0g、アクリロニトリル12.1g、酢酸エチル60.1g、アゾ系重合開始剤2、2’-アゾビス(4-メトキシ-2、4-ジメチルバレロニトリル)(V-70、和光純薬工業(株)製)0.6gを混合し、モノマー溶液とした。モノマー溶液と重合浴を混合、窒素でフラスコ内を置換しながら150rpmで撹拌した。30分後昇温し、50℃で3時間、続いて60℃で1時間重合した。重合後濾過、水洗し、濾過し、含水状態の凝集物のない重合体球状粒子148.1gを得た。
この様にして得られた反応生成物35.0gを4つ口フラスコに入れ、48質量%水酸化ナトリウム水溶液50.7g、水50.1gを加え、撹拌しながら80℃で5時間加水分解した。水洗、濾過し、含水状態のポリビニルアミン球状粒子32.8gを得た。顕微鏡観察の結果、50μm~1mmの球状粒子が観察された。真空乾燥後、白色球状粒子の比表面積を測定した結果、14m2/gであり多孔質構造を有していた。このようにして得られたポリビニルアミン架橋重合体粒子をサンプルAとする。
(Manufacturing example 1)
216.0 g of demineralized water, 144.1 g of ammonium sulfate, and 9.1 g of an aqueous solution of polyacryloyloxyethyltrimethylammonium chloride (polymer concentration 20% by mass, weight average molecular weight 800,000) were placed in a 500 mL four-necked flask and stirred. The mixture was dissolved and used as a polymerization bath. 33.0 g of N-vinylformamide, 15.0 g of 80% divinylbenzene, 12.1 g of acrylonitrile, 60.1 g of ethyl acetate, azo polymerization initiator 2,2'-azobis(4-methoxy-2,4-dimethylvaleronitrile) ) (V-70, manufactured by Wako Pure Chemical Industries, Ltd.) (0.6 g) was mixed to prepare a monomer solution. The monomer solution and the polymerization bath were mixed and stirred at 150 rpm while purging the inside of the flask with nitrogen. After 30 minutes, the temperature was raised and polymerization was carried out at 50°C for 3 hours and then at 60°C for 1 hour. After polymerization, the polymer was filtered, washed with water, and filtered to obtain 148.1 g of polymer spherical particles in a water-containing state and free of aggregates.
35.0 g of the reaction product thus obtained was placed in a four-necked flask, 50.7 g of a 48% by mass aqueous sodium hydroxide solution and 50.1 g of water were added, and the mixture was hydrolyzed at 80° C. for 5 hours with stirring. . The mixture was washed with water and filtered to obtain 32.8 g of water-containing polyvinylamine spherical particles. As a result of microscopic observation, spherical particles of 50 μm to 1 mm were observed. After vacuum drying, the specific surface area of the white spherical particles was measured to be 14 m 2 /g, indicating that they had a porous structure. The polyvinylamine crosslinked polymer particles thus obtained are referred to as sample A.
(製造例2)
500mLの4つ口フラスコに脱塩水217.1g、硫酸アンモニウム144.0g、ポリアクリロイルオキシエチルトリメチルアンモニウム塩化物水溶液(ポリマー濃度20質量%、重量平均分子量80万)9.0gを投入し、撹拌し、溶解させ、重合浴とした。N-ビニルホルムアミド49.8g、80%ジビニルベンゼン4.2g、アクリロニトリル6.0g、アゾ系重合開始剤2、2’-アゾビス(4-メトキシ-2、4-ジメチルバレロニトリル)(V-70、和光純薬工業(株)製)0.6gを混合し、モノマー溶液とした。モノマー溶液と重合浴を混合、窒素でフラスコ内を置換しながら140rpmで撹拌した。30分後昇温し、50℃で3時間、続いて60℃で1時間重合した。重合後濾過、水洗、濾過し、含水状態の重合体球状粒子118.3gを得た。
このようにして得られた反応生成物105gを4つ口フラスコに入れ、48質量%水酸化ナトリウム水溶液150.1g、脱塩水150.0を加え、撹拌しながら80℃で5時間加水分解した。水洗、濾過し、含水状態のポリビニルアミン球状粒子112.1gを得た。顕微鏡観察の結果、50μm~2mmの球状粒子が観察された。真空乾燥後、白色球状粒子の比表面積を測定した結果、1m2/g未満であった。このようにして得られたポリビニルアミン架橋重合体粒子をサンプルBとする。
(Manufacturing example 2)
217.1 g of demineralized water, 144.0 g of ammonium sulfate, and 9.0 g of an aqueous polyacryloyloxyethyltrimethylammonium chloride solution (polymer concentration 20% by mass, weight average molecular weight 800,000) were placed in a 500 mL four-necked flask, and stirred. The mixture was dissolved and used as a polymerization bath. N-vinylformamide 49.8g, 80% divinylbenzene 4.2g, acrylonitrile 6.0g, azo polymerization initiator 2,2'-azobis(4-methoxy-2,4-dimethylvaleronitrile) (V-70, (manufactured by Wako Pure Chemical Industries, Ltd.) was mixed to prepare a monomer solution. The monomer solution and the polymerization bath were mixed and stirred at 140 rpm while purging the inside of the flask with nitrogen. After 30 minutes, the temperature was raised and polymerization was carried out at 50°C for 3 hours and then at 60°C for 1 hour. After polymerization, the mixture was filtered, washed with water, and filtered to obtain 118.3 g of water-containing polymer spherical particles.
105 g of the reaction product thus obtained was placed in a four-necked flask, 150.1 g of a 48% by mass aqueous sodium hydroxide solution and 150.1 g of demineralized water were added, and the mixture was hydrolyzed at 80° C. for 5 hours with stirring. The mixture was washed with water and filtered to obtain 112.1 g of water-containing polyvinylamine spherical particles. As a result of microscopic observation, spherical particles of 50 μm to 2 mm were observed. After vacuum drying, the specific surface area of the white spherical particles was measured and found to be less than 1 m 2 /g. The polyvinylamine crosslinked polymer particles thus obtained are referred to as Sample B.
(実施例1)
臭気用サンプリングバッグ[容量5L、テドラーバッグ(アズワン株式会社製)]に製造例1で作成したサンプルAを入れたものを「試験測定」、サンプルAを入れていないものを「ブランク」とした。調製した臭気成分をバッグに1.5L充填し、15分、30分、60分静置後の臭気濃度を検知管により測定した。各試料3回測定し、その平均値を表1に示す。
(Example 1)
An odor sampling bag [capacity 5 L, Tedlar bag (manufactured by As One Corporation)] containing Sample A prepared in Production Example 1 was defined as a "test measurement", and a bag without Sample A was defined as a "blank". A bag was filled with 1.5 L of the prepared odor component, and the odor concentration was measured using a detection tube after standing for 15 minutes, 30 minutes, and 60 minutes. Each sample was measured three times, and the average value is shown in Table 1.
(表1)
(Table 1)
(比較例1)
実施例1においてサンプルAの代わりにサンプルBを用いたこと以外は、実施例1と同様に試験を行った。その結果を表2に示す。
( Comparative example 1 )
The test was conducted in the same manner as in Example 1, except that Sample B was used instead of Sample A in Example 1. The results are shown in Table 2.
(表2)
(Table 2)
表1、表2の試験結果から明らかな様に、本発明によるポリビニルアミン架橋重合体粒子は非常に良好なホルムアルデヒド捕集能力を有することが判る。特に多孔質構造を有するポリビニルアミン架橋重合体粒子サンプルAは捕集速度も高く、極めて顕著なホルムアルデヒド捕集能力があることが判る。
As is clear from the test results in Tables 1 and 2, it can be seen that the polyvinylamine crosslinked polymer particles according to the present invention have very good formaldehyde trapping ability. In particular, sample A of polyvinylamine crosslinked polymer particles having a porous structure has a high collection rate and is found to have an extremely remarkable formaldehyde collection ability.
Claims (2)
A method for producing a formaldehyde gas adsorption filter, in which a formaldehyde gas scavenger produced by the production method according to claim 1 is supported on a nonwoven fabric.
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Citations (4)
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|---|---|---|---|---|
| JP2002119852A (en) | 2000-07-04 | 2002-04-23 | Mitsubishi Chemicals Corp | Aldehyde compound absorbent for building materials and building materials blended or coated with the base material |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH06190235A (en) * | 1992-12-25 | 1994-07-12 | Mitsubishi Kasei Corp | Gas adsorbent and method for treating gas by using the same |
| JPH10204190A (en) * | 1997-01-27 | 1998-08-04 | Kuraray Co Ltd | Wood processing material packaging film |
-
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Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002119852A (en) | 2000-07-04 | 2002-04-23 | Mitsubishi Chemicals Corp | Aldehyde compound absorbent for building materials and building materials blended or coated with the base material |
| JP2018052998A (en) | 2016-09-26 | 2018-04-05 | ハイモ株式会社 | Method for producing polyvinyl carboxylic acid amide-crosslinked polymer particle |
| JP2019166515A (en) | 2017-06-19 | 2019-10-03 | 三菱製紙株式会社 | Air filter filter-material and air filter |
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