挥发性有机化合物吸附剂和共混有挥发性有机化合物吸附剂的树脂组合物制造技术

一种挥发性有机化合物吸附剂，其包括SiO2/Al2O3(摩尔比)为50以上的MFI型沸石，并且其特征在于，沸石在X射线衍射光谱中(053)面的晶面间距(d值)为

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】挥发性有机化合物吸附剂和共混有挥发性有机化合物吸附剂的树脂组合物
本专利技术涉及包括MFI型沸石的挥发性有机化合物吸附剂。
技术介绍
沸石是在沸石骨架中具有SiO2和Al2O3等，并且进一步具有规则的通道(孔)的结晶性硅铝酸盐。特别地，MFI型沸石富含二氧化硅，并且众所周知其包含10元环结构的孔(和/或)。已知的是，沸石骨架中的Al2O3影响亲水性，Al的量越多，亲水性越高，并且Al的量越少，亲水性越低。富含二氧化硅的MFI型沸石包含少量的Al，并且具有低亲水性；即，该沸石对疏水性有机组分显示高度的吸附性。此外，由于富含二氧化硅的MFI型沸石具有接近低分子量烃的尺寸的孔径，因此已经提出将其用作用于吸附有机化合物的吸附剂(参见专利文献1至3)。此外，MFI型沸石具有用于减少由树脂劣化产生的特有的气味(以下，称为树脂气味)的作用(参见专利文献4)。此处，已知如甲苯、二甲苯和乙酸乙酯等挥发性有机化合物(以下，通常简称为VOC)极大地影响环境，并且成为例如光化学烟雾的原因。因此，空气污染控制法(AirPollutionControlLaw)严格地控制从如工厂等固定的产生源排出和飞散的VOC的浓度。因此，已经强烈要求提供能够有效地从排出的气体中除去挥发性有机化合物的吸附剂。上述MFI型沸石对各种有机化合物显示高吸附性，因此经常被用作VOC吸附剂。然而，由于其吸附容量小，因此必须大量使用MFI型沸石以获得期望的效果。因此，期望改进MFI型沸石对VOC的吸附性能和容量。特别地，期望提供即使当如甲苯等VOC以低浓度存在于大气中时，也能吸附VOC至充分的程度的吸附剂。现有技术文献：专利文献：专利文献1：JP-H01-171554专利文献2：JP-H09-253483专利文献3：JP-A-2003-126689专利文献4：JP-A-2002-069315
技术实现思路
专利技术要解决的问题因此，本专利技术的目的是提供即使当挥发性有机化合物以低浓度存在时，也显示优异的吸附性的挥发性有机化合物吸附剂。本专利技术的另一目的是提供特别是对甲苯显示优异的吸附性的吸附剂。本专利技术的又一目的是提供共混有挥发性有机化合物吸附剂的树脂组合物。用于解决问题的方案本专利技术人进行了许多关于沸石对挥发性有机化合物的吸附性能的实验。结果，本专利技术人发现了通过在低温下合成而获得的MFI型沸石对在气氛中以低浓度存在的VOC(甲苯)显示优异的吸附性的事实，并且因此完成了本专利技术。根据本专利技术，提供一种挥发性有机化合物吸附剂，其包括SiO2/Al2O3(摩尔比)为50以上的MFI型沸石，该沸石在X射线衍射光谱中(053)面的晶面间距(d值)为以下，和在0.005的氮分压PN2(P/P0)下氮吸附量为100(cm3/g)以上。对于本专利技术的挥发性有机化合物吸附剂，期望：(1)SiO2/Al2O3(摩尔比)为90以上；(2)在0.01的甲苯分压PT(P/P0)下，甲苯吸附量为8.2质量％以上；和(3)将以碱金属的氧化物换算的碱金属含量抑制为0.1质量％以下。此外，根据本专利技术，提供通过将树脂与上述挥发性有机化合物吸附剂共混而获得的树脂组合物。对于通过将树脂与本专利技术的吸附剂共混而获得的树脂组合物，期望：(1)以相对于100质量份树脂为0.005至100质量份的量包含吸附剂；和(2)树脂为热塑性树脂。专利技术的效果如后述实施例中所示，本专利技术的挥发性有机化合物吸附剂在甲苯分压PT(P/P0)为0.01的气氛中，即在含有极少量甲苯的气氛中的甲苯吸附量为8.2质量％以上，并且在最高的情况下，为9.0质量％以上。在如此低甲苯浓度的气氛中，没有一种常规的MFI型沸石系吸附剂显示8.2质量％以上的甲苯吸附性。因此，本专利技术的挥发性有机化合物吸附剂可以以例如由具有蜂窝结构的排气用转子负载的方式，有利地用于使如化工厂等环境净化用的设备中。附图说明[图1]为实施例2中获得的包括MFI型沸石的挥发性有机化合物吸附剂的X射线衍射图像的图。[图2]为实施例3以及比较例2和3的(053)面的X射线衍射图像的图。[图3]为在实施例2以及比较例1、2和3中测量的氮吸附等温线的图。[图4]为在实施例2以及比较例2和3中测量的甲苯吸附等温线的图。[图5]为实施例1中获得的包括MFI型沸石的挥发性有机化合物吸附剂的扫描型电子显微镜照片。[图6]为实施例6中获得的包括MFI型沸石的挥发性有机化合物吸附剂的扫描型电子显微镜照片。具体实施方式本专利技术的包括MFI型沸石的吸附剂用于吸附或者除去挥发性有机化合物。挥发性有机化合物代表在大气压下沸点在50至260℃范围内的有机化合物。其实例包括甲苯、二甲苯、乙酸乙酯、乙醇、苯、甲基乙基酮、二氯乙烷和三氯乙烷等，并且特别是，甲苯。<MFI型沸石>MFI型沸石用作吸附剂，并且形成该沸石特有的10元环形式的孔，因此，显示如图1所示的X射线衍射峰。例如，其显示2θ＝7.9°附近的归属于(011)面、2θ＝8.9°附近的归属于(200)面、和2θ＝23.1°附近的归属于(051)面的窄的衍射峰。上述沸石富含二氧化硅，具有50以上，优选90以上，更优选100以上，并且最优选5,000以上的SiO2/Al2O3(摩尔比)，因此，具有低的亲水性，即对疏水性高的有机化合物显示优异的吸附性。另一方面，包含大量铝(上述摩尔比小于50)的沸石具有高的亲水性并且不能获得对VOC优异的吸附性。用于本专利技术的MFI型沸石通过在低温(80至130℃)下的反应来生产。结果，MFI型沸石在X射线衍射光谱中(053)面的晶面间距(d值)为以下，和在0.005的氮分压PN2(P/P0)下氮吸附量为100(cm3/g)以上，并且优选103(cm3/g)以上。稍后将描述通过在低温下的反应可以获得上述d值和氮吸附量的原因。上述d值表示沸石中的孔所具有的特定面之间的间距。小的d值是指沸石没有应变，并且孔均匀地分布在其中且具有大的孔容积。与上述小的d值相关，MFI型沸石包含致密且均匀地分布在其中的上述微尺寸的孔。结果，MFI型沸石即使在如上所述的氮分压PN2(P/P0)低至0.005的气氛中，也显示大的氮吸附量。换言之，上述氮吸附量意味着上述微尺寸的孔致密地分布在MFI型沸石中，因此，所述沸石对挥发性有机化合物，并且特别是对甲苯显示非常优异的吸附性。进一步，期望的是MFI型沸石包含以其氧化物换算的量抑制为1.70质量％以下，优选地，1.25质量％以下，并且特别地，0.1质量％以下的碱金属(以下为碱)。即，碱组分(例如Na和K)作为不可避免的杂质混入沸石中。然而，如果碱组分的量大，则沸石具有增大的亲水性，并且极大地降低其对有机组分的吸附性。然而，根据本专利技术，此类碱组分的量已经被抑制至非常小，以有效地避免对有机化合物的吸附性的降低。结果，MFI型沸石确保对VOC的高的吸附性。例如，如后述实施例中所示，用于本专利技术的MFI型沸石在甲苯分压PT(P/P0)为0.01的气氛中的甲苯吸附量为8.2质量％以上。如果将沸石中以碱的氧化物换算的碱的量抑制为0.1质量％以下，则MFI型沸石的甲苯吸附量为9质量％以上，并且特别地，接近10质量％。<MFI型沸石的生产>上述MFI型沸石通过以下来生产：在包含二氧本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种挥发性有机化合物吸附剂，其包括MFI型沸石，其中所述沸石具有：50以上的SiO2/Al2O3(摩尔比)；在X射线衍射光谱中

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2016.02.18 JP 2016-0286641.一种挥发性有机化合物吸附剂，其包括MFI型沸石，其中所述沸石具有：50以上的SiO2/Al2O3(摩尔比)；在X射线衍射光谱中以下的(053)面的晶面间距(d值)；和在0.005的氮分压PN2(P/P0)下100(cm3/g)以上的氮吸附量。2.根据权利要求1所述的吸附剂，其中所述SiO2/Al2O3(摩尔比)为90以上。3.根据权利要求1或...

【专利技术属性】
技术研发人员：小野裕史，皆川円，
申请(专利权)人：水泽化学工业株式会社，
类型：发明
国别省市：日本,JP