(57)【要約】【課題】多孔性フィルムの親水性樹脂を塗布している面と間隔保持部材とを接着固定している接着剤の接着力の低下が抑制され、熱交換用シートと間隔保持部材との分離が抑制される熱交換用シートを提供することを課題とする。【解決手段】少なくとも多孔性シートと樹脂層との積層体を備え、前記樹脂層は、疎水基を有する分子および親水基を有する分子を含むか、疎水基と親水基とを有する分子を含むか、疎水基を有する分子、親水基を有する分子および疎水基と親水基とを有する分子を含むものである、熱交換用シート。【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも多孔性シートと樹脂層との積層体を備え、
前記樹脂層は、疎水基を有する分子および親水基を有する分子を含むか、疎水基と親水基とを有する分子を含むか、疎水基を有する分子、親水基を有する分子および疎水基と親水基とを有する分子を含むものである、熱交換用シート。
【請求項２】
前記疎水基と親水基とを有する分子が親水基を有するモノマー単位と疎水基を有するモノマー単位とを含む共重合体である、請求項１に記載の熱交換用シート。
【請求項３】
前記親水基を有するモノマー単位がビニルピロリドンを含み、かつ、前記疎水基を有するモノマー単位が酢酸ビニルを含む、請求項２に記載の熱交換用シート。
【請求項４】
前記前記共重合体が、ビニルピロリドンと酢酸ビニルとからなるものであり、
前記樹脂層が、前記共重合体からなるものであるか、ポリビニルピロリドンおよび前記共重合体からなるものである、請求項２又は３に記載の熱交換用シート。
【請求項５】
前記ビニルピロリドンの含有量が樹脂層全体に対し６０質量％以上９５質量％以下であり、かつ、前記酢酸ビニルの含有量が樹脂層全体に対し５質量％以上４０質量％以下である、請求項３又は４に記載の熱交換用シート。
【請求項６】
ピロリドン基を前記親水基として含む、請求項１〜５のいずれかに記載の熱交換用シート。
【請求項７】
酢酸基を前記疎水基として含む、請求項１〜６のいずれかに記載の熱交換用シート。
【請求項８】
前記樹脂層の目付が、０．１ｇ／ｍ２以上５．０ｇ／ｍ２以下である請求項１〜７のいずれかに記載の熱交換用シート。
【請求項９】
前請求項１〜８のいずれかに記載の熱交換用シートと間隔保持部材と接着剤とを備えた熱交換素子であって、前記熱交換用シートと前記間隔保持部材とが前記接着剤にて固定されており、前記接着剤が酢酸ビニルを含有する、熱交換素子。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、熱交換用シートに関する。
【背景技術】
【０００２】
熱交換器は、住宅・建築物の換気設備の省エネルギー部材として注目されている。熱交換器は、室内と室外からの空気流路、熱交換素子、送風機からなる。この熱交換素子内にて、室内から室外へ排気される空気（排気）の「温度」と「湿度」を、室外から室内へ供給される空気（給気）に移行させ、室内に戻す構造となっている。熱交換素子の構成は、熱交換用シートと間隔保持部材の２種類の熱交換用シートとそれらを接着固定する接着剤から形成される。その中でも熱交換用シートは、熱交換素子の温度交換効率、湿度交換効率、有効換気量率を高めるために熱伝達性、透湿性、気体遮蔽性が求められており、その性能を高める検討が行われている。
【０００３】
ここで、熱交換用シートとしては、親水性繊維のパルプ等を主体とする紙に無機塩などの吸湿剤を付与したもの（特許文献１参照）や、多孔性フィルムに親水性樹脂を塗布したもの（特許文献２参照）などが知られている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００８−１４６２３号公報
【特許文献２】特開昭６０−２０５１９３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
熱交換器の普及に伴い、寒冷地における浴室や温水プール、自動車等に用いられる熱交換器に対する要求が強くなっている。つまり、高温多湿環境下等の結露の発生し易い環境下での使用に耐え得る熱交換器が期待されているのである。しかし、特許文献１に開示された熱交換用シートでは、紙に添着された無機塩の吸湿剤が結露水に溶け出し、熱交換用シートの透湿性が低下するなどし、熱交換器の長期耐久性が劣るという課題がある。
【０００６】
また、特許文献２に開示された熱交換用シートでは、特許文献１に開示された熱交換用シートに見られる上記の課題は見られない。しかし、特許文献２に開示された熱交換用シートでは、熱交換用シートに要求される気体遮蔽性と透湿性を実現するために、多孔性フィルムに親水性樹脂を塗布する必要がある。そのため、高温多湿条件下や熱交換用シート表面に結露が発生する条件下では、親水性樹脂が結露により生じた水分を多く保持することになり、多孔性フィルムの親水性樹脂を塗布している面と間隔保持部材とを接着固定している接着剤の接着力が低下し、多孔性フィルムと接着剤との界面で剥がれが生じ、熱交換用シートと間隔保持部材とが分離してしまい、熱交換用シートと間隔保持部材との分離発生箇所において給気と排気との混合が起こり、熱交換素子の有効換気量率が低下するという課題があることを本発明者は見出した。
【０００７】
そこで、本発明は、上で説明した事情に鑑み、結露が発生する環境下においても、多孔性フィルムの親水性樹脂を塗布している面と間隔保持部材とを接着固定している接着剤の接着力の低下が抑制され、熱交換用シートと間隔保持部材との分離が抑制されることで、熱交換素子の有効換気量率の低下を抑制することに貢献し得る熱交換用シートを提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記課題を解決するため、本発明の熱交換用シートは以下の構成を有する。すなわち、本発明は、少なくとも多孔性シートと樹脂層との積層体を備え、該樹脂層は、疎水基を有する分子および親水基を有する分子を含むか、疎水基と親水基とを有する分子を含むか、疎水基を有する分子、親水基を有する分子および疎水基と親水基とを有する分子を含むものである、熱交換用シートである。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、熱交換用シートが、少なくとも多孔性シートと樹脂層との積層体を備え、前記樹脂層は、疎水基を有する分子および親水基を有する分子を含むか、疎水基と親水基とを有する分子を含むか、疎水基を有する分子、親水基を有する分子および疎水基と親水基とを有する分子を含むものであるため、結露が発生する環境下においても、多孔性フィルムの親水性樹脂を塗布している面と間隔保持部材とを接着固定している接着剤の接着力の低下が抑制され、熱交換用シートと間隔保持部材との分離が抑制されることで、熱交換素子の有効換気量率の低下を抑制することに貢献し得る熱交換用シートを提供することができる。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、発明の実施の形態を詳細に説明する。
【００１１】
本発明の熱交換用シートは、少なくとも多孔性シートと樹脂層との積層体を備え、前記樹脂層は、疎水基を有する分子および親水基を有する分子を含むか、疎水基と親水基とを有する分子を含むか、疎水基を有する分子、親水基を有する分子および疎水基と親水基とを有する分子を含むものである。
【００１２】
本発明の熱交換用シートは多孔性シートと樹脂層との積層体を備える。ここで、この積層体においては、多孔性シートに存在する微孔が樹脂層により閉塞されているため、この熱交換用シートの気体遮蔽性は優れたものとなる。よって、この熱交換用シートを用いた熱交換素子においては給気と排気が確実に隔離されることになる。
【００１３】
また、樹脂層は、親水基を有する分子を含むことで、熱交換用シートの透湿性は優れたものとなる。そのメカニズムの詳細については不明であるが、以下のとおり推測する。すなわち、上記の親水基が、この樹脂層の水蒸気の取り込みが起こる面（すなわち、高湿雰囲気側の面）からの水蒸気の取り込みを促進し、この樹脂層に取り込まれた水蒸気は凝集し水分となる。そして、樹脂層の一方の面側と他方の面側との湿度の高低差により、この水分は、樹脂層を、樹脂層の水蒸気の取り込みが起こる面の反対側の面（すなわち、低湿雰囲気側の面）に向けて浸透し、樹脂層の水蒸気の取り込みが起こる面の反対側の面から拡散するためであると推測する。なお、本発明においては、樹脂層の水蒸気の取り込みが起こる面の反対側の面を、樹脂層の水蒸気の拡散が起こる面と称することがある。なお、上記の樹脂層が疎水基を有する分子のみを含むものである場合、熱交換用シートの透湿性は著しく劣ったものとなる。
【００１４】
そして、上記の樹脂層が親水基のみならず疎水基を含むものであることが、本発明の特徴の一つである。ここで、上記の樹脂層が親水基を有する分子のみを含むものである場合、高温多湿の環境下や結露が発生する環境下においては、熱交換用シートが備える樹脂層が水分を多量に保持することとなり、熱交換用シートと間隔保持部材とを固定する接着剤の接着力が低下し、熱交換用シートと間隔保持部材との分離が発生し、熱交換用シートと間隔保持部材との分離発生箇所において給気と排気との混合が起こることで熱交換素子の有効換気量率が低下する傾向がみられる。しかし、上記の樹脂層が親水基に加え疎水基を含むことで、熱交換用シートの優れた透湿性を担保しつつ、熱交換用シートと間隔保持部材との分離の発生を抑制することができ、このことにより熱交換用シートと間隔保持部材との分離発生箇所における給気と排気との混合による熱交換素子の有効換気量率の低下が抑制される。この効果が得られる詳細なメカニズムは不明であるが、以下のとおり推測する。すなわち、樹脂層が親水基に加えて疎水基を含むことで、樹脂層の水蒸気の拡散が起こる面からの水蒸気の拡散が促進され、高温多湿環境下や結露が発生する環境下においても樹脂層に含まれる水分の総量が少量となり、熱交換用シートと間隔保持部材とを固定する接着剤の接着力の低下が抑制されるためであると推測する。
【００１５】
なお、詳細は後述するが、樹脂層が特定量の疎水基を有し、さらに、樹脂層が特定量の親水基を有することで熱交換用シートの透湿性はより優れたものとなる傾向が見られる。これは、上記のとおり疎水基の存在により樹脂層の水蒸気の拡散が起こる面からの水蒸気の拡散が促進され、樹脂層中の水分の総量が低下することで、親水基の存在による樹脂層の水蒸気の取り込みが起こる面からの水蒸気の取り込みが促進され、樹脂層全体として、樹脂層の水蒸気の取り込みが起こる面からの水蒸気の取り込みと樹脂層の水蒸気の拡散が起こる面からの水蒸気の拡散とがより高度に促進されるためであると推測する。
【００１６】
また、親水基と疎水基とを含む樹脂層とは、具体的には、疎水基を有する分子および親水基を有する分子を含むか、疎水基と親水基とを有する分子を含むか、疎水基を有する分子、親水基を有する分子および疎水基と親水基とを有する分子を含む樹脂層である。
【００１７】
ここで、上記の疎水基と親水基とを有する分子は親水基を有するモノマー単位と疎水基を有するモノマー単位とを含む共重合体であることが好ましい。ここで、本発明におけるモノマー単位とは、ポリマー（分子）中のモノマー（単量体）の形態をいう。また、この共重合体はランダム共重合体、交互共重合体、ブロック共重合体、およびグラフト共重合体からなる群より選ばれる少なくとも１種を含むものであることが好ましく、その中でもランダム共重合体と交互共重合体との少なくともいずれか一方を含むものであることが好ましい。ランダム共重合体や交互共重合体はブロック共重合体やグラフト共重合体と比べ、共重合体中に親水基と疎水基とが分散して混在することとなるため、樹脂層の一方の面から取り込まれた水分を、樹脂層の他方の面に素早く移行させることができ、さらに、この水分を樹脂層の他方の面から素早く拡散させることができ、熱交換用シートの透湿性が優れたものとなる。
【００１８】
ここで、本発明において、分子が含む親水基としては、カルボキシルキ基、カルボニル基、スルホン酸基、アミノ基、水酸基、オキシエチレン基、第四級アンモニウム基、およびピロリドン基からなる群より選ばれる少なくとも１種を含むものをいう。なかでも、吸湿性、すなわち、空気中の水蒸気を取り込む能力に優れるとの観点からピロリドン基を含むものであることが好ましい。
【００１９】
そして、親水基を有するモノマー単位としては、具体的にはウレタン、ビニルアルコール、ビニルピロリドン、ビニルアミン、ビニルメトキシアセタール、エチレングリコール、オキシエチレン、オキシアルキレンアルキルエーテル、アクリル酸ナトリウム、アクリルスルホン酸ナトリム、酢酸セルロース、カルボキシメチルセルロースなどが挙げられる。なかでも特に吸湿性に優れ、多種の溶剤へ溶解し、成膜性にも優れるとの観点より、ピロリドン基を有するビニルピロリドンを含むものが好ましい。
【００２０】
また、本発明において、分子が含む疎水基としては、メチル基、エチル基、プロピル基などのアルキル基、フェニル基などのアリール基、酢酸基、およびアセトアセチル基からなる群より選ばれる少なくとも１種を含むものをいう。なかでも、熱交換素子の接着剤として主に用いられる酢酸ビニル系の接着剤との接着力が優れるとの観点により、酢酸基を含むものであることが好ましい。
【００２１】
そして、疎水基を有するモノマー単位としては、具体的には酢酸ビニル、アセトアセチルビニルなどが挙げられる。なかでも、上述した接着剤との接着力の観点より酢酸ビニルが好ましい。
【００２２】
また、熱交換用シートの透湿性がより優れたものとなるとともに、熱交換用シートと酢酸ビニル系の接着剤との接着力もより優れたものとなるとの効果の観点から、疎水基と親水基とを有する分子はビニルピロリドンと酢酸ビニルとからなる共重合体であることが特に好ましい。ここで、この共重合体はビニルピロリドンおよび酢酸ビニルのみからなるものであってもよいし、上記の効果を大きく害しない範囲において、ビニルピロリドンおよび酢酸ビニル以外のモノマー単位を含有してもよいが、熱交換用シートの透湿性が更に優れたものとなるとともに、熱交換用シートと酢酸ビニル系の接着剤との接着力も更に優れたものとなるとの効果の観点からは、この共重合体はビニルピロリドンおよび酢酸ビニルのみからなるものであることが好ましい。
【００２３】
上記のとおり、本発明の熱交換用シートが備える樹脂層が含む疎水基と親水基とを有する分子はビニルピロリドンおよび酢酸ビニルからなる共重合体であることが好ましい態様である。そして、上記の態様であることに加えて、樹脂層が上記の共重合体およびポリビニルピロリドン、ならびに上記の共重合体の何れか一方からなるものであることが、熱交換用シートの透湿性が更に優れたものとなるとともに、熱交換用シートと酢酸ビニル系の接着剤との接着力も更に優れたものとなるとの効果の観点から好ましい。ここで、樹脂層は上記の共重合体およびポリビニルピロリドン、ならびに上記の共重合体の何れか一方のみからなるものであってもよいし、上記の効果を大きく害しない範囲において、上記の共重合体やポリビニルピロリドン以外の成分を含有してもよいが、熱交換用シートの透湿性が特に優れたものとなるとともに、熱交換用シートと酢酸ビニル系の接着剤との接着力も特に優れたものとなるとの効果の観点からは、この樹脂層は上記の共重合体およびポリビニルピロリドン、ならびに上記の共重合体の何れか一方のみからなるものであることが好ましい。そして、樹脂層における好適なビニルピロリドンの含有量と酢酸ビニルの含有量は以下のとおりである。すなわち、ビニルピロリドンの含有量は樹脂層全体に対して６０質量％以上９５質量％以下であることが好ましい。ビニルピロリドンの含有量が６０質量％以上であることで、熱交換用シートの透湿性がより優れたものとなる。上記の観点から、好ましくは６５質量％以上、より好ましくは７０質量％以上である。一方で、ビニルピロリドンの含有量が９５質量％以下であることで、高温多湿環境等の結露が発生し易い環境下での熱交換素子の使用において接着剤の接着力の低下をより抑制することができる。上記の観点から、好ましくは８７質量％以下、より好ましくは８０質量％以下である。また、酢酸ビニルの含有量は樹脂層全体に対して５質量％以上４０質量％以下であることが好ましい。酢酸ビニルの含有量が５質量％以上であることで、高温多湿環境等の結露が発生し易い環境下での熱交換素子の使用において接着剤の接着力の低下をより抑制することができ、さらに、樹脂層の水蒸気の拡散が起こる面からの水蒸気の拡散がより促進されることで熱交換用シートの透湿性がより優れたものとなる。上記の観点から、好ましくは１３質量％以上、より好ましくは２０質量％以上である。一方で、酢酸ビニルの含有量が４０質量％以下であることで、熱交換用シートの透湿性がより優れたものとなる。上記の観点から、好ましくは３５質量％以下、より好ましくは３０質量％以下である。なお、熱交換用シートが備える樹脂層における酢酸ビニルの含有量は少なすぎても、多すぎても、熱交換用シートの透湿性は低下する傾向が見られることを本発明者は見出した。
【００２４】
ここで、詳細は後述するが、ビニルピロリドンと酢酸ビニルの含有量は、Ｘ線光電子分光法（ＸＰＳ）により測定することができる。例えば、疎水基と親水基とを有する分子が、酢酸ビニルとビニルピロリドンとの共重合体であり、さらに樹脂層が酢酸ビニルとビニルピロリドンとの共重合体からなるものである場合、酢酸ビニルの分子量は８６、ビニルピロリドンの分子量は１１１であるから、酢酸ビニル量はエステル基由来の炭素量（ｅ（原子数％））とピロリドン基由来の窒素量（ｃ（原子数％））の値から、下記式より算出できる。
酢酸ビニルの含有量（質量％）＝（ｅ×８６／（ｅ×８６＋ｃ×１１１））×１００
ビニルピロリドンの含有量（質量％）＝（ｃ×１１１／（ｅ×８６＋ｃ×１１１））×１００。
【００２５】
本発明の熱交換用シートが有する樹脂層の目付は０．１ｇ／ｍ２以上５．０ｇ／ｍ２以下であることが好ましい。樹脂層の目付が０．１ｇ／ｍ２以上であることで、多孔性シートの微孔を樹脂層によって確実に閉塞することができ、この樹脂層を有する熱交換用シートは気体遮蔽性（すなわち、二酸化炭素遮蔽率）に優れたものとなり、この熱交換用シートを用いた熱交換素子においては給気と排気とが確実に隔離される。上記の観点から、好ましくは０．５ｇ／ｍ２以上、より好ましくは０．９ｇ／ｍ２以上である。一方で、上記の樹脂層の目付が５．０ｇ／ｍ２以下であることで、この樹脂層を有する熱交換用シートの熱伝達性と透湿性がより優れたものとなる。
【００２６】
本発明の熱交換用シートに用いる多孔性シートは、シート状のものであって複数の微孔を有するものであれば特に限定はされないが、なかでも優れた透気性および優れた透湿性を有し、微細な貫通孔、すなわち微孔を多数有していることが好ましい。多孔性シートとしては乾式不織布、紙などの湿式不織布、多孔性フィルムなどが挙げられる。また、多孔性シートの中でも多孔性フィルムは、パルプを用いた紙等に比べ、高温多湿条件下において強度が大きく低下することが抑制されるため好ましい。
【００２７】
ここで、多孔性フィルムを構成する樹脂は、ポリオレフィン樹脂、ポリカーボネート、ポリアミド、ポリイミド、ポリアミドイミド、芳香族ポリアミド、フッ素系樹脂などいずれでも構わないが、耐熱性、成形性、生産コストの低減などの観点からポリオレフィン樹脂が好ましい。上記ポリオレフィン樹脂を構成する単量体成分としては、例えば、エチレン、プロピレン、１−ブテン、１−ペンテン、３−メチルペンテン−１、３−メチル−１−ブテン、１−ヘキセン、４−メチル−１−ペンテン、５−エチル−１−ヘキセン、１−ヘプテン、１−オクテン、１−デセン、１−ドデセン、１−テトラデセン、１−ヘキサデセン、１−ヘプタデセン、１−オクタデセン、１−エイコセン、ビニルシクロヘキセン、スチレン、アリルベンゼン、シクロペンテン、ノルボルネン、５−メチル−２−ノルボルネンなどが挙げられ、これらの単独重合体や、これらの単量体成分からなる群から選ばれる少なくとも２種の共重合体、これら単独重合体や共重合体のブレンド物などが挙げられるが、これらに限定されるわけではない。そして、上記の単量体成分以外にも、例えば、ビニルアルコール、無水マレイン酸などを共重合しても構わない。特に多孔性フィルムにおいて、空孔率や細孔径など調整や製膜性、生産コストの低減などの観点から、上記のポリオレフィン樹脂を構成する単量体成分は、エチレンおよび／またはプロピレンを含むものであることがより好ましい。
【００２８】
多孔性フィルムの厚さは、好ましくは３０μｍ以下、より好ましくは２０μｍ以下、更に好ましくは１５μｍ以下であり、一方、好ましくは２μｍ以上、より好ましくは５μｍ以上、更に好ましくは１０μｍ以上である。多孔性フィルムの厚さを上述した上限値以下とすることで熱交換用シートの温度および湿度の交換効率を向上させることができる。また、多孔性フィルムの厚さを上述した下限値以上とすることにより、多孔性フィルムの第一の面への塗液の塗工や、その多孔性フィルムを用いた熱交換用シートを熱交換素子に成型する過程におけるコルゲート加工等の際の熱と張力に耐えうる強度を保持するものとすることができる。
【００２９】
多孔性フィルムを製膜する方法としては、公知の湿式法や公知の乾式法を採用することができる。
【００３０】
熱交換用シートの製造方法として、多孔性シートの片面又は両面に樹脂層成膜用の塗液を塗工する方法が好ましい。塗工方法としては、ロールコーター、グラビアコーター、ナイフコーター、カーテンコーター、ダイコーター、キスコーター、スクリーンコーター、スピンコーター等のコーティング方式が挙げられ、それらのなかでも、塗液を薄く塗工することができ、塗工速度も速いとの観点からグラビアコーターが好ましい。
【００３１】
塗液の塗工量は、ラインスピード、塗液の固形分濃度、および、塗液の粘度などにより調整することができる。また、グラビアコーターを用いる場合は、グラビアセルの形状、グラビアセルのセル深さ、グラビアロールの周速などでも調整することができる。
【００３２】
塗工装置における塗液を乾燥するための乾燥部は、ロールサポート型やフローティング型などがあり、特に、薄い多孔性フィルムをシワなく搬送させるためには、ロールサポート型が好ましい。更に、エキスパンダーロールにより幅方向に伸ばしながら搬送させ、乾燥させることが好ましい。乾燥温度は、多孔性フィルムに用いられる樹脂の融点以下で加工することが必要であり、より好ましくは８０℃以下、更に好ましくは６０℃以下であり、乾燥温度を上記の範囲とすることにより多孔性フィルムの熱による収縮率が５％以下となるため好ましい。
【００３３】
前記樹脂層は、疎水基を有する分子および親水基を有する分子を含むか、疎水基と親水基とを有する分子を含むか、疎水基を有する分子、親水基を有する分子および疎水基と親水基とを有する分子を含む塗液（以下、塗液とすることがある。）を多孔性シートの表面の上に塗工することで形成される。ここで、上述するように、５．０ｇ／ｍ２以下の極めて薄い樹脂層を形成するためには、多孔性シート上に塗液を極めて薄く塗工する必要がある。しかし、例えば多孔性シートとして多孔性フィルムを用いる場合、多孔性フィルムは、多数の微孔を有するため、それらの微孔を起点に塗液が弾かれ、極めて薄く塗液を塗工することが困難である。そこで、多孔性フィルムの表面の上に極めて薄く塗液を塗工するためには、多孔性フィルムに対する塗液の濡れ性を調整する必要がある。また、多孔性フィルムに対する塗液の濡れ性は、多孔性フィルムと塗液の接触角で表すことができ、多孔性フィルムと塗液の接触角は、好ましくは７０°以下、より好ましくは６０°以下、更に好ましくは５０°以下である。そうすることで、多孔性フィルムの表面に形成される層を適切なものとすることができる。一方で、多孔性フィルムと塗液の接触角は、好ましくは２０°以上、より好ましくは３０°以上、更に好ましくは４０°以上である。そうすることで、多孔性フィルムに対する塗液の濡れ性を高め過ぎが抑制され、塗液が多孔性フィルムの微孔を通り抜け多孔性フィルムの表面の反対側の面から抜けてしまい、多孔性フィルムの微孔を確実に閉塞することが困難になり、気体遮蔽性に劣る熱交換用シートとなることを抑制でき、更には、多孔性フィルムの第一の面の反対側に抜けた塗液によるブロッキングが発生することも抑制できる。
【００３４】
多孔性フィルムに対する塗液の濡れ性は、多孔性フィルムの表面にコロナ処理やプラズマ処理などを施すことによる多孔性フィルムの表面の改質や、塗液に用いる溶媒の選定、塗液への界面活性剤の添加の有無、塗液に添加する界面活性剤の選定、塗液の固形分濃度、塗液の粘度により好適な範囲に調整することができる。また、塗液に用いる溶媒としては、水や有機溶剤（アルコール類、エステル類、エーテル類、ケトン類または炭化水素類など）などを挙げることができ、塗液に添加することができる界面活性剤としては、アニオン界面活性剤（硫酸エステル型、リン酸エステル型、ガルボン酸型、スルホン酸型）、両性界面活性剤、非イオン界面活性材または高分子型界面活性剤などを挙げることができる。溶媒に有機溶剤を用いる場合には、融点が低く、相対蒸発速度が高いものを選定することで上記の濡れ性を好適なものとすることができることに加えて、塗工のラインスピードを早くすることができ、熱交換用シートの生産性を優れたものとすることができるため好ましい。融点が低く、相対蒸発速度が高い有機溶媒としては、例えば、メタノール、エタノール、イソプロピルアルコール、メチルアセテートエチルアセテート、イソプロピルアセテート、アセトン、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン、ヘキサンなどが挙げられる。ここで、樹脂層の樹脂が酢酸ビニルとビニルピロリドンの共重合体である場合には、その塗液に用いる溶媒としては、メタノール、エタノール、イソプロピルアルコールおよび、それらと水との混合物が好ましい。
【００３５】
また、塗液の粘度は、好ましくは５０ｃＰ以上とすることで、塗液が多孔性フィルムの微孔を通り抜け多孔性フィルムの表面の反対側の面から抜けてしまうことを抑制することができる。上記の観点から、より好ましくは１００ｃＰ以上、更に好ましく１５０ｃＰ以上である。一方、塗液の粘度は、好ましくは３００ｃＰ以下、より好ましくは２５０ｃＰ以下、更に好ましくは２００ｃＰ以下である。そうすることにより、例えばグラビアロールによる塗液の塗工において、塗工面にセルの型が残らず、多孔性フィルムの微孔を確実に閉塞することが可能となる。塗液の粘度は、樹脂の重量平均分子量と、塗液の固形分濃度にて好適な範囲に調整することができる。
【００３６】
次に熱交換素子の製造方法の一例を説明する。本発明の熱交換用シートと、セルロースや合成繊維を主成分とする紙、又はフィルム等を間隔保持部材として接着剤等で貼り合わせ、片面段ボールを得る。接着剤は、酢酸ビニル系、エチレン酢酸ビニル系を用いることで、疎水基を有する分子および親水基を有する分子、ならびに疎水基と親水基とを有する分子の少なくとも何れか一方を含有した樹脂層との接着力が向上するため好ましい。また、必要に応じて間隔保持部材に、難燃剤加工を施しておいてもよい。コルゲート加工は、間隔保持部材を形成する互いに噛み合って回転する一対の歯車状のコルゲーターと、熱交換用シートをコルゲート加工された間隔保持部材に押し付けるプレスロールからなる装置により行われる。間隔保持部材と熱交換用シートの接着には、間隔保持部材の段加工された頂点部に接着剤を塗布し、熱交換用シートを押圧し接着する工程等を採用することもできる。また間隔保持部材と熱交換用シートとの少なくともいずれか一方に接着剤を塗布し、間隔保持部材と熱交換用シートを加熱しながら押圧することで接着させることもできる。
【００３７】
熱交換素子は、片面段ボールを積層することで製造される。片面段ボールの山の頂点に接着剤を塗布し、複数の片面コルゲートを、一枚ずつ交互に交差させて積層させ製造する。
【実施例】
【００３８】
次に、本発明の熱交換用シートについて実施例を挙げて詳細に説明する。
［測定方法］
（１）Ｘ線光電子分光法（ＸＰＳ）の測定
熱交換用シートの断面をカットし、樹脂層において測定した。試験片は、超純水でリンスした後、室温、０．５Ｔｏｒｒにて１０時間乾燥させた後、測定に供した。測定装置、条件としては、以下の通り。   
測定装置： ＥＳＣＡＬＡＢ２２０ｉＸＬ   
励起Ｘ線： monochromatic Ａｌ Ｋα１,２ 線（１４８６．６ｅＶ）   
Ｘ線径： ０．１５ｍｍ   
光電子脱出角度： ９０ °（試料表面に対する検出器の傾き）   
ここで、酢酸ビニルのエステル基（ＣＯＯ）由来の炭素量（ｅ（原子数％））は、ＣＯＯ由来の成分ピークから、ピロリドン基由来の窒素量（ｃ（原子数％））はＯ＝Ｃ−Ｎ由来の成分ピークから、全元素に対する各ピーク面積比を算出することで求めることができる。具体的には、Ｃ１ｓのピークは、主にＣＨｘ，Ｃ−Ｃ，Ｃ＝Ｃ，Ｃ−Ｓ由来の成分、主にＣ−Ｏ，Ｃ−Ｎ由来の成分、π−π＊サテライト由来の成分、Ｃ＝Ｏ由来の成分、ＣＯＯ由来の成分、Ｏ＝Ｃ−Ｎ由来の成分の６つの成分から構成される。以上の６つ成分にピーク分割を行い、全元素に対する各成分のピーク面積比を、小数点第２位を四捨五入し、エステル基（ＣＯＯ）由来の炭素量（ｅ（原子数％））とピロリドン基由来の窒素量（ｃ（原子数％））とを算出した。なお、ピーク分割の結果、ピーク面積百分率が０．４％以下であれば、検出限界以下とした。そして、酢酸ビニル量はエステル基由来の炭素量（ｅ（原子数％））を下記式（１）に代入し酢酸ビニルの含有量を算出し、ピロリドン基由来の窒素量（ｃ（原子数％））を下記式（２）に代入しビニルピロリドンの含有量を算出した。
酢酸ビニルの含有量（質量％）＝（ｅ×８６／（ｅ×８６＋ｃ×１１１））×１００    （１）
ビニルピロリドンの含有量（質量％）＝（ｃ×１１１／（ｅ×８６＋ｃ×１１１））×１００    （２）      。
【００３９】
（２）樹脂層の目付
１００ｍｍ角の熱交換用シートの試験片を５枚用意し、それらを温度２０℃、湿度６５％ＲＨの雰囲気中にて２４ｈｒ静置し、その後に、５枚の試験片それぞれの初期質量（ｇ）を測定した。次に、３００ｍｌ容量の容器に充填された２００ｍｌの溶媒（エタノール）に５枚の試験片を含浸させ、５枚の試験片の表面および裏面を２回ずつ拭き取った。次に、５枚の試験片を３００ｍｌ容量の容器に充填された２００ｍｌの溶媒（エタノール）に２分間浸漬させ、次いで、再度、５枚の試験片を３００ｍｌ容量の容器に充填された２００ｍｌの溶媒（エタノール）に２分間浸漬させた。続いて、５枚の試験片を温度２０℃、湿度６５％ＲＨの雰囲気中にて２４ｈｒ静置し、その後に、５枚の試験片それぞれの質量（ｇ）を測定し、下記式より各試験片の樹脂層の目付（ｇ／ｍ２）を計算し、試験片５枚の平均値を樹脂層の目付とした。
樹脂層の目付（ｇ／ｍ２）＝（初期質量（ｇ）−樹脂層を除去した質量（ｇ））／０．０１（ｍ２）。
【００４０】
（３）多孔性シートおよび熱交換用シートの目付
ＪＩＳ  Ｌ１９０６（２０００）５．２の方法により目付を測定した。試料（多孔性シートまたは熱交換用シート）の異なる箇所から１００ｍｍ角の試験片を５枚採取し、温度２０℃、湿度６５％ＲＨの雰囲気中にて２４ｈｒ静置し、その後、それぞれの質量（ｇ）を量り、その平均値を１ｍ２当たりの質量（ｇ／ｍ２）で表し、５枚の平均値を目付（ｇ／ｍ２）とした。
【００４１】
（４）多孔性シートおよび熱交換用シートの厚さ
厚さは、試料の異なる箇所から２００ｍｍ角の試験片を３枚採取し、温度２０℃、湿度６５％ＲＨの雰囲気中にて２４ｈｒ静置し、その後、３枚の試験片それぞれの中央と４隅の５点の厚さ（μｍ）を測定器（型式ＩＤ−１１２、（株）ミツトヨ製）を用いて１μｍまで測定し、平均値を値とした。
【００４２】
（５）熱交換用シートの透湿度
透湿度は、ＪＩＳ  Ｚ０２０８（１９７６）透湿度（カップ法）の方法により測定した。使用したカップは、直径６０ｍｍで深さ２５ｍｍである。試験片は、直径７０ｍｍの円形のものを５枚用意した。試験片は、温度２０℃、湿度６５％ＲＨで２４ｈｒ放置した。次に、その試験片を、水分測定用塩化カルシウム（和光純薬工業製）の入ったカップに設置し、初期重量（Ｔ０）を測定し、温度２０℃、湿度６５％ＲＨに設定した恒温恒湿槽内で１時間、２時間、３時間、４時間および５時間静置し、その際の質量（それぞれＴ１、Ｔ２、Ｔ３、Ｔ４、Ｔ５）を測定した。下記式により透湿度を求め、５枚の平均値を透湿度（ｇ／ｍ２／ｈｒ）とした。
透湿度（ｇ／ｍ２／ｈｒ）＝｛［（（Ｔ０−Ｔ１）／Ｔ１）＋（（Ｔ０−Ｔ２）／Ｔ２）＋（（Ｔ０−Ｔ３）／Ｔ３）＋（（Ｔ０−Ｔ４）／Ｔ４）＋（（Ｔ０−Ｔ５）／Ｔ５）］／５｝×１００。
【００４３】
（６）熱交換用シートの二酸化炭素遮蔽率
幅０．３６ｍ、長さ０．６０ｍ、高さ０．３６ｍ（０．０７８ｍ３）のボックスの開口部（２０ｃｍ×２０ｃｍ）に熱交換用シートの試験片（２５ｃｍ×２５ｃｍ）を、この開口部を閉塞するように貼り、ボックス内の二酸化炭素濃度が８，０００ｐｐｍとなるように二酸化炭素注入口から二酸化炭素をボックス内に注入し、１時間後のボックス内の二酸化炭素濃度（ｐｐｍ）を測定し、次式により二酸化炭素遮蔽率（％）を計算した。二酸化炭素濃度は、測定機（ｔｅｓｔｏ５３５（（株）テストー））を用いて評価した。
二酸化炭素遮蔽率（％）＝｛（１時間後のボックス内の二酸化炭素濃度−ボックス外の二酸化炭素濃度）／（ボックス内の初期二酸化炭素濃度−ボックス外の二酸化炭素濃度）｝×１００。
【００４４】
（７）熱交換用シートと接着剤の剥離強力
熱交換用シートと接着剤の剥離強力は、下記の方法にて測定した。すなわち、熱交換用シートに酢酸ビニル接着剤をバーコーターで３５ｇ／ｍ２塗布し、クラフト紙６０ｇ／ｍ２に塩化リチウム４ｇ／ｍ２塗布したコルゲート形状の中芯紙を貼り付けて試料を得た。この試料から長さ１５０ｍｍ、幅２０ｍｍの試験片を加工長さ（ＭＤ）方向に５枚採取し、温度２０℃、湿度５０％ＲＨの雰囲気中にて３ｈｒ静置し、その後、剥離速度２００ｍｍ／ｍｉｎで、その試験片の熱交換用シートと中芯紙とを試験片の面と熱交換用シートの面との角度が９０度、試験片の面と中芯紙の面との角度が９０度、且つ熱交換用シートの面と中芯紙の面との角度が１８０度となるように熱交換用シートと中芯紙とを引っ張り、熱交換用シートと中芯紙とを剥離させ、その際の最大剥離強力を測定し、その平均値を値（Ｎ／２０ｍｍ）とした。
【００４５】
また、同試料より、長さ１５０ｍｍ、幅２０ｍｍの試験片を加工長さ（ＭＤ）方向に５枚採取し、温度２０℃、湿度５０％ＲＨの雰囲気中にて３ｈｒ静置し、その後、温度５０℃、湿度８０％ＲＨの雰囲気中にて１ｈｒ静置した後、剥離速度２００ｍｍ／ｍｉｎで、その試験片の熱交換用シートと中芯紙とを上記と同様にして剥離させ、その際の最大剥離強力を測定し、その平均値を値（Ｎ／２０ｍｍ）とした。
【００４６】
（８）熱交換素子の積層部分の剥離の有無
熱交換素子を温度２０℃、湿度５０％ＲＨの雰囲気中にて２４ｈｒ静置し、その後、熱交換素子を構成する片面段ボール同士の積層部分にて剥離の有無を目視で確認し、耐久性試験前の積層部分の剥離の評価を行った。また、熱交換素子を温度２０℃、湿度５０％ＲＨの雰囲気中にて２４ｈｒ静置し、その後、温度５０℃、湿度８０％ＲＨの雰囲気中にて１６８ｈｒ静置した後（すなわち、耐久性試験後）、熱交換素子を構成する片面段ボール同士の積層部分にて剥離の有無を目視で確認し、耐久性試験後の積層部分の剥離の評価を行った。
【００４７】
（９）熱交換素子の有効換気量率
ＪＩＳ  Ｂ８６２８（２００３）に規定される方法により、室内から熱交換器に導入する空気（環気）に８，０００ｐｐｍの濃度の二酸化炭素を導入し、室外から熱交換器に導入する空気（外気）と、熱交換器から室内に供給する空気（給気）の二酸化炭素濃度を測定し、下記式により有効換気量率を求めた。二酸化炭素濃度は、（株式会社テストー製“ＣＯ２計測器ｔｅｓｔｏ５３５”）を使用した。測定位置は、熱交換素子から３０ｃｍ離れた位置で測定した。測定空気は、外気が温度２０℃、湿度５０％ＲＨで風量１５０ｍ３／ｈｒとし、環気が温度２０℃、湿度５０％ＲＨで風量１５０ｍ３／ｈｒとした。試験体として、温度２０℃、湿度５０％ＲＨの雰囲気中にて２４ｈｒ静置した熱交換素子と、（８）項に記載の耐久性試験を行った熱交換素子を用いた。
なお、熱交換素子の有効換気量率は以下の式にて算出した。
有効換気量率（％）＝（給気側二酸化炭素濃度−外気側二酸化炭素濃度）／（環気側二酸化炭素濃度−外気側二酸化炭素濃度）×１００
（実施例１）
多孔性シートとして、目付６．７ｇ／ｍ２、厚さ１２μｍ、空孔率４３％、細孔径３３ｎｍのポリエチレン多孔性フィルムを用いた。物性は、透湿度１０１ｇ／ｍ２／ｈｒ、二酸化炭素遮蔽率２％であった。
【００４８】
疎水基と親水基とを有する分子として、ビニルピロリドン／酢酸ビニル（６／４（モル比率））ランダム共重合体（ＢＡＳＦ社製“Ｋｏｌｉｄｏｎ”（登録商標）ＶＡ６４）を用意し、更に、親水基を有する分子として、ポリビニルピロリドン（ＢＡＳＦ社製“Ｌｕｖｉｔｅｃ”（登録商標）Ｋ８５）も用意した。
【００４９】
樹脂層成膜用の塗液を、上に示したＶＡ６４を３．５質量％、Ｋ８５を７．０質量％、溶媒（エタノール：水＝２：１）を８９．５重量％混ぜ合わせ作成した。熱交換用シートの製造方法は、マイクログラビアコーターを用いて、上に示した多孔性フィルムの表面に塗液を塗工し、乾燥させることで熱交換用シートを得た。
【００５０】
熱交換用シートは、表１に示すとおりのものであり、透湿性と気体遮蔽性と熱交換用シートと接着剤の剥離強力に優れる熱交換用シートであった。
【００５１】
（実施例２）
多孔性シートとして、実施例１で用いたものと同様のポリエチレン多孔性フィルムを用いた。
【００５２】
樹脂層成膜用の塗液は、実施例１に示したＶＡ６４を７．０質量％、Ｋ８５を７．０質量％、溶媒（エタノール：水＝２：１）８６．０質量％を混ぜ合わせ作成し、実施例１と同様の製造方法にて熱交換用シートを得た。
【００５３】
熱交換用シートは、表１に示すとおりのものであり、透湿性と気体遮蔽性と熱交換用シートと接着剤の剥離強力に優れる熱交換用シートであった。
【００５４】
（実施例３）
多孔性シートとして、実施例１で用いたものと同様のポリエチレン多孔性フィルムを用いた。
【００５５】
樹脂層成膜用の塗液は、実施例１に示したＶＡ６４を１０．５質量％、Ｋ８５を７．０質量％、溶媒（エタノール：水＝２：１）８２．５質量％を混ぜ合わせ作成し、実施例１と同様の製造方法にて熱交換用シートを得た。
【００５６】
熱交換用シートは、表１に示すとおりのものであり、透湿性と気体遮蔽性と熱交換用シートと接着剤の剥離強力に優れる熱交換用シートであった。
【００５７】
また、熱交換素子は、次の方法によって得た。上記の熱交換用シートと間隔保持部材と接着剤とを用いて、片面ダンボール製造機により、段高２．０ｍｍ、ピッチ４．８ｍｍの片面ダンボールを得た。間隔保持部材を次の方法によって得た。晒しクラフト紙の厚み７３μｍ、目付６０ｇ／ｍ２を購入した。得られた晒しクラフト紙を塩化ナトリウム水溶液にディップし、マングルで絞り、熱ロールで乾燥させ、付着量４．９ｇ／ｍ２の塩化ナトリウムが添加された厚み８０μｍ、目付６５ｇ／ｍ２の間隔保持部材を得た。接着剤は、エチレン−酢酸ビニル共重合体エマルジョンを用いた。
【００５８】
前記の片面ダンボールの間隔保持部材の山の頂点に接着剤（エチレン−酢酸ビニル共重合体エマルジョン）を塗布し、段目方向が一段ずつ直交するように片面ダンボールを１００枚積層し、縦２００ｍｍ、横２００ｍｍ、高さ２００ｍｍの熱交換素子を作製した。
【００５９】
得られた熱交換素子を用いて耐久性試験を行った。試験後は、積層部分にて剥離が無く、有効換気量率の低下も無く、耐久性に優れる熱交換素子であった。
【００６０】
（実施例４）
多孔性シートとして、実施例１で用いたものと同様のポリエチレン多孔性フィルムを用いた。
【００６１】
樹脂層成膜用の塗液は、実施例１に示したＶＡ６４を３０．０質量％、溶媒（エタノール：水＝２：１）７０．０質量％を混ぜ合わせ作成し、実施例１と同様の製造方法にて熱交換用シートを得た。
【００６２】
熱交換用シートは、表１に示すとおりのものであり、透湿性があり、気体遮蔽性と熱交換用シートと接着剤の剥離強力に優れる熱交換用シートであった。
【００６３】
（実施例５）
多孔性シートとして、実施例１で用いたものと同様のポリエチレン多孔性フィルムを用いた。
【００６４】
実施例３と同様の樹脂層成膜用の塗液を用い、マイクログラビアコーターを用いて、上に示した多孔性フィルムの表面に塗液を塗工し、乾燥させることで熱交換用シートを得た。
熱交換用シートは、表２に示すとおりのものであり、気体遮蔽性があり、透湿性と熱交換用シートと接着剤の剥離強力に優れる熱交換用シートであった。
（実施例６）
多孔性シートとして、実施例１で用いたものと同様のポリエチレン多孔性フィルムを用いた。
【００６５】
実施例３と同様の樹脂層成膜用の塗液を用い、マイクログラビアコーターを用いて、上に示した多孔性フィルムの表面に塗工し、乾燥させることで熱交換用シートを得た。
熱交換用シートは、表２に示すとおりのものであり、透湿性と気体遮蔽性と熱交換用シートと接着剤の剥離強力に優れる熱交換用シートであった。
【００６６】
熱交換素子は、実施例３と同様に作製した。
【００６７】
得られた熱交換素子を用いて耐久性試験を行った。試験後は、積層部分にて剥離が無く、有効換気量率の低下も無く、耐久性に優れる熱交換素子であった。
（実施例７）
多孔性シートとして、実施例１で用いたものと同様のポリエチレン多孔性フィルムを用いた。
【００６８】
実施例３と同様の樹脂層成膜用の塗液を用い、マイクログラビアコーターを用いて、上に示した多孔性フィルムの表面に塗液を塗工し、乾燥させることで熱交換用シートを得た。
熱交換用シートは、表２に示すとおりのものであり、透湿性があり、気体遮蔽性と熱交換用シートと接着剤の剥離強力に優れる熱交換用シートであった。
（比較例１）
多孔性シートとして、実施例１で用いたものと同様のポリエチレン多孔性フィルムを用いた。
【００６９】
樹脂層成膜用の塗液は、実施例１に示したＫ８５を７．０質量％、溶媒（エタノール：水＝２：１）９３．０質量％を混ぜ合わせ作成した。熱交換用シートの製造方法は、マイクログラビアコーターを用いて、上に示した多孔性フィルムの表面に塗液を塗工し、乾燥させることで熱交換用シートを得た。
熱交換用シートは、表１に示すとおりのものであり、透湿性と気体遮蔽性に優れるが５０℃８０％ＲＨ環境下の熱交換用シートと接着剤の剥離強力が劣る熱交換用シートであった。
【００７０】
熱交換素子は、実施例３と同様に作製した。
【００７１】
得られた熱交換素子を用いて耐久性試験を行った。試験後は、積層部分にて剥離が有り、有効換気量率が低下し、耐久性に劣る熱交換素子であった。
【００７２】
（比較例２）
多孔性シートとして、実施例１で用いたものと同様のポリエチレン多孔性フィルムを用いた。
【００７３】
樹脂層成膜用の塗液は、実施例１に示したＫ８５を７．０質量％、溶媒（エタノール：水＝２：１）９３．０質量％を混ぜ合わせ作成した。熱交換用シートの製造方法は、マイクログラビアコーターを用いて、上に示した多孔性フィルムの表面に塗液を塗工し、乾燥させることで熱交換用シートを得た。
熱交換用シートは、表２に示すとおりのものであり、透湿性と気体遮蔽性に優れるが５０℃８０％ＲＨ環境下の熱交換用シートと接着剤の剥離強力が劣る熱交換用シートであった。
【００７４】
熱交換素子は、実施例３と同様に作製した。
【００７５】
得られた熱交換素子を用いて耐久性試験を行った。試験後は、積層部分にて剥離が有り、有効換気量率が低下し、耐久性に劣る熱交換素子であった。
【００７６】
【表１】
2018109492.tif 000002
【００７７】
【表２】
2018109492.tif 000003