(57)【要約】【課題】単位体積当たりの除湿能力を向上しうる収着体の製造方法を提供する。【解決手段】極性基及び架橋構造を有する有機高分子化合物を含む収着剤と、ハロゲン化金属を含む吸湿剤とが基材に担持された収着体の製造方法は、前記収着剤または前記吸湿剤の一方を含む第１溶液を基材に付着させる第１付着工程と、前記第１溶液が付着した前記基材を乾燥させ、前記第１溶液の溶媒を揮発させる第１乾燥工程と、前記第１乾燥工程の後、前記収着剤または前記吸湿剤の他方を含む第２溶液を前記基材に付着させる第２付着工程と、前記第２溶液が付着した前記基材を乾燥させ、前記第２溶液の溶媒を揮発させる第２乾燥工程と、を備える。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
金属、紙、不織布、布帛からなる群から選択される少なくとも一種からなる基材に、有機高分子化合物を含む収着剤を含む収着剤とハロゲン化金属含有物を含む吸湿剤とを予め混合せずに、前記一方の剤を基材の表面に付着且つ乾燥させた第１の層と、他方の剤を前記乾燥させた第１の層上より付着させて乾燥させてなる第２の層を含むことを特徴とする収着体。
【請求項２】
前記第１の層は、基材に付着且つ乾燥させたハロゲン化金属含有吸湿剤の層であり、前記第２の層は前記第１の層の上から高分子系収着剤を付着且つ乾燥されている層であることを特徴とする請求項１記載の収着体。
【請求項３】
前記吸湿剤は、塩化リチウム、塩化カルシウム及び塩化マグネシウムからなる群より選択される少なくとも一種であることを特徴とする請求項１記載の収着体。
【請求項４】
前記有機高分子化合物が、アクリル系樹脂又はスチレン系樹脂である請求項１記載の収着体。
【請求項５】
前記吸湿剤が、塩化リチウム、塩化カルシウム又は塩化マグネシウムの場合に、その基材への吸湿剤付着量が５〜１５ｇ／ｍ２であり、且つ収着剤付着量が５〜１０ｇ／ｍ２である請求項１記載の収着体。
【請求項６】
極性基及び架橋構造を有する有機高分子化合物を含む収着剤と、ハロゲン化金属を含む吸湿剤とが基材に担持された収着体の製造方法であって、
前記収着剤または前記吸湿剤の一方を含む第１溶液を基材に付着させる第１付着工程と、
前記第１溶液が付着した前記基材を乾燥させ、前記第１溶液の溶媒を揮発させる第１乾燥工程と、
前記第１乾燥工程の後、前記収着剤または前記吸湿剤の他方を含む第２溶液を前記基材に付着させる第２付着工程と、
前記第２溶液が付着した前記基材を乾燥させ、前記第２溶液の溶媒を揮発させる第２乾燥工程と、を備える収着体製造方法。
【請求項７】
前記第１付着工程において、前記吸湿剤を含む前記第１溶液を基材に付着させ、前記第２付着工程において、前記収着剤を含む前記第２溶液を前記基材に付着させる請求項６に記載の収着体製造方法。
【請求項８】
前記極性基がカルボキシ基、スルホン酸基、リン酸基、アミノ基又及び水酸基からなる群より選択される少なくとも一種の基である請求項６又は７に記載の収着体製造方法。
【請求項９】
前記有機高分子化合物が、アクリル系樹脂又はスチレン系樹脂である請求項６乃至８の何れか一項に記載の収着体製造方法。
【請求項１０】
前記ハロゲン化金属が、塩化リチウム、塩化カルシウム及び塩化マグネシウムからなる群より選択される少なくとも一種である請求項６乃至９の何れか一項に記載の収着体製造方法。
【請求項１１】
前記基材の表面積当たりの前記収着剤の付着量が５〜１０ｇ／ｍ２であり、且つ前記吸湿剤の付着量が５〜１５ｇ／ｍ２である請求項６乃至１０の何れか一項に記載の収着体製造方法。
【請求項１２】
前記基材が、金属、紙、不織布、布帛からなる群から選択される少なくとも一種である請求項６乃至１１の何れか一項に記載の収着体製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示は、収着体の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
収着体は、収着及び脱着作用により吸湿及び放湿が可能な材料であり、デシカント空調システム等における除湿材料としてデシカント空調等に用いられる。
【０００３】
デシカント空調とは、湿気を含んだ空気を乾燥剤や吸湿剤を利用して調湿し、室内空気の湿度や温度を制御する空調である。
【０００４】
このようなデシカント空調システムの吸湿剤として、従来よりシリカゲルやゼオライト等の無機系吸着材が用いられているが、その他にも、高分子系収着剤を用いることが提案されている。例えば、特許文献１には、高分子収着剤が担持されたデシカントロータを用いた調湿装置が記載されている。
また、高分子系収着剤として、例えば特許文献１には、分子中に親水性の極性基を有する有機高分子主鎖を架橋構造により三次元化構造化した有機高分子系収着剤が記載されており、このような高分子系収着剤は、シリカゲルやゼオライト等の無機系の吸着剤に比べて、耐久性や再生温度の点で優れることが記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１２−１２７５１３号公報
【特許文献２】特開２００６−２００８５０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
上述のように、有機高分子系収着剤は、耐久性や再生温度の点において無機系吸着材よりも優れた吸湿剤であり、これを用いて省エネルギー性に優れた空調システムを提供することが可能であると考えられる。
しかしながら、このような有機高分子系収着剤を用いた空調システムは、一般住宅や自動車車内では採用が進んでおらず、基本的にはオフィスや商業施設等、比較的広い空間を対象として採用されている。これは、空調に必要とされる高分子系収着剤が多量であり、このような多量の高分子収着剤を収容するために空調システムのサイズが大きくなるからであると考えられる。
有機高分子系収着剤を用いたデシカント空調システムを、一般住宅の部屋や自動車車内等の比較的狭い空間に適用するためには、空調システムの小型化が必要であり、そのために収着体の単位体積当たりの除湿能力を向上させることが望まれる。
【０００７】
本発明の少なくとも一実施形態の目的は、単位体積当たりの除湿能力を向上しうる収着体とその製造方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の少なくとも一実施形態に係る収着体は、金属、紙、不織布、布帛からなる群から選択される少なくとも一種からなる基材に、有機高分子化合物を含む収着剤を含む収着剤とハロゲン化金属含有物を含む吸湿剤とを予め混合せずに、前記一方の剤を基材の表面に付着且つ乾燥させた第１の層と、他方の剤を前記乾燥させた第１の層上より付着させて乾燥させてなる第２の層を含むことを特徴とするものであり、好ましくは前記第１の層は、基材に付着且つ乾燥させたハロゲン化金属含有吸湿剤の層であり、前記第２の層は前記第１の層の上から高分子系収着剤が付着且つ乾燥されている層である。
【０００９】
そして本発明の製造方法は、
極性基及び架橋構造を有する有機高分子化合物を含む収着剤と、ハロゲン化金属を含む吸湿剤とが基材に担持された収着体の製造方法であって、
前記収着剤または前記吸湿剤の一方を含む第１溶液を基材に付着させる第１付着工程と、
前記第１溶液が付着した前記基材を乾燥させ、前記第１溶液の溶媒を揮発させる第１乾燥工程と、
前記第１乾燥工程の後、前記収着剤または前記吸湿剤の他方を含む第２溶液を前記基材に付着させる第２付着工程と、
前記第２溶液が付着した前記基材を乾燥させ、前記第２溶液の溶媒を揮発させる第２乾燥工程と、を備える。
【００１０】
本発明によれば、極性基及び架橋構造を有する有機高分子化合物を含む収着剤（以下、本明細書において「高分子系収着剤」又は「収着剤」ともいう。）と、ハロゲン化金属を含む吸湿剤とを別々に基材に付着させることで、これらを予め混合して基材に付着させる場合に比べて、予想を超えて収着体の除湿能力が向上することが確認できた。
この理由は以下のように考えられる。
極性基を有する高分子系収着剤に空気中の水分が作用すると、収着剤の有する親水性の極性基と水蒸気とが結合し、極性基に結合した水の周囲に水蒸気が集まる。この際、有機高分子系収着剤は柔軟な三次元構造を有するため、この収着剤は架橋点を支点として膨潤する（吸着）。そして吸着により形成された間隙に水蒸気が毛細管力によって取り込まれる（吸収）。このように、高分子系収着剤においては、吸着と吸収が同時に起こり（収着）、多量の水分子を収着剤の中に取り込むことができる。
一方、ハロゲン化金属を含有する吸湿剤は、その吸湿作用により水分を吸収する。この吸湿剤は比較的高い吸湿能力を有するため、上記の高分子系収着剤とハロゲン化金属含有吸湿剤を同時に基材に付着させることで、高分子系吸着材のみを単独で基材に付着させるよりも吸湿能力の高い収着体が得られると考えられる。
ここで、高分子系収着剤とハロゲン化金属含有吸湿剤とを混合してから基材に付着させると、高分子系収着剤の有する極性基とハロゲン化金属とが静電相互作用によって結合し、この静電相互作用による結合により安定状態となった部分は、極性分子である水を取り込み難くなると考えられる。つまり、極性基が構成する収着サイトの多くがハロゲン化金属に占められ、このようにハロゲン化金属に占められた吸着サイトには水が収着されなくなるため、水の収着が阻害されると考えられる。
これに対し、高分子系収着剤とハロゲン化金属含有吸湿剤とを予め混合せずに、一方を基材に付着させて乾燥し、その後他方を付着させて乾燥させて収着体を得ると、前記一方は基材の表面付近に多く存在し、他方は基材の表面から遠い側、すなわち収着体の最表面側に多く存在することとなる。このとき、高分子系収着材と吸湿剤との境界においては、多少の拡散が起きはするが、両者は完全には混ざっていない。このため、高分子系収着剤と吸湿剤は、静電相互作用によって結合していない部分が多く、その部分では吸着サイトがハロゲン化金属によって占有されず、その分、吸湿量を多く維持できると考えられる。
【００１１】
上記収着体の発明は、このような本発明者らの知見に基づくものであり、該発明においては、収着剤と吸湿剤を第１付着工程と第２付着工程に分けて別々に基材に付着させる。このため、吸着剤と吸湿剤を予め混合してから基材に付着させる場合に比べて、単位容積当たりの除湿能力が向上された収着体が得られる。
【００１２】
幾つかの実施形態では、前記第１付着工程において、前記吸湿剤を含む前記第１溶液を基材に付着させ、前記第２付着工程において、前記収着剤を含む前記第２溶液を前記基材に付着させる。
ハロゲン化金属は、空気中に飛散すると金属を腐食する場合がある。また、収着体に含まれるハロゲン化金属が飛散すると、収着体の吸湿能力の低下につながる。したがって、ハロゲン化金属含有吸湿剤の空気中への飛散は抑制されることが望ましい。
上記実施形態に係る収着体では、基材に付着させたハロゲン化金属含有吸湿剤の上から高分子系収着剤を付着させているので、収着体の最表面には高分子系収着剤が多く存在し、高分子系収着剤が吸湿剤をコーティングするような構成となる。このため、収着体の使用時に、送風などの環境下にあったとしても、吸湿剤の飛散を抑制することができる。
【００１３】
幾つかの実施形態では、前記極性基がカルボキシ基、スルホン酸基、リン酸基、アミノ基又及び水酸基からなる群より選択される少なくとも一種の基である。
これらの極性基を有する高分子系収着剤を用いることで、吸湿性により優れた収着体が得られやすい。
【００１４】
幾つかの実施形態では、前記有機高分子化合物が、アクリル系樹脂又はスチレン系樹脂である。
【００１５】
幾つかの実施形態では、前記ハロゲン化金属が、塩化リチウム、塩化カルシウム及び塩化マグネシウムからなる群より選択される少なくとも一種である。
これらのハロゲン化金属は吸湿性に優れるため、吸湿能力のより高い収着体が得られやすい。
【００１６】
幾つかの実施形態では、前記基材の面積当たりの前記収着剤の付着量が５〜１０ｇ／ｍ２であり、前記吸湿剤の付着量が５〜１５ｇ／ｍ２である。なお、本明細書において、「基材の面積当たり」とは、「基材の片側面の面積当たり」を意味する。
本発明者らの知見によれば、収着剤及び吸湿剤の付着量が上記範囲内であれば、潮解による吸湿剤の流失を抑制しやすい。したがってこの場合、長時間経過しても収着剤及び吸湿剤が基材上に保持可能な収着体が得られやすい。
【００１７】
幾つかの実施形態では、前記基材が、金属、紙、不織布、布帛からなる群から選択される少なくとも一種である。
これらの基材に収着剤及び吸湿剤を担持させることにより、様々な形状及びサイズの収着体とすることができる。このため、上記実施形態に係る収着体は、広範な用途において適用可能である。
【発明の効果】
【００１８】
本発明の少なくとも一実施形態によれば、単位量当たりの除湿能力を向上しうる収着体を製造可能である。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】実施形態に係る収着体製造方法によって得られた収着体による効果を説明するための模式図である。
【図２】実施例において得られた収着体の収着等温線を示すグラフである。
【図３】実施例において得られた収着体の潮解確認試験の結果を示す図である。
【図４】実施例において得られた収着体の収着等温線を示すグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
以下、添付図面に従って本発明の実施形態について説明する。ただし、この実施形態に記載されている構成部品の寸法、材質、形状、その相対的配置等は、本発明の範囲をこれに限定する趣旨ではなく、単なる説明例にすぎない。
【００２１】
一実施形態に係る、極性基及び架橋構造を有する有機高分子化合物を含む収着剤（例えば、アクリル系樹脂又はスチレン系樹脂など）と、ハロゲン化金属を含む吸湿剤とが基材に担持された収着体の製造方法は、収着剤または吸湿剤の一方を含む第１溶液を基材に付着させる第１付着工程と、基材を乾燥させる第１乾燥工程と、記収着剤または前記吸湿剤の他方を含む第２溶液を基材に付着させる第２付着工程と、基材を乾燥させる第２乾燥工程と、を備える。
【００２２】
第１付着工程では、極性基及び架橋構造を有する有機高分子化合物を含む収着剤またはハロゲン化金属を含む吸湿剤（例えば、塩化リチウム、塩化カルシウム及び塩化マグネシウムなど）の一方を含む第１溶液を基材に付着させる。
幾つかの実施形態では、第１付着工程において吸湿剤を含む溶液を基材に付着させ、後の第２付着工程において収着材を含む溶液を基材に付着させる。
他の実施形態では、第１付着工程において収着剤を含む溶液を基材に付着させ、後の第２付着工程において吸湿剤を含む溶液を基材に付着させる。
【００２３】
収着材に含まれる有機高分子化合物は、極性基及び架橋構造を有するものであれば、特に限定されずに使用することができる。（例えば、カルボキシ基、スルホン酸基、リン酸基、アミノ基又及び水酸基などの極性基及び、共有結合による架橋、イオン架橋、ポリマー分子相互作用または結晶構造による架橋構造を有する有機高分子化合物）
有機高分子化合物が極性基を有することにより、周囲の水分子が水素結合により高分子化合物に引き寄せられる。また、有機高分子化合物が架橋構造を有することにより、収着材が三次元構造となり、水蒸気架橋点を支点として多量の水分子を取り込むことができ、除湿能力の高い収着材が得られやすい。
幾つかの実施形態では、極性基としてカルボキシ基、スルホン酸基、リン酸基、アミノ基又及び水酸基からなる群より選択される少なくとも一種を有する有機高分子化合物が使用される。これらの極性基を有する高分子系収着剤を用いることで、吸湿性により優れた収着体が得られやすい。
また、幾つかの実施形態では、有機高分子化合物は、アクリル系樹脂又はスチレン系樹脂である。
【００２４】
吸湿剤に含まれるハロゲン化金属は、吸湿性を有するものであれば、特に限定されずに使用することができる。
幾つかの実施形態では、ハロゲン化金属としてハロゲン化アルカリ金属やハロゲン化アルカリ土類金属を用いる。
また、幾つかの実施形態では、ハロゲン化金属として塩化リチウム、塩化カルシウム及び塩化マグネシウムからなる群より選択される少なくとも一種を用いる。
これらのハロゲン化金属は吸湿性に優れるため、吸湿能力のより高い収着体が得られやすい。
【００２５】
上記した収着剤または吸湿剤を含む第１溶液は、溶媒に収着剤又は吸湿剤を溶解させた溶液でもよいし、分散媒に収着剤又は吸湿剤を分散させた分散液でもよい。なお、「第１溶液」及び「第２溶液」は、溶液である場合のみならず、分散液である場合もある。また、本明細書において、「溶液」と「分散液」をまとめて「溶液」と称し、「溶媒」と「分散媒」をまとめて「溶媒」と称することがある。
第１溶液を調製するための溶媒又は分散媒は、収着剤又は吸湿剤を溶解又は分散させることが可能なものであれば特に限定されずに用いることができる。また、第１溶液を調製するための溶媒又は分散媒は、揮発性を有するものであってもよい。溶媒又は分散媒が揮発性であれば、この後の第１乾燥工程において溶媒又は分散を容易に揮発させることができる。
幾つかの実施形態では、第１溶液を調製するための溶媒又は分散媒として、水、アルコール類、トルエン等を用いることができる。
【００２６】
第１溶液を基材に付着させる量は、後の第１乾燥工程〜第２乾燥工程を経て得られた収着体において安定して保持できる量であれば特に限定されない。
幾つかの実施形態では、第１付着工程において基材の面積当たりの付着量が５〜１０ｇ／ｍ２となるように収着剤を付着させる。この場合、後の第２付着工程では、基材の単位面積当たりの付着量が５〜１５ｇ／ｍ２となるように吸湿剤を付着させる。
他の実施形態では、第１付着工程において基材の面積当たりの付着量が５〜１５ｇ／ｍ２となるように吸湿剤を付着させる。この場合、後の第２付着工程では、基材の単位面積当たりの付着量が５〜１０ｇ／ｍ２となるように収着剤を付着させる。
本発明者らの知見によれば、収着剤及び吸湿剤の付着量が上記範囲内であれば、潮解による吸湿剤の流失を抑制しやすい。したがってこの場合、長時間経過しても収着剤及び吸湿剤が基材上に保持可能な収着体が得られやすい。
【００２７】
基材の材料や形状は特に限定されず、様々な材料および形状からなるものを用いることができる。収着剤及び吸湿剤を付着させやすい観点から、多孔質材料や、繊維状材料を用いることもできる。
幾つかの実施形態では、前記基材が、金属、紙、不織布、布帛からなる群から選択される少なくとも一種である。
これらの基材に収着剤及び吸湿剤を担持させることにより、様々な形状及びサイズの収着体とすることができ、このような収着体は、広範な用途において適用可能である。
【００２８】
収着剤又は吸湿剤を含む第１溶液を基材に付着させる方法は特に限定されず、溶液や基材の特性によって適宜選択可能であり、例えば塗布や浸漬等の方法を採ることができる。
幾つかの実施形態では、収着剤又は吸湿剤を含む第１溶液を、ロールコータを用いて基材に塗布する。
他の実施形態では、収着剤又は吸湿剤を含む第１溶液に基材を浸漬させることで付着させてもよい。また、スポンジローラやスプレーを用いて収着剤又は吸湿剤を含む第１溶液を基材に塗布してもよい。
【００２９】
第１乾燥工程では、第１溶液が付着した基材を乾燥させ、第１溶液の溶媒を揮発させる。
後の第２付着工程において、収着剤又は吸湿剤の一方でコートされた基材に、収着剤又は吸湿剤の他方を含む第２溶液を付着させ易くするため、含水率３０％程度になるまで、十分に乾燥させてもよい。
基材を乾燥させる方法としては、乾燥器（例えば収着剤が水に分散させた若しくは溶解させたもの場合水の蒸発点以上の１１０℃程度）の中に収着剤又は吸湿材を付着させた基材を静置して乾燥させてもよいし、収着剤又は吸湿材を付着させた基材に熱風（例えば１６０℃程度）を吹き付けて乾燥させてもよい。
【００３０】
第２付着工程では、第１乾燥工程で得られた、収着剤又は吸着剤の一方でコートされた基材に、収着剤または前記吸湿剤の他方を含む第２溶液を付着させる。
第１付着工程において吸湿剤を付着させた場合には、第２付着工程においては収着材を付着させる。また、第１付着工程において収着剤を付着させた場合には、第２付着工程においては吸湿材を付着させる。
第２付着工程で用いる収着剤又は吸着剤や、溶媒、基材等の種類や、収着剤又は吸湿剤を基材に付着させる量については、第１付着工程について記載したものと同様である。
【００３１】
第２乾燥工程では、第２溶液が付着した基材を乾燥させ、第２溶液の溶媒を揮発させる。
第２乾燥工程での乾燥方法については、第１乾燥工程について記載したものと同様である。
【００３２】
ここで、図１（ａ）〜（ｃ）は、実施形態に係る収着体製造方法によって得られた収着体による効果を説明するための模式図である。図１（ａ）及び（ｂ）はそれぞれ一実施形態に係る収着体製造方法によって得られた収着体に水を収着させた様子を表す模式図である。図１（ａ）は第１付着工程において収着剤を付着させ第２付着工程において吸湿剤を付着させた場合の図であり、図１（ｂ）は第１付着工程において吸湿剤を付着させ第２付着工程において吸湿剤を付着させた場合の図である。また、図１（ｃ）は収着剤を含む溶液と吸湿剤を含む溶液を予め混合してから基材に一度に付着させ、乾燥させて得られた収着体に水を収着させた様子を表す模式図である。
【００３３】
実施形態に係る製造方法によって得られた、図１（ａ）及び（ｂ）に示す収着体は、収着剤と吸湿剤を混合してから付着させて得られた図１（ｃ）に示す吸着体に比べて、優れた除湿能力を有する。
この理由は以下のように考えられる。
高分子系収着剤とハロゲン化金属含有吸湿剤とを混合してから基材に付着させると、図１（ｃ）のＡ部分に見られるように、高分子系収着剤の有する極性基とハロゲン化金属とが静電相互作用によって結合し、この静電相互作用による結合により安定状態となった部分は、極性分子である水を取り込み難くなると考えられる。つまり、極性基が構成する収着サイトの多くがハロゲン化金属に占められ、このようにハロゲン化金属に占められた吸着サイトには水が収着されなくなるため、水の収着が阻害されると考えられる。
これに対し、高分子系収着剤とハロゲン化金属含有吸湿剤とを予め混合せずに、一方を基材に付着させて乾燥し、その後他方を付着させて乾燥させて収着体を得ると、前記一方は基材の表面付近に多く存在し、他方は基材の表面から遠い側、すなわち収着体の最表面側に多く存在することとなる。例えば、図１（ａ）に示す収着体では、第１付着工程で付着させた収着剤が基材の表面側に多く存在し、第２付着工程で付着させた吸湿剤が機材の表面から遠い側（収着体の最表面側）に多く存在する。このとき、高分子系収着材と吸湿剤との境界においては、多少の拡散が起きはするが、両者は完全には混ざっていない。このため、高分子系収着剤と吸湿剤は、静電相互作用によって結合していない部分が多く、その部分では吸着サイトがハロゲン化金属によって占有されず、その分、吸湿量を多く維持できると考えられる。
【００３４】
また、実施形態に係る製造方法によって得られた収着体は、上述のように優れた除湿能力に加え、優れた再生能力をも有する。
この理由は以下のように考えられる。
高分子系収着剤とハロゲン化金属含有吸湿剤とを混合してから基材に付着させると、図１（ｃ）のＢ部分に見られるように、収着剤の高分子鎖に周囲を囲まれたスペースに吸着した水分子が脱着し難い状況であり、脱着には相応のエネルギーが必要となるため、収着体の再生のためには、より高温とする必要があると考えられる。
これに対し、高分子系収着剤とハロゲン化金属含有吸湿剤とを予め混合せずに、一方を基材に付着させて乾燥し、その後他方を付着させて乾燥させて収着体を得ると、収着剤と吸湿剤を混合させないため、図１（ａ）及び（ｂ）に示されるように収着剤の高分子鎖に囲まれるスペースが形成されにくくなる。このため、収着体に収着した水分を脱着させて収着体を再生させるために必要なエネルギー（温度）は、上述の図１（ｃ）の場合に比べて低くなると考えられる。
【００３５】
本発明に係る収着体は、単位体積当たりの除湿能力が向上されたので、除湿材・吸湿材を小型化することが可能であり、比較的狭い空間の除湿・吸湿に用いることもできる。
本発明に係る収着体は、例えば、不織布に収着剤及び吸湿材を塗布した収着剤シートとしてローター型、ブロック型に形成して用いることができる。また、熱交換器等に収着剤及び吸湿剤を付着させることで、収着体とすることもできる。
上記のような収着材シート等の収着体は、例えば、吸着冷凍機の吸着剤や、一般空調、倉庫、工場、車両等における空調における吸着材、フリーザー出入口部の極所除湿剤等、吸着・除湿用途において様々に適用することができる。
【実施例】
【００３６】
［実施例１］
実施例１では、試験例１〜４の収着体を作製し、各収着体の除湿能力及び再生能力の評価を行った。
【００３７】
（収着体の作製）
不織布を基材として用い、各試験例について次のように収着体を作製した。
試験例１：
塗布量が約５ｇ／ｍ２となるように２０％収着剤水溶液に含浸して収着剤を不織布に塗布した後、１１０℃に設定した乾燥器で十分に乾燥させた。このようにして収着剤が塗布された不織布を、付着量が約１０ｇ／ｍ２となるように９ｗｔ％塩化リチウム（ＬｉＣｌ）水溶液を噴霧し、その後１１０℃に設定した乾燥器で十分に乾燥させて収着体を得た。
試験例２：
付着量が約１０ｇ／ｍ２となるように９ｗｔ％塩化リチウム水溶液に含浸させた後、十分に乾燥させた。このようにして塩化リチウムを付着させた不織布に、塗布量が約５ｇ／ｍ２となるように２０％収着剤水溶液を噴霧し収着剤を塗布した後、１１０℃に設定した乾燥器で十分に乾燥させて収着体を得た。
試験例３：
収着剤及び塩化リチウムの付着量がそれぞれ約５ｇ／ｍ２、約１０ｇ／ｍ２となるように、収着剤及び塩化リチウムの混合水溶液を用意し、含浸させて収着剤及び塩化リチウムを不織布に塗布した後、１１０℃に設定した乾燥器で十分に乾燥させて収着体を得た。
試験例４：
塗布量が約５ｇ／ｍ２となるように２０％収着剤水溶液に含浸し収着剤を不織布に塗布した後、１１０℃に設定した乾燥器で十分に乾燥させて収着体を得た。
試験例１〜４において得られた収着体における収着剤塗布量及びＬｉＣｌ付着量は、表１に示す通りであった。
【００３８】
【表１】
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【００３９】
（試験方法）
自動吸着量測定装置である日本ベル製BELSORP18plasを使用し３０℃一定温度下で各試験例の収着体の吸着水分量を測定した。測定結果から、得られた収着体の収着等温線を得た。具体的には、横軸：相対湿度（単位：％）、縦軸：吸湿率（＝吸着水分量［ｇ］／（収着剤塗布量［ｇ］＋ＬｉＣｌ付着量［ｇ］）；単位：％）のプロットを採ることで、収着等温線を得た。得られた収着等温線を図２に示す。
【００４０】
（除湿能力の評価）
図２において吸着時のプロットに着目すると、測定した相対湿度のほぼ全範囲（０〜９０％）において試験例１、試験例２、試験例３、試験例４の順に吸湿率の値が高かった。また、相対湿度：５０％においては、試験例１〜４における吸湿率は、それぞれ０．８、０．７３、０．６４、０．２であった。この結果から、収着剤と吸湿剤を併用した試験例１〜３は、収着剤のみを基材に付着させた試験例４よりも大幅に除湿能力が大きいことが確認された。また、収着剤と吸湿剤を混合して基材に塗布した試験例３に比べて、収着剤と吸湿剤を別々に塗布した、本発明の実施形態に係る試験例１及び２のほうが、吸湿率が向上し、相対湿度：５０％においては吸湿率が１５％程度向上することが確認された。
【００４１】
（再生能力の評価）
図２において再生時のプロットに着目すると、試験例１及び試験例２では、一端相対湿度：９０％まで吸湿させた収着体において、相対湿度８０％程度まで下げると吸湿率の値が低下し始め、その後相対湿度を下げていくと吸湿率の値は吸着時の曲線と同等の傾きをもって低下している。これに対し、試験例３では、一端相対湿度：９０％まで吸湿させた収着体において、相対湿度が４０％程度となるまで、吸湿率の値の低下が鈍く、曲線の傾きがなだらかなものとなっている。これは、水分を吸着した収着体から水分を脱着し、収着体を再生させるためは、試験例３の収着体では、試験例１及び２に比べてより大きなエネルギー（高温）を与える必要があることを示している。このことから、試験例１及び２の収着体は、試験例３の収着体に比べて再生能力が高く、高湿度でも比較的小さなエネルギーを与えることにより再生が開始することが確認された。
【００４２】
［実施例２］
実施例２では、収着剤と塩化リチウムの付着量を様々に変化させて収着体サンプルを複数作製し、塩化リチウムの潮解の有無に関する評価を行った。用いた収着剤は、実施例１と同じものである。（実施例１で使用した試験例１での作成方法。）
【００４３】
（収着体サンプルの作製）
不織布を基材として、塗布量が所望の量（１〜３５ｇ／ｍ２）となるように２０％収着剤水溶液に含浸し収着剤を不織布に塗布した後、十分に乾燥させた。このようにして収着剤が塗布された不織布を、付着量が所望の量（１〜４０ｇ／ｍ２）となるように塩化リチウム（ＬｉＣｌ）水溶液を噴霧し、その後１１０℃に設定した乾燥器で十分に乾燥させて収着体サンプルを得た。
【００４４】
（潮解確認試験）
ある程度密閉された容器内に水蒸気を発生させサンプルを吊り下げ、温度：２５〜３０℃、湿度：７０〜８０％の条件下において２４時間保持し、潮解の有無を確認した。潮解の有無の判断基準としては、目視にて、塩化リチウムの潮解により液滴落下が確認されたものについては×、塩化リチウムの潮解が見られたが、液滴が落下しなかったものについては△、塩化リチウムの潮解が見られなかったものについては○として評価を行った。結果を図３に示す。
図３からわかるように、潮解の有無は、塩化リチウムの付着量及び収着剤塗布量の双方に依存する傾向があり、特に、塩化リチウムの付着量が２０％を超える場合に潮解が顕著に見られた。一方収着剤塗布量が５〜１０ｇ／ｍ２であり、塩化リチウムの付着量が５〜１５ｇ／ｍ２である場合には、潮解が見られないことが確認された。
【００４５】
［実施例３］
実施例３では、吸湿剤として塩化リチウム、塩化カルシウム及び塩化マグネシウムを用いた場合の潮解性の違いについて、評価を行った。
【００４６】
（収着体サンプルの作製）
不織布を基材として収着剤が５ｇ／ｍ２塗布された日本エクスラン工業製の収着体に、付着量が所望の量（４〜３０ｇ／ｍ２）となるように塩化リチウム（ＬｉＣｌ）水溶液、塩化カルシウム（ＣａＣｌ２）水溶液又は塩化マグネシウム（ＭｇＣｌ２）水溶液を噴霧し、その後十分に乾燥させて収着体サンプルを得た。
【００４７】
（潮解性比較試験）
ある程度密閉された容器内に水蒸気を発生させサンプルを吊り下げ、温度：２５℃、絶対湿度：約１９ｇ／ｋｇＤＡ（相対湿度９５％程度）の条件下において、潮解の有無を確認した。潮解の有無の判断基準としては、目視にて、各吸湿剤（塩化リチウム、塩化カルシウム、塩化マグネシウム）の潮解が見られたものについては×、各吸湿剤の潮解が見られなかったものについては○として評価を行った。結果を表２に示す。
【００４８】
【表２】
2015134342.tif 000004
【００４９】
表２から、収着剤の塗布量が５ｇ／ｍ２の場合、塩化リチウム、塩化カルシウム、及び塩化マグネシウムは、それぞれ、塗布量が約２０ｇ／ｍ２以下、約３０ｇ／ｍ２以下、約４０ｇ／ｍ２以下では潮解しなかった。すなわち、塩化リチウムにおいて潮解が見られない２０ｇ／ｍ２以下の量あれば、塩化カルシウム及び塩化マグネシウムについても潮解が見られないことがわかった。このことと実施例２で得られた結果を合わせれば、収着剤塗布量が５〜１０ｇ／ｍ２であり、塩化リチウム、塩化カルシウム又は塩化マグネシウムの付着量が５〜１５ｇ／ｍ２である場合には、潮解が見られないと考えられる。
【００５０】
［実施例４］
実施例４では、塩化カルシウム及び塩化マグネシウムを吸湿剤として用いた収着体を作製し、その吸着能力の評価を行った。
【００５１】
（収着体の作製）
吸湿剤として、塩化リチウムに代えて塩化カルシウム又は塩化マグネシウムを用いた以外は、実施例１の試験例１と同様にして収着体を作製した。
【００５２】
（試験方法）
一定温度３０℃の下、相対湿度を０〜９０％の間で変化させながら、各収着体の吸着水分量を測定した。測定結果から、得られた収着体の収着等温線を得た。具体的には、横軸：相対湿度（単位：％）、縦軸：吸湿率（＝吸着水分量／（収着剤塗布量＋ＬｉＣｌ付着量））のプロットを採ることで、収着等温線を得た。得られた収着等温線を図４に示す。
【００５３】
（除湿能力の評価）
図４及び図５に示されるように、塩化カルシウム又は塩化マグネシウムを用いて作製した収着体は、測定対象の相対湿度範囲において、塩化リチウムを用いて作製した収着体に比べて吸湿率は低いが、収着剤のみを基材に付着させた収着体に比べて、約２倍の吸湿率を有する。したがって、塩化カルシウム及び塩化マグネシウムを本発明における吸湿剤として用いることで、吸湿能力に優れた収着体が得られることが示唆される。
【００５４】
［実施例５］
実施例５では、試験例５及び６の収着体を作製し、吸湿材の飛散について評価を行った。
【００５５】
（収着体の作製）
試験例５については実施例１の試験例１と同様に、試験例６については実施例１の試験例２と同様に、それぞれ収着体を作製した。
【００５６】
（試験方法）
温度４０℃、相対湿度１５％と温度３５℃、相対湿度９０％の２種類の湿度条件の空気を作り試験例５及び６の収着体に対しバッチ式で切替を行い交互に供給する。この操作を３０日程度継続して行い、収着体の下流に取り付けたフィルターに付着した成分を、イオンクロマトグラフィー（Ｔｈｅｒｍｏ
Ｆｉｓｈｅｒ ＳＣＩＥＮＴＩＦＩＣ社製、ＩＣＳ‐５０００＋）によって分析した。分析結果から得られた塩化リチウム飛散量を、表３に示す。尚、氷３の試験例５は、収着剤塗布乾燥後LiCl（塩化リチウム）を塗布乾燥させたものであり、試験例６は（LiCl（塩化リチウム）塗布乾燥後、収着剤を塗布乾燥したものである。）
【００５７】
【表３】
2015134342.tif 000005
【００５８】
（飛散抑制効果の評価）
第１付着工程において収着剤を基材（不織布）に付着させた後、第２付着工程において塩化リチウムを付着させた試験例５においては、極小量の塩化リチウム飛散量が検出された。
これに対し、第１付着工程において塩化リチウムを基材（不織布）に付着させた後、第２付着工程において収着剤を付着させた試験例６においては、基材に付着させた塩化リチウムの上から収着剤を付着させているので、収着剤が塩化リチウムをコーティングするような構成となる。このため、試験例６における塩化リチウム飛散量は、試験例５に比べて十分に少なくなった。
即ち試験例６は、収着剤及び塩化リチウムの塗布は、最初に含浸塗布した後、塩化リチウムを噴霧塗布を行い実施した。この試験例５との塗布方法の違いは、最初の塗布では塗布量を調整しやすい含浸塗布で良いが、２番目に塗布する際に水溶液に含浸してしまうと最初に塗布した収着剤もしくは塩化リチウムが溶け出してしまうため出来るだけ高濃度の水溶液を少量の噴霧によって塗布するための操作である。
【符号の説明】
【００５９】
２            基材
３            高分子系収着剤
４            吸湿剤
５            水
【図１】
2015134342.tif 000006
【図２】
2015134342.tif 000007
【図３】
2015134342.tif 000008
【図４】
2015134342.tif 000009