JP7598120B1 - Dehumidifying/condensation prevention member carrying water vapor adsorbent and method for manufacturing said dehumidifying/condensation prevention member - Google Patents
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Abstract
【課題】主成分としてアルミニウムケイ酸塩を用いて、幅広い湿度帯にて吸放湿が可能であり、特に、中～高湿度領域において高性能な吸着性能を有する除湿・結露防止部材を提供する。
【解決手段】アルミニウムケイ酸塩の粉体、水溶性バイダー、及び水、あるいはさらにヒアルロン酸及び／又はヒアルロン酸誘導体を混合した水系スラリーを、吸水性スポンジに含浸させることで、前記スポンジの細孔内に、アルミニウムケイ酸塩を主成分とする水蒸気吸着材が担持された除湿・結露防止部材とする。
【選択図】なし
The present invention provides a dehumidifying and condensation prevention member that uses aluminum silicate as a main component and is capable of absorbing and releasing moisture over a wide range of humidity, and has particularly high-performance adsorption performance in the medium to high humidity range.
[Solution] By impregnating an absorbent sponge with an aqueous slurry containing a mixture of aluminum silicate powder, a water-soluble binder, and water, or further containing hyaluronic acid and/or a hyaluronic acid derivative, a dehumidifying and condensation prevention member is produced in which a water vapor adsorbent whose main component is aluminum silicate is supported within the pores of the sponge.
[Selection diagram] None
Description
本発明は、水蒸気吸着材を担持した、除湿や結露防止に用いる部材（以下、「除湿・結露防止部材」という）、及び該除湿・結露防止部材の製造方法に関する。 The present invention relates to a member carrying a water vapor adsorbent and used for dehumidification and condensation prevention (hereinafter referred to as a "dehumidification/condensation prevention member"), and a method for manufacturing the dehumidification/condensation prevention member.
夏の高温多湿と冬の結露は、日常生活において大きな問題であり、快適な生活空間を形成するため、様々な除湿剤を用いた除湿や結露防止について検討がなされてきた。
そのような中、ナノサイズの細孔を有する多孔質無機材料は、その特異な微細構造に基づいて、水蒸気吸着性能を有することから、除湿剤、結露防止剤、自律的調湿材料などの応用が期待されている。
High temperatures and humidity in the summer and condensation in the winter are major problems in daily life, and in order to create a comfortable living space, various methods of dehumidification and prevention of condensation using dehumidifying agents have been investigated.
In this context, porous inorganic materials with nano-sized pores have the ability to adsorb water vapor based on their unique microstructure, and are therefore expected to be used as dehumidifiers, anti-condensation agents, autonomous humidity control materials, and the like.
上記背景の中、本発明者は、アルミニウムケイ酸塩の優れた水との親和性に着目し、その除湿剤としての性能向上のため、幅広い湿度帯にて吸放湿が可能な高性能水蒸気吸着材の開発を進め、非晶質アルミニウムケイ酸塩からなる物質（特許文献１参照）、或いは低結晶性層状粘土と非晶質アルミニウムケイ酸塩とのアルミニウムケイ酸塩複合体からなる物質（特許文献２参照）を見出した。 In the above context, the inventors focused on the excellent affinity of aluminum silicate with water and, in order to improve its performance as a dehumidifier, proceeded with the development of a high-performance water vapor adsorbent capable of absorbing and releasing moisture over a wide range of humidity levels, and discovered a material made of amorphous aluminum silicate (see Patent Document 1) or a material made of an aluminum silicate complex of low-crystalline layered clay and amorphous aluminum silicate (see Patent Document 2).
また、上記アルミニウムケイ酸塩の吸着性能をさらに向上させるため、アルミニウムケイ酸塩に、ヒアルロン酸及び／又はヒアルロン酸誘導体を添加することにより、幅広い湿度帯にて吸放湿が可能であり、特に、中～高湿度領域における吸着性能が向上した水蒸気吸着材が得られることを見出した（特許文献３参照）。
しかしながら、上記特許文献１～３に記載された水蒸気吸着材は粉体そのものであり、そのままでは、除湿・結露部材あるいは除湿装置および結露防止装置として機能させることができず、装置あるいは単体で機能させるための部材の開発が必要となる。
In addition, in order to further improve the adsorption performance of the above-mentioned aluminum silicate, it has been discovered that by adding hyaluronic acid and/or a hyaluronic acid derivative to the aluminum silicate, a water vapor adsorbent can be obtained that is capable of absorbing and releasing moisture over a wide range of humidity, and that has particularly improved adsorption performance in the medium to high humidity range (see Patent Document 3).
However, the water vapor adsorbents described in the above Patent Documents 1 to 3 are in the form of powder itself, and as such cannot function as a dehumidifying/condensation member or a dehumidifying device or a condensation prevention device, and therefore it is necessary to develop a device or components that can function as a standalone device.
水蒸気吸着材（除湿剤）を配合した基材あるいは水蒸気吸着材（除湿剤）を塗布又は含浸した基材を用いて、除湿装置あるいは除湿部材とすることはすでに提案されている。
例えば、特許文献４，５には、除湿剤として、シリカゲル等の多孔質金属酸化物、或いはアルミニウムケイ酸塩と該シリカゲル等の多孔質金属酸化物と吸湿性塩との混合物を用い、該除湿剤と繊維状物とを混合して抄紙する、又は該除湿剤をシート状基材上に塗布することにより、除湿シート及び除湿用フィルタとすることが提案されている。
これらの特許文献に記載された除湿用シート及び除湿用フィルタは、４０℃～８０℃未満の低温で再生することができることから、デシカント空調機の除湿ローターとして好適に使用できる。
It has already been proposed to manufacture a dehumidifying device or dehumidifying member using a substrate containing a water vapor adsorbent (dehumidifying agent) or a substrate coated or impregnated with a water vapor adsorbent (dehumidifying agent).
For example, Patent Documents 4 and 5 propose using a porous metal oxide such as silica gel, or a mixture of an aluminum silicate, a porous metal oxide such as silica gel, and a hygroscopic salt as a dehumidifying agent, mixing the dehumidifying agent with a fibrous material and making a paper, or applying the dehumidifying agent onto a sheet-like substrate to produce a dehumidifying sheet or a dehumidifying filter.
The dehumidifying sheets and dehumidifying filters described in these patent documents can be regenerated at low temperatures of from 40° C. to less than 80° C., and therefore can be suitably used as dehumidifying rotors in desiccant air conditioners.
また、特許文献６には、特定の水和含鉄アルミニウム酸化物を含む粒状調湿剤を用いた床下の調湿方法が提案されており、床下に防湿シートを敷設し、この防湿シートの上に前記粒状調湿剤の層を設けること（請求項７参照）、又は前記粒状調湿剤が配合され且つ少なくとも上方表面が通気性であるシートを床下に敷設すること（請求項８参照）が記載されている。また、該特許文献には、水和含鉄アルミニウム酸化物を天然繊維や合成繊維と水に分散し、これを混抄して抄紙を得ること、水和含鉄アルミニウム酸化物を水に分散しシート基材に含浸させてシート状消臭剤を得ること、あるいは繊維類を原料として不織布の形態にすること（段落［００３６］）が記載されている。 Patent Document 6 proposes a method of controlling humidity under the floor using a granular humidity control agent containing a specific hydrated iron-containing aluminum oxide, and describes laying a moisture-proof sheet under the floor and providing a layer of the granular humidity control agent on the moisture-proof sheet (see claim 7), or laying a sheet containing the granular humidity control agent and having at least an upper surface that is breathable under the floor (see claim 8). The patent document also describes dispersing hydrated iron-containing aluminum oxide in water with natural or synthetic fibers and mixing them to obtain paper, dispersing hydrated iron-containing aluminum oxide in water and impregnating a sheet substrate to obtain a sheet-type deodorant, or forming a nonwoven fabric using fibers as a raw material (paragraph [0036]).
さらに、特許文献７には、内部に除湿剤が充填された複数の金属製の筒と、該複数の筒を保持し、脚部を有する枠体から成る除湿器が提案されており、前記除湿剤が、不織布、スポンジまたはパイプに含浸させた塩化カルシウムまたは塩化リチウムであること（請求項６参照）が記載されている。そして、実施例（第３欄第１６～１８行）には、多数の孔が設けられた金属製筒の内部に、塩化カルシウム水溶液を含浸させた後に乾燥させたパルプ材を充填したことが記載されている。 Furthermore, Patent Document 7 proposes a dehumidifier consisting of multiple metal cylinders filled with a desiccant and a frame with legs that holds the multiple cylinders, and describes that the desiccant is calcium chloride or lithium chloride impregnated into a nonwoven fabric, sponge, or pipe (see claim 6). In the examples (column 3, lines 16-18), it describes that a metal cylinder with many holes is filled with pulp material that has been impregnated with an aqueous calcium chloride solution and then dried.
上記のとおり、アルミニウムケイ酸塩は、幅広い湿度帯にて吸放湿が可能な水蒸気吸着材を提供することができることから、主成分としてアルミニウムケイ酸塩を担持した、除湿・結露防止部材の開発が求められている。 As mentioned above, aluminum silicate can provide a water vapor adsorbent that can absorb and release moisture over a wide range of humidity levels, so there is a demand for the development of dehumidifying and condensation prevention materials that contain aluminum silicate as the main component.
前記特許文献４、５に記載の除湿用シート及び除湿用フィルタは、デシカント空調機の除湿ローターとして好適に使用できる。しかしながら、除湿剤の再生（吸着した水蒸気の脱離）には、低温に加熱された空気の送風が必要であるため、例えば、家屋の床下、天井等の所望の箇所に設置して、夏の高温多湿と冬の結露とを防止する除湿・結露防止部材としては、不向きであるという課題がある。
また、除湿剤を繊維状物と混合して抄紙することで除湿用シートとする場合は、抄紙という工程が必要になるばかりでなく、得られるシートの厚みや形状に限りがあり、除湿剤の担持量を増やすことが難しいという課題もある。
The dehumidifying sheets and dehumidifying filters described in Patent Documents 4 and 5 can be suitably used as dehumidifying rotors in desiccant air conditioners. However, since the regeneration of the dehumidifying agent (the desorption of adsorbed water vapor) requires the blowing of air heated to a low temperature, there is a problem that they are not suitable as dehumidifying and condensation prevention members that are installed in desired locations, such as under the floor or ceiling of a house, to prevent high temperatures and humidity in summer and condensation in winter.
Furthermore, when a dehumidifying sheet is made by mixing a dehumidifying agent with a fibrous material and making the mixture into paper, not only is the papermaking process necessary, but there are also limitations to the thickness and shape of the sheet that can be obtained, making it difficult to increase the amount of dehumidifying agent that can be carried.
前述の特許文献６に記載された、特定の水和含鉄アルミニウム酸化物の粒状物からなる粒状調湿剤を得るには、押出成形等により粒状物にする工程が別途必要となり、簡便な方法とはいえない。また、該特許文献には、前記水和含鉄アルミニウム酸化物を繊維と混合して、抄紙するか又は不織布とすることも記載されているが、前記と同様に、得られるシートの厚みや形状に限りがあり、調湿剤の担持量を増やすことが難しいという問題がある。さらに、該特許文献におけるシート基材については、前述の繊維を用いて抄紙する又は不織布とするもの以外に、具体的な開示はされていない。
さらに、前記特許文献７には、基材に、塩化カルシウムまたは塩化リチウムの水溶液を含浸させることが記載されているだけで、アルミニウムケイ酸塩については、開示されていない。
In order to obtain the granular humidity control agent made of a specific hydrated iron-containing aluminum oxide granule as described in the above-mentioned Patent Document 6, a separate step of forming the granules by extrusion molding or the like is required, and it cannot be said to be a simple method. In addition, the Patent Document also describes mixing the hydrated iron-containing aluminum oxide with fibers and making paper or nonwoven fabric, but as in the above, there is a problem that the thickness and shape of the obtained sheet are limited, and it is difficult to increase the amount of the humidity control agent carried. Furthermore, the Patent Document does not specifically disclose the sheet substrate other than the one made of paper or nonwoven fabric using the above-mentioned fibers.
Furthermore, Patent Document 7 only describes impregnating the substrate with an aqueous solution of calcium chloride or lithium chloride, and does not disclose aluminum silicate.
本発明は、上記の状況に鑑みてなされたものであり、主成分であるアルミニウムケイ酸塩を担持する基材として、厚みや形状に制限されずに充分な量のアルミニウムケイ酸塩を簡便に担持し得るものを用いて、幅広い湿度帯にて吸放湿が可能であり、特に、中～高湿度領域において高性能な吸着性能を有する除湿・結露防止部材を提供すること、及び該除湿・結露防止部材の製造方法を提供することを目的とする。 The present invention was made in consideration of the above circumstances, and aims to provide a dehumidifying and condensation prevention member that is capable of absorbing and releasing moisture in a wide range of humidity and has high-performance adsorption performance in the medium to high humidity range, by using a substrate that can easily support a sufficient amount of aluminum silicate without being limited by thickness or shape as the substrate that supports the main component aluminum silicate, and to provide a method for manufacturing the dehumidifying and condensation prevention member.
本発明者らは、上記目的を達成すべく検討を重ねた結果、アルミニウムケイ酸塩の粉体、水溶性バインダー、及び水、あるいはさらにヒアルロン酸及び／又はヒアルロン酸誘導体を混合した水系スラリーを、吸水性スポンジに含浸させることにより、幅広い湿度帯にて吸放湿が可能であり、特に、中～高湿度領域における吸着性能が向上した除湿用および結露防止用部材が得られることを見出し、本発明を完成するに至った。 As a result of extensive research into achieving the above object, the inventors discovered that impregnating an absorbent sponge with an aqueous slurry containing aluminum silicate powder, a water-soluble binder, and water, or further containing hyaluronic acid and/or a hyaluronic acid derivative, makes it possible to absorb and release moisture over a wide range of humidity, and provides a dehumidifying and condensation prevention member with improved adsorption performance in the medium to high humidity range, thereby completing the present invention.
すなわち、上記課題を解決するための本発明は、以下の態様を含む。
［１］アルミニウムケイ酸塩及び水溶性バインダーを含有する水蒸気吸着材が、吸水性スポンジの細孔内に担持された除湿・結露防止部材。
［２］前記水蒸気吸着材が、ヒアルロン酸及び／又はヒアルロン酸誘導体を含有する［１］に記載の除湿・結露防止部材。
［３］前記スポンジの平均細孔径が９０～１０００μｍである、［１］又は［２］に記載の除湿・結露防止部材。
［４］前記スポンジにおける前記水蒸気吸着材の担持密度が０．０４ｇ／ｃｍ３以上である、［１］～［３］のいずれかに記載の除湿・結露防止部材。
［５］前記アルミニウムケイ酸塩が、非晶質アルミニウムケイ酸塩、又は低結晶性層状粘土鉱物と非晶質アルミニウムケイ酸塩とからなるアルミニウムケイ酸塩複合体である、［１］～［４］のいずれかに記載の除湿・結露防止部材。
［６］前記水溶性バインダーが、ポリビニルアルコールである、［１］～［５］のいずれかに記載の除湿・結露防止部材。
［７］アルミニウムケイ酸塩及び水溶性バインダーを含有する水系スラリーを、吸水性スポンジに含浸させる工程、及び
前記水系スラリーが含浸された前記スポンジを乾燥させる工程、
を含む、除湿・結露防止部材の製造方法。
［８］前記水系スラリーが、ヒアルロン酸及び／又はヒアルロン酸誘導体を含有する、［７］に記載の除湿・結露防止部材の製造方法。
［９］前記水系スラリーを前記スポンジに含浸させる工程において、前記水系スラリーに振動を与える、［７］又は［８］に記載の除湿・結露防止部材の製造方法。
［１０］前記スポンジの平均細孔径が、９０～１０００μｍである、［７］～［９］のいずれかに記載の除湿・結露防止部材の製造方法。
［１１］前記アルミニウムケイ酸塩が、非晶質アルミニウムケイ酸塩、又は低結晶性層状粘土鉱物と非晶質アルミニウムケイ酸塩とからなるアルミニウムケイ酸塩複合体である、［７］～［１０］のいずれかに記載の除湿・結露防止部材の製造方法。
［１２］前記水溶性バインダーが、ポリビニルアルコールである、［７］～［１１］のいずれかに記載の除湿・結露防止部材の製造方法。
That is, the present invention for solving the above problems includes the following aspects.
[1] A dehumidifying and condensation prevention member in which a water vapor adsorbent containing aluminum silicate and a water-soluble binder is supported within the pores of a water-absorbent sponge.
[2] The dehumidification and condensation prevention member according to [1], wherein the water vapor adsorbent contains hyaluronic acid and/or a hyaluronic acid derivative.
[3] The dehumidification and condensation prevention member according to [1] or [2], wherein the sponge has an average pore size of 90 to 1000 μm.
[4] The dehumidification and condensation prevention member according to any one of [1] to [3], wherein the water vapor adsorbent is supported in the sponge at a density of 0.04 g/cm3 or more .
[5] The dehumidification and condensation prevention member according to any one of [1] to [4], wherein the aluminum silicate is an amorphous aluminum silicate or an aluminum silicate complex composed of a low-crystalline layered clay mineral and an amorphous aluminum silicate.
[6] The dehumidification and condensation prevention member according to any one of [1] to [5], wherein the water-soluble binder is polyvinyl alcohol.
[7] A step of impregnating an absorbent sponge with an aqueous slurry containing an aluminum silicate and a water-soluble binder; and A step of drying the sponge impregnated with the aqueous slurry.
A method for producing a dehumidifying and condensation prevention member comprising the steps of:
[8] The method for producing a dehumidification and condensation prevention member described in [7], wherein the aqueous slurry contains hyaluronic acid and/or a hyaluronic acid derivative.
[9] A method for manufacturing a dehumidification and condensation prevention member described in [7] or [8], wherein the aqueous slurry is vibrated in the step of impregnating the sponge with the aqueous slurry.
[10] The method for manufacturing a dehumidification and condensation prevention member according to any one of [7] to [9], wherein the sponge has an average pore size of 90 to 1000 μm.
[11] The method for producing a dehumidification and condensation prevention member according to any one of [7] to [10], wherein the aluminum silicate is an amorphous aluminum silicate or an aluminum silicate complex composed of a low-crystalline layered clay mineral and an amorphous aluminum silicate.
[12] The method for producing a dehumidification and condensation prevention member according to any one of [7] to [11], wherein the water-soluble binder is polyvinyl alcohol.
本発明によれば、基材として吸水性スポンジを用い、該スポンジの細孔内に、主成分であるアルミニウムケイ酸塩とともに水溶性バインダーを含有する水蒸気吸着材を担持させることにより、前記基材の厚みや形状に制限されずに前記アルミニウムケイ酸塩の充分な担持量を確保しつつ、幅広い湿度帯にて吸放湿が可能であり、特に、中～高湿度領域において高性能な吸着性能を有する除湿・結露防止部材を簡便な工程にて供給することができる。
また本発明によれば、水蒸気吸着材に、さらにヒアルロン酸及び／又はヒアルロン酸誘導体を含有させることにより、前記アルミニウムケイ酸塩が備える性能を著しく向上させるとともに、担持体である吸水性スポンジの細孔内により多くの量の水蒸気吸着材を担持させることが可能となる。
According to the present invention, by using an absorbent sponge as a substrate and supporting a water vapor adsorbent material containing aluminum silicate as the main component and a water-soluble binder within the pores of the sponge, it is possible to ensure a sufficient amount of aluminum silicate supported without being limited by the thickness or shape of the substrate, while enabling moisture absorption and desorption over a wide humidity range.In particular, a dehumidifying and condensation prevention member with high-performance adsorption performance in the medium to high humidity range can be supplied in a simple process.
Furthermore, according to the present invention, by further incorporating hyaluronic acid and/or a hyaluronic acid derivative into the water vapor adsorbent, the performance of the aluminum silicate is significantly improved and a greater amount of the water vapor adsorbent can be supported within the pores of the absorbent sponge, which serves as the support.
以下、本発明の実施の形態（以下、「本実施形態」という。）における除湿・結露防止部材及びその製造方法ついて、順に記載するが、本発明は以下の本実施形態に限定されるものではない。また、本実施形態における構成要素のうち、最上位概念を示す請求項に記載されていない構成要素については、任意の構成要素として説明される。
なお、数値範囲等を「～」を用いて表す場合、その下限及び上限として記載された数値をも含む意味である。
The following describes a dehumidifying and condensation prevention member and its manufacturing method in an embodiment of the present invention (hereinafter referred to as the present embodiment), but the present invention is not limited to the present embodiment. Furthermore, among the components in the present embodiment, those components that are not described in the claims showing the highest concept are described as optional components.
When a numerical range is expressed using "to", it means that the range also includes the numerical values stated as the lower and upper limits.
≪除湿・結露防止部材≫
本実施形態の除湿・結露防止部材は、アルミニウムケイ酸塩及び水溶性バインダーを含有する水蒸気吸着材が、吸水性スポンジの細孔内に担持されていることを特徴としている。
<Dehumidification and condensation prevention materials>
The moisture-removing and condensation-preventing member of this embodiment is characterized in that a water vapor adsorbent containing aluminum silicate and a water-soluble binder is supported within the pores of a water-absorbent sponge.
＜水蒸気吸着材＞
本実施形態の水蒸気吸着材は、アルミニウムケイ酸塩及び水溶性バインダーを含むものであり、好ましくは、さらにヒアルロン酸及び／又はヒアルロン酸誘導体を含むものである。
<Water vapor adsorbent>
The water vapor adsorbent of this embodiment contains an aluminum silicate and a water-soluble binder, and preferably further contains hyaluronic acid and/or a hyaluronic acid derivative.
（アルミニウムケイ酸塩）
本実施形態の水蒸気吸着材に用いられるアルミニウムケイ酸塩は、水蒸気吸着材の主成分であって、ケイ素（Ｓｉ）、アルミニウム（Ａｌ）、酸素（Ｏ）及び水素（Ｈ）を構成元素とし、多数のＳｉ－Ｏ－Ａｌ結合で組み立てられた水和ケイ酸アルミニウムである。
具体的には、本実施形態で用いられるアルミニウムケイ酸塩は、非晶質アルミニウムケイ酸塩、又は低結晶性層状粘土鉱物と非晶質アルミニウムケイ酸塩からなるアルミニウムケイ酸塩複合体（以下、単に「アルミニウムケイ酸塩複合体」ということもある）である。
(Aluminum Silicate)
The aluminum silicate used in the water vapor adsorbent of this embodiment is the main component of the water vapor adsorbent, and is a hydrated aluminum silicate whose constituent elements are silicon (Si), aluminum (Al), oxygen (O), and hydrogen (H) and which is assembled by a large number of Si-O-Al bonds.
Specifically, the aluminum silicate used in this embodiment is an amorphous aluminum silicate, or an aluminum silicate complex consisting of a low-crystalline layered clay mineral and an amorphous aluminum silicate (hereinafter, sometimes simply referred to as an "aluminum silicate complex").
本実施形態の水蒸気吸着材に用いられるアルミニウムケイ酸塩は、通常、ケイ素源となる原料として無機ケイ素化合物を用い、アルミニウム源となる原料として無機アルミニウム化合物を用い、これらの水溶液又は水分散液を混合攪拌して得られた前駆体を、脱塩処理（洗浄）及び加熱処理することにより人工的に得ることが可能である（前記特許文献１，２等参照）が、市場から入手することもできる。 The aluminum silicate used in the water vapor adsorbent of this embodiment can be artificially obtained by mixing and stirring an aqueous solution or aqueous dispersion of an inorganic silicon compound as the silicon source raw material and an inorganic aluminum compound as the aluminum source raw material, and then desalting (washing) and heating the resulting precursor (see Patent Documents 1 and 2, etc.), but it can also be purchased from the market.
（水溶性バインダー）
本実施形態の水蒸気吸着材は、前記の主成分であるアルミニウムケイ酸塩とともに、水溶性バインダーを含んでいる。
本発明の水蒸気吸着材は、水溶性バインダーを含有させることによって、アルミニウムケイ酸塩の吸放湿性能に影響を与えることなく、担持体であるスポンジの細孔内に充分な量の水蒸気吸着材を担持させることが可能となる。
(Water-soluble binder)
The water vapor adsorbent of this embodiment contains a water-soluble binder in addition to the aluminum silicate that is the main component.
By incorporating a water-soluble binder into the water vapor adsorbent of the present invention, it is possible to support a sufficient amount of water vapor adsorbent within the pores of the sponge support without affecting the moisture absorption and release performance of the aluminum silicate.
本発明の水蒸気吸着材に用いられる水溶性バインダーは、水溶性であり、アルミニウムケイ酸塩の粉末とともに水と混合した際に、水系スラリーを形成できるものであれば特に限定されない。
水溶性バインダーとしては、例えば、ポリビニルアルコール（ＰＶＡ）、糖質、フェノール樹脂、ポリカルボン酸樹脂等が挙げられる。これらの中では、安価であり、安全性が高く、入手が容易であることから、ポリビニルアルコール（ＰＶＡ）が好ましい。ポリビニルアルコール（ＰＶＡ）は、ビニルアルコール単位以外に酢酸ビニル単位を有していてもよい。
The water-soluble binder used in the water vapor adsorbent of the present invention is not particularly limited as long as it is water-soluble and can form an aqueous slurry when mixed with water together with the aluminum silicate powder.
Examples of the water-soluble binder include polyvinyl alcohol (PVA), sugars, phenol resins, polycarboxylic acid resins, etc. Among these, polyvinyl alcohol (PVA) is preferred because it is inexpensive, highly safe, and easily available. Polyvinyl alcohol (PVA) may have vinyl acetate units in addition to vinyl alcohol units.
（アルミニウムケイ酸塩と水溶性バインダーの含有量）
本実施形態の水蒸気吸着材における、アルミニウムケイ酸塩と水溶性バインダーの含有量は、乾燥時の質量パーセントで、アルミニウムケイ酸塩は８０～９９質量パーセント、水溶性バインダーは１～２０質量パーセントであり、より好ましくは、アルミニウムケイ酸塩は８５～９５質量パーセント、水溶性バインダーは５～１５質量パーセントである。
(Aluminum silicate and water-soluble binder content)
In the water vapor adsorbent of this embodiment, the contents of the aluminum silicate and the water-soluble binder, in terms of mass percent on a dry basis, are 80 to 99 mass percent of the aluminum silicate and 1 to 20 mass percent of the water-soluble binder, and more preferably 85 to 95 mass percent of the aluminum silicate and 5 to 15 mass percent of the water-soluble binder.
（ヒアルロン酸及び／又はヒアルロン酸誘導体）
本実施形態の水蒸気吸着材は、更にヒアルロン酸及び／又はヒアルロン酸誘導体を含むことが好ましい。
本実施形態の水蒸気吸着材に用いられるヒアルロン酸及び／又はヒアルロン酸誘導体は、吸湿性を有する親水性高分子である。
本実施形態の水蒸気吸着材において、アルミニウムケイ酸塩とともにヒアルロン酸及び／又はヒアルロン酸誘導体を含むことによって、アルミニウムケイ酸塩が備える性能を著しく向上させるものであり、具体的には、幅広い湿度帯における吸放湿性能が一層高いものとなり、特に、中～高湿度領域において高性能な吸着性能を発揮する水蒸気吸着材となる。
さらに、本実施形態の水蒸気吸着材において、前記水溶性バインダーに加えて、ヒアルロン酸及び／又はヒアルロン酸誘導体を含むことによって、担持体であるスポンジの細孔内により充分な量の水蒸気吸着材を担持させることが可能となる。
(Hyaluronic acid and/or hyaluronic acid derivatives)
The water vapor adsorbent of this embodiment preferably further contains hyaluronic acid and/or a hyaluronic acid derivative.
The hyaluronic acid and/or hyaluronic acid derivative used in the water vapor adsorbent of this embodiment is a hydrophilic polymer having hygroscopic properties.
In the water vapor adsorbent of this embodiment, by containing hyaluronic acid and/or a hyaluronic acid derivative together with aluminum silicate, the performance of the aluminum silicate is significantly improved; specifically, the moisture absorption and desorption performance over a wide range of humidity is further improved, resulting in a water vapor adsorbent that exhibits high-performance adsorption performance particularly in the medium to high humidity range.
Furthermore, in the water vapor adsorbent of this embodiment, by containing hyaluronic acid and/or a hyaluronic acid derivative in addition to the water-soluble binder, it is possible to support a sufficient amount of the water vapor adsorbent within the pores of the sponge, which serves as the support.
本実施形態において、用いられるヒアルロン酸は、特に限定されるものではないが、例えば、平均分子量５万～１０００万ダルトンである、グルクロン酸とＮ－アセチルグルコサミンとから成る二糖の重合体であってよい。ヒアルロン酸は公知の手法により製造することもできるし、ヒアルロン酸自体を市場から入手することもできる。 In this embodiment, the hyaluronic acid used is not particularly limited, but may be, for example, a disaccharide polymer consisting of glucuronic acid and N-acetylglucosamine, with an average molecular weight of 50,000 to 10,000,000 daltons. Hyaluronic acid can be produced by known methods, or hyaluronic acid itself can be obtained from the market.
本実施形態においては、遊離のヒアルロン酸を用いても、その塩を用いてもよい。本発明に用いられるヒアルロン酸の塩は、特に限定されるものではないが、例えば、ナトリウム塩、カリウム塩、カルシウム塩、アルミニウム塩、亜鉛塩、鉄塩、アンモニウム塩、テトラブチルアンモニウム塩などが挙げられる。このようなヒアルロン酸塩は、上記の通り、市場から容易に入手することができる。また、市場から入手したヒアルロン酸を、周知の方法で塩とすることで、ヒアルロン酸塩を調製することもできる。 In this embodiment, free hyaluronic acid or a salt thereof may be used. The salt of hyaluronic acid used in the present invention is not particularly limited, but examples include sodium salt, potassium salt, calcium salt, aluminum salt, zinc salt, iron salt, ammonium salt, and tetrabutylammonium salt. As described above, such hyaluronic acid salts are easily available on the market. Hyaluronic acid salts can also be prepared by converting commercially available hyaluronic acid into a salt using a well-known method.
また、ヒアルロン酸誘導体としては、ヒアルロン酸に例えば、スルホン酸基、リン酸基、アミノ基等の親水性基を側鎖又は主鎖に有するものや、ヒアルロン酸に更に水酸基やカルボキシル基を増やしたもの、あるいは、ヒアルロン酸に含まれるカルボキシル基をナトリウムイオンやカリウムイオン等でヒアルロン酸塩としたものを挙げることができる。中でも、本実施形態の水蒸気吸着材に用いられるヒアルロン酸及び／又はヒアルロン酸誘導体としては、ヒアルロン酸塩が好ましく、かかるヒアルロン酸塩は市場から容易に入手できる。 Examples of hyaluronic acid derivatives include hyaluronic acid having hydrophilic groups such as sulfonic acid groups, phosphate groups, and amino groups on the side chain or main chain, hyaluronic acid with additional hydroxyl groups or carboxyl groups, and hyaluronic acid in which the carboxyl groups contained in the hyaluronic acid are converted into hyaluronate salts by sodium ions, potassium ions, or the like. Among these, hyaluronic acid and/or hyaluronic acid derivatives used in the water vapor adsorbent of this embodiment are preferably hyaluronate salts, and such hyaluronate salts are readily available on the market.
本実施形態に用いることができるヒアルロン酸誘導体としては上記の、分子内に親水性基を導入したものに加え、ヒアルロン酸から誘導されるヒアルロン酸骨格を有する物質であってもよい。このようなヒアルロン酸誘導体としては、特に限定はされるものではないが、例えば、ヒアルロン酸中の一つ以上のカルボキシル基がエステル化されている物質、ヒアルロン酸をホルムアルデヒドで部分的に架橋し更に高分子化した物質、ヒアルロン酸中の一つ以上のヒドロキシ基がアセチル化されているアセチル化ヒアルロン酸等が挙げられる。 Hyaluronic acid derivatives that can be used in this embodiment include those having hydrophilic groups introduced into the molecule, as well as substances having a hyaluronic acid skeleton derived from hyaluronic acid. Examples of such hyaluronic acid derivatives include, but are not limited to, substances in which one or more carboxyl groups in hyaluronic acid are esterified, substances in which hyaluronic acid is partially crosslinked with formaldehyde and further polymerized, and acetylated hyaluronic acid in which one or more hydroxyl groups in hyaluronic acid are acetylated.
本実施形態においては、ヒアルロン酸の少なくとも１種のみ、又はヒアルロン酸誘導体の少なくとも１種のみが用いられても、ヒアルロン酸の少なくとも１種とヒアルロン酸誘導体の少なくとも１種とが組み合わされて使用されていてもよい。 In this embodiment, at least one type of hyaluronic acid or at least one type of hyaluronic acid derivative may be used, or at least one type of hyaluronic acid and at least one type of hyaluronic acid derivative may be used in combination.
（ヒアルロン酸及び／又はヒアルロン酸誘導体の含有量）
本実施形態の水蒸気吸着材が、ヒアルロン酸及び／又はヒアルロン酸誘導体を含有する場合には、水蒸気吸着材全体におけるヒアルロン酸及び／又はヒアルロン酸誘導体の含有量は、乾燥時の質量パーセントで、０．０１～１０質量パーセントであり、より好ましくは、０．０１～０．１質量パーセントである。
(Content of hyaluronic acid and/or hyaluronic acid derivative)
When the water vapor adsorbent of this embodiment contains hyaluronic acid and/or a hyaluronic acid derivative, the content of the hyaluronic acid and/or the hyaluronic acid derivative in the entire water vapor adsorbent is, in terms of mass percent when dry, 0.01 to 10 mass percent, and more preferably 0.01 to 0.1 mass percent.
（その他の成分）
本実施形態の水蒸気吸着材は、上記した必須成分、及び任意成分であるヒアルロン酸及び／又はヒアルロン酸誘導体以外に、本発明の効果を損なわない範囲で、任意の別の成分を含んでいてもよい。
(Other ingredients)
The water vapor adsorbent of this embodiment may contain, in addition to the above-mentioned essential components and the optional components of hyaluronic acid and/or hyaluronic acid derivatives, any other components within the scope that does not impair the effects of the present invention.
＜吸水性スポンジ＞
本実施形態の除湿・結露防止部材において、吸水性スポンジは、その細孔内に、上記のアルミニウムケイ酸塩及び水溶性バインダー、あるいは更にヒアルロン酸及び／又はヒアルロン酸誘導体を含有する水蒸気吸着材を担持させる担持体として用いられる。
したがって、本実施形態における吸水性スポンジは、その細孔内に少なくともアルミニウムケイ酸塩及び水溶性バインダーを担持することができるものであればよく、特に限定されない。具体的には、連続気泡を有するスポンジであれば、天然スポンジ及び合成スポンジのいずれでもよく、例えば海綿、ウレタンスポンジ、ウレタンフォームなどが挙げられる。
本実施形態において、吸水性スポンジは、その平均細孔径が９０～１０００μｍのものが好ましい。
<Water-absorbent sponge>
In the dehumidifying/condensation prevention member of this embodiment, the absorbent sponge is used as a support for carrying within its pores a water vapor adsorbent material containing the above-mentioned aluminum silicate and a water-soluble binder, or further containing hyaluronic acid and/or a hyaluronic acid derivative.
Therefore, the water-absorbent sponge in this embodiment is not particularly limited as long as it can support at least aluminum silicate and a water-soluble binder in its pores. Specifically, any sponge having open cells may be used, including natural sponges and synthetic sponges, such as sea sponges, urethane sponges, and urethane foams.
In this embodiment, the water-absorbent sponge preferably has an average pore size of 90 to 1000 μm.
本実施形態の除湿・結露防止部材において、吸水性スポンジの形状は特に限定されず、後述する除湿・結露防止材の用途に応じて、シート状またはシート状以外の任意の形状とすることができる。
また、本実施形態の除湿・結露防止部材において、吸水性スポンジの厚みも特に限定されないが、後述する実施例において示すように、厚さが増えると水蒸気吸着材の担持密度が減少する。一方で、厚さを薄くすると、担持量が減少するため、その場合には、基材である吸水性スポンジを重ねて用いることにより解決できる。
In the dehumidifying and condensation prevention member of this embodiment, the shape of the water-absorbent sponge is not particularly limited, and can be in a sheet shape or any other shape depending on the application of the dehumidifying and condensation prevention material described below.
In addition, in the dehumidifying and condensation prevention member of this embodiment, the thickness of the water-absorbent sponge is not particularly limited, but as shown in the examples described later, the loading density of the water vapor adsorbent decreases as the thickness increases. On the other hand, the loading amount decreases when the thickness is reduced, so in that case, this can be solved by using multiple layers of the water-absorbent sponge as the base material.
（吸水性スポンジにおける水蒸気吸着材の担持密度）
本実施形態の除湿・結露防止部材において、吸水性スポンジの細孔内に担持される水蒸気吸着材の担持密度は、後述する実施例において示すように、用いる吸水性スポンジの平均細孔径及び厚み、前記水蒸気吸着材におけるヒアルロン酸及び／又はヒアルロン酸誘導体の有無、あるいは後述する含浸工程において、振動を与えるか否かによって変更することができるが、これらの条件を組み合わせることにより、０．０４ｇ／ｃｍ３以上とすることができる。
(Water Vapor Adsorbent Loading Density in Water Absorbent Sponge)
In the dehumidifying and condensation prevention member of this embodiment, the loading density of the water vapor adsorbent supported within the pores of the water-absorbent sponge can be changed by the average pore size and thickness of the water-absorbent sponge used, the presence or absence of hyaluronic acid and/or hyaluronic acid derivatives in the water vapor adsorbent, or whether or not vibration is applied in the impregnation step described below, as shown in the examples described later, and can be made 0.04 g/cm3 or more by combining these conditions.
≪除湿・結露防止部材の製造方法≫
本実施形態における除湿・結露防止部材の製造方法は、
（Ｉ）アルミニウムケイ酸塩及び水溶性バインダーを含有する水系スラリーを、吸水性スポンジに含浸させる工程、及び
（II）前記水系スラリーが含浸された前記スポンジを乾燥させる工程、
を含む。
<Manufacturing method for dehumidification and condensation prevention components>
The method for producing the dehumidification and condensation prevention member in this embodiment includes the steps of:
(I) impregnating an absorbent sponge with an aqueous slurry containing an aluminum silicate and a water-soluble binder; and (II) drying the sponge impregnated with the aqueous slurry.
Includes.
（水系スラリーの調製）
アルミニウムケイ酸塩の粉体に、水溶性バインダーの水溶液、及び水、或いはアルミニウムケイ酸塩の粉体に、水溶性バインダーの水溶液、ヒアルロン酸及び／又はヒアルロン酸誘導体、及び水を添加し、よく混合することにより、水系スラリーを調製する。
前記アルミニウムケイ酸塩の粉体の粒径は、担持させるスポンジの細孔径よりも十分に小さいことが必須であり、０．５～１００μｍであることが好ましく、１～１０μｍであることがより好ましい。
含浸用水系スラリーの調製に先立って、アルミニウムケイ酸塩の粉体の粒径を調節するために、必要に応じて、粉砕や分級を行ってもよい。
(Preparation of aqueous slurry)
An aqueous solution of a water-soluble binder and water are added to aluminum silicate powder, or an aqueous solution of a water-soluble binder, hyaluronic acid and/or a hyaluronic acid derivative, and water are added to aluminum silicate powder, and the mixture is mixed well to prepare an aqueous slurry.
The particle size of the aluminum silicate powder must be sufficiently smaller than the pore size of the sponge to support it, and is preferably 0.5 to 100 μm, and more preferably 1 to 10 μm.
Prior to preparation of the aqueous slurry for impregnation, the aluminum silicate powder may be subjected to pulverization or classification, if necessary, in order to adjust the particle size thereof.
（含浸工程・乾燥工程）
水系スラリーを吸水性スポンジに含浸させる方法は特に限定されないが、上記にて調製した水系スラリーに吸水性スポンジを浸漬して、前記水系スラリーを含浸させることが好ましい。
水系スラリーにスポンジを浸漬させる際に、水系スラリーに振動を与えることによって、吸水性スポンジの細孔内部まで水系スラリーを含浸させることができる。
水系スラリーに振動を与える方法は、特に限定されないが、例えば、ＤＥＮＢＡ株式会社製、ＤＥＮＢＡ＋２．０等の空間電位発生装置を用いて、水系スラリーに２０～１００Ｈｚの低周波振動を与える方法が挙げられる。
次いで、前記水系スラリーが含浸された前記スポンジを乾燥させる。乾燥温度及び時間は、スポンジが熱により溶けることがなければ、特に限定されないが、２０～７０℃であることが好ましく３０～６０℃であることがより好ましい。
なお、乾燥後、スポンジの細孔内に担持されずにスポンジの外表面に付着している固形分のスポンジからの脱離を防ぐために、スポンジの外表面に付着している固形分を取り除いてもよい。
(Impregnation process/Drying process)
The method for impregnating the water-absorbent sponge with the aqueous slurry is not particularly limited, but it is preferable to immerse the water-absorbent sponge in the aqueous slurry prepared above to impregnate the sponge with the aqueous slurry.
When the sponge is immersed in the aqueous slurry, the aqueous slurry can be vibrated to allow the aqueous slurry to penetrate into the pores of the water-absorbent sponge.
The method for imparting vibration to the aqueous slurry is not particularly limited, but an example is a method in which a space potential generating device such as DENBA+2.0 manufactured by DENBA Corporation is used to impart low-frequency vibration of 20 to 100 Hz to the aqueous slurry.
The sponge impregnated with the aqueous slurry is then dried. The drying temperature and time are not particularly limited as long as the sponge is not melted by heat, but is preferably 20 to 70°C, and more preferably 30 to 60°C.
After drying, the solid matter adhering to the outer surface of the sponge without being supported within the pores of the sponge may be removed to prevent the solid matter from being detached from the sponge.
＜除湿・結露防止部材の用途＞
本実施形態の除湿・結露防止部材は、幅広い湿度帯にて吸放湿が可能であり、特に、中～高湿度領域において高性能な吸着性能を有するので、その用途は、特に限定されるものではなく、除湿・結露防止部材が求められる各種用途に用いることができる。
具体的には、例えば、家屋の床下、天井等の所望の箇所に設置して、夏の高温多湿と冬の結露を防止する他、押入やタンス用の除湿シート、壁紙や床材等の内装材料等にも利用することができる。
<Applications of dehumidifying and condensation prevention materials>
The dehumidifying/condensation prevention member of this embodiment is capable of absorbing and releasing moisture over a wide range of humidity, and in particular has high adsorption performance in the medium to high humidity range. Therefore, its applications are not particularly limited, and it can be used in various applications where a dehumidifying/condensation prevention member is required.
Specifically, for example, they can be installed in desired locations such as under the floor or in the ceiling of a house to prevent high temperatures and humidity in the summer and condensation in the winter. They can also be used as dehumidifying sheets for closets and chests of drawers, and as interior materials such as wallpaper and flooring.
以下、実施例等により本発明を具体的に説明するが、本発明はこれらによって何ら限定されるものではない。 The present invention will be specifically explained below with reference to examples, but the present invention is not limited to these in any way.
＜アルミニウムケイ酸複合体の製造＞
実施例においては、アルミニウムケイ酸複合体の粉末を用いた。アルミニウムケイ酸塩複合体の粉体は、ケイ素源（Ｓｉ源）として、Ｓｉ濃度が４９５ｍｍｏｌ／Ｌの水ガラス水溶液１０００ｍＬを用い、アルミニウム源（Ａｌ源）として、Ａｌ濃度が４５０ｍｍｏｌ／Ｌの硫酸アルミニウム水溶液１０００ｍＬを用いて製造した。
<Production of Aluminum Silicate Composite>
In the examples, an aluminum silicate complex powder was used. The aluminum silicate complex powder was produced using 1000 mL of a water glass aqueous solution having a Si concentration of 495 mmol/L as a silicon source (Si source) and 1000 mL of an aluminum sulfate aqueous solution having an Al concentration of 450 mmol/L as an aluminum source (Al source).
硫酸アルミニウム水溶液に水ガラス水溶液を加え、約１５分間攪拌を行った。このときのＳｉ／Ａｌモル比は、１．１とした。攪拌後、５Ｎの水酸化ナトリウム水溶液を、ｐＨが７程度になるまで添加し、懸濁液を得た。水酸化ナトリウム水溶液の滴下量は１２ｍＬであった。得られた懸濁液を１時間攪拌し、前駆体懸濁液を調製した。調製した１０００ｍＬの前駆体懸濁液を、遠心分離にて３回洗浄し、再度１０００ｍＬの前駆体懸濁液とした。得られた前駆体懸濁液の７０ｍＬをテフロン（登録商標）製容器に入れ、２００℃で６時間加熱した。続いて、６０℃で１日乾燥させた後に粉砕して、粒径１～１０μｍの粉体を得た。 The water glass aqueous solution was added to the aluminum sulfate aqueous solution and stirred for about 15 minutes. The Si/Al molar ratio at this time was 1.1. After stirring, 5N sodium hydroxide aqueous solution was added until the pH reached about 7, and a suspension was obtained. The amount of sodium hydroxide aqueous solution dropped was 12 mL. The resulting suspension was stirred for 1 hour to prepare a precursor suspension. The prepared 1000 mL precursor suspension was washed three times by centrifugation, and 1000 mL of precursor suspension was prepared again. 70 mL of the obtained precursor suspension was placed in a Teflon (registered trademark) container and heated at 200°C for 6 hours. Next, it was dried at 60°C for 1 day and then crushed to obtain a powder with a particle size of 1 to 10 μm.
得られた粉体について、粉末Ｘ線回折測定を行った。粉末Ｘ線回折図形には、２θ＝２０°、２６°、３５°、４０°付近にブロードなピークが見られ、アルミニウムケイ酸塩複合体が生成していることが確認された。 The powder obtained was subjected to powder X-ray diffraction measurement. The powder X-ray diffraction pattern showed broad peaks near 2θ = 20°, 26°, 35°, and 40°, confirming the formation of an aluminum silicate complex.
＜水系スラリーの調製＞
上記で得られたアルミニウムケイ酸塩複合体の粉体６０ｇに、１０％ポリビニルアルコール（カネヨ石鹸株式会社製、カネヨノール）水溶液５０ｇ、及び水１４０ｇを添加し、よく混合することにより、水系スラリー（１）を調製した。
また、上記で得られたアルミニウムケイ酸塩複合体の粉体６０ｇに、ヒアルロン酸ナトリウム（株式会社ホルス製、ヒアルロン酸ナトリウム末）０．３ｇ、１０％ポリビニルアルコール水溶液５０ｇ、及び水１４０ｇを添加し、よく混合することにより、水系スラリー（２）を調製した。
さらに、上記で得られたアルミニウムケイ酸塩複合体の粉体６０ｇに、水１４０ｇを添加しよく混合することにより、水系スラリー（３）を調製した。
<Preparation of aqueous slurry>
To 60 g of the aluminum silicate complex powder obtained above, 50 g of a 10% aqueous solution of polyvinyl alcohol (Kaneyonol, manufactured by Kaneyo Soap Co., Ltd.) and 140 g of water were added and thoroughly mixed to prepare an aqueous slurry (1).
In addition, 0.3 g of sodium hyaluronate (sodium hyaluronate powder, manufactured by Horus Co., Ltd.), 50 g of a 10% aqueous polyvinyl alcohol solution, and 140 g of water were added to 60 g of the aluminum silicate complex powder obtained above, and the mixture was thoroughly mixed to prepare an aqueous slurry (2).
Further, 140 g of water was added to 60 g of the aluminum silicate complex powder obtained above and mixed thoroughly to prepare an aqueous slurry (3).
＜除湿・結露防止部材の作製＞
（比較例１）
上記で得られたヒアルロン酸を含まない水系スラリー（１）に、縦３ｃｍ、横３ｃｍ、厚さ２．５ｃｍ、平均細孔径１０００μｍのウレタンスポンジ（株式会社八幡ねじ製、凹凸クッション３０小波）を１５分間浸漬し、４０℃にて乾燥後、表面の固形分を取り除くことにより、除湿・結露防止部材を得た。
（実施例１）
水系スラリーとして、上記で得られたヒアルロン酸を含む水系スラリー（２）を用いた以外は、比較例１と同様にして、除湿・結露防止部材を得た。
（比較例２）
水系スラリーとして、上記で得られた水系スラリー（３）を用いた以外は、比較例１と同様にして、除湿・結露防止部材を得た。
<Production of dehumidifying and condensation prevention materials>
( Comparative Example 1)
A urethane sponge (manufactured by Yawata Neji Co., Ltd., uneven cushion 30 small wave) having a length of 3 cm, width of 3 cm, thickness of 2.5 cm, and average pore size of 1000 μm was immersed in the aqueous slurry (1) not containing hyaluronic acid obtained above for 15 minutes, and then dried at 40° C., and the solid content on the surface was removed to obtain a dehumidifying and condensation prevention member.
Example 1
A dehumidifying and condensation prevention member was obtained in the same manner as in Comparative Example 1, except that the aqueous slurry containing hyaluronic acid (2) obtained above was used as the aqueous slurry.
(Comparative Example 2 )
A dehumidifying and condensation prevention member was obtained in the same manner as in Comparative Example 1, except that the aqueous slurry (3) obtained above was used as the aqueous slurry.
＜除湿・結露防止部材における水蒸気吸着材の担持密度＞
実施例１、及び比較例１、２にて得られた除湿・結露防止部材において、各部材に担持された水蒸気吸着材の担持量（ｇ）及び担持密度（ｇ／ｃｍ３）を表１に示す。
なお、担持量（ｇ）は、水系スラリーを含浸させていないスポンジを４０℃で２４時間乾燥させた後に秤量し、実施例１、及び比較例１、２で得られた除湿・結露防止部材を秤量した質量（ｇ）から、前記水系スラリーを含浸させていないスポンジの質量（ｇ）を引いた値とした。
< Water vapor adsorbent loading density in dehumidifying/condensation prevention material>
Table 1 shows the amount (g) and loading density (g/cm 3 ) of the water vapor adsorbent supported on each of the dehumidifying and condensation prevention members obtained in Example 1 and Comparative Examples 1 and 2 .
The supported amount (g) was determined by weighing a sponge that was not impregnated with the aqueous slurry after drying it at 40°C for 24 hours, and subtracting the mass (g) of the sponge that was not impregnated with the aqueous slurry from the weighed mass (g) of the dehumidification and condensation prevention members obtained in Example 1 and Comparative Examples 1 and 2.
表１に示す結果から、ＰＶＡを用いなかった比較例２では、ＰＶＡを用いた比較例１と比べて（いずれもヒアルロン酸なし）、担持量は６４％程度と少なくなっていることが明らかとなった。
また、実施例１では、ヒアルロン酸（アルミニウムケイ酸に対する質量比０．５％）を併用することにより、担持量（ｇ）を増加させることができることがわかる。
The results shown in Table 1 reveal that in Comparative Example 2 , in which no PVA was used, the amount carried was about 64%, which was less than that in Comparative Example 1 , in which PVA was used (both without hyaluronic acid).
Moreover, in Example 1, it can be seen that the loading amount (g) can be increased by using hyaluronic acid (mass ratio to aluminum silicate: 0.5%) in combination.
＜水蒸気吸着量評価＞
比較例１、及び実施例１で得られた除湿・結露防止部材について、水蒸気吸着量評価を行った。
（評価方法）
比較例１、及び実施例１で得られた除湿・結露防止部材、及び前記水系スラリーを含浸させていないスポンジを用いて評価を行った。それぞれの部材を４０℃にて２４時間乾燥させて、表面の固形分を取り除いた後、秤量を行い、前記水系スラリーを含浸させていないスポンジの質量を引いた値を、各部材の乾燥質量とした。次に２５℃相対湿度９５％の恒温恒湿槽に入れ水蒸気を吸着させ、０．５時間後、１時間後、１．５時間後、３時間後、６時間後、２４時間後の質量を測定し、前記水系スラリーを含浸させていないスポンジの質量を引いた値を、吸着後の質量とした。乾燥質量と吸着後の質量から、以下の式により吸着率を求めた。
吸着率（％）＝（吸着後の質量－乾燥質量）÷乾燥質量×１００
さらに２４時間吸着後に、２５℃相対湿度６０％の恒温恒湿槽に入れ再生１２時間後（合計３６時間後）の質量を測定し、上記と同様に再生１２時間後の吸着率（％）を求めた。
水蒸気吸着量評価結果を表２に示す。
<Water vapor adsorption amount evaluation>
The dehumidification and condensation prevention members obtained in Comparative Example 1 and Example 1 were evaluated for the amount of water vapor adsorption.
(Evaluation Method)
The evaluation was carried out using the dehumidification and condensation prevention members obtained in Comparative Example 1 and Example 1 , and the sponge not impregnated with the aqueous slurry. Each member was dried at 40° C. for 24 hours to remove the solids on the surface, and then weighed. The dry mass of each member was determined by subtracting the mass of the sponge not impregnated with the aqueous slurry. Next, the member was placed in a thermohygrostat at 25° C. and a relative humidity of 95% to adsorb water vapor, and the mass was measured after 0.5 hours, 1 hour, 1.5 hours, 3 hours, 6 hours, and 24 hours, and the mass after subtracting the mass of the sponge not impregnated with the aqueous slurry was determined as the mass after adsorption. The adsorption rate was calculated from the dry mass and the mass after adsorption using the following formula.
Adsorption rate (%) = (mass after adsorption - dry mass) ÷ dry mass × 100
After further adsorption for 24 hours, the sample was placed in a thermo-hygrostat at 25° C. and a relative humidity of 60%, and the mass was measured after 12 hours of regeneration (total of 36 hours), and the adsorption rate (%) after 12 hours of regeneration was calculated in the same manner as above.
The results of the evaluation of the amount of water vapor adsorption are shown in Table 2.
表２に示す結果から、ヒアルロン酸を含むことによって、アルミニウムケイ酸塩が備える性能を向上させることができることがわかる。 The results shown in Table 2 show that the performance of aluminum silicate can be improved by adding hyaluronic acid.
以上の結果より、含浸用水系スラリーには、ヒアルロン酸が含まれていることが望ましいことから、以下の実施例においては、前記含浸用水系スラリー（２）を用いて、細孔径および振動の効果についての検討を行った。 Based on the above results, it is desirable for the impregnation aqueous slurry to contain hyaluronic acid, so in the following examples, the effects of pore size and vibration were investigated using the impregnation aqueous slurry (2).
《細孔径の検討》
＜除湿・結露防止部材の作製＞
（実施例２）
上記で得られた水系スラリー（２）に、縦５ｃｍ、横５ｃｍ、厚さ０．１ｃｍ、平均細孔径２５μｍのウレタンスポンジ（アイオン社製、品番ＰＵ－Ｎ１Ｔ）を１５分間浸漬し、４０℃にて乾燥後、表面の固形分を取り除くことにより、除湿用及び結露防止用部材を得た。
<Consideration of pore size>
<Production of dehumidifying and condensation prevention materials>
Example 2
A urethane sponge (manufactured by AION Co., Ltd., product number PU-N1T) having a length of 5 cm, a width of 5 cm, a thickness of 0.1 cm, and an average pore diameter of 25 μm was immersed in the aqueous slurry (2) obtained above for 15 minutes, and after drying at 40° C., the solid content on the surface was removed to obtain a dehumidifying and dew condensation prevention member.
（実施例３）
上記で得られた水系スラリー（２）に、縦５ｃｍ、横５ｃｍ、厚さ０．５ｃｍ、平均細孔径２５μｍのウレタンスポンジ（アイオン社製、品番ＰＵ－Ｎ５Ｔ）を１５分間浸漬し、４０℃にて乾燥後、表面の固形分を取り除くことにより、除湿用及び結露防止用部材を得た。
Example 3
A urethane sponge (manufactured by AION Co., Ltd., product number PU-N5T) having a length of 5 cm, a width of 5 cm, a thickness of 0.5 cm, and an average pore diameter of 25 μm was immersed in the aqueous slurry (2) obtained above for 15 minutes, and after drying at 40° C., the solid content on the surface was removed to obtain a dehumidifying and dew condensation prevention member.
（実施例４）
上記で得られた水系スラリー（２）に、縦５ｃｍ、横５ｃｍ、厚さ０．５ｃｍ、平均細孔径９０μｍのウレタンスポンジ（富士ケミカル社製、品番１ｍｍサイズ１２００×６００ｍｍ）を１５分間浸漬し、４０℃にて乾燥後、表面の固形分を取り除くことにより、除湿用及び結露防止用部材を得た。
Example 4
A urethane sponge (manufactured by Fuji Chemical Co., Ltd., product number 1 mm size 1200 × 600 mm) having a length of 5 cm, a width of 5 cm, a thickness of 0.5 cm, and an average pore diameter of 90 μm was immersed in the aqueous slurry (2) obtained above for 15 minutes, and after drying at 40 ° C., the solid content on the surface was removed to obtain a dehumidifying and dew condensation prevention member.
（実施例５）
上記で得られた水系スラリー（２）に、縦５ｃｍ、横５ｃｍ、厚さ０．１ｃｍ、平均細孔径１５０μｍのウレタンスポンジ（富士ケミカル社製、品番５ｍｍサイズ１２００×６００ｍｍ）を１５分間浸漬し、４０℃にて乾燥後、表面の固形分を取り除くことにより、除湿用及び結露防止用部材を得た。
Example 5
A urethane sponge (manufactured by Fuji Chemical Co., Ltd., product number 5 mm, size 1200 × 600 mm) having a length of 5 cm, a width of 5 cm, a thickness of 0.1 cm, and an average pore diameter of 150 μm was immersed in the aqueous slurry (2) obtained above for 15 minutes, and after drying at 40 ° C., the solid content on the surface was removed to obtain a dehumidifying and dew condensation prevention member.
＜除湿・結露防止部材における吸着剤の担持密度＞
前記実施例１と同様にして、実施例２～５にて得られた除湿用及び結露防止用部材において、部材に担持された水蒸気吸着材の担持密度を求めた。
結果を、実施例１で得られた結果とともに、表３に示す。
<Adsorbent loading density in dehumidifying/condensation prevention material>
In the same manner as in Example 1 , the loading density of the water vapor adsorbent loaded on the dehumidifying and condensation preventing members obtained in Examples 2 to 5 was determined.
The results are shown in Table 3 together with the results obtained in Example 1 .
表３に示されるように、厚みが同じ実施例２と５、実施例３と４の結果から、除湿用及び結露防止用部材における水蒸気吸着材の担持密度は、細孔径が大きくなるほど、増加することが明らかとなった。 As shown in Table 3, the results of Examples 2 and 5 and Examples 3 and 4 , which have the same thickness, reveal that the loading density of the water vapor adsorbent in the dehumidifying and condensation prevention members increases as the pore diameter increases.
《除湿・結露防止部材の作製における振動効果》
（実施例６～１０）
上記で得られた水系スラリー（２）を、振動装置（ＤＥＮＢＡ株式会社製、ＤＥＮＢＡ＋２．０）を用いて振動させながら、該スラリーに吸水性スポンジを浸漬した以外は、それぞれ実施例２～５、及び実施例１と同様にして、実施例６～１０の除湿・結露防止部材を得た。
《Effect of vibration on the production of dehumidifying and condensation prevention materials》
(Examples 6 to 10 )
The dehumidification and condensation prevention members of Examples 6 to 10 were obtained in the same manner as in Examples 2 to 5 and Example 1 , respectively, except that the aqueous slurry (2) obtained above was vibrated using a vibrating device ( DENBA + 2.0 , manufactured by DENBA Corporation) while an absorbent sponge was immersed in the slurry.
＜除湿・結露防止部材における水蒸気吸着材の担持密度＞
実施例２～５、１及び実施例６～１０にて得られた除湿・結露防止部材において、浸漬時に振動あり及びなしの条件に分けて、除湿・結露防止部材に担持された水蒸気吸着材の担持密度を表４に示す。
< Water vapor adsorbent loading density in dehumidifying/condensation prevention material>
Table 4 shows the loading density of the water vapor adsorbent supported on the dehumidifying and condensation prevention members obtained in Examples 2 to 5 , 1 and Examples 6 to 10 , divided into conditions with and without vibration during immersion.
表４に示されるように、平均細孔径が１５０～１０００μｍでは、振動ありの方が担持密度は大きいことが明らかとなった。 As shown in Table 4, it was found that when the average pore diameter was between 150 and 1000 μm, the loading density was greater with vibration.
＜水蒸気吸着量評価＞
実施例１～１０で得られた除湿・結露防止部材について、水蒸気吸着量評価を行った。
（評価方法）
実施例１～１０で得られた除湿・結露防止部材、及び前記水系スラリーを含浸させていないスポンジを用いて評価を行った。それぞれの部材を４０℃にて２４時間乾燥させた後、秤量を行い、前記含浸用水系スラリーを含浸させていないスポンジの質量を引いた値を、各部材の乾燥質量とした。次に２５℃相対湿度９５％の恒温恒湿槽に入れ水蒸気を吸着させ、０．５時間後、１時間後、１．５時間後、３時間後、６時間後、２４時間後の質量を測定し、前記水系スラリーを含浸させていないスポンジの質量を引いた値を、吸着後の質量とした。乾燥質量と吸着後の質量から、以下の式により吸着率を求めた。
吸着率（％）＝（吸着後の質量－乾燥質量）÷乾燥質量×１００
さらに２４時間吸着後に、２５℃相対湿度６０％の恒温恒湿槽に入れ再生１２時間後（合計３６時間後）の質量を測定し、上記と同様に再生１２時間後の吸着率（％）を求めた。
得られた水蒸気吸着量評価結果を表５に示す。
<Water vapor adsorption amount evaluation>
The dehumidification and condensation prevention members obtained in Examples 1 to 10 were evaluated for the amount of water vapor adsorption.
(Evaluation Method)
The dehumidifying and condensation prevention members obtained in Examples 1 to 10 and the sponge not impregnated with the aqueous slurry were used for evaluation. Each member was dried at 40° C. for 24 hours, then weighed, and the value obtained by subtracting the mass of the sponge not impregnated with the aqueous slurry for impregnation was taken as the dry mass of each member. Next, the member was placed in a thermohygrostat at 25° C. and a relative humidity of 95% to adsorb water vapor, and the mass was measured after 0.5 hours, 1 hour, 1.5 hours, 3 hours, 6 hours, and 24 hours, and the value obtained by subtracting the mass of the sponge not impregnated with the aqueous slurry was taken as the mass after adsorption. The adsorption rate was calculated from the dry mass and the mass after adsorption using the following formula.
Adsorption rate (%) = (mass after adsorption - dry mass) ÷ dry mass × 100
After further adsorption for 24 hours, the sample was placed in a thermo-hygrostat at 25° C. and a relative humidity of 60%, and the mass was measured after 12 hours of regeneration (total of 36 hours), and the adsorption rate (%) after 12 hours of regeneration was calculated in the same manner as above.
The results of the evaluation of the amount of water vapor adsorption are shown in Table 5.
表５の結果より、厚さが０．１ｃｍの部材（実施例２、６、５、９）は、０．５～１時間までの吸着量が多く、ほぼ１時間にて水蒸気の吸着が終了しているが、厚さが０．５ｃｍ以上の部材（実施例３、７、４、８：０．５ｃｍ、実施例１、１０：２．５ｃｍ）は、吸着時間とともに水蒸気吸着量が増加しており、吸着が終了するのは約３時間頃となっていた。
単位体積当たりの吸着量は、細孔径９０μｍ以上の部材（実施例４、８、５、９、１、１０）では、０．５時間での吸着量は１０ｗｔ％を超えることが明らかとなった。
また、２４時間吸着後に、相対湿度を６０％に下げた際に、どの部材においても、吸着された水分が脱着しており、相対湿度が低くなることで乾燥できることが明らかとなった。
The results in Table 5 show that the components with a thickness of 0.1 cm (Examples 2 , 6 , 5 , 9 ) had a large adsorption amount from 0.5 to 1 hour, with water vapor adsorption completing in approximately 1 hour, whereas the components with a thickness of 0.5 cm or more (Examples 3 , 7 , 4 , 8 : 0.5 cm; Examples 1 , 10 : 2.5 cm) showed an increase in the amount of water vapor adsorption with adsorption time, with adsorption completing in approximately 3 hours.
It was revealed that the adsorption amount per unit volume exceeded 10 wt % in 0.5 hours in members with pore diameters of 90 μm or more (Examples 4 , 8 , 5 , 9 , 1 , 10 ).
Furthermore, when the relative humidity was lowered to 60% after 24 hours of adsorption, the adsorbed moisture was desorbed in all of the materials, revealing that the lower relative humidity enabled drying.
Claims (10)
前記水蒸気吸着材が、アルミニウムケイ酸塩、ヒアルロン酸及び／又はヒアルロン酸誘導体、及び水溶性バインダーを含有する、除湿・結露防止部材。 A dehumidifying and condensation prevention member in which a water vapor adsorbent capable of releasing moisture only when the relative humidity is reduced is supported in the pores of a water-absorbent sponge,
A dehumidifying and condensation prevention member, wherein the water vapor adsorbent contains aluminum silicate, hyaluronic acid and/or a hyaluronic acid derivative, and a water-soluble binder.
アルミニウムケイ酸塩、ヒアルロン酸及び／又はヒアルロン酸誘導体、及び水溶性バインダーを含有する水系スラリーを、吸水性スポンジに含浸させる工程、及び
前記水系スラリーが含浸されたスポンジを乾燥させる工程、
を含む、除湿・結露防止部材の製造方法。 A method for manufacturing a dehumidifying and condensation prevention member in which a water vapor adsorbent capable of releasing moisture only when the relative humidity is reduced is supported in the pores of a water-absorbent sponge, comprising:
A step of impregnating an absorbent sponge with an aqueous slurry containing an aluminum silicate, hyaluronic acid and/or a hyaluronic acid derivative, and a water-soluble binder; and A step of drying the sponge impregnated with the aqueous slurry.
A method for producing a dehumidifying and condensation prevention member comprising the steps of:
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