亲水性涂膜及其制造方法、 加湿元件以及加湿装置的制造方法
【专利摘要】本发明提供不仅初期的加湿性能、而且长期的加湿性能也优异的亲水性涂膜及其制造方法以及加湿元件。亲水性涂膜(7)含有多孔性的硅胶粒子(3)、具有比该硅胶粒子(3)的平均细孔径小的平均粒径的亲水性无机微粒(2)、和增稠剂(8)。就亲水性涂膜(7)的制造方法而言，将含有水(6)、增稠剂(8)、多孔性的硅胶粒子(3)、和具有比该硅胶粒子(3)的平均细孔径小的平均粒径的亲水性无机微粒(2)的涂布组合物涂布于基材(1)而使其干燥。
【专利说明】
亲水性涂膜及其制造方法、加湿元件以及加湿装置
技术领域
[0001] 本发明涉及在加湿装置中所使用的亲水性涂膜及其制造方法、加湿元件以及加湿 装置。
【背景技术】
[0002] 在加湿装置中一般采用使用吸水性的片状材料的加湿元件。在该加湿装置中，通 过向加湿元件供给水分、利用水分的蒸发作用来进行空气的加湿。因此，加湿元件当然加湿 性能优异，由于长期暴露于水，因此从防止由水导致的劣化的观点出发，耐水性也必须优 异。另外，在住宅或建筑物等的新建和改建后刚刚不久，有时在室内环境中存在挥发性有机 化合物(V0C:Volatail Organic Compounds)，因此也要求不因 V0C污染而使加湿元件的加 湿性能降低。作为加湿元件中使用的吸水性的片状材料，一般使用形成了亲水性涂膜的基 材、进行了亲水处理的基材等。
[0003] 就亲水性涂膜而言，可以使用各种材料及方法来形成。例如，一般已知使用二氧化 硅的亲水性涂膜的亲水性优异。另一方面，挥发性有机化合物(V0C)等的污染物质等容易吸 附。因此，如果在加湿元件中使用形成使用了二氧化硅的亲水性涂膜的基材，虽然在初期阶 段可得到良好的加湿性能，但随着时间的经过，存在污染物质等吸附而亲水性降低、得不到 充分的加湿性能这样的问题。
[0004] 作为解决其的方法，一般认为通过使使用了二氧化硅的亲水性涂膜多孔化来增加 比表面积、使在亲水性涂膜的表面存在的羟基大量露出。由此，即使污染物质等吸附于亲水 性涂膜，由于露出的羟基多，因此一般认为也能够长期地维持亲水性。
[0005] 作为使使用了二氧化硅的亲水性涂膜多孔化的方法，例如提案有通过在发泡金属 表面形成通过溶胶凝胶法所得到的亲水性二氧化硅膜(溶胶凝胶二氧化硅)而对发泡金属 表面赋予亲水性的方法(参照专利文献1)。在此，所谓溶胶凝胶法，是通过加热等使作为二 氧化硅前体的原硅酸四乙酯等为凝胶状态、在酸性或碱性条件下进行水解?缩聚反应、由 此使醇脱离而合成二氧化硅等的方法。另外，作为另外的方法，提案有通过在通过溶胶凝胶 法所得到的亲水性二氧化硅膜(溶胶凝胶二氧化硅）中使多孔性的硅胶粒子分散、由此使膜 的比表面积提高的方法(参照专利文献2)。进而，作为另外的方法，提案有通过使多孔性的 硅胶粒子分散于树脂制的粘结剂来使膜的比表面积提高的方法(参照专利文献3)。
[0006] 现有技术文献
[0007] 专利文献
[0008] 专利文献1:日本特开2011-31541号公报 [0009] 专利文献2:日本特开2011-111644号公报 [0010] 专利文献3:日本特开平6-74500号公报
【发明内容】
[0011]发明要解决的课题
[0012] 但是，在以往的对发泡金属表面赋予亲水性的方法中，就亲水性涂膜而言，由于成 为凹凸少的平滑的膜，因此不能充分地得到膜的比表面积。因此，存在以下这样的问题：随 着时间的经过，污染物质等吸附而亲水性容易降低，得不到长期的加湿性能。
[0013] 另外，在以往的在溶胶凝胶二氧化硅中使多孔性的硅胶粒子分散的方法中，由于 溶胶凝胶二氧化硅浸透到硅胶粒子的细孔内部，因此存在无法充分地得到比表面积的提高 效果、得不到长期的加湿性能这样的问题。
[0014] 另外，即使在粘结剂树脂中使多孔性的硅胶分散的方法中，也与溶胶凝胶二氧化 硅同样地，存在粘结剂树脂浸透到硅胶粒子的内部、无法充分地得到比表面积的提高效果、 得不到长期的加湿性能这样的问题。
[0015] 本发明为了解决如上述的问题而完成，目的在于提供不仅初期的加湿性能而且长 期的加湿性能也优异的亲水性涂膜及其制造方法、加湿元件以及加湿装置。
[0016] 用于解决课题的手段
[0017] 本发明人为了解决上述的问题深入研究，结果发现:通过将含有溶解了增稠剂的 水、多孔性的硅胶粒子、和具有比该硅胶粒子的平均细孔径小的平均粒径的亲水性无机微 粒的涂布组合物涂布于基材而使其干燥，能够形成比表面积大的亲水性涂膜，这样得到的 亲水性涂膜适于加湿元件。即，本发明涉及的亲水性涂膜是含有多孔性的硅胶粒子、具有比 该硅胶粒子的平均细孔径小的平均粒径的亲水性无机微粒、和增稠剂的亲水性涂膜。在此， 本说明书中所谓"比表面积"意味着通过气体吸附法(BET法)所测定的值。
[0018] 发明的效果
[0019] 根据本发明，能够提供不仅初期的加湿性能而且长期的加湿性能也优异的亲水性 涂膜及其制造方法、以及加湿元件。
【附图说明】
[0020] 图1为实施方式1的亲水性涂膜的剖面图。
[0021] 图2为实施方式1的亲水性涂膜中的每1个硅胶粒子的剖面图。
[0022] 图3为用于说明实施方式1的亲水性涂膜的制造方法的图。
[0023] 图4为表示硅胶粒子的平均细孔径(D)与硅胶粒子的比表面积(S)的关系的图。
[0024] 图5为表示使硅胶粒子的平均细孔径(D)与亲水性无机微粒的平均粒径(d)之比变 化时的与涂膜的比表面积(S)的关系的图。
[0025] 图6为使用了一般的溶胶凝胶二氧化硅的亲水性涂膜中的每1个硅胶粒子的剖面 图。
[0026] 图7为实施方式2涉及的加湿元件的构成图。
[0027] 图8为实施方式2涉及的加湿元件的立体图。
[0028] 图9为树脂无纺布制的加湿元件(基材)的表面的放大图。
[0029] 图10为发泡金属制的加湿元件(基材)的表面的放大图。
[0030] 图11为实施方式3涉及的加湿装置的剖面构成图。
【具体实施方式】
[0031] 实施方式1.
[0032] 图1表示用于实施本发明的实施方式1中的亲水性涂膜的剖面图。本实施方式的亲 水性涂膜7是含有多孔性的硅胶粒子3、具有比该硅胶粒子3的细孔4的平均直径小的平均粒 径的亲水性无机微粒2、和增稠剂8的亲水性涂膜。
[0033] 而且，图2为本实施方式的亲水性涂膜中的每1个硅胶粒子的剖面图。硅胶粒子3具 有多孔性，具有多个细孔4。而且，在各个细孔4的内部含有具有比细孔4的平均直径小的平 均粒径的亲水性无机微粒2。
[0034]图3为用于说明本实施方式的亲水性涂膜的制造方法的图。在本实施方式的亲水 性涂膜的制造方法中，作为第1工序，将含有溶解了增稠剂8的水6、多孔性的硅胶粒子3、和 具有比硅胶粒子3的细孔4的平均直径小的平均粒径的亲水性无机微粒2的涂布组合物涂布 于基材1(参照图3(a))。然后，作为第2工序，使涂布物干燥(参照图3(b))。
[0035]作为本发明的涂布组合物中使用的硅胶粒子3,例如可以使用商品名"y彳卜只夕 一LA-S283A"（日产化学工业株式会社制造）、商品名"y彳卜只夕一LA-S203C"（日产化学工 业株式会社制造）、商品名，彳卜只夕一LA-S263"（日产化学工业株式会社制造）、商品名 "7彳卜只夕一LA-S143AK"（日产化学工业株式会社制造）、商品名"夕彳卜只夕一LA-S23A" (日产化学工业株式会社制造）、商品名"7 <卜只夕一LA-S20C"（日产化学工业株式会社制 造）、商品名"夕彳卜只夕一LA-S26"（日产化学工业株式会社制造）、商品名"夕彳卜只夕一LA-S14K"（日产化学工业株式会社制造)等。
[0036] 硅胶粒子3的平均粒径优选200nm以上且5wii以下。是因为，在该范围中可以有效地 确保所期望的膜厚、膜的凹凸，且得到更充分的比表面积。另外，由于在该范围中涂膜的密 合性提尚，因此可以进一步抑制硅胶粒子3的脱尚。
[0037] 如上述那样，本实施方式中使用的硅胶粒子3在粒子内部具有细孔4,具有高的比 表面积。图4中，横轴表示硅胶粒子3的细孔4的平均直径(D)(单位:nm)，纵轴表示硅胶粒子3 的比表面积(S)(单位:m 2/g)。图4的坐标图表示使硅胶粒子3的细孔4的平均直径(D)变化的 情况下由下述的计算式所求出的、硅胶粒子3的比表面积(S)。
[0038] S = 6 + {:硅胶粒子3的密度(g/cm3) X D}
[0039] 硅胶粒子3的比表面积（S)与硅胶粒子3的细孔4的径的长度(D)存在反比例的关 系，硅胶粒子3的细孔4的平均直径的长度(D)越小，比表面积的大小(S)越增大。本实施方式 中使用的硅胶粒子3的平均细孔径优选超过4nm且100nm以下。是因为:在该范围中，可以使 用平均粒径为4nm以上的亲水性无机微粒2、亲水性无机微粒的凝聚不易发生，因此可以形 成比表面积更大的亲水性涂膜。另外，本实施方式中使用的亲水性无机微粒2不仅可以是细 孔径的分布的峰为单峰性的无机微粒，而且也可以是即使细孔径的分布的峰为多峰性，也 满足平均细孔径的范围的无机微粒。
[0040] 作为涂膜中可使用的亲水性无机微粒2,并无特别限定，例如可列举二氧化硅微 粒、二氧化钛微粒、氧化铝微粒等。这些可以单独使用或者将2种以上组合使用。这些中，二 氧化娃微粒由于在表面具有羟基、未水性尚，因此优选。另外，就^氧化娃微粒而目，由于对 于水少量地溶解，因此即使污染物质吸附于二氧化硅微粒的表面，通过与水的接触，表层也 缓缓地溶出，可以使没有污染物质的吸附的新的表面露出。因此，通过使用二氧化硅微粒， 可以长期地维持亲水性。
[0041 ]就亲水性无机微粒2的平均粒径而言，只要比硅胶粒子3的细孔4的平均直径小，则 并无特别限定，优选为15nm以下，更优选为4nm以上且15nm以下。通过使用具有该范围的平 均粒径的亲水性无机微粒2，可以提高由涂布组合物形成的亲水性涂膜的比表面积。
[0042]特别地，就具有上述范围的平均粒径的亲水性无机微粒2而言，由于形成每1个亲 水性无机微粒相当于约15~30质量％的表面部分在涂布组合物中溶解了的状态，因此使涂 布组合物干燥时也发挥作为粘结剂的作用，也可以进一步提高亲水性涂膜7的强度。进而， 由于亲水性无机微粒的凝聚不易发生，因此可以形成比表面积更大的亲水性涂膜7。
[0043]图5中，横轴表示亲水性涂膜7中的硅胶粒子3的细孔4的平均直径(D)与亲水性无 机微粒2的平均粒径(d)之比，纵轴表示涂膜的比表面积(S)(单位:m2/g)。图5的坐标图是表 示使亲水性涂膜7中的硅胶粒子3的细孔4的平均直径(D)与亲水性无机微粒2的平均粒径 (d)之比改变时的与涂膜的比表面积(S)的关系的图。另外，图5中所示的各坐标图表示相对 于亲水性无机微粒2的平均粒径(d)、硅胶粒子3的细孔4的平均直径(D)成为整数倍以上的 情况下使在硅胶粒子3的细孔4的剖面方向填充的亲水性无机微粒2的数(n)改变时的比表 面积(S)。亲水性无机微粒2的平均粒径越小，在硅胶粒子3的细孔4的剖面方向填充的亲水 性无机微粒2的数越多，比表面积(S)进一步变大。
[0044]对亲水性无机微粒2的含量并无特别限定，优选为0.2质量％以上且不到10质 量％，更优选为0.5质量％以上且8质量％以下，最优选为1质量％以上且5质量％以下。在该 范围中，可以进一步使形成的亲水性涂膜7变厚、可以进一步确保亲水性涂膜7的亲水性。另 外，不会由于向水中的溶出而失去亲水性涂膜7,可以更长期地维持亲水性。进而，由于不会 在所形成的亲水性涂膜7中产生裂纹等的缺陷，因此亲水性涂膜7变得更不易从基材1剥离。
[0045] 作为亲水性无机微粒2的使用形态，并无特别限定，从处理性的观点出发，优选使 用胶体状的亲水性无机微粒2。就胶体状的亲水性无机微粒2而言，不仅表面的亲水性高，而 且虽然为极微量、但具有在水中的溶解性。由于该溶解性，即使在将最外表面污染了的情况 下，进行吸水，由此表层缓缓地溶出，可以使没有被污染的表层露出、维持亲水性。就这样的 胶体状的亲水性无机微粒2而言，例如可以使用商品名"只y -テック'S"（日产化学工业株 式会社制造）、商品名，7-テック'〇S"（日产化学工业株式会社制造）、商品名，7-于 'UP"（日产化学工业株式会社制造）、商品名，7 -テック只0"（日产化学工业株式会 社制造）、商品名"只7 -テック '〇UP"（日产化学工业株式会社制造）、商品名"力夕口彳K SI-50"（日挥触媒化成株式会社制造）、商品名"力夕口 < KSI-550"（日挥触媒化成株式会 社制造)等。
[0046] 另外，就本实施方式中使用的亲水性无机微粒2而言，不仅可以使用球状的亲水性 无机微粒，而且可以使用将球状的亲水性无机微粒连结为链状的链状亲水性无机微粒。通 过使用链状亲水性无机微粒，只有链状亲水性无机微粒的端部侵入硅胶粒子3的细孔4的内 部，可以几乎不使硅胶粒子3的内部的细孔径变化地得到具有高比表面积的膜。
[0047] 从提高所形成的亲水性涂膜7的表面积的观点出发，可以进一步含有具有比硅胶 粒子的平均细孔径大的平均粒径的亲水性无机粒子。具体地，可以进一步含有具有超过 15nm且100nm以下的平均粒径的亲水性无机粒子。通过配合粒径不同的粒子，与只使用亲水 性无机微粒2的情形相比，容易在亲水性涂膜7的表面形成凹凸结构、可以形成具有更高的 比表面积的亲水性涂膜7。
[0048] 作为涂布组合物中可使用的水6，并无特别限定，可以使用R0水（R0 : Reverse Osmos i s、通过了反渗透膜的杂质少的水）、去离子水、蒸馏水等的纯水。对涂布组合物中的 水6的含量并无特别限定，优选为80质量％以上且99.8质量％以下，更优选为85质量％以上 且99质量％以下，最优选为90质量％以上且98质量％以下。在该范围中，容易更为均匀地将 涂布组合物涂布于基材1，可以容易形成具有所期望的特性的亲水性涂膜7。
[0049] 另外，硅胶粒子3的含量优选为亲水性无机微粒2的1质量％以上且10质量％以下。 是因为，在该范围中硅胶粒子3的添加引起的比表面积的增大显著地发生。另外是因为，亲 水性无机微粒2可以更有效地被覆硅胶粒子3的表面、硅胶粒子3更难以从涂膜7表面脱离。
[0050] 就涂布组合物而言，从使对于基材1的涂布性提高的观点出发，含有水溶性的增稠 剂8。通过配合水溶性的增稠剂8,可以使涂布组合物的粘度增加，使涂布组合物中的微粒的 流动性降低，使对于基材1的涂布性及密合性提高。
[0051] 作为增稠剂8,并无特别限定，例如可列举聚丙烯酸、聚丙烯酸钠、羟乙基纤维素等 的水溶性的树脂，可以根据涂布组合物的pH来适当地使用。这样的增稠剂8例如可以使用商 品名" P才》；/夕262L"（东亚合成社制造、聚丙烯酸钠）、商品名"HEC夕、V ir>SP600"（夕、'彳 七少社制造、羟乙基纤维素）、商品名"S^^n^PWlll"（东亚合成社制造、聚丙烯酸））等。 [0052] 增稠剂8的含量优选为0.05质量％以上且0.25质量％以下。在该范围中，可以得到 更充分的增稠效果，进一步抑制在涂布组合物中硅胶粒子3沉降、涂布组合物的涂布干燥时 的粒子成分流出，更充分地确保涂膜的亲水性。另外，由于涂膜7中的树脂成分为适量，因此 可以确保比表面积，可以进一步抑制由于吸水等的影响而使涂膜7从基材1剥离。
[0053]作为基材1，并无特别限定，例如可列举发泡树脂、烧结多孔体、无纺布等。这些可 以单独使用或将2种以上组合使用。
[0054]作为发泡树脂，并无特别限定，例如可以使用通过发泡剂使聚氨酯、聚苯乙烯、聚 烯烃等的热塑性树脂发泡而成的热塑性树脂泡沫。另外，就发泡树脂而言，为了使表面的亲 水性提高，可以将羧酸、羟基等的亲水性官能团导入该树脂中。作为发泡金属，可以使用通 过发泡材料使钛、铜、锡、银等的金属发泡而成的金属多孔体。作为烧结多孔体，并无特别限 定，例如可以使用将聚乙烯、聚甲基丙烯酸甲酯、聚苯乙烯等的热塑性树脂进行烧结成型而 成的有机烧结体(烧结塑料）、金属烧结体、无机烧结体等。另外，就烧结多孔体而言，为了使 表面的亲水性提高，可以通过该技术领域中公知的方法进行亲水化处理。作为无纺布，并无 特别限定，例如可以使用由聚酯、聚丙烯、聚乙烯、纤维素等的树脂形成的无纺布。另外，就 无纺布而言，为了提高表面的亲水性使，可以将羧酸、羟基等的亲水性官能团导入该树脂 中。
[0055] 基材1可以是多孔性的基材。对于该情况下的基材1的平均孔径并无特别限定，优 选为50nm以上且600wii以下，更优选为50wii以上且200wii以下。在该范围中，可以进一步确保 所期望的加湿性能和水分的吸水性能。
[0056] 作为将涂布组合物涂布于基材1的方法，并无特别限定，例如可列举喷涂、刷涂、利 用各种涂布器的涂布、浸涂等。对涂布组合物的涂布量并无特别限定，可根据制作的加湿元 件的大小等适当地调整。另外，为了形成所期望的涂布量，可以将涂布组合物分多次来进行 涂布。
[0057] 另外，从使基材1的表面的润湿性提尚的观点出发，在将涂布组合物涂布于基材1 之前，可以对基材1进行臭氧氧化、紫外线照射等的表面处理。
[0058]作为使涂布物干燥的方法，并无特别限定，可以使用该技术领域中公知的方法。例 如，可通过放置涂布物而使其自然干燥，使水6蒸发。
[0059]通过本方法所形成的亲水性涂膜7的比表面积为200m2/g以上且600m2/g以下，优选 为250m2/g以上且500m2/g以下。在该范围中，可以进一步确保亲水性涂膜7的强度、且维持长 期的亲水性。
[0060]图6为使用了一般的溶胶凝胶二氧化硅的亲水性涂膜中的硅胶粒子的剖面图。在 图6中，由于溶胶凝胶二氧化硅5浸透到硅胶粒子3的细孔4的内部，因此无法充分地得到比 表面积的提高效果，得不到充分的加湿性能。另一方面，就本发明的涂膜7而言，由于在硅胶 粒子3的细孔4的内部含有比细孔4的平均直径小的平均粒径的亲水性无机微粒2而构成，因 此可以形成比表面积大的亲水性涂膜7。
[0061 ]实施方式2.
[0062] 接着，将上述的实施方式1涉及的亲水性涂膜应用于加湿元件的实例作为本发明 的实施方式2来进行说明。
[0063] 图7为本实施方式2涉及的加湿元件14的构成图，（a)为侧面图，（b)为正视图。图8 为加湿元件14的立体图。
[0064] 加湿元件14由多个片状构件14a和梳齿状构件14b构成。将多个片状构件14a分别 嵌入梳齿状构件14b，在留有一定距离而分离的状态下将其保持着。作为片状构件14a的材 料(基材），使用上述的树脂无纺布或发泡金属等，在其表面形成亲水性涂膜7而构成片状构 件 14a〇
[0065] 图9为形成亲水性涂膜7的树脂无纺布制的片状构件(基材)的表面的放大图。在无 纺布中，纤维相互堆叠，由此形成间隙、可以保持水分。应予说明，图9中，0.2mm的数值上的 拔白（白抜含）部分的长度为"〇.2mm"的长度。
[0066] 图10为形成亲水性涂膜7的发泡金属制的片状构件(基材）的表面的放大图。在发 泡金属中，金属采取三维网状结构，由此形成间隙、可以保持水分。应予说明，在图10中， 0.5mm的数值下的拔白部分的长度为"0.5mm"的长度。
[0067]实施方式3.
[0068]图11为本实施方式3涉及的加湿装置的剖面构成图。在本实施方式3中，使用有上 述的实施方式2涉及的加湿元件14。
[0069 ] 壳体18具备吸入口 19及吹出口 10。在吸入口 19的内侧设置有过滤器16。而且，就壳 体18而言，在其内部设置有风扇15、热交换器17、加湿元件14及泄水盘11。通过风扇15,从吸 入口 19通过过滤器16将空气送入壳体18内部。被送入的空气通过热交换器17及加湿元件14 而从吹出口 10被排出。此时，加湿元件14从具备喷嘴13的水供给部12滴下水而形成含水状 态，将被送入的空气加湿。另外，被滴下了的水通过加湿元件14,形成水滴20,向泄水盘11排 出。
[0070] 实施例
[0071]以下，通过实施例及比较例对本发明的详细情况进行说明，但本发明并不受它们 限定。对于使用实施例及比较例中制作的亲水性涂膜7的加湿元件(试验片），通过以下所示 的方法进行测定及评价。
[0072](涂膜的比表面积的评价）
[0073] 就涂膜的比表面积而言，由通过气体吸附法(BET法)算出的涂布处理的试验片的 比表面积的值和涂膜形成前后的重量变化通过下述式来评价。
[0074] 涂膜的比表面积(m2/g) = {(涂布后的试验片的比表面积(m2/g))X(涂布后的试验 片的重量(g))} + {(涂布后的试验片的重量(g))_(涂布前的试验片的重量(g))
[0075](吸水性的评价）
[0076]就吸水率而言，通过使3cm X 15cm X 1mm的试验片的下端部3cm与水接触、使其吸水 一定时间（1 〇秒、30秒、60秒、600秒)后、测定吸上高度。
[0077](吸水速度的评价）
[0078] 就吸水速度而言，通过将50yL的水滴从lcm的高度滴到3CmX3cmXlmm的试验片， 测定直至该水滴被试验片吸收的时间。
[0079](加湿性能的评价）
[0080]就加湿性能而言，通过使用露点计测定在一定风速的风路内（温度：20°C、湿度： 55 % RH、风速:2.0m/秒、风量：132m3/h)设置的基材的入口侧与出口侧的湿度，由它们的绝 对湿度的值通过下述式算出加湿量而评价。
[0081 ] 加湿性能（cc/h/m2)=(出口侧绝对湿度(g/kg)_入口侧绝对湿度(g/kg)) X风量 (m3/h)/加湿面积(m2)
[0082](耐V0C性的评价）
[0083]就耐V0C性而言，通过使加湿元件14暴露于含有50质量％的作为疏水性化合物的 a-薇稀的乙醇溶液的蒸汽中一定时间后，评价加湿性能，基于从初期的加湿性能的变化，按 以下的3个等级评价。该评价中，将每1季的加湿时间设为2000小时，假定以室内空气的目标 值400yg/m 3连续供给大气中的V0C，进行经过相当5年及相当10年时的性能评价。
[0084] ◎:相对于初期的加湿性能的变化率为5%以下
[0085]〇：相对于初期的加湿性能的变化率为超过5%且10%以下
[0086] X :相对于初期的加湿性能的变化率为超过10%
[0087](耐水性的评价）
[0088]就耐水性而言，通过将加湿元件14在流水(2L/分）中暴露一定时间（24小时、240小 时、720小时、1440小时），基于从初期的加湿性能的变化，按以下的3个等级进行评价。
[0089] ◎:相对于初期的加湿性能的加湿性能的变化率为5%以下
[0090] 〇:相对于初期的加湿性能的加湿性能的变化率为超过5%且10%以下
[0091 ] X :相对于初期的加湿性能的加湿性能的变化率为超过10%
[0092](实施例1)
[0093]在去离子水中使作为增稠剂的0.05质量％的聚丙烯酸钠（Pf'7;^262L、东亚合 成社制造)溶解后，添加作为亲水性无机微粒的含有平均粒径l〇_15nm的二氧化硅微粒的胶 体二氧化硅（只y -テック只〇、日产化学社制造)及作为硅胶粒子的平均粒径〇.67wii的硅胶 (LA-S23A、细孔直径16nm、日产化学社制造)后，搅拌混合，由此制备涂布组合物。该涂布组 合物中，使亲水性无机微粒的含量为2质量％，使硅胶粒子的含量为0.1质量％。
[0094]接着，通过将该涂布组合物浸渍涂布于作为多孔基材的无纺布（二二于力社制二 二夂ックス、平均孔径63wii、lmm厚）后、使其自然干燥，形成亲水性涂膜而得到加湿元件。通 过上述的方法测定所形成的亲水性涂膜的比表面积，结果比表面积为350m 2/g。
[0095](实施例2)
[0096]在去离子水中使作为增稠剂的0.05质量％的聚丙烯酸钠（Pf'7;^262L、东亚合 成社制造)溶解后，添加作为亲水性无机微粒的含有平均粒径l〇_15nm的二氧化硅微粒的胶 体二氧化硅（只y -テック只〇、日产化学社制造)及作为硅胶粒子的平均粒径〇. 29wii的硅胶 (LA-S263、细孔直径16nm、日产化学社制造)后，搅拌混合，由此制备涂布组合物。该涂布组 合物中，使亲水性无机微粒的含量为2质量％，使硅胶粒子的含量为0.1质量％。
[0097]接着，通过将该涂布组合物浸渍涂布于作为多孔基材的无纺布（二二于力社制二 二夂ックス、平均孔径63wii、lmm厚）后、使其自然干燥，形成亲水性涂膜而得到加湿元件。通 过上述的方法测定所形成的亲水性涂膜的比表面积，结果比表面积为400m 2/g。
[0098](实施例3)
[0099]在去离子水中使作为增稠剂的0.05质量％的聚丙烯酸钠（东亚合 成社制造)溶解后，添加作为亲水性无机微粒的含有平均粒径l〇_15nm的二氧化硅微粒的胶 体二氧化硅（只y -テック只〇、日产化学社制造)及作为硅胶粒子的平均粒径〇. 29wii的硅胶 (LA-S263、细孔直径16nm、日产化学社制造)后，搅拌混合，由此制备涂布组合物。该涂布组 合物中，使亲水性无机微粒的含量为2质量％，使硅胶粒子的含量为0.2质量％。
[0100] 接着，通过将该涂布组合物浸渍涂布于作为多孔基材的无纺布（二二于力社制二 二夂ックス、平均孔径63wii、lmm厚）后、使其自然干燥，形成亲水性涂膜而得到加湿元件。通 过上述的方法测定所形成的亲水性涂膜的比表面积，结果比表面积为450m 2/g。
[0101] (实施例4)
[0102]在去离子水中使作为增稠剂的0.05质量％的聚丙烯酸钠（东亚合 成社制造)溶解后，添加作为亲水性无机微粒的含有平均粒径4-6nm的二氧化硅微粒的胶体 二氧化硅（只y -テック '〇XS、日产化学社制造)及作为硅胶粒子的平均粒径0.29wii的硅胶 (LA-S263、细孔直径16nm、日产化学社制造)后，搅拌混合，由此制备涂布组合物。该涂布组 合物中，使亲水性无机微粒的含量为2质量％，使硅胶粒子的含量为0.2质量％。
[0103]接着，通过将该涂布组合物浸渍涂布于作为多孔基材的无纺布（二二于力社制二 二夂ックス、平均孔径63wii、lmm厚）后，使其自然干燥，形成亲水性涂膜而得到加湿元件。通 过上述的方法测定所形成的亲水性涂膜的比表面积，结果比表面积为600m 2/g。
[0104](实施例5)
[0105]在去离子水中使作为增稠剂的0.05质量％的聚丙烯酸钠（东亚合 成社制造)溶解后，添加作为亲水性无机微粒的含有平均粒径40-100nm的链状二氧化硅微 粒的胶体二氧化硅（只y-テック'UP、日产化学社制造)及作为硅胶粒子的平均粒径0.29y m的硅胶(LA-S263、细孔直径16nm、日产化学社制造)后，搅拌混合，由此制备涂布组合物。在 该涂布组合物中，使亲水性无机微粒的含量为2质量％，使硅胶粒子的含量为0.2质量％。 [0106]接着，通过将该涂布组合物浸渍涂布于作为多孔基材的无纺布（二二于力社制二 二夂ックス、平均孔径63wii、lmm厚）后、使其自然干燥，形成亲水性涂膜而得到加湿元件。通 过上述的方法测定所形成的亲水性涂膜的比表面积，结果比表面积为200m 2/g。
[0107](比较例1)
[0108] 使用无纺布（二二于力社制二二^^;/夕只、平均孔径63Mi、lmm厚)作为加湿元件。该 无纺布的比表面积为〇. 5m2/g。
[0109] (比较例2)
[0110] 在去离子水中添加作为亲水性无机微粒的含有平均粒径12nm的二氧化硅微粒的 胶体二氧化硅（只/ 一テック只〇、日产化学社制造)后、搅拌混合，由此制备涂布组合物。该 涂布组合物中，使亲水性无机微粒的含量为2质量％。
[0111] 接着，通过将该涂布组合物浸渍涂布于作为多孔基材的无纺布（二二于力社制二 二夂ックス、平均孔径63wii、lmm厚）后、使其自然干燥，形成亲水性涂膜而得到加湿元件。通 过上述的方法测定所形成的亲水性涂膜的比表面积，结果比表面积为l〇〇m 2/g。
[0112] (比较例3)
[0113] 在去离子水中使作为增稠剂的0.05质量％的聚丙烯酸钠（Pf》;^262L、东亚合 成社制造)溶解后，添加作为亲水性无机微粒的含有平均粒径20-25nm的二氧化硅微粒的胶 体二氧化硅（只y-テック 'ST-0-40、日产化学社制造)及作为硅胶粒子的平均粒径0.29mi 的硅胶(LA-S263、细孔直径16nm、日产化学社制造）后，搅拌混合，由此制备涂布组合物。该 涂布组合物中，使亲水性无机微粒的含量为2质量％，使硅胶粒子的含量为0.1质量％。
[0114] 接着，通过将该涂布组合物浸渍涂布于作为多孔基材的无纺布（二二于力社制二 二夂只、平均孔径63wn、1mm厚）后、使其自然干燥，形成亲水性涂膜而得到加湿元件。用 上述的方法测定所形成的亲水性涂膜的比表面积，结果比表面积为60m 2/g。
[0115] 对于上述的实施例及比较例中制作的加湿元件，进行上述的评价。将其结果示于 表1。
[0116] [表 1]
[0118] 如表1中所示那样，使用了用本实施方式的制造方法制作的亲水性涂膜的实施例1 ~5的加湿元件不仅初期的加湿性能优异，而且长期的加湿性能也优异。
[0119] 相对于此，只是用了无纺布的比较例1的加湿元件的吸水性低、初期的加湿性能不 充分。另外，没有配合硅胶粒子的比较例2的加湿元件的比表面积小、长期的加湿性能差。进 而，使用了平均粒径比硅胶粒子的细孔的平均直径大的二氧化硅微粒的比较例3的加湿元 件的比表面积小、另外吸水性低、另外从初期的加湿性能不充分。
[0120] 如由以上的结果所得知的那样，根据本发明，可以提供不仅初期的加湿性能而且 长期的加湿性能也优异的亲水性涂膜及其制造方法、以及加湿元件。
【附图说明】 [0121]
[0122] 1基材、2亲水性无机微粒、3硅胶粒子、4细孔、5溶胶凝胶二氧化硅、6水、7 亲水性涂膜、8增稠剂、10吹出口、11泄水盘、12水供给部、13喷嘴、14加湿元件、14a 片状构件、14b梳齿状构件、15风扇、16过滤器、17热交换器、18壳体、19吸入口、20水 滴。
【主权项】
1. 一种亲水性涂膜，含有： 多孔性的硅胶粒子、 具有比该硅胶粒子的平均细孔径小的平均粒径的亲水性无机微粒、和增稠剂。2. 根据权利要求1所述的亲水性涂膜，其中，所述亲水性无机微粒的平均粒径为4nm以 上且15nm以下。3. 根据权利要求1或2所述的亲水性涂膜，其中，所述亲水性无机微粒为二氧化硅微粒。4. 根据权利要求1~3的任一项所述的亲水性涂膜，其中，所述硅胶粒子的平均细孔径 为超过4nm且lOOnm以下。5. 根据权利要求1~4的任一项所述的亲水性涂膜，其中，所述硅胶粒子的含量为所述 亲水性无机微粒的1质量％以上且不到10质量％。6. 根据权利要求1~5的任一项所述的亲水性涂膜，其中，亲水性涂膜的比表面积为 200m2/g以上且600m 2/g以下。7. 根据权利要求1~6的任一项所述的亲水性涂膜，其中，还含有平均粒径为超过15nm 且1 OOnm以下的亲水性无机粒子。8. -种加湿元件，其中，在表面形成了权利要求1~7的任一项所述的所述亲水性涂膜。9. 一种加湿装置，其具备： 权利要求8所述的加湿元件、 向所述加湿元件供给水分的水供给部、和 向所述加湿元件送风的风扇。10. -种亲水性涂膜的制造方法，其中，将含有水、增稠剂、多孔性的硅胶粒子、和具有 比该硅胶粒子的平均细孔径小的平均粒径的亲水性无机微粒的涂布组合物涂布于基材而 使其干燥。11. 根据权利要求10所述的亲水性涂膜的制造方法，其中，所述亲水性无机微粒的平均 粒径为4nm以上且15nm以下。12. 根据权利要求10或11所述的亲水性涂膜的制造方法，其中，所述亲水性无机微粒为 二氧化硅微粒。13. 根据权利要求10~12的任一项所述的亲水性涂膜的制造方法，其中，所述硅胶粒子 的平均细孔径为超过4nm且100nm以下。14. 根据权利要求10~13的任一项所述的亲水性涂膜的制造方法，其中，还含有平均粒 径为超过15nm且100nm以下的亲水性无机粒子。15. 根据权利要求10~14的任一项所述的亲水性涂膜的制造方法，其中，所述涂布组合 物中的所述亲水性无机微粒的含量为〇. 2质量％以上且10.0质量％以下。16. 根据权利要求10~15的任一项所述的亲水性涂膜的制造方法，其中，所述涂布组合 物中的所述增稠剂的含量为0.05质量％以上且0.25质量％以下。
【文档编号】B05D7/24GK105849205SQ201480068939
【公开日】2016年8月10日
【申请日】2014年6月5日
【发明人】泉谷佑, 山本义则, 吉田育弘, 广井治, 高田胜, 堤博司
【申请人】三菱电机株式会社