CN109312209B - 载体、附着薄膜部件、空气过滤器、载体的制造方法及附着薄膜部件的制造方法 - Google Patents

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Abstract

本发明的目的在于提供一种可以长期散发功能性物质的载体、附着上述载体的附着薄膜部件、使用上述附着薄膜部件的空气过滤器,其特征在于,其是含有包含功能性物质的核体与覆盖上述核体的表面的喷涂层的载体,该喷涂层含有气化的无机粘合剂与分散在该无机粘合剂中的无机骨材,而且,在该喷涂层的表面上,形成具有传导作为上述核体的功能性物质的开口部的微观裂缝,上述功能性物质通过上述微观裂缝向外部散发。

Description

载体、附着薄膜部件、空气过滤器、载体的制造方法及附着薄 膜部件的制造方法
技术领域
本发明涉及一种含有包含功能性物质的核体与覆盖该核体表面的喷涂层的载体、附着该载体的附着薄膜部件、使用该薄膜附着部件的空气过滤器、载体的制造方法以及附着薄膜部件的制造方法。
背景技术
先前,为了抑制蔬菜、水果、鱼、肉等生鲜食品新鲜度的氧化劣化,保持新鲜度,提出有一种利用在冰箱的保存库等中放入抗氧化功能性物质或机器的抑制方法。也提出有通过将利用那些材料和机器的抑制方法应用于空调或空气净化器中,来抑制从生活环境中产生的各种各样的氧化物质。另外,一旦具有抗氧化功能的功能性物质散发在空气中,可以通过化学反应从室内削减氧化物质,不仅如此,如果功能性物质具有保湿功能,期待从中散发的成分会被肌肤吸收,发挥保湿效果,改善皮肤表面粗糙等。
作为具有如此抗氧化功能的功能性物质,例如,L-抗坏血酸(维他命C)以及其他衍生物,以防止皮肤表面干燥或健康管理为目的,用于以医药品为代表的健康辅助品或者化妆品、衣服等,通过摄取那些物质或者穿着衣服,使其直接被吸收而利用。
作为利用功能性物质的技术,例如,在专利文献1(日本专利特开2004-51521 号公报)中,记载有含有的物质是自胶原蛋白衍生物与维生素类中所选择的一种或者两种以上,混合含有增粘剂的丝绸的人造丝无纺布。
另外,在专利文献2(日本专利特开2006-45491号公报)中,记载有采用承载有效成分的薄膜部件作为空气过滤器的情况下,空气过滤器中所含有的有效成分会散发的大意。
然而,在医药品或者化妆品的领域中,在单独使用维他命C等抗氧化物质的情况下,其效果缺乏持续性,只具有一次性效果。另外,存在如下问题,即在直接服用的情况下,因为意识上没有必要摄取,所以会忘记,从而导致无法持续性摄取。为了持续性接触抗氧化物质与空气中的氧化性物质,考虑到空气过滤器比较合适,然而,单独将抗氧化性物质添加到空气过滤器的情况下,例如,维他命 C等容易氧化劣化,散发在空气中,短时间就发生氧化。因此,先前技术中不适合长期使用。
在专利文献2中,记载有将两种以上的材料混合来长期维持性能,然而,存在不能控制功能性物质的散发量,为了延长使用寿命添加量过多的问题。
另外,记载有通过空气中的湿度来改变维他命C等抗氧化物质的散发量。通过设计加湿装置,可以维持低湿度时的散发性,然而有必要设置加湿装置。
进而,在隔间空气过滤器中,由于过度加湿导致窗户起雾,进而引起安全性下降,由于这种现象不被允许,因此加湿控制会变得烦杂。
专利文献
专利文献1:日本专利特开2004-51521号公报
专利文献2:日本专利特开2006-45491号公报
发明内容
发明所要解决的课题
因此,本发明的目的在于提供一种不使用加湿装置或其他加湿方法,通过长期简便地散发抗氧化物质等功能性物质的载体。
另外,本发明的目的还在于提供一种附着该载体的载体薄膜部件,以及使用其之空气过滤器。
进而,本发明的目的在于提供一种上述载体的制造方法以及附着薄膜部件的制造方法。
解决课题的手段
(1)本发明的载体,其特征在于,其是一种含有包含功能性物质的核体与覆盖在该核体表面的覆盖层的载体,该喷涂层含有玻璃化的无机粘合剂与分散在该无机粘合剂中的无机骨材,且,在该喷涂层表面,形成具有传导上述核体的功能性物质的开口部的微观裂缝,上述功能性物质通过上述微观裂缝向外部散发。
(2)本发明的载体,根据上述(1)所述,其中,分散在上述喷涂层的无机骨材是粒径0.1μm至1.0μm的二氧化硅或者氧化铝粒子,
上述无机粘合剂含有胶状二氧化硅、胶状钨、硅酸锂、硅酸钾、硅酸钠中的一种或这些的组合。
(3)本发明的附着薄膜部件,其特征在于,其是在薄膜部件的基材上附着上述(1)或(2)的载体。
(4)本发明的车辆用空调装置的空气过滤器,其特征在于,其是使用上述 (3)的附着薄膜部件。
(5)本发明的载体的制造方法是下述载体的制造方法,所述载体含有包含功能性物质的核体与覆盖在该核体表面的喷涂层,该喷涂层含有玻璃化的无机粘合剂与分散在该无机粘合剂中的无机骨材,且,在该喷涂层表面,形成具有传导作为上述核体的功能性物质的开口部的微观裂缝,上述功能性物质通过上述微观裂缝向外部散发,其特征在于,所述载体制造方法具有以下步骤:将上述核体、上述无机粘合剂以及无机骨材进行混合并制造浆液;将上述浆液通过喷射干燥加工法,在上述核体表面覆盖上述无机粘合剂及无机骨材制造前驱载体;以及将上述前驱载体装置在惰性气体或者氢气环境的炉中,并将上述前驱载体进行煅烧以将上述无机粘合剂玻璃化,与此同时进行冷却以在上述喷涂层上形成微观裂缝。
(6)本发明的附着薄膜部件的制造方法,其特征在于,其具有以下步骤:将上述(5)中制造的载体与附着用树脂进行混合制造药液;将上述药液附着在基材表面的步骤;以及将附着有上述药液的基材进行干燥,从而将上述载体附着在基材上。
发明效果
本发明的载体含有包含功能性物质的核体与该幅在该核体表面的喷涂层,该喷涂层含有玻璃化的无机粘合剂与分散在该无机粘合剂中的无机骨材,且,在该喷涂层表面,形成具有传导作为上述核体的功能性物质的开口部的微观裂缝,上述功能性物质通过上述微观裂缝向外部散发,因此,通过调整形成在喷涂层的微观裂缝的数量或者大小(开口率),可以控制功能性物质的散发量或散发期,长期维持功能性物质散发的效果。
另外,附着该载体的附着薄膜部件或空气过滤器可以长期维持抗氧化性能等功能,从而延长空气过滤器的交换间隔。
附图说明
图1是说明本发明的附着薄膜部件的示意图。
图2是说明本发明的(a)附着薄膜部件与(b)基材的具体照片。
图3是表示用于制造本发明载体的装置的一个例子即喷射干燥加工装置的图。
图4是说明本发明载体的表面状态的照片。
图5是说明本发明的附着用药液基材的附着步骤中,浸渍法装置的图。
图6是说明使用本发明附着薄膜部件的空气过滤的例子的照片。
图7是说明本发明的实施例中散发性能评价装置的图。
图8是表示本发明实施例中空气过滤器的抗氧化性能的评价结果的图。
图9是说明安装本发明空气过滤器的车辆空调装置的图。
10:薄膜部件
11:基材
12:附着用树脂
13:浆液桶
21a:浆液供给路径
22:送风吹风机
22a:送风口
23:喷嘴
24:干燥室
26:加热器
27:旋风分离器
28:袋式过滤器
29:排风吹风机
30:车辆用空调装置
32:吹风机
33:空气过滤器
34:蒸发器
35:净化气流
36:进气门
37:气流
具体实施方式
以下,关于本发明的实施形态,一面参照图面一面进行详细说明。
同一部件同一部位做上同一标记。
以下对本发明的载体的形态及其制造方法进行说明。再者,本发明并不限于以下所示的实施形态。
<载体>
载体含有包含功能性物质的核体与覆盖在该核体表面的喷涂层,该喷涂层包含熔融后玻璃化的无机粘合剂与分散在该无机粘合剂中的无机骨材。在该喷涂层的表面上,形成具有传导作为上述核体的功能性物质的开口部的微观裂缝,上述功能性物质通过上述微观裂缝向外部散发。
<成为载体的核体的功能性物质>
作为功能性物质,例如可以列举维他命类、儿茶酸类、鞣酸类、天然保湿成分因子、植物由来的制油或者玻尿酸类等。可以单独使用或者使用它们的组合。根据薄膜部件的使用目的适当决定所使用的功能性物质。
作为维他命类,可以列举维他命、维他命衍生物、接近维他命的作用的维他命类似物等。
另外,作为维他命,可以列举L-抗坏血酸、维他命A、d-1-维他命E、泛酸、烟碱酰胺、生物素、植物甲萘醌、叶酸等。
另外,作为维他命衍生物,可以列举抗坏血酸乙酯、抗坏血酸葡糖苷、(抗坏血酸/胆固醇基)磷酸钠、(抗坏血酸/胆固醇基)磷酸钙、抗坏血酸甲基硅烷醇果胶、抗坏血酸磷酸(Mg/K)、抗坏血酸磷酸(Mg/Na)、抗坏血酸磷酸(Mg/Zn)、抗坏血酸磷酸钙、抗坏血酸磷酸钠等抗坏血酸磷酸的衍生物。
作为挥发性抗氧化物质,进而,除了上述以外,还可以列举抗坏血酸磷酸镁、抗坏血酸磷酸三钠、抗坏血酸氨基丙基磷酸酯、抗坏血酸钙、抗坏血酸镁、抗坏血酸四己基十二烷酯、抗坏血酸多肽、抗坏血酸硫酸二钠、抗坏血酸硬酯酸酯、 4(2-己基癸烷)L-抗坏血酸、聚葡萄胺糖抗坏血酸、泛酸酰胺MEA、泛酸多肽、二羧基乙氧基泛酸酰胺、生育醇磷酸二钠、比哆醇二辛酸酯、磷酸吡哆醛、烟碱酸己酯、生育醇烟碱酸酯、烟碱酸苄酯、烟碱酸甲酯等。
作为儿茶酸类,可以列举来源于茶的儿茶酸。茶来源的儿茶酸的主要成分是表没食子儿茶素、表没食子儿茶素没食子酸酯、表儿茶素、表儿茶素没食子酸酯等。
作为鞣酸类,也可以直接使用市售的鞣酸、五倍子、没食子等含有鞣酸的天然植物的萃取物,或者其半精制物。另外,也可以使用邻苯三酚、没食子酸、没食子酸酯。作为鞣酸类,特别好的是精制的鞣酸,因为不含杂质。含有核体的功能性物质的平均粒径与目标散发时间也有关系,但是较好的是制造上粒径为 1~20μm的大小。
<喷涂层>
覆盖核体的喷涂层含有无机粘合剂与无机骨材的同时,在其表面上具有微观裂缝。喷涂层由氢气或氮气等惰性气体环境中煅烧,含有消失不掉的无机材料。
<微观裂缝>
喷涂层形成有开口的微观裂缝,其微观裂缝传导成为核体的功能性物质。
<无机骨材>
喷涂层上分散有成为微观裂缝产生的起点的无机骨材。
作为无机骨材,具有比后述的无机粘合剂的熔点更高的熔点,可以列举二氧化硅、氧化铝等陶瓷粒子。无机粘合剂即使在80℃煅烧,无机骨材不熔融,是因为在冷却时作为形成微观裂缝时的起点。
从该观点来看,无机骨材的平均粒径(直径)较好的是0.1~1.μm。如果粒径小于0.1μm,不能形成微观裂缝的起点,功能性物质的散发量就少,如果粒径超过1.0μm,微观裂缝的空隙间隔会变大,功能性物质的散发量会变得过多。
<无机粘合剂>
作为构成喷涂层的无机粘合剂,例如可以列举含有硅酸类的胶体氧化硅、硅酸钙、硅酸四乙酯、硅酸钠(水玻璃)、硅酸钾、硅酸锂,氧化铝类的铝酸钙、β-铝酸、勃姆石、铝溶胶,磷酸类的磷酸钙、磷酸铝及磷酸镁的无机素材。
无机结合剂与无机骨材混合,在功能性物质表面进行喷涂加工,通过将无机结合剂的材质做成与上述无机骨材较近的材质,可以在载体的表面形成均匀的喷涂层。此外,后述的煅烧步骤中,在喷涂层上形成微观缝隙时,可以与无机骨材表面结合,可以抑制无机骨材从喷涂层剥离脱落。其中,由于胶状二氧化硅、硅酸钠(水玻璃)的市售水悬浊液容易入手,因此比较合适。
<载体的粒径>
载体的大小(平均粒径)较好的是1μm~20μm。因为如果载体的平均粒径小于1μm,那么在将载体附着于薄膜的基材上的时候,载体会埋入附着用树脂,功能性物质向空气中的散发会大幅降低。另一方面,因为如果平均粒径超过20 μm,那么在将混合有载体的附着用药液加工到基材上的时候,储液桶或含浸罐子内载体难以沉降分离,药液附着量不稳定。
<附着薄膜部件>
将本发明的实施形态的附着薄膜部件10扩大的示意说明图表示在图1。
如图1所示,附着薄膜部件10是在基材11上,介由附着用树脂12来附着载体13的部件。
本发明中,所谓附着薄膜部件(图1(10)),是指在基材(图1(11))上对载体进行附着加工的较薄且面积大的部件。可以卷成辊状,也可以切断成特定尺寸的平面状,对其形态没有限定。
图2(a)是附着薄膜部件(图1(10))的具体照片,图2(b)是构成其的基础基材(图1(11))的具体照片。
<基材>
该基材11,例如是采用纸浆、绵等天然纤维;聚丙烯、聚乙烯、聚酯、尼龙、人造纤维、聚乙烯醇等合成纤维;制造而成的薄膜状物,那些纤维素材可以单独或者混合使用。
另外,对薄膜状物的种类也没有限制,从透气性或保形性、运输的容易度等方面考虑,根据用途可以选择纺粘、熔喷、短纤维无纺布、湿式无纺布等。
<空气过滤器>
接着,使用实施形态的附着薄膜部件,对可以将功能性物质慢慢地散发到空气中的空气过滤器进行说明。空气过滤器的制作适宜裁断附着薄膜部件,加工成为平板状或者褶状,根据需要增加框子做成空气过滤器(单元)(参照后述的图 6)。
接着,对本发明载体的制造方法进行说明。制造方法大致包括以下的步骤。
<浆液的制作>
首先,通过特定的质量比将功能性物质、无机结合剂、无机骨材进行混合,将溶剂添加到其中进行制作。浆液的浓度没有特殊规定,可以考虑喷雾干燥机加工装置上的喷雾、干燥条件等制造条件来适当决定。
另外,浆液的溶剂将水作为主要溶剂,然而,为了确保分散稳定性,也可以含有乙醇等有机溶剂。
<前驱载体的制作>
前驱载体是将上述浆液导入如图3所示的喷雾干燥机加工装置中进行液滴化,通过使其干燥进行制作(本说明书中将煅烧前的东西称为前驱载体)。
接着,使用喷射干燥加工装置使所制作的浆液喷雾干燥。
喷射干燥加工步骤具有使浆液形成细微的液滴状态的液滴化步骤(雾化),与使细微的液滴接触热风进行干燥的干燥步骤(干燥),在含有核体的功能性物质的表面上,可以获得形成含有无机结合剂以及无机骨材的喷涂层的前驱载体。
<喷射干燥加工装置>
图3是用于制造前驱载体的装置的一个例子,是喷射干燥加工装置的概略图。如图3所示,喷射加工装置具有浆液桶21、送风吹风机22、喷嘴23、干燥室24、加热器26、旋风分离器27、袋式过滤器28、以及排风吹风机29。
喷嘴23配设于干燥室24的上部。喷嘴23具备干燥室24内开口的浆液供给路径21a与空气供给路径(未图示)。在浆液供给路径21a上连接有供给浆液的浆液桶21,在空气供给路径(未图示)上连接有供给空气的送风机。
干燥室24是内部空洞的圆筒形干燥机。上部配设有喷嘴23,此外,从送风吹风机22导入空气的送风口22a呈开口状。
加上,送风吹风机22与送风口22a之间设置有可以将导入干燥室24内的空气加热到指定温度的加热器26。
总之,浆液通过液体供给路径21a向喷嘴23供给,同时,从空气供给路上向喷嘴23供给空气,使其雾化,并向干燥室24内进行喷雾。
干燥室24的排出口与旋风分离器27相连。旋风分离器27的排出口与袋式过滤器28相连,袋式过滤器28与排风吹风机29相连。
旋风分离器27以及袋式过滤器28的下部具备可回收生成物的排出口。
(液滴化步骤)
接着,从送风吹风机22的空气通过加热26进行加热,导入干燥室24内。在干燥室24内雾化的浆液液滴与加热空气进行接触,使浆液液滴干燥的同时,在功能性物质的粒子表面上形成有含有无机材料的喷涂层,制作前驱载体。
(干燥步骤)
上述干燥步骤的空气温度较好的是将入口温度设定为100℃以上300℃以下。
所制作的前驱载体与热风一起落在干燥室24内,送至旋风分离器27,回收大部分的前驱载体。所回收的前驱载体送出至袋式过滤器28全部回收。如此操作所制作的前驱载体的表面的状态表示于图4(7)。
<煅烧、冷却、微观裂缝形成>
如上所述制造的前驱载体在氢气或者氮气等惰性气体环境中进行煅烧,在喷涂层上形成微观裂缝。此时,可以通过在喷涂层中所添加的无机骨材与无机结合剂的质量比,来对在喷涂层上所形成的微观裂缝的比率(开口率)进行调整。通过控制该开口率,可以调整功能性物质的散发量。再者,通过在氢气或者氮气等惰性气体环境中进行煅烧,不会出现从开口部使功能性物质氧化消失,可以在具有功能性物质的散发功能的状态下形成微观裂缝。也就是说,如果在氧化环境中煅烧前驱载体,功能性物质(例如L-抗坏血酸等抗氧化物质)进行氧化燃失,会失去散发功能。
对煅烧的温度或时间没有特殊限定,只要在喷涂层中的无机粘合剂进行熔融玻璃化,冷却时在喷涂层上形成微观裂缝即可,例如较好的是在700~900℃的温度下进行煅烧。
煅烧后进行冷却,在喷涂层上形成微观裂缝的载体的表面状态如图4(1)~ (6)所示。如图4所示,喷涂层上可以观察到多个微观裂缝。通过控制喷涂层上的无机骨材与无机粘合剂的质量比或冷却条件等进行煅烧,可以调整载体表面的微观裂缝的大小或数量。
再者,如果不对前驱载体进行煅烧,那么由于喷涂层上没有形成微观裂缝(图 4(7)),因此功能性物质的散发变得困难。
<将载体与附着用树脂进行混合制作附着用药液的步骤>
将通过上述步骤制造的载体附着在基材上,与附着用树脂进行混合,制作附着用药液。
<附着用树脂>
薄膜部件是介由附着用树脂将载体附着在基材上制作而成。作为附着用树脂的种类,可列举水分散乳液树脂或水溶性树脂,例如:乙烯醋酸乙烯酯类树脂、丙烯酸酯类树脂、盐酸类树脂、CMC、聚乙烯醇等,可以单独或者混合使用。其中,盐酸类树脂或丙烯类树脂气味低稳定性也好,比较合适。
另外,附着用树脂,如果使用最低成膜温度为0℃到40℃之间的特性的树脂,脱落也少,而且完成的产品不会出现粘着加工良好。
<载体与附着用树脂的质量比>
较好的是以载体与附着用树脂的质量比为载体:附着用树脂为15:1~1:1的范围的质量比进行添加。
如果在该范围内,载体的脱落也少,覆盖的附着用树脂,也很少妨碍功能性物质的散发。
进而,较好的是载体:附着用树脂为10:1~5:1的范围的质量比。
即,如果附着用树脂的质量比在上述范围之下,那么载体难以附着在基材上,并且脱落较多,不适合使用。
相反,如果附着用树脂的质量比在上述范围之上,那么附着用树脂覆盖在载体的表面,可以防止功能性物质的散发。
<附着用药液的量提取量>
附着用药液进行付着加工的情况下的提取量,较好的是按照基材标准量的 100~300质量%进行调整,附着用药液的付着较稳定,更好的是按照150~250%来调整。
<附着用药液的浓度>
附着用药液的浓度根据附着量与附着用药液的提取量必然可以计算出来,从附着用药液的添加容易度、附着用药液的稳定性来考虑,较好的是按照5~40质量%进行添加,更好的是按照10~30质量%进行添加。
<附着用药液的附着、干燥进行附着部件的制作>
由上述载体与附着用树脂混合而成的附着用药液,通过浸渍法、喷涂法、喷射法、喷涂法等附着加工在基材上,经过干燥步骤,支撑附着载体的薄膜部件。这些方法中,喷涂法存在由于涂布在表面所以容易产生通气性的下降,另外,喷射法中,由于飞散损失较大,所以散布量的管理较难的问题。因此,较好的是使用附着量的管理简单的浸渍法。
图5是浸渍法的装置的一个例子。浸渍法中,载体与附着用树脂的混合的附着用药液中,基材进行浸渍使附着用药液付着,接着通过由多个夹棍构成的碾压机拧紧装置,将基材上的附着用药液的付着量调整至固定,经过干燥步骤卷取,制作使载体附着的附着薄膜部件。
<浸渍后的干燥>
浸渍后的干燥抑制功能性物质的热劣化,所以较好的是采用150℃以下的热风干燥机在2分钟以内进行干燥。
另外,使用圆筒干燥机进行干燥的情况下,较好的是使辊表面温度在130℃以下进行干燥,更好的是在120℃以下1分钟以内进行干燥,因为功能性物质的劣化得到抑制。
<载体的附着量>
本发明中,实施形态的附着薄膜部件并不是对附着在薄膜部件上的载体的附着量进行特定,在使用空气过滤器的情况下,具有抗氧化性的载体的附着量较好的是3~30g/m2,更好的是5~20g/m2。如果载体的附着量少于3g/m2,则没有散发效果,另一方面,如果多于30g/m2,则通气阻力上升,不适合空气过滤器。
图6是使用附着薄膜部件的空气过滤器的一个例子。该例子中使用褶皱加工的薄膜部件。
<空调装置的例子>
图9是在车辆用空调装置中安装实施形态的空气过滤器的概略图。车辆用空调装置30通过进气门36的替换,车室外空气或者车室内空气的气流37通过吹风机32取入,通过本实施形态的车辆用空调装置的空气过滤器33,可以将含有空气过滤器33中的功能性物质的气流35通过蒸发器34散发在车内。
<其他用途>
本发明的附着薄膜部件由于有通气性,所以也可以应用于口罩。
应用本发明的附着薄膜部件的口罩将薄膜部件整形加工为褶皱型或者立体型,用作卫生口罩。
应用本发明的附着薄膜部件的口罩在市售的卫生口罩所持有的原来的功能基础上附加功能性物质的效果、抗氧化效果、保湿效果等。例如,可以认为如果将L-抗坏血酸衍生物用作功能性物质,由于该物质会缓慢释放,可以长期吸引或者解除,也对保湿有效。
实施例
以下表示本发明的实施例。
首先,在制作浆液时,可以通过改变混合的功能性物质(核体)与无机材料 (喷涂层)的比例,来制作使喷涂层的厚度变化的载体。
表1中表示试料1~试料19.
试料1~试料4是按照功能性物质(L-抗坏血酸)20质量%:无机材料(无机骨材+无机粘合剂)80质量%进行配合制成喷涂层比较厚的试料。
其他的试料5~试料15按照在表1中所示的比例制成。
[表1]
Figure GDA0003202519680000081
将这些试料1~试料19进行喷射干燥,在氢炉中800℃进行煅烧,在如表3 所示的冷却条件下制造平均粒径为1~20μm的载体1~19(载体9~12的平均粒径为1μm)。
<加工条件>
喷射干燥温度:230℃(空气中)
煅烧温度:800℃(氢环境)
急冷条件:800℃~500℃的区域分下述的温度(150℃、200℃、250℃、300℃的4个阶段)
500℃以下的区域以100℃/分钟进行缓慢冷却。
使用的原料如下。
核体:L-抗坏血酸
喷涂层
无机粘合剂:胶状二氧化硅(SNOWTEX30:固体30%)
无机骨材:非晶质二氧化硅粒子(平均粒径=0.1~1.0μm)
无机粘合剂:无机骨材=85:15的比例混合为浆液。
接着,制作使喷涂层的组成变化的载体。
表2中表示试料20~试料28。
[表2]
Figure GDA0003202519680000091
试料20~试料28中,浆液中的功能性物质(L-抗坏血酸):无机材料固定为 60质量%:无机材料40质量%,而改变无机材料中的无机粘合剂:无机骨材的比例。
将这些试料20~试料28进行喷射干燥,在氢炉中800℃的温度下进行煅烧,制造载体20~28,在如表3所示的冷却条件下制造平均粒径为1~20μm的载体 20~28。
<加工条件>
喷射干燥温度:230℃(空气中)
煅烧温度:800℃(氢环境)
急冷条件:800℃~500℃的区域以250℃/分钟的降温速度控制
500℃以下的区域以100℃/分钟进行缓慢冷却。
使用的原料如下。
核体:L-抗坏血酸
喷涂层
无机粘合剂:胶状二氧化硅(SNOWTEX30:固体浓度30%的水悬浊液)
无机骨材:非晶质二氧化硅粒子(平均粒径=0.1、0.3、1.0μm)
[ 表 3]
Figure GDA0003202519680000101
[实施例1~28]
将制作的载体1~28与最低成膜温度为30℃的丙烯酸酯乳胶以5:1的比例进行混合,用水进行稀释,获得30%的附着用药液。
该附着用药液中浸渍平均纤维直径为6d,坪量为40g/m2的聚酯制的无纺布基材浸渍后,碾压机加工,用温度为130℃的热风干燥机,干燥1分钟,制作抗氧化物质的附着量为5g/m2的附着薄膜部件。
使用该附着薄膜部件,以宽50mm×长度50mm×峰高20mm制作峰数为20的空气过滤器,通过图7所示的散发性能评价装置,使功能性物质(L-抗坏血酸) 吸收水,通过DPPH自由基清除法评价抗氧化性能。其评价结果表示于图8(a)、 (b)中。再者,抗氧化性物质的附着量用碾压机的提取量进行调整。
[比较例1]
作为功能性物质,准备L-抗坏血酸(进行表面处理形成非水溶性的平均粒径为1.0μm),作为喷涂层,作为无机骨材准备平均粒径为0.5μm的二氧化硅粒子,作为无机粘合剂准备胶状二氧化硅(商品名SNOWTEX30:固体浓度30%的水悬浊液)。
将功能性物质、无机骨材、无机粘合剂(固体浓度30%的水悬浊液)以与试料9形成相同比例的方式进行混合,在该混合液中添加水制作浆液。
该浆液采用喷射干燥装置进行雾化,用温度为230℃的热风空气进行干燥,获得前驱载体。
因为该前驱载体未煅烧,所以在表面上未形成微观裂缝(图4(7)的前驱载体)。
其后的制作条件、方法与实施例同样进行操作来制作空气过滤器,观察抗氧化性能,但是几乎没有检测出L-抗坏血酸。
[比较例2]
将作为功能性物质的L-抗坏血酸(具有抗氧化性能)溶解于水中制成40质量%的水溶液,与作为附着用树脂的最低成膜温度为30℃的丙烯酸酯乳胶树脂以 5:1的比例进行混合,用水稀释,获得30%的附着用药剂。
该附着用药剂中,浸渍平均纤维直径为6d,坪量为40g/m2的聚酯制的无纺布基材浸渍后,碾压机加工,用温度为130℃的热风干燥机,干燥1分钟,制作载体的附着量为5g/m2的附着薄膜部件。
比较例2与上述实施例不一样,经过形成前驱载体的步骤,单纯地将功能性物质附着在基材上的例子。
其后的制作条件、方法与实施例一样,制作空气过滤器,来评价抗氧化性能。
当初显示2.5mg/L程度的L-抗坏血酸浓度,但是40天之后几乎检测不出来。
<评价法>
上述的评价方法说明如下。
图7是关于实施例、比较例中的空气过滤器,为了测定功能性物质的散发特性而使用的装置。该装置具备固定空气过滤器的管子、用于捕捉从过滤器中散发的功能性物质的气泡容器、用于吸引空气的泵、以及流量调整器。
将如图7所示的装置设置于恒温恒湿BOX内进行连续运转,每隔7天将功能性物质向空气中的散发量采用DPPH自由基清除法进行评价。
本评价法中由于从与评价用过滤器组合的管子、起泡装置中流过固定流量的空气,所以使用真空泵、流量调整器。
另外,为了抑制功能性物质的氧化,用于捕捉功能性物质的气泡容器被遮断,作为吸收液使用纯水。再者,作为功能性物质,可以使用能100%被纯水吸收的物质。
再者,本评价法中,制作已知浓度的功能性物质(L-抗坏血酸溶液),并通过分光光度计制作标准曲线后,同样地测定实施例、比较例的空气过滤器所采取的气泡液,再从标准曲线算出浓度。
本评价法中所使用的空气过滤器中的散发量测定条件如下所述。
吸引量:0.5m3/min
各测定时的气泡液的吸收时间:60分钟
恒温恒湿BOX内温度湿度:温度为25℃,湿度为55%
<功能性物质的散发量的算出>
功能性物质的散发量通过DPPH自由基清除法算出。
该方法中使用的DPPH(1,1-二苯基-2-三硝基苯肼)在物质构造内具有自由基,如果有与功能性物质的接触,DPPH中存在的自由基将会消失。这个时候, DPPH溶液的液体颜色与其程度相适应,从紫色到黄色变化。通过分光光度计来测定其变化,通过与标准液进行比较,形成表示抗氧化性能的多少的值。
<DPPH溶液的配制>
将DPPH(和光纯药制:1,1-二苯基-2-三硝基苯肼)以形成浓度为0.125mmol 的方式溶解于乙醇中,放入温度为30℃的恒温震荡水槽中制作而成,做成DPPH 溶液。
<标准曲线的作成>
作为标准功能性物质,使用L-抗坏血酸,溶解于纯水中制作0.50、1.00、 1.50、2.00mg/L的4点标准水溶液。
将1mL制作的4点标准水溶液中添加在在30℃的温度进行保温的DPPH溶液,制成4点标准曲线作成用试料。并且,使用纯水代替标准水溶液,制作用于作成标准曲线的试料。
通过分光光度计测定所制作的用于作成5点标准曲线的试料,做成标准曲线。
<实施例、比较例的抗氧化性能的测定>
实施例、比较例采取的气泡液中采取1mL,添加上述的DPPH溶液至5mL,通过分光光度计进行测定,标准曲线测定功能性物质的浓度。
<实施例的检证>
将表示通过实施例所制作的载体的表面状态的照片表示在图4(1)~(6)。
在比较例1中所表示的前驱载体,如图4(7)中所见,喷射干燥加工后(未煅烧),其表面处于喷涂层覆盖的状态,没有形成微观裂缝。
其后,通过将载体在氢气环境中进行煅烧、急冷,在喷涂层上形成微观裂缝 (图4(1)~(6))。
进而,如图4(1)~(6)所示,通过改变喷涂层中的无机骨材与无机粘合剂的比例,可以在载体的喷涂层上形成各种开口率(大小或数量等)的微观裂缝,可以制造与使用目的匹配的载体。
接着,将实施例以及比较例中制作的空气过滤器的功能性物质的散发试验的结果汇总并且表示在图8(a)、(b)。
图8(a)、(b)的纵轴表示每升起泡水的功能性物质(抗氧化成分)的浓度,数值较高的表示来自空气过滤器的功能性物质的散发量较多。
另外,横轴表示经过的时间(天数)
如图8(a)、(b)所示,改变喷涂层中的无机骨材与无机粘合材的比例,或者变更载体的制作条件,通过这种方式,可以控制载体的微观裂缝的大小和数量,并且可以控制功能性物质的散发量或散发持续时间。
再者,在比较例1中,从初期开始功能性物质的散发量减少,失去抗氧化的效果。其原因可以认为是由于在载体的表面没有形成微观裂缝,功能性物质不能充分散发。
另外,可以推测,在比较例2中,由于不存在覆盖功能性物质的喷涂层,所以与空气直接接触,初期功能性物质的散发量比较多,但是超过1个月的时候,功能性物质使用完毕,无法散发。
[车辆用空气过滤器]
使用将实验例中的载体11用作附着薄膜部件,褶皱加工为200mm×200mm× 28mm尺寸(峰数30),制作车辆用空气过滤器。
将该车辆用空气过滤器安装在图9中所示例的车辆用空调装置。
其结果是,通过车辆用空气过滤器在车内散发的空气促进试验的结果可知,功能性物质会长期散发1年以上。
产业上的可利用性
通过将本发明的载体、附着其的附着薄膜部件用于车辆用空调用过滤器、汽车内室净化用过滤器、冰箱等家电产品、或者口罩等,可以长期散发功能性物质,产业上的可利用性较高。

Claims (8)

1.一种载体,其特征在于,其是含有包含功能性物质的核体与覆盖在该核体表面的喷涂层的粒径为1μm至20μm的载体,其中,所述功能性物质包括维他命类、儿茶酸类、鞣酸类或者玻尿酸类中的一种或多种物质,
该喷涂层含有玻璃化的无机粘合剂与分散在该无机粘合剂中的粒径为0.1μm至1.0μm的无机骨材,
且,在该喷涂层表面,形成具有传导作为上述核体的功能性物质的开口部的微观裂缝,上述功能性物质通过上述微观裂缝向外部散发。
2.根据权利要求1所述的载体,其中,分散在上述喷涂层的无机骨材是二氧化硅或氧化铝粒子,
上述无机粘合剂含有胶状二氧化硅、胶状钨、硅酸锂、硅酸钾、硅酸钠中的一种或这些的组合。
3.根据权利要求1或2所述的载体,其中所述功能性物质为L-抗坏血酸。
4.一种附着薄膜部件,其特征在于,其是在薄膜部件的基材上附着根据权利要求1-3中任一项所述的载体。
5.一种空气过滤器,其特征在于,其是使用根据权利要求4所述的附着薄膜部件。
6.一种载体的制造方法,其是下述载体的制造方法,所述载体含有包含功能性物质的核体与覆盖在该核体表面的喷涂层,
该喷涂层含有玻璃化的无机粘合剂与分散在该无机粘合剂中的无机骨材,
且,在该喷涂层表面,形成具有传导作为上述核体的功能性物质的开口部的微观裂缝,
上述功能性物质通过上述微观裂缝向外部散发,
其特征在于,
所述制造方法具有以下步骤:
将上述核体、上述无机粘合剂以及无机骨材进行混合并制造浆液;
将上述浆液通过喷射干燥加工法,在上述核体表面覆盖上述无机粘合剂及无机骨材制造前驱载体;以及
将上述前驱载体载置在惰性气体或者氢气环境的炉中,并将上述前驱载体进行煅烧以将上述无机粘合剂玻璃化,与此同时进行冷却以在上述喷涂层上形成微观裂缝;
其中,所述载体为粒径为1μm至20μm的载体,所述无机骨材为粒径为0.1μm至1.0μm的无机骨材,所述功能性物质包括维他命类、儿茶酸类、鞣酸类或者玻尿酸类中的一种或多种物质。
7.根据权利要求6所述的制造方法,其中所述功能性物质为L-抗坏血酸。
8.一种附着薄膜部件的制造方法,其特征在于,其具有以下步骤:
将根据权利要求6或7制造的载体与附着用树脂进行混合制造药液;
将上述药液附着在基材表面;以及
将附着有上述药液的基材进行干燥,从而将上述载体附着在基材上。
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