JP2001354780A

JP2001354780A - 吸湿性成形体

Info

Publication number: JP2001354780A
Application number: JP2000175746A
Authority: JP
Inventors: Yohei Kawaguchi; 洋平川口; Masayuki Fujimori; 雅之藤森; Kanehito Oyama; 兼人大山
Original assignee: Dynic Corp
Current assignee: Dynic Corp
Priority date: 2000-06-12
Filing date: 2000-06-12
Publication date: 2001-12-25

Abstract

(57)【要約】【課題】電子デバイス等の装置内部に侵入した水分を容
易かつ確実に吸湿できる材料を提供する。【解決手段】吸湿剤及び樹脂成分を含有する成形体であ
って、１又は２以上の貫通孔を有する吸湿性成形体に係
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、新規な吸湿性成形
体に関する。

【０００２】

【従来技術】電池、キャパシタ（コンデンサ）、表示素
子等の電子デバイスは、超小型化・超軽量化の一途をた
どっている。これらの電子部品は、必ず外装部の封止工
程において、ゴム系シール材あるいはＵＶ硬化性樹脂等
の樹脂系接着剤を用いて封止が行われる。ところが、こ
れらの封止方法では、保存中又は使用中にシール材を通
過する水分により電子部品の性能劣化が引き起こされ
る。すなわち、電子デバイス内に侵入した水分により、
電子デバイス内部の電子部品が変質又は腐食するおそれ
がある。例えば、有機電解質を用いる電池又はコンデン
サでは、その電解質中に水分が混入すると電気伝導度の
変化、侵入水分の電気分解等が起こり、さらに端子間の
電圧の降下やガス発生による外装ケースの歪みや漏液を
生じることがある。このように、電子デバイス内に侵入
した水分により、電子デバイスの性能安定性・信頼性を
維持することが困難となっている。

【０００３】また、これを解決するためにハーメチクシ
ール又は金属溶接を行うことも考えられる。ところが、
これらの技術では、外装ケースの膨れや内部減圧による
歪み、ひいては内部の機能材料の化学変化が引き起こさ
れる。

【０００４】他方、これらの電子デバイスを組み立てる
工程では、全工程にわたって湿度を０に維持することは
事実上不可能であるため、例えば電子デバイス完成後の
エージング工程中において、組立工程中に電子デバイス
中に侵入した水分を吸湿することが必要不可欠となる。
ところが、前記のように、電子デバイス内に侵入した水
分を確実かつ容易に吸湿する技術は未だ確立されていな
い。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】従って、本発明の主た
る目的は、これら従来技術の問題を解消し、電子デバイ
ス等の装置内部に侵入した水分を容易かつ確実に吸湿で
きる材料を提供することにある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明者は、これら従来
技術の問題に鑑み、鋭意研究を重ねた結果、特定の吸湿
性成形体が上記目的を達成できることを見出し、ついに
本発明を完成するに至った。

【０００７】すなわち、本発明は、吸湿剤及び樹脂成分
を含有する成形体であって、１又は２以上の貫通孔を有
する吸湿性成形体に係るものである。

【０００８】

【発明の実施の形態】本発明の吸湿性成形体は、吸湿剤
及び樹脂成分を含有し、かつ、１又は２以上の貫通孔を
有する。

【０００９】貫通孔の数及び大きさは特に限定されず、
所望の表面積、最終製品の形態、用途、使用目的等に応
じて適宜決定することができる。また、貫通孔の形状も
限定的でなく、例えば円形をはじめ、だ円形、四角形、
星形、線形、不定形等のいずれであっても良い。例え
ば、本発明成形体を厚さ５０〜４００μｍのシート状と
して用いる場合は、直径２０〜５０μｍ程度の円形の貫
通孔を必要な数だけ（例えば、表面積が通常１０％以上
増加、好ましくは２０％以上増加するように）開孔する
ことができる。貫通孔は、通常は成形体製造後にパン
チ、カッター、ニードル等の公知の装置を用いて開孔す
れば良い。

【００１０】吸湿性成形体（全体）の形状は限定的でな
く、最終製品の用途、使用目的、使用部位等に応じて適
宜設定すれば良く、例えばシート状、ペレット状、板
状、フィルム状、粒状（造粒体）等を挙げることができ
る。

【００１１】吸湿剤としては、少なくとも水分を吸着で
きる機能を有するものであれば良いが、特に化学的に水
分を吸着するとともに吸湿しても固体状態を維持する化
合物が好ましい。このような化合物としては、例えば金
属酸化物、金属の無機酸塩・有機酸塩等が挙げられる
が、本発明では特にアルカリ土類金属酸化物及び硫酸塩
の少なくとも１種を用いることが好ましい。

【００１２】アルカリ土類金属酸化物としては、例えば
酸化カルシウム（ＣａＯ）、酸化バリウム（ＢａＯ）、
酸化マグネシウム（ＭｇＯ）等が挙げられる。

【００１３】硫酸塩としては、例えば硫酸リチウム（Ｌ
ｉ₂ＳＯ₄）、硫酸ナトリウム（Ｎａ ₂ＳＯ₄）、硫酸カル
シウム（ＣａＳＯ₄）、硫酸マグネシウム（ＭｇＳ
Ｏ₄）、硫酸コバルト（ＣｏＳＯ₄）、硫酸ガリウム（Ｇ
ａ₂（ＳＯ₄）₃）、硫酸チタン（Ｔｉ（ＳＯ₄）₂）、硫
酸ニッケル（ＮｉＳＯ₄）等が挙げられる。その他に
も、本発明の吸湿剤として吸湿性を有する有機化合物も
使用できる。

【００１４】一方、樹脂成分としては、吸湿剤の水分除
去作用を妨げないものであれば特に限定的でなく、好ま
しくは気体透過性高分子材料（すなわち、バリアー性の
低い高分子材料）を用いる。このような材料としては、
例えばポリオレフィン系、ポリアクリル系、ポリアクリ
ロニトリル系、ポリアミド系、ポリエステル系、エポキ
シ系、ポリカーボーネート系等の高分子材料が挙げられ
る。この中でも、本発明ではポリオレフィン系のものが
好ましい。具体的には、ポリエチレン、ポリプロピレ
ン、ポリブタジエン、ポリイソプレン等のほか、これら
の共重合体等が挙げられる。

【００１５】本発明では、吸湿剤及び樹脂成分の含有量
はこれらの種類等に応じて適宜設定すれば良いが、通常
は吸湿剤及び樹脂成分の合計量を１００重量％として吸
湿剤３０〜８５重量％程度及び樹脂成分７０〜１５重量
％程度にすれば良い。好ましくは吸湿剤６０〜８５重量
％程度及び樹脂成分４０〜１５重量％、最も好ましくは
吸湿剤６５〜８５重量％程度及び樹脂成分３５〜１５重
量％とすれば良い。

【００１６】本発明では、その効果を妨げない範囲内
で、必要に応じて他の成分を適宜添加することもでき
る。例えば、ガス吸収性を示す材料（ガス吸着剤）を配
合することができる。ガス吸着剤としては、シリカ、ア
ルミナ、合成ゼオライト等の無機多孔質材料を例示する
ことができる。ガス吸着剤の含有量は限定的でないが、
通常は吸湿剤及び樹脂成分の合計量１００重量部に対し
て３〜１５重量部程度とすれば良い。

【００１７】吸湿性成形体は、これらの各成分を均一に
混合し、所望の形状に成形することによって得られる。
この場合、吸湿剤、ガス吸着剤等は予め十分乾燥させて
から配合することが好ましい。また、樹脂成分との混合
に際しては、必要に応じて加熱して溶融状態としても良
い。成形方法は、公知の成形又は造粒方法を採用すれば
良く、例えばプレス成形（ホットプレス成形等を含
む。）、押し出し成形等のほか、転動造粒機、２軸造粒
機等による造粒を適用することができる。成形後、必要
な数の貫通孔をパンチ、カッター、ニードル等により開
孔すれば良い。

【００１８】吸湿性成形体がシート状である場合、この
シート状物をさらに延伸加工したものも吸湿性シートと
して好適に用いることができる。延伸加工は、公知の方
法に従って実施すれば良く、一軸延伸、二軸延伸等のい
ずれであっても良い。さらに、樹脂成分としてフッ素系
樹脂を用い、これと吸湿剤を含む混合物をシート状に成
形・加工し、さらにフィブリル化したものも好適に使用
できる。

【００１９】吸湿性成形体は、必要に応じてその表面上
の一部又は全部に樹脂成分を含む樹脂被覆層が形成され
ていても良い。これにより、吸湿性成形体の吸湿性能を
制御することができる。樹脂被覆層は、吸湿性成形体の
貫通孔に対応した貫通孔を有していても良いし、有して
いなくても良いが、特に貫通孔を有していることが望ま
しい。この場合、吸湿性成形体の貫通孔と樹脂被覆層の
貫通孔とは、その直径が同じであっても良いし、異なっ
ていても良い。

【００２０】樹脂被覆層の樹脂成分としては、気体透過
性の高い材料であれば良く、具体的には吸湿性成形体に
含まれる上記樹脂成分と同様のものを採用することがで
きる。好ましくは、上記ポリオレフィン系のものを使用
することができる。

【００２１】上記樹脂成分中には、必要に応じて無機材
料又は金属材料からなる粉末を分散させても良い。これ
により、急激な温度変化又は湿度変化に対する耐久性等
をより高めることができる。特に、特にマイカ、アルミ
ニウム粉等のリーフィング現象を示す粉末（鱗片状粒
子）が好ましい。上記粉末の含有量は特に限定的でない
が、通常は樹脂被覆層中３０〜５０重量％程度とすれば
良い。

【００２２】樹脂被覆層の厚さは、所望の吸湿性能、樹
脂被覆層で用いる樹脂成分の種類等に応じて適宜設定で
きるが、通常は０．５〜２０μｍ程度、好ましくは０．
５〜１０μｍとすれば良い。このため、上記粒子の粒径
は、一般に樹脂被覆層の厚さよりも小さくなるように設
定すれば良い。

【００２３】樹脂被覆層の形成方法は限定的でなく、公
知の積層方法等に従って実施すれば良い。例えば、吸湿
性成形体がシートである場合は、そのシートの表面及び
裏面の少なくとも一方に、予め成形された樹脂被覆層用
シート又はフィルムを積層すれば良い。積層は、粘着テ
ープ、接着剤、熱融着等により行えば良い。貫通孔は、
積層後に成形体及び樹脂被覆層を同時に開孔することに
より設けることができる。また、予め貫通孔が開孔され
た成形体に、対応する貫通孔を有する樹脂被覆層用シー
ト又はフィルムを積層しても良い。

【００２４】例えば、図１に示すように、吸湿性シート
（１）の裏面に樹脂被覆層（２）を形成することができ
る。また、図２に示すように、吸湿性シート（１）の表
及び裏面に樹脂被覆層（２）（２）を形成することもで
きる。貫通孔は、これら吸湿性シート及び樹枝被覆層か
らなる積層体に開孔できる。

【００２５】吸湿性成形体をシート状とする場合のシー
ト厚さは、最終製品の使用目的等に応じて適宜設定すれ
ば良い。例えば、吸湿性成形体をキャパシタ等の電子デ
バイスに適用する場合は、通常５０〜４００μｍ程度、
好ましくは１００〜２００μｍとすれば良い。これらシ
ート厚さは、樹脂被覆層を有する場合は、樹脂被覆層を
含めた厚さである。

【００２６】本発明の吸湿性成形体は、吸湿が必要な箇
所又は部位に常法により設置すれば良い。例えば、電子
デバイスの容器内雰囲気中の水分を吸湿する場合は、容
器内面の一部又は全部に吸湿性成形体を固定すれば良
い。また、有機電解質を用いるキャパシタ、電池等にお
いて、有機電解質中の水分を吸湿する場合は、有機電解
質中に吸湿性成形体を存在させれば良い。

【００２７】上記の固定方法は、容器に確実に固定でき
る方法であれば特に制限されない。例えば、吸湿性成形
体と容器とを公知の粘着テープ、接着剤（好ましくは無
溶剤型接着剤）等により貼着する方法、吸湿性成形体を
容器に熱融着させる方法、ビス等の固定部材により成形
体を容器に固定する方法等が挙げられる。

【００２８】例えば、図３に示すように、表及び裏面に
樹脂被覆層を有する吸湿性シートにおいて、離型紙
（４）を有する接着層（３）をシート上に形成すれば、
使用時に離型紙を剥がし、接着層により固定することが
できる。また、図４に示すように、エチレンビニルアル
コールコポリマー（ＥＶＯＨ）等を用いた無溶剤型接着
剤（５）により容器に固定することもできる。無溶剤型
接着剤は、市販品を用いることもできる。

【００２９】

【発明の効果】本発明によれば、貫通孔を有する吸湿性
成形体を採用しているので、電子デバイス等の装置内部
に侵入した水分により容易かつ確実に吸湿することがで
きる。

【００３０】これにより、乾燥手段の設置を機械化する
ことも可能となる。また、これに伴い、雰囲気内に水分
が侵入する機会が減り、当初から高い乾燥状態をもつ雰
囲気を作り出すことができる。すなわち、高い乾燥状態
でデバイスを製造できるとともに製造後も確実に水分を
除去できるので、より安定性・信頼性の高いデバイスを
工業的規模で提供することが可能となる。

【００３１】また、乾燥手段として従来の乾燥剤（粉
末）をそのまま用いた場合と異なり、粉末が脱落して容
器に散乱するという問題も回避することができる。さら
に、粉末を使用する場合は収納部の確保が必要であった
が、本発明ではそのような必要がなくなり、デバイスの
小型化・軽量化にも貢献することができる。

【００３２】このような特徴をもつ本発明の吸湿性成形
体は、電子材料、機械材料、自動車、通信機器、建築材
料、医療材料、精密機器等のさまざまな用途への応用が
期待される。

【００３３】

【実施例】以下、実施例を示し、本発明の特徴とすると
ころをより一層明確にする。但し、本発明の範囲は、こ
れら実施例に限定されるものではない。

【００３４】実施例１シート状の吸湿性成形体を作製した。

【００３５】吸湿剤であるＣａＯを９００℃で１時間加
熱して十分脱水させ、次いで１８０〜２００℃の限率乾
燥雰囲気中で冷却し、最終的に室温まで冷却した。この
ＣａＯ６５重量％及び樹脂成分としてポリエチレン（分
子量：約１０万）３５重量％を乾式混合した後、約２３
０℃に加熱して溶融で混練し、この混練物をシート状に
成形することによりサイズ３２ｍｍ×１８ｍｍのシート
状吸湿性成形体（厚さ３００μｍ）を得た。続いて、こ
のシート状吸湿性成形体の表面積が１０％増加するよう
に上記成形体に貫通孔をカッターで設けた。

【００３６】実施例２実施例１で得られたシート状吸湿性成形体を用い、その
表面積が２０％増加するように上記成形体に貫通孔をカ
ッターで設けた。

【００３７】試験例１各実施例で得られたシートについて、捕水率を調べた。
各シートを温度５０℃及び相対湿度８０％ＲＨの雰囲気
下に設置し、各時間ごとの各シートの重量増加率を捕水
率として求めた。その結果を図５に示す。なお、図５に
は、比較のため、実施例１のシート状吸湿性成形体で貫
通孔を有しないものの結果も併せて示す。

【００３８】図５の結果からも明らかなように、貫通孔
により表面積が増大した本発明の吸湿性成形体では、適
度な吸湿作用が得られることがわかる。特に、試験開始
後３０分以内の捕水効果の立ち上がりに優れていること
がわかる。このことから、本発明の吸湿性成形体は電子
デバイス等への応用が期待される。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の吸湿性成形体の一例を示す図である。

【図２】本発明の吸湿性成形体の一例を示す図である。

【図３】本発明の吸湿性成形体の一例を示す図である。

【図４】本発明の吸湿性成形体の一例を示す図である。

【図５】試験例１において捕水率を調べた結果を示す図
である。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号ＦＩテーマコート゛(参考）Ｃ０８Ｋ 3/22 Ｃ０８Ｋ 3/30 3/30 7/24 7/24 Ｃ０８Ｌ 101/12 Ｃ０８Ｌ 101/12 Ｂ２９Ｋ 105:16 // Ｈ０１Ｇ 2/02 Ｂ２９Ｌ 31:34 Ｂ２９Ｋ 105:16 Ｂ２９Ｃ 67/16 Ｂ２９Ｌ 31:34 Ｈ０１Ｇ 1/02 Ｚ (72)発明者大山兼人滋賀県犬上郡多賀町大字多賀270番地ダイニック株式会社滋賀工場内Ｆターム(参考） 4F006 AA12 AA22 AA34 AA35 AA38 AA51 AB13 AB24 AB34 AB35 AB38 BA00 CA08 DA04 4F071 AA14 AA26 AA31 AA34 AA43 AA54 AB18 AB24 AF08 BB03 BB06 BB07 BC01 BC03 BC04 4F205 AA03 AA20 AA21 AA24 AA29 AA39 AB01 AB16 AE10 AH33 HA19 HA22 HA39 HB01 HF02 4J002 AC031 AC061 BB031 BB121 BG001 BG101 CD001 CF001 CG001 DE066 DE076 DE086 DE147 DG046 DJ007 DJ017 FD206 FD207 GF00 GQ00

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】吸湿剤及び樹脂成分を含有する成形体であ
って、１又は２以上の貫通孔を有する吸湿性成形体。
【請求項２】吸湿剤が、アルカリ土類金属酸化物及び硫
酸塩の少なくとも１種を含む請求項１記載の吸湿性成形
体。
【請求項３】樹脂成分が、気体透過性高分子材料の少な
くとも１種である請求項２記載の吸湿性成形体。
【請求項４】気体透過性高分子材料が、ポリオレフィン
系、ポリアクリル系、ポリアクリロニトリル系、ポリア
ミド系、ポリエステル系及びエポキシ系の少なくとも１
種の高分子材料である請求項３記載の電子デバイス。
【請求項５】さらにガス吸着剤を含有する請求項２〜４
のいずれかに記載の吸湿性成形体。
【請求項６】ガス吸着剤が、無機多孔質材料からなる請
求項５記載の吸湿性成形体。
【請求項７】吸湿性成形体表面の一部又は全部に樹脂被
覆層が形成されている請求項１〜６のいずれかに記載の
吸湿性成形体。
【請求項８】樹脂被覆層が、リーフィング現象を示すよ
うに構成されている請求項７記載の吸湿性成形体。
【請求項９】吸湿剤が吸湿性成形体中６０〜８５重量％
含有されている請求項１〜８のいずれかに記載の吸湿性
成形体。