JP2024057201A - Adsorption member, adsorption rotor, and their manufacturing method - Google Patents

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悠馬 冨塚
幸正 浦
八木 暁
達哉 丹羽
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Abstract

【課題】 本発明は、耐熱性の高い吸着部材、吸着ローター及びそれらの製造方法を提供する。
【解決手段】 本発明は、吸着剤及び前記吸着剤を担持している担持基材を含む吸着部材(10)であって、前記担持基材が、平坦状基材(11)、コルゲート状基材(12)、及びそれらの接着部(13)を含むハニカム構造体であり、かつ前記接着部(13)が、酢酸ビニル系ポリマー及び/又はウレタン系ポリマー、並びに塩基安定型コロイダルシリカ由来のシリカを含む。
【選択図】 図1

The present invention provides an adsorption member and an adsorption rotor having high heat resistance, and methods for manufacturing the same.
[Solution] The present invention provides an adsorption member (10) comprising an adsorbent and a support substrate supporting the adsorbent, wherein the support substrate is a honeycomb structure comprising a flat substrate (11), a corrugated substrate (12), and an adhesive portion (13) thereof, and the adhesive portion (13) comprises a vinyl acetate-based polymer and/or a urethane-based polymer, and silica derived from base-stable colloidal silica.
[Selected Figure] Figure 1

Description

本発明は、吸着部材、吸着ローター及びその製造方法に関する。 The present invention relates to an adsorption member, an adsorption rotor, and a method for manufacturing the same.

例えば、半導体製造工場等の製造現場において、水分を除去したドライエアが用いられている。ドライエアを供給するための装置として、特許文献1に記載のような、シリカゲル等の吸着剤をハニカム構造体に担持させた吸着部材を具備した吸着ローターが知られている。 For example, dry air from which moisture has been removed is used at manufacturing sites such as semiconductor manufacturing plants. As a device for supplying dry air, an adsorption rotor equipped with an adsorption member in which an adsorbent such as silica gel is supported on a honeycomb structure, as described in Patent Document 1, is known.

特許文献1に記載のような吸着部材は、吸着ローターの処理ゾーンにおいて高湿度空気の水分を吸着し、再生ゾーンにおいて加熱されて吸着した水分を放出する。回転運動する吸着ローターが、処理ゾーン及び再生ゾーンに吸着部材を通過させることで連続的に吸着を行ってドライエアを得ることができる。 The adsorption member described in Patent Document 1 adsorbs moisture from high humidity air in the treatment zone of the adsorption rotor, and is heated in the regeneration zone to release the adsorbed moisture. The rotating adsorption rotor passes the adsorption member through the treatment zone and the regeneration zone, thereby continuously adsorbing and obtaining dry air.

ハニカム構造体は、平坦状基材とコルゲート状基材とを接着剤で接着して巻き取ることで円筒状に形成される。吸着部材は、円筒状のハニカム構造体を複数に切断をした後、乾燥させて得られた生素子に対して吸着剤を担持させることで製造される。 The honeycomb structure is formed into a cylindrical shape by bonding a flat substrate and a corrugated substrate with an adhesive and rolling them up. The adsorption member is manufactured by cutting the cylindrical honeycomb structure into several pieces, drying the resulting raw elements, and then supporting the adsorbent on them.

特許文献2では、平坦状基材とコルゲート状基材とをアクリル系エマルジョン及びコロイダルシリカを含む接着剤によって接着してハニカム構造体を形成している。その後、ハニカム構造体の生素子を、ケイ酸ナトリウム溶液に浸漬し、そして酸処理を行うことで、シリカゲルがハニカム構造体に担持された吸着部材が製造される。 In Patent Document 2, a honeycomb structure is formed by bonding a flat substrate and a corrugated substrate with an adhesive containing an acrylic emulsion and colloidal silica. The raw elements of the honeycomb structure are then immersed in a sodium silicate solution and subjected to an acid treatment to produce an adsorption member in which silica gel is supported on the honeycomb structure.

特開昭61-252497号公報Japanese Patent Application Laid-Open No. 61-252497 特開2021-181072号公報JP 2021-181072 A

本発明は、耐熱性の高い吸着部材、吸着ローター及びそれらの製造方法を提供することを目的とする。 The present invention aims to provide a highly heat-resistant adsorption member, an adsorption rotor, and a method for manufacturing the same.

本発明者らは、以下の態様を有する本発明により、上記課題を解決できることを見出した。
《態様1》
吸着剤及び前記吸着剤を担持している担持基材を含む吸着部材であって、
前記担持基材が、平坦状基材、コルゲート状基材、及びそれらの接着部を含むハニカム構造体であり、かつ
前記接着部が、酢酸ビニル系ポリマー及び/又はウレタン系ポリマー、並びに塩基安定型コロイダルシリカ由来のシリカを含む、吸着部材。
《態様2》
前記接着部が、前記酢酸ビニル系ポリマー及び/又はウレタン系ポリマーを20質量%以上で含み、かつ前記シリカを80質量%以下で含む、態様1に記載の吸着部材。
《態様3》
前記平坦状基材及び/又は前記コルゲート状基材が、混抄紙を含む、態様1に記載の吸着部材。
《態様4》
前記吸着剤が、シリカゲルである、態様1に記載の吸着部材。
《態様5》
前記塩基安定型コロイダルシリカが、アンモニウムイオン安定型コロイダルシリカである、態様4に記載の吸着部材。
《態様6》
態様1~5のいずれか一項に記載の吸着部材を含む、吸着ローター。
《態様7》
態様1~5のいずれか一項に記載の吸着部材を含む、空気処理装置。
《態様8》
態様1~5のいずれか一項に記載の吸着部材に、非吸着物質を含む空気を接触させることを含む、空気処理方法。
《態様9》
平坦状基材及び/又はコルゲート状基材に接着剤を塗布すること、
前記接着剤が塗布された前記2つの基材を巻回すること又は複数の前記2つの基材を積層することによってハニカム構造体を得る工程、及び
前記平坦状基材及び/又はコルゲート状基材に吸着剤を担持させる工程、
を含み、
前記接着剤が、酢酸ビニル系ポリマー及び/又はウレタン系ポリマーのエマルション、並びに塩基安定型コロイダルシリカを含む、吸着部材の製造方法。
《態様10》
前記接着剤が、前記酢酸ビニル系ポリマー及び/又はウレタン系ポリマーのエマルションを固形分で20質量%以上含み、かつ前記塩基安定型コロイダルシリカを固形分で80質量%以下含む、態様9に記載の製造方法。
《態様11》
前記吸着剤を担持させる工程が、前記ハニカム構造体に珪酸ソーダを適用する工程、及び前記珪酸ソーダが適用された前記ハニカム構造体を酸処理する工程を含む、態様9又は10に記載の製造方法。
The present inventors have found that the above problems can be solved by the present invention having the following aspects.
<<Aspect 1>>
An adsorption member including an adsorbent and a support substrate supporting the adsorbent,
The support substrate is a honeycomb structure including a flat substrate, a corrugated substrate, and an adhesive portion thereof, and the adhesive portion includes a vinyl acetate-based polymer and/or a urethane-based polymer, and silica derived from base-stable colloidal silica.
Aspect 2
2. The adsorption member according to claim 1, wherein the adhesive portion contains the vinyl acetate polymer and/or the urethane polymer in an amount of 20% by mass or more and the silica in an amount of 80% by mass or less.
Aspect 3
2. The adsorptive member of claim 1, wherein the flat substrate and/or the corrugated substrate comprises mixed paper.
Aspect 4
2. The adsorbent of claim 1, wherein the adsorbent is silica gel.
Aspect 5
5. The adsorptive member of claim 4, wherein the base-stabilized colloidal silica is ammonium ion-stabilized colloidal silica.
Aspect 6
An adsorption rotor comprising the adsorption member according to any one of aspects 1 to 5.
Aspect 7
An air treatment device comprising the adsorbent member according to any one of aspects 1 to 5.
Aspect 8
An air treatment method comprising contacting air containing a non-adsorbable substance with the adsorption member according to any one of Aspects 1 to 5.
Aspect 9
applying an adhesive to a flat and/or corrugated substrate;
A step of obtaining a honeycomb structure by winding the two substrates coated with the adhesive or stacking a plurality of the two substrates; and a step of supporting an adsorbent on the flat substrate and/or the corrugated substrate.
Including,
The method for producing an adsorption member, wherein the adhesive comprises an emulsion of a vinyl acetate polymer and/or a urethane polymer, and base-stable colloidal silica.
Aspect 10
10. The method according to claim 9, wherein the adhesive contains 20% by mass or more of the vinyl acetate polymer and/or urethane polymer emulsion in terms of solid content, and 80% by mass or less of the base-stable colloidal silica in terms of solid content.
Aspect 11
A manufacturing method according to aspect 9 or 10, wherein the step of supporting the adsorbent includes the steps of applying sodium silicate to the honeycomb structure and subjecting the honeycomb structure to which the sodium silicate has been applied to an acid treatment.

本発明によれば、耐熱性の高い吸着部材、吸着ローター及びそれらの製造方法を提供することを提供することができる。 The present invention provides an adsorption member and an adsorption rotor with high heat resistance, and a method for manufacturing the same.

図1は、本発明の吸着部材10を含む吸着ローター100の1つの例を示している。FIG. 1 shows an example of an adsorption rotor 100 including an adsorption member 10 of the present invention. 図2は、本発明の吸着部材の製造方法の1つの例を示している。FIG. 2 shows an example of a method for producing an adsorption member according to the present invention. 図3は、実施例における接着力の評価を示している。FIG. 3 shows the evaluation of adhesive strength in the examples.

《吸着部材及び吸着ローター》
本発明の吸着部材は、吸着剤及び吸着剤を担持している担持基材を含む。ここで、担持基材が、平坦状基材、コルゲート状基材、及びそれらの接着部を含むハニカム構造体であり、かつその接着部が、酢酸ビニル系ポリマー及び/又はウレタン系ポリマー、並びに塩基安定型コロイダルシリカ由来のシリカを含む。
<<Adsorption member and adsorption rotor>>
The adsorption member of the present invention includes an adsorbent and a support substrate supporting the adsorbent, wherein the support substrate is a honeycomb structure including a flat substrate, a corrugated substrate, and an adhesive portion thereof, and the adhesive portion includes a vinyl acetate polymer and/or a urethane polymer, and silica derived from base-stable colloidal silica.

本発明者らが鋭意検討したところ、特許文献2に記載の吸着部材において、アクリル系エマルジョンを、酢酸ビニル系ポリマー及び/又はウレタン系ポリマーに変更するとともに、コロイダルシリカも従来用いられていた酸性型コロイダルシリカから塩基安定型コロイダルシリカに変更することによって、特許文献2に記載の吸着部材よりも耐熱性の高い吸着部材を形成できることを見出した。また、このような接着剤は、保存安定性も高く、また接着力が高い結果、吸着部材に高い機械的強度も提供できることが分かった。 After extensive research, the inventors have found that by changing the acrylic emulsion in the adsorption member described in Patent Document 2 to a vinyl acetate polymer and/or a urethane polymer, and by changing the colloidal silica from the acidic colloidal silica that has been used conventionally to base-stable colloidal silica, an adsorption member with higher heat resistance than the adsorption member described in Patent Document 2 can be formed. In addition, it has been found that such an adhesive has high storage stability and high adhesive strength, and as a result, can provide the adsorption member with high mechanical strength.

理論に拘束されないが、特許文献2に記載のようなアクリル系エマルジョンを用いた接着剤は、酸処理工程において、アクリル系ポリマーの側鎖にあるエステル基等が加水分解して分解生成物を生じるのに対して、酢酸ビニル系ポリマー及び/又はウレタン系ポリマーでは側鎖が分解等しないため、ポリマーの分解生成物が発生しない。そして、ポリマー由来の分解生成物の有無に起因して、本発明の吸着部材は、高い耐熱性を有することができると考えられる。ハニカム構造体は、その構造上、蓄熱されやすく、吸着ローターが回転運動を停止した状態では特にポリマー由来の分解生成物の有無が耐熱性に影響を与えると考えられる。なお、アクリル系ポリマーからの分解生成物については、本発明者らの赤外分光法による解析によって、その発生が示唆された。 Without being bound by theory, in the adhesive using an acrylic emulsion as described in Patent Document 2, the ester groups in the side chains of the acrylic polymer are hydrolyzed during the acid treatment process to generate decomposition products, whereas in the case of vinyl acetate polymers and/or urethane polymers, the side chains are not decomposed, and therefore no polymer decomposition products are generated. It is believed that the presence or absence of polymer-derived decomposition products is responsible for the high heat resistance of the adsorption member of the present invention. Due to its structure, the honeycomb structure is prone to heat accumulation, and it is believed that the presence or absence of polymer-derived decomposition products affects heat resistance, especially when the adsorption rotor has stopped rotating. The generation of decomposition products from acrylic polymers was suggested by the present inventors' analysis using infrared spectroscopy.

図1は、吸着部材10を含む吸着ローター100を例示している。吸着ローター100は、吸着部材10、及び吸着部材10を処理ゾーン10aと再生ゾーン10bに隔てるセパレータ20を含み、吸着部材10は、吸着ローター100によって回転可能となっている。吸着部材10は、吸着剤(図示せず)及び吸着剤を担持している担持基材を含み、担持基材は、平坦状基材11、コルゲート状基材12、及びそれらの接着部13を含むハニカム構造体である。ハニカム構造体は、平坦状基材11とコルゲート状基材12との間に、通気部14を有している。 Figure 1 illustrates an adsorption rotor 100 including an adsorption member 10. The adsorption rotor 100 includes the adsorption member 10 and a separator 20 that separates the adsorption member 10 into a treatment zone 10a and a regeneration zone 10b, and the adsorption member 10 can be rotated by the adsorption rotor 100. The adsorption member 10 includes an adsorbent (not shown) and a support substrate that supports the adsorbent, and the support substrate is a honeycomb structure that includes a flat substrate 11, a corrugated substrate 12, and an adhesive portion 13 between them. The honeycomb structure has an air passage 14 between the flat substrate 11 and the corrugated substrate 12.

吸着ローター100は、本分野で周知の他の構成を具備することができ、図示されていないが、例えば吸着部材10を格納するケーシング、及び吸着部材10を回転運動させるための回転機構を具備することができる。吸着ローター100は、吸着部材10の複数の分割体を具備することができる。 The adsorption rotor 100 may have other configurations known in the art, and may have, for example, a casing for storing the adsorption member 10 and a rotation mechanism for rotating the adsorption member 10, although these are not shown. The adsorption rotor 100 may have multiple divided bodies of the adsorption member 10.

湿分を含む外部からの空気流1は、吸着部材10の処理ゾーン10aを通過することによって、乾燥した空気流2に処理されて、クリーンルーム等のドライエアの使用場所に供給される。処理ゾーン10aにおいて水分を吸着した吸着部材10は、吸着ローター100内で回転することによって再生ゾーン10bに移動し、ここで高温の空気流3に晒されることで、吸着部材10は水分を脱離し、再度処理ゾーン10aに移動する。また、吸着部材10の再生ゾーン10bを通過して吸着部材10の水分を脱離させた高温の空気流3は、湿分を含む空気流4となる。 An external air flow 1 containing moisture passes through the processing zone 10a of the adsorption member 10, where it is processed into a dry air flow 2 and supplied to a place where dry air is used, such as a clean room. The adsorption member 10, which has adsorbed moisture in the processing zone 10a, moves to the regeneration zone 10b by rotating in the adsorption rotor 100, where it is exposed to a high-temperature air flow 3, causing the adsorption member 10 to desorb moisture and move back to the processing zone 10a. The high-temperature air flow 3, which has desorbed moisture from the adsorption member 10 by passing through the regeneration zone 10b of the adsorption member 10, becomes an air flow 4 containing moisture.

〈吸着剤〉
本発明の吸着部材は、ハニカム構造体に吸着剤が担持される。ここで、吸着剤は、物理吸着剤であっても化学吸着剤であってもよく、例えば、水分を吸着するための除湿剤であってもよく、揮発性有機化合物を吸着するための吸着剤であってもよい。吸着剤の具体的な種類は特に限定されず、酸化カルシウム、硫酸マグネシウム、塩化カルシウム、酸化アルミニウム、生石灰、シリカゲル、ゼオライト等の無機系吸着剤;及びポリアクリル酸塩、アルキレンオキサイド樹脂等の有機系吸着剤を挙げることができるが、特に、シリカゲルを用いることができる。
<Adsorbent>
In the adsorption member of the present invention, an adsorbent is supported on a honeycomb structure. Here, the adsorbent may be a physical adsorbent or a chemical adsorbent, for example, a dehumidifier for adsorbing moisture, or an adsorbent for adsorbing volatile organic compounds. The specific type of adsorbent is not particularly limited, and examples thereof include inorganic adsorbents such as calcium oxide, magnesium sulfate, calcium chloride, aluminum oxide, quicklime, silica gel, and zeolite; and organic adsorbents such as polyacrylates and alkylene oxide resins. In particular, silica gel can be used.

吸着剤は、担持基材の表面に添着されていてもよく、繊維状又は多孔質の担持基材であれば、基材内部に担持されていてもよい。 The adsorbent may be attached to the surface of the support substrate, or may be supported inside the substrate if the support substrate is fibrous or porous.

〈担持基材〉
担持基材は、平坦状基材、コルゲート状基材、及びそれらの接着部を含むハニカム構造体である。本発明の有利な効果が得られる範囲において、平坦状基材は、実質的に平坦である必要はなく、コルゲート状基材は、波状形状を有している必要はなく、ハニカム構造体も、ハニカム形状である必要はない。平坦状基材とコルゲート状基材との接着部も、図1のような位置に限定される必要はない。これらの用語は、本分野において用いられている用語として知られている範囲において、様々な形状を有することができる。
<Support Substrate>
The support substrate is a honeycomb structure including a flat substrate, a corrugated substrate, and an adhesive portion thereof. As long as the advantageous effects of the present invention are obtained, the flat substrate does not have to be substantially flat, the corrugated substrate does not have to have a wavy shape, and the honeycomb structure does not have to be honeycomb shaped. The adhesive portion between the flat substrate and the corrugated substrate does not have to be limited to the position shown in FIG. 1. These terms can have various shapes within the range known as the terms used in this field.

〈担持基材-基材〉
平坦状基材及び/又はコルゲート状基材の基材としては、フィルム、織布又は不織布、金属箔、発泡体、紙等を用いることができ、特に繊維を含む紙状基材を用いることができる。紙状基材に含まれる繊維としては、シリカ・アルミナ繊維、シリカ繊維、アルミナ繊維、ムライト繊維、ガラス繊維、ロックウール繊維、炭素繊維等の無機繊維;及びポリエチレン繊維、ポリプロピレン繊維、ナイロン繊維、ポリエステル繊維、ポリビニルアルコール繊維、ポリエチレンテレフタレート繊維、アラミド繊維、パルプ繊維、レーヨン繊維等の有機繊維が挙げられる。また、これらの繊維は、1種又は2種以上の組み合わせであってもよく、無機繊維と有機繊維とを組合せたものであってもよい。また、平坦状基材及びコルゲート状基材は、同じ繊維を用いてもよいし、異なる繊維を用いてもよい。
<Supported Substrate-Substrate>
As the substrate of the flat substrate and/or the corrugated substrate, a film, a woven or nonwoven fabric, a metal foil, a foam, paper, etc. can be used, and in particular, a paper substrate containing fibers can be used. Examples of the fibers contained in the paper substrate include inorganic fibers such as silica-alumina fibers, silica fibers, alumina fibers, mullite fibers, glass fibers, rock wool fibers, and carbon fibers; and organic fibers such as polyethylene fibers, polypropylene fibers, nylon fibers, polyester fibers, polyvinyl alcohol fibers, polyethylene terephthalate fibers, aramid fibers, pulp fibers, and rayon fibers. In addition, these fibers may be one type or a combination of two or more types, and may be a combination of inorganic fibers and organic fibers. In addition, the flat substrate and the corrugated substrate may use the same fibers or different fibers.

紙状基材は、上記のような繊維のみで構成されていてもよく、又は上記のような繊維を80質量%以上、90質量%以上、若しくは95質量%以上含む基材であってもよい。 The paper-like substrate may be composed only of the above-mentioned fibers, or may be a substrate containing 80% by mass or more, 90% by mass or more, or 95% by mass or more of the above-mentioned fibers.

本発明においては、平坦状基材及び/又はコルゲート状基材の基材として、吸湿性粒子を含む混抄紙を用いることができる。 In the present invention, mixed paper containing hygroscopic particles can be used as the substrate for the flat substrate and/or the corrugated substrate.

混抄紙を用いた場合、平坦状基材とコルゲート状基材との接着の際に、吸湿性粒子が接着剤をすぐに乾燥させてしまい、接着力が低くなることがわかった。この場合、ハニカム構造体を製造した後、複数に分割する工程等において、平坦状基材とコルゲート状基材との接着が剥離してしまい、取り扱い性に問題が生じる場合があった。本発明においては、接着部が高い接着力を有しているため、混抄紙を用いた場合であっても、平坦状基材とコルゲート状基材との接着が剥離しにくいことが分かった。 It was found that when mixed paper is used, the hygroscopic particles quickly dry out the adhesive when bonding the flat substrate and the corrugated substrate, resulting in a weak adhesive strength. In this case, after the honeycomb structure is manufactured, the adhesion between the flat substrate and the corrugated substrate may peel off during the process of dividing the structure into multiple pieces, resulting in problems with handling. In the present invention, the adhesive has a high adhesive strength, so it was found that the adhesion between the flat substrate and the corrugated substrate is less likely to peel off even when mixed paper is used.

本明細書において混抄紙とは、上記のような繊維の隙間に、シリカゲル、ゼオライト、シリカ・アルミナ非晶質多孔体、メソポーラスシリカ、イオン交換樹脂、ポリアクリル酸塩樹脂、アルキレンオキサイド樹脂等の吸湿性粒子を予め抄き込んだ紙状基材をいう。混抄紙は、吸湿性粒子を分散した繊維溶液を紙状に抄くことで作製する。シリカゲルの種類は目的に応じて適宜選択すればよい。例えば、低湿度時の吸湿力に優れるA型、高湿度時の吸湿力に優れるB型を、目的に応じて選択すればよい。あるいは、A型及びB型のシリカゲルを混合してもよい。 In this specification, the mixed paper refers to a paper-like base material in which hygroscopic particles such as silica gel, zeolite, silica-alumina amorphous porous body, mesoporous silica, ion exchange resin, polyacrylate resin, alkylene oxide resin, etc. are pre-woven into the gaps between the fibers as described above. The mixed paper is produced by forming a fiber solution in which hygroscopic particles are dispersed into a paper-like form. The type of silica gel may be appropriately selected depending on the purpose. For example, type A, which has excellent hygroscopic power at low humidity, or type B, which has excellent hygroscopic power at high humidity, may be selected depending on the purpose. Alternatively, type A and type B silica gel may be mixed.

混抄紙に含まれる吸湿性粒子は、製造過程で繊維の隙間で凝集した形態となる。一方、吸着剤が例えばシリカゲルであれば、ハニカム構造体に含浸させた珪酸ソーダを酸処理することでシリカゲルが形成される。この場合、混抄紙に含まれる吸湿性粒子の空隙の量は、ハニカム構造体の通気部に形成されたシリカゲルの空隙の量より多くなる。ここで、「空隙の量」とは、吸湿性粒子内部の細孔表面積を表す比表面積とは異なり、粒子と粒子の隙間に形成される隙間の単位体積当たりの量を意味する。「空隙の量」は、粒子をSEM等により撮像し、見た目の粗さから比較すればよい。粒子がランダムに凝集するほど、「空隙の量」は多くなり、SEM画像の見た目が粗くなる(微細な凹凸状が観察される)。一方、「空隙の量」が少なくなるほど、粒子が密に形成されることから、SEM画像の見た目が滑らかになる。 The hygroscopic particles contained in the mixed paper are aggregated in the gaps between the fibers during the manufacturing process. On the other hand, if the adsorbent is, for example, silica gel, the silica gel is formed by treating the sodium silicate impregnated in the honeycomb structure with acid. In this case, the amount of voids in the hygroscopic particles contained in the mixed paper is greater than the amount of voids in the silica gel formed in the ventilation part of the honeycomb structure. Here, the "amount of voids" is different from the specific surface area that represents the surface area of the pores inside the hygroscopic particles, and means the amount of voids formed between the particles per unit volume. The "amount of voids" can be measured by photographing the particles using an SEM or the like and comparing the apparent roughness. The more randomly the particles are aggregated, the greater the "amount of voids" will be, and the rougher the SEM image will look (fine unevenness will be observed). On the other hand, the smaller the "amount of voids", the denser the particles will be formed, and the smoother the SEM image will look.

また、「空隙の量」は、個々の粒子と粒子の隙間の量ではなく、所定量の粒子が凝集した領域における空隙の量(見た目の粗さ又は滑らかさ)を意味する。所定量の粒子が凝集した領域とは、SEM画像から見た粒子が凝集している任意の領域を意味する。したがって、領域には表面に形成されたクラック等は含まれない。換言すると、領域とは、SEM画像で観察される表面全体を意味するのではなく、あくまでも粒子が凝集している部分を意味する。 In addition, the "amount of voids" does not mean the amount of gaps between individual particles, but the amount of voids (apparent roughness or smoothness) in an area where a specified amount of particles are aggregated. An area where a specified amount of particles are aggregated means any area where particles are aggregated as viewed in an SEM image. Therefore, the area does not include cracks formed on the surface. In other words, the area does not mean the entire surface observed in an SEM image, but simply the part where particles are aggregated.

混抄紙に含まれる吸湿性粒子と、吸着剤のシリカゲルとの違いについては、「空隙の量」に代え、「表面平滑性」、「表面性状」又は「表面粗さ」との用語を用いて違いを表してもよい。また、SEM画像から見た混抄紙に含まれる吸湿性粒子とシリカゲルの違いを、以下のように表してもよい。
・顆粒体が凝集した凹凸の表面を持つ吸湿性粒子と、表面が相対的に平らなブロック形状のシリカゲル。
・ざらざらした表面を持つ吸湿性粒子と、滑らかな表面を持つ合成シリカゲル。
The difference between the hygroscopic particles contained in the mixed paper and the silica gel adsorbent may be expressed using the terms "surface smoothness,""surfaceproperties," or "surface roughness" instead of "amount of voids." The difference between the hygroscopic particles contained in the mixed paper and the silica gel as viewed from an SEM image may be expressed as follows:
- Hygroscopic particles with an uneven surface formed by agglomeration of granules, and block-shaped silica gel with a relatively flat surface.
- Hygroscopic particles with a rough surface and synthetic silica gel with a smooth surface.

混抄紙は、上記のような吸湿性粒子を50質量%以上、60質量%以上、70質量%以上、又は80質量%以上含むことができ、90質量%以下、80質量%以下、70質量%以下、又は60質量%以下で含むことができる。混抄紙は、上記のような繊維を10質量%以上、20質量%以上、30質量%以上、又は40質量%以上含むことができ、50質量%以下、40質量%以下、30質量%以下、又は20質量%以下で含むことができる。例えば、混抄紙は、吸湿性粒子を50質量%以上90質量%以下で、かつ繊維を10質量%以上50質量%以下で含むことができる。 The mixed paper may contain 50% by mass or more, 60% by mass or more, 70% by mass or more, or 80% by mass or more of the above-mentioned hygroscopic particles, and 90% by mass or less, 80% by mass or less, 70% by mass or less, or 60% by mass or less. The mixed paper may contain 10% by mass or more, 20% by mass or more, 30% by mass or more, or 40% by mass or more of the above-mentioned fibers, and 50% by mass or less, 40% by mass or less, 30% by mass or less, or 20% by mass or less. For example, the mixed paper may contain 50% by mass or more and 90% by mass or less of the hygroscopic particles and 10% by mass or more and 50% by mass or less of the fibers.

平坦状基材及び/又はコルゲート状基材の秤量は、10g/m以上、30g/m以上、又は50g/m以上であってもよく、100g/m以下、50g/m以下、又は30g/m以下であってもよい。特に、基材が吸湿性粒子を含まない紙状基材である場合には、その秤量は、10g/m以上、15g/m以上、又は20g/m以上であってもよく、50g/m以下、30g/m以下、又は20g/m以下であってもよい。また、基材が混抄紙である場合には、その秤量は、50g/m以上、60g/m以上、又は80g/m以上であってもよく、100g/m以下、90g/m以下、又は80g/m以下であってもよい。 The basis weight of the flat substrate and/or the corrugated substrate may be 10 g/m 2 or more, 30 g/m 2 or more, or 50 g/m 2 or more, and 100 g/m 2 or less, 50 g/m 2 or less, or 30 g/m 2 or less. In particular, when the substrate is a paper substrate that does not contain hygroscopic particles, the basis weight may be 10 g/m 2 or more, 15 g/m 2 or more, or 20 g/m 2 or more, and 50 g/m 2 or less, 30 g/m 2 or less, or 20 g/m 2 or less. In addition, when the substrate is a mixed paper, the basis weight may be 50 g/m 2 or more, 60 g/m 2 or more, or 80 g/m 2 or more, and 100 g/m 2 or less, 90 g/m 2 or less, or 80 g/m 2 or less.

平坦状基材及び/又はコルゲート状基材の厚みは、50μm以上、100μm以上、又は200μm以上であってもよく、500μm以下、300μm以下、又は200μm以下であってもよい。特に、基材が吸湿性粒子を含まない紙状基材である場合には、その厚みは、50μm以上又は80μm以上であってもよく、200μm以下、150μm以下、又は120μm以下であってもよい。また、基材が混抄紙である場合には、その厚みは、100μm以上又は150μm以上であってもよく、300μm以下、250μm以下、又は200μm以下であってもよい。 The thickness of the flat substrate and/or the corrugated substrate may be 50 μm or more, 100 μm or more, or 200 μm or more, and may be 500 μm or less, 300 μm or less, or 200 μm or less. In particular, when the substrate is a paper substrate that does not contain hygroscopic particles, the thickness may be 50 μm or more or 80 μm or more, and may be 200 μm or less, 150 μm or less, or 120 μm or less. In addition, when the substrate is a mixed paper, the thickness may be 100 μm or more or 150 μm or more, and may be 300 μm or less, 250 μm or less, or 200 μm or less.

〈担持基材-接着部〉
平坦状基材とコルゲート状基材との接着部は、酢酸ビニル系ポリマー及び/又はウレタン系ポリマー、並びに塩基安定型コロイダルシリカ由来のシリカを含む。
<Support substrate-adhesive part>
The adhesive portion between the flat substrate and the corrugated substrate contains a vinyl acetate polymer and/or a urethane polymer, and silica derived from base-stable colloidal silica.

酢酸ビニル系ポリマー及び/又はウレタン系ポリマーを接着部に用いた場合には、高い耐熱性が得られることがわかった。理論に限定されないが、吸着部材が長期間加熱される場合には、ポリマーの分解生成物が生じると考えられるが、酢酸ビニル系ポリマー及び/又はウレタン系ポリマーを接着部に用いた場合には、シリカゲルを生成するための酸処理を行ったとしても、側鎖が分解等しないため、ポリマーの分解生成物が発生せず、高い耐熱性が得られると考えられる。 It has been found that high heat resistance can be obtained when vinyl acetate polymers and/or urethane polymers are used in the adhesive portion. Without being limited to theory, it is believed that when an adsorption member is heated for a long period of time, polymer decomposition products are generated, but when vinyl acetate polymers and/or urethane polymers are used in the adhesive portion, even if an acid treatment is performed to produce silica gel, the side chains do not decompose, so no polymer decomposition products are generated and high heat resistance can be obtained.

酢酸ビニル系ポリマー及び/又はウレタン系ポリマーは、エマルジョン由来であってもよく、この場合、エマルジョンのpHは、3.0以上、4.0以上、又は5.0以上であってもよく、8.0以下、7.0以下、又は6.0以下であってもよい。例えば、酢酸ビニル系ポリマー及び/又はウレタン系ポリマーのエマルジョンは、4.0以上7.0以下であってもよい。このような範囲のpHである場合には、塩基安定型コロイダルシリカとエマルジョンとを混合して得られた接着剤の保存安定性が高い。 The vinyl acetate polymer and/or urethane polymer may be derived from an emulsion, in which case the pH of the emulsion may be 3.0 or more, 4.0 or more, or 5.0 or more, and 8.0 or less, 7.0 or less, or 6.0 or less. For example, the emulsion of the vinyl acetate polymer and/or urethane polymer may be 4.0 or more and 7.0 or less. When the pH is in such a range, the adhesive obtained by mixing the base-stable colloidal silica and the emulsion has high storage stability.

酢酸ビニル系ポリマーは、酢酸ビニルと随意にエチレンとを含むモノマー組成物から重合することができ、そのモノマー組成物はさらに他のモノマーを含むことができる。 Vinyl acetate-based polymers can be polymerized from a monomer composition that includes vinyl acetate and, optionally, ethylene, which can further include other monomers.

その他の共重合可能なモノマーとしては、例えば塩化ビニル、プロピオン酸ビニル、バーサチック酸ビニル、アクリル酸、メタアクリル酸、マレイン酸、イタコン酸、エチルアクリレート、プロピルアクリレート、N-ビニルピロリドン、スチレン、アクリロニトリル、(メタ)アクリルアミド等を挙げることができる。 Other copolymerizable monomers include, for example, vinyl chloride, vinyl propionate, vinyl versatate, acrylic acid, methacrylic acid, maleic acid, itaconic acid, ethyl acrylate, propyl acrylate, N-vinylpyrrolidone, styrene, acrylonitrile, (meth)acrylamide, etc.

酢酸ビニル系ポリマーの重合は例えば乳化重合によって行うことができる。したがって、酢酸ビニル系ポリマーとしては、酢酸ビニルポリマー又はエチレン-酢酸ビニルコポリマーのエマルションであってもよい。 The polymerization of vinyl acetate-based polymers can be carried out, for example, by emulsion polymerization. Thus, the vinyl acetate-based polymer may be an emulsion of vinyl acetate polymer or ethylene-vinyl acetate copolymer.

エチレン-酢酸ビニルコポリマーにおいて、エチレン、酢酸ビニル及び他のモノマーの割合は、質量比で、5~40:40~95:0~20であってもよく、例えば10~35:90~50:0~15であってもよい。 In ethylene-vinyl acetate copolymers, the ratio of ethylene, vinyl acetate and other monomers by mass may be 5-40:40-95:0-20, for example 10-35:90-50:0-15.

ウレタン系ポリマーとしては、接着剤として用いられるウレタン系ポリマーを用いることができ、例えばそのような接着剤として、ウレタン系ポリマー接着剤、ウレタン系ポリマー溶剤系接着剤、ウレタン系ポリマーエマルション接着剤等が挙げられる。ウレタン系ポリマーとしては、例えば、ポリエステルウレタン、ポリエーテルウレタン、シリル化ポリウレタン等であってもよい。 As the urethane-based polymer, a urethane-based polymer used as an adhesive can be used. Examples of such adhesives include a urethane-based polymer adhesive, a urethane-based polymer solvent-based adhesive, and a urethane-based polymer emulsion adhesive. Examples of the urethane-based polymer include polyester urethane, polyether urethane, and silylated polyurethane.

接着部は酢酸ビニル系ポリマー及び/又はウレタン系ポリマーを20質量%以上、25質量%以上、30質量%以上、35質量%以上、又は40質量%以上含むことができ、60質量%以下、55質量%以下、50質量%以下、又は45質量%以下で含むことができる。例えば、接着部は、酢酸ビニル系ポリマー及び/又はウレタン系ポリマーを20質量%以上60質量%以下、又は30質量%以上50質量%以下で含むことができる。これらのポリマーは、長期間の加熱にさらされても分解生成物が発生しにくいため、接着部に多くのポリマーを含有でき、それにより高い接着力を提供できることがわかった。 The adhesive portion may contain 20% by mass or more, 25% by mass or more, 30% by mass or more, 35% by mass or more, or 40% by mass or more of vinyl acetate-based polymer and/or urethane-based polymer, and 60% by mass or less, 55% by mass or less, 50% by mass or less, or 45% by mass or less. For example, the adhesive portion may contain 20% by mass or more and 60% by mass or less, or 30% by mass or more and 50% by mass or less of vinyl acetate-based polymer and/or urethane-based polymer. It has been found that these polymers are unlikely to generate decomposition products even when exposed to heat for a long period of time, and therefore a large amount of polymer can be contained in the adhesive portion, thereby providing high adhesive strength.

接着部のシリカは、塩基安定型コロイダルシリカに由来する。塩基安定型コロイダルシリカとしては、リチウムイオン安定型コロイダルシリカ、ナトリウムイオン安定型コロイダルシリカ、カリウムイオン安定型コロイダルシリカ、アンモニウムイオン安定型コロイダルシリカ等を挙げることができるが、特にナトリウムイオン安定型コロイダルシリカ及びアンモニウムイオン安定型コロイダルシリカを挙げることができる。 The silica in the adhesive is derived from base-stabilized colloidal silica. Examples of base-stabilized colloidal silica include lithium ion-stabilized colloidal silica, sodium ion-stabilized colloidal silica, potassium ion-stabilized colloidal silica, and ammonium ion-stabilized colloidal silica, with sodium ion-stabilized colloidal silica and ammonium ion-stabilized colloidal silica being particularly preferred.

これらの中でも特に、アンモニウムイオン安定型コロイダルシリカは、金属イオンを含んでいないため、特に半導体関連等の分野においては特に有利である。また、吸着剤としてシリカゲルを使用する場合にも、アンモニウムイオン安定型コロイダルシリカが好適に用いられる。アンモニウムイオン型コロイダルシリカに由来するシリカは、ナトリウムイオン安定型コロイダルシリカに由来する比較的多量のナトリウムを残留しておらず、酸性型コロイダルシリカと比較して抽出液のpHが高くなる。また、その抽出液おいて微量のアンモニウムイオンが検出されることがある。 Among these, ammonium ion-stabilized colloidal silica is particularly advantageous in semiconductor-related fields because it does not contain metal ions. Ammonium ion-stabilized colloidal silica is also suitable for use when silica gel is used as an adsorbent. Silica derived from ammonium ion-stabilized colloidal silica does not retain the relatively large amount of sodium derived from sodium ion-stabilized colloidal silica, and the pH of the extract is higher than that of acidic colloidal silica. Also, trace amounts of ammonium ions may be detected in the extract.

アンモニウムイオン型コロイダルシリカは、分散剤としてアンモニアを含むコロイダルシリカを含むことが好ましい。このようなNH4イオンで安定化されているコロイダルシリカ(アンモニア安定化タイプ)は、市販されており、例えば、日産化学工業株式会社のスノーテックスST-NXS、ST-NS、ST-N、ST-N30、ST-N40等を挙げることができる。 The ammonium ion type colloidal silica preferably contains colloidal silica containing ammonia as a dispersant. Colloidal silica stabilized with NH4 + ions (ammonia stabilized type) is commercially available, for example, Snowtex ST-NXS, ST-NS, ST-N, ST-N30, ST-N40, etc., manufactured by Nissan Chemical Industries, Ltd.

接着部は、上記シリカを35質量%以上、40質量%以上、45質量%以上、50質量%以上、又は55質量%以上含むことができ、80質量%以下、75質量%以下、70質量%以下、65質量%以下、又は60質量%以下で含むことができる。例えば、接着部は、上記シリカを40質量%以上70質量%以下、又は45質量%以上65質量%以下で含むことができる。 The adhesive portion may contain 35% by mass or more, 40% by mass or more, 45% by mass or more, 50% by mass or more, or 55% by mass or more of the silica, and 80% by mass or less, 75% by mass or less, 70% by mass or less, 65% by mass or less, or 60% by mass or less. For example, the adhesive portion may contain 40% by mass or more and 70% by mass or less, or 45% by mass or more and 65% by mass or less of the silica.

接着部における酢酸ビニル系ポリマー及び/又はウレタン系ポリマーのシリカに対する質量比(ポリマー/シリカ)は、0.30以上1.50以下、0.50以上1.20以下、又は0.70以上1.0以下とすることができる。 The mass ratio of the vinyl acetate polymer and/or urethane polymer to silica in the adhesive joint (polymer/silica) can be 0.30 or more and 1.50 or less, 0.50 or more and 1.20 or less, or 0.70 or more and 1.0 or less.

接着部は、さらに粘着付与剤、可塑剤、硬化剤、架橋剤、希釈剤、充填剤、増粘剤、顔料、老化防止剤、酸化防止剤、消泡剤、難燃剤、防腐剤、分散剤、湿潤剤、親水化剤等に由来する成分を含むことができる。 The adhesive portion may further contain components derived from tackifiers, plasticizers, curing agents, crosslinking agents, diluents, fillers, thickeners, pigments, antioxidants, antioxidants, defoamers, flame retardants, preservatives, dispersants, wetting agents, hydrophilizing agents, etc.

《吸着部材及び吸着ローターの製造方法》
本発明の吸着部材の製造方法は、平坦状基材及び/又はコルゲート状基材に接着剤を塗布すること、前記接着剤が塗布された前記2つの基材を巻回すること又は複数の前記2つの基材を積層することによってハニカム構造体を得る工程、及び前記平坦状基材及び/又はコルゲート状基材に吸着剤を担持させる工程、を含み、前記接着剤が、酢酸ビニル系ポリマー及び/又はウレタン系ポリマーのエマルション及び塩基安定型コロイダルシリカを含む。吸着ローターの製造方法は、回転可能に保持される吸着部材、及び吸着部材を処理ゾーンと再生ゾーンに隔てるセパレータを組み合わせることを含む。
<<Method of manufacturing adsorption member and adsorption rotor>>
The method for manufacturing an adsorption member of the present invention includes the steps of applying an adhesive to a flat substrate and/or a corrugated substrate, obtaining a honeycomb structure by winding the two substrates to which the adhesive has been applied or by stacking a plurality of the two substrates, and supporting an adsorbent on the flat substrate and/or the corrugated substrate, the adhesive including an emulsion of a vinyl acetate polymer and/or a urethane polymer and base-stable colloidal silica.The method for manufacturing an adsorption rotor includes combining an adsorption member that is rotatably held, and a separator that separates the adsorption member into a treatment zone and a regeneration zone.

本発明の吸着部材及び吸着ローターの製造方法によって得られる吸着部材及び吸着ローターは、上記の本発明の吸着部材及び吸着ローターであってもよい。本発明の吸着部材及び吸着ローターの製造方法に関する各構成については、上記の本発明の吸着部材及び吸着ローターに関して説明した各構成を参照することができる。 The adsorption member and adsorption rotor obtained by the manufacturing method of the adsorption member and adsorption rotor of the present invention may be the adsorption member and adsorption rotor of the present invention described above. For each configuration related to the manufacturing method of the adsorption member and adsorption rotor of the present invention, reference may be made to each configuration described above regarding the adsorption member and adsorption rotor of the present invention.

図2は、本発明の吸着部材の製造方法の1つの例を示している。この製造方法では、工程(a)において、平坦状基材を用意する。基材として混抄紙を用いる場合には、この段階で基材には吸湿性粒子が含まれている。なお、本発明の製造方法において、吸湿性粒子とは、以下に記載の吸着剤と同じ物質となることができるが、吸着剤とは異なるものとして言及する。 Figure 2 shows an example of a method for manufacturing an adsorbent member of the present invention. In this manufacturing method, in step (a), a flat substrate is prepared. When mixed paper is used as the substrate, the substrate contains hygroscopic particles at this stage. In the manufacturing method of the present invention, the hygroscopic particles can be the same substance as the adsorbent described below, but are referred to as being different from the adsorbent.

工程(b)において、平坦状基材をコルゲート化処理することによって、コルゲート状基材を製造する。コルゲート化処理をする際に、コルゲート状基材の波形状頂部に接着剤を塗布して、平坦状基材と貼り合わせることによって、コルゲート状基材と平坦状基材との積層体を得る。 In step (b), the flat substrate is corrugated to produce a corrugated substrate. When corrugating, an adhesive is applied to the wave-shaped peaks of the corrugated substrate and the corrugated substrate is bonded to the flat substrate to obtain a laminate of the corrugated substrate and the flat substrate.

ここで、接着剤は、酢酸ビニル系ポリマー及び/又はウレタン系ポリマーのエマルション及び塩基安定型コロイダルシリカを含み、上記本発明の吸着部材の接着部を形成するために用いられる接着剤とすることができる。したがって、接着剤の構成は、上記接着部に関する構成を参考にすることができる。 Here, the adhesive contains an emulsion of a vinyl acetate polymer and/or a urethane polymer and base-stable colloidal silica, and can be an adhesive used to form the adhesive part of the adsorption member of the present invention. Therefore, the configuration of the adhesive can be determined by reference to the configuration of the adhesive part.

工程(c)において、平坦状基材及びコルゲート状基材の2つの基材の積層体を巻回する。これにより、図1に示すような、平坦状基材とコルゲート状基材とが交互に積層された円筒状のハニカム構造体を得ることができる。なお、図2に示す方法によって得られる吸着部材は、平坦状基材及びコルゲート状基材の2つの基材の積層体の巻回体であるが、直方体状の吸着部材を得る場合には、平坦状基材とコルゲート状基材とを所定の大きさで交互に積層して得ることができる。この場合には、工程(c)及び工程(d)を主に変更すればよい。 In step (c), the laminate of two substrates, a flat substrate and a corrugated substrate, is wound. This makes it possible to obtain a cylindrical honeycomb structure in which flat substrates and corrugated substrates are alternately laminated, as shown in FIG. 1. The adsorption member obtained by the method shown in FIG. 2 is a rolled laminate of two substrates, a flat substrate and a corrugated substrate, but when obtaining a rectangular parallelepiped adsorption member, it can be obtained by alternately laminating flat substrates and corrugated substrates of a predetermined size. In this case, it is necessary to mainly change steps (c) and (d).

工程(d)において、円筒状のハニカム構造体を、複数のハニカム構造体に切断することができる。この際には、接着部が平坦状基材とコルゲート状基材とを強い接着力で接着していることが好ましい。 In step (d), the cylindrical honeycomb structure can be cut into a plurality of honeycomb structures. In this case, it is preferable that the adhesive portion bonds the flat substrate and the corrugated substrate with a strong adhesive force.

工程(e)において、吸着剤が担持される前の状態の生素子とも呼ばれるハニカム構造体を得る。 In step (e), a honeycomb structure, also called a raw element, is obtained before the adsorbent is loaded.

工程(f)において、工程(e)で得られた生素子に吸着剤を担持させる。ここでは、生素子を珪酸ソーダ溶液に浸漬させる。これにより、平坦状基材とコルゲート状基材との接着性も高めることができる。 In step (f), an adsorbent is loaded onto the raw element obtained in step (e). Here, the raw element is immersed in a sodium silicate solution. This also improves the adhesion between the flat substrate and the corrugated substrate.

珪酸ソーダ溶液は、市販の珪酸ソーダを水に溶解させることで作製することができる。所望の量の吸着剤を担持させ、かつハニカム構造体の通気部が目詰まりしないように、珪酸ソーダ溶液の濃度としては、例えば、20~50質量%、好ましくは25~45質量%、より好ましくは30~40質量%とすることができる。 The sodium silicate solution can be prepared by dissolving commercially available sodium silicate in water. In order to support the desired amount of adsorbent and prevent the ventilation parts of the honeycomb structure from becoming clogged, the concentration of the sodium silicate solution can be, for example, 20 to 50 mass%, preferably 25 to 45 mass%, and more preferably 30 to 40 mass%.

工程(g)において、珪酸ソーダを適用した生素子に酸処理を行って、吸着剤のシリカゲルを合成する。 In step (g), the raw element to which sodium silicate has been applied is subjected to an acid treatment to synthesize the adsorbent silica gel.

シリカゲル合成工程に用いる酸は、珪酸ソーダ溶液からシリカゲルを合成できれば特に制限はない。酸としては、例えば、硫酸、リン酸、硝酸、塩酸、及びそれら酸の金属塩等、例えば、硫酸アルミニウム、硝酸アルミニウム等のアルミニウム塩、硝酸カルシウム、塩化カルシウム等のカルシウム塩、硫酸マグネシウム、塩化マグネシウム等のマグネシウム塩、硫酸鉄、硝酸鉄等の鉄塩が挙げられる。酸及び酸の金属塩は、単独で用いてもよいし、組み合わせて用いてもよい。 The acid used in the silica gel synthesis process is not particularly limited as long as it can synthesize silica gel from the sodium silicate solution. Examples of acids include sulfuric acid, phosphoric acid, nitric acid, hydrochloric acid, and metal salts of these acids, such as aluminum salts such as aluminum sulfate and aluminum nitrate, calcium salts such as calcium nitrate and calcium chloride, magnesium salts such as magnesium sulfate and magnesium chloride, and iron salts such as ferrous sulfate and ferrous nitrate. The acids and metal salts of the acids may be used alone or in combination.

合成されるシリカゲルは、A型であってもB型であってもよい。酸処理の濃度を変える等の方法によって、目的に応じて所望の型となるように合成することができる。なお、珪酸ナトリウム溶液からシリカゲルを合成する際に、酸としてアルミニウム塩を用いた場合には、シリカアルミナゲルが得られる。本明細書において「合成シリカゲル」と記載した場合、「合成シリカゲル」には、酸に由来する金属塩を含んだシリカゲルも包含される。 The silica gel synthesized may be type A or type B. It can be synthesized to the desired type depending on the purpose by changing the concentration of the acid treatment, etc. When synthesizing silica gel from a sodium silicate solution, if an aluminum salt is used as the acid, silica alumina gel is obtained. In this specification, when the term "synthetic silica gel" is used, it also includes silica gel containing a metal salt derived from an acid.

工程(h)において、シリカゲルを担持した状態の生素子を水等によって洗浄し、これを乾燥させることで、工程(i)において吸着部材が得られる。 In step (h), the raw element carrying the silica gel is washed with water or the like and then dried to obtain the adsorption member in step (i).

図2に記載の各工程は、本発明の製造方法の好ましい1つの実施形態を例示しているものであり、本発明の有利な効果が得られる範囲において、特にこの順序に限定されるものではない。また、上記の各工程は、全てが必要な工程ではなく、製造する吸着部材の実施形態に応じて、行わない工程があってもよい。 The steps shown in FIG. 2 are an example of a preferred embodiment of the manufacturing method of the present invention, and are not limited to this order as long as the advantageous effects of the present invention are obtained. In addition, not all of the steps described above are necessary, and some steps may not be performed depending on the embodiment of the adsorption member to be manufactured.

《空気処理装置及び空気処理方法》
本発明は、さらに上記のような吸着部材を含む空気処理装置に関する。本発明の空気処理装置は、上記のような吸着部材を含むこと以外は、家庭又は工場で使用される通常の空気処理装置、例えば除湿機、空気清浄機、VOC処理装置等の空気処理装置の周知の構成を有することができる。
Air Treatment Device and Air Treatment Method
The present invention further relates to an air treatment device comprising the above-mentioned adsorption member. The air treatment device of the present invention can have the well-known configuration of a typical air treatment device used in a home or factory, such as a dehumidifier, air purifier, VOC treatment device, etc., except for including the above-mentioned adsorption member.

本発明は、さらに上記のような吸着部材に、非吸着物質を含む空気を接触させることを含む空気処理方法に関する。本発明の空気処理装置は、上記のような吸着部材を用いること以外は、家庭又は工場で使用される通常の空気処理方法、例えば除湿方法、空気清浄方法、VOC処理方法等の空気処理方法の周知の構成を有することができる。なお、非吸着物質としては、水分、揮発性有機化合物等を挙げることができる。 The present invention further relates to an air treatment method that includes contacting air containing non-adsorbable substances with the adsorption member described above. Except for using the adsorption member described above, the air treatment device of the present invention can have a well-known configuration of a typical air treatment method used in homes or factories, such as a dehumidification method, an air purification method, a VOC treatment method, etc. Examples of non-adsorbable substances include moisture, volatile organic compounds, etc.

本発明を以下の実施例でさらに具体的に説明をするが、本発明はこれによって限定されるものではない。 The present invention will be described in more detail in the following examples, but is not limited thereto.

《製造例》
〈比較例1:従来例〉
13.5質量%のアクリル系エマルジョン(3M,JA-7562)、86.3質量%の酸性型コロイダルシリカ(日産化学株式会社,ST-O-40)、増粘剤として0.1質量%のキサンタンガム(CP Kelco,ケルザン)及び消泡剤として0.1質量%のシリコーンエマルジョン(信越化学工業株式会社,KM-71)を含む、比較例1の接着剤を調製した。なお、この接着剤は、固形分で20質量%のポリマーと80質量%のシリカを含んでいた。
Example of production:
Comparative Example 1: Conventional Example
An adhesive of Comparative Example 1 was prepared containing 13.5% by weight of an acrylic emulsion (3M, JA-7562), 86.3% by weight of acidic colloidal silica (Nissan Chemical Co., Ltd., ST-O-40), 0.1% by weight of xanthan gum (CP Kelco, Kelzan) as a thickener, and 0.1% by weight of a silicone emulsion (Shin-Etsu Chemical Co., Ltd., KM-71) as an antifoaming agent. This adhesive contained 20% by weight of polymer and 80% by weight of silica in terms of solids.

基材として混抄紙を使用して、上記の接着剤を用いて、直径500mmで高さ400mmの円筒状ハニカム構造体を製造した。なお、混抄紙は、65質量%のシリカゲル(A型シリカゲル、富士シリシア化学社製サイリシア740)、15質量%のガラス繊維及び20質量%の有機繊維を含み、秤量83g/m、厚み197μmであった。 A cylindrical honeycomb structure having a diameter of 500 mm and a height of 400 mm was manufactured using the above adhesive and a mixed paper as a substrate. The mixed paper contained 65% by mass of silica gel (A-type silica gel, Silica 740 manufactured by Fuji Silysia Chemical), 15% by mass of glass fiber, and 20% by mass of organic fiber, and had a basis weight of 83 g/ m2 and a thickness of 197 μm.

その後、円筒のハニカム構造体を半分に切断した。これを珪酸ソーダに浸漬し、硫酸アルミニウムによって酸処理をして、水洗及び乾燥させて、実施例1の吸着部材を製造した。 The cylindrical honeycomb structure was then cut in half. This was then immersed in sodium silicate, acid-treated with aluminum sulfate, washed with water, and dried to produce the adsorption member of Example 1.

〈比較例2〉
15.5質量%のエチレン-酢酸ビニル系エマルジョン(住化ケムテックス株式会社,スミカフレックス400HQ)、84.3質量%の酸性型コロイダルシリカ(日産化学株式会社,ST-O-40)、増粘剤として0.1質量%のキサンタンガム(CP Kelco,ケルザン)及び消泡剤として0.1質量%のシリコーンエマルジョン(信越化学工業株式会社,KM-71)を含む、比較例2の接着剤を調製した。なお、この接着剤は、固形分で20質量%のポリマーと80質量%のシリカを含んでいた。
Comparative Example 2
An adhesive of Comparative Example 2 was prepared containing 15.5% by weight of an ethylene-vinyl acetate emulsion (Sumikaflex 400HQ, Sumika Chemtex Corporation), 84.3% by weight of acidic colloidal silica (ST-O-40, Nissan Chemical Industries, Ltd.), 0.1% by weight of xanthan gum (Kelzan, CP Kelco) as a thickener, and 0.1% by weight of a silicone emulsion (KM-71, Shin-Etsu Chemical Co., Ltd.) as a defoamer. This adhesive contained 20% by weight of polymer and 80% by weight of silica in terms of solids.

その後、比較例1と同様にして吸着部材を製造しようとしたが、接着剤の粘度が高くなり、接着剤の均一な塗布ができなかったため、吸着部材の製造は行わなかった。 After that, we tried to manufacture an adsorption member in the same manner as in Comparative Example 1, but the viscosity of the adhesive became high and it was not possible to apply the adhesive uniformly, so we did not manufacture an adsorption member.

〈実施例1〉
12.0質量%のエチレン-酢酸ビニル系エマルジョン(住化ケムテックス株式会社,スミカフレックス400HQ)、87.8質量%のアンモニウムイオン型コロイダルシリカ(日産化学株式会社,ST-N-30)、増粘剤として0.1質量%のキサンタンガム(CP Kelco,ケルザン)及び消泡剤としてシリコーンエマルジョン(信越化学工業株式会社,KM-71)を含む、実施例1の接着剤を調製した。なお、この接着剤は、固形分で20質量%のポリマーと80質量%のシリカを含んでいた。
Example 1
An adhesive of Example 1 was prepared containing 12.0% by weight of an ethylene-vinyl acetate emulsion (Sumikaflex 400HQ, Sumika Chemtex Corporation), 87.8% by weight of ammonium ion-type colloidal silica (ST-N-30, Nissan Chemical Industries, Ltd.), 0.1% by weight of xanthan gum (Kelzan, CP Kelco) as a thickener, and silicone emulsion (KM-71, Shin-Etsu Chemical Co., Ltd.) as a defoamer. This adhesive contained 20% by weight of polymer and 80% by weight of silica in terms of solid content.

その後、比較例1と同様にして吸着部材を製造した。 Then, the adsorption member was manufactured in the same manner as in Comparative Example 1.

〈実施例2〉
29.9質量%のエチレン-酢酸ビニル系エマルジョン(住化ケムテックス株式会社,スミカフレックス400HQ)、69.9質量%のアンモニウムイオン型コロイダルシリカ(日産化学株式会社,ST-N-30)、増粘剤として0.1質量%のキサンタンガム(CP Kelco,ケルザン)及び消泡剤としてシリコーンエマルジョン(信越化学工業株式会社,KM-71)を含む、実施例1の接着剤を調製した。なお、この接着剤は、固形分で44質量%のポリマーと56質量%のシリカを含んでいた。
Example 2
An adhesive according to Example 1 was prepared containing 29.9% by weight of an ethylene-vinyl acetate emulsion (Sumikaflex 400HQ, Sumika Chemtex Corporation), 69.9% by weight of ammonium ion-type colloidal silica (ST-N-30, Nissan Chemical Industries, Ltd.), 0.1% by weight of xanthan gum (Kelzan, CP Kelco) as a thickener, and silicone emulsion (KM-71, Shin-Etsu Chemical Co., Ltd.) as an antifoaming agent. This adhesive contained 44% by weight of polymer and 56% by weight of silica on a solids basis.

その後、比較例1と同様にして吸着部材を製造した。 Then, the adsorption member was manufactured in the same manner as in Comparative Example 1.

《評価》
〈蓄熱性試験〉
半分に分割された吸着部材の中心位置(すなわち、円筒の円平面の中心から直径1/4の位置だけ外方向の位置かつ高さ方向で中心の位置)から高さ方向に110mm上の位置で熱電対を設置して、150℃の炉内に吸着部材を置いた場合の温度変化を測定した。その結果、実施例1の結果は、実施例2の結果とほぼ同一であり、温度の上昇は認められなかった。
"evaluation"
<Heat storage test>
A thermocouple was installed at a position 110 mm above the center of the adsorption member divided in half (i.e., a position 1/4 of the diameter away from the center of the circular plane of the cylinder and at the center in the height direction) in the height direction, and the temperature change was measured when the adsorption member was placed in a furnace at 150° C. As a result, the results of Example 1 were almost the same as those of Example 2, and no increase in temperature was observed.

〈引張強度試験〉
シリカゲルを生成する前のハニカム構造体(生素子)の状態、及び最終の吸湿部材の状態で、引張強度の試験を行って、接着部の接着力の評価を行った。
Tensile strength test
A tensile strength test was carried out on the honeycomb structure (raw element) before the silica gel was produced, and on the final moisture-absorbing member, to evaluate the adhesive strength of the adhesive joint.

引張強度は、次のように測定した:
(1)吸着部材を積層方向と平行となるように5cmの立方体状に切断し、引張強度測定用の試験体を得る。
(2)試験体を110℃×1時間乾燥し、重量を電子天秤で測定し、また3辺の長さをノギスで測定する。
(3)試験体のハニカム構造体の積層方向の上下に、エポキシ接着剤を用いて引張試験用の冶具を接着する。
(4)試験体を引張試験機(島津製作所、島津製作所・小型卓上試験機Ez-LX)に取り付けて、試験体に1mm/minで連続的に引張加重を加え、破断時の荷重を1N単位まで求める。
(5)積層方向の引張強度は、次式によって求める:
σ=F/(A×B)
(ただし、σ:引張強度[N/cm]、F:試験体破断時の荷重[N]、試験体のA寸[cm]、試験体のB寸[cm])
The tensile strength was measured as follows:
(1) The adsorption member is cut into a 5 cm3 cube parallel to the lamination direction to obtain a test specimen for measuring tensile strength.
(2) The test specimen is dried at 110° C. for 1 hour, and its weight is measured using an electronic balance. The lengths of the three sides are measured using vernier calipers.
(3) Using an epoxy adhesive, tensile test jigs are attached to the top and bottom of the honeycomb structure of the test specimen in the lamination direction.
(4) The test specimen is attached to a tensile testing machine (Shimadzu Corporation, Shimadzu Corporation small benchtop testing machine Ez-LX), and a tensile load is continuously applied to the test specimen at 1 mm/min, and the load at break is determined to the nearest 1 N.
(5) The tensile strength in the lamination direction is calculated by the following formula:
σ=F/(A×B)
(where σ is tensile strength [N/cm 2 ], F is the load at the time of breaking of the test specimen [N], dimension A of the test specimen [cm], and dimension B of the test specimen [cm]).

その結果を、図3に示す。図3(a)は、生素子の状態での引張強度の結果を示しており、図3(b)は、最終製品の状態での引張強度の結果を示している。 The results are shown in Figure 3. Figure 3(a) shows the tensile strength results for the raw element, and Figure 3(b) shows the tensile strength results for the final product.

図3から明らかなように、比較例1よりも、実施例2の方が、生素子の状態であっても、最終製品の状態であっても高い接着力を有していた。なお、実施例1は、比較例1と同程度の接着力であった。 As is clear from Figure 3, Example 2 had higher adhesive strength than Comparative Example 1, both in the raw element state and in the final product state. Note that Example 1 had the same level of adhesive strength as Comparative Example 1.

〈保存安定性試験〉
比較例1及び実施例1~2の接着剤を常温で静置して、コロイダルシリカの分散安定状態が保持されるかどうかの試験を行った。
Storage stability test
The adhesives of Comparative Example 1 and Examples 1 and 2 were allowed to stand at room temperature, and a test was carried out to determine whether the stable dispersion state of the colloidal silica was maintained.

その結果、比較例1の接着剤は、2日間程度でコロイダルシリカのシリカが凝集して沈殿が発生して接着剤として使用できなくなった。一方で、実施例1~2の接着剤は、1週間経過後であってもコロイダルシリカのシリカが分散された状態を維持することができた。 As a result, the adhesive of Comparative Example 1 became unusable as an adhesive after about two days due to the silica in the colloidal silica agglomerating and precipitation. On the other hand, the adhesives of Examples 1 and 2 were able to maintain the silica in the colloidal silica in a dispersed state even after one week had passed.

1 湿分を含む空気流
2 乾燥した空気流
3 高温の空気流
4 湿分を含む空気流
10 吸着部材
10a 処理ゾーン
10b 再生ゾーン
11 平坦状基材
12 コルゲート状基材
13 接着部
14 通気部
100 吸着ローター
Reference Signs List 1 Moist air flow 2 Dry air flow 3 Hot air flow 4 Moist air flow 10 Adsorption member 10a Treatment zone 10b Regeneration zone 11 Flat substrate 12 Corrugated substrate 13 Bonding section 14 Ventilation section 100 Adsorption rotor

Claims (11)

吸着剤及び前記吸着剤を担持している担持基材を含む吸着部材であって、
前記担持基材が、平坦状基材、コルゲート状基材、及びそれらの接着部を含むハニカム構造体であり、かつ
前記接着部が、酢酸ビニル系ポリマー及び/又はウレタン系ポリマー、並びに塩基安定型コロイダルシリカ由来のシリカを含む、吸着部材。
An adsorption member including an adsorbent and a support substrate supporting the adsorbent,
The support substrate is a honeycomb structure including a flat substrate, a corrugated substrate, and an adhesive portion thereof, and the adhesive portion includes a vinyl acetate-based polymer and/or a urethane-based polymer, and silica derived from base-stable colloidal silica.
前記接着部が、前記酢酸ビニル系ポリマー及び/又はウレタン系ポリマーを20質量%以上で含み、かつ前記シリカを80質量%以下で含む、請求項1に記載の吸着部材。 The adsorption member according to claim 1, wherein the adhesive portion contains 20% by mass or more of the vinyl acetate polymer and/or the urethane polymer, and 80% by mass or less of the silica. 前記平坦状基材及び/又は前記コルゲート状基材が、混抄紙を含む、請求項1に記載の吸着部材。 The adsorption member according to claim 1, wherein the flat substrate and/or the corrugated substrate includes mixed paper. 前記吸着剤が、シリカゲルである、請求項1に記載の吸着部材。 The adsorption member according to claim 1, wherein the adsorbent is silica gel. 前記塩基安定型コロイダルシリカが、アンモニウムイオン安定型コロイダルシリカである、請求項4に記載の吸着部材。 The adsorption member according to claim 4, wherein the base-stabilized colloidal silica is ammonium ion-stabilized colloidal silica. 請求項1~5のいずれか一項に記載の吸着部材を含む、吸着ローター。 An adsorption rotor comprising an adsorption member according to any one of claims 1 to 5. 請求項1~5のいずれか一項に記載の吸着部材を含む、空気処理装置。 An air treatment device comprising the adsorption member according to any one of claims 1 to 5. 請求項1~5のいずれか一項に記載の吸着部材に、非吸着物質を含む空気を接触させることを含む、空気処理方法。 An air treatment method comprising contacting air containing a non-adsorbable substance with the adsorption member according to any one of claims 1 to 5. 平坦状基材及び/又はコルゲート状基材に接着剤を塗布すること、
前記接着剤が塗布された前記2つの基材を巻回すること又は複数の前記2つの基材を積層することによってハニカム構造体を得る工程、及び
前記平坦状基材及び/又はコルゲート状基材に吸着剤を担持させる工程、
を含み、
前記接着剤が、酢酸ビニル系ポリマー及び/又はウレタン系ポリマーのエマルション及び塩基安定型コロイダルシリカを含む、吸着部材の製造方法。
applying an adhesive to a flat and/or corrugated substrate;
A step of obtaining a honeycomb structure by winding the two substrates coated with the adhesive or stacking a plurality of the two substrates; and a step of supporting an adsorbent on the flat substrate and/or the corrugated substrate.
Including,
The method for producing an adsorption member, wherein the adhesive comprises an emulsion of a vinyl acetate polymer and/or a urethane polymer, and base-stable colloidal silica.
前記接着剤が、前記酢酸ビニル系ポリマー及び/又はウレタン系ポリマーのエマルションを固形分で20質量%以上含み、かつ前記塩基安定型コロイダルシリカを固形分で80質量%以下含む、請求項9に記載の製造方法。 The manufacturing method according to claim 9, wherein the adhesive contains 20% by mass or more of the vinyl acetate polymer and/or urethane polymer emulsion in terms of solid content, and 80% by mass or less of the base-stable colloidal silica in terms of solid content. 前記吸着剤を担持させる工程が、前記ハニカム構造体に珪酸ソーダを適用する工程、及び前記珪酸ソーダが適用された前記ハニカム構造体を酸処理する工程を含む、請求項9又は10に記載の製造方法。

11. The manufacturing method according to claim 9, wherein the step of supporting the adsorbent includes the steps of applying sodium silicate to the honeycomb structure, and subjecting the honeycomb structure to which the sodium silicate has been applied to an acid treatment.

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