JPH08110071A

JPH08110071A - 加湿用シート及び加湿ユニット

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Publication number: JPH08110071A
Application number: JP6247985A
Authority: JP
Inventors: Sadakatsu Hamazaki; 貞勝浜崎; Yoshihiko Shibata; 佳彦柴田; Yoichi Shimizu; 洋一清水
Original assignee: Japan Gore Tex Inc
Current assignee: Japan Gore Tex Inc
Priority date: 1994-10-13
Filing date: 1994-10-13
Publication date: 1996-04-30
Anticipated expiration: 2020-01-05
Also published as: JP3606614B2; EP0707179A3; EP0707179A2

Abstract

(57)【要約】【目的】耐汚染性を有し、透湿性が高く、かつ給水後
も空気の圧力損失が変化せず、補強材の不要な加湿用シ
ート、加湿ユニットの提供。【構成】不織布、編布又は織布等の布帛からなる給水
層の両面に、一体的に、疎水性多孔質膜からなる水蒸発
層が設けられ、且つ、該疎水性多孔質膜が多孔質高分子
基材の骨格を撥水性、撥油性の有機ポリマ、好ましくは
繰り返し表れるペンダント基としてフッ素化有機側鎖を
有する有機ポリマで被覆して成る連続気孔を有する多孔
質膜であることを特徴とする加湿用シートと、それを用
いた加湿ユニット。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は透湿性膜を用いた加湿用
シート及びそれを利用した加湿ユニットに関する。

【０００２】

【従来の技術】疎水性高分子の多孔質膜を用いた膜式加
湿器が知られている。これは、図２に示すように、水の
通過を阻止し、水蒸気の通過を許容する疎水性多孔質膜
４に補強材３を積層したシートを用いて袋帯状の中空構
造体を形成し、内部には水の流路を確保するためのスペ
ーサー８を配置し、図３に示すように通風路を確保する
ためのセパレータ７と共に渦巻状に巻き上げ、取付枠５
に収納したものである。この加湿器を運転するには、注
水口６より加湿用の水を袋帯状の中空構造体の内部に供
給し、取付枠５の開口部へと空気を送る。これにより、
中空構造体の内部の水は、疎水性多孔質膜を介して水蒸
気として外部へ放出され、加湿される。（例えば、特公
平３−６１０９号公報）ところが、このタイプの加湿器は、前記袋帯状の中空構
造体の内部に給水されると、中空構造体が膨張して空気
の通路を狭くするために、加湿効率が低下したり、空気
の圧力損失を増大させる。また、内部水圧によるシート
の破壊を防ぐために、補強材が不可欠であった。

【０００３】このため、特開昭６１−１８０８４２号公
報には、中空構造体の中空部を複数本の通路に分割し且
つ給水量を制御するための制御部を設けることが提案さ
れている。しかしながら、この方法は構造が複雑とな
り、コスト上からも実用的でない。また、上記疎水性多
孔質材料から成る加湿膜を用いた加湿器は、加湿用水に
油性成分例えば配管工事等で用いられ切削油等が混入し
た場合、この油性成分が膜表面に付着した後膜内部に侵
入し、加湿用水は、この侵入した部分から膜を通過し、
漏れ出すようになる。また、長期間の使用により、加湿
用水中に含まれる有機性、無機性の不純物がこの加湿膜
の表面に付着し、この汚れにより加湿膜の撥水性が低下
し、所定の耐水圧を維持出来なくなって加湿用水が漏れ
出すようになる。このような加湿器からの水のリーク
は、加湿空気に水滴が混じり合い、室内を濡らすことに
なる。併せて、カルシウム等の成分を含んだ加湿用水が
室内に飛散することとなり、飛散した水が乾燥すると、
後に白粉が残り、白粉公害となる。

【０００４】このように、従来の加湿膜は耐切削油性、
耐染色性等に欠けるため、このような加湿膜を用いた加
湿器を運転する場合は、加湿用水を前処理し、これらの
不純物を除去する必要があったが、この前処理は、設備
的にも大がかりとなり、コスト高となり実用的ではなか
った。従って、切削油による汚染、加湿用水中の不純物
による汚染が発生すると、加湿膜の全面交換が必要であ
った。

【０００５】以上の様な問題を解決するために、特開平
５−１８５７２号公報には、多孔質疎水性高分子材料に
親水性樹脂の連続被膜を設けた加湿膜を用いることが提
案されている。しかしながら、この加湿膜は、多孔質材
料を無孔質としたもので、透湿度の低下は避けられず、
加湿能力の低下は、装置の大型化につながっていた。ま
た、この加湿膜は無孔質である為に通気性が無く、加湿
器内に加湿用水を導入する際、空気を排除する為の手段
が別途必要であるという煩わしさがあった。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、上記問題点
を解決し、耐汚染性を有し、透湿度が高く、かつ給水後
も空気の圧力損失が変化せず、補強材の不要な加湿用シ
ート及びそのシートを用いた加湿ユニットを提供するこ
とを目的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明は、上記目的を達
成するために、不織布、編布又は織布等の布帛からなる
給水層の両面に、一体的に、疎水性多孔質膜からなる水
蒸発層が設けられ、且つ、該疎水性多孔質膜が多孔質高
分子基材の骨格を撥水性及び撥油性を有する有機ポリマ
で被覆して成る連続気孔を有する多孔質膜であることを
特徴とする加湿用シート、及び端縁部が閉じられた請求
項１，２又は３記載の加湿用シートが、通風のための間
隔をおいて、略平行に、複数個設けられており、該複数
個の加湿用シートの各々の間の適宜の位置に給水用板状
体が挟まれて上下の加湿用シートと接合されており、該
給水用板状棒には、複数個の加湿用シート及び給水用板
状体を貫通する給水用小穴が設けられていることを特徴
とする加湿ユニットを提供する。

【０００８】図１を参照すると、本発明の加湿用シート
は給水層１の両面に疎水性多孔質膜２を積層したもので
ある。給水層１はこれに供給された加湿用水を保持する
のに役立ち、この加湿用水は水蒸発層２を通して水蒸気
としてシート外へ（外部へ）と放出される。給水層１を
構成する材料としては、アクリル樹脂、ジアセテート樹
脂、ナイロン等から得られる不織布、編布、織布を用い
ることができるが、加湿器運転時の目詰まり防止等の観
点から不織布、編布が特に好ましい。

【０００９】また、給水層１の厚さは任意の値をとるこ
とができるが、通常１〜１０mm好ましくは２〜５mmであ
る。また、目付けは不織布の場合、２０〜１０００ｇ／
ｍ²、特に２００〜３００ｇ／ｍ²程度が好ましい。水
蒸発層２は、既述のとおり、給水層１の両面に一体的に
積層され、給水層１に保持されている水を水蒸気として
外部に放出する機能を有するものであり、疎水性多孔質
膜からなる。

【００１０】本発明の疎水性多孔質膜２は、多孔質高分
子基材の骨格を撥水性及び撥油性を有する有機ポリマで
被覆して成る連続気孔を有する多孔質膜である。この多
孔質高分子基材は、基材の表面から裏面にかけて連通す
る多数の微細孔を有する高分子材料からなる。具体的に
は、耐熱性、耐腐食性を有するものが好ましく、ポリエ
チレン、ポリプロピレン等のポリオレフイン樹脂の多孔
質体、ポリカーボネート、ポリスチレン、ポリ塩化ビニ
ル、ポリ塩化ビニリデン、ポリエステル等の多孔質体、
ポリテトラフルオロエチレン、テトラフルオロエチレン
／ヘキサフルオロプロピレン共重合体、ポリフッ化ビニ
ル、ポリフッ化ビニリデン等のフッ素樹脂の多孔質体等
が使用出来るが、なかでもポリテトラフルオロエチレン
を延伸処理して得られる多孔質材料は、フイブリルと呼
ばれる小繊維とノードと呼ばれる結節から構成された独
特の連通多孔質構造を有しており、本発明で用いる有機
ポリマの微細粒子を安定してその構造体に取り込むこと
が出来、撥水性、耐熱性、耐薬品性にも優れており、好
ましい材料といえる。

【００１１】多孔質高分子材料の孔径としては、本発明
の有機ポリマの粒子が入れ込むことが必要であり、通常
０．０１〜１０μｍ、特に０．１〜１μｍの平均孔径の
ものが好ましい。この孔径が大きすぎると、耐水圧の低
下をもたらし良くない。空孔率は、５〜９５％、特に８
０〜９５％のものが好ましい。空孔率が小さすぎると透
湿度が小さくなって加湿効率が低下する。また大きすぎ
ると多孔質材料の強度が低下する。厚みについては５〜
１０００μｍ、特に３０〜１００μｍのものが好まし
く、厚すぎると、透湿度が低下し、逆にあまり薄いもの
では強度的に問題がある。

【００１２】本発明の多孔質高分子基材の骨格を被覆す
る有機ポリマは撥水性及び撥油性を有する有機ポリマで
あれば特に限定されないが、フッ素化有機側鎖を繰り返
し表れるペンダント基として有するポリマが好適であ
る。。この有機ポリマは、ポリマ鎖のペンダント基が高
くフッ素化されているので、基材である多孔質高分子材
料の撥水性および撥油性を増大させる働きがある。

【００１３】フッ素化有機側鎖を有する有機ポリマとし
ては、具体的には、式

【００１４】

【化１】

【００１５】（式中、ｎは３〜１３の基数であり、Ｒは
Ｈ又はＣＨ₃である）のフルオロアルキルアクリレート
及びフルオロアルキルメタクリレート、フルオロアルキ
ルアリールウレタン、例えば

【００１６】

【化２】

【００１７】フルオロアルキルアリルウレタン、例えば

【００１８】

【化３】

【００１９】フルオロアルキルマレイン酸エステル、例
えば

【００２０】

【化４】

【００２１】フルオロアルキルウレタンアクリレート、
フルオロアルキルアミド、フルオロアルキルスルホアミ
ドアクリレート、などのモノマを重合して得られるもの
が好適である。フッ素化アルキル部分は６〜１６個の炭
素原子を有することが好ましく、６〜１２個の炭素原子
を有することが最も好ましい。撥水性及び撥油性を有す
るその他の有機ポリマとして主鎖に脂肪族環構造を有す
るものもある。具体的には、次の一般式で示されるもの
などを挙げることができる。

【００２２】

【化５】

【００２３】（ただし、Ｒ₁はＦまたはＣＦ₃、Ｒ₂は
ＦまたはＣＦ₃）

【００２４】

【化６】

【００２５】（ただし、ｌは０〜５、ｍは０〜４、ｎは
０〜１、１＋ｍ＋ｎは１〜６、ＲはＦまたはＣＦ₃）

【００２６】

【化７】

【００２７】（ただし、ｏ，ｐ，ｑは０〜５、ｏ＋ｐ＋
ｑは１〜６）これら一般式で示される含フッ素重合体の中でも、特に
次のような環構造を有するものが好適に用いられる。

【００２８】

【化８】

【００２９】

【化９】

【００３０】市販されている「ＡＦポリマ」（デュポン
社の商品名）、「サイトップ」（旭硝子の商品名）など
も使用可能である。また、上記の如きポリマの撥水性及
び撥油性を失なわない限り共重合体も使用できることは
もちろんである。ここで、共重合させる単量体として
は、特に限定はされないが、フルオロオレフィン、フル
オロビニルエーテルなどの含フッ素モノマが望ましく、
例えば四フッ化エチレン、パーフルオロメチルビニルエ
ーテル、パーフルオロプロピルビニルエーテル、あるい
はカルボン酸基やスルホン酸基のような官能基を有する
パーフルオロビニルエーテルなどが好適であり、さらに
フッ化ビニリデン、フッ化ビニル、三フッ化塩化エチレ
ンなども使用可能である。

【００３１】通常のフッ素化モノマの水性エマルジョン
重合で得られる重合物の粒子は、０．１〜１０μｍ程度
の粒径となり、サブミクロンの多孔構造を持つ基材を均
一に被覆することは困難であるが、本発明では、有機ポ
リマを平均粒径が０．０１〜０．５μｍの微細な粒子と
することにより、多孔質高分子材料の微細構造によく入
り込み、この骨格組織に均一な厚みの被覆を形成するよ
うにすることが出来る。

【００３２】このような微細なポリマ粒子を含む水性ラ
テックスは、モノマのマイクロエマルジョンを注意深く
選択することにより可能にされた（ＰＣＴ／ＵＳ９３／
０８８８４）。即ち、このモノママイクロエマルジョン
は水、フルオロアルキル基を有する不飽和有機モノマ、
フルオロ界面活性剤、及び任意に補助溶剤又は無機塩を
混合して調製する。用いる量はフッ素化モノマ１〜４０
重量％、好ましくは５〜１５重量％、界面活性剤１〜４
０重量％、好ましくは２〜２５重量％、残部水である。

【００３３】ポリマ製造に際して別のモノマも存在し得
るが、ペルフルオロアルキル基を有するモノマがモノマ
合計量のうち少なくとも３０重量％、好ましくは少なく
とも５０重量％を成すべきである。このような追加され
るモノマには不飽和部分を含むエポキシ、カルボン酸、
アミンなどある。代表的なペルフルオロアルキル含有モ
ノマは先に説明した。

【００３４】用いるフッ素化界面活性剤は一般式Ｒ₁Ｒ
ＹＸ（式中、Ｒ₁は１〜１５個、好ましくは６〜９個の
炭素数のペルフルオロアルキル基又はペルフルオロアル
キルエーテル基であり、Ｒは例えば炭素数０〜４のアル
キレン基又はアルキレンチオエーテル（−ＣＨ₂−Ｓ−
ＣＨ₂−）結合である。）を有する。フッ素化アニオン
界面活性剤では、Ｙは例えばカルボキシル基（ＣＯＯ
−）、スルホン基（ＳＯ ₃−）又はスルフェート基（Ｓ
Ｏ₄−）であり、Ｘはアルカリ金属イオン又はアンモニ
ウムイオンである。フッ素化ノニオン界面活性剤ではＹ
は例えばエトキシエチレン（ＯＣＨ₂ＣＨ₂）_m結合
（式中、ｍは１〜１５、好ましくは３〜９の整数）であ
り、Ｘは水酸基である。フッ素化カチオン界面活性剤で
はＹＸは例えば第四級アンモニウム塩である。

【００３５】上記のマイクロエマルジョンを用いる単一
バッチプロセスでポリママイクロエマルジョンを調製す
る場合、モノママイクロエマルジョンの温度を５〜１０
０℃、好ましくは５〜８０℃に調整し、フリーラジカル
生成重合開始剤を添加する。好ましい開始剤にはペルス
ルフェート、アゾ系開始剤（例えば、２，２−アゾビス
（２−アミドプロパン）ジヒドロクロリド）、過酸化
物、光重合開始剤（例えば、紫外線重合開始剤、γ線重
合開始剤）がある。開始剤の量はモノマ含分に対して
０．０１〜１０重量％の範囲で変化できる。必要に応じ
て、補助溶剤、例えば、アルコール、アミンその他の両
親媒性分子、又は塩を用いてマイクロエマルジョンの調
製を促進することができる。

【００３６】重合開始剤を導入するとモノマの重合が開
始し反応が進行する。得られるポリマ粒子ラテックスは
０．０１〜０．５μｍの平均粒子径、１０，０００以
上、好ましく２０，０００以上又は５０，０００以上の
ポリマ平均分子量を有する。異常に小さい粒径の粒子を
含むポリマ系ではより大きい粒子のポリマ系と比べてい
くつかの利点がある。ポリマ系はコロイド分散体であ
り、通常濁りがなく透明である。小粒径粒子は均一な厚
みの被覆を可能にし、多孔性基材の良好な透気性を維持
する。ポリマ鎖のペンダント基が高くフッ素化されてい
るので、ポリマを適用する基材の撥水性及び撥油性を増
大する働きがある。

【００３７】このように製造したポリマは、水性ラテッ
クス中のポリマ濃度を通常２〜２５％、好ましくは５〜
１０％程度にし、基材をコロイド分散体中に浸漬し、又
はコロイド分散体を基材にスプレーして、コロイド分散
体から直接に適用できる。又、塗布装置（コータ）によ
って適用してもよい。また、基材にモノママイクロエマ
ルジョンを適用してから、マイクロエマルジョンの重合
を光重合開始により行うことも可能である。

【００３８】基材に被覆を行った後、残っているすべて
の水、界面活性剤又は重合開始剤は加熱（例えば、１５
０〜２５０℃）、水蒸気ストリッピング、真空蒸発など
任意の便利な方法で除去することができる。さらに、多
孔性高分子基材の孔を形成する内部構造中に残った有機
ポリマ粒子を溶融させることにより、多孔性基材の骨格
を有機ポリマで被覆することができる。上記乾燥と溶融
は同一処理で行うことも可能である。

【００３９】本発明では、この多孔質高分子基材の骨格
を有機ポリマで被覆するとき、基材である多孔質高分子
材料の連続した孔構造を維持するように調整する。従来
の水性エマルジョン重合で得られるフッ素化ポリマで
は、その粒子の大きさから、この孔構造を閉塞すること
になるが、上記したように、本発明で用いる有機ポリマ
は、平均粒径が０．０１〜０．５μｍの微細な粒子であ
るため、連続した孔構造の維持が可能であり、多孔質高
分子材料の空孔率を著しく低下させることがない。そし
て、これにより、本発明の加湿用シートは、撥水性、耐
汚染性を有するだけでなく、大きい透湿度を保持するこ
とができる。

【００４０】こうして製造される加湿用シートは、多孔
質高分子基材、好適には延伸多孔質ＰＴＦＥの骨格を撥
水性かつ撥油性の有機ポリマで被覆しかつ連続気孔を維
持しているので、疎水性高分子多孔膜に耐汚染性を付与
しながらなおかつその透湿性を保持することが可能であ
る。なお、給水層の両面に積層される水蒸発層は、必ず
しも同じ材料を用いる必要は無い。即ち、給水層の片面
には無孔質透湿性樹脂からなる水蒸発層又は無孔質透湿
性樹脂を多孔質高分子基材の少なくとも一面に含浸及び
／又は積層して成る水蒸発層を設け、他の面には疎水性
多孔質膜からなる水蒸発層を設けることもできる。ここ
で、多孔質高分子基材は前述のものと同様のものを用い
ることができる。また、無孔質透湿性樹脂は透湿性樹脂
の連続被膜を形成するものであり、このようなものとし
ては、水酸基、カルボキシル基、スルホン酸基、アミノ
基等の親水性基を持つ高分子であって、水膨潤性でかつ
水不溶性のものが好ましく用いられる。例えば、少なく
とも一部が架橋されたポリビニルアルコール、酢酸セル
ロース、硝酸セルロース等の親水性ポリマや、ポリアミ
ノ酸、ポリウレタン、親水性含フッ素ポリマ、シリコー
ン樹脂等が使用可能であるが、耐熱性、耐薬品性、加工
性、透湿度等を考慮に入れるとポリウレタン樹脂、フッ
素系透湿性樹脂が好ましい。

【００４１】フッ素系透湿性樹脂としてはスルホン酸系
パーフルオロイオン交換樹脂、特開平４−１３９２３７
号に開示されている含フッ素モノマと親水基含有モノマ
とのコポリマなどの使用が望ましい。無孔質透湿性樹脂
層の厚さは、通常３〜４００μｍ、好ましくは５〜３０
μｍである。このものの厚さが厚すぎると水蒸気透過量
の低下をもたらし、加湿能力が不十分となる。従って、
無孔質透湿性樹脂で必要とされる機械的強度、耐用性を
満足させる範囲で極力薄い方が好ましい。また、この無
孔質透湿性樹脂の透湿度は、少なくとも１００００ｇ／
ｍ²・day 以上、好ましくは３００００〜７００００ｇ
／ｍ²程度あった方がよい。

【００４２】給水層１と水蒸発層２との積層は、公知の
方法で行うことが出来るが、例えば、給水層材料にグラ
ビアパターンを施したロールでウレタン系接着剤を塗布
し、その上に、疎水性多孔質膜を給水層に合わせてロー
ル圧着する。この工程を給水層の上下面に連続して行
う。この場合、接着剤を水蒸発層２面に塗布し、これを
給水層１に圧着してもよい。なお、前記した有機ポリマ
の多孔質高分子基材の骨格への被覆工程は、給水層と水
蒸気層との積層工程の後に行なってもよい。

【００４３】本発明の加湿用シートは、給水層と水蒸発
層が一体的に積層された構造となっているため、従来の
中空状の加湿器用膜材と比較して、強度的にも改善され
たものとなっており、水蒸発層の外側に織布、不織布、
編布等の補強材を積層して内部水圧によるシートの破壊
を防ぐといった必要は無い。しかしながら、製造時等に
おける水蒸発層の損傷を防止する意味でこれを設けるこ
とは一向に差し支えない。

【００４４】本発明の加湿用シートは、種々の形態で加
湿器に用いることが出来る。その例を挙げると、先ず適
宜の形状のシートの端縁部を接着剤による接着又は熱融
着等の方法で閉鎖する。熱融着の場合、中間層材料の不
織布等を溶かして行う。このシートを複数個準備し、通
風の為の間隔をおいて、略平行に並べて加湿ユニットと
する。この加湿ユニットに給水する為に、各シート間の
適宜の位置に板状体を挟んで上下のシートと接合し、板
状体及びシートを上下に貫通する給水用小穴を設ける。
あるいは、貫通するように予めシートと板状体に穴をあ
けておき、これを接合するようにしてもよい。接合には
接着剤を用いるとよい。このように構成すると、加湿用
水は、この給水用小穴を経由して、各シートに供給さ
れ、毛細管現象により、シート全域に行き渡ることにな
る。他の給水方法としては、各シートにチューブ等を用
いて給水口を設け、この給水口を経由して加湿用水を供
給してもよい。

【００４５】他の例としては、本発明のシートを長尺に
形成し、端縁部を閉鎖した後、スペーサを用いて一定の
通風の為の間隔をあけて渦巻状に巻成したり、プリーツ
状に折り畳んだりして加湿ユニットとすることも出来
る。給水は、このシートに給水口を設けて行えばよい。
本発明の加湿ユニットは、必要に応じて加湿器用シート
に排水口を設け、シート内に給水された加湿用水を洗浄
の為に排出したり、あるいは、加湿器の運転中に排水口
から一定の量の水を連続的に又は間欠的に排出して加湿
用水の流れを作り、シート内の目詰まりを発生しにくく
することが出来る。

【００４６】この様にして形成された加湿ユニットは、
取付枠に収納し、給水配管と接続し、送風手段により空
気を送風することにより、空気を加湿することが出来
る。

【００４７】

【実施例】以下の実施例において耐水圧、通気性及び透
湿性を下記方法で測定した。耐水圧ＪＩＳＬ１０９２５．１項のＢ法に従った。ま
た、切削油の耐圧試験もこれに準じた。

【００４８】通気性（ガーレー数）ＪＩＳＬ１０９６６．２７項のＢ法に準拠し、王
研式透気度試験機により測定した。透湿度ＪＩＳＬ１０９９中、４．２項のＢ法（酢酸カリウ
ム法）により行なった。

【００４９】（水性ラテックス調製例１）１００ミリリ
ットルのガラス製反応器にフルオロアクリレート即ち

【００５０】

【化１０】

【００５１】（ＤｕＰｏｎｔ製商品名ＺｏｎｙｌＴ
Ａ−Ｎ）１０ｇ、アンモニウムペルフルオロオクタノエ
ート１５ｇ、蒸留水７０ｇを入れ、攪拌しながら７０℃
に加熱した。淡緑色の清澄な（ｃｌｅａｒ）マイクロエ
マルジョンが形成された。蒸留水５ｇに溶解した０．１
ｇの過硫酸カリウムを反応器に入れて反応を開始させ
た。７０℃で約１時間反応させた。それから反応混合物
を室温まで冷却した。清澄なラテックスが得られ、室温
で少なくとも２４時間安定であった。ラテックスの平均
粒径を測定すると擬弾性光散乱法で約０．０３μｍであ
った。得られたポリマの重量平均分子量を測定すると古
典光散乱法で約１，０００，０００以上であった。

【００５２】（水性ラテックス調製例２）１００ミリリ
ットルのガラス製反応器にフルオロメタリレート（Ｄｕ
ｐｏｎｔ製商品名ＺｏｎｙｌＴＭ）１０ｇ、アンモニ
ウムペルフルオロオクタノエート２０ｇ、蒸留水６５ｇ
を入れ、撹拌しながら７５℃に加熱した。淡緑色の清澄
マイクロエマルジョンが形成された。次に５ｇの蒸留水
に溶解した０．１ｇの過硫酸アンモニウムを反応器に入
れて反応を開始した。７５℃で約１時間重合させてから
反応混合物を室温まで冷却した。清澄ラテックスが得ら
れ、室温で少なくとも２４時間安定であった。ラテック
スの平均粒径を擬弾性光散乱法で測定すると約０．０３
μｍであった。重量平均分子量を古典光散乱法で測定す
ると１，０００，０００以上であった。

【００５３】（水性ラテックス調製例３）フッ素化モノ
マ、水素化モノマ、フッ素化界面活性剤、及び水素化界
面活性剤の混合物を用いた。１００ミリリットルのガラ
ス製反応器にフルオロアクリレート即ち（ＤｕＰｏｎ
ｔ製商品名ＺｏｎｙｌＴＡ−Ｎ）４ｇ、スチレン（Ａ
ｌｄｒｉｃｈＣｈｅｍｉｃａｌ製）２ｇ、アンモニウ
ムペルフルオロオクタノエート３ｇ、ナトリウムドデシ
ルスルフェート（Ａｌｄｒｉｃｈ製）７ｇ、蒸留水８０
ｇを入れ、攪拌しながら７０℃に加熱した。清澄マイク
ロエマルジョンが形成された。蒸留水５ｇに溶解した
０．０７ｇのカチオン重合開始剤（Ｗａｋｏ製、Ｖ−５
０）を反応器に入れて反応を開始させた。７０℃で約２
時間重合させた。それから反応混合物を室温まで冷却し
た。清澄なラテックスが得られ、室温で少なくとも２４
時間安定であった。

【００５４】（疎水性多孔質膜調製例）ＰＴＦＥ多孔質
膜（厚さ５０μｍ、空孔率８０％、平均孔径０．２μ
ｍ、ガーレー数１０秒）を水性ラテックス調製例１で調
製した水性ラテックスを蒸留水で３倍に希釈したものに
浸漬し、余剰液体を滴下除去し、２２５℃のオーブン中
に３分間置いた。この処理で水とフッ素化界面活性剤が
除去されると共に、フッ素化ポリマが溶融し流動した。
得られた膜のガーレー数を測定すると１１秒であり、連
続気孔が維持していることが確認された。

【００５５】この処理膜の耐切削油性を上水道管用切削
油（ミヤガワ５０Ｗ）を用いた耐圧試験で評価した。ま
た、同じく上記処理膜でたて１０cm×よこ１０cmの袋を
作成し、袋中に水道水を連続的に供給しながら、６０℃
乾燥熱風を吹付け、袋内部の水を、膜を介して２５０cc
／cm²の量（５０ｌ）蒸発させた後、水中含有物が堆積
した部分の膜の耐水性試験を実施した。

【００５６】比較のために、上記有機ポリマ被覆処理を
行なわない上記と同じＰＴＦＥ多孔質膜について、上記
と同じ評価試験を行なった。結果を下記表に示す。処理膜無処理膜ミヤガワ５０Ｗ１０％液の耐圧試験０．１５２０．０００（kg／cm²）水道水２５０cc／cm²蒸発後の耐水圧４．１０５０．０１３（kg／cm²）透湿度（ｇ／ｍ²２４hr) ７１００５７０２１０（加湿用シートの調製例）疎水性多孔質膜調製例で作製
したフッ素化有機ポリマ処理ＰＴＦＥ膜の片面に、グラ
ビアパターンロール（開孔率７０％に設定）を用いて接
着剤（ウレタン樹脂）を塗布し、この面にアクリルの不
織布（厚さ３mm、目付５０ｇ／ｍ）を合わせ、圧力３kg
／cm²、速度５ｍ／分の条件でロール圧着を行った。そ
の後、アクリル不織布の他の面にも同じ方法、条件で、
同じ有機ポリマ処理ＰＴＦＥ膜を圧着した。この様に連
続して３層一体構造とした加湿器用シートの透湿度は５
０，０００ｇ／ｍ²・２４hrであった。

【００５７】この様にして作った幅４６mm、長さ１５ｍ
の加湿用シートの巾方向両端及び長さ方向両端を加熱加
圧によりシールし、端末に注水チューブを付けた構造と
した。この加湿用シートを幅４６mm、長さ１５ｍの波板
状スペーサ（高さ２．５mm、ピッチ６．２mm）を共に図
３に示したと同じように組付け、４０℃で湿度１５％の
空気を風速２ｍ／sec で吹付けた時、加湿量は１kg／hr
確保できた。この時風の圧力損失は５μｍＨ₂Ｏで安定
していた。さらにこの加湿器に０．１％切削油を流し込
みリークを確認したがリークは発生しなかった。

【００５８】（加湿ユニットの調製例）図４を参照する
と、加湿用シートの調製例の如く調製した加湿用シート
１１は、幅４６mm、長さ９９０mm、厚さ２．０mmで、そ
の周縁部１２がシールされている。また、一端部近くに
直径６mmの注水口１３が設けられている。このような加
湿用シート２５枚と、幅４５mm、長さ９４５mm、ピッチ
６．２mm、高さ２．５mmのポリエチレン製波板１４の２
６枚、及び幅４６mm、長さ４６mm、厚さ３．０mmの塩化
ビニル樹脂板１５の２６枚とを積層し、図４中の斜線部
１６に塩化ビニル系接着剤を塗布して接着した。樹脂板
１５にも注水口１３を設けている。従って、注水口は最
上段の樹脂板１５から最下段の加湿用シート１１までの
貫通口を形成し、最下段の樹脂板１５で閉鎖されてい
る。

【００５９】図５にこうして積層した加湿用シート２０
を示す。図６は、この積層品を取付枠（外寸１０００mm
×１５０mm×５０mmの溶融亜鉛メッキ鋼板製）２１中に
収容し、かつチューブコネクター（外径８mm、内径６m
m）２２を取付け、加湿ユニットを完成した。完成した
加湿ユニットに上水を供給し、４５℃で湿度２０％の空
気を風速１．５ｍ／sec で送風して試験した。このとき
加湿能力として１．５リットル／時が記録された。空気
の圧力損失は７Pa以下であった。

【００６０】図７に供給水を加熱した場合の加湿量を調
べた結果を示す。

【００６１】

【発明の効果】本発明の加湿用シート又は加湿ユニット
は、給水層と水蒸発層とを一体構造とすることにより入
水時の膜の膨れはなくなり、空気の圧力損失は安定ない
し減少する。また、特定の加湿膜を使用することにより
切削油等の油性成分や、加湿用水中の有機性・無機性の
不純物に対して耐汚染性を有し、白粉公害の発生しない
クリーンな加湿空気を供給する膜式加湿器が得られる。

【００６２】さらに、本発明の加湿用シートはその構造
が連続多孔質構造を維持していることから加湿器運転時
に於ける加湿用水の導入も容易であり、加湿能力も優れ
たものである。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の加湿用シートの断面図。

【図２】従来の加湿用シートの説明図。

【図３】従来の加湿ユニットの概略斜視図。

【図４】本発明の加湿ユニット用の加湿用シートを積層
する様子を示す。

【図５】図４の積層品を示す。

【図６】本発明の加湿ユニットの例を示す。

【図７】供給水を加熱した場合の加湿量を示す。

【符号の説明】

１…給水層２…水蒸発層３…補強材４…疎水性多孔質膜５…取付け枠６…注水口７…セパレーター８…水流路確保用スペーサー９…袋状加湿器用膜材１１…加湿用シート１３…注水口１４…スペーサ１５…樹脂板２１…取付枠

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】不織布、編布又は織布等の布帛からなる
給水層の両面に、一体的に、疎水性多孔質膜からなる水
蒸発層が設けられ、且つ、該疎水性多孔質膜が多孔質高
分子基材の骨格を撥水性及び撥油性を有する有機ポリマ
で被覆して成る連続気孔を有する多孔質膜であることを
特徴とする加湿用シート。
【請求項２】前記有機ポリマが繰り返し表われるペン
ダント基としてフッ素化有機側鎖を有する有機ポリマで
ある請求項１記載の加湿用シート。
【請求項３】前記多孔質高分子基材が延伸多孔質ポリ
テトラフルオロエチレンである請求項１又は２記載の加
湿用シート。
【請求項４】端縁部が閉じられた請求項１，２又は３
記載の加湿用シートが、通風のための間隔をおいて、略
平行に、複数個設けられており、該複数個の加湿用シー
トの各々の間の適宜の位置に給水用板状体が挟まれて上
下の加湿用シートと接合されており、該給水用板状体に
は、複数個の加湿用シート及び給水用板状体を貫通する
給水用小穴が設けられていることを特徴とする加湿ユニ
ット。