KR20200094725A - 열교환용 시트 - Google Patents

열교환용 시트 Download PDF

Info

Publication number
KR20200094725A
KR20200094725A KR1020207005777A KR20207005777A KR20200094725A KR 20200094725 A KR20200094725 A KR 20200094725A KR 1020207005777 A KR1020207005777 A KR 1020207005777A KR 20207005777 A KR20207005777 A KR 20207005777A KR 20200094725 A KR20200094725 A KR 20200094725A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
heat exchange
sheet
resin layer
polyvinylpyrrolidone
exchange element
Prior art date
Application number
KR1020207005777A
Other languages
English (en)
Other versions
KR102650363B1 (ko
Inventor
카즈야 니시오카
히로키 타케다
토모코 타카노
Original Assignee
도레이 카부시키가이샤
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 도레이 카부시키가이샤 filed Critical 도레이 카부시키가이샤
Publication of KR20200094725A publication Critical patent/KR20200094725A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR102650363B1 publication Critical patent/KR102650363B1/ko

Links

Images

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28F—DETAILS OF HEAT-EXCHANGE AND HEAT-TRANSFER APPARATUS, OF GENERAL APPLICATION
    • F28F13/00—Arrangements for modifying heat-transfer, e.g. increasing, decreasing
    • F28F13/003—Arrangements for modifying heat-transfer, e.g. increasing, decreasing by using permeable mass, perforated or porous materials
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28F—DETAILS OF HEAT-EXCHANGE AND HEAT-TRANSFER APPARATUS, OF GENERAL APPLICATION
    • F28F21/00—Constructions of heat-exchange apparatus characterised by the selection of particular materials
    • F28F21/003—Constructions of heat-exchange apparatus characterised by the selection of particular materials for domestic or space-heating systems
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28F—DETAILS OF HEAT-EXCHANGE AND HEAT-TRANSFER APPARATUS, OF GENERAL APPLICATION
    • F28F21/00—Constructions of heat-exchange apparatus characterised by the selection of particular materials
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32—LAYERED PRODUCTS
    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B27/00—Layered products comprising a layer of synthetic resin
    • B32B27/06—Layered products comprising a layer of synthetic resin as the main or only constituent of a layer, which is next to another layer of the same or of a different material
    • B32B27/065—Layered products comprising a layer of synthetic resin as the main or only constituent of a layer, which is next to another layer of the same or of a different material of foam
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32—LAYERED PRODUCTS
    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B27/00—Layered products comprising a layer of synthetic resin
    • B32B27/30—Layered products comprising a layer of synthetic resin comprising vinyl (co)polymers; comprising acrylic (co)polymers
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32—LAYERED PRODUCTS
    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B27/00—Layered products comprising a layer of synthetic resin
    • B32B27/30—Layered products comprising a layer of synthetic resin comprising vinyl (co)polymers; comprising acrylic (co)polymers
    • B32B27/308—Layered products comprising a layer of synthetic resin comprising vinyl (co)polymers; comprising acrylic (co)polymers comprising acrylic (co)polymers
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32—LAYERED PRODUCTS
    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B27/00—Layered products comprising a layer of synthetic resin
    • B32B27/40—Layered products comprising a layer of synthetic resin comprising polyurethanes
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32—LAYERED PRODUCTS
    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B5/00—Layered products characterised by the non- homogeneity or physical structure, i.e. comprising a fibrous, filamentary, particulate or foam layer; Layered products characterised by having a layer differing constitutionally or physically in different parts
    • B32B5/18—Layered products characterised by the non- homogeneity or physical structure, i.e. comprising a fibrous, filamentary, particulate or foam layer; Layered products characterised by having a layer differing constitutionally or physically in different parts characterised by features of a layer of foamed material
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08J—WORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
    • C08J7/00—Chemical treatment or coating of shaped articles made of macromolecular substances
    • C08J7/04—Coating
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09D—COATING COMPOSITIONS, e.g. PAINTS, VARNISHES OR LACQUERS; FILLING PASTES; CHEMICAL PAINT OR INK REMOVERS; INKS; CORRECTING FLUIDS; WOODSTAINS; PASTES OR SOLIDS FOR COLOURING OR PRINTING; USE OF MATERIALS THEREFOR
    • C09D133/00—Coating compositions based on homopolymers or copolymers of compounds having one or more unsaturated aliphatic radicals, each having only one carbon-to-carbon double bond, and at least one being terminated by only one carboxyl radical, or of salts, anhydrides, esters, amides, imides, or nitriles thereof; Coating compositions based on derivatives of such polymers
    • C09D133/04—Homopolymers or copolymers of esters
    • C09D133/06—Homopolymers or copolymers of esters of esters containing only carbon, hydrogen and oxygen, the oxygen atom being present only as part of the carboxyl radical
    • C09D133/08—Homopolymers or copolymers of acrylic acid esters
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09D—COATING COMPOSITIONS, e.g. PAINTS, VARNISHES OR LACQUERS; FILLING PASTES; CHEMICAL PAINT OR INK REMOVERS; INKS; CORRECTING FLUIDS; WOODSTAINS; PASTES OR SOLIDS FOR COLOURING OR PRINTING; USE OF MATERIALS THEREFOR
    • C09D139/00—Coating compositions based on homopolymers or copolymers of compounds having one or more unsaturated aliphatic radicals, each having only one carbon-to-carbon double bond, and at least one being terminated by a single or double bond to nitrogen or by a heterocyclic ring containing nitrogen; Coating compositions based on derivatives of such polymers
    • C09D139/04—Homopolymers or copolymers of monomers containing heterocyclic rings having nitrogen as ring member
    • C09D139/06—Homopolymers or copolymers of N-vinyl-pyrrolidones
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09D—COATING COMPOSITIONS, e.g. PAINTS, VARNISHES OR LACQUERS; FILLING PASTES; CHEMICAL PAINT OR INK REMOVERS; INKS; CORRECTING FLUIDS; WOODSTAINS; PASTES OR SOLIDS FOR COLOURING OR PRINTING; USE OF MATERIALS THEREFOR
    • C09D175/00—Coating compositions based on polyureas or polyurethanes; Coating compositions based on derivatives of such polymers
    • C09D175/04—Polyurethanes
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24F—AIR-CONDITIONING; AIR-HUMIDIFICATION; VENTILATION; USE OF AIR CURRENTS FOR SCREENING
    • F24F7/00—Ventilation
    • F24F7/04—Ventilation with ducting systems, e.g. by double walls; with natural circulation
    • F24F7/06—Ventilation with ducting systems, e.g. by double walls; with natural circulation with forced air circulation, e.g. by fan positioning of a ventilator in or against a conduit
    • F24F7/08—Ventilation with ducting systems, e.g. by double walls; with natural circulation with forced air circulation, e.g. by fan positioning of a ventilator in or against a conduit with separate ducts for supplied and exhausted air with provisions for reversal of the input and output systems
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28D—HEAT-EXCHANGE APPARATUS, NOT PROVIDED FOR IN ANOTHER SUBCLASS, IN WHICH THE HEAT-EXCHANGE MEDIA DO NOT COME INTO DIRECT CONTACT
    • F28D21/00—Heat-exchange apparatus not covered by any of the groups F28D1/00 - F28D20/00
    • F28D21/0001—Recuperative heat exchangers
    • F28D21/0014—Recuperative heat exchangers the heat being recuperated from waste air or from vapors
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28F—DETAILS OF HEAT-EXCHANGE AND HEAT-TRANSFER APPARATUS, OF GENERAL APPLICATION
    • F28F21/00—Constructions of heat-exchange apparatus characterised by the selection of particular materials
    • F28F21/06—Constructions of heat-exchange apparatus characterised by the selection of particular materials of plastics material
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28F—DETAILS OF HEAT-EXCHANGE AND HEAT-TRANSFER APPARATUS, OF GENERAL APPLICATION
    • F28F3/00—Plate-like or laminated elements; Assemblies of plate-like or laminated elements
    • F28F3/08—Elements constructed for building-up into stacks, e.g. capable of being taken apart for cleaning
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08J—WORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
    • C08J2323/00—Characterised by the use of homopolymers or copolymers of unsaturated aliphatic hydrocarbons having only one carbon-to-carbon double bond; Derivatives of such polymers
    • C08J2323/02—Characterised by the use of homopolymers or copolymers of unsaturated aliphatic hydrocarbons having only one carbon-to-carbon double bond; Derivatives of such polymers not modified by chemical after treatment
    • C08J2323/04—Homopolymers or copolymers of ethene
    • C08J2323/06—Polyethene
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08J—WORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
    • C08J2433/00—Characterised by the use of homopolymers or copolymers of compounds having one or more unsaturated aliphatic radicals, each having only one carbon-to-carbon double bond, and only one being terminated by only one carboxyl radical, or of salts, anhydrides, esters, amides, imides, or nitriles thereof; Derivatives of such polymers
    • C08J2433/04—Characterised by the use of homopolymers or copolymers of compounds having one or more unsaturated aliphatic radicals, each having only one carbon-to-carbon double bond, and only one being terminated by only one carboxyl radical, or of salts, anhydrides, esters, amides, imides, or nitriles thereof; Derivatives of such polymers esters
    • C08J2433/06—Characterised by the use of homopolymers or copolymers of compounds having one or more unsaturated aliphatic radicals, each having only one carbon-to-carbon double bond, and only one being terminated by only one carboxyl radical, or of salts, anhydrides, esters, amides, imides, or nitriles thereof; Derivatives of such polymers esters of esters containing only carbon, hydrogen, and oxygen, the oxygen atom being present only as part of the carboxyl radical
    • C08J2433/08—Homopolymers or copolymers of acrylic acid esters
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08J—WORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
    • C08J2439/00—Characterised by the use of homopolymers or copolymers of compounds having one or more unsaturated aliphatic radicals, each having only one carbon-to-carbon double bond, and at least one being terminated by a single or double bond to nitrogen or by a heterocyclic ring containing nitrogen; Derivatives of such polymers
    • C08J2439/04—Homopolymers or copolymers of monomers containing heterocyclic rings having nitrogen as ring member
    • C08J2439/06—Homopolymers or copolymers of N-vinyl-pyrrolidones
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08J—WORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
    • C08J2475/00—Characterised by the use of polyureas or polyurethanes; Derivatives of such polymers
    • C08J2475/04—Polyurethanes
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08J—WORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
    • C08J9/00—Working-up of macromolecular substances to porous or cellular articles or materials; After-treatment thereof
    • C08J9/22—After-treatment of expandable particles; Forming foamed products
    • C08J9/228—Forming foamed products
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24F—AIR-CONDITIONING; AIR-HUMIDIFICATION; VENTILATION; USE OF AIR CURRENTS FOR SCREENING
    • F24F12/00—Use of energy recovery systems in air conditioning, ventilation or screening
    • F24F12/001—Use of energy recovery systems in air conditioning, ventilation or screening with heat-exchange between supplied and exhausted air
    • F24F12/006—Use of energy recovery systems in air conditioning, ventilation or screening with heat-exchange between supplied and exhausted air using an air-to-air heat exchanger
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28D—HEAT-EXCHANGE APPARATUS, NOT PROVIDED FOR IN ANOTHER SUBCLASS, IN WHICH THE HEAT-EXCHANGE MEDIA DO NOT COME INTO DIRECT CONTACT
    • F28D9/00—Heat-exchange apparatus having stationary plate-like or laminated conduit assemblies for both heat-exchange media, the media being in contact with different sides of a conduit wall
    • F28D9/0062—Heat-exchange apparatus having stationary plate-like or laminated conduit assemblies for both heat-exchange media, the media being in contact with different sides of a conduit wall the conduits for one heat-exchange medium being formed by spaced plates with inserted elements
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28F—DETAILS OF HEAT-EXCHANGE AND HEAT-TRANSFER APPARATUS, OF GENERAL APPLICATION
    • F28F2245/00—Coatings; Surface treatments
    • F28F2245/02—Coatings; Surface treatments hydrophilic

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Wood Science & Technology (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Dispersion Chemistry (AREA)
  • Polymers & Plastics (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Laminated Bodies (AREA)

Abstract

본 발명은 상술한 사정을 감안하여, 높은 내수성을 갖고, 또한 우수한 형체 안정성을 가짐으로써 생산성이 뛰어난 열교환 소자용 시트를 제공하는 것을 과제로 한다. 본 발명은 적어도 다공질 기재와 수지층의 적층체를 구비하고, 상기수지층은 적어도 폴리비닐피롤리돈 및/또는 비닐피롤리돈 공중합체와 우레탄 수지를 포함하는 열교환 소자용 시트이다.

Description

열교환용 시트
본 발명은 열교환 소자용 시트에 관한 것이다.
열교환기는 주택·건축물의 환기 설비의 에너지 절약 부재로서 주목받고 있다. 열교환기는 실내와 실외로부터의 공기 유로, 열교환 소자, 송풍기로 이루어진다. 이 열교환 소자 내에서, 실내로부터 실외로 배기되는 공기의 「온도 」와「습도」를, 실외로부터 실내로 공급되는 공기에 이행시켜, 실내로 리턴시키는 구조로 되어 있다. 열교환 소자의 구성은 라이너 시트와 콜게이트 시트의 2종류의 열교환 소자용 시트로부터 형성된다. 그 중에서도 라이너 시트는 열교환 소자의 온도 교환 효율, 습도 교환 효율, 유효 환기량율을 높이기 위해서 열전달성, 투습도, 기체 차폐성이 요구되고 있고, 그 성능을 높이는 검토가 행해지고 있다.
여기서, 열교환 소자용 시트로서는 친수성 섬유의 펄프 등을 주체로 하는 종이에 무기염 등의 흡습제를 부여한 것(특허문헌 1 참조)이나, 다공성 필름의 편면에 기체 차폐성을 가져 수증기를 투과시킬 수 있는 친수성 수지막을 형성한 것(특허문헌 2 참조)이 알려져 있다. 그리고, 특허문헌 2에는 열교환 소자용 시트가 구비하는 친수성 수지막이 함유하는 폴리비닐피롤리돈은 가교한 것이며, 이로써 이 친수성 수지막에 포함되는 폴리비닐피롤리돈이 친수성 수지막에 부착된 결로수 등에 용출되는 것이 억제되므로, 이 친수성 수지막의 내수성이 향상하고, 결과적으로, 이 열교환 소자용 시트의 내수성도 향상하는 것이 개시되어 있다.
일본특허공개 2008-14623호 공보 일본특허공개 2017-020779호 공보
열교환기의 보급에 따라, 한냉지에 있어서의 욕실이나 온수 풀, 자동차 등에 사용되는 열교환기에 대한 요구가 강해지고 있고, 특허문헌 1에 개시된 열교환 소자용 시트에서는 결로나 결빙에 의해, 치수가 변화되고, 또한 무기염이 결로수에 용출되어 열교환 소자용 시트의 투습도가 저하한다고 하는 과제가 있다.
또한, 특허문헌 2에 개시된 열교환 소자용 시트에서는 특허문헌 1에 개시된 열교환 소자용 시트에 보이는 상기의 과제는 보이지 않는다. 또한, 상기한 바와 같이, 이 열교환 소자용 시트가 구비하는 친수성 수지막은 가교한 폴리비닐피롤리돈을 함유하므로, 그 내수성은 우수한 것이 되고 있다. 그러나, 그 한편으로, 이 열교환 소자용 시트의 제조 공정은 다공질 기재 상에 친수성 수지막 형성용의 도포액을 도포하고, 이어서, 이 도포막에 자외선을 조사함으로써 이 도포막에 함유되는 폴리비닐피롤리돈을 가교시키는 공정을 갖지만, 이 공정에 의해 친수성 수지막이 경화 수축하기 때문에, 이 열교환 소자용 시트의 형체 안정성이 열악한 것이 되고, 결과적으로, 이 열교환 소자용 시트 및 이 열교환 소자용 시트를 사용한 열교환 소자의 생산성이 열악한 것이 된다라는 과제가 있다.
또한, 특허문헌 2에 개시된 열교환 소자용 시트에 있어서, 이 열교환 소자용 시트가 구비하는 친수성 수지막에 함유되는 폴리비닐피롤리돈을, 가교 구조를 갖지 않는 것으로 하면, 열교환 소자용 시트의 형체 안정성이 열악한 것이 된다라는 과제는 보이지 않게 되지만, 대신에, 결로나 결빙에 의해 폴리비닐피롤리돈이 결로수에 용출되고, 다공성 필름의 면 상으로부터의 친수성 수지막의 탈락이 발생하여 친수성 수지막이 다공성 필름의 구멍을 폐쇄할 수 없어서, 결과적으로, 열교환 소자용 시트의 기체 차폐성이 열악한 것이 된다. 즉, 이 경우에는 열교환 소자용 시트의 내수성이 열악한 것이 된다라는 과제가 확인되는 것이다.
그래서, 본 발명은 위에서 설명한 사정을 감안하여, 높은 내수성(구체적으로는 결로나 결빙이 발생하는 사용 환경 하에서의 사용의 전후에서, 뛰어난 투습도 및 뛰어난 기체 차폐성이 유지되는 성능)을 갖고, 또한 우수한 형체 안정성을 가짐으로써 생산성도 우수한 열교환 소자용 시트를 제공하는 것을 과제로 한다.
본 발명은 이러한 과제를 해결하기 위해서, 다음과 같은 특징을 갖는다. 즉,
(1) 적어도 다공질 기재와 수지층의 적층체를 구비하고, 상기 수지층은 적어도 폴리비닐피롤리돈 및/또는 비닐피롤리돈 공중합체와 우레탄 수지를 포함하는, 열교환 소자용 시트,
(2) 상기 수지층이 아크릴 수지를 포함하는, (1)의 열교환 소자용 시트,
(3) 상기 아크릴 수지가, 탄소-탄소 이중 결합을 2개 이상 갖는 아크릴레이트가 가교되어 이루어지는 아크릴 수지를 포함하는, (2)의 열교환 소자용 시트,
(4) 상기 아크릴 수지가 가교 구조를 갖고, 상기 가교 구조가 하기 화학식(I) 또는 (II)으로 나타내어지는 구조를 포함하는 (2) 또는 (3)의 열교환 소자용 시트,
Figure pct00001
(R1~R2는 임의의 길이의 알킬쇄, X1~X6은 임의의 원소 또는 분자 구조를 나타낸다.)
Figure pct00002
(R1~R4는 임의의 길이의 알킬쇄, X1~X8은 임의의 원소 또는 분자 구조를 나타낸다.)
(5) 상기 폴리비닐피롤리돈 및/또는 비닐피롤리돈 공중합체의 함유량이 상기수지층 전체에 대하여 50질량% 이상, 95질량% 이하인, (1)~(4)의 열교환 소자용 시트,
(6) 상기 폴리비닐피롤리돈 및/또는 비닐피롤리돈 공중합체의 함유량이 상기수지층 전체에 대하여 50질량% 이상, 90질량% 이하이고, 상기 폴리비닐피롤리돈 및/또는 비닐피롤리돈 공중합체와 상기 우레탄 수지의 함유량비(폴리비닐피롤리돈 및/또는 비닐피롤리돈 공중합체의 함유량(질량%)/우레탄 수지의 함유량(질량%))가 1.0 이상 9.0 이하인, (1)~(5)의 열교환 소자용 시트,
(7) 상기 폴리비닐피롤리돈 및/또는 비닐피롤리돈 공중합체의 함유량이 상기수지층 전체에 대하여 50질량% 이상, 85질량% 이하이며, 상기 폴리비닐피롤리돈 및/또는 비닐피롤리돈 공중합체와 상기 우레탄 수지의 함유량비(폴리비닐피롤리돈 및/또는 비닐피롤리돈 공중합체의 함유량(질량%)/우레탄 수지의 함유량(질량%))가 2.0 이상 6.0 이하인 (1)~(6) 중 어느 하나에 기재된 열교환 소자용 시트,
(8) 상기 폴리비닐피롤리돈 및/또는 비닐피롤리돈 공중합체가 가교 구조를 갖는 것을 특징으로 하는 (1)~(7) 중 어느 하나의 열교환 소자용 시트,
(9) 상기 수지층의 단위 면적당 중량이 0.1g/m2 이상이고, 또한 상기 다공질 기재의 단위 면적당 중량에 대한 상기 수지층의 단위 면적당 중량의 비(수지층의 단위 면적당 중량/다공질 기재의 단위 면적당 중량)가 0.18 이하인, (1)~(8) 중 어느 하나에 기재된 열교환 소자용 시트,
(10) 폴리비닐피롤리돈 및/또는 비닐피롤리돈 공중합체와, 우레탄 수지와, 탄소-탄소 2중 결합을 2개 이상 갖는 아크릴레이트를 포함하는 도포액 조성물을, 상기 다공질 기재 상에 도포해서 도포막을 형성한 후에, 상기 도포막에 자외선을 조사하는 공정을 갖는, (1)~(9) 중 어느 하나의 열교환 소자용 시트의 제조 방법,
(11) (1)~ (9) 중 어느 하나의 열교환 소자용 시트를 사용한 열교환 소자,
(12) (11)의 열교환 소자를 사용한 열교환기이다.
본 발명에 의하면, 높은 내수성을 가짐으로써 고습도 환경 하에 장기 사용해도 성능(구체적으로는 투습도 및 기체 차폐성)의 열화가 억제된 열교환 소자용 시트를 제공할 수 있다. 또한, 우수한 형체 안정성을 갖기 때문에, 열교환 소자용 시트 및 이 열교환 소자용 시트를 사용한 열교환 소자의 생산성을 높일 수 있다.
도 1은 본 발명의 열교환 소자용 시트의 일실시형태예의 단면의 개략도이다.
도 2는 종래의 열교환 소자용 시트의 일실시형태예의 단면의 개략도이다.
도 3은 수지층에 우레탄 수지를 포함하지 않는 열교환 소자용 시트의 일실시형태예의 단면의 개략도이다.
이하, 발명을 실시하기 위한 형태를 설명해간다.
[열교환 소자용 시트]
본 발명의 열교환 소자용 시트는 적어도 다공질 기재와 수지층의 적층체를 구비하고, 상기 수지층은 적어도 폴리비닐피롤리돈 및/또는 비닐피롤리돈 공중합체(이하, 폴리비닐피롤리돈 및/또는 비닐피롤리돈 공중합체를 폴리비닐피롤리돈 등으로 칭하는 경우도 있다)와 우레탄 수지를 포함한다.
여기서, 이 적층체에 있어서는 다공질 기재에 존재하는 구멍이 수지층에 의해 폐쇄되어 있기 때문에, 이 열교환용 시트의 기체 차폐성은 우수한 것이 된다. 따라서, 이 열교환 소자용 시트를 사용한 열교환 소자에 있어서는 급기와 배기가 확실하게 격리되게 된다.
또한, 이 수지층이 폴리비닐피롤리돈 등과 우레탄 수지를 포함함으로써 이 수지층의 일방의 면측으로부터 타방의 면측으로의 수증기의 이행이 담보되기 때문에, 열교환 소자용 시트의 투습도는 우수한 것이 된다. 또한, 수지층이 폴리비닐피롤리돈 등에 더해, 우레탄 수지를 포함함으로써 폴리비닐피롤리돈 등이 가교한 것이 아닌 경우라도, 수지층의 높은 내수성을 얻을 수 있고, 결과적으로, 열교환 소자용 시트의 내수성도 뛰어난 것이 된다. 그리고, 내수성을 얻는데 폴리비닐피롤리돈 등을 가교시킬 필요가 없기 때문에, 열교환 소자용 시트의 형체 안정성도 우수한 것이 된다. 또한, 상세는 이하에 기재하지만, 수지층이 폴리비닐피롤리돈 등에 더해, 우레탄 수지를 포함함으로써 이 수지층이 가교한 폴리비닐피롤리돈 등을 포함하는 것이어도 그 형체 안정성은 뛰어난 것이 된다.
여기서, 수지층이 폴리비닐피롤리돈 등에 더해, 우레탄 수지를 포함함으로써 폴리비닐피롤리돈 등이 가교한 것이 아닌 경우라도 수지층의 내수성이 우수한 것이 되는 메커니즘에 대해서, 이하와 같이 생각된다. 즉, 우레탄 수지는 비수용성이므로, 우레탄 수지 자체의 수지층으로부터의 유출은 억제된다. 그리고, 수지층에 있어서, 상기와 같은 성질의 우레탄 수지와 폴리비닐피롤리돈 등이 어떠한 형태로 상호 작용하고, 수용성의 폴리비닐피롤리돈 등이 수지층으로부터 유출하는 것이 억제됨과 아울러, 우레탄 수지가 수지층의 표면에 국재해서 비수용성의 피막이 수지층의 표면에 형성되어, 폴리비닐피롤리돈 등이 수지층으로부터 유출하는 것이 억제되고, 결과적으로, 열교환 소자용 시트의 내수성이 우수한 것이 된다고 생각한다.
또한, 수지층으로부터의 폴리비닐피롤리돈 등의 유출 억제의 효과가 보다 현저하게 얻어진다라는 이유로부터, 수지층에 있어서의 폴리비닐피롤리돈 등과 우레탄 수지의 함유량비(폴리비닐피롤리돈 등의 함유량(질량%)/우레탄 수지의 함유량(질량%))는 9.0 이하인 것이 바람직하다. 상기의 관점으로부터, 폴리비닐피롤리돈 등과 우레탄 수지의 함유량비는 7.0 이하인 것이 보다 바람직하고, 6.0 이하인 것이 더욱 바람직하고, 5.0 이하인 것이 특히 바람직하다. 한편, 열교환 소자용 시트의 투습도가 보다 뛰어난 것이 된다라는 관점으로부터는 폴리비닐피롤리돈 등과 우레탄 수지의 함유량비는 1.0 이상인 것이 바람직하고, 1.5 이상인 것이 보다 바람직하고, 2.0 이상인 것이 더욱 바람직하다. 또한, 폴리비닐피롤리돈 등의 함유량 및 우레탄 수지와의 함유량이란 모든 수지층 전체에 대한 것을 말한다.
열교환 소자용 시트의 두께는 온도 교환 효율 및 열교환 소자로 했을 때의 압력 손실의 관점으로부터 얇은 쪽이 바람직하다. 한편, 과잉으로 얇은 경우, 열교환 소자의 강도나 열교환 소자를 제작할 때에 핸들링성이 악화하는 경우가 있다. 이상의 점으로부터 열교환 소자용 시트의 두께는 5㎛ 이상이 바람직하고, 9㎛ 이상이 보다 바람직하다. 또한, 열교환 소자용 시트의 두께는 30㎛ 이하가 바람직하고, 15㎛ 이하가 보다 바람직하다.
열교환 소자용 시트의 단위 면적당 중량은 3g/m2 이상이 바람직하고, 5g/m2 이상이 보다 바람직하다. 또한, 열교환 소자용 시트의 단위 면적당 중량은 15g/m2 이하가 바람직하고, 10g/m2 이하가 보다 바람직하다. 열교환 소자용 시트의 단위 면적당 중량을 상술한 상한값 이하로 함으로써 열교환 소자용 시트의 두께를 저감할 수 있고, 열 및 습도의 교환 효율을 향상시킬 수 있다. 또한, 열교환 소자용 시트의 단위 면적당 중량을 상술한 하한값 이상으로 함으로써, 열교환 소자용 시트를 열교환 소자에 성형하는 공정에 있어서의 콜게이트 가공 등 일 때의 열과 장력에 견딜 수 있는 강도를 유지하는 것으로 할 수 있다.
본 발명의 열교환 소자용 시트는 열교환 소자의 라이너 시트 및 콜게이트 시트 중 어느 쪽에도 사용할 수 있지만, 특히 라이너 시트로의 사용에 적합하다.
[다공질 기재]
본 발명에 사용되는 다공질 기재는 투기도 및 투습도를 갖고, 미세한 관통 구멍을 다수 갖고 있다. 고습도 환경에서의 강도 저하가 적은 것이나 박막화하기 쉬운 점으로부터 고분자 수지를 원료로 하는 다공질 기재가 적합하게 사용된다. 다공질 기재를 구성하는 고분자 수지로서는 폴리올레핀 수지, 폴리카보네이트, 폴리아미드, 폴리이미드, 폴리아미드이미드, 방향족 폴리아미드, 불소계 수지 등 어떠한 것이라도 상관없지만, 생산 비용, 입수 용이성 등의 관점으로부터 폴리올레핀 수지가 바람직하다. 상기 폴리올레핀 수지를 구성하는 단량체 성분으로서는 예를 들면, 에틸렌, 프로필렌, 1-부텐, 1-펜텐, 3-메틸펜텐-1, 3-메틸-1-부텐, 1-헥센, 4-메틸-1-펜텐, 5-에틸-1-헥센, 1-헵텐, 1-옥텐, 1-데센, 1-도데센, 1-테트라 데센, 1-헥사데센, 1-헵타데센, 1-옥타데센, 1-에이코센, 비닐시클로헥센, 스티렌, 알릴벤젠, 시클로펜텐, 노르보르넨, 5-메틸-2-노르보르넨 등이 열거되고, 이들의 단독 중합체나, 이들의 단량체 성분으로 이루어지는 군에서 선택되는 적어도 2종의 공중합체, 이들 단독 중합체나 공중합체의 블렌드 등이 열거되지만, 이들에 한정되는 것은 아니다. 상기의 단량체 성분 이외에도, 예를 들면 비닐알콜, 무수 말레산등을 공중합해도 상관없다. 특히, 다공성 기재에 있어서, 공공률이나 세공 지름 등 조정이나 제막성, 생산 비용의 저감 등의 관점으로부터, 상기의 수지를 구성하는 단량체 성분은 에틸렌 및 프로필렌으로 이루어지는 군에서 선택되는 1 이상인 것이 보다 바람직하다.
다공질 기재의 단위 면적당 중량은 바람직하게는 15g/m2 이하, 보다 바람직하게는 10g/m2 이하, 더욱 바람직하게는 7g/m2 이하이고, 한편, 바람직하게는 1g/m2 이상, 보다 바람직하게는 3g/m2 이상, 더욱 바람직하게는 5g/m2 이상이다. 다공질 기재의 단위 면적당 중량을 상술한 상한값 이하로 함으로써 다공질 기재의 두께를 저감할 수 있고, 그것을 사용한 열교환 소자용 시트의 열 및 습도의 교환 효율을 향상시킬 수 있다. 또한, 다공질 기재의 단위 면적당 중량을 상술한 하한값 이상으로 함으로써, 도포액의 도포 공정이나, 열교환 소자용 시트를 열교환 소자로 성형하는 공정에 있어서의 콜게이트 가공 등 일 때의 열과 장력에 견디는 강도를 유지하는 것으로 할 수 있다.
다공질 기재의 두께는 바람직하게는 30㎛ 이하, 보다 바람직하게는 20㎛ 이하, 더욱 바람직하게는 15㎛ 이하이고, 한편 바람직하게는 2㎛ 이상, 보다 바람직하게는 5㎛ 이상, 더욱 바람직하게는 10㎛ 이상이다. 다공질 기재의 두께를 상술한 상한치 이하로 함으로써 열교환 소자용 시트의 열 및 습도의 교환 효율을 향상시킬 수 있다. 또한 다공질 기재의 두께를 상술한 하한값 이상으로 함으로써, 다공질 기재의 제 1 면으로의 도포액의 도포나, 그 다공질 기재를 사용한 열교환 소자용 시트를 열교환 소자로 성형하는 과정에 있어서의 콜게이트 가공 등 일 때의 열과 장력에 견디는 강도를 유지하는 것으로 할 수 있다.
다공질 기재의 밀도는 바람직하게는 0.2g/cm3 이상, 보다 바람직하게는 0.3g/cm3 이상, 더욱 바람직하게는 0.4g/cm3 이상이다. 한편, 바람직하게는 8.0g/cm3 이하, 보다 바람직하게는 7.0g/cm3 이하, 더욱 바람직하게는 6.0g/cm3 이하이다. 다공질 기재의 밀도는 열교환 소자용 시트의 투습도에 크게 영향을 주고, 그 밀도를 상술의 상한값 이하로 함으로써, 열교환 소자용 시트의 투습도가 높아진다. 한편, 그 밀도를 상술한 하한값 이상으로 함으로써, 다공질 기재에 대한 도포액의 젖음성이 양호한 것이 된다. 그것에 의해, 다공질 기재의 제 1 면 상에, 도포액을 얇게 도포하는 것이 가능해진다.
다공질 기재의 공공률은 바람직하게는 20% 이상, 보다 바람직하게는 30% 이상, 더욱 바람직하게는 40% 이상이다. 다공질 기재의 공공률은 투습도와 상관이 있다고 생각되고 있어, 공공률이 높게 되면 될수록 다공질 기재의 투습도는 향상하고, 그것을 사용한 열교환 소자용 시트의 투습도도 향상한다.
다공질 기재의 세공 지름은 바람직하게는 20nm 이상, 보다 바람직하게는 30nm 이상, 더욱 바람직하게는 40nm 이상이다. 한편, 바람직하게는 100㎛ 이하, 보다 바람직하게는 80㎛ 이하, 더욱 바람직하게는 60㎛ 이하이다. 다공질 기재의 세공 지름은 다공질 기재의 투습도와 상관이 있다고 생각되고 있고, 그 세공 지름을 상술의 하한치 이상으로 함으로써, 다공질 기재의 투습도는 향상하고, 열교환 소자용 시트의 투습도도 향상한다. 한편, 그 세공 지름을 상술한 상한값 이하로 함으로써, 다공질 기재에 대한 도포액의 젖음성이 높아진다. 그것에 의해, 다공질 기재의 제 1 면 상에, 도포액을 얇게 도포하는 것이 가능해진다.
다공질 기재의 투기도는 바람직하게는 투기도 2500초/100ml 이하, 보다 바람직하게는 300초/100ml 이하, 더욱 바람직하게는 200초/100ml 이하이다. 투기도는 투습도와 상관이 있다고 생각되고 있고, 다공질 기재의 투기도가 낮아지면 낮아질수록 열교환 소자용 시트의 투습도는 향상한다.
다공질 기재의 투습도는 바람직하게는 투습도 80g/m2/hr 이상, 보다 바람직하게는 90g/m2/hr 이상, 더욱 바람직하게는 100g/m2/hr 이상이다. 다공질 기재의 투습도는 열교환 소자용 시트의 투습도를 높이는 것으로 이어지고, 그 열교환 소자용 시트를 열교환 소자에 사용했을 때에, 습도 교환 효율이 높아지기 때문에 바람직하다.
다공질 기재를 제막하는 방법으로서는 공지의 습식법이나 공지의 건식법을 채용할 수 있다.
다공질 기재를 구성하는 수지는 본 발명의 효과를 손상하지 않는 범위에 있어서, 산화 방지제, 열 안정제, 광 안정제, 중화제, 대전 방지제나 유기 입자로 이루어지는 윤활제, 또는 블록킹 방지제나 충전제, 비상용성 폴리머 등의 각종 첨가제를 함유시켜도 좋다. 특히, 폴리프로필렌 등의 열이력에 의한 산화 열화를 억제하는 목적에서, 산화 방지제를 첨가하는 것이 바람직하다. 또한, 필요에 따라서, 코로나 처리, 플라스마 처리, 계면활성제 함침, 표면 그래프트 등의 친수화 처리 등의 표면 수식을 더 실시해도 된다.
[수지층]
본 발명의 수지층은 적어도 폴리비닐피롤리돈 등과 우레탄 수지를 포함한다. 본 발명의 수지층에 있어서의 폴리비닐피롤리돈 등의 함유량은 수지층 전체에 대하여 50질량% 이상이 바람직하고, 60질량% 이상이 보다 바람직하고, 70질량% 이상이 특히 바람직하고, 95질량% 이하가 바람직하고, 90질량% 이하가 보다 바람직하고, 85질량% 이하가 더욱 바람직하고, 80질량% 이하가 특히 바람직하다. 폴리비닐피롤리돈 등의 함유량이 상기의 하한 이상임으로써 열교환 소자용 시트의 투습도가 우수한 것이 된다. 폴리비닐피롤리돈 등의 함유량이 상기의 상한 이하임으로써 열교환 소자용 시트의 내수성이 우수한 것이 된다. 또한, 수지층이 폴리비닐피롤리돈과 비닐피롤리돈 공중합체의 양쪽을 함유하는 경우에는 상기의 함유량은 폴리비닐피롤리돈과 비닐피롤리돈 공중합체의 합계의 함유량을 나타낸다.
(1) 폴리비닐피롤리돈 및/또는 비닐피롤리돈 공중합체
본 발명의 수지층은 폴리비닐피롤리돈 및/또는 비닐피롤리돈 공중합체를 포함한다. 폴리비닐피롤리돈 및/또는 비닐피롤리돈 공중합체를 포함함으로써 수지층은 높은 흡습성을 얻을 수 있고, 상기 수지층이 적층된 열교환 소자용 시트는 높은 투습도를 얻을 수 있다. 폴리비닐피롤리돈 등의 흡습성은 23℃ 75% RH일 때의 수분 흡수율이 10질량% 이상 50질량% 이하인 것이 바람직하고, 15질량% 이상 48질량% 이하가 보다 바람직하고, 25질량% 이상 45질량% 이하가 특히 바람직하다. 상기수분 흡수율이 상기의 하한 이상에 있을 때 상기 수지층은 높은 흡습성을 얻을 수 있고, 열교환 소자용 시트는 높은 투습도를 얻을 수 있다. 수분 흡수율이 상기의 상한 이하에 있을 때, 수지층의 흡습에 의한 팽윤을 억제할 수 있고, 열교환 소자용 시트는 높은 내수성을 얻을 수 있다.
본 발명에 있어서의 폴리비닐피롤리돈이란 N-비닐피롤리돈만이 중합한 폴리머의 것을 말하고, 비닐피롤리돈 공중합체란 주된 모노머가 N-비닐피롤리돈이고, 코모노머로서 비닐아세테이트나 비닐카프로락탐 등이 공중합한 폴리머의 것을 말한다. 비닐피롤리돈 공중합체에 있어서의 상기 코모노머의 종류 및 함유비(코모노머/주된 모노머)는 본 발명의 효과가 손상되지 않는 범위이면 특별하게 한정되지 않고, 사용하는 용매로의 용해성이나 도포액의 물성에 따라 적당하게 선택할 수 있다. 폴리비닐피롤리돈 또는 비닐피롤리돈 공중합체의 분자량은 특별하게 한정되지 않지만 도포액으로서 상기 다공질 기재에 도포했을 때에 균일한 두께의 도포막을 형성할 수 있는 점도로 하기 쉬운 점으로부터, 폴리비닐피롤리돈 또는 비닐피롤리돈 공중합체의 중량 평균 분자량은 1000 이상, 600000 이하가 바람직하고, 60000 이상, 500000 이하가 보다 바람직하고, 150000 이상, 400000 이하가 특히 바람직하다. 상기와 같은 폴리비닐피롤리돈으로서는 BASF Corp.제작 "LuvitecK"(등록 상표) 시리즈 등이 열거된다. 비닐피롤리돈 공중합체로서는 "Luvitec VA"(등록 상표) 시리즈, "Luvicap" (등록 상표) 시리즈 등이 열거된다.
또한, 수지층에 포함되는 폴리비닐피롤리돈 등의 적어도 일부는 가교하고 있는 것이 바람직하다. 상기와 같은 구성으로 함으로써, 열교환 소자용 시트의 표면에 결로나 결빙이 발생하도록 환경 하에서 열교환 소자를 사용한 경우에 있어서, 폴리비닐피롤리돈 등이 결로수에 용출되는 것이 보다 한층 억제된다. 따라서, 상기와 같은, 환경 하에서의 사용을 통한 열교환 소자의 열교환 소자용 시트가 구비하는 수지층에 포함되는 폴리비닐피롤리돈 등의 함유량은 사용 전의 열교환 소자의 열교환 소자용 시트가 구비하는 수지층에 포함되는 폴리비닐피롤리돈 등의 함유량과 비교해서 거의 저하하지 않고, 결과적으로, 상기 사용 후의 열교환 소자용 시트가 구비하는 수지층은 열교환 소자용 시트의 투습도를 고도한 것으로 하는 폴리비닐피롤리돈 등을 사용 전과 거의 변경되지 않은 함유량으로 함유하기 때문에, 상기 사용 후의 열교환 소자용 시트의 투습도는 사용 전의 열교환 소자용 시트의 투습도와 비교해서 거의 저하하지 않고, 열교환 소자용 시트의 내수성은 보다 한층, 우수한 것이 된다. 가교 구조를 가짐으로써 폴리비닐피롤리돈 등이 결로수에 용출되는 것이 보다 한층 억제되는 메커니즘으로서는, 가교에 의해 폴리비닐피롤리돈 등의 겉보기 분자량이 크게 되고, 이것에 의해 우레탄 수지에 의한 폴리비닐피롤리돈 등의 수지층으로부터의 유출의 방지가 보다 현저한 것이 되기 때문이다와, 폴리비닐피롤리돈 등의 수용성을 향상시키는 카르보닐기가 가교에 의해 감소하기 때문이다라고 생각된다.
그리고, 수지층에 포함되는 폴리비닐피롤리돈 등의 적어도 일부가 가교한 것이었다고 하여도, 열교환 소자용 시트의 형체 안정성은 우수한 것이 된다. 이 효과가 얻어지는 메커니즘으로서는 본 발명의 열교환 소자용 시트가 구비하는 수지층은 폴리비닐피롤리돈 등에 더해, 우레탄 수지를 함유하고 있고, 이 우레탄 수지는 유연성이 풍부하기 때문에, 폴리비닐피롤리돈 등의 가교에 의해 수지층에 발생하는 수축 응력을 유연성이 풍부한 우레탄 수지가 완화하기 때문이라고 생각한다. 또한 하기의 것도 열교환 소자용 시트의 형체 안정성의 향상에 기여하고 있는 것이라 생각된다. 즉, 수지층이 폴리비닐피롤리돈 등에 더해서, 우레탄 수지를 함유함으로써 수지층 형성용의 도포막의 다공질 기재에 존재하는 구멍으로의 침입이 억제된다. 그렇게 하면, 수지층 형성용의 도포막의 다공질 기재에 존재하는 구멍으로의 침입이 억제되는만큼, 폴리비닐피롤리돈 등을 포함하는 우레탄 수지를 포함하지 않는 수지층 형성용의 도포막을 이용하여 수지층을 형성하는 경우와 비교해서, 폴리비닐피롤리돈 등 및 우레탄 수지를 포함하는 수지층 형성용의 도포막을 이용하여 수지층을 형성하는 경우에는 열교환 소자용 시트의 단위 면적당, 보다 소량의 수지층 형성용의 도포막에서 다공질 기재에 존재하는 구멍을 보다 확실하게 폐쇄하는 수지층을 형성할 수 있다. 따라서, 열교환 소자용 시트의 단위 면적당의 수지층 형성용의 도포막이 소량이 될수록, 다공질 기재의 단위 면적당 중량에 대한 수지층의 단위 면적당 중량의 비(수지층의 단위 면적당 중량/다공질 기재의 단위 면적당 중량)은 작아지기 때문에, 다공질 기재의 열교환 소자용 시트의 형태를 안정한 것으로 하는 성능에 대한, 가교 구조를 갖는 폴리비닐피롤리돈 등을 함유하는 수지층의 열교환 소자용 시트의 형태를 변화시키고자 하는 응력의 영향이 작아지고, 결과적으로, 열교환 소자용 시트의 형체 안정성은 우수한 것이 된다고 생각된다.
여기서, 수지층 형성용의 도포막의 다공질 기재에 존재하는 구멍으로의 침입의 정도에 대해서 도면을 사용하여 설명한다. 도 1에 본 발명의 열교환 소자용 시트의 일실시형태 예의 단면의 개념도를 나타낸다. 이 열교환 소자용 시트(101)에 있어서는 다공질 기재(102)에 존재하는 구멍(104)을 다공질 기재의 일방의 면 상에 형성된 수지층(103)이 폐쇄하고 있고, 또한, 수지층(103)의 일부가 다공질 기재(102)에 존재하는 구멍(104)의 일부에 침입하고 있다. 또한, 도 2에 종래의 열교환 소자용 시트의 일실시형태예의 단면의 개념도를 나타낸다. 이 열교환 소자용 시트(101)가 구비하는 수지층(103)은 폴리비닐피롤리돈을 포함하는 한편, 우레탄 수지를 포함하지 않는 것이다. 그리고, 이 열교환 소자용 시트(101)에 있어서도, 도 1의 열교환 소자용 시트와 동일하게, 다공질 기재(102)에 존재하는 구멍(104)을 다공질 기재의 일방의 면 상에 설치된 수지층(103)이 폐쇄하고 있고, 또한 수지층(103)의 일부가 다공질 기재(102)에 존재하는 구멍(104)의 일부에 침입하고 있다. 여기서, 도 1의 열교환 소자용 시트와 도 2의 열교환 소자용 시트를 비교하면, 도 1의 열교환 소자용 시트에서는 그 열교환 소자용 시트가 구비하는 수지층이 폴리비닐피롤리돈 등에 더해서, 우레탄 수지를 함유함으로써 수지층 형성용의 도포막의 다공질 기재에 존재하는 구멍으로의 침입이 억제되기 때문에, 다공질 기재(102)에 존재하는 모든 구멍(104)의 합계 체적에 대한 수지층의 일부가 침입한 구멍의 부분(201)의 합계 체적의 존재 비율이 도 2의 열교환 소자용 시트에 있어서의 다공질 기재(102)에 존재하는 모든 구멍(104)의 합계 체적에 대한 수지층의 일부가 침입한 구멍의 부분(201)의 합계 체적의 존재 비율보다 작아지고 있다. 따라서, 도 1에 나타낸 본 발명의 열교환 소자용 시트에서는, 도 2에 나타내어진 종래의 열교환 소자용 시트에 비하여 보다 작은 단위 면적당 중량의 수지층에 의해 다공질 기재에 존재하는 구멍을 폐쇄할 수 있다. 또한, 도 3에는 종래의 열교환 소자용 시트의 다른 실시형태예의 단면의 개념도를 나타낸다. 이 열교환 소자용 시트(101)가 구비하는 수지층(103)도 폴리비닐피롤리돈을 포함하는 한편, 우레탄 수지를 포함하지 않는 것이다. 그리고, 이 수지층(103)의 단위 면적당 중량은 도 1에 나타내어진 본 발명의 열교환 소자용 시트가 구비하는 수지층의 단위 면적당 중량과 동일한 정도이다. 그러나, 이 종래의 열교환 소자용 시트에서는 폴리비닐피롤리돈을 포함하는 한편, 우레탄 수지를 포함하지 않는 수지층의 많은 부분이 다공질 기재에 존재하는 구멍의 심부로까지 침입하고 있다. 이것에 의해, 이 종래의 열교환 소자용 시트는 다공질 수지층(103)에 의해 폐쇄되지 않고 있는 구멍, 즉, 이 열교환 소자용 시트의 일방의 면으로부터 타방의 면으로 관통하는 구멍을 구비하게 된다. 따라서, 이 종래의 열교환 소자용 시트의 기체 차폐성은 열악한 것이 된다.
또한, 우레탄 수지의 강인한 박막을 형성하기 쉬운 특성에 의해, 다공질 기재의 면 상에 형성되는 수지층 형성용의 도포막의 막두께를 얇은 것으로 하여도 다공질 기재에 존재하는 구멍을 보다 확실하게 폐쇄하는 강인한 수지층을 형성할 수 있다.
즉, 상기의 사정에 의해, 수지층에 포함되는 폴리비닐피롤리돈 등의 적어도 일부가 가교한 것임으로써 열교환 소자용 시트의 내수성 및 형체 안정성은 모두 대단히 우수한 것이 되는 것이다.
(2) 우레탄 수지
본 발명의 열교환 소자용 시트가 구비하는 수지층은 우레탄 수지를 포함한다. 우레탄 수지는 물에 불용이고, 폴리비닐피롤리돈 등의 수용성의 수지만으로 수지층을 구성한 경우와 비교해서 높은 내수성을 얻을 수 있다. 또한, 우레탄 수지는 강인해서 유연한 물성을 가지고 있기 때문에, 우레탄 수지를 함유하는 수지층은 얇아도 강인하고, 다공질 기재에 존재하는 구멍의 폐쇄성이 우수한 수지층이 되고, 또한, 열교환 소자용 시트가 굴곡이나 신축을 해도 크랙이나 박리가 일어나기 어려운 수지층이 된다. 또한, 열교환 소자용 시트의 굴곡이나 신축에 의해 다공질 기재에 존재하는 구멍에 변형이 발생하는 경향이 있지만, 유연성이 풍부한 우레탄 수지를 포함하는 수지층은 변형이 발생한 구멍이어도 보다 확실하게 폐쇄할 수 있다. 그리고, 상기의 구멍이 보다 확실하게 수지층으로 폐쇄됨으로써 열교환 소자용 시트는 높은 기체 차폐성을 안정하게 발휘할 수 있다. 본 발명의 열교환 소자용 시트가 구비하는 수지층이 우레탄 수지를 함유함으로써 이 수지층이 열교환 소자용 시트의 높은 기체 차폐성의 실현에 공헌하는 것이 되는 것은 상기한 바와 같다. 그리고, 상기의 수지층에 있어서의 우레탄 수지의 단위 면적당 중량은 0.02g/m2 이상인 것이 열교환 소자용 시트의 기체 차폐성이 보다 뛰어난 것이 됨과 아울러, 수지층에 포함되는 폴리비닐피롤리돈 등이 가교 구조를 갖는 경우에 있어서, 열교환 소자용 시트의 형체 안정성이 보다 우수한 것이 된다고 하는 이유로부터 바람직하다. 상기 이유와 같은 이유에 의해, 상기의 수지층에 있어서의 우레탄 수지의 단위 면적당 중량은 0.04g/m2 이상인 것이 보다 바람직하고, 0.08g/m2 이상인 것이 더욱 바람직하다. 한편, 상기의 수지층에 있어서의 우레탄 수지의 단위 면적당 중량은 0.6g/m2 이하인 것이 열교환 소자용 시트의 투습도가 우수한 것이 된다라는 이유로부터 바람직하다. 상기 이유와 같은 이유에 의해, 상기의 수지층에 있어서의 우레탄 수지의 단위 면적당 중량은 0.20g/m2 이하인 것이 보다 바람직하고, 0.16g/m2 이하인 것이 더욱 바람직하다.
본 발명의 우레탄 수지는 수산기나 카르보닐기 등의 친수기를 갖는 것이 바람직하다. 우레탄 수지가 친수기를 가짐으로써 상기 폴리비닐피롤리돈 등과의 친화성이 양호하게 되고, 폴리비닐피롤리돈 등과 혼합해서 사용했을 때에 균일한 막두께의 수지층을 형성하기 쉬워진다. 또한, 우레탄 수지가 친수기를 가짐으로써 우레탄 수지를 수계 용매에 분산시키기 쉬워지기 때문에, 수지층 형성용의 도포액의 용매로서 물을 사용할 수 있는 경우가 있다.
본 발명에 사용되는 우레탄 수지로서는 중량 평균 분자량 10,000 이상의 폴리우레탄 수지(이하, 중량 평균 분자량 10,000 이상의 폴리우레탄 수지를 폴리우레탄 수지라고 칭하는 경우도 있다.)이어도 된다. 수지층이 폴리우레탄 수지를 함유하는 경우, 폴리우레탄 수지는 물 또는 유기용매에 분산되어서 분산액의 상태로 수지층 형성용의 도포액에 공급되는 것이 바람직하다. 폴리우레탄 수지의 분산액을 사용하는 경우, 저온의 열처리 조건에서 균일한 막두께의 수지층을 형성할 수 있는 점에서 좋다. 본 발명에서 사용하는 다공질 기재는 내열성이 낮은 경우가 있기 때문에, 폴리우레탄 수지의 유리 전이 온도는 80℃ 이하가 바람직하고, 60℃ 이하가 특히 바람직하다. 상기와 같은 바람직한 유리 전이 온도의 범위에 있을 때, 수지층을 형성할 때의 건조 공정에서 다공질 기재로의 열에 의한 영향을 저감할 수 있어 바람직하다.
상기와 같은 폴리우레탄 수지로서는 예를 들면, Asahi Denka Kogyo Kabushiki Kaisha 제작의 "아데카본타이터"(등록 상표) 시리즈, Mitsui Toatsu Kagaku Kabushiki Kaisha 제작의 "오레스터"(등록 상표) 시리즈, DIC Corporation 제작의 "본딕"(등록 상표) 시리즈, "하이드란" (등록 상표) 시리즈, Bayer AG 제작의 "인푸라닐"(등록 상표) 시리즈, Japan Soflan co. ltd, 제작의 "소프란에이트" (등록 상표) 시리즈, Kao Corporation 제작의 "포이즈"(등록 상표) 시리즈, Sanyo Chemical Industries, Ltd. 제작의 "산프렌"(등록 상표) 시리즈, HODOGAYA CHEMICAL CO., LTD. 제작의 "아이제랙스"(등록 상표) 시리즈, DKS Co. Ltd. 제작의 "슈퍼 플렉스"(등록 상표) 시리즈, ZENECA사 제작의 "네오레즈 (등록 상표) 시리즈, Lubrizol Corporation 제작의 "Sancure"(등록 상표) 시리즈 등을 사용할 수 있다.
(3) 첨가제
본 발명의 수지층은 필요에 따라서, 첨가제를 포함해도 좋다. 첨가제로서는 무기 입자 또는 유기 입자, 난연제, 방곰팡이제, 방부제, 난연제, 염료, 안료 등을 포함해도 된다.
무기 입자 또는 유기 입자를 첨가함으로써 열교환 소자용 시트 표면의 활성을 바람직한 상태로 조정할 수 있는 경우가 있다. 또한, 표면에 친수 처리를 실시한 무기 입자 또는 유기 입자를 사용함으로써 수지층의 흡습성을 높일 수 있는 경향이 있다.
방곰팡이제, 방부제를 첨가함으로써 본 발명의 열교환 소자용 시트가 고습 환경 하나 결로해서 젖은 상태에서의 사용되는 경우에 곰팡이나 악취의 발생을 억제할 수 있는 경우가 있다.
난연제를 첨가함으로써 본 발명의 열교환 소자용 시트의 난연성을 향상시킬 수 있다.
염료 또는 안료를 첨가함으로써 열교환 소자용 시트를 원하는 색조로 착색할 수 있다. 또한, 수지층이 착색되어 있기 때문에, 수지층이 용이하게 목시될 수 있는 점으로부터 열교환 소자용 시트 제작 공정 중의 결점 검사나 품질 관리가 용이해질 가능성이 있다.
(4) 수지층의 단위 면적당 중량
수지층의 단위 면적당 중량은 지나치게 적으면 다공질 기재에 존재하는 구멍을 충분하게 폐쇄할 수 없는 경우가 있고, 열교환 소자용 시트의 기체 차폐성을 손상하는 경우가 있다. 한편, 지나치게 많으면 열교환 소자용 시트의 투습도를 손상하는 경우가 있다. 또한, 수지층이 흡방습했을 때나, 수지층에 포함되는 폴리비닐피롤리돈 등이 가교 구조를 갖는 경우에 수지층의 수축이 커져 열교환 소자용 시트가 변형해버리는 경우가 있다. 상기의 점으로부터 수지층의 단위 면적당 중량은 0.1g/m2 이상인 것이 바람직하고, 0.2g/m2 이상인 것이 보다 바람직하고, 0.4g/m2 이상인 것이 특히 바람직하다. 한편, 수지층의 단위 면적당 중량은 3.0g/m2 이하인 것이 바람직하고, 1.0g/m2 이하인 것이 보다 바람직하고, 0.8g/m2 이하인 것이 특히 바람직하다. 수지층의 단위 면적당 중량이 상기 바람직한 범위에 있는 경우, 본 발명의 열교환 소자용 시트는 높은 기체 차폐성과 양호한 형상 안정성을 얻을 수 있다.
(5) 수지층의 형성 방법
상술한 폴리비닐피롤리돈 등 및 우레탄 수지, 및 필요에 따라서, 첨가제나 용매를 함유하는 수지층 형성용의 도포액을 기재 상으로 도포하고, 필요에 따라서 용매를 건조시킴으로써 기재 상에 수지층을 형성할 수 있다. 또한, 폴리비닐피롤리돈 등을 함유하는 수지층 형성용의 도포액과 우레탄 수지를 함유하는 도포액을 준비하고, 각 도포액에 의해 형성되는 수지막을 개별적으로 성막하여 적층해서 수지층을 형성해도 좋다. 그 경우, 폴리비닐피롤리돈 등을 함유하는 수지막과 우레탄 수지를 함유하는 수지막 중 어느 쪽을 먼저 다공질 기재에 성막할지는 임의로 선택할 수 있다. 본 발명에서는 균일한 수지층을 형성할 수 있는 것과, 도포 공정의 간략화의 관점으로부터, 폴리비닐피롤리돈 등과 우레탄 수지를 함유하는 도포액을 이용하여 수지층을 형성하는 것이 바람직하다.
또한, 도포액의 용매로서 수계 용매를 사용하는 것이 바람직하다. 도포액의 용매에 수계 용매를 사용함으로써 건조 공정에서의 용매의 급격한 증발을 억제할 수 있고, 균일한 막두께의 수지층을 형성할 수 있을 뿐만 아니라, 환경 부하의 점에서 우수하고 있기 때문이다.
여기서, 수계 용매로서는 물, 에탄올, 이소프로필알콜, 부탄올 등의 알콜류, 아세톤, 메틸에틸케톤 등의 케톤류, 에틸렌글리콜, 디에틸렌글리콜 및 프로필렌글리콜 등의 글리콜류로 이루어지는 군으로부터 선택되는 1종 이상으로 이루어지는 물에 가용인 용매를 예시할 수 있다.
도포액의 다공질 기재 상으로의 도포 방법은 기지의 웨트 코팅 방법, 예를 들면 블로잉 도장, 침지 코팅, 스핀 코팅, 나이프 코팅, 키스 코팅, 그라비어 코팅, 슬롯 다이 코팅, 롤 코팅, 바 코팅, 스크린 인쇄, 잉크젯 인쇄, 패드 인쇄, 다른 종류의 인쇄 등을 이용할 수 있다. 또한, 도포는 복수회 나누어서 행해도 되고, 다른 2종류의 도포 방법을 조합시켜도 좋다. 바람직한 도포 방법은 웨트 코팅인 그라비어 코팅, 바 코팅, 슬롯다이 코팅이다.
상기 도포 공정 후, 건조 공정으로 도포된 도포액으로부터 용매를 제거한다. 용매의 제거 방법으로서는 열풍을 다공질 기재에 닿게 하는 대류 열풍 건조, 적외선 건조 장치로부터의 복사로 기재에 적외선을 흡수시켜서 열로 변경하여 가열해서 건조시키는 복사열 건조, 열매체로 가열된 벽면으로부터의 열전도로 가열해서 건조시키는 전도 열건조 등을 적용할 수 있다. 그 중에서도 대류 열풍 건조는 건조 속도가 크기 때문에 바람직하다. 건조 온도는 다공질 기재에 사용되는 수지의 융점 이하에서 가공하는 것이 필요하고, 보다 바람직하게는 80℃ 이하, 더욱 바람직하게는 60℃ 이하이고, 건조 온도를 상기의 범위로 함으로써 다공질 기재의 열에 의한 수축률이 5% 이하가 되기 때문에 바람직하다.
(6) 가교
기재 상에 형성된 수지층은 그 중에 포함되어 있는 폴리비닐피롤리돈 등이 가교 구조를 갖는 것이 바람직하다. 폴리비닐피롤리돈 등이 가교 구조를 가짐으로써 열교환 소자용 시트의 내수성이 향상하기 때문에 바람직하다. 열교환 소자용 시트의 내수성이 향상함으로써, 상기 수지층이 고습도 환경 하나 직접 물과 접촉했을 때에 폴리비닐피롤리돈 등이 용출하거나 편재하거나 하는 현상을 억제할 수 있다.
폴리비닐피롤리돈 등은 가교할 때에 경화 수축하고, 열교환 소자용 시트의 형체 안정성을 손상하는 경우가 있다. 경화 수축의 응력은 수지층의 단위 면적당 중량이 클수록 커진다. 한편, 다공질 기재의 단위 면적당 중량은 클수록 경화 수축의 응력에 견딜 수 있다. 즉, 열교환 소자용 시트의 형체 안정성을 유지하기 위해서는 수지층의 단위 면적당 중량이 작고, 다공질 기재의 단위 면적당 중량이 클수록 바람직하다. 구체적으로는 다공질 기재의 단위 면적당 중량에 대한 수지층의 단위 면적당 중량의 비(수지층의 단위 면적당 중량/다공질 기재의 단위 면적당 중량)는 0.18 이하인 것이 바람직하고, 0.10 이하인 것이 보다 바람직하다. 상기 바람직한 범위일 때, 폴리비닐피롤리돈 등을 가교시켰을 때 열교환 소자용 시트의 형체 안정성이 보다 뛰어난 것이 되기 때문에 바람직하다. 한편, 이 단위 면적당 중량비의 하한으로서는 특별하게 한정은 되지 않지만, 기체 차폐성을 우수한 것으로 할 수 있다라는 이유로부터, 0.01 이상인 것이 바람직하다. 또한, 수지층의 단위 면적당 중량의 하한에 관해서는 다공질 기재의 단위 면적당 중량에 관계없이 0.1g/m2 이상이 바람직하고, 0.2g/m2 이상이 보다 바람직하다. 상기 바람직한 범위에 있을 때, 열교환 소자용 시트의 기체 차폐성을 보다 뛰어난 것으로 할 수 있다. 한편, 수지층의 단위 면적당 중량의 상한에 대해서는 특별하게 한정은 되지 않지만, 폴리비닐피롤리돈 등을 가교시켰을 때 열교환 소자용 시트의 형체 안정성이 뛰어난 것이 된다라는 이유로부터, 3.0g/m2 이하인 것이 바람직하다.
가교의 방법으로서는 특별하게 한정되지 않지만, 자외선 조사 등의 활성 에너지선 조사 처리를 실시함으로써 상기 도포막의 조성을 변성시키는 방법이 온도 상승이 작고, 다공질 기재로의 데미지가 적은 점으로부터 적합하게 사용된다. 자외선 처리는 1회만 행해도 또는 2회 이상 반복해서 행해도 된다. 자외선 처리를 행할 때, 산소에 의한 반응 저해를 억제하기 위해서 산소 농도를 저하시켜도 좋다. 산소 농도를 저하시켜서 처리를 행하는 경우, 계 내의 가스 전체를 100체적%로 했을 때, 산소 가스는 1.0체적% 이하가 바람직하고, 0.5체적% 이하가 보다 바람직하다.상대 습도는 임의이어도 된다. 또한, 상기 자외선 처리에 있어서는 질소 가스를 이용하여 산소 농도를 저하시키는 것이 보다 바람직하다.
자외선 발생원으로서는 고압 수은램프 메탈할라이드 램프, 마이크로파 방식 무전극 램프, 저압 수은 램프, 크세논 램프 등, 기지의 것을 사용할 수 있다.
자외선 조사의 적산 광량은 50~3,000mJ/cm2인 것이 바람직하고, 100~1,000mJ/cm2이 보다 바람직하고, 250~700mJ/cm2이 특히 바람직하다. 상기 적산 광량이 50mJ/cm2 이상이면 수지층의 내수성이 향상하기 때문에 바람직하다. 또한, 상기 적산 광량이 3,000mJ/cm2 이하이면 기재로의 데미지를 적게 할 수 있기 때문에 바람직하다.
(7) 아크릴 수지
수지층에는 아크릴 수지를 포함하는 것이 바람직하다. 아크릴 수지는 물이나 약품에 대한 내구성이 우수하기 때문에, 아크릴 수지를 포함함으로써 수지층 전체의 물이나 약품에 대한 내구성, 즉 세정 내구성이 향상한다. 또한, 아크릴 수지는 탄소-탄소 이중 결합을 2개 이상 갖는 아크릴레이트가 가교되어 이루어지는 아크릴 수지를 포함하는 것이 바람직하다. 또한, 아크릴 수지는 가교 구조를 갖고, 상기 가교 구조가 하기 화학식(I) 또는 (II)로 나타내어지는 구조를 포함하는 것이 바람직하다. 이들과 같은 아크릴 수지는 3차원적 가교 구조를 갖기 때문에, 수지층의 세정 내구성을 향상시킬 수 있다. 또한, 탄소-탄소 이중 결합을 3개 이상 갖는 아크릴레이트가 가교해서 이루어지는 화학식(III) 또는 (IV)로 나타내어지는 구조를 포함하는 가교 구조를 갖는 아크릴 수지이면, 아크릴 수지의 가교 밀도가 높게 되기 때문에, 수지층의 세정 내구성을 더욱 뛰어난 것으로 하기 때문에 보다 바람직하다. 가교 밀도를 가장 높게 할 수 있다고 하는 관점으로부터 특히 바람직한 것은 탄소-탄소 이중 결합을 6개 지니는 아크릴레이트가 가교해서 이루어지는, 화학식(V)으로 나타내어지는 구조를 포함하는 가교 구조를 갖는 아크릴 수지이다.
Figure pct00003
(R1~R2는 임의의 길이의 알킬쇄, X1~X6은 임의의 원소 또는 분자 구조를 나타낸다.)
Figure pct00004
(R1~R4는 임의의 길이의 알킬쇄, X1~X8은 임의의 원소 또는 분자 구조를 나타낸다.)
Figure pct00005
(R1~R3은 임의의 길이의 알킬쇄, X1~X7은 임의의 원소 또는 분자 구조를 나타낸다.)
Figure pct00006
(R1~R5는 임의의 길이의 알킬쇄, X1~X9는 임의의 원소 또는 분자 구조를 나타낸다.)
Figure pct00007
(R1~R8은 임의의 길이의 알킬쇄, X1~X12는 임의의 원소 또는 분자 구조를 나타낸다.)
또한, 아크릴 수지를 포함하는 수지층을 구비하는 열교환 소자용 시트의 제조 방법으로서, 이하의 공정을 갖는 것을 예시할 수 있다. 전술의 폴리비닐피롤리돈 등과 우레탄 수지를 포함하는 수지층 형성용의 도포액에, 또한 탄소-탄소 이중 결합을 2개 이상 지니는 아크릴레이트를 혼합하고, 폴리비닐피롤리돈 등과, 우레탄 수지와, 탄소-탄소 이중 결합을 2개 이상 지니는 아크릴레이트를 포함하는 도포액조성물을 얻는다. 다음에 이 도포액 조성물을, 다공질 기재 상에 도포해서 도포막을 형성한다. 그리고, 필요에 따라서 도포막 형성 후의 다공질 기재를 가열해서 용매를 건조시킨 후, 이 도포막에 자외선을 조사해서 아크릴 수지 등을 가교시킨다. 이러한 공정을 갖는 열교환 소자용 시트의 제조방법으로 함으로써 수지층 내에 있어서, 전술한 화학식(I) 또는 (II)에 나타내는 바와 같은 아크릴 수지가 가교한 구조를 형성할 수 있다. 또한, 상기 아크릴레이트가 가교할 때에, 아크릴레이트끼리의 가교에 더해서, 아크릴레이트와 폴리비닐피롤리돈의 가교, 아크릴레이트와 우레탄 수지의 가교 구조도 형성되어 있다고 생각되고, 수지층의 내구성을 한층 향상시킬 수 있다.
탄소-탄소 이중 결합을 2개 이상 갖는 아크릴레이트로서는 트리에틸렌글리콜디아크릴레이트, 트리메틸올프로판트리아크릴레이트, 펜타에리스리톨테트라아크릴레이트, 디펜타에리스리톨헥사아크릴레이트 등이 열거된다. 그 중에서도, 탄소-탄소 이중 결합을 많이 가져서, 가교 밀도가 높게 할 수 있어 고내구성의 수지층이 얻어지는 점으로부터, 탄소-탄소 이중 결합을 4개 갖는 펜타에리스리톨테트라아크릴레이트, 탄소-탄소 이중 결합을 6개 갖는 디펜타에리스리톨헥사아크릴레이트가 바람직하다.
상기 아크릴 수지의 함유량은 수지층 전체의 중량에 대하여 2질량% 이상, 13질량% 이하가 바람직하다. 상기 아크릴 수지의 함유량은 많을수록 내구성을 향상시키는 효과가 크기 때문에, 함유량은 2질량% 이상이 바람직하다. 한편, 아크릴 수지의 함유량이 많은 경우, 수지층 내의 폴리비닐피롤리돈 등과 우레탄 수지의 함유량이 상대적으로 감소함으로써, 투습성이나 가스 차폐성이 저하한다. 따라서, 아크릴 수지의 함유량은 13질량% 이하가 바람직하다.
[열교환 소자]
다음에 열교환 소자의 제조 방법의 일례를 설명한다. 열교환 소자용 시트와, 간격 유지 부재인 콜게이트 시트를 접착제 등으로 접합시켜서, 편면 골판지를 얻는다. 접착제는 아세트산 비닐계, 에틸렌아세트산 비닐계를 사용함으로써 본 발명의 수지층과의 접착력이 향상하기 때문에 바람직하다. 또한, 필요에 따라서 콜게이트시트에, 난연제 가공을 실시하고 있어도 된다. 콜게이트 가공은 콜게이트 시트를 형성하는 서로 맞물려서 회전하는 한 쌍의 기어 형상의 콜게이터에 의해 행해지고, 열교환 소자용 시트와 콜게이트 시트의 접합은 열교환 소자용 시트를 콜게이트 가공된 콜게이트 시트에 압박하는 프레스 롤로 이루어지는 장치에 의해 행해진다. 콜게이트 시트와 열교환 소자용 시트의 접착에는 콜게이트 시트의 단가공된 정점부에 접착제를 도포하고, 열교환 소자용 시트를 압박해서 접착하는 공정 등을 채용할 수도 있다. 또한, 콜게이트 시트와 열교환 소자용 시트의 적어도 어느 일방에 접착제를 도포하고, 콜게이트 시트와 열교환 소자용 시트를 가열하면서 압박함으로써 접착시킬 수도 있다. 본 발명의 열교환 소자용 시트는 상기 콜게이트 시트의 소재로서도 사용할 수 있다.
열교환 소자는 편면 골판지를 적층함으로써 제조된다. 구체적으로는 편면 골판지의 산의 정점에 접착제를 도포하고, 복수의 편면 콜게이트를 한장씩 교대로 교차시켜서 적층시켜 제조한다.
실시예
이하, 본 발명을 실시예에 의해 더욱 상세하게 설명하지만, 본 발명은 이들 실시예에 의해 한정되는 것은 아니다. 본 실시예에서 사용한 측정법을 이하에 나타낸다. 특별히 언급하지 않는 한, 측정값으로부터 수치를 구할 때는 측정의 수를 2회로 하고, 그 평균값을 수치로서 채용했다.
<측정법>
(1) 열교환 소자용 시트의 단위 면적당 중량
100mm×100mm의 열교환 소자용 시트의 시험편을 5매 준비하고, 그들을 온도 20℃, 습도 65% RH의 분위기 중에서 24hr 정치하고, 그 후에, 5매의 시험편 각각의 질량(g)을 측정하고, 그 평균값을 1m2 당의 질량(g/m2)으로 나타내고, 열교환 소자용 시트의 단위 면적당 중량(g/m2)으로 했다.
(2) 다공질 기재의 단위 면적당 중량
300ml 용량의 용기에 충전된 200ml의 용매(아세트산 에틸)에 5매의 (1)의 시험편을 2분간 함침시키고, 5매의 시험편의 표면 및 이면을 5회씩 닦아냈다. 다음에 다시, 5매의 시험편을 300ml 용량의 용기에 충전시킨 200ml의 용매(아세트산 에틸)에 2분간 침지시켰다. 이어서, 5매의 시험편을 온도 20℃, 습도 65% RH의 분위기 중에서 24hr 정치하고, 열교환 소자용 시트로부터 수지층을 제거한 다공질 기재의 시험편을 얻었다. 그 후에, 5매의 시험편 각각의 질량(g)을 측정하고, 그 평균값을 1m2 당의 질량(g/m2)으로 나타내고, 다공질 기재의 단위 면적당 중량(g/m2)으로 했다.
(3) 수지층의 단위 면적당 중량
다음에 (1)과 (2)에서 구한 열교환 소자용 시트의 단위 면적당 중량 및 다공질 기재의 단위 면적당 중량으로부터 하기 식으로부터 수지층의 단위 면적당 중량(g/m2)을 계산했다. 수지층의 단위 면적당 중량(g/m2)=열교환 소자용 시트의 단위 면적당 중량(g/m2)-다공질 기재의 단위 면적당 중량(g/m2)
(4) 수지층에 함유되는 성분의 특정과 함유량
5g의 열교환 소자용 시트의 시험편을, 열분해 가스크로마토그래피(열분해 GC-MS)로 측정하고, 수지층에 포함되어 있는 성분을 특정하고, 또한, 수지층에 포함되는 성분의 함유량을 구했다.
(5) 우레탄 수지의 단위 면적당 중량
(4)에서 구한 수지층을 구성하는 각 성분의 함유량에 기초하여, 수지층을 구성하는 전성분의 함유량에 대한 수지층에 포함되는 우레탄 수지의 함유량의 비율(우레탄 수지의 함유량/수지층을 구성하는 전성분의 함유량)을 산출하고, (3)에서 구한 수지층의 단위 면적당 중량에 상기의 비율을 승산해서 우레탄 수지의 단위 면적당 중량으로 했다.
(5) 열교환 소자용 시트의 두께
두께는 시료(열교환 소자용 시트)의 다른 개소로부터 200mm×200mm의 시험편을 3매 채취하고, 온도 20℃, 습도 65% RH의 분위기 중에서 24hr 정치하고, 그 후 3매의 시험편 각각의 중앙과 4개 코너의 5점의 두께(㎛)를 측정기(형식 ID-112, Mitutoyo Corporation 제작)를 이용하여 측정하고, 15개의 측정값의 평균값을 값으로 했다.
(6) 열교환 소자용 시트의 투습도
투습도는 JIS Z0208(1976) 투습도(컵방식)의 방법에 의해 측정했다. 사용한 컵은 직경 60mm이고 깊이 25mm이다. 시험편은 직경 70mm의 원형의 열교환 소자용 시트를 5매 준비했다. 시험편을, 온도 20℃, 습도 65% RH에서 24hr 방치했다. 다음에 그 시험편을, 수분 측정용 염화칼슘(Wako Pure Chemical Industries. Ltd. 제작)이 들어간 컵에 설치하고, 시험편, 염화 칼슘, 컵을 합친 초기 중량(T0)을 측정하고, 이어서, 온도 20℃, 습도 65% RH로 설정한 항온 항습조 내에 시험편을 정치하고, 정치를 개시하고, 1시간 후, 2시간 후, 3시간 후, 4시간 후 및 5시간 후의 시점에 있어서의 시험편, 염화 칼슘, 컵을 합친 중량(각각 T1, T2, T3, T4, T5)을 측정했다. 하기 식에 의해 투습도를 구하고, 5매의 평균값을 투습도(g/m2/hr)로 했다.
투습도(g/m2/hr)={[((T0-T1)/T1)+((T0-T2)/T2)+((T0-T3)/T3)+((T0-T4)/T4)+((T0-T5)/T5)]/5}×100
(7) 열교환 소자용 시트의 투기도
투기도는 JIS P8117(1998) 투기도(걸리시험기법)의 방법에 의해 측정했다. 길이 100mm, 폭 100mm의 시험편(열교환 소자용 시트)을 5매 준비했다. 시험편은 온도 20℃, 습도 65% RH에서 24hr 방치 후, 동 온도, 동 습도의 환경 하에서, 걸리식 덴소미터(형식 G-B3C, Toyo Seiki Seisaku-sho, Ltd.)에 시험편을 설치하고, 공기 100ml가 통과하는 시간을 측정하고, 5매의 평균값을 투기도(초/100ml)로 했다. 또한, 투기도의 값이 클수록 열교환 소자용 시트의 기체 차폐성은 뛰어난 것이 된다.
(8) 열교환 소자용 시트의 이산화탄소 차폐율
폭 0.36m, 길이 0.60m, 높이 0.36m (0.078m3)의 박스의 개구부(20cm×20cm)에 열교환 소자용 시트의 시험편(25cm×25cm)을, 이 개구부를 폐쇄하도록 붙이고, 박스 내의 이산화탄소 체적 농도가 8,000ppm이 되도록 이산화탄소 주입구로부터 이산화탄소를 박스 내에 주입하고, 1시간 후의 박스 내의 이산화탄소 농도(ppm)를 측정하고, 다음 식에 의해 이산화탄소 차폐율(%)을 계산했다. 이산화탄소 농도는 측정기(testo 535(TESTO K.K.))를 이용하여 평가했다.
이산화탄소 차폐율(%)={(1시간 후의 박스 내의 이산화탄소 농도-박스 외의 이산화탄소 농도)/(박스 내의 초기 이산화탄소 농도-박스 외의 이산화탄소 농도)}×100
(9) 열교환 소자용 시트의 내수성
100mm×100mm의 열교환 소자용 시트의 시험편을 10매 준비하고, 1L 용량의 용기에 충전한 40℃의 온수 700ml에 침지하고, 30초간 교반한 후, 시험편을 회수했다. 이어서, 마찬가지로 온수에 침지해서 교반하는 동작을 추가로 2회 반복했다.(이상의 동작을 금후, 시험편의 온수 세정으로 칭한다) 회수한 시험편을 60℃ 설정의 열풍 오븐에서 3분간 건조한 후, 20℃ 65% RH의 분위기 중에서 24hr 정치했다.
이어서, 온수 세정 전후의 시험편에 대해서 (4), (5) 기재의 방법으로 투습도와 투기도를 각각 측정했다. 온수 세정 전후에서의 투기도와 투습도의 측정값으로부터 하기 식에서 의해 변화율을 구했다.
변화율(%)={(온수 세정 후의 측정값-온수 세정 전의 측정값)/온수 세정 전의 측정값}×100
또한, 열교환 소자용 시트의 내수성이 낮은 경우, 온수 세정에 의해 수지층에 포함되는 폴리비닐피롤리돈 등의 일부가 유출하고, 수지층의 흡습성이 낮아지기 때문에 열교환 소자용 시트의 투습도가 저하하고, 변화율(%)은 마이너스가 된다.
또한, 온수 세정에 의해 수지층의 대부분이 유출하면, 열교환 소자용 시트의 투기도가 저하하고, 변화율(%)은 마이너스가 된다. 투기도가 저하한 경우, 수분도 대부분 열교환 소자용 시트를 투과하기 때문에, 투습도의 수치는 높게 되고, 변화율(%)은 플러스가 된다.
따라서, 투기도 및 투습도의 변화율(%)의 절대값이 모두 작은 열교환 소자용 시트일수록 내수성이 우수하다고 할 수 있다.
(10) 열교환 소자용 시트의 형상 안정성
형상 안정성은 다공질 기재의 치수가 수지층 형성 후에 변화된 치수 변화율로 평가했다.
다공질 기재를 단변 150mm×장변 300mm의 치수로 커트하고, 이 다공질 기재의 표면에 단변 150mm×장변 200mm의 사이즈의 수지층을 형성해서 열교환 소자용 시트 샘플을 얻었다. 또한, 수지층의 형성 방법의 상세는 하기 실시예 및 비교예에 기재된 바와 같게 하였다. 다음에 제작한 열교환 소자용 시트 샘플의 단변의 폭을 측정하고, 다음 식에 의해 치수 변화율을 구했다.
치수 변화율(%)=[{열교환 소자용 시트 샘플의 단변의 길이(mm)-150}/150]×100
또한, 치수 변화율(%)의 값의 절대값이 작은 열교환 소자용 시트일수록 형상 안정성이 우수하다고 할 수 있다.
(11) 열교환 소자용 시트의 세정 내구성
100mm×100mm의 열교환 소자용 시트의 시험편을 10매 준비했다. 이어서, 가정용 식기 세제를 40℃의 온수에 녹여서 농도 0.01질량%의 세정액을 제작했다. 이 세정액에 시험편을 침지하고, 5분간 정치했다. 다음에 샘플을 인출하고, 40℃의 유수로 10초간 린스하는 동작을 2회 반복했다. 이상의 세정액에 침지하는 동작으로부터 린스까지 처리를 1사이클의 세정 처리로 하고, 하나의 샘플에 대해서 5사이클의 세정 처리를 반복했다. 이 5사이클의 세정 처리를 세정 내구 시험이라 한다. 회수한 세정 내구 시험 후의 시험편을 60℃ 설정의 열풍 오븐에서 3분간 건조한 후, 20℃ 65% RH의 분위기 중에서 24hr 정치했다.
이어서, 세정 내구 시험 전후의 시험편에 대해서 (4), (5) 기재의 방법으로 투습도와 투기도를 각각 측정했다. 세정 내구 시험 전후에서의 투기도와 투습도의 측정값으로부터 다음 식에 의해 변화율을 구했다.
변화율(%)={세정 내구 시험 후의 측정값-세정 내구 시험 전의 측정값)/세정 내구 시험 전의 측정값}×100
또한, 열교환 소자용 시트의 세정 내구성이 낮은 경우, 세정 내구 시험에 의해 수지층에 포함되는 폴리비닐피롤리돈 등의 일부가 유출하고, 수지층의 흡습성이 낮아지기 때문에, 열교환 소자용 시트의 투습도가 저하하고, 변화율(%)은 마이너스가 된다.
또한, 세정 내구 시험에 의해 수지층의 대부분이 유출하면, 열교환 소자용 시트의 투기도가 저하하고, 변화율(%)은 마이너스가 된다. 투기도가 저하한 경우, 수분도 많이 열교환 소자용 시트를 투과하기 때문에, 투습도의 수치는 높게 되고, 변화율(%)은 플러스가 된다.
따라서, 투습도 및 투기도의 변화율(%)의 절대값이 모두 작은 열교환 소자용 시트일수록 세정 내구성이 우수하다고 할 수 있다.
(실시예 1)
다공질 기재로서, 단위 면적당 중량 6.7g/m2, 두께 12㎛, 공공률 43%, 세공지름 33nm의 폴리에틸렌 다공성 필름을 준비했다. 물성은 투습도 101g/m2/hr, 이산화탄소 차폐율 2%이었다.
이어서, 이하의 조작에 의해 수지층의 도료 조성물을 제작했다.
수지층의 재료로서 폴리비닐피롤리돈(BASF Corp.제작 "Luvitec K85"(등록 상표))과 폴리우레탄 수지의 수분산체(DKS Co. Ltd. 제작 "슈퍼 플렉스 150" (등록 상표) 고형분 농도:30질량%)를 준비했다. 용매로서 에탄올과 물의 혼합액을 사용했다. 상기 Luvitec K85와 슈퍼 플렉스 150과 에탄올과 물을 질량비로 3.6:1.3:62.7:32.4의 비율로 혼합하고, 균일한 액체가 될 때까지 교반해서 고형분 4질량%의 혼합 용액으로 했다. 또한, 상기 도료 조성물에 UV 개시제(IGMResins사 제작 "Omnirad"(등록 상표) 184)을 Luvitec K85에 대하여 3질량% 첨가해서 수지층의 도료 조성물로 했다.
이어서, 이하의 순서로 다공질 기재의 표면에 수지층을 형성했다.
상기 다공질 기재의 표면에 바 코터 번수 4번을 이용하여 상기 수지층의 도료 조성물을 도포했다. 도포 후, 60℃ 설정의 열풍 오븐 내에서 1분간 건조시켰다. 다음에 수지층을 도포한 다공질 기재를 대지에 테이프로 접합시키고 UV 조사 장치(EYE GRAPHICS Co., Ltd. 제작 「ECS-301」)를 사용해서 대기 분위기 하에서 500mJ/cm2의 조사량의 UV를 조사하고, 수지층을 가교시켰다.
이상의 순서로 수지층에 90질량%의 폴리비닐피롤리돈을 포함하는 열교환 소자용 시트를 얻었다.
이 열교환 소자용 시트의 구성을 표 1에 나타낸다.
(실시예 2)
이하의 조작에 의해 수지층의 도료 조성물을 제작했다.
Luvitec K85와 슈퍼 플렉스 150과 에탄올과 물을 질량비로 3.2:2.7:65.3:28.8의 비율로 혼합하고, 균일한 액체가 될 때까지 교반해서 고형분 4질량%의 혼합 용액으로 했다.
상기 이외는 실시예 1과 같은 순서로 수지층에 80질량%의 폴리비닐피롤리돈을 포함하는 열교환 소자용 시트를 얻었다.
이 열교환 소자용 시트의 구성을 표 1에 나타낸다.
(실시예 3)
이하의 조작에 의해 수지층의 도료 조성물을 제작했다.
Luvitec K85와 슈퍼 플렉스 150과 에탄올과 물을 질량비로 3.0:3.3:66.7:27.0의 비율로 혼합하고, 균일한 액체가 될 때까지 교반해서 고형분 4질량%의 혼합 용액으로 했다.
상기 이외는 실시예 1과 같은 순서로 수지층에 75질량%의 폴리비닐피롤리돈을 포함하는 열교환 소자용 시트를 얻었다.
이 열교환 소자용 시트의 구성을 표 1에 나타낸다.
(실시예 4)
이하의 조작에 의해 수지층의 도료 조성물을 제작했다.
Luvitec K85와 슈퍼 플렉스 150과 에탄올과 물을 질량비로 2.8:4.0:68.0:25.2의 비율로 혼합하고, 균일한 액체가 될 때까지 교반해서 고형분 4질량%의 혼합 용액으로 했다.
상기 이외는 실시예 1과 같은 순서로 수지층에 70질량%의 폴리비닐피롤리돈을 포함하는 열교환 소자용 시트를 얻었다.
이 열교환 소자용 시트의 구성을 표 1에 나타낸다.
(실시예 5)
이하의 조작에 의해 수지층의 도료 조성물을 제작했다.
Luvitec K85와 슈퍼 플렉스 150과 에탄올과 물을 질량비로 2.4:5.3:70.7:21.6의 비율로 혼합하고, 균일한 액체가 될 때까지 교반해서 고형분 4질량%의 혼합 용액으로 했다.
상기 이외는 실시예 1과 동일한 순서로 수지층에 60질량%의 폴리비닐피롤리돈을 포함하는 열교환 소자용 시트를 얻었다.
이 열교환 소자용 시트의 구성을 표 1에 나타낸다.
(실시예 6)
이하의 조작에 의해 수지층의 도료 조성물을 제작했다.
Luvitec K85와 슈퍼 플렉스 150과 에탄올과 물을 질량비로 2.0:6.7:73.3:18.0의 비율로 혼합하고, 균일한 액체가 될 때까지 교반해서 고형분 4질량%의 혼합 용액으로 했다.
상기 이외는 실시예 1과 같은 순서로 수지층에 50질량%의 폴리비닐피롤리돈을 포함하는 열교환 소자용 시트를 얻었다.
이 열교환 소자용 시트의 구성을 표 1에 나타낸다.
(실시예 7)
이하의 조작에 의해 수지층의 도료 조성물을 제작했다.
Luvitec K85와 슈퍼 플렉스 150과 에탄올과 물을 질량비로 1.6:8.0:76.0:14.4의 비율로 혼합하고, 균일한 액체가 될 때까지 교반해서 고형분 4질량%의 혼합 용액으로 했다.
상기 이외는 실시예 1과 같은 순서로 수지층에 40질량%의 폴리비닐피롤리돈을 포함하는 열교환 소자용 시트를 얻었다.
이 열교환 소자용 시트의 구성을 표 1에 나타낸다.
(실시예 8)
이하의 조작에 의해 수지층의 도료 조성물을 제작했다.
Luvitec K85와 슈퍼 플렉스 150과 에탄올과 물을 질량비로 1.0:10.0:80.0:9.0의 비율로 혼합하고, 균일한 액체가 될 때까지 교반해서 고형분 4질량%의 혼합 용액으로 했다.
상기 이외는 실시예 1과 같은 순서로 수지층에 25질량%의 폴리비닐피롤리돈을 포함하는 열교환 소자용 시트를 얻었다.
이 열교환 소자용 시트의 구성을 표 1에 나타낸다.
(실시예 9)
이하의 조작에 의해 수지층의 도료 조성물을 제작했다.
Luvitec K85와 슈퍼 플렉스 150과 에탄올과 물을 질량비로 2.3:2.5:75.0:20.3의 비율로 혼합하고, 균일한 액체가 될 때까지 교반해서 고형분 3질량%의 혼합 용액으로 했다.
도료 조성물의 도포에는 바 코터 번수 3번을 사용했다.
상기 이외는 실시예 1과 같은 순서로 수지층에 75질량%의 폴리비닐피롤리돈을 포함하는 열교환 소자용 시트를 얻었다.
이 열교환 소자용 시트의 구성을 표 1에 나타낸다.
(실시예 10)
도료 조성물의 도포에 바 코터 번수 10번을 사용했다.
상기 이외는 실시예 3과 같은 순서로 수지층에 75질량%의 폴리비닐피롤리돈을 포함하는 열교환 소자용 시트를 얻었다.
이 열교환 소자용 시트의 구성을 표 1에 나타낸다.
(실시예 11)
UV를 조사하지 않고 수지층을 가교하지 않는 것 이외는 실시예 3과 같은 순서로 수지층이 75질량%의 폴리비닐피롤리돈인 열교환 소자용 시트를 얻었다.
이 열교환 소자용 시트의 구성을 표 1에 나타낸다.
(실시예 12)
다공질 기재로서, 단위 면적당 중량 5.6g/m2, 두께 10㎛, 공공률 43%, 세공지름 33nm의 폴리에틸렌 다공성 필름을 준비했다. 물성은 투습도 101g/m2/hr, 이산화탄소 차폐율 2%이었다. 다공질 기재 이외는 실시예 9와 동일한 순서로 수지층이 75질량%의 폴리비닐피롤리돈인 열교환 소자용 시트를 얻었다.
이 열교환 소자용 시트의 구성을 표 1에 나타낸다.
(실시예 13)
실시예 12와 동일한 다공질 기재를 이용하고, 실시예 3과 같은 순서로 수지층이 75질량%의 폴리비닐피롤리돈인 열교환 소자용 시트를 얻었다.
이 열교환 소자용 시트의 구성을 표 1에 나타낸다.
(실시예 14)
실시예 12와 같은 다공질 기재 상에 실시예 3과 같은 도포액 조성물을, 바 코터 번수 3번을 이용하여 도포했다. 다음에 UV 조사량을 200mJ/cm2로 한 것 이외는 실시예 1과 같은 순서로 수지층에 75질량%의 폴리비닐피롤리돈을 포함하는 열교환 소자용 시트를 얻었다. 이 열교환 소자용 시트의 구성을 표 3에 나타낸다.
(실시예 15)
바 코터 번수를 4번으로 한 것 이외는 실시예 14와 같은 순서로 수지층에 75질량%의 폴리비닐피롤리돈을 포함하는 열교환 소자용 시트를 얻었다. 이 열교환 소자용 시트의 구성을 표 3에 나타낸다.
(실시예 16)
이하의 조작에 의해 수지층의 도료 조성물을 제작했다.
수지층의 재료로서 Luvitec K85와 슈퍼 플렉스 150, 아크릴 수지 원료로서 디펜타에리스리톨헥사아크릴레이트를 주성분으로 하는 아크릴레이트(KYOEISHA CHEMICAL Co., LTD. 제작 "라이트아크릴레이트 DPE-6A"(등록 상표))를 준비했다. 용매로서 에탄올과 물의 혼합액을 사용했다. 상기 Luvitec K85와 슈퍼 플렉스 150과 라이트 아크릴레이트 DPE-6A와 에탄올과 물을 질량비로 3.0:2.7:0.2:67.1:27.0의 비율로 혼합하고, 균일한 액체가 될 때까지 교반해서 고형분 4질량%의 혼합 용액으로 했다. 또한, 상기 도료 조성물에 Omnirad 184를 Luvitec K85에 대하여 3질량% 첨가해서 수지층의 도료 조성물로 했다.
상기, 도포액 조성물을 사용한 것 이외는 실시예 14와 동일한 순서로 수지층에 75질량%의 폴리비닐피롤리돈과 5질량%의 아크릴 수지를 포함하는 열교환 소자용 시트를 얻었다. 이 열교환 소자용 시트의 구성을 표 3에 나타낸다.
(실시예 17)
바 코터의 번수를 4번으로 한 것 이외는 실시예 16과 같은 순서로 수지층에 75질량%의 폴리비닐피롤리돈과 5질량%의 아크릴 수지를 포함하는 열교환 소자용 시트를 얻었다. 이 열교환 소자용 시트의 구성을 표 3에 나타낸다.
(실시예 18)
도포액 조성물의 혼합비를 Luvitec K85과 슈퍼 플렉스 150과 라이트 아크릴레이트 DPE-6A와 에탄올과 물을 질량비로 3.0:2.0:0.4:67.6:27.0의 비율로 혼합한 것 이외는 실시예 17과 같은 순서로 수지층에 75질량%의 폴리비닐피롤리돈과 10질량%의 아크릴 수지를 포함하는 열교환 소자용 시트를 얻었다. 이 열교환 소자용 시트의 구성을 표 3에 나타낸다.
(실시예 19)
아크릴 수지 원료로서, 펜타에리스리톨테트라아크릴레이트를 주성분으로 하는 아크릴레이트(KYOEISHA CHEMICAL Co., LTD.제작 "라이트아크릴레이트 PE-4A" (등록 상표))를 사용한 것 이외는 실시예 17과 같은 순서로 수지층에 75질량%의 폴리비닐피롤리돈과 5질량%의 아크릴 수지를 포함하는 열교환 소자용 시트를 얻었다. 이 열교환 소자용 시트의 구성을 표 3에 나타낸다.
(실시예 20)
아크릴 수지 원료로서, 펜타에리스리톨테트라아크릴레이트를 주성분으로 하는 아크릴레이트(KYOEISHA CHEMICAL Co., LTD.제작 "라이트아크릴레이트 PE-4A" (등록 상표))를 사용한 것 이외는 실시예 17과 같은 순서로 수지층에 75질량%의 폴리비닐피롤리돈과 5질량%의 아크릴 수지를 포함하는 열교환 소자용 시트를 얻었다. 이 열교환 소자용 시트의 구성을 표 3에 나타낸다.
(실시예 21)
이하의 조작에 의해 수지층의 도료 조성물을 제작했다.
Luvitec K85와 슈퍼 플렉스 150과 에탄올과 물을 질량비로 3.4:2.0:64.0:30.6의 비율로 혼합하고, 균일한 액체가 될 때까지 교반해서 고형분 4질량%의 혼합 용액으로 했다.
상기 이외는 실시예 1과 동일한 순서로 수지층에 85질량%의 폴리비닐피롤리돈을 포함하는 열교환 소자용 시트를 얻었다.
이 열교환 소자용 시트의 구성을 표 1에 나타낸다.
(비교예 1)
이하의 조작에 의해 수지층의 도료 조성물을 제작했다.
Luvitec K85와 에탄올과 물을 질량비로 10.0:50.0:40.0의 비율로 혼합하고, 균일한 액체가 될 때까지 교반해서 고형분 10질량%의 혼합 용액으로 했다.
도료 조성물의 도포에 바 코터 번수 6번을 사용했다.
상기 이외는 실시예 1과 같은 순서로 수지층이 100질량%의 폴리비닐피롤리돈인 열교환 소자용 시트를 얻었다.
이 열교환 소자용 시트의 구성을 표 1에 나타낸다.
(비교예 2)
UV를 조사하지 않고 수지층을 가교하지 않은 것 이외는 비교예 1과 같은 순서로 수지층이 100질량%의 폴리비닐피롤리돈인 열교환 소자용 시트를 얻었다.
이 열교환 소자용 시트의 구성을 표 1에 나타낸다.
(비교예 3)
이하의 조작에 의해 수지층의 도료 조성물을 제작했다.
Luvitec K85와 에탄올과 물을 질량비로 4.0:60.0:36.0의 비율로 혼합하고, 균일한 액체가 될 때까지 교반해서 고형분 4질량%의 혼합 용액으로 했다.
상기 이외는 실시예 1과 같은 순서로 수지층이 100질량%의 폴리비닐피롤리돈인 열교환 소자용 시트를 얻었다.
이 열교환 소자용 시트의 구성을 표 1에 나타낸다.
(비교예 4)
이하의 조작에 의해 수지층의 도료 조성물을 제작했다.
슈퍼 플렉스 150과 에탄올과 물을 질량비로 13.3:30.0:56.7의 비율로 혼합하고, 균일한 액체가 될 때까지 교반해서 고형분 4질량%의 혼합 용액으로 했다.
상기 이외는 실시예 1과 같은 순서로 수지층이 100질량%의 우레탄 수지인 열교환 소자용 시트를 얻었다.
이 열교환 소자용 시트의 구성을 표 1에 나타낸다.
각각의 열교환 소자용 시트에 대해서 행한 평가 결과를, 표 2에 나타낸다.
실시예 1~13 및 실시예 21의 열교환 소자용 시트에는 수지층에 폴리비닐피롤리돈을 포함하기 때문에 높은 투습도를 발현한다. 또한 우레탄 수지를 포함하기 때문에 투기도가 높고, 양호한 기체 차폐성을 갖고 있다. 또한, 이들의 열교환 소자용 시트는 높은 내수성을 갖고 있다.
비교예 1의 열교환 소자용 시트는 수지층에 우레탄 수지를 포함하지 않기 때문에 수지층의 단위 면적당 중량을 크게 하지 않으면 충분한 기체 차폐성을 발현하지 않는다(즉, 투기도가 작아진다). 또한, 수지층의 단위 면적당 중량이 크기 때문 수지층을 가교시켰을 때의 경화 수축이 현저하고, 이 열교환 소자용 시트의 형체 안정성은 매우 열악한 것이 되고, 이 열교환 소자용 시트는 취급이 곤란하다. 비교예 2의 열교환 소자용 시트는 수지층을 가교하고 있지 않기 때문에 온수 세정 공정에 의해, 수지층이 열교환 소자용 시트로부터 탈락해버려, 다공질 기재의 구멍을 수지층이 폐쇄하지 않게 되고, 온수 세정 후의 열교환 소자용 시트의 기체 차폐성이 현저하게 악화했다. 그리고, 비교예 3의 열교환 소자용 시트는 실시예 1~8과 수지층의 단위 면적당 중량이 동등하지만, 우레탄 수지를 포함하지 않기 때문에 충분한 기체 차폐성을 발현하지 않고 있다(즉, 투기도가 작아진다). 비교예 1~3의 열교환 소자용 시트의 평가 결과로부터, 수지층을 폴리비닐피롤리돈만으로 한 경우에는 기체 차폐성과 내수성을 양립하는 것이 어려운 것이 확인된다.
비교예 4의 열교환 소자용 시트는 수지층에 폴리비닐피롤리돈을 포함하지 않기 때문에, 충분한 투습도가 얻어지지 않는다.
실시예 14~20의 열교환 소자용 시트에 대해서 행한 평가의 결과를 표 4에 나타낸다.
실시예 14 및 15의 열교환 소자용 시트와, 실시예 16 및 17의 열교환 소자용 시트를 비교하면, 수지층에 아크릴 수지를 포함하는 실시예 16 및 17의 열교환 소자용 시트는 세정 내구성 시험 후에 투습도 및 투기도의 변화가 적다. 이것은 아크릴 수지가 수지층 내에서 가교 구조를 취함으로써 수지층의 세정 내구성이 향상하고, 세정 시험에 의한 수지층의 탈락이 억제된 것을 나타내고 있다. 실시예 18의 열교환 소자용 시트는 실시예 17의 열교환 소자용 시트와 비교해서 아크릴 수지의 함유량이 많고, 우레탄 수지의 함유량은 상대적으로 감소한 열교환 소자용 시트이다. 이 실시예 18의 열교환 소자용 시트는 투기도가 낮다. 이것은 우레탄 수지가 가스 차폐성의 향상에 기여하고 있는 것을 나타내고 있다.
또한, 실시예 17의 열교환 소자용 시트는 탄소-탄소 이중 결합을 6개 갖는 아크릴레이트가 가교해서 이루어지는 아크릴 수지를 포함하고, 실시예 19의 열교환 소자용 시트와 실시예 20의 열교환 소자용 시트는, 각각 탄소-탄소 이중 결합을 4개와 2개 지니는 아크릴레이트가 가교해서 이루어지는 아크릴 수지를 포함한다. 실시예 17, 19 및 20의 열교환 소자용 시트를 비교하면, 탄소-탄소 이중 결합을 많이 갖는 아크릴레이트가 가교해서 이루어지는 아크릴 수지를 포함할수록 높은 세정 내구성이 얻어지는 것이 확인된다.
Figure pct00008
Figure pct00009
Figure pct00010
Figure pct00011
101 열교환 소자용 시트
102 다공질 기재
103 수지층
104 구멍
201 수지층의 일부가 침입한 구멍

Claims (12)

  1. 적어도 다공질 기재와 수지층의 적층체를 구비하고,
    상기 수지층은 적어도 폴리비닐피롤리돈 및/또는 비닐피롤리돈 공중합체와 우레탄 수지를 포함하는 열교환 소자용 시트.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 수지층이 아크릴 수지를 포함하는 열교환 소자용 시트.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 아크릴 수지가 탄소-탄소 이중 결합을 2개 이상 갖는 아크릴레이트가 가교되어 이루어지는 아크릴 수지를 포함하는 열교환 소자용 시트.
  4. 제 2 항 또는 제 3 항에 있어서,
    상기 아크릴 수지가 가교 구조를 갖고, 상기 가교 구조가 하기 화학식(I) 또는 (II)으로 나타내어지는 구조를 포함하는 열교환 소자용 시트.
    Figure pct00012

    (R1~R2는 임의의 길이의 알킬쇄, X1~X6은 임의의 원소 또는 분자 구조를 나타낸다.)
    Figure pct00013

    (R1~R4는 임의의 길이의 알킬쇄, X1~X8은 임의의 원소 또는 분자 구조를 나타낸다.)
  5. 제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 폴리비닐피롤리돈 및/또는 비닐피롤리돈 공중합체의 함유량이 상기 수지층 전체에 대하여 50질량% 이상, 95질량% 이하인 열교환 소자용 시트.
  6. 제 1 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 폴리비닐피롤리돈 및/또는 비닐피롤리돈 공중합체의 함유량이 상기 수지층 전체에 대하여 50질량% 이상, 90질량% 이하이고, 상기 폴리비닐피롤리돈 및/또는 비닐피롤리돈 공중합체와 상기 우레탄 수지의 함유량비(폴리비닐피롤리돈 및/또는 비닐피롤리돈 공중합체의 함유량(질량%)/우레탄 수지의 함유량(질량%))가 1.0 이상 9.0 이하인 열교환 소자용 시트.
  7. 제 1 항 내지 제 6 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 폴리비닐피롤리돈 및/또는 비닐피롤리돈 공중합체의 함유량이 상기 수지층 전체에 대하여 50질량% 이상, 85질량% 이하이고,
    상기 폴리비닐피롤리돈 및/또는 비닐피롤리돈 공중합체와 상기 우레탄 수지의 함유량비(폴리비닐피롤리돈 및/또는 비닐피롤리돈 공중합체의 함유량(질량%)/우레탄 수지의 함유량(질량%))가 2.0 이상 6.0 이하인 열교환 소자용 시트.
  8. 제 1 항 내지 제 7 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 폴리비닐피롤리돈 및/또는 비닐피롤리돈 공중합체가 가교 구조를 갖는 것을 특징으로 하는 열교환 소자용 시트.
  9. 제 1 항 내지 제 8 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 수지층의 단위 면적당 중량이 0.1g/m2 이상이고, 또한 상기 다공질 기재의 단위 면적당 중량에 대한 상기 수지층의 단위 면적당 중량의 비(수지층의 단위 면적당 중량/다공질 기재의 단위 면적당 중량)가 0.18 이하인 열교환 소자용 시트.
  10. 제 1 항 내지 제 9 항 중 어느 한 항에 기재된 열교환 소자용 시트를 제조하기 위한 방법으로서,
    폴리비닐피롤리돈 및/또는 비닐피롤리돈 공중합체와, 우레탄 수지와, 탄소-탄소 이중 결합을 2개 이상 갖는 아크릴레이트를 포함하는 도포액 조성물을, 상기다공질 기재 상에 도포해서 도포막을 형성한 후에, 상기 도포막에 자외선을 조사하는 공정을 갖는 열교환 소자용 시트의 제조방법.
  11. 제 1 항 내지 제 9 항 중 어느 한 항에 기재된 열교환 소자용 시트를 사용한 열교환 소자.
  12. 제 11 항에 기재된 열교환 소자를 사용한 열교환기.
KR1020207005777A 2017-12-05 2018-11-29 열교환용 시트 KR102650363B1 (ko)

Applications Claiming Priority (5)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JPJP-P-2017-233151 2017-12-05
JP2017233151 2017-12-05
JPJP-P-2018-034872 2018-02-28
JP2018034872 2018-02-28
PCT/JP2018/043938 WO2019111793A1 (ja) 2017-12-05 2018-11-29 熱交換用シート

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20200094725A true KR20200094725A (ko) 2020-08-07
KR102650363B1 KR102650363B1 (ko) 2024-03-22

Family

ID=66750259

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020207005777A KR102650363B1 (ko) 2017-12-05 2018-11-29 열교환용 시트

Country Status (7)

Country Link
US (1) US11761718B2 (ko)
EP (1) EP3722731A4 (ko)
JP (1) JP7294130B2 (ko)
KR (1) KR102650363B1 (ko)
CN (1) CN111148962B (ko)
CA (1) CA3084922A1 (ko)
WO (1) WO2019111793A1 (ko)

Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2021532287A (ja) * 2018-07-31 2021-11-25 ダブリュ.エル.ゴア アンド アソシエイツ, インコーポレイティドW.L. Gore & Associates, Incorporated ポリエチレンフィルム
WO2021033658A1 (ja) * 2019-08-20 2021-02-25 東レ株式会社 熱交換素子用シート
JP7196129B2 (ja) * 2020-03-31 2022-12-26 株式会社ダイセル 積層体
EP4235077A4 (en) * 2020-10-23 2024-01-10 Mitsubishi Electric Corp SEPARATION PLATE, TOTAL HEAT EXCHANGE ELEMENT USING SAME, TOTAL HEAT EXCHANGER, AND METHOD FOR MANUFACTURING SEPARATION PLATE

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008014623A (ja) 2006-06-05 2008-01-24 Rengo Co Ltd 全熱交換器用シート
JP2010111051A (ja) * 2008-11-07 2010-05-20 Japan Gore Tex Inc 成形品の製造方法、及び熱交換用膜エレメント
JP2013242130A (ja) * 2012-04-26 2013-12-05 Panasonic Corp 全熱交換素子用仕切部材およびその素材を用いた全熱交換素子および熱交換形換気装置
JP2017020779A (ja) 2015-07-07 2017-01-26 東レ株式会社 熱交換用シート

Family Cites Families (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS595330U (ja) * 1982-07-05 1984-01-13 帝人株式会社 積層構造体
JPS6059178A (ja) * 1983-09-08 1985-04-05 株式会社クラレ 透湿性防水加工布
JPS63117045A (ja) * 1986-11-05 1988-05-21 Nisshinbo Ind Inc 連通気泡性硬質ウレタンフオ−ムの製造方法
WO1997029160A1 (en) * 1996-02-09 1997-08-14 Surface Solutions Laboratories, Inc. Water-based hydrophilic coating compositions and articles prepared therefrom
KR101018357B1 (ko) * 2008-07-16 2011-03-04 에스에스씨피 주식회사 우수한 고온 내수성을 갖는 광경화형 코팅 조성물
JP5816821B2 (ja) * 2012-09-11 2015-11-18 パナソニックＩｐマネジメント株式会社 全熱交換素子用仕切部材およびその全熱交換素子用仕切部材を用いた全熱交換素子および熱交換形換気装置
EP3354690B1 (en) * 2015-09-25 2021-03-10 DIC Corporation Moisture-permeable film
JP6206530B2 (ja) * 2016-03-31 2017-10-04 ブラザー工業株式会社 トナーカートリッジ

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008014623A (ja) 2006-06-05 2008-01-24 Rengo Co Ltd 全熱交換器用シート
JP2010111051A (ja) * 2008-11-07 2010-05-20 Japan Gore Tex Inc 成形品の製造方法、及び熱交換用膜エレメント
JP2013242130A (ja) * 2012-04-26 2013-12-05 Panasonic Corp 全熱交換素子用仕切部材およびその素材を用いた全熱交換素子および熱交換形換気装置
JP2017020779A (ja) 2015-07-07 2017-01-26 東レ株式会社 熱交換用シート

Also Published As

Publication number Publication date
US11761718B2 (en) 2023-09-19
JP7294130B2 (ja) 2023-06-20
US20210164737A1 (en) 2021-06-03
CN111148962B (zh) 2021-10-22
EP3722731A4 (en) 2021-09-01
WO2019111793A1 (ja) 2019-06-13
KR102650363B1 (ko) 2024-03-22
CN111148962A (zh) 2020-05-12
EP3722731A1 (en) 2020-10-14
JPWO2019111793A1 (ja) 2020-10-22
CA3084922A1 (en) 2019-06-13

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR20200094725A (ko) 열교환용 시트
JP6790516B2 (ja) 熱交換用シート
KR101371120B1 (ko) 전열 교환기용 시트, 전열 교환 소자 및 전열 교환기
DE69914126T2 (de) Thermoplastische Verbundfolie
US7883767B2 (en) Composite material comprising layered hydrophilic coatings
DE10047719A1 (de) Hydrophile, offenzellige, elastische Schaumstoffe auf Basis von Melamin/Formaldehyd-Harzen, ihre Herstellung und ihre Verwendung in Hygieneartikeln
US9255209B2 (en) Air-permeable sheet imparted with oil repellency
US20170191255A1 (en) Building assembly including a weather resistant barrier, a sheet for use as a weather resistant barrier, a liquid coating composition and methods of making the foregoing
WO2021033658A1 (ja) 熱交換素子用シート
US8123048B2 (en) Hydrophilic porous membrane and method of forming the same
JP7409107B2 (ja) 熱交換用シート
JPH0765270B2 (ja) 中空糸膜の機能化処理方法
CN114222896B (zh) 热交换元件用片材
JP2024075085A (ja) 熱交換素子用シート、その製造方法、熱交換素子および熱交換器
WO2022201761A1 (ja) 電池用セパレータおよび、その製造方法
CN109937125A (zh) 经处理多孔材料
DE10201579A1 (de) Vernetzbare Harzzusammensetzung und damit behandeltes Produkt
CN106457599B (zh) 经处理的多孔材料
JP2024075061A (ja) 積層体
JP2734617B2 (ja) セパレータの製造方法
CN117940497A (zh) 多孔材料、其方法及用途
CN109789595A (zh) 经处理的多孔材料
CN106470809A (zh) 经处理多孔材料
CN106660225A (zh) 经处理的多孔材料

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
AMND Amendment
E902 Notification of reason for refusal
AMND Amendment
E601 Decision to refuse application
X091 Application refused [patent]
AMND Amendment
X701 Decision to grant (after re-examination)
GRNT Written decision to grant