WO2022186095A1 - 全熱交換素子用透湿フィルム及び全熱交換素子 - Google Patents

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moisture
heat exchange
exchange element
permeable film
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憲吾 山根
和也 佃
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三菱製紙株式会社
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Definitions

  • the present invention is installed in a total heat exchanger that supplies fresh outside air to a room and discharges dirty air from the room in order to maintain a comfortable space in a building, office, store, residence, etc. , a total heat exchange element that simultaneously exchanges sensible heat (temperature) and latent heat (humidity), and a moisture permeable film for a total heat exchange element used as a partition plate for the total heat exchange element.
  • Each total heat exchange element is produced using a dedicated machine. It consists of a laminate that is alternately laminated. Each channel is provided with a spacing plate for maintaining the spacing between the partitioning plates arranged at predetermined intervals.
  • corrugated corrugated paper spacers are used as the spacing plates in the case of the cross-flow type total heat exchange element, and they are made by injection molding or the like in the case of the counter-flow type total heat exchange element.
  • a resin frame is used.
  • the direction in which the supply air flow is guided by the supply air flow path and the direction in which the exhaust flow is guided by the exhaust flow path are perpendicular to each other in the case of the cross-flow type total heat exchange element, and in the case of the counter-flow type total heat exchange element, facing each other.
  • the partition plates used in conventional total heat exchange elements are made of porous materials, they also have air permeability for dirty gas components such as carbon dioxide. It had the disadvantage that the air flow and the exhaust flow were mixed inside the total heat exchange element, and the efficiency of ventilation decreased. This mixing of the supply air flow and the exhaust air flow is a fatal flaw for a total heat exchanger.
  • a total heat exchanger that mixes the supply air flow and the exhaust air flow may be evaluated as simply stirring the dirty air in the room instead of exchanging the indoor and outdoor air while recovering energy. . If the indoor and outdoor air is mixed in this way, the purpose of ventilation cannot be achieved, and the total heat exchanger will not function at all.
  • total heat exchangers have been installed in various places and environments. There is no problem if the difference in temperature or humidity between the supply air flow and the exhaust flow is small. In an environment where there is a large difference in temperature and humidity from the exhaust flow, the partition plate may be exposed to high humidity conditions during total heat exchange. If such a state continues, the partition plate will not be able to hold a large amount of water, and water may drip from the partition plate, which is called "dripping". When water drips, depending on the type of moisture absorbent, the metal outer frame used as the reinforcing material may rust. Further, if dripping water continues, the total heat exchange element may lose its shape and may not function at all as a total heat exchanger.
  • Patent Document 1 a composite membrane substrate which is composed of a polyolefin microporous membrane and supports a hydrophilic resin compound in the pores of the microporous membrane.
  • Patent Document 1 if the base material is used as it is, there is no shielding property, and sufficient exchange efficiency cannot be obtained. As a result, sufficient exchange efficiency was not obtained.
  • a film for a total heat exchange element comprising a synthetic resin film material in which many through holes are formed by being pulled to both sides, and a hydrophilic polymer compound filled in the through holes of the synthetic resin film material.
  • Patent Document 2 Although shielding properties were obtained, high moisture permeability could not be obtained, and sufficient exchange efficiency could not be obtained.
  • Patent Document 3 a water-permeable waterproof membrane that is made of a polyolefin microporous membrane containing polyethylene and has specified water vapor permeation and water pressure resistance.
  • Patent Document 3 there is room for improvement in achieving both shielding properties and moisture permeability.
  • the partition plate comprises first and third layers having waterproofness, gas permeability, and water insolubility, and an adhesive having a second layer sandwiched between these layers having gas permeability and water vapor permeability.
  • a total heat exchange element for example, Patent Document 4
  • Patent Document 4 cannot provide sufficient moisture permeability and moisture resistance, and is economically disadvantageous in actual production.
  • An object of the present invention is to provide a moisture permeable film for a total heat exchange element, which is a partition plate for constituting a total heat exchange element for a total heat exchanger, having excellent adhesion to a polyolefin microporous membrane, high moisture permeability and gas
  • An object of the present invention is to provide a moisture-permeable film for a total heat exchange element having shielding properties and moisture resistance.
  • a moisture permeable film for a total heat exchange element characterized by: (2) The moisture-permeable film for a total heat exchange element according to (1) above, wherein the moisture-permeable resin layer contains a cellulose acetate resin having an acetylation degree of 60% or less and a polymerization degree of 165 or more and 185 or less. .
  • a moisture permeable resin layer is provided on at least one surface of a polyolefin microporous film having an air resistance of 100 sec or more and a moisture permeability of 750 g/m 2 ⁇ 24 hr or more.
  • a moisture permeable film for a total heat exchange element characterized by ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the moisture-permeable film for total heat exchange elements which is excellent in adhesiveness with a polyolefin microporous membrane, and has high moisture-permeability, gas-shielding property, and moisture resistance can be provided.
  • the polyolefin microporous membrane is a microporous membrane containing polyolefin.
  • the microporous membrane has a large number of micropores inside, and has a structure in which these micropores are connected so that gas or liquid can pass from one surface to the other surface.
  • Membrane with Examples of polyolefins include homopolymers or copolymers such as polyethylene, polypropylene, polybutylene, polymethylpentene, and mixtures of one or more of these. Among these, polyethylene or polypropylene is particularly preferable.
  • the polyolefin microporous membrane preferably contains 90% by mass or more of polyolefin.
  • the polyolefin microporous membrane may contain additives such as organic fillers, inorganic fillers, surfactants, etc., as components other than the polyolefin, as long as they do not affect the effects of the present invention.
  • the thickness of the polyolefin microporous membrane is not particularly limited.
  • the thickness is preferably 5 ⁇ m or more and 30 ⁇ m or less, more preferably 10 ⁇ m or more and 20 ⁇ m or less. If the thickness is less than 5 ⁇ m, the mechanical strength cannot be obtained, which may cause problems in processing with an actual machine. When the thickness is thicker than 30 ⁇ m, the moisture permeability may decrease.
  • the porosity of the polyolefin microporous membrane is also not particularly limited.
  • the porosity is preferably 30% or more and 70% or less, more preferably 40% or more and 60% or less. If the porosity is lower than 30%, sufficient moisture permeability may not be obtained. If the porosity is higher than 70%, mechanical strength may decrease.
  • the average pore size of the polyolefin microporous membrane is also not particularly limited.
  • the average pore size is preferably 10 nm or more and 500 nm or less, more preferably 50 nm or more and 200 nm or less. When the average pore size is smaller than 10 nm, sufficient moisture permeability may not be obtained. If the average pore size is larger than 500 nm, the mechanical strength may decrease.
  • the polyolefin microporous membrane has an air resistance of 100 sec or more and a moisture permeability of 750 g/m 2 ⁇ 24 hr or more.
  • the air resistance of the polyolefin microporous membrane is more preferably 100 sec or more as a value of air resistance (air resistance (Oken)) according to the Oken test method measured according to JIS P 8117:2009. is 200 sec or more, more preferably 300 sec or more. If the air permeability is less than 100 sec, sufficient adhesion to the moisture-permeable resin layer may not be obtained. From the viewpoint of the moisture permeability of the polyolefin microporous membrane itself, the air permeability of the polyolefin microporous membrane is preferably 500 sec or less.
  • the moisture permeability of the polyolefin microporous membrane is 750 g/m 2 ⁇ 24 hr or more, more preferably 800 g/m 2 ⁇ 24 hr or more, still more preferably 850 g/m 2 ⁇ 24 hr or more. If the moisture permeability is less than 750 g/m 2 ⁇ 24 hr, sufficient moisture permeability as a moisture permeable film may not be obtained. Within the air permeability range described above, the higher the moisture permeability of the polyolefin microporous membrane, the better.
  • the moisture permeability of the polyolefin microporous film was measured by the method used in the evaluation of the moisture permeability of the moisture permeable film for total heat exchange element or paper for total heat exchange element in the examples described later.
  • the method for obtaining the polyolefin microporous membrane can use a known technique and is not particularly limited. An example of a specific manufacturing method is shown below.
  • raw materials obtained by adding inorganic fillers or organic fillers and various additives to predetermined amounts of polyolefin resin and plasticizer are stirred and mixed by a mixer to obtain a raw material composition.
  • this mixture (raw material composition) is put into a twin-screw extruder equipped with a T-die at the tip, and extruded into a sheet while being heated, melted and kneaded to obtain a film-like material.
  • this film-like material is immersed in a suitable extraction solvent to extract and remove the plasticizer, and dried.
  • the dried film-like material is stretched in at least one direction and formed into a film of a predetermined thickness, thereby forming a large number of uniform, fine, and intricately intricate channels throughout the film.
  • a polyolefin microporous membrane can be obtained.
  • polyolefin-based resins examples include homopolymers, copolymers, and mixtures of polymers selected from the group including polyethylene, polypropylene, polybutylene, and polymethylpentene. Among these, homopolymers, copolymers or mixtures of polymers selected from the group including polyethylene and polypropylene are particularly preferred. Further, the polyolefin microporous film may be a film having two or more layers, and the polyolefin resin of each layer may be the same or different.
  • the plasticizer it is preferable to select a material that can be used as a plasticizer for polyolefin-based resins, and various organic liquids that have compatibility with polyolefin-based resins and can be easily extracted with various solvents can be used.
  • mineral oils such as industrial lubricating oils composed of saturated hydrocarbons (paraffin), higher alcohols such as stearyl alcohol, ester plasticizers such as dioctyl phthalate, and the like can be used.
  • mineral oil is preferable as a plasticizer because it is easy to reuse.
  • the plasticizer is preferably blended in the raw material composition at a ratio of 30% by mass or more and 70% by mass or less.
  • a saturated hydrocarbon-based organic solvent such as hexane, heptane, octane, nonane, and decane can be used.
  • the polyolefin microporous membrane may contain surfactants (hydrophilic agents), antioxidants, UV absorbers, weathering agents, lubricants, antibacterial agents, antifungal agents, pigments, dyes, colorants, Additives such as antifogging agents and matting agents may be added to the extent that the objects and effects of the present invention are not impaired.
  • Polyolefin microporous membrane is cut in cooling mode using ion milling (manufactured by Hitachi High-Technologies Corporation, model number: IM4000PLUS), and enlarged with FE-SEM (manufactured by JEOL Ltd., model number: JSM-6700F). (50000 times).
  • the enlarged photographed image was printed, and the unprinted portion (blank portion) was cut off to obtain the original image paper.
  • the area of the enlarged cross-section of the obtained original image paper was calculated, and this area was defined as S0 .
  • the mass (M 0 ) of this original image paper was measured with an electronic balance (manufactured by AS ONE, model number: ITX-120). Portions of the original image paper corresponding to the apertures were cut out, and the cut paper was used as the aperture portion image paper. The mass of all the aperture image papers was measured with an electronic balance, and the mass of each aperture image paper was defined as M1. From this, the porosity (%) was determined by [Formula 1].
  • the pore diameter (R 1 ) of each aperture was calculated by [Formula 3]. Using the calculated R 1 , the average pore diameter (R ave ) was determined by [Formula 4].
  • the polyolefin microporous membrane is a microporous membrane containing a polyolefin resin and can be used without any particular limitation. It is also possible to adjust the thickness, air permeability, moisture permeability, porosity, average pore size, etc. of the polyolefin microporous membrane of the present invention. Methods for controlling these physical properties are not particularly limited. Adjustment of manufacturing conditions such as heat treatment temperature and immersion time in an extraction solvent can be mentioned. Various types of polyolefin microporous membranes are already commercially available, and such commercial products can be used in the present invention. Commercially available products include SD220202 and SD216E manufactured by Shenzhen Lingyan Technology Co., Ltd., SD21601+ manufactured by Shenzhen Senior Technology Material Co., Ltd., and the like.
  • the moisture-permeable resin layer is formed on at least one surface of the polyolefin microporous membrane.
  • the moisture-permeable resin layer can be formed on both sides, it is preferable to form it only on one side from an economical point of view.
  • any general coating method can be used without any particular limitation as long as it is a method capable of coating the polyolefin microporous membrane as uniformly as possible.
  • a moisture-permeable resin layer is applied to the polyolefin microporous membrane by coating (bar coater, gravure coater, micro gravure coater, blade coater, air knife, etc.), impregnation (size press, etc.), or spraying, etc., and the solvent is dried. can be removed by the method of to obtain a moisture permeable film for a total heat exchange element.
  • the coating amount of the moisture-permeable resin layer (based on mass after drying) is not particularly limited, but is preferably in the range of 0.1 g/m 2 or more and 5 g/m 2 or less, and more preferably 0.5 g/m 2 or more and 2 g/m 2 . The following ranges are more preferred. If the coating amount is less than 0.1 g/m 2 , sufficient gas shielding properties may not be obtained. If the coating amount is more than 5 g/m 2 , sufficient moisture permeability may not be obtained.
  • cellulose acetate, urethane resin, etc. can be mentioned as the resin used for the moisture-permeable resin layer.
  • the cellulose acetate preferably has a degree of acetylation of 60% or less and a degree of polymerization of 165-185.
  • Cellulose acetate is a semi-synthetic polymer obtained by acetic esterifying (acetylating) the natural polymer cellulose.
  • Cellulose is a polymer having repeating units of anhydroglucose and has three hydroxyl groups per repeating unit, and cellulose acetate having different properties can be obtained depending on the degree of esterification (acetylation).
  • the degree of esterification can be represented by an index called degree of acetylation.
  • the degree of acetylation of cellulose acetate used in the present invention is preferably 60% or less. Cellulose acetate with an acetylation degree of more than 60% may have low moisture permeability.
  • cellulose acetate having a degree of acetylation of more than 60% is less soluble, and only limited solvents can be used in forming the cellulose acetate resin layer, making it difficult to produce a moisture-permeable film.
  • the degree of polymerization of the cellulose acetate of the present invention is preferably 165 or more and 185 or less. If cellulose acetate having a degree of polymerization outside this range is used, the moisture permeability may be lowered. In addition, when cellulose acetate having a degree of polymerization outside this range is used, the solubility also decreases, and only limited solvents can be used when forming the cellulose acetate resin layer, making it difficult to manufacture the moisture-permeable film. It can be difficult.
  • cellulose acetate Various types of cellulose acetate are already commercially available, and such commercial products can be used in the present invention. Examples of commercially available products include trade names of L40 and L50 manufactured by Daicel Corporation.
  • Urethane resin is a general term for polymers having urethane bonds, and is usually a compound obtained by reacting a compound having an isocyanate group and a hydroxyl group. Urethane resins used in the present invention preferably have excellent moisture permeability.
  • the spacing plate used in the total heat exchange element of the present invention is not particularly limited, and paper, film, non-woven fabric, metal plate, etc. can be used. From the standpoint of workability and moisture resistance, the spacing plate is preferably a film.
  • the main component constituting the film is not particularly limited, but polyester, polyamide, polyolefin and the like are preferably used in terms of workability and cost. Examples of polyester include polyethylene terephthalate (PET), polytrimethylene terephthalate (PTT), polybutylene terephthalate (PBT), polylactic acid (PLA), polyethylene naphthalate (PEN), liquid crystal polyester, and the like.
  • Polyamides include nylon 6 (N6), nylon 66 (N66), nylon 11 (N11), nylon 12 (N12) and the like.
  • Polyolefins include polyethylene (PE), polypropylene (PP), and the like.
  • the basis weight of the film used as such a spacing plate is not particularly limited, but is preferably in the range of 50 g/m 2 or more and 100 g/m 2 or less.
  • the thickness of such a film is preferably in the range of 50 ⁇ m or more and 100 ⁇ m or less.
  • Each total heat exchange element is produced using a dedicated machine. It consists of a laminate that is alternately laminated. Each channel is provided with a spacing plate for maintaining the spacing between the partitioning plates arranged at predetermined intervals.
  • corrugated corrugated paper spacers are used as the spacing plates in the case of the cross-flow type total heat exchange element, and they are made by injection molding or the like in the case of the counter-flow type total heat exchange element.
  • a resin frame is used.
  • the direction in which the supply air flow is guided by the supply air flow path and the direction in which the exhaust flow is guided by the exhaust flow path are perpendicular to each other in the case of the cross-flow type total heat exchange element, and in the case of the counter-flow type total heat exchange element, facing each other.
  • the adhesive used in manufacturing the total heat exchange element of the present invention there are no particular restrictions on the adhesive used in manufacturing the total heat exchange element of the present invention.
  • examples of such adhesives include polyvinyl alcohol-based adhesives, polyvinyl acetate-based adhesives, ether-based cellulose-based adhesives, acrylic resin-based adhesives, polyolefin-based adhesives, polyurethane-based adhesives, epoxy resin-based adhesives, Examples include styrene/butadiene rubber adhesives.
  • the amount of adhesive applied is not particularly limited, but is preferably in the range of 0.5 g/m 2 or more and 4.0 g/m 2 or less. If the amount of adhesive used (applied amount) is small, the adhesive strength may become weak.
  • the reference area of the spacing plate for the amount of adhesive applied is the area of the spacing plate used to fabricate the total heat exchange element before being processed into a corrugated shape.
  • flame retardants in the present invention, flame retardants, antifungal agents, and the like can be added to the partition plates, spacing plates, and adhesives as necessary. There are no particular restrictions on the types of flame retardants and fungicides.
  • Example 1 Cellulose acetate having an acetylation degree of 55% and a polymerization degree of 180 (manufactured by Daicel Corporation, trade name: L50) was dissolved in methyl ethyl ketone (MEK) to a concentration of 5% by mass to prepare a coating liquid.
  • MEK methyl ethyl ketone
  • the coating liquid was applied to one side of a commercially available polypropylene microporous film (thickness: 16 ⁇ m, porosity: 47%, average pore size: 142 nm, air resistance (Oken): 165 sec, moisture permeability: 880 g/m 2 ⁇ 24 hr).
  • a predetermined amount was applied using a micro gravure coater, and then dried.
  • Example 2 A moisture permeable film for a total heat exchange element was obtained in the same manner as in Example 1 except that cellulose acetate having an acetylation degree of 55% and a polymerization degree of 170 (manufactured by Daicel Co., Ltd., trade name: L40) was used as the cellulose acetate. Obtained.
  • Example 3 A moisture permeable film for a total heat exchange element was obtained in the same manner as in Example 1, except that a urethane resin (trade name: Sanprene H-600) manufactured by Sanyo Chemical Industries, Ltd. was used instead of cellulose acetate.
  • a urethane resin trade name: Sanprene H-600 manufactured by Sanyo Chemical Industries, Ltd. was used instead of cellulose acetate.
  • Example 1 As the microporous membrane, a commercially available polyethylene microporous membrane (thickness: 9 ⁇ m, air resistance (Oken): 64 sec, moisture permeability: 972 g / m 2 ⁇ 24 hr) was used in the same manner as in Example 1. to obtain a moisture permeable film for a total heat exchange element.
  • Example 2 As the microporous membrane, KTF34 manufactured by Mitsubishi Chemical Corporation (thickness: 34 ⁇ m, air resistance (Ohken): 1550 sec, moisture permeability: 593 g / m 2 ⁇ 24 hr) was used in the same manner as in Example 1. to obtain a moisture permeable film for a total heat exchange element.
  • Example 3 YPBF37 manufactured by Yamatogawa Polymer Co., Ltd. (thickness: 37 ⁇ m, air resistance (Ohken): 2231 sec, moisture permeability: 512 g / m 2 ⁇ 24 hr) was used as the microporous membrane. Same as in Example 1. to obtain a moisture permeable film for a total heat exchange element.
  • Example 4 The procedure was carried out in the same manner as in Example 1, except that a methacrylic acid ester-based polymer resin (non-moisture-permeable resin, trade name: HI-PEAL MA4620) manufactured by Negami Kogyo Co., Ltd. was used instead of cellulose acetate. , a moisture permeable film for a total heat exchange element was obtained.
  • a methacrylic acid ester-based polymer resin non-moisture-permeable resin, trade name: HI-PEAL MA4620
  • Negami Kogyo Co., Ltd. was used instead of cellulose acetate.
  • Example 5 The procedure was carried out in the same manner as in Example 1 except that a polyamide resin (non-moisture-permeable resin, trade name: TOHMIDE (registered trademark) 1320) manufactured by T&KTOKA Co., Ltd. was used instead of cellulose acetate. A wet film was obtained.
  • a polyamide resin non-moisture-permeable resin, trade name: TOHMIDE (registered trademark) 1320
  • TOHMIDE registered trademark 1320
  • Example 4 As the cellulose acetate, cellulose acetate having a degree of acetylation of 61% and a degree of polymerization of 270 (trade name: LT35, manufactured by Daicel) was used and dissolved in methylene chloride. A moisture-permeable film for
  • Example 5 As the cellulose acetate, cellulose acetate having an acetylation degree of 55% and a degree of polymerization of 160 (trade name: L30, manufactured by Daicel Corporation) was used and dissolved in acetone. A moisture permeable film was obtained.
  • Example 6 As the cellulose acetate, cellulose acetate having an acetylation degree of 55% and a degree of polymerization of 150 (manufactured by Daicel, trade name: L20) was used and dissolved in acetone. A moisture permeable film was obtained.
  • Example 7 A moisture permeable film for a total heat exchange element was obtained in the same manner as in Example 1, except that cellulose acetate having an acetylation degree of 55% and a polymerization degree of 190 (manufactured by Daicel, trade name: L70) was used as the cellulose acetate. rice field.
  • Base paper (basis weight: 30 g/m 2 , thickness: 40 ⁇ m, air resistance (Ohken): 2.77 million sec) was coated with a nip coater at a speed of 60 m/min and a nip pressure of 343 kPa to obtain 4.8 g/m 2 . of lithium chloride to obtain a total heat exchange element paper.
  • Moisture permeability was measured in accordance with JIS Z 0208:1976 "Method for testing moisture permeability of moisture-proof packaging materials (cup method)". However, the temperature and humidity conditions were set to 23° C. and the relative humidity to 50%, 10 g of calcium chloride was used, and the measurement time was changed to 1 hour. The change in mass obtained by measurement under these conditions was converted to change in mass over 24 hours. Evaluation criteria are as follows.
  • Moisture permeability is greater than 850 g/m 2 ⁇ 24 hr. Very good. ⁇ : Moisture permeability is 800 g/m 2 ⁇ 24 hr or more and less than 850 g/m 2 ⁇ 24 hr. Good. ⁇ : Moisture permeability is 750 g/m 2 ⁇ 24 hr or more and less than 800 g/m 2 ⁇ 24 hr. Within the acceptable range. x: Moisture permeability is less than 750 g/m 2 ⁇ 24 hr. Out of acceptable range.
  • Air permeability resistance was measured according to JIS P 8117:2009. Evaluation criteria are as follows.
  • Air resistance (Oken) is 1.0 ⁇ 10 6 sec or more. Very good. ⁇ : Air resistance (Oken) is 1.0 ⁇ 10 5 sec or more and less than 1.0 ⁇ 10 6 sec. Good. ⁇ : Air resistance (Oken) is 1.0 ⁇ 10 4 sec or more and less than 1.0 ⁇ 10 5 sec. Within the acceptable range. x: air resistance (Oken) is less than 1.0 ⁇ 10 4 sec. Out of acceptable range.
  • No dripping or change in shape. Very good. ⁇ : Less dripping and little change in shape. Good. ⁇ : Water dripping and shape change are observed to some extent. Within the acceptable range. x: There is water dripping or shape change. Out of acceptable range.
  • Adhesion Method for evaluating adhesiveness
  • the adhesive surface of a cellophane tape was pressed against the resin layer coated surface of the moisture permeable film for total heat exchange element, and the degree of peeling of the resin layer was evaluated. Regardless of the dispersibility of the coating solution, after coating and drying, a cellophane tape measuring 1.8 cm wide by 5 cm long was lightly adhered to the moisture-permeable film for total heat exchange element and gently removed. Using the adhesive surface of the cellophane tape as an observation surface, the adhesiveness was visually evaluated as follows.
  • No deposit was observed on the adhesive surface of the cellophane tape. Very good. ⁇ : Adhesion is slightly observed on the adhesive surface of the cellophane tape. Good. ⁇ : A resin layer adheres to a part of the adhesive surface of the cellophane tape. Within the acceptable range. x: A resin layer adheres to the entire adhesive surface of the cellophane tape. Out of acceptable range.
  • the moisture permeable film for a total heat exchange element using a polyolefin microporous film having an air resistance of 100 sec or more and a moisture permeability of 750 g/m 2 ⁇ 24 hr or more is a polyolefin microporous film. It can be seen that the moisture-permeable film for a total heat exchange element has good adhesion to the porous membrane, and has high moisture permeability, gas shielding properties, and moisture resistance.
  • the polyolefin microporous membrane and the moisture-permeable resin layer provided on at least one surface of the polyolefin microporous membrane (more preferably, the degree of acetylation is 60% or less, and the degree of polymerization is 165 or more and 185 or less (a cellulose acetate resin layer and a urethane resin layer). It turns out that it is a moisture-permeable film for heat exchange elements.
  • the moisture-permeable film using cellulose acetate with an acetylation degree of 61% in Example 4 had no problem in terms of performance, but cellulose acetate could not be dissolved in MEK and was dissolved in methylene chloride. It took some load.
  • a comparison between Examples 1 to 7 and Comparative Example 6 shows that the moisture permeable film for a total heat exchange element of the present invention has better moisture resistance than the paper for a total heat exchange element made of paper.
  • the moisture permeable film for a total heat exchange element of the present invention is a total heat exchanger that exchanges temperature (sensible heat) and humidity (latent heat) when supplying fresh air and discharging dirty indoor air. used for total heat exchange elements.

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Abstract

【課題】本発明の課題は、全熱交換器用の全熱交換素子を構成するための仕切板である全熱交換素子用透湿フィルムにおいて、ポリオレフィン微多孔膜との接着性に優れ、高い透湿性と気体遮蔽性と耐湿性を有する全熱交換素子用透湿フィルムを提供することである。 【解決手段】透気抵抗度が100sec以上、透湿度が750g/m・24hr以上のポリオレフィン微多孔膜の少なくとも一方の面に、透湿樹脂層を設けることを特徴とする全熱交換素子用透湿フィルム。

Description

全熱交換素子用透湿フィルム及び全熱交換素子
 本発明は、ビル、事務所、店舗、住居等で、快適な空間を維持するために、室内に新鮮な外気を供給すると共に、室内の汚れた空気を排出する全熱交換器に搭載される、顕熱(温度)と潜熱(湿度)の交換を同時に行う全熱交換素子と、全熱交換素子の仕切板に使用される全熱交換素子用透湿フィルムに関するものである。
 室内の空調において、冷暖房効率に優れた換気方法として、新鮮な外気を供給する給気流と室内の汚れた空気を排出する排気流との間で、温度(顕熱)と共に湿度(潜熱)の交換を同時に行う全熱交換がよく知られている。
 全熱交換素子には、直交流型全熱交換素子と対向流型全熱交換素子があり、仕切板となる全熱交換用紙や全熱交換素子用透湿フィルムを加工して作製される。いずれの全熱交換素子も専用の機械を用いて作製されるが、共に、給気流が通される給気層と、排気流が通される排気層とが、透湿性を有する仕切板を介して交互に積層された積層体で構成されている。それぞれの流路には、所定の間隔を置いて配置される仕切板の間隔を保持するための間隔板が形成されている。一般的に、この間隔板としては、直交流型全熱交換素子の場合はコルゲート加工した紙製の波形の間隔板が使用され、対向流型全熱交換素子の場合は射出成型などで作製した樹脂枠が用いられる。給気流が給気流路により導かれる方向と、排気流が排気流路により導かれる方向は、直交流型全熱交換素子の場合は互いに直交しており、対向流型全熱交換素子の場合は互いに対向している。
 これまでの全熱交換素子に用いる仕切板は、多孔質系素材を用いているため、例えば、二酸化炭素などの汚れた気体成分の通気性も有していて、全熱交換する際に、給気流と排気流が全熱交換素子内部で混合し、換気の効率が低下するという欠点を有していた。この給気流と排気流の混合は、全熱交換器にとっては、致命的な欠陥である。給気流と排気流が混合する全熱交換器では、室内外の空気をエネルギーで回収しながら交換しているのではなく、ただ単に室内の汚れた空気をかき回しているだけという評価になりかねない。このように、室内外の空気が混合しているようでは、換気の目的が果たせず、全熱交換器として全く機能しなくなる。
 また、全熱交換器の普及に伴い、様々な場所や環境下に、全熱交換器が設置されるようになってきた。給気流と排気流との温度差や湿度差が小さい場合には問題ないが、例えば、外気の温度が低い寒冷地の結露が起こりやすい環境下や、室内の湿度が高い浴室などの給気流と排気流との温度差や湿度差が大きい環境下では、全熱交換を行うに際し、仕切板が高湿度の条件に曝される場合がある。このような状態が続くと、仕切板は、多量の水分を保持することができなくなり、仕切板から水が滴下する、いわゆる「水垂れ」が発生する場合がある。水垂れが発生した場合、吸湿剤の種類によっては、補強材として使用している金属製の外枠に錆が発生するおそれがある。また、水垂れが継続する場合は、全熱交換素子が型崩れを起こし、全熱交換器として全く機能しなくなるおそれがある。
 このような理由から、全熱交換素子を作製する場合に、給気流と排気流が混合し難く(すなわち、気体遮蔽性に優れ)、水垂れが発生し難く、耐湿性に優れ、高い透湿性を有する優れた仕切板が求められている。このような要望に対し、ポリオレフィン微多孔膜からなり、微多孔膜の空孔内に親水性樹脂化合物を担持するための複合膜用基材(例えば、特許文献1)が開示されている。しかし、特許文献1の技術では、基材をそのまま使用すると遮蔽性がなく、十分な交換効率が得られず、親水性樹脂化合物を含浸すると、ある程度の遮蔽性は得られるものの、透湿性が低くなり、十分な交換効率が得られなかった。
 また、両側に引っ張ることで多くの貫通孔を形成した合成樹脂製フィルム機材と、この合成樹脂製フィルム機材の貫通孔部分に充填された親水性高分子化合物とを備えた全熱交換素子用フィルム(例えば、特許文献2)が開示されている。しかし、特許文献2の技術では、遮蔽性は得られても、高い透湿度を得ることができず、十分な交換効率を得ることはできなかった。
 また、ポリエチレンを含むポリオレフィン微多孔膜からなり、水蒸気透過量と耐水圧を規定した透水防水膜(例えば、特許文献3)が開示されている。しかし、特許文献3の技術では、遮蔽性と透湿性を両立するには改善の余地があった。
 また、仕切板が、防水性、気体透過性、及び非水溶性を有する第1層及び第3層と、これらの層に挟まれた第2層が気体透過性及び水蒸気透過性を有する接着剤を含む全熱交換素子(例えば、特許文献4)が開示されている。しかし、特許文献4の技術では、十分な透湿性と耐湿性が得られず、実際の製造においては経済的に不利なものであった。
特開2018-90821号公報 特開2014-66474号公報 特開2014-61505号公報 国際公開第2012/056506号
 本発明の課題は、全熱交換器用の全熱交換素子を構成するための仕切板である全熱交換素子用透湿フィルムにおいて、ポリオレフィン微多孔膜との接着性に優れ、高い透湿性と気体遮蔽性と耐湿性を有する全熱交換素子用透湿フィルムを提供することである。
 本発明に係る課題は、下記手段によって解決することができる。
(1)透気抵抗度が100sec以上、透湿度が750g/m・24hr以上のポリオレフィン微多孔膜と、該ポリオレフィン微多孔膜の少なくとも一方の面に設けられた透湿樹脂層とを有することを特徴とする全熱交換素子用透湿フィルム。
(2)前記透湿樹脂層が、酢化度が60%以下であり、且つ重合度が165以上185以下である酢酸セルロース樹脂を含有する上記(1)記載の全熱交換素子用透湿フィルム。
(3)前記透湿樹脂層が、ウレタン樹脂を含有する上記(1)記載の全熱交換素子用透湿フィルム。
(4)上記(1)~(3)のいずれかに記載の全熱交換素子用透湿フィルムを含有する全熱交換素子。
 本発明の全熱交換素子用透湿フィルムは、透気抵抗度が100sec以上、透湿度が750g/m・24hr以上のポリオレフィン微多孔膜の少なくとも一方の面に、透湿樹脂層を設けることを特徴とする全熱交換素子用透湿フィルムである。本発明によれば、ポリオレフィン微多孔膜との接着性に優れ、高い透湿性と気体遮蔽性と耐湿性を有する全熱交換素子用透湿フィルムを提供することができる。
 以下、本発明の全熱交換素子用透湿フィルム、及び、全熱交換素子について詳細に説明する。
 本発明において、ポリオレフィン微多孔膜は、ポリオレフィンを含んで構成された微多孔膜である。ここで、微多孔膜とは、内部に多数の微孔を有し、これらの微孔が連結された構造となっており、一方の面から他方の面へと気体又は液体が通過可能となっている膜を意味する。ポリオレフィンとしては、例えば、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリブチレン、ポリメチルペンテンなどの単独重合体又は共重合体、これらの1種以上の混合体が挙げられる。この中でも、特にポリエチレン又はポリプロピレンが好ましい。ポリオレフィン微多孔膜において、ポリオレフィンは90質量%以上含まれていることが好ましい。ポリオレフィン微多孔膜には、ポリオレフィン以外の成分として、本発明の効果に影響を与えない範囲で、有機フィラー、無機フィラー、界面活性剤などの添加物を含ませても良い。
 本発明において、ポリオレフィン微多孔膜の厚みは、特に制限はない。該厚みは、5μm以上30μm以下が好ましく、10μm以上20μm以下がより好ましい。該厚みが、5μmより薄い場合は力学的強度が得られず、実機での加工で問題を生じる場合がある。該厚みが、30μmより厚い場合は、透湿度が低下する場合がある。
 本発明において、ポリオレフィン微多孔膜の空隙率についても特に制限はない。該空隙率は、30%以上70%以下が好ましく、40%以上60%以下がより好ましい。該空隙率が、30%より低い場合、十分な透湿性を得ることができない場合がある。該空隙率が70%より高い場合、機械的強度が低下する場合がある。
 本発明において、ポリオレフィン微多孔膜の平均孔径についても特に制限はない。該平均孔径は、10nm以上500nm以下が好ましく、50nm以上200nm以下がより好ましい。該平均孔径が、10nmより小さい場合、十分な透湿性を得ることができない場合がある。該平均孔径が、500nmより大きい場合、機械的強度が低下する場合がある。
 本発明において、ポリオレフィン微多孔膜の透気抵抗度は100sec以上であり、透湿度は750g/m・24hr以上である。
 ポリオレフィン微多孔膜の透気抵抗度は、JIS P 8117:2009に従って測定した王研式試験法による透気抵抗度(透気抵抗度(王研))の値として、100sec以上であり、より好ましくは200sec以上であり、さらに好ましくは300sec以上である。透気度が100secより小さいと、透湿樹脂層との十分な接着が得られない場合がある。また、ポリオレフィン微多孔膜自体が有する透湿度の観点から、ポリオレフィン微多孔膜の透気度は、500sec以下であることが好ましい。
 ポリオレフィン微多孔膜の透湿度は、750g/m・24hr以上であり、より好ましくは800g/m・24hr以上であり、さらに好ましくは850g/m・24hr以上である。透湿度が750g/m・24hrより小さいと、透湿フィルムとしての十分な透湿性が得られない場合がある。上述した透気度の範囲において、ポリオレフィン微多孔膜の透湿度はより高い方が好ましく、高ければ高いほど良い。ポリオレフィン微多孔膜の透湿度は、後述する実施例において全熱交換素子用透湿フィルム又は全熱交換素子用紙の透湿性評価で使用した方法によって測定した。
 本発明において、ポリオレフィン微多孔膜を得る方法は、公知の手法を用いることができ、特に限定されない。具体的な製造法の一例を以下に示す。
 まず、所定量のポリオレフィン系樹脂及び可塑剤に、必要に応じて、無機フィラー又は有機フィラー、各種添加剤を加えた原材料を、混合機により攪拌、混合し、原料組成物を得る。次に、この混合物(原料組成物)を先端にTダイを取り付けた二軸押出機に投入し、加熱溶融・混練しながらシート状に押し出し、フィルム状物を得る。次に、このフィルム状物を、適当な抽出溶剤中に浸漬し、可塑剤を抽出除去し乾燥する。次に、乾燥したフィルム状物を、少なくとも一軸方向に延伸し、所定厚さの膜に成型することで、膜全体に均一かつ微細で複雑に入り組んだ複雑な経路を有する無数の連通孔が形成されたポリオレフィン微多孔膜を得ることができる。
 ポリオレフィン系樹脂としては、例えば、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリブチレン及びポリメチルペンテンを含む群から選ばれる重合体の単独重合体、共重合体又は混合体が挙げられる。この中でも、特にポリエチレン及びポリプロピレンを含む群から選ばれる重合体の単独重合体、共重合体又は混合体が好ましい。
 また、ポリオレフィン微多孔膜は、2層以上の膜であっても良く、各層のポリオレフィン系樹脂は同一であっても良いし、異なっていても良い。
 可塑剤としては、ポリオレフィン系樹脂の可塑剤となり得る材料を選択することが好ましく、ポリオレフィン系樹脂と相溶性を有し各種溶剤等で容易に抽出できる各種有機液状体が使用できる。具体的には、飽和炭化水素(パラフィン)からなる工業用潤滑油等の鉱物オイル、ステアリルアルコール等の高級アルコール、フタル酸ジオクチル等のエステル系可塑剤等が使用できる。中でも、再利用がしやすい点で、鉱物オイルが可塑剤として好ましい。可塑剤は、原料組成物中に、30質量%以上70質量%以下の割合で配合されることが好ましい。
 前記可塑剤を抽出除去するために用いる溶剤としては、ヘキサン、ヘプタン、オクタン、ノナン、デカン等の飽和炭化水素系の有機溶剤を使用することができる。
 ポリオレフィン微多孔膜には、その他、必要に応じて、界面活性剤(親水化剤)、酸化防止剤、紫外線吸収剤、耐候剤、滑剤、抗菌剤、防黴剤、顔料、染料、着色剤、防曇剤、艶消し剤等の添加剤を、本発明の目的や効果を損なわない範囲で添加させてもよい。
<空隙率と平均孔径の測定方法>
 ポリオレフィン微多孔膜をイオンミリング(株式会社日立ハイテクノロジーズ製、型番:IM4000PLUS)を用い、冷却モードにて裁断加工を行い、FE-SEM(日本電子株式会社製、型番:JSM-6700F)で拡大撮影(50000倍)した。この拡大撮影した映像を印刷し、未印刷部分(余白部分)を切り除いて、元映像紙を得た。得られた元映像紙について、拡大撮影された断面の面積を算出し、この面積をSとした。
 次いで、この元映像紙の質量(M)を電子天秤(AS ONE製、型番:ITX-120)で測定した。元映像紙の開孔部に相当する部分をそれぞれ切り取り、切り取った紙を開孔部映像紙とした。全ての開孔部映像紙の質量を電子天秤で測定し、開孔部映像紙毎の質量をMとした。これより、[式1]にて空隙率(%)を求めた。
[式1]
Figure JPOXMLDOC01-appb-I000001
 また、開孔部毎の面積(S)を[式2]より算出した。
[式2]
Figure JPOXMLDOC01-appb-I000002
 各開孔部の孔径(R)を[式3]により算出した。算出したRを使用し、[式4]により平均孔径(Rave)を求めた。
[式3]
Figure JPOXMLDOC01-appb-I000003
[式4]
Figure JPOXMLDOC01-appb-I000004
 以上のように、本発明において、ポリオレフィン微多孔膜は、ポリオレフィン系樹脂を含んで構成された微多孔膜であり、特に制限なく使用できる。
 本発明のポリオレフィン微多孔膜の厚み、透気度、透湿度、空隙率、平均孔径などを調整することも可能である。これらの物性を制御する方法としては、特に限定されるものではないが、例えば、ポリオレフィン系樹脂の平均分子量、原料組成物中のポリオレフィン系樹脂の濃度、溶剤の混合比率、延伸倍率や延伸後の熱処理温度、抽出溶剤への浸漬時間などの製造条件を調整することなどが挙げられる。
 ポリオレフィン微多孔膜は、様々な種類のものが既に市販されており、かかる市販品を本発明に用いることができる。市販品の例としては、深セン市零岩科技有限公司社製の商品名:SD220202、SD216E、Shenzhen Senior Technology Material Co., Ltd.製の商品名:SD21601+などが挙げられる。
 透湿樹脂層は、ポリオレフィン微多孔膜の少なくとも一方の面に形成する。透湿樹脂層は、両面に形成することもできるが、経済的な面から、どちらか一方の面だけに形成することが好ましい。透湿樹脂層の塗布方法としては、ポリオレフィン微多孔膜にできるだけ均一に塗布させることができる方法であれば、特に制限なく一般的な塗布方式を使用することができる。塗工(バーコーター、グラビアコーター、マイクログラビアコーター、ブレードコーター、エアナイフなど)、含浸(サイズプレスなど)又はスプレー等の方法によって、透湿樹脂層をポリオレフィン微多孔膜に付与し、溶剤を乾燥などの方法で除去して、全熱交換素子用透湿フィルムを得ることができる。
 透湿樹脂層の塗布量(乾燥後の質量基準)は、特に制限はないが、0.1g/m以上5g/m以下の範囲が好ましく、0.5g/m以上2g/m以下の範囲がより好ましい。該塗布量が0.1g/mよりも少ない場合、十分な気体遮蔽性が得られない場合がある。該塗布量が5g/mより多い場合、十分な透湿性が得られない場合がある。
 本発明において、透湿樹脂層に用いる樹脂としては、酢酸セルロース、ウレタン樹脂等を挙げることができる。
 本発明において、酢酸セルロースは、酢化度が60%以下であり、且つ重合度が165~185である酢酸セルロースが好ましい。
 酢酸セルロースは、天然の高分子であるセルロースを酢酸エステル化(アセチル化)することによって得られる半合成高分子である。セルロースは無水グルコースを繰り返し単位とする高分子で、繰り返し単位当たり3個の水酸基を有しているが、エステル化(アセチル化)される程度により性質の異なる酢酸セルロースが得られる。このエステル化されている程度は酢化度という指標で表すことができる。本発明に用いる酢酸セルロースの酢化度は60%以下が好ましい。酢化度が60%より大きい酢酸セルロースは透湿性が低くなる場合がある。また、酢化度が60%より大きい酢酸セルロースは、溶解性も低下し、酢酸セルロース樹脂層を形成する際に、限られた溶剤しか用いることができなくなり、透湿フィルムの製造が困難となる場合がある。
 本発明の酢酸セルロースの重合度は165以上185以下であることが好ましい。この範囲外の重合度を有する酢酸セルロースを使用した場合、透湿性が低くなる場合がある。また、この範囲外の重合度を有する酢酸セルロースを使用した場合、溶解性も低下し、酢酸セルロース樹脂層を形成する際に、限られた溶剤しか用いることができなくなり、透湿フィルムの製造が困難となる場合がある。
 酢酸セルロースは、様々な種類のものが既に市販されており、かかる市販品を本発明に用いることができる。市販品の例としては、株式会社ダイセル製の商品名:L40、L50などが挙げられる。
 ウレタン樹脂は、様々な種類のものが既に市販されており、かかる市販品を本発明に用いることができる。ウレタン樹脂は、ウレタン結合を有する重合体の総称で、通常イソシアネート基と水酸基を有する化合物を反応させることで得られる化合物である。本発明に用いるウレタン樹脂は、透湿性に優れたものが好ましいが、例えば、三洋化成工業(株)製の商品名:サンプレン(SANPLENE、登録商標)H-600などが挙げられる。
 本発明の全熱交換素子に用いる間隔板としては、特に制限はなく、紙、フィルム、不織布、金属板などを用いることができる。該間隔板としては、加工性及び耐湿性の観点から、フィルムが好ましい。フィルムを構成する主成分としては、特に制限はないが、加工性やコストの面から、ポリエステル、ポリアミド、ポリオレフィン等が好ましく用いられる。ポリエステルとしては、ポリエチレンテレフタレート(PET)、ポリトリメチレンテレフタレート(PTT)、ポリブチレンテレフタレート(PBT)、ポリ乳酸(PLA)、ポリエチレンナフタレート(PEN)などの他、液晶ポリエステル等も挙げられる。また、ポリアミドとしては、ナイロン6(N6)、ナイロン66(N66)、ナイロン11(N11)、ナイロン12(N12)などが挙げられる。ポリオレフィンとしては、ポリエチレン(PE)、ポリプロピレン(PP)などが挙げられる。このような間隔板として使用されるフィルムの目付に特に制限はないが、50g/m以上100g/m以下の範囲が好ましい。かかるフィルムの厚みは、50μm以上100μm以下の範囲が好ましい。
 全熱交換素子には、直交流型全熱交換素子と対向流型全熱交換素子があり、仕切板である全熱交換用紙や全熱交換素子用透湿フィルムを加工して作製される。いずれの全熱交換素子も専用の機械を用いて作製されるが、共に、給気流が通される給気層と、排気流が通される排気層とが、透湿性を有する仕切板を介して交互に積層された積層体で構成されている。それぞれの流路には、所定の間隔を置いて配置される仕切板の間隔を保持するための間隔板が形成されている。一般的に、この間隔板としては、直交流型全熱交換素子の場合はコルゲート加工した紙製の波形の間隔板が使用され、対向流型全熱交換素子の場合は射出成型などで作製した樹脂枠が用いられる。給気流が給気流路により導かれる方向と、排気流が排気流路により導かれる方向は、直交流型全熱交換素子の場合は互いに直交しており、対向流型全熱交換素子の場合は互いに対向している。
 本発明の全熱交換素子を製造する場合に用いられる接着剤としては、特に制限はない。該接着剤の例としては、ポリビニルアルコール系接着剤、ポリ酢酸ビニル系接着剤、エーテル系セルロース系接着剤、アクリル樹脂系接着剤、ポリオレフィン系接着剤、ポリウレタン系接着剤、エポキシ樹脂系接着剤、スチレン・ブタジエンゴム系接着剤等が挙げられる。接着剤の塗布量(乾燥後の質量基準)は、特に制限はないが、0.5g/m以上4.0g/m以下の範囲が好ましい。接着剤の使用量(塗布量)が少ないと、接着強度が弱くなる場合がある。接着剤の使用量(塗布量)が多い場合は、接着強度は確保できるものの、透湿性が損なわれる場合がある。なお、接着剤の塗布量における間隔板の基準となる面積は、波形に加工される前の全熱交換素子作製に使用された間隔板の面積である。
 本発明において、仕切板、間隔板及び接着剤には、必要に応じて、難燃剤、防カビ剤などを添加することができる。難燃剤及び防カビ剤の種類に関しては、特に制限はない。
 以下に、実施例を挙げて、本発明をさらに具体的に説明するが、本発明は、実施例に限定されるものではない。
 なお、各実施例・比較例で得られたフィルムを、「全熱交換素子用透湿フィルム」と呼称するが、比較例で得られた「全熱交換素子用透湿フィルム」の中には、透湿性が不十分であるものも含まれる。
(実施例1)
 酢化度55%、重合度180の酢酸セルロース(株式会社ダイセル製、商品名:L50)を、メチルエチルケトン(MEK)に、5質量%の濃度となるように溶解させ、塗布液を調製した。該塗布液を、市販のポリプロピレン微多孔膜(厚み:16μm、空隙率:47%、平均孔径:142nm、透気抵抗度(王研):165sec、透湿度:880g/m・24hr)の片面に、マイクログラビアコーターを使用して所定量塗布した後、乾燥した。これにより、塗布量(乾燥後の質量基準)0.5g/mの酢酸セルロース樹脂層が片面に設けられた全熱交換素子用透湿フィルム(仕切板)が得られた。
(実施例2)
 酢酸セルロースとして、酢化度55%、重合度170の酢酸セルロース(株式会社ダイセル製、商品名:L40)を用いたこと以外は実施例1と同様に行い、全熱交換素子用透湿フィルムを得た。
(実施例3)
 酢酸セルロースの替わりに、三洋化成工業株式会社製ウレタン樹脂(商品名:サンプレンH-600)を用いたこと以外は実施例1と同様に行い、全熱交換素子用透湿フィルムを得た。
(比較例1)
 微多孔膜として、市販のポリエチレン微多孔膜(厚み:9μm、透気抵抗度(王研):64sec、透湿度:972g/m・24hr)を使用したこと以外は、実施例1と同様に行い、全熱交換素子用透湿フィルムを得た。
(比較例2)
 微多孔膜として、三菱ケミカル株式会社製KTF34(厚み:34μm、透気抵抗度(王研):1550sec、透湿度:593g/m・24hr)を使用したこと以外は、実施例1と同様に行い、全熱交換素子用透湿フィルムを得た。
(比較例3)
 微多孔膜として、大和川ポリマー株式会社製YPBF37(厚み:37μm、透気抵抗度(王研):2231sec、透湿度:512g/m・24hr)を使用したこと以外は、実施例1と同様に行い、全熱交換素子用透湿フィルムを得た。
(比較例4)
 酢酸セルロースの替わりに、根上工業株式会社製メタクリル酸エステル系ポリマー樹脂(非透湿樹脂、商品名:ハイパール(HI―PEAL、登録商標)MA4620)を用いたこと以外は実施例1と同様に行い、全熱交換素子用透湿フィルムを得た。
(比較例5)
 酢酸セルロースの替わりに、株式会社T&KTOKA製ポリアミド樹脂(非透湿樹脂、商品名:トーマイド(TOHMIDE、登録商標)1320)を用いたこと以外は実施例1と同様に行い、全熱交換素子用透湿フィルムを得た。
(実施例4)
 酢酸セルロースとして、酢化度61%、重合度270の酢酸セルロース(ダイセル社製、商品名:LT35)を用い、塩化メチレンに溶解させたこと以外は実施例1と同様に行い、全熱交換素子用透湿フィルムを得た。
(実施例5)
 酢酸セルロースとして、酢化度55%、重合度160の酢酸セルロース(ダイセル社製、商品名:L30)を用い、アセトンに溶解させたこと以外は実施例1と同様に行い、全熱交換素子用透湿フィルムを得た。
(実施例6)
 酢酸セルロースとして、酢化度55%、重合度150の酢酸セルロース(ダイセル社製、商品名:L20)を用い、アセトンに溶解させたこと以外は実施例1と同様に行い、全熱交換素子用透湿フィルムを得た。
(実施例7)
 酢酸セルロースとして、酢化度55%、重合度190の酢酸セルロース(ダイセル社製、商品名:L70)を用いたこと以外は実施例1と同様に行い、全熱交換素子用透湿フィルムを得た。
(比較例6)
 原紙(目付:30g/m、厚み:40μm、透気抵抗度(王研):277万sec)に、ニップコーターにて、速度60m/min、ニップ圧343kPaの条件で、4.8g/m2の塩化リチウムを含浸させ、全熱交換素子用紙を得た。
 実施例1~7及び比較例1~6の全熱交換素子用透湿フィルム又は全熱交換素子用紙について、以下に示す方法により評価を行い、評価結果を表1に示した。
[透湿性:透湿度の評価方法]
 JIS Z 0208:1976「防湿包装材料の透湿度試験方法(カップ法)」に準拠して、透湿度を測定した。ただし、温湿度条件を23℃、相対湿度50%として、塩化カルシウムを10g使用し、測定時間を1時間に変更した。かかる条件での測定により得られた質量変化を、24時間における質量変化に換算した。
 評価基準は、以下の通りである。
◎:透湿度が、850g/m・24hrより大きい。極めて良好。
〇:透湿度が、800g/m・24hr以上、850g/m・24hr未満。良好。
△:透湿度が、750g/m・24hr以上、800g/m・24hr未満。許容範囲内。
×:透湿度が、750g/m・24hr未満。許容範囲外。
[気体遮蔽性:透気抵抗度(王研)の評価方法]
 JIS P 8117:2009に従って、透気抵抗度(王研)を測定した。評価基準は、以下の通りである。
◎:透気抵抗度(王研)が、1.0×10sec以上。極めて良好。
○:透気抵抗度(王研)が、1.0×10sec以上、1.0×10sec未満。良好。
△:透気抵抗度(王研)が、1.0×10sec以上、1.0×10sec未満。許容範囲内。
×:透気抵抗度(王研)が、1.0×10sec未満。許容範囲外。
[耐湿性:耐湿性の評価方法]
 全熱交換素子用透湿フィルム及び全熱交換素子用紙を用いて、縦200mm、横200mm、高さ250mm、一段の高さ3mmの全熱交換素子を作製した。この時の間隔板としては60g/mのポリプロピレンフィルムを用いた。接着剤としてはポリ酢酸ビニル系接着剤を使用した。
 この全熱交換素子を、40℃、相対湿度95%の条件で、72時間放置し、水垂れの有無や全熱交換素子の形状変化を目視にて評価した。評価基準は、以下の通りである。
◎:水垂れや形状変化が全くない。極めて良好。
○:水垂れや形状変化が少ない。良好。
△:水垂れや形状変化が多少ある。許容範囲内。
×:水垂れや形状変化がある。許容範囲外。
[接着性:接着性の評価方法]
 全熱交換素子用透湿フィルムの樹脂層塗布面に、セロハンテープの粘着面を押し当て、樹脂層の剥離具合を評価した。塗布液の分散性の良否にかかわらず、塗工、乾燥後、全熱交換素子用透湿フィルムに幅1.8cm×長さ5cmのセロハンテープを軽く接着させ、緩やかに脱着させる。セロハンテープの接着面を観察面とし、目視にて以下のようにその接着性を評価した。
◎:セロハンテープの接着面に付着物が見られない。極めて良好。
〇:セロハンテープの接着面に付着物が若干見られる。良好。
△:セロハンテープの接着面の一部に樹脂層が付着している。許容範囲内。
×:セロハンテープの接着面の全面に樹脂層が付着している。許容範囲外。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000005
 実施例1と比較例1~3との比較から、透気抵抗度100sec以上、透湿度750g/m・24hr以上のポリオレフィン微多孔膜を用いた全熱交換素子用透湿フィルムは、ポリオレフィン微多孔膜との接着性が良好で、高い透湿性と気体遮蔽性と耐湿性を有する全熱交換素子用透湿フィルムであることが判る。実施例1~7と比較例4及び比較例5との比較から、ポリオレフィン微多孔膜と、該ポリオレフィン微多孔膜の少なくとも一方の面に設けられた透湿樹脂層(より好ましくは、酢化度が60%以下で、重合度が165以上185以下である酢酸セルロース樹脂層及びウレタン樹脂層)とを有する全熱交換素子用透湿フィルムは、高い透湿性と気体遮蔽性と耐湿性を有する全熱交換素子用透湿フィルムであることが判る。実施例4の酢化度が61%の酢酸セルロースを用いた透湿フィルムは、性能的には問題なかったが、MEKに酢酸セルロースが溶解できず、塩化メチレンに溶解した点で、製造工程に多少の負荷を要した。実施例1~7と比較例6との比較から、紙製の全熱交換素子用紙と比較し、本発明の全熱交換素子用透湿フィルムは、耐湿性が良好であることが判る。
 本発明の全熱交換素子用透湿フィルムは、新鮮な空気を供給すると共に、室内の汚れた空気を排出する際に、温度(顕熱)と共に湿度(潜熱)の交換を行う全熱交換器の全熱交換素子に使用される。

 

Claims (4)

  1.  透気抵抗度が100sec以上、透湿度が750g/m・24hr以上のポリオレフィン微多孔膜と、該ポリオレフィン微多孔膜の少なくとも一方の面に設けられた透湿樹脂層とを有することを特徴とする全熱交換素子用透湿フィルム。
  2.  前記透湿樹脂層が、酢化度が60%以下であり、且つ重合度が165以上185以下である酢酸セルロース樹脂を含有する請求項1記載の全熱交換素子用透湿フィルム。
  3.  前記透湿樹脂層が、ウレタン樹脂を含有する請求項1記載の全熱交換素子用透湿フィルム。
  4.  請求項1~3のいずれかに記載の全熱交換素子用透湿フィルムを含有する全熱交換素子。

     
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