WO2022196341A1 - 吸湿材および装置 - Google Patents
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Classifications
-
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- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
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- B01D53/26—Drying gases or vapours
-
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- B01D53/28—Selection of materials for use as drying agents
Definitions
- the present invention relates to absorbent materials and devices.
- it relates to a moisture absorbent used in devices such as air conditioners and absorption refrigerators.
- Desiccant air conditioners use a liquid hygroscopic material that has the property of absorbing water vapor in the air.
- Non-Patent Documents 1 and 2 disclose liquid moisture absorbents using a lithium chloride aqueous solution, a calcium chloride aqueous solution, and triethylene glycol.
- Patent Documents 1 to 5 and Non-Patent Documents 3 to 7 disclose liquid moisture absorbents using ionic liquids.
- ionic liquids salts of bromide anions and tetrafluoroborate, dimethyl phosphate anions, methylsulfate anions, imidazolium cations, alkylphosphonium cations and quaternary ammonium cations are disclosed.
- Non-Patent Documents 1 and 2 have the advantage of being able to stably obtain low-humidity air.
- aqueous solutions of alkali metals and alkaline earth metals of these halide ions are corrosive to metals. Therefore, when these substances are applied to the moisture absorbing material, there is a problem that a highly corrosion-resistant metal such as titanium must be used for the part in contact with the moisture absorbing material in devices such as air conditioners and absorption refrigerators.
- Patent Documents 1 to 5 and Non-Patent Documents 4 to 5 use an ionic liquid composed of imidazolium cations and bromide anions and tetrafluoroboley anions as constituent anions.
- bromide anions and tetrafluorobore anions are also toxic and difficult to handle.
- Patent Document 5 reports that an ionic liquid composed of a corinium cation and a lactate anion has high hygroscopicity, but the lactate anion is unstable and cannot withstand long-term use.
- Non-Patent Document 3 reports that the hygroscopicity of imidazolium ionic liquids mainly depends on anions, and reports that acetate anions have good water absorption, but only imidazolium cations have been studied as cations. It is known that aqueous solutions of imidazolium ionic liquids are highly corrosive to metals such as copper (Non-Patent Document 7). It is also known that ionic liquids with acetate anions are unstable and cannot withstand long-term use. In order to solve such problems, Non-Patent Documents 7 and 8 focus on dimethyl phosphate and methyl sulfate as anions for the selection of ionic liquids.
- Patent Document 8 discloses a moisture-absorbing material that uses phosphonium cations and has excellent metal corrosion resistance.
- An object of the present invention is to solve such problems, and an object thereof is to provide a hygroscopic material exhibiting metal corrosion resistance and good hygroscopicity, and an apparatus using the same.
- R 11 and R 12 are each independently a hydrogen atom, an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms, a hydroxyalkyl group having 1 to 6 carbon atoms, or a poly(alkylene ether) group, provided that at least one of R 11 and R 12 is not a hydrogen atom, n1 and m1 are each independently an integer of 1 to 6, X 11 is an oxygen atom, —N (R 13 )—(where R 13 is a hydrogen atom or an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms), or an alkylene group having 1 to 3 carbon atoms.)
- R 21 to R 26 are each independently a hydrogen atom, an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms, a hydroxyalkyl group having 1 to 6 carbon atoms, or a poly(alkylene ether) group, provided that at least one of R 21 to R 23 and at least one of R 24 to R 26 are each not a hydrogen atom, two of R 21 to
- n2 and m2 are each independently an integer of 1 to 6.
- X 2 is a single bond, an oxygen atom, -N ( R 27 )— (where R 27 is a hydrogen atom or an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms), an alkylene group having 1 to 3 carbon atoms, or an alkyleneoxy group having 1 to 3 carbon atoms.)
- R 27 is a hydrogen atom or an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms
- R 27 is a hydrogen atom or an alkyl group having 1 to 3 carbon atoms
- an alkyleneoxy group having 1 to 3 carbon atoms or an alkyleneoxy group having 1 to 3 carbon atoms.
- R 31 is a hydrogen atom, a hydroxyl group, an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms, a hydroxyalkyl group having 1 to 6 carbon atoms, an alkoxy group having 1 to 6 carbon atoms, or a an alkenyl group, a poly(alkyleneoxy) group having 10 or less carbon atoms, an alkylthio group having 1 to 6 carbon atoms, or a poly(alkylenethio) group having 10 or less carbon atoms, and R 32 is a hydrogen atom and 1 carbon atom ⁇ 6 alkyl group, C1-6 alkoxy group, C2-6 alkenyl group, C10 or less poly(alkyleneoxy) group, C1-6 alkylthio group, or C10 is the following poly(alkylenethio) group.) ⁇ 3> A device containing the absorbent material according to ⁇ 1> or ⁇ 2>.
- FIG. 4 is a graph showing the results of a moisture absorption test of Example 1.
- FIG. 4 is a graph showing the results of a moisture absorption test of Example 2.
- FIG. 4 is a graph showing the results of a moisture absorption test of Comparative Example 1.
- FIG. 4 is a graph showing the results of a viscosity test of Examples.
- an "alkyl group” includes not only an alkyl group having no substituent (unsubstituted alkyl group) but also an alkyl group having a substituent (substituted alkyl group).
- the notations that do not describe substituted and unsubstituted are preferably unsubstituted. If the standards shown in this specification differ from year to year in terms of measurement methods, etc., the standards as of January 1, 2021 shall be used unless otherwise specified.
- the hygroscopic material of the present embodiment is characterized by containing a salt composed of an ammonium cation represented by formula (1) and/or an ammonium cation represented by formula (2) and a phosphate ester anion.
- R 11 and R 12 are each independently a hydrogen atom, an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms, a hydroxyalkyl group having 1 to 6 carbon atoms, or a poly(alkylene ether) group, provided that at least one of R 11 and R 12 is not a hydrogen atom, n1 and m1 are each independently an integer of 1 to 6, X 11 is an oxygen atom, —N (R 13 )—(where R 13 is a hydrogen atom or an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms), or an alkylene group having 1 to 3 carbon atoms.)
- R 21 to R 26 are each independently a hydrogen atom, an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms, a hydroxy
- n2 and m2 are each independently an integer of 1 to 6.
- X 2 is a single bond, an oxygen atom, -N ( R 27 )— (where R 27 is a hydrogen atom or an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms), an alkylene group having 1 to 3 carbon atoms, or an alkyleneoxy group having 1 to 3 carbon atoms.)
- a moisture absorbent material that exhibits metal corrosion resistance and good moisture absorption can be obtained. That is, it was found that by using a salt composed of an ammonium cation (preferably a quaternary ammonium cation) having a predetermined structure and a phosphate ester anion, low metal corrosiveness and good hygroscopicity can be obtained. It is.
- an ammonium cation preferably a quaternary ammonium cation
- R 11 and R 12 are each independently a hydrogen atom, an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms, a hydroxyalkyl group having 1 to 6 carbon atoms, or a The following poly(alkylene ether) groups, provided that at least one of R 11 and R 12 is not a hydrogen atom, n1 and m1 are each independently an integer of 1 to 6, X 11 is oxygen atom, —N(R 13 )— (where R 13 is a hydrogen atom or an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms), or an alkylene group having 1 to 3 carbon atoms.)
- R 11 and R 12 are each independently a hydrogen atom, an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms, a hydroxyalkyl group having 1 to 6 carbon atoms, or a poly(alkylene ether) having 10 or less carbon atoms. ) group, preferably an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms and a hydroxyalkyl group having 1 to 6 carbon atoms, more preferably an alkyl group having 1 to 3 carbon atoms and a hydroxyalkyl group having 1 to 3 carbon atoms, and A 1- or 2-alkyl group and a 1- or 2-carbon hydroxyalkyl group are more preferred. At least one of R 11 and R 12 is not a hydrogen atom, but both are preferably not hydrogen atoms, that is, quaternary ammonium cations.
- n1 and m1 are each independently an integer of 1 to 6, preferably an integer of 1 to 3, more preferably 1 or 2, and still more preferably 2.
- the ammonium cation represented by formula (1) is preferably a 5- or 6-membered ring, more preferably a 6-membered ring.
- X 11 is an oxygen atom, —N(R 13 )—, or an alkylene group having 1 to 3 carbon atoms, preferably an oxygen atom or an alkylene group having 1 to 3 carbon atoms. , an oxygen atom or a methylene group.
- R 13 is a hydrogen atom or an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms, preferably a hydrogen atom, a methyl group or an ethyl group, more preferably a hydrogen atom.
- the ammonium cation represented by formula (1) preferably contains the ammonium cation represented by formula (1-1).
- R 11 and R 12 are each independently a hydrogen atom, an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms, a hydroxyalkyl group having 1 to 6 carbon atoms, or a poly (alkylene ether) group, provided that at least one of R 11 and R 12 is not a hydrogen atom, and X 12 is an oxygen atom or a methylene group.
- the preferred ranges of R 11 and R 12 are synonymous with R 11 and R 12 in formula (1), and the preferred ranges are also the same.
- the molecular weight of the ammonium cation represented by formula (1) is preferably 72-450.
- ammonium cation represented by Formula (1) examples of the ammonium cation represented by Formula (1) are shown below. Needless to say, the ammonium cation in this embodiment is not limited to these.
- R 21 to R 26 are each independently a hydrogen atom, an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms, a hydroxyalkyl group having 1 to 6 carbon atoms, or a poly(alkylene ether) group, provided that at least one of R 21 to R 23 and at least one of R 24 to R 26 are each not a hydrogen atom, two of R 21 to R 23 and R 24 to R 26 may be bonded to each other to form a ring.
- n2 and m2 are each independently an integer of 1 to 6.
- X 2 is a single bond, an oxygen atom, -N ( R 27 )— (where R 27 is a hydrogen atom or an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms), an alkylene group having 1 to 3 carbon atoms, or an alkyleneoxy group having 1 to 3 carbon atoms.)
- R 21 to R 26 each independently represent a hydrogen atom, an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms, a hydroxyalkyl group having 1 to 6 carbon atoms, or a poly(alkylene ether) having 10 or less carbon atoms. ) group, preferably an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms and a hydroxyalkyl group having 1 to 6 carbon atoms, more preferably an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms, further preferably an alkyl group having 1 to 3 carbon atoms, A methyl group or an ethyl group is more preferred.
- At least one of R 21 to R 23 and at least one of R 24 to R 26 are each not a hydrogen atom, i.e., a quaternary ammonium cation. is preferred.
- two of R 21 to R 23 and two of R 24 to R 26 may be bonded to each other to form a ring.
- R 21 to R 23 and/or two of R 24 to R 26 are bonded to each other to form a ring
- R 21 to R 23 and R 24 to R 26 are , respectively, a ring formed by combining an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms and a hydroxyalkyl group having 1 to 6 carbon atoms (for example, a ring shown in the exemplary compound (11) described later); 6 alkyl groups are preferred.
- the ring at this time is preferably a 5- or 6-membered ring, more preferably a 6-membered ring.
- n2 and m2 are each independently an integer of 1 to 6, preferably an integer of 1 to 3, more preferably 1 or 2.
- X 2 is a single bond, an oxygen atom, —N(R 27 )— (where R 27 is a hydrogen atom or an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms), An alkylene group or an alkyleneoxy group having 1 to 3 carbon atoms, preferably a single bond, an oxygen atom, and an alkylene group having 1 to 3 carbon atoms, a single bond, an oxygen atom, a methylene group, an ethylene group , n-propylene group and 1,1-dimethylmethylene group are preferred, and single bond, oxygen atom, methylene group and ethylene group are more preferred.
- the number of atoms constituting the chain connecting between the nitrogen atoms constituting the two ammonium cations in formula (2) is preferably 2 to 8, more preferably 2 to 6. .
- the number of atoms constituting the chain connecting the nitrogen atoms is two in Exemplified Compound (7) described later, and three in Exemplified Compound (8).
- the ammonium cation represented by formula (2) more preferably contains an ammonium cation represented by formula (2-1) and/or an ammonium cation represented by formula (2-2).
- R 23 and R 26 are each independently a hydrogen atom, an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms, a hydroxyalkyl group having 1 to 6 carbon atoms, or a poly (alkylene ether) group, n21 and m22 are each independently 1 or 2, and X22 is a single bond, an oxygen atom, a methylene group, or an ethylene group.
- R 23 and R 26 in formula (2-1) have the same meanings as R 23 and R 26 in formula (2), and the preferred ranges are also the same.
- R 21 to R 26 are each independently a hydrogen atom, an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms, a hydroxyalkyl group, or a poly(alkylene ether) group having 10 or less carbon atoms. with the proviso that at least one of R 21 to R 23 and at least one of R 24 to R 26 are each not a hydrogen atom, n22 and m22 are each independently 1 or 2.
- X 23 is a single bond, an oxygen atom, a methylene group, or an ethylene group.
- R 21 to R 26 in formula (2-2) have the same meanings as R 21 to R 26 in formula (2), and the preferred ranges are also the same.
- the number of atoms constituting the chain connecting the nitrogen atoms constituting the two ammonium cations in formula (2-2) is preferably 2-8, more preferably 2-6.
- the molecular weight of the ammonium cation represented by formula (2) is preferably 76-450.
- ammonium cation represented by formula (2) examples of the ammonium cation represented by formula (2) are shown below. Needless to say, the ammonium cation in this embodiment is not limited to these.
- the type of the phosphate ester anion used in the present embodiment is not particularly limited as long as it can form a salt with the ammonium cation represented by formula (1) and/or the ammonium cation represented by formula (2).
- the phosphate ester anion is preferably an anion represented by formula (3).
- a phosphate ester anion it is possible to form a stable salt with the ammonium cation of formula (1) or formula (2) and effectively suppress the generation of odor.
- R 31 is a hydrogen atom, a hydroxyl group, an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms, a hydroxyalkyl group having 1 to 6 carbon atoms, an alkoxy group having 1 to 6 carbon atoms, or a an alkenyl group, a poly(alkyleneoxy) group having 10 or less carbon atoms, an alkylthio group having 1 to 6 carbon atoms, or a poly(alkylenethio) group having 10 or less carbon atoms, and R 32 is a hydrogen atom and 1 carbon atom ⁇ 6 alkyl group, C1-6 alkoxy group, C2-6 alkenyl group, C10 or less poly(alkyleneoxy) group, C1-6 alkylthio group, or C10 is the following poly(alkylenethio) group.
- R 31 is a hydrogen atom, a hydroxyl group, an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms, a hydroxyalkyl group having 1 to 6 carbon atoms, an alkoxy group having 1 to 6 carbon atoms, or an alkenyl having 2 to 6 carbon atoms.
- a poly(alkyleneoxy) group having 10 or less carbon atoms an alkylthio group having 1 to 6 carbon atoms, or a poly(alkylenethio) group having 10 or less carbon atoms and an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms
- An alkoxy group having 1 to 6 carbon atoms is preferred, an alkoxy group having 1 to 6 carbon atoms is more preferred, an alkoxy group having 1 to 3 carbon atoms is even more preferred, and a methoxy group and an ethoxy group are still more preferred.
- R 32 is a hydrogen atom, an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms, an alkoxy group having 1 to 6 carbon atoms, an alkenyl group having 2 to 6 carbon atoms, or a poly(alkyleneoxy) having 10 or less carbon atoms.
- An alkoxy group having 1 to 6 carbon atoms is more preferred, an alkoxy group having 1 to 3 carbon atoms is even more preferred, and a methoxy group and an ethoxy group are even more preferred.
- the molecular weight of the phosphate used in this embodiment is preferably 64-650.
- phosphate ester anion used in the present embodiment examples are shown below. Needless to say, the phosphate ester anion in the present embodiment is not limited to these.
- the hygroscopic material of the present embodiment contains a salt composed of an ammonium cation represented by formula (1) and/or an ammonium cation represented by formula (2) and a phosphate ester anion.
- Examples of salts contained in the moisture absorbent of the present embodiment are shown below, but it goes without saying that the present invention is not limited to these.
- the salt of (18) below is referred to as "specific salt (18)". The same applies to other salts hereinafter.
- the salt can be synthesized, for example, by reacting a tertiary amine with a trialkyl phosphate to form an onium. In this synthetic process, the reaction proceeds easily, so the specific salt can be synthesized very easily. Since the present embodiment does not require a metal exchange reaction or anion exchange using an ion exchange resin, it is possible to suppress the contamination of halogen, which causes corrosion. Further, in the case of the ammonium cation represented by formula (2), even if it is a salt composed of one type of phosphate ester anion or a salt composed of two types of phosphate ester anions, good.
- the formula weight of the salt is preferably 136 or more, and preferably 1100 or less.
- the salt preferably has a low viscosity. Specifically, it is preferable that the viscosity at 35° C. of an 80 mass % aqueous solution of the salt is 150 cP or less. Ideally, the viscosity of the lower limit value is 0, but even if it is 30 cP or more, the required performance is sufficiently satisfied.
- the hygroscopic material of the present embodiment contains one or more salts composed of an ammonium cation represented by formula (1) and/or an ammonium cation represented by formula (2) and a phosphate ester anion. include.
- the salt is preferably an ionic liquid.
- An ionic liquid means a liquid having a melting point of 100° C. or lower at 1 atmosphere.
- the hygroscopic material of this embodiment is at least liquid in the range of 0 to 5°C.
- the hygroscopic material of the present embodiment may be an aqueous solution, preferably an aqueous solution.
- the specific salt is contained in the form of the cation and the anion.
- the amount of water is preferably 10% by mass or more and preferably 95% by mass or less with respect to the total amount of the salt (ionic liquid) and water.
- the absorbent material of the present embodiment may further contain other components that are usually used for absorbent materials within a range that does not impair the effects of the present invention.
- the hygroscopic material of this embodiment can be used in devices such as air conditioners and absorption refrigerators.
- devices such as air conditioners and absorption refrigerators.
- the descriptions in JP-A-2006-142121, JP-A-2018-144029, JP-A-2020-30004, etc. can be considered.
- the hygroscopic material of this embodiment can be preferably applied to, for example, desiccant air conditioners and absorption refrigerators.
- the hygroscopic material of the present embodiment can be used in either an open system mode or a closed system mode. is the phosphate ester anion described above.
- N-Methylmorpholinium dimethyl phosphate (19) was obtained as a colorless highly viscous oil (glass transition point 76.5°C, decomposition temperature 254°C). Yield was 27.4 g (97 mmol), a yield of 90%.
- the moisture absorption rate and moisture absorption rate per 1 mol of the specific salt (19) were calculated from the results of measuring the humidity change inside the plastic bag. In addition, the moisture absorption rate and moisture absorption rate per gram of the specific salt (19) were calculated.
- the molar hygroscopic capacity is a value obtained by dividing the difference between the humidity at the start of the test and the humidity when the equilibrium state is reached by the number of moles of the specific salt of Example 1 contained in 0.9008 g of the specific salt (19).
- the molar moisture absorption rate is a value obtained by dividing the time when the humidity of the plastic bag reached an intermediate value between the humidity at the start of the test and the humidity when the equilibrium state was reached per 1 mol of the sample by the molar moisture absorption capacity. It was also calculated per gram. Table 1 shows the results.
- Example 2 As shown in FIG. 2, the humidity decreases over time, indicating that the specific salt (25) of Example 2 has hygroscopicity.
- molar hygroscopic capacity, molar hygroscopic rate, gram hygroscopic rate, and gram hygroscopic rate were calculated. The results are shown in Table 1.
- ⁇ Comparative Example 4> Take 5.000 g of a 30% by mass aqueous solution of the above lithium chloride (manufactured by Fujifilm Wako Pure Chemical Industries, Ltd., lot number HPQ6248) in a petri dish and perform a moisture absorption test in the same manner as in Example 1. Molar moisture absorption capacity, molar moisture absorption rate, gram moisture absorption %, gram moisture absorption rate was calculated. Table 1 shows the results.
- Example 1 in comparison with Comparative Example 1 using calcium chloride, Comparative Example 2 using silica gel, and Comparative Example 3 using lithium chloride, Example 1 (specific salt (19)) and Example 2 (specific salt (25)) showed a high molar hygroscopic capacity. Moreover, among the examples, Example 2 using the specific salt (25) showed higher molar hygroscopic capacity and higher molar hygroscopic rate. Example 1 and Example 2 exhibited high molar hygroscopicity even when compared with colinium dimethyl phosphate ([Ch][DMPO 4 ]) described in Non-Patent Document 8 shown in Comparative Example 5.
- Example 1 when compared with the 30% by mass lithium chloride aqueous solution (Comparative Example 4) currently used in humidity control air conditioners, Example 1 exhibits a 190-fold molar hygroscopicity, and Example 2 exhibits a 350-fold hygroscopicity.
- the moisture absorption rate per mol was also 100 times higher in Example 1 and 190 times higher in Example 2.
- Example 3 Following Example 1, the above specific salt (18), specific salt (20), specific salt (21), and specific salt (22) were synthesized, and a hygroscopic test was performed in the same manner as in Example 1. Moisture absorption rate, gram moisture absorption rate, and gram moisture absorption rate were calculated. Table 2 shows the results.
- Example 4 Following Example 2, the above specific salt (23), specific salt (24), specific salt (26), specific salt (27), specific salt (28), specific salt (29), specific salt (30), specific A salt (31) was synthesized, subjected to a moisture absorption test in the same manner as in Example 1, and the molar moisture absorption capacity, molar moisture absorption rate, gram moisture absorption rate, and gram moisture absorption rate were calculated. Table 3 shows the results.
- the specific salt (23), specific salt (24), specific salt (26), specific salt (27), specific salt (28), specific salt (29), specific salt (30) also showed high hygroscopic performance.
- the above specific salt (23), specific salt (24), specific Salt (26), specific salt (28), specific salt (29), specific salt (30), and specific salt (31) showed high molar hygroscopic capacity, and specific salt (27) showed molar hygroscopic speed.
- Example 5 metal solubility test Metal strips (length 10 mm x width 15 mm x thickness 2 mm) made of the following four types of metal materials commonly used in air conditioners were prepared.
- Fe-Zn hot-dip zinc-aluminum-magnesium alloy plated steel sheet (trade name: SPHC steel sheet)
- Al Corrosion-resistant aluminum
- A5052 tough pitch copper
- SUS Stainless steel SUS304
- a metal piece was placed in a sample tube containing 3 mL of an 80% by mass aqueous solution of the salt (19) of Example 1 and held at 80°C for 30 days. After that, the metal pieces were washed with deionized water and dried under reduced pressure. The mass of the metal piece before and after the treatment was measured with an electronic balance to determine the change in mass of the metal piece before and after the treatment. Table 4 shows the results.
- ⁇ Odor test> 1.0 mL of 80% by mass aqueous solutions of the above specific salts (19) and (25) were each placed in a sealed container and kept at 80° C. for 10 days. After that, three panelists evaluated the odor when the sealed container was opened, based on their sense of smell. As a result, all three panelists evaluated that both the specific salt (19) and the specific salt (25) were odorless.
- the hygroscopic material of the present invention can be used in devices such as air conditioners and absorption refrigerators. In particular, since the generation of odor is suppressed, it is particularly suitable for use in open systems such as desiccant air conditioners.
- the hygroscopic material of the present invention can achieve high hygroscopicity.
- the hygroscopic material of the present invention can be of low corrosiveness to various metals such as zinc, copper, aluminum and stainless steel.
- the absorbent material of the present invention can be highly toxic to living organisms. Furthermore, the hygroscopic material of the present invention can suppress the generation of odor.
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Abstract
金属腐食性の低い吸湿材および吸湿材を用いた装置を提供する。 吸湿材は、特定の環状第４級カチオンと、リン酸エステルアニオンおよび／または特定のジカチオン性第４級アンモニウムカチオンとリン酸エステルアニオンとからなる塩を含有する。
Description
本発明は、吸湿材および装置に関する。特に、空調機や吸収冷凍機等の装置に用いられる吸湿材に関する。
デシカント式の空調機においては、空気中の水蒸気を吸収する特性をもつ液体状の吸湿材が使用される。例えば、非特許文献１～２には、塩化リチウム水溶液、塩化カルシウム水溶液、トリエチレングリコールを用いた液体状の吸湿材が開示されている。また、特許文献１～５および非特許文献３～７には、イオン液体を用いた液体状の吸湿材が開示されている。さらに、上記イオン液体として、臭化物アニオンおよびテトラフルオロボレート、リン酸ジメチル陰イオン、メチル硫酸陰イオンと、イミダゾリウムカチオン、アルキルホスホニウムカチオン、第4級アンモニウムカチオンとの塩が開示されている。
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非特許文献１～２に開示されている塩化リチウム水溶液および塩化カルシウム水溶液は、安定して低湿度の空気を得ることができるという利点がある。しかしながら、一般に、これらハロゲン化物イオンのアルカリ金属の水溶液およびアルカリ土類金属の水溶液は、金属腐食性がある。そのため、これらの物質を吸湿材に適用した場合には、空調機や吸収冷凍機等の装置における吸湿材が接する部分に、チタン等の耐食性の高い金属を用いなければならないという問題がある。
また、特許文献１～５および非特許文献４～５に開示される吸湿材は、イミダゾリウムカチオンからなるイオン液体と構成アニオンとして、臭化物アニオンおよびテトラフルオロボレーアニオンイオンが用いられている。臭化物アニオンおよびテトラフルオロボレーアニオンは、金属腐食性がある点に加えて、毒性も有しており、取り扱いが難しいという問題もある。特許文献５ではコリニウムカチオンと乳酸アニオンからなるイオン液体の吸湿性が高いことが報告されているが、乳酸アニオンは不安定で長期の使用に耐えない。非特許文献３ではイミダゾリウムイオン液体の吸湿性は主としてアニオンに依存することが報告されており、アセタートアニオンの吸水性が良いことも報告しているが、カチオンはイミダゾリウムカチオンしか検討されておらず、イミダゾリウムイオン液体の水溶液は銅などの金属腐食性が大きいことがわかっている（非特許文献７）。また、アセタートアニオンのイオン液体は不安定で長期の使用に耐えないことがわかっている。このような問題を解決するために，非特許論文７および８ではアニオンをジメチルリン酸やメチル硫酸に注目してイオン液体の選択が行われ、非特許文献７ではホスホニウムカチオンとジメチルリン酸エステルアニオンの組み合わせからなるイオン液体が優れた吸湿性を示すことを明らかにしており、非特許文献８ではコリニウムカチオンとジメチルリン酸エステルアニオンの組み合わせからなるイオン液体水溶液は吸湿性が大きく、過去に報告のある調湿性イオン液体のなかで最も金属腐食性が低いことを報告している。また、特許文献６には、ホスホニウムカチオンを用いた耐金属腐食性に優れた吸湿材料が開示されている。しかし、吸湿性に関してはさらに高い吸湿性能が求められていた。
本発明はかかる課題を解決することを目的とするものであって、耐金属腐食性および良好な吸湿性を示す吸湿材およびこれを用いた装置を提供することを目的とする。
また、特許文献１～５および非特許文献４～５に開示される吸湿材は、イミダゾリウムカチオンからなるイオン液体と構成アニオンとして、臭化物アニオンおよびテトラフルオロボレーアニオンイオンが用いられている。臭化物アニオンおよびテトラフルオロボレーアニオンは、金属腐食性がある点に加えて、毒性も有しており、取り扱いが難しいという問題もある。特許文献５ではコリニウムカチオンと乳酸アニオンからなるイオン液体の吸湿性が高いことが報告されているが、乳酸アニオンは不安定で長期の使用に耐えない。非特許文献３ではイミダゾリウムイオン液体の吸湿性は主としてアニオンに依存することが報告されており、アセタートアニオンの吸水性が良いことも報告しているが、カチオンはイミダゾリウムカチオンしか検討されておらず、イミダゾリウムイオン液体の水溶液は銅などの金属腐食性が大きいことがわかっている（非特許文献７）。また、アセタートアニオンのイオン液体は不安定で長期の使用に耐えないことがわかっている。このような問題を解決するために，非特許論文７および８ではアニオンをジメチルリン酸やメチル硫酸に注目してイオン液体の選択が行われ、非特許文献７ではホスホニウムカチオンとジメチルリン酸エステルアニオンの組み合わせからなるイオン液体が優れた吸湿性を示すことを明らかにしており、非特許文献８ではコリニウムカチオンとジメチルリン酸エステルアニオンの組み合わせからなるイオン液体水溶液は吸湿性が大きく、過去に報告のある調湿性イオン液体のなかで最も金属腐食性が低いことを報告している。また、特許文献６には、ホスホニウムカチオンを用いた耐金属腐食性に優れた吸湿材料が開示されている。しかし、吸湿性に関してはさらに高い吸湿性能が求められていた。
本発明はかかる課題を解決することを目的とするものであって、耐金属腐食性および良好な吸湿性を示す吸湿材およびこれを用いた装置を提供することを目的とする。
上記課題のもと、本発明者らが検討を行った結果、特定の構造を有するアンモニウムイオンと、リン酸エステルアニオンから構成される塩を含む吸湿材を用いることにより、上記課題を解決しうることを見出した。
具体的には、下記手段により、上記課題は解決された。
＜１＞式（１）で表されるアンモニウムカチオンおよび／または式（２）で表されるアンモニウムカチオンと、リン酸エステルアニオンとから構成される塩を含む吸湿材。
（式（１）中、Ｒ１１およびＲ１２は、それぞれ独立して、水素原子、炭素数１～６のアルキル基、炭素数１～６のヒドロキシアルキル基、または炭素数１０以下のポリ（アルキレンエーテル）基である。ただし、Ｒ１１およびＲ１２の少なくとも一方は、水素原子ではない。ｎ１およびｍ１は、それぞれ独立して、１～６の整数である。Ｘ１１は、酸素原子、－Ｎ（Ｒ１３）－（ただし、Ｒ１３は水素原子または炭素数１～６のアルキル基である）、または、炭素数１～３のアルキレン基である。）
（式（２）中、Ｒ２１～Ｒ２６は、それぞれ独立して、水素原子、炭素数１～６のアルキル基、炭素数１～６のヒドロキシアルキル基、または炭素数１０以下のポリ（アルキレンエーテル）基である。ただし、Ｒ２１～Ｒ２３の少なくとも１つおよびＲ２４～Ｒ２６の少なくとも一つは、それぞれ、水素原子ではない。Ｒ２１～Ｒ２３の２つおよびＲ２４～Ｒ２６の２つはそれぞれ互いに結合して、環を形成していてもよい。ｎ２およびｍ２は、それぞれ独立して、１～６の整数である。Ｘ２は、単結合、酸素原子、－Ｎ（Ｒ２７）－（ただし、Ｒ２７は水素原子または炭素数１～６のアルキル基である）、炭素数１～３のアルキレン基、または、炭素数１～３のアルキレンオキシ基である。）
＜２＞前記リン酸エステルアニオンが、式（３）で表されるアニオンを含む、＜１＞に記載の吸湿材。
（式（３）中、Ｒ３１は、水素原子、水酸基、炭素数１～６のアルキル基、炭素数１～６のヒドロキシアルキル基、炭素数１～６のアルコキシ基、炭素数２～６のアルケニル基、炭素数１０以下のポリ（アルキレンオキシ）基、炭素数１～６のアルキルチオ基、または、炭素数１０以下のポリ（アルキレンチオ）基であり、Ｒ３２は、水素原子、炭素数１～６のアルキル基、炭素数１～６のアルコキシ基、炭素数２～６のアルケニル基、炭素数１０以下のポリ（アルキレンオキシ）基、炭素数１～６のアルキルチオ基、または、炭素数１０以下のポリ（アルキレンチオ）基である。）
＜３＞＜１＞または＜２＞に記載の吸湿材を含む装置。
具体的には、下記手段により、上記課題は解決された。
＜１＞式（１）で表されるアンモニウムカチオンおよび／または式（２）で表されるアンモニウムカチオンと、リン酸エステルアニオンとから構成される塩を含む吸湿材。
＜２＞前記リン酸エステルアニオンが、式（３）で表されるアニオンを含む、＜１＞に記載の吸湿材。
＜３＞＜１＞または＜２＞に記載の吸湿材を含む装置。
本発明により、良好な耐金属腐食性および良好な吸湿性を示す吸湿材、ならびに、これを用いた装置を提供可能になった。
以下、本発明を実施するための形態について詳細に説明する。なお、以下の本実施形態は、本発明を説明するための例示であり、本発明は本実施形態のみに限定されない。
なお、本明細書において「～」とはその前後に記載される数値を下限値および上限値として含む意味で使用される。
本明細書において、各種物性値および特性値は、特に述べない限り、２３℃におけるものとする。
本明細書における基（原子団）の表記において、置換および無置換を記していない表記は、置換基を有さない基（原子団）と共に置換基を有する基（原子団）をも包含する。例えば、「アルキル基」とは、置換基を有さないアルキル基（無置換アルキル基）のみならず、置換基を有するアルキル基（置換アルキル基）をも包含する。本明細書では、置換および無置換を記していない表記は、無置換の方が好ましい。
本明細書で示す規格が年度によって、測定方法等が異なる場合、特に述べない限り、２０２１年１月１日時点における規格に基づくものとする。
なお、本明細書において「～」とはその前後に記載される数値を下限値および上限値として含む意味で使用される。
本明細書において、各種物性値および特性値は、特に述べない限り、２３℃におけるものとする。
本明細書における基（原子団）の表記において、置換および無置換を記していない表記は、置換基を有さない基（原子団）と共に置換基を有する基（原子団）をも包含する。例えば、「アルキル基」とは、置換基を有さないアルキル基（無置換アルキル基）のみならず、置換基を有するアルキル基（置換アルキル基）をも包含する。本明細書では、置換および無置換を記していない表記は、無置換の方が好ましい。
本明細書で示す規格が年度によって、測定方法等が異なる場合、特に述べない限り、２０２１年１月１日時点における規格に基づくものとする。
本実施形態の吸湿材は、式（１）で表されるアンモニウムカチオンおよび／または式（２）で表されるアンモニウムカチオンと、リン酸エステルアニオンとから構成される塩を含むことを特徴とする。
（式（１）中、Ｒ１１およびＲ１２は、それぞれ独立して、水素原子、炭素数１～６のアルキル基、炭素数１～６のヒドロキシアルキル基、または炭素数１０以下のポリ（アルキレンエーテル）基である。ただし、Ｒ１１およびＲ１２の少なくとも一方は、水素原子ではない。ｎ１およびｍ１は、それぞれ独立して、１～６の整数である。Ｘ１１は、酸素原子、－Ｎ（Ｒ１３）－（ただし、Ｒ１３は水素原子または炭素数１～６のアルキル基である）、または、炭素数１～３のアルキレン基である。）
（式（２）中、Ｒ２１～Ｒ２６は、それぞれ独立して、水素原子、炭素数１～６のアルキル基、炭素数１～６のヒドロキシアルキル基、または炭素数１０以下のポリ（アルキレンエーテル）基である。ただし、Ｒ２１～Ｒ２３の少なくとも１つおよびＲ２４～Ｒ２６の少なくとも一つは、それぞれ、水素原子ではない。Ｒ２１～Ｒ２３の２つおよびＲ２４～Ｒ２６の２つはそれぞれ互いに結合して、環を形成していてもよい。ｎ２およびｍ２は、それぞれ独立して、１～６の整数である。Ｘ２は、単結合、酸素原子、－Ｎ（Ｒ２７）－（ただし、Ｒ２７は水素原子または炭素数１～６のアルキル基である）、炭素数１～３のアルキレン基、または、炭素数１～３のアルキレンオキシ基である。）
このような構成とすることにより、耐金属腐食性を示し、かつ、良好な吸湿性を示す吸湿材が得られる。すなわち、所定の構造を有するアンモニウムカチオン（好ましくは第４級アンモニウムカチオン）とリン酸エステルアニオンから構成される塩を用いることにより、金属腐食性が低く、良好な吸湿性が得られることを見出したものである。
＜式（１）で表されるアンモニウムカチオン＞
本実施形態で用いるアンモニウムカチオンの１つは、式（１）で表されるアンモニウムカチオンである。
（式（１）中、Ｒ１１およびＲ１２は、それぞれ独立して、水素原子、炭素数１～６のアルキル基、炭素数１～６のヒドロキシアルキル基、または炭素数１０以下の炭素数１０以下のポリ（アルキレンエーテル）基である。ただし、Ｒ１１およびＲ１２の少なくとも一方は、水素原子ではない。ｎ１およびｍ１は、それぞれ独立して、１～６の整数である。Ｘ１１は、酸素原子、－Ｎ（Ｒ１３）－（ただし、Ｒ１３は水素原子または炭素数１～６のアルキル基である）、または、炭素数１～３のアルキレン基である。）
本実施形態で用いるアンモニウムカチオンの１つは、式（１）で表されるアンモニウムカチオンである。
式（１）中、Ｒ１１およびＲ１２は、それぞれ独立して、水素原子、炭素数１～６のアルキル基、炭素数１～６のヒドロキシアルキル基、または炭素数１０以下のポリ（アルキレンエーテル）基であり、炭素数１～６のアルキル基および炭素数１～６のヒドロキシアルキル基が好ましく、炭素数１～３のアルキル基および炭素数１～３のヒドロキシアルキル基がより好ましく、炭素数１または２のアルキル基および炭素数１または２のヒドロキシアルキル基がさらに好ましい。
また、Ｒ１１およびＲ１２の少なくとも一方は、水素原子ではないが、両方が水素原子ではない、すなわち、第４級アンモニウムカチオンであることが好ましい。
また、Ｒ１１およびＲ１２の少なくとも一方は、水素原子ではないが、両方が水素原子ではない、すなわち、第４級アンモニウムカチオンであることが好ましい。
式（１）中、ｎ１およびｍ１は、それぞれ独立して、１～６の整数であり、１～３の整数であることが好ましく、１または２であることがより好ましく、２がさらに好ましい。
また、式（１）で表されるアンモニウムカチオンは、５員環または６員環であることが好ましく、６員環であることがより好ましい。
また、式（１）で表されるアンモニウムカチオンは、５員環または６員環であることが好ましく、６員環であることがより好ましい。
式（１）中、Ｘ１１は、酸素原子、－Ｎ（Ｒ１３）－、または、炭素数１～３のアルキレン基であり、酸素原子または炭素数１～３のアルキレン基であることが好ましく、酸素原子またはメチレン基であることがより好ましい。
Ｒ１３は、水素原子または炭素数１～６のアルキル基であり、水素原子、メチル基またはエチル基であることが好ましく、水素原子がさらに好ましい。
Ｒ１３は、水素原子または炭素数１～６のアルキル基であり、水素原子、メチル基またはエチル基であることが好ましく、水素原子がさらに好ましい。
式（１）で表されるアンモニウムカチオンは、式（１－１）で表されるアンモニウムカチオンを含むことが好ましい。
（式（１－１）中、Ｒ１１およびＲ１２は、それぞれ独立して、水素原子、炭素数１～６のアルキル基、炭素数１～６のヒドロキシアルキル基、または炭素数１０以下のポリ（アルキレンエーテル）基である。ただし、Ｒ１１およびＲ１２の少なくとも一方は、水素原子ではない。Ｘ１２は、酸素原子またはメチレン基である。）
Ｒ１１およびＲ１２の好ましい範囲は、式（１）におけるＲ１１およびＲ１２と同義であり、好ましい範囲も同様である。
Ｒ１１およびＲ１２の好ましい範囲は、式（１）におけるＲ１１およびＲ１２と同義であり、好ましい範囲も同様である。
式（１）で表されるアンモニウムカチオンの分子量は、７２～４５０であることが好ましい。
以下に、式（１）で表されるアンモニウムカチオンの例を示す。本実施形態におけるアンモニウムカチオンがこれらに限定されるものではないことは言うまでもない。
＜式（２）で表されるアンモニウムカチオン＞
本実施形態で用いるアンモニウムカチオンの１つは、式（２）で表されるアンモニウムカチオンである。
（式（２）中、Ｒ２１～Ｒ２６は、それぞれ独立して、水素原子、炭素数１～６のアルキル基、炭素数１～６のヒドロキシアルキル基、または炭素数１０以下のポリ（アルキレンエーテル）基である。ただし、Ｒ２１～Ｒ２３の少なくとも１つおよびＲ２４～Ｒ２６の少なくとも一つは、それぞれ、水素原子ではない。Ｒ２１～Ｒ２３の２つおよびＲ２４～Ｒ２６の２つはそれぞれ互いに結合して、環を形成していてもよい。ｎ２およびｍ２は、それぞれ独立して、１～６の整数である。Ｘ２は、単結合、酸素原子、－Ｎ（Ｒ２７）－（ただし、Ｒ２７は水素原子または炭素数１～６のアルキル基である）、炭素数１～３のアルキレン基、または、炭素数１～３のアルキレンオキシ基である。）
本実施形態で用いるアンモニウムカチオンの１つは、式（２）で表されるアンモニウムカチオンである。
式（２）中、Ｒ２１～Ｒ２６は、それぞれ独立して、水素原子、炭素数１～６のアルキル基、炭素数１～６のヒドロキシアルキル基、または炭素数１０以下のポリ（アルキレンエーテル）基であり、炭素数１～６のアルキル基および炭素数１～６のヒドロキシアルキル基が好ましく、炭素数１～６のアルキル基がより好ましく、炭素数１～３のアルキル基がさらに好ましく、メチル基またはエチル基がより好ましい。
式（２）において、Ｒ２１～Ｒ２３の少なくとも１つおよびＲ２４～Ｒ２６の少なくとも一つは、それぞれ、水素原子ではなく、いずれも水素原子でないこと、すなわち、第４級アンモニウムカチオンであることが好ましい。
式（２）において、Ｒ２１～Ｒ２３の２つおよびＲ２４～Ｒ２６の２つはそれぞれ互いに結合して、環を形成していてもよい。本実施形態においては、Ｒ２１～Ｒ２３の２つおよび／またはＲ２４～Ｒ２６の２つが互いに結合して、環を形成している場合、Ｒ２１～Ｒ２３およびＲ２４～Ｒ２６が、それぞれ、炭素数１～６のアルキル基と炭素数１～６のヒドロキシアルキル基が結合して形成される環（例えば、後述する例示化合物（１１）に示される環）と、炭素数１～６のアルキル基であることが好ましい。このときの環は、５員環または６員環が好ましく、６員環がより好ましい。
式（２）において、Ｒ２１～Ｒ２３の少なくとも１つおよびＲ２４～Ｒ２６の少なくとも一つは、それぞれ、水素原子ではなく、いずれも水素原子でないこと、すなわち、第４級アンモニウムカチオンであることが好ましい。
式（２）において、Ｒ２１～Ｒ２３の２つおよびＲ２４～Ｒ２６の２つはそれぞれ互いに結合して、環を形成していてもよい。本実施形態においては、Ｒ２１～Ｒ２３の２つおよび／またはＲ２４～Ｒ２６の２つが互いに結合して、環を形成している場合、Ｒ２１～Ｒ２３およびＲ２４～Ｒ２６が、それぞれ、炭素数１～６のアルキル基と炭素数１～６のヒドロキシアルキル基が結合して形成される環（例えば、後述する例示化合物（１１）に示される環）と、炭素数１～６のアルキル基であることが好ましい。このときの環は、５員環または６員環が好ましく、６員環がより好ましい。
式（２）において、ｎ２およびｍ２は、それぞれ独立して、１～６の整数であり、１～３の整数が好ましく、１または２であることがより好ましい。
式（２）において、Ｘ２は、単結合、酸素原子、－Ｎ（Ｒ２７）－（ただし、Ｒ２７は水素原子または炭素数１～６のアルキル基である）、炭素数１～３のアルキレン基、または、炭素数１～３のアルキレンオキシ基であり、単結合、酸素原子、および、炭素数１～３のアルキレン基であることが好ましく、単結合、酸素原子、メチレン基、エチレン基、ｎ－プロピレン基、および、１，１－ジメチルメチレン基が好ましく、単結合、酸素原子、メチレン基およびエチレン基がより好ましい。
本実施形態においては、式（２）中の２つのアンモニウムカチオンを構成する窒素原子の間をつなぐ鎖を構成する原子数が２～８であることが好ましく、２～６であることがより好ましい。このような範囲とすることにより、吸湿性がより向上する傾向にある。ここで、窒素原子の間をつなぐ鎖を構成する原子数とは、後述する例示化合物（７）では２つであり、例示化合物（８）では３つである。
式（２）において、Ｘ２は、単結合、酸素原子、－Ｎ（Ｒ２７）－（ただし、Ｒ２７は水素原子または炭素数１～６のアルキル基である）、炭素数１～３のアルキレン基、または、炭素数１～３のアルキレンオキシ基であり、単結合、酸素原子、および、炭素数１～３のアルキレン基であることが好ましく、単結合、酸素原子、メチレン基、エチレン基、ｎ－プロピレン基、および、１，１－ジメチルメチレン基が好ましく、単結合、酸素原子、メチレン基およびエチレン基がより好ましい。
本実施形態においては、式（２）中の２つのアンモニウムカチオンを構成する窒素原子の間をつなぐ鎖を構成する原子数が２～８であることが好ましく、２～６であることがより好ましい。このような範囲とすることにより、吸湿性がより向上する傾向にある。ここで、窒素原子の間をつなぐ鎖を構成する原子数とは、後述する例示化合物（７）では２つであり、例示化合物（８）では３つである。
式（２）で表されるアンモニウムカチオンは、式（２－１）で表されるアンモニウムカチオンおよび／または式（２－２）で表されるアンモニウムカチオンを含むことがより好ましい。
（式（２－１）中、Ｒ２３およびＲ２６は、それぞれ独立して、水素原子、炭素数１～６のアルキル基、炭素数１～６のヒドロキシアルキル基、または炭素数１０以下のポリ（アルキレンエーテル）基である。ｎ２１およびｍ２２は、それぞれ独立して、１または２である。Ｘ２２は、単結合、酸素原子、メチレン基、または、エチレン基である。）
式（２－１）におけるＲ２３およびＲ２６は、式（２）におけるＲ２３およびＲ２６と同義であり、好ましい範囲も同様である。
（式（２－２）中、Ｒ２１～Ｒ２６は、それぞれ独立して、水素原子、炭素数１～６のアルキル基、ヒドロキシアルキル基、または炭素数１０以下のポリ（アルキレンエーテル）基である。ただし、Ｒ２１～Ｒ２３の少なくとも１つおよびＲ２４～Ｒ２６の少なくとも一つは、それぞれ、水素原子ではない。ｎ２２およびｍ２２は、それぞれ独立して、１または２である。Ｘ２３は、単結合、酸素原子、メチレン基、または、エチレン基である。）
式（２－２）におけるＲ２１～Ｒ２６は、式（２）におけるＲ２１～Ｒ２６と同義であり、好ましい範囲も同様である。
式（２－２）中の２つのアンモニウムカチオンを構成する窒素原子の間をつなぐ鎖を構成する原子数が２～８であることが好ましく、２～６であることがより好ましい。
式（２－１）におけるＲ２３およびＲ２６は、式（２）におけるＲ２３およびＲ２６と同義であり、好ましい範囲も同様である。
式（２－２）におけるＲ２１～Ｒ２６は、式（２）におけるＲ２１～Ｒ２６と同義であり、好ましい範囲も同様である。
式（２－２）中の２つのアンモニウムカチオンを構成する窒素原子の間をつなぐ鎖を構成する原子数が２～８であることが好ましく、２～６であることがより好ましい。
式（２）で表されるアンモニウムカチオンの分子量は、７６～４５０であることが好ましい。
以下に、式（２）で表されるアンモニウムカチオンの例を示す。本実施形態におけるアンモニウムカチオンがこれらに限定されるものではないことは言うまでもない。
＜リン酸エステルアニオン＞
本実施形態で用いるリン酸エステルアニオンは、式（１）で表されるアンモニウムカチオンおよび／または式（２）で表されるアンモニウムカチオンと塩が形成できる限り、その種類等特に定めるものではない。
本実施形態で用いるリン酸エステルアニオンは、式（１）で表されるアンモニウムカチオンおよび／または式（２）で表されるアンモニウムカチオンと塩が形成できる限り、その種類等特に定めるものではない。
本実施形態においては、リン酸エステルアニオンが、式（３）で表されるアニオンであることが好ましい。このようなリン酸エステルアニオンを用いることにより、式（１）または式（２）アンモニウムカチオンと安定な塩を構成し、臭気の発生を効果的に抑制できる。
（式（３）中、Ｒ３１は、水素原子、水酸基、炭素数１～６のアルキル基、炭素数１～６のヒドロキシアルキル基、炭素数１～６のアルコキシ基、炭素数２～６のアルケニル基、炭素数１０以下のポリ（アルキレンオキシ）基、炭素数１～６のアルキルチオ基、または、炭素数１０以下のポリ（アルキレンチオ）基であり、Ｒ３２は、水素原子、炭素数１～６のアルキル基、炭素数１～６のアルコキシ基、炭素数２～６のアルケニル基、炭素数１０以下のポリ（アルキレンオキシ）基、炭素数１～６のアルキルチオ基、または、炭素数１０以下のポリ（アルキレンチオ）基である。）
式（３）中、Ｒ３１は、水素原子、水酸基、炭素数１～６のアルキル基、炭素数１～６のヒドロキシアルキル基、炭素数１～６のアルコキシ基、炭素数２～６のアルケニル基、炭素数１０以下のポリ（アルキレンオキシ）基、炭素数１～６のアルキルチオ基、または、炭素数１０以下のポリ（アルキレンチオ）基であり、炭素数１～６のアルキル基、および、炭素数１～６のアルコキシ基が好ましく、炭素数１～６のアルコキシ基であることがより好ましく、炭素数１～３のアルコキシ基であることがさらに好ましく、メトキシ基およびエトキシ基が一層好ましい。
式（３）中、Ｒ３２は、水素原子、炭素数１～６のアルキル基、炭素数１～６のアルコキシ基、炭素数２～６のアルケニル基、炭素数１０以下のポリ（アルキレンオキシ）基、炭素数１～６のアルキルチオ基、または、炭素数１０以下のポリ（アルキレンチオ）基であり、炭素数１～６のアルキル基、および、炭素数１～６のアルコキシ基が好ましく、炭素数１～６のアルコキシ基であることがより好ましく、炭素数１～３のアルコキシ基であることがさらに好ましく、メトキシ基およびエトキシ基が一層好ましい。
式（３）中、Ｒ３２は、水素原子、炭素数１～６のアルキル基、炭素数１～６のアルコキシ基、炭素数２～６のアルケニル基、炭素数１０以下のポリ（アルキレンオキシ）基、炭素数１～６のアルキルチオ基、または、炭素数１０以下のポリ（アルキレンチオ）基であり、炭素数１～６のアルキル基、および、炭素数１～６のアルコキシ基が好ましく、炭素数１～６のアルコキシ基であることがより好ましく、炭素数１～３のアルコキシ基であることがさらに好ましく、メトキシ基およびエトキシ基が一層好ましい。
本実施形態で用いるリン酸エステルの分子量は、６４～６５０であることが好ましい。
以下に、本実施形態で用いられるリン酸エステルアニオンの例を示す。本実施形態におけるリン酸エステルアニオンがこれらに限定されるものではないことは言うまでもない。
＜アンモニウムリン酸塩＞
本実施形態の吸湿材は、上述のとおり、式（１）で表されるアンモニウムカチオンおよび／または式（２）で表されるアンモニウムカチオンと、リン酸エステルアニオンとから構成される塩を含む。
以下に、本実施形態の吸湿材に含まれる塩を例示するが、本発明がこれらに限定されるものではないことは言うまでもない。
なお、後述する実施例では、下記(18)の塩を、「特定塩(18)」と表記する。以下、他の塩についても同様である。
本実施形態の吸湿材は、上述のとおり、式（１）で表されるアンモニウムカチオンおよび／または式（２）で表されるアンモニウムカチオンと、リン酸エステルアニオンとから構成される塩を含む。
以下に、本実施形態の吸湿材に含まれる塩を例示するが、本発明がこれらに限定されるものではないことは言うまでもない。
なお、後述する実施例では、下記(18)の塩を、「特定塩(18)」と表記する。以下、他の塩についても同様である。
上記塩は、例えば、第３級アミンに、トリアルキルリン酸エステルを作用させてオニウム化することにより、合成できる。この合成プロセスは、容易に反応が進むため、極めて簡易に特定塩を合成できる。本実施形態においては、メタル交換反応やイオン交換樹脂を用いるアニオン交換を必要としないため、腐食の原因となるハロゲンの混入を抑制できる。
また、式（２）で表されるアンモニウムカチオンの場合、１種のリン酸エステルアニオンとから構成される塩であっても、２種のリン酸エステルアニオンとから構成される塩であってもよい。
また、式（２）で表されるアンモニウムカチオンの場合、１種のリン酸エステルアニオンとから構成される塩であっても、２種のリン酸エステルアニオンとから構成される塩であってもよい。
前記塩の式量は、１３６以上であることが好ましく、また、１１００以下であることが好ましい。
前記塩は、粘度が低いことが好ましい。
具体的には、前記塩を８０質量％の水溶液としたときの、３５℃の粘度が１５０ｃＰ以下であることが好ましい。前記下限値の粘度は０が理想であるが、３０ｃＰ以上であっても十分に要求性能を満たすものである。
具体的には、前記塩を８０質量％の水溶液としたときの、３５℃の粘度が１５０ｃＰ以下であることが好ましい。前記下限値の粘度は０が理想であるが、３０ｃＰ以上であっても十分に要求性能を満たすものである。
＜吸湿材＞
本実施形態の吸湿材は、式（１）で表されるアンモニウムカチオンおよび／または式（２）で表されるアンモニウムカチオンと、リン酸エステルアニオンとから構成される塩を１種または２種以上含む。
本実施形態の吸湿材は、式（１）で表されるアンモニウムカチオンおよび／または式（２）で表されるアンモニウムカチオンと、リン酸エステルアニオンとから構成される塩を１種または２種以上含む。
特に、本実施形態では、前記塩は、イオン液体であることが好ましい。イオン液体とは、１気圧で１００℃以下の融点を持つものを意味する。特に、本実施形態の吸湿材は、少なくとも、０～５℃の範囲で液体であることが好ましい。
本実施形態の吸湿材は、水溶液であってもよく、水溶液であることが好ましい。この場合、特定塩は、上記カチオンおよび上記アニオンの状態で含有される。水の量は、前記塩（イオン液体）と水の合計量に対し１０質量％以上であることが好ましく、また、９５質量％以下であることが好ましい。
さらに、本実施形態の吸湿材は、本発明の効果を阻害しない範囲内において、通常、吸湿材に用いられるその他成分をさらに含有してもよい。
本実施形態の吸湿材は、水溶液であってもよく、水溶液であることが好ましい。この場合、特定塩は、上記カチオンおよび上記アニオンの状態で含有される。水の量は、前記塩（イオン液体）と水の合計量に対し１０質量％以上であることが好ましく、また、９５質量％以下であることが好ましい。
さらに、本実施形態の吸湿材は、本発明の効果を阻害しない範囲内において、通常、吸湿材に用いられるその他成分をさらに含有してもよい。
本実施形態の吸湿材は、空調機や吸収冷凍機等の装置に用いることができる。このような装置の例としては、特開２００６－１４２１２１号公報、特開２０１８－１４４０２９号公報、特開２０２０－３０００４号公報等の記載を参酌できる。特に、臭気の発生が抑制されるため、デシカント式の空調機等の開放系の用途に特に適している。
本実施形態の吸湿材は、例えば、デシカント式の空調機、吸収冷凍機に好ましく適用できる。なお、本実施形態の吸湿材は、開放系および密閉系のいずれの態様でも使用可能であるが、開放系の態様で使用する場合、臭気が抑制されている観点から、特定塩を構成するアニオンが上記リン酸エステルアニオンである吸湿材が特に適している。
本実施形態の吸湿材は、例えば、デシカント式の空調機、吸収冷凍機に好ましく適用できる。なお、本実施形態の吸湿材は、開放系および密閉系のいずれの態様でも使用可能であるが、開放系の態様で使用する場合、臭気が抑制されている観点から、特定塩を構成するアニオンが上記リン酸エステルアニオンである吸湿材が特に適している。
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。以下の実施例に示す材料、使用量、割合、処理内容、処理手順等は、本発明の趣旨を逸脱しない限り、適宜、変更することができる。従って、本発明の範囲は以下に示す具体例に限定されるものではない。
実施例で用いた測定機器等が廃番等により入手困難な場合、他の同等の性能を有する機器を用いて測定することができる。
本実施例は、特に述べない限り、２３℃、相対湿度４０％の環境下で行った。
実施例で用いた測定機器等が廃番等により入手困難な場合、他の同等の性能を有する機器を用いて測定することができる。
本実施例は、特に述べない限り、２３℃、相対湿度４０％の環境下で行った。
実施例１：Ｎ－エチル－Ｎ－メチルモルホリニウム＝リン酸ジエチル(19)の合成
N-メチルモルホリン(33)（10.8g,107mmol）に、リン酸トリエチル(34)（21．4ｇ，117ｍｍｏｌ）を室温で撹拌しながら加え、アルゴンガス雰囲気中、120℃で66時間撹拌した。その後、室温まで放冷したのち、ジエチルエーテルで３回、洗浄した後、濃縮し、濃縮物を真空乾燥すると褐色の高粘度液体が得られた。これをメタノール50ｍLに溶解し、活性炭3.0ｇを加えて室温で1時間後、セライト濾過して活性炭を除去し、濾液をロータリーエバポレータで濃縮し、ついで真空乾燥して、N-2-ヒドロキシエチル-N-メチルモルホリニウム＝リン酸ジメチル(19)を無色高粘性オイルとして得た（ガラス転移点76.5℃，分解温度254℃）。収量は２7．4ｇ（97mmol）であり、収率は90％であった。
1H NMR (500MHz, CDCl3) δ 1.22 (6H, t, J= 7.0 Hz), 1.44 (3H, t, J= 7.5 Hz), 3.44 (3H, s), 3.50-3056 (2H, m), 3.72-3.78 (2H, m), 3.82-3.88 (2H, m), 3.88 (4H, q, J= 7.0 Hz), 3.96-4.12 (4H, m); 13C NMR (125 MHz, CDCl3) δ 7.5, 16.7, 16.8, 46.1, 49.5, 59.1, 60.5, 60.6, 60.8; HRMS (ESI) C7H16NO+130.1233；found 130.1231；HRMS（ESI）calcd for C4H10O4P-150.0317；found 150.0308.
1H NMR (500MHz, CDCl3) δ 1.22 (6H, t, J= 7.0 Hz), 1.44 (3H, t, J= 7.5 Hz), 3.44 (3H, s), 3.50-3056 (2H, m), 3.72-3.78 (2H, m), 3.82-3.88 (2H, m), 3.88 (4H, q, J= 7.0 Hz), 3.96-4.12 (4H, m); 13C NMR (125 MHz, CDCl3) δ 7.5, 16.7, 16.8, 46.1, 49.5, 59.1, 60.5, 60.6, 60.8; HRMS (ESI) C7H16NO+130.1233；found 130.1231；HRMS（ESI）calcd for C4H10O4P-150.0317；found 150.0308.
＜吸湿試験＞
上記で得られた特定塩（19）0.9008ｇを分注したシャーレを、湿度計（株式会社Ｔ＆Ｄ製 照度・紫外線・温度・湿度データロガー ＴＲ-７４Ｕｉ）と共にチャック付き内容量1,110cm3のポリ袋（旭化成ホームプロダクツ株式会社製 ジップロック（登録商標）、273mm×268mm）に入れて、ポリ袋を封止した。これを30℃の恒温槽に入れて静置し、ポリ袋内の湿度が平衡状態に達するまでのポリ袋内の湿度変化を測定した。その結果をグラフ図１に示す。図１に示すように、時間経過とともに湿度が低下しており、実施例１の特定塩（19）は、吸湿性を有していることが分かる。
上記で得られた特定塩（19）0.9008ｇを分注したシャーレを、湿度計（株式会社Ｔ＆Ｄ製 照度・紫外線・温度・湿度データロガー ＴＲ-７４Ｕｉ）と共にチャック付き内容量1,110cm3のポリ袋（旭化成ホームプロダクツ株式会社製 ジップロック（登録商標）、273mm×268mm）に入れて、ポリ袋を封止した。これを30℃の恒温槽に入れて静置し、ポリ袋内の湿度が平衡状態に達するまでのポリ袋内の湿度変化を測定した。その結果をグラフ図１に示す。図１に示すように、時間経過とともに湿度が低下しており、実施例１の特定塩（19）は、吸湿性を有していることが分かる。
ポリ袋内の湿度変化の測定結果から、特定塩（19）の1molあたりの吸湿率および吸湿速度を算出した。また、特定塩（19）のグラムあたりの吸湿率および吸湿速度を算出した。モル吸湿能は、試験開始の湿度と平衡状態に達した際の湿度との差を、特定塩（19）0.9008ｇに含まれる、実施例１の特定塩のモル数で除した値である。モル吸湿速度は、ポリ袋の湿度が試験開始の湿度と平衡状態に達した際の湿度との中間値に達したときの時間を試料1molあたりで上記モル吸湿能を除した値である。また、グラムあたりでも算出した。その結果を表１に示す。
実施例２：N1,N1,N1,N6,N6,N6-ヘキサメチルヘキサン-1,6-ジアミニウム＝リン酸ジメチル（25）の合成
N1,N1,N6,N6-テトラメチルヘキサン-1,6-ジアミン（36）（17．2ｇ，100mmol）に、リン酸トリメチル(36)（30．8ｇ，220mmol）を室温で加え、アルゴンガス雰囲気中、60℃で2時間、撹拌した。室温まで放冷後、ジエチルエーテルで３回、ヘキサンで１回洗浄した後、ロータリーエバポレータで溶媒を除去し、ついで真空乾燥することにより、N1,N1,N1,N6,N6,N6-ヘキサメチルヘキサン-1,6-ジアミニウム＝リン酸ジメチル（25）を白色固体（分解温度270.3℃）として得た。収量は42．9ｇ（94.8 mmol）であり、収率は95％であった。
1H NMR (500MHz, DMSO-d6) δ 1.28-1.35 (4H, m), 1.68-1.73 (4H, m), 3.07 (18H, s), 3.24 (6H, s), 3.26 (6H, s), 3.25-3.40 (4H, m); 13C NMR (125 MHz, DMSO-d6) δ21.55, 24.96, 51.08, 51.12, 51.87, 64.74; HRMS (ESI) C12H30N2 2+202.2410；found 202.2416；HRMS（ESI）calcd for C2H6O4P-125.0004；found 124.9993.
1H NMR (500MHz, DMSO-d6) δ 1.28-1.35 (4H, m), 1.68-1.73 (4H, m), 3.07 (18H, s), 3.24 (6H, s), 3.26 (6H, s), 3.25-3.40 (4H, m); 13C NMR (125 MHz, DMSO-d6) δ21.55, 24.96, 51.08, 51.12, 51.87, 64.74; HRMS (ESI) C12H30N2 2+202.2410；found 202.2416；HRMS（ESI）calcd for C2H6O4P-125.0004；found 124.9993.
＜吸湿試験＞
上記で得られた特定塩（25）1.2349ｇを分注したシャーレを、湿度計（株式会社Ｔ＆Ｄ製 照度・紫外線・温度・湿度データロガー ＴＲ-７４Ｕｉ）と共に内容量1,110cm3のチャック付きポリ袋（旭化成ホームプロダクツ株式会社製 ジップロック（登録商標）、273mm×268mm）に入れて、ポリ袋を封止した。これを30℃の恒温槽に入れて静置し、ポリ袋内の湿度が平衡状態に達するまでのポリ袋内の湿度変化を測定した。その結果をグラフ図２に示す。図２に示すように、時間経過とともに湿度が低下しており、実施例２の特定塩（25）は、吸湿性を有していることが分かる。実施例１と同様にモル吸湿能、モル吸湿速度、グラム吸湿率、グラム吸湿速度を算出した。その結果を表１に示した。
上記で得られた特定塩（25）1.2349ｇを分注したシャーレを、湿度計（株式会社Ｔ＆Ｄ製 照度・紫外線・温度・湿度データロガー ＴＲ-７４Ｕｉ）と共に内容量1,110cm3のチャック付きポリ袋（旭化成ホームプロダクツ株式会社製 ジップロック（登録商標）、273mm×268mm）に入れて、ポリ袋を封止した。これを30℃の恒温槽に入れて静置し、ポリ袋内の湿度が平衡状態に達するまでのポリ袋内の湿度変化を測定した。その結果をグラフ図２に示す。図２に示すように、時間経過とともに湿度が低下しており、実施例２の特定塩（25）は、吸湿性を有していることが分かる。実施例１と同様にモル吸湿能、モル吸湿速度、グラム吸湿率、グラム吸湿速度を算出した。その結果を表１に示した。
＜比較例１＞
市販の乾燥用塩化カルシウム（ナカライラスク社製、ロット番号M0A0090）を開封し、1.295ｇをシャーレに取り、ただちに、実施例１と同様に吸湿試験を行い、モル吸湿能、モル吸湿速度、グラム吸湿率、グラム吸湿速度を算出した。その結果を表１および図３に示す。
市販の乾燥用塩化カルシウム（ナカライラスク社製、ロット番号M0A0090）を開封し、1.295ｇをシャーレに取り、ただちに、実施例１と同様に吸湿試験を行い、モル吸湿能、モル吸湿速度、グラム吸湿率、グラム吸湿速度を算出した。その結果を表１および図３に示す。
＜比較例２＞
市販の青色粒状シリカゲル（富士フイルム和光純薬社製、ロット番号CTH225）を開封し、ただちに、1.1597ｇをシャーレに取り、実施例１と同様に吸湿試験を行い、モル吸湿能、モル吸湿速度、グラム吸湿率、グラム吸湿速度を算出した。その結果を表１に示す。
市販の青色粒状シリカゲル（富士フイルム和光純薬社製、ロット番号CTH225）を開封し、ただちに、1.1597ｇをシャーレに取り、実施例１と同様に吸湿試験を行い、モル吸湿能、モル吸湿速度、グラム吸湿率、グラム吸湿速度を算出した。その結果を表１に示す。
＜比較例３＞
市販の塩化リチウム（富士フイルム和光純薬社製、ロット番号HPQ6248）を開封し、0.8749ｇをシャーレに取り、ただちに、実施例１と同様に吸湿試験を行い、モル吸湿能、モル吸湿速度、グラム吸湿率、グラム吸湿速度を算出した。その結果を表１に示す。
市販の塩化リチウム（富士フイルム和光純薬社製、ロット番号HPQ6248）を開封し、0.8749ｇをシャーレに取り、ただちに、実施例１と同様に吸湿試験を行い、モル吸湿能、モル吸湿速度、グラム吸湿率、グラム吸湿速度を算出した。その結果を表１に示す。
＜比較例４＞
上記の塩化リチウム（富士フイルム和光純薬社製、ロット番号HPQ6248）の30質量％水溶液5.000gをシャーレに取り、実施例１と同様に吸湿試験を行い、モル吸湿能、モル吸湿速度、グラム吸湿率、グラム吸湿速度を算出した。その結果を表１に示す。
上記の塩化リチウム（富士フイルム和光純薬社製、ロット番号HPQ6248）の30質量％水溶液5.000gをシャーレに取り、実施例１と同様に吸湿試験を行い、モル吸湿能、モル吸湿速度、グラム吸湿率、グラム吸湿速度を算出した。その結果を表１に示す。
＜比較例５＞
非特許文献８に記載のコリニウム＝リン酸ジメチル（[Ch][DMPO4]）を文献に従って合成し、真空乾燥後の[Ch][DMPO4]1.000gをシャーレに取り、実施例１と同様に吸湿試験を行い、モル吸湿能、モル吸湿速度、グラム吸湿率、グラム吸湿速度を算出した。その結果を表１に示す。
非特許文献８に記載のコリニウム＝リン酸ジメチル（[Ch][DMPO4]）を文献に従って合成し、真空乾燥後の[Ch][DMPO4]1.000gをシャーレに取り、実施例１と同様に吸湿試験を行い、モル吸湿能、モル吸湿速度、グラム吸湿率、グラム吸湿速度を算出した。その結果を表１に示す。
上記表１に示すように、塩化カルシウムを用いた比較例１およびシリカゲルを用いた比較例２、塩化リチウムを用いた比較例３と比較して、実施例１(特定塩（19）)および実施例２(特定塩（25）)は高いモル吸湿能を示した。また、各実施例の中でも、特定塩（25）を用いた実施例２は、より高いモル吸湿能およびモル吸湿速度を示した。比較例５に示した非特許文献８に記載されているコリニウム＝リン酸ジメチル([Ch][DMPO4])と較べても実施例１および実施例２は高いモル吸湿能を示した。
また、現在、調湿空調機に使用されている塩化リチウム30質量％水溶液（比較例４）に較べると実施例１はモル吸湿能で１９０倍、実施例２は３５０倍の吸湿力を示し、モル当たりの吸湿速度も実施例１は１００倍、実施例２は１９０倍の速度を示した。
＜実施例３＞
実施例１に倣い、上記特定塩(18)、特定塩(20)、特定塩(21)、特定塩(22)を合成し、実施例１と同様に吸湿試験を行い、モル吸湿能、モル吸湿速度、グラム吸湿率、グラム吸湿速度を算出した。その結果を表２に示す。
実施例１に倣い、上記特定塩(18)、特定塩(20)、特定塩(21)、特定塩(22)を合成し、実施例１と同様に吸湿試験を行い、モル吸湿能、モル吸湿速度、グラム吸湿率、グラム吸湿速度を算出した。その結果を表２に示す。
上記表２に示すように、上記特定塩(18)、特定塩(20)、特定塩(21)、特定塩(22)についても、良質な吸湿性能を有することが確認された。
＜実施例４＞
実施例２に倣い、上記特定塩（23）、特定塩（24）、特定塩（26）、特定塩（27）、特定塩（28）、特定塩（29）、特定塩（30）、特定塩（31）を合成し、実施例１と同様に吸湿試験を行い、モル吸湿能、モル吸湿速度、グラム吸湿率、グラム吸湿速度を算出した。その結果を表３に示す。
実施例２に倣い、上記特定塩（23）、特定塩（24）、特定塩（26）、特定塩（27）、特定塩（28）、特定塩（29）、特定塩（30）、特定塩（31）を合成し、実施例１と同様に吸湿試験を行い、モル吸湿能、モル吸湿速度、グラム吸湿率、グラム吸湿速度を算出した。その結果を表３に示す。
上記表３に示すように、上記特定塩（23）、特定塩（24）、特定塩（26）、特定塩（27）、特定塩（28）、特定塩（29）、特定塩（30）、特定塩（31）についても、高い吸湿性能を示した。特に、比較例５に示した非特許文献８に記載されているコリニウム＝リン酸ジメチル([Ch][DMPO4])と比較して、上記特定塩（23）、特定塩（24）、特定塩（26）、特定塩（28）、特定塩（29）、特定塩（30）、特定塩（31）は高いモル吸湿能を、特定塩(27)はモル吸湿速度を示した。さらに、乾燥用シリカゲル（比較例２）、乾燥用塩化カルシウム（比較例１）、非特許文献８のコリニウム＝リン酸ジメチル([Ch][DMPO4])(比較例５)と較べて優れた吸湿能を示した。
＜実施例５ 金属溶解性試験＞
空調機に一般的に使用される金属である以下の４種類の金属材料からなる金属片（縦10mm×横15mm×厚さ2mm）を用意した。
Ｆｅ－Ｚｎ：溶融亜鉛-アルミニウム-マグネシウム合金めっき鋼板（商品名：ＳＰＨＣ鋼板）
Ａｌ：耐食アルミニウムＡ５０５２
Ｃｕ：タフピッチ銅Ｃ１１００Ｐ
ＳＵＳ：ステンレス鋼ＳＵＳ３０４
空調機に一般的に使用される金属である以下の４種類の金属材料からなる金属片（縦10mm×横15mm×厚さ2mm）を用意した。
Ｆｅ－Ｚｎ：溶融亜鉛-アルミニウム-マグネシウム合金めっき鋼板（商品名：ＳＰＨＣ鋼板）
Ａｌ：耐食アルミニウムＡ５０５２
Ｃｕ：タフピッチ銅Ｃ１１００Ｐ
ＳＵＳ：ステンレス鋼ＳＵＳ３０４
実施例１の塩(19)の80質量%水溶液3mLが入ったサンプル管に金属片を入れて80℃で30日間、保持した。その後、脱イオン水で金属片を洗浄し、減圧乾燥を行った。上記処理を行う前および上記処理を行った後の金属片の質量を電子天秤で測定し、上記処理の前後における金属片の質量変化を求めた。その結果を表４に示す。
実施例２の塩(25)の80質量%水溶液について同様の金属溶解性試験を実施した。その結果を表４に示す。また、比較試験として、比較例４の塩化リチウム30質量%水溶液、比較例５の[Ch][DMPO4]80質量%水溶液について同様の金属溶解性試験を実施した。その結果を表４に示す。
特定塩（19）を用いた場合、Ｆｅ－Ｚｎ、Ａｌ、ＳＵＳでは腐食は起こらなかった。従って、特定塩（19）は、塩化リチルム水溶液に較べて腐食性が少ないことがわかった。
特定塩（25）を用いた場合は、表４に示すように、塩化リチウム30質量％水溶液を用いた比較例３と比較して各種の金属片の質量変化が小さく、金属腐食性が低いことが分かる。特に、Ｆｅ－Ｚｎ、Ａｌ、ＳＵＳの３種の金属については、金属の溶解がほぼ零であった。
＜臭気試験＞
上記特定塩（19）および（25）の80質量%水溶液1.0mLをそれぞれ密閉容器に入れて、80℃で10日間、保持した。その後、3人のパネラーが自身の嗅覚に基づいて、密閉容器を開封した際の臭気を評価した。その結果、特定塩（19）、特定塩（25）のいずれを用いた場合も、３人のパネラー全員が無臭であると評価した。
上記特定塩（19）および（25）の80質量%水溶液1.0mLをそれぞれ密閉容器に入れて、80℃で10日間、保持した。その後、3人のパネラーが自身の嗅覚に基づいて、密閉容器を開封した際の臭気を評価した。その結果、特定塩（19）、特定塩（25）のいずれを用いた場合も、３人のパネラー全員が無臭であると評価した。
＜粘度試験＞
上記特定塩（19）および特定塩（25）の80質量%水溶液を調製し、コーンプレート型粘計（英弘精機株式会社製ＤＶ２ＴＣＰ）を用いて調製した各水溶液の25℃から60℃の範囲における粘度を測定した。その結果を図４(a)と(b)の各グラフに示す。
図４(a)と(b)の各グラフに示すように、上記特定塩（19）および特定塩（25）80質量%水溶液は比較例５の非特許文献8に記載のある[Ch][DMPO4]の80質量％水溶液と比較して低粘性を示した。具体的には、いずれの温度においても、特定塩(19)は、[Ch][DMPO4]よりも４倍以上、粘性が低くなった。
上記特定塩（19）および特定塩（25）の80質量%水溶液を調製し、コーンプレート型粘計（英弘精機株式会社製ＤＶ２ＴＣＰ）を用いて調製した各水溶液の25℃から60℃の範囲における粘度を測定した。その結果を図４(a)と(b)の各グラフに示す。
図４(a)と(b)の各グラフに示すように、上記特定塩（19）および特定塩（25）80質量%水溶液は比較例５の非特許文献8に記載のある[Ch][DMPO4]の80質量％水溶液と比較して低粘性を示した。具体的には、いずれの温度においても、特定塩(19)は、[Ch][DMPO4]よりも４倍以上、粘性が低くなった。
本発明の吸湿材は、空調機や吸収冷凍機等の装置に用いることができる。特に、臭気の発生が抑制されるため、デシカント式の空調機等の開放系の用途に特に適している。
本発明の吸湿材は、高い吸湿性が達成できる。
本発明の吸湿材は、亜鉛、銅、アルミニウム、ステンレス等の種々の金属に対して腐食性の低いものとすることができる。また、本発明の吸湿材は、生体に対する毒性が率いものとすることができる。さらに、本発明の吸湿材は、臭気の発生が抑制できる。
本発明の吸湿材は、高い吸湿性が達成できる。
本発明の吸湿材は、亜鉛、銅、アルミニウム、ステンレス等の種々の金属に対して腐食性の低いものとすることができる。また、本発明の吸湿材は、生体に対する毒性が率いものとすることができる。さらに、本発明の吸湿材は、臭気の発生が抑制できる。
２０２１年３月１７日出願の特願２０２１－０４３４６５の明細書の内容は本明細書に組み込まれる。
Claims (3)
- 式（１）で表されるアンモニウムカチオンおよび／または式（２）で表されるアンモニウムカチオンと、リン酸エステルアニオンとから構成される塩を含む吸湿材。
- 前記リン酸エステルアニオンが、式（３）で表されるアニオンを含む、請求項１に記載の吸湿材。
- 請求項１または２に記載の吸湿材を含む装置。
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| JP2021043465A JP2022143123A (ja) | 2021-03-17 | 2021-03-17 | 吸湿材および装置 |
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|---|---|---|---|
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