吸附劑涂布液、將該吸附劑涂布液涂布而成的負(fù)載有吸附劑的金屬板以及具有該負(fù)載有 ...的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及吸附劑涂布液、將該吸附劑涂布液涂布而成的負(fù)載有吸附劑的金屬板 以及具有該負(fù)載有吸附劑的金屬板的熱交換器。
【背景技術(shù)】
[0002] 以往，作為負(fù)載有吸附劑的金屬板的用途，已知吸附式冷凍機(jī)、吸附式空調(diào)機(jī)等吸 附式熱交換器。此種吸附熱交換器被公開于例如專利文獻(xiàn)1、2以及3。
[0003] 作為上述吸附式熱交換器的金屬基材所負(fù)載的吸附劑，專利文獻(xiàn)1中使用硅膠、 沸石等無機(jī)系吸附劑，專利文獻(xiàn)2、3中使用高分子吸附劑。
[0004] 專利文獻(xiàn)2、3中公開的有機(jī)高分子系吸附劑具有通過吸濕放濕而溶脹、收縮的特 性。由于該柔軟的結(jié)構(gòu)而不會(huì)引起下述情況：由于無機(jī)系材料中可見的反復(fù)吸濕放濕造成 結(jié)構(gòu)破壞而導(dǎo)致吸濕性能降低。另外，相比無機(jī)系吸附劑能夠吸收更多量的水。
[0005] 但是，有機(jī)高分子系吸附劑具有通過包含水而溶脹的特性，因此欲使用包含大量 水的溶劑調(diào)制涂布液制作成吸附劑涂膜時(shí)，有由于在干燥時(shí)由有機(jī)高分子系吸附劑的溶脹 向收縮狀態(tài)的體積變化導(dǎo)致形成的吸附劑涂膜產(chǎn)生裂紋的問題。另外，與基材的密合性也 差，在浸水等條件下有吸附劑涂膜剝離之類的問題。針對前者的問題，專利文獻(xiàn)3公開了將 醇溶劑用作主溶劑、將有機(jī)高分子系吸附劑以收縮狀態(tài)負(fù)載于熱交換器的方法。但是，有時(shí) 必須嚴(yán)格地控制漿料中的水分量。另外，針對該例中關(guān)于對負(fù)載的基材的密合性的問題沒 有進(jìn)行討論。 現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn) 專利文獻(xiàn)
[0006] 專利文獻(xiàn)1 :日本特開平5-322364號(hào)公報(bào) 專利文獻(xiàn)2 :日本特開2006-200850號(hào)公報(bào) 專利文獻(xiàn)3 :日本特開2010-270972號(hào)公報(bào)

【發(fā)明內(nèi)容】
發(fā)明要解決的問題
[0007] 如上所述，使用了有機(jī)高分子系吸附劑的負(fù)載有吸附劑的金屬板有吸附劑層的裂 紋、剝離之類的問題。本發(fā)明是鑒于所述現(xiàn)有技術(shù)的現(xiàn)狀做出的，目的在于提供不發(fā)生裂 紋、剝離的問題的吸附劑涂布液、和涂布有該涂布液的金屬板，以及熱交換器。 用于解決問題的方案
[0008] 本發(fā)明人等進(jìn)行深入研究結(jié)果發(fā)現(xiàn)，通過在包含較多水的溶劑體系中存在與有機(jī) 高分子系吸附劑具有相反電荷的陽離子性聚合物，達(dá)成上述目的，從而完成本發(fā)明。
[0009] S卩，本發(fā)明通過以下的手段完成。 (1) 一種吸附劑涂布液，其含有：包含具有羧基和交聯(lián)結(jié)構(gòu)的有機(jī)高分子的有機(jī)高分 子系吸附劑顆粒、在該吸附劑的表面附著的陽離子性聚合物、粘結(jié)劑樹脂、醇以及水。 (2) 根據(jù)（1)所述的吸附劑涂布液，其特征在于，相對于100重量份的有機(jī)高分子系吸 附劑，含有100~500重量份的水。 (3) 根據(jù)（1)或（2)所述的吸附劑涂布液，其特征在于，陽離子性聚合物為陽離子性聚 氣醋樹脂。 (4) 根據(jù)（1)~（3)中任一項(xiàng)所述的吸附劑涂布液，其特征在于，粘結(jié)劑樹脂為中性聚 氨酯樹脂或弱陰離子性聚氨酯樹脂。 (5) 根據(jù)（1)~（4)中任一項(xiàng)所述的吸附劑涂布液，其特征在于，其含有聚乙烯醇。 (6) -種負(fù)載有吸附劑的金屬板，其特征在于，其為在金屬板上具有將（1)~（5)中任 一項(xiàng)所述的吸附劑涂布液涂布而成的吸附劑層的負(fù)載有吸附劑的金屬板，并且吸附劑層與 金屬板之間具有陰離子性底漆層。 (7) -種熱交換器，其具有（6)所述的負(fù)載有吸附劑的金屬板。 發(fā)明的效果
[0010] 通過使用本發(fā)明，即使是包含較多水的溶劑體系，也能降低為了抑制形成的吸附 劑層的裂紋而使用的粘結(jié)劑的量，作為結(jié)果能夠抑制由于粘結(jié)劑成分導(dǎo)致的有機(jī)高分子系 吸附劑顆粒的吸濕量、吸濕速度的降低。因此，在長時(shí)間大量吸濕的間歇式除濕系統(tǒng)、短時(shí) 間反復(fù)吸濕放濕的干燥劑輪等中是有效的。進(jìn)而，通過降低有機(jī)高分子系吸附劑顆粒表面 的水合，提高與粘結(jié)劑的密合性、與基材的密合性提高，能夠形成更均質(zhì)的吸附劑層。
【具體實(shí)施方式】
[0011] ?關(guān)于吸附劑 本發(fā)明采用的有機(jī)高分子系吸附劑顆粒在分子中包含羧基且具有交聯(lián)結(jié)構(gòu)。有機(jī)高分 子系吸附劑顆粒中存在的羧基具有化學(xué)吸附空氣中的水分的特性。羧基優(yōu)選為鹽型，另外， 配對陽離子沒有特別限定，例如可列舉出Li、Na、K、Rb、Cs等堿金屬，Be、Mg、Ca、Sr、Ba等 堿土金屬，Cu、Zn、Al、Mn、Ag、Fe、Co、Ni等其它金屬，NH4、胺等有機(jī)的陽離子等。其中從吸 濕放濕速度的觀點(diǎn)出發(fā)，優(yōu)選為堿金屬、堿土金屬的陽離子。
[0012] 作為羧基量，優(yōu)選為1~10mmol/g、更優(yōu)選為3~10mmol/g。羧基量不足Immol/ g的情況下，有時(shí)得不到充分的吸濕放濕性能，超過IOmmoVg的情況下，有機(jī)高分子系吸附 劑顆粒吸水大量溶脹成為凝膠狀態(tài)，進(jìn)而在得到的吸附劑層中由于溶脹收縮而體積變化變 得非常大，因此吸附劑層的耐久性變得不充分。此處，羧基量在具有交聯(lián)結(jié)構(gòu)的吸附劑包含 鹽型的羧基的情況下，表示將該聚合物的羧基全部制成酸型時(shí)的相對于聚合物重量的羧基 的mol量。
[0013] 另外，有機(jī)高分子系吸附劑顆粒具有的交聯(lián)結(jié)構(gòu)降低在吸濕或吸水時(shí)發(fā)生的顆粒 的溶脹。作為所述交聯(lián)結(jié)構(gòu)，只要是伴隨著吸濕、放濕不發(fā)生物理改性、化學(xué)改性就沒有特 別限定，為利用共價(jià)鍵交聯(lián)、離子交聯(lián)、聚合物分子間相互作用或利用結(jié)晶結(jié)構(gòu)的交聯(lián)等中 的任一結(jié)構(gòu)即可。其中，從堅(jiān)固且穩(wěn)定這樣的觀點(diǎn)出發(fā)，最優(yōu)選利用共價(jià)鍵而成的交聯(lián)結(jié) 構(gòu)。
[0014] 關(guān)于有機(jī)高分子系吸附劑顆粒的交聯(lián)度，沒有特別限定，為了抑制有機(jī)高分子系 吸附劑顆粒在吸水或吸濕時(shí)的溶脹，如后述制造方法所示，利用交聯(lián)單體的共聚導(dǎo)入交聯(lián) 結(jié)構(gòu)的情況下，以下述式算出的交聯(lián)度優(yōu)選為8以上。 交聯(lián)度=交聯(lián)單體（mol)/總單體（mol)X100
[0015] 另外，作為本發(fā)明采用的有機(jī)高分子系吸附劑顆粒的粒徑優(yōu)選為1~60ym。其 中，粒徑優(yōu)選5~50ym。粒徑過小時(shí)，由于使各個(gè)顆粒粘結(jié)的粘結(jié)劑樹脂的量增加，顆粒變 得被粘結(jié)劑樹脂的覆膜覆蓋，作為結(jié)果引起吸濕速度的降低。另一方面，粒徑過大時(shí)，顆粒 相對于涂布液中的溶劑的分散性降低，均質(zhì)的涂布變困難，另外，由于有機(jī)高分子系吸附劑 顆粒的表面積降低導(dǎo)致發(fā)生吸濕性能降低。
[0016] 作為具有以上所述的交聯(lián)結(jié)構(gòu)的有機(jī)高分子系吸附劑顆粒的制造方法，可示例出 以下這樣的方法。 (1) 具有羧基的單體與交聯(lián)單體共聚的方法 (2) 能夠衍生出羧基的單體與交聯(lián)單體的共聚物水解的方法 (3) 將具有羧基的聚合物利用反應(yīng)性交聯(lián)劑進(jìn)行交聯(lián)的方法 (4) 將具有能夠衍生出羧基的官能團(tuán)的聚合物利用反應(yīng)性交聯(lián)劑進(jìn)行交聯(lián)、水解的方 法
[0017] 在（1)的方法中，作為具有羧基的單體，可列舉出丙烯酸、甲基丙烯酸、馬來酸、衣 康酸、乙烯基丙酸等具有羧酸基的單體、這些單體的羧酸鹽等。
[0018] 在（2)的方法中，作為能夠衍生出羧基的單體，可列舉出丙烯腈、甲基丙烯腈等具 有腈基的單體；丙烯酸、甲基丙烯酸、馬來酸、衣康酸、乙烯基丙酸等具有羧酸基的單體的酸 酐、酯衍生物、酰胺衍生物等。這些單體具有的官能團(tuán)受水解而轉(zhuǎn)換為羧基。
[0019] 另外，關(guān)于交聯(lián)單體，只要是分子中具有兩個(gè)以上雙鍵的單體就沒有特別限定，例 如可列舉出甲基丙烯酸縮水甘油酯、N-羥甲基丙烯酰胺、三烯丙基異氰脲酸酯、三烯丙基氰 脲酸酯、二乙烯基苯、甲基丙烯酸羥基乙酯、二（甲基）丙烯酸二乙二醇酯、二（甲基）丙烯 酸三乙二醇酯、三羥甲基丙烷三（甲基）丙烯酸酯、亞甲基雙丙烯酰胺等交聯(lián)性乙烯基化合 物。其中，基于三烯丙基異氰脲酸酯、三烯丙基氰脲酸酯、二乙烯基苯、亞甲基雙丙烯酰胺的 交聯(lián)結(jié)構(gòu)在向含有它們而成的交聯(lián)共聚物中實(shí)施用于導(dǎo)入羧基的水解等時(shí)，在化學(xué)上也是 穩(wěn)定的，因此期望其在經(jīng)由水解工序得到羧基的情況下使用。
[0020] 另外，關(guān)于水解，可以采用將由共聚而得到的交聯(lián)共聚物在氫氧化鈉、氫氧化鉀、 碳酸鈉等堿金屬氫氧化物、氨等堿性水溶液中進(jìn)行加熱的方法等。此處，利用水解而生成的 羧基形成與水解中使用的試劑相應(yīng)的陽離子和鹽，期望也考慮所期望的鹽型來選定水解中 使用的試劑。需要說明的是，在水解后通過進(jìn)行利用酸的處理、利用金屬鹽水溶液的處理， 也可以改變羧基的鹽型。
[0021] 另外，在（4)的方法中，具有能夠衍生出羧基的官能團(tuán)的聚合物，例如可以通過將 上述的能夠衍生出羧基的單體與具有能夠和反應(yīng)性交聯(lián)劑反應(yīng)的官能團(tuán)的單體共聚得到。 具有能夠和反應(yīng)性交聯(lián)劑反應(yīng)的官能團(tuán)的單體根據(jù)使用的反應(yīng)性交聯(lián)劑的種類選擇。作為 具體的方法，例如可列舉出，在具有腈基的乙烯基單體