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バナジウム酸化物を含有する可逆性感湿材料、及びその製造方法

国内特許コード P140010616
掲載日 2014年6月6日
出願番号 特願2008-185490
公開番号 特開2010-025650
登録番号 特許第5099444号
出願日 平成20年7月17日(2008.7.17)
公開日 平成22年2月4日(2010.2.4)
登録日 平成24年10月5日(2012.10.5)
発明者
  • 西尾 繁
出願人
  • 公益財団法人若狭湾エネルギー研究センター
発明の名称 バナジウム酸化物を含有する可逆性感湿材料、及びその製造方法
発明の概要 【課題】 明瞭な変色による視覚的な湿度指示機能に優れ、かつ、使用時において発色成分の揮散もなく、更には、吸湿と加熱脱水を繰り返しても再生不良が起こり難いバナジウム酸化物を含有する可逆性感湿材料およびその製造方法を提供すること。
【解決手段】 バナジウム酸化物を多孔質担体に担持させた可逆性感湿材料において、前記多孔質担体として非晶質シリカを使用すると共に、非晶質シリカの平均細孔径を6nm以下とする技術的手段を採用した。
【選択図】 図4
従来技術、競合技術の概要



周知のとおり、従来市販の乾燥剤には、湿度に応じて可逆的に色彩が変化する発色体を湿度インジケータ物質として多孔質体に含有させた感湿材料を混入してあることが多い。





これは、シリカゲルやゼオライトなどの吸着型乾燥剤には自ら吸湿容量に上限があり、その上限量に達してしまうと必要な吸湿能力が得られないため、使用しようとする乾燥剤の乾燥能力の有無を視認可能にしておくことが求められるためである。





そして、このような湿度インジケータ物質としては、従来、シリカゲル等に乾燥状態で青、吸湿状態で赤紫を呈する発色体の塩化コバルトや、乾燥状態でオレンジ、吸湿状態で乳白色を呈する発色体の鉄みょうばんが提供されており、また近年では、発色体として有機色素を用いた感湿材料も販売されている(例えば、特許文献1)。





しかしながら、上記従来の感湿材料は、湿度インジケータ物質である金属ハロゲン化物や有機物が熱で分解され易く、また、担体とも強く化学結合していなかったため、使用中に発色体の成分が揮散してしまう不都合があった。





そして、このような発色体成分の揮散は、塩化コバルト担持シリカゲルが食品用乾燥剤に長年使われていることからも分かるように、一般の食料品や日用品では毒性が問題とならないレベルにまで実用上抑えられてはいるが、それでも半導体産業といった原子レベルの電子部品や化学製品を扱う超精密産業では、雰囲気に極微量の不純物が混じっただけで製品の品質に致命的な障害をもたらす虞れがあるため、到底見過ごすことはできない。





ところで、従来においては、1970年代に特異な感湿性が発見されたバナジウム酸化物を湿度インジケータ物質として使用した感湿材料も実現されるようになり、このような陰性元素を含まない物質を使用すれば上記発色体成分の揮散の問題については解消される(例えば、特許文献2)。





しかし、従来のバナジウム酸化物を利用した感湿材料は、図3に示すように吸湿状態で担体中に存在するV23・nH2Oを加熱脱水させたときに、可逆的な反応が十分に行われ難い構造であったことに加え、通常の可逆的反応とは別に結晶V25への不可逆的な構造変化が同時に起こっていたため、吸湿と加熱脱水を3、4回繰り返しただけで簡単に劣化してしまい、乾燥剤に混ぜると性能を損なってしまう欠点があった。

【特許文献1】

開2007-192614号公報(第2-5頁)

【特許文献2】

表2002-543383号公報(第5頁、段落番号[0007])

産業上の利用分野



本発明は、可逆性感湿材料の改良、詳しくは、明瞭な変色による湿度指示機能に優れ、使用時における発色成分の揮散も防止でき、しかも、繰り返し使用しても劣化が生じ難いバナジウム酸化物を含有する可逆性感湿材料及びその製造方法に関するものである。

特許請求の範囲 【請求項1】
バナジウム酸化物を多孔質担体に担持して成る可逆性感湿材料において、前記多孔質担体として非晶質シリカを使用すると共に、非晶質シリカの平均細孔径を6nm以下としたことを特徴とするバナジウム酸化物を含有する可逆性感湿材料。

【請求項2】
平均細孔径が6nm以下の非晶質シリカをバナジウムシュウ酸錯体水溶液に含浸し、これを200℃以上に加熱して作製することを特徴とするバナジウム酸化物を含有する可逆性感湿材料の製造方法。

【請求項3】
非晶質シリカに対するバナジウムの表面密度が0.5atom/nm2以下となるようにバナジウムシュウ酸錯体水溶液の濃度を調節することを特徴とする請求項2記載のバナジウム酸化物を含有する可逆性感湿材料の製造方法。
国際特許分類(IPC)
Fターム
画像

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JP2008185490thum.jpg
出願権利状態 登録


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