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REVERSIBLE HUMIDITY-SENSITIVE MATERIAL CONTAINING VANADIUM OXIDE, AND METHOD OF MANUFACTURING THE SAME

Patent code P140010616
Posted date Jun 6, 2014
Application number P2008-185490
Publication number P2010-025650A
Patent number P5099444
Date of filing Jul 17, 2008
Date of publication of application Feb 4, 2010
Date of registration Oct 5, 2012
Inventor
  • (In Japanese)西尾 繁
Applicant
  • (In Japanese)公益財団法人若狭湾エネルギー研究センター
Title REVERSIBLE HUMIDITY-SENSITIVE MATERIAL CONTAINING VANADIUM OXIDE, AND METHOD OF MANUFACTURING THE SAME
Abstract PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a reversible humidity-sensitive material containing vanadium oxide excellent in visual humidity indicating function due to clear discoloration, volatilizing no color-forming component when used and hard to produce regeneration failure even if moisture absorption and thermal dehydration are repeated, and to provide a method of manufacturing the same.
SOLUTION: In the reversible humidity-sensitive material wherein vanadium oxide is supported on a porous carrier, a technical means using amorphous silica as the porous carrier and setting the average pore size of amorphous silica to ≤6 nm is employed.
Outline of related art and contending technology (In Japanese)

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V2O3・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V2O5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】
特開2007-192614号公報(第2-5頁)
【特許文献2】
特表2002-543383号公報(第5頁、段落番号[0007])

Field of industrial application (In Japanese)

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。

Scope of claims (In Japanese)
【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。
IPC(International Patent Classification)
F-term
Drawing

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JP2008185490thum.jpg
State of application right Registered


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