特許 7196129 積層体

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2022-12-16

(45)【発行日】2022-12-26

(54)【発明の名称】積層体

(51)【国際特許分類】

   B32B 5/18 20060101AFI20221219BHJP

   B32B 27/00 20060101ALI20221219BHJP

【ＦＩ】

B32B5/18

B32B27/00 B

【請求項の数】 2

(21)【出願番号】P 2020061736

(22)【出願日】2020-03-31

(65)【公開番号】P2021160115

(43)【公開日】2021-10-11

【審査請求日】2021-03-09

(73)【特許権者】

【識別番号】000002901

【氏名又は名称】株式会社ダイセル

(73)【特許権者】

【識別番号】000002853

【氏名又は名称】ダイキン工業株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110002239

【氏名又は名称】弁理士法人Ｇ－ｃｈｅｍｉｃａｌ

(72)【発明者】

【氏名】西尾 直高

(72)【発明者】

【氏名】中澤 武馬

(72)【発明者】

【氏名】葛西 勝哉

【審査官】石塚 寛和

(56)【参考文献】

【文献】国際公開第２０１９／１１１７９３（ＷＯ，Ａ１）

【文献】特開平０９－１５６００７（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開平０５－０６９５０３（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｂ３２Ｂ １／００－４３／００

Ｃ０８Ｊ ９／００－９／４２

Ｂ２９Ｃ ４４／００－４４／６０、６７／２０

ＣＡｐｌｕｓ／ＲＥＧＩＳＴＲＹ（ＳＴＮ）

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

多孔質基材と、前記多孔質基材の一方の面に設けられた透湿膜と、を備え、
前記透湿膜は、カチオン基及びアニオン基を有する親水性基を有する樹脂を含み、
ＪＩＳ Ｐ８１１７－２００９のガーレー法に基づく透気抵抗度が３０００秒／１００ｃｃ以上１５００００秒／１００ｃｃ以下であり、
ＪＩＳ Ｚ０２０８－１９７６の透湿度試験方法（カップ法）に基づく、温度５℃、相対湿度４５％、風速０．２ｍ／ｓ以下の条件における第１透湿度が３００ｇ／（ｍ²・２４ｈ）以上である、積層体。

【請求項2】

前記第１透湿度と、ＪＩＳ Ｚ０２０８－１９７６の透湿度試験方法（カップ法）に基づく、温度２０℃、相対湿度６５％、風速０．２ｍ／ｓ以下の条件における第２透湿度について、
透湿度の測定条件における容積絶対湿度をｘ、透湿度をｙとしたグラフにおいて第１透湿度及び第２透湿度の２点を結んで得られる一次関数をｙ＝ａｘ＋ｂの方程式で表したとき、ａ≧１５４及びｂ≧－１７０を満たす、請求項１に記載の積層体。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本開示は、積層体に関する。より詳細には、多孔質基材と、当該多孔質基材の少なくとも一方の面に設けられた透湿膜とを備える積層体に関する。

【背景技術】

【0002】

従来、冷房や暖房の効果を損なわずに換気できる装置として、換気の際に給気と排気の間で熱交換を行う熱交換形換気装置が知られている。

【0003】

熱交換形換気装置には、熱交換を行うための熱交換シートが用いられている。熱交換シートは、給気と排気とを物理的に分離する仕切り部材であり、給気と排気が交じり合わないようにするための透気性が低い性能（ガスバリア性）と、給気と排気の間で熱交換を行うための伝熱性が求められる。また、給気と排気との間で温度（顕熱）とともに湿度（潜熱）の交換も行う、全熱交換器で用いられる熱交換シート（全熱交換シート）は、さらに、高い透湿性を有することも求められる。

【0004】

全熱交換器に用いられている熱交換シートとしては、例えば、潮解性のある塩化カルシウムや塩化リチウムや硫酸、水酸化ナトリウムなどの低分子化合物から形成された透湿膜を採用したものが考えられる。中でも、安全性の点から塩化カルシウムや塩化リチウムから形成された透湿膜が広く使用されている。しかしながら、潮解性を有する化合物や低分子化合物から形成された透湿膜は水に対する溶解性が高く、耐水性に劣るものであった。

【0005】

全熱交換器に用いられている熱交換シートとしては、他に、多孔質基材と多孔質基材の表面及び内部に備える親水性高分子化合物とを有し、上記親水性高分子化合物は、第四級アンモニウム基とアミド基を有する化合物の重合体である全熱交換シート用仕切部材が知られている（特許文献１参照）。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0006】

【文献】特開２０１４－５５６８３号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0007】

しかしながら、上記特許文献１に記載の、第四級アンモニウム基とアミド基を有する化合物の重合体を用いた親水性高分子化合物では、透湿性が不充分であった。特に、低温低湿度環境下での透湿性が不充分であった。

【0008】

従って、本開示の目的は、透気性が低く、且つ透湿性に優れる積層体を提供することにある。

【課題を解決するための手段】

【0009】

本開示の発明者らは、上記目的を達成するため鋭意検討した結果、多孔質基材と、上記多孔質基材の一方の面に設けられた透湿膜と、を備え、透気抵抗度及び特定の条件における透湿度がそれぞれ特定値以上である積層体は、透気性が低く、且つ透湿性に優れることを見出した。本開示はこれらの知見に基づいて完成させたものに関する。

【0010】

本開示は、多孔質基材と、上記多孔質基材の一方の面に設けられた透湿膜と、を備え、
ＪＩＳ Ｐ８１１７－２００９のガーレー法に基づく透気抵抗度が３０００秒／１００ｃｃ以上であり、
ＪＩＳ Ｚ０２０８－１９７６の透湿度試験方法（カップ法）に基づく、温度５℃、相対湿度４５％、風速０．２ｍ／ｓ以下の条件における第１透湿度が３００ｇ／（ｍ²・２４ｈ）以上である、積層体を提供する。

【0011】

上記積層体は、上記第１透湿度と、ＪＩＳ Ｚ０２０８－１９７６の透湿度試験方法（カップ法）に基づく、温度２０℃、相対湿度６５％、風速０．２ｍ／ｓ以下の条件における第２透湿度について、
透湿度の測定条件における容積絶対湿度をｘ、透湿度をｙとしたグラフにおいて、第１透湿度及び第２透湿度の２点を結んで得られる一次関数をｙ＝ａｘ＋ｂの方程式で表したとき、ａ≧１５４及びｂ≧－１７０を満たすことが好ましい。

【発明の効果】

【0012】

本開示の積層体は、透気性が低く、且つ透湿性に優れる。また、低温低湿度環境下での透湿性にも優れる。このため、本開示の積層体は、全熱交換シートとして特に好ましく用いることができる。

【図面の簡単な説明】

【0013】

【図1】本開示の積層体の一実施形態を示す断面模式図である。

【図2】実施例及び比較例で得られた積層体の透湿度について、容積絶対湿度をｘ軸、透湿度をｙ軸としてプロットして得られた一次関数グラフである。

【発明を実施するための形態】

【0014】

本開示の一実施形態に係る積層体は、多孔質基材と、上記多孔質基材の少なくとも一方の面に設けられた透湿膜と、を少なくとも備える。上記透湿膜は、上記多孔質基材の片面に設けられていてもよいし、両面に設けられていてもよい。また、上記積層体は、上記透湿膜が２つの上記多孔質基材に挟まれた構造であってもよい。すなわち上記多孔質基材は上記透湿膜の両面に設けられていてもよい。この場合の２つの上記多孔質基材は、同一の多孔質基材であってもよいし、材質や厚さなどが異なる多孔質基材であってもよい。

【0015】

図１は、本開示の積層体の一実施形態を表す断面模式図である。積層体１は、多孔質基材１１と、多孔質基材１１の一方の面１１ａに設けられた透湿膜１２と、を備える。

【0016】

上記積層体は、ＪＩＳ Ｐ８１１７－２００９のガーレー法に基づく透気抵抗度が３０００秒／１００ｃｃ以上であり、好ましくは４０００秒／１００ｃｃ以上、より好ましくは５０００秒／１００ｃｃ以上である。上記積層体は、上記透気抵抗度が３０００秒／１００ｃｃ以上であることにより、透気性が低い。上記透気抵抗度の上限は、特に限定されないが、例えば、１５００００秒／１００ｃｃ、１０００００秒／１００ｃｃ、８００００秒／１００ｃｃであってもよい。

【0017】

上記積層体は、ＪＩＳ Ｚ０２０８－１９７６の透湿度試験方法（カップ法）に基づく、温度５℃、相対湿度４５％、風速０．２ｍ／ｓ以下の条件における透湿度（「第１透湿度」と称する場合がある）が、３００ｇ／（ｍ²・２４ｈ）以上であり、好ましくは４００ｇ／（ｍ²・２４ｈ）以上、より好ましくは５００ｇ／（ｍ²・２４ｈ）以上である。上記積層体は、上記透湿度が３００ｇ／（ｍ²・２４ｈ）以上であることにより、透湿性（特に、低温低湿度環境下における透湿性）に優れる。上記第１透湿度の上限は、特に限定されないが、例えば、５０００ｇ／（ｍ²・２４ｈ）、２０００ｇ／（ｍ²・２４ｈ）、１０００ｇ／（ｍ²・２４ｈ）であってもよい。

【0018】

上記透湿膜は、樹脂より形成されていることが好ましい。上記樹脂は、透湿性に優れる観点から、親水性基を有することが好ましい。上記親水性基として、特に親水性に優れる観点から、カチオン性基及びアニオン性基を有することが好ましく、ホスホリルコリン基を有することがより好ましい。

【0019】

また、上記樹脂は、耐水性にも優れる観点から、さらに、疎水性基を有することが好ましい。上記疎水性基としては、炭素数２以上の炭化水素基が好ましい。上記炭素数２以上の炭化水素基としては、例えば、後述の式（２）で表される構成単位におけるＲ⁶として例示及び説明されるものが挙げられる。

【0020】

上記透湿膜を形成する樹脂は、特に、下記式（１）で表される構成単位及び下記式（２）で表される構成単位を含む共重合体が好ましい。

【化1】

［式（１）中、Ｒ¹は、水素原子又は炭素数１～４のアルキル基を示す。Ｒ²、Ｒ³、及びＲ⁴は、同一又は異なって、炭素数１～４のアルキル基を示す。Ｘは、炭素数１～４の二価の炭化水素基を示す。Ｙは、炭素数１～４の二価の直鎖状炭化水素基を示す。］

【化2】

［式（２）中、Ｒ⁵は、水素原子又は炭素数１～４のアルキル基を示し、Ｒ⁶は、炭素数２以上の炭化水素基を示す。］

【0021】

式（１）中、Ｒ¹は、水素原子又は炭素数１～４のアルキル基を示し、好ましくは水素原子又はメチル基、より好ましくはメチル基である。

【0022】

式（１）中、Ｒ²、Ｒ³、及びＲ⁴は、同一又は異なって、炭素数１～４のアルキル基を示す。上記炭素数１～４のアルキル基としては、メチル基、エチル基、プロピル基、ブチル基、ｔ－ブチル基などが挙げられる。中でも、メチル基が好ましい。

【0023】

式（１）中、Ｘは、炭素数１～４の二価の炭化水素基を示し、例えば、アルキレン基、アルケニレン基、アルキニレン基などが挙げられる。アルキレン基としては、例えば、メチレン基、ジメチレン基、トリメチレン基、イソプロピレン基、テトラメチレン基等の直鎖又は分岐鎖状Ｃ_1-4アルキレン基が挙げられる。アルケニレン基としては、例えば、エチニレン基、１－プロペニレン基、イソプロペニレン基、１－ブテニレン基、２－ブテニレン基、３－ブテニレン基等の直鎖又は分岐鎖状Ｃ_2-4アルケニレン基などが挙げられる。上記二価の炭化水素基としては、中でも、直鎖又は分岐鎖状アルキレン基が好ましく、より好ましくは直鎖状アルキレン基である。

【0024】

式（１）中、Ｙは、炭素数１～４の二価の直鎖状炭化水素基を示し、例えば、アルキレン基、アルケニレン基、アルキニレン基などが挙げられる。アルキレン基としては、メチレン基、ジメチレン基、トリメチレン基、テトラメチレン基が挙げられる。アルケニレン基としては、例えば、エチニレン基、１－プロペニレン基、１－ブテニレン基などが挙げられる。上記二価の直鎖状炭化水素基としては、中でも、アルキレン基が好ましく、より好ましくはジメチレン基である。

【0025】

上記式（１）で表される構成単位を形成する単量体としては、２－メタクリロイルオキシエチルホスホリルコリンなどが挙げられる。

【0026】

式（２）中、Ｒ⁵は、水素原子又は炭素数１～４のアルキル基を示し、好ましくは水素原子又はメチル基、より好ましくはメチル基である。

【0027】

式（２）中、Ｒ⁶は、炭素数２以上の炭化水素基を示す。上記炭素数は、疎水部の疎水性がより適度となる観点から、４～２６が好ましく、より好ましくは８～２２、さらに好ましくは１０～２０、特に好ましくは１４～１８である。

【0028】

上記炭素数２以上の炭化水素基としては、例えば、脂肪族炭化水素基、脂環式炭化水素基、芳香族炭化水素基、これらが２以上結合した基などが挙げられる。

【0029】

上記脂肪族炭化水素基としては、例えば、アルキル基、アルケニル基、アルキニル基などが挙げられる。アルキル基としては、例えば、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、ブチル基、ヘキシル基、オクチル基、イソオクチル基、デシル基、ドデシル基、ステアリル基等の直鎖又は分岐鎖状アルキル基が挙げられる。アルケニル基としては、例えば、ビニル基、アリル基、メタリル基、１－プロペニル基、イソプロペニル基、１－ブテニル基、２－ブテニル基、３－ブテニル基、１－ペンテニル基、２－ペンテニル基、３－ペンテニル基、４－ペンテニル基、５－ヘキセニル基等の直鎖状又は分岐鎖状アルケニル基が挙げられる。アルキニル基としては、例えば、エチニル基、プロピニル基等の直鎖状又は分岐鎖状アルキニル基が挙げられる。

【0030】

上記脂環式炭化水素基としては、例えば、シクロプロピル基、シクロブチル基、シクロペンチル基、シクロヘキシル基、シクロドデシル基等のＣ_3-12シクロアルキル基；シクロヘキセニル基等のＣ_3-12シクロアルケニル基；ビシクロヘプタニル基、ビシクロヘプテニル基等のＣ_4-15架橋環式炭化水素基などが挙げられる。

【0031】

上記芳香族炭化水素基としては、例えば、フェニル基、ナフチル基等のＣ_6-14アリール基（特に、Ｃ_6-10アリール基）などが挙げられる。

【0032】

上記炭素数２以上の炭化水素基としては、中でも、脂肪族炭化水素基が好ましく、より好ましくは直鎖又は分岐鎖状アルキル基、さらに好ましくは直鎖状アルキル基である。

【0033】

上記式（２）で表される構成単位を形成する単量体としては、例えば、（メタ）アクリル酸ステアリルなどが挙げられる。

【0034】

上記式（１）で表される構成単位及び上記式（２）で表される構成単位は、それぞれ、一種のみを有していてもよいし、二種以上を有していてもよい。

【0035】

上記式（１）で表される構成単位の上記式（２）で表される構成単位に対するモル比［前者／後者］は、特に限定されないが、１／１００～１００／１（すなわち０．０１～１００．０）であることが好ましく、より好ましくは０．０１～９０、さらに好ましくは０．０２～８０、さらに好ましくは０．１～２０、特に好ましくは０．５～５である。

【0036】

上記共重合体における親水部の疎水部に対するモル比［前者／後者］は、０．０１～２．０が好ましく、より好ましくは０．０１～１．５、さらに好ましくは０．０１～１．３である。なお、上記親水部及び疎水部は、エネルギー表示法に基づく自由エネルギーを算出するプロセスから得られる溶質－溶媒ペアのエネルギーヒストグラムにおいて、負側の積分値を水に対する引力値、正側の積分値を水に対する斥力値とした場合の上記引力値として示される項を親水部、上記斥力値として示される項を疎水部とする。

【0037】

上記共重合体において、上記式（１）で表される構成単位と上記式（２）で表される構成単位の共重合形態は特に限定されず、ブロック共重合、交互共重合、ランダム共重合のいずれであってもよい。上記共重合体が上記式（１）で表される構成単位を形成する単量体と上記式（２）で表される構成単位を形成する単量体の共重合体である場合、上記共重合体は、ブロック共重合体、交互共重合体、ランダム共重合体のいずれであってもよい。中でも、上記共重合体は、ランダム共重合体であることが好ましい。

【0038】

上記共重合体は、上記式（１）で表される構成単位及び上記式（２）で表される構成単位以外の、他の単量体由来の構成単位を有していてもよい。但し、上記共重合体は、上記式（１）で表される構成単位及び上記式（２）で表される構成単位の合計モル数は、上記共重合体を構成する全単量体に由来する構成単位の総モル数に対して、５０モル％以上が好ましく、より好ましくは９０モル％、さらに好ましくは９９モル％以上である。

【0039】

上記共重合体の重量平均分子量は、特に限定されないが、２万～２００万が好ましく、より好ましくは３万～１５０万、さらに好ましくは５万～１２０万、特に好ましくは７万～５０万である。上記重量平均分子量は、ゲルパーミエーション・クロマトグラフィー（ＧＰＣ）により測定し、ポリスチレン換算により算出された値をいうものとする。

【0040】

上記共重合体は、上記式（１）で表される構成単位を含むことにより、両イオン性であり親水性が極めて高い基を有し、親水部を有する。また、上記共重合体は、上記式（２）で表される構成単位を含むことにより、疎水部である炭素数２以上のアルキルエステル部を有する。そして上記式（１）で表される構成単位の上記式（２）で表される構成単位に対するモル比が上述の範囲内であると、上記共重合体中で親水部と疎水部がバランス良く存在することとなる。この場合、上記共重合体から形成される透湿膜中において、親水部と疎水部が相分離した構造を形成し、親水部が導水パスとして機能して水蒸気をより多く通過させることができ、透湿性に優れるものと推測される。

【0041】

また、一般的に、塩化カルシウムや塩化カリウムから形成された透湿膜は、低温低湿度環境下では水分吸収量が極端に低下し、透湿度が劣る傾向にあるが、上記共重合体から形成された透湿膜は、低温低湿度環境下でも、水分吸収量は極端に低下せず透湿性に優れる。また、親水部と疎水部のうち、これらのモル比で疎水部の割合が多くなると、透湿性に優れながら、水に溶解しにくく、耐水性にも優れた透湿膜とすることもできる。さらに、上記共重合体の水溶液は、ｐＨが弱酸性であるため、スルホニル基等の酸性官能基を有する従来の強酸性である樹脂を用いた透湿膜に比べて金属の腐食を起こしにくい（すなわち耐金属腐食性に優れる）。

【0042】

上記樹脂から形成される透湿膜は、上記積層体における効果を損なわない範囲内で、上記樹脂以外のその他の成分を含んでいてもよい。

【0043】

上記透湿膜の厚さは、特に限定されないが、５０～１０００ｎｍが好ましく、より好ましくは１００～５００ｎｍある。上記厚さが５０ｎｍ以上であると、製膜性が良好となり、ガスバリア性向上に繋がる。上記厚さが１０００ｎｍ以下であると、透湿性がより良好となる。また、上記透湿膜は１０００ｎｍ以下での薄膜形成が容易であり、経済性にも優れる。

【0044】

上記多孔質基材は、上記透湿膜の支持体となる要素であり、透湿性に優れるものであることが好ましい。

【0045】

上記多孔質基材を形成する材料としては、親水性材料及び疎水性材料のいずれであってもよいが、疎水性材料であることが好ましい。上記疎水性材料を用いると、透湿膜を形成するための水性組成物を塗布した際、水性組成物が多孔質基材に染み込まないため、多孔質基材において水性組成物が塗膜形成面とは反対側の面から流れ落ちるのを防ぐためのリード基材が不要となる。

【0046】

上記多孔質基材を形成する材料としては、例えば、ポリオレフィン系樹脂、セルロース系樹脂、ポリカーボネート樹脂、ポリアミド樹脂、ポリイミド樹脂、ポリアミドイミド樹脂、フッ素系樹脂、金属、ガラス等の無機物、紙などが挙げられる。中でも、上記透湿膜は上記多孔質基材上に比較的低温で製膜可能であるため、また、透湿性及び耐水性に優れる観点から、ポリオレフィン系樹脂が好ましい。上記材料は、金属繊維、無機繊維などの繊維状であってもよい。上記多孔質基材を形成する材料は、一種のみであってもよいし、二種以上であってもよい。

【0047】

上記多孔質基材としては、例えば、樹脂多孔膜、無機多孔膜、金属多孔膜、繊維状基材などが挙げられる。

【0048】

上記ポリオレフィン系樹脂は、オレフィンを必須の単量体成分として構成される重合体（オレフィン系エラストマーを含む）であり、即ち、分子中（１分子中）にオレフィンに由来する構成単位を少なくとも含む重合体である。上記オレフィンとしては、特に限定されないが、例えば、エチレン、プロピレン、１－ブテン、４－メチル－１－ペンテン等のα－オレフィンが挙げられる。

【0049】

上記ポリオレフィン系樹脂としては、例えば、エチレンを必須の単量体成分として構成される重合体（ポリエチレン系樹脂）、プロピレンを必須の単量体成分として構成される重合体（ポリプロピレン系樹脂）、アイオノマー、非晶性環状オレフィン系重合体などが挙げられる。中でも、ポリプロピレン系樹脂が好ましい。

【0050】

上記多孔質基材の空隙率は、特に限定されないが、３０～９０体積％が好ましく、より好ましくは４０～７０体積％である。上記空隙率が３０体積％以上であると、透湿性がより良好となる。上記空隙率が９０体積％以下であると、透湿膜の支持性能がより良好となる。

【0051】

上記多孔質基材の厚さは、特に限定されないが、上記透湿膜を充分に支持可能である観点から、５μｍ以上が好ましく、より好ましくは１０μｍ以上である。また、上記多孔質基材の厚さは、透湿性に優れる観点や経済性を考慮して、５０μｍ以下が好ましく、より好ましくは３０μｍ以下である。

【0052】

上記多孔質基材の上記透湿膜を備える側の表面（例えば図１に示す面１１ａ）は、上記透湿膜を容易に形成可能とする観点から、親水化処理が施されていることが好ましい。特に、上記多孔質基材を形成する材料として疎水性材料を用いた場合、上記親水化処理が施されていることが好ましい。上記親水化処理としては、コロナ放電処理、プラズマ処理などが挙げられる。これらの親水化処理により、多孔質基材表面にカルボキシ基、ヒドロキシ基、或いはカルボニル基を生じさせることができ、上記透湿膜を形成するための水性組成物が多孔質基材表面に濡れ広がりやすくなり、上記透湿膜の形成が容易となる。また、これにより、上記多孔質基材と上記透湿膜の密着性が向上する。また、疎水性基材から形成された上記多孔質基材を巻回体として保管する際、巻回体において上記多孔質基材の一方の面と他方の面とが接触する形態となるが、親水性の一方の面と疎水性の他方の面とが接触することとなるため、ブロッキングを防止することができる。

【0053】

上記多孔質基材の上記透湿膜を形成する側の面の表面張力は、３５～５５ｄｙｎ／ｃｍが好ましく、より好ましくは３７～５０ｄｙｎ／ｃｍである。上記表面張力が３５ｄｙｎ／ｃｍ以上であると、上記透湿膜を形成するための水性組成物を塗布することが容易となり、上記透湿膜の形成が容易となる。上記表面張力が５５ｄｙｎ／ｃｍ以下であると、上記透湿膜を形成するための水性組成物が濡れ広がりすぎず、上記多孔質基材表面に容易に上記透湿膜を形成することができる。なお、上記多孔質基材の表面が親水化処理されている場合、上記透湿膜を形成する側の面は、上記親水化処理が施された面である。

【0054】

上記多孔質基材の内部（すなわち、上記透湿膜が形成されていない領域である内部）の表面張力は、３５ｄｙｎ／ｃｍ未満が好ましく、より好ましくは３３ｄｙｎ／ｃｍ以下である。上記表面張力が３５ｄｙｎ／ｃｍ未満であると、上記透湿膜を形成するための水性組成物が上記多孔質基材の内部まで浸透するのを抑制され、上記多孔質基材表面に容易に上記透湿膜を形成することができる。なお、上記多孔質基材の表面が親水化処理されている場合、上記多孔質基材の内部は、親水化処理が施されていない領域である内部である。また、上記内部の表面張力は、上記多孔質基材を切断した断面について測定して得ることができる。

【0055】

上記積層体は、ＪＩＳ Ｚ０２０８－１９７６の透湿度試験方法（カップ法）に基づく、温度２０℃、相対湿度６５％、風速０．２ｍ／ｓ以下の条件における透湿度（「第２透湿度」と称する場合がある）が、１６００ｇ／（ｍ²・２４ｈ）以上であることが好ましく、より好ましくは１７００ｇ／（ｍ²・２４ｈ）以上、さらに好ましくは１８００ｇ／（ｍ²・２４ｈ）以上である。上記積層体は、透湿性に優れるため、上記透湿度が１６００ｇ／（ｍ²・２４ｈ）以上である構成とすることが可能である。

【0056】

上記積層体は、上記第１透湿度と上記第２透湿度について、透湿度の測定条件における容積絶対湿度をｘ、透湿度をｙとしたグラフにおいて第１透湿度及び第２透湿度の２点を結んで得られる直線である一次関数をｙ＝ａｘ＋ｂの方程式で表したとき、ａ≧１５４及びｂ≧－１７０を満たすことが好ましい。なお、第１透湿度における容積絶対湿度ｘは約３．１ｇ／ｍ³であり、第２透湿度における容積絶対湿度ｘは約１１．２ｇ／ｍ³である。

【0057】

上記方程式においてａは、１５４以上であり、好ましくは１５５以上、より好ましくは１６０以上、さらに好ましくは１８０以上である。絶対湿度が大きいほど蒸気圧が高くなるため、絶対湿度が大きくなるほど透湿度が高くなることが一般的である。このため、上記積層体は、透湿膜を備えた従来の積層体において達成困難であったａ≧１５４の達成が可能であり、この場合透湿性が特に優れる。

【0058】

上記方程式においてｂは、－１７０以上であり、好ましくは－１５０以上、より好ましくは－１３０以上、さらに好ましくは－１１０以上である。ｂ≧－１７０を満たす場合、低温低湿度環境下における透湿性が特に優れる。また、ａ≧１５４且つｂ≧－１７０を満たす場合、低温低湿度環境及び常温環境を含め、広い範囲の環境下において透湿性に優れる。

【0059】

上記積層体は、下記耐水性試験による透気抵抗度の低下率が５０％以下であることが好ましく、より好ましくは２０％以下、さらに好ましくは１５％以下である。上記透気抵抗度の低下率が５０％以下であると、耐水性に優れる。また、上記透気抵抗度の低下率が上記範囲内であり、且つ上記共重合体における疎水部のモル比が高い場合、さらに耐水性が優れる。
＜耐水性試験＞
積層体からφ７ｃｍの試験片を切り出し、透気抵抗度を測定する（初期の透気抵抗度）。その後、試験片を、１Ｌの常温水に１５分間浸漬させたのち、常温で自然乾燥させる。上記試験片について、この浸漬、乾燥を１サイクルとして５０サイクル繰り返し、耐水性試験後の試験片を得る。そして、得られた耐水性試験後の試験片について透気抵抗度を測定する（耐水性試験後の透気抵抗度）。そして、下記式より透気抵抗度の低下率を求める。なお、上記初期の透気抵抗度及び上記耐水性試験後の透気抵抗度はいずれもＪＩＳ Ｐ８１１７－２００９のガーレー法に基づく透気抵抗度である。
透気抵抗度の低下率（％）＝［（初期の透気抵抗度）－（耐水性試験後の透気抵抗度）］／（初期の透気抵抗度）×１００

【0060】

上記積層体は、ＪＩＳ Ｐ８１１７－２００９のガーレー法に基づく、上記耐水性試験後の透気抵抗度が、３０００秒／１００ｃｃ以上であることが好ましく、より好ましくは４０００秒／１００ｃｃ以上、さらに好ましくは５０００秒／１００ｃｃ以上である。上記積層体は、耐水性及び透湿性に優れるため、上記耐水性試験後の透気抵抗度が３０００秒／１００ｃｃ以上である構成とすることが可能である。

【0061】

上記積層体は、多孔質基材の少なくとも一方の表面上に、公知乃至慣用の方法により上記透湿膜を形成することで作製することができる。例えば、上記透湿膜を上記多孔質基材の一方の表面に直接形成してもよいし、いったん他の支持体上に上記透湿膜を形成した後、上記多孔質基材の一方の表面に転写する（貼り合わせる）ことにより、多孔質基材上に上記透湿膜を形成してもよい。中でも、上記透湿膜と上記多孔質基材の密着性に優れる観点から、前者の方法が好ましい。

【0062】

上記多孔質基材の上記透湿膜を設ける側の表面に親水性処理を施してもよい。上記親水性処理としては、上述のものが挙げられる。

【0063】

上記透湿膜は、上記多孔質基材又は上記他の支持体上に、上記透湿膜を形成するための組成物を塗布（塗工）し、得られた塗膜を加熱等により脱溶媒することで形成することができる。

【0064】

上記組成物は、公知乃至慣用の方法で作製することができる。例えば、上記積層体が上記共重合体より形成された透湿膜を有する場合、上記組成物は、上記共重合体を溶媒に溶解又は分散させ、必要に応じて添加剤を混合することにより、作製することができる。上記溶媒としては、水及び／又は水溶性溶媒が好ましい。水や水溶性溶媒を用いると、上記共重合体は、内側を疎水部、外側を親水部とするコアシェル形状で組成物中に分散するものと推測される。このような組成物を用いることで、塗膜を乾燥した際に親水部と疎水部が相分離し導水パスを有する状態で透湿膜が形成され、また、疎水部同士が強固に結合した状態となるものと推測され、耐水性がより良好となる。

【0065】

上記水溶性溶媒としては、例えば、メタノール、エタノール、ｎ－プロパノール、ｉ－プロパノール等の脂肪族系の水溶性アルコール；エチレングリコールモノメチルエーテル、エチレングリコールモノブチルエーテル、プロピレングリコールモノメチルエーテル、プロピレングリコールモノエチルエーテル等のグリコールエーテルなどが挙げられる。上記水溶性溶媒は、一種のみを用いてもよいし、二種以上を用いてもよい。

【0066】

上記共重合体が溶解又は分散した上記組成物中の上記共重合体の割合（濃度）は、特に限定されないが、０．５～５質量％が好ましく、より好ましくは１～４質量％、さらに好ましくは１．５～３質量％である。上記濃度が５質量％以下であると、塗工層の厚みが厚くなるため、乾燥後の透湿膜の膜厚がより均一化される。これにより、ガスバリア性に優れつつ、より薄膜化された透湿膜を形成することができ、結果として透湿性がより向上する。また、上記濃度が上記範囲内であると、塗工性に優れ、また、透湿性及びガスバリア性に優れる透湿膜の形成が容易である。

【0067】

なお、上記組成物の塗布（塗工）には、公知のコーティング法を利用してもよい。例えば、グラビヤロールコーター、リバースロールコーター、キスロールコーター、ディップロールコーター、バーコーター、ナイフコーター、スプレーコーター、コンマコーター、ダイレクトコーターなどのコーターが用いられてもよい。

【0068】

上記塗膜を脱溶媒する際の加熱温度は、３５～９０℃が好ましく、より好ましくは４０～８５℃、さらに好ましくは４５～８０℃である。加熱時間は、適宜、適切な時間が採用され得るが、例えば５秒～２０分であり、好ましくは５秒～１０分、より好ましくは１０秒～５分である。上記組成物を用いて９０℃以下（特に、８０℃以下）の低温で透湿膜を形成可能であるため、製膜が容易であり、また、多孔質基材として透湿性に優れるポリオレフィン系樹脂を使用することができる。

【0069】

上記積層体は、透気性が低く、且つ、透湿性に優れる。さらに、低温低湿度環境下における透湿性及び耐水性にも優れる。このため、上記積層体は、このような機能が求められる製品、例えば、全熱交換装置、衣服のインナー、使い捨て用撥水・透湿材、空気や菌に曝されることなく脱水する用途（熟成肉の保存用フィルタ等）などに好ましく用いることができる。上記全熱交換装置用の積層体は、例えば、給気と排気との間で温度（顕熱）とともに湿度（潜熱）の交換を行うことができるシートである。

【0070】

上記積層体を、必要に応じてコルゲート状に変形し、さらに積層することで、全熱交換装置（全熱交換シート）とすることができる。上記全熱交換装置は、直交流型、向流型のいずれであってもよい。上記積層体を用いた全熱交換装置は、透気性が低く、且つ透湿性（特に、低温低湿度環境下における透湿性）、及び耐水性に優れる。上記全熱交換装置は、空調機の全熱交換装置として用いることができる。上記空調機は、透気性が低く、且つ、透湿性に優れ、さらに、低温低湿度環境下における透湿性及び耐水性にも優れる全熱交換装置が用いられているため、室内の保温性及び保湿性に優れ、低温低湿度環境下においても耐久性に優れる。

【0071】

本明細書に開示された各々の態様は、本明細書に開示された他のいかなる特徴とも組み合わせることができる。各実施形態における各構成およびそれらの組み合わせ等は、一例であって、本開示の趣旨から逸脱しない範囲内で、適宜、構成の付加、省略、置換、およびその他の変更が可能である。また、本開示に係る各発明は、実施形態や以下の実施例によって限定されることはなく、特許請求の範囲によってのみ限定される。

【実施例】

【0072】

以下に、実施例に基づいて本開示の一実施形態をより詳細に説明する。

【0073】

実施例１
２－メタクリロイルオキシエチルホスホリルコリンとメタクリル酸ステアリルのランダム共重合体（構成単位の比率［前者／後者］：１／１、濃度：４質量％、重量平均分子量：１０万）を、蒸留水で希釈して２質量％の組成物を得た。一方、ポリオレフィン系樹脂製多孔質基材（厚さ：２０μｍ、空隙率：４８体積％、表面張力：３２ｄｙｎ）の一方の表面のコロナ処理を行い、表面張力４６ｄｙｎの親水性表面を形成した。そして、上記多孔質基材の親水性表面に、アプリケーターを用いて上記組成物を塗工し、５０℃で３分間加熱して、透湿膜（厚さ：１００～５００ｎｍ）を形成した。このようにして実施例１の積層体を作製した。

【0074】

実施例２
多孔質基材として、ポリオレフィン系樹脂製多孔質基材（厚さ：１２μｍ、空隙率：４０体積％、表面張力：３２ｄｙｎ）を用いたこと以外は実施例１と同様にして実施例２の積層体を作製した。

【0075】

実施例３
多孔質基材として、ポリオレフィン系樹脂製多孔質基材（厚さ：２５μｍ、空隙率：５６体積％、表面張力：３２ｄｙｎ）を用いたこと以外は実施例１と同様にして実施例３の積層体を作製した。

【0076】

比較例１
市販の全熱交換器に含まれる全熱交換シートを取り出し、比較例１の積層体として用いた。なお、当該積層体は、紙（厚さ：３０μｍ）を多孔質基材とし、当該多孔質基材に透湿向上成分として潮解性を有する無機塩が含浸されたものである。

【0077】

（評価）
実施例及び比較例で得られた各積層体について以下の通り評価した。評価結果は表に記載した。

【0078】

（１）透気抵抗度
実施例及び比較例で得られた積層体について、ＪＩＳ Ｐ８１１７－２００９のガーレー法に基づき、透気抵抗度を測定した。具体的には、実施例及び比較例で得られた積層体から、５ｃｍ×５ｃｍの試験片を切り出し、ガーレー装置に供して、１００ｃｃの空気が流れる秒数をストップウォッチで計測した。

【0079】

（２）透湿度
実施例及び比較例で得られた積層体について、ＪＩＳ Ｚ０２０８－１９７６の透湿度試験方法（カップ法）に基づき、透湿度を測定した。具体的には、３０ｇの塩化カルシウムを透湿カップに入れ、実施例及び比較例で得られた積層体を２時間以上測定環境に静置した後に透湿シートとして上記透湿カップを覆い、気密した。そして、実質上無風状態（風速０．２ｍ／ｓ以下）の環境下、１時間経過時における、塩化カルシウムと透湿カップの合計質量の増加分を試験片１ｍ²・２４時間あたりの質量に換算し、透湿度として計測した。なお、第１透湿度は、温度５℃、相対湿度４５％の環境下、第２透湿度は、温度２０℃、相対湿度６５％の環境下において、それぞれ計測を行った。得られた第１透湿度及び第２透湿度について、それぞれ、容積絶対質量［ｇ／ｍ³］をｘ軸、透湿度［ｇ／（ｍ²・２４ｈ）］をｙ軸としてプロットして、一次関数グラフを作成した。作成したグラフを図２に示す。

【0080】

【表1】

【0081】

表に示すように、実施例の積層体は、透気抵抗度が高く、すなわち透気性が低く、且つ、透湿性にも優れると評価された（実施例１～３）。特に、温度５℃、相対湿度４５％、実質上無風状態の環境下における透湿度が５００ｇ／（ｍ²・２４ｈ）以上であり、低温低湿度環境下における透湿性が優れると評価された。一方、比較例１の積層体は、透湿性にも劣ると評価された。

【0082】

以下、本開示に係る発明のバリエーションを記載する。
［付記１］多孔質基材と、前記多孔質基材の一方の面に設けられた透湿膜と、を備え、
ＪＩＳ Ｐ８１１７－２００９のガーレー法に基づく透気抵抗度が３０００秒／１００ｃｃ以上であり、
ＪＩＳ Ｚ０２０８－１９７６の透湿度試験方法（カップ法）に基づく、温度５℃、相対湿度４５％、風速０．２ｍ／ｓ以下の条件における第１透湿度が３００ｇ／（ｍ²・２４ｈ）以上である、積層体。
［付記２］ＪＩＳ Ｐ８１１７－２００９のガーレー法に基づく透気抵抗度は４０００秒／１００ｃｃ以上、好ましくは５０００秒／１００ｃｃ以上）である付記１に記載の積層体。
［付記３］ＪＩＳ Ｐ８１１７－２００９のガーレー法に基づく透気抵抗度は１５００００秒／１００ｃｃ以下（好ましくは１０００００秒／１００ｃｃ以下、より好ましくは８００００秒／１００ｃｃ以下）である付記１又は２に記載の積層体。
［付記４］ＪＩＳ Ｚ０２０８－１９７６の透湿度試験方法（カップ法）に基づく、温度５℃、相対湿度４５％、風速０．２ｍ／ｓ以下の条件における第１透湿度は３００ｇ／（ｍ²・２４ｈ）以上（好ましくは４００ｇ／（ｍ²・２４ｈ）以上、より好ましくは５００ｇ／（ｍ²・２４ｈ）以上）である付記１～３のいずれか１つに記載の積層体。
［付記５］ＪＩＳ Ｚ０２０８－１９７６の透湿度試験方法（カップ法）に基づく、温度５℃、相対湿度４５％、風速０．２ｍ／ｓ以下の条件における第１透湿度は５０００ｇ／（ｍ²・２４ｈ）以下（好ましくは２０００ｇ／（ｍ²・２４ｈ）以下、より好ましくは１０００ｇ／（ｍ²・２４ｈ）以下）である付記１～４のいずれか１つに記載の積層体。
［付記６］ＪＩＳ Ｚ０２０８－１９７６の透湿度試験方法（カップ法）に基づく、温度２０℃、相対湿度６５％、風速０．２ｍ／ｓ以下の条件における第２透湿度は１６００ｇ／（ｍ²・２４ｈ）以上（好ましくは１７００ｇ／（ｍ²・２４ｈ）以上、より好ましくは１８００ｇ／（ｍ²・２４ｈ）以上）である付記１～５のいずれか１つに記載の積層体。
［付記７］前記第１透湿度と、ＪＩＳ Ｚ０２０８－１９７６の透湿度試験方法（カップ法）に基づく、温度２０℃、相対湿度６５％、風速０．２ｍ／ｓ以下の条件における第２透湿度について、
透湿度の測定条件における容積絶対湿度をｘ、透湿度をｙとしたグラフにおいて第１透湿度及び第２透湿度の２点を結んで得られる一次関数をｙ＝ａｘ＋ｂの方程式で表したとき、ａ≧１５４及びｂ≧－１７０を満たす、付記１～６のいずれか１つに記載の積層体。
［付記８］前記方程式においてａは１５５以上（好ましくは１６０以上、より好ましくは１８０以上）である付記７に記載の積層体。
［付記９］前記方程式においてｂは－１５０以上（好ましくは－１３０以上、より好ましくは－１１０以上）である付記７又は８に記載の積層体。

【0083】

［付記１０］前記透湿膜は樹脂より形成されている付記１～９のいずれか１つに記載の積層体。
［付記１１］前記樹脂は親水性基（好ましくはカチオン性基及びアニオン性基、より好ましくはホスホリルコリン基）を有する付記１０に記載の積層体。
［付記１２］前記樹脂は疎水性基（好ましくは炭素数２以上の炭化水素基、より好ましくは式（２）で表される構成単位におけるＲ⁶）を有する付記１０又は１１に記載の積層体。

【0084】

［付記１３］前記樹脂は、下記式（１）で表される構成単位及び下記式（２）で表される構成単位を含む共重合体を含む付記１０～１２のいずれか１つに記載の積層体。

【化1】

［式（１）中、Ｒ¹は、水素原子又は炭素数１～４のアルキル基を示す。Ｒ²、Ｒ³、及びＲ⁴は、同一又は異なって、炭素数１～４のアルキル基を示す。Ｘは、炭素数１～４の二価の炭化水素基を示す。Ｙは、炭素数１～４の二価の直鎖状炭化水素基を示す。］

【化2】

［式（２）中、Ｒ⁵は、水素原子又は炭素数１～４のアルキル基を示し、Ｒ⁶は、炭素数２以上の炭化水素基を示す。］
［付記１４］前記式（１）中、Ｒ¹は、水素原子又はメチル基（好ましくはメチル基）である付記１３に記載の積層体。
［付記１５］前記式（１）中、Ｒ²、Ｒ³、及びＲ⁴はメチル基である付記１３又は１４に記載の積層体。
［付記１６］前記式（１）中、Ｘは、炭素数１～４の直鎖又は分岐鎖状アルキレン基（好ましくは炭素数１～４の直鎖状アルキレン基）である付記１３～１５のいずれか１つに記載の積層体。
［付記１７］前記式（１）中、Ｙは、炭素数１～４のアルキレン基（好ましくはジメチレン基）である付記１３～１６のいずれか１つに記載の積層体。
［付記１８］前記式（１）で表される構成単位を形成する単量体が２－メタクリロイルオキシエチルホスホリルコリンである付記１３～１７のいずれか１つに記載の積層体。
［付記１９］前記式（２）中、Ｒ⁵は、水素原子又はメチル基（好ましくはメチル基）である付記１３～１８のいずれか１つに記載の積層体。
［付記２０］前記式（２）中、Ｒ⁶は、炭素数４～２６（好ましくは８～２２、より好ましくは１０～２０、さらに好ましくは１４～１８）の炭化水素基（好ましくは脂肪族炭化水素基、より好ましくは直鎖又は分岐鎖状アルキル基、さらに好ましくは直鎖状アルキル基）である付記１３～１９のいずれか１つに記載の積層体。
［付記２１］前記式（２）で表される構成単位を形成する単量体は（メタ）アクリル酸ステアリルである付記１３～２０のいずれか１つに記載の積層体。

【0085】

［付記２２］前記式（１）で表される構成単位の前記式（２）で表される構成単位に対するモル比［前者／後者］は、１／１００～１００／１（好ましくは０．０１～９０、より好ましくは０．０２～８０、さらに好ましくは０．１～２０、特に好ましくは０．５～５）である付記１３～２１のいずれか１つに記載の積層体。
［付記２３］前記式（１）で表される構成単位及び前記式（２）で表される構成単位の合計モル数は、前記共重合体を構成する全単量体に由来する構成単位の総モル数に対して、５０モル％以上（好ましくは９０モル％、より好ましくは９９モル％以上）である付記１３～２２のいずれか１つに記載の積層体。
［付記２４］前記共重合体の重量平均分子量は２万～２００万（好ましくは３万～１５０万、より好ましくは５万～１００万、さらに好ましくは７万～５０万）である付記１３～２３のいずれか１つに記載の積層体。
［付記２５］前記共重合体は、前記式（１）で表される構成単位を形成する単量体と前記式（２）で表される構成単位を形成する単量体とのランダム共重合体である付記１３～２４のいずれか１つに記載の積層体。

【0086】

［付記２６］前記多孔質基材を形成する材料は疎水性材料（好ましくはポリオレフィン系樹脂、より好ましくはポリプロピレン系樹脂）である付記１～２５のいずれか１つに記載の積層体。
［付記２７］前記多孔質基材の空隙率は３０～９０体積％（好ましくは４０～７０体積％）である付記１～２６のいずれか１つに記載の積層体。
［付記２８］前記多孔質基材は、前記透湿膜を備える側の表面に親水化処理が施されている付記１～２７のいずれか１つに記載の積層体。
［付記２９］前記多孔質基材の前記透湿膜を形成する側の面の表面張力は３５～５５ｄｙｎ／ｃｍ（好ましくは３７～５０ｄｙｎ／ｃｍ）である付記１～２８のいずれか１つに記載の積層体。
［付記３０］前記多孔質基材の前記透湿膜が形成されていない領域である内部の表面張力は３５ｄｙｎ／ｃｍ未満（好ましくは３３ｄｙｎ／ｃｍ以下）である付記１～２９のいずれか１つに記載の積層体。

【0087】

［付記３１］下記耐水性試験による透気抵抗度の低下率が５０％以下（好ましくは２０％以下、より好ましくは１５％以下）である、付記１～３０のいずれか１つに記載の積層体。
＜耐水性試験＞
積層体からφ７ｃｍの試験片を切り出し、初期の透気抵抗度を測定する。その後、試験片を、常温の水に１５分間浸漬させたのち、常温で自然乾燥させる。前記試験片について、この浸漬、乾燥を１サイクルとして５０サイクル繰り返し、耐水性試験後の試験片を得る。そして、得られた耐水性試験後の試験片について、耐水性試験後の透気抵抗度を測定する。そして、下記式より透気抵抗度の低下率を求める。なお、前記初期の透気抵抗度及び前記耐水性試験後の透気抵抗度はいずれもＪＩＳ Ｐ８１１７－２００９のガーレー法に基づく透気抵抗度である。
透気抵抗度の低下率（％）＝［（初期の透気抵抗度）－（耐水性試験後の透気抵抗度）］／（初期の透気抵抗度）×１００
［付記３２］ＪＩＳ Ｐ８１１７－２００９のガーレー法に基づく、下記耐水性試験後の透気抵抗度は３０００秒／１００ｃｃ以上（好ましくは４０００秒／１００ｃｃ以上、より好ましくは５０００秒／１００ｃｃ以上）である付記１～３１のいずれか１つに記載の積層体。
＜耐水性試験＞
積層体からφ７ｃｍの試験片を切り出し、常温の水に１５分間浸漬させたのち、常温で自然乾燥させる。前記試験片について、この浸漬、乾燥を１サイクルとして５０サイクル繰り返し、耐水性試験後の試験片を得る。そして、得られた耐水性試験後の試験片について、耐水性試験後の透気抵抗度を測定する。

【符号の説明】

【0088】

１ 積層体
１１ 多孔質基材
１１ａ 多孔質基材の一方の面
１２ 透湿膜

【図1】

【図2】