水分吸附劑及其制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明是關(guān)于一種水分吸附劑及其制造方法。更詳細(xì)而言，是關(guān)于一種尤其是作 為有機(jī)EL組件用較為有用的以表面具有非質(zhì)子性極性溶劑層的氧化鈣粒子為主成分的水 分吸附劑及其制造方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 用于有機(jī)EL組件的有機(jī)發(fā)光材料有因水分而劣化，壽命變短的問(wèn)題，自先前以 來(lái)，為了吸收于有EL組件制造時(shí)殘留于組件內(nèi)的水分或自外部滲入的水分而配置吸濕性 材料（吸水劑）。
[0003] 吸水劑由于要求密封后迅速吸附水分，故而使用有氧化鋇或氧化鍶、或者加快水 分吸附速度的氧化鈣。并且，加快水分吸附速度的氧化鈣例如如專(zhuān)利文獻(xiàn)1所揭示，可通過(guò) 于減壓條件下燒成氫氧化鈣而獲得。
[0004] 專(zhuān)利文獻(xiàn)1 :日本專(zhuān)利第4387870號(hào)公報(bào)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 然而，如專(zhuān)利文獻(xiàn)1所記載的經(jīng)減壓燒成而得的氧化鈣具有如下問(wèn)題：（1)制造必 需真空燒成爐，故而為高成本；（2)由于為強(qiáng)堿性，故而于填充于樹(shù)脂等有機(jī)高分子材料而 使用的情形時(shí)，有切斷高分子的鍵的問(wèn)題，僅可用于氟樹(shù)脂等一部分樹(shù)脂；(3)氧化鈣為親 水性，故而不易填充至疏水性的樹(shù)脂等有機(jī)高分子材料。
[0006] 先前，作為解決這些（2)及（3)的問(wèn)題的方法，已知有利用脂肪酸等疏水性的表面 處理劑涂布粒子表面的方法，但關(guān)于有機(jī)EL組件等的用途，有若進(jìn)行疏水性涂布則吸濕速 度低降低，原本的作為吸濕劑的性能降低的問(wèn)題。
[0007] 本發(fā)明是鑒于上述問(wèn)題而成的，其目的在于提供一種可以低成本制造、具有較高 的分散性及疏水性且吸濕速度不降低的水分吸附劑及其制造方法。
[0008] 本發(fā)明人等為了達(dá)成以上的目的而致力進(jìn)行研宄，結(jié)果發(fā)現(xiàn)：表面存在非質(zhì)子性 極性溶劑的較薄的液層的氧化鈣粒子可抑制凝集而將分散性保持得較高，具有疏水性與較 高的吸濕速度而具有作為填充于高分子材料的干燥劑所較佳的功能，從而完成本發(fā)明。即， 本發(fā)明是關(guān)于一種水分吸附劑，其特征在于：其以表面具有非質(zhì)子性極性溶劑層的氧化鈣 粒子為主成分。
[0009] 又，本發(fā)明人等發(fā)現(xiàn)：通過(guò)于非質(zhì)子性極性溶劑存在下粉碎氧化鈣，可獲得微?；?而提高活性、且具有疏水性、吸濕性?xún)?yōu)異的氧化鈣粒子，從而完成本發(fā)明。即，本發(fā)明是關(guān)于 一種水分吸附劑的制造方法，其特征在于：對(duì)氧化鈣于非質(zhì)子性極性溶劑存在下進(jìn)行干式 粉碎。又，本發(fā)明是關(guān)于一種水分吸附劑的制造方法，其特征在于：對(duì)氧化鈣于非質(zhì)子性極 性溶劑存在下進(jìn)行濕式粉碎后，進(jìn)行固液分離及/或干燥。
[0010] 如以上所述，根據(jù)本發(fā)明，可提供一種可以低成本制造、具有較高的分散性及疏水 性且吸濕速度不降低的水分吸附劑及其制造方法。
【具體實(shí)施方式】
[0011] 本發(fā)明的水分吸附劑的特征在于：其以表面具有非質(zhì)子性極性溶劑層的氧化鈣 粒子為主成分。非質(zhì)子性極性溶劑層存在于該氧化鈣粒子表面，例如可列舉：丙酮、乙腈、 N，N-二甲基甲酰胺（DMF)、二甲基亞砜（DMSO)、N，N-二甲基乙酰胺、四氫呋喃、二口咢烷、 六甲基磷酸三胺（hexamethylphosphotriamide)、乙二醇二甲醚、丙腈、甲基乙基酮、二乙二 醇二甲醚、三乙二醇二甲醚、N-甲基吡咯啶酮等的層，尤其是可優(yōu)選地使用N-甲基吡咯 啶酮的層。于本發(fā)明的水分吸附劑中，非質(zhì)子性極性溶劑層的厚度可如下述數(shù)學(xué)式1般進(jìn) 行定義，優(yōu)選為〇? 2~5nm〇
[0012] [數(shù)學(xué)式1]
[0013]
[0014] 又，本發(fā)明的水分吸附劑的BET比表面積優(yōu)選為1~100m2/g，更優(yōu)選為5~IOOm2/g，進(jìn)而優(yōu)選為10~60m2/g。若BET比表面積過(guò)小，則水分吸附速度變慢，故而不佳，若過(guò)大， 則水分吸附速度過(guò)快，變得難以操作而不理想。又，平均粒徑優(yōu)選為〇. 05~10ym，更優(yōu)選 為0. 2~5ym，進(jìn)而優(yōu)選為0. 5~3ym。若平均粒徑過(guò)小，則吸附速度過(guò)快，變得難以操作 而不理想，若過(guò)大則于涂布或用作填充物時(shí)外觀(guān)變差而不理想。
[0015] 作為表現(xiàn)本發(fā)明的水分吸附劑的功能的機(jī)制，認(rèn)為存在于氧化鈣表面的非質(zhì)子性 極性溶劑層的極性賦予吸濕性及與氧化鈣的親和性，非質(zhì)子性賦予對(duì)樹(shù)脂的相溶性（溶解 樹(shù)脂）。認(rèn)為非質(zhì)子性極性溶劑層與例如在氧化鈣表面涂布烷氧化物層的情形不同，由于其 并不引起"烷氧化物水解而分解成水與醇，因醇與氧化鈣的反應(yīng)而生成烷氧化物"等反應(yīng)， 故而可發(fā)揮比伴隨有上述反應(yīng)的涂布高的吸濕性。于本發(fā)明的水分吸附劑中，作為吸濕性 的評(píng)價(jià)，例如可根據(jù)120分鐘后（溫度24°C、相對(duì)濕度55% )的水分吸附劑的重量增加率 進(jìn)行評(píng)價(jià)，上述重量增加率優(yōu)選為10%以上，進(jìn)而優(yōu)選為10~30%。
[0016] 本發(fā)明的水分吸附劑可通過(guò)對(duì)氧化鈣于非質(zhì)子性極性溶劑存在下進(jìn)行干式粉碎 或濕式粉碎后，視需要進(jìn)行干燥處理，調(diào)整非質(zhì)子性極性溶劑層的厚度而制造。于進(jìn)行濕式 粉碎的情形時(shí)，亦可通過(guò)過(guò)濾等進(jìn)行固液分離后進(jìn)行干燥處理。
[0017] 于本發(fā)明的水分吸附劑的制造方法中，用作原料的氧化鈣的BET比表面積并無(wú)特 別限制，優(yōu)選為0. 1~60m2/g，更優(yōu)選為0. 5~30m2/g。又，氧化鈣的平均粒徑并無(wú)特別限 制，優(yōu)選為〇?IUm~5mm〇
[0018] 于本發(fā)明的制造方法中，作為所使用的非質(zhì)子性極性溶劑，可列舉與上述非質(zhì)子 性極性溶劑層相同者，這些可單獨(dú)使用或混合兩種以上使用。于干式粉碎的情形時(shí)，非質(zhì)子 性極性溶劑的使用量相對(duì)于氧化鈣，優(yōu)選為〇. 1~51質(zhì)量％，更優(yōu)選為1~20質(zhì)量％，進(jìn)而 優(yōu)選為1~15質(zhì)量％。若使用非質(zhì)子性極性溶劑進(jìn)行粉碎，則溶劑發(fā)揮作為粉碎助劑的作 用，可于確保較高的分散性的狀態(tài)下粉碎至微細(xì)且活性較高的微粒子。于濕式粉碎的情形 時(shí)，非質(zhì)子性極性溶劑的使用量相對(duì)于氧化鈣，優(yōu)選為52~10000質(zhì)量％，更優(yōu)選為500~ 5000質(zhì)量％，尤優(yōu)選為1000~2000質(zhì)量％。又，非質(zhì)子性極性溶劑的沸點(diǎn)優(yōu)選為100°C以 上，更優(yōu)選為150°C以上。若沸點(diǎn)未達(dá)KKTC，則由于非質(zhì)子性極性溶劑層變得容易揮發(fā)，故 而不佳。
[0019] 于本發(fā)明中，粉碎的方法并無(wú)特別限定，可使用介質(zhì)研磨機(jī)、旋轉(zhuǎn)球磨機(jī)、振動(dòng)球 磨機(jī)、行星球磨機(jī)、搖擺磨機(jī)（rockingmill)、涂料振蕩機(jī)、氣流式粉碎機(jī)等粉碎裝置。粉碎 裝置之中優(yōu)選為介質(zhì)研磨機(jī)、搖擺磨機(jī)等使用金屬或樹(shù)脂、陶瓷的介質(zhì)作為介質(zhì)的粉碎裝 置。介質(zhì)的材質(zhì)就污染較少的觀(guān)點(diǎn)而言，較理想為尼龍制或磨耗較少的氧化鋯制。再者，介 質(zhì)的大小可根據(jù)被粉碎物的粒徑適當(dāng)選擇。又，粉碎優(yōu)選為于非活性氣體環(huán)境中進(jìn)行。作 為非活性氣體，雖亦可列舉氦氣或氬氣等，但就經(jīng)濟(jì)的觀(guān)點(diǎn)而言，尤優(yōu)選為于氮?dú)猸h(huán)境中進(jìn) 行。再者，粉碎處理可以一階段進(jìn)行，亦可更換介質(zhì)徑或粉碎裝置而以多階段進(jìn)行粉碎。
[0020] 又，本發(fā)明的水分吸附劑的粒度分布的90%粒徑（D9tl)與10%粒徑（Dltl)之比率D9Q/D1(i優(yōu)選為1. 5~40的范圍內(nèi)，更優(yōu)選為使粒度分布變陡峭（sharp)為1. 5~5. 0的范 圍內(nèi)。
[0021] 于該情形時(shí)，氣流式粉碎機(jī)中尤其是噴射磨機(jī)由于可獲得微細(xì)且陡峭的粒度分布 的粉體，故而較佳。若粒度分布陡峭，則由于氧化鈣的吸濕速度穩(wěn)定化，故而較佳。進(jìn)而，噴 射磨機(jī)由于是于氣流中粉碎粒子，故而可部分地去除粒子表面的非質(zhì)子性極性溶劑。因此， 有可簡(jiǎn)化或省略干燥制程的優(yōu)點(diǎn)。再者，作為利用噴射磨機(jī)的粉碎條件，例如于原料供給速 度5.Okg/h下，通過(guò)將粉碎壓力設(shè)為0. 3~I. 5MPa，更優(yōu)選為設(shè)為0. 3~I.OMPa，可如上所 述將D9Q/D1Q變陡峭于L5~5. 0的范圍內(nèi)。
[0022] 又，干燥處理優(yōu)選為通過(guò)加熱干燥而進(jìn)行，亦可進(jìn)行減壓干燥，作為干燥裝置，可 列舉層板式（shelftype)干燥機(jī)、旋轉(zhuǎn)式干燥機(jī)、振動(dòng)式干燥機(jī)、真空干燥機(jī)等。具有非質(zhì) 子性極性溶劑層的氧化鈣粒子的干燥優(yōu)選為一面于干燥機(jī)內(nèi)導(dǎo)入氮?dú)饣驓鍤獾确腔钚詺?體一面進(jìn)行，以避免因與環(huán)境中的水蒸氣或二氧化碳的反應(yīng)而使非質(zhì)子性極性溶劑層分解 或者產(chǎn)生氫氧化鈣或碳酸鈣。加熱干燥處理的溫度為非質(zhì)子性極性溶劑層的沸點(diǎn)以下，例 如于N-甲基吡咯啶酮的情形時(shí)優(yōu)選為80~180°C，更優(yōu)選為120~170°C。再者，于通過(guò) 濕式粉碎進(jìn)行制造的情形時(shí)，較理想為于通過(guò)過(guò)濾或離心分離等的固液分離裝置去除多余 的溶劑后進(jìn)行干燥處理。通過(guò)適當(dāng)調(diào)整干燥條件而去除多余的溶劑，可將非質(zhì)子性極性溶 劑層的厚度調(diào)整為特定的值。
[0023] 根據(jù)本發(fā)明，可以低成本制造具有較高的分散性及疏水性且與通常的氧化鈣相比 吸濕速度不降低的水分吸附劑。進(jìn)而，本發(fā)明的水分吸附劑具有體密度（bulkdensity)較 大而容易填充于樹(shù)脂，吸油量較小而可高度填充于樹(shù)脂等優(yōu)異的效果。再者，吸油量是評(píng)價(jià) 粉末對(duì)樹(shù)脂的填充性的指標(biāo)，該方法可用于填充性的評(píng)價(jià)（雜志"工業(yè)材料"vol. 39，N〇. 1， pll6 - 117(1991))。本發(fā)明的水分吸附劑的吸油量?jī)?yōu)選為45ml/100g以下。
[0024] 本發(fā)明的水分吸附劑可直接使用或成形為任意的形狀而使用。又，可制成填充于 適當(dāng)?shù)娜軇┗蚋叻肿硬牧隙傻耐苛?、填充于高分子材料而成的膠帶或膜等而使用。因此， 亦可優(yōu)選地用于有機(jī)EU液晶等忌避水分的電子設(shè)備用干燥劑、冰箱、雙層玻璃等的隔熱層 用干燥劑、阻隔膜的水分吸附層、密閉容器的襯墊用（防止化學(xué)品、醫(yī)藥品、食品的劣化）、 真空配管之內(nèi)面涂布用、0形環(huán)用（維持高度真空）等。
[0025] 其中，本發(fā)明的水分吸附劑尤其是可優(yōu)選地用作有機(jī)EL組件用。例如，有機(jī)EL組 件用水分吸附劑可分散于合成樹(shù)脂中而成形成片狀、顆粒狀、板狀、膜狀而加以利用。這些 成形物可作為有機(jī)EL顯示器等電子機(jī)器用的干燥劑而有利地使用。合成樹(shù)脂可使用聚烯 烴樹(shù)脂、聚丙烯酸樹(shù)脂、聚丙烯腈樹(shù)脂、聚酰胺樹(shù)脂、聚酯樹(shù)脂、環(huán)氧樹(shù)脂、聚碳酸酯樹(shù)脂及 氟樹(shù)脂。又，本發(fā)明的水分吸附劑亦可收容于通常的吸濕劑所使用的透濕性的袋或容器中 而使用。本發(fā)明的水分吸附劑可單獨(dú)使用