(57)【要約】      （修正有）【課題】優れた強度と気体遮蔽性を有し、それを用いて形成される全熱交換素子の熱交換性能を改善した全熱交換素子用紙、及び全熱交換素子の提供。【解決手段】長さ加重平均繊維長が０．７〜１．７ｍｍであり、繊維長ヒストグラムにおいて、０．５〜１．５ｍｍの間に最大頻度ピークを有し、１．０ｍｍ以上の繊維長を有する繊維の割合が２５．０％以上である天然パルプを含有する基材シートと、蓄熱材内包マイクロカプセルとを含有してなる全熱交換素子用紙。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
長さ加重平均繊維長が０．７〜１．７ｍｍであり、繊維長ヒストグラムにおいて、０．５〜１．５ｍｍの間に最大頻度ピークを有し、１．０ｍｍ以上の繊維長を有する繊維の割合が２５．０％以上である天然パルプを含有する基材シートと、蓄熱材内包マイクロカプセルとを含有してなる全熱交換素子用紙。
【請求項２】
天然パルプの繊維長ヒストグラムにおいて、最大頻度ピーク以外に、０．０〜０．５ｍｍの間にピークを有する請求項１記載の全熱交換素子用紙。
【請求項３】
請求項１又は２記載の全熱交換素子用紙を使用して形成される全熱交換素子。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ビル、事務所、店舗、住居等で、快適な空間を維持するために、室内に新鮮な外気を供給すると共に、室内の汚れた空気を排出する全熱交換器に搭載される、顕熱（温度）と潜熱（湿度）の交換を同時に行う全熱交換素子に使用される全熱交換素子用紙に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
室内の空調において、冷暖房効率に優れた換気方法として、新鮮な外気を供給する給気流と室内の汚れた空気を排出する排気流との間で、温度（顕熱）と共に湿度（潜熱）の交換も同時に行う全熱交換がよく知られている。
【０００３】
全熱交換を行う全熱交換素子では、給気流と排気流が、全熱交換素子用紙を挟んで、互いに独立した流路で形成されており、その間で全熱交換が行われるため、このような全熱交換素子を備えた全熱交換器で室内の換気を行えば、冷暖房効率を大きく抑制することが可能となる。
【０００４】
全熱交換素子には、直交流型と対向流型があり、全熱交換用紙を加工して作製される。いずれも専用の機械を用いて作製されるが、特に、対向流型の場合、全熱交換素子用紙に、室内及び室外の空気を通すための流路を確保するための樹脂枠を取り付ける工程がある。一般的に作業効率の観点から、射出成型機が用いられるが、この時、全熱交換素子用紙の強度が不足すると、射出される樹脂の圧力により、全熱交換素子用紙が破れてしまい、全熱交換素子として全く機能しなくなる。
【０００５】
また、これまでの全熱交換素子用紙は、多孔質系素材を用いているため、例えば、二酸化炭素などの汚れた気体成分の通気性も有していて、全熱交換する際に、給気と排気が全熱交換素子内部で混合し、換気の効率が低下するという欠点を有していた。この給気と排気の混合は、全熱交換器にとっては、致命的な欠陥である。給気と排気が混合する全熱交換器では、室内外の空気をエネルギーで回収しながら交換しているのではなく、ただ単に室内の汚れた空気をかき回しているだけという評価になりかねない。このように、室内外の空気が混合しているようでは、換気の目的が果たせず、全熱交換器として全く機能しなくなる。
【０００６】
このような理由から、全熱交換素子を作製する場合に全熱交換素子用紙が破れることがない強度に優れ、給気と排気が混合することがない気体遮蔽性に優れた全熱交換素子用紙が求められている。このような要望に対し、繊維径が０．３〜５０μｍ、厚みが０．１〜１．０ｍｍのガラス繊維や合成繊維、又は天然繊維などからなる不織布あるいは織り布のシート基材表面にバインダー、溶融繊維あるいは接着パウダーの接着媒体を付けて、その上に繊維径が０．０１〜０．５μｍの超極細繊維の薄い層を重ね乾燥固着して一体にしたシート部材（例えば、特許文献１）が開示されている。しかし、基材の強度は保てるものの、経済面に問題があり、気体の遮蔽性に関しては効果が見られなかった。
【０００７】
また、パーチメント処理された繊維基材と、該繊維基材中に含まれる吸湿剤とを有し、かつ、透湿度が１０００ｇ／ｍ２・２４ｈｒ以上である透湿性シート（例えば、特許文献２）が開示されている。しかし、繊維基材の強度と気体遮蔽性には改善の余地があった。また、カナダ変法ろ水度で１５０ｍｌ以下に叩解した天然パルプを含む紙からなる全熱交換素子用紙（例えば、特許文献３）が開示されているが、気体遮蔽性は問題ないものの、十分な基材の強度を得ることはできなかった。また、パルプを主体とする紙基材からなり、該紙基材中に塩化カルシウムが１０〜２５質量％含まれ、かつ、吸湿率が１５〜３０％である全熱交換器エレメント用原紙（例えば、特許文献４）が開示されている。しかし、強度と気体遮蔽性を両立させるには、改善の余地があった。
【０００８】
また、木材パルプ１００質量部中の針葉樹パルプが４０質量部以上でショッパーフリーネスでの叩解度が４０°ＳＲ以上である木材パルプからなる原紙に吸湿剤と防炎剤を含浸させた全熱交換素子用紙であって、該全熱交換素子用紙のＪＩＳ  Ｚ−０２０８に準拠した透湿度試験による透湿度が６，０００ｇ／ｍ２・２４時間以上で、ＪＩＳ  Ｚ−２１５０に準拠した防炎試験による炭化長が１０ｃｍ以下であり、ＪＩＳ  Ｐ−８１１７に準拠した透気度試験による透気度が５００秒／１００ｍｌ以上であると共に、二酸化炭素の移行率が１％以下である全熱交換素子用紙（例えば、特許文献５）が開示されているが、強度と気体遮蔽性を両立させるには、改善の余地があった。
【０００９】
他方、全熱交換器全体として熱交換性能を上げることは、省エネルギーやシステムの低コスト化の観点から重要であり、全熱交換器に使用される全熱交換素子の熱交換性能を上げることも、同様に重要である。これに対して、吸湿剤を塗布してなり、ＪＩＳ  Ｐ８１１７に準拠した透気度が０．１３μｍ／（Ｐａ・Ｓ）以下で、ＪＩＳ  Ｚ０２０８に準じ、２３℃、相対湿度５０％条件での透湿度が３００ｇ／ｍ２・２４ｈ以上であり、当該用紙の縦方向配向性強度／横方向配向性強度の比が１．０〜１．８であり、更に好ましくは縦方向配向性強度／横方向配向性強度の比が１．０〜１．５であることを特徴とする全熱交換素子用紙が提案されている（例えば、特許文献６）。この全熱交換素子用紙で作られた全熱交換素子は、熱交換性能が良好であるが、熱交換性能の更なるアップがあるとより好ましい。
【００１０】
また、セラミック繊維を主成分とする繊維状物に結合剤を混合し、これを抄造して得た紙葉状物の平板と波形板とを交互に重合して重合する紙葉物間に熱交換通路を形成した全熱交換素子が提案されている（例えば、特許文献７）。この全熱交換素子は熱交換効性能が上昇し良好であるが、全熱交換素子用紙である紙葉状物に、熱伝導性の良いセラミック繊維を抄造するため、手間とコストがかかるものである。
【００１１】
更に、セルロース繊維を主体とする繊維基材と、前記繊維基材に分散した、融点１０〜３５℃の潜熱蓄熱成分を含む調温剤とを有し、前記調温剤の含有量が、透湿性シートの全質量に対して１．０〜８．０質量％であり、密度が０．５〜１．５ｇ／ｃｍ３であることを特徴とする透湿性シートが提案されている（例えば、特許文献８）。当該透湿性シート、及びこれを仕切り板に使った全熱交換器エレメントは、伝熱性、透湿性及びガスバリア性に優れ、かつ結露が発生しにくいことに一定の効果がある。しかし、潜熱蓄熱成分を含む調温剤を有する透湿性シートは、透湿性の更なるアップがあるとより好ましい。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１２】
【特許文献１】特開２０１１−２３７１５７号公報
【特許文献２】特開２０１６−１０８７０４号公報
【特許文献３】国際公開第２００２／０９９１９３号パンフレット
【特許文献４】特開２００７−１１９９６９号公報
【特許文献５】特開２００５−３２５４７３号公報
【特許文献６】特開２０１５−５９２８６号公報
【特許文献７】特開昭５２−１２７６６３号公報
【特許文献８】特開２０１７−１７９６１３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１３】
本発明の課題は、優れた強度と気体遮蔽性を有し、それを用いて形成される全熱交換素子の熱交換性能を改善した全熱交換素子用紙、及び全熱交換素子を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
本発明に係る課題は、下記手段によって解決することができる。
（１）長さ加重平均繊維長が０．７〜１．７ｍｍであり、繊維長ヒストグラムにおいて、０．５〜１．５ｍｍの間に最大頻度ピークを有し、１．０ｍｍ以上の繊維長を有する繊維の割合が２５．０％以上である天然パルプを含有する基材シートと、蓄熱材内包マイクロカプセルとを含有してなる全熱交換素子用紙。
（２）天然パルプの繊維長ヒストグラムにおいて、最大頻度ピーク以外に、０．０〜０．５ｍｍの間にピークを有する上記（１）記載の全熱交換素子用紙。
（３）上記（１）又は（２）記載の全熱交換素子用紙を使用して形成される全熱交換素子。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、優れた強度と気体遮蔽性を有し、それを用いて形成される全熱交換素子の熱交換性能を改善した全熱交換素子用紙、及び全熱交換素子を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】直交流型全熱交換素子の概略図である。
【図２】０．５〜１．５ｍｍの間に最大頻度ピークを有し、最大頻度ピーク以外に、０．０〜０．５ｍｍの間にピークを有する天然パルプの繊維長ヒストグラムの例である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下、本発明の全熱交換素子用紙について詳細に説明する。
【００１８】
本発明の全熱交換素子用紙における基材シートについて説明する。本発明における基材シートは、天然パルプを原料として、湿式抄紙法にて製造されるシートであることが好ましい。天然パルプとしては、広葉樹晒しクラフトパルプ（略称：ＬＢＫＰ、英文表記：Ｈａｒｄｗｏｏｄ  Ｂｌｅａｃｈｅｄ  Ｋｒａｆｔ  Ｐｕｌｐ）、針葉樹晒しクラフトパルプ（略称：ＮＢＫＰ、英文表記：Ｓｏｆｔｗｏｏｄ  Ｂｌｅａｃｈｅｄ  Ｋｒａｆｔ  Ｐｕｌｐ）、広葉樹晒しサルファイトパルプ（略称：ＬＢＳＰ、英文表記：Ｈａｒｄｗｏｏｄ  Ｂｌｅａｃｈｅｄ  Ｓｕｌｆｉｔｅ  Ｐｕｌｐ）、針葉樹晒しサルファイトパルプ（略称：ＮＢＳＰ、英文表記：Ｓｏｆｔｗｏｏｄ  Ｂｌｅａｃｈｅｄ  Ｓｕｌｆｉｔｅ  Ｐｕｌｐ）、広葉樹未晒クラフトパルプ（略称：ＬＵＫＰ、英文表記：Ｈａｒｄｗｏｏｄ  Ｕｎｂｌｅａｃｈｅｄ  Ｋｒａｆｔ  Ｐｕｌｐ）、針葉樹未晒クラフトパルプ（略称：ＮＵＫＰ、英文表記：Ｓｏｆｔｗｏｏｄ  Ｕｎｂｌｅａｃｈｅｄ  Ｋｒａｆｔ  Ｐｕｌｐ）等の木材パルプ繊維を単独又は複数配合して使用することが好ましい。その他として、綿、コットンリンター、麻、竹、サトウキビ、トウモロコシ、ケナフ等の植物繊維；羊毛、絹等の動物繊維；レーヨン、キュプラ、リヨセル等のセルロース再生繊維を単独又は複数配合して使用することもできる。
【００１９】
本発明では、図２に示したように、天然パルプの繊維長分布ヒストグラムにおいて、０．５〜１．５ｍｍの間に最大頻度ピークを有し、１．０ｍｍ以下の繊維長を有する割合が２５．０％以上である。全熱交換素子用紙から全熱交換素子を作製する工程において、１．０ｍｍ以上の繊維を絡み合わせることで、全熱交換素子用紙の強度が強くなると共に、遮蔽性も向上する。最大頻度ピークは、０．７〜１．２ｍｍの間にあることがより好ましい。１．０ｍｍ以上の繊維長を有する割合が３５．０％以上であることがより好ましい。１．０ｍｍ以上の繊維長を有する繊維の割合は、強度を強くする点で高い方が望ましいが、６０％程度あれば十分である。
【００２０】
また、天然パルプの繊維長ヒストグラムにおいて、最大頻度ピーク以外に、０．０〜０．５ｍｍの間にピーク（第２ピーク）を有する全熱交換素子用紙は、より細かな繊維が、繊維間の隙間を塞ぐことにより、強度を維持しながら、給気と排気の混合を起こさない優れた気体遮蔽性を有する。
【００２１】
本発明の天然パルプの繊維長及び繊維長分布ヒストグラムは、ＪＩＳ  Ｐ  ８２２６：２００６（偏光法）「パルプ−光学的自動分析法による繊維長測定方法」に準じて、ＯｐＴｅｓｔ  Ｅｑｕｉｐｍｅｎｔ  Ｉｎｃ．Ｃａｎａｄａ社製ファイバークオリティーアナライザーを使用して測定した。
【００２２】
本発明における「繊維長」、「平均繊維長」及び「繊維長分布」とは、上記に従って測定・算出される「長さ加重繊維長」、「長さ加重平均繊維長」及び「長さ加重繊維長分布」を意味する。また、「１．０ｍｍ以上の繊維の割合」とは、「１．０ｍｍ以上の繊維長を有する繊維の割合」を意味し、上記に従って測定・算出された「長さ加重繊維長分布」において、その中の「１．０ｍｍ以上の繊維の割合」を求めた数値を意味する。
【００２３】
天然パルプは、ビーター、ＰＦＩミル、シングルディスクリファイナー（ＳＤＲ）、ダブルディスクリファイナー（ＤＤＲ）、また、顔料などの分散や粉砕に使用するボールミル、ダイノミル、摩砕装置、高速の回転刃により剪断力を与える回転刃式ホモジナイザー、高速で回転する円筒形の内刃と固定された外刃との間で、剪断力を生じる二重円筒式の高速ホモジナイザー、超音波による衝撃で微細化する超音波破砕機、繊維懸濁液に少なくとも２０ＭＰａの圧力差を与えて小径のオリフィスを通過させて高速度とし、これを衝突させて急減速することにより、繊維に剪断力、切断力を加える高圧ホモジナイザー等が挙げられる。この中でも特に、リファイナーが好ましい。これら叩解、分散設備の種類、処理条件（繊維濃度、温度、圧力、回転数、リファイナーの刃の形状、リファイナーのプレート間のギャップ、処理回数）の調整により、目的の天然パルプの繊維長分布を達成することが可能となる。
【００２４】
基材シートには、必要とする密度、平滑度、保湿性を得るために、重質炭酸カルシウム、軽質炭酸カルシウム、カオリン、タルク、クレー、二酸化チタン、水酸化アルミニウム、シリカ、アルミナ、有機顔料等の各種填料、接着剤、サイズ剤、定着剤、歩留まり剤、紙力増強剤等の各種配合剤を適宜含有することができる。
【００２５】
基材シートの製法としては、一般的な長網抄紙機、円網抄紙機等を用いて、天然パルプをシート状に形成する湿式抄紙法が挙げられる。
【００２６】
基材シートには、必要とする密度、平滑度、透気度、強度を得るために、抄紙機に設置されたサイズプレス、ロールコーター等で、表面サイズプレスを施してもよい。表面サイズプレス液の成分としては、天然植物から精製した澱粉、ヒドロキシエチル化澱粉、酸化澱粉、エーテル化澱粉、リン酸エステル化澱粉、酵素変性澱粉やそれらをフラッシュドライして得られる冷水可溶性澱粉、ポリビニルアルコール等の各種合成バインダーが適宜使用できる。
【００２７】
基材シートには、必要とする密度、平滑度、透気度、強度を得るために、カレンダー処理を施してもよい。カレンダー装置としては、硬質ロール同士、弾性ロール同士及び硬質ロールと弾性ロールの対の組み合わせからなる群から選ばれる１種以上の組み合わせロールを有する装置が好適に使用される。具体的には、マシンカレンダー、ソフトニップカレンダー、スーパーカレンダー、多段カレンダー、マルチニップカレンダー等を使用することができる。
【００２８】
基材シートの坪量、厚み、密度等に関しては特に制限はないが、交換効率の観点から、坪量は低く、厚みは薄く、密度は高いものが好ましい。坪量は２０〜８０ｇ／ｍ２の範囲が好ましく、３０〜５０ｇ／ｍ２の範囲がより好ましい。厚みは２０〜８０μｍの範囲が好ましく、３０〜５０μｍの範囲がより好ましい。密度は０．６〜１．２ｇ／ｃｍ３の範囲が好ましく、０．８〜１．１ｇ／ｃｍ３の範囲がより好ましい。
【００２９】
全熱交換素子用紙には、難燃性を付与する目的で、難燃剤を付着することができる。難燃剤としては、無機系難燃剤、無機リン系化合物、含窒素化合物、塩素系化合物、臭素系化合物などがある。例えば、ホウ砂とホウ酸の混合物、水酸化アルミニウム、三酸化アンチモン、リン酸アンモニウム、ポリリン酸アンモニウム、スルファミン酸アンモニウム、スルファミン酸グアニジン、リン酸グアニジン、リン酸アミド、塩素化ポリオレフィン、臭化アンモニウム、非エーテル型ポリブロモ環状化合物等の水溶液若しくは水に分散可能である難燃剤が挙げられる。難燃性のレベルとしては、ＪＩＳ  Ａ  １３２２：１９６６で測定される炭化長が１０ｃｍ未満であることが好ましい。難燃剤の付着量としては、特に制限はなく、使用する難燃剤にもよるが、５ｇ／ｍ２〜１０ｇ／ｍ２の範囲であることが好ましい。１０ｇ／ｍ２よりも多く付着させても良いが、効果は頭打ちとなる。
【００３０】
全熱交換素子用紙には、防カビ性を付与する目的で、防カビ剤を付着することができる。防カビ剤としては、一般的に防カビ剤として市販されているものが使用できる。例えば、有機窒素化合物、硫黄系化合物、有機酸エステル類、有機ヨウ素系イミダゾール化合物、ベンザゾール化合物などが挙げられる。防カビ性のレベルとしては、ＪＩＳ  Ｚ  ２９１１：２０１０で測定される菌糸の発育が認められない状態が好ましい。防カビ剤の付着量としては、０．５ｇ／ｍ２〜５ｇ／ｍ２の範囲であることが好ましい。５ｇ／ｍ２よりも多く付着させても良いが、効果は頭打ちとなる。
【００３１】
全熱交換素子用紙には、湿度交換効率を改善させる目的で、吸湿剤を付着することができる。吸湿剤としては、無機酸塩、有機酸塩、無機質填料、多価アルコール、尿素類、吸湿（吸水）性高分子などがある。例えば、無機酸塩としては、塩化リチウム、塩化カルシウム、塩化マグネシウムなどがある。有機酸塩としては、乳酸ナトリウム、乳酸カルシウム、ピロリドンカルボン酸ナトリウムなどがある。無機質填料としては、水酸化アルミニウム、炭酸カルシウム、珪酸アルミニウム、珪酸マグネシウム、タルク、クレー、ゼオライト、珪藻土、セピオライト、シリカゲル、活性炭などがある。多価アルコールとしては、グリセリン、エチレングリコール、トリエチレングリコール、ポリグリセリンなどがある。尿素類としては、尿素、ヒドロキシエチル尿素などがある。吸湿（吸水）性高分子としては、ポリアスパラギン酸、ポリアクリル酸、ポリグルタミン酸、ポリリジン、アルギン酸、カルボキシメチルセルロース、ヒドロキシアルキルセルロース及びそれらの塩又は架橋物、カラギーナン、ペクチン、ジェランガム、寒天、キサンタンガム、ヒアルロン酸、グアーガム、アラビアゴム、澱粉及びそれらの架橋物、ポリエチレングリコール、ポリプロピレングリコール、コラーゲン、アクリルニトリル系重合体ケン化物、澱粉／アクリル酸塩グラフト共重合体、酢酸ビニル／アクリル酸塩共重合体ケン化物、澱粉／アクリルニトリルグラフト共重合体、アクリル酸塩／アクリルアミド共重合体、ポリビニルアルコール／無水マレイン酸共重合体、ポリエチレンオキサイド系、イソブチレン−無水マレイン酸共重合体、多糖類／アクリル酸塩グラフト自己架橋体等がある。目的とする透湿度に応じて、種類や付着量を選んで用いられる。コスト面と透湿性能の観点から、塩化カルシウム、塩化リチウム及び塩化マグネシウムの群から選ばれる１種以上の吸湿剤を使用することが好ましい。特に好ましい吸湿剤は塩化カルシウムである。塩化カルシウムと他の吸湿剤とを併用しても良い。
【００３２】
吸湿剤の付着量は、特に制限はない。使用する吸湿剤の種類にもよるが、ＪＩＳ  Ｚ  ０２０８：１９７６の評価方法を用い、２３℃、相対湿度５０％の条件下で測定された透湿度が３００ｇ／ｍ２・２４ｈ以上であることが好ましい。この範囲であれば、湿熱交換性能に優れた全熱交換素子を得ることができる。吸湿剤の付着量としては、使用する吸湿剤の種類にもよるが、ある程度の付着量から湿熱交換性能が頭打ちになることもあり、３ｇ／ｍ２〜１５ｇ／ｍ２の範囲であることが好ましく、４ｇ／ｍ２〜１０ｇ／ｍ２の範囲であることがより好ましい。透湿度としては３００ｇ／ｍ２・２４ｈ〜１５００ｇ／ｍ２・２４ｈの範囲が好ましく、４００ｇ／ｍ２・２４ｈ〜１０００ｇ／ｍ２・２４ｈの範囲がより好ましい。
【００３３】
また、全熱交換素子の熱交換性能を改善する目的で、本発明の全熱交換素子用紙は、基材シートと蓄熱材内包マイクロカプセルを含有する。蓄熱材内包マイクロカプセルは、潜熱蓄熱材を内包している。カプセル化しない潜熱蓄熱材を含有させた場合、外部環境によって潜熱蓄熱材が融解する度に、全熱交換素子用紙中や外へ潜熱蓄熱材が流出移動することがあるため、好ましくない。
【００３４】
本発明の蓄熱材内包マイクロカプセルに内包される潜熱蓄熱材は、相転移に伴う潜熱を利用して蓄熱する目的で用いられるものであり、融点あるいは凝固点を有する化合物であり、マイクロカプセル化ができれば使用可能である。具体的な潜熱蓄熱材としては、テトラデカン、ヘキサデカン、オクタデカン、パラフィンワックス等の脂肪族炭化水素化合物（パラフィン類化合物）；パルミチン酸、ミリスチン酸等の脂肪酸類；ベンゼン、ｐ−キシレン等の芳香族炭化水素化合物；パルミチン酸イソプロピル、ステアリン酸ブチル、ステアリン酸ステアリル、ミリスチン酸ミリスチル等のエステル化合物；ステアリルアルコール等のアルコール類等の化合物が挙げられ、融解熱量が８０ｋＪ／ｋｇ以上、かつ、化学的、物理的に安定でしかも安価な物質の使用が好ましい。また、熱交換性能を上げるために、融点が８〜３６℃の範囲の潜熱蓄熱材を使用することが好ましい。更に、全熱交換素子を含む全熱交換器を設置する場所、気象環境等に応じ、冷房重視か暖房重視かのいずれかを選択し、その重視した条件での熱交換性能を向上させるべく、潜熱蓄熱材の融点帯を選択する。具体的には、冷房重視の場合は略８〜２５℃、暖房重視の場合は略１８〜３６℃の融点の潜熱蓄熱材を適宜選択し、使用することが望ましい。
【００３５】
これらの潜熱蓄熱材は２種以上混合して用いても良いし、必要に応じ過冷却防止材、比重調節材、劣化防止剤等を添加することができる。また、融点の異なる２種以上の蓄熱材内包マイクロカプセルを混合して用いることもできる。
【００３６】
本発明の蓄熱材内包マイクロカプセルの製法として、物理的方法と化学的方法が知られているが、特に潜熱蓄熱材をマイクロカプセル化する方法としては、複合エマルジョン法によるカプセル化法（特開昭６２−１４５２号公報）、蓄熱材粒子の表面に熱可塑性樹脂を噴霧する方法（特開昭６２−４５６８０号公報）、蓄熱材粒子の表面に液中で熱可塑性樹脂を形成する方法（特開昭６２−１４９３３４号公報）、蓄熱材粒子の表面でモノマーを重合させ被覆する方法（特開昭６２−２２５２４１号公報）、界面重縮合反応によるポリアミド皮膜蓄熱材マイクロカプセルの製法（特開平２−２５８０５２号公報）等に記載されている方法等を用いることができる。
【００３７】
蓄熱材内包マイクロカプセルの膜材としては、界面重合法、インサイチュー（ｉｎ−ｓｉｔｕ）法、ラジカル重合法等の手法で得られるポリスチレン、ポリアクリロニトリル、ポリ（メタ）アクリレート、ポリアミド、ポリアクリルアミド、エチルセルロース、ポリウレタン、アミノプラスト樹脂、又はゼラチンとカルボキシメチルセルロース若しくはアラビアゴムとのコアセルベーション法を利用した合成あるいは天然の樹脂が用いられるが、特に物理的、化学的に安定な皮膜であるメラミンホルマリン樹脂、尿素ホルマリン樹脂、ポリアミド、ポリウレア、ポリウレタンウレアが好ましい。
【００３８】
本発明に係る蓄熱材内包マイクロカプセルの体積平均粒子径は０．５〜５０μｍの範囲であることが好ましく、更に好ましくは１〜２０μｍの範囲であることが好ましい。５０μｍより大きい体積平均粒子径では、機械的剪断力に極めて弱くなることがあり、０．５μｍより小さい体積平均粒子径では、破壊は抑えられるものの、膜厚が薄くなり、耐熱性に乏しくなることがある。本発明で述べる体積平均粒子径とは、マイクロカプセル粒子の体積換算値の平均粒子径を表すものであり、原理的には一定体積の粒子を小さいものから順に篩分けし、その５０％体積に当たる粒子が分別された時点での粒子径を意味する。体積平均粒子径の測定は顕微鏡観察による実測でも算定可能であるが、市販の電気的、光学的粒子径測定装置を用いることにより自動的に測定可能であり、本発明における体積平均粒子径は米国ベックマンコールター社製粒度測定装置マルチサイザーII型を用いて測定を行った。
【００３９】
全熱交換素子用紙に対する蓄熱材内包マイクロカプセルの含有量は、特に限定はないが、０．５〜１０ｇ／ｍ２が好ましい。０．５ｇ／ｍ２を下回ると、全熱交換素子としての熱交換性能の改善効果が小さくなることがある。一方、１０ｇ／ｍ２超を含有しても、熱交換性能の改善効果は頭打ちとなるため、不経済である。
【００４０】
全熱交換素子用紙に、蓄熱材内包マイクロカプセルを含有させる方法は、蓄熱材内包マイクロカプセルとバインダーの配合液を、含浸、塗工、スプレー等の方法で基材シートに付着後、乾燥させることで固着させる方法を用いることができる。バインダーとしては、特に限定されないが、例えば、ポリビニルアルコール系、（メタ）アクリル酸樹脂系、芳香族ビニル化合物樹脂系、スチレンブタジエンゴム系、酢酸ビニル樹脂系、エチレン−酢酸ビニル共重合体樹枝系、シリコン樹脂系、フッ素系樹脂等のバインダーがあり、特に水系バインダーが好ましい。
【実施例】
【００４１】
以下に実施例を挙げて本発明を更に具体的に説明するが、本発明は、実施例に限定されるものでない。なお、実施例中の「％」及び「部」は特に断りのない限り、それぞれ「質量％」及び「質量部」を表す。
【００４２】
＜蓄熱材内包マイクロカプセル１の作製＞
酢酸エチル５０ｇにヘキサメチレンジイソシアネートのビュレット型イソシアネートプレポリマー（住化コベストロウレタン（株）製、商品名：デスモジュール（登録商標）Ｎ−３２００）１３ｇとポリメリックジフェニルメタンジイソシアネート（東ソー（株）製、商品名：ミリオネート（登録商標）ＭＲ−２００）２ｇを常温にて溶かした液と、潜熱蓄熱材としてステアリン酸ブチル（花王（株）製、商品名：エキセパール（登録商標）ＢＳ）（融点：２１〜２４℃）６０ｇを５０℃に加温した液を混合し油溶性液体Ａを得た。ｐＨ７に調製した６％スチレン−無水マレイン酸共重合体加水分解物のナトリウム塩水溶液５０ｇと４％ポリビニルアルコール（（株）クラレ製、商品名：クラレポバール２３−８８Ｅ）水溶液５０ｇを混合し、５０℃に加温した液に、撹拌しながら油溶性液体Ａをゆっくり添加し、体積平均粒子径が３μｍになるまで強撹拌を行い、乳化液を得た。次いで、この乳化液を撹拌しながら３０％ジエチレントリアミン水溶液１０ｇを加え、８０℃で３時間加熱撹拌し、膜材がポリウレタンウレアである蓄熱材内包マイクロカプセル１の分散液（濃度３０％）を得た。
【００４３】
（実施例１〜９、比較例１〜９）
ＮＢＫＰを濃度３％で離解した後、ダブルディスクリファイナー及びデラックスファイナーを用いて調製し、表１記載の各物性値を得た。その後、長網抄紙機により、坪量４０ｇ／ｍ２の全熱交換素子用紙の基材シートを製造し、更に、ニップコーターにて、速度６０ｍ／ｍｉｎ、ニップ圧３４３ｋＰａの条件で、吸湿剤として塩化カルシウムを５ｇ／ｍ２含浸し、乾燥して用紙１を得た。
【００４４】
コーティング液ａ
３０％蓄熱材内包マイクロカプセル１：１０部
２０％ポリビニルアルコール水溶液（商品名：クラレポバール（登録商標）５−９８、（株）クラレ製）：１．５部
水：８８．５部
【００４５】
用紙１にコーティング液ａをロッドバーにて、蓄熱材内包マイクロカプセル１が乾燥後に表１記載の含有量になるように塗工し、１２０℃で３分間乾燥し、全熱交換素子用紙を得た。比較例１、２及び４では、蓄熱材内包マイクロカプセル１を塗工しなかった。
【００４６】
実施例１〜９及び比較例１〜９の全熱交換素子用紙、並びにそれを用いて作製した全熱交換素子について、以下に示す方法により評価を行い、評価結果を表１に示した。
【００４７】
［全熱交換素子用紙の強度評価方法］
強度の評価としては、全熱交換素子用紙を用いて、２３℃、相対湿度５０％の条件下で２４時間調湿した後、流れ方向に、試験幅１５ｍｍ、試験長さ１８０ｍｍ、伸張速度２０ｍｍ／ｍｉｎの条件で、引張強度を測定した。評価基準としては、以下の通りである。
【００４８】
◎：引張強度が、２．０ｋＮ／ｍ以上で非常に強く、極めて良好。
○：引張強度が、１．５ｋＮ／ｍ以上、２．０ｋＮ／ｍ未満で強く、良好。
△：引張強度が、１．０ｋＮ／ｍ以上、１．５ｋＮ／ｍ未満で許容範囲内。
×：引張強度が、１．０ｋＮ／ｍ未満で弱く、使用不可。
【００４９】
［全熱交換素子の作製方法］
気体遮蔽性の評価としては、全熱交換素子用紙を用いて、縦２００ｍｍ、横２００ｍｍ、高さ２５０ｍｍ、一段の高さ４ｍｍの全熱交換素子を作製した。この時、全熱交換素子用間隔板としては、７０ｇ／ｍ２の晒しクラフト用紙を用い、各部材の貼り合わせには、エチレン酢酸ビニル系の接着剤を用い、図１の形状を有する全熱交換素子を作製した。
【００５０】
図１の形状を有する全熱交換素子について詳説する。全熱交換を行う全熱交換素子１では、全熱交換素子用間隔板３を介して、全熱交換素子用仕切板２（仕切り材、ライナー、スペーサー）を積層させ、室外の空気を室内に導入する給気経路４と、室内の空気を室外に排出する排気経路５が構成されていて、給気経路４と排気経路５は独立している。給気経路４及び排気経路５に気流６及び７が流れて、全熱交換素子用仕切板２の間で全熱交換が行われる。このような全熱交換素子１を備えた全熱交換器で室内の換気を行えば、冷暖房効率を大きく抑制することが可能となる。
【００５１】
また、全熱交換素子用仕切板２は、全熱交換素子用間隔板３を積層させるに当たり、上下の全熱交換素子用間隔板３同士の間に置かれ、接着剤で接着することで全熱交換素子１が形成される。
【００５２】
［気体遮蔽性（二酸化炭素漏洩量）の評価方法］
作製した全熱交換素子の給気側より窒素：酸素が７９：２１で含まれる合成空気ガスを通気させ、排気側には一定濃度で二酸化炭素を含んだ汚染ガスを通気させて換気を行った。給気側の出口において二酸化炭素濃度を測定し、排気側入り口における二酸化炭素濃度と比較して％表示にて二酸化炭素漏洩量を算出した。評価基準としては、以下の通りである。
【００５３】
◎：二酸化炭素の漏洩量が、０．１％未満で非常に少なく、極めて良好。 
○：二酸化炭素の漏洩量が、０．１％以上、１％未満で少なく、良好。
△：二酸化炭素の漏洩量が、１％以上、５％未満で許容範囲内。
×：二酸化炭素の漏洩量が、５％以上と多く、使用不可。
【００５４】
［濾水度］
濾水度の測定方法としては、ＪＩＳ  Ｐ  ８１２１−２：２０１２のカナダ標準濾水度試験方法に準拠して測定した。ただし、比較例２及び３に関しては、測定できなかったため、パルプを絶乾で０．５ｇ採取し、ふるい板を８０メッシュの平織りブロンズワイヤーにした以外は、ＪＩＳ  Ｐ  ８１２１−２：２０１２のカナダ標準濾水度試験方法に準拠する方法にて測定した。
【００５５】
［熱交換性能の評価方法］
ＪＩＳ  Ｂ８６２８：２００３に準じて、作製した全熱交換素子の熱交換性能を評価した。なお、実施例１〜９及び比較例２〜１１の全熱交換素子の熱交換性能は、比較例１の熱交換素子の熱交換性能と比較した良し悪しを評価した。評価は、１から５まで順に５段階（１が不良、２がやや不良、３が同等、４がやや良、５が良）で評価し、結果を表１に示す。
【００５６】
【表１】
2020143407.tif 000003
【００５７】
実施例１〜９と比較例１〜９との比較から、長さ加重平均繊維長が０．７〜１．７ｍｍであり、繊維長ヒストグラムにおいて、０．５〜１．５ｍｍの間に最大頻度ピークを有し、１．０ｍｍ以上の繊維長を有する繊維の割合が２５．０％以上である天然パルプを含有する基材シートと、蓄熱材内包マイクロカプセルとを含有してなる全熱交換素子用紙は、強度と遮蔽性に優れた全熱交換素子用紙であることがわかる。比較例２、３及び６の全熱交換素子用紙から、１．０ｍｍ以上の繊維の割合が２５．０％未満である場合、強度が得られないことがわかる。また、比較例４、５、７〜９の全熱交換素子用紙から、平均繊維長が１．７ｍｍより大きい場合、及び／又は、最大頻度ピークの繊維長が０．５〜１．５ｍｍの範囲にない場合、遮蔽性が得られないことがわかる。０．０〜０．５ｍｍの範囲に第２ピークを有する実施例６、実施例８及び実施例１の全熱交換素子用紙は、０．０〜０．５ｍｍの範囲に第２ピークを有しない実施例７と実施例９の全熱交換素子用紙に比べ、遮蔽性がより向上していることがわかる。
【００５８】
また、実施例１〜５と比較例１との比較から、蓄熱材内包マイクロカプセルを含有する全熱交換素子では、熱交換性能が向上する傾向が見られる。蓄熱材内包マイクロカプセルの含有量に応じて全熱交換素子の熱交換性能が改善され、蓄熱材内包マイクロカプセルの含有量は、０．５〜１０ｇ／ｍ２が好ましいことがわかる。
【００５９】
以上の結果より、長さ加重平均繊維長が０．７〜１．７ｍｍであり、繊維長ヒストグラムにおいて、０．５〜１．５ｍｍの間に最大頻度ピークを有し、１．０ｍｍ以上の繊維長を有する繊維の割合が２５．０％以上である天然パルプを含有する基材シートと、蓄熱材内包マイクロカプセルとを含有してなる全熱交換素子用紙は、強度及び気体遮蔽性に優れ、この全熱交換素子用紙を使用して形成される全熱交換素子の熱交換性能が良好であることが言える。
【産業上の利用可能性】
【００６０】
本発明の全熱交換素子用紙は、新鮮な空気を供給すると共に、室内の汚れた空気を排出する際に、温度（顕熱）と共に湿度（潜熱）の交換を行う全熱交換器の全熱交換素子に使用される。
【符号の説明】
【００６１】
１  全熱交換素子
２  全熱交換素子用仕切板
３  全熱交換素子用間隔板
４  給気経路
５  排気経路
６、７  気流
【図１】
2020143407.tif 000004
【図２】
2020143407.tif 000005