(57)【要約】      （修正有）【課題】断熱性を持つ発泡プラスチック系の樹脂と蓄熱蓄冷用マイクロカプセル材を複合して作る断熱性を持つ蓄熱・蓄冷複合材を提供する。【解決手段】相変化物質を含有した蓄熱蓄冷マイクロカプセルスラリー体を発泡プラスチックビーズ体にバインダーを使用して被覆したコーテイングビーズ１を加熱成型することによって、発泡プラスチックビーズ体が蓄熱蓄冷マイクロカプセルスラリー体に包み込まれた構造を有する。細孔空隙構造を有する発泡プラスチック成型体に相変化物質を含有する蓄熱蓄冷マイクロカプセル液体スラリー体を浸透固着させることによって細孔空隙構造内に蓄熱蓄冷マイクロカプセル液体スラリー体が充填された構造を有する。発泡プラスチックビーズ体、または発泡プラスチック成型体はポリスチレン樹脂、ポリエチレン樹脂、ポリプロピレン樹脂である。【選択図】図１
0003189352.tif 000002
【実用新案登録請求の範囲】
【請求項１】
潜熱蓄熱性を有するマイクロカプセルとバインダーを混合した潜熱蓄熱コーテイング基材を調合し、それを発泡プラスチックビーズに被覆、乾燥させたコーテイングビーズを作った後、再度バインターを混合し加熱し固化成型するか、もしくは、潜熱蓄熱コーテイング基材を適度な隙間空間を有する発泡プラスチック成型体に含浸させ、加熱、乾燥固化する事により断熱性を持つ蓄熱・蓄冷複合材
【請求項２】
前記、断熱性をもつ蓄熱・蓄冷複合材の発泡プラスチックビーズはポリスチレン樹脂、又はポリエチレン樹脂、ポリ乳酸樹脂であることを特徴とする請求項１に記載の断熱性を持つ蓄熱・蓄冷複合材
【請求項３】
前記、潜熱蓄熱性を有するマイクロカプセルは相変化物質としてパラフィン系蓄熱蓄冷材を含有したカプセルであることを特徴とする請求項１に記載の断熱性を持つ蓄熱・蓄冷複合材。
【考案の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】  本考案は断熱性を有する発泡プラスチック体と潜熱蓄熱性を有するマイクロカプセルとの複合体に関することである。
【背景技術】
【０００２】  国を挙げて省エネ対策が進められており、住宅・建築物に関しても住宅のスマート化対策の検討が開始されている。創エネ、省エネ、調エネに加え、蓄エネの対策の必要性が指摘されているおり、断熱性を有する発泡プラスチックビーズ体と潜熱蓄熱性を有するマイクロカプセルとを組み合わせ、複合化することにより省エネ型資材を開発し、熱エネルギーの有効活用を図るものである。
【考案の概要】
【考案が解決しようとする課題】
【０００３】  従来、潜熱蓄熱材は素材単体をポリプロピレンなどの容器に封入し、保冷剤として利用したり、潜熱蓄熱材を建築用基材と混合固化し建材として利用、または潜熱蓄熱材の融点温度差による道路の凍結防止や結露防止材や、衣類にコーティングすることにより、保温効果を高める方法が実用化されている。【０００４】  一方、発泡プラスチック体は軽量で断熱性が高いことから、その成型品は断熱材として広く使用されている。【０００５】  潜熱蓄熱材の建築資材への利用方法は熱容量の高い素材との組み合わせることにより、熱の貯蔵が出来有効な活用が図れるため、セメントやモルタル、石膏ボート等と混合し利用する方法が提案されている。欧州ではボート構成材やブロック建材に潜熱蓄熱材を混合させ蓄熱放熱を繰り返す省エネ型建材として使用されている。【０００６】  断熱性の高い発泡プラスチック体は、熱容量が小さく蓄熱効果がないため、必要な熱エネルギーを蓄えることが出来ないため、蓄熱や蓄冷材としては向いていないとされている。しかし、断熱材と潜熱蓄熱材とを均等に混合し成型加工することにより、双方の特徴を有する複合体を作ることが出来、小幅の変動範囲で数時間、一定の温度範囲の保持が必要な分野での利用が可能となる。【０００７】  断熱性を有する素材としては、繊維系断熱材と発泡系断熱材があるが、繊維系の断熱材は潜熱蓄熱材との混合使用は困難である。また発泡系プラスチック断熱材としてはポリスチレンフォーム、硬質ウレタンフォーム、フェノールフォーム等があるが、成型時に発泡させる硬質ウレタンフォーム、フェノールフォームでは平均した均一混合が難しく、又ポリスチレン樹脂押し出し法は加工時、潜熱蓄熱材の破損が懸念される。
【課題を解決するための手段】
【０００８】  本課題を解決するために、潜熱蓄熱性を有するマイクロカプセルとバインダーを混合した潜熱蓄熱コーテイング基材を調合し、それを発泡プラスチックビーズに被覆、乾燥させたコーテイングビーズを作った後、再度バインダーを混合し加熱し固化成型するか、もしくは、潜熱蓄熱コーティング基材を適度な隙間空間を有する発泡プラスチック成型体に含浸させ、加熱、乾燥固化する事により断熱性を持つ蓄熱・蓄冷複合材を作るものである。【０００９】  前記、断熱性をもつ蓄熱・蓄冷複合材の発泡プラスチックビーズはポリスチレン樹脂、又はポリエチレン樹脂、ポリ乳酸樹脂であることを特徴としている。【００１０】  また、前記の潜熱蓄熱性を有するマイクロカプセルには相変化物質としてパラフィン系蓄熱蓄冷材を含有したカプセルであることを特徴としている。
【考案の効果】
【００１１】  本考案の複合材を建築物断熱材や産業用、雑貨容器材として使用することにより、一定の温度に長時間保持可能となり、連続的な省エネルギー効果が得られる。【００１２】
【考案を実施するための形態】
【００１３】  以下に本考案の形態について図面を参照として説明するが、本考案はかかる実施例によって限定されない。
【００１４】  図−１、図−２は潜熱蓄熱性を有するマイクロカプセルとバインダーを混合した潜熱蓄熱コーテイング基材を、発泡プラスチック体に被覆し乾燥させたコーテイングビ−ズを作り、それを再度バインターと混合、加熱固化成型して作る蓄熱・蓄冷複合体である。図−３は蓄熱冷熱コーテイング基材を発泡プラスチック成型体に含浸、乾燥加熱固化して作る蓄熱・蓄冷複合体である。
【００１５】  発泡プラスチックビーズは発泡倍率倍６０倍で直径３〜５ｍｍの予備発泡ポリスチレンビーズを使用し、潜熱蓄熱マイクロカプセル材として三木理研工業（株）のリケンレジンＬＡ−１５（粒度１００ミクロン  融点  １７．２℃  融解潜熱量６５．３Ｊ／ｇ  有効成分５０％）またバインダーとしてアクリル共重合エマルジョンを使用した。
被覆の状態を観察するため、食用赤色紅を用いコーテイングや固化の目安とした。
【００１６】  予備発泡プラスチックビーズ１５ｇとリケンレジンＬＡ−１５  １５ｇ、バインダーとしてアクリル共重合エマルジョンを５ｇ、着色剤は食用赤色紅０．１ｇを計量し、ビニール袋でよく混合させた後、縦型流動層乾燥機で３０分、空気温度４０℃、乾燥空気量１．５ｍ３／分で乾燥させ、その後３０分２５℃常温乾燥させ作製し、コーテイングビーズサンプル−１とした。
【００１７】  コーテイングビーズサンプル−１を１０ｇ計量し、硬化用バインダーとしフェノール樹脂５ｇ、硬化剤としてフェノールスルフォン酸２ｇを混合し、成型用混合材とした。成型用のポリプロピレン容器に入れ、全体を温風で５０〜６０℃に加熱し固化を行い、蓄熱・蓄冷複合材サンプル１を作成した。
【００１８】  また、含浸による製法は潜熱蓄熱コーテイング基材を適度な隙間空間を有する発泡プラスチック成型体に浸漬含浸さるもので、含浸用発泡プラスチック材として容積気孔率が１０〜４０％を有して発泡ポリスチレン成型体を使用した。
【００１９】  潜熱蓄熱コーテイング基材は、三木理研工業（株）のリケンレンジＰＭＣＤ−１５（融点１７．２℃  融解潜熱量６５．３Ｊ／ｇ  有効成分３０％）とバインダーとして水溶性アクリルバインダーを使用した。
【００２０】  含浸用発泡プラスチック材としてポーラス成形品の１ピース６ｇを使用した。リケンレンジＰＭＣＤ−１５を１４ｇにアクリルエマルジョンバインダー１０ｇと水４ｇを容器で混合しバインダーを混合させた蓄熱冷熱剤２８ｇを浸透液とした。また浸透の目印のため、調整液に食紅０．１ｇを加え着色し、浸透度合いを目視できるようにした。
【００２１】  ポーラス成形品ピースを浸透液の入った容器内にいれ浸透させた。３０分放置して浸透度合いを確認した。成形品ピースに蓄熱冷熱剤とバインダー混合液を浸透させたピースを取り出し、白紙の上に置いて浸透度合いを目視したが、混合液は白紙上に流れで出折、下部まで浸透していることが確認された。残存蓄熱冷熱混合液は１５ｇであったので、成型品ピース６ｇに浸透した蓄熱冷熱剤は６．５ｇであった。
【００２２】  浸透液が含浸された成形品ピースを冷風と冷風で乾燥固化させ、蓄熱・蓄冷複合材サンプル−２とした。
【００２３】  蓄熱性と蓄冷性の効果をみるため、蓄熱・冷熱複合材による水温の経時変化を測定した。発泡プラスチック製の保冷容器内に冷水と温水を入れ、ブランク時と蓄熱・冷熱複合材を入れたときの水温のサンプルをいれ、経時変化を測定し評価した。
【００２４】〈実験例１〉
冷水の温度変化（上昇）
水を冷蔵庫内で冷却し、定温状態なった時、保冷容器を室内に出し温度の上昇度合いを測定した。
容器内の水量  １リットル
蓄熱蓄冷複合材サンプル−１              ２６ｇ
蓄熱蓄冷複合材サンプル−２              ２６ｇ
室温  ３０°Ｃ〜３２℃
0003189352.tif 000003
【００２５】  温度上昇段階で水温１５℃から２２℃の範囲で、蓄熱蓄冷複合材を入れた水槽で昇温効果が見られた。
〈実験例２〉
温水の温度変化（低下）
保冷容器内に温水を入れ、冷蔵庫内（５℃）で放置し、定温状態になった時点からの温水の低下度合いを測定した。
容器内の水量  １リットル
蓄熱蓄冷複合材サンプル−１            ２６ｇ
蓄熱蓄冷複合材サンプル−２            ２６ｇ
0003189352.tif 000004
【考案の効果】
【００２６】温度低下段階で、水温１５℃から水温１０℃の範囲で蓄熱蓄冷複合材サンプルを入れた水槽で最大５℃の温度差（温度低下防止）効果が得られた。
【図面の簡単な説明】
【図１】コーテイングビーズに再度バインターを混合し加熱固化して作る蓄熱・蓄冷複合材
【図２】コーテイングビーズ
【図３】蓄熱冷熱コーテイング基材を発泡プラスチック成型体に含浸、乾燥加熱固化して作る蓄・熱蓄冷複合体
【符号の説明】  １．  コーテイングビーズ
２．  成型固化バインダー
３．  発泡ポリスチレンビーズ
４．  潜熱蓄熱コーテイング基材＋バインダー
【図１】
0003189352.tif 000005
【図２】
0003189352.tif 000006
【図３】
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【手続補正書】
【提出日】平成25年11月15日(2013.11.15)
【手続補正１】
【補正対象書類名】実用新案登録請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【実用新案登録請求の範囲】
【請求項１】
相変化物質を含有した蓄熱蓄冷マイクロカプセルスラリー体を発泡プラスチックビーズ体にバインダーを使用して被覆したコーテイングビーズ体を加熱成型することによって、発泡プラスチックビーズ体が蓄熱蓄冷マイクロカプセルスラリー体に包み込まれた構造を有する断熱性と蓄熱蓄冷性を持つ成型複合体。
【請求項２】
細孔空隙構造を有する発泡プラスチック成型体に相変化物質を含有する蓄熱蓄冷マイクロカプセル液体スラリー体を浸透固着させることによって細孔空隙構造内に蓄熱蓄冷マイクロカプセル液体スラリー体が充填された構造を有する断熱性と蓄熱蓄冷性を持つ複合成型体。
【請求項３】
前記発泡プラスチックビーズ体，または前記発泡プラスチック成型体はポリスチレン樹脂、ポリエチレン樹脂、ポリプロピレン樹脂であることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の断熱性と蓄熱蓄冷性をもつ成型複合体。
【請求項４】
前記蓄熱蓄冷性を有するマイクロカプセルスラリー体または蓄熱蓄冷マイクロカプセル液体スラリー体は相変化物質としてパラフィン系蓄熱蓄冷剤を含有したカプセルであることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の断熱性と蓄熱蓄冷性を持つ成型複合体。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【考案の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】  本考案は断熱性を有する発泡プラスチック体と蓄熱蓄冷性を有するマイクロカプセルとの複合体に関することである。
【背景技術】
【０００２】  国を挙げて省エネ対策が進められており、住宅・建築物に関しても住宅のスマート化対策の検討が開始されている。創エネ、省エネ、調エネに加え、蓄エネの対策の必要性が指摘されているおり、断熱性を有する発泡プラスチックビーズ体と蓄熱蓄冷性を有するマイクロカプセルとを組み合わせ、複合化することにより省エネ型資材を開発し、熱エネルギーの有効活用を図るものである。
【考案の概要】
【考案が解決しようとする課題】
【０００３】  従来、蓄熱蓄冷材は素材単体をポリプロピレンなどの容器に封入し、保冷剤として利用したり、蓄熱蓄冷材を建築用基材と混合固化し建材として利用、または蓄熱蓄冷材の融点温度差による道路の凍結防止や結露防止材や、衣類にコーティングすることにより、保温効果を高める方法が実用化されている。【０００４】  一方、発泡プラスチック体は軽量で断熱性が高いことから、その成型品は断熱材として広く使用されている。【０００５】  蓄熱蓄冷材の建築資材への利用方法は熱容量の高い素材との組み合わせることにより、熱の貯蔵が出来有効な活用が図れるため、セメントやモルタル、石膏ボード等と混合し利用する方法が提案されている。欧州ではボート構成材やブロック建材に蓄熱蓄冷材を混合させ蓄熱、放熱を繰り返す省エネ型建材として使用されている。【０００６】  断熱性の高い発泡プラスチック体は、熱容量が小さく蓄熱効果がないため、必要な熱エネルギーを蓄えることが出来ないため、蓄熱や蓄冷材としては向いていないとされている。しかし、断熱材と蓄熱蓄冷材とを均等に混合し成型加工することにより、双方の特徴を有する複合体を作ることが出来、小幅の変動範囲で数時間、一定の温度範囲の保持が必要な分野での利用が可能となる。【０００７】  断熱性を有する素材としては、繊維系断熱材と発泡系断熱材があるが、繊維系の断熱材は潜熱蓄熱材との混合使用は困難である。また発泡系プラスチック断熱材としてはポリスチレンフォーム、硬質ウレタンフォーム、フェノールフォーム等があるが、成型時に発泡させる硬質ウレタンフォーム、フェノールフォームでは平均した均一混合が難しく、又ポリスチレン樹脂押し出し法は加工時、蓄熱蓄冷材の破損が懸念される。
【課題を解決するための手段】
【０００８】  本課題を解決するために、相変化物質を含有した蓄熱蓄冷マイクロカプセルスラリー体を発泡プラスチックビーズ体にバインダーを使用して被覆したコーテイングビーズ体を加熱成型することによって、発泡プラスチックビーズ体が蓄熱蓄冷マイクロカプセルスラリー体に包み込まれた構造を有する断熱性と蓄熱蓄冷性を持つ成型複合体を作るものである。【０００９】  また、細孔空隙構造を有する発泡プラスチック成型体に相変化物質を含有する蓄熱蓄冷マイクロカプセル液体スラリー体を浸透固着させることによって、細孔空隙構造内に蓄熱蓄冷マイクロカプセル液体スラリー体が充填された構造を有する断熱性と蓄熱蓄冷性を持つ複合成型体を作ることもできる。【００１０】  前記、発泡プラスチックビーズ体，または前記発泡プラスチック成型体はポリスチレン樹脂、ポリエチレン樹脂、ポリプロピレン樹脂であることを特徴としている。【００１１】  また、蓄熱蓄冷性を有するマイクロカプセルスラリー体または蓄熱蓄冷マイクロカプセル液体スラリー体は相変化物質としてパラフィン系蓄熱蓄冷剤を含有したカプセルであることを特徴としている。
【考案の効果】
【００１２】  本考案の複合材を建築物断熱材や産業用、雑貨容器材として使用することにより、一定の温度に長時間保持可能となり、連続的な省エネルギー効果が得られる。【００１３】
【考案を実施するための形態】
【００１４】  以下に本考案の形態について図面を参照として説明するが、本考案はかかる実施例によって限定されない。
【００１５】  図−１、図−２は蓄熱蓄冷マイクロカプセルスラリー体とバインダーを混合した蓄熱蓄冷コーテイング基材を、発泡プラスチック体に被覆し乾燥させたコーテイングビーズを作り、それを加熱固化成型して作る蓄熱蓄冷複合体である。図−３は蓄熱冷熱コーテイング基材を発泡プラスチック成型体に含浸、乾燥加熱固化して作る蓄熱蓄冷複合体である。
【００１６】  発泡プラスチックビーズは発泡倍率倍６０倍で直径３〜５ｍｍの予備発泡ポリスチレンビーズを使用し、蓄熱蓄冷マイクロカプセルスラリー体として三木理研工業（株）のリケンレジンＬＡ−１５（粒度１００ミクロン  融点  １７．２℃  融解潜熱量６５．３Ｊ／ｇ  有効成分５０％）またバインダーとしてアクリル共重合エマルジョンを使用した。被覆の状態を観察するため、食用赤色紅を用いコーテイングや固化の目安とした。
【００１７】  予備発泡プラスチックビーズ１５ｇとリケンレジンＬＡ−１５  １５ｇ、バインダ−としてアクリル共重合エマルジョンを５ｇ、着色剤は食用赤色紅０．１ｇを計量し、ビニール袋でよく混合させた後、縦型流動層乾燥機で３０分、空気温度４０℃、乾燥空気量１．５ｍ３／分で乾燥させ、その後３０分２５℃常温乾燥させ作製し、コーテイングビーズサンプル−１とした。
【００１８】  コーテイングビーズサンプル−１を１０ｇ計量し、硬化用バインダーとしフェノール樹脂５ｇ、硬化剤としてフェノールスルフォン酸２ｇを混合し、成型用混合材とした。成型用のポリプロピレン容器に入れ、全体を温風で５０〜６０℃に加熱し固化を行い、蓄熱蓄冷複合材サンプル１を作成した。
【００１９】  また、含浸による製法は蓄熱蓄冷マイクロカプセルスラリー体に水を加え、蓄熱蓄冷マイクロカプセルスラリー液体とし適度な隙間空間を有する発泡プラスチック成型体に浸漬含浸させるもので、含浸用発泡プラスチック材として容積気孔率が１０〜４０％を有している発泡ポリスチレン成型体を使用した。
【００２０】  蓄熱蓄冷マイクロカプセルスラリー体は、三木理研工業（株）のリケンレンジＰＭＣＤ−１５（融点  １７．２℃  融解潜熱量６５．３Ｊ／ｇ  有効成分３０％）とバインダーとして水溶性アクリルバインダーを使用した。
【００２１】  含浸用発泡プラスチック材としてＤＡＩＳＥＮ（株）のポーラス成形品の１ピース６ｇを使用した。リケンレンジＰＭＣＤ−１５を１４ｇにアクリルエマルジョンバインダー１０ｇと蓄熱蓄冷マイクロカプセルスラリー体２４ｇと水４ｇを混合した蓄熱蓄冷マイクロカプセル液体スラリー体２８ｇを浸透液とした。また浸透の目印のため、調整液に食紅０．１ｇを加え着色し、浸透度合いを目視できるようにした。
【００２２】  ポーラス成形品ピースを浸透液の入った容器内にいれ浸透させた。３０分放置して浸透度合いを確認した。成形品ピースに蓄熱蓄冷剤とバインダー混合液を浸透させたピースを取り出し、白紙の上に置いて浸透度合いを目視したが、混合液は白紙上に流れで出折、下部まで浸透していることが確認された。残存蓄熱冷熱混合液は１５ｇであったので、成型品ピース６ｇに浸透した蓄熱冷熱剤は６．５ｇであった。
【００２３】  浸透液が含浸された成形品ピースを冷風と温風で乾燥固化させ、蓄熱蓄冷複合材サンプル−２とした。
【００２４】  蓄熱性と蓄冷性の効果をみるため、蓄熱蓄冷複合材による水温の経時変化を測定した。発泡プラスチック製の保冷容器内に冷水と温水を入れ、ブランク時と蓄熱蓄冷複合材を入れたときの水温のサンプルをいれ、経時変化を測定し評価した。
【００２５】＜実験例１＞  冷水の温度変化（上昇）水を冷蔵庫内で冷却し、定温状態なった時、保冷容器を室内に出し温度の上昇度合いを測定した。容器内の水量  １リットル蓄熱蓄冷複合材サンプル−１              ２６ｇ蓄熱蓄冷複合材サンプル−２              ２６ｇ室温  ３０℃〜３２℃0003189352.tif 000008
【００２６】  温度上昇段階で水温１５℃から２２℃の範囲で、蓄熱蓄冷複合材を入れた水槽で昇温効果が見られた。＜実験例２＞  温水の温度変化（低下）  保冷容器内に温水を入れ、冷蔵庫内（５℃）で放置し、定温状態になった時点からの温水の低下度合いを測定した。容器内の水量  １リットル蓄熱蓄冷複合材サンプル−１              ２６ｇ蓄熱蓄冷複合材サンプル−２              ２６ｇ0003189352.tif 000009
【考案の効果】
【００２７】温度低下段階で、水温１５℃から水温１０℃の範囲で蓄熱蓄冷複合材サンプルを入れた水槽で最大５℃の温度差（温度低下防止）効果が得られた。
【図面の簡単な説明】
【図１】コーテイングビーズに再度バインターを混合し加熱固化して作る蓄熱蓄冷複合材
【図２】コーテイングビーズ
【図３】蓄熱冷熱マイクロカプセルスラリー液体を発泡プラスチック成型体に含浸、乾燥加熱固化して作る蓄熱蓄冷複合体
【符号の説明】１．コーテイングビーズ２．成型固化バインダー３．発泡ポリスチレンビーズ４．蓄熱蓄冷コーティング基材