(57)【要約】【課題】高強度、高耐久性、高蓄熱量の蓄熱ボードを提供する。【解決手段】蓄熱材を内包するマイクロカプセルと結着樹脂とからなる平均粒子径１０μｍ〜１０ｍｍのマイクロカプセル固形物を加熱加圧成型してなる蓄熱ボード。【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
蓄熱材を内包するマイクロカプセルと結着樹脂とからなる平均粒子径１０μｍ〜１０ｍｍのマイクロカプセル固形物を加熱加圧成型してなる蓄熱ボード。
【請求項２】
蓄熱ボードに対するマイクロカプセルの含有量が８０〜９９質量％である請求項１記載の蓄熱ボード。
【請求項３】
加熱加圧成型時に接着剤を添加する請求項１または２記載の蓄熱ボード。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、形状が常に強固な固体状態でありながら希望する任意の温度域の潜熱を多量に蓄熱可能な蓄熱ボードに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
融解及び凝固の相変化時に蓄放熱される、いわゆる潜熱を蓄える方法を用いて、冷暖房の消費エネルギーを有効利用する試みが多数提案されている。その応用例として、水又は無機系の潜熱蓄熱材を数センチ大の樹脂製又は金属製容器に充填しその周りに冷媒を流し熱交換する方法（特許文献１）、有機系蓄熱材にゲル化剤を溶解せしめ融解時においても流動性をなくし容器内に固定化しやすくする方法（特許文献２）、有機系潜熱蓄熱材をマイクロカプセルに封入することにより潜熱蓄熱材を常に液状または固形状態として取り扱える手法（特許文献３）が提案されている。
【０００３】
潜熱蓄熱材をビルの床材、壁材、天井材に加工して、夜間電力や太陽熱を利用して温熱又は冷熱を蓄えておくことにより、冷暖房のためのエネルギーが著しく節約できることが可能となる蓄熱性建材としての利用方法が提案されており、それに用い得る蓄熱体又は蓄熱ボードが提案されている（特許文献４及び５）。これらの方法は、見かけ上高比熱の潜熱蓄熱ボードが得られているが、強度や施工性の点で通常の建材と同様に扱うことは困難であり、特別な施工方法が必要にとなるという欠点がある。
【０００４】
切断や孔開け加工が可能な建材用ボードとしては、蓄熱材を内包するマイクロカプセルをセメント等の無機系充填剤の中に練り込んだ蓄熱性を有する建材用ボードが提案されている（特許文献６）。このボードでは、通常の建築用ボードと同じ作業性を保つのに充分な強度を得ようとすると、マイクロカプセルの添加量は質量比率で５０％以下、実用上は約２０％以下まで下げなければならず、蓄熱量が低下するという問題がある。充分な強度を有し、かつ高蓄熱量を有する蓄熱ボードを得ることは困難であった。
【０００５】
高比率で蓄熱材を含むボードを得る方法として、蓄熱材を内包するマイクロカプセル固形物と、木質繊維を乾式で混合し、加熱成型する蓄熱ボードの製造方法が提案されている（特許文献７）。この蓄熱ボードは、セメント等の無機系硬化材料を用いたボード製造方法と比較すると、マイクロカプセル比率が遙かに高くなるが、マイクロカプセルの質量比率が５０％を超えると、脆弱性が増してきて強度が低下することが課題であった。
【０００６】
蓄熱性材料である蓄熱材内包マイクロカプセルが、高分子マトリックス中に分散された蓄熱層からなる建装部材用蓄熱シートが提案されている（特許文献８）。この蓄熱層は、高分子マトリックスと蓄熱材内包マイクロカプセルとを分散させてインキとして、フィルムに塗布して建装部材用蓄熱シートとしており、蓄熱層自体は強度が低いものである。また、蓄熱層自体を建装部材用蓄熱シートとする場合には、蓄熱材の含有量が低く、高蓄熱量を有する蓄熱ボードを得ることは困難であった。
【０００７】
蓄熱マイクロカプセルの表面が２液硬化型樹脂バインダーの主剤で被覆され、さらに主剤に凝集防止微粒子が付着した蓄熱粒子と、蓄熱マイクロカプセルの表面が２液硬化樹脂バインダーの硬化剤で被覆され、さらに硬化剤に凝集防止微粒子が付着した蓄熱粒子を混合してプレス加工し、蓄熱構造体を成形する方法が提案されている（特許文献９）。この方法では、主剤と硬化剤で被覆された２種類の蓄熱粒子を調製しなければならない。また、粒子の凝集防止を目的とした微粒子を付着させるために、蓄熱マイクロカプセルを大きめに設定せざるをえず、機械的強度や耐久性といった点で必ずしも満足のいく蓄熱構造体を得ることができない。
【特許文献１】特開平８−９４２６９号公報
【特許文献２】特開平４−７２３８２号公報
【特許文献３】特開平５−１６３４８６号公報
【特許文献４】特開平５−１２８１号公報
【特許文献５】特開平５−１２８３号公報
【特許文献６】特開平１０−２９７９５０号公報
【特許文献７】特開２００３−２６０７０５号公報
【特許文献８】特開２０００−３１４１８７号公報
【特許文献９】特開２００５−９６１２９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明の課題は、高強度、高耐久性、高蓄熱量の蓄熱ボードを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記課題を解決するための手段として、本発明者らは下記を見出した。
（１）蓄熱材を内包するマイクロカプセルと結着樹脂とからなる平均粒子径１０μｍ〜１０ｍｍのマイクロカプセル固形物を加熱加圧成型してなる蓄熱ボード。
（２）蓄熱ボードに対するマイクロカプセルの含有量が８０〜９９質量％である請求項１記載の蓄熱ボード。
（３）加熱加圧成型時に接着剤を添加する請求項１または２記載の蓄熱ボード。
【発明の効果】
【００１０】
本発明の蓄熱ボードでは、まず、蓄熱材を内包するマイクロカプセルと結着樹脂とからなるマイクロカプセル固形物を調製する。その後、マイクロカプセル固形物を加熱加圧成型して蓄熱ボードが得られる。このように、２段階の工程で得られた蓄熱ボードは、マイクロカプセルの含有量が高く、高蓄熱量の蓄熱ボードとなる。また、無機系化合物や木質繊維等を添加しなくても、機械的強度に優れた蓄熱ボードを得ることができる。また、平均粒子径１０μｍ〜１０ｍｍにすることで充填率が高くなり、かつ加熱加圧成型時に凝集が起こりにくい。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
本発明の蓄熱ボードの主な構成成分は、蓄熱材を内包するマイクロカプセル及び結着樹脂からなる。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が用いられる。
【００１２】
本発明に係わる蓄熱材マイクロカプセルを形成するカプセル皮膜構成樹脂としては、界面重合法、インサイチュー（in−situ）重合法、ラジカル重合法等の手法で得られるポリスチレン類、ポリアクリロニトリル類、ポリ（メタ）アクリレート類、ポリアミド類、ポリアクリルアミド類、エチルセルロース類、ポリウレタン類、アミノプラスト樹脂類、また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。特に、インサイチュー重合法によるメラミンホルマリン樹脂類や尿素ホルマリン樹脂類、界面重合法によるポリアミド類、ポリウレア類、ポリウレタンウレア類及びポリウレタン類、ラジカル重合法によるポリメタクリレート類が好ましく用いることができる。
【００１３】
本発明に係わる蓄熱材マイクロカプセルの体積平均粒子径は、０．５〜５０μｍが好ましく、１〜２０μｍがさらに好ましく、１〜１０μｍが特に好ましい。５０μｍより大きい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わすものであり、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測定可能であるが、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なった。
【００１４】
本発明で用いられる蓄熱材として、ｎ−パラフィン類や、無機系共晶物及び無機系水和物、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、化学的、物理的に安定で、しかも安価なものが用いられる。これらは混合して用いても良い。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、融点の異なるマイクロカプセルを２種以上混合して用いることも可能である。
【００１５】
本発明の蓄熱ボードは、蓄熱材を内包するマイクロカプセルと結着樹脂とからなるマイクロカプセル固形物を加熱加圧成型することにより得られる。本発明の蓄熱ボードは、蓄熱材を内包するマイクロカプセルと結着樹脂とからなるマイクロカプセル固形物が主成分であり、複数のマイクロカプセル固形物を加熱加圧成型することによって、高強度且つ高密度の蓄熱ボードが得られる。すなわち、蓄熱ボードを構成する個々のマイクロカプセル固形物内に、蓄熱材を内包するマイクロカプセルと結着樹脂の両者が必ず存在していることが本発明の最も重要な点である。マイクロカプセル固形物を加熱加圧成型した場合、結着樹脂は結着力を発現するばかりでなく、マイクロカプセル周囲全体に存在して、マイクロカプセルの破壊を防ぐ。また、一度マイクロカプセル固形物にして形状や大きさを整えることで、充填率が上がり、蓄熱量が高くなる。反対に、マイクロカプセルを固形物にせずに接着剤を添加して加熱加圧成型した場合、接着剤はマイクロカプセルに対して不均一に付着したり、マイクロカプセルが異形状、異なる大きさに凝集してしまうことがあるため、不均一な蓄熱ボードとなり、充填率も低く、機械的強度も得られない。
【００１６】
マイクロカプセル固形物の平均粒子径は１０μｍ〜１０ｍｍであり、好ましくは３０μｍ〜５ｍｍ、さらに好ましくは１００μｍ〜３ｍｍである。マイクロカプセル固形物の平均粒子径が１０μｍより小さい場合、充填率は高くなるものの、粉体の表面積が極めて大きな値となり添加した結着剤が効果的に作用しなくなるためボードの強度が不足する傾向になるため好ましくない。その結果、蓄熱ボードの機械的強度や耐久性を低下させることがあり用途によっては使用できなくなる可能性がある。また、１０ｍｍを超えると、マイクロカプセル固形物の充填率が低くなり、いわばスカスカの空隙の多いボードになり単位体積当たりの蓄熱量が低くなり好ましくない。
【００１７】
本発明に係わるマイクロカプセル固形物を得る方法としては、水分散液の状態で作製されるマイクロカプセル分散液に結着剤を加えて、スプレードライヤー、ドラムドライヤー、フリーズドライヤー、フィルタープレスなどの各種乾燥装置・脱水装置を用いて媒体の水を蒸発・脱水させて粉体や固形体の形態にする方法を挙げることができる。また、結着剤を加えて又は加えずに上記の装置で粉体や固形体の形態にした後に、結着剤を加えて、押出し造粒、転動造粒、撹拌造粒など各種造粒法を用いて造粒することで粒径を大きくし、扱いやすくした造粒体の形態にすることも可能である。本発明ではこれら粉体や固形体および造粒体の総称として固形物と呼ぶことにする。マイクロカプセル固形物は、乾燥状態でも湿潤状態でも良いが、乾燥状態が好ましい。湿潤状態の造粒体を得るためには、高速で回転するケディーミル、ヘンシェルミキサーなどの混合・混練装置を使用することができる。
【００１８】
マイクロカプセル固形物の形状としては球状、楕円形、立方体、直方体、円柱状、円錐状、俵状、桿状、正多面体、星形、筒型等如何なる形状でも良いが、球状が好ましく、特に真球状が好ましい。ここで、真球状とはマイクロカプセル固形物の真円率（短径／長径）が０．２〜１、更に好ましくは０．５〜１であることをいう。特に、１に近いほど良い。真円率が１に近いほど、蓄熱ボードにしたときに、単位体積当たりの充填密度、機械的強度が高くなる。
【００１９】
マイクロカプセル固形物の短径、長径は、最低１０ケ以上のマイクロカプセル固形物に対して、工業用ノギスもしくは計測機能のある光学顕微鏡で測定した最短径、最長径である。マイクロカプセル固形物の平均粒子径とは、マイクロカプセル固形物の体積換算値の平均径を表わすものであり、原理的には一定体積の固形物を小さいものから順に篩分けし、その５０％体積に当たる固形物が分別された時点での物体径を意味する。粉体の場合の体積平均径の測定は篩い分け法や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することも可能である。造粒物等の固形物の場合における体積平均径の測定は、篩い分け法や工業用ノギス等による実測で算定可能である。固形物を工業用ノギスで測定する場合には、無作為抽出した２０個以上の固形物の最短径と最長径とを実測して、それらの平均値をもって体積平均径としてもよい。
【００２０】
本発明で用いられる結着樹脂として以下の様な化合物が挙げられ、特にこれらの化合物の水溶液又は水分散液が好ましい形態として用いられる。フェノール樹脂、尿素樹脂、メラミン樹脂、尿素−メラミン共縮合樹脂、レゾルシノール型樹脂、ポリウレタン系樹脂、ポリブタジエン系樹脂、デンプン類、ヒドロキシエチルセルロース、メチルセルロース、エチルセルロース、カルボキシメチルセルロース、ゼラチン、カゼイン、ポリビニルアルコール、変性ポリビニルアルコール、ポリアクリル酸、ポリメタクリル酸、ポリアクリル酸エステル、ポリメタクリル酸エステル、ポリアクリル酸ソーダ、ポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレート、塩素化ポリエーテル、アリル樹脂、フラン樹脂、ケトン樹脂、オキシベンゾイルポリエステル、ポリアセタール、ポリエーテルエーテルケトン、ポリエーテルスルホン、ポリイミド、ポリアミド、ポリアミドイミド、ポリアミノビスマレイミド、ポリメチルペンテン、ポリフェニレンオキシド、ポリフェニレンスルフィド、ポリフェニレンスルホン、ポリスルホン、ポリアリレート、ポリアリルスルホン、ポリブタジエン、ポリカーボネート、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリスチレン、ポリ塩化ビニル、ポリ塩化ビニリデン、ポリ酢酸ビニル、ポリウレタン、ベンゾグアナミン樹脂、ビスマレイミドトリアジン樹脂、アルキド樹脂、アミノ樹脂、エポキシ樹脂、不飽和ポリエステル樹脂、スチレン／ブタジエン共重合体、アクリロニトリル／ブタジエン共重合体、アクリル酸メチル／ブタジエン共重合体、エチレン／酢酸ビニル共重合体、アクリル酸アミド／アクリル酸エステル共重合体、アクリル酸アミド／アクリル酸エステル／メタクリル酸３元共重合体、スチレン／無水マレイン酸共重合体のアルカリ塩、エチレン／無水マレイン酸共重合体のアルカリ塩またはアンモニウム塩、その他各種ポリオレフィン系樹脂などが挙げられる。
【００２１】
本発明の蓄熱ボードにおいて、蓄熱材を内包するマイクロカプセルの含有量は、８０〜９９質量％が好ましく、８５〜９９％がより好ましく、９０〜９９％がさらに好ましい。マイクロカプセルの含有量が９９％を超えると、結着樹脂による結着力が低下し、充分な強度が得られないことがある。８０質量％より低いと、蓄熱材の含有量が低くなるため、高蓄熱量の蓄熱ボードとはなりにくくなる。
【００２２】
蓄熱ボードに成型する際の加熱温度及び圧力は、マイクロカプセルに対するダメージを最小限に留めるように設定する。具体的には、加熱温度は２５０℃以下、圧力は２０ｋｇｆ／ｃｍ2（１．９６ＭＰａ）以下、加圧時間は１時間以内の短時間に留めることが好ましい。
【００２３】
蓄熱ボードを加熱加圧成型する際に、接着剤を添加しても良い。接着剤の添加量は、蓄熱ボードに対するマイクロカプセル含有量が８０〜９９質量％になるような添加量に調製する。接着剤としては、以下の様な化合物が挙げられ、特にこれらの化合物の水溶液又は水分散液が好ましい形態として用いられる。また、結着樹脂と接着剤は、同一の化合物であっても、異なる化合物であっても、いずれでも良い。
【００２４】
フェノール樹脂、尿素樹脂、メラミン樹脂、尿素−メラミン共縮合樹脂、レゾルシノール型樹脂、ポリウレタン系樹脂、ポリブタジエン系樹脂、デンプン類、ヒドロキシエチルセルロース、メチルセルロース、エチルセルロース、カルボキシメチルセルロース、ゼラチン、カゼイン、ポリビニルアルコール、変性ポリビニルアルコール、ポリアクリル酸、ポリメタクリル酸、ポリアクリル酸エステル、ポリメタクリル酸エステル、ポリアクリル酸ソーダ、ポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレート、塩素化ポリエーテル、アリル樹脂、フラン樹脂、ケトン樹脂、オキシベンゾイルポリエステル、ポリアセタール、ポリエーテルエーテルケトン、ポリエーテルスルホン、ポリイミド、ポリアミド、ポリアミドイミド、ポリアミノビスマレイミド、ポリメチルペンテン、ポリフェニレンオキシド、ポリフェニレンスルフィド、ポリフェニレンスルホン、ポリスルホン、ポリアリレート、ポリアリルスルホン、ポリブタジエン、ポリカーボネート、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリスチレン、ポリ塩化ビニル、ポリ塩化ビニリデン、ポリ酢酸ビニル、ポリウレタン、ベンゾグアナミン樹脂、ビスマレイミドトリアジン樹脂、アルキド樹脂、アミノ樹脂、エポキシ樹脂、不飽和ポリエステル樹脂、スチレン／ブタジエン共重合体、アクリロニトリル／ブタジエン共重合体、アクリル酸メチル／ブタジエン共重合体、エチレン／酢酸ビニル共重合体、アクリル酸アミド／アクリル酸エステル共重合体、アクリル酸アミド／アクリル酸エステル／メタクリル酸３元共重合体、スチレン／無水マレイン酸共重合体のアルカリ塩、エチレン／無水マレイン酸共重合体のアルカリ塩またはアンモニウム塩、その他各種ポリオレフィン系樹脂などが挙げられる。
【実施例】
【００２５】
実施例中の部数や百分率は特にことわりがない限り質量基準である。
【００２６】
マイクロカプセル分散液の調製例１
メラミン粉末１２部に３７％ホルムアルデヒド水溶液１５．４部と水４０部を加え、ｐＨを８に調整した後、約７０℃まで加熱してメラミン−ホルムアルデヒド初期縮合物水溶液を得た。ｐＨを４．５に調整した１０％スチレン−無水マレイン酸共重合体のナトリウム塩水溶液１００部中に、蓄熱材としてミリスチン酸ミリスチル（融解熱量１８０ｋＪ／ｋｇ、融点３９〜４０℃）８０部を激しく撹拌しながら添加し、粒子径が３．０μｍになるまで乳化を行った。得られた乳化液に、上記メラミン−ホルムアルデヒド初期縮合物水溶液全量を添加し７０℃で２時間撹拌を施した後、ｐＨを９まで上げて水を添加して乾燥固形分濃度４０％の蓄熱材マイクロカプセル分散液を得た。
【００２７】
実施例１
マイクロカプセル分散液の調製例１で得られたマイクロカプセル分散液１００部（固形質量４０部）に結着樹脂分散液として、アクリル系ラテックスを固形質量で４．４部添加し、均一な分散液とした。この分散液をスプレードライヤーで水分含有率１％まで乾燥し、平均粒子径１００μｍの球状のマイクロカプセル固形物を得た。マイクロカプセル固形物に対するマイクロカプセルの含有量は、９０％である。
このマイクロカプセル固形物２６６０ｇを６０ｃｍ角の鋼鉄製金枠に充填し、上部に蓋をして圧力１０ｋｇｆ／ｃｍ2（０．９８ＭＰａ）、温度１８０℃で、５分間、加熱加圧成型して、厚さ８．２ｍｍの蓄熱ボード１を得た。このボード中に占める蓄熱材を内包するマイクロカプセルの質量比率は９０％であった。
【００２８】
実施例２
マイクロカプセル分散液の調製例１で得られたマイクロカプセル分散液１００部（固形質量４０部）に結着樹脂分散液として、アクリル系ラテックスを固形質量で４．４部添加し、均一な分散液とした。この分散液をスプレードライヤーで水分含有率１％まで乾燥し、平均粒子径１１μｍの球状のマイクロカプセル固形物を得た。マイクロカプセル固形物に対するマイクロカプセルの含有量は、９０％である。
このマイクロカプセル固形物２６６０ｇを用いて、実施例１と同様の条件で、６０ｃｍ角の金枠に充填し、同様の条件で加熱、加圧処理を施して厚さ８．２ｍｍの蓄熱ボード２を得た。このボード中に占める蓄熱材を内包するマイクロカプセルの質量比率は９０％であった。
【００２９】
実施例３
マイクロカプセル分散液の調製例１で得られたマイクロカプセル分散液１００部（固形質量４０部）に結着剤樹脂分散液として、アクリル系ラテックスを固形質量で４．４部添加し、均一な分散液とした。この分散液をドラムドライヤーで水分含有率１％以下まで乾燥し、平均粒子径１．２ｍｍの球状のマイクロカプセル固形物を得た。マイクロカプセル固形物に対するマイクロカプセルの含有量は、９０％である。
このマイクロカプセル固形物２６６０ｇを用いて、実施例１と同様の条件で、６０ｃｍ角の金枠に充填し、同様の条件で加熱、加圧処理を施して厚さ８．５ｍｍの蓄熱ボード３を得た。このボード中に占める蓄熱材を内包するマイクロカプセルの質量比率は９０％であった。
【００３０】
実施例４
マイクロカプセル分散液の調製例１で得られたマイクロカプセル分散液１００部（固形質量４０部）に結着剤樹脂分散液として、アクリル系ラテックスを固形質量で４．４部添加し、均一な分散液とした。この分散液をドラムドライヤーで水分含有率１％以下まで乾燥し、平均粒子径２．７ｍｍの球状マイクロカプセル固形物を得た。マイクロカプセル固形物に対するマイクロカプセルの含有量は、９０％である。
このマイクロカプセル固形物２６６０ｇを用いて、実施例１と同様の条件で、６０ｃｍ角の金枠に充填し、同様の条件で加熱、加圧処理を施して厚さ８．５ｍｍの蓄熱ボード４を得た。このボード中に占める蓄熱材を内包するマイクロカプセルの質量比率は９０％であった。
【００３１】
実施例５
マイクロカプセル分散液の調製例１で得られたマイクロカプセル分散液１００部（固形質量４０部）に結着剤樹脂分散液として、アクリル系ラテックスを固形質量で４．４部添加し、均一な分散液とした。この分散液をドラムドライヤーで水分含有率１％以下まで乾燥し、平均粒子径９．３ｍｍの球状のマイクロカプセル固形物を得た。マイクロカプセル固形物に対するマイクロカプセルの含有量は、９０％である。
このマイクロカプセル固形物２６６０ｇを用いて、実施例１と同様の条件で、６０ｃｍ角の金枠に充填し、同様の条件で加熱、加圧処理を施して厚さ１０ｍｍの蓄熱ボード５を得た。このボード中に占める蓄熱材を内包するマイクロカプセルの質量比率は９０％であった。
【００３２】
実施例６
マイクロカプセル分散液の調製例１で得られたマイクロカプセル分散液１００部（固形質量４０部）に結着樹脂分散液として、アクリル系ラテックスを固形質量で２６．７部添加し、均一な分散液とした。この分散液をドラムドライヤーで水分含有率１％まで乾燥し、平均粒子径１．２ｍｍの球状のマイクロカプセル固形物を得た。マイクロカプセル固形物に対するマイクロカプセルの含有量は、６０％である。
このマイクロカプセル固形物２６６０ｇを用いて、実施例１と同様の条件で、６０ｃｍ角の金枠に充填し、同様の条件で加熱、加圧処理を施して厚さ８．４ｍｍの蓄熱ボード６を得た。このボード中に占める蓄熱材を内包するマイクロカプセルの質量比率は６０％であった。
【００３３】
実施例７
マイクロカプセル分散液の調製例１で得られたマイクロカプセル分散液１００部（固形質量４０部）に結着樹脂分散液として、アクリル系ラテックスを固形質量で１７．１部添加し、均一な分散液とした。この分散液をドラムドライヤーで水分含有率１％まで乾燥し、平均粒子径１．２ｍｍの球状マイクロカプセル固形物を得た。マイクロカプセル固形物に対するマイクロカプセルの含有量は、７０％である。
このマイクロカプセル固形物２６６０ｇを用いて、実施例１と同様の条件で、６０ｃｍ角の金枠に充填し、同様の条件で加熱、加圧処理を施して厚さ８．４ｍｍの蓄熱ボード７を得た。このボード中に占める蓄熱材を内包するマイクロカプセルの質量比率は７０％であった。
【００３４】
実施例８
マイクロカプセル分散液の調製例１で得られたマイクロカプセル分散液１００部（固形質量４０部）に結着樹脂分散液として、アクリル系ラテックスを固形質量で１２部添加し、均一な分散液とした。この分散液をドラムドライヤーで水分含有率１％まで乾燥し、平均粒子径１．２ｍｍの球状マイクロカプセル固形物を得た。マイクロカプセル固形物に対するマイクロカプセルの含有量は、７７％である。
このマイクロカプセル固形物２６６０ｇを用いて、実施例１と同様の条件で、６０ｃｍ角の金枠に充填し、同様の条件で加熱、加圧処理を施して厚さ８．５ｍｍの蓄熱ボード８を得た。このボード中に占める蓄熱材を内包するマイクロカプセルの質量比率は７７％であった。
【００３５】
実施例９
マイクロカプセル分散液の調製例１で得られたマイクロカプセル分散液１００部（固形質量４０部）に結着樹脂分散液として、アクリル系ラテックスを固形質量で９．４部添加し、均一な分散液とした。この分散液をドラムドライヤーで水分含有率１％まで乾燥し、平均粒子径１．２ｍｍの球状マイクロカプセル固形物を得た。マイクロカプセル固形物に対するマイクロカプセルの含有量は、８１％である。
このマイクロカプセル固形物２６６０ｇを用いて、実施例１と同様の条件で、６０ｃｍ角の金枠に充填し同様の条件で加熱、加圧処理を施して厚さ８．５ｍｍの蓄熱ボード９を得た。このボード中に占める蓄熱材を内包するマイクロカプセルの質量比率は８１％であった。
【００３６】
実施例１０
マイクロカプセル分散液の調製例１で得られたマイクロカプセル分散液１００部（固形質量４０部）に結着樹脂分散液として、アクリル系ラテックスを固形質量で６．５部添加し、均一な分散液とした。この分散液をドラムドライヤーで水分含有率１％まで乾燥し、平均粒子径１．２ｍｍの球状マイクロカプセル固形物を得た。マイクロカプセル固形物に対するマイクロカプセルの含有量は、８６％である。
このマイクロカプセル固形物２６６０ｇを用いて、実施例１と同様の条件で、６０ｃｍ角の金枠に充填し同様の条件で加熱、加圧処理を施して厚さ８．５ｍｍの蓄熱ボード１０を得た。このボード中に占める蓄熱材を内包するマイクロカプセルの質量比率は８６％であった。
【００３７】
実施例１１
マイクロカプセル分散液の調製例１で得られたマイクロカプセル分散液１００部（固形質量４０部）に結着樹脂分散液として、アクリル系ラテックスを固形質量で０．４部添加し、均一な分散液とした。この分散液をドラムドライヤーで水分含有率１％まで乾燥し、平均粒子径１．２ｍｍの球状マイクロカプセル固形物を得た。マイクロカプセル固形物に対するマイクロカプセルの含有量は９９％である。
このマイクロカプセル固形物２６６０ｇを用いて、実施例１と同様の条件で、６０ｃｍ角の金枠に充填し、同様の条件で加熱、加圧処理を施して厚さ８．５ｍｍの蓄熱ボード１１を得た。このボード中に占める蓄熱材を内包するマイクロカプセルの質量比率は９９％であった。
【００３８】
実施例１２
マイクロカプセル分散液の調製例１で得られたマイクロカプセル分散液１００部（固形質量４０部）に結着樹脂分散液として、アクリル系ラテックスを固形質量で０．２部添加し、均一な分散液とした。この分散液をドラムドライヤーで水分含有率１％まで乾燥し、平均粒子径１．２ｍｍの球状マイクロカプセル固形物を得た。マイクロカプセル固形物に対するマイクロカプセルの含有量は９９．５％である。
このマイクロカプセル固形物２６６０ｇを用いて、実施例１と同様の条件で、６０ｃｍ角の金枠に充填し、同様の条件で加熱、加圧処理を施して厚さ８．５ｍｍの蓄熱ボード１２を得た。このボード中に占める蓄熱材を内包するマイクロカプセルの質量比率は９９．５％であった。
【００３９】
実施例１３
マイクロカプセル分散液の調製例１で得られたマイクロカプセル分散液１００質量部（固形質量４０部）に何も添加せずに、スプレードライヤーで水分含有率１％まで乾燥し、平均粒子径５０μｍのマイクロカプセル粉体を得た。マイクロカプセル粉体に結着樹脂として、水性ポリウレタン樹脂エマルジョンを固形質量で４．９部添加した後、ヘンシェルミキサーでよく混合することにより、０．５〜３ｍｍ大の湿潤状態の造粒物を得た。この造粒物を押し出し型造粒装置を用いて短径１ｍｍ、長径５ｍｍのペレット状造粒物に加工し、マイクロカプセル固形物とした。マイクロカプセル固形物に対するマイクロカプセルの含有量は８９％である。
このマイクロカプセル固形物２６６０ｇを用いて、実施例１と同様の条件で、６０ｃｍ角の金枠に充填し、同様の条件で加熱、加圧処理を施して厚さ８．１ｍｍの蓄熱ボード１３を得た。このボード中に占める蓄熱材を内包するマイクロカプセルの質量比率は８９％であった。
【００４０】
実施例１４
マイクロカプセル分散液の調製例１で得られたマイクロカプセル分散液１００質量部（固形質量４０部）に何も添加せずに、スプレードライヤーで水分含有率１％まで乾燥し、平均粒子径５０μｍのマイクロカプセル粉体を得た。マイクロカプセル粉体に結着樹脂として、水性ポリウレタン樹脂エマルジョンを固形質量で２．１部添加した後、ヘンシェルミキサーでよく混合することにより、０．５〜３ｍｍ大の湿潤状態の造粒物を得た。この造粒物を押し出し型造粒装置を用いて短径２ｍｍ、長径５ｍｍのペレット状造粒物に加工し、マイクロカプセル固形物とした。マイクロカプセル固形物に対するマイクロカプセルの含有量は９５％である。
このマイクロカプセル固形物２６６０ｇを用いて、実施例１と同様の条件で、６０ｃｍ角の金枠に充填し、同様の条件で加熱、加圧処理を施して厚さ８．２ｍｍの蓄熱ボード１４を得た。このボード中に占める蓄熱材を内包するマイクロカプセルの質量比率は９５％であった。
【００４１】
実施例１５
マイクロカプセル分散液の調製例１で得られたマイクロカプセル分散液１００部（固形質量４０部）に結着剤樹脂分散液として、スチレンブタジエンゴムラテックスを固形質量で２．１部添加し均一な分散液とした。この分散液をドラムドライヤーで水分含有率５％以下まで乾燥し、平均粒子径１ｍｍの球状マイクロカプセル固形物を得た。マイクロカプセル固形物に対するマイクロカプセルの含有率は９５％である。
このマイクロカプセル固形物２６６０ｇに、接着剤として、熱軟化点１００℃の固形状のエチレン酢酸ビニル樹脂粉末６４．４ｇを添加し充分に混合した後、実施例１と同様の条件で、６０ｃｍ角の金枠に充填し、同様の条件で加熱、加圧処理を施して、厚さ８．２ｍｍの蓄熱ボード１５を得た。このボード中に占める蓄熱材を内包するマイクロカプセルの質量比率は９０％であった。
【００４２】
実施例１６
マイクロカプセル分散液の調製例１で得られたマイクロカプセル分散液１００部（固形質量４０部）に結着剤樹脂分散液として、エチレン酢酸ビニル樹脂エマルジョンを固形質量で４．４部添加し均一な分散液とした。この分散液をドラムドライヤーで水分含有率５％以下まで乾燥し、平均粒子径５０μｍの球状マイクロカプセル固形物を得た。このボード中に占める蓄熱材を内包するマイクロカプセルの質量比率は９０％であった。
このマイクロカプセル固形物２６６０ｇに、接着剤として、水溶性フェノール樹脂７５．６ｇを添加し充分に混合した後、実施例１と同様の条件で、６０ｃｍ角の金枠に充填し同様の条件で加熱、加圧処理を施して厚さ８．３ｍｍの蓄熱ボード１６を得た。このボード中に占める蓄熱材を内包するマイクロカプセルの質量比率は約８５％であった。
【００４３】
マイクロカプセル分散液の調製例２
潜熱蓄熱材として融点２３℃のデカン酸ドデシル（融解熱量１７６ｋＪ／ｋｇ）８０ｇに多価イソシアネートとして、ジシクロヘキシルメタン４，４−ジイソシアネート（住友バイエルウレタン（株）製脂肪族イソシアネート、商品名デスモジュールＷ）１５ｇを溶解した物を、５％ポリビニルアルコール（クラレ（株）製、商品名ポバール１１７）水溶液１００ｇ中に添加し、平均粒径が３μｍになるまで室温で撹拌乳化を行った。次にこの乳化液に３％ポリエーテル水溶液（旭電化工業（株）製ポリエーテル、商品名アデカポリエーテルＥＤＰ−４５０）６０ｇを添加した後、６０℃で加熱と撹拌を施した。低粘度で分散安定性が良好な、乾燥固形分濃度４０％の蓄熱材マイクロカプセル分散液が得られた。得られたマイクロカプセルの体積平均粒子径は３．２μｍであった。
【００４４】
実施例１７
マイクロカプセル分散液の調製例２で得られたマイクロカプセル分散液１００部（固形質量４０部）に結着剤樹脂分散液として、アクリル系ラテックスを固形質量で４．４部添加し、均一な分散液とした。この分散液をドラムドライヤーで水分含有率１％以下まで乾燥し、平均粒子径１．２ｍｍの球状のマイクロカプセル固形物を得た。マイクロカプセル固形物に対するマイクロカプセルの含有量は、９０％である。
このマイクロカプセル固形物２６６０ｇを用いて、実施例１と同様の条件で、６０ｃｍ角の金枠に充填し、同様の条件で加熱、加圧処理を施して厚さ８．４ｍｍの蓄熱ボード１７を得た。このボード中に占める蓄熱材を内包するマイクロカプセルの質量比率は９０％であった。
【００４５】
実施例１８
マイクロカプセル分散液の調製例２で得られたマイクロカプセル分散液１００部（固形質量４０部）に結着樹脂分散液として、アクリル系ラテックスを固形質量で０．４部添加し、均一な分散液とした。この分散液をドラムドライヤーで水分含有率１％まで乾燥し、平均粒子径１．２ｍｍの球状マイクロカプセル固形物を得た。マイクロカプセル固形物に対するマイクロカプセルの含有量は９９％である。
このマイクロカプセル固形物２６６０ｇを用いて、実施例１と同様の条件で６０ｃｍ角の金枠に充填し、同様の条件で加熱、加圧処理を施して、厚さ８．３ｍｍの蓄熱ボード１８を得た。このボード中に占める蓄熱材を内包するマイクロカプセルの質量比率は９９％であった。
【００４６】
実施例１９
マイクロカプセル分散液の調製例２で得られたマイクロカプセル分散液１００質量部（固形質量４０部）に何も添加せずに、スプレードライヤーで水分含有率１％まで乾燥し、平均粒子径５０μｍのマイクロカプセル粉体を得た。マイクロカプセル粉体に結着樹脂として、水性ポリウレタン樹脂エマルジョンを固形質量で４．９部添加した後、ヘンシェルミキサーでよく混合することにより、０．５〜３ｍｍ大の湿潤状態の造粒物を得た。この造粒物を押し出し型造粒装置を用いて短径１ｍｍ、長径５ｍｍのペレット状造粒物に加工し、マイクロカプセル固形物とした。マイクロカプセル固形物に対するマイクロカプセルの含有量は８９％である。
このマイクロカプセル固形物２６６０ｇを用いて、実施例１と同様の条件で６０ｃｍ角の金枠に充填し、同様の条件で加熱、加圧処理を施して、厚さ８．２ｍｍの蓄熱ボード１９を得た。このボード中に占める蓄熱材を内包するマイクロカプセルの質量比率は８９％であった。
【００４７】
実施例２０
マイクロカプセル分散液の調製例２で得られたマイクロカプセル分散液１００部（固形質量４０部）に結着剤樹脂分散液として、スチレンブタジエンゴムラテックスを固形質量で２．１部添加し均一な分散液とした。この分散液をドラムドライヤーで水分含有率５％以下まで乾燥し、平均粒子径１ｍｍの球状マイクロカプセル固形物を得た。
このマイクロカプセル固形物２６６０ｇに、接着剤として、熱軟化点１００℃の固形状エチレン酢酸ビニル樹脂粉体６４．４ｇを添加し充分に混合した後、実施例１と同様の条件で、６０ｃｍ角の金枠に充填し、同様の条件で加熱、加圧処理を施して、厚さ８．３ｍｍの蓄熱ボード２０を得た。このボード中に占める蓄熱材を内包するマイクロカプセルの質量比率は９０％であった。
【００４８】
マイクロカプセル分散液の調製例３
蓄熱材マイクロカプセル分散液の作製：ｐＨを４．５に調整した５％のスチレン−無水マレイン酸共重合体のナトリウム塩水溶液１００ｇの中に、潜熱蓄熱材として融点１６℃のｎ−ヘキサデカン（融解熱量２１０ｋＪ／ｋｇ）８０ｇを激しく撹拌しながら添加し、乳化を行なった。次にメラミン６ｇと３７％ホルムアルデヒド水溶液９ｇ及び水１５ｇを混合し、これをｐＨ８に調整し、約８０℃でメラミン−ホルマリン初期縮合物水溶液を調製した。この全量を上記乳化液に添加し７０℃で２時間加熱撹拌を施してカプセル化反応を行なった後、この分散液のｐＨを９に調整してカプセル化を終了し、低粘度で分散安定性が良好な、乾燥固形分濃度４０％の蓄熱材マイクロカプセル分散液を得た。得られたマイクロカプセルの体積平均粒子径は２．５μｍであった。
【００４９】
実施例２１
マイクロカプセル分散液の調製例３で得られたマイクロカプセル分散液１００部（固形質量４０部）に結着剤樹脂分散液として、アクリル系ラテックスを固形質量で４．４部添加し、均一な分散液とした。この分散液をドラムドライヤーで水分含有率１％以下まで乾燥し、平均粒子径１．２ｍｍの球状のマイクロカプセル固形物を得た。マイクロカプセル固形物に対するマイクロカプセルの含有量は、９０％である。
このマイクロカプセル固形物２６６０ｇを用いて、実施例１と同様の条件で、６０ｃｍ角の金枠に充填し、同様の条件で加熱、加圧処理を施して厚さ８．４ｍｍの蓄熱ボード２１を得た。このボード中に占める蓄熱材を内包するマイクロカプセルの質量比率は９０％であった。
【００５０】
実施例２２
マイクロカプセル分散液の調製例３で得られたマイクロカプセル分散液１００部（固形質量４０部）に結着樹脂分散液として、アクリル系ラテックスを固形質量で０．４部添加し、均一な分散液とした。この分散液をドラムドライヤーで水分含有率１％まで乾燥し、平均粒子径１．２ｍｍの球状マイクロカプセル固形物を得た。マイクロカプセル固形物に対するマイクロカプセルの含有量は９９％である。
このマイクロカプセル固形物２６６０ｇを用いて、実施例１と同様の条件で６０ｃｍ角の金枠に充填し、同様の条件で加熱、加圧処理を施して、厚さ８．３ｍｍの蓄熱ボード２２を得た。このボード中に占める蓄熱材を内包するマイクロカプセルの質量比率は９９％であった。
【００５１】
実施例２３
マイクロカプセル分散液の調製例３で得られたマイクロカプセル分散液１００質量部（固形質量４０部）に何も添加せずに、スプレードライヤーで水分含有率１％まで乾燥し、平均粒子径５０μｍのマイクロカプセル粉体を得た。マイクロカプセル粉体に結着樹脂として、水性ポリウレタン樹脂エマルジョンを固形質量で４．９部添加した後、ヘンシェルミキサーでよく混合することにより、０．５〜３ｍｍ大の湿潤状態の造粒物を得た。この造粒物を押し出し型造粒装置を用いて短径１ｍｍ、長径５ｍｍのペレット状造粒物に加工し、マイクロカプセル固形物とした。マイクロカプセル固形物に対するマイクロカプセルの含有量は８９％である。
このマイクロカプセル固形物２６６０ｇを用いて、実施例１と同様の条件で６０ｃｍ角の金枠に充填し、同様の条件で加熱、加圧処理を施して、厚さ８．２ｍｍの蓄熱ボード２３を得た。このボード中に占める蓄熱材を内包するマイクロカプセルの質量比率は８９％であった。
【００５２】
実施例２４
マイクロカプセル分散液の調製例３で得られたマイクロカプセル分散液１００部（固形質量４０部）に結着剤樹脂分散液として、スチレンブタジエンゴムラテックスを固形質量で２．１部添加し均一な分散液とした。この分散液をドラムドライヤーで水分含有率５％以下まで乾燥し、平均粒子径１ｍｍの球状マイクロカプセル固形物を得た。
このマイクロカプセル固形物２６６０ｇに、接着剤として、熱軟化点１００℃の固形状エチレン酢酸ビニル樹脂粉体６４．４ｇを添加し充分に混合した後、実施例１と同様の条件で、６０ｃｍ角の金枠に充填し、同様の条件で加熱、加圧処理を施して、厚さ８．３ｍｍの蓄熱ボード２４を得た。このボード中に占める蓄熱材を内包するマイクロカプセルの質量比率は９０％であった。
【００５３】
（比較例１）
マイクロカプセル分散液の調製例１で得られたマイクロカプセル分散液１００部（固形質量４０部）に何も添加せずに、スプレードライヤーで水分含有率１％まで乾燥し、平均粒径約５０μｍのマイクロカプセル粉体を得た。
このマイクロカプセル固形物２６６０ｇに、接着剤として、熱軟化点１００℃の固形状エチレン酢酸ビニル樹脂粉体６４．４ｇを添加し充分に混合した後、実施例１と同様の条件で、６０ｃｍ角の金枠に充填し同様の条件で加熱、加圧処理を施して厚さ８．７ｍｍの蓄熱ボード２５を得た。このボード中に占める蓄熱材を内包するマイクロカプセルの質量比率は９０％であった。
【００５４】
（比較例２）
マイクロカプセル分散液の調製例１で得られたマイクロカプセル分散液１００部（固形質量４０部）に結着樹脂分散液として、アクリル系ラテックスを固形質量で４．４部添加し、均一な分散液とした。この分散液をスプレードライヤーで水分含有率１％まで乾燥し、平均粒子径８μｍの球状のマイクロカプセル固形物を得た。マイクロカプセル固形物に対するマイクロカプセルの含有量は、９０％である。
このマイクロカプセル固形物２６６０ｇを用いて、実施例１と同様の条件で、６０ｃｍ角の金枠に充填し同様の条件で加熱、加圧処理を施して厚さ８．８ｍｍの蓄熱ボード２６を得た。このボード中に占める蓄熱材を内包するマイクロカプセルの質量比率は９０％であった。
【００５５】
（比較例３）
マイクロカプセル分散液の調製例１で得られたマイクロカプセル分散液１００部（固形質量４０部）に結着剤樹脂分散液として、アクリル系ラテックスを固形質量で４．４部添加し、均一な分散液とした。この分散液をドラムドライヤーで水分含有率１％以下まで乾燥し、平均粒子径１３ｍｍの球状のマイクロカプセル固形物を得た。マイクロカプセル固形物に対するマイクロカプセルの含有量は、９０％である。
このマイクロカプセル固形物２６６０ｇを用いて、実施例１と同様の条件で、６０ｃｍ角の金枠に充填し同様の条件で加熱、加圧処理を施して厚さ１２．５ｍｍの蓄熱ボード２７を得た。このボード中に占める蓄熱材を内包するマイクロカプセルの質量比率は９０％であった。
【００５６】
実施例及び比較例で得られた蓄熱ボードに対して、以下の評価を行い、結果を表１及び表２にまとめた。
（１）ボード密度［ｇ／ｃｍ3］：ＪＩＳ  Ａ５９０８に準じた。
（２）曲げ強度［Ｎ／ｃｍ2］：ＪＩＳ  Ａ５９０８に準じた。
（３）蓄熱量［Ｊ／ｃｍ3］：示差走査熱量計（米国パーキンエルマー社、ＤＳＣ７）で測定される融解熱量を測定し、単位体積当たりの蓄熱量をボードの密度から算出した。（４）熱履歴耐久性：温度制御が可能な恒温槽中に蓄熱ボードを入れ、相変化温度を挟む温度域として−１０℃から６０℃までを温度変化させ、（昇温に１時間、６０℃で３０分保持、降温に１時間、−１０℃で３０分保持のサイクルを１回として）、１０００回の温度変化を与えた。その後、曲げ強度及び蓄熱量を測定した。
【００５７】
【表１】
2007119656.tif 000002
【００５８】
【表２】
2007119656.tif 000003
【００５９】
本発明の蓄熱ボードは、機械的強度及び蓄熱量に優れ、かつ熱履歴耐久性も優れていることが確認された。また、本発明の蓄熱ボードを切断したところ、マイクロカプセル固形物が均一に充填されていた。空気の巻き込み等の欠陥も存在しなかった。マイクロカプセル固形物の平均粒子径が小さい方が蓄熱ボードの密度が高かった。温度変化を与えた後の蓄熱ボードを切断しても、ひび等の欠陥は確認されなかった。
【００６０】
比較例１では、蓄熱材を内包するマイクロカプセルを固形物とせずに蓄熱ボードに加工したが、ボード密度が低く、機械的強度が低かった。また、熱履歴耐久性も低いものであった。比較例２では、マイクロカプセル固形物の平均粒子径が１０μｍよりも小さいが、蓄熱ボードを切断したところ、一部に空気が入っていた。そのため、ボード密度、機械的強度や蓄熱量、熱履歴耐久性が低下していたと考えられる。比較例３は、マイクロカプセル固形物の平均粒子径が１０ｍｍを超えているが、蓄熱ボードを切断したが、空気の巻き込み等は確認できなかった。しかし、充填率が低いために、ボード密度、機械的強度及び蓄熱量が低かった。また、熱履歴耐久性も低く、温度変化を与えた後の蓄熱ボードを切断したところ、一部にひびが確認された。
【産業上の利用可能性】
【００６１】
本発明の蓄熱ボードは、屋根、壁、床の下地、内壁、天井、ドア、間仕切りといった建築用材料として使用することができる。また、床暖房システムに組み込むことも可能である。その他、人や動物向けの温度保持マット、精密機器用温度保持材、マイクロ波照射による温度保持材、土木用材料、廃熱利用設備、産業用温度保持材、農業用温度保持材、家庭用品、健康用品、医療用材料などに利用できる。