JPH0644995B2 - 含水マイクロカプセルの製造方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、蓄冷熱用媒体として有用な含水マイクロカプ
セルに関する。

（従来技術及びその問題点） 従来、水等の水性物質を芯物質とする含水マイクロカプ
セルは、該芯物質が有する潜熱を利用して蓄冷熱用媒体
として熱交換器等に利用されている（例えば特公昭６０
−２３２７９号公報）。

即ち、水は固相→液相、或は液相→固相に変態する際に
約８０Kcal／cm^３の熱の授受が行われる。

然しながら、例えば液相から固相に変態するに際して体
積膨張を伴うため、上記の様な先行技術で使用されるマ
イクロカプセルは、シエルを形成する樹脂膜が芯物質で
ある水の体積増加に追従することができず、この結果と
して該カプセルの破壊を生じるという問題がある。

（問題点を解決するための手段） 従って本発明は、芯物質の相変化に際してもも破壊を生
じないような含水マイクロカプセルの製造方法を提供す
ることを目的とする。

即ち本発明によれば、カプセル化重合体用単量体及びラ
ジカル重合開始剤を発泡剤含有水溶液中に分散させてＷ
／Ｏエマルジョンを調製し、次いで前記Ｗ／Ｏエマルジ
ョンを水性媒体中に分散させて［Ｗ／Ｏ］／Ｗエマルジ
ョンを調製し、このエマルジョン系において発泡剤の発
泡条件下に重合を行うことを特徴とする含水マイクロカ
プセルの製造方法が提供される。

（作 用） 即ち本発明においては、水性物質である芯物質の常態に
おける体積が、シエルの容積に対して７０乃至９０％の
範囲にあるため、液相から固相に水性物質が相変化した
場合にも、そと相変化に起因する水性物質の体積増加が
許容され、芯物質の相変化に際してカプセルの破断を有
効に防止することが可能となる。

（発明の好適態様） マイクロカプセルの製造 本発明の含水マイクロカプセルの製造方法は、次のよう
な方法である。

まず水に発泡剤を溶解させ発泡剤水溶液を調製する。

発泡剤としては、例えば炭酸水素ナトリウム、炭酸アン
モニウム、炭酸水素アンモニウム等の水溶性無機発泡剤
が使用され、特に炭酸水素ナトリウムが好適である。

この発泡剤水溶液の濃度は、発泡剤の種類によっても相
違するが、通常１００乃至３００重量％、特に１５０乃
至２００重量％の範囲が適当である。

次いで、カプセル化重合体用単量体、ラジカル重合開始
剤及び界面活性剤を前記発泡剤水溶液に撹拌混合し、Ｗ
／Ｏエマルジョンを形成せしめる。

カプセル化重合体用単量体としては、それ自体不水溶性
であり且つ不水溶性の重合体を形成し得るものであれば
それ自体公知のものは全て使用でき、例えばスチレン、
酢酸ビニル、アクリル酸乃至メタクリル酸エステル、塩
化ビニリデン等が一般に使用され、これらは２種以上の
組み合わせでもよい。

このカプセル化重合体用単量体は、前記発泡剤水溶液１
００重量部当り１００乃至３００重量部、特に１５０乃
至２００重量部の割合で使用するのが適当である。

ラジカル重合開始剤としては、例えばベンゾイルペルオ
キシド等の有機過酸化物やアゾビスイソブチロニトリル
等が好適に使用される。

このラジカル重合開始剤は、所謂触媒量でよく、通常単
量体１００重量部当り0.1 乃至１０重量部の割合で使用
するのが適当である。

また界面活性剤としては、ラジカル重合反応に悪影響を
与えない限り、アニオン系、カチオン系及びノニオン系
の各種界面活性剤を使用し得るが、Ｗ／Ｏエマルジョン
を形成するという見地から、特にアルカリ土類金属、ア
ルミニム、亜鉛等の金属石鹸やＨＬＢ価が低いノニオン
系界面活性剤が好適である。

これらの界面活性剤は、Ｗ／Ｏエマルジョンを形成し得
る様な量割合で使用される。

本発明によれば、次いで前記Ｗ／Ｏエマルジョンを水等
の水性媒体中に撹拌混合し、［Ｗ／Ｏ］／Ｗエマルジョ
ンを形成せしめる。

この場合、エマルジョンを安定に保持するために、前記
水性媒体中には有機又は無機の分散安定剤を添加混合し
ておくことが好適である。

有機分散剤としては、ゼラチン、澱粉、水溶性澱粉誘導
体、カルボキシメチルセルロースやエトセル等の水溶性
セルロース誘導体、ポリビニルアルコール、水溶性アク
リル樹脂、ビニルエーテル・マレイン酸共重合体等の水
溶性高分子や、アニオン系、ノニオン系、カチオン系或
いは両性系の界面活性剤が挙げられる。

無機系分散剤としては、難溶性の無機微粒子、例えば炭
酸カルシウム、リン酸カルシウム、炭酸マグネシウム、
リン酸マグネシウム、硫酸バリウム、シリカ、マルミ
ナ、タルク、ベントナイト等の各種クレイ、ケイソウ土
等を挙げることができる。

これらの無機或いは有機の分散剤は単独でも或いは２種
以上の組合せでも用いることができる。

これら分散剤は、その種類によっても相違するが、一般
に、水性媒体１００重量部当たり0.1 乃至3.0 重量部、
特に0.5 乃至1.0 重量部の量割合で使用することが好適
である。

また本発明において、前記Ｗ／Ｏエマルジョンは、水性
媒体１００重量部当たり１０乃至１００重量部、特に２
０乃至５０重量部の割合で添加混合するのがよい。

本発明によれば、上記により形成された［Ｗ／Ｏ］／Ｗ
エマルジョン系について、発泡剤が発泡する様な条件
下、通常８０乃至９５℃の温度範囲で重合を行なう。

これにより、単量体と水との界面で重合が進行し、Ｗ／
Ｏエマルジョンの粒径（数十ミクロン〜数mm）に応じた
含水マイクロカプセルが得られる。

この場合、重合と同時に発泡が行われているため、シエ
ルとなる重合体膜の容積は、内包される芯物質である水
の容積よりも大きいものとなり、常態として（液状とし
て）の水の容積は、シエルの容積の７０乃至９０％、特
に８０乃至８５％の範囲となる。

得られたマイクロカプセルは、水洗、乾燥されて最終製
品とされる。

含水マイクロカプセル かくして本発明方法により得られたマイクロカプセル
は、カプセル容積が芯物質である水の容積よりも大であ
るという特徴を有している。

このマイクロカプセルは、芯物質である水の潜熱を利用
して、熱交換器等の蓄冷熱媒体として有効に使用され
る。

（効 果） 本発明によれば、芯物質である水の相変化による体積増
加によるカプセル破壊が有効に防止され、含水マイクロ
カプセルを蓄冷熱媒体として有効に使用することが可能
となった。

本発明を次の例で説明する。

（実施例） 水３０ml中に発泡剤である炭酸水素ナトリウムを２ｇ溶
解し、続いて、界面活性剤であるSPAN８０（ＩＣＩ社製
商品名）を0.45g と、スチレンモノマー３６ｇ、塩化ビ
ニリデン１２ｇ、過酸化ベンゾイル1.4gを上記水中に投
入して、ホモジナイザで撹拌してＷ／Ｏエマルジョンを
作成した。そして、上記得られたエマルジョンを1.0 重
量％のリン酸カルシウム水溶液４００ml中に投入して撹
拌を行って得られた［Ｗ／Ｏ］／Ｗエマルジョンの系全
体を９５℃に昇温し、５時間重合反応を行ってマイクロ
カプセルを得た。

次いで、発泡剤である炭酸水素ナトリウムを使用しない
以外は、上記と同様してマイクロカプセルを得た。

そして、前記の発泡剤の存在下に反応を行なって得られ
たマイクロカプセルと、上記の発泡剤を使用しないで反
応を行なって得られたマイクロカプセルの粒子径がほぼ
等しい同一個数のマイクロカプセルの総重量を測定した
結果、発泡剤の存在下に得られたマイクロカプセルの重
量は無添加に比べ８０％の重量であり、カプセル内に空
孔を有していることが確認できた。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】カプセル化重合体用単量体及びラジカル重
   合開始剤を発泡剤含有水溶液中に分散させてＷ／Ｏエマ
   ルジョンを調製し、 次いで前記Ｗ／Ｏエマルジョンを水性媒体中に分散させ
   て［Ｗ／Ｏ］／Ｗエマルジョンを調製し、 このエマルジョン系において発泡剤の発泡条件下に重合
   を行うことを特徴とする含水マイクロカプセルの製造方
   法。