JP2005096129A - 蓄熱構造体の成形方法 - Google Patents

Abstract

【課題】 厚みが均一なシート状の蓄熱構造体を簡便に得ることができる蓄熱構造体の成形方法を提供する。
【解決手段】 成形容器の受け皿内に蓄熱粒子を充填し、受け皿内に充填された蓄熱粒子を均等に均した後、成形容器の蓋部材を上方から嵌め込み、次いで、蓄熱粒子が充填され、蓋部材が嵌め込まれた成形容器を金型部へセットした後、プレス加工する蓄熱構造体の成形方法であって、上記蓋部材の蓄熱粒子と接触する側の表面に予め溝部が形成されていることを特徴とする蓄熱構造体の成形方法。
【選択図】 図１

Description

本発明は、シート状の蓄熱構造体の成形方法に関する。

従来より、蓄熱粒子として、例えば樹脂製のシェル（外殻）内に例えばワックスなどの蓄熱剤（潜熱蓄熱剤）が封入された蓄熱マイクロカプセルが開示されている。
特開２００１−１８１６１１号公報

このような蓄熱粒子（蓄熱マイクロカプセル）は、その用途によって所定の形状に賦形する必要があるが、蓄熱粒子は微粒子状の粉体であるため、それ単体では、形状を保形することができない。

そこで、この蓄熱粒子を用いて例えばシート状などの所定の形状の蓄熱構造体（蓄熱成形体）を成形（製造）する方法としては、例えば、蓄熱粒子をそのまま所定の形状の樹脂製や金属製の成形容器に充填する方法、蓄熱粒子を不織布などに含浸させた後、乾燥して、所定の形状にする方法、蓄熱粒子を熱可塑性樹脂中に混練し、この混練物を押出成形して、所定の形状にする方法、熱粒子と各種バインダーとの混合物を型枠に入れ、硬化させて、所定の形状にする方法等が挙げられる。

特に、蓄熱粒子を用いてシート状の蓄熱構造体を成形する方法としては、上記各種成形方法の中でも、成形工程が簡略で設備コストも安価であることから、蓄熱粒子をそのまま成形容器に充填する方法が一般的に用いられている。

しかし、ただ単に蓄熱粒子を成形容器に充填しただけでは、成形容器内で蓄熱粒子が移動して、得られるシート状の蓄熱構造体の厚みが不均一になるとともに、空気巻き込みによるヒステリシスにより、十分な蓄熱効果を発現できなくなるという問題点がある。

また、蓄熱粒子を用いてシート状の蓄熱構造体を成形する方法として、金属鋼板製の成形容器に蓄熱粒子を充填した後、金型を用いてプレス加工する成形方法も挙げられる。

しかし、上記成形方法の場合、金属鋼板の平板を使用すると、プレス加工後の内圧が応力強度の最も弱い中央部分に集中的にかかるため、端部に比べて中央部分が盛り上がる現象が発生することにより、得られるシート状の蓄熱構造体の厚みが不均一になるという問題点がある。

また、中央部分の応力強度を高めるために金属鋼板の厚みを厚くする方法もあるが、金属鋼板の厚みを厚くすると、重量が大きくなって取扱い作業性が悪くなったり、コストアップになるという別の問題点が発生する。

本発明の目的は、上記問題点に鑑み、厚みが均一なシート状の蓄熱構造体を簡便に得ることができる蓄熱構造体の成形方法を提供することにある。

請求項１に記載の発明（本発明）による蓄熱構造体の成形方法（以下、単に「成形方法」と略記することもある）は、成形容器の受け皿内に蓄熱粒子を充填し、受け皿内に充填された蓄熱粒子を均等に均した後、成形容器の蓋部材を上方から嵌め込み、次いで、蓄熱粒子が充填され、蓋部材が嵌め込まれた成形容器を金型部へセットした後、プレス加工する蓄熱構造体の成形方法であって、上記蓋部材の蓄熱粒子と接触する側の表面に予め溝部が形成されていることを特徴とする。

また、請求項２に記載の蓄熱構造体の成形方法は、上記請求項１に記載の蓄熱構造体の成形方法において、蓄熱粒子が、シェル内に蓄熱剤が封入された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によって被覆され、さらに主剤の表面に凝集防止微粒子が付着している蓄熱粒子（Ａ）と、シェル内に蓄熱剤が封入された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硬化剤によって被覆され、さらに硬化剤の表面に凝集防止微粒子が付着している蓄熱粒子（Ｂ）とが混合されてなる蓄熱粒子であって、上記蓄熱粒子が充填され、蓋部材が嵌め込まれた成形容器を金型部へセットした後、プレス加工により、上記蓄熱粒子（Ａ）の主剤と上記蓄熱粒子（Ｂ）の硬化剤とを反応させることを特徴とする。

本発明の成形方法で用いられる蓄熱粒子としては、特に限定されるものではないが、例えば、樹脂製のシェル（外殻）内に蓄熱剤（潜熱蓄熱剤）が封入（充填）された蓄熱マイクロカプセルや、上記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によって被覆され、さらに主剤の表面に凝集防止微粒子が付着している蓄熱粒子（Ａ）と、上記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硬化剤によって被覆され、さらに硬化剤の表面に凝集防止微粒子が付着している蓄熱粒子（Ｂ）とが混合されてなる蓄熱粒子等が挙げられる。これらの蓄熱粒子は、単独で用いられても良いし、２種類以上が併用されても良い。

上記蓄熱マイクロカプセルを構成するシェルの材質としては、特に限定されるものではないが、例えば、（メタ）アクリレートモノマー、スチレン誘導体モノマー、その他のモノマーなどのラジカル重合性モノマーを重合して得られるポリ（メタ）アクリレート、ポリスチレン誘導体、その他の重合体などのラジカル重合型樹脂や、メラミン樹脂等が挙げられる。これらのシェルの材質は、単独で用いられても良いし、２種類以上が併用されても良い。なお、本発明で言う例えば（メタ）アクリレートとは、アクリレートまたはメタクリレートを意味し、本発明で言う重合体には、共重合体も包含される。

上記ラジカル重合型樹脂の重合に用いられる（メタ）アクリレートモノマーとしては、特に限定されるものではないが、例えば、メチル（メタ）アクリレート、エチル（メタ）アクリレート、プロピル（メタ）アクリレート、ブチル（メタ）アクリレート、クミル（メタ）アクリレート、ヘキシル（メタ）アクリレート、シクロヘキシル（メタ）アクリレート、２‐エチルヘキシル（メタ）アクリレート、イソノニル（メタ）アクリレートなどのアルキル（メタ）アクリレート類や、２−ヒドロキシエチル（メタ）アクリレートなどの極性基含有（メタ）アクリレート類等が挙げられる。これらの（メタ）アクリレートモノマーは、単独で用いられても良いし、２種類以上が併用されても良い。

上記ラジカル重合型樹脂の重合に用いられるスチレン誘導体モノマーとしては、特に限定されるものではないが、例えば、スチレン、α−メチルスチレン、ｐ−メチルスチレン、ｐ−クロロスチレン等が挙げられる。これらのスチレン誘導体モノマーは、単独で用いられても良いし、２種類以上が併用されても良い。

上記ラジカル重合型樹脂の重合に用いられるその他のモノマーとしては、特に限定されるものではないが、例えば、酢酸ビニル、プロピオン酸ビニルなどのビニルエステル類、アクリロニトリル、メタクリロニトリルなどの不飽和ニトリル類、（メタ）アクリル酸等が挙げられる。これらのその他のモノマーは、単独で用いられても良いし、２種類以上が併用されても良い。

また、シェルの機械的強度をより向上させるために、本発明の課題達成を阻害しない範囲で必要に応じて、上記ラジカル重合性モノマーと多官能性モノマーとを併用しても良い。

上記多官能性モノマーとしては、特に限定されるものではないが、例えば、エチレングリコールジ（メタ）アクリレート、ジエチレングリコールジ（メタ）アクリレート、トリエチレングリコールジ（メタ）アクリレート、１，６−ヘキサンジオールジ（メタ）アクリレート、トリメチロールプロパンジ（メタ）アクリレートなどのジ（メタ）アクリレート類、トリメチロールプロパントリ（メタ）アクリレート、エチレンオキサイド変性トリメチロールプロパントリ（メタ）アクリレート、ペンタエリストールトリ（メタ）アクリレートなどのトリ（メタ）アクリレート類、ペンタエリストールテトラ（メタ）アクリレート、ジペンタエリストールヘキサ（メタ）アクリレートなどのテトラもしくはヘキサ（メタ）アクリレート類、ジアリルフタレート、ジアリルマレート、ジアリルフマレート、ジアリルサクシネート、トリアリルイソシアヌレートなどのジもしくはトリアリル化合物類、ジビニルベンゼン、ブタジエンなどのジビニル化合物類等が挙げられる。これらの多官能性モノマーは、単独で用いられても良いし、２種類以上が併用されても良い。

上記樹脂製のシェル内に封入される蓄熱剤としては、特に限定されるものではないが、例えば、脂肪族炭化水素、芳香族炭化水素、脂肪酸、アルコール等が挙げられる。これらの蓄熱剤は、単独で用いられても良いし、２種類以上が併用されても良い。

上記蓄熱剤の中でも、蓄熱構造体を特に住宅用の保温材として使用する場合には、室温付近で相転移を起こす有機化合物、即ち、０℃以上かつ５０℃未満の融点を有する脂肪族炭化水素を用いることが好ましく、その具体例として、特に限定されるものではないが、例えば、ペンタデカン、ヘキサデカン、ヘプタデカン、オクタデカン、ノナデカン、イコサン、ドコサン等が挙げられる。これらの室温付近で相転移を起こす有機化合物は、単独で用いられても良いし、２種類以上が併用されても良い。

上記蓄熱剤は、炭素数の増加と共に融点が上昇するため、目的に応じた融点を有する蓄熱剤を選択して用いることが好ましい。また、上記蓄熱剤には、蓄熱マイクロカプセルの熱伝導性や比重等を調節するために、例えば、カーボンブラックや金属粉等が添加されていても良い。

蓄熱マイクロカプセルの大きさ（粒径）は、特に限定されるものではないが、３０〜４０μｍ程度であることが好ましい。

蓄熱マイクロカプセルの製造方法としては、特に限定されるものではないが、例えば、シェルを前記ラジカル重合性モノマーを重合して得られるラジカル重合型樹脂で形成する場合、蓄熱剤として用いられる成分とシェルの形成に用いられるラジカル重合性モノマーとの混合物を、水中に乳化懸濁し、油滴中のモノマーをラジカル重合することによって蓄熱マイクロカプセルを得る懸濁重合法を用いることができる。特に蓄熱剤として疎水性の高い脂肪族炭化水素を用いることにより、ラジカル重合性モノマーは油滴中で熱力学的に安定な水相界面付近にポリマーを生成するので、より強固なシェルを得ることができる。また、上記懸濁重合法では、分散剤および重合開始剤が用いられる。さらに、上記懸濁重合法では、必要に応じて、ｐＨ調整剤や酸化防止剤等が用いられても良い。

上記分散剤は、上記蓄熱剤とラジカル重合性モノマーとの混合乳化懸濁液の分散安定性を向上させて、重合を効率的に行う目的で添加されるものであり、その具体例としては、特に限定されるものではないが、例えば、アニオン系界面活性剤、ノニオン系界面活性剤、部分ケン化ポリ酢酸ビニル、セルロース系分散剤、ゼラチン等が挙げられ、中でも、例えばアルキルベンゼンスルホン酸ナトリウムなどのアニオン系界面活性剤が好適に用いられる。これらの分散剤は、単独で用いられても良いし、２種類以上が併用されても良い。

上記重合開始剤としては、油溶性のフリーラジカルを発生する化合物であれば良く、特に限定されるものではないが、例えば、ベンゾイルパーオキサイド、ラウロイルパーオキサイド、ジブチルパーオキシジカーボネート、α−クミルパーオキシネオデカノエートなどの有機過酸化物系重合開始剤や、アゾビスイソブチロニトリルなどのアゾ系重合開始剤等が挙げられる。これらの重合開始剤は、単独で用いられても良いし、２種類以上が併用されても良い。

上記懸濁重合法は、ラジカル重合性モノマーの添加方法の違いから、一括重合法とエマルジョン添加法との２つの方法に大別されるが、いずれの方法も採用することができる。

一括重合法とは、例えば、先ず、蓄熱剤、ラジカル重合性モノマー、重合開始剤を予め混合してモノマー溶液を調製するとともに、ジャケット付重合容器内にイオン交換水などの仕込み水と分散剤とを入れ、重合容器内部を減圧して酸素除去を行った後、窒素ガスにて大気圧まで圧力を戻し、窒素ガス雰囲気下において、上記モノマー溶液を一括して重合容器内へ添加する。次いで、撹拌翼によって、モノマー溶液を乳化懸濁した後、重合容器内をジャケットにより所定の温度に昇温して重合する方法である。さらに、上記モノマー溶液は分散剤およびイオン交換水の一部と予め混合乳化され、重合容器へ添加されても良い。

一方、エマルジョン添加法とは、例えば、先ず、蓄熱剤、ラジカル重合性モノマー、重合開始剤、分散剤、イオン交換水などの仕込み水を撹拌により十分乳化することにより予めモノマー乳化液を調製するとともに、ジャケット付重合容器内に仕込み水を入れ、重合容器内部を減圧して酸素除去を行った後、窒素ガスにて大気圧まで圧力を戻し、窒素ガス雰囲気下において、重合容器内をジャケットにより所定の温度にした後、上記モノマー乳化液を一括添加するか、または、一定量ずつ滴下することにより重合する方法である。

上記懸濁重合法においては、蓄熱マイクロカプセルは、重合直後にはスラリー中に分散しているため、先ず、スラリーから濾別し、乾燥することによって得られる。

上記スラリー中における蓄熱マイクロカプセルの含有量は、特に限定されるものではないが、生産性や重合反応の安定性等を考慮すると、１０〜７０重量％であることが好ましい。また、上記スラリー中における蓄熱マイクロカプセルの平均粒子径は、蓄熱マイクロカプセルの使用方法により好ましい平均粒子径が異なり、特に限定されるものではないが、例えば、蓄熱マイクロカプセルをスラリー状のままで用いる場合には、大きすぎると蓄熱マイクロカプセルと水との分離が起こりやすくなり、小さすぎると蓄熱マイクロカプセルの強度が低下するため、０．０１〜１０μｍであることが好ましい。一方、蓄熱マイクロカプセルを濾別し、乾燥して、粉体として用いる場合には、乾燥工程の操作性等を考慮すると、１０〜３０００μｍであることが好ましい。

本発明の成形方法においては、上記蓄熱粒子の中でも、シェル内に蓄熱剤が封入された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によって被覆され、さらに主剤の表面に凝集防止微粒子が付着している蓄熱粒子（Ａ）と、シェル内に蓄熱剤が封入された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硬化剤によって被覆され、さらに硬化剤の表面に凝集防止微粒子が付着している蓄熱粒子（Ｂ）とが混合されてなる蓄熱粒子を用いることが好ましい。

このような蓄熱粒子を用い、プレス加工による成形時に上記蓄熱粒子（Ａ）の主剤と上記蓄熱粒子（Ｂ）の硬化剤とを反応させて、２液硬化型樹脂バインダーを硬化させることにより、厚みがより均一で、優れた機械的強度などの物性を発現する蓄熱構造体を得ることができる。

上記２液硬化型樹脂バインダーとしては、特に限定されるものではないが、例えば、エポキシ樹脂系バインダー、フェノール樹脂系バインダー、ユリア樹脂系バインダー、メラミン樹脂系バインダー等が挙げられ、中でも、硬化物が優れたバランスの物性を発現することから、エポキシ樹脂系バインダーが好適に用いられる。

上記エポキシ樹脂系バインダーに用いられるエポキシ樹脂としては、１分子中にエポキシ基を２個以上有するエポキシ樹脂であれば良く、特に限定されるものではないが、例えば、ビスフェノールＡ、ビスフェノールＦ、フェノールノボラック樹脂、クレゾールノボラック樹脂等とエピクロルヒドリンとの重縮合物であるビスフェノールＡ型エポキシ樹脂、ビスフェノールＦ型エポキシ樹脂、フェノールノボラック型エポキシ樹脂、クレゾールノボラック型エポキシ樹脂等や、（ポリ）エチレングリコール、グリセリンなどの多価アルコールやアニリン、ジアミノジフェニルメタンなどのアミン化合物とエピクロルヒドリンとの重縮合物、ポリエチレングリコールやポリプロピレングリコールのジグリシジルエーテル、高級脂肪酸のジグリシジルエステル、ジグリシジルアミン型エポキシ樹脂等が挙げられる。これらのエポキシ樹脂は、単独で用いられても良いし、２種類以上が併用されても良い。

上記エポキシ樹脂系バインダーに用いられる硬化剤としては、特に限定されるものではないが、例えば、ポリアミン、変性ポリアミン、ジシアンジアミド、イミダゾール化合物、イミダゾール化合物とエポキシ樹脂とのアダクト体、ルイス酸複合体、フェノール樹脂、フェノールノボラック樹脂、ポリビニルフェノール樹脂、酸無水物、酸性ポリエステル、スチレンマレイン酸共重合体、カルボキシル基含有ポリマー等が挙げられる。これらの硬化剤は、単独で用いられても良いし、２種類以上が併用されても良い。

また、上記エポキシ樹脂系バインダーの主剤および／または硬化剤には、硬化温度を下げたり、硬化時間を短縮するために、硬化促進剤が含有されていても良い。

上記硬化促進剤としては、特に限定されるものではないが、例えば、３級アミン、ホスフィン化合物、イミダゾール化合物等が挙げられ、中でも、エポキシ樹脂系バインダーの主剤および／または硬化剤の保存安定性（貯蔵安定性）や硬化促進効果に優れることから、イミダゾール化合物が好適に用いられ、その具体例としては、例えば、１−メチルイミダゾール、２−メチルイミダゾール、２−エチル−４−メチルイミダゾール、１−ベンジル−２−メチルイミダゾール、２−フェニルイミダゾール、２−ウンデシルイミダゾール、１−フェニルイミダゾール等が挙げられる。これらの硬化促進剤は、単独で用いられても良いし、２種類以上が併用されても良い。

２液硬化型樹脂バインダーの主剤の表面および硬化剤の表面に付着させる凝集防止微粒子としては、蓄熱粒子（Ａ）および蓄熱粒子（Ｂ）の凝集を防止することでき、かつ、主剤と硬化剤との反応を阻害しないものであれば良く、特に限定されるものではないが、例えば、（メタ）アクリル酸、イタコン酸、シトラコン酸、マレイン酸、フマル酸、ビニル安息香酸などのカルボン酸類、それらのエステル類、アミド類、ニトリル類、スチレン、メチルスチレン、エチルスチレン、クロロスチレンなどのビニル芳香族類、ジビニルベンゼン、トリメチロールプロパンなどのビニル基を２個以上有するジビニル化合物類等をモノマーとして、例えば乳化重合法、ソープフリー重合法、分散重合法、懸濁重合法、ミニエマルジョン重合法等により重合されてなる有機系微粒子や、炭酸カルシウム、シリカ、タルク、硫酸バリウム、アルミナ、二酸化チタン、酸化亜鉛、セラミックビーズ、水晶ビーズ、ガラスビーズなどの無機系微粒子等が挙げられ、中でも、帯電防止性を有し、吸湿性も小さいことから、無機系微粒子が好適に用いられ、とりわけ、炭酸カルシウムやシリカがより好適に用いられる。これらの凝集防止微粒子は、単独で用いられても良いし、２種類以上が併用されても良い。

上記凝集防止微粒子の粒径は、特に限定されるものではないが、例えば、蓄熱マイクロカプセルの粒径が３０〜４０μｍ程度である場合には、２〜３μｍ程度とすることが好ましい。

蓄熱粒子（Ａ）の製造方法は、特に限定されるものではなく、例えば、先ず、蓄熱マイクロカプセルと２液硬化型樹脂バインダーの主剤とを混合し、その混合溶液をノズルから有機溶剤とともに連続的に吐出させることによって、混合溶液を液滴状に散布し、空中で有機溶剤を揮散させることにより球状の粒子として回収した後、粒子を篩い分けて、表面が２液硬化型樹脂バインダーの主剤で被覆された蓄熱マイクロカプセルを得る。次いで、この蓄熱マイクロカプセルと凝集防止微粒子とを混合し、蓄熱マイクロカプセルの表面を被覆している２液硬化型樹脂バインダーの主剤に凝集防止微粒子を付着させて、蓄熱粒子（Ａ）を得れば良い。なお、上記蓄熱マイクロカプセルと凝集防止微粒子とを均一に混合させるためには、例えば、ミル、ニーダー、押出機、ミキサー等の混合機を用いることが好ましい。

蓄熱粒子（Ｂ）の製造方法は、特に限定されるものではなく、例えば、２液硬化型樹脂バインダーの主剤の代わりに、２液硬化型樹脂バインダーの硬化剤を用いて、上記蓄熱粒子（Ａ）の製造時と同様に操作を行って、蓄熱粒子（Ｂ）を得れば良い。

本発明の蓄熱構造体の成形方法は、成形容器の受け皿内に上述した蓄熱粒子を充填し、受け皿内に充填された蓄熱粒子を均等に均した後、成形容器の蓋部材を上方から嵌め込み、次いで、蓄熱粒子が充填され、蓋部材が嵌め込まれた成形容器を金型部へセットした後、プレス加工する蓄熱構造体の成形方法であって、上記蓋部材の蓄熱粒子と接触する側の表面に予め溝部が形成されていることを骨子とする。

図１は、本発明の成形方法で用いられる成形容器の一例を示す斜視図であり、（ａ）は受け皿を示し、（ｂ）は蓋部材を示す。

上記成形容器の受け皿は、予め容器状に成形されているものであっても良いし、ロールに巻回された帯状の長尺シートをロールから連続的に送り出しつつ、両側縁を折り曲げて、枠状の容器に成形するものであっても良い。なお、後者の受け皿を用いる場合、得られる蓄熱構造体の長さの調節は、送り出す長尺シートの長さの調節によって行っても良いし、切断によって行っても良い。

成形容器の受け皿および蓋部材の材質としては、特に限定されるものではないが、例えば、鋼やアルミニウムなどの金属、プラスチック、紙等が挙げられ、中でも、得られる蓄熱構造体を床材や壁材等として使用する場合、軽量で熱伝導率が高いことから、鋼やアルミニウムなどの金属が好適に用いられる。

成形容器の受け皿の厚み（深さ）は、所望の強度が確保できれば良く、特に限定されるものではないが、例えば、得られる蓄熱構造体を床下暖房ユニットの床下地材として使用する場合、アルミニウム製の受け皿で２００〜３００μｍ程度であることが好ましい。

本発明の成形方法で用いられる成形容器は、図１（ｂ）に示すように、蓋部材の蓄熱粒子と接触する側の表面に予め溝部が形成されている。このように蓋部材の蓄熱粒子と接触する側の表面に予め溝部を形成しておくことにより、蓋部材の蓄熱粒子と接触する側の表面が平板である場合に比較して、蓋部材の特に中央部分の応力強度や耐屈曲性が強くなるため、プレス加工後の内圧が蓋部材の中央部分に集中的にかかることがなくなって、端部に比べて中央部分が盛り上がる現象の発生も効果的に抑制され、得られるシート状の蓄熱構造体は、均一な厚みを有するものとなる。

上記溝部の刻線形状は、特に限定されるものではなく、例えば、図１（ｂ）に示すような十文字状、Ｘ字状、縦縞状、横縞状、不連続なドット状、これらの組み合わせ状等の如何なる刻線形状であっても良い。また、上記溝部の刻線形状の数も、特に限定されるものではなく、任意の数であって良い。

また、上記溝部の断面形状は、特に限定されるものではなく、例えば、三角状、四角状、半円状、半楕円状等の如何なる断面形状であっても良い。

さらに、上記溝部の幅や深さは、特に限定されるものではなく、上記効果をより効率的に得ることができる任意の幅や深さであって良い。

本発明の蓄熱構造体の成形方法は、具体的には、例えば、次のような手順で行えば良い。

先ず、例えば厚み０．２７ｍｍの金属平板鋼板を所定のサイズに切断した後、金型およびプレス機を用いて、溝部加工および絞り加工により、一方の表面に例えば図１（ｂ）に示すような溝部が形成された成形容器の蓋部材を作製する。また、上記と同様の金属平板鋼板を所定のサイズに切断した後、金型およびプレス機を用いて、絞り加工により、例えば図１（ａ）に示すような成形容器の受け皿を作製する。

次に、上記で得られた成形容器の受け皿内に予め準備した蓄熱粒子、好ましくは前記蓄熱粒子（Ａ）と前記蓄熱粒子（Ｂ）とが混合されてなる蓄熱粒子を充填し、受け皿内に充填された蓄熱粒子を例えばヘラ等で均等に均した後、上記で得られた成形容器の蓋部材を溝部が形成されている側の表面が蓄熱粒子と接触するように上方から嵌め込み、受け皿のツバを４辺とも少し中側に折り曲げた後、蓋部材の上にはみ出した蓄熱粒子を掃き取る。この際、蓋部材は予め重量を測定しておくことが好ましい。

次に、上記で得られた蓄熱粒子が充填され、蓋部材が嵌め込まれた成形容器を成形容器作製時とは別の金型部およびプレス機へセットし、さらに木型を蓋部材の上にセットし、下部金型の手前バーを取り付けた後、１段プレスをスタートし、徐々にプレスしながら蓄熱粒子中の空気抜きを行う。蓄熱粒子中の空気抜き終了後、プレスをストップし、上部金型を上に戻し、さらに木型を外して、蓋部材上の蓄熱粒子を吹き取る。次いで、２段プレスをスタートし、上部金型および下部金型のクリアランスが０となるまでプレスして、成形容器の受け皿のツバをかしめる。その後、プレスをストップし、上部金型を上に戻し、さらに下部金型の手前バーを取り外して、シート状の蓄熱構造体を取り出す。なお、上記成形終了時に上部金型および／または下部金型が汚れている場合には、上部金型および／または下部金型を清掃しておくことが好ましい。

上記プレス成形時における成形温度は、特に限定されるものではないが、５０℃以下であることが好ましく、より好ましくは常温である。成形温度が５０℃を超えると、蓄熱剤が溶融して、蓄熱構造体の表面に浸出したり、揮散したりすることがある。また、上記プレス成形時における成形圧力は、特に限定されるものではないが、１．４７〜４．９０ＭＰａ（１５〜５０ｋｇ／ｃｍ² ）であることが好ましく、より好ましくは２．９４〜３．９２ＭＰａ（３０〜４０ｋｇ／ｃｍ² ）である。

本発明の成形方法において、蓄熱粒子として前記蓄熱粒子（Ａ）と前記蓄熱粒子（Ｂ）とが混合されてなる蓄熱粒子を用いる場合には、上記プレス加工工程において、蓄熱粒子（Ａ）の主剤と蓄熱粒子（Ｂ）の硬化剤とを反応させ、２液硬化型樹脂バインダーを硬化させる。

上述のような手順で成形を行うことにより、厚みが均一なシート状の蓄熱構造体を簡便に得ることができる。

本発明の蓄熱構造体の成形方法は、成形容器の受け皿内に蓄熱粒子を充填し、受け皿内に充填された蓄熱粒子を均等に均した後、成形容器の蓋部材を上方から嵌め込み、次いで、蓄熱粒子が充填され、蓋部材が嵌め込まれた成形容器を金型部へセットした後、プレス加工する蓄熱構造体の成形方法であって、上記蓋部材の蓄熱粒子と接触する側の表面に予め溝部が形成されているので、蓋部材の蓄熱粒子と接触する側の表面が平板である場合に比較して、蓋部材の特に中央部分の応力強度や耐屈曲性が強くなるため、プレス加工後の内圧が蓋部材の中央部分に集中的にかかることがなく、端部に比べて中央部分が盛り上がる現象の発生を効果的に抑制することができ、均一な厚みを有するシート状の蓄熱構造体を簡便に得ることができる。

また、本発明の蓄熱構造体の成形方法は、蓄熱粒子として、シェル内に蓄熱剤が封入された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によって被覆され、さらに主剤の表面に凝集防止微粒子が付着している蓄熱粒子（Ａ）と、シェル内に蓄熱剤が封入された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硬化剤によって被覆され、さらに硬化剤の表面に凝集防止微粒子が付着している蓄熱粒子（Ｂ）とが混合されてなる蓄熱粒子を用い、上記蓄熱粒子が充填され、蓋部材が嵌め込まれた成形容器を金型部へセットした後、プレス加工により、上記蓄熱粒子（Ａ）の主剤と上記蓄熱粒子（Ｂ）の硬化剤とを反応させることにより、上記効果がより確実なものとなる。

本発明をさらに詳しく説明するため以下に実施例を挙げるが、本発明はこれらの実施例のみに限定されるものではない。

（実施例１）
図２は実施例１で用いた成形容器を示す斜視図であり、（ａ）は受け皿を示し、（ｂ）は蓋部材を示す。

先ず、厚み０．２７ｍｍの金属平板鋼板を所定のサイズに切断した後、金型およびプレス機を用いて、溝部加工および絞り加工により、図２（ｂ）に示すような一方の表面に幅３０ｍｍ、深さ２ｍｍの十文字状の溝部が形成された蓋部材を作製した。また、上記と同様の金属鋼板を所定のサイズに切断した後、金型およびプレス機を用いて、図２（ａ）に示すような寸法の受け皿を作製した。

上記で得られた成形容器の受け皿内に予め準備した蓄熱粒子を充填し、受け皿内に充填された蓄熱粒子をヘラで均等に均した後、上記で得られた成形容器の蓋部材を溝部が形成されている側の表面が蓄熱粒子と接触するように上方から嵌め込み、受け皿のツバを４辺とも少し中側に折り曲げた後、蓋部材の上にはみ出した蓄熱粒子を掃き取った。なお、蓋部材は予め重量を測定しておいた。

次に、上記で得られた蓄熱粒子が充填され、蓋部材が嵌め込まれた成形容器を成形容器作製時とは別の金型部およびプレス機へセットし、さらに木型を蓋部材の上にセットし、下部金型の手前バーを取り付けた後、１段プレスをスタートし、徐々にプレスしながら蓄熱粒子中の空気抜きを行った後、プレスをストップし、上部金型を上に戻し、さらに木型を外して、蓋部材上の蓄熱粒子を吹き取った。次いで、２段プレスをスタートし、上部金型および下部金型のクリアランスが０となるまでプレスして、成形容器の受け皿のツバをかしめた後、プレスをストップし、上部金型を上に戻し、さらに下部金型の手前バーを取り外して、シート状の蓄熱構造体を得た。なお、上記プレス成形時における成形温度は常温、成形圧力は３．４３ＭＰａ（３５ｋｇ／ｃｍ² ）であった。

（比較例１）
成形容器の蓋部材として、蓄熱粒子と接触する側の表面に溝部が形成されていない蓋部材を用いたこと以外は実施例の場合と同様にして、シート状の蓄熱構造体を得た。

図３はシート状の蓄熱構造体の厚み測定箇所を示す平面図（上面図）である。ノギスを用いて、実施例１および比較例１で得られたシート状の蓄熱構造体の厚みを図３に示すような５箇所で測定した。その結果は表１に示すとおりであった。

表１から明らかなように、本発明の成形方法による実施例１のシート状の蓄熱構造体は、中央部分および端部とも均一な厚みを有していた。これに対し、蓄熱粒子と接触する側の表面に溝部が形成されていない蓋部材を用いた比較例１のシート状の蓄熱構造体は、端部の厚みに比較して、中央部分の厚みが極めて厚かった。

以上述べたように、本発明の蓄熱構造体の成形方法によれば、厚みが均一なシート状の蓄熱構造体を簡便に得ることができる。また、本発明の蓄熱構造体の成形方法により得られるシート状の蓄熱構造体は、例えば、床下暖房ユニットの床下地材などの住宅用の保温材を始め、各種用途向けの蓄熱構造体として好適に用いられる。

本発明の蓄熱構造体の成形方法で用いられる成形容器の一例を示す斜視図であり、（ａ）は受け皿を示し、（ｂ）は蓋部材を示す。 実施例１で用いた成形容器を示す斜視図であり、（ａ）は受け皿を示し、（ｂ）は蓋部材を示す。 シート状の蓄熱構造体の厚み測定箇所を示す平面図（上面図）である。

Claims (2)

1. 成形容器の受け皿内に蓄熱粒子を充填し、受け皿内に充填された蓄熱粒子を均等に均した後、成形容器の蓋部材を上方から嵌め込み、次いで、蓄熱粒子が充填され、蓋部材が嵌め込まれた成形容器を金型部へセットした後、プレス加工する蓄熱構造体の成形方法であって、上記蓋部材の蓄熱粒子と接触する側の表面に予め溝部が形成されていることを特徴とする蓄熱構造体の成形方法。
2. 蓄熱粒子が、シェル内に蓄熱剤が封入された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によって被覆され、さらに主剤の表面に凝集防止微粒子が付着している蓄熱粒子（Ａ）と、シェル内に蓄熱剤が封入された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硬化剤によって被覆され、さらに硬化剤の表面に凝集防止微粒子が付着している蓄熱粒子（Ｂ）とが混合されてなる蓄熱粒子であって、上記蓄熱粒子が充填され、蓋部材が嵌め込まれた成形容器を金型部へセットした後、プレス加工により、上記蓄熱粒子（Ａ）の主剤と上記蓄熱粒子（Ｂ）の硬化剤とを反応させることを特徴とする請求項１に記載の蓄熱構造体の成形方法。

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