JPH07213890A - 蓄熱用マイクロカプセルおよびその製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】この発明は、水中で破壊されにくく、確実に熱
輸送できる粒径５〜１００μｍのマイクロカプセルを簡
便に製造できることを主要な目的とする。 【構成】パラフィンからなる芯物質の周囲に、内側にポ
リメタクリル酸メチル，外側に芳香族ポリアミドの膜を
有した二重膜構造を有することを特徴とする蓄積用マイ
クロカプセル。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、蓄熱用マイクロカプ
セルおよびその製造方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、地下鉄廃熱やゴミ焼却廃熱などの
熱エネルギはあまり利用されていないかった。近年、こ
れらの熱エネルギを有効活用して暖房・給油用温水を集
中供給することにより、省エネ化をはかることが望まれ
ている。このためには、熱源から使用源に熱を輸送する
必要が生じる。この熱輸送のために、水のような流体の
顕熱を利用して、流体自身を輸送すること以外に適当な
技術がない。しかし、このような方法では、流体の輸送
途中に熱が散逸して温度が低下するため、熱エネルギの
利用効率は十分でない。そこで、熱の散逸による温度低
下をもたらさずに長距離にわたる熱輸送を安定に行うた
めには、水の顕熱ではなく適当な熱貯蔵用媒体が有する
大きな潜熱を利用して、その熱貯蔵用媒体に蓄熱させた
状態でこれを輸送することが有効である。具体的には、
潜熱貯蔵材をマイクロカプセル化して水中に懸濁させる
という新たな熱輸送が考えられている（例えば、特公昭
６０−２３２７９号公報、特開平２−２０３１９７号公
報、実開平４−８２５６４号公報）。本方法の利点は、
蓄熱材単位体積当たりの表面積が各段と大きくなり、蓄
熱材と水との熱交換性能が著しく向上することである。

【０００３】ここで、カプセルが破損したときの安全
性、腐食性を考慮すれば、潜熱貯蔵材としては有機物質
であるパラフィンが適当である。このような有機物質を
カプセル化しようとする場合、カプセル膜を構成する材
料として水溶性ポリマーを採用するのが一般的である。
しかし、水溶性ポリマーからなるカプセル膜を有する蓄
熱用マイクロカプセルを水中に入れると、カプセル膜に
水が侵入し膨潤しカプセルが破壊されることが予想さ
れ、水中で破壊されにくく、確実に熱輸送できる蓄熱用
マイクロカプセル、及びこのような蓄熱用マイクロカプ
セルを簡便に製造できる方法が求められている。

【０００４】このような蓄熱用マイクロカプセルとし
て、パラフィンからなる芯物質の周囲に、耐熱性及び高
強度を有した芳香族ポリアミドからなる一重膜カプセル
を生成すること（特公平４−８２０３６号公報）と、更
に強度を増すためにカプセル膜を二重にする方法が考え
られている（特開平２−２５８０５２号公報）。特公平
４−８２０３６号公報では、フタル酸クロライドが融解
した蓄熱材（パラフィン）融液を、フェニレンジアミン
水溶液に滴下し、パラフィンの液滴表面でフタル酸クロ
ライド−フェニレンジアミン間の界面重合反応を行わせ
ることにより、生成重合体膜である芳香族ポリアミドで
蓄熱材（パラフィン）をマイクロカプセル化している。

【０００５】一方、特開平２−２５８０５２号公報で
は、水性物質を芯物質，内側膜をポリメタクリル酸メチ
ルなどのラジカル重合膜，外側膜として芳香族ポリアミ
ドなどの界面重合膜とする二重膜構造マイクロカプセル
の製造方法を記載している。ここで、特開平２−２５８
０５２号公報に記憶されている二重膜構造マイクロカプ
セル製造法の特徴は、次の点にある。即ち、一旦最後に
内側膜となる一重膜を有する有機溶媒を芯物質としたマ
イクロカプセルを調整した後に外側形成可能な物質を含
む水性物質を含む溶液を加え、続けて加温することによ
り有機溶媒を蒸発揮散させて形成した一重膜の細孔を介
して前記水溶液をマイクロカプセルに充填させ、続けて
マイクロカプセルを有機溶媒中に分散させ、外側膜形成
可能な物質を含む有機溶媒溶液を添加混合させて一重膜
の細孔から滲み出る外側膜形成可能な物質と有機溶媒溶
液中の外側膜形成可能な物質とを反応させ一重膜の外側
に外側膜を形成させ二重構造の含水マイクロカプセルを
得ることにある。

【０００６】具体的には、ラジカル重合体単体、ラジカ
ル重合反応開始剤及び芯となる有機媒体（ｎ−ヘキサン
等の単素数が１０以下の低級脂肪族炭化水素）を水性媒
体中に懸濁分散させ非水溶相／水溶相（Ｏ／Ｗ）系を形
成する。次いで、ラジカル重合反応を行い、前述した有
機溶媒を芯とし、最後に内側膜となるラジカル重合反応
で生成した一重膜を有するマイクロカプセルを得る。重
合反応終了後、フェニレンジアミンなどの外側膜形成物
質を溶解させてなる水溶液を加え、加熱することにより
有機溶媒を蒸発揮散させ形成した細孔を介して前記水溶
液をマイクロカプセルに充填する。即ち、芯物質の交換
を行う。

【０００７】更に、上記単膜の含水マイクロカプセルを
二塩基酸塩化物等の外側膜形成物質を含んだ有機溶媒中
に分散混合させ、最後に内側膜となるラジカル重合反応
で生成した一重膜に形成した細孔を介して前重合体膜表
面上に浸出した芯物質中に含まれるフェニレンジアミン
などの膜形成物質と界面重縮合反応させ、一重膜の外側
に芳香族ポリアミドなどの外側膜を形成させ二重構造の
含水マイクロカプセルを得る。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、特公平
４−８２０３６号公報による方法では、フタル酸クロラ
イドが融解した蓄熱材（パラフィン）融液を、フェニレ
ンジアミン水溶液に滴下し、マイクロカプセル化するた
め、その大きさが０．５mm〜５mmであり、熱輸送として
利点がある５μｍ〜１００μｍに比較して大きい。

【０００９】一方、特開平２−２５８０５２号公報によ
る方法では、水性物質を芯物質，ポリメタクリル酸メチ
ルなどの重合膜を内側膜，芳香族ポリアミドなどの界面
重縮合膜を外側膜とする二重膜構造マイクロカプセルに
ついての製造法を記載しているが、有機系蓄熱材（パラ
フィン）を芯物質とした二重膜構造マイクロカプセル製
造法については記載されていない。また、特開平２−２
５８０５２号公報では、一旦最後に内側膜となる一重膜
をラジカル重合反応で生成させた後、芯物質を蒸発揮散
させることにより一重膜に形成した細孔を有するマイク
ロカプセルを形成させ、続いて目的とする芯物質を含む
水溶液を添加することで一重膜に形成した細孔を介しマ
イクロカプセル中にに前記水溶液を充填し芯物質の交換
を行う。

【００１０】この発明はこうした事情を考慮してなされ
たもので、水中で破壊されにくく、確実に熱輸送できる
粒径５〜１００μｍのマイクロカプセルを簡便に製造で
きる蓄熱用マイクロカプセルおよびその製造方法を提供
することを目的とする。

【００１１】

【課題を解決するための手段】本願第１，第２の発明の
特徴は、以下の通りである。 (1) 芯物質は水溶液ではなくパラフィンとする二重膜構
造のマイクロカプセルである。

【００１２】(2) 芯物質の交換を行わずして最初から目
的とする物質を芯物質としている。即ち、最初からパラ
フィンを芯物質とする単膜のマイクロカプセルを調整
し、続いて膜形成処理を行って二重構造のマイクロカプ
セルを生成する。

【００１３】(3) 最初にラジカル重合反応で一重膜を有
するマイクロカプセルを調整し、続けて一重膜の外側に
外側膜を形成させ二重構造のマイクロカプセルを作るの
ではなく、予備ラジカル重合反応で薄い内側初期膜を形
成させ、第二段階では上記膜外側で界面重縮合反応によ
り外側膜を生成させ、第三段階ではラジカル重合反応で
上記膜内側に所定の厚みの内側膜を形成させ二重構造の
マイクロカプセルを作る。

【００１４】(4) 特開平２−２５８０５２号公報による
方法により最後に内側膜となる一重膜をラジカル重合反
応で生成させた後、芯物質を蒸発揮散させることにより
一重膜に形成した細孔を有するマイクロカプセルを形成
させることができるが、続いて一重膜に形成した細孔を
介して目的とする芯物質であるパラフィンをマイクロカ
プセル中に充填させることができない。

【００１５】即ち、最後に内側膜となる一重膜をラジカ
ル重合反応で生成させた後、芯物質を蒸発揮散させるこ
とにより一重膜に形成した細孔を有するマイクロカプセ
ルを形成させた後で、芯物質が水溶液の場合はＯ／Ｗ系
であるので母液に芯物質である水溶液を分散溶解させマ
イクロカプセル内に充填できたが、芯物質を有機物であ
るパラフィンの場合は母液のＷ系ではパラフィンは分散
するだけで前記マイクロカプセルに充填することができ
ない。

【００１６】そこで、本願第１の発明では、マイクロカ
プセル作成当初から目的とする芯物質である蓄熱材（パ
ラフィン），外側膜成分ならびに内側膜成分を用いるこ
とで二重膜構造マイクロカプセル作製を可能とした。即
ち、 １．外側膜成分である二塩化イソフタロイル，内膜成分
であるメタクリル酸メチルならびに内膜重合反応開始剤
を融解した蓄熱材（パラフィン）融液をポリビニルアル
コール水溶液中で撹拌・混合・分散させ、予備ラジカル
重合反応によりポリメタクリル酸メチルの薄い内側初期
膜を形成する所定小粒径の液滴を生成させる工程 ２．上記液滴を所定温度のポリビニルアルコール水溶液
に添加し撹拌混合させ、所定小粒径の液滴が分散した系
（Ｏ／Ｗ分散系）を生成させる工程 ３．上記Ｏ／Ｗ分散系を所定温度のポリビニルアルコー
ル水溶液に添加し撹拌混合させ、この混合液に外側膜成
分であるフェニレンジアミン水溶液を注入し、パラフィ
ン液滴外表面で二塩化イソフタロイル−フェニレンジア
ミン間の界面重縮合反応を行わせ、芳香族ポリアミドの
外側膜を生成させる工程 ４．メタクリル酸メチルのラジカル重合反応で上記芳香
族ポリアミドの外側膜の内側に所定の厚みのポリメタク
リル酸メチルを形成する工程により蓄熱材（パラフィ
ン）を芳香族ポリアミドならびにポリメタクリル酸メチ
ルをそれぞれ外側膜ならびに内側膜とした二重膜でマイ
クロカプセル化させることができた。

【００１７】なお、上記Ｏ／Ｗ分散系は水中のパラフィ
ンのエマルジョンを意味し、Ｏは非水溶相を，Ｗは水溶
相を示す。以下、本願第１発明を更に説明する。

【００１８】(1) 本発明の方法では、まず、水溶性高分
子水溶液を加熱し、パラフィンとこれに溶解した二塩化
イソフタロイル，メタクリル酸メチルならびにラジカル
重合反応開始剤を混合・撹拌・分散させ予備重合反応に
より所定小粒径の液滴を生成させる。ここで、パラフィ
ンからなる芯物質の表面でメタクリル酸メチルラジカル
重合反応させることにより、ポリメタクリル酸メチルか
らなるカプセル膜を生成させ所定の粒径を作製する。本
発明として、パラフィンは融点が５〜７０℃であるもの
が用いられる。この工程における撹拌・混合条件は、二
塩化イソフタロイルならびにラジカル重合反応開始剤が
溶解した粒径５μｍ〜１００μｍのパラフィン滴が形成
され、かつ安定に分散するように適宜設定される。

【００１９】前記水溶性高分子水溶液は安定な所定小粒
径の液滴を生成させるために用いられるもので、例えば
ポリビニルアルコール，ポリアクリル酸，ナトリウムヒ
ドロキシメチルセルロースが挙げられ、水溶液濃度は適
宜設定される。前記ラジカル重合反応開始剤はメタクリ
ル酸メチルのラジカル重合反応を開始させるために用い
られるもので、例えば２，２−アゾビスイソブチロニト
リルのようなアゾ化合物、あるいは例えば過酸化アセチ
ル，過酸化ラウロイル，過酸化ベンゾイルのような過酸
化ゾアシルが挙げられる。

【００２０】(2) 次に、パラフィンが十分に溶解しうる
温度に保ったこの所定小粒径の液滴（パラフィン／二塩
化イソフタロイル／ラジカル重合反応開始剤）が分散し
た水溶液を、パラフィンが十分に溶解しうる温度に調整
した水溶性高分子水溶液に添加し混合・撹拌し、（パラ
フィン／二塩化イソフタロイル／ラジカル重合反応開始
剤）が分散した水溶液であるＯ／Ｗ分散系を調整する。
ここで、水溶性高分子水溶液は安定な所定小粒径の液滴
を生成させるために用いられるもので、例えばポリビニ
ルアルコール，ポリアクリル酸，ナトリウムヒドロキシ
メチルセルロースが挙げられ、水溶液濃度は適宜設定さ
れる。

【００２１】(3) つづいて、中和剤およびフェニレンジ
アミン水溶液を上記Ｏ／Ｗ分散系に注入，撹拌・混合
し、フェニレンジアミンと液滴表面に存在する二塩化イ
ソフタロイルとを界面重縮合反応させ、パラフィンから
なる芯物質の周囲に芳香族ポリアミドからなるカプセル
膜を生成させる。この工程において、中和剤を含有した
フェニレンジアミン水溶液注入濃度及び注入量は二塩化
イソフタロイルとフェニレンジアミンとの反応により生
じる芳香族ポリアミドからなるカプセル膜の厚みを考慮
して適宜設定される。中和剤は界面重縮合反応において
生成する酸性物質（塩酸）を中和するため用いられるも
ので、例えば炭酸ナトリウム，水酸化ナトリウムやトリ
エチルアミンがあり、水溶液温度は｛パラフィンの融点
＋５℃｝以上であることが好ましい。また、Ｏ／Ｗ分散
系のフェニレンジアミン水溶液に対する割合は、最終的
なマイクロカプセルの終了，及び製造時における分散系
の安定性を考慮して適宜設定される。更に、この工程に
おける撹拌・混合条件も、分散系の安定性を考慮して適
宜設定される。更に、所定時間撹拌・混合することによ
り芳香族ポリアミド膜を外壁としたパラフィン液滴内面
でメタクリル酸メチルのラジカル重合反応を進行させ
る。以上のような方法により、蓄熱材（パラフィン）を
芳香族ポリアミドならびにポリメタクリル酸メチルをそ
れぞれ外側膜ならびに内側膜とした二重膜でマイクロカ
プセル化させることができた。

【００２２】本願第３の発明では、小粒径のマイクロカ
プセルを生成するために、 １．水溶液中でフタル酸クロライドが融解した蓄熱材
（パラフィン）融液を撹拌・混合し分散させることによ
り、所定小粒径の液滴が分散した系（Ｏ／Ｗ分散系）を
生成する工程 ２．フェニレンジアミン水溶液を上記Ｏ／Ｗ分散系に注
入した後、撹拌混合し、パラフィン液滴表面でフタル酸
クロライド−フェニレンジアミン間の界面重合反応重縮
合を行わせる工程により、生成重合体膜である芳香族ポ
リアミドで蓄熱材（パラフィン）をマイクロカプセル化
させる。但し、前記Ｏ／Ｗ分散系は水中のパラフィンの
エマルジョンを意味し、上記Ｏは非水溶相をＷは水溶相
を示す。

【００２３】以下、本願第３の発明を更に詳細に説明す
る。 (1) 本発明の方法では、まず、中和剤を溶解させた水溶
性高分子水溶液を加熱し、パラフィンとこれに溶解した
フタル酸クロライドを分散させて撹拌・混合し、Ｏ／Ｗ
分散系を調整する。本発明方法では、融点が５〜７０℃
であるものが用いられる。この工程において、前記フタ
ル酸クロライドおよびパラフィンの添加量は、最終的に
製造されるマイクロカプセルのカプセル壁が適当な厚み
になるように、かつ製造中にＯ／Ｗ分散系が不安定にな
らないように適宜設定される。また、前記中和剤は界面
重合反応において生成する酸性物質（塩酸）を中和する
ため用いられるもので、例えば炭酸ナトリウム，水酸化
ナトリウムやトリエチルアミンがある。更に、前記水溶
性高分子水溶液は安定なＯ／Ｗ分散系を生成させるため
に用いられるもので、例えばポリビニルアルコール，ポ
リアクリル酸，ナトリウムヒドロキシメチルセルロース
が挙げられる。前記中和剤および水溶性高分子の濃度は
適宜設定される。

【００２４】この水溶液は、パラフィンを十分に溶解し
うる温度まで加熱される。温度は｛パラフィンの融点＋
５℃｝以上であることが好ましい。この水溶液にパラフ
ィンならびにパラフィンに溶解したフタル酸クロライド
を添加して混合し分散させる。この（パラフィン／フタ
ル酸クロライド）が分散した水溶液を加熱した状態で撹
拌・混合することにより、（パラフィン／フタル酸クロ
ライド）が分散した水溶液であるＯ／Ｗ分散系を調整す
る。

【００２５】加熱状態での撹拌・混合条件はフタル酸ク
ロライドが溶解した粒径５μｍ〜１００μｍのパラフィ
ン滴が形成され、かつ安定に分散するように適宜設定さ
れる。

【００２６】(2) 次に、フェニレンジアミン水溶液を上
記Ｏ／Ｗ分散系に注入，撹拌・混合し、パラフィン液滴
表面に存在するフタル酸クロライドと界面重合反応さ
せ、パラフィンからなる芯物質の周囲に系芳香族ポリア
ミドからなるカプセル壁を生成させる。この工程におい
て、フェニレンジアミン水溶液注入濃度および注入量は
フタル酸クロライドとフェニレンジアミンとの反応によ
り生じる芳香族ポリアミドからなるカプセル壁の厚みを
考慮して適宜設定される。

【００２７】また、Ｏ／Ｗ分散系のフェニレンジアミン
水溶液に対する割合は、最終的なマイクロカプセルの収
量，および製造時における分散系の安定性を考慮して適
宜設定される。また、この工程における撹拌・混合条件
も、分散系の安定性を考慮して適宜設定される。

【００２８】以上のような方法により、パラフィンから
なる芯物質を芳香族ポリアミドからなるカプセル壁で包
み込んだ構造のマイクロカプセルを製造できる。このよ
うにして得られるマイクロカプセルは、パラフィンから
なる芯物質を芳香族ポリアミドからなるカプセル壁で包
み込んだ構造を有しており、カプセル壁が水中で破壊さ
れにくい芳香族ポリアミドであるので、水中での破壊が
生じることなく、また、芳香族ポリアミドは耐熱性，高
強度を有しているため、芯物質は有機性媒体であるパラ
フィンを使用しているが引火，着火の危険性がなく、確
実に熱輸送できる。

【００２９】

【作用】本願第１の発明によるマイクロカプセルは芳香
族ポリアミドならびにポリメタクリル酸メチルをそれぞ
れ外膜ならびに内膜とする二重膜により芯物質であるパ
ラフィンを包み込んだ構造を有しており、カプセル膜が
水中で破壊されにくい二重膜構造であるため、水中での
破壊が生じることなく、また、芳香族ポリアミドは耐熱
性，高強度を有しているため、芯物質は有機性媒体であ
るパラフィンを使用しているが引火，着火の危険性がな
く、確実に熱輸送できる。

【００３０】本願第３の発明によるマイクロカプセルは
パラフィンからなる芯物質を芳香族ポリアミドからなる
カプセル壁で包み込んだ構造を有しており、カプセル壁
が水中で破壊されにくい芳香族ポリアミドであるので、
水中での破壊が生じることなく、また、芳香族ポリアミ
ドは耐熱性，高強度を有しているため、芯物質は有機性
媒体であるパラフィンを使用しているが引火，着火の危
険性がなく、確実に熱輸送できる。

【００３１】

【実施例】以下、この発明の実施例について図を参照し
て説明する。 （実施例１）図１を参照する。 (1) 液滴の調整 水溶性高分子である５０mlポリビニルアルコール１wt％
水溶液１を７０℃に加熱した後、二塩化イソフタロイル
２を０．０１mol （２．０３ｇ），パラフィン（融点２
８℃）３を５ml，ラジカル重合反応開始剤としてアゾビ
ス系開始剤（Ｖ−65）４を０．１mol ／ｌ分散相（０．
２７３ｇ），メタクリル酸メチル５を６．０ml添加して
溶解させる。二塩化イソフタロイルの添加量は、製造時
における分散系の安定性及び最終的に調整されるカプセ
ル膜（芳香族ポリアミド）の厚みなどを考慮して２．０
３ｇに設定されている。ここで、二塩化イソフタロイル
の添加量が少なすぎると、最終的に調整されるカプセル
膜（芳香族ポリアミド）の厚みが薄くなったり、あるい
は被膜されていないカプセルが生成する。一方、添加量
が多くなると、未反応物質としてパラフィン液滴内に残
存するため、マイクロカプセルの融点，融解熱量などの
熱特性に影響を及ぼす。

【００３２】次に、（メタクリル酸メチル／アゾビス系
開始剤（Ｖ−65）／パラフィン／二塩化イソフタロイ
ル）が分散した水溶液を７０℃に保ちながら、ホモジナ
イザーにより、２０００ｒｐｍで１分間混合・撹拌した
（撹拌操作６）。以上のようにして液滴系７を調整し
た。このようにして、７０℃でパラフィンからなる芯物
質の表面でメタクリル酸メチルをラジカル重合反応させ
ることにより、ポリメタクリル酸メチルからなるカプセ
ル膜を生成させ所定の粒径を作成する。また、７０℃に
加熱することにより、パラフィンを十分に融解させるこ
とができ、界面張力と粘度を低下させてパラフィンを微
小滴化させることができる。

【００３３】２０００ｒｐｍ，１分間という撹拌によ
り、Ｏ／Ｗ分散系中のパラフィンを目的の粒径とするた
めに必要十分な撹拌エネルギーが得られる。ここで、あ
まりに撹拌速度が早く、撹拌時間が長いと、気泡が巻き
込まれる結果、パラフィン滴が凝集してしまう。一方、
あまりに撹拌速度が遅く撹拌時間が短いと、パラフィン
滴が目的の粒径にならない。

【００３４】(2) Ｏ／Ｗ分散系の調整 更に、液滴系７を７０℃の２５０mlポリビニルアルコー
ル１ｗｔ％水溶液８に添加し、７０℃に保ちながら６枚
羽ディスクタービン使用し３００ｒｐｍで１分間混合・
撹拌した（撹拌操作９）。以上のようにしてＯ／Ｗ分散
系１０を調整した。

【００３５】(3) 芳香族ポリアミドのカプセル外側膜の
生成 ７０℃を維持した恒温槽内において６枚羽根ディスクタ
ービン使用し３００ｒｐｍで０．０２mol （２．１６２
ｇ）のｐ−フェニレンジアミン水溶液１１（５０ml）並
びに０．０２mol （２．１２ｇ）の炭酸ナトリウム水溶
液１２（５０ml）を注入して撹拌・混合（撹拌操作１
３）し、パラフィン液滴外表面で下記「化１」に示す二
塩化イソフタロイル−フェニレンジアミン間の界面重縮
反応を行わせ、芳香族ポリアミドの外側膜を生成させ
る。

【００３６】

【化１】

【００３７】この式に示されるように、Ｏ／Ｗ分散系に
おいて、パラフィン液滴表面に存在する二塩化イソフタ
ロイルと水溶液中に存在するｐ−フェニレンジアミンと
が液−液界面で界面重縮合反応を行わせ、パラ系芳香族
ポリアミドが生じる。こうしてパラフィンからなる芯物
質ポリアミドの外側膜で包み込む。このとき、ｐ−フェ
ニレンジアミン水溶液の注入量は、二塩化イソフタロイ
ルとｐ−フェニレンジアミンとの反応により生じる，パ
ラ系芳香族ポリアミドからなるカプセル膜の厚みを考慮
して決定される。

【００３８】炭酸ナトリウム添加量は二塩化イソフタロ
イルとフェニレンジアミンであるｐ−フェニレンジアミ
ンとが反応しパラ系芳香族ポリアミドを生じる際に発生
する塩化水素の中和ならびに製造時における分散系の安
定性を考慮して０．０２mol（２．１２ｇ）５０ molに
設定されている。ここで、炭酸ナトリウムの添加量が少
なすぎると、溶液は酸性側になり、一方添加量が多くな
るとアルカリ側になる。

【００３９】(4) ポリメタクリル酸メチルのカプセル内
側膜の生成 ７０℃を維持した恒温槽内において６枚羽根ディスクタ
ービン使用し３００ｒｐｍで撹拌・混合を６時間継続し
（撹拌操作１４）、パラフィン液滴内面でメタクリル酸
メチルのラジカル重合反応を進行させポリメタクリル酸
メチルの内側膜を生成することができた。以上のような
方法より蓄熱材（パラフィン）を芳香族ポリアミドなら
びにポリメタクリル酸メチルをそれぞれ外側膜ならびに
内側膜とした二重膜でおおわれたマイクロカプセル１５
を製作することができた。得られたマイクロカプセルに
ついて、顕微鏡写真を撮影して粒径を求めた。その結
果、本実施例１のように粒径５〜１００μｍのマイクロ
カプセルを製造できた。 なお、以上においては融点２
８℃のパラフィンについて説明したが、融点５〜７０℃
のパラフィンについても同様な結果が得られる。また、
以上においては二塩化イソフタロイルの代わりにテレフ
タル酸クロライドを、またｐ−フェニレンジアミンの代
わりにｍ−フェニレンジアミンを使用し同様の操作を行
うことにより同様の性状を有するメタ系芳香族ポリアミ
ドを生成することができる。

【００４０】（実施例２）図２を参照する。 (1) Ｏ／Ｗ分散系の調整 水溶性高分子であるポリビニルアルコール１wt％水溶液
21を６０℃に加熱した後、炭酸ナトリウム22を２．１２
ｇ，フタル酸クロライドである二塩化イソフタル23を
２．０３ｇ，パラフィン（融点２８℃）24を５ｇ添加し
て溶解させる。このようにして、６０℃に加熱すること
により、パラフィンを十分に融解させることができ、界
面張力と粘度を低下させてパラフィンを微小滴化させる
ことができる。

【００４１】二塩化イソフタロイルの添加量は、製造時
における分散系の安定性及び最終的に調整されるカプセ
ル壁の厚みなどを考慮して２．０３ｇに設定されてい
る。ここで、二塩化イソフタロイルの添加量が少なすぎ
ると、最終的に調整されるカプセル壁の厚みが薄くなっ
たり、あるいは被膜されていないカプセルが生成する。
一方、添加量が多くなると、未反応物質としてパラフィ
ン液滴内に残存するため、マイクロカプセルの融点，融
解熱量などの熱特性に影響を及ぼす。

【００４２】炭酸ナトリウム添加量は二塩化イソフタロ
イルとフェニレンジアミンであるｍ−フェニレンジアミ
ンとが反応しメタ系芳香族ポリアミドを生じる際に発生
する塩化水素の中和ならびに製造時における分散系の安
定性を考慮して２．１２ｇに設定されている。ここで、
炭酸ナトリウムの添加量が少なすぎると、溶液は酸性側
になり、一方添加量が多くなると、アルカリ側になる。

【００４３】次に、（パラフィン／二塩化イソフタロイ
ル）が分散した水溶液を６０℃に保ちながら、ホモジナ
イザーにより、２０００ｒｐｍで１分間混合・撹拌した
（撹拌操作25）。以上のようにしてＯ／Ｗ分散系26を調
整した。２０００ｒｐｍ，１分間という撹拌により、Ｏ
／Ｗ分散系中のパラフィンを目的の粒径とするために必
要十分な撹拌エネルギーが得られる。ここで、あまりに
撹拌速度が早く、撹拌時間が長いと、気泡が巻き込まれ
る結果、パラフィン滴が凝集してしまう。一方、あまり
に撹拌速度が遅く撹拌時間が短いと、パラフィン滴が目
的の粒径にならない。

【００４４】(2) マイクロカプセルの調整 更に、前工程で得られたＯ／Ｗ分散系26を４０℃に維持
した恒温槽内において３００ｒｐｍで０．０２mol のフ
ェニレンジアミンを注入して２時間撹拌・混合（撹拌操
作27）し、パラフィン液滴表面で下記「化２」に示すフ
タル酸クロライド−フェニレンジアミン間の界面重合反
応を行わせ、生成重合体膜である芳香族ポリアミドで蓄
熱材（パラフィン）をマイクロカプセル化させる。

【００４５】

【化２】

【００４６】この式に示されるように、Ｏ／Ｗ分散系に
おいて、パラフィン液滴表面に存在する二塩化イソフタ
ロイルと水溶液中に存在するｐ−フェニレンジアミンと
が液−液界面で界面重縮合反応を行わせ、メタ系芳香族
ポリアミドが生じる。こうしてパラフィンからなる芯物
質をメタ系芳香族ポリアミドからなるカプセル壁で包み
込んだ構造のカプセル壁を調整した。

【００４７】このとき、ｍ−フェニレンジアミン水溶液
の注入量は、二塩化イソフタロイルとｍ−フェニレンジ
アミンとの反応により生じる，メタ系芳香族ポリアミド
からなるカプセル膜の厚みを考慮して決定される。

【００４８】６０℃から４０℃に温度を下げることによ
り、このとき二塩化イソフタロイルとｍ−フェニレンジ
アミンとの重縮合反応を緩慢にさせることにより、また
二塩化イソフタロイルのパラフィン中での溶解度を下げ
て界面に多く存在させ、生じるカプセル壁の厚みを制御
し所定の壁厚を調整するためである。

【００４９】(3) マイクロカプセルの精製 ２時間反応を行った後、反応溶液29に極性溶剤であるエ
タノール30を添加して、カプセル化されていないパラフ
ィンを溶解させる。その後、ろ過して残渣を回収した
（ろ過操作31）。この残渣をエタノールで洗浄し（洗浄
操作32）、乾燥する（乾燥操作33）ことによりマイクロ
カプセル34を分離した。得られたマイクロカプセルにつ
いて、顕微鏡写真を撮影して粒径を求めた。その結果、
本実施例２のように粒径５〜１００μｍのマイクロカプ
セルを製造できた。

【００５０】なお、以上においては、融点２８℃のパラ
フィンについて説明したが、融点５〜７０℃のパラフィ
ンについても同様な結果が得られる。また、以上におい
て二塩化イソフタロイルの代わりにテレフタル酸クロラ
イドを、またｍ−フェニレンジアミンの代わりにｐ−フ
ェニレンジアミンを使用し同様の操作を行うことにより
同様の性状を有するパラ系芳香族ポリアミドを生成する
ことができる。

【００５１】

【発明の効果】以上詳述したようにこの発明によれば、
水中で破壊されにくく、確実に熱輸送できる粒径５〜１
００μｍのマイクロカプセルを簡便に製造できるマイク
ロカプセルとその製造方法を提供できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の実施例１に係るマイクロカプセルを
製造するためのフローチャート図。

【図２】この発明の実施例２に係るマイクロカプセルを
製造するためのフローチャート図。

【符号の説明】

１，８，21…ポリビニルアルコール１wt％水溶液、 ２，23…二塩化イソフタロイル、 ３，24…パラフィン、 ４…アゾビス
系開始剤、５…メタクリル酸メチル、
６，９，14，25，27…撹拌操作、７…液滴系、
８…Ｏ／Ｗ分散系、11…ｐ−フェニ
レンジアミン水溶液、 12…炭酸ナトリウム水溶液、
15，34…マイクロカプセル、 22…炭酸
ナトリウム、28…ｍ−フェニレンジアミン水溶液、
29…反応溶液、30…エタノール、
31…ろ過操作、32…エタノール洗浄操作、
33…乾燥操作。

─────────────────────────────────────────────────────

【手続補正書】

【提出日】平成６年４月８日

【手続補正１】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】請求項２

【補正方法】変更

【補正内容】

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 二塩化イソフタイル、メタクリル酸メチ
   ル並びにラジカル重合反応開始剤を融解したパラフィン
   融液をポリビニルアルコール水溶液中で撹拌・混合・分
   散させ予備ラジカル重合反応することによりポリメタク
   リル酸メチルの薄い内側初期膜を形成する所定粒径の液
   滴を生成させる工程と、 上記液滴を所定温度のポリビニルアルコール水溶液に添
   加し撹拌混合させ、所定小粒径の液滴が分散した非水溶
   相／水溶相分散系を生成させる工程と、 上記非水溶相／水溶相分散系を撹拌混合させ、この混合
   液にフェニレンジアミン水溶液を注入し、パラフィン液
   滴外表面で二塩化イソフタロイル−フェニレンジアミン
   間の界面重縮合反応を行わせ、芳香族ポリアミドの外側
   膜を生成させる工程と、 メタクリル酸メチルのラジカル重合反応で上記芳香族ポ
   リアミドの外側膜の内側に所定の厚みのポリメタクリル
   酸メチルを形成する工程とを具備することを特徴とする
   蓄熱用マイクロカプセルの製造方法。
2. 【請求項２】 パラフィンからなる芯物質の周囲に、内
   側にメタクリル酸メチル，外側に芳香族ポリアミドの膜
   を有した二重膜構造を有することを特徴とする蓄熱用マ
   イクロカプセル。
3. 【請求項３】 パラフィンとこれに溶解したフタル酸ク
   ロライドを中和剤を溶解させた水溶性高分子水溶液に分
   散させて撹拌し、非水溶相／水溶相分散系を調整する工
   程と、 フェニレンジアミン水溶液を上記非水溶相／水溶相分散
   系に注入した後、撹拌混合し、パラフィン液滴表面で重
   縮合させた芳香族ポリアミドからなるカプセル壁を生成
   させる工程と、 反応後の非水溶相／水溶相分散系に極性溶剤を添加して
   カプセル化されていないパラフィンを溶解させ、ろ過し
   て残渣を回収し、さらにこの残渣を極性溶材で洗浄し、
   乾燥してマイクロカプセル分離する工程とを具備するこ
   とを特徴とする蓄熱用マイクロカプセルの製造方法。