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JP4956232B2 - Manufacturing method of adsorbent with heat storage function, adsorbent with heat storage function, and canister - Google Patents
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JP4956232B2 - Manufacturing method of adsorbent with heat storage function, adsorbent with heat storage function, and canister - Google Patents

Manufacturing method of adsorbent with heat storage function, adsorbent with heat storage function, and canister Download PDF

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Description

本発明は、温度変化に応じて潜熱の吸収および放出を生じる相変化物質を、高分子化合物からなる外郭中に封入してなる蓄熱カプセルを含んで構成される蓄熱材と、吸着材とを混合する蓄熱機能付吸着材の製造方法および蓄熱機能付吸着材、並びに当該蓄熱機能付吸着材をケース内に充填したキャニスターに関する。   The present invention mixes a heat storage material including a heat storage capsule formed by enclosing a phase change material that absorbs and releases latent heat in response to a temperature change in an outer shell made of a polymer compound, and an adsorbent. The present invention relates to a method for manufacturing an adsorbent with a heat storage function, an adsorbent with a heat storage function, and a canister filled with the adsorbent with a heat storage function in a case.

車両等の内燃機関に供給される蒸散燃料(ガソリン等)が外部(大気中など)に放出されるのを防止するために用いられるキャニスターとして、例えば、吸着式キャニスター、すなわち、車両の停車時等に余剰の蒸散燃料をケース内の吸着材に吸着し、走行時等にはケース内に大気をパージガスとして導入して吸着された蒸散燃料を脱着し、改めて内燃機関等に供給する吸着式キャニスターがある。このような吸着式キャニスターに用いられる吸着材として、例えば、特許文献1には、温度変化に応じて潜熱の吸収および放出を生じる相変化物質を外郭中に封入してなる蓄熱カプセルで構成された蓄熱材と、吸着材とを混合してなる蓄熱機能付吸着材及びその製造方法が開示されている。
上記特許文献1に記載の蓄熱機能付吸着材によれば、吸着材の吸脱着熱による温度の上昇および下降を蓄熱材の蓄熱機能により防止して、吸着材の吸着・脱着性能の低下を防止することができる。
As a canister used to prevent the vaporized fuel (gasoline etc.) supplied to an internal combustion engine such as a vehicle from being released to the outside (in the atmosphere, etc.), for example, an adsorption canister, that is, when the vehicle is stopped An adsorbent canister that adsorbs excess vaporized fuel to the adsorbent in the case, introduces the atmosphere into the case as a purge gas, removes the adsorbed vaporized fuel, and supplies it to the internal combustion engine, etc. is there. As an adsorbent used in such an adsorption canister, for example, Patent Document 1 is configured by a heat storage capsule in which a phase change material that absorbs and releases latent heat according to a temperature change is enclosed in an outer shell. An adsorbent with a heat storage function formed by mixing a heat storage material and an adsorbent and a method for manufacturing the adsorbent are disclosed.
According to the adsorbent with a heat storage function described in Patent Document 1, the heat storage function of the heat storage material prevents the temperature from rising and falling due to the heat of adsorption and desorption of the adsorbent, thereby preventing the adsorption / desorption performance of the adsorbent from deteriorating. can do.

すなわち、一般に、吸着材の吸着性能は吸着材の温度が高くなると低くなり、吸着材の脱着性能は吸着材の温度が低くなると低くなる。従って、吸着材にガス等が吸着されたときに発生する吸着熱により吸着材の温度が上昇すると吸着性能の低下につながる。一方、吸着材からガス等が脱着されたときは脱着による吸熱が起こり、吸着材の温度が下降すると脱着性能の低下につながる。このような吸着・脱着性能の低下は、蓄熱材として、温度変化に応じて潜熱の吸収および放出を生じる相変化物質を外郭中に封入してなる蓄熱カプセル(マイクロカプセル、以下において同じ)を含んで構成することにより、当該相変化物質が相変化する際に潜熱の吸収若しくは放出を行って、吸着材の温度変化を最小限に抑制することができ、蓄熱材を備えないものより高い吸着・脱着性能を得ることができる。   That is, in general, the adsorption performance of the adsorbent decreases as the temperature of the adsorbent increases, and the desorption performance of the adsorbent decreases as the temperature of the adsorbent decreases. Therefore, when the temperature of the adsorbent rises due to the heat of adsorption generated when gas or the like is adsorbed on the adsorbent, the adsorption performance is reduced. On the other hand, when gas or the like is desorbed from the adsorbent, heat absorption due to desorption occurs, and when the temperature of the adsorbent decreases, the desorption performance is reduced. Such a decrease in adsorption / desorption performance includes a heat storage capsule (microcapsule, the same applies hereinafter) in which a phase change material that absorbs and releases latent heat in response to temperature changes is enclosed in the outer shell. It is possible to absorb or release latent heat when the phase change material undergoes a phase change, thereby suppressing the temperature change of the adsorbent to a minimum, and higher adsorption / Desorption performance can be obtained.

従来、上記蓄熱カプセルは、一般に、媒体中においてカプセル化を行い、その後、この媒体を乾燥させて固体化することにより得られる。このような固体化した蓄熱カプセルは、取り扱いが容易で、使い勝手がよいものとして広範囲の用途(例えば、キャニスター)に用いられている。   Conventionally, the above heat storage capsule is generally obtained by encapsulating in a medium, and then drying and solidifying the medium. Such a solidified heat storage capsule is easy to handle and easy to use, and is used for a wide range of applications (for example, canisters).

しかしながら、上記のように媒体中においてカプセル化を行った場合には、蓄熱カプセルの外郭を構成する高分子化合物(例えば、メラミン樹脂)の重合がある程度進むが、重合度は比較的低く、高分子化合物の未反応基が相当数存在し、用途によっては蓄熱カプセルの強度が充分だとは言い切れない。このような比較的強度の低い蓄熱カプセルを水スラリー中で使用する際には、蓄熱カプセルが破壊されるおそれをほぼ考慮する必要がなかったが、当該蓄熱カプセルを乾燥させて固体化した蓄熱カプセルとして利用しようとすると、当該固体化した蓄熱カプセルを比較的強度の高い吸着材等と混合した場合などにおいて、蓄熱カプセルの破壊を生じるおそれがあり、蓄熱カプセルの破壊に伴って蓄熱性能が低下して、吸着・脱着性能が低下するおそれがある。   However, when encapsulating in a medium as described above, polymerization of a polymer compound (for example, melamine resin) constituting the outer shell of the heat storage capsule proceeds to some extent, but the degree of polymerization is relatively low, and the polymer There are a considerable number of unreacted groups in the compound, and it cannot be said that the strength of the heat storage capsule is sufficient depending on the application. When such a heat storage capsule having a relatively low strength is used in the water slurry, there is no need to consider the possibility of the heat storage capsule being destroyed, but the heat storage capsule is dried and solidified. If the heat storage capsule is mixed with an adsorbent with a relatively high strength, etc., the heat storage capsule may be destroyed, and the heat storage performance is reduced as the heat storage capsule is broken. Therefore, the adsorption / desorption performance may be reduced.

また、このような固体化した蓄熱カプセルと吸着材とを混合した蓄熱機能付吸着材を、例えば、キャニスターのケース内に充填した場合などには、当該ケース内の吸着材に吸着されるガソリンなどの蒸散燃料(有機溶剤)が蓄熱カプセルの外郭を破壊あるいは透過して、当該外郭内に封入された相変化物質を外部に漏出させてしまうおそれがある。さらに、当該ケース内に存在する湿気や水分等が蓄熱カプセルの外郭を劣化させて、当該外郭を破壊し、当該外郭内に封入された相変化物質を外部に漏出させてしまうおそれがある。
このような相変化物質の外部への漏出は、蓄熱性能を低下させるとともに、吸着・脱着性能の低下を招くおそれがある。
In addition, when the adsorbent with a heat storage function in which the solidified heat storage capsule and the adsorbent are mixed is filled in a canister case, for example, gasoline adsorbed by the adsorbent in the case The vaporized fuel (organic solvent) may destroy or permeate the outer shell of the heat storage capsule and leak the phase change material enclosed in the outer shell to the outside. Furthermore, moisture, moisture, etc. present in the case may deteriorate the outer shell of the heat storage capsule, destroy the outer shell, and leak the phase change material enclosed in the outer shell to the outside.
Such leakage of the phase change material to the outside may cause deterioration in heat storage performance and decrease in adsorption / desorption performance.

さらに、固体化した蓄熱カプセルの外郭中に封入された相変化物質が相変化することによる膨張と収縮により、固体状の外郭に繰り返し応力を加え、長期間の使用により蓄熱カプセルの外郭が疲労破壊され、相変化物質が漏出して(熱履歴耐久性の低下)、蓄熱性能を低下させるとともに、吸着・脱着性能の低下を招くおそれがある。   In addition, due to the expansion and contraction caused by the phase change of the phase change material enclosed in the outer shell of the solidified heat storage capsule, repeated stress is applied to the solid outer shell, and the outer shell of the heat storage capsule is fatigued due to long-term use. As a result, the phase change material leaks out (decrease in heat history durability), which may reduce the heat storage performance and decrease the adsorption / desorption performance.

上記問題を解決するため、特許文献2には、固体化した蓄熱カプセルの平均粒子径を3.5μm以上とした上で、当該蓄熱カプセルの外郭の膜厚を5nm以上150nm以下の範囲とする蓄熱カプセルの発明が開示されている。   In order to solve the above-mentioned problem, Patent Document 2 discloses a heat storage in which the average particle diameter of the solidified heat storage capsule is 3.5 μm or more, and the film thickness of the outer shell of the heat storage capsule is in the range of 5 nm to 150 nm. A capsule invention is disclosed.

また、同様に、特許文献3には、固体化した蓄熱カプセルの平均粒子径を3.5μm未満とした上で、当該蓄熱カプセルの外郭の膜厚を1nm以上100nm以下の範囲とする蓄熱カプセルの発明が開示されている。   Similarly, Patent Document 3 discloses a thermal storage capsule having a solidified thermal storage capsule with an average particle diameter of less than 3.5 μm and an outer shell thickness of the thermal storage capsule of 1 nm to 100 nm. The invention is disclosed.

上記特許文献2及び3に記載の発明によれば、平均粒子径と膜厚を適宜設定することで、蓄熱カプセルを含む蓄熱材と吸着材とを混合した際に蓄熱カプセルに繰り返し応力や外部圧力が加わった場合でも、蓄熱カプセルの破壊を防止できることとされ、長期間の使用により膨張と収縮を繰り返した場合でも、蓄熱カプセルの外郭が変形することで当該外郭の破壊を防止できる。   According to the inventions described in Patent Documents 2 and 3, when the heat storage material including the heat storage capsule and the adsorbent are mixed, the heat storage capsule is repeatedly subjected to stress and external pressure by appropriately setting the average particle diameter and the film thickness. Even when the heat storage capsule is added, it is supposed that the heat storage capsule can be prevented from being broken, and even when the expansion and contraction are repeated by long-term use, the outer shape of the heat storage capsule can be prevented from being deformed to prevent the outer shell from being broken.

特開2001−145832号公報JP 2001-145832 A 特開2006−63328号公報JP 2006-63328 A 特開2006−63327号公報JP 2006-63327 A

しかしながら、上記特許文献2及び3に記載の発明では、蓄熱カプセルの平均粒子径と膜厚を適宜設定して、その設定範囲内において混合時及び長期間継続使用時における蓄熱カプセルの破壊をある程度防止できるものの、当該設定範囲外においては蓄熱カプセルの破壊を適切に防止するには限度がある。具体的には、蓄熱カプセルの外郭の膜厚は、厚い方が混合時の強度及び耐溶剤性の観点から有利であるが、特許文献2又は3に記載の発明では膜厚が最大でも150nmと比較的薄く、これよりも膜厚を厚くすれば、長期間継続使用時における相変化物質の膨張及び収縮による繰り返し応力に対応できず、蓄熱カプセルの外郭の疲労破壊を誘発して、蓄熱性能の低下(熱履歴耐久性の低下)とともに、吸着・脱着性能の低下をもたらすこととなりかねない。   However, in the inventions described in Patent Documents 2 and 3, the average particle diameter and film thickness of the heat storage capsule are appropriately set to prevent the heat storage capsule from being destroyed to some extent during mixing and long-term continuous use within the set range. Although it is possible, there is a limit to properly preventing the thermal storage capsule from being destroyed outside the set range. Specifically, as for the film thickness of the outer shell of the heat storage capsule, a thicker film is advantageous from the viewpoint of strength and solvent resistance at the time of mixing, but in the invention described in Patent Document 2 or 3, the film thickness is 150 nm at the maximum. If it is relatively thin and thicker than this, it cannot cope with repeated stress due to expansion and contraction of the phase change material during continuous use for a long period of time, and induces fatigue failure of the outer shell of the heat storage capsule, thereby improving the heat storage performance. This may lead to a decrease in adsorption / desorption performance as well as a decrease (decrease in heat history durability).

本発明は、上記の課題に鑑みてなされたものであり、その目的は、蓄熱カプセルを含む蓄熱材と吸着材とを混合した蓄熱機能付吸着材における、混合時の蓄熱カプセルの破壊、耐溶剤性の低下、長期間継続使用時の蓄熱性能の低下(熱履歴耐久性の低下)等を適切に防止して、良好な吸着・脱着性能を維持することができる技術を提供する点にある。   The present invention has been made in view of the above-mentioned problems, and its purpose is to destroy the heat storage capsule during mixing in the adsorbent with a heat storage function in which the heat storage material including the heat storage capsule and the adsorbent are mixed. The present invention provides a technique capable of appropriately preventing deterioration in heat resistance, deterioration in heat storage performance during long-term continuous use (decrease in heat history durability), and the like, and maintaining good adsorption / desorption performance.

[第1構成]
上記目的を達成するための本発明に係る蓄熱機能付吸着材の製造方法は、特許請求の範囲の請求項1に記載した如く、温度変化に応じて潜熱の吸収および放出を生じる相変化物質を、高分子化合物からなる外郭中に封入してなる蓄熱カプセルを含んで構成される蓄熱材と、吸着材とを混合する蓄熱機能付吸着材の製造方法であって、前記蓄熱カプセルの外郭の厚みを、151nm以上300nm以下の範囲に形成した後、前記外郭の表面を、前記高分子化合物の未反応基と反応する基を有する樹脂により被覆し、被覆処理済みの前記蓄熱カプセルを含む前記蓄熱材をバインダーにより成型した成型蓄熱材とするとともに、前記吸着材をバインダーにより成型した成型吸着材としたうえで、前記成型蓄熱材と前記成型吸着材とを混合する点に特徴を有する。
[First configuration]
In order to achieve the above object, a method for producing an adsorbent with a heat storage function according to the present invention comprises a phase change material that absorbs and releases latent heat in accordance with a change in temperature as described in claim 1 of the claims. A method for producing an adsorbent with a heat storage function in which a heat storage material comprising a heat storage capsule enclosed in an outer shell made of a polymer compound and an adsorbent are mixed, and the thickness of the outer shell of the heat storage capsule Is formed in a range of 151 nm to 300 nm, and then the outer surface is coated with a resin having a group that reacts with an unreacted group of the polymer compound, and the heat storage material including the heat storage capsule that has been coated The molded heat storage material is molded with a binder, and the adsorbent is molded with a binder, and the molded heat storage material and the molded adsorbent are mixed. Having.

上記目的を達成するための本発明に係る蓄熱機能付吸着材は、上記第1構成の蓄熱機能付吸着材の製造方法により好適に製造されるものであり、特許請求の範囲の請求項5に記載した如く、温度変化に応じて潜熱の吸収および放出を生じる相変化物質を、高分子化合物からなる外郭中に封入してなる蓄熱カプセルを含んで構成される蓄熱材と、吸着材とを混合した蓄熱機能付吸着材であって、前記蓄熱カプセルの外郭の厚みが、151nm以上300nm以下の範囲に形成されるとともに、前記外郭の表面に、前記高分子化合物の未反応基と反応する基を有する樹脂の被覆層を有し、前記被覆層を有する蓄熱カプセルを含む前記蓄熱材をバインダーにより成型した成型蓄熱材と、前記吸着材をバインダーにより成型した成型吸着材とが、混合されてなる点に特徴を有する。   The adsorbent with a heat storage function according to the present invention for achieving the above object is preferably manufactured by the manufacturing method of the adsorbent with a heat storage function of the first configuration. Claim 5 of the Claims As described, a heat storage material comprising a heat storage capsule formed by enclosing a phase change material that absorbs and releases latent heat in response to a temperature change in an outer shell made of a polymer compound and an adsorbent are mixed. A heat storage function-adsorbing material, wherein the outer shell of the heat storage capsule has a thickness of 151 nm or more and 300 nm or less, and a group that reacts with an unreacted group of the polymer compound on the surface of the outer shell. A molded heat storage material in which the heat storage material including the heat storage capsule having the coating layer is molded with a binder and a molded adsorption material in which the adsorbent is molded with a binder are mixed. It is characterized in that comprising.

上記第1構成によれば、蓄熱カプセルの外郭の厚みを可能な限り厚くするとともに、当該外郭の表面に樹脂からなる被覆層を設けて、耐溶剤性および耐水性を向上させるとともに、熱履歴耐久性を充分なものとすることとなる。
すなわち、蓄熱カプセルの外郭は、相変化物質の周りに高分子化合物が膜を作り、この膜の重合度が重合反応により高められて形成されるが、この膜が薄すぎると、吸着材と混合した場合に当該膜(外郭)が破壊され(混合時の破壊)、また有機溶剤等に接触した場合に当該有機溶剤等が膜を破壊若しくは透過して(耐溶剤性が低下)、外郭中に封入された相変化物質が漏出し蓄熱性能が低下するおそれがある。一方、蓄熱カプセルの外郭中に封入された相変化物質が温度変化を生じると相変化を繰り返しつつ膨張および収縮を生じ、蓄熱カプセルの外郭もこの影響を受けて膨張および収縮を繰り返すが、当該外郭が厚すぎると、当該膨張および収縮により外郭が変形して破壊され、外郭中に封入された相変化物質が漏出し、蓄熱性能が低下(熱履歴耐久性が低下)するおそれがある。
According to the first configuration, the outer shell of the heat storage capsule is made as thick as possible, and a coating layer made of a resin is provided on the outer shell to improve solvent resistance and water resistance, and heat history durability. It will be sufficient.
That is, the outer shell of the heat storage capsule is formed by forming a film of a polymer compound around the phase change material and increasing the degree of polymerization of the film by a polymerization reaction. If the film is too thin, it is mixed with the adsorbent. In this case, the film (outer shell) is destroyed (breakage at the time of mixing), and when it comes into contact with an organic solvent, the organic solvent etc. breaks or permeates the film (reduced solvent resistance) and enters the outer shell. The encapsulated phase change material may leak and heat storage performance may be reduced. On the other hand, when the phase change material encapsulated in the outer shell of the heat storage capsule undergoes a temperature change, the phase change repeats the expansion and contraction, and the outer shell of the heat storage capsule repeatedly expands and contracts due to this influence. If the thickness is too thick, the outer shell is deformed and destroyed by the expansion and contraction, the phase change material enclosed in the outer shell leaks out, and there is a possibility that the heat storage performance is lowered (heat history durability is lowered).

したがって、蓄熱カプセルの外郭は、上記耐溶剤性および熱履歴耐久性が共に低下しない範囲の厚さに設定する必要がある。ここで、耐溶剤性をより充分なものとするためには、蓄熱カプセルの外郭を可能な限り厚く設定する必要があり、従来においては熱履歴耐久性の低下を招くため採用が困難とされていた範囲、すなわち、蓄熱カプセルの外郭の厚さの下限が、151nmとなるように設定する。これにより、外郭が厚くなるため、混合時の強度および耐溶剤性は向上する。そして、上記蓄熱カプセルの外郭の厚さの下限値が151nmという条件下において、熱履歴耐久性を充分なものとするため、蓄熱カプセルの外郭の上限を300nmとする。これにより、151nmよりも薄いことによる混合時の強度および耐溶剤性を充分なものとしつつ、300nmよりも厚いことによる熱履歴耐久性を充分なものとすることができる。
さらに、蓄熱カプセルの外郭が上記範囲内の厚さにある場合には、当該外郭の厚さが比較的厚いため、混合時の強度および耐溶剤性という観点からの蓄熱性能の低下は防止されているものの、熱履歴耐久性という観点からの蓄熱性能の低下を充分に防止できているとは言い難い。そこで、蓄熱カプセルの外郭の表面に樹脂による被覆層を設けて、熱履歴耐久性の向上を図ることができる。すなわち、蓄熱カプセルの外郭は高分子化合物で構成されており、当該高分子化合物には、カプセル化の段階で重合反応が進んでいない未反応基が相当数存在する。この未反応基と反応する基を有する樹脂を、蓄熱カプセルの外郭に被覆して被覆層を設け、未反応基の重合反応を進め、高分子化合物の重合度を高めることで、当該外郭の強度を向上させ、熱履歴耐久性を得るものであり、当該被覆層が、蓄熱カプセルの外表面を拘束して、相変化物質の膨張及び収縮による繰り返し応力が生じても蓄熱カプセルの外郭の疲労破壊を防止することができる。
また、蓄熱カプセルを含む蓄熱材同士を予めバインダーにより成型して成型蓄熱材としておくことで、後に強度の高い吸着材と混合する際に、蓄熱材が接触する面積を低下させ、吸着材による蓄熱カプセルの破壊を防止することができる。同様に吸着材同士を予めバインダーにより成型して成型吸着材としておくことで、後に蓄熱材と混合する際に、吸着材の破壊を防止することができる。
さらに、成型蓄熱材および成型吸着材は、両者共に成型されてある程度の大きさを有することから、混合状態において吸着されるガス等の流れを妨げない程度の空隙を作りつつも、両者の接触面積を確保しており、当該接触面積の低下による蓄熱性能の低下を防止しつつ、ガス等が吸着材に到達できないことによる吸着性能の低下も防止することができる。
Therefore, the outer shell of the heat storage capsule needs to be set to a thickness that does not lower both the solvent resistance and the heat history durability. Here, in order to make the solvent resistance more sufficient, it is necessary to set the outer shell of the heat storage capsule as thick as possible. Conventionally, it is difficult to adopt it because it causes a decrease in the heat history durability. In other words, the lower limit of the outer shell thickness of the heat storage capsule is set to 151 nm. Thereby, since an outline becomes thick, the intensity | strength at the time of mixing and solvent resistance improve. And in order for the heat history durability to be sufficient under the condition that the lower limit value of the outer shell thickness of the heat storage capsule is 151 nm, the upper limit of the outer shell of the heat storage capsule is set to 300 nm. As a result, the strength and solvent resistance during mixing due to being thinner than 151 nm can be made sufficient, and the heat history durability due to being thicker than 300 nm can be made sufficient.
Furthermore, when the outer shell of the heat storage capsule has a thickness within the above range, since the outer shell is relatively thick, a decrease in heat storage performance from the viewpoint of strength and solvent resistance during mixing is prevented. However, it cannot be said that the deterioration of the heat storage performance from the viewpoint of heat history durability is sufficiently prevented. Therefore, it is possible to improve the heat history durability by providing a resin coating layer on the outer surface of the heat storage capsule. That is, the outer shell of the heat storage capsule is composed of a polymer compound, and the polymer compound has a considerable number of unreacted groups that have not undergone a polymerization reaction at the encapsulation stage. The outer shell of the heat storage capsule is coated with a resin having a group that reacts with the unreacted group, and a coating layer is provided to advance the polymerization reaction of the unreacted group and increase the degree of polymerization of the polymer compound, thereby increasing the strength of the outer shell The outer layer of the thermal storage capsule restrains the outer surface of the thermal storage capsule, and the outer shell of the thermal storage capsule is subjected to fatigue failure even when repeated stress is caused by expansion and contraction of the phase change material. Can be prevented.
In addition, the heat storage materials including the heat storage capsules are preliminarily molded with a binder and used as a molded heat storage material, so that when the heat storage material is mixed with a high-strength adsorbent later, the area where the heat storage material comes into contact is reduced. Capsule breakage can be prevented. Similarly, by adsorbing the adsorbents in advance with a binder to form a molded adsorbent, the adsorbent can be prevented from being destroyed when it is mixed with the heat storage material later.
Furthermore, since the molded heat storage material and the molded adsorbent are both molded and have a certain size, the contact area between the two is created while creating a void that does not hinder the flow of gas adsorbed in the mixed state. Therefore, it is possible to prevent a decrease in adsorption performance due to the inability of gas or the like to reach the adsorbent while preventing a decrease in heat storage performance due to a decrease in the contact area.

[第2構成]
上記目的を達成するための本発明に係る蓄熱機能付吸着材の製造方法は、特許請求の範囲の請求項2に記載した如く、温度変化に応じて潜熱の吸収および放出を生じる相変化物質を、高分子化合物からなる外郭中に封入してなる蓄熱カプセルを含んで構成される蓄熱材と、吸着材とを混合する蓄熱機能付吸着材の製造方法であって、前記蓄熱カプセルに対する外郭の体積割合を、5%以上30%以下の範囲に形成するとともに、前記蓄熱カプセルの平均粒子径を、2.8μm以上15μm以下の範囲に形成した後、前記外郭の表面を、前記高分子化合物の未反応基と反応する基を有する樹脂により被覆し、被覆処理済みの前記蓄熱カプセルを含む前記蓄熱材をバインダーにより成型した成型蓄熱材とするとともに、前記吸着材をバインダーにより成型した成型吸着材としたうえで、前記成型蓄熱材と前記成型吸着材とを混合する点に特徴を有する。
[Second configuration]
In order to achieve the above object, a method for producing an adsorbent with a heat storage function according to the present invention comprises a phase change substance that absorbs and releases latent heat in accordance with a temperature change, as described in claim 2 of the claims. A method for producing an adsorbent with a heat storage function in which a heat storage material configured to include a heat storage capsule enclosed in an outer shell made of a polymer compound and an adsorbent are mixed, and the volume of the outer shell with respect to the heat storage capsule The ratio is formed in the range of 5% to 30% and the average particle diameter of the heat storage capsule is formed in the range of 2.8 μm to 15 μm. The heat storage material including the heat storage capsule that has been coated with a resin having a group that reacts with a reactive group is formed into a molded heat storage material using a binder, and the adsorbent is formed using a binder. The molded adsorbent is characterized in that the molded heat storage material and the molded adsorbent are mixed.

上記目的を達成するための本発明に係る蓄熱機能付吸着材は、上記第2構成の蓄熱機能付吸着材の製造方法により好適に製造されるものであり、特許請求の範囲の請求項6に記載した如く、温度変化に応じて潜熱の吸収および放出を生じる相変化物質を、高分子化合物からなる外郭中に封入してなる蓄熱カプセルを含んで構成される蓄熱材と、吸着材とを混合した蓄熱機能付吸着材であって、前記蓄熱カプセルに対する外郭の体積割合が、5%以上30%以下の範囲に形成されるとともに、前記蓄熱カプセルの平均粒子径が、2.8μm以上15μm以下の範囲に形成され、前記外郭の表面に、前記高分子化合物の未反応基と反応する基を有する樹脂の被覆層を有し、前記被覆層を有する蓄熱カプセルを含む前記蓄熱材をバインダーにより成型した成型蓄熱材と、前記吸着材をバインダーにより成型した成型吸着材とが、混合されてなる点に特徴を有する。   The adsorbent with a heat storage function according to the present invention for achieving the above object is preferably manufactured by the method for manufacturing the adsorbent with a heat storage function of the second configuration. As described, a heat storage material comprising a heat storage capsule formed by enclosing a phase change material that absorbs and releases latent heat in response to a temperature change in an outer shell made of a polymer compound and an adsorbent are mixed. An adsorbent with a heat storage function, wherein a volume ratio of the outer shell to the heat storage capsule is formed in a range of 5% to 30%, and an average particle diameter of the heat storage capsule is 2.8 μm to 15 μm. The heat storage material including a heat storage capsule having a coating layer of resin that has a resin layer having a group that reacts with an unreacted group of the polymer compound is formed on a surface of the outer shell using a binder. The molded heat storage material and the molded adsorbent obtained by molding the adsorbent with a binder are characterized in that they are mixed.

上記第2構成によれば、蓄熱カプセルの平均粒子径および蓄熱カプセルにおける外郭の体積割合を適切な範囲内にするとともに、当該外郭の表面に樹脂からなる被覆層を設けて、混合時の強度、耐溶剤性および耐水性を向上させるとともに、熱履歴耐久性を充分なものとする。
すなわち、蓄熱カプセルの平均粒子径が小さ過ぎると、外郭中に封入できる相変化物質の量が少なくなって蓄熱性能が低下してしまうとともに、混合時の強度および耐溶剤性が低下するおそれがある。蓄熱カプセルの平均粒子径が大き過ぎると、蓄熱カプセルの外郭も厚くなり、相変化物質の膨張および収縮による繰り返し応力により外郭が破壊され、熱履歴耐久性が低下してしまうおそれがある。したがって、平均粒子径は、蓄熱性能、混合時の強度、耐溶剤性が低下せず、熱履歴耐久性が低下しない範囲で適切に設定する必要がある。具体的には、平均粒子径が2.8μmより小さいと、蓄熱性能、混合時の強度、耐溶剤性が低下し、平均粒子径が15μmより大きいと、熱履歴耐久性が低下する。
よって、平均粒子径を、2.8μm以上15μm以下の範囲に設定する。
また、平均粒子径が上記範囲となっていても、蓄熱カプセルにおける外郭の体積割合が変化すると、上記蓄熱性能、混合時の強度、耐溶剤性、熱履歴耐久性が低下するおそれがある。したがって、上記平均粒子径の範囲において上記蓄熱性能、混合時の強度、耐溶剤性、熱履歴耐久性が低下しない範囲として、蓄熱カプセルにおける外郭の体積割合が5%以上30%以下の範囲に設定する。
さらに、蓄熱カプセルが上記範囲内にある場合には、蓄熱カプセルの外郭の厚さが比較的厚いため、混合時の強度、耐溶剤性という観点からの蓄熱性能の低下は防止されているものの、熱履歴耐久性という観点からの蓄熱性能の低下を充分に防止できているとは言い難い。そこで、蓄熱カプセルの外郭の表面に樹脂による被覆層を設けて、熱履歴耐久性の向上を図ることができる。すなわち、蓄熱カプセルの外郭は高分子化合物で構成されており、当該高分子化合物には、カプセル化の段階で重合反応が進んでいない未反応基が相当数存在する。この未反応基と反応する基を有する樹脂を、蓄熱カプセルの外郭に被覆して被覆層を設け、未反応基の重合反応を進め、高分子化合物の重合度を高めることで、当該外郭の強度を向上させ、熱履歴耐久性を得るものであり、当該被覆層が、蓄熱カプセルの外表面を拘束して、相変化物質の膨張及び収縮による繰り返し応力が生じても蓄熱カプセルの外郭の疲労破壊を防止することができる。
また、蓄熱カプセルを含む蓄熱材同士を予めバインダーにより成型して成型蓄熱材としておくことで、後に強度の高い吸着材と混合する際に、蓄熱材が接触する面積を低下させ、吸着材による蓄熱カプセルの破壊を防止することができる。同様に吸着材同士を予めバインダーにより成型して成型吸着材としておくことで、後に蓄熱材と混合する際に、吸着材の破壊を防止することができる。
さらに、成型蓄熱材および成型吸着材は、両者共に成型されてある程度の大きさを有することから、混合状態において吸着されるガス等の流れを妨げない程度の空隙を作りつつも、両者の接触面積を確保しており、当該接触面積の低下による蓄熱性能の低下を防止しつつ、ガス等が吸着材に到達できないことによる吸着性能の低下も防止することができる。
According to the second configuration, the average particle diameter of the heat storage capsule and the volume ratio of the outer shell in the heat storage capsule are within an appropriate range, and the coating layer made of resin is provided on the surface of the outer shell. Solvent resistance and water resistance are improved, and heat history durability is sufficient.
That is, if the average particle size of the heat storage capsule is too small, the amount of phase change material that can be enclosed in the outer shell is reduced and heat storage performance is deteriorated, and strength and solvent resistance during mixing may be decreased. . If the average particle size of the heat storage capsule is too large, the outer shell of the heat storage capsule is also thickened, and the outer shell is destroyed by repeated stress due to the expansion and contraction of the phase change material, which may reduce the heat history durability. Therefore, the average particle size needs to be appropriately set within a range in which the heat storage performance, the strength at the time of mixing, and the solvent resistance are not lowered and the heat history durability is not lowered. Specifically, when the average particle size is smaller than 2.8 μm, the heat storage performance, strength at the time of mixing, and solvent resistance are lowered, and when the average particle size is larger than 15 μm, the heat history durability is lowered.
Therefore, the average particle diameter is set in the range of 2.8 μm to 15 μm.
Even if the average particle diameter is in the above range, if the volume ratio of the outer shell in the heat storage capsule changes, the heat storage performance, strength at the time of mixing, solvent resistance, and heat history durability may be lowered. Therefore, the volume ratio of the outer shell in the heat storage capsule is set in the range of 5% or more and 30% or less as the range in which the heat storage performance, the strength at the time of mixing, the solvent resistance, and the heat history durability are not lowered in the range of the average particle diameter. To do.
Furthermore, when the heat storage capsule is within the above range, the thickness of the outer shell of the heat storage capsule is relatively thick, so that deterioration in heat storage performance from the viewpoint of mixing strength and solvent resistance is prevented, It cannot be said that the deterioration of the heat storage performance from the viewpoint of heat history durability is sufficiently prevented. Therefore, it is possible to improve the heat history durability by providing a resin coating layer on the outer surface of the heat storage capsule. That is, the outer shell of the heat storage capsule is composed of a polymer compound, and the polymer compound has a considerable number of unreacted groups that have not undergone a polymerization reaction at the encapsulation stage. The outer shell of the heat storage capsule is coated with a resin having a group that reacts with the unreacted group, and a coating layer is provided to advance the polymerization reaction of the unreacted group and increase the degree of polymerization of the polymer compound, thereby increasing the strength of the outer shell. The outer layer of the thermal storage capsule restrains the outer surface of the thermal storage capsule, and the outer shell of the thermal storage capsule is subjected to fatigue failure even when repeated stress is caused by expansion and contraction of the phase change material. Can be prevented.
In addition, the heat storage materials including the heat storage capsules are preliminarily molded with a binder and used as a molded heat storage material, so that when the heat storage material is mixed with a high-strength adsorbent later, the area where the heat storage material comes into contact is reduced. Capsule breakage can be prevented. Similarly, by adsorbing the adsorbents in advance with a binder to form a molded adsorbent, the adsorbent can be prevented from being destroyed when it is mixed with the heat storage material later.
Furthermore, since the molded heat storage material and the molded adsorbent are both molded and have a certain size, the contact area between the two is created while creating a void that does not hinder the flow of gas adsorbed in the mixed state. Therefore, it is possible to prevent a decrease in adsorption performance due to the inability of gas or the like to reach the adsorbent while preventing a decrease in heat storage performance due to a decrease in the contact area.

[第3構成]
本発明に係る蓄熱機能付吸着材の製造方法は、特許請求の範囲の請求項3に記載した如く、上記第1又は第2構成の蓄熱機能付吸着材の製造方法の構成に加えて、初期加熱温度で加熱して前記外郭を形成する外郭形成処理を経てカプセル化を行った後、完成した前記蓄熱カプセルを、前記初期加熱温度より高い再加熱温度で再加熱処理する点に特徴を有する。
[Third configuration]
The manufacturing method of the adsorbent with a heat storage function according to the present invention includes an initial stage in addition to the configuration of the manufacturing method of the adsorbent with a heat storage function according to the first or second configuration. After encapsulating through an outer shell forming process for forming the outer shell by heating at a heating temperature, the completed heat storage capsule is reheated at a reheating temperature higher than the initial heating temperature.

本発明に係る蓄熱機能付吸着材は、上記第3構成の蓄熱機能付吸着材の製造方法により好適に製造されるものであり、特許請求の範囲の請求項7に記載した如く、上記第1又は第2構成の蓄熱機能付吸着材の構成に加えて、初期加熱温度で加熱して前記外郭を形成する外郭形成処理を経てカプセル化を行って前記蓄熱カプセルを完成した後、前記初期加熱温度より高い再加熱温度で再加熱処理された前記蓄熱カプセルを含んで構成される点に特徴を有する。   The adsorbent with a heat storage function according to the present invention is preferably manufactured by the method for manufacturing the adsorbent with a heat storage function of the third configuration, and as described in claim 7 of the claims, the first Alternatively, in addition to the configuration of the adsorbent with a heat storage function of the second configuration, after the capsule is encapsulated through an outer shell forming process for forming the outer shell by heating at an initial heating temperature, the initial heating temperature is It is characterized by comprising the heat storage capsule reheated at a higher reheating temperature.

上記第3構成によれば、蓄熱カプセルの外郭を構成する高分子化合物を初期加熱温度(一般に70℃〜80℃程度)で加熱して、当該高分子化合物の重合度を上昇させることで外郭を形成する外郭形成処理を行ってカプセル化し、この後、完成した蓄熱カプセルの外郭を構成する高分子化合物の重合度をさらに向上させるため、初期加熱温度より高い再加熱温度で再加熱処理を行うことができる。
すなわち、上記外郭形成処理において形成された高分子化合物の重合度が低い場合であっても、完成した蓄熱カプセルを改めて初期加熱温度よりも高い再加熱温度(100℃〜140℃程度)で再加熱処理を行うことにより、当該高分子化合物の重合度をより向上させて、緻密で強固な外郭を構成することができる。
これにより、外郭を構成する高分子化合物の重合度を向上させて、蓄熱カプセルの強度のみならず、耐溶剤性、耐水性、熱履歴耐久性をも向上させた蓄熱カプセルを得ることができ、蓄熱性能を充分なものとすることができる。
上記再加熱処理は、蓄熱カプセルの外郭が外郭形成処理において初期加熱温度(比較的低温状態)で形成されて、完成した固体状の蓄熱カプセルを再加熱温度により再加熱することによっても行なうことができる。
[第4構成]
本発明に係る蓄熱機能付吸着材の製造方法は、特許請求の範囲の請求項4に記載した如く、上記第1〜3構成の何れか一つに記載の蓄熱機能付吸着材の製造方法の構成に加えて、前記高分子化合物が、メラミン樹脂であり、前記高分子化合物の未反応基と反応する基を有する樹脂が、ポリビニルアルコールである点に特徴を有する。
本発明に係る蓄熱機能付吸着材は、上記第4構成の蓄熱機能付吸着材の製造方法により好適に製造されるものであり、特許請求の範囲の請求項8に記載した如く、上記第1〜3構成の何れか一つに記載の蓄熱機能付吸着材の構成に加えて、前記高分子化合物が、メラミン樹脂であり、前記高分子化合物の未反応基と反応する基を有する樹脂が、ポリビニルアルコールである点に特徴を有する。
According to the said 3rd structure, the high molecular compound which comprises the outline of a thermal storage capsule is heated by initial heating temperature (generally about 70 degreeC-80 degreeC), and an outline is raised by raising the polymerization degree of the said high molecular compound. Encapsulate by forming the outer shell to be formed, and then perform a reheating treatment at a reheating temperature higher than the initial heating temperature in order to further improve the polymerization degree of the polymer compound constituting the outer shell of the completed heat storage capsule. Can do.
That is, even when the degree of polymerization of the polymer compound formed in the outer shell forming process is low, the completed heat storage capsule is reheated at a reheating temperature (about 100 ° C. to 140 ° C.) higher than the initial heating temperature. By performing the treatment, the degree of polymerization of the polymer compound can be further improved to form a dense and strong outer shell.
Thereby, the degree of polymerization of the polymer compound constituting the outer shell can be improved, and not only the strength of the heat storage capsule, but also the heat storage capsule with improved solvent resistance, water resistance, and heat history durability can be obtained, The heat storage performance can be made sufficient.
The reheating process can also be performed by forming the outer shell of the heat storage capsule at the initial heating temperature (relatively low temperature) in the outer shell forming process and reheating the completed solid heat storage capsule at the reheating temperature. it can.
[Fourth configuration]
The method for producing an adsorbent with a heat storage function according to the present invention is the method for producing an adsorbent with a heat storage function according to any one of the first to third configurations as described in claim 4 of the claims. In addition to the configuration, the polymer compound is a melamine resin, and the resin having a group that reacts with an unreacted group of the polymer compound is polyvinyl alcohol.
The adsorbent with a heat storage function according to the present invention is preferably manufactured by the method for manufacturing the adsorbent with a heat storage function of the fourth configuration, and as described in claim 8 of the claims, the first In addition to the configuration of the adsorbent with a heat storage function according to any one of -3 configurations, the polymer compound is a melamine resin, and a resin having a group that reacts with an unreacted group of the polymer compound, It is characterized in that it is polyvinyl alcohol.

上記第4構成によれば、蓄熱カプセルの外郭を構成する高分子化合物としてのメラミン樹脂の表面において重合反応が行われたにもかかわらず、未反応で残存している未反応基に、反応する基を有する樹脂としてのポリビニルアルコールが被覆されて、当該未反応基及び反応する基が反応し重合反応が進むことにより、メラミン樹脂とポリビニルアルコールとの結合が強くなり、蓄熱カプセルの外郭の強度が向上することとなる。
特に、ポリビニルアルコールは、親水性の樹脂の中でも特に水酸基を多く含み、かつ熱可塑性樹脂であることから、メラミン樹脂の表面に被覆することにより、被覆された被覆層のガスバリア性、柔軟性および成膜性をより一層高いものとすることができる。また、メラミン樹脂は、機械的強度が強く、ガスバリア性の高い疎水性の樹脂である。したがって、蓄熱カプセルの外郭の強度をより一層強化して、相変化物質の膨張および収縮による繰り返し応力に充分に対抗することができる。
よって、混合時の強度、耐溶剤性の向上のみならず、熱履歴耐久性の向上をも図ることができる。
According to said 4th structure, it reacts with the unreacted unreacted group, although polymerization reaction was performed in the surface of the melamine resin as a high molecular compound which comprises the outline of a thermal storage capsule. When polyvinyl alcohol as a resin having a group is coated and the unreacted group and the reactive group react and the polymerization reaction proceeds, the bond between the melamine resin and polyvinyl alcohol is strengthened, and the strength of the outer shell of the heat storage capsule is increased. Will be improved.
In particular, polyvinyl alcohol is a thermoplastic resin that contains a large amount of hydroxyl groups among hydrophilic resins and is coated on the surface of the melamine resin, so that the gas barrier properties, flexibility, and composition of the coated layer are covered. The film property can be further enhanced. Melamine resin is a hydrophobic resin having high mechanical strength and high gas barrier properties. Therefore, the strength of the outer shell of the heat storage capsule can be further strengthened to sufficiently counter the repeated stress caused by the expansion and contraction of the phase change material.
Therefore, not only the strength at the time of mixing and solvent resistance can be improved, but also the heat history durability can be improved.

[第5構成]
本発明に係るキャニスターは、特許請求の範囲の請求項9に記載した如く、上記第1〜4構成の何れか一つに記載の蓄熱機能付吸着材を、ケース内に充填してなる点に特徴を有する。
[Fifth configuration]
A canister according to the present invention is, as described in claim 9 of the claims, filled with a heat storage function adsorbent according to any one of the first to fourth configurations in a case. Has characteristics.

上記第5構成によれば、強度の強化された蓄熱カプセルを含む蓄熱材(成型蓄熱材)と吸着材(成型吸着材)とを混合して、キャニスターのケース内に充填することができ、当該蓄熱材(成型蓄熱材)と吸着材(成型吸着材)との混合時およびケース内への充填時に蓄熱カプセルが破壊されること無く、良好な蓄熱性能、吸着・脱着性能を発揮することができる。
また、キャニスターのケース内にガソリンなどの蒸散燃料や水分が導入されたとしても、蓄熱カプセルの耐溶剤性および耐水性は向上しているので、蓄熱カプセルが破壊され、相変化物質が漏出することはないため、蓄熱性能の低下はなく、良好な蓄熱性能、吸着・脱着性能を発揮することができる。
さらに、キャニスターのケース内の温度変化による相変化物質の膨張および収縮による繰り返し応力が、蓄熱カプセルの外郭に加わったとしても、当該外郭はこの力に耐えうる強度を備えており破壊されることはないため、長期間の使用により膨張および収縮が繰り返されたとしても蓄熱性能の低下はなく、良好な蓄熱性能、吸着・脱着性能を発揮することができる。
したがって、上記蓄熱機能付吸着材は、キャニスターに好適に用いることができる。
According to the fifth configuration, the heat storage material (molded heat storage material) including the heat storage capsule with enhanced strength and the adsorbent (molded adsorbent) can be mixed and filled in the case of the canister, Good heat storage performance and adsorption / desorption performance can be achieved without destroying the heat storage capsule when mixing the heat storage material (molded heat storage material) and adsorbent (molded adsorbent) and filling the case. .
In addition, even if transpiration fuel such as gasoline or moisture is introduced into the canister case, the heat storage capsule has improved solvent resistance and water resistance, so the heat storage capsule is destroyed and phase change substances leak out. Therefore, there is no decrease in heat storage performance, and good heat storage performance and adsorption / desorption performance can be exhibited.
Furthermore, even if repeated stress due to expansion and contraction of the phase change material due to temperature change in the canister case is applied to the outer shell of the heat storage capsule, the outer shell has the strength to withstand this force and is not destroyed. Therefore, even if expansion and contraction are repeated after long-term use, the heat storage performance is not lowered, and good heat storage performance and adsorption / desorption performance can be exhibited.
Therefore, the adsorbent with a heat storage function can be suitably used for a canister.

本発明に係る蓄熱機能付吸着材7の製造方法(以下、本方法と略称する)の実施形態について、図面に基づいて説明する。
〔第1実施形態〕
本方法は、図1及び図2に示すように、温度変化に応じて潜熱の吸収および放出を生じる相変化物質1を、高分子化合物8からなる外郭2中に封入してなる蓄熱カプセル4を含んで構成される蓄熱材5と、吸着材6とを混合する蓄熱機能付吸着材7の製造方法であり、上記蓄熱カプセル4について、当該蓄熱カプセル4の外郭2の厚みを所定の範囲の厚さに形成した後、当該外郭2の表面に樹脂9の被覆層3を設け、被覆処理済みの蓄熱カプセル4を含む蓄熱材5をバインダー10により成型した成型蓄熱材5aとするとともに、吸着材6をバインダー10により成型した成型吸着材6aとしたうえで、成型蓄熱材5aと成型吸着材6aとを混合するものである。
図1は、蓄熱カプセル4の概略構成を示す図であり、図2は、後述する粉末状の蓄熱カプセル4(実質的にこの蓄熱カプセル4が蓄熱機能を果たす)がバインダー10により成型される成型蓄熱材5aの製造過程、粉末状の吸着材6がバインダー10により成型される成型吸着材6aの製造過程、成型蓄熱材5aと成型吸着材6aとを混合して製造される蓄熱機能付吸着材7の製造過程を示す図である。
An embodiment of a method for producing the adsorbent with heat storage function 7 according to the present invention (hereinafter abbreviated as the present method) will be described with reference to the drawings.
[First Embodiment]
In this method, as shown in FIGS. 1 and 2, a heat storage capsule 4 in which a phase change material 1 that absorbs and releases latent heat according to a temperature change is enclosed in a shell 2 made of a polymer compound 8 is used. It is a manufacturing method of the adsorbent 7 with a heat storage function which mixes the heat storage material 5 comprised and the adsorbent 6, and the thickness of the outer shell 2 of the heat storage capsule 4 is a thickness within a predetermined range for the heat storage capsule 4 Then, the coating layer 3 of the resin 9 is provided on the surface of the outer shell 2, and the heat storage material 5 including the heat storage capsule 4 that has been coated is formed into a molded heat storage material 5 a formed by the binder 10, and the adsorbent 6 The molded heat storage material 5a and the molded adsorbent 6a are mixed together with the molded adsorbent 6a molded by the binder 10.
FIG. 1 is a diagram showing a schematic configuration of the heat storage capsule 4, and FIG. 2 is a diagram in which a powdery heat storage capsule 4 (substantially the heat storage capsule 4 fulfills a heat storage function) described later is molded by a binder 10. Production process of heat storage material 5a, production process of molded adsorbent 6a in which powdered adsorbent 6 is molded by binder 10, adsorbent with heat storage function produced by mixing molded heat storage material 5a and molded adsorbent 6a FIG.

[蓄熱カプセル4]
蓄熱カプセル4は、図1に示すように、温度変化に応じて潜熱の吸収および放出を生じる相変化物質1を外郭2中に封入してなるマイクロカプセルにより構成される。
上記相変化物質1としては、相変化に伴って潜熱の吸収および放出を生じる化合物であれば、特に制限されないが、蓄熱機能付吸着材7の用途に対応して相変化を生じる温度(例えば融点、凝固点など)を選択することができ、例えば、融点が−150℃〜100℃程度、キャニスター用として好ましくは、0℃〜50℃程度の有機化合物および無機化合物からなる。具体的に例示すると、テトラデカン、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、エイコサン、ヘンイコサン、ドコサンなどの直鎖の脂肪族炭化水素、天然ワックス、石油ワックス、LiNO3・3H2O、Na2SO4・10H2O、Na2HPO4・12H2Oなどの無機化合物の水和物、カプリン酸、ラウリン酸等の脂肪酸、炭素数が12〜15の高級アルコール、パルミチン酸メチル等のエステル化合物などを用いることができる。なお、相変化としては、固体−液体間等の相変化を例示することができる。
上記相変化物質1は、上記から選ばれる2種以上の化合物を併用してもよい。2種以上の相変化物質1を併用する場合、各相変化物質1の相変化を生じる温度の差が、0℃〜100℃程度、キャニスター用として好ましくは、0℃〜15℃となるような組み合わせが好ましい。
また、相変化物質1の過冷却現象を防止するために、必要に応じて相変化物質1の融点より高融点の化合物を添加して用いてもよい。
[Heat storage capsule 4]
As shown in FIG. 1, the heat storage capsule 4 is configured by a microcapsule in which a phase change material 1 that absorbs and releases latent heat according to a temperature change is enclosed in an outer shell 2.
The phase change material 1 is not particularly limited as long as it is a compound that absorbs and releases latent heat in accordance with the phase change, but the temperature at which the phase change occurs corresponding to the use of the adsorbent 7 with a heat storage function (for example, the melting point) The freezing point may be selected from organic compounds and inorganic compounds having a melting point of about −150 ° C. to 100 ° C., preferably about 0 ° C. to 50 ° C. Specific examples include straight-chain aliphatic hydrocarbons such as tetradecane, pentadecane, hexadecane, heptadecane, octadecane, nonadecane, eicosane, heikosan, docosan, natural wax, petroleum wax, LiNO 3 .3H 2 O, Na 2 SO 4.・ Hydrates of inorganic compounds such as 10H 2 O and Na 2 HPO 4 · 12H 2 O, fatty acids such as capric acid and lauric acid, higher alcohols having 12 to 15 carbon atoms, ester compounds such as methyl palmitate, etc. Can be used. In addition, as a phase change, phase changes, such as between solid-liquid, can be illustrated.
The phase change material 1 may be used in combination of two or more compounds selected from the above. When two or more kinds of phase change materials 1 are used in combination, the difference in temperature causing the phase change of each phase change material 1 is about 0 ° C. to 100 ° C., preferably 0 ° C. to 15 ° C. for canisters. A combination is preferred.
Further, in order to prevent the supercooling phenomenon of the phase change material 1, a compound having a melting point higher than that of the phase change material 1 may be added as necessary.

そして、これらを芯材料として、例えば、コアセルベーション法、in−situ法(界面反応法)等の公知の方法により、マイクロカプセルとしたものを蓄熱カプセル4として用いることができる。例えば、相変化物質1を媒体中で界面活性剤等の乳化剤を用いて乳化し、これに後述する所望の高分子化合物8に対応する初期縮合物(プレポリマー)を添加した後、70℃程度に加熱し、重合反応を進めることにより外郭2を有し(初期加熱温度で加熱して、外郭2を形成する外郭形成処理に相当)、相変化物質1を外郭2中に封入した蓄熱カプセル4の分散液(スラリー)を調整することができる。
反応終了後、上記蓄熱カプセル4の分散液にポリビニルアルコールを加え、再度攪拌を行った後、スプレードライ法にて乾燥することによって、メラミン樹脂からなる外郭2の表面にポリビニルアルコールからなる被覆層3を形成した粉末状の蓄熱カプセル4を得ることができる。
And these can be used as the heat storage capsule 4 by using these as core materials, for example, microcapsules by a known method such as a coacervation method or an in-situ method (interface reaction method). For example, the phase change material 1 is emulsified in a medium using an emulsifier such as a surfactant, and an initial condensate (prepolymer) corresponding to a desired polymer compound 8 described later is added thereto, and then about 70 ° C. The heat storage capsule 4 which has the outer shell 2 by heating the polymer and reacting the polymerization reaction (corresponding to the outer shell forming process for forming the outer shell 2 by heating at the initial heating temperature) and enclosing the phase change material 1 in the outer shell 2. The dispersion liquid (slurry) can be adjusted.
After completion of the reaction, polyvinyl alcohol is added to the dispersion liquid of the heat storage capsule 4, stirred again, and dried by a spray drying method, whereby the coating layer 3 made of polyvinyl alcohol is formed on the surface of the outer shell 2 made of melamine resin. Can be obtained.

蓄熱カプセル4の外郭2の厚み(膜厚)は、相変化物質1および外郭2を構成する高分子化合物8の量、相変化物質1を乳化する際の攪拌速度、時間、温度等を調整することにより、151nm以上300nm以下の範囲に設定する。
蓄熱カプセル4の外郭2の厚さの下限値を151nmと設定すると、外郭2を可能な限り厚くして、従来、熱履歴耐久性との関係から採用が困難とされていた範囲において、混合時の強度および耐溶剤性を向上させることができる。そして、上記蓄熱カプセル4の外郭2の厚さの下限値が151nmという条件下において、熱履歴耐久性を充分なものとするため、蓄熱カプセル4の外郭2の厚さの上限値を300nmとする。これにより、151nmよりも薄いことによる混合時の強度および耐溶剤性の低下を防止しつつ、300nmよりも厚いことによる熱履歴耐久性の低下を防止することができる。
蓄熱カプセル4の外郭2の厚み(膜厚)は、好ましくは185nm〜250nm、より好ましくは200nm〜240nm、最も好ましくは220nmである。この範囲とすることで、従来、採用が困難とされていた膜厚が比較的厚い場合においても、熱履歴耐久性を充分なものとしつつ、混合時の強度および耐溶剤性を向上させることができる。具体的には、上記外郭2の厚みの下限を、好ましくは185nm、より好ましくは200nmとすることにより、混合時の強度および耐溶剤性を、より一層向上させることができ、上記外郭2の厚みの上限を、好ましくは250nm、より好ましくは240nmとすることにより、熱履歴耐久性の低下をより一層防止することができる。特に、上記外郭2の厚みを、220nmとすることにより、混合時の強度および耐溶剤性の向上ならびに熱履歴耐久性の低下の防止を両立させて、最良の状態とすることができた。
ここで、蓄熱カプセル4の外郭2の厚み(膜厚)が151nmのとき、蓄熱カプセル4に対する外郭2の体積割合は30%であって、蓄熱カプセル4の平均粒子径は3.6μmであり、外郭2の厚みが160nmのとき、体積割合は20%程度であって、平均粒子径は3.5μm程度であった。同様に、外郭2の厚みが185nmのとき、体積割合は16%程度であって、平均粒子径は6μm程度であり、外郭2の厚みが200nmのとき、体積割合は14%程度であって、平均粒子径は7μm程度であった。また、同様に、外郭2の厚みが220nmのとき、体積割合は17%程度であって、平均粒子径は7μm程度であった。
なお、上記外郭2の厚み(膜厚)は、蓄熱カプセル4の固形物をミクロトームにより切断した断面を走査顕微鏡で観察することにより測定した。
上記重合反応を行う時間は1時間以上5時間以下であり、温度は70℃以上90℃以下である。上記外郭2の厚み(膜厚)は、所望のカプセル粒径になるように相変化物質1を乳化させ、そこに外郭2を構成する高分子化合物8を所定量添加することにより、制御することができる。添加する高分子化合物8の量は、所望の、蓄熱カプセル4の平均粒子径、外郭2の厚み(膜厚)、蓄熱カプセル4に対する外郭2の体積割合により計算して、求めた。
The thickness (film thickness) of the outer shell 2 of the heat storage capsule 4 adjusts the amount of the phase change material 1 and the polymer compound 8 constituting the outer shell 2, the stirring speed when emulsifying the phase change material 1, time, temperature, and the like. Accordingly, the range is set to 151 nm or more and 300 nm or less.
When the lower limit of the thickness of the outer shell 2 of the heat storage capsule 4 is set to 151 nm, the outer shell 2 is made as thick as possible, and in the range that has conventionally been difficult to adopt due to the relationship with thermal history durability, Strength and solvent resistance can be improved. And in order to make heat history durability sufficient under the conditions that the lower limit of the thickness of the outer shell 2 of the heat storage capsule 4 is 151 nm, the upper limit of the thickness of the outer shell 2 of the heat storage capsule 4 is set to 300 nm. . Accordingly, it is possible to prevent a decrease in heat history durability due to being thicker than 300 nm while preventing a decrease in strength and solvent resistance during mixing due to being thinner than 151 nm.
The thickness (film thickness) of the outer shell 2 of the heat storage capsule 4 is preferably 185 nm to 250 nm, more preferably 200 nm to 240 nm, and most preferably 220 nm. By setting this range, it is possible to improve the strength and solvent resistance at the time of mixing while making the heat history durability sufficient even when the film thickness that has been conventionally difficult to adopt is relatively thick. it can. Specifically, by setting the lower limit of the thickness of the outer shell 2 to preferably 185 nm, more preferably 200 nm, the strength and solvent resistance during mixing can be further improved, and the thickness of the outer shell 2 is increased. By making the upper limit of preferably 250 nm, more preferably 240 nm, it is possible to further prevent the heat history durability from being lowered. In particular, by setting the thickness of the outer shell 2 to 220 nm, it was possible to achieve both the improvement in strength and solvent resistance at the time of mixing and the prevention of a decrease in heat history durability, and the best state.
Here, when the thickness (film thickness) of the outer shell 2 of the heat storage capsule 4 is 151 nm, the volume ratio of the outer shell 2 to the heat storage capsule 4 is 30%, and the average particle diameter of the heat storage capsule 4 is 3.6 μm, When the thickness of the outer shell 2 was 160 nm, the volume ratio was about 20%, and the average particle size was about 3.5 μm. Similarly, when the thickness of the outer shell 2 is 185 nm, the volume ratio is about 16%, the average particle diameter is about 6 μm, and when the outer shell 2 thickness is 200 nm, the volume ratio is about 14%, The average particle size was about 7 μm. Similarly, when the thickness of the outer shell 2 is 220 nm, the volume ratio is about 17% and the average particle diameter is about 7 μm.
In addition, the thickness (film thickness) of the outer shell 2 was measured by observing a cross section obtained by cutting the solid of the heat storage capsule 4 with a microtome with a scanning microscope.
The time for performing the polymerization reaction is 1 hour or more and 5 hours or less, and the temperature is 70 ° C. or more and 90 ° C. or less. The thickness (film thickness) of the outer shell 2 is controlled by emulsifying the phase change material 1 so as to have a desired capsule particle diameter, and adding a predetermined amount of the polymer compound 8 constituting the outer shell 2 thereto. Can do. The amount of the polymer compound 8 to be added was determined by calculation based on the desired average particle diameter of the heat storage capsule 4, the thickness (film thickness) of the outer shell 2, and the volume ratio of the outer shell 2 to the heat storage capsule 4.

蓄熱カプセル4(マイクロカプセル)の外郭2としては、公知の高分子化合物8を特に制限なく用いることができるが、例えば、ホルムアルデヒド−メラミン樹脂、メラミン樹脂、ホルムアルデヒド−尿素樹脂、尿素樹脂、尿素−ホルムアルデヒド−ポリアクリル酸共重合体、ポリスチレン、ポリ酢酸ビニル、ポリアクリロニトリル、ポリエチレン、ポリブチルメタクリレート、ゼラチン等を用いることができる。好ましくは、熱硬化性樹脂、特にメラミン樹脂を用いるとよい。
蓄熱カプセル4の外郭2と相変化物質1との重量比(外郭2:相変化物質1)は、特に制限されないが、通常40:60〜5:95程度、好ましくは30:70〜10:90程度である。
蓄熱カプセル4の平均粒子径は、必要な蓄熱量、カプセル強度から適宜選択することができるが、所望の蓄熱性能を確保しつつ、蓄熱カプセル4の破壊を防止することができる、2.8μm以上15μm以下の平均粒子径がよい。この際、蓄熱カプセル4に対する外郭2の体積割合は5%以上30%以下がよい。なお、平均粒子径とは、蓄熱カプセル粒子の体積換算値の平均粒子径を表すものであり、一定体積の粒子を小さいものから順に篩い分けし、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いう。
被覆層3は、高分子化合物8の未反応基と反応する基を有する樹脂9であれば、特に制限されないが、親水性樹脂であるポリビニルアルコール、ポリアクリルアミド、エチレンビニルアルコール、ポリ酢酸ビニル、ポリビニルアルコール−ポリ酢酸ビニル共重合体、ポリエチレン−ポリ酢酸ビニル共重合体、ポリエチレン−ポリビニルアルコール共重合体などが好ましく、特にポリビニルアルコールが好ましい。なお、高分子化合物8が、メラミン樹脂である場合の未反応基は、メチロール基であり、この未反応基と反応するポリビニルアルコールが有する基は、水酸基、酢酸基(原料であるポリ酢酸ビニルの残渣基)である。また、高分子化合物8が、メラミン樹脂である場合の未反応基と反応する基を有する樹脂9は、メチロール化合物、フェノール樹脂、イソシアネート化合物、エポキシ化合物、アクリル酸、アルデヒド化合物等を用いることができる。
被覆層3を形成する樹脂9の添加量としては、蓄熱カプセル4に対して、1質量%〜5質量%、好ましくは、1質量%〜3質量%がよい。
As the outer shell 2 of the heat storage capsule 4 (microcapsule), a known polymer compound 8 can be used without particular limitation. For example, formaldehyde-melamine resin, melamine resin, formaldehyde-urea resin, urea resin, urea-formaldehyde -Polyacrylic acid copolymer, polystyrene, polyvinyl acetate, polyacrylonitrile, polyethylene, polybutyl methacrylate, gelatin and the like can be used. Preferably, a thermosetting resin, particularly a melamine resin is used.
The weight ratio of the outer shell 2 of the heat storage capsule 4 to the phase change material 1 (outer shell 2: phase change material 1) is not particularly limited, but is usually about 40:60 to 5:95, preferably 30:70 to 10:90. Degree.
The average particle diameter of the heat storage capsule 4 can be appropriately selected from the necessary heat storage amount and capsule strength, but it is possible to prevent the heat storage capsule 4 from being destroyed while ensuring the desired heat storage performance. An average particle size of 15 μm or less is good. At this time, the volume ratio of the outer shell 2 to the heat storage capsule 4 is preferably 5% to 30%. The average particle size represents the average particle size in terms of volume of the heat storage capsule particles, and when a certain volume of particles is sieved in order from the smallest, the particles corresponding to 50% volume are separated. The particle diameter of
The coating layer 3 is not particularly limited as long as it is a resin 9 having a group that reacts with an unreacted group of the polymer compound 8, but is not limited to polyvinyl alcohol, polyacrylamide, ethylene vinyl alcohol, polyvinyl acetate, polyvinyl which are hydrophilic resins. Alcohol-polyvinyl acetate copolymer, polyethylene-polyvinyl acetate copolymer, polyethylene-polyvinyl alcohol copolymer and the like are preferable, and polyvinyl alcohol is particularly preferable. In the case where the polymer compound 8 is a melamine resin, the unreacted group is a methylol group, and the group that the polyvinyl alcohol that reacts with the unreacted group has is a hydroxyl group, an acetate group (the raw material polyvinyl acetate). Residue group). Moreover, as the resin 9 having a group that reacts with an unreacted group when the polymer compound 8 is a melamine resin, a methylol compound, a phenol resin, an isocyanate compound, an epoxy compound, acrylic acid, an aldehyde compound, or the like can be used. .
As addition amount of resin 9 which forms the coating layer 3, 1 mass%-5 mass% with respect to the thermal storage capsule 4, Preferably, 1 mass%-3 mass% are good.

[蓄熱材5(成型蓄熱材5a)]
図2に示すように、蓄熱材5は、上記蓄熱カプセル4を含んで構成され、吸着材6と混合できればよく、本実施形態の場合、粉末状の蓄熱カプセル4を用いる。すなわち、蓄熱カプセル4を含む分散液を乾燥させることにより粉末状の蓄熱カプセル4を得ることができ、さらに、図2に示すように、粉末状の蓄熱カプセル4をバインダー10と混錬して公知の造粒機により成型蓄熱材5aとすることができる。
バインダー10としては、公知のバインダーを用いることができるが、蓄熱機能付吸着材7の使用用途、条件に応じて、適宜選択することができ、例えば、メチルセルロース、カルボキシルメチルセルロース等のセルロース、フェノール樹脂、ポリビニルアルコール、酢酸ビニル、アミドエステル等を用いることができる。特に、当該蓄熱機能付吸着材7をキャニスターに用いる場合には、耐溶剤性(耐蒸散燃料性)、耐水性が要求されるため、この要求を満たすバインダー10を用いることが必要である。例えば、フェノール系、アクリル系、イソシアネート系、メラミン系、ウレタン系、アミドエステル系等の熱硬化性樹脂で、成型蓄熱材5aのJIS硬度(JIS K 1474)が90%以上となる熱硬化性樹脂が好ましい。
成型蓄熱材5aの形状は、特に制限されないが、ペレット(円柱状、球状)、ディスク、ブロック、ハニカム等の任意の形状に成型することができる。また、平均粒子径は、特に制限されないが、通常、0.1mm〜4mm程度、好ましくは0.3mm〜3.5mm程度、より好ましくは0.5mm〜2.5mm程度から選択することができる。
[Heat storage material 5 (molded heat storage material 5a)]
As shown in FIG. 2, the heat storage material 5 is configured to include the heat storage capsule 4 and can be mixed with the adsorbent 6. In the case of the present embodiment, the powder heat storage capsule 4 is used. That is, by drying the dispersion containing the heat storage capsule 4, the powder heat storage capsule 4 can be obtained. Further, as shown in FIG. 2, the powder heat storage capsule 4 is kneaded with the binder 10 and is known. It can be set as the shaping | molding heat storage material 5a with this granulator.
As the binder 10, a known binder can be used, but it can be appropriately selected according to the use application and conditions of the adsorbent 7 with a heat storage function. For example, cellulose such as methyl cellulose and carboxymethyl cellulose, phenol resin, Polyvinyl alcohol, vinyl acetate, amide ester and the like can be used. In particular, when the adsorbent with heat storage function 7 is used in a canister, solvent resistance (transpiration fuel resistance) and water resistance are required, and therefore it is necessary to use a binder 10 that satisfies this requirement. For example, a thermosetting resin such as phenol, acrylic, isocyanate, melamine, urethane, amide ester, etc., which has a JIS hardness (JIS K 1474) of the molded heat storage material 5a of 90% or more. Is preferred.
The shape of the molded heat storage material 5a is not particularly limited, but can be molded into an arbitrary shape such as a pellet (columnar or spherical), a disk, a block, or a honeycomb. Further, the average particle diameter is not particularly limited, but can be generally selected from about 0.1 mm to 4 mm, preferably about 0.3 mm to 3.5 mm, more preferably about 0.5 mm to 2.5 mm.

[吸着材6]
吸着材6は、ガス等を吸着することができる公知の吸着材、キャニスターの場合には蒸散燃料を吸着することができる公知の吸着材を用いることができるが、例えば、活性炭、ゼオライト、シリカゲル、有機金属錯体(フマル酸銅、テレフタル酸銅、シクロヘキサンジカルボン酸銅など)など、またはこれらの混合物を用いることができる。
吸着材6が吸着対象とするガス等としては、メタン、メタンを主成分とするガス(天然ガス、消化ガスなど)、エタン、プロパン、ジメチルエーテル、CO2、硫化水素、酸素、窒素、NOX、SOX、CO、アセチレン、エチレン、アンモニア、メタノール、エタノール、水、クロロホルム、アルデヒドなどが例示されるが、吸着材6がキャニスターのケース内に充填される場合には、蒸散燃料、特に、ガソリンとなる。
吸着材6は、例えば、活性炭などを破砕したもの等を用いてもよく、このような活性炭などを成型して成型吸着材6aとして用いる。この成型については、図2に示すように成型蓄熱材5aの場合と同様にバインダー10と混錬して、同様の形状、平均粒子径に成型を行うことができる。
[Adsorbent 6]
The adsorbent 6 can be a known adsorbent capable of adsorbing gas or the like, and in the case of a canister, a known adsorbent capable of adsorbing a vaporized fuel can be used. For example, activated carbon, zeolite, silica gel, An organometallic complex (copper fumarate, copper terephthalate, copper cyclohexanedicarboxylate, or the like) or a mixture thereof can be used.
Examples of gases that are adsorbed by the adsorbent 6 include methane, methane-based gas (natural gas, digestion gas, etc.), ethane, propane, dimethyl ether, CO 2 , hydrogen sulfide, oxygen, nitrogen, NO x , SO x , CO, acetylene, ethylene, ammonia, methanol, ethanol, water, chloroform, aldehyde, etc. are exemplified, but when the adsorbent 6 is filled in a canister case, a vaporized fuel, particularly gasoline, Become.
As the adsorbent 6, for example, a material obtained by pulverizing activated carbon or the like may be used, and such activated carbon is molded and used as the molded adsorbent 6a. About this shaping | molding, as shown in FIG. 2, it can knead | mix with the binder 10 similarly to the case of the shaping | molding heat storage material 5a, and can shape | mold to the same shape and average particle diameter.

[蓄熱機能付吸着材7]
蓄熱機能付吸着材7は、蓄熱カプセル4を含んで構成される成型蓄熱材5aと成型吸着材6aとを混合して構成される。ここで、混合の方法は特に制限されない。例えば、図2に示すように、成型蓄熱材5aと成型吸着材6aとを混ぜ合わせて蓄熱機能付吸着材7を得ることができる。
[Adsorbent with heat storage function 7]
The heat storage function-equipped adsorbent 7 is configured by mixing a molded heat storage material 5a including the heat storage capsule 4 and a molded adsorbent 6a. Here, the mixing method is not particularly limited. For example, as shown in FIG. 2, the adsorbent 7 with a heat storage function can be obtained by mixing the molded heat storage material 5a and the molded adsorbent 6a.

以下、本方法を、実施例を用いて具体的に説明する。
なお、本方法は、蓄熱カプセル4を含んで構成される蓄熱材5(成型蓄熱材5a)と吸着材6(成型吸着材6a)とを混合する蓄熱機能付吸着材7の製造方法であるが、以下の実施例においては、上記蓄熱機能付吸着材7の蓄熱性能等を評価するに当たり、蓄熱カプセル4の蓄熱性能等を評価することにより行うこととする。
(実施例1)
メラミン粉末5gに37%ホルムアルデヒド水溶液6.5gと水10gを加え、pHを8に調整した後、約70℃まで加熱しメラミン−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中に、相変化物質1としてヘキサデカン68gを溶解した混合液を激しく攪拌しながら添加し、平均粒子径が7μm程度になるまで乳化を行った。この乳化された水溶液中に、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時間攪拌を行った後、pHを9に調整しカプセル化を行った(初期加熱温度で加熱して、外郭2を形成する外郭形成処理に相当)。このカプセル化処理により、メラミン樹脂からなる外郭2中に相変化物質1としてのヘキサデカンが封入された蓄熱カプセル4の分散液を得た。反応終了後、上記蓄熱カプセル4の分散液に、当該蓄熱カプセル4に対して1質量%となるようにポリビニルアルコールを加え、再度攪拌を行った後、スプレードライ法にて乾燥することによって、メラミン樹脂からなる外郭2の表面にポリビニルアルコールからなる被覆層3を形成した粉末状の蓄熱カプセル4を得た。なお、当該粉末状の蓄熱カプセル4をバインダー10により成型した成型蓄熱材5aと、吸着材6をバインダー10により成型した成型吸着材6aとを混合して、蓄熱機能付吸着材7を得ることができる。
この際の蓄熱カプセル4の平均粒子径は約7μmであり、蓄熱カプセル4に対する外郭2の体積割合は17%であった。また、外郭2の厚みは220nmであった。
Hereinafter, this method will be specifically described with reference to examples.
In addition, although this method is a manufacturing method of the adsorbent 7 with a heat storage function which mixes the heat storage material 5 (molded heat storage material 5a) comprised including the heat storage capsule 4, and the adsorbent 6 (molded adsorbent 6a). In the following examples, when evaluating the heat storage performance and the like of the adsorbent 7 with the heat storage function, the heat storage performance and the like of the heat storage capsule 4 are evaluated.
Example 1
6.5 g of 37% formaldehyde aqueous solution and 10 g of water were added to 5 g of melamine powder and the pH was adjusted to 8, followed by heating to about 70 ° C. to obtain a melamine-formaldehyde initial condensate aqueous solution. To 100 g of an aqueous sodium salt solution of a styrene maleic anhydride copolymer adjusted to pH 4.5, a mixed solution in which 68 g of hexadecane as phase change material 1 was dissolved was added with vigorous stirring, so that the average particle size became about 7 μm. Emulsification was performed until The total amount of the above melamine-formaldehyde initial condensate aqueous solution was added to this emulsified aqueous solution, and the mixture was stirred at 70 ° C. for 2 hours, and then adjusted to pH 9 and encapsulated (heated at the initial heating temperature). This corresponds to an outline forming process for forming the outline 2). By this encapsulation treatment, a dispersion liquid of the heat storage capsule 4 in which hexadecane as the phase change material 1 was enclosed in the outer shell 2 made of melamine resin was obtained. After completion of the reaction, melamine is added to the dispersion liquid of the heat storage capsule 4 by adding polyvinyl alcohol so as to be 1% by mass with respect to the heat storage capsule 4 and stirring again, followed by drying by a spray drying method. A powdery heat storage capsule 4 in which the coating layer 3 made of polyvinyl alcohol was formed on the surface of the outer shell 2 made of resin was obtained. In addition, the adsorbent 7 with a heat accumulating function can be obtained by mixing a molded heat storage material 5a obtained by molding the powder heat storage capsule 4 with a binder 10 and a molded adsorbent 6a obtained by molding the adsorbent 6 with a binder 10. it can.
The average particle diameter of the heat storage capsule 4 at this time was about 7 μm, and the volume ratio of the outer shell 2 to the heat storage capsule 4 was 17%. The thickness of the outer shell 2 was 220 nm.

図3に、当該蓄熱カプセル4をE10ガソリン(ガソリン90質量%にエタノールを10質量%の割合で混合した溶剤)に浸漬した時間と、浸漬した蓄熱カプセル4をヘキサンにて洗浄し80℃で真空乾燥後、蓄熱可能な熱量を示差走査熱量測定(DSC)により評価した結果(熱量)との関係を示す。
結果、図3に示すように、ポリビニルアルコールの被覆層3を設けた蓄熱カプセル4の場合には(実施例1)、浸漬時間が600時間を経過しても蓄熱性能がほとんど低下していないことが判明した。これは、外郭2の表面に被覆層3が存在することにより、E10ガソリンによっては外郭2の破壊および透過がほぼ進行せず、相変化物質1が外部に漏出することを防止して、蓄熱性能の低下が防止されているものと考えられる。
In FIG. 3, the heat storage capsule 4 is immersed in E10 gasoline (a solvent in which 90% by weight of ethanol is mixed with ethanol at a ratio of 10% by weight), and the immersed heat storage capsule 4 is washed with hexane and vacuumed at 80 ° C. The relationship with the result (calorie | heat amount) evaluated by the differential scanning calorimetry (DSC) after the drying is shown.
As a result, as shown in FIG. 3, in the case of the heat storage capsule 4 provided with the polyvinyl alcohol coating layer 3 (Example 1), the heat storage performance is hardly deteriorated even after 600 hours of immersion. There was found. This is because the coating layer 3 is present on the surface of the outer shell 2, and the destruction and permeation of the outer shell 2 does not proceed substantially depending on E10 gasoline, and the phase change material 1 is prevented from leaking to the outside. It is thought that the decline of the is prevented.

(比較例1)
実施例1と同様の方法により、蓄熱カプセル4の分散液を作成した後、当該分散液にポリビニルアルコールを加えることなく、スプレードライ法にて乾燥することによって、蓄熱カプセル4を得た。
結果、図3に示すように、被覆層3を設けない蓄熱カプセル4の場合には(比較例1)、浸漬時間が300時間を経過する前に蓄熱性能が低下することが判明した。これは、E10ガソリンによって高分子化合物8からなる外郭2を破壊若しくは透過して、相変化物質1が外部に漏出し、蓄熱性能が低下しているものと考えられる。
(Comparative Example 1)
A heat storage capsule 4 was obtained by preparing a dispersion liquid of the heat storage capsule 4 by the same method as in Example 1 and then drying by a spray drying method without adding polyvinyl alcohol to the dispersion liquid.
As a result, as shown in FIG. 3, in the case of the heat storage capsule 4 not provided with the coating layer 3 (Comparative Example 1), it was found that the heat storage performance was lowered before 300 hours of immersion time. This is considered that the outer shell 2 made of the polymer compound 8 is destroyed or permeated by E10 gasoline, the phase change material 1 leaks to the outside, and the heat storage performance is lowered.

したがって、蓄熱カプセル4の外郭2の表面に被覆層3を設けたものと設けないものとでは、E10ガソリンに対する耐性が異なり、当該被覆層3を設けることにより外郭2の破壊や透過を防止して、蓄熱性能の低下を防止できることが判明した。   Therefore, the resistance to E10 gasoline is different between the case where the coating layer 3 is provided on the surface of the outer shell 2 of the heat storage capsule 4 and the case where the coating layer 3 is not provided. It has been found that the heat storage performance can be prevented from lowering.

(実施例2)
図4に、実施例1と同様の方法により製造した蓄熱カプセル4を用いて、相変化温度をまたぐように繰り返し熱履歴をかけ、液相と固相との相変化を所定回数起こした場合の蓄熱可能な熱量を示差走査熱量測定(DSC)により評価した結果(熱量)を示す。
図4に示すように、実施例1と同様の方法により平均粒子径が7μmとなるように製造した蓄熱カプセル4を用いた場合には(実施例2)、2500回以上繰り返し熱履歴を行っても蓄熱量はほとんど低下していないことが判明した。これは、蓄熱カプセル4の外郭2の厚さ、平均粒子径及び蓄熱カプセル4に対する外郭2の体積割合が適切であることにより、相変化物質1の膨張及び収縮による繰り返し応力に対抗することができるよう外郭2の強度が適切に維持されて、蓄熱性能の低下が防止されているものと考えられる。なお、実施例2において用いた平均粒子径が7μmの蓄熱カプセル4の外郭2の厚さは220nmであり、蓄熱カプセル4に対する外郭2の体積割合は17%であった。
(Example 2)
FIG. 4 shows a case where a heat storage capsule 4 manufactured by the same method as in Example 1 is used to repeatedly apply a thermal history so as to cross the phase change temperature, and a phase change between the liquid phase and the solid phase occurs a predetermined number of times. The result (heat amount) of evaluating the amount of heat that can be stored by differential scanning calorimetry (DSC) is shown.
As shown in FIG. 4, when the heat storage capsule 4 manufactured so as to have an average particle diameter of 7 μm by the same method as in Example 1 (Example 2), the heat history is repeated 2500 times or more. However, it was found that the amount of stored heat hardly decreased. This is because the thickness of the outer shell 2 of the heat storage capsule 4, the average particle diameter, and the volume ratio of the outer shell 2 to the heat storage capsule 4 are appropriate, so that it can counter the repeated stress due to the expansion and contraction of the phase change material 1. Thus, it is considered that the strength of the outer shell 2 is appropriately maintained, and the deterioration of the heat storage performance is prevented. In addition, the thickness of the outer shell 2 of the heat storage capsule 4 having an average particle diameter of 7 μm used in Example 2 was 220 nm, and the volume ratio of the outer shell 2 to the heat storage capsule 4 was 17%.

(比較例2)
図4に示すように、実施例1と同様の方法により平均粒子径が16μmとなるように製造した蓄熱カプセル4を用いた場合には(比較例2)、1000回程度繰り返し熱履歴を行うと蓄熱量が低下することが判明した。なお、比較例2において用いた平均粒子径が16μmの蓄熱カプセル4の外郭2の厚さは510nmであり、蓄熱カプセル4に対する外郭2の体積割合は17%であった。
(Comparative Example 2)
As shown in FIG. 4, when the heat storage capsule 4 manufactured so as to have an average particle diameter of 16 μm by the same method as in Example 1 (Comparative Example 2), the heat history is repeated about 1000 times. It was found that the amount of stored heat decreased. In addition, the thickness of the outer shell 2 of the heat storage capsule 4 having an average particle diameter of 16 μm used in Comparative Example 2 was 510 nm, and the volume ratio of the outer shell 2 to the heat storage capsule 4 was 17%.

したがって、蓄熱カプセル4の平均粒子径が16μm以上となると外郭2が厚くなり過ぎて、相変化物質1の相変化による膨張と収縮に対応できず、外郭2が破壊されてしまい、相変化物質1が外部に漏出して蓄熱性能が低下するものと考えられる。よって、平均粒子径を15μm以下として、熱履歴耐久性の低下を防止することが望ましい。   Therefore, when the average particle diameter of the heat storage capsule 4 is 16 μm or more, the outer shell 2 becomes too thick to cope with the expansion and contraction due to the phase change of the phase change material 1, and the outer shell 2 is destroyed, and the phase change material 1 It is considered that the heat storage performance deteriorates due to leakage to the outside. Therefore, it is desirable that the average particle diameter is 15 μm or less to prevent the heat history durability from being lowered.

(実施例3)
図5に、実施例1と同様の方法により製造した蓄熱カプセル4をガソリンに浸漬した時間と、浸漬した蓄熱カプセル4をヘキサンにて洗浄し80℃で真空乾燥後、蓄熱可能な熱量を示差走査熱量測定(DSC)により評価した結果(熱量)との関係を示す。
図5に示すように、実施例1と同様の方法により平均粒子径が7μmとなるように製造した蓄熱カプセル4を用いた場合には(実施例3)、ガソリンに500時間以上浸漬しても蓄熱量はほとんど低下していないことが判明した。これは、蓄熱カプセル4の外郭2の厚さ、平均粒子径及び蓄熱カプセル4に対する外郭2の体積割合が適切であることにより、蓄熱カプセル4の外郭2の強度、特に耐溶剤性が向上して、蓄熱性能の低下が防止されているものと考えられる。なお、実施例3において用いた平均粒子径が7μmの蓄熱カプセル4の外郭2の厚さは220nmであり、蓄熱カプセル4に対する外郭2の体積割合は17%であった。
(Example 3)
FIG. 5 shows a differential scanning of the time during which the heat storage capsule 4 manufactured by the same method as in Example 1 is immersed in gasoline and the amount of heat that can be stored after washing the immersed heat storage capsule 4 with hexane and vacuum drying at 80 ° C. The relationship with the result (calorie | heat amount) evaluated by calorimetry (DSC) is shown.
As shown in FIG. 5, when the heat storage capsule 4 manufactured so as to have an average particle diameter of 7 μm by the same method as in Example 1 (Example 3), it was immersed in gasoline for 500 hours or more. It turned out that the amount of heat storage has hardly decreased. This is because the thickness of the outer shell 2 of the heat storage capsule 4, the average particle diameter, and the volume ratio of the outer shell 2 to the heat storage capsule 4 are appropriate, thereby improving the strength of the outer shell 2 of the heat storage capsule 4, particularly the solvent resistance. It is considered that the heat storage performance is prevented from being lowered. The thickness of the outer shell 2 of the heat storage capsule 4 having an average particle size of 7 μm used in Example 3 was 220 nm, and the volume ratio of the outer shell 2 to the heat storage capsule 4 was 17%.

(実施例4)
図5に示すように、実施例1と同様の方法により平均粒子径が3.5μmとなるように製造した蓄熱カプセル4を用いた場合には(実施例4)、ガソリンに370時間以上浸漬しても蓄熱量はほとんど低下していないことが判明した。これは、実施例3の場合と同様に、蓄熱カプセル4の外郭2の厚さ、平均粒子径及び蓄熱カプセル4に対する外郭2の体積割合が適切であることにより、蓄熱カプセル4の外郭2の強度、特に耐溶剤性が向上して、蓄熱性能の低下が防止されているものと考えられる。なお、実施例4において用いた平均粒子径が3.5μmの蓄熱カプセル4の外郭2の厚さは160nmであり、蓄熱カプセル4に対する外郭2の体積割合は30%であった。
Example 4
As shown in FIG. 5, when the heat storage capsule 4 manufactured so as to have an average particle diameter of 3.5 μm by the same method as in Example 1 (Example 4) is immersed in gasoline for 370 hours or more. However, it turned out that the amount of heat storage has hardly decreased. As in the case of Example 3, the strength, the average particle diameter, and the volume ratio of the outer shell 2 with respect to the thermal storage capsule 4 are appropriate because the thickness of the outer shell 2 of the thermal storage capsule 4 is appropriate. In particular, it is considered that the solvent resistance is improved and the deterioration of the heat storage performance is prevented. In addition, the thickness of the outer shell 2 of the heat storage capsule 4 having an average particle diameter of 3.5 μm used in Example 4 was 160 nm, and the volume ratio of the outer shell 2 to the heat storage capsule 4 was 30%.

(比較例3)
図5に示すように、実施例1と同様の方法により平均粒子径が2μmとなるように製造した蓄熱カプセル4を用いた場合には(比較例3)、20時間程度以上ガソリンに浸漬を行うと蓄熱量が低下することが判明した。なお、比較例3において用いた平均粒子径が16μmの蓄熱カプセル4の外郭2の厚さは500nmであり、蓄熱カプセル4に対する外郭2の体積割合は14%であった。
(Comparative Example 3)
As shown in FIG. 5, when the heat storage capsule 4 manufactured so as to have an average particle diameter of 2 μm by the same method as in Example 1 (Comparative Example 3) is immersed in gasoline for about 20 hours or more. It was found that the amount of heat storage decreased. In addition, the thickness of the outer shell 2 of the heat storage capsule 4 having an average particle diameter of 16 μm used in Comparative Example 3 was 500 nm, and the volume ratio of the outer shell 2 to the heat storage capsule 4 was 14%.

したがって、蓄熱カプセル4の平均粒子径が2μm以下となると外郭2が薄くなり過ぎて、ガソリンによる外郭2の破壊や浸透に対抗できず、相変化物質1が外部に漏出してしまい、蓄熱性能が低下するものと考えられる。一方、平均粒子径が3.5μm以上の場合には、外郭2の厚みが充分に確保されており、相変化物質1が外部に漏出することによる、蓄熱性能の低下は生じていないものと考えられる。よって、平均粒子径を上記各平均粒子径の中間点付近である2.8μm以上として、蓄熱性能の低下を防止することが望ましい。   Therefore, when the average particle diameter of the heat storage capsule 4 is 2 μm or less, the outer shell 2 becomes too thin to resist destruction and penetration of the outer shell 2 by gasoline, and the phase change material 1 leaks to the outside, and the heat storage performance is improved. It is thought to decrease. On the other hand, when the average particle size is 3.5 μm or more, it is considered that the thickness of the outer shell 2 is sufficiently secured and the heat storage performance is not deteriorated due to the phase change material 1 leaking to the outside. It is done. Therefore, it is desirable to prevent the heat storage performance from being lowered by setting the average particle diameter to 2.8 μm or more, which is near the midpoint of each of the average particle diameters.

〔別実施形態〕
(1)
上記第1実施形態では、本方法により製造された蓄熱機能付吸着材7の用途は特に限定していないが、当該蓄熱機能付吸着材7を、特にキャニスターに用いることもできる。
ここで、キャニスターとは、一般に、車両等の内燃機関に供給される蒸散燃料(有機溶剤等)が外部(大気中など)に放出されるのを防止するために、車両の停車時等には余剰の蒸散燃料をケース内の吸着材6に吸着し、走行時等にはケース内に大気をパージガスとして導入して、吸着された蒸散燃料を脱着し、改めて内燃機関等に供給するものである。
[Another embodiment]
(1)
In the first embodiment, the use of the adsorbent with heat storage function 7 manufactured by the present method is not particularly limited, but the adsorbent with heat storage function 7 can also be used particularly for a canister.
Here, the canister is generally used when the vehicle is stopped in order to prevent vaporized fuel (organic solvent, etc.) supplied to an internal combustion engine such as a vehicle from being released to the outside (in the atmosphere, etc.). Excess vaporized fuel is adsorbed by the adsorbent 6 in the case, and the air is introduced into the case as a purge gas during running, and the adsorbed vaporized fuel is desorbed and supplied to the internal combustion engine or the like again. .

キャニスターにおいては、固体化した蓄熱材5と吸着材6とを混合した蓄熱機能付吸着材7をケース内に充填して用いることがあるが、この場合、比較的強度の高い吸着材6に固体化した蓄熱材5が破壊されて、蓄熱性能が低下するおそれがある。
また、当該キャニスターのケース内に充填された蓄熱機能付吸着材7は、ガソリン等の蒸散燃料に接触するとともに、大気などに含まれる水分に接触することから耐溶剤性(例えば、耐ガソリン性)、耐水性が要求される。
さらに、当該キャニスターのケース内に充填された蓄熱機能付吸着材7は、蓄熱材5に含まれる相変化物質1が相変化することにより膨張と収縮を繰り返すことから、熱履歴耐久性が要求される。
In a canister, a heat storage function adsorbent 7 in which a solidified heat storage material 5 and an adsorbent 6 are mixed may be used by filling the case with a solid, and in this case, the adsorbent 6 having a relatively high strength is solid. There is a possibility that the heat storage material 5 is destroyed and the heat storage performance is deteriorated.
In addition, the adsorbent 7 with a heat storage function filled in the case of the canister is in contact with the vaporized fuel such as gasoline and is also in contact with moisture contained in the atmosphere, so that it has solvent resistance (for example, gasoline resistance). Water resistance is required.
Furthermore, the heat storage function adsorbent 7 filled in the case of the canister repeats expansion and contraction due to the phase change of the phase change material 1 contained in the heat storage material 5, so that heat history durability is required. The

したがって、第1実施形態において説明した、強度が高く、耐溶剤性、耐水性に優れ、さらに、熱履歴耐久性にも優れた蓄熱カプセル4により構成される蓄熱機能付吸着材7を、キャニスターのケースに充填して用いると、長期間にわたり、吸着・脱着性能の低下を防止することができるキャニスターを得ることができる。   Therefore, the adsorbent 7 with a heat storage function constituted by the heat storage capsule 4 having high strength, excellent solvent resistance, water resistance, and excellent heat history durability described in the first embodiment is used for the canister. When used in a case, it is possible to obtain a canister that can prevent a decrease in adsorption / desorption performance over a long period of time.

なお、キャニスターは、ケース内にガソリン等の蒸散燃料が流通する流通路が設けられ、当該流通路の一端側の壁には、蒸散燃料が流入する流入口と蒸散燃料が流出する流出口とが設けられ、当該流通路の他端側の壁には、大気が流入する大気流入口が設けられている。
このようなキャニスターにおいては、車両停止時等には燃料タンクから流入口を通じて流入した蒸散燃料が、ケース内の流通路に充填された蓄熱機能付吸着材7に吸着され、車両走行時には当該吸着された蒸散燃料が、大気流入口から流入した大気により脱着させられて、当該蒸散燃料が流出口から内燃機関へ供給され燃焼させられる、という蒸散燃料の吸着・脱着操作が行われる。
The canister is provided with a flow passage through which the vaporized fuel such as gasoline flows in the case, and an inlet into which the vaporized fuel flows and an outlet from which the vaporized fuel flows out are formed on the wall on one end side of the flow passage. The wall on the other end side of the flow passage is provided with an air inlet through which air flows.
In such a canister, the vaporized fuel that has flowed in from the fuel tank through the inlet when the vehicle is stopped is adsorbed to the adsorbent with heat storage function 7 filled in the flow passage in the case, and is adsorbed when the vehicle is running. The vaporized fuel is adsorbed and desorbed so that the vaporized fuel is desorbed by the air flowing in from the air inlet, and the vaporized fuel is supplied to the internal combustion engine from the outlet and burned.

(2)
上記第1実施形態では、樹脂9として架橋剤により架橋されていない樹脂9を用いたが、樹脂により被覆層3を形成する際には、架橋剤により架橋された樹脂を用いることもできる。特に、樹脂としてポリビニルアルコールを用いる場合には、架橋剤として、エチレンジアミン、尿素などのアミン化合物、グリオキサール、ホルマリンなどのアルデヒド化合物、水溶性メラミン樹脂などのメチロール化合物、多官能エポキシ樹脂などのエポキシ化合物、多官能イソシアネートなどのイソシアネート化合物、硝酸ジルコニア、塩化ジルコニア、チタンアルコキシドなどの金属塩等を用いることができる。
この際には、上記第1実施形態と同様に蓄熱カプセル4の分散液を調整し、この分散液に樹脂としてポリビニルアルコールを添加した後、上記架橋剤を蓄熱カプセルに対して0.1質量%〜3質量%混合して、当該分散液をスプレードライにより乾燥させることにより架橋された樹脂による被覆層3を形成することができる。
また必要に応じて、上記架橋剤が混合された分散液を、上記スプレードライの前に室温から80℃にて加熱攪拌することにより、架橋された樹脂による被覆層3を形成することもできる。
(2)
In the first embodiment, the resin 9 that is not crosslinked with a crosslinking agent is used as the resin 9. However, when the coating layer 3 is formed with a resin, a resin crosslinked with a crosslinking agent can be used. In particular, when polyvinyl alcohol is used as the resin, as a crosslinking agent, an amine compound such as ethylenediamine or urea, an aldehyde compound such as glyoxal or formalin, a methylol compound such as a water-soluble melamine resin, an epoxy compound such as a polyfunctional epoxy resin, Isocyanate compounds such as polyfunctional isocyanate, metal salts such as zirconia nitrate, zirconia chloride, and titanium alkoxide can be used.
In this case, the dispersion liquid of the heat storage capsule 4 is prepared in the same manner as in the first embodiment, and after adding polyvinyl alcohol as a resin to the dispersion liquid, the crosslinking agent is added in an amount of 0.1% by mass with respect to the heat storage capsule. The coating layer 3 made of a crosslinked resin can be formed by mixing ˜3 mass% and drying the dispersion by spray drying.
If necessary, the dispersion layer mixed with the crosslinking agent can be heated and stirred at room temperature to 80 ° C. before the spray drying to form the coating layer 3 of the crosslinked resin.

(3)
上記第1実施形態では、蓄熱カプセル4の外郭2を構成する高分子化合物8の重合度を高めるために、初期加熱温度(一般に70℃〜80℃程度)で外郭形成処理のみを行って、再加熱処理を行わなかったが、外郭形成処理によって外郭2を形成してカプセル化した後、完成した蓄熱カプセル4に初期加熱温度よりも高い温度(100℃〜140℃程度)で再加熱処理を行なうことができる。
すなわち、上記外郭形成処理において形成された高分子化合物8の重合度が低い場合であっても、改めて初期加熱温度よりも高い温度で再加熱処理を行うことにより、当該高分子化合物8の重合度をより向上させて、緻密で強固な外郭を構成することができる。
これにより、外郭2を構成する高分子化合物8の重合度を向上させて、蓄熱カプセル4の強度のみならず、耐溶剤性、耐水性をも向上させた蓄熱カプセル4を得ることができ、蓄熱性能を充分なものとすることができる。
上記再加熱処理は、外郭形成処理において蓄熱カプセル4の外郭2が初期加熱温度(比較的低温状態)で形成され、完成した固体状の蓄熱カプセル4を再加熱温度(比較的高温状態)により再加熱することによっても行なうことができる。
なお、再加熱処理は、固体状の蓄熱カプセル4の被覆層3が形成される前であっても後であっても良い。
(3)
In the first embodiment, in order to increase the degree of polymerization of the polymer compound 8 constituting the outer shell 2 of the heat storage capsule 4, only the outer shell forming process is performed at the initial heating temperature (generally about 70 ° C. to 80 ° C.). Although the heat treatment was not performed, the outer shell 2 was formed and encapsulated by the outer shell formation processing, and then the regenerated heat capsule 4 was reheated at a temperature higher than the initial heating temperature (about 100 ° C. to 140 ° C.). be able to.
That is, even when the degree of polymerization of the polymer compound 8 formed in the outer shell forming process is low, the degree of polymerization of the polymer compound 8 is re-performed at a temperature higher than the initial heating temperature. Thus, a dense and strong outline can be formed.
As a result, the degree of polymerization of the polymer compound 8 constituting the outer shell 2 can be improved, and the heat storage capsule 4 with improved solvent resistance and water resistance as well as the strength of the heat storage capsule 4 can be obtained. The performance can be made sufficient.
In the reheating process, the outer shell 2 of the heat storage capsule 4 is formed at the initial heating temperature (relatively low temperature) in the outer shell forming process, and the completed solid heat storage capsule 4 is re-heated by the reheating temperature (relatively high temperature). It can also be performed by heating.
The reheating treatment may be performed before or after the coating layer 3 of the solid heat storage capsule 4 is formed.

本発明に係る蓄熱機能付吸着材の製造方法は、蓄熱カプセルを含む蓄熱材と吸着材とを混合した蓄熱機能付吸着材における、混合時の蓄熱カプセルの破壊、耐溶剤性の低下、長期間継続使用時の蓄熱性能の低下(熱履歴耐久性の低下)等を適切に防止して、良好な吸着・脱着性能を維持することができる技術として有効に利用可能である。   The method for producing an adsorbent with a heat storage function according to the present invention includes: a heat storage capsule containing a heat storage capsule and an adsorbent mixed with the adsorbent; It can be effectively used as a technique that can appropriately prevent a decrease in heat storage performance during continuous use (decrease in heat history durability) and maintain good adsorption / desorption performance.

第1実施形態における蓄熱カプセルの概略構成図Schematic configuration diagram of a heat storage capsule in the first embodiment 第1実施形態における蓄熱機能付吸着材の製造方法の概略を示す図The figure which shows the outline of the manufacturing method of the adsorbent with a heat storage function in 1st Embodiment. E10ガソリンへの浸漬時間と蓄熱量の関係を示すグラフ図Graph showing the relationship between immersion time and heat storage in E10 gasoline 繰り返し熱履歴回数と蓄熱量の関係を示すグラフ図A graph showing the relationship between the number of repeated heat histories and the amount of heat stored ガソリンへの浸漬時間と蓄熱量の関係を示すグラフ図Graph showing the relationship between the immersion time in gasoline and the amount of heat storage

符号の説明Explanation of symbols

1:相変化物質
2:外郭
3:被覆層
4:蓄熱カプセル
5:蓄熱材
5a:成型蓄熱材
6:吸着材
6a:成型吸着材
7:蓄熱機能付吸着材
8:高分子化合物
9:樹脂
10:バインダー
1: phase change material 2: outer shell 3: coating layer 4: heat storage capsule 5: heat storage material 5a: molded heat storage material 6: adsorbent 6a: molded adsorbent 7: adsorbent with heat storage function 8: polymer compound 9: resin 10 :binder

Claims (9)

温度変化に応じて潜熱の吸収および放出を生じる相変化物質を、高分子化合物からなる外郭中に封入してなる蓄熱カプセルを含んで構成される蓄熱材と、吸着材とを混合する蓄熱機能付吸着材の製造方法であって、
前記蓄熱カプセルの外郭の厚みを、151nm以上300nm以下の範囲に形成した後、前記外郭の表面を、前記高分子化合物の未反応基と反応する基を有する樹脂により被覆し、
被覆処理済みの前記蓄熱カプセルを含む前記蓄熱材をバインダーにより成型した成型蓄熱材とするとともに、前記吸着材をバインダーにより成型した成型吸着材としたうえで、前記成型蓄熱材と前記成型吸着材とを混合する蓄熱機能付吸着材の製造方法。
With a heat storage function that mixes a heat storage material that includes a heat storage capsule that encloses a phase change material that absorbs and releases latent heat in response to a temperature change in an outer shell made of a polymer compound, and an adsorbent. An adsorbent manufacturing method comprising:
After forming the outer shell thickness of the heat storage capsule in the range of 151 nm or more and 300 nm or less, the surface of the outer shell is covered with a resin having a group that reacts with an unreacted group of the polymer compound,
The heat storage material including the heat storage capsule that has been coated is used as a molded heat storage material molded with a binder, and the adsorbent is formed into a molded adsorbent molded with a binder. Manufacturing method of adsorbent with heat storage function.
温度変化に応じて潜熱の吸収および放出を生じる相変化物質を、高分子化合物からなる外郭中に封入してなる蓄熱カプセルを含んで構成される蓄熱材と、吸着材とを混合する蓄熱機能付吸着材の製造方法であって、
前記蓄熱カプセルに対する外郭の体積割合を、5%以上30%以下の範囲に形成するとともに、前記蓄熱カプセルの平均粒子径を、2.8μm以上15μm以下の範囲に形成した後、前記外郭の表面を、前記高分子化合物の未反応基と反応する基を有する樹脂により被覆し、
被覆処理済みの前記蓄熱カプセルを含む前記蓄熱材をバインダーにより成型した成型蓄熱材とするとともに、前記吸着材をバインダーにより成型した成型吸着材としたうえで、前記成型蓄熱材と前記成型吸着材とを混合する蓄熱機能付吸着材の製造方法。
With a heat storage function that mixes a heat storage material that includes a heat storage capsule that encloses a phase change material that absorbs and releases latent heat in response to a temperature change in an outer shell made of a polymer compound, and an adsorbent. An adsorbent manufacturing method comprising:
The volume ratio of the outer shell to the heat storage capsule is formed in the range of 5% to 30%, and the average particle diameter of the heat storage capsule is formed in the range of 2.8 μm to 15 μm. , Coated with a resin having a group that reacts with an unreacted group of the polymer compound,
The heat storage material including the heat storage capsule that has been coated is used as a molded heat storage material molded with a binder, and the adsorbent is formed into a molded adsorbent molded with a binder. Manufacturing method of adsorbent with heat storage function.
初期加熱温度で加熱して前記外郭を形成する外郭形成処理を経てカプセル化を行った後、
完成した前記蓄熱カプセルを、前記初期加熱温度より高い再加熱温度で再加熱処理する請求項1又は2に記載の蓄熱機能付吸着材の製造方法。
After encapsulating through an outer shell forming process to form the outer shell by heating at an initial heating temperature,
The manufacturing method of the adsorbent with a heat storage function of Claim 1 or 2 which reheats the completed said heat storage capsule at the reheating temperature higher than the said initial heating temperature.
前記高分子化合物が、メラミン樹脂であり、前記高分子化合物の未反応基と反応する基を有する樹脂が、ポリビニルアルコールである請求項1〜3の何れか一項に記載の蓄熱機能付吸着材の製造方法。   The adsorbent with a heat storage function according to any one of claims 1 to 3, wherein the polymer compound is a melamine resin, and the resin having a group that reacts with an unreacted group of the polymer compound is polyvinyl alcohol. Manufacturing method. 温度変化に応じて潜熱の吸収および放出を生じる相変化物質を、高分子化合物からなる外郭中に封入してなる蓄熱カプセルを含んで構成される蓄熱材と、吸着材とを混合した蓄熱機能付吸着材であって、
前記蓄熱カプセルの外郭の厚みが、151nm以上300nm以下の範囲に形成されるとともに、前記外郭の表面に、前記高分子化合物の未反応基と反応する基を有する樹脂の被覆層を有し、
前記被覆層を有する蓄熱カプセルを含む前記蓄熱材をバインダーにより成型した成型蓄熱材と、前記吸着材をバインダーにより成型した成型吸着材とが、混合されてなる蓄熱機能付吸着材。
With a heat storage function that mixes a heat storage material composed of a heat storage capsule formed by enclosing a phase change material that absorbs and releases latent heat in response to temperature changes in an outer shell made of a polymer compound, and an adsorbent. An adsorbent material,
The outer thickness of the heat storage capsule is formed in a range of 151 nm or more and 300 nm or less, and has a resin coating layer having a group that reacts with an unreacted group of the polymer compound on the surface of the outer shell,
An adsorbent with a heat storage function obtained by mixing a molded heat storage material obtained by molding the heat storage material including the heat storage capsule having the coating layer with a binder and a molded adsorbent obtained by molding the adsorbent with a binder.
温度変化に応じて潜熱の吸収および放出を生じる相変化物質を、高分子化合物からなる外郭中に封入してなる蓄熱カプセルを含んで構成される蓄熱材と、吸着材とを混合した蓄熱機能付吸着材であって、
前記蓄熱カプセルに対する外郭の体積割合が、5%以上30%以下の範囲に形成されるとともに、前記蓄熱カプセルの平均粒子径が、2.8μm以上15μm以下の範囲に形成され、前記外郭の表面に、前記高分子化合物の未反応基と反応する基を有する樹脂の被覆層を有し、
前記被覆層を有する蓄熱カプセルを含む前記蓄熱材をバインダーにより成型した成型蓄熱材と、前記吸着材をバインダーにより成型した成型吸着材とが、混合されてなる蓄熱機能付吸着材。
With a heat storage function that mixes a heat storage material composed of a heat storage capsule formed by enclosing a phase change material that absorbs and releases latent heat in response to temperature changes in an outer shell made of a polymer compound, and an adsorbent. An adsorbent material,
A volume ratio of the outer shell to the heat storage capsule is formed in a range of 5% to 30%, and an average particle diameter of the heat storage capsule is formed in a range of 2.8 μm to 15 μm. And a resin coating layer having a group that reacts with an unreacted group of the polymer compound,
An adsorbent with a heat storage function obtained by mixing a molded heat storage material obtained by molding the heat storage material including the heat storage capsule having the coating layer with a binder and a molded adsorbent obtained by molding the adsorbent with a binder.
初期加熱温度で加熱して前記外郭を形成する外郭形成処理を経てカプセル化を行って前記蓄熱カプセルを完成した後、
前記初期加熱温度より高い再加熱温度で再加熱処理された前記蓄熱カプセルを含んで構成される請求項5又は6に記載の蓄熱機能付吸着材。
After encapsulating through an outer shell forming process to form the outer shell by heating at an initial heating temperature, the heat storage capsule is completed,
The adsorbent with a heat storage function according to claim 5 or 6, comprising the heat storage capsule reheated at a reheating temperature higher than the initial heating temperature.
前記高分子化合物が、メラミン樹脂であり、前記高分子化合物の未反応基と反応する基を有する樹脂が、ポリビニルアルコールである請求項5〜7の何れか一項に記載の蓄熱機能付吸着材。   The adsorbent with a heat storage function according to any one of claims 5 to 7, wherein the polymer compound is a melamine resin, and the resin having a group that reacts with an unreacted group of the polymer compound is polyvinyl alcohol. . 請求項5〜8の何れか一項に記載の蓄熱機能付吸着材をケース内に充填してなるキャニスター。   A canister formed by filling the adsorbent with a heat storage function according to any one of claims 5 to 8 in a case.
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