專利名稱：功能性微粒及其制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及多孔性微粒的內(nèi)部填充有功能性物質(zhì)的功能性微粒及其制造方法。
背景技術(shù)：
以往，在用于各種用途的功能性物質(zhì)中，有不少物質(zhì)由于用途而難以直接進行處理，例如容易氣化的物質(zhì)、液體等具有流動性的物質(zhì)或者隨溫度熔解而顯示出流動性的物質(zhì)等。例如，石蠟等物質(zhì)是通過在固體-液體之間發(fā)生相變并使伴隨相變產(chǎn)生的潛熱的蓄熱和散熱反復(fù)進行而發(fā)揮作用的潛熱蓄熱物質(zhì)，由于在固體狀態(tài)和液體狀態(tài)之間反復(fù)變化，因此其處理非常困難。因此，為了使這些功能性物質(zhì)容易處理，提出了在多孔性微粒的細孔內(nèi)填充有功能性物質(zhì)的功能性微粒。這些功能性微粒可以通過在多孔性微粒的細孔內(nèi)填充功能性物質(zhì) 這樣比較簡單的方法來制造，因此制造成本較為廉價。另外，市售有很多具有均勻的粒徑的多孔性微粒，按照用途使用這些多孔性微粒，由此能夠?qū)⑺圃斓墓δ苄晕⒘５牧娇刂圃诰鶆虻乃?。但是，存在如下問題多孔性微粒的細孔從表面貫通到內(nèi)部，填充在細孔內(nèi)的功能性物質(zhì)容易從細孔內(nèi)部滲出(bleed out)到微粒表面。例如，對于細孔內(nèi)填充有上述潛熱蓄熱物質(zhì)的功能性微粒而言，處于固體狀態(tài)的潛熱蓄熱物質(zhì)在細孔內(nèi)維持穩(wěn)定，但是通過相變轉(zhuǎn)變成液體狀態(tài)的潛熱蓄熱物質(zhì)從細孔內(nèi)部滲出到微粒表面，不能在多孔性微粒內(nèi)反復(fù)進行蓄熱和散熱，因而不能重復(fù)顯示出作為功能性微粒的功能。對此，采取了如下方法利用樹脂層等對細孔內(nèi)填充有功能性物質(zhì)的功能性微粒的表面進行包覆，從而將功能性物質(zhì)封入到多孔性微粒內(nèi)。例如，利用三聚氰胺樹脂、丙烯酸樹脂、聚氨酯樹脂等各種反應(yīng)性樹脂或者尼龍樹脂、聚烯烴樹脂等熱塑性樹脂對功能性微粒的表面進行覆蓋。但是，在這些方法中，為了進行反應(yīng)性樹脂的固化反應(yīng)或熱塑性樹脂的熔解，需要進行高溫的熱處理。因此，在該高溫條件下，填充在細孔內(nèi)的功能性物質(zhì)發(fā)生氣化或液化后滲出，從而無法將功能性物質(zhì)封入到多孔性微粒內(nèi)。例如，在細孔內(nèi)填充有上述潛熱蓄熱物質(zhì)的功能性微粒的情況下，若表面包覆的熱處理溫度比潛熱蓄熱物質(zhì)的熔點高，則通過相變轉(zhuǎn)變成液體狀態(tài)的潛熱蓄熱物質(zhì)從細孔內(nèi)部滲出到微粒表面，與包覆在表面的樹脂層混雜，或者阻礙樹脂層的形成，從而不能順利地封入潛熱蓄熱物質(zhì)。因此，在下述專利文獻I中，提出了將與填充在多孔性粒子的孔內(nèi)的潛熱蓄熱物質(zhì)不相溶的液態(tài)固化性樹脂作為多孔性粒子的表面包覆的樹脂層使用的方案。具體而言，提出了如下方案采用環(huán)氧樹脂作為與潛熱蓄熱物質(zhì)不相溶的液態(tài)固化性樹脂，在多孔性粒子的表面上包覆該環(huán)氧樹脂來制備蓄熱固化性樹脂復(fù)合物，然后，向包覆在該蓄熱固化性樹脂復(fù)合物上的環(huán)氧樹脂中添加固化劑，然后利用加熱爐等進行成形。專利文獻I :日本特開2006-82427號公報
在上述專利文獻I的方法中，填充在多孔性粒子的孔內(nèi)的潛熱蓄熱物質(zhì)即使在環(huán)氧樹脂的固化反應(yīng)時相變成液體狀態(tài)，但由于該液體狀態(tài)的蓄熱成分與環(huán)氧樹脂不相溶，因而也不易滲出。但是，該方法中，為了形成表面包覆的樹脂層，需要進行如下的繁雜工序首先，包覆環(huán)氧樹脂，然后混合其固化劑，再進行加熱處理。因此，存在如下問題難以將功能性物質(zhì)均勻且穩(wěn)定地封入到多孔性微粒的細孔內(nèi)，而且因工序數(shù)的增加而導(dǎo)致生產(chǎn)率差。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明能夠應(yīng)對上述情況，通過簡單的方法進行制造，因此，其目的在于，提供使功能性物質(zhì)均勻且穩(wěn)定地封入到多孔性微粒的細孔內(nèi)且該功能性物質(zhì)不會從細孔內(nèi)部滲出到微粒表面的功能性微粒。另外，本發(fā)明的目的在于，提供用于制造上述功能性微粒的功能性微粒的制造方法。在解決上述問題時，本發(fā)明人經(jīng)過了深入研究，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，為了將功能性物質(zhì)穩(wěn)定 地封入到多孔性微粒的細孔內(nèi)，通過并用具備與功能性物質(zhì)具有親和性的部分和其末端具有鍵合性的反應(yīng)基團的特定物質(zhì)，能夠達到上述目的，從而完成了本發(fā)明。S卩，本發(fā)明的第一方面涉及[I] 一種功能性微粒，其特征在于，具有具有多個從表面貫通到內(nèi)部的細孔的多孔性微粒；填充在該多孔性微粒的細孔內(nèi)并在該細孔內(nèi)顯示出功能的功能性物質(zhì)；以及填充在上述多孔性微粒的細孔內(nèi)并將上述功能性物質(zhì)穩(wěn)定地捕捉到上述細孔內(nèi)的捕捉物質(zhì)，并且，上述捕捉物質(zhì)具備與上述功能性物質(zhì)具有親和性的主鏈部和與上述多孔性微粒具有親和性的末端部，且該末端部具有相互鍵合的反應(yīng)基團。根據(jù)上述構(gòu)成，在多孔性微粒的細孔內(nèi)填充有功能性物質(zhì)和捕捉物質(zhì)，該捕捉物質(zhì)的主鏈部與功能性物質(zhì)具有親和性。因此，功能性物質(zhì)在多孔性微粒的細孔內(nèi)與捕捉物質(zhì)共同穩(wěn)定地存在。另外，該捕捉物質(zhì)的末端部與多孔性微粒具有親和性，該末端部顯示出對多孔性微粒的錨固效果。進而，該捕捉物質(zhì)的末端部具有相互鍵合的反應(yīng)基團，從而捕捉物質(zhì)之間在分子間相互鍵合而使其分子量增大。由此，功能性物質(zhì)被穩(wěn)定地捕捉到分子量增大后的捕捉物質(zhì)的主鏈部，并且借助該捕捉物質(zhì)的末端部被穩(wěn)定地封入到多孔性微粒的細孔內(nèi)。因此，在第一方面的發(fā)明中，能夠通過簡單的方法進行制造，因此，能夠提供使功能性物質(zhì)均勻且穩(wěn)定地封入到多孔性微粒的細孔內(nèi)且該功能性物質(zhì)不會從細孔內(nèi)部滲出到微粒表面的功能性微粒。另外，本發(fā)明的另一方面涉及[2]如上述[I]所述的功能性微粒，其特征在于，上述多孔性微粒為多孔性二氧化硅。根據(jù)上述構(gòu)成，可以采用多孔性二氧化硅作為多孔性微粒。由此，對于上述[2]所述的功能性微粒而言，也能夠更具體地達到與上述[I]所述的發(fā)明相同的作用效果。另外，本發(fā)明的另一方面涉及[3]如上述[I]或[2]所述的功能性微粒，其特征在于，上述捕捉物質(zhì)具有反應(yīng)性甲硅烷基作為上述末端部。根據(jù)上述構(gòu)成，可以采用末端部具有反應(yīng)性甲硅烷基的捕捉物質(zhì)。這樣的捕捉物質(zhì)利用末端部的甲硅烷基而對多孔性二氧化硅等多孔性微粒更具有親和性。因此，對于上述[3]所述的功能性微粒而言，也能夠更具體地達到與上述[I]或[2]所述的發(fā)明相同的作用效果。另外，本發(fā)明的另一方面涉及[4]如上述[3]所述的功能性微粒，其特征在于，上述反應(yīng)性甲硅烷基具有至少一個烷氧基作為上述反應(yīng)基團。根據(jù)上述構(gòu)成，可以采用具有烷氧基作為反應(yīng)性甲硅烷基的反應(yīng)基團的捕捉物質(zhì)。這樣的反應(yīng)基團能夠在常溫下相互鍵合，因此在制造功能性微粒時不需要高溫處理，從而能夠進一步抑制功能性物質(zhì)的滲出。因此，對于上述[4]所述的功能性微 粒而言，也能夠更具體地達到與上述[3]所述的發(fā)明相同的作用效果。另外，本發(fā)明的另一方面涉及[5]如上述[1] [4]中任一項所述的功能性微粒，其特征在于，上述捕捉物質(zhì)具有選自聚異丁烯、聚氧丙烯、聚丙烯酸酯、聚醚多元醇及聚甲基丙烯酸酯的組中的至少一種低聚物或聚合物作為上述主鏈部。根據(jù)上述構(gòu)成，可以采用具有選自上述組中的至少一種低聚物或聚合物作為主鏈部的捕捉物質(zhì)。這樣的捕捉物質(zhì)利用主鏈部的結(jié)構(gòu)而對功能性物質(zhì)特別是對由有機物質(zhì)構(gòu)成的功能性物質(zhì)更具有親和性。因此，對于上述[5]所述的功能性微粒而言，也能夠更具體地達到與上述[1Γ[4]中任一項所述的發(fā)明相同的作用效果。另外，本發(fā)明的另一方面涉及[6]如上述[1Γ[5]中任一項所述的功能性微粒，其特征在于，上述功能性物質(zhì)是在上述細孔內(nèi)利用由溫度變化引起的相變所產(chǎn)生的潛熱來顯示出蓄熱功能的潛熱蓄熱物質(zhì)。根據(jù)上述構(gòu)成，可以采用例如通過在固體-液體之間發(fā)生相變并使伴隨相變產(chǎn)生的潛熱的蓄熱和散熱反復(fù)進行而發(fā)揮作用的潛熱蓄熱物質(zhì)作為功能性物質(zhì)。這樣的潛熱蓄熱物質(zhì)具有如下性質(zhì)通過相變轉(zhuǎn)變成液體狀態(tài)，從而容易從多孔性微粒的細孔中滲出。因此，對于上述[6]所述的功能性微粒而言，即使對于這種易滲出的功能性物質(zhì)，也能夠具體地達到與上述[1Γ[5]中任一項所述的發(fā)明相同的作用效果。另外，本發(fā)明的另一方面涉及[7]如上述[6]所述的功能性微粒，其特征在于，上述潛熱蓄熱物質(zhì)含有石蠟、蠟、脂肪酸、聚烷撐二醇等有機物質(zhì)，且其相變溫度為-30°C KKTC。根據(jù)上述構(gòu)成，可以采用含有上述有機物質(zhì)的潛熱蓄熱物質(zhì)。優(yōu)選這樣的潛熱蓄熱物質(zhì)的相變溫度為_30°C 200°C。由此，對于上述[7]所述的功能性微粒而言，也能夠更具體地達到與上述[6]所述的發(fā)明相同的作用效果。另外，本發(fā)明的另一方面涉及[8]如上述[6]或[7]所述的功能性微粒，其特征在于，含有30重量％ 90重量％的上述潛熱蓄熱物質(zhì)，且潛熱量為50J/g以上。根據(jù)上述構(gòu)成，優(yōu)選功能性微粒中的潛熱蓄熱物質(zhì)的含有率在30重量9Γ90重量％的范圍內(nèi)且功能性微粒的潛熱量為50J/g以上。由此，對于上述[8]所述的功能性微粒而言，也能夠更具體地達到與上述[6]或[7]所述的發(fā)明相同的作用效果。另外，本發(fā)明的另一方面涉及[9] 一種功能性微粒的制造方法，用于制造上述[1Γ[8]中任一項所述的功能性微粒，其特征在于，具有填充工序，將含有上述功能性物質(zhì)和上述捕捉物質(zhì)的組合物與上述多孔性微?；旌?，向該多孔性微粒的細孔內(nèi)填充上述組合物；以及鍵合反應(yīng)工序,使上述組合物中的上述捕捉物質(zhì)所具有的上述反應(yīng)基團相互鍵合。根據(jù)上述構(gòu)成，功能性微粒的制造方法具有填充工序和鍵合反應(yīng)工序。在填充工序中，首先制作含有功能性物質(zhì)和捕捉物質(zhì)的組合物。該組合物中，如上所述，功能性物質(zhì)與捕捉物質(zhì)的主鏈部具有親和性，因此形成穩(wěn)定的組合物。然后，將多孔性微粒與該組合物混合，向多孔性微粒的細孔內(nèi)填充組合物。另一方面，在鍵合反應(yīng)工序中，如上所述，構(gòu)成填充在多孔性微粒的細孔內(nèi)的組合物的捕捉物質(zhì)之間，其末端部具有的反應(yīng)基團在分子間相互鍵合，從而使其分子量增大。另夕卜，該末端部與多孔性微粒具有親和性，該末端部顯示出對多孔性微粒的錨固效果。由此，功能性物質(zhì)被穩(wěn)定地捕捉到分子量增大后的捕捉物質(zhì)的主鏈部，并且借助該捕捉物質(zhì)的末端部被穩(wěn)定地封入到多孔性微粒的細孔內(nèi)。需要說明的是，該鍵合反應(yīng)工序可以在上述填充工序結(jié)束后進行，或者，填充工序和鍵合反應(yīng)工序可以同時進行。即，可以在填充工序進行到一定程度、但尚未結(jié)束的狀態(tài)下，緩緩地進行鍵合反應(yīng)工序。因此，在上述[9]所述的發(fā)明中，能夠通過簡單的方法進行制造，因此能夠提供一種功能性微粒的制造方法，其用于制造使功能性物質(zhì)均勻且穩(wěn)定地封入到多孔性微粒的細孔內(nèi)且該功能性物質(zhì)不會從細孔內(nèi)部滲出到微粒表面的功能性微粒。另外，本發(fā)明的另一方面涉及[10]如上述[9]所述的功能性微粒的制造方法，其特征在于，上述功能性物質(zhì)是在上述細孔內(nèi)利用由溫度變化引起的相變所產(chǎn)生的潛熱來顯示出蓄熱功能的潛熱蓄熱物質(zhì)；在上述填充工序中，使上述組合物通過上述功能性物質(zhì)的相變而維持在液體狀態(tài)，將該組合物填充到上述多孔性微粒的細孔內(nèi)；在上述鍵合反應(yīng)工序中，使填充在上述多孔性微粒的細孔內(nèi)的上述組合物通過上述功能性物質(zhì)的相變而維持在固體狀態(tài)，使上述反應(yīng)基團相互鍵合。根據(jù)上述構(gòu)成，采用上述潛熱蓄熱物質(zhì)作為功能性物質(zhì)，在填充工序中，通過相變使?jié)摕嵝顭嵛镔|(zhì)維持在液體狀態(tài)，將組合物填充到多孔性微粒的細孔內(nèi)。這樣，通過使?jié)摕嵝顭嵛镔|(zhì)處于液體狀態(tài)，組合物的流動性提高，從而容易地填充到多孔性微粒的細孔內(nèi)。然后，在鍵合反應(yīng)工序中，通過相變使?jié)摕嵝顭嵛镔|(zhì)維持在固體狀態(tài)，使捕捉物質(zhì)的末端部所具有的反應(yīng)基團在分子間相互鍵合。這樣，通過使?jié)摕嵝顭嵛镔|(zhì)處于固體狀態(tài)，組合物的流動性受到抑制，從而在潛熱蓄熱物質(zhì)被穩(wěn)定地捕捉到多孔性微粒的細孔內(nèi)的狀態(tài)下進行反應(yīng)基團的鍵合。
因此，對于上述[10]所述的功能性微粒的制造方法而言，也能夠更具體地達到與上述[9]所述的發(fā)明相同的作用效果。另外，本發(fā)明的另一方面涉及[11] 一種功能性微粒的制造方法，用于制造上述[1] [8]中任一項所述的功能性微粒，其特征在于，具有填充工序，將上述功能性物質(zhì)與上述多孔性微?；旌?，向該多孔性微粒的細孔內(nèi)填充上述功能性物質(zhì)；捕捉物質(zhì)添加工序，在該填充工序后，在含有上述捕捉物質(zhì)的處理液中混合填充有上述功能性物質(zhì)的上述多孔性微粒，向存在于該多孔性微粒的表面的細孔部添加上述捕捉物質(zhì)；以及鍵合反應(yīng)工序，在存在于上述多孔性微粒的表面的細孔部中，使上述捕捉物質(zhì)所 具有的上述反應(yīng)基團相互鍵合。根據(jù)上述構(gòu)成，功能性微粒的制造方法具有填充工序、捕捉物質(zhì)添加工序和鍵合反應(yīng)工序。在填充工序中，將多孔性微粒與功能性物質(zhì)混合，向多孔性微粒的細孔內(nèi)填充功能性物質(zhì)。在接下來的捕捉物質(zhì)添加工序中，首先制作含有捕捉物質(zhì)的處理液。然后，將該處理液所含有的捕捉物質(zhì)添加到存在于多孔性微粒的表面的細孔部。此時，多孔性微粒的所有細孔內(nèi)(不僅是存在于表面的細孔部)都已經(jīng)填充有功能性物質(zhì)，捕捉物質(zhì)不能到達細孔的內(nèi)部。但是，如上所述，由于功能性物質(zhì)與捕捉物質(zhì)的主鏈部具有親和性，因而捕捉物質(zhì)被添加到存在于多孔性微粒的表面的細孔部。此時，填充在細孔內(nèi)的功能性物質(zhì)中，填充在存在于表面的細孔部附近的功能性物質(zhì)與處理液中含有的捕捉物質(zhì)的主鏈部具有親和性而進行鍵合，從而使捕捉物質(zhì)穩(wěn)定地添加到存在于多孔性微粒的表面的細孔部。即認為，捕捉物質(zhì)集中于細孔部中的表面附近，功能性物質(zhì)填充在細孔內(nèi)部。然后，在鍵合反應(yīng)工序中，如上所述，使填充在存在于多孔性微粒的表面的細孔部的捕捉物質(zhì)的末端部具有的反應(yīng)基在分子間相互鍵合，從而使其分子量增大。另外，該末端部與多孔性微粒具有親和性，該末端部顯示出對多孔性微粒的錨固效果。由此，功能性物質(zhì)被穩(wěn)定地捕捉到分子量增大后的捕捉物質(zhì)的主鏈部。在此，捕捉物質(zhì)集中存在于細孔部中的表面附近，因此，借助其末端部穩(wěn)定地維持在多孔性微粒的細孔中的存在于表面的細孔部，填充在該細孔部的內(nèi)部的功能性物質(zhì)被穩(wěn)定地封入到細孔內(nèi)。因此，在上述[11]所述的發(fā)明中，能夠通過簡單的方法進行制造，因此能夠提供一種功能性微粒的制造方法，其用于制造使功能性物質(zhì)均勻且穩(wěn)定地封入到多孔性微粒的細孔內(nèi)且該功能性物質(zhì)不會從細孔內(nèi)部滲出到微粒表面的功能性微粒。另外，本發(fā)明的另一方面涉及[12]如上述[11]所述的功能性微粒的制造方法，其特征在于，上述功能性物質(zhì)是在上述細孔內(nèi)利用由溫度變化引起的相變所產(chǎn)生的潛熱來顯示出蓄熱功能的潛熱蓄熱物質(zhì)；在上述填充工序中，使上述功能性物質(zhì)通過相變而維持在液體狀態(tài)，將該功能性物質(zhì)填充到上述多孔性微粒的細孔內(nèi)；
在上述捕捉物質(zhì)添加工序中，使填充在上述多孔性微粒的細孔內(nèi)的上述功能性物質(zhì)通過相變而維持在固體狀態(tài)，向存在于上述多孔性微粒的表面的細孔部添加上述處理液；在上述鍵合反應(yīng)工序中，使上述功能性物質(zhì)通過相變而維持在固體狀態(tài),使上述反應(yīng)基團相互鍵合。根據(jù)上述構(gòu)成，采用上述潛熱蓄熱物質(zhì)作為功能性物質(zhì)，在填充工序中，通過相變使?jié)摕嵝顭嵛镔|(zhì)維持在液體狀態(tài)，將其填充到多孔性微粒的細孔內(nèi)。這樣，由于潛熱蓄熱物質(zhì)處于液體狀態(tài)，因此，潛熱蓄熱物質(zhì)的流動性提高，從而容易地填充到多孔性微粒的細孔內(nèi)。在接下來的捕捉物質(zhì)添加工序中，通過相變使?jié)摕嵝顭嵛镔|(zhì)維持在固體狀態(tài)，從而抑制潛熱蓄熱物質(zhì)從多孔性微粒的細孔中滲出，將處理液所含有的捕捉物質(zhì)添加到存在于多孔性微粒的表面的細孔部。此時，填充在細孔內(nèi)并維持在固體狀態(tài)的功能性物質(zhì)中，填 充在存在于表面的細孔部附近的功能性物質(zhì)與處理液中的捕捉物質(zhì)的主鏈部具有親和性而進行鍵合，從而使捕捉物質(zhì)穩(wěn)定地添加到存在于多孔性微粒的表面的細孔部。然后，在鍵合反應(yīng)工序中，在使?jié)摕嵝顭嵛镔|(zhì)維持在固體狀態(tài)時，使捕捉物質(zhì)的末端部所具有的反應(yīng)基團在分子間相互鍵合。這樣，由于潛熱蓄熱物質(zhì)處于固體狀態(tài)，因此，組合物的流動性受到抑制，在潛熱蓄熱物質(zhì)被穩(wěn)定地捕捉到多孔性微粒的細孔內(nèi)的狀態(tài)下進行反應(yīng)基團的鍵合。由此，對于上述[12]所述的功能性微粒的制造方法而言，也能夠更具體地達到與上述[11]所述的發(fā)明相同的作用效果。
具體實施例方式下面詳細說明本發(fā)明。本發(fā)明的功能性微粒在多孔性微粒的細孔內(nèi)填充有功能性物質(zhì)和捕捉物質(zhì)。另外，捕捉物質(zhì)的主鏈部與功能性物質(zhì)具有親和性，功能性物質(zhì)與捕捉物質(zhì)一同穩(wěn)定地封入到多孔性微粒的細孔內(nèi)。而且，該捕捉物質(zhì)的末端部與多孔性微粒具有親和性，捕捉物質(zhì)利用其末端部的錨固效果而保持在多孔性微粒的細孔內(nèi)。在本發(fā)明中，多孔性微粒是指具有從其表面貫通到內(nèi)部的細孔的由無機物質(zhì)或有機物質(zhì)構(gòu)成的微粒，可以是其內(nèi)部具有空腔的中空微粒，或者可以是不具有空腔的微粒。例如，作為由無機物質(zhì)構(gòu)成的多孔性微粒，可以舉出由二氧化硅、氧化鋁等金屬氧化物、硅酸鈣、硅酸鎂等硅酸鹽、碳酸鈣、碳酸鎂等碳酸鹽、磷酸鎂、磷灰石等磷酸鹽等構(gòu)成的多孔性微粒。另外，作為由有機物質(zhì)構(gòu)成的多孔性微粒，可以舉出由聚乙烯、聚氨基甲酸酯等各種樹脂構(gòu)成的發(fā)泡體等。但是，在本發(fā)明中，由于作為功能性微粒起作用，因此對機械強度、化學穩(wěn)定性等有要求。因此，優(yōu)選使用由無機物質(zhì)構(gòu)成的多孔性微粒，另外，由于市售有很多具有均勻的粒徑的微粒等，因此更優(yōu)選使用多孔性二氧化硅。在此，多孔性微粒的粒徑?jīng)]有特別限定，一般優(yōu)選在I μ πΓ500 μ m的范圍內(nèi)，進一步優(yōu)選在約5 μ πΓ約300 μ m的范圍內(nèi)。在本發(fā)明中，功能性物質(zhì)只要是能夠填充在多孔性微粒內(nèi)并能夠在多孔性微粒內(nèi)顯示其功能的物質(zhì)則沒有特別限定。特別是，本發(fā)明在對由于揮發(fā)性、流動性等性質(zhì)而難以直接進行處理的功能性物質(zhì)進行處理時發(fā)揮出效果。例如，可以舉出通過在固體-液體之間發(fā)生相變并使伴隨相變產(chǎn)生的潛熱的蓄熱和散熱反復(fù)進行而發(fā)揮作用的潛熱蓄熱物質(zhì)。為了顯示出蓄熱功能，這些潛熱蓄熱物質(zhì)在固體狀態(tài)和液體狀態(tài)之間反復(fù)變化，在固體狀態(tài)下容易處理，但如果通過相變轉(zhuǎn)變成液體狀態(tài)，則產(chǎn)生流動性而變得難以處理。這些潛熱蓄熱物質(zhì)只要使用能夠在其熔點(相變溫度)下發(fā)生相變而反復(fù)進行蓄熱和散熱、且其熔點在利用溫度范圍內(nèi)的潛熱蓄熱物質(zhì)即可。一般而言，作為潛熱大的物質(zhì)，可以舉出例如石蠟、蠟、脂肪酸、聚烷撐二醇或者聚烷撐二醇的醚類等。其中，就石蠟、蠟等而言，市售有大量熔點不同的物質(zhì)，容易控制到任意的放熱溫度，因此作為潛熱蓄熱物質(zhì)而優(yōu)選。另外，這些潛熱蓄熱物質(zhì)的熔點(相變溫度)只要在功能性微粒的目標溫度范圍內(nèi)即可，一般多在_30°C 20(TC下使用，而且更多在-10°C 100°C下使用。作為這些物質(zhì)，有例如正十四烷(C14H3tl),熔點為5.9°C，潛熱量為333. 9J/g ;正十八烷(C18H38),熔點為 28. 2°C，潛熱量為243. 6J/g ;正二十烷(C20H42)，熔點為36. 8°C，潛熱量為247. 3J/g。需要說明的是，填充有潛熱蓄熱物質(zhì)的功能性微粒的蓄熱量通過使用的多孔性微粒的細孔容積及填充在多孔性微粒中的潛熱蓄熱物質(zhì)的量來調(diào)節(jié)。一般而言，填充在多孔性微粒中的潛熱蓄熱物質(zhì)的量優(yōu)選在相對于功能性微粒為30重量9Γ90重量％的范圍內(nèi)，進一步優(yōu)選在50重量9Γ80重量％的范圍內(nèi)。通過使填充在多孔性微粒中的潛熱蓄熱物質(zhì)的量在30重量9Γ90重量％的范圍內(nèi)，能夠使功能性微粒的潛熱量維持在50J/g以上，因此作為蓄熱材料而優(yōu)選。另外，在本發(fā)明中，捕捉物質(zhì)是具有與填充在多孔性微粒內(nèi)的功能性物質(zhì)具有親和性的主鏈部和與多孔性微粒具有親和性的末端部的物質(zhì)。作為這樣的捕捉物質(zhì)，根據(jù)功能性物質(zhì)的種類和多孔性微粒的種類，很多物質(zhì)符合條件，但在本發(fā)明中，在功能性物質(zhì)與多孔性微粒的性質(zhì)不同的情況下，捕捉物質(zhì)的作用變得特別大。即，捕捉物質(zhì)是指發(fā)揮將性質(zhì)與構(gòu)成多孔性微粒的物質(zhì)不同的功能性物質(zhì)穩(wěn)定地填充到該多孔性微粒的細孔內(nèi)的作用的物質(zhì)。在此，作為對功能性物質(zhì)與多孔性微粒的性質(zhì)差異進行評價的方法，可以通過將兩者混合時的相溶性進行評價，也可以通過因兩者的表面張力不同而引起的濕潤難易度進行評價?；蛘?，可以通過兩者的溶解參數(shù)(SP值)或者有機性值和無機性值等測定值進行評價。例如，考慮以上述石蠟等潛熱蓄熱物質(zhì)作為功能性物質(zhì)、以多孔性二氧化硅作為多孔性微粒的情況。在此，石蠟為有機物質(zhì)，多孔性二氧化硅為無機物質(zhì)，因此，它們的性質(zhì)大不相同。因此，即使在多孔性二氧化硅的細孔內(nèi)填充石蠟，彼此親和性也低，從而容易滲出。因此，在本發(fā)明中，使捕捉物質(zhì)介于它們之間。此時，由于石蠟為有機物質(zhì)，因此，捕捉物質(zhì)的主鏈部為對有機物質(zhì)具有親和性的結(jié)構(gòu)。另一方面，由于多孔性二氧化硅為無機物質(zhì)，因此，捕捉物質(zhì)的末端部為對無機物質(zhì)具有親和性的結(jié)構(gòu)。在此，捕捉物質(zhì)的分子結(jié)構(gòu)如上所述，由主鏈部和位于該主鏈部的端部的末端部構(gòu)成。該捕捉物質(zhì)的主鏈部對功能性物質(zhì)具有親和性，可以是直鏈狀或者也可以是支鏈狀。另外，主鏈部的分子量可以是任意程度，并沒有特別限定，但如下所述，在多孔性微粒的細孔內(nèi)，捕捉物質(zhì)之間利用其末端部相互進行分子間鍵合，從而增大其分子量。因此，捕捉物質(zhì)優(yōu)選為低分子量且容易填充到多孔性微粒的細孔內(nèi)、并且通過利用隨后的分子間鍵合使分子量增大而變得容易停留在細孔內(nèi)的物質(zhì)。在此，作為例子，考慮以上述石蠟等潛熱蓄熱物質(zhì)作為功能性物質(zhì)、以多孔性二氧化硅作為多孔性微粒的情況。此時，捕捉物質(zhì)的主鏈部為對石蠟等有機物質(zhì)具有親和性的物質(zhì)，可以舉出例如聚異丁烯、聚氧丙烯、聚丙烯酸酯、聚醚多元醇及聚甲基丙烯酸酯等低聚物或聚合物。這些低聚物或聚合物為有機物質(zhì)，對石蠟等潛熱蓄熱物質(zhì)具有強親和性。另夕卜，基于上述理由，就其分子量而言，與聚合物相比更優(yōu)選為低聚物。另一方面，捕捉物質(zhì)的末端部對多孔性微粒具有親和性，該親和性顯示出捕捉物質(zhì)對多孔性微粒的錨固效果，使捕捉物質(zhì)牢固地保持在多孔性微粒的細孔內(nèi)。另外，對于該捕捉物質(zhì)的末端部而言，可以不在主鏈部所具有的多個端部的所有位置均存在對多孔性微粒具有親和性的末端部，優(yōu)選在多個端部中的大部分位置存在對多孔性微粒具有親和性的末端部。例如，在捕捉物質(zhì)的主鏈部為直鏈狀的情況下，通過使其兩端部都具有對多孔性·微粒具有親和性的末端部，分子間鍵合大量發(fā)生，捕捉物質(zhì)的分子量變得更大，從而容易停留在細孔內(nèi)。另外，在捕捉物質(zhì)的主鏈部為支鏈狀的情況下，通過使其大部分端部具有對多孔性微粒具有親和性的末端部，捕捉物質(zhì)之間通過分子間鍵合形成網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，分子量變得更大，從而容易停留在細孔內(nèi)。另外，捕捉物質(zhì)具有使對多孔性微粒具有親和性的末端部相互鍵合的反應(yīng)基團。在此，作為例子，考慮以上述石蠟等潛熱蓄熱物質(zhì)作為功能性物質(zhì)、以多孔性二氧化硅作為多孔性微粒的情況。此時，捕捉物質(zhì)的末端部對多孔性二氧化硅具有親和性且具有相互鍵合的反應(yīng)基團。在這種情況下，作為捕捉物質(zhì)的末端部，可以舉出例如反應(yīng)性甲硅烷基。反應(yīng)性甲硅烷基是指含有與硅原子鍵合的羥基和/或水解性基團作為反應(yīng)基團、在水分或催化劑的存在下進行縮合反應(yīng)、形成硅氧烷鍵而相互鍵合的甲硅烷基。在此，水解性基團是指例如甲氧基、乙氧基等烷氧基這樣的通過水解形成反應(yīng)性羥基的基團。因此，在上述例子中，優(yōu)選使捕捉物質(zhì)的末端部為具有烷氧基作為反應(yīng)基團的反應(yīng)性甲硅烷基(以下稱為“烷氧基甲硅烷基”)。作為該烷氧基甲硅烷基所具有的反應(yīng)基團的烷氧基的數(shù)量可以是一、二、三中的任意一個。如該例所示，在捕捉物質(zhì)的末端部為烷氧基甲硅烷基的情況下，如上所述，捕捉物質(zhì)之間在它們的末端部形成硅氧烷鍵而相互鍵合，多個捕捉物質(zhì)鍵合成直線狀或網(wǎng)狀，從而形成高分子量的捕捉物質(zhì)。該鍵合在多孔性微粒的細孔內(nèi)進行，因此，捕捉物質(zhì)在利用其主鏈部保持功能性物質(zhì)的狀態(tài)下增大自身的分子量，從而牢固地停留在多孔性微粒的細孔內(nèi)。因此，功能性物質(zhì)借助捕捉物質(zhì)被更牢固地封入到多孔性微粒的細孔內(nèi)。另外，在上述例子中，捕捉物質(zhì)的烷氧基甲硅烷基或它們鍵合而成的硅氧烷鍵部以硅原子作為骨架并且與由二氧化硅構(gòu)成的多孔性二氧化硅具有非常強的親和性。另外，在多孔性二氧化硅的表面存在羥基的情況下，烷氧基甲硅烷基也與該羥基反應(yīng)，結(jié)果，捕捉物質(zhì)本身能夠與多孔性二氧化硅通過硅氧烷鍵而牢固地鍵合在多孔性二氧化硅的表面。在此，通過下述各實施方式對本發(fā)明的功能性微粒的制造方法進行說明。在這些實施方式中，為了更具體地說明制造方法，使用多孔性二氧化硅作為多孔性微粒，使用由石蠟構(gòu)成的潛熱蓄熱物質(zhì)作為填充到其細孔內(nèi)的功能性物質(zhì)。另外，作為將石蠟捕捉到多孔性二氧化硅的細孔內(nèi)的捕捉物質(zhì)，使用以烴低聚物作為主鏈部、在其兩末端具有烷氧基甲硅烷基的兩末端反應(yīng)性烴低聚物。(第一實施方式)本第一實施方式的功能性微粒的制造方法具有填充工序和鍵合反應(yīng)工序。下面，對各工序進行說明。Al :填充工序在填充工序中，首先，制作含有功能性物質(zhì)及捕捉物質(zhì)的組合物。在本第一實施方式中，功能性物質(zhì)為石蠟，捕捉物質(zhì)的主鏈部為烴低聚物，因此，它們的親和性強而顯示出相溶性。首先，使所使用的石蠟處于其熔點以上的溫度而形成液體狀態(tài)，向其中混合捕捉物質(zhì)。向作為功能性物質(zhì)的石蠟中混合的捕捉物質(zhì)的比例只要為足以將石蠟捕捉到作為多孔性微粒的多孔性二氧化硅的細孔內(nèi)的量即可，在本第一實施方式中，優(yōu)選相對于填充到多孔性二氧化硅的細孔內(nèi)的石蠟的量為I重量9Γ20重量％的范圍，進一步優(yōu)選為2重量9Γ10 重量％的范圍。通過使向石蠟中混合的捕捉物質(zhì)的比例在I重量9Γ20重量％的范圍內(nèi)，能夠最高效地將石蠟捕捉到多孔性二氧化硅的細孔部。在此，除了功能性物質(zhì)和捕捉物質(zhì)以外，可以向組合物中混合溶劑、交聯(lián)劑、催化劑等。但是，溶劑需要在將組合物填充到多孔性微粒的細孔內(nèi)之后除去，因此，優(yōu)選盡量不使用，或者即使使用也要最小限度地使用。另一方面，對照捕捉物質(zhì)所具有的反應(yīng)基團而根據(jù)需要使用交聯(lián)劑和催化劑。在本第一實施方式中，捕捉物質(zhì)的反應(yīng)基團為烷氧基，因此，可以向組合物中混合烷氧基的水解所需的水分。另外，也可以向組合物中混合月桂酸二正辛基錫(-7'才々^ >錫9々 > 一卜)等有機錫化合物或者四異丙氧基鈦等有機鈦化合物作為烷氧基的反應(yīng)催化劑。然后，使如上制作的組合物在石蠟的熔點以上的溫度下維持在液體狀態(tài)，并填充到多孔性二氧化硅的細孔內(nèi)。此時，為了提高組合物的流動性，優(yōu)選設(shè)為充分高于熔點的溫度。通過向這樣形成液體狀態(tài)的組合物中混合多孔性二氧化硅并攪拌，能夠?qū)⒃摻M合物填充到多孔性二氧化硅的細孔內(nèi)。需要說明的是，通過在該填充時進行減壓或加壓、或者減壓和加壓，可以更完全地將組合物填充到多孔性二氧化硅的細孔內(nèi)。在填充組合物后，使多孔性二氧化硅的溫度降低至石蠟的熔點以下。由此，石蠟發(fā)生相變，組合物轉(zhuǎn)變成固體狀態(tài)，從而穩(wěn)定地保持在細孔內(nèi)。因此，組合物不會從細孔內(nèi)滲出。BI :鍵合反應(yīng)工序在鍵合反應(yīng)工序中，如上所述，構(gòu)成填充在多孔性微粒的細孔內(nèi)的組合物的捕捉物質(zhì)之間，其末端部具有的反應(yīng)基團在分子間相互鍵合，從而使其分子量增大。在本第一實施方式中，位于捕捉物質(zhì)的兩末端的烷氧基甲硅烷基的烷氧基利用組合物中的水分或環(huán)境中的水分發(fā)生水解而形成羥基，末端部變成反應(yīng)性高的羥基甲硅烷基。該羥基甲硅烷基在與相鄰的捕捉物質(zhì)的羥基甲硅烷基之間發(fā)生縮合反應(yīng)，形成硅氧烷鍵，從而形成高分子量的捕捉物質(zhì)。另外，如上所述，在作為多孔性微粒的多孔性二氧化硅的表面存在羥基的情況下，形成在捕捉物質(zhì)的末端部的反應(yīng)性羥基甲硅烷基也與該羥基反應(yīng)，結(jié)果，捕捉物質(zhì)自身與多孔性二氧化硅形成硅氧烷鍵。
這些鍵合反應(yīng)不需要特別進行高溫處理，在石蠟的熔點以下的溫度或室溫下也可以發(fā)生。因此認為，在進行上述填充工序的期間內(nèi)也進行一部分本第一實施方式中的鍵合反應(yīng)工序。另外認為，在上述填充工序后使多孔性二氧化硅維持在石蠟的熔點以下的溫度的期間內(nèi)也進行，之后結(jié)束。這樣，使鍵合反應(yīng)工序結(jié)束，由此制成本發(fā)明的功能性微粒。在本第一實施方式中，對于該功能性微粒而言，作為功能性物質(zhì)的石蠟被穩(wěn)定地捕捉到通過硅氧烷鍵使分子量增大后的捕捉物質(zhì)的主鏈部，并且借助該捕捉物質(zhì)的末端部被穩(wěn)定地封入到多孔性微粒的細孔內(nèi)。(第二實施方式)本第二實施方式的功能性微粒的制造方法與上述第一實施方式不同，在填充工序與鍵合反應(yīng)工序之間具有捕捉物質(zhì)添加工序，將功能性物質(zhì)的填充和捕捉物質(zhì)的添加作為 分開的工序。即，在本第二實施方式中，具有填充工序、捕捉物質(zhì)添加工序、鍵合反應(yīng)工序。下面，對各工序進行說明。A2:填充工序在填充工序中，向多孔性微粒的細孔內(nèi)填充功能性物質(zhì)。首先，使作為功能性物質(zhì)的石蠟維持在其熔點以上的溫度而形成液體狀態(tài)。此時，為了提高石蠟的流動性，優(yōu)選設(shè)為充分高于熔點的溫度。通過向這樣形成液體狀態(tài)的石蠟中混合作為多孔性微粒的多孔性二氧化硅并攪拌，能夠?qū)⒃撌炋畛涞蕉嗫仔远趸璧募毧變?nèi)。需要說明的是，通過在該填充時進行減壓或加壓、或者減壓和加壓，可以更完全地將石蠟填充到多孔性二氧化硅的細孔內(nèi)。在填充石蠟后，使多孔性二氧化硅的溫度降低至石蠟的熔點以下。由此，石蠟發(fā)生相變而轉(zhuǎn)變成固體狀態(tài)，從而穩(wěn)定地保持在多孔性二氧化硅的細孔內(nèi)。因此，作為功能性物質(zhì)的石蠟不會從多孔性二氧化硅的細孔內(nèi)滲出。B2:捕捉物質(zhì)添加工序在捕捉物質(zhì)添加工序中，向填充工序后的多孔性二氧化硅中添加捕捉物質(zhì)。首先，制作含有捕捉物質(zhì)的處理液。處理液可以是捕捉物質(zhì)本身，優(yōu)選利用溶劑將捕捉物質(zhì)稀釋成適當?shù)臐舛葋碜鳛樘幚硪?。特別是在捕捉物質(zhì)本身不是液體狀態(tài)時，利用溶劑進行稀釋而制作液體狀態(tài)的處理液。在本第二實施方式中，捕捉物質(zhì)為兩末端反應(yīng)性烴低聚物，但即使由于主鏈部的烴低聚物的分子量而呈液體狀態(tài)，其粘度也不同，因而在高粘度的情況下，難以均勻地添加到多孔性二氧化硅中。因此，在捕捉物質(zhì)的分子量大且粘度高的情況下，優(yōu)選利用溶劑進行稀釋。在此，除了捕捉物質(zhì)和溶劑以外，可以向處理液中混合交聯(lián)劑、催化劑等。對照捕捉物質(zhì)所具有的反應(yīng)基團而根據(jù)需要使用交聯(lián)劑和催化劑。在本第二實施方式中，捕捉物質(zhì)的反應(yīng)基團為烷氧基，因此，可以向處理液中混合烷氧基的水解所需要的水分。另外，也可以向處理液中混合月桂酸二正辛基錫等有機錫化合物或四異丙氧基鈦等有機鈦化合物作為烷氧基的反應(yīng)催化劑。接著，將如上制作的處理液添加到多孔性二氧化硅中。此時，作為填充在細孔內(nèi)的功能物質(zhì)的石蠟在其熔點以下的溫度下維持在固體狀態(tài)。處理液相對于多孔性二氧化硅的添加量以所含有的捕捉物質(zhì)的量計只要為足以將石蠟捕捉到多孔性二氧化硅的細孔內(nèi)的量即可，在本第二實施方式中，優(yōu)選相對于填充在多孔性二氧化硅的細孔內(nèi)的石蠟的量為I重量9Γ20重量％的范圍，進一步優(yōu)選為2重量9Γ10重量％的范圍。通過使添加到多孔性二氧化硅中的捕捉物質(zhì)的量相對于填充在細孔內(nèi)的石蠟的量在I重量9Γ20重量％的范圍內(nèi)，能夠最高效地將作為功能性物質(zhì)的石蠟捕捉到多孔性二氧化硅的細孔內(nèi)。在此，通過上述填充工序已經(jīng)在多孔性二氧化硅的所有細孔內(nèi)填充有石蠟，因而處理液不能到達細孔的內(nèi)部。但是，在本第二實施方式中，先填充在細孔內(nèi)的功能性物質(zhì)為石蠟，之后以處理液的形式添加的捕捉物質(zhì)的主鏈部為烴低聚物，因此，它們的親和性強而顯示出相溶性。由此，填充在多孔性二氧化硅的細孔內(nèi)的石蠟中，填充在存在于表面的細孔部附近的石蠟對處理液中的捕捉物質(zhì)的主鏈部具有親和性而被捕捉。然后，通過除去處理液中的溶劑，使捕捉物質(zhì)穩(wěn)定地添加到存在于多孔性二氧化硅的表面的細孔部(細孔中存在于二氧化硅表面的部分)。C2:鍵合反應(yīng)工序 在鍵合反應(yīng)工序中，添加到存在于多孔性二氧化硅的表面的細孔部的捕捉物質(zhì)之間，其末端部具有的反應(yīng)基團在分子間相互鍵合，從而使其分子量增大。在本第二實施方式中，與上述第一實施方式相同，位于捕捉物質(zhì)的兩末端的烷氧基甲硅烷基的烷氧基利用處理液中的水分或環(huán)境中的水分發(fā)生水解而形成羥基，末端部變成反應(yīng)性高的羥基甲硅烷基。該羥基甲硅烷基在與相鄰的捕捉物質(zhì)的羥基甲硅烷基之間發(fā)生縮合反應(yīng)，形成硅氧烷鍵，從而在存在于多孔性二氧化硅的表面的細孔部形成高分子量的捕捉物質(zhì)。另外，如上所述，在作為多孔性微粒的多孔性二氧化硅的表面存在羥基的情況下，形成在捕捉物質(zhì)的末端部的反應(yīng)性羥基甲硅烷基也與該羥基反應(yīng)，結(jié)果，捕捉物質(zhì)自身與多孔性二氧化硅形成硅氧烷鍵。這些鍵合反應(yīng)不需要特別進行高溫處理，在石蠟的熔點以下的溫度或室溫下也可以發(fā)生。因此認為，在進行上述捕捉物質(zhì)添加工序的期間內(nèi)也進行一部分本第二實施方式中的鍵合反應(yīng)工序。另外認為，在上述捕捉物質(zhì)添加工序后也進行，之后結(jié)束。這樣，使鍵合反應(yīng)工序結(jié)束，由此制成本發(fā)明的功能性微粒。在本第二實施方式中，對于該功能性微粒而言，作為功能性物質(zhì)的石蠟被穩(wěn)定地捕捉到通過硅氧烷鍵使分子量增大后的捕捉物質(zhì)的主鏈部，并且借助該捕捉物質(zhì)的末端部被穩(wěn)定地封入到多孔性微粒的細孔內(nèi)。特別是在本第二實施方式中，在多孔性微粒的細孔中的內(nèi)部主要填充有作為功能性物質(zhì)的石蠟，在細孔中存在于多孔性二氧化硅的表面的細孔部主要填充有捕捉物質(zhì)。由此，通過捕捉物質(zhì)封鎖細孔的出口的方式，能夠高度防止功能性物質(zhì)從細孔內(nèi)滲出。
實施例在此，利用上述第一及第二實施方式的功能性微粒的制造方法來進行下述各實施例。實施例I本實施例I依照上述第一實施方式的制造方法來制作以潛熱蓄熱物質(zhì)作為功能性物質(zhì)的功能性微粒I。在本實施例I中，作為多孔性微粒，使用平均粒徑為IOOym的多孔性二氧化硅(于^ ^ ^ ^ >株式會社制造)。另外，作為填充在多孔性二氧化硅的細孔內(nèi)的潛熱蓄熱物質(zhì)，使用熔點(相變溫度)為66°C、潛熱量為210J/g的石蠟(ParaffinWax-150,日本精蠟株式會社制造)。另外，作為將該石蠟捕捉到多孔性二氧化硅的細孔內(nèi)的捕捉物質(zhì)，使用以聚異丁烯低聚物為主鏈部、在其兩末端具有甲基二甲氧基甲硅烷基的兩末端反應(yīng)性聚異丁烯低聚物(二匕。才> 100S，株式會社力才、力制造)。Al :填充工序?qū)?00g石蠟加熱到其熔點66°C以上的溫度80°C，使其形成液體狀態(tài)，向該液體狀態(tài)的石蠟中混合30g兩末端反應(yīng)性聚異丁烯低聚物及O. Ig作為反應(yīng)催化劑的月桂酸二正辛基錫，制作組合物I。接著，向萬能混合攪拌機(株式會社夕卜 > 制造)中投入500g多孔性二氧化硅，在使上述組合物I維持在80°c的狀態(tài)下進一步混合甲氧基的水解所需的水3g，然后，立即注入到多孔性二氧化硅中，在使萬能混合攪拌機維持在80°C的狀態(tài)下，攪拌混合30分鐘，將上述組合物I填充到多孔性二氧化硅的細孔內(nèi)。攪拌混合30分鐘后的多孔性二氧化 硅顯示出使組合物I完全填充到其細孔內(nèi)而表面干爽的粉末狀態(tài)。 BI :鍵合反應(yīng)工序接著，一邊對細孔內(nèi)填充有組合物I的多孔性二氧化硅進行攪拌，一邊將萬能混合攪拌機降溫到石蠟的熔點66°C以下的溫度60°C。在該狀態(tài)下，填充在多孔性二氧化硅的細孔內(nèi)的組合物I轉(zhuǎn)變成固體狀態(tài)，因而不會從該細孔內(nèi)滲出。在使萬能混合攪拌機維持在60°C的狀態(tài)下進一步攪拌混合120分鐘，然后，結(jié)束兩末端反應(yīng)性聚異丁烯低聚物之間的鍵合反應(yīng)。然后，將萬能混合攪拌機降溫后取出制成的功能性微粒I。實施例2本實施例2依照上述第二實施例的制造方法來制作以與上述實施例I相同的潛熱蓄熱物質(zhì)作為功能性物質(zhì)的功能性微粒2。具體而言，向作為多孔性微粒的與上述實施例I相同的平均粒徑為100 μ m的多孔性二氧化硅(〒V ^ 〃 >株式會社制造)中填充熔點(相變溫度)為66°C、潛熱量為210J/g的石蠟(Paraffin Wax-150,日本精蠟株式會社制造)。另外，作為捕捉物質(zhì)，使用與上述實施例I相同的兩末端反應(yīng)性聚異丁烯低聚物(工匕。才> 100S，株式會社力才、力制造)。A2:填充工序?qū)?00g石蠟加熱到其熔點66°C以上的溫度80°C，使其形成液體狀態(tài)。接著，向萬能混合攪拌機(株式會社夕' ^卜 >制造)中投入500g多孔性二氧化娃，向其中注入上述液體狀態(tài)的石蠟，在使萬能混合攪拌機維持在80°C的狀態(tài)下攪拌混合30分鐘，將上述石蠟填充到多孔性二氧化硅的細孔內(nèi)。攪拌混合30分鐘后的多孔性二氧化硅顯示出使石蠟完全填充到其細孔內(nèi)而表面干爽的粉末狀態(tài)。B2:捕捉物質(zhì)添加工序接著，將30g兩末端反應(yīng)性聚異丁烯低聚物溶解于70g溶劑二甲苯中，向該溶液中混合O. Ig作為反應(yīng)催化劑的月桂酸二正辛基錫，制作處理液2。該處理液2的溫度為50°C。然后，一邊對細孔內(nèi)填充有石蠟的多孔性二氧化硅進行攪拌，一邊將萬能混合攪拌機降溫到石蠟的熔點66°C以下的溫度60°C。在該狀態(tài)下，填充在多孔性二氧化硅的細孔內(nèi)的石蠟轉(zhuǎn)變成固體狀態(tài)，因而不會從該細孔內(nèi)滲出。在此，在使萬能混合攪拌機維持在60°C的狀態(tài)下，向上述處理液2中混合甲氧基的水解所需的水3g，然后，立即注入到多孔性二氧化硅中，再使萬能混合攪拌機攪拌混合30分鐘，將上述處理液2添加到多孔性二氧化硅的表面。C2 :鍵合反應(yīng)工序然后，將其表面包覆有處理液2的多孔性二氧化硅在使萬能混合攪拌機維持在600C的狀態(tài)下進一步攪拌混合120分鐘。此時，使處理液2的溶劑揮發(fā)掉，從而將兩末端反應(yīng)性聚異丁烯低聚物添加到存在于多孔性二氧化硅的表面的細孔部。另外，在此期間，結(jié)束兩末端反應(yīng)性聚異丁烯低聚物之間的鍵合反應(yīng)。然后，將萬能混合攪拌機降溫后取出制成的功能性微粒2。比較例I本比較例I依照現(xiàn)有的制造方法來制作以與上述實施例I相同的潛熱蓄熱物質(zhì)作為功能性物質(zhì)的功能性微粒3。具體而言，向作為多孔性微粒的與上述實施例I相同的平均 粒徑為100 μ m的多孔性二氧化硅(〒-寸^ >株式會社制造)中填充熔點(相變溫度)為66°C、潛熱量為210J/g的石蠟(Paraffin Wax-150,日本精蠟株式會社制造)。但是，與上述實施例I及2不同，未使用兩末端反應(yīng)性聚異丁烯低聚物等捕捉物質(zhì)。A2 :填充工序?qū)?00g石蠟加熱到其熔點66°C以上的溫度80°C，使其形成液體狀態(tài)。然后，向萬能混合攪拌機(株式會社夕' ^卜 >制造)中投入500g多孔性二氧化娃，向其中注入上述液體狀態(tài)的石蠟，在使萬能混合攪拌機維持在80°C的狀態(tài)下攪拌混合30分鐘，將上述石蠟填充到多孔性二氧化硅的細孔內(nèi)。攪拌混合30分鐘后的多孔性二氧化硅顯示出使石蠟完全填充到其細孔內(nèi)而表面干爽的粉末狀態(tài)。在本比較例I中，未實施捕捉物質(zhì)添加工序及鍵合反應(yīng)工序，將萬能混合攪拌機降溫后取出制成的功能性微粒3。然后，對上述實施例I、實施例2及比較例I中制作的功能性微粒廣3的性能進行評價。作為評價項目，進行蓄熱量測定和滲出評價。下面，對各試驗項目及評價結(jié)果進行說明。a.蓄熱量測定功能性微粒的蓄熱量由使用差示掃描量熱儀(DSC)EXSTAR6000(精工電子株式會社制造)進行測定而得到的DSC圖計算。b.滲出評價(I)滲出評價I取IOg功能性微粒放入燒杯中，添加90g水。將該燒杯在80°C的水浴中加熱30分鐘。然后，冷卻到30°C以下。目視觀察該加熱時(升溫中、升溫后)及冷卻后的狀態(tài)，按照下述評價基準進行判定。O :在升溫中、升溫后、冷卻后均未確認到石蠟從二氧化硅中滲出。X :在升溫中、升溫后的熔點以上的溫度下，石蠟漂浮于水層上部，冷卻后確認有石蠟塊(固化物)。(2)滲出評價2取5g功能性微粒放入鋁盤中。將該鋁盤在100°C的干燥機中加熱10小時后，測定其重量，按照下述評價基準進行判定。另外，同樣地，在150°C的干燥機中加熱5小時后，測定其重量，按照同樣的評價基準進行判定。
O :未確認到功能性微粒的重量減少。X :功能性微粒的重量明顯減少。(3)滲出評價3滲出評價2結(jié)束后，冷卻后目視觀察功能性微粒的表面狀態(tài)，按照下述評價基準進行判定。O :功能性微粒的表面狀態(tài)無變化，呈干 爽的白色粉末狀態(tài)。X :功能性微粒粘結(jié)而不呈粉末狀態(tài)，顏色也變色成淡茶色。針對上述實施例I、實施例2及比較例I制作的功能性微粒的各評價結(jié)果示于表I中。表I
實施例I實施例2比較例I
__(功能性微粒I) (功能性微粒2) (功能性微粒3)
蓄熱量(J/g)HS_HSHS
滲出評價I__O__O__X_
rniR71滲出評價2
L 」 100-C X10 小時OOO
150VX5 小時__O__O__O_
滲出評粉3
100ΓΧ10 小時 OOX 150ΓΧ5 小時 _O__O__X_由表I可知，在蓄熱量測定中，在實施例I、實施例2和比較例I中未觀察到較大差異。因此可知，作為潛熱蓄熱物質(zhì)的石蠟均填充到二氧化硅的內(nèi)部而形成功能性微粒。另一方面，在滲出評價I中，實施例I和實施例2中制作的功能性微粒I和2，即使在加熱到比石蠟的熔點高的溫度的情況下，石蠟也都沒有滲出到二氧化硅表面而得以穩(wěn)定地填充。與此相對，比較例I中制作的功能性微粒3，在加熱到比石蠟的熔點高的溫度的情況下，石蠟滲出到二氧化硅的外部。然后，在滲出評價2中，實施例I、實施例2及比較例I中，在100°C或150°C的溫度下均未觀察到重量減少。但是，在滲出評價3中，實施例I和實施例2中制作的功能性微粒I和2呈干爽的白色粉末狀態(tài)，與此相對，比較例I中制作的功能性微粒3中，滲出到二氧化硅的表面的石蠟發(fā)生固化而使二氧化硅的粒子間熱粘，而且，該石蠟在二氧化硅表面熱變色成淡茶色?；谏鲜鼋Y(jié)果，實施例I和實施例2中制作的功能性微粒I和2，即使是在滲出評價2的高溫狀態(tài)下，石蠟也都不會滲出到二氧化硅表面而得以穩(wěn)定地填充。與此相對，比較例I中制作的功能性微粒3在滲出評價2的高溫狀態(tài)下，填充在二氧化硅的內(nèi)部的石蠟發(fā)生液化，并滲出到二氧化硅表面。但是，滲出的石蠟的蒸汽壓高，因此，即使在100°C或150°c下長時間進行加熱也不蒸發(fā)，因而在滲出評價2中未產(chǎn)生重量變化。但是，顯而易見的是，即使不產(chǎn)生重量變化，比較例I中制作的功能性微粒3中，石蠟滲出到二氧化硅的表面，達不到作為功能性微粒而經(jīng)得住反復(fù)使用的狀態(tài)。與此相對，實施例I和實施例2中制作的功能性微粒I和2構(gòu)成如下功能性微粒即使在100°C或150°c下長時間進行加熱，重量也不會減少，而且石蠟穩(wěn)定地保持在二氧化硅內(nèi)部，因而能夠反復(fù)使用。因此，在本發(fā)明中，能夠通過簡單的方法進行制造，因此，能夠提供使功能性物質(zhì)均勻且穩(wěn)定地封入到多孔性微粒的細孔內(nèi)且該功能性物質(zhì)不會從細孔內(nèi)部滲出到微粒表面的功能性微粒及其制造方法。需要說明的是，在實施本發(fā)明時，并不限于上述各實施方式，可以舉出如下各種變形例。(I)在上述各實施方式中，制作了以潛熱蓄熱物質(zhì)為功能性物質(zhì)的功能性微粒，但是不限于此，可以制作各種功能性微粒。特別是，對于填充在內(nèi)部的功能性物質(zhì)而言，可以制作容易氣化的物質(zhì)、液體等具有流動性的物質(zhì)或者隨溫度熔解而顯示出流動性的物質(zhì)
坐 寸ο(2)在上述各實施方式中，使用多孔性二氧化硅作為多孔性微粒，但是不限于此，可以對照填充在內(nèi)部的功能性物質(zhì)而使用氧化鋁、硅酸鈣、碳酸鈣、磷灰石等無機微?；蛘邩渲l(fā)泡體等有機微粒。(3)在上述各實施方式中，使用兩末端反應(yīng)性聚異丁烯低聚物作為捕捉物質(zhì)，但是不限于此，可以對照捕捉物質(zhì)的主鏈部捕捉的功能性物質(zhì)或末端部發(fā)揮錨固效果的多孔性微粒而使用各種結(jié)構(gòu)的捕捉物質(zhì)。另外，可以對照捕捉上述兩末端反應(yīng)性聚異丁烯低聚物的主鏈部的功能性物質(zhì)而變更為極性更高的聚氧丙烯或聚丙烯酸酯等。(4)在上述各實施方式中，作為捕捉物質(zhì)所具有的末端部，使用烷氧基甲硅烷基，具體而言，使用甲基二甲氧基甲硅烷基，但是不限于此，可以對照多孔性微粒而使用其他反應(yīng)性基團，以使末端部發(fā)揮錨固效果。另外，也可以并用硅烷偶聯(lián)劑等與硅烷醇基及其他反應(yīng)基團反應(yīng)并鍵合的化合物。
權(quán)利要求
1.一種功能性微粒，其特征在于，具有 具有多個從表面貫通到內(nèi)部的細孔的多孔性微粒； 填充在該多孔性微粒的細孔內(nèi)并在該細孔內(nèi)顯示出功能的功能性物質(zhì)；以及 填充在所述多孔性微粒的細孔內(nèi)并將所述功能性物質(zhì)穩(wěn)定地捕捉到所述細孔內(nèi)的捕捉物質(zhì)，并且， 所述捕捉物質(zhì)具備與所述功能性物質(zhì)具有親和性的主鏈部和與所述多孔性微粒具有親和性的末端部，且該末端部具有相互鍵合的反應(yīng)基團。
2.如權(quán)利要求I所述的功能性微粒，其特征在于，所述多孔性微粒為多孔性二氧化硅。
3.如權(quán)利要求I或2所述的功能性微粒，其特征在于，所述捕捉物質(zhì)具有反應(yīng)性甲硅烷基作為所述末端部。
4.如權(quán)利要求3所述的功能性微粒，其特征在于，所述反應(yīng)性甲硅烷基具有至少一個烷氧基作為所述反應(yīng)基團。
5.如權(quán)利要求Γ4中任一項所述的功能性微粒，其特征在于，所述捕捉物質(zhì)具有選自聚異丁烯、聚氧丙烯、聚丙烯酸酯、聚醚多元醇及聚甲基丙烯酸酯的組中的至少一種低聚物或聚合物作為所述主鏈部。
6.如權(quán)利要求Γ5中任一項所述的功能性微粒，其特征在于，所述功能性物質(zhì)是在所述細孔內(nèi)利用由溫度變化引起的相變所產(chǎn)生的潛熱來顯示出蓄熱功能的潛熱蓄熱物質(zhì)。
7.如權(quán)利要求6所述的功能性微粒，其特征在于，所述潛熱蓄熱物質(zhì)含有石蠟、蠟、月旨肪酸、聚烷撐二醇等有機物質(zhì)，且其相變溫度為-30°C 20(rc。
8.如權(quán)利要求6或7所述的功能性微粒，其特征在于，含有30重量9Γ90重量％的所述潛熱蓄熱物質(zhì)，且潛熱量為50J/g以上。
9.一種功能性微粒的制造方法，用于制造權(quán)利要求廣8中任一項所述的功能性微粒，其特征在于，具有 填充工序，將含有所述功能性物質(zhì)和所述捕捉物質(zhì)的組合物與所述多孔性微?；旌希蛟摱嗫仔晕⒘５募毧變?nèi)填充所述組合物；以及 鍵合反應(yīng)工序,使所述組合物中的所述捕捉物質(zhì)所具有的所述反應(yīng)基團相互鍵合。
10.如權(quán)利要求9所述的功能性微粒的制造方法，其特征在于， 所述功能性物質(zhì)是在所述細孔內(nèi)利用由溫度變化引起的相變所產(chǎn)生的潛熱來顯示出蓄熱功能的潛熱蓄熱物質(zhì)； 在所述填充工序中，使所述組合物通過所述功能性物質(zhì)的相變而維持在液體狀態(tài)，將該組合物填充到所述多孔性微粒的細孔內(nèi)； 在所述鍵合反應(yīng)工序中，使填充在所述多孔性微粒的細孔內(nèi)的所述組合物通過所述功能性物質(zhì)的相變而維持在固體狀態(tài)，使所述反應(yīng)基團相互鍵合。
11.一種功能性微粒的制造方法，用于制造權(quán)利要求廣8中任一項所述的功能性微粒，其特征在于，具有 填充工序，將所述功能性物質(zhì)與所述多孔性微?；旌希蛟摱嗫仔晕⒘５募毧變?nèi)填充所述功能性物質(zhì)； 捕捉物質(zhì)添加工序，在該填充工序之后，在含有所述捕捉物質(zhì)的處理液中混合填充有所述功能性物質(zhì)的所述多孔性微粒，向存在于該多孔性微粒的表面的細孔部添加所述捕捉物質(zhì)；以及 鍵合反應(yīng)工序，在存在于所述多孔性微粒的表面的細孔部中，使所述捕捉物質(zhì)所具有的所述反應(yīng)基團相互鍵合。
12.如權(quán)利要求11所述的功能性微粒的制造方法，其特征在于， 所述功能性物質(zhì)是在所述細孔內(nèi)利用由溫度變化引起的相變所產(chǎn)生的潛熱來顯示出蓄熱功能的潛熱蓄熱物質(zhì)； 在所述填充工序中，使所述功能性物質(zhì)通過相變而維持在液體狀態(tài)，將該功能性物質(zhì)填充到所述多孔性微粒的細孔內(nèi)； 在所述捕捉物質(zhì)添加工序中，使填充在所述多孔性微粒的細孔內(nèi)的所述功能性物質(zhì)通過相變而維持在固體狀態(tài)，向存在于所述多孔性微粒的表面的細孔部添加所述處理液； 在所述鍵合反應(yīng)工序中，使所述功能性物質(zhì)通過相變而維持在固體狀態(tài)，使所述反應(yīng)基團相互鍵合。
全文摘要
本發(fā)明能夠通過簡單的方法進行制造，因此能夠提供使功能性物質(zhì)均勻且穩(wěn)定地封入到多孔性微粒的細孔內(nèi)、并且該功能性物質(zhì)不會從細孔內(nèi)部滲出到微粒表面的功能性微粒及其制造方法。本發(fā)明的功能性微粒具有具有多個從表面貫通到內(nèi)部的細孔的多孔性微粒；填充在多孔性微粒的細孔內(nèi)并在該細孔內(nèi)顯示出功能的功能性物質(zhì)；以及填充在多孔性微粒的細孔內(nèi)并將功能性物質(zhì)穩(wěn)定地捕捉到細孔內(nèi)的捕捉物質(zhì)，并且，該捕捉物質(zhì)具備與功能性物質(zhì)具有親和性的主鏈部和與多孔性微粒具有親和性的末端部，且該末端部具有相互鍵合的反應(yīng)基團。
文檔編號C09K5/06GK102850999SQ201210226639
公開日2013年1月2日 申請日期2012年6月29日 優(yōu)先權(quán)日2011年7月1日
發(fā)明者堀公二, 西中幸一, 安田一誠, 中川慶誠 申請人:三木理研工業(yè)株式會社, 協(xié)同組合拉特斯特