[发明专利]含微胶囊化的潜热储存材料的石膏墙板

说明书

本发明涉及一种石膏建筑板，其包括两个覆盖层和一个石膏芯，其中石膏芯包含微胶囊，该微胶囊的囊芯是亲脂性物质且其囊壁是基于丙烯酸和/或甲基丙烯酸或其酯的聚合物，还涉及其制备方法。

近年来，在微胶囊化的潜热储存介质领域取得多种进展。应用范围从包装材料、纺织品、传热流体至建筑材料如石膏建筑板。潜热储存介质通常也称作PCM（相变材料），其作用模式是基于发生在固/液相转变过程中的转化焓，该转化焓意味着能量吸收或能量释放至周围区域。因此其可用于在固定的温度范围内保持温度恒定。例如，含微胶囊化的潜热储存材料的石膏建筑板使得房间的无源空气调节成为可能。

根据应用领域，对微胶囊的尺寸和密封度有不同要求。

WO 2006/018130记载了用于床和其中有物质流经的应用——如热交换器——的小球的生产。该小球通过挤出微胶囊和成膜聚合物的混合物得到。

在建筑应用中，通过比较，焦点集中于微胶囊粉末。例如，DE-A-101 39 171和EP 1 291 475教导了微胶囊化的潜热储存材料在石膏建筑板中的用途。微胶囊壁在作为保护胶体的无机固体颗粒存在下通过甲基丙烯酸甲酯与二丙烯酸丁二醇酯的聚合形成。

通常使用的潜热储存材料是有机蜡，其在超过相转变点时熔化。如果该类微胶囊用于多孔建筑材料如石膏，可以观察到在胶囊不够密封的情况下长时间后蜡会轻微渗漏。然而，此类渗出现象是不想要的，特别是在室内，因此本发明的目标是低排放（lower-emission）石膏建筑板。

一个解决此问题的方法是开发其囊壁具有更好的密封性的微胶囊。例如，WO 2008/046839教导了具有额外聚电解质涂层的微胶囊，由于该涂层，囊壁的密封性提高。

此外，更早的欧洲申请09165134.9记载了具有由甲基丙烯酸甲酯与季戊四醇四丙烯酸酯形成的壁的微胶囊。由于这种新型壁聚合物，可以在15至105°C的温度范围内达到改善的蒸发率。

然而，目标是寻找其他用于使石膏建筑板/微胶囊的整个系统低排放的方法。因此，本发明的一个目标是提供包含微胶囊化的潜热储存材料的石膏建筑板，其即使在长时间后也能表现出潜热储存材料的低排放。

因此，已经发现含有两层覆盖层和一个石膏芯的石膏建筑板，其中石膏芯包含微胶囊和至少一种聚合物P，其中该微胶囊具有一个亲脂性囊芯和一个由下列物质聚合形成的囊壁

30至100重量%——基于单体总重量计——的选自丙烯酸和甲基丙烯酸的C₁-C₂₄烷基酯、丙烯酸、甲基丙烯酸和顺丁烯二酸的一种或多种单体（单体I），

0至70重量%——基于单体总重量计——的一种或多种具有至少两个非共轭烯烃双键的单体（单体II），其在水中不溶或微溶，以及

0至40重量%——基于单体总重量计——的一种或多种其他单体（单体III），

其中聚合物P的玻璃化转变温度T_g为-60至160°C，优选为60至100°C。此外，本申请涉及生产该石膏建筑板的方法。

本申请进一步涉及微胶囊粉末，其通过喷雾干燥含有上述微胶囊和聚合物P的水性混合物得到，并涉及其制备方法。

本发明的石膏芯中的微胶囊含有亲脂性囊芯和由聚合物制成的囊壁。囊芯主要含有高于95重量%的亲脂性物质。胶囊的平均颗粒尺寸（以光散射方式得到的离心平均）为1至50μm。根据一个优选实施方案，胶囊的平均颗粒尺寸为1.5至15μm，优选4至10μm。此处，优选90%的颗粒具有小于平均颗粒尺寸的两倍的颗粒尺寸。

囊芯与囊壁的重量比通常为50:50至95:5。优选的是芯/壁比为70:30至93:7。

囊壁中的聚合物包括共聚形式的通常至少30重量%，优选至少50重量%且特别优选至少60重量%，且通常最多100重量%，优选最多90重量%且特别优选最多80重量%的一种或多种选自丙烯酸和甲基丙烯酸的C₁-C₂₄烷基酯、丙烯酸、甲基丙烯酸和顺丁烯二酸的单体（单体I），基于单体总重量计。

此外，囊壁中的聚合物可包括共聚形式的优选至少10重量%，优选至少15重量%，优选至少20重量%，且通常最多70重量%，优选最多50重量%且特别优选最多30重量%的一种或多种具有至少两个非共轭烯烃双键的单体（单体II），其在水中不溶或微溶，基于单体总重量计。