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課題

蓄熱材漏出が防止されると共に、耐久性に優れ、また意匠性を良好なものとすることも可能な蓄熱部材およびその製造方法と、その製造に好適な硬化性蓄熱組成物を提供する。

解決手段

ポリオール(a)、イソシアネート基を有する化合物(b)および蓄熱材(c)を含む硬化性蓄熱組成物が、多孔質基材含浸硬化されてなる蓄熱部材。ポリオール(a)、イソシアネート基を有する化合物(b)および蓄熱材(c)を含む硬化性蓄熱組成物を、該蓄熱材(c)の融点以上の温度で多孔質基材に含浸させた後、硬化させる蓄熱部材の製造方法。ポリオール(a)、イソシアネート基を有する化合物(b)および蓄熱材(c)を含む硬化性蓄熱組成物であって、該蓄熱材(c)の溶融温度での粘度が10〜500mPa・sである硬化性蓄熱組成物。

概要

背景

住宅用建材に用いられる蓄熱材を利用した木質ボードとして、特許文献1には、木質成形体の空隙に、n−ヘキサデカン、n−ヘプタデカンn−オクタデカン等の脂肪族炭化水素などの潜熱蓄熱材含浸させたものが記載されている。
この特許文献1の木質ボードにあっては、潜熱蓄熱材の融点以上になると、蓄熱材が木質成形体から滲み出してくるブリード現象の問題がある。

特許文献2には、蓄熱材の漏出を防止した蓄熱体として、ポリオールと該ポリオールの水酸基と反応可能な官能基を有する化合物が反応して得られる3次元架橋構造に、蓄熱材が担持されてなる蓄熱体が記載されている。このような蓄熱体は、蓄熱材の融点以上になると、蓄熱体の強度が低下し、耐久性が不十分となるおそれがある。特許文献2の0070段落には、蓄熱体を各種の基材上に塗付して積層形成することが記載されているが、特許文献2では、基材表面に蓄熱体よりなる表面層が形成された蓄熱体/基材積層体が得られるのみであり、蓄熱体が基材表面から剥離するおそれがあり、耐久性が乏しい。また、基材表面は蓄熱体の表面層で被覆されてしまい、基材本来の意匠性風合いが損なわれることになる。

概要

蓄熱材の漏出が防止されると共に、耐久性に優れ、また意匠性を良好なものとすることも可能な蓄熱部材およびその製造方法と、その製造に好適な硬化性蓄熱組成物を提供する。ポリオール(a)、イソシアネート基を有する化合物(b)および蓄熱材(c)を含む硬化性蓄熱組成物が、多孔質基材に含浸、硬化されてなる蓄熱部材。ポリオール(a)、イソシアネート基を有する化合物(b)および蓄熱材(c)を含む硬化性蓄熱組成物を、該蓄熱材(c)の融点以上の温度で多孔質基材に含浸させた後、硬化させる蓄熱部材の製造方法。ポリオール(a)、イソシアネート基を有する化合物(b)および蓄熱材(c)を含む硬化性蓄熱組成物であって、該蓄熱材(c)の溶融温度での粘度が10〜500mPa・sである硬化性蓄熱組成物。なし

目的

本発明は、蓄熱材の漏出が防止されると共に、耐久性に優れ、また意匠性を良好なものとすることも可能な蓄熱部材およびその製造方法と、その製造に好適な硬化性蓄熱組成物を提供する

効果

実績

技術文献被引用数
0件
牽制数
0件

この技術が所属する分野

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請求項1

ポリオール(a)、イソシアネート基を有する化合物(b)および蓄熱材(c)を含む硬化性蓄熱組成物が、多孔質基材含浸硬化されてなることを特徴とする蓄熱部材

請求項2

前記多孔質基材が、木質ボード無機多孔質板樹脂発泡体、不織布、織布又は紙である請求項1に記載の蓄熱部材。

請求項3

前記蓄熱材(c)が、炭素数15〜22の長鎖脂肪酸エステルである請求項1又は2に記載の蓄熱部材。

請求項4

前記多孔質基材の空隙率が10〜98%である請求項1〜3のいずれか一項に記載の蓄熱部材。

請求項5

ポリオール(a)、イソシアネート基を有する化合物(b)および蓄熱材(c)を含む硬化性蓄熱組成物を、該蓄熱材(c)の融点以上の温度で多孔質基材に含浸させた後、硬化させることを特徴とする蓄熱部材の製造方法。

請求項6

前記硬化性蓄熱組成物の前記含浸時の粘度が10〜500mPa・sである請求項5に記載の蓄熱部材の製造方法。

請求項7

前記蓄熱材(c)が、炭素数15〜22の長鎖脂肪酸エステルである請求項5又は6に記載の蓄熱部材の製造方法。

請求項8

ポリオール(a)、イソシアネート基を有する化合物(b)および蓄熱材(c)を含む硬化性蓄熱組成物であって、該蓄熱材(c)の溶融温度での粘度が10〜500mPa・sであることを特徴とする硬化性蓄熱組成物。

請求項9

前記蓄熱材(c)が、炭素数15〜22の長鎖脂肪酸エステルである請求項8に記載の硬化性蓄熱組成物。

技術分野

0001

本発明は、蓄熱部材とその製造方法に関する。本発明はまた、この蓄熱部材の製造に好適に用いられる硬化性蓄熱組成物に関する。

背景技術

0002

住宅用建材に用いられる蓄熱材を利用した木質ボードとして、特許文献1には、木質成形体の空隙に、n−ヘキサデカン、n−ヘプタデカンn−オクタデカン等の脂肪族炭化水素などの潜熱蓄熱材含浸させたものが記載されている。
この特許文献1の木質ボードにあっては、潜熱蓄熱材の融点以上になると、蓄熱材が木質成形体から滲み出してくるブリード現象の問題がある。

0003

特許文献2には、蓄熱材の漏出を防止した蓄熱体として、ポリオールと該ポリオールの水酸基と反応可能な官能基を有する化合物が反応して得られる3次元架橋構造に、蓄熱材が担持されてなる蓄熱体が記載されている。このような蓄熱体は、蓄熱材の融点以上になると、蓄熱体の強度が低下し、耐久性が不十分となるおそれがある。特許文献2の0070段落には、蓄熱体を各種の基材上に塗付して積層形成することが記載されているが、特許文献2では、基材表面に蓄熱体よりなる表面層が形成された蓄熱体/基材積層体が得られるのみであり、蓄熱体が基材表面から剥離するおそれがあり、耐久性が乏しい。また、基材表面は蓄熱体の表面層で被覆されてしまい、基材本来の意匠性風合いが損なわれることになる。

先行技術

0004

特開2017−81178号公報
特開2005−98677号公報

発明が解決しようとする課題

0005

本発明は、蓄熱材の漏出が防止されると共に、耐久性に優れ、また意匠性を良好なものとすることも可能な蓄熱部材およびその製造方法と、その製造に好適な硬化性蓄熱組成物を提供することを目的とする。

課題を解決するための手段

0006

本発明者は、上記課題を解決すべく検討を重ね、蓄熱材を担持し得る3次元架橋構造を形成することができる硬化性蓄熱組成物を、多孔質基材に含浸、硬化させることで、上記課題を解決することができることを見出した。
即ち、本発明は以下を要旨とする。

0007

[1]ポリオール(a)、イソシアネート基を有する化合物(b)および蓄熱材(c)を含む硬化性蓄熱組成物が、多孔質基材に含浸、硬化されてなることを特徴とする蓄熱部材。

0008

[2] 前記多孔質基材が、木質ボード、無機多孔質板樹脂発泡体、不織布、織布又は紙である[1]に記載の蓄熱部材。

0009

[3] 前記蓄熱材(c)が、炭素数15〜22の長鎖脂肪酸エステルである[1]又は[2]に記載の蓄熱部材。

0010

[4] 前記多孔質基材の空隙率が10〜98%である[1]〜[3]のいずれかに記載の蓄熱部材。

0011

[5]ポリオール(a)、イソシアネート基を有する化合物(b)および蓄熱材(c)を含む硬化性蓄熱組成物を、該蓄熱材(c)の融点以上の温度で多孔質基材に含浸させた後、硬化させることを特徴とする蓄熱部材の製造方法。

0012

[6] 前記硬化性蓄熱組成物の前記含浸時の粘度が10〜500mPa・sである[5]に記載の蓄熱部材の製造方法。

0013

[7] 前記蓄熱材(c)が、炭素数15〜22の長鎖脂肪酸エステルである[5]又は[6]に記載の蓄熱部材の製造方法。

0014

[8]ポリオール(a)、イソシアネート基を有する化合物(b)および蓄熱材(c)を含む硬化性蓄熱組成物であって、該蓄熱材(c)の溶融温度での粘度が10〜500mPa・sであることを特徴とする硬化性蓄熱組成物。

0015

[9] 前記蓄熱材(c)が、炭素数15〜22の長鎖脂肪酸エステルである[8]に記載の硬化性蓄熱組成物。

発明の効果

0016

本発明の蓄熱部材にあっては、蓄熱材が、ポリオール(a)、イソシアネート基を有する化合物(b)および蓄熱材(c)を含む硬化性蓄熱組成物で形成される3次元架橋体に担持された状態で多孔質基材の空隙に充填されており、蓄熱材が融解しても多孔質基材の空隙内に保持されるようになるため、蓄熱材の漏出を防止ないし抑制することができる。このため、切断加工等が容易となり、切断加工等を行っても蓄熱材の漏出の問題を引き起こすことがなく、取り扱い性施工性に優れる。
また、蓄熱材担持3次元架橋体が多孔質基材の空隙内に存在することにより、耐久性も良好となる。
また、蓄熱材担持3次元架橋体が多孔質基材の表面を覆うことなく多孔質基材の空隙内に充填される構成とすることにより、多孔質基材表面を露呈させ、多孔質基材本来の風合いを維持し、意匠性を高めることもできる。

0017

本発明の蓄熱部材の製造方法によれば、本発明の硬化性蓄熱組成物を用いて、このような本発明の蓄熱部材を高生産性にて製造することができる。

0018

以下に本発明の実施の形態を詳細に説明する。

0019

本発明の蓄熱部材は、ポリオール(a)、イソシアネート基を有する化合物(b)および蓄熱材(c)を含む硬化性蓄熱組成物が、多孔質基材に含浸、硬化されてなることを特徴とする。

0020

このような本発明の蓄熱部材は、ポリオール(a)、イソシアネート基を有する化合物(b)および蓄熱材(c)を含む硬化性蓄熱組成物を該蓄熱材(c)の融点以上の温度で多孔質基材に含浸させた後、硬化させる本発明の蓄熱部材の製造方法により高生産性にて製造することができる。

0021

また、本発明の硬化性蓄熱組成物は、このような本発明の蓄熱部材の製造に好適に用いられる硬化性蓄熱組成物であって、ポリオール(a)、イソシアネート基を有する化合物(b)および蓄熱材(c)を含み、該蓄熱材(c)の溶融温度での粘度が10〜500mPa・sであることを特徴とする。

0022

[硬化性蓄熱組成物]
まず、ポリオール(a)(以下、「(a)成分」と称す場合がある。)、イソシアネート基を有する化合物(b)(以下、「(b)成分」と称す場合がある。)および蓄熱材(c)(以下、「(c)成分」と称す場合がある。)を含む本発明の硬化性蓄熱組成物について説明する。

0023

<ポリオール(a)>
(a)成分のポリオールは、後述する(b)成分と反応して、蓄熱材(c)を担持するための3次元架橋構造を形成する成分であり、緻密な架橋構造を形成することができる。

0024

ポリオール(a)としては、例えば、ポリエステルポリオールポリエーテルポリオールポリオレフィンポリオールポリカーボネートポリオールポリカプロラクトンポリオールアクリルポリオールエポキシポリオールアルキドポリオール、フッ素含有ポリオールケイ素含有系ポリオール、セルロース及び/またはその誘導体アミロース等の多糖類等が挙げられる。(a)成分としては、これらの1種のみを用いてもよく、2種以上を混合して用いてもよい。

0025

本発明では、特に、ポリオール(a)が、ポリエステルポリオール、ポリエーテルポリオール、ポリオレフィンポリオールから選ばれる1種以上を含むことが好ましく、このようなポリオール(a)を用いることにより、緻密な架橋構造を形成することができる上に、後述する蓄熱材(c)との相溶性が良好で、3次元架橋構造からの蓄熱材(c)の漏れを抑制しやすいといった利点を有する。なかでも、蓄熱材(c)との相溶性の観点から、ポリエステルポリオールを含むことが好ましい。

0026

ポリエステルポリオールとしては、例えば、多価アルコール多価カルボン酸との縮重合物環状エステルラクトン)の開環重合物;多価アルコール、多価カルボン酸および環状エステルの3種類の成分による反応物ヒマシ油またはその変性物等が挙げられる。これらは1種のみを用いてもよく、2種以上を混合して用いてもよい。

0027

多価アルコールとしては、例えば、エチレングリコールジエチレングリコールプロピレングリコールジプロピレングリコールトリメチレングリコール、1,3−ブタンジオール、1,4−ブタンジオール、2,3−ブタンジオール、1,3−テトラメチレンジオール、1,4−テトラメチレンジオール、1,6−ヘキサンジオール、1,3−テトラメチレンジオール、2−メチル−1,3−トリメチレンジオール、1,5−ペンタメチレンジオール、トリメチルペンタンジオール、2,2,4−トリメチル−1,3−ペンタンジオールネオペンチルグリコールシクロヘキサンジオール、2−ブチル−2−エチル−1,3−プロパンジオール、1,6−ヘキサメチレンジオール、3−メチル−1,5−ペンタメチレンジオール、2,4−ジエチル−1,5−ペンタメチレンジオール、1,8−オクタンジオール、1,9−ノナンジオール、1,10−デカンジオールメタキシレングリコールパラキシレングリコール、ビスヒドロキシエトキシベンゼンビスヒドロキシエチルテレフタレートグリセリンジグリセリントリメチロールプロパンジトリメチロールプロパントリメチロールエタン、シクロヘキサンジオール類(1,4−シクロヘキサンジオール、シクロヘキサンジメタノール等)、ビスフェノール類ビスフェノールAなど)、糖アルコール類キシリトールソルビトールなど)、ペンタエリスリトールジペンタエリスリトール、2−メチロールプロパンジオール、エトキシ化トリメチロールプロパン等が挙げられる。これらは1種のみを用いてもよく、2種以上を混合して用いてもよい。

0028

多価カルボン酸としては、例えば、マロン酸マレイン酸無水マレイン酸コハク酸グルタル酸アジピン酸スベリン酸アゼライン酸セバシン酸ドデカンジオン酸等の脂肪族ジカルボン酸;1,4−シクロヘキサンジカルボン酸等の脂環式ジカルボン酸テレフタル酸イソフタル酸オルトフタル酸無水フタル酸、テレフタル酸、2,6−ナフタレンジカルボン酸パラフェニレンジカルボン酸トリメリット酸等の芳香族ジカルボン酸;或いはこれらの酸無水物等が挙げられる。これらは1種のみを用いてもよく、2種以上を混合して用いてもよい。

0029

環状エステルの開環重合物における環状エステルとしては、例えば、プロピオラクトン、β−メチル−δ−バレロラクトン、ε−カプロラクトン等が挙げられる。これらは1種のみを用いてもよく、2種以上を混合して用いてもよい。

0030

多価アルコール、多価カルボン酸および環状エステルの3種類の成分による反応物における多価アルコール、多価カルボン酸、環状エステルとしては、前記例示のものなどを用いることができる。

0031

ポリエーテルポリオールとしては、例えば、芳香族ポリエーテルポリオールグリセリン系ポリエーテルポリオール、アミノ基含有ポリエーテルポリオール等が挙げられる。具体的に、芳香族ポリエーテルポリオールとしては、例えば、ビスフェノールAを開始剤としてアルキレンオキサイド(例えば、エチレンオキサイドプロピレンオキサイド等の少なくとも1種以上。以下同様。)を付加することで得られるビスフェノールA型ポリエーテルポリオール、芳香族アミン(例えば、トルエンジアミンジエチルトルエンジアミン、4,4’−ジアミノジフェニルメタンp−フェニレンジアミン、o−フェニレンジアミンナフタレンジアミントリエタノールアミンマンニッヒ縮合物等)を開始剤としてアルキレンオキサイドを付加することで得られる芳香族アミン系ポリエーテルポリオール等が挙げられる。グリセリン系ポリエーテルポリオールとしては、グリセリンを開始剤としてアルキレンオキサイドを付加することで得られるポリエーテルポリオール等が挙げられる。アミノ基含有ポリエーテルポリオールとしては、例えば、低分子量アミン(例えば、エチレンジアミンプロピレンジアミンブチレンジアミンヘキサメチレンジアミンネオペンチルジアミン等)を開始剤としてアルキレンオキサイドを付加したもの等が挙げられる。本発明では、特に、グリセリンを開始剤とするポリエーテルポリオール(グリセリン系ポリエーテルポリオール)を用いることが好ましい。

0032

ポリオレフィンポリオールとしては、オレフィン重合体又は共重合体骨格(又は主鎖)の成分とし且つ分子内に(特に末端に)ヒドロキシル基を少なくとも2つ有するポリオールであって、数平均分子量が500以上のものを用いることができる。前記オレフィンとしては、末端に炭素炭素二重結合を有するオレフィン(例えば、エチレンプロピレン等のα−オレフィンなど)であってもよく、また末端以外の部位に炭素−炭素二重結合を有するオレフィン(例えば、イソブテンなど)であってもよく、さらにはジエン(例えば、ブタジエンイソプレンなど)であってもよい。

0033

ポリオール(a)の製造は、常法により行うことができ、必要に応じ、公知の硬化剤硬化触媒等を用いてもよい。

0034

ポリオール(a)の水酸基価は、特に限定されないが、好ましくは10〜500KOHmg/g、より好ましくは15〜400KOHmg/g程度である。

0035

ポリオール(a)の分子量は、特に限定されないが、100〜20000であることが好ましく、300〜10000であることがより好ましく、1000以上、8000以下であることが更に好ましい。このような分子量であれば、蓄熱材(c)の漏れを十分に抑制できる良好な3次元架橋構造を形成することができる。ポリオール(a)の分子量が小さすぎる場合は、蓄熱材(c)が漏れ易くなる恐れがある。一方、分子量が大きすぎる場合は、蓄熱材(c)を十分に保持できなくなる恐れがある。なお、ここに言う分子量は、GPC法によるポリスチレン換算重量平均分子量である。

0036

なお、ポリオール(a)は、硬化性蓄熱組成物に用いる蓄熱材(c)の溶融温度での粘度が後述の好適粘度となるようなものを選択して用いることが好ましい。

0037

<イソシアネート基を有する化合物(b)>
(b)成分は、ポリオール(a)の水酸基と反応して3次元架橋構造を形成するものであり、(b)成分中のイソシアネート基は、水酸基との反応性に優れ、反応が迅速に進行し、かつ緻密な架橋構造を形成することができる。

0038

イソシアネート基を含有する化合物(b)としては、例えば、
1,3−トリメチレンジイソシアネート、1,4−テトラメチレンジイソシアネ−ト、1,3−ペンタメチレンジイソシアネート、1,5−ペンタメチレンジイソシアネート、1,6−ヘキサメチレンジイソシアネ−ト(HMDI)、1,2−プロピレンジイソシアネート、1,2−ブチレンジイソシアネート、2,3−ブチレンジイソシアネート、1,3−ブチレンジイソシアネート、2−メチル−1,5−ペンタメチレンジイソシアネート、3−メチル−1,5−ペンタメチレンジイソシアネート、2,4,4−トリメチル−1,6−ヘキサメチレンジイソシアネート、2,2,4−トリメチル−1,6−ヘキサメチレンジイソシアネート、2,6−ジイソシアネートメチルカプロエートリジンジイソシアネ−ト、ダイマー酸ジイソシアネート、ノルボルネンジイソシアネート等の脂肪族ジイソシアネート
1,3−シクロペンタンジイソシアネート、1,4−シクロヘキサンジイソシアネート、1,3−シクロヘキサンジイソシアネート、3−イソシアネートメチル−3,5,5−トリメチルシクロヘキシルイソシアネート、4,4´−メチレンビスシクロヘキシルイソシアネート)、メチル−2,4−シクロヘキサンジイソシアネート、メチル−2,6−シクロヘキサンジイソシアネート、1,3−ビス(イソシアネートメチル)シクロヘキサン、1,4−ビス(イソシアネートメチル)シクロヘキサン、イソホロンジイソシアネート(IPDI)、ノルボルナンジイソシアネート、ジシクロヘキシルメタンジイソシアネート水添ジフェニルメタンジイソシアネート水添キシリレンジイソシアネート等の脂環式ジイソシアネート
m−フェニレンジイソシアネ−ト、p−フェニレンジイソシアネ−ト、2,4−トリレンジイソシアネ−ト(TDI)、2,6−トリレンジイソシアネ−ト(TDI)、ナフチレン−1,4−ジイソシアネ−ト、ナフチレン−1,5−ジイソシアネ−ト、4,4´−ジフェニルジイソシアネ−ト、4,4´−ジフェニルメタンジイソシアネ−ト(MDI)、2,4´−ジフェニルメタンジイソシアネ−ト、4,4´−ジフェニルエ−テルジイソシアネ−ト、2−ニトロジフェニル−4,4´−ジイソシアネ−ト、2,2´−ジフェニルプロパン−4,4´−ジイソシアネ−ト、3,3´−ジメチルジフェニルメタン−4,4´−ジイソシネ−ト、4,4´−ジフェニルプロパンジイソシアネ−ト、3,3´−ジメトキシジフェニル−4,4´−ジイソシアネ−ト、ジアニシジンジイソシアネ−ト、テトラメチレンキシリレンジイソシアネート等の芳香族ジイソシアネート
1,3−キシリレンジイソシアネ−ト(XDI)、1,4−キシリレンジイソシアネ−ト(XDI)、ω,ω´−ジイソシアネート−1,4−ジエチルベンゼン、1,3−ビス(1−イソシアネート−1−メチルエチル)ベンゼン、1,4−ビス(1−イソシアネート−1−メチルエチル)ベンゼン、1,3−ビス(α,α−ジメチルイソシアネートメチル)ベンゼン等の芳香脂肪族ジイソシアネート
等のイソシアネート基含有化合物、およびこれらのイソシアネート基含有化合物をアロハネート化、ビウレット化、2量化(ウレチジオン)、3量化(イソシアヌレート)、アダクト化、カルボジイミド反応等によって誘導体化したもの、およびそれらの混合物等が挙げられる。

0039

イソシアネート基を有する化合物(b)としては、特に脂肪族ジイソシアネートを用いることが好ましく、特にHMDIおよびその誘導体化したもの等が好ましい。

0040

なお、イソシアネート基を有する化合物(b)は、硬化性蓄熱組成物に用いる蓄熱材(c)の溶融温度での粘度が後述の好適粘度となるようなものを選択して用いることが好ましい。

0041

<ポリオール(a)とイソシアネート基を有する化合物(b)の含有割合
本発明の硬化性蓄熱組成物に含まれる(a)成分と(b)成分の含有割合は、NCO/OH比率当量比率)で好ましくは0.5〜5.0、より好ましくは0.7〜4.0、さらに好ましくは0.8〜3.0となる範囲内で設定すればよい。
このようなNCO/OH比率の範囲内であることにより、蓄熱材(c)の担持強度を高めることができ、蓄熱材(c)の漏れのない均一かつ緻密な蓄熱材担持3次元架橋構造を形成することができる。
NCO/OH比率が0.5より小さい場合は、架橋率が低くなり、硬化性、耐久性、強度等において十分な物性を確保することができない場合があり、また蓄熱材(c)が漏れ易くなる。NCO/OH比率が5.0よりも大きい場合は、未反応のイソシアネート基が残存し、蓄熱材担持3次元架橋体の各種物性に悪影響を与え、蓄熱材担持3次元架橋体が変質しやすくなる。

0042

<蓄熱材(c)>
蓄熱材(c)としては、無機潜熱蓄熱材、有機潜熱蓄熱材等が挙げられる。
無機潜熱蓄熱材としては、例えば、硫酸ナトリウム10水和物、炭酸ナトリウム10水和物、リン酸水素ナトリウム12水和物、チオ硫酸ナトリウム5水和物、塩化カルシウム6水和物等の水和塩等が挙げられる。
有機潜熱蓄熱材としては、例えば、脂肪族炭化水素、長鎖アルコール長鎖脂肪酸、長鎖脂肪酸エステル、ポリエーテル化合物脂肪酸トリグリセリド等が挙げられる。
蓄熱材(c)はこれらの蓄熱材のうち1種または2種以上を用いることができる。

0043

本発明では、硬化性蓄熱組成物を多孔質基材に含浸させる際には、硬化性蓄熱組成物が多孔質基材の空隙内に円滑に浸入し得る適度な粘度に調整する必要があり、そのためには、蓄熱材(c)としては溶融させて粘度を下げることが容易な有機潜熱蓄熱材を用いることが好ましい。有機潜熱蓄熱材は、沸点が高く揮発しにくいため、蓄熱材担持3次元架橋構造形成時における肉痩せがほとんど無く、また長期に亘り蓄熱性能持続するため、好ましい。さらに、有機潜熱蓄熱材を用いた場合、用途に応じた相変化温度の設定が容易であり、例えば相変化温度の異なる2種以上の有機潜熱蓄熱材を混合することで、容易に相変化温度の設定が可能となる。

0044

有機潜熱蓄熱材のうち、脂肪族炭化水素としては、例えば、炭素数8〜30の脂肪族炭化水素を用いることができ、具体的には、ペンタデカン(融点6℃)、テトラデカン(融点8℃)、ヘキサデカン(融点18℃)、ヘプタデカン(融点22℃)、オクタデカン(融点28℃)、ノナデカン(融点32℃)、イコサン(融点36℃)、ドコサン(融点44℃)、パラフィンワックス等が挙げられる。

0045

長鎖アルコールとしては、例えば、炭素数8〜30の長鎖アルコールを用いることができ、具体的には、カプリルアルコール(融点7℃)、ラウリルアルコール(融点24℃)、ミリスチルアルコール(融点38℃)、ステアリルアルコール(融点58℃)等が挙げられる。

0046

長鎖脂肪酸としては、例えば、炭素数8〜30の長鎖脂肪酸を用いることができ、具体的には、オクタン酸(融点17℃)、デカン酸(融点32℃)、ドデカン酸(融点44℃)、テトラデカン酸(融点50℃)、ヘキサデカン酸(融点63℃)、オクタデカン酸(融点70℃)等の脂肪酸等が挙げられる。

0047

長鎖脂肪酸エステルとしては、例えば、炭素数8〜30の長鎖脂肪酸エステルを用いることができ、具体的には、ラウリン酸メチル(融点5℃)、ミリスチン酸メチル(融点19℃)、パルミチン酸メチル(融点30℃)、パルミチン酸ブチル(融点15℃)、ステアリン酸メチル(融点38℃)、ステアリン酸ブチル(融点25℃)、アラキジン酸メチル(融点45℃)、ステアリン酸ステアリル(融点60℃)、フタル酸ジステアリル等が挙げられる。

0048

ポリエーテル化合物としては、例えば、ジエチレングリコール、トリエチレングリコールテトラエチレングリコールトリエチレングリコールモノメチルエーテルポリプロピレングリコールポリエチレングリコール、ポリプロピレングリコールジアクリレート、エチルエチレングリコール等が挙げられる。

0049

脂肪酸トリグリセリドとしては、例えば、ヤシ油パーム核油等の植物油や、その精製加工品である中鎖脂肪酸トリグリセリド長鎖脂肪酸トリグリセリド等が挙げられる。

0050

本発明では、蓄熱材(c)として、特に、脂肪族炭化水素、長鎖脂肪酸エステルを使用することが好ましく、長鎖脂肪酸エステルを使用することがより好ましい。長鎖脂肪酸エステルの中でも、特に、炭素数15〜22の長鎖脂肪酸エステルを使用することが好ましく、このような長鎖脂肪酸エステルは、潜熱量が高く、実用温度領域に相変化温度(融点)を有するため、様々な用途に使用しやすい。なかでも、パルミチン酸メチル、パルミチン酸ブチル、ステアリン酸メチル、及びステアリン酸ブチルのうちの1種、或いは2種以上を混合して用いることが好ましい。

0051

なお、有機潜熱蓄熱材等の蓄熱材(c)は、その溶融温度での粘度が後述の好適粘度となるようなものを用いることが好ましい。

0052

本発明の硬化性蓄熱組成物中の蓄熱材(c)の含有量には特に制限はないが、本発明の硬化性蓄熱組成物によれば、緻密に入り組んだ3次元架橋構造内に多量の蓄熱材(c)を担持することができるため、硬化性蓄熱組成物中の蓄熱材(c)含有量(この硬化性蓄熱組成物中の蓄熱材(c)含有量は形成される蓄熱材担持3次元架橋構造中の蓄熱材担持量に相当する。)は好ましくは40重量%以上、より好ましくは50重量%以上、さらに好ましくは60重量%以上、特に好ましくは65重量%以上とすることができる。このように、多量の蓄熱材(c)を含有することで、得られる蓄熱部材の蓄熱材含有率を高め、蓄熱部材の蓄熱性能を高めることができる。ただし、硬化性蓄熱組成物中の蓄熱材(c)含有量が過度に多いと、(a)成分、(b)成分等の3次元架橋構造形成成分の含有量が相対的に減ることで安定かつ強固な3次元架橋構造を形成し得なくなるため、硬化性蓄熱組成物中の蓄熱材(c)含有量は95重量%以下、特に90重量%以下、とりわけ85重量%以下、とりわけ80重量%以下とすることが好ましい。

0053

<その他の成分>
本発明の硬化性蓄熱組成物は、必要に応じて、上記(a)成分、(b)成分および(c)成分以外のその他の成分を含有していてもよい。

0054

例えば、(c)成分として、2種以上の有機潜熱蓄熱材を混合して使用する場合は、相溶化剤を含有することが好ましい。相溶化剤を含有することにより、有機潜熱蓄熱材同士の相溶性をより向上させることができる。相溶化剤は、有機潜熱蓄熱材同士の相溶性のみならず、蓄熱材(c)と(a)成分および(b)成分との相溶性の向上にも機能し、より緻密な3次元架橋構造の形成、それによる蓄熱材(c)の担持性能の向上に有効である。

0055

相溶化剤としては、例えば、脂肪酸トリグリセリド、親水親油バランスHLB)が1〜10の非イオン性界面活性剤等が挙げられ、これらの1種または2種以上を混合し用いることができる。

0056

脂肪酸トリグリセリドは、前述の通り、有機潜熱蓄熱材としても用いられる物質である。このような脂肪酸トリグリセリドは、特に有機潜熱蓄熱材同士の相溶性を、より向上させることができるとともに、優れた蓄熱性を有するため好ましい。脂肪酸トリグリセリドとしては、例えば、ヤシ油、パーム核油等の植物油や、その精製加工品である中鎖脂肪酸トリグリセリド、長鎖脂肪酸トリグリセリド等が挙げられる。

0058

本発明の硬化性蓄熱組成物が相溶化剤を含む場合、相溶化剤は、前述の(a)成分100重量部に対し、0.1〜30重量部、特に0.5〜20重量部含有されることが好ましい。

0059

また、本発明の硬化性蓄熱組成物は、(a)成分と(b)成分の硬化反応を迅速に進めるために触媒反応促進剤)を含有することが好ましい。

0061

この触媒についても、硬化性蓄熱組成物に用いる蓄熱材(c)の溶融温度での粘度が後述の好適粘度となるようなものを選択して用いることが好ましい。

0062

触媒は、(a)成分100重量部に対して、通常0.01〜10重量部、好ましくは0.05〜5重量部の比率で用いられる。触媒含有量が0.01重量部より少ない場合は、硬化性や形成される3次元架橋構造の強度が不十分となる場合がある。一方、10重量部より多い場合は、3次元架橋構造の耐久性、耐変色性等が低下する傾向となる。

0063

また、本発明の硬化性蓄熱組成物には、上述の成分以外に、本発明の効果を阻害しない範囲内で各種添加剤を配合することも可能である。このような添加剤としては、例えば、可塑剤防腐剤防黴剤防藻剤消泡剤レベリング剤顔料分散剤沈降防止剤、たれ防止剤硬化促進剤脱水剤艶消し剤難燃剤紫外線吸収剤光安定剤等が挙げられる。

0064

更にまた、本発明の硬化性蓄熱組成物は、前述のポリオール(a)以外の水酸基含有化合物や、イソシアネート基を有する化合物(b)以外の(a)成分の水酸基と反応可能な官能基、例えばカルボキシル基イミド基アルデヒド基等を有する化合物を含んでいてもよい。

0065

本発明の硬化性蓄熱組成物にはまた、蓄熱材(c)の熱効率を向上させ、より優れた蓄熱性能を得るために、熱伝導性物質を配合することが考えられる。熱伝導性物質としては、例えば、銅、鉄、亜鉛ベリリウムマグネシウム、コバルト、ニッケルチタンジルコニウム、モブリデン、タングステンホウ素、アルミニウムガリウムケイ素ゲルマニウム、スズ等の金属およびそれらの合金、あるいはこれらの金属を含む金属酸化物金属窒化物金属炭化物金属リン化物等の金属化合物、また、鱗状黒鉛塊状黒鉛土状黒鉛繊維状黒鉛等の黒鉛等が挙げられ、これらを1種または2種以上を混合して用いることができる。

0066

ただし、多孔質基材への含浸性の観点からは、本発明の硬化性蓄熱組成物は熱伝導性物質を含有しないことが好ましい。

0067

更にまた、本発明の硬化性蓄熱組成物は、粘性調整剤を含んでいてもよい。
粘性調整剤としては、例えば、スメクタイトバーミキュライト等の層状粘土鉱物アマイドワックスエチルセルロース硝酸セルロース等の疎水性セルロース、ポリエチレンポリプロピレン等のポリオレフィンが挙げられ、これらのうち1種または2種以上を用いることができる。特に本発明では、層状粘土鉱物を用いることが好ましく、特に長鎖アルキルアンモニウムイオン等で有機処理された層状粘土鉱物(有機スメクタイト(有機モンモリロナイト有機ベントナイト等)、有機バーミキュライト等)を用いることが好ましい。粘性調整剤を含むことで、硬化性蓄熱組成物の粘度を調整することができるが、粘性調整剤の比率は、多孔質基材への含浸性等の観点から、(c)成分100重量部に対し10重量部以下とすることが好ましく、8重量部以下とすることがより好ましい。本発明の硬化性蓄熱組成物はこのような粘性調整剤を含まないことも好ましい。

0068

更にまた、本発明の硬化性蓄熱組成物は、親水親油バランス(HLB値)が10以上(好ましくは12以上18以下)の非イオン界面活性剤を含んでいてもよい。
このような非イオン界面活性剤を含むことで、蓄熱材(c)が微細に均一に分散した状態で3次元架橋体に担持され、より優れた蓄熱性能を得ることが可能である。

0069

親水親油バランス(HLB値)が10以上の非イオン界面活性剤としては、例えば、
ポリオキシエチレンソルビタンモノラウレート、ポリオキシエチレンソルビタンモノパルミテート、ポリオキシエチレンソルビタンモノステアレート、ポリオキシエチレンソルビタンモノオレエート等のポリオキシエチレンソルビタン脂肪酸エステル
ポリオキシエチレンラウリルエーテル、ポリオキシエチレンセチルエーテル、ポリオキシエチレンステアリルエーテル、ポリオキシエチレンオレイルエーテル、ポリオキシエチレンオクチルドデシルエーテル等のポリオキシエチレンアルキルエーテル
テトラオレイン酸ポリオキシエチレンソルビット等のポリオキシエチレンソルビトール脂肪酸エステル
ポリエチレングリコールモノラウレート、ポリエチレングリコールモノステアレートポリエチレングリコールジステアレート、ポリエチレングリコールモノオレエート等のポリオキシエチレン脂肪酸エステル
ポリオキシエチレン硬化ヒマシ油、ポリオキシエチレンヤシ油脂肪酸ソルビタン
等が挙げられる。

0070

<粘度>
本発明の硬化性蓄熱組成物は、多孔質基材への含浸性を高めるために、多孔質基材への含浸時の温度において、その粘度が10〜500mPa・sであることが好ましい。含浸時の硬化性蓄熱組成物の粘度が500mPa・sより高いと、硬化性蓄熱組成物を多孔質基材へ円滑に含浸させることができない場合がある。一方で、硬化性蓄熱組成物の粘度を10mPa・sより低くするには、(a)成分、(b)成分の含有量を減らす必要があり、蓄熱部材から蓄熱材が漏出するおそれがある。
ここで、含浸時の温度とは、後述の通り、蓄熱材(c)の融点以上の温度、即ち蓄熱材(c)が溶融する温度(溶融温度)であり、通常蓄熱材(c)の融点〜融点+40℃程度の温度範囲、好ましくは40〜80℃である。
含浸時の硬化性蓄熱組成物の粘度は、12〜400mPa・sであることがより好ましく、15〜300mPa・sであることが更に好ましく、15〜100mPa・sであることが特に好ましい。
なお、本発明における粘度は、BH型粘度計による20rpmにおける粘度(4回転目指針値)を測定することにより求められる値である。

0071

硬化性蓄熱組成物の粘度は、用いる(a)成分、(b)成分、(c)成分の種類や含有割合、その他の成分の種類や含有割合を調整することで、上記好適粘度に制御することができる。

0072

また、本発明の硬化性蓄熱組成物は、上述の好適な粘度とするために、多孔質基材への含浸時の温度、即ち、蓄熱材(c)の溶融温度である蓄熱材(c)の融点〜融点+40℃の温度範囲において、硬化性蓄熱組成物に含まれるポリオール(a)の粘度が10〜1000mPa・s、特に30〜500mPa・s、とりわけ50〜450mPa・sで、イソシアネート基を有する化合物(b)の粘度が10〜2000mPa・s、特に50〜1000mPa・sであることが好ましい。
硬化性蓄熱組成物中の(a)成分、(b)成分の粘度が上記上限を超えても上記下限未満であっても、前述の硬化性蓄熱組成物の好適粘度に調整することが困難になる場合がある。

0073

上記と同様の観点から、本発明の硬化性蓄熱組成物に含まれる蓄熱材(c)の溶融時の粘度は0.1〜200mPa・s、さらに0.5〜100mPa・s、特に1〜50mPa・sで、この蓄熱材(c)の溶融温度における触媒の粘度は1〜500mPa・s、特に3〜300mPa・sであることが好ましい。

0074

本発明では、硬化性蓄熱組成物中の(a)成分、(b)成分の粘度よりも蓄熱材(c)の粘度が低くなる場合が多い。そのため、蓄熱材(c)を高比率で含むことにより、硬化性蓄熱組成物を所定粘度に調整しやすくなる。しかし、多孔質基材への含浸性をより高めるためには、上述のように本発明の硬化性蓄熱組成物の粘度を所望の範囲にすることが重要であり、(a)成分、(b)成分、(c)成分の種類や含有割合、その他の成分の種類や含有割合を調整する必要がある。

0075

溶融温度での粘度が上記好適粘度となる蓄熱材(c)としては、例えば、ミリスチン酸メチル、パルミチン酸メチル、パルミチン酸ブチル、ステアリン酸メチル、ステアリン酸ブチル等が挙げられる。

0076

また、上記好適粘度を満たす(a)成分、(b)成分、触媒は、用いる蓄熱材(c)の融点および含浸温度に応じて適宜選択して使用すればよい。
例えば、蓄熱材(c)として融点15〜40℃のパルミチン酸ブチル(融点15℃)、ミリスチン酸メチル(融点19℃)、パルミチン酸メチル(融点30℃)、ステアリン酸メチル(融点38℃)、ステアリン酸ブチル(融点25℃)等を用いる場合、通常含浸温度は45〜80℃程度とされるため、この温度で上記好適粘度を満たす(a)成分としてポリエステルポリオール、ポリエーテルポリオール、ポリオレフィンポリオール等を、また(b)成分として脂肪族ジイソシアネート等を、また触媒としてアミン類、錫カルボン酸塩類、金属カルボン酸塩類等を用いることができる。
また、蓄熱材(c)として融点0〜15℃のペンタデカン(融点6℃)、テトラデカン(融点8℃)、ラウリン酸メチル(融点5℃)等を用いる場合、通常含浸温度は40〜70℃程度とされるため、この温度で上記好適粘度を満たす(a)成分としてポリエステルポリオール、ポリエーテルポリオール、ポリオレフィンポリオール等を、また(b)成分として脂肪族ジイソシアネート等を、また触媒としてアミン類、錫カルボン酸塩類、金属カルボン酸塩類等を用いることができる。

0077

<硬化性蓄熱組成物の製造方法>
本発明の硬化性蓄熱組成物は、(a)成分、(b)成分および(c)成分と、必要に応じて配合される触媒等のその他の成分の所定量を混合することで製造される。
本発明の硬化性蓄熱組成物は、多孔質基材への含浸前の(a)成分と(b)成分との反応を防止するために、(a)成分と(b)成分とが別剤とされた二液硬化剤として製造され、多孔質基材への含浸直前にこれらを混合して含浸に供する場合もある。
この場合、通常、(a)成分と(c)成分およびその他の成分を含む主剤と、(b)成分を含む硬化剤として製造され、これらが多孔質基材への含浸前に混合されて本発明の硬化性蓄熱組成物が調製される。

0078

なお、本発明の硬化性蓄熱組成物製造時の各成分の混合時の温度は、蓄熱材(c)の溶融温度、即ち、融点以上の温度、好ましくは融点〜融点+40℃の温度範囲とすることが好ましい。

0079

[多孔質基材]
次に、本発明の硬化性蓄熱組成物を含浸させる多孔質基材について説明する。

0080

本発明で用いる多孔質基材は、硬化性蓄熱組成物を含浸させることができる連続気孔を有するものであればよく、特に制限はないが、例えば、木質ボード、無機多孔質板、樹脂発泡体、不織布、織布、紙等が挙げられる。

0081

木質ボードは、木質チップ繊維材料等のリグノセルロース系材料と、フェノール樹脂メラミン樹脂尿素樹脂尿素メラミン共縮合樹脂イソシアネート系樹脂等の熱硬化型接着剤との混合物を加熱加圧成形し、リグノセルロース系材料を熱硬化型接着剤で結着することにより製造されたものであり、ハードボード硬質繊維板JIS A5905)、MDF中密度繊維板JIS A5905)、インシュレーションボード軟質繊維板JIS A5905)、パーティクルボード(JIS A5908)、インシュレーションファイバー断熱材(JIS A9521)等が提供されているが、これらのいずれであってもよい。

0082

また、無機多孔質板の材質としては、珪藻土珪藻頁岩珪酸カルシウムゼオライト竹炭木炭などが挙げられる。また、発泡ガラスも用いることができる。

0083

樹脂発泡体としては、硬化性蓄熱組成物の含浸、硬化温度より高い耐熱性を有するものであればよく、例えば、ポリエチレン(高密度ポリエチレン直鎖状低密度ポリエチレン低密度ポリエチレン)、ポリプロピレン(アイソタクチックポリプロピレンシンジオタクチックポリプロピレン)、ポリエチレンテレフタレートポリブチレンテレフタレートポリアミドナイロン6ナイロン66ナイロン12)、ポリスチレンポリカーボネートポリビニルアルコールABS樹脂ポリメチルメタクリレートポリメチルアクリレートポリ塩化ビニルポリ塩化ビニリデンポリビニルブチラールポリアクリロニトリルポリエーテルエーテルケトンポリ−4−メチルペンテン−1、ポリブテン−1、シリコーン樹脂フッ素樹脂ポリテトラフルオロエチレンポリフッ化ビニリデン)、ポリフェニレンオキシドポリフェニレンサルファイドポリイミド樹脂ポリエーテルイミドポリアミドイミド)、ポリアリレートポリ酢酸ビニルポリアクリルアミドセルロースアセテートポリスルホンポリエーテルスルホンポリパラキシレンポリメチレンオキサイドポリエチレンオキサイドポリビニルカルバゾール等の熱可塑性樹脂の1種又は2種より得られる樹脂発泡体が挙げられる。

0084

不織布、織布としては、ガラス繊維セラミック繊維ロックウール等の無機繊維や、ポリエステル繊維等の有機繊維よりなる不織布、織布を用いることができる。

0085

多孔質基材は、硬化性蓄熱組成物の含浸性、含浸量の観点からは、空隙率(気孔率)が高いことが好ましく、一方で、強度、軽量化の観点からは空隙率が低いことが好ましい。本発明で用いる多孔質基材の空隙率は、10〜98%であることが好ましく、30〜90%であることがより好ましい。
ここで、「空隙率」とは「1−(多孔質基材の嵩比重/多孔質基材の構成材料比重)」により求められる値である。

0086

なお、多孔質基材にはその全体にわたって硬化性蓄熱組成物が含浸、硬化されていてもよく、一部、例えば多孔質基材の表面層にのみ硬化性蓄熱組成物が含浸、硬化されていてもよい。一部にのみ硬化性蓄熱組成物が含浸、硬化されている場合、多孔質基材は、その含浸部のみが上述の好適空隙率を有していればよく、他の箇所の空隙率には特に制限はない。

0087

本発明で用いる多孔質基材の大きさや形状には特に制限はなく、蓄熱部材の用途に応じて適宜設計される。例えば、長さ100〜3000mm、幅100〜3000mm、厚さ1〜20mmの板状であってもよく、100〜1000mm×100〜1000mm×100〜1000mmのブロック形状であってもよい。また、多孔質基材は平板状に限らず、曲板状であってもよく、適用箇所に見合う様々な形状に加工されたものであってもよい。

0088

[蓄熱部材の製造方法]
本発明の蓄熱部材は、多孔質基材に本発明の硬化性蓄熱組成物を、硬化性蓄熱組成物中の蓄熱材(c)の融点以上の温度で含浸させ、多孔質基材内に含浸した硬化性蓄熱組成物を硬化させることにより製造することができる。

0089

この含浸時の温度は、蓄熱材(c)の融点以上で、例えば、蓄熱材(c)の融点〜融点+40℃であることが好ましい。
含浸時の温度が蓄熱材(c)の融点未満では、硬化性蓄熱組成物の粘度が上がり、(a)成分、(b)成分と相溶、混合しにくく、多孔質基材に円滑に含浸させることができない。含浸温度が過度に高いと、過度に反応が進んでしまい、効率よく含浸、硬化できない場合がある。従って、含浸温度は蓄熱材(c)の融点〜融点+40℃の範囲とすることが好ましい。具体的な含浸温度は、用いる蓄熱材(c)の種類によって異なるが、通常40〜80℃程度である。

0090

なお、多孔質基材への硬化性蓄熱組成物の含浸は、含浸中に硬化反応が進行しないように速やかに行うことが好ましく、場合によっては、多孔質基材の硬化性蓄熱組成物含浸側の表面とは反対側の面から吸引する吸引含浸を行ってもよい。
或いは、多孔質基材の表面に硬化性蓄熱組成物層を形成し、硬化性蓄熱組成物層表面から加圧して含浸速度を高めることもできる。

0091

ただし、硬化性蓄熱組成物の粘度を前述の好適粘度に調整することで、通常は、上記のような吸引含浸や加圧含浸を行うことなく硬化性蓄熱組成物を含浸させることができる。
即ち、例えば、多孔質基材の表面に硬化性蓄熱組成物を付与し、多孔質基材の連続気孔に硬化性蓄熱組成物を浸み込ませることで容易に含浸させることができる。

0092

また、上記多孔質基材に、1回の浸透工程で硬化性蓄熱組成物を含浸させることもできるし、複数回の浸透工程で含浸させることもできる。また含浸させる硬化性蓄熱組成物は、1種のみでもよいし、2種以上でもよい。

0093

例えば、硬化性蓄熱組成物を複数の浸透工程で含浸させる方法では、蓄熱材(c)含有量が50重量%以上の硬化性蓄熱組成物を含浸させた後に、蓄熱材(c)含有量が50重量%未満の硬化性蓄熱組成物に含浸させる2段階工程を経て含浸させることができる。この方法により、多孔質基材の内部は蓄熱材(c)を多く含み、多孔質基材の表面は蓄熱材(c)が少なく、優れた蓄熱性能を維持しつつ、より放散防止性に優れ、蓄熱材(c)の漏出も防止することができる蓄熱部材が得られる。

0094

また、例えば、含有される蓄熱材(c)の融点が異なる2種以上の硬化性蓄熱組成物を用いて含浸させる方法では、硬化性蓄熱組成物を多孔質基材に含浸させた後、該硬化性蓄熱組成物中の蓄熱材(c)と異なる融点を含有する蓄熱材(c)を含む硬化性蓄熱組成物を多孔質基材に含浸させることにより、より幅広い温度領域で蓄熱性を確保することができ、また例えば、表面と裏面で蓄熱温度が異なる蓄熱部材を得ることもでき、各種用途で使用することができる。

0095

なお、硬化性蓄熱組成物の含浸性を高めるために、多孔質基材は、含浸処理前に十分に乾燥し、気孔内の水分等を除去しておくことが好ましい。

0096

含浸後の硬化反応の反応条件は硬化性蓄熱組成物の種類や組成によっても異なるが、通常、40〜70℃程度で30分〜5時間程度である。

0097

硬化性蓄熱組成物を含浸させた後、必要に応じて保護層を設けることができる。保護層は、蓄熱部材の最表面に各種コーティングを施したり、シートフィルム等を貼着することにより設けることができる。

0098

このようにして製造される本発明の蓄熱部材中の蓄熱材(c)の含有量は、硬化性蓄熱組成物の蓄熱材(c)濃度や含浸量によって調整することができる。本発明によれば、例えば多孔質基材として木質ボードを用いた場合、蓄熱部材中に多孔質基材に対して100〜300重量%程度の蓄熱材(c)を含有させて高い蓄熱性を付与することができる。

0099

[用途]
本発明の蓄熱部材は、主として板状の蓄熱部材として、住宅等の建築物内壁材外壁材天井材床材、或いはその貼り合わせ材車輌等の内装材などとして好適に用いることができる。さらに、本発明の蓄熱部材は、熱電変換システム冷蔵冷凍庫クーラーボックス保温シート等にも適用でき、施工に際して切断加工を行っても、切断面からの蓄熱材(c)の漏れ出しを防止することができ、また、釘打ち鋲打ち穴あけ加工等においても蓄熱材(c)の漏出が防止される。

0100

以下に実施例を挙げて本発明をより具体的に説明する。

0101

原材料
以下の実施例および比較例で蓄熱部材の製造に用いた原材料は以下の通りである。

0102

[多孔質基材:ロックウールボード
寸法:長さ100mm、幅100mm、厚さ9mm
比重:0.34g/cm3
空隙率:87%

0103

[硬化性蓄熱組成物用原料
<ポリオール(a)>
ポリエステルポリオール(a)−1:ひまし油系ポリエステルポリオール
水酸基価:140KOHmg/g
分子量:800
50℃での粘度:140mPa・s
ポリエステルポリオール(a)−2:ひまし油系ポリエステルポリオール
水酸基価:40KOHmg/g
分子量:2800
50℃での粘度:450mPa・s
ポリエステルポリオール(a)−3:ひまし油系ポリエステルポリオール
水酸基価:100KOHmg/g
分子量:1700
50℃での粘度:150mPa・s
ポリエーテルポリオール(a)−4:グリセリン系ポリエーテルポリオール
水酸基価:33KOHmg/g
分子量:4600
50℃での粘度:500mPa・s

0104

<イソシアネート基を有する化合物(b)>
イソシアネート基を有する化合物(b)−1:無溶剤型MDI系ポリイソシアネート
NCO%:16%
50℃での粘度:500mPa・s
イソシアネート基を有する化合物(b)−2:無溶剤型HMDI系ポリイソシアネート
NCO%:12%
50℃での粘度:150mPa・s
イソシアネート基を有する化合物(b)−3:無溶剤型HMDI系ポリイソシアネート
NCO%:20%
50℃での粘度:120mPa・s

0105

<蓄熱材(c)>
蓄熱材(c)−1:パルミチン酸メチル
融点:30.0℃
潜熱量:210kJ/kg
50℃での粘度:5mPa・s
蓄熱材(c)−2:ステアリン酸ブチル
融点:25℃
潜熱量:140kJ/kg
50℃での粘度:5mPa・s

0106

<その他>
触媒:ジブチル錫ジラウレート
50℃での粘度:30mPa・s
粘性調整剤:有機変性ベントナイト(BENTONE 34(エレメンティスジパン社製))

0107

[蓄熱部材の評価]
実施例および比較例で製造した蓄熱部材については以下の評価を行った。

0108

<含浸性評価>
蓄熱部材を厚さ方向に切断し、その断面を観察し、その色変化(硬化性蓄熱組成物の含浸領域は濃色に変化する。)により硬化性蓄熱組成物の含浸状態を確認した。

0109

<蓄熱材の漏れ評価>
蓄熱部材を、50℃の雰囲気下で72時間放置した後、温度23℃、湿度50%環境下に移して蓄熱部材を切断し、蓄熱材の漏れの有無を確認した。

0110

<蓄熱性評価I>
蓄熱部材の蓄熱量(J/g)を電気法潜熱量測定により評価した。具体的には、蓄熱部材を2枚の熱流板に挟み、5.0〜42.5℃の範囲で温度変化速度5.0℃/hで温度変化させたときの熱流の瞬時値データを積分して試験体蓄積された熱量(J/g)を求めた。
加熱過程高温安定過程(3時間)、冷却過程低温安定過程(7時間)を1周期としたときの5周期目のデータについて、横軸を蓄熱量、縦軸を温度としたグラフを作成し、蓄熱量算定温度範囲(15℃〜35℃)での冷却過程における蓄熱材単位重量当たりの蓄熱量を求めた。

0111

<蓄熱性評価II>
STMO 6101(2018)に従い、熱流計法による蓄熱特性試験を行った。蓄熱量算定温度範囲(15℃〜35℃)での冷却過程における蓄熱材単位重さ当たりの蓄熱量(J/g)と蓄熱材単位面積当たりの潜熱量(kJ/m2)を求めた。

0112

[実施例1]
下記表1に示す配合で、ポリオール(a)、イソシアネート基を有する化合物(b)、蓄熱材(c)および触媒を60℃で混合し、硬化性蓄熱組成物を製造した。この硬化性蓄熱組成物の含浸温度50℃での粘度は30mPa・s、比重は0.90であった。
ロックウールボードを40℃で48時間乾燥させた後、ロックウールボードに50℃に保持した硬化性蓄熱組成物を含浸させ、次いで50℃のオーブン中で180分間硬化させた。なお、硬化性蓄熱組成物の含浸は、ロックウールボードをこのロックウールボードと同面積の枠内に入れ、ロックウールボード上に硬化性蓄熱組成物の原液を付与することで行った。

0113

得られた蓄熱部材の比重は0.71であり、この含浸、硬化後の比重と含浸前の多孔質基材であるロックウールボードの比重から、多孔質基材の残存空隙率は45.1%と算出された。
得られた蓄熱部材は含浸性の評価において、その厚さ方向の全体にわたって硬化性蓄熱組成物が含浸されたものであることが確認された。
この蓄熱部材において蓄熱材の漏れは無かった。また、蓄熱性評価Iにおける蓄熱量は83.8J/gであり、蓄熱性評価IIにおける蓄熱量は94.8J/g、潜熱量は390KJ/m2であった。

0114

[実施例2]
硬化性蓄熱組成物配合を、表1に示す配合としたこと以外は実施例1と同様に蓄熱部材を製造した。この硬化性蓄熱組成物の含浸温度50℃での粘度は25mPa・sであった。
得られた蓄熱部材の比重は0.64であり、この含浸、硬化後の比重と含浸前の多孔質基材であるロックウールボードの比重から、多孔質基材の残存空隙率は50.3%と算出された。
得られた蓄熱部材は含浸性の評価において、その厚さ方向の全体にわたって硬化性蓄熱組成物が含浸されたものであることが確認された。
この蓄熱部材において蓄熱材の漏れは無かった。また、蓄熱性評価Iにおける蓄熱量は56.0J/gであり、蓄熱性評価IIにおける蓄熱量は66.4J/g、潜熱量は359KJ/m2であった。

0115

[比較例1]
硬化性蓄熱組成物配合を、表1に示す配合としたこと以外は実施例1と同様に蓄熱部材を製造した。この硬化性蓄熱組成物の含浸温度50℃での粘度は700mPa・sであった。
得られた蓄熱部材の含浸性を評価したところ、硬化性蓄熱組成物はロックウールボードの内部に含浸されておらず、ロックウールボードの表面に留まっていた。蓄熱材の漏れ、蓄熱性評価I、蓄熱性評価IIは行っていない。

0116

実施例

0117

以上の結果より、本発明の蓄熱部材は、多孔質基材の空隙内に蓄熱材を安定に保持したものであり、蓄熱性に優れ、また加工時の蓄熱材の漏出や剥離の問題もなく、取り扱い性に優れることが分かる。

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