蓄热材料、蓄热材料组合物及蓄热成型体的制作方法
未命名
07-23
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1.本发明涉及蓄热性等优异的蓄热材料、蓄热材料组合物及由所述蓄热材料组合物得到的蓄热成型体。
背景技术:
2.近年来,有效利用太阳能、地热等自然能量或来自冷暖气设备等的余热的蓄热技术作为解决能量问题的技术之一而受到关注。
3.作为用于这样的蓄热技术的蓄热材料,特别是物质从固体相变为液体时蓄积热(蓄热)、从液体相变为固体时放出热(放热)的有机潜热蓄热材料因潜热量高、易处理而正在进行面向实用化的研究。
4.特别是,近年来,为了进一步提高蓄热性,进行了各种尝试。
5.作为这样的有机潜热蓄热材料,例如专利文献1中公开了一种使用了硬脂酸甲酯或棕榈酸甲酯等有机潜热蓄热材料的蓄热体,专利文献2中公开了一种将总碳原子数为23以下的脂肪酸酯与总碳原子数为20以上的脂肪酸酯用作有机潜热蓄热材料的蓄热用微胶囊。
6.然而,在使用了专利文献1的有机潜热蓄热材料的蓄热体的情况下,若提高蓄热材料的掺合比例,则可确认到蓄热性得到提高,但另一方面,当暴露于高温环境下时,有耐扩散性或耐泄漏性下降的倾向,难以同时提高蓄热性和耐扩散性等。
7.此外,在专利文献2的蓄热用微胶囊的情况下,通过胶囊化,可确认到耐扩散性或耐泄漏性得到改善,但若提高蓄热材料的掺合比例,则可能会在制造蓄热体等时在固化性方面产生问题。
8.将如上所述的脂肪酸酯用作有机潜热蓄热材料时,其从固体相变为液体时的温度(熔点)与从液体相变为固体时的温度(凝固点)之间会产生差值,具有在从低温至高温的温度变化时与从高温至低温的温度变化时表现蓄热性的温度区域存在差异的问题。
9.此外,潜热蓄热材料虽然被期待用作住所等的建筑材料或食品或药品等的运输用材料,但在实际使用时,有可能会暴露于高温环境下,或者与水接触,在这样的情况下,可能会产生耐扩散性下降或因水解而导致蓄热性能等下降的问题,因此期望进一步改善性能。现有技术文献专利文献
10.专利文献1:日本特开2011-208121专利文献2:日本特开2018-76485
技术实现要素:
本发明要解决的技术问题
11.因此,本发明所要解决的技术问题在于提供一种蓄热材料、蓄热材料组合物、蓄热成型体,其中,所述蓄热材料有助于发挥蓄热性、特别是能够使熔点与凝固点相近且即使针
对从高温至低温或从低温至高温的任一温度变化也能够在所期望的设定温度下发挥优异的蓄热性、耐扩散性及耐水解性;所述蓄热材料组合物含有所述蓄热材料且即使在蓄热材料的含有比例较多时,固化性也优异,可得到每单位体积成型体的潜热量高、蓄热性优异的蓄热成型体;所述蓄热成型体即使在暴露于高温环境下时,蓄热材料也不易从内部扩散、泄漏,耐扩散性、耐泄漏性优异。解决技术问题的技术手段
12.本发明为了解决上述技术问题进行了深入研究,结果发现,通过使用包含特定结构的饱和脂肪酸单酯的蓄热材料(有机潜热蓄热材料),能够得到有助于发挥优异的蓄热性、耐扩散性及耐水解性的蓄热材料;并能够得到含有所述蓄热材料且即使在蓄热材料含有比例较多时,固化性也优异,并可得到每单位体积成型体的潜热量高、蓄热性优异的蓄热成型体的蓄热材料组合物;并能够得到即使在暴露于高温环境下时,蓄热材料也不易从内部扩散、泄漏,耐扩散性、耐泄漏性优异的蓄热成型体,进而完成了本发明。
13.即,本发明涉及一种蓄热材料,其特征在于,含有使具有碳原子数为8以上且20以下的直链状烷基的饱和脂肪族一元羧酸及具有碳原子数为8以上且20以下的直链状烷基的饱和脂肪族一元醇反应而得到的饱和脂肪酸单酯(a)。
14.本发明的蓄热材料,优选:所述饱和脂肪酸单酯(a)含有通过使具有碳原子数(nc)为8以上且20以下的直链状烷基的饱和脂肪族一元羧酸(a-c)及具有碳原子数(na)为8以上且20以下的直链状烷基的饱和脂肪族一元醇(a-a)反应而得到且满足下述式(1)的饱和脂肪酸单酯(a-1)。(1) (nc)<(na)
15.本发明的蓄热材料,优选:所述饱和脂肪酸单酯(a-1)满足下述式(2)。(2) 22≤(nc+na)≤32
16.本发明的蓄热材料,优选:所述饱和脂肪酸单酯(a-1)满足下述式(3)。(3) 4≤(na-nc)≤8
17.本发明涉及一种蓄热材料组合物,其特征在于,含有所述蓄热材料、多元醇(b)及异氰酸酯(c)。
18.本发明的蓄热材料组合物,优选:所述多元醇(b)含有聚酯多元醇(b-1)及聚醚多元醇(b-2)。
19.本发明的蓄热材料组合物,优选:所述蓄热材料组合物总量中的所述蓄热材料的含有比率为50质量%以上且95质量%以下。
20.本发明的蓄热材料组合物,优选:所述(b-1)成分含有数均分子量为1000以上且4000以下、官能团数为2以上且小于3的聚酯多元醇。
21.本发明的蓄热材料组合物,优选:所述(b-2)成分含有数均分子量为1000以上且12000以下、官能团数为2以上且3以下的聚醚多元醇。
22.本发明的蓄热材料组合物,优选:所述(c)成分含有异氰酸酯的三聚体。
23.本发明的蓄热材料组合物,优选:所述(b-1)成分及所述(b-2)成分的合计量与所述(c)成分的混合比率以nco/oh比率计为0.75以上且2.2以下。
24.本发明涉及一种蓄热成型体,其特征在于,其由所述蓄热材料组合物形成。发明效果
25.本发明的蓄热材料有助于发挥优异的蓄热性、能够是能够使熔点与凝固点相近且即使针对从高温至低温或从低温至高温的任一温度变化也能够在期望的设定温度下发挥优异的蓄热性、耐扩散性及耐水解性,是有用的。特别地,通过使用含有所述蓄热材料的蓄热材料组合物,所得到的蓄热成型体即使在蓄热材料的含有比例较多时,固化性也优异,每单位体积成型体的潜热量高,蓄热性也优异。并且,即使将所述蓄热成型体暴露于高温环境下时,蓄热材料也不易从内部扩散、泄漏,耐扩散性、耐泄漏性优异,非常有用。
具体实施方式
26.以下,对用于实施本发明的方案进行详细说明。
27.(蓄热材料)(a)成分本发明涉及一种蓄热材料,其特征在于,含有使具有碳原子数为8以上且20以下的直链状烷基的饱和脂肪族一元羧酸及具有碳原子数为8以上且20以下的直链状烷基的饱和脂肪族一元醇反应而得到的饱和脂肪酸单酯(a)((a)成分)。所述(a)成分作为蓄热材料而发挥功能,具有优异的蓄热性,即使在暴露于高温环境下时,也不易扩散,耐扩散性优异,能够有助于发挥耐水解性,另外即使针对对从高温至低温或从低温至高温的任一温度变化也能够在期望的设定温度下发挥优异的蓄热性。进一步,不易从由蓄热材料组合物形成的蓄热成型体中泄漏,耐泄漏性也优异。
28.(a-1)成分优选:所述(a)成分含有通过使具有碳原子数(nc)为8以上且20以下的直链状烷基的饱和脂肪族一元羧酸(a-c)及具有碳原子数(na)为8以上且20以下的直链状烷基的饱和脂肪族一元醇(a-a)反应而得到且满足下述式(1)的饱和脂肪酸单酯(a-1)((a-1)成分)。所述(a-1)成分通过满足下述式(1)而蓄热性、耐扩散性优异,并可发挥更优异的耐水解性,进而即使针对从高温至低温或从低温至高温的任一温度变化也能够在期望的设定温度下发挥更优异的蓄热性,故而优选。并且,所述(a-1)成分不易从由蓄热材料组合物形成的蓄热成型体中泄漏,耐泄漏性也优异。(1) (nc)<(na)
29.本发明的蓄热材料通过含有使具有特定结构的(a-c)成分、及具有特定结构的(a-a)成分反应而得到的具有特定范围的碳原子数的(a-1)成分,能够使所述(a-1)成分的熔点与凝固点相近,即使针对从高温至低温或从低温至高温的任一温度变化也能够在期望的设定温度下发挥优异的蓄热性,是有用的。此外,所述(a-1)成分通过具有特定结构的所述(a-c)成分与所述(a-a)成分的组合而能够调整为期望的温度,例如可针对极小范围(pinpoint)的期望的温度发挥优异的蓄热性,是有用的。并且,所述(a-1)成分即使在暴露于高温环境下时,也不易扩散,耐扩散性优异,同时即使在存在水时,耐水解性也优异。另外,“期望的温度”没有特别限制,可以调整,例如可以设定为10℃~40℃的温度区域,或者可设为更低温的包括冰点下的温度区域。
30.作为所述(a-1)成分的熔点与凝固点之差,优选小于2.5℃,更优选小于2.0℃,进一步优选小于1.0℃。通过使所述差小于2.5℃,即使针对从高温至低温或从低温至高温的任一温度变化也能够在期望的设定温度下具有优异的蓄热性,故而优选。
31.优选所述(a-1)成分满足上述式(1)且满足下述式(2)。所述(a-1)成分通过满足下述式(2),若所述碳原子数的合计数(nc+na)在所述范围内,则蓄热性、耐扩散性更为优异,进一步可发挥优异的耐水解性,即使针对从高温至低温从低温至高温的任一温度变化也能够在期望的设定温度下发挥更优异的蓄热性,此外,与后述的(b-1)成分、(b-2)成分的相容性优异,形成蓄热成型体时形成性及固化性优异,易于担持或保持在蓄热成型体内部,耐扩散性、耐泄漏性、防止蓄热材料转移性更优异,故而优选。(2) 22≤(nc+na)≤32
32.另外,关于所述(a-1)成分等饱和脂肪酸单酯的熔点、凝固点、相变温度及潜热量,可利用差示扫描量热仪(hitachi high-tech science corporation.制造的dsc7000x)进行测定。另外,作为测定条件,在-40℃至60℃的温度区域下以10℃/分钟的升降温速度测定熔点(℃)、凝固点(℃)、凝固潜热量(j/g)及熔解潜热量(j/g)进行测定。相变温度为凝固点(℃)及熔点(℃)的平均值,潜热量为凝固潜热量(j/g)与熔解潜热量(j/g)的平均值。
33.优选所述(a-1)成分满足上述式(1)且满足下述式(3)。所述(a-1)成分通过满足下述式(3),使得熔点与凝固点更相近,由此能够在期望的设定温度下,发挥更为优异的蓄热性,且能够提高耐水解性,是有用的。(3) 4≤(na-nc)≤8
34.此外,所述(a-1)成分优选所述碳原子数(nc)为8以上且16以下、并且所述碳原子数(na)为12以上且20以下,此外,更优选除了满足下述式(1)以外还满足下述式(2’)、和/或、下述式(3),进一步优选同时满足下述式(1)、(2’)及(3)。通过满足下述式的条件,能够在期望的设定温度下发挥更为优异的蓄热性。特别是通过满足下述式(2’),能够发挥更优异的耐扩散性、耐泄漏性及防止蓄热材料转移性,通过满足下述式(3),能够使熔点与凝固点更相近,且能够提高耐水解性,是有用的。(1) (nc)<(na)(2’)24≤(nc+na)≤30(3) 4≤(na-nc)≤8
35.相对于所述蓄热材料的合计量100质量%,作为所述(a-1)成分的含量优选含有大于10质量%,更优选含有大于30质量%,进一步优选含有大于50质量%,特别优选含有大于70质量%。此外,作为上限值,优选为100质量%。通过使所述蓄热材料中的所述(a-1)成分大于10质量%,作为含有所述(a-1)成分的蓄热材料或蓄热材料组合物,可将熔点与凝固点之差抑制为较小,蓄热性变得优异,故而优选。
36.(a-2)成分在本发明的蓄热材料中,优选所述饱和脂肪酸单酯(a)含有通过使具有碳原子数(nc)为8以上且20以下的直链状烷基的饱和脂肪族一元羧酸(a-c)及具有碳原子数(na)为8以上且20以下的直链状烷基的饱和脂肪族一元醇(a-a)反应而得到且满足下述式(4)的饱和脂肪酸单酯(a-2)((a-2)成分)。通过使所述(a-2)成分满足下述式(4),蓄热性、耐扩散性优异,故而优选。此外,作为所述(a-2)成分,通过进一步满足下述式(4’),可进一步发挥上述效果,为更优选的方案。(4) (nc)≥(na)
(4’)(nc)>(na)
37.优选所述(a-2)成分满足上述式(4)且满足下述式(2)。通过使所述(a-2)成分满足下述式(2),蓄热性、耐扩散性更为优异,故而优选。(2) 22≤(nc+na)≤32
38.本发明的蓄热材料组合物可以仅使用1种(a)成分作为蓄热材料,也可以混合使用2种以上(a)成分。混合使用2种以上所述(a)成分时,易于对仅以1种所述(a)成分难以调整的温度区域下的温度设定进行调整,是有用的。
39.此外,在本发明中,相对于仅1种所述(a-1)成分,优选组合使用2种以上所述(a-1)成分、或者在所述(a-1)成分中混合使用所述(a-2)成分,由此期望的温度设定变得容易,能够调整熔点与凝固点之差,能够在期望的设定温度下发挥优异的蓄热性。
40.另外,当在所述(a-1)成分中混合使用所述(a-2)成分时,在所述(a-1)成分与所述(a-2)的混合比例(摩尔比率)为[(a-1):(a-2)]=[p:q]的情况下,优选同时满足下述式(1)及下述式(5)。通过满足下述式(5),在期望的温度设定下进行温度调整时,可使熔点与凝固点相近,耐水解性优异,是有用的。(1) (nc)<(na)(5){(a-1)成分的(nc)
×
[p/(p+q)]+(a-2)成分的(nc)
×
[q/(p+q)]}<{(a-1)成分的(na)
×
[p/(p+q)]+(a-2)成分的(na)
×
[q/(p+q)]}
[0041]
所述(a-2)成分优选在满足式(4)的基础上进一步满足选自下述式(2’)中的至少1种、进一步为2种以上。通过满足下述式,容易设定为期望的温度,作为所述蓄热材料组合物,能够抑制熔点与凝固点之差,能够在期望的设定温度下发挥优异的蓄热性。(2’)24≤(nc+na)≤30
[0042]
(a-c)成分所述(a-c)成分为具有碳原子数(nc)为8以上且20以下的直链状烷基的饱和脂肪族一元羧酸,优选为具有碳原子数(nc)为8以上且16以下的直链状烷基的饱和脂肪族一元羧酸,更优选为具有碳原子数(nc)为10以上且14以下的直链状烷基的饱和脂肪族一元羧酸。
[0043]
作为所述(a-c)成分,例如可列举出正辛酸、正壬酸、正癸酸、正十一烷酸、正十二烷酸、正十三烷酸、正十四烷酸、正十五烷酸、正十六烷酸、正十七烷酸、正十八烷酸、正十九烷酸、正二十烷酸等,可使用这些中的1种或2种以上。
[0044]
(a-a)成分所述(a-a)成分为具有碳原子数(na)为8以上且20以下的直链状烷基的饱和脂肪族一元醇,优选为具有碳原子数(na)为10以上且20以下的直链状烷基的饱和脂肪族一元醇,更优选为具有碳原子数(na)为10以上且18以下的直链状烷基的饱和脂肪族一元醇。作为所述(a-a)成分,例如可列举出1-辛醇、1-壬醇、1-癸醇、1-十一烷醇、1-十二烷醇、1-十三烷醇、1-十四烷醇、1-十五烷醇、1-十六烷醇、1-十七烷醇、1-十八烷醇、1-十九烷醇、1-二十烷醇等,可使用这些中的1种或2种以上。
[0045]
所述(a-c)成分的直链状烷基的碳原子数(nc)与所述(a-a)成分的直链状烷基的碳原子数(na)的合计数优选为20以上且32以下,更优选为22以上且32以下,进一步优选为24以上且32以下。若所述碳原子数的合计数(nc+na)在所述范围内,则蓄热性、耐扩散性优
异,此外,与后述的(b-1)成分、(b-2)成分的相容性优异,形成蓄热成型体时形成性及固化性优异,易于担持或保持在成型体内部,耐扩散性、耐泄漏性更为优异,故而优选。
[0046]
作为所述(a-1)成分,例如可列举出辛酸壬酯、辛酸癸酯、辛酸十一烷基酯、辛酸十二烷基酯、辛酸十三烷基酯、辛酸十四烷基酯、辛酸十五烷基酯、辛酸十六烷基酯、辛酸十七烷基酯、辛酸十八烷基、辛酸十九烷基酯、辛酸二十烷基酯、壬酸癸酯、壬酸十一烷基酯、壬酸十二烷基酯、壬酸十三烷基酯、壬酸十四烷基酯、壬酸十五烷基酯、壬酸十六烷基酯、壬酸十七烷基酯、壬酸十八烷基、壬酸十九烷基酯、壬酸二十烷基酯、癸酸十一烷基酯、癸酸十二烷基酯、癸酸十三烷基酯、癸酸十四烷基酯、癸酸十五烷基酯、癸酸十六烷基酯、癸酸十七烷基酯、癸酸十八烷基酯、癸酸十九烷基酯、癸酸二十烷基酯、十一烷酸十二烷基酯、十一烷酸十三烷基酯、十一烷酸十四烷基酯、十一烷酸十五烷基酯、十一烷酸十六烷基酯、十一烷酸十七烷基酯、十一烷酸十八烷基、十一烷酸十九烷基酯、十一烷酸二十烷基酯、十二烷酸十三烷基酯、十二烷酸十四烷基酯、十二烷酸十五烷基酯、十二烷酸十六烷基酯、十二烷酸十七烷基酯、十二烷酸十八烷基酯、十二烷酸十九烷基酯、十二烷酸二十烷基酯、十三烷酸十四烷基酯、十三烷酸十五烷基酯、十三烷酸十六烷基酯、十三烷酸十七烷基酯、十三烷酸十八烷基酯、十三烷酸十九烷基酯、十三烷酸二十烷基酯、十四烷酸十五烷基酯、十四烷酸十六烷基酯、十四烷酸十七烷基酯、十四烷酸十八烷基酯、十四烷酸十九烷基酯、十四烷酸二十烷基酯、十五烷酸十六烷基酯、十五烷酸十七烷基酯、十五烷酸十八烷基酯、十五烷酸十九烷基酯、十五烷酸二十烷基酯、十六烷酸十七烷基酯、十六烷酸十八烷基酯、十六烷酸十九烷基酯、十六烷酸二十烷基酯、十七烷酸十八烷基酯、十七烷酸十九烷基酯、十七烷酸二十烷基酯、十八烷酸十九烷基酯、十八烷酸二十烷基酯、十九烷酸二十烷基酯、等,其中,可使用这些中的1种或2种以上。
[0047]
作为所述(a-2)成分,例如可列举出辛酸辛酯、壬酸辛酯、壬酸壬酯、癸酸辛酯、癸酸壬酯、癸酸癸酯、十一烷酸辛酯、十一烷酸壬酯、十一烷酸癸酯、十一烷酸十一烷基酯、十二烷酸辛酯、十二烷酸壬酯、十二烷酸癸酯、十二烷酸十一烷基酯、十二烷酸十二烷基酯、十三烷酸辛酯、十三烷酸壬酯、十三烷酸癸酯、十三烷酸十一烷基酯、十三烷酸十二烷基酯、十三烷酸十三烷基酯、十四烷酸辛酯、十四烷酸壬酯、十四烷酸癸酯、十四烷酸十一烷基酯、十四烷酸十
二烷基酯、十四烷酸十三烷基酯、十四烷酸十四烷基酯、十五烷酸辛酯、十五烷酸壬酯、十五烷酸癸酯、十五烷酸十一烷基酯、十五烷酸十二烷基酯、十五烷酸十三烷基酯、十五烷酸十四烷基酯、十五烷酸十五烷基酯、十六烷酸辛酯、十六烷酸壬酯、十六烷酸癸酯、十六烷酸十一烷基酯、十六烷酸十二烷基酯、十六烷酸十三烷基酯、十六烷酸十四烷基酯、十六烷酸十五烷基酯、十六烷酸十六烷基酯、十七烷酸辛酯、十七烷酸壬酯、十七烷酸癸酯、十七烷酸十一烷基酯、十七烷酸十二烷基酯、十七烷酸十三烷基酯、十七烷酸十四烷基酯、十七烷酸十五烷基酯、十七烷酸十六烷基酯、十七烷酸十七烷基酯、十八烷酸辛酯、十八烷酸壬酯、十八烷酸癸酯、十八烷酸十一烷基酯、十八烷酸十二烷基酯、十八烷酸十三烷基酯、十八烷酸十四烷基酯、十八烷酸十五烷基酯、十八烷酸十六烷基酯、十八烷酸十七烷基酯、十八烷酸十八烷基酯、十九烷酸辛酯、十九烷酸壬酯、十九烷酸癸酯、十九烷酸十一烷基酯、十九烷酸十二烷基酯、十九烷酸十三烷基酯、十九烷酸十四烷基酯、十九烷酸十五烷基酯、十九烷酸十六烷基酯、十九烷酸十七烷基酯、十九烷酸十八烷基酯、十九烷酸十九烷基酯、二十烷酸辛酯、二十烷酸壬酯、二十烷酸癸酯、二十烷酸十一烷基酯、二十烷酸十二烷基酯、二十烷酸十三烷基酯、二十烷酸十四烷基酯、二十烷酸十五烷基酯、二十烷酸十六烷基酯、二十烷酸十七烷基酯、二十烷酸十八烷基、二十烷酸十九烷基酯、二十烷酸二十烷基酯、等,其中,可使用这些中的1种或2种以上。
[0048]
所述(a)成分可通过通常的酯化反应及酯交换反应而制备。此外,酯化后,根据需要,为了去除未反应的饱和脂肪族一元羧酸或饱和脂肪族一元醇等,可进行减压蒸馏、碱中和后的水洗处理、使用了活性白土及合成类的吸附剂的吸附处理或蒸发(steaming)等公知的提纯方法。
[0049]
从蓄热性的角度出发,所述(a)成分(单体)的潜热量的下限值优选为120j/g以上,更优选为150j/g以上,此外,所述(a)成分(单体)的潜热量的上限值优选为260j/g以下,更优选为250j/g以下。
[0050]
从耐水解性的角度出发,所述(a)成分(单体)的酸值优选为1mgkoh/g以下,更优选为0.5mgkoh/g以下,进一步优选为0.1mgkoh/g以下。
[0051]
从期望的设定温度下的蓄热性的角度出发,所述(a)成分(单体)的羟值优选为2mgkoh/g以下,更优选为1mgkoh/g以下,进一步优选为0.5mgkoh/g以下。
[0052]
在本发明中,只要在不损害本发明的特性的范围内,可在混合所述(a)成分的同时混合其他蓄热材料。
[0053]
作为所述其他蓄热材料,可列举出除所述(a)成分以外的脂肪酸酯、脂肪酸、脂肪族烃、脂肪族醇等。
[0054]
作为除所述(a)成分以外的脂肪酸酯,例如可列举出由所述(a-c)成分与除所述(a-a)成分以外的醇形成的脂肪酸酯、由除所述(a-c)成分以外的羧酸与所述(a-a)成分形成的脂肪酸酯、由除所述(a-c)成分以外的羧酸与除(a-a)成分以外的醇形成的脂肪酸酯等。
[0055]
作为除所述(a-c)成分以外的羧酸,例如可列举出具有碳原子数为1以上且7以下
的直链状烷基的一元羧酸、具有碳原子数为21以上且30以下的直链状烷基的一元羧酸、具有碳原子数为3以上且30以下的支链状烷基的一元羧酸、具有碳原子数为2以上且30以下的烷基的多元羧酸、具有碳原子数为4以上且30以下的烷基的不饱和羧酸等。
[0056]
作为除所述(a-a)成分以外的醇,例如可列举出具有碳原子数为1以上且7以下的直链状烷基的一元醇、具有碳原子数为21以上且30以下的直链状烷基的一元醇、具有碳原子数为3以上且30以下的支链状烷基的一元醇、具有碳原子数为2以上且30以下的烷基的多元醇、具有碳原子数为4以上且30以下的烷基的不饱和醇等。
[0057]
此外,相对于所述蓄热材料组合物总量,所述(a)成分的含有比率优选为50质量%以上且90质量%以下,更优选为60质量%以上且85质量%以下,进一步优选为70质量%以上且80质量%以下,特别优选为70质量%以上且78质量%以下。若所述(a)成分的含有比率在所述范围内,则即使在使用含有非常多的所述(a)成分的蓄热材料组合物时,所述(a)成分的担持或保持性也优异,形成蓄热成型体时的形成性、固化性、可防止所述(a)成分泄漏(耐泄漏性)方面也优异,所得到的蓄热成型体可具有优异的蓄热性,是有用的。
[0058]
(蓄热材料组合物)本发明涉及一种蓄热材料组合物,其特征在于,含有包含所述(a)成分的蓄热材料、多元醇(b)及异氰酸酯(c)。所述蓄热材料组合物能够以通过多元醇(b)与异氰酸酯(c)的反应形成三维网状结构且包含所述(a)成分的蓄热材料进入所述网状结构中的状态而形成蓄热成型体,从而担持或保持包含所述(a)成分的蓄热材料,即使在暴露于高温环境下时,包含所述(a)成分的蓄热材料也不易扩散、泄漏,耐扩散性、耐泄漏性优异,故而优选。
[0059]
(b)成分作为所述多元醇(b),例如可列举出聚酯多元醇、聚醚多元醇、丙烯酸多元醇、聚碳酸酯多元醇、聚烯烃多元醇、聚己内酯多元醇、聚四亚甲基二醇多元醇、聚丁二烯多元醇、聚氧丙烯多元醇、聚氧丙烯乙烯多元醇、环氧多元醇、醇酸多元醇、含氟多元醇、含硅多元醇、纤维素和/或其衍生物、直链淀粉等多糖类等,可使用这些中的1种或2种以上。
[0060]
在本发明中,特别优选所述多元醇(b)含有聚酯多元醇(b-1)、和/或、聚醚多元醇(b-2)。这样的所述多元醇(b)的固化性优异,并且易于将所述蓄热材料均匀地担持或保持在三维网状结构内,故而优选。
[0061]
(b-1)成分优选所述多元醇(b)含有聚酯多元醇(b-1)((b-1)成分)。所述(b-1)成分是与后述的异氰酸酯(c)进行反应从而形成三维网状结构的成分。特别是通过含有所述(b-1)成分,包含所述(a)成分的蓄热材料的担持或保持性优异,可提高基于包含所述(a)成分的蓄热材料的耐扩散性、耐泄漏性。
[0062]
作为所述(b-1)成分,例如可列举出多元醇与多元羧酸的缩聚物;多元醇与羟基羧酸的缩聚物;环状酯(内酯)的开环聚合物;基于多元醇、多元羧酸、羟基羧酸及环状酯中的3种以上的成分形成的反应物;篦麻油或其改性物等。
[0063]
作为所述多元醇,例如可列举出乙二醇、二乙二醇、丙二醇、二丙二醇、1,3-丙二醇、1,2-丁二醇、1,3-丁二醇、1,4-丁二醇、2,3-丁二醇、1,2-戊二醇、1,3-戊二醇、1,4-戊二醇、1,5-戊二醇、1,3-四亚甲基二醇、1,4-四亚甲基二醇、1,2-己二醇、1,4-己二醇、1,5-己二醇、1,6-己二醇、1,3-四亚甲基二醇、1,4-二羟甲基己烷、2-甲基-1,3-三亚甲基二醇、1,
5-五亚甲基二醇、三甲基戊二醇、2,2,4-三甲基-1,3-戊二醇、新戊二醇、环己二醇、2-甲基-1,3-丙二醇、2,2-二甲基-1,3-丙二醇、2,2-二乙基-1,3-丙二醇、2-甲基-2-丙基-1,3-丙二醇、2-丁基-2-乙基-1,3-丙二醇、2-甲基-1,4-丁二醇、1,6-六亚甲基二醇、3-甲基-1,5-五亚甲基二醇、2,4-二乙基-1,5-五亚甲基二醇、2-乙基-1,3-己二醇、1,2-辛二醇、1,8-辛二醇、2-甲基-1,8-辛二醇、1,9-壬二醇、1,2-癸二醇、1,10-癸二醇、1,11-十一烷二醇、1,2-十二烷二醇、1,12-十二烷二醇、1,13-十三烷二醇、1,14-十四烷二醇、1,16-十六烷二醇、1,18-十八烷二醇、1,12-十八烷二醇、1,20-二十烷二醇、间二甲苯二醇、对二甲苯苯二醇、二羟基乙氧基苯、对苯二甲酸双羟基乙酯、甘油、双甘油、三羟甲基丙烷、双(三羟甲基)丙烷、三羟甲基乙烷、环己二醇类(1,4-环己二醇、环己烷二甲醇等)、双酚类(双酚a等)、糖醇类(木糖醇或山梨糖醇等)、季戊四醇、二季戊四醇、2-羟甲基丙二醇、乙氧基化三羟甲基丙烷等、或它们的缩聚物等,可使用这些中的1种或2种以上。
[0064]
作为所述多元羧酸,例如可列举出丙二酸、马来酸、马来酸酐、琥珀酸、戊二酸、己二酸、辛二酸、壬二酸、癸二酸、十二烷二酸、十三烷二酸、十四烷二酸、十五烷二酸、十六烷二酸、十八烷二酸、十九烷二酸等脂肪族二元羧酸、1,4-环己烷二甲酸等脂环式二元羧酸、对苯二甲酸、间苯二甲酸、邻苯二甲酸、邻苯二甲酸酐、对苯二甲酸、2,6-萘二甲酸、对亚苯基二羧酸、偏苯三甲酸等芳香族二元羧酸、棕榈油酸、油酸、亚油酸、亚麻酸、二十碳烯酸、椰子油脂肪酸、棕榈油脂肪酸、大豆油脂肪酸、氢化大豆油脂肪酸、亚麻籽油脂肪酸、红花脂肪酸、桐油脂肪酸、妥尔油脂肪酸、脱水篦麻油脂肪酸、篦麻油脂肪酸、葡萄籽油脂肪酸、黑孜然油脂肪酸、南瓜仁油脂肪酸、琉璃苣油脂肪酸、小麦胚芽油脂肪酸、米糠油脂肪酸、花生油脂肪酸、菜籽油脂肪酸、葵花籽油脂肪酸、玉米油脂肪酸、棉籽油脂肪酸、花生米脂肪酸、杏仁油脂肪酸、开心果油脂肪酸、扁桃仁油脂肪酸、橄榄油脂肪酸、澳洲坚果油脂肪酸、鳄梨油脂肪酸、沙棘油脂肪酸、芝麻油脂肪酸、大麻油脂肪酸、榛子油脂肪酸、樱草油脂肪酸、野玫瑰油脂肪酸、红花油脂肪酸、胡桃油脂肪酸等不饱和脂肪酸的二聚体~六聚体等,可使用这些中的1种或2种以上。
[0065]
作为所述羟基羧酸,例如可列举出2-羟基丁酸、2-羟基戊酸、3-羟基戊酸、3-羟基己酸、2-羟基庚酸、3-羟基庚酸、2-羟基辛酸、3-羟基辛酸、4-羟基壬酸、3-羟基癸酸、3-羟基十二烷酸、5-羟基十二烷酸、3-羟基十三烷酸、6-羟基十四烷酸、2-羟基十五烷酸、10-羟基十六烷酸、11-羟基十七烷酸、10-羟基十八烷酸、12-羟基十八烷酸、10-羟基十九烷酸、2-羟基二十烷酸、2-羟基二十四烷酸、蓖麻油酸、反蓖麻酸、脑羟脂酸、亮氨酸、水杨酸、甘油酸、3-羟基丙酸、5-羟基戊酸、6-羟基己酸、7-羟基庚酸、8-羟基辛酸、9-羟基壬酸、10-羟基癸酸、11-羟基十一烷酸、12-羟基十二烷酸、15-羟基十五烷酸、16-羟基十六烷酸、19-羟基十九烷酸、22-羟基二十二烷酸、甲羟戊酸、泛解酸、篦麻油脂肪酸、脱水篦麻油脂肪酸等、或这些酸的缩聚物等,可使用这些中的1种或2种以上。
[0066]
在所述环状酯的开环聚合物中,作为环状酯,例如可列举出丙内酯、β-甲基-δ-戊内酯、ε-己内酯等。
[0067]
所述聚酯多元醇的制备方法可利用常规方法进行,也可根据需要使用公知的固化剂、固化催化剂等。在本发明中,作为构成聚酯多元醇的成分,特别优选包含选自碳原子数为14以上22以下并且具有碳原子数为16以上20以下的烷基链段的多元醇、多元羧酸、羟基羧酸中的1种以上。
此外,作为多元醇,优选使用二元或三元醇。此外,作为多元羧酸,优选使用二元或三元羧酸。
[0068]
所述(b-1)成分的数均分子量(mn)优选为1000以上且4000以下,更优选为1500以上且3500以下,进一步优选为1800以上且3500以下。通过使所述(b-1)成分的数均分子量在所述范围内,固化性优异且易于将包含所述(a)成分的蓄热材料均匀地担持或保持在三维网状结构内,故而优选。
[0069]
所述(b-1)成分的官能团数优选为2以上且小于3,更优选为2以上且2.5以下。通过使所述(b-1)成分的官能团数在所述范围内,固化性优异且易于将包含所述(a)成分的蓄热材料均匀地担持或保持在三维网状结构内,故而优选。另外,所述(b-1)成分的官能团数为每1分子的羟基数的平均值。
[0070]
(b-2)成分优选所述多元醇(b)含有聚醚多元醇(b-2)((b-2)成分)。所述(b-2)成分为与后述的异氰酸酯(c)进行反应而形成三维网状结构的成分。特别地,所述(b-2)成分在形成固化性优异并更牢固的三维网状结构的同时,易于将包含所述(a)成分的蓄热材料均匀地担持或保持在三维网状结构内,即使包含所述(a)成分的蓄热材料为高含量也能够进行担持或保持。
[0071]
作为所述(b-2)成分,除了聚乙二醇、聚丙二醇、聚丁二醇、聚乙二醇单烷基醚、聚丙二醇单烷基醚等聚亚烷基二醇以外,例如可列举出环氧乙烷-环氧丙烷共聚物等包含多个环氧烷作为单体成分(环氧烷-另一环氧烷)的共聚物、以双酚a为引发剂加成环氧烷(例如环氧乙烷、环氧丙烷等至少1种以上。以下相同。)而得到的双酚a型聚醚多元醇、以芳香族胺(例如甲苯二胺、二乙基甲苯二胺、4,4
’‑
二氨基二苯基甲烷、对苯二胺、邻苯二胺、萘二胺、三乙醇胺、曼尼希缩合物等)为引发剂加成环氧烷而得到的芳香族胺类聚醚多元醇、以甘油为引发剂加成环氧烷而得到的聚醚多元醇、以低分子量胺(例如乙二胺、丙二胺、丁二胺、己二胺、新戊二胺等)为引发剂加成环氧烷而得到的含氨基聚醚多元醇等。
[0072]
所述(b-2)成分的数均分子量(mn)优选为1000以上且12000以下,更优选为1000以上且10000以下,进一步优选为2000以上且8000以下,特别优选为3000以上且7000以下。通过使所述(b-2)成分的数均分子量在所述范围内,固化性更为优异,故而优选。
[0073]
所述(b-2)成分的官能团数优选为2以上且3以下,更优选为2以上且小于3,进一步优选为2以上且2.5以下。通过使所述(b-2)成分的官能团数在所述范围内,固化性更为优异,故而优选。另外,所述(b-2)成分的官能团数为每1分子的羟基数的平均值。
[0074]
对于所述(b-1)成分与所述(b-2)成分的含有比率(质量比率),(b-1)成分:(b-2)成分优选为50:50~100:0,更优选为50:50~99:1,进一步优选为55:45~95:5,特别优选为60:40~85:15。通过使所述(b-1)成分与所述(b-2)成分的含有比率在所述范围内,形成性、固化性更为优异,故而优选。
[0075]
本发明中,只要为不损害本发明的特性的范围,则可使用除所述(b-1)成分、所述(b-2)成分以外的多元醇。作为除所述(b-1)成分、所述(b-2)成分以外的多元醇,例如可列举出丙烯酸多元醇、聚碳酸酯多元醇、聚烯烃多元醇、聚己内酯多元醇、聚丁二醇多元醇、聚丁二烯多元醇、聚氧丙烯多元醇、聚氧丙烯乙烯多元醇、环氧多元醇、醇酸多元醇、含氟多元醇、含硅多元
醇、纤维素和/或其衍生物、直链淀粉等多糖类等。
[0076]
作为所述聚烯烃多元醇,能够使用以烯烃为聚合物或共聚物的骨格(或主链)的成分且在分子内(特别是末端)至少具有2个羟基并且数均分子量(mn)为1500以上的多元醇。作为所述烯烃,可以为末端具有碳-碳双键的烯烃(例如乙烯、丙烯等α-烯烃等),或者也可以为在除末端以外的部位具有碳-碳双键的烯烃(例如,异丁烯等),进一步还可以为二烯(例如,丁二烯,异戊二烯等)。
[0077]
(c)成分优选本发明的蓄热材料组合物含有所述异氰酸酯(c)((c)成分))。所述(c)成分与上述(b)成分一同形成三维网状结构,因此能够以包含所述(a)成分的蓄热材料进入所述网状结构中的状态而形成蓄热成型体,从而担持或保持包含所述(a)成分的蓄热材料,即使在暴露于高温环境时,包含所述(a)成分的蓄热材料也不易扩散、泄漏,耐扩散性、耐泄漏性优异,是有用的。
[0078]
作为所述(c)成分,其为异氰酸酯,只要具有异氰酸酯基则没有限定,但优选异氰酸酯基在1分子中为2个以上,更优选为2.2个以上。作为所述异氰酸酯,例如可列举出1,3-三亚甲基二异氰酸酯、1,4-四亚甲基二异氰酸酯、1,3-五亚甲基二异氰酸酯、1,5-五亚甲基二异氰酸酯、1,6-六亚甲基二异氰酸酯(hmdi)、1,2-亚丙基二异氰酸酯、1,2-亚丁基二异氰酸酯、2,3-亚丁基二异氰酸酯、1,3-亚丁基二异氰酸酯、2-甲基-1,5-五亚甲基二异氰酸酯、3-甲基-1,5-五亚甲基二异氰酸酯、2,4,4-三甲基-1,6-六亚甲基二异氰酸酯、2,2,4-三甲基-1,6-六亚甲基二异氰酸酯、2,6-二异氰酸己酸甲酯、赖氨酸二异氰酸酯、二聚酸二异氰酸酯、降冰片烯二异氰酸酯等脂肪族二异氰酸酯;1,3-环戊烷二异氰酸酯、1,4-环己烷二异氰酸酯、1,3-环己烷二异氰酸酯、3-异氰酸酯基甲基-3,5,5-三甲基环己基异氰酸酯、4,4
’‑
亚甲基双(环己基异氰酸酯)、甲基-2,4-环己烷二异氰酸酯、甲基-2,6-环己烷二异氰酸酯、1,3-双(异氰酸甲酯基)环己烷、1,4-双(异氰酸甲酯基)环己烷、异佛尔酮二异氰酸酯(ipdi)、降冰片烯二异氰酸酯、二环己基甲烷二异氰酸酯、氢化二苯基甲烷二异氰酸酯、氢化苯二亚甲基二异氰酸酯等脂环式二异氰酸酯;间苯二异氰酸酯、对苯二异氰酸酯、2,4-甲苯二异氰酸酯(tdi)、2,6-甲苯二异氰酸酯(tdi)、1,4-萘二异氰酸酯、1,5-萘二异氰酸酯、4,4
’‑
二苯基二异氰酸酯、4,4
’‑
二苯基甲烷二异氰酸酯(mdi)、2,4
’‑
二苯基甲烷二异氰酸酯、4,4
’‑
二苯基醚二异氰酸酯、2-硝基二苯基-4,4
’‑
二异氰酸酯、2,2
’‑
二苯基丙烷-4,4
’‑
二异氰酸酯、3,3
’‑
二甲基二苯基甲烷-4,4
’‑
二异氰酸酯、4,4
’‑
二苯基丙烷二异氰酸酯、3,3
’‑
二甲氧基二苯基-4,4
’‑
二异氰酸酯、二茴香胺二异氰酸酯、四亚甲基苯二亚甲基二异氰酸酯等芳香族二异氰酸酯;1,3-苯二亚甲基二异氰酸酯(xdi)、1,4-苯二亚甲基二异氰酸酯(xdi)、ω,ω
’‑
二异氰酸酯1,4-二乙基苯、1,3-双(1-异氰酸根1-甲基乙基)苯、1,4-双(1-异氰酸根1-甲基乙基)苯、1,3-双(α,α-二甲基异氰酸酯甲基)苯等芳香脂肪族二异氰酸酯;等、及通过脲基甲酸酯化(al lophanate)、缩二脲化、二聚化(脲二酮(uretdione))、三聚化(异氰脲酸酯)、加合化、碳二亚胺反应等将这些异氰酸酯进行衍生物化所得到的物质,以及它们的混合物、及它们与可与异氰酸酯化合物进行反应的化合物的反应生成物等。
[0079]
作为所述(c)成分,优选含有将异氰酸酯三聚化(异氰脲酸酯)而得到的三聚体。通
过使用三聚体,更易于与所述(b)成分一同形成三维网状结构,能够进一步提高本发明的效果。
[0080]
本发明的蓄热材料组合物含有包含所述(a)成分的蓄热材料、所述(b)成分及所述(c)成分,能够通过使所述(b)成分及所述(c)成分反应固化,得到蓄热成型体。
[0081]
对于本发明的蓄热材料组合物,优选首先将包含所述(a)成分的蓄热材料、所述(b)成分混合,然后混合所述(c)成分,进行反应固化,由此得到蓄热成型体。
[0082]
对于本发明的蓄热材料组合物,所述(b)成分与所述(c)成分的混合比率以nco/oh比率(当量比率)计优选为0.75以上且2.2以下,更优选为0.9~2.1,进一步优选为1.05以上且2.0以下。若所述nco/oh比率在所述范围内,则形成性、及固化性优异,易于形成更牢固的三维网状结构,同时易于将包含所述(a)成分的蓄热材料均匀地担持或保持在三维网状结构内,是有用的。
[0083]
除了包含所述(a)成分的蓄热材料等以外,本发明的蓄热材料组合物还可以含有例如层状粘土矿物、表面活性剂、导热物质、增容剂、反应促进剂、阻燃剂、颜料、骨料、粘性调节剂、增塑剂、缓冲剂、分散剂、交联剂、ph调整剂、防腐剂、防霉剂、抗菌剂、防藻剂、湿润剂、消泡剂、流平剂、润滑剂、脱水剂、紫外线吸收剂、抗氧化剂、光稳定剂、纤维类、香料、化学物质吸附剂、光催化剂、吸放湿性粉粒体等添加剂。
[0084]
(蓄热成型体)本发明涉及一种蓄热成型体,其特征在于,由所述蓄热材料组合物形成。所述蓄热成型体可以通过使所述蓄热材料组合物固化而得到,也可将蓄热成型体与各种基材层叠使用,还可将所述蓄热材料组合物浸透或含浸于多孔基材并将其固化而用作蓄热构件,还可将该蓄热构件与各种基材层叠使用。
[0085]
从蓄热性的角度出发,所述蓄热成型体的潜热量的下限值优选为70j/g以上,更优选为100j/g以上,上限值优选为220j/g以下,更优选为200j/g以下。
[0086]
作为所述蓄热成型体的相变温度(熔点或凝固点),例如在建筑物等的内装材料或外装材料的用途中使用的情况下,优选为10~60℃左右,更优选为15~50℃左右。
[0087]
作为所述多孔基材,例如可列举出木棉、麻、羊毛、丝等天然纤维、尼龙、特多龙(tetoron)、丙烯酸、聚酯、聚氨酯、维尼伦、人造丝、芳纶(aramid)、唑(azole)等有机纤维、玻璃等无机纤维等机织物或无纺布、纸、瓦楞纸等纸基材、mdf、绝缘纤维板(insulation fiberboard)、刨花板等纤维质基材、石板、石膏板、alc板、硅酸钙板、水泥木丝板、胶合板等多孔基材、竹炭、木炭等木质基材、聚氨酯泡沫板、苯乙烯泡沫板等泡沫树脂基材等。
[0088]
此外,作为所述各种基材,例如可列举出聚苯乙烯泡沫体、聚氨酯泡沫体、丙烯酸树脂泡沫体、酚醛树脂泡沫体、聚乙烯树脂泡沫体、泡沫橡胶、玻璃棉、岩棉、泡沫陶瓷等隔热基材、丙烯酸树脂、乙烯树脂等树脂基材、玻璃基材、铜、铝、铁、黄铜、锌、镁、镍等金属基材、混凝土等无机基材、或所述多孔基材等。
[0089]
本发明的蓄热材料、包含所述蓄热材料的蓄热材料组合物、及使用该蓄热材料组合物而得到的蓄热成型体主要适合用作住宅等建筑物的内墙材料、外墙材料、吊顶材料、地板材料、其粘接材料、隔断材料等内装材料或外装材料的材料。另外,本发明的蓄热材料组合物例如可适合用作用于地暖房系统、冷暖房系统、车辆等的内装材料、机械或机器等工业产品、热电转换系统、保温材料、极寒或火灾地区以及极地或宇宙空间的保护材料或防护
服、传热介质、用于运输或储存食品或药品等的冷藏或冷冻库、自动售货机、浴槽或浴室、温室、土壤、冷藏箱、保温片、防结露片、冷却片、电器产品、oa机器、设备(plant)、槽罐、衣服、窗帘、地毯、床上用品、日用杂货等的材料。
[0090]
本发明的蓄热材料、及蓄热材料组合物能够通过各种方法进行使用,例如能够将其封入箱或袋中等、或将其含侵于基材中、或采用胶囊化的方法,也可以固定化于结合材料等,是有用的。实施例
[0091]
以下示出实施例,从而使本发明的特征更为明确。另外,本发明并不受这些实施例的限定。
[0092]
(合成例1:饱和脂肪酸单酯(a-1)1的合成)向1l的安装有温度计、氮气导入管、搅拌机、蛇形冷凝管及容量为20ml的油水分离管的四口烧瓶中装入299.1g癸酸(nof corporation制造,naa-102)、400.9g十六烷醇(nof corporation制造,naa-44)。抽出油水分离管中集聚的反应水,同时将反应液加热至240℃每1小时测定反应液的酸值,进行反应直至每1小时酸值的下降幅度为0.5mgkoh/g以下。然后,将反应液于220℃减压至30托(torr),去除醇与挥发性的反应副产物。将反应液冷却至85℃后,用离子交换水对根据酸值算出的氢氧化钠量的1.5当量份进行稀释,制备10质量%的水溶液,将其添加至反应液中搅拌1小时。停止搅拌后,静置30分钟,去除分离为下层的水层。接着,反复进行5次下述操作:向反应液中添加20质量%的离子交换水,于85℃搅拌10分钟,静置15分钟,除去分离后的水层。然后,以100℃、30托搅拌1小时,进行脱水。最后,向反应液中添加2质量%的活性白土,在80℃、30托的条件下搅拌1小时,过滤并去除吸附剂。由此,得到作为癸酸十六烷基酯的饱和脂肪酸单酯(a-1)1。
[0093]
将合成例1中的癸酸、十六烷醇适宜地变更为表1及表2中所示的其他化合物,按照合成例1进行操作,由此合成表1及表2中所示的“饱和脂肪酸单酯(a-1)”、“饱和脂肪酸单酯(a-2)等”。
[0094]
(酸值及羟值)依据jis k 0070,测定表1及表2所示的各脂肪酸酯的酸值(mgkoh/g)、及羟值(mgkoh/g)。
[0095]
(熔点及凝固点测定试验)准备两片将22g表1及表2所示的各脂肪酸酯(于50℃保温)浸入木质板(130mm
×
85mm
×
6mm)而得到的木质板,在两片木质板的中央夹持热电偶,得到试验体。将得到的试验体静置于39℃的恒温器内6小时后,利用热电偶测定将试验体移动至19℃的恒温器内并静置3小时,进一步在39℃的恒温器内静置3小时时的温度变化,将测定结果(以下所示的实施例1)示于图1。利用图1所示的切线法,测定熔点(℃)与凝固点(℃),算出熔点与凝固点之差(℃)。如下所述进行评价。将评价结果示于表3。所述恒温器内的温度以所测定的脂肪酸酯的相变化温度+10℃及-10℃为基准。另外,评价为4、3或2时,判断为有效。此外,用与实施例1相同的方式,对其他实施例、比较例、及参考例也制作试验体,
并进行评价(除实施例1以外未进行图示)。4:熔点与凝固点之差小于1℃。3:熔点与凝固点之差为1℃以上且小于2℃。2:熔点与凝固点之差为2℃以上且小于2.5℃。1:熔点与凝固点之差为2.5℃以上。
[0096]
(蓄热性试验1)使用表1及表2所示的各脂肪酸酯,在金属容器(160mm
×
109mm
×
27mm)上秤量50g,利用差示扫描量热仪(hitachi high-tech science corporation.制造的dsc7000x)测定潜热量(j/g)。具体而言,以升温速度10℃/分钟及降温速度10℃/分钟从60℃至-40℃、进而从-40℃至60℃进行变化,将此时的凝固潜热量与熔解潜热量的平均值作为潜热量(j/g),评价蓄热性。如下所述进行评价。将评价结果示于下述表3。另外,评价为3或2时,判断为有效。3:潜热量为150j/g以上。2:潜热量为120j/g以上且小于150j/g。1:潜热量小于120j/g。
[0097]
(耐扩散性试验1)使用表1及表2所示的各脂肪酸酯,在金属容器(160mm
×
109mm
×
27mm)上秤量30g,于80℃测定储藏30天前后的质量变化,进行评价。如下所述进行评价。将评价结果示于表3。另外,评价为4或3时,判断为有效。4:质量变化小于1%。3:质量变化为1%以上且小于5%。2:质量变化为5%以上且小于10%。1:质量变化为10%以上。
[0098]
(耐水解性试验)使用表1及表2所示的各脂肪酸酯,进行依据astm-d261的耐水解性试验(94℃
×
2天),测定试验前后的酸值变化,进行评价。如下所述进行评价。将评价结果示于表3。另外,评价为3或2时,判断为有效。3:酸值变化小于0.20。2:酸值变化为0.20以上且小于0.50。1:酸值变化为0.50以上。
[0099]
(固化性试验)使用表4所示的原料(组合物),以表5及表6所示的掺合量于温度50℃将原料混合,在金属容器(160mm
×
109mm
×
27mm)上秤量50g,并于80℃熟化5小时,得到试验体。观察所得到的试验体状态并进行评价。如下所述进行评价。将评价结果示于表5及表6。另外,评价为4或3时,判断为有效。4:均匀固化3:几乎均匀固化2:未均匀固化,观察到层分离。1:未固化,始终为液状。
[0100]
(耐泄漏性试验)将上述固化性试验中得到的试验体在15℃氛围下熟化12小时后,于50℃熟化5小时,得到试验体。将得到的试验体倾斜45
°
,测定从试验体表面漏出的(漏掉的)蓄热材料量,并进行评价。如下所述进行评价。将评价结果示于表5及表6。另外,评价为5、4、或3时,判断为有效。5:未观察到蓄热材料的漏出。4:蓄热材料漏出量小于1%。3:蓄热材料漏出量为1%以上且小于2%。2:蓄热材料漏出量为2%以上且小于3%。1:蓄热材料漏出量为3%以上。
[0101]
(耐扩散性试验2)测定将上述固化性试验中得到的试验体于80℃储藏30天前后的质量变化,并进行评价。如下所述进行评价。将评价结果示于表5及表6。另外,评价为4或3时,判断为有效。4:质量变化小于1%。3:质量变化为1%以上且小于5%。2:质量变化为5%以上且小于10%。1:质量变化为10%以上。
[0102]
(蓄热性试验2)关于上述固化性试验中得到的试验体的潜热量(j/g),利用差示扫描量热仪(hitachi high-tech science corporation.制造的dsc7000x)测定潜热量,进行评价。具体而言,将以升温速度10℃/分钟及降温速度10℃/分钟测定的凝固潜热量与熔解潜热量的平均值作为潜热量(j/g),评价蓄热性。如下所述进行评价。将评价结果示于表5及表6。另外,评价为3或2时,判断为有效。3:潜热量为100j/g以上。2:潜热量为70j/g以上且小于100j/g。1:潜热量小于70j/g。
[0103]
[表1]
[0104]
[表2]
[0105]
[表3]
[0106]
[表4]
[0107]
[表5]
[0108]
[表6]
另外,上述表6中的
“‑”
表示在耐泄漏性试验时因试验体未固化而未能进行试验,表示在耐扩散性试验、及蓄热性试验时因试验体未固化或在耐泄漏性试验中大量泄漏而未能正确进行试验。
[0109]
根据上述表3的评价结果可以确认到,在所有的实施例中,通过将(a-1)成分用作蓄热材料,可满足所有的特性。另一方面,在参考例1、比较例1及比较例2中,熔点与凝固点之差大于实施例,特别是在比较例1及比较例2中因未使用期望的(a)成分,因此熔点与凝固点之差特别大,耐扩散性或耐水解性也表现出比实施例差的结果。
[0110]
此外,根据上述表5及表6的评价结果可以确认到,在所有的实施例中,使用使用了期望的(a)~(c)成分的蓄热材料组合物而得到的蓄热成型体有助于固化性、蓄热性、耐扩散性及耐泄漏性。另一方面,在比较例及参考例中,无法得到全部同时满足固化性、蓄热性、耐扩散性及耐泄漏性的蓄热成型体。
附图说明
[0111]
图1为实施例1中使用的饱和脂肪酸单酯的熔点及凝固点测定试验结果。
技术特征:
1.一种蓄热材料,其特征在于,含有使具有碳原子数为8以上且20以下的直链状烷基的饱和脂肪族一元羧酸及具有碳原子数为8以上且20以下的直链状烷基的饱和脂肪族一元醇反应而得到的饱和脂肪酸单酯(a)。2.根据权利要求1所述的蓄热材料,其特征在于,所述饱和脂肪酸单酯(a)含有通过使具有碳原子数(nc)为8以上且20以下的直链状烷基的饱和脂肪族一元羧酸(a-c)及具有碳原子数(na)为8以上且20以下的直链状烷基的饱和脂肪族一元醇(a-a)反应而得到且满足下述式(1)的饱和脂肪酸单酯(a-1),(1) (nc)<(na)。3.根据权利要求2所述的蓄热材料,其特征在于,所述饱和脂肪酸单酯(a-1)满足下述式(2),(2) 22≤(nc+na)≤32。4.根据权利要求2或3所述的蓄热材料,其特征在于,所述饱和脂肪酸单酯(a-1)满足下述式(3),(3) 4≤(na-nc)≤8。5.一种蓄热材料组合物,其特征在于,含有权利要求1~4中任一项所述的蓄热材料、多元醇(b)及异氰酸酯(c)。6.根据权利要求5所述的蓄热材料组合物,其特征在于,所述多元醇(b)含有聚酯多元醇(b-1)和/或聚醚多元醇(b-2)。7.根据权利要求5或6所述的蓄热材料组合物,其特征在于,所述蓄热材料组合物总量中的所述蓄热材料的含有比率为50质量%以上且95质量%以下。8.根据权利要求6或7所述的蓄热材料组合物,其特征在于,所述(b-1)成分含有数均分子量为1000以上且4000以下、官能团数为2以上且小于3的聚酯多元醇。9.根据权利要求6~8中任一项所述的蓄热材料组合物,其特征在于,所述(b-2)成分含有数均分子量为1000以上且12000以下、官能团数为2以上且3以下的聚醚多元醇。10.根据权利要求5~9中任一项所述的蓄热材料组合物,其特征在于,所述(c)成分含有异氰酸酯的三聚体。11.根据权利要求6~10中任一项所述的蓄热材料组合物,其特征在于,所述(b-1)成分及所述(b-2)成分的合计量与所述(c)成分的混合比率以nco/oh比率计为0.75以上且2.2以下。12.一种蓄热成型体,其特征在于,由权利要求5~11中任一项所述的蓄热材料组合物形成。
技术总结
本发明提供蓄热材料、蓄热材料组合物及蓄热成型体,所述蓄热材料能够有助于发挥优异的蓄热性、耐扩散性及耐水解性,所述蓄热材料组合物含有所述蓄热材料,且即使在蓄热材料含有比例较多时,固化性也优异,并可得到每单位体积成型体的潜热量高、蓄热性也优异的蓄热成型体,所述蓄热成型体即使在暴露于高温环境时,蓄热材料也不易从内部耗散、泄漏,耐扩散性、耐泄漏性优异。本发明涉及一种蓄热材料,其特征在于,含有使具有碳原子数为8以上且20以下的直链状烷基的饱和脂肪族一元羧酸及具有碳原子数为8以上且20以下的直链状烷基的饱和脂肪族一元醇反应而得到的饱和脂肪酸单酯(A)。族一元醇反应而得到的饱和脂肪酸单酯(A)。族一元醇反应而得到的饱和脂肪酸单酯(A)。
技术研发人员:天野良太郎 上村茂人 上田成大 大槻直登 小田和裕
受保护的技术使用者:日油株式会社
技术研发日:2021.09.27
技术公布日:2023/7/22
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