CN104755581A - 蓄热材料组合物及蓄热材料 - Google Patents

Abstract

一种蓄热材料组合物，其含有苯乙烯-乙烯-乙烯-丙烯-苯乙烯共聚物和石蜡型蜡。蓄热材料组合物优选还含有将苯乙烯-乙烯-乙烯-丙烯-苯乙烯共聚物软化的石蜡型操作油。另外，优选相对于苯乙烯-乙烯-乙烯-丙烯-苯乙烯共聚物100质量份含有300质量份以上且1000质量份以下的蜡。

Description

蓄热材料组合物及蓄热材料

技术领域

本发明涉及蓄热材料组合物及蓄热材料。

背景技术

蓄热材料在空调设备、电子部件等各种领域中加以利用。作为这样的蓄热材料，利用由物质的相变产生的潜热的蓄热材料受到关注。

作为利用由相变产生的潜热的蓄热材料(也称为“潜热型蓄热材料”)，已知例如如专利文献1中记载的使用蜡油、蜡等石蜡类的蓄热材料等。

这种潜热型蓄热材料在从固体向液体相变时蓄热并在从液体向固体相变时散热，因此，从固体相变为液体时，有时蜡等流动而泄漏。

作为抑制蜡等的泄漏的方法，采用了收容于袋或密闭容器中的方法、收纳于多孔物质内的方法、将用作蓄热材料的蜡等进行微囊化的方法等(参考专利文献1)。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开平3-66788号公报

发明内容

发明所要解决的问题

但是，对于收容于袋或密闭容器中的方法而言，有时需要充分强度的容器而导致成本高，或者还有可能因使用的容器而使得收容的蜡等渗出。另外，对于收纳于多孔物质内的方法和进行微囊化的方法而言，制造工序变得复杂而导致成本高，而且，有时蜡等的收纳量受限而不能得到充分的性能、或者蜡等从多孔物质、微囊渗出。

本发明是基于上述情况而完成的，其目的在于提供抑制了蜡等材料的渗出(bleed out)的蓄热材料组合物及蓄热材料。

用于解决问题的方法

为了解决上述问题进行了深入研究，结果发现，对于使用含有苯乙烯-乙烯-乙烯-丙烯-苯乙烯共聚物的蓄热材料组合物制作的蓄热材料而言，与现有的蓄热材料相比，渗出显著得到抑制。本发明基于该新见解。

即，本发明为一种蓄热材料组合物，其含有苯乙烯-乙烯-乙烯-丙烯-苯乙烯共聚物和石蜡型蜡。

另外，本发明为一种蓄热材料，其通过将上述蓄热材料组合物进行成形而得到。

在本发明中，蓄热材料组合物中含有苯乙烯-乙烯-乙烯-丙烯-苯乙烯共聚物，因此，能够抑制使用该蓄热材料组合物制作的蓄热材料中的渗出。

本发明优选为以下的构成。

蓄热材料组合物可以为还含有将苯乙烯-乙烯-乙烯-丙烯-苯乙烯共聚物软化的石蜡型操作油的构成。在设定为这样的构成时，能够对蓄热材料赋予柔软性，蓄热材料的用途扩大，因此优选。

相对于苯乙烯-乙烯-乙烯-丙烯-苯乙烯共聚物100质量份，可以含有300质量份以上且1000质量份以下的石蜡型蜡。

蜡的量多时，蓄热性提高，但由于长时间处于高温状态等而使蜡等容易渗出。因此，在设定为如上所述的构成时，即使长时间处于高温状态，抑制渗出的效果也优良，因此优选。

相对于苯乙烯-乙烯-乙烯-丙烯-苯乙烯共聚物100质量份，可以含有100质量份以上且250质量份以下的石蜡型操作油。

石蜡型操作油的量多时，由于长时间处于高温状态等而使操作油等容易渗出。因此，在设定为如上所述的构成时，具有适当的柔软性并且能够抑制渗出，因此优选。

发明效果

根据本发明，能够提供抑制了渗出的蓄热材料组合物及蓄热材料。

附图说明

图1是对试验方法进行说明的图。

图2是表示在将样品B1和样品b1在100℃下加热时的加热时间与质量损失的关系的图。

图3是对样品D1与样品d1的质量损失进行对比的图。

具体实施方式

本发明的蓄热材料组合物含有苯乙烯-乙烯-乙烯-丙烯-苯乙烯共聚物和石蜡型蜡。

蓄热材料组合物中所含的苯乙烯-乙烯-乙烯-丙烯-苯乙烯共聚物(以下也称为“SEEPS共聚物”)为热塑性聚合物，优选重均分子量为200000～400000且SEEPS共聚物中的苯乙烯含量为25质量％～35质量％的共聚物。

作为SEEPS共聚物，可以使用通过使构成该共聚物的单体(苯乙烯、乙烯、丙烯)聚合而得到的聚合物、市售品等。作为市售品，可以使用例如株式会社可乐丽制造的SEPTON(注册商标)4033、SEPTON(注册商标)4055、SEPTON(注册商标)4077和SEPTON(注册商标)4099等。作为SEEPS共聚物，从即使蜡的配合量多也能够维持蓄热材料的形状的观点考虑，优选株式会社可乐丽制造的SEPTON(注册商标)4055。

作为蜡，可以使用以饱和烃作为主要成分且在常温下为固体状或半固体状的蜡。作为蜡，可以使用例如熔点(相变温度)为30～170℃的蜡，可以根据用途、使用场所等来选择。

作为蜡，可以列举：含有两种以上碳原子数为20～80的正链烷烃的石蜡型蜡；含有大量碳原子数为20～70的异链烷烃类、环烷烃类的微晶蜡等。作为蜡的具体例，可以列举日本精蜡株式会社制造的SP-0145、FNP-0090、FT-0115、HNP-10、Paraffin Wax-115和HiMic(注册商标)-2045等。作为蜡，优选石蜡型蜡。

本发明的蓄热材料组合物中可以含有作为将SEEPS共聚物软化的软化剂发挥作用的石蜡型操作油(以下也称为“操作油”)。由含有操作油的蓄热材料组合物得到的蓄热材料具有柔软性，不仅能够适合作为蓄热材料使用，还能够适合作为缓冲材料使用。

作为操作油，优选分子量为400～800的操作油。作为操作油的具体例，可以列举例如出光兴产制造的PW系列(PW-32、PW-90、PW-380)等。

蓄热材料组合物中，相对于SEEPS共聚物100质量份，优选含有300质量份以上且1000质量份以下的石蜡型蜡。蜡的量多时，蓄热性提高，但由于长时间处于高温状态而容易渗出。因此，在使蜡的含量为如上所述的构成时，即使长时间处于高温状态的情况下，抑制渗出的效果也优良，因此优选。

蓄热材料组合物中，相对于SEEPS共聚物100质量份，通常含有0质量份以上且500质量份以下的操作油。操作油的量多时，由于长时间处于高温状态等而使操作油等容易渗出，但使操作油的含量相对于SEEPS共聚物100质量份为100质量份以上且250质量份以下时，具有适当的柔软性并且能够抑制渗出，因此优选。

本发明的蓄热材料组合物可以通过将SEEPS共聚物、石蜡型蜡和根据需要的操作油进行混合而得到。

作为SEEPS共聚物和蜡等的混合方法，可以列举：将各成分投入混炼机中并在加热至180～200℃的状态下进行预定时间的混炼的方法等。在蓄热材料组合物中配合操作油的情况下，与SEEPS共聚物和蜡一起投入混炼机中进行混炼。混炼时的温度和混炼时间可以根据各成分的配合比例、蜡的种类等适当调整。

接着，对使用本发明的蓄热材料组合物的蓄热材料的制作方法的一例进行说明。将蓄热材料组合物放入成形用的模具中，利用加压机进行加压(加压工序)。在对蓄热材料组合物进行加压时，如果将放入模具中的蓄热材料组合物加热至可软化的温度，则容易将蓄热材料加工成所期望的形状。经过加压工序后，在放入模具中的状态下将蓄热材料组合物冷却至室温后从模具中取出，可以得到蓄热材料。

使用本发明的蓄热材料组合物制作的蓄热材料在对电子部件中产生的热进行吸热从而抑制温度变化的用途、汽车等的空调用途等中是有用的。

＜实施例＞

以下，通过实施例对本发明更具体地进行说明。

(1)蓄热材料(样品A1～D1和样品a1～d1)的制作

(样品A1的制作)

将作为SEEPS共聚物的100质量份的株式会社可乐丽制造的SEPTON(注册商标)4055(重均分子量200000～300000)、作为蜡的100质量份的日本精蜡株式会社制造的石蜡SP-0145(分子量500、熔点63℃)和作为操作油的300质量份的出光兴产株式会社制造的石蜡型操作油PW380(分子量约760)投入捏合机[株式会社东洋精机制作所制造的ラボプラストミル]，以使投入原料达到180℃的方式进行加热，并且混炼5分钟，得到组合物A1。

将组合物A流入片状的模具(成形尺寸120mm×120mm×2mm)中，使用热压机[株式会社井元制作所制造的IMC-180C]以使模具温度达到150℃的方式进行加热，并且以20MPa的压力进行加压成形。加压成形后进行自然冷却，从由模具取出的片状成形物上切下20mm×20mm×2mm的片状样品，作为样品A1。

(样品B1、C1、D1的制作)

将蜡的量和操作油的量改变为表1中记载的量，除此以外，与样品A1同样地制作样品B1、样品C1和样品D1。

(样品a1的制作)

使用100质量份的科腾高性能聚合物公司制造的KRATON(注册商标)G1651H[重均分子量200000～300000的苯乙烯-乙烯-丁烯-苯乙烯共聚物(SEBS共聚物)]来代替SEEPS共聚物100质量份，除此以外，与样品A1同样地制作样品a1。

(样品b1、c1、d1的制作)

将石蜡的量和石蜡型操作油的量改变为表1中记载的量，除此以外，与样品a1同样地制作样品b1、样品c1、样品d1。

[表1]

(2)评价试验1

使用样品A1、B1、C1、D1和样品a1、b1、c1、d1，通过以下的方法对渗出抑制效果进行评价试验。

在本评价试验中，按照每种加热条件(详细情况在下文进行说明)准备各样品。例如，对于样品B1，在80℃的加热温度下加热时间为1小时、2小时、4小时、14小时、24小时、在100℃的加热温度下加热时间为0.5小时、1小时、2小时、4小时、14小时、24小时、在120℃的加热温度下加热时间为1小时、2小时、4小时这14种条件下进行评价试验，因此准备14个样品。对于样品b1，也在与样品B1同样的加热条件下进行评价试验，因此准备14个样品。对于样品A1和样品a1分别准备11个样品，对于样品C1和样品c1分别准备10个样品，对于样品D1和样品d1分别准备1个样品。

在评价试验之前，预先测定各样品的质量，将该测定值作为样品初始质量。

如图1所示，将各样品置于滤纸(JIS P38015种A、东洋滤纸株式会社制造的No.5A直径125mm)的中央，在设定为预定温度(80℃、100℃或120℃)的加热腔室内，加热预定时间(参考表2)后，将样品和滤纸分离后测定样品的质量(加热后的样品质量)。图1中，R表示滤纸，S表示样品。

使用样品初始质量的测定值和加热后的样品质量的测定值，通过以下的式(1)算出质量损失(％)，记载于表2中。

质量损失(％)＝100×(样品初始质量-加热后的样品质量)/样品初始质量(1)

质量损失的数值越大，可以说渗出量越多。在本评价试验中，质量损失为1％以下时，判断为无渗出。

此外，对将样品B1和样品b1分别在100℃下加热预定时间(0.5小时、1小时、2小时、4小时、14小时、24小时)后的质量损失进行对比的图示于图2中，对将样品D1和样品d1分别在100℃下加热24小时加热后的质量损失进行对比的图示于图3中。

[表2]

(3)结果和考察

如表2、图2和图3所示，得出如下结果：对加热条件(温度和时间)相同且聚合物以外的组成相同的样品之间(例如样品B1中在100℃加热24小时后的样品与样品b1中在100℃加热24小时后的样品)进行比较时，与使用SEBS共聚物制作的样品a1、b1、c1、d1(由含有专利文献1中记载的聚合物的蓄热材料组合物制作的对比蓄热材料)相比，使用SEEPS共聚物制作的样品A1、B1、C1、D1的质量损失更小。

由该结果可知，根据本发明，能够得到相比于公知的蓄热材料抑制了渗出的蓄热材料组合物及蓄热材料。

需要说明的是，对于蜡和操作油的含量少的样品A1而言，得到了无渗出这样的结果。

此外，对于使用相对于SEEPS共聚物100质量份含有300质量份以上且1000质量份以下的蜡的组合物制作的蓄热材料而言，得到了渗出特别少这样的结果。由该结果可知，蜡的量相对于SEEPS共聚物100质量份优选为300质量份以上且1000质量份以下。

＜其他实施方式＞

本发明并不限定于通过上述描述和附图进行了说明的实施方式，例如如下所述的实施方式也包含在本发明的技术范围内。

(1)在上述实施例中，示出了使用株式会社可乐丽制造的SEPTON(注册商标)4055作为SEEPS共聚物的示例，但也可以使用其他SEEPS共聚物、例如SEPTON(注册商标)4033、SEPTON(注册商标)4077和SEPTON(注册商标)4099等。

(2)在上述实施例中，示出了使用日本精蜡株式会社制造的石蜡SP-0145作为蜡的示例，但也可以使用其他蜡、例如日本精蜡株式会社制造的FNP-0090、FT-0115、HNP-10、Wax-115和HiMic-2045等。

(3)在上述实施例中，示出了使用出光兴产制造的PW-380作为操作油的示例，但也可以使用其他操作油、例如出光兴产制造的PW-32、PW-90等。

标号说明

R…滤纸

S…样品

Claims (5)

1.一种蓄热材料组合物，其含有苯乙烯-乙烯-乙烯-丙烯-苯乙烯共聚物和石蜡型蜡。

2.如权利要求1所述的蓄热材料组合物，其中，还含有将所述苯乙烯-乙烯-乙烯-丙烯-苯乙烯共聚物软化的石蜡型操作油。

3.如权利要求1或2所述的蓄热材料组合物，其中，相对于所述苯乙烯-乙烯-乙烯-丙烯-苯乙烯共聚物100质量份，含有300质量份以上且1000质量份以下的所述石蜡型蜡。

4.如权利要求2或3所述的蓄热材料组合物，其中，相对于所述苯乙烯-乙烯-乙烯-丙烯-苯乙烯共聚物100质量份，含有100质量份以上且250质量份以下的所述石蜡型操作油。

5.一种蓄热材料，其通过将权利要求1至4中任一项所述的蓄热材料组合物进行成形而得到。