CN109804038A - 树脂构件及使用了该树脂构件的片材以及蓄热材料及使用了该蓄热材料的热控制片 - Google Patents

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Abstract

本发明的一个方式提供一种树脂构件，其包含乙烯与碳原子数大于或等于3的烯烃的共聚物以及链状饱和烃化合物。

Description

树脂构件及使用了该树脂构件的片材以及蓄热材料及使用了 该蓄热材料的热控制片
技术领域
本发明涉及树脂构件及使用了该树脂构件的片材、以及蓄热材料及使用了该蓄热材料的热控制片。
背景技术
以往，汽车、建筑物、地下街道等中的空调设备、汽车的发动机、电子部件等中，为了将热能暂时存储并随时将该热能取出，具备有蓄热材料。
作为蓄热材料，可举出利用例如物质的相变进行蓄热或放热的蓄热材料。作为这样的蓄热材料，例如，已知使用了烃化合物的蓄热材料。烃化合物通过可逆地进行相变，从而具有优异的蓄热性。然而，烃化合物在相变的高温侧处于液体状态，有烃化合物渗出的可能性，因此必须实施某些防止渗出的措施。
对于这样的问题，例如专利文献1和2中，作为抑制烃化合物渗出的蓄热材料，公开了一种含有氢化二烯系共聚物的蓄热材料。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：国际公开第2011/078340号
专利文献2：日本特开2014-95023号公报
发明内容
发明所要解决的课题
然而，蓄热材料有时例如在被拉伸的状态下卷绕于对象物来使用。在这样的情况下，对于蓄热材料要求充分的强度(特别是抗拉强度)。然而，如专利文献1和2所公开那样的蓄热材料不一定具有充分的强度。
本发明是鉴于这样的实际情况而提出的，目的在于提供强度优异的树脂构件以及蓄热材料。此外，本发明的其他目的在于提供使用了该树脂构件的片材和使用了该蓄热材料的热控制片。
用于解决课题的方法
本发明的一个方式中，涉及一种树脂构件，其包含：乙烯与碳原子数大于或等于3的烯烃的共聚物以及链状饱和烃化合物。
本发明的另一方式中，涉及一种蓄热材料，其包含：乙烯与碳原子数大于或等于3的烯烃的共聚物以及链状饱和烃化合物。
在上述各方式中，烯烃的碳原子数可以为3～8。
在上述各方式中，在链状饱和烃化合物的熔点低于50℃的情况下，烯烃的碳原子数优选为8。
在上述各方式中，在链状饱和烃化合物的熔点大于或等于50℃的情况下，树脂构件优选进一步包含选自由聚乙烯和聚丙烯所组成的组中的至少一种。
本发明的一个方式中，涉及一种片材，其具备金属层、形成于金属层上的由上述树脂构件形成的树脂层。
本发明的一个方式中，涉及一种热控制片，其具备金属层、形成于金属层上的由上述蓄热材料形成的蓄热层。
发明的效果
根据本发明，可以提供强度优异的树脂构件和蓄热材料，此外，可以提供使用了该树脂构件的片材和使用了该蓄热材料的热控制片。
附图说明
图1为表示树脂构件的一个实施方式的截面示意图。
图2为表示使用了树脂构件的片材的一个实施方式的截面示意图。
图3为表示实施例中的断裂应变的评价结果的图。
具体实施方式
以下，一边适当参照附图，一边对于本发明的实施方式进行详细地说明。
图1为表示树脂构件的一个实施方式的截面示意图。树脂构件1在一个实施方式中，包含乙烯与碳原子数大于或等于3的烯烃的共聚物(以下，也称为“(A)成分”)以及链状饱和烃化合物(以下，也称为“(B)成分”)。树脂构件1可以为例如片状(膜状)。
构成共聚物的烯烃(以下，也简称为“烯烃”)的碳原子数大于或等于3，例如3～8。在烯烃的碳原子数大于或等于4的情况下，烯烃可以为直链状也可以为支链状。作为乙烯与碳原子数大于或等于3的烯烃的共聚物，可举出例如，乙烯与丙烯(C3)的共聚物、乙烯与丁烯(C4)的共聚物、乙烯与戊烯(C5)的共聚物、乙烯与己烯(C6)的共聚物、乙烯与庚烯(C7)的共聚物、乙烯与辛烯(C8)的共聚物、乙烯与壬烯(C9)的共聚物、乙烯与癸烯(C10)的共聚物等。另外，具体例中一并记载的括弧内的值表示碳原子数。其中，乙烯与碳原子数为3～8的烯烃的共聚物由于获得容易，因此优选使用。乙烯与碳原子数大于或等于3的烯烃的共聚物可以单独使用一种，也可以将两种以上组合使用。
(A)成分的含量以树脂构件总量为基准计，优选大于或等于5质量％，更优选大于或等于10质量％，进一步优选大于或等于15质量％。(A)成分的含量以树脂构件总量为基准计，优选小于或等于50质量％，更优选小于或等于40质量％，进一步优选小于或等于30质量％。
从在实用范围内获得蓄热效果的观点考虑，(B)成分在例如0～100℃的范围内具有熔点。(B)成分可以为直链状也可以为支链状。具体而言，(B)成分为正十四烷(C14，6℃)、正十五烷(C15，9℃)、正十六烷(C16，18℃)、正十七烷(C17，21℃)、正十八烷(C18，28℃)、正十九烷(C19，32℃)、正二十烷(C20，37℃)、正二十一烷(C21，41℃)、正二十二烷(C22，46℃)、正二十三烷(C23，47℃)、正二十四烷(C24，50℃)、正二十五烷(C25，54℃)、正二十六烷(C26，56℃)、正二十七烷(C27，60℃)、正二十八烷(C28，65℃)、正二十九烷(C29，66℃)、正三十烷(C30，67℃)、正四十烷(C40，81℃)、正五十烷(C50，91℃)、正六十烷(C60，98℃)等。另外，具体例中一并记载的括弧内的值分别表示碳原子数和熔点。
此外，上述熔点为使用差示扫描量热计(例如，珀金埃尔默制“8500”)以升温速度10℃/分钟加热时获得的热分析图中，熔化(吸热)峰的最大倾斜的切线与基线相交的点的温度。
(B)成分也可以为将直链状的饱和烃化合物作为主成分的石油蜡。石油蜡是由作为原料的石油或天然气的减压蒸馏成分制得的分离精制品。作为石油蜡的具体例，有日本精蜡(株)制的Paraffin Wax(48～69℃(熔点，以下同样))、HNP(64～77℃)、SP(60～74℃)、EMW(49℃)等。这些(B)成分可以单独使用一种，也可以将两种以上组合使用。
(B)成分的含量以树脂构件总量为基准计，优选大于或等于40质量％，更优选大于或等于45质量％，进一步优选大于或等于50质量％。(B)成分的含量以树脂构件总量为基准计，优选小于或等于90质量％，更优选小于或等于80质量％，进一步优选小于或等于70质量％。
在链状饱和烃化合物的熔点低于50℃的情况下，从链状饱和烃化合物的流动性的抑制优异的观点考虑，(A)成分中的烯烃的碳原子数优选为8。
树脂构件1可以进一步包含胶凝剂(以下，也称为“(C)成分”)。(C)成分只要是可以使(B)成分凝胶化的成分，就不受特别限制。(C)成分可以为例如羧酸或羧酸金属盐。即，在一个实施方式中，树脂构件1除了(A)成分和(B)成分以外，还包含选自由羧酸和羧酸金属盐所组成的组中的至少一种。
从与链状饱和烃化合物的相适应性良好的观点考虑，(C)成分中的羧酸优选为具有链状烃基的羧酸(链状的脂肪族羧酸)。羧酸的碳原子数优选大于或等于10，例如为10～40、10～30或10～25。羧酸可以为饱和也可以为不饱和。作为羧酸，不受特别限定，可举出例如月桂酸(C12(碳原子数、以下同样。))、肉豆蔻酸(C14)、棕榈酸(C16)、硬脂酸(C18)、异硬脂酸(C18)、二十二碳六烯酸(C22)、山嵛酸(C21)、十一烯酸(C11)、油酸(C18)、芥酸(C22)、亚油酸(C18)、花生四烯酸(C20)、亚麻酸(C18)、十六碳烯酸(C16)等。羧酸可以单独使用一种，或可以将两种以上组合使用。
从与链状饱和烃化合物和羧酸的相适应性良好的观点考虑，构成(C)成分中的羧酸金属盐的羧酸优选为具有链状烃基的羧酸(链状的脂肪族羧酸)。构成羧酸金属盐的羧酸的碳原子数优选大于或等于6，例如6～30、6～25或8～20。构成羧酸金属盐的羧酸可以为饱和也可以为不饱和。构成羧酸金属盐的金属是能够与羧酸形成盐的金属，例如铝。作为具体的羧酸金属盐，可举出硬脂酸铝(C18(碳原子数，以下同样。))、月桂酸铝(C12)、油酸铝(C18)、山嵛酸铝(C21)、棕榈酸铝(C16)、2-乙基己酸铝(C8)等。羧酸金属盐可以单独使用一种，或将两种以上组合使用。
在树脂构件1包含(C)成分的情况下，(C)成分的含量以树脂构件总量为基准计，优选大于或等于3质量％，此外，优选小于或等于10质量％，更优选小于或等于8质量％，进一步优选小于或等于6质量％。
树脂构件1可以进一步包含熔点大于或等于100℃的聚合物(以下，也称为“(D)成分”)。其中，(D)成分是乙烯与碳原子数大于或等于3的烯烃的共聚物((A)成分)以外的成分。通过树脂构件1包含(D)成分，从而可以期待形成物理性的相互网状结构体，在高温(例如大于或等于50℃以)时的流动性抑制和形状维持方面上优异。
(D)成分的熔点可以大于或等于100℃、大于或等于120℃或大于或等于140℃。(D)成分的熔点可以小于或等于250℃、小于或等于230℃或小于或等于200℃。
期望(D)成分与上述(A)成分和(B)成分的相容性好。作为(D)成分，可以为直链状的聚合物、具有支链的聚合物、改性聚合物、共聚物(copolymer)等。(D)成分可以为例如聚乙烯(乙烯均聚物)、聚丙烯(丙烯均聚物)等，也可以是包含乙烯或丙烯以外的单体单元的、聚乙烯或聚丙烯的改性聚合物。共聚物(copolymer)可以为例如嵌段共聚物。(D)成分可以单独使用一种，也可以将两种以上组合使用。
在(B)成分的熔点大于或等于50℃的情况下，树脂构件1中，从在大于或等于50℃的温度区域时的流动性抑制和形状维持方面上更加优异的观点考虑，作为(D)成分优选进一步包含选自由聚乙烯(乙烯均聚物)和聚丙烯(丙烯均聚物)所组成的组中的至少一种。
在树脂构件1包含(D)成分的情况下，(D)成分的含量以树脂构件总量为基准计，优选大于或等于5质量％，此外，优选小于或等于30质量％，更优选小于或等于25质量％，进一步优选小于或等于20质量％。
树脂构件1中，除了上述(A)～(D)成分以外，可以进一步包含其他成分。作为其他成分，可举出玻璃、滑石等无机成分、抑制光劣化的光吸收剂等。其他成分的含量以树脂构件总量为基准计，例如优选小于或等于10质量％。
以上说明的树脂构件1通过例如以下的方法来获得。即，在将链状饱和烃化合物((B)成分)加温至大于或等于熔点的状态下，添加乙烯与碳原子数大于或等于3的烯烃的共聚物((A)成分)，以及根据需要的熔点大于或等于100℃的聚合物((D)成分)，进行混合。均匀混合后，根据需要添加羧酸和羧酸金属盐((C)成分)，进一步均匀混合，从而获得树脂构件1。
如上所示，树脂构件1能够利用相变进行蓄热或放热，因此适合用作蓄热材料。即，以上的说明中，可以将“树脂构件”这一词换成“蓄热材料”。即，本实施方式涉及的蓄热材料包含乙烯与碳原子数大于或等于3的烯烃的共聚物、以及链状饱和烃化合物。
本实施方式的蓄热材料(树脂构件)能够有效地用于各种领域。蓄热材料(树脂构件)可用于例如汽车、建筑物、公共设施、地下街道等中的空调设备、汽车的发动机(该发动机周围的保温)、电子部件(防止电子部件的升温)、内衣的纤维等。蓄热材料(树脂构件)不需要装入外盒，即使是单独的蓄热材料(树脂构件)，强度(特别是抗拉强度)也优异，因此能够以粘贴或卷绕于安装对象物等各种状态安装。
图2为表示使用了树脂构件的片材的一个实施方式的截面示意图。如图2所示，片材2具备金属层3、以及形成于金属层3上的树脂层4。
金属层3例如由铝、铜等来构成。金属层3的厚度为例如小于或等于100μm。
树脂层4由上述树脂构件(蓄热材料)1形成。树脂层4的厚度为例如1～30mm、2～20mm或5～10mm。
片材2例如通过将树脂构件1与金属层3进行加压层压来获得。在该情况下，根据需要可以在小于或等于树脂构件1可保持形状的温度下进行加热。
本实施方式涉及的片材2在包含例如正十六烷作为链状饱和烃化合物的情况下，是在高温(例如大于或等于20℃)时太阳光的反射率大、且在低温(例如小于或等于15℃)时太阳光的反射率低的片材。该片材2可用于例如屋顶、道路等。通过将片材2敷设于屋顶、道路等，从而在高温时(例如夏季)，树脂层4由于链状烃化合物成为液态而变得透明，金属层3反射太阳热，从而片材2能够抑制屋顶、道路等的温度上升。另一方面，在低温时(例如冬季)，树脂层4由于链状烃化合物成为固体或半固体状而变得不透明。在该情况下，金属层3不反射太阳热，树脂层4吸收热，可抑制屋顶、道路等的温度降低。即，本实施方式涉及的片材2能够实现高温时抑制温度上升和低温时抑制温度降低，可有效地用作空调机的辅助功能。
如上所述，片材2可以实现高温时抑制温度上升和低温时抑制温度降低，因此适合用作热控制片。即，以上的说明中，可以将“片材”这一词换成“热控制片”。即，本实施方式涉及的热控制片具备金属层、以及形成于金属层上的由蓄热材料形成的蓄热层。
实施例
基于实施例来具体地说明本发明，但本发明不限定于这些实施例。
在实施例和比较例中，使用以下所示的各成分，制作表1所示组成的树脂构件。即，将链状的饱和烃化合物加温至大于或等于熔点，在该状态下添加乙烯与碳原子数大于或等于3的烯烃的共聚物，进行混合。均匀混合后，添加羧酸和羧酸金属盐，进一步均匀混合，从而获得了树脂构件。
(共聚物)
A-1：乙烯与辛烯的共聚物(陶氏化学日本(株)制，产品名“ENGAGE8150”)
A-2：乙烯与丙烯的共聚物(住友化学(株)制，产品名“Esprene V141”)
a-1：氢化二烯系共聚物(JSR(株)制，产品名“DYNARON CEBC 6200P”)
(链状饱和烃化合物)
B-1：正十六烷(熔点：18℃)
B-2：正十五烷(熔点：9℃)
B-3：HNP-9(日本精蜡(株)制的石蜡，熔点：74～76℃)
(羧酸或羧酸金属盐)
C-1：油酸
C-2：2-乙基己酸铝
链状饱和烃化合物的熔点通过差示热分析(DSC)，由升温速度10℃/分钟的升温过程中的熔化的峰温度来算出。
(断裂应变的测定)
对于各实施例和比较例，使用30mm×5mm×1mm的大小的树脂构件作为样品，利用拉伸试验机，在25℃以夹盘间距10mm、拉伸速度500mm/分钟的条件对样品进行了拉伸，测定直至断裂为止的应变量(％)。将结果示于表1中。此外，关于实施例1、2和比较例3的结果，也示于图3中。
(熔化热的测定)
对于所得的树脂构件，利用差示热分析(DSC)，由升温速度10℃/分钟的升温过程中的熔化的峰面积来算出熔化热(J/g)。将结果示于表1中。
(形状保持温度的测定)
将试样(树脂构件)置于热板上，从30℃起使其每次升温5℃(升温速度：约5℃/分钟)，测定形状开始变化时的温度(℃)。将测定结果示于表1中。
[表1]
(实施例7)
对于具有实施例3的组成的膜状的树脂构件，确认了在小于或等于链状饱和烃化合物的熔点时和超过熔点的温度时的状态。其结果是，在超过熔点的温度时，其成为透明的状态，在小于或等于熔点时，作为链状饱和烃化合物的十六烷结晶化，因而成为白色的状态。因此可以期待通过将该膜状的树脂构件与铝箔等金属层进行组合，从而在超过熔点的温度时，铝箔等金属层反射太阳光变得有效，在小于或等于熔点时，可抑制太阳光的反射。
符号说明
1…树脂构件，2…片材，3…金属层，4…树脂层。

Claims (10)

1.一种树脂构件，其包含：
乙烯与碳原子数大于或等于3的烯烃的共聚物、以及
链状饱和烃化合物。
2.根据权利要求1所述的树脂构件，所述烯烃的碳原子数为3～8。
3.根据权利要求1或2所述的树脂构件，所述链状饱和烃化合物的熔点低于50℃，所述烯烃的碳原子数为8。
4.根据权利要求1或2所述的树脂构件，所述链状饱和烃化合物的熔点大于或等于50℃，所述树脂构件进一步包含选自由聚乙烯和聚丙烯所组成的组中的至少一种。
5.一种片材，其具备：金属层、以及形成于所述金属层上的由权利要求1～4中任一项所述的树脂构件形成的树脂层。
6.一种蓄热材料，其包含：
乙烯与碳原子数大于或等于3的烯烃的共聚物、以及
链状饱和烃化合物。
7.根据权利要求6所述的蓄热材料，所述烯烃的碳原子数为3～8。
8.根据权利要求6或7所述的蓄热材料，所述链状饱和烃化合物的熔点低于50℃，所述烯烃的碳原子数为8。
9.根据权利要求6或7所述的蓄热材料，所述链状饱和烃化合物的熔点大于或等于50℃，所述蓄热材料进一步包含选自由聚乙烯和聚丙烯所组成的组中的至少一种。
10.一种热控制片，其具有金属层、以及形成于所述金属层上的由权利要求6～9中任一项所述的蓄热材料形成的蓄热层。
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