DE112017003147T5

DE112017003147T5 - Wärmespeicherfolie

Info

Publication number: DE112017003147T5
Application number: DE112017003147.8T
Authority: DE
Inventors: Kenichi Fujisaki; Yuko Koseki
Original assignee: DIC Corp; Dainippon Ink and Chemicals Co Ltd
Current assignee: DIC Corp
Priority date: 2016-06-22
Filing date: 2017-06-08
Publication date: 2019-03-14
Also published as: US20190107334A1; CN109071848A; CN109071848B; KR20190022463A; JPWO2017221727A1; US11340026B2; WO2017221727A1; KR102297891B1; JP6395021B2

Abstract

[Problem] Es wird eine Wärmespeicherfolie bereitgestellt, die nicht nur dahingehend vorteilhaft ist, dass die Folie hervorragende Wärmespeichereigenschaften besitzt, sondern auch dahingehend, dass es unwahrscheinlich ist, dass in der Folie, die verarbeitet oder transportiert wird, ein Riss verursacht wird. [Mittel zur Lösung] Die Wärmespeicherfolie der vorliegenden Erfindung ist eine Wärmespeicherfolie, die eine Harzmatrix und ein Wärmespeichermaterial, das in der Harzmatrix dispergiert ist, umfasst, und daher Flexibilität besitzt, sodass Verarbeitung durch Schneiden oder dergleichen der Wärmespeicherfolie leicht ist. Weiterhin besitzt die Wärmespeicherfolie eine Zugfestigkeit von 0,1 MPa oder mehr und eine Bruchdehnung von 10% oder mehr, und ist daher nicht zu brüchig, und zeigt eine vorbestimmte Dehnung, was es möglich macht, die Bildung eines Risses in der Folie, die verarbeitet oder transportiert wird, vorteilhaft zu unterdrücken. Weiterhin ist die Wärmespeicherfolie, auch wenn die flexible Wärmespeicherfolie eine erhöhte Dicke besitzt, leicht zu verarbeiten oder zu transportieren, und kann vorteilhafterweise in verschiedenen Verwendungen, für die erforderlich ist, dass sie Energieeinsparungen erreichen, angewendet werden.

Description

Technisches Gebiet
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Wärmespeicherfolie, die gemäß verschiedenen Arten der Verwendung der Folie eine geeignete Temperatur aufrechterhalten und Energie einsparen kann.
Stand der Technik
In jüngster Zeit besteht eine starke Nachfrage nach Wohnraum von Häusern, Büros und dergleichen, wobei Energie eingespart werden sollte, und, bei den in Häusern und dergleichen verwendeten Baumaterialien, werden Materialien, die zu Energieeinsparungen beitragen, nachgefragt. Im Allgemeinen werden wärmeisolierende Materialien in einem Versuch, die Klimaanlagen- oder Heizungseffizienz zu verbessern, in Fußböden, Decken, Wänden und dergleichen verwendet, und es werden, um weiter Energie einzusparen, Studien für verschiedene Arten an Materialien durchgeführt. Auf ähnliche Weise nimmt, im Hinblick auf geschlossene Räume von Automobilen, Flugzeugen und dergleichen und das Innere von Kühlschränken von Kühlwagen und dergleichen, die Nachfrage für Energieeinsparung zu.
Im Hinblick auf das oben genannte Material ist beispielsweise ein Material mit einem eingekapselten Phasenwechselmaterial, das in eine Gipsplatte eingemischt ist, offenbart (siehe PTL 1). Weiterhin sind als ein Material, das ein flexibles Material verwendet, eine thermoplastisches-Harz-Wärmespeicherfolie, die ein Wärmespeichermaterial in einem thermoplastischen Harz enthält (siehe PTL 2) und dergleichen offenbart.

PTL 1: JP-A-2003-284939
PTL 2: JP-A-2009-51016

Offenbarung der Erfindung
Technisches Problem
Das oben genannte Material mit einem Phasenwechselmaterial, das in eine Gipsplatte eingemischt ist, wird in Wänden oder dergleichen verwendet, um so die Wärmekapazität der Wände oder dergleichen zu erhöhen, wodurch Energieeinsparungen erreicht werden. Allerdings ist dieses Material im Hinblick auf Flexibilität oder Handhabungseigenschaften schlecht, und somit ist die Art der Verwendung des Materials beschränkt. Weiterhin ist es schwierig, die Dicke des Materials beliebig einzustellen oder das Material zu schneiden, und daher sind die Handhabungseigenschaften des Materials schlecht.
Die oben genannte Folie, die ein thermoplastisches Harz verwendet, besitzt aufgrund der Verwendung des thermoplastischen Harzes Flexibilität. Allerdings ist es, um der Folie hohe Wärmespeichereigenschaften zu verleihen, notwendig, die Folie mit einer großen Menge des Wärmespeichermaterials zu füllen, und es ist wahrscheinlich, dass die resultierende Folie spröde ist, sodass in der Folie, die verarbeitet oder transportiert wird, ein Riss verursacht wird. Insbesondere ist es notwendig, dass die Wärmespeicherfolie eine erhöhte Dicke besitzt, um eine vorteilhafte Wärmespeicherleistung in Wohnräumen und dergleichen zu realisieren, aber die Wärmespeicherfolie mit einer erhöhten Dicke stößt auf das Problem, dass die Verarbeitbarkeit und die Handhabungseigenschaften deutlich schlechter werden.
Ein von der vorliegenden Erfindung zu lösendes Problem ist es, eine Wärmespeicherfolie bereitzustellen, die nicht nur im Hinblick darauf, dass die Folie hervorragende Wärmespeichereigenschaften besitzt, vorteilhaft ist, sondern auch im Hinblick darauf, dass es unwahrscheinlich ist, dass in der Folie, die verarbeitet oder transportiert wird, ein Riss entsteht.
Lösung des Problems
Um das obige Problem zu lösen, betrifft die vorliegende Erfindung eine Wärmespeicherfolie, die eine Harzmatrix und ein Wärmespeichermaterial, das in der Harzmatrix dispergiert ist, umfasst, wobei die Wärmespeicherfolie eine Zugfestigkeit von 0,1 MPa oder mehr und eine Bruchdehnung von 10% oder mehr, wie gemäß JIS K6251 gemessen, besitzt.
Vorteilhafte Wirkungen der Erfindung
Die Wärmespeicherfolie der Erfindung ist eine Wärmespeicherfolie mit einem Wärmespeichermaterial, das in einer Harzmatrix dispergiert ist, und besitzt daher Flexibilität, sodass Verarbeitung durch Schneiden oder dergleichen der Wärmespeicherfolie leicht ist. Weiterhin besitzt die Wärmespeicherfolie eine Zugfestigkeit von 0,1 MPa oder mehr und eine Bruchdehnung von 10% oder mehr und ist daher nicht zu spröde, und zeigt eine vorbestimmte Dehnung, was es ermöglicht, die Bildung eines Risses in der Folie, die verarbeitet oder transportiert wird, vorteilhaft zu unterdrücken.
Die oben genannte Wärmespeicherfolie der Erfindung ist vorteilhaft im Hinblick darauf, dass die Wärmespeicherfolie leicht verarbeitet oder transportiert werden kann, auch wenn die flexible Wärmespeicherfolie eine erhöhte Dicke besitzt. Daher kann die Wärmespeicherfolie vorteilhafterweise bei verschiedenen Verwendungen eingesetzt werden, für die erforderlich ist, dass sie Energieeinsparungen erreichen, beispielsweise Materialien, die als Wandmaterialien und Wandtapete für Wohnräume von Häusern und dergleichen, Innenräume von Automobilen, elektrischen Zügen, Flugzeugen, landwirtschaftlichen Gewächshäusern und dergleichen, geschlossene Räume, z.B. das Innere von Kühlschränken von Kühlwagen und Kühlanlagen und das Innere von Flugzeugen, und elektrische Teile, die Wärme erzeugen, z.B. eine CPU und einen Akku für einen Personal Computer, verwendet werden.
Beschreibung von Ausführungsformen
Die Wärmespeicherfolie der vorliegenden Erfindung ist eine Wärmespeicherfolie mit einem Wärmespeichermaterial, das in einer Harzmatrix dispergiert ist, wobei die Wärmespeicherfolie eine Zugfestigkeit von 0,1 MPa oder mehr und eine Bruchdehnung von 10% oder mehr, wie gemäß JIS K6251 gemessen, besitzt.
[Harzmatrix]
In Bezug auf das in der Harzmatrix verwendete Harz können verschiedene Typen an Harzen, wie thermoplastische Harze, wärmehärtbare Harze und ultraviolett härtbare Harze, verwendet werden. Insbesondere können im Hinblick darauf, die Bildung eines Beschichtungsfilms zu ermöglichen, thermoplastische Harze vorzugsweise verwendet werden. Beispiele thermoplastischer Harze umfassen ein Vinylchloridharz, ein Acrylharz, ein Urethanharz, ein Olefinharz, ein EthylenVinylacetat-Copolymer, ein Styrolbutadienharz, ein Polystyrolharz, ein Polybutadienharz, ein Polyesterharz, ein Polyamidharz, ein Polyimidharz, ein Polycarbonatharz, ein 1,2-Polybutadienharz, ein Polycarbonatharz und ein Polyimidharz. Unter diesen wird ein Vinylchloridharz vorzugsweise verwendet, da eine Formbarkeit bei niedrigen Temperaturen und eine Dispergierbarkeit des Wärmespeichermaterials leicht erreicht werden.
Wenn ein Vinylchloridharz verwendet wird, ist es bevorzugt, dass ein Sol-Gießfilm unter Verwendung einer Vinylsolbeschichtungsflüssigkeit unter Verwendung von Vinylchloridharzpartikeln gebildet wird, da die Wärmespeicherfolie bei niedrigen Temperaturen gebildet werden kann. Die Vinylsolbeschichtungsflüssigkeit ist eine Beschichtungsflüssigkeit in einem Pastenzustand, die ein Wärmespeichermaterial, das in einer Harzzusammensetzung, die Vinylchloridharzpartikel und einen Weichmacher enthält, dispergiert oder suspendiert ist, besitzt.
Die Vinylchloridharzpartikel besitzen vorzugsweise einen durchschnittlichen Partikeldurchmesser von 0,01 bis 10 µm, vorzugsweise 0,1 bis 5 µm. In der Beschichtungsflüssigkeit können die Vinylchloridharzpartikel in einem Zustand vorliegen, in dem die Partikel direkt in der Beschichtungsflüssigkeit dispergiert sind, oder können in einem Zustand vorliegen, in dem die Partikel als primäre Partikel unter Bildung sphärischer sekundärer Partikel aggregieren und die sekundären Partikel in der Beschichtungsflüssigkeit dispergiert sind. Alternativ können die Vinylchloridharzpartikel eine Mischung von Partikeln mit unterschiedlichen Partikeldurchmessern und mit zwei oder mehr Peaks der Partikelgrößenverteilung sein. Der Partikeldurchmesser kann durch ein Laserverfahren oder dergleichen gemessen werden.
Die Form der in der Vinylsolbeschichtungsflüssigkeit verwendeten Vinylchloridharzpartikel ist vorzugsweise eine im Wesentlichen sphärische Form, da eine vorteilhafte Fluidität leicht erreicht wird und eine Änderung der gealterten Viskosität gering ist. In Bezug auf die Vinylchloridharzpartikel sind diejenigen, die durch Emulsionspolymerisation oder Suspensionspolymerisation hergestellt wurden, bevorzugt, da die Partikel mit einer sphärischen Form leicht erhalten werden können und es leicht ist, die Partikelgrößenverteilung der Partikel zu kontrollieren.
Der Polymerisationsgrad des verwendeten Vinylchloridharzes beträgt vorzugsweise 500 bis 4.000, bevorzugter 600 bis 2.000.
In Bezug auf die in der Erfindung verwendeten Vinylchloridharzpartikel können kommerziell erhältliche Vinylchloridharzpartikel geeigneterweise verwendet werden, und es können beispielsweise ZEST PQ83, PWLT, PQ92, P24Z und dergleichen, hergestellt von Shin Dai-ichi Vinyl Corporation, und PSL-675, 685 und dergleichen, hergestellt von Kaneka Corporation, genannt werden.
Wenn ein thermoplastisches Harz als das Harz, das die Wärmespeicherfolie bildet, verwendet wird, beträgt der Gehalt des thermoplastischen Harzes vorzugsweise 10 bis 80 Massen-%, bevorzugter 20 bis 70 Massen-%, noch bevorzugter 30 bis 60 Massen-%. Wenn der Gehalt des thermoplastischen Harzes in dem obigen Bereich liegt, kann die Harzmatrix in der Folie vorteilhaft gebildet werden, und es ist leicht, die Zugfestigkeit und die Bruchdehnung der Folie auf diejenigen Werte in ihren entsprechenden Bereichen der Erfindung einzustellen, was die Bildung einer Folie mit Flexibilität und Festigkeit ermöglicht.
[Weichmacher]
Wenn ein thermoplastisches Harz als das in der Wärmespeicherfolie der Erfindung verwendete Harz verwendet wird, ist es im Hinblick darauf, leicht hervorragende Anwendungseigenschaften und Filmbildungseigenschaften zu sichern, bevorzugt, einen Weichmacher und das thermoplastische Harz in Kombination zu verwenden. In Bezug auf den Weichmacher, kann ein Epoxyweichmacher, ein Methacrylatweichmacher, ein Polyesterweichmacher, ein Polyetheresterweichmacher, ein aliphatischer Diesterweichmacher, ein Trimellitsäureweichmacher, ein Adipinsäureweichmacher, ein Benzoesäureweichmacher, ein Phthalsäureweichmacher oder dergleichen geeigneterweise verwendet werden. Zwei oder mehr Arten an Weichmachern können geeigneterweise in Kombination verwendet werden. Wenn die Wärmespeicherfolie bei der Anwendung von Baumaterialien für Häuser und dergleichen und der Anwendung von Automobilen und dergleichen verwendet wird, ist es bevorzugt, einen Nicht-Phthalsäureweichmacher anders als den Phthalsäureweichmacher, der negative Auswirkungen auf den menschlichen Körper haben könnte, zu verwenden.
In Bezug auf den Weichmacher können verschiedene Arten an Weichmachern, die kommerziell erhältlich sind, geeigneterweise verwendet werden, und Beispiele für Epoxyweichmacher umfassen Monocizer W-150, hergestellt von DIC Corporation; SANSO CIZER E-PS, E-PO, E-4030, E-6000, E-2000H, E-9000H, hergestellt von New Japan Chemical Co., Ltd.; ADK CIZER O-130P, O-180A, D-32, D-55, hergestellt von ADEKA Corporation und KAPOX S-6, hergestellt von Kao Corporation, Beispiele für Polyesterweichmacher umfassen Polycizer W-2050, W-2310, W-230H, hergestellt von DIC Corporation; ADK CIZER PN-7160, PN-160, PN-9302, PN-150, PN-170, PN-230, PN-7230, PN-1010, hergestellt von ADEKA Corporation; D620, D621, D623, D643, D645, D620N, hergestellt von Mitsubishi Chemical Corporation und HA-5, hergestellt von Kao Corporation, Beispiele für Trimellitsäureweichmacher umfassen Monocizer W-705, hergestellt von DIC Corporation; ADK CIZER C-9N, hergestellt von ADEKA Corporation und TOTM, TOTM-NB, hergestellt von Mitsubishi Chemical Corporation, und Beispiele für Benzoesäureweichmacher umfassen Monocizer PB-3A, hergestellt von DIC Corporation und JP120 , hergestellt von Mitsubishi Chemical Corporation.
In der Erfindung kann, unter den oben genannten Weichmachern, ein Weichmacher, der bei niedrigen Temperaturen geliert werden kann, besonders bevorzugt verwendet werden, da es leicht ist zu verhindern, dass das Wärmespeichermaterial oder der Weichmacher austreten. Der Weichmacher besitzt vorzugsweise eine Gelierungsendpunkttemperatur von 150°C oder niedriger, bevorzugter 140°C oder niedriger, noch bevorzugter 130°C oder niedriger, noch bevorzugter 120°C oder niedriger, besonders bevorzugt 110°C oder niedriger. In Bezug auf die Gelierungsendpunkttemperatur kann eine Temperatur, an der die Lichttransmissionseigenschaften des gelierten Films konstant werden, als eine Gelierungsendpunkttemperatur bestimmt werden. Beispiele des Weichmachers mit hervorragender Niedrigtemperaturformbarkeit umfassen einen Epoxyweichmacher, einen Polyesterweichmacher und einen Benzoesäureweichmacher. Diese Weichmacher mit hervorragender Niedrigtemperaturformbarkeit sind bevorzugt, da vorteilhafte Wärmespeichereigenschaften sowie Festigkeit der Harzmatrix besonders leicht erreicht werden können. Weiterhin können, im Hinblick auf die Wärmebeständigkeit und die Niedrigtemperaturformbarkeit, ein Epoxyweichmacher und ein Polyesterweichmacher besonders bevorzugt verwendet werden.
Die Gelierungsendpunkttemperatur wird wie folgt spezifisch bestimmt. Eine Zusammensetzung mit einem Vinylchloridharz für eine Paste (Polymerisationsgrad: 1.700), dem Weichmacher und einem Wärmestabilisator (Ca-Zn), gemischt in einem Massenverhältnis von 100/80/1,5, wird zwischen eine Glasplatte und einen vorbereiteten Objektträger gegeben, und die Temperatur wird mit einer Temperaturerhöhungsgeschwindigkeit von 5°C pro Minute erhöht, und eine Änderung der Lichttransmissionseigenschaften wird unter Verwendung eines Heiztisches für mikroskopische Untersuchung (Metter 800) beobachtet, und eine Temperatur, an der die Lichttransmissionseigenschaften der Zusammensetzung konstant werden, wird als eine Gelierungsendpunkttemperatur bestimmt.
Der in der Erfindung verwendete Weichmacher besitzt vorzugsweise eine Viskosität bei 25°C von 1.500 mPa·s oder weniger, bevorzugter 1.000 mPa·s oder weniger, noch bevorzugter 500 mPa·s oder weniger, besonders bevorzugt 300 mPa·s oder weniger. Wenn die Viskosität des Weichmachers in dem obigen Bereich liegt, kann die Viskosität der Vinylsolbeschichtungsflüssigkeit niedrig gehalten werden, was es möglich macht, den Füllgrad des Wärmespeichermaterials zu erhöhen. In Bezug auf die Bedingungen für die Messung der Weichmacherviskosität kann die Messung unter den Bedingungen, die in den unten genannten Beispielen verwendet werden, durchgeführt werden.
Der in der Erfindung verwendete Weichmacher besitzt vorzugsweise ein gewichtsmittleres Molekulargewicht von 200 bis 3.000, bevorzugter 300 bis 1.000. Wenn das gewichtsmittlere Molekulargewicht des Weichmachers in dem obigen Bereich liegt, ist es per se unwahrscheinlich, dass der Weichmacher aus der Folie heraustritt, und die Viskosität der Vinylsolbeschichtungsflüssigkeit kann niedrig gehalten werden, was es ermöglicht, den Füllgrad des Wärmespeichermaterials zu erhöhen. Das gewichtsmittlere Molekulargewicht (Mw) ist ein Wert, der durch Gelpermeationschromatographie (im Folgenden als „GPC“ abgekürzt) unter Verwendung einer Kalibrierkurve, die bezogen auf Polystyrol erhalten wurde, gemessen wird. Die GPC-Messung kann unter den unten gezeigten Bedingungen durchgeführt werden.
<Bedingungen für die Messung eines gewichtsmittleren Molekulargewichts>

Messapparatur: Vorsäule „HLC-8330“, hergestellt von Tosoh Corp.
Säulen: „TSK SuperH-H“, hergestellt von Tosoh Corp. + „TSK gel SuperHZM-M“, hergestellt von Tosoh Corp. + „TSK gel SuperHZM-M“, hergestellt von Tosoh Corp. + „TSK gel SuperHZ-2000“, hergestellt von Tosoh Corp. + „TSK gel SuperHZ-2000“, hergestellt von Tosoh Corp.
Detektor: RI (Differentialrefraktometer)
Datenverarbeitung: „GPC-8020 Model II Version 4.10“, hergestellt von Tosoh Corp.
Säulentemperatur: 40°C
Entwicklungslösungsmittel: Tetrahydrofuran (THF)
Fließgeschwindigkeit: 0,35 mL/Minute
Probe: Eine 1,0 Massen-%-ige Tetrahydrofuranlösung, als ein Harzfeststoffgehalt, die Filtration unter Verwendung eines Mikrofilters (100 µl) unterworfen wurde
Standardprobe: Gemäß dem Messhandbuch des oben genannten „GPC-8020 Model II Version 4.10“ wurden die unten gezeigten monomodalen Polystyrole mit bekannten Molekulargewichten verwendet.

<Standardprobe: Monomodale Polystyrole>

„A-300“, hergestellt von Tosoh Corp.
„A-500“, hergestellt von Tosoh Corp.
„A-1000“, hergestellt von Tosoh Corp.
„A-2500“, hergestellt von Tosoh Corp.
„A-5000“, hergestellt von Tosoh Corp.
„F-1“, hergestellt von Tosoh Corp.
„F-2“, hergestellt von Tosoh Corp.
„F-4“, hergestellt von Tosoh Corp.
„F-10“, hergestellt von Tosoh Corp.
„F-20“, hergestellt von Tosoh Corp.
„F-40“, hergestellt von Tosoh Corp.
„F-80“, hergestellt von Tosoh Corp.
„F-128“, hergestellt von Tosoh Corp.
„F-288“, hergestellt von Tosoh Corp.

Wenn das in der Erfindung verwendete Wärmespeichermaterial ein Wärmespeichermaterial in der Form von Mikrokapseln, die das Wärmespeichermaterial in einer Harzaußenhülle enthalten, ist, ist es unter den obigen Weichmachern bevorzugt, einen Weichmacher so zu verwenden, dass ein HSP-Abstand zwischen dem verwendeten Wärmespeichermaterial und dem Weichmacher 6 oder mehr beträgt. Durch Verwendung des Weichmachers kann die Abspaltung einer sich abspaltenden Komponente aus der Wärmespeicherfolie bei hohen Temperaturen unterdrückt werden, was das Erreichen einer vorteilhaften Wärmebeständigkeit ermöglicht, sodass es unwahrscheinlich ist, dass selbst bei hohen Temperaturen Volumenschrumpfung auftritt. In einem geformten Artikel, der eine Harzzusammensetzung, die ein allgemeines thermoplastisches Harz und einen allgemeinen Weichmacher enthält, umfasst und kein Wärmespeichermaterial enthält, ist es unwahrscheinlich, dass selbst bei hohen Temperaturen eine große Volumenschrumpfung auftritt. Allerdings tritt in einer Wärmespeicherfolie, die ein Wärmespeichermaterial enthält, bei hohen Temperaturen wahrscheinlich eine große Volumenschrumpfung auf. In der Erfindung wird, wenn der HSP-Abstand zwischen dem Wärmespeichermaterial und dem Weichmacher in dem obigen Bereich liegt, eine Aufnahme des Weichmachers in das Wärmespeichermaterial, was bei hohen Temperaturen eine sich in einer großen Menge abspaltende Komponente verursacht, unterdrückt, sodass es wahrscheinlicher ist, dass das Auftreten von Volumenschrumpfung bei hohen Temperaturen unterdrückt wird, was das Erreichen einer vorteilhaften Wärmebeständigkeit ermöglicht. Im Hinblick darauf, leicht eine vorteilhafte Wärmebeständigkeit zu erreichen, beträgt der HSP-Abstand vorzugsweise 7 oder mehr, bevorzugter 8 oder mehr. In Bezug auf die Obergrenze des HSP-Abstands gibt es keine besondere Beschränkung, solange der Weichmacher im Allgemeinen als ein Weichmacher verwendet wird, aber im Hinblick darauf, leicht eine vorteilhafte Kompatibilität und Formbarkeit zu erreichen, beträgt der HSP-Abstand vorzugsweise 40 oder weniger, bevorzugter 30 oder weniger, noch bevorzugter 25 oder weniger.
Der HSP-Abstand ist ein Index, der die Löslichkeit zwischen Substanzen unter Verwendung eines Hansen-Löslichkeitsparameters (HSP) angibt. Der Hansen-Löslichkeitsparamter gibt die Löslichkeit unter Verwendung eines mehrdimensionalen (typischerweise dreidimensionalen) Vektors an, und der Vektor kann unter Verwendung eines Dispersionsausdrucks, eines polaren Ausdrucks und eines Wasserstoffbrückenbindungsausdrucks dargestellt werden. Der Ähnlichkeitsgrad des Vektors wird durch einen Abstand zwischen den Hansen-Löslichkeitsparamtern (HSP-Abstand) angegeben.
In Bezug auf den Hansen-Löslichkeitsparameter sind Referenzwerte in verschiedenen Dokumenten gezeigt, und es können beispielsweise Hansen Solubility Parameters: A User's Handbook (Charles Hansen et. al., 2007, 2. Auflage) und dergleichen genannt werden. Alternativ kann ein Hansen-Löslichkeitsparameter unter Verwendung kommerziell erhältlicher Software, beispielsweise unter Verwendung von Hansen Solubility Parameter in Practice (HSPiP), basierend auf der chemischen Struktur einer Substanz bestimmt werden. Die Bestimmung wird für eine Lösungsmitteltemperatur von 25°C durchgeführt.
In Bezug auf eine bevorzugte Kombination des Weichmachers und des Wärmespeichermaterials kann beispielsweise, wenn das Wärmespeichermaterial mit einer Acrylaußenhülle verwendet wird, ein Epoxyweichmacher, ein Polyesterweichmacher, ein Trimellitsäureweichmacher oder dergleichen vorzugsweise verwendet werden. Wenn das Wärmespeichermaterial mit einer Melaminaußenhülle verwendet wird, kann ein Epoxyweichmacher, ein Polyesterweichmacher, ein Trimellitsäureweichmacher, ein Benzoesäureweichmacher oder dergleichen vorzugsweise verwendet werden. Insbesondere ein Epoxyweichmacher wird bevorzugt, da verschiedene Eigenschaften, wie die Wärmebeständigkeit, vorteilhafterweise erhalten werden können.
Weiterhin ist in der Erfindung, im Hinblick darauf, die Harzmatrix eines geformten Artikels vorteilhaft zu bilden, der HSP-Abstand zwischen dem thermoplastischen Harz und dem verwendeten Weichmacher vorzugsweise 15 oder weniger, bevorzugter 12 oder weniger. Die Untergrenze des HSP-Abstands ist nicht besonders beschränkt, aber beträgt vorzugsweise 1 oder mehr, bevorzugter 2 oder mehr, noch bevorzugter 3 oder mehr.
Wenn das Wärmespeichermaterial in der Form von Mikrokapseln, die das Wärmespeichermaterial in einer Harzaußenhülle enthalten, verwendet wird, kann vorzugsweise ein Weichmacher so verwendet werden, dass, wenn der Weichmacher in das verwendete Wärmespeichermaterial eingemischt wird, eine Absorption des Weichmachers in 100 Massenteile des Wärmespeichermaterials 150 Massenteile oder weniger beträgt, wie gemäß JIS K5101-13-1 gemessen. Durch Verwendung des Weichmachers kann die Abspaltung einer sich abspaltenden Komponente aus der Wärmespeicherfolie bei hohen Temperaturen unterdrückt werden, was das Erreichen einer vorteilhaften Wärmbeständigkeit ermöglicht, sodass es selbst bei hohen Temperaturen unwahrscheinlich ist, dass Volumenschrumpfung auftritt. Im Hinblick darauf, leicht eine vorteilhafte Wärmebeständigkeit zu erreichen, beträgt die Absorption des Weichmachers vorzugsweise 140 Massenteile oder weniger, bevorzugter 135 Massenteile oder weniger, noch bevorzugter 130 Massenteile oder weniger. Weiterhin beträgt, im Hinblick darauf, leicht eine vorteilhafte Kompatibilität und Formbarkeit zu erreichen und leicht eine vorteilhafte Zugfestigkeit und Dehnung zu erreichen, die Absorption des Weichmachers vorzugsweise 30 Massenteile oder mehr, bevorzugter 50 Massenteile oder mehr.
Die Absorption des Weichmachers wird durch das Verfahren zum Messen einer Ölabsorption gemäß JIS K5101-13-1 gemessen. Genauer gesagt, wird eine Probe, die durch Abwiegen von 1 bis 20 g eines Wärmespeichermaterials gemäß der erwarteten Absorption erhalten wurde, auf eine Glasplatte gegeben, und ein Weichmacher wird tropfenweise aus einer Bürette zu der Probe gegeben, sodass 4 bis 5 Tropfen des Weichmachers auf einmal zugegeben werden. Nach jeder Zugabe wird der Weichmacher unter Verwendung eines Stahlspatels in die Probe eingeknetet. Dies wird wiederholt und die tropfenweise Zugabe des Weichmachers wird fortgeführt, bis eine feste Masse des Weichmachers und der Probe gebildet ist. Danach wird ein Tropen des Weichmachers auf einmal zugegeben und wird vollständig in die Masse eingeknetet, und dies wird wiederholt, und ein Zeitpunkt, wenn die Masse eine geschmeidige Paste geworden ist, wird als ein Endpunkt bestimmt, und die Absorption an dem Endpunkt wird als eine Absorption des Weichmachers genommen. Die Paste ist so geschmeidig, dass die Paste verstrichen werden kann, ohne dass sie bricht oder in kleine Teile zerbröckelt und leicht an einer Messplatte anhaftet.
Der Gehalt des Weichmachers in der Wärmespeicherfolie beträgt vorzugsweise 5 bis 75 Massen-%, bevorzugter 10 bis 70 Massen-%, noch bevorzugter 20 bis 60 Massen-%, besonders bevorzugt 20 bis 40 Massen-%. Wenn der Weichmachergehalt in dem obigen Bereich liegt, ist es leicht, die Zugfestigkeit und die Bruchdehnung der Folie auf diejenigen Werte in ihren entsprechenden Bereichen in der Erfindung einzustellen, und weiterhin können hervorragende Anwendungseigenschaften und eine hervorragende Formbarkeit leicht erhalten werden. In Bezug auf das Verhältnis des enthaltenen Weichmachers zu dem thermoplastischen Harz beträgt die Menge des Weichmachers, relativ zu 100 Massenteilen des thermoplastischen Harzes, vorzugsweise 30 bis 150 Massenteile, bevorzugter 30 bis 120 Massenteile, noch bevorzugter 40 bis 100 Massenteile.
[Wärmespeichermaterial]
In Bezug auf das Wärmespeichermaterial bestehen keine besonderen Beschränkungen, solange es Wärmespeichereigenschaften besitzt, und es kann ein Wärmespeichermaterial eines Typs der latenten Wärme, ein Wärmespeichermaterial eines Typs der fühlbaren Wärme und ein Wärmespeichermaterial eines Typs einer chemischen Reaktion, das die Absorption von Wärme oder die Erzeugung von Wärme, erzeugt aufgrund einer chemischen Reaktion, nutzt, verwendet werden. Von diesen ist ein Wärmespeichermaterial eines Typs der latenten Wärme bevorzugt, da das Material mit einem geringen Volumen leicht eine große Menge an Energie sicherstellt, und es leicht ist, die Wärmeabsorptions- oder Wärmeabstrahlungstemperatur des Materials zu kontrollieren.
In Bezug auf das Wärmespeichermaterial eines Typs der latenten Wärme (Phasenwechselmaterial) sind, unter Berücksichtigung von Problemen des Austretens des Materials während des Schmelzens aufgrund einer Phasenänderung und dergleichen und der Dispergierbarkeit des Materials während des Mischens, Wärmespeicherpartikel in der Form von Kapseln mit einem Phasenwechselmaterial, wie einem Paraffin, das in einer Außenhülle aus einem organischen Material oder dergleichen enthalten ist, bevorzugt. In der Erfindung wird, wenn die Wärmespeicherpartikel mit einer Außenhülle verwendet werden, der HSP-Abstand basierend auf dem HSP des Materials, das in der Außenhülle der Wärmespeicherpartikel verwendet wird, berechnet. In der Wärmespeicherfolie der Erfindung ist es, selbst wenn das Wärmespeichermaterial, das ein Phasenwechselmaterial, wie ein Paraffin, in einer Außenhülle aus einem organischen Material enthält, verwendet wird, unwahrscheinlich, dass die Außenhülle Versprödung aufgrund eines Weichmachers erleidet, sodass es unwahrscheinlich ist, dass das Wärmespeichermaterial beschädigt wird.
In Bezug auf die Wärmespeicherpartikel umfassen Beispiele von denen, die eine Außenhülle aus einem Melaminharz verwenden, Thermo Memory FP-16, FP-25, FP-27, FP-31, FP-39, hergestellt von Mitsubishi Paper Mills Limited und RIKEN-RESIN PMCD-15SP, 25SP, 32SP, hergestellt von Mikiriken Industrial Co., Ltd. Beispiele von Wärmespeicherpartikeln, die eine Außenhülle aus Siliciumdioxid verwenden, umfassen RIKEN-RESIN LA-15, LA-25, LA-32, hergestellt von Mikiriken Industrial Co., Ltd., und Beispiele von Wärmespeicherpartikeln, die eine Außenhülle aus einem Polymethylmethacrylatharz verwenden, umfassen Micronal DS5001X, 5040X, hergestellt von BASF AG.
In Bezug auf den Partikeldurchmesser der Wärmespeicherpartikel besteht keine besondere Beschränkung, aber der Partikeldurchmesser beträgt vorzugsweise etwa 10 bis 1.000 µm, bevorzugter 50 bis 500 µm. In Bezug auf den Partikeldurchmesser der Wärmespeicherpartikel ist es bevorzugt, dass der Partikeldurchmesser der primären Partikel in dem obigen Bereich liegt, aber es ist auch bevorzugt, dass die Wärmespeicherpartikel mit einem primären Partikeldurchmesser von 1 bis 50 µm, vorzugsweise 2 bis 10 µm, unter Bildung sekundärer Partikel aggregieren, und dass der Partikeldurchmesser der sekundären Partikel in dem obigen Bereich liegt. Solche Wärmespeicherpartikel werden leicht aufgrund eines Drucks oder einer Scherung beschädigt, aber dadurch, dass sie den Aufbau der Erfindung besitzen, kann eine Beschädigung der Wärmespeicherpartikel vorteilhafterweise unterdrückt werden, sodass es unwahrscheinlich ist, dass ein Austreten oder ein Auslaufen des Wärmespeichermaterials aus den Partikeln auftritt. Insbesondere wenn die Außenhülle aus einem organischen Material gebildet ist, besteht eine Sorge, dass die Partikel aufgrund von Temperaturen beschädigt werden. Jedoch ist die Wärmespeicherfolie der Erfindung dahingehend vorteilhaft, dass, selbst wenn das Phasenwechselmaterial mit solch einer Außenhülle verwendet wird, ein Austreten oder Auslaufen des Wärmespeichermaterials vorteilhafterweise unterbunden werden kann. All die in der Wärmespeicherfolie verwendeten Wärmespeicherpartikel besitzen nicht notwendigerweise einen Partikeldurchmesser in dem oben genannten Bereich, und vorzugsweise sind 80 Massen-% oder mehr, bevorzugter 90 Massen-% oder mehr, besonders bevorzugt 95 Massen-% oder mehr der Wärmespeicherpartikel in der Wärmespeicherfolie die Wärmespeicherpartikel mit einem Partikeldurchmesser in dem oben genannten Bereich.
Das Phasenwechselmaterial durchläuft am Schmelzpunkt davon, der eine spezifische Temperatur ist, eine Phasenänderung. Genauer gesagt, wenn die Raumtemperatur höher ist als der Schmelzpunkt, durchläuft das Phasenwechselmaterial eine Phasenänderung von fest nach flüssig, und, wenn die Raumtemperatur niedriger ist als der Schmelzpunkt, durchläuft das Phasenwechselmaterial eine Phasenänderung von flüssig nach fest. Der Schmelzpunkt des Phasenwechselmaterials kann gemäß der Art der Verwendung davon kontrolliert werden, und das Phasenwechselmaterial, das einen Fest-/Flüssig-Phasenübergang bei einer Temperatur im Bereich von etwa -20 bis 120°C zeigt, kann geeigneterweise verwendet werden. Zum Beispiel kann, wenn die Temperatur in Wohnräumen von Häusern und dergleichen oder Innenräumen von Automobilen, elektrischen Zügen, Flugzeugen, landwirtschaftlichen Gewächshäusern und dergleichen, bei einer geeigneten Temperatur gehalten wird, um Energie einzusparen, eine Leistung des Aufrechterhaltens einer geeigneten Temperatur gezeigt werden, indem das Phasenwechselmaterial mit einem Schmelzpunkt, der für eine Temperatur, die für das tägliche Leben geeignet ist, spezifisch 10 bis 35°C, vorzugsweise 15 bis 30°C, bemessen ist, eingemischt wird. Genauer gesagt wird, in dem Fall, dass die Leistungen des Aufrechterhaltens einer geeigneten Temperatur in der Jahreszeit Winter oder Sommer kontrolliert wird, für den Zweck des Aufrechterhaltens der Heizwirkung im Winter das Phasenwechselmaterial, das vorzugsweise einen Schmelzpunkt von etwa 18 bis 28°C, bevorzugter etwa 18 bis 23°C, besitzt, eingemischt, und für den Zweck des Unterdrückens des Temperaturanstiegs im Sommer wird das Phasenwechselmaterial, das vorzugsweise einen Schmelzpunkt von etwa 20 bis 30°C, bevorzugter etwa 25 bis 30°C, besitzt, eingemischt. Um beide Wirkungen zu erreichen, können zwei oder mehrere Typen der Phasenwechselmaterialien mit unterschiedlich bemessenen Schmelzpunkten gemischt werden. Wenn versucht wird, für das Innere eines Kühlschranks eine Kühlanlage oder dergleichen Energie einzusparen, kann das Phasenwechselmaterial mit einem Schmelzpunkt von etwa -10 bis 5°C verwendet werden.
Der Gehalt des Wärmespeichermaterials in der Wärmespeicherfolie beträgt vorzugsweise 10 bis 80 Massen-%, bevorzugter 20 bis 70 Massen-%, noch bevorzugter 30 bis 60 Massen-%. Wenn der Gehalt des Wärmespeichermaterials in dem obigen Bereich liegt, ist es leicht, die Zugfestigkeit und die Bruchdehnung der Folie auf diejenigen Werte in ihren entsprechenden Bereichen in der Erfindung einzustellen, und weiterhin können eine hervorragende Wärmespeicherwirkung und Formbarkeit leicht erreicht werden.
[Wärmespeicherfolie]
Die Wärmespeicherfolie der Erfindung hat eine Zugfestigkeit von 0,1 MPa oder mehr, und daher kann die Wärmespeicherfolie sowohl Flexibilität als auch Festigkeit besitzen, und es ist unwahrscheinlich, dass ein Riss in der Folie, die verarbeitet oder transportiert wird oder dergleichen, verursacht wird, und somit können eine vorteilhafte Verarbeitbarkeit, vorteilhafte Handhabungseigenschaften, Transporteigenschaften, Biegeeigenschaften und dergleichen leicht erhalten werden. Die Zugfestigkeit beträgt bevorzugter 0,3 MPa oder mehr, noch bevorzugter 0,6 MPa oder mehr, besonders bevorzugt 1 MPa oder mehr. Die Obergrenze der Zugfestigkeit ist nicht besonders beschränkt, aber beträgt vorzugsweise etwa 15 MPa oder weniger, bevorzugter 10 MPa oder weniger, besonders bevorzugt 5 MPa oder weniger.
Weiterhin besitzt die Wärmespeicherfolie der Erfindung eine Bruchdehnung von 10% oder mehr, und daher kann eine Versprödung der Folie unterdrückt werden, und es ist unwahrscheinlich, dass ein Riss oder ein Defekt in der Folie verursacht wird, selbst wenn ein Biegen oder eine Belastung in der Folie, die verarbeitet oder transportiert wird oder dergleichen, verursacht wird. Die Bruchdehnung beträgt bevorzugter 15% oder mehr, noch bevorzugter 20% oder mehr, besonders bevorzugt 25% oder mehr. Die Obergrenze der Bruchdehnung beträgt vorzugsweise 1.000% oder weniger, bevorzugter 500% oder weniger, noch bevorzugter 300% oder weniger. Wenn die Dehnung in dem obigen Bereich liegt, können sowohl Festigkeit als auch vorteilhafte Flexibilität realisiert werden, sodass eine hervorragende Verarbeitbarkeit, hervorragende Handhabungseigenschaften, Transporteigenschaften, Biegeeigenschaften und dergleichen leicht erreicht werden können.
Die Zugfestigkeit und die Bruchdehnung werden gemäß JIS K6251 gemessen. Genauer gesagt wird eine Wärmespeicherfolie zu einem hantelförmigen Prüfstück Nr. 2 geschnitten, und zwei Messmarkierungen werden auf das Prüfstück gemalt, sodass der anfängliche Abstand zwischen den Messmarkierungen 20 mm beträgt, um ein Testprüfstück zu bilden. Das Testprüfstück wird auf eine Zugfestigkeitstestmaschine gesetzt und wird bei einer Geschwindigkeit von 200 mm/min gezogen, um gebrochen zu werden. In diesem Fall werden die maximale Kraft (N), bis das Prüfstück gebrochen ist, und ein Abstand zwischen den Messmarkierungen am Bruch (mm) gemessen, und eine Zugfestigkeit und eine Bruchdehnung werden aus den unten gezeigten Formeln berechnet.
Eine Zugfestigkeit TS (MPa) wird aus der folgenden Formel berechnet. $TS = F_{m} / Wt$
F_m: Maximale Kraft (N)
W: Breite (mm) des parallelen Teils
t: Dicke (mm) des parallelen Teils
Eine Bruchdehnung E_b (%) wird aus der folgenden Formel berechnet. $E_{b} = (L_{b} - L_{0}) / L_{0} \times 100$
L_b: Abstand zwischen den Messmarkierungen beim Bruch (mm)
L₀: Anfänglicher Abstand zwischen den Messmarkierungen (mm)
Die Dicke der Wärmespeicherfolie kann gemäß der Art der Verwendung davon geeignet kontrolliert werden. Zum Beispiel beträgt die Dicke der Wärmespeicherfolie, wenn sie für Wände für einen geschlossenen Raum und dergleichen verwendet wird, im Hinblick darauf, eine vorteilhafte Wärmespeicherwirkung leicht zu erreichen, vorzugsweise 100 µm oder mehr, bevorzugter 500 µm oder mehr, noch bevorzugter 1 mm oder mehr, besonders bevorzugt 3 mm oder mehr. In Bezug auf die Obergrenze der Dicke gibt es keine besondere Beschränkung, aber, wenn eine organische Wärmespeicherschicht in einer unabhängigen Form gehandhabt wird, z.B., wenn die organische Wärmespeicherschicht in einer Folienform gebildet wird und dann auf ein anorganisches Substrat gesetzt wird, wird, im Hinblick darauf, vorteilhafte Flexibilität und Handhabungseigenschaften leicht zu erreichen, die Wärmespeicherfolie mit einer Dicke von vorzugsweise 20 mm oder weniger, bevorzugter 10 mm oder weniger, noch bevorzugter 6 mm oder weniger, gebildet. Selbst wenn die Wärmespeicherfolie der Erfindung eine Dicke von beispielsweise 500 µm oder mehr oder eine Dicke so groß wie 1 mm oder mehr besitzt, ist es unwahrscheinlich, dass ein Riss oder ein Defekt in der Folie, die verarbeitet oder transportiert wird, verursacht wird, was es möglich macht, hervorragende Verarbeitbarkeit und Handhabungseigenschaften zu realisieren.
[Herstellungsverfahren]
Die Wärmespeicherfolie der Erfindung kann erhalten werden, indem eine Beschichtungsflüssigkeit, die eine Harzzusammensetzung, die ein Harz enthält, und ein Wärmespeichermaterial umfasst, aufgetragen wird, oder indem die Beschichtungsflüssigkeit in einen Rahmen in einer beliebigen Form gefüllt wird, und die Beschichtungsflüssigkeit dann erwärmt oder getrocknet wird. Ein Beispiel eines bevorzugten Herstellungsverfahrens ist ein Verfahren, bei dem eine Beschichtungsflüssigkeit, die eine Harzzusammensetzung, die ein Harz enthält, und ein Wärmespeichermaterial umfasst, hergestellt wird, und die Beschichtungsflüssigkeit auf einen Träger aufgetragen wird, um einen Beschichtungsfilm zu bilden, und dann der Beschichtungsfilm bei so einer Temperatur erwärmt wird, dass die Beschichtungsfilmtemperatur 150°C oder weniger wird, um eine Wärmespeicherfolie zu bilden.
In Bezug auf den verwendeten Träger kann, wenn die Wärmespeicherfolie von dem Träger abgezogen wird und zirkuliert wird, verwendet wird oder dergleichen, ein Träger, von dem die erhaltene Wärmespeicherfolie abgezogen werden kann, und der eine Wärmebeständigkeit bei einer Temperatur für den Erwärmungsschritt besitzt, geeigneterweise verwendet werden. Wenn die Wärmespeicherfolie in der Form, dass sie auf eine andere funktionelle Schicht oder ein anderes funktionelles Substrat laminiert ist, verwendet wird, kann die funktionelle Schicht oder das funktionelle Substrat als ein Träger verwendet werden.
Wenn die Wärmespeicherfolie von einem Träger abgezogen wird, kann beispielsweise ein Harzfilm, der als ein Film für verschiedene Schritte verwendet wird, vorzugsweise als ein Träger verwendet werden. Beispiele der Harzfilme umfassen Polyesterharzfilme, wie einen Polyethylenterephthalatharzfilm und einen Polybutylenterephthalatharzfilm. In Bezug auf die Dicke des Harzfilms besteht keine besondere Beschränkung, aber der Harzfilm mit einer Dicke von ungefähr 25 bis 100 µm ist leicht zu handhaben und ist leicht verfügbar.
In Bezug auf den als einen Träger verwendeten Harzfilm kann einer mit einer Oberfläche, die einer Trennbehandlung unterworfen wurde, vorzugsweise verwendet werden. Beispiele der Trennbehandlungsmittel, die bei der Trennbehandlung verwendet werden, umfassen ein Alkydharz, ein Urethanharz, ein Olefinharz und ein Silikonharz.
In einem Gießfilmherstellungsverfahren, bei dem eine Vinylsolbeschichtungsflüssigkeit verwendet wird, kann eine Auftragmaschine, wie eine Walzenrakelauftragmaschine oder eine Umkehrwalzenauftragmaschine, verwendet werden. Insbesondere kann bevorzugt ein Verfahren verwendet werden, bei dem eine Vinylsolbeschichtungsflüssigkeit auf einen Träger gegeben wird, um einen Beschichtungsfilm mit einer vorbestimmten Dicke zu bilden, unter Verwendung einer Rakel, einer Komma-Auftragmaschine oder dergleichen.
Der erhaltene Beschichtungsfilm wird durch Erwärmen oder Trocknen geliert oder gehärtet, um eine Folie zu bilden. Die Erwärmungstemperatur ist vorzugsweise so eine Temperatur, dass die Beschichtungsfilmtemperatur 150°C oder niedriger, bevorzugter 140°C oder niedriger, noch bevorzugter 130°C oder niedriger, noch bevorzugter 120°C oder niedriger, wird. Indem die Beschichtungsfilmtemperatur auf die oben genannte Temperatur eingestellt wird, kann ein Brechen des Wärmespeichermaterials aufgrund von Wärme vorteilhaft unterdrückt werden. Die Erwärmungszeit kann gemäß der Gelierungsgeschwindigkeit oder dergleichen geeignet kontrolliert werden, aber die Erwärmungszeit kann auf etwa 10 Sekunden bis 10 Minuten eingestellt werden. Das Erwärmen und Trocknen, wie Lufttrocknen, können geeigneterweise in Kombination eingesetzt werden.
Wenn in der Beschichtungsflüssigkeit ein Lösungsmittel verwendet wird, kann die Entfernung des Lösungsmittels gleichzeitig in dem Erwärmungsschritt durchgeführt werden, aber es ist auch bevorzugt, dass vor dem Erwärmen Vortrocknen durchgeführt wird.
Die oben geformte Wärmespeicherfolie wird einem Schritt unterworfen, in dem die Wärmespeicherfolie von dem Träger abgezogen wird, und somit als eine Wärmespeicherfolie verwendet werden kann. Das Abziehen kann geeigneterweise durch ein vorteilhaftes Verfahren durchgeführt werden. Die Wärmespeicherfolie kann in dem Zustand, dass sie auf den Träger laminiert ist, zirkuliert werden, wenn der Zustand, dass sie auf dem Träger laminiert ist, für verschiedenes Verarbeiten oder Laminieren der Folie vorteilhaft ist.
Die Beschichtungsflüssigkeit, die die Wärmespeicherfolie bildet, kann durch geeignetes Mischen von Komponenten gemäß der verwendeten Harzkomponente und dem verwendeten Wärmespeichermaterial hergestellt werden. Beispielsweise ist, wenn ein Vinylchloridharz als das thermoplastische Harz verwendet wird, ein Verfahren bevorzugt, bei dem, unter Verwendung einer Vinylsolbeschichtungsflüssigkeit unter Verwendung von Vinylchloridharzpartikeln, eine Wärmespeicherschicht durch Solgießen gebildet wird. Indem das obige Herstellungsverfahren eingesetzt wird, kann die Bildung ohne Kneten unter Verwendung eines Mischers oder dergleichen, Extrusion oder dergleichen durchgeführt werden, und somit ist es unwahrscheinlich, dass das Wärmespeichermaterial ein Brechen erleidet, sodass es unwahrscheinlich ist, dass das Wärmespeichermaterial aus der erhaltenen Wärmespeicherfolie austritt. Weiterhin wird durch Verwendung des obigen Verfahrens eine Bildung bei niedrigen Temperatur leicht durchgeführt, und daher kann ein Brechen des Wärmespeichermaterials aufgrund von Wärme unterdrückt werden, und somit kann das Verfahren besonders bevorzugt verwendet werden.
Wenn eine Vinylsolbeschichtungsflüssigkeit unter Verwendung eines Vinylchloridharzes gebildet wird, beträgt die Menge des enthaltenen Vinylchloridharzes vorzugsweise 10 bis 80 Massen-%, bevorzugter 20 bis 70 Massen-%, noch bevorzugter 30 bis 60 Massen-%, basierend auf der Masse der in der Beschichtungsflüssigkeit enthaltenen Feststoffe (andere Komponenten als das Lösungsmittel). Die Menge des enthaltenen Weichmachers, relativ zu 100 Massenteilen des in der Harzzusammensetzung enthaltenen thermoplastischen Harzes, beträgt vorzugsweise 30 bis 150 Massenteile, bevorzugter 30 bis 120 Massenteile, noch bevorzugter 40 bis 100 Massenteile. Weiterhin beträgt die Menge des enthaltenen Wärmespeichermaterials, das in die Beschichtungsflüssigkeit eingemischt ist, vorzugsweise 10 bis 80 Massen-%, bevorzugter 20 bis 70 Massen-%, noch bevorzugter 30 bis 60 Massen-%, basierend auf der Masse der in der Beschichtungsflüssigkeit enthaltenen Feststoffe.
In der Vinylsolbeschichtungsflüssigkeit kann ein geeignetes Lösungsmittel verwendet werden. Als das Lösungsmittel kann das Lösungsmittel, das in dem Sol-Gießverfahren für das Vinylchloridharz verwendet wird, geeigneterweise verwendet werden, und insbesondere umfassen bevorzugte Beispiele für Lösungsmittel Ketone, wie Diisobutylketon und Methylisobutylketon, Ester, wie Butylacetat, und Gylcolether. Diese Lösungsmittel sind bevorzugt, da sie das Harz bei Raumtemperatur wahrscheinlich leicht aufquellen lassen, was die Dispersion unterstützt, und in dem Erwärmungsschritt Schmelzen oder Gelieren des Harzes wahrscheinlich unterstützen. Diese Lösungsmittel können alleine oder in Kombination verwendet werden.
Ein Verdünnungslösungsmittel kann zusammen mit dem obigen Lösungsmittel verwendet werden. Als das Verdünnungslösungsmittel kann ein Lösungsmittel, welches das Harz nicht auflöst und die Aufquelleigenschaften des dispergierenden Lösungsmittels unterdrückt, vorzugsweise verwendet werden. Als so ein Lösungsmittel kann beispielsweise ein Paraffinkohlenwasserstoff, ein Naphthenkohlenwasserstoff, ein aromatischer Kohlenwasserstoff, ein Terpenkohlenwasserstoff oder dergleichen verwendet werden.
In der Vinylsolbeschichtungsflüssigkeit wird, um eine Zersetzung oder Beeinträchtigung oder Entfärbung, die hauptsächlich durch eine Dehydrochlorierungsreaktion des Vinylchloridharzes verursacht wird, zu unterdrücken, vorzugsweise ein Wärmestabilisator verwendet. Als der Wärmestabilisator kann beispielsweise ein Calcium/Zink-Stabilisator, ein Octylzinn-Stabilisator, ein Barium/Zink-Stabilisator oder dergleichen verwendet werden. Die Menge des enthaltenen Wärmestabilisators beträgt vorzugsweise 0,5 bis 10 Massenteile, relativ zu 100 Massenteilen des Vinylchloridharzes.
Die Vinylsolbeschichtungsflüssigkeit kann, falls notwendig, als eine andere Komponente als die oben genannten, ein Additiv, wie ein viskositätssenkendes Mittel, ein Dispergiermittel oder ein Anti-Schaummittel, geeigneterweise enthalten. Die Menge jedes enthaltenen Additivs beträgt vorzugsweise 0,5 bis 10 Massenteile, relativ zu 100 Massenteilen des Vinylchloridharzes.
Die Viskosität der Vinylsolbeschichtungsflüssigkeit während dem Auftragen kann gemäß der gewünschten Dicke der Folie, den Auftragebedingungen oder dergleichen geeigneterweise kontrolliert werden, aber, um leicht hervorragende Auftrageeigenschaften zu erhalten, beträgt die Viskosität der Vinylsolbeschichtungsflüssigkeit vorzugsweise 1.000 mPa·s oder mehr, bevorzugter 3.000 mPa·s oder mehr, noch bevorzugter 5.000 mPa·s oder mehr. Die Obergrenze der Viskosität beträgt vorzugsweise 70.000 mPa·s oder weniger, bevorzugter 50.000 mPa·s oder weniger, noch bevorzugter 30.000 mPa·s oder weniger, besonders bevorzugt 25.000 mPa·s oder weniger. Die Viskosität der Beschichtungsflüssigkeit kann mittels eines Brookfield-Viskosimeters gemessen werden.
In Bezug auf die Wärmespeicherfolie, die einen Solgießfilm der Vinylsolbeschichtungsflüssigkeit, die die Vinylchloridharzpartikel und das Wärmespeichermaterial enthält, umfasst, wird während der Herstellung der Folie keine Scherung oder kein Druck auf das Wärmespeichermaterial angewendet, und daher ist es unwahrscheinlich, dass das Wärmespeichermaterial ein Brechen erleidet. Daher ist es, trotz der Verwendung eines Harzmaterials, unwahrscheinlich, dass das Wärmespeichermaterial aus der Folie austritt. Weiterhin besitzt die Wärmespeicherfolie, da sie das Wärmespeichermaterial hat, Wärmespeichereigenschaften und kann weiterhin hervorragende Flexibilität realisieren. Weiterhin kann die Wärmespeicherfolie leicht auf eine andere Schicht laminiert werden oder leicht verarbeitet werden und kann daher in verschiedenen Anwendungen oder Arten verwendet werden.
[Wärmespeicherlaminat]
Es ist bevorzugt, dass die Wärmespeicherfolie der Erfindung auf verschiedene Typen funktioneller Schichten laminiert wird, um ein Wärmespeicherlaminat zu bilden. Zum Beispiel ist es, wenn die Wärmespeicherfolie auf eine nicht brennbare Schicht, wie nicht brennbares Papier oder ein nicht brennbares Substrat, laminiert wird, möglich, der Folie Flammhemmung zu verleihen, und das resultierende Laminat wird besonders bevorzugt für Wohnräume eingesetzt. Weiterhin kann beispielsweise, wenn die Wärmespeicherfolie auf eine thermische Diffusionsschicht oder eine wärmeisolierende Schicht laminiert wird, das resultierende Laminat effektiver Wärmespeichereigenschaften zeigen. Für die Verwendung der Wärmespeicherfolie auf Innenwänden und dergleichen für Wohnräume kann eine gemusterte Schicht oder eine dekorative Schicht auf der Wärmespeicherfolie gebildet werden.
In Bezug auf die nicht brennbare Schicht können verschiedene Arten nicht brennbarer Substrate verwendet werden, und, wenn die Wärmespeicherfolie auf das nicht brennbare Substrat laminiert wird, ist es möglich, der Folie Quasi-Nichtbrennbarkeit oder Nichtbrennbarkeit zu verleihen. Beispiele des nicht brennbaren Substrates umfassen anorganische Substrate, wie Gipsplatte, eine Calciumsilicatplatte, eine flexible Platte, eine Zementplatte und faserverstärkte Platten davon.
Weiterhin kann nicht brennbares Papier als die nicht brennbare Schicht verwendet werden, und hier kann ein Aufbau genannt werden, bei dem nicht brennbares Papier auf eine Oberfläche oder auf beide Oberflächen der Wärmespeicherfolie der Erfindung laminiert ist. Der Aufbau, bei dem nicht brennbares Papier auf eine Oberfläche der Wärmespeicherfolie laminiert ist, kann ein Aufbau sein, bei dem die Wärmespeicherfolie der Erfindung auf nicht brennbares Papier gebracht wird, aber ein Aufbau, bei dem eine Vinylsolbeschichtungsflüssigkeit, die die Wärmespeicherfolie der Erfindung bildet, direkt auf das nicht brennbare Papier aufgetragen wird und Gelieren ausgesetzt wird, ist bevorzugt, da die Bildung des Laminats leicht ist. Der Aufbau, bei dem die Wärmespeicherfolie nicht brennbares Papier auf beiden Oberflächen davon besitzt, kann ein Aufbau sein, bei dem nicht brennbares Papier auf beide Oberflächen der Wärmespeicherfolie der Erfindung gebracht wird, aber das Laminat kann leicht geformt werden, indem eine Vinylsolbeschichtungsflüssigkeit auf nicht brennbares Papier aufgetragen wird und die Beschichtungsflüssigkeit Gelierung ausgesetzt wird, und die Wärmespeicherfolienoberflächen der resultierenden auf nicht brennbares Papier laminierten Wärmespeicherfolien aneinander gebracht werden. Weiterhin kann bevorzugt ein Aufbau verwendet werden, bei dem das oben genannte nicht brennbare Substrat weiterhin auf den obigen Aufbau, der nicht brennbares Papier auf eine Oberfläche oder auf beide Oberflächen der Wärmespeicherfolie laminiert hat, laminiert ist.
In Bezug auf das nicht brennbare Papier gibt es keine besondere Beschränkung, solange es Nichtbrennbarkeit besitzt, aber es kann beispielsweise ein Papier, auf das ein Flammschutzmittel aufgetragen wurde, das mit einem Flammschutzmittel imprägniert wurde oder das ein Flammschutzmittel darin enthält, verwendet werden. Beispiele für Flammschutzmittel umfassen Metallhydroxide, wie Magnesiumhydroxid und Aluminiumhydroxid, basische Verbindungen, wie Phosphate, Borate und Sulfamate, und Glasfasern.
Wenn das Wärmespeicherlaminat mit einem Aufbau, bei dem eine thermische Diffusionsschicht auf die Wärmespeicherschicht laminiert ist, in einem geschlossenen Raum, wie einem Innenraum, angewendet wird, zeigt die thermische Diffusionsschicht eine Wirkung, die bewirkt, dass die Wärme im Inneren des Innenraums einheitlich ist, und kann weiterhin die Wärme aus dem Innenraum (z.B. geschlossene Räume, wie Wohnräume von Häusern und dergleichen, Innenräume von Automobilen, elektrischen Zügen, Flugzeugen und dergleichen, das Innere eines Kühlschranks von Kühlwagen und das Innere von Flugzeugen) verteilen, um die Wärme zu der Wärmespeicherschicht mit einem geringeren thermischen Widerstand zu leiten. In der Wärmespeicherschicht verursachen die Wärmespeicherpartikel eine Absorption von Wärme innerhalb des Innenraums und eine Emission von Wärme in den Innenraum, was es ermöglicht, die Temperaturumgebung des Innenraums so zu kontrollieren, dass sie bei einer geeigneten Temperatur liegt.
Als die thermische Diffusionsschicht kann eine Schicht mit einer Wärmeleitfähigkeit so hoch wie 5 bis 400 W/m·K vorzugsweise verwendet werden. Aufgrund der hohen Wärmeleitfähigkeit wird die lokal konzentrierte Wärme diffundiert, um zu der Wärmespeicherschicht geleitet zu werden, was es ermöglicht, den thermischen Wirkungsgrad zu verbessern und zu bewirken, dass die Raumtemperatur einheitlich ist.
Beispiele für Materialien für die thermische Diffusionsschicht umfassen Aluminium, Kupfer, Eisen und Graphit. In der Erfindung kann insbesondere Aluminium vorzugsweise verwendet werden. Der Grund, warum Aluminium bevorzugt verwendet wird, ist beispielsweise, dass Aluminium auch eine wärmeisolierende Wirkung aufgrund der Reflektion von Strahlungswärme zeigt. Insbesondere kann in einer Heizapparatur, die Strahlungswärme verwendet, die wärmeisolierende Wirkung die Heizeffizienz verbessern. Als Beispiele für Heizapparaturen, die hauptsächlich Strahlungswärme verwenden, können eine elektrische Fußbodenheizung, eine Fußbodenheizung vom Heißwassertyp und eine Infrarotheizung genannt werden. Auch im Hinblick darauf, Notfälle zu verhindern, ist es möglich, die Flammschutzleistung zu verbessern.
In Bezug auf die Form der thermischen Diffusionsschicht kann eine geeignete Form einer Schicht, die aus einer Folie des oben genannten Materials, einer abgeschiedenen Schicht des obigen Materials oder dergleichen hergestellt ist, verwendet werden. Wenn Aluminium als ein Material für die thermische Diffusionsschicht verwendet wird, kann beispielsweise eine thermische Diffusionsschicht mit Dehnbarkeit, wie eine Aluminiumfolie oder eine abgeschiedene Aluminiumschicht, vorzugsweise verwendet werden.
In Bezug auf die Dicke der thermischen Diffusionsschicht besteht keine besondere Beschränkung, aber die thermische Diffusionsschicht besitzt vorzugsweise eine Dicke von etwa 3 bis 500 µm, da es leicht ist, vorteilhafte thermische Diffusionseigenschaften und Handhabungseigenschaften sicherzustellen.
Wenn das Wärmespeicherlaminat einen Aufbau besitzt, bei dem eine wärmeisolierende Schicht auf die Wärmespeicherschicht laminiert ist, führt die Wärmespeicherschicht wirksam Absorption von Wärme und Emission von Wärme an der Seite des Innenraums durch, sodass die Wirkung der Aufrechterhaltung einer geeigneten Temperatur für den Innenraum besonders vorteilhaft gezeigt werden kann. Weiterhin ist dieser Aufbau auch wirksam dabei, zu verhindern, dass die Wärme in dem Innenraum herausströmt, oder die Wirkung der Wärme aus der Außenluft zu reduzieren. Indem eine Kombination dieser Wirkungen eingesetzt wird, kann das Wärmespeicherlaminat der Erfindung eine Temperaturänderung in dem Innenraum unterdrücken, um den Innenraum bei einer geeigneten Temperatur zu halten. Weiterhin ist es, wenn ein Klimaanlagenapparat, wie eine Klimaanlage oder eine Kühlanlage, verwendet wird, möglich, den Energieverbrauch des Apparates zu reduzieren. Somit kann das Wärmespeicherlaminat vorteilhafterweise zu Energieeinsparungen für Innenräume beitragen.
Als die wärmeisolierende Schicht kann eine Schicht mit einer Wärmeleitfähigkeit von weniger als 0,1 W/m·K vorzugsweise verwendet werden. Die wärmeisolierende Schicht zeigt so eine Wirkung, dass verhindert wird, dass die Wärme aus der Wärmespeicherschicht in die Außenluft herausströmt, und weiterhin wird die Wirkung der Außenluft auf die Temperatur verringert. In Bezug auf die wärmeisolierende Schicht besteht keine besondere Beschränkung, solange sie eine Schicht mit einer Wärmeleitfähigkeit von weniger als 0,1 W/m·K bilden kann, und es kann beispielsweise eine wärmeisolierende Folie, wie eine Folie aus einem geschäumten Harz, oder eine Harzfolie, die ein wärmeisolierendes Material enthält, oder eine wärmeisolierende Platte, wie Extrusionsverfahren-Polystyrol, Perlenverfahren („bead method“)-Polystyrol, ein Polyethylenschaum, ein Urethanschaum oder ein Phenolschaum, geeigneterweise verwendet werden. Insbesondere ist eine wärmeisolierende Folie bevorzugt, da es leicht ist, die Verarbeitbarkeit sicherzustellen, und eine Harzfolie, die ein wärmeisolierendes Material enthält, ist bevorzugter, da die Wärmeleitfähigkeit reduziert werden kann. Weiterhin ist eine geschäumte Folie bevorzugt, da sie leicht verfügbar und kostengünstig ist.
Wenn die wärmeisolierende Schicht in einer Folienform vorliegt, ist es leicht, die Verarbeitbarkeit sicherzustellen, und es ist besonders bevorzugt, dass ein gemessener Wert der wärmeisolierenden Schicht unter Verwendung einer zylindrischen Dornbiegeprüfungsmaschine (JIS K 5600) 2 bis 32 mm, als ein Dorndurchmesser, beträgt.
Das in der wärmeisolierende Schicht verwendete wärmeisolierende Material verbessert die wärmeisolierenden Eigen-Schäften des Wärmespeicherlaminats, und Beispiele für wärmeisolierende Materialien umfassen poröses Siliciumdioxid, poröses Acryl, hohle Glaskugeln, Vakuumkugeln und Hohlfasern. Als das wärmeisolierende Material 5 kann ein bekanntes wärmeisolierendes Material verwendet werden. In der Erfindung kann insbesondere poröses Acryl bevorzugt verwendet werden. Der Partikeldurchmesser des wärmeisolierenden Materials ist nicht beschränkt, aber beträgt vorzugsweise etwa 1 bis 300 µm.
Wenn eine Harzfolie, die ein wärmeisolierendes Material enthält, als die wärmeisolierende Schicht verwendet wird, wird das wärmeisolierende Material in ein Harzmaterial als eine Basis eingemischt und Folienbildung unterworfen. Beispiele für Harzmaterialien umfassen, wie oben genannt, Polyvinylchlorid, Polyphenylensulfid, Polypropylen, Polyethylen, Polyester und ein Acrylonitril-Butadien-Styrolharz. Als Polyester kann A-PET, PET-G oder dergleichen verwendet werden. Unter diesen kann, im Hinblick auf eine geringe Brennbarkeit bei einem Feuer, ein Vinylchloridharz mit selbstlöschenden Eigenschaften vorzugsweise verwendet werden.
Als ein Verfahren zur Herstellung einer Folie werden beispielsweise ein Vinylchloridharz, ein Weichmacher und ein wärmeisolierendes Material Folienherstellung unter Verwendung einer Herstellungsmaschine für Extrusion, Kalandrieren oder dergleichen unterworfen.
Der Gehalt des wärmeisolierenden Materials in der wärmeisolierenden Schicht beträgt vorzugsweise 20 Massen-% oder mehr, bevorzugter 20 bis 80 Massen-%, noch bevorzugter 30 bis 80 Massen-%, besonders bevorzugt 40 bis 80 Massen-%, basierend auf der Masse der wärmeisolierenden Schicht. Wenn der Gehalt des wärmeisolierenden Materials in dem obigen Bereich liegt, kann die wärmeisolierende Wirkung vorteilhafterweise gezeigt werden, und die Bildung der wärmeisolierenden Schicht ist erleichtert.
In die wärmeisolierende Schicht kann, falls notwendig, ein Additiv, wie ein Weichmacher oder ein Flammschutzmittel, eingearbeitet werden.
In Bezug auf die Dicke der wärmeisolierenden Schicht besteht keine besondere Beschränkung, aber umso größer die Dicke, desto herausragender sind die Eigenschaften des Aufrechterhaltens von Wärme für Innenräume, die die wärmeisolierende Schicht zeigt. Um die Dehnbarkeit oder die Verarbeitbarkeit der Folie sicherzustellen, beträgt die Dicke der wärmeisolierenden Schicht vorzugsweise etwa 50 bis 3.000 µm.
Die Wärmespeicherfolie der Erfindung wird vorteilhafterweise hauptsächlich bei der Verwendung von Innenmaterialien für Innenwände, Decken, Fußböden und dergleichen von Gebäuden verwendet, aber kann für Beschichtungsmaterialien für Flügelfensterrahmen und Innenverkleidungen für Fahrzeuge und dergleichen verwendet werden. Weiterhin kann die Wärmespeicherfolie nicht nur in Wänden, Fußböden und Decken von Gebäuden verwendet werden, sondern auch in Innenräumen von Automobilen, elektrischen Zügen, Flugzeugen und dergleichen. Weiterhin kann die Wärmespeicherfolie als ein eine niedrige Temperatur aufrechterhaltendes Material für Kühlanlagen, oder als ein eine niedrige Temperatur aufrechterhaltendes Material für elektrische Teile, die Wärme erzeugen, z.B. eine CPU und einen Akku für einen Personal Computer, verwendet werden. Die Wärmespeicherfolie und eine Heizung, wie ein Heizelement in einer flachen Form, können in Kombination verwendet werden, um eine Energieeinsparungswirkung aufgrund von Wärmespeicherung zu zeigen.
Beispiele
(Beispiel 1)
100 Massenteile Polyvinylchloridharzpartikel mit einem Polymerisationsgrad von 900 (ZEST PQ92, hergestellt von Shin Dai-ichi Vinyl Corporation), 60 Massenteile eines Epoxyweichmachers (Monocizer W-150, hergestellt von DIC Corporation; Viskosität: 85 mPa·s; Gelierungsendpunkttemperatur: 121°C), 3 Massenteile eines Wärmestabilisators (GLECK ML-538, hergestellt von Showa Varnish Co., Ltd.) und, als andere Additive, 6 Massenteile eines viskositätssenkenden Mittels (viskositätssenkendes Mittel: VISCOBYK-5125, hergestellt von BYK Japan KK) und 3 Massenteile eines Dispergiermittels (Disperplast-1150, hergestellt von BYK Japan KK) und 60 Massenteile eines Phasenwechselmaterials (Micronal DS5001X, hergestellt von BASF AG; Partikeldurchmesser: 100 bis 300 µm; Schmelzpunkt: 26°C) in der Form von Mikrokapseln mit einem Paraffin, das unter Verwendung einer Außenhülle aus einem Polymethylmethacrylat (PMMA)-Harz eingekapselt ist, wurden miteinander vermischt, um eine Plastisol-Beschichtungsflüssigkeit herzustellen. Ein berechneter Wert des HSP-Abstands zwischen dem Weichmacher und dem verwendeten Phasenwechselmaterial betrug 8,88, ein berechneter Wert des HSP-Abstands zwischen dem Weichmacher und dem Vinylchloridharz betrug 4,6, und die Viskosität der erhaltenen Beschichtungsflüssigkeit, unmittelbar nachdem die Bestandteile vermischt und gründlich miteinander vermengt worden waren, betrug 7.000 mPa·s. Weiterhin betrug eine Absorption des Weichmachers in 100 Massenteile des Phasenwechselmaterials 129 Massenteile. Die hergestellte Beschichtungsflüssigkeit wurde mittels einer Applikatorauftragmaschine auf einen PET-Film aufgetragen, und dann Gelierung durch Erwärmen bei einer Trocknertemperatur von 150°C für 8 Minuten unterworfen, und der PET-Film wurde abgezogen, wodurch eine Wärmespeicherfolie mit einer Dicke von 3 mm gebildet wurde.
(Beispiel 2)
Eine Wärmespeicherfolie wurde im Wesentlichen auf die gleiche Art wie in Beispiel 1 gebildet, mit der Ausnahme, dass anstelle des in Beispiel 1 verwendeten Epoxyweichmachers ein Polyesterweichmacher (Polycizer W-230H, hergestellt von DIC Corporation; Viskosität: 220 mPa·s; Gelierungsendpunkttemperatur: 136°C) verwendet wurde. Ein berechneter Wert des HSP-Abstands zwischen dem Weichmacher und dem verwendeten Phasenwechselmaterial betrug 11,04, ein berechneter Wert des HSP-Abstands zwischen dem Weichmacher und dem Vinylchloridharz betrug 6,4, eine Absorption des Weichmachers in 100 Massenteile des verwendeten Phasenwechselmaterials betrug 117 Massenteile, und die Viskosität der Beschichtungsflüssigkeit betrug 8.500 mPa·s.
(Beispiel 3)
Eine Wärmespeicherfolie wurde im Wesentlichen auf die gleiche Art wie in Beispiel 1 gebildet, mit der Ausnahme, dass anstelle des in Beispiel 1 verwendeten Epoxyweichmachers ein Benzoesäureweichmacher (Monocizer PB-10, hergestellt von DIC Corporation; Viskosität: 80 mPa·s; Gelierungsendpunkttemperatur: 100°C oder niedriger) verwendet wurde. Ein berechneter Wert des HSP-Abstands zwischen dem Weichmacher und dem verwendeten Phasenwechselmaterial betrug 4,33, eine Absorption des Weichmachers in 100 Massenteile des verwendeten Phasenwechselmaterials betrug 172 Massenteile, und die Viskosität der Beschichtungsflüssigkeit betrug 8.500 mPa·s.
(Beispiel 4)
Eine Wärmespeicherfolie wurde im Wesentlichen auf die gleiche Art wie in Beispiel 1 hergestellt, mit der Ausnahme, dass anstelle der 60 Massenteile des in Beispiel 1 verwendeten Phasenwechselmaterials 80 Massenteile eines Phasenwechselmaterials (Thermo Memory FP-25, hergestellt von Mitsubishi Paper Mills Limited; durchschnittlicher Partikeldurchmesser: 50 µm; Schmelzpunkt: 25°C) in der Form von Mikrokapseln mit einem Paraffin, das unter Verwendung einer Außenhülle aus einem Melaminharz eingekapselt war, verwendet wurde. Ein berechneter Wert des HSP-Abstands zwischen dem Weichmacher und dem verwendeten Phasenwechselmaterial betrug 22,30, eine Absorption des Weichmachers in 100 Massenteile des verwendeten Phasenwechselmaterials betrug 81 Massenteile, und die Viskosität der Beschichtungsflüssigkeit betrug 8.000 mPa·s.
(Beispiel 5)
Eine Wärmespeicherfolie wurde im Wesentlichen auf die gleiche Art wie in Beispiel 4 gebildet, mit der Ausnahme, dass anstelle des in Beispiel 4 verwendeten Epoxyweichmachers ein Polyesterweichmacher (Polycizer W-230H, hergestellt von DIC Corporation; Viskosität: 220 mPa·s; Gelierungsendpunkttemperatur: 136°C) verwendet wurde. Ein berechneter Wert des HSP-Abstands zwischen dem Weichmacher und dem verwendeten Phasenwechselmaterial betrug 23,20, eine Absorption des Weichmachers in 100 Massenteile des verwendeten Phasenwechselmaterials betrug 72 Massenteile, und die Viskosität der Beschichtungsflüssigkeit betrug 12.000 mPa·s.
(Beispiel 6)
Eine Wärmespeicherfolie wurde im Wesentlichen auf die gleiche Art wie in Beispiel 4 gebildet, mit der Ausnahme, dass anstelle des in Beispiel 4 verwendeten Epoxyweichmachers ein Benzoesäureweichmacher (Monocizer PB-10, hergestellt von DIC Corporation; Viskosität: 80 mPa·s; Gelierungsendpunkttemperatur: 100°C oder niedriger) verwendet wurde. Ein berechneter Wert des HSP-Abstands zwischen dem Weichmacher und dem verwendeten Phasenwechselmaterial betrug 17,10, ein berechneter Wert des HSP-Abstands zwischen dem Weichmacher und dem Vinylchloridharz betrug 1,4, eine Absorption des Weichmachers in 100 Massenteile des verwendeten Phasenwechselmaterials betrug 96 Massenteile, und die Viskosität der Beschichtungsflüssigkeit betrug 8.500 mPa·s.
(Vergleichsbeispiel 1)
Eine Wärmespeicherfolie wurde im Wesentlichen auf die gleiche Art wie in Beispiel 1 gebildet, mit der Ausnahme, dass anstelle des in Beispiel 1 verwendeten Epoxyweichmachers ein Trimellitsäureweichmacher (Monocizer W-705, hergestellt von DIC Corporation; Viskosität: 220 mPa·s; Gelierungsendpunkttemperatur: 143°C) verwendet wurde. Ein berechneter Wert des HSP-Abstands zwischen dem Weichmacher und dem verwendeten Phasenwechselmaterial betrug 9,07, ein berechneter Wert des HSP-Abstands zwischen dem Weichmacher und dem Vinylchloridharz betrug 4,1, eine Absorption des Weichmachers in 100 Massenteile des verwendeten Phasenwechselmaterials betrug 137 Massenteile, und die Viskosität der Beschichtungsflüssigkeit betrug 8.500 mPa·s.
Die in den Beispielen und dem Vergleichsbeispiel verwendeten Verfahren zum Bewerten der Beschichtungsflüssigkeiten und die Verfahren zum Bewerten der erhaltenen Wärmespeicherfolien sind unten gezeigt.
<Bedingungen für die Messung der Viskosität eines Weichmachers>

Messapparat: Brookfield-Viskosimeter („DVM-B type“, hergestellt von Tokyo Keiki Co., Ltd.)
Bedingungen für die Messung: Temperatur: 25°C, Nr. 2-Rotor, 30 UpM

<Bedingungen für die Messung der Viskosität einer Beschichtungsflüssigkeit>

Messapparat: Brookfield-Viskosimeter („BM type“, hergestellt von Tokyo Keiki Co., Ltd.)
Bedingungen für die Messung: Temperatur: 25°C, Nr. 4-Rotor, 12 UpM

<Weichmacherabsorption>
Eine Absorption eines Weichmachers in ein Wärmespeichermaterial wurde durch das unten beschriebene Verfahren gemäß JIS K5101-13-1 gemessen. Eine Probe, die durch Abwiegen von 1 g eines Wärmespeichermaterials erhalten wurde, wurde auf eine Glasplatte gegeben, und ein Weichmacher wurde tropfenweise aus einer Bürette zu der Probe gegeben, sodass 4 bis 5 Tropfen des Weichmachers auf einmal zugegeben wurden, und der Weichmacher wurde unter Verwendung eines Stahlspatels in die Probe eingeknetet. Dies wurde wiederholt und die tropfenweise Zugabe des Weichmachers wurde fortgeführt, bis eine feste Masse des Weichmachers und der Probe gebildet war. Danach wurde ein Tropen des Weichmachers auf einmal zugegeben und vollständig in die Masse eingeknetet, und dies wurde wiederholt, und ein Zeitpunkt, wenn die Masse eine geschmeidige Paste geworden war, wurde als ein Endpunkt bestimmt, und die Absorption an dem Endpunkt wurde als eine Absorption des Weichmachers genommen.
<Zugfestigkeit und Bruchdehnung>
Die in den Beispielen und dem Vergleichsbeispiel gebildeten Folien wurden einzeln zu einem hantelförmigen Prüfstück Nr. 2 geschnitten, und zwei Messmarkierungen wurden auf das Prüfstück gemalt, sodass der anfängliche Abstand zwischen den Messmarkierungen 20 mm betrug, um ein Testprüfstück zu bilden. Das Testprüfstück wurde auf eine Zugfestigkeitstestmaschine gesetzt und wurde bei einer Geschwindigkeit von 200 mm/min gezogen, um gebrochen zu werden, und die maximale Kraft (N), bis das Prüfstück gebrochen war, und ein Abstand zwischen den Messmarkierungen am Bruch (mm) wurden gemessen, und eine Zugfestigkeit und eine Bruchdehnung wurden aus den unten gezeigten Formeln berechnet.
Eine Zugfestigkeit TS (MPa) wurde aus der folgenden Formel berechnet. $TS = F_{m} / Wt$
F_m: Maximale Kraft (N)
W: Breite (mm) des parallelen Teils
t: Dicke (mm) des parallelen Teils
Eine Bruchdehnung E_b (%) wurde aus der folgenden Formel berechnet. $E_{b} = (L_{b} - L_{0}) / L_{0} \times 100$
L_b: Abstand zwischen den Messmarkierungen beim Bruch (mm)
L₀: Anfänglicher Abstand zwischen den Messmarkierungen (mm)
<Bewertung der Wärmespeichereigenschaften>
Die in den Beispielen und dem Vergleichsbeispiel gebildeten Folien wurden jeweils auf eine Größe mit einer Breite von 50 mm x einer Länge von 50 mm zugeschnitten und die resultierenden zwei Testprüfstücke wurden gestapelt, und ein Thermoelement wurde zwischen die Prüfstücke in der Mitte der Folie gegeben. Die Umgebungstemperatur in einer Umgebungstestmaschine wurde für 2 Stunden bei 35°C gehalten und dann über 50 Minuten auf 5°C reduziert und weiter für eine Stunde bei 5°C gehalten. In diesem Fall wurde ein Zeitraum, während dem die Temperatur in der Folie bei einer Temperatur von 28 bis 20°C gehalten wurde, gemessen, und eine Verlängerung der Zeit des Haltens der geeigneten Temperatur von der Zeit (800 Sekunden) für das Halten der Umgebungstemperatur bei 28 bis 20°C wurde berechnet, um die Eigenschaft des Haltens der geeigneten Temperatur zu bewerten. Die Bewertungskriterien sind wie unten gezeigt.

⊙: Haltezeit: + (200 Sekunden oder länger)
◯: Haltezeit: + (50 bis weniger als 200 Sekunden)
×: Haltezeit: + (weniger als 50 Sekunden)

<Bewertung des Austretens>
Die in den Beispielen und dem Vergleichsbeispiel gebildeten Folien wurden jeweils auf eine Größe mit einer Breite von 50 mm x einer Länge von 50 mm zugeschnitten, und Ölabsorbierendes Papier mit der gleichen Größe wurde zwischen den geschnittenen Folien angeordnet und sie wurden gestapelt, und das resultierende Testprüfstück wurde unter einer Belastung von 50 g/cm² in einer Umgebung bei 40°C und bei 50% RH für 15 Stunden gepresst, und die Wärmespeichermaterialkomponente, die aus der Folie austrat, wurde visuell als ein Fleck des Öl-absorbierenden Papiers bewertet. Die Bewertungskriterien sind wie unten gezeigt.

◯: Das Papier besitzt keinen Fleck.
△: Das Papier ist teilweise fleckig.
×: Das gesamte Papier ist fleckig.

<Verarbeitbarkeit durch Schneiden>
Die in den Beispielen und dem Vergleichsbeispiel gebildeten Folien wurden jeweils auf eine Größe mit einer Breite von 50 mm x einer Länge von 50 mm und Verwendung eines Schneidmessers zugeschnitten, und die resultierende geschnittene Oberfläche wurde beobachtet.

◯: Um die geschnittene Oberfläche herum ist kein Riss entstanden und die geschnittene Oberfläche ist nicht aufgeraut und in den Eckbereichen ist kein Defekt entstanden.
×: Um die geschnittene Oberfläche herum ist ein Riss entstanden oder die geschnittene Oberfläche ist aufgeraut oder in den Eckbereichen ist ein Defekt entstanden.

<Transporteigenschaften>
Eine Folie wurde auf eine Größe mit einer Breite von 30 cm x einer Länge von 30 cm zugeschnitten, und beide Enden einer Seite der geschnittenen Folie wurde gehalten, und die geschnittene Folie wurde angehoben, sodass sich die Seite auf einer geraden Linie befand, und für 30 Sekunden gehalten, und dann wurde das äußere Erscheinungsbild der Folie gemäß den unten gezeigten Kriterien bewertet.

◯: Nach dem Halten für 30 Sekunden ist kein Riss in der Folie entstanden.
×: Ein Riss ist in der Folie entstanden.

[Tabelle 1]

	Beispiel 1	Beispiel 2	Beispiel 3	Beispiel 4	Beispiel 5	Beispiel 6	Vergleichsbeispiel 1
Zugfestigkeit [MPa]	2,06	1,10	3,50	1,67	0,72	2,28	0,05
Bruchdehnung [%]	114,6	81,8	222,9	70,1	31,0	156,7	-
Wärmespeichereigenschaften	⊙	⊙	⊙	⊙	⊙	⊙	⊙
Austreten	○	○	○	○	○	○	○
Verarbeitbarkeit beim Schneiden	○	○	○	○	○	○	×
Transporteigenschaften	○	○	○	○	○	○	×

Wie aus der obigen Tabelle ersichtlich ist, waren die Wärmespeicherfolien der vorliegenden Erfindung in den Beispielen 1 bis 6 in der Lage, hervorragende Wärmespeichereigenschaften zu erreichen, und besaßen weiterhin eine hervorragende Verarbeitbarkeit beim Schneiden und hervorragende Transporteigenschaften, sodass in der Folie, die geschnitten oder transportiert wurde, kein Riss oder Defekt entstanden ist. Insbesondere die Wärmespeicherfolien in den Beispielen 1, 3, 4 und 6 hatten eine hohe Festigkeit, sodass in dem 180°-Biegetest in keiner Folie ein Riss entstanden ist. Weiterhin hatten die Wärmespeicherfolien in den Beispielen 1, 2 und 4 bis 6 eine hohe Wärmebeständigkeit, sodass, wenn die Folie in einer Umgebung bei 80°C für eine Woche stehen gelassen wurde, eine Änderung in der Masse weniger als 10% betrug. Andererseits besaß die Wärmespeicherfolie im Vergleichsbeispiel 1 eine schlechte Dehnung, sodass die Folie unmittelbar nach dem Beginn der Zugprüfung gebrochen wurde, und daher in Bezug auf die Verarbeitbarkeit beim Schneiden und die Transporteigenschaften schlecht war.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

JP 2003284939 A [0003]
JP 2009051016 A [0003]
JP 120 [0019]

Claims

Wärmespeicherfolie, die eine Harzmatrix und ein Wärmespeichermaterial, das in der Harzmatrix dispergiert ist, umfasst, wobei die Wärmespeicherfolie eine Zugfestigkeit von 0,1 MPa oder mehr und eine Bruchdehnung von 10% oder mehr, wie gemäß JIS K6251 gemessen, besitzt.
Wärmespeicherfolie nach Anspruch 1, wobei der Gehalt des Wärmespeichermaterials 10 bis 80 Massen-% beträgt.
Wärmespeicherfolie nach Anspruch 1 oder 2, die eine Dicke von 1 mm oder mehr besitzt.
Wärmespeicherfolie nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei das Wärmespeichermaterial in der Form von Mikrokapseln mit einem Phasenwechselmaterial, das in einer Harzaußenhülle enthalten ist, vorliegt.
Wärmespeicherfolie nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei die Harzmatrix ein thermoplastisches Harz enthält.
Wärmespeicherfolie nach einem der Ansprüche 1 bis 5, die einen Weichmacher enthält.
Wärmespeicherfolie nach Anspruch 6, wobei der Weichmacher ein Weichmacher ist, dessen Absorption in 100 Massenteile des Wärmespeichermaterials 30 bis 150 Massenteile beträgt.
Wärmespeicherfolie nach Anspruch 6 oder 7, wobei der Weichmacher ein Epoxyweichmacher ist.