JP2020536144A - 相変化物質を含むゲル組成物 - Google Patents

相変化物質を含むゲル組成物 Download PDF

Info

Publication number
JP2020536144A
JP2020536144A JP2020518609A JP2020518609A JP2020536144A JP 2020536144 A JP2020536144 A JP 2020536144A JP 2020518609 A JP2020518609 A JP 2020518609A JP 2020518609 A JP2020518609 A JP 2020518609A JP 2020536144 A JP2020536144 A JP 2020536144A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
composition
gelling agent
silica
gel
styrene
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
JP2020518609A
Other languages
English (en)
Other versions
JP7216721B2 (ja
Inventor
アルタイ アルタグ
アルタイ アルタグ
マリーア アウエルバッハ マルコ
マリーア アウエルバッハ マルコ
Original Assignee
クローダ インターナショナル パブリック リミティド カンパニー
クローダ インターナショナル パブリック リミティド カンパニー
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by クローダ インターナショナル パブリック リミティド カンパニー, クローダ インターナショナル パブリック リミティド カンパニー filed Critical クローダ インターナショナル パブリック リミティド カンパニー
Publication of JP2020536144A publication Critical patent/JP2020536144A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP7216721B2 publication Critical patent/JP7216721B2/ja
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09K—MATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
    • C09K5/00—Heat-transfer, heat-exchange or heat-storage materials, e.g. refrigerants; Materials for the production of heat or cold by chemical reactions other than by combustion
    • C09K5/02—Materials undergoing a change of physical state when used
    • C09K5/06—Materials undergoing a change of physical state when used the change of state being from liquid to solid or vice versa
    • C09K5/063—Materials absorbing or liberating heat during crystallisation; Heat storage materials
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J13/00—Colloid chemistry, e.g. the production of colloidal materials or their solutions, not otherwise provided for; Making microcapsules or microballoons
    • B01J13/0052—Preparation of gels
    • B01J13/0065—Preparation of gels containing an organic phase
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K3/00—Use of inorganic substances as compounding ingredients
    • C08K3/34—Silicon-containing compounds
    • C08K3/36—Silica
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K5/00—Use of organic ingredients
    • C08K5/04—Oxygen-containing compounds
    • C08K5/10—Esters; Ether-esters
    • C08K5/101—Esters; Ether-esters of monocarboxylic acids
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L25/00—Compositions of, homopolymers or copolymers of compounds having one or more unsaturated aliphatic radicals, each having only one carbon-to-carbon double bond, and at least one being terminated by an aromatic carbocyclic ring; Compositions of derivatives of such polymers
    • C08L25/02—Homopolymers or copolymers of hydrocarbons
    • C08L25/04—Homopolymers or copolymers of styrene
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L25/00—Compositions of, homopolymers or copolymers of compounds having one or more unsaturated aliphatic radicals, each having only one carbon-to-carbon double bond, and at least one being terminated by an aromatic carbocyclic ring; Compositions of derivatives of such polymers
    • C08L25/02—Homopolymers or copolymers of hydrocarbons
    • C08L25/04—Homopolymers or copolymers of styrene
    • C08L25/08—Copolymers of styrene
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L53/00—Compositions of block copolymers containing at least one sequence of a polymer obtained by reactions only involving carbon-to-carbon unsaturated bonds; Compositions of derivatives of such polymers
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61F—FILTERS IMPLANTABLE INTO BLOOD VESSELS; PROSTHESES; DEVICES PROVIDING PATENCY TO, OR PREVENTING COLLAPSING OF, TUBULAR STRUCTURES OF THE BODY, e.g. STENTS; ORTHOPAEDIC, NURSING OR CONTRACEPTIVE DEVICES; FOMENTATION; TREATMENT OR PROTECTION OF EYES OR EARS; BANDAGES, DRESSINGS OR ABSORBENT PADS; FIRST-AID KITS
    • A61F7/00—Heating or cooling appliances for medical or therapeutic treatment of the human body
    • A61F7/02—Compresses or poultices for effecting heating or cooling
    • A61F2007/0292—Compresses or poultices for effecting heating or cooling using latent heat produced or absorbed during phase change of materials, e.g. of super-cooled solutions
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61F—FILTERS IMPLANTABLE INTO BLOOD VESSELS; PROSTHESES; DEVICES PROVIDING PATENCY TO, OR PREVENTING COLLAPSING OF, TUBULAR STRUCTURES OF THE BODY, e.g. STENTS; ORTHOPAEDIC, NURSING OR CONTRACEPTIVE DEVICES; FOMENTATION; TREATMENT OR PROTECTION OF EYES OR EARS; BANDAGES, DRESSINGS OR ABSORBENT PADS; FIRST-AID KITS
    • A61F7/00—Heating or cooling appliances for medical or therapeutic treatment of the human body
    • A61F7/02—Compresses or poultices for effecting heating or cooling
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K5/00—Use of organic ingredients
    • C08K5/04—Oxygen-containing compounds
    • C08K5/05—Alcohols; Metal alcoholates
    • C08K5/053—Polyhydroxylic alcohols
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K5/00—Use of organic ingredients
    • C08K5/04—Oxygen-containing compounds
    • C08K5/09—Carboxylic acids; Metal salts thereof; Anhydrides thereof
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L2205/00—Polymer mixtures characterised by other features
    • C08L2205/24—Crystallisation aids
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/14—Thermal energy storage

Abstract

本発明は、ａ）相変化物質、ｂ）シリカ系ゲル化剤１〜１０質量％およびｃ）スチレン共重合体系ゲル化剤を含む組成物であって、組成物は、ゲル状であり、組成物中のｂ）シリカ系ゲル化剤とｃ）スチレン共重合体系ゲル化剤の質量比が０．６〜５：１の範囲にある、組成物を提供する。本発明は、また、組成物を作る方法、ならびに組成物を含む物品および製品を提供する。最後に、本発明は、１つ以上の改善された特性を有する相変化物質を含むゲル組成物を作るための、シリカ系ゲル化剤とスチレン共重合体系ゲル化剤の組み合わせの使用を提供する。【選択図】なし

Description

本発明は、ゲル状の相変化物質（ＰＣＭ）を含む組成物、前記ゲル組成物を作る方法、前記組成物を含む物品または製品、およびゲル組成物を作るためのシリカ系ゲル化剤とスチレン共重合体系ゲル化剤の組み合わせの使用に関する。
相変化物質（ＰＣＭ）は、潜熱蓄熱媒体、熱伝達媒体および／または温度調節媒体として使用され得る物質のクラスである。ＰＣＭは、多くの用途、例えば、断熱材または建築材料における蓄熱媒体として、または（例えば空気調節、冷凍または自動車用途における）加熱および冷却システムにおける熱伝達媒体として、または（例えば包装、衣類および寝具／マットレスのような温度の影響を受けやすい用途における）温度調節媒体としての用途を見つける。ＰＣＭが作動する方法は、固体から液相へのまたはその逆のＰＣＭの遷移に伴う変換のエンタルピーに基づき、その結果、エネルギーが周囲から吸収されまたは周囲に放出される。このように、ＰＣＭは、決められた範囲内で一定温度を維持するために、および／または断熱を改善するために使用することができる。
ＰＣＭの用途の１つは、建築および建設業にあり、暖房と空調の使用を減らし、かつ熱質量の低い軽量の建物の中で快適な温度を維持する可能性を提供する。他の用途としては、工業プロセスまたはエンジンのような機械類からの低品位の熱の捕獲および使用、太陽エネルギーの貯蔵、ならびに食品、人および動物のような生物、製薬材料および生物学的材料、移植臓器および繊細な電子機器を含む温度の影響を受けやすい材料の温度制御が挙げられる。
ＰＣＭの１つの相は液相であり、もう１つの相は固体であるので、ＰＣＭは漏れを回避するためにそれらの使用中に注意深い保管と封じ込めを必要とする。相変化物質を含む組成物の１つ以上の特性を改善し、その性能または封じ込めの容易さを改善する必要性が残っている。
本発明は、相変化物質を含む組成物をゲル化するためにゲル化剤の有利な組み合わせを使用することができるという出願人による認識に部分的に基づいている。理論に拘束されるものではないが、シリカ系ゲル化剤とスチレン共重合体系ゲル化剤の組み合わせは、これらのゲル化剤のゲル化効果を提供するメカニズムが異なることにより組成物に利点をもたらす。
したがって、第１の態様から見ると、本発明は、
ａ）相変化物質、
ｂ）シリカ系ゲル化剤１〜１０質量％、および
ｃ）スチレン共重合体系ゲル化剤
を含む組成物であって、組成物はゲル状であり、組成物中のｂ）シリカ系ゲル化剤とｃ）スチレン共重合体系ゲル化剤の質量比が０．６〜５：１の範囲にある、組成物を提供する。
第２の態様から見ると、本発明は、密封された容器および容器の中に含まれる第１の態様の組成物を含む物品を提供する。
第３の態様から見ると、本発明は、
ｉ）スチレン共重合体系ゲル化剤が組成物に完全に溶けることを可能にするのに十分な温度でおよび十分な時間、組成物の成分を混合する工程、および
ｉｉ）混合を止めて、組成物を静止させ、ゲルを形成させる工程
を含む第１の態様の組成物を作る方法を提供する。
第４の態様から見ると、本発明は、相変化物質を含むゲル組成物を作るための、シリカ系ゲル化剤とスチレン共重合体系ゲル化剤の組み合わせの使用であって、ゲル組成物の２５℃におけるフロー・アット・レスト（ＦＡＲ）時間が、ここで測定されたときに、比較のゲル組成物のそれの少なくとも２倍であり、ただし、比較のゲル組成物はスチレン共重合体のみからなる比較のゲル化剤を含み、そこでは、ゲル組成物中のゲル化剤の合計質量％と比較のゲル組成物中のゲル化剤の合計質量％は等しい、使用を提供する。
第５の態様から見ると、本発明は、相変化物質を含むゲル組成物を作るための、シリカ系ゲル化剤とスチレン共重合体系ゲル化剤の組み合わせの使用であって、ゲル組成物の２５℃におけるずり流動化値（ＳＴＶ）が、ここで測定されたときに、比較のゲル組成物のそれの少なくとも２倍であり、ただし、比較のゲル組成物はスチレン共重合体のみからなる比較のゲル化剤を含み、ゲル組成物中のゲル化剤の合計質量％と比較のゲル組成物中のゲル化剤の合計質量％は等しい、使用を提供する。
本発明のいかなる態様も、本発明のその態様または本発明の他の任意の態様に関して、ここに記載された特徴のいずれかを含むことができる。
ここで使用される量または範囲のいかなる上限または下限も別々に組み合わせることができることが理解されるであろう。
ここで使用するときは、「質量％」という用語は、成分がその一部である指定された物の合計質量を基準とした指定された成分の質量百分率のことをいうことが理解されるであろう。
置換基の中の炭素原子の数（例えば「Ｃ１〜Ｃ６」）を記載する場合、その数は、任意の分岐基の中に存在するものも含めて、置換基の中に存在する炭素原子の総数のことをいうことが理解されるであろう。さらに、例えば脂肪酸中の炭素原子の総数を記載する場合、これは、カルボン酸の炭素原子および任意の分岐基の中に存在するすべての炭素原子を含む炭素原子の総数のことをいう。
本発明を生成するために使用され得る化学薬品の多くは天然資源から得られる。そのような化学薬品は、典型的には、それらの天然起源に起因する化学種の混合物を含む。そのような混合物の存在により、ここで定義された様々なパラメーターは平均値であることができ、整数でなくてもよい。
成分ａ） 相変化物質（ＰＣＭ）
ＰＣＭは有機物であってもよい。ＰＣＭはポリマーであってもよいし、ポリマーでなくてもよい。好ましくは、ＰＣＭは有機物であり、かつポリマーではない。ＰＣＭは炭化水素を含まなくてもよい。ＰＣＭはアルカンを含まなくてもよい。ＰＣＭはテトラデカン、ヘキサデカンまたはオクタデカンを含まなくてもよい。
好ましくは、相変化物質は、脂肪酸、脂肪族アルコール、脂肪族アミン、脂肪酸エステル、脂肪族アルコールエステル、脂肪酸アミドおよびそれらの混合物からなる群から選ばれる。
ＰＣＭはエステルを含んでもよく、好ましくはエステルからなる。ＰＣＭは、第１のエステルと第２のエステルの混合物を含んでもよい。ＰＣＭエステルは直鎖状アルコール反応物を含んでもよい。ＰＣＭエステルは直鎖状カルボン酸反応物を含んでもよい。好ましくは、ＰＣＭエステルは直鎖状アルコール反応物と直鎖状カルボン酸反応物を含む。ＰＣＭエステルはモノアルコール反応物を含んでもよい。ＰＣＭエステルはモノカルボン酸反応物を含んでもよい。好ましくは、ＰＣＭエステルはモノアルコール反応物とモノカルボン酸反応物を含む。好ましくは、ＰＣＭは脂肪酸エステルまたは脂肪族アルコールエステルを含み、より好ましくは脂肪酸エステルを含む。ＰＣＭは、脂肪酸エステルまたは脂肪酸エステルの混合物を含んでもよく、好ましくは脂肪酸エステルまたは脂肪酸エステルの混合物からなる。
ＰＣＭは、オクタン酸メチル、デカン酸メチル、ウンデカン酸メチル、ラウリン酸メチル、ミリスチン酸メチル、パルミチン酸メチル、ステアリン酸メチル、アラキジン酸メチル、ベヘン酸メチル、オクタン酸エチル、デカン酸エチル、ウンデカン酸エチル、ラウリン酸エチル、ミリスチン酸エチル、パルミチン酸エチル、ステアリン酸エチル、アラキジン酸エチル、ベヘン酸エチルおよびそれらの混合物からなる群から選ばれてもよい。
ＰＣＭは、オクタン酸プロピル、デカン酸プロピル、ウンデカン酸プロピル、ラウリン酸プロピル、ミリスチン酸プロピル、パルミチン酸プロピル、ステアリン酸プロピル、アラキジン酸プロピル、ベヘン酸プロピル、オクタン酸ブチル、デカン酸ブチル、ウンデカン酸ブチル、ラウリン酸ブチル、ミリスチン酸ブチル、パルミチン酸ブチル、ステアリン酸ブチル、アラキジン酸ブチル、ベヘン酸ブチルおよびそれらの混合物からなる群から選ばれてもよい。
ＰＣＭは、オクタン酸ペンチル、デカン酸ペンチル、ウンデカン酸ペンチル、ラウリン酸ペンチル、ミリスチン酸ペンチル、パルミチン酸ペンチル、ステアリン酸ペンチル、アラキジン酸ペンチル、ベヘン酸ペンチル、オクタン酸ヘキシル、デカン酸ヘキシル、ウンデカン酸ヘキシル、ラウリン酸ヘキシル、ミリスチン酸ヘキシル、パルミチン酸ヘキシル、ステアリン酸ヘキシル、アラキジン酸ヘキシル、ベヘン酸ヘキシルおよびそれらの混合物からなる群から選ばれてもよい。
ＰＣＭは、オクタン酸ヘプチル、ペラルゴン酸ヘプチル、デカン酸ヘプチル、ウンデカン酸ヘプチル、ラウリン酸ヘプチル、ミリスチン酸ヘプチル、パルミチン酸ヘプチル、ステアリン酸ヘプチル、アラキジン酸ヘプチル、ベヘン酸ヘプチル、へプタン酸オクチル、オクタン酸オクチル、ペラルゴン酸オクチル、デカン酸オクチル、ウンデカン酸オクチル、ラウリン酸オクチル、ミリスチン酸オクチル、パルミチン酸オクチル、ステアリン酸オクチル、アラキジン酸オクチル、ベヘン酸オクチルおよびそれらの混合物からなる群から選ばれてもよい。
ＰＣＭは、プロピオン酸ノニル、ブタン酸ノニル、ペンタン酸ノニル、ヘキサン酸ノニル、へプタン酸ノニル、オクタン酸ノニル、ペラルゴン酸ノニル、デカン酸ノニル、ウンデカン酸ノニル、ラウリン酸ノニル、ミリスチン酸ノニル、パルミチン酸ノニル、ステアリン酸ノニル、アラキジン酸ノニル、ベヘン酸ノニル、酢酸デシル、プロピオン酸デシル、ブタン酸デシル、ペンタン酸デシル、ヘキサン酸デシル、へプタン酸デシル、オクタン酸デシル、ペラルゴン酸デシル、デカン酸デシル、ウンデカン酸デシル、ラウリン酸デシル、ミリスチン酸デシル、パルミチン酸デシル、ステアリン酸デシル、アラキジン酸デシル、ベヘン酸デシルおよびそれらの混合物からなる群から選ばれてもよい。
ＰＣＭは、ギ酸ラウリル、酢酸ラウリル、プロピオン酸ラウリル、ブタン酸ラウリル、ペンタン酸ラウリル、ヘキサン酸ラウリル、へプタン酸ラウリル、オクタン酸ラウリル、ペラルゴン酸ラウリル、デカン酸ラウリル、ウンデカン酸ラウリル、ラウリン酸ラウリル、ミリスチン酸ラウリル、パルミチン酸ラウリル、ステアリン酸ラウリル、アラキジン酸ラウリル、ベヘン酸ラウリルおよびそれらの混合物からなる群から選ばれてもよい。
ＰＣＭは、ギ酸ミリスチル、酢酸ミリスチル、プロピオン酸ミリスチル、ブタン酸ミリスチル、ペンタン酸ミリスチル、ヘキサン酸ミリスチル、へプタン酸ミリスチル、オクタン酸ミリスチル、ペラルゴン酸ミリスチル、デカン酸ミリスチル、ウンデカン酸ミリスチル、ラウリン酸ミリスチル、ミリスチン酸ミリスチル、パルミチン酸ミリスチル、ステアリン酸ミリスチル、アラキジン酸ミリスチル、ベヘン酸ミリスチルおよびそれらの混合物からなる群から選ばれてもよい。
ＰＣＭは、ギ酸セチル、酢酸セチル、プロピオン酸セチル、ブタン酸セチル、ペンタン酸セチル、ヘキサン酸セチル、へプタン酸セチル、オクタン酸セチル、ペラルゴン酸セチル、デカン酸セチル、ウンデカン酸セチル、ラウリン酸セチル、ミリスチン酸セチル、パルミチン酸セチル、ステアリン酸セチル、アラキジン酸セチル、ベヘン酸セチルおよびそれらの混合物からなる群から選ばれてもよい。
ＰＣＭは、ギ酸ステアリル、酢酸ステアリル、プロピオン酸ステアリル、ブタン酸ステアリル、ペンタン酸ステアリル、ヘキサン酸ステアリル、へプタン酸ステアリル、オクタン酸ステアリル、ペラルゴン酸ステアリル、デカン酸ステアリル、ウンデカン酸ステアリル、ラウリン酸ステアリル、ミリスチン酸ステアリル、パルミチン酸ステアリル、ステアリン酸ステアリル、アラキジン酸ステアリル、ベヘン酸ステアリルおよびそれらの混合物からなる群から選ばれてもよい。
ＰＣＭは、デカン酸ブチル、ラウリン酸メチル、ラウリン酸オクチル、ラウリン酸ラウリル、ペラルゴン酸ラウリル、ミリスチン酸オクチル、ペラルゴン酸ミリスチル、ラウリン酸ノニル、ミリスチン酸メチル、ラウリン酸デシル、パルミチン酸オクチル、カプリン酸ラウリル、オクタン酸セチル、パルミチン酸メチル、ステアリン酸メチル、ラウリン酸ラウリル、ステアリン酸オクチル、パルミチン酸デシル、ペラルゴン酸ステアリル、ミリスチン酸ラウリル、ステアリン酸デシル、カプリン酸ステアリル、パルミチン酸セチル、ベヘン酸ベヘニルおよびそれらの混合物からなる群から選ばれてもよい。
成分ｂ） シリカ系ゲル化剤
シリカ系ゲル化剤は１つ以上の種類のシリカを含んでもよい。シリカ系ゲル化剤はポリマーシリカ、ヒュームドシリカおよび／または沈降シリカを含んでもよい。シリカ系ゲル化剤は親水性シリカおよび／または疎水性シリカを含んでもよい。
本発明において有用なシリカは、ポリマーシリカ、沈降シリカ、ヒュームドシリカ、コロイド状シリカおよび／またはサーマルシリカである。これらの合成シリカは非晶質であってもよい。好ましいシリカは疎水性および親水性ヒュームドシリカならびにそれらの混合物を含む。好ましくは、シリカ系ゲル化剤はヒュームドシリカである。
商業上入手可能なヒュームドシリカの例としては、Ａｅｒｏｓｉｌ（登録商標）シリーズ（エボニック社（Evonik Corporation）、ニュージャージー州パーシパニー（Parsippany））およびＣａｂ−Ｏ−Ｓｉｌ（登録商標）シリーズ（キャボット社（Cabot Corporation）、マサチューセッツ州ビレリカ（Billerica））およびＨＤＫ（登録商標）シリーズ（ワッカー・ケミカル社（Wacker Chemical Corporation）、ミシガン州エイドリアン（Adrian））製品種目が挙げられる。
ここに記載されるシリカの粒子サイズはレーザー回折によって決定されるようなメジアン粒子径（ｄ５０）を示す。ヒュームドシリカ粒子は一般に沈降シリカより小さいが、それは１０μｍよりはるかに大きい凝集体を形成することができるので、必ずしもそうとは限らない。より小さな粒子サイズを有し、表面積が増加したシリカは、一般に増加した増粘能力を有する。ヒュームドシリカと沈降シリカの主な違いの１つは、沈降シリカの表面により高い密度のシラノール基が存在することである。
様々な粒子サイズのシリカが本発明に有用である。有用なシリカ粒子サイズとしては、約０．０１μｍ〜約２００μｍ、約０．０１μｍ〜約１００μｍ、約０．０１μｍ〜約６０μｍ、約０．１μｍ〜約２００μｍ、約０．１μｍ〜約１００μｍ、約０．１μｍ〜約６０μｍ、約０．５μｍ〜約２００μｍ、約０．５μｍ〜約１００μｍ、約０．５μｍ〜約６０μｍ、約１μｍ〜約２００μｍ、約１μｍ〜約１００μｍ、約１μｍ〜約６０μｍが挙げられる。
成分ｃ） スチレン共重合体系ゲル化剤
スチレン共重合体系ゲル化剤は、少なくとも１種のスチレン（Ｓ）とポリオレフィンの共重合体を含んでもよい。ポリオレフィンはエチレン−プロピレン（ＥＰ）またはエチレン−ブチレン（ＥＢ）であってもよい。スチレン共重合体はジブロックおよび／またはトリブロック共重合体を含んでもよい。トリブロック共重合体は、鎖の両端に（ポリ）スチレン（Ｓ）ブロックおよび中間に（ポリ）エチレン−プロピレン（ＥＰ）または（ポリ）エチレン−ブチレン（ＥＢ）ブロックを有してもよく、一方、ジブロック構造は鎖の一方の端のみにスチレンブロックを有する。スチレンは、また、ポリオレフィンブロックの中に組込まれてもよい。
スチレン共重合体は、スチレンがポリオレフィンブロックの中に組込まれた、またはスチレンがポリオレフィンブロックの中に組込まれていない、ＳＥＰ、ＳＥＢ、ＳＥＰＳもしくはＳＥＢＳ共重合体またはそれらの混合物を含んでもよい。好ましくは、スチレン共重合体系ゲル化剤は、スチレン−（エチレン−プロピレン）−スチレン（ＳＥＰＳ）トリブロック共重合体、スチレン−（エチレン−ブチレン）−スチレン（ＳＥＢＳ）トリブロック共重合体およびそれらの混合物から選ばれる。好ましくは、スチレン共重合体はポリオレフィンブロックの中に組込まれたスチレンを有する。
スチレン共重合体は、ジブロック、トリブロック、星形またはアーム構造を有するＫｒａｔｏｎ Ｇ、Ｋｒａｔｏｎ Ｄ、Ｋｒａｔｏｎ Ａ共重合体という商品名でクレイトン社（Kraton Corporation）から入手可能であり得る。Ｋｒａｔｏｎ Ｇシリーズはポリオレフィンブロックの中にスチレンが組込まれていないが、Ｋｒａｔｏｎ Ａシリーズはポリオレフィンブロックの中にスチレンが組込まれていることが理解される。スチレン共重合体はＳｅｐｔｏｎという商品名でクラレアメリカ社（Kuraray America, Inc.）から入手可能であり得る。
スチレン共重合体は、上記のポリマーの混合物を含んでもよい。
共重合体のスチレンブロックは、ＰＣＭ組成物においてミクロ相分離ドメインを形成し、３次元構造上の架橋点として機能してもよい。ポリオレフィンブロックは、ＰＣＭに部分的に溶解し、物質を取り込んでもよい。スチレン共重合体は、好ましくは、より密度の高い架橋点を形成する高分子量トリブロック共重合体を含む。前記の共重合体の種類の中で、ポリオレフィンブロックに一体化されたスチレンブロックを含むＫｒａｔｏｎ Ａポリマーは、ゲル化に特に有利であることが見いだされた。
オプション成分ｄ） ジオール
組成物は、さらに０．０５〜１０質量％のジオールを含んでもよい。組成物は、少なくとも０．１質量％のジオールを含んでもよく、好ましくは少なくとも０．１５質量％、より好ましくは少なくとも０．２質量％、特に好ましくは少なくとも０．２５質量％のジオールを含んでもよい。組成物は、多くとも１０質量％のジオールを含んでもよく、好ましくは多くとも８質量％、より好ましくは多くとも６質量％、特に好ましくは多くとも４質量％、望ましくは多くとも２質量％のジオールを含んでもよい。
ジオールは有利にシリカ系ゲル化剤と相互作用し、シリカの内部ネットワークを強化することができる。ジオールは、特に２５℃より高い温度において、組成物の粘度を増加させることができる。ジオールは、２５℃〜８０℃、好ましくは２５℃〜６０℃、より好ましくは２５℃〜４０℃の温度範囲において、組成物の粘度の低下を減少または防止することができる。
好ましくは、ジオールは、アルキレングリコール、ポリアルキレングリコール、ポリオキシアルキレン共重合体およびそれらの混合物から選ばれる。
ジオールは、好ましくはポリエチレングリコールであり、より好ましくは２００〜１０００の範囲内の分子量を有するポリエチレングリコールすなわちＰＥＧ１０００〜ＰＥＧ２００である。
他のオプション成分
ＰＣＭの過冷却を防ぐために、組成物中に核剤を含めてもよい。核剤はＰＣＭより高い融点を有していてもよい。核剤は有機物であってもよいし無機物であってもよく、好ましくは有機物である。核剤は、脂肪酸、脂肪族アルコール、脂肪族アミン、脂肪酸エステル、モノグリセリド、ジグリセリドおよびトリグリセリド、ポリエーテルおよびそれらの混合物から選ばれてもよく、好ましくは、脂肪酸、脂肪族アルコール、脂肪族アミン、脂肪酸エステルおよびそれらの混合物から選ばれてもよい。核剤はワックスであってもよい。核剤は、ベヘン酸ベヘニル、ラウリン酸、ミリスチン酸、パルミチン酸、ステアリン酸、アラキジン酸、ベヘン酸、ステアリルアルコール、ステアルアミド、スクアランワックス、蜜蝋、モンタンワックス、石油ワックス、ミクロクリスタンワックス、ポリエチレンワックス、珪藻土、グラファイト、リン酸二水素カリウム、硫酸カルシウムおよびそれらの混合物から選ばれてもよい。核剤は、ＰＣＭの融点より少なくとも１０℃高い融点を有していてもよく、好ましくは少なくとも１５℃高い、特に好ましくは少なくとも２０℃高い、望ましくは少なくとも３０℃高い融点を有していてもよい。核剤は、ＰＣＭの融点より多くとも１００℃高い融点を有していてもよく、好ましくは多くとも５０℃高い融点を有していてもよい。
ＰＣＭ組成物の熱的に誘導される分解または異性化を防止または遅延させるために、熱安定剤が必要とされる場合がある。特に、熱安定剤は、エステルの熱的に誘導される分解または異性化から生じる、より低い分子量の生成物または異性体の生成を防止または遅延させることができる。熱安定剤は、亜リン酸エステル、亜ホスホン酸エステル、リン酸エステルおよびそれらの混合物から選ばれてもよい。
ＰＣＭ組成物の酸化を防止または遅延させるために、酸化防止剤が必要とされる場合がある。特に、酸化防止剤は、エステルと大気の酸素または酸素フリーラジカルとの反応から生じる生成物の生成を防止または遅延させることができ、生成物としては、例えば、アルコール、アルデヒド、酸、過酸化物または水を挙げることができる。酸化防止剤は、フェノール系酸化防止剤、立体障害フェノール系酸化防止剤、チオエーテル系酸化防止剤、アミン系酸化防止剤およびそれらの混合物から選ばれてもよい。
火災安全の目的のためにまたはＰＣＭ組成物のいくつかの用途に対する火災安全規則に従うために、難燃剤が必要とされる場合がある。難燃剤は、ハロゲン化炭化水素、リン酸エステルおよびそれらの混合物から選ばれてもよい。難燃剤は、クロロパラフィン、ブロモオクタデカン、ブロモペンタデカン、ブロモノナデカン、ブロモエイコサン、ブロモドコサンおよびそれらの混合物から選ばれてもよい。他の可能な難燃剤はビス（ペンタブロモフェニル）オキシドまたはビス（テトラブロモフェニル）オキシドが挙げられる。
熱伝達促進剤が組成物に含まれていてもよい。熱伝達促進剤は、黒鉛、金属および金属酸化物の粒子および／または粉末から選ばれてもよい。
組成物中の成分の量および割合
本発明の組成物は、少なくとも５０質量％のＰＣＭを含んでもよく、好ましくは少なくとも６０質量％、より好ましくは少なくとも７０質量％、特に好ましくは少なくとも８０質量％、望ましくは少なくとも８５質量％、特に好ましくは少なくとも９０質量％のＰＣＭを含んでもよい。
組成物は１〜１０質量％のシリカ系ゲル化剤を含む。組成物は、少なくとも１．５質量％のシリカ系ゲル化剤を含んでもよく、好ましくは少なくとも２質量％、より好ましくは少なくとも３質量％、特に好ましくは少なくとも４質量％のシリカ系ゲル化剤を含んでもよい。組成物は、多くとも９質量％のシリカ系ゲル化剤を含んでもよく、好ましくは多くとも８質量％、より好ましくは多くとも７質量％、特に好ましくは多くとも６質量％のシリカ系ゲル化剤を含んでもよい。
組成物中のｂ）シリカ系ゲル化剤とｃ）スチレン共重合体系ゲル化剤の質量比は、０．６〜５：１の範囲にある。この質量比の範囲は、シリカ系ゲル化剤によって提供されるシリカ内部ネットワークの存在とスチレン共重合体系ゲル化剤によって提供されるスチレン共重合体内部ネットワークの存在の有利な組み合わせを提供し得る。この質量比の範囲内でのこれらの内部ネットワークの異なる特性の組み合わせは、組成物に有益な特性を提供することができる。理論に拘束されるものではないが、０．６：１より低い質量比は、スチレン共重合体のより高い濃度がシリカ内部ネットワークの効果を低減する結果をもたらす可能性があり、５：１より高い質量比は、シリカのより高い濃度がスチレン共重合体内部ネットワークの効果を低減する結果をもたらす可能性がある。
組成物中のｂ）シリカ系ゲル化剤とｃ）スチレン共重合体系ゲル化剤の質量比は、少なくとも０．８：１であってもよく、好ましくは少なくとも１：１、より好ましくは少なくとも１．２：１、特に好ましくは少なくとも１．４：１、望ましくは少なくとも１．５：１であってもよい。組成物中のｂ）シリカ系ゲル化剤とｃ）スチレン共重合体系ゲル化剤の質量比は、多くとも４．５：１であってもよく、好ましくは多くとも４：１、より好ましくは多くとも３．５：１、特に好ましくは多くとも３：１、望ましくは多くとも２．５：１であってもよい。
組成物は、少なくとも０．２質量％のスチレン共重合体系ゲル化剤を含んでもよく、好ましくは少なくとも０．６質量％、より好ましくは少なくとも１質量％、特に好ましくは少なくとも２質量％のスチレン共重合体系ゲル化剤を含んでもよい。組成物は、多くとも１６質量％のスチレン共重合体系ゲル化剤を含んでもよく、好ましくは多くとも１２質量％、より好ましくは多くとも８質量％、特に好ましくは多くとも６質量％、望ましくは多くとも４質量％のスチレン共重合体系ゲル化剤を含んでもよい。
組成物は、少なくとも０．１質量％の核剤を含んでもよく、好ましくは少なくとも１質量％、特に好ましくは少なくとも２質量％の核剤を含んでもよい。組成物は、多くとも１０質量％の核剤を含んでもよく、好ましくは多くとも８質量％、特に好ましくは多くとも６質量％、望ましくは多くとも４質量％の核剤を含んでもよい。
組成物は、少なくとも０．１質量％の熱安定剤を含んでもよく、好ましくは少なくとも１質量％、特に好ましくは少なくとも２質量％の熱安定剤を含んでもよい。組成物は、多くとも１０質量％の熱安定剤を含んでもよく、好ましくは多くとも８質量％、特に好ましくは多くとも６質量％、望ましくは多くとも４質量％の熱安定剤を含んでもよい。
組成物は、少なくとも０．１質量％の酸化防止剤を含んでもよく、好ましくは少なくとも１質量％、特に好ましくは少なくとも２質量％の酸化防止剤を含んでもよい。組成物は、多くとも１０質量％の酸化防止剤を含んでもよく、好ましくは多くとも８質量％、特に好ましくは多くとも６質量％、望ましくは多くとも４質量％の酸化防止剤を含んでもよい。
組成物は、少なくとも０．１質量％の難燃剤を含んでもよく、好ましくは少なくとも１質量％、特に好ましくは少なくとも２質量％の難燃剤を含んでもよい。組成物は、多くとも１０質量％の難燃剤を含んでもよく、好ましくは多くとも８質量％、特に好ましくは多くとも６質量％、望ましくは多くとも４質量％の難燃剤を含んでもよい。
組成物は、少なくとも０．１質量％の熱伝達促進剤を含んでもよく、好ましくは少なくとも１質量％、特に好ましくは少なくとも２質量％の熱伝達促進剤を含んでもよい。組成物は、多くとも１０質量％の熱伝達促進剤を含んでもよく、好ましくは多くとも８質量％、特に好ましくは多くとも６質量％、望ましくは多くとも４質量％の熱伝達促進剤を含んでもよい。
組成物の特性
組成物はゲル状である。組成物はゲルであってもよく、好ましくは形態安定性ゲルであってもよい。ゲルはゲル化剤によって提供される少なくとも１つの内部ネットワークを含んでもよい。内部ネットワークがゲルを構成してもよい。ゲルは、シリカ系ゲル化剤によって提供されるシリカ内部ネットワークおよびスチレン共重合体系ゲル化剤によって提供されるスチレン共重合体内部ネットワークを含んでもよい。組成物は非ニュートン流体であってもよい。組成物はずり流動化性であってもよい。
組成物は基準温度におけるずり流動化値（ＳＴＶ）を有していてもよく、それは次式で計算することができる。
ＳＴＶ＝０．２ｓ−１での粘度／５９ｓ−１での粘度
ただし、粘度は、４０ｍｍステンレス鋼平行プレートジオメトリーを備えたティー・エイ・インスツルメント（TA Instruments）製ＤＨＲ−２レオメーターで基準温度で測定する。
組成物は、２５℃におけるＳＴＶが少なくとも２０、好ましくは少なくとも４０、好ましくは少なくとも６０、特に好ましくは少なくとも８０、望ましくは少なくとも１００であってもよい。組成物は、２５℃におけるＳＴＶが多くとも５００であってもよく、好ましくは多くとも４００、より好ましくは多くとも３００であってもよい。
組成物は、４０℃におけるＳＴＶが少なくとも２０であってもよく、好ましくは少なくとも４０、より好ましくは少なくとも６０、特に好ましくは少なくとも８０、望ましくは少なくとも１００であってもよい。組成物は、２５℃におけるＳＴＶが多くとも５００であってもよく、好ましくは多くとも４００であってもよい。
組成物は基準温度におけるフロー・アット・レスト（ＦＡＲ）を有することができ、それは、直径０．９ｃｍの円形の下部（出口）開口部および直径６．８ｃｍの円形の上部（入口）開口部および５ｃｍの高さを有するプラスチックの円錐形の漏斗に、ある量の組成物を入れることによって測定することができる。ＦＡＲは試料の８５質量％が出口開口部を通って流出するのにかかった時間である。
組成物は、２５℃におけるＦＡＲが少なくとも３０分であってもよく、好ましくは少なくとも６０分、より好ましくは少なくとも２時間、特に好ましくは少なくとも４時間、望ましくは少なくとも１２時間、特に好ましくは少なくとも２０時間であってもよい。
組成物は、４０℃におけるＦＡＲが少なくとも３０分であってもよく、好ましくは少なくとも６０分、より好ましくは少なくとも２時間、特に好ましくは少なくとも４時間、望ましくは少なくとも１２時間、特に好ましくは少なくとも２０時間であってもよい。
組成物中のｂ）シリカ系ゲル化剤とｃ）スチレン共重合体系ゲル化剤の質量比は、ＰＣＭの熱的性質および組成物のレオロジー特性に影響を与える可能性がある。ゲル化剤の量によって影響を受けるＰＣＭの熱的性質には、過冷却および潜熱が含まれ得る。理論に拘束されるものではないが、過剰のスチレン共重合体系ゲル化剤（すなわち０．６：１未満のシリカ系ゲル化剤の質量比）は、ＰＣＭの結晶構造に干渉し、減少した潜熱および著しい過冷却に結びつく可能性がある。シリカ系ゲル化剤の存在はそのような熱的欠点を防ぎ、望ましい熱的性質をもたらすことができる。
いくつかのＰＣＭの用途においては、組成物が、静止状態で、すなわち外部剪断応力が加えられていないとき、固体のような挙動を示すことが望まれる。シリカ系ゲル化剤が存在しない場合、スチレン共重合体系ゲル化剤のみの存在は、適度な温度でさえ、組成物が自重によりゆっくりと流動するのを許す可能性があるので、このレオロジー挙動を達成するのは難しい。そのような挙動は、ＰＣＭが容器に詰められる多くの用途において望ましくない。そのようなフロー・アット・レストは、本発明のゲル化剤の組み合わせによって止めることができる。さらに、本発明のゲル化剤の質量比を使用することによって、同じ固体のような挙動が比較的高い温度でさえ得ることができる。
組成物を含む物品
１つの態様では、本発明は、密封された容器および容器の中に含まれる本発明の組成物を含む物品を提供する。組成物のゲル特性は、容器がその他の必要なもの（すなわち、容器はより重要ではないかもしれない）よりも薄いおよび／または透過性の低い壁を有することを可能にしてもよく、または容器は異なる（例えばより安価な）材料または密封方法で作られてもよい。
容器は金属で作られていてもよいし、プラスチックで作られていてもよく、好ましくはプラスチックで作られていてもよい。容器は、ポリアミド、ポリアミン、ポリイミド、ポリアクリル、ポリカーボネート、ポリジエン、ポリエポキシド、ポリエステル、ポリエーテル、ポリフルオロカーボン、ホルムアルデヒド重合体、天然の重合体、ポリオレフィン、フッ素化ポリオレフィン、ポリフェニレン、ケイ素含有重合体、ポリウレタン、ポリビニル、ポリアセタール、ポリアクリレートならびにそれらの共重合体および混合物から選ばれるプラスチックで作られていてもよい。好ましくは、プラスチックは、ポリオレフィン、ポリビニル、ポリエステルならびにそれらの共重合体および混合物から選ばれる。容器は、鋼鉄、アルミニウム、チタン、青銅、銅、銀、マグネシウムおよびそれらの合金から選ばれる金属で作られていてもよく、好ましくは金属はアルミニウムおよびその合金から選ばれる。
容器は堅くてもよいし、可撓性であってもよい。容器はロッド、パウチまたはパネルであってもよく、好ましくはパウチまたはパネルであってもよい。好ましくは、容器は可撓性のパウチである。容器は堅いパネルであってもよい。
組成物を含む製品
本発明の組成物は、織物製品（例えば衣料品）、発泡体製品（例えばマットレス）、包装製品（例えば熱に弱い物質のための容器）、電子製品（例えばプリント回路板、マイクロチップ、ＣＰＵまたは電池）、自動車システム（例えば乗り物エンジン部品）、冷却システム（例えば冷蔵庫または冷凍庫）、暖房・換気・空調（ＨＶＡＣ）システムまたは建設資材に組込まれてもよい。
本発明の１つの態様では、本発明の組成物を含む織物製品、発泡体製品、医療製品、電子製品、包装製品、自動車システム、冷却システム、ＨＶＡＣシステムまたは建設資材が提供される。
方法
１つの態様では、本発明は、次の工程を含む本発明の組成物を作る方法を提供する。
ｉ）スチレン共重合体系ゲル化剤を組成物に完全に溶解させるのに十分な温度で十分な時間、組成物の成分を混合する工程、および
ｉｉ）混合を止めて、組成物を静止させゲルを形成させる工程。
工程ｉ）は均一な組成物、好ましくは均質な組成物を生成することができる。工程ｉｉ）は均一な組成物、好ましくは均質な組成物を生成することができる。
工程ｉ）は加熱を含んでもよい。工程ｉ）の温度は、少なくとも２０℃、好ましくは少なくとも３０℃、より好ましくは少なくとも５０℃、さらに好ましくは少なくとも７０℃、特に好ましくは少なくとも９０℃であってもよい。工程ｉ）の温度は、多くとも１６０℃、好ましくは多くとも１４０℃、より好ましくは多くとも１２０℃、特に好ましくは多くとも１１０℃であってもよい。
工程ｉ）の継続時間は、少なくとも３０分、好ましくは少なくとも４０分、より好ましくは少なくとも６０分、特に好ましくは少なくとも８０分であってもよい。工程ｉ）の継続時間は、多くとも２４時間、好ましくは多くとも１５時間、より好ましくは多くとも１０時間、特に好ましくは多くとも６時間であってもよい。
混合は攪拌によってもよい。攪拌は、少なくとも１００ｒｐｍ、好ましくは少なくとも２００ｒｐｍ、より好ましくは少なくとも３００ｒｐｍ、特に好ましくは少なくとも４００ｒｐｍの速度で攪拌してもよい。攪拌は、多くとも１５００ｒｐｍ、より好ましくは多くとも１３００ｒｐｍの速度で攪拌してもよい。
工程ｉｉ）は加熱を止めることを含むことができる。工程ｉｉ）の温度は周囲温度であってもよい。工程ｉ）の温度は少なくとも２０℃であってもよい。工程ｉ）の温度は、多くとも８０℃、好ましくは多くとも６０℃、より好ましくは多くとも４０℃、特に好ましくは多くとも３０℃であってもよい。
工程ｉｉ）の継続時間は、少なくとも３０分、好ましくは少なくとも４０分、より好ましくは少なくとも６０分、特に好ましくは少なくとも８０分であってもよい。工程ｉｉ）の継続時間は、多くとも４８時間、好ましくは多くとも２４時間、より好ましくは多くとも１５時間、特に好ましくは多くとも１０時間であってもよい。
使用
１つの態様では、本発明は、相変化物質を含むゲル組成物を作るための、シリカ系ゲル化剤とスチレン共重合体系ゲル化剤の組み合わせの使用であって、ゲル組成物の２５℃におけるフロー・アット・レスト（ＦＡＲ）時間が、ここで測定されたときに、比較のゲル組成物のそれの少なくとも２倍であり、ただし、比較のゲル組成物はスチレン共重合体のみからなる比較のゲル化剤を含み、ゲル組成物中のゲル化剤の合計質量％と比較のゲル組成物中のゲル化剤の合計質量％は等しい、使用を提供する。
ゲル組成物の２５℃におけるＦＡＲ時間は、比較のゲル組成物のそれの少なくとも４倍、好ましくは少なくとも６倍、より好ましくは少なくとも８倍、特に好ましくは少なくとも１０倍であってもよい。
ゲル組成物の４０℃におけるＦＡＲ時間は、比較のゲル組成物のそれの少なくとも４倍、好ましくは少なくとも６倍、より好ましくは少なくとも８倍、特に好ましくは少なくとも１０倍であってもよい。
もう１つの態様では、本発明は、相変化物質を含むゲル組成物を作るための、シリカ系ゲル化剤とスチレン共重合体系ゲル化剤の組み合わせの使用であって、ゲル組成物の２５℃におけるずり流動化値（ＳＴＶ）が、ここで測定されたときに、比較のゲル組成物のそれの少なくとも２倍であり、ただし、比較のゲル組成物はスチレン共重合体のみからなる比較のゲル化剤を含み、ゲル組成物中のゲル化剤の合計質量％と比較のゲル組成物中のゲル化剤の合計質量％は等しい、使用を提供する。
ゲル組成物の２５℃におけるＳＴＶは、比較のゲル組成物のそれの少なくとも４倍、好ましくは少なくとも６倍、より好ましくは少なくとも８倍、特に好ましくは少なくとも１０倍であってもよい。
ゲル組成物の４０℃におけるＳＴＶは、比較のゲル組成物のそれの少なくとも４倍、好ましくは少なくとも６倍、より好ましくは少なくとも８倍、特に好ましくは少なくとも１０倍であってもよい。
本発明を以下の非限定的な実施例によって例証する。
ここに記載されるすべての試験および物理的パラメーターは、本明細書に別段の定めがない限り、または参照される試験方法および手順において別段の定めがない限り、大気圧および室温（すなわち約２５℃）で決定されたことが理解されるであろう。別段の定めがない限り、部およびパーセントはすべて質量基準で示される。すべてのレオロジー測定は、試料作成後、試料を少なくとも１日間静置した後に行なった。
試験方法
この明細書においては、以下の試験方法を使用した。
（ｉ）フロー・アット・レスト（ＦＡＲ）は、直径０．９ｃｍの円形の下部（出口）開口部および直径６．８ｃｍの円形の上部（入口）開口部および５ｃｍの高さを有するプラスチックの円錐形の漏斗に、ある量の試料を入れることによって測定した。試料の８５質量％が出口開口部を通って流出するのにかかった時間を測定し、それをＦＡＲとした。実験は２５℃および４０℃で行なった。
（ｉｉ）示差走査熱量測定法（ＤＳＣ）は、メトラー・トレド（Mettler-Toledo）によって提供されたＭｅｔｔｌｅｒ−Ｔｏｌｅｄｏマシン（モジュールＤＳＣ８２２−ＬＴ ａｎｄ ３＋）および制御・分析ソフトウェアを使用して行なった。ＤＳＣは、例えば融点、結晶化点および潜熱を測定するために使用することができる。
（ｉｉｉ）試料のレオロジー特性は、ティー・エイ・インスツルメント（TA Instruments）からのＤＨＲ−２レオメーターで測定した。せん断速度掃引測定は、４０ｍｍのステンレス鋼平行プレートジオメトリーで２５℃および４０℃で行なった。
純粋なＰＣＭ−対照
純粋なＣｒｏｄａＴｈｅｒｍ ６．５（クローダ・ヨーロッパ社（Croda Europe Limited）製）（脂肪酸エステルＰＣＭ）の試料を、対照試料として使用した。それは、融点が６．８４℃であり、室温（すなわち約２５℃）では液体の状態である。
例１−比較
９１．７質量％のＣｒｏｄａＴｈｅｒｍ ６．５および８．３質量％のＫｒａｔｏｎ Ａ１５３５（クレイトン社（Kraton Corporation）製）を含む比較試料ゲルを、以下の工程によって作った。
１）ＣｒｏｄａＴｈｅｒｍ ６．５を、ビーカーの中で５００ｒｐｍでオーバーヘッドスターラーで攪拌しながら１００℃に加熱する。
２）攪拌速度を７５０ｒｐｍに設定し、Ｋｒａｔｏｎ Ａ１５３５を４０分間かけて添加する。
３）Ｋｒａｔｏｎをすべて添加したら、混合物をさらに４０分間攪拌して、組成物を完全に均質化する。
４）攪拌を止め、組成物を放置して、冷却し、ゲルを形成する。
実施例２
ａ）９１．７質量％のＣｒｏｄａＴｈｅｒｍ ６．５、
ｂ）５．３質量％の親水性ヒュームドシリカ、および
ｃ）３質量％のＫｒａｔｏｎ Ａ１５３５を含む試料ゲル
を、例１で説明した手順に従い、かつ工程１）と工程２）の間に以下の工程を加えることによって作った。
１ａ）攪拌速度を１２００ｒｐｍに上げながら、親水性ヒュームドシリカを徐々に添加する。
１ｂ）シリカをすべて添加したら、混合物をさらに５分間攪拌する。
実施例３
ａ）９１．２質量％のＣｒｏｄａＴｈｅｒｍ ６．５および０．５質量％の核剤、
ｂ）５質量％の親水性ヒュームドシリカ、
ｃ）３質量％のＫｒａｔｏｎ Ａ１５３５、および
ｄ）０．３質量％のＰＥＧ４００（ポリエチレングリコール）
を含む試料ゲルを、実施例２で説明した手順に従い、かつ工程３の後に以下の工程を加えることによって作った。
３ａ）攪拌速度を６００ｒｐｍに設定し、ＰＥＧ４００を１滴ずつ添加する。
実施例４
上記の試料をここに定義した試験方法を使用して試験した。試料の試験から得られた結果を、下記の表１に示す。
Figure 2020536144
例１〜３において、組成物中のゲル化剤の合計質量％は、適切な比較を行うために、一定かつ均等に保たれている。
本発明の実施例２および３におけるゲル化剤の組み合わせは、結晶化温度の低下の減少および均一な融解ピークなどの熱的性質において、比較例１よりも明らかな利点を実証している。
すべての実施例において使用されたゲル化剤は、純粋なＰＣＭと比較したとき、粘度を増加させる。さらに、実施例２および３の本発明の組成物は、２５℃でさえ顕著なずり流動化を示す。これは、実施例２および３のずり流動化値（ＳＴＶ）結果を例１と比較することによって分かることができる。低温での高いずり流動化は、材料を加工する多くの製造者にとって、特に興味深い。
多くのＰＣＭ用途において、包装材料が使用中にまたは輸送中に偶発的に穴をあけられたときに、ＰＣＭ組成物が流出するのを防ぐことが望ましい。フロー・アット・レスト（ＦＡＲ）試験結果は、例１と比較したとき、この点で、実施例２および３の利点を示す。４０℃でさえ、実施例２および実施例３の組成物は、例１と異なり、オリフィスを通って流出しない。
上記の実施形態は単に例として記載されたものであり、本発明は上記の実施形態の詳細に限定されるべきではないことが理解されるべきである。多くの変更が可能である。
組成物は、４０℃におけるＳＴＶが少なくとも２０であってもよく、好ましくは少なくとも４０、より好ましくは少なくとも６０、特に好ましくは少なくとも８０、望ましくは少なくとも１００であってもよい。組成物は、４０℃におけるＳＴＶが多くとも５００であってもよく、好ましくは多くとも４００であってもよい。
組成物中のｂ）シリカ系ゲル化剤とｃ）スチレン共重合体系ゲル化剤の質量比は、ＰＣＭの熱的性質および組成物のレオロジー特性に影響を与える可能性がある。ゲル化剤の量によって影響を受けるＰＣＭの熱的性質には、過冷却および潜熱が含まれ得る。理論に拘束されるものではないが、過剰のスチレン共重合体系ゲル化剤（すなわち０．６：１未満のシリカ系ゲル化剤：スチレン共重合体系ゲル化剤の質量比）は、ＰＣＭの結晶構造に干渉し、減少した潜熱および著しい過冷却に結びつく可能性がある。シリカ系ゲル化剤の存在はそのような熱的欠点を防ぎ、望ましい熱的性質をもたらすことができる。
工程ｉｉ）は加熱を止めることを含むことができる。工程ｉｉ）の温度は周囲温度であってもよい。工程ｉｉ）の温度は少なくとも２０℃であってもよい。工程ｉｉ）の温度は、多くとも８０℃、好ましくは多くとも６０℃、より好ましくは多くとも４０℃、特に好ましくは多くとも３０℃であってもよい。

Claims (16)

  1. ａ）相変化物質、
    ｂ）シリカ系ゲル化剤１〜１０質量％、および
    ｃ）スチレン共重合体系ゲル化剤
    を含む組成物であって、組成物はゲル状であり、組成物中のｂ）シリカ系ゲル化剤とｃ）スチレン共重合体系ゲル化剤の質量比が０．６〜５：１の範囲にある、組成物。
  2. 相変化物質が、脂肪酸、脂肪族アルコール、脂肪族アミン、脂肪酸エステル、脂肪族アルコールエステル、脂肪酸アミドおよびそれらの混合物からなる群から選ばれる、請求項１に記載の組成物。
  3. 相変化物質がエステルを含む、請求項１に記載の組成物。
  4. 少なくとも６０質量％の相変化物質を含む先の請求項のいずれかに記載の組成物。
  5. シリカ系ゲル化剤がヒュームドシリカである先の請求項のいずれかに記載の組成物。
  6. スチレン共重合体系ゲル化剤が、スチレン−（エチレン−プロピレン）−スチレン（ＳＥＰＳ）トリブロック共重合体、スチレン−（エチレン−ブチレン）−スチレン（ＳＥＢＳ）トリブロック共重合体およびそれらの混合物から選択される、先の請求項のいずれかに記載の組成物。
  7. ｄ）０．０５〜１０質量％のジオールをさらに含む先の請求項のいずれかに記載の組成物。
  8. ジオールが、アルキレングリコール、ポリアルキレングリコール、ポリオキシアルキレン共重合体およびそれらの混合物から選択される、請求項７に記載の組成物。
  9. ジオールがポリエチレングリコールである、請求項７に記載の組成物。
  10. さらに核剤を含む先の請求項のいずれかに記載の組成物であって、核剤が相変化物質より少なくとも１５℃、好ましくは少なくとも３０℃高い融点を有する、組成物。
  11. 密封された容器および容器の中に含まれる先の請求項のいずれかに記載の組成物を含む物品。
  12. 容器がパウチまたはパネルである、請求項１１に記載の物品。
  13. 請求項１〜１０のいずれかに記載の組成物を含む製品であって、製品が、織物製品、発泡体製品、医療製品、電子製品、包装製品、自動車システム、冷却システム、ＨＶＡＣシステムおよび建設資材から選択される、製品。
  14. ｉ）スチレン共重合体系ゲル化剤を組成物に完全に溶解させるのに十分な温度で十分な時間、組成物の成分を混合する工程、および
    ｉｉ）混合を止めて、組成物を静止させ、ゲルを形成させる工程
    を含む請求項１〜１０のいずれかに記載の組成物を作る方法。
  15. 相変化物質を含むゲル組成物を作るための、シリカ系ゲル化剤とスチレン共重合体系ゲル化剤の組み合わせの使用であって、ゲル組成物の２５℃におけるずり流動化値（ＳＴＶ）が、ここで測定されたときに、比較のゲル組成物のそれの少なくとも２倍であり、ただし、比較のゲル組成物はスチレン共重合体のみからなる比較のゲル化剤を含み、ゲル組成物中のゲル化剤の合計質量％と比較のゲル組成物中のゲル化剤の合計質量％は等しい、使用。
  16. 相変化物質を含むゲル組成物を作るための、シリカ系ゲル化剤とスチレン共重合体系ゲル化剤の組み合わせの使用であって、ゲル組成物の２５℃におけるフロー・アット・レスト（ＦＡＲ）時間が、ここで測定されたときに、比較のゲル組成物のそれの少なくとも２倍であり、ただし、比較のゲル組成物はスチレン共重合体のみからなる比較のゲル化剤を含み、ゲル組成物中のゲル化剤の合計質量％と比較のゲル組成物中のゲル化剤の合計質量％は等しい、使用。
JP2020518609A 2017-10-02 2018-09-18 相変化物質を含むゲル組成物 Active JP7216721B2 (ja)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
GB1715950.0 2017-10-02
GBGB1715950.0A GB201715950D0 (en) 2017-10-02 2017-10-02 Gel composition comprising a phase change material
PCT/EP2018/075237 WO2019068458A1 (en) 2017-10-02 2018-09-18 GEL COMPOSITION COMPRISING PHASE CHANGE MATERIAL

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2020536144A true JP2020536144A (ja) 2020-12-10
JP7216721B2 JP7216721B2 (ja) 2023-02-01

Family

ID=60270150

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2020518609A Active JP7216721B2 (ja) 2017-10-02 2018-09-18 相変化物質を含むゲル組成物

Country Status (12)

Country Link
US (1) US11655408B2 (ja)
EP (1) EP3692111A1 (ja)
JP (1) JP7216721B2 (ja)
KR (1) KR102656158B1 (ja)
CN (1) CN111164179B (ja)
AU (1) AU2018344300A1 (ja)
BR (1) BR112020006507A2 (ja)
CA (1) CA3075585A1 (ja)
GB (1) GB201715950D0 (ja)
MX (1) MX2020003365A (ja)
SG (1) SG11202002133RA (ja)
WO (1) WO2019068458A1 (ja)

Families Citing this family (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US9598622B2 (en) 2012-09-25 2017-03-21 Cold Chain Technologies, Inc. Gel comprising a phase-change material, method of preparing the gel, thermal exchange implement comprising the gel, and method of preparing the thermal exchange implement
WO2019194022A1 (ja) * 2018-04-05 2019-10-10 三菱電機株式会社 蓄熱材、その製造方法及び蓄熱槽
US20210269582A1 (en) * 2020-02-28 2021-09-02 Microtek Laboratories, Inc. Radiation curable phase change material solutions and shape stable thermoset phase change material gels formed therefrom
DE102021105815A1 (de) 2021-03-10 2022-09-15 Va-Q-Tec Ag Phasenwechselmaterial-Gel und Verfahren zur Herstellung eines Phasenwechsel-Speichers
KR20230074323A (ko) * 2021-11-19 2023-05-30 오씨아이홀딩스 주식회사 잠열 저장용 조성물, 이를 포함하는 잠열 저장 팩, 및 이를 포함하는 잠열 저장 팩의 제조 방법

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2004079641A (ja) * 2002-08-12 2004-03-11 Sekisui Chem Co Ltd 放熱用部材及び接続構造体
JP2014122320A (ja) * 2012-11-26 2014-07-03 Jsr Corp 蓄熱材
US20140290285A1 (en) * 2012-09-25 2014-10-02 Cold Chain Technologies, Inc. Gel comprising a phase-change material, method of preparing the gel, thermal exchange implement comprising the gel, and method of preparing the thermal exchange implement
JP2018515520A (ja) * 2015-05-13 2018-06-14 ハー・ルンドベック・アクチエゼルスカベット ボルチオキセチンピログルタミン酸塩

Family Cites Families (26)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4825939A (en) * 1984-08-31 1989-05-02 The University Of Dayton Polymeric compositions incorporating polyethylene glycol as a phase change material
WO2000026285A1 (en) * 1998-10-29 2000-05-11 Penreco Gel compositions
US6881776B2 (en) * 1998-10-29 2005-04-19 Penreco Gel compositions
KR20020056785A (ko) * 2000-12-29 2002-07-10 이원목 상 변화 물질을 함유하는 마이크로캡슐 및 이를 함유하여개선된 열 보유능을 가지는 물품
CN1491270A (zh) * 2001-02-07 2004-04-21 法国石油研究所 制造因剪切而可流化的,导热率低的准不可压缩相变材料的方法
US7468411B2 (en) * 2002-07-31 2008-12-23 The Procter & Gamble Company Thermoplastic elastomer compositions containing a phase change solvent and selected processing oils
JP3934103B2 (ja) * 2003-12-05 2007-06-20 強化土エンジニヤリング株式会社 ゲル形成組成物およびその使用方法
CN1258577C (zh) * 2004-07-09 2006-06-07 清华大学 一种适于大规模工业生产的高导热定形相变蓄热材料
JP5204491B2 (ja) * 2004-12-09 2013-06-05 イー・アイ・デュポン・ドウ・ヌムール・アンド・カンパニー 温度管理用相変化物質（ｐｃｍ）組成物
US8933139B1 (en) * 2009-02-27 2015-01-13 Peterson Chemical Technology, Inc. In-situ gelatinous triblock copolymer elastomers in polyurethane flexible foams
US9080051B2 (en) * 2009-02-27 2015-07-14 Peterson Chemical Technology, Inc. Gelatinous triblock copolymer elastomer particles in polyurethane flexible foams
CN101709119A (zh) * 2009-07-27 2010-05-19 张世忠 一种相变储能塑料
US9260645B2 (en) * 2010-02-23 2016-02-16 Laird Technologies, Inc. Thermal interface materials including thermally reversible gels
US9771508B2 (en) * 2010-02-23 2017-09-26 Laird Technologies, Inc. Thermal interface materials including thermally reversible gels
US8933140B2 (en) * 2010-02-26 2015-01-13 Peterson Chemical Technology, Inc. Thermal storage gelatinous triblock copolymer elastomer particles in polyurethane flexible foams
US9315648B2 (en) * 2010-08-03 2016-04-19 Edizone, Llc Gel putties, articles comprising same, and methods of forming such gel putties and articles
JP6159739B2 (ja) * 2012-01-03 2017-07-05 フェイズ チェンジ エナジー ソリューションズ， インコーポレイテッド 潜熱蓄熱材料を含む組成物およびその製造方法
US20130298991A1 (en) * 2012-05-11 2013-11-14 Pcm Innovations Llc Phase change aggregates including particulate phase change material
FR2992195B1 (fr) * 2012-06-21 2014-11-07 Oreal Composition cosmetique comprenant une huile, des particules d'aerogel de silice hydrophobe et un copolymere sequence hydrocarbone de preference obtenu a partir d'au moins un monomere styrene
US9556373B2 (en) * 2012-09-25 2017-01-31 Cold Chain Technologies, Inc. Gel comprising a phase-change material, method of preparing the gel, and thermal exchange implement comprising the gel
CN105377221A (zh) * 2013-02-27 2016-03-02 Elc管理有限责任公司 含有热调节材料的组合物
CN104726069B (zh) * 2013-12-23 2018-01-05 湖州明朔光电科技有限公司 一种新型相变材料组合物
WO2015134438A1 (en) * 2014-03-03 2015-09-11 North Carolina State University Tobacco inbred and hybrid plants and tobacco products made thereof
CN104610697A (zh) * 2014-05-15 2015-05-13 浙江三赢医疗器械有限公司 一种tpe及其制造方法和用途
KR101673692B1 (ko) * 2014-11-07 2016-11-07 현대자동차주식회사 건식 실리카 입자를 포함하는 상변이 현탁 유체 조성물 및 이의 제조방법
DE102016013415A1 (de) * 2016-11-10 2018-05-17 Rainer Busch Verfahren zur Herstellung eines formstabilen, auslaufsicheren Phase Change Material System (PCM - S)

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2004079641A (ja) * 2002-08-12 2004-03-11 Sekisui Chem Co Ltd 放熱用部材及び接続構造体
US20140290285A1 (en) * 2012-09-25 2014-10-02 Cold Chain Technologies, Inc. Gel comprising a phase-change material, method of preparing the gel, thermal exchange implement comprising the gel, and method of preparing the thermal exchange implement
JP2014122320A (ja) * 2012-11-26 2014-07-03 Jsr Corp 蓄熱材
JP2018515520A (ja) * 2015-05-13 2018-06-14 ハー・ルンドベック・アクチエゼルスカベット ボルチオキセチンピログルタミン酸塩

Also Published As

Publication number Publication date
EP3692111A1 (en) 2020-08-12
US11655408B2 (en) 2023-05-23
CN111164179B (zh) 2022-04-19
AU2018344300A1 (en) 2020-03-26
JP7216721B2 (ja) 2023-02-01
MX2020003365A (es) 2020-07-29
CA3075585A1 (en) 2019-04-11
WO2019068458A1 (en) 2019-04-11
US20200231857A1 (en) 2020-07-23
KR102656158B1 (ko) 2024-04-11
KR20200061345A (ko) 2020-06-02
BR112020006507A2 (pt) 2020-09-29
GB201715950D0 (en) 2017-11-15
CN111164179A (zh) 2020-05-15
SG11202002133RA (en) 2020-04-29

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP2020536144A (ja) 相変化物質を含むゲル組成物
Krupa et al. Phase change materials based on high-density polyethylene filled with microencapsulated paraffin wax
ES2921229T3 (es) Microcápsulas
CN110205103B (zh) 一种生物可降解微胶囊蓄冷剂及其制备方法
JP2021101025A (ja) 相変化材料
JP2014111746A (ja) 蓄熱材
JP2017031327A (ja) 潜熱蓄熱材組成物、潜熱蓄熱材組成物の製造方法、潜熱蓄熱体、蓄熱式床暖房および空調システム
KR20200139167A (ko) 수지 부재, 수지 부재의 제조 방법 및 축열체
Purohit et al. LAPONITE® based hydrogel for cold thermal energy storage application
CN112867775A (zh) 潜热储存组合物
JPH07157750A (ja) 蓄熱組成物及び蓄熱材
JP2009120734A (ja) 蓄熱材組成物
JPH05214329A (ja) 蓄熱材
Mochane Polymer encapsulated paraffin wax to be used as phase change material for energy storage
JP5420283B2 (ja) 蓄熱体
JP2001139939A (ja) 蓄熱材組成物
WO2023119263A1 (en) Shape stable reprocessable hybrid organic-inorganic compositions for storing thermal energy
JP2013181038A (ja) ペースト状蓄熱材
Fashandi Preparation and Characterization of Bio-based PCM Microcapsules for Thermal Energy Storage
US20220154058A1 (en) Mattress assemblies and components including phase change
WO2017165715A1 (en) Thermal energy storage systems having phase change materials and organic nucleating agents and methods for making and using them
Ruokangas Rubber-phase change material composites for heat storage applications
JPH0428021B2 (ja)
JP2021123638A (ja) 蓄熱材の製造方法
JP2022095530A (ja) 発泡性熱可塑性樹脂粒子の製造方法。

Legal Events

Date Code Title Description
A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20200609

A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20210628

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20220624

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20220628

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20220915

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20230110

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20230120

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 7216721

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150