JP7322701B2 - 樹脂組成物、蓄熱材、及び物品 - Google Patents
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Description
本発明は、樹脂組成物、蓄熱材、及び物品に関する。
蓄熱材は、蓄えたエネルギーを必要に応じて熱として取り出すことのできる材料である。この蓄熱材は、空調設備、床暖房設備、冷蔵庫、ＩＣチップ等の電子部品、自動車内外装材、キャニスター等の自動車部品、保温容器等の用途で利用されている。
蓄熱の方式としては、物質の相変化を利用した潜熱蓄熱が、熱量の大きさの点から広く利用されている。潜熱蓄熱物質としては、水－氷がよく知られている。水－氷は、熱量の大きい物質であるが、相変化温度が大気下において０℃と限定されてしまうため、適用範囲も限定されてしまう。そのため、０℃より高く１００℃以下の相変化温度を有する潜熱蓄熱物質として、パラフィンが利用されている。しかし、パラフィンは加熱により相変化すると液体になり、引火及び発火の危険性があるため、パラフィンを蓄熱材に用いるためには、袋等の密閉容器中に収納するなどして、蓄熱材からパラフィンが漏えいすることを防ぐ必要があり、適用分野の制限を受ける。
そこで、パラフィンを含む蓄熱材を改良する方法として、例えば特許文献１には、ゲル化剤を用いる方法が開示されている。この方法で作られるゲルは、パラフィンの相変化後もゲル状の成形体を保つことが可能である。しかし、この方法では、蓄熱材として使用する際に液漏れ、蓄熱材の揮発等が起こる可能性がある。
また、別の改良方法として、例えば特許文献２には、水添共役ジエン共重合体を用いる方法が開示されている。この方法では、炭化水素化合物の融解又は凝固温度近辺では形状保持が可能であるが、更に高温になると、相溶性が低いため相分離を発生して、炭化水素化合物の液漏れが発生する。
また、別の改良方法として、例えば特許文献３には、蓄熱材をマイクロカプセル化する方法が開示されている。この方法では、蓄熱材がカプセル化されているため、相変化に関わらずハンドリング性は良好であるが、高温域でのカプセルからの蓄熱材の滲み出しの懸念がある。
本発明は、一側面において、蓄熱材に好適に用いられる樹脂組成物を提供することを目的とする。本発明は、他の一側面において、蓄熱量に優れる蓄熱材を提供することを目的とする。
本発明者らは、鋭意研究を行った結果、特定の成分を含有する樹脂組成物が蓄熱材に好適に用いられること、すなわち、当該樹脂組成物により形成された蓄熱材が蓄熱量に優れることを見出し、本発明を完成させた。本発明は、いくつかの側面において、下記の［１］～［１８］を提供する。
［１］ アクリル樹脂と、硬化剤と、を含有し、アクリル樹脂が、下記式（１）で表される第１のモノマーと、第１のモノマーと共重合可能であり、硬化剤と反応し得る反応性基を有する第２のモノマーとを含むモノマー成分を重合させてなる樹脂である、樹脂組成物。
［式中、Ｒ１は水素原子又はメチル基を表し、Ｒ２は炭素数１２～３０のアルキル基を表す。］
［２］ アクリル樹脂と、硬化剤と、を含有し、アクリル樹脂が、下記式（２）で表される第１の構造単位と、硬化剤と反応し得る反応性基を有する第２の構造単位とを含む、樹脂組成物。
［式中、Ｒ３は水素原子又はメチル基を表し、Ｒ４は炭素数１２～３０のアルキル基を表す。］
［３］ 硬化剤が、イソシアネート系硬化剤、フェノール系硬化剤、アミン系硬化剤、イミダゾール系硬化剤及び酸無水物系硬化剤からなる群より選ばれる少なくとも１種の硬化剤である、［１］又は［２］に記載の樹脂組成物。
［４］ 反応性基が、カルボキシル基、ヒドロキシル基、イソシアネート基、アミノ基及びエポキシ基からなる群より選ばれる少なくとも１種の基である、［１］～［３］のいずれかに記載の樹脂組成物。
［５］ 第１のモノマーの含有量が、モノマー成分１００質量部に対して６０質量部以上である、［１］に記載の樹脂組成物。
［６］ 第２のモノマーの含有量が、モノマー成分１００質量部に対して２５質量部以下である、［１］又は［５］に記載の樹脂組成物。
［７］ 第１の構造単位の含有量が、アクリル樹脂を構成する全構造単位１００質量部に対して６０質量部以上である、［２］に記載の樹脂組成物。
［８］ 第２の構造単位の含有量が、アクリル樹脂を構成する全構造単位１００質量部に対して２５質量部以下である、［２］又は［７］に記載の樹脂組成物。
［９］ アクリル樹脂の含有量が、樹脂組成物１００質量部に対して５０質量部以上である、［１］～［８］のいずれかに記載の樹脂組成物。
［１０］ 反応性基がエポキシ基である、［１］～［９］のいずれかに記載の樹脂組成物。
［１１］ ９０℃において液体状である、［１］～［１０］のいずれかに記載の樹脂組成物。
［１２］ アクリル樹脂の重量平均分子量が１０００００以下である、［１１］に記載の樹脂組成物。
［１３］ ９０℃における粘度が１００Ｐａ・ｓ以下である、［１１］又は［１２］に記載の樹脂組成物。
［１４］ アクリル樹脂の重量平均分子量が２０００００以上である、［１］～［１０］のいずれかに記載の樹脂組成物。
［１５］ 蓄熱材の形成に用いられる、［１］～［１４］のいずれかに記載の樹脂組成物。
［１６］ 撥水材、防霜材、屈折率調整材、潤滑材、吸着材、熱硬化応力緩和材又は低誘電材の形成に用いられる、［１］～［１４］のいずれかに記載の樹脂組成物。
［１７］ ［１］～［１６］のいずれかに記載の樹脂組成物の硬化物を含む、蓄熱材。
［１８］ 熱源と、熱源と熱的に接触するように設けられた、［１］～［１６］のいずれかに記載の樹脂組成物の硬化物と、を備える、物品。
［１］ アクリル樹脂と、硬化剤と、を含有し、アクリル樹脂が、下記式（１）で表される第１のモノマーと、第１のモノマーと共重合可能であり、硬化剤と反応し得る反応性基を有する第２のモノマーとを含むモノマー成分を重合させてなる樹脂である、樹脂組成物。
［２］ アクリル樹脂と、硬化剤と、を含有し、アクリル樹脂が、下記式（２）で表される第１の構造単位と、硬化剤と反応し得る反応性基を有する第２の構造単位とを含む、樹脂組成物。
［３］ 硬化剤が、イソシアネート系硬化剤、フェノール系硬化剤、アミン系硬化剤、イミダゾール系硬化剤及び酸無水物系硬化剤からなる群より選ばれる少なくとも１種の硬化剤である、［１］又は［２］に記載の樹脂組成物。
［４］ 反応性基が、カルボキシル基、ヒドロキシル基、イソシアネート基、アミノ基及びエポキシ基からなる群より選ばれる少なくとも１種の基である、［１］～［３］のいずれかに記載の樹脂組成物。
［５］ 第１のモノマーの含有量が、モノマー成分１００質量部に対して６０質量部以上である、［１］に記載の樹脂組成物。
［６］ 第２のモノマーの含有量が、モノマー成分１００質量部に対して２５質量部以下である、［１］又は［５］に記載の樹脂組成物。
［７］ 第１の構造単位の含有量が、アクリル樹脂を構成する全構造単位１００質量部に対して６０質量部以上である、［２］に記載の樹脂組成物。
［８］ 第２の構造単位の含有量が、アクリル樹脂を構成する全構造単位１００質量部に対して２５質量部以下である、［２］又は［７］に記載の樹脂組成物。
［９］ アクリル樹脂の含有量が、樹脂組成物１００質量部に対して５０質量部以上である、［１］～［８］のいずれかに記載の樹脂組成物。
［１０］ 反応性基がエポキシ基である、［１］～［９］のいずれかに記載の樹脂組成物。
［１１］ ９０℃において液体状である、［１］～［１０］のいずれかに記載の樹脂組成物。
［１２］ アクリル樹脂の重量平均分子量が１０００００以下である、［１１］に記載の樹脂組成物。
［１３］ ９０℃における粘度が１００Ｐａ・ｓ以下である、［１１］又は［１２］に記載の樹脂組成物。
［１４］ アクリル樹脂の重量平均分子量が２０００００以上である、［１］～［１０］のいずれかに記載の樹脂組成物。
［１５］ 蓄熱材の形成に用いられる、［１］～［１４］のいずれかに記載の樹脂組成物。
［１６］ 撥水材、防霜材、屈折率調整材、潤滑材、吸着材、熱硬化応力緩和材又は低誘電材の形成に用いられる、［１］～［１４］のいずれかに記載の樹脂組成物。
［１７］ ［１］～［１６］のいずれかに記載の樹脂組成物の硬化物を含む、蓄熱材。
［１８］ 熱源と、熱源と熱的に接触するように設けられた、［１］～［１６］のいずれかに記載の樹脂組成物の硬化物と、を備える、物品。
本発明の一側面によれば、蓄熱材に好適に用いられる樹脂組成物を提供することができる。本発明の他の一側面によれば、蓄熱量に優れる蓄熱材を提供することができる。加えて、本発明の一側面に係る蓄熱材は、蓄熱材の相変化温度以上において液漏れを抑制でき、耐熱性にも優れている。
以下、図面を適宜参照しながら、本発明の実施形態について詳細に説明する。なお、本発明は、以下の実施形態に限定されない。
本明細書における「（メタ）アクリレート」とは、「アクリレート」及びそれに対応する「メタクリレート」を、「（メタ）アクリロイル」とは、「アクリロイル」及びそれに対応する「メタクリロイル」を意味する。
本明細書における重量平均分子量（Ｍｗ）及び数平均分子量（Ｍｎ）は、ゲルパーミエーションクロマトグラフィー（ＧＰＣ）を用いて以下の条件で測定され、ポリスチレンを標準物質として決定される値を意味する。
・測定機器：ＨＬＣ－８３２０ＧＰＣ（製品名、東ソー（株）製）
・分析カラム：ＴＳＫｇｅｌ ＳｕｐｅｒＭｕｌｔｉｐｏｒｅ ＨＺ－Ｈ（３本連結）（製品名、東ソー（株）製）
・ガードカラム：ＴＳＫｇｕａｒｄｃｏｌｕｍｎ ＳｕｐｅｒＭＰ（ＨＺ）－Ｈ（製品名、東ソー（株）製）
・溶離液：ＴＨＦ
・測定温度：２５℃
・測定機器：ＨＬＣ－８３２０ＧＰＣ（製品名、東ソー（株）製）
・分析カラム：ＴＳＫｇｅｌ ＳｕｐｅｒＭｕｌｔｉｐｏｒｅ ＨＺ－Ｈ（３本連結）（製品名、東ソー（株）製）
・ガードカラム：ＴＳＫｇｕａｒｄｃｏｌｕｍｎ ＳｕｐｅｒＭＰ（ＨＺ）－Ｈ（製品名、東ソー（株）製）
・溶離液：ＴＨＦ
・測定温度：２５℃
本明細書において、「耐熱性に優れる」とは、ＴＧ－ＤＴＡ測定における１％重量減少温度が２８０℃以上であることを意味する。
一実施形態に係る樹脂組成物は、アクリル樹脂を含有する。アクリル樹脂は、第１のモノマー及び第２のモノマーを含むモノマー成分を重合させてなる重合体である。
第１のモノマーは、下記式（１）で表される。
式中、Ｒ１は水素原子又はメチル基を表し、Ｒ２は炭素数１２～３０のアルキル基を表す。
Ｒ２で表されるアルキル基は、直鎖状であっても分岐状であってもよい。Ｒ２で表されるアルキル基の炭素数は、好ましくは１２～２８、より好ましくは１２～２６、更に好ましくは１２～２４、特に好ましくは１２～２２である。
第１のモノマーは、言い換えれば、炭素数１２～３０の直鎖状又は分岐状のアルキル基をエステル基の末端に有するアルキル（メタ）アクリレートである。第１のモノマーとしては、例えば、ドデシル（メタ）アクリレート（ラウリル（メタ）アクリレート）、テトラデシル（メタ）アクリレート、ヘキサデシル（メタ）アクリレート）、オクタデシル（メタ）アクリレート（ステアリル（メタ）アクリレート）、ドコシル（メタ）アクリレート（ベヘニル（メタ）アクリレート）、テトラコシル（メタ）アクリレート、ヘキサコシル（メタ）アクリレート、オクタコシル（メタ）アクリレート等が挙げられる。これらの第１のモノマーは、１種単独で又は２種以上を組み合わせて用いられる。第１のモノマーは、好ましくは、ドデシル（メタ）アクリレート（ラウリル（メタ）アクリレート）、ヘキサデシル（メタ）アクリレート、オクタデシル（メタ）アクリレート（ステアリル（メタ）アクリレート）、及びドコシル（メタ）アクリレート（ベヘニル（メタ）アクリレート）からなる群より選ばれる少なくとも１種である。
第１のモノマーの含有量は、蓄熱材を形成した際に充分な蓄熱量が得られる観点から、モノマー成分１００質量部に対して、好ましくは６０質量部以上、より好ましくは８０質量部以上であり、例えば９８質量部以下であってよい。
第２のモノマーは、第１のモノマーと共重合可能であり、反応性基を有するモノマー（反応性モノマー）である。第２のモノマーは、第１のモノマーと共重合可能なように、エチレン性不飽和結合を有する基（エチレン性不飽和基）を含んでいる。エチレン性不飽和基としては、例えば、（メタ）アクリロイル基、ビニル基、アリル基等が挙げられる。第２のモノマーは、好ましくは、反応性基及び（メタ）アクリロイル基を有するモノマー（反応性基を有する（メタ）アクリルモノマー）である。
第２のモノマーにおける反応性基は、後述する硬化剤と反応し得る基であり、例えば、カルボキシル基、ヒドロキシル基、イソシアネート基、アミノ基及びエポキシ基からなる群より選ばれる少なくとも１種の基である。すなわち、第２のモノマーは、例えば、カルボキシル基含有モノマー、ヒドロキシル基含有モノマー、イソシアネート基含有モノマー、アミノ基含有モノマー又はエポキシ基含有モノマーである。
カルボキシル基含有モノマーとして、例えば、（メタ）アクリル酸、カルボキシエチル（メタ）アクリレート、カルボキシペンチル（メタ）アクリレート、イタコン酸、マレイン酸、フマル酸、クロトン酸、イソクロトン酸等が挙げられる。
ヒドロキシル基含有モノマーとしては、例えば、２－ヒドロキシエチル（メタ）アクリレート、３－ヒドロキシプロピル（メタ）アクリレート、４－ヒドロキシブチル（メタ）アクリレート、６－ヒドロキシヘキシル（メタ）アクリレート、８－ヒドロキシオクチル（メタ）アクリレート、１０－ヒドロキシデシル（メタ）アクリレート、１２－ヒドロキシラウリル（メタ）アクリレート等のヒドロキシアルキル（メタ）アクリレート；（４－ヒドロキシメチルシクロへキシル）メチル（メタ）アクリレート等のヒドロキシアルキルシクロアルカン（メタ）アクリレートなどが挙げられる。ヒドロキシル基含有モノマーは、ヒドロキシエチル（メタ）アクリルアミド、アリルアルコール、２－ヒドロキシエチルビニルエーテル、４－ヒドロキシブチルビニルエーテル、ジエチレングリコールモノビニルエーテル等であってもよい。
イソシアネート基含有モノマーとしては、２－メタクリロイルオキシエチルイソシアネート、２－アクリロイルオキシエチルイソシアネート等が挙げられる。
アミノ基含有モノマーとしては、例えば、Ｎ，Ｎ－ジメチルアミノエチル（メタ）アクリレート、Ｎ，Ｎ－ジエチルアミノエチル（メタ）アクリレート、Ｎ，Ｎ－ジメチルアミノプロピル（メタ）アクリレート、Ｎ，Ｎ－ジエチルアミノプロピル（メタ）アクリレート等が挙げられる。
エポキシ基含有モノマーとして、例えば、（メタ）アクリル酸グリシジル、α－エチル（メタ）アクリル酸グリシジル、α－ｎ－プロピル（メタ）アクリル酸グリシジル、α－ｎ－ブチル（メタ）アクリル酸グリシジル、（メタ）アクリル酸－３，４－エポキシブチル、（メタ）アクリル酸－４，５－エポキシペンチル、（メタ）アクリル酸－６，７－エポキシヘプチル、α－エチル（メタ）アクリル酸－６，７－エポキシヘプチル、（メタ）アクリル酸－３－メチル－３，４－エポキシブチル、（メタ）アクリル酸－４－メチル－４，５－エポキシペンチル、（メタ）アクリル酸－５－メチル－５，６－エポキシヘキシル、（メタ）アクリル酸－β－メチルグリシジル、α－エチル（メタ）アクリル酸－β－メチルグリシジル等が挙げられる。
これらの第２のモノマーは、１種単独で又は２種以上を組み合わせて用いられる。第２のモノマーは、硬化剤の選択肢が多くなる観点から、好ましくは、反応性基としてエポキシ基を有するエポキシ基含有モノマーであり、より好ましくはエポキシ基含有（メタ）アクリルモノマーであり、更に好ましくは（メタ）アクリル酸グリシジルであり、特に好ましくはメタクリル酸グリシジルである。
第２のモノマーの含有量は、アクリル樹脂の重量平均分子量（詳細は後述）が２０００００以上である場合は、蓄熱材の耐熱性に更に優れる観点から、モノマー成分１００質量部に対して、好ましくは２質量部以上、より好ましくは３質量部以上、更に好ましくは５質量部以上、特に好ましくは８質量部以上である。
第２のモノマーの含有量は、アクリル樹脂の重量平均分子量（詳細は後述）が１０００００以下である場合は、樹脂組成物の硬化性に優れる観点から、モノマー成分１００質量部に対して、好ましくは６質量部以上、より好ましくは７質量部以上、更に好ましくは８質量部以上である。
第２のモノマーの含有量は、アクリル樹脂の重量平均分子量（詳細は後述）によらず、蓄熱材の蓄熱量に優れる観点から、モノマー成分１００質量部に対して、２質量部以上であってよく、２５質量部以下であってよく、好ましくは２０質量部以下、より好ましくは１５質量部以下、更に好ましくは１３質量部以下、特に好ましくは１０質量部以下である。
モノマー成分は、第１のモノマー及び第２のモノマーに加えて、必要に応じてその他のモノマーを更に含有することができる。その他のモノマーは、例えば、メチル（メタ）アクリレート、エチル（メタ）アクリレート、プロピル（メタ）アクリレート、ブチル（メタ）アクリレート等の炭素数１２未満（炭素数１～１１）のアルキル基をエステル基の末端に有するアルキル（メタ）アクリレート；イソボロニル（メタ）アクリレート、ジシクロペンタニル（メタ）アクリレート等の環状炭化水素基をエステル基の末端に有するシクロアルキル（メタ）アクリレート；などが挙げられる。その他のモノマーは、１種単独で又は２種以上を組み合わせて用いられる。
モノマー成分は、一実施形態において、第１のモノマーと、第２のモノマーと、必要に応じて、炭素数１～１１のアルキル基をエステル基の末端に有するアルキル（メタ）アクリレート及び環状炭化水素基をエステル基の末端に有するシクロアルキル（メタ）アクリレートからなる群より選ばれる少なくとも１種の第３のモノマーのみを含有する。言い換えれば、モノマー成分は、一実施形態において、第１のモノマー、第２のモノマー及び第３のモノマー以外のモノマー（例えばシロキサン骨格を有する（メタ）アクリルモノマー）を含有しない。モノマー成分は、一実施形態において、第１のモノマーと第２のモノマーのみを含有してよく、他の一実施形態において、第１のモノマーと第２のモノマーと第３のモノマーのみを含有してよい。
アクリル樹脂は、第１のモノマー、第２のモノマー及び必要に応じて用いられるその他のモノマーを含むモノマー成分を重合させることにより得られる。重合方法は、各種ラジカル重合等の公知の重合方法から適宜選択でき、例えば、懸濁重合法、溶液重合法、塊状重合法等であってよい。重合方法としては、アクリル樹脂の重量平均分子量を大きく（例えば２０００００以上に）する場合には、好ましくは懸濁重合法が用いられ、アクリル樹脂の重量平均分子量を小さく（例えば１０００００以下に）する場合には、好ましくは溶液重合法が用いられる。
懸濁重合法を用いる場合には、原料となるモノマー成分、重合開始剤、必要に応じて添加される連鎖移動剤、水及び懸濁剤を混合し、分散液を調製する。
懸濁剤としては、例えば、ポリビニルアルコール、メチルセルロース、ポリアクリルアミド等の水溶性高分子、リン酸カルシウム、ピロリン酸マグネシウム等の難溶性無機物質などが挙げられる。これらの中でも、ポリビニルアルコール等の水溶性高分子が好ましく用いられる。
懸濁剤の配合量は、原料であるモノマー成分の総量１００質量部に対して、好ましくは０．００５～１質量部、より好ましくは０．０１～０．０７質量部である。懸濁重合法を用いる場合、必要に応じて、メルカプタン系化合物、チオグリコール、四塩化炭素、α－メチルスチレンダイマー等の分子量調整剤を更に添加してもよい。重合温度は、好ましくは０～２００℃、より好ましくは４０～１２０℃である。
溶液重合法を用いる場合、使用する溶媒としては、例えば、トルエン、キシレン等の芳香族系溶剤、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン等のケトン系溶剤、酢酸エチル、酢酸ブチル等のエステル系溶剤、四塩化炭素等の塩素系溶剤、２－プロパノール、２－ブタノール等のアルコール系溶媒などが挙げられる。溶液重合開始時の溶液における固形分濃度は、得られるアクリル樹脂の重合性の観点から、好ましくは４０～７０質量％、より好ましくは５０～６０質量％である。重合温度は、好ましくは０～２００℃、より好ましくは４０～１２０℃である。
各重合法において用いられる重合開始剤は、ラジカル重合開始剤であれば、特に制限なく使用することができる。ラジカル重合開始剤としては、例えば、過酸化ベンゾイル、過酸化ラウロイル、ジ－ｔ－ブチルパーオキシヘキサヒドロテレフタレート、ｔ－ブチルパーオキシ－２－エチルヘキサノエート、１，１－ｔ－ブチルパーオキシ－３，３，５－トリメチルシクロヘキサン、ｔ－ブチルペルオキシイソプロピルカーボネート等の有機過酸化物、アゾビスイソブチロニトリル、アゾビス－４－メトキシ－２，４－ジメチルバレロニトリル、アゾビスシクロヘキサノン－１－カルボニトリル、アゾジベンゾイル等のアゾ化合物などが挙げられる。
重合開始剤の配合量は、モノマーを十分に重合させる観点から、モノマーの総量１００質量部に対して、好ましくは０．０１質量部以上、より好ましくは０．０５質量部以上、更に好ましくは０．１質量部以上である。重合開始剤の配合量は、アクリル樹脂の分子量が好適な範囲になると共に、分解生成物を抑制し、及び蓄熱材として使用した際に好適な接着強度が得られる観点から、モノマーの総量１００質量部に対して、好ましくは１０質量部以下、より好ましくは５質量部以下、更に好ましくは３質量部以下である。
以上のようにして得られるアクリル樹脂は、第１のモノマーに由来する構造単位と第２のモノマーに由来する構造単位を有している。すなわち、一実施形態に係る樹脂組成物は、第１の構造単位（第１のモノマーに由来する構造単位）と、第２の構造単位（第２のモノマーに由来する構造単位）とを含むアクリル樹脂を含有する。
第１の構造単位は、下記式（２）で表される。
式中、Ｒ３は水素原子又はメチル基を表し、Ｒ４は炭素数１２～３０のアルキル基を表す。
Ｒ４で表されるアルキル基は、直鎖状であっても分岐状であってもよい。Ｒ４で表されるアルキル基の炭素数は、好ましくは１２～２８、より好ましくは１２～２６、更に好ましくは１２～２４、特に好ましくは１２～２２である。Ｒ４で表されるアルキル基としては、例えば、ドデシル基（ラウリル基）、テトラデシル基、ヘキサデシル基）、オクタデシル基（ステアリル基）、ドコシル基（ベヘニル基）、テトラコシル基、ヘキサコシル基、オクタコシル基等が挙げられる。Ｒ４で表されるアルキル基は、好ましくは、ドデシル基（ラウリル基）、ヘキサデシル基、オクタデシル基（ステアリル基）、及びドコシル基（ベヘニル基）からなる群より選ばれる少なくとも１種である。アクリル樹脂は、これらの第１の構造単位の１種又は２種以上を含んでいる。
第１の構造単位の含有量は、蓄熱材の蓄熱量に優れる観点から、アクリル樹脂を構成する全構造単位１００質量部に対して、好ましくは６０質量部以上、より好ましくは８０質量部以上であり、例えば９８質量部以下であってよい。
第２の構造単位は、反応性基を有している。反応性基は、後述する硬化剤と反応し得る基であり、例えば、カルボキシル基、ヒドロキシル基、イソシアネート基、アミノ基及びエポキシ基からなる群より選ばれる少なくとも１種の基である。第２の構造単位は、例えば、上述したカルボキシル基含有モノマー、ヒドロキシル基含有モノマー、イソシアネート基含有モノマー、アミノ基含有モノマー又はエポキシ基含有モノマーに由来する構造単位である。第２の構造単位は、硬化剤の選択肢が多くなる観点から、好ましくは、反応性基としてエポキシ基を有しており、より好ましくはグリシジル基を有している。アクリル樹脂は、これらの第２の構造単位の１種又は２種以上を含んでいる。
第２の構造単位は、好ましくは、下記式（３）で表される構造単位である。
式中、Ｒ５は水素原子又はメチル基を表し、Ｒ６は水素原子又は反応性基を有する有機基を表す。Ｒ６で表される反応性基は、上述した反応性基であってよく、好ましくはエポキシ基を有する有機基であり、より好ましくはグリシジル基である。
第２の構造単位の含有量は、アクリル樹脂の重量平均分子量（詳細は後述）が２０００００以上である場合は、蓄熱材の耐熱性に更に優れる観点から、アクリル樹脂を構成する全構造単位１００質量部に対して、好ましくは２質量部以上、より好ましくは３質量部以上、更に好ましくは５質量部以上、特に好ましくは８質量部以上である。
第２の構造単位の含有量は、アクリル樹脂の重量平均分子量（詳細は後述）が１０００００以下である場合は、樹脂組成物の硬化性に優れる観点から、アクリル樹脂を構成する全構造単位１００質量部に対して、好ましくは６質量部以上、より好ましくは７質量部以上、更に好ましくは８質量部以上である。
第２の構造単位の含有量は、アクリル樹脂の重量平均分子量（詳細は後述）によらず、蓄熱材を形成した際に充分な蓄熱量を得られる観点から、アクリル樹脂を構成する全構造単位１００質量部に対して、２質量部以上であってよく、２５質量部以下であってよく、好ましくは２０質量部以下、より好ましくは１５質量部以下、更に好ましくは１３質量部以下、特に好ましくは１０質量部以下である。
アクリル樹脂は、第１の構造単位及び第２の構造単位に加えて、必要に応じてその他の構造単位を更に含有することができる。その他の構造単位は、上述したその他のモノマーに由来する構造単位であってよい。
アクリル樹脂は、一実施形態において、第１の構造単位と、第２の構造単位と、必要に応じて、炭素数１～１１のアルキル基をエステル基の末端に有するアルキル（メタ）アクリレート及び環状炭化水素基をエステル基の末端に有するシクロアルキル（メタ）アクリレートからなる群より選ばれる少なくとも１種のモノマーに由来する第３の構造単位のみを含有する。言い換えれば、アクリル樹脂は、一実施形態において、第１の構造単位、第２の構造単位及び第３の構造単位以外の構造単位（例えばシロキサン骨格を有する（メタ）アクリルモノマーに由来する構造単位）を含有しない。アクリル樹脂は、一実施形態において、第１の構造単位と第２の構造単位のみを含有してよく、他の一実施形態において、第１の構造単位と第２の構造単位と第３の構造単位のみを含有してよい。
アクリル樹脂は、ランダム共重合体、ブロック共重合体又はグラフト共重合体のいずれであってもよい。
アクリル樹脂の重量平均分子量は、一実施形態において、蓄熱材の強度に優れる観点から、好ましくは２０００００以上、より好ましくは２５００００、更に好ましくは３０００００以上である。アクリル樹脂の重量平均分子量は、樹脂組成物のハンドリングのしやすさの観点から、好ましくは２００００００以下、より好ましくは１５０００００以下、更に好ましくは１００００００以下である。
アクリル樹脂の重量平均分子量は、他の一実施形態において、樹脂組成物の粘度を低減する観点から、好ましくは１０００００以下、より好ましくは７００００以下、更に好ましくは４００００以下である。この場合、アクリル樹脂の重量平均分子量は、例えば５０００以上であってよい。
アクリル樹脂の含有量は、蓄熱材の蓄熱量に優れる観点から、樹脂組成物１００質量部に対して、好ましくは５０質量部以上、より好ましくは７０質量部以上、更に好ましくは８０質量部以上である。アクリル樹脂の含有量は、樹脂組成物１００質量部に対して、１００質量部以下、９９．５質量部以下又は９９．３質量部以下であってよい。
樹脂組成物は、蓄熱材の形成に用いられる場合に、蓄熱材の液漏れ及び揮発を抑制し、耐熱性を向上させる観点から、硬化剤を更に含有する。硬化剤は、第２のモノマー（第２の構造単位）に含まれる反応性基と反応し得る硬化剤である。硬化剤としては、例えば、イソシアネート系硬化剤、フェノール系硬化剤、アミン系硬化剤、イミダゾール系硬化剤、酸無水物系硬化剤、カルボン酸系硬化剤等が挙げられる。これらの硬化剤は、１種単独で又は２種以上を組み合わせて用いられる。反応性基がエポキシ基である場合、硬化剤は、好ましくはフェノール系硬化剤又はイミダゾール系硬化剤である。
イソシアネート系硬化剤としては、例えば、トリレンジイソシアネート（２，４－若しくは２，６－トリレンジイソシアネート、又はその混合物）（ＴＤＩ）、フェニレンジイソシアネート（ｍ－若しくはｐ－フェニレンジイソシアネート、又はその混合物）、４，４’－ジフェニルジイソシアネート、１，５－ナフタレンジイソシアネート（ＮＤＩ）、ジフェニルメタンジイソシアネート（４，４’－、２，４’－若しくは２，２’－ジフェニルメタンジイソシアネート、又はその混合物）（ＭＤＩ）、４，４’－トルイジンジイソシアネート（ＴＯＤＩ）、４，４’－ジフェニルエーテルジイソシアネート等の芳香族ジイソシアネート、キシリレンジイソシアネート（１，３－若しくは１，４－キシリレンジイソシアネート、又はその混合物）（ＸＤＩ）、テトラメチルキシリレンジイソシアネート（１，３－若しくは１，４－テトラメチルキシリレンジイソシアネート、又はその混合物）（ＴＭＸＤＩ）、ω，ω’－ジイソシアネート－１，４－ジエチルベンゼンなどが挙げられる。イソシアネート系硬化剤としては、トリメチレンジイソシアネート、１，２－プロピレンジイソシアネート、ブチレンジイソシアネート（テトラメチレンジイソシアネート、１，２－ブチレンジイソシアネート、２，３－ブチレンジイソシアネート、１，３－ブチレンジイソシアネート）、１，５－ペンタメチレンジイソシアネート（ＰＤＩ）、１，６－ヘキサメチレンジイソシアネート（ＨＤＩ）、２，４，４－または２，２，４－トリメチルヘキサメチレンジイソシアネート、２，６－ジイソシアネートメチルカプエート等の脂肪族ジイソシアネート、１，３－シクロペンタンジイソシアネート、１，３－シクロペンテンジイソシアネート、シクロヘキサンジイソシアネート（１，４－シクロヘキサンジイソシアネート、１，３－シクロヘキサンジイソシアネート）、３－イソシアナトメチル－３，５，５－トリメチルシクロヘキシルイソシアネート（イソホロンジイソシアネート）（ＩＰＤＩ）、メチレンビス（シクロヘキシルイソシアネート）（４，４’－、２，４’－または２，２’－メチレンビス（シクロヘキシルイソシアネート、これらのｔｒａｎｓ，ｔｒａｎｓ－体、ｔｒａｎｓ，ｃｉｓ－体、ｃｉｓ，ｃｉｓ－体、又はその混合物）（Ｈ１２ＭＤＩ）、メチルシクロヘキサンジイソシアネート（メチル－２，４－シクロヘキサンジイソシアネート、メチル－２，６－シクロヘキサンジイソシアネート）、ノルボルナンジイソシアネート（各種異性体又はその混合物）（ＮＢＤＩ）、ビス（イソシアナトメチル）シクロヘキサン（１，３－若しくは１，４－ビス（イソシアナトメチル）シクロヘキサン又はその混合物）（Ｈ６ＸＤＩ）等の脂環族ジイソシアネートなども挙げられる。
フェノール系硬化剤としては、例えば、ビスフェノールＡ、ビスフェノールＦ、ビスフェノールＳ、４，４’－ビフェニルフェノール、テトラメチルビスフェノールＡ、ジメチルビスフェノールＡ、テトラメチルビスフェノールＦ、ジメチルビスフェノールＦ、テトラメチルビスフェノールＳ、ジメチルビスフェノールＳ、テトラメチル－４，４’－ビフェノール、ジメチル－４，４’－ビフェニルフェノール、１－（４－ヒドロキシフェニル）－２－［４－（１，１－ビス－（４－ヒドロキシフェニル）エチル）フェニル］プロパン、２，２’－メチレン－ビス（４－メチル－６－ｔｅｒｔ－ブチルフェノール）、４，４’－ブチリデン－ビス（３－メチル－６－ｔｅｒｔ－ブチルフェノール）、トリスヒドロキシフェニルメタン、レゾルシノール、ハイドロキノン、ピロガロール、ジイソプロピリデン骨格を有するフェノール類；１，１－ジ－４－ヒドロキシフェニルフルオレン等のフルオレン骨格を有するフェノール類；クレゾール類；エチルフェノール類；ブチルフェノール類；オクチルフェノール類；ビスフェノールＡ、ビスフェノールＦ、ビスフェノールＳ、ナフトール類等の各種フェノールを原料とするノボラック樹脂、キシリレン骨格含有フェノールノボラック樹脂、ジシクロペンタジエン骨格含有フェノールノボラック樹脂、ビフェニル骨格含有フェノールノボラック樹脂、フルオレン骨格含有フェノールノボラック樹脂、フラン骨格含有フェノールノボラック樹脂等の各種ノボラック樹脂などが挙げられる。
アミン系硬化剤としては、例えば、ジアミノジフェニルメタン、ジアミノジフェニルスルフォン、ジアミノジフェニルエーテル、ｐ－フェニレンジアミン、ｍ－フェニレンジアミン、ｏ－フェニレンジアミン、１，５－ジアミノナフタレン、ｍ－キシリレンジアミン等の芳香族アミン、エチレンジアミン、ジエチレンジアミン、イソフォロンジアミン、ビス（４－アミノ－３－メチルジシクロヘキシル）メタン、ポリエーテルジアミン等の脂肪族アミン；ジシアンジアミド、１－（ｏ－トリル）ビグアニド等のグアニジン類などが挙げられる。
イミダゾール系硬化剤としては、例えば、２－メチルイミダゾール、２－エチル－４－メチルイミダゾール、２－フェニルイミダゾール、２－ウンデシルイミダゾール、２－ヘプタデシルイミダゾール、２－フェニル－４－メチルイミダゾール、１－ベンジル－２－フェニルイミダゾール、１－ベンジル－２－メチルイミダゾール、１－シアノエチル－２－メチルイミダゾール、１－シアノエチル－２－フェニルイミダゾール、１－シアノエチル－２－ウンデシルイミダゾール、２，３－ジヒドロ－１Ｈ－ピロロ－［１，２－ａ］ベンズイミダゾール、２，４－ジアミノ－６（２’－メチルイミダゾール（１’））エチル－ｓ－トリアジン、２，４－ジアミノ－６（２’－ウンデシルイミダゾール（１’））エチル－ｓ－トリアジン、２，４－ジアミノ－６（２’－エチル，４－メチルイミダゾール（１’））エチル－ｓ－トリアジン、２，４－ジアミノ－６（２’－メチルイミダゾール（１’））エチル－ｓ－トリアジン・イソシアヌル酸付加物、２－メチルイミダゾールイソシアヌル酸付加物、２－フェニルイミダゾールイソシアヌル酸付加物、２－フェニル－３，５－ジヒドロキシメチルイミダゾール、２－フェニル－４－メチル－５－ヒドロキシメチルイミダゾール、１－シアノエチル－２－フェニル－３，５－ジシアノエトキシメチルイミダゾール等が挙げられる。
酸無水物系硬化剤としては、例えば、フタル酸無水物、トリメリット酸無水物、ピロメリット酸無水物、ベンゾフェノンテトラカルボン酸無水物、エチレングリコール無水トリメリット酸無水物、ビフェニルテトラカルボン酸無水物等の芳香族カルボン酸無水物；アゼライン酸、セバシン酸、ドデカン二酸等の脂肪族カルボン酸の無水物、テトラヒドロフタル酸無水物、ヘキサヒドロフタル酸無水物、ナジック酸無水物、ヘット酸無水物、ハイミック酸無水物等の脂環式カルボン酸無水物等が挙げられる。
カルボン酸系硬化剤としては、例えば、コハク酸、グルタル酸、アジピン酸、セバシン酸、フタル酸、イソフタル酸、テレフタル酸等が挙げられる。
硬化剤の含有量は、樹脂組成物１００質量部に対して、好ましくは０．０１質量部以上であり、また、好ましくは１０質量部以下、より好ましくは５質量部以下、更に好ましくは１質量部以下である。
樹脂組成物は、必要に応じて、その他の添加剤を更に含有することができる。その他の添加剤としては、例えば、硬化促進剤、酸化防止剤、着色剤、フィラー、結晶核剤、熱安定剤、熱伝導材、可塑剤、発泡剤、難燃剤、制振剤等が挙げられる。その他の添加剤は、１種単独で又は２種以上を組み合わせて用いられる。
樹脂組成物は、アクリル樹脂と硬化剤との反応を促進させる観点から、好ましくは硬化促進剤を更に含有する。硬化促進剤としては、例えば、有機リン系硬化促進剤、第４級アンモニウム塩系硬化促進剤、スズ触媒等が挙げられる。これらの硬化促進剤は、１種単独で又は２種以上を組み合わせて用いてもよい。
硬化促進剤の含有量は、樹脂組成物１００質量部に対して、好ましくは０．００５質量部以上、より好ましくは０．０１質量部以上、更に好ましくは０．０２質量部以上であり、また、好ましくは１質量部以下、より好ましくは０．５質量部以下、更に好ましくは０．２質量部以下である。
樹脂組成物は、９０℃において、固体状であっても液体状であってもよく、複雑な形状を有する部材への充填が容易であり、蓄熱材の適用範囲が広がる観点から、好ましくは液状である。
樹脂組成物の９０℃における粘度は、流動性及びハンドリング性に優れる観点から、好ましくは１００Ｐａ・ｓ以下、より好ましくは５０Ｐａ・ｓ以下、更に好ましくは２０Ｐａ・ｓ以下である。同様の観点から、樹脂組成物は、アクリル樹脂の融点＋２０℃において、粘度は、好ましくは１００Ｐａ・ｓ以下、より好ましくは５０Ｐａ・ｓ以下、更に好ましくは２０Ｐａ・ｓ以下の粘度を有している。樹脂組成物の９０℃における粘度又はアクリル樹脂の融点＋２０℃における粘度は、例えば０．５Ｐａ・ｓ以上であってよい。
樹脂組成物の粘度は、ＪＩＳ Ｚ ８８０３に基づいて測定された値を意味し、具体的には、Ｅ型粘度計（東機産業製、ＰＥ－８０Ｌ）により測定された値を意味する。なお、粘度計の校正は、ＪＩＳ Ｚ ８８０９－ＪＳ１４０００に基づいて行うことができる。また、アクリル樹脂の融点は、実施例に記載の方法で測定された値を意味する。
以上説明した樹脂組成物は、該樹脂組成物を硬化させることにより蓄熱材として好適に用いられる（蓄熱材用樹脂組成物として好適である）。すなわち、一実施形態に係る蓄熱材は、上述した樹脂組成物の硬化物を含んでいる。この蓄熱材では、アクリル樹脂の硬化物が蓄熱性を有する成分として機能するため、蓄熱材（樹脂組成物）は、一実施形態において、例えば従来の蓄熱材に用いられるような潜熱蓄熱材が内包された蓄熱カプセルを含んでいなくてもよく、この場合であっても優れた蓄熱量が得られる。
蓄熱材（上述した樹脂組成物の硬化物）は、様々な分野に活用され得る。蓄熱材は、例えば、自動車、建築物、公共施設、地下街等における空調設備（空調設備の効率向上）、工場等における配管（配管の蓄熱）、自動車のエンジン（当該エンジン周囲の保温）、電子部品（電子部品の昇温防止）、下着の繊維などに用いられる。
これらの各用途において、蓄熱材（上述した樹脂組成物の硬化物）は、各用途で熱を発生させる熱源に対して熱的に接触するように配置されることにより、当該熱源の熱を蓄えることができる。つまり、本発明の一実施形態は、熱源と、熱源と熱的に接触するように設けられた蓄熱材（上述した樹脂組成物の硬化物）と、を備える物品である。
例えば、蓄熱材（上述した樹脂組成物の硬化物）は、電子部品と共に用いられる場合、電子部品と熱的に接触する（電子部品と直接接する、又は熱伝導性を有する部材を介して接する）ように配置されることにより、電子部品で生じた熱を蓄えることができる。この場合、例えば、蓄熱材を放熱部材と熱的に更に接触するように配置すれば、蓄熱材に蓄えられた熱を徐々に放出することができ、電子部品で生じた熱が急激に外部に放出される（電子部品近傍が局所的に高温になる）ことを抑制できる。
図１は、一実施形態に係る蓄熱材を示す模式断面図である。図１に示すように、蓄熱材１は、上述した樹脂組成物の硬化物からなっており、例えばシート状（フィルム状）であってよい。
樹脂組成物が９０℃において固体状である場合、蓄熱材１は、例えば、樹脂組成物を加熱溶融して成形することによって得られる。すなわち、蓄熱材１の製造方法は、一実施形態において、樹脂組成物を加熱溶融して成形する工程（成形工程）を備えている。成形工程における成形は、射出成形、圧縮成形又はトランスファー成形であってよい。この場合、蓄熱材１は、ケーシングを必要とせず、蓄熱材１単独でも、取り付ける対象物に貼り付けられたり、巻き付けられたり、様々な状態で取り付けられることが可能である。
樹脂組成物が９０℃において固体状である場合の蓄熱材は、一実施形態において、熱制御シートに好適に用いられる。図２は、一実施形態に係る熱制御シートを示す模式断面図である。図２に示すように、熱制御シート２は、金属層３と、金属層３上に設けられた蓄熱層４とを備える。
金属層３は、例えばアルミニウム、銅等によって構成される。金属層３の厚さは、例えば１００μｍ以下である。
蓄熱層４は、上述の蓄熱材１からなっている。蓄熱層４の厚さは、例えば、１～３０ｍｍ、２～２０ｍｍ又は５～１０ｍｍである。
熱制御シート２は、例えば、蓄熱材１と金属層３とを加圧ラミネートすることにより得られる。この場合、必要に応じて、蓄熱材１が形状保持される温度以下で加熱してもよい。
樹脂組成物が９０℃において液体状である場合、蓄熱材は、例えば、部材の空隙部に樹脂組成物を充填し、その後、樹脂組成物の硬化させることによって得られる。すなわち、蓄熱材は、他の一実施形態において、部材の空隙部に樹脂組成物を充填し、充填された樹脂組成物を硬化させることによって得られる。この場合、蓄熱材は、液体状の樹脂組成物を充填及び硬化させることで形成できるので、様々な箇所に用いることが可能であり、例えば凹凸形状を部材間に好適に用いられる。
樹脂組成物が９０℃において液体状である場合の蓄熱材は、一実施形態において、熱制御材に好適に用いられる。図３は、一実施形態に係る熱制御材を説明するための模式断面図である。図３（ｂ）に示すように、熱制御材１５は、複数の金属層（金属部材）１３と、複数の金属層１３の間に充填された（設けられた）蓄熱層１４とを備える。金属層１３及び蓄熱層１４の構成は、上述した熱制御シートにおける金属層３及び蓄熱層４とそれぞれ同様であってよい。金属層１３は、凹凸形状を有していてよい。熱制御材１５は、一部の金属層１３，１３間に空隙部１１を更に備えていてよい。空隙部１１は、例えば、空冷用の空気が通過する空冷通路として機能する。
熱制御材１５は、例えば、図３（ａ）に示すように、複数の金属層１３と、一部の金属層１３，１３間に設けられた複数の空隙部１１とを備える金属部材１０に対して、液状の樹脂組成物１２を空隙部１１の一部に充填し、その後、樹脂組成物１２を硬化させることによって得られる。
熱制御シート２及び熱制御材１５においては、高温（例えば２０℃以上）で太陽光の反射率が大きく、低温（例えば１５℃以下）で太陽光の反射率が低くなっている。熱制御シート２及び熱制御材１５は、例えば、屋根、道路等に用いられる。熱制御シート２又は熱制御材１５を屋根、道路等に敷設することにより、高温時（例えば夏）には、蓄熱層４，１４は透明になり、金属層３，１３が太陽熱を反射して、熱制御シート２又は熱制御材１５は屋根、道路等の温度上昇を抑制できる。一方、低温時（例えば冬）には、蓄熱層４，１４は不透明になり、この場合、金属層３，１３が太陽熱を反射せず、蓄熱層４，１４が熱を吸収し、屋根、道路等の温度低下が抑制される。すなわち、熱制御シート２及び熱制御材１５は、高温での温度上昇抑制、及び低温での温度低下抑制を達成でき、空調機の補助機能として活用される。
他の一実施形態においては、上述の樹脂組成物は、蓄熱材用途以外にも用いることができる。樹脂組成物は、例えば、撥水材、防霜材、屈折率調整材、潤滑材、吸着材、熱硬化応力緩和材又は低誘電材の形成に好適に用いられる。撥水材、防霜材、屈折率調整材、潤滑材、吸着材、熱硬化応力緩和材及び低誘電材は、それぞれ、例えば上述の樹脂組成物の硬化物を含んでいてよい。
以下、実施例により本発明を更に具体的に説明するが、本発明は以下の実施例に限定されるものではない。
［アクリル樹脂の合成］
実施例１－１～１－１１で用いたアクリル樹脂１Ａ～１Ｆ、及び比較例１－１で用いたアクリル樹脂１Ｇは、以下のとおり、公知の懸濁重合方法により合成した。
実施例１－１～１－１１で用いたアクリル樹脂１Ａ～１Ｆ、及び比較例１－１で用いたアクリル樹脂１Ｇは、以下のとおり、公知の懸濁重合方法により合成した。
（アクリル樹脂１Ａの合成例）
撹拌機、温度計、窒素ガス導入管、排出管及び加熱ジャケットから構成された５００ｍＬフラスコを反応器とし、フラスコ内に窒素を１００ｍＬ／分で流した。
次に、モノマーとしてステアリルアクリレート８５ｇ、ブチルアクリレート１０ｇ、及びグリシジルメタクリレート５ｇを混合し、重合開始剤として過酸化ラウロイルを０．４１ｇ、連鎖移動剤としてｎ－オクチルメルカプタンを０．１２ｇ更に添加し、溶解させて混合物を得た。そして、当該混合物に対し、水２０１．３ｇ（混合物１００質量部に対して、２００質量部）、分散助剤としてポリビニルアルコール（ＰＶＡ）０．２ｇ（混合物１００質量部に対して、０．０２質量部）を加えて、分散液を調製した。
続いて、窒素を流して溶存酸素を１ｐｐｍ以下としたフラスコ（反応器）内に当該分散液を供給し、反応器内温度６０℃、撹拌回転数２５０回／分で撹拌しながら加熱し、４時間反応させた。反応中にサンプリングしながら生成した樹脂の比重から重合率を算出し、重合率が８０％以上であることを確認した後、９０℃まで昇温して、更に２時間反応させた。その後、反応器内の生成物を冷却し、当該生成物を取り出して、水洗、脱水、乾燥して、アクリル樹脂１Ａを得た。アクリル樹脂１Ａの重量平均分子量（Ｍｗ）は、７０００００であった。
撹拌機、温度計、窒素ガス導入管、排出管及び加熱ジャケットから構成された５００ｍＬフラスコを反応器とし、フラスコ内に窒素を１００ｍＬ／分で流した。
次に、モノマーとしてステアリルアクリレート８５ｇ、ブチルアクリレート１０ｇ、及びグリシジルメタクリレート５ｇを混合し、重合開始剤として過酸化ラウロイルを０．４１ｇ、連鎖移動剤としてｎ－オクチルメルカプタンを０．１２ｇ更に添加し、溶解させて混合物を得た。そして、当該混合物に対し、水２０１．３ｇ（混合物１００質量部に対して、２００質量部）、分散助剤としてポリビニルアルコール（ＰＶＡ）０．２ｇ（混合物１００質量部に対して、０．０２質量部）を加えて、分散液を調製した。
続いて、窒素を流して溶存酸素を１ｐｐｍ以下としたフラスコ（反応器）内に当該分散液を供給し、反応器内温度６０℃、撹拌回転数２５０回／分で撹拌しながら加熱し、４時間反応させた。反応中にサンプリングしながら生成した樹脂の比重から重合率を算出し、重合率が８０％以上であることを確認した後、９０℃まで昇温して、更に２時間反応させた。その後、反応器内の生成物を冷却し、当該生成物を取り出して、水洗、脱水、乾燥して、アクリル樹脂１Ａを得た。アクリル樹脂１Ａの重量平均分子量（Ｍｗ）は、７０００００であった。
アクリル樹脂１Ｂ～１Ｆ及びアクリル樹脂１Ｇについては、モノマー成分を表１に示すモノマー成分に変更した以外は、アクリル樹脂１Ａの合成例と同様の方法で合成した。得られた各アクリル樹脂の重量平均分子量（Ｍｗ）を表１に併せて示す。
［アクリル樹脂の合成］
以下のとおり、公知の溶液重合方法により、実施例２－１～２－１０及び比較例２－１～２－２で用いたアクリル樹脂２Ａ～２Ｊを合成した。
以下のとおり、公知の溶液重合方法により、実施例２－１～２－１０及び比較例２－１～２－２で用いたアクリル樹脂２Ａ～２Ｊを合成した。
（アクリル樹脂２Ａの合成例）
撹拌機、温度計、窒素ガス導入管、排出管及び加熱ジャケットから構成された５００ｍＬフラスコを反応器とし、フラスコ内に窒素を１００ｍＬ／分で流した。
次に、モノマーとしてヘキサデシルアクリレート９０ｇ及びグリシジルメタクリレート１０ｇ、溶媒として２－プロパノール８１．８ｇを混合した。撹拌回転数２５０回／分で撹拌しながら反応器内温度６０℃に昇温し、６０℃に昇温完了後、アゾビスイソブチロニトリル０．３ｇ反応器内に添加し、７時間反応させた。その後、溶媒を減圧下で脱溶し、アクリル樹脂２Ａを得た。アクリル樹脂２Ａの重量平均分子量（Ｍｗ）は、３５０００であった。
撹拌機、温度計、窒素ガス導入管、排出管及び加熱ジャケットから構成された５００ｍＬフラスコを反応器とし、フラスコ内に窒素を１００ｍＬ／分で流した。
次に、モノマーとしてヘキサデシルアクリレート９０ｇ及びグリシジルメタクリレート１０ｇ、溶媒として２－プロパノール８１．８ｇを混合した。撹拌回転数２５０回／分で撹拌しながら反応器内温度６０℃に昇温し、６０℃に昇温完了後、アゾビスイソブチロニトリル０．３ｇ反応器内に添加し、７時間反応させた。その後、溶媒を減圧下で脱溶し、アクリル樹脂２Ａを得た。アクリル樹脂２Ａの重量平均分子量（Ｍｗ）は、３５０００であった。
アクリル樹脂２Ｂ～２Ｊについては、モノマー成分を表２，３に示すモノマー成分に変更した以外は、アクリル樹脂２Ａの合成例と同様の方法で合成した。得られた各アクリル樹脂の重量平均分子量（Ｍｗ）及び融点を表２，３に併せて示す。
アクリル樹脂の融点は、以下のとおり測定した。
示差走査熱量測定計（パーキンエルマー社製、型番ＤＳＣ８５００）を用いて、２０℃／分で１００℃まで昇温し、１００℃で３分間保持した後、１０℃／分の速度で－３０℃まで降温し、次いで－３０℃で３分間保持した後、１０℃／分の速度で１００℃まで再び昇温することによって、アクリル樹脂の熱挙動を測定し、融解ピークをアクリル樹脂の融点として算出した。
示差走査熱量測定計（パーキンエルマー社製、型番ＤＳＣ８５００）を用いて、２０℃／分で１００℃まで昇温し、１００℃で３分間保持した後、１０℃／分の速度で－３０℃まで降温し、次いで－３０℃で３分間保持した後、１０℃／分の速度で１００℃まで再び昇温することによって、アクリル樹脂の熱挙動を測定し、融解ピークをアクリル樹脂の融点として算出した。
なお、ラウリルアクリレート及び４－ヒドロキシブチルアクリレートは大阪有機化学工業（株）製、テトラデシルアクリレートは東京化成工業（株）製、ヘキサデシルアクリレート及びブチルアクリレートは和光純薬工業（株）製、ステアリルアクリレート、ベヘニルアクリレート及びグリシジルメタクリレートは日油（株）製を用いた。
［蓄熱材の作製］
（実施例１－１）
アクリル樹脂１Ａを１５ｇ、硬化剤として、３－メチル－ヘキサヒドロ無水フタル酸（日立化成（株）製、商品名「ＨＮ５５００」）を０．２４ｇ、及び１－シアノエチル－２－フェニルイミダゾール（四国化成工業（株）製、商品名「キュアゾール２ＰＺ－ＣＮ」）を０．０３ｇ（固形分比）配合し、１００℃で３０分間混練し樹脂組成物を得た。次に、樹脂組成物を１０ｃｍ×１０ｃｍ×１ｍｍの型枠（ＳＵＳ板）中に充填し、ＳＵＳ板で上蓋をした後、６０ｋＰａの加圧下、１８０℃で１．５時間硬化させ、厚さ１ｍｍのシート状の蓄熱材を得た。
（実施例１－１）
アクリル樹脂１Ａを１５ｇ、硬化剤として、３－メチル－ヘキサヒドロ無水フタル酸（日立化成（株）製、商品名「ＨＮ５５００」）を０．２４ｇ、及び１－シアノエチル－２－フェニルイミダゾール（四国化成工業（株）製、商品名「キュアゾール２ＰＺ－ＣＮ」）を０．０３ｇ（固形分比）配合し、１００℃で３０分間混練し樹脂組成物を得た。次に、樹脂組成物を１０ｃｍ×１０ｃｍ×１ｍｍの型枠（ＳＵＳ板）中に充填し、ＳＵＳ板で上蓋をした後、６０ｋＰａの加圧下、１８０℃で１．５時間硬化させ、厚さ１ｍｍのシート状の蓄熱材を得た。
（実施例１－２～１－１０、参考例１－１、比較例１－１）
樹脂組成物の組成を表４，５に示すとおりに変更した以外は、実施例１－１と同様の方法で蓄熱材を作製した。
樹脂組成物の組成を表４，５に示すとおりに変更した以外は、実施例１－１と同様の方法で蓄熱材を作製した。
（実施例２－１）
アクリル樹脂２Ａを９．８ｇ、硬化剤として、１－シアノエチル－２－フェニルイミダゾール（四国化成工業（株）製、商品名「キュアゾール２ＰＺ－ＣＮ」）を０．２ｇ（固形分比）配合し、樹脂組成物を得た。この樹脂組成物の９０℃における粘度を、Ｅ型粘度計（東機産業製、ＰＥ－８０Ｌ）を用いて、ＪＩＳ Ｚ ８８０３に基づいて測定した。結果を表６に示す。
次に、樹脂組成物を１０ｃｍ×１０ｃｍ×１ｍｍの型枠（ＳＵＳ板）中に充填し、ＳＵＳ板で上蓋をした後、６０ｋＰａの加圧下、１８０℃で１．５時間硬化させ、厚さ１ｍｍのシート状の蓄熱材を得た。
アクリル樹脂２Ａを９．８ｇ、硬化剤として、１－シアノエチル－２－フェニルイミダゾール（四国化成工業（株）製、商品名「キュアゾール２ＰＺ－ＣＮ」）を０．２ｇ（固形分比）配合し、樹脂組成物を得た。この樹脂組成物の９０℃における粘度を、Ｅ型粘度計（東機産業製、ＰＥ－８０Ｌ）を用いて、ＪＩＳ Ｚ ８８０３に基づいて測定した。結果を表６に示す。
次に、樹脂組成物を１０ｃｍ×１０ｃｍ×１ｍｍの型枠（ＳＵＳ板）中に充填し、ＳＵＳ板で上蓋をした後、６０ｋＰａの加圧下、１８０℃で１．５時間硬化させ、厚さ１ｍｍのシート状の蓄熱材を得た。
（実施例２－２～２－１２、比較例２－１）
樹脂組成物の組成を表６～８に示すとおりに変更した以外は、実施例２－１と同様の方法で樹脂組成物の粘度測定及びお蓄熱材の作製を実施した。結果を表６～８に示す。
樹脂組成物の組成を表６～８に示すとおりに変更した以外は、実施例２－１と同様の方法で樹脂組成物の粘度測定及びお蓄熱材の作製を実施した。結果を表６～８に示す。
［融点及び蓄熱量の評価］
実施例及び比較例で作製した各蓄熱材を、示差走査熱量測定計（パーキンエルマー社製、型番ＤＳＣ８５００）を用いて測定し、融点と蓄熱量を算出した。具体的には、２０℃／分で１００℃まで昇温し、１００℃で３分間保持した後、１０℃／分の速度で－３０℃まで降温し、次いで－３０℃で３分間保持した後、１０℃／分の速度で１００℃まで再び昇温して熱挙動を測定した。融解ピークを蓄熱材の融点とし、面積を蓄熱量とした。結果を表４～８に示す。なお、蓄熱量が３０Ｊ／ｇ以上であれば、蓄熱量に優れているといえる。
実施例及び比較例で作製した各蓄熱材を、示差走査熱量測定計（パーキンエルマー社製、型番ＤＳＣ８５００）を用いて測定し、融点と蓄熱量を算出した。具体的には、２０℃／分で１００℃まで昇温し、１００℃で３分間保持した後、１０℃／分の速度で－３０℃まで降温し、次いで－３０℃で３分間保持した後、１０℃／分の速度で１００℃まで再び昇温して熱挙動を測定した。融解ピークを蓄熱材の融点とし、面積を蓄熱量とした。結果を表４～８に示す。なお、蓄熱量が３０Ｊ／ｇ以上であれば、蓄熱量に優れているといえる。
［液漏れ及び揮発性の評価］
実施例及び比較例で作製した各蓄熱材を、８０℃の温度にて大気雰囲気下で１０００時間静置前後の重量変化を測定し、重量減少率（％）を測定した。結果を表４～８に示す。
実施例及び比較例で作製した各蓄熱材を、８０℃の温度にて大気雰囲気下で１０００時間静置前後の重量変化を測定し、重量減少率（％）を測定した。結果を表４～８に示す。
［耐熱性の試験（ＴＧ－ＤＴＡ）］
熱重量天秤ＴＧ－ＤＴＡ６３００（（株）日立ハイテクサイエンス（（株）日立ハイテクノロジーズ））を用いて、実施例及び比較例で作製した各蓄熱材の重量減少を測定した。初期重量から１％重量が減少した温度（℃）を読み取り、１％重量減少温度の値とした。結果を表４～８に示す。
熱重量天秤ＴＧ－ＤＴＡ６３００（（株）日立ハイテクサイエンス（（株）日立ハイテクノロジーズ））を用いて、実施例及び比較例で作製した各蓄熱材の重量減少を測定した。初期重量から１％重量が減少した温度（℃）を読み取り、１％重量減少温度の値とした。結果を表４～８に示す。
表４～８中、ＨＮ５５００は３ｏｒ４－メチル－ヘキサヒドロ無水フタル酸（日立化成（株）製）、ＨＰ８５０はフェノールノボラック（日立化成（株）製）、ＩＰＤＩはイソホロンジイソシアネート（住化バイエルウレタン社製）、ＨＭＤＡはヘキサメチレンジアミン（和光純薬工業（株）製）、２ＰＺＣＮは１－シアノエチル－２－フェニルイミダゾール（四国化成工業（株）製）をそれぞれ示す。
実施例の蓄熱材は、蓄熱量に優れており、加えて、耐熱性にも優れ、液漏れ及び揮発を抑制できる。特に、実施例２－１～２－１２の蓄熱材は、液体状の樹脂組成物を硬化させることにより得られるので、複雑な形状を有する部材に対しても適用可能な点で有利である。
本発明の蓄熱材は、蓄熱量に優れており、加えて、耐熱性にも優れ、液漏れ及び揮発を抑制できるので、特に耐熱性を必要とする分野において、袋等でパックすることなく使用することができる。また、樹脂組成物が液体状である場合は、蓄熱材は、当該樹脂組成物を充填して硬化させることにより得られるので、複雑な形状を有する部材に対しても適用可能である。
１…蓄熱材、２…熱制御シート、３，１３…金属層、４，１４…蓄熱層、１５…熱制御材。
Claims (20)
- アクリル樹脂と、硬化剤と、を含有し、
前記アクリル樹脂が、下記式（１）で表される第１のモノマーと、前記第１のモノマーと共重合可能であり、前記硬化剤と反応し得る反応性基を有する第２のモノマーとを含むモノマー成分を重合させてなる樹脂である、樹脂組成物であって、
［式中、Ｒ１は水素原子又はメチル基を表し、Ｒ２は炭素数１２～３０のアルキル基を表す。］
前記反応性基がエポキシ基であり、
前記アクリル樹脂の含有量が、前記樹脂組成物１００質量部に対して５０質量部以上であり、
前記アクリル樹脂の重量平均分子量が２０００００以上である、樹脂組成物。 - アクリル樹脂と、硬化剤と、を含有し、
前記アクリル樹脂が、下記式（２）で表される第１の構造単位と、前記硬化剤と反応し得る反応性基を有する第２の構造単位とを含む、樹脂組成物であって、
［式中、Ｒ３は水素原子又はメチル基を表し、Ｒ４は炭素数１２～３０のアルキル基を表す。］
前記反応性基がエポキシ基であり、
前記アクリル樹脂の含有量が、前記樹脂組成物１００質量部に対して５０質量部以上であり、
前記アクリル樹脂の重量平均分子量が２０００００以上である、樹脂組成物。 - アクリル樹脂と、硬化剤と、を含有し、
前記アクリル樹脂が、下記式（１）で表される第１のモノマーと、前記第１のモノマーと共重合可能であり、前記硬化剤と反応し得る反応性基を有する第２のモノマーとを含むモノマー成分を重合させてなる樹脂である、樹脂組成物であって、
［式中、Ｒ１は水素原子又はメチル基を表し、Ｒ２は炭素数１２～３０のアルキル基を表す。］
前記アクリル樹脂の重量平均分子量が２０００００以上であり、
蓄熱材の形成に用いられる、樹脂組成物。 - アクリル樹脂と、硬化剤と、を含有し、
前記アクリル樹脂が、下記式（２）で表される第１の構造単位と、前記硬化剤と反応し得る反応性基を有する第２の構造単位とを含む、樹脂組成物であって、
［式中、Ｒ３は水素原子又はメチル基を表し、Ｒ４は炭素数１２～３０のアルキル基を表す。］
前記アクリル樹脂の重量平均分子量が２０００００以上であり、
蓄熱材の形成に用いられる、樹脂組成物。 - アクリル樹脂と、硬化剤と、を含有し、
前記アクリル樹脂が、下記式（１）で表される第１のモノマーと、前記第１のモノマーと共重合可能であり、前記硬化剤と反応し得る反応性基を有する第２のモノマーとを含むモノマー成分を重合させてなる樹脂である、樹脂組成物であって、
［式中、Ｒ１は水素原子又はメチル基を表し、Ｒ２は炭素数１２～３０のアルキル基を表す。］
９０℃において液体状であり、９０℃における粘度が１００Ｐａ・ｓ以下であり、蓄熱材の形成に用いられる、樹脂組成物。 - アクリル樹脂と、硬化剤と、を含有し、
前記アクリル樹脂が、下記式（２）で表される第１の構造単位と、前記硬化剤と反応し得る反応性基を有する第２の構造単位とを含む、樹脂組成物であって、
［式中、Ｒ３は水素原子又はメチル基を表し、Ｒ４は炭素数１２～３０のアルキル基を表す。］
９０℃において液体状であり、９０℃における粘度が１００Ｐａ・ｓ以下であり、蓄熱材の形成に用いられる、樹脂組成物。 - アクリル樹脂と、硬化剤と、を含有し、
前記アクリル樹脂が、下記式（１）で表される第１のモノマーと、前記第１のモノマーと共重合可能であり、前記硬化剤と反応し得る反応性基を有する第２のモノマーとを含むモノマー成分を重合させてなる樹脂である、樹脂組成物であって、
［式中、Ｒ１は水素原子又はメチル基を表し、Ｒ２は炭素数１２～３０のアルキル基を表す。］
前記第１のモノマーの含有量が、前記モノマー成分１００質量部に対して６０質量部以上であり、
前記アクリル樹脂の含有量が、前記樹脂組成物１００質量部に対して５０質量部以上であり、
９０℃において液体状であり、９０℃における粘度が１００Ｐａ・ｓ以下である、樹脂組成物。 - アクリル樹脂と、硬化剤と、を含有し、
前記アクリル樹脂が、下記式（２）で表される第１の構造単位と、前記硬化剤と反応し得る反応性基を有する第２の構造単位とを含む、樹脂組成物であって、
［式中、Ｒ３は水素原子又はメチル基を表し、Ｒ４は炭素数１２～３０のアルキル基を表す。］
前記第１の構造単位の含有量が、前記アクリル樹脂を構成する全構造単位１００質量部に対して６０質量部以上であり、
前記アクリル樹脂の含有量が、前記樹脂組成物１００質量部に対して５０質量部以上であり、
９０℃において液体状であり、９０℃における粘度が１００Ｐａ・ｓ以下である、樹脂組成物。 - 前記硬化剤が、イソシアネート系硬化剤、フェノール系硬化剤、アミン系硬化剤、イミダゾール系硬化剤及び酸無水物系硬化剤からなる群より選ばれる少なくとも１種の硬化剤である、請求項１～８のいずれか一項に記載の樹脂組成物。
- 前記反応性基が、カルボキシル基、ヒドロキシル基、イソシアネート基、アミノ基及びエポキシ基からなる群より選ばれる少なくとも１種の基である、請求項３～８のいずれか一項に記載の樹脂組成物。
- 前記第１のモノマーの含有量が、前記モノマー成分１００質量部に対して６０質量部以上である、請求項１、３及び５のいずれか一項に記載の樹脂組成物。
- 前記第２のモノマーの含有量が、前記モノマー成分１００質量部に対して２５質量部以下である、請求項１、３、５、７及び１１のいずれか一項に記載の樹脂組成物。
- 前記第１の構造単位の含有量が、前記アクリル樹脂を構成する全構造単位１００質量部に対して６０質量部以上である、請求項２、４及び６のいずれか一項に記載の樹脂組成物。
- 前記第２の構造単位の含有量が、前記アクリル樹脂を構成する全構造単位１００質量部に対して２５質量部以下である、請求項２、４、６、８及び１３のいずれか一項に記載の樹脂組成物。
- 前記アクリル樹脂の含有量が、前記樹脂組成物１００質量部に対して５０質量部以上である、請求項３～６のいずれか一項に記載の樹脂組成物。
- 前記反応性基がエポキシ基である、請求項３～８のいずれか一項に記載の樹脂組成物。
- 蓄熱材の形成に用いられる、請求項１、２、７及び８のいずれか一項に記載の樹脂組成物。
- 撥水材、防霜材、屈折率調整材、潤滑材、吸着材、熱硬化応力緩和材又は低誘電材の形成に用いられる、請求項１、２、７及び８のいずれか一項に記載の樹脂組成物。
- 請求項１～１８のいずれか一項に記載の樹脂組成物の硬化物を含む、蓄熱材。
- 熱源と、
前記熱源と熱的に接触するように設けられた、請求項１～１８のいずれか一項に記載の樹脂組成物の硬化物と、を備える、物品。
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