KR101219897B1 - 축열체 형성용 조성물, 축열체 및 축열체의 제조 방법 - Google Patents

축열체 형성용 조성물, 축열체 및 축열체의 제조 방법 Download PDF

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Abstract

원하는 형상으로 성형하는 것이 가능하고, 높은 축열재 함유율을 갖고 있어 축열 성능이 우수하며, 또한, 높은 축열재 함유율을 갖고 있음에도 불구하고 경시적으로 누설되는 일도 없어, 절단, 천공 등의 가공을 실시했다고 해도, 절단면이나 구멍으로부터 새어나오는 일 없이 가공성이 우수한 축열체, 이 축열체 형성용 조성물 및 그 제조 방법을 제공한다. 축열체는 유기 잠열 축열재(a)가 미립자상으로 결합재(c)로 고정화되어 형성되어 있고, 유기 잠열 축열재(a), 비이온성 계면활성제(b) 및 반응성 관능기를 갖는 화합물(c-1)을 함유하는 축열체 형성용 조성물과 상기 반응성 관능기와 반응 가능한 제2의 반응성 관능기를 함유하는 화합물(c-2)을 혼합하여, 유기 잠열 축열재(a)를 콜로이드상으로 분산시켜, (c-1) 성분과 (c-2) 성분을 반응시켜 결합재(c)를 형성하고, 유기 잠열 축열재(a)를 미립자상으로 결합재(c)로 고정화함으로써 제조한다.

Description

축열체 형성용 조성물, 축열체 및 축열체의 제조 방법{COMPOSITION FOR HEAT-STORAGE OBJECT FORMATION, HEAT-STORAGE OBJECT, AND PROCESS FOR PRODUCING HEAT-STORAGE OBJECT}
본 발명은, 높은 축열 성능을 갖는 축열체 형성용 조성물, 축열체 및 축열체의 제조 방법에 관한 것이다.
(1) 최근, 열에너지를 축적하는 기술, 즉 축열 기술이 오늘날의 에너지 문제를 해결하는 기술의 하나로서 주목을 받고 있다. 축열 기술은, 태양열, 지열 등의 자연 에너지나, 냉난방 기구로부터의 여열을 유효하게 이용하는 기술로, 예컨대, 주택에서는 저렴한 야간 전력을 사용하여, 열을 축적해 다목적의 열원으로서 이용하여, 낮의 전력 소비를 억제하는 기술로서 이용되고 있다.
이러한 축열 기술에 이용되는 축열재로서는, 현열 축열재, 잠열 축열재를 들 수 있으며, 특히 물질의 상변화에 의한 잠열을 이용한 잠열 축열재가 많이 채용되고 있다.
이 잠열 축열재는, 물질이 고체에서 액체로 상변화될 때에 열을 축적하고(축열), 액체에서 고체로 상변화될 때에 열을 방출(방열)한다고 하는 성질을 이용하여, 축열·방열시키는 것으로, 일반적으로 15℃～50℃의 온도 범위에서 상변화(고 액 변화)하는 것이 많다. 그 때문에, 액체로서 취급할 필요가 있으며, 그 이용 방법으로서는, 액체 상태에서 밀폐형의 라미네이트 시트나 플라스틱 케이스에 봉입하는 것이 일반적이다.
그러나, 라미네이트 시트나 플라스틱 케이스에서는, 정형 사이즈에 한정되어, 절단 등의 가공은 잠열 축열재가 새어나오기 때문에 불가능하다. 또한, 못을 박는 등에 의한 시공도 잠열 축열재가 새어나오기 때문에 불가능하다. 더욱이, 라미네이트 시트나 플라스틱 케이스를 수직으로 고정한 경우, 축열재가 밑바닥에 치우쳐, 유효하게 축열재를 이용할 수 없다고 하는 문제도 있다.
따라서, 축열재를 이용하는 경우, 축열식 바닥 난방용의 축열재로 대표되는 평평한 배치의 용도에만 사용되고 있는 것이 실상이다.
이러한 문제에 대하여, 특허문헌 1에서는, 도포막 또는 시트 등에 잠열 축열 캡슐을 담지시킴으로써, 절단 등의 가공이나 못을 박는 등의 시공을 가능하게 하고, 또한 축열재의 밑바닥의 치우침도 억제한 축열체가 제안되어 있으며, 비특허문헌 1에서는, 석고 보드와 같은 재료에 잠열 축열재를 캡슐화한 것을 혼합하여 무기 바인더나 수지 등에 의해 고정함으로써, 그 문제를 해결하고 있다. 한편, 특허문헌 2에서는, 다공체에 축열재를 담지시킴으로써, 상기 문제를 해결하는 동시에, 충분한 축열 성능을 얻고자 하고 있다.
(2) 유리나 수지 보드, 금속판 등은 다양한 분야에서 이용되고 있으며, 예컨대, 주택이나 사무실, 온실 등의 창유리, 바닥, 벽, 천장 등에 있어서, 우리들의 거주 공간 등에 빠뜨릴 수 없는 것으로 되어 있다. 또한, 예컨대, 주택이나 사무실 등에서는, 창유리나 벽 등에 의해 실내와 외계를 구획하고, 여름철이나 낮에는 외계의 난기를 가로막아, 냉방기기 등에 의해 거주 공간 안을 쾌적한 것으로 할 수 있다. 또한, 겨울철이나 야간에는 외계의 냉기를 가로막아, 난방기기 등에 의해 거주 공간 안을 쾌적한 것으로 할 수 있다. 또한, 온실 등에서는, 유리 등에 의해 실내와 외계를 구획하여, 공간 내의 온도를 원하는 온도로 컨트롤할 수 있다.
그런데 주택이나 사무실, 온실 등에 있어서, 유리 등의 열전도율이 높은 재료를 이용한 경우, 여름철이나 낮에는 실내의 냉기가 외계의 난기에 의해 따뜻하게 되기 쉽다. 또한, 겨울철이나 야간에는 실내의 난기가 외계의 냉기에 의해 차가워지기 쉽기 때문에, 그 만큼 쓸데없이 냉난방 에너지를 사용해야만 한다.
이러한 문제를 해결하기 위해서, 특허문헌 3에서는, 유리에 단열 시트를 적층함으로써, 실내의 보온성을 높이고 있다. 또한, 특허문헌 4에서는, 유리 사이에 공기층, 진공층, 저방사율층을 형성함으로써, 실내의 보온성을 높이고 있다.
(3) 열에너지를 제어하는 기술로서, 축열 기술 외에 단열 기술 등이 있으며, 이러한 축열 기술과 단열 기술을 이용한 것으로서, 예컨대 주택 분야에서는, 저렴한 야간 전력을 사용하여, 열을 축적해 다목적의 열원으로서 이용하여, 낮의 전력 소비를 억제하고, 또한, 외기 온도의 영향을 차단하여, 실내 온도의 변동을 완화시킬 수 있는 에너지 절약 주택에 이용되는 재료 등이 공지되어 있다.
예컨대, 특허문헌 5에는, 실외 측에 단열체가 배치되고, 실내 측에 잠열 축열재가 배치되어 이루어지는 건축물의 구체(軀體) 패널이 기재되어 있어, 주택에서의 냉난방 에너지의 에너지 절약을 도모하고 있다. 특허문헌 5에서는, 잠열 축열재 를 케이싱에 밀봉한 것과 단열체를 적층하고 있다. 또한, 특허문헌 6에는, 옥외 측에 단열체, 실내 측에 잠열 축열재로 이루어지는 축열체를 조합하여 이루어지는 구체 구조가 기재되어 있어, 외기온의 변화에 대하여 실온의 변동을 적게 하여, 쾌적한 실내 환경을 유지함으로써, 냉난방에 드는 에너지의 에너지 절약을 도모하고 있다. 특허문헌 6에서는, 축열체로서 잠열 축열재를 마이크로캡슐화한 것을 사용하고 있다.
(4) 최근의 주택 환경에 대한 관심 고조를 배경으로, 전열선이나 온수관 등의 열원을 바닥에 설치한 바닥 난방 시스템을 사용한 주택이 급증하고 있다. 바닥 난방 시스템은, 전열선이나 온수관 등의 열원에 의해 발열한 열에 의해, 실내 공간을 따뜻하게 하는 것으로, 특히 전열선을 이용한 경우, 그 발열에는 많은 소비 전력을 써버리게 된다.
이러한 문제의 해결법의 하나로서, 축열재를 바닥 난방 시스템에 도입한 축열식 바닥 난방 시스템이 있다. 축열식 바닥 난방 시스템에 있어서 많이 채용되고 있는 잠열 축열재는, 물질이 고체에서 액체로 상변화될 때에 열을 축적하고(축열), 액체에서 고체로 상변화될 때에 열을 방출(방열)한다고 하는 성질을 이용하여, 축열·방열시키는 것으로, 일반적으로 15℃～50℃의 온도 범위에서 상변화(고액 변화)하는 것이 많다.
이러한 잠열 축열재를 바닥 난방 시스템에 도입한 경우, 예컨대 저렴한 야간 전력을 사용하여 열을 축적하여 낮에 서서히 방열함으로써 전력 소비를 억제할 수 있다. 또한, 일단 따뜻해지면 온도를 일정하게 장시간 유지할 수 있기 때문에, 전 력 소비를 억제하는 동시에, 쾌적한 거주 환경을 유지하는 것이 가능하게 된다.
잠열 축열재를 이용한 바닥 난방 시스템으로서, 예컨대 특허문헌 7에서는, 케이싱한 잠열 축열재를 이용하는 것이 기재되어 있다.
(5) 특허문헌 8에는 에틸렌-올레핀 공중합체와 결정성 유기 화합물(파라핀)의 용융 혼합물 중에 결정수를 포함하는 수화물을 포함시킨, 고주파 가열이 가능한 축열체가 개시되어 있다.
<특허문헌 1>
일본 특허 공개 평10-311693호 공보(청구의 범위)
<비특허문헌 1>
일본건축학회 계획계 논문집 제540호, 23-29, 2001년 2월
<특허문헌 2>
일본 특허 공개 평9-143461호 공보
<특허문헌 3>
일본 특허 공개 평11-348169호 공보
<특허문헌 4>
일본 특허 공개 2000-87656호 공보
<특허문헌 5>
일본 특허 공개 소61-122354호 공보
<특허문헌 6>
일본 특허 공개 2003-34993호 공보
<특허문헌 7>
일본 특허 공개 2001-304596호 공보
<특허문헌 8>
일본 특허 제2548850호
<발명이 해결하고자 하는 과제>
상기 특허문헌 1이나 비특허문헌 1에서는, 축열재 자체에의 효과적인 열전도가 저해되기 쉽게 되고, 또한 축열재의 함유율도 작아지므로, 충분한 축열 성능을 얻기 어렵다고 하는 문제가 있었다. 특허문헌 2의 발명은, 다공체에 축열재를 그저 단순히 담지시킬 뿐으로, 경우에 따라서는 축열재가 새어나올 우려가 있었다.
본원 발명의 제1의 목적은, 원하는 형상으로 성형하는 것이 가능하고, 높은 축열재 함유율을 갖고 있어 축열 성능이 우수하며, 또한, 높은 축열재 함유율을 갖고 있음에도 불구하고 경시적으로 누설되는 일이 없어, 절단, 천공 등의 가공을 실시했다고 해도, 절단면이나 구멍으로부터 새어나오는 일도 없이 가공성이 우수한 축열체를 제조할 수 있는 축열체 형성용 조성물을 제공하는 데에 있다. 또한 본원발명의 목적은, 성형시에 필요에 따라서 원하는 적층재 등과 적층함으로써 축열체에 그 적층재 등이 적층된 축열 구조체를 제조할 수 있는 축열체 형성용 조성물을 제공하는 데에 있다.
본원 발명의 제2의 목적은, 상기 특허문헌 1, 2 및 비특허문헌 1에 개시된 축열체의 문제점에 감안하여, 높은 축열재 함유율을 지니고 축열 성능이 우수하며, 또한, 높은 축열재 함유율을 갖고 있음에도 불구하고 유동하지 않는 축열체 및 그 제조 방법을 제공하는 데에 있다.
본원 발명의 제3의 목적은, 축열체에 적층재 등을 적층한 적층체로 한 경우에 축열체가 경시적으로 누설되는 일이 없어, 절단, 천공 등의 가공을 실시했다고 해도, 절단면이나 구멍으로부터 새어나오는 일도 없이 가공성이 우수한 축열 구조체를 제공하는 데에 있다.
본원 발명은, 특허문헌 3, 4와는 다른 기술 사상에 의해, 단열 시트를 설치하는 것보다도 간편하고, 또 저비용으로, 또한 공기층 등보다도 보다 효과적으로 열전도에 의한 온도 변화를 완화하여, 공간 내부의 보온성을 높이는 축열 구조체를 제공하는 데에 있다.
또한 본원 발명은, 특허문헌 5, 6, 7이 갖는 이하의 (a), (b)의 문제를 해결하여, 높은 축열재 함유율을 지니고 축열 성능이 우수하며, 축열체가 경시적으로 누설되는 일이 없어, 절단, 천공 등의 가공을 실시했다고 해도, 절단면이나 구멍으로부터 새오나오는 일도 없이 가공성이 우수한 축열 구조체를 제공하는 데에 있다.
(a) 잠열 축열재는 상변화(고액 변화)를 일으키기 때문에, 상변화에 따른 체적 변화 등에 견딜 수 있는 튼튼한 케이싱이 필요하지만, 이 케이싱에 의해서 잠열 축열재 자체에의 효과적인 열전도가 저해되어 축열 성능이 충분히 발휘되지 않는 경우가 있다. 또한 그 축열체의 형상은 케이싱 사이즈의 크기에 한정되고, 절단 등의 가공은 잠열 축열재가 새어나오기 때문에 불가능하다. 또한, 못을 박는 등에 의한 시공도 잠열 축열재가 새어나오기 때문에 불가능하며, 수직 방향으로 고정한 경우, 잠열 축열재가 밑바닥으로 기울어, 유효하게 잠열 축열재를 이용할 수 없다.
(b) 캡슐화한 잠열 축열재를 사용한 축열체는, 캡슐에 의해서 잠열 축열재 자체에의 효과적인 열전도가 저해되기 때문에, 축열 성능이 충분히 발휘되지 않고, 외기 온도의 영향에 의한 공간 온도 변화의 완화를 기대할 수 없다. 또한, 상기 축열체는 잠열 축열재의 함유량이 적고, 충분한 축열 성능이 발휘되지 않는 경우도 있다.
특허문헌 8에 개시된 축열체는, 고주파에 의해 축열시키기 위해서는, 다량의 결정수를 포함하는 수화물을 필요로 하는 것이다. 다량의 결정수를 포함하는 수화물을 많게 하면, 결정성 유기 화합물(파라핀)의 함유량이 상대적으로 감소하여, 보온성·축열성이 뒤떨어지는 것으로 된다. 또한, 물의 휘발 등이 일어나기 쉽게 되어, 축열체가 파열되거나, 축열재 자체의 물성이 변화되어, 장기적으로 재이용하는 것은 곤란한 경우가 있다.
본원 발명은, 마이크로파로 용이하게 축열 가능하며, 예컨대 일반 가정에서는 전자레인지로 용이하게 축열시키는 것이 가능하고, 또한, 마이크로파의 조사로, 장시간 보온성을 확보할 수 있고, 또한, 마이크로파의 조사에 따른 보온재 자체의 체적 팽창에 의한 균열이나 열화를 억제할 수 있기 때문에, 내구성이 우수하고, 또, 장기간에 걸쳐 재이용하는 것이 가능한 축열 구조체를 제공하는 것을 목적으로 한다.
<과제를 해결하기 위한 수단>
본 발명은 상기 과제를 해결하기 위해서, 예의 검토를 한 결과, 유기 잠열 축열재(a)와 비이온성 계면활성제(b)와 반응성 관능기를 함유하는 화합물(c-1)과 상기 반응성 관능기와 반응 가능한 제2의 반응성 관능기를 함유하는 화합물(c-2)을 혼합하여, 유기 잠열 축열재(a)를 콜로이드상으로 분산시켜, (c-1) 성분과 (c-2) 성분을 반응시켜 얻어지는 축열체가, 우수한 축열 성능을 지니고, 또한, 축열재의 누설도 없고, 가공성, 시공성이 우수하다는 것을 발견하여, 본 발명을 완성하기에 이르렀다.
즉, 본 발명은 이하의 특징을 갖는 것이다.
1. 유기 잠열 축열재(a), 비이온성 계면활성제(b) 및 반응성 관능기를 갖는 화합물(c-1)을 함유하는 축열체 형성용 조성물.
2. 상기 비이온 계면활성제(b)의 친수친유 밸런스(HLB치)가 10 이상인 것을 특징으로 하는 1.에 기재한 축열체 형성용 조성물.
3. 또한 유기 처리된 층상 점토 광물(d)을, 점성 조정제로서, 상기 유기 잠열 축열재(a) 100 중량부에 대하여 0.5～50 중량부 함유하는 것을 특징으로 하는 1. 또는 2.에 기재한 축열체 형성용 조성물.
4. 유기 잠열 축열재(a)가 미립자상으로 결합재(c)로 고정화되어 있는 것을 특징으로 하는 축열체.
5. 또한 층상 점토 광물(d)을 함유하고, 상기 유기 잠열 축열재(a)와 상기 층상 점토 광물(d)이 미립자상으로 상기 결합재(c)로 고정화되어 있는 것을 특징으로 하는 4.에 기재한 축열체.
6. 상기 층상 점토 광물(d)의 첨가량이, 상기 유기 잠열 축열재(a) 100 중량부에 대하여 0.5～50 중량부인 것을 특징으로 하는 5.에 기재한 축열체.
7. 상기 결합재(c)가 마이크로파에 의해 발열하는 세그먼트를 갖는 것을 특징으로 하는 4.～6. 중 어느 것에 기재한 축열체.
8. 상기 결합재(c)가, 상기 반응성 관능기를 갖는 화합물(c-1)과 상기 반응성 관능기와 반응하는 제2의 반응성 관능기를 갖는 화합물(c-2)이 반응하여 형성된 것을 특징으로 하는 4.～7. 중 어느 것에 기재한 축열체.
9. 상기 유기 잠열 축열재(a)의 함유량이 40 중량% 이상인 것을 특징으로 하는 4.～8. 중 어느 것에 기재한 축열체.
10. 상기 4.～9. 중 어느 것에 기재한 축열체를 시트형으로 하여, 적어도 한 면을 적층재로 적층한 것을 특징으로 하는 축열 구조체.
11. 상기 적층재가 열전도체인 것을 특징으로 하는 10.에 기재한 축열 구조체.
12. 상기 적층재가 난연성 내지 불연성의 재료인 것을 특징으로 하는 11.에 기재한 축열 구조체.
13. 상기 적층재가 열전도율 0.1 W/(m·K) 미만의 단열체인 것을 특징으로 하는 10.에 기재한 축열 구조체.
14. 또한 발열체가 적층되어 있는 것을 특징으로 하는 10.에 기재한 축열 구조체.
15. 또한 상기 발열체에 단열체가 적층되어 있는 것을 특징으로 하는 14.에 기재한 축열 구조체.
16. 상기 4.～9. 중 어느 것에 기재한 축열체가 적층재로 피복되어 있는 것을 특징으로 하는 축열 구조체.
17. 유기 잠열 축열재(a), 비이온성 계면활성제(b) 및 반응성 관능기를 갖는 화합물(c-1)을 함유하는 축열체 형성용 조성물과 상기 반응성 관능기와 반응 가능한 제2의 반응성 관능기를 함유하는 화합물(c-2)을 혼합하고, 상기 유기 잠열 축열재(a)를 콜로이드상으로 분산시키고, (c-1) 성분과 (c-2) 성분을 반응시켜 결합재(c)를 형성하고, 상기 유기 잠열 축열재(a)를 미립자상으로 상기 결합재(c)로 고정화하는 것을 특징으로 하는 축열체의 제조 방법.
18. 상기 비이온 계면활성제(b)의 친수친유 밸런스(HLB치)가 10 이상인 것을 특징으로 하는 17.에 기재한 축열체의 제조 방법.
19. 또한 유기 처리된 층상 점토 광물(e)을, 점성 조정제로서, 상기 유기 잠열 축열재(a) 100 중량부에 대하여 0.5～50 중량부 혼합하는 것을 특징으로 하는 17. 또는 18.에 기재한 축열체의 제조 방법.
20. 상기 유기 잠열 축열재(a)의 함유량이 40 중량% 이상인 것을 특징으로 하는 17.～19. 중 어느 것에 기재한 축열체의 제조 방법.
<발명의 효과>
상기 1.의 축열체 형성용 조성물은, 화합물(c-1)의 반응성 관능기와 반응하는 제2의 반응성 관능기를 갖는 화합물(c-2)과 혼합하여 반응 경화성 조성물로 하고, 이 반응 경화성 조성물이 경화할 때까지 원하는 형상으로 성형함으로써, 임의의 형상을 지니고, 높은 축열재 함유율을 가지며 축열 성능이 우수하고, 또한, 높은 축열재 함유율을 갖고 있음에도 불구하고 경시적으로 축열재가 누설되는 일이 없고, 또한 축열체에 절단, 천공 등의 가공을 실시했다고 해도, 절단면이나 구멍으로부터 축열재가 새어나오는 일도 없이 가공성이 우수한 축열체를 제조할 수 있다. 또한 성형시에, 필요에 따라서 원하는 적층재 등과 적층함으로써 축열체에 그 적층재 등이 적층된 축열 구조체를 제조할 수 있다.
상기 4.의 축열체는, 높은 축열재 함유율을 지니고 축열 성능이 우수하며, 또한, 높은 축열재 함유율을 갖고 있음에도 불구하고 경시적으로 축열재가 누설되는 일이 없고, 또한 축열체를 절단했다고 해도, 절단면에서 축열재가 새어나오는 일도 없이 가공성이 우수하며, 또한, 못을 박는 등에 의해서도 축열재가 누설되지 않기 때문에, 부착 시공성이 우수한 것이다.
상기 10.의 축열 구조체는, 축열 성능이 우수하고, 또한 경시적으로 축열재가 누설되는 일이 없고, 또한 절단, 천공, 못을 박는 등의 가공 내지 시공에 의해서도 절단면 등으로부터의 축열재의 누설이 없기 때문에, 가공성, 시공성이 우수한 것이다.
상기 11.의 축열 구조체는, 열전도에 의한 공간 온도의 온도 변화를 완화하여, 우수한 보온성을 보이는 것으로, 냉난방 등의 에너지 소비를 억제할 수 있다. 또한, 겨울철이나 야간에는 결로 등을 방지하는 것도 가능하다.
상기 13.의 축열 구조체는, 상기 4.의 발명의 효과에 더하여 우수한 축열성·단열성을 보이기 때문에, 예컨대 건축물에 사용한 경우, 외기 온도의 변화에 대하여 공간 온도의 변동이 적고 쾌적한 환경을 유지할 수 있어, 에너지 절약을 도모할 수 있다.
상기 14.의 축열 구조체는 바닥 난방 구조체로서 알맞은 것으로, 우수한 축열성을 보이고, 소비 전력량을 억제하며, 또한, 쾌적한 거주 환경을 유지할 수 있다. 또한 경시적으로 축열재가 누설되는 일이 없고, 축열 구조체를 절단했다고 해도, 절단면에서 축열재가 새어나오는 일도 없이 가공성이 우수하고, 또한, 못을 박는 등에 의한 축열재의 누설이 없기 때문에, 부착 시공성이 우수하다.
상기 16.의 축열 구조체는 각종 여열, 폐열을 이용하여 축열하고, 회로(懷爐) 등으로서 이용할 수 있으며, 특히 결합재를 구성하는 (c-1) 화합물, (c-2) 화합물의 적어도 한 쪽을 마이크로파에 의해 진동·발열하는 세그먼트를 갖는 것으로 함으로써, 마이크로파의 조사, 예컨대 전자레인지로 용이하게 축열 가능하고, 마이크로파의 조사로 장시간 보온성을 확보할 수 있으며, 나아가서는 마이크로파의 조사에 따른 보온재 자체의 체적 팽창에 의한 균열이나 열화를 억제할 수 있는 축열 구조체이다.
상기 17.의 제조 방법에 따르면, 높은 축열재 함유율을 지니고 축열 성능이 우수하며, 또한, 높은 축열재 함유율을 갖고 있음에도 불구하고 경시적으로 축열재가 누설되는 일이 없는 축열체를 제조할 수 있다. 또한 얻어진 축열체는, 절단했다고 해도, 절단면에서 축열재가 새어나오는 일도 없이 가공성이 우수하고, 또한, 못을 박는 등에 의해서도 축열재가 누설되지 않기 때문에, 부착 시공성이 우수한 것이다.
도 1은 실시예 2-1에서 사용한 시험체 박스의 단면도이다.
도 2는 실시예 3-1, 비교예 3-1의 축열 단열 성능 평가 시험 결과를 도시한 그래프이다.
도 3은 실시예 3-2, 비교예 3-1의 축열 단열 성능 평가 시험 결과를 도시한 그래프이다.
도 4는 실시예 3-3, 비교예 3-1의 축열 단열 성능 평가 시험 결과를 도시한 그래프이다.
도 5는 실시예 3-4, 비교예 3-1의 축열 단열 성능 평가 시험 결과를 도시한 그래프이다.
도 6은 실시예 3-5, 비교예 3-1의 축열 단열 성능 평가 시험 결과를 도시한 그래프이다.
도 7은 실시예 3-6, 비교예 3-1의 축열 단열 성능 평가 시험 결과를 도시한 그래프이다.
도 8은 실시예 4-1에서 사용한 시험체 박스의 단면도이다.
도 9는 실시예 6-1～6-3, 비교예 6-1에 있어서의 체감 시험 1의 온도 변화를 도시한 그래프이다.
도 10은 실시예 6-1～6-3, 비교예 6-1에 있어서의 체감 시험 2의 온도 변화를 도시한 그래프이다.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>
1 : 축열체 2 : 유리판
3 : 아크릴판 4 : 폴리스티렌 폼
5 : 열전대 6 : 적외 램프
7 : 축열체 1 8 : 면형 발열체
9 : 바닥재 10 : 합판
11 : 폴리스티렌 폼 12 : 열전대
13 : 온도 조절기(서모스탯)
본 발명의 축열체는, 유기 잠열 축열재((a) 성분), 비이온성 계면활성제((b) 성분), 반응성 관능기를 함유하는 화합물((c-1) 성분)과 상기 반응성 관능기와 반응 가능한 제2의 반응성 관능기를 함유하는 화합물((c-2) 성분)을 혼합하고, (c-1) 성분과 (c-2) 성분을 반응시켜 형성하는 것을 특징으로 하는 것이다. 이들 성분은 개개의 성분을 혼합하여 반응시키더라도 좋지만, 유기 잠열 축열재(a), 비이온성 계면활성제(b) 및 반응성 관능기를 갖는 화합물(c-1)을 함유하는 축열체 형성용 조성물과 (c-2) 성분의 2 성분계로 하고, 축열체 형성용 조성물과 (c-2) 성분을 혼합하여 반응 경화성 조성물로 하여, 상기 반응 경화성 조성물을 경화시키면, 축열체를 간편하게 제조할 수 있기 때문에 바람직하다.
본 발명의 축열체 형성용 조성물을 구성하는 (c-1) 성분은, 유기 잠열 축열재((a) 성분)와 비이온성 계면활성제((b) 성분) 및 필요에 따라서 첨가하는 다른 성분과 혼합하더라도 안정적인 성분을 선택하여 사용한다. 구체적으로는, 반응성 관능기로서, 이소시아네이트기, 카르복실기, 이미드기, 알데히드기를 함유하는 화 합물을 (c-1) 성분으로서 이용하는 경우는, 축열재(a)로서 장쇄 알코올, 폴리에테르 화합물의 사용은 적절하지 않으며, 또한 반응성 관능기로서, 히드록실기, 에폭시기, 카르보디이미드기, 옥사졸린기, 아지리딘기를 함유하는 화합물을 (c-1) 성분으로서 이용하는 경우는, 축열재(a)로서 장쇄 지방산의 사용은 적절하지 않다.
본 발명의 축열체의 제조 방법에서는, (b) 성분에 의해, (c-1) 성분 및/또는(c-2) 성분 중에 (a) 성분이 미세한 콜로이드상으로 분산된 상태를 만들어 낼 수 있다. 이러한 상태에서 (c-1) 성분과 (c-2) 성분을 반응시킴으로써, (c-1) 성분과 (c-2) 성분으로 이루어지는 결합재(c) 성분 중에 (a) 성분이 미세하게 분산된 축열체를 제조할 수 있다.
이러한 제조 방법에 의해 얻어지는 축열체 및 축열 구조체는, (a) 성분의 함유율을 크게 할 수 있기 때문에 우수한 축열성을 보이고, 또한, 높은 (a) 성분 함유율을 갖고 있음에도 불구하고 경시적으로 (a) 성분이 새는 일이 없다. 또한 본 발명의 축열체는, 절단한 경우라도, 절단면에서 (a) 성분이 새어나오는 일도 없어 가공성이 우수하고, 또한, 못을 박는 등에 의한 (a) 성분의 누설이 없기 때문에, 부착 시공성이 우수하다.
또한 본 발명의 축열체에 있어서는, (a) 성분이 미립자상으로 균일하게 분산된 상태이기 때문에, (a) 성분의 고액 변화에 따른 체적 변화에 의한 축열체 자체의 형상 변화를 경감할 수도 있다.
본 발명은, 축열체의 제조에 있어서 (b) 성분을 혼합하여, (a) 성분을 미세한 콜로이드상으로 분산한 상태(불균일 상태)로 하고, 그와 같은 상태에서, 결합 재(c)를 형성함으로써, 상기 효과를 달성할 수 있음을 발견한 것이다.
(b) 성분을 포함하지 않는 경우, (a) 성분과 (c-1) 성분 및/또는 (c-2) 성분이 상용하지 않는 경우는, (a) 성분과 (c-1) 성분 및/또는 (c-2) 성분이 분리되어 버려 축열체를 형성하는 것은 곤란하다. 또한, (a) 성분과 (c-1) 성분 및/또는 (c-2) 성분이 상용하는 경우(균일 상태)는 축열성이 높은 축열체를 형성할 수 있지만, (a) 성분이나 (c-1) 성분 및/또는 (c-2) 성분의 선정(조합 등)에는 한도가 있기 때문에, 폭넓은 용도에 이용하기는 어렵다.
<(a) 성분>
(a) 성분으로서는 예컨대, 지방족탄화수소, 장쇄 알코올, 장쇄 지방산, 장쇄 지방산에스테르, 폴리에테르 화합물, 지방산트리글리세리드 등을 들 수 있으며, 이들 중 1종 또는 2종 이상을 이용할 수 있다.
이러한 (a) 성분은 비점이 높고 휘발하기 어렵기 때문에, 축열체 형성시에 있어서의 체적 변화(두께가 얇아짐)가 거의 없고, 또한 장기간에 걸쳐 축열 성능이 지속되기 때문에 바람직하다. 또한, 유기 잠열 축열재를 이용한 경우, 용도에 따른 상변화 온도의 설정이 용이하고, 예컨대 상변화 온도가 다른 2종 이상의 유기 잠열 축열재를 혼합함으로써, 용이하게 상변화 온도의 설정이 가능하게 된다.
지방족탄화수소로서는, 예컨대 탄소수 8～36의 지방족탄화수소를 이용할 수 있고, 구체적으로는 n-데칸(융점 -30℃), n-운데칸(융점 -25℃), n-도데칸(융점 -8℃), n-트리데칸(융점 -5℃), 펜타데칸(융점 6℃), n-테트라데칸(융점 8℃), n-헥사데칸(융점 17℃), n-헵타데칸(융점 22℃), n-옥타데칸(융점 28℃), n-노나데칸 (융점 32℃), 에이코산(융점 36℃), 도코산(융점 44℃) 및 이들의 혼합물로 구성되는 n-파라핀이나 파라핀왁스 등을 들 수 있다.
장쇄 알코올로서는 예컨대, 탄소수 8～36의 장쇄 알코올을 이용할 수 있으며, 구체적으로는 카프릴알코올(융점 7℃), 라우릴알코올(융점 24℃), 미리스틸알코올(융점 38℃), 스테아릴알코올(융점 58℃) 등을 들 수 있다.
장쇄 지방산으로서는 예컨대, 탄소수 8～36의 장쇄 지방산을 이용할 수 있으며, 구체적으로는 옥탄산(융점 17℃), 데칸산(융점 32℃), 도데칸산(융점 44℃),테트라데칸산(융점 50℃), 헥사데칸산(융점 63℃), 옥타데칸산(융점 70℃) 등의 지방산 등을 들 수 있다.
장쇄 지방산에스테르로서는 예컨대, 탄소수 8～36의 장쇄 지방산에스테르를 이용할 수 있으며, 구체적으로는 라우린산메틸(융점 5℃), 미리스틴산메틸(융점 19℃), 팔미틴산메틸(융점 30℃), 스테아린산메틸(융점 38℃), 스테아린산부틸(융점 25℃), 아라키딘산메틸(융점 45℃) 등을 들 수 있다.
폴리에테르 화합물로서는 예컨대, 디에틸렌글리콜, 트리에틸렌글리콜, 테트라에틸렌글리콜, 트리에틸렌글리콜모노메틸에테르, 테트라에틸렌글리콜디메틸에테르, 폴리프로필렌글리콜, 폴리에틸렌글리콜, 폴리프로필렌글리콜디아크릴레이트, 에틸에틸렌글리콜 등을 들 수 있다.
지방산 트리글리세리드로서는 예컨대, 야자유, 팜핵유 등의 식물유나, 그 정제 가공품인 중쇄 지방산트리글리세리드, 장쇄 지방산 트리글리세리드 등을 들 수 있다.
본 발명에서는 축열재로서, 특히 탄소수 8～36의 지방족탄화수소, 탄소수 8～36의 장쇄 알코올, 탄소수 8～36의 장쇄 지방산, 탄소수 8～36의 장쇄 지방산에스테르를 사용하는 것이 바람직하고, 나아가서는 탄소수 8～36의 지방족탄화수소, 탄소수 8～36의 장쇄 지방산에스테르를 사용하는 것이 바람직하다. 그 중에서도, 탄소수 8～36의 장쇄 지방산에스테르, 바람직하게는 탄소수 15～22의 장쇄 지방산에스테르를 사용하는 것이 바람직하고, 이러한 장쇄 지방산에스테르는 잠열량이 높고, 실용 온도 영역에 상변화 온도(융점)를 갖기 때문에, 여러 가지 용도로 사용하기 쉽다.
또한, 본 발명에서는, (a) 성분 중 탄소수 8～36의 장쇄 알킬기를 갖는 축열재를 이용한 경우, (b) 성분의 구조 중에, 탄소수 8～36의 장쇄 알킬기를 갖는 비이온성 계면활성제를 이용하는 것이 바람직하다. 특히, (a) 성분과 (b) 성분의 장쇄 알킬기의 탄소수가 근사한 것, 혹은 같은 것을 선정함으로써, 본 발명의 효과를 높일 수 있다.
상기 예시의 (a) 성분 중, 바닥 난방 등의 오로지 가온 용도로 사용하는 축열재의 경우에는, 융점이 0℃ 이상인 화합물을 사용한다.
<(e) 성분>
본 발명에 있어서 2종 이상의 유기 잠열 축열재를 혼합하여 사용하는 경우는, 상용화제(이하, 「(e) 성분」이라고도 함)를 이용하는 것이 바람직하다. (e) 성분을 이용함으로써, 유기 잠열 축열재끼리의 상용성을 향상시킬 수 있다.
(e) 성분으로서는 예컨대, 지방산트리글리세리드, 친수친유 밸런스(HLB)가 1 이상 10 미만(바람직하게는 1 이상 5 이하)인 비이온성 계면활성제 등을 들 수 있으며, 이들의 1종 또는 2종 이상을 혼합하여 이용할 수 있다.
지방산트리글리세리드는 상술한 바와 같이 유기 잠열 축열재로서도 이용되는 물질이다. 이러한 지방산 트리글리세리드는, 특히 유기 잠열 축열재끼리의 상용성을 보다 향상시킬 수 있는 동시에, 우수한 축열성을 발휘하기 때문에 바람직하다. 지방산트리글리세리드로서는, 예컨대 야자유, 팜핵유 등의 식물유나, 그 정제 가공품인 카프릴산트리글리세리드, 팔미틴산트리글리세리드, 스테아린산트리글리세리드 등의 지방산트리글리세리드를 들 수 있으며, 이들 중 1종 또는 2종 이상을 이용할 수 있다.
친수친유 밸런스(HLB)가 1 이상 10 미만(바람직하게는 1 이상 5 이하)인 비이온성 계면활성제로서는 예컨대, 소르비탄모노라우레이트, 소르비탄모노팔미테이트, 소르비탄모노스테아레이트, 소르비탄모노올레이트, 소르비탄트리스테아레이트, 소르비탄트리올레이트, 소르비탄세스키올레이트 등의 소르비탄지방산에스테르 등을 들 수 있다.
(e) 성분과 (a) 성분의 혼합비는, 통상 (a) 성분 100 중량부에 대하여, 상용화제 0.1 중량부～20 중량부(바람직하게는 0.1 중량부～10 중량부) 정도로 하면 된다.
<(b) 성분>
본 발명에 있어서의 (b) 성분으로서는, 예컨대 폴리옥시에틸렌소르비탄모노라우레이트, 폴리옥시에틸렌소르비탄모노팔미테이트, 폴리옥시에틸렌소르비탄모노 스테아레이트, 폴리옥시에틸렌소르비탄모노올레이트 등의 폴리옥시에틸렌소르비탄 지방산에스테르,
폴리옥시에틸렌라우릴에테르, 폴리옥시에틸렌세틸에테르, 폴리옥시에틸렌스테아릴에테르, 폴리옥시에틸렌올레일에테르, 폴리옥시에틸렌옥틸도데실에테르 등의 폴리옥시에틸렌알킬에테르,
테트라올레인산폴리옥시에틸렌소르비트 등의 폴리옥시에틸렌소르비톨 지방산에스테르,
폴리에틸렌글리콜모노라우레이트, 폴리에틸렌글리콜모노스테아레이트, 폴리에틸렌글리콜디스테아레이트, 폴리에틸렌글리콜모노올레이트 등의 폴리옥시에틸렌 지방산에스테르,
폴리옥시에틸렌 경화 피마자유, 폴리옥시에틸렌 야자유 지방산소르비탄
등을 들 수 있다.
본 발명에서는 특히 (b) 성분으로서, 친수친유 밸런스(HLB치)가 10 이상(바람직하게는 10 초과 20 이하, 더욱 바람직하게는 11 이상 19 이하, 보다 바람직하게는 12 이상 18 이하, 가장 바람직하게는 13 이상 17 이하)의 비이온성 계면활성제를 적합하게 이용할 수 있다. 이러한 범위라면, 유기 잠열 축열재인 (a) 성분을 콜로이드상으로 분산시키기 쉽기 때문에 바람직하다.
(b) 성분과 (a) 성분의 혼합비는, 통상 (a) 성분 100 중량부에 대하여, (b) 성분 0.01 중량부～30 중량부인 것이 바람직하고, 0.1 중량부～20 중량부인 것이 보다 바람직하다.
(b) 성분이 0.01 중량부보다 적은 경우는, (a) 성분과 (c-1) 성분 및/또는 (c-2) 성분이 분리되어 버리거나 또는 크리밍 현상을 일으키기 쉽고, (a) 성분이 효율적으로 콜로이드 분산되지 않거나, 혹은 (a) 성분과 (c-1) 성분 및/또는 (c-2) 성분이 상용되어 버릴 가능성이 높아, 본 발명의 효과를 얻을 수 없는 경우가 있다. 30 중량부보다 많은 경우는, 얻어지는 축열체의 강도가 저하되는 경우가 있다.
<(d) 성분>
또한 본 발명에서는, (a) 성분과, 유기 처리된 층형의 점토 광물(이하, 「(d) 성분」이라고도 함)을 혼합할 수도 있다. (d) 성분과 (a) 성분을 혼합함으로써, (d) 성분의 층간에 (a) 성분이 들어간다. (d) 성분은 유기 처리된 것이기 때문에, (a) 성분이 (d) 성분의 층간에 들어가기 쉬워, (a) 성분이 (d) 성분의 층간에 유지되기 쉬운 구조로 되어 있다.
이러한 (d) 성분과 (a) 성분을 혼합함으로써, 결과적으로 (a) 성분의 점도를 상승시켜, 결합재(c) 성분 내에 (a) 성분을 보다 확실하게 계속해서 유지할 수 있다. 그 때문에, (a) 성분이 축열체 외부로 새어나오는 것을 막아, 축열성이 우수하고, 가공성, 시공성이 우수한 축열체를 얻을 수 있다.
또한 (d) 성분은 유기 잠열 축열재와 거의 반응하는 일이 없으며, 유기 잠열 축열재의 융점이나 그 밖의 각종 물성에 영향을 주지 않기 때문에, 축열재가 그 성능을 효율적으로 발휘할 수 있고, 더구나 축열재의 상변화 온도(융점)의 설정을 용이하게 행할 수 있기 때문에 바람직하다.
(d) 성분의 저면 간격은 13.0～30.0Å인 것이 바람직하고, 15.0～26.0Å 정 도인 것이 보다 바람직하다. 이러한 범위에 있음으로 인해, (a) 성분이 (d) 성분의 층간에 들어가기가 더 쉽다. 저면 간격은 X선 회절 패턴에 있어서의 (001) 반사로부터 산출되는 값이다.
(a) 성분과 (d) 성분 혼합시의 점도는 0.5~20.0 Pa·s 정도인 것이 바람직하다. 점도는 B형 회전 점도계를 이용하여, 온도 23℃, 상대 습도 50%RH에서 측정한 값이다. 또한, (a) 성분과 (d) 성분 혼합시의 TI치는 4.0～9.0인 것이 바람직하다. TI치는 B형 회전 점도계를 이용하여, 하기(식 1)에 의해 구해지는 값이다.
TI치=η1/η2 (식 1)
η1은 2 rpm에 있어서의 점도(Pa·s : 2번째 회전의 지침의 값), η2는 20 rpm에 있어서의 점도(Pa·s : 4번째 회전의 지침의 값)이다.
이러한 점도, TI치로 함으로써, 축열체의 제조시에 있어서는 축열체 형성용 조성물, 반응 경화성 조성물 중에 (a) 성분이 안정적으로 분산, 유지되기 쉽고, 또한, 축열체의 제조 후에는 결합재(c) 중에 (a) 성분이 장기간에 걸쳐 유지되기 쉽다. 그 때문에, (a) 성분이 축열체 외부로 새어나가는 것이 방지되어, 보다 축열성이 우수하고, 보다 가공성, 시공성이 우수한 축열체 및 축열 구조체를 얻을 수 있다.
(d) 성분으로서는 유기 처리된 층상 점토 광물이라면 특별히 한정 없이 사용할 수 있다. 층상 점토 광물로서는 예컨대, 스멕타이트, 바미큐라이트, 카올리나이트, 알로펜, 운모, 탈크, 할로이사이트, 세피오라이트 등을 들 수 있다. 또한, 팽윤성 불소 운모, 팽윤성 합성 운모 등도 이용할 수 있다.
유기 처리로서는 예컨대, 층상 점토 광물의 층간에 존재하는 양이온을 장쇄 알킬암모늄 이온 등으로 이온 교환(인터칼레이트)하는 방법 등을 들 수 있다.
본 발명에서는, 특히 스멕타이트, 바미큐라이트가 유기 처리되기 쉽기 때문에 적합하게 이용할 수 있다. 스멕타이트 중에서도, 특히 몬모릴로나이트의 사용이 적합하며, 본 발명에서는 특히 유기 처리된 몬모릴로나이트의 사용이 적합하다.
유기 처리된 몬모릴로나이트로서는, 구체적으로 호쥰사 제조의 에스벤, 에스벤 C, 에스벤 E, 에스벤 W, 에스벤 P, 에스벤 WX, 에스벤 NX, 에스벤 NZ, 에스벤 N-400, 올가나이트, 올가나이트 D, 올가나이트 T(상품명),
즈드케미쇼쿠바이사 제조의 TIXOGEL MP, TIXOGEL VP, TIXOGEL VP, TIXOGEL MP, TIXOGEL EZ 100, MP 100, TIXOGEL UN, TIXOGEL DS, TIXOGEL VP-A, TIXOGEL VZ, TIXOGEL PE, TIXOGEL MP 250, TIXOGEL MPZ(상품명),
엘레멘티스저팬사 제조의 BENTONE 34, 38, 52, 500, 1000, 128, 27, SD-1, SD-3(상품명)
등을 들 수 있다.
(a) 성분과 (d) 성분의 혼합비는, 통상 (a) 성분 100 중량부에 대하여, (d) 성분을 0.5 중량부～50 중량부 정도인 것이 바람직하고, 1 중량부～30 중량부 정도인 것이 보다 바람직하고, 3 중량부～20 중량부 정도인 것이 더욱 바람직하다. (d) 성분이 0.5 중량부보다 적은 경우는, (a) 성분이 (c) 성분 내에서 새기 쉽게 될 가능성이 있고, 50 중량부보다 많은 경우는, (a) 성분의 점도가 지나치게 높아져, (c) 성분에의 담지·유지 공정이 곤란하게 되는 경우가 있다.
<(f) 성분>
본 발명의 축열체 형성용 조성물, 축열체, 축열 구조체 및 축열체의 제조 방법에 있어서는 열전도성 물질을 사용할 수도 있다. 열전도 물질(이하 「(f) 성분」이라고 함)을 혼합함으로써, 축열체 내의 열의 이동을 원활하게 하여, 축열재의 열효율을 향상시킬 수 있다.
열전도성 물질(f) 성분으로서는 예컨대, 구리, 철, 아연, 베릴륨, 마그네슘, 코발트, 니켈, 티탄, 지르코늄, 몰리브덴, 텅스텐, 붕소, 알루미늄, 갈륨, 규소, 게르마늄, 주석 등의 금속 및 이들의 합금, 혹은 이들 금속을 포함하는 금속 산화물, 금속 질화물, 금속 탄화물, 금속 인화물 등의 금속 화합물, 또한 인상 흑연, 괴상 흑연, 토상 흑연, 섬유형 흑연 등의 흑연 등을 들 수 있으며, 이들을 1종 또는 2종 이상을 혼합하여 이용할 수 있다.
열전도성 물질(f) 성분의 열전도율로서는, 1 W/(m·K) 이상, 나아가서는 3 W/(m·K) 이상, 나아가서는 5 W/(m·K) 이상인 것이 바람직하다. 이러한 열전도율을 갖는 열전도성 물질(f)을 혼합함으로써, 보다 효율적으로 축열재의 열효율을 향상시킬 수 있다. 열전도성 물질은 미립자로서 이용하는 것이 바람직하며, 이 미립자의 평균 입자 지름은 1～100 μm, 나아가서는 5～50 μm인 것이 바람직하다.
(a) 성분과 (f) 성분의 혼합비는, 통상 (a) 성분 100 중량부에 대하여, (f) 성분을 5 중량부～200 중량부, 바람직하게는 10 중량부～80 중량부, 보다 바람직하게는 20 중량부～60 중량부 정도로 하면 된다. 5 중량부보다 적은 경우는, 축열 성능의 향상을 보기 어렵다. 200 중량부보다 많은 경우는, 점도가 높아져, 결합재에 효율적으로 담지하는 것이 곤란하게 되는 경우가 있다.
<(c-1) 성분, (c-2) 성분>
본 발명에서 이용하는 (c-1) 성분, (c-2) 성분은 반응시킴으로써 결합재((c) 성분)를 형성하고, (a) 성분을 담지·유지하는 성분이며, 또한 축열재를 소정의 형상으로 형성하는 것이다. 즉 본 발명의 축열체는 유기 잠열 축열재(a)가 미립자상으로 결합재(c)로 고정화된 것이다.
본 발명의 축열체 및 축열 구조체에 있어서의 결합재(c)는 반응성 관능기를 갖는 (c-1) 성분과 상기 반응성 관능기와 반응하는 제2의 반응성 관능기를 갖는 (c-2) 성분을 반응시킴으로써 형성된다. (c-1) 성분, (c-2) 성분의 반응성 관능기의 조합으로서는, 히드록실기와 이소시아네이트기, 히드록실기와 카르복실기, 히드록실기와 이미드기, 히드록실기와 알데히드기, 에폭시기와 아미노기, 에폭시기와 카르복실기, 에폭시기와 폴리카르복실산무수물, 카르복실기와 카르보디이미드기, 카르복실기와 옥사졸린기, 카르보닐기와 히드라지드기, 카르복실기와 아지리딘기, 알콕실기끼리 등을 들 수 있다. 어느 관능기를 (c-1) 성분의 반응성 관능기 또는 제2의 반응성 관능기로 하여도 좋지만, 유기 잠열 축열재(a)와 비이온성 계면활성제(b) 및 필요에 따라서 첨가하는 다른 성분과 반응하지 않는 반응성 관능기를 갖는 화합물을 (c-1) 성분으로 한다. 본 발명에 있어서는, (c-1) 성분이 히드록실기 함유 화합물이며, (c-2) 성분이 이소시아네이트기 함유 화합물인 것이 특히 바람직하다. 상기한 반응성 관능기를 갖는 화합물로서는 이하의 화합물을 예시할 수 있다.
〔A〕 히드록실기를 갖는 화합물
히드록실기를 갖는 화합물로서는,
[1] 폴리에스테르폴리올, 아크릴폴리올, 폴리카보네이트폴리올, 폴리올레핀폴리올, 폴리에테르폴리올, 폴리부타디엔폴리올, 에폭시폴리올, 알키드폴리올, 불소 함유 폴리올, 규소 함유계 폴리올 등의 폴리올;
[2] 히드록실기 함유 단량체;
[3] 다가 알코올;
[4] 셀룰로오스 및/또는 그 유도체, 아밀로스 등의 다당류;
등을 들 수 있다.
상기한 히드록실기를 갖는 화합물 중에서도 본 발명에서는, 특히 폴리에스테르폴리올, 아크릴폴리올, 폴리에테르폴리올, 폴리올레핀폴리올, 셀룰로오스 및 그 유도체에서 선택되는 1종 또는 2종 이상을 이용하는 것이 바람직하다. 이러한 히드록실기를 함유하는 화합물을 이용함으로써, 치밀한 가교 구조를 형성하는 동시에, (a) 성분과의 상용성이 양호하고, 축열체로부터의 (a) 성분의 누설을 억제하기 쉬운 결합재(c)를 형성할 수 있어 적합하다. 이들 화합물은 또한 (a) 성분, (b) 성분 및 필요에 따라서 첨가하는 그 밖의 성분과 혼합하더라도 반응하지 않기 때문에 축열체 형성용 조성물을 구성하는 (c-1) 성분으로서 적합하다. 상기 히드록실기를 갖는 화합물에 있어서는, 폴리올과 그 밖의 화합물, 특히 [3] 다가 알코올을 병용하는 것은 보다 강도가 높은 축열체를 형성할 수 있기 때문에 바람직한 형태이다.
[1] 폴리올
(폴리에스테르폴리올)
폴리에스테르폴리올로서는 예컨대, 다가 알코올과 다가 카르복실산과의 축합 중합물; 환상 에스테르(락톤)의 개환 중합물; 다가 알코올, 다가 카르복실산 및 환상 에스테르의 3 종류의 성분에 의한 반응물 등을 들 수 있다.
다가 카르복실산으로서는 예컨대, 말론산, 말레인산, 무수말레인산, 호박산, 글루타르산, 아디프산, 수베린산, 아젤라인산, 세바신산, 도데칸디온산 등의 지방족 디카르복실산;
1,4-시클로헥산디카르복실산 등의 지환식 디카르복실산;
테레프탈산, 이소프탈산, 오르토프탈산, 무수프탈산, 테레프탈산, 2,6-나프탈렌디카르복실산, 파라페닐렌디카르복실산, 트리멜리트산 등의 방향족 디카르복실산 등을 들 수 있다.
폴리에스테르폴리올을 구성하는 다가 알코올로서는, 이하에 기재한 [3] 다가 알코올로서 예시된 화합물을 사용할 수 있다.
환상 에스테르의 개환 중합물(락톤폴리올)로서는 예컨대, 프로피오락톤의 중합체, β-메틸-δ-발레로락톤의 중합체, ε-카프로락톤의 중합체(폴리카프로락톤폴리올) 등을 들 수 있다.
3 종류의 성분에 의한 반응물에 있어서, 다가 알코올, 다가 카르복실산, 환상 에스테르로서는 상기 예시한 것 등을 이용할 수 있다.
본 발명에서는, 폴리에스테르폴리올로서, 특히 다가 알코올과 다가 카르복실산과의 축합 중합물의 사용이 바람직하다. 예컨대, 다가 알코올로서, 2,4-디에틸- 1,5-펜타메틸렌디올, 3-메틸-1,5-펜타메틸렌디올, 2-부틸-2-에틸-1,3-프로판디올 등, 다가 카르복실산으로서, 아디프산 등을 이용한 폴리에스테르폴리올의 사용이 바람직하다.
폴리에스테르폴리올의 제조 방법은 통상의 방법에 의해 행할 수 있으며, 필요에 따라, 공지의 경화제, 경화 촉매 등을 이용하더라도 좋다.
(아크릴폴리올)
아크릴폴리올로서는 예컨대, 1 분자 중에 1개 이상의 히드록실기를 갖는 아크릴 단량체를 단독 중합 또는 공중합시키거나 또는 공중합 가능한 다른 단량체를 공중합시킴으로써 얻을 수 있다.
1 분자 중에 1개 이상의 히드록실기를 갖는 아크릴 단량체로서는, 예컨대 (메트)아크릴산-2-히드록시에틸, (메트)아크릴산-2-히드록시메틸, (메트)아크릴산-2-히드록시프로필, (메트)아크릴산-3-히드록시프로필, (메트)아크릴산-2-히드록시부틸, (메트)아크릴산-4-히드록시부틸 등의 (메트)아크릴산에스테르류;
글리세린이나 트리메틸올프로판 등의 트리올의 (메트)아크릴산모노에스테르류;
상기 (메트)아크릴산에스테르류와 폴리에틸렌글리콜, 폴리프로필렌글리콜, 폴리부틸렌글리콜 등의 폴리에테르폴리올류와의 모노에테르류;
(메트)아크릴산글리시딜과 초산, 프로피온산, p-tert-부틸안식향산 등의 1염기산과의 부가물;
상기 (메트)아크릴산에스테르류와, ε-카프로락탐, γ-발레로락톤 등의 락톤류의 개환 중합에 의해 얻어지는 부가물;
등을 들 수 있으며, 이들을 단독 중합 또는 공중합함으로써 얻을 수 있다.
또한, 공중합 가능한 다른 단량체로서는, (메트)아크릴산, 크로톤산, 말레산, 이타콘산, 푸마르산, 이소크로톤산, 살리실산, 계피산 등의 카르복실기 함유 단량체;
(메트)아크릴산아미노메틸, (메트)아크릴산아미노에틸, (메트)아크릴산아미노프로필, (메트)아크릴산아미노부틸, 부틸비닐벤질아민, 비닐페닐아민, p-아미노스티렌, (메트)아크릴산-N-메틸아미노에틸, (메트)아크릴산-N-t-부틸아미노에틸, (메트)아크릴산-N,N-디메틸아미노에틸, (메트)아크릴산-N,N-디메틸아미노프로필, (메트)아크릴산-N,N-디에틸아미노에틸, (메트)아크릴산-N,N-디메틸아미노프로필, (메트)아크릴산-N,N-디에틸아미노프로필, N-[2-(메트)아크릴로일옥시에틸〕피페리딘, N-[2-(메트)아크릴로일옥시에틸〕피롤리딘, N-〔2-(메트)아크릴로일옥시에틸〕모르폴린, 4-[N,N-디메틸아미노〕스티렌, 4-[N,N-디에틸아미노〕스티렌, 2-비닐피리딘, 4-비닐피리딘 등의 아미노기 함유 단량체;
(메트)아크릴산글리시딜, 디글리시딜퓨마레이트, (메트)아크릴산-3,4-에폭시시클로헥실, 3,4-에폭시비닐시클로헥산, 알릴글리시딜에테르, (메트)아크릴산-ε-카프로락톤 변성 글리시딜, (메트)아크릴산-β-메틸글리시딜 등의 에폭시기 함유 단량체;
(메트)아크릴아미드, N-메틸올(메트)아크릴아미드, 디아세톤(메트)아크릴아미드, N-모노알킬(메트)아크릴아미드, N-이소부톡시메틸아크릴아미드, N,N-디알킬(메트)아크릴아미드, 2-(디메틸아미노)에틸(메타크릴레이트), N-[3-(디메틸아미노)프로필](메트)아크릴아미드, 비닐아미드 등의 아미드기 함유 단량체;
(메트)아크릴산트리메톡시실릴프로필, (메트)아크릴산트리에톡시실릴프로필 등의 알콕시실릴기 함유 단량체;
비닐트리메톡시실란, 비닐메틸디메톡시실란, γ-(메트)아크릴로프로필트리메톡시실란 등의 가수분해성 실릴기 함유 단량체;
아크릴로니트릴, 메타아크릴로니트릴 등의 니트릴기 함유 단량체;
N-메틸올(메트)아크릴아미드 등의 메틸올기 함유 단량체;
비닐옥사졸린, 2-프로페닐2-옥사졸린 등의 옥사졸린기 함유 단량체;
(메트)아크릴산메틸, (메트)아크릴산에틸, (메트)아크릴산이소프로필, (메트)아크릴산-n-프로필, (메트)아크릴산-n-부틸, (메트)아크릴산-t-부틸, (메트)아크릴산-sec-부틸, (메트)아크릴산이소부틸, (메트)아크릴산-2-에틸헥실, (메트)아크릴산-n-헥실, (메트)아크릴산시클로헥실, (메트)아크릴산옥틸, (메트)아크릴산라우릴, (메트)아크릴산스테아릴, (메트)아크릴산글리시딜, (메트)아크릴산트리플루오로에틸, (메트)아크릴산n-아밀, (메트)아크릴산이소아밀, (메트)아크릴산옥틸, (메트)아크릴산데실, (메트)아크릴산도데실, (메트)아크릴산도데세닐, (메트)아크릴산옥타데실, (메트)아크릴산시클로헥실, (메트)아크릴산-4-tert-부틸시클로헥실, (메트)아크릴산페닐, (메트)아크릴산이소보르닐, (메트)아크릴산벤질, (메트)아크릴산-2-페닐에틸, (메트)아크릴산-2-메톡시에틸, (메트)아크릴산-4-메톡시부틸 등의 (메트)아크릴산에스테르계 단량체;
불화비닐리덴 등의 할로겐화 비닐리덴계 단량체;
스티렌, 2-메틸스티렌, 비닐톨루엔, t-부틸스티렌, 비닐아니솔, 비닐나프탈렌, 디 비닐벤젠 등의 방향족 비닐계 단량체;
에틸렌, 프로필렌, 이소프렌, 부타디엔, 초산비닐, 비닐에테르, 비닐케톤, 실리콘 마크로머 등의 그 밖의 단량체;
등을 들 수 있으며, 이들 중 1종 또는 2종 이상을 이용할 수 있다.
중합 방법으로서는, 특별히 한정되지 않고, 공지의 괴상 중합, 현탁 중합, 용액 중합, 분산 중합, 유화 중합, 산화환원 중합 등을 이용하면 되며, 필요에 따라서, 개시제, 연쇄이동제 등 또는 그 밖의 첨가제 등을 가하더라도 좋다. 예컨대, 상기한 모노머 성분을 공지의 과산화물이나 아조화합물 등의 라디칼 중합 개시제의 존재 하에서 용액 중합함으로써 얻을 수 있다.
(폴리에테르폴리올)
폴리에테르폴리올로서는, [3] 다가 알코올로서 예시된 화합물에서 선택되는 1종 또는 2종 이상의 화합물을 개시제로서 사용하고, 에틸렌옥사이드, 프로필렌옥사이드, 테트라히드로푸란 등의 환상 에테르 화합물을 개환 부가시켜 얻어지는 화합물을 예시할 수 있다. 폴리에테르폴리올로서는, 더욱 구체적으로는 폴리에틸렌글리콜, 폴리옥시프로필렌폴리올, 폴리옥시테트라메틸렌폴리올 등이 예시된다.
폴리에테르폴리올로서는 예컨대, 폴리에틸렌글리콜, 폴리프로필렌글리콜, 폴리에틸렌-프로필렌글리콜, 폴리테트라메틸렌글리콜, 폴리에틸렌글리콜모노알킬에테르 등의 폴리우레탄의 분야에서 주지된 폴리올, 폴리프로필렌글리콜모노알킬에테르 등의 폴리알킬렌글리콜모노알킬에테르 등을 들 수 있다. 폴리에테르폴리올을 구성하는 단량체 성분은 1종이라도 좋고, 복수의 알킬렌옥사이드를 포함하는 공중합체 등이라도 좋다.
(폴리카보네이트폴리올)
폴리카보네이트폴리올로서는 예컨대, 다가 알코올과 포스겐과의 반응물; 환상 탄산에스테르(알킬렌카르보네이트 등)의 개환 중합물 등을 들 수 있다.
환상 탄산에스테르의 개환 중합물에 있어서, 알킬렌카르보네이트로서는 예컨대, 에틸렌카르보네이트, 트리메틸렌카르보네이트, 테트라메틸렌카르보네이트, 헥사메틸렌카르보네이트 등을 들 수 있다.
폴리카보네이트폴리올은, 분자 내에 카르보네이트 결합을 지니고, 말단이 히드록실기인 화합물이면 되며, 카르보네이트 결합과 함께 에스테르 결합을 갖고 있더라도 좋다.
(폴리올레핀폴리올)
폴리올레핀폴리올로서는, 올레핀을 중합체 또는 공중합체의 골격(또는 주쇄) 성분으로 하고 또한 분자 내에(특히 말단에) 히드록실기를 적어도 2개 갖는 폴리올이며, 수평균 분자량이 500 이상인 것을 이용할 수 있다. 상기 올레핀으로서는, 말단에 탄소-탄소 이중 결합을 갖는 올레핀(예컨대, 에틸렌, 프로필렌 등의 α-올레핀 등)이라도 좋고, 또한 말단 이외의 부위에 탄소-탄소 이중 결합을 갖는 올레핀(예컨대, 이소부텐 등)이라도 좋고, 나아가서는 디엔(예컨대, 부타디엔, 이소프렌 등)이라도 좋다.
상기한 폴리올의 수산기가는, 특별히 한정되지 않지만, 20～150 KOHmg/g 정도인 것이 바람직하고, 25～120 KOHmg/g, 나아가서는 30～80 KOHmg/g 정도인 것이 바람직하다.
또한, 폴리올의 분자량은, 특별히 한정되지 않지만, 평균 분자량이 500～10000인 것이 바람직하고, 1000～3000인 것이 보다 바람직하다. 이러한 분자량이라면, 이소시아네이트기를 함유하는 화합물이나 카르복실기를 함유하는 화합물 등과의 조합에 의하여, 축열재의 누설을 억제할 수 있는 가교 구조를 얻을 수 있다. 분자량이 지나치게 작은 경우는 축열재가 취약하게 되고, 분자량이 지나치게 큰 경우는 축열체의 강도가 뒤떨어지는 경우가 있다. 또한 이러한 범위 분자량의 폴리올을 사용함으로써, (a) 성분을 보다 미세한 콜로이드상으로 분산시킬 수 있는 동시에, 보다 (a) 성분 함유율이 큰 축열체를 얻을 수 있다. 따라서, 축열성이 우수하고, (a) 성분의 고액 변화에 따른 체적 변화에 의한 축열체 자체의 형상 변화를 보다 경감하는 것이 가능한 축열체를 얻을 수 있다. 또한 상기한 범위의 평균 분자량의 폴리올을 (c-1) 성분으로서 사용하면 (c-2) 성분을 혼합한 반응 경화성 조성물이 적절한 점도가 되어, 축열체 내지 축열 구조체의 성형을 용이하게 행할 수 있다.
[2] 히드록실기 함유 단량체
히드록실기 함유 단량체로서는 예컨대, (메트)아크릴산-2-히드록시에틸, (메트)아크릴산-2-히드록시메틸, (메트)아크릴산-2-히드록시프로필, (메트)아크릴산-3-히드록시프로필, (메트)아크릴산-2-히드록시부틸, (메트)아크릴산-4-히드록시부틸, 에틸렌글리콜모노(메트)아크릴레이트, 프로필렌글리콜모노(메트)아크릴레이트, 글리세롤모노(메트)아크릴레이트 등을 들 수 있다.
[3] 다가 알코올
다가 알코올로서는 예컨대, 에틸렌글리콜, 디에틸렌글리콜, 프로필렌글리콜, 디프로필렌글리콜, 1,3-프로판디올, 1,3-부탄디올, 1,4-부탄디올, 2,3-부탄디올, 1,4-테트라메틸렌디올, 1,6-헥산디올, 2-메틸-1,3-트리메틸렌디올, 1,5-펜타메틸렌디올, 트리메틸펜탄디올, 2,2,4-트리메틸-1,3-펜탄디올, 네오펜틸글리콜, 시클로헥산디올, 2-부틸-2-에틸-1,3-프로판디올, 3-메틸-1,5-펜타메틸렌디올, 2,4-디에틸-1,5-펜타메틸렌디올, 1,8-옥탄디올, 1,9-노난디올, 1,10-데칸디올, 메타크실릴렌글리콜, 파라크실릴렌글리콜, 비스히드록시에톡시벤젠, 비스히드록시에틸테레프탈레이트, 글리세린, 디글리세린, 트리메틸올프로판, 디트리메틸올프로판, 트리메틸올에탄, 시클로헥산디올류(1,6-헥사메틸렌디올, 1,4-시클로헥산디올, 시클로헥산디메탄올 등), 비스페놀류(비스페놀 A 등), 당알코올류(키실리톨나 소르비톨 등), 펜타에리스리톨, 디펜타에리스리톨, 2-메틸올프로판디올, 에톡시화트리메틸올프로판 등을 들 수 있다.
[4] 셀룰로오스 및/또는 그 유도체
셀룰로오스 및/또는 그 유도체로서는, 셀룰로오스, 초산셀룰로오스, 이초산셀룰로오스, 삼초산셀룰로오스 등의 셀룰로오스아세테이트, 메틸셀룰로오스, 에틸셀룰로오스, 셀룰로오스아세테이트부틸레이트, 셀룰로오스아세테이트프로피오네이트, 셀룰로오스아세테이트프탈레이트, 질산셀룰로오스 등의 셀룰로오스에스테르류, 에틸셀룰로오스, 벤질셀룰로오스, 시아노에틸셀룰로오스, 히드록시메틸셀룰로오스, 히드록시에틸셀룰로오스, 히드록시프로필셀룰로오스, 히드록시프로필메틸셀룰로오스, 카르복시메틸셀룰로오스 등의 셀룰로오스에테르류 등을 들 수 있다.
셀룰로오스 및/또는 그 유도체는 히드록실기를 갖는 것이지만, 히드록실기의 일부를 알콕시기(예컨대, 메톡시기, 에톡시기, 프로폭시기, 부톡시기 등) 등에 의해 치환된 것이 바람직하다.
구체적으로는, 치환도가 1.8～2.8, 나아가서는 2.2～2.6인 것이 바람직하다. 치환도란, 셀룰로오스를 구성하는 글리코스 단위 중에 존재하는 3개의 히드록실기가, 알콕실기 등으로 치환된 비율을 의미하여, 100% 치환된 경우에 치환도는 3이 된다.
셀룰로오스 및/또는 그 유도체의 알콕실기 치환도를 이러한 범위에서 제어함으로써, (a) 성분과의 상호 작용을 향상시킬 수 있어, 결합재 속에 (a) 성분을 장기간에 걸쳐 유지할 수 있다.
상기 치환도가 1.8보다 작은 경우는, (a) 성분과의 상호 작용이 저하되는 경우가 있어, (a) 성분을 결합재 속에 충분히 유지할 수 없는 경우가 있다. 또한, 2.8보다 큰 경우는, 셀룰로오스 중의 히드록실기가 감소하여, 충분한 강도를 갖는 3차원 가교 구조를 얻을 수 없는 경우가 있다.
셀룰로오스 및/또는 그 유도체의 분자량은, 특별히 한정되지 않지만, 1000～30000인 것이 바람직하고, 나아가서는 5000～20000인 것이 바람직하다. 이러한 분자량이라면, 축열재의 누설을 가장 억제할 수 있는 가교 구조를 얻을 수 있다. 분자량이 지나치게 작은 경우는, 축열체가 취약하게 되고, 분자량이 지나치게 큰 경우는, 축열체의 강도가 뒤떨어지는 경우가 있다.
〔B〕이소시아네이트기를 함유하는 화합물
이소시아네이트기를 함유하는 화합물로서는 예컨대, 1,3-트리메틸렌디이소시아네이트, 1,4-테트라메틸렌디이소시아네이트, 1,3-펜타메틸렌디이소시아네이트, 1,5-펜타메틸렌디이소시아네이트, 1,6-헥사메틸렌디이소시아네이트(HMDI), 1,2-프로필렌디이소시아네이트, 1,2-부틸렌디이소시아네이트, 2,3-부틸렌디이소시아네이트, 1,3-부틸렌디이소시아네이트, 2-메틸-1,5-펜타메틸렌디이소시아네이트, 3-메틸-1,5-펜타메틸렌디이소시아네이트, 2,4,4-트리메틸-1,6-헥사메틸렌디이소시아네이트, 2,2,4-트리메틸-1,6-헥사메틸렌디이소시아네이트, 2,6-디이소시아네이트메틸카프로에이트, 리신디이소시아네이트, 다이머산디이소시아네이트 등의 지방족 디이소시아네이트;
1,3-시클로펜탄디이소시아네이트, 1,4-시클로헥산디이소시아네이트, 1,3-시클로헥산디이소시아네이트, 3-이소시아네이트메틸-3,5,5-트리메틸시클로헥실이소시아네이트, 4,4'-메틸렌비스(시클로헥실이소시아네이트), 메틸-2,4-시클로헥산디이소시아네이트, 메틸-2,6-시클로헥산디이소시아네이트, 1,3-비스(이소시아네이트메틸)시클로헥산, 1,4-비스(이소시아네이트메틸)시클로헥산, 이소포론디이소시아네이트(IPDI), 노르보난디이소시아네이트, 디시클로헥실메탄디이소시아네이트, 수소 첨가 디페닐메탄디이소시아네이트, 수소 첨가 크실릴렌디이소시아네이트, 노르보넨디이소시아네이트 등의 지환식 디이소시아네이트;
m-페닐렌디이소시아네이트, p-페닐렌디이소시아네이트, 2,4-톨릴렌디이소시아네이트(TDI), 2,6-톨릴렌디이소시아네이트(TDI), 나프티렌-1,4-디이소시아네이트, 나프티렌-1,5-디이소시아네이트, 4,4'-디페닐디이소시아네이트, 4,4'-디페닐메탄디이소 시아네이트(MDI), 2,4'-디페닐메탄디이소시아네이트, 4,4'-디페닐에테르디이소시아네이트, 2-니트로디페닐-4,4'-디이소시아네이트, 2,2'-디페닐프로판-4,4'-디이소시아네이트, 3,3'-디메틸디페닐메탄-4,4'-디이소시아네이트, 4,4'-디페닐프로판디이소시아네이트, 3,3'-디메톡시디페닐-4,4'-디이소시아네이트, 디아니시딘디이소시아네이트 등의 방향족 디이소시아네이트;
1,3-크실릴렌디이소시아네이트(XDI), 1,4-크실릴렌디이소시아네이트(XDI), ω,ω'-디이소시아네이트-1,4-디에틸벤젠, 1,3-비스(1-이소시아네이트-1-메틸에틸)벤젠, 1,4-비스(1-이소시아네이트-1-메틸에틸)벤젠, 1,3-비스(α,α-디메틸이소시아네이트메틸)벤젠, 테트라메틸렌크실릴렌디이소시아네이트 등의 방향족 지방족 디이소시아네이트;
등, 및 이들 이소시아네이트기 함유 화합물을 알로파네이트화, 비울렛트화, 2량화(우레티디온), 3량화(이소시아누레이트), 아닥트화, 카르보디이미드 반응 등에 의해서 유도체화한 것, 및 이들의 혼합물, 및 이들 이소시아네이트기를 함유하는 화합물과 상술한 공중합 가능한 단량체와의 공중합체 등을 들 수 있다.
본 발명에서는, 특히 지방족 디이소시아네이트를 이용하는 것이 바람직하고, 특히 HMDI 및 그 유도체 등의 사용이 바람직하다.
〔C〕카르복실기를 함유하는 화합물
카르복실기를 함유하는 화합물로서는 예컨대, 상술한 폴리에스테르폴리올의 구성 성분인 다가 카르복실산이나 카르복실기 함유 단량체 등, 또는 카르복실기 함유 단량체를 단독 중합 또는 공중합시킨 중합체, 혹은 공중합 가능한 다른 단량체 를 공중합시킨 공중합체 등을 들 수 있다.
카르복실기 함유 화합물을 구성하는 공중합 가능한 다른 단량체로서는, 상술한 히드록실기 함유 단량체, 아미노기 함유 단량체, 에폭시기 함유 단량체, 아미드기 함유 단량체, 알콕시실릴기 함유 단량체, 가수분해성 실릴기 함유 단량체, 니트릴기 함유 단량체, 메틸올기 함유 단량체, 옥사졸린기 함유 단량체, 아크릴산에스테르계 단량체, 할로겐화비닐리덴계 단량체, 방향족 비닐계 단량체, 그 밖의 단량체 등을 들 수 있다.
〔D〕에폭시기를 함유하는 화합물
에폭시기를 함유하는 화합물로서는 예컨대, 비스페놀 A와 에피크롤히드린 등의 축합 반응에 의해 얻어지는 에피-비스(Epichlorohydrin-Bisphenol)형의 비스페놀 A형 에폭시 화합물, 비스페놀 F형 에폭시 화합물, 비스페놀 AD형 에폭시 화합물, 비스페놀 S형 에폭시 화합물이 일반적으로 이용되고, 또한, 이들을 수소 첨가한 에폭시 화합물, 3,4-에폭시비닐시클로헥산, 비닐시클로헥센모노에폭사이드 지환식 에폭시 화합물, 페놀노볼락형 에폭시 화합물, 비스페놀 A 노볼락형 에폭시 화합물, 크레졸노볼락형 에폭시 화합물, 디아미노디페닐메탄형 에폭시 화합물, β-메틸에피크로형 에폭시 화합물, n-부틸글리시딜에테르, 알릴글리시딜에테르, 2-에틸헥실글리시딜에테르, 페닐글리시딜에테르, 크레딜글리시딜에테르 등의 글리시딜에테르형 에폭시 화합물, 디글리시딜에테르 등의 디글리시딜에테르형 에폭시 화합물, (메트)아크릴산글리시딜, (메트)아크릴산-3,4-에폭시시클로헥실, (메트)아크릴산-ε-카프로락톤 변성 글리시딜, (메트)아크릴산-β-메틸글리시딜 등의 글리시딜에스 테르형 에폭시 화합물, 폴리글리콜에테르형 에폭시 화합물, 글리콜에테르형 에폭시 화합물, 우레탄 결합을 갖는 우레탄 변성 에폭시 화합물, 아민 변성 에폭시 화합물, 불소화 에폭시 화합물, 폴리부타디엔 혹은 아크릴로니트릴부타디엔 공중합체 고무를 함유하는 고무 변성 에폭시 화합물, 테트라브로모비스페놀 A의 글리시딜에테르 등의 난연형 에폭시 화합물, γ-글리시독시프로필트리메톡시실란, γ-글리시독시프로필트리에톡시실란, γ-글리시독시프로필메틸디메톡시실란, β-(3,4-에폭시시클로헥실)에틸트리메톡시실란, β-(3,4-에폭시시클로헥실)에틸트리에톡시실란 등의 에폭시기 함유 실리콘 화합물 등을 들 수 있다.
에폭시기를 함유하는 화합물의 에폭시 당량은 특별히 한정되지 않지만, 100 g/eq 이상 400 g/eq 이하(바람직하게는 150 g/eq 이상 350 g/eq 이하)인 것이 바람직하고, 이들 중 1종 또는 2종 이상 이용할 수 있다.
본 발명에서는 특히, 100 g/eq 이상 250 g/eq 미만(바람직하게는 120 g/eq 이상 230 g/eq 이하, 보다 바람직하게는 150 g/eq 이상 200 g/eq 이하)의 에폭시기를 함유하는 화합물과, 에폭시 당량이 250 g/eq 이상 400 g/eq 이하(바람직하게는 280 g/eq 이상 350 g/eq 이하)의 에폭시기를 함유하는 화합물을 병용하는 것이 바람직하다. 이러한 2종 이상의 에폭시기를 함유하는 화합물을 함유함으로써, 우수한 경화성과 가요성의 양립이 가능하게 된다. 또한 (a) 성분과의 상용성을 조정할 수 있다.
더욱이, 본 발명 에폭시 수지는 1 분자 중에 2개 이상의 에폭시기를 갖는 것이 바람직하다. 2개 이상 가짐으로써, 경화성과 반응 속도를 향상시킬 수 있고, 또 한, 가교 밀도를 높일 수 있어, 얻어지는 축열체의 강도를 높일 수 있다.
〔E〕아미노기를 함유하는 화합물
아미노기를 함유하는 화합물로서는, 에틸렌디아민, 디에틸렌트리아민, 트리에틸렌테트라민, 테트라에틸렌펜타민, 디에틸아미노프로필아민, 헥사메틸렌디아민, 메틸펜타메틸렌디아민, 트리메틸헥사메틸렌디아민, 구아니딘, 올레일아민 등의 지방족 아미노기 함유 화합물;
멘센디아민, 이소포론디아민, 노르보르넨디아민, 피페리딘, N,N'-디메틸피페라진, N-아미노에틸피페라진, 1,2-디아미노시클로헥산, 비스(4-아미노-3-메틸시클로헥실)메탄, 비스(4-아미노시클로헥실)메탄, 폴리시클로헥실폴리아민, DBU 등의 지환족 아미노기 함유 화합물;
메타페닐렌디아민, 4,4'-디아미노디페닐메탄, 4,4'-디아미노디페닐술폰 등의 방향족 아미노기 함유 화합물;
m-크실릴렌디아민, 벤질디메틸아민, 2-(디메틸아미노메틸)페놀, 2,4,6-트리스(디메틸아미노메틸)페놀 등의 지방 방향족 아미노기 함유 화합물;
3,9-비스(3-아미노프로필)-2,4,8,10-테트라옥사스피로[5,5]운데칸(ATU), 모르폴린, N-메틸모르폴린, 폴리옥시프로필렌디아민, 폴리옥시에틸렌디아민, 폴리옥시에틸렌디아민 등의 에테르 결합을 갖는 아미노기 함유 화합물;
디에탄올아민, 트리에탄올아민 등의 수산기 및 아미노기 함유 화합물;
다이머산에 디에틸렌트리아민이나 트리에틸렌테트라민 등의 폴리아민을 반응시켜 얻어지는 폴리아미드, 다이머산 이외의 폴리카르복실산을 사용한 폴리아미드 등의 폴리아미드아민류;
2-에틸-4-메틸이미다졸 등의 이미다졸류;
폴리옥시프로필렌계 디아민, 폴리옥시프로필렌계 트리아민 등의 폴리옥시프로필렌계 아민류;
상기 아민류에 에폭시 화합물을 반응시켜 얻어지는 에폭시 변성 아민, 상기 아민류에 포르말린, 페놀류를 반응시켜 얻어지는 만니히 변성 아민, 마이켈 부가 변성 아민, 케치민, 알지민과 같은 변성 아민류; 2,4,6-트리스(디메틸아미노메틸)페놀의 2-에틸헥산산염 등의 아민염
등을 들 수 있다.
〔F〕폴리카르복실산 무수물
폴리카르복실산 무수물로서는, 테트라히드로무수프탈산, 메틸테트라히드로무수프탈산, 무수메틸나딕산, 헥사히드로무수프탈산, 도데실무수호박산 등의 산무수물류를 예시할 수 있다.
(c-1) 성분과 (c-2) 성분의 조합으로서, 본 발명에서는, 히드록실기를 함유하는 화합물과 이소시아네이트기를 함유하는 화합물, 에폭시기를 함유하는 화합물과 아미노기를 함유하는 화합물 등의 조합이 바람직하고, 특히 히드록실기를 함유하는 화합물과 이소시아네이트기를 함유하는 화합물의 조합이 바람직하다. 이러한 조합에서는, 온화한 조건 하에서 가교 반응이 진행되기 쉽고, 또한, 가교 밀도 등의 조절도 용이하기 때문에 바람직하다.
또한, (c-1) 성분과 (c-2) 성분의 혼합 비율은 특별히 한정되지 않고, 용도 에 맞춰 적절하게 설정할 수 있다. 예컨대, 히드록실기를 함유하는 화합물과 이소시아네이트기를 함유하는 화합물을 이용하는 경우는, NCO/OH 비율로 통상 0.5～1.8, 바람직하게는 0.7～1.5가 되는 범위 내에서 설정한다. 이러한 NCO/OH 비율의 범위 내이므로, 축열체의 강도를 강인한 것으로 할 수 있어, 축열재의 누설이 없는 균일한 치밀한 가교 구조를 얻을 수 있다.
NCO/OH 비율이 0.5보다 작은 경우는, 가교율이 낮아져, 경화성, 내구성, 강도 등에 있어서 충분한 물성을 확보할 수 없는 경우가 있고, 또한 축열재가 새기 쉽게 된다. NCO/OH 비율이 1.8보다도 큰 경우는, 미반응의 이소시아네이트가 잔존하여, 축열체의 각종 물성에 악영향을 주어, 축열체가 변형되기 쉽게 되어, 축열재가 새기 쉽게 된다.
또한, (c-1) 성분과 (c-2) 성분의 반응에 있어서는, 반응 촉진제를 이용하여 경화 반응을 신속히 진행시키는 것도 가능하다.
예컨대, 히드록실기를 함유하는 화합물과 이소시아네이트기를 함유하는 화합물의 반응에서는, 반응 촉진제로서 예컨대, 트리에틸아민, 트리에틸렌디아민, 트리에틸아민, 테트라메틸부탄디아민, 디메틸아미노에탄올, 다이머디아민, 다이머산폴리아미드아민 등의 제3급 아민류;
디부틸주석디라우레이트, 디부틸주석디아세테이트, 주석옥테이트 등의 주석카르복실산염류;
나프텐산철, 나프텐산코발트, 나프텐산망간, 나프텐산아연, 옥틸산철, 옥틸산코발트, 옥틸산망간, 옥틸산아연 등의 금속 카르복실산염류;
디부틸틴티오카르복실레이트, 디옥틸틴티오카르복실레이트, 트리부틸메틸암모늄아세테이트, 트리옥틸메틸암모늄아세테이트 등의 카르복실레이트류;
알루미늄트리스아세틸아세테이트 등의 알루미늄 화합물;
등을 들 수 있다. 반응 촉진제는 1종을 사용하더라도 좋고, 또는 2종 이상을 병용할 수도 있다.
반응 촉진제는, 히드록실기를 함유하는 화합물의 고형분 100 중량부에 대하여, 통상 0.01～10 중량부, 바람직하게는 0.05～5 중량부의 비율로 혼합한다. 반응 촉진제가 0.01 중량부보다 적은 경우는, 경화성이나 강도가 불충분하게 되는 경우가 있다. 10 중량부보다 많은 경우는, 내구성, 내변색성 등이 저하될 경우가 있다.
본 발명의 축열체의 제조 방법은, (a) 성분과 필요에 따라서 첨가하는 (d) 성분 및 (e) 성분 등의 성분과, (b) 성분, (c-1) 성분, (c-2) 성분을 혼합하여, (c-1) 성분과 (c-2) 성분을 반응시켜 결합재(c)를 형성하는 것을 특징으로 하는 것이다. 본 발명의 축열체의 제조 방법은, (c-1) 성분 및/또는 (c-2) 성분 중에 (a) 성분이 미세한 콜로이드상으로 분산된 상태를 만들어내기 위해서, (b) 성분을 이용하는 것을 특징으로 하는 것이다.
본 발명의 축열체의 제조 방법이 구체적인 방법으로서는, 예컨대
<1> (a) 성분, (b) 성분, (c-1) 성분, (c-2) 성분을 혼합하여 반응 경화성 조성물로 하여, (c-1) 성분과 (c-2) 성분을 반응시키는 방법
<2> (a) 성분, (b) 성분, 반응성 관능기를 갖는 (c-1) 성분을 미리 혼합하고, 이 혼합물(축열체 형성용 조성물)에 제2의 반응성 관능기를 갖는 (c-2) 성분을 첨가하 여 반응 경화성 조성물로 하여, 반응시키는 방법
등을 들 수 있다.
본 발명의 축열체의 제조 방법에서는, 반응전의 상태에 있어서, (a) 성분이, 입자 지름 10 μm～1000 μm 정도, 바람직하게는 50 μm～900 μm 정도, 보다 바람직하게는 100 μm～800 μm 정도, 특히 바람직하게는 150 μm～700 μm 정도의 콜로이드상으로 분산된 상태인 것을 특징으로 하는 것이다. 이러한 상태에서 (c-1) 성분과 (c-2) 성분을 반응시켜 결합재(c)를 형성함으로써, (a) 성분이 결합재(c) 중에 미립자상으로 분산된 축열체를 얻을 수 있다.
본 발명의 축열체의 축열재 함유율은, 사용 형태에 따라서 적절하게 설정되는데, 바람직하게는 40 중량% 이상, 더욱 바람직하게는 50 중량% 이상, 보다 바람직하게는 60 중량% 이상, 가장 바람직하게는 65 중량% 이상이다. 축열재 함유율이 40 중량% 미만인 경우는 축열 성능이 불충분하게 되는 경우가 있다.
특히 반응 경화성 조성물의 반응전의 상태에 있어서는, 계 내의 온도가 (a) 성분의 융점 이상인 것이 바람직하다. 구체적으로는 통상 20℃～80℃ 정도이며, 이러한 온도에서는, (a) 성분의 콜로이드상 분산을 용이하게 형성할 수 있다. (a) 성분이 콜로이드상으로 분산된 상태의 입자 지름은, 광학현미경 BHT-364M(올림푸스고가쿠고교 주식회사 제조)을 이용하여 측정한 값이다.
(c-1) 성분과 (c-2) 성분과의 반응을 촉진하기 위해서, 상기 반응 촉진제를 첨가하고, 및/또는 열, 빛 등의 에너지를 부여하는 것은 바람직한 형태이다. 특히, 반응 경화성 조성물의 반응 온도는, (a) 성분의 융점 이상으로 하는 것이 바람직하 다. 구체적인 반응 온도는 (a) 성분의 종류에 따라 다르지만, 20℃～80℃ 정도인 것이 바람직하다. (a) 성분의 융점 이상의 반응 온도에서는, (a) 성분이 콜로이드 상태가 되기 쉽기 때문에, 우수한 축열체가 형성된다. 또한 반응 시간은 통상 0.1～5 시간 정도이다.
본 발명의 축열체 형성용 조성물, 축열체 및 그 제조 방법에 있어서는, 상기 성분 외에, 안료, 골재, 가소제, 방부제, 방미제, 방조제, 소포제, 발포제, 레벨링제, 안료 분산제, 침강 방지제, 늘어짐 방지제, 윤활제, 탈수제, 무광택제, 난연제, 자외선 흡수제, 광안정제 등의 첨가제를 첨가할 수 있다.
본 발명의 축열체에 난연제(이하, 「(g) 성분」이라고도 함)를 혼합함으로써, 축열재에 난연성을 부여할 수 있다. 이러한 (g) 성분으로서는, 예컨대 인계 화합물, 유기인계 화합물, 금속 화합물 팽창성 흑연 등을 들 수 있다.
인계 화합물로서는 예컨대, 삼염화인, 오염화인, 폴리인산암모늄, 아미드 변성 폴리인산암모늄, 인산멜라민, 폴리인산멜라민, 인산구아니딘, 에틸렌디아민인산염, 에틸렌디아민인산아연염, 1,4-부탄디아민인산염 등의 인산아민염, 적린, 인산에스테르 등을 들 수 있다.
유기인계 화합물로서는 예컨대, 트리크레딜포스페이트, 디페닐크레딜포스페이트, 디페닐옥틸포스페이트, 트리(β-클로로에틸)포스페이트, 트리부틸포스페이트, 트리(디클로로프로필)포스페이트, 트리페닐포스페이트, 트리(디브로모프로필)포스페이트, 클로로포스포네이트, 브로모포스포네이트, 디에틸-N,N-비스(2-히드록시에틸)아미노메틸포스페이트, 디(폴리옥시에틸렌)히드록시메틸포스포네이트 등을 들 수 있다.
금속 화합물로서는 예컨대, 수산화마그네슘, 수산화알루미늄, 수산화칼슘, 히드록시주석산아연, 주석산아연, 산화니켈, 산화코발트, 산화철, 산화구리, 산화몰리브덴, 산화주석, 산화 아연, 산화규소, 제올라이트, 붕산아연, 붕산소다, 산화지르코늄, 삼산화안티몬, 오산화안티몬 등을 들 수 있다.
팽창성 흑연으로서는 예컨대, 천연 인편형 그래파이트, 열분해 그래파이트, 캐시 그래파이트 등의 분말을 황산, 질산, 초산, 과염소산, 과염소산염, 과망간산염 등으로 처리한 것 등을 들 수 있다.
상기 난연제 중에서도, 특히 팽창성 흑연을 사용하는 것이 바람직하다. 팽창성 흑연으로서는, 팽창 온도가 잠열 축열재의 인화점 이하인 것이 바람직하며, 팽창 온도는 180℃ 이하인 것이 바람직하고, 170℃ 이하인 것이 보다 바람직하고, 160℃ 이하인 것이 더욱 바람직하다. 이러한 팽창 온도의 팽창성 흑연을 사용함으로써, 잠열 축열재의 인화점 이하에서 팽창하여 표면 탄화층(단열층)을 형성하여, 잠열 축열재에의 인화를 방지할 수 있다. 이러한 팽창성 흑연으로서는, 천연 인편형 그래파이트의 층간에 초산 등의 유기산을 삽입(처리)한 것이 바람직하다. 특히, 입자 지름이 150～500 μm이고, 팽창 용적이 150～300 ml/g인 팽창성 흑연의 사용이 바람직하다.
(a) 성분과 (g) 성분의 혼합비는, 통상 (a) 성분 100 중량부에 대하여, (g) 성분을 5 중량부～100 중량부, 바람직하게는 10 중량부～50 중량부이다. 5 중량부보다 적은 경우는, 난연성을 높이기 어렵고, 100 중량부보다 많은 경우는, 축열 성 능이 저하될 우려가 있다.
본 발명의 제조 방법에 의해 얻어지는 축열체는, 시트형, 봉형, 침형, 구형, 각형, 분말형 등, 그 형상은 특별히 한정되지 않는다. 시트형의 축열체의 두께는 용도에 따라서 적절히 설정되지만, 1～100 mm인 것이 바람직하다.
<축열 구조체>
본 발명의 축열 구조체의 제1의 적합한 형태는 축열체를 시트형으로 하여, 적어도 한 면을 적층재와 적층한 것을 특징으로 하는 것이며, 제2의 적합한 형태는 축열체가 적층재로 피복된 것을 특징으로 하는 것이다. 제1 축열 구조체의 보다 구체적인 형태로서는 이하의 것이 예시된다.
(1) 적층재가 열전도체, 바람직하게는 열전도율이 0.1 W/(m·K) 이상인 열전도체를 적층한 구조체.
(2) 적층재가 열전도율 0.1 W/(m·K) 미만의 단열체인 구조체.
(3) 또한 발열체가 적층된 구조체.
(4) 적층재로서 적어도 섬유 재료를 사용한 의류.
[축열 구조체 1]
본 발명의 축열 구조체의 적합한 실시형태는, 시트형의 축열체에 목질판, 금속판, 수지판, 유리판 및 무기질판 등의 적층재를 적층한 것이며, 그 적층재는 바람직하게는 열전도율이 0.1 W/(m·K) 이상인 열전도체이다. 본 발명의 축열 구조체에는, (i) 적층재와 축열체가 적층된 패널 내지 시트, (ii) 적층재가 건축물, 구축물인 구조 베이스체이며, 그 구조 베이스체의 표면에 축열체가 적층된 적층체가 있 고, (i)의 패널 내지 시트는, 건축물이나 구축물의 벽면, 바닥, 창 등에 적층 고정함으로써 사용되고, (ii)의 적층체의 표면에는 바람직하게는 더욱 적층재가 적층된다.
열전도율이 0.1 W/(m·K) 이상인 열전도체인 적층재로서는, 특별히 한정되지 않지만, 시트, 필름 또는 패널형의 재료, 구체적으로는 유리판, 아크릴 수지, 비닐 수지, PET 수지 등의 수지판 또는 시트(필름을 포함함), 스테인리스, 구리, 알루미늄, 철, 놋쇠, 아연, 마그네슘, 니켈 등의 금속판 또는 금속박, 부직포, 직포, 유리크로스 등의 섬유 재료, 종이, 합성지 등의 종이재, 목재, 파티클 보드, 합판 등의 목질재, 슬레이트판, 석고보드, ALC판, 규산칼슘판, 목모 시멘트판, 세라믹 페이퍼, 천연 석판, 무기 사이딩 보드 등의 무기질판, 금속 사이딩 보드 등의 금속 재료를 포함하는 복합 보드 또는 시트 등을 들 수 있다. 이들 열전도체의 두께는, 0.05～20 mm, 나아가서는 0.1～15 mm 정도인 것이 바람직하다. 본 발명의 축열 구조체는 주로 건축물에 사용하는 것이기 때문에, 적층재로서는 난연성 또는 불연성의 재료를 사용하는 것이 바람직하다.
본 발명의 축열 구조체에 있어서의 축열체는 시트형인 것이 바람직하다. 축열 구조체의 제조 방법은 특별히 한정되지 않고, 공지의 방법을 사용할 수 있다. 상기 (i)의 적층체인 경우에는, 예컨대 미리 축열체를 제작해 두고서, 열전도체의 한 면 또는 양면에 공지의 접착제나 접착테이프 등으로 점착하는 방법, 또한, 열전도체의 한 면 또는 양면에 직접 (a) 성분을 포함하는 반응 경화성 조성물을 시트형으로 적층하여 경화시켜, 축열체를 형성시키는 방법이 예시된다. 또한 상기 (ii)의 축열 구조체의 경우에는, 건축물, 구축물의 구조 베이스재 표면에 직접 (a) 성분을 포함하는 반응 경화성 조성물을 시트형으로 적층하고, 필요에 따라서 더욱 상기한 적층재(열전도체)를 적층하여 접착하는 동시에 경화시키거나, 또는 축열체가 형성된 후에 접착제 등을 사용하여 점착, 적층하는 방법 등을 들 수 있다.
상기 축열 구조체에 있어서의 시트형의 축열체의 두께는 특별히 한정되지 않지만, 통상 1～30 mm 정도가 바람직하고, 2～20 mm 정도인 것이 보다 바람직하다.
시트형의 축열체의 형성 방법은 특별히 한정되지 않고, 압출성형, 몰드성형 등, 또는 각종 적층재에 스프레이 도장, 롤러 도장, 브러싱, 도포, 유입 등의 공지의 방법으로 칠함으로써 형성할 수 있다.
(a) 성분을 포함하는 반응 경화성 조성물을 층형으로 적층하여 경화시켜, 축열체를 형성시키는 방법의 경우, 열전도체에 반응 경화성 조성물을 스프레이 도장, 롤러 도장, 브러싱, 도포, 유입 등의 공지의 방법으로 적층함으로써 형성할 수 있다. 또한, 현장에서 직접 열전도체 또는 구조 베이스재 표면에 적층하는 것도 가능하다.
본 발명의 축열 구조체는 열전도체와 축열체가 적층되어 있으면 특별히 한정되지 않고, 2층 또는, 3층 이상으로 구성된 것이라도 좋다. 예컨대, 3층 구조로서는 열전도체/축열체/열전도체의 3층 구조나, 축열체/열전도체/축열체의 3층 구조 등을 들 수 있다.
본 발명의 축열 구조체에 있어서는, 또한 보호층을 적층하더라도 좋다. 보호층은 열전도체에 적층할 수도 있고, 축열체에 적층할 수도 있지만, 특히 축열체에 적층하는 것이 바람직하다. 이러한 보호층을 형성함으로써, 축열 구조체의 내후성, 내구성을 향상시킬 수 있다.
상기한 축열 구조체에 적층하는 보호층을 구성하는 재료로서는, 아크릴 수지, 실리콘 수지, 폴리에스테르 수지, 알키드 수지, 에폭시 수지, 우레탄 수지, 페놀 수지, 멜라민 수지, 아미노 수지, 폴리카보네이트 수지, 불소 수지, 초산비닐 수지, 아크릴·초산비닐 수지, 아크릴·우레탄 수지, 아크릴·실리콘 수지, 실리콘 변성 아크릴 수지, 에틸렌·초산비닐·베오버 수지, 에틸렌·초산비닐 수지, 염화비닐 수지, ABS 수지, AS 수지 등의 용제 가용형, NAD형, 수가용형, 수분산형, 무용제형 등의 코팅액이나 코팅 필름을 칠하여, 점착한 것, 섬유질 시트 등이 예시되다.
또한, 본 발명의 축열 구조체에 있어서는, 필요에 따라서, 단열체를 더 적층할 수도 있다. 단열체의 적층 위치는 특별히 한정되지 않고, 일반적으로는 패널로서 단열체를 건축물, 구축물의 구조 베이스체 측에 위치하도록 시공한다.
단열체로서는, 특별히 한정되지 않지만, 열전도율이 0.1 W/(m·K) 미만(보다 바람직하게는 0.08 W/(m·K) 이하, 더욱 바람직하게는 0.05 W/(m·K) 이하)의 단열성을 갖는 것이 바람직하다. 열전도율이 0.1 W/(m·K) 미만인 단열체는 우수한 단열성을 갖는다. 단열체로서는 전술한 단열체, 시판되는 단열체, 공기층이나 진공층 등이 사용 가능하다.
열전도율이 0.1 W/(m·K) 미만인 단열체로서는 예컨대, 폴리스티렌 발포체, 경질 폴리우레탄 폼 등의 폴리우레탄 발포체, 아크릴 수지 발포체, 페놀 수지 발포 체, 폴리에틸렌 수지 발포체, 발포 고무, 유리솜, 암면, 발포 세라믹 등, 혹은 이들의 복합체 등을 들 수 있다.
본 발명의 축열 구조체는 예컨대, 주택이나 사무실 등의 창유리, 바닥, 벽, 천장이나 온실, 기타 보온 시설 등의 용도로 이용할 수 있다.
예컨대, 주택이나 사무실 등의 창유리나 온실 등에 이용하는 경우는, 열전도율이 0.1 W/(m·K) 이상인 열전도체 및 축열체가 투명성을 갖는 것이 바람직하다. 구체적으로는, 광투과율이 70% 이상, 나아가서는 80% 이상인 것이 바람직하다. 이러한 열전도체 구성 재료로서는, 유리판, 수지 보드나 수지 시트 등을 들 수 있다. 광투과율은, JIS K 7105-1981 5.5「광선투과율 및 전광선반사율」에 규정하는 측정법 A에 준거하여, 적분구식 광선투과율 측정 장치(예컨대, 주식회사 시마즈세이사쿠쇼사 제조)를 이용하여 측정한 전광선 투과율의 값이다.
본 발명의 축열 구조체는 투명성을 갖는 것이 바람직한 형태이지만, 투명성을 갖지 않는 열전도체를 적층한 것이라도 좋다.
[축열 구조체 2]
본 발명의 축열 구조체의 적합한 실시형태는, 시트형의 축열체에 열전도율0.1 W/(m·K) 미만의 단열체를 적층재로서 적층한 것이다.
이러한 축열 구조체는 예컨대, 상술한 제조 방법에 의해 얻어진 축열체와 단열체를 공지의 접착제나 접착테이프 등으로 점착하는 방법, 또한 단열체 위에 직접 상술한 축열체를 형성하는 반응 경화성 조성물을 칠하여 반응 경화시키는 방법 등에 의해 제조할 수 있다. 후자의 경우, 패널형의 단열체에 축열체를 형성하는 반응 경화성 조성물을 스프레이 도장, 롤러 도장, 브러싱, 도포, 유입 등의 공지의 방법으로 칠함으로써 형성할 수 있다.
상기 축열 구조체는, 패널형 또는 시트형이며, 축열체/단열체의 2층으로 이루어지는 것이라도 좋고, 단열체/축열체/단열체, 축열체/단열체/축열체 등의 3층 구조, 또는 그 이상의 다층 구조체라도 좋다. 또한, 단열체, 축열체는 각각 1종이라도 좋고, 2종 이상을 이용하더라도 좋다. 3층 이상인 경우라도, 상기 적층 방법과 같은 방법으로 적층함으로써 제조할 수 있다.
단열체로서는, 특별히 한정되지 않지만, 상기 축열 구조체 1에 있어서 예시한 단열체를 사용할 수 있다.
상기 축열 구조체에 있어서의 축열체의 형상은 특별히 한정되지 않지만, 시트형인 것이 바람직하다. 시트형인 경우, 축열 단열체의 두께는 용도에 따라 적절하게 설정하면 되는데, 각 축열체가 통상 1～30 mm(바람직하게는 2～20 mm) 정도, 각 단열체가 통상 1～30 mm(바람직하게는 2～20 mm) 정도로 하면 된다.
상기 축열 구조체는 특히 유연성을 갖는 것이 바람직하며, 유연성을 갖는 축열체와 유연성을 갖는 단열체를 적절하게 선택하여 적층함으로써 형성할 수 있다. 유연성을 지님으로써, 만곡된 부위나 요철을 갖는 부위라도, 간극 없이 그 축열 구조체를 적층할 수 있어, 기밀성이 우수하고, 보다 축열·단열 성능을 향상시킬 수 있다.
본 발명의 축열 구조체는 주로 주택 등의 건축물의 내벽재, 외벽재, 천장재, 바닥재 등의 내·외장재, 차량 등의 내장재로서 적합하게 이용할 수 있다. 또한, 본 발명의 축열 구조체(2)는 열전 변환 시스템, 냉장·냉동고, 쿨러 박스, 보온 시트, 전기 제품, OA 기기 등의 일상품, 기계, 기기 등의 공업 제품, 플랜트, 탱크 등에도 적용할 수 있다. 또한 각종 적층재에 접합시켜 사용할 수도 있다.
본 발명의 축열 구조체에 있어서는, 사용하는 용도에 맞춰 축열재를 적절하게 설정할 수 있다. 예컨대, 건축물의 내·외장재로서 사용하는 경우는, 잠열 축열재의 융점이 15℃～30℃ 부근인 것을 사용하는 것이 바람직하다. 차량 등의 내장재로서 이용하는 경우는 잠열 축열재의 융점이 15℃～30℃ 부근인 것을, 냉장고로서 이용하는 경우는 잠열 축열재의 융점이 -10℃～5℃ 부근인 것을, 냉동고로서 이용하는 경우는 잠열 축열재의 융점이 -30℃～-10℃ 부근인 것을, 각각 사용할 수 있다.
본 발명의 단열체를 적층한 축열 구조체를 건축물이나 구축물에 시공하는 경우에는, 전술한 적층재 중에서 건재로서 사용되는 패널, 시트, 보드 등과 적층한 구조체로서 사용하더라도 좋고, 직접 시공하는 경우에는, 예컨대 이미 형성된 콘크리트, 모르타르 등의 면에 단열체를 고정하고, 이어서 반응 경화성 조성물을 적층하여, 반응 경화시키더라도 좋다.
본 발명의 단열체를 적층한 축열 구조체 2의 구성은, 적층재면과 단열체 측이 접촉하도록 적층하더라도 좋고, 적층재면과 축열체 측이 접촉하도록 적층하더라도 좋다. 본 발명에서는, 공간 외측에 단열체, 공간 내측에 축열체가 존재하도록 적층하는 것이 바람직하다. 이와 같이 적층함으로써, 우수한 축열성·단열성을 얻을 수 있어, 공간 내의 온도 변화를 완화할 수 있어, 바람직하다.
적층 방법으로서는, 공지의 접착재나 접착테이프 등으로 점착하는 방법이나, 못을 박는 등에 의해 고정화하는 방법 등을 들 수 있다. 또한, 사용 용도에 맞춰, 커터 등으로 절단하여, 크기를 맞춰, 간단하게 적층할 수 있다.
본 발명은, 못을 박아 고정화하거나, 커터 등으로 절단했다고 해도, (a) 성분이 새어나오는 일이 없다. 그 때문에 우수한 축열성·단열성을 지니고, 외기 온도의 변화에 대하여 공간 온도의 변동이 적어 쾌적한 환경을 유지할 수 있어, 효율적으로 에너지 절약화를 도모할 수 있다.
또한, 적층재 자체가 단열 성능을 갖는 단열체인 경우는, 적층재에 축열체만을 공지의 접착재나 접착테이프 등으로 점착하는 방법이나, 못을 박는 등에 의해 고정화하는 방법 등에 의해 적층하더라도 본 발명의 효과를 얻을 수 있다.
본 발명에서는, 또한 축열체면 측에, 열전도율이 10.0 W/(m·K) 이상(바람직하게는 20.0 W/(m·K) 이상, 더욱 바람직하게는 100 W/(m·K) 이상)의 열전도체를 적층하는 것이 바람직하다. 열전도체를 적층함으로써, 열의 이동 속도가 빠르고, 축열체의 열효율이 향상되기 때문에 바람직하다. 10.0 W/(m·K) 이상의 열전도율을 갖는 재료로서는, 예컨대 구리, 알루미늄, 철, 놋쇠, 아연, 마그네슘, 니켈 등의 금속 재료로 이루어지는 강판 등, 혹은 이들 금속 재료를 포함하는 도포막 또는 시트 등을 들 수 있다. 본 발명에서는, 특히 알루미늄판을 적합하게 이용할 수 있다.
열전도율체의 두께는 특별히 한정되지 않지만, 통상 5～1000 μm 정도인 것이 바람직하다. 본 발명에 있어서의 열전도율은, 열전도율계(교토덴시고교 주식회사 제조, Kemtherm. QTM-D3(상품명))를 이용하여 측정한 값이다.
또한, 본 발명의 단열체를 적층한 축열 구조체에 있어서는, 공간내 표면 측에, 더욱 표면재를 마련할 수도 있다.
표면재로서는, 규산칼슘 보드, 석고보드 등의 무기계 보드, 소나무, 노왕, 부나(Buna), 노송나무, 합판 등의 목질 재료, 칠 재료, 시트 재료, 벽지 등을 이용할 수 있으며, 이들 중 1종 또는 2종 이상을 적층하여 이용할 수 있다.
칠 재료로서는, 통상 건축물의 도장에 사용되는 것이면 특별히 한정되는 것은 아니며, 예컨대, JIS K 5663 「합성수지 에멀션 페인트」 등에 규정되는 것을 적합하게 사용할 수 있다. 칠 재료의 건조 막 두께로서는, 특별히 한정되지 않지만, 200 μm 이하인 것이 바람직하다.
[축열 구조체 3]
본 발명의 축열 구조체의 적합한 실시형태는, 시트형의 축열체에 적층재와 발열체, 바람직하게는 면형 발열체가 적층된 구조체이다. 이 축열 구조체는 특히 바닥 난방 구조체에 알맞은 것이다.
면형 발열체는 공지의 면형 발열체를 특별한 한정 없이 사용할 수 있다. 면형 발열체로서는 예컨대, 니크롬선을 사행시켜 절연체 표면에 배치한 것, 전기 저항 발열체와 전극을 적층한 것, PTC 면형 발열체 등을 들 수 있다. 본 발명에서는, 전기 저항 발열체와 전극을 적층한 것, PTC 면형 발열체를 적합하게 이용할 수 있다.
전기 저항 발열체는 전기 저항치가 1×103 Ω·cm 이하인 것이 바람직하고, 1×102 Ω·cm 이하인 것이 보다 바람직하다. 이러한 전기 저항 발열체로서는, 수지 성분과 도전성 분말로 구성되는 것이 바람직하다. 전기 저항 발열체의 전기 저항치가 1×103 Ω·cm보다 큰 경우는, 소비 전력량이 커지기 때문에 바람직하지 못하다.
전기 저항 발열체를 구성하는 수지 성분으로서는, 아크릴 수지, 폴리에스테르 수지, 아크릴실리콘 수지, 실리콘 수지, 우레탄 수지, 에폭시 수지, 폴리비닐알코올 수지, 브티랄 수지, 아미노 수지, 페놀 수지, 불소 수지, 합성 고무 등, 혹은 이들이 복합된 수지 등을 들 수 있다. 이들 중에서도, 특히 유연성을 갖는 수지로서, 예컨대, 우레탄 수지, 에폭시 수지, 아크릴 수지, 실리콘 수지, 페놀 수지, 합성 고무 등이 바람직하게 이용된다.
전기 저항 발열체를 구성하는 도전성 분말로서는, 그래파이트 분말, 인편형 흑연, 박편형 흑연, 카본 나노 튜브 등의 탄소 분말, 그래파이트화된 섬유, 그래파이트를 담지시킨 섬유 등의 탄소 섬유, 은, 금, 동, 니켈, 알루미늄, 아연, 백금, 팔라듐, 철 등의 금속 미립자, 이들 금속 미립자 등의 도전성 성분을 섬유 표면에 담지시킨 도전성 섬유, 또한 금속 미립자를 운모, 운모, 탈크, 산화티탄 등의 분말의 표면에 담지시킨 도전성 분말, 또한, 불소 도핑 산화주석, 주석 도핑 산화인듐, 안티몬 도핑 산화주석, 도전성 산화아연 등의 도전성 산화물 등을 사용할 수 있다.
전기 저항 발열체는, 상기 도전성 분말을 상기 수지 중에 균일하게 분산하도록 혼합하여, 공지의 방법으로 필름형, 시트형으로 성형함으로써, 제조할 수 있다. 도전성 분말의 혼합량은 특별히 한정되지 않지만, 전기 저항 발열체의 전기 저항치 를 1×103 Ω·cm 이하로 조정할 수 있도록 혼합하면 되며, 수지 성분의 고형분 100 중량부에 대하여, 10 중량부 이상 300 중량부 이하인 것이 바람직하고, 30 중량부 이상 100 중량부 이하인 것이 보다 바람직하다.
또한, 전기 저항 발열체에는 전기 저항치를 1×103 Ω·cm 이하로 할 수 있는 범위라면, 수지 성분 이외에, 필요에 따라서, 소포제, 증점제, 방부제, 항균제, 변성제, 자외선 흡수제, 경화제, 경화촉매, 증막조제, 용매 등의 첨가제를 가할 수도 있다.
전기 저항 발열체의 두께는 3 mm 이하인 것이 바람직하다. 3 mm보다 두껍게 되면, 유연성이 저하되고, 또한, 전기 저항 발열체에 온도 불균형이 생기기 쉽게 되기 때문에, 균일한 온도로 되기 어렵게 되는 경우가 있다.
전기 저항 발열체의 전극으로서는, 전기 저항치가 전기 저항 발열체보다도 낮은 것이면 특별히 한정되지 않지만, 바람직하게는, 금속 미립자로 이루어지는 전극 및/또는 이들 금속 미립자를 혼합한 페이스트를 이용할 수 있다. 금속 미립자로서는, 특별히 한정되지 않지만, 은, 동, 금, 백금 등을 이용할 수 있다. 전극은 공지의 방법으로 전기 저항 발열체에 적층할 수 있다. 예컨대, 스프레이, 롤러, 브러싱, 디프코팅, 스퍼터, 증착, 스크린 인쇄법, 닥터블레이드법 등으로 적층할 수 있다.
PTC 면형 발열체는, PTC(Positive temperature Coefficient ; 플러스의 온도 계수) 특성을 이용한 것으로, 예컨대 폴리에스테르 필름이나 PET 필름 등의 수지 필름에, PTC 특성을 보이는 특수 발열 잉크를 인쇄함으로써 형성할 수 있다. 특수 발열 잉크의 재료로서는, 이트륨, 안티몬, 란탄 등의 희토류 원소를 미량 도핑하여 반도체화한 티타늄산바륨계 세라믹이 이용된다.
이러한 PTC 면형 발열체는, PTC 특성에 의해, 통전하면 신속하게 온도가 오르며, 소정 온도에 달하여, 스스로 온도를 제어, 유지할 수 있으므로, 센서·컨트롤러 등을 사용하지 않더라도 좋다.
또한, 이 PTC 면형 발열체는 상기 특수 발열 잉크에 의한 인쇄 방식이기 때문에, 박형으로 형성할 수 있고, 따라서 경량화 및 박형화를 도모할 수 있다. 더욱이, 이 PTC 면형 발열체는 전원을 넣고 나서 소정 온도가 될 때까지는 저항치가 낮아, 승온에 드는 소비 전력을 억제하는 수 있고, 또한 소정 온도에 달하면 자기 제어 기능에 의해 소비 전력을 억제할 수 있기 때문에, 효율적으로 난방을 할 수 있다.
본 발명의 축열 구조체의 적층재인 바닥재로서는, 염화비닐, 폴리올레핀 등의 수지 타일 및 수지 시트, 1장판, 합판, 파티클보드 등의 목질 재료, 섬유질 재료, 자기 타일 등의 세라믹스 재료, 대리석, 어영석, 테라조 등의 천연석 재료, 모르타르 등의 콘크리트 재료, 고무나 리놀륨 등의 천연 수지 타일 및 천연 수지 시트 등을 사용할 수 있다. 또한 다다미, 카펫, 융단, 플로어링재 등도 바닥재로서 사용할 수 있다. 본 발명에서는, 특히 내열성을 갖는 것이 보다 바람직하다. 바닥재의 두께는 통상 1～20 mm, 바람직하게는 2～15 mm 정도면 된다.
본 발명의 바닥 난방 구조체는, 신축이나 리폼 등 어느 쪽의 경우에 있어서 도 사용할 수 있다. 본 발명 바닥 난방 구조체의 형성 방법은 특별히 한정되지 않고, 공지의 방법에 의해, 축열체, 면형 발열체, 바닥재를 적층하면 된다.
적층 방법으로서는 예컨대, 미리, 축열체, 면형 발열체, 바닥재로 이루어지는 바닥 난방 패널을 제작해 두고서, 구조 기재(콘크리트, 모르타르 등)나 기존의 플로어링 위에 적층하는 방법, 기재나 기존의 플로어링 위에, 축열체, 면형 발열체, 바닥재를 순서대로 적층하는 방법 등을 들 수 있다.
구체적으로는, 상술한 제조 방법에 의해 얻어진 축열체 위에, 면형 발열체, 바닥재를 순차적으로 공지의 접착제나 접착테이프 등으로 점착하여 바닥 난방 패널을 제작하고, 적층재나 기존의 플로어링 위에 공지의 접착제나 접착테이프를 통해 적층하는 방법, 또한, 기존의 기재나 플로어링 위에 직접 상술한 축열체를 형성하는 반응 경화성 조성물을 칠하여 축열체를 형성하고, 그 위에 면형 발열체, 바닥재를 순차 적층하는 방법 등을 들 수 있다.
후자의 경우, 기재나 기존의 플로어링에 축열체를 형성하는 반응 경화성 조성물을 스프레이 도장, 롤러 도장, 브러싱, 도포, 유입 등의 공지의 방법으로 칠함으로써 축열체를 형성할 수 있다.
바닥 난방 구조체의 두께는 특별히 한정되지 않지만, 본 발명에서는 특히 5～50 mm, 바람직하게는 10～40 mm 정도인 것이 바람직하다. 5～50 mm 정도로 박막화, 경량화함으로써, 간편하게 시공할 수 있으며, 특히 개축에 있어서는, 시공한 후, 거주 공간이 압박을 받는 일없이 쾌적한 거주 공간을 유지할 수 있다.
또한, 본 발명의 바닥 난방 구조체는 두께가 5～50 mm로 얇더라도, 우수한 축열 성능을 갖기 때문에, 소비 전력량을 억제하고, 또한, 쾌적한 거주 환경을 유지할 수 있다.
본 발명에서는 또한 단열체를 적층할 수도 있다. 단열체를 적층함으로써, 외부의 온도 변화를 완화하는 동시에, 면형 발열체에서 발열한 열을 외부로 놓치기 쉽지 않아, 효율적으로 바닥면을 따뜻하게 할 수 있다.
단열체를 적층하는 부위는 특별히 한정되지 않지만, 기재나 기존의 플로어링과 축열체 사이가 바람직하다. 또한, 새롭게 단열체를 적층할 수도 있지만, 이미 존재하는 단열체를 이용하더라도 좋다. 단열체로서는, 상기 축열 구조체 1에 있어서 예시한 단열체를 사용할 수 있다. 단열체의 두께는 통상 1 mm 이상 30 mm 이하인 것이 바람직하다.
또한 본 발명에서는 열전도체를 적층할 수도 있다. 열전도체를 적층하는 부위는 특별히 한정되지 않지만, 축열체와 면형 발열체 사이, 면형 발열체와 바닥재 사이가 바람직하다. 열전도체를 적층함으로써, 면형 발열체로부터 발열한 열이, 축열체나 바닥재에 전해지기 쉬워, 효율적으로 바닥면을 따뜻하게 할 수 있다.
열전도체로서는 예컨대, 구리, 알루미늄, 철, 놋쇠, 아연, 마그네슘, 니켈 등의 금속 재료로 이루어지는 강판 등, 혹은 이들 금속 재료를 포함하는 도포막 또는 시트 등을 들 수 있다. 본 발명에서는, 특히 알루미늄판을 적합하게 이용할 수 있다.
[축열성 의류]
본 발명의 축열체를 사용하고, 적층재로서 적어도 섬유 재료를 사용하여 축 열성 의류를 구성할 수 있다. 이러한 축열성 의류는, 남극이나 시베리아 지방의 영하를 밑도는 극한 지역에서도, 화재 현장 등의 고온 환경 하에서도, 외기 온도 등의 외부 환경의 영향을 억제할 수 있어, 인체의 보호에 우수하다.
축열성 의류는 겉감과 안감 사이에, 본 발명의 축열체가 마련된 것으로, 외기 온도 등의 외부 환경의 영향을 억제할 수 있는 것이다.
겉감은 외부 환경에 노출되어지는 부분이며, 그 소재는 특별히 한정되지 않고, 공지의 것을 사용할 수 있다. 예컨대, 겉감으로서 이용되는 소재로서는, 목면, 삼, 양모, 실크 등의 천연 섬유, 나일론, 테토론, 아크릴, 폴리에스테르, 폴리우레탄, 비닐론, 레이온, 아라미드, 아졸 등의 유기 섬유, 유리, 아스베스토스 등의 무기 섬유, 또는 이들을 난연 처리·발수 처리한 섬유 등을 들 수 있다. 또한, 적층재의 일부가 금속, 수지 시트나 고무 등이라도 좋다. 섬유 재료는 1종 또는 2종 이상을 복합하여 이용할 수 있으며, 섬유 재료와 금속, 수지 시트나 고무와 병용하는 것도 가능하다. 또한, 겉감은 내열성, 방수성, 통기성, 내구성 등의 기능을 부여시킨 것으로 할 수 있다.
안감도 공지의 안감을 특별한 한정 없이 사용할 수 있다. 예컨대, 안감으로서 이용되는 소재로서는, 상기 겉감에 나타내는 바와 같이 소재를 이용할 수 있다. 또한, 내열성, 방수성, 통기성, 흡수성 등의 기능을 부여시킨 것이라도 좋다.
본 발명의 축열성 의류는, 바늘 등을 통과시켰다고 해도, 축열체로부터 축열재가 새어나오는 일이 없고, 가위 등으로 절단했다고 해도 축열체로부터 축열재가 새어나오는 일이 없다. 그 때문에, 의류의 제작이 간편하며, 기능성, 디자인성이 우수한 의류를 제작할 수도 있다. 디자인 등은 특별히 한정되는 것은 아니다.
축열성 의류는 겉감과 안감 사이에 축열체가 적층되어 있으면, 그 구조는 특별히 한정되는 것은 아니며, 축열체와 겉감 및 안감을 접착재나 매직테이프(등록상표, 쿠라레 주식회사 제조) 등으로 고정하더라도 좋고, 실 등으로 봉합하여 고정하더라도 좋다. 본 발명의 축열체는, 상술된 바와 같이 바늘 등을 통과시켰다고 해도, 또한 가위 등으로 절단했다고 해도 축열체로부터 축열재가 새어나오는 일이 없기 때문에, 의류의 제작이 간편하며, 기능성, 디자인성이 우수한 의류를 제작할 수 있다. 의류에 파스너나 포켓 등을 형성하여, 축열체의 수납·제거가 가능하도록 할 수도 있으며, 축열체를 구성하는 축열재의 상변화 온도(융점)를 사용 용도에 맞춰 선정할 수 있다.
상기한 축열성 의류에 있어서는, 또한, 겉감과 안감 사이에는, 축열체 이외에, 단열체, 충격흡수재, 흡습재 등이 적층되어 있더라도 좋다. 단열체로서는, 우모, 양모 등의 천연 소재, 아크릴 섬유 등의 섬유 소재나, 폴리스티렌 발포재, 폴리우레탄 발포재, 아크릴 수지 발포재, 페놀 수지 발포재, 폴리에틸렌 수지 발포재, 발포 고무, 유리솜, 발포 세라믹 등의 시판되는 단열체를 들 수 있다. 또한, 이들을 복합하여 사용할 수도 있다.
[축열 구조체 4]
본 발명의 축열 구조체의 적합한 실시형태는, 축열체가 적층재로 피복된 구조체이다. 이러한 축열 구조체는 임의의 형상으로 형성할 수 있으며, 회로 등의 보온재 용도로 이용할 수 있다. 특히 축열체를 구성하는 결합재(c)로서 마이크로파에 의해 진동하여 발열하는 세그먼트를 갖는 화합물을 사용함으로써, 폐열 등을 축열할 수 있는 것 외에 마이크로파의 조사, 예컨대 가정용 전자레인지를 사용하여 가열, 축열하는 축열체로 할 수 있다.
상기한 축열 구조체는 가열하여 사용하는 것을 주목적으로 하는 것으로, 유기 잠열 축열재(a)는, 융점이 0℃ 이상인 것을 사용하는 것이 바람직하고, 구체적으로는, 지방족 탄화수소 중에서도 펜타데칸(융점 6℃) 이상의 융점을 갖는 것의 사용이 바람직하다.
마이크로파를 흡수하여 발열하는 세그먼트로서는, 카르복실기, 히드록실기, 아미노기, 카르보닐기 등, 및 분자쇄를 구성하는 골격 중에 존재하는 에테르 결합, 에스테르 결합, 아미드 결합, 우레탄 결합 등을 들 수 있다. 특히, 본 발명에서는, 골격 중에 에테르 결합 등이 존재하는 것이 바람직하다.
상기한 세그먼트를 함유하는 결합재(c)를 이용함으로써, 예컨대 전자레인지 등의 마이크로파로 간편하게 가열 축열시킬 수 있다. 이러한 결합재(c)는, 상기한 마이크로파를 흡수하여 발열하는 세그먼트를 갖는 화합물을 (c-1) 성분 및/또는(c-2) 성분의 적어도 1 성분으로서 사용함으로써 형성할 수 있다. 축열 구조체를 발열시키는 마이크로파로서는, 예컨대 전자레인지의 마이크로파(2450 MHz) 등을 들 수 있으며, 통상 300 MHz～300 GHz 범위의 마이크로파를 사용할 수 있다. 일반 가정에 있는 전자레인지를 이용하는 경우, 약 0.5～5분, 바람직하게는 1～3분 정도, 마이크로파(주파수 : 2450 MHz)를 조사함으로써, 간편하게 목적으로 하는 온도로 축열하는 것이 가능하다.
상기 축열 구조체는 보온재로서 사용하는 것이 적합하다. 축열체를 수용하는 적층재(표피재)로서는 부직포, 직포, 종이, 합성지, 플라스틱 필름(PET 필름 등) 등을 예시할 수 있다. 이러한 축열 구조체는 예컨대, 상기 성분을 이용하여, 압출성형, 몰드성형 등의 공지의 방법으로 제조할 수 있다. 또한, 축열재를 표피재로 피복하는 방법으로서는, 예컨대 축열체를 제조한 후에 표피재로 라미네이트하는 방법, 표피재를 주머니형으로 성형한 후에 축열체를 형성하는 반응 경화성 조성물을 주입하여 경화시키는 방법 등이 예시된다.
상기 축열 구조체에 있어서의 시트형 보온재의 두께는 특별히 한정되지 않지만, 통상 1～30 mm이며, 바람직하게는, 2～20 mm 정도이다.
상기 축열 구조체는, 가정용 전자레인지를 이용하여 간편하게 축열·보온시킬 수 있기 때문에, 겨울의 난방용 보온재 등에 적용할 수 있으며, 또한, 집으로 배달되는 피자용, 도시락용의 용기 등의 식품 재료 보온 용도에 이용되는 보온재, 건강용구에 이용되는 보온재 등에도 사용할 수 있다. 또한, 단열체 등과 조합함으로써, 더욱 보온 효과를 높일 수 있다.
<실시예>
이하에 실시예 및 비교예를 나타내어, 본 발명의 특징을 보다 명확하게 하지만, 본 발명은 이 실시예에 한정되지 않는다.
<실시예 1-1～1-7, 비교예 1-1～1-4>
(실시예 1-1)
표 1-1에 나타내는 원료를 이용하여, 표 1-2에 나타내는 배합량으로, 유기 잠열 축열재 1-A, 비이온성 계면활성제 1-A, 히드록실기 함유 화합물 1-A, 반응 촉진제를 온도 35℃에서 교반 날개에 의해 1000 rpm으로 혼합 교반하여, 유기 잠열 축열재 1-A를 콜로이드상(평균 입자 지름 180 μm)으로 분산시켰다. 또한 폴리이소시아네이트 1-A를 가하여 교반한 후, 250 mm×170 mm×5 mm의 몰드 속에 유입시켜, 50℃에서 30분 경화시키고, 몰드에서 빼 시험체를 얻었다. 얻어진 시험체를 이용하여, 다음 시험을 했다.
(축열재 누설 평가 시험)
얻어진 시험체를 10℃ 또는 50℃의 분위기 하에서 72시간 방치한 후, 온도 30℃, 상대습도 50%RH 분위기 하로 옮겨, 시험체로부터의 축열재 누설을 관찰했다. 평가는 다음과 같다. 결과는 표 1-3에 나타낸다.
◎ : 누설이 보이지 않았다.
○ : 누설이 거의 보이지 않았다.
× : 누설이 보였다.
(축열 물성 시험)
DSC220CU(세이코인스투루먼트 주식회사 제조)를 이용하여, 시차주사열량 측정(DSC 측정)에 의해, 얻어진 시험체의 상변화 온도(℃) 및 잠열량(kJ/kg)을 측정했다. 측정 조건으로서는, 알루미늄을 기준으로 하여, 승온 온도 10℃/min, -20～60℃의 온도 영역에서 측정했다. 결과는 표 1-3에 나타낸다.
(가공성 시험)
온도 30℃, 상대습도 50%RH 분위기 하에 있어서, 얻어진 시험체를 커터나이 프로 절단하여, 절단면으로부터의 축열재의 누설을 관찰했다. 평가는 다음과 같다. 결과는 표 1-3에 나타낸다.
◎ : 누설이 보이지 않았다.
○ : 누설이 거의 보이지 않았다.
× : 누설이 보였다.
(시공성 시험)
온도 30℃, 상대습도 50%RH 분위기 하에 있어서, 얻어진 시험체에 못을 박아, 못박기에 의한 축열재의 누설을 관찰했다. 평가는 다음과 같다. 결과는 표 1-3에 나타낸다.
◎ : 누설이 보이지 않았다.
○ : 누설이 거의 보이지 않았다.
× : 누설이 보였다.
(실시예 1-2)
표 1-1에 나타내는 원료를 이용하여, 표 1-2에 나타내는 배합량으로, 유기 잠열 축열재 1-A, 비이온성 계면활성제 1-A, 유기 처리된 층상 점토 광물, 히드록실기 함유 화합물 1-A, 반응 촉진제를 온도 35℃에서 교반 날개에 의해 1000 rpm으로 교반 혼합하여, 유기 잠열 축열재 1-A를 콜로이드상(평균 입자 지름 420 μm)으로 분산시켰다. 또한 폴리이소시아네이트 1-A를 가하여 교반한 후, 250 mm×170 mm×5 mm의 몰드 속에 유입시켜, 50℃에서 30분 경화시키고, 몰드에서 빼 시험체를 얻었다. 얻어진 시험체에 관해서, 실시예 1-1과 같은 시험을 했다. 결과는 표 1-3 에 나타낸다.
(실시예 1-3)
표 1-1에 나타내는 원료를 이용하여, 표 1-2에 나타내는 배합량으로, 유기 잠열 축열재 1-B, 비이온성 계면활성제 1-B, 유기 처리된 층상 점토 광물, 히드록실기 함유 화합물 1-B, 반응 촉진제를 온도 23℃에서 교반 날개에 의해 1000 rpm으로 교반 혼합하여, 유기 잠열 축열재 1-B를 콜로이드상(평균 입자 지름 500 μm)으로 분산시켰다. 또한 폴리이소시아네이트 1-B를 가하여 교반한 후, 250 mm×170 mm×5 mm의 몰드 속에 유입시켜, 50℃에서 30분 경화시키고, 몰드에서 빼 시험체를 얻었다. 얻어진 시험체에 관해서, 실시예 1-1과 같은 시험을 했다. 결과는 표 1-3에 나타낸다.
(실시예 1-4)
표 1-1에 나타내는 원료를 이용하여, 표 1-2에 나타내는 배합량으로, 유기 잠열 축열재 1-A, 유기 잠열 축열재 1-B, 비이온성 계면활성제 1-A, 유기 처리된 층상 점토 광물, 히드록실기 함유 화합물 1-A, 반응 촉진제를 온도 35℃에서 교반 날개에 의해 1000 rpm으로 교반 혼합하여, 유기 잠열 축열재 1-A, 1-B를 콜로이드상(평균 입자 지름 480 μm)으로 분산시켰다. 또한 폴리이소시아네이트 1-A를 가하여 교반한 후, 250 mm×170 mm×5 mm의 몰드 속에 유입시켜, 50℃에서 30분 경화시키고, 몰드에서 빼 시험체를 얻었다. 얻어진 시험체에 관해서, 실시예 1-1과 같은 시험을 했다. 결과는 표 1-3에 나타낸다.
(실시예 1-5)
표 1-1에 나타내는 원료를 이용하여, 표 1-2에 나타내는 배합량으로, 유기 잠열 축열재 1-A, 유기 잠열 축열재 1-B, 비이온성 계면활성제 1-A, 상용화제, 유기 처리된 층상 점토 광물, 히드록실기 함유 화합물 1-A, 반응 촉진제를 온도 35℃에서 교반 날개에 의해 1000 rpm으로 교반 혼합하여, 유기 잠열 축열재 1-A, 1-B를 콜로이드상(평균 입자 지름 600 μm)으로 분산시켰다. 또한 폴리이소시아네이트 1-A를 가하여 혼합한 후, 250 mm×170 mm×5 mm의 몰드 속에 유입시켜, 50℃에서 30분 경화시키고, 몰드에서 빼 시험체를 얻었다. 얻어진 시험체에 관해서, 실시예 1-1과 같은 시험을 했다. 결과는 표 1-3에 나타낸다.
(실시예 1-6)
표 1-1에 나타내는 원료를 이용하여, 표 1-2에 나타내는 배합량으로, 유기 잠열 축열재 1-A, 비이온성 계면활성제 1-B, 유기 처리된 층상 점토 광물, 히드록실기 함유 화합물 1-B, 반응 촉진제를 온도 35℃에서 교반 날개에 의해 2000 rpm으로 교반 혼합하여, 유기 잠열 축열재 1-A를 콜로이드상(평균 입자 지름 200 μm)으로 분산시켰다. 또한 폴리이소시아네이트 1-B를 가하여 교반한 후, 250 mm×170 mm×5 mm의 몰드 속에 유입시켜, 50℃에서 30분 경화시키고, 몰드에서 빼 시험체를 얻었다. 얻어진 시험체에 관해서, 실시예 1-1과 같은 시험을 했다. 결과는 표 1-3에 나타낸다.
(실시예 1-7)
표 1-1에 나타내는 원료를 이용하여, 표 1-2에 나타내는 배합량으로, 유기 잠열 축열재 1-A, 비이온성 계면활성제 1-B, 유기 처리된 층상 점토 광물, 히드록 실기 함유 화합물 1-B, 반응 촉진제를 온도 35℃에서 교반 날개에 의해 2000 rpm으로 교반 혼합하여, 유기 잠열 축열재 1-A를 콜로이드상(평균 입자 지름 180 μm)으로 분산시켰다. 또한 폴리이소시아네이트 1-B를 가하여 교반한 후, 250 mm×170 mm×5 mm의 몰드 속에 유입시켜, 50℃에서 30분 경화시키고, 몰드에서 빼 시험체를 얻었다. 얻어진 시험체에 관해서, 실시예 1-1과 같은 시험을 했다. 결과는 표 1-3에 나타낸다.
(비교예 1-1)
실리카 파우더(흡유량 350 g/100 g) 7 중량부에, 표 1-1에 나타내는 유기 잠열 축열재 1-A 20 중량부를 함침시켜, 페이스트를 제작했다. 그 후, 제작한 페이스트 27 중량부, 물 35 중량부, 소석고 40 중량부를 혼합한 슬러리를 250 mm×170 mm×5 mm의 몰드 속에 유입시켜, 50℃에서 12시간 건조하고, 몰드에서 빼 시험체를 얻었다. 얻어진 시험체에 관해서, 실시예 1-1과 같은 시험을 했다. 결과는 표 1-3에 나타낸다.
(비교예 1-2)
표 1-1에 나타내는 유기 잠열 축열재 1-A를 내포한 축열재 마이크로 캡슐 수분산액(고형분 50%, 축열재 함유율 40 중량%, 캡슐 성분 : 멜라민 수지) 35 중량부와, 물 25 중량부, 소석고 40 중량부를 혼합한 슬러리를 250 mm×170 mm×5 mm의 몰드 속에 유입시켜, 50℃에서 12시간 건조하고, 몰드에서 빼 시험체를 얻었다. 얻어진 시험체에 관해서, 실시예 1-1과 같은 시험을 했다. 결과는 표 1-4에 나타낸다.
(비교예 1-3)
표 1-1에 나타내는 유기 잠열 축열재 1-A를 알루미늄 증착 폴리에틸렌테레프탈레이트의 시트로 라미네이트하여(250 mm×170 mm×5 mm), 시험체를 얻었다. 얻어진 시험체에 관해서, 실시예 1-1과 같은 시험을 했다. 결과는 표 1-4에 나타낸다. 다만, 축열 물성 시험에 관해서는, 직접 측정하는 것이 불가능하기 때문에, 축열재의 물성치로부터, 시트의 열전도율이나 중량에 기초하여 환산했다.
(비교예 1-4)
표 1-1에 나타내는 유기 잠열 축열재 1-A를 젤라틴으로 캡슐화한 것(입자 지름 3 mm, 축열재 함유율 70%)을 250 mm×170 mm×5 mm의 폴리에틸렌테레프탈레이트의 케이스에 채워 넣어, 시험체를 얻었다. 얻어진 시험체에 관해서, 실시예 1-1과 같은 시험을 했다. 결과는 표 1-4에 나타낸다. 다만, 축열 물성 시험에 관해서는, 직접 측정하는 것이 불가능하기 때문에, 축열재의 물성치로부터, 젤라틴 피막 및 폴리에틸렌테레프탈레이트의 케이스의 열전도율이나 중량에 기초하여 환산했다.
[표 1-1]
유기잠열축열재 1-A 팔미틴산메틸(상변화 온도 30.0℃, 잠열량 210 kJ/kg)
유기잠열축열재 1-B 미리스틴산메틸(상변화 온도 19.0℃, 잠열량 190 kJ/kg)
비이온성 계면활성제 1-A 폴리옥시에틸렌소르비탄모노팔미테이트 (HLB = 15.6)
비이온성 계면활성제 1-B 폴리옥시에틸렌소르비탄모노스테아레이트(HLB = 14.9)
상용화제 정제 야자유(지방산 트리글리세리드, 상변화 온도 20～23℃, 잠열량 116 kJ/kg)
유기처리된 층상 점토 광물 BENTONE 34 (엘레멘티스 저팬사 제품)
히드록실기 함유 화합물 1-A 무용제 폴리에스테르폴리올:
2,4-디에틸-1,5-펜타메틸렌디올과 아디핀산의 중축합물; 수산기가 60 mg KOH/g, 분자량 2000
히드록실기 함유 화합물 1-B 무용제 폴리에테르폴리올: 글리세린 골격의 프로필렌 옥사이드 중합물; 수산기가 40 mg KOH/g, 분자량 4000
폴리이소시아네이트 1-A HMD I계 폴리이소시아네이트(이소시안우레이트형): NCO% 16.0% (고형분 100%)
폴리이소시아네이트 1-B HMD I계 폴리이소시아네이트(이소시안우레
이트형): NCO% 12.0% (고형분 100%)
반응촉진제 디부틸주석디라우레이트
[표 1-2]
실시예
1-1		 실시예
1-2		 실시예
1-3		 실시예
1-4		 실시예
1-5		 실시예
1-6		 실시예
1-7
유기잠열축열재 1-A 70.0 65.0 48.0 48.0 45.0 55.0
유기잠열축열재 1-B 68.0 12.0 12.0
비이온성 계면활성제 1-A 3.0 3.0 3.0 3.0
비이온성 계면활성제 1-B 4.0 3.0 3.0
상용화제 1.0
유기처리된 층상 점토 광물 8.0 7.0 7.0 9.0 8.0 8.0
히드록실기 함유 화합물 1-A 20.7 19.0 22.2 20.7
히드록실기 함유 화합물 1-B 16.4 34.8 26.8
폴리이소시아네이트 1-A 5.8 4.5 6.3 5.8
폴리이소시아네이트 1-B 4.1 8.7 6.7
반응촉진제 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5
[표 1-3]
실시예
1-1		 실시예
1-2		 실시예
1-3		 실시예
1-4		 실시예
1-5		 실시예
1-6		 실시예
1-7
축열재누설평가
10℃분위기하 ◎ ◎ ◎ ◎ ◎ ◎ ◎
50℃분위기하 ◎ ◎ ◎ ◎ ◎ ◎ ◎
축열물성치
상변화온도(℃) 27.1 26.4 18.4 23.1 21.8 26.0 26.2
잠열량(kJ/kg) 152.0 138.0 132.0 130.0 128.0 100.0 116.0
가공성시험 ◎ ◎ ◎ ◎ ◎ ◎ ◎
시공성시험 ◎ ◎ ◎ ◎ ◎ ◎ ◎
[표 1-4]
비교예 1-1 비교예 1-2 비교예 1-3 실시예 1-4
축열재누설평가
10℃분위기하 × ○ ◎ ◎
50℃분위기하 × × ◎ ◎
축열물성치
상변화온도(℃) 24.8 23.5 25.5 23.1
잠열량(kJ/kg) 60.6 38.4 164.0 102.4
가공성시험 × × ※1 ※1
시공성시험 × × ※2 ※2
※ 1 : 커터나이프에 의한 절단이 곤란했다.
※ 2 : 못을 박기가 곤란했다.
<실시예 2-1～2-5, 비교예 2-1～2-2>
(실시예 2-1)
우선 하기의 방법으로, 축열체 2-1을 제조했다.
축열체 2-1 : 표 2-1에 나타내는 원료를 이용하여, 표 2-2에 나타내는 배합량으로, 축열재 2-A, 계면활성제의 혼합물과, 히드록실기 함유 화합물, 이소시아네이트기 함유 화합물을 온도 40℃에서, 교반 날개에 의해 1000 rpm으로 교반 혼합하여, 축열재 2-A를 콜로이드상(평균 입자 지름 190 μm)으로 분산시키고, 반응 촉진제를 가하여 충분히 교반했다. 교반 후, 50 μm의 폴리에틸렌테레프탈레이트 필름(PET 필름)을 깐 350 mm×350 mm×3 mm의 몰드 속에 유입시켜, 50℃에서 180분 경화시키고, 몰드에서 빼 두께 3 mm의 축열체 2-1을 얻었다. 한편 NCO/OH 비율은 1.0이었다. 얻어진 축열체 2-1의 PET 필름면과, 유리판(375 mm×375 mm, 열전도율 0.8 W/(m·K), 두께 3 mm)을 접착제에 의해 적층하여, 시험체를 얻었다.
(보온 성능 평가 시험)
도 1에 도시한 바와 같이, 아크릴판(두께 5 mm)과 폴리스티렌 폼(두께 25 mm)을 접착제에 의해 적층한 것을 시험체 박스의 측면 및 저면으로 하고, 아크릴판이 내측이 되도록 설치했다. 또한, 제작한 시험체를 시험체 박스의 상면으로 하여, 축열체 2-1면이 내측이 되도록 설치하여, 내부 치수 350 mm×350 mm×350 mm의 시험체 박스를 제작했다.
시험체 표면(축열체 2-1면) 온도, 시험체 이면(유리면) 온도, 공간 온도(박스 내부 온도)를 측정하기 위해서, 도 1에 도시한 바와 같이, 축열체 2-1 표면의 중심, 유리 표면의 중심, 시험체 박스의 중심에 각각 열전대를 설치했다. 열원으로서, 적외 램프를 이용하여, 시험체 박스 상면 온도가 50℃ 일정하게 되도록 했다.
보온 성능 평가로서, 25℃의 분위기 하에서 24시간 정치(靜置)한 후, 적외 램프를 조사하여, 각 부위에 있어서의 20분 후 및 60분 후의 온도를 측정했다. 결과는 표 2-3에 나타낸다.
또한, 보온 성능 평가 시험을 한 후, 제작한 시험체는 투명하며, 광투과율을 JIS K 7105-1981 5.5 「광선투과율 및 전광선반사율」에 규정하는 측정법 A에 준거하여, 적분구식 광선투과율 측정 장치(주식회사 시마즈세이사쿠쇼 제조)를 이용하여 측정한 결과, 거의 100%에 가까운 값이었다.
(실시예 2-2)
축열체 2-1의 양면에, 유리판(375 mm×375 mm, 열전도율 0.8 W/(m·K), 두께 3 mm)을 접착제에 의해 적층하여, 시험체를 얻었다. 얻어진 시험체를 시험체 박스의 상면으로 한 것 이외에는, 실시예 2-1과 같은 보온 성능 평가 시험을 했다. 평가 결과는 표 2-3에 나타낸. 얻어진 시험체는 투명했다.
(실시예 2-3)
유리판(375 mm×375 mm, 열전도율 0.8 W/(m·K), 두께 3 mm)에, 표 2-1에 나타내는 원료를 이용하여, 표 2-2에 나타내는 배합량(축열체 2-1)으로, 축열재 2-A, 계면활성제의 혼합물과, 히드록실기 함유 화합물, 이소시아네이트기 함유 화합물을 온도 40℃에서, 교반 날개에 의해 1000 rpm으로 교반 혼합하여, 축열재 2-A를 콜로이드상(평균 입자 지름 190 μm)으로 분산시키고, 반응 촉진제를 가하여 충분히 교반한 후, 스프레이로, 도포 두께가 3 mm이 되도록 도포하여, 5시간 경화시켰다. NCO/OH 비율은 1.0이었다. 얻어진 시험체를 이용하여, 실시예 2-1과 같은 보온 성능 평가 시험을 했다. 평가 결과는 표 2-3에 나타낸다. 얻어진 시험체는 투명했다.
(실시예 2-4)
축열체 2-1 대신에, 하기의 방법으로 제조한 축열체 2-2를 사용한 것 이외에는, 실시예 2-1과 같은 방법으로 시험체를 제작하여, 보온 성능 평가 시험을 했다. 결과는 표 2-3에 나타낸다.
축열체 2-2 : 표 2-1에 나타내는 원료를 이용하여, 표 2-2에 나타내는 배합량으로, 축열재 2-A, 계면활성제, 유기 처리된 층상 점토 광물의 혼합물과, 히드록실기 함유 화합물, 이소시아네이트기 함유 화합물을 온도 40℃에서 혼합하고, 교반 날개에 의해 1000 rpm으로 교반 혼합하여, 축열재 2-A를 콜로이드상(평균 입자 지름 460 μm)으로 분산시키고, 반응 촉진제를 가하여, 충분히 교반했다. 교반한 후, 50 μm의 폴리에틸렌테레프탈레이트 필름(PET 필름)을 깐 350 mm×350 mm×3 mm의 몰드 속에 유입시켜, 50℃에서 180분 경화시키고, 몰드에서 빼 두께 3 mm의 축열체 2-2를 얻었다. NCO/OH 비율은 1.0이었다.
(실시예 2-5)
축열체 2-1 대신에, 하기의 방법으로 제조한 축열체 2-3을 사용한 것 이외에는, 실시예 2-1과 같은 방법으로 시험체를 제작하여, 보온 성능 평가 시험을 했다. 결과는 표 2-3에 나타낸다.
축열체 2-3 : 표 2-1에 나타내는 원료를 이용하여, 표 2-2에 나타내는 배합량으로, 축열재 2-A, 계면활성제, 유기 처리된 층상 점토 광물의 혼합물과, 히드록실기 함유 화합물, 이소시아네이트기 함유 화합물을 온도 40℃에서, 교반 날개에 의해 2000 rpm으로 교반 혼합하여, 축열재 2-A를 콜로이드상(평균 입자 지름 200 μm)으로 분산시키고, 반응 촉진제를 가하여 충분히 교반했다. 교반 후, 50 μm의 폴리에틸렌테레프탈레이트 필름(PET 필름)을 깐 350 mm×350 mm×3 mm의 몰드 속에 유입시켜, 50℃에서 180분 경화시키고, 몰드에서 빼 두께 3 mm의 축열체 2-3을 얻었다. NCO/OH 비율은 1.0이었다.
(비교예 2-1)
유리판(375 mm×375 mm, 열전도율 0.8 W/(m·K), 두께3 mm)만 시험체로 하여, 실시예 2-1과 같은 시험을 했다. 결과는 표 2-3에 나타낸다.
(비교예 2-2)
유리판(375 mm×375 mm, 열전도율 0.8 W/(m·K), 두께3 mm)의 깊은 안쪽에 두께 3 mm의 백업재를 설치하고, 그 위에 유리판(375 mm×375 mm, 열전도율 0.8 W/(m·K), 두께3 mm)을 서로 겹쳐, 두께 3 mm의 공기층이 형성된 시험체를 얻었다. 얻어진 시험체를 시험체 박스의 상면으로 한 것 이외에는, 실시예 2-1과 같은 보온 성능 평가 시험을 했다. 결과는 표 2-3에 나타낸다.
[표 2-1]
축열재 2-A 팔미틴산메틸(상변화온도 30.0℃, 축열량 210 kJ/kg)
계면활성제 폴리옥시에틸렌소르비탄모노팔미테이트(HLB=15.6)
유기처리된 층상 점토 광물 BENTONE 1000 (엘레멘티스 저팬사 제품)
히드록실기 함유 화합물 무용제 폴리에스테르폴리올:
2,4-디에틸-1,5-펜타메틸렌디올과 아디핀산의 중축합물, 수산기가 60 mg KOH/g, 분자량 2000
이소시아네이트기 함유 화합물 HMDI계 폴리이소시아네이트 (이소시안우레이트형)
NCO%=18.0%(고형분 100%)
반응촉진제 디부틸주석디라우레이트
[표 2-2]
축열체 2-1 축열체 2-2 축열체 2-3
축열재 2-A 77.0 69.0 55.0
계면활성제 3.0 3.0 3.0
유기처리된 층상 점토 광물 8.0 8.0
히드록실기 함유 화합물 16.0 16.0 26.4
이소시아네이트기 함유 화합물 4.0 4.0 7.1
반응촉진제 0.1 0.1 0.1
※ 수치는 모두 중량부를 나타낸다.
[표 2-3]
표면온도 이면온도 공간온도
적외램프조사시간 20분후 60분후 20분후 60분후 20분후 60분후
실시예2-1 27.8℃ 39.1℃ 36.0℃ 45.1℃ 25.6℃ 30.2℃
실시예2-2 27.0℃ 37.4℃ 35.8℃ 44.4℃ 25.0℃ 29.2℃
실시예2-3 28.3℃ 40.6℃ 39.8℃ 48.2℃ 27.4℃ 31.8℃
실시예2-4 28.1℃ 39.9℃ 36.1℃ 45.3℃ 26.2℃ 31.1℃
실시예2-5 29.8℃ 41.0℃ 36.0℃ 46.0℃ 27.6℃ 33.4℃
비교예2-1 45.0℃ 50.0℃ 49.0℃ 50.0℃ 32.3℃ 43.6℃
비교예2-2 42.0℃ 50.0℃ 48.8℃ 50.0℃ 31.7℃ 42.1℃
<실시예 3-1～3-6, 비교예 3-1～3-4>
(실시예 3-1)
표 3-1에 나타내는 원료를 이용하여, 표 3-2에 나타내는 배합량으로, 축열재 3-B, 계면활성제 3-A, 히드록실기 함유 화합물 3-A, 반응 촉진제 3-A를 온도 35℃ 에서, 교반 날개에 의해 1000 rpm으로 교반 혼합하여, 축열재 3-B를 콜로이드상(평균 입자 지름 180 μm)으로 분산시키고, 이어서, 이소시아네이트기 함유 화합물 3-A를 가하여, 충분히 교반한 후, 50 μm의 폴리에틸렌테레프탈레이트 필름(PET 필름)을 깐 250 mm×170 mm×5 mm의 몰드 속에 유입시켜, 50℃에서 180분 경화시키고, 몰드에서 빼 축열체를 얻었다. NCO/OH 비율은 1.0이었다.
얻어진 축열체의 PET 필름면과, 폴리우레탄 폼(250 mm×170 mm×25 mm, 열전도율 0.03 W/(m·K), 두께 5 mm)을 접착제에 의해 적층하여, 시험체를 얻었다. 얻어진 시험체에 관해서, 다음 시험을 했다.
(축열재 누설 평가 시험 1)
얻어진 시험체를, 10℃ 또는 50℃의 분위기 하에서 72시간 방치한 후, 온도23℃, 상대습도 50%RH(이하, 「표준 상태」라고도 함) 환경 하로 옮겨, 시험체로부터의 축열재의 누설을 관찰했다. 평가는 다음과 같다. 결과는 표 3-3에 나타낸다.
◎ : 누설이 보이지 않았다.
○ : 누설이 거의 보이지 않았다.
× : 누설이 보였다.
(축열재 누설 평가 시험 2)
얻어진 시험체를, 10℃ 또는 50℃의 분위기 하에서 72시간 방치한 후, 온도 30℃, 상대습도 50%RH 환경 하로 옮겨, 시험체로부터의 축열재의 누설을 관찰했다. 평가는 다음과 같다. 결과는 표 3-3에 나타낸다.
◎ : 누설이 보이지 않았다.
○ : 누설이 거의 보이지 않았다.
× : 누설이 보였다.
(축열 물성 시험)
DSC220CU(세이코인스투루먼트 주식회사 제조)를 이용하여, 시차주사열량 측정(DSC 측정)에 의해, 얻어진 시험체의 상변화 온도(℃) 및 잠열량(kJ/kg)을 측정했다. 측정 조건은, 알루미늄을 기준으로 하여, 승온 온도 10℃/min, -20～60℃의 온도 영역에서 측정했다. 결과는 표 3-3에 나타낸다.
(가공성 시험 1)
표준 상태에 있어서, 얻어진 시험체를 커터나이프로 절단하여, 절단면으로부터의 축열재의 누설을 관찰했다. 평가는 다음과 같다. 결과는 표 3-3에 나타낸다.
◎ : 누설이 보이지 않았다.
○ : 누설이 거의 보이지 않았다.
× : 누설이 보였다.
(가공성 시험 2)
온도 30℃, 상대습도 50%RH의 환경 하에 있어서, 얻어진 시험체를 커터나이프로 절단하여, 절단면으로부터의 축열재의 누설을 관찰했다. 평가는 다음과 같다. 결과는 표 3-3에 나타낸다.
◎ : 누설이 보이지 않았다.
○ : 누설이 거의 보이지 않았다.
× : 누설이 보였다.
(시공성 시험 1)
표준 상태에 있어서, 얻어진 시험체에 못을 박아, 못박기에 의한 축열재의 누설을 관찰했다. 평가는 다음과 같다. 결과는 표 3-3에 나타낸다.
◎ : 누설이 보이지 않았다.
○ : 누설이 거의 보이지 않았다.
× : 누설이 보였다.
(시공성 시험 2)
온도 30℃, 상대습도 50%RH의 환경 하에 있어서, 얻어진 시험체에 못을 박아, 못박기에 의한 축열재의 누설을 관찰했다. 평가는 다음과 같다. 결과는 표 3-3에 나타낸다.
◎ : 누설이 보이지 않았다.
○ : 누설이 거의 보이지 않았다.
× : 누설이 보였다.
(축열 단열 성능 평가 시험)
25 mm의 폴리스티렌 폼으로 제작한 외부 치수 330 mm×330 mm×225 mm의 간이 박스 내의 4측면에, 축열체면이 박스 내측이 되도록 시험체를 설치하고, 또한 5 mm의 규산칼슘 보드를 표면재로서 설치했다. 하면에는 규산칼슘 보드만을 설치하고, 상면은 폴리스티렌 폼만으로 했다. 또한, 온도 측정을 위해, 박스 내부 공간의 중심에 열전대를 설치했다. 이 시험체 박스를 항온기 내에 설치하여, 항온기 내의 온도를 외기 온도, 시험체 박스 내의 온도를 실내 온도로 보고서, 다음 실험을 했 다.
겨울철의 난방 운전을 상정하여, 25℃에서 설정한 항온기 내에 박스 상면을 개방한 상태에서, 3시간 유지하고, 그 후, 박스의 상면을 막아, 항온기 내부 온도를 5℃로 내리고 나서의, 박스 내부 공간 온도의 변화를 경시적으로 측정했다. 결과를 도 2에 나타낸다.
또한, 도 2에는, 실시예 3-1의 시험체 대신(축열 단열체)에, 10 mm의 폴리우레탄 폼만을 이용하여 축열 단열 성능 평가 시험을 한 결과도 동시에 나타낸다(비교예 3-1).
도 2에 도시한 바와 같이, 축열 단열체를 적용한 경우에는, 외기 온도의 영향을 받기 어려워, 폴리우레탄 폼(비교예 3-1)하고만 비교하여, 실내 온도의 변동이 적고, 축열성·단열성이 우수한 결과를 얻을 수 있었다.
(실시예 3-2)
표 3-1에 나타내는 원료를 이용하여, 표 3-2에 나타내는 배합량으로, 축열재 3-B, 계면활성제 3-A, 유기 처리된 층상 점토 광물 3-A, 히드록실기 함유 화합물 3-A, 반응 촉진제 3-A를 온도 35℃에서, 교반 날개에 의해 1000 rpm으로 교반 혼합하여, 축열재 3-B를 콜로이드상(평균 입자 지름 420 μm)으로 분산시키고, 이어서, 이소시아네이트기 함유 화합물 3-A를 가하여, 충분히 교반한 후, 50 μm의 폴리에틸렌테레프탈레이트 필름(PET 필름)을 깐 250 mm×170 mm×5 mm의 몰드 속에 유입시켜, 50℃에서 180분 경화시키고, 몰드에서 빼 축열체를 얻었다. NCO/OH 비율은 1.0이었다.
얻어진 축열체와, 폴리우레탄 폼(250 mm×170 mm×5 mm, 열전도율 0.03 W/(m·K), 두께 5 mm)을 접착제로 적층하여, 시험체를 얻었다. 얻어진 시험체에 관해서, 실시예 3-1과 같은 축열재 누설 평가 시험 1·2, 축열 물성 시험, 가공성 시험 1·2, 시공성 시험 1·2를 행했다. 결과는 표 3-3에 나타낸다.
또한, 겨울철의 난방 운전을 상정하여, 실시예 3-1과 같은 방법으로 축열 단열 성능 평가 시험을 했다. 결과는 도 3에 나타낸다.
축열 단열 성능 평가 시험에서는, 도 3에 도시한 바와 같이, 외기 온도의 영향을 받기 어려워, 폴리우레탄 폼(비교예 3-1)하고만 비교하여, 실내 온도의 변동이 적고, 축열성·단열성이 우수한 결과를 얻을 수 있었다.
(실시예 3-3)
표 3-1에 나타내는 원료를 이용하여, 표 3-2에 나타내는 배합량으로, 축열재 3-A, 계면활성제 3-B, 유기 처리된 층상 점토 광물 3-A, 히드록실기 함유 화합물 3-B, 반응 촉진제 3-A를 온도 23℃, 교반 날개에 의해 1000 rpm으로 교반 혼합하여, 축열재 3-A를 콜로이드상(평균 입자 지름 500 μm)으로 분산시키고, 이어서, 이소시아네이트기 함유 화합물 3-B를 가하여, 충분히 교반한 후, 50 μm의 폴리에틸렌테레프탈레이트 필름(PET 필름)을 깐 250 mm×170 mm×5 mm의 몰드 속에 유입시켜, 50℃에서 180분 경화시키고, 몰드에서 빼 축열체를 얻었다. NCO/OH 비율은 1.0이었다.
얻어진 축열체와, 폴리우레탄 폼(250 mm×170 mm×5 mm, 열전도율 0.03 W/(m·K), 두께5 mm)을 접착제로 적층하여, 시험체를 얻었다. 얻어진 시험체에 관해서, 실시예 3-1과 같은 축열재 누설 평가 시험 1·2, 축열 물성 시험, 가공성 시험 1·2, 시공성 시험 1·2를 행했다. 결과는 표 3-3에 나타낸다.
또한, 겨울철의 난방 운전을 상정하여, 20℃에서 설정한 항온기 내에 박스 상면을 개방한 상태에서, 3시간 유지한 것 이외에는, 실시예 3-1과 같은 방법으로 축열 단열 성능 평가 시험을 했다. 결과는 도 4에 나타낸다.
축열 단열 성능 평가 시험에서는, 도 4에 도시한 바와 같이, 외기 온도의 영향을 받기 어렵고, 폴리우레탄 폼(비교예 3-1)하고만 비교하여, 실내 온도의 변동이 적고, 축열성·단열성이 우수한 결과를 얻을 수 있었다.
(실시예 3-4)
표 3-1에 나타내는 원료를 이용하여, 표 3-2에 나타내는 배합량으로, 축열재 3-A, 축열재 3-B, 계면활성제 3-A, 유기 처리된 층상 점토 광물 3-A, 히드록실기 함유 화합물 3-A, 반응 촉진제 3-A를 온도 35℃, 교반 날개에 의해 1000 rpm으로 교반 혼합하여, 축열재 3-A, 3-B를 콜로이드상(평균 입자 지름 480 μm)으로 분산시키고, 이어서, 이소시아네이트기 함유 화합물 3-A를 가하여, 충분히 교반한 후, 50 μm의 폴리에틸렌테레프탈레이트 필름(PET 필름)을 깐 250 mm×170 mm×5 mm의 몰드 속에 유입시키고, 50℃에서 180분 경화시키고, 몰드에서 빼 축열체를 얻었다. NCO/OH 비율은 1.0이었다.
얻어진 축열체와, 폴리우레탄 폼(250 mm×170 mm×5 mm, 열전도율 0.03 W/(m·K), 두께 5 mm)을 접착제로 적층하여, 시험체를 얻었다. 얻어진 시험체에 관해서, 실시예 3-1과 같은 축열재 누설 평가 시험 1·2, 축열 물성 시험, 가공성 시험 1·2, 시공성 시험 1·2를 행했다. 결과는 표 3-3에 나타낸다.
또한, 겨울철의 난방 운전을 상정하여, 실시예 3-1과 같은 방법으로 축열 단열 성능 평가 시험을 했다. 결과는 도 5에 나타낸다.
축열 단열 성능 평가 시험에서는, 도 5에 도시한 바와 같이, 외기 온도의 영향을 받기 어려워, 폴리우레탄 폼(비교예 3-1)하고만 비교하여, 실내 온도의 변동이 적고, 축열성·단열성이 우수한 결과를 얻을 수 있었다.
(실시예 3-5)
표 3-1에 나타내는 원료를 이용하여, 표 3-2에 나타내는 배합량으로, 축열재 3-A, 축열재 3-B, 계면활성제 3-A, 상용화제 3-A, 유기 처리된 층상 점토 광물 3-A, 히드록실기 함유 화합물 3-A, 반응 촉진제 3-A를 온도 35℃에서, 교반 날개에 의해 1000 rpm으로 교반 혼합하여, 축열재 3-A, 3-B를 콜로이드상(평균 입자 지름 600 μm)으로 분산시키고, 이어서, 이소시아네이트기 함유 화합물 3-A를 가하여, 충분히 교반한 후, 50 μm의 폴리에틸렌테레프탈레이트 필름(PET 필름)을 깐 250 mm×170 mm×5 mm의 몰드 속에 유입시키고, 50℃에서 180분 경화시키고, 몰드에서 빼 축열체를 얻었다. NCO/OH 비율은 1.0이었다.
얻어진 축열체와, 폴리우레탄 폼(250 mm×170 mm×5 mm, 열전도율 0.03 W/(m·K), 두께 5 mm)을 접착제로 적층하여, 시험체를 얻었다. 얻어진 시험체에 관해서, 실시예 3-1과 같은 축열재 누설 평가 시험 1·2, 축열 물성 시험, 가공성 시험 1·2, 시공성 시험 1·2를 행했다. 결과는 표 3-3에 나타낸다.
또한, 겨울철의 난방 운전을 상정하여, 실시예 3-1과 같은 방법으로 축열 단 열 성능 평가 시험을 했다. 결과는 도 6에 도시한다.
축열 단열 성능 평가 시험에서는, 도 6에 도시한 바와 같이, 외기 온도의 영향을 받기 어려워, 폴리우레탄 폼(비교예 3-1)하고만 비교하여, 실내 온도의 변동이 적고, 축열성·단열성이 우수한 결과를 얻을 수 있었다.
(실시예 3-6)
표 3-1에 나타내는 원료를 이용하여, 표 3-2에 나타내는 배합량으로, 축열재 3-B, 계면활성제 3-B, 유기 처리된 층상 점토 광물 3-A, 히드록실기 함유 화합물 3-B, 반응 촉진제 3-A를 온도 35℃에서, 교반 날개에 의해 2000 rpm으로 교반 혼합하여, 축열재 3-B를 콜로이드상(평균 입자 지름 200 μm)으로 분산시키고, 이어서, 이소시아네이트기 함유 화합물 3-B를 가하여, 충분히 교반한 후, 50 μm의 폴리에틸렌테레프탈레이트 필름(PET 필름)을 깐 250 mm×170 mm×5 mm의 몰드 속에 유입시켜, 50℃에서 180분 경화시키고, 몰드에서 빼 축열체를 얻었다. NCO/OH 비율은 1.0이었다.
얻어진 축열체와, 폴리우레탄 폼(250 mm×170 mm×5 mm, 열전도율 0.03 W/(m·K), 두께 5 mm)을 접착제로 적층하여, 시험체를 얻었다. 얻어진 시험체에 관해서, 실시예 3-1과 같은 축열재 누설 평가 시험 1·2, 축열 물성 시험, 가공성 시험 1·2, 시공성 시험 1·2을 행했다. 결과는 표 3-3에 나타낸다.
또한, 겨울철의 난방 운전을 상정하여, 실시예 3-1과 같은 방법으로 축열 단열 성능 평가 시험을 했다. 결과는 도 7에 도시한다.
축열 단열 성능 평가 시험에서는, 도 7에 도시한 바와 같이, 외기 온도의 영 향을 받기 어려워, 폴리우레탄 폼(비교예 3-1)하고만 비교하여, 실내 온도의 변동이 적고, 축열성·단열성이 우수한 결과를 얻을 수 있었다.
(비교예 3-1)
실시예 3-1에서 얻어진 축열 단열체 대신에, 폴리우레탄 폼(250 mm×170 mm×5 mm, 열전도율 0.03 W/(m·K), 두께 5 mm)만을 이용하여, 실시예 3-1과 같은 가공성 시험, 시공성 시험, 축열 단열 성능 평가 시험을 했다. 또한, 실시예 3-2～3-6에 있어서의 축열 단열 성능 평가 시험도 행했다. 결과는 표 3-3, 도 2～도 7에 도시한다.
(비교예 3-2)
표 3-1에 나타내는 축열재 3-A를 내포한 축열재 마이크로캡슐 수분산액(고형분 50%, 축열재 함유율 40 중량%, 캡슐 성분 : 멜라민 수지) 35 중량부와, 물 25 중량부, 소석고 40 중량부를 혼합한 슬러리를 250 mm×170 mm×5 mm의 몰드 속에 유입시키고, 50℃에서 12시간 건조하고, 몰드에서 빼 시험체를 얻었다. 얻어진 시험체에 관해서, 실시예 3-1과 같은 축열재 누설 평가 시험, 축열 물성 시험, 가공성 시험, 시공성 시험을 했다. 결과는 표 3-3에 나타낸다.
(비교예 3-3)
표 3-1에 나타내는 축열재 3-A를 알루미늄 증착 폴리에틸렌테레프탈레이트의 시트로 라미네이트하여(250 mm×170 mm×5 mm), 시험체를 얻었다. 얻어진 시험체에 관해서, 실시예 3-1과 같은 축열재 누설 평가 시험, 축열 물성 시험, 가공성 시험, 시공성 시험을 했다. 결과는 표 3-3에 나타낸다.
단, 축열 물성 시험에 관해서는 직접 측정하는 것이 불가능하기 때문에, 축열재의 물성치로부터, 시트의 열전도율이나 중량에 기초하여 환산했다.
(비교예 3-4)
표 3-1에 나타내는 축열재 3-A를 젤라틴으로 캡슐화한 것(입자 지름 3 mm, 축열재 함유율 70%)을 250 mm×170 mm×5 mm의 폴리에틸렌테레프탈레이트의 케이스에 채워, 시험체를 얻었다. 얻어진 시험체에 관해서, 실시예 3-1과 같은 축열재 누설 평가 시험, 축열 물성 시험, 가공성 시험, 시공성 시험을 했다. 결과는 표 3-3에 나타낸다.
단, 축열 물성 시험에 관해서는, 직접 측정하는 것이 불가능하기 때문에, 축열재의 물성치로부터, 젤라틴 피막 및 폴리에틸렌테레프탈레이트 케이스의 열전도율이나 중량에 기초하여 환산했다.
[표 3-1]
축열재 3-A 미리스틴산메틸(상변화온도 19.0℃, 잠열량 190 kJ/kg)
축열재 3-B 팔미틴산메틸(상변화온도 30.0℃, 잠열량 210 kJ/kg)
상용화제 3-A 정제 야자유(지방산 트리글리세리드, 상변화 온도 20℃～23℃ 잠열량 116 kJ/kg)
계면활성제 3-A 폴리옥시에틸렌소르비탄모노팔미테이트(HLB=15.6)
계면활성제 3-B 폴리옥시에틸렌소르비탄모노스테아레이트(HLB=14.9)
유기처리된 층상 점토 광물
3-A		 BENTONE 1000 (엘레멘티스 저팬사 제품)
히드록실기 함유 화합물 3-A 무용제 폴리에스테르폴리올:
2,4-디에틸-1,5-펜타메틸렌디올과 아디핀산의 중축합물, 수산기가 60 mg KOH/g, 분자량 2000
히드록실기 함유 화합물 3-B 무용제 폴리에테르폴리올: 글리세린 골격의 프로필렌 옥사이드 중축합물, 수산기가 40 mg KOH/g, 분자량 4000
이소시아네이트기 함유 화합물 3-A HMDI계 폴리이소시아네이트 (이소시안우레이트형)
NCO%=17.0%(고형분 100%)
이소시아네이트기 함유 화합물 3-B HMDI계 폴리이소시아네이트 (이소시안우레이트형)
NCO%=13.0%(고형분 100%)
반응촉진제 3-A 디부틸주석디라우레이트
[표 3-2]
실시예
3-1		 실시예
3-2		 실시예
3-3		 실시예
3-4		 실시예
3-5		 실시예
3-6
축열재 3-A 68.0 12.0 12.0
축열재 3-B 70.0 65.0 48.0 48.0 55.0
상용화제 3-A 1.0
상용화제 3-B
계면활성제 3-A 3.0 3.0 3.0 3.0
계면활성제 3-B 4.0 3.0
유기처리된 층상 점토 광물
3-A		 8.0 7.0 8.0 9.0 8.0
히드록실기 함유 화합물 3-A 21.0 20.0 22.0 21.0
히드록실기 함유 화합물 3-B 16.0 26.8
이소시아네이트기 함유 화합물 3-A 6.0 5.0 6.0 6.0
이소시아네이트기 함유 화합물 3-B 4.0 6.7
반응촉진제 3-A 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5
※ 수치는 전부 중량부를 나타낸다.
[표 3-3]
실시예
3-1		 실시예
3-2		 실시예
3-3		 실시예
3-4		 실시예
3-5		 실시예
3-6		 비교예
3-1		 비교예
3-2		 비교예
3-3		 비교예
3-4
축열재
누설평가1
10℃
분위기하		 ◎ ◎ ◎ ◎ ◎ ◎ - ○ ◎ ◎
50℃
분위기하		 ◎ ◎ ◎ ◎ ◎ ◎ - ○ ◎ ◎
축열재
누설평가2
10℃
분위기하		 ◎ ◎ ◎ ◎ ◎ ◎ - - - -
50℃
분위기하		 ◎ ◎ ◎ ◎ ◎ ◎ - - - -
축열
물성치
상변화
온도(℃)		 27.1 26.4 18.4 23.1 21.8 26.2 - 17.1 18.7 17.4
잠열량
(kJ/kg)		 152 138 132 130 128 116 - 35.3 179 135
가공성
시험1		 ◎ ◎ ◎ ◎ ◎ ◎ ◎ × ※1 ※1
가공성
시험2		 ◎ ◎ ◎ ◎ ◎ ◎ - - - -
시공성
시험1		 ◎ ◎ ◎ ◎ ◎ ◎ ◎ × ※2 ※2
시공성
시험2		 ◎ ◎ ◎ ◎ ◎ ◎ - - - -
※ 커터나이프에 의한 절단이 곤란했다.
※ 못을 박기가 곤란했다.
<실시예 4-1～4-3, 비교예 4-1～4-2>
(축열체의 제조)
축열체 4-1 : 표 4-1에 나타내는 원료를 이용하여, 표 4-2에 나타내는 배합량으로, 축열재 4-A, 계면활성제, 히드록실기 함유 화합물, 이소시아네이트기 함유 화합물을 온도 40℃에서, 교반 날개에 의해 2000 rpm으로 교반 혼합하여, 축열재 4-A를 콜로이드상(평균 입자 지름 190 μm)으로 분산시키고, 반응 촉진제를 가하여, 충분히 교반했다. 교반한 후, 50 μm의 폴리에틸렌테레프탈레이트 필름(PET 필름)을 깐 300 mm×180 mm×5 mm의 몰드 속에 유입시키고, 몰드에서 빼 50℃에서 180분 경화시켜, 두께 5 mm의 축열체 4-1을 얻었다. NCO/OH 비율은 1.0이었다.
축열체 4-2 : 표 4-1에 나타내는 원료를 이용하여, 표 4-2에 나타내는 배합량으로, 축열재 4-A, 계면활성제, 히드록실기 함유 화합물, 유기 처리된 층상 점토 광물, 이소시아네이트기 함유 화합물을 온도 40℃에서, 교반 날개에 의해 1000 rpm으로 교반 혼합하여, 축열재 4-A를 콜로이드상(평균 입자 지름 440 μm)으로 분산시키고, 반응 촉진제를 가하여, 충분히 교반했다. 교반한 후, 50 μm의 폴리에틸렌테레프탈레이트 필름(PET 필름)을 깐 300 mm×180 mm×5 mm의 몰드 속에 유입시키고, 50℃에서 120분 경화시켜, 몰드에서 빼 두께 5 mm의 축열체 4-2를 얻었다. NCO/OH 비율은 1.0이었다.
축열체 4-3 : 표 4-1에 나타내는 원료를 이용하여, 표 4-2에 나타내는 배합 량으로, 축열재 4-A, 계면활성제, 히드록실기 함유 화합물, 유기 처리된 층상 점토 광물, 이소시아네이트기 함유 화합물을 온도 40℃에서, 교반 날개에 의해 2000 rpm으로 교반 혼합하여, 축열재 4-A를 콜로이드상(평균 입자 지름 200 μm)으로 분산시키고, 반응 촉진제를 가하여, 충분히 교반했다. 교반한 후, 50 μm의 폴리에틸렌테레프탈레이트 필름(PET 필름)을 깐 300 mm×180 mm×5 mm의 몰드 속에 유입시키고, 50℃에서 120분 경화시켜, 몰드에서 빼 두께 5 mm의 축열체 4-3을 얻었다. 한편 NCO/OH 비율은 1.0이었다.
축열체 4-4 : 표 4-1에 나타내는 축열재 4-A를 내포한 축열재 마이크로캡슐 수분산액(고형분 50%, 축열재 함유율 40 중량%, 캡슐 성분 : 멜라민 수지) 35 중량부와, 물 25 중량부, 소석고 40 중량부를 혼합한 슬러리를 300 mm×180 mm×5 mm의 몰드 속에 유입시키고, 50℃에서 12시간 건조하여, 몰드에서 빼 두께 5 mm의 축열체 4-4를 얻었다.
축열체 4-5 : 표 1에 나타내는 축열재 4-A를 알루미늄 증착 폴리에틸렌테레프탈레이트의 시트로 라미네이트하고(300 mm×180 mm), 몰드에서 빼 두께 5 mm의 축열체 4-5를 얻었다.
축열체 4-6 : 표 4-1에 나타내는 축열재 4-A를 젤라틴으로 캡슐화한 것(입자 지름 3 mm, 축열재 함유율 70%)을 300 mm×180 mm×5 mm의 폴리에틸렌테레프탈레이트의 케이스에 채우고, 몰드에서 빼 두께 5 mm의 축열체 4-6을 얻었다.
(축열재 누설 평가 시험 1)
얻어진 축열체를, 10℃ 또는 50℃의 분위기 하에서 72시간 방치한 후, 온도 23℃, 상대습도 50%RH(이하, 「표준 상태」라고도 함) 환경 하로 옮겨, 시험체로부터의 축열재의 누설을 관찰했다. 평가는 다음과 같다. 결과는 표 4-3에 나타낸다.
◎ : 누설이 보이지 않았다.
○ : 누설이 거의 보이지 않았다.
× : 누설이 보였다.
(축열재 누설 평가 시험 2)
얻어진 축열체를, 10℃ 또는 50℃의 분위기 하에서 72시간 방치한 후, 온도 30℃, 상대습도 50%RH 환경 하로 옮겨, 시험체로부터의 축열재의 누설을 관찰했다. 평가는 다음과 같다. 결과는 표 4-3에 나타낸다.
◎ : 누설이 보이지 않았다.
○ : 누설이 거의 보이지 않았다.
× : 누설이 보였다.
(축열 물성 시험)
DSC220CU(세이코인스투루먼트 주식회사 제조)를 이용하여, 시차주사열량 측정(DSC 측정)에 의해, 얻어진 축열체의 상변화 온도(℃) 및 잠열량(kJ/kg)을 측정했다. 측정 조건으로는, 알루미늄을 기준으로 하여, 승온 온도 10℃/min, -20～60℃의 온도 영역에서 측정했다. 결과는 표 4-3에 나타낸다.
(가공성 시험 1)
표준 상태에 있어서, 얻어진 축열체를 커터나이프로 절단하여, 절단면으로부터의 축열재의 누설을 관찰했다. 평가는 다음과 같다. 결과는 표 4-3에 나타낸다.
◎ : 누설이 보이지 않았다.
○ : 누설이 거의 보이지 않았다.
× : 누설이 보였다.
(가공성 시험 2)
온도 30℃, 상대습도 50%RH의 환경 하에 있어서, 얻어진 축열체를 커터나이프로 절단하여, 절단면으로부터의 축열재의 누설을 관찰했다. 평가는 다음과 같다. 결과는 표 4-3에 나타낸다.
◎ : 누설이 보이지 않았다.
○ : 누설이 거의 보이지 않았다.
× : 누설이 보였다.
(시공성 시험 1)
표준 상태에 있어서, 얻어진 축열체에 못을 박아, 못박기에 의한 축열재의 누설을 관찰했다. 평가는 다음과 같다. 결과는 표 4-3에 나타낸다.
◎ : 누설이 보이지 않았다.
○ : 누설이 거의 보이지 않았다.
× : 누설이 보였다.
(시공성 시험 2)
온도 30℃, 상대습도 50%RH의 환경 하에 있어서, 얻어진 축열체에 못을 박아, 못박기에 의한 축열재의 누설을 관찰했다. 평가는 다음과 같다. 결과는 표 4-3에 나타낸다.
◎ : 누설이 보이지 않았다.
○ : 누설이 거의 보이지 않았다.
× : 누설이 보였다.
(실시예 4-1)
합판(300×180 mm, 두께 5 mm) 위에, 축열체 4-1, 면형 발열체, 바닥재를 순차적으로 서로 겹쳐, 시험판을 제작했다. 바닥재는 합판(300×180 mm, 두께 5 mm), 면형 발열체는 실리콘 고무 중에 니크롬선을 사행시킨 실리콘 고무 히터(300×180 mm, 두께 2 mm)를 사용했다.
도 8에 도시한 바와 같이, 내부 치수가 300×180×200 mm가 되도록, 측면 및 상면에 두께 25 mm의 폴리스티렌 폼을 설치하고, 저면에는 시험판의 바닥재측이 내측이 되도록 설치하여, 시험체 박스를 제작했다.
또한, 바닥 표면 온도, 바닥 이면 온도, 공간 온도(박스 내부 온도)를 측정하기 위해서, 도 8에 도시한 바와 같이, 바닥재 표면 및 이면의 중심, 바닥재 표면의 중심에서 높이 100 mm의 위치에 각각 열전대를 설치했다. 또한, 도 8에 도시한 바와 같이, 바닥 표면에는 표면 온도를 일정하게 하기 위해서, 바닥 표면에 온도 조절기(서모스탯)를 부착했다.
이 시험체 박스를 항온기 속에 설치하여, 다음의 실험을 했다. 항온기 속의 온도를 10℃로 설정하여, 15시간 방치했다. 그 후 항온기 속의 온도를 10℃로 설정한 채로, 면형 발열체를 180분 가열했다. 바닥 표면은 온도 조절기(서모스탯)에 의해, 30℃로 일정하게 되도록 설정했다.
바닥 난방 성능 평가로서, 면형 발열체 가열 후 60분 후의 각 부위의 온도를 측정했다. 또한, 180분 가열한 후, 가열을 정지하고, 정지 60분 후의 각 부위의 온도를 측정했다. 결과는, 표 4-4에 나타냈다.
(실시예 4-2)
축열체 4-1 대신에 축열체 4-2를 이용한 것 이외에는, 실시예 4-1과 같은 방법으로 시험을 했다. 결과는 표 4-4에 나타낸다.
(실시예 4-3)
축열체 4-1 대신에 축열체 4-3을 이용한 것 이외에는, 실시예 4-1과 같은 방법으로 시험을 했다. 결과는 표 4-4에 나타낸다.
(비교예 4-1)
합판(300×180 mm, 두께 5 mm)의 깊은 곳에 두께 5 mm의 백업재를 설치하고, 그 위에, 면형 발열체, 바닥재를 순차 서로 겹쳐, 합판과 면형 발열체 사이에 두께 5 mm의 공기층이 설치된 시험판을 제작했다. 이 시험판을 이용한 것 이외에는, 실시예 4-1과 같은 방법으로 시험을 했다. 결과는 표 4-4에 나타낸다.
(비교예 4-2)
합판(300×180 mm, 두께 5 mm) 위에, 5 mm의 폴리우레탄 폼을 설치하고 그 위에, 면형 발열체, 바닥재를 순차 서로 겹쳐, 시험판을 제작했다. 이 시험판을 이용한 것 이외에는 실시예 4-1과 같은 방법으로 시험을 했다. 결과는 표 4-4에 나타낸다.
[표 4-1]
축열재 4-A 팔미틴산메틸(상변화온도 30.0℃, 잠열량 210 kJ/kg)
계면활성제 폴리옥시에틸렌소르비탄모노팔미테이트(HLB=15.6)
유기처리된 층상 점토 광물 BENTONE 34 (엘레멘티스 저팬사 제품)
히드록실기 함유 화합물 무용제 폴리에스테르폴리올:
2,4-디에틸-1,5-펜타메틸렌디올과 아디핀산의 중축합물, 수산기가 60 mg KOH/g, 분자량 2000
이소시아네이트기 함유 화합물 HMDI계 폴리이소시아네이트 (이소시안우레이트형)
NCO%=17.0%(고형분 100%)
반응촉진제 디부틸주석디라우레이트
[표 4-2]
축열체
4-1		 축열체
4-2		 축열체
4-3
축열재 4-A 77.0 69.0 55.0
축열재 4-B
상용화제
계면활성제 3.0 3.0 3.0
유기처리된 층상 점토 광물 8.0 8.0
히드록실기 함유 화합물 15.8 15.8 26.8
이소시아네이트기 함유 화합물 4.2 4.2 7.1
반응촉진제 0.1 0.1 0.1
※ 수치는 전부 중량부를 나타낸다.
[표 4-3]
축열체
4-1		 축열체
4-2		 축열체
4-3		 축열체
4-4		 축열체
4-5		 축열체
4-6
축열재 누설 평가 1
10℃ 분위기하 ◎ ◎ ◎ ○ ◎ ◎
50℃ 분위기하 ◎ ◎ ◎ ○ ◎ ◎
축열재 누설 평가 2
10℃ 분위기하 ◎ ◎ ◎ ◎ ◎ ◎
50℃ 분위기하 ◎ ◎ ○ ○ ○ ○
축열 물성치
상 변화 온도(℃) 30.0 30.0 29.0 30.0 30.0 30.0
잠열량(kJ/kg) 157 154 120 60 200 140
가공성 시험 ◎ ◎ ◎ × ※1 ※1
가공성 시험 ◎ ◎ ◎
시공성 시험 ◎ ◎ ◎
시공성 시험 ◎ ◎ ◎ × ※2 ※2
※ 1 : 커터나이프에 의한 절단이 곤란했다.
※ 2 : 못을 박기가 곤란했다.
[표 4-4]

 가열 후 60분 가열 정지 후 60분
바닥 표면
온도		 공간 온도 바닥 이면
온도		 바닥 표면 온도 공간 온도 바닥 이면 온도
실시예
4-1		 30.0℃ 20.2℃ 16.8℃ 21.6℃ 16.2℃ 15.7℃
실시예
4-2		 30.0℃ 20.4℃ 16.9℃ 21.9℃ 16.4℃ 15.8℃
실시예
4-3		 30.0℃ 19.1℃ 16.2℃ 20.0℃ 15.5℃ 14.8℃
비교예
4-1		 30.0℃ 17.3℃ 19.0℃ 14.3℃ 11.2℃ 11.2℃
비교예
4-2		 30.0℃ 17.5℃ 17.8℃ 14.5℃ 12.0℃ 11.0℃
<실시예 5-1～5-3>
(실시예 5-1)
표 5-1에 나타내는 원료를 이용하여, 표 5-2에 나타내는 배합량으로, 축열재 5-A, 계면활성제, 히드록실기 함유 화합물, 이소시아네이트기 함유 화합물을 온도50℃에서, 교반 날개에 의해 2000 rpm으로 교반 혼합하여, 축열재 5-A를 콜로이드상(평균 입자 지름 200 μm)으로 분산시키고, 반응 촉진제를 가하여, 충분히 교반하여, 축열 슬러리를 얻었다. 얻어진 축열 슬러리를, 몰드(100 mm×100 mm×5 mm) 속에 유입시키고, 80℃에서 30분 경화시켜, 몰드로부터 빼, 두께가 5 mm의 보온재를 얻었다. 이 보온재를 2장 제작했다. 얻어진 보온재를 이용하여, 다음 시험을 했다.
(보온성 시험)
얻어진 보온재(2장)를 전자레인지로 2분간, 마이크로파(2450 MHz)를 조사하고, 전자레인지로부터 빼내, 2장의 보온재를 열전대를 사이에 끼우는 식으로 적층하여, 시험체를 얻었다. 이 시험체를, 온도 23℃, 상대습도5 0%의 환경 하에서, 정치하여, 시간 경과에 따른 온도 변화를 측정했다. 보온성 시험에서는, 마이크로파 조사 직후(0시간 후), 2시간 후, 4시간 후의 온도에 의해 평가했다. 또한, 이 조작을 1 사이클로 하여 합계 100 사이클 조작을 하여, 1회째, 50회째, 100회째의 온도를 평가하고, 재이용성에 관해서도 평가했다. 결과는 표 5-3에 나타낸다.
(실시예 5-2)
표 5-1에 나타내는 원료를 이용하여, 표 5-2에 나타내는 배합량으로, 축열재 5-A, 계면활성제, 유기 처리된 층상 점토 광물, 히드록실기 함유 화합물, 이소시아네이트기 함유 화합물을 온도 50℃에서, 교반 날개에 의해 1000 rpm으로 교반 혼합하여, 축열재 5-A를 콜로이드상(평균 입자 지름 420 μm)으로 분산시키고, 반응 촉진제를 가하고, 충분히 교반하여, 축열 슬러리를 얻은 것 이외에는, 실시예 5-1과 같은 방법으로 보온재를 얻었다. 얻어진 보온재에 관해서, 실시예 1과 같은 시험을 했다. 결과는 표 5-3에 나타낸다.
(실시예 5-3)
표 5-1에 나타내는 원료를 이용하여, 표 5-2에 나타내는 배합량으로, 축열재 5-A, 계면활성제, 유기 처리된 층상 점토 광물, 히드록실기 함유 화합물, 이소시아네이트기 함유 화합물을 온도 50℃에서, 교반 날개에 의해 1000 rpm으로 교반 혼합하여, 축열재 5-A를 콜로이드상(평균 입자 지름 400 μm)으로 분산시키고, 반응 촉진제를 가하여, 충분히 교반하여, 축열 슬러리를 얻은 것 이외에는, 실시예 5-1과 같은 방법으로 보온재를 얻었다. 얻어진 보온재에 관해서, 실시예 5-1과 같은 시험을 했다. 결과는 표 5-3에 나타낸다.
[표 5-1]
축열재 5-A 스테아린산메틸(상변화온도 38.0℃, 잠열량 230 kJ/kg)
계면활성제 폴리옥시에틸렌소르비탄모노팔미테이트(HLB=15.6)
유기처리된 층상 점토 광물 에스벤 N-400 (가부시키가이샤 호쥰 제품)
히드록실기 함유 화합물 무용제 폴리에테르폴리올:
글리세린 골격의 프로필렌 옥사이드 중합물, 수산기가 40 mg KOH/g, 분자량 4000
이소시아네이트기 함유 화합물 HMDI계 폴리이소시아네이트 (이소시안우레이트형)
NCO%=18.0%(고형분 100%)
반응촉진제 디부틸주석디라우레이트
[표 5-2]
축열체 5-1 축열체 5-2 축열체 5-3
축열재 5-A 75.0 70.0 55.0
계면활성제 1.0 1.0 1.0
유기처리된 층상 점토 광물 5.0 4.0
히드록실기 함유 화합물 20.5 20.5 33.7
이소시아네이트기 함유 화합물 3.4 3.4 6.2
반응촉진제 0.1 0.1 0.1
※ 수치는 전부 중량부를 나타낸다.
[표 5-3]
보온성 시험 실시예 5-1 실시예 5-2 실시예 5-3
1회째 0시간 후 46.0 46.2 47.8
2시간 후 37.8 37.4 36.5
4시간 후 33.5 31.3 27.4
50회째 0시간 후 45.9 46.2 48.0
2시간 후 37.5 37.0 36.0
4시간 후 33.1 30.7 27.6
100회째 0시간 후 45.5 46.0 47.5
2시간 후 37.2 36.4 36.3
4시간 후 32.8 30.1 27.3
※ 수치는 전부 온도(℃)를 나타낸다.
<실시예 6-1～6-3, 비교예 6-1>
(실시예 6-1)
표 6-1에 나타내는 원료를 이용하여, 표 6-2에 나타내는 배합량으로, 축열재 6-A, 계면활성제, 유기 처리된 층상 점토 광물의 혼합물과, 히드록실기 함유 화합물, 이소시아네이트기 함유 화합물을 온도 40℃에서, 교반 날개에 의해 1000 rpm으 로 교반 혼합하여, 축열재 6-A를 콜로이드상(평균 입자 지름 460 μm)으로 분산시키고, 반응 촉진제를 가하여, 충분히 교반했다. 교반 후, 12 μm의 폴리에틸렌테레프탈레이트 필름(PET 필름)을 깐 몰드 속에 유입시키고, 또한 PET 필름을 적층하여, 50℃에서 60분 경화시키고, 몰드에서 빼 축열체 6-1(80×120×2 mm)을 얻었다. NCO/OH 비율은 1.0이었다.
겉감으로서 폴리에스테르 직물, 안감으로서 나일론 직물을 이용하여, 방한용 의복을 제작했다. 이 의복의 겉감과 안감 사이에 축열체 6-1이 들어가도록, 좌우의 흉부, 복부, 등부, 허리부에 포켓을 각각 부착하여, 축열체 6-1을 수납했다.
(체감 시험 1)
상기 방한용 의복을 착용하여 25℃의 분위기 하에서, 10분간 의자에 앉은 후, 5℃의 환경 하에서, 20분간 의자에 앉았다. 이때의 좌측 흉부의 안감 표면 온도 변화(의복 내부 온도 변화)를 측정했다. 결과는 도 9에 도시한다.
(체감 시험 2)
상기 방한용 의복을 착용하여 25℃의 분위기 하에서 10분간 보행한 후, 5℃의 환경 하에서, 20분간 의자에 앉았다. 이때의 좌측 흉부의 안감 표면 온도 변화(의복 내부 온도 변화)를 측정했다. 결과는 도 10에 도시한다.
(실시예 6-2)
표 6-1에 나타내는 원료를 이용하여, 표 6-2에 나타내는 배합량으로, 축열재 6-A, 계면활성제의 혼합물과, 히드록실기 함유 화합물, 이소시아네이트기 함유 화합물을 온도 40℃에서, 교반 날개에 의해 2000 rpm으로 교반 혼합하여, 축열재 6-A 를 콜로이드상(평균 입자 지름 180 μm)으로 분산시키고, 반응 촉진제를 가하여, 충분히 교반했다. 교반 후, 12 μm의 폴리에틸렌테레프탈레이트 필름(PET 필름)을 깐 몰드 속에 유입시키고, 또한 PET 필름을 적층하여, 50℃에서 60분 경화시키고, 몰드에서 빼 축열체 6-2(80×120×2 mm)를 얻었다.
겉감으로서 폴리에스테르 직물, 안감으로서 나일론 직물을 이용하여, 방한용 의복을 제작했다. 이 의복의 겉감과 안감 사이에 축열체 6-2가 들어가도록, 좌우의 흉부, 복부, 등부, 허리부에 포켓을 각각 부착하여, 축열체 6-2를 수납했다. 얻어진 방한용 의복을 이용하여, 실시예 6-1과 같은 체감 시험 1, 체감 시험 2를 행했다. 결과는 도 9, 도 10에 도시한다.
(실시예 6-3)
표 6-1에 나타내는 원료를 이용하여, 표 6-2에 나타내는 배합량으로, 축열재 6-A, 계면활성제, 유기 처리된 층상 점토 광물의 혼합물과, 히드록실기 함유 화합물, 이소시아네이트기 함유 화합물을 온도 40℃에서 혼합하여, 축열재 6-A를 콜로이드상(평균 입자 지름 200 μm)으로 분산시키고, 반응 촉진제를 가하여, 충분히 교반했다. 교반 후, 12 μm의 폴리에틸렌테레프탈레이트 필름(PET 필름)을 깐 몰드 속에 유입시키고, 또한 PET 필름을 적층하여, 50℃에서 60분 경화시키고, 몰드에서 빼 축열체 6-3(80×120×2 mm)을 얻었다.
겉감으로서 폴리에스테르 직물, 안감으로서 나일론 직물을 이용하여, 방한용 의복을 제작했다. 이 의복의 겉감과 안감 사이에 축열체 6-3이 들어가도록, 좌우의 흉부, 복부, 등부, 허리부에 포켓을 각각 부착하여, 축열체 6-3을 수납했다.
얻어진 방한용 의복을 이용하여, 실시예 6-1과 같은 체감 시험 1, 체감 시험 2를 행했다. 결과는 도 9, 도 10에 도시한다.
(비교예 6-1)
실시예 6-1에서 사용한 방한용 의복에, 축열체를 수납하지 않고서, 체감 시험 1, 2를 행했다.
결과는 도 9, 도 10에 도시한다.
[표 6-1]
축열재 6-A 팔미틴산메틸(상변화온도 30.0℃, 잠열량 210 kJ/kg)
계면활성제 폴리옥시에틸렌소르비탄모노팔미테이트(HLB=15.6)
유기처리된 층상 점토 광물 BENTONE 1000 (엘레멘티스 저팬사 제품)
히드록실기 함유 화합물 무용제 폴리에스테르폴리올:
2,4-디에틸-1,5-펜타메틸렌디올과 아디핀산의 중합물, 수산기가 60 mg KOH/g, 분자량 2000
이소시아네이트기 함유 화합물 HMDI계 폴리이소시아네이트 (이소시안우레이트형)
NCO%=18.0%(고형분 100%)
반응촉진제 디부틸주석디라우레이트
[표 6-2]
축열체 6-1 축열체 6-2 축열체 6-3
축열재 6-A 69.0 69.0 55.0
계면활성제 3.0 3.0 3.0
유기처리된 층상 점토 광물 8.0 8.0
히드록실기 함유 화합물 16.0 16.0 26.5
이소시아네이트기 함유 화합물 4.0 4.0 7.4
반응촉진제 0.1 0.1 0.1
※ 수치는 전부 중량부를 나타낸다.
본 발명의 축열체는, 주로 시트형으로 성형·가공한 것을 주택 등의 건축물의 내벽재, 외벽재, 천장재, 바닥재에 접합시킨 내·외장재, 차량 등의 내장재로서 적합하게 이용된다. 또한, 본 발명의 축열체는 열전변환 시스템, 냉장·냉동고, 쿨 러 박스, 보온 시트, 바닥 난방 구조재 등에도 적용할 수 있다.

Claims (20)

  1. 유기 잠열 축열재(a), 비이온성 계면활성제(b), 반응성 관능기를 갖는 화합물(c-1) 및 유기 처리된 층상 점토 광물(d)을 함유하는 축열체 형성용 조성물로서,
    상기 유기 잠열 축열재(a)는 지방족탄화수소, 장쇄 알코올, 장쇄 지방산, 장쇄 지방산에스테르, 폴리에테르 화합물 및 지방산트리글리세리드로 이루어진 군으로부터 선택되고,
    상기 비이온성 계면활성제(b)는 폴리옥시에틸렌소르비탄 지방산에스테르, 폴리옥시에틸렌알킬에테르, 폴리옥시에틸렌소르비톨 지방산에스테르, 폴리옥시에틸렌 지방산에스테르, 폴리옥시에틸렌 경화 피마자유 및 폴리옥시에틸렌 야자유 지방산소르비탄으로 이루어진 군으로부터 선택되고,
    상기 반응성 관능기를 갖는 화합물(c-1)은 폴리올이고,
    상기 유기 처리된 층상 점토 광물(d)을, 점성 조성제로서, 상기 유기 잠열 축열재(a) 100 중량부에 대하여 0.5～50 중량부 함유하고, 상기 층상 점토 광물(d)은 스멕타이트, 바미큐라이트, 카올리나이트, 알로펜, 운모, 탈크, 할로이사이트, 세피오라이트, 팽윤성 불소 운모 및 팽윤성 합성 운모로 이루어진 군으로부터 선택되는 것인 축열체 형성용 조성물.
  2. 제1항에 있어서, 상기 비이온성 계면활성제(b)의 친수친유 밸런스(HLB치)가 10 이상인 것을 특징으로 하는 축열체 형성용 조성물.
  3. 삭제
  4. 유기 잠열 축열재(a)가 미립자상으로 결합재(c)로 고정화되어 있는 것을 특징으로 하는 축열체로서,
    상기 유기 잠열 축열재(a)는 지방족탄화수소, 장쇄 알코올, 장쇄 지방산, 장쇄 지방산에스테르, 폴리에테르 화합물 및 지방산트리글리세리드로 이루어진 군에서 선택되는 1종 이상이며,
    상기 결합재(c)는 반응성 관능기를 갖는 화합물(c-1)과 상기 반응성 관능기와 반응하는 제2의 반응성 관능기를 갖는 화합물(c-2)을 반응시킴으로써 얻어지는 것이고,
    상기 반응성 관능기를 갖는 화합물(c-1)은 폴리올이고,
    상기 제2의 반응성 관능기를 갖는 화합물(c-2)은 이소시아네이트기 함유 화합물인 축열체.
  5. 제4항에 있어서, 추가로 층상 점토 광물(d)을 함유하고, 상기 유기 잠열 축열재(a)와 상기 층상 점토 광물(d)이 미립자상으로 상기 결합재(c)로 고정화되어 있고, 상기 층상 점토 광물(d)은 스멕타이트, 바미큐라이트, 카올리나이트, 알로펜, 운모, 탈크, 할로이사이트, 세피오라이트, 팽윤성 불소 운모 및 팽윤성 합성 운모로 이루어진 군으로부터 선택되는 것을 특징으로 하는 축열체.
  6. 제5항에 있어서, 상기 층상 점토 광물(d)의 첨가량이, 상기 유기 잠열 축열 재(a) 100 중량부에 대하여 0.5～50 중량부인 것을 특징으로 하는 축열체.
  7. 제4항 내지 제6항 중의 어느 한 항에 있어서, 상기 결합재(c)가 마이크로파에 의해 발열하는 세그먼트를 갖는 것인 것을 특징으로 하는 축열체.
  8. 삭제
  9. 제4항 내지 제6항 중의 어느 한 항에 있어서, 상기 유기 잠열 축열재(a)의 함유량이 40 중량% 이상인 것을 특징으로 하는 축열체.
  10. 제4항 내지 제6항 중의 어느 한 항에 기재한 축열체를 시트형으로 하고, 한쪽 면 이상을 적층재로 적층한 것을 특징으로 하는 축열 구조체.
  11. 제10항에 있어서, 상기 적층재가 열전도체인 것을 특징으로 하는 축열 구조체.
  12. 제11항에 있어서, 상기 적층재가 난연성 내지 불연성의 재료인 것을 특징으로 하는 축열 구조체.
  13. 제10항에 있어서, 상기 적층재가 열전도율 0.1 W/(m·K) 미만의 단열체인 것을 특징으로 하는 축열 구조체.
  14. 제10항에 있어서, 발열체가 더 적층되어 있는 것을 특징으로 하는 축열 구조체.
  15. 제14항에 있어서, 상기 발열체에 단열체가 더 적층되어 있는 것을 특징으로 하는 축열 구조체.
  16. 제4항 내지 제6항 중의 어느 한 항에 기재한 축열체가 표피재로 피복되어 있는 것을 특징으로 하는 축열 구조체.
  17. 유기 잠열 축열재(a), 비이온성 계면활성제(b) 및 반응성 관능기를 갖는 화합물(c-1)을 함유하는 축열체 형성용 조성물과 이 반응성 관능기와 반응 가능한 제2의 반응성 관능기를 함유하는 화합물(c-2)을 혼합하고, 상기 유기 잠열 축열재(a)를 콜로이드상으로 분산시켜, (c-1) 성분과 (c-2) 성분을 반응시키는 것을 특징으로 하는 축열체의 제조 방법으로서,
    상기 유기 잠열 축열재(a)는 지방족탄화수소, 장쇄 알코올, 장쇄 지방산, 장쇄 지방산에스테르, 폴리에테르 화합물 및 지방산트리글리세리드로 이루어진 군으로부터 선택되고,
    상기 비이온성 계면활성제(b)는 폴리옥시에틸렌소르비탄 지방산에스테르, 폴리옥시에틸렌알킬에테르, 폴리옥시에틸렌소르비톨 지방산에스테르, 폴리옥시에틸렌 지방산에스테르, 폴리옥시에틸렌 경화 피마자유 및 폴리옥시에틸렌 야자유 지방산소르비탄으로 이루어진 군으로부터 선택되고,
    상기 반응성 관능기를 갖는 화합물(c-1)은 폴리올이고,
    상기 제2의 반응성 관능기를 갖는 화합물(c-2)은 이소시아네이트기 함유 화합물인 축열체의 제조 방법.
  18. 제17항에 있어서, 상기 비이온성 계면활성제(b)의 친수친유 밸런스(HLB치)가 10 이상인 것을 특징으로 하는 축열체의 제조 방법.
  19. 제17항 또는 제18항에 있어서, 추가로 유기 처리된 층상 점토 광물(d)을, 점성조정제로서, 상기 유기 잠열 축열재(a) 100 중량부에 대하여 0.5～50 중량부 혼합하고, 상기 층상 점토 광물(d)은 스멕타이트, 바미큐라이트, 카올리나이트, 알로펜, 운모, 탈크, 할로이사이트, 세피오라이트, 팽윤성 불소 운모 및 팽윤성 합성 운모로 이루어진 군으로부터 선택되는 것을 특징으로 하는 축열체의 제조 방법.
  20. 제17항 또는 제18항에 있어서, 상기 유기 잠열 축열재(a)의 함유량이 40 중량% 이상인 것을 특징으로 하는 축열체의 제조 방법.
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