KR20190018617A

KR20190018617A - 축열 적층체

Info

Publication number: KR20190018617A
Application number: KR1020187031636A
Authority: KR
Inventors: 겐이치 후지사키; 유코 고세키; 도모유키 후루카와
Original assignee: 디아이씨 가부시끼가이샤
Priority date: 2016-06-22
Filing date: 2017-06-08
Publication date: 2019-02-25
Also published as: WO2017221728A1; JPWO2017221728A1; CN109070540A; JP6460435B2; US20190107335A1; DE112017003137T5; KR102363810B1

Abstract

[과제] 사용 양태에 따른 적온 유지에 공헌할 수 있는 축열성을 가지고, 내연소성이 뛰어난 축열 적층체를 제공한다.
[해결 수단] 무기계 기재와 유기계 축열층이 적층된 축열 적층체로서, 상기 무기계 기재가, 두께 8mm 이상, 온도 105℃ 하에서 항량으로 했을 때의 질량 감소율(건조 전의 시료의 질량을 w₁, 온도 105℃ 하에서 가열 건조하고 항량으로 했을 때의 시료의 질량을 w₂로 했을 때에,［(w₁-w₂)/w₁］×100(%)으로 나타내어진다)이 4질량% 이상인 무기계 기재인 것을 특징으로 하는 축열 적층체에 의해 상기 과제를 해결하는 것이다.

Description

축열 적층체

본 발명은, 각종 사용 양태에 따른 적온 유지, 에너지 절약화가 가능한 축열 적층체에 관한 것이다. 특히, 주택 등의 거주 공간이나 자동차 등의 실내 적온 유지에 유용한 내연소성이 뛰어난 축열 적층체에 관한 것이다.

최근, 주택이나 오피스 등의 거주 공간에 있어서 에너지 절약화의 요청이 높아지고 있으며, 주택 등에 사용되는 건축 재료에도 에너지 절약화에 공헌하는 재료가 요구되고 있다. 일반적으로는, 마루, 천정, 벽면 등에 단열재를 이용하여 냉난방의 효율화가 도모되고 있지만, 더 나은 에너지 절약화를 위해서 각종 재료의 검토가 이루어지고 있다. 또한, 자동차나 항공기 등의 폐공간이나, 냉장차 등의 냉장고 내에 있어서도 이와 같이 에너지 절약화의 요청이 높다.

이러한 재료로서는, 예를 들면, 석고보드에 잠열 축열재를 캡슐화한 것을 혼합한 재료가 개시되어 있다(특허문헌 1 참조). 또한, 유연성이 있는 재료를 사용한 재료로서, 열가소성 수지 중에 축열재를 함유하는 축열성 열가소성 수지 시트(특허문헌 2 참조) 등이 개시되어 있다.

일본 특허공개 2003-284939호 공보 일본 특허공개 2009-51016호 공보

상기의 석고보드 중에 잠열 축열재를 혼합한 재료는, 벽면 등에 사용함으로써, 벽면 등의 열용량을 증가시켜 에너지 절약화를 도모하는 것이다. 그러나, 당해 재료는 유연성이나 취급성이 부족하여, 사용 양태에 제한이 있는 것이었다. 또한, 석고보드 중에 잠열 축열재를 혼합한 재료는, 고온 하에서 잠열 축열재가 누출되어, 연소성 가스를 발생하기 때문에, 내연소성이 부족한 것이었다.

상기의 열가소성 수지를 사용한 시트는, 열가소성 수지를 사용함으로써 유연성을 가지는 것이지만, 접염(接炎) 하에서의 내연소성을 실현하는 것이 곤란하였다.

본 발명이 해결하려고 하는 과제는, 사용 양태에 따른 적온 유지에 공헌할 수 있는 축열성을 가지고, 내연소성이 뛰어난 축열 적층체를 제공하는 것에 있다.

본 발명은, 무기계 기재와 유기계 축열층이 적층된 축열 적층체로서, 상기 무기계 기재가, 두께 8mm 이상, 온도 105℃ 하에서 항량으로 했을 때의 질량 감소율이 4질량% 이상인, 무기계 기재인 축열 적층체에 의해 상기 과제를 해결하는 것이다.

본 발명의 축열 적층체는, 축열층과 적층하는 무기계 기재로서, 일정량 이상의 함수율의 무기계 기재를 사용함으로써, 축열층으로서 유기계 재료를 주체로 하는 축열층을 사용하면서도, 뛰어난 내연소성을 실현할 수 있다.

이러한 본 발명의 축열 성형체는, 각종 용도에 사용할 수 있고, 주택 등의 거주 공간의 벽재나 벽지, 자동차, 전철, 항공기, 농업 하우스 등의 실내, 나아가서는, 냉장차나 냉장 설비의 냉장고 내, 항공기의 고내 등의 폐공간, PC의 CPU나 축전지 등의 열을 발생하는 전기 부품에 적용되는 재료 등, 각종 용도에 있어서 적합하게 에너지 절약화에 공헌할 수 있다.

본 발명의 축열 적층체는, 무기계 기재와 유기계 축열층이 적층된 축열 적층체이며, 상기 무기계 기재의 두께 8mm 이상이며, 또한, 당해 무기계 기재가, 온도 105℃ 하에서 항량으로 했을 때의 질량 감소율이 4질량% 이상인 축열 적층체이다.

[무기계 기재]

본 발명의 축열 적층체에 사용하는 무기계 기재는, 온도 105℃ 하에서 항량으로 했을 때의 질량 감소율이 4질량% 이상인 무기계 기재이다. 당해 질량 감소율은, 무기계 기재의 함수율(결정수를 포함한다)에 상당하는 지표이다. 당해 질량 감소율은, 8질량% 이상인 것이 보다 바람직하고, 10질량% 이상인 것이 더욱 바람직하며, 15질량% 이상인 것이 특히 바람직하다. 당해 질량 감소율을 상기 범위로 함으로써, 접염 시에 높은 즉응성으로 수분이 해리되고, 적층체의 온도 상승을 억제해 적합한 내연소성을 실현할 수 있다. 당해 질량 감소율의 상한은 무기계 기재의 강도나 강성을 담보할 수 있는 범위이면 특별히 제한되는 것은 아니지만, 30질량% 이하 정도인 것이 바람직하다. 또한, 사용하는 무기계 기재는, 함수(含水)시켜 사용하는 것도 바람직하고, 온도 23℃, 습도 50%의 환경 하에서 항량으로 함으로써 적합하게 함수시킬 수 있다.

당해 질량 감소율은, JIS K-0068의 건조 감량법에 준하여 측정할 수 있고, 건조 전의 시료의 질량을 w₁, 온도 105℃ 하에서 가열 건조하고 항량으로 했을 때의 시료의 질량을 w₂로 했을 때에,［(w_1-w₂)/w₁］×100(%)으로 나타내지는 수치이다.

본 발명에 있어서는, 무기계 기재의 두께를 8mm 이상으로 함으로써, 적합한 내연소성을 실현할 수 있다. 당해 두께는 9.5mm 이상인 것이 보다 바람직하고, 12mm 이상인 것이 특히 바람직하다. 두께를 상기 범위로 함으로써, 무기계 기재의 함수량을 확보하기 쉽고, 접염 시의 열전도를 억제하기 쉽다는 점에서, 뛰어난 내연소성을 실현할 수 있다. 두께의 상한은 특별히 제한되는 것은 아니지만, 중량이나 가공 등의 취급성의 관점으로부터, 30mm 이하인 것이 바람직하고, 25mm 이하인 것이 보다 바람직하며, 20mm 이하인 것이 특히 바람직하다.

무기계 기재의 투습율(단위 두께 당 투습 계수)은 100ng/m·s·Pa 이하인 것이 바람직하고, 60ng/m·s·Pa 이하인 것이 보다 바람직하며, 50ng/m·s·Pa 이하인 것이 더욱 바람직하다. 투기도를 당해 범위로 함으로써, 연소성 가스의 투과를 억제하기 쉬워져, 접염 시의 적합한 내연소성을 실현하기 쉬워진다.

당해 투습율(μ)은, JIS A1324 컵법에 준하여 측정할 수 있고, 흡습제를 넣어 시료를 붙인 투습컵의 23℃ 50% 환경 하에서의 단위 시간 당 증감을 시료의 투습량(G)으로 했을 때에, 다음의 식으로부터 구할 수 있다.

Zp=[(P1-P2)×A]/G

Wp=1/Zp

μ=Wp×d

Wp：투습 계수, Zp：투습 저항, A：투습 면적, P1：항온 항습 장치 내의 공기의 수증기압, P2：투습컵 내의 공기의 수증기압, μ：투습율, d：시료의 두께

무기계 기재의 열전도율은, 3W/m·K 이하인 것이 바람직하고, 1W/m·K 이하인 것이 보다 바람직하며, 0.3W/m·K 이하인 것이 더욱 바람직하다. 열전도율을 당해 범위로 함으로써, 접염 시의 열전도를 억제하기 쉽고, 적합한 내연소성을 실현하기 쉬워진다.

당해 열전도율(λ)은, JIS A1412-2에 준하여 측정할 수 있으며, 시험체와 열류계, 가열판 및 냉각열판을 겹치고, 소정의 온도차를 부여하였을 때에 다음의 식으로부터 구할 수 있다.

λ=[(f×e)×d/ΔT]

λ：열전도율, f：열류계의 감도 계수, e：열류계의 출력, d：시험체의 두께, ΔT：시험체의 온도차

무기계 기재의 종류로서는, 상기의 함수율을 가지는 것이면 특별히 제한되지 않고, 석고보드, 규산칼슘판, 플렉시블판, 시멘트판 및, 이들의 섬유 보강판 등을 예시할 수 있다. 그 중에서도, 분해 온도가 200℃ 이하인 결정수를 함유하는 것을 바람직하게 사용할 수 있고, 상기 범위의 함수율을 결정수로서 유지하기 쉽다는 점에서, 석고보드를 특히 바람직하게 사용할 수 있다. 당해 석고보드로서는, 이수 석고의 석고보드가 바람직하다.

이들 무기계 기재의 투습율이나 열전도율로서는, 석고보드가 투습율 40ng/m·s·Pa, 열전도율 0.22W/m·K 정도, 규산칼슘판이 투습율 52ng/m·s·Pa, 열전도율 0.18W/m·K 정도이다. 또한, 후술하는 실시예에서 사용한 섬유 강화 시멘트판에서는, 투습율 3.4ng/m·s·Pa, 열전도율 0.18W/m·K 정도이다.

[유기계 축열층]

본 발명에 사용하는 유기계 축열층은, 유기재료를 주성분으로 하는 축열층이다. 당해 축열층으로서는, 축열재가 수지 매트릭스 중에 분산한 축열층을 바람직하게 사용할 수 있다. 당해 유기계 축열층은, 배합 조정에 의해 원하는 특성을 얻기 쉽고, 층의 형성이나 다른 재료와의 적층도 비교적 용이하기 때문에 바람직하나, 유기재료를 주성분으로 하기 때문에, 내연소성이 부족한 경향이 있다. 본 발명에 있어서는, 상기 무기계 기재를 사용함으로써, 이러한 유기계 축열층이 뛰어난 특성과 함께, 적합한 내연소성을 실현할 수 있다.

(매트릭스 수지)

수지 매트릭스에 사용하는 수지로서는, 열가소성 수지, 열경화성 수지, 자외선 경화성 수지 등의 각종 수지를 사용할 수 있다. 그 중에서도, 도막 형성이 용이한 점에서 열가소성 수지를 바람직하게 사용할 수 있다. 열가소성 수지로서는, 예를 들면, 염화비닐계 수지, 아크릴계 수지, 우레탄계 수지, 올레핀계 수지, 에틸렌아세트산비닐 공중합, 스티렌·부타디엔계 수지, 폴리스티렌계 수지, 폴리부타디엔계 수지, 폴리에스테르계 수지, 폴리아미드계 수지, 폴리이미드계 수지, 폴리카보네이트계 수지, 1,2-폴리부타디엔계 수지, 폴리카보네이트계 수지, 폴리이미드계 수지 등을 예시할 수 있다. 그 중에서도, 저온 하에서의 성형성이나 축열재의 분산성을 얻기 쉽다는 점에서 염화비닐계 수지를 사용하는 것이 바람직하다.

염화비닐계 수지를 사용하는 경우에는, 염화비닐 수지 입자를 사용한 비닐졸 도공액을 이용하고, 졸캐스트막을 형성함으로써, 저온 하에서의 축열 성형체의 형성이 가능해지기 때문에 바람직하다. 비닐졸 도공액은, 염화비닐 수지 입자 및 가소제를 함유하는 수지 조성물 중에 축열재가 분산, 현탁된 페이스트상의 도공액이다.

염화비닐 수지 입자의 평균 입자경은, 0.01~10μm인 것이 바람직하고, 0.1~5μm인 것이 바람직하다. 도공액 중에서는, 당해 입자가 직접 분산한 상태여도 되고, 당해 입자를 1차 입자로 하여, 구상(球狀)의 2차 입자로 응집한 상태로 분산한 상태여도 된다. 또한, 입자경이 다른 입자가 혼합되고, 입도 분포의 피크가 2 이상 있는 것이어도 된다. 입자경은 레이저법 등에 의해 측정할 수 있다.

비닐졸 도공액에 사용하는 염화비닐 수지 입자의 형상은, 적합한 유동성을 얻기 쉽고, 숙성 점도 변화가 작은 점에서, 대략 구형 형상인 것이 바람직하다. 염화비닐 수지 입자는, 유화 중합, 현탁 중합에 의해 제조된 것이, 구형 형상을 얻기 쉽고, 또한, 입도 분포를 제어하기 쉽기 때문에 바람직하다.

사용하는 염화비닐 수지의 중합도로서는, 500~4000인 것이 바람직하고, 600~2000인 것이 보다 바람직하다.

본 발명에 사용하는 염화비닐 수지 입자는, 시판되고 있는 염화비닐 수지 입자를 적절하게 사용할 수 있고, 예를 들면, 신다이이치염화비닐주식회사 제조 ZEST PQ83, PWLT, PQ92, P24Z 등이나, 주식회사가네카 제조 PSL-675, 685 등을 들 수 있다.

유기계 축열층의 수지로서 열가소성 수지를 사용하는 경우에는, 당해 열가소성 수지의 함유량은, 10~80질량%인 것이 바람직하고, 20~70질량%인 것이 보다 바람직하며, 30~60질량%인 것이 더욱 바람직하다. 당해 범위로 함으로써, 유연성을 가지는 시트를 형성하기 쉬워진다.

(가소제)

유기계 축열층에 사용하는 수지로서 열가소성 수지를 사용하는 경우에는, 양호한 도공성이나 성막성을 확보하기 쉬운 점에서, 가소제를 병용하는 것이 바람직하다. 당해 가소제로서는, 에폭시계 가소제, 메타크릴레이트계 가소제, 폴리에스테르계 가소제, 폴리에테르에스테르계 가소제, 지방족 디에스테르계 가소제, 트리멜리트산계 가소제, 아디프산계 가소제, 안식향산계 가소제, 프탈산계 가소제 등을 적절하게 사용할 수 있다. 또한, 2종류 이상의 가소제를 적절히 혼합하여 사용해도 된다. 주택 등의 건축 재료 용도나 자동차 용도 등에 사용하는 경우에는, 인체에의 악영향이 염려되는 프탈산계 가소제 이외의 비프탈산계 가소제를 사용하는 것이 바람직하다.

이들 가소제로서는, 각종 시판되고 있는 가소제를 적절히 사용할 수 있고, 예를 들면, 에폭시계 가소제로서는, DIC사 제조 모노사이저 W-150；신니폰리카사 제조 산소사이저 E-PS, E-PO, E-4030, E-6000, E-2000H, E-9000H；ADEKA사 제조 아데카사이저 O-130P, O-180A, D-32, D-55, 카오사 제조 카폭스 S-6 등, 폴리에스테르계 가소제로서는, DIC사 제조 폴리사이저 W-2050, W-2310, W-230H；ADEKA사 제조 아데카사이저 PN-7160, PN-160, PN-9302, PN-150, PN-170, PN-230, PN-7230, PN-1010, 미츠비시화학사 제조 D620, D621, D623, D643, D645, D620N；카오사 제조 HA-5 등, 트리멜리트산계 가소제로서는, DIC사 제조 모노사이저 W-705, ADEKA사 제조 아데카사이저 C-9N, 미츠비시화학사 제조 TOTM, TOTM-NB 등, 안식향산계 가소제로서는, DIC사 제조 모노사이저 PB-3A, 미츠비시화학사 제조 JP120 등을 예시할 수 있다.

본 발명에 있어서는, 축열재나 가소제의 스며나옴을 억제하기 쉽다는 점에서, 상기 중에서도 특히 저온에서 겔화할 수 있는 가소제를 바람직하게 사용할 수 있다. 당해 가소제로서는, 겔화 종료 온도가 150℃ 이하인 것이 바람직하고, 140℃ 이하인 것이 보다 바람직하며, 130℃ 이하인 것이 더욱 바람직하고, 120℃ 이하인 것이 더욱 바람직하며, 110℃ 이하인 것이 특히 바람직하다. 겔화 종료 온도는, 겔화막의 광투과성이 일정해지는 온도를 겔화 종료 온도로 할 수 있다. 당해 저온 성형성이 양호한 가소제로서는, 에폭시계 가소제, 폴리에스테르계 가소제, 안식향산계 가소제를 바람직하게 사용할 수 있고, 상기 내열성과 저온 성형성의 관점에서는, 에폭시계 가소제 및 폴리에스테르계 가소제를 특히 바람직하게 사용할 수 있다.

겔화 종점 온도는 구체적으로는, 페이스트용 염화비닐 수지(중합도 1700)와 상기 가소제와 열안정제(Ca-Zn계)를 질량비 100/80/1.5로 혼합한 조성물을 유리 플레이트와 프레파라트 사이에 끼워넣고, 5℃／min의 승온 속도로 승온하고, 광투과성의 변화를 현미 관찰용 핫 스테이지(Metter 800)를 이용하여 관찰하고, 광투과성이 일정하게 되는 온도를 겔화 종점 온도로 한다.

본 발명에 사용하는 가소제는, 25℃에 있어서의 점도가 1500mPa·s 이하인 것이 바람직하고, 1000mPa·s 이하인 것이 보다 바람직하며, 500mPa·s 이하인 것이 더욱 바람직하고, 300mPa·s 이하인 것이 특히 바람직하다. 당해 범위로 함으로써, 비닐졸 도공액의 점도를 낮게 억제할 수 있기 때문에, 축열재의 충전율을 높일 수 있다. 또한, 가소제 점도 측정의 조건은 후술 실시예에 있어서의 조건에서 측정할 수 있다.

본 발명에 사용하는 가소제는, 그 중량 평균 분자량이 200~3000인 것이 바람직하고, 300~1000인 것이 보다 바람직하다. 당해 범위로 함으로써, 가소제 자신이 스며 나오기 어렵고, 또한, 비닐졸 도공액의 점도를 낮게 억제할 수 있기 때문에, 축열재의 충전율을 높일 수 있다. 또한, 중량 평균 분자량(Mw)은, 겔 침투 크로마토그래피(이하,「GPC」라고 약기한다.) 측정에 의거하여 폴리스티렌 환산한 값이다. 또한, GPC 측정은 이하의 조건에서 측정할 수 있다.

＜중량 평균 분자량의 측정 조건＞

측정 장치：도소주식회사 제조 가이드 칼럼「HLC-8330」

칼럼：도소주식회사 제조 「TSK SuperH-H」

＋도소주식회사 제조 「TSK gel SuperHZM-M」

＋도소주식회사 제조 「TSK gel SuperHZ-2000」

검출기：RI(시차 굴절계)

데이터 처리：도소주식회사 제조 「GPC-8020 모델II 버전 4.10」

칼럼 온도：40℃

전개 용매：테트라히드로푸란(THF)

유속：0.35mL/분

시료：수지 고형분 환산으로 1.0질량%의 테트라히드로푸란 용액을 마이크로 필터로 여과한 것(100μl)

표준 시료：상기 「GPC-8020 모델II 버전 4.10」의 측정 메뉴얼에 준거하고, 분자량이 이미 알려진 하기의 단분산 폴리스티렌을 이용하였다.

＜표준 시료：단분산 폴리스티렌＞

도소주식회사 제조 「A-300」

도소주식회사 제조 「A-500」

도소주식회사 제조 「A-1000」

도소주식회사 제조 「A-2500」

도소주식회사 제조 「A-5000」

도소주식회사 제조 「F-1」

도소주식회사 제조 「F-2」

도소주식회사 제조 「F-4」

도소주식회사 제조 「F-10」

도소주식회사 제조 「F-20」

도소주식회사 제조 「F-40」

도소주식회사 제조 「F-80」

도소주식회사 제조 「F-128」

도소주식회사 제조 「F-288」

또한, 본 발명에 사용하는 축열재가, 수지 외각 중에 축열 재료를 함유하는 마이크로캡슐형의 축열재인 경우에는, 이들 가소제 중에서도, 사용하는 축열재와의 HSP 거리가 6 이상인 가소제를 사용하는 것이 바람직하다. 당해 가소제를 사용함으로써, 고온 하에서의 축열 성형체로부터의 이탈 성분의 이탈를 억제할 수 있고, 고온 하에서도 체적 수축이 발생하기 어려운 적합한 내열성을 실현하기 쉬워진다. 축열재를 함유하지 않는, 일반적인 열가소성 수지와 가소제를 함유하는 수지 조성물로 이루어지는 성형품에 있어서는, 고온 하에서도 큰 체적 수축은 발생하기 어렵다. 그러나, 축열재를 함유하는 축열 성형체에 있어서는, 고온 하에서 크게 체적 수축을 일으키는 경우가 있다. 본 발명에 있어서는, 축열재와 가소제의 HSP 거리를 상기 범위로 함으로써, 고온 하에서 다량의 이탈 성분을 일으키는 요인이 되는 가소제의 축열재로의 혼입을 억제하고, 고온 하에서의 체적 수축을 억제하기 쉬워져, 적합한 내열성을 실현하기 쉬워진다. 당해 HSP 거리는 적합한 내열성을 얻기 쉽다는 점에서, 7 이상인 것이 바람직하고, 8 이상인 것이 보다 바람직하다. 또한, 일반적으로 가소제로서 사용되는 것이면 특별히 상한은 제한되지 않으나, 적합한 상용성이나 성형성을 얻기 쉽다는 점에서 40 이하인 것이 바람직하고, 30 이하인 것이 보다 바람직하며, 25 이하인 것이 더욱 바람직하다.

HSP 거리란, 한센 용해도 파라미터(HSP)를 이용한 물질간의 용해성을 나타내는 지표이다. 한센 용해도 파라미터는, 용해성을 다차원(전형적으로는 삼차원)의 벡터로 나타내는 것이며, 당해 벡터는, 분산항, 극성항, 수소 결합항으로 나타낼 수 있다. 그리고, 당해 벡터의 유사도를, 한센 용해도 파라미터의 거리(HSP 거리)로서 나타내는 것이다.

한센 용해도 파라미터는, 각종 문헌에 있어서 참고가 되는 수치가 제시되어 있고, 예를 들면, Hansen Solubility Parameters：A User＇s Handbook (Charles Hansen 등, 2007, 제2판) 등을 들 수 있다. 또한, 시판의 소프트웨어, 예를 들면, Hansen Solubility Parameter in Practice (HSPiP)를 이용하고, 물질의 화학 구조에 의거하여 한센 용해도 파라미터를 산출할 수도 있다. 산출은, 용매 온도를 25℃로 하여 실시한다.

가소제와 축열재의 바람직한 조합으로서는, 예를 들면, 아크릴계의 외각을 가지는 축열재를 사용하는 경우에는, 에폭시계 가소제, 폴리에스테르계 가소제, 트리멜리트산계 가소제 등을 바람직하게 사용할 수 있다. 또한, 멜라민계의 외각을 가지는 축열재를 사용하는 경우에는, 에폭시계 가소제, 폴리에스테르계 가소제, 트리멜리트산계 가소제, 안식향산계 가소제 등을 바람직하게 사용할 수 있다. 특히 에폭시계 가소제는, 내열성 등의 각종 특성을 적합하게 얻기 쉽기 때문에 바람직하다.

또한, 본 발명에 있어서는, 성형체의 수지 매트릭스를 적합하게 구성하기 쉬운 점에서, 사용하는 열가소성 수지와 가소제의 HSP 거리가 15 이하인 것이 바람직하고, 12 이하인 것이 보다 바람직하다. 또한, 하한은 특별히 제한되지 않지만, 1 이상인 것이 바람직하고, 2 이상인 것이 보다 바람직하며, 3 이상인 것이 더욱 바람직하다.

또한, 수지 외각 중에 축열 재료를 함유하는 마이크로캡슐형의 축열재를 사용하는 경우에는, 사용하는 축열재에 대해서 가소제를 혼합했을 때의 JIS K5101-13-1에 준하여 측정되는 축열재 100질량부에 대한 가소제의 흡수량이 150질량부 이하인 가소제를 바람직하게 사용할 수 있다. 당해 가소제를 사용함으로써, 고온 하에서의 축열 성형체로부터의 이탈 성분의 이탈을 억제할 수 있고, 고온 하에서도 체적 수축이 발생하기 어려운 적합한 내열성을 실현할 수 있다. 당해 흡수량은 적합한 내열성을 얻기 쉬운 점에서, 140질량부 이하인 것이 바람직하고, 135질량부 이하인 것이 보다 바람직하고, 130질량부 이하인 것이 더욱 바람직하다. 또한, 일반적으로 가소제로서 사용되는 것이면 특별히 하한은 제한되지 않지만, 적합한 상용성이나 성형성을 얻기 쉽다는 점에서 5 이상인 것이 바람직하고, 10 이상인 것이 보다 바람직하다.

가소제의 흡수량은, JIS K5101-13-1의 흡유량의 측정 방법에 준하여 측정된다. 구체적으로는, 예상되는 흡수량에 따라 1~20g을 칭량한 축열재를 시료로서 유리판 위에 설치하고, 가소제를 뷰렛으로 1회에 4~5방울씩 서서히 가한다. 그때마다, 강제의 팔레트나이프로 시료에 이겨 넣는다. 이를 반복하여, 가소제 및 시료의 덩어리가 생길 때까지 적하를 계속한다. 이후, 1방울씩 적하하여 완전히 혼련되도록 하여 반복하고, 페이스트가 부드러운 굳기가 되었을 때를 종점으로 하여, 당해 흡수량을 가소제의 흡수량으로 한다. 또한, 페이스트는 갈라지거나 부스러지거나 하지 않고 펼칠 수 있으며, 또한, 측정판에 가볍게 부착되는 정도의 것으로 한다.

유기계 축열층 중의 가소제의 함유량은, 5~75질량%인 것이 바람직하고, 10~70질량%인 것이 보다 바람직하고, 20~60질량%인 것이 더욱 바람직하다. 당해 범위로 함으로써, 양호한 도공 적성이나 성형성을 얻기 쉬워진다. 또한, 열가소성 수지에 대한 가소제의 함유 비율은, 열가소성 수지 100질량부에 대해서 가소제가 30~150질량부인 것이 바람직하고, 30~120질량부인 것이 보다 바람직하며, 40~100질량부인 것이 더욱 바람직하다.

(축열재)

축열재로서는, 축열성을 가지는 것이면 특별히 제한되지 않고, 잠열형의 축열성 재료, 현열형의 축열성 재료, 화학반응에 따른 흡열이나 발열을 이용한 화학반응형의 축열성 재료를 사용할 수 있다. 그 중에서도, 잠열형의 축열성 재료는, 작은 체적으로 많은 에너지를 확보하기 쉽고, 흡방열 온도를 조정하기 쉽기 때문에 바람직하다.

잠열형의 축열성 재료(잠열 축열재)로서는, 상변화에 의한 용융 시의 스며나옴 등의 문제나, 혼입 시의 분산성을 고려하여, 유기재료 등으로 이루어지는 외각 중에 파라핀 등의 잠열 축열 재료를 내포한, 캡슐화된 축열 입자가 바람직하다. 본 발명에 있어서 이러한 외각를 가지는 축열 입자를 사용하는 경우에는, 당해 축열 입자의 외각에 사용하는 재료의 HSP에 의거하여, 상기 HSP 거리를 산출한다. 본 발명의 축열 성형체는, 유기재료로 이루어지는 외각 중에 파라핀 등의 잠열 축열 재료를 함유하는 축열재를 사용했을 경우에도 가소제에 의한 외각의 취화가 발생하기 어렵고, 축열재의 파손이 발생하기 어렵다.

이러한 축열 입자로서는, 예를 들면, 멜라민 수지로 이루어지는 외각을 이용한 것으로서, 미츠비시제지사 제조 서모메모리 FP-16, FP-25, FP-27, FP-31, FP-39, 미키리켄공업사 제조 리켄레진 PMCD-15SP, 25SP, 32SP 등을 예시할 수 있다. 또한, 실리카로 이루어지는 외각를 이용한 것으로서, 미키리켄공업사 제조 리켄레진 LA-15, LA-25, LA-32 등, 폴리메틸메타크릴레이트 수지로 이루어지는 외각을 이용한 것으로서, BASF사 제조 MicronalDS5001X, 5040X 등을 예시할 수 있다.

축열 입자의 입경은, 특별히 한정되지 않지만, 10~1000μm 정도인 것이 바람직하고, 50~500μm인 것이 보다 바람직하다. 축열 입자의 입자경은, 그 1차 입자의 입자경이 상기 범위인 것도 바람직하지만, 1차 입자경이 1~50μm, 바람직하게는 2~10μm인 입자가 응집해 2차 입자를 형성하고, 당해 2차 입자의 입경이 상기 범위로 된 축열 입자인 것도 바람직하다. 이러한 축열 입자는, 압력이나 시어에 의해 파손되기 쉽지만, 본 발명의 구성에 의하면, 당해 축열 입자의 파손을 적합하게 억제할 수 있고, 축열 재료가 스며나옴이나 누출이 발생하기 어려워진다. 특히, 외각이 유기재료로부터 형성되는 경우에는 온도에 의한 파손의 우려도 생기지만, 본 발명의 축열 성형체는, 이러한 잠열 축열재를 사용했을 경우에도 축열 재료의 스며나옴이나 누출을 적합하게 억제하기 쉽다. 또한, 축열 성형체 중에 사용하는 전체 축열 입자의 입자경이 상기 범위가 아니어도 되고, 축열 성형체 중의 축열 입자의 80질량% 이상이 상기 범위의 축열 입자인 것이 바람직하고, 90질량% 이상인 것이 보다 바람직하며, 95질량% 이상인 것이 특히 바람직하다.

잠열 축열재는, 특정의 온도의 융점에 있어서 상변화한다. 즉, 실온이 융점을 초과했을 경우는, 고체에서 액체로 상변화하고, 실온이 융점보다 내려갔을 경우는, 액체에서 고체로 상변화한다. 잠열 축열재의 융점은, 그 사용 양태에 따라 조정하면 되고, -20℃~120℃ 정도의 온도 범위에서 고/액 상전이를 나타내는 것을 적절히 사용할 수 있다. 예를 들면, 주택 등의 거주 공간이나, 자동차, 전철, 항공기, 농업 하우스 등의 실내 등의 적온을 유지하고, 에너지 절약화를 도모하는 경우에는, 이 융점을 일상 생활에 적합한 온도, 구체적으로는 10~35℃, 바람직하게는 15~30℃로 설계한 잠열 축열재를 혼입함으로써, 적온 유지 성능을 발휘할 수 있다. 보다 상세하게 겨울철 또는 여름철의 적온 유지 성능을 조정하는 경우에는, 겨울철의 난방 효과를 지속시키는 것을 목적으로 하면 18~28℃ 정도를 융점으로 한 잠열 축열재를 혼입하는 것이 바람직하고, 보다 바람직하게는 18~23℃ 정도이다. 혹은, 여름철의 온도 상승을 억제시키는 것을 목적으로 하면 20~30℃ 정도를 융점으로 한 잠열 축열재를 혼입하는 것이 바람직하고, 보다 바람직하게는 25~30℃ 정도이다. 양쪽 모두의 효과를 발현하기 위해서는 융점 설계가 다른 2종류 이상의 잠열 축열재를 혼입하면 된다. 또한, 냉장 설비 등의 고내의 에너지 절약화를 도모하는 경우에는, -10℃~5℃ 정도의 융점의 잠열 축열재를 사용하면 된다.

유기계 축열층 중의 축열재의 함유량은 10~80질량%인 것이 바람직하고, 20~70질량%인 것이 보다 바람직하며, 30~60질량%인 것이 더욱 바람직하다. 당해 범위로 함으로써, 양호한 축열 효과를 얻기 쉽고, 양호한 성형성을 얻기 쉬워진다.

(도공액)

유기계 축열층을 형성하는 도공액은, 사용하는 수지 성분 및 축열재에 따라 적절히 혼합하여 조정하면 된다. 예를 들면, 열가소성 수지로서 염화비닐 수지를 사용하는 경우에는, 염화비닐 수지 입자를 사용한 비닐졸 도공액을 이용하고, 졸캐스트에 의해 축열층을 형성하는 방법이 바람직하다. 당해 제조 방법으로 함으로써, 믹서 등에 의한 혼련이나 압출 성형 등을 거치는 일 없이 성형이 가능해져, 축열재의 파괴가 발생하기 어렵고, 얻어지는 축열 성형체로부터의 축열재의 스며나옴 등이 발생하기 어렵다. 또한, 당해 방법에 의하면, 저온 하에서의 성형이 용이해지는 점에서, 열에 의한 축열재의 파괴를 억제하기 쉽기 때문에 당해 방법이 특히 바람직하게 사용될 수 있다.

염화비닐 수지를 사용하고, 비닐졸 도공액으로 하는 경우에는, 염화비닐 수지의 함유량이, 도공액에 포함되는 고형분(용매 이외의 성분) 중의 10~80질량%인 것이 바람직하고, 20~70질량%인 것이 보다 바람직하며, 30~60질량%인 것이 더욱 바람직하다. 또한, 가소제의 함유량은, 수지 조성물 중에 포함되는 열가소성 수지 100질량부에 대해서, 30~150질량부인 것이 바람직하고, 30~120질량부인 것이 보다 바람직하며, 40~100질량부인 것이 더욱 바람직하다. 또한, 당해 도공액 중에 혼합하는 축열재의 함유량은, 도공액에 포함되는 고형분 중의 10~80질량%인 것이 바람직하고, 20~70질량%인 것이 보다 바람직하며, 30~60질량%인 것이 더욱 바람직하다.

비닐졸 도공액 중에는, 적절히 용매를 사용할 수도 있다. 당해 용매로서는, 염화비닐 수지의 졸캐스트법에서 사용되는 용매를 적절히 사용할 수 있고, 그 중에서도, 디이소부틸케톤, 메틸이소부틸케톤 등의 케톤류, 아세트산부틸 등의 에스테르류, 글리콜에테르류 등을 바람직하게 예시할 수 있다. 이들 용매는, 상온에서 수지를 약간 팽윤시켜 분산을 조장하기 쉽고, 또한, 가열 공정으로 용융 겔화를 촉진하기 쉽기 때문에 바람직하다. 이들 용매는 단독으로 이용해도 되고, 2종 이상을 혼합하여 이용해도 된다.

또한, 상기 용매와 함께 희석 용매를 사용해도 된다. 희석 용매로서는, 수지를 용해하지 않고, 분산 용매의 팽윤성을 억제하는 용매를 바람직하게 사용할 수 있다. 이러한 희석 용매로서는, 예를 들면, 파라핀계 탄화수소, 나프텐계 탄화수소, 방향족 탄화수소, 테르펜계 탄화수소 등을 사용할 수 있다.

비닐졸 도공액에는, 염화비닐 수지의 탈염화수소 반응을 주로 하는 분해 열화, 착색을 억제하기 위해서 열안정제를 사용하는 것도 바람직하다. 열안정제로서는, 예를 들면, 칼슘/아연계 안정제, 옥틸주석계 안정제, 바륨/아연계 안정제 등을 사용할 수 있다. 열안정제의 함유량은, 염화비닐 수지 100질량부에 대해서, 0.5~10질량부가 바람직하다.

비닐졸 도공액에는, 상기 이외의 성분으로서, 감점제(減粘劑), 분산제, 소포제 등의 첨가제를, 필요에 따라서 적절히 함유해도 된다. 이들 첨가제의 함유량은, 각각, 염화비닐 수지 100질량부에 대해서, 0.5~10질량부가 바람직하다.

비닐졸 도공액의 도공 시의 점도는, 원하는 시트의 두께나, 도공 조건 등에 따라 적절히 조정하면 되는데, 양호한 도공 적정을 얻기 쉽다는 점에서, 1000mPa·s 이상이 바람직하고, 3000mPa·s 이상이 보다 바람직하며, 5000mPa·s 이상이 더욱 바람직하다. 또한, 당해 점도의 상한은 70000mPa·s 이하가 바람직하고, 50000mPa·s 이하가 보다 바람직하며, 30000mPa·s 이하가 더욱 바람직하고, 25000mPa·s 이하가 특히 바람직하다. 또한, 도공액 점도는 B형 점도계로 측정할 수 있다.

상기 염화비닐 수지 입자 및 축열재를 함유하는 비닐졸 도공액의 졸캐스트막으로 이루어지는 축열 성형체는, 제조 시에 축열재에 시어나 압력이 가해지지 않기 때문에 축열재의 파괴가 발생하기 어려운 점에서, 수지계의 재료를 사용하면서도 축열재의 스며나옴이 발생하기 어렵다. 또한, 용이하게 다른 층과의 적층이나 가공도 가능하다.

[축열 적층체]

본 발명의 축열 적층체는, 상기 무기계 기재와 유기계 축열층이 적층된 축열 적층체이며, 당해 구성에 의해, 축열층으로서 유기계 재료를 주체로 하는 축열층을 사용하면서도, 뛰어난 내연소성을 실현할 수 있다.

본 발명의 축열 적층체는, JIS A5430 부속서 JA 발열성 시험(콘칼로리미터법)에 의해서 측정되는 발열량이 10분간으로 8MJ/m²이하인 것이 바람직하고, 20분간으로 8MJ/m²이하인 것이 보다 바람직하다.

본 발명의 축열 적층체는, 유기계 축열층 단독으로 상기 발열성 시험을 실시했을 때에 5분 미만으로 8MJ/m²를 넘는 유기계 축열층을 사용했을 때에도, 상기 적합한 내연소성을 실현할 수 있다.

유기계 축열층의 두께는, 사용 양태에 따라 적절히 조정하면 된다. 예를 들면, 폐공간의 벽면 등에 적용하는 경우에는, 적합한 축열 효과를 얻기 쉽다는 점에서 100μm 이상이 바람직하고, 500μm 이상이 보다 바람직하며, 1mm 이상이 더욱 바람직하고, 3mm 이상이 특히 바람직하다. 두께의 상한은 특별히 제한되는 것은 아니지만, 시트형의 유기계 축열층을 형성한 후에, 상기 무기계 기재에 붙이는 경우 등, 유기계 축열층을 단독으로 취급하는 경우에는, 적합한 유연성이나 취급성을 얻기 쉽다는 점에서 20mm 이하로 성형하는 것이 바람직하고, 10mm 이하가 보다 바람직하며, 6mm 이하가 더욱 바람직하다.

본 발명의 축열 적층체는, 무기계 기재 상에, 유기계 축열층을 형성하는 도포액을 직접 도포하여 적층하는 방법이나, 지지체 상에 유기계 축열층을 형성하는 도포액을 도포하여 시트형의 유기계 축열층을 형성한 후, 당해 유기계 축열층을 무기계 기재에 붙이는 방법 등에 의해 제조할 수 있다.

기재나 지지체로의 도공액의 도포 방법으로서는, 롤나이프코터, 리버스롤코터, 콤마코터 등의 도공기를 사용할 수 있다. 그 중에서도, 비닐졸 도공액을 사용하는 경우에는, 도공액을 내보내어, 닥터 나이프 등에 의해, 일정한 두께의 도공막을 형성하는 방법을 바람직하게 사용할 수 있다.

도포액의 도포, 혹은 임의의 형상의 형틀에 투입하여 얻어진 도공막은, 가열이나 건조에 의한 겔화나 경화에 의해, 유기계 축열층을 형성할 수 있다. 본 발명에 있어서는, 도공막을 가열하는 경우의 가열 온도로서는, 도공막 온도가 150℃ 이하로 되는 온도로 하는 것이 바람직하고, 140℃ 이하로 되는 온도로 하는 것이 보다 바람직하며, 130℃ 이하로 되는 온도로 하는 것이 더욱 바람직하고, 120℃ 이하로 되는 온도로 하는 것이 더욱 바람직하다. 도공막 온도를 당해 온도로 함으로써, 축열재의 열에 의한 파괴를 적합하게 억제할 수 있다. 가열 시간은, 겔화 속도 등에 따라 적절히 조정하면 되는데, 10초~10분 정도로 조정하면 된다. 또한, 당해 가열과 함께, 적절히 풍건 등의 건조를 병용해도 된다.

도공액에 용매를 사용하는 경우에는, 상기 가열 공정에 있어서 용매의 제거를 동시에 실시해도 되지만, 상기 가열 전에, 예비 건조를 실시하는 것도 바람직하다.

지지체 상에 유기계 축열층을 형성하는 경우에 사용하는 지지체로서는, 예를 들면, 각종의 공정 필름으로서 사용되는 수지 필름을 바람직하게 사용할 수 있다. 당해 수지 필름으로서는, 예를 들면, 폴리에틸렌테레프탈레이트 수지 필름, 폴리부틸렌테레프탈레이트 수지 필름 등의 폴리에스테르 수지 필름 등을 들 수 있다. 수지 필름의 두께는 특별히 제한되지 않지만, 25~100μm 정도의 것이 취급이나 입수가 용이하다.

지지체로서 사용하는 수지 필름은, 표면이 박리 처리되어 있는 것을 바람직하게 사용할 수 있다. 박리 처리에 이용되는 박리 처리제로서는, 예를 들면, 알 키드계 수지, 우레탄계 수지, 올레핀계 수지, 실리콘계 수지 등을 들 수 있다.

상기 지지체는, 박리하여 무기계 기재에 붙여도 되고, 붙인 후에 박리하여도 된다. 적층 전에 각종 가공을 실시함에 있어서, 지지체 상에 적층한 상태로 가공할 수도 있다.

또한, 본 발명의 축열 적층체는, 상기의 무기계 기재나 유기계 축열층 이외에도 각종의 기능층을 설치하는 것도 바람직하고, 당해 각종 기능층을 지지체로서 사용해도 된다.

본 발명의 축열 적층체에 설치되는 기능층으로서는, 예를 들면, 불연지나 금속 필름 등의 불연성층과 적층함으로써 난연성을 향상시킬 수 있으며, 거주 공간에의 적용에 특히 적합하다. 또한, 예를 들면, 열확산층이나 단열층과 적층함으로써, 축열성을 보다 효과적으로 발현할 수도 있다. 또한, 거주 공간의 내벽 등에 적용하기 위해서, 화장층이나 장식층을 설치할 수도 있다.

불연지를 적층한 구성으로서는, 유기계 축열층의 한쪽 면 또는 양면에 불연지를 적층한 구성을 예시할 수 있다. 당해 불연지로서는, 불연성을 가지는 것이면 특별히 한정하지 않는데, 예를 들면, 종이에 난연제를 도포, 함침, 내첨(內添)하고 있는 것을 사용할 수 있다. 난연제로서는, 수산화마그네슘, 수산화알루미늄 등의 금속 수산화물, 인산염, 붕산염, 술파민산염 등의 염기성 화합물, 유리 섬유 등을 예시할 수 있다.

열확산층을 적층한 구성으로 하여 실내 등의 폐공간에 적용했을 경우에는, 열확산층에서 실내의 열을 균일화하는 효과를 갖게 함과 동시에, 실내(주택 등의 거주 공간이나, 자동차, 전철, 항공기 등의 실내, 냉장차의 냉장고 내, 항공기의 고내 등의 폐공간 등)로부터의 열을 분산하여 열저항이 적게 축열층으로 전달할 수 있다. 축열층에서는 축열 입자에 의해 실내의 열흡수 및 실내로의 열방출이 이루어져, 실내의 온도 환경 하를 적온으로 제어할 수 있다.

열확산층으로서는, 열전도율이 5~400W/m·K인 높은 열전도율을 가지는 층을 바람직하게 사용할 수 있다. 높은 열전도율에 의해, 국소에 집중된 열을 확산시켜 축열층으로 전달하여 열효율을 향상시키고, 또한 실온을 균일화할 수 있다.

열확산층의 재료로서는, 예를 들면, 알루미늄, 구리, 철, 그래파이트 등을 들 수 있다. 본 발명에서는, 특히 알루미늄을 적합하게 이용할 수 있다. 알루미늄이 적합한 이유로서, 방사열의 반사에 의한 단열 효과도 발현하는 것을 들 수 있다. 특히, 방사열에 의한 난방 기구에서는, 단열 효과에 의해 난방 효율을 향상시킬 수 있다. 방사열을 주로 한 난방 기구로서는, 예를 들면, 전기식 바닥 난방, 온수식 바닥 난방, 적외선 히터 등을 들 수 있다. 또한, 방재의 시점에서도 난연 성능을 향상시킬 수 있다.

열확산층의 형태로서는, 상기 재료의 시트로 이루어지는 층이나, 상기 재료의 증착층 등의 적절한 형태를 사용할 수 있다. 재료로서 알루미늄을 사용하는 경우에는, 예를 들면, 알루미늄 박, 알루미늄 증착층 등의 만곡성이 있는 것을 바람직하게 사용할 수 있다.

열확산층의 층두께는, 특별히 한정되지 않지만, 3~500μm 정도로 함으로써, 적합한 열확산성이나 취급성을 확보하기 쉬워지므로 바람직하다.

또한, 축열층에 단열층을 적층한 구성으로 했을 경우에는, 축열층의 열흡수 및 열방출이 실내측과 효과적으로 이루어져, 실내의 적온 유지 효과를 특히 적합하게 발휘할 수 있다. 또한, 실내의 열의 유출을 막거나, 혹은, 외기로부터의 열의 영향의 경감에도 유효하다. 본 발명의 축열 적층체는, 이들 복합 작용에 의해, 실내의 온도 변화를 억제하고, 실내를 적온으로 유지할 수 있다. 또한, 에어콘이나 냉장 설비 등의 공기 조절 기기를 사용했을 경우에, 그 소비 에너지를 저감할 수도 있다. 이것에 의해, 적합하게 실내의 에너지 절약화에 공헌할 수 있다.

단열층으로서는, 열전도율이 0.1W/m·K 미만인 층을 바람직하게 사용할 수 있다. 당해 단열층은, 축열층으로부터 외기로의 열의 유출을 막고, 또한, 외기의 온도 영향을 저감시키는 효과를 발휘하는 것이다. 단열층은, 열전도율이 0.1W/m·K 미만인 층을 형성할 수 있는 것이면 특별히 한정되지 않으며, 예를 들면, 발포수지 시트, 단열 재료를 함유하는 수지 시트 등의 단열 시트나, 압출법 폴리스티렌, 비드법 폴리스티렌, 폴리에틸렌폼, 우레탄폼, 페놀폼 등의 단열 보드 등을 적절히 사용할 수 있다. 그 중에서도, 단열 시트는 시공성을 확보하기 쉽기 때문에 바람직하고, 단열 재료를 함유한 수지 시트인 것이 열전도율을 저감할 수 있기 때문에 보다 바람직하다. 또한, 발포 시트는 입수가 용이하고, 값이 저렴하기 때문에 바람직하다.

단열층은 시트형으로 함으로써 시공성을 확보하기 쉬워지지만, 그 중에서도, 원통형 맨드릴 굴곡 시험기(JIS K 5600)에 의한 측정치가, 맨드릴 직경으로 2~32mm인 것이 바람직하다.

단열층에 사용하는 단열 재료는, 축열 적층체의 단열성을 높이는 것이며, 예를 들면, 다공질 실리카, 다공질 아크릴, 중공 유리 비드, 진공 비드, 중공 파이버 등을 들 수 있다. 이 단열재료 5개는, 공지의 것을 이용하면 된다. 본 발명에서는, 특히, 다공질 아크릴을 적합하게 이용할 수 있다. 단열 재료의 입경은, 한정되는 경우는 없지만, 1~300μm 정도인 것이 바람직하다.

단열층으로서 단열 재료를 함유하는 수지 시트를 사용하는 경우에는, 단열 재료를, 베이스가 되는 수지 재료에 혼입하여 시트 성형을 실시한다. 수지 재료로서는, 전술과 마찬가지로, 예를 들면, 폴리염화비닐, 폴리페닐렌설파이드, 폴리프로필렌, 폴리에틸렌, 폴리에스테르, 또는 아크릴로니트릴-부타디엔-스티렌 수지 등을 들 수 있다. 폴리에스테르로서는, A-PET, PET-G 등을 사용할 수 있다. 그 중에서도, 화재 시의 저연소성의 면으로부터, 자기 소화성인 염화비닐 수지를 적합하게 이용할 수 있다.

시트의 성형 방법으로서는, 예를 들면, 염화비닐 수지와 가소제와 단열 재료를, 압출 성형, 캘린더 성형 등의 성형기를 이용하여 시트의 성형을 실시한다.

단열층 중의 단열 재료의 함유량은, 단열층 중의 20질량% 이상인 것이 바람직하고, 20~80질량%인 것이 보다 바람직하며, 30~80질량%인 것이 더욱 바람직하고, 40~80질량%인 것이 특히 바람직하다. 단열재의 함유량을 당해 범위로 함으로써, 적합하게 단열 효과를 발휘할 수 있고, 또한, 단열층을 형성하기 쉬워진다.

단열층 중에는, 필요에 따라서, 가소제, 난연재 등의 첨가제를 배합해도 된다.

단열층의 층두께는, 특별히 한정되지 않지만, 두께가 증가할수록 실내의 보온성이 올라간다. 시트로서의 만곡성이나 시공성을 보유하기 위해서는, 50~3000μm 정도인 것이 바람직하다.

본 발명의 축열 적층체는, 주로 건축물의 내벽, 천정, 마루 등에 있어서의 내장재 용도로서 적합하게 이용되는데, 창의 새시 프레임의 피복재나, 차량 등의 내장재로서도 적용 가능하다. 또한, 건축물의 벽, 마루, 천정에 한정하지 않으며, 자동차, 전철, 비행기 등의 실내에 사용하는 것도 가능하다. 또한, 냉장 설비의 저온 유지 재료 등에 사용하는 것도 가능하다.

[실시예]

(조제예 1)

중합도 900의 폴리염화비닐 수지 입자(신다이이치염화비닐사 제조 ZEST PQ92) 100질량부, 에폭시계 가소제(DIC사 제조 모노사이저 W-150：점도 85mPa·s, 겔화 종점 온도 121℃) 60질량부, 열안정제(쇼와바니시사 제조 글렉 ML-538) 3질량부, 그 외 첨가제로서 감점제(BYK사 제조 감점제 VISCOBYK-5125) 6질량부 및 분산제(BYK사 제조 Disperplast-1150) 3질량부와, 파라핀을 폴리메틸메타크릴레이트(PMMA) 수지로 이루어지는 외각를 이용하여 마이크로캡슐화한 잠열 축열재(BASF사 제조 Micronal DS5001X：입자경 100~300μm, 융점 26℃) 60질량부를 배합하여, 플라스티졸 도공액을 작성하였다. 사용한 가소제와 잠열 축열재의 HSP 거리의 계산치는 8.88, 가소제와 염화비닐 수지의 HSP 거리의 계산치는 4.6, 배합하여 균질하게 혼합한 직후의 도공액의 점도는 7000mPa·s였다. 또한, 잠열 축열재 100질량부에 대한 가소제의 흡수량은 129질량부였다. 이것을 PET 필름 상에 5mm 어플리케이터로 도포한 후, 150℃의 드라이어 온도로 8분간 가열하고 겔화시켜, 두께 3mm의 유기계 축열 시트 (A)를 형성하였다.

(조제예 2)

조제예 1에서 사용한 에폭시계 가소제를 대신하여, 폴리에스테르계 가소제(DIC사 제조 폴리사이저 W-230H：점도 220mPa·s, 겔화 종점 온도 136℃)를 사용한 이외는 조제예 1과 같게 하여 유기계 축열 시트 (B)를 형성하였다. 또한, 사용한 가소제와 잠열 축열재의 HSP 거리의 계산치는 11.04, 가소제와 염화비닐 수지의 HSP 거리의 계산치는 6.4, 사용한 잠열 축열재 100질량부에 대한 가소제의 흡수량은 117질량부, 도공액의 점도는 8500mPa·s였다.

(조제예 3)

조제예 1에서 사용한 에폭시계 가소제를 대신하여, 트리멜리트산계 가소제(DIC사 제조 모노사이저 W-705：점도 220mPa·s, 겔화 종점 온도 143℃)를 사용한 이외는 조제예 1과 같게 하여 유기계 축열 시트 (C)를 형성하였다. 또한, 사용한 가소제와 잠열 축열재의 HSP 거리의 계산치는 9.07, 가소제와 염화비닐 수지의 HSP 거리의 계산치는 4.1, 잠열 축열재 100질량부에 대한 가소제의 흡수량은 137질량부, 도공액의 점도는 8500mPa·s였다.

(조제예 4)

조제예 1에서 사용한 잠열 축열재 60질량부를 대신하여, 파라핀을 멜라민 수지로 이루어지는 외각를 이용하여 마이크로캡슐화한 잠열 축열재(미츠비시제지사 제조 서모메모리 FP-25：평균 입자경 50μm, 융점 25℃)를 80질량부 사용한 이외는 조제예 1과 같게 하여, 유기계 축열 시트 (D)를 형성하였다. 또한, 사용한 가소제와 잠열 축열재의 HSP 거리의 계산치는 22.30, 사용한 잠열 축열재 100질량부에 대한 가소제의 흡수량은 81질량부, 도공액의 점도는 8000mPa·s였다.

(조제예 5)

조제예 4에서 사용한 에폭시계 가소제를 대신하여, 폴리에스테르계 가소제(DIC사 제조 폴리사이저 W-230H：점도 220mPa·s, 겔화 종점 온도 136℃)를 사용한 이외는 조제예 4와 같게 하여 유기계 축열 시트 (E)를 형성하였다. 또한, 사용한 가소제와 잠열 축열재의 HSP 거리의 계산치는 23.20, 사용한 잠열 축열재 100질량부에 대한 가소제의 흡수량은 72질량부, 도공액의 점도는 12000mPa·s였다.

(조제예 6)

조제예 4에서 사용한 에폭시계 가소제를 대신하여, 안식향산계 가소제(DIC 사 제조 모노사이저 PB-10：점도 80mPa·s, 겔화 종점 온도 100℃ 이하)를 사용한 이외는 조제예 4와 같게 하여 유기계 축열 시트 (F)를 형성하였다. 또한, 사용한 가소제와 잠열 축열재의 HSP 거리의 계산치는 17.10, 가소제와 염화비닐 수지의 HSP 거리의 계산치는 1.4, 사용한 잠열 축열재 100질량부에 대한 가소제의 흡수량은 96질량부, 도공액의 점도는 8500mPa·s였다.

조제예 1~6에서 조정한 도공액 및 유기계 축열 시트 등에 대해, 이하의 평가를 실시하였다. 얻어진 결과는 아래의 표와 같다.

＜가소제 점도의 측정 조건＞

측정 장치：B형 점도계(도쿄계기주식회사 제조 「DVM-B형」)

측정 조건：온도 25℃, No.2 로터, 30rpm

＜도공액 점도의 측정 조건＞

측정 장치：B형 점도계(도키멕주식회사 제조 「BM형」)

측정 조건：온도 25℃, No.4 로터, 12rpm

＜HSP 거리＞

실시예 및 비교예에서 사용한 가소제와 잠열 축열재의 HSP 거리, 가소제와 염화비닐의 HSP 거리를 하기에서 산출하였다.

HSPiP에 의해 산출된 용해도 파라미터의 성분 분산항 dD, 극성항 dP, 수소 결합항 dH를 이용하고, 성분 A와 성분 B의 HSP 거리를 이하의 식으로 산출하였다.

HSP 거리=[4(dDA-dDB)²＋(dPA-dPB)²＋(dHA-dHB)²]^0.5

＜가소제 흡수량＞

축열재로의 가소제의 흡수량을, JIS K5101-13-1에 준하여 이하의 방법으로 측정하였다. 축열재 1g을 칭량한 시료를 유리판 상에 설치하고, 가소제를 뷰렛으로 1회에 4~5방울씩 서서히 가해, 강제의 팔레트나이프로 시료에 이겨 넣었다. 이것을 반복하여, 가소제 및 시료의 덩어리가 생길 때까지 적하를 계속하였다. 이후, 1방울씩 적하하여 완전히 혼련되도록 하여 반복하고, 페이스트가 부드러운 굳기가 되었을 때를 종점으로 하여, 당해 흡수량을 가소제의 흡수량으로 하였다. 표 중의 수치는, 축열재 100질량부에 대한 흡수량으로서 나타냈다.

＜축열성 평가 시험＞

실시예 및 비교예에서 작성한 시트를 폭 50mm×길이 50mm의 사이즈로 한 시험체를 2장 겹쳐 적층하고, 열전대를 시트 중앙에 끼워 설치하였다. 환경 시험기 내에서 외기온을 35℃에서 2시간 유지한 후, 50분간으로 5℃까지 하강시키고, 추가로 1시간 5℃를 유지하였다. 이 때, 시트 내의 온도가 28℃~20℃의 온도를 유지한 시간을 측정하고, 외기온의 28℃~20℃ 유지 시간(800초)으로부터 얼마만큼 적온 유지 시간이 늘어났는지를 계산하여, 적온 유지성을 평가하였다. 평가 기준은 이하와 같다.

◎：유지 시간이 ＋200초 이상

○：유지 시간이 ＋50초 이상 200초 미만

×：유지 시간이 ＋50초 미만

＜스며나옴 평가 시험＞

실시예 및 비교예에서 작성한 시트를 폭 50mm×길이 50mm의 사이즈로 하고, 같은 사이즈의 기름 종이를 사이에 끼워 적층한 시험체를, 하중 50g/cm², 40℃ 50%RH 환경 하에서 15시간 압착하고, 시트로부터 스며 나온 축열재 성분에 대해서, 기름 종이에 스며든 것을 육안으로 평가하였다. 평가 기준은 이하와 같다.

○：스며듦 없음

△：부분적으로 스며듦 있음

×：전면에 스며듦 있음

＜내열성 시험(가열 감량)＞

실시예 및 비교예에서 작성한 시트를 폭 50mm×길이 50mm의 사이즈로 하여, 80℃ 환경 하에 1주간 정치(靜置)하였을 때의 질량 변화를 측정하였다. 평가 기준은 이하와 같다.

◎：질량 변화가 10% 미만

○：질량 변화가 10% 이상 15% 미만

×：질량 변화가 15% 이상

(실시예 1)

유기계 축열층으로서 조제예 1에서 조제한 유기계 축열 시트 (A)를, 무기계 기재로서 석고보드 (1)(두께 9.5mm, 105℃ 항량 시의 질량 감소율 17.5질량%)을 사용하고, 석고보드 (1) 상에, 우레탄계 접착제(세메다인사 제조 세메다인 UM-700)를 100g/m² 도포하고, 유기계 축열 시트 (A)를 적층하여 0.1kgf/m²의 압을 가해 24시간 정치한 후, PET 필름을 박리하여 축열 적층체를 얻었다.

(실시예 2)

무기계 기재로서 석고보드 (2)(두께 12.5mm, 105℃ 항량 시의 질량 감소율 17.9질량%)를 사용한 이외는 실시예 1과 같게 하여, 축열 적층체를 얻었다.

(실시예 3)

무기계 기재로서 규산칼슘판 (1)(두께 12.0mm, 105℃ 항량 시의 질량 감소율 4.4질량%)을 사용한 이외는 실시예 1과 같게 하여, 축열 적층체를 얻었다.

(실시예 4)

무기계 기재로서 섬유 강화 시멘트판 (1)(두께 9.0mm, 105℃ 항량 시의 질량 감소율 4.7질량%)을 사용한 이외는 실시예 1과 같게 하여, 축열 적층체를 얻었다.

(실시예 5)

유기계 축열층으로서 조제예 2에서 조제한 유기계 축열 시트 (B)를 사용한 이외는 실시예 1과 같게 하여, 축열 적층체를 얻었다.

(실시예 6)

유기계 축열층으로서 조제예 3에서 조제한 유기계 축열 시트 (C)를 사용한 이외는 실시예 1과 같게 하여, 축열 적층체를 얻었다.

(실시예 7)

유기계 축열층으로서 조제예 4에서 조제한 유기계 축열 시트 (D)를 사용한 이외는 실시예 1과 같게 하여, 축열 적층체를 얻었다.

(실시예 8)

유기계 축열층으로서 조제예 5에서 조제한 유기계 축열 시트 (E)를 사용한 이외는 실시예 1과 같게 하여, 축열 적층체를 얻었다.

(실시예 9)

유기계 축열층으로서 조제예 6에서 조제한 유기계 축열 시트 (F)를 사용한 이외는 실시예 1과 같게 하여, 축열 적층체를 얻었다.

(비교예 1)

무기계 기재로서 석고보드 (3)(두께 9.5mm, 105℃ 항량 시의 질량 감소율 0질량%)을 사용한 이외는 실시예 1과 같게 하여, 적층체를 얻었다.

(비교예 2)

무기계 기재로서 규산칼슘판 (2)(두께 6.0mm, 105℃ 항량 시의 질량 감소율 2.9질량%)를 사용한 이외는 실시예 1과 같게 하여, 적층체를 얻었다.

(비교예 3)

무기계 기재로서 유리 섬유 그물이 있는 산화마그네슘판 (1)(두께 6.0mm, 105℃ 항량 시의 질량 감소율 11.5질량%)을 사용한 이외는 실시예 1과 같게 하여, 적층체를 얻었다.

상기 실시예 및 비교예에서 얻어진 적층체 등에 대해, 이하의 평가를 실시하였다. 얻어진 결과는 하기의 표와 같다.

＜무기계 기재의 질량 감소율의 측정＞

무기계 기재를 99mm×99mm의 사이즈로 조정하고, JIS K-0068의 건조 감량법의 기준에 준하여, 무기계 기재의 건조 전의 질량(w₁), 온도 105℃ 하에서 가열 건조하고 항량으로 했을 때의 시료의 질량(w₂)을 측정하여, 아래 식에 의해 질량 감소율을 산출하였다. 또한, 석고보드 (3) 이외의 무기계 기재는, 건조 전에 온도 23℃, 습도 50%의 환경 하에서 항량으로 하고, 당해 질량을 건조 전의 질량으로 하였다.

질량 감소율(질량%)=[(w₁-w₂)/w₁]×100

＜발열성 시험＞

실시예 및 비교예에서 얻어진 적층체를 99mm×99mm의 사이즈로 절단하고, 시료를 조정하였다. 당해 시료를 이용하고, JIS A5430 부속서 JA 발열성 시험(콘칼로리미터법)에 준하여 발열성 시험을 실시하였다. 평가 기준은 이하와 같다.

(총 발열량)

◎：20분간의 총 발열량이 8.0MJ/m²를 넘지 않는다.

○~◎：총 발열량이 8.0MJ/m²를 넘지 않는 시간이, 15분 초과 20분 이하.

○：총 발열량이 8.0MJ/m²를 넘지 않는 시간이, 10분 초과 15분 이하.

×：10분 이하에서 8.0MJ/m²를 넘는다.

또한, 총 발열량이 8.0MJ/m²를 넘지 않는 시간이, 10분을 넘는 시료에 대해서는, 10분 경과 시점에서의 외관을 하기 기준으로 평가하였다.

(외관 평가)

○：이면까지 관통하는 균열 및 구멍이 없음.

×：이면까지 관통하는 균열 및 구멍이 발생.

상기 표에서 분명한 것과 같이, 실시예 1~9의 본 발명의 축열 적층체는, 양호한 축열 성능을 가지는 유기계 축열층을 사용하면서도, 적합한 내연소성을 실현할 수 있는 것이었다. 한편, 비교예 1~3의 적층체는 내연소성이 부족한 것이었다. 또한, 무기계 기재를 적층하지 않았던 참고예 1의 시료는 14초로 착화하였다.

Claims

무기계 기재와 유기계 축열층이 적층된 축열 적층체로서,
상기 무기계 기재가, 두께 8mm 이상, 온도 105℃ 하에서 항량으로 했을 때의 질량 감소율이 4질량% 이상인 무기계 기재인 것을 특징으로 하는 축열 적층체.
청구항 1에 있어서,
상기 무기계 기재의 JIS A1324 컵법에 준하여 측정되는 투습율(단위 두께당 투습 계수)이 100ng/m·s·Pa 이하인, 축열 적층체.
청구항 1 또는 청구항 2에 있어서,
상기 무기계 기재의 JIS A1412-2에 준하여 측정되는 열전도율이 3W/m·K 이하인, 축열 적층체.
청구항 1 내지 청구항 3 중 어느 한 항에 있어서,
상기 유기계 축열층이, 수지 매트릭스 중에 축열재가 분산한 축열 시트인, 축열 적층체.
청구항 4에 있어서,
상기 수지 매트릭스가, 열가소성 수지 및 가소제를 함유하는 수지 조성물로 이루어지는 수지 매트릭스인, 축열 적층체.
청구항 5에 있어서,
상기 축열재와 가소제를 혼합했을 때의 축열재 100질량부에 대한 가소제의 흡수량이 150질량부 이하인, 축열 적층체.
청구항 4 또는 청구항 5에 있어서,
상기 축열재가, 수지 외각 중에 잠열 축열 재료를 함유하는 마이크로캡슐형의 축열재인, 축열 적층체.
청구항 1 내지 청구항 7 중 어느 한 항에 기재된 축열 적층체에, 불연지가 적층된 축열 적층체.
청구항 1 내지 청구항 8 중 어느 한 항에 기재된 축열 적층체에, 열확산층 및 단열층 중 적어도 1종이 적층된 축열 적층체.