WO2020021958A1 - アクリル樹脂及びその製造方法、樹脂組成物セット、蓄熱材並びに物品 - Google Patents

アクリル樹脂及びその製造方法、樹脂組成物セット、蓄熱材並びに物品 Download PDF

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望 松原
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    • Y02E60/14Thermal energy storage

Definitions

  • the present invention relates to an acrylic resin and a method for producing the same, a resin composition set, a heat storage material, and an article.
  • the heat storage material is a material that can take out the stored energy as heat as needed. This heat storage material is used for applications such as air conditioning equipment, floor heating equipment, refrigerators, electronic components such as IC chips, interior and exterior materials for automobiles, automobile parts such as canisters, and heat insulation containers.
  • latent heat storage utilizing a phase change of a substance is widely used in terms of the amount of heat.
  • Water-ice is well known as a latent heat storage material.
  • Water-ice is a substance having a large amount of heat, but its phase change temperature is limited to 0 ° C. in the atmosphere, so that its application range is also limited. Therefore, paraffin is used as a latent heat storage material having a phase change temperature higher than 0 ° C. and 100 ° C. or less.
  • paraffin becomes liquid when it undergoes a phase change by heating, and there is a risk of ignition and ignition. Therefore, in order to use paraffin as a heat storage material, it is necessary to prevent the paraffin from leaking from the heat storage material, for example, by storing the paraffin in a closed container such as a bag, which limits the application field.
  • Patent Document 1 discloses a method using a gelling agent.
  • the gel produced by this method can maintain a gel-like molded body even after the paraffin phase change.
  • this method when used as a heat storage material, there is a possibility that liquid leakage, volatilization of the heat storage material, and the like may occur.
  • Patent Document 2 discloses a method using a hydrogenated conjugated diene copolymer.
  • the shape can be maintained near the melting or solidification temperature of the hydrocarbon compound.
  • phase separation occurs due to low compatibility, and liquid leakage of the hydrocarbon compound occurs.
  • Patent Document 3 discloses a method of microencapsulating a heat storage material.
  • the handleability is good irrespective of the phase change, but there is a concern that the heat storage material may seep out of the capsule in a high temperature range.
  • the present inventors have conducted intensive studies and found that an acrylic resin containing a specific structural unit is suitably used for a heat storage material, and a two-pack resin composition that is preferably used for the heat storage material by the acrylic resin. It was found that an object set could be obtained. That is, the present inventors have found that a heat storage material obtained from a resin composition set containing an acrylic resin containing a specific structural unit has an excellent heat storage amount, and have completed the present invention.
  • the present invention provides the following [1] to [11] in some aspects.
  • An acrylic resin including a first structural unit represented by the following formula (1) and a second structural unit represented by the following formula (2).
  • R 1 represents a hydrogen atom or a methyl group
  • R 2 represents an alkyl group having 12 to 30 carbon atoms.
  • R 3 and R 5 each independently represent a hydrogen atom or a methyl group
  • R 4 represents a divalent organic group.
  • the acrylic resin according to [1] wherein the content of the first structural unit is 60 parts by mass or more based on 100 parts by mass of all the structural units constituting the acrylic resin.
  • a monomer component containing a first monomer represented by the following formula (3) and a second monomer copolymerizable with the first monomer and having a reactive group A is polymerized, A step of obtaining an acrylic resin intermediate having a reactive group A, an acrylic resin intermediate, and a monomer component including a third monomer having a reactive group B capable of reacting with the reactive group A of the acrylic resin intermediate; And a step of reacting the acrylic resin.
  • R 6 represents a hydrogen atom or a methyl group
  • R 7 represents an alkyl group having 12 to 30 carbon atoms.
  • R 8 represents a hydrogen atom or a methyl group
  • R 9 represents an alkyl group having 12 to 30 carbon atoms.
  • a heat storage material comprising a cured product of a mixture of the first liquid and the second liquid in the resin composition set according to any one of [7] to [9].
  • An article comprising: a heat source; and the heat storage material according to [10], which is provided to be in thermal contact with the heat source.
  • the resin composition set according to one aspect of the present invention has excellent reactivity when the two components are mixed, and the resin composition can be prepared within a short time of 1 hour, preferably 30 minutes, and more preferably 10 minutes. A cured product of the composition can be obtained. Further, according to another aspect of the present invention, a heat storage material having an excellent heat storage amount can be provided.
  • (meth) acrylate means “acrylate” and the corresponding “methacrylate”
  • (meth) acryloyl means “acryloyl” and the corresponding “methacryloyl”.
  • the weight average molecular weight (Mw) and the number average molecular weight (Mn) are values measured by gel permeation chromatography (GPC) under the following conditions and determined using polystyrene as a standard substance.
  • GPC gel permeation chromatography
  • the acrylic resin according to one embodiment includes a first structural unit and a second structural unit shown below.
  • the first structural unit is represented by the following formula (1).
  • R 1 represents a hydrogen atom or a methyl group
  • R 2 represents an alkyl group having 12 to 30 carbon atoms.
  • the alkyl group represented by R 2 may be linear or branched.
  • the carbon number of the alkyl group represented by R 2 is preferably 12 to 28, more preferably 12 to 24, still more preferably 12 to 22, and particularly preferably 12 to 18.
  • Examples of the alkyl group represented by R 2 include a dodecyl group (lauryl group), a tetradecyl group, a hexadecyl group (cetyl group), an octadecyl group (stearyl group), a docosyl group (behenyl group), a tetracosyl group, a hexacosyl group, An octacosyl group;
  • the alkyl group represented by R 2 is preferably at least one selected from the group consisting of a dodecyl group (lauryl group), a tetradecyl group, a hexadecyl group (cetyl group), and an octadecyl group (ste
  • the first structural unit is, in other words, a structural unit derived from an alkyl (meth) acrylate having a linear or branched alkyl group having 12 to 30 carbon atoms at the terminal of the ester group.
  • the content of the first structural unit is preferably at least 60 parts by mass, based on 100 parts by mass of all structural units constituting the acrylic resin, from the viewpoint of obtaining a sufficient amount of heat storage when the heat storage material is formed.
  • it is 70 parts by mass or more, more preferably 80 parts by mass or more, for example, 98 parts by mass or less.
  • the second structural unit is represented by the following formula (2).
  • R 3 and R 5 each independently represent a hydrogen atom or a methyl group
  • R 4 represents a divalent organic group.
  • the divalent organic group represented by R 4 is not particularly limited, and may be a group that is incidentally generated when a (meth) acryloyl group included in the second structural unit is introduced.
  • the divalent organic group can take various groups depending on the type of the reactive group A of the second monomer described later and the type of the reactive group B of the third monomer described later.
  • the second organic group may be, for example, a group represented by any of the following formulas (5) to (8).
  • R 10 and R 11 each independently represent a divalent hydrocarbon group, and * represents a bond (the same applies hereinafter).
  • R 12 and R 13 each independently represent a divalent hydrocarbon group.
  • R 14 and R 15 each independently represent a divalent hydrocarbon group.
  • R 16 and R 17 each independently represent a divalent hydrocarbon group.
  • the divalent hydrocarbon group represented by R 10 to R 17 may be an alkylene group or a cycloalkylene group. When the divalent hydrocarbon group is an alkylene group, the alkylene group may be linear or branched.
  • the carbon number of the divalent hydrocarbon group represented by R 10 to R 17 may be, for example, 1 to 10, 1 to 8, 1 to 6, 1 to 4, or 1 to 2.
  • the second structural unit is a structural unit having a (meth) acryloyl group.
  • the (meth) acryloyl groups in the second structural unit can react with each other by free radicals, thereby curing the acrylic resin.
  • the content of the second structural unit is preferably 25 parts by mass or less, based on 100 parts by mass of all structural units constituting the acrylic resin, from the viewpoint of obtaining a sufficient heat storage amount when the heat storage material is formed. It is preferably at most 20 parts by mass, more preferably at most 16 parts by mass, particularly preferably at most 13 parts by mass, for example, at least 2 parts by mass.
  • the acrylic resin may further include other structural units, if necessary, in addition to the first structural unit and the second structural unit.
  • Other structural units include, for example, an alkyl group having less than 12 carbon atoms (1 to 11 carbon atoms) such as methyl (meth) acrylate, ethyl (meth) acrylate, propyl (meth) acrylate, and butyl (meth) acrylate as an ester group.
  • the acrylic resin includes a first structural unit, a second structural unit, and, if necessary, an alkyl (meth) acrylate having an alkyl group having 1 to 11 carbon atoms at an end of an ester group, and a cyclic compound. It contains only a structural unit (structural unit ⁇ ) derived from at least one type of monomer selected from the group consisting of cycloalkyl (meth) acrylates having a hydrocarbon group at the terminal of the ester group.
  • the acrylic resin contains structural units other than the first structural unit, the second structural unit, and the structural unit ⁇ (for example, structural units derived from a (meth) acrylic monomer having a siloxane skeleton). do not do.
  • the acrylic resin may contain only the first structural unit and the second structural unit, and in another embodiment, only the first structural unit, the second structural unit and the structural unit ⁇ May be contained.
  • the acrylic resin may be any of a random copolymer, a block copolymer, and a graft copolymer.
  • the weight average molecular weight of the acrylic resin is such that when the acrylic resin becomes liquid at room temperature (25 ° C.) and is used in a resin composition set described below, the viscosity of the first liquid and / or the second liquid is reduced. From the viewpoint of reducing and facilitating mixing, it is preferably 100,000 or less, more preferably 70,000 or less, and further preferably 40,000 or less. In this case, the weight average molecular weight of the acrylic resin may be, for example, 5000 or more.
  • the weight average molecular weight of the acrylic resin may be 200,000 or more, 250,000 or more, or 300,000 or more from the viewpoint of excellent strength of the heat storage material.
  • the weight average molecular weight of the acrylic resin may be 2,000,000 or less, 15,000,000 or less, or 1,000,000 or less from the viewpoint of easy handling of the acrylic resin.
  • a monomer X described later is used in combination. Thereby, the shape of the first liquid and / or the second liquid at room temperature (25 ° C.) can be made liquid.
  • the above-described method for producing an acrylic resin includes, in one embodiment, a monomer component containing a first monomer and a second monomer that is copolymerizable with the first monomer and has a reactive group A (hereinafter, referred to as a monomer component).
  • a monomer component containing a first monomer and a second monomer that is copolymerizable with the first monomer and has a reactive group A
  • Polymerizing the “monomer component A”) to obtain an acrylic resin intermediate having a reactive group A, and reacting the acrylic resin intermediate with the reactive group A of the acrylic resin intermediate.
  • Reacting with a monomer component including a third monomer having a group B hereinafter, also referred to as “monomer component B”).
  • the first monomer is preferably represented by the following formula (3).
  • R 6 represents a hydrogen atom or a methyl group
  • R 7 represents an alkyl group having 12 to 30 carbon atoms.
  • the alkyl group represented by R 7 may be linear or branched.
  • the alkyl group represented by R 7 preferably has 12 to 28 carbon atoms, more preferably 12 to 24 carbon atoms, still more preferably 12 to 22 carbon atoms, and particularly preferably 12 to 18 carbon atoms.
  • the first monomer is an alkyl (meth) acrylate having a linear or branched alkyl group having 12 to 30 carbon atoms at the terminal of the ester group.
  • the first monomer include dodecyl (meth) acrylate (lauryl (meth) acrylate), tetradecyl (meth) acrylate, hexadecyl (meth) acrylate (cetyl (meth) acrylate), octadecyl (meth) acrylate (stearyl (meth) acrylate).
  • the first monomer is preferably dodecyl (meth) acrylate (lauryl (meth) acrylate), tetradecyl acrylate, hexadecyl (meth) acrylate (cetyl (meth) acrylate), and octadecyl (meth) acrylate (stearyl (meth) acrylate) Acrylate).
  • the content of the first monomer is 100 parts by mass of the total amount of the monomer components (the total amount of the monomer components A and B; the same applies hereinafter) from the viewpoint of obtaining a sufficient amount of heat storage when the heat storage material is formed.
  • it is preferably at least 60 parts by mass, more preferably at least 70 parts by mass, even more preferably at least 80 parts by mass, for example, at most 98 parts by mass.
  • the second monomer is a monomer that is copolymerizable with the first monomer and has a reactive group A (reactive monomer).
  • the second monomer has a (meth) acryloyl group so as to be copolymerizable with the first monomer. That is, the second monomer is preferably a monomer having a reactive group A and a (meth) acryloyl group (a (meth) acrylic monomer having a reactive group A).
  • the reactive group A in the second monomer is a group that can react with the third monomer described later, and is, for example, at least one group selected from the group consisting of a hydroxyl group, an amino group, and an epoxy group. That is, the second monomer is, for example, a hydroxyl group-containing (meth) acrylic monomer, an amino group-containing (meth) acrylic monomer, or an epoxy group-containing (meth) acrylic monomer.
  • hydroxyl group-containing (meth) acrylic monomer examples include 2-hydroxyethyl (meth) acrylate, 3-hydroxypropyl (meth) acrylate, 4-hydroxybutyl (meth) acrylate, 6-hydroxyhexyl (meth) acrylate, and 8 Hydroxyalkyl (meth) acrylates such as -hydroxyoctyl (meth) acrylate, 10-hydroxydecyl (meth) acrylate and 12-hydroxylauryl (meth) acrylate; and (4-hydroxymethylcyclohexyl) methyl (meth) acrylate Hydroxyalkylcycloalkane (meth) acrylate and the like.
  • amino group-containing (meth) acrylic monomer examples include N, N-dimethylaminoethyl (meth) acrylate, N, N-diethylaminoethyl (meth) acrylate, N, N-dimethylaminopropyl (meth) acrylate, N-diethylaminopropyl (meth) acrylate and the like can be mentioned.
  • epoxy group-containing (meth) acrylic monomer examples include glycidyl (meth) acrylate, glycidyl ⁇ -ethyl (meth) acrylate, glycidyl ⁇ -n-propyl (meth) acrylate, ⁇ -n-butyl (meth) acrylate Glycidyl acrylate, 3,4-epoxybutyl (meth) acrylate, 4,5-epoxypentyl (meth) acrylate, 6,7-epoxyheptyl (meth) acrylate, ⁇ -ethyl (meth) acryl 6,7-epoxyheptyl acid, -3-methyl-3,4-epoxybutyl (meth) acrylate, 4-methyl-4,5-epoxypentyl (meth) acrylate, -5 (meth) acrylic acid -Methyl-5,6-epoxyhexyl, ⁇ -methylglycidyl (meth)
  • the content of the second monomer is preferably 25 parts by mass or less, more preferably 20 parts by mass, based on 100 parts by mass of the total amount of the monomer components, from the viewpoint of obtaining a sufficient amount of heat storage when the heat storage material is formed.
  • it is more preferably 16 parts by mass or less, particularly preferably 13 parts by mass or less, for example, 2 parts by mass or more.
  • An acrylic resin intermediate is obtained by polymerizing the monomer component A containing the first monomer and the second monomer.
  • the acrylic resin intermediate has a structural unit derived from the first monomer and a structural unit derived from the second monomer.
  • the acrylic resin intermediate also has a reactive group A derived from the second monomer.
  • the monomer component A may further contain other monomers, if necessary, in addition to the first monomer and the second monomer.
  • Other monomers include, for example, an alkyl group having less than 12 carbon atoms (1 to 11 carbon atoms) such as methyl (meth) acrylate, ethyl (meth) acrylate, propyl (meth) acrylate, and butyl (meth) acrylate as an ester group.
  • Other monomers are used alone or in combination of two or more.
  • the acrylic resin intermediate includes, in addition to the structural unit derived from the first monomer and the structural unit derived from the second monomer, a structural unit derived from the other monomer. Have.
  • the method of polymerizing the monomer component A can be appropriately selected from known polymerization methods such as various radical polymerizations, and may be, for example, a suspension polymerization method, a solution polymerization method, a bulk polymerization method, or the like.
  • a suspension polymerization method when the weight average molecular weight of the acrylic resin is increased (for example, to 200,000 or more), a suspension polymerization method is preferably used, and when the weight average molecular weight of the acrylic resin is reduced (for example, to 100,000 or less).
  • a solution polymerization method is used.
  • a monomer component as a raw material a polymerization initiator, a chain transfer agent optionally added, water and a suspending agent are mixed to prepare a dispersion.
  • the suspending agent examples include water-soluble polymers such as polyvinyl alcohol, methylcellulose and polyacrylamide, and poorly soluble inorganic substances such as calcium phosphate and magnesium pyrophosphate.
  • a water-soluble polymer such as polyvinyl alcohol is preferably used.
  • the amount of the suspending agent is preferably 0.005 to 1 part by mass, more preferably 0.01 to 0.07 part by mass, and further preferably 0.1 to 100 parts by mass based on 100 parts by mass of the total amount of the monomer component as the raw material. It is from 0.01 to 0.03 parts by mass.
  • a molecular weight modifier such as a mercaptan compound, thioglycol, carbon tetrachloride, ⁇ -methylstyrene dimer and the like may be further added.
  • the polymerization temperature is preferably from 0 to 200 ° C, more preferably from 40 to 120 ° C, and still more preferably from 60 to 100 ° C.
  • examples of the solvent used include aromatic solvents such as toluene and xylene, ketone solvents such as methyl ethyl ketone and methyl isobutyl ketone, ester solvents such as ethyl acetate and butyl acetate, and carbon tetrachloride. And alcohol solvents such as 2-propanol and 2-butanol.
  • the solid content concentration in the solution at the start of the solution polymerization is preferably 30 to 80% by mass, more preferably 40 to 70% by mass, and still more preferably 50 to 60% by mass from the viewpoint of the polymerizability of the obtained acrylic resin.
  • the polymerization temperature is preferably from 0 to 200 ° C, more preferably from 40 to 120 ° C, and still more preferably from 60 to 100 ° C.
  • the polymerization initiator used in each polymerization method can be used without any particular limitation as long as it is a radical polymerization initiator.
  • examples of the radical polymerization initiator include benzoyl peroxide, lauroyl peroxide, di-t-butylperoxyhexahydroterephthalate, t-butylperoxy-2-ethylhexanoate, and 1,1-t-butylperoxy.
  • Organic peroxides such as -3,3,5-trimethylcyclohexane, t-butylperoxyisopropyl carbonate, azobisisobutyronitrile, azobis-4-methoxy-2,4-dimethylvaleronitrile, azobiscyclohexanone-1- Examples include azo compounds such as carbonitrile and azodibenzoyl.
  • the amount of the polymerization initiator is preferably 0.01 parts by mass or more, more preferably 0.05 parts by mass or more, and still more preferably 100 parts by mass of the total amount of the monomer components, from the viewpoint of sufficiently polymerizing the monomer. 0.1 parts by mass or more.
  • the compounding amount of the polymerization initiator is such that the molecular weight of the acrylic resin is in a suitable range, the decomposition product is suppressed, and a suitable adhesive strength is obtained when used as a heat storage material.
  • the amount is preferably 10 parts by mass or less, more preferably 5 parts by mass or less, and still more preferably 3 parts by mass or less with respect to parts by mass.
  • the step of reacting the acrylic resin intermediate with the monomer component B may be a step of reacting the acrylic resin intermediate with a third monomer by an addition reaction.
  • the addition reaction may be performed, for example, by heating a mixture of the acrylic resin intermediate and the monomer component B.
  • the reaction temperature at this time may be 50 ° C. or higher, and may be 120 ° C. or lower.
  • the third monomer contained in the monomer component B is a monomer that can react with the acrylic resin intermediate, and has a reactive group B that can react with the reactive group A in the acrylic resin intermediate.
  • the third monomer is a monomer having a reactive group B and a (meth) acryloyl group (a (meth) acrylic monomer having a reactive group B).
  • the (meth) acryloyl group in the second structural unit described above is derived from the (meth) acryloyl group in the third monomer.
  • the reactive group B in the third monomer is a group capable of reacting with the acrylic resin intermediate, and more specifically, a group capable of reacting with the reactive group A in the acrylic resin intermediate.
  • the reactive group B in the third monomer is, for example, at least one group selected from the group consisting of an isocyanate group and a carboxyl group. That is, the third monomer is, for example, an isocyanate group-containing (meth) acrylic monomer or a carboxyl group-containing (meth) acrylic monomer.
  • ⁇ As the isocyanate group-containing (meth) acrylic monomer for example, 2-isocyanatoethyl methacrylate, 2-acryloyloxyethyl isocyanate and the like can be mentioned.
  • Examples of the (meth) acrylic monomer containing a carboxyl group include (meth) acrylic acid, carboxyethyl (meth) acrylate, and carboxypentyl (meth) acrylate.
  • the content of the third monomer is preferably 20 parts by mass or less, more preferably 15 parts by mass, based on 100 parts by mass of the total amount of the monomer components, from the viewpoint of obtaining a sufficient amount of heat storage when the heat storage material is formed.
  • it is more preferably at most 10 parts by mass, particularly preferably at most 5 parts by mass, for example, at least 0.1 part by mass.
  • a catalyst may be added from the viewpoint of accelerating the addition reaction of the third monomer to the acrylic resin intermediate.
  • the catalyst may be an organic phosphorus catalyst such as triphenylphosphine, a tertiary amine catalyst, a quaternary ammonium salt catalyst, or a tin catalyst such as dibutyltin dilaurate.
  • the acrylic resin described above can be used as a raw material for a two-pack type resin composition set.
  • the resin composition set according to one embodiment is a resin composition set (two-pack type resin composition set) including a first liquid containing an oxidizing agent and a second liquid containing a reducing agent. At least one of the first liquid and the second liquid contains the above-mentioned acrylic resin.
  • the oxidizing agent and the reducing agent react to generate free radicals, and the mixture containing the acrylic resin cures (including a crosslinking reaction).
  • the resin composition set according to the present embodiment by mixing the first liquid and the second liquid, a cured product of the mixture of the first liquid and the second liquid can be obtained immediately. That is, the resin composition set according to the present embodiment can cure the mixture containing the acrylic resin at a high speed.
  • the first liquid contains an acrylic resin and an oxidizing agent, from the viewpoint of having excellent affinity when mixing the first liquid and the second liquid, increasing the degree of mixing, and suppressing variation in characteristics.
  • the second liquid contains an acrylic resin and a reducing agent.
  • the first liquid contains an acrylic resin and an oxidizing agent
  • the second liquid contains a reducing agent (does not contain an acrylic resin).
  • the first liquid contains an oxidizing agent (does not contain an acrylic resin)
  • the second liquid contains an acrylic resin and a reducing agent.
  • the content of the acrylic resin is preferably 30 parts by mass or more, more preferably 30 parts by mass or more, based on 100 parts by mass of the first liquid and the second liquid, from the viewpoint of obtaining a sufficient amount of heat storage when the heat storage material is formed. It is at least 40 parts by mass, more preferably at least 60 parts by mass, particularly preferably at least 80 parts by mass.
  • the content of the acrylic resin may be 99.5 parts by mass or less, 99.0 parts by mass or less, or 98.0 parts by mass or less based on 100 parts by mass of the total of the first liquid and the second liquid.
  • the oxidizing agent contained in the first liquid has a role as a polymerization initiator (radical polymerization initiator).
  • the oxidizing agent may be, for example, an organic peroxide or an azo compound.
  • the organic peroxide may be, for example, hydroperoxide, peroxydicarbonate, peroxyester, peroxyketal, dialkyl peroxide, diacyl peroxide and the like.
  • the azo compound may be AIBN (2,2'-azobisisobutyronitrile), V-65 (azobisdimethylvaleronitrile) or the like.
  • the oxidizing agent can be used alone or in combination of two or more.
  • hydroperoxide examples include diisopropylbenzene hydroperoxide and cumene hydroperoxide.
  • peroxydicarbonate examples include di-n-propylperoxydicarbonate, diisopropylperoxydicarbonate, bis (4-t-butylcyclohexyl) peroxydicarbonate, di-2-ethoxymethoxyperoxydicarbonate, (2-ethylhexylperoxy) dicarbonate, dimethoxybutylperoxydicarbonate, di (3-methyl-3-methoxybutylperoxy) dicarbonate and the like can be mentioned.
  • peroxy esters examples include cumyl peroxy neodecanoate, 1,1,3,3-tetramethylbutyl peroxy neodecanoate, 1-cyclohexyl-1-methylethyl peroxy neodecanoate, t -Hexylperoxy neodecanoate, t-butylperoxypivalate, 1,1,3,3-tetramethylbutylperoxy-2-ethylhexanonate, 2,5-dimethyl-2,5-di ( 2-ethylhexanoylperoxy) hexane, 1-cyclohexyl-1-methylethylperoxy-2-ethylhexanonate, t-hexylperoxy-2-ethylhexanonate, t-butylperoxy-2 -Ethylhexanonate, t-butylperoxyisobutyrate, 1,1-bis (t-butylperoxy
  • peroxyketal examples include 1,1-bis (t-hexylperoxy) -3,3,5-trimethylcyclohexane, 1,1-bis (t-hexylperoxy) cyclohexane, 1,1- Bis (t-butylperoxy) -3,3,5-trimethylcyclohexane, 1,1-bis (t-butylperoxy) cyclododecane, 2,2-bis (t-butylperoxy) decane, etc. No.
  • dialkyl peroxide examples include ⁇ , ⁇ ′-bis (t-butylperoxy) diisopropylbenzene, dicumyl peroxide, 2,5-dimethyl-2,5-di (t-butylperoxy) hexane, t- Butyl cumyl peroxide and the like.
  • diacyl peroxide examples include isobutyl peroxide, 2,4-dichlorobenzoyl peroxide, 3,5,5-trimethylhexanoyl peroxide, octanoyl peroxide, lauroyl peroxide, stearoyl peroxide, and succinic peroxide. Benzoyl peroxytoluene, benzoyl peroxide and the like.
  • the oxidizing agent is preferably a peroxide, more preferably a hydroperoxide, and still more preferably cumene hydroperoxide, from the viewpoint of storage stability.
  • the content of the oxidizing agent in the first liquid may be 0.5 parts by mass or more, 1 part by mass or more, or 2 parts by mass or more with respect to 100 parts by mass of the first liquid, and 20 parts by mass or less and 10 parts by mass. Parts or less, or 5 parts by mass or less.
  • the content of the oxidizing agent in the first liquid may be 0.1 parts by mass or more, 0.5 parts by mass or more, or 1 part by mass or more with respect to 100 parts by mass of the first liquid and the second liquid. It may be 10 parts by mass or less, 5 parts by mass or less, or 3 parts by mass or less.
  • the reducing agent contained in the second liquid may be, for example, a tertiary amine, a thiourea derivative, a transition metal salt, or the like.
  • a tertiary amine include triethylamine, tripropylamine, tributylamine, N, N-dimethylparatoluidine and the like.
  • the thiourea derivative include 2-mercaptobenzimidazole, methylthiourea, dibutylthiourea, tetramethylthiourea, and ethylenethiourea.
  • the transition metal salt include cobalt naphthenate, copper naphthenate, and vanadyl acetylacetonate.
  • One reducing agent may be used alone, or two or more reducing agents may be used in combination.
  • the reducing agent is preferably a thiourea derivative or a transition metal salt from the viewpoint of excellent curing speed.
  • the thiourea derivative may be, for example, ethylene thiourea.
  • the transition metal salt is preferably vanadyl acetylacetonate.
  • the content of the reducing agent in the second liquid may be 0.1 parts by mass or more, 0.3 parts by mass or more, or 0.5 parts by mass or more with respect to 100 parts by mass of the second liquid, and may be 10 parts by mass or more. Hereinafter, it may be 5 parts by mass or less, or 3 parts by mass or less.
  • the content of the reducing agent in the second liquid is 0.05 parts by weight or more, 0.1 parts by weight or more, or 0.3 parts by weight or more based on 100 parts by weight of the total amount of the first liquid and the second liquid. And may be 5 parts by mass or less, 3 parts by mass or less, or 1 part by mass or less.
  • the resin composition set may include other components other than the acrylic resin, the oxidizing agent and the reducing agent.
  • Other components may be contained in one or both of the first liquid and the second liquid, and may be contained in a third liquid different from the first liquid and the second liquid.
  • the other component may be a monomer (monomer X) represented by the following formula (4).
  • R 8 represents a hydrogen atom or a methyl group
  • R 9 represents an alkyl group having 12 to 30 carbon atoms.
  • the alkyl group represented by R 9 may be linear or branched.
  • the carbon number of the alkyl group represented by R 9 is preferably 12 to 28, more preferably 12 to 24, still more preferably 12 to 22, particularly preferably 12 to 18, and most preferably 12 to 14.
  • the monomer X is, in other words, an alkyl (meth) acrylate having a linear or branched alkyl group having 12 to 30 carbon atoms at the terminal of the ester group.
  • the first monomer include dodecyl (meth) acrylate (lauryl (meth) acrylate), tetradecyl (meth) acrylate, hexadecyl (meth) acrylate (cetyl (meth) acrylate), octadecyl (meth) acrylate (stearyl (meth) acrylate).
  • the content of the monomer X is preferably 20 parts by mass or more, more preferably 20 parts by mass or more, based on 100 parts by mass of the first liquid and the second liquid, from the viewpoint of obtaining a sufficient amount of heat storage when the heat storage material is formed. It is 30 parts by mass or more, more preferably 40 parts by mass or more, for example, may be 60 parts by mass or less.
  • Other components include curing accelerators, hydrocarbon compounds, antioxidants, coloring agents, fatty acids, fatty acid esters, aliphatic ketones, aliphatic aldehydes, aliphatic alcohols, aliphatic ethers, fillers, crystal nucleating agents, and heat stabilizers. , A heat conductive material, a plasticizer, a foaming agent, a flame retardant, a vibration damping agent, and the like. These other components are used alone or in combination of two or more. Other components may be contained in one or both of the first liquid and the second liquid.
  • the first liquid and / or the second liquid are preferably liquid at room temperature (25 ° C), and may be liquid at a temperature of 20 ° C or higher.
  • the viscosity of the first liquid and / or the second liquid at 60 ° C. is preferably 100 Pa ⁇ s or less, more preferably 50 Pa ⁇ s or less, further preferably 20 Pa ⁇ s or less, particularly from the viewpoint of excellent fluidity and handling properties. Preferably it is 10 Pa ⁇ s or less. From the same viewpoint, the viscosity of the first liquid and / or the second liquid at the melting point of the acrylic resin + 20 ° C.
  • the viscosity at 60 ° C. of the first liquid and / or the second liquid or the viscosity at the melting point of the acrylic resin + 20 ° C. may be, for example, 0.5 Pa ⁇ s or more.
  • the viscosity of the first liquid and / or the second liquid means a value measured based on JIS Z 8803, and specifically, is measured by an E-type viscometer (PE-80L, manufactured by Toki Sangyo Co., Ltd.). Means the measured value.
  • the calibration of the viscometer can be performed based on JIS Z 8809-JS14000.
  • the melting point of the acrylic resin means a value measured by the method described in Examples.
  • the mixture can be cured by mixing the first liquid and the second liquid.
  • the cured product of this mixture is suitably used as a heat storage material. That is, a mixture of the first liquid and the second liquid is suitable as a resin composition for a heat storage material.
  • the heat storage material includes a cured product of the mixture of the first liquid and the second liquid described above.
  • the heat storage material is, for example, a heat storage capsule in which a latent heat storage material such as that used in a conventional heat storage material is included. It does not have to be included, and even in this case, an excellent heat storage amount can be obtained.
  • the heat storage material (cured product of the mixture of the first liquid and the second liquid) can be used in various fields.
  • Heat storage materials include, for example, air-conditioning equipment (improving the efficiency of air-conditioning equipment) in automobiles, buildings, public facilities, underground malls, etc., pipes in factories (heat storage of pipes), automobile engines (heat insulation around the engines), and electronic components. (Prevention of temperature rise of electronic parts), used for fibers of underwear.
  • the heat storage material can store heat of the heat source by being arranged so as to be in thermal contact with a heat source that generates heat in each use. That is, one embodiment of the present invention is an article including a heat source and a heat storage material (a cured product of a mixture of the first liquid and the second liquid) provided to be in thermal contact with the heat source.
  • FIG. 1 is a schematic sectional view showing an embodiment of an article provided with a heat storage material.
  • the article 1 includes a heat source 2 and a heat storage material 3 provided to be in thermal contact with the heat source 2.
  • the heat storage material 3 may be disposed so as to be in thermal contact with at least a part of the heat source 2, and a part of the heat source 2 may be exposed as shown in FIG. You may arrange
  • the heat storage material 3 is in thermal contact with the heat source 2
  • the heat source 2 and the heat storage material 3 may be in direct contact with each other, and another member (for example, having a thermal conductivity between the heat source 2 and the heat storage material 3). May be arranged.
  • the heat storage material 3 when the heat storage material 3 is used together with an air conditioner (or a part thereof), a pipe, or an automobile engine as the heat source 2, the heat storage material 3 is in thermal contact with these heat sources 2, so that the heat source 2 The heat generated from the heat storage material 2 is stored in the heat storage material 3, and the heat source 2 is easily maintained at a certain temperature or higher (heat is maintained).
  • the heat storage material 3 When the heat storage material 3 is used as a fiber for underwear, the heat storage material 3 stores heat generated from the human body as the heat source 2, so that the user can feel warmth for a long time.
  • the heat generated in the electronic component can be stored by being arranged so as to be in thermal contact with the electronic component.
  • the heat stored in the heat storage material can be gradually released, and the heat generated in the electronic components can be rapidly discharged to the outside. It can be suppressed from being released (locally high temperature near the electronic component).
  • the heat storage material 3 may be disposed in the heat source 2 after forming a cured product of the mixture of the first liquid and the second liquid into a sheet (film).
  • the sheet-like cured product is obtained by molding while mixing the first liquid and the second liquid of the resin composition set. That is, in one embodiment, the method of manufacturing the heat storage material 3 includes a step of forming the sheet into a sheet while mixing the first liquid and the second liquid of the resin composition set (forming step).
  • the molding in the molding step may be injection molding, compression molding or transfer molding. In this case, the heat storage material 3 does not require a casing, and the heat storage material 3 alone can be attached to an object to be mounted, wound, or mounted in various states.
  • the cured product of the above-described mixture of the first liquid and the second liquid can be used for purposes other than heat storage materials.
  • the cured product is suitably used for forming, for example, a water-repellent material, an anti-frost material, a refractive index adjusting material, a lubricant, an adsorbent, a thermosetting stress relieving material, or a low dielectric material.
  • the water repellent material, the frost preventive material, the refractive index adjusting material, the lubricant, the adsorbent, the thermosetting stress relieving material, and the low dielectric material may each include, for example, the above-described cured product.
  • the acrylic resins B to E were synthesized in the same manner as in the synthesis example of the acrylic resin A, except that the monomer components were changed to the monomer components shown in Table 1.
  • Table 1 also shows the weight average molecular weight (Mw) and melting point of each of the obtained acrylic resins.
  • the melting point of the acrylic resin was measured as follows. Using a differential scanning calorimeter (Perkin Elmer, model number DSC8500), the temperature was raised to 100 ° C. at 20 ° C./min, kept at 100 ° C. for 3 minutes, and then lowered to ⁇ 30 ° C. at a rate of 10 ° C./min. The temperature was lowered, then kept at ⁇ 30 ° C. for 3 minutes, and then heated again to 100 ° C. at a rate of 10 ° C./min to measure the thermal behavior of the acrylic resin and calculate the melting peak as the melting point of the acrylic resin. .
  • lauryl acrylate is manufactured by Osaka Organic Chemical Industry Co., Ltd.
  • tetradecyl acrylate is manufactured by Tokyo Chemical Industry Co., Ltd.
  • butyl acrylate is manufactured by Wako Pure Chemical Industries, Ltd.
  • cetyl acrylate and stearyl acrylate are manufactured by NOF Corporation.
  • 2-hydroxyethyl acrylate Nippon Shokubai Co., Ltd. was used, and for 2-isocyanatoethyl methacrylate, Showa Denko KK was used.
  • Example 1 A first liquid was obtained by mixing 50 g of acrylic resin A, 50 g of tetradecyl acrylate, and 3.5 g of cumene hydroxyperoxide. In addition, 50 g of acrylic resin A, 50 g of tetradecyl acrylate, and 1.0 g of vanadyl acetylacetonate were mixed to obtain a second liquid. The viscosity of the first liquid at 60 ° C. was measured based on JIS Z 8803 using an E-type viscometer (PE-80L, manufactured by Toki Sangyo Co., Ltd.). Table 2 shows the results.
  • a 10 cm ⁇ 10 cm ⁇ 1 mm formwork (SUS plate) is set as a spacer on a polyethylene terephthalate (PET) film, and the first and second liquids are mixed therein with a mixing nozzle (manufactured by Tomita Engineering Co., Ltd.).
  • the mixture was filled while mixing using a PET film, covered with another PET film, and cured for 24 hours. After curing, the PET film and the mold were removed to obtain a sheet-like heat storage material having a thickness of 1 mm.
  • Example 2 (Examples 2 to 7) Except that the compositions of the first liquid and the second liquid were changed as shown in Table 2, the viscosity measurement of the first liquid and the production of the heat storage material were performed in the same manner as in Example 1. Table 2 shows the results.
  • Each heat storage material produced in the example was measured using a differential scanning calorimeter (manufactured by PerkinElmer, model number DSC8500), and the melting point and the heat storage amount were calculated. Specifically, the temperature is raised to 100 ° C. at a rate of 20 ° C./min, maintained at 100 ° C. for 3 minutes, and then lowered at a rate of 10 ° C./min to ⁇ 30 ° C. The temperature was raised again to 100 ° C. at a rate of 10 ° C./min, and the thermal behavior was measured. The melting peak was set as the melting point of the heat storage material, and the area was set as the heat storage amount. Table 2 shows the results. When the heat storage amount is 30 J / g or more, it can be said that the heat storage amount is excellent.
  • TDA is tetradecyl acrylate (manufactured by Tokyo Chemical Industry Co., Ltd.)
  • CHP cumene hydroxy peroxide
  • VAA vanadyl acetylacetonate
  • the heat storage material of the embodiment can be obtained by quickly curing the first liquid and the second liquid, has an excellent heat storage amount, and can suppress liquid leakage and volatilization. Further, since the heat storage material of the embodiment is obtained by mixing and curing the liquid first liquid and the second liquid, it is advantageous in that it can be applied to a member having a complicated shape.

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Abstract

本発明の一側面は、下記式(1)で表される第1の構造単位と、下記式(2)で表される第2の構造単位とを含むアクリル樹脂を提供する。 式(1)[式中、Rは水素原子又はメチル基を表し、Rは炭素数12~30のアルキル基を表す。] 式(2)[式中、R及びRはそれぞれ独立に水素原子又はメチル基を表し、Rは2価の有機基を表す。]

Description

アクリル樹脂及びその製造方法、樹脂組成物セット、蓄熱材並びに物品
 本発明は、アクリル樹脂及びその製造方法、樹脂組成物セット、蓄熱材並びに物品に関する。
 蓄熱材は、蓄えたエネルギーを必要に応じて熱として取り出すことのできる材料である。この蓄熱材は、空調設備、床暖房設備、冷蔵庫、ICチップ等の電子部品、自動車内外装材、キャニスター等の自動車部品、保温容器などの用途で利用されている。
 蓄熱の方式としては、物質の相変化を利用した潜熱蓄熱が、熱量の大きさの点から広く利用されている。潜熱蓄熱物質としては、水-氷がよく知られている。水-氷は、熱量の大きい物質であるが、相変化温度が大気下において0℃と限定されてしまうため、適用範囲も限定されてしまう。そのため、0℃より高く100℃以下の相変化温度を有する潜熱蓄熱物質として、パラフィンが利用されている。しかし、パラフィンは加熱により相変化すると液体になり、引火及び発火の危険性がある。そのため、パラフィンを蓄熱材に用いるためには、袋等の密閉容器中に収納するなどして、蓄熱材からパラフィンが漏えいすることを防ぐ必要があり、適用分野の制限を受ける。
 パラフィンを含む蓄熱材を改良する方法として、例えば特許文献1には、ゲル化剤を用いる方法が開示されている。この方法で作られるゲルは、パラフィンの相変化後もゲル状の成形体を保つことが可能である。しかし、この方法では、蓄熱材として使用する際に液漏れ、蓄熱材の揮発等が起こる可能性がある。
 また、別の改良方法として、例えば特許文献2には、水添共役ジエン共重合体を用いる方法が開示されている。この方法では、炭化水素化合物の融解又は凝固温度近辺では形状保持が可能であるが、更に高温になると、相溶性が低いため相分離を発生して、炭化水素化合物の液漏れが発生する。
 また、別の改良方法として、例えば特許文献3には、蓄熱材をマイクロカプセル化する方法が開示されている。この方法では、蓄熱材がカプセル化されているため、相変化に関わらずハンドリング性は良好であるが、高温域においては、カプセルからの蓄熱材の滲み出しの懸念がある。
特開2000-109787号公報 特開2014-95023号公報 特開2005-23229号公報
 本発明は、一側面において、蓄熱材に好適に用いられるアクリル樹脂及び該アクリル樹脂を用いた樹脂組成物セットを提供することを目的とする。本発明は、他の一側面において、蓄熱量に優れる蓄熱材を提供することを目的とする。
 本発明者らは、鋭意研究を行った結果、特定の構造単位を含むアクリル樹脂が蓄熱材に好適に用いられること、及び、当該アクリル樹脂により蓄熱材に好適に用いられる二液型の樹脂組成物セットが得られることを見出した。すなわち、本発明者らは、特定の構造単位を含むアクリル樹脂を含む樹脂組成物セットから得られる蓄熱材が蓄熱量に優れることを見出し、本発明を完成させた。本発明は、いくつかの側面において、下記の[1]~[11]を提供する。
[1] 下記式(1)で表される第1の構造単位と、下記式(2)で表される第2の構造単位とを含むアクリル樹脂。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000005
[式中、Rは水素原子又はメチル基を表し、Rは炭素数12~30のアルキル基を表す。]
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000006
[式中、R及びRはそれぞれ独立に水素原子又はメチル基を表し、Rは2価の有機基を表す。]
[2] 第1の構造単位の含有量が、アクリル樹脂を構成する全構造単位100質量部に対して60質量部以上である、[1]に記載のアクリル樹脂。
[3] 第2の構造単位の含有量が、アクリル樹脂を構成する全構造単位100質量部に対して25質量部以下である、[1]又は[2]に記載のアクリル樹脂。
[4] 下記式(3)で表される第1のモノマーと、第1のモノマーと共重合可能であり、反応性基Aを有する第2のモノマーと、を含むモノマー成分を重合させて、反応性基Aを有するアクリル樹脂中間体を得る工程と、アクリル樹脂中間体と、アクリル樹脂中間体の反応性基Aと反応し得る反応性基Bを有する第3のモノマーを含むモノマー成分と、を反応させる工程と、を備える、アクリル樹脂の製造方法。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000007
[式中、Rは水素原子又はメチル基を表し、Rは炭素数12~30のアルキル基を表す。]
[5] 反応性基Aがヒドロキシル基である、[4]に記載の製造方法。
[6] 反応性基Bがイソシアネート基である、[4]又は[5]に記載の製造方法。
[7] 酸化剤を含有する第一液と、還元剤を含有する第二液とを備え、第一液及び第二液の少なくとも一方は、[1]~[3]のいずれかに記載のアクリル樹脂を含有する、樹脂組成物セット。
[8] 第一液及び第二液の少なくとも一方が、下記式(4)で表されるモノマーを更に含有する、[7]に記載の樹脂組成物セット。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000008
[式中、Rは水素原子又はメチル基を表し、Rは炭素数12~30のアルキル基を表す。]
[9] 蓄熱材の形成に用いられる、[7]又は[8]に記載の樹脂組成物セット。
[10] [7]~[9]のいずれかに記載の樹脂組成物セットにおける、第一液及び第二液の混合物の硬化物を含む、蓄熱材。
[11] 熱源と、熱源と熱的に接触するように設けられた、[10]に記載の蓄熱材と、を備える、物品。
 本発明の一側面によれば、蓄熱材に好適に用いられるアクリル樹脂及び該アクリル樹脂を用いた樹脂組成物セットを提供することができる。加えて、本発明の一側面に係る樹脂組成物セットは、二液を混合した際の反応性に優れ、1時間以内、より好ましくは30分以内、更に好ましくは10分以内という短時間で樹脂組成物の硬化物を得ることができる。また、本発明の他の一側面によれば、蓄熱量に優れる蓄熱材を提供することができる。
蓄熱材を備える物品の一実施形態を示す模式断面図である。
 以下、図面を適宜参照しながら、本発明の実施形態について詳細に説明する。なお、本発明は、以下の実施形態に限定されない。
 本明細書における「(メタ)アクリレート」とは、「アクリレート」及びそれに対応する「メタクリレート」を、「(メタ)アクリロイル」とは、「アクリロイル」及びそれに対応する「メタクリロイル」を意味する。
 本明細書における重量平均分子量(Mw)及び数平均分子量(Mn)は、ゲルパーミエーションクロマトグラフィー(GPC)を用いて以下の条件で測定され、ポリスチレンを標準物質として決定される値を意味する。
・測定機器:HLC-8320GPC(製品名、東ソー(株)製)
・分析カラム:TSKgel SuperMultipore HZ-H(3本連結)(製品名、東ソー(株)製)
・ガードカラム:TSKguardcolumn SuperMP(HZ)-H(製品名、東ソー(株)製)
・溶離液:THF
・測定温度:25℃
 一実施形態に係るアクリル樹脂は、下記に示す第1の構造単位と、第2の構造単位とを含む。
 第1の構造単位は、下記式(1)で表される。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000009
式中、Rは水素原子又はメチル基を表し、Rは炭素数12~30のアルキル基を表す。
 Rで表されるアルキル基は、直鎖状であっても分岐状であってもよい。Rで表されるアルキル基の炭素数は、好ましくは12~28、より好ましくは12~24、更に好ましくは12~22、特に好ましくは12~18である。Rで表されるアルキル基としては、例えば、ドデシル基(ラウリル基)、テトラデシル基、ヘキサデシル基(セチル基)、オクタデシル基(ステアリル基)、ドコシル基(ベヘニル基)、テトラコシル基、ヘキサコシル基、オクタコシル基等が挙げられる。Rで表されるアルキル基は、好ましくは、ドデシル基(ラウリル基)、テトラデシル基、ヘキサデシル基(セチル基)、及びオクタデシル基(ステアリル基)からなる群より選ばれる少なくとも1種である。アクリル樹脂は、これらの第1の構造単位の1種又は2種以上を含んでいる。
 第1の構造単位は、言い換えれば、炭素数12~30の直鎖状又は分岐状のアルキル基をエステル基の末端に有するアルキル(メタ)アクリレートに由来する構造単位である。
 第1の構造単位の含有量は、蓄熱材を形成した際に充分な蓄熱量を得られる観点から、アクリル樹脂を構成する全構造単位100質量部に対して、好ましくは60質量部以上、より好ましくは70質量部以上、更に好ましくは80質量部以上であり、例えば98質量部以下であってよい。
 第2の構造単位は、下記式(2)で表される。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000010
式中、R及びRはそれぞれ独立に水素原子又はメチル基を表し、Rは2価の有機基を表す。
 Rで表される2価の有機基は、特に限定されず、第2の構造単位が有する(メタ)アクリロイル基を導入する際に付随的に生成される基であってよい。2価の有機基は、後述する第2のモノマーが有する反応性基A、及び後述する第3のモノマーが有する反応性基Bの種類に応じて種々の基をとり得る。第2の有機基は、例えば、下記式(5)~(8)のいずれかで表される基であってよい。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000011
式中、R10及びR11はそれぞれ独立に2価の炭化水素基を表し、*は結合手を表す(以下同様)。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000012
式中、R12及びR13はそれぞれ独立に2価の炭化水素基を表す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000013
式中、R14及びR15はそれぞれ独立に2価の炭化水素基を表す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000014
式中、R16及びR17はそれぞれ独立に2価の炭化水素基を表す。
 R10~R17で表される2価の炭化水素基は、アルキレン基又はシクロアルキレン基であってよい。2価の炭化水素基がアルキレン基である場合、アルキレン基は、直鎖状であっても分岐状であってもよい。R10~R17で表される2価の炭化水素基の炭素数は、例えば、1~10、1~8、1~6、1~4又は1~2であってよい。
 第2の構造単位は、言い換えれば、(メタ)アクリロイル基を有する構造単位である。第2の構造単位における(メタ)アクリロイル基は、遊離ラジカルにより互いに反応し得るため、これによりアクリル樹脂が硬化する。
 第2の構造単位の含有量は、蓄熱材を形成した際に充分な蓄熱量を得られる観点から、アクリル樹脂を構成する全構造単位100質量部に対して、好ましくは25質量部以下、より好ましくは20質量部以下、更に好ましくは16質量部以下、特に好ましくは13質量部以下であり、例えば2質量部以上であってよい。
 アクリル樹脂は、第1の構造単位及び第2の構造単位に加えて、必要に応じてその他の構造単位を更に含むことができる。その他の構造単位は、例えば、メチル(メタ)アクリレート、エチル(メタ)アクリレート、プロピル(メタ)アクリレート、ブチル(メタ)アクリレート等の炭素数12未満(炭素数1~11)のアルキル基をエステル基の末端に有するアルキル(メタ)アクリレートに由来する構造単位;イソボルニル(メタ)アクリレート、ジシクロペンタニル(メタ)アクリレート等の環状炭化水素基をエステル基の末端に有するシクロアルキル(メタ)アクリレートに由来する構造単位などが挙げられる。
 アクリル樹脂は、一実施形態において、第1の構造単位と、第2の構造単位と、必要に応じて、炭素数1~11のアルキル基をエステル基の末端に有するアルキル(メタ)アクリレート及び環状炭化水素基をエステル基の末端に有するシクロアルキル(メタ)アクリレートからなる群より選ばれる少なくとも1種のモノマーに由来する構造単位(構造単位α)のみを含有する。言い換えれば、アクリル樹脂は、一実施形態において、第1の構造単位、第2の構造単位及び構造単位α以外の構造単位(例えばシロキサン骨格を有する(メタ)アクリルモノマーに由来する構造単位)を含有しない。アクリル樹脂は、一実施形態において、第1の構造単位と第2の構造単位のみを含有してよく、他の一実施形態において、第1の構造単位と第2の構造単位と構造単位αのみを含有してよい。
 アクリル樹脂は、ランダム共重合体、ブロック共重合体又はグラフト共重合体のいずれであってもよい。
 アクリル樹脂の重量平均分子量は、一実施形態において、アクリル樹脂が室温(25℃)で液体状になり、後述する樹脂組成物セットに使用した際に第一液及び/又は第二液の粘度を低減して混合しやすくする観点から、好ましくは100000以下、より好ましくは70000以下、更に好ましくは40000以下である。この場合、アクリル樹脂の重量平均分子量は、例えば5000以上であってよい。
 アクリル樹脂の重量平均分子量は、他の一実施形態において、蓄熱材の強度に優れる観点から、200000以上、250000以上、又は300000以上であってよい。アクリル樹脂の重量平均分子量は、アクリル樹脂のハンドリングのしやすさの観点から、2000000以下、1500000以下、又は1000000以下であってもよい。重量平均分子量が200000以上のアクリル樹脂を後述する樹脂組成物セットの第一液及び/又は第二液に使用する場合には、好ましくは、後述するモノマーXを併用する。これにより、第一液及び/又は第二液の室温(25℃)における形状を液体状にすることができる。
 上述のアクリル樹脂の製造方法は、一実施形態において、第1のモノマーと、第1のモノマーと共重合可能であり、反応性基Aを有する第2のモノマーと、を含むモノマー成分(以下、「モノマー成分A」ともいう。)を重合させて、反応性基Aを有するアクリル樹脂中間体を得る工程と、アクリル樹脂中間体と、アクリル樹脂中間体の反応性基Aと反応し得る反応性基Bを有する第3のモノマーを含むモノマー成分(以下、「モノマー成分B」ともいう。)と、を反応させる工程と、を備える。
 アクリル樹脂中間体を得る工程において、第1のモノマーは、好ましくは、下記式(3)で表される。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000015
式中、Rは水素原子又はメチル基を表し、Rは炭素数12~30のアルキル基を表す。
 Rで表されるアルキル基は、直鎖状であっても分岐状であってもよい。Rで表されるアルキル基の炭素数は、好ましくは12~28、より好ましくは12~24、更に好ましくは12~22、特に好ましくは12~18である。
 第1のモノマーは、言い換えれば、炭素数12~30の直鎖状又は分岐状のアルキル基をエステル基の末端に有するアルキル(メタ)アクリレートである。第1のモノマーとしては、例えば、ドデシル(メタ)アクリレート(ラウリル(メタ)アクリレート)、テトラデシル(メタ)アクリレート、ヘキサデシル(メタ)アクリレート(セチル(メタ)アクリレート)、オクタデシル(メタ)アクリレート(ステアリル(メタ)アクリレート)、ドコシル(メタ)アクリレート(ベヘニル(メタ)アクリレート)、テトラコシル(メタ)アクリレート、ヘキサコシル(メタ)アクリレート、オクタコシル(メタ)アクリレート等が挙げられる。これらの第1のモノマーは、1種単独で又は2種以上を組み合わせて用いられる。第1のモノマーは、好ましくは、ドデシル(メタ)アクリレート(ラウリル(メタ)アクリレート)、テトラデシルアクリレート、ヘキサデシル(メタ)アクリレート(セチル(メタ)アクリレート)、及びオクタデシル(メタ)アクリレート(ステアリル(メタ)アクリレート)からなる群より選ばれる少なくとも1種である。
 第1のモノマーの含有量は、蓄熱材を形成した際に充分な蓄熱量を得られる観点から、モノマー成分の総量(モノマー成分A及びモノマー成分Bの合計量。以下同様。)100質量部に対して、好ましくは60質量部以上、より好ましくは70質量部以上、更に好ましくは80質量部以上であり、例えば98質量部以下であってよい。
 第2のモノマーは、第1のモノマーと共重合可能であり、反応性基Aを有するモノマー(反応性モノマー)である。第2のモノマーは、第1のモノマーと共重合可能なように、(メタ)アクリロイル基を有している。すなわち、第2のモノマーは、好ましくは、反応性基A及び(メタ)アクリロイル基を有するモノマー(反応性基Aを有する(メタ)アクリルモノマー)である。
 第2のモノマーにおける反応性基Aは、後述する第3のモノマーと反応し得る基であり、例えば、ヒドロキシル基、アミノ基、及びエポキシ基からなる群より選ばれる少なくとも1種の基である。すなわち、第2のモノマーは、例えば、ヒドロキシル基含有(メタ)アクリルモノマー、アミノ基含有(メタ)アクリルモノマー、又はエポキシ基含有(メタ)アクリルモノマーである。
 ヒドロキシル基含有(メタ)アクリルモノマーとしては、例えば、2-ヒドロキシエチル(メタ)アクリレート、3-ヒドロキシプロピル(メタ)アクリレート、4-ヒドロキシブチル(メタ)アクリレート、6-ヒドロキシヘキシル(メタ)アクリレート、8-ヒドロキシオクチル(メタ)アクリレート、10-ヒドロキシデシル(メタ)アクリレート、12-ヒドロキシラウリル(メタ)アクリレート等のヒドロキシアルキル(メタ)アクリレート;(4-ヒドロキシメチルシクロへキシル)メチル(メタ)アクリレート等のヒドロキシアルキルシクロアルカン(メタ)アクリレートなどが挙げられる。
 アミノ基含有(メタ)アクリルモノマーとしては、例えば、N,N-ジメチルアミノエチル(メタ)アクリレート、N,N-ジエチルアミノエチル(メタ)アクリレート、N,N-ジメチルアミノプロピル(メタ)アクリレート、N,N-ジエチルアミノプロピル(メタ)アクリレート等が挙げられる。
 エポキシ基含有(メタ)アクリルモノマーとしては、例えば、(メタ)アクリル酸グリシジル、α-エチル(メタ)アクリル酸グリシジル、α-n-プロピル(メタ)アクリル酸グリシジル、α-n-ブチル(メタ)アクリル酸グリシジル、(メタ)アクリル酸-3,4-エポキシブチル、(メタ)アクリル酸-4,5-エポキシペンチル、(メタ)アクリル酸-6,7-エポキシヘプチル、α-エチル(メタ)アクリル酸-6,7-エポキシヘプチル、(メタ)アクリル酸-3-メチル-3,4-エポキシブチル、(メタ)アクリル酸-4-メチル-4,5-エポキシペンチル、(メタ)アクリル酸-5-メチル-5,6-エポキシヘキシル、(メタ)アクリル酸-β-メチルグリシジル、α-エチル(メタ)アクリル酸-β-メチルグリシジル等が挙げられる。
 第2のモノマーの含有量は、蓄熱材を形成した際に充分な蓄熱量を得られる観点から、モノマー成分の総量100質量部に対して、好ましくは25質量部以下、より好ましくは20質量部以下、更に好ましくは16質量部以下、特に好ましくは13質量部以下であり、例えば2質量部以上であってよい。
 第1のモノマーと第2のモノマーを含むモノマー成分Aを重合させることにより、アクリル樹脂中間体が得られる。アクリル樹脂中間体は、第1のモノマーに由来する構造単位と、第2のモノマーに由来する構造単位とを有する。アクリル樹脂中間体は、第2のモノマーに由来する反応性基Aも有する。
 モノマー成分Aは、第1のモノマー及び第2のモノマーに加えて、必要に応じてその他のモノマーを更に含有することができる。その他のモノマーは、例えば、メチル(メタ)アクリレート、エチル(メタ)アクリレート、プロピル(メタ)アクリレート、ブチル(メタ)アクリレート等の炭素数12未満(炭素数1~11)のアルキル基をエステル基の末端に有するアルキル(メタ)アクリレート;イソボルニル(メタ)アクリレート、ジシクロペンタニル(メタ)アクリレート等の環状炭化水素基をエステル基の末端に有するシクロアルキル(メタ)アクリレートなどが挙げられる。その他のモノマーは、1種単独で又は2種以上を組み合わせて用いられる。モノマー成分Aがその他のモノマーを含有する場合、アクリル樹脂中間体は、第1のモノマーに由来する構造単位及び第2のモノマーに由来する構造単位に加えて、その他のモノマーに由来する構造単位を有する。
 モノマー成分Aを重合させる方法は、各種ラジカル重合等の公知の重合方法から適宜選択でき、例えば、懸濁重合法、溶液重合法、塊状重合法等であってよい。重合方法としては、アクリル樹脂の重量平均分子量を大きく(例えば200000以上に)する場合には、好ましくは懸濁重合法が用いられ、アクリル樹脂の重量平均分子量を小さく(例えば100000以下に)する場合には、好ましくは溶液重合法が用いられる。
 懸濁重合法を用いる場合には、原料となるモノマー成分、重合開始剤、必要に応じて添加される連鎖移動剤、水及び懸濁剤を混合し、分散液を調製する。
 懸濁剤としては、例えば、ポリビニルアルコール、メチルセルロース、ポリアクリルアミド等の水溶性高分子、リン酸カルシウム、ピロリン酸マグネシウム等の難溶性無機物質などが挙げられる。これらの中でも、ポリビニルアルコール等の水溶性高分子が好ましく用いられる。
 懸濁剤の配合量は、原料であるモノマー成分の総量100質量部に対して、好ましくは0.005~1質量部、より好ましくは0.01~0.07質量部、更に好ましくは0.01~0.03質量部である。懸濁重合法を用いる場合、必要に応じて、メルカプタン系化合物、チオグリコール、四塩化炭素、α-メチルスチレンダイマー等の分子量調整剤を更に添加してもよい。重合温度は、好ましくは0~200℃、より好ましくは40~120℃、更に好ましくは60~100℃である。
 溶液重合法を用いる場合、使用する溶媒としては、例えば、トルエン、キシレン等の芳香族系溶媒、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン等のケトン系溶媒、酢酸エチル、酢酸ブチル等のエステル系溶媒、四塩化炭素等の塩素系溶媒、2-プロパノール、2-ブタノール等のアルコール系溶媒などが挙げられる。溶液重合開始時の溶液における固形分濃度は、得られるアクリル樹脂の重合性の観点から、好ましくは30~80質量%、より好ましくは40~70質量%、更に好ましくは50~60質量%である。重合温度は、好ましくは0~200℃、より好ましくは40~120℃、更に好ましくは60~100℃である。
 各重合法において用いられる重合開始剤は、ラジカル重合開始剤であれば、特に制限なく使用することができる。ラジカル重合開始剤としては、例えば、過酸化ベンゾイル、過酸化ラウロイル、ジ-t-ブチルパーオキシヘキサヒドロテレフタレート、t-ブチルパーオキシ-2-エチルヘキサノエート、1,1-t-ブチルパーオキシ-3,3,5-トリメチルシクロヘキサン、t-ブチルペルオキシイソプロピルカーボネート等の有機過酸化物、アゾビスイソブチロニトリル、アゾビス-4-メトキシ-2,4-ジメチルバレロニトリル、アゾビスシクロヘキサノン-1-カルボニトリル、アゾジベンゾイル等のアゾ化合物などが挙げられる。
 重合開始剤の配合量は、モノマーを充分に重合させる観点から、モノマー成分の総量100質量部に対して、好ましくは0.01質量部以上、より好ましくは0.05質量部以上、更に好ましくは0.1質量部以上である。重合開始剤の配合量は、アクリル樹脂の分子量が好適な範囲になると共に、分解生成物を抑制し、及び蓄熱材として使用した際に好適な接着強度が得られる観点から、モノマー成分の総量100質量部に対して、好ましくは10質量部以下、より好ましくは5質量部以下、更に好ましくは3質量部以下である。
 アクリル樹脂中間体とモノマー成分Bを反応させる工程は、アクリル樹脂中間体に第3のモノマーを付加反応により反応させる工程であってよい。付加反応は、例えば、アクリル樹脂中間体及びモノマー成分Bの混合物を加熱することにより行われてよい。このときの反応温度は、50℃以上であってよく、120℃以下であってよい。
 モノマー成分Bに含まれる第3のモノマーは、アクリル樹脂中間体と反応し得るモノマーであり、アクリル樹脂中間体における反応性基Aと反応し得る反応性基Bを有するモノマーである。第3のモノマーは、反応性基B及び(メタ)アクリロイル基を有するモノマー(反応性基Bを有する(メタ)アクリルモノマー)である。上述した第2の構造単位における(メタ)アクリロイル基は、第3のモノマーにおける(メタ)アクリロイル基に由来する。
 第3のモノマーにおける反応性基Bは、アクリル樹脂中間体と反応し得る基であり、より具体的には、アクリル樹脂中間体における反応性基Aと反応し得る基である。第3のモノマーにおける反応性基Bは、例えば、イソシアネート基及びカルボキシル基からなる群より選ばれる少なくとも1種の基である。すなわち、第3のモノマーは、例えば、イソシアネート基含有(メタ)アクリルモノマー、又はカルボキシル基含有(メタ)アクリルモノマーである。
 イソシアネート基含有(メタ)アクリルモノマーとしては、例えば、2-イソシアナトエチルメタクリレート、2-アクリロイルオキシエチルイソシアネート等が挙げられる。
 カルボキシル基含有(メタ)アクリルモノマーとしては、例えば、(メタ)アクリル酸、カルボキシエチル(メタ)アクリレート、カルボキシペンチル(メタ)アクリレートが挙げられる。
 第3のモノマーの含有量は、蓄熱材を形成した際に充分な蓄熱量を得られる観点から、モノマー成分の総量100質量部に対して、好ましくは20質量部以下、より好ましくは15質量部以下、更に好ましくは10質量部以下、特に好ましくは5質量部以下であり、例えば0.1質量部以上であってよい。
 アクリル樹脂中間体とモノマー成分Bを反応させる工程では、アクリル樹脂中間体への第3のモノマーの付加反応を促進させる観点から触媒を添加してもよい。触媒は、トリフェニルホスフィン等の有機リン系触媒、第3級アミン系触媒、第4級アンモニウム塩系触媒、ジラウリン酸ジブチルスズ等のスズ触媒などであってよい。
 上述したアクリル樹脂は、二液型の樹脂組成物セットの原料として用いることができる。一実施形態に係る樹脂組成物セットは、酸化剤を含有する第一液と、還元剤を含有する第二液とを備える樹脂組成物セット(二液型の樹脂組成物セット)である。第一液及び第二液の少なくとも一方は、上述したアクリル樹脂を含有する。第一液と第二液を混合することにより、酸化剤及び還元剤が反応して遊離ラジカルが発生し、アクリル樹脂を含む混合物の硬化(架橋反応を含む。)が進行する。本実施形態に係る樹脂組成物セットによれば、第一液と第二液を混合することにより、直ちに第一液と第二液との混合物の硬化物が得られる。すなわち、本実施形態に係る樹脂組成物セットは、速い速度でアクリル樹脂を含む混合物を硬化させることができる。
 第一液及び第二液を混合する際の親和性に優れ、混合度を高くでき、かつ特性のばらつきを抑える観点から、一実施形態において、第一液は、アクリル樹脂及び酸化剤を含有し、第二液は、アクリル樹脂及び還元剤を含有する。
 他の一実施形態において、第一液は、アクリル樹脂及び酸化剤を含有し、第二液は、還元剤を含有する(アクリル樹脂を含有しない)。他の一実施形態において、第一液は、酸化剤を含有し(アクリル樹脂を含有しない)、第二液は、アクリル樹脂及び還元剤を含有する。
 アクリル樹脂の含有量は、蓄熱材を形成した際に充分な蓄熱量を得られる観点から、第一液及び第二液の総量100質量部に対して、好ましくは30質量部以上、より好ましくは40質量部以上、更に好ましくは60質量部以上、特に好ましくは80質量部以上である。アクリル樹脂の含有量は、第一液及び第二液の総量100質量部に対して、99.5質量部以下、99.0質量部以下又は98.0質量部以下であってよい。
 第一液に含まれる酸化剤は、重合開始剤(ラジカル重合開始剤)としての役割を有する。酸化剤は、例えば、有機過酸化物又はアゾ化合物であってよい。有機過酸化物は、例えば、ハイドロパーオキサイド、パーオキシジカーボネート、パーオキシエステル、パーオキシケタール、ジアルキルパーオキサイド、ジアシルパーオキサイド等であってよい。アゾ化合物は、AIBN(2、2’-アゾビスイソブチロニトリル)、V-65(アゾビスジメチルバレロニトリル)等であってよい。酸化剤は、1種類を単独で又は2種類以上を組み合わせて用いることができる。
 ハイドロパーオキサイドとしては、ジイソプロピルベンゼンハイドロパーオキサイド、クメンハイドロパーオキサイド等が挙げられる。
 パーオキシジカーボネートとしては、ジ-n-プロピルパーオキシジカーボネート、ジイソプロピルパーオキシジカーボネート、ビス(4-t-ブチルシクロへキシル)パーオキシジカーボネート、ジ-2-エトキシメトキシパーオキシジカーボネート、ジ(2-エチルへキシルパーオキシ)ジカーボネート、ジメトキシブチルパーオキシジカーボネート、ジ(3-メチル-3メトキシブチルパーオキシ)ジカーボネート等が挙げられる。
 パーオキシエステルとしては、クミルパーオキシネオデカノエート、1,1,3,3-テトラメチルブチルパーオキシネオデカノエート、1-シクロへキシル-1-メチルエチルパーオキシネオデカノエート、t-へキシルパーオキシネオデカノエート、t-ブチルパーオキシピバレート、1,1,3,3-テトラメチルブチルパーオキシ-2-エチルへキサノネート、2,5-ジメチル-2,5-ジ(2-エチルヘキサノイルパーオキシ)ヘキサン、1-シクロへキシル-1-メチルエチルパーオキシ-2-エチルヘキサノネート、t-へキシルパーオキシ-2-エチルへキサノネート、t-ブチルパーオキシ-2-エチルへキサノネート、t-ブチルパーオキシイソブチレート、1,1-ビス(t-ブチルパーオキシ)シクロへキサン、t-ブチルパーオキシ-3,5,5-トリメチルへキサノネート、t-ブチルパーオキシラウレート、2,5-ジメチル-2,5-ジ(m-トルオイルパーオキシ)へキサン、t-へキシルパーオキシベンゾエート、t-ブチルパーオキシアセテート等が挙げられる。
 パーオキシケタールとしては、1,1-ビス(t-へキシルパーオキシ)-3,3,5-トリメチルシクロへキサン、1,1-ビス(t-へキシルパーオキシ)シクロヘキサン、1,1-ビス(t-ブチルパーオキシ)-3,3,5-トリメチルシクロへキサン、1,1-ビス(t-ブチルパーオキシ)シクロドデカン、2,2-ビス(t-ブチルパーオキシ)デカン等が挙げられる。
 ジアルキルパーオキサイドとしては、α,α’-ビス(t-ブチルパーオキシ)ジイソプロピルベンゼン、ジクミルパーオキサイド、2,5-ジメチル-2,5-ジ(t-ブチルパーオキシ)へキサン、t-ブチルクミルパーオキサイド等が挙げられる。
 ジアシルパーオキサイドとしては、イソブチルパーオキサイド、2,4-ジクロロベンゾイルパーオキサイド、3,5,5-トリメチルへキサノイルパーオキサイド、オクタノイルパーオキサイド、ラウロイルパーオキサイド、ステアロイルパーオキサイド、スクシニツクパーオキサイド、ベンゾイルパーオキシトルエン、ベンゾイルパーオキサイド等が挙げられる。
 酸化剤は、貯蔵安定性の観点から、好ましくは過酸化物であり、より好ましくはハイドロパーオキサイドであり、更に好ましくはクメンハイドロパーオキサイドである。
 第一液における酸化剤の含有量は、第一液100質量部に対して、0.5質量部以上、1質量部以上、又は2質量部以上であってよく、20質量部以下、10質量部以下、又は5質量部以下であってよい。第一液における酸化剤の含有量は、第一液及び第二液の総量100質量部に対して、0.1質量部以上、0.5質量部以上、又は1質量部以上であってよく、10質量部以下、5質量部以下、又は3質量部以下であってよい。
 第二液に含まれる還元剤は、例えば、第3級アミン、チオ尿素誘導体、遷移金属塩等であってよい。第3級アミンとしては、トリエチルアミン、トリプロピルアミン、トリブチルアミン、N,N-ジメチルパラトルイジン等が挙げられる。チオ尿素誘導体としては、2-メルカプトベンズイミダゾール、メチルチオ尿素、ジブチルチオ尿素、テトラメチルチオ尿素、エチレンチオ尿素等が挙げられる。遷移金属塩としては、ナフテン酸コバルト、ナフテン酸銅、バナジルアセチルアセトネート等が挙げられる。還元剤は、1種類を単独で又は2種類以上を組み合わせて用いることができる。
 還元剤は、硬化速度に優れる観点から、好ましくは、チオ尿素誘導体又は遷移金属塩である。チオ尿素誘導体は、例えば、エチレンチオ尿素であってよい。同様の観点から、遷移金属塩は、好ましくはバナジルアセチルアセトネートである。
 第二液における還元剤の含有量は、第二液100質量部に対して、0.1質量部以上、0.3質量部以上、又は0.5質量部以上であってよく、10質量部以下、5質量部以下、又は3質量部以下であってよい。第二液における還元剤の含有量は、第一液及び第二液の総量100質量部に対して、0.05質量部以上、0.1質量部以上、又は0.3質量部以上であってよく、5質量部以下、3質量部以下、又は1質量部以下であってよい。
 樹脂組成物セットは、アクリル樹脂、酸化剤及び還元剤以外のその他の成分を含んでいてもよい。その他の成分は、第一液及び第二液の一方又は両方に含まれていてよく、第一液及び第二液とは異なる第三液に含まれていてもよい。
 その他の成分は、下記式(4)で表されるモノマー(モノマーX)であってよい。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000016
式中、Rは水素原子又はメチル基を表し、Rは炭素数12~30のアルキル基を表す。
 Rで表されるアルキル基は、直鎖状であっても分岐状であってもよい。Rで表されるアルキル基の炭素数は、好ましくは12~28、より好ましくは12~24、更に好ましくは12~22、特に好ましくは12~18、最も好ましくは12~14である。
 モノマーXは、言い換えれば、炭素数12~30の直鎖状又は分岐状のアルキル基をエステル基の末端に有するアルキル(メタ)アクリレートである。第1のモノマーとしては、例えば、ドデシル(メタ)アクリレート(ラウリル(メタ)アクリレート)、テトラデシル(メタ)アクリレート、ヘキサデシル(メタ)アクリレート(セチル(メタ)アクリレート)、オクタデシル(メタ)アクリレート(ステアリル(メタ)アクリレート)、ドコシル(メタ)アクリレート(ベヘニル(メタ)アクリレート)、テトラコシル(メタ)アクリレート、ヘキサコシル(メタ)アクリレート、オクタコシル(メタ)アクリレート等が挙げられる。これらのモノマーXは、1種単独で又は2種以上を組み合わせて用いられる。
 モノマーXの含有量は、蓄熱材を形成した際に充分な蓄熱量を得られる観点から、第一液及び第二液の総量100質量部に対して、好ましくは20質量部以上、より好ましくは30質量部以上、更に好ましくは40質量部以上であり、例えば60質量部以下であってよい。
 その他の成分は、硬化促進剤、炭化水素化合物、酸化防止剤、着色剤、脂肪酸、脂肪酸エステル、脂肪族ケトン、脂肪族アルデヒド、脂肪族アルコール、脂肪族エーテル、フィラー、結晶核剤、熱安定剤、熱伝導材、可塑剤、発泡剤、難燃剤、制振剤等であってもよい。これらのその他の成分は、1種単独で又は2種以上を組み合わせて用いられる。その他の成分は、第一液及び第二液の一方又は両方に含まれていてよい。
 第一液及び/又は第二液は、好ましくは室温(25℃)で液体状であり、20℃以上の範囲において液体状であってよい。第一液及び/又は第二液の60℃における粘度は、流動性及びハンドリング性に優れる観点から、好ましくは100Pa・s以下、より好ましくは50Pa・s以下、更に好ましくは20Pa・s以下、特に好ましくは10Pa・s以下である。同様の観点から、第一液及び/又は第二液の粘度は、アクリル樹脂の融点+20℃において、好ましくは100Pa・s以下、より好ましくは50Pa・s以下、更に好ましくは20Pa・s以下、特に好ましくは10Pa・s以下である。第一液及び/又は第二液の60℃における粘度又はアクリル樹脂の融点+20℃における粘度は、例えば0.5Pa・s以上であってよい。
 第一液及び/又は第二液の粘度は、JIS Z 8803に基づいて測定された値を意味し、具体的には、E型粘度計(東機産業(株)製、PE-80L)により測定された値を意味する。なお、粘度計の校正は、JIS Z 8809-JS14000に基づいて行うことができる。また、アクリル樹脂の融点は、実施例に記載の方法で測定された値を意味する。
 以上説明した樹脂組成物セットにおいては、第一液及び第二液を混合することにより、混合物(樹脂組成物)を硬化させることができる。この混合物の硬化物は、蓄熱材として好適に用いられる。すなわち、第一液と第二液の混合物は、蓄熱材用樹脂組成物として好適である。一実施形態に係る蓄熱材は、上述した第一液及び第二液の混合物の硬化物を含んでいる。この蓄熱材では、アクリル樹脂の硬化物が蓄熱性を有する成分として機能するため、蓄熱材は、一実施形態において、例えば従来の蓄熱材に用いられるような潜熱蓄熱材が内包された蓄熱カプセルを含んでいなくてもよく、この場合であっても優れた蓄熱量が得られる。
 蓄熱材(第一液及び第二液の混合物の硬化物)は、様々な分野に活用され得る。蓄熱材は、例えば、自動車、建築物、公共施設、地下街等における空調設備(空調設備の効率向上)、工場等における配管(配管の蓄熱)、自動車のエンジン(当該エンジン周囲の保温)、電子部品(電子部品の昇温防止)、下着の繊維などに用いられる。
 これらの各用途において、蓄熱材は、各用途で熱を発生させる熱源に対して熱的に接触するように配置されることにより、当該熱源の熱を蓄えることができる。つまり、本発明の一実施形態は、熱源と、熱源と熱的に接触するように設けられた蓄熱材(第一液及び第二液の混合物の硬化物)と、を備える物品である。
 図1は、蓄熱材を備える物品の一実施形態を示す模式断面図である。図1に示すように、物品1は、熱源2と、熱源2と熱的に接触するように設けられた蓄熱材3と、を備える。蓄熱材3は、熱源2の少なくとも一部に熱的に接触するように配置されていればよく、図1に示すように熱源2の一部が露出していてもよいし、熱源2の表面全体が覆われるように配置されてもよい。蓄熱材3が熱源2に熱的に接触していれば、熱源2と蓄熱材3とは直接接していてもよく、熱源2と蓄熱材3との間に他の部材(例えば熱伝導性を有する部材)が配置されてもよい。
 例えば、蓄熱材3が、熱源2としての空調設備(又はその部品)、配管、又は自動車のエンジンと共に用いられる場合、蓄熱材3がこれらの熱源2と熱的に接触していることにより、熱源2から生じた熱を蓄熱材3が蓄え、熱源2が一定以上の温度に保たれやすくなる(保温される)。蓄熱材3が下着の繊維として使用される場合、熱源2としての人体から生じた熱を蓄熱材3が蓄えるため、長時間に亘り温かさを感じることができる。
 例えば、蓄熱材3が、熱源2としての電子部品と共に用いられる場合、電子部品と熱的に接触するように配置されることにより、電子部品で生じた熱を蓄えることができる。この場合、例えば、蓄熱材を放熱部材と熱的に更に接触するように配置すれば、蓄熱材に蓄えられた熱を徐々に放出することができ、電子部品で生じた熱が急激に外部に放出される(電子部品近傍が局所的に高温になる)ことを抑制できる。
 蓄熱材3は、上述した第一液及び第二液の混合物の硬化物をシート状(フィルム状)に形成してから、熱源2に配置されてもよい。シート状の硬化物は、樹脂組成物セットの第一液及び第二液を混合しながら成形することによって得られる。すなわち、蓄熱材3の製造方法は、一実施形態において、樹脂組成物セットの第一液及び第二液を混合しながらシート状に成形する工程(成形工程)を備えている。成形工程における成形は、射出成形、圧縮成形又はトランスファー成形であってよい。この場合、蓄熱材3は、ケーシングを必要とせず、蓄熱材3単独でも、取り付ける対象物に貼り付けられたり、巻き付けられたり、様々な状態で取り付けられることが可能である。
 他の一実施形態においては、上述した上述した第一液及び第二液の混合物の硬化物(単に「硬化物」ともいう。)は、蓄熱材用途以外にも用いることができる。硬化物は、例えば、撥水材、防霜材、屈折率調整材、潤滑材、吸着材、熱硬化応力緩和材又は低誘電材の形成に好適に用いられる。撥水材、防霜材、屈折率調整材、潤滑材、吸着材、熱硬化応力緩和材及び低誘電材は、それぞれ、例えば上述した硬化物を含んでいてよい。
 以下、実施例により本発明を更に具体的に説明するが、本発明は以下の実施例に限定されるものではない。
[アクリル樹脂の合成]
 以下のとおり、公知の溶液重合方法により、実施例1~7で用いたアクリル樹脂A~Eを合成した。
(アクリル樹脂Aの合成例)
 撹拌機、温度計、窒素ガス導入管、排出管及び加熱ジャケットから構成された500mLフラスコを反応器とし、モノマーとしてテトラデシルアクリレート80g、ブチルアクリレート10g、2-ヒドロキシエチルアクリレート10g、溶媒として2-プロパノール81.8gを混合し、反応器に加え、室温下(25℃)、撹拌回転数250回/分で撹拌し、1時間、窒素を100mL/分で流した。
 その後、30分かけて70℃に昇温し、昇温完了後、アゾビスイソブチロニトリル0.28gをメチルエチルケトン2mLに溶解した溶液を反応器に添加し、反応を開始させた。その後、反応器内温度70℃で撹拌し、5時間反応させた。その後、アゾビスイソブチロニトリル0.05gをメチルエチルケトン2mLに溶解した溶液を反応器に添加し、15分かけて90℃まで昇温し、更に2時間反応させた。その後、溶媒を除去、乾燥し、アクリル樹脂A中間体を得た。次に、300mLナス型フラスコを反応器とし、アクリル樹脂A中間体100g、2-イソシアナトエチルメタクリレート1.5g、ジラウリン酸ジブチルスズ0.005gを混合し、75℃で1時間、撹拌回転数400rpmで撹拌しアクリル樹脂Aを得た。アクリル樹脂Aの重量平均分子量(Mw)は、26000であった。
 アクリル樹脂B~Eについては、モノマー成分を表1に示すモノマー成分に変更した以外は、アクリル樹脂Aの合成例と同様の方法で合成した。得られた各アクリル樹脂の重量平均分子量(Mw)と融点を表1に併せて示す。
 アクリル樹脂の融点は、以下のとおり測定した。
 示差走査熱量測定計(パーキンエルマー社製、型番DSC8500)を用いて、20℃/分で100℃まで昇温し、100℃で3分間保持した後、10℃/分の速度で-30℃まで降温し、次いで-30℃で3分間保持した後、10℃/分の速度で100℃まで再び昇温することによって、アクリル樹脂の熱挙動を測定し、融解ピークをアクリル樹脂の融点として算出した。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000017
 なお、ラウリルアクリレートは大阪有機化学工業(株)製、テトラデシルアクリレートは東京化成工業(株)製、ブチルアクリレートは和光純薬工業(株)製、セチルアクリレート、ステアリルアクリレートは日油(株)製、2-ヒドロキシエチルアクリレートは日本触媒(株)製、2-イソシアナトエチルメタクリレートは昭和電工(株)製を用いた。
[蓄熱材の作製]
(実施例1)
 アクリル樹脂A 50g、テトラデシルアクリレート50g、クメンヒドロキシパーオキサイド3.5gを混合し、第一液を得た。また、アクリル樹脂A 50g、テトラデシルアクリレート50g、バナジルアセチルアセトナート1.0gを混合し、第二液を得た。この第一液の60℃における粘度を、E型粘度計(東機産業(株)製、PE-80L)を用いて、JIS Z 8803に基づいて測定した。結果を表2に示す。
 次に、ポリエチレンテレフタレート(PET)フィルムの上に10cm×10cm×1mmの型枠(SUS板)をスペーサとして設置し、その中に第一液及び第二液をミキシングノズル(トミタエンジニアリング株式会社製)を用いて混合しながら充填し、別のPETフィルムを被せ、24時間養生した。養生後、PETフィルム及び型枠を除去し厚さ1mmのシート状の蓄熱材を得た。
(実施例2~7)
 第一液と第二液の組成を表2に示すとおりに変更した以外は、実施例1と同様の方法で第一液の粘度測定及び蓄熱材の作製を実施した。結果を表2に示す。
[融点及び蓄熱量の評価]
 実施例で作製した各蓄熱材を、示差走査熱量測定計(パーキンエルマー社製、型番DSC8500)を用いて測定し、融点と蓄熱量を算出した。具体的には、20℃/分で100℃まで昇温し、100℃で3分間保持した後、10℃/分の速度で-30℃まで降温し、次いで-30℃で3分間保持した後、10℃/分の速度で100℃まで再び昇温して熱挙動を測定した。融解ピークを蓄熱材の融点とし、面積を蓄熱量とした。結果を表2に示す。なお、蓄熱量が30J/g以上であれば、蓄熱量に優れているといえる。
[液漏れ及び揮発性の評価]
 実施例で作製した各蓄熱材を、80℃の温度にて大気雰囲気下で1000時間静置前後の重量変化を測定し、重量減少率(%)を測定した。結果を表2に示す。
[ゲル化時間の測定]
 実施例で作製した第一液、第二液それぞれ1gを直径4cmアルミカップに充填し、このアルミカップを竹串で撹拌しながら、ゲル化するまでの時間を測定した。結果を表2に示す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000018
 表2中、TDAはテトラデシルアクリレート(東京化成工業(株)製)、CHPはクメンヒドロキシパーオキサイド(和光純薬(株)製)、VAAはバナジルアセチルアセトナート(和光純薬(株)製)をそれぞれ示す。エチレンチオ尿素は和光純薬(株)製を使用した。
 実施例の蓄熱材は、第一液及び第二液を素早く硬化させて得ることができ、蓄熱量に優れており、加えて、液漏れ及び揮発を抑制できる。また、実施例の蓄熱材は、液体状の第一液及び第二液を混合して硬化させることにより得られるので、複雑な形状を有する部材に対しても適用可能な点で有利である。
 1…物品、2…熱源、3…蓄熱材。

Claims (11)

  1.  下記式(1)で表される第1の構造単位と、下記式(2)で表される第2の構造単位とを含むアクリル樹脂。
    Figure JPOXMLDOC01-appb-C000001
    [式中、Rは水素原子又はメチル基を表し、Rは炭素数12~30のアルキル基を表す。]
    Figure JPOXMLDOC01-appb-C000002
    [式中、R及びRはそれぞれ独立に水素原子又はメチル基を表し、Rは2価の有機基を表す。]
  2.  前記第1の構造単位の含有量が、前記アクリル樹脂を構成する全構造単位100質量部に対して60質量部以上である、請求項1に記載のアクリル樹脂。
  3.  前記第2の構造単位の含有量が、前記アクリル樹脂を構成する全構造単位100質量部に対して25質量部以下である、請求項1又は2に記載のアクリル樹脂。
  4.  下記式(3)で表される第1のモノマーと、前記第1のモノマーと共重合可能であり、反応性基Aを有する第2のモノマーと、を含むモノマー成分を重合させて、前記反応性基Aを有するアクリル樹脂中間体を得る工程と、
     前記アクリル樹脂中間体と、前記アクリル樹脂中間体の反応性基Aと反応し得る反応性基Bを有する第3のモノマーを含むモノマー成分と、を反応させる工程と、を備える、アクリル樹脂の製造方法。
    Figure JPOXMLDOC01-appb-C000003
    [式中、Rは水素原子又はメチル基を表し、Rは炭素数12~30のアルキル基を表す。]
  5.  前記反応性基Aがヒドロキシル基である、請求項4に記載の製造方法。
  6.  前記反応性基Bがイソシアネート基である、請求項4又は5に記載の製造方法。
  7.  酸化剤を含有する第一液と、還元剤を含有する第二液とを備え、
     前記第一液及び前記第二液の少なくとも一方は、請求項1~3のいずれか一項に記載のアクリル樹脂を含有する、樹脂組成物セット。
  8.  前記第一液及び前記第二液の少なくとも一方が、下記式(4)で表されるモノマーを更に含有する、請求項7に記載の樹脂組成物セット。
    Figure JPOXMLDOC01-appb-C000004
    [式中、Rは水素原子又はメチル基を表し、Rは炭素数12~30のアルキル基を表す。]
  9.  蓄熱材の形成に用いられる、請求項7又は8に記載の樹脂組成物セット。
  10.  請求項7~9のいずれか一項に記載の樹脂組成物セットにおける、前記第一液及び前記第二液の混合物の硬化物を含む、蓄熱材。
  11.  熱源と、
     前記熱源と熱的に接触するように設けられた、請求項10に記載の蓄熱材と、を備える、物品。
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