WO2020203749A1 - 潜熱蓄熱材 - Google Patents
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Definitions
- the present invention relates to a latent heat storage material.
- the organic latent heat storage material composition has problems such as high cost and flammability, the use of a member instead of the organic latent heat storage material composition has been attracting attention in recent years.
- Examples of such a new member include a member using an inorganic latent heat storage material composition.
- the techniques listed in Patent Documents 2 to 5 are disclosed.
- Patent Document 2 discloses a composite heat storage material in which a powder or powdery inorganic latent heat storage material is dispersed in a reaction-curable resin or a reaction-curable foamed resin.
- Patent Document 3 discloses a heat storage material composition
- a heat storage material composition comprising a polyester resin, a non-polymerizable solvent, magnesium hydroxide, calcium chloride hexahydrate, and a crystal nucleating agent.
- Patent Document 4 describes a method for producing coated resin-type heat storage particles in which a heat storage component whose phase changes with temperature is at least coated with a coating layer made of a resin, wherein the heat storage component, isocyanate, and porous particles are mixed in water.
- a method characterized by stirring and dispersing is disclosed.
- Patent Document 5 includes an organopolysiloxane, a heat conductive particle, and a heat storage material, and the heat storage material is a heat storage material particle in which a heat storage material having a melting temperature of 0 to 100 ° C. is microencapsulated.
- a heat storage silicone material containing siloxane and the thermally conductive particles in a specific ratio and having a thermal conductivity of 0.2 to 10 W / m ⁇ K is disclosed.
- JP-A-2019-094375 Japanese Patent Application Laid-Open No. 56-042098 Japanese Patent Application Laid-Open No. 57-202341 International Publication No. 2007/114185 Japanese Unexamined Patent Publication No. 2014-208728
- One embodiment of the present invention has been made in view of the above problems, and an object thereof is (a) a novel latent heat storage material and (b) a latent heat storage material, which have low leakage risk and moisture absorption and are excellent in workability. It is to provide a novel latent heat storage material-containing resin composition which can provide a material-containing resin cured product.
- a heat storage material containing an inorganic latent heat storage material composition containing an inorganic latent heat storage material and a thickener containing an inorganic latent heat storage material and a thickener
- a reaction curing type containing an inorganic latent heat storage material composition containing an inorganic latent heat storage material and a thickener
- a reaction curing type containing an organic latent heat storage material composition containing an inorganic latent heat storage material and a thickener
- a reaction curing type By providing a latent heat storage material containing a cured product of a liquid resin and having a specific hardness (E type), 100% modulus and elongation at break, in other words, a soft surface layer.
- the latent heat storage material according to the first embodiment of the present invention includes a heat storage material and a surface layer, and the heat storage material includes an inorganic latent heat storage material composition containing an inorganic latent heat storage material and a thickener.
- the surface layer contains a cured product of the first reaction-curable liquid resin, and the surface layer has (i) hardness (E type) of 50 or less and (ii) 100% modulus of 0.50 MPa (N /). mm 2 ) or less, and (iii) the elongation rate at break is 100% or more.
- the method for producing a latent heat storage material according to the first embodiment of the present invention includes a heat storage material preparation step for preparing a heat storage material containing an inorganic latent heat storage material and an inorganic latent heat storage material composition containing a thickener.
- a surface layer forming step of forming a surface layer on the interface with the outside air of the heat storage material is included, and the surface layer has (i) a hardness (E type) of 50 or less and (ii) 100.
- The% modulus is 0.50 MPa (N / mm 2 ) or less, and (iii) the elongation rate at break is 100% or more.
- the present inventors have included a latent heat storage material containing an inorganic latent heat storage material composition containing a thickener and a reaction-curable liquid resin having a specific water vapor permeability.
- a resin composition containing a thickener and a reaction-curable liquid resin having a specific water vapor permeability.
- the latent heat storage material-containing resin composition according to the second embodiment of the present invention contains an inorganic latent heat storage material composition and a third reaction-curable liquid resin, and the inorganic latent heat storage material composition is thickened.
- the third reaction-curable liquid resin containing an agent satisfies the following: When the third reaction-curable liquid resin is cured to obtain a cured product having a thickness of 1 mm, the cured product is at 40 ° C.
- the water vapor permeability at 90% humidity is less than 500 g / m 2 days.
- the method for producing the latent heat storage material-containing resin composition according to the second embodiment of the present invention includes a first mixing step of mixing the inorganic latent heat storage material composition and the thickener, and the obtained mixture and the third.
- the third reaction-curable liquid resin comprises a second mixing step of mixing the reaction-curable liquid resin of the above, and the third reaction-curable liquid resin satisfies the following: the thickness of the third reaction-curable liquid resin cured.
- the cured product has a water vapor permeability of less than 500 g / m 2 days at 40 ° C. and 90% humidity.
- the method for producing a building provided with a latent heat storage material includes a first mixing step of mixing an inorganic latent heat storage material composition and a thickener, and the obtained mixture.
- the third reaction-curable liquid resin satisfies the following: When the third reaction-curable liquid resin is cured to obtain a cured product having a thickness of 1 mm, the cured product has a temperature of 40 ° C. and humidity.
- the water vapor permeability at 90% is less than 500 g / m 2 days.
- the first embodiment of the present invention it is possible to provide a latent heat storage material having low leakage risk and hygroscopicity and excellent workability.
- a latent heat storage material-containing resin composition capable of providing a cured product containing a latent heat storage material, which has low leakage risk and hygroscopicity and is excellent in workability.
- A is an external view of the cured product of the latent heat storage material-containing resin composition of Example B2 as viewed from above before the moisture absorption test
- B is an external view of A as viewed from the side
- C is an external view.
- D is an external view of the cured product of the latent heat storage material-containing resin composition of Example B2 after being further cured at 40 ° C. and 90% humidity for 72 hours after the moisture absorption test, as viewed from above.
- C is an external view seen from the side.
- A is an external view of the cured product of the latent heat storage material-containing resin composition of Comparative Example B2 as viewed from above before the moisture absorption test
- B is an external view of A as viewed from the side
- C is an external view.
- the cured product of the latent heat storage material-containing resin composition of Comparative Example B2 is an external view of the cured product after being further cured at 40 ° C. and 90% humidity for 72 hours after the moisture absorption test
- D is an external view from above.
- C is an external view seen from the side.
- the latent heat storage material according to the first embodiment of the present invention includes a heat storage material and a surface layer, and the heat storage material contains an inorganic latent heat storage material composition containing an inorganic latent heat storage material and a thickener, and the surface thereof.
- the layer contains a cured product of the first reaction-curable liquid resin, and the surface layer has (i) hardness (E type) of 50 or less and (ii) 100% modulus of 0.50 MPa (N / mm). 2 ) or less, and (iii) the elongation rate at break is 100% or more.
- the "latent heat storage material according to the first embodiment of the present invention” may be hereinafter referred to as "the present latent heat storage material".
- a latent heat storage material using an organic latent heat storage material composition has a problem that it is easily burned due to the organic latent heat storage material composition.
- this latent heat storage material contains an inorganic latent heat storage material composition, it has an advantage that it can provide a flame-retardant latent heat storage material.
- the prior art using the inorganic latent heat storage material composition has problems in operability during manufacturing, such as the need to powder or powder the inorganic latent heat storage material, or the need to microencapsulate. there were. Further, the present inventors have found that regardless of the organic latent heat storage material composition and the inorganic latent heat storage material composition, when the heat storage material composition is a liquid, there are problems such as leakage risk and workability. I found it independently.
- the surface layer has a function of preventing leakage of the heat storage material to the outside at a temperature equal to or higher than the melting temperature of the inorganic latent heat storage material composition. Therefore, the latent heat storage material does not need to be put in a bag or microencapsulated as in the prior art in order to prevent leakage of the heat storage material. Therefore, this latent heat storage material has good operability during manufacturing and does not require complicated operations (processes) during manufacturing. It is also possible to mold the latent heat storage material into a sheet or the like having good workability.
- this latent heat storage material by changing the type and physical properties (viscosity, hardness, elastic modulus, viscoelasticity, etc.) of the first reaction-curable liquid resin, it can be easily combined with a gypsum board, a floor material, or the like. , The hardness of the cured product of the first reaction-curable liquid resin and the surface layer can be adjusted. Therefore, this latent heat storage material has an advantage that it is highly safe and can be easily installed at a construction site. Since this latent heat storage material has a surface layer, it has an advantage that the risk of leakage is reduced and the workability is excellent.
- the latent heat storage material composition using the inorganic latent heat storage material composition has not been sufficiently studied as compared with the organic latent heat storage material composition, and there is room for improvement.
- an inorganic latent heat storage material composition containing an inorganic latent heat storage material for example, an inorganic hydrate
- the structure (structure) of the inorganic latent heat storage material for example, inorganic hydrate
- the present inventor has independently found that the phase change temperature and the thermophysical properties can be changed to the extent that they may not function efficiently as a latent heat storage material.
- the inorganic latent heat storage material for example, inorganic hydrated salt
- the present inventor has conducted repeated studies for the purpose of suppressing the hygroscopicity of the inorganic latent heat storage material, and found that it is important not to expose the heat storage material containing the inorganic latent heat storage material composition to the outside air. I found it independently.
- the present inventor provides a latent heat storage material having low hygroscopicity by covering the boundary surface of the heat storage material with the outside air with a surface layer containing a cured product of a reaction-curable liquid resin.
- "low hygroscopicity" can be said to be "excellent in moisture resistance”.
- the surface layer Since the surface layer has a specific hardness (E type), 100% modulus, and elongation at break, the surface layer is highly deformable and has followability. As a result, the present latent heat storage material has an advantage that it can follow the volume expansion and contraction of the heat storage material containing the inorganic latent heat storage material composition. In addition, since the surface layer has a specific hardness (E type), 100% modulus, and elongation at break, it is soft and self-repairs even if a small hole (for example, a pinhole) is opened by an impact such as piercing. It is possible to do. As a result, the latent heat storage material has the advantages of higher safety and a lower risk of leakage.
- E type specific hardness
- 100% modulus, and elongation at break it is soft and self-repairs even if a small hole (for example, a pinhole) is opened by an impact such as piercing. It is possible to do.
- a latent heat storage material in which a heat storage material is filled in a bag made of a film made of a thermoplastic resin, a metal, or the like is known.
- the above-mentioned bag in the prior art does not have any specific hardness (E type), 100% modulus and elongation at break as the surface layer of this latent heat storage material has. Therefore, the conventionally known latent heat storage material filled in a bag cannot follow the expansion of the volume of the heat storage material and cannot self-repair when a hole is opened by an impact such as piercing. is there. Since the surface layer of the latent heat storage material has a specific hardness (E type), 100% modulus and elongation at break, the latent heat storage material has adhesiveness and can be attached to and detached from various members. Is.
- the surface layer does not affect the phase change temperature of the inorganic latent heat storage material composition. Further, the latent heat storage material can always maintain a constant solid shape regardless of the melting temperature of the inorganic latent heat storage material composition. Therefore, the latent heat storage material also has an advantage that a container such as a bag for accommodating the heat storage material is not required.
- This latent heat storage material absorbs heat energy during the phase transition of (i) the latent heat storage material from the solidified state (solid) to the molten state (liquid or gel state), and (ii) the latent heat storage material melts. It can be used as a latent heat storage material by releasing heat energy during a phase transition from a state (liquid or gel state) to a solidified state (solid). The "melted state” can also be said to be the "melted state”.
- this latent heat storage material absorbs heat energy during the phase transition from the solidified state to the molten state, so that even in a high temperature environment (for example, summer), for example, the indoor temperature can be kept below the environmental temperature. Can be kept at temperature. Further, the latent heat storage material releases heat energy during the phase transition from the molten state to the solidified state, so that even in a low temperature environment (for example, winter), for example, the indoor temperature is desired to be higher than the environmental temperature. Can be kept at temperature. That is, according to the latent heat storage material according to the first embodiment of the present invention, for example, the indoor temperature is set to a desired temperature (for example, 15 to 30 ° C.) in either a high temperature environment or a low temperature environment. Can be maintained.
- a desired temperature for example, 15 to 30 ° C.
- the surface layer contains a cured product of the first reaction-curable liquid resin.
- the cured product of the first reaction-curable liquid resin shall also include a cured product of a mixture of the first reaction-curable liquid resin and a diluent described later.
- the "surface layer” means a layer provided on the surface of the heat storage material so as to come into contact with the heat storage material at the boundary surface between the outside air and the heat storage material.
- the surface layer has a function of preventing the heat storage material from coming into contact with the outside air.
- Examples of the outside air include air, which may generally contain water vapor. Since the latent heat storage material has a surface layer, it has low hygroscopicity and excellent moisture resistance. Therefore, the present latent heat storage material has an advantage that the reduction of the heat storage effect as the latent heat storage material due to the moisture absorption of the inorganic latent heat storage material contained in the inorganic latent heat storage material composition in the heat storage material can be suppressed. ..
- the surface layer preferably does not have a heat storage material and has a region (part) having a thickness of 10 ⁇ m. According to this configuration, it is possible to provide a latent heat storage material having lower hygroscopicity and better moisture resistance. In this configuration, the region (part) of the surface layer that does not have a heat storage material and has a thickness of 10 ⁇ m is limited to a region (part) of 10 ⁇ m from the outside air side of the surface layer to the heat storage material side. It is not something that is done.
- the region (part) of the surface layer 10 ⁇ m from the heat storage material side to the outside air side does not have the heat storage material, and the surface layer from the outside air side to the heat storage material side.
- An embodiment in which a region (part) of 10 ⁇ m has a heat storage material is also preferable.
- the surface layer does not have a heat storage material because it can provide a latent heat storage material having lower hygroscopicity and better moisture resistance.
- the surface layer does not have a heat storage material in a region (part) of 10 ⁇ m from the outside air side of the surface layer to the heat storage material side.
- the latent heat storage material does not have the heat storage material in a region (part) of 10 ⁇ m from the outermost surface (boundary surface with the outside air) of the latent heat storage material to the heat storage material side.
- the surface layer having the heat storage material in a region (part) of 10 ⁇ m from the outside air side to the heat storage material side of the surface layer is not excluded from the first embodiment of the present invention.
- the latent heat storage material having the heat storage material is excluded from the first embodiment of the present invention in a region (part) of 10 ⁇ m from the outermost surface (boundary surface with the outside air) of the latent heat storage material to the heat storage material side. It's not a thing.
- FIG. 1 is a diagram showing a schematic configuration of a heat storage latent heat material according to the first embodiment of the present invention.
- FIG. 1 shows three latent heat storage materials (latent heat storage material 100, latent heat storage material 200, and latent heat storage material 300).
- the latent heat storage material 100A is a perspective view showing an external configuration of the latent heat storage material 100 as viewed from one direction, and the latent heat storage material 100B is a cross-sectional view taken along the line AA'of the latent heat storage material 100A.
- the entire surface (which can be said to be the whole) of the heat storage material 1 is covered with the surface layer 2.
- the latent heat storage material 200A is a perspective view showing the external configuration of the latent heat storage material 200 as viewed from one direction, and the latent heat storage material 200B is a sectional view taken along line BB'of the latent heat storage material 200A.
- the heat storage material 1 is housed in the container 3 having an opening at the upper side, and the surface (also referred to as a portion) of the heat storage material 1 on the opening side of the container 3, in other words, the heat storage material.
- the interface with the outside air in No. 1 is covered with the surface layer 2.
- the container 3 has a structure that does not allow outside air to pass through.
- the entire surface of the heat storage material 1 is covered with the surface layer 2. It is not necessary to cover the surface layer 2 only on the surface that is not in contact with the container 3.
- the latent heat storage material 300A is a perspective view showing an external configuration of the latent heat storage material 300 as viewed from one direction, and the latent heat storage material 300B is a cross-sectional view taken along the line CC'of the latent heat storage material 300A.
- the heat storage material 1 is arranged between the plate-shaped members 4, and the surface (also referred to as a partial or end surface) of the heat storage material 1 that is not in contact with the plate-shaped member 4, in other words, the heat storage material 1.
- the interface surface of the material 1 with the outside air is covered with the surface layer 2.
- the plate-shaped member 4 has a structure that does not allow outside air to pass through.
- the entire surface of the heat storage material 1 is covered by the surface layer 2. It does not have to be covered, and only the surface that is not in contact with the plate-shaped member 4 needs to be covered by the surface layer 2.
- the surfaces of the latent heat storage materials 100, 200 and 300 so as to come into contact with the heat storage material 1 on the surface of the heat storage material 1 at the interface between the heat storage material 1 and the outside air.
- Layer 2 is provided. Therefore, in the latent heat storage materials 100, 200 and 300, the heat storage material 1 is not in contact with the outside air.
- the latent heat storage material in which the entire surface of the heat storage material is not covered with the surface layer or a member having a structure that does not allow outside air to pass through is also included in the first embodiment of the present invention.
- the latent heat storage material is preferably not in contact with the outside air, and the entire surface of the heat storage material is preferably covered with a surface layer or a member having a structure that does not allow the outside air to pass through.
- the latent heat storage material has lower hygroscopicity and better moisture resistance.
- it is preferable that the entire surface of the heat storage material is covered only by the surface layer. According to this configuration, the latent heat storage material can more enjoy the effects of high followability, high self-healing property, and high adhesiveness due to the surface layer.
- reaction-curable liquid resin (I-1-1-1. Reaction-curable liquid resin)
- first reaction-curable liquid resin is referred to as “first” in order to distinguish it from the “second reaction-curable liquid resin” described later, and “first reaction-curable”
- first reaction-curable liquid resin is both “reaction-curable liquid resins”. It can be said that the surface layer contains a cured product of the reaction-curable liquid resin.
- the first reaction-curable liquid resin and the second reaction-curable liquid resin may be the same type of reaction-curable liquid resin or different types of reaction-curable liquid resin.
- reaction-curable liquid resin means a liquid resin that is cured by the addition of a curing agent and / or irradiation with ultraviolet rays.
- the reaction-curable liquid resin in the first embodiment is not particularly limited as long as it exhibits the effect according to the first embodiment of the present invention.
- the reaction-curable liquid resin includes, for example, silicone-based resin, acrylic-based resin, polyisobutylene-based resin, urethane-based resin, epoxy-based resin, urea-based resin, melamine-based resin, phenol-based resin, resole-type phenol-based resin, and polyethylene-based resin.
- Examples thereof include resins, polypropylene-based resins, polyvinyl acetate-based resins, and polyurethane-based resins. From the viewpoint of ease of curing, a silicone resin, an acrylic resin, a polyisobutylene resin, a urethane resin, or an epoxy resin is preferably used. In addition, JP-A-2016-166754 can be appropriately referred to for the reaction-curable liquid resin.
- the reaction-curable liquid resin that is, the first reaction-curable liquid resin and the second reaction-curable liquid resin are independently silicone-based resins. It is preferably at least one selected from the group consisting of acrylic resins, polyisobutylene resins, urethane resins and epoxy resins.
- the obtained latent heat storage material has the advantage of lower hygroscopicity.
- the silicone-based resin is not particularly limited, and various conventionally known silicone-based resins can be used.
- a polymer having a hydrolyzable group bonded to a silicon atom and a silicon group capable of cross-linking by forming a siloxane bond hereinafter, "base material”
- base material a polymer having a hydrolyzable group bonded to a silicon atom and a silicon group capable of cross-linking by forming a siloxane bond
- base material a modified silicone resin obtained by curing a liquid resin composition containing a "resin" and a silanol condensation catalyst.
- the base resin comprises 70 to 100 parts by weight of the polymer (a) and 0 to 30 parts by weight of the reactive plasticizer (b).
- the polymer (a) has 1.0 or more and 2.0 or less reactive silicon groups in the molecular chain, and the main chain is composed of oxyalkylene-based units.
- the polymer (a) undergoes a condensation reaction with a silanol condensation catalyst, and is crosslinked to become polymerized and cured.
- the reactive plasticizer (b) has 1.0 or less reactive silicon groups at one end of the molecular chain, and the main chain is composed of oxyalkylene-based units.
- the reactive plastic agent (b) undergoes a condensation reaction with a silanol condensation catalyst and crosslinks with the reactive silicon group in the polymer (a) to become polymerized and hardened.
- the number of reactive silicon groups contained in the polymer (a) is 1.0 or more and 2.0 or less in the molecular chain. From the viewpoint of the condensation reaction by the silanol condensation catalyst, an average of at least 1.0 is required in one molecule of the polymer, preferably 1.1 or more, and more preferably 1.2 or more. ..
- the number of reactive silicon groups contained in the reactive plasticizer (b) is 1.0 or less at one end of the molecular chain.
- An average of at least 0.3 is required in one molecule of the polymer, preferably 0.4 or more, from the viewpoint of partially condensing and cross-linking with the polymer (a) by the silanol condensation catalyst. It is preferable that there are 0.5 or more.
- the average number of reactive silicon groups can be determined by a method of quantifying using 1 1 H-NMR equipment.
- the reactive silicon group contained in the base resin has a hydroxy group or a hydrolyzable group bonded to a silicon atom, and is a group that can be crosslinked by forming a siloxane bond by a reaction accelerated by a silanol condensation catalyst.
- Examples of the reactive silicon group include a triorganosyloxy group represented by the general formula (1).
- R 1 is independently an alkyl group having 1 to 20 carbon atoms, an aryl group having 6 to 20 carbon atoms, an aralkyl group having 7 to 20 carbon atoms, or -OSi ( R') 3 (R'is a hydrocarbon group having 1 to 20 carbon atoms independently), and X is a hydroxy group or a hydrolyzable group, respectively. Further, p is It is an integer from 1 to 3.).
- the hydrolyzable group is not particularly limited, and any conventionally known hydrolyzable group may be used. Specific examples thereof include hydrogen atom, halogen atom, alkoxy group, acyloxy group, ketoximate group, amino group, amide group, acid amide group, aminooxy group, mercapto group, alkenyloxy group and the like. Of these, a hydrogen atom, an alkoxy group, an acyloxy group, a ketoximate group, an amino group, an amide group, an aminooxy group, a mercapto group, and an alkenyloxy group are preferable, and alkoxy is preferable from the viewpoint of mild hydrolyzability and easy handling. Groups are particularly preferred. As the alkoxy group, a methoxy group and an ethoxy group are preferable.
- the hydrolyzable group and / or the hydroxy group can be bonded to one silicon atom in the range of 1 to 3. If two or more hydrolyzable and / or hydroxy groups are attached to the reactive silicon group, they may be the same or different.
- p in the general formula (1) is preferably 2 or 3, particularly preferably 3 when quick curability is required, and when stability during storage is required. Is preferably 2.
- R 1 in the general formula (1) examples include alkyl groups such as methyl group and ethyl group, cycloalkyl groups such as cyclohexyl group, aryl groups such as phenyl group, and aralkyl groups such as benzyl group. Be done.
- R 1 in the general formula (1) include, for example, a triorganosyloxy group, a chloromethyl group, and a methoxymethyl group represented by -OSI (R') 3 in which R'is a methyl group, a phenyl group, or the like. And so on. Of these, the methyl group is particularly preferred.
- the reactive silicon group include a trimethoxysilyl group, a triethoxysilyl group, a triisopropoxysilyl group, a dimethoxymethylsilyl group, a diethoxymethylsilyl group, and a diisopropoxymethylsilyl group.
- a trimethoxysilyl group, a triethoxysilyl group, and a dimethoxymethylsilyl group are preferable because they have high activity and good curability can be obtained.
- the structure of the base resin may be linear or may have a branched structure in a range in which the branching is smaller than the molecular weight of the main chain.
- the molecular weight of the polymer (a) is preferably 3000 or more, and more preferably 10,000 or more, as a number average molecular weight.
- the upper limit of the number average molecular weight is not particularly limited, but is preferably 100,000 or less, more preferably 50,000 or less, and even more preferably 30,000 or less.
- the molecular weight of the reactive plasticizer (b) is preferably 2000 or more and 20000 or less, and more preferably 3000 or more and 15000 or less as a number average molecular weight.
- the number average molecular weight can be calculated by a standard polystyrene conversion method using gel permeation chromatography (GPC).
- the polymer (a) may be composed of a combination of two or more kinds of polymers.
- the polymer (a) is a mixture of two or more kinds of polymers, the number average molecular weight of the mixture is preferably in the above range.
- a polymer other than the above may be added to the polymer (a) for the purpose of adjusting the crosslinked structure, viscosity, and the like.
- the base resin in which the main chain is composed of oxyalkylene-based units can be produced by polymerizing an alkylene oxide using a compound having two or more active hydrogens as a starting material for forming the main chain.
- a compound having two or more active hydrogens as a starting material for forming the main chain.
- the base resin whose main chain is composed of oxyalkylene-based units for example, ethylene glycol, propylene glycol, bisphenol compound, glycerin, trimethylolpropane, pentaeristol and the like are used as starting materials, and C 2 to C 4 alkylene It can be produced by polymerizing oxide.
- the main chain of the base resin include two or more kinds selected from (i) polyethylene oxide, (ii) polypropylene oxide, (iii) polybutylene oxide, (iv) ethylene oxide, propylene oxide and butylene oxide. Examples include random or block copolymers of monomers.
- the base resin preferably has an alkenyl group introduced at the end of at least one of the main chains selected from these groups. From the viewpoint of crosslinked structure and the like, the repeating unit of the main chain is more preferably polypropylene oxide.
- the method for introducing the reactive silicon group into the main clavicle of the polymer is not particularly limited, and for example, it can be carried out by a known method described in International Publication No. 2014/073593.
- the viscosity of the base resin measured by a vibration viscometer at a melting temperature of + 10 ° C. to a melting temperature of + 35 ° C. of the inorganic latent heat storage material composition is preferably 2 to 25 Pa ⁇ s, preferably 3 to 20 Pa ⁇ s. Is more preferable. If the viscosity of the base resin is less than 2 Pa ⁇ s, the inorganic latent heat storage material composition will settle before the reaction-curable liquid resin is cured when mixed with the inorganic latent heat storage material composition. May be done. As a result, it may be difficult to disperse the inorganic latent heat storage material composition in the reaction-curable liquid resin.
- the viscosity of the base resin measured by a vibration viscometer at a melting temperature of + 10 ° C to a melting temperature of + 35 ° C of the inorganic latent heat storage material composition means "melting temperature of the inorganic latent heat storage material composition + 10 ° C.” It can also be said to be “viscosity obtained by measuring a base resin having a melting temperature of + 35 ° C. with a vibration viscosity meter".
- silanol condensation catalyst having a reactive silicon group and reacting a polymer whose main chain is composed of an oxyalkylene-based unit is not particularly limited as long as it can be used as a silanol condensation catalyst. Can be used. In the present specification, the silanol condensation catalyst may be referred to as a curing agent.
- silanol condensation catalyst examples include (i) dibutyltin dilaurate, dibutyltin diacetate, dibutyltin diethylhexanoate, dibutyltin dioctate, dibutyltin dimethylmalate, dibutyltin diethylmalate, and dibutyl.
- Examples thereof include tetravalent tin compounds such as oxy derivatives (stanoxane compounds) of these dialkyl tin compounds.
- a silanol condensation catalyst include (i) divalent tin compounds such as tin octylate, tin naphthenate, tin stearate, and tin versatic acid, or laurylamine described below. Reactants and mixtures with amine compounds such as (ii) monobutyltin compounds such as monobutyltin trisoctate and monobutyltin triisopropoxide and monoalkyltins such as monooctyltin compounds; (iii) tetrabutyl titanate.
- Tetrapropyl titanate Tetra (2-ethylhexyl) titanate, titarates such as isopropoxytitanium bis (ethylacetacetate);
- aluminum trisacetylacetonate aluminumtrisethylacetate, di-isopropoxyaluminum ethylacetate.
- Organic aluminum compounds such as acetate;
- zirconium tetraacetylacetonate, zirconium tributoxyacetylacetonate, dibutoxyzylzyl diacetylacetonate, zirconium acetylacetonatebis (ethylacetoacetate) examples thereof include chelate compounds
- silanol condensation catalyst examples include (ii) methylamine, ethylamine, propylamine, isopropylamine, butylamine, amylamine, hexylamine, octylamine, 2-ethylhexylamine, nonylamine and decylamine.
- Laurylamine pentadecylamine, cetylamine, stearylamine, cyclohexylamine and other aliphatic primary amines; (ii) dimethylamine, diethylamine, dipropylamine, diisopropylamine, dibutylamine, diamylamine, dioctylamine, di Aliphatic secondary amines such as (2-ethylhexyl) amine, didecylamine, dilaurylamine, disetylamine, distearylamine, methylstearylamine, ethylstearylamine, butylstearylamine; (i-iii) triamilamine, trihexyl Aliphatic tertiary amines such as amines and trioctylamines; aliphatic unsaturated amines such as (iv) triallylamine and oleylamine; fragrances such as (iv) laurylaniline, stearylamine
- a silanol condensation catalyst include (i) a reactant and a mixture of an amine compound and an organic tin compound such as a reaction product or a mixture of laurylamine and tin octylate; (ii).
- Low molecular weight polyamide resin obtained from excess polyamine and polybasic acid; (iii) reaction product of excess polyamine and epoxy compound; (iv) ⁇ -aminopropyltrimethoxysilane, ⁇ -aminopropyltriethoxysilane, ⁇ -Aminopropyltriisopropoxysilane, ⁇ -aminopropylmethyldimethoxysilane, ⁇ -aminopropylmethyldiethoxysilane, N- ( ⁇ -aminoethyl) aminopropyltrimethoxysilane, N- ( ⁇ -aminoethyl) aminopropyl Methyldimethoxysilane, N- ( ⁇ -aminoethyl) aminopropyltriethoxysilane, N- ( ⁇ -aminoethyl) aminopropylmethyldiethoxysilane, N- ( ⁇ -aminoethyl) aminopropyltriisopropoxysilane
- a silane coupling agent having an amino group such as an amino-modified silyl polymer, a silylated amino polymer, an unsaturated aminosilane complex, a phenylamino long-chain alkylsilane, or an aminosilylated silicone, which are derivatives obtained by modifying these; etc.
- examples thereof include the silanol condensation catalyst of (ii), other acidic catalysts such as fatty acids such as (ii) versatic acid and organic acidic phosphoric acid ester compounds, and known silanol condensation catalysts such as (iii) basic catalyst.
- the content of the silanol condensation catalyst in the liquid resin composition is 0.1 to 5 parts by weight, more preferably 0.5 to 3 parts by weight, based on 100 parts by weight of the base resin.
- the silicone-based resin may contain components other than the base resin and the silanol condensation catalyst.
- Such components include, for example, silane coupling that improves the compatibility between the organic base resin and the inorganic latent heat storage composition and the dispersibility of the inorganic latent heat storage composition in the base resin. Agents and the like can be mentioned.
- the acrylic resin is not particularly limited, and various conventionally known acrylic resins can be used.
- the acrylic resin can be, for example, a mixture of (meth) acrylic resin (A), acrylic resin (B), (meth) acrylic resin (A) and acrylic resin (B) shown below.
- (meth) acrylic is intended as “methacryl” and / or “acrylic”.
- the (meth) acrylic resin (A) polymerizes a monomer component containing one or more monomers selected from the group consisting of an alkyl (meth) acrylate having a branched alkyl group and an alkyl methacrylate having a linear alkyl group. It is a (meth) acrylic resin obtained by the above.
- the (meth) acrylic resin (A) has a (meth) acryloyl group in the side chain and / or at the end.
- the monomer component constituting the main chain of the (meth) acrylic resin (A) is one or more selected from the group consisting of an alkyl (meth) acrylate having a branched alkyl group and an alkyl methacrylate having a linear alkyl group.
- the monomer is preferably contained in an amount of 99.9% by mass or less, more preferably 30.0 to 99.5% by mass, and further preferably 40.0 to 95% by mass based on all the monomer components.
- the number of carbon atoms of the branched alkyl group is preferably 8 to 24.
- alkyl (meth) acrylates having a branched alkyl group having 8 to 24 carbon atoms are 2-ethylhexyl (meth) acrylate, isodecyl (meth) acrylate, isomistyryl (meth) acrylate, and 2-propylheptyl (meth) acrylate.
- the Tg of the homopolymer of the alkyl (meth) acrylate having a branched alkyl group is preferably ⁇ 80 to 20 ° C, more preferably ⁇ 70 to ⁇ 10 ° C.
- Tg indicates "glass transition temperature”.
- the content of the alkyl (meth) acrylate having a branched alkyl group is preferably 99.9% by mass or less, more preferably 99.9% by mass or less, based on all the monomer components constituting the main chain of the (meth) acrylic resin (A). Is 30.0 to 99.5% by mass, more preferably 40.0 to 95% by mass.
- the number of carbon atoms of the branched alkyl group may be 3 to 7.
- alkyl (meth) acrylates having a branched alkyl group having 3 to 7 carbon atoms include propyl (meth) acrylate, butyl (meth) acrylate, pentyl (meth) acrylate, hexyl (meth) acrylate, and heptyl (meth). Examples include acrylate. One of these may be used alone, or two or more thereof may be used in combination.
- the number of carbon atoms of the linear alkyl group is preferably 4 to 24.
- alkyl methacrylates having a linear alkyl group having 4 to 24 carbon atoms are n-butyl methacrylate, n-pentyl methacrylate, n-hexyl methacrylate, n-heptyl methacrylate, n-octyl methacrylate, and n-nonyl methacrylate.
- N-decyl methacrylate N-decyl methacrylate, n-undecyl methacrylate, n-dodecyl methacrylate (also known as lauryl methacrylate), n-tridecyl methacrylate, n-stearyl methacrylate and the like.
- One of these may be used alone, or two or more thereof may be used in combination.
- the number of carbon atoms of the linear alkyl group may be 1 to 3.
- alkyl methacrylate having a linear alkyl group having 1 to 3 carbon atoms include methyl methacrylate, ethyl methacrylate, n-propyl methacrylate and the like. One of these may be used alone, or two or more thereof may be used in combination.
- the Tg of the alkyl methacrylate homopolymer having a linear alkyl group is preferably ⁇ 80 to 20 ° C, more preferably ⁇ 70 to ⁇ 10 ° C.
- the content of the alkyl methacrylate having a linear alkyl group is preferably 99.9% by mass or less, more preferably 30 based on all the monomer components constituting the main chain of the (meth) acrylic resin (A). It is 0.0 to 99.5% by mass, more preferably 40.0 to 95.0% by mass.
- an alkyl (meth) acrylate having a branched alkyl group and an alkyl methacrylate having a linear alkyl group can be used in a timely combination.
- the (meth) acryloyl group contained in the (meth) acrylic resin (A) at the side chain and / or the terminal includes, for example, a (meth) acrylic resin having a hydroxyl group, an amino group or a carboxyl group, and a (meth) acryloyl group-containing isocyanate. It may be introduced into the (meth) acrylic resin by reacting with the compound.
- Examples of the (meth) acryloyl group-containing isocyanate compound include 2-isocyanate ethyl methacrylate, 2-isocyanate ethyl acrylate, and 1,1-bis (acryloyloxymethyl) ethyl isocyanate.
- 2-isocyanate ethyl methacrylate is preferable from the viewpoint of photocurability, versatility and cost.
- the blending amount of the (meth) acryloyl group-containing isocyanate compound is preferably 0.1 to 10% by mass, preferably 0.5 to 5% by mass, based on 100% by mass of the (meth) acrylic resin before the introduction of the (meth) acryloyl group. % Is more preferable.
- Examples of the method for reacting a (meth) acrylic resin having a hydroxyl group, an amino group or a carboxyl group at the side chain and / or the terminal with a (meth) acryloyl group-containing isocyanate compound include an organotin catalyst such as dibutyltin dilaurate. Underneath, there is a method of reacting at a temperature of room temperature (25 ° C.) to 80 ° C. for 2 hours to 10 hours under an inert gas atmosphere.
- the (meth) acrylic resin (A) may further have a structural unit derived from a polar group-containing monomer. That is, the monomer component constituting the main chain of the (meth) acrylic resin (A) can further contain a polar group-containing monomer.
- the content of the polar group-containing monomer is preferably 0.1 to 20% by mass based on all the monomer components, and is 0.5% by mass or more from the viewpoint of enhancing the adhesive force and cohesive force of the cured product. More preferably, it is 1% by mass or more.
- the content of the polar group-containing monomer may be 18% by mass or less. More preferably, it is 15% by mass or less.
- Examples of the polar group-containing monomer include a carboxyl group-containing monomer, a hydroxyl group-containing monomer, a nitrogen atom-containing monomer, and an acetoxy group-containing monomer.
- carboxyl group-containing monomer a compound having a polymerizable group having an unsaturated double bond such as a (meth) acryloyl group and a vinyl group and a carboxyl group can be used without particular limitation.
- the carboxyl group-containing monomer include (meth) acrylic acid, carboxyethyl (meth) acrylate, carboxypentyl (meth) acrylate, itaconic acid, maleic acid, fumaric acid, crotonic acid, isocrotonic acid and the like. These may be used individually by 1 type, or may be used in combination of 2 or more type. Among these, acrylic acid and methacrylic acid are preferable, and acrylic acid is more preferable as the carboxyl group-containing monomer.
- hydroxyl group-containing monomer a compound having a polymerizable group having an unsaturated double bond such as a (meth) acryloyl group or a vinyl group and a hydroxyl group can be used without particular limitation.
- hydroxyl group-containing monomers include (i) 2-hydroxybutyl (meth) acrylate, 3-hydroxypropyl (meth) acrylate, 4-hydroxybutyl (meth) acrylate, 6-hydroxyhexyl (meth) acrylate, 8-.
- Hydroxyalkyl (meth) acrylates such as hydroxyoctyl (meth) acrylate, 10-hydroxydecyl (meth) acrylate, 12-hydroxylauryl (meth) acrylate; (ii) (4-hydroxymethylcyclohexyl) methyl (meth) acrylate Hydroxyalkylcycloalkane (meth) acrylates such as (iii) hydroxyethyl (meth) acrylamide, allyl alcohol, 2-hydroxyethyl vinyl ether, 4-hydroxybutyl vinyl ether, diethylene glycol monovinyl ether and the like. One of these may be used alone, or two or more thereof may be used in combination.
- a compound having an unsaturated double bond such as a (meth) acryloyl group or a vinyl group and a compound having an amide group or a nitrile group
- the amide group-containing monomer include dimethyl (meth) acrylamide, diethyl (meth) acrylamide, dimethylaminopropyl (meth) acrylamide, isopropyl (meth) acrylamide, hydroxyethyl (meth) acrylamide, (meth) acryloylmorpholine, and the like. Be done.
- the nitrile group-containing monomer include (meth) acrylonitrile. One of these may be used alone, or two or more thereof may be used in combination.
- acetoxy group-containing monomer those having a polymerizable group having an unsaturated double bond such as a (meth) acryloyl group or a vinyl group and an acetoxy group can be used without particular limitation.
- acetoacetoxy group-containing monomers include acetoacetoxyethyl (meth) acrylate, acetoacetoxypropyl (meth) acrylate, acetoacetoxybutyl (meth) acrylate, acetoacetoxypentyl (meth) acrylate, and acetoacetoxyhexyl (meth) acrylate. Can be mentioned. One of these may be used alone, or two or more thereof may be used in combination.
- a hydroxyl group-containing monomer is preferable from the viewpoint of easily introducing a (meth) acryloyl group into the side chain and / or the terminal of the (meth) acrylic resin (A).
- the (meth) acrylic resin (A) may further have a structural unit derived from a reactive silicon group-containing monomer. That is, the monomer component constituting the main chain of the (meth) acrylic resin (A) can further contain a reactive silicon group-containing monomer. In other words, the (meth) acrylic resin (A) may further have a reactive silicon group.
- the reactive silicon group is not particularly limited, and for example, a trimethoxysilyl group, a triethoxysilyl group, a triisopropoxysilyl group, a dimethoxymethylsilyl group, a diethoxymethylsilyl group, a diisopropoxymethylsilyl group, and a tris ( Examples thereof include 2-propenyloxy) silyl group, (chloromethyl) dimethoxysilyl group, (methoxymethyl) dimethoxysilyl group, (methoxymethyl) diethoxysilyl group and (ethoxymethyl) dimethoxysilyl group.
- a trimethoxysilyl group, a triethoxysilyl group, and a dimethoxymethylsilyl group are more preferable, and a dimethoxymethylsilyl group is particularly preferable, because they are versatile, have high activity, and can obtain good curability. Further, from the viewpoint of storage stability, a dimethoxymethylsilyl group and a triethoxysilyl group are particularly preferable.
- the (chloromethyl) dimethoxysilyl group and the (methoxymethyl) dimethoxysilyl group are preferable because they exhibit particularly high curability.
- a cured product obtained from a reaction-curable liquid resin containing a (meth) acrylic resin (A) having a trifunctional silyl group such as a trimethoxysilyl group or a triethoxysilyl group tends to have high restorability, and is preferable. ..
- the (meth) acrylic resin (A) having a reactive silicon group is not particularly limited, and for example, (3-trimethoxysilyl) propyl (meth) acrylate, (3-triethoxysilyl) propyl (meth) acrylate, (3-Dimethoxymethylsilyl) propyl (meth) acrylate, (2-trimethoxysilyl) ethyl methacrylate, (2-triethoxysilyl) ethyl methacrylate, (2-dimethoxymethylsilyl) ethyl methacrylate, trimethoxysilylmethyl methacrylate, tri Examples thereof include ethoxysilylmethyl methacrylate and dimethoxymethylsilylmethyl methacrylate.
- (3-trimethoxysilyl) propyl (meth) acrylate, (3-triethoxysilyl) propyl (meth) acrylate and (3-dimethoxymethylsilyl) propyl (meth) acrylate are preferable, and (3-trimethoxy) propyl (meth) acrylate is preferable.
- Cyril) propyl (meth) acrylate and (3-dimethoxymethylsilyl) propyl (meth) acrylate are more preferred, and (3-trimethoxysilyl) propyl (meth) acrylate is even more preferred.
- the (meth) acrylic resin (A) having these reactive silicon groups one type may be used alone, or two or more types may be used in combination.
- the weight average molecular weight of the (meth) acrylic resin (A) is not particularly limited, but is preferably 4000 to 100,000, more preferably 6000 to 80,000, and even more preferably 10,000 to 50,000.
- the acrylic resin (B) is an acrylic resin obtained by polymerizing a monomer component containing an alkyl acrylate having a linear alkyl group, and has a (meth) acryloyl group in a side chain and / or a terminal.
- the monomer component constituting the main chain of the acrylic resin (B) is one or more monomers selected from the group consisting of alkyl acrylates having a linear alkyl group, based on 99.9% by mass of all the monomer components. It is preferably contained below, more preferably 30.0 to 99.5% by mass, and even more preferably 40.0 to 95% by mass.
- the number of carbon atoms of the linear alkyl group is preferably 8 to 24.
- alkyl acrylates having a linear alkyl group having 8 to 24 carbon atoms include n-octyl acrylate, n-nonyl acrylate, n-decyl acrylate, n-undecyl acrylate, and n-dodecyl acrylate (lauryl acrylate). Examples thereof include n-tridecyl acrylate and n-stearyl acrylate. These may be used individually by 1 type, or may be used in combination of 2 or more type.
- the number of carbon atoms of the linear alkyl group may be 1 to 7.
- alkyl acrylates having a linear alkyl group having 1 to 7 carbon atoms include methyl acrylate, ethyl acrylate, n-propyl acrylate, n-butyl acrylate, n-pentyl acrylate, n-hexyl acrylate, and n-heptyl. Examples include acrylate. These may be used individually by 1 type, or may be used in combination of 2 or more type.
- the Tg of the alkyl methacrylate homopolymer having a linear alkyl group is preferably ⁇ 80 to 20 ° C, more preferably ⁇ 70 to ⁇ 10 ° C.
- the (meth) acryloyl group contained in the side chain and / or the terminal of the acrylic resin (B) is, for example, reacting an acrylic resin having a hydroxyl group, an amino group or a carboxyl group with a (meth) acryloyl group-containing isocyanate compound. May be introduced by
- the compound exemplified in the (meth) acrylic resin (A) can be used.
- the blending amount of the (meth) acryloyl group-containing isocyanate compound is preferably 0.1 to 10% by mass, more preferably 0.5 to 5% by mass, based on 100% by mass of the acrylic resin before the introduction of the (meth) acryloyl group. preferable.
- the monomer component constituting the main chain of the acrylic resin (B) can further contain a polar group-containing monomer.
- the content of the polar group-containing monomer is preferably 0.1 to 20% by mass based on all the monomer components, and is 0.5% by mass or more from the viewpoint of enhancing the adhesive force and cohesive force of the cured product. More preferably, it is 1% by mass or more.
- the content of the polar group-containing monomer may be 18% by mass or less. More preferably, it is 15% by mass or less.
- Examples of the polar group-containing monomer include a carboxyl group-containing monomer, a hydroxyl group-containing monomer, a nitrogen atom-containing monomer, and an acetoacetyl group-containing monomer, and the compounds exemplified in the (meth) acrylic resin (A) may be used. Can be done.
- a hydroxyl group-containing monomer is preferable from the viewpoint of easily introducing a (meth) acryloyl group into the side chain and / or the terminal of the acrylic resin (B).
- the acrylic resin (B) may further have a structural unit derived from a reactive silicon group-containing monomer. That is, the monomer component constituting the main chain of the acrylic resin (B) can further contain a reactive silicon group-containing monomer. In other words, the acrylic resin (B) may further have a reactive silicon group. Examples of the reactive silicon group include the reactive silicon group described in the above section ((meth) acrylic resin (A)).
- the acrylic resin (B) having a reactive silicon group is not particularly limited, and is, for example, (2-trimethoxysilyl) ethyl acrylate, (2-triethoxysilyl) ethyl acrylate, (2-dimethoxymethylsilyl) ethyl acrylate. , Trimethoxysilylmethyl acrylate, triethoxysilylmethyl acrylate, dimethoxymethylsilylmethyl acrylate and the like.
- the weight average molecular weight of the acrylic resin (B) is not particularly limited, but is preferably 4000 to 100,000, more preferably 6000 to 80,000, and even more preferably 10,000 to 50,000.
- the mixture of the (meth) acrylic resin (A) and the acrylic resin (B) is a mixture of the (meth) acrylic resin (A) and the acrylic resin (B).
- the content ratio (mixing ratio) of the (meth) acrylic resin (A) and the acrylic resin (B) is preferably 80/20% by mass to 95/5% by mass, and is 85/15% by mass to 95/5. More preferably, it is by mass.
- JP-A-2016-13028, JP-A-2016-035718, JP-A-2017-122174, Patent No. 2851350, and JP-A-2016-131718 can be appropriately referred to.
- the polyisobutylene-based resin is not particularly limited, and various conventionally known polyisobutylene-based resins can be used.
- the polyisobutylene resin is, for example, a polymer having a skeleton in which the main skeleton is made of isobutylene and having a (meth) acryloyl group in the molecule.
- the "main skeleton” means a main skeleton forming the main chain of the polymer (the skeleton having the largest proportion in the total composition).
- the "skeleton composed of isobutylene” means a skeleton composed of carbon and hydrogen of the "isobutylene skeleton” which is a skeleton composed of- [CH 2- C (CH 3 ) 2 ] -units.
- the polymer is not particularly limited as long as the main skeleton is a skeleton made of isobutylene and has a (meth) acryloyl group in the molecule, and can be appropriately selected depending on the intended purpose.
- the polymer may be a hydrogenated product (a polymer having a hydrogenated main skeleton, also referred to as a hydrogenated polymer).
- Specific examples of the polymer are not particularly limited and may be appropriately selected depending on the intended purpose. These may be used individually by 1 type, and may be used in combination of 2 or more type.
- the number of (meth) acryloyl groups in the molecule of the polymer can be appropriately selected according to the purpose as long as it is one or more.
- the number of (meth) acryloyl groups in the molecule of the polymer is two or more, a network structure can be formed and the compression set can be reduced.
- the position of the (meth) acryloyl group in the polymer molecule is not particularly limited and may be appropriately selected depending on the intended purpose. It may be a polymer terminal (one end, both ends), or may be a polymer side chain. There may be.
- the number average molecular weight of the polymer is not particularly limited and may be appropriately selected depending on the intended purpose, but is preferably 1,000 to 40,000, more preferably 2,000 to 35,000.
- Japanese Patent Application Laid-Open No. 2014-80497 Japanese Patent No. 2873395, Japanese Patent No. 3315210, Japanese Patent No. 3368057, and Japanese Patent Application Laid-Open No. 2004-204183 can be appropriately referred to.
- the urethane-based resin is a resin containing a urethane bond in the molecule.
- the urethane-based resin is soluble in an organic solvent and has a repeating unit containing at least one urethane bond in the molecule.
- the urethane resin is a polymer having a weight average molecular weight of 1,000 or more and 1,000,000 or less in terms of polyethylene glycol. That is, the urethane resin is a polymer produced by a method of mixing a polyisocyanate component and a polyol component composed of a polyol, a catalyst and other auxiliaries in a constant ratio.
- the polyisocyanate component is, for example, diphenylmethane diisocyanate, polyether diphenylmethane diisocyanate, polypeptide tolylene diisocyanate, xylylene diisocyanate, etc .; these modified polyisocyanates, that is, products obtained by a partial chemical reaction of polyisocyanate, for example.
- Polyisocyanates containing groups such as esters, ureas, burettes, allophanates, carbodiimides, isocyanurates, and urethanes may be used alone, or in combination of two or more. May be good.
- polystyrene resin examples include polyether polyols and / or polyester polyols.
- polyether polyol examples include a polyether polyol obtained by addition polymerization of an alkylene oxide such as ethylene oxide, propylene oxide and butylene oxide to an initiator.
- Initiators include (i) polyhydric alcohols such as ethylene glycol, propylene glycol, glycerin, trimethylolpropane, pentaerythritol, sorbitol, shoeclaw, bisphenol A, (ii) ethanolamine, diethanolamine, triethanolamine, and Aliphatic amines such as ethylenediamine, aromatic amines such as (iii) toluenediamine, and methylenedianiline, (iv) Mannig condensate, and the like.
- the polyether polyol may be used alone or in combination of two or more.
- an aromatic polyether polyol obtained by using an aromatic amine as an initiator is particularly preferable because it lowers the thermal conductivity.
- the hydroxyl value of the polyether polyol is not particularly limited, but is preferably 300 to 800 mgKOH / g.
- polyester polyol examples include a polyol formed by condensing the polyhydric alcohol with a polyvalent carboxylic acid, and a polyol composed of a cyclic ester ring-opening polymerization.
- polyvalent carboxylic acid examples include succinic acid, glutonic acid, adipic acid, suberic acid, azelaic acid, sebacic acid, maleic acid, fumaric acid, and aliphatic polybasic acids which are anhydrides thereof.
- a polyester polyol having an aromatic ring is particularly preferable.
- the hydroxyl value of this polyester polyol is not particularly limited, but is preferably 100 to 400 mgKOH / g.
- the polyol component is reactive with molecular terminals such as polybutadiene-based polyol (for example, hydroxyl-terminated liquid polybutadiene), polyisoprene-based polyol (for example, hydroxyl-terminated liquid polyisoprene), and polyolefin-based polyol (for example, hydroxyl-terminated liquid polyolefin).
- molecular terminals such as polybutadiene-based polyol (for example, hydroxyl-terminated liquid polybutadiene), polyisoprene-based polyol (for example, hydroxyl-terminated liquid polyisoprene), and polyolefin-based polyol (for example, hydroxyl-terminated liquid polyolefin).
- a liquid polymer having a high hydroxyl group can also be mentioned.
- a liquid polymer having a highly reactive hydroxyl group at the molecular end is preferable because the main chain structure is excellent in hydrolysis resistance.
- a resin containing a urethane bond in the molecule can be obtained by an arbitrary reaction.
- the resin containing a urethane bond in the molecule is produced by, for example, reacting a diol compound represented by the following general formula (2) with a diisocyanate compound represented by the following general formula (3) to form the following general formula (4). ) Is obtained as a structure containing a repeating unit containing a urethane bond.
- R 2 represents a divalent organic group
- R 2 and X 1 each independently represent a divalent organic group, and n represents an integer of 1 or more).
- the urethane-based resin is produced by copolymerizing the above-mentioned components by a known technique.
- epoxy resin is not particularly limited, and various conventionally known epoxy resins can be used. For example, (i) bis (4-hydroxyphenyl) propoxydiglycidyl ether, bis (4-hydroxy-3,5-dibromophenyl) propandiglycidyl ether, bis (4-hydroxyphenyl) ethanediglycidyl ether, bis (4).
- the hardness (E type) of the surface layer is 50 or less, the 100% modulus is 0.50 MPa (N / mm 2 ) or less, and the elongation rate at break is 100% or more.
- the first reaction-curable liquid resin can be appropriately selected.
- any resin used in the art can be used.
- the surface layer may optionally contain a diluent and / or a photoradical initiator.
- the surface layer may contain a cured product of the first reaction curable liquid resin and a diluent and / or photoradical initiator.
- the diluent is not particularly limited, and examples thereof include isostearyl alcohol and telechelic polyacrylate. Commercially available products can also be used as the diluent, and examples thereof include isostearyl alcohol manufactured by Osaka Organic Chemical Industry Co., Ltd. and MM100C (telekeric polyacrylate) manufactured by Kaneka Corporation.
- the photoradical initiator is not particularly limited, and examples thereof include 2-hydroxy-2-methyl-1-phenylpropan-1-one and bis (2,4,6-trimethylbenzoyl) -phenylphosphine oxide. ..
- Commercially available products can also be used as the photoradical initiator.
- 2-hydroxy-2-methyl-1-phenylpropan-1-one is available as IRGACURE1173 (manufactured by BASF Japan) and bis (2,4,6).
- -Trimethylbenzoyl) -phenylphosphine oxide is available as IRGACURE819 (manufactured by BASF Japan).
- the content of the diluent and / or the photoradical initiator is not particularly limited.
- the content of the diluent is 5 parts by weight to 50 parts by weight, which does not reduce the handleability when the first reaction-curable resin is coated on the heat storage material with respect to 100 parts by weight of the first reaction-curable liquid resin. It is preferably a part by weight.
- the content of the photoradical initiator is 0.2 parts by weight to 5 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the first reaction-curable liquid resin because the photocuring reaction of the surface layer proceeds sufficiently by ultraviolet irradiation. It is preferably 9.0 parts by weight, more preferably 0.5 parts by weight to 4.0 parts by weight, and further preferably 1.0 part by weight to 3.0 parts by weight.
- the surface layer contains a diluent
- the water vapor permeability of the surface layer may be low. preferable.
- Water vapor permeability is sometimes referred to as “water vapor permeability", "WVTR” and "moisture permeability”. Since the water vapor permeability of the surface layer largely depends on the water vapor permeability of the cured product of the first reaction-curable liquid resin contained in the surface layer, the water vapor permeability of the cured product of the first reaction-curable liquid resin is high. It is preferably low.
- the cured product (that is, the cured product of the first reaction-curable liquid resin) is permeated with water vapor at 40 ° C. and 90% humidity.
- the degree is preferably less than 500 g / m 2 days, more preferably 250 g / m 2 days or less, more preferably 150 g / m 2 days or less, and 100 g / m 2 days or less. It is more preferably 80 g / m 2 days or less. According to this configuration, the resulting latent heat storage material has the advantage of lower hygroscopicity.
- the "cured product of the first reaction-curable liquid resin” refers to "a state in which the first reaction-curable liquid resin is cured”.
- the “state in which the first reaction-curable liquid resin is cured” refers to, for example, the following states: The first reaction-curable liquid resin is reacted (cured) by heating or ultraviolet rays.
- the obtained cured product was cured in a closed container at room temperature for 24 hours or more, and then when a needle-shaped rod having a diameter of 1 mm was pierced vertically into the cured product, it was visually attached to the rod. It refers to the state in which kimono is not recognized.
- the surface layer preferably has a water vapor permeability of less than 500 g / m 2 days at 40 ° C. and 90% humidity, more preferably 250 g / m 2 days or less, and 150 g / m 2 days or less. It is more preferably 100 g / m 2 days or less, and particularly preferably 80 g / m 2 days or less. According to this configuration, the resulting latent heat storage material has the advantage of lower hygroscopicity.
- the water vapor permeability of the surface layer at 40 ° C. and 90% humidity is less than 500 g / m 2 days
- the first reaction-curable liquid resin is cured to obtain a cured product having a thickness of 1 mm
- the cured product is obtained. It can be said that there is a high probability that the water vapor permeability at 40 ° C. and 90% humidity is less than 500 g / m 2 days.
- the hardness (E type) of the surface layer is 50 or less, preferably 48 or less, more preferably 45 or less, further preferably 40 or less, and particularly preferably 30 or less. ..
- the surface layer has a hardness (A type) of 30 or less, preferably 28 or less, more preferably 25 or less, further preferably 20 or less, and particularly preferably 15 or less. ..
- hardness (E type) means JIS K. It means the value obtained by measuring with a type E durometer conforming to 6253-3.
- the hardness (type A) means a value obtained by measuring using a type A durometer conforming to JIS K 6253-3, ISO 48-4, ASTM D 2240 and the like. Specific examples of the hardness (E type) and hardness (A type) measuring methods will be described in detail in Examples described later.
- the surface layer is 50% modulus is not more than 0.40MPa (N / mm 2), it is preferably, 0.30MPa (N / mm 2) or less is not more than 0.35MPa (N / mm 2) More preferably, it is more preferably 0.25 MPa (N / mm 2 ) or less, and particularly preferably 0.20 MPa (N / mm 2 ) or less.
- the surface layer, the 100% modulus is not more than 0.50MPa (N / mm 2), it is preferably, 0.45MPa (N / mm 2) or less is not more than 0.48MPa (N / mm 2) More preferably, it is more preferably 0.40 MPa (N / mm 2 ) or less, and particularly preferably 0.30 MPa (N / mm 2 ) or less.
- the 50% modulus means the tensile strength at the time of 50% elongation
- the 100% modulus means the tensile strength at the time of 100% elongation.
- the method for measuring 50% modulus and 100% modulus is not particularly limited, and specific examples will be described in detail in Examples described later.
- the elongation rate at break of the surface layer is 100% or more, preferably 110% or more, more preferably 125% or more, further preferably 150% or more, and 200% or more. It is particularly preferable to have.
- the method for measuring the elongation at break is not particularly limited, and specific examples will be described in detail in Examples described later.
- the surface layer has an advantage that it can be deformed because its hardness (E type) is 50 or less, its 100% modulus is 0.50 MPa (N / mm 2 ) or less, and its elongation at break is 100% or more. Has. It can be said that the surface layer is deformable.
- the volume of the heat storage material in the molten state can be expanded by solidification, and the volume of the heat storage material in the solidified state can be reduced by melting. Since the surface layer has a hardness (E type) of 50 or less, a 100% modulus of 0.50 MPa (N / mm 2 ) or less, and an elongation rate at break of 100% or more, the volume of the heat storage material. Can be extended and shortened with respect to expansion and contraction of.
- the surface layer can follow the volume change of the heat storage material.
- the hardness (E type), 100% modulus, and elongation at break of the surface layer are within the above-mentioned preferable values, the surface layer can be deformed more greatly and has excellent followability.
- the surface layer has the above-mentioned structure, it can be (a) soft, (b) self-repair even if a small hole (for example, a pinhole) is opened by an impact such as piercing, and (c) adhesive. It has the advantage that it has the property and (d) it can be attached to and detached from various members. It can be said that the surface layer has self-repairing property.
- the hardness (E type) 100% modulus and elongation at break of the surface layer are within the above-mentioned preferable values, the surface layer is softer than (a) and (b) excellent self-healing property.
- the thickness of the surface layer is preferably 10 ⁇ m to 5 mm, more preferably 50 ⁇ m to 4 mm, further preferably 100 ⁇ m to 3 mm, and particularly preferably 200 ⁇ m to 2 mm. According to this configuration, the latent heat storage material has good thermal responsiveness, lower hygroscopicity, and better moisture resistance.
- the surface layer may have a multi-layer structure.
- the surface layer may have a multilayer structure composed of two or more layers including a cured product of the first reaction-curable liquid resin, which are different from each other.
- the latent heat storage material provided with the heat storage material and the surface layer may be further covered with a surface layer together with another heat storage material.
- the inorganic latent heat storage material composition contained in the heat storage material contained in the latent heat storage material is flame-retardant.
- the latent heat storage material it is not necessary to use an organic latent heat storage material composition having a problem of flammability as a latent heat storage material. Therefore, this latent heat storage material is flame-retardant as compared with the conventional technical products.
- the "inorganic latent heat storage material composition” may be hereinafter referred to as a "heat storage material composition".
- the heat storage material composition contains a thickener. Therefore, the heat storage material composition has an advantage that solid-liquid separation does not occur in a temperature environment exceeding the melting temperature of the heat storage material composition. It is preferable that the heat storage material composition is in the form of a gel and does not separate into solid and liquid in a temperature environment exceeding the melting temperature of the heat storage material composition.
- the inorganic latent heat storage material composition is solid-liquid separated
- the inorganic latent heat storage material composition is placed in an appropriate container and allowed to stand for a certain period of time, the following states are exhibited. Indicates a state in which the solid portion in the inorganic latent heat storage material composition is precipitated, the water content in the inorganic latent heat storage material composition leaks out as a supernatant, and the solid portion and the water content are separated.
- the heat storage material composition is solid-liquid separated, the structure of the inorganic latent heat storage material (for example, inorganic hydrated salt) contained in the heat storage material composition changes, so that the heat storage performance may be lost. There is.
- the heat storage material composition contained in the latent heat storage material may have a property of not solid-liquid separation even in a temperature environment exceeding the melting temperature of the heat storage material composition. Therefore, the present latent heat storage material has an advantage that the heat storage performance is not lost and does not flow even in a temperature environment exceeding the melting temperature of the inorganic latent heat storage material composition.
- the latent heat storage material is a heat storage material composition contained in the latent heat storage material even when repeatedly exposed to a temperature environment exceeding the melting temperature of the heat storage material composition and a temperature environment below the melting temperature. Has the advantage that the heat storage performance does not change without solid-liquid separation. That is, the latent heat storage material has excellent durability.
- the heat storage material composition in the present latent heat storage material is preferably gel-like and does not separate into solid and liquid under a temperature environment of the melting temperature of the heat storage material composition + 10 ° C. or higher, and the melting temperature of the heat storage material composition + 20 ° C. It is more preferable that it is gel-like and does not separate into solid and liquid under the above temperature environment, and it is more preferable that it is gel-like and does not separate into solid and liquid under the temperature environment of the melting temperature of the heat storage material composition + 25 ° C. or higher. It is more preferable that the heat storage material composition is gel-like in a temperature environment of + 30 ° C. or higher and does not separate into solid and liquid, and is gel-like in a temperature environment of + 35 ° C.
- the heat storage material composition is not solid-liquid separated, and it is particularly preferable that the heat storage material composition is gel-like and does not be solid-liquid separated in a temperature environment of + 40 ° C. or higher.
- this latent heat storage material has a melting temperature of the heat storage material composition. It is preferably used at + 40 ° C. or lower.
- the inorganic latent heat storage material composition is gel-like in a temperature environment of the melting temperature + X ° C. or higher of the inorganic latent heat storage material composition and does not separate into solid and liquid
- the system latent heat storage material composition is heated to a temperature of + X ° C. or higher, which is the melting temperature of the inorganic latent heat storage material composition, it can be said that the inorganic latent heat storage material composition is gel-like and is not solid-liquid separated.
- B It can be said that the inorganic latent heat storage material composition having a melting temperature of + X ° C.
- the inorganic latent heat storage material composition is gel-like in a temperature environment of the melting temperature of the inorganic latent heat storage material composition + X ° C. or higher
- the inorganic latent heat storage material composition is in the form of a gel. It is intended that the inorganic latent heat storage material composition having a melting temperature of the material composition of + X ° C. or higher has a viscosity in the range of 2 to 25 Pa ⁇ s.
- the measurement of viscosity in the gel-like definition shall be the value measured by a vibration viscometer (also called a tuning fork vibration rheometer).
- the solid inorganic latent heat storage material composition melts into a liquid state or a gel state
- a temperature in the middle of the temperature range exhibited by the inorganic latent heat storage material composition is set as an inorganic latent heat storage material composition.
- the “melting temperature” is sometimes referred to as the “melting point”, “phase change temperature”, or "phase transition temperature”.
- the components of the latent heat storage material contained in the inorganic latent heat storage material composition are not particularly limited as long as they are inorganic.
- a component contained in the inorganic latent heat storage material composition that functions as a latent heat storage material is referred to as an inorganic latent heat storage material. That is, the inorganic latent heat storage material composition contains an inorganic latent heat storage material.
- the inorganic latent heat storage material composition contains an inorganic latent heat storage material.
- the inorganic latent heat storage material include sodium acetate trihydrate (melting temperature 58 ° C.), sodium thiosulfate pentahydrate (melting temperature 48.5 ° C.), and sodium sulfate tetrahydrate (melting temperature 32.
- the inorganic latent heat storage material calcium chloride hexahydrate is most preferable because it can be used in a temperature range assuming a human living environment, has excellent durability, and has little odor. Further, the inorganic latent heat storage material described in International Publication No. 2017/164304 can also be used as the inorganic latent heat storage material in the first embodiment of the present invention.
- the inorganic latent heat storage material preferably contains calcium chloride hexahydrate. It can be said that the inorganic latent heat storage material composition preferably contains calcium chloride hexahydrate as the inorganic latent heat storage material.
- the amount of the inorganic latent heat storage material contained in the inorganic latent heat storage material composition is not particularly limited, and can be appropriately set based on a desired melting temperature, viscosity, and the like.
- the inorganic latent heat storage material composition preferably contains 50% by weight or more of the inorganic latent heat storage material, and 55% by weight, based on 100% by weight of the total weight of the components other than water (moisture) in the inorganic latent heat storage material composition.
- the above content is more preferable, 60% by weight or more is more preferable, 65% by weight or more is further preferable, and 70% by weight or more is particularly preferable.
- the obtained latent heat storage material has an advantage that it functions efficiently as a heat storage material because the amount of latent heat per weight is large.
- the inorganic latent heat storage material composition contains 50% by weight or more of calcium chloride hexahydrate as the inorganic latent heat storage material in 100% by weight of the total weight of the components other than water (moisture) in the inorganic latent heat storage material composition. It is more preferable to contain 55% by weight or more, more preferably 60% by weight or more, further preferably 65% by weight or more, and particularly preferably 70% by weight or more.
- the obtained latent heat storage material has an advantage that it functions efficiently as a heat storage material because the amount of latent heat per weight is large.
- the thickener can increase the viscosity of the inorganic latent heat storage material composition, and it can be said that the inorganic latent heat storage material composition can be made into a gel.
- the thickener is not particularly limited as long as it can increase the viscosity of the inorganic latent heat storage material composition.
- the thickener include water-absorbent resin, attapulsite clay, gelatin, agar, silica, xanthan gum, gum arabic, guar gum, carrageenan, cellulose, konjac and the like.
- examples of the water-absorbent resin include starch-based resins, acrylate-based resins, poval-based resins, and carboxymethyl cellulose-based resins.
- silica include fumed silica, precipitated silica, silica gel and the like.
- the term "thickener” can also be said to be a "gelling agent”. The "thickener” and “gelling agent” are interchangeable.
- the thickener may be an ionic thickener or a nonionic thickener.
- the inorganic salt is often dissolved and is in an ionic state. Therefore, when the inorganic latent heat storage material composition contains an inorganic salt as the inorganic latent heat storage material, the thickener should not affect the inorganic ions dissolved in the inorganic latent heat storage material composition. Therefore, a nonionic thickener is preferable.
- nonionic thickener examples include guar gum, dextrin, polyvinylpyrrolidone, hydroxyethyl cellulose and the like.
- hydroxyethyl cellulose which is excellent in stability of the gel-like inorganic latent heat storage material composition and has high environmental compatibility, is particularly preferable.
- Carboxymethyl cellulose and hydroxyethyl cellulose are also cellulose derivatives.
- As the thickener cellulose derivatives other than carboxymethyl cellulose and hydroxyethyl cellulose can also be used.
- the thickener is selected from the group consisting of water-absorbent resin, attapulsite clay, gelatin, agar, silica, xanthan gum, gum arabic, guar gum, carrageenan, cellulose, konjac and hydroxyethyl cellulose, at least one. It is preferably a seed.
- Inorganic latent heat storage material composition may cause precipitation of inorganic salt over time due to temperature changes, depending on the concentration of the inorganic salt contained.
- the thickener can not only (a) make the inorganic latent heat storage material composition into a gel, but also (b) the inorganic latent heat storage material composition.
- the thickener does not affect the melting and / or solidification behavior of the inorganic latent heat storage material composition, and the inorganic latent heat storage material composition does not affect the melting and / or solidification behavior.
- the inorganic latent heat storage material composition is heated at an environmental temperature where the latent heat storage material is expected to be used. It has the advantage that solid-liquid separation does not occur even after the cycle test.
- the inorganic latent heat storage material composition contains a thickener, even if the inorganic latent heat storage material composition leaks from the latent heat storage material, the environmental load at the time of leakage and the leaked inorganic material It is possible to reduce the work load at the time of recovery of the system latent heat storage material composition.
- a mixture containing polyester, an organic solvent volatile at room temperature, and a metal oxide as main components is not included in the range of thickeners.
- the thickener preferably contains a small amount of an organic solvent that is volatile at room temperature, and an organic solvent that is volatile at room temperature is used. It is preferably not substantially contained.
- the content of the organic solvent having volatility at room temperature in the thickener is preferably 1000 ppm or less.
- Examples of the organic solvent having volatile properties at room temperature include monocyclic aromatic compounds, such as benzene, toluene, xylene, ethylenebenzene, cumene, parasimene, dimethyl phthalate, diethyl phthalate, and dipropyl phthalate. Be done.
- the total content of the monocyclic aromatic compounds in the thickener is preferably 1000 ppm or less.
- the total content of one or more compounds selected from the group consisting of benzene, toluene, xylene, ethylenebenzene, cumene, parasimene, dimethyl phthalate, diethyl phthalate and dipropyl phthalate in the thickener is 1000 ppm or less. Is preferable.
- the content of the thickener in this latent heat storage material is not particularly limited. The optimum content may vary depending on the type of thickener used.
- the content of the thickener in this latent heat storage material is preferably 1 part by weight to 10 parts by weight, preferably 2 parts by weight to 6 parts by weight, based on 100 parts by weight of the total of the inorganic latent heat storage material and the melting point adjusting agent. It is more preferable that it is a part. According to this configuration, (i) aggregation and precipitation of salts dissolved in the inorganic latent heat storage material composition can be prevented, (ii) the handleability of the inorganic latent heat storage material composition is good, and (iii).
- the inorganic latent heat storage material composition has an advantage that it does not separate into solid and liquid in a temperature environment exceeding the melting temperature of the inorganic latent heat storage material composition.
- the inorganic latent heat storage material composition preferably further contains a melting point adjusting agent.
- the melting point adjusting agent has a function of adjusting the melting temperature and the solidification temperature of the inorganic latent heat storage material composition.
- the melting point adjusting agent can also be rephrased as a freezing point depression agent.
- the melting point adjuster is preferably (a) a metal bromide such as lithium bromide, sodium bromide, potassium bromide, calcium bromide, magnesium bromide, ammonium bromide, iron bromide, zinc bromide, barium bromide and the like. , And (b) metal chlorides such as lithium chloride, sodium chloride, potassium chloride, magnesium chloride, ammonium chloride, iron chloride, zinc chloride, cobalt chloride, and one or more selected from the group.
- a metal bromide such as lithium bromide, sodium bromide, potassium bromide, calcium bromide, magnesium bromide, ammonium bromide, iron bromide, zinc bromide, barium bromide and the like.
- metal chlorides such as lithium chloride, sodium chloride, potassium chloride, magnesium chloride, ammonium chloride, iron chloride, zinc chloride, cobalt chloride, and one or more selected from the group.
- the amount of the melting point adjusting agent contained in this latent heat storage material is not particularly limited.
- the total content of the melting point adjuster is 0.05 mol or more and 2.0 mol with respect to 1.0 mol of the inorganic latent heat storage material. It is preferably 0.1 mol or more and 1.5 mol or less, and further preferably 0.15 mol or more and 1.0 mol or less.
- the inorganic latent heat storage material For example, calcium chloride hexahydrate is used as the inorganic latent heat storage material, and the total content of the melting point adjusting agent is 0.05 mol or more and 2.0 with respect to 1.0 mol of the inorganic latent heat storage material. When it is less than a molar amount, the obtained latent heat storage material can maintain the temperature in the room in the temperature range of 15 to 30 ° C. When a substance other than calcium chloride hexahydrate is used as the inorganic latent heat storage material, the amount of the melting point adjusting agent contained in the inorganic latent heat storage material composition can be appropriately set.
- the inorganic latent heat storage material composition may contain a melting point adjusting agent other than metal bromide and metal chloride.
- the melting point adjuster include (a) ammonium salts, (b) metal bromides and metal halides other than metal chlorides, (c) metal non-halides, (d) urea, (e) alcohols and the like. Can be mentioned.
- ammonium salt examples include ammonium bromide, ammonium chloride, ammonium sulfate, ammonium nitrate, ammonium carbonate, ammonium hydrogencarbonate, ammonium carbamate, ammonium hydrogencarbonate carbamate, ammonium formate, ammonium citrate, and ammonium acetate.
- the content of the ammonium salt contained in the inorganic latent heat storage material composition is preferably low because it is easy to handle, has a small environmental load, and has a low odor.
- the content of the ammonium salt contained in the inorganic latent heat storage material composition is preferably 1% by weight or less, preferably 0.5% by weight or less, based on 100% by weight of the inorganic latent heat storage material composition. Is more preferably 0.1% by weight or less, further preferably 0.01% by weight or less, and particularly preferably 0% by weight.
- metal halides other than metal bromide and metal chloride include lithium iodide, sodium iodide, potassium iodide and the like.
- the inorganic latent heat storage material composition The amount of the metal halide other than the metal bromide and the metal chloride contained in the above is preferably 1.0 mol or less, preferably 0.5 mol or less, based on 1.0 mol of the inorganic latent heat storage material. More preferably, it is 0.3 mol or less.
- the amounts of the metal bromide and the metal halide other than the metal chloride contained in the inorganic latent heat storage material composition are appropriately set. Can be done.
- metal non-halides include sodium sulfate, sodium nitrate, sodium acetate, sodium phosphate, sodium hydride, sodium formate, sodium oxalate, sodium carbonate, sodium glutamate, sodium hydroxide, potassium sulfate, potassium nitrate, potassium acetate, etc.
- Examples thereof include aluminum, aluminum formate, aluminum carbonate, aluminum hydroxide, magnesium sulfate, magnesium nitrate, magnesium carbonate, magnesium glutamate, magnesium hydroxide and the like.
- the alcohols include lower alcohols (eg, methanol, ethanol, 2-propanol, ethylene glycol, glycerol, etc.) and higher alcohols (eg, capryl alcohol, lauryl alcohol, myristyl alcohol, cetyl alcohol, stearyl alcohol, oleyl alcohol, etc.). Linolyl alcohol, etc.) can be mentioned.
- lower alcohols eg, methanol, ethanol, 2-propanol, ethylene glycol, glycerol, etc.
- higher alcohols eg, capryl alcohol, lauryl alcohol, myristyl alcohol, cetyl alcohol, stearyl alcohol, oleyl alcohol, etc.
- Linolyl alcohol, etc. can be mentioned.
- the inorganic latent heat storage material composition preferably contains a supercooling inhibitor.
- the supercooling inhibitor can prevent supercooling of the inorganic latent heat storage material composition by adding a relatively small amount, and is easily available.
- the "supercooling inhibitor” may also be referred to as a "supercooling inhibitor", a "crystal nucleating agent", a “nucleating agent” or a “nucleating agent”.
- the supercooling inhibitor is not particularly limited.
- examples of the antihypercooling agent include sodium pyrophosphate decahydrate, sodium tetraborate decahydrate, sodium carbonate, sodium carbonate monohydrate, sodium carbonate decahydrate, and barium bromide monohydrate.
- the supercooling inhibitor is appropriately selected and used according to the inorganic latent heat storage material used.
- the inorganic latent heat storage material is sodium acetate trihydrate
- sodium pyrophosphate 10 hydroxide may be preferably selected.
- the inorganic latent heat storage material composition is sodium thiosulfate pentahydrate and / or sodium sulfate 10 hydroxide
- sodium tetraborate 10 hydroxide may be preferably selected.
- the inorganic latent heat storage material composition is calcium chloride hexahydrate, barium salt and / or strontium salt (for example, strontium chloride hexahydrate) can be preferably selected.
- the inorganic latent heat storage material composition further contains a melting point adjusting agent and a supercooling inhibitor.
- the inorganic latent heat storage material composition requires a phase separation inhibitor, a preservative, a fragrance, a colorant, an antibacterial agent, a polymer polymer, other organic compounds, or other inorganic compounds. It may be contained depending on the above.
- phase separation inhibitor examples include (a) fatty acids such as lauric acid, myristic acid, palmitic acid, stearic acid, linoleic acid, linolenic acid, erucic acid and oleic acid, and vegetable oils containing a mixture of these fatty acids (b). ) Fatty acid salts such as sodium oleate, potassium oleate, potassium metaphosphate, sodium silicate, and potassium isostearate, (c) paraffin such as liquid paraffin, (d) glycerin, and (e) nonionic surfactant and the like. Can be mentioned.
- fatty acids such as lauric acid, myristic acid, palmitic acid, stearic acid, linoleic acid, linolenic acid, erucic acid and oleic acid
- vegetable oils containing a mixture of these fatty acids examples include (b) Fatty acid salts such as sodium oleate, potassium oleate, potassium metaphosphate, sodium silicate
- Examples of the vegetable oil include sunflower oil, corn oil, cottonseed oil, sesame oil, rapeseed oil, peanut oil, olive oil, and castor oil.
- As the phase separation inhibitor a commercially available product such as Nsp (manufactured by Hope Pharmaceutical Co., Ltd.), which is a fatty acid mixture, can also be used.
- phase separation inhibitor may be referred to as a “thickening aid", a “moisture evaporation inhibitor” or a “water separation inhibitor”.
- the inorganic latent heat storage material composition preferably has a high latent heat of melting.
- the latent heat of melting of the inorganic latent heat storage material composition is preferably 80 J / g or more, more preferably 100 J / g or more, further preferably 120 J / g or more, and 140 J / g or more. It is particularly preferable to have.
- the latent heat of melting of the inorganic latent heat storage material composition can be measured using a differential scanning calorimeter.
- the temperature of the inorganic latent heat storage material composition is adjusted from -20 ° C to 50 ° C at a rate of 3.0 ° C / min. It can be obtained from the DSC curve obtained when the temperature is raised from 50 ° C. to ⁇ 20 ° C. at the same rate after the temperature is raised to.
- Viscosity of inorganic latent heat storage material composition Viscosity of the inorganic latent heat storage material composition measured by a vibration viscosity meter at a melting temperature of + 10 ° C to a melting temperature of + 35 ° C of the inorganic latent heat storage material composition (hereinafter, “vibration viscosity meter of the inorganic latent heat storage material composition”). It may be referred to as “viscosity of").
- the viscosity of the vibration viscosity meter of the inorganic latent heat storage material composition is measured by measuring the viscosity of the inorganic latent heat storage material composition having a melting temperature of the inorganic latent heat storage material composition of + 10 ° C to a melting temperature of + 35 ° C with a vibration viscosity meter. It can be said that the viscosity obtained from the above.
- the vibration viscometer include a tuning fork vibration viscometer and a tuning fork vibration rheometer.
- the viscosity of the vibration viscometer of the inorganic latent heat storage material composition is preferably 0.5 Pa ⁇ s to 25 Pa ⁇ s, more preferably 1 Pa ⁇ s to 25 Pa ⁇ s, and 2 Pa ⁇ s to 25 Pa ⁇ s. It is more preferably s, more preferably 5 Pa ⁇ s to 25 Pa ⁇ s, further preferably 5 Pa ⁇ s to 20 Pa ⁇ s, and particularly preferably 5 Pa ⁇ s to 17 Pa ⁇ s.
- the inorganic latent heat storage material composition does not separate into solid and liquid at a melting temperature of + 10 ° C. to a melting temperature of + 35 ° C., and the viscosity is not too high, so that the operability is improved. Has the advantage of being good.
- Viscosity of the inorganic latent heat storage material composition measured by an E-type rotational viscometer at a melting temperature of + 10 ° C to a melting temperature of + 35 ° C of the inorganic latent heat storage material composition (the above-mentioned "E type of the inorganic latent heat storage material composition”.
- the viscosity of the rotational viscometer will be described.
- the viscosity of the E-type rotational viscosity meter of the inorganic latent heat storage material composition is as follows: "The E-type rotational viscosity of an inorganic latent heat storage material composition having a melting temperature of + 10 ° C to a melting temperature of + 35 ° C.
- the viscosity of the E-type rotational viscometer of the inorganic latent heat storage material composition is preferably 30 Pa ⁇ s to 90 Pa ⁇ s, more preferably 32 Pa ⁇ s to 88 Pa ⁇ s, and 34 Pa ⁇ s to 86 Pa ⁇ s. It is more preferably s, and particularly preferably 36 Pa ⁇ s to 84 Pa ⁇ s. According to the configuration, the inorganic latent heat storage material composition does not undergo solid-liquid separation at a melting temperature of + 10 ° C. to a melting temperature of + 35 ° C., and the viscosity is not too high, so that the operability is improved. Has the advantage of being good.
- the heat storage material preferably further contains a second reaction-curable liquid resin.
- the heat storage material further contains a second reaction-curable liquid resin
- (a) leakage of the heat storage material can be suppressed in the unlikely event that the surface layer is torn, and (b) the heat storage material can be used regardless of solidification and melting. It has the advantage that it can be kept in a desired constant shape.
- the heat storage material further contains a second reaction-curable liquid resin having a low water vapor permeability
- the obtained latent heat storage material has an advantage that it has lower hygroscopicity and has very excellent moisture resistance. ..
- reaction-curable liquid resin examples include the reaction-curable liquid resin described in the above item (I-1-1-1. Reaction-curable liquid resin). Can be done.
- the weight ratio of the inorganic latent heat storage material composition to the second reaction-curable liquid resin in the heat storage material is not particularly limited, but is preferably 80:20 to 20:80, more preferably 70:30 to 30:70, and 60:40 to 40:60. More preferably, 50:50 is more preferable.
- the heat storage material further contains the second reaction-curable liquid resin
- the heat storage material contains more than 40 parts by weight of the inorganic latent heat storage material composition in 100 parts by weight of the total amount of the inorganic latent heat storage material composition and the second reaction-curable liquid resin in the heat storage material. It is more preferable to contain 50 parts by weight or more, more preferably 60 parts by weight or more, more preferably 70 parts by weight or more, and further preferably 80 parts by weight or more.
- the heat storage material does not have to contain the second reaction-curable liquid resin.
- the heat storage material may contain 100 parts by weight of the inorganic latent heat storage material composition in 100 parts by weight of the total amount of the inorganic latent heat storage material composition and the second reaction-curable liquid resin in the heat storage material.
- Good In the latent heat storage material using the conventional organic latent heat storage material composition, since the organic latent heat storage material composition has a low thermal conductivity, the latent heat storage material containing a large amount of the organic latent heat storage material composition is not preferable. Met. However, since the inorganic latent heat storage material composition has a higher thermal conductivity than the organic latent heat storage material composition, in this latent heat storage material, the latent heat storage material containing a large amount of the inorganic latent heat storage material composition is also used. , A preferred embodiment.
- the second reaction-curable liquid resin may optionally further contain a diluent and / or a photoradical initiator.
- the heat storage material may optionally further contain a diluent and / or a photoradical initiator.
- the diluent and the photoradical initiator include the diluent and the photoradical initiator described in the above section (diluent and photoradical initiator), respectively.
- the content of the diluent and / or photoradical initiator in the heat storage material is not particularly limited.
- the content of the diluent in the heat storage material is described in the above section (diluent and photoradical initiator) for adjusting the viscosity difference between the inorganic latent heat storage material composition and the second reaction-curable liquid resin.
- the content can be mentioned.
- the content of the photoradical initiator in the heat storage material is such that the photocuring reaction of the cured product of the second reaction-curable liquid resin proceeds sufficiently by irradiation with ultraviolet rays, so that the above-mentioned (diluting agent and photoradical initiator)
- the content described in the section of When the heat storage material contains the second reaction-curable liquid resin and the diluent, it is preferable that the moisture-proof property of the cured product of the second reaction-curable liquid resin is not impaired due to the diluent.
- the inorganic latent heat storage material composition is dispersed in the second reaction-curable liquid resin in the heat storage material.
- dispersed which can be paraphrased as being dispersed or dispersed
- the second reaction-curable liquid resin may or may not be cured.
- the obtained latent heat storage material has an advantage that leakage of the inorganic latent heat storage material composition is further prevented.
- the latent heat obtained so that it can be easily combined with gypsum board, floor material, etc.
- the hardness of the heat storage material can be adjusted. Therefore, by changing the type and physical properties of the second reaction-curable liquid resin in the heat storage material, it is possible to provide a latent heat storage material that is safer and can be installed more easily at the construction site. It has the advantage of.
- the second reaction-curable liquid resin does not affect the phase change temperature of the inorganic latent heat storage material composition.
- the second reaction-curable liquid resin and the first It is preferable that the cured product of the second reaction-curable liquid resin has a low water vapor permeability.
- the cured product preferably has a water vapor permeability of less than 500 g / m 2 days at 40 ° C. and 90% humidity.
- the heat storage material contains the second reaction-curable liquid resin having the constitution
- the obtained latent heat storage material has an advantage of lower hygroscopicity.
- the water vapor permeability of the cured product of the second reaction-curable liquid resin is within the above range, it can be said that the cured product of the second reaction-curable liquid resin has moisture resistance.
- the "cured product of the second reaction-curable liquid resin" in other words, the "state in which the second reaction-curable liquid resin is cured” means that the above-mentioned "first reaction-curable liquid resin is cured”. It means the same state as "the state of being”.
- Viscosity of the second reaction-curable liquid resin measured by an E-type rotational viscometer at a melting temperature of + 10 ° C to a melting temperature of + 35 ° C of the inorganic latent heat storage material composition (hereinafter, "the second reaction-curable liquid resin" (Sometimes referred to as “viscosity of E-type rotational viscometer") and inorganic latent heat storage material composition measured by an E-type latent heat storage material composition at a melting temperature of + 10 ° C to melting temperature + 35 ° C.
- viscosity of the E-type rotational viscometer of the inorganic latent heat storage material composition (hereinafter, “the inorganic latent heat storage material composition and the second reaction curing") It may also be referred to as “viscosity difference from the mold liquid resin”).
- the viscosity of the E-type rotational viscometer of the second reaction-curable liquid resin is "The melting temperature of the inorganic latent heat storage material composition is + 10 ° C to the melting temperature of + 35 ° C. It can also be said to be “viscosity obtained by measuring with a rotational viscometer”.
- the viscosity of the E-type rotational viscometer of the second reaction-curable liquid resin can be said to be "the viscosity of the E-type rotational viscometer of the uncured liquid resin of the second reaction-curable liquid resin".
- the second reaction-curing liquid resin further contains a diluent and / or a photoradical initiator
- the viscosity of the E-type rotational viscometer of the second reaction-curing liquid resin is the second reaction curing.
- the viscosity of the mixture of the mold liquid resin and the diluent and / or photoinitiator is intended.
- the viscosity difference between the inorganic latent heat storage material composition and the second reaction-curable liquid resin is preferably 80 Pa ⁇ s or less, preferably 80 Pa ⁇ s. It is more preferably less than s, more preferably 60 Pa ⁇ s or less, more preferably less than 60 Pa ⁇ s, more preferably 50 Pa ⁇ s or less, and more preferably 40 Pa ⁇ s or less. It is more preferably 20 Pa ⁇ s or less, and particularly preferably 20 Pa ⁇ s or less.
- the lower limit of the viscosity difference between the inorganic latent heat storage material composition and the second reaction-curable liquid resin is not particularly limited, but is preferably 0 Pa ⁇ s or more. According to this configuration, in the heat storage material, the inorganic latent heat storage material composition can be uniformly dispersed in the second reaction-curable liquid resin. The viscosity difference between the inorganic latent heat storage material composition and the second reaction-curable liquid resin is appropriately changed according to the combination of the second reaction-curable liquid resin and the inorganic latent heat storage material composition used. Can be done.
- the latent heat storage material according to the first embodiment of the present invention is (i) (a) an inorganic latent heat storage material measured by a vibration viscometer at a melting temperature of + 10 ° C. to a melting temperature of + 35 ° C. of the inorganic latent heat storage material composition.
- the viscosity of the material composition is 2 to 25 Pa ⁇ s, or (b) the inorganic system measured by an E-type rotational viscometer at the melting temperature + 10 ° C. to the melting temperature + 35 ° C. of the inorganic latent heat storage material composition.
- the second latent heat storage material composition has a viscosity of 30 to 90 Pa ⁇ s and is (ii) measured by an E-type rotational viscometer at a melting temperature of + 10 ° C. to a melting temperature of + 35 ° C. of the inorganic latent heat storage material composition.
- the difference between the viscosity of the reaction-curable liquid resin and the viscosity of the inorganic latent heat storage material composition measured by the E-type rotational viscometer at the melting temperature + 10 ° C to the melting temperature + 35 ° C of the inorganic latent heat storage material composition is It is more preferably 80 Pa ⁇ s or less.
- the content of the organic solvent volatile at room temperature in the latent heat storage material is small.
- the content of the organic solvent volatile at room temperature in 100 parts by weight of the latent heat storage material is preferably 50 parts by weight or less, more preferably 10 parts by weight or less, and 5 parts by weight. It is more preferably parts or less, more preferably 1 part by weight or less, further preferably 0.5 parts by weight or less, and particularly preferably 0.1 parts by weight or less.
- the content of the monocyclic aromatic compound in 100 parts by weight of the latent heat storage material is preferably 50 parts by weight or less, more preferably 10 parts by weight or less, and more preferably 5 parts by weight or less. It is more preferably 1 part by weight or less, further preferably 0.5 part by weight or less, and particularly preferably 0.1 part by weight or less.
- the latent heat storage material preferably further contains a fibrous substance.
- a fibrous substance include inorganic fibrous materials as shown in the following (a) to (c): (a) amorphous fibers such as glass wool and rock wool; (b) carbon. Polycrystalline fibers such as fibers and alumina fibers; and (c) monocrystalline fibers such as wollastonite and potassium titanate fibers.
- the latent heat storage material further contains an inorganic fibrous substance, the latent heat storage material has excellent flame retardancy, high strength and high dimensional stability.
- the fibrous substance may be contained in the heat storage material or may be contained in the surface layer.
- the heat storage material may contain the fibrous substance together with the second reaction-curable liquid resin, and is fibrous without containing the second reaction-curable liquid resin. It may contain a substance.
- the latent heat storage material may contain components other than the heat storage material and the surface layer as long as the effects according to the first embodiment of the present invention are not impaired.
- Such components include, for example, preservatives, fragrances, colorants, flame retardants, light-resistant stabilizers, UV absorbers, storage stabilizers, bubble regulators, lubricants, fungicides, antibacterial agents, superpolymers. , Other organic compounds, or other inorganic compounds.
- the temperature in the middle of the temperature range exhibited by the latent heat storage material is set while the solid inorganic latent heat storage material composition contained in the latent heat storage material is melted into a liquid or gel.
- the melting temperature of the latent heat storage material is such that the inorganic latent heat storage material composition is heated while the solid inorganic latent heat storage material composition contained in the latent heat storage material is melted into a liquid or gel state. It is also a temperature in the middle of the temperature range to be exhibited, that is, it can be said to be the melting temperature of the inorganic latent heat storage material composition.
- the melting temperature of this latent heat storage material is not particularly limited.
- the latent heat storage material preferably has a melting temperature of 15 ° C. to 30 ° C., more preferably a melting temperature of 17 ° C. to 28 ° C., and further preferably a melting temperature of 20 ° C. to 25 ° C. preferable.
- the inorganic latent heat storage material composition preferably has a melting temperature of 15 ° C. to 30 ° C.
- the heat storage material preferably has a melting temperature of 15 ° C. to 30 ° C.
- the latent heat storage material preferably has lower hygroscopicity.
- the hygroscopicity in the first embodiment can be evaluated by the hygroscopicity (%) described in Example A below.
- the hygroscopicity in the first embodiment is measured by the weight of the latent heat storage material before and after standing for a certain period of time when the latent heat storage material is allowed to stand at 40 ° C. and 90% humidity for a certain period of time. It is shown in Example A. When the latent heat storage material is allowed to stand for X hours under the conditions of 40 ° C.
- the latent heat storage material according to the first embodiment of the present invention has a hygroscopicity (%) of less than 5%, more preferably 4% or less, and less than 3% in 2 hours. It is more preferably 2% or less, and particularly preferably 2% or less.
- the latent heat storage material according to the first embodiment of the present invention has a hygroscopicity (%) of less than 12%, more preferably 10% or less, and preferably 8% or less in 8 hours. It is more preferably 6% or less, and particularly preferably less than 5%.
- the latent heat storage material has an advantage that it functions efficiently as the latent heat storage material.
- [I-1. It can be said that it is preferable to provide the latent heat storage material having the hygroscopicity as the latent heat storage material described in the item [Latent heat storage material].
- the weight (g / piece) of this latent heat storage material is preferably 3000 g / piece or less, more preferably 2000 g / piece or less, still more preferably 1500 g / piece or less, and particularly preferably. It is 1200 g / piece or less.
- the weight (g / piece) of this latent heat storage material is preferably 5 g / piece or more, more preferably 10 g / piece or more, still more preferably 15 g / piece or more, and particularly preferably. 20 g / piece or more. According to the configuration, there is an advantage that the workability is superior.
- This latent heat storage material is preferably not 2500 cm 3 / number less, more preferably 1500 cm 3 / number or less, more preferably be 1250 cm 3 / number less , Especially preferably 1000 cm 3 / piece or less.
- the volume (cm 3 / piece) per latent heat storage material is preferably 4 cm 3 / piece or more, more preferably 8 cm 3 / piece or more, and further preferably 12 cm 3 / piece or more. , Especially preferably 16 cm 3 / piece or more. According to the configuration, there is an advantage that the workability is superior.
- the method for producing a latent heat storage material according to the first embodiment of the present invention includes a heat storage material preparation step for preparing a heat storage material containing an inorganic latent heat storage material and an inorganic latent heat storage material composition containing a thickener.
- a surface layer forming step of forming a surface layer on the interface with the outside air of the heat storage material is included, and the surface layer has (i) a hardness (E type) of 50 or less and (ii) 100.
- The% modulus is 0.50 MPa (N / mm 2 ) or less, and (iii) the elongation rate at break is 100% or more.
- the inorganic latent heat storage material is gelled with a thickener (in other words, the viscosity is increased) in the heat storage material preparation step. That is, the obtained inorganic latent heat storage material composition is gelled.
- a thickener in other words, the viscosity is increased
- the obtained inorganic latent heat storage material composition is gelled.
- a surface layer is formed on the interface surface of the heat storage material with the outside air in the surface layer forming step.
- the obtained latent heat storage material has low hygroscopicity, and leakage of the heat storage material to the outside can be prevented in a temperature environment exceeding the melting temperature of the inorganic latent heat storage material composition.
- the surface layer has specific physical properties.
- the obtained latent heat storage material has an advantage that it can follow the volume expansion of the heat storage material and can self-repair even if a hole is opened by an impact such as piercing.
- the method for preparing the heat storage material containing the inorganic latent heat storage material and the inorganic latent heat storage material composition containing the thickener is not particularly limited.
- a heat storage material containing an inorganic latent heat storage material composition can be prepared by mixing an inorganic latent heat storage material and a thickener.
- the mixing of the inorganic latent heat storage material and the thickener can be carried out by using any technique known in the art.
- the mixing of the inorganic latent heat storage material and the thickener is performed, for example, by the method described in Examples described later.
- the heat storage material preparation step may further include a mixing step of mixing the inorganic latent heat storage material composition and the second reaction-curable liquid resin.
- a mixing step When the heat storage material preparation step further includes a mixing step, a heat storage material containing the inorganic latent heat storage material composition and the second reaction-curable liquid resin can be obtained.
- the inorganic latent heat storage material composition and the second reaction-curable liquid resin can be mixed by using any technique known in the art, for example, in Examples described later. It is done by the method described.
- the mixing of the inorganic latent heat storage material and the thickener and the mixing of the inorganic latent heat storage material composition and the second reaction-curable liquid resin are continuously performed in one apparatus. It may be carried out using a plurality of devices.
- the method of forming the surface layer on the interface with the outside air of the heat storage material obtained in the preparation step is not particularly limited.
- a method of coating the boundary surface of the heat storage material with the outside air with the first reaction-curable liquid resin and curing the coated first reaction-curable liquid resin can be mentioned.
- the method of coating the first reaction-curable liquid resin on the interface between the heat storage material and the outside air is not particularly limited.
- a method of applying the first reaction-curable liquid resin to the interface with the outside air of the heat storage material a method of laminating the first reaction-curable liquid resin on the interface of the heat storage material with the outside air, or a heat storage material.
- Examples thereof include a method of immersing the resin in the first reaction-curable liquid resin and pulling it up.
- the coating method of the first reaction-curable liquid resin by immersing the heat storage material in the first reaction-curable liquid resin and pulling it up is also referred to as "immersion coating method".
- the first reaction-curable liquid resin can be easily coated on the boundary surface of the heat storage material with the outside air by the immersion coating method.
- the method for adjusting the viscosity or hardness of the heat storage material so as to be suitable for the dip coating method is not particularly limited, and a method for adjusting the blending amount of the thickener in the inorganic latent heat storage material composition, a fixed amount for the heat storage material.
- the viscosity of the heat storage material measured by the E-type rotational viscometer when coating the first reaction-curable liquid resin is preferably 80 Pa ⁇ s or more, more preferably 100 Pa ⁇ s or more. It is more preferably 150 Pa ⁇ s or more, and particularly preferably 200 Pa ⁇ s or more. According to this configuration, the immersion coating method can be easily performed, and / or the first reaction-curable liquid resin can be easily coated on the boundary surface of the heat storage material with the outside air by another method. It has the advantage of.
- the thickness of the first reaction-curable liquid resin when the first reaction-curable liquid resin is coated on the interface of the heat storage material with the outside air is not particularly limited.
- the first reaction-curable liquid resin coated so that the cured first reaction-curable liquid resin has the thickness of the surface layer according to the above item (I-1-1-6. Thickness). It is preferable to set the thickness of.
- the method for curing the coated first reaction-curable liquid resin is not particularly limited as long as it is a method for curing the first reaction-curable liquid resin.
- the curing of the first reaction-curable liquid resin is, for example, a method of adding a curing agent to the first reaction-curable liquid resin, a method of applying heat to the first reaction-curable liquid resin, or a first method.
- the reaction-curable liquid resin may be irradiated with ultraviolet rays, or the like, or these methods may be used in combination.
- AP-4 trade name, butyl acid phosphate
- AP-8 trade name, 2-ethylhexyl acid phosphate
- AP-10 trade name, isodecyl acid phosphate
- the method for producing the latent heat storage material may further include a curing step of curing the second reaction-curable liquid resin contained in the heat storage material.
- the method of curing the second reaction-curable liquid resin is not particularly limited as long as it is a method of curing the second reaction-curable liquid resin.
- the above-mentioned first reaction-curable type Examples thereof include a method of curing a liquid resin.
- the order of the curing step and the surface layer forming step is not particularly limited.
- a surface layer forming step of forming a surface layer on the interface with the outside air of the heat storage material obtained in the curing step may be carried out after the curing step, and (b) the surface layer forming step.
- a curing step of curing the second reaction-curable liquid resin in the heat storage material contained in the latent heat storage material obtained in the surface layer forming step may be carried out, and (c) the curing step and the surface layer forming.
- the steps may be carried out at the same time.
- the fact that the curing step and the surface layer forming step are carried out at the same time means that, for example, the curing of the first reaction-curable liquid resin and the curing of the second reaction-curable liquid resin are carried out at the same time.
- the latent heat storage material according to the first embodiment of the present invention can be used in various applications in which a heat storage material is required, for example, a wall material, a floor material, a ceiling material, a roof material, and the like.
- the latent heat storage material can also be used as a base material for floor mats, an adhesive for plywood, and the like.
- the latent heat storage material according to the first embodiment of the present invention is excellent in waterproofness, it can be suitably used as a heat storage material for underwater use.
- This latent heat storage material can be suitably used for maintaining the water temperature of, for example, a heated pool, a spent nuclear fuel storage pool, and a water tank for viewing.
- the latent heat storage material can be attached to and detached from various members. Therefore, this latent heat storage material can also be suitably used as a sealing material having heat storage performance.
- This latent heat storage material can be suitably used, for example, as a sealing material for a constant temperature transport container, a sealing material for a door frame and a window frame of a living space, and the like.
- the latent heat storage material since the surface layer of the latent heat storage material according to the first embodiment of the present invention is soft, the latent heat storage material can have a buffering performance. Therefore, this latent heat storage material can also be suitably used as a cushioning material and a cushioning material having heat storage performance.
- the surface layer of the latent heat storage material preferably has a certain thickness, for example, preferably 5 mm or more.
- the first embodiment of the present invention may also provide a method for manufacturing a building provided with a latent heat storage material.
- the building manufacturing method according to the first embodiment of the present invention includes a preparation step for preparing a latent heat storage material and the latent heat storage material being used as a ceiling of the building. It has an installation process that installs on a surface, floor and / or wall surface.
- the specific mode of the installation process is not particularly limited as long as the latent heat storage material can be installed on the top surface, floor surface and / or wall surface of the building.
- the latent heat storage material may be directly struck on the top surface, floor surface, and / or wall surface of the building by using nails, screws, or the like so as to penetrate the latent heat storage material.
- the latent heat storage material is sandwiched between plywood and the like, and the latent heat storage material is penetrated through the top surface, floor surface and / or wall surface of the building by using nails or screws. You may hit it and install it.
- the material of the nail or screw used for driving the latent heat storage material in the installation process is not particularly limited.
- a stainless steel nail or screw is preferable.
- Stainless steel nails or screws have excellent corrosion resistance (rust resistance).
- a latent heat storage material in which a heat storage material is housed in a bag or film has been known, but such a bag or film has a specific hardness such that the surface layer according to the first embodiment of the present invention has. (Type E), did not have 100% modulus and elongation at break. Therefore, in the conventional latent heat storage material, when a nail or the like is pierced and the latent heat storage material is penetrated, cracks or the like occur at the place where the nail or the screw is pierced, and as a result, the heat storage material leaks. is there.
- the latent heat storage material according to the first embodiment of the present invention is soft, has high followability, and has a surface layer having a specific hardness (E type), 100% modulus, and elongation at break as described above. It has a surface layer having high adhesiveness. Therefore, in the latent heat storage material according to the first embodiment of the present invention, when a nail or the like is pierced and penetrates the latent heat storage material, the surface layer follows the shape of the nail and is deformed, and the pierced nail and the surface layer are separated from each other. Since they are in close contact with each other, there is no risk of the heat storage material leaking from the place where the nail or screw is pierced.
- E type specific hardness
- the latent heat storage material according to the first embodiment of the present invention includes a surface layer having adhesiveness
- the latent heat storage material can be used with the top surface, floor surface and / or wall surface of the building by utilizing the adhesive force. It may be installed only by contacting with. Since the latent heat storage material according to the first embodiment of the present invention is removable, it can be easily re-installed even if the installation location and the installation position are incorrect.
- a heat storage material containing an inorganic latent heat storage material composition containing an inorganic latent heat agent and a thickener, and a surface layer containing a cured product of a reaction-curable liquid resin are included, and the surface layer comprises.
- an inorganic latent heat storage material composition containing a thickener and a reaction-curable liquid resin are contained, and the reaction-curable liquid resin is a cured product of the reaction-curable liquid resin.
- a latent heat storage material-containing resin composition capable of providing a cured product containing a latent heat storage material, which has a low risk of leakage and a low moisture absorption property and is excellent in workability by using a latent heat storage material-containing resin composition having the same water vapor permeability as above. Achieve the task of providing.
- the latent heat storage material-containing resin composition according to the second embodiment is a reaction-curable liquid resin in which the cured product of the reaction-curable liquid resin has a specific water vapor permeability without requiring a surface layer. It includes.
- reaction-curable liquid resin contained in the latent heat storage material-containing resin composition according to the second embodiment may be referred to as a "third reaction-curable liquid resin" for convenience.
- the latent heat storage material-containing resin composition according to the second embodiment of the present invention contains an inorganic latent heat storage material composition and a third reaction-curable liquid resin, and the inorganic latent heat storage material composition is a thickener.
- the third reaction-curable liquid resin satisfies the following: When the third reaction-curable liquid resin is cured to obtain a cured product having a thickness of 1 mm, the cured product has a temperature of 40 ° C. and humidity.
- the water vapor permeability at 90% is less than 500 g / m 2 days.
- the latent heat storage material-containing resin composition according to the second embodiment of the present invention may be hereinafter referred to as "the present latent heat storage material-containing resin composition" or simply "the present composition”.
- a cured product can be obtained by curing the latent heat storage material-containing resin composition, and the cured product is also referred to as a latent heat storage material-containing resin cured product.
- the present latent heat storage material-containing resin composition can be used as a cured product containing a latent heat storage material.
- a cured resin containing a latent heat storage material obtained by curing the resin composition containing a latent heat storage material is also a second embodiment of the present invention.
- the latent heat storage material-containing resin cured product according to the second embodiment of the present invention is also referred to as "the latent heat storage material-containing resin cured product" or simply "the present cured product”.
- the present latent heat storage material-containing resin composition has the above-mentioned structure, it has an advantage that a leakage risk is reduced and a cured product containing a latent heat storage material, which is excellent in workability, can be provided.
- the present inventor has selected the cured product of the latent heat storage material-containing resin composition as a latent heat storage material because the cured product of the latent heat storage material-containing resin composition which is inorganic and contains an inorganic hydrate has high moisture absorption.
- the structure of the inorganic hydrate of the latent heat storage material may change to the extent that it affects the phase change temperature when used for a long period of time. Therefore, as the latent heat storage material, the cured product of the latent heat storage material-containing resin composition which is an inorganic type and contains an inorganic hydrated salt may not function efficiently as the latent heat storage material when used for a long period of time.
- the present inventor has independently found it.
- the latent heat storage material-containing resin composition has the above-mentioned structure, that is, contains a third reaction-curable liquid resin having a specific water vapor permeability
- the latent heat storage material is an inorganic latent heat storage material (for example, inorganic water). Even when it contains Japanese salt), it has an advantage that it can provide a cured resin containing a latent heat storage material having low hygroscopicity.
- the present latent heat storage material-containing resin composition has the above-mentioned structure, that is, because it contains an inorganic latent heat storage material composition, it has an advantage that a flame-retardant latent heat storage material-containing resin cured product can be provided. ..
- the latent heat storage material-containing resin composition (i) absorbs thermal energy during the phase transition of the latent heat storage material-containing resin composition from a solidified state (solid) to a molten state (liquid), and (ii). It can be used as a latent heat storage material by releasing heat energy during the phase transition of the latent heat storage material-containing resin composition from the molten state (liquid) to the solidified state (solid).
- the molten state also includes a "gel-like" described later.
- the latent heat storage material-containing resin composition absorbs heat energy during the phase transition from the solidified state to the molten state, so that even in a high temperature environment (for example, summer), for example, the indoor temperature can be changed to the environmental temperature. It can be maintained at the following desired temperature. Further, the latent heat storage material-containing resin composition releases heat energy during the phase transition from the molten state to the solidified state, so that even in a low temperature environment (for example, winter), for example, the indoor temperature can be changed to the environmental temperature. It can be maintained at the above desired temperature.
- a high temperature environment for example, summer
- the indoor temperature can be changed to the environmental temperature. It can be maintained at the following desired temperature.
- the latent heat storage material-containing resin composition releases heat energy during the phase transition from the molten state to the solidified state, so that even in a low temperature environment (for example, winter), for example, the indoor temperature can be changed to the environmental temperature. It can be maintained at the above desired temperature.
- the indoor temperature can be set to a desired temperature (for example, 15 to 15 to 1) regardless of whether it is in a high temperature environment or a low temperature environment. It can be maintained at 30 ° C.).
- the present latent heat storage material-containing resin composition contains an inorganic latent heat storage material composition and a third reaction-curable liquid resin.
- the inorganic latent heat storage material composition is contained in the third reaction-curable liquid resin.
- the cured resin containing the latent heat storage material obtained by curing the resin composition containing the latent heat storage material prevents leakage of the latent heat storage material composition above the melting temperature of the inorganic latent heat storage material composition. obtain. That is, the present latent heat storage material-containing resin composition does not need to be encapsulated or microencapsulated as in the prior art in order to prevent leakage of the inorganic latent heat storage material composition. Further, it is also possible to mold the resin composition containing the latent heat storage material into a sheet having good workability.
- the present latent heat storage material-containing resin composition by changing the type and physical properties (viscosity, hardness, elastic modulus, viscoelasticity, etc.) of the third reaction-curable liquid resin, gypsum board, floor material, etc. The hardness of the obtained cured product can be adjusted so that it can be easily combined. Therefore, the present latent heat storage material-containing resin composition can provide a cured resin composition containing a latent heat storage material, which is highly safe and can be easily constructed at a construction site. That is, the present latent heat storage material-containing resin composition can provide a cured product containing a latent heat storage material, which is excellent in workability.
- the third reaction-curable liquid resin does not affect the phase change temperature of the inorganic latent heat storage material composition. Further, since the cured product of the latent heat storage material-containing resin composition can always maintain a solid shape regardless of the melting temperature of the inorganic latent heat storage material composition, the latent heat storage material-containing resin composition is inorganic. It also has the advantage of eliminating the need for a container such as a bag for accommodating the latent heat storage material composition.
- the inorganic latent heat storage material composition contained in the present latent heat storage material-containing resin composition is flame-retardant.
- the present latent heat storage material-containing resin composition it is not necessary to use an organic latent heat storage material composition having a problem of flammability as the latent heat storage material. Therefore, the present latent heat storage material-containing resin composition is flame-retardant as compared with the conventional technical products.
- the heat storage material composition is preferably in the form of a gel under a temperature environment of + 10 ° C. or higher, which is the melting temperature of the heat storage material composition, and does not separate into solid and liquid. That is, it is preferable that the present latent heat storage material-containing resin composition contains an inorganic latent heat storage material composition that is gel-like and does not separate into solid and liquid in a temperature environment of melting temperature + 10 ° C. or higher.
- the heat storage material composition contained in the present latent heat storage material-containing resin composition may have a property of not solid-liquid separation even in a temperature environment exceeding the melting temperature of the heat storage material composition. Therefore, the present latent heat storage material-containing resin composition has an advantage that it does not flow even in a temperature environment exceeding the melting temperature of the inorganic latent heat storage material composition.
- the latent heat storage material-containing resin composition is composed of the latent heat storage material-containing resin even when repeatedly exposed to a temperature environment exceeding the melting temperature of the heat storage material composition and a temperature environment lower than the melting temperature.
- the heat storage material composition contained in the material has the advantage that the heat storage performance does not change without solid-liquid separation. That is, the present latent heat storage material-containing resin composition has excellent durability.
- the heat storage material composition in the present latent heat storage material-containing resin composition is gel-like in a temperature environment of the melting temperature of the heat storage material composition + 20 ° C. or higher, and more preferably does not separate into solid and liquid. It is more preferable that the heat storage material composition is gel-like and does not separate into solid and liquid under a temperature environment of + 25 ° C. or higher, and is gel-like and solid-liquid separated in a temperature environment of + 30 ° C. or higher of the heat storage material composition. It is more preferable not to use the heat storage material composition in a temperature environment of + 35 ° C. or higher, and it is more preferable that the heat storage material composition is gel-like and does not separate into solid and liquid. Underneath, it is particularly preferred that it is gel-like and does not separate into solid and liquid.
- the temperature of the resin composition containing the latent heat storage material under the usage environment is not particularly limited. From the viewpoint of an appropriate mixing ratio of the inorganic latent heat storage material (for example, hydrated salt) and the thickener contained in the inorganic latent heat storage material composition, the present latent heat storage material-containing resin composition has a heat storage material composition. It is preferable to use the product at a melting temperature of + 40 ° C. or lower.
- the latent heat storage material (inorganic latent heat storage material) contained in the inorganic latent heat storage material composition is not particularly limited as long as it is an inorganic type.
- the "latent heat storage material (inorganic latent heat storage material)" is intended to be a component that functions as a latent heat storage material.
- the inorganic latent heat storage material composition further contains calcium chloride hexahydrate, a melting point adjusting agent, and a supercooling inhibitor. ..
- the latent heat storage material-containing resin composition preferably further contains a melting point adjusting agent.
- the amount of the melting point adjusting agent contained in the latent heat storage material-containing resin composition is not particularly limited.
- the total content of the melting point adjuster is 0.05 mol or more and 2.0 mol with respect to 1.0 mol of the inorganic latent heat storage material. It is preferably 0.1 mol or more and 1.5 mol or less, and further preferably 0.15 mol or more and 1.0 mol or less.
- the space covered with the building materials is brought to an appropriate temperature.
- the space covered with the building materials is brought to an appropriate temperature.
- the inorganic latent heat storage material For example, calcium chloride hexahydrate is used as the inorganic latent heat storage material, and the total content of the melting point adjusting agent is 0.05 mol or more and 2.0 with respect to 1.0 mol of the inorganic latent heat storage material.
- the amount is less than the molar amount
- the obtained cured product of the latent heat storage material-containing resin composition can maintain the indoor temperature in the temperature range of 15 to 30 ° C.
- the amount of the melting point adjusting agent contained in the inorganic latent heat storage material composition can be appropriately set.
- the amount of the metal halide other than the metal bromide and the metal chloride contained in the inorganic latent heat storage material composition is preferably 1.0 mol or less with respect to 1.0 mol of the inorganic latent heat storage material, and is 0. It is more preferably 5.5 mol or less, and further preferably 0.3 mol or less.
- the inorganic latent heat storage material composition may contain a supercooling inhibitor.
- the thickener is selected from the group consisting of water-absorbent resin, attapulsite clay, gelatin, agar, silica gel, xanthan gum, gum arabic, guar gum, carrageenan, cellulose, ⁇ ⁇ and hydroxyethyl cellulose. It is preferable that the amount is at least one.
- the inorganic latent heat storage material composition is a latent heat storage material-containing resin composition. Even after the heat cycle test under the environmental temperature where it is expected to be used, solid-liquid separation will not occur.
- the inorganic latent heat storage material composition according to the second embodiment contains a thickener and the inorganic latent heat storage material composition leaks from the latent heat storage material-containing resin composition, even if the inorganic latent heat storage material composition leaks. It is possible to reduce the environmental load at the time of leakage and the work load at the time of recovery of the inorganic latent heat storage material composition.
- the thickener preferably contains a small amount of an organic solvent that is volatile at room temperature, and is organic that is volatile at room temperature. It is preferable that the solvent is substantially free.
- the description in the section (thickener) of the first embodiment is appropriately incorporated, including a preferable embodiment.
- the content of the thickener in the inorganic latent heat storage material composition according to the second embodiment is not particularly limited. The optimum content may vary depending on the type of thickener used.
- the content of the thickener in the inorganic latent heat storage material composition according to the second embodiment shall be 1 part by weight to 10 parts by weight with respect to 100 parts by weight in total of the inorganic latent heat storage material and the melting point adjusting agent. Is preferable, and it is more preferably 2 parts by weight to 6 parts by weight. According to this configuration, (i) aggregation and precipitation of salts dissolved in the inorganic latent heat storage material composition can be prevented, (ii) the handleability of the inorganic latent heat storage material composition is good, and (iii).
- the inorganic latent heat storage material composition has an advantage that it does not separate into solid and liquid in a temperature environment exceeding the melting temperature of the inorganic latent heat storage material composition.
- the latent heat storage material-containing resin composition comprises a phase separation inhibitor (for example, fatty acids such as lauric acid, myristic acid, palmitic acid, stearic acid or oleic acid, or sodium oleate, potassium oleate, etc. (Fatty acid salt such as potassium metaphosphate, sodium silicate, or potassium isostearate), fragrance, colorant, antibacterial agent, high molecular polymer, other organic compounds, or other inorganic compounds, etc., if necessary. May be.
- a phase separation inhibitor for example, fatty acids such as lauric acid, myristic acid, palmitic acid, stearic acid or oleic acid, or sodium oleate, potassium oleate, etc.
- fatty acid salt such as potassium metaphosphate, sodium silicate, or potassium isostearate
- fragrance such as potassium metaphosphate, sodium silicate, or potassium isostearate
- fragrance such as potassium metaphosphate, sodium silicate, or potassium isostearate
- fragrance such as potassium meta
- phase separation inhibitor in addition to the above-mentioned components, the phase separation inhibitor in the section (Other components) of (I-1-2-1. Inorganic latent heat storage material composition) of the first embodiment.
- the inorganic latent heat storage material composition according to the second embodiment preferably has a high latent heat of melting.
- a preferred embodiment is included, and the description in the section (latent heat of melting) of the first embodiment is appropriately incorporated.
- the latent heat storage material-containing resin composition contains a third reaction-curable liquid resin.
- the term "third reaction-curable liquid resin” is referred to as “third” in order to distinguish it from the above-mentioned "first reaction-curable liquid resin” and "second reaction-curable liquid resin”. It is attached.
- the "first reaction-curable liquid resin”, the “second reaction-curable liquid resin” and the “third reaction-curable liquid resin” are all “reaction-curable liquid resins”.
- each aspect of the third reaction-curable liquid resin contained in the present latent heat storage material-containing resin composition will be described.
- Each aspect of the third reaction-curable liquid resin includes preferable aspects other than those described in detail below, and the section (I-1-1-1. Reaction-curable liquid resin) of the first embodiment is appropriately used. The description regarding the first reaction-curable liquid resin of the above is incorporated.
- the reaction-curable liquid resin in the second embodiment (third reaction-curable liquid resin) is not particularly limited as long as it exerts the effect according to the second embodiment of the present invention.
- the third reaction-curable liquid resin in the second embodiment is appropriately selected from the reaction-curable liquid resins described in the section (I-1-1-1. Reaction-curable liquid resin) of the first embodiment. Can be done.
- the third reaction-curable liquid resin is selected from the group consisting of acrylic resin, polyisobutylene resin, urethane resin and epoxy resin. It is preferably at least one kind.
- the urethane-based resin contains a polyisocyanate component and a polyol component composed of a polyol, a foaming agent, water, a catalyst, a foam stabilizer, and other auxiliaries in a constant ratio. It may be a polymer produced by a method of mixing, or it may be a polymer produced by a method of mixing a polyisocyanate component and a polyol component composed of a polyol, a catalyst and other auxiliaries in a constant ratio. ..
- the cured product has a water vapor permeability of less than 500 g / m 2 days at 40 ° C. and 90% humidity, and is 250 g / m. it is preferable that m is within 2 per day, more preferably within 2-days 150g / m, more preferably within 2-days 100g / m, to be within 2 per day 80g / m Especially preferable.
- the obtained latent heat storage material-containing resin composition can provide a cured product containing a latent heat storage material having lower hygroscopicity.
- the "cured product” refers to a "cured state".
- the "state in which the third reaction-curable liquid resin is cured” means the same state as the above-mentioned “state in which the first reaction-curable liquid resin is cured”.
- the third reaction-curable liquid resin may optionally contain a diluent and / or a photoradical initiator.
- the diluent and photoradical initiator which may be optionally contained in the third reaction-curable liquid resin include preferred embodiments, and the description of the section (diluent and photoradical initiator) of the first embodiment is appropriately described. Invite.
- the content of the diluent and / or the photoradical initiator in the third reaction-curable liquid resin is not particularly limited.
- the content of the diluent in the third reaction-curable liquid resin is a third for adjusting the viscosity difference with the heat storage material composition as long as the moisture-proof property of the cured product of the third reaction-curable liquid resin is not impaired. It is preferably 5 parts by weight to 25 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the reaction-curable liquid resin.
- the content of the photoradical initiator in the third reaction-curable liquid resin is 100 weight by weight of the third reaction-curable liquid resin because the photocuring reaction of the latent heat storage material-containing resin composition sufficiently proceeds by irradiation with ultraviolet rays. It is preferably 0.5 parts by weight to 5.0 parts by weight with respect to the parts.
- the inorganic latent heat storage material composition is dispersed in the third reaction-curable liquid resin.
- “dispersed (dispersed, dispersed)” means that the latent heat storage material-containing resin composition has a melting temperature of ⁇ 20 ° C. or lower of the inorganic latent heat storage material composition. It means that no agglomerates of the inorganic latent heat storage material composition of 1 mm or more are observed when observed with a microscope (magnification: 10 times, visual field: 1 cm 2 ).
- the content of the organic solvent volatile at room temperature in the latent heat storage material-containing resin composition is small.
- the content of the organic solvent volatile at room temperature in 100 parts by weight of the latent heat storage material-containing resin composition is preferably 50 parts by weight or less, and more preferably 10 parts by weight or less. It is preferably 5 parts by weight or less, more preferably 1 part by weight or less, further preferably 0.5 part by weight or less, and particularly preferably 0.1 part by weight or less.
- the content of the monocyclic aromatic compound in 100 parts by weight of the latent heat storage material-containing resin composition is preferably 50 parts by weight or less, more preferably 10 parts by weight or less, and 5 parts by weight or less. More preferably, it is more preferably 1 part by weight or less, further preferably 0.5 part by weight or less, and particularly preferably 0.1 part by weight or less.
- the total content is preferably 50 parts by weight or less, more preferably 10 parts by weight or less, more preferably 5 parts by weight or less, still more preferably 1 part by weight or less, and 0. It is more preferably 5.5 parts by weight or less, and particularly preferably 0.1 parts by weight or less.
- the content of an organic solvent volatile at room temperature (i) the content of a monocyclic aromatic compound, or (iii) benzene, toluene, xylene, ethylenebenzene,
- the total content of one or more compounds selected from the group consisting of xylene, parasimene, dimethyl phthalate, diethyl phthalate and dipropyl phthalate is preferably the content in the above-mentioned latent heat storage material-containing resin composition, respectively. It is preferably within the range.
- the temperature in the middle of the temperature range exhibited by the latent heat storage material-containing resin composition is set to a temperature intermediate to that of the latent heat storage material. Let it be the "melting temperature" of the contained resin composition.
- the melting temperature of the latent heat storage material-containing resin composition can also be said to be the melting temperature of the inorganic latent heat storage material composition.
- the melting temperature of the latent heat storage material-containing resin composition is not particularly limited.
- the latent heat storage material-containing resin composition preferably has a melting temperature of 15 ° C. to 30 ° C., more preferably a melting temperature of 17 ° C. to 28 ° C., and a melting temperature of 20 ° C. to 25 ° C. It is more preferable to have.
- the inorganic latent heat storage material composition preferably has a melting temperature of 15 ° C. to 30 ° C. With this configuration, a resin composition containing a latent heat storage material suitable for the living environment can be obtained.
- the latent heat storage material-containing resin composition according to the second embodiment of the present invention is measured by a vibration viscometer at (i) and (a) melting temperature + 10 ° C. to melting temperature + 35 ° C. of the inorganic latent heat storage material composition.
- the viscosity of the inorganic latent heat storage material composition is 2 to 25 Pa ⁇ s, or (b) E-type rotational viscosity at a melting temperature of the inorganic latent heat storage material composition of + 10 ° C to a melting temperature of + 35 ° C.
- the viscosity of the inorganic latent heat storage material composition measured by a meter is 30 to 90 Pa ⁇ s, and (ii) the melting temperature of the inorganic latent heat storage material composition is + 10 ° C. to + 35 ° C.
- the difference between the viscosity of the third reaction-curable liquid resin measured by the E-type rotational viscometer and the viscosity of the inorganic latent heat storage material composition measured by the E-type rotational viscometer (Also referred to as “difference”) is 80 Pa ⁇ s or less.
- the viscosity difference is 80 Pa ⁇ s or less, preferably less than 80 Pa ⁇ s, more preferably 60 Pa ⁇ s or less, more preferably less than 60 Pa ⁇ s, and more preferably. Is 50 Pa ⁇ s or less, more preferably 40 Pa ⁇ s or less, and particularly preferably 20 Pa ⁇ s or less.
- the lower limit of the viscosity difference is not particularly limited, but is preferably 0 Pa ⁇ s or more.
- the inorganic latent heat storage material composition can be uniformly dispersed in the third reaction-curable liquid resin.
- the viscosity difference can be appropriately changed depending on the combination of the third reaction-curable liquid resin and the inorganic latent heat storage material composition used.
- the viscosity of the inorganic latent heat storage material composition can be measured using an E-type rotational viscometer and / or a vibration viscometer by a measuring method described later.
- the latent heat storage material-containing resin composition contains components other than the inorganic latent heat storage material composition and the latent heat storage material-containing resin composition as long as the effects according to the second embodiment of the present invention are not impaired. You may. Such components include, for example, preservatives, fragrances, colorants, flame retardants, light-resistant stabilizers, UV absorbers, storage stabilizers, bubble regulators, lubricants, fungicides, antibacterial agents, superpolymers. , Other organic compounds, or other inorganic compounds.
- the method for producing the latent heat storage material-containing resin composition according to the second embodiment of the present invention includes (i) a first mixing step of mixing an inorganic latent heat storage material composition and a thickener, and (ii) obtaining.
- the third reaction-curable liquid resin satisfies the following: the third reaction-curable liquid resin, which comprises a second mixing step of mixing the mixture and the third reaction-curable liquid resin.
- the cured product has a water vapor permeability of less than 500 g / m 2 days at 40 ° C. and 90% humidity.
- the step (i) (first mixing step) is also simply referred to as a "preparation step”.
- the step (ii) (second mixing step) is also simply referred to as a "mixing step”.
- the inorganic latent heat storage material composition is gelled with a thickener (in other words, the viscosity is increased) in the preparation step. That is, the obtained inorganic latent heat storage material composition is gelled.
- the inorganic latent heat storage composition is subjected to a third reaction curing type in the mixing step. It is mixed in the liquid resin.
- the cured product of the latent heat storage material-containing resin composition obtained is a cured product of the latent heat storage material-containing resin containing the inorganic latent heat storage material composition that does not flow even at the melting temperature of the inorganic heat storage material composition or higher.
- the third reaction-curable liquid resin has a specific water vapor permeability. Therefore, the obtained cured product of the latent heat storage material-containing resin composition has low hygroscopicity. Further, in the present production method, by adjusting the compatibility, viscosity, etc. of the thickener and the liquid third reaction-curable liquid resin, inorganic latent heat storage is stored in the third reaction-curable liquid resin.
- the material composition can be uniformly dispersed. Further, in the present production method, since the latent heat storage material composition is an inorganic type, the problem of flammability which is a concern in building material applications is solved, and as a result, the latent heat storage material-containing resin composition obtained can be used as a living material. It can be suitably used as a latent heat storage material composition for the environment.
- the mixing of the inorganic latent heat storage material composition and the thickener can be performed using any technique known in the art.
- the mixing of the inorganic latent heat storage material composition and the thickener is performed, for example, by the method described in Examples described later.
- the optimum blending amount of the thickener varies depending on the type used, but (i) it prevents the aggregation and precipitation of the salt dissolved in the inorganic latent heat storage material composition, and (ii) the inorganic latent heat storage material composition.
- solid-liquid separation is performed when the inorganic latent heat storage material composition is heated to a melting temperature of + 10 ° C. or higher.
- the thickener is preferably added in an amount of 1 to 10 parts by weight, more preferably 2 to 6 parts by weight, based on a total of 100 parts by weight of the inorganic latent heat storage material and the melting point adjusting agent.
- inorganic latent heat storage material composition and the thickener for example, those described in (II-1-1. Inorganic latent heat storage material composition) described above are used.
- the inorganic latent heat storage material composition and the third reaction-curable liquid resin can be mixed by using any technique known in the art, for example. , The method described in Examples described later.
- the mixing ratio of the inorganic latent heat storage material composition and the third reaction-curable liquid resin is particularly limited as long as the ratio of the latent heat storage material-containing resin composition can be obtained. Not done.
- the mixing ratio of the inorganic latent heat storage material composition and the unreacted third reaction-curable liquid resin is, for example, 80:20 to 20:80, preferably 70:30 to 70: 30 to 20:80 by weight. It is 30:70, more preferably 60:40 to 40:60, and more preferably 50:50.
- the third reaction-curable liquid resin is, for example, the reaction-curable liquid resin according to the section (I-1-1-1. Reaction-curable liquid resin) of the first embodiment. Is used.
- the (i) preparation step and the (ii) mixing step may be continuously performed in one device, or may be performed using a plurality of devices.
- [II-3. Latent heat storage material-containing resin cured product] The second embodiment of the present invention is described in [II-1.
- Latent heat storage material-containing resin composition A method for producing a latent heat storage material-containing resin composition] can be used to provide a cured latent heat storage material-containing resin composition obtained by curing the latent heat storage material-containing resin composition obtained by the production method described in the section.
- the latent heat storage material-containing resin cured product according to the second embodiment of the present invention contains an inorganic latent heat storage material composition and a third reaction-curing liquid resin, and the inorganic latent heat storage material composition is increased.
- the third reaction-curable liquid resin containing a viscous agent satisfies the following:
- the cured product is: The water vapor permeability at 40 ° C. and 90% humidity is less than 500 g / m 2 days.
- the latent heat storage material-containing resin cured product according to the second embodiment of the present invention may have the following configuration. That is, the latent heat storage material-containing resin cured product according to the second embodiment of the present invention includes the inorganic latent heat storage material composition and the cured product of the third reaction-curable liquid resin, and the inorganic latent heat storage material composition. Contains a thickener, and the cured product of the third reaction-curable liquid resin has a water vapor permeability of less than 500 g / m 2 days at 40 ° C. and 90% humidity.
- the latent heat storage material-containing resin cured product according to the second embodiment of the present invention has the above-mentioned structure, (a) the risk of leakage is reduced, (b) the hygroscopicity is low, and (c) the flame retardant. Moreover, (d) it has the advantage of being excellent in workability.
- the latent heat storage material-containing resin cured product according to the second embodiment of the present invention preferably has lower hygroscopicity.
- the hygroscopicity in the second embodiment can be evaluated by the hygroscopicity (%) described in Example B below.
- the hygroscopicity in the second embodiment is measured by the weight of the latent heat storage material-containing resin cured product before and after the latent heat storage material-containing resin cured product is allowed to stand for 1 hour under the conditions of 40 ° C. and 90% humidity. The details of the measurement method are shown in Example B below.
- the latent heat storage material-containing resin cured product according to the second embodiment of the present invention preferably has a hygroscopicity (%) of less than 8%, more preferably 6% or less, and 5% or less. It is more preferably present, and particularly preferably 4% or less. According to this configuration, even when the cured resin containing a latent heat storage material is used for a long period of time, the cured resin containing a latent heat storage material has an advantage that it efficiently functions as a latent heat storage material.
- [II-1 It can be said that it is preferable that the latent heat storage material-containing resin composition described in the item [Latent heat storage material-containing resin composition] provides a cured product containing the latent heat storage material having the moisture absorption rate.
- a method for producing the latent heat storage material-containing resin cured product according to the second embodiment of the present invention a method including a step of curing a third curable liquid resin contained in the latent heat storage material-containing resin composition can be mentioned. Be done.
- the method for producing a cured resin containing a latent heat storage material includes (i) a first mixing step of mixing an inorganic latent heat storage material composition and a thickener, and (ii). It can be said that the production method includes a second mixing step of mixing the obtained mixture and the third reaction-curable liquid resin, and (iii) a step of curing the third reaction-curable liquid resin.
- the step (iii) is also simply referred to as a "curing step".
- the method of curing the third reaction-curable liquid resin is not particularly limited as long as it is a method of curing the third reaction-curable liquid resin.
- it may be carried out by adding a curing agent to the third reaction-curable liquid resin, or by irradiating the third reaction-curable liquid resin with ultraviolet rays. These methods may be used together.
- the curing agent for example, AP-4 (trade name, butyl acid phosphate), AP-8 (trade name, 2-ethylhexyl acid phosphate), AP-10 (trade name, isodecyl acid phosphate) and the like are used. Can be done.
- the (i) preparation step, the (ii) mixing step, and the (iii) curing step may be continuously performed in one device, or may be performed using a plurality of devices.
- a method for manufacturing a building provided with a latent heat storage material according to an embodiment of the present invention includes (i) an inorganic latent heat storage material composition and a thickener.
- the third reaction-curable liquid resin comprises a step of applying to the floor and / or wall surface and (iv) a step of curing the applied mixture, and the third reaction-curable liquid resin satisfies the following: the third reaction-curable type.
- the cured product has a water vapor permeability of less than 500 g / m 2 days at 40 ° C. and 90% humidity.
- the manufacturing method of a building provided with a latent heat storage material can be rephrased as a construction method of a building provided with a latent heat storage material.
- the step (i) is also simply referred to as a "first mixing step”
- the step (ii) is also simply referred to as a "second mixing step”
- the step (iii) is also simply referred to as a "coating step”.
- the step (iv) is also referred to as a "curing step”.
- the latent heat storage material-containing resin composition can be directly applied to the floor surface and / or the wall surface of the building and cured. Therefore, the manufacturing method of this building is extremely easy to operate as compared with the conventional technique. Further, in the manufacturing method of this building, the third reaction-curable liquid resin has a specific water vapor permeability. Therefore, the latent heat storage material provided in the obtained building has low hygroscopicity, and as a result, the building has an advantage that the effect of the latent heat storage material can be enjoyed even in long-term use.
- first mixing step is a step of mixing the inorganic latent heat storage material composition and the thickener, for example, in (II-1-1. Inorganic latent heat storage material composition). It is carried out by mixing the above-mentioned inorganic latent heat storage material composition with the above-mentioned thickener according to (II-1-2. Thickener). For example, the above [II-2. Method for producing a resin composition containing a latent heat storage material] can be carried out by the same method as the preparation step.
- reaction-curable liquid resin of the first embodiment (I-1-1-1.
- Reaction-curable liquid) Resin is a step of mixing the reaction-curable liquid resin described in the section.
- the second mixing step is, for example, described in [II-2.
- a method for producing a resin composition containing a latent heat storage material] can be carried out by the same method as the mixing step.
- the first mixing step and the second mixing step can be said to be a step of preparing a latent heat storage material-containing resin composition for applying the latent heat storage material-containing resin composition to the floor surface and / or the wall surface of the building. ..
- the latent heat storage material-containing resin composition is added to the latent heat storage material-containing resin composition, and then the latent heat storage material-containing resin composition is applied to the object (specifically, the floor surface and / or the wall surface of the building). Is the process of applying.
- the method of applying the latent heat storage material-containing resin composition is not particularly limited.
- the (iv) "curing step” is a step of irradiating the latent heat storage material-containing resin composition applied to the object with ultraviolet rays or the like to obtain a latent heat storage material-containing resin cured product.
- a latent heat storage material-containing resin cured product For example, the above [II-3. It can be carried out by the same method as the curing step of the latent heat storage material-containing resin cured product].
- the coating process and the curing process can be said to be a process of applying a latent heat storage material-containing resin cured product on the floor surface and / or the wall surface of the building.
- steps (i) to (iv) are not only performed by the same subject (that is, the same worker), but also when they are performed separately by different subjects (that is, different workers). Included in.
- the latent heat storage material-containing resin composition according to the second embodiment of the present invention can be used in various applications in which a heat storage material is required, for example, a wall material, a floor material, a ceiling material, a roof material, and the like.
- the latent heat storage material-containing resin composition can also be used as a base material for floor mats, an adhesive for plywood, and the like.
- One embodiment of the present invention may have the following configuration.
- the heat storage material includes a heat storage material and a surface layer, the heat storage material contains an inorganic latent heat storage material composition containing an inorganic latent heat storage material and a thickener, and the surface layer is a first reaction-curable liquid resin.
- the surface layer contains (i) hardness (E type) of 50 or less, (ii) 100% modulus of 0.50 MPa (N / mm 2 ) or less, and (iii) at break. Latent heat storage material with an elongation rate of 100% or more.
- the inorganic latent heat storage material contains calcium chloride hexahydrate, and the inorganic latent heat storage material composition further contains a melting point adjusting agent and an overcooling inhibitor, in [X1] or [X2].
- the first reaction-curable liquid resin and the second reaction-curable liquid resin are independently composed of silicone-based resin, acrylic-based resin, polyisobutylene-based resin, urethane-based resin, and epoxy-based resin.
- the thickener is at least one selected from the group consisting of water-absorbent resin, attapargit clay, gelatin, agar, silica, xanthan gum, arabic gum, guar gum, carrageenan, cellulose, konjac and hydroxyethyl cellulose.
- the latent heat storage material according to any one of [X3] to [X5].
- the surface layer has (i) hardness (E type) of 50 or less and (ii) 100% modulus of 0.50 MPa (N / mm 2 ) or less.
- the inorganic latent heat storage material composition contains an inorganic latent heat storage material composition and a third reaction-curable liquid resin, the inorganic latent heat storage material composition contains a thickener, and the third reaction-curable liquid resin is described below.
- Latent heat storage material-containing resin composition that satisfies: When the third reaction-curable liquid resin is cured to obtain a cured product having a thickness of 1 mm, the cured product has a water vapor permeability at 40 ° C. and 90% humidity. It is less than 500 g / m 2 days.
- the method for producing a latent heat storage material-containing resin composition which comprises the third reaction-curable liquid resin and satisfies the following: When the third reaction-curable liquid resin is cured to obtain a cured product having a thickness of 1 mm.
- the cured product has a water vapor permeability of less than 500 g / m 2 days at 40 ° C. and 90% humidity.
- the third reaction-curable liquid resin comprises a step of applying the mixture to the floor and / or wall surface of the building and a step of curing the applied mixture, and the third reaction-curable liquid resin satisfies the following conditions.
- Method for manufacturing a building equipped with a material When the third reaction-curable liquid resin is cured to obtain a cured product having a thickness of 1 mm, the cured product has a water vapor permeability of 500 g at 40 ° C. and 90% humidity. / M 2 days or less.
- One embodiment of the present invention may have the following configuration.
- the latent heat storage material composition contains an inorganic latent heat storage material composition and a reaction-curing liquid resin, the inorganic latent heat storage material composition contains a thickener, and the reaction-curing liquid resin satisfies the following.
- Containing resin composition When the reaction-curable liquid resin is cured to obtain a cured product having a thickness of 1 mm, the cured product has a water vapor permeability of less than 500 g / m 2 days at 40 ° C. and 90% humidity. ..
- the reaction-curable liquid resin is at least one selected from the group consisting of acrylic resins, polyisobutylene resins, urethane resins and epoxy resins, according to [Y1] or [Y2].
- Latent heat storage material-containing resin composition is at least one selected from the group consisting of acrylic resins, polyisobutylene resins, urethane resins and epoxy resins, according to [Y1] or [Y2].
- the thickener is at least one selected from the group consisting of water-absorbent resin, attapulsite clay, gelatin, agar, silica gel, xanthan gum, gum arabic, guar gum, carrageenan, cellulose, konjac and hydroxyethyl cellulose.
- the latent heat storage material-containing resin composition according to [Y2] or [Y3].
- a resin composition containing a latent heat storage material is 80 Pa ⁇ s or less, according to any one of [Y1] to [Y4].
- the above includes a first mixing step of mixing the inorganic latent heat storage material composition and the thickener, and a second mixing step of mixing the obtained mixture and the reaction-curable liquid resin.
- the reaction-curable liquid resin satisfies the following conditions.
- Method for producing a resin composition containing a latent heat storage material When the reaction-curable liquid resin is cured to obtain a cured product having a thickness of 1 mm, the cured product is at 40 ° C.
- the water vapor permeability at 90% humidity is less than 500 g / m 2 days.
- the reaction-curable liquid resin comprises a step of applying the above to the floor and / or wall surface of the building and a step of curing the applied mixture, and the reaction-curing liquid resin satisfies the following conditions. Method: When the reaction-curable liquid resin is cured to obtain a cured product having a thickness of 1 mm, the cured product has a water vapor permeability of less than 500 g / m 2 days at 40 ° C. and 90% humidity.
- Example A Examples A and Comparative Example A of the first embodiment of the present invention will be described below.
- the first embodiment of the present invention is not limited to these Examples A.
- the reaction-curable liquid resin and diluent used in Example A and Comparative Example A of the present invention are as follows.
- Acrylic resin (e) is a product containing a photoradical initiator, that is, with an acrylic resin (first reaction-curable liquid resin).
- the ultraviolet irradiation device used in Example A and Comparative Example A of the present invention was a model LC-6B manufactured by Fusion UV Systems Japan.
- Example A and Comparative Example A The measurement method and evaluation method in Example A and Comparative Example A are as follows.
- the surface layer contains only a cured product of the first reaction-curable liquid resin or a cured product of a mixture of the first reaction-curable liquid resin and a diluent. There is. Therefore, regarding the physical properties of the surface layer, the physical properties of the cured product of the first reaction-curable liquid resin or the cured product of the mixture of the first reaction-curable liquid resin and the diluent are measured, and the physical properties of the surface layer are measured. And.
- a cured product of the first reaction-curable liquid resin or a cured product of a mixture of the first reaction-curable liquid resin and a diluent was prepared. Specifically, (a) the first reaction-curable liquid resin or (b) the first reaction-curable liquid resin having the same composition as the surface layer described in Example A and Comparative Example A below and a diluent The mixture was cured by the same curing method as the curing method of the first reaction-curable liquid resin in Example A and Comparative Example A to prepare a cured product. Next, the water vapor permeability of the obtained cured product (thickness of about 1 mm) was measured under the conditions of 40 ° C. and 90% humidity in accordance with JIS K 7126-1 (differential pressure method).
- the water vapor permeability of the cured product of the acrylic resin (a) was less than 80 g / m 2 days.
- a cured product of a mixture of the acrylic resin (a) and the diluent (a) is used as the surface layer. Since the amount of the diluent (a) blended in Examples A9, A19 and A21 is about 1/7 the weight of the acrylic resin (a), the diluent (a) gives the water vapor permeability. It can be said that the impact is small.
- the water vapor permeability of the cured product of the mixture of the acrylic resin (a) and the diluent (a) used in Examples A9, A19 and A21 is less than 500 g / m 2 days. ..
- the water vapor permeability of the cured product of the polyisobutylene resin (b) was less than 80 g / m 2 days.
- a cured product of a mixture of the polyisobutylene resin (b) and the diluent (b) is used as the surface layer.
- Example A10 Since the amount of the diluent (b) blended in Example A10 is about 1/7 the weight of the polyisobutylene resin (b), the influence of the diluent (b) on the water vapor permeability is small. It can be said that. Therefore, it is highly probable that the water vapor permeability of the cured product of the mixture of the polyisobutylene resin (b) and the diluent (b) used in Example A10 is less than 500 g / m 2 days. The water vapor permeability of the cured product of the silicone resin (c) was larger than 500 g / m 2 days. The water vapor permeability of the cured product of the acrylic resin (d) was less than 500 g / m 2 days. The water vapor permeability of the cured product of the acrylic resin (e) was less than 50 g / m 2 days.
- a sheet of a cured product of the first reaction-curable liquid resin or a cured product of a mixture of the first reaction-curable liquid resin and a diluent is subjected to the same curing method as that described in Example A and Comparative Example A below. Made in. Next, a test piece having a size of about 25 mm square and a thickness of about 6 mm was cut out from the obtained cured product sheet. Hardness (A type) and hardness (E type) were measured using the obtained test pieces, respectively.
- An A-type durometer (manufactured by ASKER) was used for measuring the hardness (A type), and an E-type durometer (manufactured by ASKER) was used for measuring the hardness (E type). Further, in each measurement of hardness (A type) and hardness (E type), an auxiliary device (CL-150 (CONSTANT LOADER for DUROMETER) manufactured by ASKER) was used together with a durometer. In each measurement of hardness (A type) and hardness (E type), the values immediately after the hardness tester was placed on the test piece were read. The results are shown in Table 1.
- Example A (Measurement method of maximum tensile strength of surface layer, 50% modulus, 100% modulus, tensile strength at break (TB) and elongation at break (EB))
- a sheet (thickness of about 2 mm) of a cured product of the first reaction-curable liquid resin or a cured product of a mixture of the first reaction-curable liquid resin and a diluent is described in Example A and Comparative Example A below. It was prepared by the same curing method as the above method. Next, a dumbbell-shaped No. 3 size test piece was cut out from the obtained cured product sheet.
- E-type (cone plate type) viscosity measurement method using a rotational viscometer Using an E-type rotational viscometer (model: TV-25, manufactured by Toki Sangyo Co., Ltd.) and a constant temperature water tank (model: VM-150III, manufactured by Toki Sangyo Co., Ltd.), the melting temperature of the inorganic latent heat storage material composition is + 24 ° C.
- the viscosity (Pa ⁇ s) of the inorganic latent heat storage material composition or the second reaction-curable liquid resin at a melting temperature of + 30 ° C. was measured. From the obtained results, the viscosity difference between the inorganic latent heat storage material composition and the second reaction-curable liquid resin was calculated, and the results are shown in Tables 2 to 7.
- Example A1 to A20, A23 or A25 Polypropylene trays containing a latent heat storage material obtained in Examples A1 to A20, A23 or A25 were used as samples.
- Comparative Example A1 a polypropylene tray containing the heat storage material obtained in Comparative Example A1 was used as a sample.
- Example A21, A22, A24 or Comparative Example A2 the polypropylene tray containing the latent heat storage material obtained in Example A21, A22, A24 or Comparative Example A2 is subjected to the "surface after drilling by piercing" described later. A polypropylene tray after being subjected to "layer evaluation" was used as a sample.
- the moisture absorption test was started within 0.5 hours after the drilling.
- the polyethylene bag containing the heat storage material (inorganic latent heat storage material composition) obtained in Comparative Example A3 was used as a sample.
- the moisture absorption test was started within 0.5 hours after drilling the polyethylene bag.
- Each sample was allowed to stand in a constant temperature and humidity chamber (manufactured by Nagano Science Co., Ltd.) at 40 ° C. and 90% humidity for 2 hours, 6 hours or 8 hours. Then, the hygroscopicity (%) was calculated according to the following formula (5).
- the "weight of the latent heat storage material (heat storage material)" in Examples A1 to A25 and Comparative Examples A1 to A2 includes the latent heat storage material (heat storage material) both before and after standing in the constant temperature and humidity chamber. It is a value obtained by measuring the weight of the polypropylene tray and subtracting the weight of the polypropylene tray not containing the latent heat storage material (heat storage material) from the obtained value.
- the "weight of the latent heat storage material (heat storage material)" in Comparative Example A3 was obtained by measuring the weight of the polyethylene bag containing the heat storage material both before and after standing in the constant temperature and humidity chamber. It is the value obtained by subtracting the weight of the polyethylene bag containing no heat storage material from the value.
- Moisture absorption rate (%) (Weight of latent heat storage material (heat storage material) after standing)-(Weight of latent heat storage material (heat storage material) before standing) / (Inorganic system in latent heat storage material (heat storage material)) Content of latent heat storage material composition) ⁇ 100 (%) ... Equation (5).
- reaction-curable liquid resins (a) to (e) used as the first reaction-curable liquid resin or the second reaction-curable liquid resin
- the reaction-curable liquid resins (a) to (e) The cured products (a) to (e) made of each of them were prepared. Specifically, a cured product was prepared by the same curing method as the curing method of the first reaction-curable liquid resin in Example A and Comparative Example A below.
- the weights of the obtained cured products (a) to (e) were measured before and after standing in a constant temperature and humidity chamber by the same method as described above, no change in weight was observed before and after standing. It was.
- the hygroscopicity of the cured products (a) to (e) of the reaction-curable liquid resins (a) to (e) is 0%. Therefore, the hygroscopicity of the latent heat storage material obtained above can be said to be the hygroscopicity of the inorganic latent heat storage material composition contained in the latent heat storage material.
- XX (very inferior): (i) the moisture absorption rate after 2 hours is 8% or more, and / or (ii-1) the moisture absorption rate after 6 hours is 15% or more, or (ii-2). ) The hygroscopicity after 8 hours is 15% or more.
- the polypropylene tray containing the latent heat storage material obtained in Examples A21, A22, A24 and Comparative Example A2 was housed in a refrigerator, and the latent heat storage material composition contained in the latent heat storage material was solidified. Next, the polypropylene tray containing the latent heat storage material was taken out of the refrigerator, and the needle of Kenzan was pressed against the latent heat storage material from above the tray (that is, from above the surface layer) to make a hole in the latent heat storage material. ..
- the molar ratio of calcium chloride hexahydrate to sodium bromide was 1: 0.26.
- the melting temperature of the inorganic latent heat storage material composition (PCM (A1)) was about 23 ° C., and solid-liquid separation was not performed even at 70 ° C.
- the viscosity of the inorganic latent heat storage material composition (PCM (A1)) measured by an E-type rotational viscometer at a melting temperature of + 24 ° C. to a melting temperature of + 30 ° C. of the inorganic latent heat storage material composition is about 44 Pa. ⁇ It was s.
- PCM (A1) is raised from -20 ° C to 50 ° C at a rate of 3.0 ° C / min using a differential scanning calorimeter (manufactured by Seiko Instruments Inc .: SII EXSTAR6000 DSC). After that, the temperature was lowered from 50 ° C. to ⁇ 20 ° C. at the same rate to obtain a DSC curve. In the obtained DSC curve, the latent heat of melting near the melting temperature was 141 J / g.
- PCM (A2) The same operation as in Production Example A1 was carried out except that the amount of hydroxyethyl cellulose (thickener) added in Production Example A1 was changed to 12.5 g, to obtain an inorganic latent heat storage material composition (PCM (A2)).
- the molar ratio of calcium chloride hexahydrate to sodium bromide was 1: 0.26.
- the melting temperature of the inorganic latent heat storage material composition (PCM (A2)) was about 23 ° C., and solid-liquid separation was not performed even at 70 ° C.
- the viscosity of the inorganic latent heat storage material composition (PCM (A2)) measured by an E-type rotational viscometer at a melting temperature of + 24 ° C. to a melting temperature of + 30 ° C. of the inorganic latent heat storage material composition is about 83 Pa. It was s.
- Examples A1 to A10 Inorganic latent heat storage material composition (PCM (A1) or PCM (A2)) (A) obtained from Production Example A1 or A2, each second reaction-curable liquid resin (B), or optionally a diluent.
- the second reaction-curable liquid resin (B) containing the above was mixed according to the weight ratios shown in Tables 2 and 3 to obtain a heat storage material.
- IRGACURE1173 manufactured by BASF Japan, 2-hydroxy-2-methyl-1-phenylpropan-1-one
- IRGACURE819 manufactured by BASF Japan, bis (2,4,6-trimethylbenzoyl)- Phenylphosphine oxide
- the obtained photoradical initiator mixed solution was added to the heat storage material so as to be 2 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the entire second reaction-curable liquid resin (B).
- the obtained mixture was thoroughly mixed to obtain a heat storage material containing an initiator.
- the obtained heat storage material was poured into a polypropylene tray.
- the second reaction-curable liquid resin (B) in the heat storage material was cured by irradiating the poured heat storage material with ultraviolet rays using an ultraviolet irradiation device under air.
- Examples A11 to A18 Inorganic latent heat storage material composition (PCM (A1) or PCM (A2)) (A) obtained from Production Example A1 or A2, and silicone resin (c) (second reaction-curable liquid resin (B)). )) And were mixed according to the weight ratios shown in Tables 4 and 5 to obtain a heat storage material.
- the curing agent AP-8, manufactured by Daihachi Chemical Co., Ltd.
- AP-8 was added in an amount of 2 parts by weight based on 100 parts by weight of the silicone resin (c) (second reaction-curable liquid resin (B)). It was added to the heat storage material.
- the obtained mixture was further mixed to obtain a heat storage material containing a curing agent.
- the obtained heat storage material was poured into a polypropylene tray.
- the obtained polypropylene tray was placed in an oven at 60 ° C., and the heat storage material was heated to cure the second reaction-curable liquid resin (B) in the heat storage material.
- a mixture of the silicone-based resin (c) (first reaction-curable liquid resin) and the curing agent (AP-8, manufactured by Daihachi Chemical Co., Ltd.) was prepared.
- the curing agent was used in an amount of 2 parts by weight based on 100 parts by weight of the silicone-based resin (c) (first reaction-curable liquid resin).
- the prepared mixture was poured into the upper surface of the polypropylene tray containing the heat storage material, that is, the interface between the heat storage material and the outside air so as to have a thickness of about 1.5 mm.
- the obtained polypropylene tray was placed in an oven at 60 ° C. and the mixture was heated to cure the first reaction-curable liquid resin to form a surface layer.
- Table 5 shows the inorganic latent heat storage material composition (PCM (A1)) (A) obtained from Production Example A1 and the acrylic resin (d) (second reaction-curable liquid resin (B)).
- the heat storage material was obtained by mixing according to the weight ratio shown.
- the curing agent AP-8, manufactured by Daihachi Chemical Co., Ltd.
- the obtained mixture was further mixed to obtain a heat storage material containing a curing agent.
- the obtained heat storage material was poured into a polypropylene tray.
- the obtained polypropylene tray was placed in an oven at 60 ° C., and the heat storage material was heated to cure the second reaction-curable liquid resin (B) in the heat storage material.
- a mixture of the acrylic resin (a) (first reaction-curable liquid resin) and the diluent (a) and the photoradical initiator mixture was prepared.
- the photoradical initiator mixed solution was used in an amount of 2 parts by weight based on 100 parts by weight of the acrylic resin (a) (first reaction-curable liquid resin).
- the prepared mixture was poured into the upper surface of the polypropylene tray containing the heat storage material, that is, the interface between the heat storage material and the outside air so as to have a thickness of about 1.5 mm. Subsequently, the poured mixture was irradiated with ultraviolet rays in the air using an ultraviolet irradiation device to cure the first reaction-curable liquid resin to form a surface layer.
- Table 5 shows the inorganic latent heat storage material composition (PCM (A1)) (A) obtained from Production Example A1 and the silicone-based resin (c) (second reaction-curable liquid resin (B)).
- the heat storage material was obtained by mixing according to the weight ratio shown.
- the curing agent AP-8, manufactured by Daihachi Chemical Co., Ltd.
- the obtained mixture was further mixed to obtain a heat storage material containing a curing agent.
- the obtained heat storage material was poured into a polypropylene tray.
- the obtained polypropylene tray was placed in an oven at 60 ° C., and the heat storage material was heated to cure the second reaction-curable liquid resin (B) in the heat storage material.
- a mixture of the acrylic resin (d) (first reaction-curable liquid resin) and the curing agent (AP-8, manufactured by Daihachi Chemical Co., Ltd.) was prepared.
- the curing agent was used in an amount of 2 parts by weight based on 100 parts by weight of the acrylic resin (d) (first reaction-curable liquid resin).
- the prepared mixture was poured into the upper surface of the polypropylene tray containing the heat storage material, that is, the interface between the heat storage material and the outside air so as to have a thickness of about 1.5 mm.
- the obtained polypropylene tray was placed in an oven at 60 ° C. and the mixture was heated to cure the first reaction-curable liquid resin to form a surface layer.
- Example A21 As shown in Table 7, a mixture of the acrylic resin (a) (first reaction-curable liquid resin) and the diluent (a) and the photoradical initiator mixture was prepared. 2 parts by weight of the photoradical initiator mixture was used with respect to 100 parts by weight of the mixture of the acrylic resin (a) and the diluent (a).
- the obtained mixture was poured into a polypropylene tray so as to have a thickness of about 1.5 mm.
- the first reaction-curable liquid resin was cured to form a cured product that could be a surface layer (which can also be said to be a surface layer on the bottom surface side).
- a coagulated product of the inorganic latent heat storage material composition (PCM (A1)) (A) obtained from Production Example A1 was placed on the cured product (surface layer on the bottom surface side).
- the coagulated product was one size smaller than the size of the cured product.
- the same mixture as the mixture used for forming the surface layer on the bottom surface side was poured into the polypropylene tray from above the heat storage material.
- the mixture is prepared so that (a) the heat storage material is completely covered, in other words, the boundary surface of the heat storage material with the outside air is completely covered, and (b) the thickness is about 1 mm.
- the poured mixture is irradiated with ultraviolet rays in the air using an ultraviolet irradiation device to cure the first reaction-curable liquid resin, and the surface layers (upper surface side and side surface sides) are cured. It can be said that it is a layer).
- Examples A22 and A23 As shown in Table 7, a mixture of a silicone-based resin (c) (first reaction-curable liquid resin) and a curing agent (AP-8, manufactured by Daihachi Chemical Co., Ltd.) was prepared. 2 parts by weight of the curing agent was used with respect to 100 parts by weight of the first reaction-curable liquid resin. The resulting mixture was then poured into a polypropylene tray to a thickness of about 1.5 mm. Subsequently, the obtained polypropylene tray is placed in an oven at 60 ° C. and the mixture is heated to cure the first reaction-curable liquid resin, which can become a surface layer (which can also be said to be a surface layer on the bottom surface side). A cured product was formed.
- a silicone-based resin c
- AP-8 manufactured by Daihachi Chemical Co., Ltd.
- a coagulated product of the inorganic latent heat storage material composition (PCM (A1)) (A) obtained from Production Example A1 was placed on the cured product (surface layer on the bottom surface side).
- the coagulated product was one size smaller than the size of the cured product.
- the same mixture as the mixture used for forming the surface layer on the bottom surface side was poured into the polypropylene tray from above the heat storage material.
- the mixture is prepared so that (a) the heat storage material is completely covered, in other words, the boundary surface of the heat storage material with the outside air is completely covered, and (b) the thickness is about 1 mm.
- the obtained polypropylene tray is placed in an oven at 60 ° C. and the mixture is heated to cure the first reaction-curable liquid resin, which can be said to be a surface layer (top surface side and side surface side surface layer). )
- the first reaction-curable liquid resin which can be said to be a surface layer (top surface side and side surface side surface layer).
- Examples A24 and A25 As shown in Table 7, a mixture of a silicone-based resin (c) (first reaction-curable liquid resin) and a curing agent (AP-8, manufactured by Daihachi Chemical Co., Ltd.) was prepared. 2 parts by weight of the curing agent was used with respect to 100 parts by weight of the first reaction-curable liquid resin. The resulting mixture was then poured into a polypropylene tray to a thickness of about 1.5 mm. Subsequently, the obtained polypropylene tray is placed in an oven at 60 ° C. and the mixture is heated to cure the first reaction-curable liquid resin, which can become a surface layer (which can also be said to be a surface layer on the bottom surface side). A cured product was formed.
- the inorganic latent heat storage material composition (PCM (A1)) (A) obtained from Production Example A1 and the silicone resin (c) (second reaction-curable liquid resin (B)) are shown in the table.
- the heat storage material was obtained by mixing according to the weight ratio shown in 7.
- the curing agent (AP-8, manufactured by Daihachi Chemical Co., Ltd.) was added in an amount of 2 parts by weight based on 100 parts by weight of the silicone resin (c) (second reaction-curable liquid resin (B)). It was added to the heat storage material.
- the obtained mixture was further mixed to obtain a heat storage material containing a curing agent.
- the obtained heat storage material was placed in an oven at 60 ° C., and the heat storage material was heated to cure the second reaction-curable liquid resin (B) in the heat storage material.
- the obtained heat storage material was solidified to obtain a solidified product.
- the obtained coagulated product was placed on the cured product (surface layer on the bottom surface side) in the polypropylene tray.
- the coagulated product was one size smaller than the size of the cured product.
- the same mixture as the mixture used for forming the surface layer on the bottom surface side was poured into the polypropylene tray from above the heat storage material.
- the mixture is prepared so that (a) the heat storage material is completely covered, in other words, the boundary surface of the heat storage material with the outside air is completely covered, and (b) the thickness is about 1 mm. I poured it into a polypropylene tray.
- the obtained polypropylene tray was placed in an oven at 60 ° C., and the mixture was heated to cure the first reaction-curable liquid resin, and the surface layer (which can also be said to be the surface layer on the upper surface and the side surface side).
- the surface layer (which can also be said to be the surface layer on the upper surface and the side surface side).
- the obtained latent heat storage material-containing resin composition was poured into a polypropylene tray.
- the obtained polypropylene tray is placed in an oven at 60 ° C. and the latent heat storage material-containing resin composition is heated to cure the latent heat storage material-containing resin composition, and the cured product of the latent heat storage material-containing resin composition is cured.
- the surface layer containing the cured product of the first reaction-curable liquid resin was not formed.
- Acrylic resin (e) (a mixture of the first reaction-curable liquid resin and a photoradical initiator) was poured into a polypropylene tray so as to have a thickness of about 1.5 mm. Subsequently, by irradiating ultraviolet rays with an ultraviolet irradiation device under air, the first reaction-curable liquid resin was cured to form a cured product that could be a surface layer (which can also be said to be a surface layer on the bottom surface side). .. A coagulated product of the inorganic latent heat storage material composition (PCM (A1)) (A) obtained from Production Example A1 was placed on the cured product (surface layer on the bottom surface side).
- PCM (A1) inorganic latent heat storage material composition
- the coagulated product was one size smaller than the size of the cured product.
- the acrylic resin (e) was poured into the polypropylene tray from above the heat storage material.
- the acrylic resin (e) has a thickness (a) so as to completely cover the heat storage material, in other words, so as to completely cover the boundary surface of the heat storage material with the outside air, and (b) the thickness. It was poured into a polypropylene tray so as to be about 1 mm.
- the cast acrylic resin (e) is irradiated with ultraviolet rays in the air using an ultraviolet irradiation device to cure the first reaction-curable liquid resin, and the surface layer (upper surface side). And it can be said that the surface layer on the side surface side) was formed.
- the latent heat storage materials shown in Examples A1 to A20 had a surface layer containing a cured product of the first reactive liquid resin in addition to the heat storage material. As shown in Table 1, such a surface layer has (i) hardness (E type) of 50 or less, (ii) 100% modulus of 0.50 MPa (N / mm 2 ) or less, and (iii) fracture. The growth rate at the time was 100% or more. That is, the latent heat storage materials shown in Examples A1 to A20 had a surface layer within the range of the present invention.
- the latent heat storage materials shown in Examples A1 to A20 had a hygroscopicity of less than 5% at 2 hours and a hygroscopicity of less than 12% at 8 hours. That is, the latent heat storage materials shown in Examples A1 to A20 were evaluated as ⁇ (good) or ⁇ (very excellent) in hygroscopicity.
- the heat storage material shown in Comparative Example A1 having no surface layer had a hygroscopicity of 8% or more at 2 hours and a hygroscopicity of 15% or more after 8 hours. That is, the heat storage material shown in Comparative Example A1 had a hygroscopic evaluation of XX (very inferior).
- the surface layer of the latent heat storage material has a specific hardness (E type), 100% modulus and elongation at break, and as a result, the latent heat storage material. It is considered that the surface layer of the surface layer is soft and has adhesiveness. As a result, as shown in Table 7, the latent heat storage materials shown in Examples A21, A22 and A24 had good or very good hygroscopicity even though they were pierced with holes.
- the latent heat storage materials of Examples A23 and A25 have the same composition as the latent heat storage materials of Examples A22 and A24, respectively, and are latent heat storage materials that have not been pierced.
- the hygroscopicity was larger than that of Examples A23 and A25 because the surface layer was not cracked and the holes were repaired and closed after the holes were pierced. It was small.
- the latent heat storage material shown in Comparative Example A2 it was confirmed that the surface layer was cracked and the holes were not repaired after the holes were pierced. It is considered that this is because the surface layer of the latent heat storage material of Comparative Example A2 is hard and does not have adhesiveness. As a result, as shown in Table 8, the latent heat storage material shown in Comparative Example A2 in which holes were drilled by piercing had poor hygroscopicity. Further, the heat storage material shown in Comparative Example A3 does not have a surface layer and is housed in a polyethylene bag having holes. As a result, the heat storage material shown in Comparative Example A3 had poor hygroscopicity.
- Example B of the second embodiment of the present invention will be described below.
- the second embodiment of the present invention is not limited to these Examples B.
- Example B of the present invention The resins and diluents used in Example B of the present invention are as follows.
- a cured product of the third reaction-curable liquid resin was prepared. Specifically, a cured product was prepared by the same curing method as that described in Example B and Comparative Example B below, except that the composition was not mixed with the inorganic latent heat storage material composition. Next, the water vapor permeability of the obtained cured product (thickness of about 1 mm) was measured under the conditions of 40 ° C. and 90% humidity in accordance with JIS K 7126-1 (differential pressure method). The results are shown in Table 9.
- Viscosity measurement with vibration viscometer Using a tuning fork vibration type leometer (natural frequency 30 Hz, model: RV-10000A, manufactured by A & D Co., Ltd.), the inorganic latent heat storage material composition at a melting temperature of + 24 ° C to a melting temperature of + 30 ° C. The viscosity (Pa ⁇ s) of the latent heat storage material composition was measured.
- the "weight of the cured resin containing the latent heat storage material” is determined by measuring the weight of the polypropylene tray containing the cured resin containing the latent heat storage material both after and before curing, and from the obtained value, the latent heat storage material is contained. It is the value obtained by subtracting the weight of the polypropylene tray that does not contain the cured resin product.
- Moisture absorption rate (%) (Weight of cured resin containing latent heat storage material after curing)-(Weight of cured resin containing latent heat storage material before curing) / (Inorganic latent heat storage in cured resin containing latent heat storage material) Content of material composition) ⁇ 100 (%) ... Formula (6).
- cured products (a) to (g) were prepared for the reaction-curable liquid resins (a) to (g).
- a cured product was prepared by the same curing method as that described in Example B and Comparative Example B below, except that the composition was not mixed with the inorganic latent heat storage material composition.
- the weights of the obtained cured products (a) to (g) were measured before and after curing by the same method as described above, no change in weight was observed before and after curing. That is, the moisture absorption rates of the cured products (a) to (g) of the reaction-curable liquid resins (a) to (g) are 0%, and the moisture absorption rate of the latent heat storage material-containing resin composition obtained above is the latent heat. It can be said that it is the moisture absorption rate of the inorganic latent heat storage material contained in the heat storage material-containing resin composition.
- the hygroscopicity (also referred to as moisture resistance) of the cured resin containing the latent heat storage material was evaluated according to the following criteria. ⁇ (Very excellent): Hygroscopicity is less than 6%. ⁇ (Good): The hygroscopicity is 6% or more and less than 8%. X (defective): The hygroscopicity is 8% or more.
- the cured state of the cured resin containing the latent heat storage material in the polypropylene tray obtained in each of the following Examples B or Comparative Example B was confirmed. Specifically, it is as follows.
- the latent heat storage material-containing resin composition was reaction-cured by heating or ultraviolet rays. Then, after curing in the obtained airtight atmosphere for 24 hours or more and in a closed container, a needle-shaped rod having a diameter of 1 mm was vertically pierced into the cured product. Then, the rod was taken out from the cured product, and the presence or absence of deposits on the rod was visually confirmed. If there was deposit on the rod, it was judged that it was not cured, in other words, there was an uncured part.
- the cured state was evaluated based on the following criteria, and a value of ⁇ or higher was regarded as acceptable.
- PCM (B1) An inorganic latent heat storage material composition (PCM (B1)) is placed in a polypropylene tray, or a polypropylene tray containing a cured resin containing a latent heat storage material obtained in Example B4 or Comparative Example B4. Used for cycle test. These trays are placed in a constant temperature bath (manufactured by Nagano Science Co., Ltd.), and the temperature rises or falls in the temperature range of 0 ° C to 50 ° C at a temperature increase / decrease rate of 0.5 ° C / min. The cycle was 5 cycles in total.
- the molar ratio of calcium chloride hexahydrate to sodium bromide was 1: 0.26.
- the melting temperature of the inorganic latent heat storage material composition (PCM (B1)) was about 23 ° C., and solid-liquid separation was not performed even at 70 ° C.
- the viscosity of the inorganic latent heat storage material composition (PCM (B1)) measured by an E-type rotational viscometer at a melting temperature of + 24 ° C. to a melting temperature of + 30 ° C. of the inorganic latent heat storage material composition is about 44 Pa. ⁇ It was s.
- the temperature of the PCM (B1) is raised from -20 ° C to 50 ° C at a rate of 3.0 ° C / min using a differential scanning calorimeter (manufactured by Seiko Instruments Inc .: SII EXSTAR6000 DSC). After that, the temperature was lowered from 50 ° C. to ⁇ 20 ° C. at the same rate to obtain a DSC curve. In the obtained DSC curve, the latent heat of melting near the melting temperature was 141 J / g.
- PCM (B2) The same operation as in Production Example B1 was carried out except that the amount of hydroxyethyl cellulose (thickener) added in Production Example B1 was changed to 12.5 g, to obtain an inorganic latent heat storage material composition (PCM (B2)).
- the molar ratio of calcium chloride hexahydrate to sodium bromide was 1: 0.26.
- the melting temperature of the inorganic latent heat storage material composition (PCM (B2)) was about 23 ° C., and solid-liquid separation was not performed even at 70 ° C.
- the viscosity of the inorganic latent heat storage material composition (PCM (B2)) measured by an E-type rotational viscometer at a melting temperature of + 24 ° C. to a melting temperature of + 30 ° C. of the inorganic latent heat storage material composition is about 83 Pa. It was s.
- Examples B1 to B10 A third reaction containing the inorganic latent heat storage material composition (PCM (B1) or PCM (B2)) obtained from Production Example B1 or B2, each third reaction-curable liquid resin, and optionally a diluent.
- the curable liquid resin (B) was mixed according to the weight ratios shown in Tables 10 and 11 to obtain a resin composition containing a latent heat storage material.
- IRGACURE1173 manufactured by BASF Japan, 2-hydroxy-2-methyl-1-phenylpropan-1-one was added to 2 parts by weight based on 100 parts by weight of the reaction-curable resin (B).
- IRGACURE819 (manufactured by BASF Japan, bis (2,4,6-trimethylbenzoyl) -phenylphosphine oxide) is premixed with 1 part by weight with respect to 100 parts by weight of the third reaction-curable liquid resin (B). And dissolved to obtain a photoradical initiator mixture.
- the photoradical initiator mixture was added to the latent heat storage material-containing resin composition, and the obtained mixture was sufficiently mixed to obtain a latent heat storage material-containing resin composition containing an initiator.
- the obtained latent heat storage material-containing resin composition was poured into a polypropylene tray.
- the latent heat storage material-containing resin composition By irradiating the poured latent heat storage material-containing resin composition with ultraviolet rays in the air using an ultraviolet irradiation device (model LC-6B, manufactured by Fusion UV Systems Japan), the latent heat storage material-containing resin The composition was cured to obtain a cured resin containing a latent heat storage material.
- an ultraviolet irradiation device model LC-6B, manufactured by Fusion UV Systems Japan
- Example B11 The inorganic latent heat storage material composition (PCM (B1)) obtained in Production Example B1 and the acrylic resin (c), which is a third reaction-curable liquid resin, are mixed according to the weight ratio shown in Table 11. The obtained mixture was sufficiently stirred to obtain a resin composition containing a latent heat storage material. Then, the obtained latent heat storage material-containing resin composition was poured into a polypropylene mold. By irradiating the poured latent heat storage material-containing resin composition with ultraviolet rays in the air using the same ultraviolet irradiation device as in Examples B1 to B10, the latent heat storage material-containing resin composition is cured. A cured resin containing a latent heat storage material was obtained.
- PCM (B1) The inorganic latent heat storage material composition obtained in Production Example B1 and the acrylic resin (c), which is a third reaction-curable liquid resin, are mixed according to the weight ratio shown in Table 11. The obtained mixture was sufficiently stirred to obtain a resin composition containing a latent heat storage
- Example B12 The inorganic latent heat storage material composition (PCM (B1)) obtained in Production Example B1 and Poly bd R-45HT (polyform manufactured by Idemitsu Kosan Co., Ltd.) constituting the urethane resin (d) are added and sufficiently mixed. did. Next, a millionate MTL (isocyanate manufactured by Tosoh Corporation) constituting the urethane resin (d) was added to the obtained mixture, and the obtained mixture was further stirred to obtain a latent heat storage material-containing resin composition. In the latent heat storage material-containing resin composition, the weight ratio of the PCM / urethane resin (d) was 30/70.
- the latent heat storage material-containing resin composition was poured into a polypropylene tray.
- the cast latent heat storage material-containing resin composition was cured in air at room temperature to obtain a latent heat storage material-containing resin cured product.
- Example B13 Poly ip (polyol manufactured by Idemitsu Kosan Co., Ltd.) constituting the inorganic latent heat storage material composition (PCM (B1)) obtained in Production Example B1 and the urethane resin (e) which is the third reaction-curable liquid resin. was added and mixed well. Next, millionate MTL (isocyanate manufactured by Tosoh Corporation) constituting the urethane-based resin (e), which is the third reaction-curable liquid resin, was further added, and the obtained mixture was stirred to obtain a resin composition containing a latent heat storage material. Obtained.
- the weight ratio of the PCM / urethane resin (e) was 30/70 (Table 11). Further, 0.06 part by weight of dibutyltin dilaurate was added as a curing agent to 100 parts by weight of the urethane resin (e), and the obtained mixture was sufficiently mixed to obtain a latent heat storage material-containing composition.
- the obtained latent heat storage material-containing composition was poured into a polypropylene tray. By curing the poured latent heat storage material-containing composition in air at room temperature, the latent heat storage material-containing composition was cured to obtain a latent heat storage material-containing resin cured product.
- Example B14 The inorganic latent heat storage material composition (PCM (B1)) obtained in Production Example B1 and M-100 (epoxy resin manufactured by Mitsubishi Gas Chemical Company, Inc.) are sufficiently mixed as the main agent constituting the epoxy resin (f). did. Next, C-93 (an epoxy curing agent manufactured by Mitsubishi Gas Chemical Company, Inc.) was added to the mixture as a curing agent constituting the epoxy resin (f) and further mixed to obtain a mixture. In the mixture, the weight ratio of the PCM / epoxy resin (f) was 50/50 (Table 11). The mixture was poured into a polypropylene mold and cured in air at room temperature to obtain a cured product of an inorganic latent heat storage material.
- PCM (B1) obtained in Production Example B1 and M-100 (epoxy resin manufactured by Mitsubishi Gas Chemical Company, Inc.) are sufficiently mixed as the main agent constituting the epoxy resin (f). did.
- C-93 an epoxy curing agent manufactured by Mitsubishi Gas Chemical Company, Inc.
- the latent heat storage material-containing resin compositions of Examples B1, B2, B5 and B6 are compared with the latent heat storage material-containing resin compositions of Examples B3, B4, B7 and B8.
- the weight ratio of the inorganic latent heat storage material composition inside was small, and the transparency of the latent heat storage material-containing resin composition was high. Therefore, the latent heat storage material-containing resin compositions of Examples B1, B2, B5, and B6 are more exposed to ultraviolet rays than the latent heat storage material-containing resin compositions of Examples B3, B4, B7, and B8. Easy to hit the composition.
- the surfaces and depths of the latent heat storage material-containing resin compositions of Examples B1, B2, B5, and B6 are sufficient as compared with the latent heat storage material-containing resin compositions of Examples B3, B4, B7, and B8. It was cured and the cured state was good. In Example B14, it was observed that the curing reaction of the epoxy resin was fast and the curing started in the middle of mixing the PCM and the third reaction-curing liquid resin, but there was no uncured part and it was sufficient. Hardened.
- a polypropylene container tray containing the inorganic latent heat storage material composition (PCM (B1)) obtained in Production Example (B1) is placed in a constant temperature and humidity chamber (manufactured by Nagano Science Co., Ltd.) at 40 ° C. and humidity. It was cured for 2 hours under 90% conditions. After that, the inorganic latent heat storage material composition contained in the polypropylene container tray was subjected to a speed of 3.0 ° C./min using a differential scanning calorimeter (manufactured by Seiko Instruments Co., Ltd .: SII EXSTAR6000 DSC).
- the temperature was lowered from 50 ° C to -20 ° C at the same rate, but no melting peak appeared near the melting temperature of PCM (B1), and the latent heat of melting was high. , 0 J / g. That is, when the third reaction-curable liquid resin and the inorganic latent heat storage material composition are mixed to form a cured product, the inorganic latent heat storage material composition is contained in the inorganic latent heat storage material composition after the above treatment. It was found that the latent heat storage material contained in the above does not function as a heat storage material due to changes in the hydration structure.
- a of FIG. 2 is an external view of the latent heat storage material-containing resin composition before the moisture absorption test according to Example B2, and B of FIG. 2 is an external view of A of FIG. 2 as viewed from the side.
- C in FIG. 2 is an external view of the latent heat storage material-containing resin composition after the moisture absorption test according to Example B2, and D in FIG. 2 is an external view of C in FIG. 2 as viewed from the side. is there.
- a of FIG. 3 is an external view of the latent heat storage material-containing resin composition before the moisture absorption test according to Comparative Example B2, and B of FIG. 3 is an external view of A of FIG. 3 as viewed from the side.
- C in FIG. 3 is an external view of the latent heat storage material-containing resin composition after the moisture absorption test according to Comparative Example B2, and D in FIG. 3 is an external view of C in FIG. 3 as viewed from the side. is there.
- FIG. 4 is a diagram showing the results of a cycle test of a cured resin containing a latent heat storage material before and after the moisture absorption test according to Example B4. Specifically, as described above, a 5-cycle test is performed and the results of the 5th cycle are shown.
- the result of the latent heat storage material-containing resin cured product according to Example B4 before the moisture absorption test is shown by a solid line
- the result of the latent heat storage material-containing resin cured product according to Example B4 after the moisture absorption test is shown by a solid line.
- the latent heat storage material-containing resin cured product according to Example B4 shows the same melting curve as the inorganic latent heat storage material composition not only before the moisture absorption test but also after the moisture absorption test, and has the same melting behavior. It can be seen that
- FIG. 5 is a diagram showing the results of a cycle test of a cured resin containing a latent heat storage material before and after the moisture absorption test according to Comparative Example B4. Specifically, as described above, a 5-cycle test is performed and the results of the 5th cycle are shown.
- the result of the latent heat storage material-containing resin cured product according to Comparative Example B4 before the moisture absorption test is shown by a solid line
- the result of the latent heat storage material-containing resin cured product according to Comparative Example B4 after the moisture absorption test is shown by a solid line.
- the latent heat storage material-containing resin cured product according to Comparative Example B4 shows a melting curve similar to that of the inorganic latent heat storage material composition before the moisture absorption test and exhibits the same melting behavior, but melts after the moisture absorption test. It can be seen that it shows almost no peak. That is, it can be seen that the cured resin containing a latent heat storage material according to Comparative Example B4 does not efficiently function as a latent heat storage material after long-term use.
- the latent heat storage material-containing resin composition according to the second embodiment of the present invention is suitable for practical use because the latent heat storage material does not leak and has moisture resistance.
- the first embodiment of the present invention can provide a latent heat storage material having low leakage risk and hygroscopicity and excellent workability.
- a second embodiment of the present invention can provide a cured resin containing a latent heat storage material, which has a low risk of leakage and hygroscopicity and is excellent in workability.
- the first embodiment and the second embodiment of the present invention can be suitably used as a heat storage material, for example, in wall materials, floor materials, ceiling materials, roofing materials, floor mat base materials, plywood adhesives, and the like. it can.
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Abstract
漏れリスクおよび吸湿性が低く、施工性に優れる、潜熱蓄熱材を提供することを課題とする。無機系潜熱剤および増粘剤を含む無機系潜熱蓄熱材組成物を含む蓄熱材と、反応硬化型液状樹脂の硬化物を含む表面層とを含み、前記表面層は、特定のE型硬度、100%モジュラスおよび破断時の伸び率を有する、潜熱蓄熱材として、課題を達成する。
Description
本発明は、潜熱蓄熱材に関する。
近年、環境性の観点から、壁材、床材、天井材、屋根材等の建材の技術分野において、室内冷暖房時に発生する熱エネルギーおよび、日射光等の自然エネルギーをより有効に活用するための研究および開発が盛んに取り組まれている。具体的には、壁材、床材、天井材等に適用するための、潜熱蓄熱材が、多く開発されている。
これまで、潜熱蓄熱材に含まれる潜熱蓄熱材組成物(「PCM:Phase Change Materials(相変化材料)」と称される場合もある。)としては、主に有機系潜熱蓄熱材組成物が使用されてきた(特許文献1)。
しかし、有機系潜熱蓄熱材組成物は、高コストである、および可燃性である等の問題があるため、近年では、有機系潜熱蓄熱材組成物に代わる部材の利用が注目されてきている。そのような新たな部材として、例えば、無機系潜熱蓄熱材組成物を用いた部材が挙げられる。無機系潜熱蓄熱材組成物に関連する技術としては、例えば、特許文献2~5に挙げるような技術が開示されている。
特許文献2には、粉または粉状の無機系潜熱型蓄熱素材が、反応硬化型樹脂または反応硬化型発泡樹脂中に分散されてなる複合蓄熱材が開示されている。
特許文献3には、ポリエステル樹脂と、重合性を有しない溶剤と、水酸化マグネシウムと、塩化カルシウム6水塩と、結晶核剤とからなる蓄熱材組成物が開示されている。
特許文献4には、温度により相変化する蓄熱成分が少なくとも樹脂からなる被覆層により被覆された被覆樹脂型蓄熱粒子の製造方法であって、蓄熱成分と、イソシアネートと、多孔性粒子とを水中で撹拌分散させることを特徴とする方法が開示されている。
特許文献5には、オルガノポリシロキサンと、熱伝導性粒子と、蓄熱材とを含み、前記蓄熱材が融解温度0~100℃の蓄熱物質をマイクロカプセル化した蓄熱材粒子であり、前記オルガノポリシロキサンと、前記熱伝導性粒子とが特定の割合で含まれ、熱伝導率が0.2~10W/m・Kである、蓄熱性シリコーン材料が開示されている。
しかしながら、上述のような従来技術は、漏れリスク(漏洩)、施工性および吸湿性という観点からは、さらに改善の余地があった。
本発明の一実施形態は、前記問題点に鑑みなされたものであり、その目的は、漏れリスクおよび吸湿性が低く、施工性に優れる、(a)新規の潜熱蓄熱材および(b)潜熱蓄熱材含有樹脂硬化物を提供し得る、新規の潜熱蓄熱材含有樹脂組成物、を提供することである。
本発明者らは、前記課題を解決するために鋭意検討した結果、(a)無機系潜熱蓄熱材および増粘剤を含む無機系潜熱蓄熱材組成物含む蓄熱材と、(b)反応硬化型液状樹脂の硬化物を含み、かつ、特定の硬度(E型)、100%モジュラスおよび破断時の伸び率を有する、換言すれば軟質の表面層と、を含む潜熱蓄熱材とすることにより、前記課題を解決できることを初めて見出し、本発明の第一実施形態を完成させるに至った。
すなわち本発明の第一実施形態に係る潜熱蓄熱材は、蓄熱材および表面層を備え、前記蓄熱材は、無機系潜熱蓄熱材および増粘剤を含む無機系潜熱蓄熱材組成物を含み、前記表面層は、第一の反応硬化型液状樹脂の硬化物を含み、前記表面層は、(i)硬度(E型)が50以下であり、(ii)100%モジュラスが0.50MPa(N/mm2)以下であり、(iii)破断時の伸び率が100%以上である。
本発明の第一実施形態に係る潜熱蓄熱材の製造方法は、無機系潜熱蓄熱材および増粘剤を含む無機系潜熱蓄熱材組成物、を含む蓄熱材を調製する蓄熱材調製工程と、得られた前記蓄熱材における外気との境界面に、表面層を形成する表面層形成工程と、を含み、前記表面層は、(i)硬度(E型)が50以下であり、(ii)100%モジュラスが0.50MPa(N/mm2)以下であり、(iii)破断時の伸び率が100%以上である。
本発明者らは、前記課題を解決するために鋭意検討した結果、増粘剤を含む無機系潜熱蓄熱材組成物と特定の水蒸気透過度を有する反応硬化型液状樹脂とを含む潜熱蓄熱材含有樹脂組成物とすることにより、前記課題を解決できることを初めて見出し、本発明の第二実施形態を完成させるに至った。
すなわち本発明の第二実施形態に係る潜熱蓄熱材含有樹脂組成物は、無機系潜熱蓄熱材組成物および第三の反応硬化型液状樹脂を含み、前記無機系潜熱蓄熱材組成物は、増粘剤を含み、前記第三の反応硬化型液状樹脂は、下記を満たす:前記第三の反応硬化型液状樹脂を硬化させて厚さ1mmの硬化物としたとき、当該硬化物は、40℃かつ湿度90%における水蒸気透過度が500g/m2・日未満である。
本発明の第二実施形態に係る潜熱蓄熱材含有樹脂組成物の製造方法は、無機系潜熱蓄熱材組成物と増粘剤とを混合する第1の混合工程と、得られた混合物と第三の反応硬化型液状樹脂とを混合する第2の混合工程と、を含み、前記第三の反応硬化型液状樹脂は、下記を満たす:前記第三の反応硬化型液状樹脂を硬化させて厚さ1mmの硬化物としたとき、当該硬化物は、40℃かつ湿度90%における水蒸気透過度が500g/m2・日未満である。
本発明の第二実施形態に係る、潜熱蓄熱材を備えた建築物の製造方法は、無機系潜熱蓄熱材組成物と増粘剤とを混合する第1の混合工程と、得られた混合物と第三の反応硬化型液状樹脂とを混合する第2の混合工程と、得られた混合物を、建築物の床面および/または壁面に塗布する工程と、塗布された混合物を硬化させる工程と、を含み、前記第三の反応硬化型液状樹脂は、下記を満たす:前記第三の反応硬化型液状樹脂を硬化させて厚さ1mmの硬化物としたとき、当該硬化物は、40℃かつ湿度90%における水蒸気透過度が500g/m2・日未満である。
本発明の第一実施形態によれば、漏れリスクおよび吸湿性が低く、施工性に優れる、潜熱蓄熱材を提供することができる。
本発明の第二実施形態によれば、漏れリスクおよび吸湿性が低く、施工性に優れる、潜熱蓄熱材含有樹脂硬化物を提供し得る潜熱蓄熱材含有樹脂組成物を提供することができる。
本発明の一実施形態について以下に説明するが、本発明はこれに限定されるものではない。本発明は、以下に説明する各構成に限定されるものではなく、請求の範囲に示した範囲で種々の変更が可能である。また、異なる実施形態または実施例にそれぞれ開示された技術的手段を適宜組み合わせて得られる実施形態または実施例についても、本発明の技術的範囲に含まれる。さらに、各実施形態にそれぞれ開示された技術的手段を組み合わせることにより、新しい技術的特徴を形成することができる。なお、本明細書中に記載された学術文献および特許文献の全てが、本明細書中において参考文献として援用される。また、本明細書において特記しない限り、数値範囲を表す「A~B」は、「A以上(Aを含みかつAより大きい)B以下(Bを含みかつBより小さい)」を意図する。
[I.第一実施形態]
〔I-1.潜熱蓄熱材〕
本発明の第一実施形態に係る潜熱蓄熱材は、蓄熱材および表面層を備え、前記蓄熱材は、無機系潜熱蓄熱材および増粘剤を含む無機系潜熱蓄熱材組成物を含み、前記表面層は、第一の反応硬化型液状樹脂の硬化物を含み、前記表面層は、(i)硬度(E型)が50以下であり、(ii)100%モジュラスが0.50MPa(N/mm2)以下であり、(iii)破断時の伸び率が100%以上である。「本発明の第一実施形態に係る潜熱蓄熱材」を、以下、「本潜熱蓄熱材」と称する場合もある。
〔I-1.潜熱蓄熱材〕
本発明の第一実施形態に係る潜熱蓄熱材は、蓄熱材および表面層を備え、前記蓄熱材は、無機系潜熱蓄熱材および増粘剤を含む無機系潜熱蓄熱材組成物を含み、前記表面層は、第一の反応硬化型液状樹脂の硬化物を含み、前記表面層は、(i)硬度(E型)が50以下であり、(ii)100%モジュラスが0.50MPa(N/mm2)以下であり、(iii)破断時の伸び率が100%以上である。「本発明の第一実施形態に係る潜熱蓄熱材」を、以下、「本潜熱蓄熱材」と称する場合もある。
本発明者は、従来技術に多くの改善の余地があることを独自に見出した。例えば、有機系潜熱蓄熱材組成物を用いた潜熱蓄熱材は、有機系潜熱蓄熱材組成物に起因して燃えやすいという問題があった。
本潜熱蓄熱材は、無機系潜熱蓄熱材組成物を含有するため、難燃性である潜熱蓄熱材を提供できるという利点を有する。
無機系潜熱蓄熱材組成物を用いた従来技術には、無機系潜熱型蓄熱素材を粉または粉状にする必要がある、またはマイクロカプセル化する必要がある等、製造時における操作性の問題があった。また、有機系潜熱蓄熱材組成物および無機系潜熱蓄熱材組成物にかかわらず、蓄熱材組成物が液体である場合には、漏れリスク、施工性等の問題があることを本発明者らは独自に見出した。
本潜熱蓄熱材において、表面層は、無機系潜熱蓄熱材組成物の融解温度以上における、蓄熱材の外部への漏洩を防止する機能を有する。それ故に、本潜熱蓄熱材は、蓄熱材の漏洩を防止するために、従来技術のように、袋に入れる、またはマイクロカプセル化する必要がない。そのため、本潜熱蓄熱材は、製造時における操作性が良好であり、製造時に煩雑な操作(工程)を必要としない。また、本潜熱蓄熱材を、加工性の良いシート状等に成形することも可能である。例えば、本潜熱蓄熱材において、第一の反応硬化型液状樹脂の種類および物性(粘度、硬さ、弾性率、粘弾性等)を変化させることにより、石膏ボードおよび床材等と組み合わせやすいように、第一の反応硬化型液状樹脂の硬化物および表面層の硬さ等を調節することができる。そのため、本潜熱蓄熱材は、建築現場において、安全性が高く、かつ、容易に施工可能であるという利点を有する。本潜熱蓄熱材は、表面層を有するため、漏れリスクが低減され、かつ施工性に優れる、という利点を有する。
また、無機系潜熱蓄熱材組成物を用いた潜熱蓄熱材組成物については、有機系潜熱蓄熱材組成物に比して十分な研究がなされておらず、改善の余地があった。例えば、無機系潜熱蓄熱材(例えば無機水和塩)を含む無機系潜熱蓄熱材組成物を長期間にわたって使用する場合、無機系潜熱蓄熱材(例えば無機水和物)の構造(構成)が、相変化温度および熱物性に影響を与える程度まで変化し得、潜熱蓄熱材として効率的に機能しなくなる虞があることを、本発明者は独自に見出した。これは、蓄熱材中の無機系潜熱蓄熱材組成物に含まれる無機系潜熱蓄熱材(例えば無機水和塩)の吸湿性が高いためと考えられる。本発明者は、無機系潜熱蓄熱材の吸湿性を抑えることを目的として検討を重ねたところ、無機系潜熱蓄熱材組成物を含む蓄熱材を外気に触れさせないことが重要であるとの知見を独自に見出した。かかる新規知見についてさらに検討した結果、本発明者は、蓄熱材における外気との境界面を反応硬化型液状樹脂の硬化物を含む表面層で覆うことにより、吸湿性が低い潜熱蓄熱材を提供することに成功し、本発明の第一実施形態を完成させた。本明細書において「吸湿性が低い」とは、「防湿性に優れる」とも言える。
表面層は、特定の硬度(E型)、100%モジュラスおよび破断時の伸び率を有するため、表面層は大きく変形可能であり、追従性を有する。その結果、本潜熱蓄熱材は、無機系潜熱蓄熱材組成物を含む蓄熱材の体積膨張および体積収縮に追従できるという利点を有する。また、表面層は、特定の硬度(E型)、100%モジュラスおよび破断時の伸び率を有するため、柔らかく、突刺しなどの衝撃で小さい穴(例えばピンホール)が開いたとしても、自己修復することが可能である。その結果、本潜熱蓄熱材は、より安全性が高く、漏れリスクがより低減される、という利点を有する。従来、熱可塑性樹脂および金属などから構成されたフィルムからなる袋に、蓄熱材が充填されてなる潜熱蓄熱材が知られている。従来技術における上述した袋は、本潜熱蓄熱材における表面層が有するような特定の硬度(E型)、100%モジュラスおよび破断時の伸び率を全く有していない。従って、従来知られている、袋に充填された潜熱蓄熱材は、蓄熱材の体積の膨張に対して追従できず、かつ突刺しなどの衝撃で穴が開いた場合には自己修復できないものである。本潜熱蓄熱材の表面層は、特定の硬度(E型)、100%モジュラスおよび破断時の伸び率を有するため、本潜熱蓄熱材は、粘着性を有し、様々な部材に対して着脱可能である。
表面層は無機系潜熱蓄熱材組成物の相変化温度に影響を与えない。また、本潜熱蓄熱材は、無機系潜熱蓄熱材組成物の融解温度にかかわらず常に、一定の固形形状を保つことができる。そのため、本潜熱蓄熱材は、蓄熱材を収容するための、袋などの容器が不要となる利点も有する。
本潜熱蓄熱材は、(i)潜熱蓄熱材が凝固状態(固体)から溶融状態(液体またはゲル状態)に相転移する間に熱エネルギーを吸収すること、および、(ii)潜熱蓄熱材が溶融状態(液体またはゲル状態)から凝固状態(固体)に相転移する間に熱エネルギーを放出すること、を用いた潜熱型の蓄熱材として利用できるものである。「溶融状態」は、「融解状態」ともいえる。
例えば、本潜熱蓄熱材は、凝固状態から溶融状態に相転移する間に熱エネルギーを吸収することによって、高温環境下(例えば、夏)においても、例えば室内の温度を、環境温度以下の所望の温度に保持することができる。さらに、本潜熱蓄熱材は、溶融状態から凝固状態に相転移する間に熱エネルギーを放出することによって、低温環境下(例えば、冬)においても、例えば室内の温度を、環境温度以上の所望の温度に保持することができる。つまり、本発明の第一実施形態にかかる潜熱蓄熱材によれば、高温環境下および低温環境下の何れであっても、例えば室内の温度を、所望の温度(例えば、15~30℃)に維持することができる。
以下、本潜熱蓄熱材に含まれる各成分について詳細に説明する。
(I-1-1.表面層)
表面層は、第一の反応硬化型液状樹脂の硬化物を含む。本明細書において、第一の反応硬化型液状樹脂の硬化物には、第一の反応硬化型液状樹脂と後述する希釈剤との混合物の硬化物も含まれるものとする。
表面層は、第一の反応硬化型液状樹脂の硬化物を含む。本明細書において、第一の反応硬化型液状樹脂の硬化物には、第一の反応硬化型液状樹脂と後述する希釈剤との混合物の硬化物も含まれるものとする。
本明細書において、「表面層」とは、外気と蓄熱材との境界面において、蓄熱材の表面に蓄熱材と接触するように設けられた層、を意味する。表面層は、蓄熱材が外気と接触することを防ぐ機能を有する。外気としては、空気などが挙げられ、一般的に水蒸気を含み得る。本潜熱蓄熱材は、表面層を有することにより、吸湿性が低く、優れた防湿性を有する。それ故に、本潜熱蓄熱材は、蓄熱材中の無機系潜熱蓄熱材組成物に含まれる無機系潜熱蓄熱材の吸湿に起因する潜熱蓄熱材としての蓄熱効果の低減が、抑えられるという利点を有する。
表面層は、蓄熱材を有しておらず、かつ厚さが10μmである領域(部分)、を有していることが好ましい。当該構成によると、吸湿性がより低く、より優れた防湿性を有する潜熱蓄熱材を提供できる。当該構成において、表面層に含まれる、蓄熱材を有しておらず、かつ厚さが10μmである領域(部分)は、表面層の外気側から蓄熱材側へ10μmの領域(部分)に限定されるものではない。例えば、表面層が20μmの厚さを有する場合、表面層の蓄熱材側から外気側へ10μmの領域(部分)が蓄熱材を有しておらず、かつ表面層の外気側から蓄熱材側へ10μmの領域(部分)が蓄熱材を有する態様もまた、好ましい。
吸湿性がより低く、より優れた防湿性を有する潜熱蓄熱材を提供できることから、表面層は、蓄熱材を有していないことが好ましい。例えば、表面層は、表面層の外気側から蓄熱材側へ10μmの領域(部分)において、蓄熱材を有していないことが好ましい。また、本潜熱蓄熱材は、潜熱蓄熱材の最外面(外気との境界面)から蓄熱材側へ10μmの領域(部分)において、蓄熱材を有していないことが好ましい。なお、表面層の外気側から蓄熱材側へ10μmの領域(部分)において蓄熱材を有している表面層を、本発明の第一実施形態から排除するものではない。また、潜熱蓄熱材の最外面(外気との境界面)から蓄熱材側へ10μmの領域(部分)において、蓄熱材を有している潜熱蓄熱材を、本発明の第一実施形態から排除するものでもない。
図1を参照して、表面層の態様について詳説する。図1は、本発明の第一実施形態に係る蓄熱潜熱材の概略構成を示す図である。図1には、3つの潜熱蓄熱材(潜熱蓄熱材100、潜熱蓄熱材200、および潜熱蓄熱材300)が図示されている。
潜熱蓄熱材100Aは、潜熱蓄熱材100を一方向から見た外観構成示す斜視図であり、潜熱蓄熱材100Bは、潜熱蓄熱材100AのA-A’線矢視断面図である。潜熱蓄熱材100は、蓄熱材1の全面(全体ともいえる。)が、表面層2によって覆われている。
潜熱蓄熱材200Aは、潜熱蓄熱材200を一方向から見た外観構成示す斜視図であり、潜熱蓄熱材200Bは、潜熱蓄熱材200AのB-B’線矢視断面図である。潜熱蓄熱材200では、上方に開口部を有する容器3の中に蓄熱材1が収容されており、蓄熱材1の容器3の開口部側の面(部分ともいえる。)、換言すれば蓄熱材1における外気との境界面が、表面層2によって覆われている。ここで、容器3は、外気を通さない構成を有するものとする。本発明の第一実施形態では、潜熱蓄熱材200のように、蓄熱材1が外気を通さない構成を有する容器3に収容されている場合、蓄熱材1の、全面が表面層2によって覆われている必要はなく、容器3と接触していない面のみが表面層2によって覆われていればよい。
潜熱蓄熱材300Aは、潜熱蓄熱材300を一方向から見た外観構成示す斜視図であり、潜熱蓄熱材300Bは、潜熱蓄熱材300AのC-C’線矢視断面図である。潜熱蓄熱材300では、板状部材4の間に蓄熱材1が配置されており、蓄熱材1における板状部材4と接触していない面(部分、または端面ともいえる。)、換言すれば蓄熱材1における外気との境界面が、表面層2によって覆われている。ここで、板状部材4は、外気を通さない構成を有するものとする。本発明の第一実施形態では、潜熱蓄熱材300のように、蓄熱材1が外気を通さない構成を有する板状部材4に収容されている場合、蓄熱材1の、全面が表面層2によって覆われている必要はなく、板状部材4と接触していない面のみが表面層2によって覆われていればよい。
図1に示すように、また上述したように、潜熱蓄熱材100、200および300では、蓄熱材1と外気との境界面において、蓄熱材1の表面に蓄熱材1と接触するように、表面層2が設けられている。そのため、潜熱蓄熱材100、200および300において、蓄熱材1は外気と接触していない。
表面層を一部分でも備える限り、蓄熱材の全面が表面層または外気を通さない構成を有する部材によって覆われていない潜熱蓄熱材も、本発明の第一実施形態に含まれる。本潜熱蓄熱材は、外気と接触していないことが好ましく、蓄熱材の全面が表面層または外気を通さない構成を有する部材によって覆われていることが好ましい。当該構成によると、潜熱蓄熱材は、吸湿性がより低く、より優れた防湿性を有する。本潜熱蓄熱材は、蓄熱材の全面が表面層のみによって覆われていることが好ましい。当該構成によると、潜熱蓄熱材は、表面層による高い追従性、高い自己修復性、および高い粘着性の効果をより享受できる。
(I-1-1-1.反応硬化型液状樹脂)
「第一の反応硬化型液状樹脂」は、後述する「第二の反応硬化型液状樹脂」と区別するために、「第一の」との用語を付しており、「第一の反応硬化型液状樹脂」および後述する「第二の反応硬化型液状樹脂」は、いずれも「反応硬化型液状樹脂」である。表面層は、反応硬化型液状樹脂の硬化物を含む、ともいえる。第一の反応硬化型液状樹脂および第二の反応硬化型液状樹脂は、同じ種類の反応硬化型液状樹脂であってもよく、異なる種類の反応硬化型液状樹脂であってもよい。
「第一の反応硬化型液状樹脂」は、後述する「第二の反応硬化型液状樹脂」と区別するために、「第一の」との用語を付しており、「第一の反応硬化型液状樹脂」および後述する「第二の反応硬化型液状樹脂」は、いずれも「反応硬化型液状樹脂」である。表面層は、反応硬化型液状樹脂の硬化物を含む、ともいえる。第一の反応硬化型液状樹脂および第二の反応硬化型液状樹脂は、同じ種類の反応硬化型液状樹脂であってもよく、異なる種類の反応硬化型液状樹脂であってもよい。
本明細書において「反応硬化型液状樹脂」とは、硬化剤の添加および/または紫外線の照射等により硬化する液状の樹脂を意味する。第一実施形態における反応硬化型液状樹脂は、本発明の第一実施形態に係る効果を奏するかぎり特に限定されない。反応硬化型液状樹脂は、例えば、シリコーン系樹脂、アクリル系樹脂、ポリイソブチレン系樹脂、ウレタン系樹脂、エポキシ系樹脂、ユリア系樹脂、メラミン系樹脂、フェノール系樹脂、レゾール型フェノール系樹脂、ポリエチレン系樹脂、ポリプロピレン系樹脂、ポリ酢酸ビニル系樹脂、ポリウレタン系樹脂等が挙げられる。硬化させやすさの観点から、好ましくは、シリコーン系樹脂、アクリル系樹脂、ポリイソブチレン系樹脂、ウレタン系樹脂、エポキシ系樹脂が使用される。その他、反応硬化型液状樹脂について、特開2016-166754号公報を適宜援用できる。
本発明の第一実施形態に係る潜熱蓄熱材において、前記反応硬化型液状樹脂、すなわち第一の反応硬化型液状樹脂および第二の反応硬化型液状樹脂は、それぞれ独立して、シリコーン系樹脂、アクリル系樹脂、ポリイソブチレン系樹脂、ウレタン系樹脂およびエポキシ系樹脂からなる群より選択される、少なくとも1種であることが好ましい。
当該構成であれば、得られる潜熱蓄熱材は、吸湿性がより低いという利点を有する。
(I-1-1-1-A.シリコーン系樹脂)
前記シリコーン系樹脂は、特に限定されることなく、従来公知の各種シリコーン系樹脂が使用できる。例えば、ケイ素原子に結合した加水分解性基を有し、シロキサン結合を形成することにより架橋し得るケイ素基(以下、「反応性ケイ素基」と称する。)を有する重合体(以下、「基材樹脂」と称する。)、および、シラノール縮合触媒を含む液状樹脂組成物を硬化してなる変成シリコーン樹脂であり得る。
前記シリコーン系樹脂は、特に限定されることなく、従来公知の各種シリコーン系樹脂が使用できる。例えば、ケイ素原子に結合した加水分解性基を有し、シロキサン結合を形成することにより架橋し得るケイ素基(以下、「反応性ケイ素基」と称する。)を有する重合体(以下、「基材樹脂」と称する。)、および、シラノール縮合触媒を含む液状樹脂組成物を硬化してなる変成シリコーン樹脂であり得る。
以下、前記変成シリコーン系樹脂を構成する基材樹脂およびシラノール縮合触媒について、詳述する。
(基材樹脂)
基材樹脂は、重合体(a)70~100重量部と、反応性可塑剤(b)0~30重量部と、からなる。重合体(a)は、分子鎖中に反応性ケイ素基を1.0個以上2.0個以下有し、主鎖がオキシアルキレン系単位から構成される。重合体(a)は、シラノール縮合触媒によって縮合反応が起こり、架橋することによって高分子状となり、硬化する。反応性可塑剤(b)は、分子鎖の片末端に反応性ケイ素基を1.0個以下有し、主鎖がオキシアルキレン系単位から構成される。反応性可塑剤(b)は、シラノール縮合触媒によって縮合反応が起こり、重合体(a)中の反応性ケイ素基と架橋することによって高分子状となり、硬化する。
基材樹脂は、重合体(a)70~100重量部と、反応性可塑剤(b)0~30重量部と、からなる。重合体(a)は、分子鎖中に反応性ケイ素基を1.0個以上2.0個以下有し、主鎖がオキシアルキレン系単位から構成される。重合体(a)は、シラノール縮合触媒によって縮合反応が起こり、架橋することによって高分子状となり、硬化する。反応性可塑剤(b)は、分子鎖の片末端に反応性ケイ素基を1.0個以下有し、主鎖がオキシアルキレン系単位から構成される。反応性可塑剤(b)は、シラノール縮合触媒によって縮合反応が起こり、重合体(a)中の反応性ケイ素基と架橋することによって高分子状となり、硬化する。
重合体(a)に含まれる反応性ケイ素基の数は、分子鎖中に1.0個以上2.0個以下である。シラノール縮合触媒によって縮合反応するという点から、重合体1分子中に平均して少なくとも1.0個必要であり、好ましくは1.1個以上、より好ましくは1.2個以上存在するのが好ましい。
反応性可塑剤(b)含まれる反応性ケイ素基の数は、分子鎖の片末端に1.0個以下である。シラノール縮合触媒によって重合体(a)と部分的に縮合反応して架橋するという点から、重合体1分子中に平均して少なくとも0.3個必要であり、好ましくは0.4個以上、より好ましくは0.5個以上存在するのがよい。
反応性ケイ素基の平均個数は、1H-NMR機器を用いて定量する方法により求めることができる。
基材樹脂中に含有される反応性ケイ素基は、ケイ素原子に結合したヒドロキシ基または加水分解性基を有し、シラノール縮合触媒によって加速される反応によりシロキサン結合を形成することにより架橋しうる基である。反応性ケイ素基としては、一般式(1)にて示されるトリオルガノシロキシ基が挙げられる。
加水分解性基としては、特に限定されず、従来公知の加水分解性基であればよい。具体的には、例えば水素原子、ハロゲン原子、アルコキシ基、アシルオキシ基、ケトキシメート基、アミノ基、アミド基、酸アミド基、アミノオキシ基、メルカプト基、アルケニルオキシ基等が挙げられる。これらの内では、水素原子、アルコキシ基、アシルオキシ基、ケトキシメート基、アミノ基、アミド基、アミノオキシ基、メルカプト基、および、アルケニルオキシ基が好ましく、加水分解性が穏やかで取扱いやすいという観点からアルコキシ基が特に好ましい。アルコキシ基としては、メトキシ基およびエトキシ基が好ましい。
加水分解性基および/またはヒドロキシ基は、1個のケイ素原子に1から3個の範囲で結合することができる。加水分解性基および/またはヒドロキシ基が反応性ケイ素基中に2個以上結合する場合には、それらは同じであってもよいし、異なってもよい。
前記一般式(1)におけるpは、硬化性の点から、2または3であることが好ましく、特に速硬化性を求める場合には3であることが好ましく、貯蔵中の安定性を求める場合には2であることが好ましい。
前記一般式(1)におけるR1の具体例としては、例えばメチル基、エチル基等のアルキル基、シクロヘキシル基等のシクロアルキル基、フェニル基等のアリール基、ベンジル基等のアラルキル基等が挙げられる。前記一般式(1)におけるR1の具体例としては、例えば、R’がメチル基、フェニル基等である-OSi(R’)3で示されるトリオルガノシロキシ基、クロロメチル基、メトキシメチル基等も挙げられる。これらの中ではメチル基が特に好ましい。
反応性ケイ素基のより具体的な例示としては、トリメトキシシリル基、トリエトキシシリル基、トリイソプロポキシシリル基、ジメトキシメチルシリル基、ジエトキシメチルシリル基、ジイソプロポキシメチルシリル基が挙げられる。活性が高く良好な硬化性が得られることから、トリメトキシシリル基、トリエトキシシリル基、ジメトキシメチルシリル基が好ましい。
基材樹脂の構造としては、直鎖状であっても、分岐が主鎖の分子量よりも少ない範囲で分岐構造を有していてもよい。
重合体(a)の分子量は、反応性の点から、数平均分子量として、3000以上であることが好ましく、10000以上であることがより好ましい。数平均分子量の上限値には特に限定は無いが、100000以下が好ましく、50000以下がより好ましく、30000以下がさらに好ましい。
反応性可塑剤(b)の分子量は、反応性の点から、数平均分子量として、2000以上20000以下であることが好ましく、3000以上15000以下であることがより好ましい。なお、数平均分子量は、ゲル浸透クロマトグラフィー(Gel permeation chromatography;GPC)を用いた標準ポリスチレン換算法により算出できる。
また、重合体(a)は、2種類以上の重合体の組み合わせからなるものでもよい。重合体(a)が2種類以上の重合体の混合物である場合は、混合物の数平均分子量が前記の範囲であることが好ましい。
なお、架橋構造、粘度等の調整を目的として、重合体(a)に、前記以外の重合体を添加してもよい。
主鎖がオキシアルキレン系単位から構成される基材樹脂は、主鎖を形成する出発物質として活性水素を2個以上有する化合物を使用し、アルキレンオキシドを重合させることにより製造することができる。主鎖がオキシアルキレン系単位から構成される基材樹脂は、例えば、エチレングリコール、プロピレングリコール、ビスフェノール化合物、グリセリン、トリメチロールプロパン、ペンタエリストール等を出発物質として用い、C2~C4のアルキレンオキシドを重合させることにより製造することができる。
基材樹脂の主鎖の具体例としては、例えば、(i)ポリエチレンオキシド、(ii)ポリプロピレンオキシド、(iii)ポリブチレンオキシド、(iv)エチレンオキシド、プロピレンオキシドおよびブチレンオキシドから選ばれる2種以上のモノマーのランダムまたはブロック共重合体、等が挙げられる。基材樹脂は、これらの群より選ばれる主鎖の少なくとも1種の末端に、アルケニル基を導入することが好ましい。架橋構造等の点から、主鎖の繰返し単位は、ポリプロピレンオキシドであることがより好ましい。
重合体の主鎖骨格に反応性ケイ素基を導入する方法としては、特に限定されず、例えば、国際公開第2014/073593号に記載された公知の方法で行うことができる。
無機系潜熱蓄熱材組成物の融解温度+10℃~融解温度+35℃における、振動粘度計により測定された、基材樹脂の粘度は、2~25Pa・sであることが好ましく、3~20Pa・sがより好ましい。当該基材樹脂の粘度が2Pa・s未満であると、無機系潜熱蓄熱材組成物との混合のときに、反応硬化型液状樹脂が硬化するよりも前に無機系潜熱蓄熱材組成物が沈降する場合がある。その結果、反応硬化型液状樹脂中における無機系潜熱蓄熱材組成物の分散が困難になる場合がある。当該基材樹脂の粘度が25Pa・sを超えると、無機系潜熱蓄熱材組成物との混合の際に、ハンドリング性が悪くなる場合がある。「無機系潜熱蓄熱材組成物の融解温度+10℃~融解温度+35℃における、振動粘度計により測定された、基材樹脂の粘度」とは、「無機系潜熱蓄熱材組成物の融解温度+10℃~融解温度+35℃である基材樹脂を振動粘度計により測定して得られた粘度」ともいえる。
(シラノール縮合触媒)
反応性ケイ素基を有し、主鎖を構成する単位がオキシアルキレン系単位からなる重合体を反応させるシラノール縮合触媒としては、シラノール縮合触媒として使用し得るものである限り、特に制限はなく、任意のものを使用し得る。本明細書において、シラノール縮合触媒は、硬化剤と称する場合もある。
反応性ケイ素基を有し、主鎖を構成する単位がオキシアルキレン系単位からなる重合体を反応させるシラノール縮合触媒としては、シラノール縮合触媒として使用し得るものである限り、特に制限はなく、任意のものを使用し得る。本明細書において、シラノール縮合触媒は、硬化剤と称する場合もある。
このようなシラノール縮合触媒の具体例としては、例えば、(i)ジブチル錫ジラウレート、ジブチル錫ジアセテート、ジブチル錫ジエチルヘキサノエート、ジブチル錫ジオクテート、ジブチル錫ジメチルマレート、ジブチル錫ジエチルマレート、ジブチル錫ジブチルマレート、ジブチル錫ジイソオクチルマレート、ジブチル錫ジトリデシルマレート、ジブチル錫ジベンジルマレート、ジブチル錫マレエート、ジオクチル錫ジアセテート、ジオクチル錫ジステアレート、ジオクチル錫ジラウレート、ジオクチル錫ジエチルマレート、ジオクチル錫ジイソオクチルマレート等のジアルキル錫ジカルボキシレート類、(ii)ジブチル錫ジメトキシド、ジブチル錫ジフェノキシド等のジアルキル錫アルコキサイド類、(iii)ジブチル錫ジアセチルアセトナート、ジブチル錫ジエチルアセトアセテート等のジアルキル錫の分子内配位性誘導体類、(iv)(a)ジブチル錫オキサイドおよびジオクチル錫オキサイド等のジアルキル錫オキサイドとジオクチルフタレート、ジイソデシルフタレート、メチルマレエート等のエステル化合物との反応物、(b)ジアルキル錫オキサイド、カルボン酸およびアルコール化合物を反応させて得られる錫化合物、(c)ジブチル錫ビストリエトキシシリケート、ジオクチル錫ビストリエトキシシリケート等のジアルキル錫オキサイドとシリケート化合物との反応物、および(d)これらジアルキル錫化合物のオキシ誘導体(スタノキサン化合物)等の4価の錫化合物類、等を挙げることができる。また、このようなシラノール縮合触媒の具体例としては、例えば、(i)オクチル酸錫、ナフテン酸錫、ステアリン酸錫、バーサチック酸錫等の2価の錫化合物類、あるいはこれらと後述のラウリルアミン等のアミン系化合物との反応物および混合物;(ii)モノブチル錫トリスオクトエートおよびモノブチル錫トリイソプロポキシド等のモノブチル錫化合物並びにモノオクチル錫化合物等のモノアルキル錫類;(iii)テトラブチルチタネート、テトラプロピルチタネート、テトラ(2-エチルヘキシル)チタネート、イソプロポキシチタンビス(エチルアセトアセテート)等のチタン酸エステル類;(iv)アルミニウムトリスアセチルアセトナート、アルミニウムトリスエチルアセトアセテート、ジ-イソプロポキシアルミニウムエチルアセトアセテート等の有機アルミニウム化合物類;(v)カルボン酸ビスマス、カルボン酸鉄、カルボン酸チタニウム、カルボン酸鉛、カルボン酸バナジウム、カルボン酸ジルコニウム、カルボン酸カルシウム、カルボン酸カリウム、カルボン酸バリウム、カルボン酸マンガン、カルボン酸セリウム、カルボン酸ニッケル、カルボン酸コバルト、カルボン酸亜鉛、カルボン酸アルミニウム等のカルボン酸(2-エチルヘキサン酸、ネオデカン酸、バーサチック酸、オレイン酸、ナフテン酸等)金属塩、あるいはこれらと後述のラウリルアミン等のアミン系化合物との反応物および混合物;(vi)ジルコニウムテトラアセチルアセトナート、ジルコニウムトリブトキシアセチルアセトナート、ジブトキシジルコニウムジアセチルアセトナート、ジルコニウムアセチルアセトナートビス(エチルアセトアセテート)、チタンテトラアセチルアセトナート等のキレート化合物類等を挙げることができる。また、このようなシラノール縮合触媒の具体例としては、例えば、(i-i)メチルアミン、エチルアミン、プロピルアミン、イソプロピルアミン、ブチルアミン、アミルアミン、ヘキシルアミン、オクチルアミン、2-エチルヘキシルアミン、ノニルアミン、デシルアミン、ラウリルアミン、ペンタデシルアミン、セチルアミン、ステアリルアミン、シクロヘキシルアミン等の脂肪族第一アミン類;(i-ii)ジメチルアミン、ジエチルアミン、ジプロピルアミン、ジイソプロピルアミン、ジブチルアミン、ジアミルアミン、ジオクチルアミン、ジ(2-エチルヘキシル)アミン、ジデシルアミン、ジラウリルアミン、ジセチルアミン、ジステアリルアミン、メチルステアリルアミン、エチルステアリルアミン、ブチルステアリルアミン等の脂肪族第二アミン類;(i-iii)トリアミルアミン、トリヘキシルアミン、トリオクチルアミン等の脂肪族第三アミン類;(i-iv)トリアリルアミン、オレイルアミン、等の脂肪族不飽和アミン類;(i-v)ラウリルアニリン、ステアリルアニリン、トリフェニルアミン等の芳香族アミン類;(i-vi)および、その他のアミン類として、モノエタノールアミン、ジエタノールアミン、トリエタノールアミン、ジエチレントリアミン、トリエチレンテトラミン、オレイルアミン、シクロヘキシルアミン、ベンジルアミン、ジエチルアミノプロピルアミン、キシリレンジアミン、エチレンジアミン、ヘキサメチレンジアミン、トリエチレンジアミン、グアニジン、ジフェニルグアニジン、2,4,6-トリス(ジメチルアミノメチル)フェノール、モルホリン、N-メチルモルホリン、2-エチル-4-メチルイミダゾール、1,8-ジアザビシクロ(5,4,0)ウンデセン-7(DBU)等のアミン系化合物;あるいは(ii)これらのアミン系化合物のカルボン酸等との塩等を挙げることができる。また、このようなシラノール縮合触媒の具体例としては、例えば、(i)ラウリルアミンおよびオクチル酸錫の反応物あるいは混合物のようなアミン系化合物と有機錫化合物との反応物および混合物;(ii)過剰のポリアミンと多塩基酸とから得られる低分子量ポリアミド樹脂;(iii)過剰のポリアミンとエポキシ化合物との反応生成物;(iv)γ-アミノプロピルトリメトキシシラン、γ-アミノプロピルトリエトキシシラン、γ-アミノプロピルトリイソプロポキシシラン、γ-アミノプロピルメチルジメトキシシラン、γ-アミノプロピルメチルジエトキシシラン、N-(β-アミノエチル)アミノプロピルトリメトキシシラン、N-(β-アミノエチル)アミノプロピルメチルジメトキシシラン、N-(β-アミノエチル)アミノプロピルトリエトキシシラン、N-(β-アミノエチル)アミノプロピルメチルジエトキシシラン、N-(β-アミノエチル)アミノプロピルトリイソプロポキシシラン、γ-ウレイドプロピルトリメトキシシラン、N-フェニル-γ-アミノプロピルトリメトキシシラン、N-ベンジル-γ-アミノプロピルトリメトキシシラン、N-ビニルベンジル-γ-アミノプロピルトリエトキシシラン等を挙げることができる。また、(i)これらを変性した誘導体である、アミノ変性シリルポリマー、シリル化アミノポリマー、不飽和アミノシラン錯体、フェニルアミノ長鎖アルキルシラン、アミノシリル化シリコーン等のアミノ基を有するシランカップリング剤;等のシラノール縮合触媒、さらには(ii)バーサチック酸等の脂肪酸および有機酸性リン酸エステル化合物等他の酸性触媒、(iii)塩基性触媒等の公知のシラノール縮合触媒等が例示できる。
これらは、1種を単独で使用してもよく、2種以上を組み合わせて使用してもよい。
酸性触媒の有機酸性リン酸エステル化合物としては、(CH3O)2-P(=O)(-OH)、(CH3O)-P(=O)(-OH)2、(C2H5O)2-P(=O)(-OH)、(C2H5O)-P(=O)(-OH)2、(C3H7O)2-P(=O)(-OH)、(C3H7O)-P(=O)(-OH)2、(C4H9O)2-P(=O)(-OH)、(C4H9O)-P(=O)(-OH)2、(C8H17O)2-P(=O)(-OH)、(C8H17O)-P(=O)(-OH)2、(C10H21O)2-P(=O)(-OH)、(C10H21O)-P(=O)(-OH)2、(C13H27O)2-P(=O)(-OH)、(C13H27O)-P(=O)(-OH)2、(C16H33O)2-P(=O)(-OH)、(C16H33O)-P(=O)(-OH)2、(HO-C6H12O)2-P(=O)(-OH)、(HO-C6H12O)-P(=O)(-OH)2、(HO-C8H16O)2-P(=O)(-OH)、(HO-C8H16O)-P(=O)(-OH)2、[(CH2OH)(CHOH)CH2O]2-P(=O)(-OH)、[(CH2OH)(CHOH)CH2O]-P(=O)(-OH)2、[(CH2OH)(CHOH)C2H4O]2-P(=O)(-OH)、[(CH2OH)(CHOH)C2H4O]-P(=O)(-OH)2等が挙げられるが、例示物質に限定されるものではない。
前記液状樹脂組成物におけるシラノール縮合触媒の含有量は、基材樹脂100重量部に対して0.1~5重量部であり、0.5~3重量部がより好ましい。
前記シリコーン系樹脂は、基材樹脂およびシラノール縮合触媒以外の他の成分を含んでいてもよい。そのような成分としては、例えば、有機系の基材樹脂と無機系潜熱蓄熱材組成物との相溶性、および基材樹脂中における無機系潜熱蓄熱材組成物の分散性を向上させるシランカップリング剤等が挙げられる。
(I-1-1-1-B.アクリル系樹脂)
アクリル系樹脂は、特に限定されることなく、従来公知の各種アクリル系樹脂が使用できる。アクリル系樹脂は、例えば、以下で示す、(メタ)アクリル樹脂(A)、アクリル樹脂(B)、(メタ)アクリル樹脂(A)とアクリル樹脂(B)との混合物であり得る。
アクリル系樹脂は、特に限定されることなく、従来公知の各種アクリル系樹脂が使用できる。アクリル系樹脂は、例えば、以下で示す、(メタ)アクリル樹脂(A)、アクリル樹脂(B)、(メタ)アクリル樹脂(A)とアクリル樹脂(B)との混合物であり得る。
本明細書において、「(メタ)アクリル」は、「メタクリル」および/または「アクリル」を意図する。
((メタ)アクリル樹脂(A))
(メタ)アクリル樹脂(A)は、分岐状アルキル基を有するアルキル(メタ)アクリレートおよび直鎖状アルキル基を有するアルキルメタクリレートからなる群より選ばれた1種以上のモノマーを含むモノマー成分を重合させることにより得られる(メタ)アクリル樹脂である。(メタ)アクリル樹脂(A)は、側鎖および/または末端に(メタ)アクリロイル基を有している。
(メタ)アクリル樹脂(A)は、分岐状アルキル基を有するアルキル(メタ)アクリレートおよび直鎖状アルキル基を有するアルキルメタクリレートからなる群より選ばれた1種以上のモノマーを含むモノマー成分を重合させることにより得られる(メタ)アクリル樹脂である。(メタ)アクリル樹脂(A)は、側鎖および/または末端に(メタ)アクリロイル基を有している。
(メタ)アクリル樹脂(A)の主鎖を構成するモノマー成分は、分岐状アルキル基を有するアルキル(メタ)アクリレートおよび直鎖状アルキル基を有するアルキルメタクリレートからなる群より選ばれた1種以上のモノマーを、全モノマー成分を基準として、99.9質量%以下含むことが好ましく、30.0~99.5質量%含むことがより好ましく、40.0~95質量%含むことがさらに好ましい。
分岐状アルキル基の炭素数は、8~24であることが好ましい。炭素数8~24の分岐状アルキル基を有するアルキル(メタ)アクリレートの例としては、2-エチルヘキシル(メタ)アクリレート、イソデシル(メタ)アクリレート、イソミスチリル(メタ)アクリレート、2-プロピルヘプチル(メタ)アクリレート、イソオクチル(メタ)アクリレート、イソノニル(メタ)アクリレート、イソデシル(メタ)アクリレート、イソウンデシル(メタ)アクリレート、イソドデシル(メタ)アクリレート、イソトリデシル(メタ)アクリレート、イソペンタデシル(メタ)アクリレート、イソヘキサデシル(メタ)アクリレート、イソヘプタデシル(メタ)アクリレート、イソステアリル(メタ)アクリレート、デシルテトラデカニル(メタ)アクリレート等が挙げられる。これらは1種を単独で使用してもよく、2種以上を組み合わせて使用してもよい。
分岐状アルキル基を有するアルキル(メタ)アクリレートのホモポリマーのTgは、-80~20℃であることが好ましく、-70~-10℃であることがより好ましい。本明細書において、「Tg」は、「ガラス転移温度」を示す。
分岐状アルキル基を有するアルキル(メタ)アクリレートの含有量は、(メタ)アクリル樹脂(A)の主鎖を構成する全モノマー成分を基準として、好ましくは99.9質量%以下であり、より好ましくは30.0~99.5質量%、さらに好ましくは40.0~95質量%である。
分岐状アルキル基の炭素数は、3~7であってもよい。炭素数3~7の分岐状アルキル基を有するアルキル(メタ)アクリレートの例としては、プロピル(メタ)アクリレート、ブチル(メタ)アクリレート、ペンチル(メタ)アクリレート、ヘキシル(メタ)アクリレート、ヘプチル(メタ)アクリレート等が挙げられる。これらは1種を単独で使用してもよく、2種以上を組み合わせて使用してもよい。
直鎖状アルキル基の炭素数は、4~24であることが好ましい。炭素数4~24の直鎖状アルキル基を有するアルキルメタクリレートの例としては、n-ブチルメタクリレート、n-ペンチルメタクリレート、n-へキシルメタクリレート、n-ヘプチルメタクリレート、n-オクチルメタクリレート、n-ノニルメタクリレート、n-デシルメタクリレート、n-ウンデシルメタクリレート、n-ドデシルメタクリレート(別名:ラウリルメタクリレート)、n-トリデシルメタクリレート、n-ステアリルメタクリレート等が挙げられる。これらは1種を単独で使用してもよく、2種以上を組み合わせて使用してもよい。
直鎖状アルキル基の炭素数は、1~3であってもよい。炭素数1~3の直鎖状アルキル基を有するアルキルメタクリレートの例としては、メチルメタクリレート、エチルメタクリレート、n-プロピルメタクリレート等が挙げられる。これらは1種を単独で使用してもよく、2種以上を組み合わせて使用してもよい。
直鎖状アルキル基を有するアルキルメタクリレートのホモポリマーのTgは、-80~20℃であることが好ましく、-70~-10℃であることがより好ましい。
直鎖状アルキル基を有するアルキルメタクリレートの含有量は、(メタ)アクリル樹脂(A)の主鎖を構成する全モノマー成分を基準として、好ましくは99.9質量%以下であり、より好ましくは30.0~99.5質量%、さらに好ましくは40.0~95.0質量%である。
本発明の第一実施形態において、分岐状アルキル基を有するアルキル(メタ)アクリレートと、直鎖状アルキル基を有するアルキルメタクリレートとは適時組み合わせて使用することも可能である。
(メタ)アクリル樹脂(A)が側鎖および/または末端に有する(メタ)アクリロイル基は、例えば、ヒドロキシル基、アミノ基またはカルボキシル基を有する(メタ)アクリル樹脂と、(メタ)アクリロイル基含有イソシアネート化合物とを反応させることにより(メタ)アクリル樹脂に導入してもよい。
(メタ)アクリロイル基含有イソシアネート化合物としては、例えば、2-イソシアネートエチルメタクリレート、2-イソシアネートエチルアクリレート、1,1-ビス(アクリロイロキシメチル)エチルイソシアネート等が挙げられる。これらは1種を単独で使用してもよく、2種以上を組み合わせて使用してもよい。これらの中でも光硬化性、汎用性およびコストの観点から、2-イソシアネートエチルメタクリレートが好ましい。
(メタ)アクリロイル基含有イソシアネート化合物の配合量は、(メタ)アクリロイル基を導入する前の(メタ)アクリル樹脂100質量%に対し、0.1~10質量%が好ましく、0.5~5質量%がより好ましい。
側鎖および/または末端にヒドロキシル基、アミノ基またはカルボキシル基を有する(メタ)アクリル樹脂と、(メタ)アクリロイル基含有イソシアネート化合物とを反応させる方法としては、例えば、ジブチル錫ジラウレート等の有機スズ触媒下において、不活性ガス雰囲気下、室温(25℃)~80℃の温度で2時間~10時間反応させる方法がある。
(メタ)アクリル樹脂(A)は、極性基含有モノマー由来の構造単位をさらに有していてもよい。すなわち、(メタ)アクリル樹脂(A)の主鎖を構成するモノマー成分は、極性基含有モノマーをさらに含むことができる。極性基含有モノマーの含有量は全モノマー成分を基準として0.1~20質量%であることが好ましく、硬化物の接着力および凝集力を高める観点から、0.5質量%以上であることがより好ましく、1質量%以上であることがさらに好ましい。一方で、極性基含有モノマーが多くなりすぎると、反応硬化型液状樹脂の硬化物が硬くなり、また、粘度が上昇するため、極性基含有モノマーの含有量は、18質量%以下であることがより好ましく、15質量%以下であることがさらに好ましい。
前記極性基含有モノマーとしては、例えば、カルボキシル基含有モノマー、ヒドロキシル基含有モノマー、窒素原子含有モノマーまたはアセトアセトキシ基含有モノマーが挙げられる。
カルボキシル基含有モノマーとしては、(メタ)アクリロイル基、およびビニル基等の不飽和二重結合を有する重合性基と、カルボキシル基とを有する化合物を特に制限なく用いることができる。カルボキシル基含有モノマーの例としては、(メタ)アクリル酸、カルボキシエチル(メタ)アクリレート、カルボキシペンチル(メタ)アクリレート、イタコン酸、マレイン酸、フマル酸、クロトン酸、イソクロトン酸等が挙げられる。これらは1種を単独で使用してもよく、または2種以上を組み合わせて使用してもよい。これらの中でも、カルボキシル基含有モノマーとして、アクリル酸およびメタクリル酸が好ましく、アクリル酸がより好ましい。
ヒドロキシル基含有モノマーとしては、(メタ)アクリロイル基、ビニル基等の不飽和二重結合を有する重合性基と、ヒドロキシル基とを有する化合物を特に制限なく用いることができる。ヒドロキシル基含有モノマーの例としては、(i)2-ヒドロキシブチル(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;(ii)(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;(iii)ヒドロキシエチル(メタ)アクリルアミド、アリルアルコール、2-ヒドロキシエチルビニルエーテル、4-ヒドロキシブチルビニルエーテル、ジエチレングリコールモノビニルエーテルなどが挙げられる。これらは1種を単独で使用してもよく、2種以上を組み合わせて使用してもよい。
窒素原子含有モノマーとしては、(メタ)アクリロイル基またはビニル基等の不飽和二重結合を有する重合性基と、アミド基またはニトリル基とを有する化合物を特に制限なく用いることができる。アミド基含有モノマーの例としては、ジメチル(メタ)アクリルアミド、ジエチル(メタ)アクリルアミド、ジメチルアミノプロピル(メタ)アクリルアミド、イソプロピル(メタ)アクリルアミド、ヒドロキシエチル(メタ)アクリルアミド、(メタ)アクリロイルモルホリン等が挙げられる。ニトリル基含有モノマーの例としては、(メタ)アクリロニトリル等が挙げられる。これらは1種を単独で使用してもよく、2種以上を組み合わせて使用してもよい。
前記アセトアセトキシ基含有モノマーとしては、(メタ)アクリロイル基またはビニル基等の不飽和二重結合を有する重合性基と、アセトアセトキシ基とを有するものを特に制限なく用いることができる。アセトアセトキシ基含有モノマーの例としては、アセトアセトキシエチル(メタ)アクリレート、アセトアセトキシプロピル(メタ)アクリレート、アセトアセトキシブチル(メタ)アクリレート、アセトアセトキシペンチル(メタ)アクリレート、アセトアセトキシヘキシル(メタ)アクリレート等が挙げられる。これらは1種を単独で使用してもよく、2種以上を組み合わせて使用してもよい。
これらの極性基含有モノマーの中では、(メタ)アクリル樹脂(A)の側鎖および/または末端に(メタ)アクリロイル基を導入し易い等の観点から、ヒドロキシル基含有モノマーが好ましい。
(メタ)アクリル樹脂(A)は、反応性ケイ素基含有モノマー由来の構造単位をさらに有していてもよい。すなわち、(メタ)アクリル樹脂(A)の主鎖を構成するモノマー成分は、反応性ケイ素基含有モノマーをさらに含むことができる。(メタ)アクリル樹脂(A)は、反応性ケイ素基をさらに有していてもよい、とも換言できる。
反応性ケイ素基としては、特に限定されず、例えば、トリメトキシシリル基、トリエトキシシリル基、トリイソプロポキシシリル基、ジメトキシメチルシリル基、ジエトキシメチルシリル基、ジイソプロポキシメチルシリル基、トリス(2-プロペニルオキシ)シリル基、(クロロメチル)ジメトキシシリル基、(メトキシメチル)ジメトキシシリル基、(メトキシメチル)ジエトキシシリル基、(エトキシメチル)ジメトキシシリル基等が挙げられる。汎用であり、活性が高く、良好な硬化性が得られることから、トリメトキシシリル基、トリエトキシシリル基、ジメトキシメチルシリル基がより好ましく、ジメトキシメチルシリル基が特に好ましい。また、貯蔵安定性の点からは、ジメトキシメチルシリル基およびトリエトキシシリル基が特に好ましい。(クロロメチル)ジメトキシシリル基および(メトキシメチル)ジメトキシシリル基は、特に高い硬化性を示すため好ましい。トリメトキシシリル基、トリエトキシシリル基などの3官能性シリル基を有する(メタ)アクリル樹脂(A)を含む反応硬化型液状樹脂から得られる硬化物は、復元性が高くなる傾向があり、好ましい。
反応性ケイ素基を有する(メタ)アクリル樹脂(A)としては、特に限定されず、例えば、(3-トリメトキシシリル)プロピル(メタ)アクリレート、(3-トリエトキシシリル)プロピル(メタ)アクリレート、(3-ジメトキシメチルシリル)プロピル(メタ)アクリレート、(2-トリメトキシシリル)エチルメタクリレート、(2-トリエトキシシリル)エチルメタクリレート、(2-ジメトキシメチルシリル)エチルメタクリレート、トリメトキシシリルメチルメタクリレート、トリエトキシシリルメチルメタクリレート、ジメトキシメチルシリルメチルメタクリレート等が挙げられる。これらの中でも、(3-トリメトキシシリル)プロピル(メタ)アクリレート、(3-トリエトキシシリル)プロピル(メタ)アクリレートおよび(3-ジメトキシメチルシリル)プロピル(メタ)アクリレートが好ましく、(3-トリメトキシシリル)プロピル(メタ)アクリレートおよび(3-ジメトキシメチルシリル)プロピル(メタ)アクリレートがより好ましく、(3-トリメトキシシリル)プロピル(メタ)アクリレートがさらに好ましい。これら反応性ケイ素基を有する(メタ)アクリル樹脂(A)は、1種を単独で使用してもよく、2種以上を組み合わせて使用してもよい。
(メタ)アクリル樹脂(A)の重量平均分子量は、特に限定されないが、4000~100000が好ましく、6000~80000がより好ましく、10000~50000がさらに好ましい。
(アクリル樹脂(B))
アクリル樹脂(B)は、直鎖状アルキル基を有するアルキルアクリレートを含むモノマー成分を重合させることにより得られるアクリル樹脂であり、側鎖および/または末端に(メタ)アクリロイル基を有している。
アクリル樹脂(B)は、直鎖状アルキル基を有するアルキルアクリレートを含むモノマー成分を重合させることにより得られるアクリル樹脂であり、側鎖および/または末端に(メタ)アクリロイル基を有している。
アクリル樹脂(B)の主鎖を構成するモノマー成分は、直鎖状アルキル基を有するアルキルアクリレートからなる群より選ばれた1種以上のモノマーを、全モノマー成分を基準として、99.9質量%以下含むことが好ましく、30.0~99.5質量%含むことがより好ましく、40.0~95質量%含むことがさらに好ましい。
直鎖状アルキル基の炭素数は、8~24であることが好ましい。炭素数8~24の直鎖状アルキル基を有するアルキルアクリレートの例としては、n-オクチルアクリレート、n-ノニルアクリレート、n-デシルアクリレート、n-ウンデシルアクリレート、n-ドデシルアクリレート(ラウリルアクリレート)、n-トリデシルアクリレート、n-ステアリルアクリレート等が挙げられる。これらは1種を単独で使用してもよく、または2種以上を組み合わせて使用してもよい。
直鎖状アルキル基の炭素数は、1~7であってもよい。炭素数1~7の直鎖状アルキル基を有するアルキルアクリレートの例としては、メチルアクリレート、エチルアクリレート、n-プロピルアクリレート、n-ブチルアクリレート、n-ペンチルアクリレート、n-へキシルアクリレート、n-ヘプチルアクリレート等が挙げられる。これらは1種を単独で使用してもよく、または2種以上を組み合わせて使用してもよい。
直鎖状アルキル基を有するアルキルメタクリレートのホモポリマーのTgは、-80~20℃であることが好ましく、-70~-10℃であることがより好ましい。
アクリル樹脂(B)が側鎖および/または末端に有する(メタ)アクリロイル基は、例えば、ヒドロキシル基、アミノ基またはカルボキシル基を有するアクリル樹脂と、(メタ)アクリロイル基含有イソシアネート化合物とを反応させることにより導入してもよい。
(メタ)アクリロイル基含有イソシアネート化合物としては、前記(メタ)アクリル樹脂(A)で例示した化合物を用いることができる。
(メタ)アクリロイル基含有イソシアネート化合物の配合量は、(メタ)アクリロイル基を導入する前のアクリル樹脂100質量%に対し、0.1~10質量%が好ましく、0.5~5質量%がより好ましい。
側鎖および/または末端にヒドロキシル基、アミノ基またはカルボキシル基を有するアクリル樹脂と、(メタ)アクリロイル基含有イソシアネート化合物とを反応させる方法としては、例えば、ジブチル錫ジラウレート等の有機スズ触媒下において、不活性ガス雰囲気下、室温(25℃)~80℃の温度で2時間~10時間反応させる方法がある。
アクリル樹脂(B)の主鎖を構成するモノマー成分は、極性基含有モノマーをさらに含むことができる。極性基含有モノマーの含有量は全モノマー成分を基準として0.1~20質量%であることが好ましく、硬化物の接着力および凝集力を高める観点から、0.5質量%以上であることがより好ましく、1質量%以上であることがさらに好ましい。一方で、極性基含有モノマーが多くなりすぎると、反応硬化型液状樹脂の硬化物が硬くなり、また、粘度が上昇するため、極性基含有モノマーの含有量は、18質量%以下であることがより好ましく、15質量%以下であることがさらに好ましい。
極性基含有モノマーとしては、例えば、カルボキシル基含有モノマー、ヒドロキシル基含有モノマー、窒素原子含有モノマーまたはアセトアセチル基含有モノマーが挙げられ、前記(メタ)アクリル樹脂(A)で例示した化合物をそれぞれ用いることができる。
これらの極性基含有モノマーの中では、アクリル樹脂(B)の側鎖および/または末端に(メタ)アクリロイル基を導入し易い等の観点から、ヒドロキシル基含有モノマーが好ましい。
アクリル樹脂(B)は、反応性ケイ素基含有モノマー由来の構造単位をさらに有していてもよい。すなわち、アクリル樹脂(B)の主鎖を構成するモノマー成分は、反応性ケイ素基含有モノマーをさらに含むことができる。アクリル樹脂(B)は、反応性ケイ素基をさらに有していてもよい、とも換言できる。反応性ケイ素基としては、前記((メタ)アクリル樹脂(A))の項で説明した反応性ケイ素基を挙げることができる。
反応性ケイ素基を有するアクリル樹脂(B)としては、特に限定されず、例えば、(2-トリメトキシシリル)エチルアクリレート、(2-トリエトキシシリル)エチルアクリレート、(2-ジメトキシメチルシリル)エチルアクリレート、トリメトキシシリルメチルアクリレート、トリエトキシシリルメチルアクリレート、ジメトキシメチルシリルメチルアクリレート等が挙げられる。
アクリル樹脂(B)の重量平均分子量は、特に限定されないが、4000~100000が好ましく、6000~80000がより好ましく、10000~50000がさらに好ましい。
((メタ)アクリル樹脂(A)とアクリル樹脂(B)との混合物)
(メタ)アクリル樹脂(A)とアクリル樹脂(B)との混合物は、前記(メタ)アクリル樹脂(A)と前記アクリル樹脂(B)との混合物である。(メタ)アクリル樹脂(A)とアクリル樹脂(B)との含有割合(混合割合)は、80/20質量%~95/5質量%であることが好ましく、85/15質量%~95/5質量%であることがより好ましい。
(メタ)アクリル樹脂(A)とアクリル樹脂(B)との混合物は、前記(メタ)アクリル樹脂(A)と前記アクリル樹脂(B)との混合物である。(メタ)アクリル樹脂(A)とアクリル樹脂(B)との含有割合(混合割合)は、80/20質量%~95/5質量%であることが好ましく、85/15質量%~95/5質量%であることがより好ましい。
その他、アクリル系樹脂について、特開2016-13028号公報、国際公開第2016-035718号公報、特開2017-122174号公報、特許第2851350号公報、特開2016-131718号公報を適宜援用できる。
(I-1-1-1-C.ポリイソブチレン系樹脂)
前記ポリイソブチレン系樹脂は、特に限定されることなく、従来公知の各種ポリイソブチレン系樹脂が使用できる。ポリイソブチレン系樹脂は、例えば、主骨格がイソブチレンからなる骨格であり、かつ、分子内に(メタ)アクリロイル基を有するポリマーである。
前記ポリイソブチレン系樹脂は、特に限定されることなく、従来公知の各種ポリイソブチレン系樹脂が使用できる。ポリイソブチレン系樹脂は、例えば、主骨格がイソブチレンからなる骨格であり、かつ、分子内に(メタ)アクリロイル基を有するポリマーである。
前記「(メタ)アクリロイル」は、アクリロイル(CH2=CHCO-)およびメタクリロイル(CH2=C(CH3)CO-)のうち少なくとも1つを意味する。また、前記「主骨格」は、ポリマーの主鎖を形成する主な骨格(全構成の中で占める割合が最も多い骨格)を意味する。また、前記「イソブチレンからなる骨格」は、-[CH2-C(CH3)2]-単位からなる骨格である「イソブチレン骨格」の、炭素および水素により構成される骨格を意味する。
前記ポリマーとしては、主骨格がイソブチレンからなる骨格であり、かつ、分子内に(メタ)アクリロイル基を有する限り、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができる。前記ポリマーとしては、水添物(主骨格が水素添加されているポリマーであって、水添ポリマーとも称する。)であってもよい。前記ポリマーの具体例としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができる。これらは、1種を単独で使用してもよく、2種以上を組み合わせて使用してもよい。
前記ポリマーの分子内における(メタ)アクリロイル基の個数としては、1個以上である限り、目的に応じて適宜選択することができる。前記ポリマーの分子内における(メタ)アクリロイル基の個数が2個以上であると、網目構造を形成することができ、圧縮永久歪を小さくできる。
前記ポリマー分子内における(メタ)アクリロイル基の位置としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、ポリマー末端(片末端、両末端)であってもよく、ポリマー側鎖であってもよい。
前記ポリマーの数平均分子量としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、1,000~40,000が好ましく、2,000~35,000がより好ましい。
その他、ポリイソブチレン系樹脂について、特開2014-80497号公報、特許第2873395号公報、特許第3315210号公報、特許第3368057号公報、特開2004-204183号公報を適宜援用できる。
(I-1-1-1-D.ウレタン系樹脂)
前記ウレタン系樹脂は、分子内にウレタン結合を含有する樹脂である。当該ウレタン系樹脂は、有機溶媒に対して可溶性であり、分子内に少なくとも1つのウレタン結合を含有する繰り返し単位を有している。また、ウレタン系樹脂は、重量平均分子量が、ポリエチレングリコール換算で1,000以上、1,000,000以下のポリマーである。すなわち、ウレタン系樹脂は、ポリイソシアネート成分と、ポリオール、触媒およびその他助剤からなるポリオール成分と、を一定の比率で混合する方法により製造されるポリマーである。
前記ウレタン系樹脂は、分子内にウレタン結合を含有する樹脂である。当該ウレタン系樹脂は、有機溶媒に対して可溶性であり、分子内に少なくとも1つのウレタン結合を含有する繰り返し単位を有している。また、ウレタン系樹脂は、重量平均分子量が、ポリエチレングリコール換算で1,000以上、1,000,000以下のポリマーである。すなわち、ウレタン系樹脂は、ポリイソシアネート成分と、ポリオール、触媒およびその他助剤からなるポリオール成分と、を一定の比率で混合する方法により製造されるポリマーである。
前記ポリイソシアネート成分は、例えば、ジフェニルメタンジイソシアネート、ポリメリックジフェニルメタンジイソシアネート、ポリメリックトリレンジイソシアネート、キシリレンジイソシアネートなど;これらの変性ポリイソシアネート、すなわち、ポリイソシアネートの部分化学反応で得られる生成物であって、例えば、エステル、尿素、ビューレット、アロファネート、カルボジイミド、イソシアヌレート、ウレタンなどの基を含むポリイソシアネート;などが挙げられ、これらは1種を単独で使用してもよく、2種以上を組み合わせて使用してもよい。
前記ポリオール成分としては、ポリエーテルポリオールおよび/またはポリエステルポリオールが挙げられる。当該ポリエーテルポリオールとしては、開始剤にエチレンオキサイド、プロピレンオキサイド、ブチレンオキサイドなどのアルキレンオキサイドを付加重合して得られるポリエーテルポリオールなどが挙げられる。開始剤としては、(i)エチレングリコール、プロピレングリコール、グリセリン、トリメチロールプロパン、ペンタエリスリトール、ソルビトール、シュークローズ、ビスフェノールA、などの多価アルコール、(ii)エタノールアミン、ジエタノールアミン、トリエタノールアミン、およびエチレンジアミンなどの脂肪族アミン、(iii)トルエンジアミン、およびメチレンジアニリンなどの芳香族アミン類、(iv)マンニッヒ縮合物、などが挙げられる。当該ポリエーテルポリオールは、1種を単独で使用してもよく、または2種以上を組み合わせて使用してもよい。ポリエーテルポリオールとしては、芳香族アミン類を開始剤として得られる芳香族ポリエーテルポリオールが、熱伝導率を低下させるために特に好ましい。ポリエーテルポリオールの水酸基価は、特に限定しないが、300~800mgKOH/gが好ましい。
前記ポリエステルポリオールとしては、多価カルボン酸に前記多価アルコールを縮合してなるポリオール、および環状エステル開環重合からなるポリオールなどが挙げられる。多価カルボン酸としてはコハク酸、グルタン酸、アジピン酸、スベリン酸、アゼライン酸、セバシン酸、マレイン酸、フマル酸、及びこれらの無水物である脂肪族多塩基酸等が挙げられる。前記ポリエステルポリオールとしては、特に芳香環を有するポリエステルポリオールが好ましい。このポリエステルポリオールの水酸基価は、特に限定しないが、100~400mgKOH/gが好ましい。
さらに、前記ポリオール成分としては、ポリブタジエン系ポリオール(例えば水酸基末端液状ポリブタジエン)、ポリイソプレン系ポリオール(例えば水酸基末端液状ポリイソプレン)、ポリオレフィン系ポリオール(例えば水酸基末端液状ポリオレフィン)などの分子末端に反応性の高い水酸基を有する液状ポリマーも挙げられる。分子末端に反応性の高い水酸基を有する液状ポリマーは、主鎖構造が耐加水分解性に優れるため好ましい。
さらに、分子内にウレタン結合を含有する樹脂は、任意の反応により得ることが可能である。分子内にウレタン結合を含有する樹脂は、例えば、下記一般式(2)で示されるジオール化合物と、下記一般式(3)とで示されるジイソシアネート化合物とを反応させることにより、下記一般式(4)で示されるウレタン結合を含有する繰り返し単位を含有する構造として得られる。
前記ウレタン系樹脂は、公知の技術により、上述した成分を共重合させて製造される。
(I-1-1-1-E.エポキシ系樹脂)
エポキシ系樹脂は、特に限定されることなく、従来公知の各種エポキシ系樹脂が使用できる。例えば、(i)ビス(4-ヒドロキシフェニル)プロパンジグリシジルエーテル、ビス(4-ヒドロキシ-3,5-ジブロモフェニル)プロパンジグリシジルエーテル、ビス(4-ヒドロキシフェニル)エタンジグリシジルエーテル、ビス(4-ヒドロキシフェニル)メタンジグリシジルエーテル、レゾルシノールジグリシジルエーテル、フルオログリシノールトリグリシジルエーテル、トリヒドロキシビフェニルトリグリシジルエーテル、テトラグリシジルベンゾフェノン、ビスレゾルシノールテトラグリシジルエーテル、テトラメチルビスフェノールAジグリシジルエーテル、ビスフェノールCジグリシジルエーテル、ビスフェノールヘキサフルオロプロパンジグリシジルエーテル、1,3-ビス〔1-(2,3-エポキシプロパキシ)-1-トリフルオロメチル-2,2,2-トリフルオロエチル〕ベンゼン、1,4-ビス〔1-(2,3-エポキシプロポキシ)-1-トリフルオロメチル-2,2,2-トリフルオロメチル〕ベンゼン、4,4’-ビス(2,3-エポキシプロポキシ)オクタフルオロビフェニル、フェノールノボラック型ビスエポキシ化合物等の芳香族系グリシジルエーテル化合物、(ii)アリサイクリックジエポキシアセタール、アリサイクリックジエポキシアジペート、アリサイクリックジエポキシカルボキシレート、ビニルシクロヘキセンジオキシド等の脂環式ポリエポキシ化合物、(iii)ジグリシジルフタレート、ジグリシジルテトラヒドロフタレート、ジグリシジルヘキサヒドロフタレート、ジメチルグリシジルフタレート、ジメチルグリシジルヘキサヒドロフタレート、ジグリシジル-p-オキシベンゾエート、ジグリシジルシクロペンタン-1,3-ジカルボキシレート、ダイマー酸グリシジルエステル等のグリシジルエステル化合物、(iv)ジグリシジルアニリン、ジグリシジルトルイジン、トリグリシジルアミノフェノール、テトラグリシジルジアミノジフェニルメタン、ジグリシジルトリブロモアニリン等のグリシジルアミン化合物、(v)ジグリシジルヒダントイン、グリシジルグリシドオキシアルキルヒダントイン、トリグリシジルイソシアヌレート等の複素環式エポキシ化合物、等が挙げられる。
エポキシ系樹脂は、特に限定されることなく、従来公知の各種エポキシ系樹脂が使用できる。例えば、(i)ビス(4-ヒドロキシフェニル)プロパンジグリシジルエーテル、ビス(4-ヒドロキシ-3,5-ジブロモフェニル)プロパンジグリシジルエーテル、ビス(4-ヒドロキシフェニル)エタンジグリシジルエーテル、ビス(4-ヒドロキシフェニル)メタンジグリシジルエーテル、レゾルシノールジグリシジルエーテル、フルオログリシノールトリグリシジルエーテル、トリヒドロキシビフェニルトリグリシジルエーテル、テトラグリシジルベンゾフェノン、ビスレゾルシノールテトラグリシジルエーテル、テトラメチルビスフェノールAジグリシジルエーテル、ビスフェノールCジグリシジルエーテル、ビスフェノールヘキサフルオロプロパンジグリシジルエーテル、1,3-ビス〔1-(2,3-エポキシプロパキシ)-1-トリフルオロメチル-2,2,2-トリフルオロエチル〕ベンゼン、1,4-ビス〔1-(2,3-エポキシプロポキシ)-1-トリフルオロメチル-2,2,2-トリフルオロメチル〕ベンゼン、4,4’-ビス(2,3-エポキシプロポキシ)オクタフルオロビフェニル、フェノールノボラック型ビスエポキシ化合物等の芳香族系グリシジルエーテル化合物、(ii)アリサイクリックジエポキシアセタール、アリサイクリックジエポキシアジペート、アリサイクリックジエポキシカルボキシレート、ビニルシクロヘキセンジオキシド等の脂環式ポリエポキシ化合物、(iii)ジグリシジルフタレート、ジグリシジルテトラヒドロフタレート、ジグリシジルヘキサヒドロフタレート、ジメチルグリシジルフタレート、ジメチルグリシジルヘキサヒドロフタレート、ジグリシジル-p-オキシベンゾエート、ジグリシジルシクロペンタン-1,3-ジカルボキシレート、ダイマー酸グリシジルエステル等のグリシジルエステル化合物、(iv)ジグリシジルアニリン、ジグリシジルトルイジン、トリグリシジルアミノフェノール、テトラグリシジルジアミノジフェニルメタン、ジグリシジルトリブロモアニリン等のグリシジルアミン化合物、(v)ジグリシジルヒダントイン、グリシジルグリシドオキシアルキルヒダントイン、トリグリシジルイソシアヌレート等の複素環式エポキシ化合物、等が挙げられる。
その他、エポキシ系樹脂について、国際公開第2010/103809号を適宜援用できる。
本発明の第一実施形態では、表面層の硬度(E型)が50以下、100%モジュラスが0.50MPa(N/mm2)以下、かつ破断時の伸び率が100%以上となるように、第一の反応硬化型液状樹脂が適宜選択され得る。
また、反応硬化型液状樹脂として例示したシリコーン系樹脂、アクリル系樹脂、ポリイソブチレン系樹脂、ウレタン系樹脂およびエポキシ系樹脂以外の樹脂については、当該分野で使用される任意の樹脂が使用され得る。
(希釈剤および光ラジカル開始剤)
表面層は、任意で希釈剤、および/または、光ラジカル開始剤を含んでいてもよい。表面層は、第一の反応硬化型液状樹脂と、希釈剤および/または光ラジカル開始剤との硬化物を含んでいてもよい。
表面層は、任意で希釈剤、および/または、光ラジカル開始剤を含んでいてもよい。表面層は、第一の反応硬化型液状樹脂と、希釈剤および/または光ラジカル開始剤との硬化物を含んでいてもよい。
前記希釈剤としては、特に限定されないが、例えば、イソステアリルアルコールおよびテレケリックポリアクリレートなどが挙げられる。希釈剤は市販品を使用することもでき、例えば、大阪有機化学工業社製のイソステアリルアルコール、およびカネカ社製のMM100C(テレケリックポリアクリレート)が挙げられる。
前記光ラジカル開始剤としては、特に限定されないが、例えば、2-ヒドロキシ-2-メチル-1-フェニルプロパン-1-オンおよびビス(2,4,6-トリメチルベンゾイル)-フェニルホスフィンオキシドが挙げられる。光ラジカル開始剤は市販品を使用することもでき、例えば、2-ヒドロキシ-2-メチル-1-フェニルプロパン-1-オンはIRGACURE1173(BASFジャパン製)として入手でき、ビス(2,4,6-トリメチルベンゾイル)-フェニルホスフィンオキシドはIRGACURE819(BASFジャパン製)として入手できる。これらの希釈剤、および/または、光ラジカル開始剤は、1種を単独で使用してもよく、2種以上を組み合わせて使用してもよい。
また、希釈剤、および/または、光ラジカル開始剤の含有量は、特に限定されない。希釈剤の含有量は、第一の反応硬化型液状樹脂100重量部に対して、第一の反応硬化性樹脂を蓄熱材にコーティングするときハンドリング性を低下させない程度である、5重量部~50重量部であることが好ましい。光ラジカル開始剤の含有量は、紫外線照射によって、十分に、表面層の光硬化反応が進行するために、第一の反応硬化型液状樹脂100重量部に対して、0.2重量部~5.0重量部であることが好ましく、0.5重量部~4.0重量部であることがより好ましく、1.0重量部~3.0重量部であることがさらに好ましい。
表面層が希釈剤を含む場合、希釈剤に起因して、第一の反応硬化型液状樹脂の硬化物および表面層の防湿性が損なわれないことが好ましい。
(I-1-1-2.水蒸気透過度)
蓄熱材中の無機系潜熱蓄熱材組成物に含まれる無機系潜熱蓄熱材の吸湿に起因する潜熱蓄熱材としての蓄熱効果の低減がより抑えられることから、表面層の水蒸気透過度は低いことが好ましい。「水蒸気透過度」は、「水蒸気透過率」、「WVTR」および「透湿度」と称される場合もある。表面層の水蒸気透過度は、表面層に含まれる第一の反応硬化型液状樹脂の硬化物の水蒸気透過度に大きく依存するため、第一の反応硬化型液状樹脂の硬化物の水蒸気透過度は低いことが好ましい。
蓄熱材中の無機系潜熱蓄熱材組成物に含まれる無機系潜熱蓄熱材の吸湿に起因する潜熱蓄熱材としての蓄熱効果の低減がより抑えられることから、表面層の水蒸気透過度は低いことが好ましい。「水蒸気透過度」は、「水蒸気透過率」、「WVTR」および「透湿度」と称される場合もある。表面層の水蒸気透過度は、表面層に含まれる第一の反応硬化型液状樹脂の硬化物の水蒸気透過度に大きく依存するため、第一の反応硬化型液状樹脂の硬化物の水蒸気透過度は低いことが好ましい。
第一の反応硬化型液状樹脂を硬化させて厚さ1mmの硬化物としたとき、当該硬化物(すなわち第一の反応硬化型液状樹脂の硬化物)は、40℃かつ湿度90%における水蒸気透過度が500g/m2・日未満であることが好ましく、250g/m2・日以内であることがより好ましく、150g/m2・日以内であることがより好ましく、100g/m2・日以内であることがさらに好ましく、80g/m2・日以内であることが特に好ましい。当該構成によると、得られる潜熱蓄熱材は、吸湿性がより低いという利点を有する。第一の反応硬化型液状樹脂の硬化物の水蒸気透過度が上記範囲内である場合、第一の反応硬化型液状樹脂の硬化物は防湿性を有するともいえる。また、「第一の反応硬化型液状樹脂の硬化物」とは「第一の反応硬化型液状樹脂が硬化している状態」を指す。「第一の反応硬化型液状樹脂が硬化している状態」とは、例えば、次のような状態のことを指す:加熱または紫外線により第一の反応硬化型液状樹脂を反応(硬化)させた後、得られた硬化物を24時間以上室温雰囲気下かつ密閉容器内にて養生し、その後、直径1mmの針状の棒を硬化物に垂直に突き刺したときに、目視にて、棒に付着物が認められない状態のことを指す。
表面層は、40℃かつ湿度90%における水蒸気透過度が500g/m2・日未満であることが好ましく、250g/m2・日以内であることがより好ましく、150g/m2・日以内であることがより好ましく、100g/m2・日以内であることがさらに好ましく、80g/m2・日以内であることが特に好ましい。当該構成によると、得られる潜熱蓄熱材は、吸湿性がより低いという利点を有する。表面層の40℃かつ湿度90%における水蒸気透過度が500g/m2・日未満である場合、第一の反応硬化型液状樹脂を硬化させて厚さ1mmの硬化物としたとき、当該硬化物の40℃かつ湿度90%における水蒸気透過度が500g/m2・日未満である蓋然性が高いといえる。
(I-1-1-3.硬度(E型)および(A型))
表面層は、硬度(E型)が、50以下であり、48以下であることが好ましく、45以下であることがより好ましく、40以下であることがさらに好ましく、30以下であることが特に好ましい。表面層は、硬度(A型)が、30以下であり、28以下であることが好ましく、25以下であることがより好ましく、20以下であることがさらに好ましく、15以下であることが特に好ましい。本明細書において、硬度(E型)とは、JIS K
6253-3に準拠しているタイプEデュロメータを用いて測定して得られた値を意味する。本明細書において、硬度(A型)とは、JIS K 6253-3、ISO 48-4、ASTM D 2240などに準拠しているタイプAデュロメータを用いて測定して得られた値を意味する。硬度(E型)および硬度(A型)の測定方法の具体例を、後述する実施例にて詳説する。
表面層は、硬度(E型)が、50以下であり、48以下であることが好ましく、45以下であることがより好ましく、40以下であることがさらに好ましく、30以下であることが特に好ましい。表面層は、硬度(A型)が、30以下であり、28以下であることが好ましく、25以下であることがより好ましく、20以下であることがさらに好ましく、15以下であることが特に好ましい。本明細書において、硬度(E型)とは、JIS K
6253-3に準拠しているタイプEデュロメータを用いて測定して得られた値を意味する。本明細書において、硬度(A型)とは、JIS K 6253-3、ISO 48-4、ASTM D 2240などに準拠しているタイプAデュロメータを用いて測定して得られた値を意味する。硬度(E型)および硬度(A型)の測定方法の具体例を、後述する実施例にて詳説する。
(I-1-1-4.モジュラス)
表面層は、50%モジュラスが、0.40MPa(N/mm2)以下であり、0.35MPa(N/mm2)以下であることが好ましく、0.30MPa(N/mm2)以下であることがより好ましく、0.25MPa(N/mm2)以下であることがさらに好ましく、0.20MPa(N/mm2)以下であることが特に好ましい。表面層は、100%モジュラスが、0.50MPa(N/mm2)以下であり、0.48MPa(N/mm2)以下であることが好ましく、0.45MPa(N/mm2)以下であることがより好ましく、0.40MPa(N/mm2)以下であることがさらに好ましく、0.30MPa(N/mm2)以下であることが特に好ましい。なお、50%モジュラスとは、50%伸張時の引張強度を意味し、100%モジュラスとは、100%伸張時の引張強度を意味する。50%モジュラスおよび100%モジュラスの測定方法としては、特に限定されず、具体例を後述する実施例にて詳説する。
表面層は、50%モジュラスが、0.40MPa(N/mm2)以下であり、0.35MPa(N/mm2)以下であることが好ましく、0.30MPa(N/mm2)以下であることがより好ましく、0.25MPa(N/mm2)以下であることがさらに好ましく、0.20MPa(N/mm2)以下であることが特に好ましい。表面層は、100%モジュラスが、0.50MPa(N/mm2)以下であり、0.48MPa(N/mm2)以下であることが好ましく、0.45MPa(N/mm2)以下であることがより好ましく、0.40MPa(N/mm2)以下であることがさらに好ましく、0.30MPa(N/mm2)以下であることが特に好ましい。なお、50%モジュラスとは、50%伸張時の引張強度を意味し、100%モジュラスとは、100%伸張時の引張強度を意味する。50%モジュラスおよび100%モジュラスの測定方法としては、特に限定されず、具体例を後述する実施例にて詳説する。
(I-1-1-5.破断時の伸び率)
表面層は、破断時の伸び率が、100%以上であり、110%以上であることが好ましく、125%以上であることがより好ましく、150%以上であることがさらに好ましく、200%以上であることが特に好ましい。破断時の伸び率の測定方法としては、特に限定されず、具体例を後述する実施例にて詳説する。
表面層は、破断時の伸び率が、100%以上であり、110%以上であることが好ましく、125%以上であることがより好ましく、150%以上であることがさらに好ましく、200%以上であることが特に好ましい。破断時の伸び率の測定方法としては、特に限定されず、具体例を後述する実施例にて詳説する。
表面層は、硬度(E型)が50以下であり、100%モジュラスが0.50MPa(N/mm2)以下であり、かつ破断時の伸び率が100%以上であるため、変形できるという利点を有する。表面層は、変形可能ともいえる。溶融状態の蓄熱材は、凝固により体積が膨張し得、凝固状態の蓄熱材は、融解により体積が縮小し得る。表面層は、硬度(E型)が50以下であり、100%モジュラスが0.50MPa(N/mm2)以下であり、かつ破断時の伸び率が100%以上であるため、蓄熱材の体積の膨張および縮小に対して、伸展および短縮できる。表面層は、蓄熱材の体積変化に追従できる、ともいえる。表面層の硬度(E型)、100%モジュラスおよび破断時の伸び率が、上述したような好ましい値の範囲内である場合、表面層はより大きく変形でき、優れた追従性を有する。
表面層は、上述した構成を有するため、(a)柔らかく、(b)突刺しなどの衝撃で小さい穴(例えばピンホール)が開いたとしても自己修復することが可能であり、(c)粘着性を有し、かつ(d)様々な部材に対して着脱可能である、という利点を有する。表面層は、自己修復性を有するともいえる。表面層の硬度(E型)、100%モジュラスおよび破断時の伸び率が、上述したような好ましい値の範囲内である場合、表面層は(a)より柔らかく、(b)優れた自己修復性を有し、(c)優れた粘着性を有する。
(I-1-1-6.厚さ)
表面層の厚さは、10μm~5mmであることが好ましく、50μm~4mmであることがより好ましく、100μm~3mmであることがさらに好ましく、200μm~2mmであることが特に好ましい。当該構成によると、本潜熱蓄熱材は熱応答性が良好であり、吸湿性がより低くなり、より優れた防湿性を有する。
表面層の厚さは、10μm~5mmであることが好ましく、50μm~4mmであることがより好ましく、100μm~3mmであることがさらに好ましく、200μm~2mmであることが特に好ましい。当該構成によると、本潜熱蓄熱材は熱応答性が良好であり、吸湿性がより低くなり、より優れた防湿性を有する。
表面層は、多層構造を有していてもよい。例えば、表面層は、それぞれ異なる第一の反応硬化型液状樹脂の硬化物を含む2種以上の層からなる多層構造を有していてもよい。また、蓄熱材および表面層を備える本潜熱蓄熱材を、別の蓄熱材と共に、さらに表面層で覆っていてもよい。
(I-1-2.蓄熱材)
(I-1-2-1.無機系潜熱蓄熱材組成物)
本潜熱蓄熱材が有する蓄熱材に含まれる無機系潜熱蓄熱材組成物は、難燃性である。本潜熱蓄熱材は、潜熱型の蓄熱材として、可燃性の問題がある有機系潜熱蓄熱材組成物を用いる必要がない。そのため、本潜熱蓄熱材は、従来技術品と比較して、難燃性である。「無機系潜熱蓄熱材組成物」を、以下「蓄熱材組成物」と称する場合もある。
(I-1-2-1.無機系潜熱蓄熱材組成物)
本潜熱蓄熱材が有する蓄熱材に含まれる無機系潜熱蓄熱材組成物は、難燃性である。本潜熱蓄熱材は、潜熱型の蓄熱材として、可燃性の問題がある有機系潜熱蓄熱材組成物を用いる必要がない。そのため、本潜熱蓄熱材は、従来技術品と比較して、難燃性である。「無機系潜熱蓄熱材組成物」を、以下「蓄熱材組成物」と称する場合もある。
蓄熱材組成物は増粘剤を含む。そのため、蓄熱材組成物は、蓄熱材組成物の融解温度を超える温度環境下において、固液分離しないという利点を有する。蓄熱材組成物は、蓄熱材組成物の融解温度を超える温度環境下において、ゲル状であり、かつ固液分離しないことが好ましい。
本明細書において、「無機系潜熱蓄熱材組成物は、無機系潜熱蓄熱材組成物の融解温度を超える温度環境下において、固液分離しない」とは、(a)無機系潜熱蓄熱材組成物を無機系潜熱蓄熱材組成物の融解温度を超える温度まで加熱したとき、無機系潜熱蓄熱材組成物が、固液分離していない、ともいえ、(b)無機系潜熱蓄熱材組成物の融解温度を超える温度である無機系潜熱蓄熱材組成物が、固液分離していない、ともいえる。本明細書において、「無機系潜熱蓄熱材組成物が固液分離する」とは、例えば、無機系潜熱蓄熱材組成物を適当な容器に入れて一定時間静置したときに、以下の状態を示すことをいう:無機系潜熱蓄熱材組成物中の固体部分が沈殿し、無機系潜熱蓄熱材組成物中の水分が上澄みとして漏出し、固体部分と水分とが分離する状態。蓄熱材組成物が固液分離する場合、当該蓄熱材組成物中に含まれている、無機系潜熱蓄熱材(例えば、無機水和塩)の構造が変化するため、蓄熱性能が失われる可能性がある。本潜熱蓄熱材に含まれる蓄熱材組成物は、上述したように、蓄熱材組成物の融解温度を超える温度環境下においても固液分離しないという性質を有し得る。そのため、本潜熱蓄熱材は、無機系潜熱蓄熱材組成物の融解温度を超える温度環境下においても、蓄熱性能が失われず、かつ流動しないという利点を有する。
また、本潜熱蓄熱材は、蓄熱材組成物の融解温度を超える温度環境下と融解温度未満の温度環境下とに繰り返し晒された場合であっても、潜熱蓄熱材に含まれる蓄熱材組成物は固液分離することとなく、蓄熱性能は変化しないという利点を有する。すなわち、本潜熱蓄熱材は、耐久性に優れるものである。
本潜熱蓄熱材における、蓄熱材組成物は、蓄熱材組成物の融解温度+10℃以上の温度環境下において、ゲル状であり、固液分離しないことが好ましく、蓄熱材組成物の融解温度+20℃以上の温度環境下において、ゲル状であり、固液分離しないことがより好ましく、蓄熱材組成物の融解温度+25℃以上の温度環境下において、ゲル状であり、固液分離しないことがより好ましく、蓄熱材組成物の融解温度+30℃以上の温度環境下において、ゲル状であり、固液分離しないことがさらに好ましく、蓄熱材組成物の融解温度+35℃以上の温度環境下において、ゲル状であり、固液分離しないことがよりさらに好ましく、蓄熱材組成物の融解温度+40℃以上の温度環境下において、ゲル状であり、固液分離しないことが特に好ましい。
なお、本潜熱蓄熱材の使用環境下の温度に特に制限はない。無機系潜熱蓄熱材組成物に含まれる、無機系潜熱蓄熱材(例えば、水和塩)と増粘剤との適当な混合比率の観点から、本潜熱蓄熱材は、蓄熱材組成物の融解温度+40℃以下で使用されることが好ましい。
本明細書において「無機系潜熱蓄熱材組成物は、無機系潜熱蓄熱材組成物の融解温度+X℃以上の温度環境下において、ゲル状であり、固液分離しない」とは、(a)無機系潜熱蓄熱材組成物を無機系潜熱蓄熱材組成物の融解温度+X℃以上の温度まで加熱したとき、無機系潜熱蓄熱材組成物が、ゲル状であり、固液分離していない、ともいえ、(b)無機系潜熱蓄熱材組成物の融解温度+X℃以上である無機系潜熱蓄熱材組成物が、ゲル状であり、固液分離していない、ともいえる。より具体的に、本明細書において「無機系潜熱蓄熱材組成物は、無機系潜熱蓄熱材組成物の融解温度+X℃以上の温度環境下において、ゲル状である」とは、無機系潜熱蓄熱材組成物の融解温度+X℃以上である無機系潜熱蓄熱材組成物が、2~25Pa・sの範囲の粘度を有することを意図する。ゲル状の定義における粘度の測定は、振動粘度計(音叉振動式レオメーターとも称される。)により測定された値とする。
本明細書において、固体状の無機系潜熱蓄熱材組成物が融解して液体状またはゲル状になるときに、無機系潜熱蓄熱材組成物が呈する温度範囲の中間の温度を、無機系潜熱蓄熱材組成物の「融解温度」とする。「融解温度」は、「融点」、「相変化温度」、または「相転移温度」と称される場合もある。
(無機系潜熱蓄熱材)
無機系潜熱蓄熱材組成物に含まれる潜熱型の蓄熱材の成分としては、無機系である限り特に限定されない。無機系潜熱蓄熱材組成物に含まれる、潜熱型の蓄熱材として機能する成分を、無機系潜熱蓄熱材と称する。すなわち無機系潜熱蓄熱材組成物は、無機系潜熱蓄熱材を含む。無機系潜熱蓄熱材としては、例えば、酢酸ナトリウム3水和物(融解温度58℃)、チオ硫酸ナトリウム5水和物(融解温度48.5℃)、硫酸ナトリウム10水和物(融解温度32.4℃)、塩化カルシウム2水和物(融解温度176℃)、塩化カルシウム6水和物(融解温度29.8℃)、リン酸水素二ナトリウム12水和物(融解温度35.2℃)、炭酸ナトリウム10水塩(融解温度33℃)等の水和塩等が挙げられる。無機系潜熱蓄熱材としては、なかでも、人間の住環境を想定した温度帯で使用できること、耐久性に優れることおよび臭いが少ないこと等から、塩化カルシウム6水和物が最も好ましい。また、国際公開第2017/164304号に記載の無機系潜熱蓄熱材も、本発明の第一実施形態における無機系潜熱蓄熱材として使用され得る。無機系潜熱蓄熱材としては、上述した化合物の1種類のみを用いてもよく、2種以上を組み合わせて使用してもよい。無機系潜熱蓄熱材は、塩化カルシウム6水和物を含むことが好ましい。無機系潜熱蓄熱材組成物は、無機系潜熱蓄熱材として塩化カルシウム6水和物を含むことが好ましいともいえる。
無機系潜熱蓄熱材組成物に含まれる潜熱型の蓄熱材の成分としては、無機系である限り特に限定されない。無機系潜熱蓄熱材組成物に含まれる、潜熱型の蓄熱材として機能する成分を、無機系潜熱蓄熱材と称する。すなわち無機系潜熱蓄熱材組成物は、無機系潜熱蓄熱材を含む。無機系潜熱蓄熱材としては、例えば、酢酸ナトリウム3水和物(融解温度58℃)、チオ硫酸ナトリウム5水和物(融解温度48.5℃)、硫酸ナトリウム10水和物(融解温度32.4℃)、塩化カルシウム2水和物(融解温度176℃)、塩化カルシウム6水和物(融解温度29.8℃)、リン酸水素二ナトリウム12水和物(融解温度35.2℃)、炭酸ナトリウム10水塩(融解温度33℃)等の水和塩等が挙げられる。無機系潜熱蓄熱材としては、なかでも、人間の住環境を想定した温度帯で使用できること、耐久性に優れることおよび臭いが少ないこと等から、塩化カルシウム6水和物が最も好ましい。また、国際公開第2017/164304号に記載の無機系潜熱蓄熱材も、本発明の第一実施形態における無機系潜熱蓄熱材として使用され得る。無機系潜熱蓄熱材としては、上述した化合物の1種類のみを用いてもよく、2種以上を組み合わせて使用してもよい。無機系潜熱蓄熱材は、塩化カルシウム6水和物を含むことが好ましい。無機系潜熱蓄熱材組成物は、無機系潜熱蓄熱材として塩化カルシウム6水和物を含むことが好ましいともいえる。
無機系潜熱蓄熱材組成物に含まれる無機系潜熱蓄熱材の量は特に限定されず、所望の融解温度および粘度などに基づき適宜設定され得る。無機系潜熱蓄熱材組成物は、無機系潜熱蓄熱材組成物における水(水分)以外の成分の総重量100重量%中、無機系潜熱蓄熱材を50重量%以上含むことが好ましく、55重量%以上含むことがより好ましく、60重量%以上含むことがより好ましく、65重量%以上含むことがさらに好ましく、70重量%以上含むことが特に好ましい。当該構成によると、得られる潜熱蓄熱材は、重量あたりの潜熱量が大きくなるため、蓄熱材として効率良く機能する、という利点を有する。無機系潜熱蓄熱材組成物は、無機系潜熱蓄熱材組成物における水(水分)以外の成分の総重量100重量%中、無機系潜熱蓄熱材として塩化カルシウム6水和物を50重量%以上含むことが好ましく、55重量%以上含むことがより好ましく、60重量%以上含むことがより好ましく、65重量%以上含むことがさらに好ましく、70重量%以上含むことが特に好ましい。当該構成によると、得られる潜熱蓄熱材は、重量あたりの潜熱量が大きくなるため、蓄熱材として効率良く機能する、という利点を有する。
(増粘剤)
増粘剤は、無機系潜熱蓄熱材組成物の粘度を増加させることができるものであり、無機系潜熱蓄熱材組成物をゲル状にできるともいえる。増粘剤としては、無機系潜熱蓄熱材組成物の粘度を増加させることができる限り、特に限定されない。増粘剤としては、吸水性樹脂、アタパルジャイト粘土、ゼラチン、寒天、シリカ、キサンタンガム、アラビアガム、グアーガム、カラギーナン、セルロース、蒟蒻などが挙げられる。吸水性樹脂としては、澱粉系樹脂、アクリル酸塩系樹脂、ポバール系樹脂、カルボキシメチルセルロース系樹脂等が挙げられる。シリカとしては、ヒュームドシリカ、沈降性シリカ、シリカゲル等が挙げられる。用語「増粘剤」は「ゲル化剤」ともいえる。「増粘剤」および「ゲル化剤」は相互置換可能である。
増粘剤は、無機系潜熱蓄熱材組成物の粘度を増加させることができるものであり、無機系潜熱蓄熱材組成物をゲル状にできるともいえる。増粘剤としては、無機系潜熱蓄熱材組成物の粘度を増加させることができる限り、特に限定されない。増粘剤としては、吸水性樹脂、アタパルジャイト粘土、ゼラチン、寒天、シリカ、キサンタンガム、アラビアガム、グアーガム、カラギーナン、セルロース、蒟蒻などが挙げられる。吸水性樹脂としては、澱粉系樹脂、アクリル酸塩系樹脂、ポバール系樹脂、カルボキシメチルセルロース系樹脂等が挙げられる。シリカとしては、ヒュームドシリカ、沈降性シリカ、シリカゲル等が挙げられる。用語「増粘剤」は「ゲル化剤」ともいえる。「増粘剤」および「ゲル化剤」は相互置換可能である。
増粘剤としては、イオン性増粘剤であってもよく、ノニオン性増粘剤であってもよい。無機系潜熱蓄熱材組成物が無機系潜熱蓄熱材として無機塩を含有する場合、当該無機塩は溶解してイオンの状態になっていることが多い。そのため、無機系潜熱蓄熱材組成物が無機系潜熱蓄熱材として無機塩を含有する場合、増粘剤としては、無機系潜熱蓄熱材組成物中に溶解している無機イオンに影響を与えないことから、ノニオン性増粘剤が好ましい。
ノニオン性増粘剤としては、例えば、グアーガム、デキストリン、ポリビニルピロリドン、ヒドロキシエチルセルロース等が挙げられる。ノニオン性増粘剤の中でも、ゲル状の無機系潜熱蓄熱材組成物の安定性に優れており、環境適合性の高いヒドロキシエチルセルロースが特に好ましい。
カルボキシメチルセルロースおよびヒドロキシエチルセルロースはセルロース誘導体でもある。増粘剤としては、カルボキシメチルセルロースおよびヒドロキシエチルセルロース以外のセルロース誘導体も使用できる。
本潜熱蓄熱材において、前記増粘剤は、吸水性樹脂、アタパルジャイト粘土、ゼラチン、寒天、シリカ、キサンタンガム、アラビアガム、グアーガム、カラギーナン、セルロース、蒟蒻およびヒドロキシエチルセルロースからなる群より選択される、少なくとも1種であることが好ましい。
無機系潜熱蓄熱材組成物は、含有する無機塩の濃度に依存して、温度変化により、経時的に、無機塩の析出が起こる場合がある。無機系潜熱蓄熱材組成物が増粘剤を含む場合、増粘剤は、(a)当該無機系潜熱蓄熱材組成物をゲル状にできるだけでなく、(b)当該無機系潜熱蓄熱材組成物中に溶解している無機塩のイオンを効率的に分散することにより、無機系潜熱蓄熱材組成物における無機塩の析出を抑止することができる。
無機系潜熱蓄熱材組成物が増粘剤を含む場合、増粘剤は、当該無機系潜熱蓄熱材組成物の融解および/または凝固挙動に影響を与えず、かつ当該無機系潜熱蓄熱材組成物が高い融解潜熱量を維持することを可能とする。また、無機系潜熱蓄熱材組成物が増粘剤を含むことにより、得られる潜熱蓄熱材において、当該無機系潜熱蓄熱材組成物は、潜熱蓄熱材の使用が想定される環境温度下でのヒートサイクル試験後も固液分離しないという利点を有する。
さらに、無機系潜熱蓄熱材組成物が増粘剤を含むことにより、仮に、潜熱蓄熱材から無機系潜熱蓄熱材組成物が漏洩した場合であっても、漏洩時の環境負荷、および漏洩した無機系潜熱蓄熱材組成物の回収時の作業負荷を低減することが可能となる。
なお、本発明の第一実施形態では、ポリエステルと、常温にて揮発性を有する有機溶剤と金属酸化物とを主成分とする混合物は、増粘剤の範囲に含めない。また、潜熱蓄熱材の難燃性をより高くするために、増粘剤としては、常温にて揮発性を有する有機溶剤の含有量が少ないことが好ましく、常温にて揮発性を有する有機溶剤を実質的に含まないことが好ましい。具体的には、増粘剤における、常温にて揮発性を有する有機溶剤の含有量は、1000ppm以下であることが好ましい。常温にて揮発性を有する有機溶剤としては、単環芳香族化合物が挙げられ、例えば、ベンゼル、トルエン、キシレン、エチレンベンゼン、クメン、パラシメン、フタル酸ジメチル、フタル酸ジエチル、フタル酸ジプロピルなどが挙げられる。増粘剤における、単環芳香族化合物の合計の含有量は、1000ppm以下であることが好ましい。増粘剤における、ベンゼル、トルエン、キシレン、エチレンベンゼン、クメン、パラシメン、フタル酸ジメチル、フタル酸ジエチルおよびフタル酸ジプロピルからなる群より選択される1種以上の化合物の合計の含有量は、1000ppm以下であることが好ましい。
本潜熱蓄熱材における増粘剤の含有量は、特に限定されない。使用する増粘剤の種類によって、最適含有量が異なる場合もある。本潜熱蓄熱材における増粘剤の含有量は、無機系潜熱蓄熱材および融点調整剤の合計100重量部に対して、1重量部~10重量部であることが好ましく、2重量部~6重量部であることがより好ましい。当該構成によると、(i)無機系潜熱蓄熱材組成物に溶解している塩の凝集および析出を防ぐことができ、(ii)無機系潜熱蓄熱材組成物のハンドリング性が良く、(iii)無機系潜熱蓄熱材組成物の融解温度を超える温度環境下において、無機系潜熱蓄熱材組成物は固液分離しない、という利点を有する。
(融点調整剤)
無機系潜熱蓄熱材組成物は、融点調整剤をさらに含むことが好ましい。融点調整剤は、無機系潜熱蓄熱材組成物の融解温度および凝固温度を調節する機能を有する。融点調整剤は、凝固点降下剤と言い換えることもできる。
無機系潜熱蓄熱材組成物は、融点調整剤をさらに含むことが好ましい。融点調整剤は、無機系潜熱蓄熱材組成物の融解温度および凝固温度を調節する機能を有する。融点調整剤は、凝固点降下剤と言い換えることもできる。
融点調整剤として、好ましくは、(a)臭化リチウム、臭化ナトリウム、臭化カリウム、臭化カルシウム、臭化マグネシウム、臭化アンモニウム、臭化鉄、臭化亜鉛、臭化バリウム等の金属臭化物、および(b)塩化リチウム、塩化ナトリウム、塩化カリウム、塩化マグネシウム、塩化アンモニウム、塩化鉄、塩化亜鉛、塩化コバルト等の金属塩化物、からなる群より選ばれる1種以上を挙げることができる。融点調整剤として、中でも、臭化ナトリウム、臭化カリウム、臭化アンモニウム等は、融点調整効果が大きいため、好ましい。これら融点調整剤は、1種を単独で用いてもよく、2種以上を組み合わせて用いてもよい。
本潜熱蓄熱材に含まれる融点調整剤の量は、特に限定されない。例えば、無機系潜熱蓄熱材として塩化カルシウム6水和物が用いられる場合、無機系潜熱蓄熱材1.0モルに対して、融点調整剤の合計含有量が、0.05モル以上2.0モル以下であることが好ましく、0.1モル以上1.5モル以下であることがより好ましく、0.15モル以上1.0モル以下であることがさらに好ましい。当該構成であれば、得られる潜熱蓄熱材を壁材、床材、天井材、屋根材等の建材に用いるときに、当該建材で覆われた空間を適切な温度に高精度で維持できる。例えば、無機系潜熱蓄熱材として塩化カルシウム6水和物を使用し、かつ当該無機系潜熱蓄熱材1.0モルに対して、融点調整剤の合計含有量が、0.05モル以上2.0モル以下である場合、得られる潜熱蓄熱材は、室内の温度を15~30℃の温度範囲で維持できる。なお、無機系潜熱蓄熱材として塩化カルシウム6水和物以外を使用する場合、無機系潜熱蓄熱材組成物に含まれる融点調整剤の量は適宜設定され得る。
無機系潜熱蓄熱材組成物は、金属臭化物および金属塩化物以外の融点調整剤を含んでいてもよい。当該融点調整剤としては、例えば、(a)アンモニウム塩、(b)金属臭化物および金属塩化物以外の金属ハロゲン化物、(c)金属非ハロゲン化物、(d)尿素、(e)アルコール類等を挙げることができる。
アンモニウム塩としては、臭化アンモニウム、塩化アンモニウム、硫酸アンモニウム、硝酸アンモニウム、炭酸アンモニウム、炭酸水素アンモニウム、カルバミン酸アンモニウム、カルバミン酸炭酸水素アンモニウム、ギ酸アンモニウム、クエン酸アンモニウム、および酢酸アンモニウム等を挙げることができる。取り扱い性に優れ、環境負荷が小さく、かつ臭いが少ないことから、無機系潜熱蓄熱材組成物に含まれるアンモニウム塩の含有量は、少ないことが好ましい。無機系潜熱蓄熱材組成物に含まれるアンモニウム塩の含有量は、無機系潜熱蓄熱材組成物100重量%に対して、1重量%以下であることが好ましく、0.5重量%以下であることがより好ましく、0.1重量%以下であることがさらに好ましく、0.01重量%以下であることがさらに好ましく、0重量%であることが特に好ましい。
金属臭化物および金属塩化物以外の金属ハロゲン化物としては、ヨウ化リチウム、ヨウ化ナトリウム、ヨウ化カリウム等を挙げることができる。
本潜熱蓄熱材で覆われた空間の温度を所望の温度により精度良く調節するという観点から、例えば、無機系潜熱蓄熱材として塩化カルシウム6水和物が用いられる場合、無機系潜熱蓄熱材組成物に含まれる金属臭化物および金属塩化物以外の金属ハロゲン化物の量は、無機系潜熱蓄熱材1.0モルに対して1.0モル以下であることが好ましく、0.5モル以下であることがより好ましく、0.3モル以下であることがさらに好ましい。
また、無機系潜熱蓄熱材として塩化カルシウム6水和物以外のものが使用される場合、無機系潜熱蓄熱材組成物に含まれる金属臭化物および金属塩化物以外の金属ハロゲン化物の量は、適宜設定され得る。
金属非ハロゲン化物としては、硫酸ナトリウム、硝酸ナトリウム、酢酸ナトリウム、リン酸ナトリウム、水素化ホウ素ナトリウム、ギ酸ナトリウム、シュウ酸ナトリウム、炭酸ナトリウム、グルタミン酸ナトリウム、水酸化ナトリウム、硫酸カリウム、硝酸カリウム、酢酸カリウム、リン酸カリウム、水素化ホウ素カリウム、ギ酸カリウム、シュウ酸カリウム、炭酸カリウム、グルタミン酸カリウム、水酸化カリウム、硫酸カルシウム、硝酸カルシウム、炭酸カルシウム、グルタミン酸カルシウム、水酸化カルシウム、硫酸アルミニウム、硝酸アルミニウム、リン酸アルミニウム、ギ酸アルミニウム、炭酸アルミニウム、水酸化アルミニウム、硫酸マグネシウム、硝酸マグネシウム、炭酸マグネシウム、グルタミン酸マグネシウム、水酸化マグネシウム等を挙げることができる。
前記アルコール類としては、低級アルコール(例えば、メタノール、エタノール、2-プロパノール、エチレングリコール、グリセロール等)、および高級アルコール(例えば、カプリルアルコール、ラウリルアルコール、ミリスチルアルコール、セチルアルコール、ステアリルアルコール、オレイルアルコール、リノリルアルコール等)を挙げることができる。
(過冷却防止剤)
無機系潜熱蓄熱材組成物は、過冷却防止剤を含むことが好ましい。過冷却防止剤は、比較的少量の添加で無機系潜熱蓄熱材組成物の過冷却を防止でき、かつ入手が容易である。「過冷却防止剤」は、「過冷却抑制剤」、「結晶核剤」、「核剤」または「核形成剤」と称される場合もある。
無機系潜熱蓄熱材組成物は、過冷却防止剤を含むことが好ましい。過冷却防止剤は、比較的少量の添加で無機系潜熱蓄熱材組成物の過冷却を防止でき、かつ入手が容易である。「過冷却防止剤」は、「過冷却抑制剤」、「結晶核剤」、「核剤」または「核形成剤」と称される場合もある。
過冷却防止剤は、特に限定されない。過冷却防止剤としては、例えば、ピロリン酸ナトリウム10水和物、四ホウ酸ナトリウム10水和物、炭酸ナトリウム、炭酸ナトリウム1水和物、炭酸ナトリウム10水和物、臭素酸バリウム1水和物、硫酸カルシウム2水和物、ミョウバン、ピロリン酸二水素二ナトリウム6水和物、塩化カルシウム、臭化カルシウム、塩化アルミニウム、リン酸水素二ナトリウム12水和物、亜リン酸水素二ナトリウム5水和物、リン酸三ナトリウム12水和物、リン酸二水素ナトリウム2水和物、フッ化リチウム、塩化ナトリウム、塩化カリウム、塩化リチウム、塩化バリウム、塩化ストロンチウム、塩化ストロンチウム6水和物、硫化バリウム、硫酸バリウム、酒石酸カルシウム、水酸化ストロンチウム、水酸化バリウム、臭化ナトリウム、臭化カリウム、臭化マグネシウム6水和物、炭酸カルシウム、炭酸バリウム、酸化カルシウム、酸化バリウム、フッ化カルシウム、ケイ酸塩、二酸化ケイ素(シリカ)、カオリナイト、氷晶石等からなる群より選ばれる過冷却防止剤を挙げることができる。
過冷却防止剤は使用する無機系潜熱蓄熱材に対応して、適宜選定して使用することが好ましい。例えば、無機系潜熱蓄熱材が酢酸ナトリウム3水塩の場合、ピロリン酸ナトリウム10水塩が好ましく選ばれ得る。また、無機系潜熱蓄熱材組成物がチオ硫酸ナトリウム5水塩および/または硫酸ナトリウム10水塩の場合、四ホウ酸ナトリウム10水塩が好ましく選ばれ得る。また、無機系潜熱蓄熱材組成物が塩化カルシウム6水和物の場合、バリウム塩および/またはストロンチウム塩(例えば、塩化ストロンチウム6水和物)が好ましく選ばれ得る。
本発明の第一実施形態に係る潜熱蓄熱材において、無機系潜熱蓄熱材組成物は、融点調整剤、および過冷却防止剤をさらに含むことが好ましい。
(その他の成分)
無機系潜熱蓄熱材組成物は、前記成分の他に、相分離防止剤、保存料、香料、着色剤、抗菌剤、高分子ポリマー、その他の有機化合物、または、その他の無機化合物等を、必要に応じて含有してもよい。
無機系潜熱蓄熱材組成物は、前記成分の他に、相分離防止剤、保存料、香料、着色剤、抗菌剤、高分子ポリマー、その他の有機化合物、または、その他の無機化合物等を、必要に応じて含有してもよい。
相分離防止剤としては、例えば、(a)ラウリン酸、ミリスチン酸、パルミチン酸、ステアリン酸、リノール酸、リノレン酸、エルカ酸およびオレイン酸等の脂肪酸、並びにこれら脂肪酸の混合物を含む植物油、(b)オレイン酸ナトリウム、オレイン酸カリウム、メタリン酸カリウム、ケイ酸ナトリウム、およびイソステアリン酸カリウム等の脂肪酸塩、(c)流動パラフィン等のパラフィン、(d)グリセリン、並びに(e)ノニオン性界面活性剤等が挙げられる。前記植物油としては、ひまわり油、とうもろこし油、綿実油、ごま油、なたね油、落花生油、オリーブ油、ひまし油などが挙げられる。相分離防止剤としては、脂肪酸混合物であるNsp(ホープ製薬株式会社製)などの市販品を使用することもできる。
「相分離防止剤」は、「増粘補助剤」、「水分蒸発防止剤」または「離水防止剤」と称される場合もある。
(融解潜熱量)
無機系潜熱蓄熱材組成物は、融解潜熱量が高いことが好ましい。無機系潜熱蓄熱材組成物の融解潜熱量は、80J/g以上であることが好ましく、100J/g以上であることがより好ましく、120J/g以上であることがさらに好ましく、140J/g以上であることが特に好ましい。無機系潜熱蓄熱材組成物の融解潜熱量は、示差走査型熱量計を用いて測定することができる。例えば、示差走査型熱量計(セイコーインスツルメント社製:SII EXSTAR6000 DSC)を用いて、無機系潜熱蓄熱材組成物の温度を、3.0℃/分の速度にて-20℃から50℃へ昇温させた後、同じ速度にて50℃から-20℃へ降温させたときに得られるDSC曲線から、求めることができる。
無機系潜熱蓄熱材組成物は、融解潜熱量が高いことが好ましい。無機系潜熱蓄熱材組成物の融解潜熱量は、80J/g以上であることが好ましく、100J/g以上であることがより好ましく、120J/g以上であることがさらに好ましく、140J/g以上であることが特に好ましい。無機系潜熱蓄熱材組成物の融解潜熱量は、示差走査型熱量計を用いて測定することができる。例えば、示差走査型熱量計(セイコーインスツルメント社製:SII EXSTAR6000 DSC)を用いて、無機系潜熱蓄熱材組成物の温度を、3.0℃/分の速度にて-20℃から50℃へ昇温させた後、同じ速度にて50℃から-20℃へ降温させたときに得られるDSC曲線から、求めることができる。
(無機系潜熱蓄熱材組成物の粘度)
無機系潜熱蓄熱材組成物の融解温度+10℃~融解温度+35℃における、振動粘度計により測定された無機系潜熱蓄熱材組成物の粘度(以下、「無機系潜熱蓄熱材組成物の振動粘度計の粘度」と称する場合もある。)について説明する。無機系潜熱蓄熱材組成物の振動粘度計の粘度は、「無機系潜熱蓄熱材組成物の融解温度+10℃~融解温度+35℃である無機系潜熱蓄熱材組成物を、振動粘度計により測定して得られた粘度」ともいえる。振動粘度計としては、音叉振動式粘度計または音叉振動式レオメーター等が挙げられる。無機系潜熱蓄熱材組成物の振動粘度計の粘度は、0.5Pa・s~25Pa・sであることが好ましく、1Pa・s~25Pa・sであることがより好ましく、2Pa・s~25Pa・sであることがより好ましく、5Pa・s~25Pa・sであることがより好ましく、5Pa・s~20Pa・sであることがさらに好ましく、5Pa・s~17Pa・sであることが特に好ましい。当該構成によると、無機系潜熱蓄熱材組成物の融解温度+10℃~融解温度+35℃において当該無機系潜熱蓄熱材組成物は、固液分離せず、かつ、粘度が高すぎないため操作性が良いという利点を有する。
無機系潜熱蓄熱材組成物の融解温度+10℃~融解温度+35℃における、振動粘度計により測定された無機系潜熱蓄熱材組成物の粘度(以下、「無機系潜熱蓄熱材組成物の振動粘度計の粘度」と称する場合もある。)について説明する。無機系潜熱蓄熱材組成物の振動粘度計の粘度は、「無機系潜熱蓄熱材組成物の融解温度+10℃~融解温度+35℃である無機系潜熱蓄熱材組成物を、振動粘度計により測定して得られた粘度」ともいえる。振動粘度計としては、音叉振動式粘度計または音叉振動式レオメーター等が挙げられる。無機系潜熱蓄熱材組成物の振動粘度計の粘度は、0.5Pa・s~25Pa・sであることが好ましく、1Pa・s~25Pa・sであることがより好ましく、2Pa・s~25Pa・sであることがより好ましく、5Pa・s~25Pa・sであることがより好ましく、5Pa・s~20Pa・sであることがさらに好ましく、5Pa・s~17Pa・sであることが特に好ましい。当該構成によると、無機系潜熱蓄熱材組成物の融解温度+10℃~融解温度+35℃において当該無機系潜熱蓄熱材組成物は、固液分離せず、かつ、粘度が高すぎないため操作性が良いという利点を有する。
無機系潜熱蓄熱材組成物の融解温度+10℃~融解温度+35℃における、E型回転粘度計により測定された無機系潜熱蓄熱材組成物の粘度(前記「無機系潜熱蓄熱材組成物のE型回転粘度計の粘度」)について説明する。無機系潜熱蓄熱材組成物のE型回転粘度計の粘度は、「無機系潜熱蓄熱材組成物の融解温度+10℃~融解温度+35℃である無機系潜熱蓄熱材組成物を、E型回転粘度計により測定して得られた粘度」ともいえる。無機系潜熱蓄熱材組成物のE型回転粘度計の粘度は、30Pa・s~90Pa・sであることが好ましく、32Pa・s~88Pa・sであることがより好ましく、34Pa・s~86Pa・sであることがさらに好ましく、36Pa・s~84Pa・sであることが特に好ましい。当該構成によると、無機系潜熱蓄熱材組成物の融解温度+10℃~融解温度+35℃において当該無機系潜熱蓄熱材組成物は、固液分離せず、かつ、粘度が高すぎないため操作性が良いという利点を有する。
(I-1-2-2.第二の反応硬化型液状樹脂)
本潜熱蓄熱材において、蓄熱材は、第二の反応硬化型液状樹脂をさらに含むことが好ましい。
本潜熱蓄熱材において、蓄熱材は、第二の反応硬化型液状樹脂をさらに含むことが好ましい。
蓄熱材が第二の反応硬化型液状樹脂をさらに含む場合、(a)表面層が万が一破れたときに蓄熱材の漏出を抑制できる、並びに(b)凝固時および融解時に関わらず、蓄熱材を所望の一定の形に留めることができる、という利点を有する。また、蓄熱材が、水蒸気透過度が低い第二の反応硬化型液状樹脂をさらに含む場合、得られる潜熱蓄熱材は、吸湿性がより低く、非常に優れた防湿性を有する、という利点を有する。
以下、第二の反応硬化型液状樹脂に関する各態様について説明するが、以下に詳説した以外の第二の反応硬化型液状樹脂に関する態様は、好ましい態様を含み、適宜、前記(I-1-1-1.反応硬化型液状樹脂)の項の第一の反応硬化型液状樹脂に関する記載を援用する。
第二の反応硬化型液状樹脂に用いることができる反応硬化型液状樹脂としては、前記(I-1-1-1.反応硬化型液状樹脂)の項に記載の反応硬化型液状樹脂を挙げることができる。
蓄熱材が第二の反応硬化型液状樹脂をさらに含む場合、蓄熱材における無機系潜熱蓄熱材組成物と第二の反応硬化型液状樹脂との重量比(無機系潜熱蓄熱材組成物:第二の反応硬化型液状樹脂)は、特に限定されないが、80:20~20:80であることが好ましく、70:30~30:70であることがより好ましく、60:40~40:60であることがより好ましく、50:50であることがより好ましい。
蓄熱材が第二の反応硬化型液状樹脂をさらに含む場合について説明する。この場合、蓄熱材は、蓄熱材における無機系潜熱蓄熱材組成物と第二の反応硬化型液状樹脂との合計量100重量部中、無機系潜熱蓄熱材組成物を40重量部を超えて含むことが好ましく、50重量部以上含むことがより好ましく、60重量部以上含むことがより好ましく、70重量部以上含むことがより好ましく、80重量部以上含むことがさらに好ましい。なお、蓄熱材は第二の反応硬化型液状樹脂を含んでいなくてもよい。換言すれば、蓄熱材は、蓄熱材における無機系潜熱蓄熱材組成物と第二の反応硬化型液状樹脂との合計量100重量部中、無機系潜熱蓄熱材組成物100重量部含んでいてもよい。従来の有機系潜熱蓄熱材組成物を用いた潜熱蓄熱材では、有機系潜熱蓄熱材組成物は熱伝導率が低いため、有機系潜熱蓄熱材組成物を多量に含む潜熱蓄熱材は好ましくない態様であった。しかし、無機系潜熱蓄熱材組成物は有機系潜熱蓄熱材組成物と比較して熱伝導率が高いため、本潜熱蓄熱材では、無機系潜熱蓄熱材組成物を多量に含む潜熱蓄熱材もまた、好ましい態様である。
第二の反応硬化型液状樹脂は、任意で希釈剤および/または光ラジカル開始剤をさらに含んでいてもよい。換言すれば、蓄熱材は、任意で希釈剤および/または光ラジカル開始剤をさらに含んでいてもよい。当該希釈剤および光ラジカル開始剤としては、それぞれ、前記(希釈剤および光ラジカル開始剤)の項に記載の希釈剤および光ラジカル開始剤を挙げることができる。蓄熱材における希釈剤および/または光ラジカル開始剤の含有量は特に限定されない。蓄熱材における希釈剤の含有量は、無機系潜熱蓄熱材組成物と第二の反応硬化型液状樹脂との粘度差調整のために、前記(希釈剤および光ラジカル開始剤)の項に記載の含有量を挙げることができる。蓄熱材における光ラジカル開始剤の含有量は、紫外線照射によって、十分に、第二の反応硬化型液状樹脂の硬化物の光硬化反応が進行するために、前記(希釈剤および光ラジカル開始剤)の項に記載の含有量を挙げることができる。蓄熱材が第二の反応硬化型液状樹脂および希釈剤を含む場合、希釈剤に起因して、第二の反応硬化型液状樹脂の硬化物の防湿性が損なわれないことが好ましい。
蓄熱材が第二の反応硬化型液状樹脂をさらに含む場合、蓄熱材において、無機系潜熱蓄熱材組成物は、第二の反応硬化型液状樹脂中に分散していることが好ましい。第一実施形態において「分散している(分散されてなる、分散されている、とも換言され得る。)」とは、無機系潜熱蓄熱材組成物の融解温度-20℃以下である潜熱蓄熱材をマイクロスコープ(倍率:10倍、視野:1cm2)で観察したときに、1mm以上の無機系潜熱蓄熱材組成物の凝集塊が見られないことを意味する。
蓄熱材において、第二の反応硬化型液状樹脂は硬化していてもよく、硬化していなくてもよい。蓄熱材において第二の反応硬化型液状樹脂が硬化している場合、得られる潜熱蓄熱材は、無機系潜熱蓄熱材組成物の漏洩がさらに防止されるという利点を有する。
蓄熱材において、第二の反応硬化型液状樹脂の種類および物性(粘度、硬さ、弾性率、粘弾性等)を変化させることにより、石膏ボードおよび床材等と組み合わせやすいように、得られる潜熱蓄熱材の硬さ等を調節することができる。それ故に、蓄熱材において、第二の反応硬化型液状樹脂の種類および物性を変化させることにより、建築現場において、安全性がより高く、かつ、より容易に施工可能である潜熱蓄熱材を提供できるという利点を有する。
第一の反応硬化型液状樹脂と同様に、第二の反応硬化型液状樹脂は、無機系潜熱蓄熱材組成物の相変化温度に影響を与えない。
蓄熱材中の無機系潜熱蓄熱材組成物に含まれる無機系潜熱蓄熱材の吸湿に起因する潜熱蓄熱材としての蓄熱効果の低減がより抑えられることから、第二の反応硬化型液状樹脂および第二の反応硬化型液状樹脂の硬化物の水蒸気透過度は低いことが好ましい。第二の反応硬化型液状樹脂を硬化させて厚さ1mmの硬化物としたとき、当該硬化物は、40℃かつ湿度90%における水蒸気透過度が500g/m2・日未満であることが好ましく、250g/m2・日以内であることがより好ましく、150g/m2・日以内であることがより好ましく、100g/m2・日以内であることがさらに好ましく、80g/m2・日以内であることが特に好ましい。当該構成である第二の反応硬化型液状樹脂を蓄熱材が含む場合、得られる潜熱蓄熱材は、吸湿性がより低いという利点を有する。第二の反応硬化型液状樹脂の硬化物の水蒸気透過度が上記範囲内である場合、第二の反応硬化型液状樹脂の硬化物は防湿性を有するともいえる。「第二の反応硬化型液状樹脂の硬化物」、換言すれば「第二の反応硬化型液状樹脂が硬化している状態」とは、上述した「第一の反応硬化型液状樹脂が硬化している状態」と同じ状態を意味する。
無機系潜熱蓄熱材組成物の融解温度+10℃~融解温度+35℃におけるE型回転粘度計により測定された第二の反応硬化型液状樹脂の粘度(以下、「第二の反応硬化型液状樹脂のE型回転粘度計の粘度」と称する場合もある。)と、無機系潜熱蓄熱材組成物の融解温度+10℃~融解温度+35℃におけるE型回転粘度計により測定された無機系潜熱蓄熱材組成物の粘度(以下、「無機系潜熱蓄熱材組成物のE型回転粘度計の粘度」と称する場合もある。)との差(以下、「無機系潜熱蓄熱材組成物と第二の反応硬化型液状樹脂との粘度差」と称する場合もある。)について説明する。第二の反応硬化型液状樹脂のE型回転粘度計の粘度は、「無機系潜熱蓄熱材組成物の融解温度+10℃~融解温度+35℃である第二の反応硬化型液状樹脂を、E型回転粘度計により測定して得られた粘度」ともいえる。また、第二の反応硬化型液状樹脂のE型回転粘度計の粘度は、「第二の反応硬化型液状樹脂の未硬化の液状樹脂のE型回転粘度計の粘度」ともいえる。ここで、第二の反応硬化型液状樹脂が希釈剤および/または光ラジカル開始剤をさらに含む場合、第二の反応硬化型液状樹脂のE型回転粘度計の粘度とは、第二の反応硬化型液状樹脂と希釈剤および/または光ラジカル開始剤との混合物の粘度を意図する。蓄熱材が第二の反応硬化型液状樹脂を含む場合、前記無機系潜熱蓄熱材組成物と第二の反応硬化型液状樹脂との粘度差は、80Pa・s以下であることが好ましく、80Pa・s未満であることがより好ましく、60Pa・s以下であることがより好ましく、60Pa・s未満であることがより好ましく、50Pa・s以下であることがより好ましく、40Pa・s以下であることがさらに好ましく、20Pa・s以下であることが特に好ましい。前記無機系潜熱蓄熱材組成物と第二の反応硬化型液状樹脂との粘度差の下限は特に限定されないが、好ましくは、0Pa・s以上である。当該構成によると、蓄熱材において、第二の反応硬化型液状樹脂中に無機系潜熱蓄熱材組成物が均一分散することが可能となる。前記無機系潜熱蓄熱材組成物と第二の反応硬化型液状樹脂との粘度差は、使用される第二の反応硬化型液状樹脂および無機系潜熱蓄熱材組成物の組み合わせに応じて、適宜変更され得る。
本発明の第一実施形態に係る潜熱蓄熱材は、(i)(a)無機系潜熱蓄熱材組成物の融解温度+10℃~融解温度+35℃における、振動粘度計により測定された無機系潜熱蓄熱材組成物の粘度が2~25Pa・sであるか、または、(b)無機系潜熱蓄熱材組成物の融解温度+10℃~融解温度+35℃における、E型回転粘度計により測定された無機系潜熱蓄熱材組成物の粘度が30~90Pa・sであり、かつ、(ii)無機系潜熱蓄熱材組成物の融解温度+10℃~融解温度+35℃におけるE型回転粘度計により測定された第二の反応硬化型液状樹脂の粘度と、無機系潜熱蓄熱材組成物の融解温度+10℃~融解温度+35℃におけるE型回転粘度計により測定した無機系潜熱蓄熱材組成物の粘度との差が、80Pa・s以下である、ことがより好ましい。
(I-1-3.有機溶剤)
潜熱蓄熱材の難燃性をより高くするために、潜熱蓄熱材における、常温にて揮発性を有する有機溶剤の含有量は少ないことが好ましい。具体的には、潜熱蓄熱材100重量部中における常温にて揮発性を有する有機溶剤の含有量は、50重量部以下であることが好ましく、10重量部以下であることがより好ましく、5重量部以下であることがより好ましく、1重量部以下であることがより好ましく、0.5重量部以下であることがさらに好ましく、0.1重量部以下であることが特に好ましい。潜熱蓄熱材100重量部中における単環芳香族化合物の含有量は、50重量部以下であることが好ましく、10重量部以下であることがより好ましく、5重量部以下であることがより好ましく、1重量部以下であることがより好ましく、0.5重量部以下であることがさらに好ましく、0.1重量部以下であることが特に好ましい。潜熱蓄熱材100重量部中における、ベンゼル、トルエン、キシレン、エチレンベンゼン、クメン、パラシメン、フタル酸ジメチル、フタル酸ジエチルおよびフタル酸ジプロピルからなる群より選択される1種以上の化合物の合計の含有量は、50重量部以下であることが好ましく、10重量部以下であることがより好ましく、5重量部以下であることがより好ましく、1重量部以下であることがより好ましく、0.5重量部以下であることがさらに好ましく、0.1重量部以下であることが特に好ましい。
潜熱蓄熱材の難燃性をより高くするために、潜熱蓄熱材における、常温にて揮発性を有する有機溶剤の含有量は少ないことが好ましい。具体的には、潜熱蓄熱材100重量部中における常温にて揮発性を有する有機溶剤の含有量は、50重量部以下であることが好ましく、10重量部以下であることがより好ましく、5重量部以下であることがより好ましく、1重量部以下であることがより好ましく、0.5重量部以下であることがさらに好ましく、0.1重量部以下であることが特に好ましい。潜熱蓄熱材100重量部中における単環芳香族化合物の含有量は、50重量部以下であることが好ましく、10重量部以下であることがより好ましく、5重量部以下であることがより好ましく、1重量部以下であることがより好ましく、0.5重量部以下であることがさらに好ましく、0.1重量部以下であることが特に好ましい。潜熱蓄熱材100重量部中における、ベンゼル、トルエン、キシレン、エチレンベンゼン、クメン、パラシメン、フタル酸ジメチル、フタル酸ジエチルおよびフタル酸ジプロピルからなる群より選択される1種以上の化合物の合計の含有量は、50重量部以下であることが好ましく、10重量部以下であることがより好ましく、5重量部以下であることがより好ましく、1重量部以下であることがより好ましく、0.5重量部以下であることがさらに好ましく、0.1重量部以下であることが特に好ましい。
(I-1-4.繊維状物質)
本潜熱蓄熱材は、繊維状物質をさらに含むことが好ましい。繊維状物質としては、以下の(a)~(c)に示すような無機系の繊維状物質が好適に挙げられる:(a)ガラスウール、ロックウールなどの非晶質繊維;(b)炭素繊維、アルミナ繊維などの多結晶繊維;並びに(c)ウォラストナイト、チタン酸カリウム繊維などの単結晶繊維。本潜熱蓄熱材が無機系の繊維状物質をさらに含む場合、当該潜熱蓄熱材は、優れた難燃性、高い強度および高い寸法安定性を有する。
本潜熱蓄熱材は、繊維状物質をさらに含むことが好ましい。繊維状物質としては、以下の(a)~(c)に示すような無機系の繊維状物質が好適に挙げられる:(a)ガラスウール、ロックウールなどの非晶質繊維;(b)炭素繊維、アルミナ繊維などの多結晶繊維;並びに(c)ウォラストナイト、チタン酸カリウム繊維などの単結晶繊維。本潜熱蓄熱材が無機系の繊維状物質をさらに含む場合、当該潜熱蓄熱材は、優れた難燃性、高い強度および高い寸法安定性を有する。
本潜熱蓄熱材が繊維状物質を含む場合、繊維状物質は、蓄熱材に含まれていてもよく、表面層に含まれていてもよい。繊維状物質が蓄熱材に含まれている場合、蓄熱材は、第二の反応硬化型液状樹脂と共に繊維状物質を含んでいてもよく、第二の反応硬化型液状樹脂を含むことなく繊維状物質を含んでいてもよい。
(I-1-5.その他成分)
本潜熱蓄熱材は、本発明の第一実施形態に係る効果を損なわない限り、蓄熱材および表面層以外の他の成分を含んでいてもよい。そのような成分としては、例えば、保存料、香料、着色剤、難燃剤、耐光性安定剤、紫外線吸収剤、貯蔵安定剤、気泡調整剤、潤滑剤、防カビ剤、抗菌剤、高分子ポリマー、その他の有機化合物、または、その他の無機化合物等が挙げられる。
本潜熱蓄熱材は、本発明の第一実施形態に係る効果を損なわない限り、蓄熱材および表面層以外の他の成分を含んでいてもよい。そのような成分としては、例えば、保存料、香料、着色剤、難燃剤、耐光性安定剤、紫外線吸収剤、貯蔵安定剤、気泡調整剤、潤滑剤、防カビ剤、抗菌剤、高分子ポリマー、その他の有機化合物、または、その他の無機化合物等が挙げられる。
以下、本潜熱蓄熱材の各物性ついて詳細に説明する。
(I-1-6.融解温度)
第一実施形態において、潜熱蓄熱材に含まれている固体状の無機系潜熱蓄熱材組成物が融解して液体状またはゲル状になる間に、潜熱蓄熱材が呈する温度範囲の中間の温度を、潜熱蓄熱材の「融解温度」とする。なお、潜熱蓄熱材の融解温度は、潜熱蓄熱材に含まれている固体状の無機系潜熱蓄熱材組成物が融解して液体状またはゲル状になる間に、無機系潜熱蓄熱材組成物が呈する温度範囲の中間の温度でもあり、すなわち無機系潜熱蓄熱材組成物の融解温度ともいえる。
第一実施形態において、潜熱蓄熱材に含まれている固体状の無機系潜熱蓄熱材組成物が融解して液体状またはゲル状になる間に、潜熱蓄熱材が呈する温度範囲の中間の温度を、潜熱蓄熱材の「融解温度」とする。なお、潜熱蓄熱材の融解温度は、潜熱蓄熱材に含まれている固体状の無機系潜熱蓄熱材組成物が融解して液体状またはゲル状になる間に、無機系潜熱蓄熱材組成物が呈する温度範囲の中間の温度でもあり、すなわち無機系潜熱蓄熱材組成物の融解温度ともいえる。
本潜熱蓄熱材が有する融解温度は特に限定されない。潜熱蓄熱材を、住宅に適応し、住環境を整えるために使用する場合を考える。この場合、潜熱蓄熱材は、15℃~30℃の融解温度を有することが好ましく、17℃~28℃の融解温度を有することがより好ましく、20℃~25℃の融解温度を有することがさらに好ましい。
本発明の第一実施形態に係る潜熱蓄熱材において、無機系潜熱蓄熱材組成物は、15℃~30℃の融解温度を有することが好ましい。本発明の第一実施形態に係る潜熱蓄熱材において、蓄熱材は、15℃~30℃の融解温度を有することが好ましい。これらの構成であれば、住環境に適した潜熱蓄熱材を得ることができる。
(I-1-7.吸湿性)
本潜熱蓄熱材は、吸湿性がより低いことが好ましい。第一実施形態における吸湿性は、下記実施例Aにて説明する吸湿率(%)によって評価され得る。第一実施形態における吸湿率は、潜熱蓄熱材を40℃かつ湿度90%の条件で一定時間静置したとき、一定時間静置前後の潜熱蓄熱材の重量によって測定され、測定方法の詳細は下記実施例Aに示す。潜熱蓄熱材を40℃かつ湿度90%の条件でX時間静置したとき、X時間静置前後の潜熱蓄熱材の重量によって測定される吸湿率を、「X時間における吸湿率」と表記する。本発明の第一実施形態に係る潜熱蓄熱材は、2時間における吸湿率(%)が、5%未満であることが好ましく、4%以下であることがより好ましく、3%未満であることがさらに好ましく、2%以下であることが特に好ましい。本発明の第一実施形態に係る潜熱蓄熱材は、8時間における吸湿率(%)が、12%未満であることが好ましく、10%以下であることがより好ましく、8%以下であることがより好ましく、6%以下であることがさらに好ましく、5%未満であることが特に好ましい。当該構成によると、潜熱蓄熱材を長期間使用した場合であっても、潜熱蓄熱材が潜熱蓄熱材として効率的に機能するという利点を有する。また、〔I-1.潜熱蓄熱材〕の項に記載の潜熱蓄熱材は、前記吸湿率を有する潜熱蓄熱材を提供することが好ましい、ともいえる。
本潜熱蓄熱材は、吸湿性がより低いことが好ましい。第一実施形態における吸湿性は、下記実施例Aにて説明する吸湿率(%)によって評価され得る。第一実施形態における吸湿率は、潜熱蓄熱材を40℃かつ湿度90%の条件で一定時間静置したとき、一定時間静置前後の潜熱蓄熱材の重量によって測定され、測定方法の詳細は下記実施例Aに示す。潜熱蓄熱材を40℃かつ湿度90%の条件でX時間静置したとき、X時間静置前後の潜熱蓄熱材の重量によって測定される吸湿率を、「X時間における吸湿率」と表記する。本発明の第一実施形態に係る潜熱蓄熱材は、2時間における吸湿率(%)が、5%未満であることが好ましく、4%以下であることがより好ましく、3%未満であることがさらに好ましく、2%以下であることが特に好ましい。本発明の第一実施形態に係る潜熱蓄熱材は、8時間における吸湿率(%)が、12%未満であることが好ましく、10%以下であることがより好ましく、8%以下であることがより好ましく、6%以下であることがさらに好ましく、5%未満であることが特に好ましい。当該構成によると、潜熱蓄熱材を長期間使用した場合であっても、潜熱蓄熱材が潜熱蓄熱材として効率的に機能するという利点を有する。また、〔I-1.潜熱蓄熱材〕の項に記載の潜熱蓄熱材は、前記吸湿率を有する潜熱蓄熱材を提供することが好ましい、ともいえる。
(I-1-8.重量)
本潜熱蓄熱材は、一つ当たりの重量(g/個)が、好ましくは3000g/個以下であり、より好ましくは2000g/個以下であり、さらに好ましくは1500g/個以下であり、特に好ましくは1200g/個以下である。本潜熱蓄熱材は、一つ当たりの重量(g/個)が、好ましくは5g/個以上であり、より好ましくは10g/個以上であり、さらに好ましくは15g/個以上であり、特に好ましくは20g/個以上である。当該構成によると、施工性により優れるという利点を有する。
本潜熱蓄熱材は、一つ当たりの重量(g/個)が、好ましくは3000g/個以下であり、より好ましくは2000g/個以下であり、さらに好ましくは1500g/個以下であり、特に好ましくは1200g/個以下である。本潜熱蓄熱材は、一つ当たりの重量(g/個)が、好ましくは5g/個以上であり、より好ましくは10g/個以上であり、さらに好ましくは15g/個以上であり、特に好ましくは20g/個以上である。当該構成によると、施工性により優れるという利点を有する。
(I-1-9.体積)
本潜熱蓄熱材は、一つ当たりの体積(cm3/個)が、好ましくは2500cm3/個以下であり、より好ましくは1500cm3/個以下であり、さらに好ましくは1250cm3/個以下であり、特に好ましくは1000cm3/個以下である。本潜熱蓄熱材は、一つ当たりの体積(cm3/個)が、好ましくは4cm3/個以上であり、より好ましくは8cm3/個以上であり、さらに好ましくは12cm3/個以上であり、特に好ましくは16cm3/個以上である。当該構成によると、施工性により優れるという利点を有する。
本潜熱蓄熱材は、一つ当たりの体積(cm3/個)が、好ましくは2500cm3/個以下であり、より好ましくは1500cm3/個以下であり、さらに好ましくは1250cm3/個以下であり、特に好ましくは1000cm3/個以下である。本潜熱蓄熱材は、一つ当たりの体積(cm3/個)が、好ましくは4cm3/個以上であり、より好ましくは8cm3/個以上であり、さらに好ましくは12cm3/個以上であり、特に好ましくは16cm3/個以上である。当該構成によると、施工性により優れるという利点を有する。
〔I-2.潜熱蓄熱材の製造方法〕
本発明の第一実施形態に係る潜熱蓄熱材の製造方法は、無機系潜熱蓄熱材および増粘剤を含む無機系潜熱蓄熱材組成物、を含む蓄熱材を調製する蓄熱材調製工程と、得られた前記蓄熱材における外気との境界面に、表面層を形成する表面層形成工程と、を含み、前記表面層は、(i)硬度(E型)が50以下であり、(ii)100%モジュラスが0.50MPa(N/mm2)以下であり、(iii)破断時の伸び率が100%以上である。
本発明の第一実施形態に係る潜熱蓄熱材の製造方法は、無機系潜熱蓄熱材および増粘剤を含む無機系潜熱蓄熱材組成物、を含む蓄熱材を調製する蓄熱材調製工程と、得られた前記蓄熱材における外気との境界面に、表面層を形成する表面層形成工程と、を含み、前記表面層は、(i)硬度(E型)が50以下であり、(ii)100%モジュラスが0.50MPa(N/mm2)以下であり、(iii)破断時の伸び率が100%以上である。
本発明の第一実施形態に係る潜熱蓄熱材の製造方法では、蓄熱材調製工程において、無機系潜熱蓄熱材を増粘剤によりゲル化させて(換言すれば、粘度を上げて)いる。すなわち、得られた無機系潜熱蓄熱材組成物はゲル化している。これにより、無機系潜熱蓄熱材組成物の融解温度以上でも蓄熱材が液状化することがなく、流動しないという利点を有する。また、本発明の第一実施形態に係る潜熱蓄熱材の製造方法では、無機系潜熱蓄熱材を使用している。そのため、建材用途で懸念される可燃性の問題を解消し、その結果、得られる潜熱蓄熱材を、住環境用潜熱蓄熱材として好適に使用することができる。
本発明の第一実施形態に係る潜熱蓄熱材の製造方法では、表面層形成工程において、蓄熱材における外気との境界面に表面層が形成される。これにより、得られる潜熱蓄熱材は、吸湿性が低いものとなり、かつ、無機系潜熱蓄熱材組成物の融解温度を超える温度環境下における、蓄熱材の外部への漏洩が防止され得る。また、表面層は特定の物性を有する。これにより、得られる潜熱蓄熱材は、蓄熱材の体積膨張に追従でき、かつ、突刺しなど衝撃で穴が開いたとしても、自己修復することが可能である、という利点を有する。
以下、本発明の第一実施形態に係る潜熱蓄熱材の製造方法における各工程について説明するが、以下に詳説した以外の潜熱蓄熱材の製造方法に関する態様は、好ましい態様を含み、適宜、前記〔I-1.潜熱蓄熱材〕の項の記載を援用する。前記〔I-1.潜熱蓄熱材〕の項において、ある物質(成分)について「含有量」として記載された各態様は、潜熱蓄熱材の製造方法において、ある物質(成分)に関する「使用量」、「配合量」または「添加量」として援用できる。
蓄熱材調製工程において、無機系潜熱蓄熱材および増粘剤を含む無機系潜熱蓄熱材組成物、を含む蓄熱材の調製方法としては、特に限定されない。例えば、無機系潜熱蓄熱材と増粘剤とを混合することにより、無機系潜熱蓄熱材組成物を含む蓄熱材を調製することができる。無機系潜熱蓄熱材と増粘剤との混合は、当該技術分野において公知である任意の技術を用いて行うことができる。無機系潜熱蓄熱材と増粘剤との混合は、例えば、後述する実施例に記載の方法で行われる。
蓄熱材調製工程は、無機系潜熱蓄熱材組成物と第二の反応硬化型液状樹脂とを混合する混合工程を、さらに含んでいてもよい。蓄熱材調製工程が混合工程をさらに含む場合、無機系潜熱蓄熱材組成物と第二の反応硬化型液状樹脂とを含む蓄熱材を得ることができる。
混合工程において、無機系潜熱蓄熱材組成物と第二の反応硬化型液状樹脂との混合は、当該技術分野において公知である任意の技術を用いて行うことができ、例えば、後述する実施例に記載の方法で行われる。
蓄熱材調製工程において、無機系潜熱蓄熱材および増粘剤の混合と、無機系潜熱蓄熱材組成物および第二の反応硬化型液状樹脂の混合とは、一つの装置の中で連続して行ってもよいし、複数の装置を使用して行ってもよい。
表面層形成工程において、調製工程にて得られた蓄熱材における外気との境界面に、表面層を形成する方法としては、特に限定されない。例えば、蓄熱材における外気との境界面に第一の反応硬化型液状樹脂をコーティングし、コーティングされた第一の反応硬化型液状樹脂を硬化させる方法が挙げられる。
蓄熱材における外気との境界面に第一の反応硬化型液状樹脂をコーティング方法としては、特に限定されない。例えば、蓄熱材における外気との境界面に第一の反応硬化型液状樹脂を塗布する方法、蓄熱材における外気との境界面に第一の反応硬化型液状樹脂を積層する方法、または蓄熱材を第一の反応硬化型液状樹脂内に浸漬して、引き上げる方法、等が挙げられる。蓄熱材を第一の反応硬化型液状樹脂内に浸漬して引き上げることによる、第一の反応硬化型液状樹脂のコーティング方法を、「浸漬コーティング法」とも称する。
蓄熱材が一定の粘度または硬さを有する場合、浸漬コーティング法により、蓄熱材における外気との境界面に第一の反応硬化型液状樹脂を容易にコーティングすることができる。浸漬コーティング法に適するように、蓄熱材の粘度または硬さを調整する方法としては特に限定されず、無機系潜熱蓄熱材組成物における増粘剤の配合量を調整する方法、蓄熱材に一定量の第二の反応硬化型液状樹脂を配合し、無機系潜熱蓄熱材組成物と第二の反応硬化型液状樹脂との粘度差を調整する方法、蓄熱材を無機系潜熱蓄熱材組成物の融解温度未満まで冷却し、凝固させる方法、等が挙げられる。
第一の反応硬化型液状樹脂をコーティングするときの、蓄熱材のE型回転粘度計により測定された粘度は、80Pa・s以上であることが好ましく、100Pa・s以上であることがより好ましく、150Pa・s以上であることがさらに好ましく、200Pa・s以上であることが特に好ましい。当該構成によると、浸漬コーティング法を容易に行うことができる、および/または、その他の方法で蓄熱材における外気との境界面に第一の反応硬化型液状樹脂を容易にコーティングすることができる、という利点を有する。上述したような、(a)無機系潜熱蓄熱材組成物における増粘剤の配合量の調整、(b)蓄熱材に対する第二の反応硬化型液状樹脂の配合、および、無機系潜熱蓄熱材組成物と第二の反応硬化型液状樹脂との粘度差の調整、並びに(c)蓄熱材の凝固、等の方法により、第一の反応硬化型液状樹脂をコーティングするときの蓄熱材の粘度を適宜調整することができる。
蓄熱材における外気との境界面に第一の反応硬化型液状樹脂をコーティングするときの、第一の反応硬化型液状樹脂の厚さとしては特に限定されない。硬化させた第一の反応硬化型液状樹脂が、前記(I-1-1-6.厚さ)の項に記載の表面層の厚さとなるように、コーティングする第一の反応硬化型液状樹脂の厚さを設定することが好ましい。
コーティングされた第一の反応硬化型液状樹脂を硬化させる方法としては、当該第一の反応硬化型液状樹脂が硬化する方法であれば特に限定されない。第一の反応硬化型液状樹脂の硬化は、例えば、第一の反応硬化型液状樹脂に硬化剤を添加する方法、第一の反応硬化型液状樹脂に対して熱を加える方法、または第一の反応硬化型液状樹脂に対して紫外線照射をする方法、などにより行ってもよいし、これらの方法を併用してもよい。硬化剤としては、例えば、AP-4(商品名、ブチルアシッドホスフェート)、AP-8(商品名、2-エチルヘキシルアシッドホスフェート)、AP-10(商品名、イソデシルアシッドホスフェート)等が使用され得る。
蓄熱材調製工程が混合工程をさらに含む場合、潜熱蓄熱材の製造方法は、蓄熱材に含まれる第二の反応硬化型液状樹脂を硬化させる硬化工程を、さらに含んでいてもよい。硬化工程において、第二の反応硬化型液状樹脂を硬化させる方法としては、当該第二の反応硬化型液状樹脂が硬化する方法であれば特に限定されず、例えば上述した、第一の反応硬化型液状樹脂を硬化させる方法が挙げられる。
硬化工程と表面層形成工程との順序は、特に限定されない。例えば、(a)硬化工程の後に、硬化工程で得られた前記蓄熱材における外気との境界面に表面層を形成する表面層形成工程が実施されてもよく、(b)表面層形成工程の後に、表面層形成工程で得られた前記潜熱蓄熱材に含まれる蓄熱材中の第二の反応硬化型液状樹脂を硬化させる硬化工程が実施されてもよく、(c)硬化工程および表面層形成工程が同時に実施されてもよい。硬化工程および表面層形成工程が同時に実施されるとは、例えば、第一の反応硬化型液状樹脂の硬化と第二の反応硬化型液状樹脂の硬化とが同時に行われることを意図する。
〔I-3.用途〕
本発明の第一実施形態に係る潜熱蓄熱材は、蓄熱材が求められる種々の用途、例えば、壁材、床材、天井材、屋根材等において利用され得る。
本発明の第一実施形態に係る潜熱蓄熱材は、蓄熱材が求められる種々の用途、例えば、壁材、床材、天井材、屋根材等において利用され得る。
本発明の第一実施形態のその他の態様として、潜熱蓄熱材は、フロアマット用下地材、合板用接着剤などにおいて利用することも可能である。
さらに、本発明の第一実施形態に係る潜熱蓄熱材は、防水性に優れるため、水中用の蓄熱材としても好適に利用できる。本潜熱蓄熱材は、例えば、温水プール、使用済み核燃料貯蔵プール、鑑賞用の水槽などの水温維持のために好適に利用できる。
さらに、本発明の第一実施形態に係る潜熱蓄熱材の表面層は粘着性を有するため、潜熱蓄熱材は様々な部材に対して着脱可能である。そのため、本潜熱蓄熱材を、蓄熱性能を有するシーリング材としても好適に利用できる。本潜熱蓄熱材は、例えば、恒温輸送容器のシーリング材、生活空間のドア枠および窓枠用シーリング材などに好適に利用できる。
さらに、本発明の第一実施形態に係る潜熱蓄熱材の表面層は柔らかいため、潜熱蓄熱材は緩衝性能を有し得る。そのため、本潜熱蓄熱材を、蓄熱性能を有する緩衝材およびクッション材としても好適に利用できる。本潜熱蓄熱材をクッション材として使用する場合、潜熱蓄熱材の表面層は、一定の厚さを有することが好ましく、例えば5mm以上の厚さを有することが好ましい。
〔I-4.潜熱蓄熱材を備えた建築物の製造方法〕
本発明の第一実施形態は、潜熱蓄熱材を備えた建築物の製造方法も提供し得る。本発明の第一実施形態に係る建築物の製造方法(以下、「本建築物の製造方法」とも称する。)は、潜熱蓄熱材を調製する調製工程と、当該潜熱蓄熱材を建築物の天面、床面および/または壁面に設置する設置工程とを有する。
本発明の第一実施形態は、潜熱蓄熱材を備えた建築物の製造方法も提供し得る。本発明の第一実施形態に係る建築物の製造方法(以下、「本建築物の製造方法」とも称する。)は、潜熱蓄熱材を調製する調製工程と、当該潜熱蓄熱材を建築物の天面、床面および/または壁面に設置する設置工程とを有する。
調製工程の具体的な態様としては、前記〔I-2.潜熱蓄熱材の製造方法〕の項に記載の製造方法を援用できる。
設置工程の具体的な態様としては、潜熱蓄熱材を建築物の天面、床面および/または壁面に設置することができる限り特に限定されない。例えば、潜熱蓄熱材を、釘またはビスなどを使用して、直接、建築物の天面、床面および/または壁面に、潜熱蓄熱材を貫通するように打ち付けて設置してもよい。また、潜熱蓄熱材を、合板などで挟んで得られた積層板を、釘またはビスなどを使用して、建築物の天面、床面および/または壁面に、潜熱蓄熱材を貫通するように打ち付けて設置してもよい。設置工程における潜熱蓄熱材の打ち付けに使用される釘またはビスの材質としては、特に限定されるものではない。潜熱蓄熱材の打ち付けに使用する釘またはビスとしては、ステンレス製の釘またはビスが好ましい。ステンレス製の釘またはビスは、優れた耐腐食性(防錆性)を有する。
例えば、従来、蓄熱材が袋またはフィルムに収容された潜熱蓄熱材が知られていたが、そのような袋またはフィルムは、本発明の第一実施形態に係る表面層が有するような特定の硬度(E型)、100%モジュラスおよび破断時の伸び率を有していなかった。そのため、従来の潜熱蓄熱材は、釘などを突き刺し潜熱蓄熱材を貫通した場合、釘またはビスなどを刺した箇所にひび割れ(クラック)などが発生し、その結果、蓄熱材が漏洩するという問題がある。しかしながら本発明の第一実施形態に係る潜熱蓄熱材は、上述したような特定の硬度(E型)、100%モジュラスおよび破断時の伸び率を有する表面層を備えるため、柔らかく、高い追従性および高い粘着性を有する表面層を備えるものである。そのため、本発明の第一実施形態に係る潜熱蓄熱材は、釘などを突き刺し潜熱蓄熱材を貫通した場合、釘の形に表面層が追従して変形し、突き刺された釘と表面層とが密着するため、釘またはビスなどを刺した箇所から蓄熱材が漏洩する虞がない。
さらに、本発明の第一実施形態に係る潜熱蓄熱材は、粘着性を有する表面層を備えるため、その粘着力を利用して、建築物の天面、床面および/または壁面と潜熱蓄熱材とを接触させるだけで、設置してもよい。本発明の第一実施形態に係る潜熱蓄熱材は、着脱可能であるため、設置場所および設置位置を誤った場合でも、容易に再設置が可能である。
[II.第二実施形態]
第一実施形態では、無機系潜熱剤および増粘剤を含む無機系潜熱蓄熱材組成物を含む蓄熱材と、反応硬化型液状樹脂の硬化物を含む表面層とを含み、前記表面層は、特定のE型硬度、100%モジュラスおよび破断時の伸び率を有する、潜熱蓄熱材とすることにより、漏れリスクおよび吸湿性が低く、施工性に優れる、潜熱蓄熱材を提供するという課題を達成するものであった。
第一実施形態では、無機系潜熱剤および増粘剤を含む無機系潜熱蓄熱材組成物を含む蓄熱材と、反応硬化型液状樹脂の硬化物を含む表面層とを含み、前記表面層は、特定のE型硬度、100%モジュラスおよび破断時の伸び率を有する、潜熱蓄熱材とすることにより、漏れリスクおよび吸湿性が低く、施工性に優れる、潜熱蓄熱材を提供するという課題を達成するものであった。
一方、第二実施形態では、増粘剤を含む無機系潜熱蓄熱材組成物と、反応硬化型液状樹脂とを含み、前記反応硬化型液状樹脂は、当該反応硬化型液状樹脂の硬化物が特定の水蒸気透過度を有する、潜熱蓄熱材含有樹脂組成物とすることにより、漏れリスクおよび吸湿性が低く、施工性に優れる、潜熱蓄熱材含有樹脂硬化物を提供し得る潜熱蓄熱材含有樹脂組成物を提供するという課題を達成する。
すなわち、第二実施形態に係る潜熱蓄熱材含有樹脂組成物は、表面層を必要とすることなく、反応硬化型液状樹脂の硬化物が特定の水蒸気透過度を有するような反応硬化型液状樹脂を含むものである。
以下、本発明の第二実施形態について説明する。第二実施形態に関して、以下に詳説した以外の態様は、適宜、第一実施形態の記載を援用する。また、第二実施形態に係る潜熱蓄熱材含有樹脂組成物が含む「反応硬化型液状樹脂」を、便宜上、「第三の反応硬化型液状樹脂」と称する場合もある。
〔II-1.潜熱蓄熱材含有樹脂組成物〕
本発明の第二実施形態に係る潜熱蓄熱材含有樹脂組成物は、無機系潜熱蓄熱材組成物および第三の反応硬化型液状樹脂を含み、前記無機系潜熱蓄熱材組成物は、増粘剤を含み、前記第三の反応硬化型液状樹脂は、下記を満たす:前記第三の反応硬化型液状樹脂を硬化させて厚さ1mmの硬化物としたとき、当該硬化物は、40℃かつ湿度90%における水蒸気透過度が500g/m2・日未満である。本発明の第二実施形態に係る潜熱蓄熱材含有樹脂組成物を、以下、「本潜熱蓄熱材含有樹脂組成物」または単に「本組成物」と称することもある。本潜熱蓄熱材含有樹脂組成物を硬化させることにより硬化物を得ることができ、当該硬化物を潜熱蓄熱材含有樹脂硬化物とも称する。本潜熱蓄熱材含有樹脂組成物は、多くの場合、潜熱蓄熱材含有樹脂硬化物として使用され得る。本潜熱蓄熱材含有樹脂組成物を硬化させて得られる潜熱蓄熱材含有樹脂硬化物もまた、本発明の第二実施形態である。本発明の第二実施形態に係る潜熱蓄熱材含有樹脂硬化物を、「本潜熱蓄熱材含有樹脂硬化物」または単に「本硬化物」とも称する。
本発明の第二実施形態に係る潜熱蓄熱材含有樹脂組成物は、無機系潜熱蓄熱材組成物および第三の反応硬化型液状樹脂を含み、前記無機系潜熱蓄熱材組成物は、増粘剤を含み、前記第三の反応硬化型液状樹脂は、下記を満たす:前記第三の反応硬化型液状樹脂を硬化させて厚さ1mmの硬化物としたとき、当該硬化物は、40℃かつ湿度90%における水蒸気透過度が500g/m2・日未満である。本発明の第二実施形態に係る潜熱蓄熱材含有樹脂組成物を、以下、「本潜熱蓄熱材含有樹脂組成物」または単に「本組成物」と称することもある。本潜熱蓄熱材含有樹脂組成物を硬化させることにより硬化物を得ることができ、当該硬化物を潜熱蓄熱材含有樹脂硬化物とも称する。本潜熱蓄熱材含有樹脂組成物は、多くの場合、潜熱蓄熱材含有樹脂硬化物として使用され得る。本潜熱蓄熱材含有樹脂組成物を硬化させて得られる潜熱蓄熱材含有樹脂硬化物もまた、本発明の第二実施形態である。本発明の第二実施形態に係る潜熱蓄熱材含有樹脂硬化物を、「本潜熱蓄熱材含有樹脂硬化物」または単に「本硬化物」とも称する。
本潜熱蓄熱材含有樹脂組成物は、前記構成を有するため、漏れリスクが低減され、かつ施工性に優れる、潜熱蓄熱材含有樹脂硬化物を提供できるという利点を有する。
さらに、本発明者は、潜熱蓄熱材として、無機系であり無機水和塩を含む潜熱蓄熱材含有樹脂組成物の硬化物は、吸湿性が高くなるため、当該潜熱蓄熱材含有樹脂硬化物を長期間にわたって使用する場合、潜熱蓄熱材の無機水和物の構造が、相変化温度に影響を与える程度まで変化する可能性があることを、独自に見出した。そのため、潜熱蓄熱材として、無機系であり無機水和塩を含む潜熱蓄熱材含有樹脂組成物の硬化物は、長期間使用した場合、潜熱蓄熱材として効率的に機能しない虞があることを、本発明者は独自に見出した。
本潜熱蓄熱材含有樹脂組成物は、前記構成を有するため、すなわち特定の水蒸気透過度を有する第三の反応硬化型液状樹脂を含有するため、潜熱蓄熱材として無機系潜熱蓄熱材(例えば無機水和塩)を含む場合であっても、吸湿性が低い潜熱蓄熱材含有樹脂硬化物を提供できるという利点を有する。
さらに、本潜熱蓄熱材含有樹脂組成物は、前記構成を有するため、すなわち無機系潜熱蓄熱材組成物を含有するため、難燃性である潜熱蓄熱材含有樹脂硬化物を提供できるという利点を有する。
本潜熱蓄熱材含有樹脂組成物は、(i)潜熱蓄熱材含有樹脂組成物が凝固状態(固体)から溶融状態(液体)に相転移する間に熱エネルギーを吸収すること、および、(ii)潜熱蓄熱材含有樹脂組成物が溶融状態(液体)から凝固状態(固体)に相転移する間に熱エネルギーを放出すること、を用いた潜熱型の蓄熱材として利用できるものである。なお、溶融状態には後述する「ゲル状」も含まれる。
例えば、本潜熱蓄熱材含有樹脂組成物は、凝固状態から溶融状態に相転移する間に熱エネルギーを吸収することによって、高温環境下(例えば、夏)においても、例えば室内の温度を、環境温度以下の所望の温度に保持することができる。さらに、本潜熱蓄熱材含有樹脂組成物は、溶融状態から凝固状態に相転移する間に熱エネルギーを放出することによって、低温環境下(例えば、冬)においても、例えば室内の温度を、環境温度以上の所望の温度に保持することができる。つまり、本発明の第二実施形態にかかる潜熱蓄熱材含有樹脂組成物によれば、高温環境下および低温環境下の何れであっても、例えば室内の温度を、所望の温度(例えば、15~30℃)に維持することができる。
本潜熱蓄熱材含有樹脂組成物は、無機系潜熱蓄熱材組成物と第三の反応硬化型液状樹脂とを含んでおり、例えば第三の反応硬化型液状樹脂中に無機系潜熱蓄熱材組成物が均一に分散している。そのため、本潜熱蓄熱材含有樹脂組成物を硬化させてなる本潜熱蓄熱材含有樹脂硬化物は、無機系潜熱蓄熱材組成物の融解温度以上における、無機系潜熱蓄熱材組成物の漏洩が防止され得る。すなわち、本潜熱蓄熱材含有樹脂組成物は、無機系潜熱蓄熱材組成物の漏洩を防止するために、従来技術のように、内包化、またはマイクロカプセル化する必要がない。また、本潜熱蓄熱材含有樹脂組成物を、加工性の良いシート状等に成形することも可能である。
さらに、本潜熱蓄熱材含有樹脂組成物において、第三の反応硬化型液状樹脂の種類および物性(粘度、硬さ、弾性率、粘弾性等)を変化させることにより、石膏ボードおよび床材等と組み合わせやすいように、得られる硬化物の硬さ等を調節することができる。そのため、本潜熱蓄熱材含有樹脂組成物は、建築現場において、安全性が高く、かつ、容易に施工可能である潜熱蓄熱材含有樹脂硬化物を提供することができる。すなわち、本潜熱蓄熱材含有樹脂組成物は、施工性に優れる、潜熱蓄熱材含有樹脂硬化物を提供できる。
さらに、第三の反応硬化型液状樹脂は無機系潜熱蓄熱材組成物の相変化温度に影響を与えない。また、本潜熱蓄熱材含有樹脂組成物の硬化物は、無機系潜熱蓄熱材組成物の融解温度にかかわらず常に固体形状を保つことができるため、本潜熱蓄熱材含有樹脂組成物は、無機系潜熱蓄熱材組成物を収容するための、袋などの容器が不要となる利点も有する。
以下、本潜熱蓄熱材含有樹脂組成物について詳細に説明する。
(II-1-1.無機系潜熱蓄熱材組成物)
以下、本潜熱蓄熱材含有樹脂組成物に含まれる無機系潜熱蓄熱材組成物の各態様について説明する。以下に詳説した事項以外(例えば、無機系潜熱蓄熱材、融点調整剤および過冷却防止剤に関するその他の態様)は、好ましい態様を含み、適宜、第一実施形態の(I-1-2-1.無機系潜熱蓄熱材組成物)の項の記載を援用する。
以下、本潜熱蓄熱材含有樹脂組成物に含まれる無機系潜熱蓄熱材組成物の各態様について説明する。以下に詳説した事項以外(例えば、無機系潜熱蓄熱材、融点調整剤および過冷却防止剤に関するその他の態様)は、好ましい態様を含み、適宜、第一実施形態の(I-1-2-1.無機系潜熱蓄熱材組成物)の項の記載を援用する。
本潜熱蓄熱材含有樹脂組成物に含まれる無機系潜熱蓄熱材組成物は、難燃性である。本潜熱蓄熱材含有樹脂組成物は、潜熱蓄熱材として、可燃性の問題がある有機系潜熱蓄熱材組成物を用いる必要がない。そのため、本潜熱蓄熱材含有樹脂組成物は、従来技術品と比較して、難燃性である。
第二実施形態において、蓄熱材組成物は、蓄熱材組成物の融解温度+10℃以上の温度環境下において、ゲル状であり、固液分離しないことが好ましい。すなわち、本潜熱蓄熱材含有樹脂組成物は、融解温度+10℃以上の温度環境下において、ゲル状であり、固液分離しない無機系潜熱蓄熱材組成物を含むことが好ましい。
本潜熱蓄熱材含有樹脂組成物に含まれる蓄熱材組成物は、上述したように、蓄熱材組成物の融解温度を超える温度環境下においても固液分離しないという性質を有し得る。そのため、本潜熱蓄熱材含有樹脂組成物は、無機系潜熱蓄熱材組成物の融解温度を超える温度環境下においても、流動しないという利点を有する。
また、本潜熱蓄熱材含有樹脂組成物は、蓄熱材組成物の融解温度を超える温度環境下と融解温度未満の温度環境下とに繰り返し晒された場合であっても、潜熱蓄熱材含有樹脂組成物に含まれる蓄熱材組成物は固液分離することとなく、蓄熱性能は変化しないという利点を有する。すなわち、本潜熱蓄熱材含有樹脂組成物は、耐久性に優れるものである。
本潜熱蓄熱材含有樹脂組成物における、蓄熱材組成物は、蓄熱材組成物の融解温度+20℃以上の温度環境下において、ゲル状であり、固液分離しないことがより好ましく、蓄熱材組成物の融解温度+25℃以上の温度環境下において、ゲル状であり、固液分離しないことがより好ましく、蓄熱材組成物の融解温度+30℃以上の温度環境下において、ゲル状であり、固液分離しないことがさらに好ましく、蓄熱材組成物の融解温度+35℃以上の温度環境下において、ゲル状であり、固液分離しないことがよりさらに好ましく、蓄熱材組成物の融解温度+40℃以上の温度環境下において、ゲル状であり、固液分離しないことが特に好ましい。
なお、本潜熱蓄熱材含有樹脂組成物の使用環境下の温度に特に制限はない。無機系潜熱蓄熱材組成物に含まれる、無機系潜熱蓄熱材(例えば、水和塩)と増粘剤との適当な混合比率の観点から、本潜熱蓄熱材含有樹脂組成物は、蓄熱材組成物の融解温度+40℃以下で使用されることが好ましい。
(潜熱蓄熱材(無機系潜熱蓄熱材))
無機系潜熱蓄熱材組成物に含まれる潜熱蓄熱材(無機系潜熱蓄熱材)としては、無機系である限り特に限定されない。「潜熱蓄熱材(無機系潜熱蓄熱材)」とは、潜熱型の蓄熱材として機能する成分を意図する。
無機系潜熱蓄熱材組成物に含まれる潜熱蓄熱材(無機系潜熱蓄熱材)としては、無機系である限り特に限定されない。「潜熱蓄熱材(無機系潜熱蓄熱材)」とは、潜熱型の蓄熱材として機能する成分を意図する。
本発明の第二実施形態に係る潜熱蓄熱材含有樹脂組成物において、前記無機系潜熱蓄熱材組成物は、塩化カルシウム6水和物、融点調整剤、および過冷却防止剤をさらに含むことが好ましい。
(融点調整剤)
本潜熱蓄熱材含有樹脂組成物は、融点調整剤をさらに含むことが好ましい。本潜熱蓄熱材含有樹脂組成物に含まれる融点調整剤の量は、特に限定されない。例えば、無機系潜熱蓄熱材として塩化カルシウム6水和物が用いられる場合、無機系潜熱蓄熱材1.0モルに対して、融点調整剤の合計含有量が、0.05モル以上2.0モル以下であることが好ましく、0.1モル以上1.5モル以下であることがより好ましく、0.15モル以上1.0モル以下であることがさらに好ましい。当該構成であれば、得られる潜熱蓄熱材含有樹脂組成物の硬化物を壁材、床材、天井材、屋根材等の建材に用いるときに、当該建材で覆われた空間を適切な温度に高精度で維持できる。例えば、無機系潜熱蓄熱材として塩化カルシウム6水和物を使用し、かつ当該無機系潜熱蓄熱材1.0モルに対して、融点調整剤の合計含有量が、0.05モル以上2.0モル以下である場合、得られる潜熱蓄熱材含有樹脂組成物の硬化物は、室内の温度を15~30℃の温度範囲で維持できる。なお、無機系潜熱蓄熱材として塩化カルシウム6水和物以外を使用する場合、無機系潜熱蓄熱材組成物に含まれる融点調整剤の量は適宜設定され得る。
本潜熱蓄熱材含有樹脂組成物は、融点調整剤をさらに含むことが好ましい。本潜熱蓄熱材含有樹脂組成物に含まれる融点調整剤の量は、特に限定されない。例えば、無機系潜熱蓄熱材として塩化カルシウム6水和物が用いられる場合、無機系潜熱蓄熱材1.0モルに対して、融点調整剤の合計含有量が、0.05モル以上2.0モル以下であることが好ましく、0.1モル以上1.5モル以下であることがより好ましく、0.15モル以上1.0モル以下であることがさらに好ましい。当該構成であれば、得られる潜熱蓄熱材含有樹脂組成物の硬化物を壁材、床材、天井材、屋根材等の建材に用いるときに、当該建材で覆われた空間を適切な温度に高精度で維持できる。例えば、無機系潜熱蓄熱材として塩化カルシウム6水和物を使用し、かつ当該無機系潜熱蓄熱材1.0モルに対して、融点調整剤の合計含有量が、0.05モル以上2.0モル以下である場合、得られる潜熱蓄熱材含有樹脂組成物の硬化物は、室内の温度を15~30℃の温度範囲で維持できる。なお、無機系潜熱蓄熱材として塩化カルシウム6水和物以外を使用する場合、無機系潜熱蓄熱材組成物に含まれる融点調整剤の量は適宜設定され得る。
本潜熱蓄熱材含有樹脂組成物の硬化物で覆われた空間の温度を所望の温度により精度良く調節するという観点から、例えば、無機系潜熱蓄熱材として塩化カルシウム6水和物が用いられる場合、前記無機系潜熱蓄熱材組成物に含まれる金属臭化物および金属塩化物以外の金属ハロゲン化物の量は、無機系潜熱蓄熱材1.0モルに対して1.0モル以下であることが好ましく、0.5モル以下であることがより好ましく、0.3モル以下であることがさらに好ましい。
(過冷却防止剤)
無機系潜熱蓄熱材組成物は、過冷却防止剤を含んでいてもよい。
無機系潜熱蓄熱材組成物は、過冷却防止剤を含んでいてもよい。
(II-1-2.増粘剤)
以下、本潜熱蓄熱材含有樹脂組成物に含まれる増粘剤の各態様について説明する。以下に詳説した事項以外は、好ましい態様を含み、適宜、第一実施形態の(増粘剤)の項の記載を援用する。
以下、本潜熱蓄熱材含有樹脂組成物に含まれる増粘剤の各態様について説明する。以下に詳説した事項以外は、好ましい態様を含み、適宜、第一実施形態の(増粘剤)の項の記載を援用する。
本潜熱蓄熱材含有樹脂組成物において、前記増粘剤は、吸水性樹脂、アタパルジャイト粘土、ゼラチン、寒天、シリカゲル、キサンタンガム、アラビアガム、グアーガム、カラギーナン、セルロース、蒟蒻およびヒドロキシエチルセルロースからなる群より選択される、少なくとも1種であることが好ましい。
第二実施形態に係る無機系潜熱蓄熱材組成物が増粘剤を含むことにより、得られる潜熱蓄熱材含有樹脂組成物において、前記無機系潜熱蓄熱材組成物は、潜熱蓄熱材含有樹脂組成物の使用が想定される環境温度下でのヒートサイクル試験後も固液分離しないものとなる。
「固液分離」の定義については、第一実施形態の(I-1-2-1.無機系潜熱蓄熱材組成物)の記載を適宜援用する。
さらに、第二実施形態に係る無機系潜熱蓄熱材組成物が増粘剤を含むことにより、仮に、潜熱蓄熱材含有樹脂組成物から無機系潜熱蓄熱材組成物が漏洩した場合であっても、漏洩時の環境負荷、および無機系潜熱蓄熱材組成物の回収時の作業負荷を低減することが可能となる。
潜熱蓄熱材含有樹脂組成物の難燃性をより高くするために、増粘剤としては、常温にて揮発性を有する有機溶剤の含有量が少ないことが好ましく、常温にて揮発性を有する有機溶剤を実質的に含まないことが好ましい。増粘剤における、常温にて揮発性を有する有機溶剤等の含有量については、好ましい態様を含み、適宜、第一実施形態の(増粘剤)の項の記載を援用する。
第二実施形態に係る無機系潜熱蓄熱材組成物における増粘剤の含有量は、特に限定されない。使用する増粘剤の種類によって、最適含有量が異なる場合もある。第二実施形態に係る無機系潜熱蓄熱材組成物における増粘剤の含有量は、無機系潜熱蓄熱材および融点調整剤の合計100重量部に対して、1重量部~10重量部であることが好ましく、2重量部~6重量部であることがより好ましい。当該構成によると、(i)無機系潜熱蓄熱材組成物に溶解している塩の凝集および析出を防ぐことができ、(ii)無機系潜熱蓄熱材組成物のハンドリング性が良く、(iii)無機系潜熱蓄熱材組成物の融解温度を超える温度環境下において、無機系潜熱蓄熱材組成物は固液分離しない、という利点を有する。
本潜熱蓄熱材含有樹脂組成物は、前記成分の他に、相分離防止剤(例えば、ラウリン酸、ミリスチン酸、パルミチン酸、ステアリン酸もしくはオレイン酸等の脂肪酸、またはオレイン酸ナトリウム、オレイン酸カリウム、メタリン酸カリウム、ケイ酸ナトリウム、もしくはイソステアリン酸カリウム等の脂肪酸塩)、香料、着色剤、抗菌剤、高分子ポリマー、その他の有機化合物、または、その他の無機化合物等を、必要に応じて含有してもよい。
相分離防止剤としては、上述した成分の他にも、第一実施形態の(I-1-2-1.無機系潜熱蓄熱材組成物)の(その他の成分)の項で相分離防止剤として例示した種々の物質を使用できる。
第二実施形態に係る無機系潜熱蓄熱材組成物は、融解潜熱量が高いことが好ましい。第二実施形態に係る無機系潜熱蓄熱材組成物の融解潜熱量については、好ましい態様を含み、適宜、第一実施形態の(融解潜熱量)の項の記載を援用する。
(II-1-3.第三の反応硬化型液状樹脂)
本潜熱蓄熱材含有樹脂組成物は、第三の反応硬化型液状樹脂を含む。「第三の反応硬化型液状樹脂」は、上述した「第一の反応硬化型液状樹脂」および「第二の反応硬化型液状樹脂」と区別するために、「第三の」との用語を付している。「第一の反応硬化型液状樹脂」、「第二の反応硬化型液状樹脂」および「第三の反応硬化型液状樹脂」は、いずれも「反応硬化型液状樹脂」である。以下、本潜熱蓄熱材含有樹脂組成物に含まれる第三の反応硬化型液状樹脂の各態様について説明する。第三の反応硬化型液状樹脂の各態様について、以下に詳説した事項以外は、好ましい態様を含み、適宜、第一実施形態の(I-1-1-1.反応硬化型液状樹脂)の項の第一の反応硬化型液状樹脂に関する記載を援用する。
本潜熱蓄熱材含有樹脂組成物は、第三の反応硬化型液状樹脂を含む。「第三の反応硬化型液状樹脂」は、上述した「第一の反応硬化型液状樹脂」および「第二の反応硬化型液状樹脂」と区別するために、「第三の」との用語を付している。「第一の反応硬化型液状樹脂」、「第二の反応硬化型液状樹脂」および「第三の反応硬化型液状樹脂」は、いずれも「反応硬化型液状樹脂」である。以下、本潜熱蓄熱材含有樹脂組成物に含まれる第三の反応硬化型液状樹脂の各態様について説明する。第三の反応硬化型液状樹脂の各態様について、以下に詳説した事項以外は、好ましい態様を含み、適宜、第一実施形態の(I-1-1-1.反応硬化型液状樹脂)の項の第一の反応硬化型液状樹脂に関する記載を援用する。
第二実施形態における反応硬化型液状樹脂(第三の反応硬化型液状樹脂)は、本発明の第二実施形態に係る効果を奏するかぎり特に限定されない。第二実施形態における第三の反応硬化型液状樹脂としては、第一実施形態の(I-1-1-1.反応硬化型液状樹脂)の項の記載した反応硬化型液状樹脂から、適宜選択され得る。
本発明の第二実施形態に係る潜熱蓄熱材含有樹脂組成物において、前記第三の反応硬化型液状樹脂は、アクリル系樹脂、ポリイソブチレン系樹脂、ウレタン系樹脂およびエポキシ系樹脂からなる群より選択される、少なくとも1種であることが好ましい。
当該構成であれば、吸湿性がより低い潜熱蓄熱材含有樹脂組成物を提供できる。
第三の反応硬化型液状樹脂に関して、前記ウレタン系樹脂は、ポリイソシアネート成分と、ポリオール、発泡剤、水、触媒、整泡剤、および、その他助剤からなるポリオール成分と、を一定の比率で混合する方法により製造されるポリマーであってもよく、ポリイソシアネート成分と、ポリオール、触媒およびその他助剤からなるポリオール成分と、を一定の比率で混合する方法により製造されるポリマーであってもよい。
第三の反応硬化型液状樹脂を硬化させて厚さ1mmの硬化物としたとき、当該硬化物は、40℃かつ湿度90%における水蒸気透過度が500g/m2・日未満であり、250g/m2・日以内であることが好ましく、150g/m2・日以内であることがより好ましく、100g/m2・日以内であることがさらに好ましく、80g/m2・日以内であることが特に好ましい。当該構成によると、得られる潜熱蓄熱材含有樹脂組成物は、吸湿性がより低い潜熱蓄熱材含有樹脂硬化物を提供できる。第三の反応硬化型液状樹脂の硬化物の水蒸気透過度が上記範囲内である場合、第三の反応硬化型液状樹脂の硬化物は防湿性を有するともいえる。また、「硬化物」とは「硬化している状態」を指す。「第三の反応硬化型液状樹脂が硬化している状態」とは、上述した「第一の反応硬化型液状樹脂が硬化している状態」と同じ状態を意味する。
本発明の第二実施形態に係る潜熱蓄熱材含有樹脂組成物において、前記第三の反応硬化型液状樹脂は、任意で希釈剤、および/または、光ラジカル開始剤を含んでいてもよい。第三の反応硬化型液状樹脂に任意で含まれ得る希釈剤および光ラジカル開始剤については、好ましい態様を含み、適宜、第一実施形態の(希釈剤および光ラジカル開始剤)の項の記載を援用する。
また、第三の反応硬化型液状樹脂における、希釈剤、および/または、光ラジカル開始剤の含有量は、特に限定されない。第三の反応硬化型液状樹脂における希釈剤の含有量は、第三の反応硬化型液状樹脂の硬化物の防湿性を損なわない限り、蓄熱材組成物との粘度差調整のために、第三の反応硬化型液状樹脂100重量部に対して5重量部~25重量部であることが好ましい。第三の反応硬化型液状樹脂における光ラジカル開始剤の含有量は、紫外線照射によって十分に潜熱蓄熱材含有樹脂組成物の光硬化反応が進行するために、第三の反応硬化型液状樹脂100重量部に対して0.5重量部~5.0重量部であることが好ましい。
(II-1-4.潜熱蓄熱材含有樹脂組成物)
本潜熱蓄熱材含有樹脂組成物において、前記無機系潜熱蓄熱材組成物は、前記第三の反応硬化型液状樹脂中に分散している。
本潜熱蓄熱材含有樹脂組成物において、前記無機系潜熱蓄熱材組成物は、前記第三の反応硬化型液状樹脂中に分散している。
第二実施形態において「分散されてなる(分散されている、分散している)」とは、潜熱蓄熱材含有樹脂組成物につき、無機系潜熱蓄熱材組成物の融解温度-20℃以下の温度にてマイクロスコープ(倍率:10倍、視野:1cm2)で観察した時に、1mm以上の無機系潜熱蓄熱材組成物の凝集塊が見られないものを意味する。
潜熱蓄熱材含有樹脂組成物の難燃性をより高くするために、潜熱蓄熱材含有樹脂組成物における、常温にて揮発性を有する有機溶剤の含有量は少ないことが好ましい。具体的には、潜熱蓄熱材含有樹脂組成物100重量部中における常温にて揮発性を有する有機溶剤の含有量は、50重量部以下であることが好ましく、10重量部以下であることがより好ましく、5重量部以下であることがより好ましく、1重量部以下であることがより好ましく、0.5重量部以下であることがさらに好ましく、0.1重量部以下であることが特に好ましい。潜熱蓄熱材含有樹脂組成物100重量部中における単環芳香族化合物の含有量は、50重量部以下であることが好ましく、10重量部以下であることがより好ましく、5重量部以下であることがより好ましく、1重量部以下であることがより好ましく、0.5重量部以下であることがさらに好ましく、0.1重量部以下であることが特に好ましい。潜熱蓄熱材含有樹脂組成物100重量部中における、ベンゼル、トルエン、キシレン、エチレンベンゼン、クメン、パラシメン、フタル酸ジメチル、フタル酸ジエチルおよびフタル酸ジプロピルからなる群より選択される1種以上の化合物の合計の含有量は、50重量部以下であることが好ましく、10重量部以下であることがより好ましく、5重量部以下であることがより好ましく、1重量部以下であることがより好ましく、0.5重量部以下であることがさらに好ましく、0.1重量部以下であることが特に好ましい。潜熱蓄熱材含有樹脂硬化物における、(i)常温にて揮発性を有する有機溶剤の含有量、(ii)単環芳香族化合物の含有量、または(iii)ベンゼル、トルエン、キシレン、エチレンベンゼン、クメン、パラシメン、フタル酸ジメチル、フタル酸ジエチルおよびフタル酸ジプロピルからなる群より選択される1種以上の化合物の合計の含有量、は、それぞれ上述した潜熱蓄熱材含有樹脂組成物における含有量の好ましい範囲内であることが好ましい。
第二実施形態において、固体状の潜熱蓄熱材含有樹脂組成物が融解して液体状またはゲル状になるときに、潜熱蓄熱材含有樹脂組成物が呈する温度範囲の中間の温度を、潜熱蓄熱材含有樹脂組成物の「融解温度」とする。なお、潜熱蓄熱材含有樹脂組成物の融解温度は、無機系潜熱蓄熱材組成物の融解温度ともいえる。
本潜熱蓄熱材含有樹脂組成物が有する融解温度は特に限定されない。潜熱蓄熱材含有樹脂組成物を、住宅に適応し、住環境を整えるために使用する場合を考える。この場合、潜熱蓄熱材含有樹脂組成物は、15℃~30℃の融解温度を有することが好ましく、17℃~28℃の融解温度を有することがより好ましく、20℃~25℃の融解温度を有することがさらに好ましい。
本発明の第二実施形態に係る潜熱蓄熱材含有樹脂組成物において、前記無機系潜熱蓄熱材組成物は、15℃~30℃の融解温度を有することが好ましい。当該構成であれば、住環境に適した潜熱蓄熱材含有樹脂組成物を得ることができる。
本発明の第二実施形態に係る潜熱蓄熱材含有樹脂組成物は、(i)(a)前記無機系潜熱蓄熱材組成物の融解温度+10℃~融解温度+35℃における、振動粘度計により測定された前記無機系潜熱蓄熱材組成物の粘度が2~25Pa・sであるか、または、(b)前記無機系潜熱蓄熱材組成物の融解温度+10℃~融解温度+35℃における、E型回転粘度計により測定された前記無機系潜熱蓄熱材組成物の粘度が30~90Pa・sであり、かつ、(ii)前記無機系潜熱蓄熱材組成物の融解温度+10℃~融解温度+35℃における、前記E型回転粘度計により測定された前記第三の反応硬化型液状樹脂の粘度と、前記E型回転粘度計により測定した前記無機系潜熱蓄熱材組成物の粘度との差(以下、単に「粘度差」とも称する。)が、80Pa・s以下である。
本発明の第二実施形態において、前記粘度差は、80Pa・s以下であり、好ましくは80Pa・s未満であり、より好ましくは60Pa・s以下であり、より60Pa・s未満であり、より好ましくは50Pa・s以下であり、さらに好ましくは40Pa・s以下であり、特に好ましくは20Pa・s以下である。当該粘度差の下限は特に限定されないが、好ましくは、0Pa・s以上である。当該粘度差が上述した範囲内であれば、前記第三の反応硬化型液状樹脂中に無機系潜熱蓄熱材組成物が均一分散することが可能となる。なお、前記粘度差は、使用される第三の反応硬化型液状樹脂および無機系潜熱蓄熱材組成物の組み合わせに応じて、適宜変更され得る。
前記無機系潜熱蓄熱材組成物の粘度は、後述する測定方法により、E型回転粘度計、および/または、振動粘度計を使用して測定することができる。
本潜熱蓄熱材含有樹脂組成物は、本発明の第二実施形態に係る効果を損なわない限り、前記無機系潜熱蓄熱材組成物および前記潜熱蓄熱材含有樹脂組成物以外の他の成分を含んでいてもよい。そのような成分としては、例えば、保存料、香料、着色剤、難燃剤、耐光性安定剤、紫外線吸収剤、貯蔵安定剤、気泡調整剤、潤滑剤、防カビ剤、抗菌剤、高分子ポリマー、その他の有機化合物、または、その他の無機化合物等が挙げられる。
〔II-2.潜熱蓄熱材含有樹脂組成物の製造方法〕
本発明の第二実施形態に係る潜熱蓄熱材含有樹脂組成物の製造方法は、(i)無機系潜熱蓄熱材組成物と増粘剤とを混合する第1の混合工程と、(ii)得られた混合物と第三の反応硬化型液状樹脂とを混合する第2の混合工程と、を含み、前記第三の反応硬化型液状樹脂は下記を満たす:前記第三の反応硬化型液状樹脂を硬化させて厚さ1mmの硬化物としたとき、当該硬化物は、40℃かつ湿度90%における水蒸気透過度が500g/m2・日未満である。前記(i)の工程(第1の混合工程)を、単に「調製工程」とも称する。前記(ii)の工程(第2の混合工程)を、単に「混合工程」とも称する。
本発明の第二実施形態に係る潜熱蓄熱材含有樹脂組成物の製造方法は、(i)無機系潜熱蓄熱材組成物と増粘剤とを混合する第1の混合工程と、(ii)得られた混合物と第三の反応硬化型液状樹脂とを混合する第2の混合工程と、を含み、前記第三の反応硬化型液状樹脂は下記を満たす:前記第三の反応硬化型液状樹脂を硬化させて厚さ1mmの硬化物としたとき、当該硬化物は、40℃かつ湿度90%における水蒸気透過度が500g/m2・日未満である。前記(i)の工程(第1の混合工程)を、単に「調製工程」とも称する。前記(ii)の工程(第2の混合工程)を、単に「混合工程」とも称する。
前記製造方法では、調製工程において、無機系潜熱蓄熱材組成物を増粘剤によりゲル化させて(換言すれば、粘度を上げる)いる。すなわち、得られた無機系潜熱蓄熱材組成物はゲル化している。ゲル化により無機系潜熱蓄熱材組成物の融解温度以上でも無機系潜熱蓄熱材組成物が液状化することを防いだ後に、混合工程において、無機系潜熱蓄熱材組成物を第三の反応硬化型液状樹脂中に混ぜ込んでいる。これにより、得られる潜熱蓄熱材含有樹脂組成物の硬化物は、無機系潜熱蓄熱材組成物の融解温度以上においても流動しない無機系潜熱蓄熱材組成物を含む、潜熱蓄熱材含有樹脂硬化物となる。また、本製造方法においては、第三の反応硬化型液状樹脂が特定の水蒸気透過度を有している。そのため、得られる潜熱蓄熱材含有樹脂組成物の硬化物は、吸湿性が低いものとなる。また、本製造方法においては、増粘剤と液状の第三の反応硬化型液状樹脂との相溶性、粘度等を調整することにより、前記第三の反応硬化型液状樹脂中に無機系潜熱蓄熱材組成物が均一分散することが可能となる。さらに、本製造方法においては、潜熱蓄熱材組成物が無機系であることにより、建材用途で懸念される可燃性の問題を解消し、その結果、得られる潜熱蓄熱材含有樹脂組成物を、住環境用潜熱蓄熱材組成物として好適に使用することができる。
前記(i)調製工程において、無機系潜熱蓄熱材組成物と増粘剤との混合は、当該技術分野において公知である任意の技術を用いて行うことができる。無機系潜熱蓄熱材組成物と増粘剤との混合は、例えば、後述する実施例に記載の方法で行われる。
前記増粘剤は、使用する種類によって最適配合量が異なるが、(i)無機系潜熱蓄熱材組成物に溶解している塩の凝集および析出を防ぎ、(ii)無機系潜熱蓄熱材組成物のハンドリング性が良く、(iii)当該無機系潜熱蓄熱材組成物を用いた潜熱蓄熱材含有樹脂組成物において、無機系潜熱蓄熱材組成物の融解温度+10℃以上に加熱した場合に固液分離しない前記無機系潜熱蓄熱材組成物が得られる配合量であれば、特に限定されない。前記増粘剤は、無機系潜熱蓄熱材および融点調整剤の合計100重量部に対して、1~10重量部を添加することが好ましく、2~6重量部がさらに好ましい。
前記(i)調製工程において、無機系潜熱蓄熱材組成物および増粘剤は、例えば、上述の(II-1-1.無機系潜熱蓄熱材組成物)に記載のものが用いられる。
前記(ii)混合工程において、前記無機系潜熱蓄熱材組成物と、第三の反応硬化型液状樹脂との混合は、当該技術分野において公知である任意の技術を用いて行うことができ、例えば、後述する実施例に記載の方法で行われる。
前記(ii)混合工程において、前記無機系潜熱蓄熱材組成物と、第三の反応硬化型液状樹脂との混合比率は、本潜熱蓄熱材含有樹脂組成物が得られる比率であれば、特に限定されない。当該混合比率は、前記無機系潜熱蓄熱材組成物と、未反応の第三の反応硬化型液状樹脂とが、重量比で、例えば80:20~20:80であり、好ましくは70:30~30:70であり、より好ましくは60:40~40:60であり、より好ましくは50:50である。
前記(ii)混合工程において、第三の反応硬化型液状樹脂は、例えば、第一実施形態の(I-1-1-1.反応硬化型液状樹脂)の項に記載の反応硬化型液状樹脂が用いられる。
前記(i)調製工程および前記(ii)混合工程は、一つの装置の中で連続して行ってもよいし、複数の装置を使用して行ってもよい。
〔II-3.潜熱蓄熱材含有樹脂硬化物〕
本発明の第二実施形態は、前記〔II-1.潜熱蓄熱材含有樹脂組成物〕の項に記載の潜熱蓄熱材含有樹脂組成物、または前記〔II-2.潜熱蓄熱材含有樹脂組成物の製造方法〕の項に記載の製造方法により得られる潜熱蓄熱材含有樹脂組成物を硬化させてなる、潜熱蓄熱材含有樹脂硬化物を提供し得る。
本発明の第二実施形態は、前記〔II-1.潜熱蓄熱材含有樹脂組成物〕の項に記載の潜熱蓄熱材含有樹脂組成物、または前記〔II-2.潜熱蓄熱材含有樹脂組成物の製造方法〕の項に記載の製造方法により得られる潜熱蓄熱材含有樹脂組成物を硬化させてなる、潜熱蓄熱材含有樹脂硬化物を提供し得る。
従って、本発明の第二実施形態に係る潜熱蓄熱材含有樹脂硬化物は、無機系潜熱蓄熱材組成物および第三の反応硬化型液状樹脂を含み、前記無機系潜熱蓄熱材組成物は、増粘剤を含み、前記第三の反応硬化型液状樹脂は、下記を満たすともいえる:前記第三の反応硬化型液状樹脂を硬化させて厚さ1mmの硬化物としたとき、当該硬化物は、40℃かつ湿度90%における水蒸気透過度が500g/m2・日未満である。
本発明の第二実施形態に係る潜熱蓄熱材含有樹脂硬化物は、以下のような構成であってもよい。すなわち、本発明の第二実施形態に係る潜熱蓄熱材含有樹脂硬化物は、無機系潜熱蓄熱材組成物および第三の反応硬化型液状樹脂の硬化物を含み、前記無機系潜熱蓄熱材組成物は、増粘剤を含み、前記第三の反応硬化型液状樹脂の硬化物は、40℃かつ湿度90%における水蒸気透過度が500g/m2・日未満である。
本発明の第二実施形態に係る潜熱蓄熱材含有樹脂硬化物は、前記構成を有するため、(a)漏れリスクが低減され、(b)吸湿性が低く、(c)難燃性であり、かつ(d)施工性に優れる、という利点を有する。
(吸湿性)
本発明の第二実施形態に係る潜熱蓄熱材含有樹脂硬化物は、吸湿性がより低いことが好ましい。第二実施形態における吸湿性は、下記実施例Bにて説明する吸湿率(%)によって評価され得る。第二実施形態における吸湿率は、潜熱蓄熱材含有樹脂硬化物を40℃かつ湿度90%の条件で1時間静置したとき、1時間静置前後の潜熱蓄熱材含有樹脂硬化物の重量によって測定され、測定方法の詳細は下記実施例Bに示す。本発明の第二実施形態におけるに係る潜熱蓄熱材含有樹脂硬化物は、前記吸湿率(%)が、8%未満であることが好ましく、6%以下であることがより好ましく、5%以下であることがさらに好ましく、4%以下であることが特に好ましい。当該構成によると、潜熱蓄熱材含有樹脂硬化物を長期間使用した場合であっても、潜熱蓄熱材含有樹脂硬化物が潜熱蓄熱材として効率的に機能するという利点を有する。また、〔II-1.潜熱蓄熱材含有樹脂組成物〕の項に記載の潜熱蓄熱材含有樹脂組成物は、前記吸湿率を有する潜熱蓄熱材含有樹脂硬化物を提供することが好ましい、ともいえる。
本発明の第二実施形態に係る潜熱蓄熱材含有樹脂硬化物は、吸湿性がより低いことが好ましい。第二実施形態における吸湿性は、下記実施例Bにて説明する吸湿率(%)によって評価され得る。第二実施形態における吸湿率は、潜熱蓄熱材含有樹脂硬化物を40℃かつ湿度90%の条件で1時間静置したとき、1時間静置前後の潜熱蓄熱材含有樹脂硬化物の重量によって測定され、測定方法の詳細は下記実施例Bに示す。本発明の第二実施形態におけるに係る潜熱蓄熱材含有樹脂硬化物は、前記吸湿率(%)が、8%未満であることが好ましく、6%以下であることがより好ましく、5%以下であることがさらに好ましく、4%以下であることが特に好ましい。当該構成によると、潜熱蓄熱材含有樹脂硬化物を長期間使用した場合であっても、潜熱蓄熱材含有樹脂硬化物が潜熱蓄熱材として効率的に機能するという利点を有する。また、〔II-1.潜熱蓄熱材含有樹脂組成物〕の項に記載の潜熱蓄熱材含有樹脂組成物は、前記吸湿率を有する潜熱蓄熱材含有樹脂硬化物を提供することが好ましい、ともいえる。
本発明の第二実施形態に係る潜熱蓄熱材含有樹脂硬化物の製造方法としては、潜熱蓄熱材含有樹脂組成物中に含まれる第三の応硬化型液状樹脂を硬化させる工程を含む方法が挙げられる。
従って、本発明の一実施形態に係る潜熱蓄熱材含有樹脂硬化物の製造方法は、(i)無機系潜熱蓄熱材組成物と増粘剤とを混合する第1の混合工程と、(ii)得られた混合物と第三の反応硬化型液状樹脂とを混合する第2の混合工程と、(iii)前記第三の反応硬化型液状樹脂を硬化させる工程と、を含む製造方法ともいえる。前記(iii)の工程を、単に「硬化工程」とも称する。
前記(iii)硬化工程において、第三の反応硬化型液状樹脂を硬化させる方法は、当該第三の反応硬化型液状樹脂が硬化する方法であれば特に限定されない。例えば、第三の反応硬化型液状樹脂に硬化剤を添加することにより行ってもよいし、第三の反応硬化型液状樹脂に対して紫外線を照射する方法により行ってもよい。これらの方法を併用してもよい。また、硬化剤としては、例えば、AP-4(商品名、ブチルアシッドホスフェート)、AP-8(商品名、2-エチルヘキシルアシッドホスフェート)、AP-10(商品名、イソデシルアシッドホスフェート)等が使用され得る。
前記(i)調製工程、前記(ii)混合工程および前記(iii)硬化工程は、一つの装置の中で連続して行ってもよいし、複数の装置を使用して行ってもよい。
〔II-4.潜熱蓄熱材を備えた建築物の製造方法〕
本発明の一実施形態に係る潜熱蓄熱材を備えた建築物の製造方法(以下、「本建築物の製造方法」とも称する。)は、(i)無機系潜熱蓄熱材組成物と増粘剤とを混合する第1の混合工程と、(ii)得られた混合物と第三の反応硬化型液状樹脂とを混合する第2の混合工程と、(iii)得られた混合物を、建築物の床面および/または壁面に塗布する工程と、(iv)塗布された混合物を硬化させる工程と、を含み、前記第三の反応硬化型液状樹脂は、下記を満たす:前記第三の反応硬化型液状樹脂を硬化させて厚さ1mmの硬化物としたとき、当該硬化物は、40℃かつ湿度90%における水蒸気透過度が500g/m2・日未満である。潜熱蓄熱材を備えた建築物の製造方法は、潜熱蓄熱材を備えた建築物の施工方法と言い換えることもできる。前記(i)の工程を単に「第1の混合工程」とも称し、前記(ii)の工程を単に「第2の混合工程」とも称し、前記(iii)の工程を単に「塗布工程」とも称し、前記(iv)の工程を「硬化工程」とも称する。
本発明の一実施形態に係る潜熱蓄熱材を備えた建築物の製造方法(以下、「本建築物の製造方法」とも称する。)は、(i)無機系潜熱蓄熱材組成物と増粘剤とを混合する第1の混合工程と、(ii)得られた混合物と第三の反応硬化型液状樹脂とを混合する第2の混合工程と、(iii)得られた混合物を、建築物の床面および/または壁面に塗布する工程と、(iv)塗布された混合物を硬化させる工程と、を含み、前記第三の反応硬化型液状樹脂は、下記を満たす:前記第三の反応硬化型液状樹脂を硬化させて厚さ1mmの硬化物としたとき、当該硬化物は、40℃かつ湿度90%における水蒸気透過度が500g/m2・日未満である。潜熱蓄熱材を備えた建築物の製造方法は、潜熱蓄熱材を備えた建築物の施工方法と言い換えることもできる。前記(i)の工程を単に「第1の混合工程」とも称し、前記(ii)の工程を単に「第2の混合工程」とも称し、前記(iii)の工程を単に「塗布工程」とも称し、前記(iv)の工程を「硬化工程」とも称する。
本建築物の製造方法においては、前記構成を有するため、潜熱蓄熱材含有樹脂組成物を、建築物の床面および/または壁面に直接塗布して硬化させることができる。そのため、本建築物の製造方法は、従来の技術に比べ、操作性が極めてよい。また、本建築物の製造方法においては、第三の反応硬化型液状樹脂が特定の水蒸気透過度を有している。そのため、得られる建築物が備える潜熱蓄熱材は、吸湿性が低く、その結果、建築物は、長期間の使用においても潜熱蓄熱材の効果を享受できるという利点を有する。
前記(i)「第1の混合工程」は、無機系潜熱蓄熱材組成物と増粘剤とを混合する工程であり、例えば、(II-1-1.無機系潜熱蓄熱材組成物)に記載の無機系潜熱蓄熱材組成物と、(II-1-2.増粘剤)に記載の増粘剤とを混合することにより行われる。例えば、前記〔II-2.潜熱蓄熱材含有樹脂組成物の製造方法〕の調製工程と同じ方法により行われ得る。
前記(ii)「第2の混合工程」は、(i)により得られた混合物と、第三の反応硬化型液状樹脂として第一実施形態の(I-1-1-1.反応硬化型液状樹脂)の項に記載の反応硬化型液状樹脂と、を混合する工程である。第2の混合工程は、例えば、前記〔II-2.潜熱蓄熱材含有樹脂組成物の製造方法〕の混合工程と同じ方法により行われ得る。
前記第1の混合工程および第2の混合工程は、建築物の床面および/または壁面に潜熱蓄熱材含有樹脂組成物を塗布するための、潜熱蓄熱材含有樹脂組成物を準備する工程ともいえる。
前記(iii)「塗布工程」は、潜熱蓄熱材含有樹脂組成物に硬化剤を添加してから対象物(具体的には建築物の床面および/または壁面)に潜熱蓄熱材含有樹脂組成物を塗布する工程である。
塗布工程において、潜熱蓄熱材含有樹脂組成物を塗布する方法としては、特に限定されない。
前記(iv)「硬化工程」は、対象物に塗布された潜熱蓄熱材含有樹脂組成物に紫外線等を照射して潜熱蓄熱材含有樹脂硬化物を得る工程である。例えば、前記〔II-3.潜熱蓄熱材含有樹脂硬化物〕の硬化工程と同じ方法により行われ得る。
前記塗布工程および硬化工程は、建築物の床面および/または壁面に潜熱蓄熱材含有樹脂硬化物を施工する工程ともいえる。
なお、前記(i)~(iv)における工程は、同一主体(すなわち同一の作業者)により行われる場合は言うまでもなく、異なる主体(すなわち異なる作業者)により別々に行われる場合も本発明の範囲に包含される。
〔II-5.用途〕
本発明の第二実施形態に係る潜熱蓄熱材含有樹脂組成物は、蓄熱材が求められる種々の用途、例えば、壁材、床材、天井材、屋根材等において利用され得る。
本発明の第二実施形態に係る潜熱蓄熱材含有樹脂組成物は、蓄熱材が求められる種々の用途、例えば、壁材、床材、天井材、屋根材等において利用され得る。
その他の実施形態として、潜熱蓄熱材含有樹脂組成物は、フロアマット用下地材、合板用接着剤などにおいて利用することも可能である。
本発明の一実施形態は、以下の様な構成であってもよい。
〔X1〕蓄熱材および表面層を備え、前記蓄熱材は、無機系潜熱蓄熱材および増粘剤を含む無機系潜熱蓄熱材組成物を含み、前記表面層は、第一の反応硬化型液状樹脂の硬化物を含み、前記表面層は、(i)硬度(E型)が50以下であり、(ii)100%モジュラスが0.50MPa(N/mm2)以下であり、(iii)破断時の伸び率が100%以上である、潜熱蓄熱材。
〔X2〕前記第一の反応硬化型液状樹脂の硬化物は、厚さ1mm、40℃かつ湿度90%における水蒸気透過度が500g/m2・日未満である、〔X1〕に記載の潜熱蓄熱材。
〔X3〕前記無機系潜熱蓄熱材は、塩化カルシウム6水和物を含み、前記無機系潜熱蓄熱材組成物は、融点調整剤および過冷却防止剤をさらに含む、〔X1〕または〔X2〕に記載の潜熱蓄熱材。
〔X4〕前記蓄熱材は、第二の反応硬化型液状樹脂をさらに含む、〔X1〕~〔X3〕のいずれか1つに記載の潜熱蓄熱材。
〔X5〕前記第一の反応硬化型液状樹脂および前記第二の反応硬化型液状樹脂は、それぞれ独立して、シリコーン系樹脂、アクリル系樹脂、ポリイソブチレン系樹脂、ウレタン系樹脂およびエポキシ系樹脂からなる群より選択される少なくとも1種である、〔X4〕に記載の潜熱蓄熱材。
〔X6〕前記増粘剤は、吸水性樹脂、アタパルジャイト粘土、ゼラチン、寒天、シリカ、キサンタンガム、アラビアガム、グアーガム、カラギーナン、セルロース、蒟蒻およびヒドロキシエチルセルロースからなる群より選択される、少なくとも1種である、〔X3〕~〔X5〕のいずれか1つに記載の潜熱蓄熱材。
〔X7〕(i)(a)前記無機系潜熱蓄熱材組成物の融解温度+10℃~融解温度+35℃における、振動粘度計により測定された前記無機系潜熱蓄熱材組成物の粘度が2~25Pa・sであるか、または、(b)前記無機系潜熱蓄熱材組成物の融解温度+10℃~融解温度+35℃における、E型回転粘度計により測定された前記無機系潜熱蓄熱材組成物の粘度が30~90Pa・sであり、かつ、(ii)前記無機系潜熱蓄熱材組成物の融解温度+10℃~融解温度+35℃における前記E型回転粘度計により測定された前記第二の反応硬化型液状樹脂の粘度と、前記無機系潜熱蓄熱材組成物の融解温度+10℃~融解温度+35℃における前記E型回転粘度計により測定した前記無機系潜熱蓄熱材組成物の粘度との差が、80Pa・s以下である、〔X4〕または〔X5〕に記載の潜熱蓄熱材。
〔X8〕前記無機系潜熱蓄熱材組成物は、15℃~30℃の融解温度を有する、〔X1〕~〔X7〕のいずれか1つに記載の潜熱蓄熱材。
〔X9〕無機系潜熱蓄熱材および増粘剤を含む無機系潜熱蓄熱材組成物、を含む蓄熱材を調製する蓄熱材調製工程と、得られた前記蓄熱材における外気との境界面に、表面層を形成する表面層形成工程と、を含み、前記表面層は、(i)硬度(E型)が50以下であり、(ii)100%モジュラスが0.50MPa(N/mm2)以下であり、(iii)破断時の伸び率が100%以上である、潜熱蓄熱材の製造方法。
〔X10〕無機系潜熱蓄熱材組成物および第三の反応硬化型液状樹脂を含み、前記無機系潜熱蓄熱材組成物は、増粘剤を含み、前記第三の反応硬化型液状樹脂は、下記を満たす、潜熱蓄熱材含有樹脂組成物:前記第三の反応硬化型液状樹脂を硬化させて厚さ1mmの硬化物としたとき、当該硬化物は、40℃かつ湿度90%における水蒸気透過度が500g/m2・日未満である。
〔X11〕無機系潜熱蓄熱材組成物と増粘剤とを混合する第1の混合工程と、得られた混合物と第三の反応硬化型液状樹脂とを混合する第2の混合工程と、を含み、前記第三の反応硬化型液状樹脂は、下記を満たす、潜熱蓄熱材含有樹脂組成物の製造方法:前記第三の反応硬化型液状樹脂を硬化させて厚さ1mmの硬化物としたとき、当該硬化物は、40℃かつ湿度90%における水蒸気透過度が500g/m2・日未満である。
〔X12〕無機系潜熱蓄熱材組成物と増粘剤とを混合する第1の混合工程と、得られた混合物と第三の反応硬化型液状樹脂とを混合する第2の混合工程と、得られた混合物を、建築物の床面および/または壁面に塗布する工程と、塗布された混合物を硬化させる工程と、を含み、前記第三の反応硬化型液状樹脂は、下記を満たす、潜熱蓄熱材を備えた建築物の製造方法:前記第三の反応硬化型液状樹脂を硬化させて厚さ1mmの硬化物としたとき、当該硬化物は、40℃かつ湿度90%における水蒸気透過度が500g/m2・日未満である。
本発明の一実施形態は、以下の様な構成であってもよい。
〔Y1〕無機系潜熱蓄熱材組成物および反応硬化型液状樹脂を含み、前記無機系潜熱蓄熱材組成物は、増粘剤を含み、前記反応硬化型液状樹脂は、下記を満たす、潜熱蓄熱材含有樹脂組成物:前記反応硬化型液状樹脂を硬化させて厚さ1mmの硬化物としたとき、当該硬化物は、40℃かつ湿度90%における水蒸気透過度が500g/m2・日未満である。
〔Y2〕前記無機系潜熱蓄熱材組成物は、塩化カルシウム6水和物、融点調整剤、および過冷却防止剤をさらに含む、〔Y1〕に記載の潜熱蓄熱材含有樹脂組成物。
〔Y3〕前記反応硬化型液状樹脂は、アクリル系樹脂、ポリイソブチレン系樹脂、ウレタン系樹脂およびエポキシ系樹脂からなる群より選択される、少なくとも1種である、〔Y1〕または〔Y2〕に記載の潜熱蓄熱材含有樹脂組成物。
〔Y4〕前記増粘剤は、吸水性樹脂、アタパルジャイト粘土、ゼラチン、寒天、シリカゲル、キサンタンガム、アラビアガム、グアーガム、カラギーナン、セルロース、蒟蒻およびヒドロキシエチルセルロースからなる群より選択される、少なくとも1種であることを特徴とする、〔Y2〕または〔Y3〕に記載の潜熱蓄熱材含有樹脂組成物。
〔Y5〕(i)(a)前記無機系潜熱蓄熱材組成物の融解温度+10℃~融解温度+35℃における、振動粘度計により測定された前記無機系潜熱蓄熱材組成物の粘度が5~25Pa・sであるか、または、(b)前記無機系潜熱蓄熱材組成物の融解温度+10℃~融解温度+35℃における、E型回転粘度計により測定された前記無機系潜熱蓄熱材組成物の粘度が30~90Pa・sであり、かつ、(ii)前記無機系潜熱蓄熱材組成物の融解温度+10℃~融解温度+35℃における、前記E型回転粘度計により測定された前記反応硬化型液状樹脂の粘度と、前記E型回転粘度計により測定した前記無機系潜熱蓄熱材組成物の粘度との差が、80Pa・s以下である、〔Y1〕~〔Y4〕のいずれか1つに記載の潜熱蓄熱材含有樹脂組成物。
〔Y6〕前記無機系潜熱蓄熱材組成物は、15℃~30℃の融解温度を有する、〔Y1〕~〔Y5〕のいずれか1つに記載の潜熱蓄熱材含有樹脂組成物。
〔Y7〕無機系潜熱蓄熱材組成物と増粘剤とを混合する第1の混合工程と、得られた混合物と反応硬化型液状樹脂とを混合する第2の混合工程と、を含み、前記反応硬化型液状樹脂は、下記を満たす、潜熱蓄熱材含有樹脂組成物の製造方法:前記反応硬化型液状樹脂を硬化させて厚さ1mmの硬化物としたとき、当該硬化物は、40℃かつ湿度90%における水蒸気透過度が500g/m2・日未満である。
〔Y8〕無機系潜熱蓄熱材組成物と増粘剤とを混合する第1の混合工程と、得られた混合物と反応硬化型液状樹脂とを混合する第2の混合工程と、得られた混合物を、建築物の床面および/または壁面に塗布する工程と、塗布された混合物を硬化させる工程と、を含み、前記反応硬化型液状樹脂は、下記を満たす、潜熱蓄熱材を備えた建築物の製造方法:前記反応硬化型液状樹脂を硬化させて厚さ1mmの硬化物としたとき、当該硬化物は、40℃かつ湿度90%における水蒸気透過度が500g/m2・日未満である。
〔実施例A〕
本発明の第一実施形態の実施例Aおよび比較例Aについて以下に説明する。本発明の第一実施形態はこれら実施例Aに限定されるものではない。
本発明の第一実施形態の実施例Aおよび比較例Aについて以下に説明する。本発明の第一実施形態はこれら実施例Aに限定されるものではない。
本発明の実施例Aおよび比較例Aに用いた反応硬化型液状樹脂および希釈剤は、以下の通りである。
・アクリル系樹脂(a):RC500C(カネカ社製)
・ポリイソブチレン系樹脂(b):EP400V(カネカ社製)
・シリコーン系樹脂(c):SAX220(カネカ社製)
・アクリル系樹脂(d):RA650(カネカ社製)
・アクリル系樹脂(e):ハヤコートUV(サンハヤト社製)(アクリル系樹脂(e)は、光ラジカル開始剤を含む製品であり、すなわち、アクリル系樹脂(第一の反応硬化型液状樹脂)と光ラジカル開始剤との混合物である。)
・希釈剤(a):MM100C(カネカ社製)
・希釈剤(b):イソステアリルアルコール(大阪有機化学工業社製)。
・アクリル系樹脂(a):RC500C(カネカ社製)
・ポリイソブチレン系樹脂(b):EP400V(カネカ社製)
・シリコーン系樹脂(c):SAX220(カネカ社製)
・アクリル系樹脂(d):RA650(カネカ社製)
・アクリル系樹脂(e):ハヤコートUV(サンハヤト社製)(アクリル系樹脂(e)は、光ラジカル開始剤を含む製品であり、すなわち、アクリル系樹脂(第一の反応硬化型液状樹脂)と光ラジカル開始剤との混合物である。)
・希釈剤(a):MM100C(カネカ社製)
・希釈剤(b):イソステアリルアルコール(大阪有機化学工業社製)。
本発明の実施例Aおよび比較例Aにおいて使用した紫外線照射装置は、フュージョンUVシステムズ・ジャパン製の型式LC-6Bであった。
実施例Aおよび比較例Aにおける測定方法および評価方法は以下の通りである。なお、下記の実施例Aおよび比較例Aでは、表面層は第一の反応硬化型液状樹脂の硬化物、または第一の反応硬化型液状樹脂と希釈剤との混合物の硬化物のみを含んでいる。それ故に、表面層の物性については、第一の反応硬化型液状樹脂の硬化物、または第一の反応硬化型液状樹脂と希釈剤との混合物の硬化物の物性を測定し、表面層の物性とする。
(表面層の水蒸気透過度の測定方法)
第一の反応硬化型液状樹脂の硬化物、または第一の反応硬化型液状樹脂と希釈剤との混合物の硬化物を作製した。具体的には、下記実施例Aおよび比較例Aに記載の表面層と同じ組成の(a)第一の反応硬化型液状樹脂または(b)第一の反応硬化型液状樹脂と希釈剤との混合物を、実施例Aおよび比較例Aにおける第一の反応硬化型液状樹脂の硬化方法と同じ硬化方法にて硬化させ、硬化物を作製した。次に、得られた硬化物(厚さ約1mm)について、JIS K 7126-1(差圧法)に準拠し、40℃かつ湿度90%の条件にて水蒸気透過度を測定した。
第一の反応硬化型液状樹脂の硬化物、または第一の反応硬化型液状樹脂と希釈剤との混合物の硬化物を作製した。具体的には、下記実施例Aおよび比較例Aに記載の表面層と同じ組成の(a)第一の反応硬化型液状樹脂または(b)第一の反応硬化型液状樹脂と希釈剤との混合物を、実施例Aおよび比較例Aにおける第一の反応硬化型液状樹脂の硬化方法と同じ硬化方法にて硬化させ、硬化物を作製した。次に、得られた硬化物(厚さ約1mm)について、JIS K 7126-1(差圧法)に準拠し、40℃かつ湿度90%の条件にて水蒸気透過度を測定した。
その結果、アクリル系樹脂(a)の硬化物の水蒸気透過度は、80g/m2・日未満であった。ここで、実施例A9、A19およびA21では、アクリル系樹脂(a)と希釈剤(a)との混合物の硬化物を表面層として使用している。実施例A9、A19およびA21において配合した希釈剤(a)の量はアクリル系樹脂(a)の重量に対して約1/7の重量であるため、希釈剤(a)が水蒸気透過度に与える影響は小さいといえる。それ故に、実施例A9、A19およびA21にて使用したアクリル系樹脂(a)と希釈剤(a)との混合物の硬化物の水蒸気透過度は、500g/m2・日未満である蓋然性が高い。また、ポリイソブチレン系樹脂(b)の硬化物の水蒸気透過度は、80g/m2・日未満であった。ここで、実施例A10では、ポリイソブチレン系樹脂(b)と希釈剤(b)との混合物の硬化物を表面層として使用している。実施例A10において配合した希釈剤(b)の量はポリイソブチレン系樹脂(b)の重量に対して約1/7の重量であるため、希釈剤(b)が水蒸気透過度に与える影響は小さいといえる。それ故に、実施例A10にて使用したポリイソブチレン系樹脂(b)と希釈剤(b)との混合物の硬化物の水蒸気透過度は、500g/m2・日未満である蓋然性が高い。また、シリコーン系樹脂(c)の硬化物の水蒸気透過度は、500g/m2・日より大きかった。また、アクリル系樹脂(d)の硬化物の水蒸気透過度は、500g/m2・日未満であった。また、アクリル系樹脂(e)の硬化物の水蒸気透過度は、50g/m2・日未満であった。
(表面層の硬度(A型)および硬度(E型)の測定方法)
第一の反応硬化型液状樹脂の硬化物、または第一の反応硬化型液状樹脂と希釈剤との混合物の硬化物のシートを、下記実施例Aおよび比較例Aに記載の方法と同じ硬化方法にて作製した。次に、得られた硬化物のシートから、約25mm四方、厚さ約6mmの試験片を切り出した。得られた試験片を用いて、硬度(A型)および硬度(E型)をそれぞれ測定した。硬度(A型)の測定にはA型デュロメーター(ASKER社製)を使用し、硬度(E型)の測定にはE型デュロメーター(ASKER社製)を使用した。また、硬度(A型)および硬度(E型)のそれぞれの測定において、デュロメーターと併せて補助機器(ASKER社製 CL-150(CONSTANT LOADER for DUROMETER))を使用した。硬度(A型)および硬度(E型)のそれぞれの測定において、試験片に硬度計を載せた直後の値を読み取った。その結果を表1に示す。
第一の反応硬化型液状樹脂の硬化物、または第一の反応硬化型液状樹脂と希釈剤との混合物の硬化物のシートを、下記実施例Aおよび比較例Aに記載の方法と同じ硬化方法にて作製した。次に、得られた硬化物のシートから、約25mm四方、厚さ約6mmの試験片を切り出した。得られた試験片を用いて、硬度(A型)および硬度(E型)をそれぞれ測定した。硬度(A型)の測定にはA型デュロメーター(ASKER社製)を使用し、硬度(E型)の測定にはE型デュロメーター(ASKER社製)を使用した。また、硬度(A型)および硬度(E型)のそれぞれの測定において、デュロメーターと併せて補助機器(ASKER社製 CL-150(CONSTANT LOADER for DUROMETER))を使用した。硬度(A型)および硬度(E型)のそれぞれの測定において、試験片に硬度計を載せた直後の値を読み取った。その結果を表1に示す。
(表面層の最大引張強度、50%モジュラス、100%モジュラス、破断時の引張強度(TB)および破断時の伸び率(EB)の測定方法)
第一の反応硬化型液状樹脂の硬化物、または第一の反応硬化型液状樹脂と希釈剤との混合物の硬化物のシート(厚さ約2mm)を、下記実施例Aおよび比較例Aに記載の方法と同じ硬化方法にて作製した。次に、得られた硬化物のシートから、ダンベル状3号型サイズの試験片を切り出した。得られた試験片を用いて、JIS K 6251に従い、最大引張強度、50%モジュラス(M50、単位:MPa)、100%モジュラス(M100、単位:MPa)、破断時の引張強度(Tb、単位:MPa)および破断時の伸び率(Eb、単位:%)を測定した。測定機器としては、島津製作所製のオートグラフ(AG-X/R)を使用した。測定条件としては、引張速度200mm/分、25℃とした。得られた結果を表1に示す。なお、アクリル系樹脂(e)は、アクリル系樹脂(e)の硬化物のシートから、ダンベル状3号型サイズの試験片を切り出すとき、硬化物が割れてしまい、試験片が得られない場合もあった。これは、アクリル系樹脂(e)の硬化物が硬いためと考えられる。アクリル系樹脂(e)については、試験片が得られた場合について、当該試験片を用いて最大引張強度、50%モジュラス、100%モジュラス、破断時の引張強度および破断時の伸び率を測定し、その結果を表1に示した。
第一の反応硬化型液状樹脂の硬化物、または第一の反応硬化型液状樹脂と希釈剤との混合物の硬化物のシート(厚さ約2mm)を、下記実施例Aおよび比較例Aに記載の方法と同じ硬化方法にて作製した。次に、得られた硬化物のシートから、ダンベル状3号型サイズの試験片を切り出した。得られた試験片を用いて、JIS K 6251に従い、最大引張強度、50%モジュラス(M50、単位:MPa)、100%モジュラス(M100、単位:MPa)、破断時の引張強度(Tb、単位:MPa)および破断時の伸び率(Eb、単位:%)を測定した。測定機器としては、島津製作所製のオートグラフ(AG-X/R)を使用した。測定条件としては、引張速度200mm/分、25℃とした。得られた結果を表1に示す。なお、アクリル系樹脂(e)は、アクリル系樹脂(e)の硬化物のシートから、ダンベル状3号型サイズの試験片を切り出すとき、硬化物が割れてしまい、試験片が得られない場合もあった。これは、アクリル系樹脂(e)の硬化物が硬いためと考えられる。アクリル系樹脂(e)については、試験片が得られた場合について、当該試験片を用いて最大引張強度、50%モジュラス、100%モジュラス、破断時の引張強度および破断時の伸び率を測定し、その結果を表1に示した。
E型回転粘度計(型式:TV-25、東機産業社製)および恒温水槽(型式:VM-150III、東機産業社製)を用いて、無機系潜熱蓄熱材組成物の融解温度+24℃~融解温度+30℃における、無機系潜熱蓄熱材組成物または第二の反応硬化型液状樹脂の粘度(Pa・s)を測定した。得られた結果より、無機系潜熱蓄熱材組成物と第二の反応硬化型液状樹脂との粘度差を算出し、その結果を表2~7に示した。
(吸湿試験による吸湿率算出方法)
実施例A1~A20、A23またはA25では、実施例A1~A20、A23またはA25にて得られた、潜熱蓄熱材を含むポリプロピレン製トレイを試料とした。比較例A1では、比較例A1にて得られた蓄熱材を含むポリプロピレン製トレイを試料とした。実施例A21、A22、A24または比較例A2では、実施例A21、A22、A24または比較例A2にて得られた潜熱蓄熱材を含むポリプロピレン製トレイを、後述する「突刺しによる穴開け後の表面層評価」に供した後のポリプロピレン製トレイを試料とした。穴あけ後、0.5時間以内に吸湿試験を開始した。比較例A3では、比較例A3にて得られた、蓄熱材(無機系潜熱蓄熱材組成物)が収容されたポリエチレン袋を試料とした。ポリエチレン袋に対する穴あけ後、0.5時間以内に吸湿試験を開始した。各試料を、恒温恒湿槽(ナガノサイエンス社製)にて40℃かつ湿度90%の条件で2時間、6時間または8時間静置した。そして、下記の式(5)に従い吸湿率(%)を算出した。
なお、実施例A1~A25および比較例A1~A2における「潜熱蓄熱材(蓄熱材)の重量」は、恒温恒湿槽における静置前および静置後ともに、潜熱蓄熱材(蓄熱材)を含むポリプロピレン製トレイの重量を測定し、得られた値から、潜熱蓄熱材(蓄熱材)を含まないポリプロピレン製トレイの重量を引いた値である。また、比較例A3における「潜熱蓄熱材(蓄熱材)の重量」は、恒温恒湿槽における静置前および静置後ともに、蓄熱材が収容されたポリエチレン袋の重量を測定し、得られた値から、蓄熱材を含まないポリエチレン袋の重量を引いた値である。
吸湿率(%)=(静置後の潜熱蓄熱材(蓄熱材)の重量)-(静置前の潜熱蓄熱材(蓄熱材)の重量)/(潜熱蓄熱材(蓄熱材)中の無機系潜熱蓄熱材組成物の含有量)×100(%)・・・式(5)。
実施例A1~A20、A23またはA25では、実施例A1~A20、A23またはA25にて得られた、潜熱蓄熱材を含むポリプロピレン製トレイを試料とした。比較例A1では、比較例A1にて得られた蓄熱材を含むポリプロピレン製トレイを試料とした。実施例A21、A22、A24または比較例A2では、実施例A21、A22、A24または比較例A2にて得られた潜熱蓄熱材を含むポリプロピレン製トレイを、後述する「突刺しによる穴開け後の表面層評価」に供した後のポリプロピレン製トレイを試料とした。穴あけ後、0.5時間以内に吸湿試験を開始した。比較例A3では、比較例A3にて得られた、蓄熱材(無機系潜熱蓄熱材組成物)が収容されたポリエチレン袋を試料とした。ポリエチレン袋に対する穴あけ後、0.5時間以内に吸湿試験を開始した。各試料を、恒温恒湿槽(ナガノサイエンス社製)にて40℃かつ湿度90%の条件で2時間、6時間または8時間静置した。そして、下記の式(5)に従い吸湿率(%)を算出した。
なお、実施例A1~A25および比較例A1~A2における「潜熱蓄熱材(蓄熱材)の重量」は、恒温恒湿槽における静置前および静置後ともに、潜熱蓄熱材(蓄熱材)を含むポリプロピレン製トレイの重量を測定し、得られた値から、潜熱蓄熱材(蓄熱材)を含まないポリプロピレン製トレイの重量を引いた値である。また、比較例A3における「潜熱蓄熱材(蓄熱材)の重量」は、恒温恒湿槽における静置前および静置後ともに、蓄熱材が収容されたポリエチレン袋の重量を測定し、得られた値から、蓄熱材を含まないポリエチレン袋の重量を引いた値である。
吸湿率(%)=(静置後の潜熱蓄熱材(蓄熱材)の重量)-(静置前の潜熱蓄熱材(蓄熱材)の重量)/(潜熱蓄熱材(蓄熱材)中の無機系潜熱蓄熱材組成物の含有量)×100(%)・・・式(5)。
ここで、第一の反応硬化型液状樹脂または第二の反応硬化型液状樹脂として使用した、反応硬化型液状樹脂(a)~(e)について、反応硬化型液状樹脂(a)~(e)それぞれ単独からなる硬化物(a)~(e)を作製した。具体的には、下記実施例Aおよび比較例Aにおける第一の反応硬化型液状樹脂の硬化方法と同じ硬化方法にて硬化物を作製した。得られた硬化物(a)~(e)について、前記と同様の方法により恒温恒湿槽における静置前および静置後の重量を測定したところ、静置前後で重量の変化が見られなかった。すなわち、反応硬化性液状樹脂(a)~(e)の硬化物(a)~(e)の吸湿率は0%であるといえる。従って、前記で得られる潜熱蓄熱材の吸湿率は、潜熱蓄熱材に含まれる無機系潜熱蓄熱材組成物の吸湿率といえる。
(吸湿性の評価)
前記吸湿試験により算出された潜熱蓄熱材の吸湿率に基づき、以下の基準にて潜熱蓄熱材の吸湿性(防湿性ともいえる)を評価した。
◎(非常に優れる):(i)2時間後の吸湿率が3%未満、かつ、(ii-1)6時間の吸湿率が5%未満であるか、または、(ii-2)8時間後の吸湿率が5%未満である。○(良好):(i)2時間後の吸湿率が3%以上5%未満、および/または、(ii-1)6時間の吸湿率が5%以上12%未満であるか、もしくは、(ii-2)8時間後の吸湿率が5%以上12%未満である。
×(不良):(i)2時間後の吸湿率が5%以上8%未満、および/または、(ii-1)6時間の吸湿率が12%以上15%未満であるか、もしくは、(ii-2)8時間後の吸湿率が12%以上15%未満である。
××(非常に劣る):(i)2時間後の吸湿率が8%以上、および/または、(ii-1)6時間の吸湿率が15%以上であるか、もしくは、(ii-2)8時間後の吸湿率が15%以上である。
前記吸湿試験により算出された潜熱蓄熱材の吸湿率に基づき、以下の基準にて潜熱蓄熱材の吸湿性(防湿性ともいえる)を評価した。
◎(非常に優れる):(i)2時間後の吸湿率が3%未満、かつ、(ii-1)6時間の吸湿率が5%未満であるか、または、(ii-2)8時間後の吸湿率が5%未満である。○(良好):(i)2時間後の吸湿率が3%以上5%未満、および/または、(ii-1)6時間の吸湿率が5%以上12%未満であるか、もしくは、(ii-2)8時間後の吸湿率が5%以上12%未満である。
×(不良):(i)2時間後の吸湿率が5%以上8%未満、および/または、(ii-1)6時間の吸湿率が12%以上15%未満であるか、もしくは、(ii-2)8時間後の吸湿率が12%以上15%未満である。
××(非常に劣る):(i)2時間後の吸湿率が8%以上、および/または、(ii-1)6時間の吸湿率が15%以上であるか、もしくは、(ii-2)8時間後の吸湿率が15%以上である。
(突刺しによる穴開け後の表面層評価)
実施例A21、A22、A24および比較例A2にて得られた、潜熱蓄熱材を含むポリプロピレン製トレイを、冷蔵庫に収容し、潜熱蓄熱材に含まれる潜熱蓄熱材組成物を凝固させた。次に、潜熱蓄熱材を含むポリプロピレン製トレイを冷蔵庫から取り出し、トレイの上方向から(すなわち、表面層の上から)、剣山の針を潜熱蓄熱材に押さえつけて、潜熱蓄熱材に穴をあけた。剣山としては、直径約0.5mmおよび長さ約14mmの針276本を有し、縦約5.5cm、横約7cmのサイズを有する剣山を使用した。かかる操作により、表面層(上面側)を貫通して蓄熱材に針の跡が付いたことを確認した。その後、5分後に潜熱蓄熱材の表面層を目視で観察し、表面層の割れおよび/または亀裂の有無、並びに表面層の穴の有無を確認した。結果を表7および8に示す。
実施例A21、A22、A24および比較例A2にて得られた、潜熱蓄熱材を含むポリプロピレン製トレイを、冷蔵庫に収容し、潜熱蓄熱材に含まれる潜熱蓄熱材組成物を凝固させた。次に、潜熱蓄熱材を含むポリプロピレン製トレイを冷蔵庫から取り出し、トレイの上方向から(すなわち、表面層の上から)、剣山の針を潜熱蓄熱材に押さえつけて、潜熱蓄熱材に穴をあけた。剣山としては、直径約0.5mmおよび長さ約14mmの針276本を有し、縦約5.5cm、横約7cmのサイズを有する剣山を使用した。かかる操作により、表面層(上面側)を貫通して蓄熱材に針の跡が付いたことを確認した。その後、5分後に潜熱蓄熱材の表面層を目視で観察し、表面層の割れおよび/または亀裂の有無、並びに表面層の穴の有無を確認した。結果を表7および8に示す。
(実用判定)
実施例A21~A25および比較例A2~A3にて得られた潜熱蓄熱材について、以下の基準で実用判定を評価した。
◎(非常に優れる):吸湿率の評価が◎であり、かつ、突刺しによる穴開け後の表面層に割れ、亀裂および穴がない。
○(良好):吸湿率の評価が○であり、かつ、突刺しによる穴開け後の表面層に割れ、亀裂および穴がない。
×(不良):(i)吸湿率の評価が×であるか、(ii)突刺しによる穴開け後の表面層に割れおよび/もしくは亀裂があるか、(iii)突刺しによる穴開け後の表面層に穴があるか、または(iv)潜熱蓄熱材を収容している袋に穴がある。
実施例A21~A25および比較例A2~A3にて得られた潜熱蓄熱材について、以下の基準で実用判定を評価した。
◎(非常に優れる):吸湿率の評価が◎であり、かつ、突刺しによる穴開け後の表面層に割れ、亀裂および穴がない。
○(良好):吸湿率の評価が○であり、かつ、突刺しによる穴開け後の表面層に割れ、亀裂および穴がない。
×(不良):(i)吸湿率の評価が×であるか、(ii)突刺しによる穴開け後の表面層に割れおよび/もしくは亀裂があるか、(iii)突刺しによる穴開け後の表面層に穴があるか、または(iv)潜熱蓄熱材を収容している袋に穴がある。
(製造例A1:無機系潜熱蓄熱材組成物PCM(A1)の調製)
1Lインテンシブミキサー(日本アイリッヒ社製)に、水117.6g、臭化ナトリウム(融点調整剤)44.1g、塩化ナトリウム(過冷却防止剤)14.3g、および塩化ストロンチウム6水和物(過冷却防止剤)4.2gを添加し、各塩が完全に溶解するまで添加された原料を混合し、混合液を得た。得られた混合液に、ヒドロキシエチルセルロース(増粘剤)6.2g、および、安息香酸ナトリウム(保存料)1.1gを添加し、短時間で分散させた。次いで、脂肪酸混合物(Nsp)(増粘補助剤、ホープ製薬社製)4.2gを添加し、短時間で分散させた。最後に、得られた混合液に、塩化カルシウム6水和物(潜熱蓄熱材)240.0gを添加し、充分に粘度が上昇するまで、加熱しながら(上限70℃)混合物を攪拌し、無機系潜熱蓄熱材組成物(PCM(A1))を得た。
1Lインテンシブミキサー(日本アイリッヒ社製)に、水117.6g、臭化ナトリウム(融点調整剤)44.1g、塩化ナトリウム(過冷却防止剤)14.3g、および塩化ストロンチウム6水和物(過冷却防止剤)4.2gを添加し、各塩が完全に溶解するまで添加された原料を混合し、混合液を得た。得られた混合液に、ヒドロキシエチルセルロース(増粘剤)6.2g、および、安息香酸ナトリウム(保存料)1.1gを添加し、短時間で分散させた。次いで、脂肪酸混合物(Nsp)(増粘補助剤、ホープ製薬社製)4.2gを添加し、短時間で分散させた。最後に、得られた混合液に、塩化カルシウム6水和物(潜熱蓄熱材)240.0gを添加し、充分に粘度が上昇するまで、加熱しながら(上限70℃)混合物を攪拌し、無機系潜熱蓄熱材組成物(PCM(A1))を得た。
得られた無機系潜熱蓄熱材組成物(PCM(A1))において、塩化カルシウム6水和物と臭化ナトリウムとのモル比は、1:0.26であった。さらに、前記無機系潜熱蓄熱材組成物(PCM(A1))の融解温度は約23℃であり、70℃においても固液分離していなかった。また、無機系潜熱蓄熱材組成物の融解温度+24℃~融解温度+30℃における、E型回転粘度計により測定された前記無機系潜熱蓄熱材組成物(PCM(A1))の粘度は、約44Pa・sであった。
また、示差走査型熱量計(セイコーインスツルメント社製:SII EXSTAR6000 DSC)を用いて、PCM(A1)の温度を、3.0℃/分の速度にて-20℃から50℃へ昇温させた後、同じ速度にて50℃から-20℃へ降温させ、DSC曲線を得た。得られたDSC曲線における、融解温度付近の融解潜熱量は、141J/gであった。
(製造例A2:PCM(A2))
製造例A1のヒドロキシエチルセルロース(増粘剤)の添加量を12.5gに変更した以外は、製造例A1と同じ操作を行い、無機系潜熱蓄熱材組成物(PCM(A2))を得た。
製造例A1のヒドロキシエチルセルロース(増粘剤)の添加量を12.5gに変更した以外は、製造例A1と同じ操作を行い、無機系潜熱蓄熱材組成物(PCM(A2))を得た。
得られた無機系潜熱蓄熱材組成物(PCM(A2))において、塩化カルシウム6水和物と臭化ナトリウムとのモル比は、1:0.26であった。さらに、前記無機系潜熱蓄熱材組成物(PCM(A2))の融解温度は約23℃であり、70℃においても固液分離していなかった。また、無機系潜熱蓄熱材組成物の融解温度+24℃~融解温度+30℃における、E型回転粘度計により測定した前記無機系潜熱蓄熱材組成物(PCM(A2))の粘度は、約83Pa・sであった。
(実施例A1~A10)
製造例A1またはA2より得られた無機系潜熱蓄熱材組成物(PCM(A1)または、PCM(A2))(A)と、各第二の反応硬化型液状樹脂(B)または任意で希釈剤を含む各第二の反応硬化型液状樹脂(B)と、を表2および3に示す重量比に従い混合し、蓄熱材を得た。次いで、光ラジカル開始剤として、IRGACURE1173(BASFジャパン製、2-ヒドロキシ-2-メチル-1-フェニルプロパン-1-オン)とIRGACURE819(BASFジャパン製、ビス(2,4,6-トリメチルベンゾイル)-フェニルホスフィンオキシド)とを、重量比率(IRGACURE1173:IRGACURE819)が2:1となるように、混合および溶解し、光ラジカル開始剤混合液を得た。得られた光ラジカル開始剤混合液を、第二の反応硬化型液状樹脂(B)全体100重量部に対して2重量部となるように、前記蓄熱材に添加した。得られた混合物を十分に混合し、開始剤を含む蓄熱材を得た。次いで、得られた蓄熱材をポリプロピレン製トレイに流し込んだ。流し込まれた蓄熱材に対して、空気下にて紫外線照射装置を用いて紫外線を照射することにより、蓄熱材中の第二の反応硬化型液状樹脂(B)を硬化させた。
製造例A1またはA2より得られた無機系潜熱蓄熱材組成物(PCM(A1)または、PCM(A2))(A)と、各第二の反応硬化型液状樹脂(B)または任意で希釈剤を含む各第二の反応硬化型液状樹脂(B)と、を表2および3に示す重量比に従い混合し、蓄熱材を得た。次いで、光ラジカル開始剤として、IRGACURE1173(BASFジャパン製、2-ヒドロキシ-2-メチル-1-フェニルプロパン-1-オン)とIRGACURE819(BASFジャパン製、ビス(2,4,6-トリメチルベンゾイル)-フェニルホスフィンオキシド)とを、重量比率(IRGACURE1173:IRGACURE819)が2:1となるように、混合および溶解し、光ラジカル開始剤混合液を得た。得られた光ラジカル開始剤混合液を、第二の反応硬化型液状樹脂(B)全体100重量部に対して2重量部となるように、前記蓄熱材に添加した。得られた混合物を十分に混合し、開始剤を含む蓄熱材を得た。次いで、得られた蓄熱材をポリプロピレン製トレイに流し込んだ。流し込まれた蓄熱材に対して、空気下にて紫外線照射装置を用いて紫外線を照射することにより、蓄熱材中の第二の反応硬化型液状樹脂(B)を硬化させた。
次いで、表2および表3に記載のように、(a)第一の反応硬化型液状樹脂または第一の反応硬化型液状樹脂および希釈剤の混合物と、(b)前記光ラジカル開始剤混合液と、の混合物を調製した。前記光ラジカル開始剤混合液は、第一の反応硬化型液状樹脂100重量部に対して2重量部使用した。次に、蓄熱材の入ったポリプロピレン製トレイの上表面、すなわち蓄熱材と外気との境界面に、調製した混合物を、厚さが約1.5mmになるように流し込んだ。続いて、流し込まれた混合物に対して、空気下にて紫外線照射装置を用いて紫外線を照射することにより、第一の反応硬化型液状樹脂を硬化させ、表面層を形成した。
(実施例A11~A18)
製造例A1またはA2より得られた無機系潜熱蓄熱材組成物(PCM(A1)または、PCM(A2))(A)と、シリコーン系樹脂(c)(第二の反応硬化型液状樹脂(B))と、を表4および5に示す重量比に従い混合し、蓄熱材を得た。次いで、硬化剤(AP-8、大八化学社製)を、シリコーン系樹脂(c)(第二の反応硬化型液状樹脂(B))100重量部に対して2重量部となるように、蓄熱材に添加した。得られた混合物をさらに混合し、硬化剤を含む蓄熱材を得た。次いで、得られた蓄熱材をポリプロピレン製トレイに流し込んだ。得られたポリプロピレン製トレイを、60℃のオーブンにいれ、蓄熱材を加熱することにより、蓄熱材中の第二の反応硬化型液状樹脂(B)を硬化させた。
製造例A1またはA2より得られた無機系潜熱蓄熱材組成物(PCM(A1)または、PCM(A2))(A)と、シリコーン系樹脂(c)(第二の反応硬化型液状樹脂(B))と、を表4および5に示す重量比に従い混合し、蓄熱材を得た。次いで、硬化剤(AP-8、大八化学社製)を、シリコーン系樹脂(c)(第二の反応硬化型液状樹脂(B))100重量部に対して2重量部となるように、蓄熱材に添加した。得られた混合物をさらに混合し、硬化剤を含む蓄熱材を得た。次いで、得られた蓄熱材をポリプロピレン製トレイに流し込んだ。得られたポリプロピレン製トレイを、60℃のオーブンにいれ、蓄熱材を加熱することにより、蓄熱材中の第二の反応硬化型液状樹脂(B)を硬化させた。
次いで、表4および5に記載のように、シリコーン系樹脂(c)(第一の反応硬化型液状樹脂)と硬化剤(AP-8、大八化学社製)との混合物を調整した。前記硬化剤は、シリコーン系樹脂(c)(第一の反応硬化型液状樹脂)100重量部に対して2重量部使用した。次に、蓄熱材の入ったポリプロピレン製トレイの上表面、すなわち蓄熱材と外気との境界面に、調製した混合物を、厚さが約1.5mmになるように流し込んだ。続いて、得られたポリプロピレン製トレイを、60℃のオーブンにいれ、混合物を加熱することにより、第一の反応硬化型液状樹脂を硬化させ、表面層を形成した。
(実施例A19)
製造例A1より得られた無機系潜熱蓄熱材組成物(PCM(A1))(A)と、アクリル系樹脂(d)(第二の反応硬化型液状樹脂(B))と、を表5に示す重量比に従い混合し、蓄熱材を得た。次いで、硬化剤(AP-8、大八化学社製)を、アクリル系樹脂(d)(第二の反応硬化型液状樹脂(B))100重量部に対して2重量部となるように、蓄熱材に添加した。得られた混合物をさらに混合し、硬化剤を含む蓄熱材を得た。次いで、得られた蓄熱材をポリプロピレン製トレイに流し込んだ。得られたポリプロピレン製トレイを、60℃のオーブンにいれ、蓄熱材を加熱することにより、蓄熱材中の第二の反応硬化型液状樹脂(B)を硬化させた。
製造例A1より得られた無機系潜熱蓄熱材組成物(PCM(A1))(A)と、アクリル系樹脂(d)(第二の反応硬化型液状樹脂(B))と、を表5に示す重量比に従い混合し、蓄熱材を得た。次いで、硬化剤(AP-8、大八化学社製)を、アクリル系樹脂(d)(第二の反応硬化型液状樹脂(B))100重量部に対して2重量部となるように、蓄熱材に添加した。得られた混合物をさらに混合し、硬化剤を含む蓄熱材を得た。次いで、得られた蓄熱材をポリプロピレン製トレイに流し込んだ。得られたポリプロピレン製トレイを、60℃のオーブンにいれ、蓄熱材を加熱することにより、蓄熱材中の第二の反応硬化型液状樹脂(B)を硬化させた。
次いで、表5に記載のように、アクリル系樹脂(a)(第一の反応硬化型液状樹脂)および希釈剤(a)の混合物と前記光ラジカル開始剤混合液との混合物を調製した。前記光ラジカル開始剤混合液は、アクリル系樹脂(a)(第一の反応硬化型液状樹脂)100重量部に対して2重量部使用した。次に、蓄熱材の入ったポリプロピレン製トレイの上表面、すなわち蓄熱材と外気との境界面に、調製した混合物を、厚さが約1.5mmになるように流し込んだ。続いて、流し込まれた混合物に対して、空気下にて紫外線照射装置を用いて紫外線を照射することにより、第一の反応硬化型液状樹脂を硬化させ、表面層を形成した。
(実施例A20)
製造例A1より得られた無機系潜熱蓄熱材組成物(PCM(A1))(A)と、シリコーン系樹脂(c)(第二の反応硬化型液状樹脂(B))と、を表5に示す重量比に従い混合し、蓄熱材を得た。次いで、硬化剤(AP-8、大八化学社製)を、シリコーン系樹脂(c)(第二の反応硬化型液状樹脂(B))100重量部に対して2重量部となるように、蓄熱材に添加した。得られた混合物をさらに混合し、硬化剤を含む蓄熱材を得た。次いで、得られた蓄熱材をポリプロピレン製トレイに流し込んだ。得られたポリプロピレン製トレイを、60℃のオーブンにいれ、蓄熱材を加熱することにより、蓄熱材中の第二の反応硬化型液状樹脂(B)を硬化させた。
製造例A1より得られた無機系潜熱蓄熱材組成物(PCM(A1))(A)と、シリコーン系樹脂(c)(第二の反応硬化型液状樹脂(B))と、を表5に示す重量比に従い混合し、蓄熱材を得た。次いで、硬化剤(AP-8、大八化学社製)を、シリコーン系樹脂(c)(第二の反応硬化型液状樹脂(B))100重量部に対して2重量部となるように、蓄熱材に添加した。得られた混合物をさらに混合し、硬化剤を含む蓄熱材を得た。次いで、得られた蓄熱材をポリプロピレン製トレイに流し込んだ。得られたポリプロピレン製トレイを、60℃のオーブンにいれ、蓄熱材を加熱することにより、蓄熱材中の第二の反応硬化型液状樹脂(B)を硬化させた。
次いで、表5に記載のように、アクリル系樹脂(d)(第一の反応硬化型液状樹脂)と硬化剤(AP-8、大八化学社製)との混合物を調整した。前記硬化剤は、アクリル系樹脂(d)(第一の反応硬化型液状樹脂)100重量部に対して2重量部使用した。次に、蓄熱材の入ったポリプロピレン製トレイの上表面、すなわち蓄熱材と外気との境界面に、調製した混合物を、厚さが約1.5mmになるように流し込んだ。続いて、得られたポリプロピレン製トレイを、60℃のオーブンにいれ、混合物を加熱することにより、第一の反応硬化型液状樹脂を硬化させ、表面層を形成した。
(実施例A21)
表7に記載のように、アクリル系樹脂(a)(第一の反応硬化型液状樹脂)および希釈剤(a)の混合物と前記光ラジカル開始剤混合液との混合物を調製した。前記光ラジカル開始剤混合液は、アクリル系樹脂(a)および希釈剤(a)の混合物100重量部に対して2重量部使用した。
表7に記載のように、アクリル系樹脂(a)(第一の反応硬化型液状樹脂)および希釈剤(a)の混合物と前記光ラジカル開始剤混合液との混合物を調製した。前記光ラジカル開始剤混合液は、アクリル系樹脂(a)および希釈剤(a)の混合物100重量部に対して2重量部使用した。
次に、得られた混合物をポリプロピレン製トレイに、厚さが約1.5mmになるように流し込んだ。続いて、空気下にて紫外線照射装置を用いて紫外線を照射することにより、第一の反応硬化型液状樹脂を硬化させ、表面層(底面側の表面層ともいえる)となり得る硬化物を形成した。当該硬化物(底面側の表面層)上に、製造例A1より得られた無機系潜熱蓄熱材組成物(PCM(A1))(A)の凝固物を載せた。当該凝固物は、前記硬化物のサイズよりも一回り小さいサイズであった。次に、底面側の表面層の形成に使用した混合物と同じ混合物を、蓄熱材の上から前記ポリプロピレン製トレイに流し込んだ。ここで、当該混合物は、(a)蓄熱材が完全に覆われるように、換言すれば蓄熱材における外気との境界面を完全に覆うように、かつ(b)厚さが約1mmになるように、ポリプロピレン製トレイに流し込んだ。続いて、流し込まれた混合物に対して、空気下にて紫外線照射装置を用いて紫外線を照射することにより、第一の反応硬化型液状樹脂を硬化させ、表面層(上面側および側面側の表面層ともいえる)を形成した。
(実施例A22、A23)
表7に記載のように、シリコーン系樹脂(c)(第一の反応硬化型液状樹脂)と硬化剤(AP-8、大八化学社製)との混合物を調製した。前記硬化剤は、第一の反応硬化型液状樹脂100重量部に対して2重量部使用した。次に、得られた混合物をポリプロピレン製トレイに、厚さが約1.5mmになるように流し込んだ。続いて、得られたポリプロピレン製トレイを、60℃のオーブンにいれ、混合物を加熱することにより、第一の反応硬化型液状樹脂を硬化させ、表面層(底面側の表面層ともいえる)となり得る硬化物を形成した。当該硬化物(底面側の表面層)上に、製造例A1より得られた無機系潜熱蓄熱材組成物(PCM(A1))(A)の凝固物を載せた。当該凝固物は、前記硬化物のサイズよりも一回り小さいサイズであった。次に、底面側の表面層の形成に使用した混合物と同じ混合物を、蓄熱材の上から前記ポリプロピレン製トレイに流し込んだ。ここで、当該混合物は、(a)蓄熱材が完全に覆われるように、換言すれば蓄熱材における外気との境界面を完全に覆うように、かつ(b)厚さが約1mmになるように、ポリプロピレン製トレイに流し込んだ。続いて、得られたポリプロピレン製トレイを、60℃のオーブンにいれ、混合物を加熱することにより、第一の反応硬化型液状樹脂を硬化させ、表面層(上面側および側面側の表面層ともいえる)を形成した。
表7に記載のように、シリコーン系樹脂(c)(第一の反応硬化型液状樹脂)と硬化剤(AP-8、大八化学社製)との混合物を調製した。前記硬化剤は、第一の反応硬化型液状樹脂100重量部に対して2重量部使用した。次に、得られた混合物をポリプロピレン製トレイに、厚さが約1.5mmになるように流し込んだ。続いて、得られたポリプロピレン製トレイを、60℃のオーブンにいれ、混合物を加熱することにより、第一の反応硬化型液状樹脂を硬化させ、表面層(底面側の表面層ともいえる)となり得る硬化物を形成した。当該硬化物(底面側の表面層)上に、製造例A1より得られた無機系潜熱蓄熱材組成物(PCM(A1))(A)の凝固物を載せた。当該凝固物は、前記硬化物のサイズよりも一回り小さいサイズであった。次に、底面側の表面層の形成に使用した混合物と同じ混合物を、蓄熱材の上から前記ポリプロピレン製トレイに流し込んだ。ここで、当該混合物は、(a)蓄熱材が完全に覆われるように、換言すれば蓄熱材における外気との境界面を完全に覆うように、かつ(b)厚さが約1mmになるように、ポリプロピレン製トレイに流し込んだ。続いて、得られたポリプロピレン製トレイを、60℃のオーブンにいれ、混合物を加熱することにより、第一の反応硬化型液状樹脂を硬化させ、表面層(上面側および側面側の表面層ともいえる)を形成した。
(実施例A24、A25)
表7に記載のように、シリコーン系樹脂(c)(第一の反応硬化型液状樹脂)と硬化剤(AP-8、大八化学社製)との混合物を調製した。前記硬化剤は、第一の反応硬化型液状樹脂100重量部に対して2重量部使用した。次に、得られた混合物をポリプロピレン製トレイに、厚さが約1.5mmになるように流し込んだ。続いて、得られたポリプロピレン製トレイを、60℃のオーブンにいれ、混合物を加熱することにより、第一の反応硬化型液状樹脂を硬化させ、表面層(底面側の表面層ともいえる)となり得る硬化物を形成した。
表7に記載のように、シリコーン系樹脂(c)(第一の反応硬化型液状樹脂)と硬化剤(AP-8、大八化学社製)との混合物を調製した。前記硬化剤は、第一の反応硬化型液状樹脂100重量部に対して2重量部使用した。次に、得られた混合物をポリプロピレン製トレイに、厚さが約1.5mmになるように流し込んだ。続いて、得られたポリプロピレン製トレイを、60℃のオーブンにいれ、混合物を加熱することにより、第一の反応硬化型液状樹脂を硬化させ、表面層(底面側の表面層ともいえる)となり得る硬化物を形成した。
また、製造例A1より得られた無機系潜熱蓄熱材組成物(PCM(A1))(A)と、シリコーン系樹脂(c)(第二の反応硬化型液状樹脂(B))と、を表7に示す重量比に従い混合し、蓄熱材を得た。次いで、硬化剤(AP-8、大八化学社製)を、シリコーン系樹脂(c)(第二の反応硬化型液状樹脂(B))100重量部に対して2重量部となるように、蓄熱材に添加した。得られた混合物をさらに混合し、硬化剤を含む蓄熱材を得た。次いで、得られた蓄熱材を、60℃のオーブンにいれ、蓄熱材を加熱することにより、蓄熱材中の第二の反応硬化型液状樹脂(B)を硬化させた。得られた蓄熱材を凝固させ、凝固物を得た。
次に、前記ポリプロピレン製トレイ内の前記硬化物(底面側の表面層)の上に、得られた凝固物を載せた。当該凝固物は、前記硬化物のサイズよりも一回り小さいサイズであった。次に、底面側の表面層の形成に使用した混合物と同じ混合物を、蓄熱材の上から前記ポリプロピレン製トレイに流し込んだ。ここで、当該混合物は、(a)蓄熱材が完全に覆われるように、換言すれば蓄熱材における外気との境界面を完全に覆うように、かつ(b)厚さが約1mmになるように、ポリプロピレン製トレイに流し込んだ。続いて、得られたポリプロピレン製トレイを、60℃のオーブンにいれ、混合物を加熱することにより、第一の反応硬化型液状樹脂を硬化させ、表面層(上面および側面側の表面層ともいえる)を形成した。
(比較例A1)
製造例A1により得られた無機系潜熱蓄熱材組成物(PCM(A1))と、第二の反応硬化型液状樹脂(B)としてシリコーン系樹脂(c)と、を、表6に示す重量比に従い十分に混合し、潜熱蓄熱材含有樹脂組成物を得た。次いで、硬化剤(AP-10、大八化学社製)をシリコーン系樹脂(c)(第二の反応硬化型液状樹脂(B))100重量部に対して2重量部となるように、潜熱蓄熱材含有樹脂組成物に添加した。得られた混合物をさらに混合し、硬化剤を含む潜熱蓄熱材含有樹脂組成物を得た。次いで、得られた潜熱蓄熱材含有樹脂組成物をポリプロピレン製トレイに流し込んだ。得られたポリプロピレン製トレイを、60℃のオーブンにいれ、潜熱蓄熱材含有樹脂組成物を加熱することにより、当該潜熱蓄熱材含有樹脂組成物を硬化させ、潜熱蓄熱材含有樹脂組成物の硬化物を得た。比較例A1では、第一の反応硬化型液状樹脂の硬化物を含む表面層は形成しなかった。
製造例A1により得られた無機系潜熱蓄熱材組成物(PCM(A1))と、第二の反応硬化型液状樹脂(B)としてシリコーン系樹脂(c)と、を、表6に示す重量比に従い十分に混合し、潜熱蓄熱材含有樹脂組成物を得た。次いで、硬化剤(AP-10、大八化学社製)をシリコーン系樹脂(c)(第二の反応硬化型液状樹脂(B))100重量部に対して2重量部となるように、潜熱蓄熱材含有樹脂組成物に添加した。得られた混合物をさらに混合し、硬化剤を含む潜熱蓄熱材含有樹脂組成物を得た。次いで、得られた潜熱蓄熱材含有樹脂組成物をポリプロピレン製トレイに流し込んだ。得られたポリプロピレン製トレイを、60℃のオーブンにいれ、潜熱蓄熱材含有樹脂組成物を加熱することにより、当該潜熱蓄熱材含有樹脂組成物を硬化させ、潜熱蓄熱材含有樹脂組成物の硬化物を得た。比較例A1では、第一の反応硬化型液状樹脂の硬化物を含む表面層は形成しなかった。
(比較例A2)
アクリル系樹脂(e)(第一の反応硬化型液状樹脂と光ラジカル開始剤との混合物)をポリプロピレン製トレイに、厚さが約1.5mmになるように流し込んだ。続いて、空気下にて紫外線照射装置を用いて紫外線を照射することにより、第一の反応硬化型液状樹脂を硬化させ、表面層(底面側の表面層ともいえる)となり得る硬化物を形成した。当該硬化物(底面側の表面層)上に、製造例A1より得られた無機系潜熱蓄熱材組成物(PCM(A1))(A)の凝固物を載せた。当該凝固物は、前記硬化物のサイズよりも一回り小さいサイズであった。次に、アクリル系樹脂(e)を、蓄熱材の上から前記ポリプロピレン製トレイに流し込んだ。ここで、当該アクリル系樹脂(e)は、(a)蓄熱材が完全に覆われるように、換言すれば蓄熱材における外気との境界面を完全に覆うように、かつ(b)厚さが約1mmになるように、ポリプロピレン製トレイに流し込んだ。続いて、流し込まれたアクリル系樹脂(e)に対して、空気下にて紫外線照射装置を用いて紫外線を照射することにより、第一の反応硬化型液状樹脂を硬化させ、表面層(上面側および側面側の表面層ともいえる)を形成した。
アクリル系樹脂(e)(第一の反応硬化型液状樹脂と光ラジカル開始剤との混合物)をポリプロピレン製トレイに、厚さが約1.5mmになるように流し込んだ。続いて、空気下にて紫外線照射装置を用いて紫外線を照射することにより、第一の反応硬化型液状樹脂を硬化させ、表面層(底面側の表面層ともいえる)となり得る硬化物を形成した。当該硬化物(底面側の表面層)上に、製造例A1より得られた無機系潜熱蓄熱材組成物(PCM(A1))(A)の凝固物を載せた。当該凝固物は、前記硬化物のサイズよりも一回り小さいサイズであった。次に、アクリル系樹脂(e)を、蓄熱材の上から前記ポリプロピレン製トレイに流し込んだ。ここで、当該アクリル系樹脂(e)は、(a)蓄熱材が完全に覆われるように、換言すれば蓄熱材における外気との境界面を完全に覆うように、かつ(b)厚さが約1mmになるように、ポリプロピレン製トレイに流し込んだ。続いて、流し込まれたアクリル系樹脂(e)に対して、空気下にて紫外線照射装置を用いて紫外線を照射することにより、第一の反応硬化型液状樹脂を硬化させ、表面層(上面側および側面側の表面層ともいえる)を形成した。
(比較例A3)
剣山を用いて、片面にのみ穴を開けたポリエチレン袋(ユニパック(登録商標、縦140mm×横100mm×厚さ0.04mm))を準備した。剣山は、(突刺しによる穴開け後の表面層評価)の項で使用した剣山を使用した。製造例A1より得られた無機系潜熱蓄熱材組成物(PCM(A1))(A)を冷蔵庫で凝固させ、凝固物を得た。当該凝固物を、準備したポリエチレン袋に入れた。ここで、ポリエチレン袋の穴の開いた面が、凝固物の上側となるように、凝固物をポリエチレン袋に入れた。ポリエチレン袋の口をヒートシールした。なお、ポリエチレン袋について、剣山を用いて穴を開けてから5分後にポリエチレン袋を確認したところ、ポリエチレン袋に開けた穴は閉じておらず、空いたままであった。
剣山を用いて、片面にのみ穴を開けたポリエチレン袋(ユニパック(登録商標、縦140mm×横100mm×厚さ0.04mm))を準備した。剣山は、(突刺しによる穴開け後の表面層評価)の項で使用した剣山を使用した。製造例A1より得られた無機系潜熱蓄熱材組成物(PCM(A1))(A)を冷蔵庫で凝固させ、凝固物を得た。当該凝固物を、準備したポリエチレン袋に入れた。ここで、ポリエチレン袋の穴の開いた面が、凝固物の上側となるように、凝固物をポリエチレン袋に入れた。ポリエチレン袋の口をヒートシールした。なお、ポリエチレン袋について、剣山を用いて穴を開けてから5分後にポリエチレン袋を確認したところ、ポリエチレン袋に開けた穴は閉じておらず、空いたままであった。
表2~5に示すように、実施例A1~実施例A20に示す潜熱蓄熱材は、蓄熱材に加えて、第一の反応型液状樹脂の硬化物を含む表面層を有するものであった。かかる表面層は、表1に示すように、(i)硬度(E型)が50以下であり、(ii)100%モジュラスが0.50MPa(N/mm2)以下であり、(iii)破断時の伸び率が100%以上であった。すなわち、実施例A1~実施例A20に示す潜熱蓄熱材は、本発明の範囲内の表面層を有するものであった。実施例A1~実施例A20に示す潜熱蓄熱材は、2時間における吸湿率が5%未満であり、かつ8時間における吸湿率が12%未満であった。すなわち、実施例A1~実施例A20に示す潜熱蓄熱材は、吸湿性の評価が、○(良好)または◎(非常に優れる)であった。
一方、表6より、表面層を有さない比較例A1に示す蓄熱材は、2時間における吸湿率が8%以上であり、かつ、8時間後の吸湿率が15%以上であった。すなわち、比較例A1に示す蓄熱材は、吸湿性の評価が、××(非常に劣る)であった。
実施例A21、A22およびA24の潜熱蓄熱材では、突刺しによる穴開け後に、表面層が割れることなく、かつ穴が修復されて閉じていることが確認された。これは、実施例A21、A22およびA24の潜熱蓄熱材では、潜熱蓄熱材の表面層が特定の硬度(E型)、100%モジュラスおよび破断時の伸び率を有し、その結果、潜熱蓄熱材の表面層が柔らかく、かつ粘着性を有することに起因すると考えられる。その結果、表7に示すように、実施例A21、A22およびA24に示す潜熱蓄熱材は、突刺しによる穴開けを実施したにもかかわらず、吸湿性が良好または非常に良好であった。
ここで、実施例A23およびA25の潜熱蓄熱材は、それぞれ、実施例A22およびA24の潜熱蓄熱材と同じ組成を有し、かつ突刺しによる穴開けを実施していない潜熱蓄熱材である。実施例A22およびA24の潜熱蓄熱材では、突刺しによる穴開け後に、表面層が割れることなく、かつ穴が修復されて閉じたことにより、実施例A23およびA25と比較して、吸湿率が大きくなく、小さいものであった。
対して、比較例A2に示す潜熱蓄熱材では、突刺しによる穴開け後に、表面層が割れ、かつ穴が修復されていないことが確認された。これは、比較例A2の潜熱蓄熱材では、潜熱蓄熱材の表面層が硬く、かつ粘着性を有していないことに起因すると考えられる。その結果、表8に示すように、突刺しによる穴開けを実施した比較例A2に示す潜熱蓄熱材は、吸湿性が不良であった。また、比較例A3に示す蓄熱材は、表面層を有しておらず、かつ、穴の開いたポリエチレン袋に収容されている。その結果、比較例A3に示す蓄熱材は、吸湿性が不良であった。
〔実施例B〕
本発明の第二実施形態の実施例Bについて以下に説明する。本発明の第二実施形態はこれら実施例Bに限定されるものではない。
本発明の第二実施形態の実施例Bについて以下に説明する。本発明の第二実施形態はこれら実施例Bに限定されるものではない。
本発明の実施例Bに用いた各樹脂および希釈剤は以下の通りである。
・アクリル系樹脂(a):RC500C(カネカ社製)
・ポリイソブチレン系樹脂(b):EP400V(カネカ社製)
・アクリル系樹脂(c):ハヤコートUV(サンハヤト社製)
・ウレタン系樹脂(d):Poly bd R-45HT(出光興産社製ポリオール)、ミリオネート MTL(東ソー社製イソシアネート)
・ウレタン系樹脂(e):Poly ip(出光興産社製ポリオール)、ミリオネート MTL(東ソー社製イソシアネート)
・エポキシ系樹脂(f):主剤:M-100(三菱ガス化学社製エポキシ樹脂)、硬化剤:C-93(三菱ガス化学社製エポキシ硬化剤)
・シリコーン系樹脂(g):SAX220(カネカ社製)
・希釈剤(a):MM100C(カネカ社製)
・希釈剤(b):イソステアリルアルコール(大阪有機化学工業社製)。
・アクリル系樹脂(a):RC500C(カネカ社製)
・ポリイソブチレン系樹脂(b):EP400V(カネカ社製)
・アクリル系樹脂(c):ハヤコートUV(サンハヤト社製)
・ウレタン系樹脂(d):Poly bd R-45HT(出光興産社製ポリオール)、ミリオネート MTL(東ソー社製イソシアネート)
・ウレタン系樹脂(e):Poly ip(出光興産社製ポリオール)、ミリオネート MTL(東ソー社製イソシアネート)
・エポキシ系樹脂(f):主剤:M-100(三菱ガス化学社製エポキシ樹脂)、硬化剤:C-93(三菱ガス化学社製エポキシ硬化剤)
・シリコーン系樹脂(g):SAX220(カネカ社製)
・希釈剤(a):MM100C(カネカ社製)
・希釈剤(b):イソステアリルアルコール(大阪有機化学工業社製)。
(第三の反応硬化型液状樹脂の硬化物の水蒸気透過度測定)
第三の反応硬化型液状樹脂の硬化物を作製した。具体的には、無機系潜熱蓄熱材組成物と混合しない以外は、下記実施例Bおよび比較例Bに記載の方法と同じ硬化方法にて硬化物を作製した。次に、得られた硬化物(厚さ約1mm)について、JIS K 7126-1(差圧法)に準拠し、40℃かつ湿度90%の条件にて水蒸気透過度を測定した。その結果を表9に示す。
第三の反応硬化型液状樹脂の硬化物を作製した。具体的には、無機系潜熱蓄熱材組成物と混合しない以外は、下記実施例Bおよび比較例Bに記載の方法と同じ硬化方法にて硬化物を作製した。次に、得られた硬化物(厚さ約1mm)について、JIS K 7126-1(差圧法)に準拠し、40℃かつ湿度90%の条件にて水蒸気透過度を測定した。その結果を表9に示す。
音叉振動式レオメーター(固有振動数30Hz、型式:RV-10000A、エー・アンド・デイ社製)を用いて、無機系潜熱蓄熱材組成物の融解温度+24℃~融解温度+30℃における、無機系潜熱蓄熱材組成物の粘度(Pa・s)を測定した。
(E型(コーンプレート型)回転粘度計による粘度測定)
E型回転粘度計(型式:TV-25、東機産業社製)および恒温水槽(型式:VM-150III、東機産業社製)を用いて、無機系潜熱蓄熱材組成物の融解温度+24℃~融解温度+30℃における、無機系潜熱蓄熱材組成物または第三の反応硬化型液状樹脂の粘度(Pa・s)を測定した。
E型回転粘度計(型式:TV-25、東機産業社製)および恒温水槽(型式:VM-150III、東機産業社製)を用いて、無機系潜熱蓄熱材組成物の融解温度+24℃~融解温度+30℃における、無機系潜熱蓄熱材組成物または第三の反応硬化型液状樹脂の粘度(Pa・s)を測定した。
(吸湿試験による吸湿率算出)
下記の各実施例Bまたは各比較例Bにて得られた、潜熱蓄熱材含有樹脂硬化物を含むポリプロピレン製トレイを、恒温恒湿槽(ナガノサイエンス社製)にて40℃かつ湿度90%の条件で1時間養生した。本明細書において「養生」は「静置」ともいえる。そして、下記の式(6)に従い吸湿率(%)を算出した。なお、「潜熱蓄熱材含有樹脂硬化物の重量」は、養生後および養生前ともに、潜熱蓄熱材含有樹脂硬化物を含むポリプロピレン製トレイの重量を測定し、得られた値から、潜熱蓄熱材含有樹脂硬化物を含まないポリプロピレン製トレイの重量を引いた値である。
吸湿率(%)=(養生後の潜熱蓄熱材含有樹脂硬化物の重量)-(養生前の潜熱蓄熱材含有樹脂硬化物の重量)/(潜熱蓄熱材含有樹脂硬化物中の無機系潜熱蓄熱材組成物の含有量)×100(%)・・・式(6)。
下記の各実施例Bまたは各比較例Bにて得られた、潜熱蓄熱材含有樹脂硬化物を含むポリプロピレン製トレイを、恒温恒湿槽(ナガノサイエンス社製)にて40℃かつ湿度90%の条件で1時間養生した。本明細書において「養生」は「静置」ともいえる。そして、下記の式(6)に従い吸湿率(%)を算出した。なお、「潜熱蓄熱材含有樹脂硬化物の重量」は、養生後および養生前ともに、潜熱蓄熱材含有樹脂硬化物を含むポリプロピレン製トレイの重量を測定し、得られた値から、潜熱蓄熱材含有樹脂硬化物を含まないポリプロピレン製トレイの重量を引いた値である。
吸湿率(%)=(養生後の潜熱蓄熱材含有樹脂硬化物の重量)-(養生前の潜熱蓄熱材含有樹脂硬化物の重量)/(潜熱蓄熱材含有樹脂硬化物中の無機系潜熱蓄熱材組成物の含有量)×100(%)・・・式(6)。
ここで、反応硬化性液状樹脂(a)~(g)について、硬化物(a)~(g)を作製した。具体的には、無機系潜熱蓄熱材組成物と混合しない以外は、下記実施例Bおよび比較例Bに記載の方法と同じ硬化方法にて硬化物を作製した。得られた硬化物(a)~(g)について、前記と同様の方法により養生前および後の重量を測定したところ、養生前後で重量の変化が見られなかった。すなわち、反応硬化性液状樹脂(a)~(g)の硬化物(a)~(g)の吸湿率は0%であり、前記で得られる潜熱蓄熱材含有樹脂組成物の吸湿率は、潜熱蓄熱材含有樹脂組成物に含まれる無機系潜熱蓄熱材の吸湿率といえる。
(吸湿性の評価)
前記吸湿試験により算出された潜熱蓄熱材含有樹脂硬化物の吸湿率に基づき、以下の基準にて潜熱蓄熱材含有樹脂硬化物の吸湿性(防湿性ともいえる)を評価した。
◎(非常に優れる):吸湿率が6%未満である。
○(良好):吸湿率が6%以上8%未満である。
×(不良):吸湿率が8%以上である。
前記吸湿試験により算出された潜熱蓄熱材含有樹脂硬化物の吸湿率に基づき、以下の基準にて潜熱蓄熱材含有樹脂硬化物の吸湿性(防湿性ともいえる)を評価した。
◎(非常に優れる):吸湿率が6%未満である。
○(良好):吸湿率が6%以上8%未満である。
×(不良):吸湿率が8%以上である。
(硬化状態の評価)
下記の各実施例Bまたは各比較例Bにて得られた、ポリプロピレン製トレイ内の潜熱蓄熱材含有樹脂硬化物の硬化状態を確認した。具体的には、以下の通りである。潜熱蓄熱材含有樹脂組成物を加熱または紫外線により反応硬化させた。その後、得られた24時間以上室温雰囲気下かつ密閉容器内にて養生した後、当該硬化物に直径1mmの針状の棒を垂直に突き刺した。その後、棒を硬化物から取り出し、目視にて、棒への付着物の有無を確認した。棒に付着物がある場合、硬化していない、換言すれば未硬化の部分がある、と判断した。得られた確認結果から、以下の基準に基づき硬化状態を評価し、△以上を合格とした。
○(良好):潜熱蓄熱材含有樹脂硬化物の表面および深部共に硬化している。
△(合格):潜熱蓄熱材含有樹脂硬化物の表面は硬化しているが、深部は未硬化の部分がある。
×(不良):潜熱蓄熱材含有樹脂組成物のままであり硬化していない。
下記の各実施例Bまたは各比較例Bにて得られた、ポリプロピレン製トレイ内の潜熱蓄熱材含有樹脂硬化物の硬化状態を確認した。具体的には、以下の通りである。潜熱蓄熱材含有樹脂組成物を加熱または紫外線により反応硬化させた。その後、得られた24時間以上室温雰囲気下かつ密閉容器内にて養生した後、当該硬化物に直径1mmの針状の棒を垂直に突き刺した。その後、棒を硬化物から取り出し、目視にて、棒への付着物の有無を確認した。棒に付着物がある場合、硬化していない、換言すれば未硬化の部分がある、と判断した。得られた確認結果から、以下の基準に基づき硬化状態を評価し、△以上を合格とした。
○(良好):潜熱蓄熱材含有樹脂硬化物の表面および深部共に硬化している。
△(合格):潜熱蓄熱材含有樹脂硬化物の表面は硬化しているが、深部は未硬化の部分がある。
×(不良):潜熱蓄熱材含有樹脂組成物のままであり硬化していない。
(サイクル試験)
無機系潜熱蓄熱材組成物(PCM(B1))をポリプロピレン製トレイに入れたもの、または、実施例B4もしくは比較例B4にて得られた、潜熱蓄熱材含有樹脂硬化物を含むポリプロピレン製トレイをサイクル試験に使用した。これらのトレイを、恒温槽(ナガノサイエンス社製)内に静置し、0℃~50℃の温度範囲内で、0.5℃/分の昇降温速度にて、温度上昇または温度降下を1サイクルとし、合計5サイクル行った。5サイクル目の温度上昇過程において、恒温槽内の無機系潜熱蓄熱材組成物(PCM(B1))または潜熱蓄熱材含有樹脂硬化物の、時間に対する温度変化を、横軸:時間、および縦軸:温度でプロットし、図4および5に示した。
無機系潜熱蓄熱材組成物(PCM(B1))をポリプロピレン製トレイに入れたもの、または、実施例B4もしくは比較例B4にて得られた、潜熱蓄熱材含有樹脂硬化物を含むポリプロピレン製トレイをサイクル試験に使用した。これらのトレイを、恒温槽(ナガノサイエンス社製)内に静置し、0℃~50℃の温度範囲内で、0.5℃/分の昇降温速度にて、温度上昇または温度降下を1サイクルとし、合計5サイクル行った。5サイクル目の温度上昇過程において、恒温槽内の無機系潜熱蓄熱材組成物(PCM(B1))または潜熱蓄熱材含有樹脂硬化物の、時間に対する温度変化を、横軸:時間、および縦軸:温度でプロットし、図4および5に示した。
(製造例B1:無機系潜熱蓄熱材組成物PCM(B1)の調製)
1Lインテンシブミキサー(日本アイリッヒ社製)に、水117.6g、臭化ナトリウム(融点調整剤)44.1g、塩化ナトリウム(過冷却防止剤)14.3g、および塩化ストロンチウム6水和物(過冷却防止剤)4.2gを添加し、各塩が完全に溶解するまで添加された原料を混合し、混合液を得た。得られた混合液に、ヒドロキシエチルセルロース(増粘剤)6.2g、および、安息香酸ナトリウム(保存料)1.1gを添加し、短時間で分散させた。次いで、脂肪酸混合物(Nsp)(増粘補助剤、ホープ製薬社製)4.2gを添加し、短時間で分散させた。最後に、得られた混合液に、塩化カルシウム6水和物(潜熱蓄熱材)240.0gを添加し、充分に粘度が上昇するまで、加熱しながら(上限70℃)混合物を攪拌し、無機系潜熱蓄熱材組成物(PCM(B1))を得た。
1Lインテンシブミキサー(日本アイリッヒ社製)に、水117.6g、臭化ナトリウム(融点調整剤)44.1g、塩化ナトリウム(過冷却防止剤)14.3g、および塩化ストロンチウム6水和物(過冷却防止剤)4.2gを添加し、各塩が完全に溶解するまで添加された原料を混合し、混合液を得た。得られた混合液に、ヒドロキシエチルセルロース(増粘剤)6.2g、および、安息香酸ナトリウム(保存料)1.1gを添加し、短時間で分散させた。次いで、脂肪酸混合物(Nsp)(増粘補助剤、ホープ製薬社製)4.2gを添加し、短時間で分散させた。最後に、得られた混合液に、塩化カルシウム6水和物(潜熱蓄熱材)240.0gを添加し、充分に粘度が上昇するまで、加熱しながら(上限70℃)混合物を攪拌し、無機系潜熱蓄熱材組成物(PCM(B1))を得た。
得られた無機系潜熱蓄熱材組成物(PCM(B1))において、塩化カルシウム6水和物と臭化ナトリウムとのモル比は、1:0.26であった。さらに、前記無機系潜熱蓄熱材組成物(PCM(B1))の融解温度は約23℃であり、70℃においても固液分離していなかった。また、無機系潜熱蓄熱材組成物の融解温度+24℃~融解温度+30℃における、E型回転粘度計により測定された前記無機系潜熱蓄熱材組成物(PCM(B1))の粘度は、約44Pa・sであった。
また、示差走査型熱量計(セイコーインスツルメント社製:SII EXSTAR6000 DSC)を用いて、PCM(B1)の温度を、3.0℃/分の速度にて-20℃から50℃へ昇温させた後、同じ速度にて50℃から-20℃へ降温させ、DSC曲線を得た。得られたDSC曲線における、融解温度付近の融解潜熱量は、141J/gであった。
(製造例B2:PCM(B2))
製造例B1のヒドロキシエチルセルロース(増粘剤)の添加量を12.5gに変更した以外は、製造例B1と同じ操作を行い、無機系潜熱蓄熱材組成物(PCM(B2))を得た。
製造例B1のヒドロキシエチルセルロース(増粘剤)の添加量を12.5gに変更した以外は、製造例B1と同じ操作を行い、無機系潜熱蓄熱材組成物(PCM(B2))を得た。
得られた無機系潜熱蓄熱材組成物(PCM(B2))において、塩化カルシウム6水和物と臭化ナトリウムとのモル比は、1:0.26であった。さらに、前記無機系潜熱蓄熱材組成物(PCM(B2))の融解温度は約23℃であり、70℃においても固液分離していなかった。また、無機系潜熱蓄熱材組成物の融解温度+24℃~融解温度+30℃における、E型回転粘度計により測定した前記無機系潜熱蓄熱材組成物(PCM(B2))の粘度は、約83Pa・sであった。
(実施例B1~B10)
製造例B1またはB2より得られた無機系潜熱蓄熱材組成物(PCM(B1)または、PCM(B2))と、各第三の反応硬化型液状樹脂および任意で希釈剤を含む第三の反応硬化型液状樹脂(B)と、を表10および11に示す重量比に従い混合し、潜熱蓄熱材含有樹脂組成物を得た。次いで、光ラジカル開始剤として、IRGACURE1173(BASFジャパン製、2-ヒドロキシ-2-メチル-1-フェニルプロパン-1-オン)を反応硬化型樹脂(B)全体100重量部に対して2重量部と、IRGACURE819(BASFジャパン製、ビス(2,4,6-トリメチルベンゾイル)-フェニルホスフィンオキシド)を第三の反応硬化型液状樹脂(B)全体100重量部に対して1重量部と、をあらかじめ混合および溶解し、光ラジカル開始剤混合液を得た。当該光ラジカル開始剤混合液を前記潜熱蓄熱材含有樹脂組成物に添加し、得られた混合物を十分に混合し、開始剤を含む潜熱蓄熱材含有樹脂組成物を得た。得られた潜熱蓄熱材含有樹脂組成物をポリプロピレン製トレイに流し込んだ。流し込まれた潜熱蓄熱材含有樹脂組成物に対して、空気下にて紫外線照射装置(型式LC-6B、フュージョンUVシステムズ・ジャパン製)を用いて紫外線を照射することにより、当該潜熱蓄熱材含有樹脂組成物を硬化させ、潜熱蓄熱材含有樹脂硬化物を得た。
製造例B1またはB2より得られた無機系潜熱蓄熱材組成物(PCM(B1)または、PCM(B2))と、各第三の反応硬化型液状樹脂および任意で希釈剤を含む第三の反応硬化型液状樹脂(B)と、を表10および11に示す重量比に従い混合し、潜熱蓄熱材含有樹脂組成物を得た。次いで、光ラジカル開始剤として、IRGACURE1173(BASFジャパン製、2-ヒドロキシ-2-メチル-1-フェニルプロパン-1-オン)を反応硬化型樹脂(B)全体100重量部に対して2重量部と、IRGACURE819(BASFジャパン製、ビス(2,4,6-トリメチルベンゾイル)-フェニルホスフィンオキシド)を第三の反応硬化型液状樹脂(B)全体100重量部に対して1重量部と、をあらかじめ混合および溶解し、光ラジカル開始剤混合液を得た。当該光ラジカル開始剤混合液を前記潜熱蓄熱材含有樹脂組成物に添加し、得られた混合物を十分に混合し、開始剤を含む潜熱蓄熱材含有樹脂組成物を得た。得られた潜熱蓄熱材含有樹脂組成物をポリプロピレン製トレイに流し込んだ。流し込まれた潜熱蓄熱材含有樹脂組成物に対して、空気下にて紫外線照射装置(型式LC-6B、フュージョンUVシステムズ・ジャパン製)を用いて紫外線を照射することにより、当該潜熱蓄熱材含有樹脂組成物を硬化させ、潜熱蓄熱材含有樹脂硬化物を得た。
また、吸湿試験前後の実施例B4の潜熱蓄熱材含有樹脂硬化物、および無機系潜熱蓄熱材組成物に対して、前記サイクル試験を行った。結果を図4に示す。
(実施例B11)
製造例B1により得られた無機系潜熱蓄熱材組成物(PCM(B1))と、第三の反応硬化型液状樹脂であるアクリル系樹脂(c)と、を表11に示す重量比に従い混合し、得られた混合物を十分に攪拌して、潜熱蓄熱材含有樹脂組成物を得た。そして、得られた潜熱蓄熱材含有樹脂組成物をポリプロピレン製型枠に流し込んだ。流し込まれた潜熱蓄熱材含有樹脂組成物に対して、空気下にて実施例B1~B10と同じ紫外線照射装置を用いて紫外線を照射することにより、当該潜熱蓄熱材含有樹脂組成物を硬化させ、潜熱蓄熱材含有樹脂硬化物を得た。
製造例B1により得られた無機系潜熱蓄熱材組成物(PCM(B1))と、第三の反応硬化型液状樹脂であるアクリル系樹脂(c)と、を表11に示す重量比に従い混合し、得られた混合物を十分に攪拌して、潜熱蓄熱材含有樹脂組成物を得た。そして、得られた潜熱蓄熱材含有樹脂組成物をポリプロピレン製型枠に流し込んだ。流し込まれた潜熱蓄熱材含有樹脂組成物に対して、空気下にて実施例B1~B10と同じ紫外線照射装置を用いて紫外線を照射することにより、当該潜熱蓄熱材含有樹脂組成物を硬化させ、潜熱蓄熱材含有樹脂硬化物を得た。
(実施例B12)
製造例B1により得られた無機系潜熱蓄熱材組成物(PCM(B1))と、ウレタン系樹脂(d)を構成するPoly bd R-45HT(出光興産社製ポリオール)を添加し、十分に混合した。次いで、得られた混合物に、ウレタン系樹脂(d)を構成するミリオネート MTL(東ソー社製イソシアネート)を添加して、さらに得られた混合物を攪拌し、潜熱蓄熱材含有樹脂組成物を得た。当該潜熱蓄熱材含有樹脂組成物において、PCM/ウレタン系樹脂(d)の重量比率は、30/70であった。さらに、ウレタン系樹脂(d)100重量部に対して0.06重量部のジブチル錫ジラウレートを硬化剤として潜熱蓄熱材含有樹脂組成物に添加し、混合した。得られた潜熱蓄熱材含有樹脂組成物をポリプロピレン製トレイに流し込んだ。流し込まれた潜熱蓄熱材含有樹脂組成物を、空気下で室温にて硬化させることにより、潜熱蓄熱材含有樹脂硬化物を得た。
製造例B1により得られた無機系潜熱蓄熱材組成物(PCM(B1))と、ウレタン系樹脂(d)を構成するPoly bd R-45HT(出光興産社製ポリオール)を添加し、十分に混合した。次いで、得られた混合物に、ウレタン系樹脂(d)を構成するミリオネート MTL(東ソー社製イソシアネート)を添加して、さらに得られた混合物を攪拌し、潜熱蓄熱材含有樹脂組成物を得た。当該潜熱蓄熱材含有樹脂組成物において、PCM/ウレタン系樹脂(d)の重量比率は、30/70であった。さらに、ウレタン系樹脂(d)100重量部に対して0.06重量部のジブチル錫ジラウレートを硬化剤として潜熱蓄熱材含有樹脂組成物に添加し、混合した。得られた潜熱蓄熱材含有樹脂組成物をポリプロピレン製トレイに流し込んだ。流し込まれた潜熱蓄熱材含有樹脂組成物を、空気下で室温にて硬化させることにより、潜熱蓄熱材含有樹脂硬化物を得た。
(実施例B13)
製造例B1により得られた無機系潜熱蓄熱材組成物(PCM(B1))と、第三の反応硬化型液状樹脂であるウレタン系樹脂(e)を構成するPoly ip(出光興産社製ポリオール)を添加し、十分に混合した。次いで、第三の反応硬化型液状樹脂であるウレタン系樹脂(e)を構成するミリオネート MTL(東ソー社製イソシアネート)をさらに添加し、得られた混合物を撹拌し、潜熱蓄熱材含有樹脂組成物を得た。当該潜熱蓄熱材含有樹脂組成物において、PCM/ウレタン系樹脂(e)の重量比率は、30/70であった(表11)。さらに、ウレタン系樹脂(e)100重量部に対して硬化剤としてジブチル錫ジラウレートを0.06重量部添加して、得られた混合物を十分に混合し、潜熱蓄熱材含有組成物を得た。得られた潜熱蓄熱材含有組成物をポリプロピレン製トレイに流し込んだ。流し込まれた潜熱蓄熱材含有組成物を空気下で室温にて硬化させることにより、当該潜熱蓄熱材含有組成物を硬化させ、潜熱蓄熱材含有樹脂硬化物を得た。
製造例B1により得られた無機系潜熱蓄熱材組成物(PCM(B1))と、第三の反応硬化型液状樹脂であるウレタン系樹脂(e)を構成するPoly ip(出光興産社製ポリオール)を添加し、十分に混合した。次いで、第三の反応硬化型液状樹脂であるウレタン系樹脂(e)を構成するミリオネート MTL(東ソー社製イソシアネート)をさらに添加し、得られた混合物を撹拌し、潜熱蓄熱材含有樹脂組成物を得た。当該潜熱蓄熱材含有樹脂組成物において、PCM/ウレタン系樹脂(e)の重量比率は、30/70であった(表11)。さらに、ウレタン系樹脂(e)100重量部に対して硬化剤としてジブチル錫ジラウレートを0.06重量部添加して、得られた混合物を十分に混合し、潜熱蓄熱材含有組成物を得た。得られた潜熱蓄熱材含有組成物をポリプロピレン製トレイに流し込んだ。流し込まれた潜熱蓄熱材含有組成物を空気下で室温にて硬化させることにより、当該潜熱蓄熱材含有組成物を硬化させ、潜熱蓄熱材含有樹脂硬化物を得た。
(実施例B14)
製造例B1により得られた無機系潜熱蓄熱材組成物(PCM(B1))、およびエポキシ系樹脂(f)を構成する主剤として、M-100(三菱ガス化学社製エポキシ樹脂)を十分に混合した。次いで、エポキシ系樹脂(f)を構成する硬化剤として、C-93(三菱ガス化学社製エポキシ硬化剤)を当該混合物に添加してさらに混合し、混合物を得た。当該混合物において、PCM/エポキシ系樹脂(f)の重量比率は、50/50であった(表11)。当該混合物をポリプロピレン製型枠に流し込み、空気下で室温にて硬化させることにより、無機系潜熱蓄熱材硬化物を得た。
製造例B1により得られた無機系潜熱蓄熱材組成物(PCM(B1))、およびエポキシ系樹脂(f)を構成する主剤として、M-100(三菱ガス化学社製エポキシ樹脂)を十分に混合した。次いで、エポキシ系樹脂(f)を構成する硬化剤として、C-93(三菱ガス化学社製エポキシ硬化剤)を当該混合物に添加してさらに混合し、混合物を得た。当該混合物において、PCM/エポキシ系樹脂(f)の重量比率は、50/50であった(表11)。当該混合物をポリプロピレン製型枠に流し込み、空気下で室温にて硬化させることにより、無機系潜熱蓄熱材硬化物を得た。
(比較例B1~B8)
製造例B1により得られた無機系潜熱蓄熱材組成物(PCM(B1))、または製造例2により得られた無機系潜熱蓄熱材組成物(PCM(B2))と、第三の反応硬化型液状樹脂(B)としてシリコーン系樹脂(g)と、を、表12に示す重量比に従い十分に混合し、混合物を得た。次いで、硬化剤(AP-10、大八化学社製)をシリコーン系樹脂に対して2重量部添加し、さらに混合した。当該混合物をポリプロピレン製型枠に流し込み、60℃のオーブンを用いて加熱し、硬化させることにより、無機系潜熱蓄熱材硬化物を得た。
製造例B1により得られた無機系潜熱蓄熱材組成物(PCM(B1))、または製造例2により得られた無機系潜熱蓄熱材組成物(PCM(B2))と、第三の反応硬化型液状樹脂(B)としてシリコーン系樹脂(g)と、を、表12に示す重量比に従い十分に混合し、混合物を得た。次いで、硬化剤(AP-10、大八化学社製)をシリコーン系樹脂に対して2重量部添加し、さらに混合した。当該混合物をポリプロピレン製型枠に流し込み、60℃のオーブンを用いて加熱し、硬化させることにより、無機系潜熱蓄熱材硬化物を得た。
表9より、実施例B1~B14に使用した第三の反応硬化型液状樹脂に含まれるアクリル系樹脂(a)、ポリイソブチレン系樹脂(b)、アクリル系樹脂(c)、ウレタン系樹脂(d)、ウレタン系樹脂(e)、エポキシ系樹脂(f)の硬化物の水蒸気透過度は、500g/m2・日未満であった。一方、比較例B1~B8に使用した第三の反応硬化型液状樹脂に含まれるシリコーン系樹脂(g)の水蒸気透過度は、測定装置の測定限界値(500g/m2・日)を超えたため、測定不能であった。
表10および11より、実施例B1~実施例B14において、表9において水蒸気透過度は、80g/m2・日未満であったアクリル系樹脂(a)、ポリイソブチレン系樹脂(b)、アクリル系樹脂(c)、ウレタン系樹脂(d)、ウレタン系樹脂(e)、エポキシ系樹脂(f)を使用して作製した潜熱蓄熱材含有樹脂組成物の吸湿率は8%未満であり、良好な吸湿性を有していた。また、E型回転粘度計により測定したゲル状の前記無機系潜熱蓄熱材組成物と、未硬化の前記第三の反応硬化型液状樹脂と、の粘度の差は80Pa・s以下であった。
さらに、実施例B1、B2、B5、B6の潜熱蓄熱材含有樹脂組成物は、実施例B3、B4、B7、B8の潜熱蓄熱材含有樹脂組成物と比較して、潜熱蓄熱材含有樹脂組成物中の無機系潜熱蓄熱材組成物の重量比率が少なく、潜熱蓄熱材含有樹脂組成物の透明度が高いものであった。そのため、実施例B1、B2、B5、B6の潜熱蓄熱材含有樹脂組成物は、実施例B3、B4、B7、B8の潜熱蓄熱材含有樹脂組成物と比較して、紫外線が潜熱蓄熱材含有樹脂組成物に当たり易い。その結果、実施例B3、B4、B7、B8の潜熱蓄熱材含有樹脂組成物と比較して、実施例B1、B2、B5、B6の潜熱蓄熱材含有樹脂組成物の表面および深部は、共に十分硬化しており、硬化状態は良好であった。実施例B14においては、エポキシ系樹脂の硬化反応が早く、PCMと第三の反応硬化型液状樹脂との混合途中で硬化が始まったことが観察されたが、未硬化の部分はなく、十分に硬化した。
一方、表12より、比較例B1~比較例B8において、吸湿率は8%以上であったため、吸湿性は不良であった。また、比較例B1、および比較例B2については、吸湿試験後の潜熱蓄熱材含有樹脂組成物は、変形していることが観察された。
ここで、製造例(B1)にて得られた無機系潜熱蓄熱材組成物(PCM(B1))を含むポリプロピレン製容器トレイを、恒温恒湿槽(ナガノサイエンス社製)にて40℃かつ湿度90%の条件で2時間養生した。その後、ポリプロピレン製容器トレイに含まれている無機系潜熱蓄熱材組成物について、示差走査型熱量計(セイコーインスツルメント社製:SII EXSTAR6000 DSC)を用いて、3.0℃/分の速度にて-20℃から50℃へ昇温させた後、同じ速度にて50℃から-20℃へ降温させたが、PCM(B1)の融解温度付近に融解ピークが出現せず、融解潜熱量は、0J/gであった。すなわち、第三の反応硬化型液状樹脂と無機系潜熱蓄熱材組成物とを混合し、硬化物としない場合、無機系潜熱蓄熱材組成物は、上記処理後に、無機系潜熱蓄熱材組成物中に含まれる潜熱蓄熱材の水和構造が変化するなどして、蓄熱材として機能しないことが分かった。
図2のAは、実施例B2にかかる吸湿試験前の潜熱蓄熱材含有樹脂組成物を上からみた外観図であり、図2のBは、図2のAを横から見た外観図であり、図2のCは、実施例B2にかかる吸湿試験後の潜熱蓄熱材含有樹脂組成物を上からみた外観図であり、図2のDは、図2のCを横から見た外観図である。図3のAは、比較例B2にかかる吸湿試験前の潜熱蓄熱材含有樹脂組成物を上からみた外観図であり、図3のBは、図3のAを横から見た外観図であり、図3のCは、比較例B2にかかる吸湿試験後の潜熱蓄熱材含有樹脂組成物を上からみた外観図であり、図3のDは、図3のCを横から見た外観図である。
図3より、比較例B2における吸湿試験後の潜熱蓄熱材含有樹脂組成物は、吸湿試験前と比較して明らかに変形していることがわかる。一方、図2より、実施例B2における吸湿試験後の潜熱蓄熱材含有樹脂組成物は、吸湿試験前と比較して変形していないことがわかる。
図4は、実施例B4にかかる吸湿試験前後の潜熱蓄熱材含有樹脂硬化物のサイクル試験の結果を示す図である。具体的には、上述したように、5サイクル試験を行い、5サイクル目の結果を示している。図4において、吸湿試験前の実施例B4にかかる潜熱蓄熱材含有樹脂硬化物の結果は実線にて示されており、吸湿試験後の実施例B4にかかる潜熱蓄熱材含有樹脂硬化物の結果は破線にて示されており、無機系潜熱蓄熱材組成物(製造例B1のPCM(B1)であり、図4では「製造例B1」と表記されている。)の結果は点線(破線より細かい)にて示されている。図4より、実施例B4にかかる潜熱蓄熱材含有樹脂硬化物は、吸湿試験前のみならず、吸湿試験後においても、無機系潜熱蓄熱材組成物と同様の融解曲線を示し、同様の融解挙動を示すことがわかる。
図5は、比較例B4にかかる吸湿試験前後の潜熱蓄熱材含有樹脂硬化物のサイクル試験の結果を示す図である。具体的には、上述したように、5サイクル試験を行い、5サイクル目の結果を示している。図5において、吸湿試験前の比較例B4にかかる潜熱蓄熱材含有樹脂硬化物の結果は実線にて示されており、吸湿試験後の比較例B4にかかる潜熱蓄熱材含有樹脂硬化物の結果は破線にて示されており、無機系潜熱蓄熱材組成物(製造例B1のPCM(B1)であり、図5では「製造例B1」と表記されている。)の結果は点線(破線より細かい)にて示されている。図5より、比較例B4にかかる潜熱蓄熱材含有樹脂硬化物は、吸湿試験前は無機系潜熱蓄熱材組成物と同様の融解曲線を示し、同様の融解挙動を示すが、吸湿試験後は融解ピークをほとんど示さないことが分かる。すなわち、比較例B4にかかる潜熱蓄熱材含有樹脂硬化物は、長期間の使用後に、潜熱蓄熱材として効率的に機能しないことが分かる。
以上より、本発明の第二実施形態に係る潜熱蓄熱材含有樹脂組成物は潜熱蓄熱材の漏出なく、かつ防湿性を有しており、実用に適することが分かった。
本発明の第一実施形態は、漏れリスクおよび吸湿性が低く、施工性に優れる、潜熱蓄熱材を提供できる。本発明の第二実施形態は、漏れリスクおよび吸湿性が低く、施工性に優れる、潜熱蓄熱材含有樹脂硬化物を提供できる。本発明の第一実施形態および第二実施形態は、蓄熱材として、例えば、壁材、床材、天井材、屋根材、フロアマット用下地材、合板用接着剤等において好適に利用することができる。
1 ・・・蓄熱材
2 ・・・表面層
3 ・・・容器
4 ・・・板状部材
100、100A、100B、200、200A、200B、300、300A、300B ・・・潜熱蓄熱材
2 ・・・表面層
3 ・・・容器
4 ・・・板状部材
100、100A、100B、200、200A、200B、300、300A、300B ・・・潜熱蓄熱材
Claims (12)
- 蓄熱材および表面層を備え、
前記蓄熱材は、無機系潜熱蓄熱材および増粘剤を含む無機系潜熱蓄熱材組成物を含み、
前記表面層は、第一の反応硬化型液状樹脂の硬化物を含み、
前記表面層は、(i)硬度(E型)が50以下であり、(ii)100%モジュラスが0.50MPa(N/mm2)以下であり、(iii)破断時の伸び率が100%以上である、潜熱蓄熱材。 - 前記第一の反応硬化型液状樹脂の硬化物は、厚さ1mm、40℃かつ湿度90%における水蒸気透過度が500g/m2・日未満である、請求項1に記載の潜熱蓄熱材。
- 前記無機系潜熱蓄熱材は、塩化カルシウム6水和物を含み、
前記無機系潜熱蓄熱材組成物は、融点調整剤および過冷却防止剤をさらに含む、請求項1または2に記載の潜熱蓄熱材。 - 前記蓄熱材は、第二の反応硬化型液状樹脂をさらに含む、請求項1~3のいずれか1項に記載の潜熱蓄熱材。
- 前記第一の反応硬化型液状樹脂および前記第二の反応硬化型液状樹脂は、それぞれ独立して、シリコーン系樹脂、アクリル系樹脂、ポリイソブチレン系樹脂、ウレタン系樹脂およびエポキシ系樹脂からなる群より選択される少なくとも1種である、請求項4に記載の潜熱蓄熱材。
- 前記増粘剤は、吸水性樹脂、アタパルジャイト粘土、ゼラチン、寒天、シリカ、キサンタンガム、アラビアガム、グアーガム、カラギーナン、セルロース、蒟蒻およびヒドロキシエチルセルロースからなる群より選択される、少なくとも1種である、請求項3~5のいずれか1項に記載の潜熱蓄熱材。
- (i)(a)前記無機系潜熱蓄熱材組成物の融解温度+10℃~融解温度+35℃における、振動粘度計により測定された前記無機系潜熱蓄熱材組成物の粘度が2~25Pa・sであるか、または、
(b)前記無機系潜熱蓄熱材組成物の融解温度+10℃~融解温度+35℃における、E型回転粘度計により測定された前記無機系潜熱蓄熱材組成物の粘度が30~90Pa・sであり、かつ、
(ii)前記無機系潜熱蓄熱材組成物の融解温度+10℃~融解温度+35℃における前記E型回転粘度計により測定された前記第二の反応硬化型液状樹脂の粘度と、前記無機系潜熱蓄熱材組成物の融解温度+10℃~融解温度+35℃における前記E型回転粘度計により測定した前記無機系潜熱蓄熱材組成物の粘度との差が、80Pa・s以下である、請求項4または5に記載の潜熱蓄熱材。 - 前記無機系潜熱蓄熱材組成物は、15℃~30℃の融解温度を有する、請求項1~7のいずれか1項に記載の潜熱蓄熱材。
- 無機系潜熱蓄熱材および増粘剤を含む無機系潜熱蓄熱材組成物、を含む蓄熱材を調製する蓄熱材調製工程と、
得られた前記蓄熱材における外気との境界面に、表面層を形成する表面層形成工程と、を含み、
前記表面層は、(i)硬度(E型)が50以下であり、(ii)100%モジュラスが0.50MPa(N/mm2)以下であり、(iii)破断時の伸び率が100%以上である、潜熱蓄熱材の製造方法。 - 無機系潜熱蓄熱材組成物および第三の反応硬化型液状樹脂を含み、
前記無機系潜熱蓄熱材組成物は、増粘剤を含み、
前記第三の反応硬化型液状樹脂は、下記を満たす、潜熱蓄熱材含有樹脂組成物:
前記第三の反応硬化型液状樹脂を硬化させて厚さ1mmの硬化物としたとき、当該硬化物は、40℃かつ湿度90%における水蒸気透過度が500g/m2・日未満である。 - 無機系潜熱蓄熱材組成物と増粘剤とを混合する第1の混合工程と、
得られた混合物と第三の反応硬化型液状樹脂とを混合する第2の混合工程と、を含み、
前記第三の反応硬化型液状樹脂は、下記を満たす、潜熱蓄熱材含有樹脂組成物の製造方法:
前記第三の反応硬化型液状樹脂を硬化させて厚さ1mmの硬化物としたとき、当該硬化物は、40℃かつ湿度90%における水蒸気透過度が500g/m2・日未満である。 - 無機系潜熱蓄熱材組成物と増粘剤とを混合する第1の混合工程と、
得られた混合物と第三の反応硬化型液状樹脂とを混合する第2の混合工程と、得られた混合物を、建築物の床面および/または壁面に塗布する工程と、
塗布された混合物を硬化させる工程と、を含み、
前記第三の反応硬化型液状樹脂は、下記を満たす、潜熱蓄熱材を備えた建築物の製造方法:
前記第三の反応硬化型液状樹脂を硬化させて厚さ1mmの硬化物としたとき、当該硬化物は、40℃かつ湿度90%における水蒸気透過度が500g/m2・日未満である。
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