蓄热材料、蓄热材料组合物及蓄热成型体的制作方法

本发明涉及蓄热性等优异的蓄热材料、蓄热材料组合物及由所述蓄热材料组合物得到的蓄热成型体。

背景技术：

1、近年来，有效利用太阳能、地热等自然能量或来自冷暖气设备等的余热的蓄热技术作为解决能量问题的技术之一而受到关注。

2、作为用于这样的蓄热技术的蓄热材料，特别是物质从固体相变为液体时蓄积热(蓄热)、从液体相变为固体时放出热(放热)的有机潜热蓄热材料因潜热量高、易处理而正在进行面向实用化的研究。

3、特别是，近年来，为了进一步提高蓄热性，进行了各种尝试。

4、作为这样的有机潜热蓄热材料，例如专利文献1中公开了一种使用了硬脂酸甲酯或棕榈酸甲酯等有机潜热蓄热材料的蓄热体，专利文献2中公开了一种将总碳原子数为23以下的脂肪酸酯与总碳原子数为20以上的脂肪酸酯用作有机潜热蓄热材料的蓄热用微胶囊。

5、然而，在使用了专利文献1的有机潜热蓄热材料的蓄热体的情况下，若提高蓄热材料的掺合比例，则可确认到蓄热性得到提高，但另一方面，当暴露于高温环境下时，有耐扩散性或耐泄漏性下降的倾向，难以同时提高蓄热性和耐扩散性等。

6、此外，在专利文献2的蓄热用微胶囊的情况下，通过胶囊化，可确认到耐扩散性或耐泄漏性得到改善，但若提高蓄热材料的掺合比例，则可能会在制造蓄热体等时在固化性方面产生问题。

7、将如上所述的脂肪酸酯用作有机潜热蓄热材料时，其从固体相变为液体时的温度(熔点)与从液体相变为固体时的温度(凝固点)之间会产生差值，具有在从低温至高温的温度变化时与从高温至低温的温度变化时表现蓄热性的温度区域存在差异的问题。

8、此外，潜热蓄热材料虽然被期待用作住所等的建筑材料或食品或药品等的运输用材料，但在实际使用时，有可能会暴露于高温环境下，或者与水接触，在这样的情况下，可能会产生耐扩散性下降或因水解而导致蓄热性能等下降的问题，因此期望进一步改善性能。

9、现有技术文献

10、专利文献

11、专利文献1：日本特开2011-208121

12、专利文献2：日本特开2018-76485

技术实现思路

1、本发明要解决的技术问题

2、因此，本发明所要解决的技术问题在于提供一种蓄热材料、蓄热材料组合物、蓄热成型体，其中，所述蓄热材料有助于发挥蓄热性、特别是能够使熔点与凝固点相近且即使针对从高温至低温或从低温至高温的任一温度变化也能够在所期望的设定温度下发挥优异的蓄热性、耐扩散性及耐水解性；所述蓄热材料组合物含有所述蓄热材料且即使在蓄热材料的含有比例较多时，固化性也优异，可得到每单位体积成型体的潜热量高、蓄热性优异的蓄热成型体；所述蓄热成型体即使在暴露于高温环境下时，蓄热材料也不易从内部扩散、泄漏，耐扩散性、耐泄漏性优异。

3、解决技术问题的技术手段

4、本发明为了解决上述技术问题进行了深入研究，结果发现，通过使用包含特定结构的饱和脂肪酸单酯的蓄热材料(有机潜热蓄热材料)，能够得到有助于发挥优异的蓄热性、耐扩散性及耐水解性的蓄热材料；并能够得到含有所述蓄热材料且即使在蓄热材料含有比例较多时，固化性也优异，并可得到每单位体积成型体的潜热量高、蓄热性优异的蓄热成型体的蓄热材料组合物；并能够得到即使在暴露于高温环境下时，蓄热材料也不易从内部扩散、泄漏，耐扩散性、耐泄漏性优异的蓄热成型体，进而完成了本发明。

5、即，本发明涉及一种蓄热材料，其特征在于，含有使具有碳原子数为8以上且20以下的直链状烷基的饱和脂肪族一元羧酸及具有碳原子数为8以上且20以下的直链状烷基的饱和脂肪族一元醇反应而得到的饱和脂肪酸单酯(a)。

6、本发明的蓄热材料，优选：所述饱和脂肪酸单酯(a)含有通过使具有碳原子数(nc)为8以上且20以下的直链状烷基的饱和脂肪族一元羧酸(a-c)及具有碳原子数(na)为8以上且20以下的直链状烷基的饱和脂肪族一元醇(a-a)反应而得到且满足下述式(1)的饱和脂肪酸单酯(a-1)。

7、(1) (nc)＜(na)

8、本发明的蓄热材料，优选：所述饱和脂肪酸单酯(a-1)满足下述式(2)。

9、(2) 22≤(nc+na)≤32

10、本发明的蓄热材料，优选：所述饱和脂肪酸单酯(a-1)满足下述式(3)。

11、(3) 4≤(na-nc)≤8

12、本发明涉及一种蓄热材料组合物，其特征在于，含有所述蓄热材料、多元醇(b)及异氰酸酯(c)。

13、本发明的蓄热材料组合物，优选：所述多元醇(b)含有聚酯多元醇(b-1)及聚醚多元醇(b-2)。

14、本发明的蓄热材料组合物，优选：所述蓄热材料组合物总量中的所述蓄热材料的含有比率为50质量％以上且95质量％以下。

15、本发明的蓄热材料组合物，优选：所述(b-1)成分含有数均分子量为1000以上且4000以下、官能团数为2以上且小于3的聚酯多元醇。

16、本发明的蓄热材料组合物，优选：所述(b-2)成分含有数均分子量为1000以上且12000以下、官能团数为2以上且3以下的聚醚多元醇。

17、本发明的蓄热材料组合物，优选：所述(c)成分含有异氰酸酯的三聚体。

18、本发明的蓄热材料组合物，优选：所述(b-1)成分及所述(b-2)成分的合计量与所述(c)成分的混合比率以nco/oh比率计为0.75以上且2.2以下。

19、本发明涉及一种蓄热成型体，其特征在于，其由所述蓄热材料组合物形成。

20、发明效果

21、本发明的蓄热材料有助于发挥优异的蓄热性、能够是能够使熔点与凝固点相近且即使针对从高温至低温或从低温至高温的任一温度变化也能够在期望的设定温度下发挥优异的蓄热性、耐扩散性及耐水解性，是有用的。特别地，通过使用含有所述蓄热材料的蓄热材料组合物，所得到的蓄热成型体即使在蓄热材料的含有比例较多时，固化性也优异，每单位体积成型体的潜热量高，蓄热性也优异。并且，即使将所述蓄热成型体暴露于高温环境下时，蓄热材料也不易从内部扩散、泄漏，耐扩散性、耐泄漏性优异，非常有用。

技术特征：

1.一种蓄热材料，其特征在于，含有使具有碳原子数为8以上且20以下的直链状烷基的饱和脂肪族一元羧酸及具有碳原子数为8以上且20以下的直链状烷基的饱和脂肪族一元醇反应而得到的饱和脂肪酸单酯(a)。

2.根据权利要求1所述的蓄热材料，其特征在于，所述饱和脂肪酸单酯(a)含有通过使具有碳原子数(nc)为8以上且20以下的直链状烷基的饱和脂肪族一元羧酸(a-c)及具有碳原子数(na)为8以上且20以下的直链状烷基的饱和脂肪族一元醇(a-a)反应而得到且满足下述式(1)的饱和脂肪酸单酯(a-1)，

3.根据权利要求2所述的蓄热材料，其特征在于，所述饱和脂肪酸单酯(a-1)满足下述式(2)，

4.根据权利要求2或3所述的蓄热材料，其特征在于，所述饱和脂肪酸单酯(a-1)满足下述式(3)，

5.一种蓄热材料组合物，其特征在于，含有权利要求1～4中任一项所述的蓄热材料、多元醇(b)及异氰酸酯(c)。

6.根据权利要求5所述的蓄热材料组合物，其特征在于，所述多元醇(b)含有聚酯多元醇(b-1)和/或聚醚多元醇(b-2)。

7.根据权利要求5或6所述的蓄热材料组合物，其特征在于，所述蓄热材料组合物总量中的所述蓄热材料的含有比率为50质量％以上且95质量％以下。

8.根据权利要求6或7所述的蓄热材料组合物，其特征在于，所述(b-1)成分含有数均分子量为1000以上且4000以下、官能团数为2以上且小于3的聚酯多元醇。

9.根据权利要求6～8中任一项所述的蓄热材料组合物，其特征在于，所述(b-2)成分含有数均分子量为1000以上且12000以下、官能团数为2以上且3以下的聚醚多元醇。

10.根据权利要求5～9中任一项所述的蓄热材料组合物，其特征在于，所述(c)成分含有异氰酸酯的三聚体。

11.根据权利要求6～10中任一项所述的蓄热材料组合物，其特征在于，所述(b-1)成分及所述(b-2)成分的合计量与所述(c)成分的混合比率以nco/oh比率计为0.75以上且2.2以下。

12.一种蓄热成型体，其特征在于，由权利要求5～11中任一项所述的蓄热材料组合物形成。

技术总结
本发明提供蓄热材料、蓄热材料组合物及蓄热成型体，所述蓄热材料能够有助于发挥优异的蓄热性、耐扩散性及耐水解性，所述蓄热材料组合物含有所述蓄热材料，且即使在蓄热材料含有比例较多时，固化性也优异，并可得到每单位体积成型体的潜热量高、蓄热性也优异的蓄热成型体，所述蓄热成型体即使在暴露于高温环境时，蓄热材料也不易从内部耗散、泄漏，耐扩散性、耐泄漏性优异。本发明涉及一种蓄热材料，其特征在于，含有使具有碳原子数为8以上且20以下的直链状烷基的饱和脂肪族一元羧酸及具有碳原子数为8以上且20以下的直链状烷基的饱和脂肪族一元醇反应而得到的饱和脂肪酸单酯(A)。

技术研发人员：天野良太郎,上村茂人,上田成大,大槻直登,小田和裕
受保护的技术使用者：SK化研株式会社
技术研发日：
技术公布日：2024/1/13