(57)【要約】【課題】固体−固体相転移を利用する蓄熱材を含み且つ良好な保温機能を有する蓄熱性成形体を提供する。【解決手段】本発明に係る蓄熱性組成物（本発明組成物）は、蓄熱材と結合材とからなる蓄熱性組成物である。蓄熱材は、固体−固体相転移に伴う転移エンタルピーに相当する熱量を吸収及び放出する物質である。結合材は、樹脂、エラストマー及びゴム並びにそれらの前駆物質から選ばれる１種以上の物質である。蓄熱材は、無機酸化物系化合物であってもよく、特定の二酸化バナジウム系化合物及び／又はＬｉＶＯ２であってもよい。本発明組成物は、強化フィラーを更に含んでもよく、或いは特定の形状を有する熱伝導性フィラーを更に含んでもよい。この場合、本発明組成物からなる蓄熱性成形体は、蓄熱材と結合材とからなる層である蓄熱材層と熱伝導性フィラーと結合材とからなる層である熱伝導材層とが交互に積層された層状構造を有してもよい。【選択図】図２
2019006864.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
蓄熱材と結合材とからなる蓄熱性組成物であって、
前記蓄熱材は、固体−固体相転移に伴う転移エンタルピーに相当する熱量を吸収及び放出する物質であり、
前記結合材は、樹脂、エラストマー及びゴム並びにそれらの前駆物質から選ばれる１種以上の物質である、
蓄熱性組成物。
【請求項２】
請求項１に記載された蓄熱性組成物であって、
前記蓄熱材は、無機酸化物系化合物である、
蓄熱性組成物。
【請求項３】
請求項２に記載された蓄熱性組成物であって、
前記蓄熱材は、下記一般式（Ｘ）によって表される二酸化バナジウム系化合物及び／又はＬｉＶＯ２であり、
【化１】
2019006864.tif 000006
前記一般式（Ｘ）において、Ｍは４価、５価又は６価の原子価を有する元素であり、Ｘは０以上であり且つ１未満である数値である、
蓄熱性組成物。
【請求項４】
請求項３に記載された蓄熱性組成物であって、
前記一般式（Ｘ）において、Ｍは、Ｃｒ、Ｗ、Ｍｏ、Ｎｂ、Ｔａ、Ｏｓ、Ｉｒ、Ｒｕ、及びＲｅからなる群より選ばれる１種以上の元素であり、Ｘは０以上であり且つ０．５以下である数値である、
蓄熱性組成物。
【請求項５】
請求項１乃至請求項４の何れか１項に記載された蓄熱性組成物であって、
強化フィラーを更に含む、
蓄熱性組成物。
【請求項６】
請求項１乃至請求項４の何れか１項に記載された蓄熱性組成物であって、
繊維状、針状、柱状、鱗片状、板状又は扁平状の形状を有する熱伝導性フィラーを更に含む、
蓄熱性組成物。
【請求項７】
請求項１乃至請求項６の何れか１項に記載された蓄熱性組成物からなる蓄熱性成形体。
【請求項８】
請求項６に記載された蓄熱性組成物からなる蓄熱性成形体であって、
前記蓄熱材と前記結合材とからなる層である蓄熱材層と、
前記熱伝導性フィラーと前記結合材とからなる層である熱伝導材層と、
が交互に積層された層状構造を有する、
蓄熱性成形体。
【請求項９】
請求項７又は請求項８に記載された蓄熱性成形体であって、
少なくとも一部の表面に形成された断熱性コーティングを更に含む、
蓄熱性成形体。
【請求項１０】
請求項６に記載された蓄熱性組成物から請求項８に記載された蓄熱性成形体を製造する蓄熱性成形体の製造方法であって、
前記蓄熱材と前記結合材と前記熱伝導性フィラーとを混合して前記蓄熱性組成物を調製すること、
前記蓄熱性組成物を型の中に充填し、所定の圧力下において前記結合材を硬化させて、蓄熱性成形体を得ること、
を含む、蓄熱性成形体の製造方法。
【請求項１１】
請求項１０に記載された蓄熱性成形体の製造方法であって、
前記蓄熱材と前記結合材と前記熱伝導性フィラーとを混合して前記蓄熱性組成物を調製するとき、前記結合材と前記熱伝導性フィラーとを混合した後、前記結合材と前記熱伝導性フィラーとの混合物に前記蓄熱材を添加して更に混合する、
蓄熱性成形体の製造方法。
【請求項１２】
請求項１０又は請求項１１に記載された蓄熱性成形体の製造方法であって、
前記蓄熱性成形体の少なくとも一部の表面に断熱性コーティングを形成すること、
を更に含む、蓄熱性成形体の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、蓄熱性組成物、蓄熱性成形体、及び蓄熱性成形体の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
当該技術分野においては、相転移に伴って潜熱に相当する熱量を吸収及び放出する物質である潜熱蓄熱材が知られている。例えば、固体と液体との間の相転移（固体−液体相転移）に伴って吸熱及び放熱する潜熱蓄熱材（例えば、パラフィン等）を内包するマイクロカプセルをゴム材料に練り込むことにより温度調節機能や定温保持機能を有する蓄熱性ゴム材料を得ることが提案されている（例えば、特許文献１を参照）。
【０００３】
しかしながら、上記のような蓄熱性ゴム材料の混練時及び使用時等においてマイクロカプセルが壊れて潜熱蓄熱材が流出し、例えばゴム材料の劣化及び変形、並びに蓄熱機能の低下等の問題に繋がる場合がある。更に、マイクロカプセル自体は蓄熱機能を備えないので、添加量当たりの蓄熱機能の発現度合いは潜熱蓄熱材自体よりも低くなってしまう。
【０００４】
一方、上記のような固体−液体相転移ではなく固体のままでの相転移（固体−固体相転移）に伴って吸熱及び放熱する潜熱蓄熱材も存在する。このような潜熱蓄熱材の具体例としては、例えば、Ｖ（１−Ｘ）ＣｒＸＯ２（０＜Ｘ≦０．２３）等、電子相転移に伴って吸熱及び放熱する潜熱蓄熱材を挙げることができる（特許文献２乃至５を参照）。電子相転移とは、電子の内部自由度である電荷・スピン・軌道の自由度のうちの何れか１つ以上の相転移である。
【０００５】
上記のような固体−固体相転移を利用する蓄熱材は以下のような特性を有する。
・固相状態のまま相転移が起こるのでマイクロカプセル等に蓄熱材を封入して蓄熱材が主材（例えば、ゴム材料等）に混入することを防ぐ必要が無い。
・例えば無機塩水和物等の固体−液体相転移とは異なり、相転移に伴う相分離及び／又は分解が生ずる虞が無い。
・相転移に伴う体積の変化が固体−液体相転移に比べて小さい。
【０００６】
上記のような相転移を示す物質には高い熱伝導率を有するものが多い。そこで、固体−固体相転移を利用する蓄熱材と他の熱伝導性粒子とをマトリックス樹脂中に分散させてなる蓄熱性組成物を放熱シートとして発熱体と放熱体との間に介在させることが提案されている（例えば、特許文献６を参照）。これによれば、当該シートの面内方向への熱の移動が促進され、発熱体から効果的に放熱させることができる。
【０００７】
また、無機材料を主材とし、蓄熱材を分散材として、これらを混合分散させることにより、当該無機材料に補強材の役割を果たさせて、複合蓄熱材の強度を向上することが提案されている（例えば、特許文献７を参照）。これにより、所望の温度において蓄放熱可能であり且つ所望の機械的強度を備えた複合蓄熱材を得て、例えば内燃機関からの排熱を空気調和機による暖房時における空気の加熱等に利用することができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開２０１０−２３５７０９号公報
【特許文献２】特開２０１０−１６３５１０号公報
【特許文献３】特開２０１４−２１０８３５号公報
【特許文献４】特開２０１６−１０８５７０号公報
【特許文献５】特開２０１６−１６０１４８号公報
【特許文献６】特許第５８５４３６３号公報
【特許文献７】特開２０１６−０７９３５１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
上述したように、当該技術分野においては、固体−固体相転移を利用する蓄熱材を含む蓄熱性組成物によって形成される蓄熱性成形体を利用して、発熱体から発生する熱を効率的に吸収して放出する様々な技術が提案されている。しかしながら、蓄熱性成形体には、上記のような放熱機能のみならず、例えば発熱体の冷却を低減する保温機能もまた求められる。即ち、当該技術分野においては、固体−固体相転移を利用する蓄熱材を含み且つ良好な保温機能を有する蓄熱性成形体を提供することができる技術が求められている。
【００１０】
本発明は、上記課題に対処するためになされたものである。即ち、本発明は、固体−固体相転移を利用する蓄熱材を含み且つ良好な保温機能を有する蓄熱性成形体を提供することを１つの目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
そこで、本発明者は、鋭意研究の結果、固体−固体相転移を利用する蓄熱材と、低い熱伝導率を有する結合材と、からなる蓄熱性組成物によれば、固体−固体相転移を利用する蓄熱材を含み且つ良好な保温機能を有する蓄熱性成形体を提供することができることを見出した。
【００１２】
上記に鑑み、本発明に係る蓄熱性組成物（以下、「本発明組成物」と称される場合がある。）は、蓄熱材と結合材とからなる蓄熱性組成物である。上記蓄熱材は、固体−固体相転移に伴う転移エンタルピーに相当する熱量を吸収及び放出する物質である。上記結合材は、樹脂、エラストマー及びゴム並びにそれらの前駆物質から選ばれる１種以上の物質である。上記蓄熱材は、無機酸化物系化合物であってもよく、特定の二酸化バナジウム系化合物及び／又はＬｉＶＯ２であってもよい（詳しくは後述する）。本発明組成物は、強化フィラーを更に含んでもよく、或いは特定の形状を有する熱伝導性フィラーを更に含んでもよい。
【００１３】
本発明に係る蓄熱性成形体（以下、「本発明成形体」と称される場合がある。）は、本発明組成物からなる蓄熱性成形体である。熱伝導性フィラーを更に含む本発明組成物からなる本発明成形体においては、蓄熱材と結合材とからなる層である蓄熱材層と、熱伝導性フィラーと結合材とからなる層である熱伝導材層と、が交互に積層された層状構造を有してもよい。また、本発明成形体は、少なくとも一部の表面に形成された断熱性コーティングを更に含んでもよい。
【００１４】
本発明に係る蓄熱性組成物の製造方法（以下、「本発明方法」と称される場合がある。）は、特定の形状を有する熱伝導性フィラーを含む蓄熱性組成物から蓄熱性成形体を製造する蓄熱性成形体の製造方法であって、以下の各工程を含む。
（１）蓄熱材と結合材と熱伝導性フィラーとを混合して蓄熱性組成物を調製する工程。
（２）上記蓄熱性組成物を型の中に充填し、所定の圧力下において上記結合材を硬化させて、蓄熱性成形体を得る工程。
【００１５】
上記工程（１）において蓄熱材と結合材と熱伝導性フィラーとを混合して蓄熱性組成物を調製するとき、結合材と熱伝導性フィラーとを混合した後、結合材と熱伝導性フィラーとの混合物に蓄熱材を添加して更に混合するようにしてもよい。また、本発明方法は、上記蓄熱性成形体の少なくとも一部の表面に断熱性コーティングを形成する工程を更に含んでもよい。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によれば、固体−固体相転移を利用する蓄熱材を含み且つ良好な保温機能を有する蓄熱性成形体を提供することができる。本発明の他の目的、他の特徴及び付随する利点は、以下の図面を参照しつつ記述される本発明の各実施形態についての説明から容易に理解されるであろう。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】実施例の（Ａ）において保温機能の評価に使用したコップ状の成形体の形状を示す模式的な斜視図である。
【図２】図１に示した成形体から採取した試料片の示差走査熱量測定によって得られたＤＳＣチャートの一例を示す模式的なグラフである。
【図３】図１に示した成形体に湯を入れて蓋を閉じ、熱電対を配設した状態を示す模式的な斜視図である。
【図４】図３に示した成形対中の湯の温度変化を示す模式的なグラフである。
【図５】実施例の（Ａ）において保温機能の評価に使用した本発明に係る蓄熱性成形体の断面における蓄熱材の分散状態を示す（ａ）走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ）写真及び（ｂ）模式図である。
【図６】実施例の（Ｂ）において放熱機能の評価に使用した板状の蓄熱性成形体とセラミックヒーターと熱電対との集成体の構造を示す模式的な断面図である。
【図７】図６に示した集成体に含まれる熱電対によって測定されたセラミックヒーターの温度変化を示す模式的なグラフである。
【図８】実施例の（Ｂ）において放冷機能の評価に使用した本発明に係る蓄熱性成形体の断面における蓄熱材及び熱伝導性フィラーの分散状態を示す（ａ）走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ）写真及び（ｂ）層状構造を説明するための表記が付加された走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ）写真である。
【図９】図８に示した本発明に係る蓄熱性成形体の断面における蓄熱材及び熱伝導性フィラーの分散状態を示す模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
《第１実施形態》
以下、本発明の第１実施形態に係る蓄熱性組成物（以降、「第１組成物」と称される場合がある。）について説明する。
【００１９】
〈構成〉
第１組成物は、蓄熱材と結合材とからなる蓄熱性組成物である。蓄熱材は、熱を蓄える（蓄熱する）機能を備える物質である。蓄熱により、例えば、蓄熱材自身及び／又は蓄熱材が配設された環境等の温度を一定に保つことができる。或いは、太陽エネルギー及び排熱等の熱エネルギーを蓄熱材に蓄えて暖房に利用したり、消費電力が少ない（即ち、電力料金が安い）夜間に作っておいた氷を冷房に利用したりすることも、蓄熱の利用形態の一部である。
【００２０】
蓄熱の機構は、顕熱蓄熱と潜熱蓄熱とに大別される。顕熱蓄熱は、物質の大きな比熱を利用する機構である。例えば、湯たんぽ等は水の大きな比熱を利用して人間の身体及び／又は寝具等を暖める。一方、潜熱蓄熱は、相転移時の転移エンタルピーを利用する機構である。例えば、氷によって飲み物を冷やすことは、氷の融解熱（融解エンタルピー）を利用する潜熱蓄熱に相当する。潜熱蓄熱によれば、相転移に伴う転移エンタルピーを利用して、対象物の温度を一定に保ったり、一定の温度を維持しつつ熱の出し入れをしたりすることができる。
【００２１】
従来開発されてきた潜熱蓄熱によって蓄熱することが可能な材料（潜熱蓄熱材）としては、例えば、無機塩水和物（例えば、芒硝（グラウバー塩）及び酢酸ナトリウム等）、有機物（例えば、パラフィン及び脂肪酸等）、及び融解塩（溶融塩）等を挙げることができる。これらは何れも固体−液体相転移に伴う大きい転移エンタルピーを利用する蓄熱材である。
【００２２】
上記のように固体−液体相転移に伴うエンタルピー変化が大きいことは蓄熱材として重要な特性であるが、それ以外にも蓄熱材に要求される特性がある。例えば、蓄熱材の熱伝導率が低い場合、当該蓄熱材そのもの若しくは当該蓄熱材を含む蓄熱性成形体の表面の面内及び／又は表面と内部との間等において温度分布（温度差）が生じてしまい、当該蓄熱性成形体全体としての蓄熱機能を十分に発揮することができない場合がある（例えばパラフィン等の有機材料の熱伝導率は低い）。
【００２３】
更に、相転移に伴って相分離及び／又は分解が生ずると、蓄熱効果が低減したり、相分離及び／又は分解による生成物が主材及び／又は結合材に混入して主材及び／又は結合材の劣化及び／又は変形等の問題に繋がったりする虞がある（最悪の場合、蓄熱材として利用することができなくなる）。従って、相転移に伴う相分離及び分解が生じないことも蓄熱材に要求される。
【００２４】
そこで、第１組成物を構成する蓄熱材は、固体−固体相転移に伴う転移エンタルピーに相当する熱量を吸収及び放出する物質である。このような蓄熱材の具体例としては、例えば電子相転移に伴って吸熱及び放熱する潜熱蓄熱材を挙げることができる。前述したように、電子相転移とは、電子の内部自由度である電荷・スピン・軌道の自由度のうちの何れか１つ以上の相転移である。このような蓄熱材のより具体的な例としては、結晶構造の変化に伴って蓄熱する材料を挙げることができる。
【００２５】
上記のような蓄熱材においては固相状態を維持したまま相転移が起こる。従って、例えばパラフィン等のように蓄熱に伴って融解して液化したり、例えば無機塩水和物等のように相転移時の相分離及び／又は分解が生じたりすることが無い。即ち、固体−液体相転移ではなく固体−固体相転移が起こるので、マイクロカプセル等の容器に蓄熱材を封入する必要が無く、分離及び／又は分解による生成物が主材及び／又は結合材に混入して主材及び／又は結合材の劣化及び／又は変形等の問題に繋がる懸念も無い。
【００２６】
更に、上記のような蓄熱材においては、例えば第１組成物の調製過程における結合材との混練時等において温度が上昇してもパラフィン等のように融解する虞が無く固体状態が維持されるので、結合材との混練も容易である。尚、蓄熱材の粒径は特に限定されないが、加工性、分散性、及び安定性等の観点から、０．１μｍ乃至１００μｍ程度の粒径が望ましい。
【００２７】
ところで、第１組成物において上記蓄熱材をそのまま（即ち、何らかの付加的な処理を施すこと無く）使用することはできるが、例えば蓄熱材と結合材との組み合わせ等によっては、蓄熱材と結合材との親和性が不十分となり稠密な蓄熱性成形体を得ることが困難な場合があり得る。或いは、例えば熱硬化性ポリマーを結合材として適用する場合において上記蓄熱材をそのまま使用すると当該熱硬化性ポリマーの硬化が阻害される場合がある。
【００２８】
そこで、第１組成物において、上記蓄熱材に表面処理を施すことにより、上記のような問題を低減してもよい。このような表面処理の具体例としては、例えば、有機シラン系化合物又はチタン酸エステル系化合物による表面処理を挙げることができる。具体的には、蓄熱材の表面に有機シラン系化合物又はチタン酸エステル系化合物を接触させ、吸着又は化学結合した状態にすることにより化学的に安定な状態とする。
【００２９】
有機シラン系化合物の具体例としては、例えば、Ｒ（ＣＨ３）ａＳｉ（ＯＲ’）３−ａによって表されるアルコキシシラン又はその部分加水分解物を挙げることができる。式中、Ｒは１個乃至２０個の炭素原子を含む非置換アルキル基又は置換アルキル基であり、Ｒ’は１個乃至４個の炭素原子を含むアルキル基であり、ａは０又は１の数値である。チタン酸エステル系化合物の具体例としては、例えば、テトラブチルチタネートを始めとするアルキルチタネートを挙げることができる。
【００３０】
ところで、前述したように、当該技術分野においては、固体−固体相転移を利用する蓄熱材を含む蓄熱性組成物によって形成される蓄熱性成形体を利用して、発熱体から発生する熱を効率的に吸収して放出する様々な技術が提案されている。前述した先行技術文献において開示されている蓄熱性組成物においても、発熱体を冷やす「放熱機能」を高めるために熱伝導性粒子が添加されている。また、蓄熱性組成物の主材として無機材料を採用した場合においても、蓄熱性組成物全体としての熱伝導率が増大し、放熱機能は高まるが、保温機能は低下する。しかしながら、前述したように、蓄熱性成形体には、放熱機能のみならず、例えば発熱体の冷却を低減する保温機能もまた求められる。
【００３１】
そこで、第１組成物を構成する結合材は、樹脂、エラストマー及びゴム並びにそれらの前駆物質から選ばれる１種以上の物質である。
【００３２】
結合材は、蓄熱材のバインダーとしての機能を発揮して組成物の成形性を向上させる。結合材としての樹脂は、熱硬化性樹脂であってもよく、或いは熱可塑性樹脂であってもよい。ここでいう「樹脂」にはエラストマー及びゴムも含まれる。熱硬化性樹脂の具体例としては、例えば、エポキシ樹脂、フェノール樹脂、不飽和ポリエステル樹脂、及びメラミン樹脂等を挙げることができるが、これらに限定されない。熱可塑性樹脂の具体例としては、例えば、ポリエチレン及びポリプロピレン等のポリオレフィン、ポリエステル、ナイロン等のポリアミド、ＡＢＳ樹脂、メタクリル樹脂、ポリフェニレンスルフィド，弗素樹脂、ポリスルホン、ポリエーテルイミド、ポリエーテルスルホン、ポリエーテルケトン、ポリエーテルエーテルケトン、液晶ポリエステル、及びポリイミド、並びにこれらの共重合体、ポリマーアロイ、及びブレンド（混合物）等を挙げることができるが、これらに限定されない。
【００３３】
熱可塑性エラストマー（ＴＰＥ）の具体例としては、例えば、スチレン系ＴＰＥ、オレフィン系ＴＰＥ、塩化ビニル系ＴＰＥ、ウレタン系ＴＰＥ、エステル系ＴＰＥ、アミド系ＴＰＥ、塩素化ポエチレン系ＴＰＥ、シンジオタクチック−１，２−ポリブタジエン系ＴＰＥ、トランス−１，４−ポリイソプレン系ＴＰＥ、フッ素系ＴＰＥ等を挙げることができる。ゴムの具体例としては、例えば、天然ゴム（ＡＳＴＭ略語ＮＲ）、イソプレンゴム（ＩＲ）、ブタジエンゴム（ＢＲ）、１，２−ポリブタジエン（１，２−ＢＲ）、スチレン−ブタジエン（ＳＢＲ）、クロロプレンゴム（ＣＲ）、二トリルゴム（ＮＢＲ）、ブチルゴム（ＩＩＲ）、エチレン−プロピレンゴム（ＥＰＭ、ＥＰＤＭ）、クロロスルホン化プリエチレン（ＣＳＭ）、アクリルゴム（ＡＣＭ、ＡＮＭ）、エピクロルヒドリンゴム（ＣＯ、ＥＣＯ）、多硫化ゴム（Ｔ）、シリコーンゴム、フッ素ゴム（ＦＫＭ）、及びウレタンゴム（Ｕ）等を挙げることができるが、これらに限定されない。
【００３４】
第１組成物における結合材の配合割合は特に限定されないが、典型的には、第１組成物全体に対して３０重量％乃至９９重量％程度である。一方、第１組成物における蓄熱材の配合割合もまた特に限定されないが、典型的には、第１組成物全体に対して１重量％乃至７０重量％程度である。第１組成物における蓄熱材の配合割合は、例えば、第１組成物の用途において蓄熱すべき熱量の大きさ等に応じて適宜設定することができる。
【００３５】
〈効果〉
第１組成物においては固−固相転移に伴う転移エンタルピーに相当する熱量を吸収及び放出する物質を蓄熱材として用いるので、例えばパラフィン等の固−液相転移を伴う蓄熱材のように例えばマイクロカプセル等の容器を必要とすること無く、例えば射出成形及びプレス成形等の様々な工法により、設計自由度の高い成形体（部品）を提供することができる。
【００３６】
また、蓄熱性組成物による蓄熱量をできるだけ大きくする観点からは、例えば組成物としての一体性を確保することができる限りにおいて、蓄熱材以外の構成成分の含有率をできるだけ少なくすることが望ましい。第１組成物は、上記のように蓄熱材及び結合材のみからなり、例えば熱伝導性粒子等のその他の材料を含まない。従って、蓄熱性組成物全体としての蓄熱量を大きくすることができる。
【００３７】
更に、前述した従来技術に係る蓄熱性組成物とは異なり、第１組成物は熱伝導性粒子を含まないので、第１組成物全体として高い保温機能を発揮することができる。
【００３８】
加えて、蓄熱材の特性に応じた温度域において吸熱及び放熱が起こるので、例えばエンジンオイル等の対象物を保温する場合、対象物の温度が上記温度域から過度に逸脱することを低減することができる。その結果、対象物及び／又は対象物の近傍にある他の物品（例えば自動車部品等）の耐用年数を延ばしたり、排熱利用による省エネルギー化を促進したりすることができる。
【００３９】
《第２実施形態》
以下、本発明の第２実施形態に係る蓄熱性組成物（以降、「第２組成物」と称される場合がある。）について説明する。
【００４０】
〈構成〉
前述したように、蓄熱材の熱伝導率が低い場合、当該蓄熱材そのもの若しくは当該蓄熱材を含む蓄熱性成形体の表面の面内及び／又は表面と内部との間等において温度分布（温度差）が生じてしまい、当該蓄熱性成形体全体としての蓄熱機能を十分に発揮することができない場合がある。このような問題を回避するためには、高い熱伝導率を有する蓄熱材を使用することが望ましい。
【００４１】
一方、一般的には、例えばパラフィン等の有機材料は、無機材料よりも低い熱伝導率を有する。このような観点からは、有機材料からなる蓄熱材よりも無機材料からなる蓄熱材の方が好ましく、無機酸化物系化合物からなる蓄熱材がより好ましい。
【００４２】
そこで、第２組成物は、上述した第１組成物であって、蓄熱材が無機酸化物系化合物である、蓄熱性組成物である。
【００４３】
〈効果〉
第２組成物においては、有機材料からなる蓄熱材に比べて、より高い熱伝導率を有する無機酸化物系化合物からなる蓄熱材が採用される。従って、蓄熱材そのもの若しくは蓄熱性成形体の表面の面内及び／又は表面と内部との間等における温度分布（温度差）を低減することができる。その結果、当該蓄熱性成形体全体としての蓄熱機能を十分に発揮することができる。
【００４４】
《第３実施形態》
以下、本発明の第３実施形態に係る蓄熱性組成物（以降、「第３組成物」と称される場合がある。）について説明する。
【００４５】
〈構成〉
上述したように、第２組成物においては、固体−固体相転移に伴う転移エンタルピーに相当する熱量を吸収及び放出する無機酸化物系化合物を蓄熱材として採用している。このような蓄熱材の具体例は、例えば、前述した特許文献２乃至特許文献５において開示されている。
【００４６】
そこで、第３組成物は、上述した第２組成物であって、蓄熱材が下記一般式（Ｘ）によって表される二酸化バナジウム系化合物及び／又はＬｉＶＯ２である、蓄熱性組成物である。
【００４７】
【化１】
2019006864.tif 000003
【００４８】
上記一般式（Ｘ）において、Ｍは４価、５価又は６価の原子価を有する元素であり、Ｘは０以上であり且つ１未満である数値である。
【００４９】
〈効果〉
上記一般式（Ｘ）によって表される二酸化バナジウム系化合物においては、Ｍによって表される元素の種類と、Ｘによって表される元素Ｍの導入割合と、の組み合わせを調整することにより、蓄熱材としての蓄熱特性（例えば、吸熱温度、放熱温度、及び蓄熱量等）を調節することができる。
【００５０】
従って、第３組成物によれば、上記一般式（Ｘ）においてＭによって表される元素の種類及びＸによって表される元素Ｍの導入割合を調整することにより、その用途に応じた蓄熱特性を達成し、所望の温度域において保温機能を発揮することができる。
【００５１】
《第４実施形態》
以下、本発明の第４実施形態に係る蓄熱性組成物（以降、「第４組成物」と称される場合がある。）について説明する。
【００５２】
〈構成〉
上述したように、第３組成物は、上述した第２組成物であって、蓄熱材が上記一般式（Ｘ）によって表される二酸化バナジウム系化合物及び／又はＬｉＶＯ２である、蓄熱性組成物である。また、上記一般式（Ｘ）においてＭによって表される元素は、４価、５価又は６価の原子価を有する種々の元素から選択することができる。また、上記一般式（Ｘ）における元素Ｍの導入割合を表すＸは、例えば、第３組成物の用途に応じた蓄熱特性を達成して所望の温度域において保温機能を発揮することができるように設定される。
【００５３】
第４組成物において、上記一般式（Ｘ）におけるＭは、Ｃｒ、Ｗ、Ｍｏ、Ｎｂ、Ｔａ、Ｏｓ、Ｉｒ、Ｒｕ、及びＲｅからなる群より選ばれる１種以上の元素である。また、Ｘは０以上であり且つ０．５以下である数値である。
【００５４】
〈効果〉
第４組成物によれば、Ｍによって表される元素の種類と、Ｘによって表される元素Ｍの導入割合と、の組み合わせを調整することにより、蓄熱材としての蓄熱特性（例えば、吸熱温度、放熱温度、及び蓄熱量等）を調節することにより、その用途に応じた蓄熱特性をより確実に達成し、所望の温度域において保温機能をより確実に発揮することができる。
【００５５】
《第５実施形態》
以下、本発明の第５実施形態に係る蓄熱性組成物（以降、「第５組成物」と称される場合がある。）について説明する。
【００５６】
〈構成〉
ところで、これまで説明してきた本発明の第１実施形態乃至第４実施形態に係る蓄熱性組成物（第１組成物乃至第４組成物）は、上述したように、固体−固体相転移を伴う蓄熱材と、樹脂、エラストマー及びゴム並びにそれらの前駆物質から選ばれる１種以上の物質である結合材と、のみからなる蓄熱性組成物である。
【００５７】
従って、用途によっては、これらの蓄熱性組成物から製造される蓄熱性成形体の機械的強度が不十分である場合も想定される。このような場合は、成形体の機械的強度を増大させるための構成要素を追加してもよい。
【００５８】
そこで、第５組成物は、上述した第１組成物乃至第４組成物の何れかであって、強化フィラーを更に含む、蓄熱性組成物である。
【００５９】
上記強化フィラーは、第５組成物から製造される蓄熱性成形体の機械的強度を増大させることができる構成要素である限り特に限定されず、その用途において要求される機械的強度に応じて、当該技術分野において使用されている様々な強化フィラーの中から適宜選択することができる。このような強化フィラーの具体例としては、例えば、ポリアミド、ポリイミド及びセルロース等を始めとする種々の樹脂からなる繊維状、針状、柱状、鱗片状、板状又は扁平状の形状を有する強化フィラーを挙げることができる。
【００６０】
尚、第５組成物から製造される蓄熱性成形体が発揮すべき保温機能を損なわない範疇においては、例えばカーボン（炭素）、ガラス、セラミックス及び金属等、樹脂に比べて高い熱伝導率を有する材料によって形成される強化フィラーを使用してもよい。
【００６１】
〈効果〉
上記のように第５組成物は、本発明に係る蓄熱性組成物であって、強化フィラーを更に含む蓄熱性組成物である。従って、第５組成物によれば、当該組成物から製造される蓄熱性成形体の用途に公的な強化フィラーを選択することにより、必要な機械的強度を容易に且つ確実に達成することができる。
【００６２】
《第６実施形態》
以下、本発明の第６実施形態に係る蓄熱性組成物（以降、「第６組成物」と称される場合がある。）について説明する。
【００６３】
〈構成〉
ところで、本明細書の冒頭において述べたように、上述してきたような保温機能のみならず、発熱体等の高温の物体から熱を効率的に吸収して放出する放熱機能もまた、蓄熱性組成物からなる蓄熱性成形体が発揮すべき機能の１つである。このように放熱機能を発揮する蓄熱性成形体もまた、上述してきたような蓄熱性組成物から製造することができる。
【００６４】
但し、上述してきた本発明の第１実施形態乃至第５実施形態に係る蓄熱性組成物の何れにおいても保温機能に重きが置かれていた。換言すれば、上述してきた第１組成物乃至第５組成物は、熱伝導率があまり高くならないようにして、保温機能を十分に確保するように構成されている。従って、本発明組成物からなる蓄熱性成形体に十分な放熱機能を発揮させるためには、本発明組成物が熱伝導性フィラーを更に含む必要がある。
【００６５】
そこで、第６組成物は、上述した第１組成物乃至第４組成物の何れかであって、繊維状、針状、柱状、鱗片状、板状又は扁平状の形状を有する熱伝導性フィラーを更に含む、蓄熱性組成物である。
【００６６】
熱伝導性フィラーは、第６組成物からなる蓄熱性成形体における蓄熱材への熱の伝達を促進する役割を果たす。熱伝導性フィラーの配合割合は特に限定されないが、加工性、分散性及び安定性等の観点から、蓄熱性組成物全体に対して１重量％乃至５０重量％程度であることが望ましい。
【００６７】
熱伝導性フィラーを構成する材料は、良好な熱伝導性を発揮し且つ蓄熱材及び結合材との親和性が高く且つ蓄熱材及び結合材との混練が容易である限り、特に限定されない。熱伝導性フィラーを構成する材料の具体例としては、例えば、カーボン（炭素）、ガラス、セラミックス及び金属等を挙げることができる。カーボンの具体例としては、例えば、黒鉛、グラファイト及びグラフェン等を挙げることができる。セラミックスの具体例としては、例えば、アルミナ、シリカ、酸化亜鉛、酸化マグネシウム、窒化アルミ、窒化ホウ素及び水酸化アルミ等を挙げることができる。
【００６８】
熱伝導性フィラーは、上記のように、繊維状、針状又は柱状の細長い形状、或いは、鱗片状、板状又は扁平状の平たい形状を有する。前者（細長い形状）の場合、熱伝導性フィラーの径は特に限定されないが、加工性、分散性及び安定性等の観点からは、例えば０．５μｍ乃至４０μｍ程度であることが望ましい。熱伝導性フィラーの長さもまた特に限定されないが、１μｍ乃至６０００μｍ程度であると、後述するような蓄熱材との層状構造を形成し易い。一方、後者（平たい形状）の場合、熱伝導性フィラーのアスペクト比は特に限定されないが、１乃至４００程度であると、後述するような蓄熱材との層状構造を形成し易い。
【００６９】
熱伝導性フィラーとして炭素繊維を使用する場合、炭素繊維の種類は特に限定されないが、メソフェーズピッチ系炭素繊維は、黒鉛結晶の発達した高密度な長繊維を製造することができるため、熱伝導率等の観点から良好である。また、カーボンナノチューブ及び気相法炭素繊維（例えば、ＶＧＣＦ（登録商標）等）、グラファイト及びグラフェン等のカーボン材料を使用してもよい。
【００７０】
〈効果〉
上記のように、第６組成物に含まれる熱伝導性フィラーは、繊維状、針状、柱状、鱗片状、板状又は扁平状の形状を有する。従って、フィラーが繊維状、針状又は柱状の形状を有する場合は長手方向に熱が伝導され易く、フィラーが鱗片状、板状又は扁平状の形状を有する場合は面内方向に熱が伝導され易い。個々のフィラーが完全には離間しておらず、少なくとも部分的には重なっている場合は、熱の伝導経路が更に拡張される。
【００７１】
上記の結果、第６組成物からなる蓄熱性成形体へと外部から伝導された熱は、上記のように拡張された伝導経路を介して、当該成形体の内部に効率良く拡散し、当該成形体の内部に分散されている蓄熱材へと効率良く到達して、蓄熱材によって迅速に吸収される。即ち、当該成形体は、外部から伝導された熱を効率良く且つ迅速に吸収し、蓄積することができる。逆に、第６組成物からなる蓄熱性成形体において蓄熱材に蓄えられた熱を外部へと放出するときには、上述した熱の伝導経路を介して、効率良く且つ迅速に放熱することができる。
【００７２】
更に、蓄熱材によって吸収することが可能な熱量を全て吸収してしまい、それ以上の熱量を蓄熱材が吸収することができない状況においては、蓄熱材によって吸収されなかった（余剰の）熱量を、上述した熱の伝導経路を介して、効率良く且つ迅速に通過させることができる。
【００７３】
以上のように、第６組成物からなる蓄熱性成形体によれば、外部から伝達された熱を、効率良く且つ迅速に蓄熱材に吸収させたり又は蓄熱材から放出させたり、或いはその内部を効率良く且つ迅速に通過させたりすることができる。即ち、第６組成物からなる蓄熱性成形体は優れた放熱機能を発揮することができる。
【００７４】
《第７実施形態》
以下、本発明の第７実施形態に係る蓄熱性成形体（以降、「第７成形体」と称される場合がある。）について説明する。
【００７５】
〈構成〉
ところで、本明細書の冒頭において述べたように、本発明は、蓄熱性組成物のみならず、本発明に係る蓄熱性組成物からなる蓄熱性成形体にも関する。即ち、第７成形体は、上述した第１組成物乃至第６組成物の何れかの蓄熱性組成物からなる蓄熱性成形体である。
【００７６】
蓄熱性組成物から第７成形体を製造するための具体的な方法は、例えば、蓄熱性組成物を構成する蓄熱材及び結合材（並びに蓄熱性組成物がフィラーを更に含む場合はフィラー）の性質及び配合比等に応じて、当該技術分野において広く知られている種々の成形方法の中から適宜選択することができる。
【００７７】
例えば、熱可塑性樹脂を結合材として採用する場合、第７成形体の構成要素を二軸押出混練機によって均一に混合してペレット化し、このようにして得られたペレットを二軸押出機によって所望の大きさ及び形状を有する金型のキャビティ中に射出成形することにより、第７成形体を得ることができる。或いは、熱硬化性樹脂を結合材として採用する場合、当該熱硬化性樹脂の前駆物質と蓄熱材と（蓄熱性組成物がフィラーを更に含む場合はフィラーと）を所望の大きさ及び形状を有する金型のキャビティ中に充填し、所定の温度及び圧力において所定の期間に亘って保持することにより熱硬化性樹脂を硬化させて、第７成形体を得ることができる。
【００７８】
〈効果〉
第７成形体が第１組成物乃至第５組成物の何れかからなる蓄熱性成形体である場合、第１組成物乃至第５組成物に関する説明において既に述べたように、第７成形体は優れた保温機能を発揮することができる。
【００７９】
具体的には、例えば、自動車等のエンジンのオイルパンとして第７成形体を成形してもよい。この場合、エンジンを循環するオイル及びシリンダー等を通してオイルパンが暖められて蓄熱材に熱が蓄積される。そして、例えば駐停車時及び／又はアイドリングストップの作動時等においてエンジンからの発熱が止まってオイルが冷え始めても、オイルの温度が所定の温度（蓄熱材の放熱温度）に達すると蓄熱材に蓄えられていた熱が放出される。その結果、オイルの温度の低下が遅れる。即ち、エンジンオイルが所定の温度（蓄熱材の放熱温度）未満に低下する可能性が低減される。
【００８０】
或いは、例えば「エネファーム」と称される家庭用燃料電池コージェネレーションシステムが備える貯湯タンクとして第７成形体を成形してもよい。この場合、当該システムによる発電時の排熱によって温められた湯（水）によって貯湯タンクが暖められて蓄熱材に熱が蓄積される。貯湯タンクは例えば外気等によって冷却されるが、貯湯タンクの温度が所定の温度（蓄熱材の放熱温度）に達すると蓄熱材に蓄えられていた熱が放出される。その結果、貯湯タンク内に貯められている湯の温度の低下が遅れる。即ち、貯湯タンク内の湯の温度が所定の温度（蓄熱材の放熱温度）未満に低下する可能性が低減される。
【００８１】
以上のように、第１組成物乃至第５組成物の何れかからなる第７成形体によれば、外部から伝達された熱を、一旦蓄熱材に吸収させておき、第７成形体の温度が所定の温度（蓄熱材の放熱温度）以下に低下したときは、蓄熱材に蓄えられていた熱を蓄熱材から放出させて、第７成形体の温度が所定の温度（蓄熱材の放熱温度）未満に低下する可能性が低減される。即ち、第１組成物乃至第５組成物の何れかからなる第７成形体は優れた保温機能を発揮することができる。
【００８２】
一方、第７成形体が第６組成物からなる蓄熱性成形体である場合、第６組成物に関する説明において既に述べたように、第６組成物は熱伝導性フィラーを更に含んでいるので、第７成形体は優れた放熱機能を発揮することができる。
【００８３】
具体的には、第７成形体は、例えば発熱を伴う素子及び／又は部位等である発熱部の冷却・放熱を目的として配設されるヒートシンクとして成形することができる。この場合、第６組成物に関する説明において既に述べたように、第７成形体へと外部から伝導された熱は、熱伝導性フィラーによって拡張された伝導経路を介して、第７成形体の内部に効率良く拡散し、第７成形体の内部に分散されている蓄熱材へと効率良く到達し、蓄熱材によって迅速に吸収される。即ち、第７成形体は、外部から伝導された熱を効率良く且つ迅速に吸収し、蓄積することができる。
【００８４】
そして、ヒートシンクとしての第７成形体の上記発熱部と接していない表面においては、上記とは逆に、蓄熱材に蓄えられた熱が第７成形体から外部へと放出される。このときにも上述した熱の伝導経路を介して、効率良く且つ迅速に放熱することができる。
【００８５】
更に、蓄熱材によって吸収することが可能な熱量を全て吸収してしまい、それ以上の熱量を蓄熱材が吸収することができない状況においては、蓄熱材によって吸収されなかった（余剰の）熱量を、上述した熱の伝導経路を介して、効率良く且つ迅速に通過させて外部へと放熱することができる。
【００８６】
以上のように、第６組成物からなる第７成形体によれば、外部から伝達された熱を、効率良く且つ迅速に蓄熱材に吸収させたり又は蓄熱材から放出させたり、或いはその内部を効率良く且つ迅速に通過させたりすることができる。即ち、第６組成物からなる蓄熱性成形体は優れた放熱機能を発揮することができる。
【００８７】
《第８実施形態》
以下、本発明の第８実施形態に係る蓄熱性成形体（以降、「第８成形体」と称される場合がある。）について説明する。
【００８８】
〈構成〉
第８成形体は、上述した第６組成物からなる蓄熱性成形体である。加えて、第８成形体は、主として蓄熱材と結合材とからなる層である蓄熱材層と、主として熱伝導性フィラーと結合材とからなる層である熱伝導材層と、が交互に積層された層状構造を有する。このような層状構造は、例えば、第６組成物を型の中に充填して所定の圧力下において結合材を硬化させることによって形成することができる。
【００８９】
〈効果〉
第８成形体においては、上記のように蓄熱材層と熱伝導材層とが交互に積層された層状構造が形成されている。その結果、第８成形体に外部から伝導された熱は、熱伝導材層においては当該層の面内方向（二次元的）に拡散し、隣接する蓄熱材層に含まれる蓄熱材によって吸熱される。当該蓄熱材層の内部においては蓄熱材を経由して当該層状構造の積層方向（厚み方向）に熱が伝わる。このようにして次の熱伝導材層へと伝導された熱は、当該次の熱伝導材層において面内方向（二次元的）に拡散し、次の蓄熱材層に含まれる蓄熱材によって吸熱される。
【００９０】
上記のように、第８成形体に外部から伝導された熱は、第８成形体の内部において、層状構造の面内方向のみならず積層方向においても拡散される。その結果、発熱部を効果的に冷却し、放熱することができる。結果として、第８成形体が取り付けられた物品及び／又は部位等の放熱性が高まり、当該物品及び／又は部位等の信頼性を向上させることができる。
【００９１】
《第９実施形態》
以下、本発明の第９実施形態に係る蓄熱性成形体（以降、「第９成形体」と称される場合がある。）について説明する。
【００９２】
〈構成〉
第９成形体は、上述した第７成形体又は第８成形体であって、少なくとも一部の表面に形成された断熱性コーティングを更に含む蓄熱性成形体である。断熱性コーティングは、例えば断熱塗料及び遮熱塗料等、熱の伝導を有効に妨げる（即ち、低い熱伝導率を有する）材料によって構成される被膜である。従って、断熱性コーティングが形成された面においては、第９成形体の内部から外部への熱の伝達（放熱）が有効に低減される。
【００９３】
尚、断熱性コーティングを形成する領域は、例えば、第９成形体の用途において熱の授受を行う必要の無い領域として定めることができる。具体的には、例えば、第９成形体によって熱を吸収しようとする対象物（発熱体）と第９成形体との接触領域及び第９成形体によって熱を提供しようとする対象物（吸熱体）と第９成形体との接触領域を除く全ての表面上に断熱性コーティングを形成してもよい。尚、断熱性コーティングを形成するための方法は特に限定されず、当業者に周知の各種塗布方法の中から適宜選択することができる。
【００９４】
〈効果〉
第９成形体においては、上記発熱体から熱を吸収してから上記吸熱体へと熱を放熱する（戻す）までの期間において、第９成形品とこれらの物体との接触領域以外の領域からの熱の放出が断熱性コーティングによって低減される。従って、第９成形体によれば、保温効果を大幅に向上させることができる。例えば、第９成形体をコップ状に成形し、その外面上に断熱性コーティングを形成することにより、当該コップの保温機能を向上させて、その内容物（例えば、湯等）の温度の低下を有効に低減することができる。
【００９５】
《第１０実施形態》
以下、本発明の第１０実施形態に係る蓄熱性成形体の製造方法（以降、「第１０方法」と称される場合がある。）について説明する。
【００９６】
〈構成〉
本明細書の冒頭において述べたように、本発明は、本発明は、蓄熱性組成物及び蓄熱性成形体のみならず、本発明に係る蓄熱性成形体の製造方法にも関する。特に、第１０方法は、熱伝導性フィラーを含む第６組成物から優れた放熱特性を有する第８成形体を製造する方法である。
【００９７】
即ち、第１０方法は、第６組成物から第８成形体を製造する蓄熱性成形体の製造方法であって、以下の各工程を含む。
（１）蓄熱材と結合材と熱伝導性フィラーとを混合して蓄熱性組成物を調製する工程。
（２）上記蓄熱性組成物を型の中に充填し、所定の圧力下において上記結合材を硬化させて、蓄熱性成形体を得る工程。
【００９８】
上記工程（１）において蓄熱材と結合材と熱伝導性フィラーとを混合するための具体的な方法は、例えば、蓄熱材、結合材及び熱伝導性フィラーの性状等に応じて、当該技術分野において周知の混合方法の中から適宜選択することができる。また、上記工程（２）において結合材を硬化させるための具体的な方法は、例えば、結合材の性状等に応じて、当該技術分野において周知の硬化方法の中から適宜選択することができる。
【００９９】
例えば、熱可塑性樹脂を結合材として採用する場合、第６組成物の構成要素を二軸押出混練機によって加熱しながら均一に混合し、所望の大きさ及び形状を有する金型のキャビティ中に射出成形した後に冷却することにより、第８成形体を得ることができる。或いは、熱硬化性樹脂を結合材として採用する場合、当該熱硬化性樹脂の前駆物質と蓄熱材と熱伝導性フィラーとを所望の大きさ及び形状を有する金型のキャビティ中に充填し、所定の温度及び圧力において所定の期間に亘って保持することにより熱硬化性樹脂を硬化させて、第８成形体を得ることができる。
【０１００】
〈効果〉
前述したように、第８成形体においては、蓄熱材層と熱伝導材層とが交互に積層された層状構造が形成されており、第８成形体に外部から伝導された熱は、第８成形体の内部において、層状構造の面内方向のみならず積層方向においても拡散される。その結果、発熱部を効果的に冷却し、放熱することができる。結果として、第８成形体が取り付けられた物品及び／又は部位等の放熱性が高まり、当該物品及び／又は部位等の信頼性を向上させることができる。
【０１０１】
《第１１実施形態》
以下、本発明の第１１実施形態に係る蓄熱性成形体の製造方法（以降、「第１１方法」と称される場合がある。）について説明する。
【０１０２】
〈構成〉
上述したように、第１０方法に含まれる工程（１）において蓄熱材と結合材と熱伝導性フィラーとを混合するための具体的な方法は、例えば、蓄熱材、結合材及び熱伝導性フィラーの性状等に応じて、当該技術分野において周知の混合方法の中から適宜選択することができる。しかしながら、蓄熱材、結合材及び熱伝導性フィラーの性状等によっては、結合材と蓄熱材と熱伝導性フィラーとの混合順序を特定の順序とすることにより、蓄熱材層と熱伝導材層とが交互に積層された層状構造をより確実に形成することができる。
【０１０３】
そこで、第１１方法においては、上記工程（１）において蓄熱材と結合材と熱伝導性フィラーとを混合して蓄熱性組成物を調製するとき、結合材と熱伝導性フィラーとを混合した後、結合材と熱伝導性フィラーとの混合物に蓄熱材を添加して更に混合する。
【０１０４】
〈効果〉
第１１方法によれば、結合材と蓄熱材と熱伝導性フィラーとの混合順序を上記順序とすることにより、蓄熱材層と熱伝導材層とが交互に積層された層状構造をより確実に形成することができる。従って、第８成形体に外部から伝導された熱は、第８成形体の内部において、層状構造の面内方向のみならず積層方向においても、より良好に拡散される。その結果、発熱部を更に効果的に冷却し、放熱することができる。結果として、第８成形体が取り付けられた物品及び／又は部位等の放熱性が高まり、当該物品及び／又は部位等の信頼性を向上させることができる。
【０１０５】
《第１２実施形態》
以下、本発明の第１２実施形態に係る蓄熱性成形体の製造方法（以降、「第１２方法」と称される場合がある。）について説明する。
【０１０６】
〈構成〉
第１２方法は、前述した第９成形体の製造方法であって、特に、熱伝導性フィラーを含む第９成形体の製造方法である。即ち、第１２方法は、上述した第１０方法又は第１１方法であって、蓄熱性成形体の少なくとも一部の表面に断熱性コーティングを形成することを更に含む、蓄熱性成形体の製造方法である。
【０１０７】
尚、断熱性コーティングの構成、断熱性コーティングが形成される領域、及び断熱性コーティングを形成するための方法については、第９成形体に関する説明において既に述べたので、ここでは説明を繰り返さない。
【０１０８】
〈効果〉
第１２方法によって製造される第９成形体においては、上記発熱体から熱を吸収してから上記吸熱体へと熱を放熱する（戻す）までの期間において、第９成形品とこれらの物体との接触領域以外の領域からの熱の放出が断熱性コーティングによって低減される。従って、第１２方法によれば、大幅に向上された保温効果を発揮する蓄熱性成形体を得ることができる。
【実施例】
【０１０９】
（Ａ）高い保温機能を呈する蓄熱性成形体
１）実施例及び比較例に係る組成物の調製
本実施例においては、６８℃において蓄熱する蓄熱材としての二酸化バナジウム（ＶＯ２）及び結合材としてのポリプロピレン樹脂（ＰＰ）を選定し、これら２種類の構成要素を以下の表１に列挙する配合比にて配合して、実施例Ａ１乃至実施例Ａ４に係る蓄熱性組成物を調製した。一方、比較例としては、蓄熱材としての二酸化バナジウム（ＶＯ２）、結合材としてのポリプロピレン樹脂（ＰＰ）及び熱伝導性フィラーとしての塊状アルミナ（Ａｌ２Ｏ３）を選定し、これら３種類の構成要素を以下の表１に列挙する配合比にて配合して、比較例Ａ１乃至比較例Ａ５に係る組成物を調製した。
【０１１０】
【表１】
2019006864.tif 000004
【０１１１】
それぞれの組成物から評価用試料としての成形体を作製し、示差走査熱量測定（ＤＳＣ）により蓄熱量を評価した。更に、作成した成形体の中に湯を入れて保温時間を測定することにより保温機能を評価した。それぞれの評価用試料の作成並びに各評価結果については以下に詳しく説明する。
【０１１２】
２）評価用試料の作製
評価用試料としての各成形体を以下の手順に従って作成した。
（１）各組成物の構成要素となる材料を、二軸押出混練機を用いて均一に混合し、ペレットを作製した。
（２）上記ペレットを金型にて射出成形し、図１に示すような蓋付きのコップ状の成形体を作製した。
（３）各成形体を凡そ直径４ｍｍ×厚み２ｍｍの形状に機械加工してＤＳＣ用の試料片を作製した。
【０１１３】
３）示差走査熱量測定（ＤＳＣ）
株式会社リガク製の高感度示差走査熱量計ＤＳＣ８２３０を用いて、空気雰囲気中、３０℃から４００℃の温度範囲の昇温過程及び降温過程において示差走査熱量測定を実施した。得られたＤＳＣチャートの一例を図２に示す。実施例Ａ１乃至Ａ４及び比較例Ａ１乃至Ａ５に係る各試料につき、上記温度範囲における総吸熱量（Ｊ／ｇ）を蓄熱量として算出した結果もまた表１に列挙する。
【０１１４】
表１から明らかであるように、蓄熱量の大きさは、蓄熱材としての二酸化バナジウム（ＶＯ２）の配合比の大きさにほぼ比例した。この蓄熱量が大きい蓄熱組成物ほど、より高い蓄熱機能を発揮し、より長期間に亘って湯を保温することができる。
【０１１５】
４）保温機能の評価
図３に示すように、１００℃に沸騰させた湯を評価用試料としての成形体に流し込み、蓋を閉じた。そして、熱電対を用いて湯の温度変化をモニタリングした結果を図４のグラフに示す。但し、図４のグラフにおいては、実施例Ａ３及びＡ４並びに比較例Ａ４及びＡ５についての測定結果は省略した。湯の温度が室温に到達するのに要した時間（保温機能）を、ポリプロピレンのみからなる比較例Ａ１に係る成形体を基準として算出した結果もまた表１に列挙する。
【０１１６】
図４及び表１に示した結果から、蓄熱材の配合比が多い試料ほど湯を長時間に亘って保温することができることが判る。更に、熱伝導性フィラーが配合されていない実施例Ａ１乃至Ａ４と熱伝導性フィラーが配合されている比較例Ａ２乃至Ａ５との比較から、熱伝導性フィラーが配合されていない方が、蓄熱材の蓄熱温度（本実施例においては６８℃）付近において湯の温度が一定に維持される期間が認められ、その結果、より長い期間に亘って湯を保温することができたことが確認された。
【０１１７】
５）蓄熱材の分散状態の観察
実施例Ａ１乃至Ａ４に係る各成形体の断面を走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ）によって観察し、各成形体における蓄熱材の分散状態を観察した結果の一例を図５に示す。（ａ）に示すＳＥＭ写真及び（ｂ）に示す模式図によって示されているように、実施例Ａ１乃至Ａ４に係る各成形体においては結合材（ポリプロピレン樹脂）中に蓄熱材が均質に分散しておることが確認された。これにより、実施例Ａ１乃至Ａ４に係る各成形体においては良好な保温機能が達成されたものと判断される。
【０１１８】
６）評価結果の纏め
以上の評価結果より、本発明に係る蓄熱性組成物から製造される蓄熱性成形体によれば、従来技術に係る成形体に比べて、より高い蓄熱機能が達成され、その結果として、より高い保温機能が達成されることが確認された。
【０１１９】
（Ｂ）高い放熱機能を呈する蓄熱性成形体
１）実施例及び比較例に係る組成物の調製
本実施例においても、上述した（Ａ）における保温機能の評価と同様に、６８℃において蓄熱する蓄熱材としての二酸化バナジウム（ＶＯ２）を選定した。但し、結合材としては、ポリプロピレン樹脂（ＰＰ）に代えて、フェノール樹脂（ＰＦ）を選定し、更に熱伝導性フィラーとして炭素繊維（ＣＦ）を選定した。これら３種類の構成要素を以下の表２に列挙する配合比にて配合して、実施例Ｂ１乃至実施例Ｂ３に係る蓄熱性組成物を調製した。一方、比較例としては、蓄熱材としての二酸化バナジウム（ＶＯ２）、結合材としてのフェノール樹脂（ＰＦ）及び熱伝導性フィラーとしての塊状アルミナ（Ａｌ２Ｏ３）を選定し、これら３種類の構成要素を以下の表２に列挙する配合比にて配合して、比較例Ｂ１乃至比較例Ｂ３に係る組成物を調製した。
【０１２０】
【表２】
2019006864.tif 000005
【０１２１】
それぞれの組成物から評価用試料としての成形体を作製し、示差走査熱量測定（ＤＳＣ）により蓄熱量を評価した。更に、作成した成形体を用いて放熱機能を評価した。それぞれの評価用試料の作成並びに各評価結果については以下に詳しく説明する。
【０１２２】
２）評価用試料の作製
評価用試料としての各成形体を以下の手順に従って作成した。
（１）液状のフェノール樹脂（ＰＦ）と熱伝導性フィラー（実施例については炭素繊維（ＣＦ）、比較例については塊状アルミナ）とを混合した後、蓄熱材としての二酸化バナジウム（ＶＯ２）を添加し、三元系の複合材料を調製した。但し、比較例Ｂ１はフェノール樹脂（ＰＦ）のみからなる一元系の組成物として調製した。
（２）離型処理を施した５０ｍｍ四方×厚み５ｍｍのキャビティを備える金型に上記複合材料（比較例Ｂ１はフェノール樹脂（ＰＦ）のみ）を充填し、３００乃至４００ｋｇｆ／ｃｍ２の圧力及び１５０℃の温度において１０分間に亘って保持してフェノール樹脂（ＰＦ）を硬化させることにより、５ｍｍの厚みを有する成形体を作製した。
（３）各成形体を凡そ直径４ｍｍ×厚み２ｍｍの形状に機械加工してＤＳＣ用の試料を作製した。
【０１２３】
３）示差走査熱量測定（ＤＳＣ）
株式会社リガク製の高感度示差走査熱量計ＤＳＣ８２３０を用いて、空気雰囲気中、３０℃から４００℃の温度範囲の昇温過程及び降温過程において示差走査熱量測定を実施した。実施例Ｂ１乃至Ｂ３及び比較例Ｂ１乃至Ｂ３に係る各試料につき、上記温度範囲における総吸熱量（Ｊ／ｇ）を蓄熱量として算出した結果もまた表２に列挙する。
【０１２４】
表２から明らかであるように、蓄熱量の大きさは、蓄熱材としての二酸化バナジウム（ＶＯ２）の配合比の大きさにほぼ比例した。この蓄熱量が大きい蓄熱組成物ほど、より高い蓄熱機能を発揮し、より多くの熱量を発熱源から吸収することができる。
【０１２５】
４）放熱機能の評価
図６に示すように、上述した各種成形体を１５ｍｍ四方の大きさに切り出して、１５ｍｍ四方×厚み１．２７ｍｍの板状のセラミックヒーターの一方の面に接合し、セラミックヒーターの反対側の面には熱電対を取り付けた。この状態においてセラミックヒーターに５Ｗの電力を印加して、セラミックヒーターの温度変化をモニタリングした結果を図７のグラフに示す。セラミックヒーターの温度が室温から８０℃まで到達するのに要した時間（放熱機能）もまた表２に列挙する。
【０１２６】
図６及び表２に示した結果から、熱伝導性フィラーとして繊維状のカーボン（炭素繊維）を採用した実施例Ｂ１乃至Ｂ３に係る蓄熱性成形体は、蓄熱材も熱伝導性フィラーも含まない比較例Ｂ１に係る成形体のみならず、熱伝導性フィラーとして塊状のアルミナを採用した比較例Ｂ２及びＢ３に係る蓄熱性成形体よりも、セラミックヒーターの温度上昇を抑えていることが判る。これは即ち、実施例Ｂ１乃至Ｂ３に係る蓄熱性成形体が、比較例Ｂ１乃至Ｂ３に係る成形体よりも良好な放熱機能を発揮していることを示している。
【０１２７】
５）蓄熱材及び熱伝導性フィラーの分散状態の観察
実施例Ｂ１乃至Ｂ３に係る各成形体の断面を走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ）によって観察し、各成形体における蓄熱材及び熱伝導性フィラーの分散状態を観察した結果の一例を図８に示す。図８の（ｂ）においては、（ａ）に示すＳＥＭ写真において観察される、主として蓄熱材と結合材とからなる層である蓄熱材層が楕円により、主として熱伝導性フィラーと結合材とからなる層である熱伝導材層が四角形により、それぞれ指し示されている。図８から明らかであるように、当該蓄熱性成形体は、蓄熱材層と熱伝導材層とが交互に積層された層状構造を有する。
【０１２８】
従って、図９に示す模式図に記載された矢印によって表されているように、当該蓄熱性成形体に外部の発熱源（本実施例においてはセラミックヒーター）から伝導された熱は、当該成形体の内部において、層状構造の面内方向のみならず積層方向においても、より良好に拡散される。より詳しくは、熱伝導性フィラーとしての炭素繊維（ＣＦ）と結合材としてのフェノール樹脂（ＰＦ）とからなる熱伝導材層においては主として面内方向に、熱伝導材層の間に挟まれた蓄熱材としての二酸化バナジウム（ＶＯ２）と結合材としてのフェノール樹脂（ＰＦ）とからなる蓄熱材層においては主として積層方向（厚み方向）に、熱が良好に拡散される。その結果、発熱源であるセラミックヒーターからの放熱が極めて効果的に行われ、結果として、実施例Ｂ１乃至Ｂ３に係る蓄熱性成形体が接合されたセラミックヒーターの温度上昇が抑えられたものと考えられる。
【０１２９】
６）評価結果の纏め
以上の評価結果より、本発明に係る蓄熱性組成物から製造される蓄熱性成形体によれば、従来技術に係る成形体に比べて、より高い放熱機能が達成され、その結果として、より高い冷却機能が達成されることが確認された。
【０１３０】
また、実施例Ｂ１乃至Ｂ３の中では、熱伝導性フィラーを最も多く含む実施例Ｂ２係る蓄熱性成形体及び蓄熱材を最も多く含む実施例Ｂ３係る蓄熱性成形体の何れよりも、実施例Ｂ１に係る蓄熱性成形体の方が、より高い放熱機能を発揮した。このことから、本発明に係る蓄熱性成形体において高い放熱機能を発揮させるためには、蓄熱材による蓄熱量の大きさと熱伝導性フィラーによる熱伝導速度との間で適切なバランスを撮ることが重要であることを示唆しているものと考えられる。
【０１３１】
以上、本発明を説明することを目的として、特定の構成を有する幾つかの実施形態及び実施例につき、時に添付図面を参照しながら説明してきたが、本発明の範囲は、これらの例示的な実施形態及び実施例に限定されると解釈されるべきではなく、特許請求の範囲及び明細書に記載された事項の範囲内で、適宜修正を加えることが可能であることは言うまでも無い。
【図１】
2019006864.tif 000007
【図２】
2019006864.tif 000008
【図３】
2019006864.tif 000009
【図４】
2019006864.tif 000010
【図５】
2019006864.tif 000011
【図６】
2019006864.tif 000012
【図７】
2019006864.tif 000013
【図８】
2019006864.tif 000014
【図９】
2019006864.tif 000015