(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
予め定められた温度以上のときに熱伝導率が変化する、熱伝導率可変材料であって、
前記熱伝導率可変材料は、活性水素基を有するメソゲン基含有化合物にアルキレンオキシド及び／又はスチレンオキシドを付加した液晶性化合物と、当該液晶性化合物の活性水素基と反応するイソシアネート化合物との反応物である液晶ポリウレタンエラストマーであり、
前記液晶ポリウレタンエラストマーは配向を持ち、予め定められた温度以上のときに当該配向の性質が変化する事により厚みが小さくなって熱伝導率が高くなる熱伝導率可変材料。
【請求項２】
内部に空隙を有する請求項１に記載の熱伝導率可変材料。
【請求項３】
前記請求項１又は２に記載の熱伝導率可変材料を用いた熱制御装置。
【請求項４】
予め定められた温度以上のときに配向の性質が変化する事により厚みが小さくなって熱伝導率が高くなる液晶ポリウレタンエラストマーの製造方法であって、
活性水素基を有するメソゲン基含有化合物にアルキレンオキシド及び／又はスチレンオキシドを付加した液晶性化合物と、前記液晶性化合物の活性水素基と反応するイソシアネート化合物とを含むポリウレタン原料組成物を加熱してウレタン化反応を行う工程、ウレタン化反応中に、前記液晶性化合物が液晶性を発現した状態で前記液晶性化合物のメソゲン基を一軸方向に配向させる工程、及び前記メソゲン基を一軸方向に配向させた状態でウレタン化反応物を硬化させる工程、を含む液晶ポリウレタンエラストマーの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、熱伝導率可変材料、当該熱伝導率可変材料を用いた熱制御装置、及び当該熱伝導率可変材料を用いた熱制御方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
断熱材は多くの分野で使用されており、例えば、充電池は、その性能を十分に発揮させるための適切な温度範囲が存在するため、寒冷地等の気温の低い場所では充電池の温度を下げないために断熱材が用いられている。
【０００３】
しかし、充電池を断熱材等で覆うと、充電池を使用したときに発生した熱を放出することが出来なくなるため、充電池の温度が上昇し、その性能が低下する。
【０００４】
従来、この問題を解決するために、充電池を断熱材で覆い、充電池の温度が一定以上に達したときにファン等で冷却する熱制御装置が知られている（特許文献１）。
【０００５】
しかし、従来の熱制御装置は断熱材とは別に冷却装置を設ける必要があり、熱制御装置が大型になった。さらに、冷却装置として冷却ファン等を設けた場合は、冷却時に継続的にファンを回す電力が必要となる上、非常に複雑な配線の構成等が必要となる等の問題があった。また、冷却装置としてヒートパイプ等を備えた場合（特許文献２）、断熱材の厚みを変更する手段を備えた場合（特許文献３）、及び電場等の印加手段を備えた場合（特許文献４）も同様に、その構造は非常に複雑かつ大きくなる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００１−７６７７１号公報
【特許文献２】特開平１０−５５８２７号公報
【特許文献３】特開２０１３−１１３４０８号公報
【特許文献４】特開２０１３−２３４２４４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明は、前記課題に鑑みてなされたものであり、予め定められた温度以上のときに熱伝導率が変化する熱伝導率可変材料を提供することを目的とする。特に、断熱材とは別に冷却装置等を設ける必要がないシンプルかつコンパクトな構成の熱制御装置及び熱制御方法を実現するための材料を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明は、予め定められた温度以上のときに熱伝導率が変化する、熱伝導率可変材料である。
【発明の効果】
【０００９】
本発明の熱伝導率可変材料は、予め定められた温度以上のときに熱伝導率が変化するという特性を有する。また、本発明の熱伝導率可変材料は、予め定められた温度未満のときには熱伝導率が元に戻るという特性を有する。つまり、本発明の熱伝導率可変材料は、温度によって熱伝導率が変化するため、断熱機能と放熱機能を切り替えることができる。当該熱伝導率可変材料を熱制御装置の部材として使用することにより、断熱材と別個に冷却装置等を設ける必要がない、シンプルかつコンパクトな構成の熱制御装置及び熱制御方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明の実施形態に係る熱制御装置を示す概略図
【図２】予め定められた温度以上のときの熱制御装置を示す概略図
【発明を実施するための形態】
【００１１】
＜熱伝導率可変材料＞
本発明の熱伝導率可変材料は、予め定められた温度以上のときに熱伝導率が変化するものである。特に、本発明の熱伝導率可変材料は、予め定められた温度以上のときに熱伝導率が高くなるものであることが好ましい。当該熱伝導率可変材料に用いられる材料は、予め定められた温度以上のときに熱伝導率が高くなり、予め定められた温度未満のときに熱伝導率が低くなって、熱伝導率が元に戻る材料であれば特に限定されない。一般に、材料の厚みが大きくなれば熱伝導率は低くなり、材料の厚みが小さくなれば熱伝導率は高くなることから、前記熱伝導率可変材料に用いられる材料としては、予め定められた温度以上のときに厚みが小さくなり、予め定められた温度未満のときには厚みが元に戻る材料が例示できる。なお、予め定められた温度以上のときの熱伝導率と予め定められた温度未満のときの熱伝導率の差が大きいほど、断熱性能と放熱性能を大きく切り替えることができる。
【００１２】
前記熱伝導率可変材料に用いられる材料は、予め定められた温度以上のときに厚みが小さくなり、予め定められた温度未満のときには厚みが元に戻る材料であれば特に限定されない。当該材料としては、熱応答性高分子が挙げられる。当該熱応答性高分子としては液晶ポリウレタンエラストマー、液晶シリコーンエラストマー、液晶アクリレートエラストマー、ポリＮ置換（メタ）アクリルアミド（例えば、ポリＮ−イソプロピルアクリルアミド）、ポリビニルエーテル等が例示できるが、いずれを用いるかは熱を制御する対象物（以下、当該対象物を熱制御対象物ともいう）の特性、環境温度、所望の断熱性能、放熱性能、等を考慮して適宜決定することができる。
【００１３】
一例としては、前記熱制御対象物が常温付近（例えば−１０〜４０℃）での使用が想定されるものである場合（例えば、前記特許文献１及び２に記載の充電池）、前記熱伝導率可変材料に用いられる材料としては、軽量化の観点、及び断熱性能と放熱性能の切り替えの観点から液晶エラストマーが好ましく、当該液晶エラストマーの中でも、液晶ポリウレタンエラストマーが好ましい。
【００１４】
前記熱伝導率可変材料は、破断強度を向上させるためにフィラーを含有していてもよい。添加するフィラーは補強機能を有するものであればよく、公知のフィラーを特に制限なく使用することができる。
【００１５】
［液晶エラストマー］
前記液晶エラストマーの例としては、活性水素基を有するメソゲン基含有化合物にアルキレンオキシド及び／又はスチレンオキシドを付加した液晶性化合物と、当該液晶性化合物の活性水素基と反応する化合物とを反応させて得られる液晶エラストマーが挙げられる。当該液晶性化合物は、液晶性が発現する温度範囲が低いという特徴がある。当該液晶性化合物を用いることにより、無溶媒でかつ液晶性が発現した状態で反応硬化を行うことができる。前記液晶エラストマーは、原料である前記液晶性化合物の液晶性が発現する温度範囲が低く、かつ架橋によるネットワーク構造を有するため、低温（室温付近）で液晶性とゴム弾性を有する。当該液晶エラストマーは、メソゲン基が一軸方向に配向しているため、熱が加わることによりメソゲン基の配向度が減少して配向方向に縮み、熱を除くことによりメソゲン基の配向度が増加して配向方向に伸びるという特徴的な応答挙動を示す。
【００１６】
〔活性水素基を有するメソゲン基含有化合物にアルキレンオキシド及び／又はスチレンオキシドを付加した液晶性化合物〕
前記メソゲン基含有化合物は、低温（例えば、特許文献１及び２に記載の充電池の使用が想定される温度）での液晶性とゴム弾性を発現させる観点から、下記一般式（１）で表される化合物であることが好ましい。
【００１７】
【化１】
0006626647.tif 000002
（式中、Ｘは活性水素基であり、Ｒ１は単結合、−Ｎ＝Ｎ−、−ＣＯ−、−ＣＯ−Ｏ−、又は−ＣＨ＝Ｎ−であり、Ｒ２は単結合、又は−Ｏ−であり、Ｒ３は単結合、又は炭素数１〜２０のアルキレン基である。ただし、Ｒ２が−Ｏ−であり、かつＲ３が単結合である場合を除く。）
【００１８】
Ｘとしては、例えば、ＯＨ、ＳＨ、ＮＨ２、ＣＯＯＨ、又は二級アミンなどが挙げられる。
【００１９】
液晶相から等方相へ、又は等方相から液晶相への転移温度（Ｔｉ）が、０〜１００℃である熱応答性材料を得るために、ビフェニル骨格（Ｒ１が単結合）を有する化合物を用いることが好ましい。また、Ｒ３がアルキレン基の場合、炭素数は２〜１０であることが好ましい。
【００２０】
付加するアルキレンオキシドは特に制限されず、例えば、エチレンオキシド、プロピレンオキシド、１，２−ブチレンオキシド、２，３−ブチレンオキシド、シクロヘキセンオキシド、エピクロロヒドリン、エピブロモヒドリン、メチルグリシジルエーテル、及びアリルグリシジルエーテルなどが挙げられる。付加するスチレンオキシドは、ベンゼン環にアルキル基、アルコキシル基、又はハロゲンなどの置換基を有していてもよい。液晶相から等方相へ、又は等方相から液晶相への転移温度（Ｔｉ）が、０〜１００℃である熱応答性材料を得るために、エチレンオキシド、プロピレンオキシド、１，２−ブチレンオキシド、２，３−ブチレンオキシド、及びスチレンオキシドからなる群より選択される少なくとも１種のオキシドを付加することが好ましい。
【００２１】
また、アルキレンオキシド及び／又はスチレンオキシドは、一般式（１）で表される化合物１モルに対して２〜１０モル付加することが好ましく、２〜８モル付加することがより好ましい。付加モル数が２モル未満の場合には、液晶性化合物の液晶性が発現する温度範囲を十分に下げることが難しくなり、無溶媒でかつ液晶性が発現した状態で反応硬化を行うことが困難になる傾向にある。一方、付加モル数が１０モルを超える場合には、液晶性化合物が液晶性を発現しなくなる傾向にある。
【００２２】
前記液晶性化合物は、液晶相から等方相へ、又は等方相から液晶相への転移温度（Ｔｉ）が、１５〜１５０℃であることが好ましく、より好ましくは２５〜１２５℃である。
【００２３】
前記液晶性化合物は、１種で用いてもよく、２種以上を併用してもよい。
【００２４】
〔前記液晶性化合物の活性水素基と反応する化合物〕
前記液晶性化合物の活性水素基と反応する化合物としては、例えば、イソシアネート化合物、エポキシ化合物、シラノール基含有化合物、ハロゲン化物、カルボン酸、アルコールなどが挙げられる。特に、液晶相から等方相へ、又は等方相から液晶相への転移温度（Ｔｉ）が、０〜１００℃である熱応答性材料を得るために、イソシアネート化合物を用いることが好ましい。以下、液晶エラストマーについて、液晶ポリウレタンエラストマーを例に挙げて説明する。
【００２５】
液晶ポリウレタンエラストマーの原料であるイソシアネート化合物は、ポリウレタンの分野において公知の化合物を特に限定なく使用できる。例えば、２，４−トルエンジイソシアネート、２，６−トルエンジイソシアネート、２，２’−ジフェニルメタンジイソシアネート、２，４’−ジフェニルメタンジイソシアネート、４，４’−ジフェニルメタンジイソシアネート、１，５−ナフタレンジイソシアネート、ｐ−フェニレンジイソシアネート、ｍ−フェニレンジイソシアネート、ｐ−キシリレンジイソシアネート、ｍ−キシリレンジイソシアネートなどの芳香族ジイソシアネート、エチレンジイソシアネート、２，２，４−トリメチルヘキサメチレンジイソシアネート、１，６−ヘキサメチレンジイソシアネートなどの脂肪族ジイソシアネート、１，４−シクロヘキサンジイソシアネート、４，４’−ジシクロへキシルメタンジイソシアネート、イソホロンジイソシアネート、ノルボルナンジイソシアネートなどの脂環式ジイソシアネートが挙げられる。これらは１種で用いてもよく、２種以上を併用してもよい。
【００２６】
液晶ポリウレタンエラストマー内に架橋点を導入してネットワーク化するために、３官能以上のイソシアネート化合物を併用することが好ましく、特に３官能のイソシアネート化合物を併用することが好ましい。３官能以上のイソシアネート化合物としては、例えば、トリフェニルメタントリイソシアネート、トリス（イソシアネートフェニル）チオホスフェート、リジンエステルトリイソシアネート、１，３，６−ヘキサメチレントリイソシアネート、１，６，１１−ウンデカントリイソシアネート、１，８−ジイソシアネート−４−イソシアネートメチルオクタン、及びビシクロヘプタントリイソシアネートなどのトリイソシアネート、テトライソシアネートシランなどのテトライソシアネートが挙げられる。これらは１種で用いてもよく、２種以上を併用してもよい。また、多量化ジイソシアネートを用いてもよい。多量化ジイソシアネートとは、３つ以上のジイソシアネートが付加することにより多量化したイソシアネート変性体又はそれらの混合物である。イソシアネート変性体としては、例えば、１）トリメチロールプロパンアダクトタイプ、２）ビュレットタイプ、３）イソシアヌレートタイプなどが挙げられる。
【００２７】
ジイソシアネートと３官能のイソシアネート化合物を併用する場合、前者／後者＝１９／１〜１／１（重量比）で配合することが好ましい。
【００２８】
前記液晶エラストマーの効果を損なわない範囲で高分子量ポリオールを用いてもよい。高分子量ポリオールとしては、液晶ポリウレタンエラストマー内に架橋点を導入してネットワーク化するために、水酸基数３以上の高分子量ポリオールを用いてもよい。水酸基数は３であることが好ましい。高分子量ポリオールとしては、ポリエーテルポリオール、ポリエステルポリオール、ポリカーボネートポリオール、及びポリエステルポリカーボネートポリオールなどが挙げられる。これらは単独で用いてもよく、２種以上を併用してもよい。
【００２９】
高分子量ポリオールの他に、前記液晶エラストマーの効果を損なわない範囲で活性水素基含有低分子量化合物を用いてもよい。活性水素基含有低分子量化合物とは、分子量が４００未満の化合物であり、例えば、エチレングリコール、１，２−プロピレングリコール、１，３−プロピレングリコール、１，２−ブタンジオール、１，３−ブタンジオール、１，４−ブタンジオール、２，３−ブタンジオール、１，６−ヘキサンジオール、ネオペンチルグリコール、１，４−シクロヘキサンジメタノール、３−メチル−１，５−ペンタンジオール、ジエチレングリコール、トリエチレングリコール、１，４−ビス（２−ヒドロキシエトキシ）ベンゼン、トリメチロールプロパン、グリセリン、１，２，６−ヘキサントリオール、ペンタエリスリトール、テトラメチロールシクロヘキサン、メチルグルコシド、ソルビトール、マンニトール、ズルシトール、スクロース、２，２，６，６−テトラキス（ヒドロキシメチル）シクロヘキサノール、ジエタノールアミン、Ｎ−メチルジエタノールアミン、及びトリエタノールアミン等の低分子量ポリオール；エチレンジアミン、トリレンジアミン、ジフェニルメタンジアミン、及びジエチレントリアミン等の低分子量ポリアミン；モノエタノールアミン、２−（２−アミノエチルアミノ）エタノール、及びモノプロパノールアミン等のアルコールアミンなどが挙げられる。これら活性水素基含有低分子量化合物は１種単独で用いてもよく、２種以上を併用してもよい。
【００３０】
前記液晶エラストマーは、原料として前記液晶性化合物を５０〜９０重量％含むことが好ましく、より好ましくは６０〜８０重量％である。液晶性化合物の配合量を多くしてメソゲン基の含有量を多くすることにより、温度変化によって大きく変形する熱応答性材料を得ることができる。本発明においては、前記液晶性化合物を用いているため、液晶性化合物の含有量を多くしても得られる熱応答性材料は低弾性率である。液晶性化合物の含有量が５０重量％未満の場合には、液晶が発現し難くなる傾向にある。一方、液晶性化合物の含有量が９０重量％を超える場合には、分子内に架橋点を導入し難くなるため、硬化し難くなる傾向にある。
【００３１】
前記液晶ポリウレタンエラストマーは、ポリウレタン原料組成物を加熱してウレタン化反応によって硬化させることにより得られる。そして、ウレタン化反応中に、液晶性化合物が液晶性を発現した状態で、液晶性化合物のメソゲン基を一軸方向に配向させ、メソゲン基を配向させた状態で硬化させる。メソゲン基を一軸方向に配向させる方法は特に制限されないが、例えば、配向膜上でウレタン化反応を行う方法、ウレタン化反応時に電場又は磁場をかけて配向させる方法、半硬化状態の時に延伸する方法などが挙げられる。
【００３２】
活性水素基を有するメソゲン基含有化合物に、アルキレンオキシド及び／又はスチレンオキシドを付加することによりメソゲン基の熱的安定性が低下し、それにより液晶性が発現する温度範囲を低下させることが出来る。当該液晶性化合物を用いることにより、無溶媒でかつ液晶性が発現した状態で反応硬化を行うことができる。液晶性が発現した状態で反応硬化を行うことにより、メソゲンの結晶性を阻害して結晶相の形成を防ぐことができる。
【００３３】
ポリウレタン原料組成物中の液晶性化合物の含有量は５０〜９０重量％であることが好ましく、より好ましくは６０〜８０重量％である。ポリウレタン原料組成物は無溶媒条件下で各原料成分を混合して調整する。
【００３４】
前記液晶ポリウレタンエラストマーは、プレポリマー法により製造してもよく、ワンショット法により製造してもよい。なお、第３級アミン系等の公知のウレタン反応を促進する触媒を使用してもかまわない。
【００３５】
前記液晶エラストマーは、液晶相から等方相へ、又は等方相から液晶相への転移温度（Ｔｉ）が、０〜１００℃であることが好ましく、より好ましくは０〜８５℃である。
【００３６】
前記液晶ポリウレタンエラストマーのＴｉは、種々の手法により調整することが出来る。例えば、前記一般式（１）で表されるメソゲンジオールのアルキレンオキサイドの付加数が大きいと前記Ｔｉが小さくなり、当該付加数が小さいとＴｉが大きくなることから、当該アルキレンオキサイドの付加数を調整することによりＴｉを調整することができる。他の例としては、前記液晶ポリウレタンエラストマー内に架橋点が多いとＴｉが小さくなり、当該架橋点が少ないとＴｉが大きくなることから、架橋剤を調整することによりＴｉを調整することができる。他の例としては、液晶性発現の元となるメソゲンの凝集を阻害する方向に配合を調整するとＴｉが小さくなり、凝集を誘起する方向に配合を調整するとＴｉが大きくなることから、メソゲンの凝集を調整することによりＴｉを調整することができる。また、前記メソゲンジオールの含有量が多くなるほどＴｉは高くなるので、当該含有量を調整することによっても液晶ポリウレタンエラストマーのＴｉを調整することができる。液晶ポリウレタンエラストマーの原料であるイソシアネート化合物として高結晶性イソシアネート化合物、芳香環含有イソシアネート化合物を用いるとＴｉが高くなる傾向があることから、イソシアネート化合物の種類によってＴｉを調整することができる。
【００３７】
前記液晶ポリウレタンエラストマーは、モノドメイン化の延伸方向（モノドメインの配向方向）が変形方向になるため、当該配向方向（延伸方向）を基に形状変化の方向を調整することが出来る。前記液晶ポリウレタンエラストマーの形状の変化量の調整は、例えば、液晶ポリウレタンエラストマーは延伸量が多い方、すなわち、配向度が大きい方が前記変形量が大きくなるので、当該延伸量を調整することによって前記変形量を調整することができる。他の例としては、前記液晶ポリウレタンエラストマー内に架橋点が多いと前記変形量が小さくなり、当該架橋点が少ないと前記変形量が大きくなることから、架橋剤を調整することにより前記変形量を調整することができる。他の例としては、液晶性発現の元となるメソゲンの凝集を阻害する方向に配合を調整すると前記変形量が小さくなり、凝集を誘起する方向に配合を調整すると前記変形量が大きくなることから、メソゲンの凝集を調整することにより前記変形量を調整することができる。
【００３８】
前記熱伝導率可変材料に用いられる液晶エラストマーは、断熱性を向上させるために内部に空隙を有しても良い。空隙を有すると、予め定められた温度未満のときは熱伝導率が低く断熱性に優れ、予め定められた温度以上のときは、空隙を有さない熱伝導率可変材料よりも形状変化の度合いが大きくなり、熱伝導率が高くなる。すなわち、断熱性能と放熱性能を大きく切り替えることができるため好ましい。空隙率は、所望の断熱性能を有し、温度による形状変化によって熱伝導率可変材料の熱伝導率が変更できれば特に制限されない。空隙は、それぞれが独立していても良く、連続していても良い。熱伝導率可変材料の形状変化の容易性の観点から、独泡率は９０％以下であることが好ましく、より好ましくは８０％以下であり、さらに好ましくは６０％以下であり、特に好ましくは５０％以下である。密度は、所望の断熱性能及び放熱性能によって適宜設定することができる。例えば、前記液晶エラストマーを用いて、予め定められた温度以上のときに熱伝導率が高くなる熱伝導率可変材料を得るためには、密度は、０．９ｇ／ｃｍ3以下であることが好ましい。また、熱伝導率の変化量を大きくするために、密度は、０．８ｇ／ｃｍ3以下であることがより好ましく、さらに好ましくは０．６ｇ／ｃｍ3以下であり、特に好ましくは０．４ｇ／ｃｍ3以下である。一方、前記液晶エラストマーを用いて、予め定められた温度以上のときに熱伝導率が低くなる熱伝導率可変材料を得るためには、密度は、０．９ｇ／ｃｍ3より大きいことが好ましく、より好ましくは０．９５ｇ／ｃｍ3以上である。
【００３９】
＜熱制御装置＞
本実施形態の熱制御装置は、前記熱伝導率可変材料を有する。前記熱伝導率可変材料を用いた熱制御装置について、図面を参照しつつ説明する。図１は、前記熱伝導率可変材料を用いた熱制御装置１の構成を示す概略図である。
【００４０】
前記熱制御装置１は、少なくとも前記熱伝導率可変材料２を有する。
【００４１】
熱伝導率可変材料２は、熱制御対象物３の周囲を覆うように設けられている。なお、図１では、熱伝導率可変材料２は、熱制御対象物３の四方を囲むように設けられているが、これには限定されず、熱制御対象物３の使用環境等によって適宜変更することは可能である。
【００４２】
図２は、温度が高くなり、予め定められた温度以上になることによって熱伝導率可変材料２が変形し、厚みが小さくなった状態の一例を示す概略図である。熱伝導率可変材料２は、図１に示すような厚みが大きい状態では熱伝導率が低いため、高い断熱効果を有する。一方、図２に示すように、熱によって熱伝導率可変材料２の厚みが小さくなると熱伝導率が高くなるため、断熱効果を低減させることができる。また、温度が低くなり、予め定められた温度未満になると、熱伝導率可変材料２は、図１に示すような元の状態に戻る。本実施形態に係る熱制御装置１は、上記のような構成により、熱伝導率を調節し、断熱性と放熱性を切り替えることができるため、熱制御対象物３の熱を制御することができる。
【実施例】
【００４３】
以下に、実施例に基づいて本発明の熱伝導率可変材料を詳細に説明するが、本発明はこれらの実施例により何ら限定されるものではない。
【００４４】
＜測定及び評価方法＞
〔液晶性化合物の含有量の算出〕
ポリウレタンエラストマー中の液晶性化合物の含有量は下記式により算出した。  
液晶性化合物の含有量（重量％）＝{（液晶性化合物の重量）／（ポリウレタンエラストマーの全原料成分の重量）}×１００
【００４５】
〔液晶性化合物及びポリウレタンエラストマーの液晶相から等方相への転移温度（Ｔｉ）の測定〕
Ｔｉは、示差走査熱量分析器ＤＳＣ（株式会社日立ハイテクサイエンス社製、商品名：Ｘ−ＤＳＣ  ７０００）を用いて、２０℃／分の条件で測定した。
【００４６】
〔液晶性の評価〕
液晶性化合物及びポリウレタンエラストマーの液晶性の有無は、偏光顕微鏡（ニコン社製、商品名：ＬＶ−１００ＰＯＬ）及び示差走査熱量分析器ＤＳＣ（株式会社日立ハイテクサイエンス社製、商品名：Ｘ−ＤＳＣ  ７０００）を用いて、２０℃／分の条件で評価した。
【００４７】
〔熱伝導率可変材料の性能評価〕
熱伝導率可変材料の評価は、熱流計（江藤電気製：Ｍ５５Ａ，２３００Ａ）、ラバーヒーター（サミコン２３０，ＳＢＸ３０３０Ｋ１Ｓ）を組み合わせた装置を用いて性能評価を行った。
１）熱伝導率
熱伝導率可変材料の熱伝導率は、当該熱伝導率可変材料の厚さ方向についてＪＩＳＡ  １４１２−２に従って熱流計法によって測定した。
２）厚み変化率
厚み変化率は、予め定められた温度未満のときの熱伝導率可変材料（縦１００ｍｍ×横１００ｍｍ×厚さ１０ｍｍ）の厚みを１００％とし、予め定められた温度以上のときの熱伝導率可変材料の厚みの変化の度合いを表す。厚み変化率は、以下の式により求めた。  
厚み変化率（％）＝（予め定められた温度以上のときの熱伝導率可変材料の厚み／予め定められた温度未満のときの熱伝導率可変材料の厚み）×１００
３）熱伝導率変化率
熱伝導率変化率は、予め定められた温度未満のときの熱伝導率可変材料の熱伝導率を１００％とし、予め定められた温度以上のときの熱伝導率可変材料の熱伝導率の変化の度合いを表す。数値が大きい方がより大きく熱伝導率が変化したことを意味する。熱伝導率変化率は、以下の式により求めた。  
熱伝導率変化率（％）＝（予め定められた温度以上のときの熱伝導率可変材料の熱伝導率／予め定められた温度未満のときの熱伝導率可変材料の熱伝導率）×１００
【００４８】
〔密度の測定〕
作製した発泡液晶ポリウレタンエラストマーからスキン層を含まないように２０×２０×２５ｍｍのサンプルを切り出し、３辺の長さを測定して体積を算出した。また、サンプルの重さを測定した。そして、体積と重さの値から密度（ｇ／ｃｍ３）を算出した。
【００４９】
〔独泡率の測定〕
作製した発泡液晶ポリウレタンエラストマーからスキン層を含まないように２０×２０×２５ｍｍのサンプルを切り出し、空気比較式比重計９３０型（ベックマン社製）を使用してサンプルの比重を測定した。独泡率は、測定で得たカウンター値と、サンプル容積値とに基づき、以下の式により算出した。  
独泡率（％）＝１００×（カウンター値）／（サンプル容積値）
【００５０】
＜実施例１＞
［液晶性化合物であるメソゲンジオールの合成］
反応容器にＢＨ６（１００ｇ）、ＫＯＨ３．８ｇ、及びＤＭＦ６００ｍｌを入れて混合し、その後、プロピレンオキシドをＢＨ６（１モル）に対して８当量添加し、加圧条件下で１２０℃で２時間反応させた。その後、シュウ酸３．０ｇを添加して付加反応を停止させ、吸引ろ過により塩を除去し、さらにＤＭＦを減圧蒸留により除去して、目的物であるメソゲンジオール（構造異性体を含んでいてもよい）を得た。当該反応を下記化学式２に示す。
【００５１】
【化２】
0006626647.tif 000003
（式中、ｎ＝４である。）
【００５２】
〔ポリウレタンエラストマーの合成及び熱伝導率可変材料の作成〕
前記メソゲンジオール２０ｇ、ヘキサメチレンジイソシアネート４．２ｇ、及びＨＤＩ系イソシアヌレート（住化バイエルウレタン株式会社製、スミジュールＮ３３００）０．６ｇ、シクロペンタン(東京化成工業社製、沸点４９℃)０．２ｇ、整泡剤Ｂ−８０１７(ゴールドシュミット社製)０．１ｇを４０℃で混合して混合物を得た。その後、混合物を予め５０℃に加温した金型内に流し入れ、５０℃で３０分反応硬化させて、半硬化状態のポリウレタンを得た。金型から脱型した後、２０℃でポリウレタンを一軸方向に２倍伸長した。その後、ポリウレタンを２倍に伸長した状態を保ったまま、０℃で硬化するまで放置して厚み方向に形状変化する発泡液晶ポリウレタンエラストマーを得た。
【００５３】
＜実施例２〜５＞
表１に記載の原料及び配合を採用した以外は実施例１と同様の方法で発泡液晶ポリウレタンエラストマーを得た。表１中のＨＤＩはヘキサメチレンジイソシアネートである。
【００５４】
配合及び評価結果を表１及び表２にそれぞれ示す。
【００５５】
【表１】
0006626647.tif 000004
【００５６】
【表２】
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【００５７】
以上、本発明を詳細に説明してきたが、上記の説明はあらゆる点において本発明の一例にすぎず、その範囲を限定しようとするものではない。本発明の範囲を逸脱することなく種々の改良や変形を行うことが可能である。
【産業上の利用可能性】
【００５８】
本発明に係る熱伝導率可変材料は、熱制御装置及び熱制御方法に使用することができ、例えば、自動車に搭載された充電池の温度を調節する熱制御装置及び熱制御方法に好適に利用することができる。
【符号の説明】
【００５９】
１  熱制御装置
２  熱伝導率可変材料
３  熱制御対象物
【図１】
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【図２】
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