(57)【要約】  本発明は、一態様において、蓄熱性成分及び膨張化黒鉛を含有する組成物を提供する。【特許請求の範囲】
【請求項１】
蓄熱性成分及び膨張化黒鉛を含有する組成物。
【請求項２】
前記蓄熱性成分が飽和炭化水素である、請求項１に記載の組成物。
【請求項３】
前記蓄熱性成分が有機酸エステルである、請求項１に記載の組成物。
【請求項４】
前記蓄熱性成分がアクリル樹脂である、請求項１に記載の組成物。
【請求項５】
エチレンと炭素数が３以上のオレフィンとの共重合体を更に含有する、請求項１〜４のいずれか一項に記載の組成物。
【請求項６】
前記オレフィンの炭素数が３〜８である、請求項５に記載の組成物。
【請求項７】
ポリエチレン及びポリプロピレンからなる群より選ばれる少なくとも１種のポリオレフィンを更に含有する、請求項５又は６に記載の組成物。
【請求項８】
前記膨張化黒鉛の含有量が、組成物全量基準で１５質量％以上である、請求項１〜７のいずれか一項に記載の組成物。
【請求項９】
請求項１〜８のいずれか一項に記載の組成物を含有する蓄熱層を備えるシート。
【請求項１０】
前記蓄熱層の熱伝導率が０．５Ｗ／ｍＫ以上である、請求項９に記載のシート。
【請求項１１】
請求項１〜８のいずれか一項に記載の組成物を含む蓄熱材。
【請求項１２】
熱源と、
前記熱源と熱的に接触するように設けられた、請求項１〜８のいずれか一項に記載の組成物と、を備える、物品。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、組成物、シート及び蓄熱材に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、自動車、建築物、地下街等における空調設備、自動車のエンジン、電子部品などには、熱エネルギーを一時的に貯蓄しておき随時その熱エネルギーを取り出すために蓄熱材が備えられている。【０００３】
蓄熱材としては、例えば物質の相転移を利用して蓄熱又は放熱するものが挙げられる。このような蓄熱材として、例えば、飽和炭化水素、有機酸、有機酸エステル等の蓄熱性成分を用いたものが知られている。これらは、可逆的に相転移をすることにより、優れた蓄熱性を有する。しかし、これらの蓄熱材は相転移の高温側では液体状態であり、蓄熱性成分が滲みだす可能性があるため、何らかの滲みだし防止策を施さなければならない。そのため、バインダーとしてポリマーを用いた組成又はゲル化剤を用いた組成が提案されている。【０００４】
一方で、これらの蓄熱性成分を含む蓄熱材は、放熱の持続性が要求される床冷暖房等の用途では有効ではあるが、熱伝導率の低さに起因して、蓄熱部材との熱交換の迅速性が要求されるヒートパイプ等の用途では十分な効果を発揮できていない。そのため、今日まで蓄熱材の高熱伝導化に関する検討が進められてきている。【０００５】
特許文献１には、アスペクト比１０〜１５００の高熱伝導繊維を含有させて成る組成物を蓄熱材として使用することが開示されており、高熱伝導繊維の代表例として金属繊維とカーボン繊維とが挙げられている。特許文献１では、この中で特に金属繊維が好ましいとされ、実施例においても銅繊維及びアルミニウム繊維が用いられている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開平５−１６３４８５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかし、特許文献１で用いられるような金属繊維の密度は大きく、蓄熱材に多量に添加すると質量当たりの蓄熱容量が大幅に低下してしまうため、少量しか添加することができない。つまり、蓄熱材の熱伝導率と蓄熱容量とは互いにトレードオフの関係にあるため、蓄熱容量の低下を抑えつつ熱伝導率を向上させることは困難である。【０００８】
本発明は、このような実情に鑑みてなされたものであり、熱伝導性が向上された上に蓄熱容量の低下が抑制された組成物を提供することを目的とする。また、本発明の他の目的は、滲みだしが抑制されたシート及び蓄熱材を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明者らは、金属繊維に比べて密度が小さい炭素材料に着目して検討したところ、黒鉛が熱伝導率の向上に寄与すること、更には、黒鉛の中でも、膨張化黒鉛が、他の黒鉛に比べて、熱伝導率を大きく向上させられる上に、蓄熱容量の低下を抑制できることを見出し、本発明を完成させるに至った。【００１０】
本発明は、一態様において、蓄熱性成分及び膨張化黒鉛を含有する組成物である。【００１１】
この組成物において、蓄熱性成分は、飽和炭化水素であってよい。蓄熱性成分は、有機酸エステルであってもよい。蓄熱性成分は、アクリル樹脂であってもよい。【００１２】
組成物は、エチレンと炭素数が３以上のオレフィンとの共重合体を更に含有してもよい。オレフィンの炭素数は、３〜８であってもよい。この場合、組成物は、ポリエチレン及びポリプロピレンからなる群より選ばれる少なくとも１種のポリオレフィンを更に含有してもよい。【００１３】
膨張化黒鉛の含有量は、組成物全量基準で１５質量％以上であってよい。【００１４】
本発明は、他の一態様において、上記の組成物を含有する蓄熱層を備えるシートである。このシートにおいて、蓄熱層の熱伝導率が０．５Ｗ／ｍＫ以上であってよい。【００１５】
本発明は、他の一態様において、上記の組成物を含む蓄熱材である。【００１６】
本発明は、他の一態様において、熱源と、熱源と熱的に接触するように設けられた上記の組成物と、を備える物品である。
【発明の効果】
【００１７】
本発明の一態様によれば、熱伝導性が向上された上に蓄熱容量の低下が抑制された組成物を提供することができる。また、本発明の一態様によれば、滲みだしが抑制されたシート及び蓄熱材を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】シートの一実施形態を示す模式断面図である。
【図２】蓄熱材を備える物品の一実施形態を示す模式断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
以下、図面を適宜参照しながら、本発明の実施形態について詳細に説明する。なお、本発明は、以下の実施形態に限定されない。
【００２０】
本明細書における「（メタ）アクリレート」とは、「アクリレート」及びそれに対応する「メタクリレート」を、「（メタ）アクリロイル」とは、「アクリロイル」及びそれに対応する「メタクリロイル」を意味する。
【００２１】
一実施形態に係る組成物は、蓄熱性成分（以下、「（Ａ）成分」ともいう）及び膨張化黒鉛（以下、「（Ｂ）成分」ともいう）を含有する。
【００２２】
（Ａ）成分は、蓄熱性を有する成分であり、例えば、固体状から液体状に相転移する際に周囲の熱を吸熱して蓄熱する性質を有する成分である。（Ａ）成分は、例えば、融点が０〜１００℃である化合物であってよい。このような化合物は、蓄熱材として実用的な温度範囲である０〜１００℃の環境下において、融点よりも低い温度から融点以上の温度に変化する際に相転移する。したがって、（Ａ）成分は、蓄熱材としての実用範囲である当該温度範囲において蓄熱性を有している。（Ａ）成分は、高い蓄熱容量を有する化合物ともいえる。
【００２３】
（Ａ）成分は、一実施形態において、飽和炭化水素であってよい。飽和炭化水素は、好ましくは鎖状の飽和炭化水素である。本明細書において、「鎖状」は、直鎖状又は分岐状を意味する。飽和炭化水素は、好ましくは直鎖状である。飽和炭化水素の炭素数は、例えば、１０以上、１２以上、又は１４以上であってよく、６０以下、５０以下、４０以下、３０以下、２０以下、又は１６以下であってよい。
【００２４】
飽和炭化水素は、具体的には、ｎ−テトラデカン（Ｃ１４（炭素数、以下同様）、６℃（融点、以下同様））、ｎ−ペンタデカン（Ｃ１５、９℃）、ｎ−ヘキサデカン（Ｃ１６、１８℃）、ｎ−ヘプタデカン（Ｃ１７、２１℃）、ｎ−オクタデカン（Ｃ１８、２８℃）、ｎ−ナノデカン（Ｃ１９、３２℃）、ｎ−エイコサン（Ｃ２０、３７℃）、ｎ−ヘンイコサン（Ｃ２１、４１℃）、ｎ−ドコサン（Ｃ２２、４６℃）、ｎ−トリコサン（Ｃ２３、４７℃）、ｎ−テトラコサン（Ｃ２４、５０℃）、ｎ−ペンタコサン（Ｃ２５、５４℃）、ｎ−ヘキサコサン（Ｃ２６、５６℃）、ｎ−ヘプタコサン（Ｃ２７、６０℃）、ｎ−オクタコサン（Ｃ２８、６５℃）、ｎ−ノナコサン（Ｃ２９、６６℃）、ｎ−トリアコンタン（Ｃ３０、６７℃）、ｎ−テトラコンタン（Ｃ４０、８１℃）、ｎ−ペンタコンタン（Ｃ５０、９１℃）、ｎ−ヘキサコンタン（Ｃ６０、９８℃）等であってよい。飽和炭化水素の融点は、示差走査熱量計（例えば、（株）パーキンエルマー製「８５００」）を用いて、昇温速度１０℃／分で加熱したときに得られたサーモグラムの融解（吸熱）ピークの最大傾斜の接線がベースラインと交わる点の温度である。
【００２５】
飽和炭化水素は、直鎖状の飽和炭化水素を主成分とする石油ワックスであってもよい。石油ワックスは、原料である石油又は天然ガスの減圧蒸留成分からの分離精製品である。石油ワックスの具体的な例としては、日本精蝋（株）製のＰａｒａｆｆｉｎ  Ｗａｘ（４８〜６９℃（融点、以下同様））、ＨＮＰ（６４〜７７℃）、ＳＰ（６０〜７４℃）、ＥＭＷ（４９℃）等が挙げられる。これらの飽和炭化水素は、１種単独で又は２種以上を組み合わせて用いられてよい。
【００２６】
（Ａ）成分は、一実施形態において、有機酸エステルであってもよい。有機酸エステルは、直鎖状であっても分岐状であってもよい。有機酸エステルは、好ましくは脂肪酸エステルである。脂肪酸エステルは、脂肪酸と脂肪族アルコールとのエステルであってよい。脂肪族アルコールは、例えば１〜３価のアルコールであってよく、好ましくは１価のアルコールである。脂肪族アルコールが２価以上の多価アルコールである場合、脂肪酸エステルは、多価アルコールの水酸基の一部がエステル化された部分エステルであってよく、多価アルコールの水酸基の全部がエステル化された完全エステルであってもよい。
【００２７】
有機酸エステルが脂肪酸と脂肪族アルコールとのエステルである場合、脂肪酸の炭素数は、１２以上、１４以上、又は１６以上であってよく、２２以下、２０以下、又は１８以下であってよい。脂肪族アルコールの炭素数は、１以上であってよく、２２以下、１５以下、１０以下、５以下、又は２以下であってよい。有機酸エステルは、ラウリン酸メチル（Ｃ１２／Ｃ１（脂肪酸の炭素数／脂肪族アルコールの炭素数、以下同様）、５℃（融点、以下同様））、ミリスチン酸エチル（Ｃ１４／Ｃ２、１０℃）、パルミチン酸エチル（Ｃ１６／Ｃ２、２０℃）、パルミチン酸ブチル（Ｃ１６／Ｃ４、３３℃）、ステアリン酸メチル（Ｃ１８／Ｃ１、４０℃）、ステアリン酸エチル（Ｃ１８／Ｃ２、３４℃）、ステアリン酸ブチル（Ｃ１８／Ｃ４、２２℃）、アラキジン酸メチル（Ｃ２０／Ｃ１、４８℃）、ベヘン酸メチル（Ｃ２２／Ｃ１、５２℃）、モノミリスチン酸グリセロール（Ｃ１４／Ｃ３、４４〜４８℃）等であってよい。これらの有機酸エステルは、１種単独で又は２種以上を組み合わせて用いられてよい。
【００２８】
（Ａ）成分は、一実施形態において、アクリル樹脂であってもよい。アクリル樹脂は、好ましくは、第１のモノマー及び第２のモノマーを含むモノマー成分を重合させてなる重合体である。
【００２９】
第１のモノマーは、好ましくは、下記式（１）で表される。
【化１】
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式中、Ｒ１は水素原子又はメチル基を表し、Ｒ２は炭素数１２〜３０のアルキル基を表す。
【００３０】
Ｒ２で表されるアルキル基は、直鎖状であっても分岐状であってもよい。Ｒ２で表されるアルキル基の炭素数は、好ましくは１２〜２８、より好ましくは１２〜２６、更に好ましくは１２〜２４、特に好ましくは１２〜２２である。
【００３１】
第１のモノマーは、言い換えれば、炭素数１２〜３０の直鎖状又は分岐状のアルキル基をエステル基の末端に有するアルキル（メタ）アクリレートである。第１のモノマーとしては、例えば、ドデシル（メタ）アクリレート（ラウリル（メタ）アクリレート）、トリデシル（メタ）アクリレート、テトラデシル（メタ）アクリレート、ペンタデシル（メタ）アクリレート、ヘキサデシル（メタ）アクリレート）、ヘプタデシル（メタ）アクリレート、オクタデシル（メタ）アクリレート（ステアリル（メタ）アクリレート）、ノナデシル（メタ）アクリレート、エイコシル（メタ）アクリレート、ヘンイコシル（メタ）アクリレート、ドコシル（メタ）アクリレート（ベヘニル（メタ）アクリレート）、テトラコシル（メタ）アクリレート、ヘキサコシル（メタ）アクリレート、オクタコシル（メタ）アクリレート等が挙げられる。これらの第１のモノマーは、１種単独で又は２種以上を組み合わせて用いられる。
【００３２】
第１のモノマーの含有量は、蓄熱材を形成した際に充分な蓄熱量が得られる観点から、モノマー成分１００質量部に対して、好ましくは６０質量部以上であり、より好ましくは７０質量部以上であり、更に好ましくは８０質量部以上であり、例えば９８質量部以下であってよい。
【００３３】
第２のモノマーは、第１のモノマーと共重合可能であり、反応性基を有するモノマー（反応性モノマー）である。第２のモノマーは、第１のモノマーと共重合可能なように、エチレン性不飽和結合を有する基（エチレン性不飽和基）を含んでいる。エチレン性不飽和基としては、例えば、（メタ）アクリロイル基、ビニル基、アリル基等が挙げられる。第２のモノマーは、好ましくは、反応性基及び（メタ）アクリロイル基を有するモノマー（反応性基を有する（メタ）アクリルモノマー）である。
【００３４】
第２のモノマーにおける反応性基は、後述する硬化剤と反応し得る基であり、例えば、カルボキシル基、ヒドロキシル基、イソシアネート基、アミノ基及びエポキシ基からなる群より選ばれる少なくとも１種の基である。すなわち、第２のモノマーは、例えば、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、イソシアネート基含有モノマー、アミノ基含有モノマー又はエポキシ基含有モノマーである。エポキシ基含有モノマーは、例えばグリシジル（メタ）アクリレートであってよい。
【００３５】
第２のモノマーの含有量は、モノマー成分１００質量部に対して、２５質量部以下であってよく、好ましくは２０質量部以下、より好ましくは１５質量部以下、更に好ましくは１３質量部以下、特に好ましくは１０質量部以下である。第２のモノマーの含有量は、モノマー成分１００質量部に対して、２質量部以上であってよい。
【００３６】
モノマー成分は、第１のモノマー及び第２のモノマーに加えて、必要に応じてその他のモノマーを更に含有することができる。その他のモノマーは、例えば、メチル（メタ）アクリレート、エチル（メタ）アクリレート、プロピル（メタ）アクリレート、ブチル（メタ）アクリレート等の炭素数１２未満（炭素数１〜１１）のアルキル基をエステル基の末端に有するアルキル（メタ）アクリレート；イソボロニル（メタ）アクリレート、ジシクロペンタニル（メタ）アクリレート等の環状炭化水素基をエステル基の末端に有するシクロアルキル（メタ）アクリレート；などが挙げられる。その他のモノマーは、１種単独で又は２種以上を組み合わせて用いられる。
【００３７】
アクリル樹脂は、上記のモノマー成分を用いて各種ラジカル重合等の公知の重合方法によって得ることができる。重合方法は、例えば、懸濁重合法、溶液重合法、塊状重合法等であってよい。
【００３８】
（Ａ）成分の含有量は、蓄熱作用に更に優れる観点から、組成物全量基準で、好ましくは４０質量％以上であり、より好ましくは４５質量％以上であり、更に好ましくは５０質量％以上である。（Ａ）成分の含有量は、９０質量％以下、８０質量％以下、７０質量％以下、又は６０質量％以下であってよい。
【００３９】
膨張化黒鉛（（Ｂ）成分）は、黒鉛層間にインターカレート物質を挿入して膨張化させた黒鉛である。黒鉛層間の結合はファンデルワールス力による弱い結合であるため、様々な化合物がインターカレートすることができる。インターカレートされた物質を加熱により除去するとき、黒鉛は膨張し、膨張化黒鉛が生成される。膨張により膨張化黒鉛の密度は小さくなるが、黒鉛本来の特徴である高熱伝導性は保持されているため、膨張化黒鉛においては、高熱伝導化のための添加剤として優れた効果が期待できる。
【００４０】
膨張化黒鉛の密度は小さいため、膨張化黒鉛は組成物に比較的多量に添加することができ、組成物の高熱伝導化に有効である。また、膨張化黒鉛のかさ密度は低いため、組成物の質量当たりの体積比率を大きくすることもできる。この場合、膨張化黒鉛の粒径が大きい程膨張化黒鉛同士の接触確率が高くなり、少量の添加量で組成物の高熱伝導化を達成できる。
【００４１】
膨張化黒鉛には、黒鉛を膨張化させた後に粉砕した、いわゆる「膨張化黒鉛粉砕粉」も含まれる。膨張化黒鉛粉砕粉は、上述した方法により得られた膨張化黒鉛を圧延してシート化し、膨張化黒鉛シート作製した後、このシートを粉砕することにより得られる粉末である。
【００４２】
膨張化黒鉛の形状は、扁平粒子状等の粒子状であってよい。粒子状の膨張化黒鉛は、アスペクト比が２０未満である膨張化黒鉛であってよい。アスペクト比は、膨張化黒鉛の走査型電子顕微鏡写真から算出される、膨張化黒鉛の最大長さと、当該最大長さを有する方向に垂直な方向における膨張化黒鉛の最小長さとの比（最大長さ／最小長さ）として定義される。
【００４３】
膨張化黒鉛の平均粒径は、膨張化黒鉛同士の接触確率を高めて熱伝導率を更に高める観点から、好ましくは１００μｍ以上であり、より好ましくは１２０μｍ以上であり、更に好ましくは１５０μｍ以上である。膨張化黒鉛の平均粒径は、分散性を向上させ、特性を安定化させる観点から、好ましくは２０００μｍ以下であり、より好ましくは１０００μｍ以下であり、更に好ましくは５００μｍ以下である。膨張化黒鉛の平均粒径は、走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ）により測定することができる。
【００４４】
（Ｂ）成分の含有量は、組成物の熱伝導率を更に向上させる観点から、組成物全量基準で、好ましくは、５質量％以上、１０質量％以上、１５質量％以上、１７質量％以上、又は２０質量％以上である。（Ｂ）成分の含有量は、蓄熱容量の低下を更に抑制する観点から、組成物全量基準で、好ましくは５０質量％以下であり、より好ましくは４０質量％以下であり、更に好ましくは３０質量％以下である。
【００４５】
組成物は、エチレンと炭素数が３以上のオレフィンとの共重合体（以下、「（Ｃ）成分」ともいう）を更に含有してよい。（Ａ）成分が飽和炭化水素又は有機酸エステルである場合、（Ｃ）成分はバインダーとしての役割を有する。（Ｃ）成分を用いることにより、（Ａ）成分の融点以上の領域においても、組成物からの液体の滲みだしを抑制することができ、組成物を用いて作製したシート（詳細は後述する）のハンドリング性を高めることができる。
【００４６】
（Ａ）成分がアクリル樹脂である場合、（Ｃ）成分に架橋官能基を付与することにより、アクリル樹脂の融点以上でも形状保持が可能な組成物を提供することができる。架橋官能基は、アクリル樹脂が有する反応性基と反応し得る。架橋官能基は、架橋性を有する官能基であれば特に限定されず、ビニル基、（メタ）アクリロイル基、グリシジル基、及びアリル基から選ばれる少なくとも１種であってよい。
【００４７】
（Ｃ）成分を構成するオレフィンの炭素数は、３以上である。入手が容易であって（Ａ）成分との親和性にも優れる観点から、より好ましくは３〜１０であり、更に好ましくは３〜８である。オレフィンの炭素数が４以上である場合、オレフィンは、直鎖状であっても分岐状であってもよい。（Ｃ）成分は、（Ａ）成分との親和性に問題がない限り、炭素数が８を超えるオレフィンから構成されていてもよい。（Ｃ）成分としては、エチレンとプロピレン（Ｃ３（炭素数、以下同様））との共重合体、エチレンとブテン（Ｃ４）との共重合体、エチレンとペンテン（Ｃ５）との共重合体、エチレンとヘキセン（Ｃ６）との共重合体、エチレンとヘプテン（Ｃ７）との共重合体、エチレンとオクテン（Ｃ８）との共重合体、エチレンとノネン（Ｃ９）との共重合体、エチレンとデセン（Ｃ１０）との共重合体等が挙げられる。（Ｃ）成分は、１種単独で又は２種以上を組み合わせて用いられる。
【００４８】
（Ｃ）成分の含有量は、組成物全量基準で、３質量％以上、５質量％以上、又は７質量％以上であってよく、３５質量％以下、３０質量％以下、又は２５質量％以下であってよい。
【００４９】
組成物が（Ｃ）成分を含有する場合、組成物は、ポリエチレン（エチレン単独重合体）及びポリプロピレン（プロピレン単独重合体）からなる群より選ばれる少なくとも１種のポリオレフィン（以下、「（Ｄ）成分」ともいう）を更に含有してもよい。（Ｄ）成分は、（Ａ）成分及び／又は（Ｃ）成分と物理的な相互網目構造体を形成し得るため、組成物の高温での流動性を抑制し、組成物をシート状に成形した場合の形状を維持しやすくすることができる。（Ｄ）成分の融点は、例えば１００℃以上であってよい。（Ｄ）成分は、直鎖状の重合体でも分岐を有する重合体であってもよく、種々の方法により変性した重合体であってもよい。
【００５０】
（Ｄ）成分の含有量は、組成物全量基準で、５質量％以上、７質量％以上、又は１０質量％以上であってよく、２０質量％以下、１８質量％以下、又は１５質量％以下であってよい。
【００５１】
組成物は、液体の滲みだしを更に抑制するためにゲル化剤（以下、「（Ｅ）成分」ともいう）を含有してもよい。（Ｅ）成分としては、カルボン酸金属塩及びカルボン酸からなる少なくとも１種が挙げられ、（Ｅ）成分を添加することにより流動性抑制の効果を更に高めることができる。
【００５２】
カルボン酸金属塩は、カルボン酸と、カルボン酸と塩を形成できる金属との塩である。カルボン酸は、特に限定されないが、（Ａ）成分との相性の観点から、好ましくは炭素数が５以上、より好ましくは炭素数が７以上、更に好ましくは炭素数が１０以上のカルボン酸である。このようなカルボン酸は、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、イソステアリン酸、ドコサヘキサエン酸、ベヘニン酸、ウンデシレン酸、オレイン酸、エルカ酸、リノール酸、アラキドン酸、リノレン酸、サビエン酸等であってよい。カルボン酸は、これらを単独で又は２種以上を組み合せて用いられる。
【００５３】
金属は、例えばアルミニウムであってよい。カルボン酸金属塩は、具体的には、ステアリン酸アルミニウム、ラウリン酸アルミニウム、オレイン酸アルミニウム、ベヘニン酸アルミニウム、パルミチン酸アルミニウム、２−エチルヘキサン酸アルミニウム等であってよい。カルボン酸金属塩は、これらを単独で又は２種以上を組み合せて用いられる。
【００５４】
（Ｅ）成分の含有量は、組成物全量基準で、３質量％以上であってよく、１０質量％以下、８質量％以下、又は６質量％以下であってよい。
【００５５】
組成物は、上述した成分以外のその他の成分を更に含有してもよい。その他の成分としては、膨張化黒鉛以外の黒鉛、炭素繊維等の炭素材料、金属繊維、ガラス、タルク等の無機成分、光劣化を抑制する光吸収剤、酸化を防止する酸化防止剤などが挙げられる。その他の成分の含有量は、蓄熱容量の低下を更に抑制する観点から、組成物全量基準で、好ましくは１０質量％以下である。
【００５６】
組成物は、（Ａ）成分としてアクリル樹脂を使用した場合、蓄熱材の液漏れ及び揮発を抑制し、耐熱性を向上させる観点から、硬化剤を更に含有してもよい。硬化剤は、第２のモノマー（アクリル樹脂）に含まれる反応性基と反応し得る硬化剤である。硬化剤としては、例えば、イソシアネート系硬化剤、フェノール系硬化剤、アミン系硬化剤、イミダゾール系硬化剤、酸無水物系硬化剤、カルボン酸系硬化剤等が挙げられる。これらの硬化剤は、１種単独で又は２種以上を組み合わせて用いられる。硬化剤の含有量は、組成物全量基準で、０．０１質量％以上であってよく、また、１０質量％以下、５質量％以下、又は１質量％以下であってよい。
【００５７】
上述した組成物を用いて、シート状の部材を作製することができる。すなわち、本発明の他の一実施形態は、上述した組成物を含有する蓄熱層を備えるシートである。
【００５８】
図１は、一実施形態に係るシートを示す模式断面図である。シート１は、一実施形態において、蓄熱性成分及び膨張化黒鉛を含有する蓄熱層を含む。シート１は、蓄熱層のみからなるシートであってよく、例えば、蓄熱層と、アルニウム、銅等の金属からなる金属層とが積層されたシートであってもよい。
【００５９】
蓄熱層の厚さは、例えば、１ｍｍ以上、２ｍｍ以上、又は５ｍｍ以上であってよく、３０ｍｍ以下、２０ｍｍ以下、又は１０ｍｍ以下であってよい。シート１が金属層を備える場合、金属層の厚さは、例えば、１０μｍ以上であってよく、１００μｍ以下であってよい。
【００６０】
シート１は、例えば以下の方法により得られる。すなわち、蓄熱性成分（（Ａ）成分）、膨張化黒鉛（（Ｂ）成分）、及び必要に応じてその他の成分を混合し、混合物を得る。その後、当該混合物を加圧加熱プレス等によって加熱及び加圧しながらプレスすることにより、シート１を得ることができる。
【００６１】
蓄熱層は、上述した組成物から形成されているため高い熱伝導率を有している。蓄熱層の熱伝導率は、好ましくは、０．５Ｗ／ｍＫ以上、０．６Ｗ／ｍＫ以上、０．６５Ｗ／ｍＫ以上、０．８Ｗ／ｍＫ以上、又は０．９Ｗ／ｍＫ以上であってよい。蓄熱層の熱伝導率は、熱伝導率計（例えば、京都電子工業（株）製「ＱＴＭ−５００」）を用いてシート１を測定することによって測定される。
【００６２】
蓄熱層は、高い蓄熱容量（融解熱）を有している。蓄熱層の融解熱は、好ましくは、９０Ｊ／ｇ以上、９５Ｊ／ｇ以上、又は１００Ｊ／ｇ以上であってよい。蓄熱層の融解熱は、示差走査熱量計（例えば、（株）パーキンエルマー製「８５００」）を用いて、昇温速度１０℃／分で加熱したときに得られたサーモグラムの融解（吸熱）ピークの面積から算出される。
【００６３】
組成物及びそれを用いたシート１は、相転移を利用して蓄熱又は放熱することが可能であるため、蓄熱材として好適に用いられる。つまり、本発明の他の一実施形態は、上述した組成物を備える蓄熱材である。
【００６４】
本実施形態の蓄熱材（組成物、シート）は様々な分野に活用されうる。蓄熱材は、例えば、自動車、建築物、公共施設、地下街等における空調設備（空調設備の効率向上）、工場等における配管（配管の蓄熱）、自動車のエンジン（当該エンジン周囲の保温）、電子部品（電子部品の昇温防止）、下着の繊維（適温維持）などに用いられる。この蓄熱材は、蓄熱性成分の融点以上でも蓄熱性成分の流動性の上昇に伴う滲みだしが発生せず、蓄熱材自体の流動も抑制できるため、取り付ける対象物に貼り付けられたり、巻き付けられたり、様々な状態で取り付けられることが可能である。
【００６５】
これらの各用途において、蓄熱材は、各用途で熱を発生させる熱源に対して熱的に接触するように配置されることにより、当該熱源の熱を蓄えることができる。つまり、本発明の一実施形態は、熱源と、熱源と熱的に接触するように設けられた蓄熱材（上述した組成物）と、を備える物品である。
【００６６】
図２は、蓄熱材を備える物品の一実施形態を示す模式断面図である。図２に示すように、物品２は、熱源３と、熱源３と熱的に接触するように設けられた蓄熱材４と、を備える。蓄熱材４は、熱源３の少なくとも一部に熱的に接触するように配置されていればよく、図２に示すように熱源３の一部が露出していてもよいし、熱源３の表面全体が覆われるように配置されてもよい。蓄熱材４が熱源３に熱的に接触していれば、熱源３と蓄熱材４とは直接接していてもよく、熱源３と蓄熱材４との間に他の部材（例えば熱伝導性を有する部材）が配置されてもよい。
【００６７】
例えば、蓄熱材４が、熱源３としての空調設備（又はその部品）、配管、又は自動車のエンジンと共に用いられる場合、蓄熱材４がこれらの熱源３と熱的に接触していることにより、熱源３から生じた熱を蓄熱材４が蓄え、熱源３が一定以上の温度に保たれやすくなる（保温される）。蓄熱材４が下着の繊維として使用される場合、熱源３としての人体から生じた熱を蓄熱材４が蓄えるため、長時間に亘り温かさを感じることができる。
【００６８】
例えば、蓄熱材４が、熱源３としての電子部品と共に用いられる場合、電子部品と熱的に接触するように配置されることにより、電子部品で生じた熱を蓄えることができる。この場合、例えば、蓄熱材を放熱部材と熱的に更に接触するように配置すれば、蓄熱材に蓄えられた熱を徐々に放出することができ、電子部品で生じた熱が急激に外部に放出される（電子部品近傍が局所的に高温になる）ことを抑制できる。物品２は、上述したシートを熱源３に配置することにより形成されてもよい。
【００６９】
他の一実施形態においては、上述した組成物は、蓄熱材用途以外にも用いることができる。組成物は、例えば、撥水材、防霜材、屈折率調整材、潤滑材、吸着材、熱硬化応力緩和材又は低誘電材の形成に好適に用いられる。撥水材、防霜材、屈折率調整材、潤滑材、吸着材、熱硬化応力緩和材及び低誘電材は、それぞれ、例えば上述した組成物を含んでいてよい。
【実施例】
【００７０】
本発明を実施例に基づいて具体的に説明するが、本発明はこれらの実施例に限定されるものではない。【００７１】
実施例及び比較例においては、以下に示す各成分を用いて表１〜４に示す組成の組成物を作製した。【００７２】
蓄熱性成分として飽和炭化水素又は有機酸エステル用いた例では、蓄熱性成分を融点以上に加温した状態で、必要に応じてエチレンと炭素数が３以上のオレフィンとの共重合体を加え混合した。その中に所定量の膨張化黒鉛及び他の成分を添加して、二軸混練機で混練（混練温度は用いた材料の融点以上で調整）することにより組成物を得た。得られた組成物を加圧加熱プレスによりプレスして（プレス温度：各材料の融点以上で調整、加圧圧力：１ＭＰａ）、１７０ｍｍ×６０ｍｍ×１ｍｍのシートを作製した。【００７３】
蓄熱性成分としてアクリル樹脂を用いた例では、下記に示すモノマーを所定量用いて、公知の懸濁重合方法によりアクリル樹脂を合成した。アクリル樹脂と、膨張黒鉛及びその他の成分とを加圧加熱プレス（上板８０℃／下板４０℃、加圧圧力１４０ｋＰａ）により混合混練し、更に加圧加熱プレス（上下熱板８０℃、加圧圧力１ＭＰａ）によりプレスして、１７０ｍｍ×６０ｍｍ×１ｍｍのシートを作製した。【００７４】
（蓄熱性成分）
Ａ−１：パラフィンワックス（日本精蝋（株）製、製品名「ＨＮＰ−９」、融点７６℃）
Ａ−２：ｎ−ヘキサデカン（東京化成工業（株）製、融点１８℃）
Ａ−３：ステアリン酸メチル（東京化成工業（株）製、融点４０℃）
Ａ−４：ステアリルアクリレート／ブチルアクリレート／グリシジルメタクリレート＝８０／１５／５（質量比）の共重合ポリマー（重量平均分子量：６０万）
（膨張化黒鉛）
Ｂ−１：膨張化黒鉛粉砕粉（（株）ダイネン産業製、平均粒径１７５〜２５０μｍ）
Ｂ−２：膨張化黒鉛（伊藤黒鉛工業（株）製、「ＥＣ１００」、平均粒径１７０〜２３０μｍ）
Ｂ−３：膨張化黒鉛（伊藤黒鉛工業（株）、製品名「ＥＣ１０」、平均粒径１５０〜２５０μｍ）
（エチレンと炭素数が３以上のオレフィンとの共重合体）
Ｃ−１：エチレンとプロピレンとの共重合体（住友化学（株）製、製品名「エスプレン  ＳＰＯ  Ｖ０１４１」）
Ｃ−２：エチレンとオクテンとの共重合体（ダウ・ケミカル日本（株）製、製品名「ＥＮＧＡＧＥ８１５０」）
Ｃ−３：エチレンとオクテンとの共重合体（ダウ・ケミカル日本（株）製、製品名「ＥＮＧＡＧＥ８００３」）
（ポリプロピレン）
Ｄ−１：ポリプロピレン（住友化学（株）製、製品名「ノーブレンＡＵ８９１Ｅ２」）
Ｄ−２：ポリプロピレン（住友化学（株）製、製品名「ノーブレンＷ１０１」）
（比較用黒鉛）
ｂ−１：鱗片状黒鉛（伊藤黒鉛工業（株）製、製品名「Ｗ−３２」、粒度＋３２メッシュ  ７５％以上）
ｂ−２：人造黒鉛（伊藤黒鉛工業（株）製、製品名「ＡＧＢ−特２０」、粒度６０〜２０メッシュ  ７０％以上）
ｂ−３：人造黒鉛（伊藤黒鉛工業（株）製、製品名「ＡＧＢ−０５５、粒度０．５〜５ｍｍ  ８５％以上）
ｂ−４：微粉黒鉛（昭和電工（株）製、微粉径７μｍ以下（フィルター通過））【００７５】
（熱伝導率の測定）
ＱＴＭ−５００（京都電子工業（株）製）を用い、また、プローブとしてＰＤ−１１Ｎを用いて、シート面内の熱伝導率を測定した。【００７６】
（融点、融解熱の測定）
ＤＳＣ−８５００（（株）パーキンエルマー製）を用いて、１０℃／分の昇温過程における融解のピーク温度から融点を求め、その面積から蓄熱容量（融解熱）を算出した。膨張化黒鉛及び比較用黒鉛をいずれも含有しないシートを対照として、対照であるシートの蓄熱容量を１００％としたときの、各実施例及び比較例の蓄熱容量の割合を求め、蓄熱容量の低下率とした。【００７７】
（滲みだしの評価）
各樹脂部材の融点付近において、液体の滲みだしの有無を目視及び触感で判断した。【００７８】
【表１】
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【００７９】
【表２】
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【００８０】
【表３】
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【００８１】
【表４】
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【符号の説明】
【００８２】
１…シート、２…物品、３…熱源、４…蓄熱材。
【図１】
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【図２】
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【国際調査報告】
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