JP7124833B2 - Resin member, sheet, heat storage material, and method for manufacturing resin member - Google Patents

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Description

本発明は、樹脂部材及びそれを用いたシート、樹脂部材の製造方法、並びに蓄熱材及びそれを用いた熱制御シートに関する。 The present invention relates to a resin member, a sheet using the same, a method for manufacturing the resin member, a heat storage material, and a heat control sheet using the same.

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。 2. Description of the Related Art Conventionally, automobiles, buildings, air conditioners in underground malls, automobile engines, electronic parts, and the like are provided with heat storage materials for temporarily storing thermal energy and extracting the thermal energy at any time.

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、飽和炭化水素化合物を用いたものが知られている。飽和炭化水素化合物は、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、飽和炭化水素化合物は相転移の高温側では液体状態であり、飽和炭化水素化合物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。 Examples of the heat storage material include materials that store heat or release heat using phase transition of substances. As such a heat storage material, for example, one using a saturated hydrocarbon compound is known. Saturated hydrocarbon compounds have excellent heat storage properties due to reversible phase transition. However, the saturated hydrocarbon compound is in a liquid state on the high temperature side of the phase transition, and there is a possibility that the saturated hydrocarbon compound will ooze out.

このような問題に対し、例えば特許文献１には、滲みだしを抑制する蓄熱材として、スチレン－エチレン－エチレン－プロピレン－スチレン共重合体と、パラフィン系ワックスと、を含む蓄熱材が開示されている。 In order to solve such problems, for example, Patent Document 1 discloses a heat storage material containing a styrene-ethylene-ethylene-propylene-styrene copolymer and paraffin wax as a heat storage material that suppresses exudation. there is

特開２０１４－８８５１７号公報JP 2014-88517 A

ところで、蓄熱材は、ヒートパイプ等の蓄熱部材に用いられることがあるが、この場合、蓄熱材には、高い蓄熱容量のみならず、熱交換の迅速性が要求される。しかし、特許文献１に記載されているような蓄熱材の熱伝導率は低いため、当該蓄熱材はこのような要求を必ずしも満たしていない。 By the way, the heat storage material is sometimes used as a heat storage member such as a heat pipe. In this case, the heat storage material is required not only to have a high heat storage capacity but also to quickly exchange heat. However, since the thermal conductivity of the heat storage material as described in Patent Document 1 is low, the heat storage material does not necessarily meet such requirements.

本発明は、このような実情に鑑みてなされたものであり、飽和炭化水素化合物の滲みだしを抑制すると共に、高蓄熱容量及び高熱伝導率を達成できる樹脂部材及びその製造方法を提供することを主な目的とする。また、本発明の他の目的は、該樹脂部材を用いたシート及び蓄熱材を提供することである。 The present invention has been made in view of such circumstances, and aims to provide a resin member capable of suppressing the exudation of saturated hydrocarbon compounds and achieving high heat storage capacity and high thermal conductivity, and a method for producing the same. Main purpose. Another object of the present invention is to provide a sheet and a heat storage material using the resin member.

本発明は、一態様において、エチレンと炭素数が３以上のオレフィンとの共重合体と、飽和炭化水素化合物と、炭素繊維と、を含む樹脂部材である。 In one aspect, the present invention is a resin member containing a copolymer of ethylene and an olefin having 3 or more carbon atoms, a saturated hydrocarbon compound, and carbon fibers.

この樹脂部材において、炭素繊維の熱伝導率は、３００Ｗ／ｍＫ以上であってよい。オレフィンの炭素数は、３～８であってよい。飽和炭化水素化合物の融点が５０℃未満であり、オレフィンの炭素数が８であってよい。炭素繊維のアスペクト比は、１００～１０００であってよい。炭素繊維の含有量は、樹脂部材の全量を基準として１５質量％以上であってよい。樹脂部材は、ゲル化剤を更に含んでいてよい。樹脂部材は、カルボン酸及びカルボン酸金属塩からなる群より選ばれる少なくとも１種を更に含んでいてよい。 In this resin member, the carbon fiber may have a thermal conductivity of 300 W/mK or higher. The olefin may have 3 to 8 carbon atoms. The saturated hydrocarbon compound may have a melting point of less than 50° C. and the olefin may have 8 carbon atoms. The carbon fiber may have an aspect ratio of 100-1000. The carbon fiber content may be 15% by mass or more based on the total amount of the resin member. The resin member may further contain a gelling agent. The resin member may further contain at least one selected from the group consisting of carboxylic acids and carboxylic acid metal salts.

本発明は、他の一態様において、上記の樹脂部材からなる樹脂層を備えるシートである。このシートにおいて、樹脂層の熱伝導率は１Ｗ／ｍＫ以上であってよく、樹脂層の融解熱は９０Ｊ／ｇ以上であってよい。 Another aspect of the present invention is a sheet comprising a resin layer made of the resin member described above. In this sheet, the resin layer may have a thermal conductivity of 1 W/mK or more and a heat of fusion of 90 J/g or more.

本発明は、他の一態様において、上記の樹脂部材を備える蓄熱材である。 According to another aspect of the present invention, there is provided a heat storage material including the above resin member.

本発明は、他の一態様において、エチレンと炭素数が３以上のオレフィンとの共重合体と、飽和炭化水素化合物と、炭素繊維と、を含む組成物を加熱溶融して成形する工程を備える、樹脂部材の製造方法である。この製造方法では、上記の工程において、射出成形、圧縮成形又はトランスファー成形により組成物を成形することができる。 In another aspect of the present invention, a composition comprising a copolymer of ethylene and an olefin having 3 or more carbon atoms, a saturated hydrocarbon compound, and carbon fibers is heat-melted and molded. , a method for manufacturing a resin member. In this production method, the composition can be molded by injection molding, compression molding, or transfer molding in the above steps.

本発明によれば、飽和炭化水素化合物の滲みだしを抑制すると共に、高蓄熱容量及び高熱伝導率を達成できる樹脂部材及びその製造方法を提供することが可能となり、また、該樹脂部材を用いたシート及び蓄熱材を提供することが可能となる。 According to the present invention, it is possible to provide a resin member that can suppress exudation of saturated hydrocarbon compounds and achieve high heat storage capacity and high thermal conductivity, and a method for producing the same. It becomes possible to provide a sheet and a heat storage material.

樹脂部材の一実施形態を示す模式断面図である。It is a schematic cross section which shows one Embodiment of a resin member.

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。 BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with appropriate reference to the drawings.

図１は、樹脂部材の一実施形態を示す模式断面図である。樹脂部材１は、一実施形態において、エチレンと炭素数が３以上のオレフィンとの共重合体（以下、「（Ａ）成分」ともいう）と、飽和炭化水素化合物（以下、「（Ｂ）成分」ともいう）と、炭素繊維（以下、「（Ｃ）成分」ともいう）とを含む。樹脂部材１は、例えばシート状（フィルム状）であってよい。 FIG. 1 is a schematic cross-sectional view showing one embodiment of a resin member. In one embodiment, the resin member 1 is composed of a copolymer of ethylene and an olefin having 3 or more carbon atoms (hereinafter also referred to as "(A) component") and a saturated hydrocarbon compound (hereinafter referred to as "(B) component ”) and carbon fibers (hereinafter also referred to as “component (C)”). The resin member 1 may be sheet-like (film-like), for example.

（Ａ）成分を構成するオレフィン（以下、単に「オレフィン」ともいう）の炭素数は、３以上であり、例えば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鎖状であってもよい。エチレンと炭素数が３以上のオレフィンとの共重合体としては、例えば、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。これらの中でも、エチレンと炭素数が３～８のオレフィンとの共重合体は、入手が容易であるため、好ましく用いられる。エチレンと炭素数が３以上のオレフィンとの共重合体は、１種単独で用いられても、２種以上を組み合せて用いられてもよい。 The number of carbon atoms in the olefin constituting the component (A) (hereinafter also simply referred to as "olefin") is 3 or more, for example 3-8. When the olefin has 4 or more carbon atoms, the olefin may be linear or branched. Examples of copolymers of ethylene and olefins having 3 or more carbon atoms include copolymers of ethylene and propylene (C3 (carbon number, hereinafter the same)), copolymers of ethylene and butene (C4), Copolymer of ethylene and pentene (C5), copolymer of ethylene and hexene (C6), copolymer of ethylene and heptene (C7), copolymer of ethylene and octene (C8), ethylene and A copolymer of nonene (C9), a copolymer of ethylene and decene (C10), and the like can be mentioned. Among these, a copolymer of ethylene and an olefin having 3 to 8 carbon atoms is preferably used because it is readily available. Copolymers of ethylene and olefins having 3 or more carbon atoms may be used alone or in combination of two or more.

（Ａ）成分の含有量は、樹脂部材全量基準で、好ましくは５質量％以上、より好ましくは１０質量％以上、更に好ましくは１５質量％以上である。（Ａ）成分の含有量は、樹脂部材全量基準で、好ましくは５０質量％以下、より好ましくは４０質量％以下、更に好ましくは３０質量％以下である。 The content of component (A) is preferably 5% by mass or more, more preferably 10% by mass or more, and still more preferably 15% by mass or more, based on the total amount of the resin member. The content of component (A) is preferably 50% by mass or less, more preferably 40% by mass or less, and even more preferably 30% by mass or less, based on the total amount of the resin member.

（Ｂ）成分は、実用範囲で蓄熱効果を得る観点から、例えば０～１００℃の範囲内に融点を有する。（Ｂ）成分は、好ましくは鎖状の飽和炭化水素化合物である。本明細書において、「鎖状」とは、直鎖状又は分岐鎖状を意味する。（Ｂ）成分は、好ましくは直鎖状である。（Ｂ）成分は、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。（Ｂ）成分の融点は、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。 The component (B) has a melting point, for example, in the range of 0 to 100° C. from the viewpoint of obtaining a heat storage effect within a practical range. Component (B) is preferably a chain saturated hydrocarbon compound. As used herein, "chain" means linear or branched. Component (B) is preferably linear. Component (B) specifically includes n-tetradecane (C14 (carbon number, hereinafter the same), 6° C. (melting point, hereinafter the same)), n-pentadecane (C15, 9° C.), n-hexadecane (C16, 18°C), n-heptadecane (C17, 21°C), n-octadecane (C18, 28°C), n-nanodecane (C19, 32°C), n-eicosane (C20, 37°C), n-henicosane (C21, 41° C.), n-docosane (C22, 46° C.), n-tricosane (C23, 47° C.), n-tetracosane (C24, 50° C.), n-pentacosane (C25, 54° C.), n-hexacosane (C26, 56°C), n-heptacosane (C27, 60°C), n-octacosane (C28, 65°C), n-nonacosane (C29, 66°C), n-triacontane (C30, 67°C), n-tetracontane ( C40, 81°C), n-pentacontane (C50, 91°C), n-hexacontane (C60, 98°C), and the like. The melting point of component (B) is the melting point (endothermic ) is the temperature at the point where the tangent to the maximum slope of the peak intersects the baseline.

（Ｂ）成分は、直鎖状の飽和炭化水素化合物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（Ｂ）成分は、１種単独で用いられても、２種以上を組み合わせて用いられてもよい。 The component (B) may be a petroleum wax containing a linear saturated hydrocarbon compound as a main component. Petroleum wax is a product separated and refined from vacuum distillation components of raw material petroleum or natural gas. Specific examples of petroleum wax include Paraffin Wax manufactured by Nippon Seiro Co., Ltd. (48 to 69° C. (melting point, hereinafter the same)), HNP (64 to 77° C.), SP (60 to 74° C.), EMW (49°C) and the like. These (B) components may be used individually by 1 type, or may be used in combination of 2 or more type.

（Ｂ）成分の含有量は、樹脂部材全量基準で、好ましくは４０質量％以上、より好ましくは４５質量％以上、更に好ましくは５０質量％以上である。（Ｂ）成分の含有量は、樹脂部材全量基準で、好ましくは９０質量％以下、より好ましくは８０質量％以下、更に好ましくは７０質量％以下である。 The content of component (B) is preferably 40% by mass or more, more preferably 45% by mass or more, and still more preferably 50% by mass or more, based on the total amount of the resin member. The content of component (B) is preferably 90% by mass or less, more preferably 80% by mass or less, and even more preferably 70% by mass or less, based on the total amount of the resin member.

飽和炭化水素化合物の融点が５０℃未満である場合、飽和炭化水素化合物の流動性の抑制により優れる観点から、（Ａ）成分におけるオレフィンの炭素数は好ましくは８である。 When the melting point of the saturated hydrocarbon compound is less than 50°C, the number of carbon atoms in the olefin in component (A) is preferably 8 from the viewpoint of suppressing the fluidity of the saturated hydrocarbon compound.

炭素繊維（（Ｃ）成分）は、アスペクト比が２０以上である繊維状（細長形状）の炭素材料として定義される。アスペクト比は、炭素材料の走査型電子顕微鏡写真から算出される、炭素材料の最大長さ（繊維長）と、当該最大長さを有する方向に垂直な方向における炭素材料の最小長さ（繊維径）との比（最大長さ／最小長さ）として定義される。炭素繊維は、密度（比重）が小さく、例えば金属繊維に比べて、樹脂部材に多量に添加することができるため、樹脂部材の蓄熱量及び熱伝導率を高めることを可能にする。 Carbon fiber (component (C)) is defined as a fibrous (elliptical) carbon material having an aspect ratio of 20 or more. The aspect ratio is the maximum length of the carbon material (fiber length) calculated from the scanning electron micrograph of the carbon material and the minimum length of the carbon material in the direction perpendicular to the direction of the maximum length (fiber diameter ) (maximum length/minimum length). Carbon fiber has a low density (specific gravity) and can be added to a resin member in a larger amount than, for example, metal fiber.

炭素繊維のアスペクト比は、炭素繊維同士の接触確率を更に高め、少ない添加量でも樹脂部材の熱伝導率を高めやすい観点から、好ましくは１００以上、より好ましくは２００以上、更に好ましくは３００以上である。炭素繊維のアスペクト比は、ハンドリング性及び分散性に優れ、樹脂部材の特性が安定する観点から、好ましくは１０００以下、より好ましくは８００以下、更に好ましくは７００以下である。これらの点を両立するか点から、炭素繊維のアスペクト比は、好ましくは、１００～１０００、１００～８００、１００～７００、２００～１０００、２００～８００、２００～７００、３００～１０００、３００～８００、又は３００～７００である。 The aspect ratio of the carbon fibers is preferably 100 or more, more preferably 200 or more, and still more preferably 300 or more, from the viewpoint of further increasing the contact probability between the carbon fibers and easily increasing the thermal conductivity of the resin member even with a small addition amount. be. The aspect ratio of the carbon fibers is preferably 1000 or less, more preferably 800 or less, and even more preferably 700 or less, from the viewpoint of excellent handleability and dispersibility and stable properties of the resin member. From the viewpoint of compatibility of these points, the aspect ratio of the carbon fiber is preferably 100 to 1000, 100 to 800, 100 to 700, 200 to 1000, 200 to 800, 200 to 700, 300 to 1000, 300 to 800, or 300-700.

炭素繊維は、少ない添加量でも樹脂部材の熱伝導率を高めやすい観点から、好ましくは３００Ｗ／ｍＫ以上、より好ましくは４００Ｗ／ｍＫ以上、更に好ましくは５００Ｗ／ｍＫ以上の熱伝導率を有する。炭素繊維の熱伝導率に上限はなく、炭素繊維の熱伝導率が高いほど樹脂部材の熱伝導率も高めることができる。 Carbon fiber has a thermal conductivity of preferably 300 W/mK or higher, more preferably 400 W/mK or higher, and even more preferably 500 W/mK or higher, from the viewpoint of easily increasing the thermal conductivity of the resin member even with a small addition amount. There is no upper limit to the thermal conductivity of the carbon fiber, and the higher the thermal conductivity of the carbon fiber, the higher the thermal conductivity of the resin member.

（Ｃ）成分の含有量は、樹脂部材の熱伝導率を更に高められる観点から、樹脂部材全量基準で、好ましくは１５質量％以上、より好ましくは１８質量％以上、更に好ましくは２０質量％以上である。（Ｃ）成分の含有量は、融解熱をできるだけ高く維持する観点から、樹脂部材全量基準で、好ましくは５０質量％以下、より好ましくは４０質量％以下、更に好ましくは３０質量％以下である。 From the viewpoint of further increasing the thermal conductivity of the resin member, the content of component (C) is preferably 15% by mass or more, more preferably 18% by mass or more, and still more preferably 20% by mass or more, based on the total amount of the resin member. is. From the viewpoint of maintaining the heat of fusion as high as possible, the content of component (C) is preferably 50% by mass or less, more preferably 40% by mass or less, and even more preferably 30% by mass or less based on the total amount of the resin member.

樹脂部材１は、ゲル化剤（以下、「（Ｄ）成分」ともいう）を更に含んでいてもよい。（Ｄ）成分は、（Ｂ）成分をゲル化し得る成分であれば特に制限されない。（Ｄ）成分は、例えば、カルボン酸及びカルボン酸金属塩からなる群より選ばれる少なくとも１種であってよい。すなわち、樹脂部材１は、一実施形態において、エチレンと炭素数が３以上のオレフィンとの共重合体と、飽和炭化水素化合物と、炭素繊維と、カルボン酸及びカルボン酸金属塩からなる群より選ばれる少なくとも１種とを含む。 The resin member 1 may further contain a gelling agent (hereinafter also referred to as "component (D)"). Component (D) is not particularly limited as long as it can gel component (B). Component (D) may be, for example, at least one selected from the group consisting of carboxylic acids and carboxylic acid metal salts. That is, in one embodiment, the resin member 1 is selected from the group consisting of copolymers of ethylene and olefins having 3 or more carbon atoms, saturated hydrocarbon compounds, carbon fibers, carboxylic acids, and carboxylic acid metal salts. and at least one

カルボン酸は、飽和炭化水素化合物との相性が良い観点から、好ましくは鎖状の脂肪族カルボン酸である。カルボン酸の炭素数は、好ましくは１０以上であり、例えば１０～４０、１０～３０又は１０～２５である。カルボン酸は、飽和であっても不飽和であってもよい。カルボン酸としては、特に限定されないが、例えば、ラウリン酸（Ｃ１２（炭素数、以下同様））、ミリスチン酸（Ｃ１４）、パルミチン酸（Ｃ１６）、ステアリン酸（Ｃ１８）、イソステアリン酸（Ｃ１８）、ドコサヘキサエン酸（Ｃ２２）、ベヘニン酸（Ｃ２１）、ウンデシレン酸（Ｃ１１）、オレイン酸（Ｃ１８）、エルカ酸（Ｃ２２）、リノール酸（Ｃ１８）、アラキドン酸（Ｃ２０）、リノレン酸（Ｃ１８）、サピエン酸（Ｃ１６）等が挙げられる。カルボン酸は、１種単独、あるいは２種以上を組み合わせて用いられてよい。 The carboxylic acid is preferably a chain aliphatic carboxylic acid from the viewpoint of compatibility with saturated hydrocarbon compounds. The number of carbon atoms in the carboxylic acid is preferably 10 or more, for example 10-40, 10-30 or 10-25. Carboxylic acids may be saturated or unsaturated. The carboxylic acid is not particularly limited, but for example, lauric acid (C12 (carbon number, hereinafter the same)), myristic acid (C14), palmitic acid (C16), stearic acid (C18), isostearic acid (C18), docosahexaene acid (C22), behenic acid (C21), undecylenic acid (C11), oleic acid (C18), erucic acid (C22), linoleic acid (C18), arachidonic acid (C20), linolenic acid (C18), sapienic acid ( C16) and the like. Carboxylic acids may be used singly or in combination of two or more.

カルボン酸金属塩を構成するカルボン酸は、飽和炭化水素化合物との相性（カルボン酸を併用する場合はカルボン酸との相性）が良い観点から、好ましくは鎖状の脂肪族カルボン酸である。カルボン酸金属塩を構成するカルボン酸の炭素数は、好ましくは６以上であり、例えば６～３０、６～２５又は８～２０である。カルボン酸金属塩を構成するカルボン酸は、飽和であっても不飽和であってもよい。カルボン酸金属塩を構成する金属は、カルボン酸と塩を形成できる金属であり、例えばアルミニウムである。具体的なカルボン酸金属塩としては、ステアリン酸アルミニウム（Ｃ１８（炭素数、以下同様。））、ラウリン酸アルミニウム（Ｃ１２）、オレイン酸アルミニウム（Ｃ１８）、ベヘニン酸アルミニウム（Ｃ２１）、パルミチン酸アルミニウム（Ｃ１６）、２－エチルヘキサン酸アルミニウム（Ｃ８）等が挙げられる。カルボン酸金属塩は、１種単独、あるいは２種以上を組み合わせて使用されてよい。 The carboxylic acid constituting the carboxylic acid metal salt is preferably a chain aliphatic carboxylic acid from the viewpoint of good compatibility with saturated hydrocarbon compounds (compatibility with carboxylic acid when carboxylic acid is used in combination). The carbon number of the carboxylic acid constituting the carboxylic acid metal salt is preferably 6 or more, for example 6-30, 6-25 or 8-20. The carboxylic acid constituting the carboxylic acid metal salt may be saturated or unsaturated. The metal constituting the carboxylic acid metal salt is a metal capable of forming a salt with a carboxylic acid, such as aluminum. Specific carboxylic acid metal salts include aluminum stearate (C18 (carbon number, hereinafter the same)), aluminum laurate (C12), aluminum oleate (C18), aluminum behenate (C21), aluminum palmitate ( C16), aluminum 2-ethylhexanoate (C8), and the like. Carboxylic acid metal salts may be used singly or in combination of two or more.

（Ｄ）成分の含有量は、樹脂部材全量基準で、３質量％以上であってよく、また、１０質量％以下、８質量％以下、又は６質量％以下であってよい。 The content of component (D) may be 3% by mass or more, and may be 10% by mass or less, 8% by mass or less, or 6% by mass or less based on the total amount of the resin member.

樹脂部材１は、融点が１００℃以上であるポリマー（以下、「（Ｅ）成分」ともいう）を更に含んでいてもよい。ただし、（Ｅ）成分は、エチレンと炭素数が３以上のオレフィンとの共重合体（（Ａ）成分）以外の成分である。樹脂部材１が（Ｅ）成分を含むことにより、物理的な相互網目構造体の形成が期待でき、高温（例えば５０℃以上）での流動性抑制及び形状維持の点で更に優れる樹脂部材１が得られる。 The resin member 1 may further contain a polymer having a melting point of 100° C. or higher (hereinafter also referred to as “component (E)”). However, the component (E) is a component other than the copolymer of ethylene and an olefin having 3 or more carbon atoms (component (A)). By including the (E) component in the resin member 1, the formation of a physical mutual network structure can be expected, and the resin member 1 is further excellent in terms of fluidity suppression and shape maintenance at high temperatures (for example, 50 ° C. or higher). can get.

（Ｅ）成分の融点は、１００℃以上、１２０℃以上、又は１４０℃以上であってよく、また、２５０℃以下、２３０℃以下、又は２００℃以下であってよい。 The melting point of component (E) may be 100° C. or higher, 120° C. or higher, or 140° C. or higher, and may be 250° C. or lower, 230° C. or lower, or 200° C. or lower.

（Ｅ）成分は、上記の（Ａ）成分及び（Ｂ）成分との相溶性がよいことが望ましい。（Ｅ）成分は、例えば、ポリエチレン（エチレン単独重合体）、ポリプロピレン（プロピレン単独重合体）等であってよく、エチレン又はプロピレン以外のモノマー単位を更に含む、ポリエチレン又はポリプロピレンの変性ポリマー、エチレン又はプロピレンとその他のモノマーとのコポリマー（共重合体）等であってもよい。コポリマー（共重合体）は、例えばブロック共重合体であってよい。（Ｅ）成分は、１種単独で用いられてもよく、２種以上を組み合わせて用いられてもよい。 Component (E) is desirably compatible with the above components (A) and (B). Component (E) may be, for example, polyethylene (ethylene homopolymer), polypropylene (propylene homopolymer), or the like, and modified polymers of polyethylene or polypropylene, ethylene or propylene, further containing monomer units other than ethylene or propylene. and other monomers (copolymers). A copolymer (copolymer) may be, for example, a block copolymer. (E) component may be used individually by 1 type, and may be used in combination of 2 or more type.

（Ｂ）成分の融点が５０℃以上である場合、５０℃以上の温度領域における流動性抑制及び形状維持の点で更に優れる観点から、樹脂部材１は、（Ｅ）成分として、好ましくは、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種を更に含む。 When the melting point of the component (B) is 50° C. or higher, the resin member 1 preferably contains polyethylene as the component (E), from the viewpoint of further excellent fluidity suppression and shape retention in the temperature range of 50° C. or higher. (ethylene homopolymer) and polypropylene (propylene homopolymer).

（Ｅ）成分の含有量は、樹脂部材全量基準で、５質量％以上であってよく、また、３０質量％以下、２５質量％以下、又は２０質量％以下であってよい。 The content of component (E) may be 5% by mass or more, and may be 30% by mass or less, 25% by mass or less, or 20% by mass or less based on the total amount of the resin member.

樹脂部材１は、上記（Ａ）～（Ｅ）成分に加えて、その他の成分を更に含んでいてもよい。その他の成分としては、上述の炭素繊維以外の炭素材料（例えば黒鉛）、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などが挙げられる。その他の成分の含有量は、樹脂部材全量基準で、例えば１０質量％以下であってよい。 The resin member 1 may further contain other components in addition to the above components (A) to (E). Other components include carbon materials other than the carbon fibers described above (for example, graphite), metal fibers, glass, inorganic components such as talc, and light absorbers that suppress photodegradation. The content of other components may be, for example, 10% by mass or less based on the total amount of the resin member.

以上説明した樹脂部材１は、例えば以下の方法により得られる。すなわち、飽和炭化水素化合物（（Ｂ）成分）を融点以上に加温した状態で、エチレンと炭素数が３以上のオレフィンとの共重合体（（Ａ）成分）と、必要に応じて融点が１００℃以上であるポリマー（（Ｅ）成分）とを加え均一に混合する。その後、必要に応じてカルボン酸及びカルボン酸金属塩からなる群より選ばれる少なくとも１種（（Ｄ）成分）を添加して、更に均一混合する。続いて、炭素繊維（（Ｃ）成分）を加えて、加圧加熱プレスで混練することにより樹脂部材を得る。この樹脂部材を加熱溶融して成形することにより、シート状の樹脂部材１を得ることもできる。すなわち、樹脂部材１の製造方法は、（Ａ）～（Ｃ）成分と、必要に応じて（Ｄ）成分、（Ｅ）成分及びその他の成分とを含有する組成物を加熱溶融して成形する工程（成形工程）を備えている。成形工程における成形は、射出成形、圧縮成形又はトランスファー成形であってよい。 The resin member 1 described above can be obtained, for example, by the following method. That is, in a state where a saturated hydrocarbon compound (component (B)) is heated to the melting point or higher, a copolymer of ethylene and an olefin having 3 or more carbon atoms (component (A)) and, if necessary, A polymer (component (E)) having a temperature of 100° C. or higher is added and mixed uniformly. After that, at least one selected from the group consisting of carboxylic acids and carboxylic acid metal salts (component (D)) is added as necessary, and the mixture is further uniformly mixed. Subsequently, carbon fibers (component (C)) are added and kneaded by a pressure heating press to obtain a resin member. A sheet-shaped resin member 1 can also be obtained by heating and melting this resin member and molding it. That is, in the method for manufacturing the resin member 1, a composition containing components (A) to (C) and, if necessary, components (D), (E), and other components is heat-melted and molded. It has a process (molding process). Molding in the molding process may be injection molding, compression molding or transfer molding.

本発明の他の一実施形態は、樹脂部材１からなる樹脂層を備えるシートである。当該シートは、樹脂層のみからなるシートであってよく、例えば、樹脂層と金属層とが積層されたシートであってよい。 Another embodiment of the present invention is a sheet provided with a resin layer made of resin member 1 . The sheet may be a sheet consisting only of a resin layer, for example, a sheet in which a resin layer and a metal layer are laminated.

樹脂層の厚さは、例えば、１～３０ｍｍ、２～２０ｍｍ、又は５～１０ｍｍであってよい。金属層の厚さは、例えば１００μｍ以下であってよい。 The thickness of the resin layer may be, for example, 1-30 mm, 2-20 mm, or 5-10 mm. The thickness of the metal layer may be, for example, 100 μm or less.

樹脂層は、高い熱伝導率を有している。樹脂層の熱伝導率は、好ましくは、１Ｗ／ｍＫ以上、１．１Ｗ／ｍＫ以上、又は１．２Ｗ／ｍＫ以上であってよい。樹脂層の熱伝導率は、熱伝導率計（例えば、京都電子工業（株）製「ＱＴＭ－５００」）を用いて測定される。 The resin layer has high thermal conductivity. The thermal conductivity of the resin layer may preferably be 1 W/mK or higher, 1.1 W/mK or higher, or 1.2 W/mK or higher. The thermal conductivity of the resin layer is measured using a thermal conductivity meter (for example, "QTM-500" manufactured by Kyoto Electronics Industry Co., Ltd.).

樹脂層は、高い蓄熱容量（融解熱）を有している。樹脂層の融解熱は、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。樹脂層の融解熱は、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。 The resin layer has a high heat storage capacity (heat of fusion). The heat of fusion of the resin layer may preferably be 90 J/g or more, 95 J/g or more, or 100 J/g or more. The heat of fusion of the resin layer is the melting (endothermic) of the thermogram obtained by heating at a heating rate of 10° C./min using a differential scanning calorimeter (for example, “8500” manufactured by PerkinElmer Co., Ltd.). Calculated from peak areas.

樹脂部材１及びそれを用いたシートは、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、上述の樹脂部材１を備える蓄熱材である。 Since the resin member 1 and the sheet using the resin member 1 can store heat or release heat using phase transition, they are suitably used as a heat storage material. That is, another embodiment of the present invention is a heat storage material including the resin member 1 described above.

本実施形態の蓄熱材（樹脂部材、シート）は様々な分野に活用されうる。蓄熱材（樹脂部材、シート）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）、下着の繊維などに用いられる。蓄熱材（樹脂部材、シート）は、（Ｂ）成分の融点以上でも、（Ｂ）成分の流動性の上昇及びそれに伴う滲みだしの発生を抑制できるため、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。 The heat storage material (resin member, sheet) of this embodiment can be utilized in various fields. Heat storage materials (resin members, sheets) are used, for example, in automobiles, buildings, public facilities, air conditioning equipment in underground malls (improving the efficiency of air conditioning equipment), piping in factories (heat storage in piping), automobile engines (around the engine thermal insulation), electronic parts (preventing temperature rise of electronic parts), fibers of underwear, etc. The heat storage material (resin member, sheet) can suppress an increase in the fluidity of the component (B) and the accompanying bleeding even when the temperature is higher than the melting point of the component (B). It can be attached in various ways.

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。 EXAMPLES The present invention will be specifically described based on Examples, but the present invention is not limited to these Examples.

＜実施例１～７＞
以下に示すエチレンと炭素数が３以上のオレフィンとの共重合体、鎖状の飽和炭化水素化合物、炭素繊維、並びにカルボン酸及びカルボン酸金属塩を用いて、表１に示す組成の樹脂部材を作製した。具体的には、飽和炭化水素化合物を融点以上に加温した状態で、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て均一に混合した。その後、カルボン酸及びカルボン酸金属塩を添加して、更に均一に混合した。続いて、炭素繊維を加えて、加圧加熱プレス（上板８０℃／下板４０℃、加圧１４０ｋＰａ）で混練することにより樹脂部材を得た。得られた樹脂部材を加圧加熱プレス（上下熱板８０℃、加圧１ＭＰａ）することにより、１７０×６０×１ｍｍのシート状の樹脂部材を得た。<Examples 1 to 7>
A resin member having the composition shown in Table 1 is prepared using the following copolymer of ethylene and an olefin having 3 or more carbon atoms, a chain saturated hydrocarbon compound, carbon fiber, a carboxylic acid, and a metal salt of a carboxylic acid. made. Specifically, a copolymer of ethylene and an olefin having 3 or more carbon atoms was added and uniformly mixed while the saturated hydrocarbon compound was heated to the melting point or higher. After that, carboxylic acid and carboxylic acid metal salt were added and further mixed uniformly. Subsequently, carbon fibers were added and kneaded by a pressure heating press (upper plate 80° C./lower plate 40° C., pressure 140 kPa) to obtain a resin member. A sheet-like resin member of 170×60×1 mm was obtained by subjecting the obtained resin member to pressurization and heat pressing (upper and lower hot plate 80° C., pressure 1 MPa).

（エチレンと炭素数が３以上のオレフィンとの共重合体）
Ａ－１：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」）
（鎖状飽和炭化水素化合物）
Ｂ－１：ｎ－ヘキサデカン（融点：１８℃）
（炭素繊維）
Ｃ－１：ＧＲＡＮＯＣ ＸＮ－９０Ｃ－０６Ｓ（日本グラファイトファイバー（株）製、アスペクト比６００（繊維径１０μｍ、繊維長６ｍｍ）、熱伝導率５００Ｗ／ｍＫ）
Ｃ－２：ラヒーマ Ｒ－Ａ３０１（帝人（株）製、アスペクト比２５（繊維径８μｍ、繊維長０．２ｍｍ）、熱伝導率５５０Ｗ／ｍＫ）
Ｃ－３：ドナカーボ Ｓ２０１（大阪ガスケミカル（株）製、アスペクト比８３３（繊維径１８μｍ、繊維長１５ｍｍ程度に切断して使用）、熱伝導率３Ｗ／ｍＫ）
Ｃ－４：ＧＲＡＮＯＣ ＸＮ－１００－０３Ｚ（日本グラファイトファイバー（株）製、アスペクト比３００（繊維径１０μｍ、繊維長３ｍｍ）、熱伝導率９００Ｗ／ｍＫ）
Ｃ－５：ＧＲＡＮＯＣ ＸＮ－１００－０６Ｚ（日本グラファイトファイバー（株）製、アスペクト比６００（繊維径１０μｍ、繊維長６ｍｍ）、熱伝導率９００Ｗ／ｍＫ）
（カルボン酸又はカルボン酸金属塩）
Ｄ－１：２－エチルヘキサン酸アルミニウム
Ｄ－２：オレイン酸(Copolymer of ethylene and olefin having 3 or more carbon atoms)
A-1: Copolymer of ethylene and octene (manufactured by Dow Chemical Japan Co., Ltd., product name “ENGAGE8150”)
(chain saturated hydrocarbon compound)
B-1: n-hexadecane (melting point: 18°C)
(Carbon fiber)
C-1: GRANOC XN-90C-06S (manufactured by Nippon Graphite Fiber Co., Ltd., aspect ratio 600 (fiber diameter 10 μm, fiber length 6 mm), thermal conductivity 500 W / mK)
C-2: Rahima R-A301 (manufactured by Teijin Limited, aspect ratio 25 (fiber diameter 8 μm, fiber length 0.2 mm), thermal conductivity 550 W / mK)
C-3: Donacarb S201 (manufactured by Osaka Gas Chemicals Co., Ltd., aspect ratio 833 (fiber diameter 18 μm, fiber length 15 mm), thermal conductivity 3 W / mK)
C-4: GRANOC XN-100-03Z (manufactured by Nippon Graphite Fiber Co., Ltd., aspect ratio 300 (fiber diameter 10 μm, fiber length 3 mm), thermal conductivity 900 W / mK)
C-5: GRANOC XN-100-06Z (manufactured by Nippon Graphite Fiber Co., Ltd., aspect ratio 600 (fiber diameter 10 μm, fiber length 6 mm), thermal conductivity 900 W / mK)
(Carboxylic acid or carboxylic acid metal salt)
D-1: aluminum 2-ethylhexanoate D-2: oleic acid

飽和炭化水素化合物の融点は、示差熱分析（ＤＳＣ）により、昇温速度１０℃／分の昇温過程における融解のピーク温度から算出した。 The melting point of the saturated hydrocarbon compound was calculated by differential thermal analysis (DSC) from the melting peak temperature during the heating process at a heating rate of 10° C./min.

＜比較例１＞
炭素繊維に代えて下記の炭素材料Ｃ－６を用いた以外は、実施例１と同様にして樹脂部材を得た。
Ｃ－６：微粉黒鉛（昭和電工（株）製、アスペクト比２０未満、微粉径７μｍ以下）<Comparative Example 1>
A resin member was obtained in the same manner as in Example 1, except that the following carbon material C-6 was used instead of the carbon fiber.
C-6: Fine graphite powder (manufactured by Showa Denko Co., Ltd., aspect ratio less than 20, fine powder diameter 7 μm or less)

＜比較例２＞
炭素繊維を用いなかった以外は、実施例１と同様にして樹脂部材を得た。<Comparative Example 2>
A resin member was obtained in the same manner as in Example 1, except that no carbon fiber was used.

各実施例及び比較例のシート状の樹脂部材について、以下に示す各評価を行った。結果を表１に示す。 The following evaluations were performed on the sheet-shaped resin members of each example and comparative example. Table 1 shows the results.

（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。(Evaluation of bleeding)
In the vicinity of the melting point of each resin member, the presence or absence of liquid exudation was determined visually and by touch.

（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。(Measurement of thermal conductivity)
Using QTM-500 (manufactured by Kyoto Electronics Industry Co., Ltd.) and PD-11N as a probe, the in-plane thermal conductivity of the sheet was measured.

（融点、融解熱、凝固点及び凝固熱の測定）
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及び凝固のピーク温度から融点及び凝固点をそれぞれ求め、それぞれの面積から融解熱及び凝固熱を算出した。なお、融解熱が大きいほど蓄熱容量が大きいことを意味する。(Measurement of melting point, heat of fusion, freezing point and heat of solidification)
Using DSC-8500 (manufactured by PerkinElmer Co., Ltd.), the melting point and freezing point are obtained from the melting peak temperature and solidification peak temperature in the heating process of 10 ° C. / min, and the heat of fusion and the heat of solidification are obtained from the respective areas. was calculated. In addition, it means that the larger the heat of fusion, the larger the heat storage capacity.

Figure 0007124833000001
Figure 0007124833000001

１…樹脂部材。 1... A resin member.

Claims (14)

エチレンと炭素数が３以上のオレフィンとの共重合体と、
０～１００℃の範囲内に融点を有する飽和炭化水素化合物と、
炭素繊維と、
を含む樹脂部材。 a copolymer of ethylene and an olefin having 3 or more carbon atoms;
a saturated hydrocarbon compound having a melting point within the range of 0 to 100° C.;
carbon fiber;
Resin member including. 前記炭素繊維の熱伝導率が３００Ｗ／ｍＫ以上である、請求項１に記載の樹脂部材。 The resin member according to claim 1, wherein the carbon fiber has a thermal conductivity of 300 W/mK or higher. 前記オレフィンの炭素数が３～８である、請求項１又は２に記載の樹脂部材。 3. The resin member according to claim 1, wherein the olefin has 3 to 8 carbon atoms. 前記飽和炭化水素化合物の融点が５０℃未満であり、前記オレフィンの炭素数が８である、請求項１～３のいずれか一項に記載の樹脂部材。 The resin member according to any one of claims 1 to 3, wherein the saturated hydrocarbon compound has a melting point of less than 50°C, and the olefin has 8 carbon atoms. 前記炭素繊維のアスペクト比が１００～１０００である、請求項１～４のいずれか一項に記載の樹脂部材。 The resin member according to any one of claims 1 to 4, wherein the carbon fiber has an aspect ratio of 100 to 1,000. 前記炭素繊維の含有量が、前記樹脂部材全量基準で１５質量％以上である、請求項１～５のいずれか一項に記載の樹脂部材。 The resin member according to any one of claims 1 to 5, wherein the content of the carbon fibers is 15% by mass or more based on the total amount of the resin member. ゲル化剤を更に含む、請求項１～６のいずれか一項に記載の樹脂部材。 The resin member according to any one of claims 1 to 6, further comprising a gelling agent. カルボン酸及びカルボン酸金属塩からなる群より選ばれる少なくとも１種を更に含む、請求項１～６のいずれか一項に記載の樹脂部材。 The resin member according to any one of claims 1 to 6, further comprising at least one selected from the group consisting of carboxylic acid and carboxylic acid metal salt. 請求項１～８のいずれか一項に記載の樹脂部材からなる樹脂層を備える、シート。 A sheet comprising a resin layer made of the resin member according to any one of claims 1 to 8. 前記樹脂層の熱伝導率が１Ｗ／ｍＫ以上である、請求項９に記載のシート。 The sheet according to claim 9, wherein the resin layer has a thermal conductivity of 1 W/mK or more. 前記樹脂層の融解熱が９０Ｊ／ｇ以上である、請求項９又は１０に記載のシート。 The sheet according to claim 9 or 10, wherein the resin layer has a heat of fusion of 90 J/g or more. 請求項１～８のいずれか一項に記載の樹脂部材を備える、蓄熱材。 A heat storage material comprising the resin member according to any one of claims 1 to 8. エチレンと炭素数が３以上のオレフィンとの共重合体と、０～１００℃の範囲内に融点を有する飽和炭化水素化合物と、炭素繊維と、を含む組成物を加熱溶融して成形する工程を備える、樹脂部材の製造方法。 A step of heat-melting and molding a composition containing a copolymer of ethylene and an olefin having 3 or more carbon atoms, a saturated hydrocarbon compound having a melting point in the range of 0 to 100° C., and carbon fibers. A method for manufacturing a resin member, comprising: 前記工程において、射出成形、圧縮成形又はトランスファー成形により前記組成物を成形する、請求項１３に記載の樹脂部材の製造方法。 14. The method of manufacturing a resin member according to claim 13, wherein in said step, said composition is molded by injection molding, compression molding or transfer molding.
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