KR20040094789A

KR20040094789A - 축열 재료, 그의 조성물 및 이들의 용도

Info

Publication number: KR20040094789A
Application number: KR20047014251A
Authority: KR
Inventors: 사노마사히로; 아베가즈아키; 마치다요시노리; 우바라아츠히코; 다구치도시하루
Original assignee: 이데미쓰 고산 가부시키가이샤; 이데미쓰 테크노파인 가부시키가이샤
Priority date: 2002-03-12
Filing date: 2003-03-07
Publication date: 2004-11-10
Also published as: TWI253466B; EP1484378A4; TW200403334A; CN100471926C; CN1643104A; EP1484378A1; AU2003213421A1; WO2003076547A1; US20050106392A1

Abstract

본 발명은 융점이 -10 내지 100℃이고, 잠열이 30J/g 이상인 중합체 또는 올리고머로 이루어지는 몸체 주위에 사용하는 축열 재료, 및 이를 합성 수지에 배합하여 이루어지는 축열성 조성물에 관한 것이다. 이 축열 재료는 외기 온도가 상승하면 열을 흡수하여 융해하고, 외기 온도가 저하되면 열을 방출하여 응고하기 때문에, 외기 온도의 변동을 완화시켜 일정한 온도를 유지하기 용이하고, 축열 재료로서의 기능을 발휘한다. 또한, 점도가 높기 때문에, 융해하더라도 재료가 유출되기 어렵다. 이들 축열 재료, 축열성 조성물로부터 체 주위에 사용되기 적합한 필름 또는 시이트, 적층체, 성형품, 축열성 복합 섬유, 및 축열성 천 부재를 제조할 수 있다.

Description

축열 재료, 그의 조성물 및 이들의 용도{HEAT STORING MATERIAL, COMPOSITION THEREOF AND THEIR USE}

종래, 온도 변화가 현저한 환경에서 착용되는 의복, 예컨대, 방한 의류 또는 스포츠 의류 등으로 사용되는 의복에는 보온성의 향상을 목적으로, 여러가지 재료가 이용되고 있다.

예컨대, 각종 면 재료, 우모(羽毛), 깃털을 단열재로서 사용하는 의류, 의류 내부에 알루미늄 등의 복사열 반사막을 부가하는 의류, 흡수에 의해 발열하는 재료 등이 구체화되어 있다.

또한, 외기 온도의 변화에 대해, 온도 조절 기능을 부여하는 것으로서, 축열 재료를 사용하는 방법이 있다.

이러한 축열 재료로서는, 예컨대 옥타데칸 등의 저분자량의 결정성 화합물이 있으며, 그의 상 변화 열(융해, 응고)을 사용하여 온도를 조절한다.

그러나 이러한 화합물은 잠열은 크지만, 융해하면 점도가 낮아 유동성이 커지기 때문에, 누설, 유출의 문제를 안고 있었다. 또한, 저분자량이어서 비점이 낮고 열 가공시에 증발해 버리는 문제도 있었다.

그래서 일본 특허공개 제 1983-55699호 공보, 일본 특허공개 제 1989-85374호 공보, 일본 특허공개 제 1990-182980호 공보 등에 나타낸 바와 같이, 상기 저분자 화합물을 마이크로 캡슐에 봉입하는 시도가 이루어졌다. 즉, 저분자 화합물을 포함하는 마이크로 캡슐을 천에 도포하여 고착한 것 및, 이 마이크로 캡슐을 함유하는 합성 수지를 방사하여 수득된 섬유를 천으로 만든 것이 구체화되어 있었다.

그러나 이러한 마이크로 캡슐을 이용한 기술에도, 다음과 같은 많은 문제가 있었다.

① 마이크로 캡슐을 소재에 균일하게 부착시키는 것이 어려워, 충분한 기능을 발휘할 수 없다.

② 접착제를 도포하여 고착시킨 경우, 보온성은 향상되지만, 바인더의 영향에 의해 보습성이 저하되는 경우가 있어서, 의복으로서의 쾌적성이 손상된다.

③ 마이크로 캡슐은 구조상 어느 정도의 크기를 갖기 때문에, 필름, 시이트화할 때, 박막화가 곤란하다.

④ 마이크로 캡슐 소재가 착색하고 있다.

⑤ 마이크로 캡슐로부터 포름알데하이드가 발생하는 경우가 있다.

⑥ 필름, 시이트화할 때의 압력 등에 의해 마이크로 캡슐이 파쇄되기 때문에 성형성이 나쁘고, 마이크로 캡슐의 파괴에 의해 내부의 융해된 액체가 스며 나온다.

⑦ 고착에 사용한 접착제가 천을 딱딱하게 하여 촉감을 손상시키거나, 도포한 접착제에 의해 천에 필요한 투습성이 저하되어 의복으로서의 기능이 저하된다.

⑧ 마이크로 캡슐의 입자 직경이 크기 때문에, 방사 공정 및 직조 공정에서 실 절단을 야기할 수 있다.

한편, 고분자 주쇄의 상전이를 이용한 축열성 고분자가 개발되어 있다(일본 특허공개 제 1982-76078호 공보, 일본 특허공개 제 1983-27773호 공보 등).

그러나, 이러한 축열성 고분자는 융점이 높고 실용화에 적합하지 않았다. 예컨대, 고밀도 폴리에틸렌의 경우는 융점이 110 내지 130℃이다. 또한, 융점을 조절하는 것도 곤란했다. 또한, 이러한 고분자는 융점을 초과하면 유동화되기 때문에, 성형을 하여도 붕괴되기 쉽다는 문제가 있었다.

또한, 일본 특허공개 제 1996-311716호 공보에서는 축열성 물질로서 파라핀 왁스와 폴리에틸렌 수지와의 조성물을 코어재로 한 복합 섬유가 제안되어 있다.

그러나, 이러한 파라핀 왁스 조성물을 코어재로 한 복합 섬유는 왁스 배합시 및 복합 섬유 제조시에, 왁스가 열에 의해 비산하는 등의 이유로 제조가 곤란하고, 또한 그 때문에 충분한 축열 성능이 발휘되지 않는다는 등의 문제가 있었다.

현재, 이러한 축열 재료는 다양한 용도로 사용되고 있다.

예컨대, 일본 특허공개 제 1993-214328호 공보에서는 탄소수 18 내지 28의α-올레핀의 축열 재료가 개시되고, 그 용도예로서는 축열 재료의 응고열을 이용한 에너지 절약형 난방 시스템이 제안되어 있다.

또한, 일본 특허공개 제 1996-224754호 공보에서는 불소 수지 또는 실리콘 수지의 마이크로 캡슐에 축열 재료를 봉입한, 다층 사출 성형에 의한 보온 식기가 제안되어 있다.

또한, 일본 특허공개 제 1997-174741호 공보에서는 0 내지 30℃의 온도 범위에서 상변화되는 축열 재료를 이용한 복합 단열 패널을, 결로 방지에 사용하는 것이 제안되어 있다.

최근에는 일본 특허공개 제 2002-114553호 공보에서, 마이크로 캡슐화 잠열 축열 재료를 배합한 축열 구조를 갖는 시멘트계 건재가 제안되어 있다.

또한, 특허 제 3306482호 공보에서, 잠열 축열성 입자 재료로서 파라핀 입자를 이용한 열 교환기 등이 제안되어 있다.

또한, 일본 특허공개 제 2002-211967호 공보에서, 잠열 축열재가 내포된 마이크로 캡슐을 포함하는 조온 조습 재료 및 그것을 배합한 조온 조습 폼이 제안되어 있다.

그러나, 상기 공보에 개시된 기술은 하기와 같은 결점을 갖고 있었다.

① 통상 플라스틱 성형, 예컨대 사출 성형, 중공 성형, 압축 성형을 실시하면, 압력이 가해져 마이크로 캡슐이 파괴되어 버리기 때문에 효과적인 성형을 할 수 없다.

② 파라핀계 재료의 경우, 성형시에 축열 성분이 휘산되어 버리기 때문에 축열 효과가 발현되기 어렵다.

③ 축열 재료의 상 전이 온도가 높아 실용에 적합하지 않다.

본 발명은 상기 과제에 비추어 이루어진 것으로, 제조 가공이 용이하고 우수한 축열성을 갖는 축열 재료, 축열성 조성물, 및 이들을 이용한 필름 또는 시이트, 적층체, 성형품, 축열성 복합 섬유, 축열성 천 부재를 제공하는 것을 목적으로 한다.

발명의 요약

본 발명에 따르면, 이하의 축열 재료 등이 제공된다.

[1] 융점이 -10 내지 100℃이고, 잠열이 30J/g 이상인 중합체 또는 올리고머로 이루어지는 몸체의 주위에 사용하는 축열 재료.

여기서, 중합체 또는 올리고머의 구조로서는 직쇄상, 측쇄상, 분지형, 3차원 망상 등을 들 수 있지만, 특별히 제한되지 않는다.

[2] 상기 융점이 -10 내지 80℃인 [1]에 기재된 축열 재료.

[3] 상기 융점과 응고점의 차이가 15℃ 이내인 [1] 또는 [2]에 기재된 축열 재료.

[4] 상기 융점이 0 내지 50℃인 [1] 내지 [3] 중 어느 하나에 기재된 축열 재료.

[5] 50℃에서의 40중량% 톨루엔 용액의 용액 점도가 100㎜²/s 이상인 [4]에 기재된 축열 재료.

[6] 상기 잠열이 50J/g 이상인 [1] 내지 [5] 중 어느 하나에 기재된 축열 재료.

[7] 화학식 1에 나타낸 주쇄부 X, 결합부 Y 및 측쇄 Z로 구성되고, 측쇄 Z가 결정화될 수 있는 결정성 중합 단위를 포함하는 축열 재료.

[8] 화학식 1에 나타낸 주쇄부 X, 결합부 Y 및 측쇄 Z로 구성되고, 측쇄 Z가 결정화될 수 있는 결정성 단위를 주요 구성 성분으로 하는 중합체 또는 올리고머의 가교체인 축열 재료.

화학식 1

[9] 상기 주쇄부 X, 결합부 Y 및 측쇄 Z의 중량이, 하기 식을 만족하는 [7] 또는 [8]에 기재된 축열 재료.

Z/(X+ Y+ Z)≥ 0.75

[10] 상기 주쇄부 X가로부터 선택되는 1종 이상이고,

상기 결합부와 측쇄 Y-Z가, -CO-O-R, -O-CO-R, -O-R, -CH₂-R에서 선택되는 1종 이상이고,

R이 탄소수 9 이상의 탄화수소기인 [7] 내지 [9] 중 어느 하나에 기재된 축열 재료.

[11] R이 탄소수 9 이상의 직쇄 알킬기인 [7] 내지 [10] 중 어느 하나에 기재된 축열 재료.

[12] 폴리도코실메타크릴레이트, 폴리헨에이코실메타크릴레이트, 폴리에이코실아크릴레이트, 폴리노나데실아크릴레이트, 폴리헵타데실아크릴레이트, 폴리팔미틸아크릴레이트, 폴리펜타데실아크릴레이트, 폴리스테아릴아크릴레이트, 폴리라우릴아크릴레이트, 폴리미리스틸아크릴레이트, 폴리미리스틸메타크릴레이트, 폴리펜타데실메타크릴레이트, 폴리팔미틸메타크릴레이트, 폴리헵타데실메타크릴레이트, 폴리노나데실메타크릴레이트, 폴리에이코실메타크릴레이트, 폴리스테아릴메타크릴레이트, 폴리(팔미틸/스테아릴)메타크릴레이트, 폴리비닐라우레이트, 폴리비닐미리스테이트, 폴리비닐팔미테이트, 폴리비닐스테아레이트, 폴리라우릴비닐에터, 폴리미리스틸비닐에터, 폴리팔미틸비닐에터 또는 폴리스테아릴비닐에터인 [7]에 기재된 축열 재료.

[13] 친수성 단위를 추가로 포함하는 [7] 내지 [12] 중 어느 하나에 기재된 축열 재료.

[14] 상기 친수성 단위가 화학식 2에 나타낸 단위인 [13]에 기재된 축열 재료.

[15] 가교제가 상기 결정성 단위 또는 상기 결정성 단위 및 친수성 단위를 형성할 수 있는 단량체에 대해 0.1 내지 20중량%인 [8] 내지 [14] 중 어느 하나에 기재된 축열 재료.

[16] [1] 내지 [15] 중 어느 하나에 기재된 축열 재료를 합성 수지에 배합하여 이루어지는 축열성 조성물.

[17] 상기 합성 수지가, 적어도 폴리우레탄 수지, 아크릴 수지, 폴리아마이드 수지, 염화비닐 수지, 폴리프로필렌 수지, 폴리에틸렌 수지, 폴리스타이렌 수지, 폴리에스터 수지, 폴리카보네이트 수지, 에틸렌-비닐알코올 공중합 수지, 열가소성 엘라스토머 수지, 폴리페닐렌설파이드 수지, ABS 수지 중 어느 하나로 이루어지는 [16]에 기재된 축열성 조성물.

[18] [1] 내지 [15] 중 어느 하나에 기재된 축열 재료, 또는 [16] 내지 [17] 중 어느 하나에 기재된 축열성 조성물로 이루어지는 필름 또는 시이트.

[19] [18]에 기재된 필름 또는 시이트를, 한층으로서 포함하는 적층체.

[20] [1] 내지 [15] 중 어느 하나에 기재된 축열 재료, 또는 [16] 내지 [17] 중 어느 하나에 기재된 축열성 조성물이 코어부이고, 합성 수지가 쉘부인 코어-쉘 구조를 갖는 축열성 복합 섬유.

[21] 상기 합성 수지가, 폴리아마이드 수지, 폴리에스터 수지, 폴리우레탄 수지, 에틸렌아세트산비닐 공중합체, 폴리염화비닐리덴 수지, 폴리염화비닐 수지, 아크릴 수지, 폴리에틸렌 수지 또는 폴리프로필렌 수지인 [20]에 기재된 축열성 복합 섬유.

[22] [20] 또는 [21]에 기재된 축열성 복합 섬유를 포함하는 축열성 천 부재.

[23] [1] 내지 [15] 중 어느 하나에 기재된 축열 재료, 또는 [16] 또는 [17]에 기재된 축열성 조성물로 이루어지는 성형품.

[24] 상기 성형품이 에너지 절약성 부재 또는 과열·과냉 방지 부재인 [23]에 기재된 성형품.

[25] 상기 성형품이 건축 재료, 가정 용품, 자동차 부품, 가전 OA 부품, 열교환기 부품 또는 전열 기기체인 [23]에 기재된 성형품.

본 발명은 축열 재료 및 그 조성물, 및 이들을 이용한 축열성 필름 또는 시이트, 적층체, 축열성 복합 섬유, 축열성 천 부재 및 성형품에 관한 것이다.

도 1a는 실시예 76의 적층체를 나타내는 모식도이고, 도 1b는 실시예 77의 적층체를 나타내는 모식도이며, 도 1c는 변형예의 적층체를 나타내는 모식도이다.

도 2는 실시예 76, 77 및 비교예 3의 적층체에서의 외부 분위기 온도를 변동시켰을 때의 적층체 내부의 온도 변화를 나타내는 그래프이다.

도 3은 실시예 96의 축열성 폴리프로필렌 조성물, 및 비교예 7의 폴리프로필렌의 각 4㎜ 두께 평판(사출 성형품)의 축열성을 평가한 도면이다.

도 4는 실시예 96의 축열성 폴리프로필렌 조성물, 및 비교예 7의 폴리프로필렌을 사용하여 제작한 용기의 공기층의 온도 조절 효과를 평가한 도면이다.

도 5는 실시예 96의 축열성 폴리프로필렌 조성물, 및 비교예 7의 폴리프로필렌을 사용하여 제작한 용기의 수층의 온도 조절 효과를 평가한 도면이다.

이하, 본 발명에 관해서 구체적으로 설명한다.

[축열 재료]

본 발명의 축열 재료는 하기(A) 및 (B)에 나타내는 재료이다.

(A) 화학식 1에 나타낸 주쇄부 X, 결합부 Y 및 측쇄 Z로 구성되고, 측쇄 Z가 결정화될 수 있는 결정성 단위를 주요 구성 성분으로 하는 중합체 또는 올리고머.

화학식 1

(B) 상기 화학식 1에 나타낸 주쇄부 X, 결합부 Y 및 측쇄 Z로 구성되고, 측쇄 Z를 결정화할 수 있는 결정성 단위를 주요 구성 성분으로 하는 중합체 또는 올리고머의 가교체(가교 축열 재료).

이러한 축열 재료는 목적하는 온도 범위에서 측쇄 Z의 비결정화 또는 결정화에 의해 상 변화(융해, 응고)하고, 그 때 큰 잠열을 방출 또는 흡수한다. 따라서, 이러한 축열 재료는 외기 온도가 상승하면 열을 흡수하여 융해하고, 외기 온도가 저하되면 열을 방출하여 응고하기 때문에, 외기 온도의 변동을 부드럽게 하여 일정한 온도가 유지되기 쉽고, 축열 재료로서의 기능을 발휘한다. 또한, 이러한 재료에서는 화학식 1의 주쇄 X가 상기 온도 범위에서는 융해되지 않고, 재료(B)에서는 가교에 의해 3차원 망상 구조가 되기 때문에, 재료 전체가 유출되지 않으면서 형상이 유지된다. 또한, 이들 축열 재료는 측쇄의 길이를 조절함으로써 융점을 용이하게 조절할 수 있다.

화학식 1의 주쇄부 X는 측쇄 Z의 결정화를 저해하는 구조가 아니면 특별히 한정되지 않지만, 바람직하게는로부터 선택된 1종 이상이다.

결합부 Y는 주쇄부 X와 측쇄 Z를 결합하는 부이고, 1원자 단위를 의미한다. 측쇄 Z는 결정화할 수 있으면 특별히 한정되지 않지만, 바람직하게는 탄소수 9 이상의 탄화수소기이며, 더 바람직하게는 탄소수 9 이상의 직쇄 알킬기를 포함한다.

결합부와 측쇄의 Y-Z는 바람직하게는 -CO-O-R, -O-CO-R, -O-R, -CH₂-R에서 선택되는 1종 이상이고, R은 바람직하게는 탄소수 9 이상의 탄화수소기이며, 더 바람직하게는 탄소수 9 이상의 직쇄 알킬기있다.

특히 바람직한, 주쇄부 X, 결합부 Y 및 측쇄 Z로 이루어지는 결정성 단위는 이하에 나타낸, 폴리메타크릴레이트계, 폴리아크릴레이트계, 폴리비닐에스터계, 폴리비닐에터계 또는 탄화수소계이다.

바람직한 축열 재료(A)의 예로는 메타크릴산 또는 아크릴산의 장쇄 알킬 탄화수소 에스터 등의 중합체를 들 수 있다. 구체예로서는, 폴리도코실메타크릴레이트, 폴리헨에이코실메타크릴레이트이트, 폴리에이코실아크릴레이트, 폴리노나데실아크릴레이트, 폴리헵타데실아크릴레이트, 폴리팔미틸아크릴레이트, 폴리펜타데실아크릴레이트, 폴리스테아릴아크릴레이트, 폴리라우릴아크릴레이트, 폴리미리스틸아크릴레이트, 폴리미리스틸메타크릴레이트, 폴리펜타데실메타크릴레이트, 폴리팔미틸메타크릴레이트, 폴리헵타데실메타크릴레이트, 폴리노나데실메타크릴레이트, 폴리에이코실메타크릴레이트, 폴리스테아릴메타크릴레이트, 폴리(팔미틸/스테아릴)메타크릴레이트, 폴리비닐라우레이트, 폴리비닐미리스테이트, 폴리비닐팔미테이트, 폴리비닐스테아레이트, 폴리라우릴비닐에터, 폴리미리스틸비닐에터, 폴리팔미틸비닐에터 및 폴리스테아릴비닐에터 등을 들 수 있다.

또한, 바람직한 축열 재료(B)의 예로서, 상기 축열 재료(A)의 구체예의 가교체를 들 수 있다.

바람직하게는 주쇄부 X, 결합부 Y 및 측쇄 Z의 중량은 이하의 식을 만족한다.

Z/(X+ Y+ Z)≥ 0.75

즉, 측쇄 Z가 결정성 단위에 차지하는 비율은 75중량% 이상이다. 75중량% 미만에서는 측쇄 Z를 결정화할 수 없게 되어, 축열성을 발휘할 수 없는 경우가 있다.

축열 재료(A) 및 (B)는 그 특성을 손상시키지 않는 범위에서 다른 단위를 포함함으로써, 요구되는 기능을 발휘시킬 수도 있다.

예컨대, 축열 재료(A) 및 (B)는 친수성 단위를 포함할 수 있다. 이러한 축열 재료는 측쇄로서 장쇄 탄화수소기를 갖기 때문에 소수성이 높지만, 친수성 단위를 포함하게 함으로써 친수성을 높일 수 있다. 그 결과, 이들 축열 재료를 기재 등에 도포할 때 기재 등에 대한 밀착성이 향상된다.

이러한 친수성 단위를 형성하는 단량체는 특별히 한정되지 않지만, 2-하이드록시에틸아크릴레이트, 2-하이드록시에틸메타크릴레이트가 있고, 바람직하게는 2-하이드록시에틸메타크릴레이트이다. 2-하이드록시에틸메타크릴레이트로부터 형성되는 친수성 단위는 하기 화학식 2로 표시된다.

화학식 2

친수성 단위의 함유량은 바람직하게는 50중량% 이하이고, 보다 바람직하게는 30중량% 이하이다. 50중량%를 초과하면, 측쇄 Z의 결정성이 저하되는 경우가 있다.

축열 재료(A) 및 (B)의 중량 평균 분자량 Mw은 바람직하게는 1,000 내지 2,000,000, 보다 바람직하게는 10,000 내지 1,000,000이다. Mw가 1,000미만에서는 제품 강도가 약하고, 또한, 융점이 낮기 때문에, 사용시에 액화되고, 끈적임 등의 원인이 되는 경우가 있다. 한편, 2,000,000을 초과하면, 고분자로서의 유동성이악화되기 때문에, 방사, 성형 가공성이 저하되는 경우가 있다.

축열 재료(A) 및 (B)의 융점, 즉, 측쇄(Z)가 비결정화되는 온도는 바람직하게는 -10 내지 100℃이다. 이 범위의 하한은 보다 바람직하게는 0℃, 더 바람직하게는 10℃이다. 이 범위의 상한은 보다 바람직하게는 80℃, 더 바람직하게는 50℃이다.

융점이 100℃를 초과하면, 이들 재료는 일상의 사용 분위기 하에서, 항상 고체 상태로 존재하기 때문에, 승온시에 결정화 열을 흡수하는 성질을 이용할 수 없기 때문에, 축열 재료로서의 기능을 충분히 발휘하기 어렵게 된다.

또한, 융점이 -10℃ 미만에서는 일상의 사용 분위기 하에서, 이들 재료는 항상 액체 상태로 존재하기 때문에, 응고시에 열을 방출하는 성질을 이용할 수 없어 축열 재료로서의 기능을 충분히 발휘하기 어렵게 된다.

축열 재료(A) 및 (B)의 융점과 응고점의 차이는 바람직하게는 15℃ 이내이다. 15℃ 보다 커지면, 흡열, 방열하는 간격이 넓기 때문에, 축열 재료로서 소망하는 좁은 온도 범위에서 기능을 발휘하기 어렵게 된다.

축열 재료(A) 및 (B)의 잠열은 바람직하게는 30J/g 이상, 보다 바람직하게는 50J/g 이상, 더 바람직하게는 70J/g 이상이다. 잠열이 30J/g 미만에서는 축열 재료로서의 효과가 불충분해지는 경우가 있다. 또한, 통상, 200J/g 이하이다.

축열 재료(A) 및 (B)는 소정의 온도 범위에서, 측쇄(Z)가 큰 잠열을 수반하여 가역적으로 결정화, 비결정화의 상전이를 하지만, 주쇄(X)는 이러한 상전이는 하지 않는다.

축열 재료(A) 및 (B)의 50℃에서의 40중량% 톨루엔 용액의 용액 점도는 바람직하게는 100㎜²/s 이상, 보다 바람직하게는 120㎜²/s 이상이다. 100㎜²/s 미만에서는 축열 재료가 누설될 우려가 있어서, 천의 끈점임 등의 원인이 된다.

여기서, 융점, 응고점 및 잠열이란, 각각 표시 주사 열량 측정(DSC)으로 측정하고, 융점은 융해 피크의 정점의 온도를, 응고점은 결정화 피크의 정점의 온도를 의미한다(JIS K 7121). 한편, 융점은 한번 융해 피크 종료시 보다 높은 온도까지 가열하고, 소정 온도까지 냉각한 후, 두 번째 가열했을 때 수득되는 융해 피크의 정점의 온도를 융점으로 했다.

축열 재료(A) 및 (B)의 제조 방법은 특별히 한정되지 않는다.

예컨대, 재료(A)는 결정성 단위를 형성할 수 있는 단량체, 또는 결정성 단위 및 친수성 단위를 형성할 수 있는 단량체를 중합함으로써 제조할 수 있다.

또한, 재료(B)는 결정성 단위를 형성할 수 있는 단량체, 또는 결정성 단위 및 친수성 단위를 형성할 수 있는 단량체를, 가교제와 함께 중합함으로써 제조할 수 있다.

가교를 형성하는 가교제(단량체)로서는 폴리에틸렌글리콜(1000)다이아크릴레이트, 폴리에틸렌글리콜(1000)다이메타크릴레이트, 에틸렌글리콜다이아크릴레이트, 에틸렌글리콜다이메타크릴레이트 등이 있고, 바람직하게는 폴리에틸렌글리콜(1000)다이메타크릴레이트, 에틸렌글리콜다이메타크릴레이트이다.

가교제의 양은 결정성 단위 및 친수성 단위를 형성할 수 있는 단량체에 대해, 바람직하게는 0.1 내지 20중량%이고, 보다 바람직하게는 0.2 내지 3중량%이다. 0.1중량% 미만에서는 가교 효과가 거의 나타나지 않는다. 한편, 20중량%을 넘어서도 거의 효과에 차이가 없다.

본 발명의 축열 재료는 상술한 바와 같이, 외기 온도가 상승하면 열을 흡수하여 융해하고, 외기 온도가 저하되면 열을 방출하여 응고하기 때문에, 외기 온도의 변동을 부드럽게 하여 일정한 온도가 유지되고 쉽고, 축열 재료로서 매우 유용하다.

이 밖에, 축열 재료(A) 및 (B)는 이하의 효과를 가질 수 있다.

① 고분자량이기 때문에, 증발, 누설의 문제가 없다.

② 수지이기 때문에, 도포, 이겨서 속에 넣기, 섬유화가 가능하고, 가공이 용이하다.

③ 측쇄(Z)의 길이를 조절함으로써 융점을 용이하게 조절할 수 있다.

④ 공중합에 의해, 다른 기능을 부여할 수 있다.

⑤ 융해시에 액이 배어 나오지 않고, 형상 붕괴가 없다.

⑥ 주쇄 결정형에 비해 상전이가 급격하다.

⑦ 재료(B)는 가교함으로써 열 가소성 수지로 되어 성형할 수 있다.

⑧ 재료(B)는 가교함으로써 성형한 것이 융점을 초과하여도 형상이 붕괴되지 않는다.

[축열성 조성물]

본 발명의 축열성 조성물은 상기 축열 재료를 수지(합성 수지)에 배합한 것이다.

축열성 조성물에 사용하는 합성 수지로서는, 융점이 100℃ 이상인 것이 바람직하다. 구체적으로는 폴리우레탄 수지, 아크릴 수지, 폴리아마이드 수지, 염화비닐 수지(PVC 수지), 폴리프로필렌 수지, 폴리에틸렌 수지, 폴리스타이렌 수지, 폴리에스터 수지(예컨대, PET), 폴리카보네이트 수지, 에틸렌-비닐알코올 공중합 수지, 열가소성 엘라스토머 수지, 폴리페닐렌설파이드 수지, ABS 수지 등을 들 수 있다. 이들은 단독으로 또는 2종 이상을 조합시켜 사용할 수 있다.

축열 재료의 배합량은 요구되는 온도 조절 기능에 따라 다르지만, 합성 수지에 대해 5중량% 이상, 바람직하게는 20중량% 이상, 특히 바람직하게는 30중량% 이상이다. 5중량% 미만에서는 그 온도 조절 기능이 충분히 발휘되지 않는 경우가 있다.

축열성 조성물에는 상용성 개량재로서, 에폭시기 함유 아크릴계 중합체 및, 알릴에터 공중합체 등을 배합할 수 있다. 이에 의해, 합성 수지간의 상용성이 향상되고, 축열 재료의 배합량을 증가시킬 수 있다.

또한, 축열성 조성물에는 그 특성을 손상하지 않는 범위에서, 여러가지 첨가제, 예컨대, 산화방지제, 내광제, 무기 충전제(탄산칼슘, 활석 등), 발포제(화학 발포재 등), 노화 방지제, 항균제, 곰팡이 방지제, 착색제, 안료, 대전 방지제, 난연제, 가공 조제, 안정제, 가소제, 가교제, 및 반응 촉진제 등을 배합할 수 있다.

축열성 조성물의 잠열은 -10 내지 100℃에 있어서, 축열 기능상, 바람직하게는 1J/g 이상이고, 보다 바람직하게는 5J/g 이상이다. 잠열이 1J/g 미만에서는 축열의 효과가 충분하지 않은 경우가 있다. 또한, 바람직하게는 -10 내지 80℃, 보다 바람직하게는 0 내지 50℃에서, 바람직하게는 1J/g 이상, 보다 바람직하게는 5J/g 이상이다.

이 특성에 의해, 외기 온도 등에 대해, 온도 조절 기능을 충분히 발휘할 수 있다.

이러한 축열성 조성물은 축열 재료와 합성 수지를, 공지의 방법으로 블렌드하고 혼련함으로써 제조할 수 있다.

본 발명의 축열 재료 또는 축열 조성물은 예컨대, 상술한 바와 같은 우수한 축열성을 살려, 사람 또는 동물을 포함한 몸체의 주위에 이용되는 것에 바람직하게 사용할 수 있다. 「주위에 있다」라는 것은 접촉 또는 비접촉을 포함한다. 본 발명의 축열 재료는 몸체의 주위에 있고 체온과 관련하여 온도를 조절할 수 있다.

구체적으로는 스키 웨어, 레인 웨어 등의 스포츠 의류, 방한 의류, 양말, 팬티 스타킹, 셔츠, 신사복 등의 일반 의류, 중면 등의 침구, 장갑, 구두재, 가구용, 자동차용 인공 가죽, 보온, 보냉이 요구되는 식품 포장재, 건재 등에 바람직하게 사용할 수 있다. 가구용, 자동차용 인공 가죽 등에 사용하는 경우는 체의 접촉하는 부위로, 체온에서의 기재의 온도 상승 속도를 완화할 수 있어서, 여름철에 쾌적한 소재가 될 수 있다.

[필름 또는 시이트]

본 발명의 필름 또는 시이트는 상기 축열 재료 또는 축열성 조성물로 이루어진다. 필름 또는 시이트의 성형 방법은 공지의 방법을 이용할 수 있고, 특별히 한정되지 않지만, 예컨대, 나이프코팅, 그라비아코팅, 스프레이, 디핑 등의 방법으로 성형할 수 있다.

축열 재료 또는 조성물을 성형할 때, 특히 축열성 조성물의 수지로서, 폴리염화비닐, 폴리아마이드 수지, 폴리프로필렌 수지, 폴리에틸렌 수지, 폴리스타이렌 수지, 폴리에스터 배합 수지 등을 사용하는 경우에는 보통 T 다이 성형, 인플레이션 성형, 압축 성형, 캘린더 성형 등의 열 가소성 수지의 성형에 사용되는 방법으로 성형할 수 있다.

또한, 축열성 조성물 수지로서, 폴리우레탄 수지, 아크릴 수지, 폴리아마이드 수지를 사용한 조성물의 경우에는 용제계 수지 용액으로서 필름화가 가능하다. 그 용제로서는 다이메틸포름아마이드, 메틸에틸케톤, 톨루엔 등을 사용할 수 있다.

또한, 각종 수지 및 축열 재료를 미분화하고, 물, 아이소프로필알코올 등의 빈용매에 의해 에멀젼화해도, 필름화가 가능하다.

본 발명의 필름 또는 시이트를 제조할 때, 원료가 되는 축열 재료 또는 조성물은 고분자량이기 때문에, 증발, 누설의 문제가 없다. 또한, 수지이기 때문에, 도포, 이겨서 속에 넣기, 섬유화가 가능하고, 가공이 용이하다. 즉, 축열 재료 또는 조성물은 필름 또는 시이트로의 가공이 용이하고, 종래 기술에 비해, 축열재를 균일하게 분산할 수 있다.

한편, 상기 축열 재료를 사용하여, 필름 또는 시이트를 제조할 때, 그 특성을 손상하지 않는 범위에서, 상기 각종 첨가제를 첨가할 수 있다.

본 발명의 필름 또는 시이트는 상기 축열 재료를 포함하고 있기 때문에, 축열 재료의 융점에서 잠열을 발생한다. 즉, -10 내지 100℃에서, 바람직하게는 1J/g 이상이고, 보다 바람직하게는 5J/g 이상이다. 잠열이 1J/g 미만에서는, 축열의 효과가 충분하지 않은 경우가 있다. 또한 바람직하게는 -10 내지 80℃, 보다 바람직하게는 0 내지 50℃에서, 바람직하게는 1J/g이상, 보다 바람직하게는 5J/g 이상이다.

[적층체]

본 발명의 적층체는 상기 필름 또는 시이트를 한층으로서 포함하는, 2층 또는 그 이상의 다층체이다.

바람직하게는 본 발명의 적층체는 기재(베이스) 위에, 필름 또는 시이트를 적층한다. 기재된 예로서, 염화비닐(PVC) 시이트, 폴리우레탄 시이트, 섬유 옷감, 셀룰로오스, 폴리에스터 수지, 폴리프로필렌 수지 등의 합성 수지 필름, 부직포, 종이 등을 들 수 있다.

본 발명의 적층체는 본 발명의 필름 또는 시이트 및 기재 외에, 필요에 따라, 기재와 필름층의 사이에 우레탄 등의 바인더층을 포함할 수 있다.

적층체의 제조 방법은 공지의 방법을 이용할 수 있고, 특별히 한정되지 않지만, 예컨대, 나이프 코팅, 그라비어 코팅, 스프레이, 디핑 등의 방법으로 적층할 수 있다.

폴리염화비닐, 폴리아마이드 수지, 폴리프로필렌 수지, 폴리에틸렌 수지, 폴리스타이렌 수지, 폴리에스터배합 수지 등을 사용하는 경우, 보통 T 다이 성형, 인플레이션 성형, 압축 성형, 캘린더 성형 등의 열 가소성 수지의 성형에 사용되는방법에 의해 적층체를 제조할 수 있다.

또한, 본 발명의 필름 또는 시이트를 바인더 등으로 다른 층과 서로 견주어 제조할 수도 있다.

본 발명에 따르면, 우수한 축열성을 갖는 재료 또는 그 조성물을 사용하고 있기 때문에, 외기 온도의 변화를 적게 받는 우수한 축열성 필름 또는 시이트 및 적층체를 제공할 수 있다.

본 발명의 필름 또는 시이트 및 적층체는 축열 재료와 동일한 용도에 사용할 수 있고, 특히, 섬유 제품, 가구 및 자동차용 인공 가죽 제품 등에 바람직하게 사용할 수 있다.

예컨대, 본 발명의 필름 또는 시이트를 적층한 섬유 옷감을 이용한 섬유 제품은, 고온의 방에 들어간 경우 중합체가 잠열을 빼앗기 때문에, 외기 온도의 영향을 적게 받아 의류 온도의 상승을 방지할 수 있다. 또한, 저온의 방에 들어간 경우, 중합체가 고화하여 그 때 응고열을 발생하기 때문에, 의류의 온도 저하를 방지할 수 있다. 따라서, 이른바 온도 조절 기능을 갖는 섬유 제품으로서 방한복, 스포츠 의류 등에 사용할 수 있다.

또한, 축열 재료와 마찬가지로 가구용, 자동차용 가죽 등에 있어서는 인체의 접촉하는 부위에서, 체온에서의 기재의 온도 상승 속도를 완화할 수 있어서, 여름철에 쾌적한 소재가 될 수 있다.

[축열성 복합 섬유]

본 발명의 축열성 복합 섬유는 상기 축열 재료 또는 축열성 조성물을 코어부로 하고, 합성 수지를 쉘부로 한 코어-쉘 구조를 갖는다.

본 발명의 축열성 복합 섬유의 쉘부에 사용하는 합성 수지로서는 폴리아마이드수지, 폴리에스터 수지, 폴리우레탄 수지, 에틸렌아세트산비닐 공중합체, 폴리염화비닐리덴 수지, 폴리염화비닐 수지, 아크릴 수지, 폴리에틸렌 수지, 폴리프로필렌 수지 등을 들 수 있다. 이 중, 바람직하게는 폴리에스터 수지, 아크릴 수지, 폴리아마이드 수지이다.

이러한 합성 수지를 이용함으로써, 용이하게 코어-쉘 구조의 축열성 복합 섬유를 방사할 수 있다.

본 발명의 축열성 복합 섬유는 상기 축열 재료 또는 축열성 조성물, 및 합성 수지를, 공지의 압출기형 복합 방사기 등을 사용하여 방사함으로써 제조할 수 있다.

방사 온도는 사용하는 섬유 원료에 따라 다르지만, 보통 180 내지 350℃ 정도이다.

축열성 복합 섬유 중 축열 재료의 비율은 0.5 내지 70질량%가 바람직하고, 보다 바람직하게는 1 내지 50질량%이다.

한편, 상기 축열성 복합 섬유를 제조할 때, 그 특성을 손상시키지 않는 범위에서, 적절히 흡습제, 습윤제, 대전 방지제, 기타 상기 각종 첨가제를 첨가할 수 있다.

축열성 복합 섬유의 단면 형상은 원형으로 한정되지 않고, 삼각형 및 사각형 등의 이형 단면일 수도 있다.

축열성 복합 섬유를 제조할 때, 원료가 되는 축열 재료 또는 조성물은 고분자량이기 때문에, 증발의 문제가 없다. 또한, 수지이기 때문에, 이겨서 속에 넣기, 섬유화가 가능하고, 연속 방사, 짜 넣기 등의 가공이 용이하다. 즉, 본 발명의 축열성 복합 섬유는 방사성이 우수하고, 제조가 용이하다.

축열성 복합 섬유의 코어부는 상기 축열 재료를 포함하고 있기 때문에, 축열성 복합 섬유는 축열 재료의 융점에서 잠열을 발생한다. 즉, -10 내지 100℃에 있어서, 바람직하게는 1J/g 이상이며, 보다 바람직하게는 5J/g 이상이다. 잠열이 1J/g 미만에서는 축열의 효과가 충분하지 않은 경우가 있다. 또한, 바람직하게는 -10 내지 80℃, 보다 바람직하게는 0 내지 50℃에서, 바람직하게는 1J/g 이상, 보다 바람직하게는 5J/g 이상이다.

또한, 코어부를 상기 축열 재료 또는 그 조성물로 함으로써, 축열 재료를 섬유 중에 균일히 분산시킬 수 있어, 인장 강도의 편차 등을 억제할 수 있다. 또한, 쉘부를 상기 합성 수지로 함으로써, 섬유의 표면을 종래의 합성 섬유와 동일하게 할 수 있고, 직물·편물로의 가공 및 염색 등도 종래와 동일한 방법으로 할 수 있어서, 취급이 용이해진다.

[축열성 천 부재]

본 발명의 축열성 천 부재는 그 일부 또는 전부가 상기 축열성 복합 섬유로 이루어진다.

예컨대, 직물, 편물, 부직포 등의 구조를 취할 수 있다.

축열성 복합 섬유는 다른 섬유와 조합시켜 이용할 수도 있다.

본 발명의 축열성 복합 섬유 및 그것을 이용한 축열성 천 부재는 상기 축열 재료 등과 동일하게, 온도 조정 기능을 갖기 때문에, 몸체의 주위에 접촉 또는 비접촉되게 사용하고, 체온에 대해 온도 조절하는 데 적합하다.

이러한 축열성 복합 섬유 및 축열성 천 부재는 상기 축열 재료 등과 동일하게, 온도 조절 기능을 갖는 섬유 제품, 인공 가죽 등의 용도에 바람직하게 사용할 수 있다.

[성형품]

본 발명의 성형품은 상기 축열 재료 또는 축열성 조성물을 성형한 것이다. 이러한 성형품으로서는 예컨대, 사출 성형품, 중공 성형품, 슬래쉬 성형품, 캘린더 성형품, 압출 성형품, 인플레이션 성형품, 발포 성형품, 압축 성형품 등을 들 수 있다. 이들 성형품은 공지의 방법에 의해 성형할 수 있다.

이들 성형품은 그 축열 성능에 의해, 각종 에너지 절약성 부재 또는 과열·과냉 방지 부재, 예컨대, 건축 재료(예컨대, 단열 보드, 바닥 난방 부재, 보온식 변기, 주택용 벽, 천장, 바닥재 등); 가정용품(예컨대, 보온 식기, 보온병, 가구, 침구 등); 자동차 부품(예컨대, 에어컨 부재, 단열재, 핸들, 시프트 노브 등); 가전 OA 부품; 텔레비젼, 복사기 등의 열교환기 부품; 전열기기체(예컨대, 보온성 전사 롤, 전자 부품 냉각제 등) 등에 바람직하게 이용할 수 있다.

본 발명의 성형품은 축열 재료를 배합한 조성물을 사용하고 있기 때문에, 에너지 보유물에 접촉했을 때, 기재가 저융점에서 융해되고, 그 융해열에 의해 기재의 온도 상승을 억제할 수 있다. 또한, 성형품이 저온 영역에 배치된 경우, 응고열을 방출하여 기재의 온도 저하를 방지할 수 있다.

그 밖에, 본 발명의 성형품 및 축열성 조성물은 이하의 효과를 가질 수 있다.

① 보통 플라스틱 성형, 예컨대, 사출 성형, 중공 성형, 압출 성형, 캘린더 성형, 발포 성형, 압축 성형 등에 의해, 용이하게 가공할 수 있다.

② 고분자 물질이기 때문에, 축열 재료의 휘산이 적고, 우수한 축열 성능을 발현할 수 있다.

③ 일상적 실용 온도 영역에서, 축열 성능을 발휘할 수 있다.

④ 종래에는 예컨대, 바닥 난방 용도에 파라핀 등의 축열재를 이용한 경우, 유출 방지를 위해 용기에 넣어 그 용기를 설치해야 했지만, 본 발명에서는 용도 마다 그 형상에 맞춰 플라스틱 성형품을 만들면 되기 때문에, 축열재를 포함하는 각종 부재의 구조가 간단해진다.

⑤ 비싼 재료를 사용하지 않기 때문에, 비용상 이점이 크다.

이하, 본 발명의 실시예를 설명하지만, 본 발명은 이들 실시예에 의해 한정되지 않는다.

실시예에 있어서의 특성 측정 방법은 다음과 같다.

(1) 분자량: GPC 측정 장치(일본 분광사 제품)으로써, 테트라하이드로퓨란(이하, THF)을 용매로서 측정했다. 분자량은 폴리스타이렌 환산으로 계산했다.

(2) 융점, 응고점, 잠열: 시차 주사 열량계(DSC-7:파킨엘마재팬사 제품)으로써, 시료량: 3mg, 승온, 강온 속도: 10℃/분으로 측정했다.

(3) 용액 점도: 40중량% 톨루엔 용액의 50℃에서의 점도(단위 ㎜²/s)(JIS-K2283)를 측정했다.

(4) 용융 점도: 융해 후의 동점도(단위 ㎜²/s)(JIS-K2283)를 50℃에서 측정했다.

(5) 중량 감소율: 150℃에서 1시간 유지했을 때의 중량 감소율을, TG-DTA 장치(세이코 인스트루먼트사)에 의해, 시료량: 3mg, Air 유속: 300 ㎖/분의 조건으로 측정했다.

[메타크릴레이트계 축열 재료]

실시예 1

폴리스테아릴메타크릴레이트를 이하의 방법에 의해 합성했다.

① 질소 도입관, 경계 테두리 장치 및 환류 장치를 장착한 용적 2ℓ의 분리형 플라스크(4구)에, 스테아릴메타크릴레이트(단량체) 400g, 및 용매로서 THF 700㎖을 넣었다.

② 질소를 플라스크 내에 공급하면서, 플라스크를 70℃로 설정한 수조로 가열하면서, 천천히 교반하여 단량체를 용해시켰다.

③ 단량체가 용해된 후, 중합 개시제로서 아조비스아이소뷰티로나이트릴(이하, AIBN)을 0.1g 첨가하여 교반을 계속했다. 이때, 질소의 공급량은 THF를 환류할 수 있는 범위로 했다.

④ 1시간 후, 플라스크 내의 온도가 70 내지 75℃가 되도록 수조의 온도를 조절하고, 그 상태로 7 내지 9시간 반응시켜 반응 용액을 수득했다.

⑤ 반응 용액을 메탄올 4ℓ에 교반하면서 소량씩 붓고, 백색 고체를 석출시켜 여과한 후, 바람 건조 및 감압 건조하여 최종적으로 백색 결정을 수득했다.

NMR 분석의 결과, 폴리스테아릴메타크릴레이트인 것이 확인되었다.

분석 데이타를 표 1에 나타낸다.

중량 평균 분자량은 800,000이었다.

각 특성을 측정했다. 그 결과를 표 2에 나타낸다.

한편, 참고로 옥타데칸 및 스테아릴메타크릴레이트의 특성도 함께 나타낸다.

실시예 2

용매를 톨루엔으로 한 점 외에는 실시예 1과 동일한 방법으로 합성을 실시하고, 폴리스테아릴메타크릴레이트를 수득했다.

중량 평균 분자량은 610,000이었다.

각 특성을 측정했다. 그 결과를 표 2에 나타낸다.

실시예 3

AIBN의 양을 0.2g으로 변경한 점 외에는 실시예 2와 동일한 방법으로 합성을 실시하고, 폴리스테아릴메타크릴레이트를 수득했다.

중량 평균 분자량은 330,000이었다.

각 특성을 측정했다. 그 결과를 표 2에 나타낸다.

실시예 4

AIBN의 첨가량을 1.0g에, 온도를 85℃로 변경한 점 외에는 실시예 2와 동일한 방법으로 합성을 실시하고, 폴리스테아릴메타크릴레이트를 수득했다.

중량 평균 분자량은 124,000이었다.

각 특성을 측정했다. 그 결과를 표 2에 나타낸다.

실시예 5, 6

AIBN량, 온도를 적절히 조정한 점 외에는 실시예 2와 동일한 방법으로 합성을 실시하고, 폴리스테아릴메타크릴레이트를 수득했다.

중량 평균 분자량은 200,000 및 270,000이었다.

각 특성을 측정했다. 그 결과를 표 2에 나타낸다.

참고로 기재한 옥타데칸 및 스테아릴메타크릴레이트는 저분자량이라는 점에서, 융해시의 점도가 대단히 낮아, 사용에 견딜 수 없다는 것을 알 수 있다. 또한, 옥타데칸은 증발량(중량 감소량)도 매우 크다.

[아크릴레이트계 축열 재료]

실시예 7

단량체로서, 스테아릴아크릴레이트를 사용하고, 단량체량을 1/5로 하고, AIBN의 첨가량을 0.2g으로 한 점 외에는 실시예 2와 동일한 방법으로, 폴리스테아릴아크릴레이트를 수득했다.

중량 평균 분자량이 220,000이었다.

각 특성을 측정했다.

그 결과를 표 4에 나타낸다.

실시예 8

AIBN의 첨가량을 0.1g으로 한 점 외에는 실시예 7과 동일한 방법으로, 폴리스테아릴아크릴레이트를 수득했다.

중량 평균 분자량이 700,000이었다.

각 특성을 측정했다. 그 결과를 표 4에 나타낸다.

[공중합체계 축열 재료]

실시예 9

단량체로서, 스테아릴메타크릴레이트 356g 및 2-하이드록시에틸메타크릴레이트 59g(투입몰비 7/3)를 이용한 점 외에는 실시예 1과 동일한 방법으로 합성을 실시하고, 폴리(스테아릴메타크릴레이트/2-하이드록시에틸메타크릴레이트) 공중합체 375g을 수득했다.

NMR 분석 결과, 폴리(스테아릴메타크릴레이트/2-하이드록시에틸메타크릴레이트) 공중합체인 것이 확인되었다. 분석 데이타를 표 3에 나타낸다.

중량 평균 분자량은 710,000이었다.

각 특성을 측정했다. 그 결과를 표 4에 나타낸다.

실시예 10

원료의 투입비를 7/3에서 9/1로 변경한 점 외에는 실시예 5와 동일한 방법으로 합성을 실시하고, 폴리(스테아릴메타크릴레이트/2-하이드록시에틸메타크릴레이트)공중합체를 수득했다.

중량 평균 분자량은 490,000이었다.

각 특성을 측정했다. 그 결과를 표 4에 나타낸다.

[아크릴레이트계 축열 재료]

실시예 11 내지 13

단량체로서, 라우릴아크릴레이트, 미리스틸아크릴레이트 또는 팔미틸아크릴레이트를 사용하여, 실시예 7, 8과 동일한 방법으로, 각각 폴리라우릴아크릴레이트, 폴리미리스틸아크릴레이트 또는 폴리팔미틸아크릴레이트를 수득했다.

각 특성을 측정했다. 그 결과를 표 5에 나타낸다.

[메타크릴레이트계 축열 재료]

실시예 14 내지 16

단량체로서, 미리스틸메타크릴레이트, 팔미틸메타크릴레이트 또는 팔미틸메타크릴레이트와 스테아릴메타크릴레이트의 2종 혼합체를 사용하여, 실시예 1과 동일한 방법으로 각각 폴리미리스틸메타크릴레이트, 폴리팔미틸메타크릴레이트 또는 폴리(팔미틸/스테아릴)메타크릴레이트를 수득했다.

각 특성을 측정했다. 그 결과를 표 5에 나타낸다.

[비닐에스터계 축열 재료]

실시예 17 내지 20

단량체로서, 비닐라우레이트, 비닐미리스테이트, 비닐팔미테이트 또는 비닐스테아레이트를 사용하여, 실시예 1과 동일한 방법으로 각각 폴리비닐라우레이트, 폴리비닐미리스테이트, 폴리비닐팔미테이트 또는 폴리비닐스테아레이트를 수득했다.

각 특성을 측정했다. 그 결과를 표 5에 나타낸다.

[비닐에터계 축열 재료]

실시예 21

단량체로서, 라우릴비닐에터, 촉매로서 BF₃에터 착체, 용매로서 톨루엔을 사용하고, 통상의 양이온 중합을 실시하여, 폴리라우릴비닐에터를 수득했다.

각 특성을 측정했다. 그 결과를 표 5에 나타낸다.

분석예

실시예 2 및 실시예 5에서 수득된 고분자의 측쇄 결정 상태를, X선 회절 장치(가이거플렉스, 리카쿠사 제품)에 의해 분석했다. 측쇄 간격, 측쇄 길이에 상당하는 규칙적인 피크가 확인되었다.

결정화도는 피크 분석법에 의해 구했다. 결과를 표 6에 나타낸다.

[메타크릴레이트계 축열 재료]

실시예 22

폴리스테아릴메타크릴레이트를 이하의 방법으로 합성했다.

2ℓ의 4구 분리형 플라스크에 질소 도입관, 교반 날개, 환류기를 부착하고, 그 플라스크에 스테아릴메타크릴레이트 400g, 및 용매로서 톨루엔 600㎖를 넣었다.

질소를 천천히 통기하면서, 65℃의 수욕 중에서 약 15분간 교반하면서 스테아릴메타크릴레이트를 용해했다. 그 후, 중합 개시제로서 AIBN 1.0g을 넣고, 내부온도가 75℃가 되도록 수욕 온도를 조절하고, 8시간 반응시켰다.

반응 종료 후, 실온에서 반응물을 냉각하고, 반응물을 5ℓ 비이커에 넣은 메탄올 4ℓ 중으로 교반하면서 첨가하고, 중합물을 침전시켰다. 2시간 교반후, 석출한 중합물을 여과하고, 그 후 바람으로 건조시켜 폴리스테아릴메타크릴레이트를 수득했다.

수득된 중합체의 중량 평균 분자량은 202,000이며, 융점은 38℃였다. 잠열은 84J/g였다.

[각종 축열 재료]

실시예 23 내지 35

실시예 22와 동일하게 하여, 표 7에 나타낸 축열 재료를 제조했다.

[메타크릴레이트계 가교 축열 재료]

실시예 36

폴리스테아릴메타크릴레이트 가교체(1% 가교)를 이하의 방법에 의해 합성했다.

① 2ℓ 분리형 플라스크(4구)에, 질소 도입관, 교반 장치, 환류 장치를 부착했다.

② 이 플라스크에, 스테아릴메타크릴레이트(단량체) 495g(고체)과, 가교제로서 폴리에틸렌글리콜(1000)다이메타크릴레이트(폴리에틸렌글리콜부 평균 분자량 1,000) 5g을 투입하고, 또한 그것에 용매로서 톨루엔을 300㎖ 넣었다.

③ 플라스크 내에 질소를 천천히 흘리면서, 플라스크를 오일조(90℃)에 담가, 천천히 교반(약 200rpm)하여 고체를 용해시켰다.

④ 고체가 용해하여 균일한 용액이 되면, 플라스크의 내부 온도가 70℃ 정도까지 상승하는 것을 기다려, 온도가 70℃에 도달하면, 중합 개시제로서 AIBN을 0.5g 첨가하고, 교반을 계속했다. 이때, 질소의 양은 톨루엔을 환류시킬 수 있는 범위로 했다.

⑤ 플라스크의 내부 온도가 80℃가 되는 부근에서 내용물에 서서히 점성이 생겨 20분 정도 후에는 페이스트가 되기 때문에, 회전수를 약 20rpm까지 내려, 교반봉을 타고 내용물이 상승하는 것을 방지했다. 이 상태로, 오일조의 온도를 130℃까지 올리고, 그대로 3시간 동안 교반을 계속했다.

⑥ 플라스크에 부착한 환류 장치와 질소 도입관을 떼어내고, 감압 증류 장치에 새로 부착하고, 내용물이 팽창하여 용기 중이 막히지 않도록 서서히 감압하여,톨루엔과 미반응 경질분을 제거했다. 최종적으로는 약 2torr까지 감압했다.

⑦ 약 2시간, 경질분을 제거한 후, 내용물을 테플론(등록 상표)판상에 옮기고, 조분쇄하고, 바람 건조 및 감압 건조하여 최종적으로 백색 고체 480g을 수득했다.

NMR 분석 결과, 폴리스테아릴메타크릴레이트 가교체인 것이 확인되었다. 분석 데이타를 표 8에 나타낸다.

각 특성을 측정했다. 그 결과를 표 9에 나타낸다.

실시예 37

스테아릴메타크릴레이트를 490g, 폴리에틸렌글리콜다이메타크릴레이트를 10g으로 변경한 점 외에는 실시예 36과 동일한 방법으로 합성을 실시하고, 폴리스테아릴메타크릴레이트 가교체(2% 가교)를 수득했다.

각 특성을 측정했다. 그 결과를 표 9에 나타낸다.

실시예 38

스테아릴메타크릴레이트를 485g, 폴리에틸렌글리콜다이메타크릴레이트를 15g으로 변경한 점 외에는 실시예 36와 동일한 방법으로 합성을 실시하고, 폴리스테아릴메타크릴레이트 가교체(3% 가교)를 수득했다.

각 특성을 측정했다. 그 결과를 표 9에 나타낸다.

실시예 39

스테아릴메타크릴레이트를 495g, 가교제로서 에틸렌글리콜다이메타크릴레이트를 5g 이용한 점 외에는 실시예 36과 동일한 방법으로 합성을 실시하고, 폴리스테아릴메타크릴레이트 가교체(1% 가교)를 수득했다.

각 특성을 측정했다. 그 결과를 표 9에 나타낸다.

실시예 40

스테아릴메타크릴레이트를 490g, 가교제로서 에틸렌글리콜다이메타크릴레이트를 10g 이용한 점 외에는 실시예 36과 동일한 방법으로 합성을 실시하고, 폴리스테아릴메타크릴레이트 가교체(2% 가교)를 수득했다.

각 특성을 측정했다. 그 결과를 표 9에 나타낸다.

실시예 41

용매를 THF로 변경하고, 반응 온도를 THF의 환류 온도까지 내린 점 외에는 실시예 36과 동일한 방법으로 합성을 실시하고, 폴리스테아릴메타크릴레이트 가교체(1% 가교)를 수득했다. 또한, 본 실시예에서는 용매를 감압 증류하지 않고, 그대로 실온까지 방치했다. 그렇게 하면, THF를 함유한 백색 고체가 되었다. 그것을 조분쇄하고, 뜨거운 물에 넣어 교반하고, 안에 함유된 THF를 제거했다. 이 행위를 5회 반복하면, 분체로부터는 THF의 냄새가 없어졌다. 그것을, 바람 건조하고, 또한 감압 건조하여 백색의 가교체 분말 470g을 수득했다.

각 특성을 측정했다. 그 결과를 표 9에 나타낸다.

참고로 기재한 옥타데칸 및 스테아릴메타크릴레이트는 저분자량이라는 점에서, 융해시의 점도가 대단히 낮아, 사용에 견뎌낼 수 없다는 것을 알 수 있다. 또한, 옥타데칸은 증발량(중량 감소량)도 대단히 크다.

[아크릴레이트계 가교 축열 재료]

실시예 42

단량체로서, 스테아릴아크릴레이트를 495g 이용한 점 외에는 실시예 36과 동일한 방법으로 폴리스테아릴아크릴레이트 가교체(1% 가교)를 수득했다.

각 특성을 측정했다. 그 결과를 표 12에 나타낸다.

실시예 43

단량체로서, 스테아릴아크릴레이트를 485g 이용한 점 외에는 실시예 36과 동일한 방법으로, 폴리스테아릴아크릴레이트 가교체(3% 가교)를 수득했다.

각 특성을 측정했다. 그 결과를 표 12에 나타낸다.

[공중합체계 가교 축열 재료]

실시예 44

단량체로서, 스테아릴메타크릴레이트 425g 및 2-하이드록시에틸메타크릴레이트 70g(투입 몰비 7/3), 가교제로서 폴리에틸렌글리콜(1000)다이메타크릴레이트 5g를 이용한 점 외에는 실시예 36과 동일한 방법으로 합성을 실시하고, 폴리(스테아릴메타크릴레이트/2-하이드록시에틸메타크릴레이트) 공중합체 가교체(1% 가교) 480g을 수득했다.

NMR 분석 결과, 폴리(스테아릴메타크릴레이트/2-하이드록시에틸메타크릴레이트) 공중합체 가교체인 것이 확인되었다. 분석 데이타를 표 10에 나타낸다.

각 특성을 측정했다. 그 결과를 표 12에 나타낸다.

실시예 45

스테아릴메타크릴레이트와 2-하이드록시에틸메타크릴레이트 투입비를 7/3에서 9/1로 변경한 점 외에는 실시예 44와 동일한 방법으로 합성을 실시하고, 폴리(스테아릴메타크릴레이트/2-하이드록시에틸메타크릴레이트) 공중합체 가교체(1% 가교) 480g을 수득했다.

NMR 분석의 결과, 폴리(스테아릴메타크릴레이트/2-하이드록시에틸메타크릴레이트) 공중합체 가교체인 것이 확인되었다. 분석 데이타를 표 11에 나타낸다.

각 특성을 측정했다. 그 결과를 표 12에 나타낸다.

[아크릴레이트계 가교 축열 재료]

실시예 46 내지 48

단량체로서, 라우릴아크릴레이트, 미리스틸아크릴레이트 또는 팔미틸아크릴레이트를 사용하고, 실시예 36과 동일한 방법으로, 각각 1% 가교의 폴리라우릴아크릴레이트 가교체, 폴리미리스틸아크릴레이트 가교체 또는 폴리팔미틸아크릴레이트 가교체를 수득했다.

각 특성을 측정했다. 그 결과를 표 13에 나타낸다.

[메타크릴레이트계 가교 축열 재료]

실시예 49 내지 51

단량체로서, 미리스틸메타크릴레이트, 팔미틸메타크릴레이트 또는 팔미틸메타크릴레이트와 스테아릴메타크릴레이트의 2종 혼합체를 사용하고, 실시예 36과 동일한 방법으로, 각각 1% 가교의 폴리미리스틸메타크릴레이트 가교체, 폴리팔미틸메타크릴레이트 가교체 또는 폴리(팔미틸/스테아릴)메타크릴레이트 가교체를 수득했다.

각 특성을 측정했다. 그 결과를 표 13에 나타낸다.

[비닐에스터계 가교 축열 재료]

실시예 52 내지 55

단량체로서, 비닐라우레이트, 비닐미리스테이트, 비닐팔미테이트 또는 비닐스테아레이트를 사용하고, 실시예 36과 동일한 방법으로 각각 1% 가교의 폴리비닐라우레이트 가교체, 폴리비닐미리스테이트 가교체, 폴리비닐팔미테이트 가교체 또는 폴리비닐스테아레이트 가교체를 수득했다.

각 특성을 측정했다. 그 결과를 표 13에 나타낸다.

[비닐에터계 가교 축열 재료]

실시예 56

단량체로서, 라우릴비닐에터, 가교제로서 폴리에틸렌글리콜(1000)다이메타크릴레이트, 촉매로서 BF₃에터 착체, 용매로서 톨루엔을 사용하고, 통상의 양이온 중합을 실시하여 폴리라우릴비닐에터 가교체(1% 가교)를 수득했다.

각 특성을 측정했다. 그 결과를 표 13에 나타낸다.

[분석예]

실시예 36, 38, 44 및 45에서 수득된 가교체의 측쇄의 결정 상태를, X선 회절 장치(가이거 플렉스, 리가쿠사 제품)에 의해 분석했다. 측쇄 간격, 측쇄 길이에 상당하는 규칙적인 피크가 확인되었다.

결정화도는 피크 분리법에 의해 구했다. 결과를 표 14에 나타낸다.

[메타크릴레이트계 축열 재료]

실시예 57

폴리스테아릴메타크릴레이트를, 이하의 방법에 의해 합성했다.

3ℓ의 4구 분리형 플라스크에 질소 도입관, 교반날개, 환류기를 부착하고, 그 플라스크에, 스테아릴메타크릴레이트 800g를 넣고, 추가로 용매로서 THF 1.2ℓ를 넣었다.

질소를 천천히 통기시키면서, 65℃의 수욕 중에서 약 15분간 교반하면서 스테아릴메타크릴레이트를 용해했다. 그 후, 75℃에서 중합 개시제로서 AIBN 1.5g을 넣어, 8시간 반응시켰다.

반응 종료 후, 실온에서 반응물을 냉각하고, 반응물을 5ℓ 비이커에 넣은 메탄올 4ℓ 중으로 교반하면서 첨가하여, 중합물을 침전시켰다. 2시간 교반 후, 석출된 중합물을 여과하고, 그 후 바람 건조하여, 폴리스테아릴메타크릴레이트를 수득했다.

이 중합물의 평가 결과는 이하와 같았다.

중량 평균 분자량: 202,000, 융점: 38℃, 응고점: 24℃, 잠열: 84J/g

[메타크릴레이트계 가교 축열 재료]

실시예 58

② 이 플라스크에, n-스테아릴메타크릴레이트(단량체) 743g(고체)과, 가교제로서 폴리에틸렌글리콜(1000)다이메타크릴레이트(폴리에틸렌글리콜부 평균 분자량 1,000) 7.5g을 투입하고, 그것에 용매로서 톨루엔을 450㎖ 넣었다.

③ 플라스크 내에 질소를 천천히 흘리면서, 플라스크를 오일조(90℃)에 부착하고, 천천히 교반(약 200rpm)하여 고체를 용해시켰다.

④ 고체가 용해되어 균일한 용액이 되면, 플라스크의 내부 온도가 70℃ 정도까지 상승하는 것을 기다려, 온도가 70℃에 도달하면, 중합 개시제로서 AIBN을 0.75g 첨가하고, 교반을 계속했다. 이때, 질소의 양은 톨루엔을 환류할 수 있는 범위로 했다.

⑤ 플라스크의 내부 온도가 80℃가 되는 부근에서 내용물에 서서히 점성이 생겨, 20분 정도 후에는 페이스트가 되기 때문에, 회전수를 약 20rpm까지 내려, 교반봉을 타고 내용물이 상승하는 것을 방지했다. 이 상태로, 오일조의 온도를 130℃까지 올려, 그대로 3시간 동안 교반을 계속했다.

⑥ 플라스크에 부착한 리플럭스 장치와 질소 도입관을 떼어내고, 감압 증류 장치에 새로 부착하여, 내용물이 팽창하여 용기 중이 막히지 않도록 서서히 감압하여, 톨루엔과 미반응의 경질분을 제거했다. 최종적으로는 약 2torr까지 감압했다.

⑦ 약 2시간 경질분을 제거한 후, 내용물을 테플론(등록 상표)판 상에 옮기고, 조분쇄하여, 바람 건조하고, 추가로 감압 건조하여 최종적으로 백색 고체 720g을 수득했다.

NMR 분석의 결과, 이 백색 고체가 폴리스테아릴메타크릴레이트 가교체(1% 가교)인 것이 확인되었다. 이 가교체를 두 배치 제조했다.

이 가교체의 평가 결과는 이하와 같았다.

융점: 37℃, 응고점: 24℃, AT(융점-응고점):13℃, 잠열: 83J/g, 중량 감소율: 2% 이하

[축열 재료로 이루어진 시이트]

실시예 59 내지 72

제조예 22 내지 35에서 제조한 축열 재료를 이형지상에 코터로 도포하고, 80℃에서 건조한 후, 이형지를 벗겨내고, 두께 100㎛의 시이트를 제작했다.

그 융점, 잠열을 표 15에 나타낸다.

[축열성 조성물로 이루어진 시이트]

실시예 73

투습성 폴리우레탄 수지 용액(다이이치 세이카 공업제 하임렌 Y-237:고형분 25중량%) 1,000g에 대해, 실시예 22에서 제작한 축열 재료 583g을 혼합한 수지 용액을 이형지상에 코터로 도포하고, 80℃에서 건조한 후, 이형지를 벗겨, 두께 100㎛의 시이트를 제작했다.

실시예 74

실시예 22에서 제작한 축열 재료 250g를 혼합한 수지 용액을 사용한 점 외에는 실시예 73과 동일하게 두께 100㎛의 시이트를 제작했다.

비교예 1

축열 재료를 배합하지 않은 점 외에는 실시예 73과 동일하게 두께 100㎛의 시이트를 제작했다.

비교예 2

실시예 22에서 제작한 축열 재료 대신에, 스테아릴메타크릴레이트 2량체를 이용한 점 외에는 실시예 74와 동일하게 하여 두께 100㎛의 시이트를 제작했다.

[적층체: 섬유]

실시예 75

나일론 50%과 테플론 50%와의 혼방 섬유로 이루어지는 기재에, 실시예 74에서 제작한 수지 용액을, 습식 코팅 장치를 사용하여 도포했다. 이 기재를 응고 수세조에 통과시킨 후, 140℃에서 건조하고, 두께 100㎛의 적층체를 제작했다.

실시예 73 내지 75 및 비교예 1의 시이트 및 적층체에 대해 38℃(축열 재료의 융점)에서의 잠열을 측정했다. 결과를 표 16에 나타낸다.

또한, 비교예 2는 스테아릴메타크릴레이트 2량체 성분이 용해 용출하고, 끈적거림이 심하여, 여러가지 제품에 사용하기에는 부적합했다.

[적층체: 우레탄 수지]

실시예 76

도 1a에 나타낸 적층체(10)를 이하와 같이 제작했다.

폴리에스터계 우레탄 수지 용액(다이이치 세이카 공업제, 레자민 ME-3612LP)을 이형지(11)상에 바코터로 도포하고, 80℃에서 건조하여, 10㎛ 두께의 우레탄층(12)을 제작했다(층 A).

고형분 60%의 2액계 우레탄 수지(다이이치 세이카 공업제, 바인더레자민 UD-660SA) 1000g, 가교제(다이이치 세이카 공업제, 레자민 UD-102) 120g, 촉진제(다이이치 세이카 공업제, 레자민UD-102) 100g, 톨루엔 600g 및 실시예 22에서 제작한 축열 재료 600g를 혼합하여, 코팅 용액으로 했다.

이 코팅액을 층 A에 바코터로 도포하고, 100℃에서 건조하여 100㎛ 두께의 우레탄/축열 재료층(13)(축열성 조성물층)을 제작했다.

그 위에 폴리에스터 부직포(14)를 실어, 120℃의 프레스기로 적층하고, 이형지(11)를 벗겨, 적층체(10)를 수득했다.

실시예 77

도 1b에 나타낸 적층체(20)를 아래와 같이 제작했다.

실시예 76과 동일하게, 이형지(21)상에 제작한 우레탄층(22)에, 톨루엔 1,000g과 실시예 22에서 제작한 축열 재료 400g를 혼합한 코팅액을, 바코터로 도포하고, 80℃에서 건조하여 두께 70㎛의 축열 재료층(23)을 수득했다.

그 위에 실시예 76과 동일한 2액계 우레탄 수지 1000g, 가교제 120g 및 촉진제 100g을 혼합한 코팅액을 바코터로 도포하고, 100℃에서 건조하여, 두께 10㎛의 우레탄 바인더층(24)을 제작했다.

그 위에 폴리에스터 부직포(25)를 실어, 120℃의 프레스기로 적층하고, 이형지(21)를 벗겨, 적층체(20)를 수득했다.

한편, 실시예 76과 실시예 77 외에도, 우레탄 수지를 이용한, 다양한 적층체 구조가 가능하다. 예컨대, 도 1c에 기록한 바와 같은 적층체(30)를 제작할 수 있다. 이 적층체(30)는 우레탄층(31), 우레탄/축열 재료층(축열성 조성물층)(32), 우레탄층(33), 바인더층(34) 및 종이 또는 천(35)으로 이루어지고, 우레탄/축열 재료층(32)의 우레탄 또는 우레탄층(33)의 양쪽 또는 한편이 발포되어 있기 때문에, 한층 더 축열 효과가 높아져 있다.

비교예 3

축열 재료를 포함하지 않는 점 외에는 실시예 76과 동일한 방법으로 적층체를 수득했다.

실시예 76, 77 및 비교예 3에서 수득된 적층체에 관해서, 이들 적층체를 4개로 절단하고, 내부에 열전대를 삽입하여, 외부의 분위기 온도를 25℃→ 40℃→ 5℃로 변동시켰을 때의, 적층체 내부의 온도 변화를 측정했다. 결과를 도 2에 나타낸다.

도 2의 그래프로부터 알 수 있는 바와 같이, 실시예 76, 77의 적층체는 비교예 3의 적층체에 비해, 온도 변화가 적은 것을 알 수 있다.

[적층체: 가죽]

실시예 78

연질 염화비닐 수지(신에츠 폴리머사 제품, 가소제 38중량%, 평균 중합도 3000) 50중량%에 대해, 실시예 22에서 제작한 축열 재료 50중량%을 혼합하고, 이것을 160℃로 가열 혼련하여 두께 400㎛의 시이트 형상으로 가공한 후, 우레탄계 바인더를 사용하여 폴리에스터/레이온(50/50)천을 붙이고, 염화비닐 가죽(PVC 가죽)을 제작했다.

비교예 4

축열 재료를 배합하지 않은 점 외에는 실시예 78과 동일한 방법으로 적층체를 수득했다.

실시예 78 및 비교예 4에서 제작한 시이트의, 38℃(축열 재료의 융점)에 있어서의 잠열을 측정했다. 결과를 표 17에 나타낸다.

[축열성 복합 섬유 및 축열성 천 부재]

실시예 79 내지 92

실시예 22 내지 35에서 제조한 축열 재료 및 나일론(6)을 방사 원료로 하고, 압출기형 복합 방사기를 사용하여 복합 방사했다. 이 복합 방사는 축열 재료를 코어부, 나일론(6)이 쉘부가 되도록 별도로 용융하고, 코어-쉘형 방사용 구금으로부터 복합 섬유로서 방사하고, 연신 롤러에서 열 세트한 후 감아 올려, 38데니어 12필라멘트의 연신사(축열성 복합 섬유)을 수득했다. 축열성 복합 섬유중의 축열 재료의 양은 약 35질량%였다.

이 축열성 복합 섬유를 우레탄 섬유의 주위에 감아, 싱글 커버 사형의 가공사로 하고, 환편기로 니트(축열성 천 부재)를 제조했다.

실시예 93

폴리프로필렌(IDEMITSU PP Y-2005GP)에 실시예 22에서 제조한 폴리스테아릴메타크릴레이트(축열 재료)를 30질량% 배합하고, 가열 용융 상태로 2축 압출기(지패 철공 제품 PCM-30)를 사용하여 230℃에서 혼련하고, 축열성 조성물을 제조했다.

실시예 79에 있어서 사용한 축열 재료 대신에, 상기 조성물을 사용한 점 외에는 실시예 79와 동일하게 하고, 40데니어 12필라멘트의 연신사(축열성 복합 섬유)를 제조하고, 동일하게 니트(축열성 천 부재)를 제조했다. 축열성 복합 섬유 중의 폴리스테아릴메타크릴레이트의 양은 약 15질량%였다.

실시예 94

나일론(6)에 실시예 22에서 제조한 폴리스테아릴메타크릴레이트(축열 재료)를 20질량% 배합하고, 실시예 93과 동일하게 하여 축열성 조성물을 제조했다.

실시예 93에서 사용한 축열성 조성물 대신에, 상기 축열성 조성물을 사용한 점 외에는 실시예 93과 동일하게 하고, 40데니어 12필라멘트의 연신사(축열성 복합 섬유)를 제조하여, 동일하게 니트(축열성 천 부재)를 제조했다. 축열성 복합 섬유 중의 폴리스테아릴메타크릴레이트의 양은 약 10질량%였다.

실시예 95

폴리에틸렌테레프탈레이트(PET) 수지에, 실시예 22에서 제조한 폴리스테아릴메타크릴레이트(축열 재료)를 20질량% 배합하고, 실시예 93과 동일하게 하여 축열성 조성물을 제조했다. 상기 조성물을 코어부, PET 수지가 쉘부가 되도록 실시예 93과 동일하게 하여, 40데니어 12필라멘트의 연신사(축열성 복합 섬유)를 제조하고, 동일하게 니트(축열성 천 부재)를 제조했다. 축열성 복합 섬유 중의 폴리스테아릴메타크릴레이트의 양은 약 10질량%였다.

비교예 5

실시예 79에 있어서 코어재로서 사용한 축열 재료 대신에, 폴리프로필렌을 사용한 점 외에는 실시예 79와 동일하게 하여, 38데니어 12필라멘트의 연신사(축열성 복합 섬유)를 제조하고, 동일하게 니트(축열성 천 부재)를 제조했다.

비교예 6

실시예 79에 있어서 코어재로서 사용한 축열 재료 대신에, 쉘부와 동일한 나일론(6)을 사용한 점 외에는 실시예 79와 동일하게 하여, 70데니어 24필라멘트의 연신사(축열성 복합 섬유)를 제조하고, 동일하게 니트(축열성 천 부재)를 제조했다.

상기 실시예 및 비교예에서 수득된 천 부재를 10cm각(角) 크기로 절단하고, 열전대형 온도계의 주위에 각각 감아서 실험 장치로 했다.

이 실험 장치에서, 20℃의 분위기 하에 열전대형 온도계가 20℃가 될 때까지 방치하고, 그 후 50℃의 분위기 하에 이동하여, 열전대형 온도계가 40℃가 되기까지의 시간을 측정하여 천 부재의 온도 조절 기능을 평가했다. 결과를 표 18에 나타낸다.

[사출 성형품]

실시예 96

폴리프로필렌 수지(IDEMITSU PP J466H (상품명), 이데미쓰 석유 화학(주) 제품, 융점 158℃, PP) 70중량부에, 실시예 57에서 수득한 폴리스테아릴메타크릴레이트 30중량부를 건조 블렌딩한 후, 35㎜ψ 압출기(지패 철공 제품)에서 200℃에서 혼련하고, 축열성 PP 조성물을 수득했다.

다음으로 이 PP 조성물을, 20톤의 소형 사출 성형기를 사용하여, 210℃에서 15㎝각, 4㎜ 두께의 평판으로 성형했다. 그 후, 이 평판을 50℃의 항온조에 0.5Hr, 추가로 5℃의 항온조에 0.5Hr 방치하고, 기재의 온도 변화를 표면 온도계로 측정하여 축열성을 평가했다. 결과를 도 3에 나타낸다. 또한, 본 소재를 사용하여 용기를 제작하고, 공기와 물을 충전했을 때의 공기층과 물층의 각각의 내부 온도를 평가했다. 결과를 도 4 및 도 5에 나타낸다. 또한, 본 소재의 축열성의 평가 결과를 표 19에 나타낸다.

비교예 7

실시예 96에 있어서, 폴리스테아릴메타크릴레이트를 사용하지 않은 점 외에는 실시예 96과 동일하게 하여 4㎜ 두께의 PP 평판을 제조하고, 축열성을 평가했다. 결과를 도 3에 나타낸다. 또한, 본 소재를 사용하여 용기를 제작하고, 공기와 물을 충전했을 때의 공기층과 물층의 각각의 내부 온도를 평가했다. 결과를 도 4 및 도 5에 나타낸다.

[중공 성형품]

실시예 97

고밀도 폴리에틸렌 수지(IDEMITSU HD 520MB (상품명), 이데미쓰 석유 화학(주)제품, 융점 130℃, HDPE) 70중량부에, 실시예 57에서 수득한 폴리스테아릴메타크릴레이트 30중량부를 드라이 블렌드한 후, 35㎜φ 압출기(지패 철공제)로 180℃에서 혼련하고, 축열성 HDPE 조성물을 수득했다.

다음으로 2종 3층 소형 중공 성형기에서, 온도 180℃에서, 상기 HDPE 조성물을 중간층(2㎜ 두께), 상기 HDPE를 내층 및 외층(각 1㎜ 두께)으로 하는 200cc의 다층 중공 병을 제조하고, 축열성을 평가했다. 결과를 표 19에 나타낸다.

[압축 성형품]

실시예 98

실시예 96에서 수득한 축열성 PP 조성물을 45g 채취하고, 1㎜ 두께의 20㎝각형 테두리를 사용하여, 200℃ 예열 10분, 탈기 후, 16MPaG에서 2분 압력을 걸고, 그 후, 실온의 냉각 프레스기로 10MPa의 압력 하에서 냉각하여, 축열성 PP 조성물의 압축 성형품을 수득했다. 한편, 이때 통상 사용되는 PET 필름을 이형으로, 또한 형 테두리 상하에 1㎜A1판을 사용했다. 축열성의 평가 결과를 표 19에 나타낸다.

실시예 99

실시예 96에 있어서, 실시예 57에서 수득한 폴리스테아릴메타크릴레이트 대신에, 실시예 58에서 수득한 폴리스테아릴메타크릴레이트 가교체를 이용한 점 외에는 실시예 96과 동일하게 하여 축열성 PP 조성물을 수득했다.

다음으로 이 축열성 PP 조성물을 사용하여, 실시예 98와 동일하게 하여, 압축 성형품을 수득했다. 축열성의 평가 결과를 표 19에 나타낸다.

[발포 성형품]

실시예 100

실시예 57에서 수득한 폴리스테아릴메타크릴레이트, 폴리올 성분, 아이소시아네이트 성분, 발포제, 촉매 및 정포제(整泡劑)를, 하기에 나타내는 비율로 배합하고, 정법에 의해, 30중량%의 축열 성분을 포함하는 축열성 우레탄 폼을 제작하고, 축열성을 평가했다. 결과를 표 19에 나타낸다.

다우 폴리우레탄사 제품, #3000(상품명), 폴리올 성분 100중량부 다우 폴리우레탄사 제품, T-80(상품명), 아이소시아네이트 성분 40중량부 물, 발포제 2.9중량부

에어프로덕츠사 제품, 33LV(상품명), 아민계 촉매 0.3중량부

에어프로덕츠사 제품, AT33(상품명), 아민계 촉매 0.3중량부

닛토카세이사 제품, T-9(상품명), 주석계 촉매 0.3중량부

일본 유니카사 제품, L6202(상품명), 정포제 0.3중량부

폴리스테아릴메타크릴레이트, 축열재 62중량부

[압출 성형품]

실시예 101

실시예 96에서 수득한 축열성 PP 조성물을, 40㎜의 소형 압출기를 사용하고, 200℃에서 다층 압출 성형하여, 30중량%의 축열 성분을, 중심의 축열재층에 함유하는 3층의 압출 성형품을 제작하고, 축열성을 평가했다. 결과를 표 19에 나타낸다.

본 발명에 따르면, 제조 가공이 용이하고 우수한 축열성을 갖는 축열 재료, 축열성 조성물, 및 이를 이용한 필름 또는 시이트, 적층체, 성형품, 축열성 복합 섬유, 축열성 천 부재를 제공할 수 있다.

Claims

융점이 -10 내지 100℃이고, 잠열이 30J/g 이상인 중합체 또는 올리고머로 이루어지는 몸체 주위에 사용하는 축열 재료.
제 1 항에 있어서,

상기 융점이 -10 내지 80℃인 축열 재료.
제 1 항에 있어서,

상기 중합체 또는 올리고머의 융점과 응고점의 차이가 15℃ 이내인 축열 재료.
제 1 항에 있어서,

상기 융점이 0 내지 50℃인 축열 재료.
제 4 항에 있어서,

상기 중합체 또는 올리고머의 50℃에서의 40중량% 톨루엔 용액의 용액 점도가 100㎜²/s 이상인 축열 재료.
제 1 항에 있어서,

상기 잠열이 50J/g 이상인 축열 재료.
하기 화학식 1에 나타낸 주쇄부 X, 결합부 Y 및 측쇄 Z로 구성되고, 측쇄 Z가 결정화할 수 있는 결정성 단위를 주요 구성 성분으로 하는 중합체 또는 올리고머인 축열 재료.

화학식 1
하기 화학식 1에 나타낸 주쇄부 X, 결합부 Y 및 측쇄 Z로 구성되고, 측쇄 Z가 결정화할 수 있는 결정성 단위를 주요 구성 성분으로 하는 중합체 또는 올리고머의 가교체인 축열 재료.

화학식 1
제 7 항 또는 제 8 항에 있어서,

상기 주쇄부 X, 결합부 Y 및 측쇄 Z의 중량이 이하의 식을 만족하는 축열 재료.

Z/(X+ Y+ Z)≥ 0.75
제 7 항 또는 제 8 항에 있어서,

상기 주쇄부 X가로부터 선택되는 1종 이상이고,

상기 결합부와 측쇄 Y-Z가 -CO-O-R, -O-CO-R, -O-R 및 -CH₂-R로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 이상이고,

R이 탄소수 9 이상의 탄화수소기인 축열 재료.
제 10 항에 있어서,

R이 탄소수 9 이상의 직쇄 알킬기인 축열 재료.
제 7 항에 있어서,

폴리도코실메타크릴레이트, 폴리헨에이코실메타크릴레이트, 폴리에이코실아크릴레이트, 폴리노나데실아크릴레이트, 폴리헵타데실아크릴레이트, 폴리팔미틸아크릴레이트, 폴리펜타데실아크릴레이트, 폴리스테아릴아크릴레이트, 폴리라우릴아크릴레이트, 폴리미리스틸아크릴레이트, 폴리미리스틸메타크릴레이트, 폴리펜타데실메타크릴레이트, 폴리팔미틸메타크릴레이트, 폴리헵타데실메타크릴레이트, 폴리노나데실메타크릴레이트, 폴리에이코실메타크릴레이트, 폴리스테아릴메타크릴레이트, 폴리(팔미틸/스테아릴)메타크릴레이트, 폴리비닐라우레이트, 폴리비닐미리스테이트, 폴리비닐팔미테이트, 폴리비닐스테아레이트, 폴리라우릴비닐에터, 폴리미리스틸비닐에터, 폴리팔미틸비닐에터 또는 폴리스테아릴비닐에터인 축열 재료.
제 7 항 또는 제 8 항에 있어서,

친수성 단위를 추가로 포함하는 축열 재료.
제 13 항에 있어서,

상기 친수성 단위가 하기 화학식 2의 단위인 축열 재료.

화학식 2
제 8 항 또는 제 13 항에 있어서,

가교제가, 상기 결정성 단위 또는 상기 결정성 단위 및 친수성 단위를 형성할 수 있는 단량체에 대해, 0.1 내지 20중량%인 축열 재료.
제 1 항, 제 7 항 또는 제 8 항에 따른 축열 재료를 합성 수지에 배합하여 이루어지는 축열성 조성물.
제 16 항에 있어서,

상기 합성 수지가, 적어도 폴리우레탄 수지, 아크릴 수지, 폴리아마이드 수지, 염화비닐 수지, 폴리프로필렌 수지, 폴리에틸렌 수지, 폴리스타이렌 수지, 폴리에스터 수지, 폴리카보네이트 수지, 에틸렌-비닐알코올 공중합 수지, 열가소성 엘라스토머 수지, 폴리페닐렌설파이드 수지 및 ABS 수지로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 이상인 축열성 조성물.
제 1 항, 제 7 항 또는 제 8 항에 따른 축열 재료, 또는 제 16 항에 따른 축열성 조성물로 이루어지는 필름 또는 시이트.
제 18 항에 따른 필름 또는 시이트를 하나의 층으로서 포함하는 적층체.
제 1 항, 제 7 항 또는 제 8 항에 따른 축열 재료, 또는 제 16 항에 기재된 축열성 조성물이 코어부이고, 합성 수지가 쉘부인 코어-쉘 구조의 축열성 복합 섬유.
제 20 항에 있어서,

상기 합성 수지가, 폴리아마이드 수지, 폴리에스터 수지, 폴리우레탄 수지, 에틸렌아세트산비닐 공중합체, 폴리염화비닐리덴 수지, 폴리염화비닐 수지, 아크릴 수지, 폴리에틸렌 수지 및 폴리프로필렌 수지로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 이상인 축열성 복합 섬유.
제 20 항에 따른 축열성 복합 섬유를 포함하는 축열성 천 부재.
제 1 항, 제 7 항 또는 제 8 항에 따른 축열 재료, 또는 제 16 항에 따른 축열성 조성물로 이루어지는 성형품.
제 23 항에 있어서,

에너지 절약성 부재 또는 과열·과냉 방지 부재인 성형품.
제 23 항에 있어서,

건축 재료, 가정 용품, 자동차 부품, 가전 OA 부품, 열교환기 부품 또는 전열 기기체인 성형품.