JPH0665565A - 蓄熱組成物 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 油性物質のしみ出しが少なく、特に、繊維化
した場合、弾性が高く、強度の強い蓄熱繊維を得ること
のできる蓄熱組成物を提供する。 【構成】 重量平均分子量が１×１０⁶ 以上の超高分子
量ポリエチレンと密度が０．９２５ｇ／cm³ 以下のエチ
レン−α−オレフィン共重合体とからなる基質樹脂中に
油性物質を分散した状態で含ませるようにする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、物質の融解・凝固に
伴う潜熱を利用した蓄熱組成物に関する。この蓄熱組成
物は、特に、繊維化した場合には、蓄熱繊維として有用
である。

【０００２】

【従来の技術】液状の油性物質を基質に担持させ固体状
にした油性物質担持体が各種提案されている。それらの
中でも、特に、パラフィン等の油性物質を基質樹脂に担
持させた油性物質担持体は、蓄熱体として提案されてお
り、基質樹脂として超高分子量ポリエチレンを用いたも
のが特開昭５９−１７０１８０号公報に、基質樹脂とし
て高密度ポリエチレン架橋体を用いたものが特開昭６２
−１８７７８２号公報にそれぞれ開示されている。

【０００３】この蓄熱体（蓄熱組成物）は、油性物質の
固相−液相間の相転移に要する潜熱を利用した潜熱蓄熱
材である。固相−液相間の相転移を利用した潜熱蓄熱材
は、一般に、その取り扱いが問題になる、すなわち、相
転移により液体になった際、流出してしまうのを防ぐ等
の配慮が必要となり、そのため、このような潜熱蓄熱材
は、通常、金属や樹脂等でできた容器中に納めなければ
ならないのであるが、上述の蓄熱組成物は、基質樹脂と
潜熱蓄熱材であるパラフィン等の油性物質とを混合し、
油性物質を基質樹脂中に含有させて固体状にしたもので
あるため、油性物質の溶融時においても液状にならず、
固体として取り扱うことができるという利点を有する。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】ところが、前述の従来
の蓄熱組成物は、油性物質のしみ出しが大きいという問
題があった。特に、繊維化した場合、弾性が低く、強度
も低いという問題があった。そこで、この発明は、油性
物質のしみ出しが少なく、特に、繊維化した場合、弾性
が高く、強度の強い蓄熱繊維を得ることのできる蓄熱組
成物を提供することを課題とする。

【０００５】

【課題を解決するための手段】前記課題を解決するた
め、この発明にかかる蓄熱組成物は、基質樹脂中に油性
物質が分散した状態で含まれてなる蓄熱組成物であっ
て、前記基質樹脂が、重量平均分子量が１×１０⁶ 以上
の超高分子量ポリエチレンと密度が０．９２５ｇ／cm³
以下のエチレン−α−オレフィン共重合体とからなるも
のであることを特徴とする。

【０００６】この発明で用いられる超高分子量ポリエチ
レンは、１×１０⁶ 以上の重量平均分子量を有するもの
である。このような超高分子量ポリエチレンは、たとえ
ば、エチレン、あるいは、エチレンと少量のα−オレフ
ィン（プロピレン、１−ブテン、４−メチル−１−ペン
テン等）とを、チーグラー重合等の遷移金属触媒を用い
て重合する方法等により得ることができる。

【０００７】この発明で用いられるエチレン−α−オレ
フィン共重合体は、０．９２５ｇ／cm³ 以下の密度を有
するものである。このようなエチレン−α−オレフィン
共重合体は、たとえば、α−オレフィンが１０〜７０モ
ル％程度になるような割合でエチレンとα−オレフィン
とを共重合させることにより得ることができる。α−オ
レフィンとしては、特に限定はされないが、たとえば、
プロピレン、１−ブテン、１−ペンテン、１−ヘキセ
ン、４−メチル−１−ペンテン、１−オクテン等が挙げ
られる。これらの中でも特に好ましいのは、プロピレン
である。

【０００８】この発明で用いられる油性物質としては、
エチレン−α−オレフィン共重合体と相溶性を有するも
のが望ましく、その具体例としては、特に限定はされな
いが、たとえば、ハイドロカーボン（パラフィン、パラ
フィンワックス等）、脂肪酸および脂肪酸エステル等が
挙げられる。これらは、１種のみを用いてもよいし、２
種以上を併用してもよい。油性物質は、２０ｃａｌ／ｇ
以上の融解熱量を有する結晶性物質であることが好まし
い。このような油性物質を用いた場合、蓄熱量の大きい
繊維が得られるからである。また、油性物質の融点は、
９０℃以上であることが好ましい。

【０００９】超高分子量ポリエチレンとエチレン−α−
オレフィン共重合体と油性物質との配合比は、蓄熱組成
物の用途等に応じて適宜設定され、特に限定はされない
が、たとえば、油性物質の担持能力と蓄熱組成物の強度
確保の点からは、組成物全体に対して、超高分子量ポリ
エチレンが３重量％以上、超高分子量ポリエチレンとエ
チレン−α−オレフィン共重合体との合計が１０重量％
以上であることが望ましい。蓄熱体として使用する場合
は、蓄熱性能および担持性能の確保の点から、組成物全
体に対して、超高分子量ポリエチレンが３〜２０重量
％、超高分子量ポリエチレンとエチレン−α−オレフィ
ン共重合体との合計が１０〜５０重量％、油性物質が５
０〜９０重量％であることが望ましい。油性物質の比率
が上記範囲を上回ると、油性物質のしみ出し量が増大す
る恐れがあり、油性物質の比率が上記範囲を下回ると、
蓄熱量が低過ぎる恐れがあるからである。

【００１０】超高分子量ポリエチレンとエチレン−α−
オレフィン共重合体とからなる基質樹脂中に油性物質を
分散させる方法としては、特に限定はされないが、たと
えば、超高分子量ポリエチレンの融点以上の温度で混練
機（ニーダー）等で混練する方法等が好ましい。この方
法によれば、均一な組成物を得ることができるからであ
る。混練後は、押出機等を用い、ペレット状、ストラン
ド状、フィルム状、シート状、ネット状等の形状に成形
したり、紡糸により繊維化して用いられる。

【００１１】

【作用】この発明では、蓄熱材である油性物質を分散さ
せる基質樹脂として、重量平均分子量が１×１０⁶ 以上
の超高分子量ポリエチレンと密度が０．９２５ｇ／cm³
以下のエチレン−α−オレフィン共重合体とを用いるよ
うにしている。すると、上記エチレン−α−オレフィン
共重合体の使用により、油性物質のしみ出しが少なくな
る。そのため、特に繊維化する際に、しみ出し防止樹脂
層を繊維の表面に形成させる必要がなくなる。もしも、
密度が上記特定範囲を上回るエチレン−α−オレフィン
共重合体を用いた場合は、油性物質のしみ出しを抑える
効果が低下する。

【００１２】また、上記超高分子量ポリエチレンの使用
により、高弾性で、しかも強度の強い繊維化が可能にな
る。もしも、重量平均分子量が上記特定範囲を下回るポ
リエチレンを用いた場合は、溶解は容易であるが、延伸
しても高強度、高弾性の蓄熱繊維が得られにくくなる。

【００１３】

【実施例】次に、この発明の実施例を比較例と併せて示
すが、この発明は、下記実施例に限定されない。以下の
実施例および比較例１〜２で用いた超高分子量ポリエチ
レン、高密度ポリエチレン、エチレン−α−オレフィン
共重合体および油性物質は、以下の通りである。

【００１４】超高分子量ポリエチレンは、ハイゼックス
ミリオン２４０Ｍ（三井石油化学工業株式会社製、密度
０．９３６ｇ／cm³ 、重量平均分子量２．３×１０⁶ ）
である。高密度ポリエチレンは、ＳＨＯＬＥＸ６００６
（昭和電工株式会社製、密度０．９５７ｇ／cm³ ）であ
る。

【００１５】エチレン−α−オレフィン共重合体は、タ
フマーＰ０８８０（三井石油化学工業株式会社製、エチ
レン−プロピレン共重合体、密度０．８７０ｇ／cm³ ）
である。油性物質は、ハイドロカーボンであるパラフィ
ン１３５品（日本精蝋株式会社製、融点５８℃、融解熱
量４７．５ｃａｌ／ｇ）である。

【００１６】−実施例− 超高分子量ポリエチレン１０部（重量部、以下同じ）、
エチレン−プロピレン共重合体２０部およびパラフィン
７０部を１４０℃に加熱しながらニーダー（株式会社栗
本鉄工所製、Ｓ１．５型）で混練して、所定の混合比率
の均一な蓄熱組成物を作製した。混練した蓄熱組成物
は、冷却速度１℃／分で冷却を行った後、ペレット状
（直径１mm、長さ２mm）および延伸によりストランド状
（６５０デニール、直径０．３mm）に成形した。

【００１７】−比較例１− 超高分子量ポリエチレン２０部およびパラフィン８０部
を実施例と同様にして混練して蓄熱組成物を作製し、成
形した。 −比較例２− 高密度ポリエチレン１０部、エチレン−プロピレン共重
合体２０部およびパラフィン７０部を実施例と同様にし
て混練して蓄熱組成物を作製し、成形した。

【００１８】上記実施例および比較例１〜２で作製した
ペレット状蓄熱組成物について、図１に示す温度条件の
雰囲気中で２００サイクルの寒熱試験を行った。試験
後、蓄熱組成物を取り出し、油性物質の融点以上の温度
（８０℃）で蓄熱組成物の周囲にしみ出した油性物質を
拭き取り、減少した重量から、油性物質のしみ出し率を
計測した。

【００１９】ここで、油性物質のしみ出し率は、下記関
係式（Ｉ）に従って求めたものである。 しみ出し率（％）＝（蓄熱組成物の重量減少量／初期の油性物質含有量） ×１００ …（Ｉ） その結果、各蓄熱組成物からの油性物質のしみ出し率
は、以下の通りであった。

【００２０】実施例 …０．５３％ 比較例１…２１％ 比較例２…０．４２％ この結果にみるように、実施例の蓄熱組成物からの油性
物質のしみ出し率は、比較例２と同等であったが、比較
例１の１／３０以下となり、非常に低いものであった。

【００２１】また、蓄熱組成物をストランド状に成形し
た場合、実施例では、比較例２に比べて高強度かつ高弾
性のストランドが得られた。

【００２２】

【発明の効果】この発明にかかる蓄熱組成物は、蓄熱材
である油性物質のしみ出しが非常に少なく、蓄熱性能に
優れるとともに、特に、繊維化した場合、弾性が高く、
強度の強い蓄熱繊維を得ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】実施例および比較例１〜２の蓄熱組成物に対す
る寒熱試験の温度条件を表すグラフである。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 清 三喜男 大阪府門真市大字門真1048番地松下電工株 式会社内 (72)発明者 前田 太 大阪府門真市大字門真1048番地松下電工株 式会社内 (72)発明者 鶴来 充啓 大阪府門真市大字門真1048番地松下電工株 式会社内

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 基質樹脂中に油性物質が分散した状態で
   含まれてなる蓄熱組成物であって、前記基質樹脂が、重
   量平均分子量が１×１０⁶ 以上の超高分子量ポリエチレ
   ンと密度が０．９２５ｇ／cm³ 以下のエチレン−α−オ
   レフィン共重合体とからなるものであることを特徴とす
   る蓄熱組成物。
2. 【請求項２】 油性物質が、ハイドロカーボン、脂肪酸
   および脂肪酸エステルからなる群の中から選ばれた少な
   くとも１種である請求項１記載の蓄熱組成物。
3. 【請求項３】 油性物質が、２０ｃａｌ／ｇ以上の融解
   熱量を有する結晶性物質である請求項１または２記載の
   蓄熱組成物。
4. 【請求項４】 油性物質が、９０℃以下の融点を有する
   ものである請求項１から３までのいずれかに記載の蓄熱
   組成物。