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公開番号2025001768
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-01-09
出願番号2023101426
出願日2023-06-21
発明の名称蓄熱材料およびその製造方法
出願人株式会社トクヤマ
代理人
主分類C09K 5/06 20060101AFI20241226BHJP(染料;ペイント;つや出し剤;天然樹脂;接着剤;他に分類されない組成物;他に分類されない材料の応用)
要約【課題】簡便な工程で得られ、滲み出しのない蓄熱材料を提供する。
【解決手段】本発明の蓄熱材料は、潜熱蓄熱材と、精製あまに油法による吸油量が400～800ml/100gの疎水性シリカエアロゲルとを含む蓄熱材料であって、前記潜熱蓄熱材が前記疎水性シリカエアロゲルの吸油量に対して液体の状態で60体積%以下で担持されている。また、本発明の蓄熱材料の製造方法は、潜熱蓄熱材と、精製あまに油法による吸油量が400～800ml/100gの疎水性シリカエアロゲルとを含む蓄熱材料の製造方法であって、前記疎水性シリカエアロゲルに、該疎水性シリカエアロゲルの吸油量の60体積%以下の液体状態の潜熱蓄熱材を混練して、前記疎水性シリカエアロゲルの細孔内に潜熱蓄熱材を担持させる。
【選択図】なし
特許請求の範囲【請求項１】
潜熱蓄熱材と、精製あまに油法による吸油量が４００～８００ｍｌ／１００ｇの疎水性シリカエアロゲルとを含む蓄熱材料であって、
前記潜熱蓄熱材が前記疎水性シリカエアロゲルの吸油量に対して液体の状態で６０体積％以下で担持されていることを特徴とする蓄熱材料。
続きを表示（約 520 文字）【請求項２】
前記疎水性シリカエアロゲルは、コールターカウンター法で測定した体積基準のメジアン径が１～２００μｍ、ＢＥＴ法による比表面積が３５０～１０００ｍ
２
／ｇ、ＢＪＨ法による細孔容積および細孔半径のピーク値がそれぞれ１～６ｍｌ／ｇ、３～４０ｎｍである請求項１に記載の蓄熱材料。
【請求項３】
前記疎水性シリカエアロゲルは、画像解析法による平均円形度が０．８以上である請求項１又は２に記載の蓄熱材料。
【請求項４】
前記疎水性シリカエアロゲルは、Ｍ値が２０～６０である請求項１又は２に記載の蓄熱材料。
【請求項５】
前記潜熱蓄熱材が、ｎ－パラフィンである請求項１又は２に記載の蓄熱材料。
【請求項６】
潜熱蓄熱材と、精製あまに油法による吸油量が４００～８００ｍｌ／１００ｇの疎水性シリカエアロゲルとを含む蓄熱材料の製造方法であって、
前記疎水性シリカエアロゲルに、該疎水性シリカエアロゲルの吸油量の６０体積％以下の液体状態の潜熱蓄熱材を混練して、前記疎水性シリカエアロゲルの細孔内に潜熱蓄熱材を担持させることを特徴とする蓄熱材料の製造方法。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は蓄熱材料およびその製造方法に関する。更に詳しくは、製造が簡便であり、潜熱蓄熱材が液相状態になった際の滲み出しがない蓄熱材料およびその製造方法に関する。
続きを表示（約 2,500 文字）【背景技術】
【０００２】
近年、熱エネルギーを有効に利用することにより、省エネルギー化を図ることが求められている。その有効な方法として、物質の相変化に伴う潜熱を利用して蓄熱を行う潜熱蓄熱材（例えば、ｎ－パラフィン等の脂肪族炭化水素化合物、高級アルコール、無機塩類等）が考えられてきた。潜熱蓄熱材は、相変化物質の液体と固体との間の相変化による潜熱を利用するため、液体状態になったとき、外部に滲み出すなどの問題があった。それを解決するための手法として、潜熱蓄熱材をシェルに内包しマイクロカプセル化する方法（特許文献１参照）や、多孔質シリカ粉体に潜熱蓄熱材を含浸し、その後有機樹脂で被覆する方法（特許文献２参照）が提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
特開２０２２－８６５１７号公報
特開２００９－２０３３５２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかし潜熱蓄熱材をマイクロカプセル化する方法は、複雑な工程を要し、生産性やコストの面で問題があった。また、多孔質シリカ粉体に潜熱蓄熱材を含浸する方法は、多孔質シリカの表面が親水性であり、また、吸油量が低いため、滲み出しのないように含浸させると、潜熱蓄熱材を少量しか添加できない。この問題を解決するために、多孔質シリカの表面を疎水性で処理したとしても、吸油量が低いため、潜熱蓄熱材の添加量は不十分である。そのため、多孔質シリカに潜熱蓄熱材を十分に添加するには、有機樹脂で被覆する工程が必要となり、生産性やコスト面での問題があった。従って、製造が簡便であり、相変化物質が液相状態になった際の滲み出しがない蓄熱材料の提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明者らは、上記課題を解決するため鋭意検討を行った。そして蓄熱材料として、吸油量４００～８００ｍｌ／１００ｇの高吸油量を持つ疎水性シリカエアロゲルに、液体状態の潜熱蓄熱材を、その吸油量の６０体積％以下で担持することにより、滲み出しのない蓄熱材料が得られることを見出した。また、疎水性シリカエアロゲルに潜熱蓄熱材を混練して担持させるだけで、簡便に蓄熱材料を製造することができることを見出した。
【０００６】
すなわち、本発明の蓄熱材料は、潜熱蓄熱材と、精製あまに油法による吸油量が４００～８００ｍｌ／１００ｇの疎水性シリカエアロゲルとを含む蓄熱材料であって、前記潜熱蓄熱材が前記疎水性シリカエアロゲルの吸油量に対して液体の状態で６０体積％以下で担持されている。
また、本発明の蓄熱材料において、前記疎水性シリカエアロゲルは、コールターカウンター法で測定した体積基準のメジアン径が１～２００μｍ、ＢＥＴ法による比表面積が３５０～１０００ｍ
２
／ｇ、ＢＪＨ法による細孔容積および細孔半径のピーク値がそれぞれ１～６ｍｌ／ｇ、３～４０ｎｍであることが好ましい。
本発明の蓄熱材料において、前記疎水性シリカエアロゲルは、画像解析法による平均円形度が０．８以上であることが好ましい。
本発明の蓄熱材料において、前記疎水性シリカエアロゲルは、Ｍ値が２０～６０であることが好ましい。
本発明の蓄熱材料において、前記潜熱蓄熱材が、ｎ－パラフィンであることが好ましい。
また、本発明の蓄熱材料の製造方法は、潜熱蓄熱材と、精製あまに油法による吸油量が４００～８００ｍｌ／１００ｇの疎水性シリカエアロゲルとを含む蓄熱材料の製造方法であって、前記疎水性シリカエアロゲルに、該疎水性シリカエアロゲルの吸油量の６０体積％以下の液体状態の潜熱蓄熱材を混練して、前記疎水性シリカエアロゲルの細孔内に潜熱蓄熱材を担持させる。
【発明の効果】
【０００７】
本発明の蓄熱材料は、吸油量の高い疎水性シリカエアロゲルの細孔内に潜熱蓄熱材を担持させることで、相変化物質が液相状態になった際の滲み出しをなくすことができる。
本発明の蓄熱材料の製造方法は、吸油量の高い疎水性シリカエアロゲルに、液体状態の潜熱蓄熱材をその吸油量の６０体積％以下で混練させることで、前記疎水性シリカエアロゲルの細孔内に潜熱蓄熱材を担持させることができ、簡便に滲み出しのない蓄熱材料を製造することができる。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
以下に示す形態は本発明の例示であり、本発明がこれらの形態に限定されるものではない。
以下、本発明について詳細に説明する。
［蓄熱材料］
本発明の蓄熱材料は、潜熱蓄熱材と、精製あまに油法による吸油量が４００～８００ｍｌ／１００ｇの疎水性シリカエアロゲルとを含有する蓄熱材料であって、前記潜熱蓄熱材の液体状態の含有量が前記疎水性シリカエアロゲルの吸油量に対して６０体積％以下で担持されている。
【０００９】
＜疎水性シリカエアロゲル＞
本発明の蓄熱材料に含まれる疎水性シリカエアロゲル（以下、単に「シリカエアロゲル」ともいう）は公知のものでよく、例えば、特開２０１８－１７７６２０号公報に記載の方法により製造したものを使用することができる。
以下、本発明に使用されるシリカエアロゲルの好ましい性状について示す。
【００１０】
（吸油量）
本発明において用いるシリカエアロゲルの吸油量は、４００ｍＬ／１００ｇ以上、８００ｍＬ／１００ｇ以下である。５００ｍＬ／１００ｇ以上がより好ましい。吸油量が上記範囲内であると、潜熱蓄熱材を滲み出しなく担持することができる。吸油量が上記下限値未満になると、潜熱蓄熱材を担持できる量が少なく、滲み出しを抑える効果が得られない。吸油量が上記上限値を超えると、割れによる滲み出しが起こり易くなる傾向にある。
当該吸油量は、ＪＩＳＫ５１０１－１３－１「精製あまに油法」記載の方法により測定した値である。
（【００１１】以降は省略されています）

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