JP2001139939A - 蓄熱材組成物 - Google Patents
蓄熱材組成物Info
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- JP2001139939A JP2001139939A JP32506899A JP32506899A JP2001139939A JP 2001139939 A JP2001139939 A JP 2001139939A JP 32506899 A JP32506899 A JP 32506899A JP 32506899 A JP32506899 A JP 32506899A JP 2001139939 A JP2001139939 A JP 2001139939A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 蓄熱材として、酢酸ナトリウム３水塩を主成
分とし、蓄熱量を大きく犠牲にすることなく、蓄熱材組
成物固化時における柔軟性を付与することのできる蓄熱
材組成物の提供。 【解決手段】 酢酸ナトリウム３水塩を主成分とする蓄
熱材に柔軟性付与成分として数平均分子量４００以下の
ポリオールを配合してなる蓄熱材組成物。
分とし、蓄熱量を大きく犠牲にすることなく、蓄熱材組
成物固化時における柔軟性を付与することのできる蓄熱
材組成物の提供。 【解決手段】 酢酸ナトリウム３水塩を主成分とする蓄
熱材に柔軟性付与成分として数平均分子量４００以下の
ポリオールを配合してなる蓄熱材組成物。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、蓄熱材組成物に関
する。詳しくは、酢酸ナトリウム３水塩を主成分とする
蓄熱材に特定のポリオールを配合してなる蓄熱材組成物
に関する。本発明の蓄熱材組成物は柔軟性に優れている
ので、採暖具用に好適に用いることができる。
する。詳しくは、酢酸ナトリウム３水塩を主成分とする
蓄熱材に特定のポリオールを配合してなる蓄熱材組成物
に関する。本発明の蓄熱材組成物は柔軟性に優れている
ので、採暖具用に好適に用いることができる。
【０００２】
【従来の技術】潜熱蓄熱材は、顕熱蓄熱材に比べて蓄熱
密度が高く、相変化温度が一定であるという利点を生か
して実用化されている。溶融と凝固の繰り返しに伴う潜
熱の出し入れを利用するため、その温度帯によって様々
な用途に使用される。潜熱蓄熱材としては水、硫酸ナト
リウム１０水塩、塩化カルシウム６水塩及び酢酸ナトリ
ウム３水塩等が知られている。これらは比較的低温での
潜熱を利用するために冷房設備や床暖房等に利用され
る。また、これら蓄熱材は各種の採暖具としても利用さ
れている。採暖具として人体等に利用する場合は、低温
火傷等の問題から５５℃付近の潜熱蓄熱材が最適であ
り、酢酸ナトリウム３水塩が蓄熱量、安全性の観点から
最適である。
密度が高く、相変化温度が一定であるという利点を生か
して実用化されている。溶融と凝固の繰り返しに伴う潜
熱の出し入れを利用するため、その温度帯によって様々
な用途に使用される。潜熱蓄熱材としては水、硫酸ナト
リウム１０水塩、塩化カルシウム６水塩及び酢酸ナトリ
ウム３水塩等が知られている。これらは比較的低温での
潜熱を利用するために冷房設備や床暖房等に利用され
る。また、これら蓄熱材は各種の採暖具としても利用さ
れている。採暖具として人体等に利用する場合は、低温
火傷等の問題から５５℃付近の潜熱蓄熱材が最適であ
り、酢酸ナトリウム３水塩が蓄熱量、安全性の観点から
最適である。
【０００３】これらの蓄熱材については、基本的に物質
の融解凝固に伴う潜熱を利用するので、その用途に合わ
せて蓄熱時の液化温度を上げたり、場合により蓄熱材自
体をゲル化させる等の検討が従来から行われて来た。一
方、蓄熱材を人体への採暖具として利用する場合には、
上記の検討に加えて、蓄熱材固化時の感触が問題とな
る。人体に接触する採暖具については、人体にフィット
し、且つ固化時でも人間の動きに追従する程度の柔かさ
が必要となるからである。
の融解凝固に伴う潜熱を利用するので、その用途に合わ
せて蓄熱時の液化温度を上げたり、場合により蓄熱材自
体をゲル化させる等の検討が従来から行われて来た。一
方、蓄熱材を人体への採暖具として利用する場合には、
上記の検討に加えて、蓄熱材固化時の感触が問題とな
る。人体に接触する採暖具については、人体にフィット
し、且つ固化時でも人間の動きに追従する程度の柔かさ
が必要となるからである。
【０００４】この柔かさを蓄熱材に何らかの添加剤を加
えることにより付与しようとする場合、その添加剤は蓄
熱材自体の潜熱量を大きく低下させることなく且つ蓄熱
材と少なくとも部分的に相溶するものであることが好ま
しい。添加剤が相分離すると、固化時の感触は蓄熱材単
独の場合と変らず、しかも、その分離量に比例して蓄熱
量が低下するからである。
えることにより付与しようとする場合、その添加剤は蓄
熱材自体の潜熱量を大きく低下させることなく且つ蓄熱
材と少なくとも部分的に相溶するものであることが好ま
しい。添加剤が相分離すると、固化時の感触は蓄熱材単
独の場合と変らず、しかも、その分離量に比例して蓄熱
量が低下するからである。
【０００５】酢酸ナトリウム３水塩にポリオールを配合
した系としては、例えば特開昭６０−３１５８６号公報
及び同６０−３１５８７号公報に酢酸ナトリウム３水塩
と水よりなる系にＰＶＡ、ホルムアルデヒド及びポリエ
チレングリコール或いはＰＶＡ、アセトン及びポリエチ
レングリコールを配合した蓄熱材がそれぞれ提案されて
いる。
した系としては、例えば特開昭６０−３１５８６号公報
及び同６０−３１５８７号公報に酢酸ナトリウム３水塩
と水よりなる系にＰＶＡ、ホルムアルデヒド及びポリエ
チレングリコール或いはＰＶＡ、アセトン及びポリエチ
レングリコールを配合した蓄熱材がそれぞれ提案されて
いる。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、これら
の系は蓄熱材の相分離を防止するために、増粘剤として
ポリオール成分を配合したものであって、ポリオール成
分の水和塩に対する相溶性、柔軟性付与という面から分
子量、配合量について検討したものではない。本発明
は、蓄熱材として酢酸ナトリウム３水塩を主成分とし、
蓄熱量を大きく犠牲にすることなく、蓄熱材組成物固化
時における柔軟性を付与することのできる蓄熱材組成物
を提供することを目的とする。
の系は蓄熱材の相分離を防止するために、増粘剤として
ポリオール成分を配合したものであって、ポリオール成
分の水和塩に対する相溶性、柔軟性付与という面から分
子量、配合量について検討したものではない。本発明
は、蓄熱材として酢酸ナトリウム３水塩を主成分とし、
蓄熱量を大きく犠牲にすることなく、蓄熱材組成物固化
時における柔軟性を付与することのできる蓄熱材組成物
を提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本発明者らは、かかる事
情に鑑み鋭意検討した結果、人体採暖用として最適であ
る酢酸ナトリウム３水塩に特定のポリオールを配合する
ことにより、固化時においても適度な柔軟性を付与する
ことができ、且つ蓄熱量の低下も著しくないことを見出
し、本発明を完成するに至った。即ち、本発明の要旨
は、酢酸ナトリウム３水塩を主成分とする蓄熱材に柔軟
性付与成分として数平均分子量４００以下のポリオール
を配合してなる蓄熱材組成物、にある。
情に鑑み鋭意検討した結果、人体採暖用として最適であ
る酢酸ナトリウム３水塩に特定のポリオールを配合する
ことにより、固化時においても適度な柔軟性を付与する
ことができ、且つ蓄熱量の低下も著しくないことを見出
し、本発明を完成するに至った。即ち、本発明の要旨
は、酢酸ナトリウム３水塩を主成分とする蓄熱材に柔軟
性付与成分として数平均分子量４００以下のポリオール
を配合してなる蓄熱材組成物、にある。
【０００８】
【発明の実施の形態】以下、本発明を詳細に説明する。
本発明の蓄熱材組成物は、酢酸ナトリウム３水塩を主成
分とする蓄熱材に数平均分子量が４００以下のポリオー
ルを配合してなることを特徴とする。かかるポリオール
の配合により蓄熱材の結晶固化時において柔軟性を付与
することができる。
本発明の蓄熱材組成物は、酢酸ナトリウム３水塩を主成
分とする蓄熱材に数平均分子量が４００以下のポリオー
ルを配合してなることを特徴とする。かかるポリオール
の配合により蓄熱材の結晶固化時において柔軟性を付与
することができる。
【０００９】本発明に用いられるポリオールについて
は、数平均分子量が４００以下のものであれば、特に限
定されるものではないが、その具体例としては、例えば
ポリエチレングリコール、ポリプロピレングリコール、
ポリグリセリン、エチレングリコール、プロピレングリ
コール、グリセリン、ポリビニルアルコール（ＰＶＡ）
等が挙げられる。中でも、柔軟性、蓄熱量の観点からは
ポリエチレングリコールが好ましい。
は、数平均分子量が４００以下のものであれば、特に限
定されるものではないが、その具体例としては、例えば
ポリエチレングリコール、ポリプロピレングリコール、
ポリグリセリン、エチレングリコール、プロピレングリ
コール、グリセリン、ポリビニルアルコール（ＰＶＡ）
等が挙げられる。中でも、柔軟性、蓄熱量の観点からは
ポリエチレングリコールが好ましい。
【００１０】なお、数平均分子量が４００を越えるポリ
オールの場合、酢酸ナトリウム３水塩に溶解せず、相分
離が起こる。そして、数平均分子量４００以下のポリオ
ールの添加により、酢酸ナトリウム３水塩の結晶は大き
く成長することができず、結晶に柔軟性を持たせられる
のである。これら柔軟性付与成分の含有量は、酢酸ナト
リウム３水塩を主成分とする蓄熱材１００重量部に対し
て、好ましくは１０〜５０重量部、より好ましくは２０
〜４０重量部、特に好ましくは２０〜３０重量部であ
る。
オールの場合、酢酸ナトリウム３水塩に溶解せず、相分
離が起こる。そして、数平均分子量４００以下のポリオ
ールの添加により、酢酸ナトリウム３水塩の結晶は大き
く成長することができず、結晶に柔軟性を持たせられる
のである。これら柔軟性付与成分の含有量は、酢酸ナト
リウム３水塩を主成分とする蓄熱材１００重量部に対し
て、好ましくは１０〜５０重量部、より好ましくは２０
〜４０重量部、特に好ましくは２０〜３０重量部であ
る。
【００１１】柔軟性付与成分の含有量が１０重量部より
も低いと固化時に充分な柔軟性が得られにくく、５０重
量部よりも多いと柔軟性は得られるものの蓄熱材の蓄熱
量が低下し、時には結晶化が阻害されることがある。本
発明においては、平均分子量４００以下のポリオールを
相溶化剤としてそれを越える高分子量体を極少量添加、
組み合わせて使用することも可能である。この場合、平
均分子量４００以下のポリオールに対して高分子量体の
添加量は通常５重量％以下が好ましい。
も低いと固化時に充分な柔軟性が得られにくく、５０重
量部よりも多いと柔軟性は得られるものの蓄熱材の蓄熱
量が低下し、時には結晶化が阻害されることがある。本
発明においては、平均分子量４００以下のポリオールを
相溶化剤としてそれを越える高分子量体を極少量添加、
組み合わせて使用することも可能である。この場合、平
均分子量４００以下のポリオールに対して高分子量体の
添加量は通常５重量％以下が好ましい。
【００１２】本発明の蓄熱材組成物には、酢酸ナトリウ
ム３水塩を主成分とする蓄熱材と平均分子量４００以下
のポリオール以外に、フェノール系、アミン系、ヒドロ
キシルアミン系、硫黄系、リン系等の公知の酸化防止
剤、クロム酸塩、ポリリン酸塩、亜硝酸ナトリウム等の
金属腐食防止剤、炭酸ナトリウム１水和塩、ピロリン酸
ナトリウム１０水和塩、臭素酸バリウム１水和塩、硫酸
カルシウム２水和塩、ピロリン酸二水素二ナトリウム６
水和塩、酢酸第二鉄、塩化第一鉄、塩化第二、塩化カル
シウム、臭化カルシウム、塩化第二銅、酒石酸カルシウ
ム、リン酸水素第二ナトリウム１２水和塩、リン酸二水
素ナトリウム２水和塩、リン酸三ナトリウム１２水和塩
及びフッ素化物等の過冷却防止剤等の添加剤を適宜添加
してもよい。
ム３水塩を主成分とする蓄熱材と平均分子量４００以下
のポリオール以外に、フェノール系、アミン系、ヒドロ
キシルアミン系、硫黄系、リン系等の公知の酸化防止
剤、クロム酸塩、ポリリン酸塩、亜硝酸ナトリウム等の
金属腐食防止剤、炭酸ナトリウム１水和塩、ピロリン酸
ナトリウム１０水和塩、臭素酸バリウム１水和塩、硫酸
カルシウム２水和塩、ピロリン酸二水素二ナトリウム６
水和塩、酢酸第二鉄、塩化第一鉄、塩化第二、塩化カル
シウム、臭化カルシウム、塩化第二銅、酒石酸カルシウ
ム、リン酸水素第二ナトリウム１２水和塩、リン酸二水
素ナトリウム２水和塩、リン酸三ナトリウム１２水和塩
及びフッ素化物等の過冷却防止剤等の添加剤を適宜添加
してもよい。
【００１３】本発明の蓄熱材組成物調合の方法は、特に
限定されないが、酢酸ナトリウム３水塩を主成分とする
蓄熱材に平均分子量４００以下のポリオール、必要に応
じて添加剤を混合して均一に分散させればよい。より均
一に分散させるためには、酢酸ナトリウム３水塩を主成
分とする蓄熱材を加熱融解し、撹拌しながらポリオール
を少量ずつ添加する方法等が挙げられる。
限定されないが、酢酸ナトリウム３水塩を主成分とする
蓄熱材に平均分子量４００以下のポリオール、必要に応
じて添加剤を混合して均一に分散させればよい。より均
一に分散させるためには、酢酸ナトリウム３水塩を主成
分とする蓄熱材を加熱融解し、撹拌しながらポリオール
を少量ずつ添加する方法等が挙げられる。
【００１４】本発明の蓄熱材組成物の使用方法として
は、例えば、蓄熱容器に蓄熱材組成物を充填するカプセ
ル型、蓄熱容器を使用しないマイクロカプセル型等が挙
げられる。カプセル型は、蓄熱材組成物をカプセル等の
蓄熱容器に注入し、蓄熱容器を密封することにより得ら
れる。カプセルの材質は使用温度範囲で変形、溶融しな
い材質であれば特に制限はなく、例えば、ステンレス、
アルミニウム等の金属、ガラス、ポリカーボネート等の
エンジニアリングプラスチック等が挙げられる。
は、例えば、蓄熱容器に蓄熱材組成物を充填するカプセ
ル型、蓄熱容器を使用しないマイクロカプセル型等が挙
げられる。カプセル型は、蓄熱材組成物をカプセル等の
蓄熱容器に注入し、蓄熱容器を密封することにより得ら
れる。カプセルの材質は使用温度範囲で変形、溶融しな
い材質であれば特に制限はなく、例えば、ステンレス、
アルミニウム等の金属、ガラス、ポリカーボネート等の
エンジニアリングプラスチック等が挙げられる。
【００１５】カプセルの形状は、特に限定されず、例え
ば球状、板状、パイプ状、くびれ筒状、双子球状、波板
状、袋状等が挙げられ、用途に応じて適宜選択される。
マイクロカプセル型は、微細な蓄熱材の粒子又はその集
合体を使用温度範囲で溶融、劣化しない樹脂等の被膜で
覆ったもので、カプセル型に比べ表面積が極めて大きく
なるので、熱伝達効率が高いという利点がある。
ば球状、板状、パイプ状、くびれ筒状、双子球状、波板
状、袋状等が挙げられ、用途に応じて適宜選択される。
マイクロカプセル型は、微細な蓄熱材の粒子又はその集
合体を使用温度範囲で溶融、劣化しない樹脂等の被膜で
覆ったもので、カプセル型に比べ表面積が極めて大きく
なるので、熱伝達効率が高いという利点がある。
【００１６】
【実施例】以下、実施例により本発明を更に詳細に説明
するが、本発明はその要旨を越えない限り、これらの実
施例に限定されるものではない。酢酸ナトリウム３水塩
は日本合成社製を用いた。柔軟性付与成分であるポリオ
ールとしては、和光純薬社製のポリエチレングリコール
を用いた。
するが、本発明はその要旨を越えない限り、これらの実
施例に限定されるものではない。酢酸ナトリウム３水塩
は日本合成社製を用いた。柔軟性付与成分であるポリオ
ールとしては、和光純薬社製のポリエチレングリコール
を用いた。
【００１７】本発明における柔軟性は蓄熱材組成物を低
密度ポリエチレンにてラミネートされたアルミ袋中に密
封し、蓄熱材組成物が完全に固化後に袋の上から指で圧
力をかけて変形するか否かで定性的に判断した。この
際、指で押しても変形することが困難であった場合を
×、変形はするが固い場合を△、指で容易に変形可能な
場合を○とした。
密度ポリエチレンにてラミネートされたアルミ袋中に密
封し、蓄熱材組成物が完全に固化後に袋の上から指で圧
力をかけて変形するか否かで定性的に判断した。この
際、指で押しても変形することが困難であった場合を
×、変形はするが固い場合を△、指で容易に変形可能な
場合を○とした。
【００１８】融点は固化した蓄熱材組成物を少量サンプ
リングし、乳鉢で均一にした後、示差走査熱量計（Ｓｅ
ｉｋｏ Ｉｎｓｔｒｕｍｅｎｔｓ社製ＤＳＣ２２０）に
て０〜１００℃まで５℃／分で昇温した時の融解開始温
度をサンプリング位置を変えた三種のサンプルについて
それぞれ測定し（以下、「ｎ＝３で測定し」と略記する
ことがある）、平均値を用いた。
リングし、乳鉢で均一にした後、示差走査熱量計（Ｓｅ
ｉｋｏ Ｉｎｓｔｒｕｍｅｎｔｓ社製ＤＳＣ２２０）に
て０〜１００℃まで５℃／分で昇温した時の融解開始温
度をサンプリング位置を変えた三種のサンプルについて
それぞれ測定し（以下、「ｎ＝３で測定し」と略記する
ことがある）、平均値を用いた。
【００１９】実施例１ 酢酸ナトリウム３水塩融液５０ｇをホットプレートにて
融解、撹拌しながらポリエチレングリコール（＃４０
０）５ｇを少量ずつ添加した。得られた蓄熱材組成物を
アルミ袋に密封後、大気中にて完全に固化させた。指に
よる固化時感触テストの後、袋内の蓄熱材組成物を乳鉢
にて粉砕、秤量し、アルミニウムの簡易密閉セルに封入
した。示差走査熱量計（セイコー電子工業社製、ＤＳＣ
２２０）で前記温度プログラムに従い融解開始温度をｎ
＝３で測定し、その平均値を融解開始温度とした。結果
を表−１に示す。
融解、撹拌しながらポリエチレングリコール（＃４０
０）５ｇを少量ずつ添加した。得られた蓄熱材組成物を
アルミ袋に密封後、大気中にて完全に固化させた。指に
よる固化時感触テストの後、袋内の蓄熱材組成物を乳鉢
にて粉砕、秤量し、アルミニウムの簡易密閉セルに封入
した。示差走査熱量計（セイコー電子工業社製、ＤＳＣ
２２０）で前記温度プログラムに従い融解開始温度をｎ
＝３で測定し、その平均値を融解開始温度とした。結果
を表−１に示す。
【００２０】実施例２〜４ 酢酸ナトリウム３水塩融液にエチレングリコールを２０
重量部（実施例２）、ポリエチレングリコール＃４００
をそれぞれ３０重量部（実施例３）、５０重量部（実施
例４）配合し、実施例１と同様に測定を行った。結果を
表−１に示す。
重量部（実施例２）、ポリエチレングリコール＃４００
をそれぞれ３０重量部（実施例３）、５０重量部（実施
例４）配合し、実施例１と同様に測定を行った。結果を
表−１に示す。
【００２１】実施例５ 酢酸ナトリウム３水塩融液にポリエチレングリコール＃
４００にポリエチレングリコール＃７００００を５重量
％溶解した融液を２０重量部配合し、実施例１と同様に
測定を行った。結果を表−１に示す。比較例１酢酸ナト
リウム３水塩融液をアルミ袋に密封し、実施例１と同様
の評価を行った。
４００にポリエチレングリコール＃７００００を５重量
％溶解した融液を２０重量部配合し、実施例１と同様に
測定を行った。結果を表−１に示す。比較例１酢酸ナト
リウム３水塩融液をアルミ袋に密封し、実施例１と同様
の評価を行った。
【００２２】実施例６ 酢酸ナトリウム３水塩融液にポリエチレングリコール＃
４００を１００重量部配合し、実施例１と同様に測定を
行った。結果を表−１に示す。
４００を１００重量部配合し、実施例１と同様に測定を
行った。結果を表−１に示す。
【００２３】
【表１】
【００２４】
【発明の効果】本発明によれば、蓄熱材として酢酸ナト
リウム３水塩を主成分とする蓄熱材組成物において、平
均分子量４００以下のポリオールを添加することによ
り、蓄熱量を大きく犠牲にすることなく蓄熱材組成物固
化時の柔軟性を付与することができる。
リウム３水塩を主成分とする蓄熱材組成物において、平
均分子量４００以下のポリオールを添加することによ
り、蓄熱量を大きく犠牲にすることなく蓄熱材組成物固
化時の柔軟性を付与することができる。
Claims (3)
- 【請求項１】 酢酸ナトリウム３水塩を主成分とする蓄
熱材に柔軟性付与成分として数平均分子量４００以下の
ポリオールを配合してなる蓄熱材組成物。 - 【請求項２】 ポリオールの配合量が蓄熱材１００重量
部に対して１０〜５０重量部である請求項１に記載の蓄
熱材組成物。 - 【請求項３】 ポリオールがポリエチレングリコール、
ポリプロピレングリコール、ポリグリセリン、エチレン
グリコール、プロピレングリコール、グリセリン及びポ
リビニルアルコールから選ばれる少なくとも一種である
請求項１又は２に記載の蓄熱材組成物。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP32506899A JP2001139939A (ja) | 1999-11-16 | 1999-11-16 | 蓄熱材組成物 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP32506899A JP2001139939A (ja) | 1999-11-16 | 1999-11-16 | 蓄熱材組成物 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2001139939A true JP2001139939A (ja) | 2001-05-22 |
Family
ID=18172803
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP32506899A Pending JP2001139939A (ja) | 1999-11-16 | 1999-11-16 | 蓄熱材組成物 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2001139939A (ja) |
Cited By (6)
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| JP2008063487A (ja) * | 2006-09-08 | 2008-03-21 | Nichiyu Giken Kogyo Co Ltd | 蓄熱材および電力ケーブルの冷却方法 |
| JP2013075022A (ja) * | 2011-09-30 | 2013-04-25 | Daio Paper Corp | 温熱具 |
| WO2014024883A1 (ja) * | 2012-08-08 | 2014-02-13 | 古河電気工業株式会社 | 蓄熱材組成物、それを用いた補助熱源および熱供給方法 |
| US9732264B2 (en) | 2013-09-30 | 2017-08-15 | Panasonic Corporation | Heat storage material composition and method for using heat storage material composition |
| JP2018030924A (ja) * | 2016-08-23 | 2018-03-01 | 東ソー株式会社 | 蓄熱材組成物およびそれを含む加温パック |
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1999
- 1999-11-16 JP JP32506899A patent/JP2001139939A/ja active Pending
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