JP2826765B2

JP2826765B2 - 蓄熱材

Info

Publication number: JP2826765B2
Application number: JP2186679A
Authority: JP
Inventors: 千秋百瀬; 清中河原; 祐一林
Original assignee: Mitsubishi Cable Industries Ltd
Current assignee: Mitsubishi Cable Industries Ltd
Priority date: 1990-07-12
Filing date: 1990-07-12
Publication date: 1998-11-18
Anticipated expiration: 2013-11-18
Also published as: JPH0472381A

Description

【発明の詳細な説明】〔産業上の利用分野〕本発明は蓄熱材に関し、更に詳しくはパラフィン類を
主成分として用いた蓄熱材に関する。

〔従来の技術〕

従来蓄熱材はその原理から物質の顕熱を利用するも
の、物質の相変化潜熱を利用するもの、物質の化学反応
熱を利用するもの等がある。現在実用的な面より物質の
相変化潜熱を利用する蓄熱材が注目を集めており、蓄熱
式空調機器、蓄熱式建材、各種保温器具や装置等に利用
されつつある。

この相変化潜熱を利用する蓄熱材の一つとしてパラフ
ィン等の有機物質を用いた所謂有機蓄熱材があり、この
有機蓄熱材は長期寿命に優れているので最近特に注目さ
れている。

元来、潜熱型蓄熱材は無機系、有機系を含め固体から
液体への相変化時に蓄熱し、液体から固体への相変化時
に放熱する。このためこれ等潜熱型蓄熱材を利用するた
めには液化時に流動して漏れないような形態を保つよう
な配慮が要求さる。このための密閉容器や袋に収納する
方法では、充分なる強度を有する容器等を使用すればコ
ストが高く実用的ではなく、また簡易的なものにすれば
容易に破損して液が漏れたり溢れたりする恐れがあり長
期間使用する点では問題が生じる。

従って容器に収納する手段に代わって（イ）多孔質物
質内に収納する、（ロ）マイクロカプセル化する等の方
法が提案され、またこれ等を組合わせた方法が使用され
つつある。更にはまた（ハ）ポリオレフィン、通常は架
橋ポリオレフィンに収納させてカプセル中に閉じ込める
方法も提案されている。

しかしながら上記各方法によってもパラフィン等の滲
み出しが完全には防止出来ずに大きな問題となってお
り、その他製造上の工程が複雑でコスト高となる問題が
生じる。またその他の従来方法として結晶性ポリエチレ
ン等の結晶状ポリオレフィンに練り込む方法も知られて
いるが、高温でパラフィン等が相分離して滲み出す難点
がある。

一方、蓄熱材に蓄熱する方法は、排熱回収、太陽エネ
ルギーの蓄熱、深夜電力の利用等、各種手段がある。そ
の場合、いずれの手段に於いてもその蓄熱に要する所用
時間が問題となることは殆どないが、蓄熱エネルギーを
利用する場合にはできるだけ長時間にわたって徐々に、
且つ均一化された使用状態が要求されることが屡々あ
る。従来提案されている蓄熱材はこの面では必ずしも充
分とはいえず、比較的短時間に放熱してしまうという問
題がある。

〔発明が解決しようとする課題〕

本発明が解決しようとする課題は、従来の有機蓄熱材
の上記難点を解消することであり、更に詳しくは用いた
パラフィン類の相分離やブリードが生じ難く、しかも蓄
熱エネルギーを出来るだけ長時間にわたって徐々に放出
する蓄熱材を開発することである。

〔課題を解決するための手段〕

この課題はパラフィン類100重量部、炭化水素系有機
高分子バインダ成分５〜50重量部を主成分として成り、
架橋され、且つ発泡して成る組成物を蓄熱材として使用
することにより解決される。

〔発明の作用並びに構成〕

本発明に於いては、蓄熱材の主要素の一つとしてパラ
フィン類を用い、これを炭化水素系有機高分子バインダ
成分で担持させるものではあるが、炭化水素系有機高分
子は、適宜架橋されるのでパラフィン類を旨く包み込ん
だ状態で担持するためパラフィン類の相分離やブリード
を生じ難く、また後述するT_max以上の高温度において
も、溶融、滴下することなく良好に形状保持が達成さ
れ、またT_max以下に於いても脆くなく程度な柔軟性を有
し、たとえシート状に成形しても割れ難い。また通常パ
ラフィン類100重量部に対し、その他の成分の総量は多
くても60重量部程度であり、パラフィン類の含有量が多
くて30kcal/kg以上の充分なる高レベルの潜熱を有する
ものとなっている。更にまた発泡しているので断熱性が
よく、蓄熱工程では多少時間を要するものの、蓄熱エネ
ルギーを長時間にわたって徐々に放出する性能を有する
こととなる。

本発明に於いて使用されるパラフィン類としては、JI
S K 7121（プラスチックの転移温度測定方法）に従って
測定したT_maxが使用温度、即ち、室温〜100℃、好まし
くは室温〜80℃前後の温度域にある有機化合物が使用さ
れる。但しこの際の室温とは、本発明の蓄熱材がその稼
働中に遭遇する最低温度を意味する。

パラフィン類の好ましい具体例としては、各種パラフ
ィン、ロウ、ワックスをはじめ、ステアリング酸、パル
ミチン酸等の脂肪酸やポリエチレングリコール等のアル
コール類を例示することが出来、これ等１種が単独で、
または２種以上の混合物として使用される。

上記した使用温度において、パラフィン類のあるもの
は唯１つの結晶転移温度を有し（この場合はその温度が
T_maxとなる。）、またあるものは２以上の多数の結晶転
移温度を有する。２種以上のパラフィン類の混合物も２
以上の多数の結晶転移温度を有する場合が多い。それら
の場合においては、最高の結晶転移温度がT_maxに該当す
る。

本発明で使用するパラフィン類は、必ずしも明確な融
点（全体が固体から液体に相変化する温度）を示すもの
に限定しないが、多くのパラフィン類については、一般
にT_maxが融点に該当する。使用温度においては、２以上
の多数の結晶転移温度を有するパラフィン類の場合、そ
れら全ての結晶転移温度を蓄熱に利用することが出来
る。

本発明において用いられる炭化水素系有機高分子バイ
ンダ成分としては、主鎖が基本的に炭化水素であり、主
鎖における他の成分（例えばＯ、Ｎ、Si、ハロゲン等）
は10重量％以下、好ましくは５重量％以下であるものが
用いられる。この中でも架橋した後に、ゴム的性質を有
するものが好ましい。かかる炭化水素系有機高分子例を
以下に示す。

（１）炭化水素系ゴム類：天然ゴム、SBR、BR、IR、I
IR、EPM、EPDM、及びエチレン−酢酸ビニル共重合体ゴ
ム等が例示される。これ等各炭化水素ゴムは、それ自体
は良く知られたものであり、夫々のゴムとしては従来か
ら知られたものがいずれも使用される。

（２）ポリオレフィン系ポリマー類：ポリメチレン、
ポリエチレン、ポリプロピレンなどのホモポリマー、メ
チレンを主体としてエチレン、プロピレン等が共重合し
たもの、エチレンを主体としてメチレン、プロピレン、
ブテン等が共重合したもの、プロピレンを主体として他
のオレフィンが共重合したもの、などのオレフィン同志
のコポリマー、エチレン、プロピレン、ブテンなどのオ
レフィンと他のモノマー、たとえば酢酸ビニル、アクリ
ル酸、メタクリル酸等とのコポリマー及び、これ等のハ
ロゲン化ポリマー等が挙げられる。これ等は、非結晶性
〜低結晶性でも良いし、結晶性も良い。非結晶性〜低結
晶性のものは、炭化水素ゴム類に分類される場合もあ
る。

（１）、（２）に例示した炭化水素系有機高分子バイ
ンダ成分は、各々一種で、もしくは２種以上の混合物と
して用い得る。

本発明に於いては、パラフィン類100重量部に対して
有機高分子性バインダ成分は５〜50重量部、特に10〜30
重量部程度とするのが好ましい。５重量部未満では、柔
軟性が低下して脆くなる傾向があると共に、T_max以上に
於いてパラフィン類が滲み出し易くなる傾向があり、一
方50重量部を超える過大量ではパラフィン類の配合量が
少なくなって蓄熱量もそれに比例して少なくなる。

上記パラフィン類と炭化水素系有機高分子バインダ成
分との組成物には、後述するような各種の添加剤を混合
することが出来、かかる混合された組成物は架橋され
る。

架橋の方法としては、一般に用いられるている化学架
橋、シラン架橋、及び照射架橋等、いずれも採用出来
る。

上記組成物を化学架橋するためには、用いた炭化水素
系有機高分子バインダ成分を架橋させうる化学架橋剤を
使用する。

該化学架橋剤としては、天然ゴム、SBR、BR、IR、II
R、EPM、EPDM等の炭化水素ゴム類では硫黄系架橋剤が好
ましく用いられ、また天然ゴム、SBR、IIRではｐ−キシ
レンジオキシム等のオキシム類架橋剤も使用出来る。ま
た天然ゴム、EPM、EPDM、エチレン酢酸ビニル共重合体
ゴム等の炭化水素ゴム類、及びポリオレフィン系ポリマ
ー類ではジクミルパーオキサイド等の有機過酸化物架橋
剤も適宜用いることが出来る。該化学架橋剤の使用量は
炭化水素系有機高分子100重量部に対し、0.5〜20重量部
程度が好ましい。

また、上記、化学架橋に於いて、硫黄系架橋剤を用い
る場合には必要に応じ架橋促進剤を使用することも出来
る。この架橋促進剤としては、たとえばジフェニルグア
ニジン等のグアニジン系促進剤、２−メルカプトベンゾ
チアゾール等のチアゾール系促進剤、テトラメチルチウ
ラムジスルフィド等のチウラム系促進剤を例示出来、そ
の他アルデヒド−アミン系化合物、アルデヒド−アンモ
ニア系化合物、ジチオカルバメート系化合物等の、通常
ゴムの加硫促進剤として用いられるものが使用すること
が出来る。更には酸化亜鉛等の金属酸化物、トリエタノ
ールアミン等のアミン類も使用出来る。オキシム類を架
橋剤として使用した場合には、硫黄、上記加硫促進剤の
他に酸化鉛を助剤として使用することが好ましい。

有機過酸化物を架橋剤として用いた場合には、硫黄、
オキシム類、上記加硫促進剤の他にビニル−トリス（β
−メトキシエトキシ）シラン等のシラン系カップリング
剤、アクリルエステル系化合物等を架橋助剤として使用
することもできる。

これ等の架橋促進剤、助剤、架橋助剤の使用量は、適
度の架橋度を得るに適した量で適宜に使用されれば良
く、通常高分子バインダ成分100重量部に対し、０〜30
重量部程度である。

化学架橋の方法は、いずれの架橋剤を用いた場合で
も、架橋剤の分解温度以上に昇温させて架橋させる。通
常100℃〜250℃、数分〜数時間の条件が適宜用いた架橋
剤によって、また本蓄熱材の形状、組成等によって採用
される。

前記、組成物をシラン架橋するためには、加水分解し
うるシラン系化合物、及び有機過酸化物を用いる。

シラン系化合物としては、一般式RR′SiY₂（但し、Ｒ
は１価のオレフィン性不飽和を含む炭化水素基又はハイ
ドロカーボンオキシ基、Ｙは加水分解しうる有機基、
Ｒ′は基Ｒまたは基Ｙを表す）で表される化合物が使用
され、更に具体例としてはこの種シラン化合物として既
知のもの、たとえばビニルトリメトキシシラン、ビニル
トリエトキシシラン、ビニルメチルジメトキシシランな
どがあげられる。シラン系化合物は、前記有機高分子バ
インダ成分100重量部に対して一般に0.05〜10重量部、
特に0.5〜５重量部で使用される。

該シラン系化合物は、後記する有機過酸化物の作用に
より、高分子バインダ成分にグラフトされ、かつ水によ
り高分子バインダ成分間に架橋点を形成する作用をな
す。シラン架橋は、水架橋としても知られている。

有機過酸化物としては、その分解温度以上、特に100
℃以上の温度に於いて前記高分子バインダ成分に遊離ラ
ジカルを発生させ得る化合物が使用され、具体例として
たとえばジクミルパーオキサイド、2,5−ジメチル2,5,
−ジ（ｔ−ブチルパーオキシ）ヘキシン−３等があげら
れる。有機過酸化物は、前記有機高分子バインダ成分10
0重量部に対して一般に0.005〜２重量部、特に0.05〜0.
5重量部で使用される。該有機過酸化物は、前記高分子
バインダ成分に遊離ラジカルを発生させ、前記シラン系
化合物を高分子バインダ成分にグラフトさせる作用をな
す。

シラン架橋に於いては、必要に応じシラン系化合物の
縮合触媒を使用することも出来る。この際の縮合触媒と
しては、通常シラノール縮合触媒として知られているも
のが使用され、たとえばジブチル錫ジラウレート、酢酸
第一錫、ナフテン酸鉛、カプリル酸亜鉛の如きカルボン
酸塩、チタン酸エステル、キレート化合物の如き有機金
属化合物等が挙げられる。この種縮合触媒の使用量は前
記高分子バインダ成分100重量部に対し、0.1重量部以下
程度であり、該縮合触媒は水による架橋反応を促進する
効果を有する。

シラン架橋に於いては、架橋に先立って、前記したシ
ラン化合物を予め高分子バインダ成分にグラフトさせて
おく必要がある。このグラフト工程は次のようにして行
う。

まず、パラフィン類と炭化水素系高分子バインダ成
分、後述するような各種の添加剤、さらにシラン系化合
物、及び有機過酸化物等の成分を予備的に混合する。こ
の混合は２本ロール等の通常の混合機で混合しても良い
が、かきまぜる程度でも良い。尚、この際シラン系化合
物は一般に揮散し易いので極力密閉状態で混合するのが
良く、また次工程の押出機等の密閉混合機内で直接混合
するのが良い。

予備混合された組成物は次いで有機過酸化物の分解温
度以上、好ましくは140℃以上に設定された密閉混合機
内で少なくとも30秒以上充分に混合される。この工程で
有機過酸化物が高分子バインダ成分にラジカルを発生さ
せ、シラン系化合物が該炭化水素系有機高分子にグラフ
トされる。而して炭化水素系有機高分子が水架橋性とな
り、これが均一に混合されることによって見掛け上組成
物全体が水架橋性となる。密閉混合機としては押出機、
二軸混練押出機等、通常のものが使用される。

架橋は、前述したように上記の組成物が混合中等に於
いて水架橋となるので、以後徐々に進行する。この架橋
反応は空気中の水分等の極僅かな水分によっても必然的
に進行するので、特に架橋操作を施さなくても良いが、
必要な場合は温水に浸漬する等の手段により強度に架橋
させても良い。

照射架橋に於いては、必要に応じ照射架橋助剤が用い
られる。この場合の架橋助剤は一般的に用いられるもの
が全て用いられ、たとえばトリアリルイソシアネート、
トリアリルシアネート、トリメチロールプロパントリメ
タクリレート、ジアリルイソフタレート等が例示され
る。この種、架橋助剤の使用量は高分子バインダ成分10
0重量部に対し、0.05〜10重量部、特に0.5〜５重量部で
使用される。

照射には、放射線、電子線等が用いられ、一般的には
本蓄熱材成形後に、また成形中〜前に約５〜30Mradの線
量が照射されて架橋される。

本発明の蓄熱材を架橋するに際しては、いずれの架橋
方法を採用するにしても、その架橋度（組成物全体とし
ての見掛け状のゲル分率）は、JIS C 3005に従って測定
して１重量％以上、好ましくは２重量％以上である。架
橋度を１％以上、好ましくは２％以上とすることより、
蓄熱材の温度が使用したパラフィン類のT_max以上となっ
てもそれが溶融や滴下することなく形状保持を可能とす
る。

一方、架橋度が１％以下の低架橋度であると、蓄熱〜
放熱を繰り返す間に後述する発泡度が徐々に低下し、本
発明の課題が解決出来ない。

本発明においては、上記したパラフィン類と有機高分
子バインダ成分とからなる組成物は発泡して用いられる
が、該組成物の発泡は任意の方法で行ってもよい。たと
えば重炭酸ナトリウム、N,N′−ジニトロソ・ペンタメ
チレンテトラミン、アゾジカルボンアミド、アゾビスイ
ソブチロニトリル、P,P′−オキシビスベンゼンスルホ
ニルヒドラジド、トルエンスルホニルヒドラジド等の分
解性発泡剤を用いる化学発泡方法、フロン、空気、窒
素、炭酸ガス、水等の膨張性発泡剤を用いる物理発泡方
法等である。

発泡剤の添加量は、上記組成物100重量部に対して0.5
〜20重量部が適当である。特に均一発泡させる必要はな
いが、周知の成核剤を併用して均一発泡させることも好
ましい。

組成物の発泡度（発泡体中に占める空隙部の容積％）
は、本発明蓄熱材の使用目的によって変わるが、５％程
度の低度発泡でもかなり放熱量遅延効果がある。一般に
は10〜90％程度が適当である。

本発明に於いては、パラフィン類と有機高分子性バイ
ンダ成分の他に前記したように架橋するのに必要な添加
剤、発泡に必要な添加剤等が適宜用いられ、さらに必要
に応じて各種の添加剤を混合することができる。たとえ
ば、老化防止剤、酸化防止剤、着色剤、顔料、帯電防止
剤の他、用途に応じて防黴剤、難燃剤、防鼡剤を、さら
には電熱性向上のために金属粉、金属繊維、金属酸化
物、カーボン、カーボファイバー等を使用することがで
きる。

本発明蓄熱材を製造する場合は、まず必要成分を適当
な方法、たとえばパラフィン類を炭化水素系有機高分子
バインダ成分に浸透含浸する方法、パラフィン類と炭化
水素系有機高分子バインダ成分とを機械的手段にて混合
し組成物を調製する必要があるが、後者の機械的混合に
よる方法が特に好ましい。その理由は、浸透含浸する方
法で製造した蓄熱材は、含浸パラフィンが徐々に移行し
て蓄熱材の表面が比較的短期間内にべと付くという問題
が生じる場合がある。これに対して炭化水素系有機高分
子バインダ成分とパラフィン類とを機械的手段にて混合
して一様な組成物とした場合、たとえ該パラフィン類の
使用量が上記の如く大量（この量はバインダ成分100重
量部あたりのパラフィン類量に換算すると、333〜2000
重量部になる。）であっても、驚くべきことに、得られ
た組成物は成形加工性に富み、しかもパラフィン類の成
形体表面への移行問題が高度に改善される。尚この際の
機械的手段にての混合とは、パラフィン類と炭化水素系
有機高分子の双方中の少なくとも１成分の溶融物に残余
の成分が少なくとも膨潤好ましくは溶解することによ
り、あるいは高温度により、混合対象となる何れの成分
も外力にて流動変形し得る状態において撹拌、混合、あ
るいは混練する行為を意味する。たとえば100〜200℃に
保持されたパラフィン類の溶融物に炭化水素系有機高分
子を溶解し、得られる高温度の溶液を撹拌混合する態
様、混合各成分が軟化する温度、たとえば50〜150℃で
２本ロール、バンバリーミキサ、押出機、２軸混練押出
機等の通常の混練機を使用して混練混合する態様等が例
示される。混合の程度は、可及的に充分であることが好
ましいが、一般には１〜30分程度の混合を行って目視に
て一様に混合されたと判断される程度で目的は達成され
る。上記の２成分以外の成分、即ち発泡剤、架橋剤等を
配合する場合は、それらの成分も一緒に機械的手段にて
混合するとよい。尚発泡剤がフロン等の物理発泡剤であ
る場合は、発泡剤除く他の全成分の均一組成物を上記の
機械的混合方法により調製しておき、発泡押出機のバレ
ルから同押出機内の均一組成物に添加混合するようにし
てもよい。

蓄熱材の架橋は、機械的手段にて混合された後、必要
に応じて所望形状に発泡剤成形される前、中、後の適当
な段階で行えばよい。成形形状としてはシート状、板状
をはじめ粒状、ペレット状等各種の形状となし得る。

また本発明蓄熱材はパラフィン類のTmax以下になると
固形化するのでブロック状にした後、切断してシート状
や板状としてもよい。またフィルム、布、繊維等の上に
付着、あるいは塗布、あるいは含浸させてシート状，板
状としても良い。更にまたポリエチレン等の袋にパック
詰めにして冷却過程でシート、板状とすることも出来、
一方押出機を用いればシート状、板状に押出成形するこ
とが出来、更に該押出機により棒状、パイプ状にも成形
出来る。棒、パイプを細断すれば粒状、ペレット状とも
なる。

本発明の蓄熱材の発泡工程は、蓄熱材の成形時に、も
しくは成形後に行われる。たとえば押出成形、プレス成
形、射出成形工程で発泡させても良いし、一方成形した
後に、加熱発泡する方法も採用出来る。尚発泡工程は、
架橋の前、あるいは架橋中〜架橋後のいずれでも良い。

本発明蓄熱材はその使用に際しては、原則的には従来
のこの種蓄熱材の使用態様がすべて採用出来るが、特に
シート状の本発明蓄熱材を防護フィルム、たとえばポリ
エチレン、ポリプロピレン、ポリエステル等のフィルム
で被覆し、この上から更にアルミニウムの如き金属箔を
用いて均熱化層を設けるのが好ましい。また前記フィル
ムとアルミニウム等の金属箔をはり合わせたラミネート
フィルムで被覆しても良い。

〔実施例〕

以下に、実施例並びに比較例を示して本発明を詳しく
説明する。

実施例１〜４、比較例１〜３第１表に示す組成（割合は全て重量部）をロールミル
で混合し、プレス成形して架橋、発泡させ2mm厚と20mm
厚の板状蓄熱材をそれぞれ得た。成形条件は、第１表に
おける化学架橋の条件で行った。

尚、第１表に於ける（注１）〜（注15）は各々次のこ
とを示す。

（注１）：日本精蝋社製、商品名「115゜Fパラフィン」
融点47℃ （注２）：大内新興化学社製、商品名「サンノック
Ｎ」、融点60℃、比重0.9 （注３）：住友化学社製、商品名「エスプレン301」、
エチレン比率65％酢酸ビニル含量45％（注４）：三菱油化社製、商品名「ユカロンエバ25
K」、酢酸ビニル含量25％、結晶化度18％（注５）：日本ユニカー社製、商品名「DPDJ8026」、エ
チレン−アクリル酸エチル共重合体、アクリル酸エチル
含量15％、比重0.93 （注６）：三菱油化社製、商品名「ユカロンHE−30」、
低密度ポリエチレン、比重0.919 （注７）：三井石油化学社製、商品名「HZ5100」、嵩密
度ポリエチレン、比重0.947 （注８）：ジクミルパーオキサイド（注９）：ビニルトリメトキシシラン（注10）：ジブチル錫ジラウレート（注11）：ポリ（2,2,4−トリメチル−1,2−ジヒドロキ
ノリン）（注12）：チバガイギー社製、商品名「イルガノックス
1010」、テトラキス−［メチレン−３−（３′−５′−
ジ第３−ブチル−４′−ヒドロキシフェニル）プロピオ
ネート］メタン（注13）:P,P′−オキシビスベンゼンスルホニルヒドラ
ジド（注14）：アゾジカルボンアミド（注15）：フロンガス各実施例、及び比較例につき、第２表に示す特性を以
下の方法で測定した。

最大蓄熱温度：本発明蓄熱材は、使用したパラフィン
類の示す結晶転移温度特性が反映した蓄熱特性を示す。
最大蓄熱温度とは、最も大きな蓄熱あるいは吸熱を示す
温度であって、多くの場合パラフィン類のTmaxまたは融
点において、あるいはその近傍温度で現れる。この温度
をJIS K 7121に準じてDSC装置で測定した。

蓄熱量:JIS K 7122に準じてDSC装置により融解熱（kg
/kg）を測定し、kcal/kgに換算して表示した。

柔軟性:2mm厚の蓄熱材を10mm巾の短冊状に切り取り、
20℃室温中で両端を把握して90度に曲げて破損するかど
うかを調べて破損のないものを良とした。

形状保持性：最大蓄熱温度よりも10℃高い温度までオ
ーブン中で加熱した状態（最大蓄熱温度以上で蓄熱した
状態）を目視観察し、形状的に見て略原形を保っている
ものを良とした。不良は溶融したもの、及び変形の著し
いものである。

滲み出し：形状保持性が良であった蓄熱材についてポ
リエチレンフィルム袋中に封入し、最大蓄熱温度よりも
10℃高い温度に24時間放置してパラフィン類が分離して
いるかどうかを目視観察した。ほとんど異常のないもの
を良とした。不良は明らかに分離が認められるものであ
る。

放熱時間:300mm×300mm×20mm厚の蓄熱材を0.1mm厚の
ポリエチレンシート袋中に封入し、さらにポリエチレン
／アルミニウム／ポリエステル（30μm/25μm/25μｍ）
の三層アルミラミネートでヒートシールにより封入して
蓄熱ボードを作製した。

これを、最大蓄熱温度よりも10℃高いオーブン中で加
熱して充分蓄熱させたのち20℃室温中に放置して、蓄熱
温度が最大蓄熱温度よりも20℃低い温度まで低下する時
間を測定した。

測定結果を第２表に示すが、本発明の実施例１〜４の
蓄熱材はいずれも35kcal/kg以上の蓄熱量を有し、実用
的に必要な他の特性も満足するものであり、比較例２
（発泡していない）と比較して放熱時間が長く徐々に放
熱した。一方比較例１は架橋されていないため蓄熱時に
発泡層が消滅したことにより、大きな変形が見られた。
よって放熱時間も短かった。非発泡の比較例２は、放熱
時間に於いて実施例のそれらより劣っている。比較例３
は、バインダ成分が過少のため実用性能が得られなかっ
た。

実施例５〜７、比較例４第１表に示す組成を予め密封容器で予備混合し、これ
をシリンダー温度を200℃に調整した２軸混練押出機に
供給し、スクリュー回転数40rpmでＴ−ダイを使用して
押出し、これを水冷して2mm厚の蓄熱材を得た。

この際、実施例６、及び比較例４ではパラフィン類と
炭化水素系有機高分子をロールミルで混合し、チップ化
した後に予備混合に供した。また、実施例７は、押出機
の中腹よりシリンダー内にフロンガスを定量注入しつつ
押出した。

実施例５は組成成分を表示の比に計量した後、全体を
そのまま予備混合に供した。蓄熱材は、押出機を出た時
点で発泡していた。

上記で得た蓄熱材を温水浸漬（条件は第１表に示す）
して架橋させた後、実施例１と同じ方法で第２表に示す
特性を測定した。なお放熱時間は、2mm厚蓄熱材を10枚
重ねてプレス成形した後に測定した。測定結果を第２表
に示すが、本発明の実施例５〜７の蓄熱材は、実施例１
〜４同様、満足出来る性能を有していた。

比較例４は、蓄熱量が不充分であり、そのためが放熱
時間もやや短かった。

実施例８、９第１表に示す組成を、実施例８は実施例７と同様に押
出し発泡成形し水冷して2mm厚の蓄熱材とし、一方、実
施例９はロールミルで混合した後、130℃で10分間プレ
ス成形して2mm厚の未発泡蓄熱材とした。次いで両者共
に20Mradの電子線を照射して架橋させた。なお実施例９
については、この後210℃×10分加熱、発泡させて本発
明の蓄熱材を得た。

これ等について、実施例１と同じ方法で第２表に示す
特性を調べた結果、実施例１〜７同様満足出来る性能を
有していた。

実施例10、比較例５実施例４の蓄熱材組成を、実施例４と同じ方法で混練
混合し、成形して、800mm×250mm×20mm厚の板状蓄熱材
を得た。

これを0.1mm厚のポリエチレンシート袋中に封入し、
さらにポリエチレン／アルミニウム／ポリエステル（30
μm/25μm/25μｍ）の三層アルミラミネートシートでヒ
ートシールにより封入して蓄熱ボードを作製した。この
蓄熱ボード２枚の間に100V、67Vの発熱線ヒータを挿入
した構造のサンドイッチ体を作製し、該サンドイッチ体
を床材とその下に設けた断熱材層との間に設置して蓄熱
式床暖房ユニットを構成した。この蓄熱式床暖房ユニッ
ト中の上記発熱線ヒータに、８時間通電−その後16時間
は電源切断、の工程を１サイクル（24時間）とする通電
サイクルを課して床面温度を連続測定した結果、28℃に
昇温した後は26〜28℃で24時間経過後も安定してした。

一方、実施例10の組成中、発泡剤を除いて成形した比
較例５の蓄熱材を用いて、実施例10と全く同じ方法、条
件で床面温度を連続測定した結果、24時間経過後は22℃
程度と、実施例10に比べて実質的に蓄熱材量が多いなが
らも温度の低下が見られた。

〔発明の効果〕

本発明の蓄熱材は、30kcal/kg以上、好ましくは35kca
l/kg以上の高レベルの蓄熱を有し、しかも使用したパラ
フィン類のTmaxまたは融点以上においても溶融、滴下、
相分離、液体のブリード等がなく、しかも融点以下でも
脆くなく、シート状に成形しても割れることがなく適度
な柔軟性を有する。さらに発泡しているので断熱性が良
く、蓄熱工程では多少時間を要するものの、蓄熱エネル
ギーを長時間にわたって徐々に放出するので、蓄熱材本
来の優れた機能が発揮出来る効果を有する。上記実施例
では暖房用に用いた場合を示したが、特に本発明の蓄熱
材は非常に柔軟であるので身体保温用を始めとし、座席
シート、各種機器保温用蓄熱式建材、空調機器、非熱回
収装置用等にも広範囲に採用出来、極めて利用価値が高
い。勿論本発明の蓄熱材は、深夜電力を利用する蓄熱式
床暖房にも好適でる。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.⁶，ＤＢ名) C09K 5/06

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】パラフィン類100重量部と炭化水素系有機
高分子バインダ成分５〜50重量部を主成分として成り、
架橋され、且つ発泡して成ることを特徴とする蓄熱材。