JPH0156114B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は蓄熱剤組成物に関する。 塩水和物が結晶状態から融解して液体状態に変
化する際に潜熱を吸収し、この潜熱を可逆的に取
出すことがきる蓄熱剤組成物として、Na₂SO₄・
10H₂O等の無機水和塩と、この無機水和塩が冷
却中に融点以下に固化せずに過冷却されるのを防
ぐ結晶核剤と、無機塩の水溶液の粘度を高めるこ
とにより、一般的には水への溶解度が小さい無機
塩と結晶水が分離して、該無機塩の沈降と上記結
晶核剤の沈降が起こるのを防止する増粘剤とから
なるものが知られている。このような増粘剤とし
ては、例えばカルボキシメチルセルロースやシリ
カ微粉末が用いられているが、前者は無機塩の濃
厚水溶液に対する溶解性が小さいので、増粘効果
が十分でなく、また、後者は無機塩水溶液よりも
密度が大きいために数回の融解―結晶化の繰返し
の間にそれ自体が沈降分離する。 本発明は上記に鑑みてなされたものであつて、
無機塩水溶液によく溶解して増粘すると共に、そ
れ自体は経時的に沈降、分離せず、従つて、無機
塩や結晶核剤の沈降を効果的に防止し、蓄熱量が
大きく、かつ、過冷却の生じないすぐれた蓄熱剤
組成物を提供することを目的とする。 本発明の蓄熱剤組成物は、(a)ナトリウム無機塩
水和物と、(b)一価の金属塩、アンモニウム塩及び
これらの水和物から選ばれる少なくとも一種の結
晶核剤と、(c)α，β―不飽和カルボン酸の単独重
合体、共重合体、これらのアルカリ金属塩及びア
ンモニウム塩から選ばれる少なくとも一種の増粘
剤とを含有することを要旨とするものである。 本発明において用いるナトリウム無機塩水和物
は、蓄熱剤として従来より知られているものすべ
てを含み、代表的にはNa₂SO₄・10H₂O、
NaCO₃・10H₂、等を挙げることができる。結晶
核剤は既に知られているように、蓄熱剤の結晶構
造と類似した結晶構造を有すると共に、蓄熱剤の
溶解温度よりも高い融点を有し、従つて、蓄熱剤
が相転移する時点においても固体状態である物質
であり、本発明においては上記のようなナトリウ
ム無機塩水和物蓄熱剤に対してこのような物性を
有し、一価の金属塩、アンモニウム塩及びこれら
の水和物から選ばれる少なくとも一種のもの等が
用いられる具体的には、例えば、Na₂SO₄・
1H₂Oに対してはNa₂B₄O₇・10H₂O、Li₂B₄O₇、
（NH₄）₂B₄O₇・4H₂O等が、Na₂CO₃・10H₂Oに対
してはNaB₄O₇・10H₂O、Na₂HPO₄・12H₂O
（NH₄）₂Mg（SO₄）₂・6H₂O、Na₂S₂O₃・5H₂O等
が用いられる。既に知られているように、結晶核
剤は無機塩水和物100重量部について２〜10重量
部用いるのが適当である。 本発明において増粘剤として用いるα，β―不
飽和カルボン酸重合体とはアクリル酸、メタクリ
ル酸、イタコン酸、シトラコン酸、無水マレイン
酸等の一種又は二種以上を構成単位とする単独重
合体又は共重合体を意味し、更に構成単位の一部
が２―ヒドロキシエチル（メタ）アクリレート、
酢酸ビニル、スチレン、イソブチレン等のビニル
単量体である共重合体を含むものとする。好まし
くはポリアクリル酸、無水マレイン酸―イソブチ
レン共重合体等が用いられ、特に無機塩水溶液へ
の溶解性が大きく、従つて増粘効果にすぐれるこ
れらのナトリウム塩、カリウム塩等のアルカリ金
属塩及びアンモニウム塩が好ましい。 増粘剤はナトリウム無機塩水和物100重量部に
対して、２〜10重量部用いるのが好ましい。２重
量部より少ないときは増粘効果が十分でないの
で、結晶核剤や不溶性無機塩の沈降分離をよく防
止することができず、また、10重量部より多量で
は増粘効果が平衡に達し、組成物の単位重量又は
単位容積当りの蓄熱量を低下させると共に、経済
的にも不利である。 本発明の蓄熱剤組成物における増粘剤は、従来
増粘剤として用いられているシリカ微粒子はもち
ろんのこと、カルボキシメチルセルロースに比べ
ても、ナトリウム無機塩濃厚水溶液に大きい溶解
性を有して、多数回の加熱冷却サイクルを経ても
増粘効果をよく保ち、従つて、結晶核剤や無機塩
の沈降分離を阻止するので、非常に長期にわたつ
て、過冷却を生じることなく大きい蓄熱量を保持
することができる。 以下に本発明を実施例によつて具体的に説明す
る。 実施例 Na₂SO₄・10H₂O100重量部を45℃に加熱して
融解させ、Na₂B₄O₇・10H₂O3重量部とポリアク
リル酸ナトリウム（日本純薬(株)製レオジツク
250H）３重量部を混合して蓄熱剤組成物を調製
した（実験番号１）。この組成物の粘度及び融解
熱を別表に示す。 この組成物40ｇを試験管（15mm径）に入れ、試
料の中心に熱電対を挿入し、上端をゴム栓で密封
し、45℃の恒温水槽に浸漬して、組成物の温度を
均一化させた後、速やかに別に15℃に調整した恒
温水槽に浸漬して放熱させ、組成物の温度変化を
測定した。次に、組成物の中心温度が15℃に達し
た後、再び前記45℃の恒温水槽に移し、組成物の
融解昇温性を測定した。 上記の冷却一加熱サイクルを１サイクルとして
10サイクル及び100サイクル後の組成物の物性を
表に示す。 同様にして異なる系からなる組成物についても
その物性を表に示す（実験番号２）。本発明の組
成物によれば、100サイクル後においても融点、
融解熱及び粘度は一定であり、更に沈降物は認め
られなかつた。 従来の増粘剤を用いずに、又は用いて調製した
組成物について上記と同様にして評価した物性を
も表に併せて示す（比較例１〜３）。 なお、表において粘度は40℃でＢ型粘度計によ
り測定した。また、融解熱は差動走査熱量計
（DSC）を用いて測定した。 【表】

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ (a)ナトリウム無機塩水和物と、(b)一価の金属
   塩、アンモニウ塩及びこれらの水和物から選ばれ
   る少なくとも一種の結晶核剤と、(c)α，β―不飽
   和カルボン酸の単独重合体、共重合体、これらの
   アルカリ金属塩及びアンモニウム塩から選ばれる
   少なくとも一種の増粘剤とを含有することを特徴
   とする蓄熱剤組成物。 ２ 増粘剤がポリアクリル酸、イソブチレン―無
   水マレイン酸共重合体、これらのアルカリ金属塩
   及びアンモニウム塩から選ばれる少なくとも一種
   であることを特徴とする特許請求の範囲第１項記
   載の蓄熱剤組成物。 ３ 増粘剤がナトリウム無機塩水和物100重量部
   について２〜10重量部含有されていることを特徴
   とする特許請求の範囲第１項又は第２項記載の蓄
   熱剤組成物。