JP2005306968A - 潜熱蓄熱剤組成物 - Google Patents

Abstract

【課題】 エマルションの長期安定性が保たれ、流動性も向上した、潜熱蓄熱剤組成物を提供する。
【解決手段】 炭素数１２〜２０のノルマルパラフィン１００重量部に対し、水５０〜２００重量部、下記一般式（１）で表され、平均ＨＬＢが８〜１２の範囲内である高級アルコール系非イオン性界面活性剤０．１〜２０重量部、及び下記一般式（２）で表され、数平均分子量が１０００〜１００００の範囲内である高分子型高級アルコール系非イオン性界面活性剤０．１〜２０重量部が配合されてなるものとする。Ｒ−Ｏ−（ＰＯ）ｋ−（ＥＯ）ｌ−Ｈ（１）、Ｒ−Ｏ−（ＰＯ）ｍ−（ＥＯ）ｎ−Ｈ（２）、（式中、Ｒは炭素数１０〜２２の直鎖または分岐のアルキル基またはアルケニル基を示し、ＰＯはプロピレンオキサイドを示し、ＥＯはエチレンオキサイドを示し、ｋ、ｌは平均付加モル数であり、ｋは０≦ｋ≦５の範囲の数であり、ｌは０＜ｌ≦２０の範囲の数である。ｍ、ｎは平均付加モル数であり、ｍは０≦ｍ≦５０の範囲の数であり、ｎは２０＜ｎ≦２２０の範囲の数である。）
【選択図】なし

Description

本発明は、ノルマルパラフィンの相変化に伴って発生する融解潜熱を利用する潜熱蓄熱剤組成物に関する。さらに詳しくは、特定の界面活性剤を用い、ノルマルパラフィンと水を水中油滴型エマルション化した冷熱搬送媒体にて蓄熱を行う、空調システムに好適に用いられる潜熱蓄熱剤組成物に関するものである。

近年、都市のヒートアイランド現象により、冷房、冷凍需要が増大し、一方、ＯＡ機器の普及に伴い電力需要が増加しており、昼夜間の電力需給格差の解消策として、夜間電力を利用して冷房用の冷熱を蓄積する蓄熱剤の開発が盛んになってきている。

従来より冷房空調などの冷熱搬送媒体としては、取扱いの容易さから低温水や氷スラリーの顕熱が利用されてきたが、更に効率の良い伝熱システムが要望されている。

一般に、物質の相変化に伴う潜熱を利用して蓄熱を行う方法は、相変化を伴わない顕熱のみを利用した方法に比べ、融点を含む狭い温度範囲に大量の熱エネルギーを高密度に貯蔵できるため、蓄熱剤容量の縮小化が可能であり、蓄熱量が大きい割には大きな温度差が生じないため、熱損失を少量に抑えられるなどの利点がある。

このような潜熱蓄熱剤として、パラフィンやワックスなどの炭化水素化合物や、塩化ナトリウム、塩化アンモニウム、塩化カリウム、塩化カルシウム、炭酸水素カリウム、炭酸ナトリウム、酢酸ナトリウム、硫酸ナトリウム、リン酸水素ナトリウム、チオ硫酸ナトリウム、硝酸ニッケルなどの多量の結晶水を含む無機物などの相変化（融解、凝固）に伴う、吸熱、発熱現象を利用した蓄熱剤が、現在、多方面で広く用いられている。

但し、冷房用として潜熱蓄熱剤の保冷対象温度を考えた場合、適度な皮膚感触を実感する温度としては約２０℃以下が必要と判断され、また、生鮮食料品等の鮮度維持及び凍結防止からすると２〜１５℃を保冷対象温度とすることが最も効果的であると判断される。

この場合、炭化水素化合物としては、ノルマルトリデカン、ノルマルテトラデカン、ノルマルペンタデカン、ノルマルヘキサデカンなどの、ノルマルパラフィンが単独で２〜２０℃付近に融点を有するが、２種以上の炭化水素化合物を配合して融点を調整することも有効である。上記無機物などの潜熱蓄熱剤では、２〜２０℃域に融点を有するものがないため、本用途では実用的でない。

上記炭化水素化合物などの潜熱蓄熱剤では、熱交換率を高めるため、蓄熱剤を微小カプセルに封入し、熱伝導性の良い液体中に入れて用いる方法（例えば、特許文献１，２参照）や、乳化剤を用い、炭化水素化合物蓄熱剤と水のエマルションを調製して使用する方法（例えば、特許文献３参照）が提案されている。このようにすると、炭化水素化合物蓄熱剤の固化時においても、熱搬送媒体となる蓄熱剤分散液の流動性を保持させて、蓄熱剤の潜熱を負荷側に効率よく供給することができる。
特開昭６３−２１７１９６号公報 特開平５−１６３４８６号公報 特開平６−９９５０号公報 「ＰＣＭ蓄熱・熱輸送技術の開発」 石川島播磨技報 ２０００ Ｖｏｌ．４０ Ｎｏ．３ 第９８〜１０１頁

しかしながら、上記のように炭化水素化合物をマイクロカプセル化する方法は、製造工程が複雑でコストの大幅な増大を免れない。また、マイクロカプセルを構成する材料としてメラミン重合体やアクリル重合体などの有機化合物が用いられるために、良好な熱伝導が行われないという問題が生じる。

一方、エマルション化する方法は、炭化水素化合物の分散相と水の連続相が直接接触しているため熱伝導効率がよいものの、長期間の使用において分散相が凝集し、相分離を起こすという問題がある。

本発明はこのような従来の問題点に着目してなされたものであって、特定のノルマルパラフィンと界面活性剤を用いることにより、好ましくは２〜２０℃付近に融点を有し、かつエマルションの長期安定性が保たれる熱搬送媒体となる、潜熱蓄熱剤組成物を提供することを目的とする。

また、エマルションの流動性を向上させて、配管で輸送する際の、配管径、搬送動力等を低減して、コストダウンを図ることが可能な潜熱蓄熱剤組成物を提供することを目的とする。

本発明の潜熱蓄熱剤組成物は、上記の課題を解決するために、炭素数１２〜２０のノルマルパラフィン１００重量部に対し、水５０〜２００重量部、下記一般式（１）で表され、平均ＨＬＢが８〜１２の範囲内である高級アルコール系非イオン性界面活性剤（以下、一般式（１）の界面活性剤という）０．１〜２０重量部、及び下記一般式（２）で表され、数平均分子量が１０００〜１００００の範囲内である高分子型高級アルコール系非イオン性界面活性剤（以下、一般式（２）の界面活性剤という）０．１〜２０重量部が配合されてなるものとする。

Ｒ−Ｏ−（ＰＯ）ｋ−（ＥＯ）ｌ−Ｈ （１）
（式（１）中、Ｒは炭素数１０〜２２の直鎖または分岐のアルキル基またはアルケニル基を示し、ＰＯはプロピレンオキサイドを示し、ＥＯはエチレンオキサイドを示し、ｋ、ｌは平均付加モル数であり、ｋは０≦ｋ≦５の範囲の数であり、ｌは０＜ｌ≦２０の範囲の数である。−（ＰＯ）ｋ−（ＥＯ）ｌ−は、ブロック及びランダムのいずれでもよく、ＰＯとＥＯのいずれがＲ−Ｏ−に結合していてもよい。）
Ｒ−Ｏ−（ＰＯ）ｍ−（ＥＯ）ｎ−Ｈ （２）
（式（２）中、Ｒは炭素数１０〜２２の直鎖または分岐のアルキル基またはアルケニル基を示し、ＰＯはプロピレンオキサイドを示し、ＥＯはエチレンオキサイドを示し、ｍ、ｎは平均付加モル数であり、ｍは０≦ｍ≦５０の範囲の数であり、ｎは２０＜ｎ≦２２０の範囲の数である。−（ＰＯ）ｍ−（ＥＯ）ｎ−は、ブロック及びランダムのいずれでもよく、ＰＯとＥＯのいずれがＲ−Ｏ−に結合していてもよい。）

上記において、一般式（１）の界面活性剤としては、一般式（１）のＲが炭素数１６〜２２の直鎖又は分岐のアルキル基であり、ｋが０であり、ｌが３≦ｌ≦１５の範囲の数であり、かつ、平均ＨＬＢが９〜１１の範囲内であるものを好適に用いることができる（請求項２）。

また、一般式（２）の界面活性剤としては、一般式（２）のＲが炭素数１６〜２２の直鎖または分岐のアルキル基であり、ｍが０であり、ｎが３０≦ｎ≦１３０の範囲の数であるものを好適に用いることができる（請求項３）。

本発明の潜熱蓄熱剤組成物には、融点が５０〜１００℃の範囲内であるパラフィンワックスをさらに配合することができ、その配合量は前記ノルマルパラフィン１００重量部に対して０．１〜２０重量部であることが好ましい（請求項４）。

本発明の潜熱蓄熱剤組成物は、エマルション化して、空調システム用の冷熱搬送媒体に用いることができる（請求項５）。

本発明の潜熱蓄熱剤組成物によれば、エマルションの乳化安定性を向上させたことで、蓄熱剤としての使用寿命を延ばすことが可能となる。

また、エマルションの流動性の向上により冷熱搬送媒体としてのシステム内循環性が向上し、配管径や搬送動力を低減させることができ、コストダウンが図れる。

本発明に用いられる炭素数１２〜２０のノルマルパラフィンとは、ノルマルドデカン、ノルマルトリデカン、ノルマルテトラデカン、ノルマルペンタデカン、ノルマルヘキサデカン、ノルマルヘプタデカン、ノルマルオクタデカン、ノルマルノナデカン、ノルマルエイコサンである。この中で、２〜２０℃域で融点を有するものとしては、ノルマルトリデカン、ノルマルテトラデカン、ノルマルペンタデカン、ノルマルヘキサデカンが挙げられる。これらのノルマルパラフィンは、単独で使用してもよいが、２種以上併用してもよく、２種以上併用することにより容易に融点の調整ができる。従って、２〜２０℃域以外に融点を有するノルマルパラフィンも他と組み合わせることによって使用可能である。また、一般的に、エマルション化したノルマルパラフィン系潜熱蓄熱剤組成物では過冷却現象が生じるが、これを防止するためには、核発生剤として相変化温度よりも高い融点を有するノルマルパラフィンを併用することが有効である。

本発明で用いられる、一般式（１）の界面活性剤は、炭素数１０〜２２の高級アルコールに、エチレンオキサイド又はエチレンオキサイドとプロピレンオキサイドを付加したものである。本発明では、特にエチレンオキサイドの平均付加モル数ｌが０＜ｌ≦２０の範囲のものを使用し、好ましくは、３≦ｌ≦１５の範囲のものを使用する。ｌが２０を超えると親水性が増し、ノルマルパラフィンへの溶解性が低下する。また、プロピレンオキサイドの平均付加モル数ｋは０≦ｋ≦５の範囲が好ましく、ｋが５を超えても乳化性の低下は少ないが、経済的に不利である。一般式（１）の界面活性剤が特定の平均ＨＬＢを有する場合には、ｋが０でもよい。

また、一般式（１）のＲは、炭素数１０〜２２の直鎖または分岐のアルキル基またはアルケニル基であるが、好ましくは、炭素数１６〜２２の直鎖または分岐のアルキル基である。Ｒの炭素数が１０より小さい場合や、２２より大きい場合は、ノルマルパラフィンの乳化が困難であり、エマルションの乳化安定性がない。また、Ｒの炭素数が１６より小さい場合は、エマルションの凝固点が降下するので、融点の高いノルマルパラフィンを使用したり、Ｒの炭素数の高い活性剤と併用するなどの工夫が必要である。

一般式（１）の界面活性剤のＨＬＢは、アルキレンオキサイドの付加モル数と一般式（１）のＲの炭素数で決定されるが、好ましくはＨＬＢ８〜１２の範囲であり、より好ましくはＨＬＢ９〜１１の範囲である。ＨＬＢが８より低い場合は、エマルションの長期安定性が悪くなり、ＨＬＢが１２より高い場合は、親水性が増し、ノルマルパラフィンへの溶解性が低下する。なお、２種類以上の一般式（１）の界面活性剤を用い、平均ＨＬＢを８〜１２に調整し、使用することも可能である。

次に一般式（２）の界面活性剤は、炭素数１０〜２２の高級アルコールに、エチレンオキサイド又はエチレンオキサイドとプロピレンオキサイドを付加させたものであり、エチレンオキサイドの平均付加モル数ｎは２０＜ｎ≦２２０の範囲内とし、好ましくは、３０≦ｎ≦１３０の範囲内とする。ｎが２２０を超えるとノルマルパラフィンの乳化性が低下する。また、プロピレンオキサイドの平均付加モル数ｍは０≦ｍ≦５０の範囲が好ましい。数平均分子量は、上記のように１０００〜１００００の範囲内であるが、好ましくは２０００〜７０００の範囲内とする。数平均分子量が１０００未満であるとエマルションの長期安定性向上効果が乏しく、一方、１００００を超えるとノルマルパラフィンの乳化性に悪影響を与える。ここで、数平均分子量は一般式（２）の界面活性剤の水酸基価より算出されるものであり、水酸基価はＪＩＳ Ｋ ００７０−１９９２に準拠して測定される。

また、一般式（２）のＲは、一般式（１）のＲと同様、炭素数１０〜２２の直鎖または分岐のアルキル基またはアルケニル基であり、好ましくは、炭素数１６〜２２の直鎖または分岐のアルキル基である。

上記一般式（１）及び一般式（２）の界面活性剤の原料となる炭素数１０〜２０の高級アルコールの例としては、動植物性油脂やロウからつくられる天然アルコール類である、デカノール、ウンデカン−２−オール、ドデカノール（ラウリルアルコール）、テトラデカノール（ミリスチルアルコール）、ヘキサデカノール（セチルアルコール）、１４−メチルヘキサデカン−１−オール、オクタデカノール（ステアリルアルコール）、１６−メチルオクタデカノール、イコサノール、ドコサノール等の飽和高級アルコールや、ドデセノール、５−テトラドデセノール（フィセテリルアルコール）、９−ヘキサドデセノール（ゾーマリルアルコール）、９−オクタドデセノール（オレイルアルコール）、９−イコセノール（ガドレイルアルコール）、１１−イコセノール、１１−ドコセノール、１３−ドコセノール等の不飽和高級アルコールや、石油からつくられる合成アルコール類であるイソオクタデカノール（イソステアリルアルコール）、イソペンタデカノール、イソデカノール（イソデシルアルコール）、セカンダリードデカノール（セカンダリーラウリルアルコール）等の分岐型の第１級、第２級アルコールが挙げられる。

一般式（１）の界面活性剤及び一般式（２）の界面活性剤は、上記各種高級アルコール若しくはその混合物にエチレンオキサイド又はエチレンオキサイドとプロピレンオキサイド（以下、アルキレンオキサイドと総称する場合もある）を公知の触媒を用いて付加させることにより得られるが、そのより具体的な製造方法について以下に述べる。

高級アルコールにアルキレンオキサイドを付加させる際の触媒としては、公知の塩基触媒及び酸触媒が適宜使用できるが、反応速度、製造コスト、副生物生成量等の観点からは塩基触媒を用いることが好ましく、中でも、水酸化カリウム、水酸化ナトリウムが好ましい。塩基触媒の使用量は、反応粗製物（全仕込量）当たり、好ましくは０．００５〜０．５重量％、より好ましくは０．０３〜０．３重量％（共に固形分換算）の範囲である。

付加触媒として水酸化カリウム及び／又は水酸化ナトリウムを使用して、一般式（１）の界面活性剤及び一般式（２）の界面活性剤を製造する場合の製造方法及び条件を以下に示すが、製造方法及び条件はこれに限定されるものではない。

加熱・冷却操作、減圧・加圧操作が可能で、原料仕込口、製品取出口、アルキレンオキサイド及び窒素の導入管、撹拌装置、温度計、圧力計を備えた反応器に、本発明に使用可能な高級アルコールの所定量を仕込み、次いで、固形状の水酸化カリウム及び／又は水酸化ナトリウム、もしくはそれらの水溶液を仕込んだ後、窒素置換し、常温〜１１０℃の温度範囲で減圧脱水する。次いで、８０〜１８０℃で所定量のアルキレンオキサイドを導入し、付加させる。アルキレンオキサイドがエチレンオキサイド単独の場合、導入温度、すなわち反応温度は１００〜１８０℃がより好ましい。また、プロピレンオキサイドとエチレンオキサイドとを共存させて反応させる場合の反応温度は１００〜１４０℃がより好ましい。なお、アルキレンオキサイドの付加反応操作においては、所定量のアルキレンオキサイドを導入後、圧力が低下して一定になるまで反応を継続する操作（熟成操作）を行うことが好ましい。得られた反応粗製物に対して公知の酸を適当量添加して触媒を中和し、目的物である一般式（１）又は一般式（２）の界面活性剤を得ることができる。なお、中和反応に代えて、公知のアルカリ吸着剤を使用して、触媒を除去することもできる。

本発明の潜熱蓄熱剤組成物は、上記ノルマルパラフィン１００重量部に対し、水５０〜２００重量部、上記一般式（１）の界面活性剤０．１〜２０重量部及び一般式（２）の界面活性剤０．１〜２０重量部を配合することにより構成される。水が５０重量部より少ない場合は、ノルマルパラフィンの凝固点以下で流動性がなくなり、冷熱搬送媒体として空調システムに供給することができない。また、水が２００重量部より多い場合は、蓄熱量が小さくなり、蓄熱効率が悪くなる。一般式（１）と一般式（２）の各界面活性剤はそれぞれ数種類を併用してもよいが、両者のトータル配合量で０．２重量部よりも少ない場合は、安定なエマルションが得られない。一方、４０重量部より多い場合は、凝固点や蓄熱効率に支障をきたす場合があり、経済的にも不利である。

一般式（１）の界面活性剤と一般式（２）の界面活性剤の配合比率は、重量比で９０／１０〜１０／９０の範囲が好ましい。一般式（１）の界面活性剤の配合比がこれより多い場合は、ノルマルパラフィンの乳化は低添加量で容易にできるが、エマルションの長期安定性が劣り、一般式（２）の界面活性剤の配合比率がこれより多い場合は、ノルマルパラフィンの乳化が困難となる。

本発明の潜熱蓄熱剤組成物には、界面活性剤による過冷却対策やエマルションの融点・凝固点の調整のために、融点５０〜１００℃のパラフィンワックスをさらに配合することができる。使用可能なパラフィンワックスの例としては、日本精蝋（株）製のパラフィンワックス１２０（融点５０℃）、同１２５（融点５３℃）、同１３０（融点５５℃）、同１３５（融点５８℃）、同１４０（融点６１℃）、同１５０（融点６６℃）、同１５５（融点６９℃）、合成ワックスＦＮＰ−００８０（融点８１℃）、同ＦＮＰ−００８５（融点８６℃）、ＦＮＰ−００９０（融点９０℃）及びこれらと同等の他社から販売されている市販品が挙げられる。

パラフィンワックスの配合量はノルマルパラフィン１００重量部に対して０．１〜２０重量部であることが好ましく、０．５〜１０重量部であることがより好ましい。配合量が２０重量部を超えると、凝固点や蓄熱効果に支障をきたす場合があり、経済的にも不利である。

本発明の潜熱蓄熱剤組成物には、さらに、必要に応じて各種の添加補助剤を配合することもできる。そのような添加補助剤の例としては、アニオン性界面活性剤（例えばアルキルスルホン酸塩、アルキル硫酸塩、アシル化アミノ酸塩、ポリオキシエチレンアルキルエーテル硫酸塩、アルキルベンゼンスルホン酸塩、α−オレフィンスルホン酸塩、高級脂肪酸エステルスルホン酸塩、脂肪酸石鹸、α−スルホン化脂肪酸塩、イセチオン酸脂肪酸エステル塩、ジ−Ｎａ−モノポリオキシエチレンアルキルエーテルスルホサクシネート、アシロイルメチルタウレート、Ｎ−メチル−Ｎ−アシルアミドプロピオン酸塩、モノアルキルビフェニルエーテルジスルホン酸塩、アルキルナフタレンスルホン酸塩、ナフタレンスルホン酸塩−ホルマリン縮合物、脂肪酸モノエタノールアミド硫酸塩、アシルグルタミン酸塩、ポリオキシエチレンアルキルエーテルカルボン酸塩、フッ素系アニオン性界面活性剤、スルホコハク酸モノエステル塩、スルホコハク酸ジアルキル塩、アルキルリン酸エステルまたはその塩、ポリオキシエチレンアルキルエーテルリン酸エステルまたはその塩など）、水溶性高分子（例えばポリビニルアルコール、ポリメチルビニルエーテル、ポリアクリル酸塩、ポリメタクリル酸塩、アクリル酸−メタクリル酸共重合体、ポリスチレンスルホン酸塩、アルキルビニルエーテル−マレイン酸共重合体、酢酸ビニル−マレイン酸共重合体、スチレン−無水マレイン酸共重合体、ジイソブチレン−マレイン酸共重合体、アルキルビニルエーテル−マレイン酸ジエチル共重合体、マレイン化ポリブテン、マレイン化ポリブタジエン、ポリアクリルアミド、ポリエチレンイミン、ポリエチレングリコール、ポリエチレングリコール−ポリプロピレングリコール共重合体、ポリビニルピロリドン、カルボキシメチルセルロース、メチルセルロース、エチルセルロース、ヒドロキシエチルセルロース、可溶性デンプン、カルボキシメチルデンプン、ジアルデヒドデンプン、コーンスターチ、アルギン酸ナトリウム、デキストラン、ゼラチン、カゼイン、コラーゲン、キサンタンガム、アルギン酸、キトサンなど）、防錆剤（例えばノナン酸、ｐ−ｔ−ブチル安息香酸、ドデカン二酸などカルボン酸系化合物およびその塩、モノエタノールアミン、ジエタノールアミン、トリエタノールアミンなどのアミン系化合物）、非鉄金属用防食剤（例えばベンゾトリアゾール系化合物など）、防腐剤、防黴剤（例えば有機臭素化合物、有機ロダン系化合物、有機窒素系化合物、有機硫黄系化合物、チアゾール系化合物、イソチアゾール系化合物、有機ヨウ素系化合物、第４級アンモニウム塩系化合物、フェノール系化合物、ベンゾイミダゾール系化合物、デヒドロ酢酸およびその塩など）等が挙げられる。

以下に本発明の実施例を示すが、本発明はこれによって限定されるものではない。

［実施例１〜１２、および比較例１〜２０］
ノルマルパラフィン、高級アルコール系非イオン性界面活性剤、高分子型高級アルコール系非イオン性界面活性剤、ワックス（日本精蝋（株）製パラフィンワックス１５５（融点６９℃）、ＦＮＰ−００８５（融点８６℃））及び水を表１及び表２に記載の割合で配合し、下記の方法により蓄熱剤組成物を得た。なお、界面活性剤は以下の方法で製造した。また、表中、＊を付したＨＬＢ値は、疎水基を同一とする界面活性剤の曇点から推定した値を示す。

（合成例１：ポリオキシエチレン（ＥＯ６モル）ステアリルエーテルの製造）
５Ｌのオートクレーブにステアリルアルコール［分子量２７０］（新日本理化（株）製コノール３０Ｓ、ステアリルアルコール含有率約９８％）１０００ｇ（３．７モル）と水酸化カリウム２．６ｇを仕込んだ後、オートクレーブ内を窒素置換してから、撹拌しつつ、７０℃で減圧脱水を行った。この際、反応器内の内圧が２．７ＫＰａに到達した後、引き続き３０分間減圧脱水を継続した。

次いで１３０℃まで昇温した後、１３０±５℃、反応圧０．２５ＭＰａでエチレンオキサイド９７７ｇ（２２．２モル）を導入した。導入が完了した後、反応温度を維持しつつ、内圧が低下して一定になるまで熟成させた。その後、７０℃まで冷却した後、８５％乳酸５．４ｇで中和して、目的物を得た。

（合成例２：ポリオキシエチレン（ＥＯ８０モル）ステアリルエーテルの製造）
エチレンオキサイドの仕込量を高級アルコール１モルに対して８０モルとした以外は、上記合成例１と同様にして目的物を得た。

（その他の界面活性剤の合成）
高級アルコールとして、ステアリルアルコール、ラウリルアルコール、イソデシルアルコール、オレイルアルコール、ノニルアルコール、及びトリコシルアルコールのうちのいずれかを用い、アルキレンオキサイドの仕込量をそれぞれ高級アルコール１モルに対して表中に示したモル数とした以外は上記合成例１と同様にして、表１，２に示した各種の高級アルコール系非イオン性界面活性剤及び高分子型高級アルコール系非イオン性界面活性剤を得た。

（エマルションの調製）
ノルマルパラフィン１００ｇに対し、表１及び表２に記載した割合の界面活性剤、ワックス（パラフィンワックス）を配合し、５０℃にてホモミキサー（ディスパー羽根）回転速度１０００ｒｐｍで攪拌しながら、表に記載した割合の水を配合し、エマルションを得た。

上記により得られたエマルションの乳化安定性を下記の方法で調べ、その結果を表１及び表２に示した。

（乳化安定性）
エマルションを室温（２５℃）で静置し、乳化状態を観察し、以下のような基準で判断した。

◎ ・・６ヶ月以上安定な乳化状態を示した
○ ・・安定な乳化状態が３〜６ヶ月間持続した
△ ・・３ヶ月以内で油層と水層に分離した
× ・・１ヶ月以内で油層と水層に分離した
××・・乳化できなかった

上記により得られたエマルションのうち、ノルマルパラフィンの凝固点を８℃に調整した実施例９〜１２及び比較例２０のエマルションについて、以下の通り、凝固点・潜熱量、エマルション流動性、及び凝固−融解の繰り返し試験における乳化安定性を調べた。

（凝固点・潜熱量）
示差走査熱量計（ＤＳＣ）を用いて凝固点と潜熱量を測定した。測定条件は窒素雰囲気下で、室温から速度５℃／分で−１５℃まで降温し、発熱ピークの立ち上がり温度である凝固開始温度を凝固点とし、発熱ピーク面積の熱容量を蓄熱量とした。なお、水の蓄熱量は２０Ｊ／ｇ（６℃）である。

（エマルション流動性）
エマルションを５℃および１５℃に調温し、ＢＭ型粘度計にて粘度を測定した。粘度の低い方が流動性は良く、２００ｍＰａ・ｓを超えると、搬送用ポンプの負荷が大きくなる。また、温度による粘度差がない方が、一定の流動性が得られ、搬送媒体として優れる。

（蓄熱剤安定性：凝固−融解の繰り返し試験）
エマルションを５℃で１２時間静置後、続いて１５℃で１２時間静置する操作を毎日繰り返し、ノルマルパラフィンの凝固・融解する中での乳化安定性を確認し、均一な乳化状態を保持した日数を調べた。日数が長い程、乳化安定性に優れていることを示す。

本発明の潜熱蓄熱剤組成物は、例えば空調システムに好適に用いられる。

Claims (5)

1. 炭素数１２〜２０のノルマルパラフィン１００重量部に対し、水５０〜２００重量部、下記一般式（１）で表され、平均ＨＬＢが８〜１２の範囲内である高級アルコール系非イオン性界面活性剤０．１〜２０重量部、及び下記一般式（２）で表され、数平均分子量が１０００〜１００００の範囲内である高分子型高級アルコール系非イオン性界面活性剤０．１〜２０重量部が配合されてなる潜熱蓄熱剤組成物。
   Ｒ−Ｏ−（ＰＯ）ｋ−（ＥＯ）ｌ−Ｈ （１）
   （式（１）中、Ｒは炭素数１０〜２２の直鎖または分岐のアルキル基またはアルケニル基を示し、ＰＯはプロピレンオキサイドを示し、ＥＯはエチレンオキサイドを示し、ｋ、ｌは平均付加モル数であり、ｋは０≦ｋ≦５の範囲の数であり、ｌは０＜ｌ≦２０の範囲の数である。−（ＰＯ）ｋ−（ＥＯ）ｌ−は、ブロック及びランダムのいずれでもよく、ＰＯとＥＯのいずれがＲ−Ｏ−に結合していてもよい。）
   Ｒ−Ｏ−（ＰＯ）ｍ−（ＥＯ）ｎ−Ｈ （２）
   （式（２）中、Ｒは炭素数１０〜２２の直鎖または分岐のアルキル基またはアルケニル基を示し、ＰＯはプロピレンオキサイドを示し、ＥＯはエチレンオキサイドを示し、ｍ、ｎは平均付加モル数であり、ｍは０≦ｍ≦５０の範囲の数であり、ｎは２０＜ｎ≦２２０の範囲の数である。−（ＰＯ）ｍ−（ＥＯ）ｎ−は、ブロック及びランダムのいずれでもよく、ＰＯとＥＯのいずれがＲ−Ｏ−に結合していてもよい。）
2. 前記高級アルコール系非イオン性界面活性剤として、一般式（１）のＲが炭素数１６〜２２の直鎖又は分岐のアルキル基であり、ｋが０であり、ｌが３≦ｌ≦１５の範囲の数であり、かつ、平均ＨＬＢが９〜１１の範囲内である高級アルコール系非イオン界面活性剤を用いることを特徴とする、請求項１に記載の潜熱蓄熱剤組成物。
3. 前記高分子型高級アルコール系非イオン性界面活性剤として、一般式（２）のＲが炭素数１６〜２２の直鎖または分岐のアルキル基であり、ｍが０であり、ｎが３０≦ｎ≦１３０の範囲の数である高分子型高級アルコール系非イオン界面活性剤を用いることを特徴とする、請求項１又は２に記載の潜熱蓄熱剤組成物。
4. 融点が５０〜１００℃の範囲内であるパラフィンワックスがさらに配合され、その配合量が前記ノルマルパラフィン１００重量部に対して０．１〜２０重量部であることを特徴とする、請求項１〜３のいずれか１項に記載の潜熱蓄熱剤組成物。
5. エマルション化され、空調システム用の冷熱搬送媒体に用いられることを特徴とする、請求項１〜４のいずれか１項に記載の潜熱蓄熱剤組成物。