JP2006316194A - 蓄熱材 - Google Patents

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Abstract

【課題】 常温近傍での保冷に適し、ゲル化剤の含有量が少なく、かつ柔軟性に優れた蓄熱材を提供しようとする。
【解決手段】 ヘキサデカン、ペンタデカン、テトラデカンから選択される1または複数種からなる炭化水素とC8分の長さの側鎖を有する直鎖状低密度ポリエチレン、天然油脂系脂肪酸から選択されるゲル化剤とを主成分とするゲル状物からなる蓄熱材である。
【選択図】 なし

Description

本発明は、物質の相変化にともなう吸発熱を利用する蓄熱材に関する。
頭部全体等の身体部分を冷却状態に保つことを目的として蓄熱材が用いられる(例えば、特許文献1参照)。また、ケーキ、肉等の食品を蓄熱材とともに食品保冷箱容器に収納して保冷することが行われる(例えば、特許文献2参照)。
これら蓄熱材としてはエチレングリコール(例えば、特許文献1参照)、エチレングリコール、塩等の寒剤を混入したゲル状またはプリン状の吸水性樹脂を詰めたもの(例えば、特許文献2参照)が開示されている。
しかし、これらは、単位量当りの融解熱が少なかったり、融点が低くて常温近傍での保冷には適さない等の問題がある。
また、常温近傍での蓄熱材として、ヘキサデカンとテトラデカンの混合物と、炭化水素系有機高分子との機械的手段による固体状混合物からなる蓄熱材が開示されている(例えば、特許文献1参照)。しかし、この固体状混合物には16.6重量%をこえる固体高分子(熱可塑性エラストマーとポリエチレン)が含有されており、蓄熱容量の低下がさけられない。また、このような多くの固体高分子を含有しているのでこの固体状混合物は柔軟性が不十分で、使用時に力を受けて、その力に追従して変形する必要のある用途(例えば人体の所定部位の冷却など)での使用には適さない。
特開平8−56979号公報 特開平5−85575号公報 特許第3169422号公報
本発明の目的は、常温近傍での保冷に適し、ヘキサデカンやテトラデカンと混合すべき高分子の含有量が少なく、かつ柔軟性に優れた蓄熱材を提供することにある。
本発明の要旨とするところは、
ヘキサデカン、ペンタデカン、テトラデカンから選択される1または複数種からなる炭化水素と、
分の長さの側鎖を有する直鎖状低密度ポリエチレン、天然油脂系脂肪酸から選択されるゲル化剤と
を主成分とするゲル状物からなる蓄熱材であることにある。
前記炭化水素と前記ゲル化剤との総量に対する前記ゲル化剤の比率は6〜16重量%であり得る。
また、本発明の要旨とするところは、
ヘキサデカン、ペンタデカン、テトラデカンから選択される1または複数種からなる炭化水素と、
分の長さの側鎖を有する直鎖状低密度ポリエチレン、天然油脂系脂肪酸から選択されるゲル化剤と
が溶融状態で混合されている混合物を冷却する蓄熱材の製造方法であることにある。
前記蓄熱材の製造方法においては、前記混合物を20℃以上の液温の液体に投入して冷却し得る。
また、本発明の要旨とするところは、前記蓄熱材と該蓄熱材を収納した収納容器とを含んでなる蓄熱材収納体であることにある。
さらに、本発明の要旨とするところは、前記蓄熱材収納体に用いられる前記収納容器であって、該収納容器の外面に滑り止め手段が設けられた蓄熱材収納体用容器であることにある。
本発明によると、常温近傍での保冷に適し、ゲル化剤の含有量が少なく、かつ柔軟性に優れた蓄熱材が提供される。
本発明の蓄熱材の態様について説明する。本発明の蓄熱材はヘキサデカン、ペンタデカン、テトラデカンから選択される1または複数種からなる炭化水素(以下の記載においては蓄熱用炭化水素と称する)と、直鎖状低密度ポリエチレン、天然油脂系脂肪酸から選択されるゲル化剤とが混合されてなるゲル状物である。本発明において用いられる直鎖状低密度ポリエチレンは、直鎖を主体とする分子構造を有し、C(オクテン)分の長さの側鎖を有するポリエチレンであり、その比重は、約0.91である。この蓄熱用炭化水素の融解時における融解潜熱の吸収が保冷に利用される。
天然油脂系脂肪酸は、C鎖を有するカルボン酸であり、動物脂肪や植物油の成分として産出され好ましくはC〜C26分の長さのC鎖を有するものであり、蓄熱用炭化水素と混合することにより良好なゲル状物が得られる。また、蓄熱用炭化水素とC分の長さの側鎖を有する直鎖状低密度ポリエチレンと混合することにより良好なゲル状物が得られる。ゲル化は、例えば、両者の混合物を加熱して昇温し、溶解状態になってから冷却することにより行うことができる。この冷却は、この溶解状態の混合物を水やアルコールのような液体に急投入して行うことができる。あるいは気体に接触させて冷却してもよい。
ゲル状物中のゲル化剤の含有率は、6〜30重量%である。蓄熱材の柔軟性のうえでさらに好ましくは6〜16重量%である。なお、この含有率が16重量%を超えると急激に蓄熱材の弾性率が増加するが、含有率が30重量%以下であれば、柔軟性が維持される。
直鎖状低密度ポリエチレンの側鎖のサイズが蓄熱用炭化水素のC鎖のサイズと似通っていることにより、6〜16重量%という低い含有率であっても安定したゲルが得られる。また、このサイズの似かよりにより、この含有率が16重量%を超えても、蓄熱用炭化水素とゲル化剤との分子レベルでの十分な混合がなされてゲル化により柔軟性が維持される。
ゲル化の可否あるいはゲル化の状態は、両者の混合比率と冷却する温度、さらには直鎖状低密度ポリエチレンの側鎖の長さにより影響されることが判明した。また、本発明においては、蓄熱用炭化水素と直鎖状低密度ポリエチレンとの総量に対して直鎖状低密度ポリエチレンが6重量%以上であれば良好なゲル状物が得られることが判明した。さらに、溶解状態の混合物を投入する水の温度は、20℃以上であることが好ましく、30〜100℃であることが安定したゲルを得るうえでさらに好ましいことが判明した。この投入する水の温度が20℃を下回ると安定したゲルが得られないことがある。
ゲル化剤として直鎖状低密度ポリエチレンの側鎖がC分のもの(以下LLDPE−2と称する)、高圧法低密度ポリエチレン(LDPE)、高密度ポリエチレン(HDPE)、ポリプロピレン(PP)、のそれぞれを使用した場合のゲル化の状態を表1に示す。(LLDPE、LDPE、HDPEの内容は、日本化学会編 化学便覧 応用化学編 第5版:平成7年3月15日発行;丸善株式会社II−336左欄に記載されている)。表1においては、蓄熱用炭化水素としてのヘキサデカンとこれらのゲル化剤それぞれとを、総重量に対してゲル化剤が6重量%の比率となるように混合した。
Figure 2006316194
なお、ゲル化の操作は、この蓄熱用炭化水素とゲル化剤との混合物を160℃まで昇温し、溶解状態になってから4、30、50、70、100℃の各温度の水に急投入して急冷して行なった。表中、○は弾力のある固体状物が得られたことを示す。△は半分ゲル化したことを示す。×はゲル化しないことを示す。
表1でわかるように、ゲル化剤としてこれらの水準のうちLLDPE−2を用いた場合のみ弾力のある固体状のゲルが得られ、他の場合は弾力のある固体状のゲルが得られない。このように、蓄熱用炭化水素を用いて弾力のある固体状物のゲルを得る要因としてはゲル化剤の種類がきわめて重要であることが判明した。
蓄熱用炭化水素としてテトラデカンを用い、表1と同様の操作を行なった場合のゲル化の状態を表2に示す。ただし、ゲル化の操作は、この蓄熱用炭化水素とゲル化剤との混合物を140℃まで昇温し、溶解状態になってから30℃の水に急投入して急冷して行なった。なお、ゲル化剤としては、直鎖状低密度ポリエチレンの側鎖がC分のもの(以下LLDPE−1と称する)も使用した。
Figure 2006316194
蓄熱用炭化水素としてヘキサデカンを用い、表2と同様の操作を行なった場合のゲル化の状態を表3に示す。
Figure 2006316194
表2、表3より、蓄熱用炭化水素の種類にかかわらず、ゲル化剤としてこれらの水準のうちLLDPE−2を用いた場合のみ弾力のある固体状のゲルが得られ、他の場合は弾力のある固体状のゲルが得られない。
蓄熱用炭化水素におけるヘキサデカン、ペンタデカン、テトラデカンのそれぞれの含有比率は、蓄熱材を用いて保冷するときの保冷温度により異なる。例えば、6℃あるいはその近傍の温度での保冷においては、テトラデカンを主体とする蓄熱用炭化水素が使用される。この蓄熱用炭化水素の融点は6℃あるいはその近傍の温度であり、融解時における融解潜熱の吸収が保冷に利用される。17℃あるいはその近傍の温度での保冷においては、ヘキサデカンを主体とする蓄熱用炭化水素が使用される。この蓄熱用炭化水素の融点は17℃あるいはその近傍の温度であり、融解時における融解潜熱の吸収が保冷に利用される。10℃あるいはその近傍の温度での保冷においては、ペンタデカンを主体とする蓄熱用炭化水素が使用される。あるいは、ヘキサデカンとテトラデカンの混合物や、ヘキサデカン、ペンタデカン、テトラデカンの混合物が用いられる。また、6〜17℃のある中間の温度での保冷においては、ヘキサデカン、ペンタデカン、テトラデカンの配合比率を適宜変えて使用される。
図1にヘキサデカンとテトラデカンとの系の蓄熱用炭化水素における、両者の混合比率とゲル状物の融解熱のピークとの関係を示す。図1より融点ピーク(↓)がヘキサデカンの比率の増加にともない高温がわにシフトしてゆくことがわかる。このように、両者の混合比率をかえることによりゲル状物の融点の制御が可能である。
このようなゲル状物からなる本発明蓄熱材は、溶媒である蓄熱用炭化水素の保持性に優れ、かつ柔軟性に優れることが以下の実験で証明された。試料としてヘキサデカンとテトラデカンとの混合重量比を90:10とした蓄熱用炭化水素とLLDPE−2とを所定の混合割合で混合して得たゲル状物の圧縮弾性率(C)、溶媒保持性(S)、融解エンタルピー(H)とを表4に示す。なお、ゲル状物はこの蓄熱用炭化水素とLLDPE−2との混合物を160℃まで昇温し、溶解状態になってから40℃の水に急投入して急冷することにより得た。この蓄熱用炭化水素とLLDPE−2との総重量に対する、ゲル化剤の重量比率(W)が6.0、7.5、9.0、10.5、12.0重量%となるように異なる水準で混合した。
Figure 2006316194
圧縮弾性率(C)は、このゲル状物を一辺1cmの立方体に切り出した試料を圧縮試験機により1mm/secの速度で圧縮したときの圧縮荷重と圧縮変位量との関係を表す曲線グラフより、その曲線の初期の立ち上がりの勾配の値より求めた。
溶媒保持性(S)は、圧縮前のゲル状物中の溶媒量に対する、この立方体を4.9×10Paの荷重で圧縮した後のゲル状物中の溶媒量の重量比率(%)である。なお、この圧縮においてはこの立方体の下にろ紙を敷き、圧縮時に立方体からにじみ出た溶媒を吸収した。
表4より、混合物(圧縮前ゲル状物)のLLDPE−2の含有率が6重量%以上であれば4.9×10Paの荷重で圧縮した後においても74重量%以上の溶媒が保持され、LLDPE−2の含有率が9重量%以上であれば4.9×10Paの荷重で圧縮した後においても98重量%以上の溶媒が保持されることがわかる。このように本発明の蓄熱材はLLDPE−2の含有率が小さいにもかかわらず優れた溶媒保持性を示す。
また、本発明の蓄熱材はLLDPE−2の含有率を15重量%以下とすることができ、優れた溶媒保持性を維持しつつ表4に示すような極めて小さい圧縮弾性率の柔軟性のある蓄熱材を得ることができる。
一方、蓄熱用炭化水素100重量部と、ポリエチレン(比重0.91)と熱可塑性エラストマーとを3:2の重量比率で混用した固化剤25重量部とを、混合溶融後冷却してなる固形物は、圧縮弾性率が50×10Paと高く柔軟性にとぼしかった。
表5に試料としてテトラデカンとLLDPE−2とを所定の割合で混合して得た混合物の状態を示す。なお、混合物はこの蓄熱用炭化水素とLLDPE−2との混合物を140℃まで昇温し、溶解状態になってから30℃の水に急投入して急冷することにより得た。表中、○は弾力のある固体状物が得られたことを示す。△は半分ゲル化したことを示す。×はゲル化しないことを示す。表5から混合物中のLLDPE−2の含有率が6重量%以上であればゲル化して弾力のある固体状物が得られるが、6重量%を下回ると完全にはゲル化しないことがわかる。
Figure 2006316194
表6に試料としてヘキサデカンとLLDPE−2とを所定の混合割合で混合して得た混合物の状態を示す。なお、混合物はこの蓄熱用炭化水素とLLDPE−2との混合物を140℃まで昇温し、溶解状態になってから30℃の水に急投入して急冷することにより得た。表中、○は弾力のある固体状物が得られたことを示す。△は半分ゲル化したことを示す。×はゲル化しないことを示す。表5から混合物中のLLDPE−2の含有率が6重量%以上であればゲル化して弾力のある固体状物が得られるが、6重量%を下回るとか完全にはゲル化しないことがわかる。
Figure 2006316194
本発明においては、ゲル化剤として前述のように天然油脂系脂肪酸を用いることができる。試料としてヘキサデカンとテトラデカンとの混合重量比を90:10とした蓄熱用炭化水素と、ステアリン酸を主成分とする天然油脂系脂肪酸とを所定の混合割合で混合して得たゲル状物の混合物の状態を表7に示す。なお、混合物はこの蓄熱用炭化水素と天然油脂系脂肪酸との混合物を80℃まで昇温し、溶解状態になってから30℃の水に急投入して急冷することにより得た。表中、○は弾力のある固体状物が得られたことを示す。×はゲル化しないことを示す。表7から混合物中の天然油脂系脂肪酸の含有率が6重量%以上であればゲル化して弾力のある固体状物が得られるが、6重量%を下回るとゲル化しないことがわかる。
Figure 2006316194
試料としてヘキサデカンとテトラデカンとの混合重量比を90:10とした蓄熱用炭化水素とステアリン酸を主成分とする天然油脂系脂肪酸とを所定の混合割合で混合して得たゲル状物の圧縮弾性率(C)と、溶媒保持性(S)とを表8に示す。なお、ゲル状物はこの蓄熱用炭化水素と天然油脂系脂肪酸との混合物を80℃まで昇温し、溶解状態になってから30℃の水に急投入して急冷することにより得た。
Figure 2006316194
表8より、混合物(圧縮前ゲル状物)の天然油脂系脂肪酸の含有率が6重量%以上であれば4.9×10Paの荷重で圧縮した後においても64.9重量%以上の溶媒が保持され、LLDPE−2の含有率が9重量%以上であれば4.9×10Paの荷重で圧縮した後においても74.5重量%以上の溶媒が保持されることがわかる。このように本発明の蓄熱材は天然油脂系脂肪酸の含有率が小さいにもかかわらず優れた溶媒保持性を示す。
また、天然油脂系脂肪酸を用いた本発明の蓄熱材は天然油脂系脂肪酸の含有率を15重量%以下とすることができ、優れた溶媒保持性を維持しつつ、表8に示すように、LLDPE−2を用いた場合に比べさらに小さい圧縮弾性率を得ることができ、極めて柔軟性のある蓄熱材が得られる。
また、ゲル化剤としてゼラチン、ステアリン酸を主成分とする天然油脂系脂肪酸、アクリル酸系吸水性ポリマー、のそれぞれを使用した場合のゲル化の状態を表9に示す。表9においては、蓄熱用炭化水素としてヘキサデカンとテトラデカンとの混合重量比を90:10としたものを用いた。総重量に対してゲル化剤が6重量%の比率となるように混合した。なお、ゲル化の操作は、この蓄熱用炭化水素とゲル化剤との混合物を140℃まで昇温し、溶解状態になってから30℃の水に急投入して急冷して行なった。表中、○は弾力のある固体状物が得られたことを示す。×はゲル化しないことを示す。
Figure 2006316194
表9でもわかるように、蓄熱用炭化水素を用いて弾力のある固体状物のゲルを得る要因としてはゲル化剤の種類がきわめて重要であることが判明した。
本発明の蓄熱材の保冷性を確認するため測定を行った。測定にはn−テトラデカンとn−ヘキサデカンとを以下の重量比率で含む蓄熱用炭化水素を用いた。
試料1・・・1:0
試料2・・・3:1
試料3・・・1:1
試料4・・・1:3
試料5・・・1:9
試料6・・・1:19
試料7・・・0:1
これらそれぞれの蓄熱用炭化水素93.5重量部と、出光石油化学(株)社製ポリエチレン((LLDPE−2):商品名モアテック)6.5重量部とを混合して140℃まで昇温し、溶解状態になってから30℃の水に急投入して急冷し、蓄熱材を得た。この蓄熱材はいずれも柔軟で弾力のあるゲル状物であった。
試料1〜7を用いて得られた蓄熱材を1cm×2.5cm×4cmに切り出し試験片とした。各試験片を10℃で24時間保持した後、30℃の室内に放置して試験片内部の温度の変化を測定した。結果を図2に示す。図中の符号は各試料の番号に対応する。
いずれの試験片にも保冷効果が認められた。特に、蓄熱用炭化水素におけるn−ヘキサデカンの比率が大きくなるほど、温度の時間に対する勾配が緩やかになっているゾーンRの持続期間が長くなり、またそのゾーンでの温度が高くなる傾向が認められた。
本発明の蓄熱材は、ヘキサデカン、ペンタデカン、テトラデカンから選択される1または複数種からなる炭化水素と、C分の長さの側鎖を有する直鎖状低密度ポリエチレン、天然油脂系脂肪酸から選択されるゲル化剤とを主成分とするゲル状物からなるものであるが、ゲル状物には、防腐剤、増量剤、着色剤、酸化防止剤、顔料、帯電防止剤、防黴剤、難燃剤、防鼠剤、金属やカーボン等の伝熱材、等の助剤や添加剤が混合されていてもよい。
本発明の蓄熱材は常温に近い温度での保冷用として好適に用いられる。常温に近い温度での保冷は、ケーキ類、鮮魚、生野菜、フルーツ、弁当類、米飯類等の保冷や、等が挙げられる。また、人体の冷湿布、枕や布団等の寝具や敷具を低温状態に維持するための蓄熱材の使用、ペット用の冷マット等が挙げられる。さらには、化学品の保冷保管、生理物質、生物関連物の保冷等が挙げられる。
本発明の蓄熱材は柔軟で弾力のあるゲル状物であり、かつ、圧縮されても蓄熱用炭化水素がにじみ出しにくいので、保冷すべき対象物の形状や保冷状態に則して各種の形状に容易に成形して、常温に近い温度での保冷用の蓄熱材として好適に使用することができる。
例えば、本発明においては、蓄熱用炭化水素とゲル化剤との混合物を溶融状態にしてダイリップから流下させて水浴中に投入させることによりシート状あるいはマット状に成形できる。また、シート状あるいはマット状に成形された蓄熱材をさらに所定の形状に切断して成形できる。
シート状あるいはマット状に成形された本発明の蓄熱材は柔軟で優れた可撓性を有するので、保冷すべき対象物の形状保冷状態に則して曲げ変形させて使用することができ、かつまた、本発明の蓄熱材は圧縮されても蓄熱用炭化水素がにじみ出しにくいので、使用時に圧縮力を受けるような使用態様が可能である。
本発明の蓄熱材は、保冷用の収納容器のなかに保冷対象物とともに収納して用いられるのはもちろん、シート状に成形したもので保冷対象物を包んで使用することも可能である。この場合、このシート状の蓄熱材は柔軟で弾力があるので、保冷対象物を外力から保護する緩衝材の作用も有する。また、専用の収納容器を用いずとも保冷対象物の保冷が可能である。
また、本発明においては、図5に示すように本発明の蓄熱材2を、収納容器4に収納した状態の蓄熱材収納体6として用いることができる。収納容器4は、蓄熱材2を収納する収納部本体8と収納部本体8に蓋をする蓋部10とから構成される。収納容器4の素材は限定されないが、フィルムや発泡樹脂シートや編織物や不織布のようなシート状物を素材とするものが好ましく、非透水性であることが好ましい。このシート状物には断熱性向上のためアルミのような金属層が蒸着や箔の貼り付けにより積層されていてもよい。
蓄熱材2を予め冷蔵庫等の冷却手段により冷却したのち収納部本体8に収め蓋部10により蓋をすることにより蓄熱材収納体6が使用に供される。収納容器4には底面部12に滑り止め手段14が設けられることが好ましい。滑り止め手段14は例えばゴム等のエラストマーのような高摩擦係数を有する素材からなる滑り止め材が底面部12にドット状あるいはメッシュ状に付着されてなる。これにより、使用時に蓄熱材収納体6がずり動いて移動することを防止できる。即ち、収納容器4はその外面に滑り止め手段が設けられた蓄熱材収納体用容器5であることが好ましい。
本発明の蓄熱材はマット状に成形して蓄熱材収納体6として就寝時の足置きとして使用できる。これにより、足先を過度に冷却することなく適度に冷やすことができ、快適な睡眠を得ることができる。また、枕状あるいはまくらカバー状に成形し、蓄熱材収納体6として枕に用いることができる。これにより、頭部を過度に冷却することなく適度に冷やすことができ、快適な睡眠を得ることができる。
さらに、本発明の蓄熱材は、座布団形に成形して、蓄熱材収納体6として夏場に乳母車の中に敷いて用いることができる。本発明の蓄熱材は柔軟性があり、幼児の体にそわせるように曲げ変形させて使用できる。蓄熱材収納体6の使用により、幼児の体を過度に冷却することなく適度に冷やすことができ、乳母車の快適性が向上する。また、本発明の蓄熱材はマット状に成形して蓄熱材収納体6としてペット用の冷マットとして使用できる。これらいずれの使用態様においても、滑り止め手段14があると使用時に蓄熱材収納体6がずり動いて移動することを防止できるので好ましい。
本発明の蓄熱材の使用態様の他の一例においては、本発明の蓄熱材は、広さがハンカチあるいは風呂敷ほどで厚みが0.5〜2mmほどのシートに成形して、ワイン等の飲料のボトルを包んで、あるいは載置して、ボトルの保冷に使用することができる。これにより、ワイン等の飲料を過度に冷却することなく、5〜18℃の範囲の所定の適温例えば5〜8℃で冷却でき、飲料の最高の味を引き出すうえで強力な武器となる。この場合、本発明の蓄熱材はそとがわを布地等のシートで包むように覆って使用することができる。
本発明の蓄熱材を用いておにぎり等の食品を保冷すると、食品を過度に冷却することなく適度に冷やすことができ、保冷後にこの食品をおいしく喫することができる。
本発明の蓄熱材を板状に成形し、室内の壁面に装着することにより、冷暖房停止後もしばらくのあいだ室内の冷却あるいは保温の効果が得られる。
この他に、本発明の蓄熱材やそれを用いた二次成形物は、冷却固化物が融解する際の外部熱の吸熱作用を利用して種々の冷房や冷却システムに用いることができる。また、液状物が外部に熱を放出して凝固する際の放熱作用を利用して保温や凍結防止などのシステムに用いることができる。
純度97%のn−テトラデカン(主な不純物:トリデカン、ペンタデカン、以下同じ)92重量部と、出光石油化学(株)社製ポリエチレン((LLDPE−2):商品名モアテック)8重量部とを混合して140℃まで昇温し、溶解状態になってから30℃の水に急投入して急冷し、蓄熱材を得た。この蓄熱材は柔軟で弾力のあるゲル状物であった。
純度97%のn−テトラデカンと純度98%のn−ヘキサデカンとを重量比1:9で混合した蓄熱用炭化水素94重量部と、ステアリン酸を主成分とする天然油脂系脂肪酸6重量部とを混合して80℃まで昇温し、溶解状態になってから30℃の水に急投入して急冷し、蓄熱材を得た。この蓄熱材は実施例1で得られたものよりさらに柔軟で弾力のあるゲル状物であった。
この蓄熱材は図3に示すDSCカーブにみられるように16.8℃に融解熱のシャープな吸収ピークを有していた。
純度97%のn−テトラデカンと純度98%のn−ヘキサデカンとを重量比1:9で混合した蓄熱用炭化水素88重量部と、ステアリン酸を主成分とする天然油脂系脂肪酸12重量部とを混合して80℃まで昇温し、溶解状態になってから30℃の水に急投入して急冷し、蓄熱材を得た。この蓄熱材は実施例1で得られたものよりさらに柔軟で弾力のあるゲル状物であった。
この蓄熱材は図4に示すDSCカーブにみられるように16.2℃に融解熱のシャープな吸収ピークを有していた。
純度97%のn−テトラデカンと純度98%のn−ヘキサデカンとを重量比1:9で混合した蓄熱用炭化水素88重量部と、ステアリン酸を主成分とする天然油脂系脂肪酸12重量部とを混合して80℃まで昇温し、溶解状態になってから30℃の水に急投入して急冷し、サイズが約10cm×15cm×1cmの蓄熱材を得た。この蓄熱材は柔軟で弾力のあるゲル状物であった。
図6に示すように、この蓄熱材を蓄熱材2aとして収納容器4aに収納した。収納容器4aは、収納部本体8aと蓋部10aとから構成される。収納容器4aと蓋部10aはいずれも厚手の織物から構成されている。蓄熱材2aをまず冷蔵庫で24時間約4℃に冷却し、取り出して収納容器4aに収納した。蓋部10aのそとがわ面(A)の部分と、蓄熱材2aの表面Bの部分にそれぞれ温度センサーを設置し温度の経時変化を温度測定器にて計測した。なお、外気温度は約30℃であった。
対照例としてサイズが約10cm×20cm×1cmの、カルボキシルメチルセルロースを主成分とするゲル状物からなる従来市販の蓄冷材を用い、同様の操作で収納容器4aに収納し、同様の部位の温度の経時変化を測定した。
測定の結果を図7のグラフに示す。図7において、縦軸は温度(℃)、横軸は蓄熱材(あるいは蓄冷材)を収納容器に収納直前からの経過時間である。記号H−A、H−B、C−A、C−B、Gは、それぞれ、本発明の蓄熱材におけるA位置、本発明の蓄熱材におけるB位置、対照例におけるA位置、対照例におけるB位置、外気の温度曲線、を示す。
本発明の蓄熱材により、収納容器4aの内部、外がわ表面とも長時間にわたりほぼ一定の温度に保たれることがわかる。収納容器4aの内部においては、約6時間にわたり約16〜17℃の温度に保たれる。これに対して従来の蓄冷材を用いた保冷においては、初期には収納容器4aの内部が5℃以下の過度に低い温度となり、徐々に温度が上昇して、約4時間後には20℃以上となり引き続いて温度が上昇し、測定開始後約8時間後には約27℃になってしまう。このように、本発明の蓄熱材により、長時間にわたり室温に近いほぼ一定の温度での保冷を行うことができることがわかった。
その他、本発明は、主旨を逸脱しない範囲で当業者の知識に基づき種々なる改良、修正、変更を加えた態様で実施できるものである。
本発明の蓄熱材における、ヘキサデカンとテトラデカンとの混合比率とゲル状物の融解熱のピークとの関係を示すグラフである。 本発明の蓄熱材の試験片内部の温度の変化を示すグラフである。 本発明の蓄熱材のDSCカーブである。 本発明の他の蓄熱材のDSCカーブである。 本発明の蓄熱材を、収納容器に収納した状態の蓄熱材収納体の構成の一例を示す側面説明図である。 本発明の蓄熱材による蓄熱材収納体の保冷状態を測定する温度センサーの位置を示す側面説明図である。 本発明の蓄熱材による蓄熱材収納体の保冷状態を示す温度の経時変化グラフである。
符号の説明
2:蓄熱材
4:収納容器
5:蓄熱材収納体用容器
6:蓄熱材収納体
14:滑り止め手段

Claims (6)

  1. ヘキサデカン、ペンタデカン、テトラデカンから選択される1または複数種からなる炭化水素と、
    分の長さの側鎖を有する直鎖状低密度ポリエチレン、天然油脂系脂肪酸から選択されるゲル化剤と
    を主成分とするゲル状物からなる蓄熱材。
  2. 前記炭化水素と前記ゲル化剤との総量に対する前記ゲル化剤の比率が6〜16重量%である請求項1に記載の蓄熱材。
  3. ヘキサデカン、ペンタデカン、テトラデカンから選択される1または複数種からなる炭化水素と、
    分の長さの側鎖を有する直鎖状低密度ポリエチレン、天然油脂系脂肪酸から選択されるゲル化剤と
    が溶融状態で混合されている混合物を冷却する蓄熱材の製造方法。
  4. 前記混合物を20℃以上の液温の液体に投入して冷却する請求項3に記載の蓄熱材の製造方法。
  5. 請求項1又は2に記載の蓄熱材と該蓄熱材を収納した収納容器とを含んでなる蓄熱材収納体。
  6. 請求項5に記載の蓄熱材収納体に用いられる前記収納容器であって、該収納容器の外面に滑り止め手段が設けられた蓄熱材収納体用容器。
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