JP2008120871A - 蓄熱材およびそれを用いた蓄熱材料 - Google Patents
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Abstract
【課題】潜熱温度領域の制御が可能で、蓄熱密度が高く難燃性である潜熱蓄熱材の提供。
【解決手段】融点が０〜１３０℃であるアンモニウム塩で、一般式（１）で示す蓄熱材。
［式中、Ｒ１、Ｒ３はＣ１〜１０の炭化水素基であって、Ｒ２、Ｒ４、Ｒ５はＨ又はＣ１〜３の炭化水素基である。Ｘはフッ素またはフェニル基を示す。］
【選択図】なし
【解決手段】融点が０〜１３０℃であるアンモニウム塩で、一般式（１）で示す蓄熱材。
［式中、Ｒ１、Ｒ３はＣ１〜１０の炭化水素基であって、Ｒ２、Ｒ４、Ｒ５はＨ又はＣ１〜３の炭化水素基である。Ｘはフッ素またはフェニル基を示す。］
【選択図】なし
Description
本発明は、融点が１３０℃以下であるアンモニウム塩（Ａ）、いわゆるイオン液体を含有した蓄熱材およびそれを用いた蓄熱材料に関する。
一般に蓄熱材としては温度差を利用した顕熱蓄熱材料と相変化時の融解熱または凝固熱を利用した潜熱蓄熱材料がある。
顕熱蓄熱材料としては煉瓦、コンクリート、金属等の固体材料や鉱物油、合成油等の液体材料が使用されるが、温度制御が困難であること、大きな熱容量を確保するためには大きな装置が必要となるといった欠点を有する。一方、潜熱蓄熱材料は顕熱蓄熱材料に比べて相転移温度付近の狭い温度領域に大量の熱エネルギーを貯蔵できることが可能であることから、温度制御が比較的容易であり、小容量でコンパクトな装置にできる。
潜熱蓄熱材料としては無機化合物の水和塩、ノルマルパラフィン、高級アルコール、高級脂肪酸等の有機物質が知られている。
潜熱蓄熱材の内、無機化合物の水和塩は蓄熱密度が高く、不燃性といった特長を有するが、潜熱温度領域の制御が困難である、融解、凝固の繰り返しによる相分離や過冷却現象を生じ易い、金属に対する腐食性を有するという欠点がある。
また、ノルマルパラフィン、高級アルコール、高級脂肪酸等は、熱伝導性が悪い、可燃性である等の課題を有する。
さらに、近年、塗工液への分散やシート状物質への含浸等、広範囲の用途への利用を可能とするため、蓄熱材をマイクロカプセル化する方法が提案されているが（例えば特許文献１、２、３）何れもコア物質が可燃性の有機物質であり、潜熱温度域、蓄熱密度、安全性の観点で十分ではない。
特開２００１−１８１６１１
特開２００２−８０８３５
特開２００６−２１３９１４
顕熱蓄熱材料としては煉瓦、コンクリート、金属等の固体材料や鉱物油、合成油等の液体材料が使用されるが、温度制御が困難であること、大きな熱容量を確保するためには大きな装置が必要となるといった欠点を有する。一方、潜熱蓄熱材料は顕熱蓄熱材料に比べて相転移温度付近の狭い温度領域に大量の熱エネルギーを貯蔵できることが可能であることから、温度制御が比較的容易であり、小容量でコンパクトな装置にできる。
潜熱蓄熱材料としては無機化合物の水和塩、ノルマルパラフィン、高級アルコール、高級脂肪酸等の有機物質が知られている。
潜熱蓄熱材の内、無機化合物の水和塩は蓄熱密度が高く、不燃性といった特長を有するが、潜熱温度領域の制御が困難である、融解、凝固の繰り返しによる相分離や過冷却現象を生じ易い、金属に対する腐食性を有するという欠点がある。
また、ノルマルパラフィン、高級アルコール、高級脂肪酸等は、熱伝導性が悪い、可燃性である等の課題を有する。
さらに、近年、塗工液への分散やシート状物質への含浸等、広範囲の用途への利用を可能とするため、蓄熱材をマイクロカプセル化する方法が提案されているが（例えば特許文献１、２、３）何れもコア物質が可燃性の有機物質であり、潜熱温度域、蓄熱密度、安全性の観点で十分ではない。
本発明の課題は、潜熱温度領域の制御が可能で、蓄熱密度が高くかつ難燃性である潜熱蓄熱材を提供するものである。
本発明者等は上記課題を解決するべく鋭意検討した結果、本発明に至った。すなわち、本発明は、融点が０℃〜１３０℃であるアンモニウム塩（Ａ）を含有する蓄熱材である。
本発明の蓄熱材は、潜熱温度領域の制御が可能で、蓄熱密度が高く、且つ難燃性の蓄熱材である。
本発明の蓄熱材は、融点が１３０℃以下、好ましくは０℃〜１３０℃であるアンモニウム塩（Ａ）、いわゆるイオン液体を含有するものである。
本発明において、アンモニウム塩（Ａ）としては４級アンモニウム塩（Ａ１）、アミジニウム塩（Ａ２）、グアジニウム塩（Ａ３）が挙げられる。
各々の具体例としては、以下のカチオンとアニオンの組み合わせのアンモニウム塩（Ａ）が挙げられる。
本発明において、アンモニウム塩（Ａ）としては４級アンモニウム塩（Ａ１）、アミジニウム塩（Ａ２）、グアジニウム塩（Ａ３）が挙げられる。
各々の具体例としては、以下のカチオンとアニオンの組み合わせのアンモニウム塩（Ａ）が挙げられる。
４級アンモニウム塩（Ａ１）、アミジニウム塩（Ａ２、）およびグアジニウム塩（Ａ３）を構成するカチオンの具体例としては以下をあげることができる。
（１）脂肪族第４級アンモニウム
テトラメチルアンモニウム、エチルトリメチルアンモニウム、ジエチルジメチルアンモニウム、トリエチルメチルアンモニウム、テトラエチルアンモニウム、テトラプロピルアンモニウム、テトラブチルアンモニウム、テトラペンチルアンモニウム、テトラヘキシルアンモニウム等
（２）脂環式第４級アンモニウム
Ｎ，Ｎ−ジメチルピロリジニウム、Ｎ，Ｎ−ジエチルピロリジニウム、Ｎ，Ｎ−エチルメチルピロリジニウム、Ｎ，Ｎ−プロピルメチルピロリジニウム、Ｎ，Ｎ−ブチルメチルピロリジニウム、Ｎ，Ｎ−ペンチルメチルピロリジニウム、Ｎ，Ｎ−ヘキシルメチルピロリジニウム、Ｎ，Ｎ−ジメチルピペリジニウム、Ｎ，Ｎ−ジエチルピペリジニウム、Ｎ，Ｎ−エチルメチルピぺリジニウム、Ｎ，Ｎ−プロピルメチルピぺリジニウム、Ｎ，Ｎ−ブチルメチルピペリジニウム、Ｎ，Ｎ−ペンチルメチルピペリジニウム、Ｎ，Ｎ−ヘキシルメチルピペリジニウム等。
（３）芳香族第４級アンモニウムメチルピリジニウム、エチルピリジニウム、プロピルピリジニウム、ブチルピリジニウム、ペンチルピリジニウム、ヘキシルピリジニウム、等。
テトラメチルアンモニウム、エチルトリメチルアンモニウム、ジエチルジメチルアンモニウム、トリエチルメチルアンモニウム、テトラエチルアンモニウム、テトラプロピルアンモニウム、テトラブチルアンモニウム、テトラペンチルアンモニウム、テトラヘキシルアンモニウム等
（２）脂環式第４級アンモニウム
Ｎ，Ｎ−ジメチルピロリジニウム、Ｎ，Ｎ−ジエチルピロリジニウム、Ｎ，Ｎ−エチルメチルピロリジニウム、Ｎ，Ｎ−プロピルメチルピロリジニウム、Ｎ，Ｎ−ブチルメチルピロリジニウム、Ｎ，Ｎ−ペンチルメチルピロリジニウム、Ｎ，Ｎ−ヘキシルメチルピロリジニウム、Ｎ，Ｎ−ジメチルピペリジニウム、Ｎ，Ｎ−ジエチルピペリジニウム、Ｎ，Ｎ−エチルメチルピぺリジニウム、Ｎ，Ｎ−プロピルメチルピぺリジニウム、Ｎ，Ｎ−ブチルメチルピペリジニウム、Ｎ，Ｎ−ペンチルメチルピペリジニウム、Ｎ，Ｎ−ヘキシルメチルピペリジニウム等。
（３）芳香族第４級アンモニウムメチルピリジニウム、エチルピリジニウム、プロピルピリジニウム、ブチルピリジニウム、ペンチルピリジニウム、ヘキシルピリジニウム、等。
（４）イミダゾリニウム類
１，２，３，４−テトラメチルイミダゾリニウム、１，３，４−トリメチル−２−エチルイミダゾリニウム、１，３−ジメチル−２，４−ジエチルイミダゾリニウム、１，２−ジメチル−３，４−ジエチルイミダゾリニウム、１−メチル−２，３，４−トリエチルイミダゾリニウム、１，２，３，４−テトラエチルイミダゾリニウム、１，２，３−トリメチルイミダゾリニウム、１，３−ジメチル−２−エチルイミダゾリニウム、１−エチル−２，３−ジメチルイミダゾリニウム、１，２，３−トリエチルイミダゾリニウム、４−シアノ−１，２，３−トリメチルイミダゾリニウム、３−シアノメチル−１，２−ジメチルイミダゾリニウム、２−シアノメチル−１，３−ジメチルイミダゾリニウム、４−アセチル−１，２，３−トリメチルイミダゾリニウム、３−アセチルメチル−１，２−ジメチルイミダゾリニウム、４−メチルカルボオキシメチル−１，２，３−トリメチルイミダゾリニウム、３−メチルカルボオキシメチル−１，２−ジメチルイミダゾリニウム、４−メトキシ−１，２，３−トリメチルイミダゾリニウム、３−メトキシメチル−１，２−ジメチルイミダゾリニウム、４−ホルミル−１，２，３−トリメチルイミダゾリニウム、３−ホルミルメチル−１，２−ジメチルイミダゾリニウム、３−ヒドロキシエチル−１，２−ジメチルイミダゾリニウム、４−ヒドロキシメチル−１，２，３−トリメチルイミダゾリニウム、２−ヒドロキシエチル−１，３−ジメチルイミダゾリニウム等。
１，２，３，４−テトラメチルイミダゾリニウム、１，３，４−トリメチル−２−エチルイミダゾリニウム、１，３−ジメチル−２，４−ジエチルイミダゾリニウム、１，２−ジメチル−３，４−ジエチルイミダゾリニウム、１−メチル−２，３，４−トリエチルイミダゾリニウム、１，２，３，４−テトラエチルイミダゾリニウム、１，２，３−トリメチルイミダゾリニウム、１，３−ジメチル−２−エチルイミダゾリニウム、１−エチル−２，３−ジメチルイミダゾリニウム、１，２，３−トリエチルイミダゾリニウム、４−シアノ−１，２，３−トリメチルイミダゾリニウム、３−シアノメチル−１，２−ジメチルイミダゾリニウム、２−シアノメチル−１，３−ジメチルイミダゾリニウム、４−アセチル−１，２，３−トリメチルイミダゾリニウム、３−アセチルメチル−１，２−ジメチルイミダゾリニウム、４−メチルカルボオキシメチル−１，２，３−トリメチルイミダゾリニウム、３−メチルカルボオキシメチル−１，２−ジメチルイミダゾリニウム、４−メトキシ−１，２，３−トリメチルイミダゾリニウム、３−メトキシメチル−１，２−ジメチルイミダゾリニウム、４−ホルミル−１，２，３−トリメチルイミダゾリニウム、３−ホルミルメチル−１，２−ジメチルイミダゾリニウム、３−ヒドロキシエチル−１，２−ジメチルイミダゾリニウム、４−ヒドロキシメチル−１，２，３−トリメチルイミダゾリニウム、２−ヒドロキシエチル−１，３−ジメチルイミダゾリニウム等。
（５）イミダゾリウム類
１，３−ジメチルイミダゾリウム、１，３−ジエチルイミダゾリウム、１−エチル−３−メチルイミダゾリウム、１−メチル−３−プロピルイミダゾリウム、１−ブチル−３−メチルイミダゾリウム、１−メチル−３−ペンチルイミダゾリウム、１−ヘキシル−３−メチルイミダゾリウム、１−ヘプチル−３−メチルイミダゾリウム、１−メチル−３−オクチルイミダゾリウム、１，２，３−トリメチルイミダゾリウム、１−プロピル−２，３−ジメチルイミダゾリウム、１−ブチル−２，３−ジメチルイミダゾリウム、１−ペンチル−２，３−ジメチルイミダゾリウム、１−ヘキシル−２，３−ジメチルイミダゾリウム、１−ヘプチル−２，３−ジメチルイミダゾリウム、１−オクチル−２，３−ジメチルイミダゾリウム、１，２，３，４−テトラメチルイミダゾリウム、１，３−ジメチル−２−エチルイミダゾリウム、１，２−ジメチル−３−エチル−イミダゾリウム、１，２，３−トリエチルイミダゾリウム、１，２，３，４−テトラエチルイミダゾリウム、１，３−ジメチル−２−フェニルイミダゾリウム、１，３−ジメチル−２−ベンジルイミダゾリウム、１−ベンジル−２，３−ジメチル−イミダゾリウム、４−シアノ−１，２，３−トリメチルイミダゾリウム、３−シアノメチル−１，２−ジメチルイミダゾリウム、２−シアノメチル−１，３−ジメチル−イミダゾリウム、４−アセチル−１，２，３−トリメチルイミダゾリウム、３−アセチルメチル−１，２−ジメチルイミダゾリウム、４−メチルカルボオキシメチル−１，２，３−トリメチルイミダゾリウム、３−メチルカルボオキシメチル−１，２−ジメチルイミダゾリウム、４−メトキシ−１，２，３−トリメチルイミダゾリウム、３−メトキシメチル−１，２−ジメチルイミダゾリウム、４−ホルミル−１，２，３−トリメチルイミダゾリウム、３−ホルミルメチル−１，２−ジメチルイミダゾリウム、３−ヒドロキシエチル−１，２−ジメチルイミダゾリウム、４−ヒドロキシメチル−１，２，３−トリメチルイミダゾリウム、２−ヒドロキシエチル−１，３−ジメチルイミダゾリウム等
１，３−ジメチルイミダゾリウム、１，３−ジエチルイミダゾリウム、１−エチル−３−メチルイミダゾリウム、１−メチル−３−プロピルイミダゾリウム、１−ブチル−３−メチルイミダゾリウム、１−メチル−３−ペンチルイミダゾリウム、１−ヘキシル−３−メチルイミダゾリウム、１−ヘプチル−３−メチルイミダゾリウム、１−メチル−３−オクチルイミダゾリウム、１，２，３−トリメチルイミダゾリウム、１−プロピル−２，３−ジメチルイミダゾリウム、１−ブチル−２，３−ジメチルイミダゾリウム、１−ペンチル−２，３−ジメチルイミダゾリウム、１−ヘキシル−２，３−ジメチルイミダゾリウム、１−ヘプチル−２，３−ジメチルイミダゾリウム、１−オクチル−２，３−ジメチルイミダゾリウム、１，２，３，４−テトラメチルイミダゾリウム、１，３−ジメチル−２−エチルイミダゾリウム、１，２−ジメチル−３−エチル−イミダゾリウム、１，２，３−トリエチルイミダゾリウム、１，２，３，４−テトラエチルイミダゾリウム、１，３−ジメチル−２−フェニルイミダゾリウム、１，３−ジメチル−２−ベンジルイミダゾリウム、１−ベンジル−２，３−ジメチル−イミダゾリウム、４−シアノ−１，２，３−トリメチルイミダゾリウム、３−シアノメチル−１，２−ジメチルイミダゾリウム、２−シアノメチル−１，３−ジメチル−イミダゾリウム、４−アセチル−１，２，３−トリメチルイミダゾリウム、３−アセチルメチル−１，２−ジメチルイミダゾリウム、４−メチルカルボオキシメチル−１，２，３−トリメチルイミダゾリウム、３−メチルカルボオキシメチル−１，２−ジメチルイミダゾリウム、４−メトキシ−１，２，３−トリメチルイミダゾリウム、３−メトキシメチル−１，２−ジメチルイミダゾリウム、４−ホルミル−１，２，３−トリメチルイミダゾリウム、３−ホルミルメチル−１，２−ジメチルイミダゾリウム、３−ヒドロキシエチル−１，２−ジメチルイミダゾリウム、４−ヒドロキシメチル−１，２，３−トリメチルイミダゾリウム、２−ヒドロキシエチル−１，３−ジメチルイミダゾリウム等
（６）テトラヒドロピリミジニウム類
１，３−ジメチル−１，４，５，６−テトラヒドロピリミジニウム、１，２，３−トリメチル−１，４，５，６−テトラヒドロピリミジニウム、１，２，３，４−テトラメチル−１，４，５，６−テトラヒドロピリミジニウム、１，２，３，５−テトラメチル−１，４，５，６−テトラヒドロピリミジニウム、８−メチル
−１，８−ジアザビシクロ［５，４，０］−７−ウンデセニウム、５−メチル−１，５−ジアザビシクロ［４，３，０］−５−ノネニウム、４−シアノ−１，２，３−トリメチル−１，４，５，６−テトラヒドロピリミジニウム、３−シアノメチル−１，２−ジメチル−１，４，５，６−テトラヒドロピリミジニウム、２−シアノメチル−１，３−ジメチル−１，４，５，６−テトラヒドロピリミジニウム、４−アセチル−１，２，３−トリメチル−１，４，５，６−テトラヒドロピリミジニウム、３−アセチルメチル−１，２−ジメチル−１，４，５，６−テトラヒドロピリミジニウム、４−メチルカルボオキシメチル−１，２，３−トリメチル−１，４，５，６−テトラヒドロピリミジニウム、３−メチルカルボオキシメチル−１，２−ジメチル−１，４，５，６−テトラヒドロピリミジニウム、４−メトキシ−１，２，３−トリメチル−１，４，５，６−テトラヒドロピリミジニウム、３−メトキシメチル−１，２−ジメチル−１，４，５，６−テトラヒドロピリミジニウム、４−ホルミル−１，２，３−トリメチル−１，４，５，６−テトラヒドロピリミジニウム、３−ホルミルメチル−１，２−ジメチル−１，４，５，６−テトラヒドロピリミジニウム、３−ヒドロキシエチル−１，２−ジメチル−１，４，５，６−テトラヒドロピリミジニウム、４−ヒドロキシメチル−１，２，３−トリメチル−１，４，５，６−テトラヒドロピリミジニウム、２−ヒドロキシエチル−１，３−ジメチル−１，４，５，６−テトラヒドロピリミジニウムなど。
１，３−ジメチル−１，４，５，６−テトラヒドロピリミジニウム、１，２，３−トリメチル−１，４，５，６−テトラヒドロピリミジニウム、１，２，３，４−テトラメチル−１，４，５，６−テトラヒドロピリミジニウム、１，２，３，５−テトラメチル−１，４，５，６−テトラヒドロピリミジニウム、８−メチル
−１，８−ジアザビシクロ［５，４，０］−７−ウンデセニウム、５−メチル−１，５−ジアザビシクロ［４，３，０］−５−ノネニウム、４−シアノ−１，２，３−トリメチル−１，４，５，６−テトラヒドロピリミジニウム、３−シアノメチル−１，２−ジメチル−１，４，５，６−テトラヒドロピリミジニウム、２−シアノメチル−１，３−ジメチル−１，４，５，６−テトラヒドロピリミジニウム、４−アセチル−１，２，３−トリメチル−１，４，５，６−テトラヒドロピリミジニウム、３−アセチルメチル−１，２−ジメチル−１，４，５，６−テトラヒドロピリミジニウム、４−メチルカルボオキシメチル−１，２，３−トリメチル−１，４，５，６−テトラヒドロピリミジニウム、３−メチルカルボオキシメチル−１，２−ジメチル−１，４，５，６−テトラヒドロピリミジニウム、４−メトキシ−１，２，３−トリメチル−１，４，５，６−テトラヒドロピリミジニウム、３−メトキシメチル−１，２−ジメチル−１，４，５，６−テトラヒドロピリミジニウム、４−ホルミル−１，２，３−トリメチル−１，４，５，６−テトラヒドロピリミジニウム、３−ホルミルメチル−１，２−ジメチル−１，４，５，６−テトラヒドロピリミジニウム、３−ヒドロキシエチル−１，２−ジメチル−１，４，５，６−テトラヒドロピリミジニウム、４−ヒドロキシメチル−１，２，３−トリメチル−１，４，５，６−テトラヒドロピリミジニウム、２−ヒドロキシエチル−１，３−ジメチル−１，４，５，６−テトラヒドロピリミジニウムなど。
（７）ジヒドロピリミジニウム類
１，３−ジメチル−１，４−もしくは−１，６−ジヒドロピリミジニウム、［これらを１，３−ジメチル−１，４（６）−ジヒドロピリミジニウムと表記し、以下同様の表現を用いる。］１，２，３−トリメチル−１，４（６）−ジヒドロピリミジニウム、１，２，３，４−テトラメチル−１，４（６）−ジヒドロピリミジニウム、１，２，３，５−テトラメチル−１，４（６）−ジヒドロピリミジニウム、８−メチル−１，８−ジアザビシクロ［５，４，０］−７，９（１０）−ウンデカジエニウム、５−メチル−１，５−ジアザビシクロ［４，３，０］−５，７（８）−ノナジエニウム、４−シアノ−１，２，３−トリメチル−１，４（６）−ジヒドロピリミジニウム、３−シアノメチル−１，２−ジメチル−１，４（６）−ジヒドロピリミジニウム、２−シアノメチル−１，３−ジメチル−１，４（６）−ジヒドロピリミジニウム、４−アセチル−１，２，３−トリメチル−１，４（６）−ジヒドロピリミジニウム、３−アセチルメチル−１，２−ジメチル−１，４（６）−ジヒドロピリミジニウム、４−メチルカルボオキシメチル−１，２，３−トリメチル−１，４（６）−ジヒドロピリミジニウム、３−メチルカルボオキシメチル−１，２−ジメチル−１，４（６）−ジヒドロピリミジニウム、４−メトキシ−１，２，３−トリメチル−１，４（６）−ジヒドロピリミジニウム、３−メトキシメチル−１，２−ジメチル−１，４（６）−ジヒドロピリミジニウム、４−ホルミル−１，２，３−トリメチル−１，４（６）−ジヒドロピリミジニウム、３−ホルミルメチル−１，２−ジメチル−１，４（６）−ジヒドロピリミジニウム、３−ヒドロキシエチル−１，２−ジメチル−１，４（６）−ジヒドロピリミジニウム、４−ヒドロキシメチル−１，２，３−トリメチル−１，４（６）−ジヒドロピリミジニウム、２−ヒドロキシエチル−１，３−ジメチル−１，４（６）−ヒドロピリミジニウムなど。
１，３−ジメチル−１，４−もしくは−１，６−ジヒドロピリミジニウム、［これらを１，３−ジメチル−１，４（６）−ジヒドロピリミジニウムと表記し、以下同様の表現を用いる。］１，２，３−トリメチル−１，４（６）−ジヒドロピリミジニウム、１，２，３，４−テトラメチル−１，４（６）−ジヒドロピリミジニウム、１，２，３，５−テトラメチル−１，４（６）−ジヒドロピリミジニウム、８−メチル−１，８−ジアザビシクロ［５，４，０］−７，９（１０）−ウンデカジエニウム、５−メチル−１，５−ジアザビシクロ［４，３，０］−５，７（８）−ノナジエニウム、４−シアノ−１，２，３−トリメチル−１，４（６）−ジヒドロピリミジニウム、３−シアノメチル−１，２−ジメチル−１，４（６）−ジヒドロピリミジニウム、２−シアノメチル−１，３−ジメチル−１，４（６）−ジヒドロピリミジニウム、４−アセチル−１，２，３−トリメチル−１，４（６）−ジヒドロピリミジニウム、３−アセチルメチル−１，２−ジメチル−１，４（６）−ジヒドロピリミジニウム、４−メチルカルボオキシメチル−１，２，３−トリメチル−１，４（６）−ジヒドロピリミジニウム、３−メチルカルボオキシメチル−１，２−ジメチル−１，４（６）−ジヒドロピリミジニウム、４−メトキシ−１，２，３−トリメチル−１，４（６）−ジヒドロピリミジニウム、３−メトキシメチル−１，２−ジメチル−１，４（６）−ジヒドロピリミジニウム、４−ホルミル−１，２，３−トリメチル−１，４（６）−ジヒドロピリミジニウム、３−ホルミルメチル−１，２−ジメチル−１，４（６）−ジヒドロピリミジニウム、３−ヒドロキシエチル−１，２−ジメチル−１，４（６）−ジヒドロピリミジニウム、４−ヒドロキシメチル−１，２，３−トリメチル−１，４（６）−ジヒドロピリミジニウム、２−ヒドロキシエチル−１，３−ジメチル−１，４（６）−ヒドロピリミジニウムなど。
（８）イミダゾリニウム骨格を有するグアニジニウム類
２−ジメチルアミノ−１，３，４−トリメチルイミダゾリニウム、２−ジエチルアミノ−１，３，４−トリメチルイミダゾリニウム、２−ジエチルアミノ−１，３−ジメチル−４−エチルイミダゾリニウム、２−ジメチルアミノ−１−メチル−３，４−ジエチルイミダゾリニウム、２−ジエチルアミノ−１−メチル−３，４−ジエチルイミダゾリニウム、２−ジエチルアミノ−１，３，４−テトラエチルイミダゾリニウム、２−ジメチルアミノ−１，３−ジメチルイミダゾリニウム、２−ジエチルアミノ−１，３−ジメチルイミダゾリニウム、２−ジメチルアミノ−１−エチル−３−メチルイミダゾリニウム、２−ジエチルアミノ−１，３−ジエチルイミダゾリニウム、１，５，６，７−テトラヒドロ−１，２−ジメチル−２Ｈ−イミド［１，２ａ］イミダゾリニウム、１，５−ジヒドロ−１，２−ジメチル−２Ｈ−イミド［１，２ａ］イミダゾリニウム、１，５，６，７−テトラヒドロ−１，２−ジメチル−２Ｈ−ピリミド［１，２ａ］イミダゾリニウム、１，５−ジヒドロ−１，２−ジメチル−２Ｈ−ピリミド［１，２ａ］イミダゾリニウム、２−ジメチルアミノ−４−シアノ−１，３−ジメチルイミダゾリニウム、２−ジメチルアミノ−３−シアノメチル−１−メチルイミダゾリニウム、２−ジメチルアミノ−４−アセチル−１，３−ジメチルイミダゾリニウム、２−ジメチルアミノ−３−アセチルメチル−１−メチルイミダゾリニウム、２−ジメチルアミノ−４−メチルカルボオキシメチル−１，３−ジメチルイミダゾリニウム、２−ジメチルアミノ−３−メチルカルボオキシメチル−１−メチルイミダゾリニウム、２−ジメチルアミノ−４−メトキシ−１，３−ジメチルイミダゾリニウム、２−ジメチルアミノ−３−メトキシメチル−１−メチルイミダゾリニウム、２−ジメチルアミノ−４−ホルミル−１，３−ジメチルイミダゾリニウム、２−ジメチルアミノ−３−ホルミルメチル−１−メチルイミダゾリニウム、２−ジメチルアミノ−３−ヒドロキシエチル−１−メチルイミダゾリニウム、２−ジメチルアミノ−４−ヒドロキシメチル−１，３−ジメチルイミダゾリニウム等。
２−ジメチルアミノ−１，３，４−トリメチルイミダゾリニウム、２−ジエチルアミノ−１，３，４−トリメチルイミダゾリニウム、２−ジエチルアミノ−１，３−ジメチル−４−エチルイミダゾリニウム、２−ジメチルアミノ−１−メチル−３，４−ジエチルイミダゾリニウム、２−ジエチルアミノ−１−メチル−３，４−ジエチルイミダゾリニウム、２−ジエチルアミノ−１，３，４−テトラエチルイミダゾリニウム、２−ジメチルアミノ−１，３−ジメチルイミダゾリニウム、２−ジエチルアミノ−１，３−ジメチルイミダゾリニウム、２−ジメチルアミノ−１−エチル−３−メチルイミダゾリニウム、２−ジエチルアミノ−１，３−ジエチルイミダゾリニウム、１，５，６，７−テトラヒドロ−１，２−ジメチル−２Ｈ−イミド［１，２ａ］イミダゾリニウム、１，５−ジヒドロ−１，２−ジメチル−２Ｈ−イミド［１，２ａ］イミダゾリニウム、１，５，６，７−テトラヒドロ−１，２−ジメチル−２Ｈ−ピリミド［１，２ａ］イミダゾリニウム、１，５−ジヒドロ−１，２−ジメチル−２Ｈ−ピリミド［１，２ａ］イミダゾリニウム、２−ジメチルアミノ−４−シアノ−１，３−ジメチルイミダゾリニウム、２−ジメチルアミノ−３−シアノメチル−１−メチルイミダゾリニウム、２−ジメチルアミノ−４−アセチル−１，３−ジメチルイミダゾリニウム、２−ジメチルアミノ−３−アセチルメチル−１−メチルイミダゾリニウム、２−ジメチルアミノ−４−メチルカルボオキシメチル−１，３−ジメチルイミダゾリニウム、２−ジメチルアミノ−３−メチルカルボオキシメチル−１−メチルイミダゾリニウム、２−ジメチルアミノ−４−メトキシ−１，３−ジメチルイミダゾリニウム、２−ジメチルアミノ−３−メトキシメチル−１−メチルイミダゾリニウム、２−ジメチルアミノ−４−ホルミル−１，３−ジメチルイミダゾリニウム、２−ジメチルアミノ−３−ホルミルメチル−１−メチルイミダゾリニウム、２−ジメチルアミノ−３−ヒドロキシエチル−１−メチルイミダゾリニウム、２−ジメチルアミノ−４−ヒドロキシメチル−１，３−ジメチルイミダゾリニウム等。
（９）イミダゾリウム骨格を有するグアニジニウム類
２−ジメチルアミノ−１，３，４−トリメチルイミダゾリウム、２−ジエチルアミノ−１，３，４−トリメチルイミダゾリウム、２−ジエチルアミノ−１，３−ジメチル−４−エチルイミダゾリウム、２−ジメチルアミノ−１−メチル−３，４−ジエチルイミダゾリウム、２−ジエチルアミノ−１−メチル−３，４−ジエチルイミダゾリウム、２−ジエチルアミノ−１，３，４−テトラエチルイミダゾリウム、２−ジメチルアミノ−１，３−ジメチルイミダゾリウム、２−ジエチルアミノ−１，３−ジメチルイミダゾリウム、２−ジメチルアミノ−１−エチル−３−メチルイミダゾリウム、２−ジエチルアミノ−１，３−ジエチルイミダゾリウム、１，５，６，７−テトラヒドロ−１，２−ジメチル−２Ｈ−イミド［１，２ａ］イミダゾリウム、１，５−ジヒドロ−１，２−ジメチル−２Ｈ−イミド［１，２ａ］イミダゾリウム、１，５，６，７−テトラヒドロ−１，２−ジメチル−２Ｈ−ピリミド［１，２ａ］イミダゾリウム、１，５−ジヒドロ−１，２−ジメチル−２Ｈ−ピリミド［１，２ａ］イミダゾリウム、２−ジメチルアミノ−４−シアノ−１，３−ジメチルイミダゾリウム、２−ジメチルアミノ−３−シアノメチル−１−メチルイミダゾリウム、２−ジメチルアミノ−４−アセチル−１，３−ジメチルイミダゾリニウム、２−ジメチルアミノ−３−アセチルメチル−１−メチルイミダゾリウム、２−ジメチルアミノ−４−メチルカルボオキシメチル−１，３−ジメチルイミダゾリウム、２−ジメチルアミノ−３−メチルカルボオキシメチル−１−メチルイミダゾリウム、２−ジメチルアミノ−４−メトキシ−１，３−ジメチルイミダゾリウム、２−ジメチルアミノ−３−メトキシメチル−１−メチルイミダゾリウム、２−ジメチルアミノ−４−ホルミル−１，３−ジメチルイミダゾリウム、２−ジメチルアミノ−３−ホルミルメチル−１−メチルイミダゾリウム、２−ジメチルアミノ−３−ヒドロキシエチル−１−メチルイミダゾリウム、２−ジメチルアミノ−４−ヒドロキシメチル−１，３−ジメチルイミダゾリウム等。
２−ジメチルアミノ−１，３，４−トリメチルイミダゾリウム、２−ジエチルアミノ−１，３，４−トリメチルイミダゾリウム、２−ジエチルアミノ−１，３−ジメチル−４−エチルイミダゾリウム、２−ジメチルアミノ−１−メチル−３，４−ジエチルイミダゾリウム、２−ジエチルアミノ−１−メチル−３，４−ジエチルイミダゾリウム、２−ジエチルアミノ−１，３，４−テトラエチルイミダゾリウム、２−ジメチルアミノ−１，３−ジメチルイミダゾリウム、２−ジエチルアミノ−１，３−ジメチルイミダゾリウム、２−ジメチルアミノ−１−エチル−３−メチルイミダゾリウム、２−ジエチルアミノ−１，３−ジエチルイミダゾリウム、１，５，６，７−テトラヒドロ−１，２−ジメチル−２Ｈ−イミド［１，２ａ］イミダゾリウム、１，５−ジヒドロ−１，２−ジメチル−２Ｈ−イミド［１，２ａ］イミダゾリウム、１，５，６，７−テトラヒドロ−１，２−ジメチル−２Ｈ−ピリミド［１，２ａ］イミダゾリウム、１，５−ジヒドロ−１，２−ジメチル−２Ｈ−ピリミド［１，２ａ］イミダゾリウム、２−ジメチルアミノ−４−シアノ−１，３−ジメチルイミダゾリウム、２−ジメチルアミノ−３−シアノメチル−１−メチルイミダゾリウム、２−ジメチルアミノ−４−アセチル−１，３−ジメチルイミダゾリニウム、２−ジメチルアミノ−３−アセチルメチル−１−メチルイミダゾリウム、２−ジメチルアミノ−４−メチルカルボオキシメチル−１，３−ジメチルイミダゾリウム、２−ジメチルアミノ−３−メチルカルボオキシメチル−１−メチルイミダゾリウム、２−ジメチルアミノ−４−メトキシ−１，３−ジメチルイミダゾリウム、２−ジメチルアミノ−３−メトキシメチル−１−メチルイミダゾリウム、２−ジメチルアミノ−４−ホルミル−１，３−ジメチルイミダゾリウム、２−ジメチルアミノ−３−ホルミルメチル−１−メチルイミダゾリウム、２−ジメチルアミノ−３−ヒドロキシエチル−１−メチルイミダゾリウム、２−ジメチルアミノ−４−ヒドロキシメチル−１，３−ジメチルイミダゾリウム等。
（１０）テトラヒドロピリミジニウム骨格を有するグアニジニウム類
２−ジメチルアミノ−１，３，４−トリメチル−１，４，５，６−テトラヒドロピリミジニウム、２−ジエチルアミノ−１，３，４−トリメチル−１，４，５，６−テトラヒドロピリミジニウム、２−ジエチルアミノ−１，３−ジメチル−４−エチル−１，４，５，６−テトラヒドロピリミジニウム、２−ジメチルアミノ−１−メチル−３，４−ジエチル−１，４，５，６−テトラヒドロピリミジニウム、２−ジエチルアミノ−１−メチル−３，４−ジエチル−１，４，５，６−テトラヒドロピリミジニウム、２−ジエチルアミノ−１，３，４−テトラエチル−１，４，５，６−テトラヒドロピリミジニウム、２−ジメチルアミノ−１，３−ジメチル−１，４，５，６−テトラヒドロピリミジニウム、２−ジエチルアミノ−１，３−ジメチル−１，４，５，６−テトラヒドロピリミジニウム、２−ジメチルアミノ−１−エチル−３−メチル−１，４，５，６−テトラヒドロピリミジニウム、２−ジエチルアミノ−１，３−ジエチル−１，４，５，６−テトラヒドロピリミジニウム、１，３，４，６，７，８−ヘキサヒドロ−１，２−ジメチル−２Ｈ−イミド［１，２ａ］ピリミジニウム、１，３，４，６−テトラヒドロ−１，２−ジメチル−２Ｈ−イミド［１，２ａ］ピリミジニウム、１，３，４，６，７，８−ヘキサヒドロ−１，２−ジメチル−２Ｈ−ピリミド［１，２ａ］ピリミジニウム、１，３，４，６−テトラヒドロ−１，２−ジメチル−２Ｈ−ピリミド［１，２ａ］ピリミジニウム、２−ジメチルアミノ−４−シアノ−１，３−ジメチル−１，４，５，６−テトラヒドロピリミジニウム、２−ジメチルアミノ−３−シアノメチル−１−メチル−１，４，５，６−テトラヒドロピリミジニウム、２−ジメチルアミノ−４−アセチル−１，３−ジメチル−１，４，５，６−テトラヒドロピリミジニウム、２−ジメチルアミノ−３−アセチルメチル−１−メチル−１，４，５，６−テトラヒドロピリミジニウム、２−ジメチルアミノ−４−メチルカルボオキシメチル−１，３−ジメチル−１，４，５，６−テトラヒドロピリミジニウム、２−ジメチルアミノ−３−メチルカルボオキシメチル−１−メチル−１，４，５，６−テトラヒドロピリミジニウム、２−ジメチルアミノ−４−メトキシ−１，３−ジメチル−１，４，５，６−テトラヒドロピリミジニウム、２−ジメチルアミノ−３−メトキシメチル−１−メチル−１，４，５，６−テトラヒドロピリミジニウム、２−ジメチルアミノ−４−ホルミル−１，３−ジメチル−１，４，５，６−テトラヒドロピリミジニウム、２−ジメチルアミノ−３−ホルミルメチル−１−メチル−１，４，５，６−テトラヒドロピリミジニウム、２−ジメチルアミノ−３−ヒドロキシエチル−１−メチル−１，４，５，６−テトラヒドロピリミジニウム、２−ジメチルアミノ−４−ヒドロキシメチル−１，３−ジメチル−１，４，５，６−テトラヒドロピリミジニウム等。
２−ジメチルアミノ−１，３，４−トリメチル−１，４，５，６−テトラヒドロピリミジニウム、２−ジエチルアミノ−１，３，４−トリメチル−１，４，５，６−テトラヒドロピリミジニウム、２−ジエチルアミノ−１，３−ジメチル−４−エチル−１，４，５，６−テトラヒドロピリミジニウム、２−ジメチルアミノ−１−メチル−３，４−ジエチル−１，４，５，６−テトラヒドロピリミジニウム、２−ジエチルアミノ−１−メチル−３，４−ジエチル−１，４，５，６−テトラヒドロピリミジニウム、２−ジエチルアミノ−１，３，４−テトラエチル−１，４，５，６−テトラヒドロピリミジニウム、２−ジメチルアミノ−１，３−ジメチル−１，４，５，６−テトラヒドロピリミジニウム、２−ジエチルアミノ−１，３−ジメチル−１，４，５，６−テトラヒドロピリミジニウム、２−ジメチルアミノ−１−エチル−３−メチル−１，４，５，６−テトラヒドロピリミジニウム、２−ジエチルアミノ−１，３−ジエチル−１，４，５，６−テトラヒドロピリミジニウム、１，３，４，６，７，８−ヘキサヒドロ−１，２−ジメチル−２Ｈ−イミド［１，２ａ］ピリミジニウム、１，３，４，６−テトラヒドロ−１，２−ジメチル−２Ｈ−イミド［１，２ａ］ピリミジニウム、１，３，４，６，７，８−ヘキサヒドロ−１，２−ジメチル−２Ｈ−ピリミド［１，２ａ］ピリミジニウム、１，３，４，６−テトラヒドロ−１，２−ジメチル−２Ｈ−ピリミド［１，２ａ］ピリミジニウム、２−ジメチルアミノ−４−シアノ−１，３−ジメチル−１，４，５，６−テトラヒドロピリミジニウム、２−ジメチルアミノ−３−シアノメチル−１−メチル−１，４，５，６−テトラヒドロピリミジニウム、２−ジメチルアミノ−４−アセチル−１，３−ジメチル−１，４，５，６−テトラヒドロピリミジニウム、２−ジメチルアミノ−３−アセチルメチル−１−メチル−１，４，５，６−テトラヒドロピリミジニウム、２−ジメチルアミノ−４−メチルカルボオキシメチル−１，３−ジメチル−１，４，５，６−テトラヒドロピリミジニウム、２−ジメチルアミノ−３−メチルカルボオキシメチル−１−メチル−１，４，５，６−テトラヒドロピリミジニウム、２−ジメチルアミノ−４−メトキシ−１，３−ジメチル−１，４，５，６−テトラヒドロピリミジニウム、２−ジメチルアミノ−３−メトキシメチル−１−メチル−１，４，５，６−テトラヒドロピリミジニウム、２−ジメチルアミノ−４−ホルミル−１，３−ジメチル−１，４，５，６−テトラヒドロピリミジニウム、２−ジメチルアミノ−３−ホルミルメチル−１−メチル−１，４，５，６−テトラヒドロピリミジニウム、２−ジメチルアミノ−３−ヒドロキシエチル−１−メチル−１，４，５，６−テトラヒドロピリミジニウム、２−ジメチルアミノ−４−ヒドロキシメチル−１，３−ジメチル−１，４，５，６−テトラヒドロピリミジニウム等。
（１１）ジヒドロピリミジニウム骨格を有するグアニジニウム類
２−ジメチルアミノ−１，３，４−トリメチル−１，４（６）−ジヒドロピリミジニウム、２−ジエチルアミノ−１，３，４−トリメチル−１，４（６）−ジヒドロピリミジニウム、２−ジエチルアミノ−１，３−ジメチル−４−エチル−１，４（６）−ジヒドロピリミジニウム、２−ジメチルアミノ−１−メチル−３，４−ジエチル−１，４（６）−ジヒドロピリミジニウム、２−ジエチルアミノ−１−メチル−３，４−ジエチル−１，４（６）−ジヒドロピリミジニウム、２−ジエチルアミノ−１，３，４−テトラエチル−１，４（６）−ジヒドロピリミジニウム、２−ジメチルアミノ−１，３−ジメチル−１，４（６）−ジヒドロピリミジニウム、２−ジエチルアミノ−１，３−ジメチル−１，４（６）−ジヒドロピリミジニウム、２−ジメチルアミノ−１−エチル−３−メチル−１，４（６）−ジヒドロピリミジニウム、２−ジエチルアミノ−１，３−ジエチル−１，４（６）−ジヒドロピリミジニウム、１，６，７，８−テトラヒドロ−１，２−ジメチル−２Ｈ−イミド［１，２ａ］ピリミジニウム、１，６−ジヒドロ−１，２−ジメチル−２Ｈ−イミド［１，２ａ］ピリミジニウム、１，６，７，８−テトラヒドロ−１，２−ジメチル−２Ｈ−ピリミド［１，２ａ］ピリミジニウム、１，６−ジヒドロ−１，２−ジメチル−２Ｈ−ピリミド［１，２ａ］ピリミジニウム、２−ジメチルアミノ−４−シアノ−１，３−ジメチル−１，４（６）−ジヒドロピリミジニウム、２−ジメチルアミノ−３−シアノメチル−１−メチル−１，４（６）−ジヒドロピリミジニウム、２−ジメチルアミノ−４−アセチル−１，３−ジメチル−１，４（６）−ジヒドロピリミジニウム、２−ジメチルアミノ−３−アセチルメチル−１−メチル−１，４（６）−ジヒドロピリミジニウム、２−ジメチルアミノ−４−メチルカルボオキシメチル−１，３−ジメチル−１，４（６）−ジヒドロピリミジニウム、２−ジメチルアミノ−３−メチルカルボオキシメチル−１−メチル−１，４（６）−ジヒドロピリミジニウム、２−ジメチルアミノ−４−メトキシ−１，３−ジメチル−１，４（６）−ジヒドロピリミジニウム、２−ジメチルアミノ−３−メトキシメチル−１−メチル−１，４（６）−ジヒドロピリミジニウム、２−ジメチルアミノ−４−ホルミル−１，３−ジメチル−１，４，５，６−テトラヒドロピリミジニウム、２−ジメチルアミノ−３−ホルミルメチル−１−メチル−１，４，５，６−テトラヒドロピリミジニウム、２−ジメチルアミノ−３−ヒドロキシエチル−１−メチル−１，４，５，６−テトラヒドロピリミジニウム、２−ジメチルアミノ−４−ヒドロキシメチル−１，３−ジメチル−１，４（６）−ジヒドロピリミジニウム等。
２−ジメチルアミノ−１，３，４−トリメチル−１，４（６）−ジヒドロピリミジニウム、２−ジエチルアミノ−１，３，４−トリメチル−１，４（６）−ジヒドロピリミジニウム、２−ジエチルアミノ−１，３−ジメチル−４−エチル−１，４（６）−ジヒドロピリミジニウム、２−ジメチルアミノ−１−メチル−３，４−ジエチル−１，４（６）−ジヒドロピリミジニウム、２−ジエチルアミノ−１−メチル−３，４−ジエチル−１，４（６）−ジヒドロピリミジニウム、２−ジエチルアミノ−１，３，４−テトラエチル−１，４（６）−ジヒドロピリミジニウム、２−ジメチルアミノ−１，３−ジメチル−１，４（６）−ジヒドロピリミジニウム、２−ジエチルアミノ−１，３−ジメチル−１，４（６）−ジヒドロピリミジニウム、２−ジメチルアミノ−１−エチル−３−メチル−１，４（６）−ジヒドロピリミジニウム、２−ジエチルアミノ−１，３−ジエチル−１，４（６）−ジヒドロピリミジニウム、１，６，７，８−テトラヒドロ−１，２−ジメチル−２Ｈ−イミド［１，２ａ］ピリミジニウム、１，６−ジヒドロ−１，２−ジメチル−２Ｈ−イミド［１，２ａ］ピリミジニウム、１，６，７，８−テトラヒドロ−１，２−ジメチル−２Ｈ−ピリミド［１，２ａ］ピリミジニウム、１，６−ジヒドロ−１，２−ジメチル−２Ｈ−ピリミド［１，２ａ］ピリミジニウム、２−ジメチルアミノ−４−シアノ−１，３−ジメチル−１，４（６）−ジヒドロピリミジニウム、２−ジメチルアミノ−３−シアノメチル−１−メチル−１，４（６）−ジヒドロピリミジニウム、２−ジメチルアミノ−４−アセチル−１，３−ジメチル−１，４（６）−ジヒドロピリミジニウム、２−ジメチルアミノ−３−アセチルメチル−１−メチル−１，４（６）−ジヒドロピリミジニウム、２−ジメチルアミノ−４−メチルカルボオキシメチル−１，３−ジメチル−１，４（６）−ジヒドロピリミジニウム、２−ジメチルアミノ−３−メチルカルボオキシメチル−１−メチル−１，４（６）−ジヒドロピリミジニウム、２−ジメチルアミノ−４−メトキシ−１，３−ジメチル−１，４（６）−ジヒドロピリミジニウム、２−ジメチルアミノ−３−メトキシメチル−１−メチル−１，４（６）−ジヒドロピリミジニウム、２−ジメチルアミノ−４−ホルミル−１，３−ジメチル−１，４，５，６−テトラヒドロピリミジニウム、２−ジメチルアミノ−３−ホルミルメチル−１−メチル−１，４，５，６−テトラヒドロピリミジニウム、２−ジメチルアミノ−３−ヒドロキシエチル−１−メチル−１，４，５，６−テトラヒドロピリミジニウム、２−ジメチルアミノ−４−ヒドロキシメチル−１，３−ジメチル−１，４（６）−ジヒドロピリミジニウム等。
４級アンモニウム塩（Ａ１）、アミジニウム塩（Ａ２、）およびグアジニウム塩（Ａ３）中のアニオンを構成する酸の具体例としては以下をあげることができる。
（１）カルボン酸
・炭素数２〜１５の２〜４価のポリカルボン酸：脂肪族ポリカルボン酸［飽和ポリカルボン酸（シュウ酸、マロン酸、コハク酸、グルタル酸、アジピン酸、ピメリン酸、スペリン酸、アゼライン酸、セバチン酸など）、不飽和ポリカルボン酸（マレイン酸、フマール酸、イタコン酸など）］、芳香族ポリカルボン酸［フタル酸、イソフタル酸、テレフタル酸、トリメリット酸、ピロメリット酸など］、Ｓ含有ポリカルボン酸［チオジブロピオン酸など］；
・炭素数２〜２０のオキシカルボン酸：脂肪族オキシカルボン酸［グリコール酸、乳酸、酒酪酸、ひまし油脂肪酸など］；芳香族オキシカルボン酸［サリチル酸、マンデル酸など］；
・炭素数１〜３０のモノカルボン酸：脂肪族モノカルボン酸［飽和モノカルボン酸（ギ酸、酢酸、プロピオン酸、酪酸、イソ酪酸、吉草酸、カプロン酸、エナント酸、カプリル酸、ペラルゴン酸、ウラリル酸、ミリスチン酸、ステアリン酸、ベヘン酸など）、不飽和モノカルボン酸（アクリル酸、メタクリル酸、クロトン酸、オレイン酸など）］；芳香族モノカルボン酸［安息香酸、ケイ皮酸、ナフトエ酸など］；
（２）フェノール類
・１価フェノール（フェノール類、ナフトール類を含む）：フェノール、アルキル（炭素数１〜１５）フェノール類（クレゾール、キシレノール、エチルフェノール、ｎ−もしくはイソプロピルフェノール、イソドデシルフェノールなど）、メトキシフェノール類（オイゲノール、グアヤコールなど）、α−ナフトール、β−ナフトール、シクロヘキシルフェノールなど；
・多価フェノール：カテコール、レゾルシン、ピロガロール、フロログルシン、ビスフェノールＡ、ビスフェノールＦ、ビスフェノールＳなど。
（３）アルキル基の炭素数１〜１５のモノおよびジアルキルリン酸エステル
モノおよびジメチルリン酸エステル、モノおよびジイソプロピルリン酸エステル、モノおよびジブチルリン酸エステル、モノおよびジ−（２−エチルヘキシル）リン酸エステル、モノおよびジイソデシルリン酸エステルなど。
（４）スルホン酸
アルキル（炭素数１〜１５）ベンゼンスルホン酸（ｐ−トルエンスルホン酸、ノニルベンゼンスルホン酸、ドデシルベンゼンスルホン酸など）、スルホサリチル酸、メタンスルホン酸、三フッ化メタンスルホン酸など。
（５）無機酸、その他酸
リン酸、四フッ化ホウ素酸、過塩素酸、六フッ化リン酸、六フッ化アンチモン酸、六フッ化ヒソ酸、四フェニルホウ酸、塩酸、三フッ化メタンスルホニルイミド、シアンアミド、三フッ化メタンスルホニルメチド、など。
（１）カルボン酸
・炭素数２〜１５の２〜４価のポリカルボン酸：脂肪族ポリカルボン酸［飽和ポリカルボン酸（シュウ酸、マロン酸、コハク酸、グルタル酸、アジピン酸、ピメリン酸、スペリン酸、アゼライン酸、セバチン酸など）、不飽和ポリカルボン酸（マレイン酸、フマール酸、イタコン酸など）］、芳香族ポリカルボン酸［フタル酸、イソフタル酸、テレフタル酸、トリメリット酸、ピロメリット酸など］、Ｓ含有ポリカルボン酸［チオジブロピオン酸など］；
・炭素数２〜２０のオキシカルボン酸：脂肪族オキシカルボン酸［グリコール酸、乳酸、酒酪酸、ひまし油脂肪酸など］；芳香族オキシカルボン酸［サリチル酸、マンデル酸など］；
・炭素数１〜３０のモノカルボン酸：脂肪族モノカルボン酸［飽和モノカルボン酸（ギ酸、酢酸、プロピオン酸、酪酸、イソ酪酸、吉草酸、カプロン酸、エナント酸、カプリル酸、ペラルゴン酸、ウラリル酸、ミリスチン酸、ステアリン酸、ベヘン酸など）、不飽和モノカルボン酸（アクリル酸、メタクリル酸、クロトン酸、オレイン酸など）］；芳香族モノカルボン酸［安息香酸、ケイ皮酸、ナフトエ酸など］；
（２）フェノール類
・１価フェノール（フェノール類、ナフトール類を含む）：フェノール、アルキル（炭素数１〜１５）フェノール類（クレゾール、キシレノール、エチルフェノール、ｎ−もしくはイソプロピルフェノール、イソドデシルフェノールなど）、メトキシフェノール類（オイゲノール、グアヤコールなど）、α−ナフトール、β−ナフトール、シクロヘキシルフェノールなど；
・多価フェノール：カテコール、レゾルシン、ピロガロール、フロログルシン、ビスフェノールＡ、ビスフェノールＦ、ビスフェノールＳなど。
（３）アルキル基の炭素数１〜１５のモノおよびジアルキルリン酸エステル
モノおよびジメチルリン酸エステル、モノおよびジイソプロピルリン酸エステル、モノおよびジブチルリン酸エステル、モノおよびジ−（２−エチルヘキシル）リン酸エステル、モノおよびジイソデシルリン酸エステルなど。
（４）スルホン酸
アルキル（炭素数１〜１５）ベンゼンスルホン酸（ｐ−トルエンスルホン酸、ノニルベンゼンスルホン酸、ドデシルベンゼンスルホン酸など）、スルホサリチル酸、メタンスルホン酸、三フッ化メタンスルホン酸など。
（５）無機酸、その他酸
リン酸、四フッ化ホウ素酸、過塩素酸、六フッ化リン酸、六フッ化アンチモン酸、六フッ化ヒソ酸、四フェニルホウ酸、塩酸、三フッ化メタンスルホニルイミド、シアンアミド、三フッ化メタンスルホニルメチド、など。
本発明の蓄熱材は相転移に伴う潜熱を利用して蓄熱する目的で使用される。そのため、融点が１３０℃以下であれば、特にその構造を限定するものではないが、相変換点の前後で比熱が大きく変わり、熱容量が大きいものが好ましい。この観点から、上記アニオン、カチオンの組み合わせの内、下記一般式（１）で示される構造を有するアミジニウム塩（Ａ２１）が好ましい。
［式中、Ｒ１、Ｒ３は炭素の合計数が１以上１０以下の炭化水素基であって、Ｒ１とＲ３は同一であっても、異なっていてもよい。Ｒ２、Ｒ４、Ｒ５は水素または炭素の合計数が１以上３以下の炭化水素基であってＲ２、Ｒ４、Ｒ５は同一であっても、異なっていてもよい。Ｘはフッ素またはフェニル基を示す。］
ここで、融点は示差走査熱量測定（ＤＳＣ）で測定される。
上記アンモニウム塩（Ａ）はそれぞれ公知の方法で製造することができる。とりわけ、上記アミジニウム塩（Ａ２１）の合成方法も特に限定するものではないが、例えばアルキルハライドとイミダゾールを反応させ、４級化した後、酸交換する方法、イミダゾールと炭酸ジアルキルを反応させ、４級化した後、酸交換する方法等で調製することができる。
本発明の蓄熱材は、アンモニウム塩（Ａ）をそのまま蓄熱材として使用することもできるが、アンモニウム塩（Ａ）がシェル（Ｃ）で被覆された微粒子（Ｂ）として使用することが好ましい。
本発明の蓄熱材は、２種以上のアンモニウム塩（Ａ）を混合して使用することも可能であるし、必要に応じ過冷却防止剤材、比重調整材、劣化防止剤等の添加剤（Ｄ）を併用することも可能である。
（Ｄ）の合計量は（Ａ）と（Ｄ）の合計重量に対して（Ｄ）の重量比率で０〜２０重量％が好ましく、０〜１０重量％がさらに好ましい。
本発明の蓄熱材は、２種以上のアンモニウム塩（Ａ）を混合して使用することも可能であるし、必要に応じ過冷却防止剤材、比重調整材、劣化防止剤等の添加剤（Ｄ）を併用することも可能である。
（Ｄ）の合計量は（Ａ）と（Ｄ）の合計重量に対して（Ｄ）の重量比率で０〜２０重量％が好ましく、０〜１０重量％がさらに好ましい。
アンモニウム塩（Ａ）を内包する微粒子（Ｂ）はシェル（Ｃ）で被覆されていることが好ましい。
シェル（Ｃ）としては、不燃性で熱伝導性にすぐれるという観点から、金属酸化物が好ましい。金属酸化物の具体例としては、酸化アルミニウム、酸化チタン、酸化ジルコニウム、酸化銅、酸化鉄、酸化亜鉛、酸化珪素等を挙げることができる。
これらのうち、被膜形成能と熱伝導性の観点から、酸化アルミニウム、酸化チタンが特に好ましい。
微粒子（Ｂ）において、アンモニウム塩（Ａ）とシェル（Ｃ）の重量比率は、好ましくは５０：１〜１：１である。
アンモニウム塩（Ａ）を内包する微粒子（Ｂ）の体積平均粒径は好ましくは、 １０ｎｍ〜１００μｍであり、より好ましくは５０ｎｍ〜５０μｍである。
シェル（Ｃ）としては、不燃性で熱伝導性にすぐれるという観点から、金属酸化物が好ましい。金属酸化物の具体例としては、酸化アルミニウム、酸化チタン、酸化ジルコニウム、酸化銅、酸化鉄、酸化亜鉛、酸化珪素等を挙げることができる。
これらのうち、被膜形成能と熱伝導性の観点から、酸化アルミニウム、酸化チタンが特に好ましい。
微粒子（Ｂ）において、アンモニウム塩（Ａ）とシェル（Ｃ）の重量比率は、好ましくは５０：１〜１：１である。
アンモニウム塩（Ａ）を内包する微粒子（Ｂ）の体積平均粒径は好ましくは、 １０ｎｍ〜１００μｍであり、より好ましくは５０ｎｍ〜５０μｍである。
本発明の微粒子（Ｂ）の製造方法は特に限定するものではないが、例えば、アルミニウムアルコキシド及び／またはチタンアルコキシドを含むアンモニウム塩（Ａ）と相溶しない有機溶媒中に強攪拌下でアンモニウム塩（Ａ）を滴下し、アンモニウム塩（Ａ）と有機溶媒の界面でゾル−ゲル反応をせしめて、表面が酸化アルミニウム及び／または酸化チタンで被覆されたイオン液体内包微粒子を得る方法等が使用できる。
上記一般式（１）で示される構造を有するアミジニウム塩（Ａ２１）を芯物質とし、さらに熱伝導性の高い酸化アルミニウムおよび／または酸化チタンで被覆した微粒子からなる蓄熱材は、所望の温度領域で高い潜熱蓄熱性を有し、且つ難燃性の蓄熱材微粒子が提供できる点で特に好ましい。
本発明の蓄熱材である微粒子（Ｂ）は、溶媒に分散させた分散液、またはスラリー状の塗工液として取り扱う事も可能であるし、分散媒を乾燥させるか濾別することで固形分として取り扱うこともできる。
本発明の微粒子（Ｂ）はシート状支持体と組み合わせて発熱抑制シートとして使用することもできる。
本発明の蓄熱材の用途としては、蓄熱材の融点が８０℃未満好ましくは０℃以上〜８０℃未満である場合、低温域の用途、建材用、冷暖房用に使用される。また、蓄熱材の融点が８０℃〜１３０℃である場合、高温域の用途、自動車や燃料電池の廃熱利用等、あるいは精密電子部品の異常発熱防止用等の用途に使用される。
上記のアンモニウム塩（Ａ）はその融点に応じて、上記用途に使用されることが好ましい。
上記のアンモニウム塩（Ａ）はその融点に応じて、上記用途に使用されることが好ましい。
次に本発明の具体的な実施例について説明するが、本発明はこれに限定されるものではない。
実施例１
１Ｌのテフロンライニング攪拌式オートクレーブにヨウ化ブチル１８３．９ｇ（１ｍｏｌ）、１−メチルイミダゾール８２．０ｇ（１ｍｏｌ）を充填し、反応温度１３０℃で４時間反応した。反応後オートクレーブを冷却し、反応液を液体クロマトグラフで分析したところ、１−メチルイミダゾールの転化率は９５．０％であった。未反応物を留去してヨウ素・（１−メチルイミダゾール）ブチル４級塩を２３０ｇ得た。次にヨウ素・（１−メチルイミダゾール）ブチル４級塩５３．２ｇ（０．２ｍｏｌ）をメタノール２００．０ｇに溶解し、ソジウムテトラフェニルボレート（ＮａＢＰｈ４）６８．４ｇ（０．２ｍｏｌ）を除々に添加し酸交換を行った。８０℃／２０mmＨｇで脱気、メタノールを除去後、析出したヨウ化ナトリウムを濾別して、ＢＰｈ４・モノ（１−メチル−３−ブチルイミダゾリウム）塩（Ａ−１）を約８５ｇ得た。
次いで、１Ｌ三口コルベンにチタンブトキシドの２００ｍＭトルエン溶液を１８０ｍｌ入れ、激しく攪拌しながら、溶融させたＢＰｈ４・モノ（１−メチル−３−ブチルイミダゾリウム）塩を２０ｍｌ加えた。３０分間攪拌した後、遠心分離、濾過することでＢＰｈ４・モノ（１−メチル−３−ブチルイミダゾリウム）塩を内包する体積平均粒径１５μｍの酸化チタン微粒子粉末（Ｂ−１）を得た。
１Ｌのテフロンライニング攪拌式オートクレーブにヨウ化ブチル１８３．９ｇ（１ｍｏｌ）、１−メチルイミダゾール８２．０ｇ（１ｍｏｌ）を充填し、反応温度１３０℃で４時間反応した。反応後オートクレーブを冷却し、反応液を液体クロマトグラフで分析したところ、１−メチルイミダゾールの転化率は９５．０％であった。未反応物を留去してヨウ素・（１−メチルイミダゾール）ブチル４級塩を２３０ｇ得た。次にヨウ素・（１−メチルイミダゾール）ブチル４級塩５３．２ｇ（０．２ｍｏｌ）をメタノール２００．０ｇに溶解し、ソジウムテトラフェニルボレート（ＮａＢＰｈ４）６８．４ｇ（０．２ｍｏｌ）を除々に添加し酸交換を行った。８０℃／２０mmＨｇで脱気、メタノールを除去後、析出したヨウ化ナトリウムを濾別して、ＢＰｈ４・モノ（１−メチル−３−ブチルイミダゾリウム）塩（Ａ−１）を約８５ｇ得た。
次いで、１Ｌ三口コルベンにチタンブトキシドの２００ｍＭトルエン溶液を１８０ｍｌ入れ、激しく攪拌しながら、溶融させたＢＰｈ４・モノ（１−メチル−３−ブチルイミダゾリウム）塩を２０ｍｌ加えた。３０分間攪拌した後、遠心分離、濾過することでＢＰｈ４・モノ（１−メチル−３−ブチルイミダゾリウム）塩を内包する体積平均粒径１５μｍの酸化チタン微粒子粉末（Ｂ−１）を得た。
実施例２
実施例１のチタンブトキシドの代わりにアルミニウムブトキシドを使用した以外は実施例１と同様にしてＢＰｈ４・モノ（１−メチル−３−ブチルイミダゾリウム）塩を内包する体積平均粒径１２μｍの酸化アルミニウム微粒子粉末（Ｂ−２）を得た。
実施例１のチタンブトキシドの代わりにアルミニウムブトキシドを使用した以外は実施例１と同様にしてＢＰｈ４・モノ（１−メチル−３−ブチルイミダゾリウム）塩を内包する体積平均粒径１２μｍの酸化アルミニウム微粒子粉末（Ｂ−２）を得た。
実施例３
実施例１のヨウ化メチルの代わりにヨウ化オクチルを使用した以外は実施例１と同様にしてＢＰｈ４・モノ（１−メチル−３−オクチルイミダゾリウム）塩（Ａ−３）を得た。また、実施例１と同様にして（Ａ−３）を内包する体積平均粒径１７μｍ酸化チタン微粒子粉末（Ｂ−３）を得た。
実施例１のヨウ化メチルの代わりにヨウ化オクチルを使用した以外は実施例１と同様にしてＢＰｈ４・モノ（１−メチル−３−オクチルイミダゾリウム）塩（Ａ−３）を得た。また、実施例１と同様にして（Ａ−３）を内包する体積平均粒径１７μｍ酸化チタン微粒子粉末（Ｂ−３）を得た。
実施例４
実施例１の１−メチルイミダゾールの代わりに１，２−ジメチルイミダゾールをＮａＢＰｈ４の代わりにソジウムテトラフルオロボレート（ＮａＢＦ４）を使用した以外は実施例１と同様にしてＢＦ４・モノ（１，２−ジメチル−３−ブチルイミダゾリウム）塩（Ａ−４）を得た。また、実施例１と同様にして（Ａ−４）を内包する体積平均粒径１２μｍ酸化チタン微粒子粉末（Ｂ−４）を得た。
実施例１の１−メチルイミダゾールの代わりに１，２−ジメチルイミダゾールをＮａＢＰｈ４の代わりにソジウムテトラフルオロボレート（ＮａＢＦ４）を使用した以外は実施例１と同様にしてＢＦ４・モノ（１，２−ジメチル−３−ブチルイミダゾリウム）塩（Ａ−４）を得た。また、実施例１と同様にして（Ａ−４）を内包する体積平均粒径１２μｍ酸化チタン微粒子粉末（Ｂ−４）を得た。
実施例５
実施例１の１−メチルイミダゾールの代わりにＮ−メチルピロリジンを使用した以外は実施例１と同様にしてＢＰｈ４・モノ（Ｎ−メチル−Ｎ−ブチルピロリジニウム）塩（Ａ−５）を得た。また、実施例１と同様にして（Ａ−５）を内包する体積平均粒径１２μｍ酸化チタン微粒子粉末（Ｂ−５）を得た。
実施例１の１−メチルイミダゾールの代わりにＮ−メチルピロリジンを使用した以外は実施例１と同様にしてＢＰｈ４・モノ（Ｎ−メチル−Ｎ−ブチルピロリジニウム）塩（Ａ−５）を得た。また、実施例１と同様にして（Ａ−５）を内包する体積平均粒径１２μｍ酸化チタン微粒子粉末（Ｂ−５）を得た。
実施例１、及び実施例３，４の蓄熱材（Ａ−１）、（Ａ−３）、（Ａ−４）の融点と融解熱量および比較例として一般の蓄熱材に使用される無機水和塩、パラフィンの融点と融解熱をセイコ−電子社製ＤＳＣ測定装置「ＲＤＣ−２２０」で測定し、結果を表１に示した。
表１から明らかなように実施例１〜４の蓄熱材微粒子は、内包する本発明の蓄熱材であるアンモニウム塩（Ａ）の融点によって蓄熱温度領域の制御が可能で且つ融解熱量が非常に大きいので、高い潜熱蓄熱性を発現できる。かつ、アンモニウム塩（Ａ）である本発明の蓄熱材は、不燃性物質であるため安全性にすぐれる。また、本蓄熱材微粒子は金属酸化物とイオン液体であるアンモニウム塩（Ａ）といった不燃性物質で構成されているため特に安全性にすぐれる。さらにイオン液体内包型微粒子であるので、塗工液やシート状支持体等と組み合わせた蓄熱材料としての利用が可能となる。
本発明の蓄熱材微粒子は蓄熱温度領域の制御が可能、高い潜熱蓄熱性を有し、且つ不燃性であることから建材用、冷暖房用、自動車や燃料電池の廃熱利用、精密電子部品の異常発熱防止用等、様々な利用分野に応用することができる。
Claims (8)
- 融点が０℃〜１３０℃であるアンモニウム塩（Ａ）を含有する蓄熱材。
- 融点が８０℃〜１３０℃であるアンモニウム塩（Ａ０）を含有する請求項１記載の蓄熱材。
- アンモニウム塩（Ａ）が、４級アンモニウム塩、アミジニウム塩、及びグアジニウム塩からなる群より選ばれる少なくとも１種である請求項１又は２に記載の蓄熱材。
- アンモニウム塩（Ａ）が下記一般式（１）で示される請求項１〜３の何れか１項に記載の蓄熱材。
- 蓄熱材が、融点が１３０℃以下であるアンモニウム塩（Ａ）がシェル（Ｃ）で被覆された微粒子（Ｂ）である請求項１〜４の何れか１項に記載の蓄熱材。
- 微粒子（Ｂ）のシェル（Ｃ）が金属酸化物である請求項５に記載の蓄熱材。
- シェル（Ｃ）が酸化チタン及び酸化アルミニウムの少なくとも一方である請求項６に記載の蓄熱材。
- 請求項５〜７の何れか１項に記載の蓄熱材を分散させたことを特徴とする蓄熱材料。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2006303952A JP2008120871A (ja) | 2006-11-09 | 2006-11-09 | 蓄熱材およびそれを用いた蓄熱材料 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2006303952A JP2008120871A (ja) | 2006-11-09 | 2006-11-09 | 蓄熱材およびそれを用いた蓄熱材料 |
Publications (1)
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|---|---|
| JP2008120871A true JP2008120871A (ja) | 2008-05-29 |
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ID=39505975
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| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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| JP2006303952A Pending JP2008120871A (ja) | 2006-11-09 | 2006-11-09 | 蓄熱材およびそれを用いた蓄熱材料 |
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| Country | Link |
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