JP2016527337A - 改善型相変化組成物 - Google Patents
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Abstract
Description
(a)酢酸ナトリウム三水和物または無水酢酸ナトリウム;
(b)少なくとも1つの適切なアルカリ可溶性ポリマー;
(c)少なくとも1つの適切な核生成促進剤;および、
(d)水
を含む。
(a)無水酢酸ナトリウムを含む水溶液を、少なくとも1つの適切なアルカリ可溶性ポリマーおよび少なくとも1つの核生成促進剤と混ぜるステップと;
(b)得られた混合物を加熱して、酢酸ナトリウム三水和物を含む58℃の相変化材料を提供するステップと、を含む。
酢酸ナトリウム三水和物を使用する場合、次の、
(a)酢酸ナトリウム三水和物を、58℃を超える温度まで加熱するステップと;
(b)酢酸ナトリウム三水和物を、少なくとも1つの適切なアルカリ可溶性ポリマーおよび少なくとも1つの核生成促進剤と混ぜるステップが続く。
n=1〜10〜1000;および、ここにおいて、m=0〜1000
ここにおいて、n:mの比率は約X:Y〜の範囲にあり、ここにおいて、ポリマーの分子量は、約P〜約Qの範囲にあり、
Xは、次のモノマー:エチレン、アクリル酸、メタクリル酸メチル、アクリルアミド、メタクリル酸エチル、エタクリル酸、エチレンオキシド、ジアリルジメチルアンモニウムクロリド、ビニルピロリドン、N−イソプロピルアクリルアミド、スチレン、マレイン酸、およびその混合物に基づく群より個別に選択され、
Yは、次のモノマー:エチレン、アクリル酸、メタクリル酸メチル、アクリルアミド、メタクリル酸エチル、エタクリル酸、エチレンオキシド、ジアリルジメチルアンモニウムクロリド、ビニルピロリドン、N−イソプロピルアクリルアミド、スチレン、マレイン酸、およびその混合物に基づく群より個別に選択される。
ここにおいて、n:mの比率は約1:2、ここにおいて、分子量は約1000〜1000000の範囲にある。
(a)約48〜約60%の無水酢酸ナトリウム;
(b)約0.1%〜約10%の、少なくとも1つの適切なアルカリ可溶性ポリマー;
(c)約0.1%〜約5%の、少なくとも1つの適切な核生成促進剤、および;
(d)残部が水
を含む。
(a)約80%〜約100%の酢酸ナトリウム三水和物;
(b)約0.1%〜約10%の、少なくとも1つの適切なアルカリ可溶性ポリマー、;
(c)約0.1%〜約5%の、少なくとも1つの適切な核生成促進剤;および、
(d)残部が水
に変化する。
(a)約35%〜約60%の無水酢酸ナトリウム、
(b)約0.1%〜約10%の、少なくとも1つの適切なアルカリ可溶性ポリマー、
(c)約0.1%〜約5%の、少なくとも1つの適切な核生成促進剤、および
(d)約1%〜約95%の、任意の融点降下剤、および、
(e)残部が水
を含む、組成物を追加的に提供する。
(a)無水酢酸ナトリウムを含む水溶液を、少なくとも1つの適切なアルカリ可溶性ポリマー;少なくとも1つの核生成促進剤;および、少なくとも1つの融点降下剤と混ぜるステップと、
(b)得られた混合物を加熱して、酢酸ナトリウム三水和物を含む58℃の相変化材料を提供するステップと、を含む方法により作製することが可能である。
(実施例1:ポリマー1を水性酢酸ナトリウムに加え、沈殿を防止)
分子量が500000〜1000000のポリ(メタクリル酸メタクリル酸コ−メチル)2:1コポリマー(Flukaより、ポリアクリル酸、cas 25086-15-1として入手可能(ラベルされた中間粘度、mr〜500000-1000000、メタクリル酸およびメタクリル酸メチルのコポリマーと標識))を1%(2g)を攪拌しながら、濃度58.24%(17.002mol dm−3)のよく混ざった198gの酢酸ナトリウム水溶液(VWR International Ltd.(UK)より、99%無水酢酸ナトリウムとして入手可能)に、約60〜約70℃で加え、その後室温(RT)まで冷却した。
分子量9500のポリ(メタクリル酸、ナトリウム塩)の30%水溶液(Sigma Adrich、UKより、GPCによる平均Mnが〜5400、平均Mwが〜9500、H2O中に30重量%のポリ(メタクリル酸、ナトリウム塩)溶液、cas 54193-36-1として入手可能)を22.6g(ポリマーのみに関しては、0.66%)、実施例1の方法に従って、酢酸ナトリウム水溶液(1000g)の59.16%(17.66mol dm−3)水溶液に加え、その後室温(RT)まで冷却した。
種々の濃度のポリマー1および2を含み、酢酸ナトリウムの初期水中濃度を変化させたテスト試料を、RTで数週間放置した。酢酸ナトリウムは観測されたが、それは白い大きな塊のように見え、試料容器全体を占めた。この塊は酢酸ナトリウムおよび水の複雑な混合物であると考えられるが、外観は固形物であった。試料容器を押しつぶすと、塊は非常に柔らかいことが観測された。注意深く攪拌するとこの塊は細い針状の結晶のように見え、さらに、該試料を58℃まで加熱すると均一の液体になった。これは、上記で論じたように、図1の相図、ポイント2と一致する。
温度可変粉体X線解析を利用して、リン酸水素二ナトリウムの二水和物を活性核剤として同定した。リン酸水素二ナトリウム二水和物を有する酢酸ナトリウム三水和物の試料を冷却すると、酢酸ナトリウム三水和物の結晶化が起きた。試料を90℃まで加熱すると、二水和物から無水リン酸水素二ナトリウムへの転換が起きた。SATと無水DSPを含むこの試料を続いて25℃まで冷却すると、無水DSPはDSP二水和物には戻らず、酢酸ナトリウム三水和物の結晶化は起きなかった。
混合に必要な、アセトアミドに対するSATの比率
2.17重量%の水および2.30重量%のポリ(メタクリル酸、ナトリウム塩)(Sigma Aldrich UKより入手可能、CAS 54193-36-1)の水溶液と95.53重量%の酢酸ナトリウム三水和物(CAS 6131-90-4)を作製し、攪拌しながら60〜70℃まで加熱し、均一の混合物を作成した。
39.84%の水および2.31重量%のポリ(メタクリル酸、ナトリウム塩)の水溶液と、57.85重量%の酢酸ナトリウム(VWR International Ltd.より、無水酢酸ナトリウム99%として入手可能、CAS 127-09-3)を攪拌しながら60〜70℃まで加熱する一方攪拌し、均一の混合物を作製した。
酢酸ナトリウム三水和物溶液を実施例1に記載の方法で作製した。混合物試料を作製するため、SAT溶液を下記の表に記載するようにTMEに加えた。
Claims (15)
- 相変化材料として酢酸ナトリウム三水和物を含む組成物であって、該組成物は:
(a)酢酸ナトリウム三水和物または無水酢酸ナトリウム;
(b)1つ以上の適切なアルカリ可溶性ポリマー;
(c)1つ以上の適切な核生成促進剤;および
(d)水
を含むことを特徴とする、組成物。 - 請求項1に記載の組成物であって、前記酢酸ナトリウム三水和物は組成物の約80重量%〜約100重量%の濃度で存在することを特徴とする、組成物。
- 請求項1に記載の組成物であって、前記無水酢酸ナトリウムは組成物の約45重量%〜約60重量%の濃度で存在することを特徴とする、組成物。
- 請求項1または3に記載の組成物であって、前記1つ以上のアルカリ可溶性ポリマーは、組成物の約0.1重量%〜約10重量%の濃度で個別に存在することを特徴とする、組成物。
- 請求項1〜4のいずれか一項に記載の組成物であって、前記1つ以上のアルカリ可溶性ポリマーは一般式1を有するポリマーであることを特徴とする、組成物。
- 請求項1〜5のいずれか一項に記載の組成物であって、前記1つ以上のアルカリ可溶性ポリマーは、メタクリル酸およびメタクリル酸メチルのコポリマー、約500000〜約1000000の分子量を有するポリ(メタクリル酸コ−メチルメタクリレート)、もしくはそのナトリウム塩、カリウム塩もしくは亜鉛塩;約10000の平均分子量を有するポリ(メタクリル酸)、もしくは、そのナトリウム塩;またはその混合物から個別に選択されることを特徴とする、組成物。
- 請求項1〜6のいずれか一項に記載の組成物であって、前記1つ以上の適切な核生成促進剤は、組成物の約0.1重量%〜約5重量%の濃度で各々個別に存在することを特徴とする、組成物。
- 請求項1〜7のいずれか一項に記載の組成物であって、前記1つ以上の適切な核生成促進剤は、リン酸水素二ナトリウム(DSP)およびその水和物;ピロリン酸四ナトリウム(TSPP)およびその水和物;ならびにその混合物から個別に選択されることを特徴とする、組成物。
- 請求項1〜8のいずれか一項に記載の組成物であって、前記核生成促進剤は、組成物の約0.5重量%〜約5重量%の総濃度で存在するリン酸水素二ナトリウム二水和物およびピロリン酸四ナトリウム十水和物であることを特徴とする、組成物。
- 請求項1〜9のいずれか一項に記載の組成物であって、組成物の約1重量%〜約95重量%の濃度の酢酸ナトリウム三水和物の融点を調整するための薬剤をさらに含む、組成物。
- 請求項10に記載の組成物であって、前記薬剤は酢酸リチウム二水和物であることを特徴とする、組成物。
- 請求項10に記載の組成物であって、前記薬剤は無水酢酸リチウムであることを特徴とする、組成物。
- 請求項1〜12のいずれか一項に記載の、相変化材料として酢酸ナトリウム三水和物を含む組成物の製造方法であって、該方法は:
(a)無水酢酸ナトリウムを含む水溶液を、少なくとも1つの適切なアルカリ可溶性ポリマー;および少なくとも1つの核生成促進剤と混ぜるステップと;
(b)得られた混合物を加熱して、酢酸ナトリウム三水和物を含む58℃の相変化材料を提供するステップと;を含み、
前記水溶液は酢酸ナトリウムの融点を調整する薬剤を任意で含むことを特徴とする、方法。 - 請求項13に記載の方法であって、前記水溶液は:約40%〜約60%の無水酢酸ナトリウム:約0.1%〜約10%の、少なくとも1つの適切なアルカリ可溶性ポリマー;約0.1%〜約5%の、少なくとも1つの適切な核生成促進剤;約1%〜約25%の、任意の融点降下剤;および残部が水;を含むことを特徴とする、方法。
- 請求項1〜10のいずれか一項に記載の組成物、または、請求項11または12の方法によって得られる組成物の、相変化材料としての使用。
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