JP2021109939A - Cold storage material - Google Patents

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基啓 鈴木
博宣 町田
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Abstract

To provide a cold storage material suitable for storage and refrigeration of a liquid medicine or food.SOLUTION: There is provided a cold storage material which comprises a tera-n-butylammonium ion represented by the chemical formula: [(CH3CH2CH2CH2)4 N]+, an ammonium ion represented by the chemical formula: NH4+, a chloride ion and water. The molar ratio represented by [NH4+]/[TBA+] is 1.5 or more. The molar ratio represented by [Cl-]/[X-] is 0.95 or more and 1 or less. The cold storage material has a melting point of 2°C or more and 8°C or less and has a heat of fusion of 150 J/g or more in the relevant temperature range.SELECTED DRAWING: Figure 20

Description

本開示は、蓄冷材に関する。 The present disclosure relates to a cold storage material.

特許文献1は、水、第4級アンモニウム塩、および無機塩を含有する保冷用組成物を開示している。 Patent Document 1 discloses a cold insulation composition containing water, a quaternary ammonium salt, and an inorganic salt.

特許文献2は、蓄熱装置を開示している。特許文献2はまた、テトラブチルアンモニウムクロライドのクラスレートハイドレートが、おおよそ摂氏15度の融点を有することを開示している。 Patent Document 2 discloses a heat storage device. Patent Document 2 also discloses that the clathrate hydrate of tetrabutylammonium chloride has a melting point of approximately 15 degrees Celsius.

特開2017−179298号公報JP-A-2017-179298 特開2018−059676号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 2018-059676

Mohamed Rady et. al. "A Comparative Study of Phase Changing Characteristics of Granular Phase Change Materials Using DSC and T-History Methods", Tech Science Press FDMP, vol.6, no.2, pp.137-152, 2010Mohamed Rady et. Al. "A Comparative Study of Phase Changing Characteristics of Granular Phase Change Materials Using DSC and T-History Methods", Tech Science Press FDMP, vol.6, no.2, pp.137-152, 2010

本開示の目的は、液状医薬品または食品の保存および冷蔵に適した蓄冷材を提供することにある。 An object of the present disclosure is to provide a cold storage material suitable for storage and refrigeration of liquid medicines or foods.

本開示の蓄冷材は、
化学式[(CHCHCHCHN]により表されるテトラ−n−ブチルアンモニウムイオン
化学式NH により表されるアンモニウムイオン
塩化物イオン、および

を含有し、
ここで、
[NH ]/[TBA]により表されるモル比が1.5以上であり、
ここで、
[NH ]は、前記化学式NH により表されるアンモニウムイオンモル濃度を表し、かつ
[TBA]は、前記化学式[(CHCHCHCHN]により表されるテトラ−n−ブチルアンモニウムイオンのモル濃度を表し、
[Cl]/[X]により表されるモル比が0.95以上1以下であり、
ここで、
[Cl]は、前記蓄冷材に含有される前記塩化物イオンのモル濃度を表し、かつ
[X]は、前記蓄冷材に含有されるハロゲン化物イオンのモル濃度を表し、
前記ハロゲン化物イオンは、前記塩化物イオンを含み、
前記蓄冷材は、摂氏2度以上摂氏8度以下の融点を有し、かつ
前記蓄冷材は、摂氏2度以上摂氏8度以下の範囲において150ジュール/グラム以上の融解熱量を有する。
The cold storage material of the present disclosure is
Chemical formula [(CH 3 CH 2 CH 2 CH 2) 4 N] + by represented by tetra -n- butylammonium ion Formula NH 4 + with ammonium ions chloride ion represented, and contains water,
here,
The molar ratio represented by [NH 4 + ] / [TBA + ] is 1.5 or more.
here,
[NH 4 + ] represents the ammonium ion molar concentration represented by the chemical formula NH 4 + , and [TBA + ] is represented by the chemical formula [(CH 3 CH 2 CH 2 CH 2 ) 4 N] +. Represents the molar concentration of tetra-n-butylammonium ions.
The molar ratio represented by [Cl ] / [X ] is 0.95 or more and 1 or less.
here,
[Cl ] represents the molar concentration of the chloride ion contained in the cold storage material, and [X ] represents the molar concentration of the halide ion contained in the cold storage material.
The halide ion contains the chloride ion and contains the chloride ion.
The cold storage material has a melting point of 2 degrees Celsius or more and 8 degrees Celsius or less, and the cold storage material has a heat of fusion of 150 joules / gram or more in the range of 2 degrees Celsius or more and 8 degrees Celsius or less.

本開示は、液状医薬品または食品の保存および冷蔵に適した蓄冷材を提供する。 The present disclosure provides cold storage materials suitable for storage and refrigeration of liquid pharmaceuticals or foods.

図1は、蓄冷時における蓄冷材の特性を示すグラフである。FIG. 1 is a graph showing the characteristics of the cold storage material during cold storage. 図2は、放冷時における蓄冷材の特性を示すグラフである。FIG. 2 is a graph showing the characteristics of the cold storage material at the time of cooling. 図3は、実施例1における示差走査熱量測定の結果を示すグラフである。FIG. 3 is a graph showing the results of differential scanning calorimetry in Example 1. 図4は、実施例2における示差走査熱量測定の結果を示すグラフである。FIG. 4 is a graph showing the results of differential scanning calorimetry in Example 2. 図5は、実施例3における示差走査熱量測定の結果を示すグラフである。FIG. 5 is a graph showing the results of differential scanning calorimetry in Example 3. 図6は、実施例4における示差走査熱量測定の結果を示すグラフである。FIG. 6 is a graph showing the results of differential scanning calorimetry in Example 4. 図7は、比較例1における示差走査熱量測定の結果を示すグラフである。FIG. 7 is a graph showing the results of differential scanning calorimetry in Comparative Example 1. 図8は、比較例2における示差走査熱量測定の結果を示すグラフである。FIG. 8 is a graph showing the results of differential scanning calorimetry in Comparative Example 2. 図9は、実施例5における示差走査熱量測定の結果を示すグラフである。FIG. 9 is a graph showing the results of differential scanning calorimetry in Example 5. 図10は、実施例6における示差走査熱量測定の結果を示すグラフである。FIG. 10 is a graph showing the results of differential scanning calorimetry in Example 6. 図11は、実施例7における示差走査熱量測定の結果を示すグラフである。FIG. 11 is a graph showing the results of differential scanning calorimetry in Example 7. 図12は、比較例3における示差走査熱量測定の結果を示すグラフである。FIG. 12 is a graph showing the results of differential scanning calorimetry in Comparative Example 3. 図13は、比較例4における示差走査熱量測定の結果を示すグラフである。FIG. 13 is a graph showing the results of differential scanning calorimetry in Comparative Example 4. 図14は、実施例8における示差走査熱量測定の結果を示すグラフである。FIG. 14 is a graph showing the results of differential scanning calorimetry in Example 8. 図15は、実施例9における示差走査熱量測定の結果を示すグラフである。FIG. 15 is a graph showing the results of differential scanning calorimetry in Example 9. 図16は、実施例10における示差走査熱量測定の結果を示すグラフである。FIG. 16 is a graph showing the results of differential scanning calorimetry in Example 10. 図17は、比較例5における示差走査熱量測定の結果を示すグラフである。FIG. 17 is a graph showing the results of differential scanning calorimetry in Comparative Example 5. 図18は、比較例6における示差走査熱量測定の結果を示すグラフである。FIG. 18 is a graph showing the results of differential scanning calorimetry in Comparative Example 6. 図19は、比較例7における示差走査熱量測定の結果を示すグラフである。FIG. 19 is a graph showing the results of differential scanning calorimetry in Comparative Example 7. 図20は、第2実施形態によるクーラーボックス100の概略図を示す。FIG. 20 shows a schematic view of the cooler box 100 according to the second embodiment.

以下、本発明の実施形態が、図面を参照しながら説明される。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.

(第1実施形態)
図1は、冷却時における蓄冷材の特性を示すグラフである。図1において、横軸および縦軸は、それぞれ、時間および温度を指し示す。
(First Embodiment)
FIG. 1 is a graph showing the characteristics of the cold storage material during cooling. In FIG. 1, the horizontal axis and the vertical axis indicate time and temperature, respectively.

第1実施形態による蓄冷材は、冷却される。図1に含まれる区間Aを参照せよ。一般的な液体の場合とは異なり、蓄冷材の技術分野においてよく知られているように、蓄冷材の冷却により蓄冷材の温度がその融点に到達しても、蓄冷材は固化せず、過冷却状態となる。図1に含まれる区間Bを参照せよ。過冷却状態において、蓄冷材は液体である。 The cold storage material according to the first embodiment is cooled. See section A included in FIG. Unlike the case of general liquids, as is well known in the technical field of cold storage materials, even if the temperature of the cold storage material reaches its melting point due to cooling of the cold storage material, the cold storage material does not solidify and is excessive. It will be in a cooled state. See section B included in FIG. In the supercooled state, the cold storage material is a liquid.

次いで、蓄冷材は、自発的に結晶化し始める。結晶化に伴い、蓄冷材は潜熱にほぼ等しい結晶化熱を放出する。その結果、蓄冷材の温度は上昇し始める。図1に含まれる区間Cを参照せよ。本明細書において、蓄冷材が自発的に結晶化し始める温度は、「結晶化温度」と言う。 The cold storage material then begins to spontaneously crystallize. With crystallization, the cold storage material releases heat of crystallization that is approximately equal to the latent heat. As a result, the temperature of the cold storage material begins to rise. See section C included in FIG. In the present specification, the temperature at which the cold storage material starts to crystallize spontaneously is referred to as "crystallization temperature".

ΔTは、蓄冷材の融点および結晶化温度の差を表す。ΔTは、「過冷却度」とも呼ばれ得る。過冷却状態における蓄冷材の結晶化により、蓄冷材はセミクラスハイドレートとなる(例えば、特許文献2を参照せよ)。ここで、クラスレートハイドレートとは、水分子が水素結合によってかご状の結晶を作り、その中に水以外の物質が包み込まれてできる結
晶のことを言う。また、セミクラスハイドレートとは、ゲスト分子が水分子の水素結合ネットワークに参加してできる結晶のことをいう。水分子とゲスト分子が過不足なくハイドレートを形成する濃度を調和濃度という。一般的にハイドレートは調和濃度付近で利用される場合が多い。
ΔT represents the difference between the melting point and the crystallization temperature of the cold storage material. ΔT may also be referred to as “supercooling degree”. Due to the crystallization of the cold storage material in the supercooled state, the cold storage material becomes semi-class hydrate (see, for example, Patent Document 2). Here, the clathrate hydrate refers to a crystal formed by water molecules forming a cage-like crystal by hydrogen bonding and wrapping a substance other than water in the crystal. Semi-class hydrate refers to crystals formed by guest molecules participating in the hydrogen bond network of water molecules. The concentration at which water molecules and guest molecules form hydrates in just proportion is called the harmonic concentration. In general, hydrates are often used near the harmonized concentration.

結晶化の完了と共に蓄冷材の結晶化熱の放出が完了した後は、蓄冷材の温度は、周囲温度と等しくなる様に徐々に下がる。図1に含まれる区間Dを参照せよ。 After the release of the heat of crystallization of the cold storage material is completed with the completion of crystallization, the temperature of the cold storage material gradually decreases so as to be equal to the ambient temperature. See section D included in FIG.

結晶化温度は、蓄冷材の融点より低い。蓄冷材の融点は、蓄冷材の技術分野においてよく知られているように、示差走査熱量計(これは「DSC」とも呼ばれ得る)を用いて測定され得る。 The crystallization temperature is lower than the melting point of the cold storage material. The melting point of the cold storage material can be measured using a differential scanning calorimeter (which may also be referred to as "DSC"), as is well known in the art of cold storage materials.

図2は、加温時における蓄冷材の特性を示すグラフである。図2において、横軸および縦軸は、それぞれ、時間および温度を指し示す。区間Eの間、蓄冷材の温度は、結晶化温度以下の温度に維持されている。例えば、クーラーボックスの蓋が閉められている間、クーラーボックス内に配置された蓄冷材の温度が結晶化温度以下に維持されるように、クーラーボックスの内部の温度は結晶化温度以下に設定されている。 FIG. 2 is a graph showing the characteristics of the cold storage material at the time of heating. In FIG. 2, the horizontal axis and the vertical axis indicate time and temperature, respectively. During section E, the temperature of the cold storage material is maintained below the crystallization temperature. For example, the temperature inside the cooler box is set below the crystallization temperature so that the temperature of the cold storage material placed in the cooler box is kept below the crystallization temperature while the cooler box lid is closed. ing.

次に、蓄冷材は、徐々に加温される。図2に含まれる区間Fを参照せよ。例えば、区間Eの終わり(すなわち、区間Fの始まり)でクーラーボックスの蓋が開けられると(または蓋が開けられて食品が収められると)、クーラーボックスの内部の温度は、徐々に高くなる。 Next, the cold storage material is gradually heated. See section F included in FIG. For example, when the cooler box lid is opened (or when the lid is opened to contain food) at the end of section E (ie, the beginning of section F), the temperature inside the cooler box gradually increases.

蓄冷材の温度が、当該蓄冷材の融点に達すると、蓄冷材の温度は、蓄冷材の融点付近に維持される。図2に含まれる区間Gを参照せよ。万一、蓄冷材がない場合には、クーラーボックスの内部の温度は、図2に含まれる区間Zに示されるように連続的に上昇する。一方、蓄冷材がある場合には、区間Gの一定期間の間、クーラーボックスの内部の温度は、蓄冷材の融点付近に維持される。このようにして、蓄冷材は蓄冷効果を発揮する。区間Gの終わりで、蓄冷材の結晶は融解して消失する。その結果、蓄冷材は液化する。 When the temperature of the cold storage material reaches the melting point of the cold storage material, the temperature of the cold storage material is maintained near the melting point of the cold storage material. See section G included in FIG. In the unlikely event that there is no cold storage material, the temperature inside the cooler box rises continuously as shown in section Z included in FIG. On the other hand, when there is a cold storage material, the temperature inside the cooler box is maintained near the melting point of the cold storage material for a certain period of the section G. In this way, the cold storage material exerts a cold storage effect. At the end of section G, the crystals of the cold storage material melt and disappear. As a result, the cold storage material is liquefied.

その後、液化した蓄冷材の温度は、周囲温度と等しくなるように上昇する。図2に含まれる区間Hを参照せよ。 After that, the temperature of the liquefied cold storage material rises so as to be equal to the ambient temperature. See section H included in FIG.

蓄冷材は冷却され、再利用され得る。 The cold storage material can be cooled and reused.

液状医薬品または食品を内部に有することができるクーラーボックスのために好適に用いられる蓄冷材のためには、以下の条件(I)および条件(II)が充足されなければならない。
条件(I) 蓄冷材が、摂氏2度以上かつ摂氏8度以下の融点を有すること。一例として、蓄冷材は、摂氏3度以上かつ摂氏7度以下の融点を有すること。
条件(II) 蓄冷材が、摂氏2度以上摂氏8度以下の範囲において150ジュール/グラム以上(望ましくは160ジュール/グラム以上)という大きな融解熱量を有すること。
The following conditions (I) and (II) must be met for a cold storage material that is suitably used for a cooler box that can have liquid medicines or foods inside.
Condition (I) The cold storage material has a melting point of 2 degrees Celsius or more and 8 degrees Celsius or less. As an example, the cold storage material has a melting point of 3 degrees Celsius or more and 7 degrees Celsius or less.
Condition (II) The cold storage material has a large amount of heat of fusion of 150 joules / gram or more (preferably 160 joules / gram or more) in the range of 2 degrees Celsius or more and 8 degrees Celsius or less.

条件(I)の理由は、液状医薬品および食品の保存のためには、クーラーボックスの内部は、おおよそ摂氏2度以上かつ摂氏8度以下に維持されるべきであるからである。万一、クーラーボックスの内部の温度が摂氏0度未満に維持された場合には、液状医薬品および食品の内部に含有される水が氷に変化するために、液状医薬品および食品は変質し得る。一方、万一、クーラーボックスの内部の温度が摂氏8度を超える温度で維持された場合、クーラーボックスは機能していない。 The reason for condition (I) is that for the storage of liquid medicines and foods, the inside of the cooler box should be maintained at approximately 2 degrees Celsius or higher and 8 degrees Celsius or lower. In the unlikely event that the temperature inside the cooler box is maintained below 0 degrees Celsius, the water contained inside the liquid medicine and food will change to ice, and the liquid medicine and food may deteriorate. On the other hand, if the temperature inside the cooler box is maintained at a temperature exceeding 8 degrees Celsius, the cooler box is not functioning.

条件(II)の理由は、蓄冷材の効率を高めるためである。言うまでもないが、冷蔵庫とは異なり、クーラーボックスは、持ち運びされ得る。従って、クーラーボックスの重量は小さいことが望ましい。高い効率を有する蓄冷材により、クーラーボックスの重量を減らすことができる。言い換えれば、摂氏2度以上摂氏8度以下の範囲において150ジュール/グラム未満という小さな融解熱量を有する蓄冷材は、クーラーボックスの重量を増やす。そのため、そのような蓄冷材は、クーラーボックスのために適していない。 The reason for condition (II) is to increase the efficiency of the cold storage material. Needless to say, unlike a refrigerator, a cooler box can be carried around. Therefore, it is desirable that the weight of the cooler box is small. The weight of the cooler box can be reduced by the highly efficient cold storage material. In other words, a cold storage material having a small heat of fusion of less than 150 joules / gram in the range of 2 degrees Celsius or more and 8 degrees Celsius or less increases the weight of the cooler box. Therefore, such cold storage materials are not suitable for cooler boxes.

この技術分野においては、融解熱量は、潜熱量とも呼ばれる。 In this art, the amount of heat of fusion is also referred to as the amount of latent heat.

混同を予防するために、本明細書において、過冷却度ΔTのためには「ケルビン」が用いられる。例えば、本発明者は、「過冷却度ΔTがnケルビン以下である」と表記する。言うまでもないが、nは実数である。「過冷却度ΔT≦5ケルビン」という説明は、蓄冷材の結晶化温度および融点の差が5ケルビン以下ということを意味する。一方、本明細書において、温度のためには、「摂氏」が用いられる。例えば、「結晶化温度は摂氏5度」(すなわち、5℃)である」と本発明者は表記する。 To prevent confusion, "Kelvin" is used herein for the degree of supercooling ΔT. For example, the present inventor describes it as "the degree of supercooling ΔT is n Kelvin or less". Needless to say, n is a real number. The explanation "supercooling degree ΔT ≦ 5 Kelvin" means that the difference between the crystallization temperature and the melting point of the cold storage material is 5 Kelvin or less. On the other hand, in the present specification, "Celsius" is used for temperature. For example, the inventor states that "the crystallization temperature is 5 degrees Celsius" (ie, 5 degrees Celsius).

第1実施形態による蓄冷材は、
化学式[(CHCHCHCHN]により表されるテトラ−n−ブチルアンモニウムイオン
化学式NH により表されるアンモニウムイオン
塩化物イオン、および

を含有する。
The cold storage material according to the first embodiment is
Chemical formula [(CH 3 CH 2 CH 2 CH 2) 4 N] + by represented by tetra -n- butylammonium ion Formula NH 4 + with ammonium ions chloride ion represented, and contains water.

第1実施形態による蓄冷材においては、[NH ]/[TBA]により表されるモル比が1.5以上である。
ここで、
[NH ]は、化学式NH により表されるアンモニウムイオンモル濃度を表し、かつ
[TBA]は、化学式[(CHCHCHCHN]により表されるテトラ−n−ブチルアンモニウムイオンのモル濃度を表す。
In the cold storage material according to the first embodiment, the molar ratio represented by [NH 4 + ] / [TBA + ] is 1.5 or more.
here,
[NH 4 + ] represents the ammonium ion molar concentration represented by the chemical formula NH 4 + , and [TBA + ] represents the tetra represented by the chemical formula [(CH 3 CH 2 CH 2 CH 2 ) 4 N] +. Represents the molar concentration of -n-butylammonium ion.

万一、[NH ]/[TBA]により表されるモル比が1.5未満である場合には、後述される比較例1および比較例2において実証されるように、摂氏2度以上摂氏8度以下の範囲における融解熱量は150ジュール/グラム未満である。 In the unlikely event that the molar ratio represented by [NH 4 + ] / [TBA + ] is less than 1.5, it will be 2 degrees Celsius, as demonstrated in Comparative Examples 1 and 2 described below. The amount of heat of fusion in the range of 8 degrees Celsius or less is less than 150 joules / gram.

[NH ]/[TBA]により表されるモル比は、3以下であり得る。 The molar ratio represented by [NH 4 + ] / [TBA + ] can be 3 or less.

第1実施形態による蓄冷材においては、[Cl]/[X]により表されるモル比が0.95以上1以下である。
ここで、
[Cl]は、蓄冷材に含有される塩化物イオンのモル濃度を表し、かつ
[X]は、蓄冷材に含有されるハロゲン化物イオンのモル濃度を表す。
In the cold storage material according to the first embodiment, the molar ratio represented by [Cl − ] / [X ] is 0.95 or more and 1 or less.
here,
[Cl ] represents the molar concentration of chloride ions contained in the cold storage material, and [X ] represents the molar concentration of the halide ion contained in the cold storage material.

よく知られている「ハロゲン」の化学的な定義と同様に、ハロゲン化物イオンは、塩化物イオンを含む。言い換えれば、第1実施形態による蓄冷材は、ハロゲン化物イオンとして、塩化物イオンを必ず含有している。一方、第1実施形態による蓄冷材は、ハロゲン化物イオンとして、フッ化物イオン、臭化物イオン、およびヨウ化物イオンから選択される少なくとも1つを含有し得る。 Similar to the well-known chemical definition of "halogen", halide ions include chloride ions. In other words, the cold storage material according to the first embodiment always contains chloride ions as halide ions. On the other hand, the cold storage material according to the first embodiment may contain at least one selected from fluoride ions, bromide ions, and iodide ions as the halide ions.

第1実施形態による蓄冷材においては、[Cl]/[X]により表されるモル比が0.95以上1以下である。 In the cold storage material according to the first embodiment, the molar ratio represented by [Cl − ] / [X ] is 0.95 or more and 1 or less.

万一、[Cl]/[X]により表されるモル比が0.95未満である場合、後述される比較例3〜比較例7において実証されるように、摂氏2度以上摂氏8度以下の範囲における融解熱量は150ジュール/グラム未満である。 In the unlikely event that the molar ratio represented by [Cl − ] / [X ] is less than 0.95, as will be demonstrated in Comparative Examples 3 to 7 described later, 2 degrees Celsius or more and 8 degrees Celsius The amount of heat of fusion in the range below degrees is less than 150 joules / gram.

以下、[X]、すなわち、蓄冷材に含有されるハロゲン化物イオンのモル濃度が説明される。本明細書において、以下の数式1が充足される。
(数1)
[X]=[Cl]+[F]+[Br]+[I
ここで、[F]、[Br]、および[I]は、それぞれ、蓄冷材に含有されるフッ化物イオン、臭化物イオン、およびヨウ化物イオンのモル濃度を表す。
Hereinafter, [X ], that is, the molar concentration of the halide ion contained in the cold storage material will be described. In the present specification, the following formula 1 is satisfied.
(Number 1)
[X ] = [Cl ] + [F ] + [Br ] + [I ]
Here, [F ], [Br ], and [I ] represent the molar concentrations of fluoride ions, bromide ions, and iodide ions contained in the cold storage material, respectively.

ヨウ化物イオンは、セミクラスハイドレートの形成を阻害し得るので、第1実施形態による蓄冷材は、ヨウ化物イオンを含有しないことが望ましい。従って、第1実施形態による蓄冷材は、ハロゲン化物イオンとして、フッ化物イオンおよび臭化物イオンから選択される少なくとも1つを含有し得る。この場合、以下の数式2が充足される。
(数2)
[X]=[Cl]+[F]+[Br]
Since iodide ions can inhibit the formation of semi-class hydrates, it is desirable that the cold storage material according to the first embodiment does not contain iodide ions. Therefore, the cold storage material according to the first embodiment may contain at least one selected from fluoride ions and bromide ions as the halide ions. In this case, the following mathematical formula 2 is satisfied.
(Number 2)
[X ] = [Cl ] + [F ] + [Br ]

しかし、後述される実施例1〜実施例4を実施例5〜実施例10と比較すると明らかなように、フッ化物イオンおよび臭化物イオンは、摂氏2度以上摂氏8度以下の範囲における融解熱量を低下させ得る。従って、第1実施形態による蓄冷材は、塩化物イオンを含有するが、フッ化物イオン、臭化物イオン、およびヨウ化物イオンのいずれをも含有しないことが望ましい。従って、以下の数式3が充足されることが望ましい
(数3)
[X]=[Cl
However, as is clear when comparing Examples 1 to 4 described later with Examples 5 to 10, the fluoride ion and the bromide ion have a heat of fusion in the range of 2 degrees Celsius or more and 8 degrees Celsius or less. Can be reduced. Therefore, it is desirable that the cold storage material according to the first embodiment contains chloride ions, but does not contain any of fluoride ions, bromide ions, and iodide ions. Therefore, it is desirable that the following formula 3 is satisfied (Equation 3).
[X ] = [Cl ]

数式3が充足される場合、[Cl]/[X]により表されるモル比は1に等しい。言うまでもないが、本明細書においては、[Cl]は、[X]から除外されない。言い換えれば、本明細書においては、[Cl]は、[X]に必ず含まれる。 When Equation 3 is satisfied, the molar ratio represented by [Cl − ] / [X ] is equal to 1. Needless to say, [Cl ] is not excluded from [X −] in the present specification. In other words, in the present specification, [Cl ] is always included in [X −].

第1実施形態による蓄冷材においては、水のモル分率が0.7以上0.99以下であることが望ましい。すなわち、水の蓄冷材の全体に対するモル比は、0.7以上0.99以下であることが望ましい。水のモル分率が0.7未満である場合には、過剰なTBACおよびNHClが含まれるため、重量当りの融解熱量が低下するという欠点が生じ得る。一方、水のモル分率が0.99を超える場合には、融点が低下するため、所望の温度範囲で蓄冷材が機能しないという欠点が生じ得る。 In the cold storage material according to the first embodiment, it is desirable that the mole fraction of water is 0.7 or more and 0.99 or less. That is, it is desirable that the molar ratio of water to the entire cold storage material is 0.7 or more and 0.99 or less. When the molar fraction of water is less than 0.7, excess TBAC and NH 4 because it contains Cl, heat of fusion per weight may occur the disadvantage of a decrease. On the other hand, when the mole fraction of water exceeds 0.99, the melting point is lowered, which may cause a drawback that the cold storage material does not function in a desired temperature range.

塩化物イオンを含むハロゲン化物イオンのモル濃度は、化学式[(CHCHCHCHN]により表されるテトラ−n−ブチルアンモニウムイオンおよび化学式NH により表されるアンモニウムイオンのモル濃度の合計に等しいことが望ましい。ここで、水溶液に含まれる水素イオンおよび水酸化物イオンは考慮されない。望ましくは、第1実施形態による蓄冷材は、中性である。 Ammonium molar concentration of halide ions comprising chloride ions, which are the chemical formula [(CH 3 CH 2 CH 2 CH 2) 4 N] + represented by tetra -n- butyl ammonium ions and formula NH 4 + are represented by It should be equal to the sum of the molar concentrations of the ions. Here, hydrogen ions and hydroxide ions contained in the aqueous solution are not considered. Desirably, the cold storage material according to the first embodiment is neutral.

第1実施形態による蓄冷材は、摂氏2度以上摂氏8度以下の融点を有し、かつ摂氏2度以上摂氏8度以下の範囲において150ジュール/グラム以上の融解熱量を有する限り、化学式[(CHCHCHCHN]により表されるテトラ−n−ブチルアン
モニウムイオン、化学式NH により表されるアンモニウムイオン、塩化物イオン、および水以外の添加剤を含有していてもよい。
The cold storage material according to the first embodiment has a melting point of 2 degrees Celsius or more and 8 degrees Celsius or less, and has a heat of fusion of 150 joules / gram or more in the range of 2 degrees Celsius or more and 8 degrees Celsius or less. CH 3 CH 2 CH 2 CH 2 ) 4 N] tetra -n- butylammonium ion represented by +, the formula NH 4 + with ammonium ion represented, contain chloride ions, and additives other than water You may.

添加剤の例は、過冷却抑制剤、増粘剤、および防腐剤である。 Examples of additives are supercooling inhibitors, thickeners, and preservatives.

第1実施形態による蓄冷材は、添加剤を含有しなくてもよい。言い換えれば、第1実施形態による蓄冷材は、化学式[(CHCHCHCHN]により表されるテトラ−n−ブチルアンモニウムイオン、化学式NH により表されるアンモニウムイオン、塩化物イオン、および水から構成されていてもよい。 The cold storage material according to the first embodiment does not have to contain additives. In other words, the cold storage material according to the first embodiment is a tetra-n-butylammonium ion represented by the chemical formula [(CH 3 CH 2 CH 2 CH 2 ) 4 N] +, and an ammonium ion represented by the chemical formula NH 4 +. , Chloride ion, and water.

第1実施形態による蓄冷材は、以下のようにして製造され得る。
まず、化学式[(CHCHCHCHN]Clにより表される塩化テトラ−n−ブチルアンモニウムが水に溶解され、水溶液を得る。
次に、化学式NHClにより表される塩化アンモニウムが、水溶液に添加される。このようにして、第1実施形態による蓄冷材が得られる。
The cold storage material according to the first embodiment can be produced as follows.
First, tetra-n-butylammonium chloride represented by the chemical formula [(CH 3 CH 2 CH 2 CH 2 ) 4 N] + Cl is dissolved in water to obtain an aqueous solution.
Next, ammonium chloride represented by the chemical formula NH 4 Cl is added to the aqueous solution. In this way, the cold storage material according to the first embodiment is obtained.

(第2実施形態)
以下、第2実施形態によるクーラーボックスが説明される。
(Second Embodiment)
Hereinafter, the cooler box according to the second embodiment will be described.

図20は、第2実施形態によるクーラーボックス100の概略図を示す。 FIG. 20 shows a schematic view of the cooler box 100 according to the second embodiment.

クーラーボックス100は、底(図示せず)および側面からなる断熱ボックス101および断熱蓋102を具備する。 The cooler box 100 includes a heat insulating box 101 and a heat insulating lid 102 including a bottom (not shown) and side surfaces.

断熱ボックス101の内側の底面、断熱ボックス101の内側の側面、および断熱蓋102の内側の面(すなわち、下側の面)からなる群から選択される少なくとも1つの内部に、第1実施形態による蓄冷材が設けられる。図20では、直方体の形状を有する断熱ボックス101の内側の4つの各側面に接するように、第1実施形態による蓄冷材を内包する蓄冷材パック110が設けられている。 According to the first embodiment, at least one interior selected from the group consisting of the inner bottom surface of the heat insulating box 101, the inner side surface of the heat insulating box 101, and the inner surface (that is, the lower surface) of the heat insulating lid 102. A cold storage material is provided. In FIG. 20, a cold storage material pack 110 containing the cold storage material according to the first embodiment is provided so as to be in contact with each of the four inner side surfaces of the heat insulating box 101 having a rectangular parallelepiped shape.

第1実施形態による蓄冷材は、断熱ボックス101の底の内部、断熱ボックス101の側面の内部、および断熱蓋102の内部からなる群から選択される少なくとも1つに設けられてもよい。第1実施形態による蓄冷材は、クーラーボックス100の内部の空間(すなわち、断熱ボックス101の内側の底面、断熱ボックス101の内側の側面、および断熱蓋102の内側の面により形成される空間)の内部に、第1実施形態による蓄冷材は、蓄冷材パック110の形で置かれるように、内包されていてもよい。 The cold storage material according to the first embodiment may be provided in at least one selected from the group consisting of the inside of the bottom of the heat insulating box 101, the inside of the side surface of the heat insulating box 101, and the inside of the heat insulating lid 102. The cold storage material according to the first embodiment is the space inside the cooler box 100 (that is, the space formed by the inner bottom surface of the heat insulating box 101, the inner side surface of the heat insulating box 101, and the inner surface of the heat insulating lid 102). The cold storage material according to the first embodiment may be contained therein so as to be placed in the form of a cold storage material pack 110.

断熱ボックスの側面、断熱ボックスの断熱蓋、断熱ボックス自体からなる群から選択される少なくとも1つの内部に、第1実施形態による蓄冷材が設けられていてもよい。この場合も、第1実施形態による蓄冷材は、蓄冷材パック110の形で設けられていてもよい。 The cold storage material according to the first embodiment may be provided inside at least one selected from the group consisting of the side surface of the heat insulating box, the heat insulating lid of the heat insulating box, and the heat insulating box itself. In this case as well, the cold storage material according to the first embodiment may be provided in the form of the cold storage material pack 110.

断熱ボックス101の内部に、医薬品および食品からなる群から選択される少なくとも1つが入れられることが望ましい。図20では、断熱ボックス101の内部に、医薬品120が入れられる。医薬品の例は、液状医薬品である。液状医薬品の例は、ワクチンである。ワクチンが持ち運びされる際、その品質を維持するため、ワクチンは摂氏2度以上摂氏8度以下で保存されることが求められる。第2実施形態によるクーラーボックスは、第1実施形態による蓄冷材が摂氏2度以上摂氏8度以下の融点を有し、かつ摂氏2度以上摂氏8度以下の範囲において150ジュール/グラム以上という大きな融解熱量を有するため、ワクチンの持ち運びに適している。 It is desirable that at least one selected from the group consisting of pharmaceuticals and foods be placed inside the heat insulating box 101. In FIG. 20, the drug 120 is placed inside the heat insulating box 101. An example of a drug is a liquid drug. An example of a liquid drug is a vaccine. When a vaccine is carried, it is required to be stored at 2 degrees Celsius or more and 8 degrees Celsius or less in order to maintain its quality. In the cooler box according to the second embodiment, the cold storage material according to the first embodiment has a melting point of 2 degrees Celsius or more and 8 degrees Celsius or less, and is as large as 150 joules / gram or more in the range of 2 degrees Celsius or more and 8 degrees Celsius or less. Since it has a calorific value for melting, it is suitable for carrying a vaccine.

(実施例)
以下の実施例を参照しながら、本発明がより詳細に説明される。
(Example)
The present invention will be described in more detail with reference to the following examples.

(用語の定義)
用語「TBAC」とは、化学式[(CHCHCHCHN]Clにより表される塩化テトラ−n−ブチルアンモニウムを意味する。TBACは、固体で、東京化成工業株式会社から購入され得る。
用語「TBAF」とは、化学式[(CHCHCHCHN]により表されるフッ化テトラ−n−ブチルアンモニウムを意味する。TBAFは、75%水溶液の形態で、東京化成工業株式会社製から購入され得る。
(Definition of terms)
The term "TBAC" means tetra-n-butylammonium chloride represented by the chemical formula [(CH 3 CH 2 CH 2 CH 2 ) 4 N] + Cl −. TBAC is a solid and can be purchased from Tokyo Chemical Industry Co., Ltd.
The term "TBAF" means tetra-n-butylammonium fluoride represented by the chemical formula [(CH 3 CH 2 CH 2 CH 2 ) 4 N] + F −. TBAF can be purchased from Tokyo Chemical Industry Co., Ltd. in the form of a 75% aqueous solution.

(実施例1)
(蓄冷材の製造方法)
まず、以下の表1に示される試薬が、110ミリリットルの容量を有するスクリュー管に添加された。
(表1)
TBAC 35グラム( 126ミリモルに等しい)
水 65グラム(3610ミリモルに等しい)
(Example 1)
(Manufacturing method of cold storage material)
First, the reagents shown in Table 1 below were added to a screw tube with a capacity of 110 ml.
(Table 1)
35 grams of TBAC (equivalent to 126 mmol)
65 grams of water (equivalent to 3610 mmol)

試薬はスクリュー管内で十分に撹拌され、混合液(100グラム)を得た。スクリュー管は、ねじのついた蓋を有するガラス管であった。 The reagent was thoroughly stirred in the screw tube to give a mixture (100 grams). The screw tube was a glass tube with a screwed lid.

混合液(8.81グラム、11.1ミリモルのTBACを含む)は、110ミリリットルの容量を有するスクリュー管から取り出された。次いで、当該混合液(8.81グラム)は、60ミリリットルの容量を有するスクリュー管に供給された。 The mixture (containing 8.81 grams and 11.1 mmol TBAC) was removed from a screw tube with a capacity of 110 ml. The mixture (8.81 grams) was then fed into a screw tube with a capacity of 60 milliliters.

次に、以下の表2に示される試薬が、当該60ミリリットルの容量を有するスクリュー管に添加された。
(表2)
塩化アンモニウム(NHCl、富士フィルム和光純薬株式会社から購入) 1.19グラム(22.2ミリモルに等しい)
The reagents shown in Table 2 below were then added to the screw tube having a capacity of 60 ml.
(Table 2)
Ammonium chloride (NH 4 Cl, purchased from Fuji Film Wako Pure Chemical Industries, Ltd.) 1.19 grams (equivalent to 22.2 mmol)

試薬はスクリュー管内で十分に撹拌された。このようにして、実施例1による蓄冷材(10グラム)が得られた。実施例1では、[NH ]/[TBA]のモル比は、2(=22.2/11.1)であった。実施例1では、ハロゲン化物イオンは塩化物イオンのみからなるので、[Cl]/[X]の値は、1であった。 The reagent was well stirred in the screw tube. In this way, the cold storage material (10 grams) according to Example 1 was obtained. In Example 1, the molar ratio of [NH 4 + ] / [TBA + ] was 2 (= 22.2 / 11.1). In Example 1, since the halide ion consists only of chloride ion, the value of [Cl − ] / [X −] was 1.

(示差走査熱量の測定)
実施例1による蓄冷材(2ミリグラム)を、容器(パーキンエルマー社より入手、商品名:02192005)に供給した。当該容器は、示差走査熱量計(パーキンエルマー社より入手、商品名:DSC−8500)に組み込まれた。容器の内部に含有される蓄冷材は、常温から摂氏マイナス30度まで摂氏1度/分の速度で冷却され、結晶化した。次に、蓄冷材は、摂氏マイナス30度で5分間静置された。
(Measurement of differential scanning calorimetry)
The cold storage material (2 mg) according to Example 1 was supplied to a container (obtained from PerkinElmer, trade name: 02192005). The container was incorporated into a differential scanning calorimeter (obtained from PerkinElmer, trade name: DSC-8500). The cold storage material contained inside the container was cooled from room temperature to -30 degrees Celsius at a rate of 1 degree Celsius / minute and crystallized. Next, the cold storage material was allowed to stand at -30 degrees Celsius for 5 minutes.

結晶化された蓄冷材は、摂氏マイナス30度から摂氏30度まで摂氏1度/分の速度で加温された。このようにして、結晶化された蓄冷材は融解された。 The crystallized cold storage material was heated from -30 degrees Celsius to 30 degrees Celsius at a rate of 1 degree Celsius / minute. In this way, the crystallized cold storage material was melted.

結晶化された蓄冷材が上記のように摂氏マイナス30度から摂氏30度まで摂氏1度/分の速度で加温されている間に、示差走査熱量計は、熱流(単位:ワット)を出力した。 The differential scanning calorimetry outputs heat flow (unit: watts) while the crystallized cold storage material is being heated from -30 degrees Celsius to 30 degrees Celsius at a rate of 1 degree Celsius / minute as described above. did.

実施例1による蓄冷材が融解する間にDSCから出力された吸熱ピークに基づいて、実施例1による蓄冷材の融点が特定された。その結果、実施例1による蓄冷材の融点は、摂氏4.1度であった。蓄冷材の融点は、示差走査熱量測定の結果の結果を示すグラフにおいて、ピーク(すなわち、吸熱ピーク)が位置する温度に等しい。 The melting point of the cold storage material according to Example 1 was identified based on the endothermic peak output from the DSC while the cold storage material according to Example 1 was melting. As a result, the melting point of the cold storage material according to Example 1 was 4.1 degrees Celsius. The melting point of the cold storage material is equal to the temperature at which the peak (ie, the endothermic peak) is located in the graph showing the result of the differential scanning calorimetry.

図3は、実施例1における示差走査熱量測定の結果を示すグラフである。
規格化熱流は、以下の数式に従って算出された。非特許文献1の図2も参照せよ。
(規格化熱流、単位:W/g)=(熱流)/(蓄冷材の重量、すなわち、2ミリグラム)
FIG. 3 is a graph showing the results of differential scanning calorimetry in Example 1.
The normalized heat flow was calculated according to the following formula. See also FIG. 2 of Non-Patent Document 1.
(Standardized heat flow, unit: W / g) = (heat flow) / (weight of cold storage material, that is, 2 milligrams)

図3に基づいて、摂氏2度から摂氏8度の範囲における示差走査熱量の積分値を、摂氏2度から摂氏8度の範囲における融解熱量として算出した。その結果、実施例1による蓄冷材は、摂氏2度以上摂氏8度以下の範囲において、184ジュール/グラムの融解熱量を有していた。図3から明らかなように、実施例1における蓄冷材は、およそ摂氏4.1度の融点を有していた。 Based on FIG. 3, the integrated value of the differential scanning calorimetry in the range of 2 degrees Celsius to 8 degrees Celsius was calculated as the amount of heat of fusion in the range of 2 degrees Celsius to 8 degrees Celsius. As a result, the cold storage material according to Example 1 had a heat of fusion of 184 joules / gram in the range of 2 degrees Celsius or more and 8 degrees Celsius or less. As is clear from FIG. 3, the cold storage material in Example 1 had a melting point of about 4.1 degrees Celsius.

(実施例2)
実施例2では、塩化アンモニウムの添加量が16.6ミリモルであったことを除き、実施例1と同様の実験が行われた。実施例2では、[NH ]/[TBA]のモル比は、1.5(=16.6/11.1)であった。
図4は、実施例2における示差走査熱量測定の結果を示すグラフである。
(Example 2)
In Example 2, the same experiment as in Example 1 was carried out except that the amount of ammonium chloride added was 16.6 mmol. In Example 2, the molar ratio of [NH 4 + ] / [TBA + ] was 1.5 (= 16.6 / 11.1).
FIG. 4 is a graph showing the results of differential scanning calorimetry in Example 2.

(実施例3)
実施例3では、塩化アンモニウムの添加量が27.7ミリモルであったことを除き、実施例1と同様の実験が行われた。実施例3では、[NH ]/[TBA]のモル比は、2.5(=27.7/11.1)であった。
図5は、実施例3における示差走査熱量測定の結果を示すグラフである。
(Example 3)
In Example 3, the same experiment as in Example 1 was carried out except that the amount of ammonium chloride added was 27.7 mmol. In Example 3, the molar ratio of [NH 4 + ] / [TBA + ] was 2.5 (= 27.7 / 11.1).
FIG. 5 is a graph showing the results of differential scanning calorimetry in Example 3.

(実施例4)
実施例4では、塩化アンモニウムの添加量が、33.3ミリモルであったことを除き、実施例1と同様の実験が行われた。実施例4では、[NH ]/[TBA]のモル比は、3(=33.3/11.1)であった。
図6は、実施例4における示差走査熱量測定の結果を示すグラフである。
(Example 4)
In Example 4, the same experiment as in Example 1 was carried out except that the amount of ammonium chloride added was 33.3 mmol. In Example 4, the molar ratio of [NH 4 + ] / [TBA + ] was 3 (= 33.3 / 11.1).
FIG. 6 is a graph showing the results of differential scanning calorimetry in Example 4.

(比較例1)
比較例1では、塩化アンモニウムの添加量が、5.5ミリモルであったことを除き、実施例1と同様の実験が行われた。比較例1では、[NH ]/[TBA]のモル比は、0.5(=5.5/11.1)であった。
図7は、比較例1における示差走査熱量測定の結果を示すグラフである。
(Comparative Example 1)
In Comparative Example 1, the same experiment as in Example 1 was carried out except that the amount of ammonium chloride added was 5.5 mmol. In Comparative Example 1, the molar ratio of [NH 4 + ] / [TBA + ] was 0.5 (= 5.5 / 11.1).
FIG. 7 is a graph showing the results of differential scanning calorimetry in Comparative Example 1.

(比較例2)
比較例2では、塩化アンモニウムの添加量が、11.1ミリモルであったことを除き、実施例1と同様の実験が行われた。比較例2では、[NH ]/[TBA]のモル比は、1(=11.1/11.1)であった。
図8は、比較例2における示差走査熱量測定の結果を示すグラフである。
(Comparative Example 2)
In Comparative Example 2, the same experiment as in Example 1 was carried out except that the amount of ammonium chloride added was 11.1 mmol. In Comparative Example 2, the molar ratio of [NH 4 + ] / [TBA + ] was 1 (= 11.1 / 11.1).
FIG. 8 is a graph showing the results of differential scanning calorimetry in Comparative Example 2.

(実施例5)
実施例2で得られた潜熱蓄冷材料(9.70グラム)を含有するスクリュー管(容量:60ミリリットル)に、TBAF(75wt%水溶液、0.53グラム、すなわち、1.
53ミリモルのTBAFを含む、東京化成工業株式会社製)、水(0.65グラム、36.4ミリモルに等しい)、及び塩化アンモニウム(NHCl、0.12グラム、2.29ミリモルに等しい、富士フィルム和光純薬株式会社製)が添加されることによって潜熱蓄冷材料が得られたことを除き、実施例2と同様の実験が行われた。
図9は、実施例5における示差走査熱量測定の結果を示すグラフである。
(Example 5)
In a screw tube (capacity: 60 ml) containing the latent heat storage material (9.70 g) obtained in Example 2, TBAF (75 wt% aqueous solution, 0.53 g, that is, 1.
Tokyo Chemical Industry Co., Ltd., containing 53 mmol TBAF, water (0.65 g, equal to 36.4 mmol), and ammonium chloride (NH 4 Cl, 0.12 g, equal to 2.29 mmol, The same experiment as in Example 2 was carried out except that a latent heat storage material was obtained by adding Fuji Film Wako Pure Chemical Industries, Ltd.).
FIG. 9 is a graph showing the results of differential scanning calorimetry in Example 5.

(実施例6)
実施例3で得られた潜熱蓄冷材料(10.29グラム)を含有するスクリュー管(容量:60ミリリットル)に、TBAF(75wt%水溶液、0.78グラム、すなわち、2.25ミリモルのTBAFを含む、東京化成工業株式会社製)、水(0.96グラム、すなわち、53.6ミリモルに等しい)、及び塩化アンモニウム(NHCl、0.30グラム、すなわち、5.61ミリモルに等しい、富士フィルム和光純薬株式会社製)が添加されることによって潜熱蓄冷材料が得られたことを除き、実施例3と同様の実験が行われた。
図10は、実施例6における示差走査熱量測定の結果を示すグラフである。
(Example 6)
A screw tube (capacity: 60 ml) containing the latent heat storage material (10.29 g) obtained in Example 3 contains TBAF (75 wt% aqueous solution, 0.78 g, that is, 2.25 mmol of TBAF). , Tokyo Kasei Kogyo Co., Ltd.), water (0.96 grams, ie equal to 53.6 mmol), and ammonium chloride (NH 4 Cl, 0.30 grams, equal to 5.61 mmol, Fuji Film The same experiment as in Example 3 was carried out except that a latent heat storage material was obtained by adding (manufactured by Wako Pure Chemical Industries, Ltd.).
FIG. 10 is a graph showing the results of differential scanning calorimetry in Example 6.

(実施例7)
実施例4で得られた潜熱蓄冷材料(10.60グラム)を含有するスクリュー管(容量:60ミリリットル)に、TBAF(75wt%水溶液、0.76グラム、すなわち、2.18ミリモルのTBAFを含む、東京化成工業株式会社製)、水(0.94グラム、すなわち、52.1ミリモルに等しい)、及び塩化アンモニウム(NHCl、0.35グラム、すなわち、6.53ミリモルに等しい、富士フィルム和光純薬株式会社製)が添加されることによって潜熱蓄冷材料が得られたことを除き、実施例4と同様の実験が行われた。
図11は、実施例7における示差走査熱量測定の結果を示すグラフである。
(Example 7)
A screw tube (capacity: 60 ml) containing the latent heat storage material (10.60 g) obtained in Example 4 contains TBAF (75 wt% aqueous solution, 0.76 g, that is, 2.18 mmol TBAF). , Tokyo Kasei Kogyo Co., Ltd.), water (0.94 grams, equal to 52.1 mmol), and ammonium chloride (NH 4 Cl, 0.35 grams, equal to 6.53 mmol), Fuji Film The same experiment as in Example 4 was carried out except that a latent heat storage material was obtained by adding (manufactured by Wako Pure Chemical Industries, Ltd.).
FIG. 11 is a graph showing the results of differential scanning calorimetry in Example 7.

(比較例3)
実施例2で得られた蓄冷材(9.70グラム)を含有するスクリュー管(容量:60ミリリットル)に、TBAF(75wt%水溶液、1.24グラム、すなわち、3.55ミリモルのTBAFを含む、東京化成工業株式会社製)、水(1.52グラム、すなわち、84.6ミリモルに等しい)、及び塩化アンモニウム(NHCl、0.29グラム、すなわち、5.32ミリモルに等しい、富士フィルム和光純薬株式会社製)が添加されることによって蓄冷材が得られたことを除き、実施例2と同様の実験が行われた。
図12は、比較例3における示差走査熱量測定の結果を示すグラフである。
(Comparative Example 3)
A screw tube (capacity: 60 ml) containing the cold storage material (9.70 g) obtained in Example 2 contains TBAF (75 wt% aqueous solution, 1.24 g, ie 3.55 mmol of TBAF). Made by Tokyo Kasei Kogyo Co., Ltd.), water (1.52 grams, that is, equal to 84.6 mmol), and ammonium chloride (NH 4 Cl, 0.29 g, that is, equal to 5.32 mmol), Fuji Film Sum The same experiment as in Example 2 was carried out except that a cold storage material was obtained by adding (manufactured by Kojunyaku Co., Ltd.).
FIG. 12 is a graph showing the results of differential scanning calorimetry in Comparative Example 3.

(比較例4)
実施例3で得られた蓄冷材(10.29グラム)を含有するスクリュー管(容量:60ミリリットル)に、TBAF(75wt%水溶液、2.02グラム、すなわち、5.81ミリモルのTBAFを含む、東京化成工業株式会社製)、水(2.49グラム、すなわち、138.4ミリモルに等しい)、及び塩化アンモニウム(NHCl、0.78グラム、すなわち、14.5ミリモルに等しい、富士フィルム和光純薬株式会社製)が添加されることによって蓄冷材が得られたことを除き、実施例3と同様の実験が行われた。
図13は、比較例4における示差走査熱量測定の結果を示すグラフである。
(Comparative Example 4)
A screw tube (capacity: 60 ml) containing the cold storage material (10.29 g) obtained in Example 3 contains TBAF (75 wt% aqueous solution, 2.02 g, that is, 5.81 mmol of TBAF). Made by Tokyo Kasei Kogyo Co., Ltd.), water (2.49 grams, equal to 138.4 mmol), and ammonium chloride (NH 4 Cl, 0.78 grams, equal to 14.5 mmol), Fuji Film Sum The same experiment as in Example 3 was carried out except that a cold storage material was obtained by adding (manufactured by Kojunyaku Co., Ltd.).
FIG. 13 is a graph showing the results of differential scanning calorimetry in Comparative Example 4.

(実施例8)
実施例2で得られた蓄冷材(9.70グラム)を含有するスクリュー管(容量:60ミリリットル)に、混合液(0.75グラム、すなわち、0.94ミリモルのTBACを含む)および臭化アンモニウム(NHBr、0.14グラム、すなわち、1.41ミリモルに等しい、富士フィルム和光純薬株式会社製)が添加されることによって蓄冷材が得られたことを除き、実施例2と同様の実験が行われた。
図14は、実施例8における示差走査熱量測定の結果を示すグラフである。
(Example 8)
A screw tube (capacity: 60 ml) containing the cold storage material (9.70 g) obtained in Example 2 was charged with a mixture (0.75 g, that is, containing 0.94 mmol TBAC) and bromide. Same as in Example 2 except that a cold storage material was obtained by adding ammonium (NH 4 Br, 0.14 g, that is, equal to 1.41 mmol, manufactured by Fuji Film Wako Pure Chemical Industries, Ltd.). Experiment was conducted.
FIG. 14 is a graph showing the results of differential scanning calorimetry in Example 8.

(実施例9)
実施例3で得られた蓄冷材(10.29グラム)を含有するスクリュー管(容量:60ミリリットル)に、混合液(0.59グラム、すなわち、0.74ミリモルのTBACを含む)および臭化アンモニウム(NHBr、0.18グラム、すなわち、1.85ミリモルに等しい、富士フィルム和光純薬株式会社製)が添加されることによって蓄冷材が得られたことを除き、実施例3と同様の実験が行われた。
図15は、実施例9における示差走査熱量測定の結果を示すグラフである。
(Example 9)
In a screw tube (capacity: 60 ml) containing the cold storage material (10.29 g) obtained in Example 3, a mixed solution (containing 0.59 g, that is, 0.74 mmol of TBAC) and bromide. Same as Example 3 except that a cold storage material was obtained by adding ammonium (NH 4 Br, 0.18 g, that is, equal to 1.85 mmol, manufactured by Fuji Film Wako Pure Chemical Industries, Ltd.). Experiment was conducted.
FIG. 15 is a graph showing the results of differential scanning calorimetry in Example 9.

(実施例10)
実施例4で得られた蓄冷材(10.60グラム)を含有するスクリュー管(容量:60ミリリットル)に、混合液(0.55グラム、すなわち、0.69ミリモルのTBACを含む)および臭化アンモニウム(NHBr、0.20グラム、すなわち、2.07ミリモルに等しい、富士フィルム和光純薬株式会社製)が添加されることによって蓄冷材が得られたことを除き、実施例4と同様の実験が行われた。
図16は、実施例10における示差走査熱量測定の結果を示すグラフである。
(Example 10)
A screw tube (capacity: 60 ml) containing the cold storage material (10.60 g) obtained in Example 4 was provided with a mixture (0.55 g, i.e. containing 0.69 mmol TBAC) and bromide. Same as Example 4 except that a cold storage material was obtained by adding ammonium (NH 4 Br, 0.20 g, that is, equal to 2.07 mmol, manufactured by Fuji Film Wako Pure Chemical Industries, Ltd.). Experiment was conducted.
FIG. 16 is a graph showing the results of differential scanning calorimetry in Example 10.

(比較例5)
実施例2で得られた蓄冷材(9.70グラム)を含有するスクリュー管(容量:60ミリリットル)に、混合液(1.64グラム、すなわち、2.06ミリモルのTBACを含む)および臭化アンモニウム(NHBr、0.30グラム、すなわち、3.09ミリモルに等しい、富士フィルム和光純薬株式会社製)が添加されることによって蓄冷材が得られたことを除き、実施例2と同様の実験が行われた。
図17は、比較例5における示差走査熱量測定の結果を示すグラフである。
(Comparative Example 5)
A screw tube (capacity: 60 ml) containing the cold storage material (9.70 g) obtained in Example 2 was charged with a mixture (1.64 g, that is, containing 2.06 mmol TBAC) and bromide. Same as in Example 2 except that a cold storage material was obtained by adding ammonium (NH 4 Br, 0.30 g, that is, equal to 3.09 mmol, manufactured by Fuji Film Wako Pure Chemical Industries, Ltd.). Experiment was conducted.
FIG. 17 is a graph showing the results of differential scanning calorimetry in Comparative Example 5.

(比較例6)
実施例3で得られた蓄冷材(10.29グラム)を含有するスクリュー管(容量:60ミリリットル)に、混合液(2.09グラム、すなわち、2.64ミリモルのTBACを含む)および臭化アンモニウム(NHBr、0.65グラム、すなわち、6.59ミリモルに等しい、富士フィルム和光純薬株式会社製)が添加されることによって蓄冷材が得られたことを除き、実施例3と同様の実験が行われた。
図18は、比較例6における示差走査熱量測定の結果を示すグラフである。
(Comparative Example 6)
In a screw tube (capacity: 60 ml) containing the cold storage material (10.29 g) obtained in Example 3, a mixed solution (2.09 g, that is, containing 2.64 mmol of TBAC) and bromide. Similar to Example 3 except that a cold storage material was obtained by adding ammonium (NH 4 Br, 0.65 g, that is, equal to 6.59 mmol, manufactured by Fuji Film Wako Pure Chemical Industries, Ltd.). Experiment was conducted.
FIG. 18 is a graph showing the results of differential scanning calorimetry in Comparative Example 6.

(比較例7)
実施例4で得られた蓄冷材(10.60グラム)を含有するスクリュー管(容量:60ミリリットル)に、混合液(2.27グラム、すなわち、2.86ミリモルのTBACを含む)および臭化アンモニウム(NHBr、0.84グラム、すなわち、8.56ミリモルに等しい、富士フィルム和光純薬株式会社製)が添加されることによって蓄冷材が得られたことを除き、実施例4と同様の実験が行われた。
図19は、比較例7における示差走査熱量測定の結果を示すグラフである。
(Comparative Example 7)
In a screw tube (capacity: 60 ml) containing the cold storage material (10.60 g) obtained in Example 4, a mixed solution (containing 2.27 g, that is, 2.86 mmol TBAC) and bromide. Same as Example 4 except that a cold storage material was obtained by adding ammonium (NH 4 Br, 0.84 g, that is, equivalent to 8.56 mmol, manufactured by Fuji Film Wako Pure Chemical Industries, Ltd.). Experiment was conducted.
FIG. 19 is a graph showing the results of differential scanning calorimetry in Comparative Example 7.

以下の表3は、実施例1から10および比較例1から7の結果を示す。 Table 3 below shows the results of Examples 1 to 10 and Comparative Examples 1 to 7.


Figure 2021109939
Figure 2021109939

実施例1から実施例10を比較例1から比較例7と比較すると明らかなように、以下の条件(A)〜条件(C)を充足する蓄冷材は、摂氏2度以上摂氏8度以下の融点を有し、かつ摂氏2度以上摂氏8度以下の範囲において161ジュール/グラム以上という大きな融解熱量を有する。
条件(A) 蓄冷材が、化学式[(CHCHCHCHN]により表されるテトラ−n−ブチルアンモニウムイオン、化学式NH により表されるアンモニウムイオン、および塩化物イオンを含有する水溶液であること。
条件(B) [NH ]/[TBA]により表されるモル比が1.5以上であること。
条件(C) [Cl]/[X]により表されるモル比が0.95以上1以下であること。
As is clear from comparing Examples 1 to 10 with Comparative Examples 1 to 7, the cold storage material satisfying the following conditions (A) to (C) is 2 degrees Celsius or more and 8 degrees Celsius or less. It has a melting point and a large amount of heat of fusion of 161 joules / gram or more in the range of 2 degrees Celsius or more and 8 degrees Celsius or less.
Condition (A) the cold storage material, chemical formula [(CH 3 CH 2 CH 2 CH 2) 4 N] + by represented by tetra -n- butylammonium ion, formula NH 4 + with ammonium represented ions, and chloride It must be an aqueous solution containing ions.
Condition (B) The molar ratio represented by [NH 4 + ] / [TBA + ] is 1.5 or more.
Condition (C) The molar ratio represented by [Cl − ] / [X ] is 0.95 or more and 1 or less.

万一、条件(B)が充足されない場合、言い換えれば、[NH ]/[TBA]により表されるモル比が1.5未満である場合、比較例1〜比較例7から明らかなように、
摂氏2度以上摂氏8度以下の範囲における融解熱量は、145ジュール/グラム以下である。
In the unlikely event that condition (B) is not satisfied, in other words, if the molar ratio represented by [NH 4 + ] / [TBA + ] is less than 1.5, it is clear from Comparative Examples 1 to 7. like,
The amount of heat of fusion in the range of 2 degrees Celsius or more and 8 degrees Celsius or less is 145 joules / gram or less.

万一、条件(C)が充足されない場合、言い換えれば、[Cl]/[X]により表されるモル比が0.95未満である場合、比較例3〜比較例7から明らかなように、摂氏2度以上摂氏8度以下の範囲における融解熱量は、150ジュール/グラム未満である。 If the condition (C) is not satisfied, in other words, if the molar ratio represented by [Cl − ] / [X ] is less than 0.95, it will be clear from Comparative Examples 3 to 7. In addition, the amount of heat of fusion in the range of 2 degrees Celsius or more and 8 degrees Celsius or less is less than 150 joules / gram.

実施例2、3、および4を、それぞれ、実施例5および実施例8、実施例6および実施例9、ならびに実施例7および10と比較すれば明らかなように、[NH ]/[TBA]により表されるモル比が一定の値である場合、摂氏2度以上摂氏8度以下の範囲における融解熱量は、[Cl]/[X]が1に等しい場合の方が、[Cl]/[X]が1未満の場合よりも高い。従って、蓄冷材は、フッ化物イオンおよび臭化物イオンのいずれをも含まないことが望ましい。言い換えれば、蓄冷材に含有されるハロゲン化物イオンは、塩化物イオンのみからなることが望ましい。この場合、摂氏2度以上摂氏8度以下の範囲における融解熱量は、178ジュール/グラム以上である。 [NH 4 + ] / [as will be apparent when Examples 2, 3 and 4 are compared with Examples 5 and 8, Example 6 and Example 9, and Examples 7 and 10, respectively. When the molar ratio represented by [TBA + ] is a constant value, the amount of heat of fusion in the range of 2 degrees Celsius or more and 8 degrees Celsius or less is greater when [Cl ] / [X ] is equal to 1. Higher than when [Cl ] / [X ] is less than 1. Therefore, it is desirable that the cold storage material contains neither fluoride ions nor bromide ions. In other words, it is desirable that the halide ion contained in the cold storage material consists only of chloride ion. In this case, the amount of heat of fusion in the range of 2 degrees Celsius or more and 8 degrees Celsius or less is 178 joules / gram or more.

本開示による蓄冷材は、液状医薬品または食品の保存および冷蔵に適したクーラーボックスのために用いられ得る。 The cold storage material according to the present disclosure can be used for a cooler box suitable for storing and refrigerating liquid medicines or foods.

100 クーラーボックス
101 断熱ボックス
102 断熱蓋
110 蓄冷材パック
120 医薬品
100 Cooler box 101 Insulation box 102 Insulation lid 110 Cold storage pack 120 Pharmaceuticals

Claims (9)

蓄冷材であって、
化学式[(CHCHCHCHN]により表されるテトラ−n−ブチルアンモニウムイオン
化学式NH により表されるアンモニウムイオン
塩化物イオン、および

を含有し、
ここで、
[NH ]/[TBA]により表されるモル比が1.5以上であり、
ここで、
[NH ]は、前記化学式NH により表されるアンモニウムイオンモル濃度を表し、かつ
[TBA]は、前記化学式[(CHCHCHCHN]により表されるテトラ−n−ブチルアンモニウムイオンのモル濃度を表し、
[Cl]/[X]により表されるモル比が0.95以上1以下であり、
ここで、
[Cl]は、前記蓄冷材に含有される前記塩化物イオンのモル濃度を表し、かつ
[X]は、前記蓄冷材に含有されるハロゲン化物イオンのモル濃度を表し、
前記ハロゲン化物イオンは、前記塩化物イオンを含み、
前記蓄冷材は、摂氏2度以上摂氏8度以下の融点を有し、かつ
前記蓄冷材は、摂氏2度以上摂氏8度以下の範囲において150ジュール/グラム以上の融解熱量を有する、
蓄冷材。
It ’s a cold storage material,
Chemical formula [(CH 3 CH 2 CH 2 CH 2) 4 N] + by represented by tetra -n- butylammonium ion Formula NH 4 + with ammonium ions chloride ion represented, and contains water,
here,
The molar ratio represented by [NH 4 + ] / [TBA + ] is 1.5 or more.
here,
[NH 4 + ] represents the ammonium ion molar concentration represented by the chemical formula NH 4 + , and [TBA + ] is represented by the chemical formula [(CH 3 CH 2 CH 2 CH 2 ) 4 N] +. Represents the molar concentration of tetra-n-butylammonium ions.
The molar ratio represented by [Cl ] / [X ] is 0.95 or more and 1 or less.
here,
[Cl ] represents the molar concentration of the chloride ion contained in the cold storage material, and [X ] represents the molar concentration of the halide ion contained in the cold storage material.
The halide ion contains the chloride ion and contains the chloride ion.
The cold storage material has a melting point of 2 degrees Celsius or more and 8 degrees Celsius or less, and the cold storage material has a heat of fusion of 150 joules / gram or more in the range of 2 degrees Celsius or more and 8 degrees Celsius or less.
Cold storage material.
請求項1に記載の蓄冷材であって、
前記[NH ]/[TBA]により表されるモル比が、3以下である、
蓄冷材。
The cold storage material according to claim 1.
The molar ratio represented by [NH 4 + ] / [TBA + ] is 3 or less.
Cold storage material.
請求項1に記載の蓄冷材であって、
前記[Cl]/[X]により表されるモル比が1であり、かつ
前記ハロゲン化物イオンは、前記塩化物イオンからなる
蓄冷材。
The cold storage material according to claim 1.
A cold storage material in which the molar ratio represented by [Cl ] / [X ] is 1, and the halide ion is composed of the chloride ion.
請求項1に記載の蓄冷材であって、
前記ハロゲン化物イオンが、フッ化物イオンおよび臭化物イオンからなる群から選択される少なくとも1つをさらに含む、
蓄冷材。
The cold storage material according to claim 1.
The halide ion further comprises at least one selected from the group consisting of fluoride ions and bromide ions.
Cold storage material.
請求項1に記載の蓄冷材であって、
前記蓄冷材は、摂氏2度以上摂氏8度以下の範囲において160ジュール/グラム以上の融解熱量を有する、
蓄冷材。
The cold storage material according to claim 1.
The cold storage material has a heat of fusion of 160 joules / gram or more in the range of 2 degrees Celsius or more and 8 degrees Celsius or less.
Cold storage material.
請求項1に記載の蓄冷材であって、
前記水のモル分率が0.7以上0.99以下である、
蓄冷材。
The cold storage material according to claim 1.
The mole fraction of water is 0.7 or more and 0.99 or less.
Cold storage material.
請求項1に記載の蓄冷材であって、
前記塩化物イオンを含む前記ハロゲン化物イオンのモル濃度は、前記化学式[(CHCHCHCHN]により表されるテトラ−n−ブチルアンモニウムイオンおよび化学式NH により表されるアンモニウムイオンのモル濃度の合計に等しい、
蓄冷材。
The cold storage material according to claim 1.
Table molar concentration of the halide ion, the chemical formula [(CH 3 CH 2 CH 2 CH 2) 4 N] by tetra -n- butyl ammonium ions and formula NH 4 + is represented by + containing the chloride ion Equal to the sum of the molar concentrations of ammonium ions
Cold storage material.
クーラーボックスであって、
請求項1に記載の蓄冷材を具備する、
クーラーボックス。
It ’s a cooler box,
The cold storage material according to claim 1 is provided.
Cooler box.
請求項8に記載のクーラーボックスであって、
液状医薬品または食品を含有する、
クーラーボックス。
The cooler box according to claim 8.
Contains liquid medicines or foods,
Cooler box.
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