JP2847267B2 - 蓄熱材組成物 - Google Patents
蓄熱材組成物Info
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- JP2847267B2 JP2847267B2 JP3222035A JP22203591A JP2847267B2 JP 2847267 B2 JP2847267 B2 JP 2847267B2 JP 3222035 A JP3222035 A JP 3222035A JP 22203591 A JP22203591 A JP 22203591A JP 2847267 B2 JP2847267 B2 JP 2847267B2
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Description
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は蓄熱材組成物に関しさら
に詳しくは床暖房を対象とする蓄熱材組成物に関する。
に詳しくは床暖房を対象とする蓄熱材組成物に関する。
【0002】
【従来の技術】従来蓄熱材特に安価な深夜電力を熱源と
する畜熱式床暖房の蓄熱材組成物としては(イ)顕熱を
利用するコンクリート蓄熱材、(ロ)潜熱を利用する硫
酸ナトリウム水和物(Na2SO4・10H2O)、塩化
カルシウム水和物(CaCl2・6H2O)のような無機
系蓄熱材、および(ハ)潜熱を利用するパラフィン系蓄
熱材が従来から知られており現在実用されつつある。
する畜熱式床暖房の蓄熱材組成物としては(イ)顕熱を
利用するコンクリート蓄熱材、(ロ)潜熱を利用する硫
酸ナトリウム水和物(Na2SO4・10H2O)、塩化
カルシウム水和物(CaCl2・6H2O)のような無機
系蓄熱材、および(ハ)潜熱を利用するパラフィン系蓄
熱材が従来から知られており現在実用されつつある。
【0003】上記(イ)の蓄熱材は安価であるが、顕熱
を利用するものであるため畜熱量が少なく効率が悪いと
いう欠点がある。(ロ)は本発明者の実証試験によれば
畜熱温度が30〜32℃であるため、寒冷地では室温が
9〜10℃とあまり上昇せず、寒すぎるという欠点があ
ることが判明した。また(ハ)の蓄熱材として115F
パラフィン(畜熱温度約47℃)を用いた実証試験で
は、室温が25〜26℃にも上昇することがあって熱く
感じるという結果を得た。さらに本発明者の引き続く実
験によれば、人間にとって快適と感じる室温は19〜2
3℃程度であり、室温を19〜23℃にコントロールす
るには、建物の構造を考慮すると畜熱温度が33〜43
℃好ましくは35〜42℃の蓄熱材を用いる必要がある
ことも判明した。
を利用するものであるため畜熱量が少なく効率が悪いと
いう欠点がある。(ロ)は本発明者の実証試験によれば
畜熱温度が30〜32℃であるため、寒冷地では室温が
9〜10℃とあまり上昇せず、寒すぎるという欠点があ
ることが判明した。また(ハ)の蓄熱材として115F
パラフィン(畜熱温度約47℃)を用いた実証試験で
は、室温が25〜26℃にも上昇することがあって熱く
感じるという結果を得た。さらに本発明者の引き続く実
験によれば、人間にとって快適と感じる室温は19〜2
3℃程度であり、室温を19〜23℃にコントロールす
るには、建物の構造を考慮すると畜熱温度が33〜43
℃好ましくは35〜42℃の蓄熱材を用いる必要がある
ことも判明した。
【0004】このような状況を基にしてかかる潜熱型蓄
熱材としては、融点が33〜43℃好ましくは35〜4
2℃程度の各種パラフィンワックス、ロウ、脂肪酸、ア
ルコール類およびこれらの誘導体等が考えられる。しか
しながらパラフィンワックスおよびロウは約50℃の温
度を境として、それ以下の温度の物は分子量をそろえて
精製する必要があるが、これが非常に難しく、そのため
高価になる傾向が避けられない。
熱材としては、融点が33〜43℃好ましくは35〜4
2℃程度の各種パラフィンワックス、ロウ、脂肪酸、ア
ルコール類およびこれらの誘導体等が考えられる。しか
しながらパラフィンワックスおよびロウは約50℃の温
度を境として、それ以下の温度の物は分子量をそろえて
精製する必要があるが、これが非常に難しく、そのため
高価になる傾向が避けられない。
【0005】またポリエチレングリコール等の高級アル
コール類は化学的合成品であるため高価になって、実用
化が難しいという問題がある。このパラフィンワックス
を使ってさらに脂肪酸を混和し融点を調整するという手
段は、特公昭56−16089号、あるいは高級アルコ
ールを混和して同じく融点を調整する手段は、特公昭5
5−116786号に開示されているが、これらの組成
物でも床暖房に適した温度を提供するには融解温度が高
くなる欠点がある。
コール類は化学的合成品であるため高価になって、実用
化が難しいという問題がある。このパラフィンワックス
を使ってさらに脂肪酸を混和し融点を調整するという手
段は、特公昭56−16089号、あるいは高級アルコ
ールを混和して同じく融点を調整する手段は、特公昭5
5−116786号に開示されているが、これらの組成
物でも床暖房に適した温度を提供するには融解温度が高
くなる欠点がある。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】本発明が解決しようと
する課題は、従来の安価な約50℃の融解温度を有する
パラフィンワックスを使用して、比較的床暖房に適した
融解温度を有する蓄熱材を新たに開発することである。
する課題は、従来の安価な約50℃の融解温度を有する
パラフィンワックスを使用して、比較的床暖房に適した
融解温度を有する蓄熱材を新たに開発することである。
【0007】
【課題を解決するための手段】この課題はパラフィンワ
ックスに、炭素数10以上の脂肪酸または(および)高
級アルコールを配合し、さらに第3成分として約20〜
35℃の低温融解温度のアルキル置換脂肪酸エステルを
少量配合することによって解決される。
ックスに、炭素数10以上の脂肪酸または(および)高
級アルコールを配合し、さらに第3成分として約20〜
35℃の低温融解温度のアルキル置換脂肪酸エステルを
少量配合することによって解決される。
【0008】さらに詳しく述べれば約50℃の融解温度
を有するパラフィンワックスを使用しながら、約30〜
60℃という比較的高温の融解温度を有する脂肪酸また
は(および)高級アルコールを配合すると共に、さらに
上記脂肪酸エステルを少量配合することによって、組成
全体の新たな融解温度、凝固温度を一段と低下せしめる
ものである。
を有するパラフィンワックスを使用しながら、約30〜
60℃という比較的高温の融解温度を有する脂肪酸また
は(および)高級アルコールを配合すると共に、さらに
上記脂肪酸エステルを少量配合することによって、組成
全体の新たな融解温度、凝固温度を一段と低下せしめる
ものである。
【0009】
【発明の構成並びに作用】本発明においては上記3成分
を配合した組成物を蓄熱材就中床暖房用蓄熱材として使
用することを基本としている。そして上記パラフィンワ
ックス、上記脂肪酸または(および)高級アルコール
に、新たに上記脂肪酸エステルを配合するものである。
この際この脂肪酸エステルを約50℃のパラフィンワッ
クスに単に10〜50重量%配合すると、50℃より少
し低い温度から該脂肪酸エステル自体の融解温度にかけ
て広い(ブロードな)融解ピークを示すことが大きな特
徴であり、この特徴をうまく利用したのが本発明であ
る。例えば融解温度20℃のものを約50℃のパラフィ
ンワックスに対して40重量%混和すると、40℃から
20℃にかけて大きなブロードな結晶化ピークがみられ
る。ところが上記脂肪酸エステルにかえて融解温度20
℃の脂肪酸を使用すると、パラフィンワックスとの融解
温度差が約20℃程度離れているため、共晶状態になら
ずにピークが2つに分離してしまい1つの組成物として
取り扱うことができない。
を配合した組成物を蓄熱材就中床暖房用蓄熱材として使
用することを基本としている。そして上記パラフィンワ
ックス、上記脂肪酸または(および)高級アルコール
に、新たに上記脂肪酸エステルを配合するものである。
この際この脂肪酸エステルを約50℃のパラフィンワッ
クスに単に10〜50重量%配合すると、50℃より少
し低い温度から該脂肪酸エステル自体の融解温度にかけ
て広い(ブロードな)融解ピークを示すことが大きな特
徴であり、この特徴をうまく利用したのが本発明であ
る。例えば融解温度20℃のものを約50℃のパラフィ
ンワックスに対して40重量%混和すると、40℃から
20℃にかけて大きなブロードな結晶化ピークがみられ
る。ところが上記脂肪酸エステルにかえて融解温度20
℃の脂肪酸を使用すると、パラフィンワックスとの融解
温度差が約20℃程度離れているため、共晶状態になら
ずにピークが2つに分離してしまい1つの組成物として
取り扱うことができない。
【0010】本発明において使用するパラフィンワック
スとしては、融解温度が常温〜90℃のものが使用でき
るが、人間に快適な温度に近い30〜55℃のもの、特
に40〜50℃のものが良い。具体例としては例えば1
15°Fパラフィン、1号ソフトパラフィン、125°
Fパラフィン等およびこれらの2種以上の混合物を例示
できる。
スとしては、融解温度が常温〜90℃のものが使用でき
るが、人間に快適な温度に近い30〜55℃のもの、特
に40〜50℃のものが良い。具体例としては例えば1
15°Fパラフィン、1号ソフトパラフィン、125°
Fパラフィン等およびこれらの2種以上の混合物を例示
できる。
【0011】本発明において使用する脂肪酸は炭素数1
0以上好ましくは14〜20、特に好ましくは40〜5
0℃のパラフィンワックスに適合するものが良い。炭素
数10未満では熱的に不安定で揮発しやすかったり、臭
気がでたりする傾向がある。また逆に炭素数が22より
大きくなると、40乃至50℃のパラフィンワックスに
は適合しにくくなるのであまり望ましくない。この脂肪
酸の具体例としては例えばカプリン酸、ラウリン酸、ミ
リスチン酸、パルミチン酸、ステアリン酸等およびこれ
らの2種以上の混合を例示できる。特に分子量が高目の
ミリスチン酸、パルミチン酸が良い。
0以上好ましくは14〜20、特に好ましくは40〜5
0℃のパラフィンワックスに適合するものが良い。炭素
数10未満では熱的に不安定で揮発しやすかったり、臭
気がでたりする傾向がある。また逆に炭素数が22より
大きくなると、40乃至50℃のパラフィンワックスに
は適合しにくくなるのであまり望ましくない。この脂肪
酸の具体例としては例えばカプリン酸、ラウリン酸、ミ
リスチン酸、パルミチン酸、ステアリン酸等およびこれ
らの2種以上の混合を例示できる。特に分子量が高目の
ミリスチン酸、パルミチン酸が良い。
【0012】本発明において使用する高級アルコールに
ついても上記脂肪酸と同じような理由によりその炭素数
の限定理由がある。具体例としてはカプリルアルコー
ル、ラウリルアルコール、ミリスチルアルコール、パル
ミチルアルコール、ステアリルアルコールおよびこれら
の2種以上の混合物を例示できる。
ついても上記脂肪酸と同じような理由によりその炭素数
の限定理由がある。具体例としてはカプリルアルコー
ル、ラウリルアルコール、ミリスチルアルコール、パル
ミチルアルコール、ステアリルアルコールおよびこれら
の2種以上の混合物を例示できる。
【0013】本発明において使用するアルキル置換脂肪
酸エステルは、炭素数(全体の)14〜20程度が好ま
しい。炭素数14未満では常温で液体になりやすく、ま
た20より大きくなると所望する融解温度を得るにはそ
れ自体の融解温度が高くなって好ましくない。尚、ここ
でアルキルとはメチル、エチル、ブチル等であり、イソ
ブチル等の異性体も含む。アルキルの分子量が小さかっ
たり、分子構造的に立体障害を作って融解温度が小さく
なったものが特に好ましい。また既に述べたように本発
明の組成物の融解温度は、混和するアルキル置換脂肪酸
エステル自体の融解温度に接近する性質があるので、2
0〜30℃ぐらいのものが好ましい。このエステルの具
体例としては例えばパルミチン酸メチル、ステアリン酸
メチル、ステアリン酸ブチル等およびこれらの2種以上
の混合物を例示できる。
酸エステルは、炭素数(全体の)14〜20程度が好ま
しい。炭素数14未満では常温で液体になりやすく、ま
た20より大きくなると所望する融解温度を得るにはそ
れ自体の融解温度が高くなって好ましくない。尚、ここ
でアルキルとはメチル、エチル、ブチル等であり、イソ
ブチル等の異性体も含む。アルキルの分子量が小さかっ
たり、分子構造的に立体障害を作って融解温度が小さく
なったものが特に好ましい。また既に述べたように本発
明の組成物の融解温度は、混和するアルキル置換脂肪酸
エステル自体の融解温度に接近する性質があるので、2
0〜30℃ぐらいのものが好ましい。このエステルの具
体例としては例えばパルミチン酸メチル、ステアリン酸
メチル、ステアリン酸ブチル等およびこれらの2種以上
の混合物を例示できる。
【0014】これら各成分の配合割合は、パラフィンワ
ックスが30〜70重量%、好ましくは35〜60重量
%、脂肪酸または(および)高級アルコールは、10〜
70重量%好ましくは30〜50重量%であり、アルキ
ル置換脂肪酸エステルの配合割合は、5〜30重量%、
好ましくは10〜20重量%である。これらの配合割合
は共晶化物すなわち1つの融解温度とするのに必要であ
り、また畜熱、放熱の熱量を高め出来るだけ蓄熱材の性
能を良くするために必要である。アルキル置換脂肪酸エ
ステルはパラフィンワックスや脂肪酸にくらべると熱量
が小さい傾向があり、ある混和量以上では融解温度を下
げる効果が低下するため多量の混和は有効ではない。
ックスが30〜70重量%、好ましくは35〜60重量
%、脂肪酸または(および)高級アルコールは、10〜
70重量%好ましくは30〜50重量%であり、アルキ
ル置換脂肪酸エステルの配合割合は、5〜30重量%、
好ましくは10〜20重量%である。これらの配合割合
は共晶化物すなわち1つの融解温度とするのに必要であ
り、また畜熱、放熱の熱量を高め出来るだけ蓄熱材の性
能を良くするために必要である。アルキル置換脂肪酸エ
ステルはパラフィンワックスや脂肪酸にくらべると熱量
が小さい傾向があり、ある混和量以上では融解温度を下
げる効果が低下するため多量の混和は有効ではない。
【0015】本発明においては必要に応じ次のような各
成分を融解混合あるいは添加して、さらに別の機能を付
与することが出来る。すなわちエチレン系重合体、フェ
ノール、アミン系等の各種酸化防止剤、シリカ等の増粘
剤、シラン等のカップリング剤等である。
成分を融解混合あるいは添加して、さらに別の機能を付
与することが出来る。すなわちエチレン系重合体、フェ
ノール、アミン系等の各種酸化防止剤、シリカ等の増粘
剤、シラン等のカップリング剤等である。
【0016】上記エチレン系重合体としては炭素数4、
6、8等の直鎖状の低密度、中密度、高密度エチレン重
合体が例示出来、さらに詳しくは、例えばエチレン・エ
チルアクリル酸共重合体、エチレン・アクリル酸共重合
体、エチレン・メタクリル酸共重合体、エチレン・酢酸
ビニル共重合体、エチレン・エチルアクリル酸・無水マ
レイン酸3元共重合体、エチレン・エチルアクリル酸・
無水マレイン酸グラフト共重合体、スチレン・エチレン
・ブチレン・スチレン共重合体、エチレン・プロピレン
共重合体、エチレン・プロピレン・ジエン3元共重合体
等を例示出来る。また難燃剤としては水酸化アルミニウ
ム、水酸化マグネシウム等の金属水和物、また赤リン、
スミセーフPM(住友化学社製)等の有機リン系化合物
等を例示出来る。
6、8等の直鎖状の低密度、中密度、高密度エチレン重
合体が例示出来、さらに詳しくは、例えばエチレン・エ
チルアクリル酸共重合体、エチレン・アクリル酸共重合
体、エチレン・メタクリル酸共重合体、エチレン・酢酸
ビニル共重合体、エチレン・エチルアクリル酸・無水マ
レイン酸3元共重合体、エチレン・エチルアクリル酸・
無水マレイン酸グラフト共重合体、スチレン・エチレン
・ブチレン・スチレン共重合体、エチレン・プロピレン
共重合体、エチレン・プロピレン・ジエン3元共重合体
等を例示出来る。また難燃剤としては水酸化アルミニウ
ム、水酸化マグネシウム等の金属水和物、また赤リン、
スミセーフPM(住友化学社製)等の有機リン系化合物
等を例示出来る。
【0017】本発明において、蓄熱温度、すなわち、融
解温度はJIS K 7121により示差走査熱量測定
(DSC)により得た融解ピーク温度であり、蓄熱量
は、JIS K 7122により、DSC装置を用い、
転位熱測定によって求めるものである。
解温度はJIS K 7121により示差走査熱量測定
(DSC)により得た融解ピーク温度であり、蓄熱量
は、JIS K 7122により、DSC装置を用い、
転位熱測定によって求めるものである。
【0018】
【実施例】以下に本発明の実施例ならびに比較例を示し
て本発明の特徴とする所を明瞭とする。
て本発明の特徴とする所を明瞭とする。
【0019】
【実施例1〜11及び比較例1〜10】表1〜表3に示
す各成分を表1〜表3に示す配合割合で、十分に混和し
て本発明蓄熱材組成物をおよび比較例の組成物を製造し
た。尚、各表にはこれら各組成物の蓄熱温度および蓄熱
量をJIS K 7121およびJIS K 7122
に従って測定し、併記した。ここで、蓄熱温度が2点あ
ることは、融解温度ピークが2点あることを示し、ま
た、範囲で示したものは、ブロードなピークを意味す
る。
す各成分を表1〜表3に示す配合割合で、十分に混和し
て本発明蓄熱材組成物をおよび比較例の組成物を製造し
た。尚、各表にはこれら各組成物の蓄熱温度および蓄熱
量をJIS K 7121およびJIS K 7122
に従って測定し、併記した。ここで、蓄熱温度が2点あ
ることは、融解温度ピークが2点あることを示し、ま
た、範囲で示したものは、ブロードなピークを意味す
る。
【0020】
【表1】
【0021】
【表2】
【0022】
【表3】 ただし、上記実施例および比較例において使用した成分
は各々以下のとおりである。
は各々以下のとおりである。
【0023】 ステアリン酸:デンカSA200(旭電化工業) パルミチン酸:ルナックP95(花王)、NAA160
(日本油脂) ミリスチン酸:ルナックMY98(花王)、NAA14
2(日本油脂) ラウリン酸 :ルナックL85(花王)、NAA312
(日本油脂) ステアリン酸メチル:エキセパールMS(花王) ステアリン酸ブチル:エキセパールBS(花王) 高級アルコール1 :NAA44(日本油脂、ヘキサデ
カノール) 高級アルコール2 :NAA48(日本油脂、ヘキサデ
カノールとオルタデカノールの50:50混合物)
(日本油脂) ミリスチン酸:ルナックMY98(花王)、NAA14
2(日本油脂) ラウリン酸 :ルナックL85(花王)、NAA312
(日本油脂) ステアリン酸メチル:エキセパールMS(花王) ステアリン酸ブチル:エキセパールBS(花王) 高級アルコール1 :NAA44(日本油脂、ヘキサデ
カノール) 高級アルコール2 :NAA48(日本油脂、ヘキサデ
カノールとオルタデカノールの50:50混合物)
【0024】実施例はいずれも、蓄熱温度が36℃〜4
2℃と適度であり、蓄熱量も充分である。比較例は、蓄
熱温度が高すぎ、あるいは低すぎ、あるいは蓄熱量が少
なすぎ、あるいは、融解ピークが2つ以上あってもしく
はブロードであって、適度な蓄熱ができない等の欠点が
ある。
2℃と適度であり、蓄熱量も充分である。比較例は、蓄
熱温度が高すぎ、あるいは低すぎ、あるいは蓄熱量が少
なすぎ、あるいは、融解ピークが2つ以上あってもしく
はブロードであって、適度な蓄熱ができない等の欠点が
ある。
Claims (1)
- 【請求項1】パラフィンワックスに対し、炭素数10以
上の脂肪酸または(及び)高級アルコールが10〜70
重量%、これらパラフィンワックス、脂肪酸または(及
び)高級アルコール全体に対して炭素数10以上のアル
キル置換脂肪酸エステルが5〜50重量%からなること
を特徴とする蓄熱材組成物。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP3222035A JP2847267B2 (ja) | 1991-08-06 | 1991-08-06 | 蓄熱材組成物 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP3222035A JP2847267B2 (ja) | 1991-08-06 | 1991-08-06 | 蓄熱材組成物 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH0539479A JPH0539479A (ja) | 1993-02-19 |
JP2847267B2 true JP2847267B2 (ja) | 1999-01-13 |
Family
ID=16776067
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP3222035A Expired - Lifetime JP2847267B2 (ja) | 1991-08-06 | 1991-08-06 | 蓄熱材組成物 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2847267B2 (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2005320527A (ja) * | 2004-04-07 | 2005-11-17 | Mitsubishi Paper Mills Ltd | 蓄熱材マイクロカプセル、蓄熱材マイクロカプセル分散液、蓄熱材マイクロカプセル固形物およびその利用方法 |
Families Citing this family (9)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2002060740A (ja) * | 2000-08-22 | 2002-02-26 | Koden:Kk | 蓄熱材と蓄熱材による保温 |
JP2006169286A (ja) * | 2004-12-13 | 2006-06-29 | Soushin:Kk | 蓄熱材と蓄熱器具、及び蓄熱方法 |
JP5887681B2 (ja) * | 2012-02-15 | 2016-03-16 | 協同油脂株式会社 | 蓄冷熱剤組成物 |
CN102786911A (zh) * | 2012-07-18 | 2012-11-21 | 天津科技大学 | 一种硬脂酸基高性能中温相变储能材料及其制备方法 |
TW201544587A (zh) * | 2014-05-09 | 2015-12-01 | Jx Nippon Oil & Energy Corp | 正烷烴系潛熱蓄熱材料組成物之製造方法及微膠囊蓄熱材料 |
JP2016014088A (ja) * | 2014-07-01 | 2016-01-28 | 株式会社カネカ | 蓄熱材組成物 |
CN108129756A (zh) * | 2017-12-22 | 2018-06-08 | 苏州佳亿达电器有限公司 | 一种用于led路灯的蓄热体 |
CN112368355A (zh) * | 2018-06-28 | 2021-02-12 | 株式会社钟化 | 蓄热材料组合物和其应用 |
JP2020193237A (ja) * | 2019-05-24 | 2020-12-03 | エスケー化研株式会社 | 蓄熱材組成物 |
-
1991
- 1991-08-06 JP JP3222035A patent/JP2847267B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2005320527A (ja) * | 2004-04-07 | 2005-11-17 | Mitsubishi Paper Mills Ltd | 蓄熱材マイクロカプセル、蓄熱材マイクロカプセル分散液、蓄熱材マイクロカプセル固形物およびその利用方法 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPH0539479A (ja) | 1993-02-19 |
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