JP2852532B2 - 蓄熱材 - Google Patents

蓄熱材

Info

Publication number
JP2852532B2
JP2852532B2 JP1203510A JP20351089A JP2852532B2 JP 2852532 B2 JP2852532 B2 JP 2852532B2 JP 1203510 A JP1203510 A JP 1203510A JP 20351089 A JP20351089 A JP 20351089A JP 2852532 B2 JP2852532 B2 JP 2852532B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
heat storage
storage material
paraffins
temperature
heat
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
JP1203510A
Other languages
English (en)
Other versions
JPH0366789A (ja
Inventor
千秋 百瀬
祐一 林
清 中河原
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Mitsubishi Cable Industries Ltd
Original Assignee
Mitsubishi Cable Industries Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Mitsubishi Cable Industries Ltd filed Critical Mitsubishi Cable Industries Ltd
Priority to JP1203510A priority Critical patent/JP2852532B2/ja
Priority to DE69024423T priority patent/DE69024423T2/de
Priority to EP90402243A priority patent/EP0412021B1/en
Priority to CA002022683A priority patent/CA2022683C/en
Priority to KR1019900011982A priority patent/KR0146370B1/ko
Publication of JPH0366789A publication Critical patent/JPH0366789A/ja
Priority to US08/753,380 priority patent/US5718835A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP2852532B2 publication Critical patent/JP2852532B2/ja
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は蓄熱材に関し、更に詳しくはパラフィン類を
主成分として用いた蓄熱材に関する。
〔従来の技術〕
従来蓄熱材はその原理から物質の顕熱を利用するも
の、物質の相変化潜熱を利用するもの、物質の化学反応
熱を利用するもの等がある。現在実用的な面より物質の
相変化潜熱を利用する蓄熱材が注目を集めており、蓄熱
式空調機器、蓄熱式建材、各種保温器具や装置等に利用
されつつある。
この相変化潜熱を利用する蓄熱材の一つとしてパラフ
ィン等の有機物質を用いた所謂有機蓄熱材がある。この
有機蓄熱材は使用中に過冷却、相分離等の難点が少な
く、長期寿命に優れているので従来から注目されてい
る。
元来、潜熱型蓄熱材は無機系、有機系を含め固体から
液体への相変化時に蓄熱し、液体から固体への相変化時
に放熱する。このためこれ等潜熱型蓄熱材を利用するた
めには液化時に流動して漏れないような形態を保つよう
な配慮が要求される。このための密閉容器や袋に収納す
る方法では、充分なる強度を有する容器等を使用すれば
コストが高く実用的ではなく、また簡易的なものにすれ
ば容易に破損して液が漏れたり溢れたりする恐れがあり
長期間使用する点では問題が生じる。
従って容器に収納する手段に代わって(イ)多孔質物
質内に収納する、(ロ)マイクロカプセル化する等の方
法が提案され、またこれ等を組合わせた方法が使用され
つつある。更にはまた(ハ)ポリオレフィン、通常は架
橋ポリオレフィンに収納させてカプセル中に閉じ込める
方法も提案されている。
しかしながら上記各方法によってもパラフィン等の滲
み出しが完全には防止出来ずに大きな問題となってお
り、その他製造上の工程が複雑でコスト高となったり、
単位体積当たりの蓄熱材の含有量が減少する等の問題が
生じる。更に上記(ロ)のマイクロカプセル化する方法
ではカプセル間に空間が生じ、この空間の存在により単
位体積当たりの蓄熱性能が低下する。
またその他の従来方法として結晶性ポリエチレン等の
結晶状ポリオレフィンに練り込む方法も知られている
が、取扱い上の難点がある。たとえば硬くて取扱いが困
難であったり、通常の取扱い中に破損したりする。更に
高温でパラフィン等が相分離して滲み出す難点も生じ、
これを防止するためには容器を強固なものとする必要が
あり実用的ではない。
一般に蓄熱材は、限られた空間に設置されることが多
く、特に蓄熱材の好ましい用途である蓄熱式床暖房装置
の場合等ではその設置空間は極めて限定され、単位体積
当たりの蓄熱量が少しでも大きいことが強く要望されて
いる。
〔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、従来の有機蓄熱材
の上記難点を解消することであり、更に詳しくは使用温
度域で30kcal/kg以上、好ましくは35kcal/kg以上の高レ
ベルの潜熱を有する有機質蓄熱材料であって、用いたパ
ラフィン類の最高結晶転移温度(Tmax、後記するように
多くの場合、融点に該当する。)以上においても溶融、
滴下、相分離、液体のブリードがなく、しかもTmax以下
(パラフィン類は、固体状を呈する。)でも脆くなく、
シート状に成形しても割れることがなく適度な柔軟性を
有する蓄熱材を開発することである。
〔課題を解決するための手段〕
この課題はパラフィン類100重量部、炭化水素系ゴム
1〜20重量部及び結晶性ポリオレフィン1〜20重量部を
主成分として成る組成物を蓄熱材として使用することに
より解決される。
本発明者の研究に依れば、上記三成分からなる組成
物、即ちパラフイン類100重量部、炭化水素ゴム1〜20
重量部、及び結晶性ポリオレフィン1〜20重量部から成
る組成物を蓄熱材として使用するときは、高レベルの潜
熱を有することが出来、蓄熱材の温度がパラフイン類の
Tmax以上となっても溶融、滴下、相分離、ブリード等の
望ましくない現象が生じ難くなり、しかもパラフイン類
が固体状となるTmax以下の低温度に於いても脆くなく適
度な柔軟性を有し、シート状に成形しても割れることも
なく、従来のこの種蓄熱材の難点をことごとく解消でき
ることが見出され、これに基づき本発明が完成されたも
のである。
〔発明の作用並びに構成〕
本発明に於いて使用されるパラフィン類としては、JI
S K 7121(プラスチックの転移温度測定方法)に従って
測定したTmaxが使用温度、即ち室温〜100℃好ましくは
室温〜80℃前後の温度域にある有機化合物が使用され
る。但しこの際の室温とは、本発明の蓄熱材がその稼働
中に遭遇する最低温度を意味する。
パラフィン類の好ましい具体例としては、各種パラフ
ィン、ロウ、ワックスをはじめ、ステアリン酸、パルミ
チン酸等の脂肪酸やポリエチレングリコール等のアルコ
ール類を例示することが出来、これ等1種が単独で、ま
たは2種以上の混合物として使用される。
上記した使用温度において、パラフィン類のあるもの
は唯1つの結晶転移温度を有し(この場合はその温度が
Tmaxとなる。)、またあるものは2種以上の多数の結晶
転移温度を有する。2種以上のパラフィン類の混合物も
2以上の多数の結晶転移温度を有する場合が多い。それ
らの場合においては、最高の結晶転移温度がTmaxに該当
する。本発明で使用するパラフィン類は、必ずしも明確
な融点(全体が固体から液体に相変化する温度)を示す
ものに限定しないが、多くのパラフィン類については、
一般にTmaxが融点に該当する。使用温度において、2以
上の多数の結晶転移温度を有するパラフィン類の場合、
それら全ての結晶転移温度を蓄熱に利用することが出来
る。
本発明に於いて使用する炭化水素ゴムとしては天然ゴ
ム、SBR、BR、IR、IIR、EPM、EPDM、及びエチレン−酢
酸ビニル供重合体ゴム等の1種または2種以上が作用さ
れる。これ等各炭化水素ゴムは、それ自体は夫々良く知
られたものであり、夫々のゴムとしては従来から知られ
たものがいずれも使用される。
この炭化水素ゴムは他の2成分と相俟って全体として
上記の如き優れた効果を発揮するが、特にパラフィン類
のTmax以上の温度での溶融、滴下、相分離、ブリードの
防止に効果が大きく、特にパラフィン類を包み込んでブ
リード防止に特に効果が大きい。
本発明に於いて用いる結晶性ポリオレフィンとして
は、その成分としてポリメチレン、ポリエチレン、ポリ
スチレンなどのホモポリマー、メチレンを主体としてエ
チレン、プロピレン等が共重合したもの、エチレンを主
体としてメチレン、プロピレン、ブテン等が共重合した
もの、プロピレンを主体として他のオレフィンが共重合
したものなどオレフィン同志のコポリマー、エチレン、
プロピレン、ブテンなどのオレフィンと他のモノマー、
たとえば酢酸ビニル、アクリル酸、メタクリル酸等との
コポリマー等であり、これ等は1種または2種以上で使
用されるが、就中JIS K 7121(プラスチックの転移温度
測定方法)によって測定される最高結晶転移温度(通常
は融点に該当する。)が使用したパラフィン類のTmax
り少なくとも10℃高いもの、好ましくはTmaxより少なく
とも20℃高いものが使用される。特にこれ等結晶性ポリ
オレフィンの転移温度は、蓄熱材を床暖房装置等の熱源
を設けてなる蓄熱装置や器具等に温調装置を取付けて使
用する場合には、用いるパラフィン類のTmaxよりも充分
に高いことが好ましい。たとえばパラフイン類のTmax
46℃の場合には、結晶性ポリオレフィンの当該転移温度
は60℃以上、好ましくは80℃以上、より好ましくは100
℃以上である。この結晶性ポリオレフィンは、炭化水素
ゴムと相俟って適度な柔軟性を有しつつ確実に形状保持
を達成し、しかも脆くなくシート成形しても割れを生ぜ
ず充分なる保持性を維持するものである。
本発明に於いては、上記三成分の配合割合は、パラフ
イン類100重量部に対し、炭化水素ゴム1〜20重量部、
好ましくは5〜15重量部、結晶性ポリオレフィン1〜20
重量部、好ましくは5〜15重量部である。炭化水素ゴム
の配合量が1重量部に達しないと、脆くて柔軟性に欠
け、ブリードの防止等にも悪影響が生ずる。また20重量
部よりも大きくなりすぎると単位体積(もしくは単位重
量)当たりの蓄熱量が減少する問題が生じる。結晶性ポ
リオレフィンが1重量部に達しない場合には形状保持性
が悪く、また20重量部よりも多くなると単位体積当たり
(単位重量当たり)の蓄熱量が減少する。
本発明に於いては、更にこの種成分に必要に応じ添加
される公知の各種の添加剤を配合することができる。た
とえば、老化防止剤、、酸化防止剤、着色剤、顔料、帯
電防止剤の他、用途に応じて防黴剤、難燃剤、防鼡剤
を、更には伝熱性向上のために金属粉、金属繊維、金属
酸化物、カーボン、カーボンファイバー等を使用するこ
とが出来る。
本発明の蓄熱剤は、その形状としてはシート状をはじ
め粒状、ペレット状等各種の形状に出来るが、特にシー
ト状に成形して使用するのが好ましい。
本発明蓄熱材の成形方法としては、特に限定さないが
好ましい方法を例示すると以下の通りである。
即ち2本ロール、押出機、2軸混練押出機、撹拌式混
合機通の通常の混合・撹拌機を使用する。撹拌機を使用
する場合には、予め炭化水素ゴムと結晶性ポリオレフィ
ンとを予備混合しておき、溶融状態にあるパラフィン類
に加えて撹拌する。この際、予備混合物をペレット状や
粒状としておいてから加えると作業性が向上する。添加
温度は結晶性ポリオレフィンの融点以上であることが好
ましい。
混合され溶液状となった上記組成物は、そのままで、
あるいは若干冷却して成形される。成形は型に流し込み
所望のシート状、板状としても良く、また上記組成物は
パラフィン類のTmax以下になると固形化するのでブロッ
ク状にした後、切断してシート状や板状としても良い。
またフイルム、布、繊維等の上に付着、あるいは塗布、
あるいは含浸させてシート状、板状としても良い。更に
またポリエチレン等の袋にパック詰めにして冷却過程で
シート、板状とすることも出来、一方押出機を用いれば
シート状、板状に押出成型することが出来、更に該押出
機により棒状、パイプ状にも成型出来る。棒、パイプを
細断すれば粒状、ペレット状ともなる。
本発明蓄熱材はその使用に際しては、原則的には従来
のこの種蓄熱材の使用態様がすべて採用出来るが、特に
シート状の本発明蓄熱材を防護フィルム、たとえばポリ
エチレン、ポリプロピレン、ポリエステル等のフィルム
で被覆し、この上から更にアルミニウムの如き金属箔を
用いて均熱化層を設けるのが好ましい。また前記フィル
ムとアルミニウム等の金属箔をはり合わせたラミネート
フィルムで被覆しても良い。
〔実施例〕
以下に実施例を示して本発明を詳しく説明する。
実施例1〜7、比較例1〜4 第1表に示す組成(割合は全て重量部)について、ま
ずパラフィン、マイクロクリスタリンワックス、ステア
リン酸等のパラフィン類を容器中で130℃〜180℃に昇
温、溶融しておき、予めロールミルで混合し、ペレット
化した炭化水素ゴムと結晶性ポリオレフィンの混合物等
を加え、約60〜120分間撹拌混合した。比較例1〜4は
そのまま加えた。これを型に流し込んで空冷させ130mm
×110mm×2mm厚の板状の実施例1〜7、比較例1〜4の
蓄熱材を得た。
これらの蓄熱材につき、第1表に示す特性を以下の方
法で測定した。
最大蓄熱温度:本発明蓄熱材は、使用したパラフィン
類の示す結晶転移温度特性が反映した蓄熱特性を示す。
最大蓄熱温度とは、最も大きな蓄熱あるいは吸熱を示す
温度であって、多くの場合パラフィン類のTmaxまたは融
点おいて、あるいはその近傍温度で現れる。この温度を
JIS K 7121に準じてDSC装置で測定した。
蓄熱量:JIS K 7122に準じてDSC装置により融解熱(kJ
/kg)を測定し、kcal/kgに換算して表示した。
柔軟性:蓄熱材を10mm巾の短冊状に切り取り、両端を
把持して90度に曲げ、破損するかどうかを調べて破損の
ないものを良とした。
形状保持性:実用上想定される最高温度域までオーブ
ン中で加熱した状態(最大蓄熱温度以上で蓄熱した状
態)を目視観察し、形状的に見て略原形を保っているも
のを良とした。不良は溶融したものである。
滲み出し:形状保持性が良であった蓄熱材についてポ
リエチレンフィルム袋中に封入し、所定温度に24時間放
置してパラフィン類が分離しているかどうかを目視観察
した。ほとんど異常のないものを良とした。不良は明ら
かに分離が認められるものである。
測定結果を第1表に示すが、本発明の実施例1〜7の
蓄熱材はいずれも35kcal/kg以上の蓄熱量を有し、実用
的に必要な他の特性も満足するものであった。一方比較
例は蓄熱量が不足であるか又は他の特性が不充分であっ
た。
尚、第1表に於ける(注1)〜(注11)は各々次のこ
とを示す。
(注1):日本精蝋社製、商品名「115゜Fパラフィン」
融点47℃ (注2):大内新興化学社製、商品名「サンノック
N」、融点60℃、比重0.9 (注3):住友化学社製、商品名「エスプレン301」、
エチレン比率65% (注4):三洋貿易社販売、商品名「SMR−5L」 (注5):バイエル社製、商品名「レバプレン450」、
酢酸ビニル含量45% (注6):三菱油化社製、商品名「ユカロンHE−30」、
低密度ポリエチレン、比重0.919 (注7):三井石油化学社製、商品名「HZ5100」、嵩密
度ポリエチレン、比重0.947 (注8):三井石油化社製、商品名「UZ3520L」直鎖状
低密度ポリエチレン、比重0.935 (注9):三菱油化社製、商品名「ユカロンエバ25
K」、酢酸ビニル含量25%、結晶化度18% (注10):日本ユニカー社製、商品名「DPDJ8026」、エ
チレン−アクリル酸エチル共重合体、アクリル酸エチル
含量15%、比重0.93 (注11):チバガイギー社製、商品名「イルガノックス
1010」、テトラキス−[メチレン−3−(3′−5′−
ジ第3−ブチル−4′−ヒドロキシフェニル)プロピオ
ネート]メタン 実施例8 実施例5の組成物を上記と同じ方法で混合し、同じ操
作で800mm×250mm×20mm厚の板状蓄熱材とした。これを
0.1mm厚のポリエチレンシート袋中に封入し、さらにポ
リエチレン/アルミニウム/ポリエステル(30μm/25μ
m/25μm)の三層アルミラミネートシートでヒートシー
ルにより封入して蓄熱ボードを作製した。
この蓄熱ボード2枚の間に100V、67Wの発熱線ヒータ
を挿入した構造のサンドイッチ体を作製し、該サンドイ
ッチ体を床材とその下に設けた断熱材層との間に設置し
て蓄熱式床暖房ユニットを構成した。該蓄熱式床暖房ユ
ニット中の上記発熱線ヒータに、8時間通電−その後16
時間は電源切断、の工程を1サイクル(24時間)とする
通電サイクルを課して床面温度を連続測定した結果、28
℃に昇温した後は26〜28℃で24時間経過後も安定してい
た。
〔発明の効果〕
本発明の蓄熱材は、30kcal/kg以上、好ましくは35kca
l/kg以上の高レベルの潜熱を有し、しかも使用したパラ
フィン類の融点以上においても溶融、滴下、相分離、液
体のブリード等がなく、しかもパラフィン類の以下(固
体状)でも脆くなく、シート状に成形しても割れ難く適
度な柔軟性を有する。
以上により本発明の蓄熱材は、深夜電力を利用する蓄
熱式床暖房に好適であり、床暖房用以外にも同様な用途
に使用し得る。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭62−187782(JP,A) 特開 昭62−148588(JP,A) 特開 昭61−44972(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.6,DB名) C09K 5/06

Claims (2)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】パラフィン類100重量部、炭化水素ゴム1
    〜20重量部及び結晶性ポリオレフィン1〜20重量部を主
    成分として含有してなることを特徴とする蓄熱材。
  2. 【請求項2】蓄熱材の形状がシート状あるいは板状であ
    る第1請求項に記載の蓄熱材。
JP1203510A 1989-08-04 1989-08-04 蓄熱材 Expired - Fee Related JP2852532B2 (ja)

Priority Applications (6)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP1203510A JP2852532B2 (ja) 1989-08-04 1989-08-04 蓄熱材
DE69024423T DE69024423T2 (de) 1989-08-04 1990-08-03 Material zur Speicherung von latenter Wärme
EP90402243A EP0412021B1 (en) 1989-08-04 1990-08-03 Latent thermal energy storage material
CA002022683A CA2022683C (en) 1989-08-04 1990-08-03 Latent thermal energy storage material
KR1019900011982A KR0146370B1 (ko) 1989-08-04 1990-08-04 축열재
US08/753,380 US5718835A (en) 1989-08-04 1996-11-25 Heat storage composition

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP1203510A JP2852532B2 (ja) 1989-08-04 1989-08-04 蓄熱材

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPH0366789A JPH0366789A (ja) 1991-03-22
JP2852532B2 true JP2852532B2 (ja) 1999-02-03

Family

ID=16475350

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP1203510A Expired - Fee Related JP2852532B2 (ja) 1989-08-04 1989-08-04 蓄熱材

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2852532B2 (ja)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2005040300A1 (ja) 2003-10-29 2005-05-06 Idemitsu Kosan Co., Ltd. 蓄熱材組成物

Families Citing this family (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0517760A (ja) * 1991-07-10 1993-01-26 Mitsubishi Cable Ind Ltd 蓄熱式ヒーター
JPH05117639A (ja) * 1991-10-28 1993-05-14 Mitsubishi Cable Ind Ltd 冷熱蓄熱材
JP4606082B2 (ja) * 2004-07-27 2011-01-05 株式会社イノアックコーポレーション 蓄熱装置
WO2012161278A1 (ja) * 2011-05-26 2012-11-29 Jsr株式会社 蓄熱材用組成物、蓄熱材及び蓄熱用装置
JP2013177497A (ja) * 2012-02-28 2013-09-09 Jsr Corp 蓄熱マイクロカプセル及びこれを用いた蓄熱材
JP7191610B2 (ja) * 2018-09-19 2022-12-19 株式会社Kri 潜熱蓄熱材組成物

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2005040300A1 (ja) 2003-10-29 2005-05-06 Idemitsu Kosan Co., Ltd. 蓄熱材組成物

Also Published As

Publication number Publication date
JPH0366789A (ja) 1991-03-22

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP2528714B2 (ja) 蓄熱材
EP0747431B1 (en) Thermoplastic, moldable, non-exuding phase change materials
JP3394740B2 (ja) 包装用フイルム
JP2852532B2 (ja) 蓄熱材
JP2893363B2 (ja) 蓄熱材
JP2019116570A (ja) 蓄熱性樹脂組成物、その製造方法及び成形体
JP2852530B2 (ja) 蓄熱材
JP2852531B2 (ja) 蓄熱材
JPH05163485A (ja) 蓄熱材
JP2826768B2 (ja) 蓄熱材
EP0481564B1 (en) Oily matter containing heat storage material and manufacturing method thereof
JP2528714C (ja)
JPH06192647A (ja) 蓄熱体
JP2826767B2 (ja) 蓄熱材
JPH05252850A (ja) 保温水槽
JP2779990B2 (ja) 蓄熱成分及び蓄熱材
JP2009227790A (ja) 重合体組成物、該組成物からなる易剥離性フィルム、該組成物層を有する積層体
JP2002114973A (ja) 蓄熱材
JP2826766B2 (ja) 蓄熱材
JPH0665446A (ja) 油性物質担持体
JPH0657241A (ja) 蓄熱構造建材
JPH0472379A (ja) 蓄熱材
JP2826765B2 (ja) 蓄熱材
JPH05256549A (ja) 保冷庫及び保冷車
JP3181983B2 (ja) 屋外用防曇ミラー

Legal Events

Date Code Title Description
LAPS Cancellation because of no payment of annual fees