JP6057569B2 - Cooling sheet - Google Patents
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Description
本発明は冷却シートに関するもので、更に詳しくは、物体を省エネルギー的に冷却する冷却シートに係るものであり、先出願である特願２０１２−０６８３２５名称「冷却基材、冷却シート及びネッククーラー」の改良に関するものである。 The present invention relates to a cooling sheet. More specifically, the present invention relates to a cooling sheet that cools an object in an energy-saving manner, and is a prior application of Japanese Patent Application No. 2012-068325 entitled “Cooling Base Material, Cooling Sheet, and Neck Cooler”. It is about improvement.
従来、物体の冷却には主に気体の断熱圧縮膨張による冷却法が採用されているが、これには電力その他の多大のエネルギーを必要とし装置も複雑化している。 Conventionally, a cooling method mainly using adiabatic compression / expansion of gas has been adopted for cooling an object, but this requires a lot of electric power and other energy, and the apparatus is complicated.
近年、温室効果ガスによる地球温暖化現象が顕著になり、特に夏期には猛暑日が連続し、冷却機器の使用なしでは生活出来ない状態になっている。そして現在採用されている冷却機器は、ある種の気体の断熱圧縮膨張による吸熱作用を利用した種類の機器が主流になっている。しかしこれらの機器は圧縮に電力が必要であり、装置が複雑化し高価であり、装置全体の質量が大きく手軽で省エネルギーであるとは言い難い。社会全体としては電力の多量消費は温室効果ガスの多量排出にもつながり悪循環に陥る。 In recent years, global warming due to greenhouse gases has become prominent, especially in summer, when hot days continue, and it is impossible to live without the use of cooling equipment. And as for the cooling apparatus currently employ | adopted, the kind of apparatus using the endothermic effect by adiabatic compression expansion of a certain kind of gas has become mainstream. However, these devices require electric power for compression, the device is complicated and expensive, the mass of the entire device is large, and it is difficult to say that it is easy and energy saving. For society as a whole, large consumption of electricity leads to a large amount of greenhouse gas emissions and falls into a vicious circle.
従って、もう少し手軽で省エネルギー的な冷却方法が社会的に求められている。本発明はこの課題の解決を目的とするものである。 Accordingly, there is a social need for a slightly more convenient and energy-saving cooling method. The present invention aims to solve this problem.
従来より、微細な空隙を有する素焼きの瓶等で中の水がしみ出て来た時の蒸発潜熱を利用し、中の水を冷却する考えはあったが、これらの材料は極めて硬く、かつ柔軟性に欠けるので広い面積を冷却する冷却シートには向かない。 Conventionally, there has been an idea to cool the water inside by using the latent heat of evaporation when the water inside exudes in an unglazed bottle or the like having fine voids, but these materials are extremely hard and Since it lacks flexibility, it is not suitable for a cooling sheet that cools a large area.
また、先行技術として下記の特許文献１、２、３、４、５、６、及び７がある。
特許文献１、２、及び３の発明は省エネルギー的な冷却方法として、表面側が通気性素材からなるシート、裏面側が合成樹脂製シートで構成された包装材内に、吸水性ポリマーを充填してクーラーマットとしたものである。用いられる水の吸収剤としてはポリアクリル酸ソーダ等の合成高分子吸収剤が知られているが、これらの材料を使用すると水膨張現象が著しく、包装材としての膜の物性が低下してしまうという大きな欠点がある。また水の拡散能力も期待した程ではない事が分かっている。
Moreover, there exist following patent documents 1, 2, 3, 4, 5, 6, and 7 as a prior art.
The inventions of Patent Documents 1, 2, and 3 are, as energy-saving cooling methods, filled with a water-absorbing polymer in a packaging material composed of a sheet made of a breathable material on the front side and a synthetic resin sheet on the back side. It is a mat. Synthetic polymer absorbents such as sodium polyacrylate are known as water absorbents to be used. However, when these materials are used, the water expansion phenomenon is remarkable and the physical properties of the film as a packaging material are deteriorated. There is a major drawback. It is also known that the ability to diffuse water is not as much as expected.
特許文献４では、保水体ではなく、水そのものを袋状の保水部材に封入する水枕において、保水部材の一部を、防水性と透湿性を備えた素材で構成したことを特徴とする水枕が開示されている。 In Patent Document 4, a water pillow in which water itself is sealed in a bag-shaped water retaining member instead of a water retaining body, and a water pillow characterized in that a part of the water retaining member is made of a material having waterproofness and moisture permeability. It is disclosed.
特許文献５では、保水体であるスポンジを防水性の素材と導水シートで被覆した冷却シートであって、導水シートを通じて内部のスポンジに水を導水する冷却シートが開示されている。 Patent Document 5 discloses a cooling sheet in which a sponge as a water retaining body is covered with a waterproof material and a water guiding sheet, and water is guided to the internal sponge through the water guiding sheet.
特許文献６では、平板状のポリビニルアセタール系樹脂多孔質体でなる乾湿可逆性基材の全体が、目開き１ｍｍ以上でかつ目開き２ｍｍ程度の円形又はそれに見合う大きさの多角形の網目を有する疎水性粗目ネットでなる保持材に包み込まれてその保持材に縫着されており、その保持材に、上記基材を身体の保冷箇所に臨ませるための身体装着機能を持たせてある保冷具が開示されている。 In Patent Document 6, the entire dry / wet reversible substrate made of a flat-walled polyvinyl acetal resin porous body has a circular mesh having an opening of 1 mm or more and an opening of about 2 mm, or a polygonal network having a size corresponding to the circular mesh. A cold insulator encased in a holding material made of a hydrophobic coarse net and sewn to the holding material, and the holding material having a body mounting function for allowing the base material to face a cold holding portion of the body Is disclosed.
また特許文献７では、冷感を促進させる発明として、０．５〜５０ミクロンの多孔性粉体であるシリカの表面及び孔中にメントールを１〜３０重量％担持させたメントール多孔性粉体を、化粧ローションを含浸した不織布シートに付着または配合する化粧シートが開示されている。 In Patent Document 7, as an invention for promoting cooling feeling, a menthol porous powder in which 1 to 30% by weight of menthol is supported in the surface and pores of silica, which is a porous powder of 0.5 to 50 microns, is disclosed. A decorative sheet is disclosed that adheres to or blends with a nonwoven sheet impregnated with a cosmetic lotion.
これら先行技術の発明に共通して言える点は本願発明に於ける水拡散膜を使用していない事実である。
また、上記特許文献５、６及び７の発明は、水吸収性材料が水の透過を抑制する膜で被覆されていないため、水漏れが生じると考えられる。
従ってこれらの発明は本願発明とは明らかに相違する。本願発明は水拡散膜を使用している為、冷却性能その他の点で極めて優れている発明であると云える。
The point common to these prior art inventions is the fact that the water diffusion membrane in the present invention is not used.
Moreover, since the water absorptive material is not coat | covered with the film | membrane which suppresses permeation | transmission of water, the invention of the said patent document 5, 6 and 7 is considered that a water leak arises.
Therefore, these inventions are clearly different from the present invention. Since the present invention uses a water diffusion membrane, it can be said that the invention is extremely excellent in terms of cooling performance and other points.
本発明は、手軽で省エネルギー的な冷却方法を提供するものであり、効率的に優れたものであることは勿論、柔軟性に富み、広い面積の冷却にも充分対応できる冷却技術を提供する。基本的には本発明は、高い冷却能と水漏れの抑制とを実現する冷却シートの提供を目的とする。 The present invention provides an easy and energy-saving cooling method and provides a cooling technique that is not only excellent in efficiency but also flexible and can sufficiently cope with cooling of a wide area. Basically, an object of the present invention is to provide a cooling sheet that realizes high cooling ability and suppression of water leakage.
本発明の冷却シートは、水が充填される水室の内部に設置された毛細管現象によって水を吸収する水吸収性材料と、前記水室の全部分又は一部分を構成する、高分子ポリマーを主体とする連続相に分散相としてシリカが分散された水拡散用冷却基材である水拡散膜と、を設けて構成されている冷却シートの一態様であり、シリカが湿式法シリカである態様を含む。 The cooling sheet of the present invention is mainly composed of a water-absorbing material that absorbs water by capillarity installed inside a water chamber filled with water, and a polymer that constitutes all or part of the water chamber. And a water diffusion film that is a water diffusion cooling base material in which silica is dispersed as a dispersed phase in a continuous phase, and a mode in which the silica is a wet process silica. Including .
本発明の第１の要旨は、水拡散用冷却基材つまり水拡散膜に係るものであり、高分子ポリマーを主体とする連続相に分散相としてシリカを分散配合したことを特徴とする水拡散膜である。
わかり易く云えば高分子ポリマーを主体とする連続相を海とするならば、シリカが島々をなした様相を呈している水拡散膜である。そして高分子ポリマーを主体とする連続相を簡略化の為、以下単に連続相と呼ぶ。
これらの配合割合は、質量基準で連続相１００部に対して、シリカを５部以上１５０部以下であることが好ましい。好ましくは、高分子ポリマーが非極性ゴムであり、シリカの量が連続相１００部に対して、２０部以上１００部以下用いた水拡散膜である。
The first gist of the present invention relates to a water diffusion cooling base material, that is, a water diffusion film, characterized in that silica is dispersed and blended as a dispersed phase in a continuous phase mainly composed of a polymer. It is a membrane.
To be easy to understand, if the continuous phase mainly composed of a high molecular weight polymer is the sea, it is a water diffusion membrane in which silica forms islands. For the sake of simplification, the continuous phase mainly composed of a polymer is hereinafter simply referred to as a continuous phase.
It is preferable that these compounding ratios are 5 parts or more and 150 parts or less of silica with respect to 100 parts of continuous phases on a mass basis. Preferably, the polymer is a nonpolar rubber, and the amount of silica is 20 to 100 parts with respect to 100 parts of the continuous phase.
更にシリカの分散配合を容易にし、水の拡散を促進する為に連続相の一成分として軟化剤を加えてもよい。その場合の配合割合は、質量基準で連続相に含まれる高分子ポリマー１００部に対して、軟化剤を０部以上２００部以下使用することがよく、７０部以上１７０部以下が好ましい。ここで、０部と云う意味は軟化剤を使用しない場合を意味する。 これは、軟化剤を使用しなくとも水の拡散が確認されているからである。具体的には、例えば、高分子ポリマーが非極性ゴムであり、軟化剤の量は、好ましくは、連続相に含まれる高分子ポリマー１００部に対して、７０部以上１７０部以下用いた水拡散膜である。 Further, a softening agent may be added as a component of the continuous phase in order to facilitate the dispersion blending of silica and promote the diffusion of water. In this case, the blending ratio is preferably 0 part or more and 200 parts or less, and preferably 70 parts or more and 170 parts or less with respect to 100 parts of the high molecular polymer contained in the continuous phase on a mass basis. Here, the meaning of 0 part means a case where no softener is used. This is because the diffusion of water has been confirmed without using a softening agent. Specifically, for example, the polymer is a nonpolar rubber, and the amount of softening agent is preferably 70 to 170 parts by weight with respect to 100 parts of the polymer contained in the continuous phase. It is a membrane.
本発明の第２の要旨は、水が充填される水室を形成している全部分又は一部分を、上記本発明の第１の水拡散用冷却基材よりなる水拡散膜で構成し且つその水室の内部に水吸収性材料を置くことを特徴とする冷却シートである。 The second gist of the present invention is that the whole or part of the water chamber filled with water is constituted by the water diffusion film comprising the first water diffusion cooling substrate of the present invention, and A cooling sheet characterized in that a water-absorbing material is placed inside a water chamber.
具体的には、例えば、水拡散膜の少なくとも一方の面に布材が固定化されており、水拡散膜の水室内の水と接触する面に１５０℃以下の温度で溶融するポリマーの網状物シートが固定化されたものが挙げられる。
更に水室の内部に水吸収性材料が置かれている。
尚、水室はその周囲の一部をポリエチレンフィルムやポリ塩化ビニルフィルムなどの非透水性膜で覆われていてもよく、表面に送風する装置を付帯しても良い。
Specifically, for example, a cloth material is fixed on at least one surface of the water diffusion membrane, and a polymer network that melts at a temperature of 150 ° C. or less on the surface of the water diffusion membrane that contacts water in the water chamber. Examples include a sheet fixed.
Furthermore, a water-absorbing material is placed inside the water chamber.
The water chamber may be partially covered with a water-impermeable film such as a polyethylene film or a polyvinyl chloride film, or may be accompanied by a device for blowing air on the surface.
本発明の第１の要旨である水拡散用冷却基材つまり水拡散膜は、柔軟で均一な膜であるので広い面積の物体の冷却に適している。更に水拡散膜には微細な空隙は存在せず通気性がないので、外傷が発生しない限り水漏れの心配は全くない。 The water diffusion cooling base material, that is, the water diffusion film, which is the first gist of the present invention, is a flexible and uniform film, and is suitable for cooling an object having a large area. Furthermore, since there are no fine voids in the water diffusion film and there is no air permeability, there is no fear of water leakage unless trauma occurs.
そして、水の拡散力は非常に大きく、従って、これを用いた発明の第２の要旨である冷却シートにあっては、蒸発に必要な量の水だけが自動的に供給されるので水の無駄な使用が避けられる。
更に、駆動力には拡散力と云う自然力だけを使用しているので、断熱圧縮膨張冷却法で使用している電力は全く必要としない。従って本発明の冷却法は省資源省エネルギー的冷却法であると云うことができる。
また、本願発明では水室内部の水吸収性材料の保水性能によりたとい水拡散膜が破損した場合も漏出する水の量は無視できる程度かもしくは僅少にとどまり、そのまま使用を続行する事が可能である。
And the diffusion power of water is very large. Therefore, in the cooling sheet which is the second gist of the invention using this, only the amount of water necessary for evaporation is automatically supplied. Useless use can be avoided.
Furthermore, since only a natural force called a diffusing force is used as the driving force, no electric power used in the adiabatic compression / expansion cooling method is required. Therefore, it can be said that the cooling method of the present invention is a resource-saving energy-saving cooling method.
Further, in the present invention, even if the water diffusion membrane breaks due to the water retention performance of the water-absorbing material in the water chamber, the amount of leaked water is negligible or negligible and can be used as it is. is there.
以下、本発明について、第１の要旨（第１発明とする）である水拡散膜を中心に述べるが、これは、水拡散膜を通過した水が蒸発する時に周囲の熱を奪う現象を利用した冷却法を完成したものである。水は蒸発する時に蒸発潜熱あるいは気化熱と呼ばれる一定量の熱量を必要とすることは良く知られている。しかし、前記したような素焼きの瓶等で代表される基材は、硬く柔軟性に欠けるので広い面積を冷却する冷却シートには向かなかった。これに対し本発明の第１の要旨の水拡散用冷却基材である水拡散膜（以下、単に水拡散膜と称する場合がある）は、柔軟で均一な膜であるので広い面積の物体の冷却に適している。更に水拡散膜中には微細な空隙は存在せず通気性がないので、外傷が発生しない限り水漏れの心配は全くない。 Hereinafter, the present invention will be described with a focus on the water diffusion film that is the first gist (first invention), which utilizes the phenomenon of depriving the surrounding heat when water passing through the water diffusion film evaporates. This cooling method has been completed. It is well known that water needs a certain amount of heat called latent heat of vaporization or heat of vaporization when it evaporates. However, the base material represented by the unglazed bottle as described above is not suitable for a cooling sheet that cools a large area because it is hard and lacks flexibility. On the other hand, the water diffusion film (hereinafter sometimes simply referred to as a water diffusion film), which is a cooling base for water diffusion according to the first aspect of the present invention, is a flexible and uniform film, so Suitable for cooling. Further, since there are no fine voids in the water diffusion film and there is no air permeability, there is no fear of water leakage unless trauma occurs.
ここでは水拡散膜を水が拡散する時の推進力を拡散力と称すが、第１発明の水拡散膜における拡散力は非常に大きく、場合によっては、千気圧以上に達することも希ではない。しかるに、この拡散力は内側の膜部分の水の濃度と蒸発面である外側の膜部分の水の濃度の差によって決まり、濃度差が大きい程大きくなる。従って環境の温度が上昇し蒸発が活発になる程拡散量は増し、温度が低下したり湿度が上昇すると蒸発が停滞して外側の膜部分の水濃度が高くなり水の拡散量は減少する。つまり本発明の水拡散膜にあっては、蒸発に必要な量の水だけが自動的に供給されるので水の無駄な使用が避けられる。そして、駆動力には拡散力と云う自然力だけを使用しているので、断熱圧縮膨張冷却法で使用している電力は全く必要としないという大きな特徴がある。従って本発明を用いた冷却法は省資源・省エネルギー的冷却法であるということができる。 Here, the propulsive force when water diffuses through the water diffusion membrane is referred to as diffusion force. However, the diffusion force in the water diffusion membrane of the first invention is very large, and in some cases, it is not rare to reach 1000 atmospheres or more. . However, this diffusion force is determined by the difference between the water concentration in the inner film portion and the water concentration in the outer film portion, which is the evaporation surface, and increases as the concentration difference increases. Therefore, the amount of diffusion increases as the temperature of the environment rises and the evaporation becomes active. When the temperature decreases or the humidity rises, evaporation stagnates and the water concentration in the outer membrane portion increases and the amount of water diffusion decreases. That is, in the water diffusion membrane of the present invention, only the amount of water necessary for evaporation is automatically supplied, so that useless use of water can be avoided. And since only the natural force called a diffusive force is used for a driving force, there exists the big characteristic that the electric power currently used by the adiabatic compression expansion cooling method is not required at all. Therefore, it can be said that the cooling method using the present invention is a resource-saving / energy-saving cooling method.
発明の第２の要旨（以下第２発明とする。）は、この蒸発潜熱を効率的に利用して冷却シートとしたものであり、その冷却の原理は水室内で一定量の水を含有する水吸収性材料を水の分子拡散量が極めて大きい水拡散膜に接触させ、水室中の水が拡散膜を拡散透過し外気に接触している膜の表面近傍で蒸発する時の蒸発熱を冷却に利用するものである。この原理を基に構造をシート状にして多面積の冷却を行うことができるようにしたものである。 The second gist of the invention (hereinafter referred to as the second invention) is a cooling sheet that efficiently utilizes this latent heat of vaporization, and the principle of cooling contains a certain amount of water in the water chamber. The water-absorbing material is brought into contact with a water diffusion membrane with an extremely large amount of molecular diffusion of water, and the heat of evaporation when water in the water chamber evaporates near the surface of the membrane that diffuses and permeates the diffusion membrane and contacts the outside air. It is used for cooling. On the basis of this principle, the structure is made into a sheet shape so that multi-area cooling can be performed.
以下、本発明を更に詳細に説明すると、水拡散膜は、シリカ、高分子ポリマーの二種の原料と更に必要ならば軟化剤を加えた主に計三種の主原料からなる。シリカは別名石英、二酸化ケイ素、無水ケイ酸の名で知られており、地球上の鉱物資源として潤沢に存在する物質である。しかし本発明で使用するシリカは合成シリカと呼ばれているシリカである。
合成シリカには乾式法シリカと湿式法シリカの二種類のシリカがあり、乾式法シリカの種類は、燃焼法による乾式シリカ、金属シリコン製造時等の副生成物であるシリカヒューム等が挙げられ、湿式法シリカの種類は、沈殿法による湿式シリカ、ゲル法によるシリカゲル、ゾルゲル法によるコロイダルシリカ等が挙げられる。
本発明においては、表面に多数のシラノール基が存在するため水の吸着量が多いという理由で、ケイ酸ナトリウム水溶液に硫酸を加えて合成する湿式法シリカが好ましいが、湿式法シリカの中でも、沈殿法による湿式シリカが好適である。
そして使用するシリカの形状は微粉末シリカ、粒状シリカ及びゲル状シリカが挙げられ、中でも、均一分散と大表面積の観点から、微粉末シリカが好ましい。
Hereinafter, the present invention will be described in more detail. The water diffusion membrane is mainly composed of three main raw materials including two kinds of raw materials of silica and a high molecular polymer and further adding a softening agent if necessary. Silica is also known as quartz, silicon dioxide, or silicic anhydride, and is an abundant substance as a mineral resource on the earth. However, the silica used in the present invention is silica called synthetic silica.
Synthetic silica includes two types of silica, dry method silica and wet method silica. Examples of dry method silica include dry silica by combustion method, silica fume that is a by-product during production of metal silicon, and the like. Examples of the wet process silica include wet silica by precipitation, silica gel by gel, colloidal silica by sol-gel.
In the present invention, wet method silica synthesized by adding sulfuric acid to an aqueous sodium silicate solution is preferable because of the large amount of adsorption of water due to the presence of a large number of silanol groups on the surface. Wet silica by the method is preferred.
And the shape of the silica to be used includes fine powder silica, granular silica and gel silica, and among these, fine powder silica is preferred from the viewpoint of uniform dispersion and large surface area.
微粉末シリカの比重は、１．９以上２．２以下がよく、１．９５以上２．１５以下が好ましい。シリカの粒子径は、１μｍ以上５０μｍ以下がよく、１５μｍ以上３５μｍ以下が好ましい。シリカの比表面積は、２０ｍ２／ｇ以上１０００ｍ２／ｇ以下がよく、１００ｍ２／ｇ以上５００ｍ２／ｇ以下が好ましく、１５０ｍ２／ｇ以上３８０ｍ２／ｇ以下がより好ましい。シリカの吸油量は、６０ｍｌ／１００ｇ以上４００ｍｌ／１００ｇ以下がよく、１１０ｍｌ／１００ｇ以上３５０ｍｌ／１００ｇ以下が好ましく、１６０ｍｌ／１００ｇ以上３００ｍｌ／１００ｇ以下がより好ましい。
代表例として、比重１．９５、粒子径１６μｍ、比表面積２４０ｍ２／ｇ、吸油量２４０ｍｌ／１００ｇの東ソーシリカ株式会社の湿式法シリカ商品名ニプシルＶＮ−３がある。
市販のシリカとしては、例えば、ニプシルＶＮ−３（東ソー・シリカ株式会社）、カープレックス＃８０(ＤＳＬ．ジャパン株式会社)、ミズカシルＰ−５０(水澤化学工業（株）)が挙げられるが、ニプシルＶＮ−３（東ソー・シリカ株式会社）が好ましい。
The specific gravity of fine powder silica is preferably 1.9 or more and 2.2 or less, and preferably 1.95 or more and 2.15 or less. The particle diameter of silica is preferably 1 μm or more and 50 μm or less, and preferably 15 μm or more and 35 μm or less. The specific surface area of the silica, 20 m 2 / g or more 1000 m 2 / g or less well, 100 m 2 / g or more 500m is preferably from 2 / g, more preferably at most 150 meters 2 / g or more 380 m 2 / g. The oil absorption of silica is preferably from 60 ml / 100 g to 400 ml / 100 g, preferably from 110 ml / 100 g to 350 ml / 100 g, more preferably from 160 ml / 100 g to 300 ml / 100 g.
As a representative example, there is a wet method silica trade name Nipsil VN-3 manufactured by Tosoh Silica Co., Ltd. having a specific gravity of 1.95, a particle diameter of 16 μm, a specific surface area of 240 m 2 / g, and an oil absorption of 240 ml / 100 g.
Examples of commercially available silica include Nipsil VN-3 (Tosoh Silica Co., Ltd.), Carplex # 80 (DSL Japan Co., Ltd.), and Mizukasil P-50 (Mizusawa Chemical Industry Co., Ltd.). VN-3 (Tosoh Silica Co., Ltd.) is preferable.
シリカの比重測定には一方法としてヘリウムガスを使用した気体容積法がある。
粒子径測定法には電子顕微鏡撮影法がある。
比表面積の測定にはガス吸着法がある。
また、吸油量の測定法はＪＩＳＫ５１０１に記載されている方法によれば良い。
One method for measuring the specific gravity of silica is the gas volume method using helium gas.
There is an electron microscope photographing method as a particle size measuring method.
There is a gas adsorption method for measuring the specific surface area.
The method for measuring the oil absorption may be the method described in JISK5101.
かかるシリカは本発明の水拡散膜にあって、粒子の比表面積と空隙の数と容積が大きく水を吸収し移動させる媒体として重要な働きをなす。 Such silica is in the water diffusion film of the present invention, and has a large specific surface area, number of voids and volume, and plays an important role as a medium for absorbing and moving water.
水の吸収剤としてポリアクリル酸ソーダ等の合成高分子吸収剤が知られているが、これは好ましくないことは既に述べたが、無機系水吸収剤としてベントナイト、モンモリロナイト、セピオライト、ゼオライト等が存在するが、これらは水を吸収するものの、水を移動させる能力つまり水拡散能力においては本発明で使用するシリカに比べ格段に劣る。この理由は今のところ明らかではないが、シリカが粒子中の空隙と表面積が大きく且つ連続相中で微細な粒子がある程度連結した構造つまりストラクチャーを持っている為と推察している。とにかくシリカの水を拡散する能力は際立っている。この事は今まで冷却法として利用されて来なかった現象である。シリカがストラクチャーを有する事はシリカ配合物がチクソトロピー性を示す事からも首肯出来る。以上の説明で本発明で使用する水拡散膜が何らかの処置により微細な孔を多数設けた例えば限外濾過膜の様な多孔質膜でない事は明らかである。本発明において水は膜の片方の面で先ずシリカに吸着されシリカのストラクチャーに沿って移動し他方の面へ到達し蒸発するものと考えられる。 Synthetic polymer absorbents such as poly (sodium acrylate) are known as water absorbents, but it has already been mentioned that this is not preferable, but bentonite, montmorillonite, sepiolite, zeolite, etc. exist as inorganic water absorbents However, although they absorb water, they are far inferior to silica used in the present invention in the ability to move water, that is, the water diffusing ability. The reason for this is not clear at present, but it is presumed that silica has a structure, that is, a structure in which voids and surface areas in the particles are large and fine particles are connected to some extent in the continuous phase. Anyway, the ability of silica to diffuse water is outstanding. This is a phenomenon that has not been used as a cooling method until now. The fact that silica has a structure can be confirmed from the fact that the silica compound exhibits thixotropic properties. From the above description, it is clear that the water diffusion membrane used in the present invention is not a porous membrane such as an ultrafiltration membrane provided with many fine pores by some treatment. In the present invention, it is considered that water is first adsorbed on silica on one side of the membrane, moves along the silica structure, reaches the other side and evaporates.
シリカの量が少なければ水の拡散量が低下し、多すぎると水拡散膜が堅くなり亀裂が生じ易く好ましくない。 If the amount of silica is small, the amount of water diffusion decreases, and if it is too large, the water diffusion film becomes stiff and cracks tend to occur, which is not preferable.
高分子ポリマーは、連続相において主体となるものである。
また、高分子ポリマーは水拡散膜の形成能力を高める重要な素材であり、内部に架橋構造、凝集構造（ハードセグメント）や結晶構造を有せず高分子量分子鎖に活発な自由分子運動が期待されるポリマーが好ましい。架橋構造、凝集構造、結晶構造が存在すると水の吸収量が減少し且つ水の移動が抑制される。
このような高分子ポリマーとして、ゴムや合成樹脂がある。通常これらの固形物から膜を形成するが、別の方法としてこれらの溶液、水分散体、エマルジョンやラテックスからも膜を形成する事が出来る。ポリマーとしては天然ゴムや合成ゴム及び合成樹脂がある。天然ゴムとはパラゴムノキ（別名ヘビアブラジリエンシス）という木から採れるゴムを指す。合成ゴムや合成樹脂にはポリスチレンブタジエンゴム、ポリブタジエンゴム、ポリアクリロニトリルブタジエンゴム、ポリクロロプレンゴム、ポリエチレンプロピレンジエンマーゴム、ポリエチレンプロピレンゴム、ポリイソブチレンイソプレンゴム、ポリウレタンゴム、アクリル樹脂、アクリルゴム、シリコーンゴム、フッ素ゴム、ポリ塩化ビニル、ポリエチレン、ポリプロピレン、エチレン酢酸ビニル共重合体、酢酸ビニル、変性酢酸ビニル等を原料としたポリマー、酢酸ビニル-アクリル共重合体、スチレン-アクリル共重合体、酢酸ビニル-アクリル酸エステル共重合体、アクリル-シリコン共重合体、アクリル-ウレタン共重合体等の各種のポリマーが用いられる。中でも特に耐候性、耐老化性が優れていることからポリエチレンプロピレンジエンマーゴム、ポリエチレンプロピレンゴム、ポリイソブチレンイソプレンゴム、エチレン酢酸ビニル共重合体等の一般に無極性ポリマーと呼ばれている合成高分子が好ましい。
なお、水拡散膜における連続相中の高分子ポリマーは、連続相１００部のうち、質量基準で３０部以上１００部以下であることが好ましく、３５部以上６０部以下がより好ましい。
The high molecular polymer is the main component in the continuous phase.
In addition, high molecular weight polymer is an important material that enhances the ability to form a water diffusion film, and it has no cross-linked structure, aggregated structure (hard segment) or crystal structure inside, and active free molecular motion is expected in high molecular weight molecular chains. Preferred is a polymer. If a cross-linked structure, an aggregated structure, or a crystal structure is present, the amount of water absorbed is reduced and water movement is suppressed.
Examples of such a high molecular polymer include rubber and synthetic resin. Usually, a film is formed from these solid materials, but as another method, a film can also be formed from these solutions, aqueous dispersions, emulsions and latexes. Examples of the polymer include natural rubber, synthetic rubber, and synthetic resin. Natural rubber refers to rubber from a tree called Para rubber tree (also known as Heavy Brasiliensis). Synthetic rubber and synthetic resin include polystyrene butadiene rubber, polybutadiene rubber, polyacrylonitrile butadiene rubber, polychloroprene rubber, polyethylene propylene dienemer rubber, polyethylene propylene rubber, polyisobutylene isoprene rubber, polyurethane rubber, acrylic resin, acrylic rubber, silicone rubber, Polymers made from fluoro rubber, polyvinyl chloride, polyethylene, polypropylene, ethylene vinyl acetate copolymer, vinyl acetate, modified vinyl acetate, etc., vinyl acetate-acrylic copolymer, styrene-acrylic copolymer, vinyl acetate-acrylic Various polymers such as an acid ester copolymer, an acrylic-silicone copolymer, and an acrylic-urethane copolymer are used. Among them, synthetic polymers generally called non-polar polymers such as polyethylene propylene dienemer rubber, polyethylene propylene rubber, polyisobutylene isoprene rubber, ethylene vinyl acetate copolymer, etc., are particularly excellent in weather resistance and aging resistance. preferable.
The polymer in the continuous phase in the water diffusion membrane is preferably 30 parts or more and 100 parts or less, more preferably 35 parts or more and 60 parts or less, based on mass, out of 100 parts of the continuous phase.
高分子ポリマーを主体とする連続相として、高分子ポリマーの塊状物を使用するかあるいは高分子ポリマーの水分散体であるゴムラテックスや合成樹脂のエマルジョンを使用するかによって水拡散膜の製造法は大きく変わる。
先ず塊状物の場合、シリカを、高分子ポリマーを主体とする連続相に分散させる場合、混練に大きな剪断力を必要とする。その為二本ロールや密閉式混練機等の機械装置と動力が必要である。後述する軟化剤を混練時に加えなくとも水の拡散は確認されているが多大な剪断力を加えなければならない。又膜の外観も良くない。一方、軟化剤と共に混練すると剪断力を大幅に低減出来て膜の出来具合や外観も改善され水の拡散量も増えるので都合がよい。
高分子ポリマーとしてゴムラテックスや合成樹脂のエマルジョンを選びシリカを混合する場合はシリカを一旦水に分散して混合すればよい。この場合塊状の高分子ポリマーとシリカの混合に使う混練機は必要ではないという利点がある。しかし水の拡散量を増したい場合、軟化剤の配合が望ましくその場合軟化剤をそのまま混合する事は出来ないので一度適当な乳化剤で水中に乳化し軟化剤エマルジョンとして混合しなければならない。この点は工程が複雑になる事を意味する。ただ軟化剤を配合しない場合でも水の拡散は確認されており、後述する水吸収性フォームの表面に塗布し乾燥すれば一応均一な膜が形成される。
また、ゴムラテックスや合成樹脂エマルジョンは身近な製品として接着剤等として使用されており、本発明においてもこれらの製品をそのまま材料として使用する事が出来る。
市販されているゴムラテックスや合成樹脂エマルジョンとしては、例えば、ＣＶＣ−３６０(コニシ（株）)、ＣＶＣ−３６０Ｈ(コニシ（株))及びデンカＥＶＡテックス６０(電気化学工業（株）)が挙げられる。
As a continuous phase mainly composed of a high molecular weight polymer, a method for producing a water diffusion film depends on whether a high molecular weight polymer mass or a water latex of a high molecular weight polymer or an emulsion of a synthetic resin is used. It changes a lot.
First, in the case of a lump, when a silica is dispersed in a continuous phase mainly composed of a polymer, a large shearing force is required for kneading. Therefore, mechanical devices such as a two-roller and a closed kneader and power are required. Although the diffusion of water has been confirmed without adding a softening agent described later during kneading, a great shear force must be applied. Also, the appearance of the film is not good. On the other hand, kneading with a softening agent is advantageous because it can greatly reduce the shearing force, improve the film quality and appearance, and increase the amount of water diffusion.
When rubber latex or synthetic resin emulsion is selected as the polymer and silica is mixed, the silica may be once dispersed in water and mixed. In this case, there is an advantage that a kneader used for mixing the bulk polymer and silica is not necessary. However, when it is desired to increase the diffusion amount of water, it is desirable to add a softener. In that case, the softener cannot be mixed as it is, so it must be emulsified once in water with a suitable emulsifier and mixed as a softener emulsion. This means that the process becomes complicated. However, even when no softener is blended, the diffusion of water has been confirmed, and a uniform film can be formed once it is applied to the surface of a water-absorbent foam described later and dried.
Further, rubber latex and synthetic resin emulsion are used as familiar products as adhesives and the like, and in the present invention, these products can be used as materials as they are.
Examples of commercially available rubber latex and synthetic resin emulsion include CVC-360 (Konishi Co., Ltd.), CVC-360H (Konishi Co., Ltd.) and Denka EVA Tex 60 (Electrochemical Industry Co., Ltd.). .
ゴムラテックスや合成樹脂のエマルジョンは、ポリマー粒子が含まれているものであり、含まれているポリマー粒子の平均粒径が、０．００１μｍ以上１００μｍ以下であることがよく、０．０１μｍ以上１０μｍ以下が好ましく、０．０５μｍ以上１μｍ以下がより好ましい。
ゴムラテックスや合成樹脂のエマルジョンを使用した場合、高分子ポリマーの塊状物を使用した場合に比べ、水拡散膜におけるシリカの含有量の上限値が高くなる傾向にある。
これは、例えばポリマー粒子が水中に分散されたゴムラテックスやエマルジョンの方が、塊状のポリマーに液状軟化材を加えた材料よりも粘性が低いためと考えられる。
水拡散膜は、シリカの含有量が高くなると水吸収量が高くなり、冷却能が高まる。
The emulsion of rubber latex or synthetic resin contains polymer particles, and the average particle size of the contained polymer particles is preferably 0.001 μm or more and 100 μm or less, and 0.01 μm or more and 10 μm or less. Is preferably 0.05 μm or more and 1 μm or less.
When an emulsion of rubber latex or synthetic resin is used, the upper limit of the silica content in the water diffusion film tends to be higher than when a polymer polymer lump is used.
This is considered to be because, for example, rubber latex or emulsion in which polymer particles are dispersed in water has a lower viscosity than a material obtained by adding a liquid softening material to a bulk polymer.
When the silica content is high, the water diffusion film has a high water absorption and a high cooling capacity.
次に軟化剤について述べる。軟化剤は高分子ポリマーと親和性がありポリマーに容易に溶解し均一な連続相を形成する軟化剤が好ましい。軟化剤とは具体的には油や可塑剤をいう。一般のゴムの配合には油が用いられ、極性の強いゴム例えばポリアクリロニトリルブタジエンゴムには可塑剤と呼ばれている液状物が配合される。何れもポリマーを軟化しそれらの加工作業性を改善する目的で使用されている。本発明で軟化剤の使用が重要である理由は、ポリマー自身の弾性率を低減し吸水量を増して水の拡散移動を容易にする働きがあるからである。ただし、あまり多量に加えると水拡散膜の物性が損なわれ好ましくない。 Next, the softener will be described. The softening agent is preferably a softening agent that has an affinity for a high-molecular polymer and easily dissolves in the polymer to form a uniform continuous phase. Specifically, the softener means oil or plasticizer. Oil is used for compounding a general rubber, and a liquid material called a plasticizer is compounded with a highly polar rubber such as polyacrylonitrile butadiene rubber. Both are used for the purpose of softening polymers and improving their workability. The reason why the use of the softening agent is important in the present invention is that it has a function of facilitating the diffusion movement of water by reducing the elastic modulus of the polymer itself and increasing the water absorption amount. However, adding too much amount is not preferable because the physical properties of the water diffusion membrane are impaired.
ゴム用の軟化剤には主にアロマティック系、ナフテン系、パラフィン系の石油由来の油やポリブテンが使用される。更に植物系油や魚油及びそれらの加工品でゴム加工助剤であるファクチス等も使用出来る。特に無極性ゴムの軟化には比重０．８６以上０．９０以下、流動点−１５℃以上−１８℃以下のパラフィン系油の使用が好ましい。可塑剤には一般市場で入手可能な多品種の可塑剤が使用できる。
例えばジブチルフタレート、ジオクチルフタレート、ジエチルヘキシルフタレート、ジオクチルフタレート、ジブチルグリコールアジペート、ジオクチルセバケート、ジブチルカルビトールアジペート、ジオクチルセバケート、ジブチルセバケート、トリクレジルフォスフェート、クレジルフェニルフォスフェート、アジピン酸系ポリエステル等の可塑剤である。
Aromatic, naphthenic, and paraffinic petroleum-derived oils and polybutenes are mainly used as rubber softeners. Further, plant oils, fish oils, and processed products thereof, such as factices that are rubber processing aids, can be used. In particular, for softening the nonpolar rubber, it is preferable to use a paraffinic oil having a specific gravity of 0.86 to 0.90 and a pour point of -15 ° C to -18 ° C. As the plasticizer, various types of plasticizers available on the general market can be used.
For example, dibutyl phthalate, dioctyl phthalate, diethyl hexyl phthalate, dioctyl phthalate, dibutyl glycol adipate, dioctyl sebacate, dibutyl carbitol adipate, dioctyl sebacate, dibutyl sebacate, tricresyl phosphate, cresyl phenyl phosphate, adipic acid system It is a plasticizer such as polyester.
軟化剤の量は同じく高分子ポリマー１００部に対し０部以上２００部以下の間で使用する。軟化剤は使用しなくても水は拡散するが、高分子ポリマーとして塊状物を使用する場合、少なすぎると膜製造時の加工性が悪くなり苦労する。多すぎると前述したように水拡散膜の物性が低下する。
塊状物を使用する場合の軟化剤の量は好ましくは７０部以上１７０部以下の間である。前述した様にゴムラテックスや合成樹脂エマルジョンを用いる時は軟化剤を使用しなくとも簡単に製膜する事が出来る。但し軟化剤を用いると水の拡散量は増える。
The amount of the softening agent is similarly used between 0 parts and 200 parts with respect to 100 parts of the polymer. Even if no softener is used, water diffuses. However, when a lump is used as the polymer, if it is too small, the processability at the time of film production is deteriorated and it is difficult. If the amount is too large, the physical properties of the water diffusion film are lowered as described above.
The amount of softening agent when using a lump is preferably between 70 parts and 170 parts. As described above, when a rubber latex or a synthetic resin emulsion is used, a film can be easily formed without using a softening agent. However, when a softener is used, the amount of water diffusion increases.
以上のシリカ、高分子ポリマー、軟化剤の三要素の他に目的に応じ性能を損なわない範囲で他種類の材料あるいは薬剤が使用できる。これらには例えば紫外線吸収剤、老化防止剤、粘着付与剤、防黴剤、防菌剤、着色顔料、酸化チタン等の光線遮蔽剤、カーボンブラック、炭酸カルシウム、炭酸マグネシウム等の充填剤等がある。 In addition to the above three elements of silica, polymer, and softener, other types of materials or chemicals can be used as long as the performance is not impaired depending on the purpose. These include, for example, ultraviolet absorbers, anti-aging agents, tackifiers, antifungal agents, antibacterial agents, color pigments, light shielding agents such as titanium oxide, fillers such as carbon black, calcium carbonate and magnesium carbonate. .
水拡散膜には、防黴性を持たせる為に防黴剤を添加することができる。防黴剤としては、公知のものが適用され、例えば、水溶性防黴剤としては、２−メルカプトピリジンＮ−オキシドナトリウムが挙げられ、非水溶性防黴剤としては、２−（４−チアゾリル）ベンゾイミダゾールが挙げられる。
なお、防黴剤に代えて、抗菌作用を有するヒバ油を用いてもよい。これらの中でも、水溶性防黴剤を用いることが望ましい。防黴剤の含有量は、水拡散膜の１００部に対して０．０１部以上５部以下が好ましく、０．５部以上１．５部以下がより好ましい。
An antifungal agent can be added to the water diffusion film in order to provide antifungal properties. Known antifungal agents are applied, for example, 2-mercaptopyridine N-oxide sodium is exemplified as a water-soluble antifungal agent, and 2- (4-thiazolyl is exemplified as a water-insoluble antifungal agent. ) Benzimidazole.
In addition, it may replace with an antifungal agent and may use the hiba oil which has an antimicrobial effect. Among these, it is desirable to use a water-soluble antifungal agent. The content of the antifungal agent is preferably 0.01 part or more and 5 parts or less, and more preferably 0.5 part or more and 1.5 parts or less with respect to 100 parts of the water diffusion film.
次に第２発明における冷却シートの構成要素の一つである水室について述べる。水室は冷却シートにおいて蒸発冷却用の水を貯蔵し供給する重要な機能を担うものであり、本願発明ではその中に水吸収性材料が設置されている。水は外部から水室へ適宜あるいは常時注入される。そして、水室の周囲を第１発明の水拡散膜で囲むか、あるいは周囲の一部をこの水拡散膜で構成し、他の部分を非透水性の膜で囲んで水室を設ける。つまり、第１発明における二枚の水拡散膜の間に空間を設けその空間を水室とする場合と、一枚の水拡散膜ともう一枚の非透水性膜の間に空間を設けその空間を水室とする場合がある。勿論、何れの場合も水室の中の水吸収性材料と水拡散膜とが接触していることが必須の要件になる。 Next, the water chamber which is one of the components of the cooling sheet in the second invention will be described. The water chamber has an important function of storing and supplying water for evaporative cooling in the cooling sheet. In the present invention, a water-absorbing material is installed therein. Water is appropriately or constantly injected from the outside into the water chamber. Then, the periphery of the water chamber is surrounded by the water diffusion film of the first invention, or a part of the periphery is constituted by this water diffusion film, and the other part is surrounded by a water-impermeable film to provide the water chamber. That is, when a space is provided between two water diffusion membranes in the first invention and the space is used as a water chamber, a space is provided between one water diffusion membrane and another water-impermeable membrane. The space may be a water chamber. Of course, in any case, it is an essential requirement that the water-absorbing material in the water chamber is in contact with the water diffusion film.
非透水性膜としては、ポリエチレンフィルム、ポリ塩化ビニルフィルム、ポリプロピレン、ポリオレフィンから構成されるシートが挙げられ、ポリエチレンフィルムシートやポリ塩化ビニルフィルムシートを使用するのが好ましい。水室の周縁部分においては水拡散膜同士あるいは水拡散膜と非透水性膜を熱融着や両面接着テープその他の方法で接着して冷却シートを製造する。 Examples of the water-impermeable film include a sheet made of a polyethylene film, a polyvinyl chloride film, polypropylene, and polyolefin, and it is preferable to use a polyethylene film sheet or a polyvinyl chloride film sheet. In the peripheral part of the water chamber, the water diffusion films or the water diffusion film and the water-impermeable film are bonded by heat fusion, double-sided adhesive tape, or other methods to produce a cooling sheet.
水室一個の大きさをあまり大きくすると水を注入した場合水室が過度に膨れて思わしくないので、シート全体の広さを勘案して適当な大きさにすれば良い。また複数の水室を水路でつないで水室群を作ることも可能である。この水室群一つに対して少なくとも一個の注水口を設ける必要がある。
シートの使用開始時にこの注水口から水を給水する。
If the size of one water chamber is made too large, the water chamber will not swell excessively when water is injected, so the size of the water chamber may be set to an appropriate size in consideration of the width of the entire sheet. It is also possible to create a water chamber group by connecting a plurality of water chambers with water channels. It is necessary to provide at least one water inlet for each water chamber group.
Water is supplied from this water inlet at the start of use of the seat.
第１発明の水拡散膜、即ち第２発明の冷却シートにおける水拡散膜にあって、実際に使用される膜は使用条件に対応した強度を保つ必要がある。このため、水拡散膜の少なくとも一方の面（つまり、蒸発面又は内面）に各種の布材つまり織布や不織布を固定化（例えば、接着や融着による貼り合わせ積層補強）して使用するのが良い。織布や不織布は各用途の使用条件に耐える強度のものが相応しい。これには綿、麻、羊毛、絹等の天然繊維の織布やナイロン、ポリエステル、ポリアクリル、芳香族ポリアミド等の合成繊維の織布あるいは不織布が使用できる。織布や不織布を固定化し、積層することで拡散能力の低下が心配されたが、実際にはそのようなことはなく、あったとしても許容出来る程度の低下であった。むしろ、逆に拡散量が増加する場合が多い。それは実質的な蒸発面の増加と繊維による吸水に因るものではないかと考えられる。 In the water diffusion film of the first invention, that is, the water diffusion film in the cooling sheet of the second invention, the film actually used needs to maintain strength corresponding to the use conditions. For this reason, various fabric materials, that is, woven fabrics and non-woven fabrics are fixed to at least one surface (that is, the evaporation surface or the inner surface) of the water diffusion film (for example, laminated lamination reinforcement by adhesion or fusion) and used. Is good. Woven fabrics and nonwoven fabrics should be strong enough to withstand the usage conditions for each application. For this, woven fabrics of natural fibers such as cotton, hemp, wool and silk, and woven fabrics or non-woven fabrics of synthetic fibers such as nylon, polyester, polyacryl and aromatic polyamide can be used. Although there was a concern about the decrease in diffusion capacity by fixing and laminating woven fabrics and nonwoven fabrics, this was not the case, and it was an acceptable decrease. Rather, the amount of diffusion often increases. This may be due to a substantial increase in the evaporation surface and water absorption by the fibers.
水室は二枚の水拡散膜に囲まれて構成され、その端部は膜同士を熱融着して水洩れを防ぐことが多い。その場合、水拡散膜には高分子ポリマーを使用しているけれどもそれは非結晶性のポリマーであるし且つ架橋していないので強度は低い。このため、特に膜の接合部に応力が集中すると亀裂が発生し破損する可能性がある。このため、それを防ぐには水拡散膜の外面に織布又は不織布と貼り合わせ、内面（水吸収材料と接触する面）には１５０℃以下の温度で溶融するポリマーの多孔シートを固定化（例えば、接着や融着による貼り合わせ）するのが良い。ここで、多孔シートは水の移動が自由で水の拡散を妨害しない程度の孔を多数有するシートと云う意味であり、熱溶融性ポリマーの織布や不織布であって多孔なものを指す。こうする事で接合部では熱溶融性ポリマー同志が熱溶融接着し強固な接合部が形成されるし、水室の内面も多孔性ポリマーで保護されているので丈夫な膜になる。更に水室内部の水吸収性材料と水拡散膜の接触を密にする為水拡散膜と水吸収性材料を熱圧着する場合網状物シートにポリエチレンなどの熱溶融ポリマーを選ぶと熱溶融ポリマーがホットメルト接着剤として作用し、水吸収性材料と水拡散膜が強固に接着する。 In many cases, the water chamber is surrounded by two water diffusion membranes, and the end portions of the water chamber are heat-sealed to prevent water leakage. In that case, although a high molecular weight polymer is used for the water diffusion film, the strength is low because it is an amorphous polymer and is not crosslinked. For this reason, cracks may occur and breakage, particularly when stress concentrates on the joint of the film. Therefore, in order to prevent this, a woven or non-woven fabric is bonded to the outer surface of the water diffusion film, and a polymer porous sheet that melts at a temperature of 150 ° C. or lower is fixed to the inner surface (the surface that contacts the water absorbing material) ( For example, it is preferable to perform bonding by adhesion or fusion. Here, the porous sheet means a sheet having a large number of pores that are free to move water and do not hinder the diffusion of water, and refers to a porous woven or nonwoven fabric of a heat-meltable polymer. By doing so, the heat-meltable polymers are heat-melted and bonded to each other at the joint to form a strong joint, and the inner surface of the water chamber is protected by the porous polymer, so that a strong film is obtained. Furthermore, in order to make the contact between the water-absorbing material and the water-diffusing membrane in the water chamber close, when the water-diffusing membrane and the water-absorbing material are thermocompression bonded, if a hot-melt polymer such as polyethylene is selected for the mesh sheet, It acts as a hot melt adhesive, and the water-absorbing material and the water diffusion film are firmly bonded.
ここに云う水吸収性材料とは毛細管現象によって吸水性を発揮する材料であり、一般に吸水性フォーム、天然及び合成の繊維類、パルプ、海綿、綿類、紙類等が知られている。
特に本発明で好適に用いられる材料は吸水量が抜群に多い事から吸水性フォームである。吸水性フォームは連通あるいは連続した微細な気泡を有する発泡プラスチックフォーム材料であり、吸水性、保水性及び復元力に優れたフォーム材料が挙げられる。一般にはポリウレタン、メラミン樹脂、ポリエチレン、ポリプロピレン、エチレン酢酸ビニル共重合樹脂等を組成分としたプラスチック連続気泡フォームが良く知られており、ポリウレタンフォーム、メラミンフォーム、ポリエチレンフォーム、フェノールフォーム、ポリスチレンフォーム、ポリプロピレンフォーム、エチレン-酢酸ビニル共重合体架橋発泡体、ポリエチレンテレフタレート発泡体、シリコーンフォーム、ポリ塩化ビニルフォーム、ユリアフォーム、アクリルフォーム、ポリイミドフォーム、エチレン-プロピレンジエンゴム発泡体、ウレタンエラストマー発泡体及びポリビニルアルコール発泡体が吸収性フォーム材料として挙げられる。
吸収性フォーム材料の密度は、０．００１ｇ／ｃｍ３以上０．３ｇ／ｃｍ３以下が挙げられ、０．００５ｇ／ｃｍ３以上０．１ｇ／ｃｍ３以下が好ましく、０．００９ｇ／ｃｍ３以上０．０４ｇ／ｃｍ３以下がより好ましい。
The water-absorbing material mentioned here is a material that exhibits water absorption by capillary action, and generally known is water-absorbing foam, natural and synthetic fibers, pulp, sponge, cotton, paper, and the like.
In particular, the material suitably used in the present invention is a water-absorbent foam because of its outstanding water absorption. The water-absorbent foam is a foamed plastic foam material having continuous or continuous fine bubbles, and examples thereof include foam materials excellent in water absorption, water retention and restoring force. In general, plastic open cell foams with polyurethane, melamine resin, polyethylene, polypropylene, ethylene vinyl acetate copolymer resin, etc. are well known. Polyurethane foam, melamine foam, polyethylene foam, phenol foam, polystyrene foam, polypropylene Foam, ethylene-vinyl acetate copolymer crosslinked foam, polyethylene terephthalate foam, silicone foam, polyvinyl chloride foam, urea foam, acrylic foam, polyimide foam, ethylene-propylene diene rubber foam, urethane elastomer foam and polyvinyl alcohol Foam is mentioned as an absorbent foam material.
Density of the absorbent foam material, 0.001 g / cm 3 or more 0.3 g / cm 3 or less can be mentioned, preferably 0.005 g / cm 3 or more 0.1 g / cm 3 or less, 0.009 g / cm 3 or more 0.04 g / cm 3 or less is more preferable.
これらのフォーム材料には内部に微細な連続した多数の空隙が存在するので毛細管現象により多量の水を吸収し内部に水を貯える保水性に優れている。連続気泡フォームは独立気泡フォームに比べ弾性は小さいが圧力を加え更に圧力を開放した後の元の形状へ復元する力つまり復元力はなお残存している。中でも復元力の点ではメラミン樹脂連続気泡フォームが優れている。この吸水した状態の水吸収性材料はその表面から水が蒸発するので、冷却機能を有していると言えるが、圧力や曲げ応力を受けた場合直ちに水が滲み出し滴り落ちるので冷却シートとしては使用し難い。そこで水吸収性材料の表面を、開口部を除いて本発明の水拡散膜で覆い開口部から給水すれば、水の滴りが防げ多量の水を内包した冷却シートとする事が出来る。つまり開口部が給水口となる。 Since these foam materials have a large number of fine continuous voids inside, they are excellent in water retention by absorbing a large amount of water by capillary action and storing water inside. The open cell foam is less elastic than the closed cell foam, but the force to restore the original shape after applying pressure and releasing the pressure, that is, the restoring force still remains. Among them, melamine resin open cell foam is excellent in terms of restoring force. This water-absorbing material in the water-absorbing state evaporates water from its surface, so it can be said that it has a cooling function, but when it receives pressure or bending stress, water immediately oozes out and drops, so as a cooling sheet It is difficult to use. Therefore, if the surface of the water-absorbing material is covered with the water diffusion film of the present invention except for the opening, and water is supplied from the opening, water can be prevented from dripping and a cooling sheet containing a large amount of water can be obtained. That is, the opening becomes the water supply port.
そして万一水拡散膜基材が予想以上の応力を受け破損した場合でも吸水性フォームの保水力によって水が大量に溢れ出すのを防ぐので大事に至らないで済む。本発明水拡散膜基材と吸水性フォームは互いに他の欠点を補い自らの長所を活かして冷却シートを構成する事になる。次に冷却シートに給水する方法としては冷却シートを水に浸け手でシートを圧迫するとシートの中の空気が泡となって飛び出して来る。押さえている手を緩めると吸水性フォームの形状が復元すると同時に水が吸い込まれる。 Even if the water diffusion membrane substrate is damaged due to stress more than expected, it is possible to prevent the water-absorbing foam from overflowing in large quantities due to the water-holding power of the water-absorbent foam, so that it is not important. The water diffusion membrane substrate of the present invention and the water-absorbent foam compensate for other drawbacks and make use of their own advantages to constitute a cooling sheet. Next, as a method of supplying water to the cooling sheet, when the cooling sheet is immersed in water and the sheet is pressed with a hand, the air in the sheet pops out as bubbles. If you loosen your hand, the shape of the water-absorbing foam is restored and water is sucked in at the same time.
この動作を数回繰り返せば十分な量の水を短時間にシート内に取り込む事が出来る。なおシートを空気中に引き上げた後開口部を密閉しなくても良い。最初は開口部から水の雫が落ちるがすぐに雫は落ちなくなる。この事は基材が破損して口が開いても大事に至らない事を示している。ついでに補足すれば開口部の大きさは吸水性フォームの特性によるが、水吸収性材料全表面積の約２０％程度以下であればそのままで良い場合もある。更に薄いシート状の吸水性フォーム材を採用した場合、水拡散膜/吸水性フォーム材/水拡散膜の三層サンドイッチ構造とする事も可能である。この場合外面に現れた水吸収性材料側面の全面が開口部となる。しかし実際の使用時に何らかの圧力がかかるのは必然であるから開口部からは多少なりとも水が流出する。
従って開口部は可能な限り小さくすべきである。
If this operation is repeated several times, a sufficient amount of water can be taken into the sheet in a short time. Note that the opening may not be sealed after the sheet is lifted into the air. At first, the water drops from the opening, but the water drops soon. This indicates that even if the base material is broken and the mouth is opened, it does not matter. As a supplementary explanation, the size of the opening depends on the characteristics of the water-absorbent foam, but it may be left as long as it is about 20% or less of the total surface area of the water-absorbent material. Further, when a thin sheet-like water-absorbing foam material is employed, a three-layer sandwich structure of water diffusion film / water-absorbing foam material / water diffusion film can be used. In this case, the entire side surface of the water-absorbing material that appears on the outer surface is the opening. However, since it is inevitable that some pressure is applied during actual use, water flows out from the opening to some extent.
The opening should therefore be as small as possible.
適切に製造した第２発明の冷却シートを猛暑日を想定した３５℃の環境で測定したところ、シートの裏側の表面温度は２９℃まで低下していた。また環境温度が上昇する程水の蒸発量も増大する
ので温度差も大きくなることが確認された。しかも水の消費量は非常に少なく且つ水漏れがないので、一回の給水で長時間の冷却が可能であり、給水の頻度はおよそ一日一回の割合で十分であることが分かった。また大面積の冷却シートを作製する場合、カレンダーロール成形機を利用することができる。成形温度は、使用材料等に応じて適宜検討するが、例えば、９０℃が挙げられる。
When the appropriately manufactured cooling sheet of the second invention was measured in an environment of 35 ° C. assuming a hot day, the surface temperature of the back side of the sheet was reduced to 29 ° C. Further, it was confirmed that the temperature difference increases because the amount of water evaporation increases as the environmental temperature rises. Moreover, since the consumption of water is very small and there is no water leakage, it has been found that it is possible to cool for a long time with one water supply, and the frequency of water supply is sufficient at a rate of about once a day. Moreover, when producing a cooling sheet with a large area, a calender roll forming machine can be used. The molding temperature is appropriately determined according to the material used, and for example, 90 ° C. can be mentioned.
次に、本発明における冷却シートの具体的構成について、図面を参照して説明する。
本発明における冷却シート１２は、例えば、図１に示すように、２枚の水拡散膜１によって吸水体２が被覆された構成である。
吸水体２に吸水された水は、徐々に水拡散膜１にその一方面から浸透し、膜内部にしみ込んでいき、水拡散膜１の他方面から大気中に蒸発して空気中に拡散する。
このとき、水は気化熱を奪うため、水拡散膜１は冷却能を有することとなる。
Next, a specific configuration of the cooling sheet in the present invention will be described with reference to the drawings.
For example, as shown in FIG. 1, the cooling sheet 12 in the present invention has a configuration in which a water absorbing body 2 is covered with two water diffusion films 1.
The water absorbed by the water absorbing body 2 gradually permeates the water diffusion film 1 from one surface thereof, penetrates into the inside of the film, evaporates from the other surface of the water diffusion film 1 into the atmosphere, and diffuses into the air. .
At this time, since water takes heat of vaporization, the water diffusion film 1 has cooling ability.
本発明における冷却シート１２は、例えば、図２に示すように、２枚の水拡散膜１によって吸水体２が被覆され、水拡散膜１の一部に、吸水体に水を供給する供給口５を有していてもよい。水拡散膜１は、供給口５を有することで、吸水体２に水を供給できる。 For example, as shown in FIG. 2, the cooling sheet 12 in the present invention is covered with the water absorbent 2 by two water diffusion films 1, and a supply port for supplying water to the water absorbent in a part of the water diffusion film 1. 5 may be included. The water diffusion membrane 1 can supply water to the water absorber 2 by having the supply port 5.
図３は他の冷却シートの具体的構造を示したものであり、１は水拡散冷却基材である水拡散膜、２は水吸収性材料である吸収性フォーム、３は水拡散膜１の外面に固定化（当接・積層）された帆布である。４は１と２を接合する為に使用した多孔シートであるポリエチレンネットである。５は開口部であり水の供給口である。 FIG. 3 shows a specific structure of another cooling sheet, wherein 1 is a water diffusion film that is a water diffusion cooling base material, 2 is an absorbent foam that is a water absorbing material, and 3 is a water diffusion film 1. A canvas fixed (contacted / laminated) on the outer surface. 4 is a polyethylene net which is a perforated sheet used for joining 1 and 2. Reference numeral 5 denotes an opening, which is a water supply port.
図３に示す他の冷却シートにあって、水室から拡散膜１及び帆布３を通して拡散して出て来た水は大気中に蒸発して空気中に拡散して行く。従って冷却シートに接する空気には水蒸気の拡散層が形成される。この水蒸気の拡散層を風力で払拭してやれば冷却シート近傍の空気の水蒸気密度は低下し蒸発が促進される。その結果、冷却効果も促進されることとなる。勿論、冷却シートの表面に送風する装置（図示せず）を付帯することで、冷却を促進することが可能である。 In the other cooling sheet shown in FIG. 3, the water diffused out of the water chamber through the diffusion membrane 1 and the canvas 3 evaporates into the atmosphere and diffuses into the air. Accordingly, a water vapor diffusion layer is formed in the air in contact with the cooling sheet. If this water vapor diffusion layer is wiped off by wind force, the water vapor density of the air in the vicinity of the cooling sheet is lowered and evaporation is promoted. As a result, the cooling effect is also promoted. Of course, it is possible to promote cooling by attaching a device (not shown) for blowing air to the surface of the cooling sheet.
以下、第２発明による実施例で本発明冷却シートの冷却効果を最も身近に体感的に説明する為に、主にネッククーラーの例を中心に具体的に説明するが、本発明の範囲がネッククーラーに限定されるものでないことは言うまでもない。 Hereinafter, in order to explain the cooling effect of the cooling sheet of the present invention most closely in the embodiment according to the second invention, a specific explanation will be given mainly focusing on the example of the neck cooler, but the scope of the present invention is the neck. It goes without saying that it is not limited to a cooler.
（実施例１）
ポリエチレンプロピレンジエンマーゴム（商品名 ＥＰ−５７Ｃ、ＪＳＲ（株)製）１００ｇに微粉末シリカ（商品名ニプシルＶＮ−３、東ソーシリカ（株)製）１００ｇ、パラフィン系オイル１４３ｇを二本ロールで混練りし厚さ０．５ｍｍの水拡散膜とした。この膜を二本ロールを使用しロール温度１２０℃で木綿布に圧着し更に多孔シートとしてポリエチレンネットを他の面に圧着し積層して水拡散膜積層物を調製した。
ポリエチレンネットは融点１０４℃で一般家庭の流しのゴミ取りに使用される網状物（商品名 水切りネットぎゅっ、レック（株）製）である。網目は菱形をしており対角線の長い方が約３ｍｍ、短い方が約１ｍｍであり糸の直径は約０．１ｍｍである。
Example 1
100 g of polyethylene propylene dienemer rubber (trade name EP-57C, manufactured by JSR Corporation) is mixed with 100 g of fine powder silica (trade name Nipsil VN-3, manufactured by Tosoh Silica Corporation) and 143 g of paraffinic oil in two rolls. A water diffusion film having a thickness of 0.5 mm was kneaded. This film was pressure-bonded to a cotton cloth using a two-roll roll at a roll temperature of 120 ° C., and a polyethylene net was pressure-bonded to the other surface as a porous sheet and laminated to prepare a water diffusion film laminate.
The polyethylene net has a melting point of 104 ° C. and is a net-like material (trade name: Mizuhiki Net Gyuku, manufactured by Lec Co., Ltd.) that is used for removing garbage from household sinks. The mesh has a rhombus shape. The longer diagonal line is about 3 mm, the shorter one is about 1 mm, and the yarn diameter is about 0.1 mm.
一方１立法センチ当たり約０．００９ｇの密度を示すメラミン樹脂連続気泡吸水性フォーム（商品名 バソテクト、（株）イノアックコーポレーション製）から幅３８ｍｍ、長さ３００ｍｍ、厚さ５ｍｍの短冊状立方体を切り出した。
この六面立法体の二面の小口を残し他の四面を上記水拡散膜積層物で覆った。上記積層物基材とメラミン樹脂フォームを熱圧着して接着しネッククーラー用冷却シート部材とした。従ってこの場合両端の二つの小口が開口部になる。この部材の質量は１０．５８ｇであった。次にこの部材を水に浸け手で軽く圧迫したら内部の空気が両方の開口部から泡となって飛び出して来た。手の圧迫を緩めると部材の形は復元し水が部材の中に入るのが分かった。この動作を５回繰り返して水から引き上げた。最初水の雫が落ちていたがすぐに雫の落下は収まった。水を吸収した部材の質量は４５．８５gであった。従って３５．２７ｇの水が部材の水室の中に吸収された事になる。
On the other hand, a strip-shaped cube having a width of 38 mm, a length of 300 mm, and a thickness of 5 mm was cut out from a melamine resin open cell water-absorbent foam (trade name: Bazotect, manufactured by Inoac Corporation) having a density of about 0.009 g per cubic centimeter. .
The other four surfaces were covered with the above-mentioned water diffusion film laminate while leaving the forehead of the two surfaces of this hexagonal body. The laminate substrate and the melamine resin foam were bonded by thermocompression bonding to obtain a cooling sheet member for a neck cooler. Therefore, in this case, the two fore ends at both ends become openings. The mass of this member was 10.58 g. Next, when this member was soaked in water and pressed lightly by hand, the air inside the air came out as bubbles from both openings. It was found that when the hand pressure was released, the shape of the member restored and water entered the member. This operation was repeated 5 times and pulled up from the water. At first the dredged water fell, but soon the dredged fall stopped. The mass of the member that absorbed water was 45.85 g. Therefore, 35.27 g of water was absorbed in the water chamber of the member.
次にこのネッククーラー用冷却シート部材を自然界に相似するように循環風量を制限した３５℃の恒温装置の中に静置した。
冷却シートの裏側下面の表面温度は約２時間後に２９℃で平衡に達した。冷却効果持続時間は約５時間を超えた。この事から本発明冷却シートはネッククーラー部材として有用である事が判明した。また開口部を密閉しないで済む事から水拡散膜がたとい損傷を受けても軽微な損害で済むであろう事が予測出来た。
Next, the cooling sheet member for the neck cooler was left still in a constant temperature apparatus of 35 ° C. in which the circulation air volume was limited so as to be similar to the natural world.
The surface temperature of the lower back surface of the cooling sheet reached equilibrium at 29 ° C. after about 2 hours. The cooling effect duration exceeded about 5 hours. From this, it was found that the cooling sheet of the present invention is useful as a neck cooler member. In addition, since it was not necessary to seal the opening, it was predicted that even if the water diffusion membrane was damaged, minor damage would be sufficient.
（実施例２）
実施例１で使用した微粉末シリカ９．０ｇに５０．３ｇの水を加え良く攪拌した。更にこのシリカ分散液に固形分濃度５５％のエチレン酢酸ビニル共重合体エマルジョンを主成分とする木材用接着剤（商品名 パワーエース速乾アクリア、（株)アルテコ製）４０．７ｇを攪拌しながら加えた。微粉末シリカの量はエチレン酢酸ビニル共重合体１００部に対し約４０部に相当する。液の固形分濃度は３１．４％である。
この混合液を実施例１で使用した厚さ５ｍｍの吸水性メラミンフォームの両面に塗布した。その後、常温雰囲気中（２５℃）で乾燥したら、メラミンフォームの両面に厚さ約０．２ｍｍの水拡散膜が形成された。この冷却シート材料から幅３０ｍｍ長さ２５０ｍｍの短冊を切り出した。短冊の質量は３．３１ｇであった。
この短冊を水中に入れると水を吸収した。吸収された水の量は１８．７ｇであった。
(Example 2)
59.0 g of water was added to 9.0 g of finely divided silica used in Example 1, and the mixture was stirred well. Further, while stirring 40.7 g of an adhesive for wood (trade name: Power Ace Quick Dry Aclear, manufactured by Arteco Co., Ltd.) whose main component is an ethylene vinyl acetate copolymer emulsion having a solid content concentration of 55%, this silica dispersion is stirred. added. The amount of finely divided silica corresponds to about 40 parts per 100 parts of ethylene vinyl acetate copolymer. The solid content concentration of the liquid is 31.4%.
This mixed solution was applied to both surfaces of a 5 mm thick water-absorbing melamine foam used in Example 1. Then, when it dried in normal temperature atmosphere (25 degreeC), the water diffusion film about 0.2 mm thick was formed on both surfaces of the melamine foam. A strip having a width of 30 mm and a length of 250 mm was cut out from the cooling sheet material. The mass of the strip was 3.31 g.
When this strip was put into water, it absorbed water. The amount of water absorbed was 18.7 g.
この短冊状の冷却シートを自然界に相似するように循環風量を制限した３５℃の恒温装置の中に静置した。
冷却シートの裏側下面の表面温度は約１時間後に２９℃で平衡に達した。又冷却効果持続時間は約３時間を超えた。この事から本実施例における冷却シートはネッククーラー部材として有用である事が判明した。また開口部を密閉しないで済む事から水拡散膜がたとい損傷を受けても軽微な損害で済むであろう事が予測出来た。
This strip-shaped cooling sheet was placed in a thermostatic device at 35 ° C. in which the circulation air volume was limited so as to be similar to the natural world.
The surface temperature of the lower back surface of the cooling sheet reached equilibrium at 29 ° C. after about 1 hour. The cooling effect duration exceeded about 3 hours. From this fact, it was found that the cooling sheet in this example is useful as a neck cooler member. In addition, since it was not necessary to seal the opening, it was predicted that even if the water diffusion membrane was damaged, minor damage would be sufficient.
（実施例３）
実施例１で使用した微粉末シリカ１３．０ｇに６５．４ｇの水を加え良く攪拌した。更にこの微粉末シリカ分散液に固形分濃度５０％のポリウレタンエマルジョンを主成分とする布専用接着剤（商品名 布ッチ、ヘンケルジャパン（株)製）２１．６ｇを攪拌しながら加えた。微粉末シリカの量はポリウレタン１００部に対し約１２０部に相当する。液の固形分濃度は２３．８％である。この混合液を厚実施例１で使用した厚さ５ｍｍの吸水性メラミンフォーム（商品名 バソテクト、（株）イノアックコーポレーション製、幅３８ｍｍ×長さ３００ｍｍ×厚さ５ｍｍ）の両面に塗布した。その後常温雰囲気中で乾燥したら、メラミンフォームの両面に厚さ約０．２ｍｍの水拡散膜が形成された。この冷却シート材料から幅３０ｍｍ長さ２５０ｍｍの短冊を切り出した。短冊の質量は５．１５ｇであった。この短冊を水中に入れると水を吸収した。吸収された水の量は１３．２ｇであった。
Example 3
65.4 g of water was added to 13.0 g of finely divided silica used in Example 1 and stirred well. Further, 21.6 g of a cloth-specific adhesive (trade name: Cloth, manufactured by Henkel Japan Co., Ltd.) mainly composed of a polyurethane emulsion having a solid content concentration of 50% was added to this fine powder silica dispersion while stirring. The amount of finely divided silica corresponds to about 120 parts per 100 parts of polyurethane. The solid content concentration of the liquid is 23.8%. This mixed solution was applied to both surfaces of the 5 mm thick water-absorbing melamine foam used in Thick Example 1 (trade name: Bazotect, manufactured by Inoac Corporation, width 38 mm × length 300 mm × thickness 5 mm). After drying in a room temperature atmosphere, a water diffusion film having a thickness of about 0.2 mm was formed on both sides of the melamine foam. A strip having a width of 30 mm and a length of 250 mm was cut out from the cooling sheet material. The mass of the strip was 5.15 g. When this strip was put into water, it absorbed water. The amount of water absorbed was 13.2 g.
この短冊状の冷却シートを自然界に相似するように循環風量を制限した３５℃の恒温装置の中に静置した。
冷却シートの裏側下面の表面温度は約１時間後に２７℃で平衡に達した。又冷却効果持続時間は約３時間を超えた。このことから、水拡散膜中のシリカの割合が増せば冷却効果も増大する事がわかった。更にこの事から本実施例冷却シートはネッククーラー部材として有用である事が判明した。また開口部を密閉しないで済む事から水拡散膜がたとい損傷を受けても軽微な損害で済むであろう事が予測出来た。
This strip-shaped cooling sheet was placed in a thermostatic device at 35 ° C. in which the circulation air volume was limited so as to be similar to the natural world.
The surface temperature of the lower back surface of the cooling sheet reached an equilibrium at 27 ° C. after about 1 hour. The cooling effect duration exceeded about 3 hours. From this, it was found that the cooling effect increases as the proportion of silica in the water diffusion film increases. Furthermore, this proves that the cooling sheet of this example is useful as a neck cooler member. In addition, since it was not necessary to seal the opening, it was predicted that even if the water diffusion membrane was damaged, minor damage would be sufficient.
（実施例４）
実施例３で使用した吸水性メラミンフォームの代わりに０．０７ｇ／ｃｍ３の密度を示す吸水性ウレタンフォーム（商品名 ＳＡＱ、（株）イノアックコーポレーション製）を使用し、条件は実施例３と同一にして実施した。短冊の元の質量は７．７６ｇであり、吸水量は８．０７ｇであった。
この短冊状の冷却シートを自然界に相似するように循環風量を制限した３５℃の恒温装置の中に静置した。冷却シートの裏側下面の表面温度は約１時間後に３０℃で平衡に達した。又冷却効果持続時間は約３時間を超えた。この事から本実施例冷却シートはネッククーラー部材として有用である事が判明した。また開口部を密閉しないで済む事から水拡散膜がたとい損傷を受けても軽微な損害で済むであろう事が予測出来た。
Example 4
Instead of the water-absorbing melamine foam used in Example 3, water-absorbing urethane foam (trade name: SAQ, manufactured by Inoac Corporation) having a density of 0.07 g / cm 3 was used, and the conditions were the same as in Example 3. Was carried out. The original mass of the strip was 7.76 g, and the water absorption was 8.07 g.
This strip-shaped cooling sheet was placed in a thermostatic device at 35 ° C. in which the circulation air volume was limited so as to be similar to the natural world. The surface temperature of the lower back surface of the cooling sheet reached equilibrium at 30 ° C. after about 1 hour. The cooling effect duration exceeded about 3 hours. From this, it was found that the cooling sheet of this example is useful as a neck cooler member. In addition, since it was not necessary to seal the opening, it was predicted that even if the water diffusion membrane was damaged, minor damage would be sufficient.
（実施例５）
実施例２で使用した厚さ５ｍｍの吸水性メラミンフォームの代わりに厚さ１０ｍｍの吸水性メラミンフォーム（商品名 バソテクト、（株）イノアックコーポレーション製）を使用し、条件は実施例２と同一にして実施した。
短冊の元の質量は５．２５ｇであり、吸水量は２２．４１ｇであった。
この短冊状の冷却シートを自然界に相似するように循環風量を制限した３５℃の恒温装置の中に静置した。冷却シートの裏側下面の表面温度は約１時間後に２７．５℃で平衡に達した。又冷却効果持続時間は約４時間を超えた。この事から本実施例冷却シートは柔軟性を保っておりネッククーラー部材として有用である事が判明した。また開口部を密閉しないで済む事から水拡散膜がたとい損傷を受けても軽微な損害で済むであろう事が予測出来た。
(Example 5)
Instead of the water-absorbing melamine foam having a thickness of 5 mm used in Example 2, a water-absorbing melamine foam having a thickness of 10 mm (trade name: BASOTECT, manufactured by Inoac Corporation) was used, and the conditions were the same as those in Example 2. Carried out.
The original mass of the strip was 5.25 g, and the water absorption was 22.41 g.
This strip-shaped cooling sheet was placed in a thermostatic device at 35 ° C. in which the circulation air volume was limited so as to be similar to the natural world. The surface temperature of the lower back surface of the cooling sheet reached equilibrium at 27.5 ° C. after about 1 hour. The cooling effect duration exceeded about 4 hours. From this fact, it was found that the cooling sheet of the present example is flexible and useful as a neck cooler member. In addition, since it was not necessary to seal the opening, it was predicted that even if the water diffusion membrane was damaged, minor damage would be sufficient.
（実施例６）
実施例５で使用した厚さ１０ｍｍのメラミンフォームから幅３０ｍｍ長さ２５０ｍｍの短冊を切り出し、その一つの側面つまり幅１０ｍｍ長さ２５０ｍｍの矩形側面の中央部に幅１０ｍｍ長さ５０ｍｍのマスキングテープ（シールテープ）を貼り、その他の全面を実施例２で使用したシリカ、エチレン酢酸ビニル共重合体エマルジョン混合液を塗布した。塗布液が乾燥した後マスキングテープを剥した。この剥した所が開口部になった。このサンプルの質量は７．６２ｇであった。
(Example 6)
A strip having a width of 30 mm and a length of 250 mm was cut out from the melamine foam having a thickness of 10 mm used in Example 5, and a masking tape having a width of 10 mm and a length of 50 mm (seal) on one side surface thereof, that is, the central portion of a rectangular side surface having a width of 10 mm and a length of 250 mm. The other surface was coated with the silica and ethylene vinyl acetate copolymer emulsion mixture used in Example 2. After the coating solution was dried, the masking tape was peeled off. This peeled place became an opening. The mass of this sample was 7.62 g.
次にこのサンプルを水に漬け手で圧迫し手を離す操作を二、三回繰り返すと直ちに水を吸収した。水から引き上げると雫は殆ど落ちなかった。吸収した水は５３．０４ｇであった。この短冊状の冷却シートを厚さ０．２ｍｍの木綿布で包みネッククーラーとして首に巻きつけ実際に炎天下の農作業に着用した。
この時冷却シートの開口部は上を向く様に配置した。当日は気温２７℃、相対湿度４７％の晴天であった。農作業の時間は凡そ午前９時半から午後１２時半までの約３時間であった。作業後冷却シートの質量は４４．９０ｇであった。従って凡そ１５．７６ｇの水が冷却シートから蒸発した事になる。そして冷却シートにまだ３７．２８ｇの水が残っているので更に長時間の着用に耐える事が分かった。また着用した時の感触は過度の湿り気を感じず清涼で爽やかな感触であった。
Next, when this sample was immersed in water, pressed with hands and released, the operation was repeated two or three times to immediately absorb the water. When pulled up from the water, the kite hardly fell. The absorbed water was 53.04 g. This strip-shaped cooling sheet was wrapped with a cotton cloth with a thickness of 0.2 mm, wrapped around the neck as a neck cooler, and actually worn for farm work under hot weather.
At this time, the opening of the cooling sheet was arranged so as to face upward. On that day, it was sunny with an air temperature of 27 ° C and a relative humidity of 47%. The farming time was approximately 3 hours from 9:30 am to 12:30 pm. The mass of the cooling sheet after work was 44.90 g. Accordingly, approximately 15.76 g of water has evaporated from the cooling sheet. And it was found that 37.28 g of water still remains on the cooling sheet, so that it can withstand even longer wear. The feel when worn was a refreshing and refreshing feel without feeling excessive dampness.
（実施例７）
実施例３の冷却シートを厚さ０．２ｍｍの木綿製の布で包み、ネッククーラー（以下、本発明におけるネッククーラーとする）を作製した。
そして、サーモグラフィ及びサーマルマネキンを用いて、高吸水性繊維を吸水体とする市販のネッククーラーと、冷却能を比較した。
まず、本発明におけるネッククーラーを２６℃の水道水に１分間浸漬して水を吸収させた後、水滴が滴り落ちない程度まで軽く絞った。
(Example 7)
The cooling sheet of Example 3 was wrapped with a cotton cloth having a thickness of 0.2 mm to prepare a neck cooler (hereinafter referred to as a neck cooler in the present invention).
Then, using a thermography and a thermal mannequin, the cooling ability was compared with a commercially available neck cooler having a superabsorbent fiber as a water absorbent.
First, the neck cooler in the present invention was immersed in tap water at 26 ° C. for 1 minute to absorb water, and then lightly squeezed to such an extent that no water droplets dropped.
そして、本発明におけるネッククーラーを表皮温度３４．２℃のサーマルマネキン（京都電子工業（株）製）の首元に取り付けた後、所定の経過時間で本発明におけるネッククーラーを取り外し、その際の表皮温度をサーモグラフィで測定した。
市販のネッククーラーについては、２４．５℃の水道水に１分間浸漬して水を吸収させた後、開発品と同様の手順で表皮温度の変化を測定した。なお、測定前のサーマルマネキンの首元の表皮温度は、３４．１℃であった。
And after attaching the neck cooler in this invention to the neck of the thermal mannequin (Kyoto Electronics Industry Co., Ltd. product) whose skin temperature is 34.2 degreeC, the neck cooler in this invention is removed in predetermined | prescribed elapsed time, The epidermis temperature was measured by thermography.
About the commercially available neck cooler, after being immersed in 24.5 degreeC tap water for 1 minute and absorbing water, the change of skin temperature was measured in the procedure similar to a developed product. In addition, the skin temperature of the neck of the thermal mannequin before the measurement was 34.1 ° C.
１００分間測定した結果、本発明におけるネッククーラーは最大で２８．９℃まで表皮温度を下げることが出来た（図４参照）。一方、市販のネッククーラーは２９．７℃までしか表皮温度を下げられなかった(図４参照)。
この事から、本発明における冷却シートは高い冷却能を有するものであって、ネッククーラー用として有用であることが明らかとなった。
As a result of measuring for 100 minutes, the neck cooler of the present invention was able to lower the skin temperature to 28.9 ° C. at the maximum (see FIG. 4). On the other hand, the commercially available neck cooler was able to lower the skin temperature only to 29.7 ° C. (see FIG. 4).
From this, it has been clarified that the cooling sheet in the present invention has high cooling ability and is useful for a neck cooler.
（実施例８）
厚さ１０ｍｍのメラミンフォームシートから幅４００ｍｍ長さ１０００ｍｍのシートを切り出し、その一つ側面つまり幅１０ｍｍ長さ４００ｍｍの矩形側面の中央部に幅１０ｍｍ長さ２００ｍｍの紙製マスキングテープ（シールテープ）を貼り、その他の側面及び底面には厚さ０．２ｍｍの融点１０４℃のポリエチレンシートを熱融着し覆った。次に上面に実施例２で使用したシリカ、エチレン酢酸ビニル共重合体エマルジョン混合液を塗布した。塗布液が乾燥した後、マスキングテープを剥した。この剥した箇所が開口部になった。
この短冊を水中に入れると水を吸収した。吸水量は１９．４１ｇに達した。開口部から水が漏れる事はなかった。
(Example 8)
A sheet of 400 mm width and 1000 mm length is cut out from a 10 mm thick melamine foam sheet, and a paper masking tape (seal tape) having a width of 10 mm and a length of 200 mm is placed on the center of one side surface, that is, a rectangular side surface having a width of 10 mm and a length of 400 mm. A polyethylene sheet with a melting point of 104 ° C. having a thickness of 0.2 mm was heat-sealed and covered on the other side and bottom surfaces. Next, the silica / ethylene vinyl acetate copolymer emulsion mixture used in Example 2 was applied to the upper surface. After the coating solution was dried, the masking tape was peeled off. This peeled portion became an opening.
When this strip was put into water, it absorbed water. The amount of water absorption reached 19.41 g. No water leaked from the opening.
このシートを自然界に相似するように循環風量を制限した３５℃の恒温装置の中に静置した。シートの裏側下面の表面温度は約２時間後に３０℃で平衡に達した。又冷却効果持続時間は約１０時間を超えた。この事から本実施例シートは大面積の冷却シート例えば屋根や屋上の冷却シート部材として有用である事が判明した。
また開口部を密閉しないで済む事から水拡散膜がたとい損傷を受けても軽微な損害で済むであろう事が予測出来た。
The sheet was placed in a thermostatic device at 35 ° C. with a circulating air flow limited so as to be similar to the natural world. The surface temperature of the lower back surface of the sheet reached equilibrium at 30 ° C. after about 2 hours. The cooling effect duration exceeded about 10 hours. From this, it was found that the sheet of this example is useful as a large area cooling sheet, for example, a roof or rooftop cooling sheet member.
In addition, since it was not necessary to seal the opening, it was predicted that even if the water diffusion membrane was damaged, minor damage would be sufficient.
（実施例９）
実施例１で作製した水拡散膜から、幅４０ｍｍ×長さ３００ｍｍの短冊状の水拡散膜を２枚切り出した。
実施例１で使用した吸水性メラミンフォームから幅４０ｍｍ×長さ３００ｍｍ×厚さ３ｍｍの短冊状の吸水性メラミンフォームを切り出し、吸水性メラミンフォームの両面を上記の二枚の水拡散膜で挟み、熱圧着して三層構造の冷却シートを作った。
この冷却シートに、実施例１と同様の方法で水を吸水させたところ、２５．０７ｇの水を吸水した。
Example 9
Two strip-shaped water diffusion membranes having a width of 40 mm and a length of 300 mm were cut out from the water diffusion membrane produced in Example 1.
A strip-shaped water-absorbing melamine foam having a width of 40 mm, a length of 300 mm and a thickness of 3 mm was cut out from the water-absorbing melamine foam used in Example 1, and both sides of the water-absorbing melamine foam were sandwiched between the two water diffusion films described above. A three-layer cooling sheet was made by thermocompression bonding.
When water was absorbed into this cooling sheet in the same manner as in Example 1, 25.07 g of water was absorbed.
上記の冷却シートを、循環風量を制限した３５℃の恒温装置の中に静置したところ、冷却シートが接している面の表面温度は、２時間後に２９℃で平衡に達した。
また、冷却効果の持続時間は５時間を超えた。
この事から、本発明における冷却シートは高い冷却能を有するものであって、ネッククーラー用として有用である事がわかった。
また、この冷却シートは、曲げても水の滲み出しはなかったので、ネッククーラーに用いた場合に破損が生じたとしても被害が軽微であることが予測でき、ネッククーラーとして有用な事がわかった。
When the above cooling sheet was allowed to stand in a constant temperature apparatus of 35 ° C. with limited circulation air flow, the surface temperature of the surface in contact with the cooling sheet reached equilibrium at 29 ° C. after 2 hours.
Also, the duration of the cooling effect exceeded 5 hours.
From this, it was found that the cooling sheet in the present invention has a high cooling ability and is useful for a neck cooler.
In addition, since this cooling sheet did not bleed out even when bent, it can be predicted that the damage would be minor even if it was damaged when used in a neck cooler, and it was found useful as a neck cooler. It was.
（実施例１０）
厚さ１０ｍｍのメラミンフォーム（商品名 バソテクト、（株）イノアックコーポレーション製）から幅３０ｍｍ×長さ２５０ｍｍの短冊を切り出し、その二つの側面つまり幅１０ｍｍ×長さ２５０ｍｍの矩形側面の中央部に幅１０ｍｍ×長さ２１０ｍｍのマスキングテープ(シールテープ)を貼り、その他の全面を実施例２で使用したシリカ、エチレン酢酸ビニル共重合体エマルジョン混合液を塗布した。塗布液が乾燥した後二個のマスキングテープを剥した。この剥した二箇所が開口部になった。このサンプルの質量は３．４２ｇであった。
次にこのサンプルを水に漬け手で圧迫し手を離す操作を二、三回繰り返すと直ちに水を吸収した。水から引き上げると雫は殆ど落ちなかった。吸収した水は３７．９１ｇであつた。
(Example 10)
Cut a strip 30 mm wide x 250 mm long from a 10 mm thick melamine foam (trade name Bazotect, manufactured by Inoac Corporation), and 10 mm wide at the center of its two sides, that is, 10 mm wide x 250 mm long rectangular side X A 210 mm long masking tape (seal tape) was applied, and the other entire surface was coated with the silica / ethylene vinyl acetate copolymer emulsion mixture used in Example 2. After the coating solution was dried, the two masking tapes were peeled off. The two peeled portions became openings. The mass of this sample was 3.42 g.
Next, when this sample was immersed in water, pressed with hands and released, the operation was repeated two or three times to immediately absorb the water. When pulled up from the water, the kite hardly fell. The absorbed water was 37.91 g.
この短冊状の冷却シートを自然界に相似するように循環風量を制限した３５℃の恒温装置の中に静置した。冷却シートの裏側下面の表面温度は約２時間後に２９℃で平衡に達した。又冷却効果持続時間は約１０時間を超えた。この事から本実施例冷却シートはネッククーラー部材として有用である事が判明した。また開口部を密閉しないで済む事から水拡散膜(基材)がたとえ損傷を受けても軽微な損害で済むであろう事が予測出来た。 This strip-shaped cooling sheet was placed in a thermostatic device at 35 ° C. in which the circulation air volume was limited so as to be similar to the natural world. The surface temperature of the lower back surface of the cooling sheet reached equilibrium at 29 ° C. after about 2 hours. The cooling effect duration exceeded about 10 hours. From this, it was found that the cooling sheet of this example is useful as a neck cooler member. In addition, it was possible to predict that even if the water diffusion membrane (base material) was damaged, minor damage could be expected because it was not necessary to seal the opening.
（実施例１１）
実施例５の冷却シートを厚さ０．２ｍｍの綿布で包みネッククーラーを作製した(開発品)。そして、サーモグラフィ及びサーマルマネキンを用いて、冷却性能を評価した。まず、開発品を２６℃の水道水に１分間浸漬して水を吸収させた後、水滴が滴り落ちない程度まで軽く絞った。そして、開発品を表皮温度３４．０℃のサーマルマネキンの首元に取り付けた後、所定の経過時間で開発品を取り外し、その際の表皮温度をサーモグラフィで測定した（図５参照）。
その結果、６時間経過しても表皮温度は３０．２℃であったため、本開発品は冷却持続性に優れていることが示された。この事からも、実施例５の冷却シートはネッククーラーの部材として有用であることが判明した。
(Example 11)
The cooling sheet of Example 5 was wrapped with a cotton cloth having a thickness of 0.2 mm to produce a neck cooler (developed product). And the cooling performance was evaluated using the thermography and the thermal mannequin. First, the developed product was immersed in tap water at 26 ° C. for 1 minute to absorb water, and then lightly squeezed to such an extent that no water droplets dropped. Then, after attaching the developed product to the neck of a thermal manikin having a skin temperature of 34.0 ° C., the developed product was removed at a predetermined elapsed time, and the skin temperature at that time was measured by thermography (see FIG. 5).
As a result, the skin temperature was 30.2 ° C. even after 6 hours, indicating that the developed product has excellent cooling durability. Also from this fact, it was found that the cooling sheet of Example 5 is useful as a member of the neck cooler.
（比較例１）
実施例1において水拡散膜の代わりに厚さ０．１ｍｍのポリエチレンシートを用いて他の条件は実施例の条件と同一にして実験したところこの場合のサンプル下部表面温度は平衡に達する事なく徐々に上昇しついに３時間後に３３℃に達した。この事から水の拡散蒸発量が少なければ冷却効果は得られない事がわかる。
(Comparative Example 1)
In Example 1, a polyethylene sheet having a thickness of 0.1 mm was used instead of the water diffusion film, and the other conditions were the same as those in the example. As a result, the sample lower surface temperature gradually increased without reaching equilibrium. And finally reached 33 ° C. after 3 hours. From this, it can be seen that the cooling effect cannot be obtained if the amount of diffusion and evaporation of water is small.
近年、地球温暖化現象が顕著になり夏期の猛暑日日数が富に増加している。この猛暑を凌ぐために益々電力の使用が増加し、それに比例して温室効果ガス排出も増加し地球温暖化が進行するという社会的なジレンマに陥っている。本発明の冷却シートによる冷却は温室効果ガスを排出しない省エネルギー的、省資源的な冷却法であり、その実用性は顕著である。 In recent years, the global warming phenomenon has become remarkable, and the number of hot days in summer has been increasing. In order to surpass this intense heat, the use of electric power is increasing, and greenhouse gas emissions increase in proportion to it, falling into a social dilemma in which global warming proceeds. The cooling by the cooling sheet of the present invention is an energy-saving and resource-saving cooling method that does not emit greenhouse gases, and its practicality is remarkable.
第２発明の冷却シートの用途としては、建築物の屋根や壁の冷却が先ず考えられる。具体的には、ビル屋上、一般住居の屋根や壁、倉庫、簡易仮設住居並びに簡易テントの屋根部分、各種家畜小屋の屋根部分の冷却である。また自動車や電車等各種運送車両の屋根部分の冷却もある。更には柔軟性に優れ軽量であることから、作業服、ベスト、ネッククーラー、帽子等の服飾関係の用途も考えられる。更に体温冷却の目的で氷嚢、熱さまし用シート、水枕、ウォターベッドの用途がある。その他、エアコン室外機の冷却、カーエアコン発熱部の冷却、大型コンピューターやパソコン等の各種計器の冷却にも適用可能である。 As a use of the cooling sheet of the second invention, cooling of a roof or a wall of a building is first considered. Specifically, it is cooling of the roof of a building, roofs and walls of ordinary dwellings, warehouses, simple temporary dwellings, roofs of simple tents, and roofs of various livestock sheds. There is also cooling of the roof of various transport vehicles such as cars and trains. Furthermore, since it is flexible and lightweight, it can be used for clothing-related applications such as work clothes, vests, neck coolers, and hats. In addition, there are uses for ice sac, heating sheet, water pillow, and water bed for cooling the body temperature. In addition, it can also be applied to cooling air conditioner outdoor units, car air conditioner heat generating parts, and various instruments such as large computers and personal computers.
１ 水拡散膜
２ 水室中の水吸収性材料
３ 布材
４ 多孔シート
５ 開口部
１２ 冷却シート
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Water diffusion film 2 Water-absorbing material in water chamber 3 Cloth material 4 Porous sheet 5 Opening 12 Cooling sheet
Claims (10)
前記水室の全部分又は一部分を構成する、高分子ポリマーを主体とする連続相に分散相として湿式法シリカが分散された水拡散用冷却基材である水拡散膜と、
を備えることを特徴とする冷却シート。 A water-absorbing material that absorbs water by capillary action installed inside the water chamber filled with water;
A water diffusion film which is a cooling base for water diffusion in which a wet method silica is dispersed as a dispersed phase in a continuous phase mainly composed of a high molecular polymer, constituting all or a part of the water chamber;
A cooling sheet comprising:
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