JPH0140075B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は蓄熱剤組成物に関する。 塩水和物が結晶状態から融解して液体状態に変
化する際に潜熱を吸収し、この潜熱を可逆的に取
出すことのできる蓄熱剤組成物として、
CH₃COONa・3H₂O等の脂肪酸塩水和物と、こ
の脂肪酸塩水和物が冷却中に融点以下に固化せず
に過冷却されるのを防ぐ結晶核剤と、脂肪酸塩の
水溶液の粘度を高めることにより、一般的には水
への溶解度が小さい脂肪酸塩と結晶水が分離し
て、該脂肪酸塩の沈降と上記結晶核剤の沈降が起
こるのを防止する増粘剤とからなるものが知れて
いる。このような増粘剤としては、例えばカルボ
キシメチルセルロースやシリカ微粉末が用いられ
ているが、前者は脂肪酸塩の濃厚水溶液に対する
溶解性が小さいので、増粘効果が十分でなく、ま
た、後者は脂肪酸塩水溶液よりも密度が大きいた
めに数回の融解−結晶化の繰返しの間にそれ自体
が沈降分離する。 本発明は上記に鑑みてなされたものであつて、
脂肪酸塩水溶液によく溶解して増粘すると共に、
それ自体は経済的に沈降、分離せず、従つて、無
機塩や結晶核剤の沈降を効果的に防止し、蓄熱量
が大きく、かつ、過冷却の生じないすぐれた蓄熱
剤組成物を提供することを目的とする。 本発明の蓄熱剤組成物は、(a)脂肪酸塩水和物
と、(b)結晶核剤と、(c)α，β−不飽和カルボン酸
の単独重合体、共重合体、これらのアルカリ金属
塩及びアンモニウム塩から選ばれる少なくとも一
種の増粘剤とを含有することを要旨とするもので
ある。 本発明において用いる脂肪酸塩水和物は、蓄熱
剤として従来より知られているものすべてを含
み、代表的にはCH₃COONa・3H₂O、
（CH₃COO）₂Mg・4H₂O、等を挙げることができ
る。結晶核剤は概に知られているように、蓄熱剤
の結晶構造と類似した結晶構造を有すると共に、
蓄熱剤の融解温度よりも高い融点を有し、従つ
て、蓄熱剤が相転移する時点においても固体状態
である物質であり、本発明においては上記のよう
な脂肪酸塩水和物蓄熱剤に対してこのような物性
を有し、従来より結晶核剤として作用することが
知られているすべての物質を用いることができ
る。このような結晶核剤は多くの場合、無機塩、
その水和物、硫酸塩、酸化物、水酸化物等であ
る。具体的には、例えば、CH₃COONa・3H₂O
に対してはBa（BrO₃）₂・H₂O、CaSO₄・2H₂O、
KBrO₃、K₂SO₄等が、（CH₃COO）₂Mg・4H₂Oに
対してはSrSO₄、CaSO₄・2H₂O等が用いられる。
既に知られているように、結晶核剤は脂肪酸塩水
和物100重量部について２〜15重量部用いるのが
適当である。 本発明において増粘剤として用いるα，β−不
飽和カルボン酸重合体とはアクリル酸、メタクリ
ル酸、イタコン酸、シトラコン酸、無水マレイン
酸等一種又は二種以上を構成単位とする単独重合
体又は共重合体を意味し、更に構成単位の一部が
２−ヒドロキシエチル（メタ）アクリレート、酢
酸ビニル、スチレン、イソブチレン等のビニル単
量体である共重合体を含むものとする。好ましく
はポリアクリル酸、無水マレイン酸−イソブチレ
ン共重合体等が用いられ、特に脂肪酸塩水溶液へ
の溶解性が大きく、従つて増粘効果にすぐれるこ
れらのナトリウム塩、カリウム塩等のアルカリ金
属塩及びアンモニウム塩が好ましい。 増粘剤は脂肪酸塩水和物100重量部に対して、
２〜10重量部用いるのが好ましい。２重量部より
少ないとき増粘効果が十分でないので、結晶核剤
や不溶性無機塩の沈降分離をよく防止することが
できず、また、10重量部より多量では増粘効果が
平衡に達し、組成物の単位重量又は単位容積当り
の蓄熱量を低下させると共に、経済的にも不利で
ある。 本発明の蓄熱剤組成物における増粘剤は、従来
増粘剤と用いられているシリカ微粒子はもちろん
のこと、カルボキシメチルセルロースに比べて
も、脂肪酸塩水和物濃厚水溶液に大きい溶解性を
有して、多数回の加熱冷却サイクルを経ても増粘
効果をよく保ち、従つて、結晶核剤や無機塩の沈
降分離を阻止するので、非常に長期にわたつて、
過冷却を生じることなく大きい蓄熱量を保持する
ことができる。 以下に本発明を実施例によつて具体的に説明す
る。 実施例 CH₃COONa・3H₂O 100重量部を70℃に加熱
して融解させ、K₂SO₄10重量部とポリアクリル酸
ナトリウム（日本純薬(株)製レオジツク250H）３
重量部を混合して蓄熱剤組成物を調整した（実験
番号１）。この組成物の粘度及び融解熱を別表に
示す。 この組成物40ｇを試験管（18mm径）に入れ、試
料の中心に熱電対を挿入し、上端をゴム栓で密封
し、70℃の恒温水槽に浸漬して、組成物の温度を
均一化させた後、速やかに別に45℃に調整した恒
温水槽に浸漬して放熱させ、組成物の温度変化を
測定した。次に、組成物の中心温度が45℃に達し
た後、再び前記70℃の恒温水槽に移し、組成物の
融解昇温性を測定した。 上記の冷却−加熱サイクルを１サイクルとして
10サイクル及び100サイクル後の組成物の物性を
表に示す。 同様にして異なる系からなる組成物についても
その物性を表に示す（実験番号２〜３）。本発明
の組成物によれば、100サイクル後においても融
点、融解熱及び粘度は一定であり、更に沈降物は
認められなかつた。 従来の増粘剤を用いずに、又は用いて調整した
組成物について上記と同様にして評価した物性を
も表に併せて示す（比較例１〜３）。 なお、表において粘度は実験番号３を除いて65
℃でＢ型粘度計により測定した。実験番号３では
85℃で粘度を同様に測定したまた、融解熱は差動
走査熱量計（DSC）を用いて測定した。 【表】

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ (a)脂肪酸塩水和物と、(b)結晶核剤と、(c)α，
   β−不飽和カルボン酸の単独重合体、共重合体、
   これらのアルカリ金属塩及びアンモニウム塩から
   選ばれる少なくとも一種の増粘剤とを含有するこ
   とを特徴とする蓄熱剤組成物。 ２ 増粘剤がポリアクリル酸、イソブチレン−無
   水マレイン酸共重合体、これらのアルカリ金属塩
   及びアンモニウム塩から選ばれる少なくとも一種
   であることを特徴とする特許請求の範囲第１項記
   載の蓄熱剤組成物。 ３ 増粘剤が脂肪酸塩水和物100重量部について
   ２〜10重量部含有されることを特徴とする特許請
   求の範囲第１項又は第２項記載の蓄熱剤組成物。