JPH0481492A - 保冷材およびその製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 明 材として用いられる熱媒体に関する。

〔従来の技術〕

従来、保冷剤として最も一般的なものは氷である。これ
は古《より、鮮魚・肉などの食品の保冷や、氷嚢、氷枕
等に用いられる．氷は蓄熱量は大であるが、用途によっ
ては（特に氷嚢、氷枕等人体の冷却用）固いため使用時
に不快感を与えるものである．一方、人体の冷却用には
最近多価アルコール水溶液等を用いた特許が提出されて
いる（特開昭５６−４０１３８）、これらは不凍液であ
るため使用感は良好であるものの蓄熱量は小さいといっ
た問題点がある。これらの問題点を解決するため、水が
凍結しても柔軟性を保持した保冷剤が多数提案されてい
るが、これらでは水のかわりに高吸水性樹脂に水を含ま
せた含水ゲルがよく用いられる．この使用形態としては
■高吸水性樹脂を柔軟な基材にはさむ（特開昭６１−５
９１７１、特開昭５５−１１８９９１）■ゴム状物質の
中に練り込む（特開昭６２−２８３１１９、特開昭６２
−２６７３８６）■ゲル状物質の袋づめ（特開昭５７−
１５０７６９）などがある。

〔解決しようとする問題点ｊ しかし、■■の方法では一１８℃に冷却後の柔軟性が不
充分であり、用途が限定される。■の方法では冷却後の
柔軟性が最も得られるが、特開昭５７−１　５０７６９
記載の保冷材では水と才．イルのエマルジョンに高吸水
性樹脂を添加するが、エマルジョン状態を保つために高
速撹拌が必要であり、かつ添加に長時間を必要とする。

また、高吸水性樹脂と水の接触が良好でなくザラメ状に
なり、使用しても不快感が残る。また、エマルジョンを
形成するには水とオイルの比率が制限され、特に保冷能
力をあげるための高水分量の保冷材は調製できない。

〔問題を解決するための手段〕

これらの問題点を解決するため、本発明者らは高吸水性
樹脂［Ｉｌ、水［Ｉ１］　、実質的に水不溶性溶媒［Ｉ
ｌおよび有機または無機の粉末［ＩＶ］からなり、高吸
水性樹脂［ＩＩ１００重量部にイ、水［ＩＩ］　　Ｚｏ
ｏ　〜５００００重量部，水［Ｉ１］１００重量部に対
し実質的に水不溶性溶媒［０１３１０〜３００重量部、
前記高吸水性樹脂［Ｉｌ、水［Ｉ１］および実質的に水
不溶性触媒［ＩＤ１からなる組成物（Ａ）１００重量部
に対し、有機および／または無機の粉末０．１〜１００
重量部からなる保冷材を見いだした。

本発明に用いられる高吸水性樹脂は自重の１〜１０００
倍吸水するものならば制限はな《、ポリアクリル酸部分
中和物架橋体、デンプン−アクリロニトリルグラフト重
合体の中和物、デンプン−アクリル酸グラフト重合体の
中和物、酢酸ビニル−アクリル酸エステル共重合体のケ
ン化物、アクリロニトリル共重合体のケン化物、アクリ
ロニトリル共重合体もし《はアクリルアミド共重合体の
加水分解物またはこれらの架橋体、ポリビニルアルコー
ル、自己架橋型ポリアクリル酸ナトリウム、マレイン酸
−α−オレフィン共重合体およびスルホン酸基を有する
高分子化合物などいずれも使用できるが、ポリアクリル
酸部分中和物架橋体、デンプン−アクリル酸グラフト重
合体中和物、自己架橋型ポリアクリル酸ナトリウムおよ
びスルホン酸基を有する高分子化合物が吸水倍率の点か
ら好ましい。高吸水性樹脂の形状には特に制限はなく、
顆粒状、微粉末、球状等いずれも使用できる。

高吸水性樹脂１００重量部に対する水の添加量は１００
〜５００００重量部が必要である。１００重量部未満で
は得られた保冷材の保冷能力が小さく、５００００重量
部を超えると高吸水性樹脂が吸水しきれな《なり、得ら
れた保冷材の柔軟性が不充分となる。好ましくは１００
〜１　００００重量部である。

本発明における実質的に水不溶性溶媒とは２５℃におけ
る水１００ｇに対する溶解度が５ｇ未満であれば特に制
限はなく、汎用の疎水性溶媒が使用でき、炭化水素類、
高級アルコール類、エーテル類、エステル類、ニトリル
類、アルデヒド類、有機ケイ素化合物、動植物油等が例
示されるが、安全性および取り扱い性の面から沸点が高
（、融点の低い、０６以上の炭化水素類、Ｃ８−０１゜
のアルコール類、Ｃ，〜ＣＩ４のエーテル類、アルキル
ケイ素化合物、動植物油等が好ましい疎水性溶媒として
例示され、流動パラフィン、シリコンオイルおよび動植
物油がさらに好ましい疎水性溶媒として例示される。

水不溶性溶媒中の高吸水性樹脂の分散性をよくするため
界面活性剤を用いることができ、界面活性剤としてはＨ
ＬＢ値１０以下のものが好ましく、乳化性能の点から特
に好ましいものはソルビタンモノステアレート、ソルビ
タンモノマレート、ソルビタンモノパルミテート、ソル
ビタンモノオレエート、ソルビタントリステアレート、
ソルビタントリオレエートなどがある。界面活性剤使用
量は実質的に水不溶性溶媒中に０．０１〜２０重量％が
好ましい。２０重量％以上では使用に見合った効果がな
（かつ高価格となり、０．０１重量％未満では一１８℃
冷却時の柔軟性が充分でないときがある。より好ましく
は０．１〜１０重量％である。

界面活性剤を含んでいてもよい実質的に水不溶性溶媒の
使用量は水１００重量部に対して１０〜３００重量部が
必要である。３００重量部以上では必要な蓄熱量が得ら
れず、１０重量部未満では一１８℃冷却時の柔軟性が得
られない。好ましくは２０〜２００重量部の範囲である
。水不溶性溶媒の使用量を減少せしめ、しかも−１８℃
放置後にも、柔軟性をよ（するために有機および／また
は無機の粉末を併用する。

本発明に用いられる有機および／または無機の粉末の形
状には特に制限がなく、球状、棒状、円板状、不定形等
いずれも用いることができる。

また、有機および／または無機の粉末の大きさに特に制
限はないが、好ましくは粒度分布の中間に位置する長径
は０．０１μ〜１０ｍｍであり、さらに好ましくは１０
μ〜Ｉｎｎである。長径１０ｍｍ以上では一１８℃冷却
時の柔軟性が悪くなるときがある。

また、粉末のかさ密度にも特に制限はないが、１　ｇ／
ａｍ”未満が好ましく、さらに好ましくは０゜５　ｇ／
ｃｍ’未満である。かさ密度が１　ｇ／ａｍ”より大き
いと一１８℃冷却時の柔軟性が悪くなるときがある。

使用できる粉末としては、疎水性粉末ならば有機物、無
機物共に制限はないが特に好ましいものは、ア、エロジ
ル、シリカゲル、アルミナ、ケイソウ土、モンモリロナ
イト、カオリン、ベントナイトなどの無機の粉末である
。

組成物（Ａ）１００重量部に対する粉末の使用量は０．
１〜１００重量部が必要である。１００重量部を超える
と蓄熱量が充分でなく、かつ高価格となり、０．１重量
部未満では一１８℃冷却時の柔軟性が充分でない、好ま
しくは０．１〜１０重量部である。

本発明における各物質の混合の順番は幾通りか可能であ
る。

■高吸水性樹脂と粉末とを混合後、水を吸水させる。別
に水不溶性溶媒と界面活性剤と混合したものを調製し、
両者を混合する。

■高吸水性給旨、粉末や混合後、水や。水あせ、そのも
のに水不溶性溶媒と界面活性剤を別々に加える。

■高吸水性樹脂に水を吸水させた後粉末を混合する。別
に水不溶性溶媒と界面活性剤を混合したものを調製し、
両者を混合する。

■高吸水性樹脂に水を吸水させた後粉末を混合する。そ
のものに水不溶性溶媒と界面活性剤を別々に加える。

このように高吸水性樹脂を吸水させた後に水不溶性溶媒
および界面活性剤を加える方法であればいずれの順番で
も可能である。また、この混合には通常の撹拌機（例え
ばケミスターラー、ニーグー、スリーワンモーターなど
）で充分であり、特殊な高速撹拌機を要しない。以下、
実施例により本発明の詳細な説明するが、本発明の範囲
がこれら実施例にのみ限定されるものではない、また、
本文および実施例中の部とは重量部をあられす。

実施例１ 高吸水性樹脂（アクアリックＣＡ、日本触媒化学工業■
製）１００部と水１ＯｏＯ部とを予め混合した。別に界
面活性剤（ＳＰＡＮ６０、正正■製）２５部と流動パラ
フィン５００部を加熱混合した。両者を混合し得られた
組成物（Ａ）１００部に粉末として疎水性アエロジル（
Ｒ９７４日本アエロジル■製）４部を混合し保冷材を得
た。得られた保冷材のうち１５０ｇをポリエチレン製袋
に入れ袋詰めした保冷材を得た。

このようにして得られた袋詰めした保冷材を一１８℃に
冷却し、その時の表面の柔軟性、および室温に放置（＋
２０℃）してから表面温度が＋１０℃になるまでの時間
（保冷時間）を測定した。結果を表１に示した。

実施例２ 高吸水性樹脂（アクアリックＣＡ、日本触媒化学工業■
製）１００部および疎水性アエロジル（Ｒ９７４，日本
アエロジル■製）５００部を混合し、次いで水１０００
０部を混合した。別に界面活性剤（ＳＰＡＮ６０）２５
０部と流動パラフィン５０００部を加熱混合した０両者
を混合し保冷材を得た。得ら−れた保冷材のうち１５０
ｇをポリエチレン製袋に入れ袋詰めした保冷材を得た。

このようにして得られた袋詰めした保冷材を実施例１と
同様にして、−１８℃冷却時の柔軟性および保冷時間を
測定し、結果を表１に示した。

実施例３〜１５および比較例１〜７ 実施例１において高吸水性樹脂の種類、水の使用量、水
不溶性溶媒、界面活性剤、粉末を表１に示した通りそれ
ぞれの種類および量に変更し、それ以外は実施例１と同
様の操作を繰返して保冷材および袋詰めした保冷材を得
た。

このようにして得た袋詰めした保冷材を実施例１と同様
にして、−１８℃冷却時の柔軟性および保冷時間を測定
し、結果を表１に示した。

実施例１６ 実施例１〜１５において得られた袋詰めした保冷材を冷
却（−１８℃）−室温放置（＋２０℃）の繰返しテスト
をそれぞれ１００回行なったが保冷性能および柔軟性の
変化はいずれも見れらなかった。

（発明の効果） 本発明による保冷材は水の含有量を自由にコントロール
できるため、特に蓄熱量が大きくかっ一１８℃冷却時に
柔軟性を有するという特長を持つ。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、高吸水性樹脂［ I ］、水［II］、実質的に水不溶
   性溶媒［III］および有機又は無機の粉末［IV］からな
   り、高吸水性樹脂［ I ］１００重量部に対し、水［II
   ］１００〜５００００重量部、水［II］１００重量部に
   対し実質的に水不溶性溶媒［III］１０〜３００重量部
   、前記高吸水性樹脂［ I ］、水［II］および実質的に
   水不溶性溶媒［III］からなる組成物（Ａ）１００重量
   部に対し、有機および／または無機の粉末０．１〜１０
   ０重量部からなる保冷材。 ２、実質的に水不溶性溶媒［III］が界面活性剤を０．
   ０１〜２０重量％含むものである請求項１記載の保冷材
   。 ３、高吸水性樹脂［ I ］がポリアクリル酸部分中和物
   架橋体、デンプン−アクリル酸グラフト重合体の中和物
   、自己架橋型ポリアクリル酸ナトリウムおよびスルホン
   酸基を有する高分子化合物よりなる群より選ばれた少な
   くとも１種である請求項１または２記載の保冷材。 ４、実質的に水不溶性溶媒［III］が脂肪族炭化水素、
   芳香族炭化水素、高級アルコール、シリコン系オイルお
   よび動植物油より選ばれた少なくとも１種である請求項
   １〜３記載の保冷材。 ５、有機および／または無機の粉末［IV］がアエロジル
   、シリカゲル、金属酸化物粉末、金属粉末、粘土、ケイ
   ソウ土、ベントナイト、ラジオライト、モンモリロナイ
   ト、タルク、カオリン、活性白土、ゼオライト、パルプ
   、木粉、紙および繊維くずおよびそれらの複合体より選
   ばれた少なくとも１種である請求項１〜４記載の保冷材
   。 ６、高吸水性樹脂［ I ］、水［II］、実質的に水不溶
   性溶媒［III］および有機又は無機の粉末［IV］からな
   る保冷材を製造するにあたり、高吸水性樹脂［ I ］に
   水［II］を吸水させた後に実質的に水不溶性溶媒［III
   ］を加えることを特徴とする保冷材の製造方法。