JPH0723467B2 - 保冷材とその製造法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、低温柔軟性を有しかつ
保冷能力の大きい保冷材に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来低温柔軟性を有する保冷材としては
テレブロック共重合体エラストマーと油成分からなる連
続相に含水した吸水性架橋高分子を分散させたもの（例
えば特開昭６０−７９０６１号公報）；可塑剤を混合し
てゲル化させた塩化ビニル樹脂と含水ハイドロゲルまた
は水溶性ポリマーとを含有するもの（例えば特開昭６３
−１７８１５６号公報）などが知られている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、これら
の保冷材は保冷時間が不十分であり、かつ繰り返し使用
回数が増すにつれて低温柔軟性が落ちるという問題点が
あった。

【０００４】

【課題を解決するための手段】本発明者らは保冷時間が
更に長く、低温柔軟性が優れ、さらに繰り返し使用して
も低温柔軟性が落ちない保冷材を得るべく鋭意検討した
結果、本発明に到達した。

【０００５】すなわち本発明は、水不溶性吸水性ポリマ
ー、水溶性ポリマー、水および親水性アルコール類を含
有するゲル化物からなることを特徴とする保冷材；並び
に、水不溶性吸水性ポリマー、水溶性ポリマーおよび親
水性アルコール類を混合しゲル化させた物に、水および
必要により親水性アルコール類を加えて再びゲル化させ
ることを特徴とする上記保冷材の製法である。

【０００６】本発明に使用する水不溶性吸水性ポリマー
としては、例えば寒天、ゼラチンなどの天然系の水不溶
性吸水性ポリマーや、合成系の吸水性樹脂があげられ
る。合成系の吸水性樹脂としては、例えばデンプンま
たはセルロース（ａ）とカルボキシル基および／または
スルホン酸基を含有する水溶性単量体および／または加
水分解により水溶性となる単量体（ｂ）と、架橋剤
（ｃ）とを必須成分として重合させ、必要により加水分
解を行うことにより得られる吸水性樹脂が挙げられる。
上記に例示した吸水性樹脂の製造に用いられる（ａ）、
（ｂ）および（ｃ）の詳細、（ａ）、（ｂ）および
（ｃ）の割合、製造法および吸水性樹脂の具体例は特開
昭５２−２５８８６号、特公昭５３−４６１９９号、特
公昭５３−４６２００号および特公昭５５−２１０４１
号公報に記載されている。

【０００７】上記に例示した以外の吸水性樹脂として
は、例えば（ａ）と（ｂ）とを重合させたもの（デン
プン−アクリロニトリルグラフト重合体の加水分解物、
セルロース−アクリロニトリルグラフト重合物の加水分
解物など）、（ａ）の架橋物（カルボキシメチルセル
ロースの架橋物など）、（ｂ）と（ｃ）との共重合体
（架橋ポリアクリルアミドの部分加水分解物、架橋され
たアクリル酸−アクリルアミド共重合体、架橋されたス
ルホン化ポリスチレン、ビニルエステル−不飽和カルボ
ン酸共重合体ケン化物、架橋されたポリアクリル酸塩、
架橋されたアクリル酸−アクリル酸エステル共重合体、
架橋されたイソブチレン−無水マレイン酸共重合体、お
よび架橋されたカルボン酸変性ポリビニルアルコール）
並び自己架橋を有する（ｂ）の重合物（自己架橋型ポ
リアクリル酸塩など）が挙げられる。また以上例示した
吸水性樹脂は２種以上併用してもよい。

【０００８】これら吸水性樹脂のうち、好ましいものは
；並びにのうち、架橋ポリアクリルアミドの部分加
水分解物、架橋されたアクリル酸−アクリルエステル共
重合体、架橋されたイソブチレン−無水マレイン酸共重
合体および架橋されたカルボン酸変性ポリビニルアルコ
ールである。

【０００９】上記吸水性樹脂は純水に対する吸水性能が
少なくとも５０ｍｌ／ｇ、特に１００〜１０００ｍｌ／
ｇのものが適している。

【００１０】該ゲル状物中の水と水不溶性吸水性ポリマ
ーとの重量比は、通常１００：０．１〜１０、好ましく
は１００：０．５〜８である。水不溶性吸水性ポリマー
が０．１未満では保冷熱量が低下し、１０を越えると冷
凍時の柔軟性が低下する。

【００１１】本発明において使用される水溶性ポリマー
としては、例えばカルボキシメチルセルロース、メチル
セルロース、ポリビニルアルコール、アルギン酸ソー
ダ、デンプン、プルランおよびアクリルアミド系共重合
体があげられる。アクリルアミド系共重合体は非イオン
性、アニオン性、カチオン性、何れを用いても良く、例
えば非イオン性としてはポリアクリルアミド、ポリメタ
クリルアミドなどがあげられる。アニオン性としては、
ポリアクリルアミドまたはポリメタクリルアミドの部分
加水分解物、アクリル酸またはメタクリル酸とアクリル
アミドまたはメタクリルアミドとの共重合体およびその
塩類、アクリル酸またはメタクリル酸とアクリルアミド
またはメタクリルアミドと２−アクリルアミド−２メチ
ルプロパンスルホン酸、ビニルスルホン酸またはビニル
メチルスルホン酸との３元共重合体およびその塩類など
があげられる。カチオン性としては、アクリルアミドと
アクリロイルまたはメタクリロイルオキシエチルトリメ
チルアンモニウムクロライドの共重合物、アクリルアミ
ドとトリメチルアンモニウムクロライドの共重合物等が
あげられる。

【００１２】これらの水溶性ポリマーうち、好ましいも
のは非イオン性およびアニオン性のアクリルアミド系共
重合体であり、特に好ましいものはアニオン性のアクリ
ルアミド系共重合体である。また以上例示した水溶性ポ
リマーは２種以上併用してもよい。

【００１３】本発明に使用される水溶性ポリマーは、３
０℃、１規定硝酸ソーダ水溶液中で測定した固有粘度が
１０（ｄｌ／ｇ）以上であり、かつ０．１重量％水溶液
の曳糸性が５０ｍｍ以上のものが好ましい。曳糸性が高
いものを用いることにより、保冷材の形状保持性が良好
となる。

【００１４】該ゲル状物中の水と水溶性ポリマーとの重
量比は、通常１００：０．１〜１０、好ましくは１０
０：０．５〜８である。水溶性ポリマーが０．１未満で
は常温時の形状保持性が低下し、１０越えると冷凍時の
柔軟性が低下する。

【００１５】本発明の保冷材中の水不溶性吸水性ポリマ
ーと水溶性ポリマーの重量比は、通常１：０．１〜１０
であり、好ましくは１：０．２〜３である。水溶性ポリ
マーが０．１未満では繰り返し使用回数が低下し、１０
を越えると該ゲル状物製造時、製造設備から曳糸性の高
いゲル状物を取り出すのに手間を要する。

【００１６】本発明に使用される親水性アルコール類と
しては、ここで親水性とは水溶性および水分散性を意味
し、例えばグリセリン、エチレングリコール、ジエチレ
ングリコール、エタノール、および親水性ポリエーテル
類［ポリエチレングリコール、ポリ（オキシエチレン・
オキシプロピレン）トリオール、ポリ（オキシエチレン
・オキシプロピレン）グリコール、ポリ（オキシエチレ
ン・オキシプロピレン）グリコール・モノアルキルエー
テル等］があげられる。また以上例示した親水性アルコ
ール類は２種以上併用してもよい。これらのうち好まし
いものは親水性ポリエーテル類、ジエチレングリコー
ル、グリセリンおよびこれたの併用であり、特に好まし
いものはグリセリン並びにグリセリンと親水性ポリエー
テル類および／またはジエチレングリコールとの併用で
ある。

【００１７】本発明の保冷材中の水と親水性アルコール
類の重量比は、通常１００：１〜８０、好ましくは１０
０：１０〜６５である。親水性アルコール類が１未満で
は冷凍時の柔軟性が低下し、８０を越えると保冷時間が
低下する。

【００１８】本発明のゲル状物中の水溶性ポリマーと親
水性アルコール類との重量比は、通常１：１０〜６０、
好ましくは１：２０〜４０である。特に好ましくは１：
２５〜３５である。１０未満では冷凍時の柔軟性が低下
し、６０を越えると繰り返し使用回数が低下する。

【００１９】本発明の保冷材には使用目的に照らして特
に支障のない範囲でフィラーあるいはガラス粉末を混入
しても良い。フィラーの例としては炭酸カルシウム、酸
化アルミニウム、オクチル酸アルミニウム、粉末マイ
カ、発泡ポリエチレン、発泡ポリスチレン、発泡ウレタ
ン、タルク、コルク等があげられる。ガラス粉末の例と
しては硼酸塩ガラス、硅酸塩ガラス、燐酸塩ガラス、酸
化物ガラス等があげられる。酸化物ガラスは板状ガラス
を溶融、冷却後、粉砕して用いる。ガラス粉末の粒度は
特に制限は無いが粒径が小さく同じ粒径のものが望まし
い。

【００２０】本発明の保冷材には必要に応じ、顔料等の
着色剤、感熱染料、防腐剤、紫外線吸収剤、酸化防止剤
等の他の添加剤を混入しても良い。

【００２１】本発明のゲル状保冷材は通常包装部材中に
ゲル状物が充填された形態である。包装部材の形状とし
ては、袋状、箱状、円筒状、ボール状、球状など任意の
形でよく、特に制限されない。大きさも使用目的に応じ
て保冷能力を発揮できる範囲で任意に設定することがで
きる。

【００２２】包装部材の材質は耐水性のものであれば特
に制限されないが、例えばポリエチレン／ナイロン系ラ
ミネートフィルム、ポリエチレン／ナイロン／ＥＶＡラ
ミネートフィルムなどが、薄くてもフィルム強度、耐水
性、ヒートシール性、加工性などに優れたものを袋にし
て使用すれば便利である。

【００２３】本発明の保冷材の製法を例示すると、水不
溶性吸水性ポリマーと水溶性ポリマーを万能混合機等で
粉末の状態で混合する。この粉体混合物に１種または２
種以上の親水性アルコール類を加え５０〜６０℃で充分
攪拌しゲル状にする。次いでこのゲル状の生成物中に
水、必要に応じ１種または２種以上のアルコール類およ
び必要によりフィラーやガラス粉末や他の添加剤を配合
した溶液を加えた後、万能混合機等で充分混合して再度
ゲルにし、耐水性のプラスチック包装用材料に充填し、
熱融着、接着剤等で封をすることにより本発明の保冷材
が得られる。再度ゲル化する際にも親水性アルコール類
を用いる場合は、１回目のゲル化の際に用いたものとは
別の親水性アルコール類を用いた方が作業上効率的であ
る。

【００２４】本発明のゲル状保冷材は、通常−３０〜−
５℃の条件で、好ましくは−２０〜−１５℃の条件で、
１〜２４時間かけて冷凍させることにより、保冷材とし
て用いることができる。

【００２５】

【実施例】

【００２６】以下、実施例により本発明を更に説明する
が、本発明はこれに限定されるものではない。実施例中
の部は重量部である。 実施例１ 吸水性樹脂［三洋化成工業（株）製サンウエットＩＭ−
５０００］４部とアクリルアミド系共重合体［三洋化成
工業社製サンフロックＡＨ−２１０Ｐ］４部とを万能混
合機で充分に混合した。これにグリセリン６４部を加え
５０℃で１時間３０分攪拌した。ついで２５℃に冷却
し、水１１６部、ジエチレングリコール６部、ポリエチ
レングリコール（分子量３００以下ＰＥＧ−３００と略
す）６部を加え万能混合機で十分に混合し白色のゲル状
の本発明の保冷材を得た。得られた保冷材の保冷時間、
保冷時柔軟性、２０回くり返し使用後さらに冷凍した時
の柔軟性（可逆性）を試験した結果を表１に示す。

【００２７】実施例２ 実施例１において、ジエチレングリコールをポリ（オキ
チエチレン・オキシプロピレン）グリコール・モノブチ
ルエーテル（三洋化成工業社製ニューポール５０ＨＢ−
６６０）とする以外は全く同様の方法で白色ゲル状の本
発明の保冷材を得た。このものの性能測定結果を表１に
示す。

【００２８】実施例３ 実施例１において、水、ジエチレングリコール、ＰＥＧ
−３００を加える際にさらにタルク粉末２０部加える以
外は全く同様の方法で白色ゲル状の本発明の保冷材を得
た。このものの性能測定結果を表１に示す。

【００２９】実施例４ 実施例１においてサンフロックＡＨ−２１０Ｐ４部に代
えてデンプン５部とする以外は全く同様の方法で白色ゲ
ル状の本発明の保冷材を得た。このものの性能測定結果
を表１に示す。

【００３０】実施例５ 実施例４において、水、ジエチレングリコール、ＰＥＧ
−３００を加える際にさらに硼酸塩ガラス粉末０．５部
を加える以外は全く同様の方法で白色ゲル状の本発明の
保冷材を得た。このものの性能測定結果を表１に示す。

【００３１】比較例１ サンウエットＩＭ−５０００ ３部、サンフロックＡＨ
−２１０Ｐ３部を万能混合機で充分に混合した。この粉
末の混合物を、別に作成した水１２０部、グリセリン６
８部、エチレングリコール３部、ＰＥＧ−３００ ３部
を混合した水溶液に加え約５分間攪拌後靜置して白色ゲ
ル状の比較の保冷材を得た。このものの性能測定結果を
表１に示す。

【００３２】比較例２ 特開昭６０−７９０６１号公報の実施例に基づいて比較
の保冷材を作成した。このものの性能測定結果を表１に
示す。

【００３３】比較例３ 特開昭６３−１７８１５６号公報の実施例１に基づいて
比較の保冷材を作成した。このものの性能測定結果を表
１に示す。

【００３４】

【表１】

【００３５】注１保冷時間は−２０℃で１２時間冷凍し
たものを２５℃の室内で放置し、１０℃になるまでの時
間を測定した。サンプルは重量６００ｇ、２５０ｍｍ×
２５０ｍｍ×１０ｍｍのポリエチレン／ナイロン系ラミ
ネート製の袋に詰めたものを使用した。

【００３６】注２初期柔軟性は−２０℃で１２時間冷凍
したものを指で押した時の状態で確認した。○は容易に
変形する、△は強く押すと変形する、×は変形しないこ
とを表している。

【００３７】注３柔軟保持性は−２０℃で１２時間冷凍
したサンプルを２５℃の温水につけ常温に戻す操作を２
０回繰り返した後、さらに−２０℃で１２時間冷凍した
ものを指で押した時の状態で確認した。判定基準は
（２）と同様である。

【００３８】

【発明の効果】

【００３９】本発明は下記の効果を奏する。 （１）保冷時間を従来より向上させたものである。 （２）本発明の保冷材は、通常−３０〜−５℃で冷凍さ
せて用いるものであるが、冷凍時も柔軟性があり、繰り
返し使用してもこの柔軟性が変化することはない。従来
の保冷材は繰り返し使用しているうち冷凍時の柔軟性が
低下し、最後には固化してしまう。 （３）保冷対象物の形状に合わせ、密着させて使用で
き、繰り返し使用時も同様である。 上記効果を奏することから本発明により得られた保冷材
は保冷用の枕並びに、血液や検体や冷菓や食料品等の保
冷に有用である。さらには競走馬の運動やレース後のク
ーリングダウン時の故障の予防、馬の脚および蹄の治療
時、人の運動後のクーリングダウン時に用いる保冷材と
して有用である。

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】水不溶性吸水性ポリマー、水溶性ポリマ
   ー、水および親水性アルコール類を含有するゲル状物か
   らなることを特徴とする保冷材。
2. 【請求項２】水不溶性吸水性ポリマーの純水に対する吸
   水性能が１００〜１０００ｍｌ／ｇである請求項１記載
   の保冷材。
3. 【請求項３】水溶性ポリマーがアクリルアミド、（メ
   タ）アクリル酸（塩）、２−メチル−２−アクリルアミ
   ドプロパンスルホン酸（塩）、（メタ）アクリロイロキ
   シエチルトリメチルアンモニウム４級塩、（メタ）アク
   リロイロキシエチルジアルキルアミン塩の少なくとも１
   種以上を構成単位とする（共）重合物である請求項１ま
   たは２記載の保冷材。
4. 【請求項４】水溶性ポリマーが、その３０℃、１規定硝
   酸ソーダ水溶液中で測定した固有粘度が１０（ｄｌ／
   ｇ）以上であり、かつ０．１重量％水溶液の曳糸性が５
   ０ｍｍ以上である請求項１〜３のいずれか記載の保冷
   材。
5. 【請求項５】親水性アルコール類がエタノール、グリセ
   リン、ジエチレングリコール、エチレングリコールまた
   は親水性ポリエーテル類から選ばれる１種以上である請
   求項１〜４のいずれか記載の保冷材。
6. 【請求項６】包装部材に該ゲル状物が充填された請求項
   １〜５のいずれか記載の保冷材。
7. 【請求項７】水不溶性吸水性ポリマー、水溶性ポリマー
   および親水性アルコール類を混合しゲル化させた物に、
   水および必要により親水性アルコール類を加えて再びゲ
   ル化させることを特徴とする請求項１〜５のいずれか記
   載の保冷材の製法。