JPS59142965A - 保冷袋 - 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】 本発明は、蓄冷材を封入する中９袋が嚢なった熱伝導性
を曾するフィルムからなる保冷袋に関し、さらに詳しく
は、保冷温度のｉ１工後の温度において塑性変形しない
特性を有する蓄冷材を異なった熱伝導性を有するフィル
ムからなる中空袋に封入した保冷袋に関する。

本明細ｖ欅における「蓄冷」は、蓄冷材を冷却源によっ
て冷却して、冷熱（すなわち、マイナスのエネルギー）
を蓄えること、換言すれば、蓄冷によって１ｇ冷除材、
冷却しようとする物体をＰ１却する能力を得る。

本１１目細書における「放冷」は、冷１３Ｊ　Ｌ／よう
とする物体または対象を、π除材によって冷却して、冷
熱（すなわち、マイナスのエネルギー）を放出すること
、換言すれば、放冷によって蓄冷材は、冷却しようとす
る物体を冷却する能力を失なう。

本発明では、蓄冷材の蓄冷によって、蓄冷材は冷却され
るが、蓄冷材の放冷によ？て、１冷却しようとする物体
が冷却されるので、本明細喝における「冷却」は、冷却
される対象にイイ篇しなければならない。

本明細齋における蓄冷材の［保冷温度］は、蓄冷材を冷
却師によって冷却する場合（すなわち蓄冷材を蓄冷する
場合）、蓄冷材の含水ゲル中に含まれる水が凍結して、
蓄冷材がＭ解熱に相当する潜熱を冷却源に取られる温度
（すなわち、含水ゲル中に含まれる水の凍結温度）であ
るが、この温度は、蓄冷材によって冷却しようとする物
体または対象を冷却する場合（すなわち蓄冷材を放冷す
る場合）、蓄冷材の含水ゲル中に含まれる凍結物が融解
して、冷却しようとする物体または対象が凍結物の融解
熱に相当するＦＩ！ｖ１を蓄冷材に取られる温度（すな
わち、含水ゲル中に含まれる水の融解温度）に等しい温
度である。したがって、含水ゲル中に含まれる水が純水
である場合は、その保冷温度は大略０℃であるが、他の
物質を溶解する場合は、その種類および含有量に応じて
変動する。

〔発明の背景および従来技術〕

蓄冷材は、蓄冷によって、冷却しようとする物体または
対象を冷却する能力をＳ得し、放冷ｔこよって、冷却し
ようとする物体または対象を冷却する能力を失う材料で
あって、冷媒の−ＩＮである。

これまでに知られている蓄冷材の代表的なものは、原理
的に考えるとｒ７ＩｃＪであるが、水（よ、４−１処に
でも存在し、安価であるために、水を蓄冷した水を放冷
した後、再び杏冷することは余程のｊ％情がない限り、
行なわれていない。また二酸化炭素もドライアイスの形
にすると、高冷洞の村竪能を有するが、ドライアイスの
放冷によって、ガス状になるために、これも回収するこ
とがｌｓ実実年不可能ある。さらに「液体輩素」も蓄冷
材の機能をもっているが、その生成物がガス状であるた
めＬこ、その回収は実際上は不可能である。

曲記の水は、蓄冷材として考えた局舎、保冷温度におけ
る融解熱が大きく、材′＠自体が安４市であるために、
広く使用されているが、蓄冷後の水の状即のものをＭ：
、ＰＦすると、液体に変′るので、これを系外に取り除
かねばならないという欠点がある。

この欠点を解消するために、蓄冷と放冷を繰り返すこと
ができるいくつかの蓄冷材か、これまでに開発されてき
た。たとえば、ポリビニルアルコ−ルの水溶液にホウ砂
またはホウ酸を加えてゲル化した含水ゲルをゴムまたは
プラスチックスの袋に充填した保冷堪器、ポリビニルア
ルコールの水浴液にポリ酢酸ビニルを分散させて得たポ
リ酢酸ビニルエマルジミンにホウィ４〉またはホウ酸を
加えてゲル化した含水ゲルを同様な袋に充填した保冷基
線があり（実公昭４５−２７０８２号公＠）、またポリ
アクリル酸に金ＩＡｍを加えて得た含水ゲルからなる蓄
冷材、およびポリアクリル酸に少なくとも２個のエポキ
シ基を有する化合物を加えて得た含水ゲルからなる蓄冷
材もあるが（特公昭５７−２８５０５号公報）、これら
の蓄冷材は、イＶ冷潟１ｗの酊後の温度において塑性変
形をするために、蓄冷状態の蓄冷材を放冷したときに、
全体が変形するため大型のものをつくることができない
し、また蓄冷時に硬くならないようにするために、様々
の工夫がなされている。これまでの蓄冷材は、蓄冷時に
含水ゲル中の水のＩ！結を避けているので、水の融解熱
を利用することができず、その結果、蓄冷材のもつ冷却
効率が低いという欠点があった。

本発明考らは、苺除材のもつこれらの欠点は、蓄冷材の
保冷温度の前後の＠度において蓄冷材が塑性変形するこ
とに起因することをつき止め、蓄冷材の保冷温度の前後
の温度においてｖｖ４４ｇ：変形しない特性を有する蓄
冷材を１１１４発し、これを実際的に使用できるように
することを企図して、本発明を完成したのである。

〔発明の目的および発明の要約〕

本発明の目的は、冷却効率の高い保ＰＩ袋を提供するこ
とにある。

本発明のもう１つの目的は、蓄冷材の保冷温度において
も可動７件および柔軟性を保持した保Ｐｊ袋を提供する
ことにある。

本発明は、保冷材層を有する上面の４＃磨フイルムと保
冷材層のない下面のフィルムからなる中空袋、およびこ
の中空袋の中にあって、保冷温度の前後の温度において
塑性変形しない特性を有する′Ｍ冷除材うなる保冷袋で
ある。

〔発明の詳細な説明〕

第１図およｑ″＄、２図に示すとおり、本発明の保冷袋
１は、保冷材層４を有する上面の４１層フィルム２と保
冷材層のない下面のフィルム３からなる中空袋、および
この中に封入された蓄冷材５かうなっている。

保冷材層４は、蓄冷材５に蓄冷された冷熱（他の物体ま
たは対象を冷却することのできるマイナスのエネルギー
）が保Ｐｉｌ’を度のままの（Ｉｂ　潟でその外面に伝
わらず、緩和された低湿になるようにするために上面に
積に層する材料であって、保冷材として公知の熱伝導度
の小さい材料、たとえばフェルト類および炭化コルク、
塩化ビニリデンフェルト、硬質フオームラバー、ポリウ
レタンフォルム、発泡ポリスチレン、ポリエチレンフオ
ーム、フェノールフオーム、硬質塩化ビニルフオームな
どが保冷材の材料として使用される。

ｍ記の材料において、＃性の大きい材Ｇを使用すると、
保冷袋を人体に使用する場合、たとえば、水枕または冷
シップとして使用する場合、保冷袋が人体と軟らかく接
触するので、たとえ蓄冷材を保冷部Ｍ以下のＦ４度に冷
却して、硬くなっていても支障がなく、また蓄冷材の冷
温がそのまま人体に伝わらす、緩和した低湿になるので
、蓄冷材の保冷温１１５を（ｉｔ　＜設定できる利点が
ある。

保冷材層４に種層するフィルム６は、可撓性のフィルム
であればいかなる材料からつくられたフィルムであって
もよいが、保冷材■４の材料の強度が小さい場合は、こ
れを補強しうる性質をもつ材料からつくられたフィルム
であることが好ましく、また上面のＩＮフィルム２に金
ＸＭＨＩ＃Ｍ７を積餐する場合は、外観上透明な材料か
らつくられたフィルムであることが好ましい。これらの
点を考７ｍすると、保冷材ｈ１４に４層するフィルム６
としてプラスチックフィルムを使用するのが好ましい。

プラスチックフィルムとしては、ポリエチレンテレフタ
レート、ポリエチレンテレフタレートイソフタレート、
ポリ−１，４−シクロヘキシレン−ジメチレンテレフタ
レート、ポリエチレンオキシベンゾエートのようなポリ
エステル、ポリカプロラクタム、ポリラウリンラクタム
、ポリへキサメチレンアジパミド、ポリへキサメチレン
セバカミド、ポリ−１，４−シクロヘキシレンアジパミ
ドのようなポリアミド、ポリジオキシフェニルメタンカ
ーボネート、ポリジオキシジフェニルエタンカーボネー
ト、ポリジオキシジフェニル−２，２−プロパンカーボ
ネート、ポリ−ｐ−キシレングリコールビスカーボネー
トのようｒ５カーボネート、酢酸セルロースのようなセ
ルロースエステル、ポリフッ化ビニル、ポリテトラフル
オロエチレン、テトラフルオロエチレン−ヘキサフルオ
ロプロピレンコポリマーのようなフ・ン素Ｍ　ｆｉＭ　
、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリブテンのような
ポリオレフィン、ポリ塩化ビニル、ポリスチレンおよび
ポリ塩化ビニリデンなどのフィルムを使用することがで
きるが、経済性の而および使用時の取扱いの点を考慮す
ると、ポリエチレンテレフタレート、ポリカプロラクタ
ムまたはポリ゛ヘキサメチレンアジパミドを使用するの
が特に好ましい。

また保冷材層４に積層するフィルム６は、特別の支障が
なければ、保冷材−４の片面にＮ層するだけでよいが、
その両面に種間することもできる。

両面に積層することによって、上面の積層フィルム２の
全体の強度が増大するだけでなく、また保冷材し１４が
外面と蓄冷材５の双方から保護される。

保冷材層４ををする上面の積層フィルム２は、第３図に
示すとおり、金属薄膜４７４７を検図することができる
。金属薄膜層７をＮ＃Ｗ４することによって、その外観
が美しくなるだけでなく、蓄冷材５に対する外界からの
光の影傳を［（目止することができる。金属薄膜ｍ７と
しては、金属偽、真空蒸着法による金属Ａ着Ｎ１または
イオンプレート法あるいは金属スパッタリング法による
金ｇ薄膜層があるが、これらを形成する金属は、これら
に使用するのに公知のいかなる金属であってもよい。た
とえば、アルミニウム、亜鉛、金、銀、クロム、ニッケ
ル、銅、セレン、フッ化マグネシウム、硫化曲鉛および
一酸化ケイ紫は真空蒸着法に使用できる材料としてよく
知られているが、経済上の観点からアルミニウムを金属
薄膜層７の材料とするのが好ましい。

金属薄ｐ４層７を槽−した場合、上１ｍのｆ滑層フィル
ム２にエンボス加工をすることが好ましい。これによっ
てフィルム２の外観がφしくなるだけでなく、フィルム
２全体の可↑免件が増大し、保冷袋１が使い易くなると
いう利点がある。

保冷材層４の強度が充分でない場合は、第３図に示すと
おり、保冷材層４に捕強材胸８をさらに積層することも
できる。補強材層８を形成する材料は、保冷材ｗ４４お
よびフィルム２全体を補強できるものであれば、いかな
る材料でも使用することができるが、一般的には天然繊
維、または合成繊組：からつくられた職布または不絹布
、紙あるいは側イ５（ワリフ）を使用することができる
。ここにいう！！ｆｌ＋布とは、ポリエチレンフィルム
またはポリプロピレンフィルムを一力向に延伸し、その
延伸方向に引裂いて得たストリップＩＯを、第５図に示
すとおり、タテおよびヨコに格子駅に並べて、その交点
１１を接着したものであるが、経済的な観点より割布を
用いるのが好ましい。

下面のフィルム３は、可也性の材料のフィルムであれば
、いかなる材料のもので、ｈつでも、こ第１を使用する
ことができるが、通常プラスチ・ツクフィルムを使用す
ることが好ましい。プラスチックフィルムとしては、上
面の４ｔｌｌフイルム２にＭＮするフィルムを使用する
ことができる。下面のフィルム３は、保冷袋１を冷却（
蓄冷）する場合、保冷袋１を冷却装置め冷却面（図示し
ない）と接触させる而であるから、保冷、１１１４’　
ｆ４を有しない。これによって蓄冷材５の冷却効率が向
上する。

下面のフィルム３は、単一のフィルムであってもよいが
、２種以上のプラスチックフィルムの積層フィルムであ
ってもよい。積層フィルムをイψ用することによって、
フィルムの＠度を増大すると同時に、蓄冷材５の冷却効
率を同時に向上させることができる。

下面のフィルム３は、第４図に示すとおり、金属薄膜層
７を積層した積層フィルムであってもよく、さらに上面
の積層フィルム２と１１棟にエンボス加工をしたもので
あってもよい。金属薄膜ｌ！４７のＪｆ）Ｍによって、
外観が蘂しくなるだけでなく、蓄冷材５に対する外界か
らの光の影智を阻止することができる。またこの場合の
エンボス加工によって、外観がさらに美しくなり、下面
のフィルム３全体の可撓性も増大して、保冷袋がさらに
使い易くなる利点もある。下面のフィルム３に槓Ｈする
ことができる金属薄膜層７としては、上面の積層フィル
ム２と同様の金属笛、金属蒸着層または金属薄膜層を使
用することができる。

下面のフィルム３は、第８図に示すとおり、上面の積層
フィルム２と同様に、補強材に４８を積層することがで
きる。これによって下面のフィルム３全体の厚さを酵く
することができ、蓄冷材５の冷却効率を向上することが
できる。

本発明の蓄冷材５は、比熱および融解熱の大きい液体を
含有するゲル体であって、その液体がゲル体の三次元の
網目状に重合した重合体構造の中に保持されていると考
えられる材料であるが、本発明において使用する蓄冷材
５は、７１ｉＪ記の重合体＄１＃命中に液体を含んでい
ても、塑性変形をしにくい性質を有する材料である。そ
してこの性質は、保冷温度よりも高い範囲の温燕、すな
オ〕ち、重合体Ｍ２Ｒ中に含まれる物質が液状である場
合、および保冷温艮よりも低い温度、すなわち、重合体
構造中に台まれる物質が固状である場合のゲ方において
変らない。したがって、本発明の蓄冷材５は、その保冷
温度の前後の温度において、ゲル体全体の形状は変らず
、また塑性変形をしないという特性を有している。ただ
本発明の蓄冷材５は、保冷温度よりも高い温度範囲では
、ゲル体全体が弾性を示すことが多いが、保冷温度より
も低い温度範囲ではゲル体全体が硬くなる場合が露い。

このような特性を有する蓄冷絹は、たとえば以下の方法
によってつくられる。

１）アクリルアミドまたはメタ、クリルアミド、生塩類
、たとえば、塩化カリウム、塩化ナトリウム、塩化アじ
モニウム、塩化カルシウム、塩化マグネシウム、これら
の硝酸塩またはこれらの硫酸塩の水浴液にレドックス触
媒、たとえば硫酸第１鉄、または亜ニチオン酸のような
還元剤と過酸化水素、過酸化ベンゾイルまたはベルオキ
ソニ＆ｔ　ｍ　＠のような過酸化物を加えて重合させ、
それによって全体をゲル化した材料。

２）上記の水Ｗｑ液に、さらにポリアクリル酸を加えた
水Ｋ［ｆにレドックス触媒を加えて重合させ、それによ
って全体をゲル化した材料。

（昭和５７年待ＦＩＦ距第１７７３９４号、１１８和５
７年特許願第１７７３９５号および昭和５７年１２月４
日付の発明の名称「蓄冷材の製造方法」の特許出願）こ
れらの材料は、これに加える中性塩類の棟側および添加
量を加減することによって、その保冷温度を任意の温度
に調節することができる。もちろん中性［類を使用しな
い場合、その保’ｌ′？？ｉ？！　Ｗは０℃の近くにあ
る。

本イ＆明の蓄冷材５は、上ｙｔの材料に限定されるもの
ではなく、保冷温度の前後の温度において塑性変形しな
い特性を有する材料であれば、いかなる材料であっても
、本発明の保冷袋に使用することができる。

上記の材料は、ゲル化の際に適当な形状、たとえば塊状
、板状、波形またはわん曲形にりに形した板状、または
小粒状に成形し、さらに必要に応じてフレーク状または
粗砕片状に粗砕する。塊状、板状または変形した板状の
成形物は、そのまま、または複数個を組み合わせて、た
とえば第２図に示すとおり、上記の上面の積層フィルム
２および下面のフィルムの間に挟み、周囲をヒートシー
ルするなどの適当な手段によって本発明の保冷袋ｌを形
成する。

小粒状、フレーク状または粗砕片状に成形した蓄冷材５
は、たとえば上面の積層フィルム２および下面のフィル
ム３の周囲の２方または３方をヒートシールしてつくら
れた８箇または袋に入れ、残りの部分をヒートシールす
ることによって、本発明の第１図に示すとおりの保冷ｆ
Ａｌを形成する。

以上のように形成された保冷袋１は、必要に応じて上面
の積層フィルムおよび／または下面のフィルムを適当な
手段によって、蓄冷材５の封入咎に収縮させることもで
きる。この収船；によって〒Ｗ除材５は、これを封入す
るフィルムに密着するので、冷却＠率を向上することが
できる。

もちろん、上記の蓄冷材５の封入を真空の下において行
なうこともでき、これによって同様に保冷袋ｌの冷ＲＪ
＠率を向上き、せることかできる。

さらに本発明の保冷袋ｌの形成において、上面の種層フ
ィルム２および下面のフィルムから袋を形成し、ゲル化
していない上記の材料の溶液をこれに入れ、袋の口を封
止した後、全体をゲル化することもできる。これによっ
て形成された保冷袋ｌも蓄冷材５がフィルム２．３と割
着しているので、そのｌｌ？？却効率が向上している。

これらの保冷袋１は、第１図および第２図に示すとおり
の屯−のものであってもよく、また＠６図および第７図
に示すとおりのＮｉ碌の保冷袋１がフィルム２．３によ
ってつながった形のものであってもよい。複数の保冷９
１がつながった形のものは、冷却を必要とする而が平面
でない場合、たとえば曲面である場合や円筒面である場
合の使用に適している。

機数の保冷袋ｌがつながった形のものにおいて、その両
端部分に、一対の面ファスナー＋２．１３を設けること
もできる。もちろん、面ファスナーの代りに他の１１．
ＬＳ当な連結部＋Ｊを使用することもできる。このよう
な連結部材を設けることによって、保冷袋ｌを〆冷却を
要する面に緊密に接触することができ、それによって冷
却効率を向上させることができる。

本発明の保冷％ｌによって他の物体を冷却する場合、他
の物体が急遠な冷却または低い温度の冷１１を必璧とす
る場合は、他の物体に保冷袋１の下面のウイルム３の而
を接触させるが、他のυり体が緩和した冷却を必要とす
る場合は、他の物体に上面のｈＦｉ−フィルム２の而を
接触させる。

〔発明の効果〕

本発明の保冷袋１は、保冷材−４を有する上面の積層フ
ィルム２の面と保冷材層を有しない下面のフィルム３の
２つの異なった冷却＠率を狗する而を何することによっ
て、急速またはより低温度の冷却を必要とする場合の冷
却およびゆるやかな冷却またはそれ程低くない温度の冷
却を必要とする場合のいずれにも使用することができる
。このことは本発明の保冷４Ａｌが広い用油を何すると
いう利点のあることを示す。

また本発明の保冷袋１をその保冷温度以下の温良に冷却
する（すなわち蓄冷する）場合、その下面のフィルム３
が保冷材層４を有していないために、より短時間に保冷
ｔ４度以下の温度に冷却することができる。

本発明に使用する蓄冷月５は、前記のとおり、保冷温度
よりも高い温度および（＋５い温度の双方の温度範囲に
おいて、塑性変形をせす、しかもゲル体全体の形状が変
らないという特性を有している。

この特性によって、本発明の蓄冷材５の形状を冷却しよ
うとする物体または対象の冷却面に適合するように予め
成形しておくと、保冷袋１の形状も同じ形状になるので
、保冷袋ｌの冷却能力を大巾に向上することができる。

さらに、本発明の蓄冷材５の形状が、小粒状、フレーク
状または粗砕片状である烏合、保冷袋ｌ全体は、あずき
やそば殻を封入した枕のように、可ｔｈ性でかつ柔軟性
であり、この状態は、蓄冷する時および放冷する時のい
ずれの時においても変らない。この特性によって本発明
の保冷袋１は、冷却しようとする物体または対象が複雑
な形状であっても、これに適合するようにすることがで
きるので、保冷袋ｌの冷却能力および冷却効率を大巾に
向上することができる。

本発明の保冷袋ｌは、蓄冷材の保冷温度を低く設定した
場合は、冷凍品の冷凍状態の保持に使用できるが、また
それ程低くない保冷温度を設定した場合は、生鮮食料品
の保存、病人用の水枕および冷シップ、あるいはその他
一般の冷却に使用することができる。

【図面の簡単な説明】

ｆＰ；１図は、本発明の保冷袋の一実施例の一部切大正
面図、第２図は、本発明の他の実施例の一部切大正面図
、第３図は、上面の積層フィルムの一実施例の縦断面図
、第４図は、下面のフィルムの一実施例のＭ断面図、第
５図は、Ｍ強材の−実施例の平面図、第６図は、本イ６
明の保冷袋の他の実施例の一部切欠正面図、第７図は、
この実施例の一部切欠正面図および第８図は、下面のフ
ィルムの他の実施例のｗｒｆ！面図である。 出願人　積水化成品工業株式会社 水呑　五月 エスレン化工株式会社 代理人　弁理士　ｆバ　ｌ：ＨＩＭ（ 芙　１）２１ 筈　２　ノη 序　５　扇

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 （１）保冷材層を有する上面の積層フィルムと保冷材−
   のない下面のフィルムからなる中空袋、およびこの中空
   袋の中にあって、保冷湿度のｎＩＩ後の塩度において用
   性変形しない特性を有する蓄冷材からなることを特徴と
   する保冷袋。 （２）上面の積層フィルムがプラスチックフィルムであ
   ることを特徴とする特許請求の範囲第１項に記載の保冷
   袋。 （３）上面の１層フィルムが金属薄膜−を有することを
   特徴とする特許請求の範囲第１項または第２項に記載の
   保冷袋。 （４）金ｍ＊ｕ−がエンボス加工されていることを特徴
   とする特許請求の範囲第３項に記載の保冷袋。 （５）上面の項一フィルムが補強材特を有することを特
   徴とする特許請求の範囲第１項ないし第４項のいずれか
   に記載の保冷袋。 （６）保冷材層がＭ強材層を有することをＱ’Ｓｒ侍と
   する特許請求の範囲第１項ないし第４項のいずれかに記
   載の保冷袋。 （７）下面のフィルムがプラスチックフィルムであるこ
   とを特徴とする特許請求の範囲第１項ないし第６項のい
   ずれかに記載の保冷袋。 （８）下面のフィルムが檀響フィルムであることを特徴
   とする特許請求の範囲第１項ないし第７頂のいずれかに
   記載の保冷袋。 （９）下面のフィルムが金１ｆｉ　ＲＮ　Ｋｎを有する
   ことを特徴とする特許請求の範囲第１項ないし第８頂の
   いずれかに記載の保冷袋。 （ｌＯ）金ｆｍｍ膜層を有する下面のフィルムがエンボ
   ス加工されていることを特徴とする特′ＩｆＦ請求の範
   囲第９項に記載の保冷袋。 （１１）ｉ除材が小粒状の成形物であることを特徴とす
   る特ＶＦ請求の範囲第１項ないし第１０項のいずれかに
   記載の保冷袋。 （１２）蓄冷材がフレーク状または粗砕片状に粗砕され
   たものであることを特徴とする特許請求の範囲第１項な
   いし第１０項のいずれかに記載の保冷袋。 （＋３）Ｍ除材が上面のｆＩＩＭ４フィルムと下面のフ
   ィルムからなる中空袋に密着していることを特徴とする
   特許請求の範囲第１項ないし第１２項のいずれかに１、
   賊の保冷袋。 （１４）蓄冷材が中空袋に封入された後、中を袋を収縮
   させたものであることを特徴とする特許請求の範囲第１
   ３項に記載の保冷袋。 （１５１１’；面材が真空包装によって中空袋に封入さ
   れたものであることを特徴とする特許請求の範囲第１３
   項に記載の保冷袋。 （１６）複数の保冷袋がつながっていることを特徴とす
   る特許請求の範囲第１項ないし第１５項のいずれかに記
   載の保ＰＩ袋。 （１７）ＯＩ数のつながった保冷袋の両端に一対の面フ
   ァスナーが取り付けられていることを特徴とする特許請
   求の範囲第１６項に記載の保冷袋。