JPS61233904A - 特に、電気もしくは電子構成部材を熱衝撃から保護するための熱エネルギ貯蔵材料とその保護方法 - 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】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、特に電気若しくは電子構成部材の熱衝撃に対
して保護するための熱Ｔネルギ貯蔵材料に関する。

［従来技術およびその問題点］ ある種の電気若しくは電子構成部材を使用する際、極め
て短時間に大きな出力を消費しなければならないことが
ある。特に、ｗ１１ａボックス内に閉じ込められたｔｅ
ａやたまにしか使用されない電子構成部材の場合がそう
である。

熱エネルギの貯蔵媒体として、所望の温度で液体一固体
相変化を行う材料、例えば、含水塩類がすでに提案され
ている。相変化はエンタルピーの変化を伴い、これによ
り材料が熱を吸収したり返還したりするようになってい
る。

しかしながら、この材料は、液体一固体の相転移の際に
、非相合、過融解、溶融容量の変動といった問題を有し
、これらは現在まで満足すべき解決が得られていない。

［問題点を解決するための手段および作用］本発明は、
液体一固体の相転移材料よりも容易に製造できる熱エネ
ルギ貯蔵材料を供給することにより、上記不都合を克服
せんとするものである。

このため、本発明の目的は、特に電気あるいは電子構成
部材の熱衝撃に対して保護するための熱エネルギ貯蔵材
料を提供することであり、本発明の特徴は、該材料がＯ
℃〜１８５℃の温度範囲において、少くとも５０Ｊ／！
Ｉｔのエンタルピー変動を呈する固体−固体相転移を行
う物質と、相転移温度に対して安定した状態であり、か
つ材料に機械抵抗性を付与する接着剤あるいはポリマー
のような物質との組合比により構成されていることにあ
る。

上記特性を示す固体一固体相転移を行うこのような物質
は周知である。転移の際のエンタルピーの変動は、異方
性状態から等方性状態への変化によるものである。

固体一固体相転移を行う物質を使用すると、液体一固体
転移を行う物質よりも各まるｈｌに多くの利点がある。

すなわち、本発明に係る材料には非相台のトラブルはな
く、更に、固体一固体転移時の容量変動は溶融の場合よ
りも小さいものである。更　。

に、この材料は、液相が存在しないので容易に製造する
ことができると共に＊＊については無視しうるものであ
る。

また、混合を行うことにより、転移温度を連続した範囲
で得ることができる。このことは液体−固体転移材料の
場合にはできないことである。

［実施例］ 本発明の第１実施例において、固体一固体転移物質と、
接着剤あるいはポリマーとが、ほぼ均質となるように混
合して組合わされる。

材料の機械抵抗を十分なものにするためにポリマーを使
用する場合、液体状の構成成分を付加して混合を行う。

そして、材料は用いるところに応じて所望の形態に成形
することができる。

この成分付加は、粉末形態で固体状で行うこともでき、
この場合、例えば焼結により材料を製造することができ
る。

接着剤を使用する場合、相転移物質を粉末状にし、接着
剤が硬化する前に接着剤に混合する。

本発明の別の実施例として、固体一固体相転移物質を、
接着剤あるいはポリマー内に封じ込めるようにしてもよ
い。この場合、固体一固体相転移物質が２枚のポリマー
薄片内に挟持されたサンドインチ構造体に形成すること
ができる。

本発明の実施例において、固体一固体相転移物質は、多
価アルコールと、それらのアミン誘導体およびニトロ誘
導体と、これらの物質の混合体とから成る群に属する。

これらの多価アルコールは、好ましくは、５個の炭素原
子から成り、かつ２〜４個のヒドロキシ基が４個の周辺
炭素に結合した四面体構造の多価アルコールであるのが
望ましい。

多価アルコールは、水素結合が存在することにより構造
体に大きな結合力があたえられているため、等方性状態
に移る場合に比較的高い温度を必要とする都合の良い特
性がある。更に、多価アルコール系物質の二元素混合に
より安定した固溶体が形成され、その転移温度を混合組
成により選択することができる。

更に、使用する多価アルコールは、ペンタエリトリット
と、ペンタグリセリンと、ネオペンテルグリコールとか
らな成る群に属するものであっても良い。

多価アルコールのアミノ誘導体あるいはニトロ誘導体を
使用する場合には、２−７ミノ２−ヒドロキシメチル１
．３−プロパンジオールと、２−アミノ２−メチル１，
３−プロパンジオールと、２−ヒドロキシメチル２−ニ
トロ１，３−プロパンジオールと、２−メチル２−二ト
ロ１．３−プロパンジオールとから成る群から選択する
ことができる。

しかしながら、多価アルコール以外の物質であっても、
所望の温度範囲内で固体一固体の相転移を行い、かつエ
ンタルピー変動が十分である限り使用することができる
。

従って、使用する固体一固体相転移物質は、２．２−ジ
メチルプロピオン酸及び２．２−ビスヒドロキシメチル
プロピオン酸のようなプロピオン酸であってもよい。

材料に機械抵抗性を付与するために接着剤を使用する場
合、チバ社からパアラルダイト″の商標で販売れている
種類のエポキシレジンを使用しても良い。

更に、本発明の目的は、特に、電気若しくは電子構成部
材を熱衝撃から保護する方法を提供することにあり、本
発明の特徴は、前述のような熱エネルギ貯蔵材料に前記
構成部材を接触させて設置することにある。

構成部材をこの材料内に包みこむことも可能である。

従って、構成部材によって消費されるＴネルギは、使用
中は該材料内に貯蔵され、後で外部媒体に放散される。

本発明に係る材料を製造するために使用し得るいくつか
の物質の固体一固体相転移の特性を、例示の目的で以下
に示す。

表１は、ペンタエリトリット（Ｃ−（ＣＨ２−ＯＨ）　
　）と、ペンタグリセリン（ＣＨ３−Ｃ−（ＣＨ−０Ｈ
）３）と、ネオペンテルグリコール（（ＣＨ３）　２−
Ｃ−（ＣＨ２−ＯＨ）　２）と、ペンタグリセリンおよ
びネオペンテルグリコールから誘導されるそれぞれ２つ
のアミノ化合物およびニトロ化合物と、２つのプロピオ
ン酸とにおけるエンタルピー変動値および転移温度を示
している。

（以下余白） 表１ 番 第１図〜第４図は、ネオペンテルグリコールと、ペンタ
グリセリンと、２−アミン２−ヒドロキシメチル１．３
−プロパンジオールと、２−アミノ２−メチル１，３−
プロパンジオールのそれぞれのエンタルピー分析で得た
温度自記記録である。

表２は、４個の物質各々の吸熱ピークの特性をまとめた
ものである。

（以下余白） 表２ 第５図においては、ネオペンテルグリコールに０〜５０
％の割合でペンタグリセリンを混合させた場合における
転移エンタルピーを１に、転移温度を２にそれぞれ示し
ている。

液体状態の構成成分を加えて混合物を得ている。溶融温
度付近のこれらの構成成分の強い蒸気圧に鑑み、混合物
をガス相でりＯマドグラフィにより分析する。

例えば、転移温度を３０℃に限定したい場合、ペンタグ
リセリンの質量比は１４％〜３３％内になければならな
いことが第５図より明°らかである。

表３は、ペンタグリセリンの種々の質山部分に対する転
移エンタルピー値と温度値を示している。

（以下余白） 表　　３ 表４は、ペンタグリセリンの場合の転移エンタルピー値
と温度と、機械抵抗性と付与する目的を有する“′アラ
ルダイト内にペンタグリセリンを包みこんであるいは゛
°アラルダイドパにペンタグリセリンを混合して形成し
た本発明に基づく材料の転移エンタルピー値及び温度値
をそれぞれ示す。

（以下余白） 表４ カプセル状 混合状 本発明の原理と範囲を逸脱することなく、上記説明に対
して種々改変、変更しうることは言うまでもない。

【図面の簡単な説明】 第１図〜第４図は、ネオペンテルグリコールと、ペンタ
グリセリンと、２−アミノ２−ヒドロキシメチル１．３
−プロパンジオールと、２−アミノ２−メチル１．３−
プロパンジオールのそれぞれのエンタルピー分析で得た
温度自記記録のグラフ、第５図は、ネオペンテルグリコ
ールにペンタグリセリンを０〜５０％の割合で混合させ
た場合における転移エンタルピーと転移温度とを示すグ
ラフである。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、０〜１８５℃の温度範囲において、少なくとも５０
   Ｊ／ｇのエンタルピー変動を呈し固体−固体相転移を行
   う少なくとも１の物質と、相転移温度に対して安定した
   状態でありかつ機械的抵抗力を付与する接着剤若しくは
   ポリマーのような物質との組合せにより構成されること
   を特徴とする、特に、電気あるいは電子構成部材を熱衝
   撃から保護するための熱エネルギ貯蔵材料。 ２、前記組合せは、ほぼ均質になるように混合させて行
   われることを特徴とする特許請求の範囲第１項に記載の
   材料。 ３、前記組合比を行うため、前記固体−固体相転移物質
   を、接着剤あるいはポリマーのような物質内に包みこむ
   ことを特徴とする特許請求の範囲第１項に記載の材料。 ４、前記固体−固体相転移物質は、多価アルコール、そ
   れらのアミノ誘導体及びニトロ誘導体、及びこれらの物
   質の混合物から成る群に属することを特徴とする特許請
   求の範囲第１〜第３項のいずれかに記載の材料。 ５、前記多価アルコールは、５個の炭素原子から成り、
   かつ２〜４個のヒドロキシル基が４個の周辺炭素に結合
   した四面体構造の多価アルコールであることを特徴とす
   る特許請求の範囲第５項に記載の材料。 ６、前記多価アルコールは、ペンタエリトリットと、ペ
   ンタグリセリンと、ネオペンテルグリコールとから成る
   群に属することを特徴とする特許請求の範囲第５項に記
   載の材料。 ７、前記アミノ誘導体あるいはニトロ誘導体は、２−ア
   ミノ２−ヒドロキシメチル１、３−プロパンジオールと
   、２−アミノ２−メチル１、３−プロパンジオ−ルと、
   ２−ヒドロキシメチル２−ニトロ１、３−プロパンジオ
   ールと、２−メチル−２−ニトロ１、３−プロパンジオ
   ールとから成る群に属することを特徴とする特許請求の
   範囲第４〜第６項のいずれかに記載の材料。 ８、前記固体−固体相転移物質がプロピオン酸であるこ
   とを特徴する特許請求の範囲第１〜第３項のいずれかに
   記載の材料。 ９、前記プロピオン酸は、２、２−ジメチルプロピオン
   酸及び２、２−ビスヒドロキシメチルプロピオン酸から
   成る群に属することを特徴とする特許請求の範囲第８項
   に記載の材料。 １０、前記接着剤はエポキシレジンであることを特徴と
   する特許請求の範囲第１〜第９項のいずれかに記載の材
   料。 １１、特に、電気あるいは電子構成部品を熱衝撃から保
   護する方法であって、前記構成部品を特許請求の範囲第
   １〜第１０項に記載の材料に接触するように設置するこ
   とを特徴とする方法。