KR102551172B1 - 잠열 저장용 조성물 및 그를 포함하는 잠열 저장 팩 - Google Patents

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KR102551172B1 KR1020180054058A KR20180054058A KR102551172B1 KR 102551172 B1 KR102551172 B1 KR 102551172B1 KR 1020180054058 A KR1020180054058 A KR 1020180054058A KR 20180054058 A KR20180054058 A KR 20180054058A KR 102551172 B1 KR102551172 B1 KR 102551172B1
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Abstract

본 발명은 잠열 저장용 조성물 및 잠열 저장 팩에 관한 것으로, 보다 상세하게는, 상변화 물질; 및 흄드 실리카만으로 이루어진다. 상기 흄드 실리카는 기본 입자들이 연결되어 형성된 응집체를 포함하고, 상기 상변화 물질은 상기 응집체를 둘러싸며, 상기 흄드 실리카의 중량비는 5wt% 내지 15wt%이다.

Description

잠열 저장용 조성물 및 그를 포함하는 잠열 저장 팩{Latent heat storage composition and latent heat storage pack including the same}
본 발명은 잠열 저장용 조성물 및 잠열 저장 팩에 관한 것으로, 보다 구체적으로 상변화 물질을 포함하는 잠열 저장용 조성물 및 잠열 저장 팩에 관한 것이다.
잠열(Latent heat)이란 물질이 고상에서 액상으로 또는 액상에서 고상으로 상변화될 때 흡수하거나 방출하는 열을 의미한다. 상변화 물질(Phase Change Material, PCM)은 위와 같은 잠열을 이용하여 열을 흡수 및/또는 방출하는 물질을 의미한다.
상변화 물질은 단위 부피 및 단위 질량당 열에너지의 저장용량이 커서 현열(Sensible heat) 장치보다 부피나 무게를 크게 줄일 수 있는 장점이 있다. 상변화 물질은 온도성층(thermocline) 현상이 심하지 않으므로, 사용 온도에 알맞은 범위에서 거의 일정한 온도로 축열 및 방열을 할 수 있는 장점이 있다.
상변화 물질은 그의 녹는점 이상의 온도에서는 액상이므로, 모양이 변화되지 않는 플라스틱 케이스 내에 상변화 물질을 넣어 패키지화하여 사용되고 있다. 그러나, 플라스틱 케이스는 제조 단가가 높고 상대적으로 무거운 단점이 있다.
본 발명이 해결하고자 하는 과제는 흐르지 않는 반고체 상태의 잠열 저장용 조성물을 제공하는데 있다.
본 발명이 해결하고자 하는 다른 과제는 흐르지 않는 반고체 상태의 잠열 저장용 조성물을 포함하는 잠열 저장 팩을 제공하는데 있다.
본 발명의 개념에 따른, 잠열 저장용 조성물은, 상변화 물질; 및 흄드 실리카만으로 이루어질 수 있다. 상기 흄드 실리카는 기본 입자들이 연결되어 형성된 응집체를 포함하고, 상기 상변화 물질은 상기 응집체를 둘러싸며, 상기 흄드 실리카의 중량비는 5wt% 내지 15wt%일 수 있다.
본 발명의 다른 개념에 따른, 잠열 저장 팩은, 잠열 저장용 조성물; 및 상기 잠열 저장용 조성물을 밀봉하는 포장재를 포함할 수 있다. 상기 잠열 저장용 조성물은: 상변화 물질; 및 흄드 실리카만으로 이루어질 수 있다. 상기 흄드 실리카의 중량비는 5wt% 내지 15wt%일 수 있다.
본 발명에 따른 잠열 저장용 조성물은, 그를 구성하는 상변화 물질의 녹는점 및 잠열과 같은 물성은 그대로 유지한 채 점도를 크게 향상시킬 수 있다. 따라서 상변화 물질의 녹는점 이상의 온도에서도 잠열 저장용 조성물은 흐르지 않는 반고체 상태에 있을 수 있다. 잠열 저장 팩 내에서 잠열 저장용 조성물은 그 형태를 유지할 수 있으므로, 잠열 저장 팩의 취급이 용이해질 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시예들에 따른 잠열 저장 팩을 나타낸 단면도이다.
도 2는 도 1의 잠열 저장용 조성물의 구성 물질을 나타낸 확대도이다.
도 3은 본 발명의 다른 실시예에 따른 잠열 저장 팩을 나타낸 단면도이다.
도 4는 본 발명의 실시예 3의 조성물과 상변화 물질(Pentadecane)의 DSC 분석 결과를 비교하여 나타낸 그래프이다.
도 5는 실온(R.T=25℃), -20℃ 및 60℃에서 실시예 3의 조성물을 나타낸 사진이다.
본 발명의 구성 및 효과를 충분히 이해하기 위하여, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예들을 설명한다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라, 여러가지 형태로 구현될 수 있고 다양한 변경을 가할 수 있다. 단지, 본 실시예들의 설명을 통해 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 본 발명이 속하는 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위하여 제공되는 것이다.
본 명세서에서 사용된 용어는 실시예들을 설명하기 위한 것이며 본 발명을 제한하고자 하는 것은 아니다. 본 명세서에서, 단수형은 문구에서 특별히 언급하지 않는 한 복수형도 포함한다. 명세서에서 사용되는 '포함한다(comprises)' 및/또는 '포함하는(comprising)'은 언급된 구성요소는 하나 이상의 다른 구성요소의 존재 또는 추가를 배제하지 않는다.
도 1은 본 발명의 실시예들에 따른 잠열 저장 팩을 나타낸 단면도이다. 도 2는 도 1의 잠열 저장용 조성물의 구성 물질을 나타낸 확대도이다. 도 1 및 도 2를 참조하면, 잠열 저장 팩(PAC)은 잠열 저장용 조성물(HSC) 및 잠열 저장용 조성물(HSC)을 밀봉하는 포장재(PM)를 포함할 수 있다. 예를 들어, 포장재(PM)는 PE(polyethylene), LLDPE(linear low-densitypolyethylene), PP(polypropylene), PVC(polyvinyl chloride) 및 PET(polyethylene terephthalate)로 이루어진 군에서 선택된 적어도 하나를 포함할 수 있다. 잠열 저장 팩(PAC)의 포장재(PM)는 얇은 필름일 수 있다. 따라서, 잠열 저장 팩(PAC)의 무게를 줄일 수 있고 생산 단가를 낮출 수 있다.
도 2를 다시 참조하면, 본 발명의 제1 실시예에 따른 잠열 저장용 조성물(HSC)은 상변화 물질(PCM) 및 흄드 실리카(FS)를 포함할 수 있다. 일 예로, 잠열 저장용 조성물(HSC)은 상변화 물질(PCM) 및 흄드 실리카(FS)만으로 이루어질 수 있다. 잠열 저장용 조성물(HSC)은 상변화 물질(PCM) 및 흄드 실리카(FS)를 제외한 추가적인 물질을 포함하지 않을 수 있다. 만약 잠열 저장용 조성물(HSC)이 추가적인 물질을 포함할 경우, 추가적인 물질이 상변화 물질(PCM) 고유의 물성(예를 들어, 녹는점 및 잠열)에 영향을 줄 수 있다.
흄드 실리카(FS)는 비정질의 이산화규소를 포함할 수 있다. 흄드 실리카(FS)는 단독으로 존재할 때 하얀색의 분말 형태일 수 있다. 흄드 실리카(FS)는 친수성을 가질 수 있다. 흄드 실리카(FS)를 구성하는 기본 입자들(PP, primary particles)의 평균 직경은 5 nm 내지 50 nm일 수 있다. 기본 입자들(PP)의 비표면적은 50 m2/g 내지 600 m2/g일 수 있다.
흄드 실리카(FS)는 염화실란이 산소와 수소로 형성된 1000℃ 이상의 불꽃 내에서 가수분해되어 형성될 수 있다. 불꽃에서 만들어진 기본 입자들(PP)간의 충돌로 인해 서로 연결되면서, 응집체(AG, aggregate)가 형성될 수 있다. 다시 말하면, 응집체(AG)는 복수개의 기본 입자들(PP)을 포함할 수 있다. 응집체(AG)는 3차원의 가지 구조를 가질 수 있다. 응집체(AG)의 크기는 1 ㎛ 내지 500 ㎛일 수 있다.
상변화 물질(PCM)은 -30℃ 내지 140℃ 사이의 범위에서 녹는점을 갖는 물질일 수 있다. 상변화 물질(PCM)은 녹는점에서 액체에서 고체로 상변화하면서 열을 방출할 수 있다. 상변화 물질(PCM)은 녹는점에서 고체에서 액체로 상변화하면서 열을 흡수할 수 있다. 상변화 물질(PCM)이 녹는점에서 상변화하는 동안, 상변화 물질(PCM)의 온도는 녹는점으로 일정하게 유지될 수 있다. 상변화 물질(PCM)은 상대적으로 높은 잠열을 갖는 물질일 수 있다.
본 실시예에 따른 상변화 물질(PCM)은 친수성 상변화 물질일 수 있다. 흄드 실리카(FS)가 친수성을 가지기 때문에, 상변화 물질(PCM)과 흄드 실리카(FS)가 혼합되기 위해서는 상변화 물질(PCM)이 친수성 상변화 물질임이 바람직할 수 있다.
친수성 상변화 물질은 지방산 및 그의 에스터 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 예를 들어, 친수성 상변화 물질은 프로피온아미드, 나프탈렌, 아세트아미드, 스테아르산, 폴리글리콜, 왁스, 팔미트산, 미리스트산, 스테아르산, 리그노세레이트, 캄펜, 3-헵타네카논, 폴리에틸렌글리콜, 테트라데칸, 시안아미드, 라우르산, 카르폴론, 트리미리스트린, 헥사데카논, 카프르산, 카프릴산 및 폴리글리콜로 이루어진 군에서 선택된 적어도 하나를 포함할 수 있다.
흄드 실리카(FS)의 3차원 가지 구조 내에 상변화 물질(PCM)이 가둬질 수 있다. 다시 말하면, 흄드 실리카(FS)의 응집체(AG)는 담지체일 수 있고, 상변화 물질(PCM)이 응집체(AG)를 둘러쌀 수 있다. 상변화 물질(PCM)의 녹는점보다 높은 온도에서, 상변화 물질(PCM)은 액체 상태일 수 있다. 본 실시예에 있어서, 흄드 실리카(FS)의 응집체들(AG)을 중심으로 상변화 물질(PCM)이 포획될 수 있다. 이로써, 상기 녹는점보다 높은 온도에서 잠열 저장용 조성물(HSC)은 반고체 상태를 가질 수 있다. 상기 녹는점보다 낮은 온도에서 잠열 저장용 조성물(HSC)은 고체 상태일 수 있다.
본 발명의 명세서 내에서 사용되는 용어 "반고체 상태"는 물질이 거의 흐르지 않고 그 형태를 유지할 수 있는 상태를 의미할 수 있다. 상기 반고체 상태는 겔(gel)과 같은 상태일 수 있다. 상기 반고체 상태의 조성물은 10cp 내지 200cp의 점도를 가질 수 있다. 다시 말하면, 상기 녹는점보다 높은 온도에서 잠열 저장용 조성물(HSC)의 점도는 10cp 내지 200cp일 수 있다.
만약 잠열 저장용 조성물(HSC)이 상변화 물질(PCM)만으로 이루어질 경우, 상변화 물질(PCM)의 녹는점보다 높은 온도에서 잠열 저장용 조성물(HSC)은 액체상태일 수 있다. 이 경우, 잠열 저장 팩(PAC)은 그 모양이 쉽게 변형되기 때문에 취급에 어려움이 발생할 수 있다.
한편, 본 발명의 실시예들에 따른 잠열 저장용 조성물(HSC)은 상변화 물질(PCM)의 녹는점보다 높은 온도에서 액체가 아닌 반고체 상태로 존재할 수 있다. 따라서 녹는점보다 높은 온도에서 잠열 저장 팩(PAC)의 모양이 크게 변형되지 않고 유지될 수 있으므로, 잠열 저장 팩(PAC)의 취급이 용이해질 수 있다. 나아가 잠열 저장 팩(PAC)의 포장재(PM)가 부분적으로 파손되더라도, 잠열 저장용 조성물(HSC)이 흘러 나오는 것을 방지할 수 있다.
흄드 실리카(FS)의 중량비는, 잠열 저장용 조성물(HSC)의 총 중량에 대하여 5wt% 내지 15wt%일 수 있다. 만약 흄드 실리카(FS)의 중량비가 5wt% 보다 작다면 녹는점보다 높은 온도에서 잠열 저장용 조성물(HSC)이 액체와 유사하게 흐를 수 있는 상태(예를 들어, 10cp보다 작은 점도)에 있을 수 있다. 따라서 잠열 저장 팩(PAC)의 모양이 변형될 수 있다. 만약 흄드 실리카(FS)의 중량비가 15wt% 보다 크다면 잠열 저장용 조성물(HSC) 내에서 균일하게 섞이지 못한 실리카 분말들이 잔류할 수 있다. 나아가 잠열 저장용 조성물(HSC)의 단위 질량 당 저장할 수 있는 에너지가 감소할 수 있다.
잠열 저장용 조성물(HSC)의 녹는점과 상변화 물질(PCM)의 녹는점의 차이는 0.01℃ 내지 0.5℃일 수 있다. 다시 말하면, 상변화 물질(PCM)에 흄드 실리카(FS)가 혼합될지라도, 점도를 제외한 상변화 물질(PCM)의 물성(예를 들어, 녹는점 및 잠열)은 실질적으로 변화되지 않을 수 있다.
잠열 저장용 조성물(HSC)을 형성하는 것은, 상변화 물질(PCM)과 흄드 실리카(FS)를 혼합하는 것을 포함할 수 있다. 구체적으로, 액체 상태의 상변화 물질(PCM)과 흄드 실리카(FS)를 혼합함으로써, 잠열 저장용 조성물(HSC)이 형성될 수 있다. 다시 말하면, 상변화 물질(PCM)의 녹는점보다 높은 온도에서 상변화 물질(PCM)과 흄드 실리카(FS)가 서로 균일하게 혼합되어, 잠열 저장용 조성물(HSC)이 형성될 수 있다.
도 1 및 도 2를 다시 참조하면, 본 발명의 제2 실시예에 따른 잠열 저장용 조성물(HSC)은 상변화 물질(PCM) 및 흄드 실리카(FS)를 포함할 수 있다. 일 예로, 잠열 저장용 조성물(HSC)은 상변화 물질(PCM) 및 흄드 실리카(FS)만으로 이루어질 수 있다. 본 실시예의 흄드 실리카(FS)는 표면 처리되어 소수성을 가질 수 있다. 흄드 실리카(FS)는 표면 처리됨으로써, 적어도 부분적으로 소수성을 가질 수 있다.
일 예로, 흄드 실리카(FS)를 표면 처리하는 것은, 알킬기 또는 알켄기와 같은 탄화수소 기능기로 치환되어 있는 실란(예를 들어, dimethyldichlorosilane)을 흄드 실리카(FS) 상에 제공하는 것 및 열처리하는 것을 포함할 수 있다.
다른 예로, 흄드 실리카(FS)를 표면 처리하는 것은, 폴리실록산을 포함하는 실리콘(silicone)을 흄드 실리카(FS) 상에 제공하여 화학반응 시키는 것 및 열처리하는 것을 포함할 수 있다.
본 실시예에 따른 상변화 물질(PCM)은 소수성 상변화 물질일 수 있다. 본 실시예의 흄드 실리카(FS)는 표면 처리되어 소수성을 가지기 때문에, 소수성 상변화 물질과 잘 혼합될 수 있다.
소수성 상변화 물질은 직쇄형의 알칸을 포함할 수 있다. 소수성 상변화 물질은 CnH2n + 2을 포함할 수 있다. n은 10 내지 30의 정수일 수 있다. n의 값에 따라 상변화 물질(PCM)의 녹는점이 변화될 수 있다. 다시 말하면, 잠열 저장용 조성물(HSC)의 원하는 녹는점에 따라 상기 n 값을 선택하여, 잠열 저장용 조성물(HSC)의 녹는점을 조절할 수 있다. 예를 들어, 소수성 상변화 물질은 지방족 파라핀을 포함할 수 있다.
본 실시예에 있어서, 앞서 제1 실시예에서 설명한 것과 동일하게, 흄드 실리카(FS)의 응집체들(AG)을 중심으로 상변화 물질(PCM)이 포획될 수 있다. 이로써, 상변화 물질(PCM)의 녹는점보다 높은 온도에서 잠열 저장용 조성물(HSC)은 반고체 상태를 가질 수 있다.
본 실시예에 있어서, 잠열 저장용 조성물(HSC) 내 흄드 실리카(FS)의 중량비는, 잠열 저장용 조성물(HSC)의 총 중량에 대하여 5wt% 내지 15wt%일 수 있다.
도 1을 다시 참조하면, 본 발명의 제3 실시예에 따른 잠열 저장용 조성물(HSC)은 상변화 물질 및 고흡수성 고분자를 포함할 수 있다. 일 예로, 잠열 저장용 조성물(HSC)은 상변화 물질 및 고흡수성 고분자만으로 이루어질 수 있다.
본 실시예에 따른 상변화 물질(PCM)은 친수성 상변화 물질일 수 있다. 친수성 상변화 물질에 관한 구체적 설명은 앞서 제1 실시예에서 설명한 것과 실질적으로 동일할 수 있다.
고흡수성 고분자는 자신의 중량의 40배 내지 1,000배의 물을 흡수할 수 있는 입자들일 수 있다. 예를 들어, 고흡수성 고분자는 폴리아크릴산, 전분가교 폴리아크릴산, 가수분해된 전분-아크릴로니트릴 그래프트 중합체, 비누화 비닐 아세테이트-아크릴산 에스테르 중합체, 전분-아크릴산 그래프트 중합체, 가수분해된 아크릴로니트릴 중합체, 아크릴산 나트륨 중합체, 메타아크릴산 나트륨 중합체, 가수분해된 아크릴 아마이드 중합체, 가수분해된 아크릴로 니트릴 중합체, 아크릴산 메타아크릴산 공중합체, 아크릴산 아크릴 아마이드 공중합체로 이루어진 군에서 선택된 적어도 하나를 포함할 수 있다.
본 실시예에 있어서, 고흡수성 고분자의 입자들을 중심으로 상변화 물질이 포획될 수 있다. 이로써, 상변화 물질의 녹는점보다 높은 온도에서 잠열 저장용 조성물(HSC)은 반고체 상태를 가질 수 있다.
본 실시예에 있어서, 고흡수성 고분자의 중량비는, 잠열 저장용 조성물(HSC)의 총 중량에 대하여 0.5wt% 내지 5wt%일 수 있다.
본 실시예의 잠열 저장용 조성물(HSC)을 형성하는 것은, 상변화 물질과 고흡수성 고분자를 혼합하는 것을 포함할 수 있다. 구체적으로, 액체 상태의 상변화 물질과 고흡수성 고분자를 혼합함으로써, 잠열 저장용 조성물(HSC)이 형성될 수 있다.
도 3은 본 발명의 다른 실시예에 따른 잠열 저장 팩을 나타낸 단면도이다. 도 3을 참조하면, 잠열 저장 팩(PAC)은 발포체(FO), 발포체(FO) 내로 침투 또는 흡수된 상변화 물질(PCM) 및 발포체(FO)를 밀봉하는 포장재(PM)를 포함할 수 있다.
발포체(FO)는 그의 내부에 상변화 물질(PCM)을 저장할 수 있는 공간들(SP)을 포함할 수 있다. 발포체(FO)는 스폰지 형태를 가질 수 있다. 포장재(PM) 내에서 발포체(FO)는 일정한 형태를 유지할 수 있다. 발포체(FO)가 지지체의 역할을 수행하기 때문에, 상변화 물질(PCM)의 녹는점보다 높은 온도에서도 잠열 저장 팩(PAC)의 모양이 크게 변형되지 않고 유지될 수 있다. 일 예로, 발포체(FO)는 폴리우레탄을 포함할 수 있다.
상변화 물질(PCM)은 발포체(FO) 내의 공간들(SP)에 저장될 수 있다. 상변화 물질(PCM)은 친수성 상변화 물질, 소수성 상변화 물질 및 이들의 조합중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 친수성 상변화 물질에 관한 구체적 설명은 앞서 제1 실시예에서 설명한 것과 실질적으로 동일할 수 있다. 소수성 상변화 물질에 관한 구체적 설명은 앞서 제2 실시예에서 설명한 것과 실질적으로 동일할 수 있다.
제조예 1: 소수성 PCM + 소수성 FS
파라핀계 상변화 물질(CnH2n + 2)과 소수성으로 표면 처리된 흄드 실리카(OCI 주식회사)를 혼합하여, 아래 표 1과 같이 잠열 저장용 조성물을 제조하였다.
실시예 1 실시예 2 실시예 3 실시예 4 실시예 5 실시예 6 실시예 7 실시예 8
파라핀
(CnH2n +2)		 n=13
93 g		 n=14
93 g		 n=15
93 g		 n=16
93 g		 n=17
93 g		 n=18
93 g		 n=19
93 g		 n=20
93 g
흄드
실리카		 7g 7g 7g 7g 7g 7g 7g 7g
제조된 실시예 1 내지 8의 조성물 모두 반고체 상태임을 확인하였다.
실시예 3의 조성물에 DSC(Differential scanning calorimetry; 시차 주사 열량 측정법) 분석을 수행하여, 그 결과를 도 4 및 아래 표 2에 나타내었다.
녹는점 (℃) 잠열 (J/g)
Pentadecane 10.11 170.77
실시예 3의 조성물 10.17 167.41
도 4 및 표 2를 참조하면, 실시예 3의 조성물은 상변화 물질(Pentadecane) 고유의 물성(예를 들어, 녹는점 및 잠열)이 거의 그대로 유지됨을 확인할 수 있다. 즉, 상변화 물질(Pentadecane)이 흄드 실리카와 혼합될지라도, 그의 점성만 크게 변화될 뿐 상변화 물질(Pentadecane) 고유의 녹는점 및 잠열과 같은 물성은 실질적으로 그대로 유지됨을 확인할 수 있다.
도 5는 실온(R.T=25℃), -20℃ 및 60℃에서 실시예 3의 조성물(Pentadecane 및 7 wt%의 흄드 실리카)을 나타낸 사진이다. 도 5를 참조하면, Pentadecane의 녹는점보다 낮은 온도(-20℃)에서는 실시예 3의 조성물이 고체 상태로 존재함을 확인할 수 있다. Pentadecane의 녹는점보다 높은 온도(실온 및 60℃)에서는 실시예 3의 조성물이 흐르지 않는 반고체 상태임을 확인할 수 있다.
제조예 2: 친수성 PCM + 친수성 FS
친수성 상변화 물질인 폴리에틸렌글리콜과 흄드 실리카 분말을 혼합하였다. 구체적으로, 액상의 폴리에틸렌글리콜 93g과 흄드 실리카 분말 7g 혼합하여, 잠열 저장용 조성물(실시예 9)을 제조하였다. 실시예 9의 조성물은 흐르지 않는 반고체 상태임을 확인하였다.
실시예 9의 조성물에 DSC 분석을 수행하여, 그 결과를 아래 표 3에 나타내었다.
녹는점 (℃) 잠열 (J/g)
Polyethylene glycol 20.5 140
실시예 9의 조성물 20.5 135.5
표 3을 참조하면, 실시예 9의 조성물 역시 상변화 물질(Polyethylene glycol) 고유의 물성(예를 들어, 녹는점 및 잠열)이 거의 그대로 유지됨을 확인할 수 있다.
제조예 3: 친수성 PCM + SAP
친수성 상변화 물질인 폴리에틸렌글리콜과 고흡수성 고분자인 폴리아크릴산을 혼합하였다. 구체적으로, 액상의 폴리에틸렌글리콜 99g과 폴리아크릴산 1g 혼합하여, 잠열 저장용 조성물(실시예 10)을 제조하였다. 실시예 10의 조성물은 흐르지 않는 반고체 상태임을 확인하였다.
실시예 10의 조성물에 DSC 분석을 수행하여, 그 결과를 아래 표 4에 나타내었다.
녹는점 (℃) 잠열 (J/g)
Polyethylene glycol 20.5 140
실시예 10의 조성물 20.5 133.8
표 4를 참조하면, 실시예 10의 조성물 역시 상변화 물질(Polyethylene glycol) 고유의 물성(예를 들어, 녹는점 및 잠열)이 거의 그대로 유지됨을 확인할 수 있다.
제조예 4: 친수성 PCM + 스폰지
직육면체 형태의 발포체(폴리우레탄 폼) 상에 친수성 상변화 물질인 폴리에틸렌글리콜을 적용하여, 폴리우레탄 폼 내부에 폴리에틸렌글리콜을 흡수시켰다. 구체적으로, 액상의 폴리에틸렌글리콜이 담겨있는 용기에 폴리우레탄 폼을 넣고, 폴리우레탄 폼을 폴리에틸렌글리콜로 충분히 적셨다. 폴리에틸렌글리콜이 흡수된 폴리우레탄 폼을 PE 포장재로 밀봉하여, 잠열 저장 팩(실시예 11)을 제조하였다.
실시예 11의 잠열 저장 팩에 DSC 분석을 수행하여, 그 결과를 아래 표 5에 나타내었다.
녹는점 (℃) 잠열 (J/g)
Polyethylene glycol 20.5 140
실시예 11의 잠열 저장 팩 20.5 130.1
표 5를 참조하면, 실시예 11의 잠열 저장 팩 역시 상변화 물질(Polyethylene glycol) 고유의 물성(예를 들어, 녹는점 및 잠열)이 거의 그대로 유지됨을 확인할 수 있다.

Claims (10)

  1. 상변화 물질; 및
    흄드 실리카만으로 이루어지되,
    상기 흄드 실리카는 기본 입자들이 연결되어 형성된 응집체를 포함하고,
    상기 상변화 물질은 상기 응집체를 둘러싸며,
    상기 흄드 실리카의 중량비는 5wt% 내지 15wt%이고,
    상기 상변화 물질은 펜타데칸(Pentadecane)이며,
    조성물은, 상기 펜타데칸(Pentadecane)의 제1 녹는점보다 높은 온도에서 10cp 내지 200cp의 점도를 갖고,
    상기 조성물은 제2 녹는점을 가지며,
    상기 제1 녹는점과 상기 제2 녹는점의 차이는 0.01℃ 내지 0.5℃인 잠열 저장용 조성물.
  2. 삭제
  3. 제1항에 있어서,
    상기 흄드 실리카는 표면 처리되어 적어도 부분적으로 소수성을 갖는 잠열 저장용 조성물.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 흄드 실리카는, 실란 또는 실리콘(silicone)으로 표면 처리된 잠열 저장용 조성물.
  5. 삭제
  6. 제1항에 있어서,
    상기 응집체는 3차원의 가지 구조를 갖고,
    상기 상변화 물질은 상기 응집체의 상기 3차원의 가지 구조 내에 가둬지는 잠열 저장용 조성물.
  7. 삭제
  8. 잠열 저장용 조성물; 및
    상기 잠열 저장용 조성물을 밀봉하는 포장재를 포함하되,
    상기 잠열 저장용 조성물은:
    상변화 물질; 및
    흄드 실리카만으로 이루어지되,
    상기 흄드 실리카의 중량비는 5wt% 내지 15wt%이고,
    상기 상변화 물질은 펜타데칸(Pentadecane)이며,
    상기 잠열 저장용 조성물은, 상기 펜타데칸(Pentadecane)의 제1 녹는점보다 높은 온도에서 10cp 내지 200cp의 점도를 갖고,
    상기 잠열 저장용 조성물은 제2 녹는점을 가지며,
    상기 제1 녹는점과 상기 제2 녹는점의 차이는 0.01℃ 내지 0.5℃인 잠열 저장 팩.
  9. 삭제
  10. 삭제
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