JPH0373596B2 - - Google Patents
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- JPH0373596B2 JPH0373596B2 JP58044479A JP4447983A JPH0373596B2 JP H0373596 B2 JPH0373596 B2 JP H0373596B2 JP 58044479 A JP58044479 A JP 58044479A JP 4447983 A JP4447983 A JP 4447983A JP H0373596 B2 JPH0373596 B2 JP H0373596B2
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- Japan
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- heat storage
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- weight
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- polyethylene
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- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
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Description
【発明の詳細な説明】
本発明は潜熱型蓄熱材に関する。更に詳しくは
超高分子ポリエチレンと分子量300ないし10000の
ポリエチレンワツクスとからなる形状安定性に優
れた潜熱型蓄熱材に関する。
超高分子ポリエチレンと分子量300ないし10000の
ポリエチレンワツクスとからなる形状安定性に優
れた潜熱型蓄熱材に関する。
蓄熱材には、物質の熱容量を利用する顕熱型蓄
熱材と物質の融解、凝固あるいは結晶転移などの
潜熱を利用する潜熱型蓄熱材とがある。潜熱型蓄
熱材は単位体積当たりの蓄熱容量が顕熱型に比べ
て大きいので、蓄熱器の容量を小型化出来る利点
があり、太陽熱利用を目的として主として無機塩
水和物を用いた蓄熱システムの開発が検討されて
いる。しかしながら無機塩水和物は、溶融状態か
ら次第に降温させた時に、本来の相変化温度を過
ぎても固化（結晶化）せず、放熱しないという過
冷却現象を生じ、同時に不溶性物質の晶出が融解
時に起こり、融解−固化のヒートサイクルを繰り
返すことにより不溶性物質が増加続け延いては、
相分離現象を呈すなどの問題を生じる。このた
め、蓄熱しても長時間に亙り所定の温度で安定し
て熱を取り出すことができないという実用上の不
都合を生じさせている。
熱材と物質の融解、凝固あるいは結晶転移などの
潜熱を利用する潜熱型蓄熱材とがある。潜熱型蓄
熱材は単位体積当たりの蓄熱容量が顕熱型に比べ
て大きいので、蓄熱器の容量を小型化出来る利点
があり、太陽熱利用を目的として主として無機塩
水和物を用いた蓄熱システムの開発が検討されて
いる。しかしながら無機塩水和物は、溶融状態か
ら次第に降温させた時に、本来の相変化温度を過
ぎても固化（結晶化）せず、放熱しないという過
冷却現象を生じ、同時に不溶性物質の晶出が融解
時に起こり、融解−固化のヒートサイクルを繰り
返すことにより不溶性物質が増加続け延いては、
相分離現象を呈すなどの問題を生じる。このた
め、蓄熱しても長時間に亙り所定の温度で安定し
て熱を取り出すことができないという実用上の不
都合を生じさせている。
一方、無機塩水和物に代わる相分離現象を呈し
ない潜熱型蓄熱材として低分子量結晶性ポリオレ
フイン（特開昭50−146577号公報）あるいは結晶
性ポリオレフインを使用することが提案されてい
る。これらは、熱的に安定で、腐蝕性や毒性もな
く、潜熱も比較的大きいが、融解時の粘度が高
く、通常の液体のように対流による流動が起こら
ず、また熱伝導率も低いので、大きなブロツクと
しては使用できない欠点がある。これらの欠点を
なくすには、ペレツト、ストランド、フイルム等
の形状で使用することが望ましいが、そのままで
は溶融時に形状が保持できない。そこで形状を保
持する方法として、結晶性ポリオレフインを架橋
処理する方法が提案されているが、架橋処理によ
り、結晶性が低下するので、蓄熱材としての特性
が低下するという欠点がある。
ない潜熱型蓄熱材として低分子量結晶性ポリオレ
フイン（特開昭50−146577号公報）あるいは結晶
性ポリオレフインを使用することが提案されてい
る。これらは、熱的に安定で、腐蝕性や毒性もな
く、潜熱も比較的大きいが、融解時の粘度が高
く、通常の液体のように対流による流動が起こら
ず、また熱伝導率も低いので、大きなブロツクと
しては使用できない欠点がある。これらの欠点を
なくすには、ペレツト、ストランド、フイルム等
の形状で使用することが望ましいが、そのままで
は溶融時に形状が保持できない。そこで形状を保
持する方法として、結晶性ポリオレフインを架橋
処理する方法が提案されているが、架橋処理によ
り、結晶性が低下するので、蓄熱材としての特性
が低下するという欠点がある。
かかる状況に鑑み、本発明者らは、蓄熱性に優
れ、しかも溶融時の形状安定性にも優れた潜熱型
蓄熱材の開発について種々検討した結果、超高分
子量ポリエチレンとポリエチレンワツクスとから
なる組成物が好適なことが分かり本発明に到達し
た。
れ、しかも溶融時の形状安定性にも優れた潜熱型
蓄熱材の開発について種々検討した結果、超高分
子量ポリエチレンとポリエチレンワツクスとから
なる組成物が好適なことが分かり本発明に到達し
た。
すなわち本発明は、少なくとも極限粘度〔η〕
が５dl／ｇ以上の超高分子量ポリエチレン(A)：５
ないし60重量部と、分子量が300ないし10000のポ
リエチレンワツクス(B)：95ないし40重量部とから
なり、且つ均一に分散されたことを特徴とする蓄
熱性及び溶融時の形状安定性に優れた潜熱型蓄熱
材を提供するものである。
が５dl／ｇ以上の超高分子量ポリエチレン(A)：５
ないし60重量部と、分子量が300ないし10000のポ
リエチレンワツクス(B)：95ないし40重量部とから
なり、且つ均一に分散されたことを特徴とする蓄
熱性及び溶融時の形状安定性に優れた潜熱型蓄熱
材を提供するものである。
本発明に用いる超高分子量ポリエチレン(A)と
は、デカリン溶媒135℃における極限粘度〔η〕
が少なくとも５dl／ｇ以上、好ましくは７ないし
30dl／ｇの範囲、また好ましくは密度が0.935
ｇ／cm3以上のものである。〔η〕が５dl／ｇ未満
のものは溶融粘度が低く、ポリエチレンワツクス
(B)が融解した際に、その形状を保持できなくなる
虞れがある。前記超高分子量ポリエチレン(A)は、
エチレンあるいはエチレンと少量のα−オレフイ
ン、例えばプロピレン、１−ブテン、４−メチル
−１−ペンテンとを所謂チーグラー重合により重
合することにより得られるポリエチレンの中でも
特に分子量の高いものである。
は、デカリン溶媒135℃における極限粘度〔η〕
が少なくとも５dl／ｇ以上、好ましくは７ないし
30dl／ｇの範囲、また好ましくは密度が0.935
ｇ／cm3以上のものである。〔η〕が５dl／ｇ未満
のものは溶融粘度が低く、ポリエチレンワツクス
(B)が融解した際に、その形状を保持できなくなる
虞れがある。前記超高分子量ポリエチレン(A)は、
エチレンあるいはエチレンと少量のα−オレフイ
ン、例えばプロピレン、１−ブテン、４−メチル
−１−ペンテンとを所謂チーグラー重合により重
合することにより得られるポリエチレンの中でも
特に分子量の高いものである。
本発明に用いるポリエチレンワツクス(B)とは、
分子量が300ないし10000、好ましくは500ないし
5000、更に好ましくは700ないし2000の範囲及び
好ましくは融点が70ないし135℃の範囲のもので
ある。分子量が300未満のものは、溶融時の粘度
が低過ぎて流れ出す虞れがある。ポリエチレンワ
ツクス(B)の分子量は、GPC法（ゲル・パーミエ
ーシヨン・クロマトグラフイー）により以下の条
件下で測定して得た重量平均分子量である。
分子量が300ないし10000、好ましくは500ないし
5000、更に好ましくは700ないし2000の範囲及び
好ましくは融点が70ないし135℃の範囲のもので
ある。分子量が300未満のものは、溶融時の粘度
が低過ぎて流れ出す虞れがある。ポリエチレンワ
ツクス(B)の分子量は、GPC法（ゲル・パーミエ
ーシヨン・クロマトグラフイー）により以下の条
件下で測定して得た重量平均分子量である。
装置：ウオーターズ社製（米国）150c型
カラム：東洋曹達工業(株)製TSK GMH−６（６mm
φ×600mm） 溶媒：ｏ−ジクロルベンゼン（ODCB） 温度：135℃ 流量：1.0ml／min 注入温度：30mg／20mlODCB（注入量400μ） 尚、東洋曹達工業(株)製及びプレツシヤー・ケミ
カル社製の標準ポリエチレンを用いて、ユニバー
サル法によりカラム溶出体積を較正した。
φ×600mm） 溶媒：ｏ−ジクロルベンゼン（ODCB） 温度：135℃ 流量：1.0ml／min 注入温度：30mg／20mlODCB（注入量400μ） 尚、東洋曹達工業(株)製及びプレツシヤー・ケミ
カル社製の標準ポリエチレンを用いて、ユニバー
サル法によりカラム溶出体積を較正した。
また融点はASTM Ｄ 3417により示差走査型
熱量計（パーキンエルマ社製）（DSC−型）に
より測定した値である。
熱量計（パーキンエルマ社製）（DSC−型）に
より測定した値である。
本発明の潜熱型蓄熱材は、前記超高分子量ポリ
エチレン(A)：５ないし60重量部、好ましくは10な
いし50重量部とポリエチレンワツクス(B)：95ない
し40重量部、好ましくは90ないし50重量部とから
なり、且つ均一に分散されている。超高分子量ポ
リエチレン(A)が５重量部未満では、溶融時に溶融
したポリエチレンワツクス(B)を支持することがで
きず、一方60重量部を越えると、融解熱量が低く
なり蓄熱材としての効率が低下する。
エチレン(A)：５ないし60重量部、好ましくは10な
いし50重量部とポリエチレンワツクス(B)：95ない
し40重量部、好ましくは90ないし50重量部とから
なり、且つ均一に分散されている。超高分子量ポ
リエチレン(A)が５重量部未満では、溶融時に溶融
したポリエチレンワツクス(B)を支持することがで
きず、一方60重量部を越えると、融解熱量が低く
なり蓄熱材としての効率が低下する。
本発明の潜熱型蓄熱材は、超高分子量ポリエチ
レン(A)とポリエチレンワツクス(B)とを前記範囲で
均一に混合後、押出機等で溶融混練してペレツ
ト、ストランド、フイルム、シート、ネツト状に
押出成形あるいは混合後射出成形、圧縮成形する
ことにより、ストランド、シート状に成形加工し
て用いられる。
レン(A)とポリエチレンワツクス(B)とを前記範囲で
均一に混合後、押出機等で溶融混練してペレツ
ト、ストランド、フイルム、シート、ネツト状に
押出成形あるいは混合後射出成形、圧縮成形する
ことにより、ストランド、シート状に成形加工し
て用いられる。
本発明の潜熱型蓄熱材は、溶融時にもその形状
が変化しないので、繰り返し使用しても熱効率が
低下せず、またポリエチレンワツクス(B)の融解−
結晶化の温度範囲が40ないし120℃であるので水、
エチレングリコール、シリコンオイル、プロピレ
ングリコール等と組み合わせて、太陽熱蓄熱装置
等として好適に使用される。
が変化しないので、繰り返し使用しても熱効率が
低下せず、またポリエチレンワツクス(B)の融解−
結晶化の温度範囲が40ないし120℃であるので水、
エチレングリコール、シリコンオイル、プロピレ
ングリコール等と組み合わせて、太陽熱蓄熱装置
等として好適に使用される。
実施例 １
超高分子量ポリエチレン〔商品名ハイゼツクス
ミリオン240M、〔η〕＝17dl／ｇ、密度0.936
ｇ／cm3、三井石油化学工業(株)製〕20重量部とパラ
フインワツクス（融点＝109℃、分子量＝900）80
重量部とをヘンシエルミキサーで混合後、設定温
度190℃の20mmφ押出機を用いてオリフイス径が
３mmφのダイより押出して３mmφのストランドを
得た。次いで該ストランドを30cmの長さで多数揃
え120℃のエチレングリコールを入れた蓄熱槽に
入れ、該ストランド（蓄熱材）の溶融状態を調べ
た。その結果、ストランドは溶融せずに、又パラ
フインワツクスの滲み出しもなく、その形状を保
持し、ストランド同志が融着することはなかつ
た。
ミリオン240M、〔η〕＝17dl／ｇ、密度0.936
ｇ／cm3、三井石油化学工業(株)製〕20重量部とパラ
フインワツクス（融点＝109℃、分子量＝900）80
重量部とをヘンシエルミキサーで混合後、設定温
度190℃の20mmφ押出機を用いてオリフイス径が
３mmφのダイより押出して３mmφのストランドを
得た。次いで該ストランドを30cmの長さで多数揃
え120℃のエチレングリコールを入れた蓄熱槽に
入れ、該ストランド（蓄熱材）の溶融状態を調べ
た。その結果、ストランドは溶融せずに、又パラ
フインワツクスの滲み出しもなく、その形状を保
持し、ストランド同志が融着することはなかつ
た。
実施例 ２
超高分子量ポリエチレン〔商品名ハイゼツクス
ミリオン240M、〔η〕＝17dl／ｇ、密度0.936
ｇ／ｇ、三井石油化学工業(株)製〕40重量部とパラ
フインワツクス（融点＝134℃、分子量＝5000）
60重量部とを用いて実施例１と同様な方法で押出
成形し、３mmφのストランドを得た。次いで該ス
トランドを30cmの長さで多数揃え、140℃のエチ
レングリコールを入れた蓄熱槽に入れ、該ストラ
ンド（蓄熱材）の溶融状態を調べた。その結果、
一部ストランド同志が融着する部分はあつたが、
その形状は全く変わらず、パラフインワツクスの
ストランドからの滲み出しはほとんど認められな
かつた。
ミリオン240M、〔η〕＝17dl／ｇ、密度0.936
ｇ／ｇ、三井石油化学工業(株)製〕40重量部とパラ
フインワツクス（融点＝134℃、分子量＝5000）
60重量部とを用いて実施例１と同様な方法で押出
成形し、３mmφのストランドを得た。次いで該ス
トランドを30cmの長さで多数揃え、140℃のエチ
レングリコールを入れた蓄熱槽に入れ、該ストラ
ンド（蓄熱材）の溶融状態を調べた。その結果、
一部ストランド同志が融着する部分はあつたが、
その形状は全く変わらず、パラフインワツクスの
ストランドからの滲み出しはほとんど認められな
かつた。
実施例 ３
超高分子量ポリエチレン〔商品名ハイゼツクス
ミリオン240M、〔η〕＝17dl／ｇ、密度0.936
ｇ／cm3、三井石油化学工業(株)製〕20重量部とパラ
フインワツクス（融点＝93℃、分子量＝700）80
重量部とを用いて実施例１と同様の方法で押出成
形し、３mmφのストランドを得た。次いで該スト
ランドを30cmの長さで多数揃え、水を入れた蓄熱
槽に入れた後、蓄熱槽の水温を50〜100℃の間で
昇温−降温の繰返し試験を行つて、該ストランド
（蓄熱材）の溶融状態を調べた。その結果、繰返
し試験においても、ストランドが溶融することな
く、その形状を保持し、ストランド同志が融着す
ることもなく、又パラフインワツクスの滲み出し
も認められなかつた。
ミリオン240M、〔η〕＝17dl／ｇ、密度0.936
ｇ／cm3、三井石油化学工業(株)製〕20重量部とパラ
フインワツクス（融点＝93℃、分子量＝700）80
重量部とを用いて実施例１と同様の方法で押出成
形し、３mmφのストランドを得た。次いで該スト
ランドを30cmの長さで多数揃え、水を入れた蓄熱
槽に入れた後、蓄熱槽の水温を50〜100℃の間で
昇温−降温の繰返し試験を行つて、該ストランド
（蓄熱材）の溶融状態を調べた。その結果、繰返
し試験においても、ストランドが溶融することな
く、その形状を保持し、ストランド同志が融着す
ることもなく、又パラフインワツクスの滲み出し
も認められなかつた。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 少なくとも極限粘度〔η〕が５dl／ｇ以上の
超高分子量ポリエチレン(A)：５ないし60重量部
と、分子量が300ないし10000のポリエチレンワツ
クス(B)：95ないし40重量部とからなり、且つ均一
に分散されたことを特徴とする潜熱型蓄熱材。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58044479A JPS59170180A (ja) | 1983-03-18 | 1983-03-18 | 潜熱型蓄熱材 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58044479A JPS59170180A (ja) | 1983-03-18 | 1983-03-18 | 潜熱型蓄熱材 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS59170180A JPS59170180A (ja) | 1984-09-26 |
| JPH0373596B2 true JPH0373596B2 (ja) | 1991-11-22 |
Family
ID=12692668
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP58044479A Granted JPS59170180A (ja) | 1983-03-18 | 1983-03-18 | 潜熱型蓄熱材 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS59170180A (ja) |
Families Citing this family (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5254380A (en) * | 1985-11-22 | 1993-10-19 | University Of Dayton | Dry powder mixes comprising phase change materials |
| US5106520A (en) * | 1985-11-22 | 1992-04-21 | The University Of Dayton | Dry powder mixes comprising phase change materials |
| US5053446A (en) * | 1985-11-22 | 1991-10-01 | University Of Dayton | Polyolefin composites containing a phase change material |
| US4908166A (en) * | 1985-11-22 | 1990-03-13 | University Of Dayton | Method for preparing polyolefin composites containing a phase change material |
| US4711813A (en) * | 1985-11-22 | 1987-12-08 | University Of Dayton | Polyethylene composites containing a phase change material having a C14 straight chain hydrocarbon |
| US5211949A (en) * | 1990-01-09 | 1993-05-18 | University Of Dayton | Dry powder mixes comprising phase change materials |
| US6652771B2 (en) | 2001-07-11 | 2003-11-25 | Ronald M. Carn | Phase change material blend, method for making, and devices using same |
| JP2006247233A (ja) * | 2005-03-14 | 2006-09-21 | Futaba Kagaku:Kk | 蓄熱マット |
| DE102007028309A1 (de) * | 2007-06-20 | 2008-12-24 | Clariant International Limited | Licocene Performance Polymere als Phasenwechselmaterial (PCM) für den Gebrauch als Latentwärmespeicher |
| DE102008015782A1 (de) * | 2008-03-26 | 2009-10-01 | Rubitherm Technologies Gmbh | Verfahren zur Herstellung einer Phasenwechselmaterial-Zusammensetzung |
| DE102013204690A1 (de) * | 2013-03-18 | 2014-09-18 | Siemens Aktiengesellschaft | Verbundwerkstoff für einen thermischen Energiespeicher und Verfahren zum Herstellen eines Verbundwerkstoffs für einen thermischen Energiespeicher |
-
1983
- 1983-03-18 JP JP58044479A patent/JPS59170180A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS59170180A (ja) | 1984-09-26 |
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