JPH0913021A

JPH0913021A - 冷却剤

Info

Publication number: JPH0913021A
Application number: JP7165286A
Authority: JP
Inventors: Motoi Takenaga; 基武永; Yukihiro Yoda; 幸廣與田; Takeshi Nishimura; 健西村; Hiroyuki Inoue; 博行井上
Original assignee: Mitsui Toatsu Chemicals Inc
Current assignee: Mitsui Toatsu Chemicals Inc
Priority date: 1995-06-30
Filing date: 1995-06-30
Publication date: 1997-01-14

Abstract

(57)【要約】【構成】硝酸アンモニウムと尿素の混合物および
硫酸ナトリウム１０水和物それぞれに無機含泡粒子を混
合してなる冷却剤。【効果】原料の温度安定性を付与し安全性の高
い、より冷却効果の高い冷却剤を提供する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は冷却剤に関し、さらに詳
細には水を使用しない冷却剤に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、電力などの外部エネルギーを必要
としない簡易冷却材料として、蓄熱容量の大きい物質を
使用した蓄冷剤および二種以上の物質を混合する際に発
生する吸熱を利用した冷却剤などが知られており、人
体、食品などに対する簡易冷却剤として一般に普及しつ
つある。前者の蓄冷剤は使用する前に予め冷蔵庫や冷凍
庫などで冷却しなければならず不便であるとともに即座
に使用できないという欠点を有している。一方、後者の
冷却剤は事前の冷却操作を必要とせず、少なくとも２種
類の物質を混合するだけで冷却効果が得られるという利
点がある。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】このような冷却剤とし
ては、無機アンモニウム塩、アルカリ金属塩などの無機
塩類またはこれに尿素を配合したものと水を組み合わせ
たもの、または無機塩類と結晶水を有する塩水和物とを
組み合わせたものがよく知られている。このうち水を使
用したものは冷却の立上がり早いという利点があるもの
の水を用いるため、冷却剤の主剤の配合量が少なくな
り、冷却容量が低減するという欠点がある。一方、結晶
水を有する塩水和物は冷却効果が比較的低く、改善が望
まれており実用上満足できるものはなかった。

【０００４】この改善策として、結晶水を有する塩水和
物として、水酸化ストロンチウム８水和物を用いる方法
が示されている（特開平５−７８６５１）。この方法で
は、得られる最低温度は改善されるが、低温維持時間は
満足されるものではない。しかも、ｐＨが強アルカリ性
であり、万一皮膚に付着した際、眼中に入った際のダメ
ージが大きく、安全面において改善の必要がある。ま
た、安全面を考慮した方法としてメタケイ酸ナトリウム
９水和物、硫酸ナトリウム１０水和物などを用いる方法
が知られている。特には、低温維持時間などから硫酸ナ
トリウム１０水和物が注目されている。

【０００５】しかし、硫酸ナトリウム１０水和物は、無
水和物への転移温度が３２．４℃と低く、この温度以上
になると遊離した結晶水により溶解してしまい、再びこ
の転移温度以下になった場合、再結晶が起こり溶解する
前の結晶形状とは異なり、一般には大きな結晶となり、
他成分との混合性が著しく低下する。このため、硫酸ナ
トリウム１０水和物は、保存性、作業性に大きな問題点
を有しており、実用上の障害となっている。

【０００６】また、硫酸ナトリウム１０水和物との組み
合わせで使用される無機アンモニウム塩、アルカリ金属
塩などの無機塩類またはこれに尿素を配合したものとし
て、硝酸アンモニウムと尿素の混合物がその冷却性能よ
り使用されている。単体の融点は硝酸アンモニウムが１
６５℃、尿素が１３２．５℃と高く実用上問題はない
が、混合物例えば、重量比率で１：１の場合、融点が約
３４℃まで低下し、硫酸ナトリウム１０水和物同様保存
性、作業性に大きな問題点を有している。特に、結晶水
を利用する冷却剤の場合、実用上の障害となっている。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明者等はこの問題に
対し、３０℃以上の高温雰囲気での使用においても冷却
効果が高く、保存中に雰囲気温度が４０℃以上に上昇し
ても結晶の溶解による保存性の低下が見られず、再結晶
時の結晶の大きさに変化がない、万一皮膚などに付着し
てもダメージの少ない冷却剤を得るべく鋭意研究を重ね
た結果、硝酸アンモニウムと尿素の混合物および、硫酸
ナトリウム１０水和物に無機含泡粒子を混合して用いる
ことにより優れた冷却剤が得られることを見出し、本発
明を完成させたものである。

【０００８】即ち、本発明は硝酸アンモニウムと尿素の
混合物および硫酸ナトリウム１０水和物それぞれに無機
含泡粒子を混合してなる冷却剤に関する。

【０００９】本発明を更に詳細に説明する。本発明に用
いる硝酸アンモニウム、尿素および硫酸ナトリウム１０
水和物は工業的に用いられているものでも、一般に市販
されているものでも構わない。

【００１０】本発明では、硝酸アンモニウムと尿素の混
合比率は重量比で０．５〜１０．０が好ましい。また、
硝酸アンモニウムと尿素の混合物と硫酸ナトリウム１０
水和物の混合比率は重量比で１．０〜２．０が好まし
い。

【００１１】本発明において使用する無機含泡粒子とし
ては、シラスを加熱発泡させたシラスバルーンや、真珠
岩、黒曜石、ヒル石などを加熱発泡させた多孔質のパー
ライトやバーミキュライト、フライアッシュなどが好ま
しく、シラスバルーンが特に好ましい。

【００１２】シラスバルーンは、シラス中に含まれる火
山ガラス微細粒子を１０００℃前後で、ロータリーキル
ン、シャフトキルン、流動層型焼成炉などを用い、短時
間熱処理することによって得られる微細なガラス質から
なる中空体である。シラスバルーンは、嵩比重が極めて
小さく製品の重量への影響は殆どなく、安全性も高い無
機含泡粒子である。

【００１３】無機含泡粒子の添加量は、硝酸アンモニウ
ムと尿素の混合物１００重量部に対し、無機含泡粒子を
１〜２０重量部、また硫酸ナトリウム１０水和物１００
重量部に対し、無機含泡粒子を１〜２０重量部が好まし
く、更に好ましくは、２〜１０重量部が好適である。

【００１４】無機含泡粒子の添加量が１重量部未満で
は、硝酸アンモニウムと尿素の混合物および硫酸ナトリ
ウム１０水和物の溶解時粉末状態を維持することができ
ず、再結晶した際に結晶形状が異なり、他成分との混合
性が著しく低下する。また、無機含泡粒子の添加量が２
０重量部を超えると、流動性が低下するばかりではな
く、冷却効果が低下し好ましくない。

【００１５】無機含泡粒子の添加によるこのような効果
は、明確ではないが溶解した結晶が、無機含泡粒子の表
面、空隙間などに保持され粉体の如く挙動し、再結晶時
も同様に無機含泡粒子の表面、空隙間などで結晶が生成
するため好適な挙動を示すものと推定している。また、
硝酸アンモニウムと尿素の混合物の場合、それぞれが無
機含泡粒子により接触が妨げられ、融点の低下が防止さ
れるものと推定している。

【００１６】本発明の冷却剤は、硝酸アンモニウムと尿
素の混合物および、硫酸ナトリウム１０水和物にそれぞ
れ無機含泡粒子を混合した物とを別の容器に保存し、使
用時にこれらを取り出して混合しても良いが、通常は小
袋や隔壁など取り除きが容易な隔離手段を有する袋や容
器内でそれぞれを隔離収納し携帯用の冷却剤として保存
される。冷却剤の使用に際しては加圧、衝撃などを加え
ることによってこれらの隔壁手段を取り除くことによっ
て内容物が混合され、冷却が開始されてそれぞれの冷却
目的に供される。このように、使用時に加えられる加
圧、衝撃などにより袋、容器が破損し、内容物が漏洩す
ることも容易に推察されるため、安全性が求められてい
るのである。本発明の冷却剤のｐＨは、それぞれの配合
割合によって異なるが、概して６〜８であり、その安全
性は高くこのことからも好適な冷却剤である。

【００１７】

【実施例】以下、実施例を挙げて本発明を具体的に説明
するが、本発明の要旨をそれらに限定するものではな
い。以下、部および％は総て重量部および重量％を示
す。実施例１硝酸アンモニウム（宇部興産社製）３０部と尿素（三井
東圧化学社製）３０部の混合物と無機含泡粒子としてシ
ラスバルーン（大建工業社製ＤＳＲＦ）１．２部の混合
物をポリエチレン製の小袋に封入し、この小袋を硫酸ナ
トリウム１０水和物（広栄化学社製）５０部と無機含泡
粒子としてシラスバルーン（大建工業社製ＤＳＲＦ）
１部の混合物とともにアルミラミネートの外袋に収納
し、密封することにより冷却剤サンプルを準備した。こ
の冷却剤サンプルを、４０℃恒温槽中に２４時間放置し
た後、０℃恒温槽中に２４時間放置した。これを、３０
℃恒温槽中に２４時間放置した後、雰囲気温度３０℃に
おいてこの冷却剤に外部から衝撃を加えて内部のポリエ
チレン製の小袋を破壊した後、外袋の表面に熱電対温度
計を取り付けて、最低温度および１０℃以下での冷却持
続時間を測定した。この結果、最低温度 −４．８℃ 冷却持続時間３６分であり、保存中、実用上全く問題はなかった。また、生
成したスラリーのｐＨは、６．６であった。

【００１８】実施例２無機含泡粒子としてそれぞれにシラスバルーンを用い、
添加量を５部とした以外はすべて実施例１と同様に行っ
た。この結果、最低温度 −４．１℃ 冷却持続時間４０分であり、保存中、実用上全く問題はなかった。また、生
成したスラリーのｐＨは、６．６であった。

【００１９】実施例３無機含泡粒子としてそれぞれにシラスバルーンを用い、
添加量を１０部とした以外はすべて実施例１と同様に行
った。この結果、最低温度 −３．５℃ 冷却持続時間３０分であり、保存中、実用上全く問題はなかった。また、生
成したスラリーのｐＨは、６．６であった。

【００２０】比較例１実施例１からシラスバルーンを除いた以外はすべて実施
例１と同様に行った。この結果、硝酸アンモニウムと尿
素の混合物および硫酸ナトリウム１０水和物の袋内容物
が固結していたが、外部から衝撃を加えて内部のポリエ
チレン製の小袋を破壊した後、実施例１と同様に測定し
た。この結果、最低温度 −５．０℃ 冷却持続時間４２分であった、が保存中固結し、実用上に問題があることが
判った。また、生成したスラリーのｐＨは、６．６であ
った。

【００２１】比較例２水３０部および水酸化ストロンチウム８水和物（和光純
薬社製）６０部の混合物をポリエチレン製の小袋に封入
し、この小袋を硝酸アンモニウム（宇部興産社製）６０
部とともにアルミラミネートの外袋に収納し、密封する
ことにより冷却剤サンプルを準備した。このサンプル
を、４０℃恒温槽中に２４時間放置した後、０℃恒温槽
中に２４時間放置した。これを、３０℃恒温槽中に２４
時間放置した後、雰囲気温度３０℃においてこの冷却剤
に外部から衝撃を加えて内部のポリエチレン製の小袋を
破壊した後、実施例１と同様に測定した。この結果、最低温度 −４．２℃ 冷却持続時間１６分であり、保存中、実用上全く問題はなかった、が冷却持
続時間が１６分と実施例に比較し、非常に短かった。ま
た、生成したスラリーのｐＨは、１２．６であった。

【００２２】

【発明の効果】本発明の冷却剤は、硝酸アンモニウムと
尿素の混合物および硫酸ナトリウム１０水和物、それぞ
れ無機含泡粒子を添加することにより、それぞれの融点
および無水和物への転移温度を高くし、温度安定性を付
与し安全性の高い、より冷却効果の高い冷却剤を提供す
るものである。即ち、本発明の比較例は最低温度、冷却
持続時間の効果はあるものの、硝酸アンモニウムと尿素
の混合物および硫酸ナトリウム１０水和物の袋内容物
が、保存中固結し、実用上に問題があることが判った。
これに対し、実施例は保存中固結することもなく、その
ほかの性能もすべて満足するものである。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者井上博行山口県下関市彦島迫町七丁目１番１号三井東圧化学株式会社内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】硝酸アンモニウムと尿素の混合物およ
び硫酸ナトリウム１０水和物それぞれに無機含泡粒子を
混合してなる冷却剤。
【請求項２】硝酸アンモニウムと尿素の混合物１０
０重量部に対し、無機含泡粒子を１〜２０重量部、また
硫酸ナトリウム１０水和物１００重量部に対し、無機含
泡粒子を１〜２０重量部含有してなる請求項１記載の冷
却剤。
【請求項３】硝酸アンモニウムと尿素の重量比が
０．５〜１０．０であり、かつ硝酸アンモニウムと尿素
の混合物と硫酸ナトリウム１０水和物の重量比が１．０
〜２．０である請求項１記載の冷却剤。
【請求項４】無機含泡粒子がシラスバルーンである
請求項１または２記載の冷却剤。