JPH11209748A

JPH11209748A - 蓄冷材

Info

Publication number: JPH11209748A
Application number: JP10022814A
Authority: JP
Inventors: Ryuji Katsuo; 隆二勝尾; Junichi Mori; 純一森; Toshiyuki Baba; 俊之馬場
Original assignee: Mitsubishi Cable Industries Ltd
Current assignee: Mitsubishi Cable Industries Ltd
Priority date: 1998-01-19
Filing date: 1998-01-19
Publication date: 1999-08-03

Abstract

(57)【要約】（修正有）【課題】過冷却防止効果及び相分離防止効果に優れた
塩化ナトリウム水溶液系の蓄冷剤を提供することを目的
とする。【解決手段】塩化ナトリウム水溶液系の蓄冷材は、過
冷却防止剤として硫酸ナトリウムを用い、相分離防止剤
として特定粒径のイソブチレン−マレイン酸系樹脂を用
いることを特徴とする。塩化ナトリウムの濃度は５〜３
０重量％、硫酸ナトリウムの含有量は、塩化ナトリウム
１^ｍｏｌに対して０．００５〜０．１６ｍｏｌ、平均粒
径４０〜１５０μｍのインブチレン−マレイン酸樹脂粒
子の含有量は、塩化ナトリウム水溶液１００重量％に対
し３〜１５重量部てある。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、塩化ナトリウム水溶液
を蓄冷媒体とする蓄冷材に関するものである。

【０００２】

【従来技術および発明が解決しようとする課題】近年、
余剰電力の利用を目的として蓄冷材の開発が進められて
いる。蓄冷材としては、例えば、蓄冷媒体となる物質の
融解や凝固などの相転移に伴う吸収熱を利用した潜熱蓄
冷材がある。この潜熱蓄冷材のうち、蓄冷媒体として無
機塩や無機水和塩などの無機材料を用いたものは、有機
材料を用いたものに比べて、熱伝導率や潜熱量が大き
い、不燃性であるなどの利点があり、なかでも蓄冷媒体
として塩化ナトリウム水溶液を用いたものについては、
さらに無毒性、低反応性、適度な溶解度、共晶温度が冷
凍食品保存温度に近いという利点もある。

【０００３】しかし、上記無機材料を蓄冷媒体とした蓄
冷材には、過冷却現象を起こすという問題があった。こ
の過冷却とは、物質を冷却する際に液体から固体への相
転移温度を過ぎても転移の現象が現れない、即ち凝固し
ないことである。この過冷却現象を抑制するために、凝
固時に蓄冷媒体の核となるような物質（過冷却防止剤）
を蓄冷媒体に添加することがなされており、従来、ホウ
砂などの無機塩、ハロゲン化銀、黒鉛などが過冷却防止
剤として添加されていた。

【０００４】また、蓄冷材には、凝固と融解とを繰り返
すうちに固相と液相とに相分離するという問題もあり、
従来、この相分離を抑制するためにアクリル酸塩、デン
プン類、吸水性樹脂などが相分離防止剤として添加され
ていた。しかし、これら相分離防止剤を添加した蓄冷材
においては、蓄冷材中の過冷却防止剤の効果が薄れ、蓄
冷材の過冷却度が大きくなるという問題があった。

【０００５】本発明は、上記課題を解消するためになさ
れたものであり、塩化ナトリウム水溶液を蓄冷媒体とし
た蓄冷材において、過冷却防止効果に優れた蓄冷材を提
供するものである。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明は、塩化ナトリウ
ム水溶液、硫酸ナトリウム、及び平均粒径が４０〜１５
０μｍのイソブチレン−マレイン酸系樹脂を含むことを
特徴とする蓄冷材によって、上記課題を解決するもので
ある。

【０００７】即ち、本発明は塩化ナトリウム水溶液を蓄
冷媒体とした蓄冷材において、過冷却防止剤として硫酸
ナトリウムを用い、相分離防止剤として特定粒径のイソ
ブチレン−マレイン酸系樹脂を用いることを特徴とし、
この過冷却防止材と相分離防止剤との組合わせによって
上記問題を解決するものである。本発明者らは、この組
合わせによって初めて、相分離防止剤による過冷却防止
剤の効果の阻害が生じず、蓄冷材の過冷却が防止できる
ことを見出し本発明を完成させた。

【０００８】

【発明の実施の形態】本発明においては、塩化ナトリウ
ム水溶液を蓄冷媒体として用いる。該水溶液中の塩化ナ
トリウムの濃度は特に制限はないが、蓄冷温度及び放冷
温度の安定性の点から特に５〜３０重量％が好ましく、
なかでも特に１５〜２７重量％がより好ましい。塩化ナ
トリウムの濃度が上記範囲外であると、凝固及び融解時
の温度差が大きくなる傾向にある。

【０００９】また、本発明においては、過冷却防止剤と
して硫酸ナトリウムを用いる。該硫酸ナトリウムとして
は、硫酸ナトリウム１０水和塩、無水硫酸ナトリウム、
硫酸ナトリウム７水和塩などが挙げられ、なかでも蓄冷
材中での溶解安定性の点から特に、硫酸ナトリウム１０
水和塩が好適である。

【００１０】本発明の蓄冷材において、硫酸ナトリウム
の含有量は、過冷却防止効果及び溶解安定性の点から特
に、塩化ナトリウム１ｍｏｌに対して０．００５〜０．
１６ｍｏｌが好ましく、なかでも０．０１５〜０．０７
８ｍｏｌがより好ましい。硫酸ナトリウムの含有量が少
なすぎると過冷却防止効果が不十分となる傾向にあり、
含有量が多すぎると硫酸ナトリウムが蓄冷材中で析出し
やすくなり、蓄冷材の均一性が損なわれて過冷却防止効
果に劣る傾向にある。

【００１１】また、本発明においては、相分離防止剤と
して平均粒径４０〜１５０μｍのイソブチレン−マレイ
ン酸系樹脂を含む。本発明において、平均粒径が４０μ
ｍ未満であると樹脂が凝集して均一分散しにくくなって
相分離が生じやすくなるため好ましくなく、平均粒径が
１５０μｍを超えると樹脂が均一分散しにくくなって相
分離が生じやすくなるため好ましくない。なお、本発明
における平均粒径とは、ＪＩＳＫ００６９の化学製品
のふるい分け試験法にて測定した値である。本発明にお
いて、上記イソブチレン−マレイン酸系樹脂としては、
ポリイソブチレン−マレイン酸ナトリウム、ポリイソブ
チレン−マレイン酸カリウム、ポリイソブチレン−マレ
イン酸リチウム、ポリイソブチレン−マレイン酸エチル
などが挙げられる。

【００１２】本発明の蓄冷材において、上記イソブチレ
ン−マレイン酸系樹脂の含有量は、相分離防止及び過冷
却防止の点から特に、塩化ナトリウム水溶液１００重量
部に対して３〜１５重量部が好ましく、なかでも５〜１
０重量部がより好ましい。イソブチレン−マレイン酸系
樹脂の含有量が少なすぎると相分離防止効果が不十分と
なる傾向にあり、含有量が多すぎると蓄冷材の過冷却度
が大きくなる傾向にある。

【００１３】本発明の蓄冷材は上記塩化ナトリウム水溶
液、硫酸ナトリウム、及び特定粒径のイソブチレン−マ
レイン酸系樹脂を含むが、本発明においては、上記必須
成分の他に本発明の目的を損なわない範囲で各種添加剤
を添加してもよい。該添加剤としては、アルコール類な
どの融点調整剤、界面活性剤などが挙げられ、また、本
発明の蓄冷材においては、本発明の目的を損なわない範
囲であれば不純物を含んでもよい。

【００１４】また、上記本発明の蓄冷材においては、そ
の相転移温度が実用面の点から特に−４０〜−２℃程度
であることが好ましく、なかでも−３０〜−１５℃であ
ることがより好ましい。本発明の蓄冷材は無毒性の塩化
ナトリウム水溶液を蓄冷媒体とし、上記の相転移温度を
有することによって、特に冷凍食品など食品や医薬品な
どの冷凍保存又は冷蔵保存などに好適に用いられる。

【００１５】本発明において、蓄冷材の製造方法につい
ては特に制限はなく、例えば、純水またはイオン交換水
に塩化ナトリウム及び過冷却防止剤である硫酸ナトリウ
ムを所定量配合して十分混合させた後、相分離防止剤で
あるイソブチレン−マレイン酸系樹脂を所定量配合して
これらを十分に混合させて蓄冷材を製造する方法などが
ある。なお、塩化ナトリウムと硫酸ナトリウムの配合順
序に特に制限はなく任意であり、また、上記蓄冷材に融
点調整剤などの添加剤を添加する場合には、相分離防止
剤を配合する前に添加することが好ましく、硫酸ナトリ
ウムと同時又は硫酸ナトリウム配合後など適宜に添加す
ればよい。

【００１６】また、本発明において、蓄冷材の形態にも
特に制限はないが、通常は上記の蓄冷材を耐蝕性のある
金属や無機材料、またはプラスチックなどの有機材料に
よって包装する形態となる。その形状としては、塊状、
板状、シート状など、蓄冷材の用途やその配置位置など
によって適宜の形状とすればよい。本発明の蓄冷材の用
途に特に制限はなく、例えば、食品の冷蔵や配送時の保
冷、化学薬品及び医薬品などの冷蔵などに特に好適に用
いることができる。

【００１７】

【実施例】（実施例１〜６、比較例１〜５）表１及び表
２に示す組成（表中、組成の欄の数値は重量部で示す）
の蓄冷材について、凝固開始温度及び融解開始温度を測
定して過冷却度を評価し、また、相分離についても評価
した。その結果を表１及び表２に示す。なお、評価方法
は以下の通りである。（凝固開始温度及び融解開始温度）ＤＳＣ（示差走査熱
量計）で、降温速度１℃／分にて−４５℃まで冷却して
２０分保持した後、昇温速度２℃／分で−１０℃まで昇
温させるというプログラムのもと、蓄冷材の凝固開始温
度及び融解開始温度を測定した。（過冷却度）上記凝固開始温度と融解開始温度との差か
ら過冷却度を算出した。（相分離）上記蓄冷材について凝固、融解を繰り返した
場合の相分離の有無を目視にて観察した。

【００１８】

【表１】

【００１９】

【表２】

【００２０】

【発明の効果】本発明の蓄冷材は、塩化ナトリウム水溶
液、硫酸ナトリウム、及び、平均粒径が４０〜１５０μ
ｍのイソブチレン−マレイン酸系樹脂を含むことによっ
て、過冷却防止効果に優れる。また、−４０℃〜−２℃
の温度範囲で相転移現象の生じる蓄冷材であることによ
って特に冷凍食品など食品や医薬品などの冷凍保存又は
冷蔵保存などに好適に用いられる。また、硫酸ナトリウ
ムの含有量は、塩化ナトリウム１ｍｏｌに対して０．０
０５〜０．１６ｍｏｌであることによって、さらに過冷
却防止効果に優れる。また、イソブチレン−マレイン酸
系樹脂の含有量は塩化ナトリウム水溶液１００重量部に
対して３〜１５重量部であることによって、さらに過冷
却防止効果に優れる。また、塩化ナトリウム水溶液にお
いて塩化ナトリウムの濃度が５〜３０重量％であること
によって、さらに過冷却防止効果に優れる。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】塩化ナトリウム水溶液、硫酸ナトリウ
ム、及び、平均粒径が４０〜１５０μｍのイソブチレン
−マレイン酸系樹脂を含むことを特徴とする蓄冷材。
【請求項２】 −４０℃〜−２℃の温度範囲で相転移現
象の生じる請求項１記載の蓄冷材。
【請求項３】硫酸ナトリウムの含有量は、塩化ナトリ
ウム１ｍｏｌに対して０．００５〜０．１６ｍｏｌであ
る請求項１または請求項２記載の蓄冷材。
【請求項４】イソブチレン−マレイン酸系樹脂の含有
量は、塩化ナトリウム水溶液１００重量部に対して３〜
１５重量部である請求項１〜３いずれかに記載の蓄冷
材。
【請求項５】塩化ナトリウム水溶液において塩化ナト
リウムの濃度が５〜３０重量％である請求項１〜４いず
れかに記載の蓄冷材。