(57)【要約】【課題】蓄熱、放熱が容易で、大きな蓄熱量を有する蓄熱材料を提供する。【解決手段】蓄熱材料は、一般式Ｋ２Ｔｉ２Ｏ５−ｘ・ｎＨ２Ｏ（０≦ｘ≦１）で表記される二チタン酸カリウム水和物を主成分とし、前記二チタン酸カリウム水和物を水和させたときの前記ｎの最大値が２．７を超える値である。【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
一般式Ｋ２Ｔｉ２Ｏ５−ｘ・ｎＨ２Ｏ（０≦ｘ≦１）で表記される二チタン酸カリウム水和物を主成分とする蓄熱材料であって、
前記二チタン酸カリウム水和物を水和させたときの前記ｎの最大値が２．７を超える値であることを特徴とする蓄熱材料。
【請求項２】
前記二チタン酸カリウム水和物を水和させたときの前記ｎの最大値が３．３を超える値であることを特徴とする請求項１に記載の蓄熱材料。
【請求項３】
前記二チタン酸カリウム水和物を脱水和させたときの前記ｎの最小値が０を超える値であることを特徴とする請求項１又は２に記載の蓄熱材料。
【請求項４】
前記二チタン酸カリウム水和物を脱水和させたときの前記ｎの最小値が０．４を超える値であることを特徴とする請求項１乃至３いずれかに記載の蓄熱材料。
【請求項５】
水蒸気圧を０．５ｋＰａ以上１．８ｋＰａ以下に制御した雰囲気中で、
水和工程と脱水和工程を繰り返す処理をすることにより得られる
ことを特徴とする請求項１乃至４いずれかに記載の蓄熱材料。
【請求項６】
請求項１乃至５いずれかに記載の蓄熱材料の製造方法であって、
水蒸気圧を０．５ｋＰａ以上１．８ｋＰａ以下に制御した雰囲気中で、
前記蓄熱材料に対し水和工程と脱水和工程を繰り返す処理をする工程を含む
ことを特徴とする蓄熱材料の製造方法。
【請求項７】
前記水和工程が、
３０℃以上１２０℃以下の温度下で行われる
ことを特徴とする請求項６に記載の蓄熱材料の製造方法。
【請求項８】
前記脱水和工程が、
１５０℃以上３００℃以下の温度下で行われる
ことを特徴とする請求項６又は７に記載の蓄熱材料の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ボイラー、冷暖房機器、給湯機器などからの廃熱や太陽熱を貯蔵し、適時熱源として有効活用できる蓄熱材料および蓄熱材料の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、快適な居住空間あるいは工業製品の生産現場において、ボイラー、冷暖房機器、給湯機器などの冷温熱機器は必要不可欠であり、これらの機器によるエネルギー消費量の増大は、石油消費量の増加を引き起こすだけでなく、多大な環境負荷をもたらすため、エネルギー消費量削減に向けた種々の取り組みが活発におこなわれている。
日本で消費される全一次エネルギーの約６６％は廃熱で未利用であるという統計があるが、これら廃熱は温度が低く、少なくとも２００℃以下の廃熱は利用が難しいという課題を有している。
【０００３】
蓄熱材料による廃熱回収は、比較的安価な材料を使用し、簡単な設備で廃熱の回収が可能で、蓄えた熱を適時、熱として取り出すことが可能である。蓄熱材料は、その熱を蓄える機構の違いから主として顕熱蓄熱材料と潜熱蓄熱材料とに分類される。
【０００４】
顕熱蓄熱材料は、物質の温度変化を伴って熱を蓄える材料である。低温ＴＬの物質に熱エネルギーが流入し、温度ＴＨになった時、その物質の蓄熱量ＱＳ（Ｊ）は、その物質の比熱をＣ、密度をρ、体積をＶとすると、次式で表される。ただし、比熱Ｃは一定と仮定する。
ＱＳ  ＝ＣρＶ（ＴＨ−ＴＬ）・・・・・・・・・（１）
【０００５】
すなわち、物質の温度を上昇させる過程が蓄熱であり、温度を下げる過程が放熱である。温度が変動する廃熱に対しては、その温度変化に連動して蓄熱または放熱が起こる。蓄熱量ＱＳは温度差（ＴＨ−ＴＬ）および物質の熱容量ＣρＶに比例して変化するので、大きな温度差をつけるか、もしくは大きな熱容量の蓄熱材料を使用すれば蓄えられる熱量は増加する。
【０００６】
顕熱蓄熱材料としては、２８８Ｋ付近で水（比熱４．１８Ｊ／ｇＫ）、カロリアＨＴ４３（エクソン社製、比熱２．７７Ｊ／ｇＫ）、サーミノールＴ６６（モンサント社製、比熱２．７７Ｊ／ｇＫ）、シルサーム８００（ダウコーニング社製、比熱２．１０Ｊ／ｇＫ）、コンクリートブロック（比熱０．８８Ｊ／ｇＫ）、砂利（比熱０．８８Ｊ／ｇＫ）、マグネシアレンガ（比熱０．８８Ｊ／ｇＫ）などが知られている。
【０００７】
水は化学的に安定で、比熱も大きいため、非常に優れた顕熱蓄熱材料であるが、沸点が低いため大気開放下において１００℃以上の廃熱では使用できない。それに対しカロリアＨＴ４３など有機熱媒体は、沸点が高いため２００℃付近の廃熱にも使用できるが、比熱が水に比べて小さいため、より比熱の大きな材料の開発が熱望されている。さらに、マグネシアレンガなどは耐熱性に優れており、温度差を５００℃以上とれば蓄熱量は大きくなるが、２００℃以下の低品位廃熱に対しては比熱が非常に小さいことから蓄熱量が小さく、有望な材料とは言えない。
【０００８】
一方の潜熱蓄熱材料は、物質の相変化または転移に伴う潜熱を利用して熱を蓄える材料で、主として材料固有の融点または転移点で蓄熱および放熱が行われる。したがって、潜熱蓄熱材料の融点または転移点以上にならないと大きな蓄熱量は得られず、逆に蓄えられた熱は融点または転移点未満にならないと放熱が行われることはない。廃熱の温度が変動する場合には、数種類の潜熱蓄熱材料を併用するなどの方法があるが、化学的性質や物理的性質が一致しないなどの問題があり、効率的な蓄熱システムの構築ができなかった。しかし最近では、融点が簡便な方法で変えられる潜熱蓄熱材料として硝酸マンガン水和物が提案されている（特許文献１参照）。
【０００９】
潜熱が大きい材料の例を挙げると、融点または転移点が２℃〜９４℃においては、炭化水素類で１−デカノール（潜熱２０６Ｊ／ｇ）、Ｃ１６パラフィン（潜熱２００Ｊ／ｇ）などがあり、無機塩水和物ではＳｒ（ＯＨ）２・８Ｈ２Ｏ（潜熱３５１Ｊ／ｇ）、Ｂａ（ＯＨ）２・８Ｈ２Ｏ（潜熱２９３Ｊ／ｇ）、Ｎａ２ＳＯ４・１０Ｈ２Ｏ（潜熱２００Ｊ／ｇ）、ＮａＣＨ３ＣＯ２・３Ｈ２Ｏ（潜熱２５１Ｊ／ｇ）などがある。さらに１３３℃〜２５０℃ではペンタエリスリトール（潜熱３２２Ｊ／ｇ）、ＬｉＯＨ−ＮａＯＨ共晶塩（潜熱３６２Ｊ／ｇ）、尿素（潜熱２５１Ｊ／ｇ）などがある（非特許文献１〜３、特許文献２参照）。
潜熱が大きい材料は、融解、凝固、または転移を繰り返すため物質の分解、変質などが起こりやすく、可燃物または劇物あるいは腐食性を有する物質が多いことが欠点である。
【００１０】
前記の欠点を解消できるものとして、見かけ比重が０．５〜１．１である酸化アルミニウムを含む蓄熱材料が提案されている。この蓄熱材料の蓄熱、放熱は従来の機構と異なり、酸化アルミニウムへの水分の吸着、脱離を利用している。基本原理は活性アルミナに吸着した水分子の脱離による蓄熱と水分子の再吸着による放熱を利用しているため、化学的に安定で、蓄熱量は１５０℃の加熱による水分子の脱離で２８２Ｊ／ｇ程度が得られている（特許文献３参照）。しかし、見掛け比重が０．５〜１．１であるため、体積当たりの蓄熱量は小さい。
【００１１】
そして最近では、体積当たりの蓄熱量を向上させた蓄熱材料として、一般式Ｋ２Ｔｉ２Ｏ５−ｘ・ｎＨ２Ｏ（０≦ｘ≦１、０≦ｎ≦２．７）で表記される二チタン酸カリウム水和物を主成分とする蓄熱材料が提案されている。この蓄熱材料はＴｉＯ５三角両錘体が連鎖した層状構造を有し、層間に配置されたＫ＋イオンの水和による放熱と脱水和による蓄熱を利用しており、その蓄熱量は３０６Ｊ／ｇ（７８０Ｊ／ｃｍ３）と非常に大きな値を示す（特許文献４参照）。また、「Ｈ２Ｏ量を示すｎは、理論的データではないが、実験から求めた最大値は２．７である。」と記載されている（特許文献４第５頁段落００１６）。
【特許文献１】特開２００１−０６４６３５号公報
【特許文献２】特開昭５９−１３４４９７号公報
【特許文献３】特開２００２−１６２１８４号公報
【特許文献４】特開２００５−３６２１３号公報
【非特許文献１】成田勝彦外１名、「潜熱蓄熱材」、電気学会雑誌、１０１（１）、１９８１、ｐ．１５〜２２
【非特許文献２】小沢丈夫外４名、「潜熱利用蓄熱材料の予備的検討２」、電子技術総合研究所彙報４４（１１、１２）、１９８０、ｐ．７０７〜ｐ．７２４
【非特許文献３】田中耕太郎外６名、「潜熱利用蓄熱材料の予備的検討３」、電子技術総合研究所彙報５１（７）、１９８７、ｐ．４６９〜ｐ．４８３
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
しかしながら、蓄熱材料の性質として、大きな蓄熱量、並びに速い蓄熱速度または放熱速度が要求されるが、上記特許文献４に記載の二チタン酸カリウム水和物は、Ｋ＋イオンの水和速度が遅いため、放熱速度が遅く、暖房等の用途としての機能性において、課題があることがわかった。また、大きな蓄熱量を得るため、水和させたときのｎの値に関して、改善の余地があった。
【００１３】
本発明の目的は、従来技術の上記問題点を解決し、蓄熱、放熱が容易で、放熱速度が速く、大きな蓄熱量を有する蓄熱材料を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
本発明によれば、一般式Ｋ２Ｔｉ２Ｏ５−ｘ・ｎＨ２Ｏ（０≦ｘ≦１）で表記される二チタン酸カリウム水和物を主成分とする蓄熱材料であって、前記二チタン酸カリウム水和物を水和させたときの前記ｎの最大値が２．７を超える値であることを特徴とする蓄熱材料が提供される。
また、本発明によれば、水蒸気圧を０．５ｋＰａ以上１．８ｋＰａ以下に制御した雰囲気中で、前記蓄熱材料に対し水和工程と脱水和工程を繰り返す処理をする工程を含むことを特徴とする上記蓄熱材料の製造方法が提供される。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、蓄熱、放熱が容易で、放熱速度が速く、大きな蓄熱量を有する蓄熱材料および蓄熱材料の製造方法が提供される。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
本発明における二チタン酸カリウムの一般式は、通常Ｋ２Ｔｉ２Ｏ５と表記されるが正確にはＫ２Ｔｉ２Ｏ５−ｘであり、ｘは合成温度および合成雰囲気中の酸素分圧によって変化する。
合成温度が低いほど、また合成雰囲気中の酸素分圧が高いほどｘは０に近づく。
また、ｘを1以下とすることにより、二チタン酸カリウムとしての結晶構造を取ることができ、本発明の目的を達成する物性とすることができる。なお、ｘを１より大きくするには強力な還元雰囲気で合成する必要がある。
【００１７】
二チタン酸カリウムの結晶構造は、ＴｉＯ５三角両錘体が連鎖した層状構造を有し、ＴｉＯ５三角両錘体からなる層と層との間にＫ＋イオンが配置されていると考えられている。結晶構造から推察すると、ｘは０に近いほど格子欠陥の少ない安定な状態と考えられ、本発明の蓄熱材料に最も適している。
【００１８】
このような層状構造結晶は、層間に配置されたＫ＋イオンが容易に水和され、一般式としてＫ２Ｔｉ２Ｏ５−ｘ・ｎＨ２Ｏで表記される二チタン酸カリウム水和物となる。このとき、Ｈ２Ｏ分子は、Ｋ＋イオンに誘導されるようにＴｉＯ５三角両錘体からなる層間にゲストとして侵入する。Ｈ２Ｏ分子が侵入するとＴｉＯ５三角両錘体からなる層と層との間隔は膨張するが、結晶構造は変化しない。
【００１９】
さらに、上記の二チタン酸カリウム水和物を加熱するとＴｉＯ５三角両錘体からなる層間にゲストとして侵入していたＨ２Ｏ分子は層間から脱離し、膨張したＴｉＯ５三角両錘体からなる層間は収縮し元の状態に戻る。
この反応は、一種のトポケミカルな反応と考えられ、結晶構造の変化を伴わないため、二チタン酸カリウム水和物は、水和、脱水和の繰り返しに対して極めて安定である。
【００２０】
層間に配置されたＫ＋イオンの水和速度が遅いのは、二チタン酸カリウム水和物のＴｉＯ５三角両錘体からなる層間距離がＨ２Ｏ分子の大きさよりも小さいことが原因で、水和速度を速めるためにはＴｉＯ５三角両錘体からなる層間距離を広げる必要がある。そのためには、脱水和された状態でもＴｉＯ５三角両錘体からなる層間に一定量のＨ２Ｏ分子を存在させることが有効である。
【００２１】
本実施形態における二チタン酸カリウム水和物を水和させたときの前記ｎの最大値は、２．７より大きい値であることが好ましい。こうすることにより、従来の蓄熱材料よりも大きな蓄熱量を得ることができる。さらに、３．３より大きい値であることがより好ましい。こうすることにより、水和による放熱がより大きくなる。
【００２２】
本実施形態において二チタン酸カリウム水和物を脱水和させたときの前記ｎの最小値は、好ましくは０より大きい値が好ましい。こうすることにより、脱水和でもＨ２Ｏ分子がＴｉＯ５三角両錘体からなる層間に残留することで層間は広がり、それによって層間に配置されたＫ＋イオンの水和速度が遅くなるのを防ぐことができ、放熱速度を速くすることができる。さらに、０．４より大きい値であることがより好ましく、さらには、１．３以上の値であることが好ましい。こうすることにより、ＴｉＯ５三角両錘体からなる層間がさらに広がり、放熱速度をより速くできる。
【００２３】
本実施形態における蓄熱材料は、二チタン酸カリウム水和物を、水蒸気圧を０．５ｋＰａ以上１．８ｋＰａ以下に制御した雰囲気中で、水和工程と脱水和工程を繰り返す処理をおこなうことにより得ることができる。こうすることにより、蓄熱量が大きい蓄熱材料が得られる。
【００２４】
本実施形態における二チタン酸カリウム水和物は、以下のようにして作製することができる。
まず、二チタン酸カリウム水和物の化学量論量に合わせて炭酸カリウム（Ｋ２ＣＯ３）と酸化チタン（ＴｉＯ２）を秤量し、これら粉末をメノウ乳鉢でよく混合、粉砕する。次に、得られた混合粉末を白金坩堝に入れ、マッフル炉を用いて、気温２０℃、相対湿度５０％（水蒸気圧約１．２ｋＰａ）、酸素分圧０．０２ＭＰａの大気下で、３０℃から９５０℃まで１０℃／分で昇温後、９５０℃で４８時間保持することで二チタン酸カリウム水和物を合成する。
【００２５】
本実施形態における水和及び脱水和は次のような反応式で表される。ｎは水和水の量（以下、水和量）、ｙは付着水の量を示す。
（i）水和反応
Ｋ２Ｔｉ２Ｏ５−ｘ＋（ｎ＋ｙ）Ｈ２Ｏ
→  Ｋ２−ｙＨｙＴｉ２Ｏ５−ｘ・ｎＨ２Ｏ＋ｙＫ＋＋ｙＯＨ−    式（I）
（ii）脱水和反応（ｙ＝１の場合）
２ＫＨＴｉ２Ｏ５−ｘ・ｎＨ２Ｏ
→  Ｋ２Ｔｉ４Ｏ９−２ｘ＋（ｎ＋１）Ｈ２Ｏ    式（II）
【００２６】
本実施形態において、二チタン酸カリウム水和物を、恒温恒湿器に置き、水蒸気圧を０．５ｋＰａから１．８ｋＰａに制御した雰囲気中で、３０℃以上１２０℃以下の温度で６時間から２４時間保持して、水和することができる。
本実施形態における水和工程の温度は、好ましくは３０℃以上とする。こうすることにより、二チタン酸カリウムが式（I）に示すような加水分解を起こすことを防ぎ、蓄熱材料の蓄熱量の低下を防ぐことができる。
また水和工程の温度は、好ましくは１２０℃以下とする。こうすることにより、水和を起こりやすくし、水和させたときのｎの最大値を大きくすることができる。より好ましくは１００℃以下とする。こうすることにより、さらに水和させたときのｎの最大値を大きくすることができる。
【００２７】
本実施形態において、二チタン酸カリウム水和物を上記のように水和した後、昇温し、１５０℃から３００℃の温度で０．５時間から６時間保持して、脱水和することができる。その後、再び降温する。
本実施形態における脱水和工程の温度は、好ましくは３００℃以下とする。こうすることにより、ＴｉＯ５三角両錘体からなる層間からのＨ２Ｏ分子の脱離量の増加を防ぎ、それによってＴｉＯ５三角両錘体からなる層間距離が縮まるのを防止することができる。さらに、層間に配置されたＫ＋イオンの水和速度が速くなり、放熱速度も速くなる。
また脱水和工程の温度は、好ましくは１５０℃より以上とする。こうすることにより、脱水和が起こりやすくなる。また、水和と脱水和の繰り返し処理の回数を多くするにともない、水和させたときのｎの最大値の値を大きくできる。
【００２８】
水和工程と脱水和工程を繰り返す処理は、水蒸気圧を０．５ｋＰａから１．８ｋＰａに制御した雰囲気中で、３０℃以上１２０℃以下の温度で加熱することによる水和工程と、１５０℃以上３００℃以下の温度で加熱することによる脱水和工程を１サイクルとし、このサイクルを繰り返す。
【００２９】
水和工程と脱水和工程を繰り返す処理は３回以上が一応の目安であるが、二チタン酸カリウム水和物の質量などによって影響を受けるので、水和と脱水和の繰り返し処理の回数に対する二チタン酸カリウム水和物の水和量ｎの変化を調べ、繰り返し回数を設定することができる。
なお、水和工程と脱水和工程を繰り返す処理は恒温恒湿器で行うのが適当であるが、温度と水蒸気圧が制御可能な設備であれば適用可能である。
水和および脱水和の時間は、０．５時間から７２時間が一応の目安であるが、これらの時間に限定する必要はない。
【００３０】
本実施形態における水蒸気圧は、好ましくは０．５ｋＰａ以上、より好ましくは０．８ｋＰａ以上とする。こうすることにより、さらに水和の進行を速くできる。さらに好ましくは１．２ｋＰａ以上とする。こうすることにより、さらに水和の進行を速められる。
また本実施形態における水蒸気圧は、好ましくは１．８ｋＰａ以下とする。こうすることにより、二チタン酸カリウム水和物が結晶表面に付着した水によって加水分解するのを防ぐことができる。さらに、上記の反応式（I）および（II）で示すような水和と脱水和の繰り返しによって、二チタン酸カリウムが四チタン酸カリウムに変化して、蓄熱量が低下するのを防止できる。
【００３１】
水蒸気圧を０．５ｋＰａ以上１．８ｋＰａ以下に制御した雰囲気は、空気、酸素、アルゴン、窒素などの雰囲気ガス中の水蒸気圧を制御することで得られる。ただし、二チタン酸カリウムの結晶構造の特徴である酸素欠損由来の格子欠陥を増やさないためには、雰囲気ガスとして空気または酸素を用いるのが好ましい。
【００３２】
本発明における蓄熱材料は、蓄熱、放熱の繰り返しによる分解や変質がなく、放熱速度が速く、安全に使用ができる。特に３０℃から２００℃付近の温度域において蓄熱、放熱が容易である。速い放熱速度により、暖房等の用途への適用が可能である。
【００３３】
なお、本発明は前述の実施形態に限定されるものではなく、本発明の目的を達成できる範囲での変形、改良等は本発明に含まれるものである。
【００３４】
以下、本発明を実施例及び比較例により説明するが、本発明はこれに限定されるものではない。また、二チタン酸カリウム塩水和物に基づいて説明するが、二チタン酸カリウム塩水和物を主成分とする蓄熱材料であってもよい。
【実施例】
【００３５】
（実施例１）
二チタン酸カリウム水和物の化学量論量に合わせて炭酸カリウム（Ｋ２ＣＯ３）５．５３ｇと酸化チタン（ＴｉＯ２）６．３９ｇを秤量し、これら粉末をメノウ乳鉢でよく混合、粉砕した。得られた混合粉末を白金坩堝に入れ、マッフル炉を用いて、気温２０℃、相対湿度５０％（水蒸気圧約１．２ｋＰａ）の空気中で３０℃から９５０℃まで１０℃／分で昇温後、９５０℃で４８時間保持することで二チタン酸カリウム水和物を合成した。
水和工程と脱水和工程を繰り返す処理を行なうため、二チタン酸カリウム水和物を恒温恒湿器に移し、水蒸気圧を０．８ｋＰａに制御した空気中に３０℃で２４時間放置した後、恒温恒湿器を昇温し３００℃で０．５時間放置し、降温した。この温度プログラムに従った処理を１回とし、この処理を３回繰り返し実施した。
【００３６】
（実施例２）
水和工程と脱水和工程を繰り返す処理において、水蒸気圧を１．２３ｋＰａに制御した以外は実施例１と同様の処理を行なった。
【００３７】
（実施例３）
水和工程と脱水和工程を繰り返す処理において、水蒸気圧を１．８ｋＰａに制御した以外は実施例１と同様の処理を行なった。
【００３８】
（実施例７）
水和工程と脱水和工程を繰り返す処理において、水蒸気圧を０．５ｋＰａに制御した以外は実施例１と同様の処理を行なった。
【００３９】
（比較例１）
水和工程と脱水和工程を繰り返す処理において、水蒸気圧を２．０ｋＰａに制御した以外は実施例１と同様の処理を行なった。
【００４０】
（実施例４）
水和工程と脱水和工程を繰り返す処理において、１００℃で２４時間放置した後、恒温恒湿器を昇温し１５０℃で０．５時間放置し、降温する。この温度プログラムに従った処理を１回とし、６回繰り返し実施した以外は実施例１と同様の処理を行なった。
【００４１】
（実施例５）
水和工程と脱水和工程を繰り返す処理において、１００℃で２４時間放置した後、恒温恒湿器を昇温し１５０℃で０．５時間放置し、降温する。この恒温恒湿器の温度プログラムを１サイクルとし、６サイクル実施した以外は実施例２と同様の処理を行なった。
【００４２】
（実施例６）
水和工程と脱水和工程を繰り返す処理において、１００℃で２４時間放置した後、恒温恒湿器を昇温し１５０℃で０．５時間放置し、降温する。この恒温恒湿器の温度プログラムを１サイクルとし、５サイクル実施した以外は実施例３と同様の処理を行なった。
【００４３】
（実施例８）
水和工程と脱水和工程を繰り返す処理において、１２０℃で２４時間放置した後、恒温恒湿器を昇温し３００℃で０．５時間放置し、降温する。この温度プログラムに従った処理を１回とし、６回繰り返し実施した以外は実施例１と同様の処理を行なった。
【００４４】
（比較例２）
水和工程と脱水和工程を繰り返す処理において、５℃で２４時間放置した後、恒温恒湿器を昇温し１５０℃で０．５時間放置し、降温する。この温度プログラムに従った処理を１回とし、６回繰り返し実施した以外は実施例１と同様の処理を行なった。
【００４５】
（比較例３）
実施例１で得られた二チタン酸カリウム水和物に対して、水和工程と脱水和工程を繰り返す処理を行わなかった。
【００４６】
（結果）
上記実施例および比較例で得られた二チタン酸カリウム水和物を、まず、気温２０℃、相対湿度５０％の空気中に７２時間放置することで水和した。このとき、水和量ｎの値は、最大値となる。その後、気温２０℃、相対湿度５０％の空気中で３０℃から３００℃まで５℃／分で昇温し、脱水和した。このとき水和量ｎの値は、最小値となる。
この脱水和にともなう重量変化から、水和量ｎの変化を調べた。図１は、水和後から脱水和までの温度変化を横軸として、水和量ｎの変化を縦軸に表している。
水和量ｎの最大値と最小値を調べた結果を表1に示す。
【００４７】
【表１】
2008179708.tif 000002
【００４８】
さらに、上記実施例および比較例で得られた二チタン酸カリウム水和物を気温３０℃、相対湿度５０％の空気中で水和させる際の、水和時間に対する水和量ｎを調べた。
図２は、水和時間に対する水和量ｎの関係を示している。
これにより、二チタン酸カリウム水和物の水和速度を検討した。水和開始から２時間後における水和量ｎの値と、放熱量を調べた。放熱量は、上述の水和工程と脱水和工程を繰り返す処理を行わなかった二チタン酸カリウム水和物の水和開始から２時間後における放熱量と、比較した。結果を以下の表２に示す。
実施例１〜８では、２時間後の放熱量比が比較例３と比べて高いことから、より速い速度で放熱できることが確認された。
また比較例１、２の放熱量は比較例３と比較して変化していないことが確認された。
【００４９】
【表２】
2008179708.tif 000003
【図面の簡単な説明】
【００５０】
【図１】水和工程と脱水和工程を繰り返す処理をした二チタン酸カリウム水和物の水和量ｎを示す図である。
【図２】水和工程と脱水和工程を繰り返す処理をした二チタン酸カリウム水和物の水和時間と水和量ｎの関係を示した図である。
【図１】
2008179708.tif 000004
【図２】
2008179708.tif 000005