(57)【要約】【課題】物品を、要求されている予定した温度範囲に維持できるような蓄冷または蓄熱材を開発すること。【解決手段】平均分子量が２００〜２００００の範囲で、凝固点の温度がそれぞれ異なる複数のポリエチレングリコールを主剤とし、凝固点の温度が異なる少なくとも２種類のポリエチレングリコールを予定した温度の凝固点になるように配合比率を設定して混合し、該混合物を非透水性の袋体に収納密封した蓄冷または蓄熱材であって、収納密封された混合物を凝固状態にして所要の物品と一緒に断熱容器に入れて使用することにより、該混合物の潜熱によって物品が要求されている予定した温度範囲に長時間に渡って維持できる。【選択図】  図１
2004269561.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
平均分子量が２００〜２００００の範囲で、凝固点の温度がそれぞれ異なる複数のポリエチレングリコールを主剤とし、
凝固点の温度が異なる少なくとも２種類のポリエチレングリコールを予定した温度の凝固点になるように配合比率を設定して混合し、
該混合物を非透水性の袋体に収納密封したこと
を特徴とする蓄冷または蓄熱材。
【請求項２】
前記混合物に、
所要量の水を加えること
を特徴とする請求項１に記載の蓄冷または蓄熱材。
【請求項３】
前記非透水性の袋体は、
その表面に不織布が一体に取り付けられていること
を特徴とする請求項１に記載の蓄冷または蓄熱材。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、食材、加工食料品、医薬品、またはその他の物品または商品で、温度管理が必要な状態で搬送する場合、または保冷設備のない場所で一時的に保管する必要がある時等に使用される蓄冷または蓄熱材に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、この種の蓄冷または蓄熱材に関しては、種々の構成のものが周知になっている。例えば、低温でも柔軟性を重視した保冷材であって、水不溶性で非吸水性のポリマー被膜で表面被覆された水不溶性ポリマーの吸水ゲル粒子が、水溶性ポリマー、水および親水性アルコール類を含有する水性ゲル中に懸濁させた低温柔軟性を有するゲル状保冷材が公知になっている。
【０００３】
上記の水溶性ポリマーとして、アクリルアミド、アクリル酸、２−メチル−２−アクリルアミドプロパンスルホン酸、アクリロイロキシエチルトリメチルアンモニウム４級塩、アクリロイロキシエチルジアルキルアミン塩の１種以上を構成単位とする重合物が好ましい例として挙げられている。
【０００４】
そして、この公知のゲル状保冷材は、通常−３０〜−５℃の条件で、好ましくは−２０〜−１５℃の条件で、１〜２４時間かけて冷凍させることにより、保冷材として用いることができ、冷凍時も柔軟性があり、繰り返し使用しても柔軟性が変化することはない、としている（特許文献１参照）。
【０００５】
また、人体や環境に対する安全性の高い蓄熱剤として、安息香酸ナトリウムを０．０５〜２．５重量％と、水を９７．５〜９９．９５重量％配合したものが公知になっており、特に、安息香酸ナトリウムの配合量として、０．０５〜１．０重量％の範囲で、−２℃〜＋２℃の温度範囲で優れた蓄熱効果を発揮するというものである（特許文献２）。
【０００６】
【特許文献１】
特公平７−８１１３４号公報（１〜５頁）
【特許文献２】
特開２００２−９７４６０（２〜４頁）
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記公知に係る特許文献１のゲル状保冷材においては、冷凍時でも使用時でも柔軟性を有するものであって、あくまでも氷点下の低温に保持するための保冷材でしかないのである。
【０００８】
また、上記公知に係る特許文献１の蓄熱剤は、安息香酸ナトリウムを使用するものであるが、その配合量は極めて少なく、９７％以上が水を主体とするものであり、水の凍結（氷）による蓄熱効果が大半を占めるものであり、氷の氷解温度近傍に保持する程度のものである。
【０００９】
ところで、食料品または商品等において、氷点下または氷解温度で維持するばかりでなく、その種類によっては、例えば、３〜７℃の範囲、または１０℃近傍において略一定の温度範囲に維持することが要求されるものがある。しかしながら、前記いずれの公知例においても、予定した温度範囲に維持できるようにすることについては、一切言及されていないし、また、そのような必要があることについても、一切言及されていないのである。
【００１０】
従って、従来技術においては、要求されている予定した温度範囲に維持できるような蓄冷または蓄熱材の開発に解決課題を有する。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
上記の課題を解決する具体的手段として本発明は、平均分子量が２００〜２００００の範囲で、凝固点の温度がそれぞれ異なる複数のポリエチレングリコールを主剤とし、凝固点の温度が異なる少なくとも２種類のポリエチレングリコールを予定した温度の凝固点になるように配合比率を設定して混合し、該混合物を非透水性の袋体に収納密封したことを特徴とする蓄冷または蓄熱材を提供するものである。
【００１２】
この発明において、前記混合物に、所要量の水を加えること；及び前記非透水性の袋体は、その表面に不織布が一体に取り付けられていること；を付加的な要件として含むものである。
【００１３】
本発明に係る蓄冷または蓄熱材は、凝固点の温度が異なる少なくとも２種類のポリエチレングリコールを予定した温度の凝固点になるように配合比率を設定して混合したものであり、凝固点の温度が異なるポリエチレングリコールは、２種類を混合しても分離することなく相溶し、且つ両者の特性、即ち凝固点の温度が中間的に発揮されるので、混合比率を適宜選択することによって、予定した凝固点温度の物質が容易に得られるのである。
【００１４】
【発明の実施の形態】
次に、本発明に係る蓄冷または蓄熱材の実施の形態について図面を参照しながら説明する。蓄冷または蓄熱材として、ポリエチレングリコールを使用するものであるが、特性の異なるポリエチレングリコールを少なくとも２種類混合することにより予定した温度に周囲を維持することができる蓄熱材を得ることがきるのである。
【００１５】
本発明で使用される特性の異なるポリエチレングリコールを表１に示す。
【表１】
2004269561.tif 000003
表１中のポリエチレングリコールは、いずれも三洋化成工業株式会社製のものである。
【００１６】
まず、表１に記載のポリエチレングリコールの内、例えば、平均分子量が２００のＰＥＧ−２００と平均分子量が６００のＰＥＧ−６００とをそれぞれ５０重量部づつ配合して混合すると、その混合物の凝固点の温度は約−１５℃になる。この場合の計算は次のとおりである。
【計算】
−５０℃×５０重量部＋２０℃×５０重量部＝−１５００
−１５００÷５０＝−３０
−３０×０．５（ＰＥＧ−２００の占める割合）＝−１５
∴凝固点の温度は約−１５℃となる。
【００１７】
また、例えば、ＰＥＧ−２００を５０重量部とＰＥＧ−６００を３０重量部配合して混合すると、その混合物の凝固点の温度は約−２３℃となる。この場合の計算は次のとおりである。
【計算】
−５０℃×５０重量部＋２０℃×３０重量部＝−１９００
−１９００÷５０＝−３８
−３８×０．６２（ＰＥＧ−２００の占める割合）＝−２３．５６
∴凝固点の温度は約−２３℃となる。
【００１８】
更に、例えば、ＰＥＧ−２００を３０重量部とＰＥＧ−６００を５０重量部配合して混合すると、その混合物の凝固点の温度は約−６℃となる。この場合の計算は次のとおりである。
【計算】
−５０℃×３０重量部＋２０℃×５０重量部＝−５００
−５００÷３０＝−１６．７
−１６．７×０．３８（ＰＥＧ−２００の占める割合）＝−６．３４
∴凝固点の温度は約−６℃となる。
【００１９】
また、例えば、ＰＥＧ−３００を４０重量部とＰＥＧ−４００を５０重量部配合して混合すると、その混合物の凝固点の温度は約−２℃となる。この場合の計算は次のとおりである。
【計算】
−１３℃×４０重量部＋７℃×５０重量部＝−１７０
−１７０÷４０＝−４．２
−４．２×０．４４（ＰＥＧ−３００の占める割合）＝−１．８
∴凝固点の温度は約−２℃となる。
【００２０】
更にまた、例えば、ＰＥＧ−３００を５０重量部とＰＥＧ−１５００を２０重量部配合して混合すると、その混合物の凝固点の温度は約２℃となる。この場合の計算は次のとおりである。
【計算】
−１３℃×５０重量部＋４０℃×２０重量部＝＋１５０
＋１５０÷５０＝＋３
＋３×０．７（ＰＥＧ−３００の占める割合）＝＋２．１
∴凝固点の温度は約２℃となる。
【００２１】
また、例えば、ＰＥＧ−３００を３０重量部とＰＥＧ−６００を５０重量部配合して混合すると、その混合物の凝固点の温度は約８℃となる。この場合の計算は次のとおりである。
【計算】
−１３℃×３０重量部＋２０℃×５０重量部＝＋６１０
＋６１０÷３０＝＋２０．３
＋２０．３×０．３８（ＰＥＧ−３００の占める割合）＝＋７．７
∴凝固点の温度は約８℃となる。
【００２２】
前記計算は、いずれも配合量から計算したものであるが、混合物の凝固点の温度側から計算する場合には、下記計算式に基づいて異なる凝固点温度のポリエチレングリコールの配合率を計算して、予定した混合物を得ることができる。
【計算式】
設定温度＝Ａ凝固点×Ｘ＋Ｂ凝固点×Ｙ
であり、Ｙ＝１−Ｘとして計算する。
【００２３】
例えば、異なる凝固点温度のポリエチレングリコールとして、ＰＥＧ−４００とＰＥＧ−３００を選択した場合に、
【計算】
０℃＝７（ＰＥＧ−４００の凝固点）Ｘ＋（−１３（ＰＥＧ−３００の凝固点）Ｙ）
となり、Ｙ＝１−Ｘを代入すると、
０℃＝７Ｘ＋（−１３）（１−Ｘ）
０＝７Ｘ−１３＋１３Ｘ、  ２０Ｘ＝１３
Ｘ＝１３／２０＝０．６５
∴ＰＥＧ−４００が６５％、残りのＰＥＧ−３００が３５％
となるのである。
【００２４】
また、前記と同じ材料を使用して、例えば、５℃の混合物を得る場合の計算の一例を示すと、
５℃＝７Ｘ＋（−１３）（１−Ｘ）
５＝７Ｘ−１３＋１３Ｘ、  ５＋１３＝２０Ｘ
Ｘ＝１８／２０＝０．９
∴ＰＥＧ−４００が９０％、残りのＰＥＧ−３００が１０％
となる。
【００２５】
このように、表１に記載のポリエチレングリコールの種類を適宜選択して、２種類以上を適宜の割合で混合することにより、凝固点の温度がそれぞれ異なる混合物を得ることができ、その混合物を使用して予定した温度範囲に維持できるようにすることができるのである。
【００２６】
この場合に、図１及び図２に示したように、例えば、非透水性の袋体１に凝固点温度の異なるポリエチレングリコールの混合物２を所要量収納すると共に、一種の増量材として所要量（３０〜７０％の範囲）の水を加えて全体を均一に混合攪拌して収納し、密封状態にする。
【００２７】
使用される非透水性の袋体１は、例えば、ナイロンとポリエチレンのラミネートシートを使用し、好ましくは、表面側となる面に不織布３を一体的に取り付けた構成を有するものである。表面側に不織布３が貼着されていると、例えば、温度をマイナス側に設定して凍結させて使用した場合に、表面に結露が生じないのであり、それによって、低温に維持しようとする物品に対し水滴による悪影響を及ぼさないのである。
【００２８】
実際の使用に際して、ポリエチレングリコールの混合物２における凝固点の温度が、例えば、−１５℃であって、その混合物と略等量の水を加えて袋体１に密封して蓄冷材とした場合に、その蓄冷材は−２０℃以下の温度で凝固させ（凍結状態）、例えば、−１０℃程度の低温で維持しなければならない物品と一緒に、所定の断熱容器（保温容器）に入れて密閉する。
【００２９】
この状態において、蓄冷材は凝固点が−１５℃であるため、その潜熱によって断熱容器の内部温度が−１５℃に近い−１３℃程度以下に維持され、物品もその温度下に維持されるのである。従って、蓄冷材が凝固状態にある間は、断熱容器の内部温度は、予定した温度に長時間に渡っていじできるのである。
【００３０】
また、物品によっては、それほど低温ではないが、０℃以下に維持したいような場合には、例えば、−２〜−３℃程度の凝固点温度を有する混合物を、前記同様に袋体１に収納し、その混合物に対して７０重量部の水を一緒に封入して蓄冷材を形成する。
【００３１】
このように形成した蓄冷材は、約−１０℃程度の温度で凝固させ（凍結状態）て使用するものであり、０℃以下に維持したい物品と一緒に所要の断熱容器に収納し密封する。この状態で、蓄冷材の潜熱によって断熱容器の内部温度が０℃以下に維持されるのであり、しかも、凝固状態にある間はその０℃以下の温度が維持される。
【００３２】
いずれにしても、凝固点の温度が異なる複数のポリエチレングリコールを適宜の配合比を選択して使用することによって、凝固点の温度を任意に設定した混合物を得ることができ、その混合物を適宜の袋体に収納して密封して蓄冷または蓄熱材とするものであり、該蓄冷または蓄熱材を凝固状態（凍結）にして使用することによって、凝固状態から溶解するときの潜熱で周囲温度を、凝固点の温度に近い温度に維持することができるのである。
【００３３】
なお、混合物と一緒に所要量の水を袋体に収納密封するものであるが、水の凍結及び溶解温度は０℃であることから、混合物と一緒に混ざった状態では、混合物の特性が生かされて凝固点の温度には大きな影響を及ぼさないのである。
【００３４】
また、前記実施の形態では、比較的低温のものについて説明したが、例えば、１０℃〜１５℃の間に温度管理しなければならないような物品に対しては、それに合わせて混合物を造れば良いのであり、混合物の凝固点温度は、いかようにも設定できる点に本発明の特徴が存するのである。
【００３５】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明に係る蓄冷または蓄熱材は、平均分子量が２００〜２００００の範囲で、凝固点の温度がそれぞれ異なる複数のポリエチレングリコールを主剤とし、凝固点の温度が異なる少なくとも２種類のポリエチレングリコールを予定した温度の凝固点になるように配合比率を設定して混合し、該混合物を非透水性の袋体に収納密封したものであって、収納密封された混合物を凝固状態にして所要の物品と一緒に断熱容器に入れて使用することにより、該混合物の潜熱によって物品が要求されている予定した温度範囲に長時間に渡って維持できるという優れた効果を奏する。
【００３６】
また、非透水性の袋体は、その表面に不織布が一体に取り付けられている構成であるため、マイナスからプラスの範囲の低温の状態であっても、その表面に結露が生じないのであり、結露による物品への悪影響を及ぼさないという優れた効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る蓄冷または蓄熱材の一例を示す斜視図である。
【図２】図１のＡ−Ａ線に沿う一部拡大断面図である。
【符号の説明】
１  非透水性の袋体
２  混合物
３  不織布
【図１】
2004269561.tif 000004
【図２】
2004269561.tif 000005