(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保冷または蓄冷材を開発すること。【解決手段】  本発明の保冷または蓄冷材は、水と、エタノールまたは変性エタノールとを主成分とし、水１００ｗｔ％に対してエタノールまたは変性エタノールを１０〜８０ｗｔ％の範囲において選択的に配合して水溶液を形成し、該水溶液に高吸水性高分子ポリマーを０．１〜１．５ｗｔ％の範囲において選択的に加えて所要粘性を付与した冷媒組成物を形成し、該冷媒組成物を所要の容器に封入した構成とすることによって、低温維持が必要な物品と一緒に所要の仕切られた内部または領域内に入れて使用することにより、該冷媒組成物組成物の融解潜熱によって物品が要求されている予定した低温範囲に長時間に渡って維持できる。【選択図】図１
2005281545.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
水と、エタノールまたは変性エタノールとを主成分とし、
水１００ｗｔ％に対してエタノールまたは変性エタノールを１０〜８０ｗｔ％の範囲において配合比を選択して水溶液を形成し、
該水溶液に高吸水性高分子ポリマーを０．１〜１．５ｗｔ％の範囲において配合比を選択して所要粘性を付与した冷媒組成物を形成し、
該冷媒組成物を所要の容器に封入したこと
を特徴とする保冷または蓄冷材。
【請求項２】
容器は、矩形の平板状を呈するブロー成型品または非透水性の袋体であること
を特徴とする請求項１に記載の保冷または蓄冷材。
【請求項３】
容器には、冷媒組成物における配合比と粘性とによる予定された冷却維持温度を識別できるようにしたこと
を特徴とする請求項１または２に記載の保冷または蓄冷材。
【請求項４】
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２または３に記載の蓄冷または蓄熱材。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
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、低温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低温に保管する必要がある時等に使用される保冷または蓄冷材に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
一般に、この種の食材または食品を搬送する場合には、年間を通じて低温維持機能または冷凍機能を装備したいわゆる保冷車または冷凍トラック等が使用されている。このようなトラックを使用する場合には、同種の食材または食品を大量に搬送する場合であって、個別の低温維持包装に係る多品種の食材または食品を各家庭に個別に配達するような搬送には適していないものである。
【０００３】
また、個別に包装した食材または食品を低温に維持して搬送する場合には、個々に包装する包装箱を例えば発泡スチロールなどを用いた断熱構造にし、その中に食材または食品と一緒に例えばドライアイスなどの保冷材を収納して包装するようにしている。
【０００４】
しかしながら、包装材としての発泡スチロールは、使用後にゴミまたは廃棄物として廃棄されるものであるが、ゴミとして埋め立てられてもまた焼却されても環境汚染につながるものであって、その使用に制約を受けるようになっている。
【０００５】
また、保冷材として使用されるドライアイスは、溶けて消費するため長時間に渡って所定温度の低温維持ができないばかりでなく、それが消費または溶けてくると炭酸ガスを発生するものであって、炭酸ガスによる酸欠の問題と環境汚染につながるという問題点があり、やはりその使用が規制される方向にある。
【０００６】
そこで、ドライアイスに代わる保冷または蓄冷材に関しては、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。
【０００７】
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。
【０００８】
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）。
【０００９】
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）。  
【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）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
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く、設定した一定レベルの低温に維持することはできないのである。
【００１１】
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。
【００１２】
いずれにしても、従来例の低温に維持するための食材および食品を搬送する食品包装箱および保冷材は、その使用後の廃棄処分の際に環境汚染の問題があって、使用が規制されるばかりでなく、冷却または低温維持の温度範囲を設定できないと共に、設定された温度範囲を長時間に渡って維持ができないという問題点がある。
【００１３】
ところで、食材、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、略−１０℃とか略−２０℃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、予定した低温範囲に設定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。
【００１４】
従って、従来技術においては、要求されている冷却または低温維持の予定した温度範囲に設定して維持できるような保冷または蓄冷材の開発に解決課題を有する。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
上記の課題を解決する具体的手段として本発明は、水と、エタノールまたは変性エタノールとを主成分とし、水１００ｗｔ％に対してエタノールまたは変性エタノールを１０〜８０ｗｔ％の範囲において選択的に配合して水溶液を形成し、該水溶液に高吸水性高分子ポリマーを０．１〜１．５ｗｔ％の範囲において選択的に加えて所要粘性を付与した冷媒組成物を形成し、該冷媒組成物を所要の容器に封入したことを特徴とする保冷または蓄冷材を提供するものである。
【００１６】
この発明において、容器は、矩形の平板状を呈するブロー成型品または非透水性の袋体であること；容器は、冷媒組成物における配合比と粘性とによる予定された冷却維持温度を識別できるようにしたこと；およ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。
【発明の効果】
【００１７】
本発明に係る保冷または蓄冷材は、水の比熱特性とエタノールの融解潜熱特性とを利用して、水とエタノールとの配合比を選択することにより、要求されている冷却または低温維持のために設定した温度範囲のものとすることができ、しかも、長時間に渡ってその設定した低温を維持できるので、低温維持が不可欠な商品の搬送を、冷凍車を使用することなく、一部に区画された領域またはスペースがあれば、その領域またはスペースにその商品と保冷または蓄冷材とを入れて密封すれば、他の一般的な商品と一緒のトラックに乗せて搬送することができる。
また、保冷または蓄冷材は、使用後に再度冷凍することにより、繰り返し使用できると共に、袋状容器のものは、各家庭において、例えば、水枕としても使用することができるのである。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
本発明においては、保冷または蓄冷材として、比熱特性の大きい水と、融解潜熱の大きいエタノールまたは変性エタノールとを主成分とするものであり、両方の特性を生かすために、水１００ｗｔ％に対してエタノールまたは変性エタノールを１０〜８０ｗｔ％の範囲において選択的に配合して水溶液を形成し、該水溶液に高吸水性高分子ポリマーを０．１〜１．５ｗｔ％の範囲において選択的に加えて所要粘性を付与した冷媒組成物を形成し、該冷媒組成物を所要の容器に封入し、予定した低温維持のために、容器に封入した状態で凍結させて保冷または蓄冷材とする構成によって、実現化したものである。
【実施例１】
【００１９】
図１および図２は本発明に係る保冷または蓄冷材の第１の実施例を示すものであり、図１は保冷または蓄冷材を示す斜視図である。図示された保冷または蓄冷材１は、ブロー成型した容器２内に予定された冷却維持温度に配合された冷媒組成物が充填または収納されている。
【００２０】
この容器２は、全体が略平板状で四角形または長方形の矩形を呈するものであって、その中央部の上下面に凹み部３が形成されると共に、複数状の溝部４が所要間隔をもって並列状態に形成されている。そして、一方の面には、複数の小径の凹部５が形成され、他方の面にはその凹部５に嵌合する凸部６が形成されている。
【００２１】
このように形成された蓄冷材１は、図２に示したように、積み重ねた状態にして所要の冷凍庫に入れて内部の冷媒組成物を凍結させるものであり、その場合に、積み重ねの状態が崩れないように、凹部５と凸部６とを嵌合させて複数段積み重ねるのである。そして、積み重ねの状態でも、複数状の溝部４の存在と凹み部３の存在とにより、冷気が流通して効率良く内部の冷媒組成物を凍結させることができるのである。
【００２２】
容器２の内部に充填または収納される冷媒組成物は、水と、エタノールまたは変性エタノールとが主成分であって、これに所要量の高吸水性高分子ポリマー等を加えて水の特性とエタノールの特性を生かすように作用し、且つ、水溶液に所要の粘度を付与して温度制御にも寄与するのである。
【００２３】
冷媒組成物について、第１の例を挙げると次の通りである。
［材料］
ａ）  水（水道水）              ２２２ｋｇ（１００ｗｔ％とすると）
ｂ）  冷媒（エタノール水溶液）  １７５ｋｇ（約７８．８ｗｔ％）
ｃ）  高吸水性高分子ポリマー        ３ｋｇ（約１．４ｗｔ％）
ｄ）  染料（食用青２号）            ５ｇ  （必要に応じて入れる）
［製法］
攪拌槽の中に、２２２ｋｇの水を入れ、１７５ｋｇのエタノール水溶液と５ｇの染料を入れて全体が均一に混ざり合うように攪拌機を用いて所要時間（約３分前後）攪拌して水溶液を形成する。次いで、攪拌機の回転数を２５〜３５ｒｐｍにして、水溶液を攪拌しながら３ｋｇの高吸水性高分子ポリマーを少量ずつ投入して所要時間（約１０分前後）攪拌し全体が均等な粘度になるようにして冷媒組成物を形成する。
【００２４】
上記の配合割合で形成された冷媒組成物は、約−３５℃の低温維持用のものである。その理由は、水に対するエタノールの配合割合を多くしたことによって、−４０℃以上の凍結温度で凍結されるものであって、その融解潜熱が大きくなり、長時間に渡って低温維持が可能になるのである。
【００２５】
つまり、比熱の大きい水にエタノールの配合割合を多くして凍結温度を高く（氷点下方向、即ちマイナス方向）し、更に、高分子ポリマーによって水とエタノールとの結合を安定させて、水の比熱とエタノールの潜熱との特性を逃がさないようにしたことによって、形成された冷媒組成物は長時間に渡る低温維持が可能になるのである。
【００２６】
そして、上記のようにして形成された冷却組成物は、前記図１に示した構成の容器２に充填され密封されるものであって、例えば、その容器２の容量が８００ｇであれば、上記の材料配分で形成された冷媒組成物は約５００個の容器に充填させることができる。
【００２７】
更に、第２の例の冷媒組成物について、次のような具体的な例を挙げることができる。
［材料］
ａ）  水（水道水）              ２６７ｋｇ（１００ｗｔ％とすると）
ｂ）  冷媒（エタノール水溶液）  １３０ｋｇ（約４８．６ｗｔ％）
ｃ）  高吸水性高分子ポリマー        ３ｋｇ（約１．１ｗｔ％）
ｄ）  染料（食用赤３号）            ５ｇ  （必要に応じて入れる）
［製法］
攪拌槽の中に、２６７ｋｇの水を入れ、１３０ｋｇのエタノール水溶液と５ｇの染料を入れて全体が均一に混ざり合うように攪拌機を用いて所要時間（約３分前後）攪拌して水溶液を形成する。次いで、攪拌機の回転数を２５〜３５ｒｐｍにして、水溶液を攪拌しながら３ｋｇの高吸水性高分子ポリマーを少量ずつ投入して所要時間（約１０分前後）攪拌し全体が均等な粘度になるようにして冷媒組成物を形成する。
【００２８】
上記の配合割合で形成された冷媒組成物は、約−２５℃の低温維持用のものである。その理由は、水に対するエタノールの配合割合を前記第１の例に比べて少なくしたことによって、凍結温度も−３０℃以上に下がるのである。そして、融解潜熱はまだ大きくて、長時間に渡って予定した低温維持が可能なのである。
【００２９】
水とエタノールとを混合した水溶液におけるエタノール濃度と凍結温度との関係を図３に示す。図３から明らかなように、エタノールの濃度が高くなると凍結温度が高く（マイナス方向に）なることが理解できる。従って、保冷または蓄冷の使用目的に合わせてエタノールの配合比を選択できるのであり、本発明では、種々の実験からして、１０ｗｔ％以上８０ｗｔ％以下の範囲で使用可能であることが解ったのである。
【実施例２】
【００３０】
図４は本発明に係る保冷または蓄冷材の第２の実施例を示す斜視図である。図示された保冷または蓄冷材１１は、合成樹脂フィルムで袋状形成された非透水性の容器１２内に予定された冷却維持温度に配合された冷媒組成物が充填または収納されている。
【００３１】
この容器１２は、全体が略平板状で四角形または長方形の矩形を呈するように形成されたものであって、その一側端部の中央部に冷媒組成物の充填部１３が形成された構成を有するものである。
【００３２】
この実施例２に係る袋状の容器１２に充填または収納される冷媒組成物は、前記第１及び第２の例のものがいずれも使用可能であるが、それ程高い低温の冷却維持温度が要求されない目的で使用される場合の第３の例を挙げると次の通りである。
［材料］
ａ）  水（水道水）              ６０ｋｇ（１００ｗｔ％とすると）
ｂ）  冷媒（エタノール水溶液）  １４ｋｇ（約２３．４ｗｔ％）
ｃ）  高吸水性高分子ポリマー      １ｋｇ（約１．６ｗｔ％）
ｄ）  染料                      使用せず      
［製法］
攪拌槽の中に、６０ｋｇの水を入れ、１４ｋｇのエタノール水溶液と入れて全体が均一に混ざり合うように攪拌機を用いて所要時間（約３分前後）攪拌して水溶液を形成する。次いで、攪拌機の回転数を略２５ｒｐｍにして、水溶液を攪拌しながら１ｋｇの高吸水性高分子ポリマーを少量ずつ投入して所要時間（約１０分前後）攪拌し全体が均等な粘度になるようにして冷媒組成物を形成する。
【００３３】
上記の配合割合で形成された冷媒組成物は、約−１０℃程度の低温維持用に使用されるものである。そして、凍結温度も−２０℃程度で凍結できるのである。また、融解潜熱もまだ充分であって、長時間に渡って予定した低温維持が可能なのである。
【００３４】
そして、上記のようにして形成された冷却組成物は、前記図４に示した袋状の容器１２に充填され密封されるものであって、例えば、その容器１２の容量が１５０〜５００ｇで程度であれば、例えば、生クリームが付いたケーキ類のような食品などを持ち運ぶ際に、トレーまたは包装箱体と一緒に、従来のドライアイスに代えて、収納して低温維持ができるようになるのである。
【００３５】
上記実施例１及び２の容器２、１２においては、例えば、透明または半透明な材料で形成し、内部に収納または充填される冷媒組成物に着色することによって、例えば、青に着色したものは−３０℃の冷却維持温度用とし、赤に着色したものは−２５℃の冷却維持温度用または無着色の白の場合は−１０℃の冷却維持温度用とすることによって、その色によって使い分けの表示ができるのである。また、必要があれば、容器の表面に例えば、−３０℃用とか−２５℃用または−１０℃用などの表示をすれば良いのである。要するに、製造の段階で冷媒組成物におけるエタノールの配合比と粘性とによって予定された冷却維持温度を識別できるようにすることができるのである。
【００３６】
また、上記実施例１及び２においては、水に対してエタノールの配合比について説明したが、エタノールについては、変性剤、防錆剤を添加したいわゆる変性エタノールを使用することもできるのである。この変性エタノールの場合も、前記エタノールとほぼ同一の作用・効果をもたらすものである。
【００３７】
更に、実際の使用においては、例えば、保冷車または冷凍トラック等を使用しないで、低温維持を必要としない一般的な荷物と一緒に搬送する場合に、その車両の一部に断熱性の仕切部を形成するかまたは容量の大きい断熱性の箱体を搭載させ、その内部に低温維持を必要とする食材または食品などと一緒に保冷または蓄冷材１、１１を複数個収納し、密閉状態にすることによって、その内部温度を設定した冷却温度に長時間に渡って維持できるのである。
【００３８】
この場合に、食材または食品は、一応個別に包装されており、その周囲を取り囲むようにして保冷または蓄冷材１、１１を収納するのであり、仕切られた雰囲気内または箱体の内部を設定された低温度に維持することができるのである。
【００３９】
いずれにしても、本発明の保冷または蓄冷材１、１１は、使用後において廃棄することなく再度冷凍庫に入れて予定した温度で凍結させることにより、繰り返し使用ができるのであり、また、袋状容器１２からなる蓄冷材１１の内、比較的小寸法のものは、各家庭に持ち帰る食品のために使用されることが多く、各家庭においては、それを廃棄することなく、例えば、冷蔵庫の冷凍室に入れることにより凍結させることができ、それを例えば水枕のような使用態様とすることも可能になるのである。
【産業上の利用可能性】
【００４０】
本発明に係る保冷または蓄冷材は、比熱の大きな水と、濃度によって融解潜熱を任意に設定できるエタノールとを、予定した冷却維持温度になるように配合し、且つ所要量のポリマーを配合して所要の粘度を有する冷媒組成物を形成し、該冷媒組成物を所要の容器に収納または充填して冷却させたものであって、その蓄冷材１、１１を低温維持が必要な物品の搬送のために使用したり或いは冷凍設備のない場所で一時的に保管する場合に使用することができるようにしたものであり、特に、外気温度が高い夏場において、低温に維持することによって物品の品質を維持しなければならないような状況下で、全ての物品に対して利用することができるのである。
【図面の簡単な説明】
【００４１】
【図１】本発明の具体的な第１の実施例に係る保冷または蓄冷材を示した斜視図である。
【図２】同実施例に係る保冷または蓄冷材を冷凍させる状況を説明するための側面図である。
【図３】本発明に係る保冷または蓄冷材の冷媒組成物における水とエタノールとの配合割合による凍結温度状況を示すグラフである。
【図４】本発明の具体的な第２の実施例に係る保冷または蓄冷材を示した斜視図である。
【符号の説明】
【００４２】
１、１１  保冷または蓄冷材
２、１２  容器
３  凹み部
４  溝部
５  凹部
６  凸部
１３  充填部
【図１】
2005281545.tif 000003
【図２】
2005281545.tif 000004
【図３】
2005281545.tif 000005
【図４】
2005281545.tif 000006