JP2015067651A - 保冷具 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】共晶点が−20℃以下である塩化ナトリウム以外の無機化合物、及び水を含有し、前記無機化合物の含有量が0.3〜7質量%である保冷用組成物を備えたことを特徴とする保冷具。
【選択図】なし
Description
これに対して、保冷用組成物の体積膨張を許容し得る余剰空間を予め容器内に設けた保冷具が提案されている(特許文献1参照)。
本発明の保冷具においては、前記無機化合物が塩化カルシウム、塩化マグネシウム、硝酸マグネシウム、硝酸カルシウム、炭酸カリウム、亜硝酸カリウム、ヨウ化カリウム、臭化ナトリウム、ヨウ化ナトリウム、塩化亜鉛、水酸化ナトリウム及び水酸化カリウムからなる群から選択される一種以上であることが好ましい。
前記保冷用組成物において、無機化合物を膨張抑制剤として用い、その含有量を所定の範囲に規定することで、前記保冷用組成物は凝固時の体積膨張が抑制され、目的とする保冷温度を長時間安定して維持できるものとなる。そして、かかる保冷用組成物を備えた保冷具は、保冷用組成物の凝固時における変形が抑制され、収納時や持ち運び時の取り扱い性に優れ、破損も防止される。
保冷用組成物が凝固(凍結)する温度は、主に前記無機化合物の種類及び含有量により決定される。
前記無機化合物は、無機塩又は水酸化物であることが好ましい。
前記無機化合物の含有量が前記下限値以上であることで、保冷用組成物は凝固時の体積膨張の抑制効果が高くなり、前記無機化合物の含有量が前記上限値以下であることで、保冷用組成物は目的とする保冷温度を長時間安定して維持する保冷効果が高くなる。
任意成分は一種を単独で用いてもよいし、二種以上を併用してもよく、二種以上を併用する場合、それらの組み合わせ及び比率は任意に選択できる。
共晶点が−20℃よりも高い前記無機化合物で好ましいものを、その共晶点と共に例示すると、硫酸ナトリウム(−2.0℃)、硫酸カリウム(−1.0℃)、硫酸アンモニウム(−18.3℃)等の硫酸塩;硝酸ナトリウム(−18.0℃)、硝酸アンモニウム(−17.0℃)等の硝酸塩;塩化カリウム(−10.9℃)、塩化アンモニウム(−15.6℃)等の塩化物等となる。
なお、本明細書において、「無機化合物」とは、特に断りのない限り、膨張抑制剤として用いる「共晶点が−20℃以下である塩化ナトリウム以外の無機化合物」を意味するものとする。
前記保冷用組成物において、水及び水以外の溶媒の総含有量に対する、水以外の溶媒の含有量の割合は、10質量%以下であることが好ましく、5質量%以下であることがより好ましい。水以外の溶媒の前記含有量がこのような範囲であることで、保冷用組成物は凝固時の体積膨張の抑制効果と、目的とする保冷温度を長時間安定して維持する保冷効果とがより高くなる。
配合成分の添加方法及び混合方法は特に限定されず、保冷用組成物の凍結(凝固)温度よりも高い温度において、各配合成分が均一に溶解又は分散するように、任意に調節できる。
混合方法としては、撹拌子又は撹拌翼等を回転させて混合する方法、ミキサーを使用して混合する方法、超音波を加えて混合する方法等が例示できる。
配合時の温度は、各配合成分が劣化しない限り特に限定されず、例えば、15〜30℃とすることができる。
保冷用組成物は、通常、凝固時に体積が最も膨張する。本発明において、保冷用組成物の凝固時の体積膨張が抑制される理由は定かではないが、上述のように、無機化合物として特定のものを選択し、その含有量を特定の範囲に限定することで、保冷用組成物はその凝固時の体積膨張が抑制されるのに加え、目的とする保冷温度を長時間安定して維持する保冷効果も高くなる。
<保冷用組成物の製造>
表1に示すように、濃度が0.5質量%である塩化マグネシウム水溶液を調製し、保冷用組成物とした。
なお、表1中、「含有量(質量%)」とは、保冷用組成物における膨張抑制剤(塩化マグネシウム)の含有量(濃度)を意味する。また、表1には、保冷用組成物の凝固点(℃)もあわせて示している。これらは、以降の実施例及び比較例でも同様である。
容量が1000gの扁平状の容器中に、得られた保冷用組成物を封入して、保冷具とした。このとき、容器中には、保冷用組成物の封入操作に伴う、不可避の微小な隙間(保冷用組成物で満たされていない空間)が残存したが、この隙間は、以下の保冷用組成物の評価において、保冷具の膨張量への影響を無視できる程度の大きさであった。これは、以降の実施例及び比較例でも同じである。
得られた保冷具(保冷用組成物)を冷凍庫内の所定箇所に置き、−25℃まで冷却してこの温度で24時間保存し、保冷用組成物が完全に凝固した後の保冷具(保冷用組成物)の膨張量を測定した。保冷具の膨張量は、保冷具の同じ箇所(厚さが最大となる箇所)において、保冷用組成物凝固後の保冷具の厚さと、冷却前の保冷具の厚さとの差([保冷用組成物凝固後の保冷具の厚さ]−[冷却前の保冷具の厚さ])から求めた。そして、この膨張量の値から、保冷用組成物凝固後の保冷具の膨張率([保冷具の膨張量]/[冷却前の保冷具の厚さ]×100)(%)を求めた。結果を表1に示す。
上記で得られた保冷具(保冷用組成物)を、−25℃まで冷却してこの温度で5時間保存することにより、保冷用組成物を完全に凝固させた。次いで、温度調節を行っていない保冷箱内の所定箇所にこの保冷具を直ちに置き、次いで、この保冷具入り保冷箱を30℃の温度条件下において静置して、保冷箱内の雰囲気温度を5℃以下に維持できる時間(5℃以下での保冷時間)(分)を測定した。結果を表1に示す。
表1に示すように、塩化マグネシウム水溶液の濃度を、0.5質量%に代えて2.5質量%とした点以外は、実施例1と同じ方法で保冷用組成物及び保冷具を製造し、保冷用組成物を評価した。結果を表1に示す。
表1に示すように、塩化マグネシウム水溶液の濃度を、0.5質量%に代えて3質量%とした点以外は、実施例1と同じ方法で保冷用組成物及び保冷具を製造し、保冷用組成物を評価した。結果を表1に示す。
表1に示すように、塩化マグネシウム水溶液の濃度を、0.5質量%に代えて5質量%とした点以外は、実施例1と同じ方法で保冷用組成物及び保冷具を製造し、保冷用組成物を評価した。結果を表1に示す。
表1に示すように、濃度が2質量%である硝酸マグネシウム水溶液を調製し、保冷用組成物とした。そして、この保冷用組成物を用いた点以外は、実施例1と同じ方法で保冷具を製造し、保冷用組成物を評価した。結果を表1に示す。
表1に示すように、硝酸マグネシウム水溶液の濃度を、2質量%に代えて5質量%とした点以外は、実施例5と同じ方法で保冷用組成物及び保冷具を製造し、保冷用組成物を評価した。結果を表1に示す。
表1に示すように、濃度が2質量%である塩化カルシウム水溶液を調製し、保冷用組成物とした。そして、この保冷用組成物を用いた点以外は、実施例1と同じ方法で保冷具を製造し、保冷用組成物を評価した。結果を表1に示す。
表1に示すように、塩化カルシウム水溶液の濃度を、2質量%に代えて5質量%とした点以外は、実施例7と同じ方法で保冷用組成物及び保冷具を製造し、保冷用組成物を評価した。結果を表1に示す。
表1に示すように、硫酸ナトリウム、硫酸カリウム及び塩化マグネシウムを含有し、硫酸ナトリウムの濃度が5質量%、硫酸カリウムの濃度が5質量%、塩化マグネシウムの濃度が1質量%である水溶液を調製して、保冷用組成物とした。そして、この保冷用組成物を用いた点以外は、実施例1と同じ方法で保冷具を製造し、保冷用組成物を評価した。結果を表1に示す。
表2に示すように、保冷用組成物に代えて水を用いた点以外は、実施例1と同じ方法で保冷具を製造し、保冷剤としての水を評価した。結果を表2に示す。
表2に示すように、塩化マグネシウム水溶液の濃度を、0.5質量%に代えて0.25質量%とした点以外は、実施例1と同じ方法で保冷用組成物及び保冷具を製造し、保冷用組成物を評価した。結果を表2に示す。
表2に示すように、塩化マグネシウム水溶液の濃度を、0.5質量%に代えて8質量%とした点以外は、実施例1と同じ方法で保冷用組成物及び保冷具を製造し、保冷用組成物を評価した。結果を表2に示す。
表2に示すように、濃度が2質量%である塩化カリウム水溶液を調製し、保冷用組成物とした。そして、この保冷用組成物を用いた点以外は、実施例1と同じ方法で保冷具を製造し、保冷用組成物を評価した。結果を表2に示す。
表2に示すように、塩化カリウム水溶液の濃度を、2質量%に代えて5質量%とした点以外は、比較例4と同じ方法で保冷用組成物及び保冷具を製造し、保冷用組成物を評価した。結果を表2に示す。
表2に示すように、硫酸ナトリウム及び硫酸カリウムを含有し、硫酸ナトリウムの濃度が5質量%、硫酸カリウムの濃度が5質量%である水溶液を調製して、保冷用組成物とした。そして、この保冷用組成物を用いた点以外は、実施例1と同じ方法で保冷具を製造し、保冷用組成物を評価した。結果を表2に示す。
また、膨張抑制剤として共晶点が−20℃よりも高い無機塩のみを用いた比較例4及び5の保冷用組成物は、いずれも膨張抑制能が劣っていた。
また、膨張抑制剤として共晶点が−20℃よりも高い無機塩のみを二種併用した比較例6の保冷用組成物も、膨張抑制能が劣っていた。
膨張抑制剤を用いなかった比較例1の保冷剤も、膨張抑制能が劣っていた。
Claims (2)
- 共晶点が−20℃以下である塩化ナトリウム以外の無機化合物、及び水を含有し、前記無機化合物の含有量が0.3〜7質量%である保冷用組成物を備えたことを特徴とする保冷具。
- 前記無機化合物が塩化カルシウム、塩化マグネシウム、硝酸マグネシウム、硝酸カルシウム、炭酸カリウム、亜硝酸カリウム、ヨウ化カリウム、臭化ナトリウム、ヨウ化ナトリウム、塩化亜鉛、水酸化ナトリウム及び水酸化カリウムからなる群から選択される一種以上であることを特徴とする請求項1に記載の保冷具。
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