蓄熱材料組合物、蓄熱材料及輸送容器的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及用于進(jìn)行物品的溫度管理的蓄熱材料組合物、使用了其的蓄熱材料及 具備該蓄熱材料的恒溫輸送容器。更具體而言，涉及為了將醫(yī)藥品、醫(yī)療設(shè)備、檢體、臟器、 化學(xué)物質(zhì)或食品等各種物品維持在規(guī)定的溫度范圍并進(jìn)行保管或輸送而使用的蓄熱材料 組合物、蓄熱材料及輸送容器。
【背景技術(shù)】
[0002] 在被醫(yī)院等醫(yī)療機(jī)構(gòu)處理的醫(yī)藥品及檢體等、以及被超級市場等處理的食品等 中，有為了保持其品質(zhì)需要在輸送時在規(guī)定的溫度范圍內(nèi)進(jìn)行保冷或保溫的物品。以往，作 為將這種醫(yī)藥品、檢體或食品等物品進(jìn)行保冷或保溫的方法，已知有在具有隔熱性的輸送 容器內(nèi)配置預(yù)先凝固或熔化了的蓄熱材料，利用該熔化潛熱，對收容的物品進(jìn)行保冷或保 溫的方法。為了將作為保冷或保溫的對象的物品（以下，有時稱為"溫度管理對象物品"） 長時間維持在規(guī)定的溫度范圍（以下，有時稱為"管理溫度"）內(nèi)，需要使用在規(guī)定的溫度范 圍內(nèi)具有熔化溫度、且具有大的熔化潛熱的蓄熱材料。
[0003] 作為以往通常使用的熔化潛熱大、廉價且安全的蓄熱材料，可列舉出以水作為主 要成分的蓄熱材料。水的熔化溫度通常在〇°c附近，在需要在(TC以下的溫度區(qū)域中對對象 物品進(jìn)行溫度管理的情況下，能夠在水中添加凝固點(diǎn)降低劑，將熔化溫度調(diào)整為o°c以下。 然而，在需要在超過〇°c的溫度區(qū)域中對對象物品進(jìn)行溫度管理的情況下，以水作為主要 成分的蓄熱材料的使用困難。作為超過〇°c的溫度區(qū)域中的溫度管理對象物品及其管理溫 度的具體例子，血液、血漿的配送中的管理溫度通常設(shè)為4~6°C，作為藥品的配送中的管 理溫度，通常設(shè)為2~8°C，作為血小板及生物學(xué)組織的配送中的管理溫度，通常設(shè)為18~ 22。。。
[0004] 適合這些超過o°c的溫度區(qū)域的管理溫度的蓄熱材料組合物一直以來在開發(fā)，并 在實際中被使用。例如，在專利文獻(xiàn)1中公開了一種裝置，其是將作為溫度管理對象物品 的項目進(jìn)行熱包裝的裝置，其特征在于，其具備被醇實質(zhì)性充滿的至少1個容器，醇經(jīng)歷相 變。作為使用的醇，公開了具有6~20的碳原子的醇，特別是1-癸醇或1-十二烷醇之類 的高級醇。該技術(shù)想要提供通過利用醇的相變將容器內(nèi)的溫度保持恒定、從而幾乎不產(chǎn)生 裝置內(nèi)部的溫度變化的裝置。
[0005] 在專利文獻(xiàn)2中公開了一種蓄熱材料組合物，其中，相對于由（a)硫酸鈉十水鹽： 60~85重量份、及（b)氯化銨等無機(jī)鹽類：15~40重量份組成、且熔點(diǎn)為5~15°C的蓄 熱成分100重量份，配合0. 1~10重量份交聯(lián)型羧甲基纖維素而成。該技術(shù)想要提供使用 具有高的潛熱量的硫酸鈉十水鹽，即使長期反復(fù)使用，潛熱量的降低也少、且凝固溫度與熔 化溫度的溫度差也小，適合于冷氣空調(diào)用的蓄熱材料組合物。
[0006] 另一方面，在專利文獻(xiàn)3中，作為主要為了維持高于常溫的溫度而使用的蓄熱材 料，公開了一種蓄熱材料組合物，其由選自由碳原子數(shù)為10以上的高級脂肪酸及碳原子數(shù) 為10以上的高級醇組成的組中的至少1種、和含水吸水性聚合物組成。該技術(shù)想要提供通 過使含水的吸水性聚合物內(nèi)浸滲該高級脂肪酸和/或高級醇，從而使蓄熱材料組合物處于 固體狀態(tài)而難以引火或著火、且具有較高的熔點(diǎn)和高的潛熱量的蓄熱材料。
[0007] 現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)
[0008] 專利文獻(xiàn)
[0009] 專利文獻(xiàn)1 :日本特表2007-501925號公報
[0010] 專利文獻(xiàn)2 :日本特開平10-330741號公報
[0011] 專利文獻(xiàn)3 :日本特開平8-100171號公報

【發(fā)明內(nèi)容】

[0012] 發(fā)明所要解決的問題
[0013] 但是，根據(jù)這些現(xiàn)有的蓄熱材料組合物，對于設(shè)定上述超過o°c的溫度區(qū)域、即水 的熔化溫度附近~常溫附近的任意的管理溫度、進(jìn)行該管理溫度的維持來說并不充分。例 如，在專利文獻(xiàn)1的關(guān)于蓄熱材料的技術(shù)中，將醇用于溫度的控制，但若將像僅醇那樣單一 的物質(zhì)作為蓄熱材料組合物用于溫度的控制，則對于設(shè)定任意的管理溫度來說存在問題。 即，蓄熱材料被利用于在蓄熱材料組合物由固體熔化為液體時的熔化溫度附近維持溫度， 但在將單一的物質(zhì)作為蓄熱材料組合物使用的情況下，無法在依賴于該物質(zhì)固有的熔化溫 度的熔化溫度以外來設(shè)定管理溫度，能夠設(shè)定的管理溫度有限制。進(jìn)而，根據(jù)本發(fā)明人們的 研宄，弄清楚使用了具有能夠用于上述的管理溫度的控制的熔化溫度的高級醇的蓄熱材料 組合物，其熔化溫度、凝固溫度變得不恒定。例如，在利用差示掃描量熱計（DSC)進(jìn)行凝固 溫度及熔化溫度的測定的情況下，作為組成成分，即使是相同的高級醇，根據(jù)其制造批次， 有時熔化溫度也會顯示不同的值，有時存在多個作為熔化溫度、凝固溫度的指標(biāo)的DSC曲 線的熔化峰或凝固峰。作為其原因之一，推測由于高級醇可以形成多種晶體結(jié)構(gòu)，因雜質(zhì)、 環(huán)境變化等的影響而導(dǎo)致多種晶體結(jié)構(gòu)的存在比例發(fā)生較大變化，所以DSC曲線的熔化行 為、凝固行為變得不穩(wěn)定。因此，該技術(shù)中，存在如下課題：在設(shè)定任意的管理溫度方面存在 界限，進(jìn)而即使使用了具有能夠用于管理溫度的控制的熔化溫度的高級醇，也得不到穩(wěn)定 的熔化溫度或凝固溫度，不適合于醫(yī)藥品、檢體等的保管等中所要求的狹窄的范圍內(nèi)的溫 度管理。
[0014] 在專利文獻(xiàn)2的技術(shù)中，想要通過添加多種無機(jī)材料并進(jìn)行混合來調(diào)整蓄熱材料 組合物的熔化溫度。但是，在該技術(shù)中，由于與將單一的物質(zhì)用于蓄熱材料組合物的情況相 比熔化潛熱量減少，所以無法充分得到將溫度維持在熔化溫度附近的性能。進(jìn)而，這種將多 種材料混合而得到的蓄熱材料組合物存在由于熱循環(huán)試驗等熱歷程而性能劣化等課題。
[0015] 在專利文獻(xiàn)3的技術(shù)中，通過使用高級脂肪酸及高級醇，可得到具有高熔點(diǎn)和高 潛熱量的蓄熱材料組合物。本發(fā)明人們想要通過調(diào)整構(gòu)成蓄熱材料組合物的高級脂肪酸及 高級醇的組成比，得到能夠利用于上述的水的熔化溫度~體溫前后的管理溫度的控制的熔 化溫度。然而，像高級脂肪酸及高級醇那樣的物質(zhì)的熔化行為、凝固行為，即使是相同的成 分也根據(jù)制造批次而大大不同，將這些物質(zhì)混合而得到的蓄熱材料組合物的利用DSC測定 得到的熔化及凝固峰也根據(jù)各成分的制造批次而不同。因此，該蓄熱材料組合物在熔化及 凝固的行為中產(chǎn)生不均，無法穩(wěn)定地得到恒定的熔化溫度。因此，將蓄熱材料組合物的熔化 溫度設(shè)定為所期望的值、利用該熔化溫度進(jìn)行穩(wěn)定的溫度管理是困難的。
[0016] 本發(fā)明是為了解決上述那樣的課題而進(jìn)行的，其目的在于提供具有能夠用于任意 的管理溫度的控制的熔化溫度、并且沒有熔化行為或熔化溫度的不均、具有恒定的熔化溫 度的蓄熱材料組合物。
[0017] 作為本發(fā)明的其他目的，在于提供能夠進(jìn)行穩(wěn)定的溫度管理、在目標(biāo)管理溫度下 具有充分的潛熱量的蓄熱材料組合物。
[0018] 用于解決問題的方法
[0019] 本發(fā)明的蓄熱材料組合物以碳原子數(shù)為9~24的高級鏈烷烴與碳原子數(shù)為6~ 20的高級醇的混合物作為主要成分，混合物在通過差示掃描型量熱計（DSC)測定的DSC曲 線中，具有實質(zhì)上單一的熔化峰。
[0020] 通過分別選定碳原子數(shù)為9~24的高級鏈烷烴和碳原子數(shù)為6~20的高級醇， 并在規(guī)定的范圍內(nèi)混合，能夠大幅降低高級醇、高級鏈烷烴各自單獨(dú)存在的熔化/凝固的 行為的不均。由此，能夠穩(wěn)定地得到具有恒定的熔化溫度的蓄熱材料組合物。此外，通過將 尚級鏈燒徑與尚級醇以規(guī)定量混合，能夠在保持尚級鏈燒徑及尚級醇所具有的尚的潛熱量 的同時，調(diào)整熔化溫度。因此，能夠?qū)⑷刍瘻囟冗m當(dāng)調(diào)整為適合于醫(yī)藥品、檢體或食品等物 品的管理的從水的熔化溫度附近到常溫及體溫附近的管理溫度。另外，本發(fā)明中的通過差 示掃描型量熱計（DSC)而測定的DSC曲線是指對蓄熱材料組合物進(jìn)行DSC測定時得到的圖 表或圖譜。此外，在本發(fā)明中，熔化峰是指DSC曲線中得到的熔化行為中的熔化峰的峰頂。 此外，單一的熔化峰是指主熔化峰的峰面積至少為90%以上。
[0021] 此外，本發(fā)明的蓄熱材料組合物以碳原子數(shù)為18的高級鏈烷烴與碳原子數(shù)為12 的高級醇的混合物作為主要成分。由此，可選擇能夠得到熔化溫度為20~22°C的蓄熱材料 組合物的合適的高級鏈烷烴與高級醇的組合。
[0022] 此外，本發(fā)明的蓄熱材料組合物中，碳原子數(shù)為12的高級醇在碳原子數(shù)為18的高 級鏈烷烴與碳原子數(shù)為12的高級醇的混合物中所占的摩爾分率為65~89摩爾％。由此， 能夠使來自碳原子數(shù)為18的高級鏈烷烴的熔化峰溫度與來自碳原子數(shù)為12的高級醇的熔 化峰溫度大致一致或接近，可得到熔化峰溫度為大致恒溫、顯示穩(wěn)定的熔化溫度的蓄熱材 料組合物。
[0023] 此外，本發(fā)明的蓄熱材料組合物以碳原子數(shù)為16的高級鏈烷烴與碳原子數(shù)為10 的高級醇的混合物作為主要成分。由此，可選擇能夠得到熔化溫度為4~6°C的蓄熱材料組 合物的合適的高級鏈烷烴與高級醇的組合。
[0024] 此外，本發(fā)明的蓄熱材料組合物中，碳原子數(shù)為10的高級醇在碳原子數(shù)為16的高 級鏈烷烴與碳原子數(shù)為10的高級醇的混合物中所占的摩爾分率為85~94摩爾％。由此， 能夠使來自碳原子數(shù)為16的高級鏈烷烴的熔化峰溫度與來自碳原子數(shù)為10的高級醇的熔 化峰溫度大致一致或接近，可得到熔化峰溫度為大致恒溫、顯示穩(wěn)定的熔化溫度的蓄熱材 料組合物。
[0025] 此外，本發(fā)明的蓄熱材料組合物以碳原子數(shù)為16的高級鏈烷烴與碳原子數(shù)為12 的高級醇的混合物作為主要成分。由此，可選擇能夠得到熔化溫度為15~18°C的蓄熱材料 組合物的合適的高級鏈烷烴與高級醇的組合。
[0026] 此外，本發(fā)明的蓄熱材料組合物中，碳原子數(shù)為12的高級醇在碳原子數(shù)為16的高 級鏈烷烴與碳原子數(shù)為12的高級醇的混合物中所占的摩爾分率為21~60摩爾％。由此， 能夠使來自碳原子數(shù)為16的高級鏈烷烴的熔化峰溫度與來自碳原子數(shù)為12的高級醇的熔 化峰溫度大致一致或接近，可得到熔化峰溫度為大致恒溫、顯示穩(wěn)定的熔化溫度的蓄熱材 料組合物。
[0027] 此外，本發(fā)明的蓄熱材料組合物以碳原子數(shù)為15的高級鏈烷烴與碳原子數(shù)為12 的高級醇的混合物作為主要成分。由此，可選擇能夠得到熔化溫度為9~ire的蓄熱材料 組合物的合適的高級鏈烷烴與高級醇的組合。
[0028] 此外，本發(fā)明的蓄熱材料組合物中，碳原子數(shù)為12的高級醇在碳原子數(shù)為15的高 級鏈烷烴與碳原子數(shù)為12的高級醇的混合物中所占的摩爾分率為10~30摩爾％。由此， 能夠使來自碳原子數(shù)為15的高級鏈烷烴的熔化峰溫度與來自碳原子數(shù)為12的高級醇的熔 化峰溫度大致一致或接近，可得到熔化峰溫度為大致恒溫、顯示穩(wěn)定的熔化溫度的蓄熱材 料組合物。
[0029] 此外，本發(fā)明的蓄熱材料組合物以碳原子數(shù)為14的高級鏈烷烴與碳原子數(shù)為12 的高級醇的混合物作為主要成分。由此，可選擇能夠得到熔化溫度為6~8°C的蓄熱材料組 合物的合適的高級鏈烷烴與高級醇的組合。
[0030] 此外，本發(fā)明的蓄熱材料組合物中，碳原子數(shù)為12的高級醇在碳原子數(shù)為14的高 級鏈烷烴與碳原子數(shù)為12的高級醇的混合物中所占的摩爾分率為10~30摩爾％。由此， 能夠使來自碳原子數(shù)為14的高級鏈烷烴的熔化峰溫度與來自碳原子數(shù)為12的高級醇的熔 化峰溫度大致一致或接近，可得到熔化峰溫度為大致恒溫、顯示穩(wěn)定的熔化溫度的蓄熱材 料組合物。
[0031] 此外，本發(fā)明的蓄熱材料組合物以碳原子數(shù)為14的高級鏈烷烴與碳原子數(shù)為10 的高級醇的混合物作為主要成分。由此，可選擇能夠得到熔化溫度為〇~3°c的蓄熱材料組 合物的合適的高級鏈烷烴與高級醇的組合。
[0032] 此外，本發(fā)明的蓄熱材料組合物中，碳原子數(shù)為10的高級醇在碳原子數(shù)為14的高 級鏈烷烴與碳原子數(shù)為10的高級醇的混合物中所占的摩爾分率為50~80摩爾％。由此， 能夠使來自碳原子數(shù)為14的高級鏈烷烴的熔化峰溫度與來自碳原子數(shù)為10的高級醇的熔 化峰溫度大致一致或接近，可得到熔化峰溫度為大致恒溫、顯示穩(wěn)定的熔化溫度的蓄熱材 料組合物。
[0033] 此外，本發(fā)明的蓄熱材料組合物以碳原子數(shù)為18的高級鏈烷烴與碳原子數(shù)為14 的高級醇的混合物作為主要成分。由此，可選擇能夠得到熔化溫度為26~28°C的蓄熱材料 組合物的合適的高級鏈烷烴與高級醇的組合。
[0034] 此外，本發(fā)明的蓄熱材料組合物中，碳原子數(shù)為14的高級醇在碳原子數(shù)為18的高 級鏈烷烴與碳原子數(shù)為14的高級醇的混合物中所占的摩爾分率為10~40摩爾％。由此， 能夠使來自碳原子數(shù)為18的高級鏈烷烴的熔化峰溫度與來自碳原子數(shù)為14的高級醇的熔 化峰溫度大致一致或接近，可得到熔化峰溫度為大致恒溫、顯示穩(wěn)定的熔化溫度的蓄熱材 料組合物。
[0035] 此外，本發(fā)明的蓄熱材料組合物以碳原子數(shù)為20的高級鏈烷烴與碳原子數(shù)為14 的高級醇的混合物作為主要成分。由此，可選擇能夠得到熔化溫度為30~33°C的蓄熱材料 組合物的合適的高級鏈烷烴與高級醇的組合。
[0036] 此外，本發(fā)明的蓄熱材料組合物中，碳原子數(shù)為14的高級醇在碳原子數(shù)為20的高 級鏈烷烴與碳原子數(shù)為14的高級醇的混合物中所占的摩爾分率為40~70摩爾％。由此， 能夠使來自碳原子數(shù)為20的高級鏈烷烴的熔化峰溫度與來自碳原子數(shù)為14的高級醇的熔 化峰溫度大致一致或接近，可得到熔化峰溫度為大致恒溫、顯示穩(wěn)定的熔化溫度的蓄熱材 料組合物。
[0037] 此外，本發(fā)明的蓄熱材料組合物以碳原子數(shù)為22的高級鏈烷烴與碳原子數(shù)為14 的高級醇的混合物作為主要成分。由此，可選擇能夠得到熔化溫度為34~37°C的蓄熱材料 組合物的合適的高級鏈烷烴與高級醇的組合。
[0038] 此外，本發(fā)明的蓄熱材料組合物中，碳原子數(shù)為14的高級醇在碳原子數(shù)為22的高 級鏈烷烴與碳原子數(shù)為14的高級醇的混合物中所占的摩爾分率為73~95摩爾％。由此， 能夠使來自碳原子數(shù)為22的高級鏈烷烴的熔化峰溫度與來自碳原子數(shù)為14的高級醇的熔 化峰溫度大致一致或接近，可得到熔化峰溫度為大致恒溫、顯示穩(wěn)定的熔化溫度的蓄熱材 料組合物。
[0039] 此外，本發(fā)明的蓄熱材料組合物以碳原子數(shù)為20的高級鏈烷烴與碳原子數(shù)為16 的高級醇的混合物作為主要成分。由此，可選擇能夠得到熔化溫度為34~38°C的蓄熱材料 組合物的合適的高級鏈烷烴與高級醇的組合。
[0040] 此外，本發(fā)明的蓄熱材料組合物中，碳原子數(shù)為16的高級醇在碳原子數(shù)為20的高 級鏈烷烴與碳原子數(shù)為16的高級醇的混合物中所占的摩爾分率為10~29摩爾％。由此， 能夠使來自碳原子數(shù)為20的高級鏈烷烴的熔化峰溫度與來自碳原子數(shù)為16的高級醇的熔 化峰溫度大致一致或接近，可得到熔化峰溫度為大致恒溫、顯示穩(wěn)定的熔化溫度的蓄熱材 料組合物。
[0041] 此外，本發(fā)明的蓄熱材料組合物以碳原子數(shù)為22的高級鏈烷烴與碳原子數(shù)為16 的高級醇的混合物作為主要成分。由此，可選擇能夠得到熔化溫度為41~44°C的蓄熱材料 組合物的合適的高級鏈烷烴與高級醇的組合。
[0042] 此外，本發(fā)明的蓄熱材料組合物中，碳原子數(shù)為16的高級醇在碳原子數(shù)為22的高 級鏈烷烴與碳原子數(shù)為16的高級醇的混合物中所占的摩爾分率為40~60摩爾％。由此， 能夠使來自碳原子數(shù)為22的高級鏈烷烴的熔化峰溫度與來自碳原子數(shù)為16的高級醇的熔 化峰溫度大致一致或接近，可得到熔化峰溫度為大致恒溫、顯示穩(wěn)定的熔化溫度的蓄熱材 料組合物。
[0043] 此外，本發(fā)明的蓄熱材料組合物進(jìn)一步含有羥丙基纖維素。由此，高級鏈烷烴及高 級醇的混合物能夠發(fā)生凝膠化而制成固體狀態(tài)，處理變得容易，同時能夠使引火性或著火 性降低。
[0044] 此外，本發(fā)明的蓄熱材料由上述任一項所述的蓄熱材料組合物組成。由此，可得到 具備穩(wěn)定的熔化溫度、具有高的潛熱