JP7013616B1 - 潜熱蓄熱材組成物 - Google Patents

Abstract

【課題】包接水和物系の潜熱蓄熱材に対し、融解温度との温度差をより小さく抑えた凝固温度で、過冷却抑制効果を発揮することができる潜熱蓄熱材組成物を提供する。【解決手段】潜熱蓄熱材組成物１は、相変化に伴う潜熱の出入りを利用して、蓄熱またはその放熱を行う潜熱蓄熱材１０に、包接水和物が用いられ、潜熱蓄熱材１０の物性を調整する添加剤２０を配合してなる潜熱蓄熱材組成物において、潜熱蓄熱材１０は、水１０ＡとTBAB１０Ｂを、主成分に含む包接水和物であること、添加剤２０は、融液状態にある潜熱蓄熱材１０に対し、結晶化の誘起を促す過冷却防止剤として、ケイ酸カルシウムに該当する結晶質物質である。【選択図】図１

Description

本発明は、相変化に伴う潜熱の出入りを利用して、蓄熱またはその放熱を行う潜熱蓄熱材に、この潜熱蓄熱材の過冷却現象を抑える添加剤を配合した潜熱蓄熱材組成物に関する。詳しくは、潜熱蓄熱材を、ホスト物質に対し、ゲスト物質の包接またはその解除を伴う包接水和物とした潜熱蓄熱材組成物に関する。

潜熱蓄熱材（PCM：Phase Change Material）は、相変化に伴う潜熱の出入りを利用して蓄熱または放熱を行う物性を有しており、予め排熱等の熱を蓄熱し、蓄えた熱を必要に応じて取り出すことで、エネルギが無駄なく有効に活用できる。潜熱蓄熱材の中でも、包接水和物をなす蓄熱材の一例として、TBAB包接水和物は、広く知られている。TBAB包接水和物は、水と、臭化テトラｎブチルアンモニウム（TBAB：Tetrabutylammonium Bromide）（以下、「TBAB」と称する場合もある）とを含む包接水和物である。

ところで、潜熱蓄熱材には、融液状態から凝固点以下に冷却しても結晶化しない過冷却現象が生じてしまうことがあり、特にTBAB包接水和物では、このような過冷却現象が顕著に生じ易いことも良く知られている。過冷却現象が発現すると、一度融解した潜熱蓄熱材は、融液状態のまま凝固せず、潜熱の蓄熱とその放熱を繰り返し行うことが不可能になってしまう。このような過冷却現象を防ぐため、一般的には、例えば、特許文献１のように、過冷却防止剤が、潜熱蓄熱材と共に配合される。過冷却防止剤は、融液状態にある潜熱蓄熱材の結晶化の誘起を促す添加剤（核生成材）である。

特許文献１は、水と臭化テトラｎブチルアンモニウムを主成分に、過冷却防止剤として、結晶性層状ケイ酸化合物の一種である二ケイ酸ナトリウム（Ｎａ_２Ｏ・２ＳｉＯ_２）を添加した蓄熱材組成物である。特許文献１では、TBABを濃度４０ｗｔ％、調和融点１２℃に調整したTBABハイドレート（TBAB包接水和物）の場合、二ケイ酸ナトリウムは、含有量２０００ｐｐｍで、TBABハイドレートの結晶化を７℃（過冷却度５℃）で開始することができる一方、TBABハイドレートに添加されていても、TBABハイドレートの融点は、変化しないとされている。

特開２０１９－１９１５１号公報

特許文献１のように、潜熱蓄熱材をTBABハイドレートとした蓄熱材組成物による蓄冷材で、例えば、果実や野菜、乳製品等の生鮮食品を、保冷して運搬したいという需要がある。生鮮食品の場合、１０～１５℃以下の温度管理下で、生鮮食品を運搬しなければならないが、凝固点が零度を大幅に下回る蓄冷材を使用して、生鮮食品を保冷すると、生鮮食品は冷え過ぎてしまう。特に青果物は、過度な冷却で凍結すると、青果物の細胞は破壊してしまい、融解後には、青果物の品質が急激に低下するという問題等がある。

それ故に、生鮮食品を蓄冷材で保冷する場合、配送業者等は運搬時に、生鮮食品を必要以上に冷やさず、保冷時に零度を大幅に下回ることのない蓄冷材を求めていた。その一方で、特許文献１では、TBABハイドレートの結晶化は、二ケイ酸ナトリウムの添加により、融点を変化させず、数℃程の温度差で開始されるが、図３～図７に示されているように、TBABハイドレートの凝固ピーク温度は、概ね－９℃前後となっている。そのため、特許文献１の蓄熱材組成物が、生鮮食品の保冷材として用いられると、生鮮食品を必要以上に冷やし過ぎてしまう虞がある。

本発明は、上記問題点を解決するためになされたものであり、包接水和物系の潜熱蓄熱材に対し、融解温度との温度差をより小さく抑えた凝固温度で、過冷却抑制効果を発揮することができる潜熱蓄熱材組成物を提供することを目的とする。

上記目的を達成するために、本発明に係る潜熱蓄熱材組成物は、以下の構成を有する。
（１）相変化に伴う潜熱の出入りを利用して、蓄熱またはその放熱を行う潜熱蓄熱材に、包接水和物が用いられ、該潜熱蓄熱材の物性を調整する添加剤を配合してなる潜熱蓄熱材組成物において、前記潜熱蓄熱材は、水と、臭化テトラｎブチルアンモニウム（TBAB：Tetrabutylammonium Bromide）を、主成分に含む包接水和物であること、前記添加剤は、融液状態にある前記潜熱蓄熱材に対し、結晶化の誘起を促す過冷却防止剤として、ケイ酸カルシウムに該当する結晶質物質であること、を特徴とする。
（２）（１）に記載する潜熱蓄熱材組成物において、前記結晶質物質は、メタケイ酸カルシウム（Calcium metasilicate）、ケイ酸三カルシウム（Tricalcium silicate）、またはケイ酸カルシウム水和物のうち、少なくともいずれかの物質であること、を特徴とする。
（３）（２）に記載する潜熱蓄熱材組成物において、前記結晶質物質は、メタケイ酸カルシウム（Calcium metasilicate）であること、を特徴とする。
（４）（２）に記載する潜熱蓄熱材組成物において、前記結晶質物質は、珪灰石グループまたはトバモライトグループに分類されるケイ酸カルシウム水和物であること、を特徴とする。
（５）（４）に記載する潜熱蓄熱材組成物において、前記ケイ酸カルシウム水和物は、ゾノトライト（Xonotlite）（６ＣａＯ・６ＳｉＯ_２・Ｈ_２Ｏ）、またはトバモライト（Tobermorite）（５ＣａＯ・６ＳｉＯ_２・５Ｈ_２Ｏ）であること、を特徴とする。
（６）（１）乃至（５）のいずれか１つに記載する潜熱蓄熱材組成物において、前記潜熱蓄熱材に含有する臭化テトラｎブチルアンモニウムの割合は、３０ｗｔ％以上、かつ５０ｗｔ％以下であること、を特徴とする。

上記構成を有する本発明の潜熱蓄熱材組成物の作用・効果について説明する。
（１）相変化に伴う潜熱の出入りを利用して、蓄熱またはその放熱を行う潜熱蓄熱材に、包接水和物が用いられ、該潜熱蓄熱材の物性を調整する添加剤を配合してなる潜熱蓄熱材組成物において、潜熱蓄熱材は、水と、臭化テトラｎブチルアンモニウム（TBAB：Tetrabutylammonium Bromide）を、主成分に含む包接水和物であること、添加剤は、融液状態にある潜熱蓄熱材に対し、結晶化の誘起を促す過冷却防止剤として、ケイ酸カルシウムに該当する結晶質物質であること、を特徴とする。

この特徴により、潜熱蓄熱材が、過冷却現象を発現し易い物性のTBAB包接水和物であっても、過冷却防止剤は、結晶化に必要な潜熱蓄熱材の核生成に積極的に寄与するため、潜熱蓄熱材に対し、過冷却現象の発現を抑止することができる。しかも、本発明に係る潜熱蓄熱材組成物は、零度を大幅に下回ることなく、融解温度との温度差を、例えば、概ね１０℃以内と、より小さく抑えた温度で、凝固を開始することができる上、安定した蓄熱・放熱性能を有しているため、蓄熱とその放熱のサイクルを、複数回繰り返し使用することが可能である。

従って、本発明に係る潜熱蓄熱材組成物によれば、包接水和物系の潜熱蓄熱材に対し、融解温度との温度差をより小さく抑えた凝固温度で、過冷却抑制効果を発揮することができる、という優れた効果を奏する。

（２）に記載する潜熱蓄熱材組成物において、結晶質物質は、メタケイ酸カルシウム（Calcium metasilicate）、ケイ酸三カルシウム（Tricalcium silicate）、またはケイ酸カルシウム水和物のうち、少なくともいずれかの物質であること、を特徴とする。また、（３）に記載する潜熱蓄熱材組成物において、結晶質物質は、メタケイ酸カルシウム（Calcium metasilicate）であること、を特徴とする。

この特徴により、潜熱蓄熱材は、例えば、零度を挟み、±概ね２℃の範囲内で凝固を開始するようになる。そのため、本発明に係る潜熱蓄熱材組成物では、潜熱蓄熱材は、その融点の温度差を、例えば、数℃程度に抑えて凝固することから、冷却に過大なエネルギを投入することなく、簡便に、かつ安定的に潜熱の蓄熱と放熱を繰り返すことができる。また、結晶質物質が、特に、メタケイ酸カルシウムである場合には、潜熱蓄熱材は、概ね２～５℃で凝固を開始するようになる。

（４）に記載する潜熱蓄熱材組成物において、結晶質物質は、珪灰石グループまたはトバモライトグループに分類されるケイ酸カルシウム水和物であること、を特徴とする。また、（５）に記載する潜熱蓄熱材組成物において、ケイ酸カルシウム水和物は、ゾノトライト（Xonotlite）（６ＣａＯ・６ＳｉＯ_２・Ｈ_２Ｏ）、またはトバモライト（Tobermorite）（５ＣａＯ・６ＳｉＯ_２・５Ｈ_２Ｏ）であること、を特徴とする。

この特徴により、潜熱蓄熱材は、例えば、－２～－３℃で凝固を開始するようになる。

（６）に記載する潜熱蓄熱材組成物において、潜熱蓄熱材に含有する臭化テトラｎブチルアンモニウムの割合は、３０ｗｔ％以上、かつ５０ｗｔ％以下であること、を特徴とする。

この特徴により、例えば、果実や野菜、乳製品等の生鮮食品はじめ、自動車やビル向けの空気調和装置等を対象に、例えば、１０℃以下で、かつ零度近傍の温度帯で対象物を冷す蓄冷材として、本発明に係る潜熱蓄熱材組成物は、使用することができる。

実施形態に係る潜熱蓄熱材組成物の構成成分を模式的に示す図である。 実施例１～４、及びその比較例１，２に係る潜熱蓄熱材組成物による蓄熱とその放熱のプロセスを複数サイクルで繰り返す実験で、TBAB４０ｗｔ％を含む包接水和物を潜熱蓄熱材とし、その過冷却防止剤をメタケイ酸カルシウムとした実験１に対し、条件と１サイクル分の放熱結果をまとめて掲載した表である。 図２に続き、実験１の放熱結果を示すグラフである。 図２に示す実験１の再現性を確認する目的で、全て交換した試料で再度行った実験１に対し、複数サイクルのうち、最初の４サイクル分について、蓄熱とその放熱の挙動を示すグラフである。 図４中、Ａ部を拡大し、１サイクル目だけの放熱の挙動を示すグラフである。 図４中、Ｂ部を拡大し、１サイクル目だけの蓄熱の挙動を示すグラフである。 実施例１、及びその比較例１，３，４に係る潜熱蓄熱材組成物による蓄熱とその放熱のプロセスを複数サイクルで繰り返す実験で、TBAB４０ｗｔ％を含む包接水和物を潜熱蓄熱材とし、その過冷却防止剤を、比較例３，４で層状ケイ酸ナトリウムとした実験２に対し、複数サイクルのうち、最初の４サイクル分について、蓄熱とその放熱の挙動を示すグラフである。 図７中、Ｃ部を拡大し、１サイクル目だけの放熱の挙動を示すグラフである。 図７中、Ｄ部を拡大し、１サイクル目だけの蓄熱の挙動を示すグラフである。 実験３で、実施例５、及びその比較例５～７に係る潜熱蓄熱材組成物に対し、実験条件と、ＤＳＣ測定による凝固ピーク温度、その直後の蓄熱量、及び蓄熱挙動のピーク数に関する結果を、まとめて掲載した表であり、TBAB４０ｗｔ％を含む包接水和物を潜熱蓄熱材とし、その過冷却防止剤に、メタケイ酸カルシウム（実施例５）、四ホウ酸ナトリウム十水和物（比較例５）、リン酸水素二ナトリウム十二水和物（比較例６）を用いた場合の実験結果を示す表である。 図１０に続き、実験３の結果を示すグラフである。 実験４で、実施例６、及びその比較例８～１０に係る潜熱蓄熱材組成物に対し、実験条件と、ＤＳＣ測定による凝固ピーク温度、その直後の蓄熱量、及び蓄熱挙動のピーク数に関する結果を、まとめて掲載した表であり、TBAB３０ｗｔ％を含む包接水和物を潜熱蓄熱材とし、その過冷却防止剤に、メタケイ酸カルシウム（実施例６）、四ホウ酸ナトリウム十水和物（比較例８）、リン酸水素二ナトリウム十二水和物（比較例９）を用いた場合の実験結果を示す表である。 図１２に続き、実験４の結果を示すグラフである。 実施例１，７～１０、及びその比較例１に係る潜熱蓄熱材組成物による蓄熱とその放熱のプロセスを複数サイクルで繰り返す実験で、TBAB４０ｗｔ％を含む包接水和物を潜熱蓄熱材とし、その過冷却防止剤を、メタケイ酸カルシウム（実施例１）及びケイ酸カルシウム水和物（実施例７～１０）とした実験５に対し、複数サイクルのうち、最初の４サイクル分について、蓄熱とその放熱の挙動を示すグラフである。

以下、本発明に係る潜熱蓄熱材組成物について、実施形態（実施例１～１０）を図面に基づいて、詳細に説明する。本発明に係る潜熱蓄熱材組成物は、包接水和物からなる潜熱蓄熱材に、この潜熱蓄熱材の物性を調整する添加剤を配合してなり、蓄熱材収容手段に漏れのない態様で、液密かつ気密に充填して使用される。潜熱蓄熱材組成物は、熱供給源から提供された熱を潜熱蓄熱材に一時的に蓄えた後、熱需要先で、潜熱蓄熱材に蓄えた潜熱による熱エネルギを、その時間差をもって活用でき、蓄えた潜熱は、必要に応じて取り出すことができる。潜熱蓄熱材組成物は、蓄熱とその放熱のサイクルを、複数回繰り返して使用することができる。

潜熱蓄熱材は、前述したように、包接水和物である。包接水和物をなす主成分は、水と、第四級アンモニウム塩のうち、その分子構造の一部が籠状構造の包接水和物の構成要素となる包接水和物生成物質である。すなわち、包接水和物生成物質と水により形成される包接水和物とは、水分子が、水素結合をなして三次元的な籠状の結晶構造を形成し、構成された空間内に包接水和物生成物質の構造の一部を取り込むと共に、包接水和物生成物質の別の部位が、水分子との間に水素結合をなして、籠状構造の一部をなしたものである。

具体的には、包接水和物生成物質は、第四級アンモニウム塩に属する種々の物質の中でも、例えば、臭化テトラｎブチルアンモニウム（TBAB）等のほか、分子式 ＮＲ^４＋（Ｒ；アルキル基、アリール基）のように、常に正電荷を帯電した第四級アンモニウムカチオンと、例えば、臭素化物イオン、ヨウ化物イオン、塩化物イオン、フッ化物イオンに挙げられるアニオンとより、臭化物塩、ヨウ化物塩、塩化物塩、フッ化物塩等の塩をなすほか、分子内塩を含む化合物を対象としている。

添加剤は、ケイ酸カルシウムに該当する結晶質物質である。結晶質物質は、メタケイ酸カルシウム（Calcium metasilicate）、ケイ酸三カルシウム（Tricalcium silicate）、またはケイ酸カルシウム水和物のうち、少なくともいずれかの物質である。

メタケイ酸カルシウム（ＣａＳｉＯ_３）は、無水物で、分子量［ｇ／ｍｏｌ］（１１６．１６）、融点１５４０℃、密度２．９［ｇ／ｃｍ^３］、融点より低い温度では、三斜晶系の結晶構造をなす白色の固体で、水に不溶な物性である。ケイ酸三カルシウム（３ＣａＳｉＯ_３）は、無水物で、分子量［ｇ／ｍｏｌ］（２２８．３２）、三斜晶系の結晶構造、水に不溶な物性である。

また、ケイ酸カルシウム水和物では、結晶質物質は、珪灰石グループまたはトバモライトグループに分類される物質である。珪灰石グループに分類される物質として、例えば、ゾノトライト（Xonotlite）は、酸化カルシウム（ＣａＯ）と二酸化ケイ素（ＳｉＯ_３）と水（Ｈ_２Ｏ）を、組成比６：６：１で構成した示性式［Ｃａ_６・（Ｓｉ_６Ｏ_１７)（ＯＨ)_２］の物質である。ゾノトライト（一般名；ゾノトライト系けい酸カルシウム粉体）は、充填密度約０．０８～０．２１［ｇ／ｃｍ^３］、白色の粉末で、不燃、水に不溶な物性である。ゾノトライトの晶癖は、繊維（針）状である。

なお、珪灰石グループに分類されるケイ酸カルシウム水和物には、ゾノトライト以外にも、酸化カルシウム（ＣａＯ）と二酸化ケイ素（ＳｉＯ_３）と水（Ｈ_２Ｏ）とを、組成比３：６：７で構成してなる示性式［Ｃａ_３（Ｓｉ_６Ｏ_１５)・７Ｈ_２Ｏ］のネコイテ（Nekoite）がある。酸化カルシウム（ＣａＯ）と二酸化ケイ素（ＳｉＯ_３）と水（Ｈ_２Ｏ）とを、組成比５：９：９で構成してなる示性式［Ｃａ_１０（Ｓｉ_６Ｏ_１６) （Ｓｉ_６Ｏ_１５)_２・１８Ｈ_２Ｏ］のオケナイト（Okenite）がある。酸化カルシウム（ＣａＯ）と二酸化ケイ素（ＳｉＯ_３）と水（Ｈ_２Ｏ）を、組成比４：３：１で構成してなる示性式［Ｃａ_４（Ｓｉ_３Ｏ_９)（ＯＨ)_２］のフォシャギテ（Foshagite）がある。酸化カルシウム（ＣａＯ）と二酸化ケイ素（ＳｉＯ_３）と水（Ｈ_２Ｏ）とを、組成比９：６：１１で構成してなる示性式［Ｃａ_９（Ｓｉ_６Ｏ_１８Ｈ_２）（ＯＨ）_８・６Ｈ_２Ｏ］のジェニテ（Jennite）がある。酸化カルシウム（ＣａＯ）と二酸化ケイ素（ＳｉＯ_３）と水（Ｈ_２Ｏ）とを、組成比２：１：１で構成してなる示性式［Ｃａ_２（ＳｉＯ_３）（ＯＨ）_８］のヒレブランダイト（Hillebrandite）等がある。

他方、ケイ酸カルシウム水和物のうち、トバモライトグループに分類される物質は、例えば、トバモライト（Tobermorite）等である。トバモライト（一般名；トバモライト系けい酸カルシウム粉体 ）は、充填密度約０．０５～０．３５［ｇ／ｃｍ^３］、白色の粉末で、不燃、水に不溶な物性である。トバモライトは２種あり、一種は、酸化カルシウム（ＣａＯ）と二酸化ケイ素（ＳｉＯ_３）と水（Ｈ_２Ｏ）とを、組成比５：６：５で構成してなる示性式［Ｃａ_５・（Ｓｉ_６Ｏ_１８Ｈ_２）・４Ｈ_２Ｏ］の１１ｎｍトバモライトである。１１ｎｍトバモライトの晶癖は、短冊（板）状である。

もう一種は、酸化カルシウム（ＣａＯ）と二酸化ケイ素（ＳｉＯ_３）と水（Ｈ_２Ｏ）とを、組成比５：６：９で構成してなる示性式［Ｃａ_５・（Ｓｉ_６Ｏ_１８Ｈ_２）・８Ｈ_２Ｏ］の１４ｎｍトバモライトである。１４ｎｍトバモライトの晶癖は、繊維状である。

その他、トバモライトグループに分類される物質には、例えば、示性式［０．８≦Ｃａ／Ｓｉ≦１．５］で表され、箔状の晶癖をなすＣ・Ｓ・Ｈ（Ｉ）や、示性式［１．５≦Ｃａ／Ｓｉ≦２．０］で表され、繊維束状の晶癖をなすＣ・Ｓ・Ｈ（ＩＩ）等を挙げることができる。

さらに、ケイ酸カルシウム水和物として、珪灰石グループやトバモライトグループ以外にも、例えば、ジャイロライトグループに分類される物質を挙げることができる。ジャイロライトグループに分類される物質の一例として、示性式［Ｃａ_１６（Ｓｉ_８Ｏ_２０)_３（ＯＨ）_８・１４Ｈ_２Ｏ］で表され、層状の晶癖をなすジャイロライト（Gyrolite）がある。また、示性式［Ｃａ_１４（Ｓｉ_８Ｏ_２０)_３（Ｓｉ_１６Ｏ_３８)_８・２Ｈ_２Ｏ］で表され、層状の晶癖をなすトラスコリット（Truscottite）がある。また、示性式［Ｃａ_８（Ｓｉ_８Ｏ_２０)_３・１４Ｈ_２Ｏ］で表され、層状の晶癖をなすＺ相（Z‐phase）等がある。

次に、本実施形態に係る潜熱蓄熱材組成物１の構成について、図１を用いて説明する。図１は、実施形態に係る潜熱蓄熱材組成物の構成成分を模式的に示す図である。図１に示すように、潜熱蓄熱材組成物１は、相変化に伴う潜熱の出入りを利用して蓄熱またはその放熱を行う潜熱蓄熱材１０に、この潜熱蓄熱材１０の物性を調整する添加剤を配合してなる。

潜熱蓄熱材１０は、水１０Ａと、包接水和物生成物質として、本実施形態では、臭化テトラｎブチルアンモニウム（TBAB：Tetrabutylammonium Bromide）（TBAB１０Ｂ）を、主成分に含む包接水和物である。添加剤は、融液状態にある潜熱蓄熱材１０に対し、結晶化の誘起を促す過冷却防止剤２０であり、過冷却防止剤２０は、ケイ酸カルシウムに該当する結晶質物質である。

具体的に説明する。TBAB１０Ｂ（化学式；Ｃ_１６Ｈ_３６ＢｒＮ）は、無水物で、分子量［ｇ／ｍｏｌ］３２２．３７、融点１０３℃、融点より低い温度では、白色の固体で、水に可溶な物性である。TBAB１０Ｂは、水１０Ａと共に包接水和物を生成し、水１０ＡとTBAB１０Ｂにより生成されたTBAB包接水和物が、潜熱蓄熱材１０である。TBAB包接水和物（潜熱蓄熱材１０）全体に占めるTBAB１０Ｂの含有割合は、本実施形態では、３０～４０ｗｔ％である。

このような潜熱蓄熱材１０では、固相から液相への相変化温度（融点）は、水１０Ａとの混合割合に応じて変化するものの、概ね５～１２℃である。その一方、潜熱蓄熱材１０単体では、一般的に過冷却現象が著しく生じ易く、液相から固相への相変化温度（凝固点）は、氷点下１０℃近傍、またはそれより低くなることもある。

過冷却防止剤２０は、本実施形態では、メタケイ酸カルシウム（過冷却防止剤２０Ａ）、１１ｎｍトバモライト（過冷却防止剤２０Ｂ）、ゾノトライト（過冷却防止剤２０Ｃ）、及びの３種である。

本出願人は、本実施形態に係る潜熱蓄熱材組成物１の有意性を検証する目的で、潜熱蓄熱材１０における過冷却現象の解除にあたり、過冷却防止剤２０の効果を検証するための実験を、全部で５つ（実験１～５）行った。以下、実験１から順に説明する。

（実験１）
実験１は、実施例１～４に係る潜熱蓄熱材組成物１と、比較例１に係る潜熱蓄熱材組成物と、比較例２に係る潜熱蓄熱材を、それぞれ蓄熱材毎にアルミラミネート袋に封入したサンプルを用いて、蓄熱材毎に過冷却現象の解除を確認する実験である。なお、実験１は、その再現性を確認する目的で２回実施されたが、２回目に行った実験１は、１回目で使用した試料を、全て新しい試料に交換して行われており、この試料の交換以外の条件は、２回とも同じである。

＜実験方法＞
実験１では、前処理として、実施例１～４、及び比較例１，２に対し、潜熱蓄熱材組成物１等（試料）がそれぞれ、完全に融解した融液状態になっていることを確認後、実施例１～４、及び比較例１，２のそれぞれで、試料５０ｇ（比較例１は３０ｇ）をアルミラミネート袋に充填し、液密状態に封入した試料入パックを、サンプルとして全６種作製した。熱電対を試料入パック表面に貼付した状態で、実施例１～４、及び比較例１，２とも、試料入パックを、恒温槽内に密閉状態で設置した。そして、試料入パック内の潜熱蓄熱材組成物１等が実験開始時に２０℃となるよう、恒温槽内の雰囲気温度を調節した。なお、実験開始以降、恒温槽内の雰囲気温度は、設定された温度制御プログラムに基づく制御により、試料入パックの温度は管理されている。

前処理後、恒温槽内で、大気圧の下、表面に熱電対を貼付した試料入パックに対し、低温側保温プロセスまたは高温側保温プロセスを介して、１サイクル内にある昇温プロセスと降温プロセスとを、交互に複数サイクル（本実施形態では４サイクル）繰り返することにより、試料入パック内の潜熱蓄熱材組成物１等の相変化に伴う潜熱の蓄熱とその放熱の挙動を観察した。併せて、実験１では、１サイクル目の降温・昇温プロセスについて、潜熱蓄熱材組成物１等の凝固開始温度、融解開始温度の測定も行った。

具体的には、実験開始後、試料入パックを３時間、２０℃（高温側保持温度）に保温（高温側保温プロセス）した後、降温プロセスを実施。降温プロセスでは、恒温槽内の雰囲気温度を制御することにより、高温側保持温度２０℃に保温されていた試料入パックの潜熱蓄熱材組成物１等を、－２０℃になるまで降温速度１０℃／ｈ．で冷却した。降温プロセスの後、低温側保温プロセスでは、恒温槽内で試料入パックを３時間、－２０℃（低温側保持温度）に保温して、試料を完全に固化させた。

３時間経過後、昇温プロセスでは、恒温槽内の雰囲気温度を制御することにより、試料入パック内の潜熱蓄熱材組成物１等を、－２０℃から２０℃になるまで昇温速度１０℃／ｈ．で加熱した。昇温プロセスの後、高温側保温プロセスでは、恒温槽内で試料入パックを３時間、２０℃（高温側保持温度）に保温した。このような降温プロセスから低温側保温プロセス、昇温プロセスを経て、高温側保温プロセスに至るまでの一連のプロセスを、１サイクルとした。

ところで、実験１では、前述の通り、１サイクルを遂行する間に、降温プロセスの実施にあたり、その直前の高温側保温プロセスで試料入パックを３時間、高温側保持温度に保温したほか、昇温プロセスの実施に向けて、その直前の低温側保温プロセスで、試料入パックを３時間、低温側保持温度に保温して、試料入パックを静置し続けた。このように、試料入パックを３時間、高温側保温プロセスと低温側保温プロセスで静置した理由は、試料入パック内の試料を、降温プロセス前に完全に融解させた状態にしておくと共に、昇温プロセス前に完全に凝固させた状態にしておくためであり、試料入パックが３時間保温され続ければ、試料は、完全な融解状態、または完全な凝固状態に、十分なし得るからである。それ故に、試料の不完全な融解や凝固に起因した誤差要因、異常値等を完全に排除し、過大または過小な評価となる結果を回避した下で、実験１は実施されている。

続く２サイクル目では、３時間経過後、高温側保持温度２０℃に保温されていた試料入パック内の潜熱蓄熱材組成物１等を、－２０℃になるまで降温速度１０℃／ｈ．で冷却した後、試料入パックを３時間、低温側保持温度－２０℃に保温した。そして、－２０℃から２０℃になるまで昇温速度１０℃／ｈ．で、試料入パック内の潜熱蓄熱材組成物１等を加熱した後、１サイクル目と同様に、試料入パックを３時間、高温側保持温度２０℃で保温した。３サイクル目以降でも、このような２サイクル目の降温・昇温プロセスを、繰り返し連続で行った。

また、各試料入パックとも、グラフ化した１サイクル目の降温・昇温プロセスに基づいて、降温プロセス中に、液相から固相に変化し始めるときの温度（凝固開始温度）と、昇温プロセス中に、固相から液相に変化し始めるときの温度（融解開始温度）を、熱電対で検知して確認した。

＜実施例１～４、及び比較例１の共通条件＞
・潜熱蓄熱材１０；水１０ＡとTBAB１０Ｂとの包接水和物
・潜熱蓄熱材１０に占めるTBAB１０Ｂの含有割合；４０ｗｔ％（水１０Ａ：TBAB１０Ｂ＝２：３）
・潜熱蓄熱材１０の融点；１２℃
＜実施例１～４の条件＞
・過冷却防止剤２０；メタケイ酸カルシウム（ＣａＳｉＯ_３）（過冷却防止剤２０Ａ）
・過冷却防止剤２０Ａの仕様；製品名「けい酸カルシウム」（富士フイルム和光純薬株式会社製）
・潜熱蓄熱材組成物１Ａ（１）の構成；潜熱蓄熱材１０と過冷却防止剤２０Ａ
・潜熱蓄熱材組成物１Ａに占める過冷却防止剤２０Ａの含有割合；１ｗｔ％（実施例１）、３ｗｔ％（実施例２）、５ｗｔ％（実施例３）、１０ｗｔ％（実施例４）
＜比較例１，２の条件＞
・過冷却防止剤；配合せず
＜比較例２の条件＞
・潜熱蓄熱材；純水１００ｗｔ％

＜実験１の結果＞
図２は、実施例１～４、及びその比較例１，２に係る潜熱蓄熱材組成物による蓄熱とその放熱のプロセスを複数サイクルで繰り返す実験で、TBAB４０ｗｔ％を含む包接水和物を潜熱蓄熱材とし、その過冷却防止剤をメタケイ酸カルシウムとした実験１に対し、条件と１サイクル分の放熱結果をまとめて掲載した表である。図３は、図２に続き、実験１の放熱結果を示すグラフである。図４は、２回目に行った実験１に対し、複数サイクルのうち、最初の４サイクル分について、蓄熱とその放熱の挙動を示すグラフである。図５は、図４中、Ａ部を拡大し、１サイクル目だけの放熱の挙動を示すグラフである。図６は、図４中、Ｂ部を拡大し、１サイクル目だけの蓄熱の挙動を示すグラフである。

図３～図５に示すグラフでは、降温プロセスにおいて、恒温槽内の雰囲気温度は、冷却制御の下で、時間の経過共に、降温速度１０℃／ｈ．で下限－２０℃になるまで、略線形性を有した挙動で変化しながら下降した。試料の温度は、恒温槽内の冷却開始以降、雰囲気温度の変動と同様、略線形性を有した挙動で変化しながら下降した。

しかしながら、試料によっては、試料の温度が、下限－２０℃に向かう途上の温度域になると、雰囲気温度変化の挙動から外れて変化し始め、時間が経過しても、しばらくの間、試料の温度は、それまでの変化のように下降せず、概ね一定の温度を維持した状態（潜熱放熱現象）を経ながら、恒温槽内の温度変化に追従しない挙動で温度変化した。実験１では、変化し続ける温度推移の中で、潜熱放熱現象の発現により、試料の温度が、それまで概ね等価であった雰囲気温度と離れ始めた時刻ｔを基に、時刻ｔに対応する温度Ｔｒを、試料の「凝固開始温度」と定義している。

実験１の１回目の結果を、図２及び図３に示す。図２及び図３に示すように、１サイクル目の降温プロセスにおいて、実施例１の場合、凝固開始温度Ｔｒ１は５．１℃であった。また、実施例２の場合、凝固開始温度Ｔｒ２は５．３℃であった。また、実施例３の場合、凝固開始温度Ｔｒ３は３．６℃であった。また、実施例４の場合、凝固開始温度Ｔｒ４は２．３℃であった。これに対し、比較例１では、凝固開始温度Ｔｒ５は－２．７℃であった。比較例２の場合、凝固開始温度Ｔｒ６は－４．６℃であった。

また、図４及び図６に示すグラフでは、昇温プロセスにおいて、恒温槽内の雰囲気温度は、加熱制御の下で、時間の経過共に、昇温速度１０℃／ｈ．で上限２０℃になるまで、略線形性を有した挙動で変化しながら上昇した。試料入パック内の潜熱蓄熱材組成物１等（試料）の温度は、恒温槽内の加熱開始以降、雰囲気温度の変動と同様、略線形性を有した挙動で変化しながら上昇した。

しかしながら、試料の温度が、上限２０℃に近づいた高温域になると、雰囲気温度の変化挙動から外れて変化し始め、時間が経過しても、しばらくの間、試料の温度は、それまでの変化のように上昇せず、概ね一定の温度を維持した状態（潜熱蓄熱現象）を経ながら、恒温槽内の温度変化に追従しない挙動で温度変化した。実験１では、変化し続ける温度推移の中で、潜熱蓄熱事象の発現により、試料の温度が、それまで概ね等価であった雰囲気温度と離れ始めた時刻ｔを基に、時刻ｔに対応する温度Ｔｅを、試料の「融解開始温度」と定義している。

実験１の２回目の結果を、図４～図６に示す。図４及び図５に示すように、１サイクル目の降温プロセスにおいて、実施例１の場合、凝固開始温度Ｔｒ７は０℃であった。また、実施例２の場合、凝固開始温度Ｔｒ８は０．５℃であった。また、実施例３の場合、凝固開始温度Ｔｒ９は１．０℃であった。また、実施例４の場合、凝固開始温度Ｔｒ１０は０．６℃であった。これに対し、比較例１では、凝固開始温度Ｔｒ１１は－５．５℃であった。また、比較例２の場合、凝固開始温度Ｔｒ１２は－１０．０℃であった。

また、１サイクル目の昇温プロセスにおいて、実施例１の場合である融解開始温度Ｔｅ１と、実施例２の場合である融解開始温度Ｔｅ２と、実施例３の場合である融解開始温度Ｔｅ３と、実施例４の場合である融解開始温度Ｔｅ４は、何れも１２．０℃であった。これに対し、比較例１でも、融解開始温度Ｔｅ５は、１２．０℃であった。比較例２の場合では、融解開始温度Ｔｅ６は、１．０℃であった。

＜実験１の考察＞
２回の実験１の実施により、１回目に計測された凝固開始温度の値と、２回目に計測された凝固開始温度の値との差が、実施例１～４、及びその比較例１，２とも、対応する同じ実施例同士または比較例同士で、約２～５℃となった。理由は定かでないが、潜熱蓄熱材組成物１または潜熱蓄熱材１０等において、高温側保持温度２０℃に保温していた高温側保温プロセスから移行して、融解温度より低い－２０℃まで冷却する降温プロセス下の状態になると、２回の実験とも、潜熱蓄熱材組成物１等において、潜熱放熱の挙動を示す事象は、明らかに確認できている。

しかしながら、２回の計測値とも、比較例１で過冷却防止剤を含有していない潜熱蓄熱材１０や、比較例２でTBAB１０Ｂを含有しない水１０Ａだけの潜熱蓄熱材では双方とも、凝固開始温度Ｔｒ５，６，１１，１２は、零度を下回っている。これは、過冷却防止剤を添加していないために、潜熱蓄熱材等で発現した過冷却現象が、零度を下回る温度になるまで解除できなかったためであると考えられる。

これに対し、メタケイ酸カルシウムとする過冷却防止剤２０Ａを含有した実施例１～４では、２回の計測値とも、過冷却防止剤２０Ａの含有割合に依らず全て、凝固開始温度Ｔｒ１～４、７～１０は、零度を上回っており、比較例１，２の場合に比して、数～十℃程高くなっている。つまり、実施例１～４に係る潜熱蓄熱材組成物１は、比較例１，２に係る潜熱蓄熱材と比べ、少なくとも５℃以上の高い温度で凝固を開始している。

このように、比較例１，２より５℃以上も高い温度で凝固開始が生じたのは、潜熱蓄熱材組成物１に配合した過冷却防止剤にメタケイ酸カルシウムを含有しているためだと推察される。すなわち、このメタケイ酸カルシウム（過冷却防止剤２０Ａ）により、水１０ＡとTBAB１０Ｂとの包接水和物である潜熱蓄熱材１０において、結晶化の誘起を促す核生成が、過冷却防止剤２０Ａによって活発的に生じ得ているからだと考えられる。但し、過冷却防止剤がメタケイ酸カルシウムであることによって、潜熱蓄熱材１０の結晶化を促すメカニズム等の理由については、現段階で解明できていない。

また、実験１の結果では、実施例１～４、及びその比較例１，２とも、潜熱蓄熱材組成物１または潜熱蓄熱材１０等において、低温側保持温度－２０℃に保温していた低温側保温プロセスから移行して、融解温度より高い２０℃まで加熱する昇温プロセス下の状態になると、２回の実験とも、潜熱蓄熱材組成物１等から潜熱蓄熱の挙動は、確認できている。すなわち、実施例１～４、及びその比較例１，２では、融解開始温度は、潜熱蓄熱材組成物１または潜熱蓄熱材１０等に対し、その融点に概ね一致した温度になっている。このことから、実施例１～４では、潜熱蓄熱材１０の過冷却防止剤２０をメタケイ酸カルシウムとしても、潜熱蓄熱材組成物１は、蓄熱とその放熱のサイクルを複数回、安定して繰り返すことができる物性であることが判る。

（実験２）
実験２は、実施例１に係る潜熱蓄熱材組成物１Ａ（１）と、比較例１，３，４に係る潜熱蓄熱材組成物を、それぞれ蓄熱材毎にアルミラミネート袋に封入したサンプルを用いて、蓄熱材毎に過冷却現象の解除を確認する実験である。実験２は、実験１の試料と異にするが、実験１と同様の実験方法で行われた。

＜実施例１、及び比較例１，３，４の共通条件＞
・潜熱蓄熱材１０；水１０ＡとTBAB１０Ｂとの包接水和物
・潜熱蓄熱材１０に占めるTBAB１０Ｂの含有割合；４０ｗｔ％（水１０Ａ：TBAB１０Ｂ＝２：３）
・潜熱蓄熱材１０の融点；１２℃
＜実施例１の条件＞
・過冷却防止剤２０；メタケイ酸カルシウム（ＣａＳｉＯ_３）（過冷却防止剤２０Ａ）
・潜熱蓄熱材組成物１Ａの構成；潜熱蓄熱材１０と過冷却防止剤２０Ａ
・潜熱蓄熱材組成物１Ａ全体に占める過冷却防止剤２０Ａの含有割合；１ｗｔ％
＜比較例１の条件＞
・過冷却防止剤；配合せず
＜比較例３，４の条件＞
・過冷却防止剤；結晶性層状二ケイ酸ナトリウム（Ｎａ_２Ｏ・２ＳｉＯ_２）
・潜熱蓄熱材組成物全体に占める過冷却防止剤の含有割合；１ｗｔ％
＜比較例３の条件＞
・過冷却防止剤の仕様；製品名「プリフィード 粉末品」（株式会社トクヤマ製）、白色粉末、嵩密度５２０［ｇ／ｌ］、平均粒径７５［μｍ］、含水率０．２［％］（７２０℃・１Ｈｒ）
＜比較例４の条件＞
・過冷却防止剤の仕様；製品名「プリフィード 顆粒品」（株式会社トクヤマ製）、白色固体、嵩密度８６０［ｇ／ｌ］、平均粒径７１５［μｍ］、含水率２．１［％］（７２０℃・１Ｈｒ）

＜実験２の結果＞
図７は、実施例１、及びその比較例１，３，４に係る潜熱蓄熱材組成物による蓄熱とその放熱のプロセスを複数サイクルで繰り返す実験で、TBAB４０ｗｔ％を含む包接水和物を潜熱蓄熱材とし、その過冷却防止剤を、比較例３，４で層状ケイ酸ナトリウムとした実験２に対し、複数サイクルのうち、最初の４サイクル分について、蓄熱とその放熱の挙動を示すグラフである。図８は、図７中、Ｃ部を拡大し、１サイクル目だけの放熱の挙動を示すグラフである。図９は、図７中、Ｄ部を拡大し、１サイクル目だけの蓄熱の挙動を示すグラフである。

実験２の結果を、図７～図９に示す。図７及び図８に示すように、１サイクル目の降温プロセスにおいて、実施例１の場合、凝固開始温度Ｔｒ１３は０℃であった。これに対し、比較例１では、凝固開始温度Ｔｒ１４は－４．０℃であった。また、比較例３の場合、凝固開始温度Ｔｒ１５は、－１．８℃であった。比較例４の場合、凝固開始温度Ｔｒ１６は２．０℃であった。

また、図７及び図９に示すように、１サイクル目の昇温プロセスにおいて、実施例１の場合、融解開始温度Ｔｅ７は１２．０℃であった。これに対し、比較例１では、融解開始温度Ｔｅ８は１３．０℃であった。また、比較例３の場合である融解開始温度Ｔｅ９と、比較例４の場合である融解開始温度Ｔｅ１０は、双方とも１１．０℃であった。

＜実験２の考察＞
実験２の結果では、実施例１、及び比較例１，３，４とも、潜熱蓄熱材組成物１等または潜熱蓄熱材１０において、高温側保持温度２０℃に保温していた高温側保温プロセスから移行して、融解温度より低い－２０℃まで冷却する降温プロセス下の状態になると、潜熱蓄熱材組成物１等から潜熱放熱の挙動は、確認できている。しかしながら、実験２の場合、比較例１の潜熱蓄熱材１０では、放熱の挙動は顕著に生じたものの、凝固開始温度Ｔｒ１４は、零度を下回る－４．０℃である。これは、添加剤として過冷却防止剤を含有していないために、潜熱蓄熱材１０での過冷却現象が、－４．０℃になって解除され始め、かつ遅くにして生じた過冷却解除により、潜熱蓄熱材１０の結晶化が、添加剤による阻害を受けることなく進行したものと推察される。

また、過冷却防止剤として、前述した特許文献１のように、結晶性層状二ケイ酸ナトリウムを含有した比較例３，４の場合、比較例３の凝固開始温度Ｔｒ１５は－１．８℃で、比較例４の凝固開始温度Ｔｒ１６は２℃であり、比較例１の場合に比して、２～４℃程高くなっている。これは、結晶性層状二ケイ酸ナトリウムが、潜熱蓄熱材１０での過冷却解除に寄与しているためと考えられる。

しかしながら、比較例４の場合、凝固開始温度Ｔｒ１６は、実施例１の凝固開始温度Ｔｒ１３より２℃程高くなっているものの、過冷却解除に伴う放熱挙動とそのピークの大きさは、実施例１の場合に比して明らかに小さくなっており、潜熱放熱の熱量は、実施例１の場合より小さいと推察される。また、比較例３では、凝固開始温度Ｔｒ１５は、実施例１の凝固開始温度Ｔｒ１３より約２℃程低くなっている上に、比較例４と同様、過冷却解除に伴う放熱挙動とそのピークの大きさは、実施例１の場合に比べて明らかに小さく、潜熱放熱の熱量は、実施例１の場合より小さいと推察される。

しかも、比較例３，４の場合、図７に示すように、２サイクル目以降の昇温プロセスと降温プロセスでは、蓄熱挙動と放熱挙動は何れも、各サイクルで、極めて小さな態様（ピーク）でしか確認できていない。その理由として、比較例３，４では、過冷却防止剤が、結晶性層状二ケイ酸ナトリウムであるために、潜熱蓄熱材組成物内の潜熱蓄熱材１０において、凝固と融解が繰り返し行われておらず、潜熱蓄熱材組成物の蓄熱・放熱性能が不安定となっているためであると考えられる。なお、結晶性層状二ケイ酸ナトリウムの態様において、粉末と顆粒の違いにより、潜熱蓄熱材１０の凝固開始温度に差異が生じるメカニズム等の理由については、解明できていない。

これに対し、実施例１では、凝固開始温度Ｔｒ１３は、比較例４に比べて２℃程低いが、比較例１，３の場合と比べると、２～４℃程高くなっている。また、放熱の挙動は、比較例１の場合と同様、顕著に生じている。換言すれば、実施例１では、比較例３，４に比べ、過冷却解除に伴う放熱挙動とそのピークの大きさは、明らかに大きいことから、潜熱の放熱量は大きい。加えて、凝固開始温度到達時からの放熱速度も大きい。しかも、図７に示すように、２サイクル目以降の昇温プロセスと降温プロセスでは、蓄熱挙動と放熱挙動は何れも、各サイクルで明確に確認できている。

これは、メタケイ酸カルシウムが、潜熱蓄熱材組成物１Ａに配合されているためであり、潜熱蓄熱材組成物１による蓄熱とその放熱のプロセスが複数サイクルで繰り返されても、メタケイ酸カルシウムが、そのサイクル毎に、潜熱蓄熱材１０での過冷却解除に寄与し、かつ潜熱蓄熱材１０に対しその結晶化の促進に寄与しているからであると考えられる。それ故に、潜熱蓄熱材組成物１は、潜熱蓄熱材１０において、凝固と融解を繰り返すことができており、安定した蓄熱・放熱性能を有した物性であることが判る。

また、実験２の結果では、実施例１、及び比較例１，３，４とも、潜熱蓄熱材組成物１または潜熱蓄熱材１０等において、低温側保持温度－２０℃に保温していた低温側保温プロセスから移行して、融解温度より高い２０℃まで加熱する昇温プロセス下の状態になると、潜熱蓄熱材組成物１等から潜熱蓄熱の挙動は、確認できている。すなわち、実施例１、及び比較例１，３，４では、融解開始温度は、潜熱蓄熱材組成物１または潜熱蓄熱材１０等に対し、その融点に概ね一致した温度になっている。このことから、実施例１～４では、潜熱蓄熱材１０の過冷却防止剤２０をメタケイ酸カルシウムとしても、潜熱蓄熱材組成物１は、蓄熱とその放熱のサイクルを複数回、安定して繰り返すことができる物性であることが判る。

（実験３）
実験３は、周知の示差走査熱量測定装置（DSC：Differential scanning calorimetry）により、実施例５に係る潜熱蓄熱材組成物１Ａ（１）と、比較例５～７に係る潜熱蓄熱材組成物（または潜熱蓄熱材１０単体）を対象に、各蓄熱材の過冷却現象の解除を確認する実験である。実験３の試料となる潜熱蓄熱材組成物１Ａ等の主成分は、実施例５、及び比較例５～７とも、TBAB１０Ｂの含有割合を４０ｗｔ％とした潜熱蓄熱材１０である。

＜実験方法＞
実験３では、実施例５、及び比較例５～７に係る潜熱蓄熱材組成物１Ａ等からそれぞれ、潜熱蓄熱材毎に試料約１０ｍｇを採取し、アルミ容器に充填し蓋で閉塞した上で、ＤＳＣの測定室にこのアルミ容器を静置し、５０ｍｌ／ｍｉｎ．の窒素フローを行った条件下で、試料の蓄熱量と試料からの放熱量を測定した。

具体的には、実験開始から１０分間、試料を２０℃に保温し続けた後、２０℃に保温されていた試料を、－２０℃になるまで、２℃／ｍｉｎ．の降温速度で冷却した。そして、－２０℃になるまで試料を冷却している間に、試料から放熱された潜熱の熱量を測定し、試料の放熱量を求めた。引き続き、試料が－２０℃に到達した時点から３０分間、試料を－２０℃に保温し続けた。次いで、試料を、２０℃超えになるまで２℃／ｍｉｎ．の昇温速度で加熱した。そして、２０℃超えになるまで試料を加熱している間、試料に蓄熱された潜熱の熱量を測定し、試料の蓄熱量を求めた。

＜実施例５、及び比較例５～７の共通条件＞
・潜熱蓄熱材１０；水１０ＡとTBAB１０Ｂとの包接水和物（TBAB包接水和物）
・潜熱蓄熱材１０全体に占めるTBAB１０Ｂの含有割合；４０ｗｔ％
・潜熱蓄熱材１０の融点；１２℃
＜実施例５の条件＞
・過冷却防止剤２０；メタケイ酸カルシウム（過冷却防止剤２０Ａ）
・過冷却防止剤２０Ａの仕様；製品名「けい酸カルシウム」（富士フイルム和光純薬株式会社製）
・潜熱蓄熱材組成物１Ａの構成；潜熱蓄熱材１０と過冷却防止剤２０Ａ
・潜熱蓄熱材組成物１Ａ全体に占める過冷却防止剤２０Ａの含有割合；１０ｗｔ％
＜比較例５，６の条件＞
・潜熱蓄熱材組成物の構成；潜熱蓄熱材１０と過冷却防止剤
・潜熱蓄熱材組成物全体に占める過冷却防止剤の含有割合；１０ｗｔ％
＜比較例５の条件＞
・過冷却防止剤；四ホウ酸ナトリウム十水和物（Ｎａ_２Ｂ_４Ｏ_７・１０Ｈ_２Ｏ）
＜比較例６の条件＞
・過冷却防止剤；リン酸水素二ナトリウム十二水和物（Ｎａ_２ＨＰＯ_４・１２Ｈ_２Ｏ）
＜比較例７の条件＞
・過冷却防止剤；配合せず

図１０は、実験３で、実施例５、及びその比較例５～７に係る潜熱蓄熱材組成物に対し、実験条件と、ＤＳＣ測定による凝固ピーク温度、その直後の蓄熱量、及び蓄熱挙動のピーク数に関する結果を、まとめて掲載した表であり、TBAB４０ｗｔ％を含む包接水和物を潜熱蓄熱材とし、その過冷却防止剤に、メタケイ酸カルシウム（実施例５）、四ホウ酸ナトリウム十水和物（比較例５）、リン酸水素二ナトリウム十二水和物（比較例６）を用いた場合の実験結果を示す表である。図１１は、図１０に続き、実験３の結果を示すグラフである。

図１１に示すグラフでは、縦軸左側の目盛りが、単位時間に試料に蓄熱または放熱した熱量を示しており、この目盛りの「負」の領域は、試料に吸熱される熱量を示し、「正」の領域は、試料から放熱される熱量を示す。また、グラフでは、試料の融解時と凝固時に、時間経過と共に推移する熱量の線図の中で、熱量の絶対値が一時的に大きくなり、融解時に、最大値（ピークトップ）に達した時刻ｔｅに対応する試料の温度Ｔｅ（「融解温度」と定義）となったとき、最大の蓄熱量を呈する条件となる。同様に、凝固時に、最大値（ピークトップ）に達した時刻ｔｒに対応する試料の温度Ｔｒ（「凝固温度」と定義）となったとき、最大の放熱量を呈する条件となる。試料における融解潜熱や凝固潜熱の熱量は、熱量の線図の中で、蓄熱量のピーク（融解ピーク）の開始時間と終了時間との間で積算して得られるピーク面積Ｓの大きさで示されている。また、熱量の単位は〔Ｗ／ｇ〕で、試料の質量の単位は〔ｍｇ〕であるが、単位換算を行った上で、蓄熱量の単位は、〔ｋＪ／ｋｇ〕としている。実験４で、図１３に示すグラフについても同様である。

＜実験３の結果＞
図１０及び図１１に示すように、実施例５では、凝固ピークは１つで、凝固ピークの時刻ｔ１に対応する温度（凝固温度）Ｔｒ１７は－２．１℃で、その直後の蓄熱量Ｓ１は１５４．９ｋＪ／ｋｇであった。これに対し、比較例５の場合には、凝固ピークは２つで、メインとなる凝固ピークの時刻ｔ２に対応する温度（凝固温度）Ｔｒ１８は－１２．４℃で、その直後の蓄熱量Ｓ２は１１４．４ｋＪ／ｋｇであった。また、比較例６の場合には、凝固ピークは１つで、凝固ピークの時刻ｔ３に対応する温度（凝固温度）Ｔｒ１９は－１０．４℃で、その直後の蓄熱量Ｓ３は１５３．３ｋＪ／ｋｇであった。また、比較例７の場合、凝固ピークは１つで、凝固ピークの時刻ｔ４に対応する温度（凝固温度）Ｔｒ２０は－８．８℃で、その直後の蓄熱量Ｓ４は１８１．８ｋＪ／ｋｇであった。

＜実験３の考察＞
実験３の場合、比較例７では、過冷却防止剤は添加されていないため、TBAB包接水和物（潜熱蓄熱材１０）の凝固ピーク温度Ｔｒ２０が－８．８℃になったものと考えられる。一方、比較例５では、四ホウ酸ナトリウム十水和物を、比較例６では、リン酸水素二ナトリウム十二水和物を、過冷却防止剤として、潜熱蓄熱材１０であるTBAB包接水和物に添加した潜熱蓄熱材組成物となっている。また、比較例７では、放熱後のTBAB包接水和物に、潜熱の蓄熱挙動のピークは１つで、比較例６でも、潜熱の蓄熱挙動のピークは１つであった。そのピークでの比較例６の蓄熱量Ｓ３は、リン酸水素二ナトリウム十二水和物の添加に起因して、比較例７の蓄熱量Ｓ４に対し、１５％程の減少に留まっている。

しかしながら、比較例５，６とも、凝固ピーク温度Ｔｒ１８，１９は、むしろ過冷却防止剤を添加していない比較例７の凝固ピーク温度Ｔｒ２０よりも低くなっている。それ故に、添加した四ホウ酸ナトリウム十水和物等の物質は、TBAB包接水和物の過冷却現象の発現を効果的に抑止できておらず、TBAB包接水和物に適す過冷却防止剤になっていないと考えられる。

これに対し、実施例５に係る潜熱蓄熱材組成物１Ａでは、TBAB１０Ｂの含有割合が４０ｗｔ％の場合、TBAB包接水和物（潜熱蓄熱材１０）の凝固ピーク温度Ｔｒ１７は、－２．１℃であり、比較例５～７よりも、約６～１０℃程高くなっている。その理由として、メタケイ酸カルシウム（過冷却防止剤２０Ａ）が、TBAB包接水和物（潜熱蓄熱材１０）を主成分に添加されたことにより、０℃近傍の温度で、TBAB包接水和物の結晶化が促され、潜熱蓄熱材１０における過冷却現象の発現が、効果的に抑止できているものと考えられる。

しかも、実施例５でも、潜熱の蓄熱挙動のピークは１つであり、実施例５の蓄熱量Ｓ１は、過冷却防止剤２０Ａの添加に起因して、比較例７の蓄熱量Ｓ４に対し、１５％程の減少に留まっている。それ故に、メタケイ酸カルシウムは、潜熱の蓄熱する上でも、阻害要因になっていないことが判る。

（実験４）
実験４は、実施例６に係る潜熱蓄熱材組成物１Ａ（１）と、比較例８～１０に係る潜熱蓄熱材組成物（または潜熱蓄熱材１０単体）を対象に、実験３と同様、ＤＳＣにより、各蓄熱材の過冷却現象の解除を確認する実験である。実験４の試料となる潜熱蓄熱材組成物１Ａ等の主成分は、実施例６、及び比較例８～１０とも、TBAB１０Ｂの含有割合を３０ｗｔ％とした潜熱蓄熱材１０である。潜熱蓄熱材１０の融点は、１１℃である。実験４は、実験３とTBAB１０Ｂの含有割合を異にした潜熱蓄熱材１０を用いて、実験３と同じ実験方法で行われた。

＜実験４の結果＞
図１２は、実験４で、実施例６、及びその比較例８～１０に係る潜熱蓄熱材組成物に対し、実験条件と、ＤＳＣ測定による凝固ピーク温度、その直後の蓄熱量、及び蓄熱挙動のピーク数に関する結果を、まとめて掲載した表であり、TBAB３０ｗｔ％を含む包接水和物を潜熱蓄熱材とし、その過冷却防止剤に、メタケイ酸カルシウム（実施例６）、四ホウ酸ナトリウム十水和物（比較例８）、リン酸水素二ナトリウム十二水和物（比較例９）を用いた場合の実験結果を示す表である。図１３は、図１２に続き、実験４の結果を示すグラフである。

図１２及び図１３に示すように、実施例６では、凝固ピークは１つで、凝固ピークの時刻ｔ１に対応する温度（凝固温度）Ｔｒ２１は－７．３℃で、その直後の蓄熱量Ｓ１は１７９．８ｋＪ／ｋｇであった。これに対し、比較例８～１０の場合、凝固ピークはいずれも２つであり、比較例８の場合には、メインとなる凝固ピークの時刻ｔ２に対応する温度（凝固温度）Ｔｒ２２は－１３．２℃で、その直後の蓄熱量Ｓ２は１３０．０ｋＪ／ｋｇであった。また、比較例９の場合には、メインとなる凝固ピークの時刻ｔ３に対応する温度（凝固温度）Ｔｒ２３は－７．０℃で、その直後の蓄熱量Ｓ３は１４４．７ｋＪ／ｋｇであった。また、比較例１０の場合、メインとなる凝固ピークの時刻ｔ４に対応する温度（凝固温度）Ｔｒ２４は－１５．０℃で、その直後の蓄熱量Ｓ４は１６４．６ｋＪ／ｋｇであった。

＜実験４の考察＞
実験４の場合、比較例１０では、過冷却防止剤は添加されていないため、TBAB包接水和物（潜熱蓄熱材１０）の凝固ピーク温度Ｔｒ２４が－１５．０℃になったものと考えられる。一方、比較例８では、四ホウ酸ナトリウム十水和物を、比較例９では、リン酸水素二ナトリウム十二水和物を、過冷却防止剤として、潜熱蓄熱材１０であるTBAB包接水和物に添加した潜熱蓄熱材組成物となっている。

しかしながら、過冷却防止剤を添加していない比較例１０の凝固ピーク温度Ｔｒ２４に比べ、比較例８では、凝固ピーク温度Ｔｒ２２は、２℃程高くになっているものの、目安となる氷点下１０℃より大幅に低くなっている。また、比較例９では、凝固ピーク温度Ｔｒ２３は、８℃程高くになっており、リン酸水素二ナトリウム十二水和物が、過冷却防止剤として作用しているものと推察されるが、比較例８，９では双方とも、潜熱の蓄熱挙動のピークは２つに割れている。また、ピークでの蓄熱量Ｓ２，３は、比較例７の蓄熱量Ｓ４に対し、２１～２２％程まで減少している。それ故に、添加した四ホウ酸ナトリウム十水和物やリン酸水素二ナトリウム十二水和物は、TBAB包接水和物に対し、潜熱の蓄熱・放熱温度を安定化することができておらず、TBAB包接水和物に適す過冷却防止剤になっていないものと考えられる。

これに対し、実施例６に係る潜熱蓄熱材組成物１Ａでは、TBAB１０Ｂの含有割合が３０ｗｔ％の場合、TBAB包接水和物（潜熱蓄熱材１０）の凝固ピーク温度Ｔｒ２１は、－７．３℃であり、比較例９の凝固ピーク温度Ｔｒ２３と同程度であるもの、比較例８，１０よりも、約６～８℃程高くなっている。その理由として、メタケイ酸カルシウム（過冷却防止剤２０Ａ）が、TBAB包接水和物（潜熱蓄熱材１０）を主成分に添加されたことにより、－７℃近傍の温度で、TBAB包接水和物の結晶化が促され、潜熱蓄熱材１０における過冷却現象の発現が、効果的に抑止できているものと考えられる。

しかも、実施例６では、潜熱の蓄熱挙動のピークは１つであり、ピークでの蓄熱量Ｓ１は、過冷却防止剤２０Ａを含有しているのにも関わらず、理由は未解明だが、比較例１０の蓄熱量Ｓ４の約１０％増になっている。それ故に、メタケイ酸カルシウムは、潜熱を蓄熱する上でも、阻害要因になっていないことが判る。

ところで、実験３の結果と実験４の結果に対し、過冷却防止剤の種類毎に、実施例５と実施例６を、比較例５と比較例８を、比較例６と比較例９を、比較例７と比較例１０を、それぞれ対比した場合、実験４では、全ての凝固ピーク温度は、実験３での凝固ピーク温度より低い。また、放熱挙動についても、２つに分かれ、メインとなるピークが、どれも急峻になる傾向となった。その理由として、実験４の場合、TBAB包接水和物（潜熱蓄熱材１０）に含む水１０Ａの割合が、実験４の場合よりも１０ｗｔ％分多く、３０ｗｔ％分のTBAB１０Ｂとの包接から外れた余剰分の水１０Ａが、潜熱蓄熱材として作用しているものと推察される。すなわち、実験４の場合には、潜熱蓄熱材は、TBAB包接水和物（潜熱蓄熱材１０）と、余剰分の水となっており、この余剰分の水による影響が、実験３の結果と実験４の結果の違いに起因しているものと考えられる。

（実験５）
実験２は、実施例１，７～１０に係る潜熱蓄熱材組成物１Ｂ，１Ｃ（１）と、比較例１に係る潜熱蓄熱材組成物を、それぞれ蓄熱材毎にアルミラミネート袋に封入したサンプルを用いて、蓄熱材毎に過冷却現象の解除を確認する実験である。実験５は、実験１の試料と異にするが、実験１と同様の実験方法で行われた。

＜実施例１，７～１０、及び比較例１の共通条件＞
・潜熱蓄熱材１０；水１０ＡとTBAB１０Ｂとの包接水和物
・潜熱蓄熱材１０全体に占めるTBAB１０Ｂの含有割合；４０ｗｔ％
・潜熱蓄熱材１０の融点；１２℃
＜実施例１，７～１０の条件＞
・潜熱蓄熱材組成物１の構成；潜熱蓄熱材１０と過冷却防止剤２０
・潜熱蓄熱材組成物１全体に占める過冷却防止剤２０の含有割合；１ｗｔ％
＜実施例１の条件＞
・過冷却防止剤２０；メタケイ酸カルシウム（ＣａＳｉＯ_３）（過冷却防止剤２０Ａ）

＜実施例７，８の条件＞
・過冷却防止剤２０；１１ｎｍトバモライト（示性式［Ｃａ_５・（Ｓｉ_６Ｏ_１８Ｈ_２）・４Ｈ_２Ｏ］）（過冷却防止剤２０Ｂ）
＜実施例７の条件＞
・過冷却防止剤２０Ｂの仕様；製品名「トバモライトパウダーＴＫ」（日本インシュレーション株式会社製） 平均粒子径２４μｍの球状結合二次粒子
＜実施例８の条件＞
・過冷却防止剤２０Ｂの仕様；製品名「トバモライトパウダーＴＪ」（日本インシュレーション株式会社製） 平均粒子径１７μｍの微粉

＜実施例９，１０の条件＞
・過冷却防止剤２０；ゾノトライト（示性式［Ｃａ_６・（Ｓｉ_６Ｏ_１７)（ＯＨ)_２］）（過冷却防止剤２０Ｃ）
＜実施例９の条件＞
・過冷却防止剤２０Ｃの仕様；製品名「ゾノトライトＸＫ」（日本インシュレーション株式会社製） 平均粒子径４７μｍの球状結合二次粒子
＜実施例１０の条件＞
・過冷却防止剤２０Ｃの仕様；製品名「ゾノトライトＸＪ」（日本インシュレーション株式会社製） 平均粒子径２１μｍの微粉

＜実験５の結果＞
図１４は、実施例１，７～１０、及びその比較例１に係る潜熱蓄熱材組成物による蓄熱とその放熱のプロセスを複数サイクルで繰り返す実験で、TBAB４０ｗｔ％を含む包接水和物を潜熱蓄熱材とし、その過冷却防止剤を、メタケイ酸カルシウム（実施例１）及びケイ酸カルシウム水和物（実施例７～１０）とした実験５に対し、複数サイクルのうち、最初の４サイクル分について、蓄熱とその放熱の挙動を示すグラフである。

なお、図１４に記載された注釈欄で、「トバモライト１」は「トバモライトパウダーＴＫ」を、「トバモライト２」は「トバモライトパウダーＴＪ」を、「ゾノトライト１」は「ゾノトライトＸＫ」を、「ゾノトライト２」は「ゾノトライトＸＪ」を、それぞれ示す。

実験５の結果を、図１４に示す。図１４に示すように、１サイクル目の降温プロセスにおいて、実施例１，７～１０では、実施例１の場合、凝固開始温度Ｔｒは概ね４℃であった。また、実施例７の場合、凝固開始温度は概ね－３℃であった。また、実施例８の場合、凝固開始温度は概ね０℃であった。実施例９の場合、凝固開始温度は概ね－３℃であった。実施例１０の場合、凝固開始温度は概ね－２℃であった。これに対し、比較例１では、凝固開始温度Ｔｒ１４は概ね－６℃であった。

＜実験５の考察＞
実験５の結果では、実施例１，７～１０、及び比較例１とも、潜熱蓄熱材組成物１または潜熱蓄熱材１０において、高温側保持温度２０℃に保温していた高温側保温プロセスから移行して、融解温度より低い－２０℃まで冷却する降温プロセス下の状態になると、潜熱蓄熱材組成物１等から潜熱放熱の挙動は、確認できている。しかしながら、実験５の場合、比較例１の潜熱蓄熱材１０では、凝固開始温度は、概ね－６℃近傍である。これは、添加剤として過冷却防止剤を含有していないために、潜熱蓄熱材１０での過冷却現象が、－６℃近傍になって解除され始めたものと推察される。

これに対し、実施例１，７～１０では、凝固開始温度は、実施例１の場合で概ね４℃、実施例７～１０の場合で、０℃近傍～－３℃近傍であり、比較例１の場合に比べ、何れも高くなっている。これは、１１ｎｍトバモライト（過冷却防止剤２０Ｂ）が潜熱蓄熱材組成物１Ｂに、ゾノトライト（過冷却防止剤２０Ｃ）が潜熱蓄熱材組成物１Ｃに、それぞれ配合されているためであると考えられ、潜熱蓄熱材１０での過冷却解除に寄与し、かつ潜熱蓄熱材１０に対しその結晶化の促進に寄与しているからと推察される。

また、実験５の結果では、実施例１，７～１０、及び比較例１とも、潜熱蓄熱材組成物１または潜熱蓄熱材１０において、低温側保持温度－２０℃に保温していた低温側保温プロセスから移行して、融解温度より高い２０℃まで加熱する昇温プロセス下の状態になると、潜熱蓄熱材組成物１等から潜熱蓄熱の挙動は、確認できている。すなわち、実施例１，７～１０、及び比較例１では、融解開始温度は、潜熱蓄熱材組成物１、潜熱蓄熱材１０等に対し、その融点に概ね一致した温度になっている。このことから、実施例１～４では、潜熱蓄熱材１０の過冷却防止剤２０を１１ｎｍトバモライトやゾノトライトとしても、潜熱蓄熱材組成物１Ｂ，１Ｃ（１）は、蓄熱とその放熱のサイクルを複数回、安定して繰り返すことができる物性であることが判る。

次に、本実施形態の潜熱蓄熱材組成物１の作用・効果について説明する。本実施形態の潜熱蓄熱材組成物１（１Ａ，１Ｂ，１Ｃ）は、相変化に伴う潜熱の出入りを利用して、蓄熱またはその放熱を行う潜熱蓄熱材１０に、包接水和物が用いられ、該潜熱蓄熱材１０の物性を調整する添加剤を配合してなる潜熱蓄熱材組成物において、潜熱蓄熱材１０は、水１０Ａと、臭化テトラｎブチルアンモニウム（TBAB：Tetrabutylammonium Bromide）（TBAB１０Ｂ）を、主成分に含む包接水和物であること、添加剤は、融液状態にある潜熱蓄熱材に対し、結晶化の誘起を促す過冷却防止剤２０として、ケイ酸カルシウムに該当する結晶質物質であること、を特徴とする。

この特徴により、潜熱蓄熱材１０が、過冷却現象を発現し易い物性のTBAB包接水和物であっても、過冷却防止剤２０は、結晶化に必要な潜熱蓄熱材１０（TBAB包接水和物）の核生成に積極的に寄与するため、潜熱蓄熱材１０に対し、過冷却現象の発現を抑止することができる。しかも、潜熱蓄熱材組成物１は、零度を大幅に下回ることなく、融解温度との温度差を、例えば、概ね１０℃以内と、より小さく抑えた温度で、凝固を開始することができる。加えて、潜熱蓄熱材組成物１では、潜熱の蓄熱と、蓄えた潜熱の放熱との一連のプロセスが、繰り返し複数サイクルに亘って行われても、凝固開始温度と融解温度は、サイクル毎にほとんど変動せず、蓄熱・放熱性能は安定している。そのため、潜熱蓄熱材組成物１は、充填された蓄熱材充填容器の内外で、液相と固相との相変化に伴って、熱を蓄えるときや、蓄えた熱を必要に応じて取り出すときに、安定した状態で使用することができる。

従って、本実施形態に係る潜熱蓄熱材組成物１によれば、包接水和物系の潜熱蓄熱材１０に対し、融解温度との温度差をより小さく抑えた凝固温度で、過冷却抑制効果を発揮することができる、という優れた効果を奏する。

また、本実施形態の潜熱蓄熱材組成物１では、結晶質物質は、メタケイ酸カルシウム（Calcium metasilicate）であること、を特徴とする。

この特徴により、潜熱蓄熱材１０は、概ね２～５℃で凝固を開始するようになる。そのため、潜熱蓄熱材組成物１では、潜熱蓄熱材１０は、融点１２℃からの温度差を、数℃程度に抑えて凝固することから、冷却に過大なエネルギを投入することなく、簡便に、かつ安定的に潜熱の蓄熱と放熱を繰り返すことができる。

すなわち、潜熱蓄熱材では、液相と固相との相変化が本来、融点で行われれば、液相から固相への相変化時に放熱する潜熱の熱量は、固相から液相への相変化時に吸熱する潜熱の熱量と、理論上、同じである。そのため、潜熱蓄熱材を液相から固相へと凝固させる際には、少なくとも、固相から液相への相変化時に蓄熱する潜熱の熱量の分だけ、冷却のためのエネルギを投入する必要がある。

ところが、潜熱蓄熱材に過冷却防止剤を加えていない潜熱蓄熱材組成物では、潜熱蓄熱材の凝固点が、潜熱蓄熱材単体の融点を大きく下回ることがある。潜熱蓄熱材の凝固温度が、元々の融解温度から大幅に乖離していると、液相から凝固への相変化に際して、融解温度と凝固温度の差分だけ、潜熱蓄熱材を、融解温度からさらに冷却する必要が生じるため、追加の冷却分だけ、過剰なエネルギを投入しなければならない。

しかしながら、本実施形態に係る潜熱蓄熱材組成物１では、融点と凝固開始温度との温度差が、数℃程度にあるため、液相から凝固への相変化に際して、過剰な冷却エネルギの投入を抑制することができる。

また、本実施形態の潜熱蓄熱材組成物１では、結晶質物質は、珪灰石グループまたはトバモライトグループに分類されるケイ酸カルシウム水和物であり、ケイ酸カルシウム水和物は、ゾノトライト（Xonotlite）（６ＣａＯ・６ＳｉＯ_２・Ｈ_２Ｏ）、またはトバモライト（Tobermorite）（５ＣａＯ・６ＳｉＯ_２・５Ｈ_２Ｏ）であること、を特徴とする。

この特徴により、潜熱蓄熱材１０は、概ね－２～－３℃で凝固を開始するようになる。そのため、潜熱蓄熱材組成物１では、潜熱蓄熱材１０は、融点１２℃からの温度差を、１０℃程度に抑えて凝固することから、液相から凝固への相変化に際して、過剰な冷却エネルギの投入を抑制することができる。

また、本実施形態の潜熱蓄熱材組成物１では、潜熱蓄熱材に含有する臭化テトラｎブチルアンモニウムの割合は、３０ｗｔ％以上、かつ５０ｗｔ％以下であること、を特徴とする。

この特徴により、例えば、果実や野菜、乳製品等の生鮮食品はじめ、自動車やビル向けの空気調和装置等を対象に、例えば、１０℃以下で、かつ零度近傍の温度帯で対象物を冷す蓄冷材として、潜熱蓄熱材組成物１は、使用することができる。

なお、本出願人は、実施例１～１０以外にも、ケイ酸カルシウムに該当する結晶質物質を過冷却防止剤に用いて、TBABの含有割合を、３０ｗｔ％未満や、４０ｗｔ％超とした条件で、種々の実験を行っている。その結果、潜熱蓄熱材に含有するTBABの含有割合が３０％より小さくなると、TBABと包接水和物を形成しない余分な水が、系内に存在して、０℃より高い温度帯での放熱量が、３０～５０ｗｔ％の場合より、小さくなってしまう。その反対に、TBABの含有割合が５０％より大きくなると、TBABと包接水和物を形成しない余分なTBABが、より多くなってしまう。これにより、TBAB包接水和物に由来する蓄熱と、TBAB 単体に由来する蓄熱が、互いに異なる温度で行われるようになるため、蓄熱のピークが２つに分かれしまい、蓄熱が、１つの蓄熱ピークのように、安定して行われ難くなる。それ故に、潜熱蓄熱材に含有するTBABの濃度は、３０ｗｔ％以上、かつ５０ｗｔ％以下であることが望ましい。

以上において、本発明を実施形態の実施例１～１０に即して説明したが、本発明は上記実施形態の実施例１～１０に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で、適宜変更して適用できる。

（１）例えば、実施形態では、潜熱蓄熱材１０と、過冷却防止剤２０とを配合した潜熱蓄熱材組成物１を挙げた。しかしながら、本発明の潜熱蓄熱材組成物は、潜熱蓄熱材とその過冷却防止剤として、ケイ酸カルシウムに該当する結晶質物質を含有した上で、これらの構成成分以外に、例えば、潜熱蓄熱材の融点を調整する融点調整剤、当該潜熱蓄熱材組成物の構成成分同士の分離を抑制する増粘剤、当該潜熱蓄熱材組成物に着色する着色剤等、ケイ酸カルシウムに該当する結晶質物質とは別の添加剤を、適宜配合したものであっても良い。

（２）また、実施形態では、過冷却防止剤２０を、含有割合１～１０ｗｔ％の範囲内に添加した潜熱蓄熱材組成物１を例示して挙げた。しかしながら、潜熱蓄熱材組成物において、潜熱蓄熱材と過冷却防止剤との配合割合は、実施形態に限定されるものではなく、潜熱蓄熱材組成物の使用上、支障が生じなければ、潜熱蓄熱材組成物に対する過冷却防止剤の配合比率は、適宜変更可能である。

１，１Ａ，１Ｂ，１Ｃ 潜熱蓄熱材組成物
１０ 潜熱蓄熱材
１０Ａ TBAB
１０Ｂ 水
２０，２０Ａ，２０Ｂ，２０Ｃ 冷却防止剤

Claims (6)

1. 相変化に伴う潜熱の出入りを利用して、蓄熱またはその放熱を行う潜熱蓄熱材に、包接水和物が用いられ、該潜熱蓄熱材の物性を調整する添加剤を配合してなる潜熱蓄熱材組成物において、
   前記潜熱蓄熱材は、水と、臭化テトラｎブチルアンモニウム（TBAB：Tetrabutylammonium Bromide）を、主成分に含む包接水和物であること、
   前記添加剤は、融液状態にある前記潜熱蓄熱材に対し、結晶化の誘起を促す過冷却防止剤として、ケイ酸カルシウムに該当する結晶質物質であること、
   を特徴とする潜熱蓄熱材組成物。
2. 請求項１に記載する潜熱蓄熱材組成物において、
   前記結晶質物質は、メタケイ酸カルシウム（Calcium metasilicate）、ケイ酸三カルシウム（Tricalcium silicate）、またはケイ酸カルシウム水和物のうち、少なくともいずれかの物質であること、
   を特徴とする潜熱蓄熱材組成物。
3. 請求項２に記載する潜熱蓄熱材組成物において、
   前記結晶質物質は、メタケイ酸カルシウム（Calcium metasilicate）であること、
   を特徴とする潜熱蓄熱材組成物。
4. 請求項２に記載する潜熱蓄熱材組成物において、
   前記結晶質物質は、珪灰石グループまたはトバモライトグループに分類されるケイ酸カルシウム水和物であること、
   を特徴とする潜熱蓄熱材組成物。
5. 請求項４に記載する潜熱蓄熱材組成物において、
   前記ケイ酸カルシウム水和物は、ゾノトライト（Xonotlite）（６ＣａＯ・６ＳｉＯ_２・Ｈ_２Ｏ）、またはトバモライト（Tobermorite）（５ＣａＯ・６ＳｉＯ_２・５Ｈ_２Ｏ）であること、
   を特徴とする潜熱蓄熱材組成物。
6. 請求項１乃至請求項５のいずれか１つに記載する潜熱蓄熱材組成物において、
   前記潜熱蓄熱材に含有する臭化テトラｎブチルアンモニウムの割合は、３０ｗｔ％以上、かつ５０ｗｔ％以下であること、
   を特徴とする潜熱蓄熱材組成物。

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