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JP5223885B2 - Gelatin cross-linked gel-polyurethane-based cold medium and cold insulation material - Google Patents
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JP5223885B2 - Gelatin cross-linked gel-polyurethane-based cold medium and cold insulation material - Google Patents

Gelatin cross-linked gel-polyurethane-based cold medium and cold insulation material Download PDF

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Description

本発明は、ゼラチン架橋ゲル−ポリウレタン系の冷熱媒体、特に蓄熱により冷却または加熱用として用いられる冷熱媒体、およびこの冷熱媒体により保冷または保温を行なうための保冷熱材に関するものである。   The present invention relates to a gelatin-crosslinked gel-polyurethane-based cold medium, particularly a cold medium used for cooling or heating by storing heat, and a cold insulation material for keeping cold or keeping warm with this cold medium.

氷枕、氷のう、保冷容器に投入するための保冷材、あるいは湯タンポ、懐炉等の保熱材として、冷熱媒体を容器に収容した保冷熱材が用いられている。保冷または保温を行なうための冷熱媒体としては、熱容量が大きい水が用いられているが、保冷または保温を持続させるために、水にCMC(カルボキシメチルセルロース)のような増粘剤を添加して粘性を高めた冷熱媒体が用いられている。すなわち水のように粘度の低い媒体では、対流が起こり無駄に熱が漏出するので、これを防止するために、増粘剤により粘性を高めた冷熱媒体を用いて対流を防止し、これにより保冷熱効果を高め、また保冷熱時間を持続させている。しかし対流を防止できる程度に粘性を高めるためには、CMC等の増粘剤を大量に添加する必要があり、コスト高になるとともに、熱容量の高い水の量が少なくなり、全体としての熱容量が小さくなる。   As a cold insulation material to be put in an ice pillow, ice bag, cold insulation container, or a heat insulation material such as a hot water tampo or a squirrel furnace, a cold insulation heat material in which a cold heat medium is contained in the container is used. Water having a large heat capacity is used as a cooling medium for keeping cold or keeping warm, but in order to keep cold or keeping warm, a thickener such as CMC (carboxymethylcellulose) is added to the water to make it viscous. A cooling medium with increased heat resistance is used. In other words, in a low viscosity medium such as water, convection occurs and heat leaks unnecessarily, and in order to prevent this, convection is prevented by using a cooling medium whose viscosity is increased by a thickener, and this is maintained. The cooling effect is enhanced and the heat retention time is maintained. However, in order to increase the viscosity to such an extent that convection can be prevented, it is necessary to add a large amount of a thickener such as CMC, which increases the cost, reduces the amount of water with high heat capacity, and reduces the overall heat capacity. Get smaller.

またこのような冷熱媒体を容器に収容したパック状の保冷熱材は、冷蔵または冷凍庫に入れて凍結させた状態で保冷材として用い、または温湯に浸漬したり、場合によっては電子レンジでマイクロウエーブ加熱して保熱材として用いられている。しかしこのような保冷熱材の使用に際して、冷却または加熱サイクルを繰返すと、水相と増粘剤相が分離し、保冷熱効果が低下する。特に凍結させて保冷材として用いる場合は、凍結により氷の結晶が成長するため、これを融解すると寒天、凍り豆腐などのように水が分離し、元の粘性溶液に戻らず、保冷熱効果が低下する。   In addition, a pack-shaped cold insulation material containing such a cold medium in a container is used as a cold insulation material in a state of being frozen in a refrigerator or freezer, or immersed in hot water, or in some cases microwaved in a microwave oven. Used as a heat insulating material by heating. However, when such a cold insulation heat material is used, if the cooling or heating cycle is repeated, the aqueous phase and the thickener phase are separated, and the cold insulation heat effect is lowered. In particular, when frozen and used as a cold insulation material, ice crystals grow by freezing, so when melted, water separates like agar, frozen tofu, etc., and does not return to the original viscous solution, reducing the heat insulation effect To do.

またこのような冷熱媒体を容器に収容したパック状の保冷熱材は、容器として樹脂フィルム製の袋のように薄いシートで構成する容器が用いられるが、人体の冷却、加熱等に用いるときは、上記のような薄いシートを介して冷却、加熱が行なわれるので、あまり高温にできず、凍結の場合は硬化して変形ができず、直接人体に当たるような使用方法が採用できないなど、使い勝手が悪いなどの問題点もある。   In addition, a pack-shaped cold insulation material that contains such a cooling medium in a container is a container composed of a thin sheet such as a resin film bag, but when used for cooling or heating the human body, etc. Because it is cooled and heated through the thin sheet as described above, it cannot be raised to a very high temperature, and in the case of freezing, it cannot be hardened and deformed, and it cannot be used directly by hitting the human body. There are also problems such as bad.

特許文献1(特開2008−156582)には、架橋構造ポリアクリル酸ナトリウム高吸水性ポリマーに水を吸収させたゲル状の形態をなす保冷剤が提案されている。これは高吸水性樹脂に水を吸収させて熱媒体として用いるもので、樹脂に吸収する水の量を多くすることができるが、冷却または加熱サイクルを繰返すと、水相と樹脂が分離し、保冷熱効果が低下する。この点は従来の増粘剤を用いる場合と大差はなく、保熱媒体として用いる場合も同様である。この現象は冷却または加熱により、架橋構造の樹脂中に分散する水が流動し、特に凍結の場合は氷の結晶が成長するため、水が樹脂から分離することによるものと推測され、寒天、凍り豆腐などと同様に、元の架橋構造内の分散状態に戻らず、保冷熱効果が低下する。   Patent Document 1 (Japanese Patent Laid-Open No. 2008-156582) proposes a cold-retaining agent having a gel-like form in which water is absorbed in a crosslinked sodium polyacrylate high water-absorbing polymer. This is what absorbs water in a superabsorbent resin and uses it as a heat medium, and can increase the amount of water absorbed in the resin, but when the cooling or heating cycle is repeated, the water phase and the resin are separated, Cooling heat effect is reduced. This point is not much different from the case of using a conventional thickener, and the same is true when it is used as a heat retaining medium. This phenomenon is presumed to be due to the separation of water from the resin because the water dispersed in the resin with a cross-linked structure flows due to cooling or heating, and especially ice crystals grow in the case of freezing. Like the above, it does not return to the dispersed state in the original cross-linked structure, and the heat insulation heat effect is reduced.

特許文献2(特開2008−156588)には、澱粉分解物のような糖質に、寒天、カラギーナン、ゼラチン、CMCのような天然物由来のゲル化増粘剤を加えてゲル体を形成した保冷剤が提案されている。ここではゼラチンをゲル体形成剤として用いるとされているが、これは寒天、カラギーナン、CMCと同様に増粘剤として用いているにすぎず、架橋ゼラチンを用いることは示されていない。このためここで得られる保冷剤は、従来のCMCのような増粘剤を用いるものと本質的に変わらず、コスト高になるとともに、保冷
熱効果は低い。
In Patent Document 2 (Japanese Patent Application Laid-Open No. 2008-156588), a gel body is formed by adding a gelling thickener derived from a natural product such as agar, carrageenan, gelatin, and CMC to a saccharide such as a starch degradation product. A cryogen has been proposed. Here, gelatin is said to be used as a gel-forming agent, but this is only used as a thickening agent like agar, carrageenan and CMC, and no use of cross-linked gelatin is shown. For this reason, the cold-retaining agent obtained here is essentially the same as that using a thickener such as a conventional CMC, and the cost increases and the cold-retaining heat effect is low.

特開2008−156582JP2008-156582 特開2008−156588JP2008-156588

本発明の課題は、冷熱媒体に含ませる水の量を多くでき、これによりコストを低くできるとともに、熱容量を高くしかつ保冷熱時間を長くして、保冷熱効果を高くすることができ、また冷却または加熱サイクルを繰返しても水が分離することがなく、繰返し使用時間を長くすることができる冷熱媒体、およびこれを用いる保冷熱材を提供することである。   The object of the present invention is to increase the amount of water contained in the cooling medium, thereby reducing the cost, increasing the heat capacity and extending the cooling heat time, and increasing the cooling heat effect. It is to provide a cooling medium capable of extending the repeated use time without water separating even after repeated cooling or heating cycles, and a cold insulation heat material using the same.

本発明は次の冷熱媒体および保冷熱材である。
(1) 架橋ゼラチンおよび水を含むゼラチン架橋ゲルと、ポリウレタン基材との複合体を含む冷熱媒体。
(2) 架橋ゼラチンおよび水を含むゼラチン架橋ゲルと、ポリウレタン基材との複合体を含む粒状化または粉砕物を含む冷熱媒体。
(3) 上記(1)または(2)において、複合体が架橋ゼラチンおよび水を含むゼラチン架橋ゲルの粒状化または粉砕物と、ポリオールおよびポリイソシアネートを含むポリウレタン原料とを含む原料混合物の反応生成物を含む冷熱媒体。
(4) 上記(1)ないし(3)のいずれかにおいて、ゼラチン架橋ゲルが架橋ゼラチン2〜60重量%および水40〜98重量%を含み、ゼリー強度9〜3000gである冷熱媒体。
(5) 上記(1)ないし(4)のいずれかにおいて、ゼラチン架橋ゲルがゼラチン2〜59重量%、架橋剤1〜20重量%および水40〜97重量%を含む水性ゾルの反応生成物であって、ゼリー強度9〜3000gである冷熱媒体。
(6) 上記(1)ないし(5)のいずれかにおいて、ポリウレタン基材がポリウレタン発泡体である冷熱媒体。
(7) 上記(1)ないし(6)のいずれかに記載のゼラチン架橋ゲルと、
ポリオール、ポリイソシアネートおよび発泡剤を含むポリウレタン原料とを含む原料混合物の反応生成物、またはその粒状化もしくは粉砕物を含む冷熱媒体。
(8) 上記(1)ないし(7)のいずれかに記載の冷熱媒体を容器に収容した保冷熱材。
(9) 上記(1)ないし(7)のいずれかに記載の冷熱媒体を軟質の容器に収容した保冷熱材。
(10) 上記(8)または(9)において、容器が耐熱性、マイクロ波透過性の容器である保冷熱材。
The present invention is the following cooling medium and cold insulation material.
(1) A cold medium containing a composite of a gelatin crosslinked gel containing crosslinked gelatin and water and a polyurethane substrate.
(2) A cold medium containing a granulated or pulverized product containing a composite of a gelatin crosslinked gel containing crosslinked gelatin and water and a polyurethane substrate.
(3) A reaction product of a raw material mixture comprising the granulated or pulverized product of a gelatin cross-linked gel containing a cross-linked gelatin and water and a polyurethane raw material containing a polyol and a polyisocyanate in the above (1) or (2) Including cold medium.
(4) The cooling medium according to any one of the above (1) to (3), wherein the gelatin crosslinked gel contains 2 to 60% by weight of crosslinked gelatin and 40 to 98% by weight of water, and has a jelly strength of 9 to 3000 g.
(5) In any one of the above (1) to (4), the gelatin crosslinked gel is a reaction product of an aqueous sol containing 2 to 59% by weight of gelatin, 1 to 20% by weight of a crosslinking agent and 40 to 97% by weight of water. A cold medium having a jelly strength of 9 to 3000 g.
(6) The cooling medium according to any one of (1) to (5), wherein the polyurethane base material is a polyurethane foam.
(7) The gelatin cross-linked gel according to any one of (1) to (6) above,
A reaction product of a raw material mixture containing a polyol, a polyisocyanate and a polyurethane raw material containing a blowing agent, or a cold medium containing a granulated or pulverized product thereof.
(8) A cold insulation material in which the cooling medium according to any one of (1) to (7) is housed in a container.
(9) A cold insulation material in which the cooling medium according to any one of (1) to (7) is housed in a soft container .
(10) The cold insulation material according to (8) or (9) above, wherein the container is a heat-resistant, microwave-permeable container.

本発明の冷熱媒体を構成するゼラチン架橋ゲルは、架橋ゼラチンおよび水を含むゼラチン架橋ゲルである。架橋ゼラチンは、ゼラチンが架橋剤により三次元的に架橋して、三次元的網目構造体となったものである。ゼラチンは、高等動物中の蛋白であるコラーゲンのラセン構造が壊れた変性コラーゲンであり、線状のポリペプチドであるが、これを架橋剤により架橋することにより、三次元的網目構造体が形成される。ゼラチンは水との親和性が高く、非常に良く水に溶けるが、架橋ゼラチンも同様であって、大量の水を吸収する。しかも水との親和性が高く、冷却または加熱サイクルを繰返しても水が分離せず、長期間の繰り返し使用が可能である。   The gelatin crosslinked gel constituting the cooling medium of the present invention is a gelatin crosslinked gel containing crosslinked gelatin and water. Cross-linked gelatin is obtained by three-dimensionally cross-linking gelatin with a cross-linking agent to form a three-dimensional network structure. Gelatin is a denatured collagen in which the helical structure of collagen, which is a protein in higher animals, is broken, and is a linear polypeptide. By cross-linking this with a cross-linking agent, a three-dimensional network structure is formed. The Gelatin has a high affinity with water and dissolves very well in water, but cross-linked gelatin is similar and absorbs large amounts of water. Moreover, it has a high affinity with water, and it does not separate even after repeated cooling or heating cycles, and can be used repeatedly for a long period of time.

ゼラチン架橋ゲルは、架橋ゼラチン2〜60重量%、好ましくは3〜50重量%、および水40〜98重量%、好ましくは50〜97重量%を含み、ゼリー強度9〜3000g、好ましくは30〜2000gのものが好ましい。ゲルのゼリー強度は、JIS
K 6503(2001)に準じ、ゲルの表面を直径12.7mmのプローブで4mm押し下げるのに必要な荷重(g)として表示されるが、ゼリー強度30未満の流動性ゲルの場合はプローブの直径を大きくして補正する。このようなゼラチン架橋ゲルは、ゼラチン2〜59重量%、好ましくは4〜59重量%、架橋剤1〜20重量%、好ましくは2〜20重量%、および水40〜97重量%、好ましくは50〜95重量%を含む水性ゾルを反応させて製造することができ、その反応生成物をゼラチン架橋ゲルとして用いることができる。
Gelatin cross-linked gel contains 2-60 wt% cross-linked gelatin, preferably 3-50 wt%, and 40-98 wt% water, preferably 50-97 wt%, and has a jelly strength of 9-3000 g, preferably 30-2000 g. Are preferred. Gel jelly strength is JIS
According to K 6503 (2001), it is displayed as the load (g) required to push down the surface of the gel by 4 mm with a probe having a diameter of 12.7 mm. In the case of a fluid gel having a jelly strength of less than 30, the diameter of the probe is Increase to correct. Such gelatin cross-linked gels have a gelatin content of 2 to 59%, preferably 4 to 59%, a cross-linking agent 1 to 20%, preferably 2 to 20%, and water 40 to 97%, preferably 50%. It can be produced by reacting an aqueous sol containing ˜95% by weight, and the reaction product can be used as a gelatin cross-linked gel.

本発明において、架橋ゼラチンの原料として用いられるゼラチンは、分子量10,000〜500,000、好ましくは15,000〜200,000のものが好ましいが、この範囲外のものが含まれていてもよい。このようなゼラチンはコラーゲンを熱、酸、アルカリ、酵素等により変性して得られるが、市販品を用いることもできる。ゼラチンの分子量は、変性の条件、例えば変性に用いる薬剤および助剤の種類、濃度、温度、時間等により変わるので、変性の条件を選ぶことにより、目的とする分子量のゼラチンを得ることができる。ゼラチンの平均分子量は、パギイ法第9版(2002)により分子量分布を測定して求めることができる。
ゼラチンはニカワとして接着剤に用いられることから分かるように、接着性を有するが、架橋剤で架橋した架橋ゼラチンは接着性が低下し、破砕等により粒状化または粉砕物としたとき接着することなく、相互に独立して形状を維持する。
In the present invention, gelatin used as a raw material for crosslinked gelatin has a molecular weight of 10,000 to 500,000, preferably 15,000 to 200,000, but may include those outside this range. . Such gelatin is obtained by denaturing collagen with heat, acid, alkali, enzyme, etc., but commercially available products can also be used. Since the molecular weight of gelatin varies depending on denaturation conditions, for example, the type and concentration of drugs and auxiliaries used for denaturation, temperature, time, and the like, gelatin having the desired molecular weight can be obtained by selecting denaturation conditions. The average molecular weight of gelatin can be determined by measuring the molecular weight distribution according to the Pagii method ninth edition (2002).
As can be seen from the fact that gelatin is used as an adhesive in glue, it has adhesiveness, but cross-linked gelatin that has been cross-linked with a cross-linking agent has reduced adhesiveness, and does not adhere when granulated or pulverized by crushing etc. Maintain shape independently of each other.

架橋剤としては、ゼラチンの官能基と反応して架橋できるものであればよいが、エチレン性不飽和化合物−無水マレイン酸共重合体、その開環重合体またはその塩が好ましい。エチレン性不飽和化合物としては、エチレン、プロピレン、ブテン−1,ブテン−2、イソブチレン等のオレフィン類、その他のエチレン性不飽和基を有する化合物が挙げられる。開環重合体はエチレン性不飽和化合物−無水マレイン酸共重合体に加水して開環した重合体、その塩は開環重合体のアンモニウム塩、ナトリウム塩等の塩である。塩は上記エチレン性不飽和化合物−無水マレイン酸共重合体または開環重合体と水酸化アンモニウム、または水酸化ナトリウム等を反応させて形成することができる。 Any crosslinking agent may be used as long as it can react with a functional group of gelatin to crosslink, but an ethylenically unsaturated compound-maleic anhydride copolymer, a ring-opening polymer thereof or a salt thereof is preferable. Examples of the ethylenically unsaturated compound include olefins such as ethylene, propylene, butene-1, butene-2, and isobutylene, and other compounds having an ethylenically unsaturated group. The ring-opening polymer is a polymer opened by adding water to an ethylenically unsaturated compound-maleic anhydride copolymer, and the salt thereof is a salt such as an ammonium salt or a sodium salt of the ring-opening polymer. The salt can be formed by reacting the ethylenically unsaturated compound-maleic anhydride copolymer or ring-opening polymer with ammonium hydroxide, sodium hydroxide or the like.

エチレン性不飽和化合物−無水マレイン酸共重合体はこれらのエチレン性不飽和化合物と無水マレイン酸との共重合体であり、エチレン性不飽和化合物と無水マレイン酸とのモル比は10:1〜1:10、好ましくは5:1〜1:5、平均分子量は、通常2,000〜200,000であり、好ましくは3,000〜100,000である。このようなエチレン性不飽和化合物−無水マレイン酸共重合体としては市販品が用いられる。その開環重合体、アンモニウム塩、ナトリウム塩等の塩における開環または塩に変換する割合は任意であるが、無水環の全部を変換するのが好ましい。   The ethylenically unsaturated compound-maleic anhydride copolymer is a copolymer of these ethylenically unsaturated compounds and maleic anhydride, and the molar ratio of the ethylenically unsaturated compound and maleic anhydride is 10: 1 to 1. 1:10, preferably 5: 1 to 1: 5, and the average molecular weight is usually 2,000 to 200,000, preferably 3,000 to 100,000. A commercially available product is used as such an ethylenically unsaturated compound-maleic anhydride copolymer. The ratio of ring-opening polymer, ammonium salt, sodium salt, or the like for ring-opening or conversion to a salt is arbitrary, but it is preferable to convert all of the anhydrous rings.

ゼラチン架橋ゲルは、微細な気泡が分散した発泡体からなるものでもよく、また抗菌剤、着色剤、香料、有機溶媒、塩類等の他の成分を含んでいてもよい。抗菌剤は架橋ゼラチン中に均一に分散するものが好ましい。有機溶媒は架橋剤や抗菌剤等の溶剤として用いられるものが主であるが、水溶性の場合には省略することができる。また有機溶媒、塩類等は凍結点降下のために用いられことがあるが、潜熱を利用する場合にはこれらは用いなくてもよい。他の成分の含量は0〜10重量%、好ましくは0.1〜5重量%程度である。   The gelatin cross-linked gel may be made of a foam in which fine bubbles are dispersed, and may contain other components such as an antibacterial agent, a colorant, a fragrance, an organic solvent, and salts. The antibacterial agent is preferably one that is uniformly dispersed in the crosslinked gelatin. The organic solvent is mainly used as a solvent such as a crosslinking agent or an antibacterial agent, but can be omitted if it is water-soluble. Organic solvents, salts, and the like are sometimes used for freezing point depression, but these may not be used when using latent heat. The content of other components is 0 to 10% by weight, preferably about 0.1 to 5% by weight.

本発明のゼラチン架橋ゲルは、これらのゼラチン、架橋剤および必要により添加される他の成分を含む水性ゾルを反応させることにより製造される。このときゼラチンと架橋剤とは、水および必要により加えられる他の成分を抱き込むように反応して架橋し、水性ゲルが形成される。このようなゼラチン架橋ゲルは、上記水性ゾルを20〜70℃、好まし
くは室温〜60℃で反応させることにより、製造することができる。こうして形成されるゼラチン架橋ゲルは、水および必要により加えられる他の成分を抱き込んだ状態でゼラチンが架橋した水性ゲルであり、ゲル形成剤の濃度が低い場合でも、形状保持性に優れる粒状化または粉砕物、その他の成形体を形成することができる。
The gelatin cross-linked gel of the present invention is produced by reacting an aqueous sol containing these gelatin, a cross-linking agent and other components added as necessary. At this time, the gelatin and the cross-linking agent react and cross-link so as to embrace water and other components added as necessary, whereby an aqueous gel is formed. Such gelatin cross-linked gel can be produced by reacting the aqueous sol at 20 to 70 ° C., preferably at room temperature to 60 ° C. The gelatin cross-linked gel formed in this way is an aqueous gel in which gelatin is cross-linked with water and other components added as necessary. Even when the concentration of the gel forming agent is low, it has excellent shape retention. Alternatively, a pulverized product or other molded body can be formed.

上記の架橋ゼラチンおよび水を含むゼラチン架橋ゲルは、ウレタン基材と一体化させる場合、ゼラチン架橋ゲルの粒状化または粉砕物として一体化させるのが好ましい。粒状化または粉砕物としては、ゼラチン架橋ゲルを形成する段階で、またはその形成後に粒状化した粒状化物でもよく、または形成されたゼラチン架橋ゲルを粉砕した粉砕物であってもよい。粒状化または粉砕物は、球形、ペレットなど任意の形状の粒、顆粒状の粒状化物、あるいは不定形に粉砕した粉砕物であってもよい。粒状化または粉砕物の粒径も限定されないが、典型的には0.5〜20mmとすることができる。これらの成形体、粒状化または粉砕物等は水を含んだ状態でそれぞれの形状を維持するように、架橋剤の量を選び、ゼリー強度を調整する。   When the above-mentioned gelatin crosslinked gel containing crosslinked gelatin and water is integrated with a urethane base material, it is preferably integrated as a granulated or pulverized product of gelatin crosslinked gel. The granulated or pulverized product may be a granulated product granulated at or after the formation of the gelatin cross-linked gel, or may be a pulverized product obtained by pulverizing the formed gelatin cross-linked gel. The granulated or pulverized product may be a spherical shape, a granule having an arbitrary shape such as a pellet, a granular granulated product, or an pulverized product pulverized into an irregular shape. The particle size of the granulated or pulverized product is not limited, but can typically be 0.5 to 20 mm. The amount of the crosslinking agent is selected and the jelly strength is adjusted so that these molded bodies, granulated or pulverized products, etc. maintain their respective shapes in a state of containing water.

本発明の冷熱媒体を構成するポリウレタン基材は、ポリオールおよびポリイソシアネートを含むポリウレタン原料とを含む原料混合物の反応生成物、またはその粒状化もしくは粉砕物からなるものである。このポリウレタン基材は、ゼラチン架橋ゲルを含まない状態のポリウレタン原料の反応生成物、またはその粒状化もしくは粉砕物からなるものでもよいが、ゼラチン架橋ゲルを含むポリウレタン原料の反応生成物、またはその粒状化もしくは粉砕物として、ゼラチン架橋ゲルと一体的に得られるものが好ましい。これによりゼラチン架橋ゲルとポリウレタン基材が一体化した冷熱媒体が得られる。 The polyurethane substrate constituting the cooling medium of the present invention comprises a reaction product of a raw material mixture containing a polyurethane raw material containing a polyol and a polyisocyanate, or a granulated or pulverized product thereof. This polyurethane base material may comprise a reaction product of a polyurethane raw material not containing gelatin cross-linked gel, or a granulated or pulverized product thereof, but a reaction product of a polyurethane raw material containing gelatin cross-linked gel, or a granular product thereof As the liquefied or pulverized product, those obtained integrally with the gelatin cross-linked gel are preferable. As a result, a cold medium in which the gelatin cross-linked gel and the polyurethane base material are integrated is obtained.

またポリウレタン基材は、気泡を含まないソリッド状のものでもよいが、気泡を含むポリウレタン発泡体であるのが好ましい。この場合、ポリウレタン基材は、前記ゼラチン架橋ゲルと、ポリオール、ポリイソシアネートおよび発泡剤を含むポリウレタン原料とを含む原料混合物の反応生成物からなるポリウレタン発泡体、またはその粒状化もしくは粉砕物からなるのが好ましい。ポリウレタン基材は、硬質のものでもよいが、軟質のものの方が好ましい。ポリウレタン基材の硬度は、ポリウレタン原料の選択によって調整できる。またポリウレタン基材は、抗菌剤、着色剤、香料、充填剤、塩類等の他の成分を含んでいてもよい。 The polyurethane substrate may be a solid material containing no bubbles, but is preferably a polyurethane foam containing cells. In this case, the polyurethane base material is made of a polyurethane foam composed of a reaction product of a raw material mixture containing the gelatin cross-linked gel and a polyurethane raw material containing a polyol, a polyisocyanate and a foaming agent, or a granulated or pulverized product thereof. Is preferred. The polyurethane substrate may be hard, but is preferably soft. The hardness of the polyurethane base material can be adjusted by selecting a polyurethane raw material. Moreover, the polyurethane base material may contain other components, such as an antibacterial agent, a coloring agent, a fragrance | flavor, a filler, and salts.

ポリウレタン原料のポリオールは、多価アルコール、ポリエーテルポリオール、ポリエステルポリオール等公知のものが使用できる。多価アルコールとしては、エチレングリコール、ジエチレングリコール、トリエチレングリコール、プロピレングリコール、ジプロピレングリコール、トリプロピレングリコール、トリメチロールプロパンなどが挙げられる。ポリエーテルポリオールとしては、上記多価アルコールまたは多価アミンに、アルキレンオキシドを付加重合させたポリエーテルポリオールや、ポリアルキレングリコール中でビニルモノマーを重合、微分散させたポリマーポリオールなどが挙げられる。ポリエステルポリオールとしては、上記多価アルコールとアジピン酸、フタル酸等の低分子量カルボン酸との縮合反応により生成するポリエステルジオール、ポリエステルトリオールなどが挙げられる。   Known polyols such as polyhydric alcohols, polyether polyols, and polyester polyols can be used as the polyurethane raw material polyol. Examples of the polyhydric alcohol include ethylene glycol, diethylene glycol, triethylene glycol, propylene glycol, dipropylene glycol, tripropylene glycol, and trimethylolpropane. Examples of the polyether polyol include a polyether polyol obtained by addition polymerization of an alkylene oxide to the polyhydric alcohol or polyamine, and a polymer polyol obtained by polymerizing and finely dispersing a vinyl monomer in a polyalkylene glycol. Examples of the polyester polyol include polyester diols and polyester triols produced by a condensation reaction between the polyhydric alcohol and a low molecular weight carboxylic acid such as adipic acid or phthalic acid.

これらのポリオールとしては、ポリエーテルポリオールが好ましく、特に上記多価アルコール、またはエチレンジアミン、トリエタノールアミン等の多価アミンに、エチレンオキシド、プロピレンオキシド等のアルキレンオキシドを付加重合させたポリエーテルポリオールや、ポリエチレングリコール、ポリプロピレングリコール等のポリアルキレングリコール中で、アクリルニトリル、スチレン等のビニルモノマーを重合、微分散させたポリマーポリオール、あるいはこれらの組合せが好ましい。これらを組合せて使用する場合、それぞれの混合割合を変えることにより、生成するポリウレタン基材の硬度を調整するこ
とができる。
As these polyols, polyether polyols are preferable, and polyether polyols obtained by addition polymerization of alkylene oxides such as ethylene oxide and propylene oxide to the above polyhydric alcohols or polyvalent amines such as ethylenediamine and triethanolamine, and polyethylene A polymer polyol obtained by polymerizing and finely dispersing a vinyl monomer such as acrylonitrile or styrene in a polyalkylene glycol such as glycol or polypropylene glycol, or a combination thereof is preferable. When these are used in combination, the hardness of the polyurethane base material to be produced can be adjusted by changing the mixing ratio.

ポリウレタン原料のポリイソシアネートとしては、芳香族ポリイソシアネート、脂肪族ポリイソシアネート、脂環族ポリイソシアネート等公知のものが使用できる。これらの中では、TDI(トリレンジイソシアネート)、モノメリックMDI(ジフェニルメタンジイソシアネート)、ポリメリックMDI(ポリメチレンポリフェニレンポリイソシアネート)等の芳香族ポリイソシアネートが好ましく、特にポリメリックMDIが好ましい。   As the polyisocyanate of the polyurethane raw material, known ones such as aromatic polyisocyanate, aliphatic polyisocyanate, and alicyclic polyisocyanate can be used. Among these, aromatic polyisocyanates such as TDI (tolylene diisocyanate), monomeric MDI (diphenylmethane diisocyanate), and polymeric MDI (polymethylene polyphenylene polyisocyanate) are preferable, and polymeric MDI is particularly preferable.

ポリウレタン原料の発泡剤としては、水が用いられるが、他の公知の発泡剤を用いてもよい。発泡剤として水を用いる場合は、ポリウレタン原料の混合するゼラチン架橋ゲルに付着する水を利用することができる。このほかポリウレタン原料には、触媒、整泡剤等の公知の添加剤を用いることができる。触媒としては、トリエチレンジアミン、N−アルキルモルフォリン等のアミン系触媒、スタナスオクトエート、ジブチルチンジラウレート等の錫系触媒、あるいはこれらの混合物などが用いられる。整泡剤としては、ジメチルシロキサン変性品等のシリコーン系化合物などが用いられる。   Water is used as the foaming agent for the polyurethane raw material, but other known foaming agents may be used. When water is used as the foaming agent, water adhering to the gelatin cross-linked gel mixed with the polyurethane raw material can be used. In addition, known additives such as catalysts and foam stabilizers can be used for the polyurethane raw material. As the catalyst, an amine catalyst such as triethylenediamine or N-alkylmorpholine, a tin catalyst such as stannous octoate or dibutyltin dilaurate, or a mixture thereof may be used. As the foam stabilizer, silicone compounds such as dimethylsiloxane-modified products are used.

ポリウレタン基材は、上記のポリオール、ポリイソシアネートおよび他の成分を含むポリウレタン原料を混合し、成形型に注入して静置することにより、成形物として製造することができる。ポリウレタン基材とゼラチン架橋ゲルとが一体化した冷熱媒体を製造する場合は、上記のポリウレタン原料とゼラチン架橋ゲルの粒状化もしくは粉砕物とを混合し、成形型に注入し静置して反応させることにより、ゼラチン架橋ゲルの粒状化もしくは粉砕物を抱き込むようにポリウレタン基材を生成させ、ゼラチン架橋ゲルが一体的に分散した成形物として製造することができる。ポリウレタン基材がポリウレタン発泡体である場合は、ポリウレタン原料に発泡剤および整泡剤を混合し、反応時に発泡させることにより、ポリウレタン発泡体からなる冷熱媒体を得ることができる。反応温度は限定されず、常温でも進行するが、0〜50℃の範囲で調整してもよい。   The polyurethane base material can be produced as a molded product by mixing polyurethane raw materials containing the above-mentioned polyol, polyisocyanate and other components, pouring them into a mold, and allowing them to stand. When manufacturing a cooling medium in which the polyurethane base material and gelatin cross-linked gel are integrated, the above polyurethane raw material and granulated or pulverized product of gelatin cross-linked gel are mixed, poured into a mold and allowed to stand and react. As a result, a polyurethane base material can be formed so as to embrace the granulated or pulverized product of gelatin cross-linked gel, and a molded product in which gelatin cross-linked gel is integrally dispersed can be produced. When the polyurethane base material is a polyurethane foam, a cooling medium comprising a polyurethane foam can be obtained by mixing a foaming agent and a foam stabilizer in a polyurethane raw material and foaming during the reaction. The reaction temperature is not limited and proceeds at room temperature, but may be adjusted in the range of 0 to 50 ° C.

ポリウレタン原料におけるポリオールとポリイソシアネートの割合は、ウレタン結合の生成に必要な割合とされるが、一般的にはポリオールの活性水素とポリイソシアネートのNCO基の当量比で1:(0.9〜1.5)程度とするのが好ましい。触媒の量は反応に必要な量とされるが、一般的にはポリオールとポリイソシアネートの合計量に対して0〜5重量%程度とされる。発泡剤および整泡剤の量は目的とする発泡の大きさ、量、分散度等により決まるが、一般的にはそれぞれポリオールとポリイソシアネートの合計量に対して0〜5重量%程度とされる。発泡の大きさ、量、分散度等は特に限定されず、連続気泡として均一に分散したものが好ましいが、独立気泡でもよい。   The ratio of the polyol and the polyisocyanate in the polyurethane raw material is a ratio necessary for the formation of the urethane bond. Generally, the equivalent ratio of the active hydrogen of the polyol and the NCO group of the polyisocyanate is 1: (0.9 to 1). About 5). The amount of the catalyst is an amount necessary for the reaction, but is generally about 0 to 5% by weight with respect to the total amount of polyol and polyisocyanate. The amount of the foaming agent and the foam stabilizer is determined by the desired foam size, amount, degree of dispersion, etc., but is generally about 0 to 5% by weight based on the total amount of polyol and polyisocyanate, respectively. . The size, amount, degree of dispersion and the like of the foam are not particularly limited, and those which are uniformly dispersed as open cells are preferable, but closed cells may be used.

本発明の冷熱媒体は、上記の架橋ゼラチンおよび水を含むゼラチン架橋ゲルと、ポリウレタン基材との複合体を含むものであり、特に架橋ゼラチンおよび水を含むゼラチン架橋ゲルと、ポリウレタン基材との複合体を含む粒状化または粉砕物からなるものが好ましい。上記の複合体はゼラチン架橋ゲルとポリウレタン基材との混合物であってもよいが、両者が一体化したものが好ましい。複合体中のゼラチン架橋ゲルとポリウレタン基材との割合は、ゼラチン架橋ゲル40〜97重量%、好ましくは50〜95重量%、ポリウレタン基材3〜60重量%、好ましくは5〜50重量%の割合とすることができる。複合体中には、このほか抗菌剤、着色剤、香料、充填剤、塩類等の他の成分を含んでいてもよい。   The cooling medium of the present invention includes a composite of the above-mentioned gelatin crosslinked gel containing crosslinked gelatin and water and a polyurethane substrate, and in particular, a gelatin crosslinked gel containing crosslinked gelatin and water and a polyurethane substrate. What consists of the granulated or ground material containing a composite_body | complex is preferable. The composite may be a mixture of a gelatin cross-linked gel and a polyurethane base material, but is preferably a combination of both. The ratio of gelatin cross-linked gel to polyurethane substrate in the composite is 40-97 wt% gelatin cross-linked gel, preferably 50-95 wt%, 3-60 wt% polyurethane substrate, preferably 5-50 wt%. It can be a percentage. In addition to the above, the composite may contain other components such as an antibacterial agent, a coloring agent, a fragrance, a filler, and salts.

混合物からなる複合体の場合は、予め形成されたゼラチン架橋ゲルを含む粒状化または粉砕物と、予め形成されたポリウレタン基材を含む粒状化または粉砕物とを混合することにより、複合体が形成される。このような混合物からなる複合体は、そのまま冷熱媒体として用いてもよく、また圧縮等により成形し成形体として、あるいはさらに粒状化または粉砕し、粒状化または粉砕物として用いてもよい。   In the case of a composite made of a mixture, a composite is formed by mixing a granulated or pulverized product containing a preformed gelatin cross-linked gel and a granulated or pulverized product containing a preformed polyurethane substrate. Is done. The composite composed of such a mixture may be used as it is as a cooling medium, or may be formed by compression or the like to form a molded body, or may be further granulated or pulverized and used as a granulated or pulverized material.

一体化物からなる複合体の場合は、前述のように、架橋ゼラチンおよび水を含むゼラチン架橋ゲルの粒状化または粉砕物と、ポリオールおよびポリイソシアネートを含むポリウレタン原料とを含む原料混合物を反応させた反応生成物は一体化物となっているので、この反応生成物をそのまま冷熱媒体として用い、あるいはその粒状化または粉砕物を冷熱媒体として用いることができる。またその粒状化または粉砕物をさらに圧縮等により成形し成形体として、あるいはさらに粒状化または粉砕し粒状化または粉砕物として用いてもよい。 In the case of a composite composed of an integral product, as described above, a reaction in which a granulated or pulverized product of a gelatin crosslinked gel containing crosslinked gelatin and water and a raw material mixture containing a polyurethane raw material containing polyol and polyisocyanate are reacted. Since the product is an integrated product, the reaction product can be used as it is as a cooling medium, or the granulated or pulverized product can be used as a cooling medium. Further, the granulated or pulverized product may be further molded by compression or the like to form a molded body, or further granulated or pulverized and used as a granulated or pulverized product.

本発明の冷熱媒体は、上記の混合物からなる複合体の場合、および一体化物からなる複合体の場合とも、その形態は任意の形状の成形体で、あるいは粒状化または粉砕物として用いることができる。粒状化または粉砕物としては、複合体を形成する段階で、またはその形成後に粒状化した粒状化物でもよく、または形成された複合体を粉砕した粉砕物であってもよい。粒状化または粉砕物は、球形、ペレットなど任意の形状の粒、顆粒状の粒状化物、あるいは不定形に粉砕した粉砕物であってもよい。粒状化または粉砕物の粒径も限定されないが、典型的には0.5〜20mmとすることができる。これらの成形体、粒状化または粉砕物等は複合体の状態でそれぞれの形状を維持するように、ポリウレタン基材の量を選び、硬度を調整する。   The cooling medium of the present invention can be used in the form of an arbitrarily shaped molded body, or as a granulated or pulverized product, both in the case of a composite made of the above mixture and in the case of a composite made of an integrated product. . The granulated or pulverized product may be a granulated product granulated at the stage of forming the composite or after the formation thereof, or may be a pulverized product obtained by pulverizing the formed composite. The granulated or pulverized product may be a spherical shape, a granule having an arbitrary shape such as a pellet, a granular granulated product, or an pulverized product pulverized into an irregular shape. The particle size of the granulated or pulverized product is not limited, but can typically be 0.5 to 20 mm. These molded bodies, granulated or pulverized products, etc. are adjusted in hardness by selecting the amount of the polyurethane base material so as to maintain the respective shapes in the composite state.

本発明の冷熱媒体は、使用形態によっては、上記の架橋ゼラチンおよび水を含むゼラチン架橋ゲルとポリウレタン基材の複合体の状態で、そのまま保冷熱材として用いることができるが、一般的には上記複合体の冷熱媒体を容器に収容した状態で保冷熱材として用いることができる。冷熱媒体が複合体の成形体の場合は、成形体を形成した後に容器に収容して保冷熱材としてもよいが、容器に前記ゼラチン架橋ゲルを含むポリウレタン原料を収容した状態で反応させ、容器の形状に合わせて、反応生成物として複合体の成形体を形成することができる。複合体の粒状化または粉砕物の場合は、反応と同時または反応後に粒状化または粉砕した粒状化または粉砕物を容器に収容して保冷熱材を構成するのが一般的である。 The cooling medium of the present invention can be used as it is as a heat insulating heat material in the state of a composite of a gelatin crosslinked gel containing the above crosslinked gelatin and water and a polyurethane substrate depending on the use form. The composite cold heat medium can be used as a cold insulation heat material in a state of being accommodated in a container. In the case where the cooling medium is a composite molded body, it may be accommodated in a container after forming the molded body and used as a cold insulation material, but the container is allowed to react in a state where the polyurethane raw material containing the gelatin cross-linked gel is accommodated. According to the shape, a composite molded body can be formed as a reaction product . In the case of a granulated or pulverized product of a composite, it is common to store the granulated or pulverized product granulated or pulverized simultaneously with or after the reaction in a container to constitute a cold insulation material.

冷熱媒体を収容する容器は使用目的によって適宜選ばれるが、樹脂製の袋、ビン、タンク等が選ばれる。この容器は保冷剤として用いられる場合には、任意の材質、形状のものが用いられるが、保熱剤として用いられる場合には、耐熱性、マイクロ波透過性の材質からなる容器を用いるのが好ましく、これにより電子レンジでマイクロ波加熱を行なっても容器自体が加熱されて劣化するのが防止される。マイクロ波透過性の材質としては低誘電率の樹脂が挙げられる。低誘電率の樹脂としては、ASTM D150により、1kHz、室温で測定される真空の誘電率を1とする比誘電率が5以下、好ましくは3以下の樹脂が挙げられる。比誘電率が5以下の樹脂としては、ポリスチレン、シリコン樹脂、ABS樹脂等があるが、比誘電率が3以下のポリエチレン、ポリプロピレン、ポリフッ化エチレン等が好ましく、耐熱性の点からはポリプロピレン、ポリフッ化エチレン等の融点が100℃を超える樹脂が好ましい。   The container for storing the cooling medium is appropriately selected depending on the purpose of use, but a resin bag, a bottle, a tank, or the like is selected. When this container is used as a cryogen, any material and shape can be used. However, when it is used as a heat insulator, a container made of a heat-resistant and microwave-permeable material is used. Preferably, this prevents the container itself from being heated and deteriorated even when microwave heating is performed in a microwave oven. Examples of the microwave permeable material include a low dielectric constant resin. Examples of the low dielectric constant resin include resins having a relative dielectric constant of 5 or less, preferably 3 or less, based on ASTM D150, with a dielectric constant of 1 measured at 1 kHz at room temperature. Examples of the resin having a relative dielectric constant of 5 or less include polystyrene, silicon resin, ABS resin, etc., but polyethylene, polypropylene, polyfluorinated ethylene, etc. having a relative dielectric constant of 3 or less are preferable. A resin having a melting point of more than 100 ° C. such as ethylene fluoride is preferable.

容器はソリッド状のフィルムまたは板状シートで形成したものでもよく、また発泡体からなるフィルムまたは板状シートで形成したものでもよく、これらの組合せでもよい。例えば袋の場合、両面をソリッド状のフィルムもしくは板状シート、または発泡体からなるフィルムまたは板状シートで形成したものでもよく、あるいは片面をソリッド状のフィルムもしくは板状シート、また反対側の面を発泡体からなるフィルムまたは板状シートで形成したものでもよい。またこれらの両面は、単一のフィルムまたは板状シートで形成した外壁に直接冷熱媒体が接触する構造としてもよく、また両者の中間にグリセリン等の液室、あるいはスポンジ等の緩衝層を形成してもよい。容器に用いる発泡体として独立気泡のものを用いると、冷熱媒体に含まれる水の蒸発を防止できるので好ましい。   The container may be formed of a solid film or plate-like sheet, may be formed of a film or plate-like sheet made of a foam, or a combination thereof. For example, in the case of a bag, both sides may be formed of a solid film or plate sheet, or a foam film or plate sheet, or one side is a solid film or plate sheet, and the opposite side. May be formed of a foam film or a plate-like sheet. In addition, these both surfaces may be structured such that a cooling medium directly contacts the outer wall formed of a single film or plate-like sheet, and a liquid chamber such as glycerin or a buffer layer such as sponge is formed between them. May be. It is preferable to use a closed-cell foam as the foam used in the container, because evaporation of water contained in the cold medium can be prevented.

上記により形成される保冷熱材は、冷蔵または冷凍庫に入れて冷却ないし凍結させた状態で保冷材として用い、または温湯に浸漬したり、場合によっては電子レンジでマイクロ波加熱して冷熱媒体に蓄熱した状態で保熱材として使用される。使用状態では、保冷材として使用する場合は、冷熱媒体が容器を通して外部の熱を吸収して冷却する。保熱材として使用する場合は、冷熱媒体に蓄熱した熱が容器を通して外部に伝えられて加熱する。冷熱媒体が熱を吸収し、あるいは放熱して冷却または加熱能力が低下したときは、再度保冷熱材を冷却または加熱して使用する。   The cold insulation material formed as described above is used as a cold insulation material in a state of being cooled or frozen in a refrigeration or freezer, or immersed in hot water, or in some cases microwaved in a microwave oven to store heat in a cold medium. It is used as a heat insulating material in the finished state. In use, when used as a cold insulator, the cooling medium absorbs external heat through the container and cools it. When used as a heat insulating material, the heat stored in the cold medium is transferred to the outside through the container and heated. When the cooling medium absorbs heat or dissipates heat and the cooling or heating capacity is reduced, the cold insulation material is cooled or heated again and used.

このように保冷熱材の使用に際して、冷却または加熱サイクルを繰返しても、従来品において水相と増粘剤相が分離し、保冷熱効果が低下するのとは異なり、本発明のゼラチン架橋ゲルでは、架橋ゼラチンから水が分離することはなく、長期間にわたって安定なゲル状態を維持し、長期間の繰り返し使用が可能である。これは従来品における水分含量を超えて、大量の水分を含有させた場合でも同様である。また水分を凍結させて保冷材として用いる場合でも、凍結により氷の結晶が分離して成長することはなく、これを融解しても相分離は起こらず、保冷熱効果が維持される。   Thus, unlike the conventional product, the water phase and the thickener phase are separated in the use of the cold insulation heat material, and the cold insulation heat effect is lowered in the conventional product. Then, water does not separate from the cross-linked gelatin, maintains a stable gel state for a long period of time, and can be used repeatedly for a long period of time. This is the same even when a large amount of water is included exceeding the water content in the conventional product. Even when the moisture is frozen and used as a cold insulation material, ice crystals do not separate and grow due to freezing, and even if they are melted, phase separation does not occur, and the cold insulation heat effect is maintained.

このように繰り返し使用してもゼラチン架橋ゲルの相分離が起こらないのは、架橋ゼラチンと水の親和性の極端な強さによるものであり、従来のポリアクリル酸架橋物などからは予測できない現象である。コラーゲンはアミノ酸構成が非常に偏っており、グリシン約35重量%、アラニン約11重量%、プロリンおよびヒドロキシプロリン約21重量%で、2/3のアミノ酸が親水性であり、コラーゲン自体親水性が高い。これを変性したゼラチンは、共有結合が切断したり、水酸基が形成されてさらに親水性が高くなる。このようなゼラチンを架橋した架橋ゼラチンも、その性質は維持された状態で網目構造となるため、保水性に優れ、水が架橋ゼラチンの網目構造から分離しにくい。   The phase separation of gelatin cross-linked gel does not occur even when used repeatedly in this way due to the extreme strength of affinity between cross-linked gelatin and water, and a phenomenon that cannot be predicted from conventional polyacrylic acid cross-linked products. It is. Collagen is very biased in amino acid composition. About 35% by weight of glycine, about 11% by weight of alanine, about 21% by weight of proline and hydroxyproline, 2/3 of amino acids are hydrophilic, and collagen itself is highly hydrophilic. . Gelatin in which this is modified has a higher hydrophilicity due to cleavage of covalent bonds or formation of hydroxyl groups. Such a cross-linked gelatin obtained by cross-linking gelatin also has a network structure in a state where the properties thereof are maintained, so that it has excellent water retention and water is difficult to separate from the network structure of the cross-linked gelatin.

このような架橋ゼラチンの高親水性は、特異的なゼラチンの高親水性によるものであり、他の蛋白とは大きく異なるところである。例えば前述の凍り豆腐は大豆蛋白から形成されるが、アルギン酸を主成分とする寒天と同様に、凍結融解により水が容易に分離する。これに対して架橋ゼラチンははるかに高親水性であり、冷却、加熱サイクルの繰り返しを行なっても、架橋ゼラチンから水が分離することがない。このため保冷熱材の冷熱媒体として有用である。   The high hydrophilicity of such cross-linked gelatin is due to the high hydrophilicity of specific gelatin and is greatly different from other proteins. For example, the above-mentioned frozen tofu is formed from soy protein, but water is easily separated by freezing and thawing in the same manner as agar mainly composed of alginic acid. In contrast, cross-linked gelatin is much more hydrophilic, and water does not separate from the cross-linked gelatin even after repeated cooling and heating cycles. For this reason, it is useful as a cooling medium for the cold insulation material.

ゼラチンは高親水性であるため、ゼラチン自体を冷熱媒体として用いることはできるが、このゼラチンを架橋することにより、網目構造となるため、保水性はさらに高くなる上、形状維持性も高くなる。そしてこのような架橋ゼラチンおよび水を含むゼラチン架橋ゲルとポリウレタン基材との複合体として用いる場合、特に粒状化または粉砕物として用いる場合、ゼラチン架橋ゲルの粒状化または粉砕物同士の接着性をなくし、それぞれ独立した粒状化または粉砕物が冷熱媒体として用いられる。この場合、粒状化または粉砕物間に空気の層ができるため、全体の熱が集中的に流れることがなく、粒状化または粉砕物から他の粒状化または粉砕物に伝達されることにより、無駄な熱伝達ないし放熱が防止され、蓄熱性、保冷熱効率が高くなる。容器に発泡体を用いる場合も、同様の効果が得られる。   Since gelatin is highly hydrophilic, gelatin itself can be used as a cooling medium. However, by cross-linking this gelatin, it has a network structure, so that the water retention is further enhanced and the shape maintaining property is also enhanced. Further, when used as a composite of a gelatin cross-linked gel containing such cross-linked gelatin and water and a polyurethane base material, particularly when used as a granulated or pulverized product, the gelatin cross-linked gel is not granulated or the adhesion between the pulverized products is eliminated. Independent granulations or pulverized products are used as the cooling medium. In this case, a layer of air is formed between the granulated or pulverized products, so that the entire heat does not flow intensively and is transferred from the granulated or pulverized products to other granulated or pulverized products. Heat transfer or heat dissipation is prevented, and heat storage and cold insulation efficiency are increased. The same effect can be obtained when a foam is used for the container.

架橋ゼラチンおよび水を含むゼラチン架橋ゲルとポリウレタン基材との複合体の粒状化または粉砕物を冷熱媒体として、樹脂製の袋のような軟質容器に充填し、保冷熱材として用いると、粒状化または粉砕物同士の接着性がないので、粒状化または粉砕物同士が接着することなくザクザク状で、全体の充填形状が自由に変えられ、被冷熱部の伝熱面の形状にフィットさせることができ、伝熱効果を高くすることができる。特に冷熱媒体を凍結して用いる場合、全体が単一のゲル層であると、全体が単一の凍結層として硬化層となり、被冷熱部の伝熱面の形状にフィットさせることができない場合があるが、架橋ゼラチン複合体の粒状化または粉砕物を用いることにより、粒状化または粉砕物同士の接触面がずれ
て全体の充填形状を変えることができ、これにより被冷熱部の伝熱面の形状にフィットさせることができるとともに、粒状化または粉砕物間に空気層が介在することにより、急激な冷却が緩和され、蓄熱性が高くなり、持続性、保冷熱効率が高くなる。
Granulated or pulverized composite of gelatin cross-linked gel containing polyurethane and water containing cross-linked gelatin and water as a cooling medium, filled into a soft container such as a resin bag, and granulated when used as a cold insulation heat material Or, since there is no adhesion between the pulverized products, the entire filling shape can be freely changed without being granulated or bonded between the pulverized products, and it can be fitted to the shape of the heat transfer surface of the cooled part. It is possible to increase the heat transfer effect. In particular, when the cooling medium is used in a frozen state, if the whole is a single gel layer, the whole becomes a hardened layer as a single frozen layer, and it may not be possible to fit the shape of the heat transfer surface of the cooled part. However, by using a granulated or pulverized product of a cross-linked gelatin composite, the contact surface between the granulated or pulverized products can be shifted to change the entire filling shape. In addition to being able to be fitted to the shape, an air layer is interposed between the granulated or pulverized products, so that rapid cooling is alleviated, heat storage properties are improved, and sustainability and heat insulation efficiency are increased.

冷熱媒体を容器に収容した保冷熱材を使用する場合、容器を耐熱性、マイクロ波透過性の材質で構成すると、電子レンジでマイクロ波加熱しても、マイクロ波は容器を透過するため、容器は加熱されず、冷熱媒体に含まれる水がマイクロ波に共鳴して加熱され蓄熱される。このため容器は加熱により劣化することがない。ゼラチンも極性を有するためマイクロ波で加熱されるが、水が存在するため、熱温度は水の沸点以下に抑えられ、架橋ゼラチンが劣化することはない。またマイクロ波透過性の樹脂であっても、ポリエチレンのように軟化点の低い樹脂の場合は、劣化するおそれがあるが、ポリプロピレン、ポリフッ化エチレン等の融点が100℃を超える耐熱性の樹脂であれば劣化は少なく、長期にわたる繰り返し使用が可能である。 When using a cold insulation material that contains a cooling medium in a container, if the container is made of a heat-resistant and microwave-permeable material, the microwave will pass through the container even if it is heated in a microwave. Is not heated, and water contained in the cold medium is heated and stored in resonance with the microwave. For this reason, a container does not deteriorate by heating. Gelatin is also heated in a microwave for having polarity, since water is present, the pressurized heat temperature was kept below the boiling point of water and does not cross-linked gelatin is degraded. In addition, even if the resin is microwave permeable, it may deteriorate in the case of a resin with a low softening point such as polyethylene, but it is a heat resistant resin having a melting point of more than 100 ° C. such as polypropylene and polyfluorinated ethylene. If it exists, there is little deterioration and it can be used repeatedly for a long time.

本発明の冷熱媒体は、架橋ゼラチンおよび水を含むゼラチン架橋ゲルを含むため、冷熱媒体に含ませる水の量を多くでき、これにより熱容量を高くできる。またゼラチン架橋ゲルとともに、ポリウレタン基材を含むため、熱の集中的な流れを緩和して保冷熱時間を長くすることができる。このためこれらの複合体を用いることにより、コストを低くできるとともに、熱容量を高くしかつ保冷熱時間を長くして、保冷熱効果を高くすることができ、また冷却または加熱サイクルを繰返しても水が分離することがなく、繰返し使用時間を長くすることができる。   Since the cold medium of the present invention includes a gelatin crosslinked gel containing crosslinked gelatin and water, the amount of water contained in the cold medium can be increased, thereby increasing the heat capacity. In addition, since the polyurethane base material is included together with the gelatin cross-linked gel, the concentrated heat flow can be relaxed and the heat retention time can be extended. For this reason, by using these composites, the cost can be reduced, the heat capacity can be increased, the heat retention time can be increased, the heat retention effect can be increased, and the water can be maintained even after repeated cooling or heating cycles. Is not separated, and the repeated use time can be extended.

本発明のゼラチン架橋ゲルとポリウレタン基剤を含む複合体の粒状化または粉砕物からなる冷熱媒体は、ゼラチン架橋ゲルの粒状化または粉砕物同士の接着性がなくなり、それぞれ独立した粒状化または粉砕物が冷熱媒体として用いられ、粒状化または粉砕物間に空気の層ができるため、全体の熱が集中的に流れることがなく、粒状化または粉砕物から粒状化または粉砕物に伝達されることにより、無駄な熱伝達ないし放熱が防止され、蓄熱性、保冷熱効率が高くなる。   The cooling medium comprising the granulated or pulverized composite of the gelatin-crosslinked gel and polyurethane base of the present invention loses the adhesion between the granulated or pulverized gelatin-crosslinked gels, and is independently granulated or pulverized. Is used as a cooling medium, and a layer of air is formed between the granulated or pulverized products, so that the entire heat does not flow intensively and is transferred from the granulated or pulverized products to the granulated or pulverized products. , Wasteful heat transfer or heat dissipation is prevented, and heat storage and cold insulation efficiency are increased.

本発明の保冷熱材は、ゼラチン架橋ゲルとポリウレタン基剤を含む複合体からなる冷熱媒体を容器に収容したため、冷熱媒体に含ませる水の量を多くでき、これによりコストを低くできるとともに、熱容量を高くしかつ保冷熱時間を長くして、保冷熱効果を高くすることができ、また冷却または加熱サイクルを繰返しても水が分離することがなく、繰返し使用時間を長くすることができる。   The cold insulation heat material of the present invention accommodates a cold medium made of a composite containing gelatin cross-linked gel and a polyurethane base in a container, so that the amount of water contained in the cold medium can be increased, thereby reducing the cost and heat capacity. And the heat retention time can be lengthened to increase the heat retention effect, and even when the cooling or heating cycle is repeated, water is not separated, and the repeated use time can be increased.

本発明のゼラチン架橋ゲルとポリウレタン基剤を含む複合体の粒状化または粉砕物からなる冷熱媒体を軟質の容器に収容した保冷熱材は、ゼラチン架橋ゲル粒状化または粉砕物同士が接着することなくザクザク状で、全体の充填形状が自由に変えられ、被冷熱部の伝熱面の形状にフィットさせることができ、伝熱効果を高くすることができるとともに、粒状化または粉砕物間に空気層が介在することにより、急激な冷却が緩和され、蓄熱性が高くなり、持続性、保冷熱効率が高くなる。   The cold insulation heat material in which the cold medium made of the granulated or pulverized composite of the gelatin-crosslinked gel and polyurethane base of the present invention is housed in a soft container is not bonded to the gelatin-crosslinked gel granulated or pulverized product. It is crunchy and the whole filling shape can be changed freely, it can be fitted to the shape of the heat transfer surface of the cold heat part, the heat transfer effect can be enhanced, and the air layer between granulated or crushed products By interposing, rapid cooling is relieved, heat storage property becomes high, and sustainability and cold insulation heat efficiency become high.

本発明の冷熱媒体を耐熱性、マイクロ波透過性の容器に収容した保冷熱材は、電子レンジでマイクロ波加熱しても、容器は加熱されず、冷熱媒体に含まれる水がマイクロ波に共鳴して加熱され蓄熱されるため、容器は加熱により劣化することがなく、長期にわたる繰り返し使用が可能である。   The cold insulation material in which the cooling medium of the present invention is housed in a heat-resistant, microwave-permeable container is not heated even if microwave heating is performed in a microwave oven, and the water contained in the cooling medium resonates with the microwave. Since the container is heated and stored, the container is not deteriorated by heating and can be used repeatedly for a long time.

(a)は一実施形態の保冷熱材の平面図、(b)はそのA−A断面図である。(A) is a top view of the cold insulation heat material of one Embodiment, (b) is the AA sectional drawing. (a)は他の実施形態の保冷熱材の平面図、(b)はそのB−B断面図である。(A) is a top view of the cold insulation heat material of other embodiment, (b) is the BB sectional drawing.

以下、本発明の実施形態を図面により説明する。図1の実施形態では、保冷熱材1は、架橋ゼラチンおよび水を含むゼラチン架橋ゲルと、ポリウレタン基材との複合体からなる冷熱媒体2が、容器3に収容されてパック状に形成されている。冷熱媒体2は、全体が1個の塊状のものであってもよいが、粒状化または粉砕物が充填されたものが好ましい。容器3は接着部4aを周辺に有する容器本体4と、接着部5aを周辺に有する蓋部5からなるものが用いられているが、容器本体4と蓋部5が一体化したチューブ状のもので構成してもよい。容器3は硬質のものでもよいが、軟質の容器を用いると、被冷熱部の伝熱面の形状にフィットさせることができ好ましい。   Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. In the embodiment of FIG. 1, the cold insulation material 1 is formed in a pack shape in which a cold heat medium 2 composed of a composite of a gelatin crosslinked gel containing crosslinked gelatin and water and a polyurethane base material is accommodated in a container 3. Yes. The whole of the cooling medium 2 may be one lump, but is preferably filled with granulated or pulverized material. The container 3 is composed of a container body 4 having an adhesive portion 4a in the periphery and a lid portion 5 having an adhesive portion 5a in the periphery. The container 3 has a tube shape in which the container body 4 and the lid portion 5 are integrated. You may comprise. Although the container 3 may be a hard container, it is preferable to use a soft container because it can be fitted to the shape of the heat transfer surface of the cooled portion.

上記の保冷熱材1は、容器本体4と蓋部5間に架橋ゼラチンおよび水を含むゼラチン架橋ゲルと、ポリウレタン基材との複合体からなる冷熱媒体2を収容し、接着部4aと接着部5aを接着剤やヒートシール等により接着して、パック状に形成することにより製造される。冷熱媒体2が1個の塊状のものからなる場合は、ゼラチン架橋ゲルの粒状化または粉砕物と、ポリオールおよびポリイソシアネートを含むポリウレタン原料とを含む原料混合物を容器3に収容した状態で反応させることにより、冷熱媒体2が形成される。冷熱媒体2が粒状化または粉砕物からなる場合は、予め形成された冷熱媒体2を粒状化または粉砕して得た粒状化または粉砕物を容器3に充填し、接着部4aと接着部5aを接着して製造される。   The cold insulation heat material 1 contains a cooling medium 2 made of a composite of a gelatin crosslinked gel containing crosslinked gelatin and water and a polyurethane base material between the container main body 4 and the lid 5, and has an adhesive portion 4 a and an adhesive portion. It is manufactured by adhering 5a with an adhesive or heat seal to form a pack. In the case where the cooling medium 2 consists of one lump, the reaction is carried out in a state in which a raw material mixture containing granulated or pulverized gelatin cross-linked gel and a polyurethane raw material containing polyol and polyisocyanate is contained in the container 3. Thus, the cooling medium 2 is formed. When the cooling medium 2 is made of granulated or pulverized material, the container 3 is filled with the granulated or pulverized material obtained by granulating or pulverizing the preformed cooling medium 2, and the bonding portion 4a and the bonding portion 5a are formed. Manufactured by bonding.

上記により製造された保冷熱材1は、冷蔵または冷凍庫に入れて冷却ないし凍結させた状態で保冷材として用い、または温湯に浸漬したり、場合によっては電子レンジでマイクロ波加熱して、冷熱媒体2に蓄熱した状態で保熱材として使用される。保冷熱材1を保冷材として使用する場合は、冷熱媒体2が容器3を通して外部の熱を吸収して冷却する。また保冷熱材1を保熱材として使用する場合は、冷熱媒体2に蓄熱した熱が容器3を通して外部に伝えられて加熱する。冷熱媒体2が熱を吸収し、あるいは放熱することにより冷却または加熱能力が低下したときは、再度保冷熱材1を冷却または加熱して使用する。   The cold insulation heat material 1 manufactured as described above is used as a cold insulation material in a state of being cooled or frozen in a refrigeration or freezer, or immersed in hot water, or in some cases, microwave heated in a microwave oven, 2 is used as a heat insulating material in a state where heat is stored. When the cold insulation material 1 is used as a cold insulation material, the cold medium 2 absorbs external heat through the container 3 and cools it. When the cold insulation material 1 is used as a heat insulation material, the heat stored in the cold medium 2 is transmitted to the outside through the container 3 and heated. When the cooling medium 2 absorbs heat or dissipates heat and the cooling or heating ability is reduced, the cold insulation heat material 1 is cooled or heated again and used.

冷熱媒体2として架橋ゼラチンおよび水を含むゼラチン架橋ゲルと、ポリウレタン基材との複合体の粒状化または粉砕物を、樹脂製の袋のような軟質の容器3に充填した保冷熱材1を用いる場合、粒状化または粉砕物同士の接着性がないので、粒状化または粉砕物同士が接着することなくザクザク状で、全体の充填形状が自由に変えられ、被冷熱部の伝熱面の形状にフィットさせることができ、伝熱効果を高くすることができる。特に冷熱媒体2を凍結して用いる場合は、全体が単一のゲル層であると、全体が単一の凍結層として硬化層となり、被冷熱部の伝熱面の形状にフィットさせることができない場合があるが、ゼラチン架橋ゲルとポリウレタン基材との複合体の粒状化または粉砕物を用いることにより、粒状化または粉砕物同士の接触面がずれることにより、冷熱媒体2の全体の充填形状を変えることができ、これにより被冷熱部の伝熱面の形状にフィットさせることができるとともに、粒状化または粉砕物間に空気層が介在することにより、急激な冷却が緩和され、蓄熱性が高くなり、持続性、保冷熱効率が高くなる。容器3を発泡体で構成する場合も、同様の効果が得られる。   As the cooling medium 2, a cold insulation heat material 1 in which a granulated or pulverized product of a gelatin crosslinked gel containing crosslinked gelatin and water and a polyurethane base material is filled in a soft container 3 such as a resin bag is used. In this case, since there is no adhesion between the granulated or pulverized products, the entire filling shape can be freely changed without the granulated or pulverized products adhering to each other, and the shape of the heat transfer surface of the cooled portion can be changed. It can be fitted and the heat transfer effect can be increased. In particular, when the cooling medium 2 is used in a frozen state, if the whole is a single gel layer, the whole becomes a hardened layer as a single frozen layer, and cannot be fitted to the shape of the heat transfer surface of the cooled portion. In some cases, by using a granulated or pulverized product of a composite of a gelatin cross-linked gel and a polyurethane base material, the contact surface between the granulated or pulverized products is shifted, so that the entire filling shape of the cooling medium 2 is changed. This makes it possible to fit the shape of the heat transfer surface of the heat-receiving part, and the air layer is interposed between the granulated or pulverized products, so that rapid cooling is alleviated and heat storage is high. Sustainability and heat insulation efficiency are increased. The same effect can be obtained when the container 3 is made of foam.

保冷熱材1の容器3を耐熱性、マイクロ波透過性の材質で構成すると、電子レンジでマイクロ波加熱しても、マイクロ波は容器3を透過するため、容器3は加熱されず、冷熱媒体2に含まれる水がマイクロ波に共鳴して加熱され蓄熱される。このためマイクロ波透過性の材質で構成される容器3は加熱により劣化することがなく、特にマイクロ波透過性の
材質の発泡体で構成すると、マイクロ波による加熱は少なくなる。特にポリプロピレン、ポリフッ化エチレン等の融点が100℃を超える耐熱性の樹脂で構成される容器3は、熱による劣化も少なく、長期にわたる繰り返し使用が可能である。
When the container 3 of the heat insulating material 1 is made of a heat-resistant and microwave-permeable material, even if microwave heating is performed in a microwave oven, the microwave is transmitted through the container 3, so the container 3 is not heated and the cooling medium The water contained in 2 is heated and stored in resonance with the microwave. For this reason, the container 3 made of a microwave permeable material is not deteriorated by heating, and particularly when it is made of a foam made of a microwave permeable material, heating by the microwave is reduced. In particular, the container 3 made of a heat-resistant resin having a melting point of more than 100 ° C. such as polypropylene and polyfluorinated ethylene is less likely to be deteriorated by heat and can be used repeatedly over a long period of time.

図2の実施形態では、保冷熱材1は、架橋ゼラチンおよび水を含むゼラチン架橋ゲルと、ポリウレタン基材との複合体からなる分割された冷熱媒体2が、容器3の容器本体4に形成された多数の収容部4bに収容され、上から蓋部5で覆われてパック状に形成されている。容器本体4の多数の収容部4b間および周辺部には接着部4aが形成され、蓋部5のそれぞれに対向する部分が接着部5aとなって相互に接着しており、長手方向両端部の接着部4a、5aがさらに伸びて帯状部6が形成されている。   In the embodiment of FIG. 2, the cold insulation heat material 1 is formed by forming a divided cooling medium 2 made of a composite of gelatin crosslinked gel containing crosslinked gelatin and water and a polyurethane base material on the container body 4 of the container 3. It is accommodated in a large number of accommodating portions 4b, and is covered with a lid portion 5 from above to form a pack shape. Adhesive portions 4a are formed between and around the multiple accommodating portions 4b of the container body 4, and portions facing the lid portions 5 are bonded to each other as adhesive portions 5a. The adhesive portions 4a and 5a are further extended to form a belt-like portion 6.

上記の保冷熱材1は、容器3の材質、特に接着部4a、5aを軟質材料で構成することにより、これらの接着部4a、5aでの折曲げを容易にして、被冷熱部が広い伝熱面の場合でも容易にフィットさせることができ、伝熱効果を高くすることができる。またこの状態で帯状部6により縛って固定することができ、使い勝手を良くすることができる。容器3に収容する冷熱媒体2、その他の構成、機能等は図1の場合と同様である。   The cold insulation heat material 1 is made of a material of the container 3, in particular, the bonding portions 4a and 5a made of a soft material, thereby facilitating bending at the bonding portions 4a and 5a, and having a wide heat transfer portion. Even in the case of a hot surface, it can be easily fitted and the heat transfer effect can be enhanced. Further, in this state, it can be tied and fixed by the belt-like portion 6, and usability can be improved. The cooling medium 2 accommodated in the container 3 and other configurations and functions are the same as those in FIG.

以下、本発明を参考例、実施例および比較例により説明する。各例中、%は重量%、部は重量部である。   Hereinafter, the present invention will be described by reference examples, examples and comparative examples. In each example,% is% by weight and part is part by weight.

〔参考例1〜5〕:
分子量50,000〜100,000のゼラチン、架橋剤としてイソブテン−無水マレイン酸共重合体を水酸化ナトリウムで開環させナトリウム塩としたもの(数平均分子量8,000)、抗菌剤、有機溶媒としてエタノール、および水を表1に示す割合で入れ、室温で24時間反応させてゲル化させ、架橋ゼラチンおよび水を含むゼラチン架橋ゲルを製造し、24時間後のゲルのゼリー強度を測定した。さらにゼラチン架橋ゲルを回転刃付モータで粉砕して、粒径約2mmの粉砕物を得た。配合比(%)および結果を表1に示す。表1中、粉砕物の性状は以下により判定した。
A:粒子間に粘着感がある
B:粒子間にウエット感がある
C:粒子間に流動性がある(パラパラ感)
D:粒子間の流動性が良い
E:粒子間の流動性が高い
[Reference Examples 1 to 5]:
Gelatin having a molecular weight of 50,000 to 100,000, an isobutene-maleic anhydride copolymer as a crosslinking agent ring-opened with sodium hydroxide to form a sodium salt (number average molecular weight 8,000), antibacterial agent, organic solvent As shown in Table 1, ethanol and water were added in the proportions shown in Table 1 and reacted at room temperature for 24 hours to cause gelation. A gelatin crosslinked gel containing crosslinked gelatin and water was produced, and the jelly strength of the gel after 24 hours was measured. Further, the gelatin cross-linked gel was pulverized by a motor with a rotary blade to obtain a pulverized product having a particle size of about 2 mm. The blending ratio (%) and the results are shown in Table 1. In Table 1, the properties of the pulverized product were determined as follows.
A: There is a sticky feeling between the particles B: There is a wet feeling between the particles C: There is fluidity between the particles (paraple feeling)
D: Good fluidity between particles E: High fluidity between particles

Figure 0005223885
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〔実施例1〜4、比較例1〜2〕:
参考例2のゼラチン架橋ゲル粉砕物と、次のポリウレタン原料を表2の割合で混合し、成形型に注入し静置して反応させることにより、ゼラチン架橋ゲルの粉砕物とポリウレタン基材が一体的に分散した複合体の成形物を製造し、この成形物を回転刃付モータで粒径約3mmに粉砕して複合体の粉砕物を製造した。ポリウレタン原料としては、多価アルコールとしてポリマーポリオール75部およびポリエーテルポリオール25部、触媒としてアミン系のトリエチレンジアミン0.1部およびスズ系のスタナスオクトエート0.2部、整泡剤としてシリコーン系のジメチルシロキサン変性品0.5部、イソシアネートとしてポリメリックMDIを33部、発泡剤としてはゼラチン架橋ゲル粉砕物に付着した水を用いた。得られた粉砕物100gを冷熱媒体2として、ポリエチレン製袋からなる容器3に充填して保冷熱材1を形成した。
[Examples 1-4, Comparative Examples 1-2]:
The crushed gelatin cross-linked gel of Reference Example 2 and the following polyurethane raw materials are mixed in the proportions shown in Table 2, poured into a mold and allowed to stand to react, whereby the crushed gelatin cross-linked gel and the polyurethane substrate are integrated. A composite molded product was dispersed, and the molded product was pulverized to a particle size of about 3 mm with a motor with a rotary blade to produce a composite pulverized product. Polyurethane raw materials include 75 parts of polymer polyol and 25 parts of polyether polyol as polyhydric alcohol, 0.1 part of amine-based triethylenediamine and 0.2 part of stannous stannous octoate as catalyst, and silicone-based as foam stabilizer 0.5 parts of the dimethylsiloxane modified product, 33 parts of polymeric MDI as the isocyanate, and water attached to the crushed gelatin cross-linked gel as the foaming agent were used. 100 g of the obtained pulverized material was used as a cooling medium 2 and filled in a container 3 made of a polyethylene bag to form a cold insulation material 1.

〔保冷試験〕:
上記の保冷熱材1を冷凍庫に入れて−5℃で24時間保管後、取出して袋の表面に熱電対を取付け、室温(25℃)に静置して10〜20分ごとに温度を測定し、180分と0分の温度差(上昇温度)を算出した。比較例1として参考例2のゼラチン架橋ゲル粉砕物を、比較例2としてCMCを増粘剤とする市販品について同様に試験した。結果を表2に示す。
[Cold insulation test]:
Place the above cold insulation material 1 in a freezer and store it at -5 ° C for 24 hours, then remove it, attach a thermocouple to the surface of the bag, leave it at room temperature (25 ° C), and measure the temperature every 10-20 minutes The temperature difference (increased temperature) of 180 minutes and 0 minutes was calculated. As a comparative example 1, a gelatin crosslinked gel pulverized product of Reference Example 2 was tested, and as a comparative example 2, a commercial product using CMC as a thickener was tested in the same manner. The results are shown in Table 2.

Figure 0005223885
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表2より、実施例1〜4のものは比較例1のものに比べて、180分後の温度が低く、温度差が小さいことが認められ、長時間にわたって冷却可能であり、蓄熱性が高いことが分かる。また比較例2のものに比べて冷えすぎず、かつ温度上昇が緩やかで、長時間にわたって冷却可能であり、蓄熱性が高いことが分かる。実施例1〜4の間では、ゼラチン架橋ゲルの割合が高く、含まれる水の量が多いほど、蓄熱性が高いことが分かる。他の参考例のゼラチン架橋ゲルを用いた試験でも、ほぼ同様の結果が得られた。   From Table 2, it can be seen that the samples of Examples 1 to 4 have a lower temperature after 180 minutes and a smaller temperature difference than those of Comparative Example 1, and can be cooled for a long time, and have high heat storage properties. I understand that. It can also be seen that it is not too cold compared to that of Comparative Example 2, the temperature rise is gradual, it can be cooled for a long time, and the heat storage property is high. Between Examples 1-4, it turns out that the ratio of gelatin crosslinked gel is high, and heat storage property is so high that there is much quantity of the water contained. In the test using the gelatin cross-linked gel of other reference examples, almost the same result was obtained.

〔参考例6〜9〕
分子量50,000〜100,000のゼラチン、架橋剤としてイソブテン−無水マレイン酸共重合体を水酸化ナトリウムで開環させナトリウム塩としたもの(数平均分子量8,000)、抗菌剤、有機溶媒としてエタノール、および水を表3に示す割合で入れ、室温で24時間反応させてゲル化させ、架橋ゼラチンおよび水を含むゼラチン架橋ゲルを製造し、24時間後のゲルのゼリー強度を測定した。さらにゼラチン架橋ゲルを回転刃付粉砕機で粉砕して、粒径3〜4mmの粉砕物を得た。配合比(%)およびゼリー強度を表3に示す。
[Reference Examples 6 to 9]
Gelatin having a molecular weight of 50,000 to 100,000, an isobutene-maleic anhydride copolymer as a crosslinking agent ring-opened with sodium hydroxide to form a sodium salt (number average molecular weight 8,000), antibacterial agent, organic solvent As shown in Table 3, ethanol and water were added in the proportions shown in Table 3 and reacted at room temperature for 24 hours to cause gelation. A gelatin crosslinked gel containing crosslinked gelatin and water was produced, and the jelly strength of the gel after 24 hours was measured. Further, the gelatin cross-linked gel was pulverized by a pulverizer with a rotary blade to obtain a pulverized product having a particle diameter of 3 to 4 mm. Table 3 shows the compounding ratio (%) and the jelly strength.

Figure 0005223885
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〔実施例5〜7〕:
参考例8のゼラチン架橋ゲル粉砕物と、次のポリウレタン原料を表4の割合で混合し、成形型に注入し静置して反応させることにより、ゼラチン架橋ゲルの粉砕物とポリウレタン基材が一体的に分散した複合体の成形物を製造し、この成形物を回転刃付モータで粒径約3mmに粉砕して複合体の粉砕物を製造した。ポリウレタン原料としては、多価アルコールとしてポリマーポリオール75部およびポリエーテルポリオール25部、触媒としてアミン系のトリエチレンジアミン0.09部およびスズ系のスタナスオクトエート0.10部、整泡剤としてシリコーン系のジメチルシロキサン変性品0.25部、イソシアネートとしてポリメリックMDIを18部、発泡剤としてはゼラチン架橋ゲル粉砕物に付着した水を用いた。得られた粉砕物100gを冷熱媒体2として、ポリプロピレンフィルムとポリプロピレン発泡フィルムからなる図1の容器3に充填して保冷熱材1を形成した。
[Examples 5 to 7]:
The gelatin cross-linked gel pulverized product of Reference Example 8 and the following polyurethane raw materials were mixed in the proportions shown in Table 4, poured into a mold and allowed to stand to react, whereby the gelatin cross-linked gel pulverized product and the polyurethane substrate were integrated. A composite molded product was dispersed, and the molded product was pulverized to a particle size of about 3 mm with a motor with a rotary blade to produce a composite pulverized product. Polyurethane raw materials include 75 parts of polymer polyol and 25 parts of polyether polyol as polyhydric alcohol, 0.09 part of amine-based triethylenediamine and 0.10 parts of stannous stannous octoate as catalyst, and silicone-based as foam stabilizer Dimethylsiloxane modified product of 0.25 parts, polymeric MDI as an isocyanate was 18 parts, and as a foaming agent, water adhered to a crushed gelatin cross-linked gel was used. 100 g of the obtained pulverized product was used as the cooling medium 2 to fill the container 3 of FIG. 1 made of a polypropylene film and a polypropylene foam film to form a cold insulation material 1.

〔保冷試験〕:
上記の保冷熱材1を冷凍庫に入れて−5℃で24時間保管後、取出して容器を段ボール紙でコ字状に覆い、容器と段ボール紙間に熱電対を取付け、室温(25℃)に静置して10〜30分ごとに温度を測定し、また12℃から15℃に昇温するのに要する昇温時間(分)を計測した。結果を表4に示す。
[Cold insulation test]:
Place the above cold insulation material 1 in a freezer and store it at -5 ° C for 24 hours, then take it out and cover the container with a cardboard paper in a U-shape, attach a thermocouple between the container and the cardboard paper, and bring it to room temperature (25 ° C). The temperature was measured every 10 to 30 minutes after standing, and the temperature raising time (minutes) required to raise the temperature from 12 ° C to 15 ° C was measured. The results are shown in Table 4.

Figure 0005223885
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〔保温試験〕:
上記の保冷熱材1を電子レンジで1.5分間マイクロ波加熱した後、取出して容器を段ボール紙でコ字状に覆い、容器と段ボール紙間に熱電対を取付け、室温(25℃)に静置して10〜30分ごとに温度を測定し、また70℃から40℃に降温するのに要する降温時間(分)を計測した。結果を表5に示す。
[Insulation test]:
After heating the above-mentioned cold insulation material 1 in a microwave oven for 1.5 minutes, it is taken out and the container is covered with a corrugated paper in a U shape, and a thermocouple is attached between the container and the corrugated paper, and the room temperature (25 ° C.) is reached. The temperature was measured every 10 to 30 minutes after standing, and the temperature drop time (minutes) required to drop the temperature from 70 ° C to 40 ° C was measured. The results are shown in Table 5.

Figure 0005223885
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表4および表5より、実施例5〜7の保冷熱材は長時間にわたって保冷、保温効果が維持され、蓄熱性が高いことが分かる。ここではゼラチン架橋ゲルの割合が高く、含まれる水の量が多い複合体からなる保冷熱材ほど蓄熱性が高く、特にゼラチン架橋ゲルが70%の複合体からなる保冷熱材は抜群の保冷、保温効果を有することが分かる。他の参考例のゼラチン架橋ゲルを用いた試験でも、ほぼ同様の結果が得られた。   From Table 4 and Table 5, it can be seen that the cold insulation heat materials of Examples 5 to 7 maintain the cold insulation and heat insulation effects for a long time and have high heat storage properties. Here, the heat insulating material made of a composite material having a high ratio of gelatin cross-linked gel and containing a large amount of water has a higher heat storage property, and in particular, a heat insulating material made of a composite material having a gelatin cross-linked gel of 70% is excellent in cold storage, It turns out that it has a heat retention effect. In the test using the gelatin cross-linked gel of other reference examples, almost the same result was obtained.

蓄熱により冷却または加熱用として用いられる冷熱媒体、およびこの冷熱媒体により保冷または保温を行なうためのゼラチン架橋ゲル−ポリウレタン系の保冷熱材として利用可能である。   The present invention can be used as a cold medium used for cooling or heating by storing heat, and a gelatin-crosslinked gel-polyurethane type cold insulation material for keeping cold or keeping warm with this cold medium.

1 保冷熱材
2 冷熱媒体
3 容器
4 容器本体
4a、5a 接着部
4b 収容部
5 蓋部
6 帯状部
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Cold insulation heat material 2 Cooling medium 3 Container 4 Container main body 4a, 5a Adhesion part 4b Storage part 5 Cover part 6 Strip | belt-shaped part

Claims (10)

架橋ゼラチンおよび水を含むゼラチン架橋ゲルと、ポリウレタン基材との複合体を含む冷熱媒体。   A cold medium comprising a composite of a gelatin crosslinked gel comprising crosslinked gelatin and water and a polyurethane substrate. 架橋ゼラチンおよび水を含むゼラチン架橋ゲルと、ポリウレタン基材との複合体を含む粒状化または粉砕物を含む冷熱媒体。   A cold medium comprising a granulated or pulverized product comprising a composite of a gelatin crosslinked gel containing crosslinked gelatin and water and a polyurethane substrate. 請求項1または2において、複合体が架橋ゼラチンおよび水を含むゼラチン架橋ゲルの粒状化または粉砕物と、ポリオールおよびポリイソシアネートを含むポリウレタン原料とを含む原料混合物の反応生成物を含む冷熱媒体。 3. The cooling medium according to claim 1 or 2, wherein the composite contains a reaction product of a raw material mixture containing a granulated or pulverized product of gelatin cross-linked gel containing cross-linked gelatin and water and a polyurethane raw material containing polyol and polyisocyanate. 請求項1ないし3のいずれかにおいて、ゼラチン架橋ゲルが架橋ゼラチン2〜60重量%および水40〜98重量%を含み、ゼリー強度9〜3000gである冷熱媒体。   4. The cooling medium according to any one of claims 1 to 3, wherein the gelatin crosslinked gel contains 2 to 60% by weight of crosslinked gelatin and 40 to 98% by weight of water, and has a jelly strength of 9 to 3000 g. 請求項1ないし4のいずれかにおいて、ゼラチン架橋ゲルがゼラチン2〜59重量%、架橋剤1〜20重量%および水40〜97重量%を含む水性ゾルの反応生成物であって、ゼリー強度9〜3000gである冷熱媒体。 5. The reaction product of an aqueous sol according to claim 1, wherein the gelatin cross-linked gel comprises 2 to 59% by weight of gelatin, 1 to 20% by weight of a cross-linking agent and 40 to 97% by weight of water, and has a jelly strength of 9 A cold medium that is ~ 3000g. 請求項1ないし5のいずれかにおいて、ポリウレタン基材がポリウレタン発泡体である冷熱媒体。   6. The cooling medium according to claim 1, wherein the polyurethane base material is a polyurethane foam. 請求項1ないし6のいずれかに記載のゼラチン架橋ゲルと、
ポリオール、ポリイソシアネートおよび発泡剤を含むポリウレタン原料とを含む原料混合物の反応生成物、またはその粒状化もしくは粉砕物を含む冷熱媒体。
Gelatin cross-linked gel according to any of claims 1 to 6,
A reaction product of a raw material mixture containing a polyol, a polyisocyanate and a polyurethane raw material containing a blowing agent, or a cold medium containing a granulated or pulverized product thereof.
請求項1ないし7のいずれかに記載の冷熱媒体を容器に収容した保冷熱材。   A cold insulation heat material in which the cold medium according to any one of claims 1 to 7 is accommodated in a container. 請求項1ないし7のいずれかに記載の冷熱媒体を軟質の容器に収容した保冷熱材。 A cold insulation heat material in which the cold medium according to any one of claims 1 to 7 is housed in a soft container . 請求項8または9において、容器が耐熱性、マイクロ波透過性の容器である保冷熱材。   The cold insulation heat material according to claim 8 or 9, wherein the container is a heat-resistant and microwave-permeable container.
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