(57)【要約】【課題】低温状態を長時間維持することができる冷却療養具を提供する。【解決手段】本発明の冷却療養具１０は、非水系媒体を主成分とする不凍液１４を充填する袋体１１と、該袋体１１に内包され、水又は増粘剤を含有する水溶液を含む内液１６を充填する内包体１５とから構成される。非水系媒体は、特定の数平均分子量を有するポリエチレングリコールであることが好ましい。また、内液１６は、増粘剤として多糖類、セルロース誘導体、アクリル酸系ポリマー、及びビニル系ポリマーから選ばれる少なくとも一種を含有する水溶液であることが好ましい。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
非水系媒体を主成分とする不凍液を充填する袋体と、該袋体に内包され、水又は増粘剤を含有する水溶液を含む内液を充填する内包体とを有する冷却療養具。
【請求項２】
前記非水系媒体は、ポリエチレングリコールである請求項１に記載の冷却療養具。
【請求項３】
前記ポリエチレングリコールの数平均分子量は、２００〜１０００である請求項２に記載の冷却療養具。
【請求項４】
前記内液は、増粘剤として多糖類、セルロース誘導体、アクリル酸系ポリマー、及びビニル系ポリマーから選ばれる少なくとも一種を含有する水溶液である請求項１〜３のいずれか一項に記載の冷却療養具。
【請求項５】
前記冷却療養具を−２０〜−１０℃で１２時間以上冷却させた後、２１℃の雰囲気下に放置した際、前記冷却療養具の表面温度が−５〜１０℃の温度帯を２時間以上維持する請求項１〜４のいずれか一項に記載の冷却療養具。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、長時間冷却時間を維持することができる冷却療養具に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に柔軟性を有する袋体に液状の保冷剤を充填し、密閉した冷却用袋が知られている。冷却用袋は、運動、炎症等により患部を冷却するために用いられる冷却療養具、頭部を冷やすためのアイス枕、生鮮食料品等を冷やすための保冷バック等として広く使用されている。
【０００３】
従来より冷却用袋の柔軟性を維持しながら、０℃以下の低温状態をより長い時間維持することを目的として凝固点降下剤を使用した保冷剤が知られている。例えば特許文献１は、澱粉等の多糖類を水に溶解したものを主成分とし、凝固点降下剤としてエチレングリコール等を添加した保冷袋について開示する。特許文献２は、水及びアクリル酸系重合体架橋物からなるマトリックス層と、１価陽イオンの無機塩、尿素、多価アルコール等の凝固点降下剤を含有する含水ゲル組成物を充填した袋容器について開示する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開昭５５−６８３６６号公報
【特許文献２】特開平６−６５５６０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところが、これらの保冷剤を冷却療養具に適用した場合、患部の冷却に適した低温状態を長時間維持することができないという問題があった。
本発明の目的は、低温状態を長時間維持することができる冷却療養具を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明者らは、前記の課題を解決するべく研究した結果、特定の冷却構造により低温状態を長時間維持できることを見出したことに基づく発明である。
上記目的を達成するために、本発明の一態様は、非水系媒体を主成分とする不凍液を充填する袋体と、該袋体に内包され、水又は増粘剤を含有する水溶液を含む内液を充填する内包体とを有する冷却療養具が提供される。
【０００７】
前記非水系媒体は、ポリエチレングリコールであってもよい。
前記ポリエチレングリコールの数平均分子量は、２００〜１０００であってもよい。
前記内液は、増粘剤として多糖類、セルロース誘導体、アクリル酸系ポリマー、及びビニル系ポリマーから選ばれる少なくとも一種を含有する水溶液でもよい。
【０００８】
前記冷却療養具を−２０〜−１０℃で１２時間以上冷却させた後、２１℃の雰囲気下に放置した際、前記冷却療養具の表面温度が−５〜１０℃の温度帯を２時間以上維持するように構成してもよい。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、低温状態を長時間維持することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本実施形態の冷却療養具の平面図。
【図２】本実施形態の冷却療養具の図１におけるＡ−Ａ断面図。
【図３】別例の冷却療養具の平面図。
【図４】本試験例１における冷却療養具の表面温度と時間との関係を示すグラフ。
【図５】本試験例２における冷却療養具の表面温度と時間との関係を示すグラフ。
【図６】本試験例３における各実施例の冷却療養具の表面温度と時間との関係を示すグラフ。
【図７】本試験例３における各比較例の冷却療養具の表面温度と時間との関係を示すグラフ。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、本発明の冷却療養具を具体化した一実施形態を図１，２に従って説明する。
図１，２に示されるように、本実施形態の冷却療養具１０の外層を構成する袋体１１は、柔軟性のあるフィルムにより成形された上面フィルム１２及び底面フィルム１３から構成されている。上面フィルム１２及び底面フィルム１３は、重ねられて、その周縁部において、圧着シールされている。袋体１１内には、非水系媒体を主成分とする不凍液１４が充填され、さらに柔軟性のあるフィルムにより形成された内包体１５が不凍液１４中に浮遊する状態で内包されている。非水系媒体を主成分とするとは、例えば非水系媒体が不凍液１４中において５０質量％以上含有する場合を示し、好ましくは非水系媒体が６０質量％以上、より好ましくは８０質量％以上、特に好ましくは９０質量％以上含有する。
【００１２】
不凍液１４を構成する非水系媒体の具体例としては、エチレングリコール、ジエチレングリコール、ポリエチレングリコール（ＰＥＧ）、プロピレングリコール、ジプロピレングリコール、ポリプロピレングリコール、グリセリン等の多価アルコール類、エタノール、イソプロパノール等のアルコール類等が挙げられる。これらの具体例は、一種のみを適用してもよいし、二種以上が組み合わされて適用されてもよい。
【００１３】
これらの中でも本発明の効果に優れる観点からポリエチレングリコールが好ましい。ポリエチレングリコールの数平均分子量は、特に限定されないが２００〜１０００が好ましく、２５０〜８００がより好ましく、３２０〜５５０がさらに好ましい。ポリエチレングリコールの数平均分子量が上記範囲内に規定することにより本発明の効果をより向上させる。
【００１４】
上面フィルム１２及び底面フィルム１３を構成するフィルム素材は、内溶液を密閉することができ、生体部位への密着性の観点から柔軟性を有する樹脂、ゴム等の素材を適宜採用することができる。フィルム素材の具体例としては、例えばポリエステル、ナイロン、エチレン・メタクリル酸共重合体、セロハン、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリウレタン、ポリ塩化ビニル、各種ゴム等が挙げられる。ポリエステルの具体例としては、例えばポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリトリメチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレート、ポリブチレンナフタレート等が挙げられる。セロハンの具体例としては、例えば普通セロハン、防湿セロハン等が挙げられる。ポリエチレンの具体例としては、例えば高密度ポリエチレン、低密度ポリエチレン、超低密度ポリエチレン、直鎖状低密度ポリエチレン、超高分子量ポリエチレン等が挙げられる。これらの樹脂は、一種のみを適用してもよいし、二種以上が組み合わされて適用されてもよい。また、単層構造であってもよく、複数素材をドライラミネート等により積層させて適用してもよい。
【００１５】
内包体１５内には、水又は増粘剤を含有する水溶液を含む内液１６が充填されている。これらの中で低温時間を長時間維持できる観点から増粘剤を含有する水溶液が適用されることが好ましい。増粘剤としては、例えば多糖類、セルロース誘導体、アクリル酸系ポリマー、ビニル系ポリマー等が挙げられる。
【００１６】
多糖類としては公知の増粘剤を適用することができ、その具体例としては、例えばキサンタンガム、カラヤガム、ウェランガム、グアーガム、ペクチン、タマリンドガム、カラギーナン、キトサン、アラビアガム、ローカストビーンガム、セルロース、アルギン酸、澱粉、加工澱粉、寒天、デキストラン、プルラン等が挙げられる。
【００１７】
セルロース誘導体の具体例としては、例えばメチルセルロース、エチルセルロース、カルボキシメチルセルロース、カルボキシメチルセルロースナトリウム、ヒドロキシエチルセルロース、ヒドロキシプロピルセルロース、ヒドロキシプロピルメチルセルロース、カチオン化セルロース等が挙げられる。アクリル酸系ポリマーの具体例としては、例えばポリ（メタ）アクリル酸、ポリ（メタ）アクリル酸ナトリウム、ポリ（メタ）アクリルアミド等が挙げられる。ビニル系ポリマーの具体例としては、例えばポリビニルアルコール、ポリビニルピロリドン、カルボキシビニルポリマー等が挙げられる。これらの増粘剤は、一種のみを適用してもよいし、二種以上が組み合わされて適用されてもよい。これらの中で本発明の効果をより向上させ、生体適用性により優れる観点からセルロース誘導体が好ましく、カルボキシメチルセルロースがより好ましい。
【００１８】
増粘剤を水に配合する場合、水溶液中における増粘剤の配合量は、粘度、増粘剤の種類等に応じて、適宜設定することができるが、好ましくは５質量％以下、より好ましくは３質量％以下である。増粘剤の配合量が５質量％以下の場合、水溶液に適宜な粘度を付与することができ、冷凍後の溶解時における内液１６の対流を減少させ、溶解速度を減少させることにより低温時間をより長時間維持できる。
【００１９】
内包体１５を構成するフィルム素材は、上面フィルム１２及び底面フィルム１３を構成するフィルム素材と同様のものを適用することができる。
冷却療養具１０中における不凍液１４と内液１６との質量比は、特に限定されず、好ましくは１：０．２〜５、より好ましくは１：０．５〜２である。かかる質量比に規定することにより、低温時間をより長時間維持することができる。不凍液１４と内液１６の各質量は、適用部位、冷却時間等の観点から適宜設定されるが、それぞれ２０〜２００ｇが好ましく、３０〜１００ｇがより好ましい。質量が２０ｇ以上であると、冷却時間をより長時間維持することができる。また、質量が２００ｇ以下であると、質量を軽くすることができ、使用者の使用負担を軽減することができる。
【００２０】
本実施形態の冷却療養具１０の使用方法は、通常の冷却療養具の使用方法を採用することができ、例えば所定時間冷凍庫に入れた後、布製等の袋に入れて使用することができる。冷凍庫の温度は、０℃以下であれば特に限定されず、好ましくは−１０℃以下、より好ましくは−１８℃以下である。冷凍温度が特に−１８℃以下であれば、市販の冷凍庫を適用することができ、冷凍庫内に数時間放置した後、使用することができる。
【００２１】
冷却療養具１０の適用目的は、療養目的であれば特に限定されず、例えば運動後の筋肉又は関節の冷却、皮膚又は筋肉等の炎症部の冷却、筋肉痛又は肘、膝、足首等の関節の痛み箇所の冷却、発熱部位の冷却、こりが生じている首、肩、腰等の冷却等が挙げられる。
【００２２】
上記実施形態の冷却療養具１０の作用について説明する。
本実施形態の冷却療養具１０は、上述したように非水系媒体を主成分とする不凍液１４を充填する袋体１１と、該袋体１１に内包され、水又は増粘剤を含有する水溶液を含む内液１６を充填する内包体１５とから構成される。冷却療養具１０を使用する際、冷凍庫に所定時間放置すると、水系溶媒からなる内液１６が凍結している。内液１６が凍結した状態で冷却療養具１０を生体に適用すると、まず不凍液１４が熱を吸収し、表面温度が０℃付近まで経時的に上昇する。しかしながら、水系溶媒からなる内液１６は依然として凍結しており、凍結している内液１６の冷熱は、生体に直接奪われず、不凍液１４を介してゆっくりと伝達されるため、冷却療養具１０の表面温度は内液１６の凝固点（０℃付近）で長時間維持される。内液１６に増粘剤が配合されている場合は、内包体１５の表面付近の内液１６が融解しても熱対流が生じにくいため、内液１６の融解を一層遅らせる。
【００２３】
それにより、患部の冷却に適した低温状態、例えば冷却療養具１０の表面温度が−５〜１０℃、好ましくは−３〜５℃の温度帯を長時間維持することができる。例えば冷却療養具１０を−２０〜−１０℃で１２時間以上冷却させた後、２１℃の雰囲気下に放置した際、冷却療養具１０の表面温度が−５〜１０℃の温度帯を２時間以上維持されることが好ましく、２時間３０分以上維持されることがより好ましい。かかる構成により、療養効果をより向上させることができる。また、冷却療養具１０の取替え回数を減少させることができる。
【００２４】
本実施形態の冷却療養具１０によれば、以下のような効果を得ることができる。
（１）本実施形態の冷却療養具１０では、非水系媒体を主成分とする不凍液１４を充填する袋体１１と、該袋体１１に内包され、水又は増粘剤を含有する水溶液を含む内液１６を充填する内包体１５とから構成される。したがって、患部の冷却に適した低温状態を長時間維持することができる。
【００２５】
（２）また、柔軟性を有する樹脂、ゴム等の素材により袋体１１を構成した場合、袋体１１には不凍液１４が充填されるため、使用時において接触性が良好である。
（３）非水系媒体として、所定分子量のポリエチレングリコールを適用した場合、又は内液として所定の増粘剤を含有する水溶液を適用した場合、患部の冷却に適した低温状態をより長時間維持することができる。
【００２６】
なお、上記実施形態は以下のように変更してもよい。
・上記実施形態において、袋体１１の形状及び大きさは、特に限定されず、生体に適用する部位に応じて適宜設計することができる。また、内包体１５の形状、大きさ、及び数は、冷却効果維持の観点から適宜設計することができる。
【００２７】
・図３に示されるように、図１の冷却療養具１０を１単位として複数単位が連接された冷却療養具１７として構成してもよい。かかる構成により、生体に適用する部位に応じて大きさ及び長さ等を容易に設計することができる。また、折り曲げ等が容易となり、曲面部への密着性を向上させる。
【００２８】
・上記実施形態において、袋体１１中に内包される内包体１５は、位置ズレを防止し、表面温度を均一に保つ観点から、袋体１１の内面に内包体１５の一部が接着又は固定されてもよい。
【００２９】
・上記実施形態において、内包体１５内に充填される内液１６中には、本発明の効果を阻害しない範囲内において非水系媒体が少量配合されてもよい。非水系媒体の配合量は５質量％以下が好ましく、１質量％以下がより好ましい。
【００３０】
・上記実施形態において、不凍液１４及び内液１６中には本発明の効果を阻害しない範囲内においてその他の添加剤を配合してもよい。その他の添加剤としては、例えば尿素、塩化ナトリウム、塩化カリウム、塩化カルシウム、硫酸ナトリウム、ソルビット等の凝固点降下剤、酸化防止剤、安定剤、界面活性剤、着色剤、防腐剤、消泡剤等が挙げられる。
【００３１】
・上記実施形態において、フィルム間の圧着シールは、公知の方法を適宜採用することができ、樹脂層を介した熱融着であってもよいし、シール層を新たに形成することにより接着してもよい。
【実施例】
【００３２】
以下に試験例を挙げ、前記実施形態をさらに具体的に説明するが、本発明はこれらに限定されるものではない。
＜試験例１：不凍液の種類による保冷時間の評価＞
冷却療養具を具体的に構成し、不凍液の種類を変えて冷却療養具の表面温度と保冷時間について評価した。各実施例の冷却療養具として図１に示される冷却療養具１０を使用した。各比較例の冷却療養具として図１に示される冷却療養具１０において内包体１５を省略したものを使用した。各実施例において袋体１１中の不凍液１４の質量は５０ｇ、内包体１５中の内液１６の質量は５０ｇとした。各比較例において、袋体１１中の不凍液１４の質量は１００ｇとした。なお、袋体１１と内包体１５は、外層からＰＥＴ２μｍ＋ナイロン１３μｍ＋ポリエチレン７０μｍを積層した樹脂フィルムにより構成した。下記成分からなる冷却療養具を構成し、−１０℃以下若しくは−２０℃で１２時間冷却した後、室温（２１℃）に放置した際の袋体１１の表面温度を経時測定した。
【００３３】
実施例１は、不凍液として数平均分子量が３００のポリエチレングリコールと４００のポリエチレングリコールを混合したものを使用した。内液は、水に増粘剤としてカルボキシメチルセルロースを２質量％以下の濃度で配合した水溶液を使用した。
【００３４】
比較例１は、不凍液として数平均分子量が３００のポリエチレングリコールと４００のポリエチレングリコールを混合したもの（実施例１で使用の不凍液と同一、以下同じ）を使用した。
【００３５】
実施例２は、不凍液としてプロピレングリコールを使用した。内液は、水に増粘剤としてカルボキシメチルセルロースを２質量％以下の濃度で配合した水溶液を使用した。
比較例２は、不凍液としてプロピレングリコールを使用した。
【００３６】
実施例３は、不凍液としてグリセリンを使用した。内液は、水に増粘剤としてカルボキシメチルセルロースを２質量％以下の濃度で配合した水溶液を使用した。
比較例３は、不凍液としてグリセリンを使用した。
【００３７】
結果を図４のグラフに示す。
図４に示されるように、各実施例に示されるように、非水系媒体を主成分とする不凍液１４を充填する袋体１１と、該袋体１１に内包され、内液１６を充填する内包体１５とから構成される冷却療養具は、内包体１５を内包しない各比較例の冷却療養具に対して低温保持時間が著しく向上していることが確認される。内包体１５を内包しない各比較例の冷却療養具は、経時的に表面温度が上昇していることが確認される。
【００３８】
＜試験例２：不凍液及び内液の種類による保冷時間の評価＞
冷却療養具を具体的に構成し、不凍液及び内液の種類による冷却療養具の表面温度と保冷時間について評価した。試験方法は、試験例１と同様に行った。
【００３９】
実施例４は、不凍液として数平均分子量が３００のポリエチレングリコールと４００のポリエチレングリコールを混合したものを使用した。内液は、水に増粘剤としてカルボキシメチルセルロースを２質量％以下の濃度で配合した水溶液を使用した。
【００４０】
実施例５は、不凍液としてプロピレングリコールに尿素を１５質量％以下配合したものを使用した。内液は、水に増粘剤としてカルボキシメチルセルロースを２質量％以下の濃度で配合した水溶液を使用した。
【００４１】
実施例６は、不凍液として数平均分子量が３００のポリエチレングリコールと４００のポリエチレングリコールを混合したものを使用した。内液は、水（蒸留水）を使用した。
結果を図５のグラフに示す。
【００４２】
内液として水に増粘剤を配合した水溶液を使用した実施例４の場合、内液として水を使用した実施例６と比べて、より０℃に近い温度を長時間維持できることが確認される。
＜試験例３：ポリエチレングリコールの種類による保冷時間の評価＞
不凍液として使用したポリエチレングリコールの数平均分子量を変化させた場合の冷却療養具の表面温度と保冷時間について評価した。試験方法は、試験例１と同様に行った。
【００４３】
実施例７は、不凍液として数平均分子量が２００のポリエチレングリコールを使用した。内液は、水に増粘剤としてカルボキシメチルセルロースを２質量％以下の濃度で配合した水溶液を使用した。
【００４４】
実施例８は、不凍液として数平均分子量が３００のポリエチレングリコールを使用した。内液は、水に増粘剤としてカルボキシメチルセルロースを２質量％以下の濃度で配合した水溶液を使用した。
【００４５】
実施例９は、不凍液として数平均分子量が３００のポリエチレングリコールと４００のポリエチレングリコールを混合したものを使用した。内液は、水に増粘剤としてカルボキシメチルセルロースを２質量％以下の濃度で配合した水溶液を使用した。
【００４６】
実施例１０は、不凍液として数平均分子量が４００のポリエチレングリコールを使用した。内液は、水に増粘剤としてカルボキシメチルセルロースを２質量％以下の濃度で配合した水溶液を使用した。
【００４７】
実施例１１は、不凍液として数平均分子量が６００のポリエチレングリコールを使用した。内液は、水に増粘剤としてカルボキシメチルセルロースを２質量％以下の濃度で配合した水溶液を使用した。
【００４８】
実施例１２は、不凍液として数平均分子量が１０００のポリエチレングリコールを使用した。内液は、水に増粘剤としてカルボキシメチルセルロースを２質量％以下の濃度で配合した水溶液を使用した。
【００４９】
各実施例の結果を図６のグラフに示す。
比較例４は、不凍液として数平均分子量が２００のポリエチレングリコールを使用した。
【００５０】
比較例５は、不凍液として数平均分子量が３００のポリエチレングリコールを使用した。
比較例６は、不凍液として数平均分子量が３００のポリエチレングリコールと４００のポリエチレングリコールを混合したものを使用した。
【００５１】
比較例７は、不凍液として数平均分子量が４００のポリエチレングリコールを使用した。
比較例８は、不凍液として数平均分子量が６００のポリエチレングリコールを使用した。
【００５２】
比較例９は、不凍液として数平均分子量が１０００のポリエチレングリコールを使用した。
上記各比較例の結果を図７のグラフに示す。
【００５３】
図６に示されるように、ポリエチレングリコールの数平均分子量が３００〜４００付近が、より低温状態を長時間維持できることが確認される。
図７に示されるように、内包体の構成を有しない各比較例は、いずれも経時的に表面温度が上昇していることが確認される。
【００５４】
次に、上記実施形態及び別例から把握できる技術的思想について、それらの効果とともに以下に追記する。
（ａ）前記不凍液と内液との質量比は、１：０．２〜５である前記冷却療養具。従って、この（ａ）に記載の発明によれば、生体に適した冷温状態をより長時間維持することができる。
【符号の説明】
【００５５】
１０，１７…冷却療養具、１１…袋体、１４…不凍液、１５…内包体、１６…内液。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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