(57)【要約】      （修正有）【課題】初期加熱温度に迅速に達し、最大２４時間、一貫した温度を維持し、かつ、凝離作用を最小限にする、又は凝離作用をなくした発熱組成物を提供すること。【解決手段】粒子状発熱組成物を含む加熱セルであって、該粒子状発熱組成物が、（ａ）１０重量％〜９０重量％の鉄粉末と、（ｂ）１重量％〜２５重量％の、活性炭、不活性炭、及びこれらの混合物から成る群から選択される炭素と、（ｃ）１重量％〜２５重量％の、３００μｍ〜８００μｍの中位径を有する吸収性ゲル化材料と、（ｄ）１重量％〜３５重量％の水とを含み、該粒子状発熱組成物の粒子が、少なくとも２つの対向する表面を含む一体化構造に形成されるポケット内に組み合わされ、その少なくとも１つの表面が酸素透過性である、加熱セル。【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
粒子状発熱組成物を含む加熱セルであって、該粒子状発熱組成物が、
（ａ）１０重量％〜９０重量％の鉄粉末と、
（ｂ）１重量％〜２５重量％の、活性炭、不活性炭、及びこれらの混合物から成る群から選択される炭素と、
（ｃ）１重量％〜２５重量％の、３００μｍ〜８００μｍの中位径を有する吸収性ゲル化材料と、
（ｄ）１重量％〜３５重量％の水と
を含み、該粒子状発熱組成物の粒子が、少なくとも２つの対向する表面を含む一体化構造に形成されるポケット内に組み合わされ、その少なくとも１つの表面が酸素透過性である、加熱セル。
【請求項２】
前記吸収性ゲル化材料の中位径と前記鉄粉末の中位径の比が、１０：１〜１：１０、好ましくは３：１〜１：３である、請求項１に記載の加熱セル。
【請求項３】
前記粒子状発熱組成物が５０重量％〜８７重量％の鉄粉末を含む、請求項１または２に記載の加熱セル。
【請求項４】
前記鉄粉末が５０μｍ〜４００μｍの中位径を有する、請求項１〜３のいずれか一項に記載の加熱セル。
【請求項５】
前記鉄粉末が、鋳鉄粉末、還元鉄粉末、電解鉄粉末、くず鉄粉末、銑鉄、海綿鉄、錬鉄、鋼鉄、鉄合金、及びこれらの混合物から成る群から選択され、好ましくは前記鉄粉末が海綿鉄である、請求項１〜４のいずれか一項に記載の加熱セル。
【請求項６】
前記粒子状発熱組成物が、１重量％〜１５重量％の吸収性ゲル化材料を含み、前記吸収性ゲル化材料が、加水分解アクリロニトリルグラフト化デンプン、アクリル酸グラフト化デンプン、ポリアクリレート、無水マレイン酸系コポリマー、及びこれらの混合物から成る群から選択されるヒドロゲル形成性ポリマー材料である、請求項１〜５のいずれか一項に記載の加熱セル。
【請求項７】
前記粒子状発熱組成物が、０．５重量％〜１０重量％の、アルカリ金属塩類、アルカリ土類金属塩類、遷移金属塩類、及びこれらの混合物から成る群から選択される金属塩、好ましくは塩化ナトリウム、塩化第二銅、及びこれらの混合物から成る群から選択される金属塩を更に含む、請求項１〜６のいずれか一項に記載の加熱セル。
【請求項８】
前記加熱セルの断面積が２ｃｍ２〜１０ｃｍ２である、請求項１〜７のいずれか一項に記載の加熱セル。
【請求項９】
前記加熱セルの全セル重量が０．８グラム〜４．０グラムである、請求項１〜８のいずれか一項に記載の加熱セル。
【請求項１０】
前記加熱セルが、背中用ラップ、膝用ラップ、首用ラップ、生理用ラップ、関節用ラップ、及び首から腕用ラップから成る群から選択される使い捨て加熱物品に組み込まれる、請求項１〜９のいずれか一項に記載の加熱セル。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、使い捨てヒートラップに組み込むのに適した加熱セルを対象とする。特に、本発明は、吸収性ゲル化材料を含む発熱組成物を含む加熱セルを対象とし、ここで吸収性ゲル化材料は、改善された加熱を提供する。
【背景技術】
【０００２】
使い捨てヒートラップは、一時的な又は慢性的な体のうずき及び痛みの不快症状を軽減するために熱を加える、人気のある適用になってきている。これらの使い捨てヒートラップは、熱を生成するための発熱組成物を典型的に含み、ここで発熱組成物は、金属粉末の酸化に際し、発熱組成物が熱を放出するように、金属粉末、塩、及び水を典型的に含む。
使い捨てヒートラップによって提供される熱処理は、こわばった筋肉及び関節、神経の痛み、背中の痛み、リウマチ等に関連するうずき及び痛みの処置に好適であることがわかってきた。
【０００３】
使い捨て加熱装置は、持続した熱を約１時間〜約２４時間提供することができ、渦ヒータ（whirlpools）、ホットタオル、ハイドロコレーター（hydrocollators）、加熱パッド及び弾性圧縮バンドのような他の従来の熱供給源を使用するよりも、厄介でなく、より便利であると言われている。使い捨て加熱装置は、一貫した及び制御された温度を維持できる満足できる装置として、更に言われており、例えば米国特許第５，９１８，５９０号を参照すると、特定の鉄酸化化学に基づく加熱セルは、使い捨てボディラップに組み込むのに好適であり、一時的な又は慢性的な痛みを処置するために一貫した、便利な、及び快適な加熱をもたらす持続した温度を提供することが開示されている。
【０００４】
しかし、最大約２４時間、温度を持続する一方で、持続した温度の一貫性が改善され得ることがわかってきた。発熱反応を増強する一つの取り組みは、活性及び不活性炭材料のような炭素材料を組み込むことである。他の取り組みとしては、水保有剤（water-retainers）又は水保持材料（water-holding materials）を添加することが挙げられる。例えば、米国特許第６，４３６，１２６号、同第６，０９９，５５６号、及び同第５，２３３，９８１号に開示される使い捨て加熱装置を参照のこと。米国公開特許出願２００４／００４２９６５及び２００４／０１７８３８４に開示される加熱装置も参照のこと。
【０００５】
水吸収性ポリマーを含む発熱組成物の１つの具体例は、米国公開特許出願２００２／００２０４０６に開示されている。この公開は、発熱剤と水吸収性ポリマーを混合後、該発熱剤／ポリマー混合物を、アルコール、架橋剤、又は可塑剤と共に特定の圧力で押圧することによって一体化された、一体化発熱媒質を開示している。
【０００６】
発熱組成物を含む使い捨て加熱装置の技術における開示にもかかわらず、加熱期間を通して制御された及び持続した温度を提供する発熱組成物を含む具体的な加熱装置の必要性が、まだ存在する。加熱セルの熱性能は、水分レベルに対して非常に敏感であり、典型的な加熱セルは、加熱セルの加熱温度を持続するために、約２７％以上の水濃度を含み得ることが既知である。しかし、約２７％以上のレベルの高濃度の水を包含すると、所望の初期加熱温度に達するのが、よりゆっくりとなる可能性がある。従って、治療的利益のために望ましい温度に迅速に達するための能力、及び温度を持続するための能力は、得られにくい。
【０００７】
更に、現在の加熱装置は、非常に凝離しやすい発熱組成物を含有する。組成構成要素間の粒径の違いは、粒子凝離の一因となり得ると考えられている。例えば、鉄粉末及び炭素と組み合わせて、水保有剤（water-retainers）（例えば、バーミキュライト、木粉、吸収性ゲル化材料）を含む発熱組成物を含有する加熱装置は、凝離する傾向がある。典型的に、水保有剤（water retainer）の粒径は、鉄及び炭素粒子と比較して非常に大きい。例えば、現在の加熱装置は、水保有剤（water retainer）の平均粒と鉄粒子の比が１０：１以上であることが多い発熱組成物を含む可能性があり、高い粒子凝離をもたらす。
【０００８】
凝離に起因する粒子混合組成物の変化は、最適ではない及び／又は意図された設計と異なる、生成物熱性能を導く可能性がある。従って、粒子凝離作用を埋め合わせるために、過剰な発熱組成物が必要であるため、現在の加熱装置では、最大反応効率は、典型的に達成されない。典型的にこれらの加熱装置は、過剰な発熱組成物に適応するように、比較的大きい容積を有する加熱セルを含む。
【０００９】
吸収性ゲル化材料を含んだ発熱組成物を含む加熱セルは、初期加熱温度に迅速に達するために特に有効であり、最大２４時間、一貫した温度を維持するために有効であることが見出された。吸収性ゲル化材料は、他の組成成分と選択された比で使用されるとき、凝離のような組成変化に抵抗する発熱組成物を提供することに加えて、改善された加熱を提供することがわかってきた。凝離作用を最小限にする、又は凝離作用をなくすために、本発明の発熱組成物は、吸収性ゲル化材料と鉄粉末の選択された粒径比を含む。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
本発明の加熱セルは、背中用ラップ、膝用ラップ、体用ラップ、関節用ラップ、生理用ラップ、首から腕用ラップ等のような使い捨て加熱装置に組み込まれるための加熱セルを提供する、適応性のある物理的特質を有する。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明は、粒子状発熱組成物を含む加熱セルであって、該粒子状発熱組成物が、（ａ）１０重量％〜９０重量％の鉄粉末と、（ｂ）１重量％〜２５重量％の活性炭、不活性炭、及びこれらの混合物から成る群から選択される炭素と、（ｃ）１重量％〜２５重量％の、３００μｍ〜８００μｍの中位径を有する吸収性ゲル化材料と、（ｄ）１重量％〜３５重量％の水とを含み、該粒子状発熱組成物の粒子が、少なくとも２つの対向する表面を含む一体化構造に形成されるポケット内に組み合わされ、その少なくとも１つの表面が酸素透過性である。
【００１２】
使い捨て加熱装置の温度一貫性は改善される可能性があり、それによって、加熱装置は持続した熱を最大２４時間提供することが見出された。こうした加熱装置は、具体的に規定される加熱セルを含み、該加熱セルは、吸収性ゲル化材料を有する発熱組成物を含む。吸収性ゲル化材料は、水が制御された速度で放出され、鉄粉末の酸化をもたらすように、粒子状発熱組成物内における水の保持を可能にするので、改善され持続した温度を伴う長期持続の熱生成を提供する粒子状発熱組成物をもたらす。
【００１３】
また、粒子状発熱組成物は、発熱組成物の加工の間に凝離作用を受ける可能性があり、維持された一貫した及び制御された温度を提供しない可能性がある発熱組成物をもたらすことが見出された。凝離作用を最小限にする又は凝離作用をなくすために、本発明の粒子状発熱組成物は、約１０：１〜約１：１０、好ましくは約７：１〜約１：７、より好ましくは約５：１〜約１：５、及び最も好ましくは約３：１〜約１：３の、選択された中位径比の吸収性ゲル化材料と鉄粉末を含む。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
本発明の加熱セルは、粒子状発熱組成物を含む。一時的な又は慢性的な体のうずき及び痛みの不快症状を取り除くために、加熱セルが使い捨て加熱装置に組み込まれるとき、粒子状発熱組成物は、改善され持続した温度を提供する。
【００１５】
本発明の発熱組成物は、粒子状発熱組成物である。本明細書で使用するとき、「粒子状」とは、組成物に含有される別個の粒子を指す。換言すれば、本明細書において規定される粒子状発熱組成物は、別個の粒子を含有し、各粒子は、約２５μｍ（マイクロ）〜約８００μｍの範囲の中位径を有する。
【００１６】
本明細書において規定される発熱組成物の粒子状構成要素の粒径におけるばらつきは、発熱組成物中で粒子分離又は凝離を導く可能性がある。言い換えれば、粒径は、粒子移動度に直接影響し、本明細書において規定される粒子状構成要素は、これらの移動度の点で異なる可能性があり、粒子分離又は凝離をもたらす。本明細書において規定される発熱組成物は、好ましくは規定の中位径範囲を有する粒子状構成要素を含むので、発熱組成物は、粒子分離又は凝離に抵抗する。しかし、本明細書において規定される範囲の上又は下の中位径範囲を有する粒子状構成要素は、本明細書において規定された発熱組成物のために好適であると考えられる。
【００１７】
本明細書で使用するとき、「持続した温度」とは、約２０秒間〜約２４時間、好ましくは約２０分間〜約２０時間、より好ましくは約４時間〜約１６時間、最も好ましくは約８時間〜約１２時間の、約３２℃〜約５０℃、好ましくは約３２℃〜約４５℃、より好ましくは約３２℃〜約４０℃、最も好ましくは約３２℃〜約３７℃の範囲の温度を指し、ここで、最大皮膚温度、及び皮膚温度を最大皮膚温度に維持する時間の長さは、長期間高温を使用することにより発生する可能性がある皮膚火傷のようないかなる有害事象もなく、所望の治療的利益が達成されるように、こうした処置が必要な個人により適切に選択されてよい。本発明の粒子状発熱組成物により提供される「持続した温度」を維持すると、骨、筋肉を包含する急性、再発性、及び／又は慢性的な痛み、並びに／若しくはこうした痛みを有する個人の言及する痛みを実質的に和らげ、粒子状発熱組成物を含む使い捨て加熱装置が、苦しむ体の部分から除去された後でさえ、いかなる有害事象もなく、軽減を実質的に延長することが示された。
【００１８】
本明細書で使用するとき、用語「使い捨て」とは、長い期間の使用後、捨てることが意図される装置を指す。換言すれば、本明細書において規定される「使い捨て」加熱装置とは、加熱装置が、本発明の加熱セルにより提供される熱の放出について十分に長期にわたって使用された後、好適なくず容器に入れられることを意味する装置である。本明細書において規定される使い捨て加熱装置は、一時的な又は慢性的な体のうずき及び痛みの軽減において繰り返し使用するために、使い捨て加熱装置が、熱の放出について十分に長期にわたって使用されるまで、再密閉可能な、実質的に空気不透過性の入れ物に保存されることができる。
【００１９】
本発明の加熱セルは、粒子状発熱組成物を含み、該粒子状発熱組成物は、本明細書に記載された本発明の要素及び制限、並びに本明細書に記載されたあらゆる追加又は任意成分、構成要素、又は制限を含むことができ、これらから成ることができ、又はこれらから本質的に成ることができる。
【００２０】
全ての百分率、部及び比は、別段指定しない限り、粒子状発熱組成物の重量に基づく。列挙する成分に関するこのようなすべての重量は、具体的成分のレベルに基づいており、そのため別段指定しない限り、市販材料に包含される可能性があるキャリアや副生成物を包含しない。
【００２１】
本明細書に記載される出版物、特許出願、及び交付済み特許を包含する本明細書で引用する全ての文献は、関連部分において、本明細書に参考文献として組み込まれる。いかなる文献の引用も、本発明に対する従来技術として利用できることの決定に関する容認ではない。
【００２２】
加熱セル
本発明は、粒子状発熱組成物を含む加熱セルを対象とする。加熱セルは、一時的な又は慢性的な体のうずき及び痛みを軽減するために、改善され持続した温度を提供するように、使い捨て加熱装置に組み込むことができる。加熱セルは、好ましくは複数個の加熱セルとして使い捨て加熱装置に組み込まれる。
【００２３】
加熱セルは、少なくとも２つの対向する表面、好ましくは少なくとも１つの表面は酸素透過性であるフィルム層基材表面を含む一体化構造に形成され、これは、粒子状発熱組成物が充填されるとき、充填容積、空隙容量、及びセル容積を有する。本明細書で使用するとき、充填容積とは、充填された加熱セル中の粒子状組成物の容積を意味する。本明細書で使用するとき、空隙容量とは、加熱セル内の差圧なしに、及び基材材料の更なる伸長又は変形なしに測定して、最終加熱セル内の、粒子状組成物によって充填されていないセルの容積を意味する。本明細書で使用するとき、セル容積とは、加熱セルの充填容積プラス空隙容量を意味する。充填容積とセル容積との比は、約０．７〜約１．０、好ましくは約０．７５〜約１．０、より好ましくは約０．８〜約１．０、さらにより好ましくは約０．８５〜約１．０、最も好ましくは約０．９〜約１．０である。
【００２４】
加熱セルは、その頂点に関して測定することもできる。本明細書にて規定される加熱セルの頂点は、約０．２ｃｍ（センチメートル）超過〜約１．０ｃｍ、好ましくは約０．３ｃｍ超過〜約０．９ｃｍ、より好ましくは約０．４ｃｍ〜約０．８ｃｍ、最も好ましくは約０．５ｃｍ〜約０．７ｃｍの高さを有する。
【００２５】
前述のように、加熱セルは、少なくとも２つの対向する表面、好ましくはフィルム層基材表面を含む一体化構造に形成される。フィルム層基材は、好ましくはフィルム、又は不織布に積層したフィルムから作製される。一般に、好ましいフィルムは、ヒートシール適性を有するものであり、容易に熱的に融合可能である。使用されるとき、不織布は、フィルム層基材に支持及び一体性を提供する。好適なフィルムの例としては、ポリエチレン、ポリプロピレン、ナイロン、ポリエステル、ポリ塩化ビニル、ポリ塩化ビニリデン、ポリウレタン、ポリスチレン、鹸化されたエチレンビニルアセテートコポリマー、エチレンビニルアセテートコポリマー、天然ゴム、再生ゴム、及び合成ゴムが挙げられる。フィルム層基材の厚さは、約１〜約３００μｍの範囲であり、酸素透過性又は不透過性であってよい。不織布としては、軽い重量及び高い引張り強度という好ましい特性を有するもの、例えば、ナイロン、レーヨン、セルロースエステル、ポリビニル誘導体、ポリオレフィン、ポリアミド、又はポリエステル、銅アンモニウムセルロース（ベンベルグ（Bemberg））及び他の高分子量化合物、並びに羊毛、絹、黄麻、麻布、綿、亜麻布、サイザル、又はラミーのような天然材料が好適である。これらの不織布材は、リーデル（Riedel）「不織布結合方法及び材料（Nonwoven Bonding Methods and Materials）」、不織布界（Nonwoven World）、（１９８７）に一般に記載され、その全体が本明細書に参考として組み込まれる。本発明の好ましいフィルム層基材は、厚さ約５〜約１００μｍを有するポリ（エチレン−ビニルアセテート）又は低密度ポリエチレン（ＬＤＰＥ）のフィルムに積層されたポリプロピレン不織布シートである。市販の不織布シートの例は、米国バージニア州、ウェーンズバロ（Waynesboro）在のＰＧＩ（ポリマーグループインターナショナル（Polymer Group International））から市販されている材料番号Ｗ５０２ＦＷＨである。市販のポリプロピレン／エチレンビニルアセテート（ＰＰ／ＥＶＡ）フィルムの例は、材料番号ＤＨ２４５であり、これは米国オハイオ州、シンシナティー（Cincinnati）のクロペイ・プラスチック（Clopay Plastics）から市販されている。
【００２６】
対向する表面は、２つの基材をこれらの周囲で共に固着することによって作製されることができ、それによって、フィルム側をポーチ、エンベロープ又はポケットの内側に向け（充填される側）、不織布側を外側に向けて、ポーチ、エンベロープ、又はポケットを形成する。またポケットは、熱成形、機械的エンボス加工、真空エンボス加工、又は他の許容可能な手段により、基材から作製することもできる。本明細書に用いるのに好ましいのは、「熱成形（Thermoforming）」、包装技術のワイリー百科事典（The Wiley Encyclopedia of Packaging Technology）、６６８〜６７５頁（１９８６）、（マリリン・バッカー（Marilyn Bakker）編集）に記載される熱成形であり、その全体が本明細書に参考として組み込まれる。
【００２７】
得られる加熱セルは、例えば、円盤、三角、ピラミッド、円錐、球体、正方形、立方体、矩形、長方形平行六面体、円筒、楕円等のようないずれかの幾何学的形状を有することができる。本発明の好ましい形状は、セル直径が約０．２ｃｍ〜約５ｃｍ、好ましくは約１ｃｍ〜約４ｃｍ、より好ましくは約２ｃｍ〜約３ｃｍであり、高さが約０．２ｃｍ超過〜約１ｃｍ、好ましくは約０．３ｃｍ超過〜約０．９ｃｍ、より好ましくは約０．４ｃｍ〜約０．８ｃｍ、最も好ましくは約０．５ｃｍ〜約０．７ｃｍであり、得られるセル容積が約０．００４５ｃｍ３〜約２０ｃｍ３、好ましくは約０．２ｃｍ３〜約１１ｃｍ３である、円盤形状を含む。あるいは、また本発明の加熱セルの形状は、その幾何学的形状に伸長されてよく、基材と平行な長軸を有し、高さが約０．２ｃｍ〜約５ｃｍ、好ましくは約０．５ｃｍ超過〜約１ｃｍであり、幅が約０．２ｃｍ〜約２０ｃｍ、好ましくは約５ｃｍ〜約１０ｃｍであり、長さが約１ｃｍ〜約２０ｃｍ、好ましくは約５ｃｍ〜約１０ｃｍであり、得られるセル容積が約０．０４ｃｍ３〜約２０００ｃｍ３、好ましくは約１．２５ｃｍ３〜約１０ｃｍ３である。
【００２８】
本発明の加熱セルのセル当たりの断面積は、好ましくは約０．０３ｃｍ２〜約２０ｃｍ２、より好ましくは約０．１ｃｍ２〜約１５ｃｍ２、さらにより好ましくは約１ｃｍ２〜約１０ｃｍ２、最も好ましくは約３ｃｍ２〜約７ｃｍ２である。１セルにつきこの断面積を有する加熱セルは、体の形状との改善された適合性を提供するボディラップ等に容易に組み込まれる。
【００２９】
本発明の加熱セルは、好ましくは１セル当たりプレミックス約０．４グラム〜１セル当たりプレミックス約２．５グラム、より好ましくは１セル当たりプレミックス約１．０グラム〜１セル当たりプレミックス約２．４グラム、最も好ましくは１セル当たりプレミックス約１．５グラム〜１セル当たりプレミックス約２．３グラムのプレミックス重量を有する。また１セル当たりこの重量のプレミックスを有する加熱セルは、体の形状との改善された適合性をも提供し、それにより標的領域に均一な熱さえ提供し、着用者の快適性を改善する、ボディラップ等にも容易に組み込まれる。
【００３０】
本発明の加熱セルの酸素透過性は、ポーチ、エンベロープ、ポケット、及び／又は被覆層を形成するフィルム層基材のために特に望ましい透過特性を有するフィルム又はフィルムコーティングを選択することにより、提供され得る。所望の透過特性は、微小多孔性フィルムにより、あるいはその中に孔又は穴が形成されたフィルムにより提供されてよい。これらの穴／孔の形成は、押出キャスト法／真空成形によるか、又は熱針開口によってもよい。また本発明において、例えば、先細点、及び直径約０．２ｍｍ〜約２ｍｍ、好ましくは約０．４ｍｍ〜約０．９ｍｍを有する少なくとも１つのピン、好ましくは約２０〜約６０ピンの列を使用して、少なくとも１つのフィルム層基材に通気穴を開けることにより、酸素透過性が提供され得る。
【００３１】
あるいは、フィルム層基材を共に固着した後、それらの間のポケットに本明細書において後で規定される粒子状発熱組成物を入れ、加熱セルの片側に、例えば、先細点、及び直径約０．２ｍｍ〜約２ｍｍ、好ましくは約０．４ｍｍ〜約０．９ｍｍを有する少なくとも１つのピン、好ましくは約２０〜約６０ピンの列を使用して、通気穴をあけてよい。ピンは、加熱セル材料の片側を通して、深さ約２％〜約１００％、好ましくは約２０％〜約１００％、より好ましくは約５０％〜約１００％まで、粒子状発熱組成物へ押圧される。この穴の構成は、粒子状発熱組成物の酸化の間に、加熱セル内に約０．０１ｃｃＯ２／分／５ｃｍ２〜約１５．０ｃｃＯ２／分／５ｃｍ２（２１℃、０．１ＭＰａ（１ＡＴＭ））、好ましくは約０．９ｃｃＯ２／分／５ｃｍ２〜約３ｃｃＯ２／分／５ｃｍ２（２１℃、０．１ＭＰａ（１ＡＴＭ））の酸素拡散を提供する。好ましくは、上側被覆フィルム層に通気穴が備えられるが、下側被覆フィルム層及び／又は両方に通気穴を備えることも可能である。
【００３２】
本発明の加熱セルは、所望により皮膚を通して供給される構成要素を組み込んでよく、ここで任意構成要素としては、活性芳香族化合物、不活性芳香族化合物、薬剤活性物質又は他の治療薬、及びこれらの混合物が挙げられる。任意構成要素は、別個の基材層として加熱セルに組み込まれることができ、又は少なくとも１つのフィルム層基材に組み込まれることができる。こうした活性芳香族化合物としては、メントール、カンファー、ユーカリ、及びこれらの混合物が挙げられるが、これらに限定されない。こうした不活性芳香族化合物としては、ベンズアルデヒド、シトラール、デカナール、アルデヒド、及びこれらの混合物が挙げられるが、これらに限定されない。こうした薬剤活性物質／治療薬としては、抗生物質、ビタミン、抗ウィルス剤、鎮痛剤、抗炎症剤、止痒剤、解熱剤、麻酔剤、抗カビ剤、抗菌剤、及びこれらの混合物が挙げられるが、これらに限定されない。また加熱セルは、別個の基材層を含んでもよく、あるいは少なくとも１つのフィルム層基材、自己接着構成要素及び／又は汗吸収構成要素に組み込まれてもよい。
【００３３】
発熱組成物
本発明の加熱セルは、加熱セルが使い捨てボディラップのような使い捨て加熱装置に組み込まれるとき、改善された持続した温度を提供する粒子状発熱組成物を含む。粒子状発熱組成物は、粒子状プレミックス組成物及びブライン溶液を含む。
【００３４】
粒子状プレミックス組成物の構成要素としては、典型的に鉄粉末、炭素、吸収性ゲル化材料、及び水が挙げられ、これらの構成要素を以下に記載する。同様に、ブライン溶液の典型的な構成要素としては、金属塩、水、及び所望によりチオ硫酸ナトリウムのような水素ガス阻害物質が挙げられる。一般に、本明細書において規定される発熱組成物は、粒子状プレミックス組成物を構成し、該プレミックスにブライン溶液を迅速に投与することによって調製され、本発明の加熱セルを形成する。本発明の典型的な加熱セルは、１セル当たりプレミックス約０．４グラム〜１セル当たりプレミックス約２．５グラム、及び１セル当たりプライン溶液約０．４グラム〜１セル当たりブライン溶液約１．５グラムを含むことができる。従って、本発明の発熱組成物は、約１セル当たり０．８グラム〜約４．０グラム、好ましくは約１．５グラム〜約３．５グラム、より好ましくは約２．５グラム〜約３．０グラムの全セル重量を含むことができる。
【００３５】
粒子状発熱組成物の発熱酸化反応の速度、持続時間、及び温度は、空気との接触領域を変化することにより、より具体的には、酸素拡散／透過性を変化することにより、所望どおり制御できる。発熱反応を修正する他の方法としては、例えば、本明細書において後記する具体的な構成要素を選択すること、構成要素粒径を修正すること等により、組成物内の構成要素を選択することが挙げられる。
【００３６】
実例として、発熱反応を修正する１つの特定の方法としては、中位径約２００μｍを有する鉄粉末、及び中位径約３００μｍを有する吸収性ゲル化材料を添加することが挙げられ、ここで吸収性ゲル化材料と鉄粉末の中位径比は、１．５：１である。吸収性ゲル化材料と鉄粉末のこの選択比は、現在の発熱組成物では成し遂げるのが難しかった速い初期加熱温度及び長期間の熱を示す発熱組成物を提供することが示された。現在の発熱組成物は、格子間粒子空隙に水をもたらす高いレベルの水分を含み、これは、酸素フローを制限し、初期加熱温度の速度を減速させると考えられている。選択された中位径比の吸収性ゲル化材料と鉄粉末を含む発熱組成物は、格子間粒子空隙から過剰な水をなくすので、より速い速度で初期加熱温度が得られることが見出された。
【００３７】
鉄粉末
本発明の粒子状発熱組成物は、組成物の約１０重量％〜約９０重量％、好ましくは約３０重量％〜約８８重量％、より好ましくは約５０重量％〜約８７重量％の範囲の濃度で、１以上の鉄粉末構成要素を含む。
【００３８】
本明細書において規定される粒子状発熱組成物は、鉄粉末の酸化に際し、熱を放出すると考えられている。鉄は、鉄の発熱酸化に関係する電気化学反応のためのアノードであることが既知である。それを導電水及び空気にて熱生成するために使用できる限り、鉄粉末の純度、種類、大きさ等への特定の制限はない。例えば、中位径約５０μｍ〜約４００μｍ、好ましくは約１００μｍ〜約４００μｍ、より好ましくは約１５０μｍ〜約３００μｍを有する鉄粉末は、本明細書にて使用するのに好適であることが見出された。
【００３９】
鉄粉末、及び本明細書で規定されるいずれかの他の粒子状構成要素の中位径は、ＡＳＴＭ方法Ｂ２１４に開示された方法のようなふるい方法を使用して、決定できる。一般に、粒子は、異なる大きさから成る一連のふるいを通して選別され、各スクリーンに保持される粒子の重量分画を測定する。その後、各スクリーン中の粒子の重量分画を使用して、累積重量分布曲線を作る。累積重量分布曲線は、次に最大のふるい上に保持される粒径未満において累積的に添加された粒子の重量％に対して、粒径をプロットすることにより、作られる。中央直径は、累積重量分布曲線から確定され、ここで中央直径は、累積重量の５０％に相当する粒径であると規定される。累積重量分布曲線の作製の詳細は、「サイズ分析データの提示方法（Methods of Presenting Size Analysis Data）」、粒径測定（Particle Size Measurement）、１５３〜１５６頁、第４版、テレンス・アレン（Terrence Allen）、（１９９０）に記載されており、この記載は、その全体が本明細書に参考として組み込まれる。ふるい方法を説明すると、約１００ｇ＋／−０．１ｇの試験試料を、ここで各ふるいを、その下のスクリーンよりも大きいスクリーン開口部を有する米国標準ふるいの積み重ね体の最上メッシュスクリーン上に置き、蓋を最上スクリーン上に置き、その後、ふるいの積み重ね体を、タイラー・ロータップ（Tyler RoTap）振とう器のような機械的に操作されるふるい振とう器に固定し、振とう器を１５分間作動させ、手動でふるうときに起こる振盪動作を機械的に再現し、粒子がメッシュスクリーンを通して落ちるのを補助するために、振盪プロセスの間、ふるい積み重ね体をタッピングし、振盪１５分後、各メッシュスクリーン上に収集された材料を０．１グラム（ｇ）単位で計量する。全分画の重量の合計は、試験試料の９９．７重量％未満であってはならない。各ふるい上に保持される分画の重量は、０．１％単位で試験試料の重量の百分率として表される。試験試料の０．０４重量％以下のいずれかの分画は、「トレース（TRACE）」として報告するものとする。小数第２位が報告されることが示されていない限り、試験試料の０．０５重量％以上のいずれかの分画は、０．１％として報告される。分画がない場合、０．０％として報告するものとする。その後、中位径を決定する。
【００４０】
好ましくは、粒子状発熱組成物は、選択された中位径比の本明細書において以下に規定される吸収性ゲル化材料及び鉄粉末を含む。この選択された中位径比の構成要素を含む発熱組成物は、改善された加熱を有し、及び粒子凝離への抵抗性のような組成変化に抵抗する能力を有する加熱セルを提供することが示された。吸収性ゲル化材料と鉄粉末との中位径比は、典型的に約１０：１〜約１：１０、好ましくは約７：１〜約１：７、より好ましくは約５：１〜約１：５、最も好ましくは約３：１〜約１：３の範囲である。
【００４１】
本発明の加熱セルは、現在の加熱セルと比較して典型的に小さく、粒子凝離作用を埋め合わせるために、過剰なレベルの発熱組成物を使用することができない。実際、過剰なレベルの発熱組成物を添加すると、加熱セルの熱的性能に著しい変化を招くことがあり得る。本明細書で規定される範囲内の中位径を有する鉄粉末を使用することにより、特に吸収性ゲル化材料と鉄粉末の組み合わせの比で鉄粉末を使用することにより、粒子凝離作用が、低減されることが見出された。発熱組成物の反応速度は、発熱組成物の多孔性により制御され、言い換えると、加熱セルが熱を発する速度は、粒子の充填様式（すなわち、格子間粒子空隙容量）及び発熱組成物中に存在する水の量に影響を受けると考えられている。本明細書において規定される鉄粉末は、低い充填様式を提供するが、吸収性化材料は、水が粒子空隙に入るのを防ぐので、一時的な又は慢性的な体のうずき及び痛みを処置するための速い初期加熱温度及び長期間の熱を示す加熱セルをもたらす。
【００４２】
本発明の鉄粉末の好適な供給源の非限定例としては、鋳鉄粉末、還元鉄粉末、電解鉄粉末、くず鉄粉末、海綿鉄、銑鉄、錬鉄、様々な鋼鉄、鉄合金、これらの鉄供給源の処理された種類、及びこれらの混合物が挙げられる。海綿鉄が好ましい。
【００４３】
海綿鉄は、鉄粉末の一つの供給源であり、海綿鉄は、高い内部表面積のために特に有利である可能性がある。内部表面積は、外部表面積より大きい次数であるので、反応性は、粒径により制御されない可能性がある。市販の海綿鉄の非限定例としては、Ｍ−１００及びＦ−４１７が挙げられ、これらはＵ．Ｓ．Ａ．ニュージャージー州在のヒュガネース社（Hoeganaes Corporation）から入手可能である。
【００４４】
海綿鉄は、鋼鉄の生産のための基本的な供給源として、鋼鉄作製産業において利用される材料である。いかなる製造方法にも制限されることを意図しないが、海綿鉄は、溶鉱炉温度より幾分低い温度において、還元性ガス環境に、粉砕された形状で赤鉄鉱（Ｆｅ２Ｏ３）鉄鉱石を曝露させることによって製造されてよい。海綿鉄の製造を包含する海綿鉄は、米国特許第２，２４３，１１０号、第２，７９３，９４６号、同第２，８０７，５３５号、同第２，９００，２４７号、同第２，９１５，３７９号、同第３，１２８，１７４号、同第３，１３６，６２３号、同第３，１３６，６２４号、同第３，１３６，６２５号、同第３，３７５，０９８号、同第３，４２３，２０１号、同第３，６８４，４８６号、同第３，７６５，８７２号、同第３，７７０，４２１号、同第３，７７９，７４１号、同第３，８１６，１０２号、同第３，８２７，８７９号、同第３，８９０，１４２号、及び同第３，９０４，３９７号により具体的に開示されており、これらの開示は、参考文献として本明細書に組み込まれる。
【００４５】
鉄の酸化反応を引き起こすためには、酸素が必要であるが、内部の酸素供給源は、本発明の加熱セルにおいて必要ではないが、本発明の範囲を変化することなく、酸素生成化学材料が、その調製の時点で粒子状発熱組成物に組み込まれてもよい。本発明の目的で使用される酸素供給源としては、空気及び人工的に作製された様々な純度の酸素が挙げられる。これらの酸素供給源の中でも、空気は最も便利で費用がかからないので好ましい。
【００４６】
炭素
本発明の粒子状発熱組成物は、組成物の約１重量％〜約２５重量％、好ましくは約１重量％〜約１５重量％、より好ましくは約１重量％〜約１０重量％の範囲の濃度で１以上の炭素構成要素を含む。
【００４７】
本明細書にて使用するのに適した炭素の非限定例としては、活性炭、不活性炭、及びこれらの混合物が挙げられる。炭素構成要素は、約２５μｍ〜約２００μｍ、好ましくは約５０μｍ〜約１００μｍの中位径を有する。活性炭が好ましい。
【００４８】
活性炭は、鉄の発熱酸化に関係する電気化学反応のためのカソードとして役立つ。しかし、カソード機能は、不活性炭粉末、すなわち費用を低減するためにブレンドされる炭素を更に使用することにより、拡張され得る。故に、上記炭素の混合物は本発明でも同様に有用である。
【００４９】
活性炭は、内部構造が極めて多孔質であり、特に良好な酸素吸着機能を有する。実際、活性炭がぬれるとき、活性炭は極めて良好に酸素を吸着する能力を有するので、活性炭は電気化学反応における触媒として機能することができる。
【００５０】
更に、活性炭は水をよく吸収することができ、水保持材料として役立ち得る。更に、活性炭は、鉄粉末の酸化に起因するもののような匂いを吸着することができる。
【００５１】
ココナツ殻、木、炭、石炭、骨石炭等から調製される活性炭は、本明細書にて使用するのに適しているが、動物性製品、天然ガス、脂肪、油、及び樹脂のような他の原材料から調製されるものも、本発明の粒子状発熱組成物において有用である。使用される活性炭の種類の制限はないが、好ましい活性炭は、良好な酸素吸着機能を有する。市販の活性炭の例としては、バージニア州（Virginia）コビントン（Covington）（ＵＳＡ）在のミードウェストッベーコ（MeadWestvaco）から入手可能な活性炭が挙げられる。
【００５２】
熱的持続時間を保持する一方で、発熱組成物が早く温まるために、発熱組成物は、活性炭より多くの吸収性ゲル化材料を有さなければならない。吸収性ゲル化材料が活性炭より少ないならば、発熱反応は、水分含量に敏感になり、早く温まらないことが示された。理論に束縛されるものではないが、これは、吸収性ゲル化材料及び活性炭間の水分を得るための競合に起因し、発熱反応を進行するためには、活性炭を、酸素を吸収するための触媒として機能するために十分に濡らす必要があると考えられている。
【００５３】
さらに、格子間粒子空隙容量を最大にするために、本明細書において規定される粒子状発熱組成物内の炭素の量は最小限でなければならない。典型的に炭素は、最も微細な粒子構成要素であり、過剰な炭素は、結果的に格子間粒子空隙容量を充填するであろう。吸収性ゲル化材料が比較的高いレベルで使用されるため、発熱反応に必要な炭素の量は、現在の発熱組成物において使用される量より著しく低いことが見出された。従って、炭素は主にその触媒活性のために使用され、及びその水保持特性のために最小限使用される。
【００５４】
低レベルの炭素は、ブライン溶液を迅速に吸収するプレミックスを提供するので、低レベルの炭素は、本発明の加熱セルの製造方法にとっても非常に望ましい。これは、本明細書において規定される加熱セルの製造方法の速度を著しく上昇させる。
【００５５】
吸収性ゲル化材料
本発明の粒子状発熱組成物は、組成物の約１重量％〜約２５重量％、好ましくは約１重量％〜約１５重量％、より好ましくは約１重量％〜約１０重量の濃度で、１以上の吸収性ゲル化材料を含む。
【００５６】
本明細書にて使用するのに適した吸収性ゲル化材料は、本発明の粒子状発熱組成物内に水を物理的又は化学的に保持することが可能である。特に、吸収性ゲル化材料は、水を鉄粉末構成要素に徐々に供給する機能を有し、ここで水は、制御された速度で放出される。理論に束縛されるものではないが、吸収性ゲル化材料は、水が発熱組成物の様々な粒子の格子間空隙に入る、又は維持されるのを防止する、又は抑制することができ、その結果、フラッディング（flooding）を防止する又は抑制するのを助けると考えられている。
【００５７】
好適な吸収性ゲル化材料の非限定例としては、流体吸収特性を有し、水との接触に際しヒドロゲルを形成できる吸収性ゲル化材料が挙げられる。こうした吸収性ゲル化材料の一つの具体例は、ポリ酸、例えばポリアクリル酸に基づくヒドロゲル形成吸収性ゲル化材料である。この種類のヒドロゲルを形成するポリマー材料は、水のような液体と接触する際に、こうした流体を吸収し、ヒドロゲルを形成するものである。一般に、これらの好ましい吸収性ゲル化材料は、実質的に非水溶性の、わずかに架橋した、部分的に中和された、重合可能な不飽和酸含有モノマーから調製されるヒドロゲル形成性ポリマー材料を含むであろう。このような材料において、不飽和の酸含有モノマーから形成されるポリマー構成要素は、完全なゲル化剤を含んでよく、あるいはデンプン又はセルロースのような他の種類のポリマー部分にグラフトされてもよい。アクリル酸をグラフトしたデンプン物質がこの後者の種類のものである。従って、具体的な好適な吸収性ゲル化材料としては、加水分解アクリロニトリルグラフト化デンプン、アクリル酸グラフト化デンプン、ポリアクリレート、無水マレイン酸系コポリマー、及びこれらの組み合わせが挙げられる。ポリアクリレート及びアクリル酸グラフト化デンプン材料が好ましい。市販のポリアクリレートの非限定例としては、テネシー州、チャタヌーガ（Chatanooga）（Ｕ．Ｓ．Ａ）在の日本触媒（Nippon Shokubai）から入手可能なポリアクリレートが挙げられる。
【００５８】
吸収性ゲル化材料は、約３００μｍ〜約８００μｍ、好ましくは約４００μｍ〜約８００μｍ、より好ましくは約５００μｍ〜約８００μｍの中位径を有する。３００μｍ以上の中位径を有する吸収性ゲル化材料は、凝離作用を最小限にする、又は凝離作用をなくすことが示された。凝離作用を低減すると、改善された持続した温度が提供されるので、皮膚火傷のようないかなる有害事象もなしに所望の治療的熱利益が達成される。凝離作用を低減すると、最大２４時間の治療的熱を提供する複数個の加熱セルを含む使い捨て加熱装置の高速製造が可能になる。
【００５９】
本明細書において上記したように、本明細書で規定される粒子状発熱組成物は、好ましくは選択された中位径比の吸収性ゲル化材料と鉄粉末とを有する。規定された選択された中位径比のこれらの構成要素を含む発熱組成物は、最小限の凝離作用又は凝離作用を示さず、結果として所望の治療的熱利益のために意図される熱的挙動を満たす発熱組成物が得られることが示された。
【００６０】
吸収性ゲル化材料に加えて、本発明の粒子状発熱組成物は、所望により、毛管機能及び／又は親水特性を有する他の水保持材料を含むことができる。これらの任意の水保持材料は、組成物の約０．１重量％〜約２５重量％、好ましくは約０．５重量％〜約２０重量％、より好ましくは約１重量％〜約１５重量％の範囲の濃度で、粒子状発熱組成物に包含されることができる。こうした任意の水保持材料の非限定例としては、バーミキュライト、多孔質ケイ酸塩、木粉末、木粉、綿、紙、野菜材料、カルボキシメチルセルロース塩、無機塩、及びこれらの混合物が挙げられる。吸収性ゲル化材料及び任意の水保持材料は、米国特許第５，９１８，５９０号及び同第５，９８４，９９５号に更に記載されており、これらは、参考文献として本明細書に組み込まれる。
【００６１】
金属塩
本発明の粒子状発熱組成物は、組成物の約０．５重量％〜約１０重量％、好ましくは約０．５重量％〜約７重量％、より好ましくは約１重量％〜約５重量％の濃度範囲で、１以上の金属塩類を含む。
【００６２】
本明細書にて使用するのに適した金属塩類としては、空気による酸化反応を容易にするために鉄粉末の表面を活性化させるための反応促進剤として役立つ金属塩類が挙げられ、腐食反応を保持するために電気伝導を発熱組成物に提供する。一般に、鉄の腐蝕反応を維持させるべく、単独で、又は組み合わせて使用することができる幾つかの好適なアルカリ、アルカリ土類及び遷移金属塩類が存在する。
【００６３】
好適な金属塩類の非限定例としては、硫酸塩、塩化物、炭酸塩、酢酸塩、硝酸塩、亜硝酸塩、及びこれらの混合物が挙げられる。硫酸塩の具体的な非限定例としては、硫酸第二鉄、硫酸カリウム、硫酸ナトリウム、硫酸マンガン、硫酸マグネシウム、及びこれらの混合物が挙げられる。塩化物の具体的な非限定例としては、塩化第二銅、塩化カリウム、塩化ナトリウム、塩化カルシウム、塩化マンガン、塩化マグネシウム、塩化第一銅、及びこれらの混合物が挙げられる。塩化第二銅、塩化ナトリウム、及びこれらの混合物が、好ましい金属塩類である。市販の塩化ナトリウムの例としては、イリノイ州、シカゴ（Chicago）（ＵＳＡ）在のモートンソルト（Morton Salt）から入手可能な塩化ナトリウムが挙げられる。
【００６４】
水
本発明の粒子状発熱組成物は、組成物の約１重量％〜約３５重量％、好ましくは約５重量％〜約３３重量％の範囲の濃度で水を含む。本明細書にて使用するのに適した水は、いずれかの適切な供給源から得られる。例えば、水道水、蒸留水、又は脱イオン水、あるいはこれらのいずれかの混合物が、本明細書にて使用するのに適している。
【００６５】
加熱セルの熱的性能は、水分レベルに非常に敏感であり、典型的な加熱セルは、加熱セルの加熱温度を持続するために、約２７％以上の水濃度を含み得ることが既知である。しかし、約２７％以上のレベルの高濃度の水を包含すると、所望の初期加熱温度になるのがより遅くなる可能性がある。従って、治療的利益のために所望の温度に迅速に達する能力、及び温度を持続する能力は、獲得しにくい。しかし、本発明の粒子状発熱組成物は、持続した、制御された、及び一貫した温度を維持するのに非常に有効な加熱セルを提供するだけでなく、早い初期加熱温度を有する加熱セルをも提供するので、皮膚火傷のようないかなる有害事象もなく所望の治療的熱利益を提供する加熱セルが得られることが見出された。これは、十分な重量比の吸収性ゲル化材料と水を組み込むことによって達成されるので、粒子状発熱組成物は、高い内部水保持及び高い格子間粒子空隙容量を有する。本発明の粒子状発熱組成物は、発熱組成物に、重量で、約３：１〜約９：１、好ましくは約４：１〜約７：１の重量比の水と吸収性ゲル化材料を含む。
【００６６】
更に、現在の加熱セルは、加熱セルの加熱温度を持続する時間の長さを増加するために、典型的に高レベルの水を含む。従って、本発明の発熱組成物は、高レベルの水を含むことができ、現在の加熱セルより低いセル重量レベルで構成される。したがって、本発明の発熱組成物は、高い水濃度にてより効果的に利用され、所望の加熱温度持続時間を得るために、より小さい発熱組成物が必要である。
【００６７】
任意構成要素
本発明の発熱組成物は、発熱組成物における使用が既知のないしは別の方法で有効な１以上の他の任意構成要素を、該任意構成要素が本明細書に上述された組成構成要素と物理的及び化学的に適合し、ないしは別の方法で製品の安定性、審美性、又は性能を過度に損なわないという条件で、さらに含んでもよい。本明細書にて使用するのに適した他の任意構成要素としては、コーンシロップ、マルチトールシロップ、結晶化ソルビトールシロップ、及び非晶質ソルビトールシロップを包含する凝集補助剤、微結晶セルロース、超微粒セルロース、マルトデキストリン、噴霧ラクトース、共結晶化スクロース及びデキストリン、変性ブドウ糖、マンニトール、アルファ化デンプン、リン酸ニカルシウム、及び炭酸カルシウムを包含する乾燥結合剤、元素クロム、マンガン、銅、及び前記元素を含む化合物を包含する酸化反応増強剤、具体的な非限定例としては、チオ硫酸ナトリウム、亜硫酸ナトリウム、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、炭酸水素ナトリウム、炭酸ナトリウム、水酸化カルシウム、炭酸カルシウム、及びプロピオン酸ナトリウムが挙げられる無機及び有機アルカリ化合物、及びアルカリ性弱酸塩を包含する水素ガス抑制剤、木材粉塵、綿リンター及びセルロースを包含する天然セルロース断片、ポリエステル繊維を包含する断片形状の合成繊維、発泡ポリスチレン及びポリウレタンのような発泡合成樹脂、シリカ粉末、多孔質シリカゲル、硫酸ナトリウム、硫酸バリウム、鉄酸化物及びアルミナを包含する無機化合物のような充填剤、リン酸三カルシウム及びシリコアルミン酸ナトリウムのような固化防止剤、並びにこれらの混合物のような材料が挙げられる。こうした構成要素としては、コーンスターチ、ジャガイモデンプン、カルボキシメチルセルロース及びαデンプンのような増粘剤、並びにアニオン性、カチオン性、非イオン性、双極性及び両性種に包含されるもののような界面活性剤も挙げられる。メタケイ酸塩、ジルコニウム、及びセラミックス、及びこれらの混合物のような増量剤が挙げられる更なる他の任意構成要素を、本明細書の組成物又は物品に、必要に応じて包含してよい。他の任意構成要素は、組成物の約０．０１重量％〜約３５重量％、好ましくは約０．１重量％〜約３０重量％の濃度範囲で、粒子状発熱組成物に包含されることができる。
【００６８】
製造方法
本発明の粒子状発熱組成物は、治療的熱利益を提供する発熱組成物を提供するために好適なあらゆる既知のないしは別の方法で有効な技術により調製されてよい。本発明の粒子状発熱組成物は、好ましくは従来のブレンド技術を使用して調製される。本発明の粒子状発熱組成物の構成要素をブレンドする好適な方法は、米国特許第４，６４９，８９５号（ヤスキ（Yasuki）らに、１９８７年３月１７日発行）に、より十分に記載されており、この記載は、参考文献として本明細書に組み込まれる。
【００６９】
粒子状発熱組成物の構成要素をブレンドする典型的な技術としては、炭素をブレンダー又はミキサーに添加し、全ての水のうち少量を添加し、その後、炭素／水の組み合わせを混合することが挙げられる。通常、ブレンドを助け、拡大された腐食を避けるために、十分な水が添加される。混合を停止し、吸収性ゲル化材料を炭素／水の組み合わせに添加する。全ての構成要素が完全に混合されるまで、混合を再開し、その後、鉄粉末を添加して混合する。その後、組成物は、完全に混合され、粒子状プレミックスを形成するまでブレンドされる。塩化ナトリウム、所望によりチオ硫酸ナトリウムのような水素ガス阻害物質、及び残りの水を、別個に混合してブライン溶液を形成し、その後、これを鉄粉末プレミックスに添加し、本発明の加熱セルの構成に使用される粒子状発熱組成物を形成する。
【００７０】
典型的に個々の加熱セルは、一定量の粒子状プレミックス組成物を、ポリプロピレン不織布／ＬＤＰＥフィルム層基材シート内のポケットのようなフィルム層基材シート内のポケットに添加することによって調製されることができる。この方法においては、水又はブラインを、プレミックス組成物の最上部に迅速に投与し、ポリプロピレン不織布／ポリ（エチレン−ビニルアセテート）フィルム層基材の平らなシートを、ポリ（エチレン−ビニルアセテート）フィルム側を、シートを含有する事前形成されたポケットのＬＤＰＥフィルム側に面して、セル上に置く。２つのシートのフィルム層は、低熱を使用して共に固着され、一体化構造を形成する。得られた加熱セルは、２つのフィルム層基材シート間のポケットに封入される粒子状発熱組成物を含有する。
【００７１】
あるいは、個々の加熱セルは、真空を使用して調製され、ポケットを形成することができる。すなわち、粒子状プレミックス組成物を、型の直接上のフィルム層基材表面の最上部に置き、フィルム層基材表面を型に引き入れるために真空を使用する。粒子状プレミックス組成物は、真空形成ポケットに落下し、型の底で粒子状プレミックス組成物に用いられる真空によって適所に保持される。次に、ブライン溶液を、プレミックス組成物の最上部に迅速に投与する。その後、粒子状発熱組成物が２つの表面間にあるように、第二フィルム層基材表面を第一フィルム層基材表面上に置く。その後、粒子状発熱組成物を第一及び第二フィルム層基材表面間に封入する。
【００７２】
得られた加熱セルは、単独で、又は複数個の加熱セルとして使用することができ、ここで加熱セルは、使い捨てボディラップのような様々な使い捨て加熱装置に組み込まれることができる。典型的に、ボディラップは、膝、首、背中等のような体の様々な部分周辺の適所にラップを保持するための手段を有し、多数の型及び形状を含むことができ、ここで保持手段としては、再密封できる二部マジックテープ（登録商標）締着装置（two-part hook and loop fastening system）のような締着装置が挙げられる。
【００７３】
既に本明細書に参考として組み込まれている前述の米国特許第４，６４９，８９５号に記載されるように、好ましくは得られた加熱セルは、望まれるまで酸化反応が起こることを防止するために二次空気不透過性包装内に包装される。あるいは、ストリップを取り除くとき、空気が加熱セルに入り、鉄粉末の酸化反応を活性化するように、空気不透過性可撤性接着剤ストリップを、加熱セル内の通気穴上に置くことができる。
【実施例】
【００７４】
以下の実施例は、本発明の範囲内にある実施形態を更に記載し実証する。これら実施例は、説明の目的のためのみに提示するものであって、本発明の精神及び範囲から逸脱することなく、多くの変更が可能であるので、本発明を限定するものと解釈すべきではない。全ての例示した濃度は、特に指定のない限り、重量−重量パーセントである。
【００７５】
以下に例示された粒子状発熱組成物は、粒子状発熱組成物を形成するための従来のブレンド技術を使用して調製され、得られた組成物は、本発明の加熱セルを構成するために提供される。
【００７６】
活性炭及び水をリトルフォード・デイ・ミキサー（Littleford Day Mixer）のようなブレンダー又はミキサーに添加し、約１０分間混合することにより、プレミックスを調製する。その後、ポリアクリレートのような吸収性ゲル化材料を添加し、混合物を約１０分間混合する。次に、海綿鉄のような鉄粉末をミキサーに添加し、得られたプレミックスを約５分間混合する。
【００７７】
得られたプレミックス組成物およそ２．２グラムを、ＬＤＰＥのフィルムでコーティングされたポリプロピレン不織布のシート内の、事前に形成したポケット（これは、ポケットを形成するために熱成形された）に添加する。
【００７８】
次に、水、塩化ナトリウムのような金属塩、及び所望によりチオ硫酸ナトリウムをミキサーに添加し、約１５分間混合することにより、ブライン溶液を調製する。その後、得られたブライン溶液を、プレミックス組成物上へ迅速に投与し、１以上の本発明の加熱セルを構成する。
【００７９】
その後、ポリ（エチレン−ビニルアセテート）でコーティングされた平らなポリプロピレン不織布シートを加熱セル上に置き、加熱してボトムシートに固着する。加熱セル周りの材料を、セルの周辺部の周りで２．５ｃｍの過剰な材料を提供するように切り取る。直径およそ０．５ｍｍの１００ピンは、発熱組成物におよそ１００％貫通するまでセルの片側へ同時に押圧されるが、ボトムシートには貫通しない。この穿孔プロセスにより、約１ｃｃ／分／５ｃｍ２（２１℃、０．１ＭＰａ（１ＡＴＭ））の拡散Ｏ２透過性が得られる。ブラインを粒子状組成物に添加した直後に、セルは、熱を生成し始めるので、トップ及びボトムシートを固着し、最終加熱セルを、今後の使用のために気密二次包装内にすぐに包装する。
【００８０】
得られた加熱セルを、背中用ラップ、膝用ラップ、関節用ラップ、生理用ラップ、首から腕用ラップ等のような使い捨てボディラップを包含する使い捨て加熱装置に組み込むことができる。
【表１】
2011063810.tif 000002
【００８１】
本発明の粒子状発熱組成物の使用に適した特定の実施形態について記載したが、本発明の精神及び範囲から逸脱することなく、本発明の様々な変更及び修飾を実施できることが当業者には明白であろう。本発明の範囲内にあるこのような全ての修飾は、添付の特許請求の範囲内に網羅されるものとする。
【外国語明細書】
2011063810000001.pdf