(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
使い捨て式温熱背部包装体であって、
第１端部、第２端部、及び該第１端部と該第２端部との間の１以上の伸縮部を持つ少なくとも一つの実質的に矩形の可撓性部材であって、該伸縮部は該可撓性部材の長手軸に沿って伸長可能である可撓性部材と、
加熱されて柔らかくなると共に２５℃の温度において少なくとも二次元方向のドレープを有する半剛性材料の少なくとも一つの連続層を有する一体構造を有した１以上の温熱パックであって、該半剛性材料は、３５℃以上において、２５℃における該半剛性材料の引張強度より実質的に小さい引張強度を有すると共に、前記温熱パックの一体構造の中に或いは該一体構造に間隔を置いて固定されている複数の個別の熱セルを有し、前記少なくとも一つの連続層の柔らかい部分は、前記熱セル間または前記少なくとも一つの連続層のより剛性の高い部分の間で曲がる温熱パックと、
前記使い捨て式温熱背部包装体を使用者の胴の回りに保持するための締結手段と
を有する使い捨て式温熱背部包装体。
【請求項２】
前記少なくとも１つの連続層が、
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、鹸化したエチレン酢酸ビニル共重合体、エチレン酢酸ビニル共重合体、天然ゴム、再生ゴム、合成ゴム、又はそれらの混合物から成る材料を有する請求項１に記載の使い捨て式温熱背部包装体。
【請求項３】
前記少なくとも１つの連続層が、
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、鹸化したエチレン酢酸ビニル共重合体、又はエチレン酢酸ビニル共重合体から成る押し出し成形の材料を有する請求項２に記載の使い捨て式温熱背部包装体。
【請求項４】
前記少なくとも１つの連続層が、
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、又はポリスチレンから成る第１の側面と、
鹸化したエチレン酢酸ビニル共重合体又はエチレン酢酸ビニル共重合体から成る第２の側面と
を有する共有押し出し成形の材料を有する請求項３に記載の使い捨て式温熱背部包装体。
【請求項５】
前記少なくとも１つの連続層が、
ポリプロピレンの第１の側面と、
エチレン酢酸ビニル共重合体の第２の側面と
を有する共有押し出し成形の材料を有する請求項４に記載の使い捨て式温熱背部包装体。
【請求項６】
前記ポリプロピレンが、前記共有押し出し成形の材料全体の１０％から９０％の厚さを備える請求項５に記載の使い捨て式温熱背部包装体。
【請求項７】
前記ポリプロピレンが、前記共有押し出し成形の材料全の４０％から６０％の厚さを備える請求項５に記載の使い捨て式温熱背部包装体。
【請求項８】
前記締結手段は再結合可能である、請求項１に記載の使い捨て式温熱背部包装体。
【請求項９】
前記締結手段はフック・ループ締結システムを有する請求項８に記載の使い捨て式温熱背部包装体。
【請求項１０】
前記締結手段は２分割フック・ループ締結システムを有する請求項９に記載の使い捨て式温熱背部包装体。
【請求項１１】
前記使い捨て式温熱背部包装体は更に、２つの縁の一方から外向きに延出している下部フラップを有する、請求項１に記載の使い捨て式温熱背部包装体。
【請求項１２】
前記使い捨て式温熱背部包装体は更に、１以上の補強層を有する、請求項１に記載の使い捨て式温熱背部包装体。
【請求項１３】
前記熱セルが、円盤、三角形、ピラミッド、円錐、球、正方形、立方体、長方形、長方形の平行六面体、円筒、又は楕円から成る形状を備え、
前記円盤が１ｃｍから５ｃｍの直径と、０．２ｃｍ超から１ｃｍの高さとを備え、
又前記三角形、ピラミッド、円錐、球、正方形、立方体、長方形、長方形の平行六面体、円筒、又は楕円が、その幅が最も広い点において、０．５ｃｍから５ｃｍの幅と、その最高点において、０．２ｃｍ超から１ｃｍの高さと、その最長点において、１．５ｃｍから１０ｃｍの長さとを有し、
又更に前記熱セルが発熱性組成物で充填された時に０．７から１．０の充填容積対セル容積比率を有する、請求項１に記載の使い捨て式温熱背部包装体。
【請求項１４】
前記発熱性組成物が、
重量で３０％から８０％の鉄粉と、
活性炭、不活性炭又はその混合物からなり、重量で３％から２５％の炭素性の材料と、
重量で０．５％から１０％の金属塩と、
重量で１％から４０％の水と
を備える請求項１３に記載の使い捨て式温熱背部包装体。
【請求項１５】
前記発熱性組成物は更に、重量で０．１％から３０％の追加の保水剤を備える請求項１４に記載の使い捨て式温熱背部包装体。
【請求項１６】
前記発熱性組成物が、
重量で３０％から８０％の鉄粉と、
活性炭、不活性炭又はその混合物からなり、重量で３％から２０％の炭素性の材料と、
コーンシロップ、蔗糖シロップ、結晶ソルビトールシロップ、非結晶ソルビトールシロップ、又はそれらの混合物から成り、重量で０％から９％の集塊補助剤と、
微晶質のセルロース、マルトデクストリン、噴霧された乳糖、共同結晶の蔗糖及びデキストリン、修正ブドウ糖、マンニトール、ミクロファインセルロース、プリゼラチン化したでんぷん、二カルシウムリン酸塩、炭酸カルシウム、又はそれらの混合物から成り、重量で０％から３５％の乾燥結合剤と
を備え、
アルカリ金属塩、アルカリ土類金属塩、遷移金属塩、又はそれらの混合物から成り、重量で０．５％から１０％の金属塩が、乾燥混合物の部分として前記組成に加えられるか、或いは引き続きブラインとしての水溶液に加えられ、
前記発熱性組成物は、乾燥塊状細粒、直接圧縮品、又はそれらの混合物から成る物理的形態を備え、
更に前記直接圧縮品は細粒、ペレット、タブレット、スラグ、又はそれらの混合物から成り、
前記タブレット及びスラグは、円盤、三角形、正方形、立方体、長方形、円筒、又は楕円から成る幾何学的形状を備え、
前記円盤は１ｃｍから５ｃｍの直径と、０．０８ｃｍから１ｃｍの高さとを備え、
前記三角形、正方形、立方体、長方形、円筒、又は楕円は、その幅が最も広い点において、０．５ｃｍから５ｃｍの幅と、その最高点において、０．０８ｃｍから１ｃｍの高さと、その最長点において、１ｃｍから１０ｃｍの長さとを有する、
請求項１３に記載の使い捨て式温熱背部包装体。
【請求項１７】
前記発熱性組成物は更に、アクリル酸塩スターチ共重合体、イソブテン無水マレイン酸共重合体、バーミキュライト、カルボキシメチルセルロース、又はそれらの混合物から成り、重量で０．５％から１０％の追加の保水剤を備える請求項１６に記載の使い捨て式温熱背部包装体。
【請求項１８】
前記乾燥結合剤は、重量で４％から３０％の微晶質のセルロースを有する、請求項１６に記載の使い捨て式温熱背部包装体。
【請求項１９】
前記タブレットは、
前記タブレットの頂部及び底部の中心に対して垂直でその中心を通る穴を有する円板の幾何学的形状、または
液体を保持するのに十分な大きさの凹みを形成するように、前記タブレットの頂部及び底部に対して凹形の構造を有する円板の幾何学的形状
を有する請求項１６に記載の使い捨て式温熱背部包装体。
【請求項２０】
前記直接圧縮品が１ｇ／ｃｍ3よりも大きい密度を有する、請求項１６に記載の使い捨て式温熱背部包装体。
【請求項２１】
分離基層または前記少なくとも１つの連続層の中に、活性芳香族化合物、不活性芳香族化合物、薬剤、又はそれらの混合物から成る追加成分を更に備える、請求項１に記載の使い捨て式温熱背部包装体。
【発明の詳細な説明】
技術分野
本発明は、複数の熱セルを備える１つ以上の温熱パックを有し、使用者の背部の特定の領域に熱エネルギーが加えられる使い捨て式伸縮温熱背部包装体に関する。より詳しくは、本発明は、簡便で快適な持続する熱投与を行う、使用者の背部に対して優れた順応性を有する使い捨て式伸縮温熱背部包装体に関する。
発明の背景
急性の、繰り返し性の及び／又は慢性的な痛みを治療する通常の方法は、痛みのある領域に熱を加えることである。このような熱治療は痛み、筋肉と関節の硬直、神経痛、リューマチ及び類似症状を含む状態を治療する手段として使用される。典型的には、熱治療を用いた痛みを緩和する方法は、相対的に高い、即ち４０℃よりも高い熱を短時間、即ち約２０分間から約１時間、局所的に加えることであった。
背部痛は、現代生活において見られる最も一般的な病気の一つである。温熱パッド及び伸縮性圧縮バンドが痛みを和らげるために使用される一般的な器具である。極く最近になって、伸縮性包装体と温熱パッドの組み合わせが利用できるようになった。しかしながら、これらの組み合わせ器具は、水及び／又はマイクロ波感応ゲルを含む器具の内容物への熱エネルギーの補充で再使用が可能である温水ボトル、温熱パック及び同種のものを使用しているものが多い。補充すべき熱源を必要とするこれらの現用の熱器具は、規則的な及び広範なベースでの使用には不便であるものが多い。更に、熱エネルギーは、制御された態様で要求され、即ち放出されるときに直ちには利用できない。即ち、これらの熱ユニット乃至器具は、長く継続する熱を供給できないし、且つ、長い経過時間内において一貫した温度を維持できない。又熱エネルギーの適切な位置決めが、使用中において維持されない。熱投与の有効な治療効果が、熱源が除去された後は減少する。
しかしながら、本発明者は、約２０秒から約２４時間、好ましくは約２０分から約２０時間、より好ましくは約４時間から約１６時間、最も好ましくは約８時間から約１２時間の間、持続される皮膚温度を約３２℃から約５０℃、好ましくは約３２℃から約４５℃、より好ましくは約３２℃から約４２℃、最も好ましくは約３２℃から約３９℃、更に最も好ましくは約３２℃から約３７℃に維持する、この場合、長期間高温を用いることによって生ずることのある肌焼けのようないかなる不具合結果を生ぜずに所望の治療効果が達成されるように、そのような治療を要する人により最高皮膚温度及び皮膚温度を最高皮膚温度に維持する時間の長さが適切に選択されるが、ことが、骨格、筋肉及び／又は前述の背部の痛みを含む急性の、繰り返し性の、及び／又は慢性の背部の痛みからそのような痛みを持つ人をかなり解放することを見いだした。
更に、本発明者は、約１時間以上、好ましくは約４時間以上、より好ましくは約８時間以上、更に好ましくは約１６時間以上、最も好ましくは約２４時間の期間、持続皮膚温度を約３２℃から約４３℃、好ましくは約３２℃から約４２℃、より好ましくは約３２℃から約４１℃、最も好ましくは約３２℃から約３９℃、更に最も好ましくは約３２℃から約３７℃に好適に維持することが、骨格、筋肉及び／又は前述の背部の痛みを含む急性の、繰り返し性の、及び／又は慢性の背部の痛みからこのような痛みを有する人間をかなり解放し、又使用者の苦痛のある身体部分から熱源を取り除いた後でもその痛みの解放をかなり引き延ばすことを見出した。
米国特許第４，３６６，８０４号、第４，６４９，８９５号、第５，０４６，４７９号及びＲｅ３２，０２６に開示されているような、鉄の酸化作用に基づく使い捨て式加熱パックは既知である。しかし、このような器具の多くは、嵩張り、一貫した制御温度を維持できず、使用中に所定の位置に保持することが難しく、及び／又は効果を妨げる不満足な物理的寸法を有するから、全体としては不満足なものであることが判明した。特に、このような器具は、快適かつ確実に種々の体の輪郭に順応する包装体の中に簡単に組み込むことができず、従って、一貫しない、不便な及び／又は快適でない熱投与を身体に与える。
本発明者は、制御され且つ持続された方法で圧縮及び熱エネルギの両方を提供する使い捨て式伸縮温熱背部包装体を開発した。これらの包装体は一体化された構造を有する１つ以上の温熱パックを備え、この場合各温熱パックは、更に使用中に加熱されてこのような領域の間で柔らかくなる、温熱パックの特定の領域では半剛性である、好ましくは半剛性材料からなる、最も好ましくはポリプロピレン及びエチレン酢酸ビニル共重合体（ＥＶＡ）の一体押出し成形フィルムを備える、少なくとも１つの連続的な層を有する。１つ又は複数の温熱パックは又、複数の個別熱セルを備え、この個別熱セルは典型的には発熱性組成物を有し、好ましくは特定の鉄の酸化物を備え、又、又温熱パックの一体構造の中で又それに間隔を置いて固定される所定の物理的寸法と充填特性とを有する。活性の熱セル、即ち約３５℃以上の温度を有する熱セルは半剛性材料からなり、熱セルを直接囲む１つ又は複数の連続層の狭い部分を柔らかくするのが好ましい。柔らかくなった部分を囲む１つ又は複数の連続層の残り部分はすべて、より高い剛性に留まることが好ましい。狭い、柔らかくなった部分は、熱セル間の、又残りのすべてのより低温で剛性のより高い部分の間のヒンジとして働き、熱セル又はより剛い部分よりも優先的に曲がるのが好ましい。これによって、温熱パックは熱セルの構造的な支持を維持し、処理中又は使用中の１つ又は複数の連続層の構造の許容できない伸長を防止し、又熱セルの内容物に対する容易なアクセスを防止するのに十分な剛性を有することになり、他方で加熱時に良好な全体的ドレープ特性をなお維持する。１つ又は複数の温熱パックは、本発明の背部包装体に組み込まれるときに、使用者の背部との優れた順応性を有することによって効果的かつ有効な熱被いを提供する。
更に本発明者は、本発明の背部包装体の中に熱セルを組み込むときに、１つ又は複数の温熱パック内で、そうでなければ温熱パック或いはその選択領域を通して阻止されずに熱セルの間を通過してしまうであろう全ての可能な軸をブロックするように互いに関して充分に近接して、温熱パックの一体構造の中に或いはそれに固定された位置に熱セルを選択的に配置して、望ましくない阻止されない折り目ラインを最少化又は除去し、及び／又は熱セルマトリックスが温熱パックに与える構造的な支持を増すことが望ましいことを発見した。即ち、そうでなければ熱セルの間を阻止されずに通過してしまうであろう全ての可能な軸をブロックするのに充分に密接した位置に熱セルを互いに関して配置することによって、温熱パックは、互いに関していくつかの異なった方向に配向された、互いに連結した短い多数の折り目ラインに沿って折られることになる。互いに連結した多数の折り畳みラインに沿って折られることによって、良好な全体ドレープ特性が得られる。
従って、本発明の目的は、１つ以上の温熱パックであって、各温熱パックが、温度範囲にわたって異なった剛性特性を有する好ましくは半剛性材料の少なくとも１つの連続層の一体構造と、制御かつ維持された温度を供給すると共に相対的に迅速に動作温度範囲に到達する複数の個別熱セルとを有する、前記１つ以上の温熱パックを備える使い捨て式伸縮背部包装体を提供することである。熱セルは温熱パックの一体構造の中に或いはそれに間隔を置いて固定される。
又本発明の目的は、良好な全体ドレープ性を有するが、一方処理又は使用中に熱セルの構造的な支持を維持し、そして１つ又は複数の連続層の許容できない伸長を防止するのに十分な剛性を維持している使い捨て式の温熱背部包装体を提供することである。
本発明の更に別の目的は、外衣の下に着用できて外部からは最小にしか見えない、熱セルの内容物に対する容易なアクセスを防止し、且つ簡便で快適な持続する熱投与を与える使い捨て式伸縮温熱背部包装体を提供することである。
本発明のなお更に別の目的は、持続される皮膚温度を約３２℃から約５０℃に約２０秒から約２４時間の間維持し、又好ましくは皮膚温度を約３２℃から約４３℃に１時間以上の間維持し、このような痛みの緩和の引き延ばしを提供することによって、このような痛みに苦しんでいる人間の骨格、筋肉及び／又は前述の背部の痛みを含む急性の、繰り返し性の、及び／又は慢性の背部の痛みを治療する方法を提供することである。
上記の目的と追加の目的は、以下の詳細な説明から容易に明白になるであろう。
発明の概要
本発明の使い捨て式伸縮性温熱背部包装体は、外表面、身体対向面、第１端部、第２端部、及び第１端部と第２端部の間にあって可撓性部材の長手軸の方向に伸長できる伸縮部分を有する実質的に矩形の可撓性部材を少なくとも一つ有する。可撓性部材は、第１端部と第２端部が重なり合うように使用者の胴部を取り巻くに十分な大きさの長さを有する。可撓性部材は、使用者の胴部の回りに取り付け完了した使い捨て式伸縮性温熱背部包装体を保持するために、可撓性部材の第２端部の近くに可撓性部材の第１端部を付着する再結合自在の締結手段、好ましくは、フック・ループ締結システム、を有している。
本発明の使い捨て式伸縮温熱背部包装体は１つ以上の温熱パックを更に備える。１つ又は複数の温熱パックは、約２５℃の温度において好ましくは半剛性であって、約０．７ｇ／ｍｍ2以上の引張強度を有する材料から成る少なくとも１つの連続層を有する一体構造を備え、又この連続層は少なくとも２次元のドレープを有し、又材料は約３５℃以上の温度で剛性が実質的に小さくなり、約２５℃における材料の引張強度よりもかなり小さい引張強度を有する。
本発明の１つ又は複数の連続層は、好ましくは同時押し出し成形の材料、より好ましくはポリプロピレンを有する同時押し出し成形の材料、最も好ましくは第１面がポリプロピレンを有し、又第２面が低溶融温度の共重合体、好ましくはＥＶＡの接着層を有する同時押し出し成形の材料を有し、好ましくは約５０μｍ以下の組み合わせ坪量厚さを有する。
１つ又は複数の温熱パックは、好ましくは鉄粉と、炭素粉と、水と、塩との混合物を備える複数の個別熱セルを更に備え、それらは酸素に曝露されると制御かつ維持された温度を齎し、又作動温度範囲に迅速に到達する。熱セルは温熱パックの一体構造の中に或いはそれに間隔を置いて固定される。好ましくは、熱セルは温熱パックの一体構造の中に或いはそれに固定された位置に、そうでなければその熱セルの間を阻止されずに通るであろう可能性のある軸の幾つか或いは全部を該熱セルによってブロックして、多数の互いに連結した短い折り目ラインに沿って温熱パックが折られるように互いに関して充分に近接して配置される。
締結手段は、種々の使用者の胴サイズに包装体を調整し、そして伸縮張力の快適なレベルを達成するために、可撓性部材に取り付けられた定着部のループ繊維に係合する複数の鉤部材を有する。
更に本発明は、このような痛みを有する人間の背部に本発明の使い捨て式伸縮温熱背部包装体をあてがうことによって、持続される皮膚温度を約３２℃から約５０℃に約２０秒から約２４時間の期間維持し、好ましくは皮膚温度を約３２℃から約４３℃に１時間以上の期間維持し、このような痛みからの解放を引き延ばす、痛みを有する人間の骨格、筋肉及び／又は前述の背部の痛みを含む急性の、繰り返し性の、及び／又は慢性の背部の痛みを治療する方法を更に含んでいる。
異なるように特記しない限り、本明細書で使用される全ての百分率及び比率は、組成物全体の重量で割られたものであり、全ての計測は２５℃で行われたものである。
【図面の簡単な説明】
本明細書は、本発明を特に指摘し且つ明確に権利請求している請求の範囲で終わっているが、本発明は、同じ参照番号は同一の部分を示している添付図を参照して、好適な実施例の以下の説明からより良く理解されると考えられ、添付図において、
図１は、本発明の使い捨て式伸縮温熱背部包装体の上面図であり、この包装体の中に埋設された温熱パック及び／又は熱セルの好適なパターンを示し、そして
図２は、図１の立側断面図である。
発明の詳細な説明
本発明の使い捨て式伸縮温熱背部包装体は、好ましくは固有の熱物理学的特性を示す材料の少なくとも１つの連続層を有する１つ以上の温熱パックと、使い捨て可能な温熱パックの構造体の中に、又はそれに固定され、発熱性組成物を好ましくは内包する、間隔を置いている複数の個別熱セルとを有する。
少なくとも１つの連続層の材料は、室温即ち約２５℃以下で好ましくは半剛性であるが、約３５℃以上に加熱されたとき柔らかくなって実質的に剛性は低下する。従って、温熱パックの一体構造の中に、或いはその構造に固定された熱セルが活性である場合、即ち約３５℃以上の熱セル温度にある場合、各熱セルを直接囲む１つ又は複数の材料の連続層の狭い部分は好ましくは柔らかくなり、又熱セルの間の、又１つ又は複数の連続層のより剛性の高い残りの部分の間のヒンジとして働き、熱セル又はより低温でより剛性の高い何れの部分よりも優先的に曲がる。この結果、温熱パックは、処理又は使用中において熱セルの構造的支持を維持し且つ１以上の連続層からなる構造の許容できない伸長を防止するのに十分な剛性を有する一方、加熱時に良好な全体的ドレープ特性がなお維持される。本発明の使い捨て式伸縮温熱背部包装体は、簡便で快適な持続する熱投与と、使用者の背部に対する優れた順応性とを提供し、一方熱セル内容物の容易な剥き出しを防止するのに十分な剛性を維持する。
本明細書で使用される「使い捨て」という用語は、本発明の温熱背部包装体が再封止可能で、実質的に空気が浸透しない容器内に格納され、又痛みを緩和するのに必要とされる度に使用者の身体に再使用可能であるが、熱源、即ち熱セル又は温熱パックが完全に使用され尽くした後に処分される、即ち適当なゴミ容器内に入れられるように意図されていることを意味する。
ここで使用される「熱セル」という用語は、２つの層の中に封入された発熱性組成物、好ましくは特別の鉄酸化作用化学品を有し、少なくとも１つの層は酸素が浸透可能であり、改良された温度制御によって長時間持続の熱発生を行うことが可能であり、固有の物理的寸法と充填特性とを有する一体構造物を意味する。これらの熱セルは、個別の加熱ユニットとして、又は使い捨て式身体包装体、パッド及び同種物の中にも容易に組み込むことができる複数の個別熱セルを有する温熱パック内で使用することができる。温熱パックと、温熱パックを組み込んだ身体包装体は、多様な身体輪郭に適合し、かくして簡便で快適な持続する熱投与が提供される。
ここで使用される「複数の熱セル」という用語は、１つ以上の、好ましくは２つ以上の、より好ましくは３つ以上の、最も好ましくは４つ以上の熱セルを意味する。
ここで使用される「圧縮前塊状組成物」という用語は、鉄粉と、炭素粉末と、金属塩と、保水剤と、集塊補助剤と、乾燥結合剤とからなる直接圧縮前の乾燥粉末材料の混合物を意味する。
ここで使用される「直接圧縮」という用語は、微粒子を互いに粘着する代表的な湿式結合剤／溶液を使用しないで乾燥粉末混合物が混ぜ合わされ、圧縮され、そしてペレット、タブレット又はスラグに成形されることを意味する。代わりに、乾燥粉末混合物が混ぜ合わされ、ロール圧縮又はスラグされ、引き続いて粉砕とふるい分けが行われ、直接圧縮される細粒が造られる。直接圧縮は又、乾燥圧縮として知られる。
ここで使用される「加熱要素」という用語は、水又はブライン（塩溶液）のような水溶液が加えられた後に鉄の発熱酸化反応によって熱を発生することが可能な細粒、ペレット、スラグ及び／又はタブレットのような圧縮品に成形される、発熱性で、直接圧縮された、圧縮前乾燥塊状組成物を意味する。前記圧縮前塊状の組成物の集塊細粒は、加熱要素として本明細書に含まれている。
ここで使用される「充填容積」という用語は、充填された熱セル内の微粒子組成物、又は圧縮され、水で膨張された加熱要素の容積を意味する。ここで使用される「ボイド容積」という用語は、完成された熱セル内で、微粒子組成物又は圧縮され、水で膨張された加熱要素によって充填されないまま残されているセルの容積であって、完成された熱セル内において穴又は空所を有するタブレット内の未充填空間を含まず、熱セル内の差圧なしに且つ基材の追加伸長又は変形なしに測定された容積を意味する。ここで使用される「セル容積」は、熱セルの充填容積＋ボイド容積を意味する。
ここで使用される「連続層」は、その長さと幅にわたって他の構成要素、穴、穿孔及び類似物によって遮断されないか、又は部分的に、しかし完全にではなく、遮断される構成要素の層を意味する。
ここで使用される「剛性の」という用語は、材料が撓むが、かなり堅く又降伏しない材料の特性であって、又重力又は他の小さな力に応答して折り目ラインを形成しない材料の特性を意味する。
ここで使用される「半剛性材料」という用語は、ある度合いで又はある部分で剛性である、即ち約２５℃の温度で少なくとも２次元のドレープを有し、又支持されていない形態で熱セルの構造的支持を維持し、及び／又は処理又は使用中に材料の構造の許容できない伸長を防止する強さを示す一方、加熱時の良好な全体ドレープ特性をなお維持し、及び／又は熱セル内容物の容易な剥き出しを防止するのに十分な剛性を維持する材料を意味する。
ここで使用される「２次元ドレープ」という用語は、連続層を横切り、温熱パックを横切り、或いは層、又は温熱パックの選択領域を横切って一つの軸、即ち、１つの折り目ライン形成、方向に、重力又は他の小さな力に応答する他の折り目ラインを犠牲にして排他的に生ずるドレープを意味する。
ここで使用される「３次元ドレープ」という用語は、重力又は他の小さな力に応答して、２つ以上の軸、即ち２つ以上の折り目ライン形状に沿って、連続層を横切って、温熱パックを横切って、或いは層又は温熱パックの選択領域を横切って同時に生じるドレープを意味する。
ここで使用される「折り目ライン」という用語は、そのラインに沿って重力又は他の小さな力に応答して、材料が一時的又は永久的な皺、すじ又は峰を形成するラインを意味する。
本発明の使い捨て式伸縮温熱背部包装体は、１つ以上の温熱パックを内蔵することが理解される。しかしながら、明確にするために、ここでは単一の温熱パックを内蔵する使い捨て式伸縮温熱背部包装体が説明される。
次に、図面、特に図１及び図２を参照するに、総括的に１０として示される、使い捨て式伸縮性温熱背部包装体を提供する本発明の実施例が示されている。伸縮性背部包装体１０は、長手軸１８を有する実質的に矩形の可撓性部材１２を少なくとも一つ有する。可撓性部材１２は第１端部１４と、第２端部１６と、長手軸１８の方向に伸長自在な中間の伸縮部２０とを有する。可撓性部材１２は又、第１縁５６及び反対側の第２縁５８を有し、第１縁５６及び第２縁５８は第１端部１４から第２端部１６へ延びている。可撓性部材１２は更に、緩んだ又は伸びた状態で長手軸１８に平行な方向に計った第１端部１４から第２端部１６までの長さを有し、これは包装体１０が使用者の回りに巻かれたときに第１端部１４が第２端部１６に重なるように使用者の胴体（即ち、胸部、胴部、ヒップ）を取り巻くに十分に大きい。背部包装体１０の可撓性部材１２は、身体対向面２８と連続した外表面３０とを有し、この身体対向面２８と外表面３０は共に第１端部１４から第２端部１６まで延びている。
ここで使用されているように、「伸縮性」は、この場合材料は引張力を受けたときに力の方向に伸び又は拡がり、そして力を取り除くと張力を受けない元の寸法に実質的に戻る材料の特性を述べている。より詳しくは、用語「伸縮性」は、要素又は構造は、５０％以上の変形率ε％を受けた後にその元の長さＬｏの約１０％以内に戻る方向性のある特性を意味するように意図されている。ここで使用されているように、変形率ε％は以下のように規定される：
ε％＝［（Ｌｆ−Ｌｏ）／Ｌｏ］＝１００
ここで    Ｌｆ＝伸長長さ
Ｌｏ＝元の長さ
一貫性と比較のために、要素又は構造の回復力は、その伸長長さＬｆからの解放の３０秒後に測定することが好ましい。他の要素又は構造は、要素又は構造が５０％の変形率ε％から解除された後に３０秒以内にその元の長さＬｏの約１０％以内に回復しないならば伸縮性でないと認められる。伸縮性でない要素又は構造は、５０％の変形率ε％を受けたときに割れるか及び／又は永久的に／塑性的に変形する要素又は構造も含む。
好ましくは、包装体１０の外表面３０は、定着部３１を含んでいる。定着部３１は、第１端部１４から第２端部１６への外表面３０と同一でありうるし、或いはこれに代わって、第２端部１６から境界面線５５まで延びても良い。定着部３１は、長手軸１８の方向の定着部３１の長さに沿って配置された複数のループ繊維を有している。定着部３１の複数のループ繊維３２は、再結合可能なフック・ループ締結システムのループ部材として機能する。ここで使用されるように、用語「再結合可能」は、締結システムの初期結合と、該締結システムの次の開放であって同じ締結システムの少なくとも１回の追加的な結合が後続するもの、を齎す締結システムの特性を意味している。締結システムの次に続く結合は、初期の位置へ結合を復帰させるものでも、初期配置からの再位置決め結合であっても良い。可撓性部材１２の身体対向面２８は、複数のフック３４を持つ鉤部材３６を有しており、第１端部１４に近接して身体対向面２８に恒久的に取り付けられている。ここで使用されるように、用語「恒久的に取り付けられる」は、その意図した使用中に、連結されたままになっている２以上の部材の連結を意味する。身体対向面２８の鉤部材２８は、可撓性部材１２が着装者の胴体の回りに第１端部１４が第２端部１６に重ねて巻かれたときに、外表面３０上の定着部３１のループ繊維３０と一緒になって、可撓性部材１２の第１端部１４を可撓性部材１２の外表面３０に固着して包装体１０をその位置に保持する再結合可能なフック・ループ締結システムを実現する。可撓性部材１２のこの重ね合わせは、身体対向面２８の鉤部材３６を外表面３０上の定着部３１のループ繊維３２の上に位置決めさせる。ループ繊維３２は、定着部３１に沿って連続して配設されているので、可撓性部材１２の連続した外表面３０の定着部３１に沿う任意の位置でループ繊維３２に係合できる。
代替的に、包装体１０は２分割フック・ループ締結システムを有しても良い。即ち、外表面３０は、複数のループ繊維３２を有する。同様に、身体対向面２８も又複数のループ繊維３２を有する。複数のループ繊維３２は、再結合可能なフック・ループ締結システムの片方として機能する。身体対向面２８は、複数のフック３２を有し、第１端部１４に近接して身体対向面２８に恒久的に取り付けられている鉤部材３６を有する。同様に、外表面３０が、複数のフック３４を有し、第２端部１６に近接して外表面３０に恒久的に取り付けられた鉤部材３６を有する。鉤部材３６の複数のフックは、再結合可能なフック・ループ締結システムの他方として機能する。包装体１０を付けるときに、第１端部１４は使用者の胴体を囲んで第２端部１６に重なり合い、第２端部１６に近い外表面３０上の鉤部材３６は、身体対向面２８のループ繊維３２に係合する。ループ繊維３２との鉤部材３６の係合は、２分割フック・ループ締結システムの第１部分を形成する。着装を続けるに際し、第１端部１４の近くの身体対向面２８の鉤部材３６は、外表面３０上のループ繊維３２に接触して置かれ、２分割フック・ループ締結システムの第２部分を形成する
フック３４は、使用に応じて多数のスタイル、形状、及び／又は密度とすることができる。フック３４は曲がった柄、先端がマッシュルーム形のもの、銛形のもの、或いは他の適当な形状のもので良い。フック３４は取り付け及び相手のループ繊維３２に応じて、一方向性、二方向性又は無方向性のものとされる。フック３４は、種々の使用に必要とされる剥ぎ力及び剪断力を出すために相手方のループ繊維３２と関連して選択されなければならない。
鉤部材３６とループ繊維３２は、理想的には、使用中に包装体１０によって作用される伸縮張力より大きい剪断力を出すように選択される。特に良好に作動すると認められた鉤部材３６は、銛形で部材１２の長手軸１８と平行に配向されているフック３４を有する。このようなフックは、ノースカロライナ州、シャロットのアプリクスから９６０Ｅとして入手できる。鉤部材３６は、超音波接合、加圧接合、接着及び／又は縫合によって恒久的に背部包装体１０に取り付けられる。
ループ繊維３２を有する定着部３１は、これに限定されないが、織布、ニット、及びループ繊維と一緒に形成されても、ブラシ掛け或いはけば立てのような後処理をして多くのループ繊維を剥き出しにされても良い不織布材料を含む多数の材料で良い。好適な材料は、ノースカロライナ州、グリーンスボロのガイホォルド  ファブリクスからスタイル♯１８９０４として入手できるナイロン製ニットの定着部材料である。
好ましくは、可撓性部材１２は、外表面３０の第１繊維層６０、身体対向面２８の第２繊維層、及び中間の伸縮ラミネート６３を有する。伸縮ラミネート６３は、伸縮部材６４、保持層６５及びバルク層６６から成る。好適な実施例において、伸縮部材６４は保持層６５に熱接合され、その保持層６５はバルク層６６に取り付けられて伸縮ラミネート６３を形成している。更に好適な実施例において、伸縮部材６４は、第１保持層と第２保持層との間に一体的に熱接合された伸縮メッシュである。伸縮ラミネート６３は、第１端部１４から温熱パック５０へ延びている。
保持層６５は、熱接合温度に耐えることができ、且つ伸縮部材６４を保持するに十分に強度のある多数の材料から選択される。これらの材料は、これに限定されないが、織布、ニット、カード不織布、スパンボンド法不織布及び類似物を含んでいる。これらの布は、これに限定されないが、ポリプロピレン、ポリエステル、ナイロン、レーヨン、コットン、セルローズ、及び同種のものから作られる。成功裏に使用された材料は、マサチュセッツ州、ウォルプールのベラテックから等級♯９３２７７８６として入手できる３２ｇ／ｍ２（２７グラム／平方ヤード（ｇｓｙ））の熱接合されたカードポリプロピレン不織布である。
伸縮部材６４は、天然ゴムや合成ゴム、或いは伸びて復元できる多くのポリマー材料から選択できる。適当な材料は、これに限定されないが、スチレン・ブロック・コポリマー、ゴム、リクラ（Ｌｙｃｒａ）（デラウェア州、ウィルミントンのイー・アイ・デュポーン・デ・ネモール（E.I.DuPont De Nemours）の商標）及びクレイトン（テキサス州、ヒューストンのシェル・オイル会社の商標）を含んでいる。それらは又、低圧法ポリエチレンを含むポリエチレン、ポリウレタン及びポリエステルを含む発泡体、及び同種のものを含む。伸縮部材６４は、ストランド、スクリム、リボン、テープ、構造用伸縮フィルムの形を取り得る。成功裏に使用された材料は、ミネソタ州、ミネアポリスのコンウェッド  プラスチックからＴ５００１８として入手可能な伸縮スクリムである。
バルク層６６は、これに限定されないが、織物や編み物、成形フィルム、カード不織布、スパンボンド法不織布、及び同種のものを含む多数の種々の材料であり得る。バルク層６６に特に適すると見いだされた材料は、インデアナ州、テレ・ハウトのトレジャー・フィルム・プロダクツからＣ３２６５として入手できるポリエチレン成形フィルムである。
第１繊維層６０と第２繊維層６２は、これらには限定されないが、織布、ニット、カード不織布、スパンボンド法不織布、及び同種のものを含む沢山の種々の材料でありうる。これらの織物は、これに限定されないが、ポリプロピレン、ポリエチレン、ポリエステル、ナイロン、レーヨン、コットン、セルローズ、及び類似物を含む天然繊維又は合成繊維から製作される。成功裏に使用された材料は、マサチュセッツ州、ウォルポールのベラテックから等級♯９３２７７８６として入手できる３２ｇ／ｍ２（２７グラム／平方ヤード（ｇｓｙ））の熱接合されたカードポリプロピレン不織布である。
伸縮部材６４，保持層６５及びバルク層６６を接合して伸縮ラミネート６３を形成することは、これに限定されないが、両面粘着テープ，高温溶融粘着剤、感圧粘着剤、超音波接合、熱接合、加圧接合及びそれらの組合せを含む多数の方法によって行われる。もし、使用されるのであれば、粘着剤は、ホットメルトビード、フォーム、螺旋式ホットメルト、溶融膨張、スプレイ、浸漬、移送、或いはそれらの組合せで塗布される。好ましくは、粘着層６９が使用される。適切な伸縮特性が、これに限定されないが，歪み弾性材を用いた薄層化、機械方向又は交差方向の活性化が続くゼロ歪み弾性材を用いた薄層化、又はこれらの技術の組合せを含む多数の構成技術により実現される。
伸縮性背部包装体１０は、好ましくは、更に第１補強層５２及び第２補強層５３を有する。補強層５２、５３は第２繊維層６２に隣接し、第２端部１６から伸縮ラミネート６３へ延び、好ましくは重ね合わさっている。代替的に、単一の補強層も使用される。
第１補強層５２及び第２補強層５３は、長手軸１８を横切る方向に付加剛性を与える多数の適当な材料から選択される。適当な材料は、これに限定されないが、織布、ニット、カード不織布、スパンボンド法不織布、溶融膨張不織布、それらの組合せ、及び同種物、を含む。これらの織物は、これに限定されないが、ポリプロピレン、ポリエステル、ナイロン、レーヨン、コットン、セルローズ、及び同種のものを含む天然繊維又は合成繊維から作られる。これらの材料はスチフネスを増すために後処理される。この後処理は、カレンダ操作、エンボス操作、接合及び同種のものを含む。第１補強層５２に成功裏に使用された材料は、マサチュセッツ州、ウォルポールのベラテックからウルトラ・メッシュ  グレード＃Ｌ４９９０．４として入手できるスパンボンド／溶融膨張／スパンボンド（ＳＭＳ）ラミネートである。第２補強層５３に成功裏に使用された材料は、マサチュセッツ州、ウォルポールのベラテックからグレード＃９１０６１として入手できる４２ｇ／ｍ２（３５ｇｓｙ）ポリプロピレン・スパンボンド不織布である。
背部包装体１０を作るために種々の層を取り付けることは、技術界で知られた多数の取り付け手段によって実現される。これらは、それに限定されないが、螺旋スプレイ、溶融膨張、制御被覆及び同種のものを含む高温溶融粘着、スプレイ、プリンティング、グラビア及び同種のものにより塗布されるラテックス粘着、熱接合、超音波接合、加圧接合、及び同種のものを含んでいる。好ましくは、粘着層６９が使用される。粘着層６９のために成功裏に使用された一つの特別の方法は、ニュージャージー州、ブリッジウォーターのナショナル・スターチ・アンド・ケミカル会社から７０−４５８９として入手でき、３２乃至６５mg/cm２の割合で螺旋式高温溶融システムで塗布される高温溶融粘着である。
伸縮背部包装体１０は更に、１以上の温熱パック５０を有する。点線で示されている温熱パック５０は、複数の個別熱セル２２を有している。熱セル２２は、図１において下方の平坦部５４に延びだして図示されている。代替として、下方の平坦部５４は省略されて、熱セル２２は、第１縁５６と第２縁５８の間に完全に入るように、包装体１０に再位置決めされる。代表的には、パターン２４の寸法は、長手軸１８と平行な方向に測って約２２５ｍｍ乃至約４００ｍｍであり、長手軸１８を横切る方向に測って約１１５ｍｍ乃至約２００ｍｍである。
温熱パック５０は、図１及び図２に示されるように、可撓性部材１２の第１端部１４から第２端部１６の間の中間に位置するのが好ましいが、代替的には、第１端部１４から第２端部１６の間で可撓性部材１２の長手軸１８に沿って適当な任意の場所に配置される。
各温熱パック５０は、好ましくは温熱パック５０のラミネート構造の中に埋め込まれた、複数の個別熱セル２２を有する。代替的に、温熱パック５０は単一の連続基層７０を有し、その中に個別の、或いはグループ化された熱セル２２が、基層７０を横切って間隔を置いて固定して取り付けられる。
熱セル２２は互いに離れており、そして各熱セル２２は残りの熱セル２２からは独立して機能する。熱セルは、発熱性組成物、マイクロ波感応組成物、結晶熱組成物及び同種物のように、熱を発生する任意の適当な組成物を有するが、好適な熱セルは、ぎっしりと詰められた微粒子状発熱性組成物を内蔵し、これはセル内の有効なセル容積を一杯にして過大のボイド容積を減少し、これによりセル内において微粒子物質が移動する能力を最小化している。代替的に、発熱性組成物７４は、各セル内に入れる前に硬いタブレットに圧縮される。発熱性組成物はぎっしりと詰められ、或いはタブレットに圧縮されているので、熱セル２２は簡単には撓まない。従って、セルの間隔付き配置と、熱セル２２間のセル形成基層７０及びセルカバー層７２のために選択された材料によって、各温熱パック５０を容易に使用者の背部に適合させる。
セル形成基層７０及びセルカバー層７２は、たくさんの適当な材料から製作される連続層であるのが好ましい。好ましくは、セル形成基層７０及びセルカバー層７２は約２５℃の温度で半剛性であり、約３５℃以上で柔らかくなる、即ち実質的に剛性が小さくなる材料から構成される。即ち、材料は、好ましくは、材料の弾性変形範囲内において、約２５℃で、０．７g/mm２以上、より好ましくは０．８５g/mm２以上、最も好ましくは１g/mm２以上の引張強度及び約３５度以上で、実質的に小さい引張強度を有する。ここで使用される「実質的に小さい」とは、約３５℃以上での材料の引張強度が、適当な統計的信頼率（即ち、９５％）及び検定力（即ち、≧９０％）で約２５℃の引張強度より統計上有意に小さいことを意味している。従って、温熱パック５０の一体構造内で、又はこれに固定されている熱セル２２が活性であるとき、即ち、約３５℃から約６０℃の、好ましくは約３５℃から約５０℃の、より好ましくは約３５℃から約４５℃の、そして最も好ましくは約３５℃から約４０℃の熱セル温度にあるとき、各熱セルを直に取り囲む連続材料層の狭い部分が柔らかくなり、熱セルの間の、そしてより低温でより剛性が大きい残りの連続層の間のヒンジとして働き、熱セル又は大きい剛性部分の何れよりも優先的に曲がる。この結果、温熱パック５０は処理中及び使用中に熱セルの構造的支持を維持し、且つ連続層構造の受け容れがたい伸長を防止する十分な剛性を有する一方、加熱時の良好な全体グレープ特性を維持する。
本発明の温熱パック５０が背部包装体１０に組み入れられると、背部包装体１０は、広範囲の身体輪郭に容易に適合し、一貫した、簡便で快適な熱投与と、身体形状との優れた適合性を実現する一方、使用中に包装体１０が折り目を作ったり、ひだを作ったりするのを防止し、且つ熱セル内容物の簡単な剥き出しを防止する十分な剛性を維持する。
典型的に、引張強度は、マサチューセッツ州、カントンのインストロン・エンジニアリング社のコンピュータ装備のユニバーサルコンスタントレート伸長張力試験機のような電子張力試験装置における簡単な張力試験を用いて測定される。任意の標準張力試験を使用することができ、例えば材料サンプルは、約２．５４ｃｍ（約１インチ）の幅と約７．５ｃｍから約１０ｃｍ（約３から４インチ）の幅を有する細片にカットされる。細片の端部は、ロードセルに荷重をかけることなくすべてのゆるみを除去するのに十分な引張り力を有する装置のジョーの中に置かれる。次に、サンプルの温度は所望の試験温度に安定化される。装置のロードセルは２２．７ｋｇ（５０ポンド）の荷重に設定され、伸長は５ｍｍに、又クロスヘッド速度は約５０ｃｍ／分に設定される。装置は始動され、又引張強度データはコンピュータによって集められる。その後、サンプルは装置から取り外される。
引張強度は、次の等式を用いて材料の弾性変形の間の張力荷重対伸びの傾斜として計算することが可能である：
ｍ＝（Ｌ／Ｅ）
ここで、ｍ＝弾性変形の間の傾斜（ｇ／ｍｍ２）
Ｌ＝伸張時の荷重（ｇ／ｍｍ）
Ｅ＝伸び（ｍｍ）
セル形成基層７０及び／又はセルカバー層７２の連続層は又、約２５℃で少なくとも２次元ドレープを備えることが好ましく、即ち単一の折り目又は皺が材料の中に単一軸に沿って生じ、そして好ましくは約３５℃以上で３次元ドレープを備え、即ち２以上の折り目又は皺が多数の軸に沿って生じる。ドレープは、例えば先端が尖った端部を有するシリンダシャフトの端部上に、材料の正方形、例えば約３０ｃｍ×約３０ｃｍ（約１２インチ×１２インチ）、のサンプルを芯合わせして置いて材料が重力によりドレープ形成するようにすることにより、そして数えられた折り目ラインの数により測定される。１次元のドレープを示す材料、即ちどの方向にも折り目又は皺を持たない材料は、剛性であると判定され、一方少なくとも２次元のドレープを示す材料、即ち少なくとも１つの軸に沿って形成される少なくとも１つの折り目又は皺のラインを有する材料は、半剛性であると判定される。
適切に厚さが調整されるならば、異なった材料が、セル形成基層７０及び／又はセルカバー層７２用の特定要件を満たすことが可能となる。このような材料は、それらに限定されないが、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、鹸化したエチレン酢酸ビニル共重合体、エチレン酢酸ビニル共重合体、天然ゴム、再生ゴム、合成ゴム、及びそれらの混合物を含む。これらの材料は単独で使用するか、好ましくは押し出し成形するか、より好ましくは同時押し出し成形するか、最も好ましくは、それらに限定されないが、エチレン酢酸ビニル共重合体、低密度ポリエチレン、及びそれらの混合物を含む低温溶融温度重合体を用いて同時押出し成形される。
セル形成基層７０及び／又はセルカバー層７２は、ポリプロピレン、より好ましくはポリプロピレンを含む同時押し出し成形材料、最も好ましくは第１面が材料全体の厚さの約１０％から約９０％、好ましくは約４０％から約６０％のポリプロピレンを有し、又第２面が低溶融温度の共重合体、好ましくはＥＶＡの接着層を有する同時押し出し成形材料からなる。セル形成基層７０及び／又はセルカバー層７２は好ましくは約５０μｍ以下、より好ましくは約４０μｍ以下、最も好ましくは３０μｍ以下の坪量厚さを有する。
セル形成基層７０及び／又はセルカバー層７２は、ポリプロピレンの第１面とＥＶＡの第２面とを有すると共に約２０μｍから約３０μｍ、好ましくは約２５μｍ（１ｍｉｌ）の組み合わせ厚さを有する同時押出し成形材料からなることが好ましく、この場合、ポリプロピレンはセル形成基層７０又はセルカバー層７２の全体厚さの約５０％からなり、ＥＶＡ接着層はその全体厚さの約５０％からなる。特に適切な材料は、オハイオ州、シンシナティのクロペイ・プラスチック・プロダクツから、Ｐ１８−３１６１として入手可能である。セルカバー層７２に好適なＰ１８−３１６１には高温ニードルによる後処理の穿孔が行われ、酸素が浸透するようにされる。
今説明した型式の同時押出し成形の材料をセル形成基層７０とセルカバー層７２とのために使用するとき、ＥＶＡの面は、セル形成基層７０へのセルカバー層７２の熱接着を容易にするために互いに向かって配向されることが好ましい。
良好な全体ドレープ特性及び／又は使用者の背部との高い順応性、及び／又は温熱パック５０に対する構造的支持の強化は、望ましくなく且つ遮断されない折り目ラインを最少化又は除去すべく、そうでなければ温熱パック５０、或いはその選択領域、を貫通して熱セル２２の間を阻止されずに通ってしまうであろう、１つ又は複数の材料連続層７０及び／又は７２を横切る可能性のある軸の幾つか又は全てを遮断するように互いに関して充分に近接して、温熱パック５０の一体構造の中に或いはそれに固定された位置に熱セル２２を選択的に配置することによって達成される。即ち、熱セル２２の間を阻止されずに通る軸の数が選択的に制御されるように充分に密接した位置に熱セル２２を互いに関して配置し、この結果温熱パック５０の連続基層７０及びカバー層７２、又はその選択領域は、互いに関していくつかの異なった方向に配向された、互いに連結した多数の短い折り目ラインに沿って折られることが好ましい。互いに連結した多数の折り目ラインに沿って折られる結果、温熱パック５０は良好な全体ドレープ特性を有し、使用者の背部に容易に順応し、及び／又は熱セルマトリックスの増大された構造的支持を有する。
熱セル２２は容易に撓まないので、熱セル２２の間の間隔は好適な利点を提供し、又熱セル２２を温熱パック５０の一体構造の中に配置するか或いはそれに固定するときにこの間隔を決定することが可能であり、この場合中心が四辺形のパターンを形成する４つの隣接する熱セルの少なくとも１つは、さもなければ四辺形パターンの残りの３つの熱セルの１つ以上の組の縁部に対して接線方向に少なくとも１つの折り目ラインを形成する可能性のある１つ以上の軸をブロックする。好ましくは、４つの隣接する熱セルの少なくとも１つの熱セルと、四辺形パターンの残りの熱セルの１つ以上の組の熱セルの各々との間の間隔は、次式を用いて計算される：
ｓ≦（Ｗｑ／２）＊０．７５
ここで、ｓ＝熱セルの間の最短距離
Ｗｑ＝四辺形パターン内の最小直径熱セルの最小直径の測定値
代わりに、熱セル２２の間の間隔は決定することが可能であり、この場合中心が三角形のパターンを形成する３つの隣接する熱セルの少なくとも１つは、そうでなければ３つの熱セルによって形成される三角形パターンの残りの熱セルの組の縁部に対して接線方向に少なくとも１つの折り目ラインを形成する可能性のある１つ以上の軸をブロックする。最も好ましくは、３つの隣接する熱セルの少なくとも１つの熱セルと、三角形パターンの残りの熱セルの組の各熱セルとの間の間隔は、次式を用いて計算される：
ｓ≦（Ｗｉ）＊０．３
ここで、ｓ＝熱セルの間の最短距離
Ｗｉ＝三角形パターン内の最小直径熱セルの最小直径の測定値
異なった材料が上述の条件を満足できることが可能である。このような材料は上述の材料を含むが、それらに限定されない。
本発明の使い捨て式温熱パック５０の最も好適な実施例は、上述の熱物理学的特性を有する半剛性材料の少なくとも１つの連続層と、上述のような望ましくない且つ遮断されない折り目ラインを最少化又は除去すべく、そうでなければ温熱パック５０、或いはその選択領域、を貫通して阻止されずに熱セル２２の間を通ってしまうであろう、１つ又は複数の連続層７０及び／又は７２の材料を横切るすべての可能な軸をブロックするように互いに関して充分に近接した位置において温熱パック５０の一体構造の中に或いはそれに固定されている熱セル２２と、を有する。
発熱性組成物７４は、熱を供給できる任意の組成物からなることが可能である。しかし、発熱性組成物７４は使用中に酸化反応を生ずる化学的組成物の微粒子状混合物からなることが好ましい。代わりに、発熱性組成物７４は塊状の細粒に形成し、細粒、ペレット、タブレット及び／又はスラグ、及びそれらの混合物のような圧縮品に直接圧縮することも可能である。化学的組成物の混合物は典型的には鉄粉と、炭素と、１つ又は複数の金属塩と、水分とからなる。この型式の混合物は酸素に曝されると反応して数時間に亙り熱を発生する。
鉄粉の適切な源は、鋳鉄粉末、還元鉄粉末、電解鉄粉末、屑鉄粉末、銑鉄、錬鉄、種々の鋼、合金鉄、及び類似物、及びこれらの鉄粉の多様な処理品を含む。導電性の水と空気と共に熱発生を行うために使用できる限り、鉄粉の純度、種類等に特別な制限はない。典型的に、鉄粉は、重量で微粒子状発熱性組成物の約３０％から約８０％、好ましくは約５０％から約７０％を形成する。
ココナッツの殻、木材、木炭、石炭、ボーンコール等から作られる活性炭が有用であるが、動物製品、天然ガス、脂肪、油及び樹脂のような他の原料から作られる活性炭も、本発明の微粒子状発熱性組成物において有用である。しかしながら、使用する活性炭の種類には制限がなく、好適な活性炭は非常に優れた保水能力を有し、又コストを低減するために異なった炭素を混合することが可能である。従って、上述の炭素の混合物は本発明において同様に有用である。典型的に、活性炭、非活性炭、及びそれらの混合物は、重量で微粒子状発熱性組成物の約３％から約２５％、好ましくは約８％から約２０％、最も好ましくは約９％から約１５％を形成する。
微粒子状発熱性組成物で有用な金属塩は、硫酸鉄、硫酸カリウム、硫酸ナトリウム、マンガン硫酸塩、硫酸マグネシウムのような硫酸塩と；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、塩化マグネシウム及び塩化第一銅のような塩化物；とを含む。又、炭酸塩、酢酸塩、硝酸塩、亜硝酸塩と他の塩を使用することができる。一般に、鉄の腐食反応を維持するために単独或いは組み合わせて使用することもできる複数の適切なアルカリ、アルカリ土類金属及び遷移金属塩が存在する。好適な金属塩は塩化ナトリウム、塩化第二銅及びそれらの混合物である。典型的に、１つ又は複数の金属塩は、重量で微粒子状発熱性組成物の約０．５％から約１０％、好ましくは約１．０％から約５％を形成する。
微粒子状発熱性組成物に使用される水分は任意の適切な源からの水であることが可能である。その純度、種類等には特別な制限はない。典型的に、水分は、重量で微粒子発熱性組成物の約１％から約４０％、好ましくは約１０％から約３０％を形成する。
追加の保水材料も適切に加えることが可能である。有用な追加の保水材料は、バーミキュライト、多孔性のケイ酸塩、木材粉末、木粉、大量の糸くずを有する木綿布、木綿の短繊維、紙屑、野菜類、高吸収性の水膨張可能又は水溶性の重合体と樹脂、カルボキシメチルセルロース塩を含み、又大きな毛細管機能と親水性とを有する他の多孔性材料も利用することができる。典型的に、追加の保水材料は、重量で微粒子発熱性組成物の約０．１％から約３０％、好ましくは約５％から約２０％、最も好ましくは約１％から約１０％を形成する。
他の追加の要素は、ゼラチン、天然ゴム、セルロース誘導体、セルロースエーテルとそれらの誘導体、でんぷん、化工デンプン、ポリビニルアルコール、ポリビニルピロリドン、アルギン酸ナトリウム、ポリオール、グリコール、コーンシロップ、蔗糖シロップ、ソルビトールシロップと他の多糖とそれらの誘導体、ポリアクリルアミド、ポリビニルオクソアゾリドーネとマルチトールシロップのような集塊補助剤と；マルトデクストリン、噴霧された乳糖、共同結晶の蔗糖とデキストリン、修正ブドウ糖、ソルビトール、マンニトール、微結晶性セルロース、ミクロファインセルロース、プリゼラチン化したでんぷん、二カルシウムリン酸塩と炭酸カルシウムのような乾燥結合剤と；元素のクロム、マンガン又は銅、前記の要素を備える化合物或いはそれらの混合物のような酸化反応エンハンサと；水酸化ナトリウムを含む無機又は有機アルカリ化合物或いはアルカリ弱酸塩、水酸化カリウム、ナトリウム水素炭酸塩、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のような水素ガス抑性剤と；木材ダストとリンタ及びセルロースとを含む天然セルロース小片、ポリエステル系繊維と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を含む小片形態の合成繊維、及びシリカ粉末と多孔性のシリカゲルと硫酸ナトリウムと硫酸バリウムと酸化鉄とアルミナとを含む無機化合物のような充填材と；リン酸三カルシウムとケイアルミン酸ナトリウムのような固化防止剤と；を含む。又このような成分はコーンスターチ、ジャガイモ澱粉、カルボキシメチルセルロースとαスターチのようなシックナと、陰イオン、陽イオン、非イオン、双性イオン及び両性の型式内に含まれるような界面活性剤とを含む。しかし、使用するならば、好適な界面活性剤は非イオンである。本発明の微粒子状発熱性組成物に適切に加えることが可能である他の追加の要素は、メタケイ酸塩、ジルコニウム及びセラミックスのような増量剤を含む。
重量で本発明の微粒子状発熱性組成物の全ての粒子の少なくとも５０％、より好ましくは７０％、更により好ましくは８０％、最も好ましくは９０％は、２００μｍ以下、好ましくは１５０μｍ以下の中間粒度を有する。
組成物の上述の成分は、慣用の混合技術を用いて混合される。これらの成分の適切な混合方法は、引用により全体が本出願に組み入れられている１９８７年３月１７日発行のヤスキ他への米国特許第４，６４９，８９５号に詳細に開示されている。
上述の微粒子状発熱性組成物に代わって、発熱性組成物を塊状の細粒に形成し、又細粒、ペレット、タブレット及び／又はスラグ及びそれらの混合物のような圧縮品に直接圧縮することが可能である。
これらの塊状の細粒及び／又は圧縮品の発熱性組成物は、鉄粉、粉末の炭素性材料、集塊補助剤及び／又は乾燥結合剤を有する。追加して、金属塩が乾燥混合物に又は引き続き水／ブライン溶液として添加される。典型的に、鉄粉は、重量で微粒子状発熱性組成物の約３０％から約８０％、好ましくは約４０％から約７０％、最も好ましくは約４０％から約６５％を形成し；活性炭、非活性炭及びそれらの混合物は、重量で微粒子状発熱性組成物の約３％から約２０％、好ましくは約５％から約１５％、最も好ましくは約６％から約１２％を形成し；１つ又は複数の金属塩は、重量で微粒子発熱性組成物の約０．５％から約１０％、好ましくは約１％から約８％、最も好ましくは約２％から約６％を備え；集塊補助剤は、重量で約０％から約９％、好ましくは約０．５％から約８％、より好ましくは約０．６％から約６％、最も好ましくは約０．７％から約３％を備え；乾燥結合剤は、重量で本発明の塊状の圧縮前組成の約０％から約３５％、好ましくは約４％から約３０％、より好ましくは約７％から約２０％、最も好ましくは約９％から約１５％を形成する。
塊状の細粒を有する熱セルは、典型的に従来の混合技術を用いて造られ、又細粒に集塊される。
圧縮品を有する熱セルは、硬い細粒、ペレット、タブレット及び／又はスラグのような製品に、乾燥成分を直接圧縮することによって好ましくは造られる。タブレット及び／又はスラグの適切な製造方法が、レミングトン薬品化学、第１８版（１９９０年）、アルフォンソＲ．Ｇｅｎｎａｒｏ  ｅｄ．の「Ｏｒａｌ  Ｓｏｌｉｄ  Ｄｏｓａｇｅ  Ｆｏｒｍｓ」の第８９章、１６３４−１６５６ページ、に詳細に述べられ、その全体が引用により本出願に組み入れられている。慣用の任意のタブレット機械と該機械によって得られる最大圧力までの圧縮圧力とが使用できる。
タブレット／スラグは、熱セルの形状に合わせて任意の幾何学的形状、例えば円板、三角形、正方形、立方体、長方形、円筒、楕円及び類似形状を有することができ、これらの全ては中心を通る穴又は他の凹みを含んでも良く、全く含まなくても良い。タブレット／スラグの好適な形状は、タブレットの頂部及び／又は底部に対して凹形（ウイスパ）の構造を有する円板の幾何学的形状を備える。しかし、より好適なタブレット／スラグの形状は、タブレットの頂部と底部の中心に対して垂直でその中心を通る穴を有する円板の幾何学的形状を有する。
圧縮円板の寸法は、タブレット機械で使用可能及び／又は使用されるポンチ及びダイの寸法並びに熱セルポケットの寸法によってのみ制限される。しかし、円板は典型的に約０．２ｃｍから約１０ｃｍ、好ましくは約０．５ｃｍから約８ｃｍ、より好ましくは約１ｃｍから約５ｃｍ、最も好ましくは約１．５ｃｍから約３ｃｍの直径と、約０．０８ｃｍから約１ｃｍ、好ましくは約０．１５ｃｍから約０．８６ｃｍ、より好ましくは約０．２ｃｍから約０．６ｃｍ、最も好ましくは約０．２ｃｍから約０．５ｃｍの高さとを有する。代わりに、円板形状以外の幾何学的形状を有する圧縮円板は、その幅が最も広い点において、約０．１５ｃｍから約２０ｃｍ、好ましくは約０．３ｃｍから約１０ｃｍ、より好ましくは約０．５ｃｍから約５ｃｍ、最も好ましくは約１ｃｍから約３ｃｍの直径と、及びその最高点において、約０．０８ｃｍから約１ｃｍ、好ましくは約０．１５ｃｍから約０．８ｃｍ、より好ましくは約０．２ｃｍから約０．６ｃｍ、最も好ましくは約０．２ｃｍから約０．５ｃｍの高さと、及びその最長点において、約１．５ｃｍから約２０ｃｍ、好ましくは約１ｃｍから約１５ｃｍ、より好ましくは約１ｃｍから約１０ｃｍ、最も好ましくは約３ｃｍから約５ｃｍの長さと、を有することが可能である。穴又は凹みは、所定量の水／及び／又は水坦体材料をほぼ保持するのに十分な大きさでなければならない。典型的に、穴は約０．１ｃｍから約１ｃｍ、好ましくは約０．２ｃｍから約０．８ｃｍ、より好ましくは約０．２ｃｍから約０．５ｃｍの直径を有する。
本発明の圧縮品は、製造、包装、輸送及び調合における取扱いの衝撃に耐えるように、可能な最も硬い機械強度に圧縮される。圧縮品は、約１ｇ／ｃｍ3よりも大きな密度、好ましくは約１ｇ／ｃｍ3から３ｇ／ｃｍ3、より好ましくは約１．５ｇ／ｃｍ3から３ｇ／ｃｍ3、最も好ましくは約２ｇ／ｃｍ3から３ｇ／ｃｍ3に典型的に圧縮される。
上述の成分を備える熱セル２２は、固定量の微粒子発熱性組成物或いは１つ又は複数の圧縮品を、第１の連続層に造られた１つ又は複数のポケット、即ちセル７０に加えることによって、典型的に形成される。第２の連続層、即ちセルカバー層７２は第１の連続層の上方に置かれ、微粒子状発熱性組成物或いは一つ又は複数の圧縮品を２つの連続層の間に挟み込み、この連続層はそれから好ましくは低温加熱を用いて互いに接着され、一体のラミネート構造を形成する。好ましくは、各熱セルは同様の量の熱発生材料を有し、又同様の酸素浸透手段を有する。しかし、結果として発生されるセル温度が、意図する使用のために容認された治療と安全範囲内にある限り、熱発生材料の量、熱セルの形状及び酸素浸透性は熱セル毎に異なることが可能である。
温熱パック５０の熱セル２２は任意の幾何学的形状、例えば円板、三角形、ピラミッド、円錐、球、正方形、立方体、長方形、長方形の平行六面体、円筒、楕円及び類似形状を有することができる。熱セル２２の好適な形状は、約０．２ｃｍから約１０ｃｍ、好ましくは約０．５ｃｍから約８ｃｍ、より好ましくは約１ｃｍから約５ｃｍ、最も好ましくは約１．５ｃｍから約３ｃｍのセル直径を有する円板の幾何学的形状を含んでいる。熱セル２２は、約０．２ｃｍ超から約１ｃｍ、好ましくは約０．２ｃｍ超から約０．９ｃｍ、より好ましくは約０．２ｃｍ超から約０．８ｃｍ、最も好ましくは約０．３ｃｍ超から約０．９ｃｍの高さを有する。代わりに、円板形状以外の幾何学的形状、好ましくは楕円形状（即ち卵形）を有する熱セルは、その幅が最も広い点において、約０．１５ｃｍから約２０ｃｍ、好ましくは約０．３ｃｍから約１０ｃｍ、より好ましくは約０．５ｃｍから約５ｃｍ、最も好ましくは約１ｃｍから約３ｃｍの幅と、その最高点において、約０．２ｃｍから約５ｃｍ、好ましくは約０．２ｃｍから約１ｃｍ、より好ましくは約０．２ｃｍから約０．８ｃｍ、最も好ましくは約０．３ｃｍから約０．７の高さと、及びその最長点において、約０．５ｃｍから約２０ｃｍ、好ましくは約１ｃｍから約１５ｃｍ、より好ましくは約１ｃｍから約１０ｃｍ、最も好ましくは約３ｃｍから約５ｃｍの長さとを有する。
熱セル２２のセル容積に対する充填容積の比率は、約０．７から約１．０、好ましくは約０．７５から約１．０、より好ましくは約０．８から約１．０、更により好ましくは約０．８５から約１．０、最も好ましくは約０．９から約１．０である。
セルカバー層７２の酸素浸透性は、好ましくは、加熱針を用いてセルカバー層７２に穿孔することによって作られるセルカバー層７２の複数の開口である。開口のサイズは好ましくは約０．１２７mmであり、熱セル２２当たり２５乃至４０個の開口が好ましい。孔をあける他の好ましい方法は、低温針を用いてセルカバー層７２に穿孔することである。代替的に、開口は真空形成プロセス又は高圧水噴射形成プロセス又によって作られる。更に他の方法は、微孔膜又は半浸透膜からセルカバー層７２を作ることである。このような膜は、高多孔キャリア物質と結合されることにより処理が容易化される。必要な酸素浸透性は、２１℃及び１気圧において、５平方cm当たり毎分当たりＯ2０．０１ｃｃから５平方cm当たり毎分当たりＯ2１５ｃｃである。
発熱性組成物７４の発熱酸化反応の速度、期間及び温度は、空気との接触面積を変えることにより、更に詳しく言えば、酸素の拡散／浸透性を変えることにより、所望の通り制御される。
包装体１０を構成するための前述の材料を使用することにより、多くの人には、単に二つの異なるサイズの包装体１０が供給される。例えば、小サイズの包装体１０は、包装体１０が弛んだ即ちテンションがかけられていない状態で長手軸１８の方向に測って約８５０ｍｍ乃至約９５０ｍｍの寸法及び長手軸１８に交差する方向に測って約１２５ｍｍ乃至約１５０ｍｍの寸法を有する。大サイズの包装体１０は、包装体１０が弛んだ即ちテンションがかけられていない状態で長手軸１８の方向に測って約１１００ｍｍ乃至約１４００ｍｍの寸法及び長手軸１８に交差する方向に測って約１３５ｍｍ乃至約１５０ｍｍの寸法を有する
本発明の使い捨て式温熱背部包装体は、分離基層のような要素を組み込むか、或いは皮膚を通じて供給される活性芳香族化合物、不活性芳香族化合物、薬剤又は他の治療剤及びそれらの混合物を備える連続層の少なくとも１つの中に選択的に組み込むことが可能である。このような活性芳香族化合物はメンソール、ショウノウ及びユーカリを含むがそれらに限定されない。このような不活性芳香族化合物はベンズアルデヒド、シトラール、デカナール及びアルデヒドを含むが、それらに限定されない。このような薬剤／治療薬は抗生物質、ビタミン、抗ウィルス剤、鎮痛剤、抗炎症剤、鎮痒剤、解熱剤、麻酔剤、抗真菌薬、殺菌剤及びそれらの混合物を含むが、それらに限定されない。又使い捨て式温熱背部包装体は分離した基層を有するか、又は連続層の少なくとも１つ、接着剤付き成分及び／又は汗吸収成分の中に組み込まれた基層を有することが可能である。
完成した使い捨て式温熱背部包装体は、典型的に第２のパッケージの中に包装される。引用により全体が本明細書に組み入れられている米国特許第４，６４９，８９５号に開示されているように、所望されるまで酸化反応が起きるのを防止するために、空気不浸透性のパッケージを使用することが可能である。代わりに、望む前に酸化反応が起きるのを防止するために、熱セルの通気穴の上方に配置される取外し可能な空気不浸透性の接着剤ストリップのような他の手段を使用することが可能であり、この結果ストリップが取り除かれる時、空気は熱セルの中に入ることができ、かくして鉄粉の酸化反応を起こさせる。
更に本発明は、このような痛みに苦しんでいる人間の背部に典型的に熱を加えることによって、このような痛みに苦しんでいる人間の筋肉、骨格、及び／又は言及した背部の痛みを含む急性の、繰り返し性の、及び／又は慢性の背部の痛みを治療する方法を含んでいる。本方法は、好ましくは上述の背部包装体をこのような痛みに苦しんでいる人間の背部に、約２０秒から約２４時間、好ましくは約２０分から約２０時間、より好ましくは約４時間から約１６時間、最も好ましくは約８時間から約１２時間あてがうことによって、このような痛みに苦しんでいる人間の背部に対して皮膚温度を約３２℃から約５０℃、好ましくは約３２℃から約４５℃、より好ましくは約３２℃から約４２℃、最も好ましくは約３２℃から約３９℃、更に最も好ましくは約３２℃から約３７℃に維持する方法を有し、この場合長期間高温を用いることによってもたらされる可能性のある肌焼けのような如何なる不具合もなしに所望の治療効果が達成されるように、最高皮膚温度及び皮膚温度を最高皮膚温度に維持する時間の長さを、このような治療を必要とする人間によって適切に選択することが可能である。
好ましくは、本方法は、筋肉、骨格及び／又は言及した背部の痛みを含む急性の、繰り返し性の、及び／又は慢性の背部の痛みを有する人間の背部に対して持続される皮膚温度を、約３２℃から約４３℃、好ましくは約３２℃から約４２℃、より好ましくは約３２℃から約４１℃、最も好ましくは約３２℃から約３９℃、更に最も好ましくは約３２℃から約３７℃に、約１時間以上の期間、好ましくは約４時間以上、より好ましくは約８時間以上、更に好ましくは約１６時間以上、最も好ましくは約２４時間維持して、このような痛みを有する人間の骨格、筋肉及び／又は言及した背部の痛みを含む急性の、繰り返す、及び／又は慢性の背部の痛みをかなり緩和し、又使用者の背部から熱源が取り除かれた後でも、少なくとも約２時間、好ましくは少なくとも約８時間、より好ましくは少なくとも約１６時間、最も好ましくは少なくとも約１日、更に最も好ましくは少なくとも約３日間このような痛みの緩和をかなり引き延ばす方法を含んでいる。
本発明の特定の実施例について図示し、又説明してきたが、種々の変更と改変を本発明の精神と範囲から逸脱することなしに行うことが可能であり、又本発明の範囲内にあるこのようなすべての改変を添付の請求の範囲内に網羅することが意図されていることが当業者には明白であろう。
【図１】
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【図２】
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【図２Ａ】
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【図２Ｂ】
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