(57)【要約】本発明は、無機物質の過冷却過飽和の再結晶可能な溶液、アルコール、化合物添加剤の混合物を含有する軟質密封プラスチックバッグと、無機物質の過冷却過飽和の再結晶可能な溶液の再結晶を誘発する手段とを含んでなる再使用可能な熱パックを開示する。【特許請求の範囲】
【請求項１】
再使用可能な熱パックであって、無機物質の過冷却過飽和の再結晶可能な溶液、アルコール、アニリンの混合物を含有する軟質密封プラスチックバッグと、無機物質の過冷却過飽和の再結晶可能な溶液の再結晶を誘発する手段とを含んでなる再使用可能な熱パック。
【請求項２】
プラスチックバッグが、ポリプロピレンまたはポリビニルクロライドから作られている、請求の範囲第１項に記載の再使用可能な熱パック。
【請求項３】
無機物質が、酢酸ナトリウムおよび硝酸カルシウムから選択される、請求の範囲第１項に記載の再使用可能な熱パック。
【請求項４】
無機物質の過冷却過飽和の再結晶可能な溶液が、実質的に純粋な水中で作られている、請求の範囲第１項に記載の再使用可能な熱パック。
【請求項５】
実質的に純粋な水が、細菌不含の公営供給水または蒸留水を含んでなる、請求の範囲第４項に記載の再使用可能な熱パック。
【請求項６】
用いられるアルコールが、エチレングリコールおよびグリセロールから選択される、請求の範囲第１項に記載の再使用可能な熱パック。
【請求項７】
過冷却過飽和の再結晶可能な溶液が、酢酸ナトリウムの水和塩５０〜７０ｗｔ％、エチレングリコール１〜１０ｗｔ％、アニリン１０〜２０ｗｔ％および水１０〜２９ｗｔ％の混合物を含んでなる、請求の範囲第１項に記載の再使用可能な熱パック。
【請求項８】
再結晶を誘発する手段が、ワニ口クリップおよび安全ピンから成る群から選択された機械装置を含んでなる、請求の範囲第１項に記載の再使用可能な熱パック。
【請求項９】
誘発手段の材料が、非腐蝕性材料を含んでなる、請求の範囲第１項に記載の再使用可能な熱パック。
【請求項１０】
誘発手段の非腐蝕性材料が、ステンレス鋼を含んでなる、請求の範囲第１１項に記載の再使用可能な熱パック。
【請求項１１】
熱パックに用いるための過冷却過飽和の再結晶可能な溶液であって、無機物質の溶液、アルコールおよびアニリンの混合物を含んでなる上記過冷却過飽和の再結晶可能な溶液。
【請求項１２】
酢酸ナトリウムの水和塩５０〜７０ｗｔ％、エチレングリコール１〜１０ｗｔ％、アニリン１０〜２０ｗｔ％および水１０〜２９ｗｔ％の混合物を含んでなる、請求の範囲第１１項に記載の過冷却過飽和の再結晶可能な溶液。
【請求項１３】
再使用可能な熱パックに用いるための混合物の製造方法であって、水中の無機物質の水和溶液を製造し、この溶液にアルコールを添加しそして十分に混合し、アニリンを添加しそして生じた混合物を十分に混合することを含んでなる上記方法。
【請求項１４】
再使用可能な熱パックの製造方法であって、水中の無機物質の水和溶液を製造し、この溶液にアルコールを添加しそして十分に混合し、アニリンを添加しそして生じた混合物を十分に混合し、この混合物を軟質密封プラスチックバッグ中に封入し、そしてこれに誘発手段を加えることを含んでなる上記方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
発明の分野
本発明は、再使用可能な熱パックに関する。本発明はまた、熱パック用トリガー装置（「誘発装置」）に関する。本発明はまた、熱パックに用いるための過冷却過飽和の再結晶可能な溶液、並びにその製造方法に関する。
【０００２】
発明の背景
加熱または冷却の多くの適用についての使用は、特定の必要性に依存して様々な技法によりなされてきた。たとえば、筋肉痛を患っている人は、通常、痛みを緩和するために、熱湯で満たされたラバーバッグを用いる。いかなる頭部傷害の場合においても、通常、医師の処方は、最初の処置として氷を当てることである。高熱の場合、普通の家庭内療法は、冷水中に浸された布を額に当てて温度を下げることであった。娯楽旅行に関して何度も、人々は、パック食品を持っていきまたは食べ物を調理するための調理用具および原料を携帯しさえする傾向にある。熱エネルギーのその他の必要性は、燃料の入手が可能であり得ないまたは非常に費用がかかり得る人里離れた地域においてである。それ故、これらの困難な状況のすべてを克服するために、熱を経済的やり方でかつ好ましくは慣用の燃料の使用なしに発生させるやり方および手段を案出することが必要である。まさにこの必要性に取り組むために、熱パックと称される装置の開発が、過去１５年以上行われてきた。熱パックの基礎となる主原理は、２種もしくはそれ以上の化学物質間の化学反応の開始に因りまたは過冷却化学溶液の結晶化の開始のトリガリング（「誘発」）により発生された熱を用いることである。本発明に関して、開示されるのは第２の観点である。
【０００３】
湯たんぽ、ポータブル電気バッグ温熱器または電池作動式温熱器のような、いくつかの温熱材料が、市場において入手できる。しかしながら、湯たんぽの場合、湯がバッグ中に注がれることになっており、該湯は燃料または電気エネルギーのいずれかを用いることによってのみ得ることができる。更に、湯たんぽの熱い状態は、何らかの観測可能な効果を奏するのに十分に長くは続かない。電気バッグ温熱器の場合、電気の永続的供給が必要とされる。このことは、この暖熱装置の使用を電気が入手できるような場所のみにすなわち室内のみに制限する。電池作動式温熱器の場合、電池は、定期的に充電される必要があり、またそれは消耗するようになるのでそうなった時に取替えを必要とする。これらの場合のすべてにおいて、別の欠点は、使用が非常に制限されることであり、また電気熱パックの場合には安全予防策が取られる必要がある。
【０００４】
非慣用的熱パックが、米国特許第４，５３２，１１０号（１９８５）明細書に開示されている。この開示において、熱エネルギーは、酢酸ナトリウムの過冷却飽和溶液に対する誘発作用により発生される。誘発は、特別に設計された装置により成し遂げられる。誘発装置と過冷却溶液の全集成装置は、ＰＶＣ、ポリウレタン、等から作られたプラスチック容器中に保管される。この発明における欠点は、過冷却酢酸ナトリウム溶液の結晶化を開始するために用いられる誘発装置がその化学溶液との接触に因るいかなる腐蝕をも防止するために金または銀の保護層を有さねばならないことである。このことは、誘発装置に用いられる材料がすでに高価なＣｕＢｅ合金であるので望ましくない。更に、熱パックの製造用のＰＶＣ材料は、ナトリウム塩溶液の存在に因る塩化物イオンの不回避的浸出に因り、非常に限定された貯蔵寿命を有する。この欠点は、米国特許第４，５７２，１５８号、第５，０５８，５６３号および第５，２０５，２７８号明細書に開示されているようなその他の開示された発明においても存在する。第５，０５８，５６３号を除いて、それらの開示された発明における更なる欠点は、過冷却溶液が片側に流れて不均一な暖熱結果を生じる傾向にあり、それにより熱パックの使用が結晶化および生じる熱発生の開始前に該パックの輪郭を特定の適用のために調整する必要があることにより困難になることである。
【０００５】
米国特許第５，０５８，５６３号明細書において、結晶化中にゲル化を誘導する添加剤が用いられた。このゲル化は、全有効域にわたって当該溶液の所望密度および従って熱の均一性を維持するのを助ける。その開示において用いられるゲル化用材料は、水溶性ヒドロエチルセルロースポリマーである。この材料は、該溶液をゲル化する利点を与えるけれども、不安定であり、それにより熱パックが再使用可能でなくなるという不利の難点がある。
【０００６】
米国特許第５，８４３，１４５号明細書は、ゲルを形成する３つの成分の混合物がプラスチックバッグ中に密封されている再使用可能な熱パックを開示する。この再使用可能な熱パックは、この装置の有用な適用を与えるために外部の加熱または冷却手段を必要とする。加熱の適用の場合、熱パックは、該パックにエネルギーを与えるために電子オーブンまたは何らかの他の加熱手段中に置かれる。熱パックの温度は十分な時間維持されると主張され、それにより熱パックとしてのその使用を主張する。該パックが外部加熱手段を必要とすることにかんがみて、その発明は、熱パックとしてのその主張された使用において不利であると分かる。このことは、主として、該発明において該パックの予備状態調節がある時間、典型的には２時間行われることになっていることを開示していることに因る。このことにより、開示されたパックは、緊急の実際的状況においておよびまた電子オーブンのような加熱手段が入手でき得ない人里離れた地域において有利でなくなる。
【０００７】
ＪＰ５８１８０５７５は、とりわけアニリンクロライドを含有する混合物が収容されている冷却パックを開示する。しかしながら、その開示において、該混合物は吸熱材料として作用し、該材料は、水に溶解される時に熱を吸収して冷却効果を奏する。
【０００８】
本発明は、先行技術の発明の欠点を回避する。
【０００９】
発明の目的
本発明の目的は、上記に挙げられた欠点を回避する再使用可能な熱パックを提供することである。
本発明の別の目的は、少なくとも６ヶ月の貯蔵寿命を有する熱パックを提供することである。
本発明の更なる目的は、少なくとも１００回リサイクルされ得る熱パックを提供することである。
本発明の更に別の目的は、少なくとも２時間の熱保留を有する熱パックを提供することである。
本発明の更に別の目的は、治療用途用に用いられることの可能な熱パックを提供することである。
【００１０】
発明の要約
従って、本発明は、再使用可能な熱パックであって、無機物質の過冷却過飽和の再結晶可能な溶液、アルコール、化合物添加剤の混合物を含有する軟質密封プラスチックバッグと、無機物質の過冷却過飽和の再結晶可能な溶液の再結晶を誘発する手段とを含んでなる再使用可能な熱パックを提供する。
【００１１】
本発明の具体的態様において、プラスチックバッグは、ポリプロピレンまたはポリビニルクロライドから作られる。
【００１２】
本発明の別の具体的態様において、無機物質は、酢酸ナトリウムおよび硝酸カルシウムから選択される。
【００１３】
本発明の更に別の具体的態様において、無機物質の過冷却過飽和の再結晶可能な溶液は、良品質の水中で作られる。
【００１４】
本発明の更なる具体的態様において、良品質の水は、細菌不含の公営供給水または蒸留水である。
【００１５】
本発明の更なる具体的態様において、アルコールは、エチレングリコールおよびグリセロールから選択される。
【００１６】
本発明の更に別の具体的態様において、化合物添加剤は、有機アミンを含んでなる。
【００１７】
本発明の更なる具体的態様において、有機アミンは、アニリンを含んでなる。
【００１８】
本発明の別の具体的態様において、過冷却過飽和の再結晶可能な溶液は、酢酸ナトリウムの水和塩５０〜７０ｗｔ％、エチレングリコール１〜１０ｗｔ％、アニリン１０〜２０ｗｔ％および水１０〜２９ｗｔ％の混合物を含んでなる。
【００１９】
本発明の別の具体的態様において、再結晶を誘発する手段は、ワニ口クリップおよび安全ピンから成る群から選択された機械的装置を含んでなる。
【００２０】
本発明の更なる具体的態様において、誘発手段の材料は、非腐蝕性材料を含んでなる。
【００２１】
本発明の更なる具体的態様において、誘発手段の非腐蝕性材料は、ステンレス鋼を含んでなる。
【００２２】
本発明の更なる具体的態様において、熱パックは、少なくとも６ヶ月の貯蔵寿命を有する。
【００２３】
本発明の更に別の具体的態様において、熱パックは、少なくとも１００回リサイクルされることが可能である。
【００２４】
本発明の別の具体的態様において、熱パックは、少なくとも２時間熱を保留する。
【００２５】
本発明の更に別の具体的態様において、熱パックは、治療用途すなわち、高度の身体温熱用に用いられる。
【００２６】
本発明はまた、再使用可能な熱パックの製造方法であって、水中の無機物質の水和溶液を製造し、この溶液にアルコールを添加しそして十分に混合し、アニリンを添加しそして生じた混合物を十分に混合し、この混合物を軟質密封プラスチックバッグ中に封入し、そしてこれに誘発手段を添加することを含んでなる上記方法に関する。
【００２７】
本発明はまた、再使用可能な熱パックに用いるための混合物であって、水中の無機物質の溶液、アルコールおよびアニリンを含んでなる上記混合物に関する。
【００２８】
本発明の一つの具体的態様において、該混合物は、酢酸ナトリウムの水和塩５０〜７０ｗｔ％、エチレングリコール１〜１０ｗｔ％、アニリン１０〜２０ｗｔ％および水１０〜２９ｗｔ％の混合物を含んでなる。
【００２９】
本発明はまた、再使用可能な熱パックに用いるための混合物の製造方法であって、水中の無機物質の水和溶液を製造し、この溶液にアルコールを添加しそして十分に混合し、アニリンを添加しそして生じた混合物を十分に混合することを含んでなる上記方法に関する。
【００３０】
再使用可能な熱パックに用いるための本発明の混合物は、個々の成分の性質の集合を越えた性質を有する相乗的混合物であって、単なる混合物でない。
【００３１】
発明の詳細な記載
最初に、好ましい純度の好ましくは酢酸ナトリウムの水和溶液が、５００−７−００グラムを０．１〜０．３リットルの水中で混合することにより、普通の水中で製造された。この溶液は、酢酸ナトリウムを水中で十分に混合することにより製造された。これに、多価アルコール、好ましくはエチレングリコールが添加された。この混合物は十分に混合され、そしてこれに次いで別の添加剤、好ましくはアニリンが添加され、そして生じた混合物は十分に混合された。多価アルコールの添加は、酢酸ナトリウムの再結晶された過冷却過飽和溶液に滑らかさを与えるためである。これは、機械的装置の誘発作用に因る再結晶後に生じる混合物の粘度の制御的増加により達成される。熱パックの混合物中におけるアニリンの使用は、熱パックの貯蔵寿命を増加し、また熱パックのリサイクル可能性という独特性質を与えるためである。当該混合物が製造された後、この混合物は、１００ｍｍ２の好ましい寸法でかつポリビニルクロライド（ＰＶＣ）の薄いシートから作られたプラスチックバッグ中に注がれる。添加剤としてのアニリンの使用は、プラスチック材料の浸出を防止するという所望性質を与え、それにより貯蔵寿命を高める。ステンレス鋼のワニ口クリップが熱パックに挿入され、そして次いで最終的に開放端から密封される。熱パックは今や準備されており、酢酸ナトリウムの水和塩５０ｗｔ％、エチレングリコール１ｗｔ％、アニリン２０ｗｔ％および水２９ｗｔ％の典型的含有量（しかしこれらに限定されない）を有する。再結晶の活動は、ワニ口クリップを穏やかに押しそして即時にそれを放すことにより開始された。再結晶が起こり、そして即時に熱が全熱パックにわたって発生された。この熱パックは身体部分に対して容易に輪郭が合わせられ得、そして該部分はそれにより温熱され得た。該パックの温度は、周囲温度より４５℃高く、そして熱パックのサイズに依存して約２ないし３時間維持された。
【００３２】
典型的治療用途において、パックを活動的にした後、このパックはタオルに包まれそして患者に当てられる。パックの周囲温度への冷却は、約４時間で起こった。このパックは、これを熱水中に置いてパックの結晶化分の融解をもたらしそして次いで熱水から取り出すことにより再活性化され、そして周囲温度に冷却された。このようにして、熱パックは、再び使用の準備がされた。
【００３３】
本発明の基礎となる原理は、水和塩の形成が吸熱反応をもたらして結晶化熱を吸収することである。結晶化が誘発作用により遂行される時、結晶化熱が容器に放出され、それにより容器の外面を加熱する。このことにより、装置はいかなる適用についても有用になる。熱パックでもって獲得され得る温度は、水和塩の過冷却過飽和溶液の量により決定され得る。従って、装置の貯蔵寿命はまた、アニリンまたは水酸化物もしくは炭酸塩のようなその他の添加剤のいずれかの量を相応的に増加することにより調整される。
【００３４】
本発明の新規性は、熱パックが再使用可能でありかつ長い貯蔵寿命を有しかつリサイクル可能であることに存する。
【００３５】
熱パックのこの新規性は、水酸化物、炭酸塩またはアミンを再結晶可能な混合物に添加するという進歩性に因る。
【００３６】
実施例の具体的態様において、熱パックは、最初に酢酸ナトリウムの水和塩を水に溶解することにより製造される。これに、エチレングリコールが添加された。これは十分に混合され、そしてこれにアニリンが添加された。この混合物は再び十分に混合され、そして次いでＰＶＣのプラスチックバッグ中に注がれた。用いられた誘発装置はステンレス鋼のワニ口クリップでありそして該バッグ内に置かれ、そして次いで全集成装置は密封された。
【００３７】
次の例は例示としてのみ与えられており、そして本発明の範囲を限定するように解釈されるべきでない。
【００３８】
実施例１：
熱パックは、酢酸ナトリウムの水和塩５０ｗｔ％、エチレングリコール１ｗｔ％、アニリン２０ｗｔ％および水２９ｗｔ％を含有した。クリップを３回押すことにより、誘発作用を行った。結晶化が、７５℃への即時的温度上昇をもたらした。周囲温度に達する該パックの冷却は、約４時間で起こった。
【００３９】
実施例２：
熱パックは、酢酸ナトリウムの水和塩６０ｗｔ％、エチレングリコール４ｗｔ％、アニリン１５ｗｔ％および水２１ｗｔ％を含有した。クリップを３回押すことにより、誘発作用を行った。結晶化が、６５℃への即時的温度上昇をもたらした。周囲温度に達する該パックの冷却は、約４時間で起こった。
【００４０】
実施例３：
熱パックは、酢酸ナトリウムの水和塩７０ｗｔ％、エチレングリコール６ｗｔ％、アニリン１０ｗｔ％および水１４ｗｔ％を含有した。クリップを３回押すことにより、誘発作用を行った。結晶化が、７５℃への即時的温度上昇をもたらした。周囲温度に達する該パックの冷却は、約４時間で起こった。
【００４１】
実施例４：
熱パックは、酢酸ナトリウムの水和塩７０ｗｔ％、エチレングリコール１０ｗｔ％、アニリン１０ｗｔ％および水１０ｗｔ％を含有した。クリップを３回押すことにより、誘発作用を行った。結晶化が、７０℃への即時的温度上昇をもたらした。周囲温度に達する該パックの冷却は、約４時間で起こった。
【００４２】
第１表は、これらの例のまとめられた結果を示す。
【表１】
2004516876.tif 000002
【００４３】
本発明の主な利点は、次のものである。
１．  製造することが、普通に入手できかつ中純度の化学物質から容易である。
２．  熱パックは、少なくとも６ヶ月間貯蔵され得る。
３．  パックは、再結晶後でさえ可撓性であることに因り、いかなる輪郭上にも容易に置かれ得る。
【国際公開パンフレット】
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2004516876.tif 000009
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2004516876.tif 000011
2004516876.tif 000012
2004516876.tif 000013
2004516876.tif 000014
2004516876.tif 000015
【国際調査報告】
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2004516876.tif 000017