(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
透湿度１０．０ｇ／ｍ２・２４ｈｒ以下の包材からなる袋に、水及び二酸化炭素、アンモニア、硫化水素、二酸化イオウ、ジメチルエーテル、メタン、エタン、プロパン、ブタンから選ばれる１種以上の気体を密封するとともに、ガス吸収剤を含むガス吸収部を付設した冷却袋と、該冷却袋を身体に固定するための手段を有する、使用後冷却し、保冷後繰り返し使用する冷却用身体装着用具。
【請求項２】
冷却袋が、初回使用時までは、次の２反応が進行しないように成分を隔離して封入し、使用時に袋中で成分を混合することにより膨張するものである請求項１に記載の冷却用身体装着用具：
（１）水に溶解して吸熱する冷却剤と水及び／又は含水塩との混合による吸熱反応、
（２）強酸と弱酸の塩、又は強アルカリと弱アルカリの塩との混合により気体を発生する反応。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、身体の一部に固定して、当該部位を簡便に圧迫冷却することにより、疲れやむくみを改善する冷却用身体装着用具とその使用方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
身体各部を冷却して、疲れやむくみを緩和するための製品が数多く知られており、例えば足の疲れやむくみを改善するために、水分の気化熱を利用して冷却するジェルシート等が市販されている。また、冷却剤と水又は含水塩とを隔離して包装し、使用時に混合して冷却する冷却袋も知られている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来の冷却シートは皮膚体温による水蒸気の気化熱を利用したもので、爽快感は有するが冷却能力が弱く、疲れやむくみに対する改善効果は十分でなかった。また、冷却剤と水または含水塩とを隔離して包装し使用時に混合して冷却する冷却袋は、冷却能力は高いが単なる冷却のみで、疲れやむくみが生じている部位の血流を改善する効果は十分とは言えない。
【０００４】
さらにこれらの製品は使い捨てであるために、毎回ゴミとして廃棄され資源の有効利用の観点からも好ましくなかった。
本発明は、このような従来技術の問題点を解決するものであり、疲れやむくみの改善効果が高く、しかも繰り返し使用することのできる冷却用身体装着用具とその使用方法を提供することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
本発明では上記課題を解決するために、透湿度１０．０ｇ／ｍ２・２４ｈｒ以下の包材からなる袋に、水及び二酸化炭素、アンモニア、硫化水素、二酸化イオウ、ジメチルエーテル、メタン、エタン、プロパン、ブタンから選ばれる１種以上の気体を密封した冷却袋と、該冷却袋を身体に固定するための手段により、冷却用身体装着用具を構成する。
【０００６】
本発明の冷却用身体装着用具を冷却すれば、温度低下により冷却袋内の気体の容積が収縮するとともに、気体の水への溶解性が増加する。その結果冷却袋が収縮し、同時に内容成分が保冷される。この身体装着用具を身体の一部に固定すれば、冷却袋による冷却作用と体温により袋が膨張し身体の装着部を圧迫する効果が相乗的に使用し、疲れやむくみの生じている組織の血流が大きく改善される。また、使用後再度、本身体装着用具を保冷することにより繰り返し使用することが可能となる。
【０００７】
【発明の実施の形態】
本発明で冷却袋に密封する気体は、温度の低下によって容積が低下するものであれば特に制限なく、二酸化炭素（炭酸ガス）、アンモニアガス、硫化水素ガス、二酸化イオウ（亜硫酸ガス）、ジメチルエーテルガス、メタンガス、エタンガス、プロパンガス、ブタンガス等があげられる。これらのうち炭酸ガスが好ましい。
【０００８】
また、内容成分には必要に応じ、保冷効果等を改善するために凝固点降下剤を添加することができる。例えば、塩化ナトリウム、塩化カリウム、硝酸アンモニウム、尿素、硝酸ナトリウム、硝酸カリウム、チオ硫酸ナトリウム、塩素酸ナトリウム、過マンガン酸カリウム、炭酸ナトリウム、硫酸ナトリウム、リン酸二ナトリウム、ピロリン酸ナトリウム、ホウ酸、酒石酸、クエン酸、エリスリトール、ソルビトール、カルボキシメチルセルロース、グリセリン、ポリエチレングリコール、寒天などがあげられる。これらのうち、塩化ナトリウム、尿素、硝酸アンモニウムが好ましい。
【０００９】
冷却袋を構成する材料としては、袋内に含有する気体が有害又は可燃性の場合、安全性を考慮して、ＪＩＳ  Ｚ０２０８で規定する透湿度（４０℃，９０％ｒ．ｈ．）で１０．０ｇ／ｍ２・２４ｈｒ以下の包材であることが好ましい。袋を構成する材料としては特に制限されず、例えばポリエチレン、ポリプロピレン、ポリエステル、ポリアミド等の合成樹脂フィルムからなる単層又は多層フィルムや、これらに金属箔をラミネートしたり、金属、シリカ、酸化アルミニウムを蒸着したフィルムなどが挙げられる。これらのうち、金属箔をラミネートしたり、金属、シリカ、酸化アルミニウムを蒸着したフィルムが好ましい。また、袋の外側を、天然繊維、合成繊維の織布、不織布、パルプ等で被覆することにより、より優れた感触を得ることもできる。
【００１０】
この冷却袋を腕、足、肩等の身体の一部に固定するための手段としては、例えば面ファスナー、ひも、バンド、テープ等があげられる。これらの固定手段を袋に取付ける方法は特に制限されず、例えばヒートシール、テープ、のり、接着剤、ホットメルト、縫合等により取り付けることができる。
この固定手段は、冷却袋にボタン、フック、面ファスナー等により着脱自在に取り付けるようにしてもよい。固定手段を冷却袋に着脱自在とした場合には、固定手段をとりはずすことによって冷凍庫等での冷却袋の冷却、保冷が容易になる。
【００１１】
本発明で冷却袋内に密封する水及び気体としては、水及び気体を直接袋内に封入してもよいが、袋内で化学反応により気体を発生させ、あるいは吸熱反応により冷却するように構成してもよい。
冷却袋内で化学反応を起こさせる場合には、次の２反応が進行しないように、反応成分を袋内に隔離して収納する。
（１）水に溶解して吸熱する冷却剤と水及び／又は含水塩との混合による吸熱反応、
（２）強酸と弱酸の塩、又は強アルカリと弱アルカリの塩の混合により気体発生を伴う反応。
このような構成をとることによって、袋容積をコンパクト化し、初回使用までの運搬性や保管性を改善することができる。この場合、初回使用時には反応（１）及び（２）の成分を混合することにより、吸熱と気体発生反応が進行する。従って初回使用時に保冷する必要はない。
【００１２】
反応（１）の冷却剤としては、水と混合したときに吸熱反応により冷却作用を示すものであれば特に制限されず、例えば硝酸アンモニウム、硫酸アンモニウム、リン酸アンモニウム、リン酸水素２アンモニウム、メタバナジン酸アンモニウム、塩化アンモニウム、臭化アンモニウム、ヨウ化アンモニウム等の無機アンモニウム塩や、尿素などが挙げられる。これらのうち、硝酸アンモニウム、尿素が好ましい。
【００１３】
また、反応（１）の含水塩としては、例えば炭酸ナトリウム１０水和物、炭酸ナトリウム７水和物、硫酸ナトリウム１０水和物、リン酸２ナトリウム１２水和物等が挙げられる。
【００１４】
反応（２）の、強酸と弱酸の塩、又は強アルカリと弱アルカリの塩の混合により気体発生を伴う反応としては、気体の発生を伴えば特に制限なく、例えば次のような公知の反応を使用することができる。
１）コハク酸等の有機酸と重曹を混合し、炭酸ガスを発生させる。
２）塩酸と亜硫酸ナトリウムを混合し、亜硫酸ガスを発生させる。
３）塩酸と硫化ナトリウムを混合し、硫化水素ガスを発生される。
４）水酸化ナトリウムと塩化アンモニウムを混合し、アンモニアを発生させる。
【００１５】
これら２反応の原料となる４成分は、吸熱反応及び気体発生反応が起こらないように隔離して袋中に封入される。例えば気体発生反応が、強酸と弱酸の塩の場合、保存中使用時まで、（Ａ）冷却剤と（Ｂ）水；（Ｃ）強酸と（Ｄ）弱酸の塩がそれぞれ反応しないよう、好ましくは、成分（Ａ）と（Ｂ）が接触しないよう、また成分（Ｂ）、（Ｃ）及び（Ｄ）の３成分が接触しないように隔離して封入される。従って、例えば成分（Ｃ）又は（Ｄ）は、成分（Ｂ）と一緒にして水溶液として封入することができる。
又、成分（Ｂ）として、（Ｄ）の含水塩を用いた場合には、成分（Ｄ）を兼ねることができ、その際には、成分（Ａ）、（Ｂ）及び（Ｃ）の３成分が接触しないように隔離して封入する。例えば、二室に隔離する場合、一室に成分（Ｂ）、他室に成分（Ａ）及び（Ｃ）を封入することができる。
【００１６】
各成分の封入量は、目的とする冷却温度、冷却時間、袋の体積等に応じて適宜決定できるが、水及び／又は含水塩は、反応する水の量として、冷却剤の０．１重量倍以上、特に２〜１０重量倍であるのが好ましい。又、反応する水の量は強酸及び弱酸の塩の、或いは強アルカリ及び弱アルカリの塩の、１〜１００重量倍が好ましい。
強酸及び弱酸の塩、又は強アルカリ及び弱アルカリの塩の封入量は、これらの反応により発生する気体と密封する袋の体積の関係から適宜決定されるが、強酸に対する弱酸の塩、又は強アルカリに対する弱アルカリの塩の割合は、０．１〜１０重量倍が好ましい。４成分を混合した液のｐＨは、強酸及び弱酸の塩、強アルカリ及び弱アルカリの塩の場合、それぞれ酸性〜弱アルカリ性、特にｐＨ２〜７、アルカリ性〜弱酸性、特にｐＨ７〜１４が好ましい。
これらの成分を隔離して封入する方法としては、常法により行なうことができ、例えば冷却袋を外袋と内袋とを構成する二重袋構造にする方法、冷却袋内に隔壁を設けて二室以上に分けて隔離する方法等があげられる。
【００１７】
冷却袋を二重袋構造とする場合、内層を構成するフィルムとしては、外袋を構成するフィルムに比べ強度が相対的に弱いものが使用され、通常の保存状態においては簡単に破けることなく、使用時に必要な強度を加えたときに破袋する程度の強度が必要である。また、内袋のシール部がこのような強度であっても良い。例えば、内袋に成分（Ｂ）を充填し、外袋に成分（Ａ）、（Ｃ）及び（Ｄ）を封入して密封する；内袋に成分（Ｂ）と（Ｃ）又は（Ｄ）を充填し、外袋に成分（Ａ）と（Ｃ）又は（Ｄ）を封入して密封する方法などにより、二重袋構造の冷却袋が得られる。
【００１８】
また、冷却袋を二室以上に隔離する場合、隔壁を構成するフィルム等としては、他の部分のフィルム等に比べ強度が相対的に弱いものが使用され、二重袋構造の場合の内袋と同様の強度とする必要がある。二室に隔離するには、例えば、一室に成分（Ｂ）を、他室に成分（Ａ）、（Ｃ）及び（Ｄ）を密封する；一室に成分（Ｂ）と（Ｃ）又は（Ｄ）を、他室に成分（Ａ）と（Ｃ）又は（Ｄ）を密封する方法により冷却袋が得られる。三室以上に隔離するには、例えば第一室に成分（Ｂ）を、第二室に成分（Ａ）及び（Ｄ）を、第三室に成分（Ｃ）を密封する；成分（Ａ）〜（Ｄ）をそれぞれ一室に密封する方法等が挙げられる。
【００１９】
これらの冷却袋は、使用時に内袋又は隔壁をたたく、押圧する、折曲げる、引張る等により破袋し、密封した袋中で（Ａ）〜（Ｄ）の４成分を混合する。これにより、（Ａ）と（Ｂ）が反応して冷却作用が得られると同時に、成分（Ｃ）と（Ｄ）の反応により気体が発生して袋が膨らむ。
【００２０】
本発明の冷却袋には、本発明の冷却用身体用具を装着した部位の圧迫が強すぎる時の安全面を考慮し、自動的に圧迫を除去する機構を付設することができる。具体的には、冷却袋内にガス吸収剤を含むガス吸収部を隔離して付設し、両者の隔離部のシール強度を、前述の二重袋の内袋のシールと同様に相対的に弱く設定する。本用具使用時に過度の気体が発生した場合、その膨張力を利用して隔離部が解除され、ガス吸収部のガス吸収剤が気体を吸収し、自動的に圧迫が解除される。
ガス吸収剤成分としては、密封袋の気体が炭酸ガス、硫化水素ガス、亜硫酸ガスの場合、例えば水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、水酸化カルシウム、酸化カルシウム等のアルカリが好ましく、密封袋の気体がアンモニアガスの場合、例えば塩酸、硫酸、硝酸、酢酸等の酸が好ましい。また、密封袋の気体がジメチルエーテルガス、メタンガス、エタンガス、プロパンガス、ブタンガスの場合には、常温で液体の有機溶媒、例えばヘキサン、ヘプタン、オクタン、ノナン、デカン、エタノール等が好ましい。
【００２１】
本発明の冷却用身体装着用具を身体の一部に使用する際に、必要に応じて冷却作用を調節する目的で温度調節材を組み合わせて使用することができる。温度調節材としては、冷却が強すぎた場合の温度を緩和できるものであれば特に制限はなく、パルプ、不織布、織布、プラスチック、ゴム等があげられる。温度調節材の使用方法としては、例えば、（１）身体に温度調節材を巻きその上から本発明の冷却用身体装置用具を当該部位に固定する、（２）温度調節材を本発明の用具に巻き付けた後に当該用具を身体に固定する、或いは（３）温度調節材をヒートシール、テープ、のり、接着剤、ホットメルト、縫合等の手段により身体装着用具に取り付けた後に身体に固定する等があげられる。
【００２２】
また、本発明の冷却用身体装着用具を身体の一部に固定する際に、皮膚に直接又は衣類等を介して間接的に接する面には、薬剤層を組み合わせて使用することができる。このような薬剤としては、例えば酸性ムコポリサッカライド、カミツレエキス、セイヨウトチノキエキス、イチョウ葉エキス、ハマメリスエキス、ビタミンＥ、ニコチン酸誘導体、アルカロイド化合物等の血行促進剤；フラボン誘導体、ナフタレンスルホン酸誘導体、アントシアニジン、ビタミンＰ、きんせんかエキス、コンコリット酸、テルミナリアエキス等のむくみ改善剤；アミノフィリン、茶エキス、カフェイン、キサンチン誘導体、デキストラン硫酸誘導体、アントシアニジン、有機ヨウ素化合物、オトギリ草エキス、シモツケ草エキス、スギナエキス、朝鮮人参エキス、セイヨウキヅタエキス、チオムカーゼ、ヒアルウロニダーゼ等のスリム化剤；インドメタシン、ｄ１−カンフル、ケトプロフェン、トウガラシエキス、ピロキシカム、フェルビナック、サリチル酸メチル、サリチル酸グリコール等の鎮痛剤；ラベンダー、ローズマリー、シトロン、ジェニパー、ぺパーミント、ユーカリ、ベルガモット、イランイラン、ローズウッド、オレンジ等の香料などが挙げられ、１種又は２種以上を用いることができる。
また、これらの薬剤層を組み合わせて使用する場合には、例えば（１）上述の薬剤を含むパップ、プラスター等を身体に貼付し、その後本発明の用具を当該部位に固定する、（２）薬剤層を当該用具に巻き付けた後に当該用具を身体に固定する等の方法があげられる。また、（３）前述の温度調節材にこれらの薬剤を含浸させて、温度調節材と薬剤層とを兼ねた物を本発明の用具と組み合わせて使用することもできる。
【００２３】
【実施例】
つぎに実施例により本発明を具体的に説明するが、以下の実施例においては上記段落番号００１５と同様に、成分（Ａ）は冷却剤、成分（Ｂ）は水又は含水塩、成分（Ｃ）は強酸、そして成分（Ｄ）は弱酸の塩を表す。
（実施例１）
図１は、本発明の冷却用身体装着用具の１例を示す模式断面図である。
この冷却用身体装着用具１では、ポリエチレンテレフタレート／ポリエチレン／アルミニウム／ポリエチレンからなり、透湿度０ｇ／ｍ２・２４ｈｒの積層フィルムにより冷却袋２を構成し、冷却袋２の両側に身体への固定手段として、端部に互いに係合する面ファスナー４，４を有するバンド３，３を取り付けてある。
この冷却袋２内には、水９ｇ及び水酸化ナトリウム１ｇ（符号５）と、アンモニアガス（符号６）を充填し密封した。
【００２４】
（実施例２）
図２は、本発明の冷却用身体装着用具の他の例を示す模式断面図である。
この用具１では、実施例１と同じ積層フィルムにより８ｃｍ×２７ｃｍ（膨張部の面積７ｃｍ×２０ｃｍ）の冷却袋２を構成し、冷却袋２の両側には実施例１と同様に身体への固定手段となる、端部に面ファスナー４，４を有するバンド３,３を取り付けた。
この冷却袋２の内部はシール強度の弱い隔壁７により、小室１１及び１２の２室に隔離され、第一の小室１１には成分（Ａ）として硝酸アンモニウム３ｇと尿素１ｇ及び成分（Ｃ）としてコハク酸０．５ｇが密封され、第二の小室１２には成分（Ｂ）として水１７ｇ及び成分（Ｄ）として炭酸水素ナトリウム０．４ｇが密封されている。
この用具１の初回使用時には、隔壁７を押圧等により破壊し両室に収納された成分を混合することによって、冷却袋２が膨張すると同時に吸熱反応が進行し冷却される。
【００２５】
（実施例３）
図３は、本発明の冷却用身体装着用具のさらに他の例を示す模式断面図である。  この用具１では、実施例１と同じ積層フイルムにより構成した冷却袋２（８ｃｍ×２７ｃｍ）の内部を、隔壁７及び８により第一の小室１１，第二の小室１２（使用時に第一の小室１１及び第二の小室１２により構成される膨張部の面積：７ｃｍ×１４ｃｍ）、及びガス吸収部（７ｃｍ×７ｃｍ）となる第三の小室１３の３室に区画したほかは、実施例２の用具と同じ構成を有する。そして、第一及び第二の小室１１及び１２には実施例２と同じ成分を密封し、第三の小室１３にはガス吸収剤として２Ｎ水酸化ナトリウム２０ｇを密封した。
この用具１では、初回使用時に隔壁７を押圧等により破壊して、第一の小室１１及び第二の小室１２に収納された成分を混合し、冷却袋２の膨張と吸熱反応による圧迫と冷却を行なう。また、冷却袋２が過度に膨張し用具１を固定した身体の部位への圧迫が強くなりすぎた場合には、隔壁８が破壊されて冷却袋２内の気体が第三の小室１３内のガス吸収剤に吸収されて、自動的に圧迫が解除される。
【００２６】
（実施例４：冷却用身体装着用具の使用方法）
実施例２で得られた冷却用身体装着用具の冷却袋２の隔壁７を破壊し、３７才の男性を被験者としてその土踏まずに１５分間装着した。その後、本装着用具を取りはずして−２０℃の家庭用冷凍庫内で一晩冷却保冷し、再度被験者の土踏まずに装着した。この装着と冷却の操作を繰り返し、冷却袋２の膨張量と表面温度を測定した結果を表１に示す。
【００２７】
【表１】
0004137326.tif 000002
【００２８】
表１によれば、この装着用具は身体への装着と冷却の操作を繰り返して行うことができるものであることがわかる。
表１において、冷却袋２の膨張量は、アルキメデスの原理を利用した評価法で、水槽（サンボックス  Ｎｏ．１７−２、サンコー株式会社製）に２５℃の水道水を入れ、全重量を１．６ｋｇにした後、水面下１０．５ｃｍに用具１を浸せきしたときの水槽重量変化で膨張量を測定した。また、温度測定は、冷却袋２表面の温度を平板状温度センサー（ＡＭ−７００２  Ｍｏｄｅｌ５４０Ｋ、安立計量株式会社製）で測定した。表１において、冷却袋２の膨張量は、第一及び第二の小室１１及び１２が隔離されている初期の容積を０ｍｌとして、算出した。
【００２９】
（実施例５：温度調節材兼薬剤層との併用）
図４は、本発明の冷却用身体装着用具１を、温度調節材兼薬剤層と組み合わせて身体に装着する状況を説明する模式図である。
この例では、ビタミンＥをシート状パルプ（坪量４０ｇ／ｍ２）に含浸させて薬剤層を有する温度調節材２０を構成し、図４の（Ａ）にみられるように、被験者３０の土踏まずに捲回した。つぎに、図４の（Ｂ）にみられるように、あらかじめ−２０℃の家庭用冷凍庫内で冷却保冷した実施例２の装着用具１を、温度調節材２０の上に装着し、バンド３で固定した。
この例では、図４の（Ｃ）に矢印で示したように、薬剤層を有する温度調節材２０を介して装着用具１により身体の装着部が圧迫され、適度な冷感が得られるとともに、薬剤の効果と圧迫冷却による効果が相乗的に作用して、足の疲れやむくみを効果的にとることができる。
【００３０】
【発明の効果】
本発明の冷却用身体装着用具は、該装着用具を保冷した後に土踏まずやふくらはぎ等に固定することによって、身体の装着部位を冷却するとともに、冷却袋内に収納した気体の膨張により装着部位を圧迫するものであり、一定時間経過後装着用具を取りはずすことにより圧迫が解除され、その後解放効果が得られる。したがって、冷却袋による冷却効果と圧迫解放の相乗作用によって、高い血流改善効果が得られ、身体の疲れやむくみを顕著に改善することが可能となる。また、温度調節材や薬剤層と組み合わせて使用した場合には、一段と優れた改善効果を発揮することが可能となる。
本発明の冷却用身体装着用具は、繰り返し使用することが可能であり、資源の有効利用や廃棄物の発生を防止する点でも実用的価値の高いものである。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の冷却用身体装着用具の１例を示す模式断面図である。
【図２】本発明の冷却用身体装着用具の他の例を示す模式断面図である。
【図３】本発明の冷却用身体装着用具の他の例を示す模式断面図である。
【図４】本発明の冷却用身体装着用具の使用方法を説明する模式図である。
【符号の説明】
１          冷却用身体装着用具
２          冷却袋
３          バンド
４          面ファスナー
７、８      隔壁
１１、１２  小室
１３        ガス吸収部
２０        温度調節材
【図１】
0004137326.tif 000003
【図２】
0004137326.tif 000004
【図３】
0004137326.tif 000005
【図４】
0004137326.tif 000006