JP2003129040A

JP2003129040A - 保冷剤組成物

Info

Publication number: JP2003129040A
Application number: JP2001329351A
Authority: JP
Inventors: Hidenori Hayashi; 秀則林
Original assignee: Katsuzai Chemical Corp
Current assignee: Katsuzai Chemical Corp
Priority date: 2001-10-26
Filing date: 2001-10-26
Publication date: 2003-05-08

Abstract

(57)【要約】【課題】低温柔軟性に優れしかも安全性が高く、繰り
返し長期間使用しても劣化が無く、光等により減粘化又
は離水等を生じない安定なゲル状物からなる保冷剤組成
物を提供する。【解決手段】水、２５℃における無水物換算１％水溶
液粘度が１００〜１００００ｍＰａ・ｓで、平均エーテ
ル化度が０．５〜２．００であるカルボキシメチルセル
ロース、塩化ナトリウム、塩化カリウム、塩化カルシウ
ム及び塩化マグネシウムからなる群から選ばれた１種以
上の無機塩及びエタノール、プロピレングリコール、
１，３−ブチレングリコール及びグリセリンからなる群
から選ばれた１種以上の親水性アルコール類を含有する
ゲル状物を保冷剤組成物とした。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は低温柔軟性を有し、
安全性が高く、腐敗や光などによる粘度低下がない、安
定な保冷剤組成物に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】保冷剤は、保冷時間が長く持続し、低温
柔軟性に優れ、繰り返し使用しても柔軟性が劣化しない
よう、保冷剤組成物の内用物は様々な試みがされてい
る。例えば特公昭４６−１９６０１号公報にはポリビニ
ルアルコール系樹脂、水溶性繊維素誘導体などの水溶性
高分子物質に蔗糖またはブドウ糖を配合してなる保冷剤
が開示され、特開昭５６−３６５３８号公報には、ポリ
ビニルアルコールと硼酸（塩）でアルコール溶液をゲル
化させたものが開示され、特開昭５６−７９１２２号公
報には、ポリアクリル酸ナトリウムを水溶性エポキシで
ゲル化させたものが開示され、特開昭５７−１９００７
２号公報には、ポリビニルアルコールに塩化マグネシウ
ムを配合したもの、また、特開平１−２２３１９０号公
報には、高分子吸水剤と多価アルコール水溶液を配合し
たもの等、凝固点降下剤、ゲル化剤等を配合することに
より、使用感を改良する試みがなされてきた。

【０００３】しかし、一般家庭用の冷蔵庫が次第に低温
化の傾向にあり、特に冷凍庫が普及されるにつれて、従
来の保冷剤組成物では凍結してしまい、柔らかさを保つ
ことができなかった。

【０００４】そこで、不凍液として、特公昭５１−３８
１０５号公報にはエタノール水溶液に１０重量％以下の
食塩を添加することにより凍結点を−３０℃以下に保つ
ことができることが開示されている。このものを保冷剤
組成物に応用すれば、かなり低温まで柔軟性を持った保
冷剤が提供されるが、塩含有アルコール溶液を流動性の
ないゲルを形成できるゲル化剤はなかった。また、凝固
点降下剤として一般的なエチレングリコールは、近年そ
の毒性、特に生殖毒性（経口、吸入暴露において催奇形
性がみられる）から使用を見合わせる傾向にある。近
年、生活居住空間における快適性を訴求する傾向があ
り、実用性に固執するのではなく生活にバラエティをも
たせる製品が注目されている。保冷剤も例外で無く、発
熱時等の緊急用保冷枕等に使用する従来の用途のみでな
く、真夏の就寝時の安眠用、スポーツ後のアイシング等
の健康用やＯＡ機器使用による疲れ目の用途等に幅広く
使用されてきている。例えば、これら身体の保冷用に使
用される場合は冷却能力だけでなく、保冷剤の使用感は
重要な要素であり保冷剤の内容物を適度な粘性で保ち、
保冷部によくフィットすることと保形成を有する必要が
ある。また、上記のように水溶性高分子や高分子吸水剤
により保冷剤の粘性を付与したりゲル状にした保冷剤に
あっては耐久性に問題があり、とりわけ紫外線などに曝
されることで粘性が著しく低下し製品価値が劣る問題が
あった。更に、かかる保冷剤にあっては『食べられな
い』旨の表示があるにもかかわらず、誤飲の危険性があ
り安全な成分から構成される保冷剤の開発が望まれてい
た。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、このような
従来の保冷剤組成物の欠点を解決し、低温柔軟性に優れ
しかも安全性が高く、繰り返し長期間使用しても劣化が
無く、光等により減粘化又は離水等を生じない安定なゲ
ル状物からなる保冷剤組成物を提供することを課題とす
る。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明では、特定の無機
塩とアルコール類を併用する系に、特定の水溶液粘度と
平均エーテル化度のカルボキシメチルセルロースを混合
することにより、上記課題を解決した。すなわち、本発
明の保冷剤組成物は、（Ａ）水、（Ｂ）２５℃における
無水物換算１％水溶液粘度が１００〜１００００ｍＰａ
・ｓで、平均エーテル化度が０．５〜２．００であるカ
ルボキシメチルセルロース、（Ｃ）塩化ナトリウム、塩
化カリウム、塩化カルシウム及び塩化マグネシウムから
なる群から選ばれた１種以上の無機塩及び（Ｄ）エタノ
ール、プロピレングリコール、１，３−ブチレングリコ
ール及びグリセリンからなる群から選ばれた１種以上の
親水性アルコール類を含有するゲル状物からなるもので
ある。

【０００７】（Ａ）〜（Ｄ）成分の配合割合は特に限定
されないが、（Ａ）成分３５〜８５重量％、（Ｂ）成分
１〜１０重量％、（Ｃ）成分５〜３０重量％、（Ｄ）成
分５〜５０重量％で、（Ｃ）成分と（Ｄ）成分の合計濃
度が少なくとも２０重量％であるのが好ましい。

【０００８】本発明の保冷剤組成物の（Ｂ）成分である
カルボキシメチルセルロース（以下ＣＭＣと略す）とし
てはカルボキシメチルセルロースナトリウム、カルボキ
シメチルセルロースアンモニウムが挙げられ、２５℃に
おける無水物換算１％水溶液粘度は無機塩と親水性アル
コール類を含む水溶液をゲル状化するため１００〜１０
０００ｍＰａ・ｓである必要があり、更に好ましくは５
００〜８０００Ｐａ・ｓである。無水物換算１％水溶液
粘度が１００ｍＰａ・ｓ未満の場合、ゲル強度の低いゲ
ル状物しか得られず、１００００ｍＰａ・ｓを越える
と、本発明の系で不溶性となり、ゲル強度を高めること
ができない。また、本発明で使用するＣＭＣの平均エー
テル化度、すなわちカルボキシメチル基の平均置換度
（以下、ＤＳと略す）は０．５０〜２．００が好まし
く、更に好ましくは０．６０〜１．８０である。ＤＳが
０．５０未満では水に溶解し難く離水が生じる為好まし
くなく、また、２．００を越えるとゲル強度の低いゲル
状物しか得られず、さらにＣＭＣの価格も高くなること
から経済的でない。なお、前記１％水溶液粘度とは、Ｃ
ＭＣの無水物換算で１％水溶液を２５℃でブルックフィ
ールド粘度計を用いてズリ速度１０ｓ^-1〜２０ｓ^-1で測
定した時の粘度を言う。本発明の保冷剤組成物が含有す
るＣＭＣは１〜１０重量％、特に２〜８重量％であるの
が好ましい。この含有率が１重量％未満では所望の堅さ
の水性ゲルを得ることが困難であり、１０重量％を越え
ると非常に高粘度となり均一なゲルが得られず、保冷剤
としては不適当であり、またコスト上昇を招き経済的に
好ましくない。

【０００９】次に、（Ｃ）成分の無機塩としては塩化ナ
トリウム、塩化カリウム、塩化カルシウム、塩化マグネ
シムが挙げられ、これらから選ばれる１種又は２種以上
を併用して使用することができる。無機塩の含有率は５
〜３０重量％、特に８〜２５重量％であるのが好まし
い。３０重量％を越えると、エタノール水溶液に対する
無機塩の溶解度の関係から、無機塩が析出する為、実用
上好ましくない。（Ｄ）成分の親水性アルコール類とし
てはエチルアルコール、プロピレングリコール、１，３
−ブチレングリコール、グリセリンが挙げられ、これら
から選ばれる１種以上又は２種以上を併用して使用する
ことができる。親水性アルコール類の含有率は５〜５０
重量％、特に８〜４０重量％であるの好ましい。親水性
アルコール類の濃度が低いと凍結点が高くなり、また５
０重量％を超えると引火しやすくなり、日常使用するに
は危険である。無機塩及び親水性アルコール類の含有率
は凍結温度を制御できるが、一般家庭用の冷凍・冷蔵庫
で冷却し、柔軟性を保持するためには無機塩と親水性ア
ルコール類の合計濃度が少なくとも２０重量％とする必
要がある。

【００１０】更に、本発明の保冷剤組成物は、誤飲防止
剤として（Ｅ）苦味催吐剤を含有するのが有効である。
その化合物としては八アセチル化ショ糖、ブルシンニ水
和物、安息香酸デナトリウムを挙げることができる。八
アセチル化ショ糖は融点が約８０〜９０℃であり、ほと
んど無臭の白色粉末で、その化学構造式は次の通りであ
る。

【００１１】

【化１】

【００１２】また、ブルシンニ水和物は融点が約１７８
℃の白色結晶〜結晶性粉末で、その化学構造式は次の通
りである。

【００１３】

【化２】

【００１４】更に、安息香酸デナトリウムは融点が約１
６３〜１７０℃の無臭白色の顆粒ないしは粉末で、その
化学構造式は次の通りである。

【００１５】

【化３】

【００１６】（Ｅ）成分の苦味催吐剤の使用量は成分に
より異なるが組成物中０．０００５〜１．０００重量％
程度でよい。また、その配合量は成分により異なるが、
八アセチル化ショ糖は０．０２０〜１．０００重量％好
ましくは０．１００〜０．５００重量％、ブルシン二水
和物は０．０１０〜０．５００重量％好ましくは０．０
２０〜０．１００重量％、安息香酸デナトリウムは０．
０００５〜０．０２０重量％好ましくは０．００１〜
０．０１０重量％程度の割合で使用されるのがよい。
０．０００５重量％未満では苦味催吐剤としての効果が
発揮されない為、好ましくない。

【００１７】かかる本発明の保冷剤組成物は、袋に封入
されて使用されるものであるが、この袋は、アルコール
の蒸散を抑えるために、相対湿度（ＲＨ）５０％，４０
℃，２４時間の条件下でのエタノールガス透過度が５ｇ
／ｍ² 以下、特に２ｇ／ｍ² 以下の包装材料を用いて製
造されるのが好ましい。例えば、このような材料として
は、樹脂フィルムとアルミニウム箔（アルミ箔）の積層
体やアルミニウム蒸着フィルム等を使用するのがよい。
透明包装材料としては、低密度ポリエチレンとポリエチ
レンテレフタレートとの積層体や低密度ポリエチレンや
ポリ塩化ビニリデンでコーティングしたナイロン又はポ
リプロピレンフィルム等の使用が好ましいが、特に限定
されるものではない。かかる本発明の保冷剤組成物に
は、調製に際し防腐剤、着色剤を添加することも本発明
の範囲に含まれる。

【００１８】

【発明の実施の形態】次に、本発明の実施例及び比較例
を挙げて本発明をさらに具体的に説明するが、本発明は
その要旨を超えない限り、これらの実施例に限定される
ものでない。なお、実施例中の％は重量基準によるもの
である。

【００１９】実施例１〜１０、比較例１〜４下表に示す原料を用い、所定の配合比率により保冷剤内
容物を調製し、ポリエチレン製の袋に入れ、保冷剤を作
成した。なお、表中に記号で示す親水性アルコール類及
び苦味催吐剤の種類は下記の通りである。〔親水性アルコール類〕ＥＴ：エタノールＰＧ：プロピレングリコールＢＧ：１，３−ブチレングリコールＧＬ：グリセリン〔苦味催吐剤〕Ｅ：八アセチル化ショ糖Ｆ：ブリシン二水和物Ｇ：安息香酸デナトリウム

【００２０】得られた製品の下記試験結果も、表中に示
す。〔保冷剤の繰り返し試験〕保冷剤を−２０℃と−３０℃
の恒温機に１５時間静置した後取出し、それぞれ保冷剤
の柔軟性を観察する。次に２５℃の恒温機に９時間静置
する。さらに、この操作を１５０回繰り返した後、内容
物を取り出し、室温での外観を観察した。 ○：離水がない △：僅かに離水が認められる ×：著しく離水が認められる〔保冷剤の耐候性試験〕保冷剤内容物を透明ガラス容器
に入れ、ブルックフィールド粘度計を用いて２５℃の粘
度を測定した。その後、密栓し透明ガラス容器を窓ガラ
ス越しに太陽光が入る場所に６０日間静置しておき、そ
の後内容物の２５℃における粘度を同様にブルックフィ
ールド粘度計を用いて測定した。

【００２１】

【表１】

【００２２】

【表２】

【００２３】

【表３】

【００２４】表１及び２に示される通り、本発明に従っ
た実施例の保冷剤組成物はいずれも、−２０℃において
柔軟性を示し、１５０回の繰り返し試験によっても内容
物に変化はなく、耐候性にも優れるものであった。ま
た、実施例２〜１２の製品は−３０℃において柔軟性を
示し、耐候性にも優れたものであった。これに対して、
ＣＭＣを使用しなかった比較例２〜４では、繰り返し試
験に耐える製品が得られず、また、耐候性にも問題があ
った。更に、ＣＭＣを使用しても、親水性アルコールを
使用しなかった比較例１及び５では、−２０℃において
凍結し、柔軟性ある製品を得ることはできなかった。

【００２５】

【発明の効果】本発明の保冷剤組成物は、低温柔軟性に
優れ、繰り返し長期間使用しても劣化が無く、耐候性あ
るもので、常に安定して使用可能である。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】（Ａ）水、（Ｂ）２５℃における無水物
換算１％水溶液粘度が１００〜１００００ｍＰａ・ｓ
で、平均エーテル化度が０．５〜２．００であるカルボ
キシメチルセルロース、（Ｃ）塩化ナトリウム、塩化カ
リウム、塩化カルシウム及び塩化マグネシウムからなる
群から選ばれた１種以上の無機塩及び（Ｄ）エタノー
ル、プロピレングリコール、１，３−ブチレングリコー
ル及びグリセリンからなる群から選ばれた１種以上の親
水性アルコール類を含有するゲル状物からなることを特
徴とする保冷剤組成物。
【請求項２】更に（Ｅ）苦味催吐剤を含有することを
特徴とする請求項１記載の保冷剤組成物。
【請求項３】（Ａ）の水３５〜８５重量％、（Ｂ）の
カルボキシメチルセルロース１〜１０重量％、（Ｃ）の
無機塩５〜３０重量％、（Ｄ）の親水性アルコール類５
〜５０重量％を含有し、前記無機塩と親水性アルコール
類の合計濃度が少なくとも２０重量％であることを特徴
とする請求項１又は２記載の保冷剤組成物。
【請求項４】（Ｅ）苦味催吐剤の含有率が０．０００
５〜１．０００重量％であることを特徴とする請求項２
又は３記載の保冷剤組成物。