JP2004016753A

JP2004016753A - 水蒸気発生体

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Publication number: JP2004016753A
Application number: JP2002180501A
Authority: JP
Inventors: Kouichi Okisaka; 沖坂　浩一; Shuji Ishikawa; 石川　修司; Yuichi Tanabe; 田辺　雄一
Original assignee: Kao Corp
Current assignee: Kao Corp
Priority date: 2002-06-20
Filing date: 2002-06-20
Publication date: 2004-01-22
Anticipated expiration: 2022-06-20
Also published as: JP4451048B2

Abstract

【課題】金属粉の酸化反応により発熱し、それに伴い水蒸気を発生する組成物を用いて鼻腔、口、のど等に水蒸気を供給するにあたり、その組成物に空気を混入後、短時間で十分な量の水蒸気の供給を開始し、かつ所定の水蒸気供給量を一定時間持続させる。
【解決手段】金属粉の酸化反応によって水蒸気を発生させる水蒸気発生組成物が、金属粉２５〜６０重量％、水２５〜６０重量％、塩類及び吸水ポリマーを含有し、吸水ポリマーと水の重量比（吸水ポリマー／水）が１／５〜１／３であり、吸水した吸水ポリマーに金属粉が付着している。
【選択図】　　図１

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、鼻腔、口、のど等に短時間で適量の水蒸気を供給することにより、それらに潤いを与え、リラックス感を高めることを可能とする水蒸気発生体に関する。
【０００２】
【従来の技術】
鼻腔、口、のど等へ水蒸気を供給する方法としては、電気ヒーターや超音波を使用して水蒸気を発生させる手法がある。しかし、これらの方法は任意の場所で随時利用できるとは限らない。
【０００３】
一方、鉄粉のような金属粉、酸化助剤、水、活性炭及び保水剤を含有し、金属粉の空気酸化により発熱し、その発熱に伴って水蒸気を発生する組成物を利用する方法が特開昭６２−１７２９０７号公報（毛髪カール用発熱体）に開示されている。しかしながら、この発熱体は、毛髪に熱と水蒸気を供給し、カールさせることを目的としているため、この発熱体を用いて鼻腔、口、のど等に水蒸気を供給しても、それらを潤すには水蒸気量が不十分であり、リラックス感を十分に高めることができない。
【０００４】
なお、鉄粉のような金属粉と食塩水と活性炭等の反応促進剤からなる発熱体組成物は、一般に化学カイロと称され、人体の加温のために使用されているが、この化学カイロを構成する発熱体組成物は緩やかに発熱する。そのため、この発熱体組成物は、最高到達温度に達するまでに長時間を要し、鼻腔、口、のど等に迅速に水蒸気を供給する手段としては好ましくない。
【０００５】
これに対し、短時間で発熱する発熱体組成物としては、特開平２−１８２２０５号公報（高温短時間発熱剤及び発熱整髪器具）に、鉄粉７０〜７５重量％、活性炭２〜４重量％、含水保持材（８〜１５重量％食塩水８〜９重量部とアクリル系吸水ポリマー０．５〜２重量部）２０〜２３重量％、水素発生防止剤０．１〜１重量％を配合したものが提案されている。しかしながら、この発熱体組成物は短時間で発熱するものの、その水蒸気量が、鼻腔、口、のど等を潤すには不十分である。そのため、この発熱体組成物を鼻腔、口、のど等を潤すために用いてもリラックス感を十分に高めることはできない。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
このような従来技術に鑑み、本発明は、金属粉の酸化反応により発熱し、それに伴い水蒸気を発生する組成物を用いて、鼻腔、口、のど等に水蒸気を供給するにあたり、その組成物に空気を混入後、短時間で十分な量の水蒸気の供給を開始でき、かつ所定の水蒸気供給量を一定時間持続させられるようにすることを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明者らは、水蒸気発生組成物を袋体に充填した水蒸気発生体から、１５分間で２ｇ以上、特に水蒸気発生体の透湿面１ｃｍ^２　当たり１５分間で３０ｍｇ以上の水蒸気が放出されるようにすると、鼻腔、口、のど等に十分な量の水蒸気を供給できること、そのためには、水蒸気発生組成物として、金属粉、水、塩類及び吸水ポリマーを特定の比率で含有するものを使用することが有効であり、また、水蒸気発生組成物を充填する袋体は、少なくとも１面に特定の透湿度の透湿面を有し、その袋体への水蒸気発生組成物の充填率も特定範囲とすることが有効であることを見出した。
【０００８】
即ち、本発明は、金属粉２５〜６０重量％、水２５〜６０重量％、塩類及び吸水ポリマーを含有し、金属粉の酸化反応によって水蒸気を発生させる水蒸気発生組成物であって、吸水ポリマーと水の重量比（吸水ポリマー／水）が１／５〜１／３であり、吸水した吸水ポリマーに金属粉が付着している水蒸気発生組成物を提供する。
【０００９】
また、本発明は、上述の水蒸気発生組成物が袋体に充填されている水蒸気発生体であって、袋体の少なくとも１面が透湿度７０００〜１５０００ｇ／ｍ^２　／２４Ｈｒ　の透湿面からなり、水蒸気発生組成物の充填密度が０．１〜０．４ｇ／ｃｍ^２であり、１５分間で２ｇ以上の水蒸気を放出する水蒸気発生体を提供し、特に、透湿面１ｃｍ^２　当たり、１５分間で３０ｍｇ以上の水蒸気を放出する水蒸気発生体を提供する。
【００１０】
さらに、本発明は、上述の水蒸気発生体が組み込まれているマスクを提供する。
【００１１】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照しつつ本発明を詳細に説明する。なお、各図中、同一符号は同一又は同等の構成要素を表している。
【００１２】
本発明の水蒸気発生組成物は、金属粉、水、塩類及び吸水ポリマーを含有し、化学カイロと称されている発熱体組成物と同様に空気中の酸素による金属粉の酸化反応によって発熱し、その発熱により系内の水を水蒸気として放出するものである。
【００１３】
ここで、金属粉としては、鉄粉、アルミニウム、亜鉛、銅、鉛等をあげることができ、特に、経済性の点から鉄粉が好ましい。また、金属粉の平均粒径は１〜５００μｍが好ましく、１０〜１００μｍがより好ましい。金属粉の含有量は２５〜６０重量％とし、好ましくは、３５〜５５重量％とする。
【００１４】
水の含有量は２５〜６０重量％とし、好ましくは３０〜５０重量％とする。水の含有量が少なすぎると水蒸気の発生時間を十分に確保することができず、反対に多すぎると、水蒸気発生組成物を空気下に置いた後、水蒸気が発生するまでに長時間がかかる。
【００１５】
塩類としてはハロゲン化アルカリ金属が好ましく、特に、塩化ナトリウム、塩化カリウムが好ましい。塩類の含有量は、０．２〜６重量％が好ましく、０．７〜４重量％がより好ましい。
【００１６】
吸水ポリマーは、それに吸水させた後、その表面に金属粉を付着させることにより、金属粉の空気と水に対する接触面積を十分に確保して酸化反応を促進し、さらに水蒸気を発生させやすくするために含有させる。この吸水ポリマーとしては、アクリル酸系等の球状ポリマーを使用することが好ましい。アクリル酸系ポリマーを使用する場合、人体への悪影響を抑えるため、残存モノマーが１００ｐｐｍ以下のものが好ましい。また、吸水ポリマーの平均粒径は、３５０μｍ以下、特に２５０μｍ以下が好ましい。
【００１７】
本発明においては、この吸水ポリマーと水との重量比（吸水ポリマー／水）を１／５〜１／３とすることを特徴としている。これにより、適量の金属粉を吸水ポリマーに付着させ、金属粉の酸化反応を促進させることができる。この比が１／５よりも小さいと、吸水後の吸水ポリマーの総表面積が小さくなり、金属粉の付着量が低下すると共に、金属粉の空気と水に対する接触面積が増えることによる反応促進効果が低下する。このため、水蒸気発生組成物を空気下に置いた後、水蒸気が発生するまでの時間を短縮することができない。
【００１８】
また、金属粉を、吸水した吸水ポリマー表面に効率よく付着させるために、金属粉と、吸水ポリマー及び水の合計の重量比［（金属粉／（吸水ポリマー＋水）］は１／２〜２／１に調整することが好ましく、特に１／２〜３／２に調整することが好ましい。
【００１９】
本発明の水蒸気発生組成物には、上述の成分に加えて、必要に応じて、金属粉の酸化反応を促進させる反応促進剤や香料等を配合することができる。
【００２０】
反応促進剤は、水蒸気発生組成物を空気下においた場合の水蒸気の発生の立ち上がりを特に早める場合に配合することが好ましい。反応促進剤としては、活性炭、カーボンブラック、黒鉛等を含有させることができる。反応促進剤の含有量は、通常１〜１０重量％とするが、特に、水蒸気発生組成物に香料を含有させる場合、香料が反応促進剤に吸着されて匂い立ちが抑えられることのないよう、反応促進剤の含有量は１〜３重量％とすることが好ましい。
【００２１】
香料としては、メントール、ユーカリプトールなどの単品香料、ペパーミント、スペアミント等の天然香料、調合香料等をあげることができる。この他、セドロール等のリラックス効果のある精油成分を配合してもよい。セドロールを配合する場合、その純度が９９％以上のものが好ましく、特に９９．５％以上のものが好ましい。純度が９９％未満であると、不純物の臭いが強く感じられるようになり、リラックス感が低下する。
【００２２】
香料や精油成分は、これらが粉末である場合、そのまま水蒸気発生組成物に混合すればよく、液状の場合にはシリカ等の担持体に吸着させて混合してもよく、あるいはそのまま水蒸気発生組成物に混合してもよい。なお、香料の使用形態としては、水蒸気発生組成物に直接的に配合する他、水蒸気発生組成物を充填する袋体等に香料を吸着させたシート等を保持させてもよい。
【００２３】
香料や精油成分の配合量は、それらの種類にもよるが、例えばセドロールを０．０５〜２重量％配合すると、水蒸気発生組成物から水蒸気を発生させる際に、水蒸気とともにセドロールが効果的に揮発し、リラックス感を付与できるので好ましい。
【００２４】
本発明の水蒸気発生組成物は、各成分を混合することにより調製することができ、その混合順序に特に制限はないが、吸水した吸水ポリマー表面に金属粉が付着した金属粉付着物を効率よく得るため、まず、塩類の水溶液を調製し、それを非酸化性雰囲気下で撹拌している金属粉と吸水ポリマーの混合物中に噴霧して吸水した吸水ポリマーの金属粉付着物を得、次いで活性炭等の反応促進剤、香料等を添加する。
【００２５】
本発明の水蒸気発生体は、上述の本発明の水蒸気発生組成物を袋体に充填したものであって、水蒸気発生体全体から１５分間で２ｇ以上の水蒸気が放出されるようにしたものである。
【００２６】
ここで、水蒸気発生体から発生する水蒸気とは、水が気化して気体になったものと、所謂湯気として気体が凝結して微細な水滴になったものの双方を含む。
【００２７】
また、水蒸気放出量は、後述する実施例に記載した方法により測定される数値である。
【００２８】
本発明において、水蒸気発生体全体から放出される水蒸気量は１５分間で２ｇ以上が必要であり、２〜６ｇの範囲が好ましい。１５分間で放出される水蒸気量が２ｇより少ない場合は、十分に鼻腔、口、のど等を水蒸気で潤すことができない。反対に、６ｇより多いと、本発明の水蒸気発生体を鼻や口を覆うマスクに組み込む場合に、そのマスクが通気口の無いものであると、マスクで覆った部分の皮膚に熱刺激が生じるおそれがある。
【００２９】
袋体の透湿面からは、１ｃｍ^２　当たり１５分間で３０ｍｇ以上の水蒸気が放出されるようにすることが好ましい。１ｃｍ^２　当たりの１５分間の水蒸気放出量が３０ｍｇ未満であると、十分な水蒸気発生量を得るための袋体の表面積が大きくなり、それに伴い水蒸気発生体の面積も大きくなるので、携帯性が損なわれ、また鼻腔や口に当てる面積も過度に広くなるため使い勝手が悪くなる。
【００３０】
また、水蒸気発生体の水蒸気発生能としては、水蒸気発生体を２０℃で空気下に置いた場合に、０．２ｇ／ｍｉｎ以上の水蒸気放出量が５分間以上、特に、５〜１５分間持続するようにすることが好ましい。水蒸気放出量が０．２ｇ／ｍｉｎ未満である場合や、０．２ｇ／ｍｉｎ以上であってもその持続時間が５分間未満である場合には、十分に鼻腔、口、のど等を潤すことができない。
【００３１】
さらに、水蒸気発生体を２０℃で空気下に置いた場合の水蒸気放出量が、３分以内、特に２．５分以内で０．２ｇ／ｍｉｎ以上となるようにすることが好ましい。
【００３２】
このような水蒸気発生能を確保するため、水蒸気発生組成物を充填する袋体は、その少なくとも１面が透湿度７０００〜１５０００ｇ／ｍ^２　／２４Ｈｒ　の透湿面を有するものとする。ここで、透湿度は、ＪＩＳ　Ｚ０２０８法により測定される数値である。透湿度が７０００ｇ／ｍ^２　／２４Ｈｒ　より低いと水蒸気が十分透過せず、反対に１５０００ｇ／ｍ^２　／２４Ｈｒ　より大きいと水蒸気発生組成物の粉漏れが生じるので好ましくない。
【００３３】
袋体の構成素材は、このような透湿度を有する限り特に制限はなく、例えば、ナイロン、ビニロン、ポリエステル、レーヨン、アセテート、アクリル、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリ塩化ビニル等の人工繊維、パルプ、綿、麻、絹、獣毛等の天然繊維から選ばれた１種又は２種以上を混合した織布、不織布、紙、合成紙等があげられる。また、非通気性フィルム又はシート（例えば、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリアミド、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、エチレン−酢酸ビニル共重合体ケン化物、エチレン−酢酸ビニル共重合体、天然ゴム、再生ゴム、合成ゴム等）に微孔を設けたものも使用できる。いずれの素材からなるシートを使用する場合でも、シートの細孔径の大きさ、細孔径の密度、目付等を適宜調整することにより、透湿度を前述の範囲とする。
【００３４】
なお、袋体の全面が必ずしも前述の透湿度を有する面で形成されている必要はない。例えば、袋体を対向する２面から形成する場合に、一面を上述の透湿面とし、他面を非透湿性素材から構成してもよい。これにより、水蒸気発生組成物から放出された水蒸気の発散を防止し、水蒸気を所定の方向に効率よく導くことができる。
【００３５】
また、袋体の形状にも特に制限はなく、例えば、水蒸気発生体を所定のマスクに組み込んで使用する場合、そのマスクの形状に適合させることが好ましい。
【００３６】
本発明の水蒸気発生体において、水蒸気発生組成物の充填密度は０．１〜０．４ｇ／ｃｍ^２　とする　。充填密度が０．４ｇ／ｃｍ^２　より大きい場合、袋体中の酸素の拡散が妨げられるので好ましくない。
【００３７】
本発明の水蒸気発生体は、密封袋、密封容器等に保管され、そこから取り出し、鼻腔、口、のど、その他任意の部位へ水蒸気を供給するために使用される。使用方法には特に制限はなく、市販のガーゼマスク、不織布製のマスク等に組み込んでもよいが、例えば、図２に示すように、口と鼻を一度に覆うことのできる大きさの開口面１１を備えた中空のマスク１０を使用する。このマスク１０は、フィルム材料あるいは布等からなり、それを手で持って口と鼻を覆った場合に、当初の立体形状がある程度変形することはあっても、概略保持される保形性を備えたものである。このマスク１０は、マスク本体１２の開口面１１の縁部に一対のフラップ状保持片１３を有している。水蒸気発生体１をマスク１０に組み込む際には、同図（ａ）に示したように、マスク１０の中空内部に水蒸気発生体１を配置し、同図（ｂ）に示したようにフラップ状保持片１３を内側に折り込み、一対のフラップ状保持片１３の縁部に設けられている掛止部１４ａ、１４ｂを互いに掛止させ、同図（ｃ）に示したように水蒸気発生体１をマスク本体１２とフラップ状保持片１３の間に挟みこんで固定する。なお、このマスク１０に用いる水蒸気発生体１は、図１に示すように、略矩形の透湿性シート２と非透湿性シート３の周縁部４及び中央部５を接合することにより、中央帯状部分６の左右両側に一対の平坦な水蒸気発生組成物収容部７を形成したものであり、マスク１０の中空内部形状に適合するように、中央帯状部分６の両端部はくびれた形状となっている。
【００３８】
このように水蒸気発生体１をマスク１０に組み込んで使用することにより、簡便に鼻腔、口、のど等に十分な量の水蒸気を供給し、リラックス感を得ることができる。
【００３９】
【実施例】
実施例１
吸水性ポリマー（サンダイヤポリマー社、アクアパールＡ３）９重量部と鉄粉（同和鉄粉工業社、ＲＫＨ）４５重量部を混合し、窒素気流下で４重量％食塩水３６重量部を撹拌しながら噴霧し、吸水した吸水ポリマー表面に鉄粉が付着した鉄粉付着物を調製した。この鉄粉付着物に、窒素気流下撹拌しながら、活性炭（武田薬品工業社、カルボラフィン）２重量部、バーミキュライト（カキウチマテリアル社）７重量部、セドロール１重量部を加え、水蒸気発生組成物を調製した。この組成物２２ｇを、片面がビニルコーティングされたシート（日東電工社、ニトタック）からなり、もう片面が透湿性不織布（三井化学社、メルトブローン２０（透湿度１３０００ｇ／ｍ^２　／２４Ｈｒ）からなる１辺８ｃｍの正方形の小袋に、窒素気流下で充填し、気密性袋体で密封し、水蒸気発生体を得た。
【００４０】
実施例２
吸水性ポリマー５重量部、鉄粉６０重量部、４重量％食塩水２５重量部、活性炭２重量部、バーミキュライト７重量部、セドロール１重量部とした以外は、実施例１と同様に水蒸気発生体を得た。
【００４１】
実施例３
吸水性ポリマー１２重量部、鉄粉２８重量部、４重量％食塩水５０重量部、活性炭２重量部、バーミキュライト７重量部、セドロール１重量部とした以外は、実施例１と同様に水蒸気発生体を得た。
【００４２】
実施例４
吸水性ポリマー１１重量部、鉄粉３４重量部、４重量％食塩水４５重量部、活性炭２重量部、バーミキュライト７重量部、セドロール１重量部とした以外は、実施例１と同様に水蒸気発生体を得た。
【００４３】
実施例５
吸水性ポリマー１２重量部、鉄粉３８重量部、４重量％食塩水４０重量部、活性炭２重量部、バーミキユライト７重量部、セドロール１重量部とした以外は、実施例１と同様に水蒸気発生体を得た。
【００４４】
比較例１
吸水性ポリマー５重量部、鉄粉４９重量部、４重量％食塩水３６重量部、活性炭２重量部、バーミキュライト７重量部、セドロール１重量部とした以外は、実施例１と同様に水蒸気発生体を得た。
【００４５】
比較例２
吸水性ポリマー５重量部、鉄粉６５重量部、４重量％食塩水２０重量部、活性炭２重量部、バーミキュライト７重量部、セドロール１重量部とした以外は、実施例１と同様に水蒸気発生体を得た。
【００４６】
評価
以下の方法により実施及び比較例の各水蒸気発生体について水蒸気発生速度を測定し、水蒸気発生時間と持続時間を求め、また、水蒸気放出量を求めた。結果を表１に示す。
【００４７】
水蒸気発生速度、水蒸気発生時間、持続時間及び水蒸気放出量の求め方：気密性袋体に保管していた水蒸気発生体を、２０℃、６５％ＲＨ環境下で気密性袋体から取り出し、直ちに１ｍｇの単位まで測定可能な上皿天秤に載せ、その後１５分間、１０秒間隔で重量測定を行った場合において、測定開始時の重量をＷｔ_０（ｇ）、１５分後の重量をＷｔ_１５（ｇ）、各時間での１０秒間の重量変化をΔＷとし、次式により算出した。
【００４８】
水蒸気発生速度（ｇ／ｍｉｎ．）＝ΔＷ×６
水蒸気発生時間（分）：水蒸気発生速度が０．２ｇ／ｍｉｎに達するまでの所要時間
持続時間（分）：水蒸気発生速度が０．２ｇ／ｍｉｎ以上である時間
水蒸気放出量（ｇ）＝Ｗｔ_０−Ｗｔ_１５
【００４９】
【表１】　

【００５０】
表１から、４重量％食塩水の配合量が２０重量部の比較例２では、持続時間が５分未満となり、鼻腔、のど等を潤すのに水蒸気放出量が不十分である。また、吸水ポリマーと食塩水の比（吸水ポリマー／水）が０．１５である比較例１では、水蒸気発生時間が４．４分と長い。これに対して、本発明の各実施例では、水蒸気発生時間が３分未満と短く、また、持続時間が長く、水蒸気放出量が十分である。
【００５１】
【発明の効果】
本発明によれば、金属粉の酸化反応により発熱し、それに伴い水蒸気を発生する組成物を用いて鼻腔、口、のど等に水蒸気を供給するにあたり、その組成物に空気を混入後、短時間で十分な量の水蒸気の供給を開始でき、かつ所定の水蒸気供給量を一定時間持続させることが可能となる。したがって、本発明によれば、鼻腔、口、のど等を水蒸気で潤し、リラックス感を高めることが可能となる。
【００５２】
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の水蒸気発生体の平面図及び断面図である。
【図２】マスクの使用方法の説明図である。
【符号の説明】
１　　水蒸気発生体
２　　透湿性シート
３　　非透湿性シート
４　　周縁部
５　　中央部
６　　中央帯状部分
７　　水蒸気発生組成物収容部
１０　　マスク
１２　　マスク本体

Claims

金属粉２５〜６０重量％、水２５〜６０重量％、塩類及び吸水ポリマーを含有し、金属粉の酸化反応によって水蒸気を発生させる水蒸気発生組成物であって、吸水ポリマーと水の重量比（吸水ポリマー／水）が１／５〜１／３であり、吸水した吸水ポリマーに金属粉が付着している水蒸気発生組成物。
反応促進剤を１〜３重量％含有する請求項１記載の水蒸気発生組成物。
香料を０．０５〜２重量％含有する請求項１記載の水蒸気発生組成物。
香料としてセドロールを含有する請求項３記載の水蒸気発生組成物。
請求項１〜４のいずれかに記載の水蒸気発生組成物が袋体に充填されている水蒸気発生体であって、袋体の少なくとも１面が透湿度７０００〜１５０００ｇ／ｍ^２　／２４Ｈｒ　の透湿面からなり、水蒸気発生組成物の充填密度が０．１〜０．４ｇ／ｃｍ^２であり、１５分間で２ｇ以上の水蒸気を放出する水蒸気発生体。
袋体の透湿面１ｃｍ^２　当たり１５分間で３０ｍｇ以上の水蒸気を放出する請求項５記載の水蒸気発生体。
請求項５又は６に記載の水蒸気発生体が組み込まれているマスク。