JP2022085249A - 保冷剤用増粘剤、保冷剤、保冷具、貨物、輸送機器、保冷具の製造方法、輸送方法及び保冷方法 - Google Patents

Abstract

【課題】保冷剤用増粘剤に係る技術の豊富化を図る。【解決手段】保冷剤用増粘剤は、タピオカを含んでいる。【選択図】図１

Description

本開示は、保冷剤用増粘剤、保冷剤、保冷具、貨物、輸送機器、保冷具の製造方法、輸送方法及び保冷方法に関する。

食品等を保冷した状態で輸送することに利用される保冷剤（蓄冷剤又はアイスパック等と呼称されることもある。）が知られている（例えば特許文献１）。なお、慣用的に、保冷剤の語は、保冷剤だけでなく、保冷剤を封入している容器を含む全体を指す場合があるが、本開示においては、保冷剤は、保冷剤自体を指し、保冷剤及び当該保冷剤を封入している容器の全体については、保冷具と呼称するものとする。

一般に市販されている保冷具において、保冷剤は、水に種々の添加剤を添加して構成されている。添加剤としては、例えば、防腐剤、凝固点降下剤、増粘剤、不凍液及び着色剤が挙げられる。保冷具は、例えば、冷蔵庫又は冷凍庫によって冷却される。その後、保冷具は、例えば、保冷対象物（例えば食品）とともに梱包されたり、人体の冷却に利用されたりする。

なお、保冷剤に関する技術分野ではなく、食品に関する技術分野において、食品の粘度を増加させる増粘剤としてタピオカが知られている。

特開２０１７－１２８６２２号公報

保冷剤用増粘剤に係る技術の豊富化が図られることが望まれる。

本開示の一態様に係る保冷剤用増粘剤は、タピオカを含んでいる。

本開示の一態様に係る保冷剤は、上記保冷剤用増粘剤と、水と、を含んでいる。

一例において、上記保冷剤は、塩化物を含んでいる。

一例において、上記保冷剤は、前記塩化物としてＣａＣｌ_２を含んでいる。

一例において、上記保冷剤は、ＣａＣｌ_２の濃度が２０％以上であり、ＣａＣｌ_２以外の塩化物の合計の濃度が０％以上５％以下であり、前記タピオカの濃度が３％以上である。

本開示の一態様に係る保冷具は、上記保冷剤と、前記保冷剤が封入されている封入容器と、を有している。

本開示の一態様に係る貨物は、上記保冷具と、保冷対象物と、前記保冷具と前記保冷対象物とを共に収容している収容容器と、を有している。

本開示の一態様に係る輸送機器は、上記保冷具と、保冷対象物と、前記保冷具と前記保冷対象物とを共に収容している収容容器と、を有している。

本開示の一態様に係る上記保冷具の製造方法は、前記水と前記タピオカとの混合物を糊化させる糊化ステップと、前記糊化ステップによって糊化された前記混合物の温度が５℃よりも低くなる前に、前記水と前記タピオカとを前記封入容器に封入する封入ステップと、を有している。

本開示の一態様に係る輸送方法は、上記保冷具と保冷対象物とを共に収容容器に収容するステップと、前記保冷具及び前記保冷対象物を共に収容している前記収容容器を移送するステップと、を有している。

一例において、前記収容するステップにおける前記保冷具の温度が前記保冷剤の凝固点以下である。

本開示の一態様に係る保冷方法は、上記保冷具と保冷対象物とを共に収容容器に収容するステップを有している。

上記の構成又は手順によれば、保冷剤用増粘剤に係る技術の豊富化が図られる。

実施形態に係る、塩化物の種類が互いに異なる保冷剤の漏出量に関する実験結果を示す図表。 実施形態に係る、塩化物を含まない保冷剤の漏出量に関する実験結果を示す図表。 実施形態に係る、２種以上の塩化物を含む保冷剤の漏出量に関する実験結果を示す図表。 実施形態に係る、タピオカの濃度が互いに異なる保冷剤の漏出量に関する実験結果を示す図表。 実施形態に係る保冷剤の保冷能力に関する実験結果を示す図。 実施形態に係る保冷剤の保冷能力に関する実験結果を示す他の図。 実施形態に係る保冷剤の保冷能力に関する実験結果を示す更に他の図。 図８（ａ）、図８（ｂ）及び図８（ｃ）は保冷剤の応用例を説明する模式図。 実施形態に係る保冷具の製造方法及び利用方法の手順を示すフローチャート。

（保冷剤の概要）
本開示の実施形態に係る保冷剤は、少なくとも、水と、増粘剤としてのタピオカとを含んでいる。タピオカは、例えば、水（水溶液の溶媒としての水を含む。以下、矛盾等が生じない限り、同様。）と混合される前において粉末状である。確認的に記載すると、タピオカは、キャッサバの根茎から製造されるデンプンである。タピオカは、食品として製造されたものであってもよいし、アルコール製造等の工業用に製造されたものであってもよい。また、タピオカは、キャッサバの根茎を単に乾燥させたものであってもよいし、エステル化又はアセチル化等の処理が施されたものであってもよい。

水とタピオカとを混合するとともに加熱すると、糊化（換言すればアルファ化）によって、水とタピオカとを含む混合物（換言すれば保冷剤）の粘度が増加する。その後、混合物を冷却すると、老化（換言すればベータ化又はretrogradation）によって、混合物の粘度は更に増加する、及び／又は混合物は固形化する。タピオカ粉末として、冷水可溶なものも存在する（例えば、三晶株式会社の商品名「ＰＴＡ－０３」。）。この場合、糊化のための加熱は不要である。

なお、以下の説明では、便宜上、固形化についての言及を省略することがある。従って、老化による増粘に関する記載は、適宜に固形化に関する記載に読み替えられてよい。タピオカを含む保冷剤は、糊化（又は老化）を経たか否かに関わらずに、少なくとも水とタピオカとを含む混合物を指してもよいし、糊化（又は老化）を経た混合物（粘度が増加した混合物）のみを指してもよい。本実施形態の説明においては、特に断りが無い限りは、前者とする。

上記のようなタピオカを増粘剤として含む保冷剤は、種々の効果を奏する。例えば、以下のとおりである。

保冷剤の粘度が高い場合、保冷剤を容器に封入して保冷具を作製するときに、その作業性が低下したり、保冷剤を容器の隅々に行き渡らせることが困難になったりする。一方、保冷剤の粘度が低い場合、保冷剤を封入している容器が破損したときに、保冷剤が容器から漏出しやすい。漏出した保冷剤は、例えば、保冷対象物及びその周辺を汚損する。

タピオカを増粘剤として用いた場合においては、老化前又は老化がさほど進んでいないときに保冷剤を容器に封入することによって、上記のような粘度が高いことに起因する封入時の不都合が低減される。一方、保冷剤を容器に封入してなる保冷具を使用するために保冷具が冷却されると、老化によって保冷剤の粘度が更に増加する。これにより、保冷剤が漏出する蓋然性が低減され、及び／又は漏出量が低減される。

仮に保冷剤が漏出しても、老化後の保冷剤は、流動性が低く、保冷対象物等を濡らしにくい（付着しにくい。）。さらに、漏洩した保冷剤の除去方法にもよるが、保冷剤の固形化によって保冷対象物等からの保冷剤の除去が容易化される。

また、タピオカが食品として用いられていることから明らかなように、タピオカの添加は保冷剤の危険性に影響を及ぼさない。従って、例えば、保冷剤の他の成分にもよるが、使用済みの保冷剤は、食品と同様に、生ごみとして処分することができる。また、漏洩したときに、危険物としての取扱いは不要である。

（保冷剤の成分）
保冷剤は、水及びタピオカのみを含んでいてもよいし、更に他の成分を含んでいてもよい。他の成分としては、防腐剤、凝固点降下剤、融点降下剤（凝固点降下剤を兼ねてよい。）、増粘剤（タピオカ以外）、不凍液及び着色剤が挙げられる。なお、保冷剤等において、融点と凝固点とは同等の値であってもよいし、異なる値であってもよい。本実施形態の説明において、融点及び凝固点は、矛盾等が生じない限り、相互に読み替えられてよい。

タピオカの濃度、及びタピオカ以外の成分の濃度は適宜に設定されてよい。なお、本実施形態の説明における濃度は、特に断りが無い限り、質量パーセントであるものとする。また、本実施形態の説明において、小数を含まない数値は、小数第１位を四捨五入した値を含むものとする。例えば、１０％以上という範囲は、９．５％を含む。４０％以下という範囲は、４０．４％を含む。少数を含む数値は、値が示された最も小さい桁よりも１つ小さい桁の値を四捨五入した値を含むものとする。例えば、０．５％以上という範囲は、０．４５％を含む。

濃度の例を挙げる。タピオカの濃度は、１％以上１０％以下、３％以上１０％以下、又は３％以上５％以下とされてよい。融点降下剤（例えば後述する塩化物及び／又は塩）の濃度は、１０％以上４０％以下とされてよい。防腐剤の濃度は、０．００５％以上０．０２％以下とされてよい。着色剤の質量は、０．０５％以上０．２％以下とされてよい。

別の観点では、水の質量が保冷剤の質量に占める割合は、５０％以上、６０％以上、９０％以上又は９７％以上とされてよい。換言すれば、水以外の成分（タピオカを含む）の質量は、例えば、５０％以下、４０％以下、１０％以下又は３％以下とされてよい。なお、水以外の成分が３％以下の場合、当該成分は、タピオカのみを含んでいてもよいし、更に他の成分を含んでいてもよい。

（融点降下剤）
上記のように、保冷剤は、融点降下剤を含んでよい。融点の降下によって、例えば、水の融点よりも低い温度域において潜熱を利用して保冷を行うことができる。

融点降下剤の具体的な材料は、公知のものも含め、種々のものとされてよい。例えば、融点降下剤は、塩化物及び／又は塩とされてよい。確認的に記載すると、塩化物は、塩素が、当該塩素より陽性な元素又は原子団と形成する化合物である。また、ここでいう塩は、化学でいう塩、すなわち、酸由来の陰イオン（アニオン）と塩基由来の陽イオン（カチオン）とがイオン結合した化合物である。塩化物及び／又は塩の品質（グレード）は問わない。塩化物及び／又は塩として、一般用、工業用、食品添加用等の種々の用途のものが利用されてよく、１級又は特級等であるか否かも問わない。

塩化物及び／又は塩としては、例えば、以下のものを挙げることができる。ＮａＨＣＯ_３、ＮａＨＳＯ_４、Ｎａ_２ＨＰＯ_４、ＮａＨ_２ＰＯ_４、ＭｇＣｌ（ＯＨ）、ＭｇＣｌ_２・Ｍｇ（ＯＨ）_２、ＮａＣｌ、ＣａＣｌ_２、ＮＨ_４Ｃｌ、ＣＨ_３ＣＯＯＮａ、ＣｕＳＯ_４、ＭｇＣｌ_２、ＭｇＳＯ_４、ＣａＳＯ_４及びＫＣｌ。なお、本実施形態の説明では、上記のうち、塩化カルシウム（ＣａＣｌ_２）、塩化マグネシウム（ＭｇＣｌ_２）、塩化ナトリウム（ＮａＣｌ）及び塩化カリウム（ＫＣｌ）に着目することがある。

融点降下剤（例えば塩化物及び／又は塩）の保冷剤における濃度は適宜に設定されてよい。例えば、当該濃度は、融点降下剤のみを溶質とする水溶液において融点が最も下がる融点降下剤の濃度又は当該濃度に近い濃度とされてよい。保冷剤は、融点降下剤以外に他の成分（例えばタピオカ）を含むが、他の成分を多量に添加しない限り、保冷剤において最も融点が下がる融点降下剤の濃度は、融点降下剤のみを溶質とする水溶液において最も融点が下がる融点降下剤の濃度と大きく相違しない。

具体的には、ＣａＣｌ_２の場合は、３０％を中心として、２０％以上４０％以下、又は２５％以上３５％以下の濃度とされてよい。ＭｇＣｌ_２の場合は、３５％を中心として、２５％以上４５％以下、又は３０％以上４０％以下の濃度とされてよい。ＮａＣｌの場合は、２３．５％（約２４％）を中心として、１４％以上３４％以下、又は１９％以上２９％以下の濃度とされてよい。ＫＣｌの場合は、２１％を中心として、１１％以上３１％以下、又は１６％以上２６％以下の濃度とされてよい。

なお、上記の範囲の例は、保冷剤における融点降下剤の濃度（融点降下剤の質量が保冷剤の質量に占める割合）の範囲の例として示された。ただし、上記の範囲の例は、融点降下剤の質量が、保冷剤中における、融点降下剤の質量と水の質量との合計質量に占める割合の範囲に適用されてもよい。

（塩化物がタピオカの増粘作用に及ぼす影響）
水、タピオカ及び塩化物を含む保冷剤について、容器からの保冷剤の漏出量を計測する実験を行った。その結果、塩化物がタピオカの増粘作用に影響を及ぼすこと、塩化物の種類によって当該影響の大きさが異なることが分かった。具体的には、以下のとおりである。なお、本実験及び後述する実験において、保冷剤は、言及のある成分のみを含み、言及のない成分については含んでいない。

実験方法は、以下のとおりである。水、タピオカ及び塩化物からなり、塩化物の種類が互いに異なる複数種類の保冷剤を作製した。タピオカとしては、冷水可溶なものを用いた。すなわち、加熱を経ずに保冷剤を糊化状態とした。保冷剤の種類別に、４００ｇの糊化状態の保冷剤を袋に封入して保冷具を作製した。袋は、矩形状かつ可撓性の２枚の樹脂フィルムを互いに対向させ、各フィルムの４辺を互いに接合することによって作製されたものとした。この保冷具を保冷剤の種類毎に２つ作製した。２つの保冷具のうち１つ（以下、「Ａタイプ」ということがある。）は、作製後（糊化状態の保冷剤の封入後）、常温の雰囲気下に放置された。残りの１つ（以下、「Ｂタイプ」ということがある。）は、保冷剤の凍結及び解凍を経て（すなわち老化を経て）常温とされた。その後、各保冷具の一方の短辺を保持して保冷具を吊り下げた。吊り下げられた保冷具の下方の短辺と一の長辺とがなす角付近に２ｃｍの切れ込みを入れた。そして、切れ込みから漏出して落下した保冷剤の量を１分毎に計測した。

タピオカの濃度は３％とした。保冷剤における塩化物の濃度（塩化物の質量が保冷剤全体の質量に占める割合）は、溶質として塩化物のみを含む塩化物水溶液の融点が最も下がる塩化物の濃度と同じとした。塩化物の種類及び濃度は、以下のとおりとした。ＣａＣｌ_２：３０％、ＭｇＣｌ_２：３５％、ＮａＣｌ：２３．５％、ＫＣｌ：２１％。タピオカとして、三晶株式会社の商品名「ＰＴＡ－０３」を用いた（後述する他の実験も同様。）。

図１は、計測結果を示す図表である。「ｔ（ｍｉｎ）」の欄は、経過時間（単位：分）を示している。他の欄は、塩化物の種類毎の漏出量を示している。「Ｑａ（ｇ）」の欄は、Ａタイプの保冷具の漏出量（単位：ｇ）を示している。「Ｑｂ（ｇ）」の欄は、Ｂタイプの保冷具の漏出量（単位：ｇ）を示している。漏出量Ｑａについては、塩化物の種類による相違が殆どなかったことから、複数種類の塩化物を代表してＣａＣｌ_２の計測結果のみを示している。各行は、１分から１０分までの１分毎の漏出量を示している。ここで示されている漏出量は、０分からの漏出量の総量である。

この図に示されているように、Ａタイプ（漏出量Ｑａ）に関しては、１分で保冷剤の全量の９５％（＝３８０ｇ／４００ｇ）が漏出し、２分で保冷剤の略全量が漏出している。既述のように、これは、ＣａＣｌ_２の場合だけでなく、他の塩化物の場合も同様である。

一方、Ｂタイプ（漏出量Ｑｂ）に関しては、いずれの塩化物の場合においても、Ａタイプに比較して、経過時間毎の漏出量が低減されている。すなわち、保冷剤が漏出しにくくなっている。例えば、１分後の漏出量Ｑｂは、保冷剤の全量の５０％未満であり、別の観点では、１分後の漏出量Ｑａの半分未満である。また、保冷剤の全量の９５％が漏出する時間は、３分以上となっている。

漏出量Ｑｂは、塩化物の種類によって異なっている。経過時間毎の漏出量Ｑｂが少ない順は、ＣａＣｌ_２、ＭｇＣｌ_２、ＫＣｌ、ＮａＣｌとなっている。例えば、１分後の漏出量Ｑｂの、保冷剤の全量に対する割合は、順に、０％（ＣａＣｌ_２）、約２３％（ＭｇＣｌ_２）、約４５％（ＫＣｌ）、約４６％（ＮａＣｌ）となっている。ただし、ＫＣｌ及びＮａＣｌの差は、微差であり、また、５分以降からは、ＫＣｌの漏出量Ｑｂは、ＮａＣｌの漏出量Ｑｂ以上となっている。

塩化物がＣａＣｌ_２である場合においては、漏出量Ｑｂは０ｇとなっている。すなわち、保冷剤は、袋の切れ込みから落下しなかった。なお、切れ込み付近において袋の外面に付着した保冷剤の重量は１ｇであった。

なお、Ｂタイプの保冷剤に関して、老化に際して生じる離水は観察されなかった。後述する他の実験においても同様である。

（塩化物を含まない保冷剤）
水及びタピオカのみを含む（塩化物を含まない）保冷剤についても、上記と同様の実験を行った。その結果、当該保冷剤についても漏出量が少ないことを確認できた。また、塩化物は、融点を降下させる作用だけでなく、タピオカの増粘作用を大きくする作用を奏し得ることがわかった。具体的には、以下のとおりである。

実験方法は、図１と同様である。ただし、既述のように、保冷剤は、水及びタピオカのみからなる。また、タピオカの濃度は、図１に係るタピオカの濃度（３％）よりも高い５％とした。また、Ｂタイプ（保冷剤を凍結及び解凍をさせたもの）のみについて、実験を行った。

図２は、漏出量Ｑｂの計測結果を示す図表であり、図１と同様のものである。

この図に示されているように、塩化物が添加されていない場合においても、漏出量Ｑｂは比較的少なくなっている。例えば、１分後の漏出量Ｑｂは、保冷剤の全量（４００ｇ）の２０％未満である。また、１０分経過しても、漏出量Ｑｂは、保冷剤の全量の９５％に至っていない。

また、図１と図２とを比較すると、ＣａＣｌ_２を添加した場合においては、塩化物が添加されていない場合と比較して、タピオカの濃度が低いにも関わらず、漏出量Ｑｂが少なくなっている（無くなっている）ことが分かる。すなわち、ＣａＣｌ_２は、タピオカの増粘作用を大きくする。

（塩化物の組み合わせ）
塩化物として、ＣａＣｌ_２と他の塩化物（ＭｇＣｌ_２、ＮａＣｌ又はＫＣｌ）とを含む保冷剤について、図１と同様の実験を行った。その結果、他の塩化物を添加した場合であっても、タピオカの増粘作用がＣａＣｌ_２によって大きくなる作用が維持されることが分かった。具体的には、以下のとおりである。

実験方法は、図１と同様である。ただし、保冷剤は、水、タピオカ、ＣａＣｌ_２及び他の塩化物からなる。ＣａＣｌ_２の濃度及び他の塩化物の濃度の合計は４０％とした。ＣａＣｌ_２及び他の塩化物の個別の濃度（別の観点では上記４０％に占めるＣａＣｌ_２又は他の塩化物の割合）が互いに異なる複数の保冷剤を作製した。また、Ｂタイプ（保冷剤を凍結及び解凍をさせたもの）のみについて、実験を行った。

図３は、実験結果を示す図表である。この図において、１行目は、ＣａＣｌ_２の濃度を示している。２行目は、他の塩化物の濃度を示している。３行目は、漏出量の評価結果を示している。各列（欄）は、ＣａＣｌ_２及び他の塩化物の個別の濃度が互いに異なる複数の保冷剤のそれぞれに対応している。

評価は、１０分後の時点での漏出量Ｑｂに基づいて行った。当該漏出量Ｑｂが１０ｇ以下の場合は評価Ａとし、１１ｇ以上５０ｇ以下の場合は評価Ｂとし、それ以外の場合は評価Ｃとした。今回の実験では、ＣａＣｌ_２以外の他の塩化物の種別は、上記のような段階的な評価に対して殆ど影響を及ぼさなかったことから、図３では、他の塩化物の種別を問わずに結果を示している。

この図に示されているように、ＣａＣｌ_２の濃度が２５％以上、かつ他の塩化物の濃度が１０％以下であれば、評価はＡである。また、ＣａＣｌ_２の濃度が２０％以上、かつ他の塩化物の濃度が１５％以下であれば、評価はＢ以上である。なお、特に図示しないが、ＣａＣｌ_２の濃度が２０％、かつ他の塩化物の濃度が１５％の場合であっても、タピオカの濃度を３％よりも高くすると、評価はＡとなる。以上のことから、ＣａＣｌ_２がタピオカの増粘作用を大きくする作用を得る観点における濃度の範囲の一例として、ＣａＣｌ_２の濃度が２０％以上、かつ他の塩化物の濃度が１５％以下を挙げることができる。

（タピオカの濃度）
タピオカの濃度が互いに異なる複数の保冷剤について、図１と同様の実験を行った。その結果、タピオカの濃度が１％以上であれば、有意な効果が奏されることが分かった。具体的には、以下のとおりである。

実験方法は、図１と同様である。ただし、保冷剤は、水、タピオカ及びＣａＣｌ_２からなる。ＣａＣｌ_２の濃度は３０％とした。また、Ｂタイプ（保冷剤を凍結及び解凍をさせたもの）のみについて、実験を行った。

図４は、漏出量Ｑｂの計測結果を示す図表であり、図１と同様のものである。ただし、各欄は、タピオカの濃度毎の漏出量Ｑｂを示している。

この図に示されているように、タピオカの濃度が１％以上あれば、タピオカの増粘作用を得ることができる。また、タピオカの濃度が３％以上であれば、漏出量Ｑｂを略０にすることができる。この結果は、タピオカの増粘作用を大きくすることができるＣａＣｌ_２が添加されている場合の結果である。従って、適切に水及びタピオカ以外の添加物を選択することによって、タピオカの濃度を３％又は１％まで低くできることが分かる。

（タピオカが保冷に及ぼす影響）
タピオカを含む保冷剤の保冷能力を調べる実験を行った。その結果、タピオカを含む保冷剤の保冷能力は、タピオカとは異なる増粘剤を含む保冷剤の保冷能力と同等であることを確認できた。具体的には、以下のとおりである。

実験方法は、以下のとおりである。タピオカを含む保冷剤と、タピオカとは異なる増粘剤を含む保冷剤とを作製した。保冷剤の種類毎に、６００ｇの保冷剤を可撓性の樹脂フィルムからなる袋に封入して保冷具を作製した。次に、増粘剤の種類が互いに異なる２つの保冷具を－１３０℃に維持された冷凍庫内に十分な時間に亘って配置した。これにより、保冷剤を凍結させるとともに、保冷剤の温度を冷凍庫内の温度と同等にした。その後、冷凍庫から２つの保冷具を取り出し、室温下に置かれた発泡性の容器に個別に収容した。容器は、内寸が３００ｍｍ×２００ｍｍ×１２０ｍｍであり、保冷具を収容した後に略密閉された。保冷具は、容器内の空間の中央に位置するように、容器内に配置された紙製の箱の上に載置された。そして、保冷具の温度と、容器内部の雰囲気の温度とを継続的に計測した。

保冷剤は、水と、増粘剤と、濃度３０％のＣａＣｌ_２とからなるものとした。タピオカとは異なる増粘剤としては、ポリアクリルアミド系かつアニオン性の吸水性ポリマー（増粘剤として市販されているもの）を用いた。タピオカの濃度は３．０％とした。吸水性ポリマーの濃度は１．５％とした。

図５～図７は、計測結果を示す図である。上記の実験は、３回行われており、各図は、各回の実験結果を示している。これらの図において、横軸ｔは、経過時間を示し、単位は、時（ｈ）及び分である。縦軸Ｔは、温度（単位：℃）を示している。図中の複数の線は、計測によって得られた、時間経過と温度との関係を示している。

凡例において、「ＰＬ０」は、吸水性ポリマーを含む保冷剤の温度を示している。「ＰＬ１」は、吸水性ポリマーを含む保冷剤が配置された容器内の温度を示している。「ＴＡ０」は、タピオカを含む保冷剤の温度を示している。「ＴＡ１」は、タピオカを含む保冷剤が配置された容器内の温度を示している。「ＥＮ」は、環境温度（容器の周囲の雰囲気の温度）を示している。なお、各図において「ＥＮ」が１つのみ示されていることから理解されるように、「ＰＬ０」及び「ＰＬ１」と、「ＴＡ０」及び「ＴＡ１」とは、同一の環境温度下で並行して計測されている。

図５～図７に示されているように、タピオカを含む保冷剤の温度変化（ＴＡ０）と、吸水性ポリマーを含む保冷剤の温度変化（ＰＬ０）とは概ね同じである。また、タピオカを含む保冷剤が配置された容器内の温度変化（ＴＡ１）と、吸水性ポリマーを含む保冷剤が配置された容器内の温度変化（ＰＬ１）とは概ね同じである。すなわち、両保冷剤の保冷能力に大きな差異はなく、タピオカが保冷剤用の増粘剤として利用可能であることが確認できた。

なお、保冷剤の温度は、約－５０℃で一時的に一定となっている。これは、保冷剤が固体から液体へ変化するときの潜熱によるものである。すなわち、実験に用いられた保冷剤の融点は、約－５０℃である。また、本実験におけるＣａＣｌ_２の濃度３０％は、概ね、融点降下剤としてＣａＣｌ_２を用いた場合に最も融点が低くなる濃度である。従って、約－５０℃は、融点降下剤としてＣａＣｌ_２を用いた場合における最も低い融点である。

（保冷剤用増粘剤及び保冷剤の作用）
以上のとおり、本実施形態に係る保冷剤用増粘剤は、タピオカを含んでいる。また、別の観点では、本実施形態に係る保冷剤は、上記の保冷剤用増粘剤と、水とを含んでいる。

従って、既述の効果が奏される。例えば、保冷剤を容器に封入して保冷具を作製するときは保冷剤の流動性を確保して封入を好適に行うことができる。一方で、保冷具の使用時には保冷剤の粘度を高くして（若しくは保冷剤を固形化して）、保冷剤が漏出する蓋然性を低減したり、及び／又は漏出量を低減したりできる。また、保冷剤の生ごみとしての処分を可能としたり、危険物としての取り扱いの必要性を低減したりできる。

保冷剤は、塩化物を含んでよい。

この場合、例えば、保冷剤の融点（及び／又は凝固点）を下げることができる。これにより、例えば、水の融点よりも低い温度域で潜熱を利用したり、水の融点よりも低い温度域（ただし、保冷剤の融点よりも高い温度域）で軟らかい保冷具を実現したりできる。

市販の増粘剤は、塩化物を含む保冷剤に利用できない場合がある。例えば、カルボキシメチルセルロース（ＣＭＣ）は、Ｃａ^２＋又はＭｇ^２＋のような２価のイオンを含む溶液に添加しても増粘作用が発揮されない。一方、図１に示したように、タピオカは、そのような２価のイオンを含む溶液に対しても増粘作用を発揮する。従って、タピオカによって保冷剤用増粘剤の技術の豊富化が図られることによって、粘度が要求される保冷剤に利用可能な塩化物の選択の自由度も向上する。

保冷剤は、塩化物としてＣａＣｌ_２を含んでよい。

この場合、例えば、既述のように、タピオカの増粘作用を大きくすることができ、ひいては、保冷剤が漏出する蓋然性を低減したり、漏出量を低減したりできる。別の観点では、所望の粘度を実現するためのタピオカの添加量を少なくすることができる。

ＣａＣｌ_２の濃度は２０％以上とされてよい。ＣａＣｌ_２以外の塩化物の合計の濃度は０％以上５％以下とされてよい。タピオカの濃度は３％以上とされてよい。

この場合、例えば、図３を参照して説明したように、保冷剤が漏出する蓋然性を低減したり、漏出量を低減したりする効果が十分に得られる。

（保冷具、貨物、輸送機器、保冷具の製造方法、輸送方法及び保冷方法）
以下、本実施形態に係る、保冷具、貨物、輸送機器、保冷具の製造方法、輸送方法及び保冷方法について説明する。

図８（ａ）は、保冷剤１を利用している保冷具３の一例を示している斜視図である。なお、保冷具３の一部は破断して示されている。

保冷具３は、保冷剤１と、保冷剤１が封入されている封入容器５とを有している。保冷剤１は、本実施形態に係る保冷剤であり、保冷剤用増粘剤としてタピオカを含むものである。保冷具３は、繰り返し使用されるタイプのものであってもよいし、使い捨てタイプのものであってもよい。なお、封入容器５には、保冷剤１と共に気体（例えば空気）が封入されていても構わない。

封入容器５の大きさ、形状及び材料は、適宜に設定されてよい。例えば、封入容器５として、公知の種々の保冷具の封入容器が利用されてよい。具体的には、例えば、封入容器５は、可撓性の材料（樹脂等）によって構成された袋状のものであってもよいし、可撓性を有さない材料（樹脂等）によって構成されたハードタイプ容器（図示の例）であってもよい。また、例えば、封入容器５は、注入口を有さない（封入容器５の破壊無しでは保冷剤１を取り出すことができない）ものであってもよいし、図示の例のようにキャップによって塞がれた注入口を有するものであってもよい。また、例えば、封入容器５の形状は、概略直方体状であってもよいし（図示の例）、用途に応じた特異な形状を有していてもよい。また、例えば、封入容器５の容積（可撓性の場合は最大容積）は、１０ｍｌ以上１リットル以下とされてよい。

図８（ｂ）は、保冷剤１を利用している貨物１１の一例を示している断面図である。

貨物１１は、例えば、１以上の保冷対象物１３と、１以上の保冷具３と、これらを共に収容している箱１５とを有している。なお、箱１５は、収容容器の一例である。

保冷対象物としては、例えば、食品を挙げることができる。食品としては、例えば、冷凍食品、冷凍菓子、生菓子、乳製品及び生鮮食品を挙げることができる。冷凍食品は、長期保存を目的に冷凍されている食品であり、冷凍前において、無加熱のもの、加熱されたもの、調理前のもの、調理後のものなどがある。冷凍菓子としては、例えば、アイスクリームを挙げることができる。生菓子としては、例えば、ケーキを挙げることができる。乳製品としては、例えば、ヨーグルトを挙げることができる。生鮮食品としては、例えば、鮮魚（魚介類）、精肉（肉類）及び青果を挙げることができる。図８（ｂ）では、保冷対象物１３として、カップ入りのアイスクリームを例示している。

保冷対象物としては、食品・飲料の他、例えば、移植用臓器及びワクチン（移植用臓器又はワクチンが封入された容器）を挙げることができる。保冷の語は、一般に食料品に用いられるが、前記の例示から理解されるように、本開示では、保冷対象物は食料品に限られない。

箱１５の大きさ、形状及び材料は、適宜に設定されてよく、例えば、公知の種々の箱が適用されてよい。代表的なものとしては、例えば、発泡スチロール又は段ボールからなる比較的小型（例えば１ｍ以下×１ｍ以下×１ｍ以下）の箱が挙げられ、また、プラスチックケースに断熱材を組み合わせたクーラーボックス（アイスボックス）が挙げられる。なお、箱１５の材料は、比較的断熱性が高いものであってもよいし、断熱性が低いものであってもよい。

箱１５内における保冷対象物１３及び保冷具３の配置位置も適宜に設定されてよい。例えば、保冷具３は、保冷対象物１３に対して、側方に位置していてもよいし（図示の例）、上に位置していてもよいし、下に位置していてもよいし、これらの２以上の組み合わせで配置されてもよい。なお、保冷対象物１３の種類、その包装及び／又は箱１５の構成等によっては、保冷具３を箱１５に収容するのではなく、保冷剤１を直接に（封入容器５に封入せずに）箱１５に収容することも可能である。

図８（ｃ）は、保冷剤１を利用している輸送機器２１の一例を示している側面図である。

輸送機器２１は、例えば、１以上の貨物１１と、当該貨物１１を収容している１以上のコンテナ２３とを有している。なお、コンテナ２３も、箱１５と同様に、収容容器の一例である。

輸送機器２１としては、例えば、自動車（図示の例）、航空機、列車、船舶及び二輪車を挙げることができる。図８（ｃ）では、備え付けのコンテナ２３を有する保冷車又は冷凍車が図示されている。

コンテナ２３内における貨物１１の配置は適宜に設定されてよい。また、貨物１１をコンテナ２３に収容するのではなく、保冷対象物１３及び保冷具３が直接に（箱１５に収容されずに）コンテナ２３に収容されていてもよい。なお、保冷対象物１３の種類、その包装及び／又はコンテナ２３の構成等によっては、保冷剤１を直接に（封入容器５に封入せずに）コンテナ２３に収容することも可能である。

ここでは、箱１５及びその内容物を貨物１１として説明している。換言すれば、１人又は少人数で（人力で）運搬できるような比較的小型のものを貨物として例示した。ただし、貨物は、そのような大きさのものよりも大きくてもよい。例えば、図８（ｃ）では、コンテナ２３は、自動車に備え付けのものとしたが、コンテナ船、トラック及び／又は列車に積みおろしされるものであってもよく、このコンテナ及びその内容物が貨物と捉えられてもよい。

収容容器（箱１５若しくはコンテナ２３）は、単に断熱されているだけであってもよいし、チラー等の冷却装置によって積極的に低温に保たれてもよい。後者の場合、保冷対象物の温度は、例えば、冷却装置の目標温度と、当該目標温度よりも低い保冷剤の温度との中間の温度に維持される。

図９は、保冷具の製造方法、輸送方法及び保冷方法の手順を示すフローチャートである。なお、図８（ａ）～図８（ｃ）は、実施形態に係る輸送方法及び保冷方法も示しており、図９と併せて参照することがある。

ステップＳＴ１では、少なくとも水とタピオカとを含む混合物を糊化させる。保冷剤が水及びタピオカ以外の他の成分を含む場合、当該他の成分は、適宜な時期に添加されてよい。例えば、他の成分は、タピオカの添加の前又は後であって、糊化の前に添加されてよい。この場合、糊化によって他の成分の分散が妨げられる蓋然性が低減される。

タピオカが糊化に加熱が必要なものである場合、加熱の際の温度及び時間等は適宜に設定されてよい。例えば、特段の処理が施されていないタピオカを含む混合物の糊化開始温度は、他の成分にもよるが、５０℃以上７０℃以下である。従って、混合物の温度は、５０℃以上、６０℃以上又は７０℃以上とされてよい。

また、タピオカが糊化に加熱が不要なものである場合、混合物の温度は、糊化が生じる限り、適宜な温度とされてよい。例えば、混合物の温度は、常温よりも高くてもよいし、常温とされてもよいし、常温未満かつ０℃以上とされてもよいし、常温未満かつ混合物の凝固点以上とされてもよい。なお、常温は、例えば、５℃以上３５℃以下（日本産業規格）、又は１５℃以上２５℃以下（日本薬局方）である（以下、同様。）。

なお、いずれにせよ、混合物の糊化は、糊化が生じ得る糊化温度範囲においてなされているということができる。糊化に加熱が必要な混合物の糊化温度範囲は、例えば、５０℃以上又は６０℃以上である。糊化に加熱が不要な混合物の糊化温度範囲は、例えば、０℃以上、５℃以上又は１０℃以上である。

ステップＳＴ２では、糊化状態の保冷剤１を封入容器５に封入して保冷具３を作製する。このときの保冷剤１の温度は適宜な温度とされてよい。例えば、常温よりも高い温度であってもよいし、常温であってもよいし、常温よりも低くてもよい。

ここで、糊化に加熱が必要な混合物は、一般に、温度が低くなるほど粘度が増す。また、老化は、０℃付近において最も進行する。従って、保冷剤１が糊化に加熱が必要なものである場合は、ステップＳＴ１で所定温度（例えば５０℃）以上とされた保冷剤１の温度が、所定温度（例えば５０℃）よりも低くなる前、常温の上限（例えば３５℃又は２５℃）になる前、又は常温の下限（例えば５℃又は１５℃）よりも低くなる前に、保冷剤１は、封入容器５に封入されてよい。

また、糊化に加熱が不要な混合物は、例えば、凍結及び解凍を経て老化する（粘度が高くなる。）。従って、保冷剤１が糊化に加熱が不要なものである場合は、ステップＳＴ１で糊化された保冷剤１の温度が保冷剤１の凝固点に到達する前に、保冷剤１は、封入容器５に封入されてよい。また、糊化に加熱が不要であるからといって、糊化及び封入に際して、常温よりも低い温度環境で保冷剤１を作製する必要性は基本的に無い。従って、封入は、保冷剤１の温度が常温であるときに行われてよい。

なお、いずれにせよ、封入は、ステップＳＴ１によって糊化された混合物（保冷剤１）の温度が常温の下限（例えば５℃又は１５℃）よりも低くなる前に行われてよい、ということができる。

ステップＳＴ３では、保冷具３を冷却する。このときの保冷具３（保冷剤１）の温度は、例えば、少なくとも常温の下限（例えば５℃又は１５℃）よりも低い温度とされる。保冷具３の温度が環境の温度と同等以上であると、保冷具３は、保冷の機能を果たさないからである。例えば、保冷具３の温度は、０℃以下、－５０℃以下、－１００℃以下若しくは－１３０℃以下とされてよい。別の観点では、保冷具３の温度は、保冷剤１の融点以下とされなくてもよいし、融点以下とされてもよい。すなわち、保冷剤１は、凍結されなくてもよいし、凍結されてもよい。

ステップＳＴ４では、ステップＳＴ３で冷却された保冷具３と保冷対象物１３とを共に箱１５に収容する（図８（ｂ））。このときの保冷具３（保冷剤１）の温度は、適宜な温度とされてよい。例えば、ステップＳＴ３の説明で例示した各種の温度は、ステップＳＴ４に適用されてよい。ステップＳＴ３の完了時の温度と、ステップＳＴ４の開始時又は完了時の温度とは、異なっていてもよいし、概ね同じであってもよい。

ステップＳＴ５では、保冷具３及び保冷対象物１３を共に収容している箱１５を移送する（図８（ｃ））。

なお、ステップＳＴ１及びＳＴ２は、実施形態に係る保冷具３の製造方法を示している。保冷具３の製造方法は、ステップＳＴ３を含むように定義されてもよい。ステップＳＴ３～ＳＴ５は、実施形態に係る輸送方法及び保冷方法を示している。輸送方法及び保冷方法は、ステップＳＴ３を含まないように定義されてもよい。保冷方法では、輸送せずに単に保冷を行うだけであってもよい（保冷方法はステップＳＴ３及びＳＴ４のみを有してよい。）。ステップＳＴ１からＳＴ５まで（又はＳＴ４まで）は、保冷剤用増粘剤の利用方法として捉えられてよい。

ステップＳＴ３は、保冷のために（ステップＳＴ４以降のために）保冷具３を冷却している。このとき、保冷剤１は老化してよい（粘度が増加してよい。）。すなわち、保冷のための冷却は、保冷剤１の粘度を増加させるための冷却を兼ねてよい。この場合の保冷具３の温度は適宜に設定されてよい。例えば、保冷剤１が糊化に加熱を要するものである場合においては、既述の保冷のための温度の例示がそのまま適用されてよい。保冷剤１が糊化に加熱を要しないものである場合においては、例えば、保冷剤１の温度は、０℃以下又は保冷剤１の凝固点以下の温度とされてよい。

ステップＳＴ２とＳＴ３との間には保冷具３を流通させる流通ステップが介在してよい。このような場合において、ステップＳＴ２の直後（別の観点では保冷具３の流通前）に、保冷剤１の老化のみを目的とした冷却が行われてもよい。その後、保冷剤１が流通され、流通先でステップＳＴ３が行われてもよい。この場合のステップＳＴ３は、老化に寄与してもよいし、寄与しなくてもよい。流通の際、保冷具３の温度は、一旦上昇してもよい（例えば常温になってよい。）。

上記のような老化のみを目的とした冷却における保冷剤１の温度は、適宜に設定されてよい。例えば、老化のみを目的とした冷却における保冷剤１の温度は、ステップＳＴ３における保冷剤１の温度に対して、高くてもよいし、同等でもよいし、低くてもよい。ステップＳＴ３が、保冷だけでなく、老化のための冷却を兼ねる場合の上述した温度の例示は、老化のみを目的とした冷却がなされるときの保冷剤１の温度に援用されてよい。

ステップＳＴ２とＳＴ３との間に保冷具３を流通させる流通ステップが介在する場合において、上記とは異なり、老化のみを目的とした冷却が行われずに、保冷具３の流通が行われてもよい。別の観点では、ステップＳＴ２とＳＴ３との間の流通における漏出は、例えば、糊化によって増加した粘度によって低減されてよい。また、糊化に加熱が必要な保冷剤１においては、保冷剤１の温度が常温まで低下することによって増加した粘度によって、ステップＳＴ２とＳＴ３との間の流通における漏出が低減されてよい。

また、上記のいずれとも異なり、ステップＳＴ２と、ステップＳＴ３との間に流通ステップが介在しなくてもよい。例えば、保冷対象物が生産若しくは卸される場所、又は宅配を担う業者の各営業所において、ステップＳＴ１～ＳＴ５（又はＳＴ４）までの全てが行われてもよい。

なお、上記の説明では、図示のステップＳＴ３を保冷のためのステップとして説明した。ただし、ステップＳＴ３は、老化のみを目的とした冷却及び保冷のための冷却の双方を含むステップ、又は両者の上位概念を示していると捉えられてもよい。

保冷具３を極めて低い温度まで冷却するには、例えば、株式会社エイディーディー社製の「超低温チラー コールドウェーブ」を用いてよい。この超低温チラーは、多段蒸発器及び混合冷媒を用いることによって、供給された気体（例えば、空気、フロンガス、液体窒素又はアルゴンガス）を－１３０℃程度の温度まで冷却することができる。そして、例えば、保冷具３の周囲に前記のチラーによって冷却された気体を供給することによって、保冷具３（保冷剤１）を上記に例示した種々の温度まで冷却することができる。

確認的に記載すると、チラーは、フリーザの概念を含むものである。また、特に図示しないが、チラーは、例えば、基本的な構成として、冷媒を圧縮する圧縮機、圧縮された冷媒を冷却する凝縮器、冷却された冷媒の圧力を下げて送る膨張弁及び圧力が下げられた冷媒によって冷却対象（保冷剤又は保冷剤の周囲に供給される気体）を冷却する蒸発器を有している。チラーは、例えば、保冷対象物が生産若しくは卸される場所に設置されたり、宅配を担う業者の各営業所に設置されたりしてよい。

以上のとおり、本実施形態に係る保冷具３の製造方法は、糊化ステップ（ＳＴ１）と、封入ステップ（ＳＴ２）とを有してよい。糊化ステップでは、水とタピオカとの混合物を糊化させてよい。封入ステップでは、糊化ステップによって糊化された上記混合物の温度が５℃（又は１５℃。換言すれば常温の下限）よりも低くなる前に、水とタピオカとを封入容器５に封入してよい。

この場合、例えば、保冷剤１が加熱によって糊化するものである場合においては、老化が急速に進む（粘度が急激に高くなる）温度になる前に保冷剤１を封入容器５に封入できる。また、保冷剤１が糊化に加熱を要しないものである場合においても、当然に、老化が急速に進む前に保冷剤１を封入容器に封入できる。従って、作業性の向上が図られ、及び／又は封入容器５の隅々まで保冷剤１を行き渡らせることができる。一方で、保冷具３は、通常、その使用態様に照らして、常温よりも低い温度又は保冷剤１の凝固点以下の温度に冷却されるから、その後、保冷剤１の粘度は増加する。これにより、保冷剤１が漏出する蓋然性が低減され、及び／又は保冷剤１の漏出量が低減される。

本実施形態に係る輸送方法において、収容するステップ（ＳＴ４）において保冷具３の温度は保冷剤１の凝固点以下とされてよい。なお、通常、保冷剤１の凝固点は、０℃以下である。

この場合、例えば、保冷の用途のために、保冷剤１の温度は、老化が急速に進む温度とされていることになる。従って、保冷剤１を封入容器５に封入した後、確実に老化によって保冷剤１の粘度を増加させることができる。

本開示に係る技術は、以上の実施形態に限定されず、種々の態様で実施されてよい。

タピオカを含む保冷剤は、既述のように、老化によって粘度が増加する前に容器への封入を行うことによって、封入の容易化と漏出の低減とを両立できる。ただし、タピオカを含む保冷剤は、老化後に容器に封入されても構わない。この場合であっても、例えば、漏出の低減の効果は得られるし、生ごみとして処理できる蓋然性の向上、及び／又は危険物としての取扱いの必要性の低減が図られる。

水及びタピオカは、糊化前に容器に収容（又は封入。以下、本段落において同様。）されてもよい。換言すれば、保冷剤は、容器内で糊化されてよい。例えば、糊化に加熱が必要な場合、水及びタピオカの混合物を容器に収容した後、容器ごと水及びタピオカを加熱して糊化を行ってもよい。また、糊化に加熱を要するか否かに関わらず、水及びタピオカは、混合されずに容器に収容されてもよい。例えば、水及びタピオカを順に容器に収容し、その後、容器に振動を付与することによって水及びタピオカを攪拌してもよい。

なお、本実施形態に係る保冷具の製造方法において、「糊化ステップによって糊化された混合物の温度が５℃（又は１５℃）よりも低くなる前に、水とタピオカとを封入容器に封入する封入ステップ」という場合、上記のように、容器内で水及びタピオカの混合及び／又は加熱によって糊化が行われ、そのときの温度が５℃以上である態様を含む。

保冷剤用増粘剤は、例えば、タピオカのみから構成されてよい。ただし、製造上、不可避な不純物が含まれていてもよいことは当然である。また、保冷剤用増粘剤は、タピオカ以外の他の成分（意図的に添加されたもの）を含んでいてもよい。

例えば、タピオカと、タピオカの増粘作用を大きくする成分（例えばＣａＣｌ_２）との混合物が保冷剤用増粘剤として流通されても構わない。ただし、例えば、タピオカの増粘作用を大きくする成分がＣａＣｌ_２である場合においては、上記の混合物のうち、タピオカのみを増粘剤として捉え、ＣａＣｌ_２を融点降下剤として捉え、増粘剤及び融点降下剤の混合物が保冷剤用の多機能性添加剤として流通されていると捉えられても構わない。

また、例えば、保冷剤用増粘剤は、タピオカの意図されていない変質を低減する成分（例えば防腐剤）を含んでいてもよい。このような成分としての防腐剤は、保冷剤の作製後、保冷剤の腐敗を低減する防腐剤としても機能してもよいし、機能しなくてもよい。

いずれにせよ、タピオカと、他の成分とを含む混合物が流通されている場合、その混合物全体を保冷剤用増粘剤として捉えてもよいし、混合物全体を保冷剤用の添加剤として捉えつつ、その一部としてタピオカからなる保冷剤用増粘剤が流通されていると捉えてもよい。

１…保冷剤、３…保冷具、５…封入容器、１１…貨物、１３…保冷対象物、２１…輸送機器。

Claims (12)

1. タピオカを含んでいる保冷剤用増粘剤。
2. 請求項１に記載の保冷剤用増粘剤と、
   水と、
   を含んでいる保冷剤。
3. 塩化物を含んでいる
   請求項２に記載の保冷剤。
4. 前記塩化物としてＣａＣｌ_２を含んでいる
   請求項３に記載の保冷剤。
5. ＣａＣｌ_２の濃度が２０％以上であり、
   ＣａＣｌ_２以外の塩化物の合計の濃度が０％以上５％以下であり、
   前記タピオカの濃度が３％以上である
   請求項４に記載の保冷剤。
6. 請求項１～５のいずれか１項に記載の保冷剤と、
   前記保冷剤が封入されている封入容器と、
   を有している保冷具。
7. 請求項６に記載の保冷具と、
   保冷対象物と、
   前記保冷具と前記保冷対象物とを共に収容している収容容器と、
   を有している貨物。
8. 請求項６に記載の保冷具と、
   保冷対象物と、
   前記保冷具と前記保冷対象物とを共に収容している収容容器と、
   を有している輸送機器。
9. 請求項６に記載の保冷具の製造方法であって、
   前記水と前記タピオカとの混合物を糊化させる糊化ステップと、
   前記糊化ステップによって糊化された前記混合物の温度が５℃よりも低くなる前に、前記水と前記タピオカとを前記封入容器に封入する封入ステップと、
   を有している保冷具の製造方法。
10. 請求項６に記載の保冷具と保冷対象物とを共に収容容器に収容するステップと、
    前記保冷具及び前記保冷対象物を共に収容している前記収容容器を移送するステップと、
    を有している輸送方法。
11. 前記収容するステップにおいて前記保冷具の温度が前記保冷剤の凝固点以下である
    請求項１０に記載の輸送方法。
12. 請求項６に記載の保冷具と保冷対象物とを共に収容容器に収容するステップ
    を有している保冷方法。

Images