JP5930280B2 - 発熱性組成物及び酸素吸収組成物 - Google Patents
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Description
本件発明に係る発熱性組成物は、鉄粉、水及びアルカリ金属塩を含み、25℃における水分活性(Aw)が0.79以上0.99以下であることを特徴とする。本実施の形態では、まず、発熱性組成物を構成する材料について説明した上で、本件発明の主たる特徴である水分活性について説明する。
本件発明に係る発熱性組成物は、鉄粉、アルカリ金属塩及び水を必須の構成とする。鉄粉は、当該発熱性組成物の主剤であり、酸素と反応し、雰囲気中の酸素を吸収する。アルカリ金属塩は、この鉄の酸化反応を促進するための酸化促進剤として機能する。水は、この酸化反応を生じさせるための場を提供すると共に、主剤と副剤とを馴染ませる。以下では、主剤、副剤の順に、発熱性組成物を構成する各材料について説明する。
本件発明では、発熱性組成物の主剤として、鉄粉を含む。本件発明において、鉄粉は特に限定されるものではなく、還元鉄粉、アトマイズ鉄粉等の公知の鉄粉を用いることができる。しかしながら、酸素吸収能が高いという観点から、還元鉄粉を用いることが好ましい。また、これらの鉄粉(還元鉄粉、アトマイズ鉄粉等)の表面を導電性炭素質物質で部分的に被覆した活性鉄粉(例えば、上記「特許文献1」参照。)等を用いることも好ましい。
本件発明に係る発熱性組成物は、上述の主剤と共に、副剤として、アルカリ金属塩及び水を必須の成分として含有する。また、本件発明に係る発熱性組成物は、副剤としてアルカリ剤及び活性炭を含むことが好ましく、上記必須成分としての水を担持するための担持体を含むことが好ましい。
本件発明では、上述した発熱性組成物の必須成分としての水を担持させる担持体として、二酸化ケイ素、アルミニウムシリケート、アルミナ、活性アルミナ、水酸化アルミニウム、珪酸カルシウム、珪藻土、パーライト、ゼオライト、活性白土等を用いることができる。これらの担持体に必須成分としての水を担持させることにより、粉体としての発熱性組成物の流動性を維持することができる。なお、担持体には、アルカリ金属塩、アルカリ剤、鉄粉が水溶液の状態で、或いは水に分散した状態で、担持されていてもよいのは勿論である。
次に、本件発明に係る発熱性組成物の水分活性(Aw)について説明する。水分活性(Aw)とは、その物に含まれる自由水の割合を示す値である。当該発熱性組成物の水分活性(Aw)は、発熱性組成物を入れた密閉容器内の水蒸気圧(P)とその温度における純水の蒸気圧(PO)の比で定義され、下記式(1)によって求められる。
Aw=P/PO・・・(1)
次に、本件発明に係る発熱性組成物の製造方法について説明する。本件発明において、発熱性組成物は、上記各構成材料を適宜量ずつ混合・混練することにより製造される。各構成材料を混合・混練する順序等は特に限定されるものではないが、次のようにすることが好ましい。
次に、本件発明に係る酸素吸収組成物について説明する。本件発明に係る酸素吸収組成物は、上述した発熱性組成物と同じものとすることができる。但し、上述した発熱性組成物は、使い捨てカイロ等の発熱体としての用途で用いられるものであるが、当該酸素吸収組成物は発熱体としての用途に限らず、雰囲気中の酸素を吸収する脱酸素剤として利用することができる。また、当該酸素吸収組成物(発熱性組成物)は、上述した通り、水分活性(Aw)に応じて雰囲気湿度を調整する機能を有するため、調湿機能を有する発熱体若しくは脱酸素剤としての利用も可能である。特に、従来の脱酸素剤の場合、水分活性(Aw)が比較的低く(例えば、0.75以下等)、含水分量の高い食品等と共に使用した場合、食品等が乾燥してしまうという課題があった。しかしながら、上記範囲内において、水分活性(Aw)の高いものを用いることにより、食品等の乾燥を防ぎながら、すなわち高湿度無酸素雰囲気下においいて食品等を保存することが可能になる。
(1)評価方法
実施例1〜実施例7及び比較例1〜比較例5で製造した発熱性組成物の酸素吸収量及び酸素吸収速度を評価した。酸素吸収量の測定は次のようにして行った。まず、空気2500mlを封入した発熱性組成物入りの密封袋を各実施例及び各比較例毎にそれぞれ複数用意した。各密封袋を室温(25℃)で保管し、1時間経過する毎に各密封袋内の酸素濃度(%)を東レエンジニアリング株式会社製ジルコニア式酸素濃度計LC−700Fを用いて測定した。そして、得られた酸素濃度に基づいて、それぞれ鉄粉1g当たりの酸素吸収量(ml/g)を求めた。また、実施例1、実施例3、実施例7、比較例1及び比較例5の発熱性組成物については、別途、上記と同様に空気500mlを封入した発熱性組成物入りの密封袋を用意し、1時間経過する毎に上記と同様に各発熱性組成物の酸素吸収量を測定すると共に、各密封袋内の温度及び湿度を測定した。
図1に、実施例1〜実施例7及び比較例1〜比較例5で調製した発熱性組成物の酸素吸収量の変化を示す。また、表2に各時間経過毎の酸素吸収量を示す。図1に示すように、酸素と接触してから4時間経過するまでの間は実線で示す実施例の発熱性組成物は、波線で示す比較例の発熱性組成物と比較すると、全般的に酸素吸収量が高く、酸素との初期反応性が高いことが分かる。また、水分活性(Aw)が1.0(塩化ナトリウム添加量が0g)の比較例1の発熱性組成物の酸素吸収量は、他の発熱性組成物と比較すると極めて少なく、酸素との反応性が低いことが確認された。
Claims (2)
- 鉄粉、水、アルカリ金属塩及び活性炭を含む発熱性組成物であって、
前記活性炭は、予め飽和量の水を含むものとし、
前記鉄粉100質量部に対して、
前記アルカリ金属塩を2.0質量部以上10.0質量部以下、
前記活性炭を、予め飽和量の水を含んだ状態で、1質量部以上6質量部以下、
前記活性炭に予め含まれた水とは別に、水を10質量部以上35質量部以下、
含み、
当該発熱性組成物の25℃における水分活性(Aw)が0.79以上0.99以下であることを特徴とする発熱性組成物。 - 鉄粉、水、アルカリ金属塩及び活性炭を含む酸素吸収組成物であって、
前記活性炭は、予め飽和量の水を含むものとし、
前記鉄粉100質量部に対して、
前記アルカリ金属塩を2.0質量部以上10.0質量部以下、
前記活性炭を、予め飽和量の水を含んだ状態で、1質量部以上6質量部以下、
前記活性炭に含まれる水とは別に、水を10質量部以上35質量部以下、
含み、
当該酸素吸収組成物の25℃における水分活性(Aw)が0.79以上0.99以下であることを特徴とする酸素吸収組成物。
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