JPWO2016001978A1 - 冷却用貼付シート - Google Patents
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Abstract
Description
(特許文献2)国際公開第2002/100384号
(非特許文献2)日向明ら、「機能性不織布−原料開発から産業利用まで−」、シーエムシー出版、2004年
(非特許文献3)Henselら、「Thermoreception and temperature regulation」、Academic Press、1981年
(A)水分率が65質量%以上95質量%以下である含水高分子ゲルと、
(B)厚みが0.001mm以上1mm以下であり、坪量が3g/m2以上70g/m2以下であり、かつ吸水性試験値が1〜16000秒である繊維シート
とが積層されてなり、水分量が585g/m2以上1700g/m2以下である冷却用貼付シートに関する。
本発明の冷却用貼付シートは、水分率が特定の範囲内である含水高分子ゲル(A)と、後述する特定範囲の坪量、厚み及び吸水性を有する繊維シート(B)とが積層されてなり、貼付シート全体中に特定範囲の水分量を有する。使用時には、冷却用貼付シートの含水高分子ゲル側の面を対象物へ貼付するものである。本発明の冷却用貼付シートを皮膚に貼付すると、皮膚から含水高分子ゲル(A)へと熱が伝導しながら、含水高分子ゲル中の水分が繊維シート(B)に移行するため繊維シート(B)から水分が蒸散し、水の気化熱によって皮膚から供給された熱が奪われ、結果としてシートを貼付した部位が冷却される。一方、含水高分子ゲル(A)に積層された繊維シート(B)では、後述するように、含水高分子ゲル(A)から適度な速度で持続的に水分が移行するので、繊維シート(B)からの水分蒸散の持続性を高めることができ、長時間に亘って冷涼感を持続させることができる。
なお、含水高分子ゲル(A)の水分率は、カールフィッシャー法を利用した水分計(例えば平沼自動水分測定装置AQV−300シリーズ)を用いて測定することができる。
なお、含水高分子ゲル(A)のpHは、含水高分子ゲル0.5gを純水4.5gに溶解するまで混合撹拌し、その分散液のpHをpHメーター(B−212,HORIBA)にて測定した値である。
含水高分子ゲル(A)と繊維シート(B)との積層方法としては、上述のゲル原液を挟み込む一方の面を繊維シート(B)とする方法や、剥離フィルムにゲル原液を塗布した後に繊維シートを重ねたり押し付けたりして積層する方法や、一旦含水高分子ゲル(A)を調製した後、繊維シート(B)に含水高分子ゲル(A)を塗布したり、押し付けたりして積層させる方法等が挙げられる。または、得られた含水高分子ゲル(A)を皮膚に貼付した後に、繊維シート(B)を被せることで積層させる形態でもよい。
なお、個々の吸水性繊維については、少なくとも一部が繊維シート(B)中において一方向に配向した状態で存在していてもよく、あるいはランダムな方向に配向していてもよい。
なお、本発明の冷却用貼付シートの水分量とは、本発明の冷却用貼付シートの製造後、使用時における水分量を意味し、含水高分子ゲル原液での積層量(g/m2)×含水高分子ゲル原液中の水分率により求められる値である。
[1]次の含水高分子ゲル(A)と繊維シート(B):
(A)水分率が65質量%以上95質量%以下である含水高分子ゲルと、
(B)吸水性繊維を含み、厚みが0.001mm以上1mm以下であり、坪量が3g/m2以上70g/m2以下であり、かつ吸水性試験値が1〜16000秒である繊維シート
とが積層されてなり、水分量が585g/m2以上1700g/m2以下である冷却用貼付シート。
[2]含水高分子ゲル(A)中における水分率は、好ましくは66質量%以上であり、より好ましくは68質量%以上であり、更に好ましくは70質量%以上であり、好ましくは93質量%以下であり、更に好ましくは92質量%以下である上記[1]の冷却用貼付シート。
[3]含水高分子ゲル(A)の積層量は、好ましくは615g/m2以上であり、より好ましくは650g/m2以上であり、更に好ましくは670g/m2以上であり、殊更に好ましくは700g/m2以上であり、また、好ましくは2600g/m2以下であり、より好ましくは2200g/m2以下であり、更に好ましくは2000g/m2以下であり、殊更に好ましくは1400g/m2以下である上記[1]又は[2]の冷却用貼付シート。
[4]含水高分子ゲル(A)を形成する高分子は、好ましくはポリ(メタ)アクリル酸又はその塩、アニオン性セルロース誘導体及びカラギーナンから選ばれる1種又は2種以上であり、より好ましくはポリアクリル酸又はその塩、及びカルボキシメチルセルロース又はその塩から選ばれる1種又は2種であり、更に好ましくはカルボキシメチルセルロース又はその塩である上記[1]〜[3]いずれか1の冷却用貼付シート。
[5]含水高分子ゲル(A)が、好ましくはさらに冷感剤を含有する上記[1]〜[4]いずれか1の冷却用貼付シート。
[7]冷感剤の含有量は、含水高分子ゲル中に、好ましくは0.0001質量%以上であり、より好ましくは0.001質量%以上であり、更に好ましくは0.005質量%以上であり、また、好ましくは10質量%以下であり、より好ましくは5質量%以下であり、さらに好ましくは1質量%以下である上記[1]〜[6]いずれか1の冷却用貼付シート。
[8]含水高分子ゲル(A)のpHは、好ましくは3.5〜7であり、より好ましくは4〜7であり、さらに好ましくは4〜6.5である上記[1]〜[7]いずれか1の冷却用貼付シート。
[10]繊維シート(B)は、好ましくは吸水性繊維を含有し、より好ましくは吸水性繊維と疎水性繊維とを含有する混合繊維シートである上記[1]〜[9]いずれか1の冷却用貼付シート。
[11]繊維シート(B)が、好ましくはレーヨン、セルロース、パルプ及びポリビニルアルコールから選ばれる1種又は2種以上である吸水性繊維を含有する上記[1]〜[10]いずれか1の冷却用貼付シート。
[12]繊維シート(B)中における吸水性繊維の含有量は、好ましくは1質量%以上であり、より好ましくは5質量%以上であり、更に好ましくは10質量%以上である上記[1]〜[11]いずれか1の冷却用貼付シート。
[14]繊維シート(B)の繊維密度は、好ましくは30000〜1000000g/m3であり、より好ましくは50000〜800000g/m3であり、更に好ましくは60000〜500000g/m3である上記[1]〜[13]いずれか1の冷却用貼付シート。
[15]繊維シート(B)の厚みは、好ましくは0.005mm以上であり、より好ましくは0.01mm以上であり、更に好ましくは0.02mm以上であり、また、好ましくは0.8mm以下であり、より好ましくは0.7mm以下であり、更に好ましくは0.6mm以下である上記[1]〜[14]いずれか1の冷却用貼付シート。
[16]繊維シート(B)の吸水性試験値は、好ましくは1〜14000秒であり、より好ましくは1〜12000秒である上記[1]〜[15]いずれか1の冷却用貼付シート。
[17]繊維シート(B)の吸水性試験値が、直径4cmの円筒の上に5×5cmの繊維シート片を置き、繊維シートより1cm上方の高さから水を1滴滴下し、水滴が繊維シート片に到達してから水の鏡面反射がなくなるまでに要する時間(秒)を測定した値である上記[1]〜[16]いずれか1の冷却用貼付シート。
[18]繊維シート(B)の吸水性試験値の1/3乗と繊維密度とを乗じた値は、好ましくは0.25×106〜2.2×106秒1/3・g/m3であり、より好ましくは0.5×106〜2.1×106秒1/3・g/m3であり、更に好ましくは0.8×106〜2×106秒1/3・g/m3である上記[1]〜[17]いずれか1の冷却用貼付シート。
[19]冷却用貼付シート中の水分量が、好ましくは600g/m2以上であり、より好ましくは650g/m2以上であり、また、好ましくは1600g/m2以下であり、より好ましくは1500g/m2以下であり、更に好ましくは1250g/m2以下である上記[1]〜[18]いずれか1の冷却用貼付シート。
[20]冷却用貼付シート中の水分と繊維の質量比(冷却用貼付シートの水分質量/繊維質量)は、好ましくは9以上であり、より好ましくは15以上であり、更に好ましくは20以上であり、殊更に好ましくは25以上であり、また、好ましくは320以下であり、より好ましくは150以下であり、更に好ましくは100以下であり、殊更に好ましくは70以下である上記[1]〜[19]いずれか1の冷却用貼付シート。
[22]シート貼付部位の温度をシート貼付後から少なくとも15分間にわたり低下させ続けるための上記[1]〜[20]いずれか1の冷却用貼付シートの使用。
[23]含水高分子ゲル(A)の、繊維シート(B)と接する面とは反対側の面を皮膚に貼付して皮膚を冷却するために用いられる上記[1]〜[20]いずれか1の冷却用貼付シート。
[24]上記[1]〜[20]いずれか1の冷却用貼付シートを用い、シート貼付部位の温度をシート貼付後から少なくとも15分間にわたり低下させ続ける冷却方法。
以下の方法にしたがって、下記に示す参考例1〜13の繊維シートの吸水性試験値を測定した。具体的には、直径4cmの円筒の上に5×5cmの繊維シート片を置き、繊維シートより1cm上方の高さから水を1滴(約0.04mL)滴下し、水滴が繊維シート片に到達してから水の鏡面反射がなくなるまでに要する時間(秒)を測定した。なお水滴をたらした際に、水を滴下した側とは逆の面から、水の一部あるいは全てが透過した場合は、吸水性試験値は得られないとした。測定環境は25℃、40±5%RHとした。結果を表1に示す。
繊維シートの厚みは、定圧厚さ測定器(PG−11 J−type テクロックコーポレーション製(測定力3.7g/cm2、測定子径10cm2))を用いて測定した。結果を表1に示す。
《参考例1〜13:繊維シート層》
参考例1:レーヨン(坪量18g/m2、厚み0.06mm)
参考例2:レーヨン(坪量20g/m2、厚み0.07mm)
参考例3:ポリビニルアルコール(PVA)+レーヨン+パルプ+(ポリプロピレン(PP)(芯部)/ポリエチレン(PE)(鞘部))=3+37+32+28(質量%)(坪量17g/m2、厚み0.07mm)
参考例4:PVA+レーヨン+(PP(芯部)/PE(鞘部))=10+50+40(質量%)(坪量21g/m2、厚み0.14mm)
参考例5:セルロース(坪量13.5g/m2、厚み0.07mm)
参考例6:(ポリエチレンテレフタレート(PET(芯部))/低融点PET(鞘部))+パルプ=90+10(質量%)(坪量20g/m2、厚み 0.28mm)
参考例7:(PET(芯部)/低融点PET(鞘部))+パルプ=80+20(質量%)(坪量20g/m2、厚み 0.24mm)
参考例8:(PET(芯部)/低融点PET(鞘部))+パルプ=80+20(質量%)(坪量40g/m2、厚み 0.68mm)
参考例9:(PET(芯部)/低融点PET(鞘部))+パルプ=80+20(質量%)(坪量50g/m2、厚み 0.85mm)
参考例10:レーヨン+ポリオレフィン=80+20(坪量80g/m2、厚み0.65mm)
参考例11:パルプ(坪量40g/m2、厚み0.7mm)
参考例12:ポリオレフィン(坪量50g/m2、厚み0.55mm)
参考例13:PET(芯部)/PE(鞘部)(坪量18g/m2、厚み0.37mm)
表2に示す含水高分子ゲルの処方にしたがい、含水高分子ゲルを調製した。次に、参考例1〜13の繊維シートに、含水高分子ゲルを表2に示した量で積層し、加温熟成後に冷却用貼付シートを得た。
次いで、得られた各冷却用貼付シートを用い、下記試験例3の方法にしたがって冷却効果を測定した。結果を表2に示す。
各冷却用貼付シートを36℃設定のホットプレート上に貼付し、貼付した箇所のホットプレート温度を、サーミスタプローブを用いて測定した。測定は28℃、60%RHの恒温恒湿度器内で行った。冷却性能について、シート貼付前の温度とシート貼付から10分、及び30分経過した時点での温度を測定し、以下の式によりプレート温度変化ΔT1(℃)を算出して冷却効果を評価した。
プレート温度変化ΔT1(℃)=(シート貼付から10分、又は30分経過後のプレート温度)−(シート貼付前のプレート温度)
表2に示す処方にしたがって形成した含水高分子ゲルを用い、実施例10では含水高分子ゲルの積層量が原液で1500g/m2(水分量1315g/m2)となるように厚みを調整し、実施例11では含水高分子ゲルの水分率を79.4質量%とした以外は、実施例3と同様にして冷却用貼付シートを調製した。また比較例6では、含水高分子ゲルの水分率を63質量%とした以外は、実施例7と同様にして冷却用貼付シートを調製した。比較例7では、含水高分子ゲルの水分率を63質量%とし、更に含水高分子ゲルの積層量を原液で1050g/m2(水分量661g/m2)となるように塗布して厚みを調整した以外は、実施例7と同様にして冷却用貼付シートを調製した。
次いで、得られた各冷却用貼付シートを用い、上記試験例3の方法にしたがって冷却効果を測定した。結果を表2に示す。
表2に示す処方にしたがって、形成した含水高分子ゲルを用いて、実施例12では含水高分子ゲルの水分率を70質量%、実施例13では含水高分子ゲルの水分率を92質量%とし、含水高分子ゲルシートの積層量が原液で1312g/m2となるように塗布して厚みを調整し、比較例8では含水高分子ゲルの水分率を79.2質量%とし、含水高分子ゲルシートを2312g/m2となるように厚みを調整した以外は、それぞれ実施例7と同様にして冷却用貼付シートを調製した。
次いで、得られた各冷却用貼付シートを用い、上記試験例3の方法にしたがって冷却効果を測定した。結果を表2に示す。
実施例1、3、5、7、及び比較例5、8で得られた各冷却用貼付シート、並びに市販の冷却ゲルシートを用い、ヒトの皮膚冷却効果の測定を行なった。具体的には、被験者を30代健常男性とし、温度29℃、湿度60%RHの測定環境下、予めサーミスタプローブを前額に装着し、シート貼付前の前額皮膚表面温度を測定した。その後、実施例1、3、5、7、比較例5、8及び9の冷却用貼付シートをサーミスタプローブ上から皮膚に貼付して、貼付から所定時間を経過した時点での皮膚表面温度を測定して、以下の式により皮膚温度変化ΔT2(℃)を算出した。なお、対照例として、市販の冷却ゲルシート(ゲル層:厚み約3mm、繊維層坪量約96g/m2、不織布層厚み約1mm、含水高分子ゲル水分率82.6質量%、冷感剤未配合)を比較例9として用いた。結果を図1に示す。
皮膚温度変化ΔT2(℃)=(シート貼付後の皮膚温度)−(シート貼付前の皮膚温度)
表2に示す処方にしたがって形成した含水高分子ゲルを用い、実施例3と同様にして冷却用貼付シートを調製した。なお実施例14に配合した乳酸メンチル(Symrise社:Frescolat ML)、あるいは実施例15に配合したl−メントールは、ポリエチレングリコール(PEG400)に50℃加温溶解させた後に、含水高分子ゲル原液に混合して調製した。得られた冷却用貼付シートの含水高分子ゲルのpHは5.3であった。
実施例3、14、15で得られた各冷却用貼付シート、及び比較例9の市販の冷却ゲルシートを用い、官能評価試験を行った。具体的には、温度29℃、湿度60%RHの測定環境下、各冷却用貼付シートを額へ60分間貼付し、冷涼感覚を下記基準にしたがって専門パネラー5名にて評価し、その平均値をもって冷涼感スコアとした。結果を表3に示す。
5:刺激感を感じる
4:強い冷涼感を感じる
3:冷涼感を感じる
2:弱い冷涼感を感じる
1:かすかに冷涼感を感じる
0:何も感じない
さらに、実施例3に冷感剤である乳酸メンチルあるいはl−メントールを配合した実施例14、実施例15は、実施例3と同様、貼付30分後の冷涼感に優れるだけでなく、1時間以上に亘って優れた冷涼感が得られ、持続効果が高いことがわかる。
Claims (13)
- 次の含水高分子ゲル(A)と繊維シート(B):
(A)水分率が65質量%以上95質量%以下である含水高分子ゲルと、
(B)厚みが0.001mm以上1mm以下であり、坪量が3g/m2以上70g/m2以下であり、かつ吸水性試験値が1〜16000秒である繊維シート
とが積層されてなり、水分量が585g/m2以上1700g/m2以下である冷却用貼付シート。 - 繊維シート(B)における吸水性試験値の1/3乗と繊維密度とを乗じた値が、0.25×106〜2.2×106秒1/3・g/m3である請求項1に記載の冷却用貼付シート。
- 冷却用貼付シートの水分と繊維の質量比(冷却用貼付シート中の水分質量/繊維質量)が、9以上320以下である請求項1又は2に記載の冷却用貼付シート。
- 含水高分子ゲル(A)の積層量が、615g/m2以上2600g/m2以下である請求項1〜3のいずれか1項に記載の冷却用貼付シート。
- 繊維シート(B)が、不織布シートである請求項1〜4のいずれか1項に記載の冷却用貼付シート。
- 繊維シート(B)が、吸水性繊維を含有するものである請求項1〜5のいずれか1項に記載の冷却用貼付シート。
- 吸水性繊維が、レーヨン、セルロース、パルプ及びポリビニルアルコールから選ばれる1種又は2種以上である請求項6に記載の冷却用貼付シート。
- 繊維シート(B)中における吸水性繊維の含有量が、1質量%以上100質量%以下である請求項6又は7に記載の冷却用貼付シート。
- 含水高分子ゲル(A)が、冷感剤を含有する請求項1〜8のいずれか1項に記載の冷却用貼付シート。
- 含水高分子ゲル(A)中における冷感剤の含有量が、0.0001質量%以上10質量%以下である請求項9に記載の冷却用貼付シート。
- 冷感剤が、l−メントール、乳酸メンチル、l−メンチルグリセリルエーテル、メンタンカルボニルグリシンエチルエステル、メンチルエチルアミノシュウ酸、イソプレゴール及びカンフルから選ばれる1種又は2種以上である請求項9又は10に記載の冷却用貼付シート。
- 含水高分子ゲル(A)の、繊維シート(B)と接する面とは反対側の面を皮膚に貼付して皮膚を冷却するために用いられる請求項1〜11のいずれか1項に記載の冷却用貼付シート。
- 請求項1〜12のいずれか1項に記載の冷却用貼付シートを用い、シート貼付部位の温度をシート貼付後から少なくとも15分間にわたり低下させ続ける冷却方法。
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