JPWO2016002555A1 - 使い捨てカイロ - Google Patents

Abstract

鉄粉に由来する不快臭を抑制しながら、香料による芳香効果を発揮させ、且つ安定した発熱を持続可能な使い捨てカイロを提供する。通気性を有する収納袋１に、鉄粉、活性炭３、塩類、吸水性樹脂、及び水を含む発熱組成物と、香料４と、活性炭３への香料４の吸着を抑制する香料吸着抑制剤５と、を封入する。香料吸着抑制剤５は、活性炭３よりヨウ素吸着能が低い低活性物質を含む。低活性物質は、賦活処理前の活性炭前駆体であり、好ましくは素灰である。

Description

本発明は、芳香効果を奏する使い捨てカイロに関する。

使い捨てカイロは、気軽に暖をとることができる日用品として多くの人に使用されている。使い捨てカイロは、衣服に入れて使用するもの、背中や足に貼るタイプのもの、靴の中に入れて使用するもの、マフラーのように首に巻き付けるもの等、様々なタイプの商品が市販されている。近年、消費者のニーズが多様化し、上述した種々のタイプの使い捨てカイロにおいて、芳香性を有する商品が求められている。ところが、使い捨てカイロは原材料に由来する独特の臭いがあるため、使用時にこの臭いを不快と感じる消費者は少なくない。使い捨てカイロの原材料は、主に、鉄粉、活性炭、水、塩類、及び保水材等である。使い捨てカイロに芳香性を付与するためには、上掲の原材料に香料を追加することになるが、このとき原材料の一つである活性炭が香料を吸着するため、香料の芳香効果が十分に発揮され難いという問題があった。

この問題に対し、従来、原材料の配合を工夫して芳香性を高めようとした発熱具（使い捨てカイロ）があった（例えば、特許文献１を参照）。特許文献１によれば、原材料として、ヨウ素吸着性能が５００ｍｇ／ｇ以下の酸化促進剤、被酸化性金属粉及び水を含有する発熱性組成物を使用することで、使い捨てカイロに香料を含有した場合でも香料が活性炭に吸着され難く、使用時に芳香効果が発揮されるとしている。

また、酸化促進剤のヨウ素吸着性能をさらに低く設定した発熱具（使い捨てカイロ）があった（例えば、特許文献２を参照）。特許文献２では、使い捨てカイロの原材料の一つである酸化促進剤として、ヨウ素吸着性能が特許文献１よりも低い４００ｍｇ／ｇ以下のものを選択し、さらに金属イオン封鎖剤を併用している。このような原材料を使用することで、発熱性組成物に由来する不快臭を抑制しつつ、使い捨てカイロの芳香性の消失や変化を防止できるとしている。

特開２０１３−１７６５４９号公報 特開２０１４−３０４８６号公報

特許文献１、及び特許文献２の使い捨てカイロは、ヨウ素吸着性能が低い酸化促進剤を使用することで、香料が酸化促進剤に吸着されることを抑制し、所望の芳香効果を発揮させようとするものである。ところが、ヨウ素吸着性能が低い酸化促進剤を使用すると、カイロ内に取り込まれる酸素の量が減少し、その結果、鉄粉の酸化反応がスムーズに進行せず、安定した発熱を生じさせることができなくなるという別の問題が発生する。また、酸化促進剤のヨウ素吸着性能が低いと、使い捨てカイロの使用後期に酸素と未反応の鉄粉が残存することがあり、このような場合、鉄粉由来の不快な臭いが強くなる。そのため、香料の芳香効果が発揮されたとしても、使用者は香料の芳香より鉄粉由来の不快な臭いの方を強く感じることになる。

このように、従来の使い捨てカイロにおいては、芳香性及び発熱性を両立させるという点において改善の余地があった。本発明は、上記問題点に鑑みてなされたものであり、鉄粉に由来する不快臭を抑制しながら、香料による芳香効果を発揮させ、且つ安定した発熱を持続可能な使い捨てカイロを提供することを目的とする。

上記課題を解決するための本発明に係る使い捨てカイロの特徴構成は、
通気性を有する収納袋に、
鉄粉、活性炭、塩類、吸水性樹脂、及び水を含む発熱組成物と、
香料と、
前記活性炭への前記香料の吸着を抑制する香料吸着抑制剤と、
を封入してなることにある。

上述のとおり、使い捨てカイロの原材料である鉄粉、活性炭、塩類、吸水性樹脂、及び水を含む発熱組成物に香料を含有させる目的の一つは、鉄粉に由来する不快臭を低減させることである。しかし、発熱組成物に単に香料を追加しただけでは上記のような問題が生じるため、使い捨てカイロとして十分な性能を得ることは困難である。そこで、本発明者らは鋭意研究の末、活性炭による香料の吸着を抑制する「香料吸着抑制剤」を使用することによって、上記の問題を解消又は低減できることを見出した。香料吸着抑制剤は、活性炭への香料の吸着を抑制する効果があるため、使い捨てカイロに香料を付与した場合、香料の芳香効果を発揮させることができる。また、香料吸着抑制剤は、活性炭の酸素吸着効果を大きく阻害するものではないため、使い捨てカイロ内に空気中の酸素が確実に取り込まれ、鉄粉と酸素との酸化発熱反応がスムーズに進行し、使い捨てカイロの使用初期から安定した発熱を生じさせることが可能となる。また、使用後期になると鉄粉は殆どが酸化されて消費されているため、鉄粉由来の不快な臭いは殆ど生じることなく、生じたとしても僅かに感じる程度の臭気とすることが可能となる。

このように、本構成の使い捨てカイロであれば、使用初期から使用後期まで安定した発熱を生じさせながら、香料の芳香効果を発揮することができる。また、本発明の使い捨てカイロであれば、使用者の身体を温めながら、芳香によるリラックス効果も期待できる。

本発明に係る使い捨てカイロにおいて、
前記収納袋に、前記香料と同一又は異なる香料を付着又は含有させることが好ましい。

上記の使い捨てカイロは、通気性を有する収納袋に、発熱組成物、香料、及び香料吸着抑制剤を封入したが、この収納袋に香料を予め付着又は含有させておくこともできる。このような収納袋を用いた場合、原材料として含有された香料とともに、収納袋に付着又は含有された香料の芳香効果が相乗的に発揮される。このため、使用者は香料の芳香をより強く実感することができ、鉄粉に由来する不快臭を殆ど感じることはなくなる。また、使い捨てカイロの温感効果はもちろんのこと、上記の芳香効果によって高いリラックス効果を使用者に提供することができる。

上記課題を解決するための本発明に係る使い捨てカイロの特徴構成は、
香料を付着又は含有させた通気性を有する収納袋に、
鉄粉、活性炭、塩類、吸水性樹脂、及び水を含む発熱組成物と、
前記活性炭への前記香料の吸着を抑制する香料吸着抑制剤と、
を封入してなることにある。

本構成の使い捨てカイロは、鉄粉等のカイロの原材料を収納する通気性を有する収納袋に香料を付着又は含有させて、鉄粉に由来する不快臭を低減し、香料の芳香効果を発揮しようとするものである。ここで、原材料の一つとして「香料吸着抑制剤」を使用することで、活性炭への香料の吸着が抑制され、香料の芳香効果を発揮させることができる。また、香料吸着抑制剤は、活性炭の酸素吸着効果を大きく阻害するものではないため、使い捨てカイロ内に空気中の酸素が確実に取り込まれ、鉄粉と酸素との酸化発熱反応がスムーズに進行し、使い捨てカイロの使用初期から安定した発熱を生じさせることが可能となる。また、使用後期には鉄粉は殆どが酸化されて消費されるため、鉄粉由来の不快な臭いは殆ど生じることなく、生じたとしても僅かに感じる程度の臭気とすることが可能となる。
なお、本構成の使い捨てカイロでは、香料を原材料に含有させるのではなく収納袋に付着又は含有させているため、香料は活性炭に直接接触し難くなり、その結果、活性炭への香料の吸着がより抑制されたものとなる。

本発明に係る使い捨てカイロにおいて、
前記収納袋に、前記香料と同一又は異なる香料をさらに封入してなることが好ましい。

上記の使い捨てカイロは、収納袋に香料を付着又は含有させたものであったが、収納袋にさらに香料を封入する（すなわち、使い捨てカイロの原材料に香料を含有させる）こともできる。このような使い捨てカイロであれば、収納袋に付着又は含有された香料とともに、原材料として含有された香料の芳香効果が相乗的に発揮される。このため、使用者は香料の芳香をより強く実感することができ、鉄粉に由来する不快臭を殆ど感じることはなくなる。また、使い捨てカイロの温感効果はもちろんのこと、上記の芳香効果によって高いリラックス効果を使用者に提供することができる。

本発明に係る使い捨てカイロにおいて、
前記香料吸着抑制剤は、前記活性炭よりヨウ素吸着能が低い低活性物質を含むことが好ましい。

本構成の使い捨てカイロは、活性炭よりヨウ素吸着能が低い低活性物質を含む香料吸着抑制剤を使用しているため、活性炭の香料吸着能を低下させることができる。その結果、使用時に使い捨てカイロから香料が十分に発散され、芳香効果を発揮させることができる。

本発明に係る使い捨てカイロにおいて、
前記低活性物質は、賦活処理前の活性炭前駆体であることが好ましい。

本構成の使い捨てカイロによれば、低活性物質として賦活処理前の活性炭前駆体を使用することで、活性炭の香料吸着能を確実に低下させることができる。また、活性炭前駆体は、使い捨てカイロの酸化促進剤である活性炭の原料であることから、発熱組成物と混合したときの親和性に優れている。従って、使い捨てカイロの性能劣化や変質等の虞がなく、長期保存性にも優れている。

本発明に係る使い捨てカイロにおいて、
前記低活性物質は、素灰であることが好ましい。

本構成の使い捨てカイロによれば、低活性物質として素灰を使用することで、活性炭の香料吸着能を確実に低下させることができる。また、素灰は、使い捨てカイロの酸化促進剤である活性炭と成分的に類似していることから、発熱組成物と混合したときの親和性に優れている。従って、使い捨てカイロの性能劣化や変質等の虞がなく、長期保存性にも優れている。

本発明に係る使い捨てカイロにおいて、
前記活性炭と前記香料吸着抑制剤とを合わせたヨウ素吸着能の平均値が、５１０〜７００ｍｇ／ｇに調整されることが好ましい。

本構成の使い捨てカイロによれば、活性炭と香料吸着抑制剤とを合わせたヨウ素吸着能の平均値が、５１０〜７００ｍｇ／ｇに調整されているため、活性炭への香料吸着抑制効果と、活性炭により吸着された酸素及び鉄粉の酸化発熱反応とのバランスに優れたものとなる。その結果、鉄粉に由来する不快臭を抑制しながら、香料による芳香効果を発揮させ、且つ安定した発熱を持続させることができる。

本発明に係る使い捨てカイロにおいて、
前記活性炭と前記香料吸着抑制剤との配合比率が、１．４：１〜４：１に調整されることが好ましい。

本構成の使い捨てカイロによれば、活性炭と香料吸着抑制剤との配合比率が、１．４：１〜４：１に調整されているため、活性炭への香料吸着抑制効果と、活性炭により吸着された酸素及び鉄粉の酸化発熱反応とのバランスに優れたものとなる。その結果、鉄粉に由来する不快臭を抑制しながら、香料による芳香効果を発揮させ、且つ安定した発熱を持続させることができる。

本発明に係る使い捨てカイロにおいて、
前記活性炭は、酸化反応促進剤であることが好ましい。

本構成の使い捨てカイロによれば、酸化反応促進剤である活性炭が、酸素と鉄粉との酸化発熱反応を促進させるため、使い捨てカイロとしての性能を高めることができる。

図１は、本発明の第一実施形態の使い捨てカイロにおける活性炭、香料、及び香料吸着抑制剤の挙動について説明するモデル図である。 図２は、本発明の第二実施形態の使い捨てカイロにおける活性炭、香料、及び香料吸着抑制剤の挙動について説明するモデル図である。

以下、本発明の使い捨てカイロに関する実施形態について説明する。ただし、本発明は、以下に説明する実施形態や図面に記載される構成に限定されることを意図しない。

＜発熱組成物＞
本発明の使い捨てカイロは、鉄粉、活性炭、塩類、吸水性樹脂、及び水を含む発熱組成物を主原料とするものである。発熱組成物の組成を調整することによって、カイロが発熱するまでの時間や、発熱時の最高温度、及び発熱の持続時間等をコントロールすることができる。以下、発熱組成物の各組成について詳細に説明する。

鉄粉は、空気中の酸素と反応して酸化発熱反応が生じる金属粉である。カイロの原材料となる鉄粉には、還元鉄粉、鋳鉄粉、アトマイズド鉄粉、電解鉄粉等が挙げられる。これらは単独で使用してもよいし、２種以上を組み合わせて使用することもできる。また、鉄粉は、粒状、繊維状等のものを混在させて使用することもできる。

鉄粉には、鉄粉以外の金属粉を混合して使用することもできる。そのような金属粉として、亜鉛粉、アルミニウム粉、マグネシウム粉、銅粉、ニッケル粉、及びスズ粉等が挙げられる。これらの金属粉は単独で使用してもよいし、２種以上を組み合わせて使用することもできる。また、金属粉は、粒状、繊維状等のものを混在させて使用することもできる。

活性炭は、その大きな比表面積による優れた吸着能を利用して、空気中の酸素を効率良く使い捨てカイロ内に取り込み、酸素と鉄粉との酸化発熱反応を促進させる酸化反応促進剤としての機能を有する。これにより、使い捨てカイロとしての性能（持続時間、及び温度）を高めることができる。活性炭は、その形状によって分類される。使い捨てカイロに使用される活性炭は、主に、粉末状活性炭、及び粒状活性炭である。粉末状活性炭の原材料として、オガ屑、硬質の木材チップ、木炭、草炭（ピート）等が挙げられる。粒状活性炭の原材料として、木炭、ヤシ殻炭、石炭（亜炭、褐炭、瀝青炭、無煙炭等）、オイルカーボン、フェノール樹脂等が挙げられる。これらの原材料は、例えば、ガス賦活や薬品賦活等の処理を行うことによって活性化される。粒状活性炭は、さらに、破砕炭、顆粒炭、造粒炭、及び球状炭に分類することができる。なお、上記の活性炭以外であっても、酸素吸着能に優れ、酸素と鉄粉との酸化発熱反応を促進し得る物質（酸化反応促進剤）であれば、使い捨てカイロの原材料として使用することができる。

塩類は、鉄粉の酸化を促進する機能を有する。塩類を例示すると、塩化ナトリウム、塩化カルシウム、塩化マグネシウム、塩化アルミニウム、塩化カリウム、及び塩化亜鉛等が挙げられる。これらの塩類は単独で使用してもよく、２種以上を組み合わせて使用することもできる。

ここで、鉄粉の酸化を促進させるため、原材料には上記の塩類とともに水が含有されるが、原材料に水を添加すると鉄粉がべたつくことになる。そこで、鉄粉のべたつきを防止し、さらさらの状態に保つため、原材料にさらに吸水性樹脂を含有させる。吸水性樹脂を例示すると、イソブチレン−無水マレイン酸共重合体、ポリビニルアルコール−アクリル酸共重合体、デンプン−アクリル酸塩グラフト共重合体、ポリアクリル酸塩架橋物、アクリル酸塩−アクリル酸エステル共重合体、アクリル酸塩−アクリルアミド共重合体、ポリアクリルニトリル架橋物の加水分解物、ポリアスパラギン酸塩系樹脂、ポリグルタミン酸塩系樹脂、及びポリアルギン酸塩系樹脂等が挙げられる。これらの吸水性樹脂は単独で使用してもよく、２種以上を組み合わせて使用することもできる。

上記の吸水性樹脂と同様の目的で保水剤を使用することもできる。保水剤を例示すると、バーミキュライト、パーライト、ケイ酸カルシウム、カオリナイト、タルク、スメクタイト、マイカ、ベントナイト、炭酸カルシウム、シリカゲル、アルミナ、ゼオライト、二酸化珪素、木粉、及び綿等が挙げられる。これらの保水材は単独で使用してもよく、２種以上を組み合わせて使用することもできる。また、保水剤は上記の吸水性樹脂と併用することができ、さらに２種以上の保水剤を吸水性樹脂と併用することもできる。

水は、上記のとおり、塩類とともに鉄粉の酸化を促進する機能を有し、蒸留水、水道水、イオン交換水、及び工業用水等を使用することができる。

本発明の使い捨てカイロは、上記の発熱組成物に追加して、アルカリ金属の弱酸塩、アルカリ土類金属の弱酸塩、メタケイ酸塩等の水素発生抑制剤、増粘剤、賦形剤、界面活性剤等を含有することができる。これらの含有量は、発熱組成物を構成する各成分の含有比率、収納袋への発熱組成物の充填量、使い捨てカイロの使用目的等に応じて、適宜調整することができる。

＜香料＞
本発明の使い捨てカイロは、温感効果に加えて、芳香効果やリラックス効果を奏するように、香料が付与される。香料を例示すると、ガラクソリド、ムスクケトン、ヘキシルシンナミックアルデヒド、エチレンブラシレート、メチルアトラレート、ヘキシルサリシレート、オレンジャークリスタル、テルピネオール、シトロネロール、ゲラニオール、ネロール、リナロール、ジヒドロリナロール、テトラヒドロリナロール、ジヒドロミルセノール、メントール、ボルネオール、イソボルネオール、シトロネラール、シトラール、ジメチルオクタナール、カルボン、ジヒドロカルボン、プレゴン、メントン、トリシクロデセニルアセテート、アンブロキサン、キャシュメラン、カロン、ヘリオトロピン、インドールアロマ、インドール、メチルセドリルケトン、メチルβ−ナフチルケトン、メチルジヒドロジャスモネート、ローズフェノン、７−アセチル−１，２，３，４，５，６，７，８−オクタヒドロ−１，１，６，７−テトラメチルナフタレン、アセト酢酸−ｍ−キシリダイド、アセト酢酸−ｏ−トルイダイド、アセトシリンゴン、アセチルトリエチルシトレート、ベンゾフェノン、ベンジルベンゾエート、ベンジルカプリレート、ベンジルシンナメート、ベンジルオイゲノール、ベンジルラウレート、ベンジルメチルチグレート、ベンジルフェニルエーテル、ベンジルフェニルアセテート、ベンジルサリチレート、ゲラニルアントラニレ−ト、ゲラニルヘキサノエート、ゲラニルシクロペンタノン、ゲラニルフェニルアセテート、ヘキシルフェニルアセテート、イコサン、インダン、シンナミルブチレート、シンナミルフェニルアセテート、ヘキセニルベンゾエート、シトラールジエチルアセタール、イオノン、イソアミルベンゾエート、リナリルオクタノエート、１−メンチルサリチレート、シトロネリルアントラニレート、ジメチルフェネチルカルビニルイソブチレート、ジフェニルオキシド、ドデシルブチレート、エチルバニレート、エチルバニリン、メンチルイソバレレート、メトキシエチルフェニルグリシデート、メチル２，４−ジヒドロキシ−３，６−ジメチルベンゾエート、ネロリジルアセテート、ネリルイソバレレート、オクテニルシクロペンタノン、オクチルカプリレート、フェネチルイソアミルエーテル、フェネチルオクタノエート、フェネチルフェニルアセテート、エチルバニリンアセテート、エチルバニリンプロピレングリコールアセタール、エチルヘキシルパルミテート、オイゲニルベンゾエート、ファルネソール、ファルネシルアセテート、ファルネシルメチルエーテル、ホルムアルデヒドシクロドデシルメチルアセタール、ホルミルエチルテトラメチルテトラリン、フルフリルベンゾエート、γ−ドデカラクトン、フェネチルサリチレート、フェノキシエチルプロピオネート、フェニルベンゾエート、フェニルジスルフィド、サンタリルブチレート、テトラヒドロ−プソイドイオノン、テオブロミン、バレンセン、カンファー、ダマスコン等のモノテルペン系ケトン、ネラール、ペリラアルデヒド等のモノテルペン系アルデヒド、シンナミルフォーメート、ゲラニルフォーメート等のエステル化合物、フェニルエチルアルコール、アセトフェノン、アリルカプロネート、アミルシンナミックアルデヒド、アミルサリシレート、ベンズアルデヒド、ベンジルアセテート、ベンジルアルコール、カンファー、シンナミクアルコール、クマリン、ジハイドロリナロール、ジハイドロミルセノール、ジフェニルオキサイド、エチル−２−メチルブチレート、ヘディオン、ヘキサノール、シス−３−ヘキサノール、イソアミルアセテート、リリアール、メチルベンゾエート、メチルイオノン、メチルサリシレート、α−ピネン、β−ピネン、ローズオキサイド、ターピネオール、γ−ノナラクトン、γ−ウンデカラクトン、及びバニリン等が挙げられる。また、フローラル系香料、柑橘系香料、種々の精油類も使用可能であり、例えば、シトロネラ油、オレンジ油、レモン油、ライム油、ユズ油、ラベンダー油、ペパーミント油、シナモン油、ユーカリ油、レモンユーカリ油、ヒバ油、グレープフルーツ油、シダーウッド油、ゼラニウム油、タイムホワイト油、ハッカ油、ジャスミン油、檜油、緑茶精油、ネロリ油、ベルガモット油、プチグレン油、レモングラス油、バニラ油、カモミール油、ロージマリー油、セージ油、ジンジャー油、イランイラン油、ミント油、ローズ油、リリー油、ライラック油、カルダモン油、レモングラス油、ネロリ油、サンダルウッド油、アニス油、キャラウェイ油、アンバー油、シベット油、カストリウム油、グローブ油、ヨモギ油、及びベチパー油等が挙げられる。さらには、麝香等の動物から採取される動物系香料も使用可能である。

上掲の香料は、単独で用いることもできるし、複数種を併用することもできる。香料は単に芳香効果を有するだけでなく、リラックス効果も奏するため、使い捨てカイロの用途や使用場面等に応じて最適な香料を選択し、芳香を調整すれば、多種多様な芳香を奏する使い捨てカイロを得ることができる。ここで、本発明の使い捨てカイロに使用する香料として、使い捨てカイロが発熱する初期から芳香が発散され、使い捨てカイロの温かさが持続している間は芳香効果が持続可能な香料を用いることが好ましい。使い捨てカイロが発熱して使用者が満足する温かさである４０〜６０℃において、効果的に芳香効果を奏し、且つその芳香効果が持続させるのに好適な香料として、例えば、ヨモギ油、ジンジャー油、フローラル系香料、及び柑橘系香料が挙げられる。

＜香料吸着抑制剤＞
本発明の使い捨てカイロは、上記した鉄粉、活性炭、塩類、吸水性樹脂、及び水を含む発熱組成物、並びに香料とともに、活性炭による香料の吸着を抑制する「香料吸着抑制剤」を含有する。香料吸着抑制剤は、活性炭への香料の吸着を抑制する機能を有するものである。使い捨てカイロの原材料に香料吸着抑制剤を添加しておくと、当該使い捨てカイロにさらに香料を追加した場合、香料が活性炭に吸着され難くなり、活性炭への吸着を免れた香料が使い捨てカイロの外部に発散され、芳香効果を発揮させることができる。また、香料吸着抑制剤は、活性炭の酸素吸着効果を大きく阻害するものではないため、使い捨てカイロ内に空気中の酸素が確実に取り込まれ、鉄粉と酸素との酸化発熱反応がスムーズに進行し、使い捨てカイロの使用初期から安定した発熱を生じさせることができる。そして、使い捨てカイロの使用後期になると鉄粉は殆どが酸化されて消費されているため、鉄粉由来の不快な臭いは殆ど生じることなく、生じたとしても僅かに感じる程度の臭気となっている。

上記した香料吸着抑制剤は、ヨウ素吸着能が活性炭より低い低活性物質を含むことが好ましい。そのような低活性物質として、活性炭が生成する前段階の状態のもの（賦活処理前の活性炭前駆体）が挙げられる。ここで、活性炭の生成について簡単に説明すると、使い捨てカイロの活性炭には、上述のとおり、粉末状活性炭や粒状活性炭が使用される。粉末状活性炭は、木炭等の原材料を塩化亜鉛やリン酸等の薬品に含浸させたり、あるいは炭化させた後、賦活処理を行い、精製、破砕して生成される。粒状活性炭は、木炭等の原材料について、粉砕・成型、炭化、賦活処理、精製・ふるい分けの各工程を行うことにより生成される。粒状活性炭の生成方法は主に三種類あり、上記の各工程を行う順番が異なる。第一の生成方法は、原材料を粉砕・成型し、炭化した後、賦活処理を行い、精製・ふるい分けする方法である。第二の生成方法は、原材料を炭化した後に破砕し、賦活処理を行い、精製・ふるい分けする方法である。第三の生成方法は、原材料を炭化した後、粉砕・成型し、賦活処理を行い、精製・ふるい分けする方法である。

従って、最終生成品が粉末状活性炭の場合、ヨウ素吸着能が活性炭より低い低活性物質として、原材料の賦活処理前のもの、つまり、活性炭として生成される前段階の状態のもの（賦活処理前の活性炭前駆体）を利用することができる。そのような賦活処理前の活性炭前駆体として、原材料を塩化亜鉛やリン酸等の薬品に含浸させた後のもの、炭化させた後のものを利用することができる。最終生成品が粒状活性炭である場合も粉末状活性炭と同様に、原材料を粉砕・成型した後のもの、粉砕・成型し、炭化処理した後のもの等を利用することができる。このようなヨウ素吸着能が活性炭より低い低活性物質を香料吸着抑制剤に含めた場合、活性炭の香料吸着能を低下させることができ、使用時に使い捨てカイロから香料が十分に発散され、芳香効果を発揮させることができる。

香料吸着抑制剤が賦活処理前の活性炭前駆体である場合は、活性炭の香料吸着能を確実に低下させることができる。その結果、香料の芳香効果をより強く発揮させることができる。なお、活性炭前駆体は、使い捨てカイロの酸化促進剤である活性炭の原料であることから、発熱組成物と混合したときの親和性に優れている。従って、使い捨てカイロの性能劣化や変質等の虞がなく、長期保存性にも優れている。

さらに、上述の低活性物質として、素灰を使用することができる。ここで、本明細書における「素灰」とは、広義には活性炭の原材料全般を意味し、狭義には賦活処理前の活性炭前駆体を意味する。素灰は、例えば、活性炭の原材料である木炭、竹炭、石炭等の状態、すなわち、賦活処理前の炭素材とみなすことができる。低活性物質として素灰を使用することで、活性炭の香料吸着能を確実に低下させることができる。また、素灰は、使い捨てカイロの酸化促進剤である活性炭と成分的に類似していることから、発熱組成物と混合したときの親和性に優れている。従って、使い捨てカイロの性能劣化や変質等の虞がなく、長期保存性にも優れている。

ヨウ素吸着能に関しては、活性炭と香料吸着抑制剤とを合わせたヨウ素吸着能の平均値が５１０〜７００ｍｇ／ｇに調整され、より好ましくは５３０〜６９０ｍｇ／ｇに調整され、さらに好ましくは５５０〜６５０ｍｇ／ｇに調整される。ここで、「ヨウ素吸着能の平均値」は、活性炭と香料吸着抑制剤との混合物について直接測定した値（実測値）として求められるが、活性炭のヨウ素吸着能と香料吸着抑制剤のヨウ素吸着能との加重平均（計算値）とすることも可能である。ヨウ素吸着能の平均値が５１０ｍｇ／ｇより小さい場合、鉄粉と反応する酸素量が少なくなり、安定した発熱を得ることができない虞がある。ヨウ素吸着能の平均値が７００ｍｇ／ｇより大きい場合、香料吸着抑制剤としての機能が低下し、芳香効果が得られ難くなる。上記範囲にヨウ素吸着能の平均値を調整した場合は、活性炭への香料吸着抑制効果と、活性炭により吸着された酸素及び鉄粉の酸化発熱反応とのバランスに優れたものとなる。その結果、鉄粉に由来する不快臭を抑制しながら、香料による芳香効果を発揮させ、且つ、安定した発熱を持続させることができる。

＜収納袋＞
本発明の使い捨てカイロの原材料である発熱組成物、香料、及び香料吸着抑制剤は通気性を有する収納袋に封入される。そのような収納袋は、通気性を有し、発熱組成物等の原材料が漏出せず、カイロの発熱に耐え、容易には破れないような強度の収納袋であれば特に限定はされず、従来の使い捨てカイロに用いられてきた収納袋を用いることができる。

収納袋の素材としては、通気性を有するものであれば限定されないが、不織布が好ましい。不織布を構成する繊維の材質は特に限定されず、例えば、ポリエチレンテレフタレート、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリアミド、ポリ乳酸、レーヨン等が挙げられる。これらの繊維は、単一種の繊維又は複数種を組み合わせた複合繊維として使用される。さらには、不織布に紙を積層した積層品や、ポリプロピレン／レーヨンのような混紡品を用いても構わない。収納袋の目付は、発熱組成物が外部へ漏出せず、且つ空気中の酸素を効率良く取り込んで酸化発熱反応を発生させることができるように設定され、好ましい目付は、６０〜１００ｇ／ｍ^２である。

また、本発明に用いられる使い捨てカイロに用いられる収納袋は、多孔質フィルムと不織布とを貼り合わせたものを使用することもできる。多孔質フィルムとしては、例えば、微細連続気孔を表面及び内部に有するポリエチレン、ポリプロピレン、ポリウレタン類、又はこれらを柔軟に改質したプラスチック類等が挙げられる。多孔質フィルムと不織布とを貼り合わせた収納袋を用いた場合、使い捨てカイロに封入した原材料の偏りを抑制することができる。上記の収納袋の透気度は、特に限定されるものではないが、安定した発熱が生じ、且つ使用者の身体に貼り付けた際のフィット感に優れた使い捨てカイロを構成するため、８０００〜３００００秒／１００ｍＬ程度のものが好適である。

収納袋には、空気中の酸素を使い捨てカイロ内に取り込み易くするため、多数の針孔を設けることができる。このような針穴を設けた場合、空気中の酸素が使い捨てカイロ内に一層効率良く取り込まれるため、酸素と鉄粉との酸化発熱反応が促進される。針穴は、例えば、３〜５ｃｍの幅で帯状に集中的に形成される。針孔の孔径や配列は、例えば、ガーレ通気度測定器による通気度の値が２〜１０秒／３００ｃｃとなるように設定される。

不織布の貼り合わせは、接着剤等を用いるなど各種接着方法を用いることができるが、ヒートシールによる熱溶着による方法が好適である。

また、収納袋は、複数個の分包として構成することもできる。１個の分包のサイズや、発熱組成物、香料、及び香料吸着抑制剤の封入量等は、使い捨てカイロの使用場面等に応じて適宜調整される。さらに、隣接する分包同士が切り離し自在の連結部で連結され、容易に分離できるように連結部の中央線に沿ってミシン目を設けることもできる。このように構成した場合、収納袋に封入される内容物（発熱組成物、香料、及び香料吸着抑制剤）の偏りが抑制され、ひじ、膝などの屈曲する部位に対し柔軟にフィットさせることができるとともに、連結部を適宜切り離して、所望の大きさや形状に変化させて使用することが可能となる。

また、香料を付着又は含有させた通気性を有する収納袋に、発熱組成物、及び香料吸着抑制剤を封入することもできる。このような収納袋であれば、香料は活性炭に直接接触し難くなり、その結果、活性炭への香料の吸着がより抑制されたものとなる。

さらに、使い捨てカイロの原材料に香料を含有させ、これを香料が付着又は含有されている通気性を有する収納袋に封入しても構わない。このような使い捨てカイロであれば、原材料として含有された香料とともに、収納袋に付着又は含有された香料の芳香効果が相乗的に発揮される。このため、使用者は香料の芳香をより強く実感することができ、鉄粉に由来する不快臭を殆ど感じることはなくなる。また、使い捨てカイロの温感効果はもちろんのこと、上記の芳香効果によって高いリラックス効果を使用者に提供することができる。

本発明の使い捨てカイロは、収納袋の少なくとも一部に粘着剤層を設け、衣服等の上から身体に貼り付けて使用する貼り付けタイプのものとすることもできる。この場合、粘着剤層の上面を保護用の剥離紙で被覆し、使用時にこの剥離紙を剥がして身体や着衣等に接着させる。粘着剤層は、水玉模様や縞模様等の模様を呈するものであってもよい。

上記のような収納袋に封入された発熱組成物、香料、及び香料吸着抑制剤は、通常、非通気性の外袋に収納されている。使用時にこの外袋を開封すると、使い捨てカイロが酸素に触れるため、酸化発熱反応が開始する。本発明の使い捨てカイロは、使用初期から充分な温かさが得られ、さらに使い捨てカイロの発熱が持続している間、香料の芳香効果やリラックス効果、さらに温感効果を奏することができる。

次に、本発明の使い捨てカイロの代表的な二つの実施形態について、図１及び図２を参照しながら説明する。

〔第一実施形態〕
第一実施形態の使い捨てカイロは、通気性を有する収納袋に、鉄粉、活性炭、塩類、吸水性樹脂、及び水を含む発熱組成物と、香料と、活性炭への香料の吸着を抑制する香料吸着抑制剤とを封入したものである。図１は、第一実施形態に係る使い捨てカイロにおける活性炭、香料、及び香料吸着抑制剤の挙動について説明するモデル図である。図１（ａ）は、香料吸着抑制剤を含有しない従来の使い捨てカイロのモデル図である。図１（ｂ）は、香料吸着抑制剤を原材料に含有した本発明の使い捨てカイロのモデル図である。図１（ａ）及び図１（ｂ）において、使い捨てカイロの収納袋１を挟んで下側を使い捨てカイロの内側（すなわち、原材料が充填されている側）とし、上側を使い捨てカイロの外側（すなわち、外気が存在する側）とする。図１（ａ）及び図１（ｂ）中に示す黒点は空気中の酸素２であり、白抜き円は活性炭３であり、白抜き四角は香料４である。図１（ｂ）中に示す白抜き三角は香料吸着抑制剤５である。なお、発熱組成物の構成成分である鉄粉、塩類、吸水性樹脂、及び水は、説明の便宜上省略する。

図１（ａ）に示すように、空気中の酸素２は、通気性を有する収納袋１を通過して使い捨てカイロの内部に取り込まれ、活性炭３に吸着される。また、活性炭３とともに使い捨てカイロ内に封入されている香料４も活性炭３に次々と吸着される。その結果、使い捨てカイロの外部に放出可能な香料４が減少する。このため、従来の使い捨てカイロでは、香料４を添加してもその芳香効果が発揮され難くなる。これに対し、図１（ｂ）に示すように、原材料に香料吸着抑制剤５を含有させた場合、香料吸着抑制剤５は活性炭３への香料４の吸着を抑制し、香料４は収納袋１の外側に拡散するため、芳香効果が発揮される。一方、香料吸着抑制剤５は、活性炭３の酸素２に対する吸着効果を大きく阻害するものではないため、使い捨てカイロ内に空気中の酸素２が確実に取り込まれ、鉄粉と酸素２との酸化発熱反応がスムーズに進行し、使い捨てカイロの使用初期から安定した発熱を生じさせることが可能となる。また、使用後期には鉄粉は殆どが酸化されて消費されるため、鉄粉由来の不快な臭いは殆ど生じることなく、生じたとしても僅かに感じる程度の臭気となる。

〔第二実施形態〕
第二実施形態の使い捨てカイロは、香料を付着又は含有させた通気性を有する収納袋に、鉄粉、活性炭、塩類、吸水性樹脂、及び水を含む発熱組成物と、活性炭への香料の吸着を抑制する香料吸着抑制剤とを封入したものである。図２は、第二実施形態に係る使い捨てカイロにおける活性炭、香料、及び香料吸着抑制剤の挙動について説明するモデル図である。図２（ａ）は、香料吸着抑制剤を含有しない従来の使い捨てカイロのモデル図である。図２（ｂ）は、香料吸着抑制剤を原材料に含有した本発明の使い捨てカイロのモデル図である。図２（ａ）及び図２（ｂ）において、使い捨てカイロの位置関係（内側及び外側）、及び各参照符号が意図する物質は、図１（ａ）及び図１（ｂ）と同様である。また、図２（ａ）及び図２（ｂ）においても、鉄粉、塩類、吸水性樹脂、及び水は、説明の便宜上省略してある。

図２（ａ）に示すように、空気中の酸素２は、通気性を有する収納袋１を通過して使い捨てカイロの内部に取り込まれ、活性炭３に吸着される。また、使い捨てカイロの収納袋１に付着又は含有させた香料４も活性炭３に次々と吸着される。その結果、使い捨てカイロの収納袋１に付着又は含有させた香料４が減少する。このため、従来の使い捨てカイロでは、香料４を付着又は含有させてもその芳香効果が発揮され難くなる。これに対し、図２（ｂ）に示すように、原材料に香料吸着抑制剤５を含有させた場合、第一実施形態と同様に、香料吸着抑制剤５は活性炭３への香料４の吸着を抑制し、香料４は収納袋１の外側に拡散するため、香料４による芳香効果が発揮される。一方、香料吸着抑制剤５は、活性炭３の酸素２に対する吸着効果を大きく阻害するものではないため、使い捨てカイロ内に空気中の酸素２が確実に取り込まれ、鉄粉と酸素２との酸化発熱反応がスムーズに進行し、使い捨てカイロの使用初期から安定した発熱を生じさせることが可能となる。また、使用後期には鉄粉は殆どが酸化されて消費されるため、鉄粉由来の不快な臭いは殆ど生じることなく、生じたとしても僅かに感じる程度の臭気となる。

さらに、第二実施形態の使い捨てカイロは、香料４を原材料に含有させるのではなく収納袋に付着又は含有させているため、香料４は活性炭３に直接接触し難くなり、その結果、活性炭３への香料の吸着がより抑制されたものとなる。従って、香料４は芳香効果をより発揮することができ、鉄粉由来の不快な臭いは殆ど生じることなく、生じたとしても僅かに感じる程度の臭気となる。

第一実施形態の使い捨てカイロについて、（Ａ）ヨウ素吸着能、（Ｂ）芳香効果、及び（Ｃ）温度性能（温感効果）を確認するため、本発明の特徴構成を備えた複数の使い捨てカイロ（実施例１〜７）を準備し、（Ａ）〜（Ｃ）に関する試験を実施した。また、比較のため、本発明の特徴構成を備えていない使い捨てカイロ（比較例１〜８）を準備し、同様の試験を実施した。

実施例１〜７の使い捨てカイロの原材料（組成物）を表１に示す。これらの原材料のうち、鉄粉、塩類、吸水性樹脂、活性炭、及び水は、発熱組成物を構成するものである。発熱組成物には、さらに香料及び香料吸着抑制剤が添加される。各実施例では、活性炭として日本エンバイロケミカルズ株式会社製の水蒸気炭「白鷺ＰＨＣ−１４」を使用し、塩類として塩化ナトリウムを使用し、吸水性樹脂としてポリアクリル酸塩架橋物を使用した。また、香料としてヨモギ油（実施例１〜３、７）、ジンジャー油（実施例４）、フローラル系香料（実施例５）、柑橘系香料（実施例６）を夫々使用し、香料吸着抑制剤として素灰を使用した。さらに、各実施例において、活性炭と素灰との配合比率が異なるように調製した。なお、表１に示される「その他」には、保水剤や水素発生抑制剤等が含まれる。

表１に示す配合に従って、各実施例に応じた使い捨てカイロの原材料を調製した。そして、透気度が２００００秒／１００ｍＬである不織布からなる収納袋に原材料を封入し、実施例１〜７の使い捨てカイロを作製した。一方、比較例１〜８についても、実施例と同様の原材料を使用し（ただし、各比較例の活性炭と素灰との配合比率は異ならせている。）、表２に示す配合に従って、各比較例に応じた使い捨てカイロの原材料を調製した。そして、実施例と同様の収納袋に原材料を封入し、比較例１〜８の使い捨てカイロを作製した。

（Ａ）ヨウ素吸着能の測定
使い捨てカイロのヨウ素吸着能について、ＪＩＳ Ｋ１４７４に準拠した方法により評価した。具体的には、以下の手順〔１〕〜〔６〕を実施した。
〔１〕ヨウ素吸着後の残留濃度範囲が２．５ｇ／Ｌを含むように試料を量り取り、当該試料を均一になるまで粉砕した。
〔２〕粉砕した試料を褐色共栓付フラスコ１００ｍＬに移し入れ、これに０．０５ｍｏｌ／Ｌのヨウ素溶液を５０ｍＬ入れて密封した。
〔３〕室温下、振盪機を用いて約１５分間、２１０回／分で振盪し、試料にヨウ素を吸着させた。
〔４〕振盪後の試料の固形分を遠心分離機で分離した。
〔５〕遠心分離後の試料の上澄み液１０ｍＬを量り取り、０．１ｍｏｌ／Ｌのチオ硫酸ナトリウム溶液を用いて滴定した。
〔６〕ヨウ素の黄色が薄くなったときに指示薬として１重量％のでんぷん溶液１ｍＬを添加して更に滴定を続け、青色が消失したときを終点として滴定を終了した。
以上の操作による滴定量から、試料１ｇ当たりのヨウ素吸着量（ｍｇ／ｇ）を算出した。

（Ｂ）芳香効果
１０人の被験者に、各使い捨てカイロから発散される香料の芳香を感じることができるか否かを評価させた。評価は以下の基準による。
○；芳香を感じた被験者が８人以上である。
△；芳香を感じた被験者が４〜７人である。
×：芳香を感じた被験者が３人以下である。

（Ｃ）温度性能〔温感効果〕
使い捨てカイロの温度性能について、ＪＩＳ Ｓ４１００に準拠した方法により、以下の基準によって評価した。
○；最高温度が４５〜６０℃であり、４０℃以上の発熱持続時間が５時間以上である。
△；最高温度が４０℃超４５℃未満であり、４０℃以上の発熱持続時間が５時間未満である。
×；最高温度が４０℃以下である。

表１に示されるように、実施例１〜７の使い捨てカイロは、ヨウ素吸着能が適切な範囲にあり、芳香効果と温度性能とを両立した優れた製品となっていた。これに対し、表２に示されるように、比較例１〜８の使い捨てカイロは、芳香効果と温度性能とを両立することが出来なかった。比較例１〜３、及び５〜７の使い捨てカイロは、芳香効果は良好であるが、ヨウ素吸着能が本発明品より低いため、十分な発熱が得られず温度性能が劣っていた。特に、比較例３及び６の使い捨てカイロは、ヨウ素吸着能が２５０〜２６０ｍｇ／ｇと低いものであり、温度性能は「×」の評価であった。比較例４及び８の使い捨てカイロは、ヨウ素吸着能が高く、温度性能は「○」の高い評価であったが、芳香効果は「×」の評価であった。これは、ヨウ素吸着能が高過ぎることから、香料が活性炭に過剰に吸着され、香料の芳香効果が発揮されていないことが原因であると考えられる。

以上より、本発明の使い捨てカイロであれば、活性炭への香料吸着抑制効果と、活性炭により吸着された酸素及び鉄粉の酸化発熱反応とのバランスに優れたものとなる。その結果、鉄粉に由来する不快臭を抑制しながら、香料による芳香効果を発揮させ、且つ安定した発熱を持続させることができる。

本発明の使い捨てカイロは、家庭用、業務用のいずれの分野においても利用可能である。

１ 使い捨てカイロの収納袋
２ 酸素
３ 活性炭
４ 香料
５ 香料吸着抑制剤

Claims (10)

1. 通気性を有する収納袋に、
   鉄粉、活性炭、塩類、吸水性樹脂、及び水を含む発熱組成物と、
   香料と、
   前記活性炭への前記香料の吸着を抑制する香料吸着抑制剤と、
   を封入してなる使い捨てカイロ。
2. 前記収納袋に、前記香料と同一又は異なる香料を付着又は含有させた請求項１に記載の使い捨てカイロ。
3. 香料を付着又は含有させた通気性を有する収納袋に、
   鉄粉、活性炭、塩類、吸水性樹脂、及び水を含む発熱組成物と、
   前記活性炭への前記香料の吸着を抑制する香料吸着抑制剤と、
   を封入してなる使い捨てカイロ。
4. 前記収納袋に、前記香料と同一又は異なる香料をさらに封入してなる請求項３に記載の使い捨てカイロ。
5. 前記香料吸着抑制剤は、前記活性炭よりヨウ素吸着能が低い低活性物質を含む請求項１〜４の何れか一項に記載の使い捨てカイロ。
6. 前記低活性物質は、賦活処理前の活性炭前駆体である請求項５に記載の使い捨てカイロ。
7. 前記低活性物質は、素灰である請求項６に記載の使い捨てカイロ。
8. 前記活性炭と前記香料吸着抑制剤とを合わせたヨウ素吸着能の平均値が、５１０〜７００ｍｇ／ｇに調整される請求項１〜７の何れか一項に記載の使い捨てカイロ。
9. 前記活性炭と前記香料吸着抑制剤との配合比率が、１．４：１〜４：１に調整される請求項１〜８の何れか一項に記載の使い捨てカイロ。
10. 前記活性炭は、酸化反応促進剤である請求項１〜９の何れか一項に記載の使い捨てカイロ。

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