KR0139054B1 - 냉각제 - Google Patents
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Abstract
서로 혼합됨으로써 흡열작용이 발생하는 2종 이상의 성분을 함유하는 냉각제로서, 상기 냉각제는 상기 성분으로서, 무기염과 적어도 수산화 스트론튬 수화물을 함유하는 염수화물을 가지며, 낮은 냉각도달 온도, 장시간의 냉각 지속성 등 우수한 냉각성 등이 얻어지고 또한 보존중에 분위기 온도가 높아져도 용해나 변질의 염려가 없다.
Description
제1도는 본 발명의 냉각제가 밀봉성 시일(seal) 기구를 갖는 자루(bag) 내에 수용되는 상태를 나타내는 절단 사시도.
제2도는 본 발명의 냉각제가 비통기성 필름에 부직포가 포개져서 자루내에 수용되어있는 상태를 나타내는 단면도.
제3도는 착색제가 배합된 본 발명의 냉각제가 무색투명의 합성수지 자루내에 수용되어 있는 상태를 나타낸 절단 사시도이다.
* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *
1 : 자루,2 : 시일기구,
3 : 홈,4 : 리브,
5, 6 , 23, 24 : 공간,7, 7' : 손잡이편,
10 : 필름,12 : 부직포,
13 : 자루,22 : 클립,
25 : 착색제,A : 무기염,
B : 염수화물,C : 물
본 발명은 냉각제에 관한 것이며, 더욱 상세하게는 2종 이상의 성분을 혼합함으로써 생기는 흡열작용을 이용하여 냉각을 하는 냉각제에 관한 것이다.
종래는 전원 등을 필요로 하지 않는 간이 냉각재료로서 축열 용량이 큰 물질을 사용한 축냉제 및 2종 이상의 성분을 혼합할 때에 생기는 흡열을 이용한 냉각제 등이 알려져 있으며, 이들 재료들은 인체, 식품 등에 대한 간이 냉각용으로 일반에게 보급되어 가고 있다. 이중, 전자의 축냉제는 사용전에 냉장고나, 냉동고 등에서 냉각하지 않으면 안되어 불편하다. 한편, 후자의 냉각제는 사전의 냉각조작을 필요로 하지 않으며 적어도 2종류의 성분을 혼합하는 것만으로 냉각효과가 얻어진다고 하는 이점이 있다.
이와 같은 냉각제로서는 무기암모염, 알칼리 금속염 등의 무기염과 물 등을 조합한 것, 무기염과 결정수를 보유하는 염수화물을 조합시킨 것, 또는 염수화물에 물을 병용한 것이 있다. 무기암모늄염으로서는 예를 들어, 질산암모늄, 염화암모늄, 황산암모늄, 브롬화암모늄 등이 사용되고, 또 결정수로 보유하는 냉각제용의 염으로서 종래 알려져 있는 것에 탄산나트륨 10 수화물, 탄산나트륨 7 수화물, 황산나트륨 10 수화물, 인산 2 나트륨 12 수화물 등이 있다.
염수화물의 결정을 사용하는 냉각제는 물을 사용하는 냉각제와 비교하여 냉각효과는 어느정도 높아진다. 그리고 냉각제를 수용하는 자루파손의 염려도 없으며, 취급에 대한 안정성도 높아진다. 그러나 냉각도달 온도가 고작 -10℃ 정도라는 것, 여름철의 창고내 등 보존중에 분위기 온도가 40℃를 초과하는 경우에는 이것들의 염수화물은 용해하기 때문에 사용시의 흡열량이 대폭적이로 감소한다는 것 및 용해된 후, 분위기 온도가 재차 저하하면 이것들의 염은 재 결정하여 괴상화하기 때문에 암모늄염과 혼합하여도 벌써 기대되는 냉각효과는 얻을 수가 없게 되는 등으로 실용상 만족할 수 있는 것은 아니었다.
또, 분위기 온도가 40℃를 초과하여도 용해하지 않는 염수화물로서 예를 들면, 메타규산나트륨 9 수화물, 염화마그네슘 6 수화물, 4붕산나트륨 10 수화물 등이 있다. 그러나, 이것들의 수화물은 메타규산나트륨 9 수화물을 제외하면 암모늄염과 혼합하여도 거의 흡열은 볼 수 없다. 또, 메타규산나트륨 9 수화물은 암모늄염과 혼합하면 비교적 양호한 냉각효과를 볼 수 있으나 이것 단독으로는 암모늄염과의 반응이 느리기 때문인지 자루나 용기내에 수납한 것과 같은 상태에서는 중심부의 온도가 저하하더라도 외벽부의 온도는 그다지 저하하지 않아 실용적으로 우수한 냉각감을 얻기 어렵다는 결점이 있다. 이와 같이 현재까지로서는 냉각효과가 크고, 게다가 분위기 온도가 40℃와 같은 고온에서도 결정의 융해가 생기지 않으며, 또한 냉각감이 우수한 냉각제는 알려져 있지 않다.
한편, 물을 사용한 것은 양자의 혼합이 용이하고 냉각의 상승이 빠르다는 이점이 있으나 이것들의 무기염과 물과의 조합만으로는 냉각 성능이 낮고, 특히 분위기 온도가 30℃를 초과하는 고온하에서 사용한 경우에는 충분한 냉각감을 얻을 수가 없는 등으로 실용상 만족할 만한 것은 아니었다.
그래서 본 발명은 냉각성능이 높고, 설사 분위기 온도가 높더라도 충분한 냉각감을 얻을 수 있는 냉각제를 제공하는 것을 목적으로 한다. 또다른 목적은 냉각성능이 높고 또한 보존중에 분위기 온도가 높아져도 용해나 변질의 염려가 없는 냉각제를 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명은 수산화 스트론튬 수화물을 사용함으로써 목적으로 하는 냉각제를 얻으려고 하는 것이다. 즉, 본 발명은 서로 혼합됨으로써 흡열작용을 발생시키는 2종 이상을 성분을 함유하는 냉각제로서, 무기염과 적어도 수산화 스트론튬 수화물로 이루어진 염수화물을 함유하는 무기염과 염수화물을 이와 같은 성분의 전부 또는 일부로서 함유한 것이다.
무기염류와 혼합되었을 때에 흡열 반응을 일으키는 성분으로서, 염수화물을 사용하는 냉각제에서는 염수화물로서 적어도 수산화 스트론튬 수화물을 함유하는 것을 사용하면 된다. 한편, 무기염유와 혼합되었을 때에 흡열 반응을 일으키는 성분으로서는 물을 사용하는 냉각제 및 염수화물과 물을 병영하는 냉각제에서는 적어도 수산화 스트론튬 수화물로 이루어진 염수화물을 함유하는 또 소정량의 물을 가하면 된다.
수산화 스트론튬 수화물을 가하면 냉각제의 냉각효과를 높일 수 있고, 보존중에 분위기 온도가 상승하여도 융해나 변질하는 일이 없다고 하는 효과를 달성할 수 있다.
수산화 스트론튬 수화물로서는, 복수있는 것 중에서, 무기염과 혼합되었을 때의 흡열량이 가장 높은 수산화 스트론튬 8 수화물이 바람직하다. 수산화 스트론튬 8 수화물의 순도에는 특별한 제한은 없으나 통상은 0% 이상, 바람직하기는 99% 이상이다. 또한 수산화 스트론튬 8 수화물에는 그의 제조공정에서 소량의 수산화 스트론튬 7 수화물이나 1 수화물, 무수 스트론튬 등이 혼입하여 순수한 8 수화물에 비교하면 흡열량이 약간 저하하는 일도 있으나 특별히 악영향을 미치는 것은 아니다.
본 발명에 있어서 사용되는 무기염으로서는 예를 들면, 질산암모늄, 황산암모늄, 산성 황산암모늄, 인산암모늄, 인산수소 2 암모늄, 메타바나드산 암모늄, 염화암모늄, 브롬화암모늄, 요오드암모늄 등의 무기 암모늄염, 및/또는 질산나트륨, 질산칼륨 등의 알칼리 금속염, 질산금속염이다. 이중, 질산 암모늄, 염화암모늄, 브롬화암모늄, 환산암모늄이 바람직하고 특히 질산암모늄이 바람직하다. 상기 무기염으로서는 단독의 염을 사용하여도 좋고 또 복수의 염을 병용하여도 좋다.
또 본 발명에 있어서 염수화물은 수산화 스트론튬 수화물에 가하여, 또 염화마그네슘 6 수화물, 4 붕산나트륨 10 수화물, 탄산나트륨 10 수화물, 탄산나트륨 7 수화물, 황산나트륨 10 수화물, 인산나트륨 12 수화물 등의 공지의 염수화물의 1종 또는 2종 이상을 함유하는 것을 방해하지 않는다. 공지의 염수화물중, 극단적인 과냉각 상태를 억제하는 냉각 지속시간을 더욱 연장한다. 그리고 무기염류와의 혼합성을 높이는 등의 이유에 의해 메타규산나트륨 9 수화물, 수산화 바륨 8 수화물의 적어도 1종이 바람직하다.
본 발명에서 냉각제의 냉각성능을 조정할 목적 등으로 각종의 고흡수성 물질이나 증점제 등을 첨가할 수 있고 예를 들면, 전분, 카르복시 메틸셀룰로오스, 알킨산, 젤라틴, 전분-아클릴산그라프트 공중합물, 말레산 공중합물, 비닐아세테이트-아크릴산 에스테르 공중합물, 폴리비닐 알코올, 폴리아크릴산 등을 들 수 있다.
또 본 발명에 있어서, 냉각성능을 높이는 등의 목적으로 무기염류와 함께 요소를 가할 수도 있고 무기염류중에 배합한 형태 또는 무기염류와는 별도로 가한 것이라도 좋다. 이때의 무기염류 요소에 대한 요소의 배율은 중량비로 통상은 1 : 0.1~3.0, 바람직하기는 1 : 0.2~2.0이다.
본 발명에서 각 함유 성분의 비율은 목적으로 하는 냉각 성능이나, 보존중에 분위기 온도가 상승하였을 때의 용해, 변질을 방지하는 관점에서 임의로 결정된다. 예를 들면 무기염류에 대한 염수화물의 혼합비율은 통상은 중량비로 1 : 0.1~10.0, 바람직하기는 1 : 0.5~2.0이다. 또 염수화물 전체에 대한 수산화 스트론튬 수화물의 중량비율로서는 통상은 5% 이상, 바람직하기는 10% 이상, 더욱 바람직하게는 30% 이상이다.
또 무기염과 혼합되었을 때에 흡열작용을 일으키는 성분으로서 물을 사용하는 냉각제에서는 염수화물에 물을 배합하거나 또는 염수화물과 별도로 물을 함유시킨다. 무기염류 또는 이것에 요소를 배합한 것과 물과의 혼합 비율은 통상은 중량비로 1 : 0~5.0, 바람직하기는 1 : 0.3~3.0이다. 염수화물에 대한 물의 혼합비도 같은 값으로 된다.
동시에 혼합되는 수산화 스트론튬 수화물의 양은 고체성분인 무기염류 또는 이것에 요소를 배합한 것과 염수화물과를 합친 중량에 대하여 통상은 80% 이하, 바람직하기는 70~5%이다.
본 발명의 서로 혼합됨으로써 흡열작용을 발생시키는 2종 이상의 성분은 서로 격리된 상태에서 동일 또는 별개의 용기내에 수용된다. 즉, 무기염과 염수화물과는 서로 격리된 상태에서 용기내에 수용되고 그리고 물을 더욱 함유하는 에서는 무기염과 물도 서로 격리된 상태에서 용기내에 수용된다. 그리고 냉각시에 이와 같은 격리를 해제하여 이것들의 함유물을 혼합하면 서로 용해하여 액상화가 진행하여 흡열이 개시되어 냉각이 행하여 진다. 상기 용기로서는 예를 들면 자루(bag)가 사용되고 특히 편평상의 자루는 휴대용으로서 적합하다.
냉각제중에 함유되는 복수의 성분을 자루내에서 격리하여 수납하는 수단으로서는 편평한 자루내를 2개의 공간으로 간막이 하는 형태, 예를 들면 편평상의 자루를 봉상의 클립으로 끼워서 자루내를 간막이 하는 방법, 편평상의 자루는 내측 편면에 설치한 홈과 타면의 서로 마주보는 위치에 설치한 리브(rib)와의 조합과 같이 자루는 내부를 간막이하는 밀봉성 시일기구, 또는 한쪽의 성분을 예를 들면 외부로부터 충격이나 압력을 가함으로써 용이하게 찢을 수가 있는 작은 자루나 캡슐 등의 별도 용기에 밀봉한 상태로 다른 쪽의 성분과 함께 보다 큰 편평상의 자루내에 수납하는 기구 등이 있다. 또한 편평상의 자루의 형상에는 특별히 제한은 없으며, 예를 들면 장방형, 정방형, 원형, 타원형 등이 있다.
큰 자루의 안에 작은 자루를 넣는 기구에서는 작은 자루 강도가 약하면 수송중에 파괴될 수 있고, 수용시에는 냉각효과를 얻을 수 없게 된다. 반대로 충격 강도가 지나치게 강하면 여성이나 아이들의 힘으로는 파괴할 수 없으나 과대한 충격힘을 가하면 자루 외부까지 찢어버릴 수 있다. 또 이와 같은 형태의 냉각 자루에서는 작은 자루의 파괴 상황이 외부로부터 확인하기 어렵다. 이에 대하여 상기 밀봉성 시일기구에서는 이와 같은 결점이 없고 종류가 다른 성분의 하나의 자루내에서 서로 접촉하는 일이 없이 안전하게 격리하여 보존할 수 있는 동시에 사용시에는 격리가 용이하게 제거되어 각 성분이 충분히 혼합되고 게다가 냉각효과를 향상시킬 수가 있다.
상기 밀봉성 시일기구의 형태에서는, 예를 들면 자루의 중앙부 부근의 위치에서 자루의 양면 내측기리를 세로방향으로 가볍게 열융착, 또는 접착제에 의해 접착하여 간막이 한 것, 큰 자루부의 소정위치에 자루의 재질보다도 강도가 작고 외부로부터 충격으로 용이하게 파괴할 수 있는 간막이 막을 열융착, 접착 등에 의해서 설치하여 간막이 한 것, 자루의 편면 내측의 소정의 위치에 세로 방향으로 홈을 설치하여 다른 편면 내측에는 이 홈에 끼워 맞출 수 있는 리브를 설치하여 양자를 끼워 맞추어서 간막이 한 것 등이 있다. 이것들 중에서도 자루를 손상시키는 일이 없고 붙이고 떼기가 확실하며 조작이 용이하게 할 수 있는 등 때문에 홈 및 리브를 설치한 띠형상물을 자루의 소정의 위치에 열융착, 접착 등에 의해 고착하여도 좋으나 가공면, 생산성, 강도 등의 관점에서 자주 재질의 제조시 또는 자루의 성형 가공시에 자루 재질 자체에 설치하는 것이 바람직하다. 홈 및 리브의 크기, 형상은 손가락 등으로 누르므로써 양자의 끼워맞춤 및 잡아떼기가 용이하며 자루내의 공간을 밀봉상태에서 격리할 수가 있는 형태이면 된다.
상기 냉각 자루의 사용시에 밀봉성 시일의 개구를 용이하게 하기 위하여 소망에 따라 자루의 외측에 손잡이 편을 설치할 수가 있다. 손잡이 편은 통상은 자루의 양면에 부착되고 이것들을 손가락으로 쥐고 잡아 당기므로써 시일부를 열수가 없는 크기, 형상 및 강도를 갖고 있으면 되고 강성의 합성 수지, 금속편 및 필름, 시이트, 천조각 등이 있으나, 냉각 자루의 보존, 운반시 등에 방해가 되거나 잘못하여 시일부가 개구하는 것을 방지하는 점에서는 유연성이 있는 필름, 시이트 천조각 등이 바람직하고 이것들은 자루의 시일 중앙부에 접착, 열융착 등에 의해서 부착된다.
편평상의 상기 자루로서는 비투습성이며 내부의 성분이 외부로 누출하지 않는 필름 또는 시이트가 사용되고, 그의 재질에는 특별히 제한은 없으나, 예를 들면 비투습성 필름으로서는 합성수지 필름, 금속박 등이며, 예를 들면 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 폴리에스테르, 나일론, 폴리염화비닐, 폴리염화비닐리덴, 폴리이소시아네이트 등의 합성수지 필름 및 이것들의 복합 필름 또는 알루미늄박, 알루미늄 적층 필름 등이 있다. 이것들 중에서도 부직포와의 포개합치는 가공이 하기 쉽고 값싸고 입수가 용이한 것 등 때문에 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 폴리에스테르, 나일론, 폴리염화비닐 등의 합성수지 필름 및 이것들의 복합 필름이 바람직하다.
본 발명의 간이 냉각 자루는 편평상의 자루의 표면에 그리고 상기 비통기성 필름 또는 시이트에는 부직포를 포개합치는 것이 바람직하다. 부직포를 포개합침으로써 감촉이 좋고, 사용중에 결로(dew condensation)에 의해 젖음이 생기지 않으며, 또 표면이 필요이상으로 냉각되는 일이 없으며, 장시간에 걸쳐서 쾌적한 냉각감을 얻을 수가 있다.
상기 부직포의 재질에는 특별히 제한은 없으나, 예를 들면 나일론, 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 폴리에스테르, 폴리염화비닐 등의 합성수지 섬유의 부직포, 면, 펄프섬유, 마, 모, 견, 레용 등의 천연 섬유의 부직포를 들 수 있다. 이것들중에서도 감촉의 양호도, 비투습성 필름과의 포개합치는 가공의 용이성 등 때문에 나일론, 폴리에틸렌, 폴리프로필렌 및 레용 등이 바람직하고, 나일론 부직포가 특히 바람직하다.
비투습성 필름에 부직포를 포개합쳐서 고착하는 방법으로서는 열융축에 의한 적층 또는 접착제에 의한 드라이 적층 등에 의해서 양자를 전면에 걸쳐서 고착하여도 되고, 또는 부분적으로 고착하여도 되지만 부직포의 뛰어난 촉감을 살리는 동시에 결로에 의한 습기감을 방지하는 등의 목적 때문에 전면에 걸쳐서 가볍게 고착하거나 점 또는 선상 등으로 부분적으로 고착하는 것이 바람직하다.
본 발명의 냉각제에 함유되는 성분의 적어도 하나로서 착색제를 배합하는 것이 바람직하다. 이에 따라 복수의 약성분의 혼합상태를 정확히 식별할 수가 있다. 또 혼합속도를 조정하는 것도 가능하며, 급속히 냉각하거나 냉각 지속시간을 연장하거나 사용장의 선택에 따라 냉각성능을 충분히 발휘시킬 수도 있으므로 쾌적한 냉각감을 얻을 수가 있다.
상기 착색제는 무기염 또는 염수화물에 배합된다. 이 쌍방에 착색제를 배합할 경우에는 서로 다른 색의 착색제가 사용된다. 또한 물이 함유되는 경우는 물에 착색제를 배합할 수도 있다.
착색제로서는 안료, 염료, 착색용 식품첨가물, pH 지시약 등의 각종의 천연 및 합성 착색제가 사용될 수 있고, 냉각제의 종류 등에 따라서 선택된다. 안료로는 예를 들면, 은주, 군청, 감청, 티난옐로우, 몰리브덴레드, 에머랄드그린, 코발트블루, 프타로시아닌블루, 디옥사린 바이올렛 등, 염료로는 예를 들면 분산염료, 카티온염료, 염기성염류, 직접염료 등 착색용 식품첨가물로는 예를 들면 적색 2호, 3호, 102호, 104호, 105호, 106호, 황색 4호, 5호, 녹색 3호, 청색 1호, 2호 등 지시약으로는 예를 들면 메틸오렌지, 메틸레드, 페놀프탈레인, 페놀레드, 브롬크레졸그린, 브롬티몰블루, 티몰프탈레인 등을 들 수 있다. 이것들 중에서도 시각을 통하여 청량감을 상기시킬 수 있는 점에서는 군청, 감청, 청색 1호, 2호, 브롬티몰블루 등의 청색 계통의 착색제가 바람직하다.
착색제의 배합비율은 그 종류 및 냉각제의 성분의 종류 등에 따라 다르며 일률적으로 특정할 수는 없으나 냉각제의 중량에 대하여 통상은 0.00001~10%, 바람직하기는 0.0001~1% 정도이다.
착색제가 배합된 냉각제가 수용되는 편평상의 자루는 전체 또는 부분적으로 투명부를 갖는 것이면 되나, 적어도 평면의 전면이 무색투명 재료제인 것이 바람직하고 통상은 합성수지 필름이 사용된다.
[실시예 1]
분위기 온도 20도에 있어서, 100ml의 유리제 비커에 질산암모늄 25g과 수산화 스트론튬 8 수화물 25g을 넣고, 유리봉으로 교반하여 혼합한 후 온도계를 비커의 중심부 및 외벽부에 장치하여 중심부 및 외벽부의 최적온도 및 10℃ 이하에 있어서의 냉각 지속시간을 측정하여 각각 10℃ 이하의 평균온도 및 외벽부에 있어서의 10℃ 이하의 냉각온도 면적을 구하였다. 또한 냉각온도 면적은 외벽온도가 10℃ 이하로 되었을 때부터 최적온도를 거쳐 다시 10℃로 상승할 때까지 10초마다 측정한 값과 10℃와의 온도차에 10/60을 곱한 각 값을 적산한 것으로 그 단위는 ℃·분으로 표시된다.
[실시예 2]
질산암모늄 17g, 수산화 스트론튬 8 수화물 33g로 한 것외에 실시예 1과 동일하게 하여 냉각온도를 측정하였다.
[실시예 3]
질산암모늄 30g, 수산화 스트론튬 8 수화물 20g으로 한 것외는 실시예 1과 동일하게 하여 냉각온도를 측정하였다.
[실시예 4]
질산암모늄을 사용하는 대신 브롬화 암모늄 14g에 수산화 스트론튬 8 수화물 36g을 혼합한 것외는 실시예 1과 동일하게 하여 냉각온도를 측정하였다.
[실시예 5]
질산암모늄을 사용하는 대신 염화암모늄 25g에 수산화 스트론튬 8 수화물 25g을 혼합한 것외는 실시예 1과 동일하게 하여 냉각온도를 측정하였다.
[실시예 6]
질산암모늄 25g에 수산화 스트론튬 8 수화물 12.5g 및 메타규산나트륨 9 수화물 12.5g을 혼합한 것외는 실시예 1과 동일하게 하여 냉각온도를 측정하였다.
[실시예 7]
질산암모늄 17g에 수산화 스트론튬 8 수화물 30g 및 흡수성 물질로서 비닐아세테이트, 아크릴산 에스테르 공중합체 감화물(스미카겔) 3g을 혼합한 것외는 실시예 1과 동일하게 하여 냉각온도를 측정하였다.
이상 실시예 1~7 각각의 배합비율을 표 1에, 또 얻어진 결과를 표 2에 표시하였다.
[표 1]
냉각제의 혼합비율(분위기 온도 20℃)
[표 2]
[비교예 1]
분위기 온도 20℃에 있어서 100ml의 유리제 비커에 질산암모늄 25g과 순수한 물 25g을 넣고 유리봉으로 교반하여 혼합한 후, 온도계를 비켜의 중심부 및 외벽부에 장차하여 중심부 및 외벽부의 최적온도 및 10℃ 이하에 있어서의 냉각 지속시간을 측정하고 각각의 10℃ 이하의 평균온도 및 외벽부에 있어서의 10℃ 이하의 냉각온도 면적을 구하였다.
[비교예 2]
질산암모늄 32g, 순수한 물 18g으로 한 것외는 비교예 1과 동일하게 하여 냉각온도를 측정하였다.
[비교예 3]
순수한 물을 사용하는 대신에 질산암모늄 25g에 메타규산나트륨 9 수화물 25g을 혼합한 것외는 비교예 1과 동일하게 하여 냉각온도를 측정하였다.
[비교예 4]
순수한 물을 사용하는 대신에 질산암모늄 27g에 탄산나트륨 10 수화물 23g을 혼합한 것외는 비교예 1과 동일하게 하여 냉각온도를 측정하였다.
[비교예 5]
순수한 물을 사용하는 대신에 질산암모늄 25g에 염화마그네슘 6 수화물 25g을 혼합한 것외는 비교예 1과 동일하게 하여 냉각온도를 측정하였다.
[비교예 6]
순수한 물을 사용하는 대신에 질산암모늄 25g에 4붕산 나트륨 10 수화물 2g을 혼합한 것외는 비교예 1과 동일하게 하여 냉각온도를 측정하였다.
[비교예 7]
질산 암모늄과 순수한 물을 사용하는 대신에 브롬화 암모늄 25g에 메타규산나트륨 9 수화물 25g을 혼합한 것외는 비교예 1과 동일하게 하여 냉각온도를 측정하였다.
이상 비교예 1~7 각각의 배합비율을 표 3에, 또 얻어진 결과를 표 4에 표시하였다.
[표 3]
냉각제의 혼합비율(분위기 온도 20℃)
[표 4]
[실시예 8]
분위기 온도 40℃에 있어서, 100ml의 유리제 비커에 질산 암모늄 25g과 수산화 스트론튬 8 수화물 25g을 넣고, 유리봉으로 교반하여 혼합한 후, 온도계를 장치하여, 중심부의 최적온도 및 10℃ 이하에 있어서의 냉각 지속시간 및 10℃ 이하의 평균온도를 구하였다.
[실시예 9]
질산 암모늄을 사용하는 대신에 브롬화 암모늄 14g을 수산화 스트론튬 8 수화물 36g과 혼합한 것외는 실시예 8과 동일하게 냉각온도를 측정하였다.
[실시예 10]
질산 암모늄 25g에 수산화 스트론튬 8 수화물 12.5g 및 메타규산나트륨 9 수화물 12.5g을 혼합한 것외는 실시예 8과 동일하게 하여 냉각온도를 측정하였다.
이상 실시예 8~10의 배합비율을 표 5에, 또 얻어진 결과를 표 6에 표시하였다.
[표 5]
냉각제의 혼합비율(분위기 온도 40℃)
[표 6]
[실시예 11]
물 30g 및 수산화 스트론튬 8 수화물 20g의 혼합물을 폴리에틸렌제의 작은 자루내에 봉하여 넣고 이 작은 자루를 질산 암모늄 80g과 함께 알루미늄 적층 필름제의 바깥 자루에 수납하여 밀봉함으로써 냉각제 샘플을 준비하였다.
분위기 온도 36℃에 있어서 이 냉각제에 외부로부터 충격을 가하여 내부의 폴리에틸렌제의 작은 자루를 파괴한 후, 바깥 자루의 표면에 열전자루 온도를 장치하여 10초마다의 온도를 측정하고, 최저온도 10℃ 이하로 도달할 때까지의 시간 및 10℃ 이하에서의 냉각 지속시간을 구하였다. 혼합비율 및 측정 결과를 표 7에 표시하였다.
[실시예 12, 13]
질산 암모늄, 물 및 수산화 스트론튬 8 수화물의 혼합비율을 변경하는 것외는 실시예 1과 동일하게 하여 온도 측정하였다. 각각의 혼합비율 및 측정결과를 표 7에 표시하였다.
[비교예 8]
수산화 스트론튬 8 수화물을 사용하지 않고 질산암모늄과 물만을 사용한 것외는 실시예 1과 동일하게 하여 온도측정을 하였다. 혼합비율 및 측정결과를 표 7에 표시하였다.
[표 7]
냉각능력(분위기 온도 36℃)
[실시예 14~16]
질산 암모늄에 요소를 배합하여 물, 수산화 스트론튬 8 수화물의 혼합비율을 각각 변경한 것외는 실시예 1과 동일하게 하여 온도측정을 하였다. 혼합비율 및 온도측정 결과를 표 8에 표시하였다.
[비교예 9]
수산화 스트론튬 8 수화물을 사용하지 않고 요소를 배합한 질산 암모늄과 물만을 사용한 것외는 실시예 1과 동일하게 하여 온도측정을 하였다. 혼합비율 및 측정결과를 표 8에 표시하였다.
[표 8]
냉각능력(분위기 온도 36℃)
[실시예 17~20]
무기염류로서 실시예 1~3의 질산 암모늄을 기타의 암모늄염 또는 알칼리 금속염으로 변경하고 또 각각의 약제, 물을 개별적으로 순차적으로 혼합한 것외는 실시예 1과 동일하게 하여 냉각온도를 측정하였다. 혼합비율을 표 9에, 측정결과를 표 10에 표시하였다.
[표 9]
혼합비율
[표 10]
냉각능력(분위기 온도 36℃)
이상의 실시예로부터 알 수 있듯이 낮은 냉각도달 온도를 실현할 수 있었다. 그리고 분위기 온도가 높아져도 용해, 변질이 발생하지 않는 결과, 양호한 냉각상태를 발휘할 수가 있었다.
다음에 본 발명을 도면에 의해 예시하여 더욱 구체적으로 설명한다. 제1도는 본 발명의 냉각제가 냉각자루내에 수용된 것의 단면 사시도이다. 제1도에 있어서 비투습성의 시이트 2개를 포개합쳐서 그의 주변을 열융착하여 형성된 장방형 편평상의 자루(1)의 대략 중앙부를 중단하는 밀봉성 시일기구(2)가 설치되어 있다. 이 시일기구(2)는 자루(1)의 상측 내면에 설치된 홈(3)과 하측 내면에 홈(3)과 서로 마주보고 설치된 리브(4)를 가지며, 양자로 서로 끼워맞추어서 자루를 2개의 공간(5, 6)으로 기밀하게 간막이하고 있다. 공간(5)에는 혼합함으로써 흡열이 발생하는 성분중의 하나인 성분(A)이 공간(6)에는 또하나의 성분(B)이 각각 격리되어서 수납되어 있다. 자루(1)의 외측의 상면 및 하면에는 유연성을 갖는 손잡이편(7, 7')이 부착되어 간이 냉각자루로 되어 있다.
간이 냉각 자루의 사용시에는 손잡이편(7, 7')을 손가락으로 쥐고 잡아당기므로써 시일기구(2)의 리브(4)가 홈(3)으로부터 탈착하여 시일부가 개구한다. 이 상태에서 자루(1)를 손을 가지고 가볍게 흔드는 등 외부로부터 진동을 줌으로써 성분(A 및 B)은 서로 혼합되어서 흡열이 생기고 자루(1)가 냉각되거나 인체나 식품 등 목적물의 냉각에 제공된다.
냉각 자루에 복수의 밀봉성 시일기구를 설치할 수도 있다. 예를 들면 냉각 지속시간을 연장하거나 보존시의 약제의 안정성을 잘할 목적 등으로 밀봉성 시일기구를 2개소에 설치하여 자루의 내부를 3개의 공간으로 간막이 하고, 중앙의 공간에는 암모늄염과 같은 무기염(A), 좌우의 공간에는 염수화물(B)을 수납한 것, 또는 오른쪽 공간에는 물(C)을 수납한 형태로 할 수도 있다.
제2도에는 비투습성의 합성수지 필름(10)에 부직포(12)가 적층된 장방형의 자루 재료 2매를 합성수지 필름측을 내측으로 하여 합치고 그의 주변을 열융착하여 이루어진 편평상의 자루(13)의 내부에 본 발명에 관한 냉각제의 성분(A 및 B)이 수납되어 있는 상태를 나타내고 있다. 또 성분(A)과 혼합되어서 흡열작용이 생기는 성분(B)은 외부로부터의 충격 등에 의해서 용이하게 찢을 수 있는 작은 자루(14)에 밀봉됨으로써 성분(A)과 격리되어 있다.
간이 냉각 자루의 사용시에는 주먹 등으로 편평상의 자루(13)의 외부로부터 충격을 가하여 작은 자루(4)을 찢고, 성분(A 및 B)을 혼합함으로써 냉각이 개시된다. 냉각 자루는 그 표면이 부직포로 씌여져 있기 때문에 촉감이 좋고 결로 인한 습기감이 없고 쾌적한 냉각감을 얻을 수 있다.
[실시예 21]
수산화 스트론튬 8 수화물 40g을 두께 20미크론의 폴리에틸렌 필름제로 50×100mm의 장방형 의 자루 마루에 밀봉하여 이 작은 자루를 질산 암모늄 60g과 함께 두께 50미크론의 폴리에틸렌 필름의 표면에 나일론 부직포(N5051 아사히가세이(주)제)가 적층된 105×175mm의 장방형 편평상의 자루에 수납하여 간이 냉각대의 샘플로 하였다.
분위기 온도 36℃에 있어서, 이 냉각 자루에 외부로부터 충격을 가하여 내부의 작은 자루를 파괴한 후, 편평한의 자루의 표면에 열전쌍온도계를 장치하여 10초마다의 온도를 측정한 결과 10℃에 도달할 때까지의 시간은 2분, 10℃ 이하의 지속시간은 9분, 최저도달 온도 -7℃이며 자루의 표면에 결로는 보이지 않았다.
[비교예 10]
편평상의 자루 재료로서 폴리에스테르 20 미크론, 알루미늄박 30 미크론, 폴리에틸렌 50 미크론을 적층한 알루미늄 적층 필름을 사용한 것외는 실시예 1과 동일하게 하여 온도의 측정을 하였다. 그 결과 10℃에 도달하는데 요하는 시간은 1.8분, 10℃ 이하의 지속시간은 6분, 최저도달 온도는 -13.5℃였다. 또 자루의 표면 전체에 결로가 보였다.
제3도는 무색투명의 합성수지 필름 2개를 포개 합쳐서 그의 주변을 열융착하여 성형한 장방형 편평상의 자루(1)의 대략 중앙부를 봉상의 클립(22)으로 끼움으로써 자루(1)는 공간(23, 24)으로 기밀하게 간막이 되어 있는 상태를 나타내고 있다. 공간(23)에는 본 발명의 냉각제의 일부의 성분(A)이, 또 공간(24)에는 착색제(25)가 배합된 성분(A)과 혼합되어서 흡열이 발생하는 성분(B)이 서로 격리되어서 수납되어 있다.
냉각대의 사용시에는 봉상의 클립(22)을 떼어내서 자루를 손에 쥐고 가볍게 흔드는 등으로 진동을 줌으로써 성분(A) 및 성분(B)은 서로 혼합되어서 냉각이 개시된다. 혼합상태는 성분(B)의 착색이 성분(A)으로 이동하여 약제 전체가 균일하게 착색함으로서 확인할 수가 있다.
[실시예 22]
두께 50 미크론으로 100×200mm의 장방형으로 재단한 무색투명 폴리에스틸렌 필름 2매를 포개합쳐, 양 긴변을 각각 5mm 폭으로 열산하여 양단이 개구된 편평상의 자루를 제작하였다. 이 자루의 중앙부를 직경 6mm, 길이 130mm의 금속성의 봉상 클립으로 긴변에 대하여 직각 방향으로 끼워서 자루내들 둘로 간막이하였다. 자루의 한쪽 개구로부터 성분(A)으로서 질산 암모늄 60g을 넣고, 다른쪽 개구부로부터 성분(B)으로서 브롬티몰 블루(bromtymol blue) 0.005g을 배합하여 착색한 수산화 스트론튬 8 수화물 40g을 넣고, 각각의 개구부를 열산하여 밀봉하여 간이 냉각 자루의 샘플로 하였다.
다음에 분위기 온도를 36℃로 한 실내 공간에서 이 샘플의 봉상 클립을 떼어내어 손으로 쥐고 가볍게 흔들면서 성분(A 또는 B)을 혼합하였다. 양자의 혼합 경과는 청색의 확대의 진행에 따라 명료하게 식별할 수 있고, 그것에 따라 자주의 온도가 저하하여 약 2분후에 10℃에 달하였다.
또 상기 제1~3도에 표시한 각 자루내에는 본 발명의 냉각제에 한하지 않고 공지의 냉각제를 수용할 수도 있다. 또 복수의 성분을 혼합하여 사용되는 약젤라면 냉각제 이외의 약제를 수용할 수도 있다.
본 발명의 냉각제는 수산화 스트론튬 수화물을 사용한 것이며, 종래의 냉각제로는 얻을 수가 없었던 -20℃와 같이 낮은 냉각도달 온도, 장시간의 냉각 지속성을 갖는 등, 10℃ 이하에 있어서의 냉각 온도 면적이 크고, 뛰어난 냉각감이 얻어진다. 그리하여 여름철 등에 있어서의 40℃와 같은 높은 분위기 온도에 있어서도 결정의 용해, 변질 등의 열화가 없고, 장시간 안정된 상태에서 보존할 수도 있는 등, 실용상 수많은 뛰어난 특징을 구비하였다.
또 냉각제를 밀봉성 시일기구를 갖는 자루내에 수용하므로써 종류가 다른 성분이 서로 접촉하는 일이 없이 안전하게 격리하여 보존할 수 있는 동시에 사용시에는 격리가 용이하게 제거되어 성분이 충분히 혼합되어 더우기 냉각 효과를 향상시킬 수 있다.
또 냉각제를 비통기성 필름에 부직포가 포개져서 자루내에 수용함으로서 사용중에 결로로 인한 젖음이 생기지 않고 표면이 필요이상으로 냉각되는 일이 없고 장시간에 걸쳐 쾌적한 냉각감을 얻을 수가 있다.
그리고, 또 냉각제에 함유되는 성분의 적어도 하나에 착색제를 배합함으로써 복수의 성분의 혼합상태를 정확히 식별할 수가 있다.
Claims (21)
- 서로 혼합될 때 흡열 작용을 나타내는 2종 이상의 성분을 함유하는 냉각제에 있어서 상기 성분으로서 1) 무기염 및 2) 수산화 스트론튬 8 수화물 1종 이상을 함유하는 염 수화물을 포함하고 있으며, 염수화물의 함유량은 무기염에 대한 중량비로 0.1 내지 10.0이며, 염수화물 전체에 대한 수산화 스트론튬 수화물의 중량비율은 5% 이상이고, 상기 2종 이상의 성분을 서로 격리한 상태에서 용기내에 수용하고, 냉각시에 상기 격이를 해제하여 상기 성분을 서로 혼합하는 것을 특징으로 하는 냉각제.
- 제1항에 있어서, 상기 무기염은 무기 암모늄염 및 알칼리 금속염 중 1종 이상인 것을 특징으로 하는 냉각제.
- 제2항에 있어서, 상기 무기 암모늄염은 질산 암모늄, 염화 암모늄, 황산 암모늄 및 브롬화 암모늄염중 1종 이상인 것을 특징으로 하는 냉각제.
- 제1항에 있어서, 상기 염수화물이 수산화 스트론튬 수화물로 이루어진 것을 특징으로 하는 냉각제.
- 제1항에 있어서, 상기 염수화물로서 메타규산나트륨 9 수화물 및 수산화 바륨 8 수화물중 1종 이상을 포함하는 것을 특징으로 하는 냉각제.
- 제1항에 있어서, 물을 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 냉각제.
- 제6항에 있어서, 상기 염수화물로서 메타규산나트륨 9 수화물 및 수산화 바륨 8 수화물 중 1종 이상을 포함하는 것을 특징으로 하는 냉각제.
- 제1항에 있어서, 요소를 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 냉각제.
- 제8항에 있어서, 요소의 함유량은 상기 무기염에 대한 중량비로 0.1 내지 3.0인 것을 특징으로 하는 냉각제.
- 제6항에 있어서, 물의 함유량은 상기 무기염에 대한 중량비로 0.1 내지 5.0이며, 고체성분 전량에 대한 수산화 스트론튬 수화물의 중량비율은 80% 이하인 것을 특징으로 하는 냉각제.
- 제1항에 있어서, 고흡수성 물질 및 증점제 중 하나 이상을 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 냉각제.
- 제1항에 있어서, 상기 용기는 자루(bag) 형태로 ㅎ여성되며 상기 자루는 그의 내부가 칸막이 되는 밀봉성 시일기구를 가지며, 상기 밀봉성 시일기구에 의해 상기 성분을 서로 격리한 상태에서 상기 자루내에 수용하고, 냉각시에, 상기 밀봉성 시일기구의 격리를 해제하여 상기 성분을 상기 자루내에서 혼합하는 것을 특징으로 하는 냉각제.
- 제12항에 있어서, 상기 밀봉성 시일기구는 상기 자루 내의 일측면에 설치된 홈 및 상기 홈에 서로 마주대하는 다른 내측면에 설치된 리브로 이루어지는 것을 특징으로 하는 냉각제.
- 제12항에 있어서, 상기 자루의 외측, 상기 밀봉성 시일기구가 설치된 부위 부근에 시일을 개방하기 위한 손잡이 편이 부착된 것을 특징으로 하는 냉각제.
- 제1항에 있어서, 상기 용기는 자루이며, 상기 자루는 비투과성 필름의 외측에 부직포가 포개합쳐지고 고착되어 이루어진 자루 재료로 형성되는 것을 특징으로 하는 냉각제.
- 제15항에 있어서, 상기 부직포가 나일론, 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 폴리에틸렌 또는 레이온인 것을 특징으로 하는 냉각제.
- 제15항에 있어서, 상기 비투과성 필름이 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 폴리에스테르, 나일론 또는 폴리염화비닐, 또는 상기 물질중 1종 이상으로 이루어진 복합 필름인 것을 특징으로 하는 냉각제.
- 제1항에 있어서, 상기 용기는 자루형태이며, 상기 용기내에 외부로부터의 충격에 의해서 용이하게 파열되는 작은 자루가 설치되며, 상기 작은 자루내에 상기 성분의 일부가 수용되는 것을 특징으로 하는 냉각제.
- 제1항에 있어서, 상기 2종 이상의 성분중 하나 이상에 착색제를 배합하고, 상기 성분을 부분적으로 투명성을 갖는 자루내에 서로 격리된 상태로 수용하며, 냉각시에, 상기 격리를 해제하여 상기 성분이 서로 혼합되게 하는 것을 특징으로 하는 냉각제.
- 제19항에 있어서, 상기 자루의 일측면 이상이 투명 합성수지 필름으로 형성되는 것을 특징으로 하는 냉각제.
- 제19항에 있어서, 상이한 색의 착색제를 상이한 종류의 상기 성분 각각에 배합하는 것을 특징으로 하는 냉각제.
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