冷却製品および方法
冷却製品および製造の方法が開示される。冷却製品は、ポリマーゲルおよび抗生物質を含浸させた基材で構成される。製品は圧迫ラップ、パッド、身体ラップ、容器ラップ、毛布または衣料品であってもよい。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この出願は、２００９年８月１０日に出願された米国出願第６１／２３２，５６５号、２００９年８月１０日に出願された米国出願第６１／２３２，５６４号、および２００９年８月１０日に出願された米国出願第６１／２３２，６７７号の本出願であり、その優先権を主張する。
【背景技術】
【０００２】
寒冷療法は、身体から熱を取り除き、高まっていた組織温度を結果として低下させる、物質または製品の身体への治療適用として定義される。
【０００３】
圧迫は、しばしば寒冷療法と共に使用される。圧迫の恩恵は、組織温度をさらに低下させ得る、皮膚と寒冷源との間の接触の改善、その部位へのさらなる血流減少および断熱効果の増大を含むことができる。圧迫はまた、損傷の後にまたは激しい運動中に被った微小損傷に対して二次的に起こり得る浮腫の形成の抑制を助けることができる。
【０００４】
寒冷療法（または冷温療法）は疼痛、代謝および筋痙攣を減らし、それにより、炎症反応を最小限に抑え、軟質組織損傷からの回復を改善することができる。
【０００５】
氷嚢、氷タオル、氷マッサージ、ゲルパック、冷却スプレー、冷温浸漬、冷却ガスおよび空気スプリントなどの様々な方法が、寒冷療法の実施のために利用可能である。使い捨ての化学反応小袋および再使用可能な冷却ゲルパックも寒冷療法に使用される。使い捨て小袋は、バッグが握られた場合に限り接触する２種の薬品を含む軟質プラスチックバッグである。この作用によって内側のプラスチック膜を破裂させ、２種の薬品が混合され、吸熱反応を起す。結果として得られた冷温は保持されず、製品は１回使用したら廃棄されなければならない。それらは潜在的に極端な温度（摂氏マイナス２０度もの低温）に達し得るため、凍結した冷却ゲル充填またはゲルパックはごく注意して使用されるべきであり、使用者は、潜在的な皮膚への凍傷、神経障害ならびに腫脹および炎症の増加を制限するためにゲルと皮膚との間にタオルを常に挿入しなければならない。連続気泡フォームゲル冷温ラップも使用されるが、しかし、この製品を開ける時および着用中に製品から脱落する、ポリビニルアルコール（ＰＶＡ）およびＰＶＡ／ゲル粒子の小さいざらざらした粒、および大きい塊に対する消費者の嫌悪感を包含するいくつかの制約を有している。
【０００６】
したがって、使用者を潜在的に極端な温度にさらさずに体熱を減少させ、その一体性を経時的に維持し、好ましくは再使用可能な、冷却製品に対する必要性が存在する。
【０００７】
また、食物および飲料の貯蔵容器、薬、インスリンなどの医薬品ならびに他の生物学的製剤、組織試料および血液などの医療関連物質などの品目の温度を低下させまたは維持し、氷または氷水を運ぶ必要性を解消しまたは減少させて、外部動力源または凝縮、融解、流出にともなう清掃を必要としない、冷却製品に対する必要性が存在する。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明の例示の実施形態は、様々な疾患および病気の治療に使用される、寒冷療法および圧迫ともに行う寒冷療法に使用することができ、覆った組織から熱を抜き取って、損傷の修復を助け手術後の治癒速度を上げることができる冷却製品を含む。開示された技術を具現する製品は、他の解決策では必要な前もっての準備をほとんどせず、またしばしばより軽量でそのような寒冷療法を施す能力を使用者に提供することができる。そのような発明の理想的な用途は、高温環境の消防、スポーツおよび負荷の高い労働活動に従事する個人（例えば、訓練および戦闘状態の両方の軍関係者の場合のように）を含むが、これらに限定されない。
【０００９】
開示された冷却製品はまた、食物および薬を含む可能性のある瓶および他の容器の温度を、低下または維持するために使用することができる。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
冷却製品は、一般にポリマーゲルを含浸した基材を含む。抗生物質を製品に組み入れることができる。ゲルには、例えば、ＰＶＡ、ＰＶＰまたはＰＶＡ／ＰＶＡブレンド基材を有していてもよい。
【００１１】
基材は、織布、不織布、またはニットであってもよい。本発明の例示の実施形態において、冷却製品は、基材は幅の伸び率よりも長さの伸び率が大きく、基材がニット、弾性ポリマー／綿混紡である、圧迫ラップである。本発明のさらなる例示の実施形態において、冷却製品は、基材がニードルパンチした不織布のポリエステルまたはポリエステル／レーヨン混紡であるパッドである。
【００１２】
冷却製品は、例えば、身体ラップ、容器ラップ、ベストおよび長手袋、パッドおよび毛布などの衣料物品などの他の品目に形成されてもよい。
【００１３】
冷却製品は、片面または両面に剥離ライナーを、および片面または両面に保護被覆材を有していてもよい。
【００１４】
本発明は、冷却製品を製造する方法をさらに含む。本発明の例示の実施形態において、本方法は、１種または複数のポリマー、抗生物質、ゲル生成またはゲル増強剤、および残部が実質的に水で構成された第１の水溶液に多孔基材をさらすステップを含む。次いで、濡らした基材は、無機凝固剤、抗生物質、可塑剤、および残部が実質的に水で構成された、第２の水溶液にさらされる。次いで、含浸基材は十分に乾燥され、ダイ打抜きなどによって所望の製品に形成される。
【００１５】
例示の製造工程および結果として得られた例示の製品は、以下の図を参照して理解することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明の例示の実施形態による浸漬プロセスを表す図である。
【図２】本発明の例示の実施形態による寒冷療法の冷却ラップの透視図である。
【図３】本発明の例示の実施形態による図２において、実質的に直線ＩＩ−ＩＩに沿って得られた、断片的な拡大断面図である。
【図４】本発明の例示の実施形態による寒冷療法の冷却ラップの１つの適用を図示する。
【図５】本発明の例示の実施形態による別の寒冷療法の冷却ラップの図である。
【図６】本発明の例示の実施形態による寒冷療法ベストの透視図である。
【図７】本発明の例示の実施形態による図１において、実質的に直線ＩＩ−ＩＩに沿って得られた、断片的な拡大断面図である。
【図８】本発明の例示の実施形態による皮膚表面からの水ウィッキングを増強するために基材に接着させた薄い布を説明する、断片的な拡大透視図である。
【図９】本発明の例示の実施形態による、ダイ切断されたベルクロファスナー付きベスト服を説明する図である。
【図１０】本発明の例示の実施形態による別の寒冷療法服を示す図である。
【図１１】本発明の例示の実施形態による容器ラップ製品を示す図である。
【図１２】本発明の例示の実施形態による長手袋を示す図である。
【図１３】本発明のさらなる例示の実施形態によるスリーブラップを表す図である。
【図１４】本発明のさらなる例示の実施形態による長手袋を表す図である。
【図１５】本発明のさらなる例示の実施形態による毛布を表す図である。
【図１６】本発明の例示の実施形態によるパッドを表す図である。
【図１７】本発明の例示の実施形態によるパッドの層を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
本発明の例示の実施形態は、例えば、捻挫による腫脹や疼痛、打撲傷、虫刺症、筋痙攣、頭痛、変形性関節疾患、外科手術、腱炎、手根管、火傷治療、スポーツ損傷、関節炎、浮腫、薬剤性末梢性浮腫、骨打撲傷、温熱ストレス／卒中および手根管を緩和するために、使用することができる水系ゲル包埋基材を含む。
【００１８】
本発明の例示の実施形態は、以下の特性の１つまたは複数を有することができる。すなわち、無毒で、ラテックスを含まず、生分解性で、環境にとって「優しく」安全で、長期間にわたり影響を与える領域の効果的冷却を維持することができ、皮膚に適合することができ、そのために皮膚から熱エネルギーを抜き取る能力を最大限にし、冷却の増強のために冷却することができ、覆った領域から熱を抜き取ることができる。
【００１９】
本発明の実施形態は、ポリマーゲル（また「ゲル化ポリマー」と呼ばれる）を含浸し、抗生物質を有する基材を一般に含む、冷却製品を含む。ゲルは、例えばポリビニルアルコール（ＰＶＡ）系ゲル、ＰＶＡ／ポリビニルピロリドン（ＰＶＰ）ブレンド系ゲル、またはＰＶＰ系ゲルであってもよい。
【００２０】
冷却製品は、様々な損傷の治療のためのラップとして使用するのに特に適切である。例示のラップは、幅が約１から約８インチ、長さが約４８から約７２、および厚さが約１／３２インチから約１／２インチの範囲の寸法を有している。
【００２１】
追加の治療上の恩恵に関して、本製品は圧迫ラップとして役立つように形成することができる。本製品が圧迫を与える能力は、使用される基材材料の本質的部分に依存する。圧迫が望ましい場合、ニット、Ｓｐａｎｄｅｘ（登録商標）／綿混紡を基材として使用することができる。本発明の具体的な実施形態において、基材中のＳｐａｎｄｅｘ（登録商標）のパーセント範囲は約１％から約６％である。合成、天然、および合成／天然素材混紡を含む綿以外の材料にＳｐａｎｄｅｘ（登録商標）を混紡することができることが留意される。冷却製品の基材は、織布または不織布であってもよいが、ゲルを保持するために多孔性でなければならない。本発明の例示の実施形態において、基材は水不溶性である、すなわち、水に浸漬または接触したときに基材は水に溶けず、容易に破れない。本発明は、基材の一部のみまたは一部にゲルを含浸させ、およびまた基板全体にゲルを含浸させる実施形態を含む。
【００２２】
基材材料のさらなる実施例は、微細または中位の二重気泡、２．７から３．７ｌｂ／ｆｔ３の最小密度および３３．２から４０．５ｐｓｉの範囲の引張強さ、１４から２２ｇ／ｇの容水量を有するスポンジ、連続気泡ポリウレタン親水性発泡体、ポリエステル、綿／ポリエステル混紡、綿、綿／Ｓｐａｎｄｅｘ（登録商標）混紡、レーヨン／ポリエステル／Ｓｐａｎｄｅｘ（登録商標）混紡、綿／ジャージＳｐａｎｄｅｘ（登録商標）、弾性伸縮性包帯材料、ナイロン／Ｓｐａｎｄｅｘ（登録商標）混紡、Ｓｐａｎｄｅｘ（登録商標）／ポリエステルＬｙｃｒａ（登録商標）混紡、Ｓｐａｎｄｅｘ（登録商標）／ナイロン／ポリエステル／綿混紡、綿／Ｌｙｃｒａ（登録商標）混紡、ナイロン／綿／ポリエステルＬｙｃｒａ（登録商標）混紡、Ｌｙｃｒａ（登録商標）および／またはＳｐａｎｄｅｘ（登録商標）と他の材料の混紡、ナイロン／Ｓｐａｎｄｅｘ（登録商標）レース混紡、ポリアミド、ポリアミド混紡、伸張強化剤を添加した不織ポリエステル、高性能ポリアミド糸およびポリマー、高性能ポリアミド糸およびポリマー混紡、Ｅｎｋａｌｏｎ（登録商標）、Ｅｎｋａ（登録商標）糸、Ｅｎｋａ（登録商標）糸混紡、Ｖｅｒｏｎａ（商標）−Ａｌｌ Ｐｕｒｐｏｓｅ Ｐｅｒｍｅａｂｌｅ Ｆａｂｒｉｃ、ポリエステルフィラメント／フィラメント綾織、および良好な浸透性を有し、ゲルの担体として役立つ任意の材料を含む。本発明の例示の実施形態において、基材布は、１平方ヤード当たり３から１２オンスの範囲の等級（前処理の乾燥重量）を有する、編んだ畝織りの綿／Ｓｐａｎｄｅｘ（登録商標）布で構成されている。１平方ヤード当たり２から２０オンスの範囲、好ましくは１平方ヤード当たり３−８オンスの範囲の等級（前処理の乾燥重量）を有する不織ポリエステル織物はまた、いくつかの用途に使用することができる。Ｓｐａｎｄｅｘ（登録商標）またはＬｙｃｒａ（登録商標）がリストされているが、これらは、エラステーンまたは弾性ポリマーの範疇に入るものと、同様のまたは同一の他の弾性高分子材料に置き換えることができることが留意される。
【００２３】
本発明の例示の実施形態において、基材は、３０／１コーマ綿および５５デニールのＳｐａｎｄｅｘ（登録商標）、丸編（横編）から製造され、綿糸をＳｐａｎｄｅｘ（登録商標）にかぶせてジャージ構造に、好ましくは３０”直径円筒に１インチ当たり２８針を有する微細裁断単一編機で編む。好ましい織物は、長さ（縦糸）および幅（横糸）の両方で脱色工程において大きい収縮を達成するように設計されている。この収縮によって、最終製品の包装工程を容易にするために、幅方向の最小の収縮、伸びおよびカールを持つが、長さ方向の最大の伸びを持つ織物を仕上げることができる。この例示の実施形態においてさらに、生機（ｇｒｅｉｇｈ）織物は液流染色機で光学的白色に漂白される。次いで、漂白した織物は幅方向を切り開き、テンタ仕上げされる（熱セット）。この時点で抗菌剤も添加されてもよい。次いで、仕上がった光学的白色の織物は、例えばロゴのついたロータリースクリーン印刷機で色素印刷される。次いで、印刷した布は、好ましくは６０”の使用可能幅、８．２ｏｚ／平方ヤード（２８０ｇｍ／平方メートル）の最終仕様にテンタ仕上げされる。
【００２４】
基材の重量および厚さの一般的例示範囲は、重量：約１．０ｏｚ／ｙｄ２から約７．５ｏｚ／ｙｄ２、厚さ約０．０１５インチから約０．１００インチである。
【００２５】
有利なことに、難燃剤、柔軟剤などの添加剤で処理する前に、材料に含浸させると、基材へのゲルの接着を非常に改善することが見出された。これにより、糸または繊維がゲルで適切に被覆される。ほとんどの添加剤は接着に関する問題をもたらすが、基材が含浸以前に抗生物質で処理済みだったとしても、良好なゲル接着を得ることができることが見出された。
【００２６】
冷却製品は、含浸基材に設けたポリマー剥離ライナーを含んでいてもよい。ライナーは、製品の形成後適所に置かれ、使用のために取り除かれる。ライナーは、例えばポリエチレン、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、または他の同様の非接着性材料で形成されてもよく、またはニット、織布または不織布からなっていてもよい。第２のライナーまたは被覆材が、冷却製品の少なくとも一部に配置されてもよい。このライナーはまた、ニット、織布または不織布材料などの様々な材料でできていてもよい。２つの特定のタイプのライナー間に含浸基材をサンドイッチすることによって、製品が使用者の皮膚に触れることなく、製品は呼吸できる。含浸基材は、例えば、ピンチロールまたは単に適所に押しつけることなどによって、ライナーに積層することができる。
【００２７】
冷却製品は、また、製品が使用されているときに、含浸基材の片面の少なくとも一部を覆う被覆材が製品に残っていてもよい。被覆材は、皮膚からの水の蒸発を増強する材料で製造することができる。蒸気が一方向に通過でき、流体は反対方向に通過できない材料が適切である。様々な織物およびプラスチック製フィルムを使用することができる。
【００２８】
冷却効果増強原料、麻酔薬、紫外線抑制剤、難燃剤、結合剤、帯電防止原料またはこれらの任意の組み合わせが利用されてもよく、これらは、基材に含浸させた後、製品に添加されるか、または製品を製造するために使用される水溶液の１つに組み込まれる。冷却効果増強原料は、例えばメントールまたはメントール含有混合物であってもよい。麻酔原料は、例えば、リドカインまたはリドカイン含有混合物であってもよい。
【００２９】
いくつかの用途については、製品が耐水性であることが好ましい。
【００３０】
冷却製品は、基材にゲルを含浸させた場合でさえ、それが目に見えるように、基材上に印刷または他の形態の装飾または情報を含んでもよい。
【００３１】
冷却製品は、製品を格納し水分を保持および／または補充する容器またはバッグと共に販売される。
【００３２】
冷却製品は、ガンマ線照射によって消毒され浄化することができる。
【００３３】
本明細書において記載される製品を使用する方法は、製品の冷却する能力を増強するステップ、および製品を再使用するステップを含む。ゲル化基材の熱的冷却特性により、冷却製品が室温環境にある場合でさえ、冷却製品は覆われた領域を有効に冷却する。冷却を増強するために、着用前に製品を冷蔵庫内に置くことができる。冷却製品は、例えば２〜１０秒間冷水または氷水に浸漬することができ、完成品の熱力学的冷却特性は、この時間に冷水および／または氷水の温度の、ラップへの伝導を可能にする。（一般に、製品は、冷水または氷水の温度を得て、通常、約３０分以上の間この温度を保持する。）再使用のために、例えば少量の冷水を、製品に再補給することができ、好ましくは実質的に気密の容器に密封され、次の使用まで冷蔵庫に置かれまたは室温で保たれる。または、数時間冷却製品を着用した後に、使用者の身体に対する部分がこの時点で、外側になるように、それを裏返すことができる（ラップの場合には、最外層がこの時点で最内層になるように、それを、外側から中へ巻き直すことができる）。次いで、水（好ましくは冷水）中に置く。製品が水流から取り出されれば、過剰な水を取り除くために、これを絞り出すことができる。次いで、冷却製品は、再封止可能な小袋または容器に戻すことができる。再び必要になるまで、小袋または容器を、冷蔵庫内またはキャビネット内に置くことができる。その後の使用（６から８回）においては、数時間の持続時間の間効果的なことが実証された。本発明の例示の実施形態において、製品は再使用可能な容器に包装されるか、またはそのような容器と共に販売される。
【００３４】
例示の製品およびそれらの使用の方法は、製品が使用される連続時間の長さに依存して、９２〜９４°Ｆの標準から約６５〜８２°Ｆに、またはラップの開始温度に依存する約１０〜２０°Ｆの温度差に皮膚温度を降下させることができる。
【００３５】
以下に、本発明の例示の実施形態による冷却製品および身体の温度を説明する。冷却製品は冷却され、およそ３９°Ｆに冷える。人体に置くと約５分以内に、製品はおよそ６１．４°Ｆに温まり、１５分間隔で７４．９°Ｆ、６８．０°Ｆ、６５．１°Ｆおよび６８．１°Ｆに温度が上がり続ける。次いで製品は、およそ６８．１°Ｆで横ばいになり、使用の約２時間の間この温度を保持する。室温では、製品はおよそ６８．１°Ｆ度であり、使用する次の６０分にわたっておよそ７１°Ｆに徐々に上昇し、蒸発プロセスが継続して真皮からの熱を追い払い、次の６〜８時間にわたり皮膚および下にある組織の様々な層を冷却し、この温度を保持し続ける。
【００３６】
基材に含浸させるために使用される溶液の様々な成分を、ここでより詳細に述べる。
【００３７】
上記のように、例示のゲルは、ＰＶＡ、ＰＶＰまたはＰＶＡおよびＰＶＰの組み合わせなどのポリマーを使用して調製される。ＰＶＰは、例えば、ＢＡＳＦ Ｌｕｖｉｔｅｃ（登録商標）ポリマーであってもよい。ＰＶＡおよびＰＶＡ／ＰＶＰブレンドの表面張力は、加水分解度に主として依存する。部分的に加水分解された等級は、最小の表面張力およびより高い感水性を含む溶液を与える。感水性（希釈度）は、糖、グリセリン、ソルビトール（「グルシトール」としても知られる）、尿素および硝酸ナトリウムおよび塩化カルシウムなどの塩を添加することによってさらに増加する。
【００３８】
ＰＶＡは、加水分解の３つの主要な範囲（９９＋、９６から９８、および８６から８９％）で入手可能である。「パーセント加水分解」は、アルコール基に加水分解される開始材料（ポリ酢酸ビニル）中の酢酸基の百分率である。完全に加水分解された（すなわち、約９８％以上の加水分解の）ポリビニルアルコールの望ましい特性は、減少した感水性および増加した引張強さである。部分的に加水分解されたポリビニルアルコール（約８８％加水分解）は、感水性が増加し、良好な分散剤である。
【００３９】
ＰＶＡは、一般に、約９６％から約１００％未満の範囲に加水分解され、本発明の特定の実施形態では約９９％加水分解されたＰＶＡを包含する。加水分解の範囲および程度は多くの用途のために好ましいが、本発明は極上、完全、中位および粘着の等級のＰＶＡを含む。
【００４０】
本発明の例示の実施形態において、完全に加水分解されたＰＶＡが利用され、これは、製品中のアルコール基の割合がより高く親化合物からの酢酸基がより少量である。ゲルが形成される場合に、このことが、アルコールへのホウ酸分子の架橋を増強し、強く、一様な製品をもたらすことができる。
【００４１】
完全に加水分解されたＰＶＡを用いる場合、その溶液がより高い粘性を有し、ヒドロキシル基がより支配的に架橋に寄与することができるので、ゼラチン状態への到達を一層よく制御することができる。
【００４２】
上記のように、ＰＶＡおよびＰＶＰのブレンドを使用することができる。本発明の特定の実施形態において、ＰＶＡの量は、重量基準でＰＶＰより多い。他の例示のブレンドは、約０重量パーセントから約２重量パーセントより多い、好ましくは約０．２５重量パーセントから約１．０重量パーセントの範囲のＰＶＰと、約４重量パーセントから約１０重量パーセント、いくつかの用途には好ましくは６重量パーセントであるＰＶＡとを含む。ただし、重量パーセントは水溶液の合計に関して測定され、このことは以下に述べる。他の例示の範囲は、約４から約６重量パーセントのＰＶＡおよび約５から約１５重量パーセントのＰＶＰを含む。
【００４３】
ＰＶＰのＫ値の例示の範囲は、約８８．０から約９８．０、および約２７．０から約３３．０である。ＰＶＰのｐＨの例示の範囲は、約３．０から約９．０である。例示のＰＶＰのガラス転移温度は、約１８０℃である。飽和（２３℃、７５％の相対湿度）値での例示のＰＶＰの吸湿性は、約４０％である。
【００４４】
ＰＶＡ、ＰＶＰおよびＰＶＡ／ＰＶＰブレンドの化学的および物理的性質は、無毒性、加工性、良好な耐薬品性、広い範囲の結晶度、良好なフィルム形成能、完全な生分解性および高い結晶弾性率などを含むことができる。
【００４５】
例えば、Ｌｕｖｉｔｅｃ（登録商標）（ＢＡＳＦ）の名称の下に販売されているＰＶＰは、相異なる分子量の、ビニルピロリドンホモポリマーおよびコポリマーを含む。Ｌｕｖｉｔｅｃ（登録商標）Ｋ等級として販売されているビニルピロリドンのホモポリマーを使用することができる。Ｌｕｖｉｔｅｃ（登録商標）ＶＡ等級などのビニルピロリドンおよび酢酸ビニルモノマーのコポリマーも使用することができる。これらの製品は、粉末形態でまたは水溶液であってもよい。
【００４６】
粘着度は、それが部品を一緒に適所にまとめるのを助けるので、製品を組み立てる場合、重要であり得る。また、経時的に耐久性のある接着は重要であり得る。Ｌｕｖｉｔｅｃ（登録商標）などのＰＶＰブランドは、良好な初期粘着性および良好な経時的接着性の両方を提供する。
【００４７】
一般に、低毒性であり、皮膚および眼に非刺激的であるＰＶＰが適切である。
【００４８】
ＰＶＰは、水で架橋した場合、皮膚接着用途に特に適応するヒドロゲルになる。それによって、皮膚にのせても、含浸基材を不都合なく容易に取り除くことができる。
【００４９】
ＰＶＡまたはＰＶＡ／ＰＶＰブレンドは、水を保持する吸湿剤（ｈｙｄｒｏｓｃｏｐｉｃ ａｇｅｎｔｓ）の添加によって可塑化することができる。
【００５０】
一般に、ＰＶＡ、ＰＶＰおよびＰＶＡ／ＰＶＰブレンドのための、ゲルの透明度を破壊しない水溶性可塑剤は、本発明の多くの実施形態において特に適切であるが、それほど透明でない、または不透明なゲルは本発明の範囲内である。そのような可塑剤は、好ましくはＰＶＡ、ＰＶＰおよびＰＶＡ／ＰＶＰブレンドを柔軟にし、望ましい粘着性を与えて、衣料から材料をより容易に洗い流すのを助ける。
【００５１】
そのような可塑剤の例は、グリセリン、プロピレングリコール、エチレングリコール、およびジエチレングリコール、などの２から５の炭素原子、および２から３のヒドロキシル基を有するアルカンである。しかし、エチレングリコールおよびジエチレングリコールにはいくらかの毒性があり得る。ゲル可塑剤は、製品の耐久性、光沢、強度および可撓性に寄与し得る。グリセリン（例えばＵＳＰ）は、ポリマーに可溶で、ガラス転移温度（Ｔｇ）値を低下させるので、本発明の実施形態では特に有用である。アセチル化モノグリセリド、クエン酸アルキル、ソルビトール、Ｅａｓｔｍａｎ Ｃｏｍｐａｎｙ ＤＢＰ可塑剤（フタル酸ジブチル）、および／またはＦｅｒｒｏ ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ Ｓａｎｔｉｃｉｚｅｒ（登録商標）などの他の可塑剤を使用することができる。
【００５２】
可塑剤は、ＰＶＡまたはＰＶＡ／ＰＶＰブレンドをゲルに転換する。可塑剤は、それ自体への材料の自己接着の最適度が得られるような量で溶液に添加される。化学架橋作用によって無機化合物と反応すると、ＰＶＡ、ＰＶＰまたはＰＶＡ／ＰＶＰブレンドはゲル化する。形成するゲルは、好ましくは固体状のコンシステンシーを有し、自立性であり、非常に可撓性で加工しやすい。
【００５３】
トリエチレングリコールおよびグリセリンも可塑剤として使用することができる。グリセリンは、ＰＶＡの溶解温度を低下させ沸点を高めるので、良好な可塑剤である。グリセリンは、環境に対して事実上無毒で、摂取によっても基本的に無毒で、皮膚に無害であることを包む多くの理由から利用される。また、それは、製品の貯蔵寿命を延ばしもする。
【００５４】
グリセリンまたは他の可塑剤の使用に加えて、ＰＶＡ、ＰＶＰおよびＰＶＡ／ＰＶＰブレンドは、熱処理および照射などの物理的技法、または、ホウ酸などの化学薬剤を使用して架橋することができる。ＰＶＡ、ＰＶＰおよびＰＶＡ／ＰＶＰブレンドの化学的および機械的性質は、架橋によって著しく変化させることができる。例えば、架橋度の増加は、結果として得られたポリマーの融点の上昇、溶解性の低下、引張強さの増加をもたらし得る。本発明の例示の実施形態において、ホウ酸ナトリウムは架橋を生じさせるために使用され、それによって、完成品の強度、難燃特性および可撓性を改善する。
【００５５】
泡消し剤は、基材にゲルを含浸させるために使用される一方または両方の水溶液に、例えば、１％ｄ／ｄ未満の速度で導入することができる。適切な泡消し剤の例は、Ａｎｔｉｆｏａｍ １１６ＦＧ、Ｄｒｅｗｐｌｕｓ Ｌ４７４、Ｆｏａｍａｓｔｅｒ ＫＢまたはＦｏａｍａｓｔｅｒ Ｖである。
【００５６】
ＰＶＡ／ＰＶＰブレンドまたはＰＶＡ処理した基材にホウ酸ナトリウムを添加すると、通常、繊維直径が増加し、溶液の粘性が増加する。例えば約３から８重量パーセントで使用することができる他の凝固剤は、フッ化水素酸、ヘキサメチレン（ｈａｘａｍｅｔｈｙｌｅｎｅ）、ヘキサエチレンジイソシアネート（ｈｅｘａｅｔｙｌｅｎｅ ｄｉｉｓｏｃｙｎａｔｅ）、グリオキサール、ジプロピレングリコールなどのグリコール、ジプロピレングリコールジベンゾエートおよびジエチレングリコールジベンゾエートなどのジベンゾエートタイプ、フタル酸ジブチルなどのフタレート、および安息香酸およびフタル酸のメチレングリコールポリエステルなどの液体ポリエステルであり、他の湿潤剤は、塩化カルシウム、グリコール、グリセリン、尿素、ソルビトールを含む。代表的な粘着性付与剤は、ガムロジン、エステルガム、炭化水素樹脂、水素化ロジン、トール油ロジン、テルペン樹脂など、および水系接着技術分野で公知の他のものを含む。
【００５７】
微生物を効果的に殺すことができ、ポリマーエマルジョンおよび他の工業製品のための非常に良好な保存性を与えることができる、かなりの数の殺生物剤があるが、これらのうち限られた数のもののみがより高等生命体（例えばヒト）に容認できる低毒性を示す。
【００５８】
本発明の例示の実施形態において、Ｓｕｔｔｏｃｉｄｅ（登録商標）Ａ５０％溶液などの広範囲の防腐剤であるヒドロキシメチルグリシンナトリウムが使用される。この溶液は、水溶性防腐剤ならびに酸／アクリルポリマーの中和剤の恩恵を提供する。ヒドロキシメチルグリシンナトリウムは１２もの高いｐＨで活性であり、ｐＨ３．５もの低い酸性条件で使用することもできる。ヒドロキシメチルグリシンナトリウムは、低濃度でもグラム陰性およびグラム陽性菌、酵母およびかびに対して活性であり、コスト効率の良い保存性を与える。
【００５９】
抗菌剤の別の例はクロルヘキシジンである。グルコン酸クロルヘキシジンＵＳＰ溶液５％はグルコン酸クロルヘキシジン２０％ＥＰの水溶液である。クロルヘキシジン２〜５％は良好な殺菌効果を有し、普通のグラム陽性およびグラム陰性菌および菌類に対して活性である。これら、または、以下の抗生物質のいずれかを水溶液に添加することができる。例えば、７０％イソプロピルアルコールまたは６０％エチルアルコールとブレンドした約２−５重量パーセントの量のグルコン酸クロルヘキシジン、グルコン酸クロルヘキシジンおよびオクテニジン二塩化水素化物ブレンド、または他のクロルヘキシジンブレンド、トリクロサン、ＰＣＭＸ、フェノール（石炭酸）化合物または７０％イソプロピルアルコールまたは６０％エチルアルコールまたはチモール（２−イソプロピル−５−メチルフェノールとしても知られる）のブレンド、４−イソプロピル−３−メチルフェノール、または任意の濃度のイソプロピルメチルフェノール、または任意の濃度のチモールおよびカルバクロール（キモフェノール（ｃｙｍｏｐｈｅｎｏｌ））のブレンド、Ｄｏｗ Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｋａｔｈｏｎ（登録商標）ＬＸ１４００，Ｎｕｏｓｅｐｔ（登録商標）、例えば同様に製造された抗菌剤を含むＢＡＳＦのＰｒｏｔｅｃｏｌおよびＡｓｅｐｔｒｏｌ、およびＮａｎｏｃｉｄｅの抗菌性仕上げ。抗菌剤のさらなる例は、スルファジアジン銀、硝酸銀０．５重量％溶液、または酢酸マフェナイド（Ｓｕｌｆａｍｙｌｏｎ）５重量％溶液、Ｍｕｐｉｒｏｃｉｎ（Ｂａｃｔｒｏｂａｎ）、またはＮｙｓｔａｔｉｎを含む。
【００６０】
皮膚に対する冷却効果を増強するために、体積重量による１から７％、好ましくは３％、のメントール油、メントール結晶（ハッカ抽出結晶化、迅速凍結または同様の）および／またはメントールブレンドが一方または両方の水溶液に添加されてもよい。皮膚の冷温感受性受容体に化学的にトリガーをかけ冷たい感覚を与える他の冷却効果増強原料が使用されてもよい。
【００６１】
さらに、リドカイン（キシロカイン）、ラナカイン（ｌａｎａｃａｎｅ）、ジブカイン、オキシブプロカイン、プラモキシン、プロパラカイン、プロキシメタカインなどの麻酔薬または他の局所麻酔剤を、約１重量パーセントから約５重量パーセント添加することができる。ベンゾカイン、ベンゾカインおよびメントール、テトラカイン（アメソカインとも命名された）を包含する安息香酸エステルおよびピクリン酸ブタンベンは、使用されてもよい他の局所麻酔剤である。これらの薬剤は、一方または両方の水溶液に添加することができる。局所麻酔剤はそう痒を緩和し、皮膚の神経末端を鈍化し、局部に鎮痛を与えることができる。
【００６２】
基材は、基材に含浸させた後でも目に見えるテキスト、図案、および／または絵、図解などを含んでいてもよい（以降、本明細書において、「印刷」に言及するが、この用語は、基材に「印刷」を与えるための特定のプロセスを意味せず、単に便宜的に使用される）。「印刷」プロセスおよびインクは、含浸工程および関連材料と適合しなければならない。また、テキスト、図案、絵などが、ゲル含浸工程の前または間に基材に接着させられる別々の成分であることは可能である。印刷は純粋に装飾であってもよく、または冷却製品に有用性を提供するものでもよい。例えば、印刷が使用説明書を提供してもよい。印刷は、例えばスクリーン印刷、ローラー捺染、熱転写法、または他の方法によって基材に与えることができ、また、基材中に織り込む、または融合させることができる。印刷は堅牢度を有し、使用される溶液の成分を包含する含浸工程に耐えることができなければならない。
【００６３】
基材は、ポリ臭化ジフェニルエーテル（ＰＢＤＥ）、ポリＥＭＣ防火剤ならびにＰＶＡおよびＫＭｎＯ４で酸化したＰＶＡ系の安全な難燃剤組成物（ポリマー有機チャー形成剤）または有機（無塩）難燃剤などの難燃剤で前処理されてもよい。
【００６４】
エチレンアミン誘導体を含む例示の紫外線抑制剤を添加することができる。
【００６５】
エチレンアミン誘導体は、その帯電防止特性によって添加することができ、第四級アンモニウム化合物は、有機凝集剤を使用して、特定の水溶性の中性またはアルカリの塩と共に使用することができる。
【００６６】
冷却製品を形成する例示の方法をここで説明する。多孔基材は、例えば噴霧する、浸す、または他の浸漬の形態により、ＰＶＡ、ＰＶＰまたはＰＶＡ／ＰＶＰブレンドなどの１種または複数のポリビニル化合物を有する水溶液に、基材に溶液が実質的にまたは完全に含浸するようになるまで、さらされる。溶液中のポリビニル化合物の例示の重量パーセント範囲は、約４重量パーセントから約６重量パーセント、および約４重量パーセントから約１０重量パーセントである。ＰＶＡ／ＰＶＰブレンドは、例えば、約０重量パーセントから約２重量パーセントより多い、好ましくは約０．２５重量パーセントから約１．０重量パーセントの範囲のＰＶＰと、約４重量パーセントから約１０重量パーセント、いくつかの用途には好ましくは約６重量パーセントであるＰＶＡとを含む。場合によって、約２から約７重量パーセントの範囲の、グルコン酸クロルヘキシジンまたはＳｕｔｔｏｃｉｄｅＡ５０％溶液などの抗生物質が添加されてもよい。追加の例示の範囲は、約３から約５重量パーセント、好ましくは約３重量パーセントである。溶液は、グリセリンなどのゲルを生成または増強する、約１から７重量パーセントの成分（複数可）、および残部の実質的に水をさらに含む。ゲルを生成または増強する成分の他の例示の範囲は、溶液の約１重量パーセントから約５重量パーセント、および約３重量パーセントから約４重量パーセントを含む。過剰な溶液は、ブレードまたはスキージ、ピンチローラーまたは技法の組み合わせを用いて掻くことによって基材から取り除くことができる。
【００６７】
次いで、濡らした基材は、再び噴霧する、浸す、または他の浸漬の形態により、別の水溶液にさらされる。この第２の水溶液は、ポリマーの架橋を起こすためのホウ酸ナトリウムなどの約３から約８重量パーセントの無機凝固剤、および場合によって、約２から約５重量パーセントの追加の抗生物質、およびグリセリンなどの約０から５重量パーセントを超える可塑剤、および残部に基本的、実質的に水を含む。過剰な溶液は、ブレードまたはスキージ、ピンチローラーまたは技法の組み合わせを用いて掻くことなどによって基材から取り除くことができる。次いで、含浸基材は、例えばエアナイフの使用によって乾燥される。含浸材料は、恐らく華氏３５００度を越える、耐炎性および耐熱性を示す。
【００６８】
本発明の例示の実施形態による、溶液成分および調製は、以下のとおりである。
水溶液１：
ＰＶＡ４〜１０重量パーセント、好ましくは６重量パーセント
ＰＶＰ０〜２重量パーセント、好ましくは０．２５〜１．０重量パーセント
抗生物質２〜５重量パーセント、好ましくは３重量パーセント
グリセリン１〜７重量パーセント、好ましくは２〜５重量パーセント、
残部は基本的に水
水溶液２：
ホウ酸ナトリウム３〜８重量パーセント、好ましくは５重量パーセント
抗生物質２〜５重量パーセント、好ましくは２〜３重量パーセント、さらに好ましくは重量３パーセント
グリセリン０〜７重量パーセント、好ましくは０〜５重量パーセント、より好ましくは１〜２重量パーセント
添加される他の薬剤は、重量パーセントで示される［例えばメントール１〜７％、鎮痛剤、など］。
【００６９】
第１の水溶液
第１の水溶液をおよそ１８０°Ｆに加熱し、次いで、１６０°Ｆ以下に冷却し、その時点で、Ｓｕｔｔｏｃｉｄｅ Ａ５０％溶液などの抗生物質を、好ましくは３重量パーセント、水溶液中に入れて撹拌する。
【００７０】
第２の水溶液
ホウ酸ナトリウムを温水に添加してホウ酸ナトリウムを溶解し、次いで、グリセリンおよび抗生物質を添加する。
【００７１】
本発明の例示の実施形態において、各水溶液を、好ましくは、６０％の水を他の原料と混合することにより調製し、溶液を作り、その溶液を、第１の水溶液ではおよそ１８０°Ｆ〜１９０°Ｆ、および第２の水溶液ではおよそ１６０°Ｆ〜１７０°Ｆに加熱する。その溶液は、好ましくは泡消し剤なしで、加熱および混合する段階では絶えず揺動させる。その結果、揺動は十分に遅く溶液の発泡を回避できる。一般に、溶液を前述の温度にするのにおよそ１０〜４５分を要する。所望の温度に到達すれば、溶液成分は十分ブレンドし、必要ならば十分に溶融しなければならない。次いで、その溶液は、１６０°Ｆ未満の溶液を冷却するのに十分な温度で、水の残りの４０％を添加することにより冷却する。次いで、抗生物質を添加する。
【００７２】
図１は、本発明の例示の実施形態による冷却製品の製造工程、および設備を表す。基材ロール５０は、設備に通して供給され、そこでポリマーゲルを含浸させる未処理（未含浸）の基材材料を含む。基材は、ＰＶＡおよび／またはＰＶＰなどの１種または複数のポリビニル化合物または他の同様の物質、および本明細書において記載される追加の原料を含有する第１の水溶液の槽５２へ供給される。このステップにおいて、基材は、好ましくは槽に通して供給され、溶液に完全に浸される。次いで、過剰な溶液は基材から取り除かれる。本発明のこの例示の実施形態において、基材はまず、２つの相異なるサイズのローラー５６および５８から形成されているピンチローラー５４に通して供給される。次いで、基材はスキージ６０に通される。噴霧器６２は基材に第２の水溶液を噴霧し、ポリマー（複数可）の架橋を開始させる、またはさらに進める。次いで、基材は長い通路６４に従い、架橋を起こすために約１０−２０秒を要する。次いで、エアナイフ６６は含浸基材を乾燥するために使用される。最終的に、基材はローラー６８に巻き戻される。
【００７３】
ニットなどのいくつかの基材は、伸ばすおよび／または溶液を含浸させると、端部から内側へカールする傾向がある。したがって、設備は、基材を平らにするためのデカーラー（ｄｅｃｕｒｌｅｒ）を備える。第１のデカーラー７０は、材料を平らにするために、一様に溶液を受け取るように、噴霧器６２の直前に位置する。第２のデカーラー７２は、噴霧器６２から下流に、かつテークアップローラー６８から直ぐ上流に位置する。そうして、材料をローラー６８上に転がし、平坦にする。
【００７４】
含浸工程時間は、選択された基材の吸収速度に依存する。その時間は、含浸前に基材を機械的に圧迫することによって、マイクロセルから空気を抜くようにして短縮させることができる。ゲルは、単に部分的にでもよいが好ましくは完全に基材を貫通し、冷却製品材料を形成する。
【００７５】
凝固溶液を用いるＰＶＡまたはＰＶＡ／ＰＶＰ溶液の架橋は、使用された基材の特性に依存して、速やかに、通常１から６０秒以内に生じ得る。含浸基材の全体にわたって、凝析溶液の効果的な移動を保証するためには、十分な時間が必要である。次いで、基材は、ブレードまたは他の適切なデバイスを使用して、過剰のゲルの拭き取り、乾燥して過剰の水を取り除くことができる。乾燥時間は、処理した基材を対流または放射する熱に十分に曝露して水を蒸発させることにより、または処理された基材をエアナイフにあて過剰な水分を取り除くことにより、短縮することができる。エアナイフに加えて、または、その代わりに、乾燥は、風乾ファン上を通すローラーシステム、赤外線加熱システムまたは他の適切な乾燥機構の使用により遂行することができる。これにより乾燥時間を短縮でき、５分未満に短縮することができる。
【００７６】
次いで、含浸基材は、ラップ、圧迫包帯、パッド、パッチ、スリーブ、ベスト、シャツ、ショーツ、ソックス、ハンドクーラー、フートクーラー、ヘッドギヤーなどの、バンド、キャップまたはハット、Ｔシャツ、ショーツ、パンツ、シャツ、グローブなどの様々な製品に、または他の衣料物品に形成することができる。本発明のゲル含浸基材も、潜在的にドラッグデリバリーシステムとして使用することができる。ヒドロゲルを無機塩と合わせることによって、これらは導電性になり、それにより電気外科に使用することができる。
【００７７】
次いで、冷却製品材料は、例えば、寒冷療法ラップを形成することができる。例示の寒冷療法ラップの厚さ範囲は約１／３２インチから約１／４インチである。次いで、寒冷療法ラップは様々に完成品の形態に変換される。寒冷療法ラップの場合には、ゲル含浸基材は、例えば、幅およそ１から８インチ、長さおよそ４８から７２インチのシートに切断される。本発明の例示の実施形態において、ラップは、０．５から１−１／２インチなどの直径を有する芯に巻く。ラップは、例えばＰＶＣまたは他のプラスチックまたはプラスチック／金属被覆フィルムで製造された、水分を保持するバッグまたは他の容器に保管することができる。ラップは、保管容器に水を添加することにより、水分を再補給することができる。
【００７８】
冷却製品材料を製造し、次に、材料を所望の製品に形成することは、大抵の場合好ましいが、いくつかの用途のために、基材から所望の製品をまず形成し、次いで、ゲルおよび他の成分を含浸させることが可能である。
【００７９】
図２および３を参照して、冷却製品材料２０は、水系ゲル２２を保持するための多孔基材として機能する担体織物２１（基材）を含む。このゲルは担体に含浸して、熱伝導および蒸発の組み合わせによって体熱を全体として抜き取ることによる冷却を提供する。本発明の例示の実施形態において、冷却製品材料面２３および２４は、皮膚に接着せずに、ラップがそれ自体への接着を可能にする、自己接着特性を維持しつつ、平滑で光沢を出すように設計されている。
【００８０】
基材担体２１の例は、ジャージ構造の約１％から約６％の丸横編のＳｐａｎｄｅｘ（登録商標）などの、弾性ポリマー上の綿を含む。弾性ポリマーのさらなる例示の範囲は、約２から約４パーセント、および約４から約６パーセントを含む。
【００８１】
パッチ、および図４に説明される圧迫帯、および図５に説明されるショルダーラップ２５を含んでもよい、包帯／ラップ２５などの他の処理した製品を含むが、これらに限定されない、本発明の範囲内に包含される他の形態の完成品が存在する。
【００８２】
完成品は消毒することができ、手術室において使用することが可能になる。減菌および汚染除去はガンマ線照射によって遂行することができる。本発明の例示の実施形態において、ガンマ滅菌処理法は、微生物を殺すためにコバルト６０照射を使用する。ガンマ線照射は包装および製品を貫通させることができ、本発明の実施形態において使用される基材の大部分またはすべてを用いる使用に適切である。
【００８３】
本発明の例示の実施形態による寒冷療法ベスト集合体は、身体の核心温度を許容水準に維持するために、好ましくは、耐炎性および耐熱性、軽量の使いやすい寒冷療法溶液を提供する。
【００８４】
図６〜８を参照して、ベスト１０の形態の冷却製品は、水系ゲル１３を保持する多孔質担体織物１４を含む含浸基材１１を含む。含浸基材１１は、熱伝導および蒸発の組み合わせによって体熱を抜き取ることによる冷却を提供する。ベストはまた、水の蒸発を増強し、それによって冷却効果を増加するように設計されている、薄い織物またはプラスチックフィルム１２を含んでもよい。本明細書において使用される場合、「ベスト」という用語は広く使用され、胸および背領域の被覆に加えて肩または腕の部分を覆う衣服を含むことができる。
【００８５】
寒冷療法ベストの例示の実施形態において、ゲル含浸基材１１は、およそ１８から３６インチ×３６インチのシートに切断される。非侵襲的に体温を迅速に低下させるために、例えば図１５に示されるように、このサイズは、冷却毛布３８に適切であり得る。これは、冷却製品材料１７の単一シートから形成することができるが、必ずしもそうである必要はない。水ウィッキング能力のために設計された薄い織物またはプラスチックフィルム１２は、冷却効果を増強する担体に施すことができる。次いで、切断されたシートは、使用者が、その人の頭の上を衣服を滑らせて、その身体の後部および前部の面に沿って掛けることができる、図９に示されるようなベストのパターンに切断される。ファスナー１５および１６が衣服の側面に付けられており、それによって使用者が衣服を身体に確実に固定することができる。ファスナー１５および１６は、例えば容易に相互をつなぎ、繰り返しつないだり外したりできるホックおよび環の材料であってもよい。図１０は本発明の例示の実施形態による別の衣服３０を表す。この実施形態において、衣服３０は、タンクトップの形態をしている。
【００８６】
最終の衣服は、十分な冷却及び耐火炎／耐熱性を提供しつつ、衣服の重量を最小限に抑えるために、通常、好ましくは、約１／１６インチから１／４インチの厚さを有している。衣服は、通常、好ましくは、１２インチ×１６インチの標準寸法の、水分を保持するＰＶＣビニール袋、または他の容器に畳み込まれる。ＰＶＣビニール袋または他の容器は水分再補給バッグとして役立ち、繰り返し使用でゲルが完全に乾燥した場合に使用者が処分する前に、製品を複数回再使用することを可能にする。
【００８７】
冷却製品または、図１１に示されたような容器ラップ３２の形態をしていてもよい。容器ラップ３２は、使用または輸送中の食品および飲料または医薬などの、中に含まれる品目を冷やすおよび／または冷たく保つために使用することができる。多くの場合において、それは、氷または氷水を運ぶ必要性を解消しまたは減少させて、外部動力源または凝縮、融解、流出にともなう清掃を必要としない。本発明の例示の実施形態は、食品がクーラー／冷熱バッグから取り出される場合、不衛生なクーラーおよび冷熱バッグから生じる相互汚染、クーラーまたは冷熱バッグ中の氷および氷／水混合物に起こる融解、および融解しつつある水の中に手を入れること、他のクーラー／冷熱バッグ内容物の水の滴りを解消または減少させることができる。
【００８８】
容器ラップ３２は、瓶または他の容器を包むことができ、ほとんどまたはまったく粘着、凝縮または融解せずに、容器に付着し、冷却または冷蔵温度に維持する。冷やすラップ３２は巻き上げて、好ましくは気密容器に保管し、再度使用することができる。バッグまたは他の容器内にあろうとなかろうと、冷蔵、または冷水または氷水中に浸漬すると、冷却効果は増強される。ラップはまた、一般にごく短時間の間冷水または氷水中に沈めればよく（およそ２〜２０秒。ラップの全体的なサイズに依存し、より大きいラップはより長い浸漬時間を必要とする）、次いで、手で絞り取ってまたは拭き取って過剰の水を取り除く、または、容器を包みながら冷蔵する。
【００８９】
伸縮性を備えるまたは備えない容器ラップ３２を製造することができる。伸縮性があると、冷却ラップを容易に容器に適合させることができる。例として、包む器の側面に適合するゲルが埋め込まれた、綿／Ｓｐａｎｄｅｘもしくは類似品、または不織布材料からなるニット基材がある。容器ラップの例示の実施形態において、ラップは、厚さ約１／８から約１／２インチ、幅約４から約３６インチ、および長さ約１０から約３６インチの間の寸法を有している。さらなる実施形態において、ラップ寸法は、厚さ約１／８から約１／２インチ、幅７から１０インチ、および長さ約９から約２０インチの間にある。それ自体に接着する製品の能力に応じて、それは、必要とされるような、その現在のサイズで組み合わせ、また、積層し、より厚く、より長く持続する製品を提供することができる。非含浸基材は、好ましくは不織布のポリエステルまたはポリエステル混紡で、重量は約２ｏｚ／ｙｄ２から約４ｏｚ／ｙｄ２、好ましくは約３ｏｚ／ｙｄ２、および厚さは約０．０７インチから約０．１０インチの範囲である。
【００９０】
製品はまた、熱傷パッド、指ラップ、ストリップ、顔マスク、脚部ラップまたは他の形態を含むが、これらに限定されない、他の目的のための様々な他のサイズで形成することができる。
【００９１】
図１２および１３に示されるように、本発明は、例えば、手首、腕またはその一部などの身体の一部を覆うために使用される身体ラップを含む。図１２は、手首、前腕の一部および手の一部を覆う、本発明の例示の実施形態によるスリーブラップ３４を示す。図１３は、手首および前腕の一部を覆う本発明の例示の実施形態によるスリーブラップまたは前腕長手袋３６の別の変種を示す。図１２および１３に示される冷却製品の例示の実施形態は、シェフなどの台所要員に特に有用である。ラップは、熱傷からの保護を提供し、また、高温環境においてエンドユーザの真皮（皮膚）を冷温に保つ助けをする。交代制勤務の最初に、冷却スリーブラップまたは長手袋を前腕に付けることによって、従業員は、偶然のやけど、火炎、高温の油脂および高温接触事故から保護される。ラップは皮膚に接着しないが、それ自体に接着し、例えば、およそ９−１０インチ×１６インチのシートの、ポリマーゲルで処理した不織布のポリエステル織物で提供することができる。本発明のさらなる実施形態において、およそ９インチ幅のラップは、例えば、前腕を十分に被覆することができる。約８から約１８インチの長さであれば、ラップを前腕に十分に巻きつけられ、妥当な時間の間冷却効果を提供するであろう。
【００９２】
スリーブまたは長手袋のための基材は、好ましくは、ＳｏｆｔＳｏｒｂ ＨＹＧ００８などのニードルパンチの、不織布のポリエステル／レーヨンである。理想的には、それは、６ｏｚ／ｙｄ２の重量、０．０７５〜０．０９５インチの厚さ、マシン方向（ＭＤ）で６５ｌｂおよび横方向（ＣＭＤ）で１００ｌｂの最小抗張力、１０ｌｂで４０（ＭＤ）および２５（ＣＭＤ）の平均伸び率、および７．０ｇｍ／ｇｍの平均吸収性を有する。スリーブおよび長手袋のための他の例示の基材範囲は、厚さ約０．０５から約０．１３インチ、重量約３ｏｚ／ｙｄ２から約８ｏｚ／ｙｄ２である。
【００９３】
ラップの特性の１つは、ゲルが皮膚の冷却、ならびに高温／火炎バリアを提供することであるので、仕事場で軽微な熱傷またはやけどを負っている従業員は、影響を受けた領域をスリーブラップで保護することができる。
【００９４】
冷却製品材料は、図１６および１７に示されるような、例えば、幅およそ４インチから１０インチ、長さ４インチから１６インチ部分のパッド４０に形成することができる。これらは、下背または肩などの特定の領域の身体に施すことができる。理想的には、パッド上に着用してもよい衣料を保護するために、パッドは、片面にポリプロピレン製などの剥離ライナー４２、および身体から離して着用されるパッド４０の面に押し付ける織物外側被覆材４４を有する。外側被覆材４４は含浸基材４６と同一の材料であってもよいが、含浸させていない。非含浸の外側被覆材４４は、例えばピンチローラーの使用によって含浸基材４６に容易に接着しなければならない。好ましくは、容易に接着するように含浸基材４６が十分に含湿している間に、これを行う。剥離ライナー４２は、好ましくは、それが含浸基材４６に接着するのを助けるために少なくとも片面にテクスチャーを有する。パッド基材は、好ましくは、約１．５０ｏｚ／ｙｄ２の重量および約０．０１７−０．０３３インチの厚さを有するＨｏｍｅ Ｆｕｒｎｉｓｈｉｎｇ ｓｔｙｌｅ ＶＹＬ００９などのニードルパンチで、不織布のポリエステルである。パッドの重量の他の例示の範囲は、約１ｏｚ／ｙｄ２から約３ｏｚ／ｙｄ２を含む。パッドの厚さの他の例示の範囲は、約．０１０から約．０５０を含む。
【００９５】
本発明は、様々な方法、例えば冷却パッドなどの製品で、冷却用途のための含浸基材を製造する方法、冷却製品を製造する方法、身体を冷却する方法、寒冷療法の方法、熱傷を治療する方法、腫脹を縮小する方法、および損傷を治療する方法で具現することができ、本明細書において記載された任意の製品を身体に適用して冷却効果を提供するステップを含む。寒冷治療法の実施形態は、血管拡張および細胞損傷、または細胞死亡の可能性または程度を回避するまたは減少させるために、急性炎症性相の間（損傷後の最初の２４から４８時間）および約５９°Ｆ（１５℃）より低い温度で治療を施すステップを含む。
【００９６】
それぞれが要素の相異なる組み合わせを有する、本発明の様々な実施形態が記載された。本発明は、開示された特定の実施形態に限定されず、開示された要素の相異なる組み合わせを含むことができ、先行技術の態様を含んでもよい。
【００９７】
本発明は例示の実施形態によって説明されているが、当業者はさらなる利点および変形を想起するであろう。したがって、そのより広範囲の態様において、本発明は、本明細書に示され記載された具体的な詳細に限定されるものではない。例えば、材料成分の比率ならびに製品の構造および種類に対する変形は、本発明の趣旨および範囲から離れることなく、少なくともある程度、製造することができる。したがって、本発明が具体的な例示の実施形態に限定されず、添付の特許請求の範囲およびそれらの等価物の完全な趣旨および範囲内で解釈されることが意図される。
【技術分野】
【０００１】
この出願は、２００９年８月１０日に出願された米国出願第６１／２３２，５６５号、２００９年８月１０日に出願された米国出願第６１／２３２，５６４号、および２００９年８月１０日に出願された米国出願第６１／２３２，６７７号の本出願であり、その優先権を主張する。
【背景技術】
【０００２】
寒冷療法は、身体から熱を取り除き、高まっていた組織温度を結果として低下させる、物質または製品の身体への治療適用として定義される。
【０００３】
圧迫は、しばしば寒冷療法と共に使用される。圧迫の恩恵は、組織温度をさらに低下させ得る、皮膚と寒冷源との間の接触の改善、その部位へのさらなる血流減少および断熱効果の増大を含むことができる。圧迫はまた、損傷の後にまたは激しい運動中に被った微小損傷に対して二次的に起こり得る浮腫の形成の抑制を助けることができる。
【０００４】
寒冷療法（または冷温療法）は疼痛、代謝および筋痙攣を減らし、それにより、炎症反応を最小限に抑え、軟質組織損傷からの回復を改善することができる。
【０００５】
氷嚢、氷タオル、氷マッサージ、ゲルパック、冷却スプレー、冷温浸漬、冷却ガスおよび空気スプリントなどの様々な方法が、寒冷療法の実施のために利用可能である。使い捨ての化学反応小袋および再使用可能な冷却ゲルパックも寒冷療法に使用される。使い捨て小袋は、バッグが握られた場合に限り接触する２種の薬品を含む軟質プラスチックバッグである。この作用によって内側のプラスチック膜を破裂させ、２種の薬品が混合され、吸熱反応を起す。結果として得られた冷温は保持されず、製品は１回使用したら廃棄されなければならない。それらは潜在的に極端な温度（摂氏マイナス２０度もの低温）に達し得るため、凍結した冷却ゲル充填またはゲルパックはごく注意して使用されるべきであり、使用者は、潜在的な皮膚への凍傷、神経障害ならびに腫脹および炎症の増加を制限するためにゲルと皮膚との間にタオルを常に挿入しなければならない。連続気泡フォームゲル冷温ラップも使用されるが、しかし、この製品を開ける時および着用中に製品から脱落する、ポリビニルアルコール（ＰＶＡ）およびＰＶＡ／ゲル粒子の小さいざらざらした粒、および大きい塊に対する消費者の嫌悪感を包含するいくつかの制約を有している。
【０００６】
したがって、使用者を潜在的に極端な温度にさらさずに体熱を減少させ、その一体性を経時的に維持し、好ましくは再使用可能な、冷却製品に対する必要性が存在する。
【０００７】
また、食物および飲料の貯蔵容器、薬、インスリンなどの医薬品ならびに他の生物学的製剤、組織試料および血液などの医療関連物質などの品目の温度を低下させまたは維持し、氷または氷水を運ぶ必要性を解消しまたは減少させて、外部動力源または凝縮、融解、流出にともなう清掃を必要としない、冷却製品に対する必要性が存在する。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明の例示の実施形態は、様々な疾患および病気の治療に使用される、寒冷療法および圧迫ともに行う寒冷療法に使用することができ、覆った組織から熱を抜き取って、損傷の修復を助け手術後の治癒速度を上げることができる冷却製品を含む。開示された技術を具現する製品は、他の解決策では必要な前もっての準備をほとんどせず、またしばしばより軽量でそのような寒冷療法を施す能力を使用者に提供することができる。そのような発明の理想的な用途は、高温環境の消防、スポーツおよび負荷の高い労働活動に従事する個人（例えば、訓練および戦闘状態の両方の軍関係者の場合のように）を含むが、これらに限定されない。
【０００９】
開示された冷却製品はまた、食物および薬を含む可能性のある瓶および他の容器の温度を、低下または維持するために使用することができる。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
冷却製品は、一般にポリマーゲルを含浸した基材を含む。抗生物質を製品に組み入れることができる。ゲルには、例えば、ＰＶＡ、ＰＶＰまたはＰＶＡ／ＰＶＡブレンド基材を有していてもよい。
【００１１】
基材は、織布、不織布、またはニットであってもよい。本発明の例示の実施形態において、冷却製品は、基材は幅の伸び率よりも長さの伸び率が大きく、基材がニット、弾性ポリマー／綿混紡である、圧迫ラップである。本発明のさらなる例示の実施形態において、冷却製品は、基材がニードルパンチした不織布のポリエステルまたはポリエステル／レーヨン混紡であるパッドである。
【００１２】
冷却製品は、例えば、身体ラップ、容器ラップ、ベストおよび長手袋、パッドおよび毛布などの衣料物品などの他の品目に形成されてもよい。
【００１３】
冷却製品は、片面または両面に剥離ライナーを、および片面または両面に保護被覆材を有していてもよい。
【００１４】
本発明は、冷却製品を製造する方法をさらに含む。本発明の例示の実施形態において、本方法は、１種または複数のポリマー、抗生物質、ゲル生成またはゲル増強剤、および残部が実質的に水で構成された第１の水溶液に多孔基材をさらすステップを含む。次いで、濡らした基材は、無機凝固剤、抗生物質、可塑剤、および残部が実質的に水で構成された、第２の水溶液にさらされる。次いで、含浸基材は十分に乾燥され、ダイ打抜きなどによって所望の製品に形成される。
【００１５】
例示の製造工程および結果として得られた例示の製品は、以下の図を参照して理解することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明の例示の実施形態による浸漬プロセスを表す図である。
【図２】本発明の例示の実施形態による寒冷療法の冷却ラップの透視図である。
【図３】本発明の例示の実施形態による図２において、実質的に直線ＩＩ−ＩＩに沿って得られた、断片的な拡大断面図である。
【図４】本発明の例示の実施形態による寒冷療法の冷却ラップの１つの適用を図示する。
【図５】本発明の例示の実施形態による別の寒冷療法の冷却ラップの図である。
【図６】本発明の例示の実施形態による寒冷療法ベストの透視図である。
【図７】本発明の例示の実施形態による図１において、実質的に直線ＩＩ−ＩＩに沿って得られた、断片的な拡大断面図である。
【図８】本発明の例示の実施形態による皮膚表面からの水ウィッキングを増強するために基材に接着させた薄い布を説明する、断片的な拡大透視図である。
【図９】本発明の例示の実施形態による、ダイ切断されたベルクロファスナー付きベスト服を説明する図である。
【図１０】本発明の例示の実施形態による別の寒冷療法服を示す図である。
【図１１】本発明の例示の実施形態による容器ラップ製品を示す図である。
【図１２】本発明の例示の実施形態による長手袋を示す図である。
【図１３】本発明のさらなる例示の実施形態によるスリーブラップを表す図である。
【図１４】本発明のさらなる例示の実施形態による長手袋を表す図である。
【図１５】本発明のさらなる例示の実施形態による毛布を表す図である。
【図１６】本発明の例示の実施形態によるパッドを表す図である。
【図１７】本発明の例示の実施形態によるパッドの層を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
本発明の例示の実施形態は、例えば、捻挫による腫脹や疼痛、打撲傷、虫刺症、筋痙攣、頭痛、変形性関節疾患、外科手術、腱炎、手根管、火傷治療、スポーツ損傷、関節炎、浮腫、薬剤性末梢性浮腫、骨打撲傷、温熱ストレス／卒中および手根管を緩和するために、使用することができる水系ゲル包埋基材を含む。
【００１８】
本発明の例示の実施形態は、以下の特性の１つまたは複数を有することができる。すなわち、無毒で、ラテックスを含まず、生分解性で、環境にとって「優しく」安全で、長期間にわたり影響を与える領域の効果的冷却を維持することができ、皮膚に適合することができ、そのために皮膚から熱エネルギーを抜き取る能力を最大限にし、冷却の増強のために冷却することができ、覆った領域から熱を抜き取ることができる。
【００１９】
本発明の実施形態は、ポリマーゲル（また「ゲル化ポリマー」と呼ばれる）を含浸し、抗生物質を有する基材を一般に含む、冷却製品を含む。ゲルは、例えばポリビニルアルコール（ＰＶＡ）系ゲル、ＰＶＡ／ポリビニルピロリドン（ＰＶＰ）ブレンド系ゲル、またはＰＶＰ系ゲルであってもよい。
【００２０】
冷却製品は、様々な損傷の治療のためのラップとして使用するのに特に適切である。例示のラップは、幅が約１から約８インチ、長さが約４８から約７２、および厚さが約１／３２インチから約１／２インチの範囲の寸法を有している。
【００２１】
追加の治療上の恩恵に関して、本製品は圧迫ラップとして役立つように形成することができる。本製品が圧迫を与える能力は、使用される基材材料の本質的部分に依存する。圧迫が望ましい場合、ニット、Ｓｐａｎｄｅｘ（登録商標）／綿混紡を基材として使用することができる。本発明の具体的な実施形態において、基材中のＳｐａｎｄｅｘ（登録商標）のパーセント範囲は約１％から約６％である。合成、天然、および合成／天然素材混紡を含む綿以外の材料にＳｐａｎｄｅｘ（登録商標）を混紡することができることが留意される。冷却製品の基材は、織布または不織布であってもよいが、ゲルを保持するために多孔性でなければならない。本発明の例示の実施形態において、基材は水不溶性である、すなわち、水に浸漬または接触したときに基材は水に溶けず、容易に破れない。本発明は、基材の一部のみまたは一部にゲルを含浸させ、およびまた基板全体にゲルを含浸させる実施形態を含む。
【００２２】
基材材料のさらなる実施例は、微細または中位の二重気泡、２．７から３．７ｌｂ／ｆｔ３の最小密度および３３．２から４０．５ｐｓｉの範囲の引張強さ、１４から２２ｇ／ｇの容水量を有するスポンジ、連続気泡ポリウレタン親水性発泡体、ポリエステル、綿／ポリエステル混紡、綿、綿／Ｓｐａｎｄｅｘ（登録商標）混紡、レーヨン／ポリエステル／Ｓｐａｎｄｅｘ（登録商標）混紡、綿／ジャージＳｐａｎｄｅｘ（登録商標）、弾性伸縮性包帯材料、ナイロン／Ｓｐａｎｄｅｘ（登録商標）混紡、Ｓｐａｎｄｅｘ（登録商標）／ポリエステルＬｙｃｒａ（登録商標）混紡、Ｓｐａｎｄｅｘ（登録商標）／ナイロン／ポリエステル／綿混紡、綿／Ｌｙｃｒａ（登録商標）混紡、ナイロン／綿／ポリエステルＬｙｃｒａ（登録商標）混紡、Ｌｙｃｒａ（登録商標）および／またはＳｐａｎｄｅｘ（登録商標）と他の材料の混紡、ナイロン／Ｓｐａｎｄｅｘ（登録商標）レース混紡、ポリアミド、ポリアミド混紡、伸張強化剤を添加した不織ポリエステル、高性能ポリアミド糸およびポリマー、高性能ポリアミド糸およびポリマー混紡、Ｅｎｋａｌｏｎ（登録商標）、Ｅｎｋａ（登録商標）糸、Ｅｎｋａ（登録商標）糸混紡、Ｖｅｒｏｎａ（商標）−Ａｌｌ Ｐｕｒｐｏｓｅ Ｐｅｒｍｅａｂｌｅ Ｆａｂｒｉｃ、ポリエステルフィラメント／フィラメント綾織、および良好な浸透性を有し、ゲルの担体として役立つ任意の材料を含む。本発明の例示の実施形態において、基材布は、１平方ヤード当たり３から１２オンスの範囲の等級（前処理の乾燥重量）を有する、編んだ畝織りの綿／Ｓｐａｎｄｅｘ（登録商標）布で構成されている。１平方ヤード当たり２から２０オンスの範囲、好ましくは１平方ヤード当たり３−８オンスの範囲の等級（前処理の乾燥重量）を有する不織ポリエステル織物はまた、いくつかの用途に使用することができる。Ｓｐａｎｄｅｘ（登録商標）またはＬｙｃｒａ（登録商標）がリストされているが、これらは、エラステーンまたは弾性ポリマーの範疇に入るものと、同様のまたは同一の他の弾性高分子材料に置き換えることができることが留意される。
【００２３】
本発明の例示の実施形態において、基材は、３０／１コーマ綿および５５デニールのＳｐａｎｄｅｘ（登録商標）、丸編（横編）から製造され、綿糸をＳｐａｎｄｅｘ（登録商標）にかぶせてジャージ構造に、好ましくは３０”直径円筒に１インチ当たり２８針を有する微細裁断単一編機で編む。好ましい織物は、長さ（縦糸）および幅（横糸）の両方で脱色工程において大きい収縮を達成するように設計されている。この収縮によって、最終製品の包装工程を容易にするために、幅方向の最小の収縮、伸びおよびカールを持つが、長さ方向の最大の伸びを持つ織物を仕上げることができる。この例示の実施形態においてさらに、生機（ｇｒｅｉｇｈ）織物は液流染色機で光学的白色に漂白される。次いで、漂白した織物は幅方向を切り開き、テンタ仕上げされる（熱セット）。この時点で抗菌剤も添加されてもよい。次いで、仕上がった光学的白色の織物は、例えばロゴのついたロータリースクリーン印刷機で色素印刷される。次いで、印刷した布は、好ましくは６０”の使用可能幅、８．２ｏｚ／平方ヤード（２８０ｇｍ／平方メートル）の最終仕様にテンタ仕上げされる。
【００２４】
基材の重量および厚さの一般的例示範囲は、重量：約１．０ｏｚ／ｙｄ２から約７．５ｏｚ／ｙｄ２、厚さ約０．０１５インチから約０．１００インチである。
【００２５】
有利なことに、難燃剤、柔軟剤などの添加剤で処理する前に、材料に含浸させると、基材へのゲルの接着を非常に改善することが見出された。これにより、糸または繊維がゲルで適切に被覆される。ほとんどの添加剤は接着に関する問題をもたらすが、基材が含浸以前に抗生物質で処理済みだったとしても、良好なゲル接着を得ることができることが見出された。
【００２６】
冷却製品は、含浸基材に設けたポリマー剥離ライナーを含んでいてもよい。ライナーは、製品の形成後適所に置かれ、使用のために取り除かれる。ライナーは、例えばポリエチレン、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、または他の同様の非接着性材料で形成されてもよく、またはニット、織布または不織布からなっていてもよい。第２のライナーまたは被覆材が、冷却製品の少なくとも一部に配置されてもよい。このライナーはまた、ニット、織布または不織布材料などの様々な材料でできていてもよい。２つの特定のタイプのライナー間に含浸基材をサンドイッチすることによって、製品が使用者の皮膚に触れることなく、製品は呼吸できる。含浸基材は、例えば、ピンチロールまたは単に適所に押しつけることなどによって、ライナーに積層することができる。
【００２７】
冷却製品は、また、製品が使用されているときに、含浸基材の片面の少なくとも一部を覆う被覆材が製品に残っていてもよい。被覆材は、皮膚からの水の蒸発を増強する材料で製造することができる。蒸気が一方向に通過でき、流体は反対方向に通過できない材料が適切である。様々な織物およびプラスチック製フィルムを使用することができる。
【００２８】
冷却効果増強原料、麻酔薬、紫外線抑制剤、難燃剤、結合剤、帯電防止原料またはこれらの任意の組み合わせが利用されてもよく、これらは、基材に含浸させた後、製品に添加されるか、または製品を製造するために使用される水溶液の１つに組み込まれる。冷却効果増強原料は、例えばメントールまたはメントール含有混合物であってもよい。麻酔原料は、例えば、リドカインまたはリドカイン含有混合物であってもよい。
【００２９】
いくつかの用途については、製品が耐水性であることが好ましい。
【００３０】
冷却製品は、基材にゲルを含浸させた場合でさえ、それが目に見えるように、基材上に印刷または他の形態の装飾または情報を含んでもよい。
【００３１】
冷却製品は、製品を格納し水分を保持および／または補充する容器またはバッグと共に販売される。
【００３２】
冷却製品は、ガンマ線照射によって消毒され浄化することができる。
【００３３】
本明細書において記載される製品を使用する方法は、製品の冷却する能力を増強するステップ、および製品を再使用するステップを含む。ゲル化基材の熱的冷却特性により、冷却製品が室温環境にある場合でさえ、冷却製品は覆われた領域を有効に冷却する。冷却を増強するために、着用前に製品を冷蔵庫内に置くことができる。冷却製品は、例えば２〜１０秒間冷水または氷水に浸漬することができ、完成品の熱力学的冷却特性は、この時間に冷水および／または氷水の温度の、ラップへの伝導を可能にする。（一般に、製品は、冷水または氷水の温度を得て、通常、約３０分以上の間この温度を保持する。）再使用のために、例えば少量の冷水を、製品に再補給することができ、好ましくは実質的に気密の容器に密封され、次の使用まで冷蔵庫に置かれまたは室温で保たれる。または、数時間冷却製品を着用した後に、使用者の身体に対する部分がこの時点で、外側になるように、それを裏返すことができる（ラップの場合には、最外層がこの時点で最内層になるように、それを、外側から中へ巻き直すことができる）。次いで、水（好ましくは冷水）中に置く。製品が水流から取り出されれば、過剰な水を取り除くために、これを絞り出すことができる。次いで、冷却製品は、再封止可能な小袋または容器に戻すことができる。再び必要になるまで、小袋または容器を、冷蔵庫内またはキャビネット内に置くことができる。その後の使用（６から８回）においては、数時間の持続時間の間効果的なことが実証された。本発明の例示の実施形態において、製品は再使用可能な容器に包装されるか、またはそのような容器と共に販売される。
【００３４】
例示の製品およびそれらの使用の方法は、製品が使用される連続時間の長さに依存して、９２〜９４°Ｆの標準から約６５〜８２°Ｆに、またはラップの開始温度に依存する約１０〜２０°Ｆの温度差に皮膚温度を降下させることができる。
【００３５】
以下に、本発明の例示の実施形態による冷却製品および身体の温度を説明する。冷却製品は冷却され、およそ３９°Ｆに冷える。人体に置くと約５分以内に、製品はおよそ６１．４°Ｆに温まり、１５分間隔で７４．９°Ｆ、６８．０°Ｆ、６５．１°Ｆおよび６８．１°Ｆに温度が上がり続ける。次いで製品は、およそ６８．１°Ｆで横ばいになり、使用の約２時間の間この温度を保持する。室温では、製品はおよそ６８．１°Ｆ度であり、使用する次の６０分にわたっておよそ７１°Ｆに徐々に上昇し、蒸発プロセスが継続して真皮からの熱を追い払い、次の６〜８時間にわたり皮膚および下にある組織の様々な層を冷却し、この温度を保持し続ける。
【００３６】
基材に含浸させるために使用される溶液の様々な成分を、ここでより詳細に述べる。
【００３７】
上記のように、例示のゲルは、ＰＶＡ、ＰＶＰまたはＰＶＡおよびＰＶＰの組み合わせなどのポリマーを使用して調製される。ＰＶＰは、例えば、ＢＡＳＦ Ｌｕｖｉｔｅｃ（登録商標）ポリマーであってもよい。ＰＶＡおよびＰＶＡ／ＰＶＰブレンドの表面張力は、加水分解度に主として依存する。部分的に加水分解された等級は、最小の表面張力およびより高い感水性を含む溶液を与える。感水性（希釈度）は、糖、グリセリン、ソルビトール（「グルシトール」としても知られる）、尿素および硝酸ナトリウムおよび塩化カルシウムなどの塩を添加することによってさらに増加する。
【００３８】
ＰＶＡは、加水分解の３つの主要な範囲（９９＋、９６から９８、および８６から８９％）で入手可能である。「パーセント加水分解」は、アルコール基に加水分解される開始材料（ポリ酢酸ビニル）中の酢酸基の百分率である。完全に加水分解された（すなわち、約９８％以上の加水分解の）ポリビニルアルコールの望ましい特性は、減少した感水性および増加した引張強さである。部分的に加水分解されたポリビニルアルコール（約８８％加水分解）は、感水性が増加し、良好な分散剤である。
【００３９】
ＰＶＡは、一般に、約９６％から約１００％未満の範囲に加水分解され、本発明の特定の実施形態では約９９％加水分解されたＰＶＡを包含する。加水分解の範囲および程度は多くの用途のために好ましいが、本発明は極上、完全、中位および粘着の等級のＰＶＡを含む。
【００４０】
本発明の例示の実施形態において、完全に加水分解されたＰＶＡが利用され、これは、製品中のアルコール基の割合がより高く親化合物からの酢酸基がより少量である。ゲルが形成される場合に、このことが、アルコールへのホウ酸分子の架橋を増強し、強く、一様な製品をもたらすことができる。
【００４１】
完全に加水分解されたＰＶＡを用いる場合、その溶液がより高い粘性を有し、ヒドロキシル基がより支配的に架橋に寄与することができるので、ゼラチン状態への到達を一層よく制御することができる。
【００４２】
上記のように、ＰＶＡおよびＰＶＰのブレンドを使用することができる。本発明の特定の実施形態において、ＰＶＡの量は、重量基準でＰＶＰより多い。他の例示のブレンドは、約０重量パーセントから約２重量パーセントより多い、好ましくは約０．２５重量パーセントから約１．０重量パーセントの範囲のＰＶＰと、約４重量パーセントから約１０重量パーセント、いくつかの用途には好ましくは６重量パーセントであるＰＶＡとを含む。ただし、重量パーセントは水溶液の合計に関して測定され、このことは以下に述べる。他の例示の範囲は、約４から約６重量パーセントのＰＶＡおよび約５から約１５重量パーセントのＰＶＰを含む。
【００４３】
ＰＶＰのＫ値の例示の範囲は、約８８．０から約９８．０、および約２７．０から約３３．０である。ＰＶＰのｐＨの例示の範囲は、約３．０から約９．０である。例示のＰＶＰのガラス転移温度は、約１８０℃である。飽和（２３℃、７５％の相対湿度）値での例示のＰＶＰの吸湿性は、約４０％である。
【００４４】
ＰＶＡ、ＰＶＰおよびＰＶＡ／ＰＶＰブレンドの化学的および物理的性質は、無毒性、加工性、良好な耐薬品性、広い範囲の結晶度、良好なフィルム形成能、完全な生分解性および高い結晶弾性率などを含むことができる。
【００４５】
例えば、Ｌｕｖｉｔｅｃ（登録商標）（ＢＡＳＦ）の名称の下に販売されているＰＶＰは、相異なる分子量の、ビニルピロリドンホモポリマーおよびコポリマーを含む。Ｌｕｖｉｔｅｃ（登録商標）Ｋ等級として販売されているビニルピロリドンのホモポリマーを使用することができる。Ｌｕｖｉｔｅｃ（登録商標）ＶＡ等級などのビニルピロリドンおよび酢酸ビニルモノマーのコポリマーも使用することができる。これらの製品は、粉末形態でまたは水溶液であってもよい。
【００４６】
粘着度は、それが部品を一緒に適所にまとめるのを助けるので、製品を組み立てる場合、重要であり得る。また、経時的に耐久性のある接着は重要であり得る。Ｌｕｖｉｔｅｃ（登録商標）などのＰＶＰブランドは、良好な初期粘着性および良好な経時的接着性の両方を提供する。
【００４７】
一般に、低毒性であり、皮膚および眼に非刺激的であるＰＶＰが適切である。
【００４８】
ＰＶＰは、水で架橋した場合、皮膚接着用途に特に適応するヒドロゲルになる。それによって、皮膚にのせても、含浸基材を不都合なく容易に取り除くことができる。
【００４９】
ＰＶＡまたはＰＶＡ／ＰＶＰブレンドは、水を保持する吸湿剤（ｈｙｄｒｏｓｃｏｐｉｃ ａｇｅｎｔｓ）の添加によって可塑化することができる。
【００５０】
一般に、ＰＶＡ、ＰＶＰおよびＰＶＡ／ＰＶＰブレンドのための、ゲルの透明度を破壊しない水溶性可塑剤は、本発明の多くの実施形態において特に適切であるが、それほど透明でない、または不透明なゲルは本発明の範囲内である。そのような可塑剤は、好ましくはＰＶＡ、ＰＶＰおよびＰＶＡ／ＰＶＰブレンドを柔軟にし、望ましい粘着性を与えて、衣料から材料をより容易に洗い流すのを助ける。
【００５１】
そのような可塑剤の例は、グリセリン、プロピレングリコール、エチレングリコール、およびジエチレングリコール、などの２から５の炭素原子、および２から３のヒドロキシル基を有するアルカンである。しかし、エチレングリコールおよびジエチレングリコールにはいくらかの毒性があり得る。ゲル可塑剤は、製品の耐久性、光沢、強度および可撓性に寄与し得る。グリセリン（例えばＵＳＰ）は、ポリマーに可溶で、ガラス転移温度（Ｔｇ）値を低下させるので、本発明の実施形態では特に有用である。アセチル化モノグリセリド、クエン酸アルキル、ソルビトール、Ｅａｓｔｍａｎ Ｃｏｍｐａｎｙ ＤＢＰ可塑剤（フタル酸ジブチル）、および／またはＦｅｒｒｏ ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ Ｓａｎｔｉｃｉｚｅｒ（登録商標）などの他の可塑剤を使用することができる。
【００５２】
可塑剤は、ＰＶＡまたはＰＶＡ／ＰＶＰブレンドをゲルに転換する。可塑剤は、それ自体への材料の自己接着の最適度が得られるような量で溶液に添加される。化学架橋作用によって無機化合物と反応すると、ＰＶＡ、ＰＶＰまたはＰＶＡ／ＰＶＰブレンドはゲル化する。形成するゲルは、好ましくは固体状のコンシステンシーを有し、自立性であり、非常に可撓性で加工しやすい。
【００５３】
トリエチレングリコールおよびグリセリンも可塑剤として使用することができる。グリセリンは、ＰＶＡの溶解温度を低下させ沸点を高めるので、良好な可塑剤である。グリセリンは、環境に対して事実上無毒で、摂取によっても基本的に無毒で、皮膚に無害であることを包む多くの理由から利用される。また、それは、製品の貯蔵寿命を延ばしもする。
【００５４】
グリセリンまたは他の可塑剤の使用に加えて、ＰＶＡ、ＰＶＰおよびＰＶＡ／ＰＶＰブレンドは、熱処理および照射などの物理的技法、または、ホウ酸などの化学薬剤を使用して架橋することができる。ＰＶＡ、ＰＶＰおよびＰＶＡ／ＰＶＰブレンドの化学的および機械的性質は、架橋によって著しく変化させることができる。例えば、架橋度の増加は、結果として得られたポリマーの融点の上昇、溶解性の低下、引張強さの増加をもたらし得る。本発明の例示の実施形態において、ホウ酸ナトリウムは架橋を生じさせるために使用され、それによって、完成品の強度、難燃特性および可撓性を改善する。
【００５５】
泡消し剤は、基材にゲルを含浸させるために使用される一方または両方の水溶液に、例えば、１％ｄ／ｄ未満の速度で導入することができる。適切な泡消し剤の例は、Ａｎｔｉｆｏａｍ １１６ＦＧ、Ｄｒｅｗｐｌｕｓ Ｌ４７４、Ｆｏａｍａｓｔｅｒ ＫＢまたはＦｏａｍａｓｔｅｒ Ｖである。
【００５６】
ＰＶＡ／ＰＶＰブレンドまたはＰＶＡ処理した基材にホウ酸ナトリウムを添加すると、通常、繊維直径が増加し、溶液の粘性が増加する。例えば約３から８重量パーセントで使用することができる他の凝固剤は、フッ化水素酸、ヘキサメチレン（ｈａｘａｍｅｔｈｙｌｅｎｅ）、ヘキサエチレンジイソシアネート（ｈｅｘａｅｔｙｌｅｎｅ ｄｉｉｓｏｃｙｎａｔｅ）、グリオキサール、ジプロピレングリコールなどのグリコール、ジプロピレングリコールジベンゾエートおよびジエチレングリコールジベンゾエートなどのジベンゾエートタイプ、フタル酸ジブチルなどのフタレート、および安息香酸およびフタル酸のメチレングリコールポリエステルなどの液体ポリエステルであり、他の湿潤剤は、塩化カルシウム、グリコール、グリセリン、尿素、ソルビトールを含む。代表的な粘着性付与剤は、ガムロジン、エステルガム、炭化水素樹脂、水素化ロジン、トール油ロジン、テルペン樹脂など、および水系接着技術分野で公知の他のものを含む。
【００５７】
微生物を効果的に殺すことができ、ポリマーエマルジョンおよび他の工業製品のための非常に良好な保存性を与えることができる、かなりの数の殺生物剤があるが、これらのうち限られた数のもののみがより高等生命体（例えばヒト）に容認できる低毒性を示す。
【００５８】
本発明の例示の実施形態において、Ｓｕｔｔｏｃｉｄｅ（登録商標）Ａ５０％溶液などの広範囲の防腐剤であるヒドロキシメチルグリシンナトリウムが使用される。この溶液は、水溶性防腐剤ならびに酸／アクリルポリマーの中和剤の恩恵を提供する。ヒドロキシメチルグリシンナトリウムは１２もの高いｐＨで活性であり、ｐＨ３．５もの低い酸性条件で使用することもできる。ヒドロキシメチルグリシンナトリウムは、低濃度でもグラム陰性およびグラム陽性菌、酵母およびかびに対して活性であり、コスト効率の良い保存性を与える。
【００５９】
抗菌剤の別の例はクロルヘキシジンである。グルコン酸クロルヘキシジンＵＳＰ溶液５％はグルコン酸クロルヘキシジン２０％ＥＰの水溶液である。クロルヘキシジン２〜５％は良好な殺菌効果を有し、普通のグラム陽性およびグラム陰性菌および菌類に対して活性である。これら、または、以下の抗生物質のいずれかを水溶液に添加することができる。例えば、７０％イソプロピルアルコールまたは６０％エチルアルコールとブレンドした約２−５重量パーセントの量のグルコン酸クロルヘキシジン、グルコン酸クロルヘキシジンおよびオクテニジン二塩化水素化物ブレンド、または他のクロルヘキシジンブレンド、トリクロサン、ＰＣＭＸ、フェノール（石炭酸）化合物または７０％イソプロピルアルコールまたは６０％エチルアルコールまたはチモール（２−イソプロピル−５−メチルフェノールとしても知られる）のブレンド、４−イソプロピル−３−メチルフェノール、または任意の濃度のイソプロピルメチルフェノール、または任意の濃度のチモールおよびカルバクロール（キモフェノール（ｃｙｍｏｐｈｅｎｏｌ））のブレンド、Ｄｏｗ Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｋａｔｈｏｎ（登録商標）ＬＸ１４００，Ｎｕｏｓｅｐｔ（登録商標）、例えば同様に製造された抗菌剤を含むＢＡＳＦのＰｒｏｔｅｃｏｌおよびＡｓｅｐｔｒｏｌ、およびＮａｎｏｃｉｄｅの抗菌性仕上げ。抗菌剤のさらなる例は、スルファジアジン銀、硝酸銀０．５重量％溶液、または酢酸マフェナイド（Ｓｕｌｆａｍｙｌｏｎ）５重量％溶液、Ｍｕｐｉｒｏｃｉｎ（Ｂａｃｔｒｏｂａｎ）、またはＮｙｓｔａｔｉｎを含む。
【００６０】
皮膚に対する冷却効果を増強するために、体積重量による１から７％、好ましくは３％、のメントール油、メントール結晶（ハッカ抽出結晶化、迅速凍結または同様の）および／またはメントールブレンドが一方または両方の水溶液に添加されてもよい。皮膚の冷温感受性受容体に化学的にトリガーをかけ冷たい感覚を与える他の冷却効果増強原料が使用されてもよい。
【００６１】
さらに、リドカイン（キシロカイン）、ラナカイン（ｌａｎａｃａｎｅ）、ジブカイン、オキシブプロカイン、プラモキシン、プロパラカイン、プロキシメタカインなどの麻酔薬または他の局所麻酔剤を、約１重量パーセントから約５重量パーセント添加することができる。ベンゾカイン、ベンゾカインおよびメントール、テトラカイン（アメソカインとも命名された）を包含する安息香酸エステルおよびピクリン酸ブタンベンは、使用されてもよい他の局所麻酔剤である。これらの薬剤は、一方または両方の水溶液に添加することができる。局所麻酔剤はそう痒を緩和し、皮膚の神経末端を鈍化し、局部に鎮痛を与えることができる。
【００６２】
基材は、基材に含浸させた後でも目に見えるテキスト、図案、および／または絵、図解などを含んでいてもよい（以降、本明細書において、「印刷」に言及するが、この用語は、基材に「印刷」を与えるための特定のプロセスを意味せず、単に便宜的に使用される）。「印刷」プロセスおよびインクは、含浸工程および関連材料と適合しなければならない。また、テキスト、図案、絵などが、ゲル含浸工程の前または間に基材に接着させられる別々の成分であることは可能である。印刷は純粋に装飾であってもよく、または冷却製品に有用性を提供するものでもよい。例えば、印刷が使用説明書を提供してもよい。印刷は、例えばスクリーン印刷、ローラー捺染、熱転写法、または他の方法によって基材に与えることができ、また、基材中に織り込む、または融合させることができる。印刷は堅牢度を有し、使用される溶液の成分を包含する含浸工程に耐えることができなければならない。
【００６３】
基材は、ポリ臭化ジフェニルエーテル（ＰＢＤＥ）、ポリＥＭＣ防火剤ならびにＰＶＡおよびＫＭｎＯ４で酸化したＰＶＡ系の安全な難燃剤組成物（ポリマー有機チャー形成剤）または有機（無塩）難燃剤などの難燃剤で前処理されてもよい。
【００６４】
エチレンアミン誘導体を含む例示の紫外線抑制剤を添加することができる。
【００６５】
エチレンアミン誘導体は、その帯電防止特性によって添加することができ、第四級アンモニウム化合物は、有機凝集剤を使用して、特定の水溶性の中性またはアルカリの塩と共に使用することができる。
【００６６】
冷却製品を形成する例示の方法をここで説明する。多孔基材は、例えば噴霧する、浸す、または他の浸漬の形態により、ＰＶＡ、ＰＶＰまたはＰＶＡ／ＰＶＰブレンドなどの１種または複数のポリビニル化合物を有する水溶液に、基材に溶液が実質的にまたは完全に含浸するようになるまで、さらされる。溶液中のポリビニル化合物の例示の重量パーセント範囲は、約４重量パーセントから約６重量パーセント、および約４重量パーセントから約１０重量パーセントである。ＰＶＡ／ＰＶＰブレンドは、例えば、約０重量パーセントから約２重量パーセントより多い、好ましくは約０．２５重量パーセントから約１．０重量パーセントの範囲のＰＶＰと、約４重量パーセントから約１０重量パーセント、いくつかの用途には好ましくは約６重量パーセントであるＰＶＡとを含む。場合によって、約２から約７重量パーセントの範囲の、グルコン酸クロルヘキシジンまたはＳｕｔｔｏｃｉｄｅＡ５０％溶液などの抗生物質が添加されてもよい。追加の例示の範囲は、約３から約５重量パーセント、好ましくは約３重量パーセントである。溶液は、グリセリンなどのゲルを生成または増強する、約１から７重量パーセントの成分（複数可）、および残部の実質的に水をさらに含む。ゲルを生成または増強する成分の他の例示の範囲は、溶液の約１重量パーセントから約５重量パーセント、および約３重量パーセントから約４重量パーセントを含む。過剰な溶液は、ブレードまたはスキージ、ピンチローラーまたは技法の組み合わせを用いて掻くことによって基材から取り除くことができる。
【００６７】
次いで、濡らした基材は、再び噴霧する、浸す、または他の浸漬の形態により、別の水溶液にさらされる。この第２の水溶液は、ポリマーの架橋を起こすためのホウ酸ナトリウムなどの約３から約８重量パーセントの無機凝固剤、および場合によって、約２から約５重量パーセントの追加の抗生物質、およびグリセリンなどの約０から５重量パーセントを超える可塑剤、および残部に基本的、実質的に水を含む。過剰な溶液は、ブレードまたはスキージ、ピンチローラーまたは技法の組み合わせを用いて掻くことなどによって基材から取り除くことができる。次いで、含浸基材は、例えばエアナイフの使用によって乾燥される。含浸材料は、恐らく華氏３５００度を越える、耐炎性および耐熱性を示す。
【００６８】
本発明の例示の実施形態による、溶液成分および調製は、以下のとおりである。
水溶液１：
ＰＶＡ４〜１０重量パーセント、好ましくは６重量パーセント
ＰＶＰ０〜２重量パーセント、好ましくは０．２５〜１．０重量パーセント
抗生物質２〜５重量パーセント、好ましくは３重量パーセント
グリセリン１〜７重量パーセント、好ましくは２〜５重量パーセント、
残部は基本的に水
水溶液２：
ホウ酸ナトリウム３〜８重量パーセント、好ましくは５重量パーセント
抗生物質２〜５重量パーセント、好ましくは２〜３重量パーセント、さらに好ましくは重量３パーセント
グリセリン０〜７重量パーセント、好ましくは０〜５重量パーセント、より好ましくは１〜２重量パーセント
添加される他の薬剤は、重量パーセントで示される［例えばメントール１〜７％、鎮痛剤、など］。
【００６９】
第１の水溶液
第１の水溶液をおよそ１８０°Ｆに加熱し、次いで、１６０°Ｆ以下に冷却し、その時点で、Ｓｕｔｔｏｃｉｄｅ Ａ５０％溶液などの抗生物質を、好ましくは３重量パーセント、水溶液中に入れて撹拌する。
【００７０】
第２の水溶液
ホウ酸ナトリウムを温水に添加してホウ酸ナトリウムを溶解し、次いで、グリセリンおよび抗生物質を添加する。
【００７１】
本発明の例示の実施形態において、各水溶液を、好ましくは、６０％の水を他の原料と混合することにより調製し、溶液を作り、その溶液を、第１の水溶液ではおよそ１８０°Ｆ〜１９０°Ｆ、および第２の水溶液ではおよそ１６０°Ｆ〜１７０°Ｆに加熱する。その溶液は、好ましくは泡消し剤なしで、加熱および混合する段階では絶えず揺動させる。その結果、揺動は十分に遅く溶液の発泡を回避できる。一般に、溶液を前述の温度にするのにおよそ１０〜４５分を要する。所望の温度に到達すれば、溶液成分は十分ブレンドし、必要ならば十分に溶融しなければならない。次いで、その溶液は、１６０°Ｆ未満の溶液を冷却するのに十分な温度で、水の残りの４０％を添加することにより冷却する。次いで、抗生物質を添加する。
【００７２】
図１は、本発明の例示の実施形態による冷却製品の製造工程、および設備を表す。基材ロール５０は、設備に通して供給され、そこでポリマーゲルを含浸させる未処理（未含浸）の基材材料を含む。基材は、ＰＶＡおよび／またはＰＶＰなどの１種または複数のポリビニル化合物または他の同様の物質、および本明細書において記載される追加の原料を含有する第１の水溶液の槽５２へ供給される。このステップにおいて、基材は、好ましくは槽に通して供給され、溶液に完全に浸される。次いで、過剰な溶液は基材から取り除かれる。本発明のこの例示の実施形態において、基材はまず、２つの相異なるサイズのローラー５６および５８から形成されているピンチローラー５４に通して供給される。次いで、基材はスキージ６０に通される。噴霧器６２は基材に第２の水溶液を噴霧し、ポリマー（複数可）の架橋を開始させる、またはさらに進める。次いで、基材は長い通路６４に従い、架橋を起こすために約１０−２０秒を要する。次いで、エアナイフ６６は含浸基材を乾燥するために使用される。最終的に、基材はローラー６８に巻き戻される。
【００７３】
ニットなどのいくつかの基材は、伸ばすおよび／または溶液を含浸させると、端部から内側へカールする傾向がある。したがって、設備は、基材を平らにするためのデカーラー（ｄｅｃｕｒｌｅｒ）を備える。第１のデカーラー７０は、材料を平らにするために、一様に溶液を受け取るように、噴霧器６２の直前に位置する。第２のデカーラー７２は、噴霧器６２から下流に、かつテークアップローラー６８から直ぐ上流に位置する。そうして、材料をローラー６８上に転がし、平坦にする。
【００７４】
含浸工程時間は、選択された基材の吸収速度に依存する。その時間は、含浸前に基材を機械的に圧迫することによって、マイクロセルから空気を抜くようにして短縮させることができる。ゲルは、単に部分的にでもよいが好ましくは完全に基材を貫通し、冷却製品材料を形成する。
【００７５】
凝固溶液を用いるＰＶＡまたはＰＶＡ／ＰＶＰ溶液の架橋は、使用された基材の特性に依存して、速やかに、通常１から６０秒以内に生じ得る。含浸基材の全体にわたって、凝析溶液の効果的な移動を保証するためには、十分な時間が必要である。次いで、基材は、ブレードまたは他の適切なデバイスを使用して、過剰のゲルの拭き取り、乾燥して過剰の水を取り除くことができる。乾燥時間は、処理した基材を対流または放射する熱に十分に曝露して水を蒸発させることにより、または処理された基材をエアナイフにあて過剰な水分を取り除くことにより、短縮することができる。エアナイフに加えて、または、その代わりに、乾燥は、風乾ファン上を通すローラーシステム、赤外線加熱システムまたは他の適切な乾燥機構の使用により遂行することができる。これにより乾燥時間を短縮でき、５分未満に短縮することができる。
【００７６】
次いで、含浸基材は、ラップ、圧迫包帯、パッド、パッチ、スリーブ、ベスト、シャツ、ショーツ、ソックス、ハンドクーラー、フートクーラー、ヘッドギヤーなどの、バンド、キャップまたはハット、Ｔシャツ、ショーツ、パンツ、シャツ、グローブなどの様々な製品に、または他の衣料物品に形成することができる。本発明のゲル含浸基材も、潜在的にドラッグデリバリーシステムとして使用することができる。ヒドロゲルを無機塩と合わせることによって、これらは導電性になり、それにより電気外科に使用することができる。
【００７７】
次いで、冷却製品材料は、例えば、寒冷療法ラップを形成することができる。例示の寒冷療法ラップの厚さ範囲は約１／３２インチから約１／４インチである。次いで、寒冷療法ラップは様々に完成品の形態に変換される。寒冷療法ラップの場合には、ゲル含浸基材は、例えば、幅およそ１から８インチ、長さおよそ４８から７２インチのシートに切断される。本発明の例示の実施形態において、ラップは、０．５から１−１／２インチなどの直径を有する芯に巻く。ラップは、例えばＰＶＣまたは他のプラスチックまたはプラスチック／金属被覆フィルムで製造された、水分を保持するバッグまたは他の容器に保管することができる。ラップは、保管容器に水を添加することにより、水分を再補給することができる。
【００７８】
冷却製品材料を製造し、次に、材料を所望の製品に形成することは、大抵の場合好ましいが、いくつかの用途のために、基材から所望の製品をまず形成し、次いで、ゲルおよび他の成分を含浸させることが可能である。
【００７９】
図２および３を参照して、冷却製品材料２０は、水系ゲル２２を保持するための多孔基材として機能する担体織物２１（基材）を含む。このゲルは担体に含浸して、熱伝導および蒸発の組み合わせによって体熱を全体として抜き取ることによる冷却を提供する。本発明の例示の実施形態において、冷却製品材料面２３および２４は、皮膚に接着せずに、ラップがそれ自体への接着を可能にする、自己接着特性を維持しつつ、平滑で光沢を出すように設計されている。
【００８０】
基材担体２１の例は、ジャージ構造の約１％から約６％の丸横編のＳｐａｎｄｅｘ（登録商標）などの、弾性ポリマー上の綿を含む。弾性ポリマーのさらなる例示の範囲は、約２から約４パーセント、および約４から約６パーセントを含む。
【００８１】
パッチ、および図４に説明される圧迫帯、および図５に説明されるショルダーラップ２５を含んでもよい、包帯／ラップ２５などの他の処理した製品を含むが、これらに限定されない、本発明の範囲内に包含される他の形態の完成品が存在する。
【００８２】
完成品は消毒することができ、手術室において使用することが可能になる。減菌および汚染除去はガンマ線照射によって遂行することができる。本発明の例示の実施形態において、ガンマ滅菌処理法は、微生物を殺すためにコバルト６０照射を使用する。ガンマ線照射は包装および製品を貫通させることができ、本発明の実施形態において使用される基材の大部分またはすべてを用いる使用に適切である。
【００８３】
本発明の例示の実施形態による寒冷療法ベスト集合体は、身体の核心温度を許容水準に維持するために、好ましくは、耐炎性および耐熱性、軽量の使いやすい寒冷療法溶液を提供する。
【００８４】
図６〜８を参照して、ベスト１０の形態の冷却製品は、水系ゲル１３を保持する多孔質担体織物１４を含む含浸基材１１を含む。含浸基材１１は、熱伝導および蒸発の組み合わせによって体熱を抜き取ることによる冷却を提供する。ベストはまた、水の蒸発を増強し、それによって冷却効果を増加するように設計されている、薄い織物またはプラスチックフィルム１２を含んでもよい。本明細書において使用される場合、「ベスト」という用語は広く使用され、胸および背領域の被覆に加えて肩または腕の部分を覆う衣服を含むことができる。
【００８５】
寒冷療法ベストの例示の実施形態において、ゲル含浸基材１１は、およそ１８から３６インチ×３６インチのシートに切断される。非侵襲的に体温を迅速に低下させるために、例えば図１５に示されるように、このサイズは、冷却毛布３８に適切であり得る。これは、冷却製品材料１７の単一シートから形成することができるが、必ずしもそうである必要はない。水ウィッキング能力のために設計された薄い織物またはプラスチックフィルム１２は、冷却効果を増強する担体に施すことができる。次いで、切断されたシートは、使用者が、その人の頭の上を衣服を滑らせて、その身体の後部および前部の面に沿って掛けることができる、図９に示されるようなベストのパターンに切断される。ファスナー１５および１６が衣服の側面に付けられており、それによって使用者が衣服を身体に確実に固定することができる。ファスナー１５および１６は、例えば容易に相互をつなぎ、繰り返しつないだり外したりできるホックおよび環の材料であってもよい。図１０は本発明の例示の実施形態による別の衣服３０を表す。この実施形態において、衣服３０は、タンクトップの形態をしている。
【００８６】
最終の衣服は、十分な冷却及び耐火炎／耐熱性を提供しつつ、衣服の重量を最小限に抑えるために、通常、好ましくは、約１／１６インチから１／４インチの厚さを有している。衣服は、通常、好ましくは、１２インチ×１６インチの標準寸法の、水分を保持するＰＶＣビニール袋、または他の容器に畳み込まれる。ＰＶＣビニール袋または他の容器は水分再補給バッグとして役立ち、繰り返し使用でゲルが完全に乾燥した場合に使用者が処分する前に、製品を複数回再使用することを可能にする。
【００８７】
冷却製品または、図１１に示されたような容器ラップ３２の形態をしていてもよい。容器ラップ３２は、使用または輸送中の食品および飲料または医薬などの、中に含まれる品目を冷やすおよび／または冷たく保つために使用することができる。多くの場合において、それは、氷または氷水を運ぶ必要性を解消しまたは減少させて、外部動力源または凝縮、融解、流出にともなう清掃を必要としない。本発明の例示の実施形態は、食品がクーラー／冷熱バッグから取り出される場合、不衛生なクーラーおよび冷熱バッグから生じる相互汚染、クーラーまたは冷熱バッグ中の氷および氷／水混合物に起こる融解、および融解しつつある水の中に手を入れること、他のクーラー／冷熱バッグ内容物の水の滴りを解消または減少させることができる。
【００８８】
容器ラップ３２は、瓶または他の容器を包むことができ、ほとんどまたはまったく粘着、凝縮または融解せずに、容器に付着し、冷却または冷蔵温度に維持する。冷やすラップ３２は巻き上げて、好ましくは気密容器に保管し、再度使用することができる。バッグまたは他の容器内にあろうとなかろうと、冷蔵、または冷水または氷水中に浸漬すると、冷却効果は増強される。ラップはまた、一般にごく短時間の間冷水または氷水中に沈めればよく（およそ２〜２０秒。ラップの全体的なサイズに依存し、より大きいラップはより長い浸漬時間を必要とする）、次いで、手で絞り取ってまたは拭き取って過剰の水を取り除く、または、容器を包みながら冷蔵する。
【００８９】
伸縮性を備えるまたは備えない容器ラップ３２を製造することができる。伸縮性があると、冷却ラップを容易に容器に適合させることができる。例として、包む器の側面に適合するゲルが埋め込まれた、綿／Ｓｐａｎｄｅｘもしくは類似品、または不織布材料からなるニット基材がある。容器ラップの例示の実施形態において、ラップは、厚さ約１／８から約１／２インチ、幅約４から約３６インチ、および長さ約１０から約３６インチの間の寸法を有している。さらなる実施形態において、ラップ寸法は、厚さ約１／８から約１／２インチ、幅７から１０インチ、および長さ約９から約２０インチの間にある。それ自体に接着する製品の能力に応じて、それは、必要とされるような、その現在のサイズで組み合わせ、また、積層し、より厚く、より長く持続する製品を提供することができる。非含浸基材は、好ましくは不織布のポリエステルまたはポリエステル混紡で、重量は約２ｏｚ／ｙｄ２から約４ｏｚ／ｙｄ２、好ましくは約３ｏｚ／ｙｄ２、および厚さは約０．０７インチから約０．１０インチの範囲である。
【００９０】
製品はまた、熱傷パッド、指ラップ、ストリップ、顔マスク、脚部ラップまたは他の形態を含むが、これらに限定されない、他の目的のための様々な他のサイズで形成することができる。
【００９１】
図１２および１３に示されるように、本発明は、例えば、手首、腕またはその一部などの身体の一部を覆うために使用される身体ラップを含む。図１２は、手首、前腕の一部および手の一部を覆う、本発明の例示の実施形態によるスリーブラップ３４を示す。図１３は、手首および前腕の一部を覆う本発明の例示の実施形態によるスリーブラップまたは前腕長手袋３６の別の変種を示す。図１２および１３に示される冷却製品の例示の実施形態は、シェフなどの台所要員に特に有用である。ラップは、熱傷からの保護を提供し、また、高温環境においてエンドユーザの真皮（皮膚）を冷温に保つ助けをする。交代制勤務の最初に、冷却スリーブラップまたは長手袋を前腕に付けることによって、従業員は、偶然のやけど、火炎、高温の油脂および高温接触事故から保護される。ラップは皮膚に接着しないが、それ自体に接着し、例えば、およそ９−１０インチ×１６インチのシートの、ポリマーゲルで処理した不織布のポリエステル織物で提供することができる。本発明のさらなる実施形態において、およそ９インチ幅のラップは、例えば、前腕を十分に被覆することができる。約８から約１８インチの長さであれば、ラップを前腕に十分に巻きつけられ、妥当な時間の間冷却効果を提供するであろう。
【００９２】
スリーブまたは長手袋のための基材は、好ましくは、ＳｏｆｔＳｏｒｂ ＨＹＧ００８などのニードルパンチの、不織布のポリエステル／レーヨンである。理想的には、それは、６ｏｚ／ｙｄ２の重量、０．０７５〜０．０９５インチの厚さ、マシン方向（ＭＤ）で６５ｌｂおよび横方向（ＣＭＤ）で１００ｌｂの最小抗張力、１０ｌｂで４０（ＭＤ）および２５（ＣＭＤ）の平均伸び率、および７．０ｇｍ／ｇｍの平均吸収性を有する。スリーブおよび長手袋のための他の例示の基材範囲は、厚さ約０．０５から約０．１３インチ、重量約３ｏｚ／ｙｄ２から約８ｏｚ／ｙｄ２である。
【００９３】
ラップの特性の１つは、ゲルが皮膚の冷却、ならびに高温／火炎バリアを提供することであるので、仕事場で軽微な熱傷またはやけどを負っている従業員は、影響を受けた領域をスリーブラップで保護することができる。
【００９４】
冷却製品材料は、図１６および１７に示されるような、例えば、幅およそ４インチから１０インチ、長さ４インチから１６インチ部分のパッド４０に形成することができる。これらは、下背または肩などの特定の領域の身体に施すことができる。理想的には、パッド上に着用してもよい衣料を保護するために、パッドは、片面にポリプロピレン製などの剥離ライナー４２、および身体から離して着用されるパッド４０の面に押し付ける織物外側被覆材４４を有する。外側被覆材４４は含浸基材４６と同一の材料であってもよいが、含浸させていない。非含浸の外側被覆材４４は、例えばピンチローラーの使用によって含浸基材４６に容易に接着しなければならない。好ましくは、容易に接着するように含浸基材４６が十分に含湿している間に、これを行う。剥離ライナー４２は、好ましくは、それが含浸基材４６に接着するのを助けるために少なくとも片面にテクスチャーを有する。パッド基材は、好ましくは、約１．５０ｏｚ／ｙｄ２の重量および約０．０１７−０．０３３インチの厚さを有するＨｏｍｅ Ｆｕｒｎｉｓｈｉｎｇ ｓｔｙｌｅ ＶＹＬ００９などのニードルパンチで、不織布のポリエステルである。パッドの重量の他の例示の範囲は、約１ｏｚ／ｙｄ２から約３ｏｚ／ｙｄ２を含む。パッドの厚さの他の例示の範囲は、約．０１０から約．０５０を含む。
【００９５】
本発明は、様々な方法、例えば冷却パッドなどの製品で、冷却用途のための含浸基材を製造する方法、冷却製品を製造する方法、身体を冷却する方法、寒冷療法の方法、熱傷を治療する方法、腫脹を縮小する方法、および損傷を治療する方法で具現することができ、本明細書において記載された任意の製品を身体に適用して冷却効果を提供するステップを含む。寒冷治療法の実施形態は、血管拡張および細胞損傷、または細胞死亡の可能性または程度を回避するまたは減少させるために、急性炎症性相の間（損傷後の最初の２４から４８時間）および約５９°Ｆ（１５℃）より低い温度で治療を施すステップを含む。
【００９６】
それぞれが要素の相異なる組み合わせを有する、本発明の様々な実施形態が記載された。本発明は、開示された特定の実施形態に限定されず、開示された要素の相異なる組み合わせを含むことができ、先行技術の態様を含んでもよい。
【００９７】
本発明は例示の実施形態によって説明されているが、当業者はさらなる利点および変形を想起するであろう。したがって、そのより広範囲の態様において、本発明は、本明細書に示され記載された具体的な詳細に限定されるものではない。例えば、材料成分の比率ならびに製品の構造および種類に対する変形は、本発明の趣旨および範囲から離れることなく、少なくともある程度、製造することができる。したがって、本発明が具体的な例示の実施形態に限定されず、添付の特許請求の範囲およびそれらの等価物の完全な趣旨および範囲内で解釈されることが意図される。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ポリマーゲルを含浸させ、抗生物質を有する基材を含む冷却製品。
【請求項２】
ゲルがＰＶＡゲルである、請求項１に記載の冷却製品。
【請求項３】
ゲルがＰＶＡ／ＰＶＰブレンドである、請求項１に記載の冷却製品。
【請求項４】
基材がニットの弾性ポリマー／綿混紡である、請求項１に記載の冷却製品。
【請求項５】
基材の伸び率が幅より長さにおいて大きい、請求項４に記載の冷却製品。
【請求項６】
基材がニードルパンチで不織布のポリエステルまたはポリエステル／レーヨン混紡である、請求項１に記載の冷却製品。
【請求項７】
ＰＶＡ／ＰＶＰブレンドが水溶液であり、ＰＶＰが、約０重量パーセントから約２重量パーセントより大きい範囲であり、ＰＶＡが約４重量パーセントから約１０重量パーセントである、請求項３に記載の冷却製品。
【請求項８】
ＰＶＰが、約０．２５重量パーセントから約１．０重量パーセントの範囲である、請求項７に記載の冷却製品。
【請求項９】
圧迫ラップである、請求項４に記載の冷却製品。
【請求項１０】
パッドである、請求項１に記載の冷却製品。
【請求項１１】
容器ラップである、請求項１に記載の冷却製品。
【請求項１２】
ベストである、請求項１に記載の冷却製品。
【請求項１３】
ラップの形態をしており、幅が約１から約８インチ、長さが約４８インチから約７２インチ、および厚さが約１／３２インチから約１／２インチの範囲の寸法を有する、請求項１に記載の冷却製品。
【請求項１４】
綿に対する弾性ポリマーのパーセント範囲が約１％から約６％である、請求項４に記載の冷却製品。
【請求項１５】
含浸基材の片面の少なくとも一部を覆う被覆材をさらに含み、被覆材が水の蒸発を増強する、請求項１に記載の冷却製品。
【請求項１６】
麻酔成分をさらに含む、請求項１に記載の冷却製品。
【請求項１７】
同一基材の非含浸の形態を含む、含浸基材の面を覆う被覆材をさらに含む、請求項１に記載の冷却製品。
【請求項１８】
製品を格納し、水分を保持および／または補充する、再封止可能な容器をさらに含む、請求項１に記載の冷却製品。
【請求項１９】
１種または複数の無機塩をさらに含む、請求項１に記載の冷却製品。
【請求項２０】
スリーブである、請求項１に記載の冷却製品。
【請求項２１】
長手袋である、請求項１に記載の冷却製品。
【請求項２２】
ガンマ線照射によって消毒され浄化される、請求項１に記載の冷却製品。
【請求項２３】
約２から約１０重量パーセントの１種または複数のポリビニル化合物、約２から約５重量パーセントの抗生物質、約１から７重量パーセントのゲル生成または複数であってもよい増強成分、および残部の実質的に水で構成された第１の水溶液に多孔基材をさらすステップ、および、約３から８重量パーセントの無機凝固剤、約２から約５重量パーセントの抗生物質、および約０から約５重量パーセントを超える可塑剤および残部の実質的に水で構成された第２の水溶液に含湿基材をさらすステップを含む、冷却製品を形成する方法。
【請求項２４】
ポリビニル化合物がＰＶＡである、請求項２３に記載の冷却製品。
【請求項２５】
ポリビニル化合物がＰＶＡ／ＰＶＰブレンドである、請求項２３に記載の冷却製品。
【請求項２６】
ＰＶＰが約０重量パーセントから約２重量パーセントより大きい範囲であり、ＰＶＡが、第１の水溶液の約４重量パーセントから約１０重量パーセントである、請求項２５に記載の方法。
【請求項２７】
ＰＶＰが約０．２５重量パーセントから約１．０重量パーセントの範囲である、請求項２６に記載の冷却製品。
【請求項２８】
第１の水溶液が約２重量パーセントから約７重量パーセントの抗生物質を含む、請求項２３に記載の方法。
【請求項２９】
抗生物質がヒドロキシメチルグリシンナトリウムである、請求項２８に記載の方法。
【請求項３０】
可塑剤がグリセリンである、請求項２３に記載の方法。
【請求項３１】
無機凝固剤がホウ酸ナトリウムである、請求項２３に記載の方法。
【請求項３２】
ＰＶＡが約９９％加水分解されている、請求項２３に記載の方法。
【請求項３３】
１種または複数のポリビニル化合物の合計濃度が約４重量パーセントから約６重量パーセントである、請求項２３に記載の方法。
【請求項３４】
基材がニットの弾性ポリマー／綿ブレンドである、請求項２３に記載の方法。
【請求項３５】
冷却製品を圧迫ラップに形成するステップをさらに含む、請求項２３に記載の方法。
【請求項３６】
冷却製品をベストに形成するステップをさらに含む、請求項２３に記載の方法。
【請求項３７】
冷却製品を容器ラップに形成するステップをさらに含む、請求項２３に記載の方法。
【請求項３８】
冷却製品をパッド、身体ラップまたは毛布に形成するステップをさらに含む、請求項２３に記載の方法。
【請求項３９】
無機塩を添加するステップをさらに含む、請求項２３に記載の方法。
【請求項４０】
身体または対象に請求項１に記載の製品を施すステップを含む、身体または対象を冷却する方法。
【請求項１】
ポリマーゲルを含浸させ、抗生物質を有する基材を含む冷却製品。
【請求項２】
ゲルがＰＶＡゲルである、請求項１に記載の冷却製品。
【請求項３】
ゲルがＰＶＡ／ＰＶＰブレンドである、請求項１に記載の冷却製品。
【請求項４】
基材がニットの弾性ポリマー／綿混紡である、請求項１に記載の冷却製品。
【請求項５】
基材の伸び率が幅より長さにおいて大きい、請求項４に記載の冷却製品。
【請求項６】
基材がニードルパンチで不織布のポリエステルまたはポリエステル／レーヨン混紡である、請求項１に記載の冷却製品。
【請求項７】
ＰＶＡ／ＰＶＰブレンドが水溶液であり、ＰＶＰが、約０重量パーセントから約２重量パーセントより大きい範囲であり、ＰＶＡが約４重量パーセントから約１０重量パーセントである、請求項３に記載の冷却製品。
【請求項８】
ＰＶＰが、約０．２５重量パーセントから約１．０重量パーセントの範囲である、請求項７に記載の冷却製品。
【請求項９】
圧迫ラップである、請求項４に記載の冷却製品。
【請求項１０】
パッドである、請求項１に記載の冷却製品。
【請求項１１】
容器ラップである、請求項１に記載の冷却製品。
【請求項１２】
ベストである、請求項１に記載の冷却製品。
【請求項１３】
ラップの形態をしており、幅が約１から約８インチ、長さが約４８インチから約７２インチ、および厚さが約１／３２インチから約１／２インチの範囲の寸法を有する、請求項１に記載の冷却製品。
【請求項１４】
綿に対する弾性ポリマーのパーセント範囲が約１％から約６％である、請求項４に記載の冷却製品。
【請求項１５】
含浸基材の片面の少なくとも一部を覆う被覆材をさらに含み、被覆材が水の蒸発を増強する、請求項１に記載の冷却製品。
【請求項１６】
麻酔成分をさらに含む、請求項１に記載の冷却製品。
【請求項１７】
同一基材の非含浸の形態を含む、含浸基材の面を覆う被覆材をさらに含む、請求項１に記載の冷却製品。
【請求項１８】
製品を格納し、水分を保持および／または補充する、再封止可能な容器をさらに含む、請求項１に記載の冷却製品。
【請求項１９】
１種または複数の無機塩をさらに含む、請求項１に記載の冷却製品。
【請求項２０】
スリーブである、請求項１に記載の冷却製品。
【請求項２１】
長手袋である、請求項１に記載の冷却製品。
【請求項２２】
ガンマ線照射によって消毒され浄化される、請求項１に記載の冷却製品。
【請求項２３】
約２から約１０重量パーセントの１種または複数のポリビニル化合物、約２から約５重量パーセントの抗生物質、約１から７重量パーセントのゲル生成または複数であってもよい増強成分、および残部の実質的に水で構成された第１の水溶液に多孔基材をさらすステップ、および、約３から８重量パーセントの無機凝固剤、約２から約５重量パーセントの抗生物質、および約０から約５重量パーセントを超える可塑剤および残部の実質的に水で構成された第２の水溶液に含湿基材をさらすステップを含む、冷却製品を形成する方法。
【請求項２４】
ポリビニル化合物がＰＶＡである、請求項２３に記載の冷却製品。
【請求項２５】
ポリビニル化合物がＰＶＡ／ＰＶＰブレンドである、請求項２３に記載の冷却製品。
【請求項２６】
ＰＶＰが約０重量パーセントから約２重量パーセントより大きい範囲であり、ＰＶＡが、第１の水溶液の約４重量パーセントから約１０重量パーセントである、請求項２５に記載の方法。
【請求項２７】
ＰＶＰが約０．２５重量パーセントから約１．０重量パーセントの範囲である、請求項２６に記載の冷却製品。
【請求項２８】
第１の水溶液が約２重量パーセントから約７重量パーセントの抗生物質を含む、請求項２３に記載の方法。
【請求項２９】
抗生物質がヒドロキシメチルグリシンナトリウムである、請求項２８に記載の方法。
【請求項３０】
可塑剤がグリセリンである、請求項２３に記載の方法。
【請求項３１】
無機凝固剤がホウ酸ナトリウムである、請求項２３に記載の方法。
【請求項３２】
ＰＶＡが約９９％加水分解されている、請求項２３に記載の方法。
【請求項３３】
１種または複数のポリビニル化合物の合計濃度が約４重量パーセントから約６重量パーセントである、請求項２３に記載の方法。
【請求項３４】
基材がニットの弾性ポリマー／綿ブレンドである、請求項２３に記載の方法。
【請求項３５】
冷却製品を圧迫ラップに形成するステップをさらに含む、請求項２３に記載の方法。
【請求項３６】
冷却製品をベストに形成するステップをさらに含む、請求項２３に記載の方法。
【請求項３７】
冷却製品を容器ラップに形成するステップをさらに含む、請求項２３に記載の方法。
【請求項３８】
冷却製品をパッド、身体ラップまたは毛布に形成するステップをさらに含む、請求項２３に記載の方法。
【請求項３９】
無機塩を添加するステップをさらに含む、請求項２３に記載の方法。
【請求項４０】
身体または対象に請求項１に記載の製品を施すステップを含む、身体または対象を冷却する方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【公表番号】特表２０１３−５０１５７７（Ｐ２０１３−５０１５７７Ａ）
【公表日】平成２５年１月１７日（２０１３．１．１７）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１２−５２４７５８（Ｐ２０１２−５２４７５８）
【出願日】平成２２年８月６日（２０１０．８．６）
【国際出願番号】ＰＣＴ／ＵＳ２０１０／０４４７１０
【国際公開番号】ＷＯ２０１１／０１９６０３
【国際公開日】平成２３年２月１７日（２０１１．２．１７）
【出願人】（５１２１２７０９５）スメトリア、エルエルシー (1)
【Ｆターム（参考）】
【公表日】平成２５年１月１７日（２０１３．１．１７）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年８月６日（２０１０．８．６）
【国際出願番号】ＰＣＴ／ＵＳ２０１０／０４４７１０
【国際公開番号】ＷＯ２０１１／０１９６０３
【国際公開日】平成２３年２月１７日（２０１１．２．１７）
【出願人】（５１２１２７０９５）スメトリア、エルエルシー (1)
【Ｆターム（参考）】
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