专利名称:片状加温用具的制作方法
技术领域:
本发明涉及利用伴随空气中的氧与被氧化性金属的氧化反应发热的片状加温用具,特别涉及薄而柔软性优异、肌肤接触性好的片状加温用具。
此外,本发明涉及利用伴随空气中的氧与被氧化性金属的氧化反应发热的片状发热成型体。
此外,本发明涉及利用伴随空气中的氧与被氧化性金属的氧化反应发热的发热片。
背景技术:
作为利用伴随空气中的氧与被氧化性金属粉体的氧化反应发热的发热片的现有技术,已知有例如下述专利文献1记载的片状发热体。该技术由抄纸将在铁粉、活性碳、电解质及水中混合纤维状物质组成的组合物成型为片状、提高其安装性。
作为这样的片状发热体的使用状态,可以列举在通气性的容纳体内容纳上述发热体、放在或贴附在身体的一部分上的形态,但随着发热反应的进行,此发热成型体的铁粉形成块状而失去柔软性。因此,长期使用会逐渐变硬产生不适感。
另一方面,本申请人在先提出了下述专利文献2记载的薄型发热成型体。该发热成型体的特征之一在于不仅厚度极薄,而且作为发热体具有优异的发热特性,如上所述,也期望该发热成型体在使用期间不存在安装感觉和与肌肤接触等方面的障碍。
再者,作为关于利用伴随空气中的氧与被氧化性金属粉体的氧化反应发热的片状加温用具的现有技术,已知例如在下述专利文献3中记载的加温型座垫。该加温型座垫,在具有柔软性与通气性的发泡片表面材料和具有柔软性与绝热性的背面材料中夹持与空气接触发热的发热组合物,并且在表面材料一侧由具有通气孔的覆盖材料覆盖。
但是,该加温型座垫,在覆盖材料与发热组合物之间配置由连通气泡性的树脂发泡体组成的绝热片,以在发热组合物中可充分进行空气流通的方式设计,同时,因为该绝热片吸收在氧化反应中产生的水分,发热组合物不能被均匀地氧化,所以,有发热的持续时间变短、发热温度产生波动的问题。
此外,该加温型座垫,因为在覆盖材料与发热组合物之间配置有作为软垫材料的发泡片,所以,发热组合物的发热难以传到表面,而且,由于具有发泡片座垫必须要厚、蓬松,造成携带不便。此外,因为发热组合物是粉体,所以,使用时发生偏离会使发热温度产生大的波动,因为商品尺寸有限,所以也有使用情况差的状况。还有粉体特有的沙沙声与坐着时不适感,会使其无法满足作为商品的要求。
此外,本申请人提案的上述薄型发热片,如上述那样,不仅厚度极薄、而且作为发热体、具有优异的发热特性,同时具有优异的生产率。再者,与使用现有的粉体的发热体比较,具有从片上脱落的构成成分少的特征。
这样的发热片,通常层叠通气性的片与非通气性的片作为片状发热成型体使用。为此,使层叠这些片与发热片时的一体性,在得到的片状发热成型体的发热特性、触感、使用感觉等中是一个重要因素。
此外,本申请人提案的上述片状发热成型体,根据其特征适用于各种用途,根据用途,会有期望开始使用后就立即高度发热的情况。再者,也有重叠2片以上使用的情况,该情况下期望可以抑制成型体之间的偏离。
另一方面,下述专利文献4中,提出了由压纹加工在发热体的容纳袋上形成图案的技术,但是还是不能解决上述问题。
此外,本申请人提案的上述片状发热成型体,根据其特征被应用于各种用途,期望在减薄厚度的同时具备发热特性。
专利文献1专利第2572612号公报专利文献2日本特开2003-102761号公报专利文献3日本实开平1-158762号公报专利文献4日本特开平11-56895号公报
发明内容
因此,本发明涉及薄型且柔软性优异,使用中的肌肤接触性良好,可以适用于各种用途的片状加温用具。
此外,本发明涉及可以长时间持续发热,可以适用于各种用途的片状加温用具。
此外,本发明涉及薄型且具有柔软性,发热性与携带性优异,可以适用于各种用途的片状加温用具。
此外,本发明涉及通气性片与非通气性片的一体性优异,发热特性和触感良好,同时构成成分的脱落少的片状发热成型体。
此外,本发明涉及开始使用可立刻得到高的发热性,重叠多片使用时难以发生偏离的发热片。
此外,本发明涉及即使薄也可以得到高的发热特性的发热片。
本发明提供一种片状加温用具,具备含有被氧化性金属、保水剂与纤维状物质的发热性抄造片;和容纳该抄造片的通气性容纳体,其特征在于,厚度是0.1~10mm、并且,弯曲强度是0.01~0.3N/cm。
本发明提供一种片状加温用具,具备含有被氧化性物质、保水剂与纤维状物质的发热性抄造片;和容纳该抄造片的通气性容纳体,其特征在于,在上述容纳体中配置不保持液体的绝热片。
本发明提供一种片状加温用具,具备含有被氧化性物质、保水剂与纤维状物质的发热性抄造片;和容纳该抄造片的通气性容纳体,其特征在于,上述容纳体的一部分由通气性片形成,上述通气性片与上述抄造片之间不配置绝热片,弯曲强度是0.01~1.0N/cm。
本发明提供一种片状发热成型体,其特征在于,在含有被氧化性金属、保水剂与纤维状物质、断裂长度是100~4000m的发热片的单面或两面上层叠通气性片或非通气性片,同时在表面通过压纹加工形成有多个凹凸部。
本发明提供一种发热片,其特征在于在含有被氧化性金属、保水剂与纤维状物质、断裂长度是100~4000m的片状成型体的表面通过压纹加工形成有多个凹凸部。
本发明提供一种发热片,其特征在于备有含有被氧化性金属、保水剂与纤维状物质、且具有多个孔或多个切口的一个片状成型体。
图1是示意性的表示本发明的片状加温用具的第一实施方式的截面图。
图2是示意性的表示本发明的片状加温用具的第二实施方式的截面图。
图3是示意性的表示本发明的片状加温用具的第三实施方式的截面图。
图4是示意性的表示本发明的片状发热成型体的一个实施方式的一部分剖面的立体图。
图5(a)是示意性的表示同一实施方式的主要部分的放大平面图。
图5(b)是图5(a)的沿A-A方向观察的截面图。
图6是示意性的表示本发明的发热片的一个实施方式的立体图。
图7(a)是示意性的表示同一实施方式的发热片主要部分的放大平面图。
图7(b)是图7(a)的沿A-A方向观察的截面图。
图8是示意性的表示本发明的发热片的一个实施方式的立体图。
图9(a)是示意性的表示同一实施方式的发热片主要部分的放大平面图。
图9(b)是图9(a)的沿A-A方向观察的截面图。
图10是示意性的表示本发明的其它实施方式的主要部分的截面图(相当于图5(b))。
图11是示意性的表示本发明的其它实施方式的主要部分的截面图(相当于图7(b))。
图12是示意性的表示本发明的发热片的其它实施方式的主要部分的放大图(相当于图8)。
图13是示意性的表示本发明的发热片的其它实施方式的主要部分的截面图(相当于图9(b))。
图14是表示实施例的加温用具的发热温度的经时间变化的图。
图15是表示比较例的加温用具的发热温度的经时间变化的图。
图16是表示比较例的加温用具的发热温度的经时间变化的图。
图17是表示实施例的加温用具的发热温度的经时间变化的图。
图18是表示实施例的加温用具的发热温度的经时间变化的图。
图19是表示比较例的加温用具的发热温度的经时间变化的图。
图20是表示本发明的实施例和比较例的发热片的发热特性的图。
图21是表示实施例和比较例的发热片的发热特性的图。
具体实施例方式
以下,基于优选的实施方式,参照
本发明。
图1表示本发明的片状加温用具(以下简称为加温用具)的第一实施方式。图1中,符号1表示加温用具。
如图1所示,加温用具1,在具有通气性的容纳体4内配置有发热性的抄造片(以下,不含后述的电解质成分时称为发热中间片,含有电解质成分和水时称为发热片)2与不保持液体的绝热片3。
加温用具1的容纳体4由通气性片5和非通气性片6形成,在抄造片2与非通气性片6之间配置有绝热片3。通气性片5与抄造片2之间不配置绝热片。
加温用具1的弯曲强度,优选0.01~1.0N/cm、更优选0.02~0.8N/cm、进一步优选0.03~0.5N/cm。弯曲强度在此范围内,柔软性优异、折叠变得容易,且方便携带。此处的弯曲强度以由3点弯曲试验得到的弯曲强度评价。
加温用具1,结束发热后的弯曲强度,优选0.05~3.0N/cm、更优选0.02~1N/cm。弯曲强度在此范围内,从开始使用到结束使用的柔软性优异。此外,加温用具的废气处理也容易进行。
加温用具1的厚度,优选1~30mm、特别优选3~10mm。加温用具的厚度在此范围内,加温用具是薄型且携带性也良好。
加温用具1的单位面积重量优选100~3000g/m2、特别优选200~1500g/m2。加温用具1的单位面积重量在此范围时,薄且柔软性优异,在接触身体的用途中没有使用中的不适感。
加温用具1的面积与形状等的形态,可以根据其用途适当设定。
上述发热片2的厚度优选0.08~10mm、特别优选0.2~5mm。发热片2的厚度在此范围,可以得到薄型,且柔软性和发热性优异的加温用具。
发热片2含有被氧化性物质、保水剂及纤维状物质。
发热中间片2,优选含有50重量%以上、更优选含有70重量%以上、进一步优选含有80重量%以上的上述纤维状物质以外的成分。纤维状物质以外的成分在50重量%以上,就可以使发热温度充分上升到以人的指尖等接触感觉热的程度以上。纤维状物质以外的成分越多越优选,考虑到维持发热中间片2的加工性所必要的强度,其上限是98重量%左右。
上述被氧化性物质中,使用现有的在这种发热成型体中通常使用的被氧化性物质即可,没有特殊限定。从处理性、成型性等观点出发,该被氧化性物质,优选使用具有粉体、纤维状形态的物质。
作为具有粉体形态的被氧化性物质,可以列举例如铁粉、铝粉、锌粉、锰粉、镁粉、钙粉等,其中,从处理性、安全性、制造成本方面考虑,优选使用铁粉。从对后述的纤维状物质的固定性、反应控制性良好的方面考虑,该被氧化性物质优选使用粒径(以下,称为粒径时,指粉体形态中的最大长度或由动态光散射法、激光折射法等测定的平均粒径)0.1~300μm的物质、更优选使用含有50重量%以上粒径0.1~150μm的物质。
此外,作为具有纤维状形态的被氧化性物质,可以列举钢纤维、铝纤维、镁纤维等。其中,从处理性、安全性、制造成本方面考虑,优选使用钢纤维、铝纤维等。从成型性与得到的片的机械强度、表面平滑性、发热性能方面出发,具有纤维状形态的被氧化性物质,优选使用纤维长度0.1~50mm、细度1~1000μm的物质。
发热中间片2中的上述被氧化性物质的配合量,优选含有10~95重量%、更优选含有30~80重量%。该配合量在10重量%以上,就可以使发热片2的发热温度充分上升到以人的指尖等接触感觉到热的程度以上。此外,可以抑制成型发热片的后述纤维状物质、粘合成分(凝聚剂等)的使用量,形成从硬度方面考虑使用感优异的发热片。该配合量在95重量%以下时,会充分引起发热片2的内部反应,形成发热温度充分的物质。此外,由氧化反应引起的被氧化性物质的膨胀、凝结产生的硬化也比较少。可以形成发热时间充分,由保水剂产生的水分供给充分的物质,难以产生被氧化性物质的脱落。此外,在某种程度以上使用构成发热片2的后述纤维状物质、粘合成分(凝聚剂等)可以充分确保弯曲强度和拉伸强度等的机械强度。这里,发热片2中的被氧化性物质的配合量,可以以JIS P8128为标准的灰分试验、热重量测定器求出。其它,例如为铁时,可以利用施加外部磁场产生磁化的性质,由振动试样型磁化测定试验等定量测定。
上述保水剂中,可以无特别限制地使用现有发热成型体中通常使用的保水剂。该保水剂除作为水分保持剂发挥作用外,也具有作为针对被氧化性物质的氧保持/供给剂的功能。作为该保水剂,可以列举活性碳(椰子壳碳、木碳粉、沥青碳、泥碳、褐碳)、碳黑、乙炔黑、石墨、沸石、珍珠岩、蛭石、二氧化硅、钙霞石(Cancrinite)、萤石等,其中,从具有保水能力、供氧能力、催化能力的观点出发,优选使用活性碳。在该保水剂中,从可以与被氧化性物质形成有效的接触状态出发,优选使用粒径0.1~500μm的粉体状物质,更优选使用含有50重量%以上的0.1~200μm的物质。保水剂中可以使用如上述的粉体状以外形态的物质,例如,可以使用活性碳纤维等的纤维状形态的物质。
发热中间片2中的上述保水剂的配合量,优选是0.5~60重量%、更优选是1~50重量%。该配合量在0.5重量%以上,在发热片2中就可以充分积蓄必要的水分,维持被氧化物质的氧化反应,直到温度上升到人体温度以上的程度。此外,可以使得发热片2的通气性充分、供氧充分、发热效率优异。该配合量在60重量%以下,就可以抑制相对得到的发热量的发热片2的热容量,可以使得发热温度充分上升以外,也难以产生保水剂的脱落,可以确保成型发热片2的后述纤维状物质、粘合成分,因此可以确保弯曲强度与拉伸强度等的机械强度。
作为上述纤维状物质,可以列举例如,作为天然纤维状物质有植物纤维(棉、木棉、木材纸浆、非木材纸浆、花生蛋白纤维、玉米蛋白纤维、大豆蛋白纤维、甘露聚糖纤维、橡胶纤维、麻、马尼拉麻、面沙尔麻(sisal)、新西兰麻、罗布麻、椰子、灯芯草、麦秸等)、动物纤维(羊毛、山羊毛、马海毛、开司米、羊驼呢(alpaca)、安哥拉兔毛、驼毛、骆马绒、蚕丝、羽毛、细毛(down)、鸟的羽毛(feather)、藻朊酸纤维、甲壳质纤维、酪素纤维等)、矿物纤维(石棉等),作为合成纤维状物质,可以列举例如半合成纤维(乙酸纤维、三乙酸纤维、氧化乙酸纤维、普罗米克斯(promix)、氯化橡胶、盐酸橡胶等)、金属纤维、碳纤维、玻璃纤维等。另外,可以使用高密度聚乙烯、中密度聚乙烯、低密度聚乙烯、聚丙烯等的聚链烯烃、聚酯、聚偏二氯乙烯、淀粉、聚乙烯醇或聚乙酸乙烯酯或这些的共聚物或改性体等的单纤维、或在鞘部具有这些树脂成分的芯鞘结构的复合纤维。其中,因为纤维之间的粘合强度高,通过纤维之间熔融制作三维网目结构,熔点比纸浆纤维的着火点低,所以,可以优选使用聚链烯烃、改性聚酯。另外,从上述被氧化性金属与保水剂等材料的固定性良好方面考虑,优选使用具有分支的聚链烯烃等的合成纤维。这些纤维,可以单独使用或组合2种以上使用。另外,这些纤维,也可以使用其回收再利用品。其中,从上述被氧化性物质与上述保水剂等的固定性、得到的成型片的柔软性、存在的空隙带来的氧透过性、制造费用等方面考虑,可以优选使用木材纸浆、棉。
上述纤维状物质,其CSF(Canadian Standard Freeness)优选为600ml以下、更优选在450ml以下。在600ml以下时,纤维状物质与所述被氧化性物质、保水剂等成分的固定率良好,可以保持规定的配合量、得到的加温用具具有优异的发热性能。另外,可以得到均匀厚度的片,成型性也良好,因此优选。另外,因为纤维状物质与该成分的固定良好,所以,难以产生该成分的脱落、该成分与该纤维状物质的相互缠绕、来自氢键的键强度也很充分。因此,可以充分确保得到的弯曲强度与拉伸强度等的机械强度、加工性良好。
上述纤维状物质的CSF越低越优选,但通常只以纸浆纤维抄纸、纤维状物质以外成分的比例低时,CSF在100ml以上的滤水性优异,可以充分地进行脱水,得到均匀厚度的发热片,因此优选。此外,在干燥时也没有产生气孔破裂的情况,可以进行良好的成型。本发明中,纤维状物质以外成分的比例高时,可以得到滤水性良好、厚度均匀的发热片。此外,因为CSF越低,原纤维越多,所以纤维状物质和该纤维状物质以外成分的固定性变好,可以得到高强度的片。
纤维状物质的CSF的调整,可以由打浆处理等进行。也可以将CSF低的纤维和高的纤维混合,进行CSF的调整。
上述纤维状物质,其zeta电位优选为负。这里,所谓zeta电位指在带电粒子表面与溶液之间的移动面的表观电位,由流动电位法、电泳法等测定。该zeta电位是负的一方,上述被氧化性物质、保水剂等成分对纤维状物质的的固定性良好,可以保持规定的配合量,形成发热性能充分的物质。此外,在排水中,不混入多量的该成分,没有损失,从生产率和环境保护方面考虑也优选。
在该纤维状物质中,优选使用平均纤维长度0.1~50mm的纤维、更优选使用平均纤维长度0.2~20mm的纤维。纤维长度过短,就不能充分确保得到的发热片2的弯曲强度与拉伸强度等的机械强度,同时会因为过密地形成纤维层,损害发热片2的通气性,使得供氧变差,发热性变差。纤维长度过长,该纤维状物质在发热片2中不易均匀地分散,无法得到同样的机械强度,同时也得不到均匀壁厚的发热片2,纤维间隔变宽,由纤维引起的上述被氧化性物质和保水剂等成分的保持能力变低,会产生该成分容易脱落的情况。
发热中间片2中的上述纤维状物质的配合量,优选是2~50重量%、更优选是5~40重量%。该配合量小于2重量%,防止被氧化性物质和保水剂等成分脱落的效果下降,同时有发热片2变得非常脆的情况。该配合量大于50重量%,相对发热片2的发热量的热容量变大,温度上升变小,同时因为得到的发热片2中的其它成分的比例变低,所以,有无法得到所期望的发热性能的情况。
这里,各成分的组成比,例如可如下求出由热重量测定装置求出纤维状物质的含量和被氧化性物质的含量,再从总量的减算,求出保水剂的含量。
发热中间片2,其1片的厚度优选是0.08~1.2mm、更优选是0.1~0.6mm。该厚度在0.08mm以上,发热性能、机械强度,上述被氧化性物质和保水剂等成分的固定性充分,可以得到稳定的均匀的壁厚、组成分布。此外,难以发生产生针孔等引起的片的破坏,从生产率与加工性方面考虑也优选。该厚度在1.2mm以下,弯曲强度优异,具有柔软性,特别在肘、膝、脸等的身体部位的屈伸部位上安装时的安装性优异。此外,在生产率方面,也可以缩短纸层形成时间和干燥时间,操作性优异。此外,加工性方面考虑也优选。此处,发热中间片的厚度,可以以JIS P8118为标准、测定成型片的5点以上,以其平均值作为厚度算出。
发热中间片2,其1片的单位面积重量优选是10~1000g/m2、更优选是50~600g/m2。该单位面积重量在10g/m2以上,在即使使用被氧化性物质等中比重大的物质时等情况也可以充分地形成稳定的片,因此优选。该单位面积重量在1000g/m2以下,使用感觉、生产率、操作性等优异,因此优选。该单位面积重量,在得到的发热中间片2中,对至少100cm2以上的面积测定重量,以其面积相除由此可以算出。
发热中间片2,其密度优选是0.6~1.5g/cm3、更优选是0.7~1.0g/cm3。该密度在0.6g/cm3以上,被氧化性物质与除其以外的成分络合充分,从强度方面考虑优选。此外,该密度在1.5g/cm3以下,成型体的通气性充分,可以充分发挥发热特性。该密度可以由发热中间片2的单位面积重量除以其厚度算出。
发热中间片2,其断裂长度优选是100~4000m、更优选是200~3000m。该断裂长度在100m以上,操作时就可以充分稳定地形成片,加工时,也可以良好地进行制品加工。此外,使用时可以具有充分的强度,具有优异的使用感。该断裂长度在4000m以下,就可以抑制构成发热中间片2的纤维状物质、粘合成分的量,富于柔软性、可以制成发热性能优异的物质。本说明书中的断裂长度,是从发热中间片2切出长150mm×宽15mm的试验片后,以JIS P8113为标准,以夹具间隔100mm将该试验片安装在拉伸试验机上、以拉伸速度20mm/min进行拉伸试验,由下述计算式算出的值。
断裂长度〔m〕=(1/9.8)×(拉伸强度〔N/m〕)×106/(试验片单位面积重量〔g/m2〕)发热片2中含有电解质。
上述电解质中,可以没有特别限制地使用现有在该种发热成型体中通常使用的电解质。作为该电解质,可以列举例如碱金属、碱土类金属或重金属的硫酸盐、碳酸盐、氯化物或氢氧化物等。然后,其中,从在导电性、化学稳定性、生产成本上优异的观点出发,可以优选使用氯化钠、氯化钾、氯化钙、氯化镁、氯化铁(亚、正)等的各种氯化物。这些电解质,也可以单独或组合2种以上使用。
发热片2中的上述电解质的配合量,以发热片2中的水重量比计优选是0.5~30重量%、更优选是1~25重量%。该配合量在0.5重量%以上,可以充分进行得到的发热片2的氧化反应,可以成为发热温度充分上升的片。该配合量在30重量%以下,发热片2处于通气性良好的状态,此外,有充分的水供给到被氧化性物质等,可形成发热性能优异的片。再者,可以在发热片2上均匀的配合电解质,因此优选。
发热片2中也可以如后述添加凝聚剂。
此外,发热片2中,根据需要,可以没有特别限制地添加上胶剂、着色剂、纸力增强剂、成品率提高剂、填料、增稠剂、pH调整剂、蓬松剂等抄纸时可以通用的添加物。该添加物的添加量,可以根据添加的添加物适当设定。
发热片2,其1片的厚度优选是0.08~2.0mm、更优选是0.15~1.8mm。该厚度在0.08mm以上,发热性能、机械强度充分。该厚度在2mm以下,片的柔软性充分,具有优异的使用感。这里,发热片的厚度,可以以JIS P8118为标准、测定成型片的5点以上、以其平均值作为厚度算出。
发热片2,其1片的单位面积重量优选是10~2000g/m2、更优选是50~1500g/m2。该单位面积重量在10g/m2以上,就可以充分地形成稳定的发热片。该单位面积重量在2000g/m2以下,具有优异的使用感,因此优选。
发热片2,其密度优选是0.6~3.0g/cm3、更优选是0.7~2.0g/cm3。该密度在0.60g/cm3以上时,被氧化性物质与除其以外的成分可以充分络合,发热体可以具有充分的强度。此外,难以发生构成成分的脱落,在生产率与加工性方面优异。该密度在3.0g/cm3以下时,从其柔软度方面考虑优选,除具有优异的安装性、肌肤接触感等优异的使用性以外,成型体的通气性也好,在发热性能与产生水蒸气方面优异。该密度可以由发热片2的单位面积重量除以其厚度计算出。
发热片2的发热到达温度,优选是30~100℃、更优选是35~90℃。本说明书中,发热到达温度如下测定;从发热片切出50mm×50mm的试片后,将根据JIS Z208测定的透湿度(以下,本说明书中简称为透湿度)是5000g/(m2·24h)的透湿片与不透湿片袋状地贴合在该发热片两侧,包装后,准备容积4.2升,在相对湿度1%以下的环境下,能够供给密封系统5.0升/min的干燥空气的试验机,在其内部,以上述透湿片一侧作为上表面,静置,以热电偶测定使之发热时的发热片下侧的温度,其值即发热到达温度。发热片2的发热到达温度,可以根据必须剧烈发热与必须长时间维持较低温等加温用具的用途,通过组合尚书的配合组成任意的设计。
发热片2,每单位面积10分钟内产生的水蒸气量(以下,简称为水蒸气产生量)优选是1~100mg/(cm2·10min)、更优选是1.0~50mg/(cm2·10min)。本说明书中,该水蒸气产生量如下地测定。
准备容积4.2升,在相对湿度1RH%以下的环境下,能够供给密封系统5.0升/min的干燥空气的试验机,静置片,使得在其内部的水蒸气能够蒸发,使之发热。然后,以湿度计预定排出到上述密闭系统内的空气湿度,用下述式(1)求出发热开始后产生的水蒸气量,作为单位时间的水蒸气量。然后,求出10分钟的累积值作为蒸汽产生量,换算为每单位面积。这里,e是水蒸气压(Pa)、es是饱和水蒸气压(Pa引用JIS Z8806)、T是温度(℃干球温度)、s是采样周期(秒)。
相对湿度U(%RH)=(e/es)×100绝对湿度D(g/m3)=(0.794×10-2×e)/(1+0.00366T)=(0.794×10-2×U×es)/〔100×(1+0.00366T)〕单位空气容积P(升)=(2.1×s)/60每单位时间的水蒸气量A(g)=(P×D)/1000……(1)上述水蒸气量,可以与发热到达时间同样,根据商品用途,如必须剧烈发热与必须长时间维持比较低温的商品等,通过组合上述配合组成任意设计。
发热片2,含水率(重量含水率、以下相同)优选是10~80%、更优选是20~60%。该含水率在10%以上,就可以充分地确保持续氧化反应所必须的水分,持续地维持氧化反应。此外,可以将水分均匀的供给发热片2,所以可以得到均匀的发热性能,因此优选。该含水率在80%以下,可以抑制对于发热片2的发热量的热容量,使发热温度充分上升,除此之外,也可以充分确保发热片2的通气性,发热性能优异,保型性和机械强度方面也优异。
绝热片3不具有保持液体的功能。由此,因为绝热片3一侧没有保持来自发热片2产生的水分,所以可以顺利进行氧化反应,可以长时间维持高的发热温度。
作为这样的绝热片3,可以列举独立气泡类的发泡聚乙烯、发泡聚氨酯、发泡聚苯乙烯、发泡三聚氰胺、气密填料或层叠非透水性膜的蓬松纸浆片、波纹纸、织物或无纺布,或组合这些的物质等。其中,可以优选使用轻量且柔软性、缓冲性优异的发泡聚乙烯的绝热片。此外,在这些绝热片上层叠铝箔,已蒸镀片通过辐射热可以进一步提高温热效果,所以优选。
上述绝热片3的厚度,可以根据使用环境和用途的不同任意地设定,但同时考虑啊到商品的蓬松、携带性、废弃时的处理等的使用情况和发热性能,优选0.2~30mm、特别优选0.5~10mm。此外,绝热片3的密度,例如从加重时的破裂引起的绝热效果下降和柔软性等方面考虑,优选0.005~0.9g/cm3、特别优选0.01~0.6g/cm3。
容纳体4具有通气性,只要是可以防止上述发热片2的构成成分脱落的物质即可,但为了得到发热片2的充分的发热特性,透湿度优选是100~10000g/(m2·24h)、特别优选是200~8000g/(m2·24h)。
本实施方式的加温用具1,容纳体4中通气性片5和非通气性片6的周边部分以围绕发热片2结合的方式设置。通气性片5和非通气性片6的结合方法,可以根据这些片的材质适当选择。作为该结合方法,可以列举热密封、超声波密封、粘合剂贴合、缝合等的方法。
通气性片5,只要是具有通气性的片就没有特别限制,透湿度优选是100~10000g/(m2·24h)、特别优选是200~8000g/(m2·24h)。透湿度在此范围,从包装材料一取出加温用具,就立即迅速产生热与水蒸气,不需要等待变暖就可以真实的感受到其温暖感和加湿感。通气性片5可以整体具有通气性、也可以部分具有通气性。
通气性片5,单位面积重量优选10~200g/m2、特别优选是20~100g/m2。通气性片5的单位面积重量在此范围,薄且具有柔软性、触感非常好,不损害加温用具1的柔软度,同时还可以迅速产生热与水蒸气。
作为通气性片5,可以列举在由聚乙烯(PE)、聚丙烯(PP)等的聚链烯烃、聚酯、聚酰胺、聚氨酯、聚苯乙烯、聚乙烯—乙酸乙烯酯共聚物等的树脂组成的片上形成有机械性孔的片;由延伸上述树脂与无机膜的混合片,剥离表面,设置有微孔的片;利用其结晶结构的表面剥离,形成微孔的片;利用发泡成型引起的连续气泡,使微孔连通的物质等。此外,也可以列举由聚链烯烃等的合成纸浆、木材纸浆、人造丝、乙酸盐等的半合成纤维、维尼纶纤维、聚酯纤维等形成的无纺布、织布、合成纸、纸等。通气性片5也可以重叠多个片使用。
本实施方式的加温用具1中,在通气性片5的表面配置有表面材料50。表面材料50,只要不对通气性片5的通气性产生影响,就没有材质、制法等的限制。作为表面材料50,可以列举合成纤维、天然纤维或这些复合纤维制的无纺布,作为该无纺布的制法,可以列举纺粘法(spunbond)、针刺法(needle punch)、水刺法(spunlace)法、熔喷(melt blown)法、急骤纺丝(flash spinning)法、空气铺网法(air laid)、热风(air through)法、抄纸法等。从可以赋予柔软度、柔韧性的观点出发,优选热风法、空气铺网法,此外,从可以使用各种纤维的应用性高方面考虑,优选水刺法。表面材料50中,也可以保持各种香料。考虑香料的保持性,以及容易使用人造丝、棉等的保水性、保油性高的纤维出发,优选水刺法。
表面材料50的单位面积重量没有特别限制,但考虑高效率地传导发热体的温度和手的触感等感触、提高手触感,以及使用时擦拭和挤压时的强度,优选为5.0~200g/m2、特别优选为10~100g/m2。
非通气性片6,只要是具有非通气性的片就没有特别限制,但透湿度优选为10g/(m2·24h)以下,特别优选1.0g/(m2·24h)以下。透湿度在此范围,就可以认为即使在例如高温多湿的使用环境下或与液状物接触使用的用途中,也不用担心由从非通气性片一侧的液状物移动带给发热片的品质不好的影响。此外,可以部分地规定伴随发热的水蒸气的产生方向。由此,在加温用具1中,从通气片一侧供给氧、可以抑制从该非通气性片一侧产生的水蒸气,可以形成只从通气性片一侧产生水蒸气的结构。
非通气性片6的单位面积重量,优选10~200g/m2、特别优选20~100g/m2。非通气性片6的单位面积重量在此范围,就可以维持加温用具的薄度和柔软性,而且可以提高该发热片的隐蔽性。
作为非通气性片6,可以列举由PE、PP等的聚链烯烃、聚酯、聚酰胺、聚氨酯、聚苯乙烯、尼龙、聚偏二氯乙烯、聚乙烯—乙酸乙烯酯共聚物等的树脂组成的片,特别在发热体的隐蔽性必要时,可以使用在上述树脂中配合氧化钛等的无机填料片。非通气性片6也可以重叠多片使用。
本实施方式的加温用具1,在非通气性片6的表面配置有表面材料60。表面材料60没有材质、制法等方面的限制。作为表面材料60的材质,可以列举合成纤维、天然纤维或这些的复合纤维制造的无纺布,作为该无纺布的制法,可以列举纺粘法(spunbond)法、针刺(needlepunch)法、水刺法(spunlace)法、熔喷(melt blown)法、急骤纺丝(flash spinning)法、空气铺网(air laid)法、热风(air through)法、抄纸法等。
表面材料60的单位面积重量没有特别限制,但考虑提高绝热效果和相对接触物的摩擦及挤压的强度,优选是5.0~200g/m2、特别优选是10~100g/m2。
加温用具1,在未使用状态以不透氧的包装材料包装提供。
加温用具1由以下方法制造,例如将下述制造的发热片2和绝热片3配置在构成容纳体4的片之间的规定位置,以密闭发热片2的状态结合通气性片5、非通气性片6、表面材料50、60后,裁断为规定的形状。
制造发热片2时,首先配制含有上述被氧化性物质、上述保水剂、上述纤维状物质和水的原料组合物(浆料)。
该原料组合物中,优选添加上述凝聚剂。
作为该凝聚剂,可以列举由硫酸铝、聚合氯化铝、氯化铁、聚硫酸铁、硫酸亚铁等的金属盐组成的无机凝聚剂;聚丙烯酰胺类、聚丙烯酸钠类、聚丙烯酰胺的曼尼希(mannich)化改性物、聚(甲基)丙烯酸氨基烷基酯类、羧甲基纤维素钠类、壳聚糖类、淀粉类、聚酰胺环氧氯丙烷类等的高分子凝聚剂;二甲基二烯丙基氯化铵类或哌嗪类的亚烷基二氯化物与聚亚烷基聚胺(polyalkylene polyamine)的缩合物、双氰胺·甲醛液缩合物等的有机凝聚剂;蒙脱石、膨润土等的粘土矿物;胶体二氧化硅等的二氧化硅或其水合物;滑石等的含水硅酸镁等。在这些凝聚剂中,从片的表面性、质地形成、成型性的提高,被氧化性金属和保水剂等成分的固定率,提高纸力的观点出发,特别优选阴离子性胶体二氧化硅或膨润土等和阳离子性淀粉或聚丙烯酰胺等的并用,或阴离子性羧甲基纤维素钠盐与阳离子性的聚酰胺环氧氯丙烷类的阳离子性与阴离子性的药剂的并用。上述组合以外,这些凝聚剂也可以单独使用或2个以上并用。
上述凝聚剂的添加量,相对原料组合物的固体成分,优选是0.01~5重量%、更优选是0.05~1重量%。在0.01重量%以上,凝集效果优异,可以抑制抄纸时的上述被氧化性金属与保水剂等成分的脱落。此外,形成均匀的原料组合物,可以得到壁厚与组成均匀的成型片。该添加量在5重量%以下,凝聚剂难以粘贴在干燥时的干燥辊上,生产率高,原料组合物的电位平衡也稳定,可以降低抄纸时上述成分在白水中的脱落量,因此优选。此外,可以抑制成型片的氧化反应进行,发热特性和强度等的保存稳定性优异。
原料组合物的浓度,优选是0.05~10重量%、更优选是0.1~2重量%。该浓度在0.05重量%以上,不需使用大量的水,成型片的成型所需的时间也可以缩短,因此优选。此外,可以充分地成型均匀厚度的片。该浓度在10重量%以下,原料组合物的分散性良好,得到的片的表面性优异,可以得到均匀厚度的片,因此优选。
接着,抄纸上述原料组合物、成型上述成型片。
上述成型片的抄纸方法中,可以列举例如使用连续抄纸式的圆网抄纸机、长网抄纸机、短网抄纸机、夹网式(twin wire)抄纸机等的抄纸方法,间隙方式的抄纸方法的手工抄纸法等。还可以使用上述原料组合物和与该原料组合物不同组成的组合物的多层抄合成型成型片。另外,也可以多层地贴合抄纸上述原料组合物而得到的成型片,在该成型片上贴合由具有与该原料组合物不同组成的组合物得到的片状物成型成型片。
上述成型片,从保持抄纸后的形态(保形性)与维持机械强度的观点出发,优选脱水至含水率(重量含水率、以下相同)70%以下,更优选脱水至60%以下。抄纸后的成型片的脱水方法,例如除由吸引引起的脱水外,可以列举吹扫加压空气脱水的方法、以加压辊或加压板加压脱水的方法等。
积极干燥含有上述被氧化性物质(通常气体环境下具有加热反应性)的成型片,分离水分,可以得到抑制制造工序中的被氧化性物质的氧化,长期保存稳定性优异的成型片。除了提高被氧化性物质对干燥后的上述纤维状物质的载附能力,抑制其脱落之外,再考虑到可以期望由添加热熔融成分、热交联成分带来的机械强度的提高,优选在上述成型片的抄纸后,使其在含有上述电解质的电解液前干燥该成型片。
成型片优选由加热干燥进行干燥。此时,加热干燥温度优选是60~300℃、更优选是80~250℃。成型片的加热干燥温度过低,会增长干燥时间,由此,在水分干燥的同时,会促进被氧化物质的氧化反应,有引起发热片的发热性能下降的情况,同时,还有只促进发热片表里层的被氧化性物质的氧化反应变色为浅茶色的情况。如果加热干燥温度过高,会带来保水剂等的性能恶化,降低发热片的发热效果,同时在成型片内部水分剧烈的气化,会破坏成型片的结构。
干燥后的成型片(发热中间片)的含水率,优选是20%以下、更优选是10%以下。含水率在20%以下,具有优异的长期保存性,在例如卷辊状态暂时保存等情况下,在该辊的厚度方向难以引起水分的移动,可以提供发热性能,机械强度均匀的产品,因此优选。
该成型片的干燥方法,可以根据成型片的厚度,干燥前的成型片的处理方法、干燥前的含水率、干燥后的含水率等适当选择。作为该干燥方法,可以列举例如与加热结构体(发热体)的接触,吹加热空气与蒸汽(过热蒸汽)、真空干燥、电磁波加热、通电加热等的干燥方法。另外,也可以同时实施与上述脱水方法的组合。
上述成型片的成型(脱水、干燥),优选在惰性气体环境下进行,但因为在上述成型片中不含作为氧化助剂的电解质,所以,根据需要,也可以在通常的空气的气体环境下进行成型。因此,可以简化制造设备。另外,根据需要,可以实施皱纹(crepe)处理、切割加工、修剪、由加工处理改变形态等的加工。得到的成型片,薄而不易破裂,所以,根据需要,可以卷取为辊状。另外,将成型片单独重叠或与纸、布(织布或无纺布)、膜等其它的片重叠、加压,再加压进行压纹加工、针刺加工,由此使多个片层叠一体化,也可以进行凹凸状的赋型与开孔。再者,也可以使上述原料组合物含有热塑性树脂成分或热水溶解成分,实施热封加工,可以容易进行贴合等。
接着,使上述成型片(发热中间片)含有上述电解质。含有该电解质的工序,优选在含有氮、氩等的惰性气体的气体环境下进行,但通过含浸电解液添加电解质时,添加后的氧化反应缓和,所以,也可以在通常的空气气体环境下含有该电解质。
使上述成型片含有上述电解质的方法,可以根据抄纸后该成型片的处理方法、含水率、形态等适当设定。作为使之含有该电解质的方法,可以列举例如在上述成型片含浸上述电解质的规定浓度电解液的方法;将上述电解质的规定粒径物直接以固体添加,使其在成型片中含有的方法;以注射器等将规定浓度的电解液注入该成型片的一部分的方法;利用上述纤维状物质的毛细管现象、使该成型片全部浸透的方法等。从可以使成型片中均匀地含有电解质与可以同时进行含水率的调整的观点出发,优选含浸规定浓度的电解液的方法。
如上所述,在上述成型片以电解液的形式含浸上述电解质时,其含浸方法可以根据成型片的厚度等形态、含水率适当选择。在该含浸方法中,可以列举在该成型片上喷雾涂布该电解液的方法;以毛刷等涂布的方法;在该电解液浸渍的方法;凹版印刷涂布方法;逆向涂布法,刮刀法等,其中,从可以均匀地分布电解质,简便,设备费用也比较少的观点出发,优选喷雾涂布的方法。此外,在复杂的形状,层结构的商品中,从提高生产率和可将最终整修归为其他的工序,提高生产弹性与简化设备的观点出发,优选以上述注射器注入规定浓度的电解液的方法。该注入电解液的方法也可以在上述容纳体中容纳该成型片后进行。
如上所述,使成型片含有电解质后,根据需要调整含水率、使之稳定化,可以制作发热片。然后,可以根据需要装饰,进行2片以上的层叠化等的处理、加工为规定的大小。
由此得到的加温用具1,因为在发热片2与非通气性片6之间配置具有通气性的绝热片3,所以抑制向非通气性片6一侧的放热,可以在长时间内持续发热。此外,因为在通气性片5和发热片2之间没有中间物,所以,是薄型且具有柔软性,发热性和携带性都优异。此外,因为使用后也保持柔软性,所以可以折叠或形成为球形,便于废弃。
图2表示本发明的片状加温用具(以下也单称为加温用具)的第二实施方式。图2中,符号1表示加温用具。图2中,与第一实施方式的加温用具1共同部分,标注同样符号。因此,没有特别说明的部分,使用上述第一实施方式中的说明也适用。
如图2所示,加温用具1在具有通气性的容纳体4内配置着发热性的抄造片(以下,不含后述电解质成分时称为发热中间片、含有电解质成分和水时称为发热片)2与绝热片3。
加温用具1,容纳体4设置有通气性片5与非通气性片6,在通气性片5和抄造片2之间不配置绝热片3。绝热片3配置在抄造片2和非通气性片6之间。
本实施方式的加温用具1的弯曲强度,优选0.01~1.0N/cm、更优选0.02~0.8N/cm、进一步优选0.03~0.5N/cm。弯曲强度在此范围,柔软性优异,容易折叠,便于携带。这里,弯曲强度以由3点弯曲试验得到的弯曲强度评价。
加温用具1,结束发热后的弯曲强度,优选0.05~3.0N/cm、更优选0.02~1N/cm。弯曲强度在此范围,从开始使用到结束使用,柔软性优异。此外,易于进行废弃处理的加温用具。
发热片2,其1片的单位面积重量优选是10~2000g/m2、更优选是50~1500g/m2。该单位面积重量在10g/m2以上,就可以充分地形成稳定的发热片。该单位面积重量在2000g/m2以下,在使用感觉方面优选。
本实施方式中,绝热片3优选不具有通气性,但也可以具有通气性。
绝热片3最优选不具有通气性且没有水分保持力的片。绝热片具有水分保持力时,吸收被氧化性物质氧化反应时产生的水蒸气,因为片自身的水分率剧烈下降和绝热片所保持的水分与发热片接触,所以,有发热的持续时间变短、产生温度波动的情况。使用具有通气性的绝热片时,其表面、特别是在发热片2一侧优选层叠非通气性片。
作为这样的绝热片,可以列举发泡聚乙烯、发泡氨酯、发泡聚苯乙烯、发泡三聚氰胺、气密填料、蓬松纸浆片、波纹纸、织物、无纺布等。其中,可以优选使用轻且柔软性、缓冲性优异的发泡类的绝热片。此外,从通过辐射热可以进一步提高温热效果的观点出发,优选在这些绝热片上层叠铝箔、蒸镀的片。
本实施方式的加温用具1,与第一实施方式的加温用具1同样,例如由以下方法制造,在构成容纳体4的片之间的规定位置配置如下述制造的发热片2和绝热片3,以封闭发热片2的方式使得结合通气性片5、非通气性片6、表面材料50、60后,裁断为规定的形状。
上述操作得到的加温用具1,薄型且具有柔软性,具有优异的发热性和携带性。此外,因为使用后也保持柔软性,所以,可折叠或形成球形,易于废弃。
图3表示本发明的片状加温用具(以下也简单称为加温用具)的第三实施方式。图3中,符号1表示加温用具。此外,图3中,与第一实施方式的加温用具1共同部分,标注同样的符号。因此,对没有特别说明的部分,适宜使用上述第一实施方式中的说明。
如图3所示,加温用具1具备含有被氧化性金属、保水剂及纤维状物质的发热性抄造片(以下,不含后述电解质成分时称为发热中间片、含有电解质成分和水时称为发热片)2和容纳抄造片2的通气性的容纳体4。
加温用具1,其厚度是0.1~10mm、优选是0.3~3.0mm、更优选是0.5~2.0mm。因为该厚度小于0.1mm,发热性能与产生水蒸气的性能差,不能充分显示作为加温用具的效果,大于10mm,因为柔软性变差、安装在身体的一部分时,会产生发硬的感觉,肌肤接触感变差,使用中容易变硬,成为使用中的障碍。
加温用具1的弯曲强度是0.01~0.3N/cm、优选是0.02~0.25N/cm、更优选0.03~0.2N/cm。弯曲强度小于0.01N/cm,就得不到适度的温度的发热,大于0.3N/cm,柔软性和安装性变差。这里的弯曲强度以由3点弯曲试验得到的弯曲强度进行评价。
加温用具1,结束发热后的弯曲强度,优选0.05~3.0N/cm、更优选0.02~1N/cm。弯曲强度在此范围,从开始使用到结束使用,是柔软性优异,安装性良好的加温用具。
加温用具1的单位面积重量优选是100~3000g/m2、特别优选200~1500g/m2。加温用具1的单位面积重量在此范围,可以得到薄而柔软性优异,安装性良好的加温用具。
上述发热片2的厚度是0.08~2.0mm、特别优选0.2~1.5mm、发热片2的厚度在此范围,薄型且柔软性优异,使用中的肌肤接触更好。
发热片2含有被氧化性金属、保水剂及纤维状物质。
发热中间片2优选含有50重量%以上的上述纤维状物质以外的成分,更优选含有70重量%以上,进一步优选含有80重量%以上。纤维状物质以外的成分在50重量%以上,发热温度可以充分上升到以人的指尖等触及感觉到热的程度以上。纤维状物质以外的成分越多越好,但从得到维持发热中间片2的加工性所必须的强度出发,其上限是98重量%左右。本说明书中,纤维状物质以外的成分,如下述测定。
发热中间片2中的纤维状物质以外的成分,可以由原料组合物中的固体分重量、组成及发热片的干燥重量,通过下式求出。
原料组合物固体成分的重量Ms原料组合物固体成分中的纤维状物质的含有率a(%)发热中间片的干燥重量Mh发热中间片中的纤维状物质以外的成分的含有率bb=(Mh/Ms)×(100-a)上述被氧化性金属中,可以没有特别限制地使用在现有这种发热成型体中通常使用的被氧化性金属。该被氧化性金属的形态,从处理性、成型性等的观点出发,优选使用具有粉体、纤维状形态的金属。
作为具有粉体形态的被氧化性金属,可以列举在第一实施方式的加温用具中说明的被氧化性物质。
此外,作为具有纤维状形态的被氧化性金属,可以列举在第一实施方式的加温用具中说明的被氧化性物质。
发热中间片2中的上述被氧化性金属的配合量,优选是10~95重量%、更优选30~80重量%。该配合量在10重量%以上,发热片2的发热温度可以充分上升到以人的指尖等接触感觉到热的程度以上。此外,可以抑制成型发热片的后述纤维状物质、粘合成分(凝聚剂等)的使用量,从其硬度方面考虑,使用感优异。该配合量在95重量%以下,直到发热片2的内部都会充分反应,使得发热温度充分。此外,由氧化反应引起的被氧化性金属的膨胀、凝结产生的固化较少。发热时间也变得充分,保水剂产生的水分供给也变得充分,此外,也难以产生被氧化性金属的脱落。此外,在某种程度以上使用构成发热片2的后述纤维状物质、粘合成分(凝聚剂等),所以,可以充分确保弯曲强度和拉伸强度等的机械强度。这里,发热片2中的被氧化性金属的配合量,由以JIS P8128为基准的灰分试验求出,其它,例如是铁时,可以利用施加外部磁场产生磁化的性质,由振动试样型磁化测定试验等定量测定。
上述保水剂中,可以没有特别限制地使用在现有发热成型体中通常使用的保水剂。该保水剂除了作为水分保持剂发挥作用外,也作为针对被氧化性金属的氧保持/供给剂起作用。作为该保水剂,可以列举在第一实施方式的加温用具中说明的保水剂。
发热中间片2中的上述保水剂的配合量,优选是0.5~60重量%、更优选是1~50重量%。该配合量在0.5重量%以上,就可以在发热片2中充分蓄积被氧化性金属的氧化反应必需的水分,使得反应持续直到温度上升到人体温度以上的程度,此外,可以使发热片2的通气性充分,供氧充分、发热效率优异。该配合量在60重量%以下,可以抑制相对得到的发热量的发热片2的热容量,可以使得发热温度的上升充分,同时也难以产生保水剂的脱落,因为可以确保成型发热片2的后述的纤维状物质、粘合成分,所以可以确保弯曲强度和拉伸强度等的机械强度。
作为上述纤维状物质,可以列举在第一实施方式的加温用具中说明的纤维状物质。
发热中间片2中的上述纤维状物质的配合量,优选2~50重量%、更优选是5~40重量%。该配合量小于2重量%,除防止被氧化性金属与保水剂等成分脱落的效果下降以外,有发热片2变得非常脆的情况。该配合量大于50重量%,除相对发热片2的发热量的热容量变大、温度上升变小以外,得到的发热片2中的粉体比例变低,所以,无法得到期望的发热性能的情况。
发热中间片2,其1片的厚度优选是0.08~1.2mm、更优选是0.1~0.6mm。该厚度在0.08mm以上,发热性能、机械强度,上述被氧化性金属和保水剂等成分的固定性充分,可以得到稳定的均匀的壁厚、组成分布。此外,难以发生由于气泡的产生等引起的片的破坏,在生产率与加工性方面也优选。该厚度在1.2mm以下、弯曲强度优异、具有柔软性,特别在肘、膝、脸等身体部位的屈伸部位上安装时的安装性优异。此外,在生产率方面,可以缩短纸层形成时间和干燥时间,操作性优异。此外,在加工性能方面也优选。这里,发热中间片的厚度,可以以JIS P8118为基准,测定成型片的5点以上,以其平均值作为厚度计算。
发热中间片2,其1片的单位面积重量优选是10~1000g/m2、更优选是50~600g/m2。该单位面积重量在10g/m2以上,即使在使用被氧化性金属等中比重大的金属时等,也可以充分地形成稳定的片,因此优选。该单位面积重量在1000g/m2以下,使用感、生产率、操作性等优异,因此优选。该单位面积重量,对得到的发热中间片2,对至少100cm2以上的面积测定重量,除以其面积计算。
发热中间片2,其密度优选是0.6~1.5g/cm3、更优选是0.7~1.0g/cm3。该密度在0.6g/cm3以上,被氧化性金属与除其以外的成分络合充分,从强度方面考虑优选。此外,该密度在1.5g/cm3以下,成型体的通气性充分、可以充分发挥发热特性。该密度可以由发热中间片2的单位面积重量除以其厚度计算。
发热中间片2,其断裂长度优选100~4000m、更优选200~3000m。该断裂长度在100m以上,操作时就可以充分稳定地形成片,加工时也可以良好地进行制品加工。此外,使用时也可以具有充分的强度、具有优异的使用感。该断裂长度在4000m以内,就可以抑制构成发热中间片2的纤维状物质、粘合成分的量,富于柔软性、发热性能优异。
发热片2中含有电解质。
上述电解质中,可以没有特别限制地使用现有在该种发热成型体中通常使用的电解质。作为该电解质,可以列举在第一实施方式的加温用具中说明的电解质。
发热片2中的上述电解质的配合量,以发热片2中的水重量比计,优选0.5~30重量%、更优选1~25重量%。该配合量在0.5重量%以上,可以充分进行得到的发热片2的氧化反应,发热温度可以充分上升。该配合量在30重量%以下、发热片2的通气性良好,此外,可以向被氧化性金属供给充分的水,形成发热性能优异的物质。此外,可以在发热片2中均匀地配合电解质,因此优选。
发热片2,其1片的厚度优选是0.1~2.0mm、更优选是0.15~1.8mm。该厚度在0.1mm以上,发热性能、机械强度充分。该厚度在2mm以下、片的具有充分的柔顺性,使用感觉优异。这里,发热片的厚度,可以以JIS P8118为基准,测定成型片5点以上,以其平均值作为厚度计算。
发热片2,其1片的单位面积重量优选是10~2000g/m2、更优选是50~1500g/m2。该单位面积重量在10g/m2以上,就可以充分地形成稳定的发热片。该单位面积重量在2000g/m2以下,在使用感觉方面优选。
发热片2,其密度优选是0.6~3.0g/cm3、更优选是0.7~1.0g/cm3。该密度在0.60g/cm3以上,被氧化性金属与除其以外的成分可以充分络合,在发热体上具有充分的强度。此外,构成成分也难以脱落,在生产率与加工性方面优异。该密度在1.50g/cm3以下,在柔软度方面优选,安装性、与肌肤接触感优异,使用性优异,同时成型体的通气性也良好,在发热性能与产生水蒸气方面优异。该密度可以利用发热片2的单位面积重量除以其厚度计算。
发热片2,发热到达温度,优选30~100℃、更优选35~90℃。发热片2的发热到达温度,可以根据需要,如根据必须剧烈发热时与必须长时间维持比较低温的商品等,通过组合上述配合组成任意设计。
发热片2,每单位面积10分钟内产生的水蒸气量优选是1~100mg/(cm2·10min)、更优选1.0~50mg/(cm2·10min)。
上述水蒸气量,可以由发热到达时间和同样地可以根据商品的用途,如根据必须剧烈发热时与必须长时间维持比较低温的商品等,通过组合上述配合组成任意的设计。
发热片2,含水率(重量含水率、以下相同)优选10~80%、更优选20~60%。该含水率在10%以上,可以充分地确保持续氧化反应所必须的水分,持续地维持氧化反应。此外,在发热片2上可以充分、均匀地供给水分,得到均匀的发热性能,因此优选。该含水率在80%以下,可以抑制相对发热片2的发热量的热容量,除发热温度充分上升之外,也可以充分确保发热片2的通气性,发热性能优异、保型性和机械强度方面也优异。
容纳体4只要是具有通气性、可以防止上述发热片2的构成成分脱落的物质就可以,但为了得到发热片2的充分的发热特性,透湿度优选是100~10000g/(m2·24h)、特别优选是1000~8000g/(m2·24h)。容纳体4可以整体具有通气性,也可以部分地具有通气性。
本实施方式的加温用具1的容纳体4中,通气性片5和非通气性片6以围绕发热片2的方式与规定宽度的粘合部56粘合。
本实施方式的加温用具1,在非通气性片6的表面配置有表面材料60。表面材料60,在材质、制法等方面没有特别的限制,但如后述使之保持功能剂时,必须考虑其保持性。作为表面材料60的材质,可以列举合成纤维、天然纤维或这些复合纤维制造的无纺布,作为该无纺布的制法,可以列举纺粘(spunbond)法、针刺法、水刺法法、熔喷无纺法、急骤纺丝(flash spinning)法、空气铺网法、热风法、抄纸法等。表面材料60,考虑功能剂的保持性,从容易使用人造丝、棉等的保水性·保油性高的纤维出发,优选水刺法。
表面材料60的单位面积重量没有特别的限制,但考虑功能剂的保持性,优选5~200g/m2、特别优选10~100g/m2。
本实施方式的加温用具1,优选使表面材料60保持各种功能剂。作为该功能剂,可以列举例如,作为皮肤护理用途、健康护理用途的涂敷剂、湿敷剂等,作为美容用途的保湿剂、去暗剂、除皱剂等,作为个人护理用途的染色剂、调节剂、生发剂等,作为家庭护理用途的洗净剂、杀菌剂、除臭剂等,作为空气管理用途的缓香剂等。
特别是作为上述保湿剂,可以列举例如甘油等的多元醇类、神经酰胺类、胶原蛋白类等。由这些保湿剂与热的相乘效果提高保湿剂的保湿功能,可以给予肌肤湿润与舒张。此外,作为敷剂,可以列举例如消炎痛、水杨酸甲酯等的消炎症剂。这些敷剂也由与热的相乘效果,促进经皮吸收作用,可以有效地改善肌肤痛、关节痛、腰痛等效果。
在保持功能剂时,优选以覆盖层覆盖该功能剂。作为该覆盖层,可以列举由PE、PP等的聚链烯烃、聚酯、聚酰胺、聚氨酯、聚苯乙烯、尼龙、聚偏二氯乙烯、聚乙烯—乙酸乙烯酯共聚物等的合成树脂组成的片。
本发明的加温用具中,可以加入缓冲材料。通过加入缓冲材料,可以赋予缓冲性、保温性、绝热性等。缓冲材料的形态没有特别限制,但考虑加温用具的制造容易度、加温用具厚度调整的容易度、发热温度的均匀度、控制性等,优选使用片状物。该缓冲材料的厚度,考虑对接触体(人体)的温度传导性、水蒸气产生程度等的商品性能与作为商品形态的蓬松性、携带性、废弃性等,优选0.2~9mm、特别优选0.5~8mm。此外,在片状形态时,1片缓冲材料的厚度优选是0.2~6mm、特别优选0.5~3mm,1片的密度,优选是0.005~0.9g/cm3、特别优选0.01~0.6g/m3。该缓冲材料,考虑发热反应效率的提高、发热温度控制的容易度、发热持续时间的提高等,优选不具有保持液体的功能。使用保持液体的缓冲材料时,有吸收发热反应时产生的水分、给发热反应带来障碍的情况。此外,在商品设计上,需要必须有通气性的缓冲材料时,因为几乎缓冲材料都多少保持液体,所以,此时在保持液体的缓冲材料的表面,可以设计层叠通过空气但不使水分透过的片。作为这样的缓冲材料,可以列举由层叠发泡聚乙烯、发泡聚氨酯、发泡聚苯乙烯、发泡三聚氰胺、气密填料、非透水性膜的蓬松纸浆片、波纹纸、织物、无纺布等。其中,可以优选使用轻量且有柔软性、缓冲性优异的发泡聚乙烯缓冲材料。此外,也可以使用在这些片上蒸镀铝等或层叠的片。此时,可以由辐射热进一步提高温热效果。
加温用具1,例如,以如下方式制造在构成容纳体4的层之间的规定位置配置有下述制造的发热片2,以封闭发热片2的方式结合通气性片5、非通气性片6、表面材料50、60后,裁断为规定的形状。如上所述在表面材料60保持上述功能剂时,优选裁断后保持。
发热片2,通过配制含有上述被氧化性金属、上述保水剂、上述纤维状物质及水的原料组合物(浆料),与第一实施方式的加温用具中说明的同样地制造。
如以上说明,本实施方式的加温用具1,薄型且柔软性优异、使用中的肌肤触感良好。此外,本实施方式的加温用具1,组合其加温及水蒸气产生功能和上述各种功能剂的功能,可以适用于各种用途。例如,作为与涂敷剂组合的温热袋,适用于保湿、去皱等的皮肤护理用途,作为与湿敷剂组合的热敷剂(温热湿敷),也可以适用于缓和手痛等的健康护理用途。
特别是使从通气性片5一侧产生的水蒸气作用于对象物后,使非通气性片6一侧的功能剂作用于对象物,可以进一步提高该功能剂的功能。例如,使水蒸气作用于肌肤、扩张毛孔后,使涂敷剂作为功能剂发生作用,可以进一步提高涂敷袋剂的效能。或者,也可以以水蒸气将污垢柔软化后,使作为功能剂的洗净剂更有效地发挥功能。
图4、图5(a)及(b)表示本发明的片状发热成型体的一个实施方式。在这些图中,符号10表示片状发热成型体。此外,在这些图中,对与第一实施方式的加温用具1共同的部分,附注同样符号。因此,对特别说明的部分,适当使用上述第一实施方式中的说明。
如图4、图5(a)及(b)所示,片状发热成型体10,在含有被氧化性金属、保水剂与纤维状物质的发热片(以下,将不含后述电解质成分的称为发热中间片、将含有电解质成分和水的称为发热片)2的两面层叠通气性片5及非通气性片6的同时,通气性片5及非通气性片6的表面再分别层叠表面材料50、60。
上述层结构的片状发热成型体10的表面,形成由钢筋压花辊加工产生的多个的凹部11及凸部12(凹凸部)。本实施方式中,凹部11的底部110及凸部12的顶部120略为正方形,配置为锯齿格子(锯齿配列)状。
上述凹凸部的高低差优选是0.3~5mm、特别优选是0.5~4mm。凹凸部的高低差在此范围,得到的片状发热成型体的发热性与向表面的凹凸部的赋形更好。这里,凹凸部的高低差,可以由片状发热成型体10中的凹部11的底部110与凸部12的顶部120的高低差D10求出。
各凹部11的底部110或凸部12的顶部120的面积,优选是0.01~100mm2、特别优选是0.1~25mm2。该面积在此范围,可以防止若干片发热片和透湿片层叠时等的偏离,实现一体化。
此外,片状发热成型体10的每10cm2所占有的上述凹部11的底部110与凸部12的顶部120的个数,优选为1~10000个、特别优选为10~8000个。使底部110与顶部120的个数在此范围,可以防止若干片发热片和透湿片层叠时的偏离,实现一体化。
片状发热成型体10,其的单位面积重量优选是10~1000g/m2、更优选是50~600g/m2。该单位面积重量在10g/m2以上,即使使用被氧化性金属等中的比重大的材料时等,也可以形成特别稳定的发热片,因此优选。此外,该单位面积重量在1000g/m2以下,具有轻的重量感,使用感觉优异,同时生产性与操作性等也优异,因此优选。
片状发热成型体10,发热到达温度优选是30~100℃、更优选是35~90℃。片状发热成型体10的发热到达温度,根据商品用途,如必须剧烈发热或必须长时间维持较低温时的必要商品等,可以通过上述组成的组合任意地设计。
片状发热成型体10,水蒸气产生量(每单位面积10分钟内产生的水蒸气量)优选是0.1~100mg/(cm2·10min)、更优选是1~50mg/(cm2·10min)。
片状发热成型体10的水蒸气产生量,可以由发热到达时间和同样地根据商品用途,如必须剧烈发热或必须长时间维持较低温时的商品等,通过上述配合组成的组合任意地设计。
上述发热中间片2所含的上述被氧化性金属中,可以没有特别限制地使用现有这种发热成型体中通常使用的被氧化性金属。从处理性、成型性等的观点出发,该被氧化金属的形态优选使用具有粉体、纤维状形态的金属。
作为具有粉体形态的被氧化性金属,可以列举在第一实施方式的加温用具中说明的被氧化性物质。
上述发热中间片2中的上述被氧化性金属的配合量,优选10~95重量%、更优选30~80重量%。该配合量在10重量%以上,得到的片状发热成型体10的发热温度就可以上升到以人的指尖等接触感觉到热的程度以上,因为可以抑制构成发热片2的后述的纤维状物质、粘合成分(凝聚剂等)的量,所以,成型体的通气性变得充分,其结果,使得直到成型体的内部充分反应,使发热温度充分上升。此外,除了可以使得充分延长发热时间以外,也可以使保水剂产生的水分供给充分,难以产生被氧化性金属的脱落。此外,可以将构成成型体的后述纤维状物质、粘合成分维持在某种程度的量,所以,可以充分确保弯曲强度与拉伸强度等的机械强度。这里,发热中间片2中的被氧化性金属的配合量,由以JIS P8128为基准的灰分试验求出,例如是铁时,利用外加外部磁场产生磁化的性质,可以由振动试料型磁化测定试验等定量测定。
上述保水剂可以没有特别限制地使用现有发热成型体中通常使用的保水剂。该保水剂作为水分保持剂发挥作用外,也作为针对被氧化性金属的氧保持/供给剂起作用。作为该保水剂,可以列举在第一实施方式的加温用具中说明的保水剂。
发热中间片2中的上述保水剂的配合量,优选0.5~60重量%、更优选1~50重量%。该配合量在0.5重量%以上,就可以在发热成型体10中蓄积使被氧化性金属的氧化反应进行的必要水分,持续该反应使得温度上升到人体温度以上的程度。此外,因为可以充分确保片状发热成型体10的通气性,所以,可以形成供氧充分、发热效率高的发热成型体。该配合量在60重量%以下,因为可以将相对得到的发热量的片状发热成型体10的热容量抑制在很小,所以,发热温度上升变大,可以得到人能够感觉到温暖的温度上升。此外,因为可以抑制保水剂脱落的产生和构成发热片2的后述的纤维状物质、粘合成分的减少,所以,可以充分地得到弯曲强度和拉伸强度等的机械强度。
作为上述纤维状物质,可以列举在第一实施方式的加温用具中说明的纤维状物质。
发热中间片2中的上述纤维状物质的配合量,优选2~50重量%、更优选5~40重量%。该配合量在2重量%以上,可以充分防止被氧化性金属与保水剂等成分的脱落,除此之外,可以充分形成发热片。该配合量在50重量%以下,可以抑制相对发热成型体的发热量的热容量,可以使温度上升充分,同时可以确保得到的片状发热成型体10中的该成分的比例在某种程度以上,所以,可以充分地得到期望的发热性能,因此优选。
上述发热中间片2优选含有50重量%以上、更优选含有70重量%以上、进一步优选含有80重量%以上的上述纤维状物质以外的成分。纤维状物质以外的成分在50重量%以上,可以使发热温度充分上升到以人的指尖等触及感觉热的程度以上。纤维状物质以外的成分越多越优选,但从得到维持发热中间片2的加工性所必须的强度出发,其上限是98重量%。
上述发热中间片2的厚度优选是0.08~1.2mm、更优选是0.1~0.6mm。该厚度在0.08mm以上,发热性能、机械强度,被氧化性金属与保水剂等成分的固定良好,可以得到稳定的均匀的壁厚、组成分布以外,难以发生由气泡的产生等引起的片的破坏,生产率与加工性良好。该厚度在1.2mm以下、可以确保弯曲强度、难以简单地引起脆性破坏,此外,柔软性也良好,特别在肘、膝、脸等身体部位的屈伸部位上安装时,使用时没有安装性差的不适感。此外,在生产率上也难以引起纸层形成时间和干燥时间的延缓,具有良好的操作性,同时,发热性能良好、弯曲等的加工性也优异。
发热中间片2,其单位面积重量优选是10~1000g/m2、更优选是50~600g/m2。该单位面积重量在10g/m2以上,在即使使用被氧化性金属等中比重大的物质时等,也可以形成特别稳定的片。该单位面积重量在1000g/m2以下,轻量且使用感觉良好,具有良好的生产率和操作性等。
上述发热中间片2的断裂长度优选是100~4000m、更优选是200~3000m。该断裂长度在100m以上,就可以抑制压纹加工时产生的发热片破裂与切断。此外,即使在使用时,也没有软沓散落地直接破坏,具有优异的使用感。该断裂长度在4000m以下,因为可以抑制构成发热片2的纤维状物质、粘合成分的量,所以可以得到柔软且发热性能优异的片状物。
发热片2中含有的上述电解质中,可以没有特别限制地使用现有在该种发热成型体中通常使用的电解质。作为该电解质,可以列举在第一实施方式的加温用具中说明的电解质。
发热片2中的上述电解质的配合量,以发热片2中的水重量比计,优选是0.5~30重量%、更优选是1~25重量%。该配合量在0.5重量%以上,可以充分进行得到的片状发热成型体10的氧化反应,为了确保发热功能中必要的电解质,也可以抑制发热片2中的水分比例,其结果,因为可以防止片状发热成型体10的发热温度上升变小而优选。该配合量在30重量%以下,难以引起电解质的析出,片状发热成型体10的通气性良好,为了确保发热功能所必要的电解质,可以在某种程度的大小保持片状发热成型体10中的水分比例,使得供给被氧化性金属充分的水,发热性能优异、可以将电解质均匀地配合于片状发热成型体10,因此优选。
发热片2,含水率(重量含水率,以下相同)优选10~80%、更优选20~60%。该含水率在10%以上,可以充分地确保为持续氧化反应所必须的水分、可以抑制氧化反应中途结束,除此之外,因为可以将水分均匀地供给片状发热成型体10,所以,可以得到均匀的发热性能。该含水率在80%以下,可以抑制相对于得到的片状发热成型体10的发热量的热容量在低的范围,可以使发热温度充分地上升,除此之外,因为可以充分地得到片状发热成型体10的通气性,发热性能优异的同时,也可以充分地得到保型性和机械强度。
发热片2,发热到达温度,优选是30~100℃、更优选是35~90℃。发热片2的发热到达温度,可以根据商品用途,通过上述配合组成的组合任意地设计。
发热片2,水蒸气产生量优选是0.1~100mg/(cm2·10min)、更优选是1~50mg/(cm2·10min)。发热片2的水蒸气产生量,与发热到达温度同样,可以根据商品用途,通过上述配合组成的组合任意地设计。
上述通气性片5,只要是具有通气性的片就没有特别的限制,透湿度优选10~10000g/(m2·24h)、特别优选100~8000g/(m2·24h)。透湿度在此范围,使得供氧顺利,能够迅速地发热与产生水蒸气。通气性片5可以整体具有通气性、也可以部分地具有通气性。
通气性片5,其单位面积重量优选是10~200g/m2、特别优选是20~100g/m2。通气性片5的单位面积重量在此范围,无损于发热体的柔顺性之外,可以抑制进行压纹加工时的片破裂。
作为通气性片5,可以列举在第一实施方式的加温用具中说明的通气性片的材质。
非通气性片6,只要是具有非通气性的片就没有特别的限制,透湿度优选10g/(m2·24h)以下,特别优选1g/(m2·24h)以下。
非通气性片6,其单位面积重量优选是10~200g/m2、特别优选是20~100g/m2。非通气性片6的单位面积重量在此范围,可以由该非通气性片确定伴随发热的水蒸气产生方向以外,可以维持加温用具的柔软度与柔顺性,而且可以提高该发热体的隐蔽性。
作为非通气性片6,可以列举在第一实施方式的加温用具中说明的非通气性片的材质。
表面材料50、60,只要是触感好、具有柔顺性的材料,就没有特别的限制,表面材料的厚度优选0.1~2.0mm、特别优选0.2~1.0mm。表面材料的厚度在此范围,可以通过表面材料缓和发热体的热量,赋予柔软的温暖感觉。
上述表面材料50、60,其单位面积重量优选是5.0~200g/m2、特别优选10~100g/m2。表面材料的单位面积重量在5.0g/m2以上,从强度、难以破裂方面考虑,优选,此外,单位面积重量在200g/m2以下,肌肤接触等的感觉也好,表面材料作为充分的绝热材料,在热传导方面优选。
作为表面材料50、60,可以列举有使用聚乙烯、聚丙烯等的聚链烯烃、聚酯、聚酰胺、聚氨酯、聚苯乙烯、聚乙烯—乙酸乙烯酯共聚物、聚对苯二甲酸乙二酯等的合成纤维、棉、麻等的植物纤维、羊毛、蚕丝等的动物性纤维、人造丝、铜铵纤维等的再生纤维、乙酸酯等的半合成纤维等的无纺布、日本纸·西洋纸·合成纸、布、毛织物等的织物材料、皮革材料等。也可以重叠多张表面材料50、60使用。
接着,说明片状发热成型体10的制造方法。
片状发热成型体10,配制含有上述被氧化性金属、上述保水剂、上述纤维状物质和水的原料组合物(浆料),优选与第一实施方式的加温用具中说明的同样操作,通过抄纸上述发热中间片2成型。
接着,以干燥的发热中间片2中构成上述层结构的方式使通气性片5、非通气性片6和表面材料50、60层叠,将这些通过钢筋辊施行压纹加工、形成上述凹部11及凸部12,多层化。此时,在发热片与通气性片或非通气性片的层间设置热塑性树脂成分或由干燥显示粘合性的成分层,也可以进一步提高一体性。
接着,与第一实施方式的加温用具说明的同样使上述发热中间片2含有上述电解质。
如上所述,使发热中间片含有电解质后,根据需要调整含水率,使之稳定化,形成片状发热成型体10。然后,根据需要,进行装饰等的处理,可以加工成为规定的大小。得到的片状发热成型体10,在未使用状态,以不透氧的包装材料包装提供。
如以上说明,本实施方式的片状发热成型体10,因为在具有上述组成的规定断裂长度的发热片2的表面背面,分别层叠通气性片5和非通气性片6,施行压纹加工,在表面形成多个的凹凸部,所以,一开始使用就可以立即得到高发热性,且具有优异的柔软性。此外,可以抑制构成材料的脱离。
图6、图7(a)及(b),表示本发明的发热片的一个实施方式。在这些图中,符号2表示发热片。此外,在这些图中,对与第一实施方式的加温用具1共同的部分标注同样符号。因此,没有特别说明的部分,适当适用上述第一实施方式中的说明。
如图6、图7(a)及(b)所示,发热片2,在含有被氧化性金属、保水剂与纤维状物质的片状成型体20的表面,由钢筋压花辊产生的压纹加工而形成多个凹部23及凸部24(凹凸部)。本实施方式中,凹部23的底部230及凸部24的顶部240大致为正方形,配列成为锯齿格子(锯齿配列)状。
上述凹凸部的高低差优选0.3~5mm、特别优选0.5~2mm。凹凸部的高低差在此范围,得到的发热片的发热性与向表面的凹凸部的赋形更好。这里,凹凸部的高低差,可以由发热片2中的凹部23的底部230与凸部24的顶部240的高低差D2求出。
各凹部23的底部230或凸部24的顶部240的面积,优选0.01~100mm2、特别优选0.1~25mm2。该面积在此范围,可以防止在发热片时多片层叠等的偏离,实现一体化。
此外,发热片2的每100cm2所占的上述凹部23的底部230与凸部24的顶部240的个数,优选1~10000个、特别优选10~8000个。由底部230与顶部240的个数在此范围,可以防止在发热片多片层叠时等的偏离,实现一体化。
上述片状成型体20中所含的上述被氧化性金属,可以没有特别限制地使用现有的此种发热成型体中使用的被氧化性金属。从处理性、成型性等的观点出发,该被氧化性金属优选使用具有粉体、纤维状形态的物质。
作为具有粉体形态的被氧化性金属,可以列举在第一实施方式的加温用具中说明的被氧化性物质。
此外,作为具有纤维状形态的被氧化性金属,可以列举在第一实施方式的加温用具中说明的被氧化性物质。
上述片状成型体20中的上述被氧化性金属的配合量,优选是10~95重量%、更优选是30~80重量%。该配合量在10重量%以上,得到的发热片21的发热温度就可以充分上升到以人的指尖等接触感觉到热的程度以上,因为可以抑制构成片状成型体2的后述的纤维状物质、粘合成分的量,所以,因为可以维持片的柔软性,因此优选。该配合量在95重量%以下,发热片21的通气性充分,其结果,直到片的内部都会充分反应,可以使发热温度充分上升。此外,可以使得发热时间充分长,还可以使保水剂产生的水分供给变得充分,难以产生被氧化性金属的脱落。此外,因为可以将构成片状成型体20的后述纤维状物质、粘合成分(凝聚剂等)维持在一定程度的量,所以,可以充分确保弯曲强度与拉伸强度等的机械强度。这里,片状成型体20中的被氧化性金属的配合量,由以JIS P8128为准的灰分试验求出,例如是铁时,利用施加外部磁场产生磁化的性质,可以由振动试料型磁化测定试验等定量测定。
上述保水剂中,可以没有特别限制地使用现有发热成型体中通常使用的保水剂。该保水剂作为水分保持剂发挥作用,也作为针对被氧化性金属的氧保持/供给剂起作用。作为该保水剂,可以列举在第一实施方式的加温用具中说明的保水剂。
片状成型体20中的上述保水剂的配合量,优选是0.5~60重量%、更优选是1~50重量%。该配合量在0.5重量%以上,就可以在发热片2中充分蓄积用于使被氧化性金属的氧化反应持续必须的水分,该反应使得温度上升到人体温度以上的程度。此外,因为可以充分确保通气性,所以,成为供氧充分、发热效率高的发热片。该配合量在60重量%以下时,可以将相对于得到的发热量的发热片2的热容量抑制在小的范围,所以,发热温度上升变大,可以得到人能够感觉温暖的温度上升。此外,因为可以抑制产生被氧化性金属的脱落和构成片状成型体20的后述的纤维状物质、粘合成分的减少,所以,也可以得到充分的弯曲强度和拉伸强度等的机械强度。
作为上述纤维状物质,可以列举在第一实施方式的加温用具中说明的纤维状物质。
片状成型体20中的上述纤维状物质的配合量,优选是2~50重量%、更优选是5~40重量%。该配合量在2重量%以上,可以充分防止被氧化性金属和保水剂等的脱落,得到具有充分强度的片状成型体。该配合量在50重量%以下,可以抑制发热成型体的发热量;使温度充分上升,同时还可以确保得到的发热片2中的被氧化性金属和保水剂的比例在一定程度以上,所以可以得到期望的充分的发热性能,因此优选。
片状成型体20中,优选添加入后所述的凝聚剂。
此外,片状成型体20可以根据需要,没有特别限制地添加上胶剂、着色剂、纸张增强剂、成品率提高剂、填料、增粘剂、pH调整剂、蓬松剂等抄纸时可以通用的添加物。该添加物的添加量,可以根据添加的添加物适当设定。
上述片状成型体20优选含有50重量%以上、更优选含有70重量%以上、进一步优选含有80重量%以上的上述纤维状物质以外的成分。纤维状物质以外的成分在50重量%以上,可以使发热温度充分上升到以人的指尖等触及感觉热的程度以上。纤维状物质以外的成分越多越优选,但从得到维持片状成型体2的加工性所必须的强度的观点出发,其上限优选为98重量%左右。这里,纤维状物质以外的成分与第三实施方式的加温用具中说明的同样操作测定。
发热片2,在使用的片状成型体20中含有电解质。
上述电解质中,可以没有特别限制地使用现有的这种发热成型体中通常使用的电解质。作为该电解质,可以列举第一实施方式的加温用具中说明的电解质。
发热片2,使用的片状成型体的断裂长度优选是100~4000m、更优选是200~3000m。该断裂长度在100m以上时,压纹加工时难以产生片状成型体的破裂或切断,可以形成稳定的片状成型体,因此优选。此外,即使在使用时,也可以得到有强度、具有优异的使用感的物质。该断裂长度在4000m以下时,因为可以抑制构成片状成型体20的纤维状物质、粘合成分的量,所以,可以得到柔软性充分的发热片2,同时具有充分的发热性能。
发热片2,使用的上述片状成型体20的厚度优选是0.08~1.2mm、更优选是0.1~0.6mm。该厚度在0.08mm以上时,机械强度、被氧化性金属和保水剂等成分的固定率变得充分,因为可以得到稳定的均匀壁厚、组成分布,所以优选,此外,难以发生由气泡的产生等引起的片的破坏。此外,生产率及加工性也优异。此外,得到的发热片2的发热性良好。该厚度在1.2mm以下时,也难以引起弯曲强度下降和脆性的破坏,因此优选。此外,在肘、膝、脸等身体部位的屈伸部位上安装时,安装性良好。在生产率中,在纸层形成时间和干燥时间方面,操作性优异,也难以产生发热性能下降与割裂、皱褶等,加工性优异。
发热片2中的电解质的配合量,以发热片2中的水重量比计,优选为0.5~30重量%、更优选为1~25重量%。该配合量在0.5重量%以上时,可以使得到的发热片2的氧化反应充分进行,此外,为了确保发热功能中必要的电解质,也可以抑制发热片2中的水分比例,发热片2的比例变大,可以防止发热温度上升变小,因此优选。该配合量在30重量%以下时,难以析出电解质,发热片2的通气性良好,此外,为了确保发热功能所必须的电解质,可以将发热片2中的水分比例保持在一定程度,供给被氧化性金属等充分的水,发热性能优异,并在发热片2中均匀的配合电解质,因此优选。
发热片2,含水率(重量含水率、以下相同)优选是10~80%、更优选是20~60%。该含水率在10%以上,就可以充分确保为持续氧化反应所必须的水分,可以均匀地向发热片2供给水分。此外,在可以得到充分的均匀的发热性能方面优异。该含水率在80%以下时,可以抑制相对于得到的片状发热体2的发热量的热容量,在可以使发热温度充分上升方面优异,发热片2的通气性充分,发热性能优异,还具有充分的保型性和机械强度。
发热片2,其单位面积重量优选是10~1000g/m2、更优选是50~600g/m2。该单位面积重量在10g/m2以上时,在即使使用被氧化性物质等中比重大的材料时等,也可以形成稳定的片,因此优选。该单位面积重量在1000g/m2以下时,使用感觉良好,从生产率与操作性等方面考虑优选。
发热片2,发热到达温度优选为30~100℃、更优选为35~90℃。根据商品用途,如必须剧烈发热的情况和必须长时间维持较低温的情况等,发热片2的发热到达温度可以通过组合上述配合组成任意设计。
发热片2,水蒸气产生量(单位面积每10分钟内的水蒸气产生量)优选为0.1~100mg/(cm2·10min),更优选为1~50mg/(cm2·10min)。
发热片2的水蒸气产生量,与发热到达时间同样根据商品用途,如必须剧烈发热的情况和必须长时间维持较低温的情况,可以通过组合上述配合组成任意设计。
接着,说明发热片2的制造方法。
发热片2,首先配制含有上述被氧化性金属、上述保水剂、上述纤维状物质及水的原料组合物(浆料),优选与第一实施方式的加温用具中说明的发热中间片同样,通过抄纸从该原料组合物成型上述片状成型体。
上述片状成型体的成型(脱水、干燥),优选在惰性气体环境下进行,但因为在上述片状成型体中不含作为氧化助剂的电解质,所以,根据需要也可以在通常的空气环境下进行成型。因此,可以简化制造设备。因为得到的片状成型体,薄且难以破裂,所以,根据需要可以卷取为辊状。
接着,将干燥的片状成型体20通过钢筋辊,施行压纹加工,形成上述凹部23及凸部24。
接着,在已施行压纹加工的片状成型体20上,根据需要施行皱纹处理、狭缝加工、装饰,也可以施行由加工处理变更形态等的加工。此外,可以单独或多片地重叠或与纸、布(织布或无纺布)、膜等其它的片重叠、使多个片层叠一体化,也可以进行针状集束加工开孔。此外,使上述原料组合物含有热塑性树脂成分和热水解成分,也可以容易施行热封加工、贴合等。
接着,已实施压纹加工的片状成型体20含有上述电解质。使之含有该电解质的工序,优选在氮、氩等惰性气体环境下进行,但也可以在通常的空气气体环境下使之含有该电解质。
使上述片状成型体含有上述电解质的方法,可以与上述第四实施方式中说明的同样进行。
如上使片状成型体含有电解质后,可以根据需要调整含水率,使之稳定化,形成发热片2。然后,根据需要,进行装饰、2片以上的层叠化等的处理,可以加工成为规定的尺寸。得到的发热片2,在未使用状态中,以不透氧的包装材料包装提供。
如以上说明,本实施方式的发热片2,因为表面形成多个的凹凸部,所以,一开始使用就可以立即得到高发热性。特别是重叠多个片使用时,难以产生片之间的偏离。此外,因为形成多个凹凸部,所以也具有优异的柔软性。
图8与图9(a)及(b)表示本发明的发热片的其它实施方式。在这些图中,符号2表示发热片。其中,在这些图中,对与第一实施方式的加温用具1、第五实施方式的发热片2共同的部分标注同样符号。因此,对没有特别说明的部分,适当使用这些实施方式中的说明。
如图8与图9(a)及(b)所示,发热片2具备含有被氧化性金属、保水剂及纤维状物质的、形成多个孔200的片状成型体(一个片状成型体)20和含有被氧化性金属、保水剂及纤维状物质的,不具有孔200的片状成型体(另外的片状成型体)21。片状成型体21在片状成型体20的表面和背面层叠。
一个孔200的面积,优选是0.01~10mm2、特别优选是0.1~8mm2。孔的面积在0.01mm2以上,可以充分透过空气,充分发挥发热性能。此外,孔的面积在10mm2以下,在孔的部分不发热,也难以引起温度波动等,因此优选。
此外,孔200,在上述片状成型体20中优选形成0.1~20个/cm2、特别优选形成1~15个/cm2。孔数在0.1个/cm2以上时,可以充分透过空气,充分发挥发热性能。此外,孔数在20个/cm2以下时,在发热片的强度方面优选。此外,在该范围,多个片重叠的该片状成型体形成孔时,因为可以促进片间的一体化、防止偏移,所以优选。
发热片2,在表面由钢筋压花辊产生的压纹加工形成多个凹部23及凸部24(凹凸部)。本实施方式中,凹部23的底部230及凸部24的顶部240大致为正方形,配列为锯齿格子(锯齿配列)状。
上述凹凸部的高低差优选0.3~5.0mm、特别优选0.5~2.0mm。凹凸部的高低差在此范围内,可以得到的发热片的发热性与向表面的凹凸部的赋形更好。这里,凹凸部的高低差,可以由发热片2中的凹部23的底部230和凸部24的顶部240的高低差D2求出。
各凹部23的底部230或凸部24的顶部240的面积,优选0.01~100mm2、特别优选0.1~25mm2。该面积在此范围,可以进一步提高发热性能,还可以防止在多片层叠发热片时等的偏离,实现一体化。
此外,发热片2的每100cm2所占的上述凹部23的底部230与凸部24的顶部240的个数,优选成为1~10000个、特别优选10~8000个。底部230及顶部240的个数在此范围、可以进一步提高发热特性,同时可以防止多片地层叠发热片时等的偏离、实现一体化。
发热片2,每单位面积重量100g/m2的透气度,优选是0.1~8秒/(6.4cm2·300m1)、特别优选是0.5~6秒/(6.4cm2·300m1)。透气度在此范围,可以得到更好的发热特性,同时添加后述的电解质溶液时,可以更均匀地含浸电解质溶液。本说明书中,所谓透气度是指以JIS P8117测定的透湿度。
发热片2的单位面积重量优选是10~1000g/m2、更优选是50~600g/m2。该单位面积重量在10g/m2以上,在即使使用被氧化性金属等中比重大的材料时等,也可以形成稳定的片,因此优选。该单位面积重量在1000g/m2以下时,使用感良好,从生产率和操作性等方面考虑也优选。
发热片2的发热到达温度,优选是30~100℃、特别优选是35~90℃。
发热片2,每单位面积10分钟内产生的水蒸气产生量优选是0.1~100mg/(cm2·10分)、更优选是1~50mg/(cm2·10分)。发热片2的水蒸气产生量,与发热到达时间同样地根据商品用途,如根据必须剧烈发热的情况和必须长时间维持较低温的情况等,通过组合上述配合组成任意设计。
构成发热片2的上述片状成型体20、21中所含的上述被氧化性金属中,可以没有特别限制地使用现有这种发热成型体通常使用的被氧化性金属。从处理性、成型性等观点出发,该被氧化性金属,优选使用具有粉体、纤维状形态的物质。
作为具有粉体形态的被氧化性金属,可以列举第一实施方式的加温用具中说明的被氧化性物质。
上述片状成型体20、21中的上述被氧化性金属的配合量,优选是10~95重量%、更优选是30~80重量%。该配合量在10重量%以上时,得到的发热片21的发热温度就可以充分上升到以人的指尖等接触感觉热的程度以上,因为可以抑制构成片状成型体20、21的后述的纤维状物质、粘合成分的量,所以可以维持片的柔软性,因此优选。该配合量在95重量%以下时,发热片21的通气性充分,其结果,直到片的内部均可以充分引起反应,可以使发热温度充分上升。此外,使得发热时间变充分,还可以使保水剂产生的水分供给变充分,难以产生被氧化性金属的脱落。此外,因为可以将构成片状成型体20、21的后述纤维状物质、粘合成分(凝聚剂等)维持在一定程度的量,所以,可以充分确保弯曲强度与拉伸强度等的机械强度。
上述保水剂中,可以没有特别限制地使用现有的发热成型体中通常使用的保水剂。该保水剂作为水分保持剂发挥作用外,也作为针对被氧化性金属的氧保持/供给剂起作用。作为该保水剂,可以列举在第一实施方式的加温用具中说明的保水剂。
片状成型体20、21中的上述保水剂的配合量,优选为0.5~60重量%、更优选是1~50重量%。该配合量在0.5重量%以上时,可以在发热片2中充分蓄积必要的水分进行被氧化性金属的氧化反应,由此反应温度可以上升到人体温度以上的程度。此外,因为可以充分确保通气性,所以可以形成供氧充分、发热效率高的发热片。该配合量在60重量%以下时,可以将相对于得到的发热量的发热片2的热容量抑制在小范围,所以,发热温度上升变大,可以得到人能够感觉温暖的温度上升。此外,因为可以抑制产生被氧化性金属脱落和构成片状成型体20、21的后述的纤维状物质、粘合成分的减少,所以,也可以得到充分的弯曲强度和拉伸强度等的机械强度。
作为上述纤维状物质,可以列举在第一实施方式的加温用具中说明的纤维状物质。
片状成型体20、21中的上述纤维状物质的配合量,优选为2~50重量%、更优选为5~40重量%。该配合量在2重量%以上时,可以充分防止被氧化性金属和保水剂等成分的脱落,还可以得到具有充分强度的片状成型体。该配合量在50重量%以下时,可以抑制相对于发热成型体发热量的热容量,可以使温度上升充分,可以确保得到的发热片2中的被氧化性金属和保水剂的比例在一定程度以上,所以,可以充分的得到期望的发热性能,因此优选。
上述片状成型体20、21,优选含有50重量%以上、更优选含有70重量%以上、更加优选含有80重量%以上的上述纤维状物质以外的成分。纤维状物质以外的成分在50重量%以上时,可以使发热温度充分上升到以人的指尖等触及感觉热的程度以上。纤维状物质以外的成分越多越优选,但从得到维持片状成型体20、21的加工性所必须的强度出发,其上限优选是98重量%左右。
片状成型体20、21,可以形成相同的配合组成、也可以形成不同的配合组成。
形成孔200的片状成型体20的每单位面积重量100g/m2的透气度,优选为0.1~8秒/(6.4cm2·300ml),特别优选为0.5~5秒/(6.4cm2·300ml)。该透气度在此范围,发热特性更好,同时添加后述的电解质溶液时,可以更均匀地含浸电解质溶液。
不形成孔200的(孔形成前的)片状成型体20与片状成型体21的断裂长度,优选是100~4000m、特别优选是200~3000m。该断裂长度在100m以上,可以抑制压纹加工时产生发热片的破裂和切断,形成稳定的片状成型体,因此优选。此外,即使在使用时,也可以得到有强度、具有优异的使用感的物质。该断裂长度在4000m以下,因为可以抑制构成片状成型体20、21的纤维状物质、粘合成分的量,所以,可以使得到的发热片2具有充分柔软性及充分的发热性能。
不形成孔200的片状成型体20及片状成型体21的单位面积重量优选是10~1000g/m2、特别优选是50~600g/m2。该单位面积重量在10g/m2以上,在即使使用被氧化性金属等中比重大的物质时等,也可以形成稳定的片,因此优选。该单位面积重量在1000g/m2以下,使用感觉良好、生产率和操作性等方面也优异。
上述片状成型体20、21的厚度优选是0.08~1.2mm、更优选是0.1~0.6mm。该厚度在0.08mm以上时,因为机械强度、被氧化性金属和保水剂等成分的固定率也充分,可以得到稳定的均匀的壁厚、组成分布,因此优选,除此以外,也难以发生由气泡的产生等引起的片的破坏。此外,生产率和加工性也优异。此外,得到的发热片2的发热性也优异。该厚度在1.2mm以下,难以引起弯曲强度下降和脆性的破坏,因此优选。此外,在肘、膝、脸的身体部位的屈伸部位上安装时,安装性良好。此外,在生产率上,纸层形成时间和干燥时间方面,操作性优异,难以产生发热性能下降和割裂、折叠等,加工性优异。
片状成型体20、21中优选含有电解质。
上述电解质中,可以没有特别限制地使用现有的这种发热成型体中通常使用的电解质。作为该电解质,可以使用在第一实施方式的加温用具中说明的电解质。
该电解质的配合量,以片状成型体20、21中的水重量比计,优选为0.5~30重量%、更优选为1~25重量%。该配合量在0.5重量%以上,可以使得到的发热片2的氧化反应充分进行,此外,为了确保发热功能中必要的电解质,也可以抑制片状成型体20、21中的水分比例,可以防止发热片2的水分比例变大,发热温度上升变小,因此优选。该配合量在30重量%以下,难以引起电解质的析出,发热片2的通气性良好,此外,为了确保发热功能必要的电解质,可以将保持发热片2中的水分比例保持在一定程度的大小,供给被氧化性金属等充分的水,发热性能优异,此外,可以在片状成型体20、21中均匀的配合电解质,因此优选。
片状成型体20、21,含水率(重量含水率、以下相同)优选为10~80%、更优选为20~60%。该含水率在10%以上,可以充分的确保为持续氧化反应所必须的水分,可以将水分均匀地供给发热片2。此外,从可以充分地得到均匀的发热性能方面考虑优异。该含水率在80%以下,从可以抑制相对于得到的发热片2的发热量的热容量,可以使发热温度充分上升的方面考虑优异,发热片2的通气性也充分,发热性能优异,还具有充分的保型性和机械强度。
片状成型体20、21的发热到达温度,优选为30~100℃、更优选为35~90℃。片状成型体20、21的发热到达温度,可以根据发热片2的发热到达温度任意地设计。
片状成型体20、21的水蒸气产生量优选是0.1~100mg/(cm2·10分)、更优选是1~50mg/(cm2·10分)。片状成型体20、21的水蒸气产生量可以根据发热片2的水蒸气产生量任意设计。
接着,说明发热片2的制造方法。
发热片2,首先配制含有上述被氧化性金属、上述保水剂、上述纤维状物质及水的原料组合物(浆料),优选与第一实施方式的加温用具中说明的发热中间片、上述第五实施方式的发热片中说明的发热中间片同样,通过抄纸从该原料组合物由成型不形成孔200的片状成型体20及片状成型体21。
接着,在未形成干燥的孔200的片状成型体20上形成孔200。形成孔200的方法没有特别限制。作为孔200的形成方法,可以列举针状集束加工等。
接着,以形成上述层构成的方式,使片状成型体20、21层叠,将这些通过钢筋辊施行压纹加工,形成上述凹部23及凸部24、多层化。
在未形成孔200的片状成型体20及片状成型体21上,根据需要,也可以进行皱纹处理、装饰,由加工处理而改变形态等的加工。此外,可以单独或多个片重叠或与纸、布(织布或无纺布)、膜等其它片重叠、使多个片层叠一体化,也可以通过压纹加工而赋形凹凸。此外,在上述原料组合物中,也可以使之含有热塑性树脂成分和热水解成分,容易施行热封加工、贴合等。
接着,层叠片状成型体20、21后,使之含有上述电解质。含有该电解质的工序,可以与第一实施方式的加温用具中说明的同样进行。
如上所述,使片状成型体含有电解质后,根据需要调整含水率,使之稳定化,可以制成发热片2。然后,根据需要,进行装饰、进行2片以上的层叠化等的处理,可以加工为规定的大小。得到的发热片2,在未使用状态,以不透氧的包装材料包装提供。发热片2容纳在具有通气性的袋等的容纳体中使用。
如上说明,本实施方式的发热片2,在片状成型体21的表面和背面层叠形成有多个孔200的片状成型体20,所以,即使薄也可以得到高的发热特性。此外,因为在片状成型体2形成有多个孔20,所以具有优异的柔软性。
本发明不限制于上述实施方式,可以在不离开本发明主旨的范围内适当变更。
本发明的片状加温用具,如上述第一实施方式的加温用具1,优选在发热片2中预先含有电解质的电解液,但在制造发热片中不含电解质的电解液的加温用具时,也可以在使用时使之含有上述电解质的上述电解液。这样,使之不含电解质时,即使制造时的气体环境不是无氧或低氧的气体环境也可以,所以可以实现制造工序及其制造设备的简单化。
本发明的片状加温用具的形态,可以根据用途适当变更。例如,在身体或对象物内卷附加温用具使用时,也可以形成为带状。此外,在身体或对象物的表面安放使用时,也可以制成交叉的形态。
本发明的片状加温用具中,发热片与容纳体的层结构,可以根据用途而变更。例如,可以在加温用具表面层叠表面材料,也可以省略表面材料。
本发明的加温用具,其用途没有特别的限制,可以在座垫、毛毯或这些覆盖物等的一次性的卧具、棉座垫、休闲垫(leisure sheet)、宠物用垫等的一次性的铺垫、盆栽或植物等的防止降霜片等的一次性的园艺用片中使用。
本发明的片状加温用具中,发热片及容纳体的层结构,可以根据用途变更。例如,上述第三实施方式中,制成只在加温用具一方赋予通气性,水蒸气只在一方散发,但也可以将2片通气性片结合形成容纳体,从发热片的表面和背面两侧散发水蒸气。
此外,在上述实施方式中,通过热封使得通气性片和非通气性片结合,但这些封闭和结合方法,也可以采用其它方法、例如可以使用粘合剂的方法。
本发明的加温用具,其用途没有特别的限制,在上述第三实施方式中的用途之外,例如作为与清洗·除菌、控释蜡(wax controlledrelease)、芳香、除臭等多种功能剂组合的热片,可以适用于地板用材、草垫、窗户周围、换气扇等的室内护理用途,将空间变得舒适的空气护理用途,车等的清洗、打蜡等的汽车护理用途,脸、身体的清洗、除菌、保湿、卸妆等的皮肤护理用途,座垫、毛毯或这些的覆盖物等的卧具用途、棉座垫、休闲垫等的铺垫用途。
上述实施方式的片状发热成型体10(参照图4、图5(a)及图5(b))中,通过钢筋辊、从发热中间片的两侧对发热中间片进行压纹加工,但如图10所示的片状发热成型体10’,也可以由通过凹凸辊和平辊之间只从一个面进行压纹加工。此时,从防止多片层叠发热中间片时等的偏离、实现一体化的观点出发,凹凸部的高度差D10优选0.3~5mm、特别优选0.5~4mm。此外,从与上述片状发热成型体10同样的理由出发,通过凹凸辊和平辊的接触、挤压形成的各个凸部12的顶部120(或凹部11的底部110)的面积优选为0.01~100mm2、特别优选为0.1~25mm2。此外,从与上述片状发热成型体10同样的理由出发,此时的片状发热成型体每10cm2所占的凸部12的顶部120(或凹部的底部)的个数优选1~10000个、特别优选10~8000个。
此外,由压纹加工赋予上述发热中间片的凹部与顶部的形状,在上述实施方式中没有限制。例如,也可以采用矩形、多边形、圆形、椭圆形、长圆形等其它的形态。此外,凹部和顶部优选是平的、但也可以弯曲。此外,凹凸部纵截面的外形轮廓形态也没有特别限制,如上述实施方式的梯形以外,也可以是三角形、矩形、半圆状、半椭圆状、半长圆状、吊钟状的形态。
此外,本发明的片状发热成型体,如上述实施方式,优选在发热片2的表面和背面层叠通气性片5和非通气性片6,这些片可以只在单面层叠。此外,也可以在两面层叠通气性片。
上述实施方式的发热片2(参照图6、图7(a)及图7(b))中,可以通过钢筋辊从片状成型体的两侧对片状成型体施行压纹加工,也可以如图11所示的发热片2’,通过凹凸辊和平辊之间,只从单面实施压纹加工。此时,从防止多片地层叠发热片时等的偏离和实现一体化的观点出发,凹凸部的高度差D优选0.3~5mm、特别优选0.5~2mm。此外,从与上述发热片2同样的理由出发,由凹凸辊和平辊的接触、挤压形成的各个凸部24的顶部240(或凹部23的底部230)的面积,优选0.01~100mm2、特别优选0.1~25mm2。此外,从与上述发热片2同样的理由出发,此时的发热片每100cm2所占的凸部24的顶部240(或凹部的底部)的个数优选1~10000个、特别优选10~8000个。
此外,通过压纹加工赋予的上述片状成型体的底部及顶部的形状,在上述实施方式中没有限制。例如,也可以采用矩形、多边形、圆形、椭圆形、长圆形等其它的形态。此外,底部及顶部优选是平的、但也可以弯曲。此外,凹凸部纵截面的外形轮廓形态也没有特别限制,除如上述实施方式的梯形以外,也可以是三角形、矩形、半圆状、半椭圆状、半长圆状、吊钟状的形态。
本发明的发热片的用途没有特别的限制。作为发热片的用途之外,也可以适用于例如在清洗·除菌、控释蜡(wax controlled release)、芳香、除臭等多种功能剂组合的电梳子(hot brush),可以适用于地板用材、草垫、窗户周围、换气扇等的室内护理用途;车等的清洗、打蜡等的汽车护理用途;脸、身体的清洗、除菌、保湿、卸妆等的皮肤护理用途,各种宠物的清洁等的宠物护理用途。
本发明的发热片,如上述实施方式的发热片2(参照图8、图9(a)及图9(b)),同时层叠形成有孔200的片状成型体20与未形成孔的片状成型体21使用时有效,但也可以单独或多片层叠形成有孔的片状成型体20使用。此外,层叠多片形成有孔的片状成型体时,如上述实施方式的发热片2所示,可以层叠孔200的形状及配置相同的片状成型体20,也可以层叠孔的形状或配置不同的多个片状成型体。
此外,上述片状成型体中形成的孔的状态,不限制于上述实施方式。例如,也可以采用矩形、多边形、圆形、椭圆形、长圆形等其它的形态。
此外,上述实施方式的发热片2中,在片状成型体20上形成有多个孔200,但也可以如图12所示的发热片2’形成切口201。此时,从与发热片2的同样的理由出发,一个切口的长度优选为1~50mm、特别优选为5~30mm。此外,从与发热片2同样的理由出发,切口优选形成为5~100mm/cm2、特别优选形成10~50mm/cm2。切口201,可以到达片状成型体2的外边缘、也可以不达到片状成型体2的外边缘。
此外,上述实施方式的发热片2中,通过钢筋辊从片状成型体的两侧对片状成型体施行压纹加工,但如图13所示的发热片2’,也可以通过凹凸辊和平辊之间,施行只从单面的压纹加工。此时,从可以进一步提高发热特性,并且可以防止多片层叠发热片时等的偏离和实现一体化的观点出发,凹凸部的高度差D2优选0.3~5mm、特别优选0.5~2mm。此外,从与上述发热片2同样的理由出发,通过凹凸辊和平辊的接触、挤压形成的各个凸部22的顶部220(或凹部的底部)的面积,优选0.01~100mm2、特别优选0.1~25mm2。此外,从与上述发热片1同样的理由出发,此时的发热片的每10cm2所占的凸部24的顶部240(或凹部的底部)的个数,优选1~10000个、特别优选10~8000个。
此外,由压纹加工赋予的上述片状成型体的凹部及顶部的形态,在上述实施方式中没有限制。例如,可以采用矩形、多边形、圆形、椭圆形、长圆形等其它的形态。此外,凹部及顶部优选是平的,但也可以弯曲。此外,凹凸部纵截面的外形轮廓形态也没有特别限制,可以是上述实施方式所示的梯形,也可以是三角形状、矩形状、半圆状、半椭圆状、半长圆状、吊钟状的形态。
本发明的发热片的用途没有特别的限制。作为发热片的用途之外,容纳在具有上述通气性的容纳体内,也可以适用于例如在清洗·除菌、控释蜡(wax controlled release)、芳香、除臭等多种功能剂组合的用途,适用于地板用材、草垫、窗户周围、换气扇等的室内护理用途,车等的清洗、打蜡等的汽车护理用途,脸、身体的清洗、除菌、保湿、卸妆等的皮肤护理用途。
实施例以下,由实施例更进一步具体地说明本发明。
如下述实施例1-1及比较例1-1、1-2所示制作加温用具,如下所述测定得到的加温用具的厚度及弯曲强度及发热特性。结果如表1-1所示。
〔实施例1-1〕<配合原料组合物>
被氧化性物质铁粉、同和铁粉矿业(株)生产、商品名“RKH”、75重量%;纤维状物质纸浆纤维(NBKP、制造商Freccia challenge Canada,商品名“Mackenzi”、CSF200m1)、15重量%;保水剂活性碳(平均粒径43μm、武田药品(株)生产、商品名“カルボラフイン”)、10重量%;相对100重量份上述原料组合物、凝聚剂0.2重量份羧甲基纤维素钠(第一工业药品(株)生产、商品名“セロゲンWS-C”)与0.3重量份聚酰胺表氯醇树脂(日本PMC(株)生产、商品名“WS552”),水工业用水、添加直到固体成分浓度为0.3%<抄纸条件>
使用上述原料组合物,由倾斜型短网抄纸机抄纸,制作湿润状态的成型片。
<干燥条件>
用毛布(felt)挟持并加压脱水,在此状态通过120℃的加热辊之间,干燥直到含水率5重量%以下。然后,得到单位面积重量180g/m2、厚度0.25mm的抄造片(发热中间片)。
使用热重量测定装置(Seiko instruments生产、TG/DTA6200)测定得到的发热中间片的组成,其结果铁72重量%、纸浆17重量%、活性碳11重量%。
<发热片的制作>
重叠6片干燥的抄造片(发热中间片)、将单位面积重量调整为1060g/m2,喷雾涂敷下述电解液,相对100重量份发热中间片添加60重量份上述电解液,得到期望的抄造片(发热片)。
<电解液>
电解质精制盐(NaCl)水工业用水电解液浓度5质量%使用热重量测定装置(Seiko instruments生产、TG/DTA6200)测定得到的发热片的组成的结果铁45重量%、纸浆10.6重量%、活性碳6.9重量%、NaCl为1.9重量%、水35.6重量%。
<加温用具的制作>
在得到的发热片的下侧配合下述绝热片、层叠,在其上下层叠、夹持下述通气性片和非通气性片,通过热封发热片的周边粘合。
绝热片非通气、无保持力的高发泡聚乙烯((株)JSP生产、商品名“ミラマツト”)序号#110、厚度1mm、重叠4片通气性片无纺布层压类型的多孔质聚乙烯片(日东电工(株)生产、商品名“ブレスロン1500”、透湿度500g/(m2·24h)、单位面积重量100g/m2)非通气性片PE膜(单位面积重量20g/m2)非通气性片表面的表面材料PET/PE芯鞘纤维热风式无纺布、单位面积重量20g/m2〔比较例1-1〕绝热片使用具有通气性、有液体保持能力的发泡尿烷(ブリヂストン(株)生产、商品名“TL”、厚度5mm),除此之外,与实施例1-1同样操作,制作加温用具。
〔比较例1-2〕使用市售的加温用具(ロツテ电子工业(株)生产、商品名“ホカロン座ぶとん”、尺寸330mm×240mm、2003年市售)。
〔厚度的测定〕测定方法如下使用游标卡尺((株)ミツトヨ生产)测定5点以上实施例及比较例的加温用具的厚度,求出平均值。此外,比较例1-2,在测定前,预先把持加温用具的两端在横方向振动数次,使厚度变得均匀。
〔弯曲强度的测定〕得到的加温用具的弯曲强度,使用拉伸压缩试验机((株)オリエンテツク社生产、RTA-500),通过3点弯曲试验测定。从各加温用具,切出大小为5cm×30cm,制作测定样品,以支点之间距离为50mm静置各样品,加压楔子(尖端半径5mm)以滑块(cross head)速度20mm/min挤压中央部位,由下式求出弯曲强度。
弯曲强度〔N/cm〕=最大弯曲强度〔N〕/样品宽度〔cm〕〔发热特性的测定〕在5℃的腔室内,在厚度5mm的聚丙烯制的板上展开,通气片一面向上放置加温用具,在该通气片上7、8个任意场所放置温度传感器,在其之上放置毛毯、由此检测发热特性。图14~16显示其结果。
〔表1-1〕
※1将制品切断为50mm宽就毁坏成粉末,不能测定含有粉体的弯曲强度如图14所示,实施例的加温用具(本发明品)在各处几乎得到均匀的发热特性,其发热特性在长时间内可以稳定地持续40℃以上的发热。此外,如表1-1所示,薄型、具有柔软性,且便于携带。相对于此,图15及图16比较例的加温用具,随测定位置的不同温度特性有大的差异,在几乎所有部位,只能短时间地得到40℃以上的发热。
如下述实施例2-1、2-2及比较例2-1制作加温用具,如下测定得到的加温用具的厚度及弯曲强度及发热特性。结果如表2-1所示。
〔实施例2-1〕<原料组合物的配合>
被氧化性物质铁粉、同和铁粉矿业(株)生产、商品名“RKH”、75重量%;纤维状物质纸浆纤维(NBKP、制造商Freccia challenge Canada、商品名“Mackenzi”、CSF200ml)、15重量%;保水剂活性碳(平均粒径43μm、武田药品(株)生产、商品名“カルボラフイン”)、10重量%;相对100重量份所述原料组合物、凝聚剂;0.2重量份羧甲基纤维素钠(第一工业药品(株)生产、商品名“セロゲンWS-C”)与0.3重量份聚酰胺表氯醇树脂(日本PMC(株)生产、商品名“WS552”),水工业用水、添加到固体成分浓度成为0.3%<抄纸条件>
使用上述原料组合物,利用倾斜型短网抄纸机抄纸,制作湿润状态的成型片。
<干燥条件>
用毛布(felt)夹住加压脱水,保持原样地通过120℃的加热辊之间,干燥到含水率为5重量%以下。然后,得到单位面积重量180g/m2、厚度0.25mm的抄造片(发热中间片)。使用热重量测定装置(Seikoinstruments生产、TG/DTA6200)测定得到的发热中间片的组成的结果是铁72重量%、纸浆17重量%、活性碳11重量%。
<发热片的制作>
重叠6片干燥的抄造片(发热中间片)、将单位面积重量调整为1060g/m2,通过喷雾涂敷下述电解液添加上述电解液,得到期望的抄造片(发热片)。使用热重量测定装置(Seiko instruments生产、TG/DTA6200)测定得到的发热片的组成的结果是,铁45重量%、纸浆10.6重量%、活性碳6.9重量%、NaCl为1.9重量%、水35.6重量%。
<电解液>
电解质精制盐(NaCl)水工业用水电解液浓度5质量%<加温用具的制作>
在得到的发热片的下侧配合下述绝热片层叠,在其上下层叠、夹持下述通气性片及非通气性片,通过热封发热片的周边结合。
绝热片非通气类的高发泡聚乙烯((株)JSP生产、商品名“ミラマツト”序号#110、厚度1mm、重叠4片)通气性片无纺布层压类型的多孔质聚乙烯片(日东电工(株)生产、商品名“ブレスロン1500”、透湿度500g/(m2·24h)、单位面积重量100g/m2)非通气性片PE膜(单位面积重量20g/m2)非通气性片表面的表面材料PET/PE芯鞘纤维热风式无纺布、单位面积重量20g/m2〔实施例2-2〕除了绝热片使用通气类型的发泡尿烷(ブリジストン(株)生产、商品名“TL”、厚度5mm),在发热片与绝热片之间层叠非通气性的PE膜以外,与实施例2-1同样操作,制作加温用具。
〔比较例2-1〕使用市售的加温用具(ロツテ电子工业(株)生产、商品名“ホカロン座ぶとん”、尺寸330mm×240mm、2003年市售)。
〔厚度的测定〕使用游标卡尺((株)ミツトヨ生产)测定5点以上实施例及比较例的加温用具的厚度,通过求出平均值测定。此外,比较例2-1,在测定前,预先把持加温用具的两端在横方向振动数次,使厚度变得均匀。
〔弯曲强度的测定〕得到的加温用具的弯曲强度,使用拉伸压缩试验机((株)オリエンテツク社生产、RTA-500),通过3点弯曲试验测定。从各加温用具,切出大小为5cm×30cm,制作测定样品,以支点之间距离50mm静置各样品,加压楔子(尖端半径5mm)以滑块速度20mm/min挤压中央部位,由下式求出弯曲强度。
弯曲强度〔N/cm〕=最大弯曲强度〔N〕/样品宽度〔cm〕〔发热特性的测定〕在5℃的腔室内,在厚度5mm的聚丙烯制的板上以通气片一面向上展开放置加温用具,在该片上7、8个任意位置放置温度传感器,在其之上放置毛毯、由此检测发热特性。图17~18显示其结果。
表2-1
※1将制品切断为宽度50mm就毁坏形成粉末,不能测定含有粉体的弯曲强度如表2-1所示,实施例的加温用具(本发明品)是薄型、具有柔软性、便于携带。此外,如图17及图18所示可知,实施例的加温用具,随着各位置不同发热温度特性均匀,40℃以上的高温区域可以长时间地稳定维持。相对于此,比较例的加温用具,如图19所示随着测定场所的不同,在温度特性上有很大差别,在几乎所有部位,也只能短时间地得到40℃以上的发热。
如下述实施例3-1~3-4制作加温用具,如下所述测定、评价得到的加温用具的厚度及弯曲强度。
〔实施例3-1〕<原料组合物的配合>
非氧化性金属铁粉、同和铁粉矿业(株)生产、商品名“RKH”、75重量%;纤维状物质纸浆纤维(NBKP、制造者Freccia challenge Canada、商品名“Mackenzi”CSF200ml)、10重量%;保水剂活性碳(45μm筛眼分级品、武田药品(株)生产、商品名“カルボラフイン”)、15重量%;相对100重量份上述原料组合物、凝聚剂0.25重量份羧甲基纤维素钠(第一工业药品(株)生产、商品名“セロゲンWS-C”)与0.5重量份聚酰胺表氯醇树脂(日本PMC(株)生产、商品名“WS547”)水工业用水、添加直到固体成分浓度为0.3%<电解液>
电解质精制盐(NaCl)水工业用水电解液浓度5质量%<抄纸条件>
使用上述原料组合物,由倾斜型短网小型抄纸机(高知县纸产业技术中心所有),以线速度7m/分抄纸、制作湿润状态的成型片。
<干燥条件>
以毛布夹住加压脱水,保持原样以7m/分的线速度通过120℃的加热辊之间,干燥到含水率为5重量%以下。然后,得到单位面积重量100g/m2、厚度0.12mm的抄造片(发热中间片)。
<电解液添加条件>
通过在干燥的抄造片(发热中间片)上喷雾涂敷上述电解液、添加上述电解液,得到期望的抄造片(发热片)。
<加温用具的制作>
重叠3片得到的发热片,在上下层叠下述通气性片及非通气性片,热封结合发热片的周边。
通气性片聚乙烯开孔片(透湿度1000g/(m2·24h)、单位面积重量80g/m2)通气性片表面的表面材料PET/PE芯鞘纤维热风式无纺布、单位面积重量20g/m2非通气性片;PE膜(单位面积重量20g/m2)非通气性片表面的表面材料PET/PE芯鞘纤维热风式无纺布、单位面积重量20g/m2〔实施例3-2〕除了使用层叠5片实施例3-1中使用的发热片,重叠2片通气性片(开孔PE膜、透湿度500g/(m2·24h))外,与实施例3-1同样操作、制作加温用具。
〔实施例3-3〕除了层叠10片实施例3-1中使用的发热片外,与实施例3-1同样操作、制作加温用具。
〔实施例3-4〕除了层叠20片实施例3-1中使用的发热片外,与实施例3-1同样操作、制作加温用具。
〔实施例3-5〕以下述层构成,使用实施例3-1中使用的发热片,与实施例3-1同样操作,热封结合通气性片和非通气性片,制成加温用具。
通气性片/发热片/缓冲材料/非通气性片通气性片无纺布层压类型(ラミタイプ)的多孔质聚乙烯(日东电工(株)生产、ブレスロン1260、透湿度250g/(m2·24h)、单位面积重量100g/m2)缓冲材料聚对苯二甲酸乙二醇酯无纺布(クラレ株生产、商品名NA、单位面积重量180g/m2·厚度5mm)非通气性片PE膜(单位面积重量20g/m2)〔比较例3-1〕
作为现有的温热商品、使用市售的一次性电热毯(カイロ)(マイコ一ル株式会社生产、商品名;はるオンパツクス)。
〔比较例3-2〕作为现有的温热商品、使用市售的、作为鞋中铺垫使用的一次性电热毯(カイロ)(マイコ一ル株式会社生产、商品名中敷カイロ暖足片)。
如下所述地测定由实施例及比较例得到的加温用具的厚度与弯曲强度、以及发热结束时的弯曲强度。结果如表3-1所示。然后,比较发热前后的弯曲强度,进行安装性的评价。
〔厚度的测定〕使用千分表((株)ミツトヨ生产、商品名デジマチツク、IDF-112、加压压力1.28N)测定5点以上的厚度,求出平均值,由此测定得到的加温用具的厚度。对实施例5,考虑到缓冲材料,使用游标卡尺(株)ミツトヨ生产)同样地测定。
〔弯曲强度的测定〕<发热前弯曲强度的测定>
得到的加温用具的弯曲强度,由使用拉伸压缩试验机((株)オリエンテツク社生产、RTA-500),通过3点弯曲试验测定。从各加温用具制作测定样品,以支点之间距离50mm静置各样品,加压楔子(尖端半径5mm)以滑块速度20mm/min挤压中央部位,由下式求出弯曲强度。
弯曲强度〔N/cm〕=最大弯曲强度〔N〕/样品宽度〔cm〕<发热后弯曲强度>
在通常气体环境下使得到的加温用具发热,在该加温用具的温度下降到37℃时假定为使用结束时,与上述同样测定此时的弯曲强度。
表3-1
如表3-1所示,实施例的加温用具(本发明品)与比较例的加温用具相比,是薄型、且发热前后的柔软性优异。
如下述实施例4-1与4-2及比较例4-1~4-3操作,从下述与表4-1所示的配合的原料组合物制作发热中间片。然后,将得到的发热中间片如下多层化后,如下所述通过钢筋辊施行压纹结构,形成凹凸部,裁断为规定的形状,制作不含电解质的片状发热成型体。再使之含有下述电解质,制作期望的片状发热成型体。
〔实施例4-1〕<原料组合物的配合>
被氧化性金属铁粉、同和铁粉矿业(株)生产、商品名“RKH”、8.3g;纤维状物质纸浆纤维(NBKP、制造商Freccia challenge Canada、商品名“Mackenzi”、平均纤维长度=2.1mm)、1.1g;保水剂活性碳(45μm筛眼分级品、武田药品(株)生产、商品名“カルボラフイン”)、1.7g;凝聚剂0.06g羧甲基纤维素钠(第一工业药品(株)生产、商品名“セロゲンWS-C”)、与0.44g聚酰胺表氯醇树脂(日本PMC(株)生产、商品名“WS547”)
水工业用水、20000g<电解液>
电解质精制盐(NaCl)水工业用水电解液浓度5质量%<抄纸条件>
以300rpm、1分钟的搅拌条件搅拌上述原料组合物。然后,以JISP8209为标准,使用熊谷理机工业(株)生产、标准角型片机器及80目抄纸网进行抄纸。再使用熊谷理机工业(株)生产、KRK旋转型干燥机,进行干燥,使得含水率为1质量%以下,得到发热中间片。
<压纹加工>
在得到的发热中间片的两面,层叠下述通气性片使其多层(3层)化,同时以下述条件施行压纹加工。
通气性片聚酯纤维20%混抄纸、单位面积重量20g/m2。
<压纹加工条件>
压纹辊的尺寸形状等使用由利辊株式会社生产、油压式4根辊压纹机。压纹辊的凹凸差1mm挤压温度常温挤压压力凹凸部的高低差调整为1mm高低差D101mm底部与顶部的形状及面积椭圆形状(长直径2mm、短直径1mm)、1.6mm2片的每100cm2的凹凸部的底部及顶部的个数2500个<电解液添加条件>
从不含电解质的片状发热成型体、切取出50mm×50mm,用注射器由压纹或片重叠的间隙注入上述电解液,使得相对于发热中间片的重量的电解液量为35%,利用毛细管现象使之浸透全部片状成型体,得到片状发热成型体。
〔实施例4-2〕除了将凹凸的高低差制成0.3mm以外,与实施例4-1同样操作、制作片状发热成型体。
〔比较例4-1〕除了在实施例4-1的发热片上不施行压纹加工、重叠2片使用以外,与实施例4-1同样操作,制作片状发热成型体。
〔比较例4-2〕除了将使用的纸浆排水度变为700ml以外,与实施例4-2同样操作、制作片状发热成型体。
〔比较例4-3〕除了将使用的纸浆排水度变为700ml以外,与实施例4-1同样操作、制作片状发热成型体。
基于从片间的偏离与截面等的粉体脱离,如下地评价得到的片状发热成型体中的发热中间片和通气性片的一体性,同时检测发热特性。结果如表2所示。
〔成型体的一体性的评价〕从不含电解质的片状发热成型体切取出50×50mm的试验片后,使用在振动面上贴附有白色纸的振动机(ヤマト科学株式会社生产、タツチミキサ一MT-51),以速度调节记忆器“1”连续驱动,针对加以振动、偏离和从截面等的构成成分的脱离,进行下述3阶段评价,基于该评价、评价片的一体性。
<片间偏离评价>
○即使加以1分钟的振动,层叠的片之间也不产生偏离△1分钟以内层叠的片之间产生偏离,但偏离幅度在5mm以下×1分钟以内层叠的片之间产生偏离,其偏离幅度在5mm以上<从切断端部等脱离的构成成分的评价>
○在1分钟振动后的振动面上贴附的白纸上,几乎不能确认脱离的构成成分△在振动面贴附的白纸上,可以确认多层化的片、只在移动的一部分有一些构成成分脱落×在振动面贴附的白纸上,观察到多层化的片、在移动的整体上有很多构成成分脱落<发热特性的评价>
准备容积4.2升、湿度1RH%以下、能够供给密封系统5升/min的干燥空气的试验机,在其内部以上述透湿片一侧作为上表面静置含有电解质的片状发热成型体(50×50cm),使之发热。然后,以热电偶测定该发热片下侧的温度作为发热温度。
表4-1
表4-2
如表4-2所示,实施例的片状发热体,层叠的片间偏离被抑制、形成一体化,同时构成成分的脱离少,发热特性良好。
如下述实施例5-1与5-2及比较例5-1~5-3制作发热片,得到如表5-1所示的配合组成的发热片。然后,将得到的发热片如下述多层化后,如下述由钢筋辊施行压纹加工、形成凹凸部,再裁断为规定的形状,制作发热片2。
〔实施例5-1〕<原料组合物配合>
非氧化性金属铁粉、同和铁粉矿业(株)生产、商品名“RKH”、8.3g;纤维状物质纸浆纤维(NBKP、Freccia challenge Canada、商品名“Mackenzi”、平均纤维长度=2.1mm)、1.1g;保水剂活性碳(45μ筛眼分级品、武田药品(株)生产、商品名“カルボラフイン”)、1.7g;凝聚剂0.06g羧甲基纤维素钠(第一工业药品(株)生产、商品名“セロゲンWS-C”)与0.44g聚酰胺表氯醇树脂(日本PMC(株)生产、商品名“WS547”)水工业用水20000g<电解液>
电解质精制盐(NaCl)水工业用水电解液浓度5质量%<抄纸条件>
以300rpm、1分钟的搅拌条件搅拌上述原料组合物。然后,以JISP8209为标准,使用熊谷理机工业(株)生产、标准角型片机器及80目抄纸网进行抄纸。再使用熊谷理机工业(株)生产的KRK旋转型干燥机,进行干燥使得含水率为1质量%以下、得到成型片。
<压纹加工>
2片层叠得到的抄造片,以下述条件施行压纹加工、得到下述凹凸部。
压纹辊的尺寸形状等使用由利辊株式会社生产、油压式4根辊压纹机。压纹辊的凹凸差1mm挤压温度常温挤压压力凹凸部的高低差调整为1mm高低差D21mm底部及顶部的形状及面积椭圆形状(长直径2mm、短直径1mm)、1.6mm2片每100cm2的凹凸部的底部及顶部的个数2500个<电解液添加条件>
将施行过压纹加工的片状成型体切取为50mm×50mm,喷雾含浸电解质溶液,使得相对发热片的重量为35%。然后,准备容积4.2升、湿度1RH%以下、能够供给密封系统5升/min的干燥空气的试验机,在其内部以上述透湿片一侧作为上表面静置,使之发热。
发热片的发热温度是以热电偶测定的该发热片下侧的温度。
〔实施例5-2〕除了以0.3mm为凹凸部的高低差以外,与实施例5-1同样操作、制成片。
〔比较例5-1〕除了在实施例5-1的发热片上不施行压纹加工,重叠2片使用以外,与实施例5-1同样操作,制成发热片。
〔比较例5-2〕除了将使用的纸浆排水度变为700ml以外,与实施例5-1同样操作,制成发热片。
〔比较例5-3〕除了将使用的纸浆排水度制成为700ml以外,与实施例5-2同样操作、制成发热片。
〔得到的发热片的保形性的评价〕以下述基准评价得到的发热片。结果如表5-2所示。
○成分脱落少、保持着压纹形状△成分脱落少,或保持着压纹形状×成分脱落多,不能保持片的形状〔片纷纷分散)〔发热片的发热特性的测定〕将得到的发热片切取出50×50mm的试验片后,在该发热片的两侧袋状地贴合根据JIS Z208测定的透湿度为5000g/(m2·24h)的透湿片与非透湿片而包装。然后,准备容积4.2升、湿度1RH%以下、能够供给密封系统5.1升/分的干燥空气的试验机,在其内部以上述透湿片一侧作为上表面静置,使之发热。发热片的发热温度是以热电偶测定的该发热片下侧的温度。图20表示其结果的同时,表5-2表示最大温度及40℃以上的维持时间。
〔偏离的评价〕将得到的发热片切取出50×50mm的试验片后、使用振动机(ヤマト科学株式会社生产、タツチミキサ一MT-51),以速度调节记忆器“1”连续驱动加以振动。此后,以以下基准进行评价。表2表示其结果。
○即使振动1分钟、发热片也不产生偏离。
△1分钟以内,发热片之间产生偏离,偏离幅度在5mm以内。
×1分钟以内,发热片之间产生偏离,偏离幅度在5mm以上或片形状崩解。
表5-1
表5-2
*1因为没有施行压纹加工、所以不能判断如表5-2所示可知,实施例的片与比较例的片相比,具有良好的压纹加工性、而且可以抑制层叠的发热片之间的偏离,可以实现一体化。此外,如图20所示可知,实施例的发热片,开始使用就可以立刻得到高发热性,具有优异的发热特性。
如下述实施例6-1~6-3及比较例6-1所示制作片状成型体。然后,从得到的片状成型体如下制作发热片。
〔实施例6-1〕<原料组合物的配合>
被氧化性金属铁粉(45μ筛眼分级品)、同和铁粉矿业(株)生产、商品名“RKH ”、150g;纤维状物质纸浆纤维(NBKP、スキ一ナ(株)生产、商品名“スキ一ナ”、平均纤维长度=2.1mm)、20g;聚乙烯醇纤维(クラレ(株)生产,商品名“VPB107-1”)2.0g;保水剂活性碳(45μ筛眼分级品、武田药品(株)生产、商品名“カルボラフイン”)、30g;凝聚剂0.5g羧甲基纤维素钠(第一工业药品(株)生产、商品名“セロゲンWS-C”)与0.5g聚酰胺表氯醇树脂(日本PMC(株)生产、商品名“WS547”)水工业用水99800g<抄纸条件>
使用上述原料组合物,由倾斜型短网小型抄纸机(高知县纸产业技术中心所有)、以线速度7m/分抄纸,制作湿润状态的成型片。
<脱水·干燥条件>
用毛布夹住加压脱水,保持原样地以线速度7m/分通过120℃的加热辊之间,干燥到含水率5重量%以下。
<开孔加工>
以下述条件在得到的抄造片(片状成型体)上施行针状集束加工,形成下述的孔。
孔的大小等0.5mm、间隔3mm片每10cm2的孔的个数12<电解液添加条件>
重叠4片得到的成型片(厚度0.14mm)后,喷雾涂敷下述电解液,使之含浸,制作含水率36%的发热片。
<电解液>
电解质精制盐(NaCl)水工业用水电解液浓度5wt%〔发热片的温度特性〕将得到的发热片切取出50mm×50mm的试验片后、在该发热片的两侧袋状地贴合根据JIS Z208测定的透湿度为600g/(m2·24h)的透湿片与非透湿片而包装。然后,准备容积4.2升、湿度1RH%以下、能够供给密封系统5.0升/min的干燥空气的试验机,在其内部以上述透湿片一侧作为上表面静置,使之发热。发热片的发热温度是以热电偶测定的该发热片下侧的温度。
〔实施例6-2〕除了将孔的间隔定为10mm,片的每10cm2的孔数为1以外,与实施例6-1同样操作,制作发热片。
〔实施例6-3〕与实施例6-1同样操作、制作片状成型体后,除了不开孔如下形成切口以外,与实施例6-1同样操作,制作发热片。
<切口的形成>
使用规定长度的刀,压切片状成型体,形成下述的切口。
一个切口的长度4.5mm每单位面积的切口的长度27mm/cm2〔比较例6-1〕除了在片状成型体上不形成孔以外,与实施例6-1同样操作、制作发热片。
检测得到的发热片的厚度、单位面积重量、透气度、发热特性。表6-1表示这些结果,同时在图21表示发热温度经过一段时间的变化。
表6-1
如表6-1与图21所示,本发明品,特别是将每单位面积重量100g/m2的透气度定为0.1~8秒/(6.4cm2·300ml)的实施例6-1~6-3的发热片,与比较例6-1的发热片相比较,显示出最大温度及40℃以上的持续时间都良好的发热特性。
产业上的可利用性本发明的片状加温用具,薄型且具有柔软性,具有优异的发热性和携带性,所以,可以适用于各种用途。
根据本发明,提供薄型且柔软性优异,使用中的肌肤接触感良好,可以适用于各种用途的片状加温用具。
根据本发明,提供通气性片与非通气性片的一体性优异,发热特性与触感良好的片状发热成型体。
根据本发明,提供一开始使用就立刻得到高发热性,重叠若干片使用时难以产生偏移的发热片。
根据本发明,提供即使薄也可以得到高发热特性的发热片。
权利要求
1.一种片状加温用具,具备含有被氧化性金属、保水剂及纤维状物质的发热性的抄造片和容纳有该抄造片的通气性的容纳体,其特征在于厚度是0.1~10mm,且弯曲强度是0.01~0.3N/cm。
2.如权利要求1所述的片状加温用具,其特征在于所述抄造片的厚度是0.1~2.0mm。
3.如权利要求1所述的片状加温用具,其特征在于所述纤维状物质的CSF在600ml以下。
4.如权利要求1所述的片状加温用具,其特征在于所述抄造片中的所述纤维状物质以外的成分在50重量%以上。
5.如权利要求1所述的片状加温用具,其特征在于在所述容纳体中通气性片与非通气性片以结合的方式设置、在该通气性片及非通气性片的表面配置有表面材料。
6.如权利要求1所述的片状加温用具,其特征在于在所述非通气性片的表面配置的所述表面材料上保持有功能剂。
7.一种片状加温用具,具备含有被氧化性物质、保水剂及纤维状物质的发热性的抄造片和容纳有该抄造片的通气性的容纳体,其特征在于在所述容纳体中配置有不保持液体的绝热片。
8.如权利要求7所述的片状加温用具,其特征在于厚度是1~30mm、弯曲强度是0.01~1.0N/cm。
9.如权利要求7所述的片状加温用具,其特征在于所述容纳体的一部分由通气性片形成,在所述通气性片和所述抄造片之间不配置所述绝热片。
10.一种片状加温用具,具备含有被氧化性物质、保水剂及纤维状物质的发热性的抄造片和容纳有该抄造片的通气性的容纳体,其特征在于所述容纳体的一部分由通气性片形成,在所述通气性片和所述抄造片之间不配置绝热片,且弯曲强度是0.01~1.0N/cm。
11.如权利要求10所述的片状加温用具,其特征在于厚度是1~30mm。
12.一种片状发热成型体,在含有被氧化性金属、保水剂及纤维状物质的、断裂长度为100~4000m的发热片的单面或两面上层叠有通气性片或非通气性片,并在表面通过压纹加工形成有多个凹凸部。
13.如权利要求12所述的片状发热成型体,其特征在于所述凹凸部的高低差是0.3~5mm。
14.如权利要求12所述的片状发热成型体,其特征在于;所述发热片中的所述纤维状物质以外的成分是50重量%以上。
15.如权利要求12所述的片状发热成型体,其特征在于所述纤维状物质的CSF在600ml以下。
16.如权利要求12所述的片状发热成型体,其特征在于所述通气性片是纸、无纺布或多孔性片。
17.一种发热片,在含有被氧化性金属、保水剂及纤维状物质的、断裂长度为100~4000m的片状成型体的表面,通过压纹加工形成有凹凸部。
18.如权利要求17所述的发热片,其特征在于;所述凹凸部的高低差是0.3~5mm。
19.如权利要求17所述的发热片,所述片状成型体多片层叠。
20.一种发热片,具备含有被氧化性金属、保水剂及纤维状物质的、具有多个孔或多个切口的一个片状成型体。
21.如权利要求20所述的发热片,其特征在于;具备含有被氧化性金属、保水剂及纤维状物质的、不具有所述孔或切口的其它的片状成型体,该其它的片状成型体层叠在所述一个片状成型体的表面上。
22.如权利要求20所述的发热片,其特征在于在表面形成有凹凸部。
23.如权利要求20所述的发热片,其特征在于发热片每单位面积重量100g/m2的透气度是0.1~8秒/(6.4cm2·300ml)。
全文摘要
本发明提供的片状加温用具,具备含有被氧化性金属、保水剂及纤维状物质的发热性的抄造片和容纳该抄造片的通气性的容纳体,厚度是0.1~10mm,且弯曲强度是0.01~0.3N/cm。所述抄造片的厚度优选是0.1~2.0mm。所述纤维状物质的CSF优选是600ml以下。
文档编号A61F7/08GK1829487SQ200480021739
公开日2006年9月6日 申请日期2004年7月29日 优先权日2003年7月31日
发明者熊本吉晃, 石川雅隆, 河尻浩宣, 西口久雄 申请人:花王株式会社