CN1180515A - 脚部加温用发热体的制造方法和脚部加温用发热体 - Google Patents

脚部加温用发热体的制造方法和脚部加温用发热体 Download PDF

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Abstract

本发明提供一种脚部加温用的发热体制造方法和脚部保温发热体。通过在吸水性发泡薄膜薄片、纸、无纺织物、纺织物或多孔质薄膜薄片上或它们之上形成的吸水层上,进一步形成浆状发热组合物的叠层。其中是使粘稠化的浆状发热组合物通过印刷或涂敷在薄膜状或薄片状基体材料上至少一处规定局域上,形成覆盖脚的任意部位的形状后,像覆盖浆状发热组合物一样,被覆上薄膜状或薄片状的被覆材料,上述基体材料和被覆材料中至少一个或一部分具有通气性。

Description

脚部加温用发热体的制造方法和 脚部加温用发热体
本发明涉及脚部加温用发热体的制造方法和脚部加温用发热体,在高速下将胶状发热组合物层压在包体上,可以简单且廉价地制造超薄型脚部加温用发热体,将发热组合物的一部分或全部固定在包体上,可防止它移动,穿着时可与脚的形状相吻合,并能有效地对所需要的部位保温,从而获得脚部加温用的发热体。
近年来,所谓广泛利用的发热体是一次性使用的,将发热组合物封装在由具有通气性或气密性薄膜状或薄片状的基体材料和具有通气性薄膜状或薄片状包覆材料制成的扁平袋子内。
另外,还有人提出下述方案:在使用发热体时,将粘接剂层附着在这个袋子的单面上,然后把袋子直接贴在贴身的衣物和身体表面上。同时使湿布药剂包含在或承载在这粘接剂层中在温湿布上利用或使经皮吸收药物含有或承载在粘接剂层中经皮肤吸收药物作为药物含有层利用(参照特开平2-14927号公报)。
正如古语所说的:头冷脚热,自古以来就认为脚下保温有利于健康,所以随着这种发热体的普及推广,市场上推出一种脚内保温的脚部加温用发热体。
作为这种脚部加温用发热体,已在例如特开平2-154762号、特开平2-172460号公报、特开平5-115310号公报、实开平6-21616号公报、实开平5-84317号公报和特开平5-176951号公报中公开。
作为这种脚部加温用发热体的制造方法可采用如下的方法:在基体材料的规定区域内放入含水分的粉末状发热组合物后,被覆一层具有通气性的被覆材料,随后,利用热封、热熔系粘接剂将基体材料和被覆材料的周边部位全部密封起来。
作为这些传统的脚部加温用发热体可举出:除了铁粉等金属粉和水之外,还有能促进发热的活性炭、在金属粉表面氧化膜破坏后可以连续产生发热反应的金属氯化物、防止发粘的保水剂等按传统的适当配比进行混合的组合物,将这种发热组合物以含水分的粉末状态投放在基体材料上。
作为投放这种粉末状发热组合物的方法包括:间歇地移动基体材料,在基体材料停止时投放发热组合物的方法,以一定速度移动基体材料,同时,使投放发热组合物的投放口与基体材料同速移动,边移动边将发热组合物投放在基体材料上的方法。从实现制造速度上考虑,后者优先。
为了阻止这样制造的脚部加温用发热体在使用前的发热反应,而将发热体密封在气密性好的外袋内保存,供销售。
如上述,将各组分以适当配比混合后的发热组合物投放在基体材料上时,在发热组合物混合后,引起发热反应直到将制得的脚部加温用发热体封装在外袋内为止,由于发热反应,除了引起发热损失外,还降低了发热组合物的质量,因发热反应而生成的生成物会因凝固带来种种问题,例如,合格率降低、使用困难、对制造装置的保养麻烦、制造装置的运行时间或作业者的工作时间的限制、凝固物处理困难等问题。
在使基体材料间歇移动,并在基体材料停止时投放发热组合物的方法中,由于基体材料的频繁重复停止、起动,使得制造速度降低。
在以一定速度移动基体材料的同时,使投放发热组合物的投放口和基体材料边同速移动边投放发热组合物的方法中,由于基体材料的停止、起动几乎不重复,因此可提高制造速度。
然而,为了保证能使投放发热组合物的投放口与基体材料同速移动,必需使用复杂的机构,又因为发热组合物含有粉体和水分而缺乏流动性,所以使移动该机构的速度受到很大的限制。
另外,虽然发热组成物因加入水分而赋予湿润性,但是水分的加入会降低热反应的适合的水平,并且使粉末缺少流动性,结果使只通过投放发热组成物很难实现在基体上的规定范围内均匀分布。
虽然采用被覆材料被覆密封时,利用辊筒可使发热组合物的分布达到某种程度的均匀,但是这种方法容易使发热组合物的分布沿输送袋子材料的原方向出现偏置,为了增加袋子输送初始方向发热组合物的分布量,必须提高形成袋内室的高度,例如,使用时必须用手振荡,以便保证没有分布量偏置。
当脚部保温发热体整体较厚时,存在下述问题:触感硬梆梆,质地变差,柔软性降低,难以与体表面复杂的凹凸和曲率很小的曲面相一致,伸长性和收缩性降低,伴随着身体的动作而变形移动和随移动的身体表面的随动性变差等。
为了将脚部加温用发热体装入鞋中取暖,必须实现这种发热体薄层化,而以往那种较厚的脚部加温用发热体非常不能令人满意。
在以往的脚部加温用发热体中,如前所述,虽然发热组合物由水分赋予湿润性,但由于水分配比增加使发热反应的适合程度变差,使粉末状缺乏流动性,使粉末材料难以均匀地分布在基体材料的规定范围内,在脚部加温用发热体内部,发热组合物的厚度也不一致,在固定在身体上使用时,由于发热温度分布不均匀,在同一处固定位置上使用时容易引起低温烧伤。
可是,以往的脚部加温用发热体的缺点是在制造过程中和输送阶段不能完全防止偏置。
即,这种脚部加温用发热体使用前,虽然是装入外袋(保存袋)内进行输送,但是在该输送阶段中,发热组合物在发热体内处于可移动的状态,为了保证安全,最重要的是保持厚度均匀,发热时温度分布均匀。发热组合物偏置的发热体将作为不合格产品。在销售阶段进行退货,现状是根据消费者的要求而退换。所以,确保输送阶段发热组合物厚度的均匀性变得极为重要。
在特开昭62-347号公报中虽然提出了一种用粘接剂固定发热组合物的方法,但是在实际制造中,粉体的发热组合物与袋子内侧粘接不可能紧密,即使可以,粘接强度也很弱,不可能完全固定住,使用中产生脱离,由于变成了柔软性缺乏的板状物,使使用感觉变差,加之,由于粘接剂的混入而使与空气的接触严重不良,结果引起了温度不均和偏置,实用性变差。
因此,为了解决上述技术课题,本发明者经过大量研究,提出一种脚部加温用发热体的制造方法和脚部加温用发热体。可抑制发热组合物的发热反应,可防止发热组合物的质量降低及伴随发热组合物凝固而带来的种种弊端,能以高速制造超薄形发热体,使发热组合物能在袋子内均匀分布,通过固定可防止该发热组合物的移动、偏置,而且能极力避免发热组合物的过分发热反应。
这种发热体的发热原理是利用金属粉氧化时的发热。这种氧化反应,即发热反应的结果判明了其水分含量对它的反应速度有很大的影响。
即,为了促进这种氧化反应,水分过多或过少都会使反应严重变慢,所以保持适度的湿气状态最为重要。有了这种适度湿气,可通过向金属粉提供平衡的空气(氧)进行氧化反应,即,使发热反应平稳进行。
水分过少时,空气充足,但反应所需要的水分不足,另一方面,当水分过多时,这些水分形成一层屏障,由于向金属粉供应的空气量减少,因而使反应缓慢。
因此,本发明者的见解是,提高发热组合物中水分混合率,形成很稠的浆糊状发热组合物,因此,很容易利用丝网印刷和涂敷等办法进行转印,而且能高速制造超薄形的发热体,由于过量水分形成一层屏障,使空气供应量减少,实际上停止了发热反应,结果防止了制造时的发热损失、发热组合物质量降低以及伴随发热组合物凝固而带来的种种弊端。
本发明者的见解是,通过使发热组合物稠化形成浆糊状,使借助丝网印刷和涂敷等方法进行转印和叠层容易,而且能使发热组合物在袋子材料上均匀分布,进而能使浆状发热组合物固定在吸水性发泡薄膜薄片、纸、双层纸和双层中芯等厚纸、无纺织物、纺织物或多孔薄膜薄片上,或这些材料的上面形成的吸水层上,当分别转印叠层时,该浆糊状的发热组合物全部或一部分固定在这种发泡薄膜薄片、无纺织物、纺织物或多孔质薄膜薄片或其上形成的吸水层上,从而可防止其移动。
本发明者的另一见解是,当利用丝网印刷和涂敷等叠层法时,可以使这种发热体制作得非常薄,当发热体很薄时,可降低单位时间的发热反应量,结果阻止了发热组合物的过度发热反应。
另外,本发明者的见解是,在发热体的制造装置中,利用丝网印刷和涂敷等方法,将浆糊状发热组合物在纸、双层纸和双层中芯厚纸、人造纤维无纺织等无纺织物的包体材料上进行叠层,也就不需要粉体的投放工艺,从而使符合将来的医疗器械和医药品制造中的GMP基准的工厂管理简化。
本发明者的再一个见解是,水分混合率很高的浆状发热组合物的一部分水分被基体材料和/或被覆材料等包体材料吸收时,将失去屏障层,所以也就消除了伴随水分过剩而带来的弊端。
本发明者的最后一个见解是,浆状发热组合物通过基体材料和被覆材料的粘接,渗入到基体材料和被覆材料粗面上,产生坚固效果和锚定效果,从而可防止在制造过程、输送阶段和使用阶段中发热组合物在发热体内产生偏置现象。
现有的脚部加温用发热体的发热完全不能控制,当脱掉鞋子时,就达到(约90℃)高温,持续时间相当短。根据鞋子种类和个人的差异,发热不足和过热,时常将人烧伤,受到脚部发冷困扰的居多,希望一种安全性可靠的脚部加温用发热体。
脚底的温度与血液流动有关,也随气温等环境温度变化,随早、晚、夜的温度变化,脚底温度也在变化,此外,身体调节引起变化,进餐的影响,运动量的大小等等复杂的变化,对不同的个人来讲差异也是非常大的。
鞋子的种类,袜子的种类,鞋子的松紧度等引起空气的流通程度和保温状态等对热有影响的因素很多,即使发热条件一定,在发热条件良好的情况下也有导致烧伤的危险,另一方面,发热条件不好时,由于发热不足,而不起作用。
在将浆糊状发热组合物进行转印的脚部加温用发热体中,发热物质铁粉占全部总重量的比率即使多达60%以上,也能获得良好的发热效果。其理由如下:由于通过增粘剂将发热体组合物进行转印,包裹发热物质铁粉的浆状物形成空气隔离层(含水分层),随着发热反应而失去水分,因而产生通气性。另外,由于空气从表面慢慢供入,即使发热条件变化,也能稳定的发热。
本发明是基于上述技术的见解完成的,其目的是提供一种脚部加温用发热体的制造方法和脚部加温用发热体。该方法和发热体具有如下的优点:可抑制发热组合物的发热反应,能防止制造时的发热反应损失,发热组合物的质量降低以及伴随发热组合物凝固而带来的种种弊端,采用丝网印刷和涂敷等转印叠层法能使浆状发热组合物均匀分布,而且能获得叠层精度进一步提高的质量稳定的制品,并能简便高速地制造超薄形发热体。通过将浆状发热组合物在吸水性发泡薄膜薄片、纸、双层纸和双层中芯厚纸,人造纤维无纺织等无纺织物,纺织物或多孔质薄膜薄片上,或在这些上面形成的吸水层上进行叠层,使浆状发热组合物在袋制材料上能均匀分布并固定,以防止发热组合物的移动和偏置。另外通过发热体的薄型化,极大地避免了浆状发热组合物的过度发热反应。
本发明如果通过丝网印刷将浆状发热组合物转印到纸、双层纸和双层中芯的厚纸、人造纤维无纺织的无纺织物等包体材料上,则可以不用粉体转印工艺,可使符合将来的医疗用具和药品制造中GMP基准的工厂管理简化,从而提供了一种具有上述管理简化优点的脚部加温用发热体的制造方法和脚部加温用的发热体,并以此作为本发明目的。
本发明者的见解是将浆状发热组合物在薄膜状或薄片状的基体材料上进行叠层,接着,在其上被覆薄膜状或薄片状的被覆材料。通过上述浆状发热组合物的粘性将基体材料和被覆材料粘合在一起,接着,在得到的叠层体上冲压出覆盖脚的任意部位的形状,可制造出超薄形的脚部加温用发热体。通过将状发热组合物在袋制体内均匀分布并固定,可防止该浆状发热组合物的移动和偏置,从而获得能极力避免发热组合物过度发热反应的脚部加温用发热体。
本发明的目的是基于上述技术的见解,完成并提供一种脚部加温用发热体的制造方法和脚部加温用发热体。在基体材料或被覆材料中,至少一个具有吸水性,或实施了吸水处理的材料,将浆状发热组合物在薄膜状或薄片状基体材料上进行叠层,接着,在其上被覆薄膜状或薄片状的被覆材料,通过上述浆状发热组合物的粘性将基体材料和被覆材料粘合在一起,接着,将得到的叠层体冲压出覆盖脚部任意部位的形状,制成发热体。可抑制浆状发热组合物的发热反应,并能防止制造时的发热损失,浆状发热组合物的质量降低以及伴随浆状发热组合物凝固而产生的种种弊端,并能制造出超薄形发热体,能防止发热组合物的移动和偏置,极大地避免了发热组合物的过度发热反应。
关于本发明的第1种脚部加温用发热体的制造方法(以下称本发明第1种方法)的特征是为了达到上述目的,将粘稠化的浆状发热组合物在薄膜或薄片状基体材料上至少1处的规定范围内通过印刷或涂敷、叠层成覆盖脚的任意部位的形状后,再被覆该浆状发热组合物地将薄膜状或薄片状被覆材料覆盖上,上述基体材料和被覆材料中至少一个或一部分具有通气性。
关于本发明的第2种脚部加温用发热体的制造方法(以下称本发明第2种方法)的特征是为了达到上述目的,将浆状发热组合物在薄膜状或薄片状基体材料上进行叠层,接着,在其上被覆薄膜状或薄片状的被覆材料,通过浆状发热组合物的粘性,使基体材料和被覆材料粘合在一起。接着,将得到的叠层体冲压成覆盖脚的任意部位的形状,上述基体材料或被覆材料中至少一个或一部分具有通气性。
以下,首先详细说明本发明的第1种方法。
本发明第1种方法的特征是:作为发热组合物不是像以往那样的粉末状,而是使用浆状发热组合物。
这样,作为浆状发热组合物,由能和空气中的氧反应产生发热反应的组分构成,而且,当加外力时具有流动性能,对此没有特殊限定。即,通过丝网印刷和涂敷等方法可进行转印叠层,对此也没有特殊限定。这种浆状发热组合物是通过在构成它的各组分中调整水分和吸水性聚合物、增粘剂和其它组分的混合比率而获得的。
本发明第1种方法中,由于使用了浆状发热组合物作为发热组合物,所以具有以下描述各种特征。
即,在本发明第1种方法中,当使用浆状发热组合物时,利用丝网印刷和涂敷等方法进行叠层就极为容易,并能高速制造超薄型脚部加温用发热体。而且,能使发热组合物均匀分布在袋制材料中。将浆状发热组合物在发泡薄膜薄片、纸、人造纤维无纺织的无纺织物、纺织物或多孔薄膜薄片上进行叠层时,这种浆状发热组合物,渗透性和锚定性很高,能浸入到这些薄膜和薄片的细孔中,从而阻止了它的移动和偏置。
这时,这些薄膜和薄片具有吸水性,浆状发热组合物在这种薄膜和薄片上形成叠层,或者,在上述薄膜和薄片上进一步形成吸水层,在这种吸水层上,将浆状发热组合物进行叠层时,该发热组合物的全部或一部分,很容易固定在发泡薄膜薄片、纸、无纺织物、纺织物或多孔质薄膜薄片,或在它们之上形成的吸水层上,结果防止了它的移动和偏置。
当利用丝网印刷和涂敷等方法进行叠层时,可以使这种发热体达到极薄的程度,再有,浆状发热组合物与过去粉末状发热组合物相比,限制了与空气的接触面积,也限制了单位时间的发热量,结果,阻止了发热组合物的过度发热反应。而且,发热组合物呈浆糊状,层厚很薄,从而阻止了发热组合物的移动和偏置。
另外,在本发明的第1种方法中,将浆状发热组合物,通过丝网印刷和涂敷方法,在具有吸水性的发泡薄膜薄片、纸、双层纸和双层中芯厚纸,人造纤维无纺织的无纺织物、纺织物或多孔质薄膜薄片等包体材料上进行转印和叠层,没有了粉体的投放过程,使符合将来的医疗器械和医药品制造中的GMP基准的工厂管理简化。
本发明第1种方法,由于使用了浆状发热组合物而具有上述各种特征,特别是在制造浆状发热组合物时,可提高发热组合物中的水分混合率,通过配合调整吸水性聚合物和/或增粘剂,形成粘稠的浆状发热组合物,利用印刷和涂敷等方法极容易进行转印和叠层,而且以高速制造超薄形的发热体,由剩余水分形成一层屏障,减少空气的供给量,发热反应实际是停止的,结果有望能防止制造时的发热损失。发热组合物质量降低及伴随发热组合物凝固而产生的种种弊端。
在过去的发热组合物中,以适于发热反应的比率混合水分,由于在金属粉表面,特别是铁粉表面上不能形成以水分为基础的一层屏障,通过和空气的接触,发热反应立即平稳地连续进行,结果,配成发热组合物后,直到将制造的发热体密封于外袋中都会引起发热反应,造成发热反应的损失,同时,造成发热组合物质量的降低,因发热反应而生成的生成物成凝固状,带来例如合格率下降、操作困难、制造装置保养麻烦、装置的运行时间和作业者的工作时间受到限制、凝固物处理困难等等问题。
在本发明第1种方法中,虽然对将粘稠的浆状发热组合物在基体材料上叠层的方法没有特殊限定,但最好是用例如厚涂印刷、凹版印刷、胶印印刷、丝网印刷、喷涂等公知的印刷技术进行印刷,利用压力头涂布机、筒辊、给料器等进行涂抹和涂敷,进行转印。
以往的发热组合物的湿润性是通过水分而赋予的,由于水分混合率不是以适于发热反应的量加入的,单独投放它,所以流动性极差,难以均匀分布在基体材料上规定的范围内。
而在本发明的第1种方法中,在制造浆状发热组合物时,该发热组合物中的水分混合率很高,形成粘稠的浆状发热组合物,因此能很容易地利用丝网印刷和涂敷等手段进行转印,而且,能高速制造超薄形的发热体。由于剩余水分形成一层屏障,减少了空气的供给量,所以基本不产生发热反应。
在浆状发热组合物中,水分混合率很高,在形成多余水分屏障层时,因这些浆状发热组合物的水分的一部分被基体材料和/或被覆材料等袋制材料或基体材料和/或被覆材料上形成的吸水层所吸收,而失去了屏障层,从而消除了水分过剩而产生的各种弊端。
本发明第1方法中,作为构成浆状发热组合物的发热组合物组分,有水分和吸水性聚合物,还有增粘剂,其它成分,即,除了发热反应所必须的发热物质之外,还有促进发热的碳和活性炭等的碳成分,破坏金属粉表面氧化膜,使和发热反应连续发生的金属氯化物作为也是必需的成分,根据需要,使无机或有机系列保水剂、PH调节剂、提高分散性的表面活性剂、消泡剂等混合后作为整体形成浆状物。
作为发热组合物的混合比随所用吸水性聚合物和增粘剂的种类、发热物质碳成分的种类、金属氯化物的种类不同而不同。一般讲对于100重量份发热物质,最好加入0.1~7.5重量份的吸水性聚合物,0.5~10重量份的增粘剂、1.5~20重量份的碳成分和1~10重量份的金属氯化物。在本发明的第1种方法中,在这种混合物中特别要加入水,作为整体形成浆糊状。在这种情况下,也可以使一定量的金属氯化物溶解并分散在水中,再将其加入到由吸水性聚合物、增粘剂及碳组分形成的混合物中作为整体形成浆糊状。
而且,在本发明的第1种方法中,如前所述,虽然发热组合物形成浆糊状,但这种浆状发热组合物的粘度(温度20℃)用以下方法一般最好调整在1,000~6,500,000CPS的范围内。
当浆状发热组合物的粘度低于1,000CPS时,由于发热组合物的印刷和涂敷转印性能变坏,或因水分过剩,而引起其它成分的转印量就不足,从而使发热时间变短,粘度太低,铁粉等金属粉分离,难以维持成分的均匀性。进而又会使浆状发热组合物从基体材料上的规定范围内溶出,同时在转印后必需使过量的水分吸收在基体材料和/或被覆材料中,由于还必需使用特殊构造的基体材料和/或被覆材料,使发热体的构造变得复杂,所以发热组合物的粘度不能低于1000CPS。另一方面,当超过6,500,000CPS时,转印性能也变坏,转印量产生离散,在表面有产生发热反应的危险,所以也不理想。鉴于这些理由,比较优选的为10,000~5,000,000CPS,最优选的为50,000~4,500,000CPS。
所说的这种粘度是使用TOKIMEC INC制(粘度计BH型)粘度计测定的,而且是使用7#的转子,转数为2rpm,使用内径为85mm的烧杯,在20℃下进行测定的。
在本发明第1种方法中所用的浆状发热组合物,如前所述,由水分和吸水性聚合物,增粘剂,其它成分,即发热物质和碳成分,金属氯化物所构成,获得了所要的发热特性,此外,为了进一步提高温度的稳定性,和为了获进一步增加加热时间,根据要求,混合无机或有机系列保水剂、PH调节剂、提高分散性的表面活性剂、消泡剂等作为整体形成浆状是大有益处的。
对于100重量份的发热物质,吸水性聚合物为0.1~7.5重量份,增粘剂为0.5~10重量份,碳成分为1.5~20重量份和金属氯化物为1~10重量份,无机或有机系保水剂为0.5~10重量份,PH调节剂为0.1~5重量份,提高分散性的表面活性剂为0.1~5重量份和消泡剂为0.1~5重量份,比较理想。在本发明的第1种方法中,在这种混合物中加入水,作为整体形成浆糊状。在这种情况下,也可以将规定量的金属氯化物溶解并分散在水中,再向其中加入由吸水性聚合物、增粘剂、碳成分、无机或有机系保水剂、PH调节剂、表面活性剂和消泡剂形成的混合物,作为整体形成浆糊状。
同样,这种情况和上述情况一样,这种浆状发热组合物的粘度(温度20℃)是采用上述方法测定的,一般最好在1,000~6,500,000CPS范围内。
在本发明第1种方法中,作为吸水性聚合物主要可以举出缓慢且大量吸收水和金属氯化物水溶液的高分子材料,具体讲,如特公昭49-43395号公报中公开的淀粉-聚丙烯腈共聚物,特公昭51-39672号公报中公开的桥联聚环氧烷,特公昭53-13495号公报中公开的乙烯酯-乙烯系不饱和羧酸共聚物的碱化物,特公昭54-30710号公报中公开的,利用逆相悬浊聚合法获得的自桥联聚丙烯酸盐,特开昭54-20093号公报中公开的聚乙烯醇系聚合物和环状无水物的反应生成物,特开昭59-84305号公报中公开的聚丙烯酸盐桥联物,N-乙烯乙酰胺桥联体(吸水剂)(昭和电工株式会社制,商品名NA-010)等中选出1种或2种以上的混合物,还可以对这些可用表面活性剂进行处理,最好将这些聚合物与表面活性剂混合使用,以提高亲水性。在这些吸性聚合物中含有吸收水和金属氯化物水溶液并且赋予粘性的组分,主要是具有能顺利且大量吸收水和金属氯化物水溶液的功能的聚合物。
作为这种吸水性聚合物,也可以使用市场出售的,例如,三洋化成社制的Sanwet IM-300,Sanwet IM-300MPS,Sanwet IM-1000,Sanwet IM-300MS,Sanwet IM-1000MPS,制铁化学社制的Aquakeep 4S和Aquakeep4SH,住友化学社制的斯米卡凝胶NP-20,斯米卡凝胶NP-1040,斯米卡凝胶SP-520,斯米卡凝胶N-1040,Kurare社制的KI凝胶201-K、KI凝胶201K-F2、荒川化学社制的Arasoap800,Arasoap 800F等实例。
在这些市场出售的吸水性聚合物中,特别优选的是可快速吸收水和金属氯化物水溶液而且吸收量很高的三洋化成社制的Sanwet IM-300MPS,Sanwet IM-1000MPS,住友化学社制的斯米卡凝胶NP-1020,斯米卡凝胶NP-1040,Kurare社制的KI凝胶201-K、KI凝胶201-F2、荒川化学社制的Arasoap 800F等。
在本发明的第1种方法中,作为增粘剂,可以主要举出能吸收水和金属氯化物水溶液、增大粘稠度并且赋予触变性的物质,有:膨润土、硬脂酸盐、聚丙烯酸碱等聚丙烯酸盐、凝胶、聚氧乙烯、聚乙烯醇、聚乙烯吡咯烷酮、阿拉伯树胶、黄耆胶、刺槐豆胶、愈疮胶、阿拉伯胶、藻酸碱等的藻酸盐、果胶、聚羧乙烯聚合物、糊精、@化淀粉、加工用淀粉等淀粉系吸水剂、卡拉金软质(Carrageen)、琼胶等多糖类系增粘剂、CMC、醋酸乙酯纤维素、羟乙酯纤维素、甲酯纤维素或羟丙酯纤维素等的纤维素诱导体系增粘剂、丙烯磺酸系高分子物质,例如,(日本触媒株式会社制,商品名:CS-6HS),水溶性纤维素醚或聚-N-乙烯乙酰胺等其中的1种或2种以上混合物。这些物质可用表面活性剂处理,也可以将这些物质与表面活性剂混合使用,以提高亲水性。这些增粘剂主要是通过吸收水和金属氯化物水溶液使粘度增加,并具有赋予触变性的功能。
作为上述水溶性纤维素醚,具体可以举出:将纤维素用甲氧基进行醚化的甲基纤维素(信越化学工业株式会社制,商品名:Metolose SM15、Metolose SM25、Metolose SM400、Metolose SM4000等)、将纤维素用羟丙氧基进行醚化的羟丙甲基纤维素(信越化学工业株式社制,商品名:Metolose 60SH-50、Metolose 60SH-4000,Metolose 90SH-4000、Metolose 90SH-30000、Metolose 90SH-100,000等)、将纤维素用羟乙氧基进行醚化的羟乙甲基纤维素等的水溶性纤维素醚(信越化学工业株式会社制,商品名:Metolose 60SH-50、Metolose 60SH-4000,Metolose90SH-4000、Metolose 90SH-30000、Metolose 90SH-100,000等)等的水溶性纤维素醚。
当加热这种水溶性纤维素醚的水溶液时,例如,达到规定温度(增粘开始温度)时,粘度降低,当进一步加热到该温度以上时,释放出所吸附的水分,粘度增高而凝胶化(以下把这种现象称作热凝胶化现象),这些游离水分形成一层屏障,使发热反应减少,另一方面,当该凝胶冷却时,具有吸收水分恢复原状态的性质。
水溶性纤维素醚的增粘开始温度受到醚化剂的种类、置换率、纤维素分子量、作为溶液添加时,它的浓度,添加其他添加物时的该添加剂的种类和添加量(浓度)等的影响,除此之外,还有升温速度和冷却速度的影响。因此,作为增粘剂使用水溶性纤维素醚时,应适当选择醚化剂的种类、置换率、纤维素分子量、溶液浓度其它添加物的种类和添加量(浓度)等,适当选择发热组合物的组成,用量等,控制升温速度和冷却速度,通过这些可适当确定最高发热温度。
例如,在2(wt)%的上述水溶性纤维素醚(如,信越化学工业株式会社制,商品名:Metolose SM4000)水溶液,没有添加物时,增粘开始温度为55℃,添加5(wt)%氯化钠(NaCl)或碳酸钠(Na2CO3·10H2O)时,增粘开始温度为40℃。在直接用于人体时,Metolose SM4000,在安全温度(43℃)以下,放出吸附水分,抑制发热反应。
这个Metolose SM4000的增粘开始温度,在添加了5(wt)%的Al2(SO4)3·18H2O时,变成45℃,在此温度下,Metolose SM4000将吸附的水分释放在金属粉的周围,以抑制发热反应。
再例如,在2(wt)%的水溶性纤维素醚(如信越化学工业株式会社制,商品名:Metolose 60SH-4000)水溶液中,没有添加物时,增粘开始温度为75℃,当添加5(wt)%的氯化钠(NaCl)时,增粘开始温度变成70℃,添加5(wt)%的碳酸钠(Na2CO3·10H2O)时,增粘开始温度变成45℃,在这些温度下,Metolose 60SH-4000将水分释放在周围,以抑制发热反应。
再如,添加5(wt)%的Al2(SO4)3·18H2O时,Metolose 60SH-4000的增粘开始温度变为50℃,在此温度下,Metolose 60SH-4000释放出吸附的水分,以增大金属粉周围的游离水分量,抑制发热反应。
作为调节上述增粘剂的增开始温度的添加物,作为实例可举出有,上述的氯化钠和碳酸钠,还有硫酸铝等的无机物和水合物,乙醇等低级醇,聚乙二醇和丙三醇等多价醇,上述吸水性聚合物和增粘剂等。
作为上述聚-N-乙烯乙酰胺,是将N-乙烯乙酰胺进行游离基聚合而获得的,具有水中可溶性的直链结构,和水中不溶性的桥联结构,在这种不溶性的聚-N-乙烯乙酰胺中,根据它的桥联密度差异,有用作凝胶化剂的微凝胶,具体讲,例如有N-乙烯乙酰胺-丙烯酸钠共聚物(昭和电工株式会社制、商品名GE-167)、N-乙烯乙酰胺同聚物(昭和电工株式会社制、商品名GE-191)或N-乙烯乙酰胺桥联体(微凝胶)(昭和电工株式会社制、商品名GX-205)等,可用1种或2种以上的混合物。进而,这些物质可用表面活性剂进行处理,最好使这些物质和表面活性剂混合使用,以便提高亲水性。这些增粘剂,作为主要成分是吸收水和金属氯化物水溶液,能增大粘稠度,具有赋予触变性的功能。
当然,上述吸水性聚合物和增粘剂没有严格的区别,作为吸水性聚合物和增粘剂,根据温度变化可反复吸收和释放水分,从而可以实现温度控制。
作为本发明第1种方法中的发热物质,虽然也可以使用有机物,但使用不伴随反应产生异臭味的铁粉、锌粉、铝粉或镁粉,或它们中2种以上的金属形成的合金粉末,混合了这些中2种以上的混合金属粉等,但这些金属粉中,从安全性、操作性、费用、保存性及稳定性等方面综合考虑最好是使用铁粉。
作为碳成分,例如碳黑、石墨或活性炭等。作为金属氯化物,例如氯化钠,氯化钾等的碱金属氯化物,氯化钙,氯化镁等碱土金属氯化物等。
作为上述无机或有机系保水剂的作用是进行保存水,当发热组合物中的水分不足,发热反应迟钝时,不仅能释放出水,而且,能提高发热组合物中的空隙率,使空气和发热组合物有良好的接触。
具体讲,例如有铸铁、方晶石、蛭石、二氧化硅系多孔物质、硅酸钙等硅酸盐、硅石、硅藻土、氧化铝等矾土、云母粉和粘土等矾土硅酸质、滑石等苦土硅酸质、硅石粉或木粉和纸浆粉等。
作为上述PH调节剂和表面活性剂,还有消泡剂,除了使用聚磷酸钠等通常的PH调节剂外,还可以使用在本领域内可用的其它试剂。
上述浆状发热组合物中,当存在多余水分时,水分的一部分,即多余的水分可被基体材料和/或被覆材料所吸收。
即,希望基体材料和/或被覆材料具有吸水性,作为这种吸水性材料有具有吸水性的薄膜或薄片状材料,对此没有其它限定,具体讲,例如有:具有吸水性的发泡薄膜、薄片、纸、双层纸和双层中芯厚纸,人纤维无纺织的无纺织物,纺织物或多孔质薄膜薄片等。
在本发明第1种方法中,基体材料和被覆材料举出了基本相同的材料,将利用和空气接触而发热的发热组合物作为热源,所以要求,基体材料和被覆材料至少一个或一部分具有通气性。
这样,当形成超薄形脚部加温用发热体时,如果只是基于袋内发热组合物消耗空气中的氧而减压,当发热体进一步薄型化(厚度小于1mm),轻量化时,则单位时间的发热反应量降低。结果,出现不能维持防止发热组合物的移动和偏置的程度的那个减压状态。
在这种情况下,最好将发热组合物的全部或一部分固定在基体材料和/或被覆材料上,可防止它的移动和偏置。
具体讲,例如,至少在与基体材料和/或被覆材料中的发热组合物接触部位内,在基体材料和/被覆材料的表面很平滑的情况下,在其表面形成物理的凹凸,或在基体材料和/或被覆材料的单面或双面上形成具有吸水性的吸水性材料的叠层,借此,在基体材料和/或被覆材料上和发热组合物接触部位形成凹凸,利用伴随来自发热组合物的吸水的粘附性和这些凹凸面提高与发热组合物的结合性,从而可望达到防止发热组合物的移动和偏置。
作为上述吸水材料,不管该原材料本身是否具有吸水性,只要最终是具有吸水性就可以,对此没有特殊限定具体的材料。具体讲,例如有:具有吸水性的发泡薄膜薄片、纸、双层纸和双层中芯厚纸,以具有吸水性纤维形成的人造纤维无纺织的无纺织物、纺织物,除此之外,还有吸水性多孔薄膜薄片等。除了由吸水性材料形成外,还有使发泡薄膜薄片、纸、无纺织物、纺织物或多孔薄膜薄片含有浸渍掺入,转印或承载吸水剂而赋予吸水性的材料;在发泡薄膜薄片、纸、无纺织、纺织物或多孔薄膜薄片上使切割成发热组合物的平面形状的吸水性的发泡薄膜薄片、纸、无纺织物、纺织物或多孔薄膜薄片充当发热组合物并赋予吸水性的材料。
本发明第1种方法中,最好是通过使至少在与基体材料和/或被覆材料中的发热组合物相接触的部位或吸水材料上含有、浸渍、混入、转印或担载吸水剂形成吸水层,在该凹凸面和/或吸水层上埋设或粘合发热组合物的全部或一部分,借此进一步防止发热组合物的移动和偏置。
另外,在本发明的第1种方法中,为进一步可靠防止发热组合物的移动和偏置,而在基体材料和被覆材料双方和发热组合物的接触部位上可望形成如前所述的凹凸和/或吸水层,通过该凹凸面和/或吸水层,使发热组合物的水分的一部分,即多余的水分吸收在基体材料和/或被覆材料中。
这样,由于防止了发热组合物在袋体内移动,从而阻止了因发热组合物偏移而引起发热温度波动或发热温度过高。
虽然在基体材料和/或被覆材料的表面是平滑面的情况下,对该表面粗糙化(凹凸化)的方法没有特殊限定,但具体讲,例如最好是通过电晕处理等物理办法处理,使其粗糙化(凹凸化)。借此,发现表面的润湿指数至少在38达因以上,最好在40达因以上。
另外在本发明的第1种方法中,当在至少与在基体材料和/或被覆材料中的发热组合物相接触部位上形成粗糙面乃至凹凸面和/或吸水层时,特别是如果基体材料和/或被覆材料具有吸水性结构,则通过这种粗糙面乃至凹凸面的形成而起到防止发热组合物移动和偏置的作用。吸水层也起到了防止发热组合物的移动和偏置的作用,这种并存的作用确实进一步防止了发热组合物的移动和偏置,从而进一步使发热组合物的水分一部分,即多余水分吸收在基体材料和/或被覆材料中。
尤其是为了在基体材料和/或被覆材料中和发热组合物相接触的部位形成吸水层,通过对浆状发热组合物中水分的吸收力使在浆状发热组合物中的除水分外的其它成分收集在基体材料和/或被覆材料中,由于其中一部分浸润了吸水层而产生强的固定效果,所以也就不需要对表面进行特殊的粗糙化处理。
作为上述吸水剂,列举了上述吸水性聚合物和增粘剂,因此,作为吸水层,可举出使用上述吸水性聚合物和增粘剂形成的层。
如前所述,作为本发明第1种方法中所用的材料和/或被覆材料包括单层的和在厚度方向上进行叠层的多层。
在这种情况下,所谓叠层是指:通过热定形、接合、粘合、热熔合、层压等方法使层与层之间全面地或部分地进行接合,此外,各层可单独重叠,例如在周边部位和中间部位等局部处,层与层之间,通过热定形、接合、粘合热熔合、层压等方法进行接合。
在基体材料和/或被覆材料为单一层(单一薄膜或薄片)的情况下,如前所述,为了防止发热组合物的移动和偏置,而使表面平滑的薄膜薄片的表面制成粗糙面(凹凸面),最好使用发泡薄膜薄片、纸、无纺织物、纺织物或多孔质薄膜薄片,在这些是由具有吸水性的材料例如吸水性纤维形成的情况下可原样使用。在这些材料是由不具有吸水性的材料形成的情况下,通过使其上含有、浸渍、掺入、转印、叠层或承载上吸水剂,可实现吸水性。在这些情况下,当使用海绵等发泡薄膜薄片、无纺织物或纺织物等时则可与后述的粘接剂层形成良好的粘附性。另外,作为基体材料是使多层(即作为2种以上薄膜或薄片)进行叠层的材料。可列举上述那些材料。
尽管上述基体材料和被覆材料必须具有拉伸强度等必要的机械强度,但是,为提高对脚面的适应性,作为整体最好是柔软的。
因此基体材料和被覆材料的厚度随用途而异,对其不需特别限定,具体地讲,一般为5-5000μm,在直接固定使用在脚上的情况下为10-1500μm最好是为20-1000μm,在一般的情况下为5-2500μm,最好为10-2000μm。
基体材料和被覆材料的膜厚薄于5μm时不能获得必要的机械强度,而且难以使膜厚制作均匀,所以不甚理想。
另外,在基体材料和被覆材料的膜厚超过5000μm时,即使假定是由海绵等发泡体形成的,柔软性也会降低,对脚面的适应性也显著降低,同时,对脚面的变形和移动,其随动性也降低,硬梆梆的,其质量也变坏,这也不甚理想,所以脚部加温用发热体的整体厚度过厚是不合适的。
因此,尤其在基体材料和被覆材料的厚度为15~1000μm时,可望能获得所要的机械强度,同时能获得优良的柔软性。
作为基体材料和被覆材料,可列举出有由高分子材料形成的发泡或非发泡薄膜或薄片,使发热组合物渗入到发泡薄膜或薄片中可进一步防止它的移动和偏置。
作为构成这种薄膜或薄片的高分子材料,例如可列举出有:聚乙烯、聚丙烯、聚酰胺、聚酯、聚氯乙烯、聚氯乙烯叉、聚尿烷、聚苯乙烯、乙烯-醋酸乙共聚原化物或乙烯-醋酸乙烯共聚物等。
作为赋予由非发泡高分子材料形成薄膜或薄片通气性的方法可以列举有:在形成薄膜或薄片时延伸形成通气孔的方法,除了从该薄膜或薄片中提取出特定成分形成通气孔的方法外还有在形成薄膜后利用冲孔,针刺等方法进行机械穿孔而形成通气孔的方法,借此可得到多孔薄膜或薄片。
另外,由高分子材料形成的发泡薄膜或薄片,可以举出下述方法形成的薄膜或薄片:利用发泡在里外两面上形成开放的分立气泡或连续气泡,在发泡后对薄膜或薄片进行挤压,使其内部形成的分立气泡或连续气泡破裂,将里外两面连通,赋予通气性的材料和通过发泡使其不具有通气性,而具有气密性。
纸或纺织布,编织物,无纺织物等的布,在结构上,里外两面连通形成通气孔和通气路,所以具有通气性。作为构成布的纤维可使用天然纤维粘胶纤维等天然素材的再生纤维、半合成纤维、合成纤维、以及其中2种以上的混合物等。
作为天然纤维,列举有棉,麻等植物性纤维、蚕丝、兽毛等动物性纤维。作为构成合成纤维的高分子材料,例如列举有聚乙烯、聚丙烯、聚酰胺、聚酯、聚氯乙烯、聚氯乙烯叉、聚尿烷、聚苯乙烯、乙烯-醋酸乙烯共聚原化物或乙烯-醋酸乙烯共聚物等。
本发明的第1种方法,为了更好地适用于脚的弯曲部位和伸缩部位,且易于随动于伸缩部位和特别是曲伸部位,而最好是使基体材料和被覆材料,即脚部加温用发热体的包体材料,用伸长性薄膜或薄片、特别是伸缩性薄膜或薄片形成。
即,基体材料和被覆材料,即包体材料,是用伸长性材料,特别是伸缩性材料形成,使伸缩极为容易,这样才能与脚的弯曲部位,伸缩部位和曲伸部位进一步随动,具有优良的粘附性,而且在使用中没有顶着感和不适宜感,所以使用感觉非常良好,由于确实防止了使用中的剥离现象,所以发现具有更为优良的保温效果。
作为这种伸长性的基体材料和包覆材料可以举出,例如伸长性的高聚乙烯和聚丙烯等合成树脂形成的材料。
作为伸缩性的基体材料和被覆材料,即伸缩性的薄膜或薄片是用伸缩性材质形成的材料,对此没有特殊限定,特别是可以举出具有伸缩性,而且与发热组合物的结合性高的伸缩性的发泡薄膜薄片、无纺织物、纺织物或多孔薄膜薄片等,不管这些材料本身是否具有吸水性,或有无吸水性,只要使这些材料自身含有、浸渍、吸附、掺入、转印、叠层或承载吸水剂,而赋予吸水性,就能提高吸水性,吸收掉发热组合物中的多余水分,而消除屏障层,即使发热组合物处于最佳状态。
作为伸缩性的薄膜或薄片材料,例如有天然橡胶、合成橡胶或热可塑性人造橡胶。伸缩性很大,易于操作,而且,热可塑性人造橡胶具有热熔粘着性,所以更易于发热体的制造。
无需多说,在本发明的第一种方法中,不管基体材料和被覆材料是否具有粘着性,热熔粘着性或热粘合性,为了进一步提高它的质量和可靠性都要在发热组合物的周围粘合、热熔粘合或热粘合上基体材料和被覆材料,使其密封。
作为上述合成橡胶,具体讲,例如有:丁二烯橡胶、异戊二烯橡胶,苯乙烯-丁二烯橡胶,丙烯腈-丁二烯橡胶、氯戊二烯橡胶、异戊二烯-异丁烯橡胶、聚烷撑·硫化物、硅橡胶、聚(氯·三氟乙烯),氟化乙烯叉-6氟化丙烯·共聚物,聚亚氨基甲基酸酯橡胶、丙烯环氧橡胶、环氧橡胶、丙烯酸酯-丙烯腈·共聚物,或丙烯酸酯-2-氯乙烷乙烯醚·共聚物等。
作为上述热可塑性人造橡胶,具体讲,例如有烯烃系人造橡胶、聚尿烷系人造橡胶或聚酯系人造橡胶等。
作为上述烯烃系人造橡胶,具体讲,例如有乙烯-丙烯共聚物、乙烯-丙烯-二烯·三元共聚物、氯磺化聚乙烯、氯化聚乙烯或乙烯-醋酸乙烯·共聚物等。
脚部加温用发热体除了与脚直接接触使用外,也可贴附在袜子的外侧使用,或贴附在鞋底上使用,因此脚部用发热体与用于身体的其它部位、例如和用于腰部的发热体不同,根据发热体的适用状况,步行中和脱鞋后的状态,即,在使用状态下,向发热体供给空气的状况有着很大的差异。
即,脚部加温用发热体伴随步行挤压力的强弱而变动。因此,在包体材料用海绵等发泡体制成的情况下,包体材料自身的空间增减结果,起到一种泵的作用,供给发热组合物的空气量常常多於用于身体其它部位的发热体。
因此,这些包体材料的透湿度最好限制在低于用於脚以外部位的发热体包体材料的透湿度,只限于薄膜或薄片的单面或双面或单面的一部分具有通气性的构成。
因此,因发热体本身的内部温度上升过高,而有产生低温烧伤的危险,可通过释放出吸水性聚合物和/或增粘剂保持的水分形成一层屏障,以抑制发热反应,降低温度,反之,发热体自身的内部温度降低,没有获得所需要的温热效果,在这种情况下,使吸水性聚合物和/或增粘剂吸收掉游离水分,从而进一步使屏障层消失。据此,实现与空气良好的接触。
在本发明的第1种方法中,基体材料和被覆材料中至少一个或一部分必须具有通气性,这种通气性由于对发热组合物的反应速度、乃至对发热温度的控制都很大的影响,为了获得有效的发热效果,同时确保防止低温烧伤的安全性,最好对通气性进行控制。为了高精度地控制这种通气性,最好是用透湿度来管理薄膜的通气性。具体讲,按照ASTM法(E-96-80D法),透湿度应控制在50-10,000g/m2·24hr的范围内,最好是控制在100-5,000g/m2·24hr的范围内。
这种透湿度在不足50g/m224hr时,发热量很小,由于得不到充足的温热效果不甚理想,而当超过10,000g/m224hr时,发热温度上升过高,有产生低温烧伤的危险,也不甚理想。因此,通气薄膜的透湿度控制在100-5000g/m224hr的范围内,能获得充足的温热效果,同时又能防止低温烧伤,能获得极佳适宜温度的发热,所以最为理想。
作为基体材料和被覆材料的一部分具有通气性的构成方法,没有特殊限定。例如,在使用一层基体材料或被覆材料时,用粘合剂部分地在整个通气性基体材料或被覆材料面上进行填塞。在叠层型的基体材料或被覆材料时,最好在通气性薄膜乃至薄片的整个面上叠层上一部分具有通气孔的薄膜或薄片。
本发明的第1种方法,由于使用了浆状发热组合物,将卷筒状薄膜或滚筒状薄片的基体材料以一定的速度,例如以160-200m/分的高速,一边输送,一边通过如转印、印刷、喷涂或涂布等办法,将浆状发热组合物叠层在该基体材料上至少一处规定的区域内,形成如0.02-1.5mm厚的薄膜,最好是形成0.1-1.0mm厚的叠层,并可使叠层的厚度均匀,其结果可达到处理高速化,附着区域控制高精度化,薄膜化及膜厚均匀化。
在这种情况下,浆状发热组合物具有和粘合剂同样的作用,因为基体材料和被覆材料粘合在一起,当然也就无需将发热组合物的四周密封。为了进一步提高脚部加温用发热体的质量和可靠性,最好是在浆状发热组合物的周围通过热粘合、粘合或热熔合将基体材料和被覆材料进行密封。
在本发明第1种方法中,叠层浆状发热组合物所规定区域的形状最好形成覆盖脚的任意部位形状,例如有覆盖脚里侧的部分形状、覆盖脚里侧的全部形状、覆盖脚表面的部分形状、覆盖脚表面的全部形状,此外,还有覆盖脚里侧或表面的一部分或全部和脚横侧的一部分或全部形状、或脚里侧的一部分或全部和脚的横侧一部分或全部、和脚的表面一部分或全部的形状等等。
作为脚里侧的一部分是指脚趾、趾根、肉球部、脚掌心、趾等。作为覆盖脚趾里侧的加温用发热体的形状,可有半圆形和半椭圆形。覆盖趾根、肉球部、脚掌心、趾等的基体材料和被覆材料的形状,作为例子可举出有长方形、正方形、梯形、小圆形、椭圆形、圆形、半椭圆开、半圆形、马蹄形等。
作为覆盖脚里侧全部的形状,有和鞋子的鞋垫的形状相同的鞋垫形,除此之外,还有在与这种鞋垫形的脚掌心相对应的掐腰部分上延伸设置与脚掌心相应的膨胀部分的形状。
在这种情况下,例如,通过对在脚掌心从横侧看有一定的高度的解释,就可以接着对脚的里侧,特别是覆盖脚里侧脚掌心处全部和脚横侧一部分的形状进行解释。
作为覆盖脚里侧一部分或全部和脚横侧一部分的形状,例如有覆盖脚里侧全部的形状,从脚里侧转到趾侧,从脚顶部分的脚踝到后侧部分的形状。这时,将脚里侧全部制成鞋垫形时,从侧面围绕,覆盖从与脚顶部连接部分的脚踝到后侧部分的膨胀部位相连续的形状。基体材料和被覆材料对应於脚后跟的膨胀情况很容易随脚后跟的膨胀而变形。
因此,在基体材料和被覆材料具有伸长性或伸缩性的情况下,基体材料和被覆材料,例如在相对脚后跟隆起进行部分伸长,以便能很好地随着脚后跟的隆起而变形,使基体材料和被覆材料能随着脚的复杂凹凸形状很好地顺从变形,从而进一步提高适合性。
作为覆盖脚里侧的一部分或全部分可举出脚横侧的一部分或全部,表面的一部分的形状,覆盖脚的里侧全体或从脚趾里侧绕到脚尖连到脚趾表面部分的形状,例如有脚袋形状或袜子形状等。
作为覆盖脚里侧全体或从脚趾里侧绕到脚尖连到脚趾表面部分的形状实例,有将覆盖脚尖和脚趾表面一侧的隆起部位和覆盖脚里侧全体的中衬形连接设置的形状。这时,虽然脚趾的凹凸有大有小,但是通过隆出部位对应着脚趾凹凸而伸长并且具有覆盖脚趾和脚尖的复杂凹凸形状,而与趾尖相适合。
作为脚袋形状乃至袜子形状,可以例举有,将袜子形成在底中央处连接,左右对称分割的形状,叠层后,以底的中央折叠,从脚尖通过脚面到脚顶部的端缘和从脚后跟至脚顶部的端缘相接合的形状。从袜子的踝部到脚尖的部分,左右分割,底中心处连接,同时在它的后端部中央,从脚后跟到后侧的脚顶部,形成连续覆盖胧起部位的形状,叠层后将隆起部位的两侧边缘和从踝部到脚尖侧部分的后端缘连接、同时将从踝部到脚尖一侧的两个侧边缘连接的形状等。
不用多说,基体材料和被覆材料的形状和大小,要比在基体材料上形成叠层的浆状发热组合物的形状和大小大,对此没有特殊限定,但最好是和叠层的浆状发热组合物的形状相似或大致相似,形成一个从它的形状在整个周围向外伸出几毫米~20毫米宽大的形状。
在基体材料和多个部位叠层浆状发热组合物的情况下,可以用这种浆状发热组合物将基体材料和被覆材料粘接。当然,为了进一步提高脚部加温用发热体的质量和可靠性,最好在浆状发热组合物的周边,通过热粘合、粘合或热熔合将基体材料和被覆材料进行密封。
虽然这些基体材料和被覆材料形成规定形状的方法没有特殊限定,但是将基体材料、发热组合物和被覆材料形成叠层时,或在这以后可以利用如冲切、熔断等方法。
作为这些方法,当从削减工时数和工作时间,降低费用观点出发时,将通过热处理和热密封使基体材料和被覆材料周边接合作为前提。最好是与这种接合的同时用热处理用的筒辊或热密封用的筒辊进行冲切或进行熔断。
按照与脚掌心相对的隆起部位相连续的本发明脚部加温用发热体,将发热组合物在具有柔软性的基体材料和被覆材料之间进行叠层成薄膜状,作为整体形成薄层,隆起部位很容易对应於脚掌心的凹凸程度而变形,结果,与脚心的凹凸相吻合,从而可有效地对脚里侧整体保温。
如上所述,在本发明的第1种方法中,由于利用印刷或涂敷等方法将浆状发热组合物在基体材料上进行叠层,所以可将浆状发热组合物均匀叠层,并形成薄膜状,可将浆状发热组合物的层厚部分地制作得厚些,除增加温热效果外,还具有加压的效果。
即,在基体材料上面叠层浆状发热组合物,再在其上的一部分上至少再进行1次浆状发热组合物叠层,以便形成局部加厚的部位。在基体材料上面叠层的浆状发热组合物上面的部分上,转印或散布金属粉、吸水剂或碳成分中至少一种金属粉,使该发热组合物一部分形成加厚的厚度。
这样,将浆状发热组合物的一部分形成加厚叠层,可以控制发热量分布,在脚尖很容易受冷部位上形成浆状发热组合物加厚叠层,可提高采暖效果。转印或散布金属粉、吸水剂或碳成分中至少一种金属粉,借此吸收形成屏障层的吸收水分,从气密性外袋内取出的脚部加温用发热体的初期温度会立刻急速上升。
这时,在基体材料上叠层的浆状发热组合物的层厚可以在对应脚的穴位和/或其附近部分上的局部位置上形成厚一些,以便提高温灸指压的效果。
当然,将浆状发热组合物形成重叠层的部位数并不仅限定于1处,可以在2个以上的部位处形成浆状发热组合物形成叠层。
此外,在本发明的第1种方法中,在将完成的脚部保温发热体封装入气密性外袋内前的任意时刻,可在基体材料或被覆材料中任何一个暴露面上形成粘合剂层,而且使另一个面的至少一部分具有通气性,最好使脚部保温发热体能进一步贴在并固定在脚的表面、袜子或鞋上。
作为这种粘合剂层,只要可以粘贴在脚表面、袜子或鞋上就无需特殊限定,具体可以举出,例如有湿布药剂层或以下将说明的粘接剂形成的层。
作为形成这种粘接剂层的粘接剂,例如有溶剂型粘接剂,乳胶型粘接剂和热熔型粘接剂,可以使用这些中的任何一种。
作为这些粘接剂,例如有橡胶系粘接剂、醋酸乙烯粘接剂、乙烯一醋酸乙烯系粘接剂、聚乙烯醇系粘接剂、聚乙烯缩醛系粘接剂、氯乙烯系粘接剂、丙烯酸系粘接剂、聚酰胺系粘接剂、聚乙烯系粘接剂、纤维素系粘接剂、聚硫化合物系粘接剂和含有热熔型高分子物质的粘接剂等。
作为这些热熔型高分子物质,具体讲有,A--B--A型嵌段共聚物,饱和聚酯系高分子物质,聚酰胺系高分子物质,丙烯酸系高分子物质,尿烷系高分子物质,聚烯烃系高分子物质和聚烯烃系共聚物,或它们的变异体,可用其中的1种或2种以上的混合物。
所说的变异体,是指将热熔型高分子物质成分的一部分置换成其它成分,改变了热熔型高分子物质的性质,例如热熔型高分子物质的粘接性的改善和稳安性的提高等。
上述A--B--A型嵌段共聚物中,A嵌段是苯乙烯,甲苯乙烯等单乙烯置换芳香族化合物A,是非弹性聚合物嵌段。B嵌段是丁二烯、异戊二烯等的共轭二烯的弹性聚合物嵌段,具体讲,例如有苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物,苯乙烯-异戊二烯-苯乙烯嵌段共聚物等。也可以将它们混合使用。
作为A--B--A型嵌段共聚物的市售品,具体讲有Califlex TR-1101、Califlex TR-1107、Califlex TR-1111(Shell化学制)、或菲利普石油制的Solprene 418等。
其中,从对脚面、袜子或鞋子有利,以及赋予温热后,粘合力降低很少等理由出发,最好是用橡胶系粘接剂、丙烯酸系粘接剂或含有热熔型高分子物质的粘接剂形成的层,特别是,含有热熔型高分子物质的粘接剂层,初期胶粘力就很强,由于加热时的粘接性更好,最为理想。
作为这种粘接剂层的厚度,虽没有特殊限定,但一般是5-1000μm,10-500μm更好,15-250μm最好。当粘接剂层的厚度不足5μm时,难以得到所需的粘合力,而超过1000μm时,不仅没有意义,而且经济性变差,不甚理想。
在本发明的第1种方法中,在脚部保温发热体的暴露面上形成粘接剂层时,为了提高粘接剂层对基体材料或被覆材料的结合力,可以使基体材料或被覆材料的暴露面粗糙化,基体材料或被覆材料的暴露面最好由纸,双层纸和双层中芯厚纸,纺织物,人造纤维等无纺织物,发泡薄膜等表面以粗糙薄膜或薄片构成。
在本发明的第1种方法中,在这样的发热体单面上形成粘接剂层时,在这种粘接剂层上可以根据需要含有或承载湿布药、远红外放射体、磁体或经皮吸收性药物中的至少1种。借此,通过发热体发热产生的温热效果,而能获得提高全身血液循环等作用效果、湿布效果、远红外线效果、磁治疗效果、经皮肤投药效果等,产生相互叠加作用,可进一步提高全身治疗效果和局部治疗效果。
作为皮下吸收性药物只要是能经皮肤吸收的药物,就没有特殊限定,具体讲,例如有皮肤刺激剂、镇痛消炎剂、中枢神经作用剂(睡眠镇静剂、抗晕剂(こんかん)、精神神经用剂)、利尿剂、降压剂、冠心血管扩张剂、镇咳去痰剂、抗组胺剂、脉博紊乱用剂、强心剂、付肾皮质激素剂、局部麻醉剂、栉水虱等治疗药醋酸等有机酸。当然,这些药物可使用1种,根据需要也可以2种以上混合使用。
作为这些药物的含量,只要在可期望的药效的范围内就可以,但从药理效果和经济性,粘接力等方面考虑,可以参照皮下吸收性药物的含量,对于100重量份粘接剂为0.01-25重量份,最好为0.5-15重量份的范围适当选择。
作为上述远红外线放射体,它的形状没有特殊限定,具体讲,例如,作为压力材料,是能获得压力效果的成形体,为了提高脚部保温发热体的柔软性和对脚面的适合性,最好是粉末状。
在本发明的第1种方法中,上述粘接剂层,根据需要还可以适当混合其它成分,例如,其它粘接剂,粘合赋予剂、防老化剂、填充剂、粘合调节剂、粘合改良剂、着色剂、消泡剂、增粘剂、改性剂、防斑剂、抗菌剂、杀菌剂、消臭剂、脱臭剂等。
以下详细讲解本发明的第2种方法。
在本发明的第2种方法中,首先在薄膜状或薄片状的基体材料上形成浆状发热组合物叠层,接着,在其上被覆薄膜或薄片状被覆材料,通过上述浆状发热组合物的粘性将基体材料和被覆材料接合在一起,形成层体。
在本发明的第2种方法中,作为所用的浆状发热组合物与本发明的第1种方法中所用的完全一样,为了避免重复说明,此处省略其说明。
本发明的第2种方法也和本发明的第1种方法一样,浆状发热组合物的过剩水分被吸水性薄膜或薄片吸收之前,由于抑制了和空气接触发热组合物的氧化反应,即发热发应,所以确实防止了制造时发热反应产生的损失,发热组合物的质量降低,以及伴随发热组合物凝固产生的种种弊端。由于用的是浆状发热组合物,所以叠层厚度均匀,并且,通过与包体材料的粘接而防止发热组合物的移动和偏置,极大地避免了发热组合物的过度发热反应。
在本发明的第2种方法中,作为在基体材料上对浆状发热组合物进行叠层的方法,没有特殊限定,具体讲有,利用压力头涂敷机等涂料器,筒辊、给料器等进行涂布和涂敷等。
在本发明的第2种方法中,作为所用基体材料和被覆材料,必需的条件是基体材料和被覆材料中至少一个的全部或部分具有吸水性,除这点外,对薄膜状或薄片状没有特殊限定。具体讲,可以使用本发明第1种方法中所列举的那些材料,为了避免重复说明,此处对其省略。
在本发明的第2种方法中,接着进行的是将得到的叠层体冲切成复盖脚的任意部位的形状而得到脚部保温发热体,并且,使上述基体材料或被覆材料中至少一个或一部分具有通气性。
将上述叠层体冲切成规定形状的工艺,可在该叠层体处于静止状态下进行。在这种情况下,可以在叠层体的输送方向上和与此成直角的宽度方向上同时对多个叠层体进行冲切。可以一次形成多个脚部保温发热体,从而能降低成本。
然而,在该方法中,如前所述,将卷筒状薄膜或薄片基体材料,以160-200m/分的速度,一边输送,一边在其上形成浆状发热组合物叠层,然后用筒辊将卷筒状薄膜或卷筒状薄片的被覆材料引导到该叠层上的方法,在浆状发热组合物上被覆被覆材料,借此得到叠层体的发热薄片,在冲切过程中,为了使叠层体静止,一旦将叠层体卷成筒辊状,就必须将该筒辊一边间歇地输送,一边进行冲切,使得制造工艺复杂化,同时增加了制造时间。由于冲切作业是间歇性进行,所以限制了生产率的提高。
因此,用本发明的第2种方法可以使制造工艺简单,同时缩短制造时间,可以制造时的输送速度(例如以160-200m/分的速度)输送叠层体,用辊筒压力机冲切成脚的任意形状,便可得脚部保温发热体。
这样一来,在使用辊筒压力机的情况下,可连续对叠层体进行冲切,由于叠层体的制造和冲切是始终连续进行作业的,所以可在短时间内制成大量的脚部保温发热体,能比静止冲切叠层体的方法大幅度的降低成本。
在这种情况下,在与叠层体输送方向成直角的宽度并排的方向上,或对输送方向和宽度方向,以曲折形并列同时连续冲切多个叠层体,从而在短时间内一次制成大量的脚部保温发热体,所以能大幅度降低成本。
这种叠层材料的冲切形状可冲切出复盖脚任意部位的形状。
即,在本发明的第2种方法中,虽然对得到的叠层体能冲切出覆盖脚任意部位的形状,但这种冲切的脚部保温发热体,有覆盖脚里侧或表面侧的一部分或全部的形状,对此没特殊限定,可以是任意的形状,具体可举出与本发明第1种方法相同的形状,为避免重复论述此处省去详细的说明。
在本发明的第2种方法中,通过浆状发热组合物的粘性使基体材料和被覆材料粘合在一起,经过这种粘合后,过剩的水分被基体材料和被覆材料所吸收,而且,这种脚部保温发热体封装在非通气性包装材料内,以供销售,也可以不包装就作为商品投放市场销售。
然而,将这种冲切的脚部保温发热体介于2层薄膜或薄片之间,在这种介入的同时,或介入之后,应将2层的薄膜或薄片冲切成大于该脚部保温发热体的形状,在冲切前,或冲切同时,或冲切后,最好在上述脚部保温发热体的周边部位,将上述2层薄膜或薄片密封起来。
这时,上述2层薄膜或薄片中的至少一个或一部分是使用具有通气性的材料,这样可得到可靠性更高的脚部保温发热体。
即,通过这个步骤可得到任意形状的脚部加温用发热体,供其内部发热组合物的空气量可通过这2层薄膜的通气性进行控制,因此,对发热组合物的通气性管理是和本发明第1种方法中基体材料和/或被覆材料的通气管理一样,将透湿性作为基准进行管理的。该透湿度,即2层薄膜中一层薄膜和基体材料或被覆材料的叠层膜或薄片的透湿度,同本发明第1种方法的情况一样,为避免重复叙述,所以此处省去它的说明。
上述2层薄膜或薄片可以是非通气性的也可以是通气性的,而且,它除了是具有粘接性材料外,还可以是具有热粘合性,乃至热熔合性的材料。
作为具有上述粘合性的薄膜或薄片,是在底层薄膜或底层薄片的整个面上用热熔系粘接剂形成通气性的粘接层,此外,有在其面上部分形成通气性或非通气性的粘接层,作为这种底层薄膜或底层薄片,不管它本身是否具有热粘接性或热熔合性。
按照本发明的第2种方法,将脚部加温用发热体介于这2层薄膜或薄片之间,在介入同时,或介入之后,应当将这2层薄膜或薄片冲切成大于脚部加温用发热体的形状,在这种冲切前或冲切同时,或冲切后,在上述脚部保温发热体的周边部位密封这2层薄膜或薄片。
这种冲切可以将脚部保温发热体介入2层薄膜或薄片之间,即将长条状发热体静止后进行,此时,在长条状发热体输送方向和与其成直角的宽度方向上并列同时冲切成多个长条状发热体,这样,可一次形成很多个脚部保温发热体,可获得费用降低的效果。
另外,在本发明的第2种方法中,在这种长条状发热体形成以后,在该长条状发热体冲切之前,或长条状发热体冲切同时,或长条状发热体冲切之后、将这2层薄膜或薄片在脚部保温发热体的周边部位进行密封。
此处所说的冲切成比脚部保温发热体大的形状是在尺寸上要大于该脚部保温发热体的尺寸,对此没有特殊限定,可以是和脚部保温发热体的形状相似形或大致相似形,最好形成比该形状在整个周边处外延几毫米-20毫米的较大形状。
在本发明的第2种方法中,将该外延部分进行密封,即在脚部发热体的周边部位处用粘合、热粘合或热熔合将上述2层薄膜或薄片进行密封。
在本发明的第2种方法中,在叠层体的任何一个暴露面的全部或一部分面上形成粘接剂层,并使相对应的另一个至少一部分具有通气性的构成。
此时,在粘接剂层上可以通过含有或承载湿布药、远红外线放射体、磁性体或皮下吸收性药物中的至少一种得到和本发明第1种方法相同的效果,关于这些,由于和本发明第1种方法的情况相同,为避免重复,而省略。
关于本发明的脚部保温发热体是通过上述本发明第1种方法或本发明第2种方法制得的,作为这种脚部加温用发热体,其形状没有特殊限定。只要是覆盖脚任意部位的形状,具体讲有覆盖脚里侧或表面一部分或全部的形状。
图1是本发明第1实施例的平面图。
图2是本发明第1实施例的断面模式图。
图3是本发明第2实施例的平面图。
图4是本发明第3实施例的平面图。
图5是本发明第4实施例的平面图。
图6是本发明第4实施例的斜视图。
图7是本发明第5实施例的斜视图。
图8是本发明第6实施例的展开图。
图9是本发明第7实施例的断面模式图。
图10是本发明第7实施例的平面图。
图11是本发明第8实施例的平面图。
图12是本发明第9实施例的平面图。
图13是本发明第10实施例的平面图。
图14是本发明第10实施例使用时的平面图。
以下根据图面具体说明本发明的实施例,但本发明不仅限于这些实施例。
本发明的第1个实施例是利用本发明的第1种方法制造加温脚趾里侧的脚部保温发热体的方法,制得脚部保温发热体的1例子,图1中示出了该脚部加温用发热体的平面图。
这种脚部加温用发热体是按照下述步骤制造的:一边连续输送出具有吸水性的基体材料1,一边在其基体材料1上,通过丝网印刷将浆状发热组合物2印成任意的形状,接着,在该浆状发热组合物2的周围暴露面上涂布粘接剂,在其上用筒辊导引叠层被覆材料3,据此,将基体材料1和被覆材料3与上述浆状发热组物2形成夹层粘合后,在上述基体材料1的暴露面上形成50μm厚的粘接层5,这样得到的长条状发热薄片,用筒辊压力机将浆状发热组合物2扩展成7mm大小,而且按所说的冲切程度制造出覆盖脚趾里侧略像底座的梯形状。
作为图2断面模式图所示的上述基体材料1,将视在量为80g/m2吸水性人造纤维无纺织物1a和具有非通气性和非通水性厚度50μm的聚乙烯薄片1b进行层压,在该基体材料1中,在它的人造纤维无纺织物1a上,直接接触地印刷上浆状发热组合物2。
上述被覆材料3是先在视在量80g/m2吸水性人造纤维无纺织物3a上层压上具有通气性50μm厚的聚乙烯薄片3b(它的透湿度为1000g/m224hr),再在该被覆材料3中,在它的人造纤维无纺织物3a上叠层上和浆状发热组合物2直接接触的被覆材料3形成叠层。
在上述粘接剂层5上使用丙烯酸系粘接剂,为了提高这种粘接剂层5对基体材料1的粘接性,而予先对上述基体材料1的聚乙烯薄片1b的暴露面进行电晕处理,使其粗糙化,具有40达因以上的润湿指数。
上述浆状发热组合物2,对于100重量份的发发热物质铁粉(同和铁粉社制DKP),混合0.5重量份的吸水性聚合物(三洋化成社制,商品名5000MPS),1.4重量份的增粘剂(第一工业制药社制,商品名Celogen EP),8.6重量份的活性炭(Norit社制SA-SUPER),4.3重量份的作为金属氯化物氯化钠,和0.3重量份的作为PH调节剂的聚磷酸钠,对这种混合物加入过量水,调制成20℃下的粘度为500,000CPS。
上述的粘度是用TOKIMEC INC制(粘度计BH型)粘度计在下述条件下测定的:用7#转子、转数为2rpm、使用内径为85mm的杯,在20℃下进行测定。
因此,这种浆状发热组合物2中含有过剩水分,这个过剩水分作为屏障层起到了防止铁粉和空气接触的作用,结果,可认为一开始就不产生发热反应。
在基体材料1上将浆状发热组合物2进行丝网印刷,使厚度为820μm,该浆状发热组合物中的过剩水分开始被基体材料1中的吸水性人造纤维无纺织物1a所吸收。在被覆上被覆材料3后,也被被覆材料3中的无纺织物3a所吸收,不久使发热组合物2中的水分混合率变成产生设定的发热温度的最适宜状态。
然而,上述过剩水分,被基体材料1和被覆材料3所吸收,直到达到所规定的混合率为止,对于这期间所花费的时间,从在基体材料上丝网印刷浆状发热组合物开始,到封装入非通气性袋子中的时间至多为十分之几秒。在将得到的脚部保温发热体封装入非通气性袋中期间,浆状发热组合物2中的水分混合率还没有达到产生规定发热温度的最适宜混合率。
因此,由于在将该脚部保温发热体装入非通气性袋中之前浆状发热组合物2不会发热,所以也就不会引起发热反应生成物凝固带来的种种弊端,如,合格率降低、操作困难、制造装置维修麻烦、制造装置运行时间,乃至操作者的工作时间受到限制,凝固物处理困难等弊端。
从脚部加温用发热体装入非通气袋中,经过销售,直到达到使用者手中,浆状发热组合物2中的剩余水分一直被基体材料1中的吸水性人造纤维无纺织物1a和被覆材料3中的吸水性人造纤维无纺织物3a所吸收。由于仍处在获得规定发热温度的适宜水分混合率,所以直到撕破非通气性袋子与空气接触时,发热组合物2的质量不会降低,所以发热组合物2的质量能保持在高质量上。只有撕破非通气性袋子将脚部保温发热体取出时,发热反应才开始,并迅速升温到规定的发热温度。
而且,浆状发热组合物2因流动性高,可以通过印刷和涂敷技术在基体材料1上形成叠层,结果与在基体上只投放没有流动性的传统粉末状发热组合物相比,能准确、且高速地在规定范围内形成厚度均匀的叠层。
将上述脚部保温发热体封装入非通气性袋中,将其放置10天后撕破非通气性袋子,取出该脚部保温发热体,接着,用粘接剂层5将其直接粘在从脚趾开始到与趾根连续的肉球部分里侧使用,在连续6小时以上可获得极佳的温热效果。
在上述脚部保温发热体使用时,该发热体由于形成超薄型,作为整体非常柔软,结果使脚部有一种柔和的感觉,很容易沿着脚的弯曲部位进行变形,所以与脚趾里的凹凸部分能吻合,所以很容易随从脚的动作变形,与适用部位有着良好的密合性。脚部保温发热体不会在使用中从适用部位剥离下来,获得极佳的采暖效果,从里侧有效地温暖了脚趾。
即,在使用时,可以直接将脚部保温发热体中的粘接剂层5贴在脚的里侧,结果,可以使从脚尖到脚趾根的肉球整个范围内有效地从脚的里侧进行保暖。
另外,因为在使用时,发热组合物2不产生移动,所以脚部保温发热体的发热温度分布均匀,不会产生低温烧伤,安全性非常高。
关于本发明的脚部保温发热体,它的形状并不仅限定于上述实施例。例如,图3示出了本发明第2实施例脚部保温发热体的平面图,在由鞋垫状基体材料1和被覆材料3形成的包体材料中,从脚趾到它的根部的肉球半椭圆形的部分内和脚掌心的部分内分别印刷浆状发热组合物2(2a,2b),在该浆状发热组合物之外的部位用粘合密封。
在这种情况下,虽没有图示,但在半椭圆形的基体材料上印刷比这更小,且与这相似形状的浆状发热组合物,用从其上开始被覆的与上述基体材料相同形状的被覆材料密封成半椭圆形。而且是脚掌用脚部保温发热体,或者在月牙形的基体材料上印刷比这更小,且与此相似形的浆状发热组合物,用从其上开始被覆和上述基体材料相同形状的被覆材料密封成月牙形。而且也可以是脚掌心用的脚部保温发热体。
虽没有图示,作为取代上述的方法,在由鞋垫状基体材料1和被覆材料3组成的包体材料中,除了它的周边密封处外,几乎全部印刷上浆状发热组合物,因此可以使脚的里侧几乎全面得到加温。
在图4的平面图中示出了本发明第3个实施例脚部加温用发热体中,在由中垫状基体材料1和被覆材料3组成的包体材料中,遍及除了脚掌横向、脚里侧接地部分之外的脚里侧全面并在带状上印刷浆状发热组合物2,该浆状发热组合物之外的部位可以进行粘接密封。或者,在图5的平面图中示出的本发明第4个实施例脚部保温发热体中,脚里前侧部分2(2a)和脚心及从脚心延伸出的部分2(2b)和脚后端部分2(2c)上分别印刷浆状发热组合物2,除了这些浆状发热组合物之外的部位都可以进行粘接密封。
根据本发明的第1种方法,由于脚部保温发热体的形状可以形成覆盖脚的任意部位的形状,所以可以形成如图3或图4所示的使脚部保温发热体形成所谓鞋垫形,或者可以形成如图5和图6的第4实施例中所示的那种鞋垫形的脚形部分A周边的一部分,例如形成与脚掌心相对应部分延伸出的形状。
这样,在从与脚心对应的部分将脚部保温发热体外延伸并在这中间脚心处连续配置浆状发热组合物2的情况下,将该脚部保温发热体装入鞋中时,或贴附在脚里侧时,将如图6的斜视图所示那样,使脚形部分A和与它连续外延的延伸出的部分B从脚心开始沿着与此连续的脚侧面变形,从脚心到与此连续的脚侧面部分用发热组合物覆盖,借此,在脚掌心内,从它的侧面和下面供给热量。可以有效地对经穴集中很多的部位进行加温,从而可获得极佳的温灸效果。
图7的斜视图示出了本发明第5个实施例,除了上述各例的结构外,还配置有:从脚尖开始覆盖脚趾后根的上侧的前脚面7,与对应于脚后跟部分的后缘连续设置并延伸到脚尖的上方的隆起部分8,该隆起部分8的前端部左右两侧连续的粘接部分9、10。
浆状发热组合物2(2a、2b、2c、2d、2e)分别配置在从肉球开始与脚尖对应的马蹄形部分(2a),脚形部分A和隆起部分B连续的脚掌心对应部分(2b),与脚后跟对应部分(2c),与脚面上侧对应部分(2d)和脚趾上侧部分(2e)上。
这种脚部保温发热体最适于拖鞋中用,而且,为了在拖鞋中用,将脚尖插入到脚前面7和脚形部分A之间,即,将脚尖插入到由肉球与脚尖对应的马蹄形部分(2a)和趾上侧部分(2e)之间,使用粘接部分9和10贴付在脚前部上侧。
从肉球对应于脚尖的马蹄形部分配置的发热组合物(2a)和趾上侧部分配置的发热组合物(2e)从上下向加温从脚尖开始连续到脚根的肉球部位,配置在与脚形部分A和隆起部分B的脚心相对应部分的发热组合物(2b)与脚心的凹凸面相吻合,所以能有效地对脚心进行加温。在与脚后跟对应部分配置的发热组合物(2c)从下侧对脚后跟进行加温,在与脚面上侧对应部分配置的发热组合物(2c)可加温跟腱及它的周围部位。
在与脚前部后上侧对应部分配置的发热组合物(2c)含有湿布剂,其构成可获得例如通治跟腱的湿布效果。
图8的展开图示出了本发明第6个实施例,由基体材料1被覆材料3组成的包体材料就象将袜子分割成左右对称的形状,同时在袜底中央处使这左右对称部分形成连续形状。
即,在由具有吸水性和通气性的伸缩性无纺织物(厚40g/m2)/多孔薄膜(厚40μm)/聚酯无纺织物(厚60g/m2、且浸渍10g/m2的CMC)组成的基体材料1的原面上,分割印刷规定图形的浆状发热组合物2,再在其上重叠上由具有吸水性和通气性的伸缩无纺织物(厚40g/m2)/多孔薄膜(厚40μm)/聚酯无纺织物(厚60g/m2,且浸渍了10g/m2的CMC)形成的被覆材料3的原面,将基材料1和被覆材料3的周边部位进行熔断切割。
在密封基体材料1和被覆材料3的周边部位的同时,用浆状发热组合物2粘接基体材料1和被覆材料3,从而使在使用中发热组合物不会向外透漏,并防止发热组合物2在基体材料1和被覆材料3之间的移动。另外由于在与脚踝对应部分使用中不希望产生摩擦。所以在除了这部分外的部分上配置浆状发热组合物2。
之后,将熔断切割得到的脚部保温发热体在袜底中央处进行折叠,从脚尖,通过脚面,到脚顶部的边缘11,和从后跟至脚顶部的边缘12进行包合起来,可供例如在长靴中使用。
该实施例的脚部保温发热体,除了脚踝部分外,还可以对从脚前部的上侧到脚尖的里侧,面侧及横侧进行全面加温。由于被覆材料3的发泡聚乙烯薄片触及到脚的皮肤,所以进一步提高柔软性,从而更有利于肌肤接触。
在图9重要的部分断面图和图10的平面图中示出的本发明第7个实施例脚部保温发热体省略了夹在基体材料1和被覆材料3之间的棉(ボ-ル)纸,先在基体材料1上丝网印刷浆状发热组合物,然后,在基体材料1和浆状发热组合物2上被覆被覆材料3。通过在将该浆状发热组合物2的四周粘合起来的同时用粘接剂粘接,将粘接处冲切成规定的形状。
在该实施例中,上述被覆材料3的制备方法如下:通过熔喷作为外层的的聚丙烯无纺织物(出光社制,牌名:2030,视在量30g/m2)3a,和多孔薄膜(三井东压社制,牌名Espoire,透湿度4000g/m2·hr)3b,以及作为内层的波纹纸板K衬垫(日本纸业制、牌名NS衬垫,视在量200g/m2、吸水量114g/m2)3c形成的粘接剂进行叠层。这种粘接剂的视在量在无纺织3a和多孔质薄膜3b之间为5g/m2,在多孔质薄膜3b和波纹纸板K衬垫3c之间为30g/m2
在该实施例中,如图10所示,浆状发热组合物2的印刷图形除后跟部分外,在脚里侧连续形成,且用格子状的非印刷部分分割成多个区域。在这些格子状的非印刷部分,使基体材料1和被覆材料3粘接,同时使外周边部分也粘接。因此,通过本实施例,可进一步防止超出上述各区域的发热组合物2的移动,同时,显著提高了作为整体的柔软性。
另外,在本实施例中,由于整体是作成鞋垫形状,和实施例1的情况不同,它没有形成粘接剂层5。
在该实施例中,除了与上述构造不同点之外,其它构成,即浆状发热组合物的组成及它的厚度等与实施例1的情况相同。
将上述脚部保温发热体装入气密性袋子,并放置30天后,撕开气密性袋取出该脚部保温发热体,接着,将它敷在鞋底上使用,可以连续有效加温7小时30分钟。
图11示出了本发明第8个实施例脚部保温发热体的平面图。图12示出了本发明第9个实施例脚部保温发热体的平面图,13示出了本发明第10个实施例脚部保温发热体,除了与脚形部分A和脚心部分相连续的胧起部分B(B1)外,备有覆盖从脚尖部分到脚尖端面的胧起部分B(B2),和与胧起部分B(B2)相连续覆盖从脚尖到脚面的胧起部分B(B3);除了连接在使用时折曲很小的脚尖与胧起部分B(B2)之间的部分和脚尖的二个隆起部分B(B2,B3)外,整个面上全部配置浆状发热组合物。
在图12所示本发明第9个实施例脚部保温发热体和图13所示本发明第10个实施例脚部保温发热体中,特别是使与脚趾等动作活动部位相对应的脚尖侧隆起部分B(B2,B3)仔细配置浆状发热组合物2,以便进一步可靠地防止该部分发热组合物2的移动。
由于在使用时这些脚部保温发热体很容易将隆起部分B(B2,B3)从脚尖折返到脚面上,所以使脚尖部分可从脚底,脚尖侧和脚面侧三方加温。
在图12所示本发明第9个实施例脚部保温发热体和图13所示本发明第10个实施例脚部保温发热体中,在很多个小区域上分开印刷浆状发热组合物2,从而可以进一步防止发热组合物2和发热反应生成物的移动。
在图13所示本发明第10个实施例脚部保温发热体的情况下,从脚形部分A的脚端两侧连出固定带13,在这固定带13的端部形成叠层粘接层14。
在使用时,如图14的平面图所示,在折返到脚面上隆起部分B(B3)上,被覆两个固定带13,将它的粘接层14粘接在隆起部分B(B3)上,形成像套一样的形状。
关于上述各实施例复杂的脚部保温发热体,作为发热组合物,由于使用了浆状发热组合物,因而可通过过去根本不可能用的印刷等办法在基体材料上以任意的图形叠层浆状发热组合物。
虽然图中没有示出,基体材料波纹纸板中芯180g/m2的整个面上,可以使用和实施例1相同的方法转印厚度为820μm的浆状发热组合物,在其上通过辊筒叠合与上述基体材料相同的波纹纸板中芯(而密度为180g/m2)作为被覆材料,通过浆状发热组合物的粘性,将上述基体材料和被覆材料粘合在一起,借此,制造出长条状的发热薄片,接着,在长条状发热薄片上用辊筒压力机连续冲切成鞋垫状后,将冲切得到的脚部保温发热体介于由聚乙烯薄膜40μm/聚酯薄膜12μm形成的叠层薄膜和由聚乙烯多孔薄膜40μm/聚丙烯无纺织物30g/m2形成的叠层薄膜(透湿度850g/m2·hr)之间,将这种叠层体冲切成比上述脚部保温发热体在四周大7mm的形状,同时进行热密封,便可得到脚部保温发热体。
接着,将这种脚部保温发热体装入非通气性袋子内,经过1天后,撕破该非通气性袋子取出脚部保温发热体,敷贴鞋底上使用,可连续6小时以上获得极佳的温热效果。
在这种情况下,使基体材料和被覆材料的成本降低,而且在对2层薄膜进行热密封后,就可以获得连续发热后脚部保温发热体。
因为基体材料和被覆材料通过浆状发热组合物的粘性进行粘接的,所以发热薄片的制造极为容易,而且成本低。
另外,发热体使用了通气性波纹纸板芯,而且是在不粘接的类似砂层状态下进行包装,所以在步行中空气很容易进到它的正反面内,结果,发热体和空气的接触面积成了正反面,即使单面通气,反应效率也很高。
正如以上说明,在本发明的第1种方法中,由于使用浆状粘液化的发热组合物,所以具有从来没有的湿润性,比粉末状发热组合物具有很高的流动性,例如可以以160m/分以上的高速输送,通过印刷或涂敷连续准确地在基体材料上规定的范围内均匀地形成非常薄的叠层。
而且,由于首先在基体材料上将浆状发热组合物形成非常薄的叠层,所以获得了即使装入鞋中厚度也不会成为问题的超薄形的脚部保温发热体。借此,能制成超薄型的脚部保温发热体,在使用时非常柔软,没有不舒适的感觉,获得对应于脚的弯曲部位和屈伸部位等可以制造出与任意部位相对应复杂的凹凸形状的吻合性极高的脚部加温用发热体的特别显著的效果。
由于将浆状发热组合物能准确地在基体材料上规定的范围内进行叠层,所以能够准确地将浆状发热组合物毫无浪费地分布在与脚的任意部位相对应的范围内,这样,可有效地对需要保温的任意部位加温,能获得极佳的采暖效果,同时,能有效地获得促进全身血液循环的作用,不会像过去那样发热组合物的粉末向四周发散,可以获得完全满足医疗器械和医药品制造中GMP基准的工厂管理的显著效果。
如前所述,由于能在基体材料上将浆状发热组合物均匀地进行叠层,所以能防止发热组合物的分布偏置而引起异常的高温点乃至异常的高温部分,从而防止了低温烧伤的发生,提高了使用时的安全性。
由于本发明的第1种方法使用了浆状发热组合物,这种浆状发热组合物通过印刷和涂敷进行转印极为容易,所以能够高速制造超薄形的发热体,而且,和过去的发热组合物相比,含有过剩的水分,由于这些多余水分形成一层屏障,减少了空气的供应量,使发热反应实际上停止,结果具有防止制造时发热损失,发热组合物质量降低和伴随发热组合物凝固产生种种弊端的效果。
在本发明的第1种方法中,在基体材料上至少1处的规定区域上通过印刷或涂敷将浆状发热组合物叠层成覆盖脚的任意部位的形状,之后,再被覆上像发热组合物一样的薄膜状或薄片状的被覆材料,例如,在高速输送的基体材料和浆状发热组合物上面,利用辊筒导引上被覆材料,不用停止高速输送的基体材料和浆状发热组合物,就可在其上面被覆被覆材料。另外,在本发明的第1种方法中,和过去一样被覆了被覆材料后,将发热体形成规定的形状,再封装入气密性袋中,这种发热体的形成和向气密袋中的封入可以与被覆被覆材料同步进行。
因此,根据本发明的第1种方法,通过使与基体材料的送出同步并使浆状发热组合物进行叠层的浆状发热组合物叠层装置、被覆被覆材料的被覆装置、形成脚部保温发热体的发热体形成装置、以及将脚部保温发热体封入气密性袋中的包装装置同时工作,例如,一边以比过去快数倍的160m/分以上的高速连续输送,一边制造脚部保温发热体,并能进行包装,通过大量生产,可生产出廉价的脚部保温发热体。
从在基体材料上叠层浆状发热组合物和被覆材料形成脚部加温用发热体,再将该脚部加温用发热体加工成形,到进行包装连续进行下来,例如,可在0.1-零点几秒的极短时间内进行,所以在制造过程中,不存在发热组合物进行发热的可能条件,完全防止了浆状发热组合物在制造过程中发热。
结果防止了在制造过程中由于发热引起的发热损失,发热组合物的质量降低,凝固等。从而合格率降低,处理困难,制造装置维护的麻烦,对制造装置运行时间及操作者的工作时间的限制,凝固物处理的困难等等诸多弊端也就不复存在。能够获得低成本的,高质量的,质量可靠性更高的发热体。
而且,当以这样的高速进行制造时,由于可以使基体材料的输送装置、浆状发热组合物的叠层装置、被覆材料的叠层装置、脚部保温发热体的冲切装置等成形装置、将脚部保温发热体封入气密性袋中的包装装置等连续运行制造,所以,与为了将浆状发热组合物投放在基体材料上而不得不使这些装置间歇启动的过去发热体的制造方法相比较,为了使这些同步进行,只要进行运行速度同步调整就可以不需要控制各装置的工作定时手段,且只要非常简单地调整控制即可,并且由于不需各装置的控制其时序的装置,从而使各装置的结构简单。
另外,在本发明的第1种方法中,基体材料和被覆材料具有伸长性及伸缩性时,能够很容易地使发热体与脚的任意部位的复杂凹凸形状相吻合,大大提高了随着脚的动作对这种凹凸形状变化的随动性,确实防止了脚部保温发热体的剥离乃至从敷着部位上浮的现象,防止了因剥离和上浮而引起采暖效果和促进全身血液循环效果的降低。
另外,在本发明的第1种方法中,由于基体材料和/或被覆材料具有吸水性,所以直到使用时,浆状发热组合物中的多余水分吸收在基体材料和/或被覆材料中,并可将浆状发热组合物中的水分配合率调整到适于发热的配合率,结果,直至使用时,撕破气密性袋,发热才能开始,并迅速地获得所要的发热温度,同时,伴随着发热反应的进行,从发热组合物中蒸散的水分又通过基体材料和/或被覆材料的放水得到补充,从而可以连续长时间内保持所要的发热温度。
另外,在本发明的第1种方法中,基体材料和/或被覆材料具有吸水性,伴随着吸收浆状发热组合物中的多余水分,该发热组合物集中在基体材料和/或被覆材料上,浆状发热组合物的一部分浸入到基体材料和/或被覆材料中,产生锚定的作用,通过这种锚定作用效果、而得到将浆状发热组合物固定在基体材料和/或被覆材料上的效果。
因此,利用伴随发热反应减压将发热组合物固定在包体材料内,与那些过去的方法相比确实可以固定住浆状发热组合物,可以防止脚部保温发热体形成超薄形时浆状发热组合物在包体材料内移动、偏置。其结果,例如在使用时即使用手振动也能保证脚部保温发热体的分布量不发生偏置,像这简便地使用,确实防止了由于浆状发热组合物偏置而产生异常高温点或异常高温区,从而确实防止了低温烧伤的发生,进一步提高了使用时的安全性。
在基体材料和/或被覆材料中,至少是和浆状发热组合物接触部位形成吸水层,从而获得既不损失对基体材料和/或被覆材料要求的吸水性,又可节约材料费用的效果。
在基体材料和/或被覆材料在气密性或通气性的薄膜或薄片内面或两面上,用具有吸水性的吸水材料进行叠层的情况下,通过气密性或通气性的薄膜或薄片能充分获得对基体材料和/或被覆材料必要的机械强度,同时,通过选择吸水材料的叠层范围,很容易赋予基体材料和/或被覆材料的一部分吸水性,例如,只使与发热组合物接触部位具有吸水性。
在这种情况下,吸水材料是在发泡薄膜薄片、纸、无纺织物、纺织物或多孔质薄膜薄片上,含有、浸渍、叠层或承载上吸水剂,赋予或增强其吸水性时,获得了可任意调整吸水材料的吸水性的效果。
在本发明的第1种方法中,例如,在浆状发热组合物上面一部分上进一步利用印刷和涂敷进行浆状发热组合物叠层,在局部部分内形成一定厚度的发热组合物层的情况下,或者,在浆状发热组合物上面一部分上,叠层上金属粉、吸水剂或碳成分中至少一种金属粉,使该发热组合物的局部形成重叠厚度时,这个重叠了发热组合物部分的发热量很高,发现有压力效果,可迅速使初期温度上升。
因此,这些情况,特别是保温实用性很高,与脚的经穴和/或经穴附近部位相对应的局部区域内形成很厚的层,可获得温灸效果,可提高脚尖等易冷部位的采暖效果,而且,通过发热温度管理防止了低温烧伤的发生,从而获得了提高使用时的安全性的效果。
本发明的第1种方法,在基体材料或被覆材料任何一个的露出面上形成粘接剂层,而且另一个至少一部分是具有通气性的,这不仅不防碍发热组合物和空气的接触,可使粘着剂层直接贴附在脚的皮肤上或贴附在袜子或鞋底上,而且可获得极为简便地将脚部保温发热体固定在脚的任意部位的效果。
在这种情况下,粘接剂层上含有或担载远红外线放射体,磁性体或皮下吸收性药物中的至少一种时,通过获得远红外线加热效果,远红外线治疗效果、磁疗效果、药物治疗效果等,这些效果和发热体发热促进身体血液循环效果起到了相互叠加的作用,从而获得疗效进一步提高的效果。
在本发明的第2种方法中,在薄膜状或薄片状基体材料上形成浆状发热组合物叠层,接着,在其上被覆薄膜状或薄片状的被覆材料,通过上述浆状发热组合物的粘性将基体材料和被覆材料合在一起,接着,将得到的叠层体冲切成覆盖脚的任意部位的形状,而且,上述基体材料或被覆材料中至少一个或一部分具有通气性。
因此,可以制造出超薄形的脚部保温发热体,而且,由于使用了浆状发热组合物,利用多余水分形成屏障层,抑制发热反应,可以防止制造时的发热损失、浆状发热组合物的质量降低和伴随浆状发热组合物凝固而产生的种种弊端,通过将浆状发热组合物均匀分布并固定在袋体内,从而防止了浆状发热组合物的移动和偏置,其结果是极大地避免了发热组合物的过度发热反应,防止了低温度烧伤,使用更加安全。

Claims (22)

1.一种脚部保温发热体的制造方法,其特征是粘稠化的浆状发热组合物通过印刷或涂敷在薄膜状或薄片状的基体材料上至少一个规定区域内,叠层成覆盖脚的任意部位的形状后,像覆盖浆状发热组合物一样,被覆上薄膜状或薄片状的被覆材料,上述基体材料和被覆材料中至少一个或一部分具有通气性。
2.根据权利要求1中记载的脚部保温发热体的制造方法,其特征是在浆状发热组合物的外周围,通过粘合、热粘着或热熔合将基体材料和被覆材料进行密封。
3.根据权利要求1或2中记载的脚部保温发热体的制造方法,其特征是基体材料和被覆材料具有伸长性或收缩性。
4.根据权利要求1-3中任一项记载的脚部保温发热体的制造方法,其特征是基体材料和/或被覆材料具有吸水性。
5.根据权利要求1-4中任一项记载的脚部保温发热体的制造方法,其特征是基体材料和/或被覆材料中,至少在和发热组合物接触的部位形成吸水层。
6.根据权利要求1-4中任一项记载的脚部保温发热体的制造方法,其特征是基体材料和/或被覆材料,在非通气性或通气性薄膜或薄片的内面或两面叠层具有吸水性的吸水材料。
7.根据权利要求6中记载的脚部保温发热体的制造方法,其特征是吸水材料是具有吸水性的发泡薄膜薄片、纸、无纺织物、纺织物或多孔质薄膜薄片。
8.根据权利要求6或7中记载的脚部保温发热体的制造方法,其特征是吸水材料是在发泡薄膜薄片、纸、无纺织物、纺织物或多孔质薄膜薄片上、含有、浸渍、掺入、叠层、转印或承载上吸水剂,赋予或增加吸水性的材料。
9.根据权利要求1-8中任一项中记载的脚部保温发热体的制造方法,其特征是在局部内形成厚的浆状发热组合物层。
10.根据权利要求9中记载的脚部保温发热体的制造方法,其特征是在发热组合物上局部内进一步叠层浆状发热组合物,形成局部厚的部位。
11.根据权利要求9中记载的脚部保温发热体的制造方法,其特征是在发热组合物上局部内或全部上通过转印或散布上从金属粉、吸水剂或碳成分中选出的至少一种的金属粉,使该发热组合物的一部分或全部变厚。
12.根据权利要求9-11中的任一项记载的脚部保温发热体的制造方法,其特征是发热组合物的叠层是在与脚的经穴和/或靠近经穴部位相对应的区域内更厚地形成。
13.根据权利要求1-12中任一项记载的脚部保温发热体的制造方法,其特征是在基体材料或被覆材料中,至少其中之一的暴露面上至少一部分叠层粘接剂,而且,另一个的至少一部分具有通气性。
14.根据权利要求1-13中任意一项记载的脚部保温发热体的制造方法,其特征是在粘接剂层上,含有或承载上湿布药,远红外线放射体、磁性体或皮下吸收性药物中的至少1种。
15.一种脚部保温发热体的制造方法,其特征是在薄膜状或薄片状的基体材料上形成浆状发热组合物的叠层,接着,在其上被覆薄膜状或薄片状的被覆材料,通过上述浆状发热组合物的粘性将基体材料和被覆材料粘合在一起,接着,将得到的叠层体冲切成覆盖脚的任意部位的形状,上述基体材料或被覆材料中至少一个或一部分具有通气性。
16.根据权利要求15中记载的脚部保温发热体的制造方法,其特征是:权利要求15中记载的基体材料是权利要求3-8中任一项中记载的基体材料。
17.根据权利要求15中记载的脚部保温发热体的制造方法,其特征是:权利要求15中记载的被覆材料是权利要求3-8中任一项记载的被覆材料。
18.根据权利要求15-17中任一项记载的脚部保温发热体的制造方法,其特征是周边部位密封是用粘合,热粘合或热熔合的方法。
19.根据权利要求15-18中任一项记载的脚部保温发热体的制造方法,其特征是在叠层体的任一个暴露面上形成粘接剂层,而且,另一个至少一部分具有通气性。
20.根据权利要求15-19中任一项记载的脚部保温发热体的制造方法,其特征是在粘接剂层上,含有或担载湿布药、远红外线放射体、磁性体或皮下吸收性药物中的至少一种。
21.根据权利要求1-20中任一项记载的脚部保温发热体的制造方法制得的脚部保温发热体。
22.权利要求21项中记载的脚部保温发热体是覆盖脚底侧、端部或脚面一部分或全部形状的脚部保温发热体。
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