JP2004065291A - 保温用マット - Google Patents

Abstract

【課題】吸水性樹脂の吸水能力を生かし保温機能を高めるだけでなく、簡単な構造にして軽量で且つ繰り返し使用が可能で、しかも疲労解消用の加温や食品等の保温に用いる際の使い勝手が良く、さらに電子レンジによる加熱でもラフ操作に耐えるようにした保温用マットを提供するる。
【解決手段】吸水性樹脂１と、この吸水性樹脂１の大きさより目を細かくした透孔４５が多数形成されて通気性，通水性を有するシートで袋状にし、前記吸水性樹脂１の所定量を袋内に収納し封止する袋体４と、を具備し、前記袋体４を通過し前記吸水性樹脂１に含ませた水２が熱を保有することにより保温又は加温に供することができるようにした。
【選択図】　図１

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は腰痛，肩痛などの疲労解消のための加温や食品等の保温に用いられる保温用マットに関する。
【０００２】
【従来の技術】
目，首，肩，背中，腰，手足等の疲れをとるために加温して疲労回復させる方法がある。こうした疲労回復用の保温用マットには、従来、▲１▼吸水性樹脂に水を十分含ませてゲル化状態にしたものを気密性樹脂フィルムで密閉収納した保温用マット、▲２▼シリカゲルなどの無機系吸水剤を収納した保温用マット等があった。▲１▼，▲２▼の保温用マットは、電子レンジに入れて所定時間加熱した後、取り出し、この保温用マットを背中，腰等に当てて使用されてきた。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかるに、▲１▼の保温用マットは気密性フィルムで密閉しているため、電子レンジの加熱時間を厳格に守らなければならず煩わしかった。もし、時間セットを誤って多めに加熱すると、密封収納されていたゲル化物が破裂する問題があった。さらに吸水性樹脂が多量の水を吸収したものを製品としているため、製品が重かった。▲２▼の無機系吸水剤を収納した保温用マットは、吸水性樹脂に比べると吸水剤で吸水できる量が少なく、保温持続時間が短かった。保温用マットは水の大きな比熱を専ら利用しており、吸水量が少なければそれだけ熱容量が小さくなり保温能力が低下した。従って、吸水剤の使用量を多くしなければならなかった。そして、シリカゲルなどの無機系吸水剤は吸水性樹脂に比較して比重が大で、製品に重量感があった。
【０００４】
また、▲１▼，▲２▼の保温用マットに類似する製品にいわゆる使い捨てカイロがある。しかし、腰痛，肩痛などの身体疲労等を解消するために加温する所要時間は、短すぎても駄目であるが、長くても１時間程度であって、１日くらい加温が持続する使い捨てカイロは逆に不向きであった。さらに、使い捨てカイロは一回限りの使用で終わり、繰り返し使用ができない問題があった。
【０００５】
本発明は上記問題点を解決するもので、吸水性樹脂の吸水能力を生かし保温機能を高めるだけでなく、簡単な構造にして軽量で且つ繰り返し使用が可能で、しかも疲労解消用の加温や食品等の保温に用いる際の使い勝手が良く、さらに電子レンジによる加熱でもラフ操作に耐えるようにした保温用マットを提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成すべく、請求項１の発明の要旨は、吸水性樹脂（１）と、この吸水性樹脂の大きさより目を細かくした透孔が多数形成されて通気性，通水性を有するシートで袋状にし、前記吸水性樹脂の所定量を袋内に収納し封止する袋体（４）と、を具備し、前記袋体を通過し前記吸水性樹脂に含ませた水が熱を保有することにより保温又は加温に供することができるようにしたことを特徴とする保温用マットにある。請求項２の発明たる保温用マットは、請求項１で、袋体の収容体積を、袋体内の前記吸水性樹脂が水を飽和量吸収してなる飽和膨潤体積より小さく設定したことを特徴とする。請求項３の発明たる保温用マットは、請求項１又は２で、一側開口にして、前記吸水性樹脂に水を含んで膨らんだ袋体を収納可能とすると共に、開口縁に開口を開閉自在とする封止用のファスナが設けられた非通水性の外袋（５）を、更に具備することを特徴とする。請求項４の発明たる保温用マットは、請求項３で、吸水性樹脂に水を含んで膨らんだ袋体が収納された外袋を、さらに覆着できる布製カバー（６）を、更に具備することを特徴とする。
【０００７】
請求項１の発明のごとく、通気性，通水性を有するシートで袋状にした袋体内に吸水性樹脂が収納されると、透孔を利用して吸水性樹脂に熱水等を吸収させることができるので、簡単に加温させ保温用マットとして供することができる。吸水性樹脂の高い吸水能によって保温用マットに要求される加温機能を十分発揮できる。また吸水性樹脂に水を吸わせた後、電子レンジで加温することができる。電子レンジで誤ってオーバーヒートさせ膨潤体内の水が水蒸気となっても、水蒸気等は透孔から抜け出るので袋体は破裂しない。使用後に吸水性樹脂に吸われた水を乾燥させればまた元に戻り、簡便にして再使用可能となる。当初は水を吸収していない吸水性樹脂入り袋体であるので、軽量である。
請求項２の発明のごとく、袋体の収容体積を、袋体内の吸水性樹脂が水を飽和量吸収してなる飽和膨潤体積より小さく設定すると、水を吸収して膨らんでも袋内の吸水性樹脂は依然と吸水能力を保持し続けるので、袋体表面がベタつかず使い心地の良い保温用マットになる。且つ、膨潤体から水蒸気が袋体の透孔を通過して蒸しタオルのような湿式加温ができる。
請求項３の発明のごとく、一側開口にして、吸水性樹脂に水を含んで膨らんだ袋体を収納可能とすると共に、開口縁に開口を開閉自在とする封止用のファスナが設けられた非通水性の外袋があると、ファスナを閉じて前記水蒸気を抑え乾式加温に切り替えることができる。また外袋内に吸水性樹脂入り袋体を収めた状態にして、この外袋内に熱水を注げば、熱水が吸水性樹脂にまたたく間に吸収され膨らみ、所望温度の保温用マットが得られるので使い易くなる。
請求項４の発明のごとく、吸水性樹脂に水を含んで膨らんだ袋体が収納された外袋を、さらに覆着できる布製カバーを更に具備すると、布製生地の肌触り，風合い等を生かした保温用マットとすることができる。
【０００８】
【発明の実施の形態】
以下、本発明に係る保温用マットについて詳述する。図１〜図７は本発明の保温用マットの一形態で、図１は保温用マットの分解斜視図、図２は吸水性樹脂が収納された袋体の縦断面図、図３は図２の吸水剤に熱水等の水を吸収させ、膨潤状態にある吸水性樹脂入り袋体の縦断面図、図４は図３の吸水性樹脂入り袋体を外袋に収納し、さらに布製カバーで覆着した縦断面図、図５は保温用マットの一使用法を示す説明断面図、図６は電子レンジを使った他の使用法を示す説明断面図、図７は保温性能を調べた実験グラフである。
【０００９】
保温用マットは吸水性樹脂１と袋体４と外袋５と布製カバー６とを具備する（図１）。吸水性樹脂１は水２をかけると短時間で吸水する公知の樹脂（吸水性高分子ともいう。）で、水分を吸って膨らみ（ここではこれを「膨潤」という。）、乾燥すれば元の大きさに戻る性質を有する。吸水性樹脂１の形状については特に限定しないが、例えば粒子状，顆粒状，造粒状，リン片状，塊状，パール状等がある。好ましくは粒状及びパール状である。粒子の平均粒径についても特に限定はないが、好ましくは５０〜８５０μｍであり、５０μｍ以下が５重量％以下である。５重量％を越えると袋体４から漏れやすくなる。そして、粒状体１ａは袋体４を構成するシート４ａの透孔４５の大きさより大きめに設定する。なお、本発明においては一部に粉末を含んでいても大半が粒状体１ａであれば粒状の吸水性樹脂１とみなし、また大半の粒状体１ａが袋体用シート４ａの透孔４５の大きさより大きめに設定されておれば、吸水性樹脂１の大きさがシート４ａに多数形成される透孔４５より大きめに設定されているとみなす。いずれも本発明と同様の作用，効果が得られるからである。
【００１０】
吸水性樹脂１は水２をかければみる間に吸水，膨潤するが溶解せず、外力が働いても水２を放出しない構造になっている。吸水性樹脂１にはポリアクリル酸系，ポバール系，デンプン系，カルボキシメチルセルロース系等がある。吸水力は数百倍、高いものでは千倍に達する。「たとえば、高吸水性高分子であるでんぷん−アクリロニトリル共重合体の加水分解物（カルボキシル基やアミド基を含む）は、１０００倍程も吸水する。他に架橋性ポリビニルアルコール，ポリアクリル酸共重合体，カルボキシメチルセルロース系などが高吸水性を示す。」（牧廣ほか『図解プラスチック用語辞典』，日刊工業新聞社，１９９４年）。具体的な吸水性樹脂１は、特開平７−３３８１８号，特開平８−１５７７３７号，特開２０００−２６５１０等に開示されている。
本発明の吸水性樹脂１は公知の吸水性樹脂１又は高吸水性樹脂１で、その種類を問わない。
【００１１】
袋体４はシート４ａで有底筒状の袋状にし前記吸水性樹脂１の所定量を袋内に収納し封をした封止袋である（図２）。袋内の収容部４４に吸水性樹脂１を収納して、袋体４を通過し吸水性樹脂１に含ませた水２が熱を保有することにより保温又は加温に供することができる保温用マットになっている。符号４２，４３はシール部を示す。
本発明で用いるシート４ａは通気性，通水性を有するシート状体或いはフィルム状体である。シート４ａには編物や織物の布地，不織布，網状ネット生地などがある。シート４ａは抗菌防臭加工が適宜施される。袋体４を構成するシート４ａは吸水性樹脂１の大きさより目を細かくした透孔４５が多数形成される。シート４ａに形成される透孔４５が吸水性樹脂１の大きさより小さくするのは袋体４内に収納された吸水性樹脂１が透孔４５を通ってこぼれ出ないようにするためである。
ところで、不織布等ではシート４ａに形成される透孔４５の大きさにばらつきがある。本発明は、吸水性樹脂１の平均粒径ｄより透孔４５の平均径が小さく且つ保温用マットの初回使用時に大半の吸水性樹脂１が袋体４内に収納状態におかれれば、吸水性樹脂１の大きさより目を細かくした透孔４５が多数形成されたとみなす。なお、袋体４内に収納された吸水性樹脂１の一部に粉末や透孔４５より小さな粒径の吸水性樹脂微粉末品が混ざっていても、袋体４内の吸水性樹脂１に水２を含ませ保温用マットとして使用されると、その後の乾燥で微粉末品同士がくっ付きあって粒径が大きくなる。粒径が大きくなれば透孔４５からはこぼれ出難くなる方向であり、本発明に打ってつけとなっている。
【００１２】
また袋体４は吸水性樹脂１が収まる収容部４４の収容体積を、吸水性樹脂１が水２を飽和量吸収してなる飽和膨潤体積より小さく設定する。吸水性樹脂１が水２を未だ吸収できる能力を残して膨潤し、袋体４に収容されることによって、袋体４の表面が濡れず、サラサラ感が得られるからである。外袋５やカバーがなしでそのまま使ってもはだ触りが良く、袋体４の心地よい感触が伝わる保温用マットとなる。吸水性樹脂１が袋体４の収容体積いっぱいの張りつめるところまで水２を吸収するため（図３）、水２を吸った吸水性樹脂入り袋体Ａは弾力性に富む。本発明では、（袋体４の収容体積）＜（袋体４内の吸水性樹脂１が水２を飽和量吸収してなる飽和膨潤体積）に設定する。Ｐ＝（袋体４の収容体積）／（袋体４内の吸水性樹脂１が水２を飽和量吸収してなる飽和膨潤体積）の比率で表せば、０＜Ｐ＜１．０で、好ましくは０．２≦Ｐ≦０．９５の範囲、より好ましくは０．３≦Ｐ≦０．９０の範囲である。この範囲を越えると、袋体４の表面のサラサラ感が得難くなる一方、この範囲未満になると吸水性樹脂１に吸水される水２の割合が少なくなり、不経済で且つ製品熱容量が小さくなってしまうからである。
【００１３】
外袋５は一側開口５０にして、前記吸水性樹脂１に水２を含んで膨らんだ袋体４を収納可能とする非通水性樹脂フィルムの袋である（図１）。本実施形態では水２を吸った吸水性樹脂入り袋体Ａが図３のような縦長枕体になるため、外袋５を縦長の長方形袋とする。外袋５の開口縁には開口５０を開閉自在とする封止用のファスナ５１が一体的に設けられている。外袋５の一方の開口縁にレール状の雄型ファスナ５１ａを設け、他方の開口縁にレール状の雌型ファスナ５１ｂを設けて、両ファスナ５１ａ，５１ｂの嵌合で外袋５の開口５０を閉じることができる。外袋５は吸水性樹脂入り袋体Ａを収めた状態にしてお湯等を外袋５内に注げば、吸水性樹脂１に水を含んで膨らんだ袋体４を、外袋５で簡単に収納できることから（後述）、外袋５は袋体４より若干大きくすれば足りる。この外袋５を備えると、保温用マットを保温，加温に用いる時間を延ばすことができる。
例えば図７は不織布（福助株式会社製エンボスプレスＣ−７００）で飽和膨潤体積より小さく袋状にした袋体４に吸水性樹脂１（三洋化成株式会社製の商品：サンフレッシュＳＴ−７００）３００ｇを詰め、水２を含ませた後、電子レンジ９で２分間加熱した後の時間に対する温度降下グラフを示す。▲１▼吸水性樹脂１に熱水２ａを含んで膨らんだ袋体４だけで外袋無しのものと、▲２▼吸水性樹脂１に熱水２ａを含んで膨らんだ袋体４に外袋５を被せて外袋をセットしたものとを比較している。▲２▼の吸水性樹脂１に熱水２ａを含んだ袋体４を外袋５が覆った外袋セット品は、外袋自身の熱伝導抵抗に加え、非透水性樹脂フィルムの外袋５が吸水性樹脂１に吸収された熱水２ａの蒸散を遮断するために、初期温度が緩やかに下がっていく。加温時間が長めで穏やかな保温を必要とするケースに適用できる。
【００１４】
布製カバー６は、吸水性樹脂１に水２を含んで膨らんだ袋体４が収納された外袋５を、さらに覆着することのできるカバーである（図４）。吸水性樹脂１に水２を含んで膨らんだ袋体４が外袋５に収納された後に、その外袋５を後からさらに覆うので、布製カバー６は外袋５より一回り大きな余裕のあるカバーとなる。本実施形態の布製カバー６は縦長筒状の枕カバーのような形であるが、この形状に限らない（図１）。編物や織物等の布製カバー６とするのは、外観に現れる所となり、且つ保温する腰，肩などに直接当たり、見た目，手触り等の風合いが良好ものが求められるからである。布製カバー６は抗菌防臭加工が適宜施される。
【００１５】
次に、保温，加温に供する保温用マットの作り方の一例を述べる。まず、吸水性樹脂入り袋体Ａ（図２）をお湯に浸して保温用マットを作る方法である。吸水性樹脂入り袋体Ａをお湯に浸せば熱水２ａが透孔４５を通って吸水性樹脂１に吸収される。吸水性樹脂１はお湯を含むと大きく膨らみゲル化し、袋体４が膨潤体３で張り詰めた状態になる（図３）。吸水性樹脂１は網目三次元構造で、網目の隙間に熱水２ａを閉じ込め吸水して離さない機能を備えているので、袋体４の表面に水２が出てくることはない。しかも、吸水性樹脂１は未だ吸水能力を残して水２が飽和吸収量に達しない状態に留まるので、袋体表面にベタツキ感がなく良好な感触が得られる。お湯の温度に近い保温用マットが出来上がる。
【００１６】
また、外袋５がある場合はより容易く保温用マットを作ることができる。図５（イ）のごとく吸水性樹脂入り袋体Ａを外袋５内に収納して給湯器等の熱水２ａをファスナ５１近くまで注ぐ。次に、少し振るなどして外袋５内の熱水２ａを吸水性樹脂１に吸収させれば、図５（ロ）のように外袋５に収まり、袋体４の収容体積いっぱいまで張りつめた保温用マットが直ぐに出来上がる。ファスナ５１を閉じれば吸水性樹脂入り袋体Ａを外袋５で密封した所望温度の保温用マットになる。
電子レンジ９を使用する場合は、吸水性樹脂入り袋体Ａを外袋５内に収納し、次いで外袋５内に水２を入れ図３のように袋体４を膨潤体３で張り詰めた状態にした後、ファスナ５１の口を開けて電子レンジ９の加熱室にセットする（図６）。電子レンジ９のマイクロ波誘電加熱で吸水性樹脂１に吸収された水２の温度が上昇し、所望温度に達した保温用マットになる。なお、過剰加熱した時には水２を吸った吸水性樹脂１から水蒸気等が発生する。しかし、水蒸気等は図６の矢印のごとく袋体４の透孔４５をくぐり抜け、開口５０から難なく保温用マットの外へ出るので、破裂等の問題は起こらない。
【００１７】
このように構成した保温用マットは袋体４に粒状の吸水性樹脂１が収まっただけの状態で商品になっているので、吸水性樹脂１に水２を吸収させた従来品に比べ極めて軽量且つコンパクトになる。保管，輸送コスト等が安くなる。そして、袋体４を通過し吸水性樹脂１に含ませた水２が熱を保有するようになれば簡単に加温された保温用マットが出来上がる。無機系吸湿剤と違って、高吸水力の吸水性樹脂を使用するので、同じ製品大きさであっても熱容量が大となる。通常の身体疲労解消で１時間程度の加温用のマットとしては十分となる。加えて、吸水性樹脂の比重が無機系吸湿剤のものに比べて小さいため軽い。電子レンジ９等を使って保温用マットを温める際、電子レンジ９にかける時間を誤って多くしても、袋体４には通気性，通水性の透孔４５があることから従来品のように袋体４が破裂することはない。膨潤体３の内容物の流出が避けられる。
保温用マットは再使用可能であり、何度でも繰り返し使用できる。吸水性樹脂１は乾燥させれば元の大きさに戻り小さくなるので、保温用マットの不使用時の収納スペースが小さくなる長所も加わる。
【００１８】
また袋体４の収容体積を、袋体４内の前記吸水性樹脂１が水２を飽和量吸収してなる飽和膨潤体積より小さく設定しているので、袋体４表面が濡れずサラサラ感が得られ快適である。これを目の疲れや腰などの身体疲労部分に当てると、膨潤体３内の熱量が適度の水蒸気と共に透孔４５を通って直接的に伝わり心地よくなる。湿式加温，保温が円滑に進み、蒸しタオル効果が得られる。さらに、吸水性樹脂１が水２を吸ってゲル化しており、且つ吸水性樹脂１が未だ吸水能力を残して袋体４の収容体積いっぱいのところまで水２を吸収して張り詰めているので弾力性に富み、腰痛などの加温等に用いた場合には良好なフィット感が得られる。
【００１９】
吸水性樹脂入り袋体Ａに外袋５が備わる保温用マットとすると、既述のごとく外袋５内に吸水性樹脂入り袋体Ａを収めて、外袋５内にお湯を注げば容易に所望温度の保温用マットを作ることができる。前記湿式加温を好まない場合、外袋５のファスナ５１を閉じれば温湿布だけにすることができる。膨潤体３からの蒸気気化を防ぐことによって、図７のごとく保温に供する時間を長くすることができる。外袋５を備えれば、状況に応じ温湿布用加温，蒸湿布用加温の双方の特徴を生かした使い分けができる。
【００２０】
加えて、吸水性樹脂入り袋体Ａ，外袋５に布製カバー６を備え、布製カバー６で覆着する保温用マットとすれば、布のもつ良好な感触で腰痛などの加温に一層優れたものとなる。保温用マットからの熱放出が布製カバー６を覆着することにより温度勾配が緩やかになり、穏やかな加温を求める場合に好適となる。布製カバー６に結束部分を簡単に取り付けることができ、保温用マットを使い易くできる。吸水樹脂入り袋体４，外袋５，布製カバー６を有する保温用マットとしてセット化すれば、加温，保温時間の大小、熱供給量の大小、湿式加温や乾式加温を自由に選択できるようになる。
【００２１】
尚、本発明においては、前記実施形態に示すものに限られず、目的，用途に応じて本発明の範囲で種々変更した実施形態とすることができる。吸水性樹脂１，袋体４，外袋５，布製カバー６等の形状，大きさ，材料等は用途に合わせて適宜選択できる。実施形態では、保温用マットを腰痛，肩痛などの身体疲労の温湿布，蒸湿布の加温に用いる例を示したが、その他のアンカ用保温や食品等の保温，加温に用いることができる。
【００２２】
【発明の効果】
以上ごとく、本発明の保温用マットは吸水性樹脂の吸水能力を生かし保温機能を高め、簡単な構造ながら軽量で繰り返し使用が可能で、さらに疲労解消用の加温等に用いる際の使い勝手が良く、電子レンジによる加熱でもラフ操作に耐えるようになっているなど優れた効果を発揮する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の保温用マットの一形態で、保温用マットの分解斜視図である。
【図２】吸水性樹脂入り袋体の縦断面図で、円内は部分拡大図である。
【図３】（イ）が図２の吸水剤に熱水等の水を吸収させている断面図、（ロ）が水を吸収して膨潤状態にある吸水性樹脂入り袋体の縦断面図である。
【図４】吸水性樹脂入り袋体を外袋に収納し、さらに布製カバーで覆着した縦断面図である。
【図５】保温用マットの一使用法を示す説明断面図である。
【図６】電子レンジを使った他の使用法を示す説明断面図である。
【図７】保温性能対比グラフである。
【符号の説明】
１　　　　　吸水性樹脂
２　　　　　水
４　　　　　袋体
４５　　　　透孔
５　　　　　外袋
５０　　　　開口
５１　　　　ファスナ
６　　　　　布製カバー

Claims (4)

1. 吸水性樹脂（１）と、この吸水性樹脂の大きさより目を細かくした透孔が多数形成されて通気性，通水性を有するシートで袋状にし、前記吸水性樹脂の所定量を袋内に収納し封止する袋体（４）と、を具備し、
   前記袋体を通過し前記吸水性樹脂に含ませた水が熱を保有することにより保温又は加温に供することができるようにしたことを特徴とする保温用マット。
2. 前記袋体の収容体積を、袋体内の前記吸水性樹脂が水を飽和量吸収してなる飽和膨潤体積より小さく設定した請求項１記載の保温用マット。
3. 一側開口にして、前記吸水性樹脂に水を含んで膨らんだ袋体を収納可能とすると共に、開口縁に開口を開閉自在とする封止用のファスナが設けられた非通水性の外袋（５）を、更に具備する請求項１又は２に記載の保温用マット。
4. 吸水性樹脂に水を含んで膨らんだ袋体が収納された外袋を、さらに覆着できる布製カバー（６）を、更に具備する請求項３記載の保温用マット。

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