JP2007143570A - 発熱具及び温熱パック - Google Patents

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薫 臼井
Yoshikazu Sakamaki
由和 酒巻
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Yuugashi Kumagai
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Abstract

【課題】 美容用や温熱治療用として好適なホットタオルを加熱・保温する発熱具を提供する。
【解決手段】 温熱パック1は、発熱具10と、同発熱具10に取り外し可能に取り付けられるタオル50から構成される。発熱具10は、袋状のケース11と、ケース内に配置された水と反応して発熱する発熱体20と、同じくケース内に配置された発熱体に水を供給する給水体30と、発熱体と給水体との間を遮蔽する、取り外し可能な遮蔽部材13を有する。タオル50は、ケース11にベルクロテープ(登録商標)61、63で取り外し可能に取り付けられる。
【選択図】 図1

Description

本発明は、水と反応して発熱する発熱剤を使用してウエットタオルやウエットティッシュ等を加温し、所定時間保温する発熱具に関する。さらには、この発熱具を使用して所定温度に加温されたウエットタオルで身体の一部を保温する美容用や温熱治療用の温熱パックに関する。
水と反応して発熱する発熱剤を用いて、ウエットタオルやウエットティッシュを加温する発熱具として、発熱体と、発熱体の一部に接着又は半接着されたウエットタオルとが、酸素不透過性の外袋に収納されている携帯型ホットウエットタオルが開示されている(例えば、特許文献1参照)。
発熱体は、順に積層された水遮蔽シート、発熱剤及び通気シートからなり、同発熱体の水遮蔽シートの面に、1枚又は複数枚のウエットタオル接着又は半接着されている。発熱剤としては鉄系発熱剤が使用されており、発熱反応や鉄の酸化反応促進のために種々の添加剤が添加されている。複数枚のウエットタオルを保持する場合は、表層から順次引き剥がす構造となっている。
この携帯型ホットウエットタオルにおいては、外袋を破って鉄系発熱剤を酸素と反応させて発熱させると、ウエットタオルが水遮蔽シートを介して加熱され、約1分後にはウエットタオルが約50℃に温まったと報告されている。そして、使用中も発熱体とウエットタオルが常時接着(半接着)しているので、使用中にタオルが冷たくならない。また、複数枚のウエットタオルを連続して使用する場合でも、全てのタオルを加温された状態で使用することができる。
特開平11−332780号公報
上記の携帯型ホットウエットタオルは、外出時のおしぼりや介護用として使用される、主に使い捨てタイプのものである。このため、顔や身体を拭く間タオルを適温(約50℃)に保つようにされている。ところで、このようなホットウエットタオルの他の用途として、美容用や温熱治療用の温熱パックが挙げられる。この場合は、適温(例えば40〜45℃)に加温されたホットタオルを顔や患部に比較的長時間(例えば1時間以上)当てることになる。
本発明は、このような美容用や温熱治療用として好適なホットタオルを加熱・保温する発熱具を提供することを目的とする。
本発明の発熱具は、 袋状のケースと、 該ケース内に配置された水と反応して発熱する発熱体と、 同じく前記ケース内に配置された該発熱体に水を供給する給水体と、 前記発熱体と給水体との間を遮蔽する、取り外し可能な遮蔽部材と、 前記ケースの前記給水体と接する側の外面に取り付けられた、被加熱物への付着手段と、を具備することを特徴とする。
本発明によれば、ウエットタオルやウエットティッシュなどの被加熱物に簡単に取り付けられて、同被加熱物を短時間で加熱できる発熱具を提供できる。特に、この発熱具は、発熱体と給水体が一緒にケースに封入されているので、取り扱いや携帯が便利である。
また、本発明によれば、被加熱物は、発熱体から直接、又は、水遮蔽シートのような薄い物質を介してではなく、給水体を介して加熱される。このため、被加熱物がウエットタオルのような身体に直接当てられるものの場合、被加熱物の急激な温度上昇や温度変動を防ぐことができ、安全である。
本発明の他の発熱具は、 袋体と、 該袋体内のポケットに配置される、水と反応して発熱する発熱体と、 同じく前記袋体内に配置される、該発熱体に水を供給する給水体と、 前記袋体の前記給水体と接する側の外面に取り付けられた、被加熱物への付着手段と、を具備することを特徴とする。
本発明によれば、袋体、発熱体及び給水体を別々にすることもできる。
本発明においては、 前記給水体が、吸水性素材に水を含ませたものであり、加熱された状態あるいは水を含んだ状態で、発熱具を逆さや斜めにしても水がこぼれ難い状態(例えばゾル状)であることが好ましい。吸水性素材としては、スポンジや繊維に水を含ませることも考えられる。
本発明によれば、発熱体への水の供給に吸水性素材に水を含ませた吸水体を使用しているので、発熱体へ水を徐々に供給することができる。このため、発熱体の発熱反応の立ち上がりを緩やかにできるとともに、発熱反応時間を長くできる。また、吸水性素材に水を含ませることにより、発熱反応で発生した熱を蓄熱する作用を持たせることができるので、適温に加熱された被加熱物を長時間保温することができる。
なお、本発明において、吸水性素材とは、自重の数倍〜数百倍の水を吸水し、かつ、放水する作用を有するものが好ましい。このような素材としては、吸水性繊維、海綿状素材、吸水性ポリマー等を用いることができる。
吸水性ポリマーとしては、ポリ(メタ)アクリル酸架橋体、ポリ(メタ)アクリル酸塩架橋体、スルホン酸基を有するポリ(メタ)アクリル酸エステル架橋体、ポリオキシアルキレン基を有するポリ(メタ)アクリル酸エステル架橋体、ポリ(メタ)アクリルアミド架橋体、(メタ)アクリル酸塩と(メタ)アクリルアミドとの共重合架橋体、(メタ)アクリル酸ヒドロキシアルキルと(メタ)アクリル酸塩との共重合架橋体、ポリジオキソラン架橋体、架橋ポリエチレンオキシド、架橋ポリビニルピロリドン、スルホン化ポリスチレン架橋体、架橋ポリビニルピリジン、デンプン−ポリ(メタ)アクリロニトリルグラフト共重合体のケン化物、デンプン−ポリ(メタ)アクリル酸(塩)グラフト架橋共重合体、ポリビニルアルコールと無水マレイン酸(塩)との反応生成物、架橋ポリビニルアルコールスルホン酸塩、ポリビニルアルコール−アクリル酸グラフト共重合体、ポリイソブチレンマレイン酸(塩)架橋重合体等が一例として挙げられる。これらは単独で用いてもよく、2種以上を併用してもよい。
本発明においては、 前記発熱体が、透水性袋内に封入されたアルミニウム粉末及び生石灰粉末を含む発熱剤からなる発熱体であって、 前記ケース及び前記袋体の前記発熱体と接する面に、ガス抜き孔が開けられていることが好ましい。
本発明によれば、アルミニウム粉末と生石灰粉末を含む発熱剤の反応時に発生する水素ガスや水蒸気を、被加熱物の反対側へ排出することができ、被加熱物に対して安全である。
本発明において、発熱剤におけるアルミニウム粉末と生石灰粉末の重量比は、アルミニウム:生石灰=10:90〜60:40とすることができる。特に、温度の立ち上がりと温度の持続性の点で、アルミニウム:生石灰=35:65〜50:50が好ましい。さらに、アルミニウムの粒度分布は、例えば、〜45μm;35〜60%、45〜63μm;15〜30%、63〜75μm;5〜25%、+75μm;10〜28%であり、生石灰粉末の粒度分布は、〜75μm;10〜55%、75〜150μm;25〜55%、+150μm;0〜65%のものを使用できる。
また、発熱剤が封入される透水性袋は、不織布で作製されることが好ましい。不織布の材質は、コットンやパルプ羊毛などの天然繊維、ビスコース(レーヨン)やキュプラなどの再生繊維、または、6−ナイロン、6,6−ナイロンなどのポリアミド、ポリエチレンテレフタレート、ポリトリメチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレート、ポリ乳酸、ポリグリコール酸をはじめとする直鎖又は分岐の炭素数20までのポリエステル類、ポリエチレン、ポリプロピレンなどのポリオレフィン類、アクリルなどの合成繊維などを用いることができる。これらは2種類以上の素材のものを複合して使用してもよい。また、不織布の製造方法は、スパンレース法、スパンボンド法などによることができる。
不織布の物性は、目付(秤量)(g/m2);40〜70、厚さ(μm);170〜460、縦引張強度(N/5cm);25〜380、横引張強度(N/5cm);13〜165、縦引張伸度(%);80以下、横引張伸度(%);120以下のものなどを用いることができる。
また、不織布に防水層を設けることもできる。防水層は、合成樹脂フィルムをラミネート加工することにより形成する。合成樹脂フィルムとしては、ポリエチレン、ポリプロピレンなどのポリオレフィン系樹脂、ポリアミド系樹脂、ポリエステル系樹脂、ポリ塩化ビニル系樹脂、ポリスチレン系樹脂、共重合ポリアミド系樹脂、共重合ポリエステル系樹脂、エチレン−酢酸ビニル系樹脂、エストラマーなど、あるいは、それらの二種類以上の混合樹脂からなる単層フィルムや積層フィルムを用いることができる。合成樹脂フィルムの厚さは、0.01〜0.3mm、好ましくは、0.02〜0.1mmである。
本発明の温熱パックは、 加温されたウエットタオルで身体の一部を保温する温熱パックであって、 袋状のケースと、 該ケース内に配置された水と反応して発熱する発熱体と、 同じく前記ケース内に配置された該発熱体に水を供給する給水体と、 前記発熱体と給水体との間を遮蔽する、取り外し可能な遮蔽部材と、 前記ケースの前記給水体と接する側の外面に取り付けられた、ウエットタオルへの付着手段と、を具備することを特徴とする。
本発明によれば、長時間(例えば1時間以上)所定の温度(例えば40〜50℃)に保温できる温熱パックを提供できる。この温熱パックは、例えば、顔面を保温する美容用温熱パックや、患部を温熱治療する医療用温熱パックとして使用できる。
本発明の他の温熱パックは、 加温されたウエットタオルで身体の一部を保温する温熱パックであって、 袋体と、 該袋体内のポケットに配置される、水と反応して発熱する発熱体と、 同じく前記袋体内に配置される、該発熱体に水を供給する給水体と、 前記袋体の前記給水体と接する側の外面に取り付けられた、ウエットタオルへの付着手段と、を具備することを特徴とする。
以上の説明から明らかなように、本発明によれば、被加熱物(ウエットタオルやウエットティッシュなど)を適温に加熱し比較的長時間保温できる発熱具を提供できる。さらに、この発熱具を用いた美容用や温熱治療用の温熱パックを提供できる。
発明を実施するための形態
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。
図1は、本発明の実施の形態に係る温熱パックの構成を示す断面図である。
図2は、図1の温熱パックの平面図である。
図3は、図1の温熱パックの発熱体の平面図である。
図4は、温熱パックの使用状態の例を模式的に示す図である。
この温熱パック1は、発熱具10と、同発熱具10に取り外し可能に取り付けられるタオル50から構成される。タオル50は、木綿布地製で、所定の形状(この例では長方形、縦30cm×横10cm)を有する。このタオル50は、繰り返し使用可能である。
発熱具10は、密閉された袋状のケース11に封入された、水と反応して発熱するタイプの発熱体20と、同発熱体20へ水を供給する給水体30を有する。ケース11の内部は、例えばアルミ箔製の遮蔽部材13で、2つの区画15A、15Bに液密に分けられている。一方の区画15Aには発熱体20が収容されており、他方の区画15Bには給水体30が収容されている。遮蔽部材13は、ケース11に対して引っ張ることによりケース11から取り外されて、2つの区画15A、15Bが連通する。
まず、発熱体20について説明する。
発熱体20は、アルミニウム粉末と生石灰粉末を4:6の重量比で混合した発熱剤21を、袋体23に封入したものである。この例では、発熱剤21として、アルミニウム粉末(VA−150 山石金属製)9.6gと、生石灰粉末(田源石灰製)14.4gを混合した混合粉末(全量24g)を使用する。
この例における各粉末の粒度分布は以下である。アルミニウム粉末:〜45μm;43.52%、45〜63μm;19.85%、63〜75μm;18.90%、+75μm;17.73%、生石灰:〜75μm;11.69%、75〜150μm;29.27%、+150μm;59.04%。
この例における生石灰の物性は、酸化カルシウム;93%以上(EDTA滴定法(NN指示薬)により測定)、二酸化炭素;2.0%以下(ストレライン法にて測定)、不純分;3.2%以下(過塩素酸法、EDTA滴定法、吸光光度法にて測定)である。なお、不純分とは、二酸化珪素、酸化アルミニウム、酸化第二鉄、酸化マグネシウムの合計である。
この発熱剤21は、水と反応して以下の化学反応を起こす。
CaO+H2O→Ca(OH)2+15.2KCal、
2Al+3Ca(OH)2→3CaO・Al23+3H2+47KCal。
この化学反応により、水が熱せられ水蒸気とガスが発生する。
図3に示すように、袋体23は縦長の形状で、この例では、縦220mm×横60mmの寸法を有する。袋体23には、ほぼ正方形の4つのセル25が形成されている。各セル25の寸法は、この例では、縦50mm×横50mmである。そして、各セル25に発熱剤21が6gずつ封入されている。このように発熱剤21を各セル25に分けて封入することにより、発熱剤21が偏らず、発熱体20の全面をほぼ均等に発熱させることができる。
袋体23の基材としては、例えば非撥水性の不織布(100%コットン、CO40S/PP40、ユニチカ社製)を使用できる。同不織布の物性は、目付(秤量)(g/m2);40、厚さ(μm);330、縦引張強度(N/5cm);35、横引張強度(N/5cm);15、縦引張伸度(%);25、横引張伸度(%);75、である。今回使用した不織布はスパンレース法で作製されている。スパンレース法とは、高圧の水流を柱状に噴射して繊維を絡ませる製法で、柔軟でドレープ性に富み、羽毛立ちのない不織布を製造できる。この方法で製造された不織布は、主にオムツや医療資材、食品用や掃除用の生活資材に使用されている。不織布の一面には防水層(PP製)が押出しラミネート加工により設けられている。その他に、加熱貼りあわせなどによることもできる。防水層の厚さは40μmである。
袋体23は多数の針穴41が開けられて、1cm2当り45〜400ミリリットル/分(水頭27cmの場合)の透水速度を有する。この透水速度は、この例においては、ガーレ式デンソメータ(RANGE;300ml、TIMER;s、t<1、測定部直径;30mm、東洋精機製作所製、JIS P8117準拠)を使用して計測された通気速度
(ミリリットル/min/cm2)の1/13で示すことができる。
次に、給水体30について説明する。
給水体30は、吸水性ポリマー31に水を含ませて膨潤させゾル状としたものである。このゾル状物質は不織布製の袋体33に封入されている。吸水性ポリマー31としては、ポリ(メタ)アクリル酸架橋体、ポリ(メタ)アクリル酸塩架橋体、スルホン酸基を有するポリ(メタ)アクリル酸エステル架橋体、ポリオキシアルキレン基を有するポリ(メタ)アクリル酸エステル架橋体、ポリ(メタ)アクリルアミド架橋体、(メタ)アクリル酸塩と(メタ)アクリルアミドとの共重合架橋体、(メタ)アクリル酸ヒドロキシアルキルと(メタ)アクリル酸塩との共重合架橋体、ポリジオキソラン架橋体、架橋ポリエチレンオキシド、架橋ポリビニルピロリドン、スルホン化ポリスチレン架橋体、架橋ポリビニルピリジン、デンプン−ポリ(メタ)アクリロニトリルグラフト共重合体のケン化物、デンプン−ポリ(メタ)アクリル酸(塩)グラフト架橋共重合体、ポリビニルアルコールと無水マレイン酸(塩)との反応生成物、架橋ポリビニルアルコールスルホン酸塩、ポリビニルアルコール−アクリル酸グラフト共重合体、ポリイソブチレンマレイン酸(塩)架橋重合体等が一例として挙げられる。これらは単独で用いてもよく、2種以上を併用してもよい。
この例においては、重量2.1gのポリアクリル酸ナトリウムに、500gの水を吸水させたものを使用した。吸水体の水の量は、発熱剤21の重量の2〜5倍程度が好ましい。
袋体33は、発熱体20の袋体23とほぼ同じ縦長の形状で、この例では、縦220mm×横60mmの寸法を有する。袋体33の不織布は、容易に水が染み出す程度の厚さであることが好ましい。不織布の材質としては、コットンやパルプ羊毛などの天然繊維、ビスコース(レーヨン)やキュプラなどの再生繊維、または、6−ナイロン、6,6−ナイロンなどのポリアミド、ポリエチレンテレフタレート、ポリトリメチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレート、ポリ乳酸、ポリグリコール酸をはじめとする直鎖又は分岐の炭素数20までのポリエステル類、ポリエチレン、ポリプロピレンなどのポリオレフィン類、アクリルなどの合成繊維などを用いることができる。これらは2種類以上の素材のものを複合して使用してもよい。また、不織布の製造方法は、スパンレース法、スパンボンド法などによることができる。
ケース11の、給水体30が収容される区画15Bの外側の面には、長手方向に延びる2本のベルクロテープ(登録商標)の凸片61が貼り付けられている。一方、タオル50の裏側の面(顔に当てる面の反対側の面)にも、付着手段としての長手方向に延びる2本のベルクロテープ(登録商標)の凹片63が取り付けられている。これらのベルクロテープ(登録商標)61、63により、タオル50はケース11に対して脱着可能である。
一方、ケース11の、発熱体20が収容される区画15Aの外側の面は、多数のガス抜き孔41が開けられている。ガス抜き孔41は、例えば、孔径が1.0〜5.0mmで、密度を0.5〜10個/cm2程度とすることができる。
次に、この温熱パック1の使用方法を説明する。
まず、ケース11から遮蔽部材13を取り外し、ケースの2つの区画15A、15Bを連通させて発熱体20と給水体30を接触させる。すると、給水体30の吸水ポリマー31から袋体33を通って発熱体20に水が送られる。水は、発熱体20の袋体23を通って発熱剤21に達し、発熱剤21が反応して発熱する。この熱により給水体30が加熱される。その後、水で濡らして絞ったタオル50のベルクロテープ(登録商標)凹片63とケース11のベルクロテープ(登録商標)凸片61とを合わせて、タオル50をケース11に取り付ける。タオル50は、加熱された給水体30によって温められる。
そして、温熱パック1を、温められたウェットタオル50が顔や患部へ当るように置く。
なお、給水体30から発熱体20への給水は、吸水ポリマー31に含有されている水が徐々に放水されていくことにより行われるので、発熱反応の立ち上がりは緩やかである。さらに、一度に給水されることもないので、急激な発熱を防ぎ、発熱反応を長時間維持させることができる。
また、発熱剤21は上述のような透水速度を有する袋体23に収容されているので、給水開始後すぐに発熱反応が開始する。
発熱剤21の発熱反応により発生した水蒸気と水素ガスは、図1に示すケース11のガス抜き孔41から外部へ排出される。なお、発熱反応は穏やかであるので、蒸気やガスの発生は余り目には見えない。
このように、タオル50は、発熱反応で加熱された給水体30を介して加熱・保温される。また、給水体30を、水分を吸収したゲル状の吸水ポリマー31としたので、蓄熱作用も発揮される。このため、直接身体に当るタオル50の急激な加温や温度変動を防ぎ、安全であるとともに、保温時間を長くすることができる。この例では、タオル50を40〜45℃の温度範囲に1時程度保温することができる。
また、タオル50に予め化粧成分や医薬成分を含ませておくと、美容効果や治療効果をさらに高めることができる。
図5は、本発明の第2の実施の形態に係る温熱パックの発熱具を説明する平面図である。
図6は、図5の発熱具の側面断面図である。
この例の温熱パックの発熱具10´は、ケース11´、発熱体20、給水体30が別々である。発熱体20と給水体30は、図1の発熱具10と同様のものを使用できる。ただし、発熱体20、給水体30は、各々外袋29、35に封入されている。
ケース11´は袋状で、図1のような遮蔽部材は設けられていない。ケース11´の上部には、ファスナー17等により密閉可能な開口12が形成されている。なお、ケース11´の一面には、図1と同様にベルクロテープ(登録商標)61が貼り付けられており、他方の面にはガス抜き穴41が開けられている。
この発熱具10´の使用法を説明する。
図7は、発熱具の使用法を模式的に説明する図である。
まず、給水体30を外袋35から取り出して、図7(A)に示すように、ケース11´の開いた開口12から差し込む。次に、発熱体20を外袋29から取り出し、図7(B)に示すように、ケース11´の開口12から、ケース11´のガス抜き穴41の側に給水体30に沿って差し込む。そして、図7(C)に示すように、ケース11´の開口12をファスナー17で閉じる。発熱体20が発熱反応を起こし、給水体30が温まると、図1の実施例と同様に、ケース11´のベルクロテープ(登録商標)61にタオル50のベルクロテープ(登録商標)63を合わせて、タオル50をケース11´に取り付ける。
この発熱具10´においては、使用時に発熱体20や給水体30をケース11´に差し込む作業が必要であるが、ケース11´に遮蔽部材が設けられていないため、ケース11´の構成が簡易になる。発熱体20や給水体30は、ピンセットや箸のようなものを使用すると比較的簡単にケース11´に差し込むことができる。
なお、この実施例においては、発熱体に水を供給する給水体として、水を含ませた吸水性ポリマーを用いたが、他に、海綿状素材、吸水性繊維などを用いることもできる。さらに、被加熱物がタオルの場合に、付着手段としてベルクロテープ(登録商標)を使用したが、付着手段としては他に、クリップやボタン、ゴム等を用いることができる。また、被加熱物がティッシュ等の不織布の場合は、付着手段としてクリップ、ゴムなどを用いることもできる。
本発明の実施の形態に係る温熱パックの構成を示す断面図である。 図1の温熱パックの平面図である。 図1の温熱パックの発熱体の平面図である。 温熱パックの使用状態の例を模式的に示す図である。 本発明の第2の実施の形態に係る温熱パックの発熱具を説明する平面図である。 図5の発熱具の側面断面図である。 発熱具の使用法を模式的に説明する図である。
符号の説明
1 温熱パック 10 発熱具
11 ケース 13 遮蔽部材
15 区画 17 ファスナー
20 発熱体 21 発熱剤
23 袋体 25 セル
30 給水体 31 吸水ポリマー
33 袋体 41 ガス抜き孔
50 タオル 61、63 ベルクロテープ(登録商標)

Claims (6)

  1. 袋状のケースと、
    該ケース内に配置された水と反応して発熱する発熱体と、
    同じく前記ケース内に配置された該発熱体に水を供給する給水体と、
    前記発熱体と給水体との間を遮蔽する、取り外し可能な遮蔽部材と、
    前記ケースの前記給水体と接する側の外面に取り付けられた、被加熱物への付着手段と、
    を具備することを特徴とする発熱具。
  2. 袋体と、
    該袋体内のポケットに配置される、水と反応して発熱する発熱体と、
    同じく前記袋体内に配置される、該発熱体に水を供給する給水体と、
    前記袋体の前記給水体と接する側の外面に取り付けられた、被加熱物への付着手段と、
    を具備することを特徴とする発熱具。
  3. 前記給水体が、吸水性素材に水を含ませたものであり、加熱された状態あるいは水を含むとゾル状となることを特徴とする請求項1又は2記載の発熱具。
  4. 前記発熱体が、透水性袋内に封入されたアルミニウム粉末及び生石灰粉末を含む発熱剤からなる発熱体であって、
    前記ケース及び前記袋体の前記発熱体と接する面に、ガス抜き孔が開けられていることを特徴とする請求項1〜3いずれか1項記載の発熱具。
  5. 加温されたウェットタオルで身体の一部を保温する温熱パックであって、
    袋状のケースと、
    該ケース内に配置された水と反応して発熱する発熱体と、
    同じく前記ケース内に配置された該発熱体に水を供給する給水体と、
    前記発熱体と給水体との間を遮蔽する、取り外し可能な遮蔽部材と、
    前記ケースの前記給水体と接する側の外面に取り付けられた、ウェットタオルへの付着手段と、
    を具備することを特徴とする温熱パック。
  6. 加温されたウェットタオルで身体の一部を保温する温熱パックであって、
    袋体と、
    該袋体内のポケットに配置される、水と反応して発熱する発熱体と、
    同じく前記袋体内に配置される、該発熱体に水を供給する給水体と、
    前記袋体の前記給水体と接する側の外面に取り付けられた、ウェットタオルへの付着手段と、
    を具備することを特徴とする温熱パック。

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