JP2009072404A - 冷却又は加温用シート - Google Patents

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Abstract

【課題】 含水ゲル層とその周囲に位置する被覆層とを具備するシート状物であって、低反発性を示し且つ含水ゲル中の水分の気散が少ない冷却又は加温用シートの提供。
【解決手段】 繊維層a、水蒸気バリア性シート層a、含水ゲル層及び水蒸気バリア性シート層bをこの順で具備し、含水ゲル層は露出していない冷却又は加温用シートであって、含水ゲル層が、下記の条件で測定して200乃至3,000gのゼリー強度を有し、且つ、水蒸気バリア性シート層a及びbは、各々、JIS Z0208(カップ法;40℃;90%RH)における透湿度が10g/m・24時間以下であるシートを用いる:
(ゼリー強度測定条件)
測定器: 圧縮型物性測定器
測定雰囲気条件: 20℃、65%RH
圧縮形状及び面積: 直径30mmの円、7.065cm
圧縮量(変位量): 2mm
圧縮速度: 1mm/秒
測定試料の大きさ: 20cm×30cm×6mm(厚さ)。
【選択図】 図3

Description

本発明は、人体や動物等の対象を冷却又は加温するために使用することができる冷却又は加温用シートに関する。
従来より、吸水性ポリマーと水をその主成分とするゲルが内包された、保冷や保温を目的とする各種製品が知られている。
例えば特許文献1には、不織布の繊維層中にアクリル酸・アクリル酸エステル系共重合体ナトリウム塩を含有するゲルが安定に存在する冷却性シートが開示されている。
また、特許文献2には、水及び吸水性ポリマーを必須構成成分とする含水ゲルを袋体に封入してなる温熱発生体が、保温カバー体内に着脱自在に収納されてなる温熱座布団が開示されている。この温熱座布団は、使用前に、保温カバーをつけた状態で温熱発生体を電子レンジで加温する。また、この温熱発生体は、柔軟で適度なクッション性がある。
上記の中、特許文献2に記載された温熱座布団は、繰返し使用されるものである。したがって、耐久性が求められている。この耐久性の概念には、袋体の強度のみならず、含水ゲル層が変質しないことも含まれる。
一方、就寝時の加温のための製品として電気毛布が知られているが、電気毛布は電磁波を発生させるために、電磁波過敏症の人は、電気毛布を使用することが出来ない。
特開2004−304717 特開2005−118059
含水ゲルが加温されるタイプの製品においては、使用に伴って含水ゲル中の水分が揮散し、ゲルが硬化するという問題があった。また、クッション性に関しては、昨今は「低反発性」であることが求められている。
さらに、近年は省エネルギーが求められていることから、例えば電気毛布と一緒に使用する、ゲルの保温性によって電気毛布の使用時間を短縮できるような製品も求められている。このような製品が、電気毛布の発する電磁波を遮蔽する機能を有することも、求められている。
本発明の目的は、含水ゲル層とその含水ゲル層を覆う被覆層とを具備するシート状物であって、加温された場合であっても、含水ゲル中の水分が揮散し難い構造の冷却又は加温用シートを提供することにある。
また、本発明の他の目的は、含水ゲル層の物性に依存して低反発性を示す冷却又は加温用シートを提供することにある。
本発明の更に他の目的は、特に加温に適する含水ゲルを含有する冷却又は加温用シートを提供することにある。
本発明の更に他の目的は、上記性質に加えて電磁波遮蔽性をも併せ持つ冷却又は加温用シートを提供することにある。
本発明者は、上記課題を解決するために鋭意検討し、下記の本発明を完成させた。
即ち、本発明は、繊維層a、水蒸気バリア性シート層a、含水ゲル層及び水蒸気バリア性シート層bをこの順で具備し、含水ゲル層は露出していない冷却又は加温用シートであって、含水ゲル層が、下記の条件で測定して200乃至3,000gのゼリー強度を有し、且つ、水蒸気バリア性シート層a及びbは、各々、JIS Z0208(カップ法;40℃;90%RH)における透湿度が10g/m・24時間以下であることを特徴とする冷却又は加温用シートに関する:
(ゼリー強度測定条件)
測定器: 圧縮型物性測定器
測定雰囲気条件: 20℃、65%RH
圧縮形状及び面積: 直径30mmの円、7.065cm
圧縮量(変位量): 2mm
圧縮速度: 1mm/秒
測定試料の大きさ: 20cm×30cm×6mm(厚さ)。
本発明の冷却又は加温用シートは、水蒸気バリア性シート層aと含水ゲル層との間、及び/又は、含水ゲル層と水蒸気バリア性シート層bとの間に、更に、繊維層cを具備してもよい。
本発明の冷却又は加温用シートは、水蒸気バリア性シート層bの外側に繊維層bを有するものであってもよい。
本発明の冷却又は加温用シートは、水蒸気バリア性シート層と繊維層とが、ドライ・ラミネーション法、ホット・メルト接着法又は押出しサンドイッチ・ラミネーション法によって接着されているものであることが好ましい。
本発明の冷却又は加温用シートにおいて、含水ゲルは、ポリアクリル酸類の架橋物を含有し、含水ゲル全量を基準として、ポリアクリル酸類の量は3乃至10重量%であり、架橋剤の量は0.05乃至0.5重量%であり、架橋遅延剤の量は0.02乃至0.2重量%であることが好ましい。
含水ゲルが、さらに、常温で液体の油脂を、含水ゲル全量を基準として3乃至15重量%と、非イオン性界面活性剤を、当該油脂の量を基準として0.5乃至5重量%含有すると、短時間で加温されるシートとなる。
含水ゲルが、さらに、電磁波遮蔽性を有する物質を、含水ゲル全量を基準として2乃至10重量%含有することも好ましい。
本発明の冷却又は加温用シートは、事前に冷却しなくても冷却効果を示す。しかし、冷蔵庫で冷却して用いることもできる。このようなシートを用いることにより、適度な冷却効果が得られるので、例えば夏季に、快い就寝が実現される。
また、本発明の冷却又は加温用シートは、含水ゲル層が水蒸気バリア性シート層a及びbをその構成要素として含む袋体内に配置されているため、含水ゲル中の水分の揮散がないか又は非常に少なく、ゲルが乾燥によって硬化し難いため、耐久性に優れる。
本発明の冷却又は加温用シートを電気毛布と共に用いると、電気毛布の使用(即ち通電)時間を短縮することができ、よって、省エネルギーに寄与する。
本発明の冷却又は加温用シートにおいては、含水ゲル層のゲル自体が電磁波を遮蔽する機能を有しているが、更に、含水ゲル層が電磁波遮蔽性を有する物質を含有していたり、水蒸気バリア性シート層a及び/又はbが、金属系蒸着層を外側に有するポリマーシートからなる態様の場合には、より高い電磁波遮蔽性能を示すので、電磁波過敏症の人でも、本発明の冷却又は加温用シートと併用することにより、電気毛布を使用することが可能となる。
本発明により、低反発性を示す、換言すれば、体圧分散が実現される、冷却又は加温用シートが提供される。このような本発明の冷却又は加温用シートを用いると、低反発性で体圧分散がなされるために、人体疲労が軽減され、快適に過ごすことができる。
以下に、本発明を、その実施のための最良の形態に基づいて説明する。
本発明の冷却又は加温用シートには、請求項1に記載された要件を充足するものすべてが包含されるが、その具体例を挙げると、額冷却用シート、保冷枕、枕用シート、敷パッド、座布団用シート、椅子の背もたれ用シート、靴用シート、ペット用マット、及び足裏用加温シート等である。
次に、本発明の冷却又は加温用シートの物理的構造を、当該シートの例を示す図1乃至図5を参照しながら説明する。
図1は、本発明の冷却又は加温用シートの一例を示す断面図である。
冷却又は加温用シート100は、上から下に向かって順に、繊維層aである不織布1、水蒸気バリア性シート層aであるポリマーシート3、含水ゲル5、及び水蒸気バリア性シート層bであるポリマーシート7で構成されている。不織布1とポリマーシート3とは、全面的に接着されており、また、ポリマーシート3とポリマーシート7とが、袋体10を形成している。この冷却又は加温用シート100の四周は、糸2で縫製されている。
なお、本明細書において、「ポリマーシート」という用語は、「ポリマーシート」のみならず、「ポリマーフィルム」をも包含する意味で使用されている。
図2は、本発明の冷却又は加温用シートの他の一例を示す断面図である。
冷却又は加温用シート200は、上から下に向かって順に、繊維層aである不織布1、水蒸気バリア性シート層aであるポリマーシート3、含水ゲル5、水蒸気バリア性シート層bであるポリマーシート7及び繊維層bである不織布9で構成されている。不織布1とポリマーシート3とは、全面的に接着されており、また、ポリマーシート7と不織布9も、全面的に接着されている。ポリマーシート3とポリマーシート7とが、袋体10を形成している。この冷却又は加温用シート200の四周は、糸2で縫製されている。
図3は、本発明の冷却又は加温用シートの更に他の一例を示す断面図である。
冷却又は加温用シート300は、上から下に向かって順に、繊維層aである不織布1、水蒸気バリア性シート層aであるポリマーシート3、繊維層cである不織布13、含水ゲル5、繊維層cである不織布15、水蒸気バリア性シート層bであるポリマーシート7及び繊維層bである不織布9で構成されている。不織布1とポリマーシート3と不織布13は、全面的に接着されており、また、不織布15とポリマーシート7と不織布9も、全面的に接着されている。不織布13と不織布15とが、袋体30を形成している。この冷却又は加温用シート300の四周は、糸2で縫製されている。
図3に示された例においては、ポリマーシート3と含水ゲル5との間には、繊維層cである不織布13が、また、ポリマーシート7と含水ゲル5との間にも、繊維層cである不織布15が存在するが、不織布13と不織布15の中のいずれかのみが存在するような態様であってもよい。
図3に示された例においては、繊維層cが存在するために、被冷却又は加熱体(例えばヒトの皮膚)への熱伝導が穏やかである。また、含水ゲル層が繊維層cに接着し、ずれ難い。
図1乃至3に記載した例において、水蒸気バリア性シート層aやbは、図4に示すように、二層のポリマーシート61,63と、それらの間に位置する金属箔65からなる積層体60であってもよい。このような構成の水蒸気バリア性シート層は、その透湿度(JIS Z0208;カップ法;40℃;90%RH)がほぼ0g/m・24時間である。
また、水蒸気バリア性シート層aやbは、図5に示すように、ポリマーシート71の一方の面に、金属系又は無機物蒸着層75を有する金属系又は無機物蒸着ポリマーシート70であってもよい。このような構成の水蒸気バリア性シート層は、その透湿度(JIS Z0208;カップ法;40℃;90%RH)が、0g/m・24時間にかなり近い。
例えば図1に示す例において、ポリマーシート7の代わりに金属系蒸着ポリマーシート70を金属系蒸着層75が外側に配置されるように用い、そして、製造されたその冷却又は加温用シートが人体と接するように、また、冷却又は加温用シートの金属系蒸着層75が電気毛布と対向するような配置で、電気毛布と共に使用すると、電気毛布から発せられる電磁波を、金属系蒸着層75が遮蔽し、電磁波の人体への到達が大きく減衰される。
また、図2又は図3に示す例において、不織布1又は不織布9の外側に、粘着層を形成し、その粘着層の表面を離型シートで被覆してもよい。
含水ゲルと接触している二層(例えば、図1の冷却又は加温用シート100におけるポリマーシート3とポリマーシート7)の外周部、即ち四周は、含水ゲル層が露出しないように処理されていればよく、従って、接着剤で接着されていてもよいし、熱等によって融着されていてもよい。
ポリマーシート3,7の不織布1,9,13,15と接触している面は、コロナ処理されていることが好ましい。また、ポリマーシートと不織布とは、ドライ・ラミネーション法、ホット・メルト接着法又は押出しサンドイッチ・ラミネーション法によって接着されていることが好ましい。このような構成であると、ポリマーシートと不織布とが、剥離することなくきちんと接着される。なお、ドライ・ラミネーションでは、ポリマーシートに有機溶剤に溶かした接着剤を塗布し、溶剤を熱風で蒸発させた後、不織布をラミネートする。
続いて、本発明の冷却又は加温用シートを構成する各要素について、それらの例を示しながら、具体的に説明する。
本発明の冷却又は加温用シートは、繊維層a、水蒸気バリア性シート層a、含水ゲル層及び水蒸気バリア性シート層bをこの順で具備する。前記水蒸気バリア性シート層bの外側に、更に、繊維層bを具備してもよい。また、水蒸気バリア性シート層aと含水ゲル層との間、及び/又は、含水ゲル層と水蒸気バリア性シート層bとの間に、更に、繊維層cを具備してもよい。
本発明のシートに用いる繊維層は、例えば、不織布、織布、編物及び紙からなる群から選択される一種以上で構成されている。
繊維層が不織布製である場合、その素材は、例えば、レーヨン、ナイロン、ポリエステル、アクリル、ポリプロピレン、ビニロン、ポリエチレン、ウレタン、木綿、セルロース等であり、その厚さは、通常は20g/m乃至150g/m、好ましくは30g/m乃至100g/m、さらに好ましくは40g/m乃至70g/mである。また、不織布の種類としては、メルトブロー不織布、スパンボンド不織布、スパンニードル不織布、スパンレース不織布等が挙げられるが、本発明ではいずれも使用することができる。
含水ゲル層と接触する不織布、即ち水蒸気バリア性シート層の内側に配される不織布に関しては、その素材は、レーヨン、ナイロン、ポリエステル又は木綿が好ましく、ポリエステルが特に好ましい。また、不織布の種類としては、スパンレース不織布、スパンニードル不織布又はスパンボンド不織布が好ましい。
繊維層が織布製である場合、その素材は、例えば、綿、レーヨン、ポリエステル、ポリプロピレン、ナイロン、アクリル等であり、その厚さは、通常は50g/m乃至150g/m、好ましくは60g/m乃至120g/m、さらに好ましくは70g/m乃至100g/mである。繊維層が編物製である場合、その素材は、例えば、レーヨン、ポリエステル、ポリプロピレン、ナイロン、アクリル等であり、その厚さは、通常は80g/m乃至200g/m、好ましくは100g/m乃至180g/m、さらに好ましくは120g/m乃至150g/mである。
本発明のシートに用いる水蒸気バリア性シート層は、JIS Z0208(カップ法;40℃;90%RH)における透湿度が10g/m・24時間以下のものである。水蒸気バリア性シート層は、好ましくは透湿度が8g/m・24時間以下のものであり、より好ましくは透湿度が5g/m・24時間以下のものであり、最も好ましくは透湿度がほぼ0g/m・24時間のものである。
JIS Z0208(カップ法)の実施にあたり、水蒸気バリア性シートは、含水ゲルに対向する側を上(外側、塩化カルシウムのない方)とする。これにより、含水ゲルから外部に向かっての水及び/又は水蒸気の揮散量が特定される。
水蒸気バリア性シート層の厚さは、シートが上記の透湿度を示し、使用に適する柔軟性を有し、且つ必要な強度を示す限り、特に限定されないが、通常は100μm以下、好ましくは10〜70μm、更に好ましくは20〜50μm、特に好ましくは25〜45μmである。
水蒸気バリア性シート層は、上記のような透湿度を有する必要がある。したがって、水蒸気バリア性シート層を構成するポリマーシートは、例えば、その原料であるポリマーとして、透湿度の小さいポリマーシートを提供するポリ塩化ビニリデン系樹脂類、線状低密度ポリエチレン、ポリエステル類、ポリアミド類等を用いているものであるか、及び/又は、ポリマーに水蒸気バリア性付与剤を添加して製造されたものである。ここで、ポリ塩化ビニリデン系樹脂類の概念には、塩化ビニリデン単独重合体のみならず、塩化ビニリデンと他の単量体との共重合体も包含され、一般的には、加工の容易性から、共重合体が使用される。また、水蒸気バリア性付与剤としては、脂肪酸アミド、ビス脂肪酸アミド、パラフィンロウ、カルナバロウ、モンタンロウ、ポリエチレン系ロウ、石油樹脂等が例示される。
水蒸気バリア性シート層を構成するポリマーシートは、ポリマーのみで構成されていてもよく、また、上記の水蒸気バリア性付与剤をはじめとする各種添加剤を含有していてもよい。各種添加剤の例としては、可塑剤、熱安定剤等の安定剤、抗酸化剤、滑剤、分散助剤、紫外線吸収剤、界面活性剤等が挙げられる。
水蒸気バリア性シート層を構成するポリマーシートは、通常の方法で製造することができる。例えばポリ塩化ビニリデン系樹脂や線状低密度ポリエチレンを主たる構成ポリマーとするポリマーシートの製造は、ポリマーと各種添加剤とを含有するコンパウンドを用い、溶融押出し成形と一軸又は二軸延伸とを行う。なお、このようなポリマーシートの製造方法に関しては、特開2003−26882、特開2003−192861及び特開2004−202752等を参照されたい。
水蒸気バリア性シート層は、単層に限定されず、異なる材質の2層以上のポリマーシートが融着又は接着されてなる複層構造のものであってもよい。このような複層構造の水蒸気バリア性シートの構成は、そのシートが本発明で規定する透湿度を示し、使用上問題のない柔軟性や強度を有する限り、特に限定されない。例として、複数の層の中の少なくとも一層が、低い透湿度を示すポリ塩化ビニリデン系樹脂又は線状低密度ポリエチレンを主成分とするものであるものが挙げられる。この場合、他の層の主成分であるポリマーの例としては、強度に優れるポリエチレンテレフタレート(PET)、各種ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリアミド等が挙げられる。その他、PET以外のポリエステル類、ポリカーボネート、ポリイミド、ポリアセタール、ポリビニルアルコール、ポリスチレン等のポリマーも、ポリマーシートの材料として使用することが出来る。
なお、ポリ塩化ビニリデン系のポリマーシートは、他の材質のポリマーシートとの接着性が乏しい傾向にあるので、他の材質のポリマーシートと積層させて複層構造とする場合には、ポリ塩化ビニリデン系ポリマーシートの表面であって、他のポリマーシートと対向する面を、コロナ処理することが好ましい。
水蒸気バリア性シート層は、ポリマーシート以外のものを含んでいてもよい。一例を挙げると、ポリマーシートと、金属箔とが積層されてなるものがある。このような金属箔を含む水蒸気バリア性シート層は、透湿度がほぼ0g/m・24時間である。また、金属箔を構成する金属の種類としては、アルミニウム、金、銀、銅、鉄、ニッケル、パラジウム、プラチナ等及びこれらの合金が挙げられる。このような金属箔を有する水蒸気バリア性シート層は、電磁波遮蔽性も示す。なお、金属箔の厚さは、特に限定されないが、10nm乃至500μm程度が好ましい。金属箔が厚くなると柔軟性が低下することを考慮し、その厚さを選択する。
ポリマーシートと金属箔とが積層されてなる水蒸気バリア性シート層において、金属箔が最外層を構成してもよいが、水蒸気バリア性シート層と繊維層等の他の層との接着の観点からは、最外層はポリマーシートであること、例えば図4に示すように、ポリマーシート61,63が金属箔65を挟む構造が好ましい。
ポリマーシート以外のものを含んでいる水蒸気バリア性シート層の他の例としては、金属系又は無機物蒸着層を外側の少なくとも一方に有するポリマーシートが挙げられる。ここで、蒸着される金属系物質の例としては、金、銀、銅、パラジウム、プラチナ、アルミニウム、ニッケル、鉄、スズやこれらの合金(例えば銀−パラジウム合金)、これらの酸化物(例えば酸化アルミニウム、酸化スズ、酸化インジウムスズ、酸化アンチモンスズ)が挙げられる。また、蒸着される無機物としては、セラミック、シリカ等が挙げられる。金属を蒸着させた場合、水蒸気バリア性シート層は、電磁波遮蔽性をも示す。また、無機物を蒸着させたものは、透明性があり且つ電子レンジでの加温が可能である。
蒸着層の厚さは、水蒸気バリア性シート層が所望の透湿度を示す限り特に限定されないが、通常は1乃至100nm程度である。蒸着層の厚さが厚くなると柔軟性が低下することを考慮し、その厚さを選択する。また、蒸着層の作製方法は限定されず、真空蒸着法、スパッタリング法、イオンプレーティング法、化学蒸着法、プラズマ化学蒸着法等を適用すればよい。
含水ゲル層を構成する含水ゲルは、水を円滑且つ大量に吸収してゲル化するポリマーを、水その他の成分の存在下で架橋剤で架橋して形成される。含水ゲルの形成に使用される最も好ましいポリマーは、ポリアクリル酸類である。ポリアクリル酸類の例としては、ポリアクリル酸、ポリアクリル酸の塩、ポリアクリル酸部分中和物(アクリル酸とアクリル酸塩との共重合体)、ポリメタクリル酸、ポリメタクリル酸の塩及びメタクリル酸部分中和物(メタアクリル酸とメタアクリル酸塩との共重合体)を挙げることができる。また、塩の具体例としては、ナトリウム塩、カリウム塩、モノエタノールアミン塩、ジエタノールアミン塩、トリエタノールアミン塩、アンモニウム塩等が挙げられる。ポリアクリル酸類の量は、含水ゲル全量中の好ましくは3乃至10重量%、さらに好ましくは3乃至8重量%である。
本発明では、前記のゲル化するポリマー、好ましくはポリアクリル酸類を、例えば多価金属類で架橋して、含水ゲルを形成する。多価金属類には、多価金属、その塩及び多価金属化合物が包含される。これらの多価金属類として、二価以上であってポリアクリル酸類等を架橋できるものであれば、いずれも使用することもできる。
多価金属類としては、マグネシウム、カルシウム、亜鉛、カドミウム、アルミニウム、チタン、マンガン、コバルト、ニッケル等の多価金属、それらの塩又はそれらの化合物が例示される。安全性、生産性、ゲル特性の観点から、アルミニウム、マグネシウム、カルシウム又はそれらを含む多価金属化合物が好ましく、特にアルミニウム化合物が好ましい。
ここで、アルミニウム化合物の例としては、水酸化アルミニウムゲル、水酸化アルミニウムマグネシウムのような水酸化物;塩化アルミニウム、硫酸アルミニウム、ジヒドロキシアルミニウムアミノアセテート、カオリン、ステアリン酸アルミニウムのような無機又は有機酸の正塩もしくはそれらの塩基性塩;アルミニウムみょうばんのような複塩;それにアルミン酸ナトリウムのようなアルミン酸塩、無機性アルミニウム錯塩及び有機性アルミニウムキレート化合物;合成ヒドロタルサイト、メタケイ酸アルミン酸マグネシウム、硝酸アルミニウム、硫酸アルミニウム、EDTA−アルミニウム、アルミニウムアラントイネート、酢酸アルミニウム、アルミニウムグリシナール等が挙げられる。多価金属類の量は、含水ゲル全量中の好ましくは0.05乃至0.5重量%、さらに好ましくは0.06乃至0.2重量%である。
なお、含水ゲル層を展膏によって製造する場合であって、例えばメタケイ酸アルミン酸マグネシウムのような即効性の架橋剤を使用する場合には、架橋を制御する(即ち、ある程度遅延させる)必要があるため、EDTA−2Na等のエデト酸類の架橋遅延剤も使用する。架橋遅延剤の量は、含水ゲル全量中の好ましくは0.02乃至0.2重量%、さらに好ましくは0.03乃至0.1重量%である。
本発明において、含水ゲルの形成には、水、上記のゲル化するポリマー(好ましくはポリアクリル酸類)及び架橋剤に加え、グリセリンやプロピレングリコール等の多価アルコール類や、ポリアクリル酸類以外のポリマーが使用されてもよい。そのような他のポリマーをも配合することにより、ゲルの安定性が向上する。
ポリアクリル酸類以外のポリマーには、セルロース誘導体、デンプン誘導体、ビニル系ポリマーが包含される。具体的には、カルボキシメチルセルロース、ヒドロキシメチルセルロース、ヒドロキシエチルセルロース、ヒドロキシメチルエチルセルロース、ヒドロキシプロピルセルロース、ヒドロキシプロピルセルロースフタレートメチルセルロース、酢酸セルロース、酢酸セルロースヒドロキシメチルエチルセルロース、メチルセルロース、エチルセルロースまたはそれらのアルカリ金属塩等のセルロース誘導体;カルボキシメチルデンプンやヒドロキシプロピルデンプン等のデンプン誘導体;ポリビニルアルキルエーテル、ポリビニルアルコール、ポリ酢酸ビニル、メチルビニルエーテル/無水マレイン酸共重合体、ポリビニルピロリドン、カルボキシルビニルポリマー、ビニルピロリドン/酢酸ビニルアルキルアミノアクリル酸共重合体、、スチレンマレイン酸共重合体、エチレン−酢酸ビニル共重合体、酢酸ビニル−ポリビニルアルコール共重合体等のビニル系ポリマーを挙げることができる。これらの中で、セルロース誘導体が好ましく、カルボキシメチルセルロース又はそのアルカリ金属塩が更に好ましい。セルロース誘導体等のポリアクリル酸類以外のポリマーの量は、含水ゲル全量中の好ましくは0.5乃至10重量%、さらに好ましくは1乃至5重量%である。また、多価アルコール類の量は、含水ゲル全量中の好ましくは6乃至25重量%、さらに好ましくは8乃至22重量%である。
含水ゲルは、電磁波遮蔽性を有する物質を含有していてもよい。電磁波遮蔽性を有する物質の例としては、フェライト、ゲルマニウム、カーボンブラック、炭、酸化スズ、酸化アンチモンスズ、酸化インジウムスズ、金、銀、銅、アルミニウム、鉄、ニッケル、パラジウム、プラチナ等が挙げられる。電磁波遮蔽性を有する物質は、含水ゲルの物性、特にゼリー強度に悪影響を及ぼさない粒径、太さ、形状、長さのものを、含水ゲルの物性に悪影響を与えない範囲の量で用いる。その量は、含水ゲル全量中の好ましくは2乃至10重量%、さらに好ましくは3乃至8重量%である。
含水ゲルの形成には、その物性に影響を及ぼさない範囲で、上記各成分に加え、防腐剤、保存剤、安定剤、着色料、pH調整剤、保型剤、増粘剤等を使用してもよい。
本発明の冷却又は加温用シートを主として加温に使用する場合には、含水ゲルの形成に当たり、常温で液体の油脂を、界面活性剤とともに使用してもよい。油脂の使用により、含水ゲルの電気伝導性が改良され、短時間で含水ゲルが温まる。
常温で液体の油脂の例を挙げると、オリブ油、胡麻油、紅花油、大豆油、とうもろこし油、菜種油、綿実油等の各種植物油がある。油脂の量は、含水ゲル全量中の、好ましくは3乃至15重量%、更に好ましくは5乃至10重量%である。
前記油脂を含水ゲル中に分散させるための界面活性剤としては、非イオン性界面活性剤が適する。非イオン性界面活性剤の例を挙げると、ポリオキシエチレンアルキルエーテル、ポリオキシエチレンアルキルアリールエーテル等のエーテル型非イオン性界面活性剤、ポリオキシエチレンソルビタン脂肪酸エステル、ポリオキシエチレンソルビトール脂肪酸エステル等のエーテルエステル型非イオン性界面活性剤、ソルビタン脂肪酸エステル等のエステル型非イオン性界面活性剤がある。本発明においては、エーテル型非イオン性界面活性剤を使用することが好ましい。また、非イオン性界面活性剤の量は、油脂の量を基準にして、好ましくは0.5乃至5重量%、更に好ましくは1乃至4重量%である。
含水ゲルの水分含有量は、含水ゲルの全重量を基準として50乃至95%であることが好ましい。ここで、含水ゲルが前記油脂を含有しない場合には、水分含有量は80乃至95重量%程度であるが、前記油脂を含有する場合には、50乃至70重量%程度である。また、水以外に、多価アルコールの量も、前記油脂の有無の影響を受ける。多価アルコールの量は、含水ゲルの全重量を基準として、含水ゲルが前記油脂を含有しない場合には6乃至12重量%程度であるが、含水ゲルが前記油脂を含有する場合には、15乃至25重量%程度である。
本発明の冷却又は加温シートにおいて、含水ゲルは、他の構成材料、例えば水蒸気バリア性シート層aと水蒸気バリア性シート層bとで形成される袋体内に収納されており、露出していない。
本発明において、含水ゲル層、即ち含水ゲルは、下記の条件で測定して200乃至3,000gの、好ましくは500乃至2,000gの、更に好ましくは800乃至1,500gのゼリー強度を有する。
(ゼリー強度測定条件)
測定器: 圧縮型物性測定器
測定雰囲気条件: 20℃、65%RH
圧縮形状及び面積: 直径30mmの円、7.065cm
圧縮量(変位量): 2mm
圧縮速度: 1mm/秒
測定試料の大きさ: 20cm×30cm×6mm(厚さ)。
含水ゲルのゼリー強度測定の概要は、図6に示すとおりである。即ち、アダプター(押付ける部分の形状及び大きさ:直径30mmの円である)41を、試料用架台45上に載置したゲル試料43に、圧縮速度1mm/秒にて変位量が2mmとなるように押し付け、その際の荷重を測定する。
含水ゲルのゼリー強度は、ゲルが形成された後、ポリマーの架橋の進展に伴って上昇し、一定時間経過後に安定な数値となる。従って、上記ゼリー強度の数値は、少なくとも消費者が本発明にかかる製品を使用する際(通常は製造から5日以上経過後)に充足されるべき数値である。
本発明における含水ゲルは、ポリマーが架橋されているために、形状保持性に優れると共に、上記のようなゼリー強度を有して低反発性を示す。
なお、ゼリー強度の測定法は、膠及びゼラチンを対象として、JIS K6503−1996に定められているが、本発明で採用する方法とは、測定条件が異なる。
含水ゲル層の重量は、1乃至15kg/mであることが好ましく、2乃至10kg/mであることが更に好ましく、3乃至6kg/mであることが特に好ましい。
本発明の冷却又は加温用シートは、繊維層a、繊維層b又は水蒸気バリア性シート層bの外側に、更に、粘着層を具備してもよい。
人体や布(下着等)に接着させるための粘着剤組成物の例としては、ゴム系粘着剤組成物、アクリル系粘着剤組成物、その他の熱可塑性樹脂(例えば、ポリアミド系、ポリエチレン系、セルロース系樹脂)を主成分とする粘着剤組成物等が挙げられる。
ゴム系粘着剤組成物に使用される粘着剤としては、ジエン系高分子化合物、具体的には天然ゴム、合成ゴム、あるいはこれらの混合物が挙げられる。また、合成ゴムとしては、スチレン−イソプレンブロック共重合体ゴム、スチレン−イソプレン−スチレンブロック共重合体ゴム、スチレン−イソブチレン−スチレンブロック共重合体ゴム、スチレン−ブタジエンゴム、ポリイソプレンゴム、ブチルゴム、クロロプレンゴム、ニトリルゴム、ポリサルファイドゴム、シリコーンゴム等が挙げられる。
アクリル系粘着剤組成物に使用される粘着剤としては、従来から使用されている(メタ)アクリル酸n−ブチル、(メタ)アクリル酸ヘキシル、(メタ)アクリル酸デシル、(メタ)アクリル酸ドデシル、(メタ)アクリル酸トリデシルのような(メタ)アクリル酸エステル1種類以上と、当該エステルと共重合可能な(メタ)アクリル酸、マレイン酸、無水マレイン酸、アクリル酸ヒドロキシエチル、アクリル酸ヒドロキシプロピル、アクリルアミド、ジメチルアクリルアミド、メタクリル酸アミノエチル、(メタ)アクリル酸メトキシエチルのような官能性モノマー又はアクリロニトリル、酢酸ビニル、プロピオン酸ビニル等のビニルモノマーとのコポリマー等が挙げられる。
粘着層を形成するために使用される粘着剤組成物の性状は、エマルジョン、溶剤溶液、水溶液、ホットメルト型等、被塗工面に容易に塗工することができるものである限り、特に限定されない。
粘着剤組成物によって構成される粘着層の厚さは、通常は10〜70μm、好ましくは20〜40μmである。
粘着層の表面は、離型シートで被覆される。離型シートの材料は、従来より粘着層の被覆用シートに使用されているものであれば、いずれであってもよい。例えば、各種プラスチックフィルムや薄層金属、プラスチックフィルムと紙との積層体が、剥離シートとして用いられる。また、離型シートには、シリコーン系、アルキルアクリレート系、フッ素系などの剥離コート剤が塗布されていてもよい。プラスチックフィルムを構成する原料ポリマーの例としては、ポリエチレンテレフタレート、ポリエステル、ポリプロピレン、ポリエチレン、アルキルベンゼンスルホン酸及びポリ塩化ビニルが挙げられる。
次に、本発明の冷却又は加温用シートの製造方法について説明する。
図1に示された冷却又は加温用シート100は、例えば、次のようにして製造される。
繊維層aとなる不織布1と、水蒸気バリア性シート層aとなるポリマーシート3であって、不織布と対向する面にコロナ処理がなされているものとを、接着剤を用いて又は熱融着によって、好ましくはドライ・ラミネーション法又はホット・メルト接着法によって、全面に亘って又は部分的に接着し、複合体xを製造しておく。
ここで、ドライ・ラミネーション用接着剤の例を挙げると、ポリエステル系及びアクリル共重合体系のものがある。
含水ゲル用組成物を常法によって調製する。調製された含水ゲル層用組成物を、水蒸気バリア性シート層bとなるポリマーシート7上に展膏し、所望の厚さを有する含水ゲル層を形成する。この際、冷却又は加温用シート100の四周となる部分や、ポリマーシート7が長尺物である場合には少なくともその両側は、含水ゲル層を形成しない。
展膏された含水ゲル層用組成物の表面を、その展膏とほぼ同時に、前記複合体xで被覆する。この際、ポリマーシート3の面をゲルに向ける。
冷却又は加温用シート100の四周を縫製する。このとき、外周の切断面が露出しないように、巻縫い等を行ってもよい。
図2に示された冷却又は加温用シート200を製造する際には、ポリマーシート7の代わりに、不織布9とポリマーシート7との複合体yを用い、ポリマーシート7の面上に含水ゲル層を形成すればよい。ポリマーシート7も、不織布9と対向する面にコロナ処理がなされていることが好ましい。また、不織布9とポリマーシート7との接着は、ドライ・ラミネーション法又はホット・メルト接着法によって行われていることが好ましい。
図3に示された冷却又は加温用シート300を製造する際には、先ず、繊維層aとなる不織布1と、水蒸気バリア性シート層aとなるポリマーシート3と、繊維層cとなる不織布13とを、接着剤を用いて又は熱融着によって、全面に亘って又は部分的に接着し、複合体zを製造する。この場合、ポリマーシート3は、その両面がコロナ処理されているものであることが好ましい。また、接着方法として、ドライ・ラミネーション法、ホット・メルト接着法又は押出しサンドイッチ・ラミネーション法の採用が好ましい。
同様に、繊維層bとなる不織布9と、水蒸気バリア性シート層bとなるポリマーシート7(コロナ処理がなされているもの)と、繊維層cとなる不織布15とを、接着剤を用いて又は熱融着によって、好ましくはドライ・ラミネーションラミネーション法、ホット・メルト接着法又は押出しサンドイッチ・ラミネーション法によって、全面に亘って又は部分的に接着し、複合体wを製造しておく。
複合体wの不織布15上に、含水ゲル層用組成物を展膏し、所望の厚さを有する含水ゲル層を形成する。この際、シート300の四周となる部分や、複合体wが長尺物である場合には少なくともその両側は、含水ゲル層を形成しない。
展膏された含水ゲル層用組成物の表面を、その展膏とほぼ同時に、前記複合体zで被覆する。この際、不織布13の面をゲルに向ける。次いで、シート300の四周を縫製する。
本発明の冷却又は加温用シートは、それが加温の目的で用いられるものである場合は特に、前記シートの四周において、当該シートの全構成要素が縫製されてなることが好ましい。
本発明の冷却又は加温用シートは、それが大きいものである場合には特に、当該シートの四周以外の個所において、当該シートの全構成要素が縫製されてなることが好ましい。これにより、含水ゲル層がしっかりと固定される。
例えば、敷パッド、座布団用シート、椅子の背もたれ用シートでは、当該シートの全構成要素が2乃至30個の部分となるように縫製されてなることが好ましい。
本発明の冷却又は加温用シートの製造に際し、含水ゲル層は、含水ゲル層用組成物の展膏によるのではなく、流し込みによって製造することもできる。例えば、図2に示されたシート200(但し、糸2で縫製されていないもの)は、次のように製造することもできる。
前記複合体x(長尺物)と前記複合体y(長尺物)とを、ポリマーシート3とポリマーシート7とが向かい合うように配置し、その幅方向をヒートシール又は接着する。次に、それらの長尺物の両側をヒートシール又は接着し、袋状部分を形成する。この袋状部分に含水ゲル層用組成物を流し込み、押圧によってシート状とし、前記長尺物の幅方向をヒートシール又は接着する。幅方向に形成されたヒートシール又は接着部(後で形成した方)の長さ方向のほぼ中央部で切断し、本発明の冷却又は加温用シート一つを得る。以下、同様にして、本発明の冷却又は加温用シートを連続的に製造する。
以下に、実施例により、本発明を具体的に説明する。
ゲルのゼリー強度の測定
以下のようにして、ゲルのゼリー強度測定用試料を製造し、ゼリー強度を測定した。
(a)各層を構成する材料
(繊維層a) ポリエステル製スパンレース不織布; 坪量:45g/m
(水蒸気バリア性シート層a) 線状低密度ポリエチレン系シート; 厚さ:40μm
(含水ゲル層) 表1に示す処方の組成物を使用して調製; 厚さ:6mm
(水蒸気バリア性シート層b) 線状低密度ポリエチレン系シート; 厚さ:40μm
(繊維層b) ポリエステル製スパンレース不織布; 坪量:45g/m
なお、ポリエステル製スパンレース不織布(繊維層a又はb)と線状低密度ポリエチレン系シート(水蒸気バリア性シート層a又はb)とは、ポリエステル系のドライ・ラミネーション用接着剤によってその全面が貼り合わされていた。
(b)製造方法
(i)ポリエステル製スパンレース不織布(繊維層b)と線状低密度ポリエチレン系シート(水蒸気バリア性シート層b)とが貼り合わされてなるベース基材の線状低密度ポリエチレン系シート上に、表1に示す処方の組成物(発明例1乃至3)各々を、厚さが6mmとなるように展膏した。
(ii)展膏とほぼ同時に、ポリエステル製スパンレース不織布(繊維層a)と線状低密度ポリエチレン系シート(水蒸気バリア性シート層a)とが貼り合わされてなるオーバーラップ基材の線状低密度ポリエチレン系シートの面をゲルに向け、そのオーバーラップ基材でゲル表面を被覆し、四周を縫製した。
(iii)このように製造した冷却又は加温用シート試料(20cm×30cm×6mm)を、40℃の恒温室に2日間放置して含水ゲル層中のポリマーの架橋を促進させた後、20℃の恒温室に放置した。
Figure 2009072404
(c)ゼリー強度の測定
展膏後14日目及び30日目に、オーバーラップ基材を剥がし、(株)サン化学製の簡易型物性測定器レオテックスSD−700DPを用い、下記の条件にて、ゲルのゼリー強度を測定した。なお、測定の概要は、図6に示すとおりである。即ち、アダプター41を、試料用架台45上に載置したゲル試料43に押し付け、その際の荷重を測定した。
測定は、発明例1乃至3の各々につき、3枚のゲル試料について行った。結果(最小値、最大値及び平均値)を表2に示す。
(測定条件)
測定雰囲気条件: 20℃、65%RH
圧縮形状及び面積: 直径30mmの円、7.065cm
圧縮量(変位量): 2mm
圧縮速度: 1mm/秒
Figure 2009072404
水蒸気バリア性シート層の透湿度と、含水ゲル層中の水分保持性との関係の試験
(a)水蒸気バリア性シート層の構成と透湿度
ポリ塩化ビニリデン系シート(厚さ:25μm)、線状低密度ポリエチレンシート(厚さ: 40μm)、2層の線状低密度ポリエチレンシートの間にアルミ箔(厚さ:1μm)が挟持されてなる複層構造のシート(総厚:41μm)、株式会社麗光製ファインバリヤー(登録商標)KW(ポリエステル系水蒸気バリアフィルム;厚さ:40μm)、凸版印刷株式会社製GXフィルム(PETフィルムにセラミックを蒸着させたもの;厚さ:40μm)とを用意した。これらについて、JIS Z0208に従い、温度40℃における透湿度を測定した。なお、GXフィルムに関しては、透湿度を測定する際のシートの向きは、蒸着面が外側となるようにした。結果を表3に示す。
(b)加温用シートの製造及び高温保存による含水ゲル層中の水分の減少率の測定
(a)で使用した水蒸気バリア性シート層用の各種素材(104cm×104cm)の上に、表1に示された発明例2の処方の組成物6kgを、周囲約2cmを残して展膏した。展膏とほぼ同時に、同じ素材の水蒸気バリア性シート層用シートでゲル表面を被覆し、前記組成物が展膏されていない四周を接着剤で接着した。
このように製造したもの各々の重量を測定した後、40℃の恒温室に一週間放置した。恒温室から取り出し、各々の重量を測定した。なお、加温用シートの製造前に、水蒸気バリア性シート層用の各種素材の重量と接着剤の重量も測定した。
一週間の放置によって減少した重量を求め、その値を試験前の含水ゲルの重量で除して、含水ゲルの重量減少率(%)を求めた。なお、この実験では、減少した重量は、すべて、ゲル中の水分の揮散によるものとした。結果を表3に示す。
Figure 2009072404
電場遮蔽性能の測定
市販の電気毛布から出る電場の、本発明の冷却又は加温用シートによる遮蔽性能を測定した。試験材としては、電気毛布のみ(対照)、キルト製ベッドパッド(比較)、本発明の冷却又は加温用シートから含水ゲル層を除去したもの(ブランク)、本発明の冷却又は加温用シートI及び本発明の冷却又は加温用シートIIを用いた。
本発明の冷却又は加温用シートから含水ゲル層を除去したものは、表面が、綿生地(外側)、線状低密度ポリエチレンシート(厚さ:40μm)及びポリエステル不織布(坪量:45g/m)をこの順にドライ・ラミネートしたものであり、裏面が、ポリエステル/綿(65/35)混紡生地(外側)、線状低密度ポリエチレンシート(厚さ:40μm)及びポリエステル不織布(坪量:45g/m)をこの順にドライ・ラミネートしたものであり、表面と裏面の外周部は接着されているという構成であった。これは、本発明の冷却又は加温用シートI及びIIの含水ゲル層以外の部分の構成と同様である。
また、本発明の冷却又加温用シートI及びIIの含水ゲルの処方は、表4に示すとおりであった。含水ゲルの量は、約6kg/mとした。
Figure 2009072404
ここに、本発明の冷却又加温用シートIIの含水ゲルの製造方法の概略を述べる。なお、冷却又加温用シートIの含水ゲルの製造方法は、C群とE群原料を用いないこと以外は、冷却又加温用シートIIの含水ゲルの製造方法と同様である。
(1)先ず、F(グリセリン)の一部にカルボキシメチルセルロースナトリウムを溶解させる。これに酒石酸とG(水)のほぼ全量とを加え、溶液とする。
(2)Bの混合物を調製し、これを(1)で調製した溶液に加える。
(3)Cの混合物を、(2)で調製した溶液に加える。
(4)Eの混合物を、(3)で調製した分散液に加える。
(5)F(グリセリン)の残りにDを加え、溶液を調製する。
(6)(5)で調製した溶液を(4)で調製した分散液に加え、全体が均一になるまで撹拌する。
(7)裏面となる三層複合体の不織布の面上に、(6)で調製した分散液を展膏し、次いで、ゲル表面を、表面となる三層複合体を不織布の面をゲルに向けて使用して覆う。
(8)外周部を接着剤で接着した後、ポリマーが架橋するまで放置する。
電場の測定は、次のようにして行なった。図7に示すように、布団81の上に市販の電気毛布83を敷き、その上に試験材85を敷いた。試験材85の中央に測定器87を置き、さらに、測定器87と試験材85とを、その内面を銅テープとアルミ箔で覆った簡易シールド箱89で覆った。なお、簡易シールド箱89と試験材85とを確実に密着させるため、簡易シールド箱89の上に約1.8kgの錘を載せた。また、簡易シールド箱89はアースをして用いた。
測定器87は、アナログ式トリフィールドメータであり、その測定周波数範囲は30Hz乃至100kHz、電場測定範囲は1乃至1000V/m、磁場測定範囲は0乃至100mGであった。
測定の際は、電気毛布のヒータをONとした。また、電気毛布のみ(対照)と、本発明の冷却又は加温用シートから含水ゲル層を除去したもの(ブランク)を使用した場合については、測定位置を合わせるために、電気毛布から8mm上で測定を行った。結果を表5に示す。
Figure 2009072404
電場は、一般的に機能障害、神経障害を引き起こすといわれている。表5から明らかなように、本発明の冷却又加温用シートI及びIIは、電磁波中の電場を大きく遮蔽する効果があった。なお、一般家庭用電気機器から発せられる電磁波は50乃至60Hzであり、波長は5,000乃至6,000kmと非常に長い。
敷パッドの製造及び官能試験
図3に示す構成の敷パッド3種を製造した。
(a)各層を構成する材料
(繊維層a) ポリエステル製スパンレース不織布; 坪量:45g/m
(水蒸気バリア性シート層a) 線状低密度ポリエチレンシート; 厚さ:40μm 透湿度(JIS Z0208): 6.8g/m・24時間
(繊維層c) ポリエステル製スパンレース不織布; 坪量:45g/m
(含水ゲル層) 表1に示された発明例2の処方の組成物を使用して調製;
展膏量:3kg/m,5kg/m,7kg/m
(繊維層c) ポリエステル製スパンレース不織布; 坪量:45g/m
(水蒸気バリア性シート層b) 線状低密度ポリエチレンシート; 厚さ:40μm 透湿度(JIS Z0208): 6.8g/m・24時間
(繊維層b) ポリエステル製スパンレース不織布; 坪量:45g/m
なお、ポリエステル製スパンレース不織布(繊維層a又はb)と線状低密度ポリエチレンシート(水蒸気バリア性シート層a又はb)とポリエステル製スパンレース不織布(繊維層c)は、ドライ・ラミネーション用接着剤によってその全面が貼り合わされていた。
(b)製造方法
(i)ポリエステル製スパンレース不織布(繊維層b)と線状低密度ポリエチレンシート(水蒸気バリア性シート層b)とポリエステル製スパンレース不織布(繊維層c)とが貼り合わされてなるベース基材のポリエステル製スパンレース不織布(繊維層c)上に、表1に示された発明例2の処方の組成物を、展膏量が3kg/m、5kg/m、又は7kg/mとなるように展膏した。
(ii)展膏とほぼ同時に、ポリエステル製スパンレース不織布(繊維層a)と線状低密度ポリエチレンシート(水蒸気バリア性シート層a)とポリエステル製スパンレース不織布(繊維層c)が貼り合わされてなるオーバーラップ基材のポリエステル製スパンレース不織布(繊維層c)の面をゲルに向け、そのオーバーラップ基材でゲル表面を被覆し、四周を縫製した。
(iii)このようにして、幅92cm、長さ180cmの敷パッドを製造した。
(c)官能試験
敷パッドを、40℃の恒温室に2日間放置して、含水ゲル層中のポリマーの架橋を促進させた後、15℃の恒温室内に10日間放置した。
30℃に設定された室内に布団を敷き、その上に敷パッドを敷き、綿ブロード製のシーツで覆った。対照として、敷パッドを敷かない布団も用意した。
表面温度計を用いて、シーツの表面温度を測定した。また、シーツの上に被検者が横たわり、一定時間ごとに、首、肩、腰、尻、足及び胸に、冷感又は温感があるか否かを評価した。結果を表6に示す。
Figure 2009072404
表6から明らかなように、敷パッド無しでは、試験開始から10分後には、腕を除く5個所に、40分後には評価個所すべてに温感があったが、本発明の敷パッドを敷いた場合には、評価個所すべてで温感が生じたのは、展膏量3kg/mで120分後、展膏量5kg/mで150分後であり、展膏量7kg/mでは、180分後においても温感があったのは4個所にとどまった。
また、敷パッドを敷かない布団を使用した被検者は、試験開始から30分程度が経過した後には、腰部の落ち込みによる腰痛を訴えたが、敷パッドを敷いた布団を使用した被検者は、腰痛を訴えることはなく、快適であると評価した。
以上のとおりであるから、本発明の敷パッドを用いれば、気温が高い場合でも、快適な睡眠をとることができる。
含水ゲルの温度上昇及び低下特性の測定
(a)試料
実施例3で使用した冷却又は加温用シートI及びIIと同様のシートであって、含水ゲルの大きさが10cm×13cm×8mmのものを調製した。
(b)試料の温度の測定(その1)
図8に示す構成で、試料の加温状態を経時的に測定、観察した。具体的には、42.6℃の温水を循環させた温水循環プレート91の上に、予め20℃に調温した試料93を置き、試料93の上部をポリエステル綿(目付量:400g/m)入りキルト97で覆った。試料93とキルト97との間に熱電対95を配置し、経時的に温度を測定した。結果を表7に示す。
(c)試料の温度の測定(その2)
上記(b)の実験開始から2時間を経た、加温された試料93を使用し、図9に示す構成で、試料93の温度の低下状態を経時的に測定、観察した。具体的には、温水循環プレート91をはずし、代わりに試料93の下にポリエステル綿(目付量:400g/m)入りキルト99を配置し、温度の測定を継続した。なお、キルト99は、温水循環プレート91に貼り付けて2時間加温しておいたものである。結果を表8に示す。
Figure 2009072404
Figure 2009072404
表7及び表8から明らかなように、含水ゲルが油脂を含有すると、油脂を含有しないものと比べて、温度の上昇も下降も速いという傾向にあることが分かった。また、本発明の冷却又は加温用シートI、IIは、加温を止めた後、温度が約38℃から約28℃まで10℃下がるのに、約1.5時間を要した。人が就寝する際には、人の体温があるので、加温を止めた後の温度の低下は、この実験よりも更に緩やかとなる。したがって、このようなシートを敷パッドとして使用し、電気毛布と人体の間に配すれば、電気毛布の電源を切った後も長時間にわたって暖を取ることができる。このように、本発明は、冬季において省エネルギーに寄与することが明らかとなった。
反発性試験
実施例3で製造した本発明の冷却又加温用シートIに関し、反発性能を試験した。具体的には、重さ5.7kg、直径3/16インチのJIS規定鋼球を、高さ20cmから自然落下させ、鋼球の跳ね返り高さを測定した。比較のため、市販の軟質ウレタンフォームについても同様の試験を行った。結果を表9に示す。
Figure 2009072404
表9から明らかなように、本発明の冷却又加温用シートIの含水ゲルは、軟質ウレタンフォームと比べて低反発性であった。
本発明の冷却又は加温用シートの一例を示す断面図である。 本発明の冷却又は加温用シートの他の一例を示す断面図である。 本発明の冷却又は加温用シートの更に他の一例を示す断面図である。 水蒸気バリア性シート層として使用することが出来る、二層のポリマーシートとそれらの間に位置する金属箔からなる積層体を示す断面図である。 水蒸気バリア性シート層として使用することが出来る、金属系又は無機物蒸着層を有する金属系又は無機物蒸着ポリマーシートを示す断面図である。 ゲルのゼリー強度の測定方法を示す模式図である。 電磁波の測定方法を示す模式図である。 本発明の冷却又は加温用シートの温度上昇傾向の測定方法を示す模式図である。 本発明の冷却又は加温用シートの温度低下傾向の測定方法を示す模式図である。
符号の説明
1,9,13,15 不織布
2 糸
3,7,61,63,71 ポリマーシート
5 含水ゲル
10,30 袋体
41 アダプター
43 ゲル試料
45 試料用架台
60 積層体
65 金属箔
70 金属系又は無機物蒸着ポリマーシート
75 金属系又は無機物蒸着層
81 布団
83 電気毛布
85 試験材
87 測定器
89 簡易シールド箱
91 温水循環プレート
93 試料
95 熱電対
97,99 キルト
100,200,300 冷却又は加温用シート

Claims (7)

  1. 繊維層a、水蒸気バリア性シート層a、含水ゲル層及び水蒸気バリア性シート層bをこの順で具備し、含水ゲル層は露出していない冷却又は加温用シートであって、含水ゲル層が、下記の条件で測定して200乃至3,000gのゼリー強度を有し、且つ、水蒸気バリア性シート層a及びbは、各々、JIS Z0208(カップ法;40℃;90%RH)における透湿度が10g/m・24時間以下であることを特徴とする冷却又は加温用シート:
    (ゼリー強度測定条件)
    測定器: 圧縮型物性測定器
    測定雰囲気条件: 20℃、65%RH
    圧縮形状及び面積: 直径30mmの円、7.065cm
    圧縮量(変位量): 2mm
    圧縮速度: 1mm/秒
    測定試料の大きさ: 20cm×30cm×6mm(厚さ)。
  2. 含水ゲルは、ポリアクリル酸類の架橋物を含有し、含水ゲル全量を基準として、ポリアクリル酸類の量は3乃至10重量%であり、架橋剤の量は0.05乃至0.5重量%であり、架橋遅延剤の量は0.02乃至0.2重量%である、請求項1に記載の冷却又は加温用シート。
  3. 水蒸気バリア性シート層aと含水ゲル層との間、及び/又は、含水ゲル層と水蒸気バリア性シート層bとの間に、更に、繊維層cを具備する、請求項1又は2に記載の冷却又は加温用シート。
  4. 水蒸気バリア性シート層bの外側に繊維層bを有する、請求項1乃至3のいずれか一項に記載の冷却又は加温用シート。
  5. 水蒸気バリア性シート層と繊維層とが、ドライ・ラミネーション法、ホット・メルト接着法又は押出しサンドイッチ・ラミネーション法によって接着されている、請求項1乃至4のいずれか一項に記載の冷却又は加温用シート。
  6. 含水ゲルが、さらに、常温で液体の油脂を、含水ゲル全量を基準として3乃至15重量%と、非イオン性界面活性剤を、当該油脂の量を基準として0.5乃至5重量%含有する、請求項1乃至5のいずれか一項に記載の冷却又は加温用シート。
  7. 含水ゲルが、さらに、電磁波遮蔽性を有する物質を、含水ゲル全量を基準として2乃至10重量%含有する、請求項1乃至6のいずれか一項に記載の冷却又は加温用シート。
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