JP2009247603A - 発熱構造体 - Google Patents

Abstract

【課題】 発熱後の形状変化の度合いが少ない発熱構造体を提供する。
【解決手段】 発熱構造体１は、第１シート３と、第１シート３の上方面に配置された発熱体６と、発熱体６を覆った状態で第１シート３と接着された第２シート７と、第１シート３の下方面に塗布された粘着層１０とから構成されている。尚、発熱体６の周縁には発熱体６の体積の１割以上の体積を有する隙間１２が形成されている。このように構成すると、発熱体６が酸化反応による硬化によって割れて複数個の塊１６を生じさせ、塊１６の見かけ上の全体積が発熱体６に比べて増大しても、増大分は隙間１２に収まる。すなわち、塊１６全体が水平方向に拡散するため、第１シート３及び第２シート７を上下に押し広げる現象が低減される。その結果、発熱後に被貼付部位に生じていたゴツゴツとした不快感が軽減される。
【選択図】 図３

Description

この発明は発熱構造体に関し、特に発熱体を内包し、皮膚等の被貼付部位に貼り付けて使用される発熱構造体に関するものである。

皮膚に直接貼り付けて温熱治療をするために用いられ、関節部位等の体の動きに追従するように伸縮する発熱伸縮体が提案されている。

図５は、特許文献１に示されている発熱伸縮体の概略構成を示した平面図であり、図６は、図５で示したＶＩ−ＶＩラインの断面図である。

これらの図を参照して、発熱伸縮体６１は、第１シート３と、第１シート３の上方面に配置された発熱体６ａ〜６ｃ等と、発熱体６ａ〜６ｃ等を覆った状態で第１シート３と接着された第２シート７と、第１シート３の下方面に塗布された粘着層１０とから構成されている。

第１シート３は、伸縮性のある不織布４と伸縮性のある非通気性のフィルム５とを接着剤等で貼り合わせて、伸縮性を有する複合シートとして構成されている。また、第２シート７も同様に、不織布８と非通気性のフィルム９とを貼り合わせて伸縮性を有する複合シートとして構成されている。この第２シート７は、フィルム９に針等でほぼ全面に形成された複数の微細な孔によって、通気性を備えている。

発熱体６ａ〜６ｃ等の各々は、例えば鉄粉、無機塩、活性炭、水等の混合物よりなり、空気との接触によって鉄の酸化反応が開始して発熱するものであって、平面視ほぼ正方形の板状で、縦横に格子状に整列した状態で第１シート３の上方面に配置されている。

第２シート７は、これらの発熱体６ａ〜６ｃ等を隙間無く覆うように配置され、その外周縁と第１シート３の外周縁とが互いにヒートシール（熱接着）されている。尚、第２シート７の下方面の外周縁を除く部分には、粘着剤が塗布されて図示しない粘着層が形成されており、第１シート３と第２シート７と発熱体６ａ〜６ｃ等は密着して一体化されている。

粘着剤１０は、第１シート３の不織布４の外方面に塗布されている。尚、この塗布された粘着剤１０を覆うように剥離紙１１が貼り付けられ、使用時まで粘着層１０が保護されている。

尚、このような発熱伸縮体と同様の目的としてカイロを使用した湿布用具も提案されている（特許文献２）。
特開２００６−５１１９１号公報 実開平６−２６８２９号公報

図７は、図５で示した発熱伸縮体の使用による変形過程を示した模式図である。

図７の（１）を参照して、発熱前の発熱伸縮体６１においては、発熱体６は平板状であり、被貼付部位に接する第１シート３及び粘着層１０は平らな状態を保っている。

図７の（２）を参照して、発熱後の発熱伸縮体６１においては、発熱体６が酸化反応によって割れて複数個の塊１６を生じさせており、発熱前は一体となっていた発熱体６の間に隙間が生じている。その結果、塊１６の見かけ上の全体積は発熱体６に比べて増大し、第１シート３及び第２シート７が塊１６によって上下に押し広げられ、平らな状態であった第１シート３及び粘着層１０に凹凸が生じる。

このように従来の発熱伸縮体では、発熱後に発熱体より生じる塊が第１シート及び第２シートを押し広げて発熱伸縮体の形状を変化させるため、被貼付部位にゴツゴツ感なる違和感を生じさせる不快なものとなっていた。この不快感は、シートが伸縮性のないものであっても同様に発生することになる。

この発明は、上記のような課題を解決するためになされたもので、発熱後の形状変化の度合いが少ない発熱構造体を提供することを目的とする。

上記の目的を達成するために、請求項１記載の発明は、皮膚等の被貼付部位に貼り付けて使用する発熱構造体であって、シート形状の第１シートと、第１シートの一方面上に配置され、空気と接触することによって発熱して硬化し、割れによって複数個の塊を生じさせる平板状の発熱体と、シート形状であって、通気性を有し、発熱体を覆った状態で第１シートに接着される第２シートと、第１シートの他方面上に形成された粘着層とを備え、発熱体の周縁において、発熱体の体積の１割以上となる空間が形成されたものである。

このように構成すると、発熱体から生じた複数個の塊が、発熱体周縁の空間に収まる。

請求項２記載の発明は、請求項１記載の発明の構成において、発熱体は、全ての角が０．５ｍｍ以上の曲率半径を有するように形成されたものである。

このように構成すると、発熱体の全ての角が丸くなり、角に加わる外力が分散する。

請求項３記載の発明は、請求項１または請求項２記載の発明の構成において、発熱体は、第１シート側を底面とする四角錐台形状を有するものである。

このように構成すると、発熱体は貼り付けられる側の底面が上面より広くなる四角錐台形状となる。

請求項４記載の発明は、請求項１から請求項３のいずれかに記載の発明の構成において、第１シート及び第２シートは、伸縮性を有するものである。

このように構成すると、発熱構造体の全体が伸縮性を有する。

以上説明したように、請求項１記載の発明は、発熱体から生じた複数個の塊が、発熱体周縁の空間に収まるので、発熱体から生じた複数個の塊が第１シート及び第２シートを上下に押し広げなくなり、被貼付部位に対するゴツゴツ感が軽減される。

請求項２記載の発明は、請求項１記載の発明の効果に加えて、発熱体の全ての角が丸くなり、角に加わる外力が分散するので、発熱体の角が欠けにくくなる。

請求項３記載の発明は、請求項１または請求項２記載の発明の効果に加えて、発熱体は貼り付けられる側の底面が上面より広くなる四角錐台形状となるので、発熱体が割れにくくなる。

請求項４記載の発明は、請求項１から請求項３記載の発明の効果に加えて、発熱構造体の全体が伸縮性を有するので、発熱構造体が、関節部位などの屈曲した被貼付部位の動きに追従しやすくなる。

図１は、この発明の第１の実施の形態による発熱構造体の概略構成を示した平面図であり、図２は、図１で示したＩＩ−ＩＩラインの断面図である。

これらの図を参照して、発熱構造体１は、第１シート３と、第１シート３の上方面に配置された発熱体６と、発熱体６を覆った状態で第１シート３とヒートシールされた第２シート７と、第１シート３の下方面に塗布された粘着層１０と粘着層１０の下面に貼り付けられた剥離紙１１とから構成されている。

第１シート３は、例えばウレタン系の伸縮性のある不織布４と例えばウレタン系の伸縮性のある非通気性のフィルム５とを接着剤等で貼り合わせた複合シートとして構成されている。又、第２シート７も同様の不織布８と非通気性のフィルム９とを貼り合わせ、伸縮性のある複合シートとして構成されている。この第２シート７は、フィルム９に針等でほぼ全面に形成された複数の微細な孔によって、通気性を備えている。尚、第１シート３は通気性又は非通気性のいずれでも良いが、この実施の形態では非通気性シートとする。又、発熱構造体１の大きさは被貼付部位に応じて任意に設定することができるが、この実施の形態では長手方向（図１における上下方向）の寸法を５０ｍｍ、幅方向（図１における左右方向）の寸法は１２０ｍｍに設定されている。

発熱体６は、全ての角が０．５ｍｍ以上の曲率半径を有する平面視長方形の板状であり、第１シート３の上方面に配置されている。発熱体６の縦幅Ｌ_１は３０ｍｍで、横幅Ｗ_１は４０ｍｍであり、厚みＨは２ｍｍに設定されている。

このように構成すると、発熱体６の全ての角が丸くなり、外力が分散するので発熱体６の角が欠けにくくなる。

尚、発熱体６は、３０〜６０重量％の鉄粉と、９〜２５重量％の活性炭と、３〜２０重量％のバーミキュライトと、３〜７重量％のカリウム塩と、１５〜２５重量％の水とを混合して構成されている。バーミキュライトの代わりに、木粉または木粉とバーミキュライトとの混合物を用いても良い（以下、「バーミキュライト等」とする）。また、カリウム塩の代わりに、カルシウム塩またはカルシウム塩とカリウム塩との混合物を用いても良い。鉄粉及びバーミキュライト等は、上記の範囲内の重量比で混合すれば良いが、鉄粉とバーミキュライト等との重量比が２：１〜３：１となるようにすれば、発熱温度と発熱持続時間の面で好ましい。

第２シート７は、発熱体６を覆うとともに発熱体６の周縁に隙間１２が形成されるように、その外周縁と第１シート３の外周縁とが互いにヒートシールされているが、単なる接着剤による接着でも良い。尚、長手方向に形成されている断面直角三角形の隙間１２の底辺の幅Ｗ_２は３ｍｍであり、幅方向に形成されている隙間１２の幅Ｌ_２は４ｍｍである。

粘着層１０は、第１シート３の下方面のほぼ全面に形成されている。尚、粘着層１０を覆うように剥離紙１１が貼り付けられ、使用時まで粘着層１０が保護されている。

このとき、発熱体６の体積Ｖ_１は全ての角が丸くないとすると、
Ｖ_１＝Ｗ_１×Ｌ_１×Ｈ
となる。

隙間１２の体積Ｖ_２はコーナー部分を無視すると、
Ｖ_２＝（Ｗ_２×Ｈ×１／２×Ｌ_１×２）＋（Ｌ_２×Ｈ×１／２×Ｗ_１×２）
となる。

ここで、各変数に上記の数値を代入すると、
Ｖ_１＝２４００ｍｍ^２
Ｖ_２＝２８０ｍｍ^２
となる。

したがって、隙間１２の体積Ｖ_２は、発熱体６の体積Ｖ_１の１割以上となる。

以上のように構成された発熱構造体１は、非通気性フィルム等で形成された外袋に密封した状態で提供されるものである。そして、使用時には、図示しない外袋を開封して発熱構造体１を取り出し、剥離紙１１を剥がして粘着層１０部分を皮膚に貼り付ける。このとき、第１シート３及び第２シート７により発熱構造体１の全体が伸縮自在となるため、関節や伸縮の大きな筋肉部分等の被貼付部位の形態にかかわらず、発熱体を密着状態に保持することが可能となる。特に、この実施の形態では、発熱構造体１が平板状で伸縮自在となるため、発熱構造体１と被貼付部位との接触面積が大きくなり、発熱体を効率的に広範囲に密着させることが可能となる。

図３は、図１で示した発熱構造体の使用による変形過程を示した模式図であって、従来技術の図７に対応する図である。

図３の（１）を参照して、従来技術による発熱伸縮体６１の構成に対して、発熱体６の周縁には隙間１２が形成されている点が異なっている。尚、他の発熱構造体１の構成は従来技術のものと同一であるため、ここでの説明は繰り返さない。

図３の（２）を参照して、発熱体６の使用による酸化反応によって割れて生じた複数個の塊１６の見かけ上の全体積は、反応前の発熱体６の体積に比べて通常の割れでは約１割程度増大する。ところが、上述のように発熱体６の１割以上の体積を有する隙間１２が発熱体６の周縁に形成されているため、塊１６の実質的な増大分は隙間１２に収まるように移動する。

このように構成すると、塊１６は水平方向に拡散するため、塊１６が第１シート３及び第２シート７を上下に押し広げて発熱構造体１の形状を変化させる現象が低減する。よって、第１シート３及び粘着層１０と接する被貼付部位に生じる不快感が軽減される。

図４は、この発明の第２の実施の形態による発熱構造体の断面図であって、先の第１の実施の形態の図２に対応する図である。

図を参照して、第１の実施の形態による発熱構造体１の構成要素のうち、発熱体６が、貼り付ける側の底面が上面より広くなる四角錐台形状となっている。そして、発熱体６の側壁面と垂直面とがなす角度は３０度に設定されている。隙間１２の断面形状は直角三角形ではなくなっているが、その体積Ｖ_２が発熱体６の体積Ｖ_１の１割以上となるような寸法に設定されている。尚、他の発熱構造体１の構成は第１の実施の形態のものと同一であるため、ここでの説明は繰り返さない。

このように構成すると、発熱体６はその安定形状により、外力に対して割れにくいものとなる。そのため、発熱後に細かな塊が生じにくくなるため実質的な塊の体積増加が抑制され、発熱後の発熱構造体１の形状変化の度合いをより少なくすることができる。

尚、上記の第１の実施の形態においては、発熱体の寸法及び隙間の寸法を特定しているが、隙間の体積が発熱体の体積の１割以上となる寸法であればよい。

又、上記の第１の実施の形態においては、発熱体の全ての角が０．５ｍｍ以上の曲率半径を有するように形成されていたが、これ未満の曲率半径でも良く、又、角は丸くなくてもよい。

更に、上記第２の実施の形態においては、発熱体の側壁平面と垂直面とからなる角度を３０度としていたが、これ以外の角度でも良いが、より大きな角度になるほど高い効果を奏する。

更に、上記第１の実施の形態及び第２の実施の形態においては、発熱体の形状が長方形の板状又は四角錐台形状であったが、これ以外の形状であってもよい。

更に、上記の第１の実施の形態及び第２の実施の形態においては、第１シート及び第２シートは伸縮性を有するものとしていたが、伸縮性を有さないものにも適用でき同様の効果を奏する。

この発明の第１の実施の形態による発熱構造体の概略構成を示した平面図である。 図１で示したＩＩ−ＩＩラインの断面図である。 図１で示した発熱構造体の使用による変形過程を示した模式図であって、従来技術の図７に対応する図である。 この発明の第２の実施の形態による発熱構造体の断面図であって、先の第１の実施の形態の図２に対応する図である。 特許文献１に示されている発熱伸縮体の概略構成を示した平面図である。 図５で示したＶＩ−ＶＩラインの断面図である。 図５で示した発熱伸縮体の使用による変形過程を示した模式図である。

符号の説明

１…発熱構造体
３…第１シート
６…発熱体
７…第２シート
１０…粘着層
１２…隙間
１６…塊
尚、各図中同一符号は同一又は相当部分を示す。

Claims (4)

1. 皮膚等の被貼付部位に貼り付けて使用する発熱構造体であって、
   シート形状の第１シートと、
   前記第１シートの一方面上に配置され、空気と接触することによって発熱して硬化し、割れによって複数個の塊を生じさせる平板状の発熱体と、
   シート形状であって、通気性を有し、前記発熱体を覆った状態で前記第１シートに接着される第２シートと、
   前記第１シートの他方面上に形成された粘着層とを備え、
   前記発熱体の周縁において、前記発熱体の体積の１割以上となる空間が形成された、発熱構造体。
2. 前記発熱体は、全ての角が０．５ｍｍ以上の曲率半径を有するように形成された、請求項１記載の発熱構造体。
3. 前記発熱体は、前記第１シート側を底面とする四角錐台形状を有する、請求項１または請求項２記載の発熱構造体。
4. 前記第１シート及び前記第２シートは、伸縮性を有する、請求項１から請求項３記載の発熱構造体。

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