JP2011218011A - Member sheet for pocket heater - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、ソフトな肌触り感と柔軟性に富んだカイロ用部材シートに関し、殊に保温性とその持続力並びにカイロの加工性と美的形態保持性に優れたカイロ用部材シートに関する。 TECHNICAL FIELD The present invention relates to a warmer member sheet having a soft feeling and flexibility, and more particularly to a warmer member sheet having excellent heat retention and durability, as well as warmer processability and aesthetic shape retention.
一般的に、使い捨てカイロの発熱体を包み込む内袋材は、合成繊維からなる不織布が多く用いられている（例えば、特許文献１および特許文献２）。 Generally, as the inner bag material that wraps the heating element of the disposable body warmer, a nonwoven fabric made of synthetic fibers is often used (for example, Patent Document 1 and Patent Document 2).
これらに記載された内袋用不織布は、発熱体となる鉄粉、活性炭、保水剤等を充填して包み込まれる。そしてこの物は、空気遮断用の非通気性フイルム外袋体に入れて販売に供せられ、この外袋体の内面にアルミ蒸着することは知られている（例えば、特許文献３及び特許文献４）。 The non-woven fabric for inner bags described therein is filled with iron powder, activated carbon, water retention agent, or the like, which serves as a heating element. And this thing is put into the non-breathable film outer bag body for air interception, and is offered for sale, and it is known that aluminum vapor deposition is carried out on the inner surface of this outer bag body (for example, patent documents 3 and patent documents) 4).
一方、例えば特許文献５では、不織布にステンレス鋼などの金属をスパッタリングして遮蔽層を形成したシートが開示されている。この文献の記載によれば、従来技術に相当するアルミ蒸着シートでは、長期の使用によって表面のアルミニウム層が腐食するおそれがあり耐久性に劣ることが開示されている。 On the other hand, for example, Patent Document 5 discloses a sheet in which a shielding layer is formed by sputtering a metal such as stainless steel on a nonwoven fabric. According to the description of this document, it is disclosed that an aluminum vapor-deposited sheet corresponding to the prior art may be corroded due to long-term use, and the surface aluminum layer may be corroded.
この様に、従来の使い捨てカイロにおいては、カイロ外袋の空気遮断効果については研究が重ねられているものの、カイロ発熱体自身の熱放散制御については改良未踏の余地がある。特に長時間高い保温性を維持することが難しいといった問題がある。このような技術的な背景の下、使い捨てカイロとして、軽量で、ソフトな肌触り感を有し、且つ、保温力を長時間持続し、しかも安価なカイロの出現が望まれている。 As described above, in the conventional disposable body warmer, although research has been made on the air blocking effect of the body outer bag, there is still room for improvement in the heat dissipation control of the body warmer itself. In particular, there is a problem that it is difficult to maintain high heat retention for a long time. Under such technical background, the appearance of a warmer that is lightweight, has a soft touch, has a long heat retention, and is inexpensive as a disposable warmer is desired.
本発明は、かかる事情を背景として鋭意検討した結果、達成されたものであり、軽量で、柔軟性、耐摩耗性、快適性、形態保持性および長時間の保温耐久性に優れた使い捨てカイロを提供することを目的とするものである。 The present invention has been achieved as a result of diligent investigations against the background of the above circumstances, and is a disposable body warmer that is lightweight, flexible, wear resistant, comfortable, form-retaining, and excellent in long-term heat durability. It is intended to provide.
本発明者らは、上記課題を解決するために鋭意研究した結果、カイロ用部材の基材となる不織布に金属膜を形成し、これをカイロの部材として用いることによって、本発明を完成するに至った。即ち本発明の使い捨てカイロ用部材は、不織布を基材とした使い捨てカイロ用部材シートであり、前記不織布の片面に金属膜が形成されていることを特徴とする。 As a result of diligent research to solve the above-mentioned problems, the present inventors have completed the present invention by forming a metal film on a non-woven fabric serving as a base material for a warmer member and using this as a warmer member. It came. That is, the disposable warmer member of the present invention is a disposable warmer member sheet based on a nonwoven fabric, and a metal film is formed on one surface of the nonwoven fabric.
本発明のカイロ用部材シートの金属膜は、物理蒸着法で形成することにより、金属膜厚非常に薄く確保することができるため、基布本来の通気性、ソフトな風合いを損なわない。 By forming the metal film of the member sheet for warmers of the present invention by physical vapor deposition, it is possible to ensure a very thin metal film thickness, so that the air permeability and soft texture inherent to the base fabric are not impaired.
さらに、本発明のカイロ用部材は、保温性が顕著に優れており、カイロの充填剤から放射される赤外線を効率的に反射するので、保温性を高めることができる。また、金属膜上、あるいは、金属膜が形成されていない面に感熱性接着剤層を形成することにより、発熱体粒子の包装袋をカットして製造する際、ほつれの発生がなく容易にシーリングが可能であり、カイロの発熱体粒子の袋詰めと発熱体粒子包装体の形成が容易となる。カイロ使用時の手揉み繰り返しによっても金属膜の剥離はない。 Furthermore, the member for warmers of the present invention is remarkably excellent in heat retaining properties and efficiently reflects infrared rays emitted from the filler of the warmers, so that the heat retaining properties can be improved. In addition, by forming a heat-sensitive adhesive layer on the metal film or on the surface where the metal film is not formed, it is easy to seal without causing fraying when manufacturing the packaging bag of the heating element particles. It is possible to easily pack the heating element particles of the warmer and form the heating element particle package. There is no peeling of the metal film by repeated hand-kneading when using the body warmer.
本発明によれば、軽量で、柔軟性、耐摩耗性、快適性、形態保持性、保温性および長時間の保温耐久性に優れた使い捨てカイロを提供することができる。本発明のカイロ用部材シートは、基材である不織布に感熱性接着剤層が形成されているので、シートの裁断加工時にほつれることがない。 According to the present invention, it is possible to provide a disposable body warmer that is lightweight and has excellent flexibility, wear resistance, comfort, form retention, heat retention, and long-term heat retention durability. Since the heat sensitive adhesive layer is formed in the nonwoven fabric which is a base material, the member sheet for warmers of the present invention is not frayed during sheet cutting.
また、金属膜が形成されているためか、次の様な各種の効果が現れる。イ、 静電気の発生が抑制され、外観的にも高級感が表われ暖かさを感じる。ロ、 発熱体粒子を袋に包んだ時、袋中の粒子が見えにくなり且つ透け防止性がある。ハ、 使い捨てカイロを製造するに当たり、不織布基材面に直接、自在に印刷が可能である。ニ、 この金属膜形成による透け防止性効果を受けて、基材に印刷した文字や絵柄がくっきり浮かび上がり、印刷が綺麗に見える。さらにまた、ホ、 金属膜の形成により保温性ならびに保温の持続性が向上するので、発熱体の量が少なくて済み、カイロを薄く作り込むことが出来、さらにはカイロの軽量化に繋がる。 Moreover, the following various effects appear because the metal film is formed. B) Generation of static electricity is suppressed, and the appearance is high-quality and warm. B) When the heating element particles are wrapped in a bag, the particles in the bag become invisible and have transparency. C. When manufacturing disposable body warmers, it is possible to print directly and freely on the nonwoven fabric substrate surface. D. Due to the effect of preventing see-through due to the formation of the metal film, characters and designs printed on the substrate are clearly revealed, and the printing looks beautiful. Furthermore, since the heat retention and the heat retention are improved by forming the metal film, the amount of the heating element can be reduced, the warmer can be made thin, and further the weight of the warmer is reduced.
本発明は、不織布を基材とした使い捨てカイロ用部材シートであり、前記不織布の片面に金属膜が形成されていることを特徴とする。本発明の第２の態様は、前記金属膜表面あるいは金属膜が形成されていない表面に感熱性接着剤層が形成されていることを特徴とする。 The present invention is a member sheet for disposable body warmers using a nonwoven fabric as a base material, wherein a metal film is formed on one surface of the nonwoven fabric. The second aspect of the present invention is characterized in that a heat-sensitive adhesive layer is formed on the surface of the metal film or the surface on which the metal film is not formed.
まず、本発明で使用する基材について具体的に説明する。 First, the substrate used in the present invention will be specifically described.
前記基材として用いる不織布は、特に限定されるものではないが、スパンボンド不織布、トウ開繊不織布、メルトブロー不織布、抄紙法による不織布、カード機による不織布などが例示できるが、スパンボンド不織布が最も好ましい。スパンボンド法による長繊維不織布は、繊維長が長いので実用上に必要な強度が得られ、短繊維を用いるカード法や抄紙法の場合と比較すると、油剤処理、糊材処理等の工程を経ることなくそのままシート化されるので、繊維自体の蝕感をも生かすことができる。 The nonwoven fabric used as the substrate is not particularly limited, and examples thereof include a spunbond nonwoven fabric, a tow-opened nonwoven fabric, a melt blown nonwoven fabric, a nonwoven fabric by a papermaking method, a nonwoven fabric by a card machine, etc., but a spunbond nonwoven fabric is most preferable. . The long-fiber nonwoven fabric produced by the spunbond method has a long fiber length, so that it has the necessary strength for practical use. Compared with the card method and papermaking method using short fibers, it undergoes processes such as oil treatment and paste processing. Since the sheet is formed as it is, the texture of the fiber itself can be utilized.
前記不織布を構成する繊維としては、特に限定されるものではないが、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などのポリエステル繊維、ナイロン６、ナイロン６６などのポリアミド繊維、ポリプロピレン、ポリエチレンなどのポリオレフィン繊維を挙げることができる。前記繊維は、単独で使用しても良く、２種以上を組み合わせて使用しても良い。これらの中でも、ポリエステル繊維、ポリアミド繊維、ポリオレフィン繊維が、吸湿性が低いため好ましく、特にポリエステル繊維が好ましい。一方、天然繊維や再生繊維、半合成繊維の場合、素材の持つ吸湿性により物理蒸着工程時に必要となる真空化が難しく、その結果、蒸着が出来なかったり、金属薄膜の接着性が不十分になったりする。しかし真空化を大きく阻害しない程度の混用は可能である。 The fibers constituting the nonwoven fabric are not particularly limited, but are polyester fibers such as polyethylene terephthalate, polytrimethylene terephthalate, polybutylene terephthalate, polyamide fibers such as nylon 6 and nylon 66, and polyolefins such as polypropylene and polyethylene. Mention may be made of fibers. The said fiber may be used independently and may be used in combination of 2 or more type. Among these, polyester fibers, polyamide fibers, and polyolefin fibers are preferable because of their low hygroscopicity, and polyester fibers are particularly preferable. On the other hand, in the case of natural fibers, recycled fibers, and semi-synthetic fibers, it is difficult to evacuate during physical vapor deposition due to the hygroscopic properties of the materials, resulting in inadequate vapor deposition and insufficient adhesion of metal thin films. It becomes. However, it can be mixed to the extent that vacuuming is not significantly hindered.
前記不織布の目付は、特に限定されないが目付けが低すぎると、発熱体のうち、極小のものが洩出する懸念も考えられ、他方、高すぎると不織布が硬くなりゴワゴワ感が顕著になるので適正な範囲を選択することが望ましい。従って、１２〜１００ｇ／ｍ２とするのが好ましく、２０〜７０ｇ／ｍ２がより好ましい。３０〜５０ｇ／ｍ２であると、保温性がより向上するので特に好ましい。 The basis weight of the non-woven fabric is not particularly limited, but if the basis weight is too low, there is a possibility that the smallest of the heating elements will leak out. It is desirable to select a suitable range. Therefore, it is preferable to be 12~100g / m 2, 20~70g / m 2 is more preferable. 30-50 g / m 2 is particularly preferable because the heat retention is further improved.
前記不織布を構成する単繊維の繊度は、ポリエステル繊維の場合、特に限定されないが、０．５〜５ｄｔｅｘであることが好ましく、１〜３ｄｔｅｘとすることが特に好ましい。単繊維の繊度が０．５ｄｔｅｘを下回ると発熱体表皮材の形態保持性に影響がでてくるので好ましくない。また、５ｄｔｅｘを上回ると発熱体表皮材のゴワゴワ感が顕著になってくるので好ましくない。 Although the fineness of the single fiber which comprises the said nonwoven fabric is not specifically limited in the case of a polyester fiber, It is preferable that it is 0.5-5 dtex, and it is especially preferable to set it as 1-3 dtex. If the fineness of the single fiber is less than 0.5 dtex, the shape retention of the heating element skin material will be affected. On the other hand, if it exceeds 5 dtex, the heat-sensitive skin material becomes prominent, which is not preferable.
前記不織布の厚みは、特に限定されないが、発熱体を被覆できる厚みの範囲としては、０．１〜０．８ｍｍが好ましく、０．２〜０．４ｍｍとするのが好ましい。 Although the thickness of the said nonwoven fabric is not specifically limited, As a range of the thickness which can coat | cover a heat generating body, 0.1-0.8 mm is preferable and it is preferable to set it as 0.2-0.4 mm.
次に、前記不織布の片面に形成する金属膜について説明する。 Next, the metal film formed on one side of the nonwoven fabric will be described.
不織布の少なくとも片面に金属膜を形成することにより、発熱体を被覆した場合、保温性を向上させると同時に長時間に亘って高い保温性を維持することができる。 By forming the metal film on at least one surface of the nonwoven fabric, when the heating element is coated, the heat retention can be improved and at the same time, the high heat retention can be maintained for a long time.
前記金属膜を形成する金属としては、アルミニウム、ステンレス鋼、チタン、金、銀、銅、スズ、プラチナ、クロム、ニッケル或はこれらの合金などがあげられるが、好ましくは波長１．０μｍの赤外線における金属膜の反射率が９３％以上の金属が好ましく用いられる。９３％未満では十分な保温性を得ることが難しい。金属膜の反射率は、例えば新版物理定数表（朝倉書店、１９８８年）等に挙げられている。これらの金属は単独使用しても良く、２種以上の組み合わせにより使用することもできる。中でも、コスト、安全性、蒸着加工の安易性等を考えると、アルミニウム単独もしくはアルミニウムとその他の金属を組み合わせた合金が好ましい。尚、合金の場合は金属膜の厚み方向に合金組成比を変更した傾斜組織とすることもできる。 Examples of the metal that forms the metal film include aluminum, stainless steel, titanium, gold, silver, copper, tin, platinum, chromium, nickel, and alloys thereof, preferably in the infrared of a wavelength of 1.0 μm. A metal having a metal film reflectance of 93% or more is preferably used. If it is less than 93%, it is difficult to obtain sufficient heat retention. The reflectance of the metal film is listed in, for example, a new physical constant table (Asakura Shoten, 1988). These metals may be used alone or in combination of two or more. Among these, considering cost, safety, easiness of vapor deposition, etc., aluminum alone or an alloy combining aluminum and other metals is preferable. In addition, in the case of an alloy, it can also be set as the inclination structure | tissue which changed the alloy composition ratio in the thickness direction of the metal film.
形成する金属膜の厚みは、１０ｎｍ以上であることが好ましく、３０ｎｍ以上であることがより好ましく、５００ｎｍ以下であることが好ましく、２００ｎｍ以下であることがより好ましい。厚みが薄くなり過ぎると、赤外線の反射性能およびそれによる保温効果、実使用における耐久性が不十分になる場合がある。また、厚みが厚くなり過ぎると、基材不織布の風合いや通気度の悪化につながり、なおかつ金属の変色等の現象も起こりやすくなる。 The thickness of the metal film to be formed is preferably 10 nm or more, more preferably 30 nm or more, preferably 500 nm or less, and more preferably 200 nm or less. If the thickness is too thin, the infrared reflection performance and the resulting heat retention effect and durability in actual use may be insufficient. On the other hand, when the thickness is too thick, the texture and air permeability of the base nonwoven fabric are deteriorated, and a phenomenon such as metal discoloration is likely to occur.
本発明において、前記金属膜は、物理蒸着法により形成される。物理蒸着法を採用することにより使い捨てカイロの手揉み風合いの低下を起こすことなく、金属膜による保温性を得ることが出来る。前記物理蒸着法としては、真空蒸着、分子線蒸着、イオンプレーティング、イオンビーム蒸着などの蒸発系の方法と、スパッタリング系の方法が挙げられる。これらの中でも、生産効率の良さから、蒸発系の方法が好ましい。 In the present invention, the metal film is formed by physical vapor deposition. By adopting the physical vapor deposition method, it is possible to obtain heat retention by a metal film without causing a decrease in the texture of the disposable hand warmer. Examples of the physical vapor deposition include evaporation methods such as vacuum vapor deposition, molecular beam vapor deposition, ion plating, and ion beam vapor deposition, and sputtering methods. Among these, the evaporation method is preferable because of the good production efficiency.
無電解メッキ法などのメッキ処理により、生地全面に金属膜を形成する方法もあるが、これらの場合、不織布の内部にも金属の一部が侵入した厚い金属膜が形成されるため、風合いが硬くなり、特殊用途向けに制約される。 There is also a method of forming a metal film on the entire surface of the fabric by a plating process such as an electroless plating method, but in these cases, a thick metal film in which a part of the metal has infiltrated is also formed inside the nonwoven fabric, so the texture is Becomes stiff and restricted for special applications.
また、前記金属膜に、抗菌性や消臭性などのその他の機能を組み合わせても良い。本発明のカイロ用部材シートは、前記金属膜と不織布との間にさらに樹脂層を有することが好ましい。樹脂層を設けることによって、不織布と金属膜との接着性が向上し、実際の使用時における耐久性が向上する。すなわち、前記金属膜を物理蒸着法により形成する前に、不織布に樹脂層を形成する加工を施すことが好ましい。 Further, the metal film may be combined with other functions such as antibacterial properties and deodorizing properties. It is preferable that the member sheet for warmers of the present invention further has a resin layer between the metal film and the nonwoven fabric. By providing the resin layer, the adhesion between the nonwoven fabric and the metal film is improved, and the durability during actual use is improved. That is, it is preferable to perform a process of forming a resin layer on the nonwoven fabric before forming the metal film by physical vapor deposition.
不織布上に金属膜を物理蒸着法により形成する場合、原料となる繊維および不織布製造工程における油剤が接着性に対し悪影響を及ぼすため、これらを除去した後、蒸着を行う必要性があるが、スパンボンド不織布の場合にあっては、油剤処理等の工程を経ることなくそのままシート化されるので、さらに接着性が向上することが判明している。 When a metal film is formed on a nonwoven fabric by physical vapor deposition, the fibers used as raw materials and the oil agent in the nonwoven fabric manufacturing process have an adverse effect on adhesiveness. In the case of a bond nonwoven fabric, it has been found that the adhesiveness is further improved because it is formed into a sheet as it is without undergoing a process such as oil treatment.
前記接着性を向上させるために用いられる樹脂は、不織布の素材と金属膜との接着性に優れているポリマーを選択すればよい。例えば、ポリエステルを素材とする不織布の場合は、アクリル系樹脂、親水性を高めたエステル系樹脂、およびエステル系ウレタン樹脂などが好ましい。また、ナイロンを素材とする不織布の場合は、ウレタン樹脂やポリアミド樹脂などが好ましい。前記樹脂は、水性媒体に分散または溶解させた水分散液（エマルジョン、ディスパージョン）または水溶液（以下、これらを単に「水性液」という場合がある）、あるいは、有機溶剤に溶解または分散した溶液または分散液として使用することが好ましい態様であり、水性液として使用することがより好ましい態様である。 As the resin used for improving the adhesiveness, a polymer having excellent adhesiveness between the nonwoven fabric material and the metal film may be selected. For example, in the case of a nonwoven fabric made of polyester, an acrylic resin, an ester resin with improved hydrophilicity, an ester urethane resin, and the like are preferable. Moreover, in the case of the nonwoven fabric which uses nylon as a raw material, a urethane resin, a polyamide resin, etc. are preferable. The resin may be an aqueous dispersion (emulsion, dispersion) or an aqueous solution dispersed or dissolved in an aqueous medium (hereinafter, these may be simply referred to as “aqueous liquid”), a solution dissolved or dispersed in an organic solvent, or Use as a dispersion is a preferred embodiment, and use as an aqueous liquid is a more preferred embodiment.
接着性をより向上する目的で、不織布にプラズマ処理やコロナ処理のような放電照射により、不織布表面を活性化する方法、あるいはスパンボンド不織布の場合エンボスローラーを用いて熱圧着し、丸状、楕円状、菱形状、円柱状、四角状、などの平行均等配置あるいは千鳥状配置などのエンボス模様を形成する方法を採用してもよい。 For the purpose of further improving the adhesiveness, the nonwoven fabric surface is activated by discharge irradiation such as plasma treatment or corona treatment, or in the case of a spunbond nonwoven fabric, thermocompression bonding is performed using an embossed roller, round, oval A method of forming an embossed pattern such as a parallel uniform arrangement such as a shape, a rhombus shape, a columnar shape, a square shape, or a staggered arrangement may be employed.
また、水性液を使用する場合、水性液には界面活性剤が添加されている場合がある。この場合、添加されている界面活性剤は、樹脂層形成後に水洗工程により除去されることが好ましい態様である。界面活性剤を除去することにより、不織布上に金属膜をより均一に形成することができる。 Further, when an aqueous liquid is used, a surfactant may be added to the aqueous liquid. In this case, the added surfactant is preferably removed by a water washing step after the resin layer is formed. By removing the surfactant, the metal film can be more uniformly formed on the nonwoven fabric.
本発明のカイロ用部材シートは、前記金属膜上あるいは金属膜を形成していない不織布表面に感熱接着剤層を形成させることが好ましい。感熱接着剤層を形成しておけば、本来の目的であるヒートシーリング効果以外に、シートの裁断加工時にほつれることがなく、カイロの生産加工工程において、有利な影響を与えることができる。 In the member sheet for warmers of the present invention, it is preferable to form a heat-sensitive adhesive layer on the metal film or on the nonwoven fabric surface on which the metal film is not formed. If the heat-sensitive adhesive layer is formed, in addition to the original heat sealing effect, the sheet is not frayed at the time of sheet cutting, and can have an advantageous effect in the production process of the warmer.
感熱接着材層を形成する方法としては、コーティング、グラビアロール、ラミネートなどにより樹脂層を形成する方法などがある。 As a method of forming the heat-sensitive adhesive layer, there is a method of forming a resin layer by coating, gravure roll, lamination or the like.
感熱接着剤としては、熱可塑性樹脂が挙げられる。例えば、熱可塑性樹脂フィルムをラミネートする場合、熱可塑性樹脂フィルムとしては、ＬＤＰＥ（低密度ポリエチレン）、ＬＬＤＰＥ（直鎖状低密度ポリエチレン）、ＨＤＰＥ（高密度ポリエチレン）または、メタロセン系触媒ＰＥ等の各種ポリエチレン、ポリプロピレン等のポリオレフィン系、ＥＶＡおよびエチレン、プロピレン、ブテン等の各種共重合ポリプロピレン等のポリオレフィン共重合系、ポリアミド系、ポリエステル系などのフィルムが用いられ、透湿性を有した微多孔フィルムであってもよい。柔軟性、シール性、価格の点から、ポリエチレンまたはその共重合系オレフィンフィルムが好ましい。 A thermoplastic resin is mentioned as a heat-sensitive adhesive. For example, when a thermoplastic resin film is laminated, various thermoplastic resins such as LDPE (low density polyethylene), LLDPE (linear low density polyethylene), HDPE (high density polyethylene), or metallocene catalyst PE are used. Polyolefins such as polyethylene and polypropylene, EVA and polyolefins such as various copolymers such as ethylene, propylene, and butene, polypropylene, and other films such as polyamide and polyester are used. May be. From the viewpoint of flexibility, sealing properties, and cost, polyethylene or a copolymer olefin film thereof is preferable.
上記不織布と熱可塑性樹脂フィルムを、ヒートシール、熱接合またはホットメルト接着剤などを用いてラミネートすることにより感熱接着材層が形成される。 A heat-sensitive adhesive layer is formed by laminating the non-woven fabric and the thermoplastic resin film using heat sealing, heat bonding, hot-melt adhesive, or the like.
上記の如く、形成された感熱接着剤層の厚みは、特に限定されないが、０．５〜１００μｍであることが好ましく、１〜５０μｍであることが、カイロの微小発熱物体を袋体に入れ、シールする場合の加工性ならびにカイロ形成後に求められる通気性を調整する上で、特に好ましい。 As described above, the thickness of the formed heat-sensitive adhesive layer is not particularly limited, but is preferably 0.5 to 100 μm, and is preferably 1 to 50 μm, and the micro-heating body of a warmer is put in a bag body. It is particularly preferable for adjusting the workability in the case of sealing and the air permeability required after forming the warmer.
この様にして形成された本発明のカイロ用部材シートは、感熱接着剤層を形成した後、必要であれば通気度をコントロールする目的で、多孔加工を施してもよい。好ましい通気性度の範囲は、０．０５〜１０ｃｍ３／ｃｍ２／ｈとするのがよい。孔のサイズは３〜２０μｍとするのがよく、特に５〜１０μｍとするのが良い。孔のサイズが大きすぎるとカイロの微小発熱物体が洩出する恐れがあり、小さすぎるとカイロの発熱作用のための空気の取り入れに問題を起こすことになるので好ましくない。 The member sheet for warmers of the present invention thus formed may be subjected to porous processing for the purpose of controlling the air permeability, if necessary, after forming the heat-sensitive adhesive layer. A preferable range of the air permeability is 0.05 to 10 cm 3 / cm 2 / h. The size of the hole is preferably 3 to 20 μm, particularly 5 to 10 μm. If the size of the hole is too large, there is a possibility that the minute heat-generating body of the warmer may leak out, and if it is too small, it causes a problem in the intake of air for the heat-generating action of the warmer.
ところで本発明のカイロ用部材シートを用いて使い捨てカイロを製造するに当たっては、金属膜を形成した面を内側にして微小発熱物体を収納する場合と、逆に不織布基材側を内側にして微小発熱物体を収納する場合があり、これらはカイロとしての最終外観に対する好みや商品価値、印刷外観の要請に対応して任意に選択されるが、前者の場合は後述する遠赤外の反射特性や再放射特性を製品評価の判断基準とすることが出来る。具体的には、その遠赤外保温性を確保する観点から、金属膜が形成された面は、遠赤外線をよく反射する特性を有することが望ましい。金属膜面もしくは金属膜の上に形成された感熱接着剤層を通した遠赤外線の反射特性や再放射特性は、例えば４５度パラレル再放射法により代用的に評価することができる。４５度パラレル再放射法により金属膜形成面の温度を測定して、未加工品（ブランク）との温度差を対比すればよい。評価を行う遠赤外線反射性能としては、金属膜が形成されていないブランクとの温度差（ΔＴ）として３℃以上であることが好ましく、４℃以上であることがより好ましい。前記４５度パラレル再放射法により測定する熱再放射特性が前記下限値以上であれば、保温性を十分に体感できるため、より一層の低温環境下での使い捨てカイロとして用いるのに適する。 By the way, when manufacturing a disposable body warmer using the member sheet for a body warmer of the present invention, a case where a minute heat generating object is accommodated with a surface on which a metal film is formed facing inside is conversely a minute heat generated when a nonwoven fabric substrate side is facing inside. There are cases where objects are stored, and these are arbitrarily selected according to the preference for the final appearance as a warmer, the value of the product, and the demand for the printed appearance. Radiation characteristics can be used as criteria for product evaluation. Specifically, from the viewpoint of ensuring the far-infrared heat retaining properties, it is desirable that the surface on which the metal film is formed has a characteristic of reflecting far-infrared rays well. The far-infrared reflection characteristics and re-radiation characteristics through the heat-sensitive adhesive layer formed on the metal film surface or the metal film can be evaluated by, for example, a 45-degree parallel re-radiation method. What is necessary is just to measure the temperature of a metal film formation surface by a 45 degree | times parallel re-radiation method, and contrast the temperature difference with an unprocessed product (blank). The far-infrared reflection performance to be evaluated is preferably 3 ° C. or higher, more preferably 4 ° C. or higher, as a temperature difference (ΔT) with respect to a blank on which no metal film is formed. If the heat re-radiation characteristic measured by the 45-degree parallel re-radiation method is equal to or higher than the lower limit value, the heat retaining property can be fully experienced, so that it is suitable for use as a disposable warmer in a further low-temperature environment.
因みに、本発明のカイロ用部材シートでは、前記４５度パラレル再放射法により測定する再放射表面温度（Ｔ）は、金属膜が形成されていない未加工品（ブランク）と比べて大きい値を示しており、且つ実測値として３０℃以上、好ましくは３５℃以上、更に好ましくは３８℃以上とすることにより、保温性の向上に繋がる。ここで、再放射表面温度が３０℃を下回る場合にあっては、従来品と比べて保温性の向上が見られなくなるので好ましくない。 Incidentally, in the member sheet for warmers of the present invention, the re-radiation surface temperature (T) measured by the 45-degree parallel re-radiation method shows a larger value than that of an unprocessed product (blank) in which no metal film is formed. In addition, when the measured value is 30 ° C. or higher, preferably 35 ° C. or higher, and more preferably 38 ° C. or higher, the heat retention is improved. Here, in the case where the re-radiation surface temperature is lower than 30 ° C., it is not preferable because an improvement in heat retention is not observed as compared with the conventional product.
また本発明のカイロ用部材シートは、金属膜が形成されているため帯電性の少ないことがひとつの特徴である。一般的にカイロ使用時は、外気温が低く、相対湿度が低くなっているため、疎水性の不織布からなるカイロ部材シートの場合にあっては、静電気が帯びやすい状態となっている。本発明のカイロ部材シートは、金属膜が形成されているので帯電防止性に優れており、使用時に衣服等と擦れあって静電気が起きることよる不快感を防ぐことができる。金属膜が形成されているシート面の帯電性として、半減期を０〜１２０秒とするのが好ましく、より好ましくは０〜３０秒、特に０〜１５秒とするのが好ましい。ここで半減期が１２０秒を超えると、カイロ使用時に静電気が頻発して不快感が増してくるので好ましくない。 In addition, the member sheet for warmers of the present invention is characterized by low chargeability because a metal film is formed. In general, when a warmer is used, the outside air temperature is low and the relative humidity is low. Therefore, in the case of a warmer member sheet made of a hydrophobic non-woven fabric, static electricity tends to occur. The warmer member sheet of the present invention is excellent in antistatic property because it is formed with a metal film, and can prevent discomfort caused by static electricity due to rubbing against clothes or the like during use. As the chargeability of the sheet surface on which the metal film is formed, the half-life is preferably 0 to 120 seconds, more preferably 0 to 30 seconds, and particularly preferably 0 to 15 seconds. Here, if the half-life exceeds 120 seconds, static electricity frequently occurs during use of the body warmer, which increases discomfort, which is not preferable.
本発明のカイロ用部材シートは、不織布の片面に蒸発系物理蒸着法により金属膜を形成し、好ましくは金属膜上あるいは金属膜が形成されていない面に感熱接着材層を形成することを特徴とする。また、不織布を基材としたカイロ用部材シートの製造工程において、前記不織布の少なくとも片面に樹脂層を形成してから、蒸発系物理蒸着法により金属膜を形成することが好ましい。 The member sheet for warmers of the present invention is characterized in that a metal film is formed on one side of a nonwoven fabric by an evaporative physical vapor deposition method, and preferably a heat-sensitive adhesive layer is formed on the metal film or on the surface where the metal film is not formed. And Moreover, in the manufacturing process of the member sheet for body warmers which used the nonwoven fabric as a base material, it is preferable to form a metal film by an evaporative physical vapor deposition method after forming a resin layer on at least one side of the nonwoven fabric.
本発明のカイロ用部材シートは、金属膜が形成されているため遠赤外線透過率が７０％以下、好ましくは５０％以下、特に３０％以下と小さく、カイロにした場合保温性向上に大きく寄与する。ここで遠赤外線透過率が７０％を越えると従来品と比べて保温性の向上が見られなくなるので好ましくない。 The member sheet for warmers of the present invention has a far-infrared transmittance of 70% or less, preferably 50% or less, particularly 30% or less because a metal film is formed. . Here, if the far-infrared transmittance exceeds 70%, an improvement in the heat retaining property is not observed as compared with the conventional product, which is not preferable.
本発明のカイロ用部材シートは、金属膜形成面を内側にするか外側にするかに係わらず金属膜が形成されているため保温率が１２％以上、好ましくは２０％以上、特に３０％以上と大きく、カイロに用いた場合保温性向上に大きく寄与する。ここで保温率が１０％以下になると従来品と比べて保温性の向上が見られなくなるので好ましくない。 The member sheet for warmers of the present invention has a heat retention rate of 12% or more, preferably 20% or more, particularly 30% or more because the metal film is formed regardless of whether the metal film forming surface is inside or outside. It greatly contributes to the improvement of heat retention when used in a warmer. Here, it is not preferable that the heat retention rate is 10% or less because the heat retention is not improved as compared with the conventional product.
以下、本発明を図面に基づいて説明するが、本発明は図面に示された態様に限定されるものではない。 Hereinafter, the present invention will be described with reference to the drawings, but the present invention is not limited to the embodiments shown in the drawings.
図１〜図２は、本発明のカイロ用部材シートの構成を模式的に例示する断面説明図である。図１におけるカイロ用部材シート４は、不織布１と、不織布１の片面に形成された金属膜２と、金属膜２上に形成された感熱接着剤層３とを有している。図２におけるカイロ用部材シート４は、不織布１と、不織布１の片面に形成された金属膜２と、金属膜２が形成されていない表面に感熱接着剤層を有している。 1 to 2 are cross-sectional explanatory views schematically illustrating the configuration of a member sheet for warmers of the present invention. A warmer member sheet 4 in FIG. 1 has a nonwoven fabric 1, a metal film 2 formed on one side of the nonwoven fabric 1, and a heat-sensitive adhesive layer 3 formed on the metal film 2. 2 has a non-woven fabric 1, a metal film 2 formed on one side of the non-woven fabric 1, and a heat-sensitive adhesive layer on the surface where the metal film 2 is not formed.
次に、実施例及び比較例を用いて本発明を具体的に説明するが、本発明はこれらに限定されるものではなく、前・後記の趣旨を逸脱しない範囲で変更実施をすることは、全て本発明の技術的範囲に含まれる。本発明で用いた測定法は以下の通りである。 Next, the present invention will be specifically described using examples and comparative examples, but the present invention is not limited to these examples, and modifications may be made without departing from the spirit of the preceding and following descriptions. All are included in the technical scope of the present invention. The measurement method used in the present invention is as follows.
〈金属膜の膜厚の測定方法〉
蒸着加工した不織布から、２ｍｍ×５ｍｍ小片を切り出し、エポキシ樹脂で包埋した。この包埋した試料をウルトラミクロトームにて不織布の厚み方向に断面の超薄切片を作成した。この試料を透過型電子顕微鏡（ＪＥＯＬ社製、ＪＥＭ２０１０）を用いて観察し、不織布を形成する繊維上に蒸着されたアルミニウム薄膜について、ほぼ平均的な外観を呈する部位を選び、拡大倍率５００００倍にて写真撮影を行い、この写真からアルミニウム薄膜の厚みを求めた。
<Measuring method of metal film thickness>
A 2 mm × 5 mm small piece was cut out from the non-woven fabric subjected to vapor deposition and embedded in an epoxy resin. This embedded sample was made into an ultrathin section having a cross section in the thickness direction of the nonwoven fabric using an ultramicrotome. This sample was observed using a transmission electron microscope (JEMOL, JEM2010), and a portion exhibiting an almost average appearance was selected for the aluminum thin film deposited on the fibers forming the nonwoven fabric, and the magnification was 50000 times. A photograph was taken, and the thickness of the aluminum thin film was determined from this photograph.
〈感熱接着剤層の厚みの測定方法〉
感熱接着剤層を形成した不織布から、２ｍｍ×５ｍｍ小片を切り出し、エポキシ樹脂で包埋した。この包埋した試料をミクロトームにて不織布の厚み方向を断面とするに超薄切片を作成した。この試料を走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ）を用いて観察し、不織布を形成する繊維上に形成されたの感熱接着剤層の厚み方向を、拡大倍率５０００倍にて写真撮影を行い、この写真から感熱接着剤層の厚みを求めた。
<Method for measuring thickness of heat-sensitive adhesive layer>
A 2 mm × 5 mm piece was cut out from the nonwoven fabric on which the heat-sensitive adhesive layer was formed, and embedded with an epoxy resin. An ultrathin section was prepared from the embedded sample with a microtome so that the thickness direction of the nonwoven fabric was taken as a cross section. This sample was observed using a scanning electron microscope (SEM), and the thickness direction of the heat-sensitive adhesive layer formed on the fibers forming the nonwoven fabric was photographed at an enlargement magnification of 5000 times. The thickness of the heat sensitive adhesive layer was determined.
〈熱再放射特性の測定方法〉
熱再放射特性：（社）遠赤外線協会 認定規則 再放射特性 ４５度パラレル再放射法により測定をした。尚、測定面は不織布に形成された金属膜表面とした。
<Measuring method of thermal re-radiation characteristics>
Thermal re-emission characteristics: Far-infrared radiation association certification rules Re-emission characteristics Measured by 45 degree parallel re-emission method. The measurement surface was the surface of a metal film formed on the nonwoven fabric.
〈遠赤外透過率の測定方法〉
遠赤外線透過率：分光光度計（島津 ＵＶ−３１００ＰＣ）により、７２０ｎｍ〜２０００ｎｍの波長域の透過率を測定した。光度計に取付けた積分球付属装置はＩＳＲ−３１００積分球内径６０ｍｍφ、標準白板は硫酸バリウムを使用した。試料を積分球付属のサンプルホルダーに取付けるために、タテ６ｃｍ×ヨコ３ｃｍの長方形の中央にタテ２．５ｃｍ×ヨコ１ｃｍの長方形スリットを切り抜いた厚紙を２枚用意した。シートサンプルをタテ６ｃｍ×ヨコ３ｃｍに切り取って、用意した２枚の厚紙に挟み込んでからサンプルホルダーに取り付けた。そのサンプルホルダーを積分球の入射光側の透過率測定用の取付け位置に、不織布の金属膜形成面を分光光度計の光源側に向けて取付けて測定を行った。尚、このスリットを切り抜いた厚紙を使う目的は、サンプルにシワがよって測定値の精度低下を防ぐためである。同じ試料からサンプルを３個作成し、３個の測定データの平均値で評価した。
<Measurement method of far-infrared transmittance>
Far-infrared transmittance: The transmittance in the wavelength region of 720 nm to 2000 nm was measured with a spectrophotometer (Shimadzu UV-3100PC). The integrating sphere attachment device attached to the photometer was ISR-3100 integrating sphere inner diameter 60 mmφ, and the standard white plate was barium sulfate. In order to attach the sample to the sample holder attached to the integrating sphere, two pieces of cardboard were prepared by cutting out a rectangular slit of length 2.5 cm × width 1 cm in the center of a rectangle 6 cm × width 3 cm. The sheet sample was cut into a length of 6 cm and a width of 3 cm, and sandwiched between two prepared cardboard sheets, and then attached to the sample holder. The measurement was performed with the sample holder attached to the mounting position for measuring transmittance on the incident light side of the integrating sphere and the metal film-forming surface of the nonwoven fabric facing the light source side of the spectrophotometer. Note that the purpose of using the cardboard from which the slit is cut is to prevent the measurement value from degrading due to wrinkling of the sample. Three samples were prepared from the same sample and evaluated by the average value of the three measurement data.
<保温率の測定方法>
カトーテック社製のサーモラボＩＩを用い、２０℃、６５％ＲＨ環境下で、ＢＴ−ＢＯＸのＢＴ版（熱板）を３５℃（人の皮膚温度を想定）に設定し、その熱板の上に試料を置き、熱移動量が平衡になったときの消費電力量Ｗを測定する。また、試料を置かない条件での消費電力量Ｗ０を計測する。これらの消費電力量から以下に示す式により保温率を求めた。
保温率（％）＝（（Ｗ０−Ｗ）／Ｗ０）×１００
ＢＴ板は、１０ｃｍ×１０ｃｍのサイズであるが、測定試料は２０ｃｍ×２０ｃｍのサイズとする。測定方法としてドライコンタクト法を用いた。尚、測定試料は不織布の金属蒸着が形成されていない面を熱版側にセットして測定を行った。
<Measurement method of heat retention>
Using KATOTECH's Thermolab II, set the BT-BOX BT version (hot plate) to 35 ° C (assuming human skin temperature) in an environment of 20 ° C and 65% RH. A sample is placed on and the amount of power consumption W is measured when the amount of heat transfer is balanced. Further, the power consumption amount W0 under the condition where no sample is placed is measured. The heat retention rate was calculated from these power consumptions by the following formula.
Thermal insulation rate (%) = ((W0−W) / W0) × 100
The BT plate has a size of 10 cm × 10 cm, but the measurement sample has a size of 20 cm × 20 cm. A dry contact method was used as a measurement method. The measurement sample was measured by setting the surface of the nonwoven fabric on which the metal vapor deposition was not formed on the hot plate side.
<半減期測定法>
ＪＩＳ Ｌ １０９４：１９９７ 織物及び編物の帯電性試験方法、５．１ 半減期測定方法に従って測定した。
<Half-life measurement method>
JIS L 1094: 1997 Measured according to the test method for charging properties of woven fabrics and knitted fabrics and 5.1 half-life measurement method.
《実施例１〜８》
常法により、ポリエステルを紡糸機に供給し、溶融押し出しした長繊維を、冷却しつつエジェクターにて３５００〜４５００ｍ／分の速度で引き取り、下方を移動する引取りネット上に均質に開繊振り落として、表１に示すそれぞれの目付けのウェッブを形成してスパンボンド不織布を得た。ウェッブ中の単繊維の繊度は２dｔeｘであった。得られたそれぞれの不織布を、株式会社アルバック製イオンビーム蒸着機にセッティングし、真空環境下（真空度３．０×１０−４Ｔｏｒｒ）アルミニウムの蒸着量をそれぞれ調整して蒸着処理を行い、表１に示すそれぞれの金属膜形成シートを作成した。尚、表１に示すそれぞれの条件でアルミニウム蒸着した不織布は、アルミニウム蒸着前の不織布（熱再放射特性測定のためのブランク）と対にして、測定用試料に供した。
<< Examples 1-8 >>
In the usual way, polyester is fed to a spinning machine, and the melt-extruded long fibers are taken up at a speed of 3500-4500 m / min by cooling with an ejector. Then, webs having respective weights shown in Table 1 were formed to obtain spunbonded nonwoven fabrics. The fineness of the single fiber in the web was 2 dtex. Each of the obtained nonwoven fabrics was set in an ion beam deposition machine manufactured by ULVAC, Inc., and the deposition amount was adjusted by adjusting the deposition amount of aluminum under a vacuum environment (degree of vacuum: 3.0 × 10 −4 Torr). Each metal film formation sheet shown in 1 was created. In addition, the nonwoven fabric which carried out aluminum vapor deposition on each condition shown in Table 1 was used for the sample for a measurement by making a pair with the nonwoven fabric (blank for thermal re-radiation characteristic measurement) before aluminum vapor deposition.
引き続いて、それぞれの金属膜形成シートに感熱接着剤層を形成した。感熱接着剤層の形成は次のように行った。金属膜を有するシートの金属膜が形成されている面あるいは、金属膜が形成されていない面に、ポリエチレン（ＰE）フィルムをラミネートした。かかるラミネートフィルム部分は、感熱接着剤層となり、その厚みは表１に示すとおりである。実施例１〜４は、不織布の目付量（厚み）を変えた。実施例５〜７は不織布の厚みは一定であるが、金属膜の膜厚を変えた。そのうち、実施例７は、金属膜が形成されていない面に感熱接着剤層を形成した。実施例８は、不織布の素材として、ナイロン６を用いた。 Subsequently, a heat-sensitive adhesive layer was formed on each metal film-forming sheet. The heat sensitive adhesive layer was formed as follows. A polyethylene (PE) film was laminated on the surface of the sheet having the metal film where the metal film was formed or on the surface where the metal film was not formed. The laminate film portion becomes a heat-sensitive adhesive layer, and the thickness is as shown in Table 1. In Examples 1 to 4, the basis weight (thickness) of the nonwoven fabric was changed. In Examples 5 to 7, the thickness of the nonwoven fabric was constant, but the thickness of the metal film was changed. Among them, in Example 7, a heat-sensitive adhesive layer was formed on the surface where the metal film was not formed. In Example 8, nylon 6 was used as a nonwoven fabric material.
《比較例１》
金属膜を形成する工程を省く以外に、他の工程は実施例１と同様に行い、スパンボンドシートを作製した。実施例１と同様の方法で評価を行った。結果を表１に示す。
<< Comparative Example 1 >>
Other than omitting the step of forming the metal film, other steps were performed in the same manner as in Example 1 to produce a spunbond sheet. Evaluation was performed in the same manner as in Example 1. The results are shown in Table 1.
実施例１〜８は、保温性が良い。特に、実施例２、３および４は、保温性が大きく優れている。実施例７は感熱接着剤層が金属膜上に無く、不織布上に形成した場合の事例であるが、保温性が良い。また実施例８は、不織布素材としてナイロン６を用いた事例であるがポリエステルと同様の保温性が良い。 Examples 1-8 have good heat retention. In particular, Examples 2, 3 and 4 are excellent in heat retention. Example 7 is an example in which the heat-sensitive adhesive layer is not formed on the metal film but formed on the nonwoven fabric, but the heat retaining property is good. In addition, Example 8 is an example in which nylon 6 is used as the nonwoven fabric material, but the same heat retention as polyester is good.
比較例１は、金属膜が形成されなかったため、保温性の数値が小さく本発明品に比べて劣る。さらに、帯電性の評価値である半減期の数値が本発明品に比べ、極めて大きく静電気の発生が大きくなっている。 Since the metal film was not formed in Comparative Example 1, the numerical value of heat retention is small and inferior to the product of the present invention. Further, the half-life value, which is an evaluation value of charging property, is extremely large compared to the product of the present invention, and generation of static electricity is large.
本発明は、低温環境下で防寒用として用いられる、軽量で、柔軟性、耐摩耗性、快適性、形態保持性および長時間の保温耐久性に優れた使い捨てカイロを提供することができる。 INDUSTRIAL APPLICABILITY The present invention can provide a disposable body warmer that is used as a cold protection in a low-temperature environment and is lightweight, flexible, wear resistant, comfortable, form-retaining, and excellent in long-term heat durability.
１：不織布
２：金属膜
３：感熱性接着剤層
４：カイロ用部材シート
1: Nonwoven fabric 2: Metal film 3: Heat-sensitive adhesive layer 4: Cairo member sheet
Claims (7)
A warmer using the warmer member sheet according to any one of claims 1 to 6.
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