JP3138441U - 足裏用シート - Google Patents

Abstract

【課題】 足裏に電気二重層の生じ難い安定した電位差を与える事の出来る平面電極の開発。
【解決手段】 厚手の帆布の片面に、黒鉛または黒鉛およびカーボンブラックを成分とした導電性塗料を塗布し、帆布の表面と裏面間の炭素含率に傾斜を持たせたシート状の電極と、その裏面に吸水性高分子ゲルを担持させた平面状の半電池を足裏に装着し、歩行時の足裏の運動を利用して電気二重層を形成している水素ガスなどを外部に放出し、足裏と安定した出力の電気回路を形成する平面状の半電池を開発し課題を解決した。
【選択図】図２

Description

本考案は、靴底や靴下の足裏面に装着し微弱な電位を足裏に印加して水虫、ひび、あかぎれ、悪臭を予防する足裏シートに関する。その技術分野は化学電池、電気治療および靴の中敷きに関する。

アルミニウム、亜鉛、銅、銀および炭素材料などの導体から二種類の物質を選び、電解質を介在させて化学電池を形成させた足裏用シートは古くから知られていた。また銅や銀単体を用いた足裏用シートもその殺菌力を利用して足裏用シートに数多く提案されてきた。しかし、これらの足裏シートは、靴の使い勝手が悪く、効果も短寿命であること、さらに水虫薬の進歩などによって市場から姿を消してしまった。
特公平１−６１０４１ 実案登録３００６６１２ 特願平６−２６１９４６ 実案登録３１０８８５９ 実案登録３１２１８４９ 特公６１−２１６６９

二種類の導電材料を用いた化学電池は、標準電極電位が大きい炭素、銀、銅が代表的な陽極、アルミニウムや亜鉛が代表的な陰極として選択されている。化学電池では、陰極材料が酸化されて荷電した電子を放出し、同時に陰極材がアルミニウムイオンや亜鉛イオンのようなイオンとなって溶けだしてくる。陽極材料の銅や銀は化学電池起動の初期には僅かに溶けるが、電池が正常に起動開始すると溶解する事は無くなり、殺菌効果が長続きしない。銅や銀単体の場合は、やはり足裏に着用した初期にはイオンが溶出し殺菌作用があるが、これも効果は長続きしない。炭素材料はイオン化しないので単なる導電材料としてしか機能しない。さらに炭素電極表面には電池起動初期には酸性の還元水が発生し殺菌力が有るが、直ぐに水素ガス層が電気二重層を形成し、出力が低下して電池機能が長続きしない。また二種類の導電材料を用いた足裏用シートの弱点は、陰極および陽極の材料が接触すると、発電した電気は短絡して有効に利用できる電気を取り出すことが出来ないので、電極を特別な構造にして絶縁するために離さなければならなかった。このために構造が複雑となり、足裏に着用する時に履き心地も悪くコスト高となる欠点があった。
本考案は、以上のような過去の化学電池や銅、銀を用いた足裏シートの欠点である複雑な構造を簡略化し、且つ安定し持続可能な電池を開発する事を課題とした。

本考案の足裏シートは、第一層が天然物または合成樹脂製の織り布または網、第二層が片面を炭素塗料で塗装された織り布、第三層が吸水性高分子ゲル、第四層が、第三層側に粘着材または接着剤を塗布したプラスチックフイルムまたはアルミニウム箔の構成からなり、足型の形に切断され、その縁辺を織り布またはプラスチックフイルムで縫製または接着して縁取りした積層構造のものである。この積層構造の足裏用シートは、靴の内底および靴下に装着し、足裏に近接ないし接触した状態で使用される。

第一層は足裏シートの炭素塗布面保護層で、天然繊維または合成繊維の織り布あるいは合成樹脂製の網が用いられる。１１号木綿帆布、または３０〜６０メッシュのポリエステルメッシュが好ましい。

第二層は炭素含有塗料を片面に塗布した織り布で、電極部である。炭素含有塗料は粉末状（３０メッシュ）の黒鉛（４０重量部）を水溶性アクリル系樹脂（固形分換算６０重量部）で混合したペースト状の導電性塗料が好ましい。黒鉛に代わりカーボンブラックも単独または黒鉛と併用して使用可能である。織り布は４号木綿帆布が好ましく、あるいは同等の厚さの織り布が使用できる。この片面にヘラを用いて炭素含有導電性塗料を３０〜１００ｇ／ｍ^２（固形分）均一に塗付する。帆布の塗付面と裏面に間の炭素含率は傾斜的に少なくなり、帆布の裏面は、炭素はほぼ存在しない状態に塗付する。帆布内部に分布する炭素の粒度は、浸透距離が大きくなるほど細かくなる。即ち、塗付面は粒度の粗である黒鉛粉の濃度が高く、帆布の裏面は粒度の細かな黒鉛粉の濃度が高く黒鉛の絶対濃度も少なくなる。樹脂は、１００℃前後の加熱硬化型が好い。効果不足の場合には、足裏が黒く汚れる事が有る。

第三層は、吸水性高分子ゲルで、これを第二層の裏面に塗布する。水分は５０％ほど予めゲルに含ませておく。ゲルはポリビニルアルコール系、ＥＶＡ系またはアクリル系など合成高分子系のものを使用する。保冷材や化粧材に使われるものが人体に対し安全で無難である。例えば白元社製アイスノン、大創産業製ウエット＆ハードゲル、パール金属製クールタイム、積水化学製テクノゲルがある。塗布量は、２０〜１００ｇ／ｍ^２、好ましくは５０ｇ／ｍ^２前後が好い。

第四層は、粘着性のあるゲルを保護する保護膜層である。第三層側に常温で使用可能な粘着材または接着剤を塗布したアルミニウム箔かプラスチックフイルムを使用する。厚さは粘着材または接着剤が０．０３ｍｍ、アルミニウム及びプラスチックフイルムは０．０２５ないし０．０５ｍｍでよい。アルミニウム箔は、この粘着材または接着剤によって第二層の炭素とは電気的に絶縁された状態になっている。この状態で第二層の炭素は足裏に着用した時に、アルミニウムではなく、足裏と電気回路を形成し３００〜５００ｍＶの電位を生じる。

以上の第一層から第四層までの積層された構成品は足裏型に切断される。縁は各層が解放されているので、テープ状の織り布またはプラスチックフイルムで縫製または接着して足裏シートを一体化させる。

このようにして作られた足裏シートは、そのまま靴の中敷きとして使用するか、靴下の中に入れて生活する。靴の内底に固定した形で、予め装着しておく事も出来る。

本考案の構成品である黒鉛およびカーボンブラックを塗布した織り布は半電池となっており、更に電極の厚さ方向は、炭素含率が表面は大、下面は小となって傾斜している。この電極単独では半電池となっており、足裏面をもう一方の電極として電気回路を形成し、３００〜５００ｍＶ程度の弱い電位が生じるという特徴がある。また炭素含率の傾斜によって、帆布の厚さの中心部から裏面にかけて空隙が多くなり、歩行などの動作を繰り返した時に中に含まれた空気が押し出されては新たな空気が入り込み、化学電池の欠点とされていた水素ガスも一緒に追い出され、これによる電気二重層の形成も起こらなくなり安定して発電できるようになった。本考案者の実験では、二年間の着用後も電位の低下は見受けられなかった。この着用によって水虫、ひび、あかぎれ、靴や靴下の臭いは完全に防ぐことが出来た。足裏シートが接触しない爪部の水虫も本考案品では、約２週間で完治させる事が出来た。爪水虫は、今まで内服薬しか治癒の方法がないとされていたものである。

具体的な実施例によって説明する。
第一層は、１１号帆布程度の薄地織り布か合成樹脂製網を使用する。後工程の縁止のための縫製あるいは接着によって第２層以下と固定される。第１層の素材寸法は、第二〜四層より大きくし、裏面に折り返して固定を確実にすることも可能である。
第二層は、縦３０ｃｍ、横２５ｃｍの木綿の四号帆布の片面に、黒鉛塗料（例えば日本黒鉛（株）製バニーライトＬ−１３）をステンレス製刃渡り３ｃｍ厚さ０．５ｍｍのヘラを用いて固形分が、略５０ｇ／ｍ^２となるように塗布し、約１００℃で１５分乾燥する。
第三層は、含水率５０％の高分子吸水ゲル（例えばパール金属（株）製クールタイム）を第二層の非塗装面に塗布する。塗布は、ローラーやヘラを利用して行う。塗布量は、３０〜１００ｇ／ｍ^２、好ましくは５０ｇ／ｍ^２程度で良い。
第四層は、粘着剤付きアルミニウム箔（例えば大創製キッチン用防水アルミニウムテープ）を貼る。アルミニウムの材質は、広く用いられている品種、例えば日本製箔、ＰＡＣＡＬ及びその同等品が良い。厚さは０．０２〜０．５ｍｍ好ましくは、０．０３ｍｍ程度の軟質材が良い。アルミニウム箔を積層後は、足裏型に切断する。
足裏型に切断した積層構成物は、テープ状の布あるいはプラスチックで縫製または接着して縁どりし出来上がる。この工程は、在来の縁どり技術による。

足裏シートの上面図である。 足裏シートの断面構成説明図である。 第二層の帆布内断面の炭素含率変化説明図。塗付面は炭素含率大、裏面は小。

符号の説明

１ テープによる縁どり部
２ 第一層 薄手の帆布または合成樹脂メッシュ
３ 第二層 帆布、片面炭素塗料塗布
４ 第三層 高分子吸水性ゲル
５ 第四層 粘接着剤付きアルミニウム箔またはプラスチックフイルム
６ 足裏側で中敷き、靴または靴下。粘着材または接着剤により相互に固定してもよい。
７ 第二層 炭素塗付面
８ 第二層 表面炭素含率最大層
９ 第二層 裏面炭素含率最小層
１０ 第二層 炭素含率中間層

Claims (3)

1. 第一層が木綿または合成樹脂製の織り布または網からなり、第二層が木綿または合成樹脂製の織り布で、その片面に黒鉛または黒鉛とカーボンブラックを含む塗料を塗布し乾燥した物で、炭素含率が、織り布の塗付面は大きく、裏面は少なく傾斜している導電性被膜を有するシート状の物からなり、第三層が高分子吸水性ゲルからなり、第四層が第三層との境界に粘着材または接着剤を塗布したアルミニウム箔またはプラスチックフイルムからなる層状構成物である足裏用シート。
2. 請求項１の足裏シートが縁辺を織り布またはプラスチックフイルムで縫製または接着して縁どりされた層状構成物である足裏用シート。
3. 請求項１および２の層状構成物が、中敷き、靴の内底または靴下に装着され、足裏と近接ないし接触する足裏用シート。

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