JP4523750B2 - 発温積層体 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、例えば使い捨て懐炉やその他の加温体として用いられる発温積層体に係り、さらに詳しくは、シート表面の温度を任意に設定可能な発温積層体に関する。
【0002】
【従来の技術】
使い捨て懐炉などの温熱具は、発熱体と、この発熱体を包む被覆シートとの積層体により構成されている。前記被覆シートは、通常は袋状に形成されており、その内部に位置する発熱体を封入する機能と、発熱体から発せられる熱を使用者の肌などに伝達する機能を有している。従来の使い捨て懐炉では、前記被覆シートが不織布などで形成されている。
【0003】
また、特開昭64−034363号公報には、発熱体を覆う表面材に特徴を有する加熱器具に関する発明が開示されている。
【0004】
前記公報に開示され加熱器具は、発熱体を覆う表フィルムが通気性を有するものとなっており、その表面に前記表フィルムの通気性を遮断する機能を有する粘着テープが複数枚貼り付けられている。前記粘着テープを剥がして前記通気性を有する表フィルムの露出面積を変化させることにより、前記発熱体の酸化反応に寄与する空気の供給量を変化させ、これによって温度経過を調整できるようにしている。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、従来のように、発熱体を不織布で覆った使い捨て懐炉では、発熱体で発せられた熱を使用者の肌へ伝達する効率が悪い欠点がある。
【0006】
また前記公報に開示されている加熱器具では、粘着テープを剥がして表シートの通気領域となる面積を調整し、発熱体の酸化反応に寄与する空気の供給量を調整するというものであるが、実際に発熱体の酸化反応を調整して発熱体の発熱量を制御するのは難しい。そのため、充分な加熱が得られなかったり、または過剰に加熱されすぎるなどして、最適な温度を設定するのは困難である。
【0007】
本発明は上記従来の課題を解決するものであり、表面の被覆シートの状態を変えることにより、肌などに感じる温度を自由に調節できる発温積層体を提供することを目的としている。
【0008】
【課題を解決するための手段】
本発明は、発熱体と、この発熱体の使用者に接する表面側と前記表面側と対向する裏面側とを覆う被覆シートを有する発温積層体において、
前記表面側の被覆シートは、熱伝導率の異なる少なくとも2つのシート基材が積層されており、前記発熱体に面する内側シート基材は金属を含み、前記内側シート基材の表面側に重ねられた外側シート基材は、前記内側シート基材よりも熱伝導率が低く、前記外側シート基材が前記内側シート基材より面積が小さく形成されており、
前記外側シート基材と前記内側シート基材とが、複数のドット状ホットメルト型接着剤で接着されまたは複数のドット状熱シール部で融着されて、前記外側シート基材が前記内側シート基材から剥離可能とされていることを特徴とするものである。
【0009】
この発温積層体では、表側のシート基材を剥がして熱伝導率の異なるシート基材を表面に露出させることにより、肌などに感じる温度を変えることができ、環境温度などの状況に応じて発温積層体の表面温度を調整できる。
【0011】
また、シート基材を剥がしていくことによって、発温積層体の表面温度を徐々に高くすることができ、表面温度を徐々に高くする調整が容易であり、表面温度を選択しやすいものとなる。
【0012】
また、前記熱伝導率が最も大きいシート基材が非透湿性であることが好ましい。
【0013】
この場合、裏面シートから導入される酸素による酸化反応により発熱体が熱を発するものにできる。
【0014】
【発明の実施の形態】
図1は本発明の発温積層体を示す斜視図、図2は図1の発温積層体をII−II線で切断した断面図、図3は被覆シートの斜視図である。
【0015】
図1と図2に示す発温積層体10は、使い捨て懐炉などとして使用されるものであり、発熱体4と、この発熱体4の表面側を覆う被覆シート1と、前記発熱体4の裏面側を覆う裏面シート5とを有している。
【0016】
前記発熱体4は、鉄粉などの金属粉、塩化ナトリウムなどの反応助剤、活性炭、水および保水剤などを混合して構成されている。
【0017】
前記被覆シート1は、第1のシート基材2の表面に第2のシート基材3が積層されており、且つ第2のシート基材3は、第1のシート基材2の表面に剥離可能に接合されている。図1と図2に示すように、第1のシート基材2は発温積層体10と同じ大きさに形成されているものであるが、第2のシート基材3は第1のシート基材2よりも少し面積が小さくなっている。このように第2のシート基材3の面積を小さくすることにより、この第2のシート基材3の縁部を持って、第1のシート基材2の表面から剥がしやすくなる。
【0019】
前記発温積層体10では、前記被覆シート1の第1のシート基材2と裏面シート5との間に、発熱体4が内装された状態で、第1のシート基材2の右側縁2aと前記裏面シート5の右側縁5a、第1のシート基材2の左側縁2bと前記裏面シート5の左側縁5b、第1のシート基材2の前縁2cと前記裏面シート5の前縁5c、および第1のシート基材2の後縁2dと前記裏面シート5の後縁5dとが、それぞれホットメルト型接着剤や熱シールなどにより接合されている。
【0020】
前記被覆シート1では、第1のシート基材2と第2のシート基材3とが、熱伝導率の相違するシートであり、好ましくは、第1のシート基材2が第2のシート基材3よりも熱伝導率が大きいものとなっている。
【0021】
本明細書において「熱伝導率」とは、物体内部の等温面の単位面積を通って単位時間に垂直に流れる熱流と、この方向における温度勾配との比を意味する。したがって、前記発熱体4から被覆シート1に熱が与えられると、一定時間経過後に、前記第1のシート基材2の表面の温度が、第2のシート基材3の表面温度よりも高くなる。
【0022】
前記発熱体4が発熱したときに、第1のシート基材2の表面温度と、第2のシート基材3の表面温度を測定したときに、発熱体4の発熱が開始された後の60分経過後において、1〜4℃の差があることが好ましい。差が1℃以上であると、第2のシート基材3を剥がして第1のシート基材2の表面で肌などを加温したときに、明らかに温度差を感じることができるようになる。また温度差が4℃を越えると、第2のシート基材3を剥がして第1のシート基材2を肌に当てたときに、肌に高熱を与えすぎて刺激感を感じるようになる。
【0023】
熱伝導率の大きい前記第1のシート基材2は、例えば金属箔とプラスティックフィルムとがラミネートされた複合シート、またはプラスチックフィルムに金属膜を蒸着したシート、あるいはプラスチックフィルム内に熱伝導率の高い金属粉を混入したシートなどである。この場合のプラスチック材料は、ポリプロピレンやポリエステルなどである。
【0024】
また、前記金属は、金属箔を形成でき、また蒸着が可能なものとして、金、銀、銅、クロム、アルミニウムなどを用いることができ、プラスチック内に混入する粉状のものとしてマグネシウム、モリブデン、亜鉛、タングステン、カドミウム、ニッケル、ロジウム、鉄などを例示できる。
【0025】
熱伝導率の小さい前記第2のシート基材3は、ポリエチレンフィルム、ポリプロピレンフィルム、ナイロンフィルム、ポリエステルフィルム、ポリプロピレン繊維で形成されたスパンボンド不織布、あるいは前記スパンボンド不織布とポリプロピレン繊維で形成されたメルトブローン不織布とが、スパンボンド不織布/メルトブローン不織布/スパンボンド不織布の順に積層された積層シート、または、ポリエステル繊維とポリプロピレン繊維とレーヨン繊維とで形成された繊維ウエッブに高圧水流が与えられて繊維どうしが交絡させられたスパンレース不織布、さらにはナイロン繊維によって形成されたスパンボンド不織布にポリエチレンフィルムをラミネートして一体的に形成されたシートなどが使用される。
【0026】
ここで、前記第1のシート基材2と第2のシート基材3は、共に通気性であることが好ましい。すなわち樹脂フィルムを用いるときには、多孔質のフィルムであり、またはフィルムに通気孔を開孔させたものが用いられる。第1のシート基材2と第2のシート基材3を通気性とすることにより、発熱体4に空気を供給して発熱体を酸化反応させて、発熱を促進できるようになる。
【0027】
また、前記第1のシート基材2の表面に第2のシート基材3を剥離自在に接着する手段は、両シート基材を容易に剥離でき、且つ被覆シート1の通気性を阻害しない構造であることが必要である。例えば、第1のシート基材2と第2のシート基材3を、複数箇所にドット状に塗布したホットメルト型接着剤で接着したもの、または第1のシート基材2と第2のシート基材3を、複数箇所にドット状に設けた熱シール部で融着したものなどである。
【0029】
次に、前記裏面シート5は、樹脂シートで形成される。ただし、内部の発熱体4が酸化反応して発熱しやすいように、前記裏面シート5は通気性であることが好ましい。例えばポリプロピレン樹脂やポリエチレン樹脂に無機フィラーが混入されたものを溶融押し出しして形成したフィルムを延伸し、前記無機フィラーの存在する部分に微細孔が形成されたものなどを使用できる。または前記裏面シート5が前記第1のシート基材2と同じ不織布で形成されていてもよい。
【0030】
この発温積層体10は、使用前は非通気性のフィルム包装体の内部に密閉しておく。このフィルム包装体を開封すると、シート基材2や裏面シート5を通して発熱体4に空気が与えられ、発熱体4が酸化反応して発熱する。
【0031】
この熱は、被覆シート1を通して使用者の肌に与えられるが、最初は、第1のシート基材2の表面に熱伝導率が比較的小さい第2のシート基材3が現れているため、表面の温度を比較的低く保つことができる。
【0032】
そして、前記第2のシート基材3を剥離すると、比較的熱伝導率の高い第1のシート基材2が表面に現れるため、使用者の肌へ与えられる熱量が多くなり、高温感を生じさせることができる。
【0033】
使用者が、周囲の気温、着衣の量、暖房の有無などに応じて、前記第2のシート基材3を剥離して使用するか、剥離しないで使用するかを選択することにより、肌に与えられる熱を調整することが可能である。
【0034】
次に、図4は前記発温積層体の被覆シートの他の実施の形態を示す部分斜視図である。
【0035】
この被覆シート1Aは図1と図2に示す発温積層体の発熱体4の表面を覆うものであり、発熱体4側から、第1のシート基材12、第2のシート基材13、第3のシート基材14の順に積層されており、第3のシート基材14は第2のシート基材13の表面から剥離することができ、第2のシート基材13は第1のシート基材12の表面から剥離することができるようになっている。
【0036】
前記シート基材12,13,14はそれぞれ熱伝導率が異なるシート素材によって構成されており、熱伝導率の大きさの関係は、シート基材12>シート基材13>シート基材14となるように構成されている。
【0037】
例えば第1のシート基材12と第2のシート基材13は、樹脂材料と金属材料とから構成され、金属の種類を変え、または金属の量を変えることにより、第1のシート基材12の熱伝導率を第2のシート基材13の熱伝導率よりも高くできる。また第3のシート基材14は樹脂フィルムや不織布などで形成される。
【0038】
この被覆シート1Aを用いた発温積層体では、第3のシート基材14が設置されているときの表面温度よりも、第3のシート基材14を剥がしたときの表面温度を高くでき、さらに第2のシート基材13を剥がすと表面温度をさらに高くできる。
【0040】
【実施例】
図1に示す構造の発温積層体10を形成した。
【0041】
第1のシート基材2として、厚さ12μmのポリエステルフィルム/厚さ6μmのアルミニウム箔/厚さ20μmのポリプロピレンフィルムをラミネートした非透湿性の複合フィルムを用いた。
【0042】
第2のシート基材3として、ナイロン繊維で形成された目付け18g/m2のスパンボンド不織布に、厚さ20μmのポリエチレンフィルムをラミネートして一体的に形成されたシートを使用した。
【0043】
裏面シート5は、目付け35g/m2のナイロン繊維のスパンボンド不織布と、厚さ60μmの透湿性ポリエチレンフィルムとのラミネート材で、合計の目付けが116g/m2のものを使用した。JIS−K7129で測定した透湿度は431ml/m2・dayであった。
【0044】
また発熱体4は、ロッテ社製の商品名「ホカロン」の発熱体を用いた。
前記発温積層体10の表面温度を温度測定器(タバイエスペック社製、サーモレコーダ「RT−10」)で測定した。前記温度測定器の計測子をシート基材2,3の表面に接触させ、発温積層体を4枚重ねに畳んだタオルで包み、以下の時間毎に前記シート基材2,3の表面の温度を測定した。測定環境は、温度25℃、相対湿度65%とした。
【0045】
その結果、加熱開始後の60分経過後の、前記第1のシート基材2の表面温度が51.2℃、第2のシート基材3の表面温度が49.0℃であった。300分経過後は、第1のシート基材2の前記表面温度が52.3℃、第2のシート基材3の表面温度が49.2℃であった。600分経過後は、第1のシート基材2の表面温度が48.6℃、第2のシート基材3の表面温度が43.5℃であった。
【0046】
【発明の効果】
以上のように、本発明の発温積層体は、表面材を剥離することにより、表面温度を調整することができ、環境温度に合わせた使い方ができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の発温積層体の斜視図、
【図2】図1の発温積層体をII−II線で切断したときの断面図、
【図3】被覆シートの構造を示す部分斜視図、
【図4】被覆シートの他の実施の形態を示す部分斜視図、
【符号の説明】
1 被覆シート
2,3 シート基材
4 発熱体
5 裏面シート
10 発温積層体
12,13,14 シート基材
Claims (3)
- 発熱体と、この発熱体の使用者に接する表面側と前記表面側と対向する裏面側とを覆う被覆シートを有する発温積層体において、
前記表面側の被覆シートは、熱伝導率の異なる少なくとも2つのシート基材が積層されており、前記発熱体に面する内側シート基材は金属を含み、前記内側シート基材の表面側に重ねられた外側シート基材は、前記内側シート基材よりも熱伝導率が低く、前記外側シート基材が前記内側シート基材より面積が小さく形成されており、
前記外側シート基材と前記内側シート基材とが、複数のドット状ホットメルト型接着剤で接着されまたは複数のドット状熱シール部で融着されて、前記外側シート基材が前記内側シート基材から剥離可能とされていることを特徴とする発温積層体。 - 前記裏面側の被覆シートは樹脂シートである請求項1記載の発温積層体。
- 前記内側シート基材が非透湿性である請求項1または2記載の発温積層体。
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