JPS5860156A - 化学カイロ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 姐珊された鉄粉を用いることを特徴とするカイ胃に関す
る。

鉄の空気酸化によって生ずる熱を利用するカイ鴛は、火
を使わず安全で手軽に使用できることから、近年、たと
えば使い捨てカイロとして広く販売されている。そのよ
うなカイロには、鉄のほかに水、金属中性項一炭素質物
質、保水剤などが配合された混合物を袋体に封入するこ
とにより一造されている。　　　　− 鉄としては反応面積を大きくするなどして酸化反応なス
ムーズに行なうために粒状または粉状のものが用いられ
、さらに還元法によってえられた還元鉄粉が一般に用い
られている。

しかし、鉄の空気酸化という反応自体か本来激しいもの
ではないため、゛平衡温度（一般に５０〜ｄｏ’ｏ）に
達するまで約５〜４時間を必要としている・重た寒冷地
においてはさらに発熱開始時の温度の立上りがわるく、
役に立たないこともある。

そのような発熱開始時の温度の立上りを改善するべ（本
発明者らは種々研究を重ねたが、満足するものはえられ
なかった。

本発明者らはさらに研究を重ｔた結果、含イオウ化合物
で処理した鉄粉を被酸化剤として用いると會は、発熱開
始時の立上りがきわめて速く、平衡温一度に達するまで
の時間が従来の未処ｍＯ鉄１に比して１／２〜１／１０
に短縮される力イ璽が見られるこ乏を見出し九本発明を
完成し九本発明に用いる會イオーウ化合物としては広範
囲のものが使用できるが、価格、入手のしやすさ、取り
扱いの安全性などの点から、たとえば硫酸、チオ硫酸、
亜に−、スルファ電ン酸などのナトリウム塙、アンモニ
ウム塩などや硫化アンモニウム、水硫化アンモニラ＾、
ポリー化アンモニウムなどの硫化物などの無機含イオウ
化合物、チオグリコール酸、チオ尿素、ジエチルジチオ
カルバセン酸ナトリウムなどの有機含イオウ化合物の１
゛種または２種以上が好ましい。それらのうち、とくに
硫酸アンモニウムおよびチオ硫酸アンモニウムが安全性
の点から好ましい。

イオウの単体で処理された鉄粉を用いたカイロも同様に
温度の立上りを改善するが、取り扱い性の点で本発明に
用いる含イオウ化合物の方が数段すぐれている。

本発明における鉄粉の含イオウ化合物による処理方法は
、たとえば含イオウ化合物が常温で固体であるばあい、
鉄粉と含イオウ化合物の粉末とを均一に混合し、ついで
それらをｊｌＥＩ熱する方法１會イオウ化合物をその溶
剤に溶かし、その＃１筐を鉄粉に揄布するかまたは鉄粉
を溶液中に浸漬したのち乾燥して鉄粉表面を均一にコー
ティングし、ついで加熱する方法、含イオウ化合物をそ
の溶剤に浦かし、見られた溶液中で加熱する方法などが
採用される。含イオウ化合物が常温で液体のばあいは、
鉄粉に含イオウ化合物の液または＊＊を付着させて加熱
すればよレー含イオウ化金物の使用量は、含イオウ化合
物のｉｍ＊％鉄粉の種類や粒度、処理温度、処理刃法な
どによって異なるが、一般に少量でよい。

たとえば鉄粉２００ｇに対して硫鎌アンモニウムのはあ
い０．０１〜９０り用いればよ（、チオ硫酸アンモニウ
ムのばあい０．００５〜５０ｙ１スルフア叱ン酸アンモ
ニウムのばあい０．０７〜８０２で充分である。

処理温度も含イオウ化合物の種類、処理方法、処理時間
などにより＾なるが、通常１００〜４５０ａＯで１０分
間〜５時間ＩＩ＆堰を行なえばよい。

本発明に用いる會イオウ化合・物で旭珊された曖粉は、
その表面の少なくとも一部が硫化鉄に変化しているもの
と考えられるが、いまだ期らかではない。

処理する鉄粉としては、たとえ−ば還元鉄粉やアト！イ
ス法により見られる鉄粉などがあげられる。それらのう
ち還元鉄粉がとくに好ましい。

また粒度が小さくなる編立上りの時間が短縮される０粒
度の適当な範囲は５２メツシユバス、好ましくは８０〜
１４５メツシユであって、それ以上に粒度が小さいもの
では作業性がわるくなるので好ましくない。

鉄の空気酸化によって生ずる熱を利用するカイロには、
前記のごとく鉄のほかに水、金属中性塩、炭素質物質、
保水剤などの成分が配合されているが、本発明において
も同様の成分が配合される。

金属中性塩としては塩化ナトリウム、塩化カリウム、塩
化カルシウムなどがあげられるが、価格その他の点から
塩化す）リウムが好ましい。

炭素質物質は酸化触媒として用いるものであり、たとえ
ば活性炭粉が好ましいが、適宜ヤシ殻炭粉などに置き換
えてもよい。保水剤としては、木屑、パー之キエライシ
、繊維粉、高吸水性樹！１またはそれらの混合物があげ
られる。

また未鵜珊＃賢のみを用いるばあいガスが発生するが、
従来その発生を抑えるためにガス発生抑制剤として水酸
化ナシリウム、水酸化カリウム、炭酸水素ナトリウム、
炭酸ナトリウム、水酸化カルシウム、炭酸カルシウム、
プルピオン酸ナトリウムなどの無機または有機のアルカ
リまたはアルカリ弱酸塩などを配合してｔ／）だ。

しかし、そのようなガス発生抑制剤を添加すると発熱反
応が若干損なわれることがある。ところが、本発明で用
いる含イオウ化合物で処理された鉄粉を用いるときには
ガスの発生が少なくなるので、とくにガス発生抑制剤を
用いる必要はない。しかし、ガス抑制剤を用いることを
制限するものではなし１゜ 本発明において會イオウ化合物で処理されていない通常
の鉄粉な含イオウ化合物で処理された鉄粉と併用しても
よい。配合は１通常の鉄粉／含イオウ化合物で処理され
た鉄粉が９９／１〜０／１００（重量比）の範囲で行な
うことができるが、含イオウ化合物で処理された鉄粉の
量が少なくなれば発熱開始時の立上りがしだいに遍くな
り、また水素ガスなどのガスが発生する傾向にあるので
あらかじめガス発生抑制剤管加えておく。

て水２０〜７０部、炭素質物質０．１〜８０部、金属中
性塩１〜２０１１Ｓｓ保水剤１〜５００部である。また
要すれば、前記ガス発生抑制剤を含イオウ化合物で処理
された鉄粉１００部に対して０．１〜４部配合してもよ
い。なお、前記のごとく通常の鉄粉を前記の範囲で併用
してもよい。

また要すれば酸化剤を適当量配合してもよい。

以上の混合物を封入する袋体藪しては、遥常迩気性な有
する内袋と非通気性の外袋からなるものが用いられる。

本発明のカイ四に用いる外袋としては、非通気性のもの
であればそのほかの制限はなく、う之専−トされている
ものでもよい。好ましいものとしては、たとえばＯＦＦ
　ｈ　ＯＦＦ　ｓ　４’り塩化ビニリデンなどにより防
ｉｍｍ理されたナイ田ン、ポリエステル、〆リプロピレ
ンフイルム、さらにはアルミ箔またはアル々蒸着された
プラスチックフィルムなどがあげられる。

この種のカイ冒の内袋は通常不織布が用いられているが
、通気性を有するものであればよく、たとえば布、紙な
ども用いられうる。

つぎに製造例、実施例および比較例をあげて本発明の詳
細な説明するが、本発明はかかる実施例のみに限定され
るものではない。

製造例１〜４ 還元鉄１）（粒度６０メツシユパス）　２００ｇに硫酸
アンモ；ラム粉（粒度１００メツシユパス）を第１表に
示す量加え、硫酸アンモニウム粉が均一に分散するよう
に充分混合した。見られた混合物ｔＩラス謳の容量に入
れ、３０分間かけて第１表に示す温度に加熱し、その温
度に５０分間保持して硫酸アンモニウムで処理された鉄
粉をえた。

実施例１〜４ 製造例１〜４でそれぞれえられた硫酸アンモニウム処理
された鉄粉２５９、水１０．５−化ナトリウム１．５ｇ
および木屑１０．５ｐを充分混合したのち、通気性の袋
体に封入し、それらの発熱の立上り状態を調べた。

袋体としてはナイ四ン不織布の内面にポリエチレンをラ
ミネートしたものの中央部に４．５ｗ、ｍ幅、６ｗ臘間
隔で片面３１５個穿孔（Ｑ、５ｗｍ径の針使用）したも
のを用いた。

測定は封入後、ただちに数十回線り、毛布４枚を重ねた
上におき、熱電対を挾−んた上に毛布２枚を重ね、室内
温度（以下、室温とし１う）が約８旬に保たれた室内で
行なった。

それらの結果を第１表に示す。

比較−例１ 硫酸アンモニウムで処理された鉄粉に代えて還元鉄を用
いたほかは実施例１と同様に配合１混合し、袋体に封入
してその発熱の立上り状態を実施例１と同様にして測定
した。

比較例２〜３ 硫酸アンモニウムで処理された鉄粉に代えて硫化第一鉄
（−級試薬、和光純薬工業■製）または黄鉄鉱を用いた
ほかは実施例１と同様に配合、混合し＼不織布製の袋体
に封入してその発熱の立上り状態を実施例１と同様にし
て測定した０ ＪＩＩＩ表 製造例５〜９　　　　、、、、　　　＝　　　、、　　
。

’　　Ｊ元鉄粉Ｃ粒度６０メッシュノぐス）　２００ｇ
にチオ硫酸アンモニウム粉（チ、オ硫酸ナトリウムを約
、−３０重量−１含有、粒度２０メツシユパス）を第２
表に示すＩｔ５加え、チオ硫酸、アンモニウム粉が均一
に分散するように、充分混合した。え２られた混合物を
ガラス製の容器に人、れ、３０分かけて１２表に委す温
度に加熱し、その温度に３０分間保持してチオ硫酸アン
モニウムで処理さ、れた鉄粉をえた。

実施例５γ９゜ 製造例５〜９でそれぞれえシれたチオ硫酸アンモニウム
で処理された鉄粉２５ｇ、水１Ｏ−５ｐ　ｓ塩化ナトリ
ウム１．５９および木Ｍ　１　’０　、５ｐを充分混。

合５シチのち実施例１と同様の袋体に封、人、シ、−実
施、例１と同様にしてそれらの発熱の立上り状態を調べ
たや　　　　　　、４　　　　　　　５、結果ｔ’第？
表に示す。　　−−１ 、第　２　表 製造例１０〜１４ １１元鉄粉（粒度６０メツシユパス）　２００９にスル
ファ瑠ン酸アンモニウム粉（粒子ｆ２０メツシュパス）
を第５表に示す量加え、スルファミン酸アンモニウム粉
が均一に分散するように充分混合した。見られた混合物
をガラス製の容器に入７れ、各０分かけて第３表に示す
温度に加熱し、その温度に３０分間保持してスルファミ
ン酸アンモニウムで処理された鉄粉をえた。

実施例１０〜１４ 製造例１０〜１４でそれぞれ見られたスルファミン酸ア
ンモニウムで処理された鉄粉２５ｇ、水ｉｏ、ｓ　　、
塩化ナトリウム１．５９および木屑１０．５９を充分混
合したのち実施例１と同様の袋体に封入し、実施例１と
同様にし゛てそれらの発熱の立り状態を調べた。　　　
−゛ 結果を第５表に示す。

第３表 製造例１５ 還元ｐ粉（粒度６０メツシユノぜス）　２００ｐに硫化
アンモ二つム水溶液（和光純薬工業■製）ｔ−０，５ｇ
加え、硫化アンモニウム溶液が均一に付着するように充
分混合した。えられた混合物をガラス製の容器に入れ、
３０分かけて２００°０に加熱シ、その温度に５０分間
保持して硫化アンモニウムで処理された鉄粉をえた。

実施例１５　　　　　・ 製造例１５においてえられた硫化アンモニウムで処理さ
れた鉄粉２５ｇ、水１０゜５ｐ１塩化すＦリウ＾１．５
−よび木屑１０．５ｇを充分混合したのち実施例１と同
様の袋体に封入し、実施例１．と同様にしてそのものの
発熱の立上り状態を調べた。

その結果、室温８町のときの３０ｏＯおよび４０ｏＣＪ
までの立上り時間はそれぞれ４５分および９５分であっ
た。　　　　　　　　　・ 製造例１６〜１８ 還元鉄粉（粒度６０メツシユバス）　２００ｆｔにチオ
グリコール酸液（和光純薬工業■製、試薬特級）を０．
６２加え、チオグリコール酸液が均一に付着するように
充分混合した。えられた混合物をガラス製の容器に入れ
、３０分かけて第４表に示す温度に加熱し、その温度に
３０分間保持してチオグリコール酸で処理された鉄粉を
えた。　・、実施例１６〜１Ｂ 製造例１６〜１８でそれぞれえられたチオグリコール酸
−で処理された鉄粉２５２、水：１０．’５ｐ、塩化ナ
トリウム１．５ｇおよび木屑ＩＱ、５９を充分混合した
のち実施例１と同様の袋体に封入し、実施例１と同様に
してそれらの発熱の立上り５状態を調べた。

結果を第４表に示す０　　　　・ ｊｌＡ　　　　　表　　　・　　　　゛、　　　、７　
−　　　　　　　−“　　　ゝ、製造例１９〜２１ 還元鉄粉（粒度６０メツシユバス）　２００ｇにチオ尿
素粉（粒度２０メツシユバス）を０．４２加え、亨オ尿
素粉が均一に分散するように充分混合、した。

えられた混合物をガラス製の容器に入れ、３０分かけて
ｌ１ｌＩ５表に示す温度に加熱し、その温度に３０分間
保持してチオ尿素で処理された鉄粉をえた・　　　　゛ 実施例１９〜２１ 製造例１９〜２１でそれぞれえられたチオ尿素処理され
た鉄粉２５ｇ、水１０．５９、塩化ナトリウムＬ５ｇ＠
よび木屑１０．５ｐを充分混合したのち実施例１と同様
にしてそれらの発熱の立上り状態を調べた。

結果１第５表に示す。

第　　　５−　　　表　　− 製造例２２〜２４　　　　　　　　　　　　　　、還元
鉄粉（粒度６０メ？ジエノ櫂ス）２，００ｇにジエチル
ジチオカルバミン酸ナトリウム粉（粒度２０メツシュバ
ス−）を肌７ｖ加え、ジ壬チルジチオカル・パ叱ン酸す
）リウム粉が均一に分散するよりに充分混合した。え”
られた混合物資ガラス製の容器に入れ、５０分かけて第
６表に示す温度に加熱し、その温度に３０分間保持して
ジエチル、ジチオカルバ主ン酸ナトリウムで処理された
鉄粉をえた。

実施例２２〜２４　　　　　　　　　　　　・　・製造
例２２〜２４でそれヤれえられたジ〜エチルジチオーカ
ルバ々ン酸ナトリ、ラム処理された一鉄粉２５ｇ、水１
０．５ｇ、塩化ナトリウム１．５ｇおよび木馬１０．５
ｇを充分混合したのち実施例１と同様の袋体に封入し、
実施例１と同様にしてそれらの発熱の立上り状態を調べ
た。　　５３１、結果を第４表に示す。　　　　　　　
　−８６表　　　　　・ 製造例２５− 還元鉄粉（粒度６０メツシユパス）　２００ｇに硫酸す
）リウム粉（粒度２０メツシユバス）を０．９ｇ加え、
硫酸すＦリウム粉が均一に分、散するように充分混合し
た。えられた混合物をガラス製の容器に入れ、５０分か
けて２００°ａに加熱し、その温度に３０分間保持して
硫酸ナトリウムで処理された鉄粉をえた。

実施例２５ 製造例２５において見られた硫酸ナトリウムで処■され
た鉄粉２５ｇ、水１０．５ｇ、塩化ナトリウム１．５ｆ
および木屑１０．５ｇを充分混合したのち実施例１と同
様の袋体に封入し、実施例１と同様にして七のものの発
熱の立上り状態を調べた。

その結果、型温８旬のときの５００ｉｌｌ＋および４０
９０までの立上り時間は、それぞれ５７分および１０５
分であった。

製造例２６ 還元鉄粉（粒度６０メツシユパス）　２００ｐに硫酸ナ
トリウム粉０．９ｇと塩化アンそニウム−粉０．７ｇを
加え、すれらが均一に分散するように充分混合した。見
られた混合物をガラス製の容器に入れ、３０分かけて２
００勺に加熱し、その温度に５０分間保持して含イオウ
化合物の混合物で処理された鉄粉をえた。

実施例２６ ■造例２６において見られた含イオウ化合物の混合物で
ｍ環された鉄粉２５ｇ％水１０．５ｇ、塩化ナトリウム
１．５ｇおよび木屑１ｏ、５．を充分混合したのち実施
１１１とＷＲ様の袋体に封入し、実施例１と同様にして
そのものの発熱の立上り状態を調べた。

その結果、Ｉｉ！瀉８＠ａのときのｇｏ’ａおよび４０
旬までの立上り時間は−１それぞれ２０分および４４分
であった。

製造例２７ 還元鉄粉（粒度６０メツシユパス３２００ｐにチオ硫酸
ナトリウム看０．７ｇと塩化アンモニウム粉０、すを加
え、それらが均一に分散するように充分混合した。見ら
れた混合物なガラス製の容器に入れｓ　５０分か１すて
２００〜に加熱し、その温度に５０分間保持して會イオ
ウ化合物の混合物で処ｌＩ８：れた鉄粉をえた。

実施例２７ 製造例２７で見られた含イオウ化合物の混合物で処理さ
れた鉄粉２５ｇ、水１０．５ｇ、塩化ナトリウム１．５
ｇおよび木屑１０．５ｇを充分混合したのち実施例１と
同様の袋体に封入し、実施例１と同様にしてそれの発熱
の立上り状態を舅ぺた。

その結果、型温８＠ａのときの５０〜および４０ｏ。

までの立上り時間は、それでれ２７分および５４分てあ
った。

製造例２８ 還元鉄粉（粒度６０メツシユパス）　２００ｇに硫化ナ
トリウム粉０．５ｇと塊化アンモニウム粉０．７ｇを加
え、それらが均一に分散するように充分混合した。見ら
れた混合物をガラス製の容器に入れ、３０分かけて２０
０〜に加熱し、その温度にｓＯ分間保持して倉イオウ化
合物の混合物で処理された鉄粉をえた。

実施例２８ 製造例２８でえられた含イオウ化合物の混合物で処理さ
れた鉄粉２５ｇ、水１０．５ｇ、塩化ナトリウム１．５
ｇおよび木屑１０．５ｇを充分混合したのち実施例１と
同様の袋体に封入し、実施例１と同様にしてそれの発熱
の立上り吠腺を調べた。

その結果、型温８〜のときの３０８０および４０Ｑ。

重での立上り時間は、それ−それ５５分および１１５分
であった。

実施例２９〜５９ １１１７表に示す含イオウ化合物で処理された鉄粉２５
ｇ、水１２．５ｇ、塩化ナトリウム１．７２、バー瑠キ
エツイトリ、活性炭（ｘ−５０、成田薬品工業１ｍ１４
）２．５ｇ、ヤシ殻炭粉５．５ｇおよび高吸水性樹脂（
サンウェット１Ｍ−５ｏｏ、三祥化成工ｌＩ！麹製］０
−８３ｐを充分混合した−のち、実施例１と同様の袋体
に封入し、歇十回振ったのちそれらの温度羨化を実施例
１と同機の測定方法によって調べた・な１、室温は８＠
ａに１持した。

結果１１１１７ＩＩに示す。

比較例４〜６ 含イオウ化会物で処理された鉄粉に代えて未処理の還元
鉄粉、ν・８重たは１・ｓ２を用いたほかは実施例２９
と同様に袋体に封入してそれらの発熱時の温度変化な−
ベた。

結果を第７表に示す。

処理された鉄粉および未処理の遭元鉄粉を用いてガスの
発生状態を調べた。

鉄粉５０　　　水１２ｇ、塩化ナトリウム１．５ｇ、バ
１ 一ミキュライト２．５２、活性炭（ｘ−５０）　２．５
９、ヤシ殻炭７ｇおよび高吸水性４Ｍ脂（サンウェット
ＫＭ−５００）　０．８３ｇを、全成分を均一に混合し
たのも非通気性の了ルミ箔製の袋体に充填し真空密封し
てガスの発生を調べた。

見られた密封体を乾燥炉で８８°Ｏで８時間加熱してガ
スの発生度・合を調べた。それらの結果をｌＩｈ８表に
示す。

ガス発生の度合は、つぎの基準で肉眼により観察評価し
た。

◎８まったく変化なし ○を殆んど変化なし ×８袋体がふくれ、破裂したものもある第°　　８　　
　表 特許出願人　桐灰化学工業株式会社、 代理人弁理士　朝　日　余　　　宗　太１．ｉ　ｌ”　
ｉ、−、：

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １　被酸化剤として含イオウ化合物で処理された鉄粉を
   用いることを特徴とするカイロ。