KR20040108331A - 발 보온용 발열체 및 발 보온용 발열체의 제조방법 - Google Patents

Abstract

발, 신발 또는 양말에 적용하여 사용시, 수납자루 내의 압력에 상관없이 그 형상을 유지하는 발열조성물을 사용하고, 상기 발열조성물의 일부 또는 전체가 포장재내에 고정되어 이동이 방지되고, 적용시 발의 형상에 잘 맞아, 소정의 부분을 장기간동안 효과적으로 보온하는 발 보온용 발열체, 및 발열조성물의 발열반응을 억제함으로써, 생산중의 발열반응에 기인한 손실, 발열조성물의 질적열화 및 발열조성물의 고화(solidification)와 관련된 다양한 문제가 방지되고, 그라비아인쇄, 금형통과성형 등의 코팅, 인쇄 등의 전사·적층법이 사용되고, 비점도성 발열조성물이 균일하게 분포되고, 적층의 정확도가 더욱 향상되어 제품 품질의 안정성이 유지되며, 초박형으로부터 두꺼운 형상까지 발 보온용 발열체를 저비용으로 간단히 제조하는 발 보온용 발열체의 제조방법을 제공한다. 본 발명의 발 보온용 발열체는, 공기 존재 하에 발열반응을 일으키고, 기재, 커버재 등으로 구성된 수납자루 내에 충전되어 70 이상의 형상유지도를 갖는 발열성형품, 및 적어도 그 일부에 통기성을 갖는 수납자루를 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

발 보온용 발열체 및 발 보온용 발열체의 제조방법{HEAT-GENERATING BODY FOR WARMING FOOT AND PROCESS FOR PRODUCING HEAT-GENERATING BODY FOR WARMING FOOT}

주된 성분으로서 철분말과 같은 금속분말을 포함하는 분말형, 페이스트형 등의 발열조성물을 이용하고, 공기 중에서 산소와의 반응열을 이용하는 발열체를 발 보온을 위해 신발, 슬리퍼 등의 신발류에 적용하는 것은 전통적으로 제시되어져 왔다.

예를 들면, 발열체의 피복부를 신발 밑창 삽입물로 형성하고, 통기성 자루에 충전한 발열체를 상기 피복부 내부에 장착한다(일본특허공개 S61-8013호).

그 내부에 부착된 블랙크래프트지를 갖는 신발 밑창형의 발열체를 갖는 신발 내에서 열을 유지하는 이러한 발열체가 또한 제시되어 왔다(일본특허공개 H3-7706호).

또한, 발열제를 발의 부분형태에 맞춘 형태를 갖는 납작한 통기성 자루체에 충전하고, 비이동성 접착제층을 상기 통기성 자루체의 한쪽 표면에 장착하고, 이로써 비이동성 점착제층으로 발 표면에 접착되는, 신발 등에 사용되는 발용 발열체가 제시되어 왔다(일본 공개특허 H2-172460호).

발열조성물을 점착제에 고정하는 방법은 일본 공개특허 S62-347호에 개시되어 있지만, 실질적인 생산에 있어서 자루체의 내부에 분말 발열조성물을 접착시키는 것은 실질적으로 불가능하고, 가능하다 할지라도, 접착력이 작아 완전하게 고정을 유지할 수 없어서, 사용 중에 떨어져 나가기 때문에 실용성이 떨어지고, 유연성이 나쁜 판상형으로 인해 착용감이 악화되고, 또한, 온도에 따라 불균일성 및 변동을 일으키는 혼합 접착제의 존재에 기인하여 공기와의 접촉이 상당부분 악화된다.

기타 발 보온용 발열체도, 예를 들면, 일본 공개특허 H2-154762호, 일본 공개특허 H5-115310호, 일본 공개특허 H6-21616호, 일본 공개특허 H5-84317호 및 일본 공개특허 H5-176951호에 제안되어 있다.

발 보온용 발열체의 제조공정으로서, 기재(base material)의 특정부분에 물을 포함하는 분말 발열조성물을 떨어뜨린 후, 통기성을 갖는 커버재를 그 위에 씌우고, 그 후, 기재의 주변부 및 커버재를 열봉착, 핫-멜트 접착 등으로 완전히 봉착하는 공정이 일반적으로 사용되어져 왔다.

다른 방법으로, 점착성의 크림형 발열조성물을 커버재로 덮인 프린팅으로 형성한 시트나 필름형 기재에 적층하고, 기재의 주변부 및 커버재를 열봉착, 핫-멜트 접착 등으로 완전히 봉착하는 공정이 사용된다.

전통적인 발 보온용 발열체의 예에는, 철분말 등의 금속분말과 물에, 발열을 가속화하는 활성탄, 상기 금속분말의 표면 위의 산화막을 파괴함으로써 지속적으로 발열반응을 유도하기 위한 금속염화물, 점착성 방지용 흡수제 등을 일반적으로 적당한 비율로 혼합하여 제조된 것이 포함되고, 발열조성물은 물을 포함하는 분말형이고, 기재 위에 떨어뜨린다.

분말 발열조성물을 떨어뜨리는 방법의 예로는, 단속적으로 기재를 움직이고, 상기 기재의 서스펜션 동안에 발열조성물을 떨어뜨리는 방법, 및 기재를 일정한 속도로 움직이고, 발열조성물의 낙하용 낙하메쉬를 기재와 동일한 속도로 움직이면서, 발열조성물을 기재 위에 떨어뜨리는 방법이 포함된다.

또한, 적층방법 및 스크린프린팅, 코팅 등의 프린팅에 의한 방법을 사용한 제조가, 증점제를 포함하여 발열조성물의 점도를 증가시켜 점도성 발열조성물로 형성한 페이스트 발열조성물에 적용된다(일본 공개특허 H9-276317호).

발열시간이 연장된 발 보온용 발열체는 빠른 속도로 생산하기 어렵고, 사용에 의해 수납자루 내의 발열조성물의 이동이 일어나 발열체 자체가 변형되고, 따라서 사용감이 상당히 악화된다. 반면, 빠른 속도로 생산 가능하고, 발열조성물이사용중 수납자루 내에서 이동하지 않아 발열체 자체가 변형되는 것이 방지되는 발 보온용 발열체는 단기 발열시간을 갖고, 실용품으로서 문제가 있다.

빠른 속도로 생산가능하고, 연장된 발열시간을 갖고, 발열조성물이 사용중 수납자루 내에서 이동하지 않아 발열조성물 자체가 변형되는 것이 방지되는, 사용감이 우수한 발 보온용 발열체는 없었다.

즉, 종래의 분말 발열조성물을 포함하는 발 보온용 발열체에 있어서, 상기 발 보온용 발열체는 전체적으로 부피가 크고, 뻣뻣한 감촉으로 촉감이 나쁘다. 또한, 굴곡성이 나빠서 인체 표면위의 미세한 굴곡을 갖는 굴곡면과 복합적인 비평탄성에 맞추기 어렵다. 또한, 신장성이나 신축성이 저하되기 때문에, 발열조성물이 인체의 움직임과 함께 움직이고, 발열체가 변형되어, 표면에서 발열체의 수행성 (followability)이 악화되어 사용감이 상당히 악화되는 문제를 초래한다.

종래의 분말 발열조성물을 포함하는 발열체는 대강의 굴곡면 만을 따를 수 있고, 신발의 종류에 따라 굴곡면에 맞지 않아 부분적으로 튀틀림이 생겨, 발을 눌러 통증을 초래하고, 따라서 적용 가능한 신발이 제한되어 심각한 불만족을 초래한다.

종래의 분말 발열조성물을 포함하는 발열체에 있어서, 물로서 발열조성물에 젖음성을 부여하더라도, 물의 혼합비율은 발열반응에 적당한 양만큼으로 낮고, 이는 분말형이고 유동성이 불량하다. 따라서, 기재 위의 정해진 영역에 균일하게 분포시키는 것이 매우 어렵고, 따라서 발열조성물의 두께가 발 보온용 발열체 내부에서 변동되고, 그로 인해 발열조성물이 내부자루 내부로 이동하거나, 굴곡 및 탈선으로 인해 발열조성물이 일탈되어, 발 보온용 발열체 내부의 발열조성물의 두께가 불균등하게 된다. 따라서, 인체에 고정하여 사용되는 경우, 동일한 위치에 고정하여 사용하는 경우 발열 온도분포의 비일정성에 기인하여 화상을 초래하고, 피부가 강한 자극을 받고, 발적, 발진, 피부발작 등의 피부병을 일으키는 경우가 있다.

분말 발열조성물을 점착제로 고정하는 방법에서, 분말 발열조성물을 자루재의 안쪽표면에 접착시키는 것은 실제 생산에 있어서 실질적으로 불가능하고, 가능하다 하더라도, 접착력이 작아 완전하게 고정을 유지할 수 없어서, 사용 중에 떨어져 나가고, 유연성이 나쁜 판상재만을 얻을 수 있어서, 온도에 따라 불균일성 및 변동을 일으키고 사용감을 악화시켜 실용성을 악화시킨다.

반면, 점도성 페이스트나 크림형의 증점제를 사용한 발열조성물은 균일하게 두께를 유지하기에 성형성이 우수하나, 과량의 물의 배수가 불충분하고, 증점제와 바인더의 영향으로 바람직한 발열량 및 발열시간을 얻을 수 없어서, 대형제품의 생산 및 장기 발열시간을 얻을 수 없기 때문에 실용성이 제한되다.

페이스트나 크림형의 점도성 발열조성물의 경우, 기재에 대한 접착력이 약하면, 발열조성물의 점착력으로 비적층 발열조성물로 압출성형한 기재로부터 적층재가 벗겨져 나가, 두께가 불균일해지고, 정상적인 밑창형상을 얻을 수 없어서 기재가 제한되는 경우가 있다.

종래의 분말 발열조성물 또는 종래의 반-반죽형(semi-kneaded) 발열조성물의 경우, 물이 발열반응에 적당한 양만 혼합되기 때문에, 공기와 접촉하는 즉시 발열반응이 순조롭고 연속적으로 진행된다. 그 결과, 발열조성물의 혼합 후, 외부자루내에 생성된 발열체를 충전하기 전까지 발열반응이 일어나고, 발열조성물 내의 물의 증기압이 증가하여 발열체를 팽창시켜서, 팽창된 발열체를 비통기성의 포장자루 내에 충전시키기 어렵다는 문제를 일으킨다.

또한, 종래의 발열조성물에 있어서, 발열조성물의 혼합 후, 외부자루 내에 생성된 발열체를 충전하기 전까지 발열반응이 일어나서, 발열반응에 기인한 손실을 일으키고, 발열조성물의 질을 악화시키고, 또한, 상기 발열반응에 의해 형성된 반응물이 고화되어(solidified), 수율감소, 취급곤란, 생산장치 유지의 복잡화, 생산장치의 가동시간 및 작동자의 작업시간의 제한, 고화물 가공의 어려움 등의 다양한 문제를 야기한다.

기재를 단속적으로 움직이고, 상기 기재의 서스펜션 동안에 발열조성물을 떨어뜨리는 방법에 있어서, 서스펜션의 잦은 반복과 기재의 가동 때문에 생산율이 저하되는 문제가 있다.

기재를 일정한 속도로 움직이고, 발열조성물의 낙하용 낙하메쉬를 기재와 동일한 속도로 움직이면서, 발열조성물을 기재 위에 떨어뜨리는 방법에 있어서, 서스펜션의 반복과 기재의 가동이 실질적으로 일어나지 않기 때문에 생산율은 증가하지만, 발열조성물의 낙하용 낙하메쉬를 기재와 동일한 속도로 움직이기 위한 복잡한 연동장치가 필요하고, 또한, 분말과 물을 포함하는 발열조성물은 유동성이 불량하기 때문에, 상기 연동장치의 이동속도가 크게 제한되는 문제가 있다.

종래의 분말 발열조성물에 물로 젖음성을 부여하더라도, 물의 혼합비율은 발열반응에 적당한 양만큼으로 낮고, 유동성이 매우 불량하여, 단순 낙하만으로 조성물을 기재 위의 정해진 영역에 균일하게 분포시키는 것은 매우 어렵다.

따라서, 씌울 커버재로 봉착시 로울러로 발열조성물의 분포가 어느 정도는 균일화되지만, 분말 발열조성물의 상기 성질 때문에, 발열조성물의 분포가 운반중인 자루재의 개시면(origination side)에서 벗어나는 경향이 있다.

반-반죽된 발열조성물은 바인더를 포함한 모든 성분을 적당한 비율로 혼합하여 제조한 발열조성물이고, 필수적으로 정제화 공정(tableting step)을 거치게 되어, 공정이 복잡해진다.

점도가 낮은 슬러리형 발열조성물은 형태를 유지할 수 없어서 일정한 형태로 성형되지 않고, 이후 페이퍼 메이킹과 같은 복잡한 공정을 거쳐 성형된다.

성형성, 형상유지성, 발열시간을 연장시키는 발열특성을 동시에 갖는 발열조성물, 그를 사용한 발열체 및 그의 간단한 제조방법이 요구된다.

본 발명은 발에 열을 공급하는 발용 발열체에 관한 것으로, 보다 구체적으로는, 특히 발, 신발 또는 양말에 부착하여 사용하는 것으로써, 초박형으로부터 두꺼운 형태까지 다양한 형태를 갖고, 수납자루 내의 압력에 상관없이 발열체 조성물의 형태를 유지할 수 있으며, 그로 인해 상기 발열체 조성물의 일부 또는 전체가 포장재 내에 고정되고 이동이 방지될 수 있고, 나아가, 부착시 발의 형태에 잘 맞고, 단기간에 규정된 온도에 도달하여 대상부분을 장기간동안 효과적으로 보온시킬 수 있는 발 보온용 발열체에 관한 것이고, 또한, 본 발명은 초박형으로부터 두꺼운 형태까지 다양한 형태를 갖는 발용 발열체를 저비용으로 간단한 방법으로 제조할 수 있는 발용 발열체의 제조방법에 관한 것이다.

도 1은, 본 발명의 발열체의 실시예의 평면도이다.

도 2는, 동일도의 X-Y선 단면도이다.

도 3은, 본 발명의 발열체의 다른 실시예의 단면도이다.

도 4는, 본 발명의 발열체의 또 다른 실시예의 평면도이다.

도 5(a) 내지 5(b)는, 본 발명의 발열체의 다른 실시예들의 평면도이다.

도 6은, 본 발명의 발열체의 또 다른 실시예의 사시도이다.

도 7은, 본 발명의 발열체의 또 다른 실시예의 단면도이다.

도 8은, 본 발명의 발열체의 또 다른 실시예의 평면도이다.

도 9는, 본 발명의 발열체의 또 다른 실시예의 평면도이다.

도 10은, 본 발명의 발열체의 또 다른 실시예의 평면도이다.

도 11은, 본 발명의 발열체의 또 다른 실시예의 평면도이다.

도 12는, 본 발명의 발열체의 또 다른 실시예의 평면도이다.

도 13은, 본 발명의 발열체의 또 다른 실시예의 평면도이다.

도 14는, 본 발명의 발열체의 또 다른 실시예의 평면도이다.

도 15는, 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 금형통과성형의 모식도이다.

도 16은, 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 문지름판을 사용한 성형의 모식도이다.

도 17은, 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 프레스 및 문지름판을 사용한 성형의 모식도이다.

도 18은, 본 발명의 발열체를 제조하는 장치를 나타내는 설명도이다.

도 19는, 밑창형상 성형용 드럼의 예를 나타내는 설명도이다.

도 20은, 본 발명에서 형상유지도의 측정방법을 나타내는 설명도이다.

도 21은, 본 발명에서 물 이동도(water mobility value)의 측정방법을 나타내는 설명도이다.

도 22는, 본 발명에서 물 이동도의 측정방법을 나타내는 설명도이다.

도 23은, 본 발명에서 물 이동도의 측정방법을 나타내는 설명도이다.

도 24는, 본 발명에서 물 이동도의 측정방법을 나타내는 설명도이다.

도 25는, 본 발명에서 물 이동도의 측정방법을 나타내는 설명도이다.

[발명을 실시하기 위한 최선의 형태]

본 발명의 발 보온용 발열체는 형상이 제한되지 않는다. 특히, 임의의 형상으로 성형될 수 있으며, 예를 들면, 발 상부의 평면에 맞게 성형, 발의 장심(arch)평면에 맞게 성형, 발의 장심의 연장부의 평면에 맞게 성형, 뒤꿈치의 평면에 맞게 성형되는 등 발의 일부평면에 맞게 성형되거나 발의 전체평면에 맞게 성형된다.

본 발명의 발열조성물이 적층될 정해진 부분의 형상은, 발의 임의의 부분을 덮는 형상으로 성형될 수 있고, 그 예로는, 발바닥 일부를 덮는 형상, 발바닥 전부를 덮는 형상, 발등 일부를 덮는 형상, 발등 전부를 덮는 형상, 발바닥이나 발등의 일부나 전부 및 발 옆면의 일부나 전부를 덮는 형상, 발바닥 일부나 전부, 발 옆면의 일부나 전부 및 발등 일부나 전부를 덮는 형상 등이 포함된다.

발바닥 일부의 대표적인 예로는, 발가락, 발가락의 뿌리부분, 발바닥(pad), 장심(arch), 발뒤꿈치 등이 있고, 발가락의 바닥을 덮는 발 보온용 발열체의 형상의 예로는, 반원형 및 반타원형이 있다. 발가락의 뿌리부분, 발바닥, 장심, 발뒤꿈치 등을 덮는 커버재 및 기재의 형상으로는, 직사각형, 정사각형, 트라페조이달(trapezoidal)형, 연장된 원형, 타원형, 원형, 반타원형, 반구형, 편자(horseshoe)형 등이 있다.

발바닥 전부를 덮는 형상으로는, 구두밑창의 형상과 동일한 형상의 밑창형이 있고, 또한 밑창형에서 장심에 대응되는 수축부로부터 확장되는 장심에 대응하는 돌출부를 제공하여 성형된 형상도 포함된다.

이 경우, 장심은 측면에서 보아 특정 높이를 갖는 것으로 해석되므로, 후술하는 발바닥을 덮는 형상, 특히 발바닥의 장심전부와 발 측부를 덮는 형상으로 해석될 수 있다.

발바닥의 일부나 전부 및 발 측부의 일부를 덮는 형상으로는, 발바닥에서 발목부위로 연장되는 발목의 뒷부분과 발바닥 전부를 덮는 형상이 있다. 이 경우, 밑창형에서 발목쪽으로 발뒤꿈치까지 발목의 뒷부분을 덮는 돌출부로 연결되는, 발바닥 전부를 덮는 밑창형을 제공하여 성형된다. 발뒤꿈치의 불룩한 부분에 대응하는 기재 및 커버재는, 발뒤꿈치의 불룩한 부분에 맞게 쉽게 변형된다.

기재 및 커버재가 신장성이나 신축성을 갖는 경우, 기재 및 커버재는 발의 복잡한 요철형상에 맞게 변형되고, 예를 들면, 기재 및 커버재가 발뒤꿈치의 불룩한 부분에 맞게 부분적으로 신장하여 발뒤꿈치의 불룩한 부분에 맞게 변형되어, 그 결과 맞춤성이 더욱 향상된다.

발바닥 일부나 전부, 발 측면의 일부나 전부, 및 발등의 일부를 덮는 형상으로는, 발가락의 바닥 또는 발바닥 전부로부터 발가락의 발등부쪽으로 발가락 주변을 덮는 형상, 발가락 양말이나 양말형상 등이 있다.

발가락의 바닥 또는 발바닥 전부로부터 발가락의 발등부쪽으로 발가락 주변을 덮는 형상으로는, 발가락의 발등부와 발가락을 덮는 돌출부에 연결된 발바닥 전부를 덮는 밑창형을 제공하여 성형된 형상이 있다. 이 경우, 발가락 요철부의 크기가 변화하고, 돌출부가 발가락의 요철부에 맞게 신장되어, 발가락 끝에 맞는 발끝과 발가락을 덮는 복잡한 요철형상을 갖게된다.

발가락 양말이나 양말의 형상으로는, 양말형상이 밑창 중심에서 연결되고 대칭적으로 나란히 나뉘어지고, 적층 후에, 발끝에서부터 발등을 통해 발뒤꿈치에서 발목부위로 연장되는 모서리에 연결된 발목부위로 연장되는 모서리에서, 밑창의 중심에서 접히게 성형된 형상, 양말형상의 일부를 발목부위에서 발끝까지 나란히 분리하여 바닥중심에 연결하고, 그 뒷단 중심에 연속적으로 발뒤꿈치에서 발목부의 뒤쪽까지 덮는 돌출부를 형성하고, 적층 후, 상기 돌출부의 양쪽 모서리를 발목부위에서 발끝까지 부분의 뒤쪽 모서리에 연결하고, 발목부위에서 발끝까지 부분의 양쪽 모서리를 각각 연결하여 성형된 형상 등을 들 수 있다.

장심에 맞는 연속된 돌출부를 갖는 본 발명의 발 보온용 발열체에 따르면, 유연성 있는 커버재와 기재 사이에 박막형상으로 발열조성물을 적층하여 형성되기 때문에, 발열체가 전체적으로 얇은 형상이고, 돌출부가 장심의 오목부에 맞게 쉽게 변형되어, 그 결과 장심의 오목부에 잘 부착되어 발바닥 전체가 효과적으로 보온된다.

발 보온용 발열체의 적용예로는, 발에 직접 적용하는 발 보온용 발열체, 신발에 직접 적용하는 발 보온용 발열체, 양말 외면에 적용하여 발에 열을 가하는 발보온용 발열체가 있고, 신발이 막힌 신발인 경우, 가죽신발, 고무신발, 천신발, 범포(canvas)신발, 화학신발 또는 나막신용 발 보온용 발열체이다.

본 발명의 발 보온용 발열체는 과량의 물을 포함하는 비점도성 발열조성물을 기재의 상부면에 상기한 금형통과성형, 코팅 등의 방법으로 적층하여 성형되므로, 과량의 물을 포함하는 비점도성 발열조성물은 박막형상으로 균일하게 적층된다. 그러나, 과량의 물을 포함하는 비점도성 발열조성물의 층두께를 부분적으로 증가시켜, 발열효과 외에 지압과 같은 효과를 얻도록 성형하는 것이 가능하다.

즉, 기재의 상부면에 적층된 과량의 물을 포함하는 비점도성 발열조성물의 상부면의 일부에 과량의 물을 포함하는 비점도성 발열조성물을 한번 이상 더욱 적층함으로써 부분적으로 두꺼운 부분을 형성하는 것이 가능하고, 또는 기재의 상부면에 적층된 과량의 물을 포함하는 비점도성 발열조성물의 상부면의 일부에, 적어도 금속분말로부터 선택된 금속분말, 흡수제 및 탄소성분을 이동 또는 방산시켜 발열조성물의 일부를 두껍게 하는 것도 가능하다.

이러한 방법으로 과량의 물을 포함하는 비점도성 발열조성물의 일부를 두껍게 하는 경우, 발열량의 분배를 통제할 수 있고, 따라서, 냉각되기 쉬운 발톱 끝과 같은 부분에서 과량의 물을 포함하는 비점도성 발열조성물을 두껍게 하여 보온효과를 증가시키거나, 또는 적어도 금속분말로부터 선택된 금속분말, 흡수제 및 탄소성분을 이동 또는 방산시켜 장벽층을 형성하는 물을 흡수함으로써, 밀폐된 수납자루에서 꺼낸 뒤, 발 보온용 발열체의 초기온도의 상승을 가속화할 수 있다.

이 경우, 기재의 상부면에 적층된 과량의 물을 포함하는 비점도성 발열조성물의 층두께는 발의 침술점(acupuncture point) 및/또는 그 주변에 대응하는 부분에서 두껍게 형성되어, 뜸질 및 침술효과를 증가시키는 것이 가능하다.

과량의 물을 포함하는 비점도성 발열조성물이 두꺼워지는 부분의 수는 한 부분으로 한정되지 않고, 과량의 물을 포함하는 비점도성 발열조성물은 둘 이상의 부분에서 두껍게 형성될 수 있다.

일반적으로, 발용 발열체로의 공기의 공급은 사용조건 및 적용위치와 관련하여 악화된다. 따라서, 평균구멍크기를 발열조성물이 새지 않는 한도내에서 비교적 크게 만들어, 공기 공급을 향상시킨 발 보온용 발열체를 디자인하는 것이 바람직하다.

형상유지도는 발열조성물의 전체 원주가 봉인된 하나의 독립적인 발열체를 대상으로 검사하여 계산한다. 복수의 발열체가 있는 경우, 각각의 독립적 발열체의 형상유지도의 산술평균을 지정한다.

도 20을 참고로 하여 설명한다. 측정할 발열체(1)를 수평면 위에 놓고, 발열조성물이 발열부 내에 균일하게 존재하는지 확인한 후, 발열부의 최대길이 SL을 측정한다. 균일하지 않은 경우에는, 균일하게 한다.

도 20(a)에 나타낸 바와 같이, 발열체(1)를 시험기(30)의 구동원(31)으로 회전되는 회전축(32)에 고정된 고정판(33) 위에 고정한다. 고정되는 위치는 발열조성물이 없는 발열체(1)의 커버재(6)의 상끝단이다. 발열부의 상끝단으로부터 5mm 낮은 위치에 커버재(6)의 통기성 표면위에 10mm 길이의 슬릿(8)을 만들어, 발열조성물(2)을 외부압력과 동일한 압력하에 놓이게 한다(도 20(b) 참조). 그 후, 상기고정판(33)을 회전축(32)의 회전으로 운동각 60°에서 1초당 1회 왕복하도록 왕복시켜, 그에 따라 발열체(1)를 진자운동시킨다. 이 때, 발열부의 적어도 일부는 시료 비팅멤버(beating member)(34)위를 지나게 한다. 10회 왕복 후, 상기 고정판 (33) 위에 고정된 발열체와 함께 발열조성물이 차지한 발열부 영역에서, 발열조성물의 수직방향으로의 최대길이 TL을 측정한다(도 20(c) 참조).

여기서 형상유지도(K)는 이하와 같이 정의된다.

발열체가 한 개의 독립적인 발열체로 구성된 경우,

K = 1OO x TL/SL (1)

K: 형상유지도

SL: 슬릿을 형성하기 전, 발열부 위의 발열조성물의 수평방향으로의 최대길이

TL: 시험 후, 발열부 위의 발열조성물의 수직방향으로의 최대길이

발열체가 여러 개의 독립적인 발열체로 구성된 경우,

Km = (K1 + K2 + ... + Kn)/n

Kn: 식(1)에서 얻은 각각의 독립적인 발열체의 형상유지도

형상유지도 K는 일반적으로 70 이상, 바람직하게는 80 이상, 보다 바람직하게는 90 이상이다.

발열체가 여러 개의 독립적인 발열체로 구성된 경우, 발열체를 구성하는 모든 독립적인 발열체에 포함된 발열조성물을 측정하며, 각 발열체의 형상유지도의 수평균값은 일반적으로 70 이상, 바람직하게는 80 이상, 보다 바람직하게는 90 이상이다.

본 발명의 과량의 물을 포함하는 비점도성 발열조성물에서, '과량의 물을 포함하는'은 물 이동도(water mobility value)가 3∼50인 것을 의미하고, '비점도성'은 증점도가 1,000cP 미만인 것을 의미한다.

물 이동도란, 발열조성물중의 수분이 조성물 밖으로 이동할 수 있는 잉여수분의 양을 나타내는 값이다. 도 21∼25를 참고로 하여 물 이동도를 설명한다. 도 21에 나타낸 바와 같이, 중심으로부터 45°간격으로 뻗은 8개의 선이 그려져 있는 No. 2 여과지(33)를, 도 22 및 23에 나타낸 바와 같이 스테인레스강판(37)위에 놓고, 해당 여과지(33)의 중심에, 안지름 200mm, 높이 4mm의 속이 빈 원통형의 구멍 (35)을 갖는 템플레이트(34)를 놓는다. 속이 빈 원통형의 구멍(35) 주변에 시료 (36)를 놓고, 프레스판(30)을 템플레이트(34)를 따라 이동시켜, 시료(36)를 속이 빈 원통형의 구멍(35)으로 밀어넣는다(프레스성형). 또한, 도 24에 나타낸 바와 같이, 그 안에 시료(36)를 포함하고 있는 속이 빈 원통형의 구멍(35)과 그 주변을 바람막이(38)로 덮어 5분간 유지시킨다. 그 후, 여과지(33)를 추출하여(도 25), 물 또는 수용액의 스며든 궤적을 구멍(35)의 모서리인 원둘레부로부터 방사상으로 그려진 선을따라 젖은 앞끝단까지의 거리(40)로서, mm단위로 읽어낸다. 각 선을 따라 거리(37)를 측정하여 총 8개의 값을 얻는다. 이렇게 측정된 8개의 값이 측정 수분치(a, b, c, d, e, f, g 및 h)로서 지정된다.

상기 8개의 측정된 수분치의 산술평균을 시료의 수분치(mm)로 한다.

진정한 수분치를 측정하기 위한 수분량은 안지름 20mm, 높이 4mm의 발열조성물의 중량에 해당하는 발열조성물의 배합 수분량이고, 그 수분량에 해당하는 물만으로 상기의 측정을 하여, 같은 방법으로 산출한 것을 진정한 수분치(mm)로 한다. 상기 수분치를 진정한 수분치로 나눠 얻은 값에 100배하여 물 이동도를 얻는다.

즉, 물 이동도 = (수분치(mm) / 진정한 수분치(mm)) x 100

여기서 물 이동도는, 예를 들면, 프레스성형 등에 의한 적층시의 값이다.

본 발명의 발열조성물의 물 이동도(0∼100)는 일반적으로 3∼50, 바람직하게는 4∼35, 보다 바람직하게는 6∼20이다. 3보다 작은 경우에는, 조성물이 금형을 통해 기재 위에 적층될 때, 유동성이 나빠 적층될 수 없고, 50을 초과하는 경우에는, 조성물이 금형에서 흘러내려 형태를 유지할 수 없다.

증점도는 발열성분, 탄소성분, 산화촉진제 및 물을 포함하는 발열조성물의 BH형 점도(BH형) S와 여기에 기타 성분을 첨가하여 얻은 발열조성물의 BH형 점도(BH형) T와의 차를 나타내고, T-S값은 일반적으로 l,OOOcP(centipoise) 미만이고, 바람직하게는 500cP 미만, 보다 바람직하게는 300cP 미만이고, 0과 음수값을 포함한다. 음수값에는 한계가 없고, 따라서 점도는 얼마든지 감소되어도 된다. BH형 점도는, 시료의 중심에 2rpm으로 #7 로터를 위치시키고, 회전을 시작한 후 5분 이상 경과한 안정한 상태에서 얻은 값이 사용된다. 2rpm에서 #7 로터의 BH형 점도측정계(BH형)는 200,000cP의 최고 스케일을 갖는다.

T-S값이 1,000cP 이상인 경우에는, 발열성의 심각한 저하와 같은 발열특성에 있어서의 역효과가 발생한다.

본 발명에 사용되는 발열조성물은, 비점도성이고, 과량의 물을 포함하고, 적어도 발열체내에 충전된 후 공기 존재하에서 발열반응을 일으키고, 70 이상의 형상유지도를 갖는 성형품을 형성하는 것이면 특별히 제한되지 않는다. 형상에 따라, 발열체로서 충전된 발열조성물의 성형품은, 수납자루 내부압력이 외부압력과 같지 않는 한 발열조성물의 성형품의 형상을 유지하며, 그 결과 착용감이 우수한 발열체가 얻어진다.

본 발명에 사용되는 발열조성물은 바인더로서 물을 사용하여 형성되어, 비점도성이고 유동성을 갖고, 물 이동도가 3∼50이고, 증점도(20℃에서)가 1,000 미만인 비점도성 발열조성물이다. 증점도는 바람직하게는 500cP 미만, 보다 바람직하게는 300cP 미만이다. 발열조성물의 증점도가 1,000cP을 넘는 경우에는, 발열특성이 악화되어 발열하지 않거나 저하되어, 실제 적용범위가 제한되거나 실용성이 없다.

비점도성 발열조성물은, 필수성분으로서 발열물질, 탄소성분, 산화촉진제 및 물을 포함하는 발열조성물이고, 그 예로, 상기 조성물에, 보수제(water retaining agent), 흡수성 폴리머, pH조절제, 수소발생 억제제, 계면활성제, 플루오로알킬기 함유 실리콘화합물 등의 소포제, 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 폴리에스테르 등의 소수성 고분자화합물, 토루말린 등의 초전도물질, 세라믹, 제오라이트 등의 원적외선 방사물질, 그라나이트 등의 음이온 생성물질, 실리카-알루미나 등의 응집체, 펄프, 합성섬유 등의 섬유형상물, 폴리-N-비닐아세트아미드, 젤라틴 등의 증점제, 규산나트륨 등의 바인더, CMC 등의 분리안정제, 인산나트륨, 염화칼륨, 요소 등의 인, 칼륨 또는 질소를 포함하는 성분의 비료성분 및 사산화삼철 등의 발열보조제로부터선택되는 적어도 1종이 혼합된 발열조성물, 및 과량의 물과의 발열반응에서 발열조성물을 제어하여 형성한 발열조성물이 포함된다.

즉, 본 발명에 사용되는 비점도성 발열조성에 있어서 그 혼합비는 특히 한정되지 않으나, 바람직하게는, 발열물질 100중량부 당, 흡수성 폴리머 0.01∼10중량부, 탄소성분 1.0∼50중량부, 반응촉진제 0.1∼10중량부, 보수제 0.01∼10중량부, pH조절제 0.01∼5중량부, 계면활성제 0.01∼5중량부, 소포제 0.01∼5중량부, 수소발생 억제제 0.01∼5중량부, 초전도물질, 원적외선 방사물질 및 음이온 생성물질 각각 0.01∼10중량부, 소수성 고분자화합물, 응집체 및 섬유형상물 각각 0.01∼10중량부, 산화방지제 0.01∼10중량부, 비료성분 0.01∼10중량부, 발열보조제 0.01 ∼10중량부 및 시네레시스(syneresis)방지 안정제 0.001∼0.25중량부를 사용한다. 또한, 이러한 조성물의 예로, 유동성을 갖는 전체적으로 비점도성 상태를 만들기 위해, 물 20∼60중량부를 더욱 혼합하여 형성된 것도 있다. 또한, 필요에 따라, 증점제 0.01∼10중량부, 바인더 0.01∼10중량부 및 수용성 폴리머 0.01∼3.0중량부를 사용하는 것이 바람직하다.

흡수성 폴리머는, 사용되는 흡수성 폴리머에 따라 물이나 액체 흡수성이 다른 것과 관련하여, 물 투과성 또는 액체 투과성이 크게 달라진다. 따라서, 사용되는 흡수성 폴리머에 따라, 과량의 물을 포함하는 발열조성물의 성형성, 형상유지성 및 발열특성이 크게 달라지고, 발열체의 특성 역시 크게 달라진다. 본 발명에서 상기 문제를 해결하기 위하여, 액체투과도를 도입하였다. 과량의 물을 포함하는 발열조성물 및 그 성형품의 성형성, 형상유지성 및 발열특성을 높은 수준으로 유지하기 위하여, 액체투과도는 15 이상이 바람직하다.

각 불용성 고체성분의 평균입자지름은 성형성 및 형상유지성이 유지되는 한 특별히 한정되지 않으나, 바람직하게는 200㎛ 이하, 보다 바람직하게는 180㎛ 이하, 더욱 바람직하게는 150㎛ 이하이다. 200㎛를 넘는 경우, 형상유지성의 관점에서 생성된 발열체의 적용범위가 좁아진다.

다층 구조로 구성된 본 발명의 발 보온용 발열체는, 물을 제외하고 다른 조성비를 갖는, 2층 구조 또는 3층 이상의 구조를 갖는 발 보온용 발열체이다.

즉, 다층구조로 구성되는 각 층을 A층∼E층이라 하면, 적절한 조합을 포함하는 2층 이상의 다층구조를 갖는 발 보온용 발열체이다.

A층은 적어도 발열물질을 포함하고, 주된 기능으로서 발열반응을 하는 발열반응층이다.

B층은 적어도 발열물질을 포함하고, 적어도 A층과 다른 조성비를 갖고, 주된 기능으로서 발열반응을 하는 발열반응층이다.

C층은 발열물질을 포함하지 않고, 주된 기능으로서 물 흡수 등의 발열반응 외의 기능을 하는 반응보조층이다.

상기 층의 조합은 특별히 한정되지 않고, 그 예로 하기의 다층구조를 들 수 있다.

B층/A층/(기재)

B층/A층/C층/(기재)

B층/B층/A층/C층/(기재)

C층/A층/B층/(기재)

여기서, 인접한 층, A층/B층에 있어서, A층과 B층의 조성비가 서로 완전히 다른 한, A층이 계속해서 B층으로 변하는 경우도 A층과 B층의 2층 구조라고 한다.

또한, A층 및 B층 조성의 혼합층이 A층과 B층 사이에 존재하는 경우도, A층과 B층의 2층 구조라고 한다. 이하, 다른 층의 조합에서도 유사하다.

마찬가지로, A층∼C층으로 조합되어 형성된 다층구조가 적절히 적용되고, 5층구조, 6층구조, 7층구조 이상의 다층구조도 적용 가능하다.

발열다층적층품을 구성하는 층은, 철분말 등의 발열물질, 활성탄 등의 탄소성분, 염화나트륨 등의 산화촉진제, 물, 보수제, 흡수성 폴리머, pH조절제, 수소발생 억제제, 계면활성제, 소포제, 소수성 고분자화합물, 초전도물질, 원적외선 방사물질, 음이온 생성물질, 항산화제, 응집체, 섬유형상물, 증점제, 바인더, 분리안정제, 비료성분 및 발열보조제로부터 적절히 선택된 성분을 혼합하여 형성하고, 이와 같이 적층된 임의의 조성을 갖는 발열조성물의 표면을, 적외선 방사, 가열 또는 공기취입(blowing)하여 부분적으로 산화시켜 새로운 층을 형성할 수도 있다.

구체적인 예로는, 철분말, 활성탄, 목분 및 물을 포함하는 발열조성물로 형성된 A층과 흡수성 폴리머로 형성된 B층을 갖는 2층 구조의 발 보온용 발열체, 및 철분말, 활성탄, 목분 및 물을 포함하는 발열조성물로 형성된 A층과 상기 A층의 표면을 뜨거운 공기로 처리하여 얻은 층으로 형성된 B층을 갖는 2층 구조의 발 보온용 발열체가 있다. 특히, 흡수성 폴리머로 형성된 B층을 갖는 2층 구조의 발 보온용 발열체와 같이, 적어도 하나의 흡수성 물질층을 갖는 발열성형품을 포함하는 발열체는, 기재, 커버재, 비흡수성 물질로 형성된 적층재 등의 비흡수성 패킹재가 사용되고, 몸체가 통기성 부분을 통해 공기와 접촉하도록 제조된 경우, 충분히 발열하는 발열체로 제조된다.

한편, 반응시 이상한 악취를 생성하지 않는, 철분말, 아연분말, 알루미늄분말, 마그네슘분말, 이들 금속의 2종 이상을 포함하는 합금분말, 이들 중 2종 이상을 혼합한 혼합금속분말 등이 본 발명에서 발열물질로서 사용되고, 특히, 이들의 금속분말 중에서는, 안전성, 취급성, 비용, 보존성, 안정성 등의 관점에서 철분말을 사용하는 것이 바람직하다.

철분말로는 철 원소를 포함하는 어떤 종도 사용가능하고, 그 예로는, 주철 철분말, 원자화(atomized) 철분말, 전해 철분말, 환원 철분말 등을 들 수 있다. 또한, 철분말에 탄소를 첨가한 것, 및 철분말에 탄소를 혼합하거나 혼합하여 부착한 것도 유용하다.

반응촉진제로서는 발열물질의 산화촉진을 할 수 있는 것이면 어느 것이라도 좋다. 염화나트륨, 염화칼륨, 염화마그네슘, 염화칼슘, 염화제1철, 염화제2철, 염화제2구리, 염화망간, 염화제1구리 등의 금속할로겐화물이나, 황산칼륨, 황산나트륨, 황산마그네슘, 황산칼슘, 황산구리, 황산제1철, 황산제2철, 황산망간 등의 금속황산염류, 질산나트륨, 질산칼륨 등의 질산염, 초산나트륨 등의 초산염, 탄산철 등의 탄산염을 일례로서 들 수 있다. 또한, 이들은 단독으로 또는 조합하여 사용할 수가 있다.

산화촉진제는 일반적으로 수용액 형태로 사용되지만, 분말형태로 사용될 수도 있다.

물은 적당한 소스 중의 하나이면 된다. 그 순도 및 종류에 제한은 없다.

탄소성분은, 카본블랙, 차콜분말, 피트차콜(peat charcoal), 그라파이트, 활성탄 등의 탄소성분을 주성분으로 포함하는 한, 특별히 한정되지 않는다. 코코넛 껍질, 목재, 차콜, 석탄, 골탄 등으로부터 조제된 활성탄이 유용하다. 사용되는 활성탄의 종류는 한정되지 않지만, 뛰어난 흡착유지성을 갖는 활성탄이 바람직하다.

탄소성분의 성능은, 요오드흡착성능이 400∼1,200mg/g, 메틸렌블루 탈색력이 40∼300mg/g, 보다 바람직하게는 요오드흡착성능이 800∼1,200mg/g, 메틸렌블루 탈색력이 100∼300mg/g인 것이 바람직하다.

본 발명에서는 상기 탄소의 혼합물을 사용할 수 있다.

수소발생 억제제는 수소의 발생을 억제하는 것이면 어느 것이라도 좋고, 그 예로는, 아황산나트륨, 티오아황산나트륨, 황, 규산나트륨 등의 황화물, 및 그들의 혼합물을 들 수 있다. 이산화망간 등의 산화제와의 혼합물도 사용된다.

pH조절제의 예로서, 알칼리금속의 탄산염, 알칼리금속의 중탄산염, 알칼리금속의 인산염, 중탄산염, 알칼리토금속의 탄산염, 알칼리금속의 수산화물, 알칼리토금속의 수산화물 등과 알칼리 물질을 들 수 있다. 구체적인 예로는, 수산화나트륨, 수산화칼륨, 수산화마그네슘, 수산화칼슘 등의 수산화물, 탄산나트륨, 탄산칼륨, 탄산칼슘, 탄산마그네슘, 탄산스트론튬 등의 탄산염, 중탄산나트륨, 중탄산칼륨 등의 중탄산염, 및 트리폴리인산나트륨 등의 인산염을 들 수 있다.

이들은 단독으로 또는 조합하여 사용할 수가 있다.

계면활성제의 예로는, 폴리옥시에틸렌알킬에테르 등의 비이온성 계면활성제, 도데실벤젠술폰산나트륨 등의 음이온성 계면활성제, 긴사슬알킬4급암모늄염 등의 양이온성 계면활성제, 및 산화알킬아민 등의 양쪽성 계면활성제를 들 수 있다.

보수제는 우수한 물 유지성을 갖는 한 특별히 한정되지 않으며, 구체적인 예로는, 목분, 버미큐라이트(vermiculite), 제오라이트, 테라벌룬(terraballon), 시라스벌룬(Shirasu ballon), 퍼라이트(perlite), 크리스토바라이트(cristobalite), 실리카계 다공질물질, 규산칼슘 등의 규산염, 알루미나, 규조토, 규석 등의 산화알루미늄, 점토, 마이카분말 등의 산화알루미늄 규산염, 식물성 섬유, 펄프분말, 실리카분말, 탈크 등의 마그네시아 규산염 등을 들 수 있다.

보수제의 입자지름은 성형을 할 수 있으면 어느 값이라도 좋지만, 바람직하게는 950㎛ 이하, 보다 바람직하게는 150㎛ 이하의 입자지름을 갖는 입자가 50% 이상, 더욱 바람직하게는 150㎛ 이하의 입자지름을 갖는 입자가 70% 이상인 것이 바람직하다.

흡수성 폴리머는 물이나 금속염화물 수용액 등을 원활하게 대량, 즉, 자신 중량의 2배 이상, 흡수하는 한 특별히 한정되지 않으며, 특히, 가교결합을 도입하여 물이나 금속염화물 수용액 등에 대한 용해도를 제어하고, 발열조성물 내에서 점도가 증가되지 않는 흡수성 폴리머가 바람직하다. 특히, 11% 생리식염수에서 5배 이상의 흡수력을 갖는 것이 바람직하다.

그 예로는, 가교 폴리알킬렌옥사이드, N-비닐아세트아미드 가교물, 이소부틸렌-무수말레인산 공중합체, 전분-아크릴산염 그라프트공중합체, 전분-폴리아크릴로니트릴 공중합체, 폴리아크릴산염 가교물, 아크릴산염-아크릴산에스테르 공중합체, 폴리아크릴산염-아크릴아미드 공중합체, 폴리아크릴니트릴 가교물의 가수분해물, 가교 폴리알크릴렌옥사이드, 비닐에스테르-스티렌계 불포화카르복실산 공중합체의 비누화물, 폴리비닐알콜계 중합체와 고리형상무수물과의 반응생성물, 폴리비닐알콜 -아크릴산염 공중합체 등을 들 수 있다. 이들은 단독으로 또는 2종 이상을 혼합하여 사용할 수 있다. 또한, 이들을 계면활성제로 처리하거나, 계면활성제와 조합하여 친수성을 향상하더라도 좋다.

시네레시스(syneresis)방지 안정제는, 발열조성물의 성분을 분산시키고, 물의 분리를 방지하여 안정하게 분산유지할 수 있으면 어느 것이라도 좋고, 무기계 또는 유기계의 어느 쪽이라도 좋고, 예를 들면, 수용성 폴리머(OH기, 카르복실기, 술폰기 중 적어도 1종을 갖는 것 등), 당류(단당류, 올리고당류, 다당류 등), 응집제, 물분산 에멀전 등이 있다. 한 종류 또는 여러 종류의 시네레시스방지 안정제를 동시에 또는 따로 따로 첨가하더라도 상관없다.

수용성 폴리머 화합물로는 천연폴리머, 반합성품, 합성품을 들 수 있다.

천연폴리머로서, 전분계(전분유도체), 시럽(syrup)계, 만난(mannan)계, 해초류, 식물점질물(vegetable mucic matter), 미생물에 의한 점질물, 단백질계, 다당류계 등을 들 수 있고, 구체적인 예로는, 전분, 콘녹말, 덱스트린, α-전분, 콘시럽, (비)결정성 솔비톨시럽 및 이들의 혼합물, 곤약, 청각채, 한천(갈락탄), 알긴산, 알긴산나트륨, 아라비아검, 빈검(bean gum), 아교, 젤라틴, 카제인, 콜라겐,알부민, 펙틴 등을 들 수 있다.

반합성품의 예로는 셀룰로오스계와 전분계가 있고, 셀룰로오스계로서는, 비스코스, 메틸셀룰로오스(MC), 에틸셀룰로오스(EC), 히드록시에틸셀룰로오스(HEC), 카르복시메틸셀룰로오스(CMC), 카르복시메틸셀룰로오스나트륨, 카르복시메틸에틸셀룰로오스(CMEC), 초산에틸셀룰로오스, 히드록시프로필셀룰로오스(HPC) 등을 일례로서 들 수 있다.

전분계로서는 가용성전분, 카르복시메틸전분(CMS), 카르복실화전분 등을 일례로서 들 수 있다.

합성품으로서는, 폴리비닐알콜, 폴리에틸렌옥사이드. 폴리에틸렌글리콜, 폴리비닐메틸렌에테르 등의 폴리옥시알킬렌, 폴리말레인산 공중합체, 폴리비닐아세테이트, 폴리비닐아세테이트의 부분비누화물, 폴리비닐아세탈, 폴리우레탄, 수용성 우레탄, 아크릴술폰산계 폴리머물질, 폴리-N-비닐아세트아미드, 글리세린 등, 또한, 이들의 2종 이상의 혼합물을 일례로서 들 수 있다.

물분산 에멀전은 에멀전형이고 입자결합성이 있으면 어느 것이라도 좋지만, 통상, 점착제(접착제)로 되는 고분자화합물을 에멀전화한 것이 사용된다.

예를 들면, 수계점착제, 점착부여제 에멀전 등이 있다.

수계점착제로는, 수계에멀전수지에, 로진화합물계수지 에멀전, 페트롤리움수지 에멀전 등의 점착부여제(점착부여수지) 에멀전을 가하여 제조한 점착성 에멀전을 일례로서 들 수 있다.

수계에멀전수지로는, 아크릴계 중합체의 에멀전, 폴리비닐아세테이트 에멀전등의 초산비닐계 에멀전, 초산비닐-아크릴산에스테르계 에멀전, 폴리우레탄 에멀전 등의 우레탄계 에멀전, 스티렌-부타디엔 공중합체 에멀전 등의 스티렌수지계 에멀전, 천연고무나 합성고무 등의 고무 라텍스를 일례로서 들 수 있다.

합성고무 라텍스로서는, 니트릴고무 라텍스, 폴리부타디엔 라텍스, 스티렌-부타디엔 라텍스 등을 일례로서 들 수 있다.

이들로부터 선택된 1종, 또는 2종 이상의 조합을 일례로서 들 수 있다.

증점제는, 물이나 금속염화물 수용액을 주로 흡수하여, 점도를 증가시키거나 틱소트로피를 부여하는 물질이면 되고, 그 예로는, 벤토나이트, 아라비아검, 비닐계 폴리머, 덱스트린 등의 증점효과를 갖는 일반적인 물질을 들 수 있다.

산화보조제의 예로는, 사산화삼철, 이산화망간, 이산화구리, 염화제일철, 염화제이철 등을 들 수 있다.

소포제는 소포성을 갖는 한 특별히 한정되지 않고, 그 예로는, 플루오로알킬기함유 실리콘화합물 등을 들 수 있다.

소수성 고분자화합물은 소수성을 갖는 고분자화합물이면 특별히 한정되지 않고, 그 예로는, 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 폴리에스테르 등을 들 수 있다.

초전도물질의 예로는 토르말린을 들 수 있다.

원적외선 방사물질은 원적외선을 방사하는 것이면 특별히 한정되지 않고, 그 예로는, 세라믹, 제오라이트 등을 들 수 있다.

소포제는 소포성을 갖는 한 특별히 한정되지 않고, 그 예로는, 플루오로알킬기함유 실리콘화합물 등을 들 수 있다.

음이온 생성물질은 음이온을 생성하는 것이면 특별히 한정되지 않고, 그 예로는, 토르말린, 그라나이트 등을 들 수 있다.

응집체의 예로는 실리카-알루미나 등을 들 수 있다.

섬유형상물은 섬유상이면 특별히 한정되지 않고, 그 예로는, 펄프, 합성섬유 등을 들 수 있다.

증점제는 증점효과를 갖는 한 특별히 한정되지 않고, 그 예로는, 폴리-N-비닐아세트아미드, 젤라틴 등을 들 수 있다.

바인더의 예로는, 규산나트륨 등을 들 수 있다.

비료성분의 예로는, 인산나트륨, 염화칼륨, 요소 등의 인, 칼륨 또는 질소를 포함하는 화합물을 들 수 있다.

발열보조제의 예로는, 사산화삼철, 구리, 주석 등을 들 수 있다.

폴리머를 멜트블로우(melt-blowing), 코팅, 스프레이, 코팅 등의 방법으로 메쉬형으로 본 발명의 발열조성물의 적층품 위에 공급하여, 기재, 커버재 등의 패킹재와 발열조성물의 고정을 보다 강화할 수 있다. 여기서 폴리머의 바람직한 예로는, 열가소성 고분자화합물, 에멀전계 점착제, 핫멜트계 접착제 등을 들 수 있다.

발열조성물이 충전된 성형품을 포함하는 통기성 수납자루는, 자루 내에 혼합물을 보유하고, 발열자루의 사용시 원료의 누출을 방지하고, 자루가 뜯어지지 않을 정도의 강도를 갖고, 발열반응에 필요한 통기성을 갖는 재질이면 어느 것이라도 좋고, 일반적으로, 필름형상, 시트형상 내지 부직포형상의 커버재, 기재 등의 패킹재를 사용하여 형성된 통기성 수납자루이다. 또한, 흡수성을 갖는 패킹재가 보다 바람직하다.

발열조성물의 이동이나 기울기를 더욱 방지하기 위해, 기재나 커버재의 적어도 1종, 또는 그 일부에 요철부를 형성하고, 발열조성물을 적어도 요부(concave part)상에 제공하거나, 기재, 커버재 및 발열조성물의 적어도 1종의 적어도 일부에 요철부를 형성하고, 기재나 커버재의 적어도 일부를 발열조성물의 적어도 일부에 접착 또는 고정시키는 것도 가능하다. 발포필름이나 시트, 종이, 부직포, 직포, 다공질 필름 또는 시트, 흡수성 물질로 성형된 부직포, 시트, 필름을 사용할 수도 있다. 흡수성이 없는 재질로 성형된 경우, 흡수제를 포함하거나, 함침시키거나, 혼합하거나, 이동시키거나, 적층하거나, 지니게 하여, 흡수성을 발휘하도록 할 수 있다. 흡수성의 기재 및/또는 커버재 위에 요철부를 형성하는 것도 물론 가능하다.

본 발명의 기재 및 커버재로 제조된 수납자루는, 수납자루에 있어서, 기재와 커버재를 발열조성물의 주위부에서 점착, 열융착, 압착, 또는 열압착에 의해서 봉착시키는 방법으로 구성되어 있다.

점착의 경우, 통상 사용되는 점착제가 사용된다.

열융착, 즉, 히트시일 하는 경우, 핫멜트 점착제로 형성된 핫멜트 점착층을 제공하여 히트시일한다.

접착의 경우, 점착제를 사용하여 압착 또는 열압착한다.

기재, 적층재 및 커버재의 적어도 1종을 사용하여 제조되는 수납자루에도 유사한 공정이 적용된다.

수납자루의 크기와 형상은 특별히 한정되지 않고, 발을 보온할 수 있는 어떠한 것이든 좋고, 그 예로는, 평면직사각형, 원형, 트라페조이달(trapezoidal)형, 구두밑창(soleprint)형 등이 있다.

따라서, 기재 및 커버재의 두께는 용도에 따라서 크게 다르고, 특별히 한정되는 것이 아니다. 구체적으로는, 일반적으로 5∼5,000㎛이고, 발에 직접 붙여 사용하는 경우, 바람직하게는 10∼1,500㎛ 정도, 보다 바람직하게는 20∼1,000㎛이고, 일반적으로, 바람직하게는 5∼2,500㎛, 보다 바람직하게는 10∼2,000㎛이다.

기재 및 커버재의 두께가 5㎛ 미만인 경우에는, 필요한 기계적 강도를 얻을 수 없고, 두께가 균일하지 못할 우려가 있어서 바람직하지 않다.

상기 기재 및 포장재의 두께가 5,000㎛를 넘는 경우에는, 유연성이 저하하여, 발 표면에 대한 친화성이 현저히 저하됨으로써 발 표면의 이동이나 변형에 대한 수행력이 열화되고, 직물이 열화하여 뻣뻣해지고, 또한, 발 보온용 발열체 전체의 두께가 너무 두꺼워지기 때문에 바람직하지 않다.

기재, 커버재, 패킹재 및 수납자루의 통기부의 통기성은, 용도에 따라 다르기 때문에 발열성이 발현하면 특별히 한정되지 않지만, 발 보온용 일반품의 경우, 리시법(Lyssy method Model L80-4000H)에 의한 투습도가 50∼10,000g/㎡·24hr인 것이 바람직하다.

투습도가 50g/㎡·24hr 미만인 경우, 발열량이 적어져서 충분한 온열효과를 얻을 수 없기 때문에 바람직하지 않고, 10,000g/㎡·24hr을 넘는 경우, 발열온도가높아져서 안전성에 문제가 생길 우려가 있다.

기재, 커버재, 패킹재 및 수납자루의 통기부의 통기성은, 걸리법(Gurley method)에 의한 통기도로 1∼100초/100ml인 것이 바람직하다.

통기도가 100초/100ml를 넘는 경우, 발열량이 적어져서 충분한 온열효과를 얻을 수 없기 때문에 바람직하지 않고, 1초/100ml 미만인 경우, 발열온도가 높아져서 안전성에 문제가 생기거나 발열시간이 짧아질 우려가 있다.

통기부는 통기성을 갖는 어떤 부분이어도 좋다. 통기도가 다른 부분들로 구성되거나, 통기도가 다른 부분들이 도트패턴, 스트라이프패턴 등의 패턴으로 두 번 이상 반복되어도 좋다.

통기부는 흡수성을 갖는 흡수성 통기성 재료로 구성되며, 그 예로는, 종이, 레이온 등으로 형성된 흡수성 부직포나 직포 등을 들 수 있다.

과량의 물이 피복체에 의해 흡수되는 경우, 기재, 커버재, 패킹재 및 수납자루의 흡수량은 흡수가 일어나는 한 한정되지 않으나, 바람직하게는 1g/m²이상, 보다 바람직하게는 5∼1,000g/m², 더욱 바람직하게는 10∼650g/m², 특히 바람직하게는 12.5∼550g/m²이다.

기재 및 커버재로 형성된 수납자루의 사용에 있어서 유용성을 향상시키기 위해, 접착제층 또는 미끄럼방지층을 형성할 수 있다. 그 한쪽 면이 통기부를 갖는 경우, 다른 면은 비통기성 재료로 형성되고, 접착제층은 비통기성 면의 일부 또는 전부위에 형성된다. 또한, 접착제층이 형성된 경우, 사용시까지 다른 부분에 접착하는 것을 방지하기 위해 그 위에 제거지를 포개어 둔다.

통기성 접착제층은 비통기성부 대신에 형성될 수도 있고, 양면이 통기부이고, 통기성 접착제층이 적어도 한면의 통기부 위에 형성되는 것도 가능하다.

또한, 본 발명에 사용되는 기재, 커버재, 접착제층 및 미끄럼방지층은, 필요에 따라, 보수제, 흡수성 폴리머, 토르말린 등의 초전도물질, 세라믹 등의 원적외선 방사물질, 음이온 생성물질 및 의약으로부터 선택되는 적어도 1종을 포함할 수 있다.

본 발명의 발 보온용 발열체에 사용되는 기재, 커버재와 같은 패킹재는, 단층재일 수도 있고, 두께 방향으로 적층된 다층으로 형성된 것일 수도 있다. 이 경우, 적층이란, 열고정, 점착, 접착, 적층 등으로 층들을 전체적으로 또는 부분적으로 결합시키거나, 각 층을 단순히 포개고, 층들을 히트시일제, 핫멜트형 접착제, 점착제 등으로 주변부, 중심부 등의 부분에서 결합시키는 것을 의미한다.

본 발명의 발 보온용 패킹재의 예로는, 단층 통기성 비흡수성 패킹재, 단층 비통기성 흡수성 패킹재, 단층 통기성 비흡수성 패킹재, 단층 통기성 흡수성 패킹재, 다층 비통기성 비흡수성 패킹재, 다층 비통기성 흡수성 패킹재, 다층 통기성 비흡수성 패킹재 및 다층 통기성 흡수성 패킹재를 들 수 있고, 사용시 적용압력에 의한 발열조성물의 오염이나 누출을 방지하기 위하여, 다층 비통기성 흡수성 패킹재, 다층 통기성 비흡수성 패킹재 및 다층 통기성 흡수성 패킹재가 바람직하다. 흡수성은 보수성도 포함한다.

비통기성 패킹재는 비통기성이면 특별히 한정되지 않고, 단층 비통기성 패킹재의 예로는, 폐쇄셀을 갖는 발포재 및 고분자 필름이나 시트를 들 수 있다.

다층 비통기성 패킹재는, 단층 비통기성 패킹재를 포함하는 어떤 다층 패킹재여도 좋고, 다층 비통기성 패킹재의 적층구조로는, 중복가능한 A∼E 재료 및 층을 결합시키는 X와 T와의 적절한 조합을 갖는 적층체를 들 수 있다:

T: 고분자필름

T1: 압출 적층으로 성형된 고분자필름

A: 부직포

B: 폐쇄셀의 발포시트

C: 종이 또는 보드지

C1: 유공지(perforated paper) 또는 유공보드지

C2: 딤플(dimple)이 있는 종이 또는 보드지

D: 직물 또는 실크천

X: 점착(접착)제층

상기 적층구조의 예로는 이하의 것들이 포함된다:

T/X/C, T/X/C/X/A, B/X/T/X/C,

B/X/C,

T/X/C1, T/X/C1/X/A, B/X/T/X/C1,

B/X/C1,

T/X/C2, T/X/C2/X/A, B/X/T/X/C2,

B/X/C2,

T1/C, T1/C/A, B/T1/C, B/C,

T1/C1, T1/C1/A, B/T1/C1, B/C1,

T1/C2, T1/C2/A, B/T1/C2 및 B/C2.

통기성 패킹재의 예로는, 폴리에틸렌필름에 부직포를 적층하여 만든 비통기성 패킹재에 바늘 등으로 미세공을 만들어 형성한 통기성재료, 섬유를 적층하고 열압착함으로써 통기성이 조절되는 부직포, 다공성 필름, 다공성 필름에 부직포를 적층하여 만든 재료 등을 들 수 있고, 다층 통기성 패킹재의 통기부를 구성하는 다층 통기성 패킹재의 적층구조로는, 중복가능한 2 이상의 A∼E 재료와 층을 결합시키는 X와의 적절한 조합을 갖는 적층체를 들 수 있다:

A: 부직포

B: 통기성 발포시트, 직포 또는 실크천

C: 종이 또는 보드지, 직포 또는 실크천

D: 다공성 필름

E: 유공필름(perforated film)

X: 통기성 점착제 또는 통기성 접착제층

상기 적층구조의 예로는 이하의 것들이 포함된다:

A/X/D/X/C,

A/X/C/X/D,

A/X/B/X/D,

A/X/D/X/C/A,

E/X/C/X/D, E/X/D/X/C,

B/X/C/X/D, B/X/D/X/C,

A/X/D, E/X/D, B/X/A/X/D 및

B/X/E/X/D.

비유공성 비통기성 필름을 E 대신에 사용하고, 적층체를 형성한 후, 비통기성 필름을 유공화하거나, 전체 적층체를 유공화하여 다층 통기성 패킹재를 형성하는 것도 가능하다.

X를 비통기성 접착(점착)제층과 바꿔 적층체를 형성하고, 그 후, 전체 적층체를 유공화하여 다층 통기성 패킹재를 형성하는 것도 가능하다.

접착(점착)제층은 열융착, 즉, 히트시일의 경우에는 핫멜트형 접착제로, 접착의 경우에는 접착제로, 점착의 경우에는 점착제로 형성한다. 각 층의 형상은, 구멍이 있거나 없는 도트형, 선형, 필름형, 발포시트형 또는 부직포형의 어느 것이어도 좋다.

통기성 커버재 및 기재의 일부를 구성하는 방법은 특별히 한정되지 않으며, 그 예로는 이하의 방법을 들 수 있다:

(1) 다공성 필름을 사용하는 방법,

(2) 종이, 다공성 필름 및 비통기성 필름 등의 재료에, 초미세 바늘, 레이저 등을 사용하여 구멍을 뚫어 만든 필름을 사용하는 방법,

(3) 고분자재료를 발포하여 만든 전·후면 양면을 통하는 연속셀을 갖는 필름이나 시트를 사용하는 방법,

(4) 고분자재료를 발포하여 전·후면 양면을 통하는 폐쇄셀이나 연속셀을 형성하고, 발포 후에, 필름이나 시트를 프레스하여 폐쇄셀이나 연속셀을 파괴하여, 전·후면 양표면과 통하는 통기공을 형성하는 방법으로 만든 필름이나 시트를 사용하는 방법, 및

(5) 다공성 필름을 포함하는 적층체를 갖는 통기성 시트를 히트엠보싱 처리하여 다공성 필름을 잘라서, 비교적 큰 구멍을 형성 및/또는 기존의 구멍을 확대하는 방법.

기재나 커버재의 통기도를 낮추는 방법은 특별히 한정되지 않고, 그 예로는 이하의 방법을 들 수 있다:

(1) 통기부를 부분적으로, 즉, 도트형이나 스트라이프형으로, 가열 또는 가열하에 프레스하여 부분적으로 통기부를 형성하여, 통기성 열가소성부의 통기도를 감소시키는 방법,

(2) 점착제, 접착제 등의 비통기성 수지를, 멜트블로우법, 그라비아인쇄 또는 코팅법으로 통기부에 부분적으로 제공하여, 전체 재료의 통기도를 감소시키는 방법.

부분별로 통기도가 다양한 통기성 시트는, 상기 방법을 조합하여 형성되며, 통기성 기재 또는 통기성 커버재로서 사용된다. 예를 들면, 통기성 기재 또는 커버재, 및 부직포/통기성 점착(접착)제/발열조성물/부직포의 조합, 또는 상기 조합을 통기성 커버재 및 실질적으로 비통기성 기재로 덮고, 그 주변을 봉착하여 만든, 통기성 커버재/부직포/통기성 점착(접착)제/발열조성물/부직포/실질적으로 비통기성 기재의 조합의 발열체로서 부직포가 사용된다.

종이, 발포 필름이나 시트, 부직포 및 다공성 필름은 그 자체가 통기성을 갖지만, 필요에 따라, 레이저나 바늘로 통과공, 비통과공 또는 구멍형 요부(concave part)를 형성하여, 미끄럼방지부나 발열조성물의 적층재 위의 과량의 물을 위한 보수구멍을 형성할 수도 있다.

고분자의 일례로서, 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 폴리에스테르, 폴리염화비닐, 폴리염화비닐리덴, 폴리스티렌, 에틸렌-초산비닐 공중합체 비누화물, 에틸렌-초산비닐 공중합체, 폴리카보네이트, 방향족 또는 지방족 폴리아미드, 폴리술폰, 폴리비닐알콜, 폴리아크릴로니트릴, 염화비닐-염화비닐리덴계 수지, 폴리이미드, 염산고무, 폴리페닐렌옥사이드, 폴리페닐렌설파이드, 폴리아미드이미드, 에폭시수지, 폴리아미노비스말레이미드, 폴리아세탈, 폴리에테르에테르케톤, 폴리에테르설폰, 폴리아릴레이트, 폴리옥시벤질 등의 고분자재료나, 종이, 펄프, 섬유, 솜 등의 천연재료 또는 이들의 조합에 의한 직물, 직포, 부직포, 필름, 시트, 발포시트 등을 들 수 있다.

발 보온용 발열체의 패킹재를 신축성 기재 및 커버재, 즉, 신장성이 있는 필름이나 시트, 특히, 신축성 필름이나 시트로 만들어, 발의 굴곡부, 신장부, 굽힘 및 신장부에 더욱 잘 수행하도록 할 수도 있다.

신축성 기재나 커버재는 신축성소재로 형성된 것이면 특별히 한정되지 않고, 그 구체적인 예로는, 신축성이 있고 발열조성물과의 높은 친화성을 지닌 발포 필름이나 시트, 부직포, 직포 및 다공성 필름이나 시트를 들 수 있다.

신축성소재는 신축성이 있으면 특별히 한정되지 않는다. 예를 들면, 천연고무, 합성고무, 엘라스토머, 신축성 형상기억 폴리머 등의 단일소재, 이들과 비신축성소재와의 혼합물 또는 혼합사, 이들의 조합으로 구성되는 직물, 필름, 스판덱스사, 실, 끈, 평판, 리본, 슬릿필름, 발포체 및 부직포, 이들끼리 또는 이들과 비신축성소재와의 적층 등에 의한 복합신축소재 등을 일례로서 들 수 있다.

엘라스토머 중에서도 열가소성을 갖는 열가소성 엘라스토머가, 부직포 등과 적층체를 제조하는 것이 용이하기 때문에 바람직하다. 또한, 신축성소재가 비통기성인 경우에는, 열핀법(heat pin method), 엠보싱법 등의 구멍내는 수단을 사용하여 구멍을 뚫는 것에 의해, 신축성이나 신장성과 통기성을 부여할 수 있다. 즉, 전체로서 신축성이 있으면 좋고, 단일소재이더라도, 신축성 기재끼리 또는 비신축성 기재와의 조합에 의한 복합품이더라도 좋다.

합성고무로서는 일반적으로 알려진 어떤 물질도 사용할 수 있고, 그 예로는, 부타디엔고무, 1,2-폴리부타디엔, 이소프렌고무, 스티렌-부타디엔고무, 스티렌-부타디엔-스티렌 공중합체 등을 들 수 있다.

열가소성 엘라스토머의 예로는, 올레핀계 엘라스토머, 우레탄계 엘라스토머, 에스테르계 엘라스토머, 스티렌계 엘라스토머, 아미드계 엘라스토머, 실리콘계 엘라스토머 등을 들 수 있다.

올레핀계 엘라스토머의 예로는, 에틸렌-프로필렌 코폴리머, 에틸렌-프로필렌 -디엔 터폴리머, 클로로술폰화 폴리에틸렌, 염소화 폴리스티렌, 에틸렌-초산비닐 코폴리머 등을 들 수 있다. 그 중에서도, 시클로펜타디에닐 착체, 즉, 메탈로센촉매를 사용하여 형성된 에틸렌-α-올레핀 코폴리머가 특히 바람직하다.

우레탄계 엘라스토머의 예로는, 우레탄결합을 갖는 블록과 폴리카보네이트계 폴리올, 에테르계 폴리올, 폴리에테르 폴리에스테르계 폴리올, 또는 카프롤락톤계 폴리에스테르 블록으로 이루어지는 우레탄계 엘라스토머를 들 수 있다.

특히, 이들로부터 형성되는 폴리우레탄필름은 비다공질이고, 신축성과 투습성을 갖는 특징이 있다.

에스테르계 엘라스토머로의 예로는, 방향족 폴리에스테르를 갖는 블록과 지방족 폴리에스테르 또는 지방족 폴리에테르를 갖는 블록으로 이루어지는 에스테르계 엘라스토머를 들 수 있다.

신축성 형상기억 폴리머로의 예로는, 폴리이소프렌계, 스티렌-부타디엔계 등의 공중합폴리머, 폴리우레탄계, 폴리머얼로이계 등을 들 수 있다.

핫멜트형 점착제의 예로는, 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 폴리에스테르, 나일론 등의 열가소성수지를 들 수 있다.

이들은 단독으로 또는 이들의 적절한 조합으로 사용되며, 히트시일에 의한 가공성의 커버라는 관점에서, 커버재 등은 융점이 낮은 섬유나 필름을 지지체에 접하도록 일면에 배열하고, 비용융 또는 융점이 높은 섬유나 필름을 다른면에 배열하여 만드는 것이 바람직하다.

다공성 필름은 구멍지름이 약 0.01∼10㎛인 미세공을 갖는 통기성 필름이면 어떤 재료라도 좋고, 그 예로는, 선형 저밀도 폴리에틸렌 수지 등을 포함하는 폴리에틸렌 수지, 폴리프로필렌 수지, 폴리에틸렌 테레프탈레이트 수지 및 핫멜트형 수지로부터 선택되는 수지로 제조된 통기성 필름을 들 수 있고, 일반적으로 두께는 10∼500㎛, 바람직하게는 15∼200㎛이고, 미세공 지름이 약 0.01∼10㎛인 미세공을 갖는다.

본 발명에서 다공성 필름은 단일층 재료이거나 2층 이상으로 형성된 재료여도 좋다.

본 발명에 사용되는 종이는 특별히 한정되는 것이 아니지만, 예를 들면, 종이나 보드지를 들 수 있다. 종이의 예로는, 크래프트지 등의 포장지, 카드지, 크레이프지 등의 다용도지를 들 수 있고, 보드지의 예로는, 골판섬유, 펄프코어, 특수코어 등의 골판섬유의 코어, 크래프트, 쥬트(jute) 등의 골판섬유의 라이너, 석고보드에 사용되는 기초지 등의 빌딩지 등을 들 수 있다.

내수지(waterproof paper), 내수 및 내유지(oilproof paper), 내수성 히트시일 내수지, 히트시일 내수 및 내유지도 사용될 수 있다. 예를 들면, 상기 종이나 보드지를, 폴리아미드 에피클로로하이드린 수지 등의 습지강화제, 플루오르수지 등의 내유·내수제, 아크릴수지 에멀전 등의 내수제를 코팅하거나, 함침하거나(외부로 가하거나), 내부로 가하거나, 플라스틱필름 적층하는 등의 방법으로 형성된 내수지 및 내수·내유지를 들 수 있다. 또한, 히트시일 내수지 및 히트시일 내수·내유지는, 가교 이오노머 에멀전 등의 비열가소성수지 에멀전으로 적어도 1 표면을 코팅하여, 히트시일층을 형성함으로서 제조할 수 있다.

발열조성물의 적층물의 미끄럼방지 및 과량의 물의 배수나 유지와 같은 기능을 부여하기에 적절하도록, 종이, 보드지 또는 내수지에, 레이저, 바늘 등으로 통과공이나 비통과공을 형성할 수도 있다.

발포시트의 구체예로는, 발포 폴리우레탄, 발포 폴리스티렌, 발포 ABS수지, 발포 폴리염화비닐, 발포 폴리에틸렌 및 발포 폴리프로필렌으로부터 선택되는 적어도 1종으로 형성된 폐쇄셀 발포시트, 연속셀 발포시트, 폐쇄셀과 연속셀의 혼합물을 포함하는 발포시트를 들 수 있다.

천 및 직물섬유는 특별히 한정되지 않고, 구체예로는, 그들을 구성하는 섬유로서 천연섬유, 비스코스섬유 등의 천연소재를 사용한 재생섬유, 반합성섬유, 합성섬유, 이들 중 2종 이상의 혼합물 등을 들 수 있다.

천연섬유의 예로는, 면, 마 등의 식물성 섬유, 실크, 짐승의 털 등의 동물성 섬유를 들 수 있고, 합성섬유를 구성하는 고분자재료의 예로는, 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 폴리아미드, 폴리에스테르, 폴리우레탄 등을 들 수 있다.

부직포로서는, 재생섬유, 합성섬유 등의 인공섬유, 반합성섬유, 천연섬유 등으로 흡수성 또는 비흡수성의 것이 형성된다.

천연섬유는 특별히 한정되지 않고, 구체예로는, 아르보레우스면(arboreous cotton), 케이폭(kapok), 마닐라섬유, 사이잘섬유, 면, 모, 모헤어(mohair), 캐시 미어, 카멜모, 알파카모 등을 들 수 있다.

인공섬유의 예로는, 재생섬유, 반합성섬유 및 합성섬유를 들 수 있고, 재생섬유의 예로는, 비스코스 레이온, 암모니아구리 레이온 등을 들 수 있고, 반합성섬유의 예로는, 아세테이트를 들 수 있고, 합성섬유의 예로는, 폴리아미드계 합성섬유, 폴리에스테르계 합성섬유, 폴리비닐알콜계 합성섬유, 폴리염화비닐계 합성섬유, 폴리염화비닐리덴계 합성섬유, 아크릴계 합성섬유, 모다크릴계 합성섬유, 폴리올레핀계 합성섬유, 플루오로카본계 합성섬유, 폴리우레탄계 합성섬유 등을 들 수 있다.

소수성 또는 비흡수성 부직포로서 고분자재료의 부직포를 사용할 수 있고, 고분자재료의 부직포의 예로는, 폴리에스테르 부직포, 폴리프로필렌 부직포, 폴리에스테르/폴리스티렌 ES섬유의 부직포, 폴리에스테르 및 폴리에틸렌의 복합부직포, 점착성 폴리우레탄 부직포 등을 들 수 있다.

직포를 구성하는 섬유로서, 천연섬유, 비스코스섬유 등의 천연물질을 사용한 재생섬유, 반합성섬유, 합성섬유, 이들의 2종 이상의 혼합물 등을 사용할 수 있다.

기재, 커버재 및 수납자루가 흡수성을 갖는 경우, 이들을 구성하는 흡수재는 흡수성을 갖고, 필름이나 시트형상이면 특별히 한정되지 않고, 구체예로는, 흡수성 발포필름이나 시트, 종이, 골판섬유 등의 보드지, 골판섬유의 코어, 레이온 부직포 등의 부직포, 직포 및 다공성 필름이나 시트를 들 수 있다.

흡수재는 그 소재 자체가 흡수성을 갖는지 아닌지를 막론하고, 결과적으로 흡수성을 갖는 것이면, 특별히 한정되는 것이 아니고, 구체예로는, 흡수성을 갖는 발포필름이나 시트, 종이, 골판섬유 등의 보드지, 골판섬유의 코어, 레이온 부직포 등의 흡수성을 갖는 섬유로 형성된 부직포나 직포, 흡수성을 갖는 다공성 필름이나 시트 등의 흡수재로 형성된 재료, 발포필름이나 시트, 종이, 부직포, 직포 또는 다공질 필름이나 시트에 흡수제를 포함시키거나, 함침시키거나, 혼합하거나, 이동시키거나, 지니게 하여, 흡수성을 부여한 재료, 발열조성물의 평면형으로 자른 흡수성을 갖는 발포필름이나 시트, 종이, 부직포, 직포 또는 다공질 필름이나 시트를, 발포필름이나 시트, 종이, 부직포, 직포 또는 다공질 필름이나 시트에 부착하여 흡수성을 부여한 재료를 들 수 있다.

본 발명에 있어서, 발열조성물과 접촉하는 기재 및/또는 커버재 또는 흡수재의 적어도 일부에 흡수제를 포함시키거나, 함침시키거나, 혼합하거나, 이동시키거나, 지니게 하여, 흡수층을 형성함으로써, 발열조성물의 전부 또는 일부를, 그 요철부 및/또는 흡수층에 결합하거나 놓는 것이 바람직하고, 그 결과 발열조성물의 이동이나 기울기가 더욱 방지된다.

또한, 발열조성물의 수분의 일부, 즉, 과량의 물은, 요철부의 요부 및/또는 흡수층을 지닌 기재 및/또는 커버재에서 흡수되거나 유지될 수 있다.

히트시일제로서 열가소성 수지인 임의의 물질을 사용할 수 있고, 그 예로는, 상기 고분자, 에틸렌-이소부틸아크릴레이트 공중합체 수지, 에틸렌-초산비닐 공중합체 수지 등의 에틸렌-아크릴레이트 에스테르 공중합체 수지, 폴리아미드계 수지, 폴리에스테르계 수지, 부티랄계 수지, 셀룰로오스 유도체계 수지, 폴리메틸메타크릴레이트계 수지, 폴리비닐에테르계 수지, 폴리우레탄계 수지, 폴리카보네이트계 수지, 초산비닐, 염화비닐-초산비닐 공중합체를 들 수 있다.

핫멜트형 접착제의 예로는, A-B-A형 블록공중합체, 폴리올레핀계 수지 또는 폴리올레핀계 공중합체 및 이들의 변성체, 및 이들 단일재 또는 2 이상의 혼합물을 들 수 있다.

변성체는 핫멜트형 고분자물질의 성분의 일부를 다른 성분으로 대체하여 핫멜트형 고분자물질의 성질, 예를 들면, 핫멜트형 고분자물질의 점착성의 개선이나 안정성 등을 바꾼 것을 들 수 있다.

상기 A-B-A형 블록공중합체에 있어서, A블록은, 스티렌, 메틸스티렌등의 모노비닐치환 방향족화합물 A로서, 비탄성중합체 블록이고, B블록은, 부타디엔, 이소프렌 등의 공역디엔의 탄성중합체 블록이다. 구체예로는, 스티렌-부타디엔-스티렌 블록공중합체, 스티렌-이소프렌-스티렌 블록공중합체 등을 들 수 있고, 이들은 혼합 후 사용하더라도 좋고, 다양한 종류의 항산화제와 혼합된 것도 사용 가능하다.

점착제층을 형성하는 점착제는, 발 보온용 발열체를 정해진 부분에 접착력으로 고정시킬 수 있는 고정능이 있는 한, 에멀전형, 용매형 또는 핫멜트형의 어느 것이든 좋고, 점착제의 예로는, 초산비닐계 점착제, 폴리비닐아세탈계 점착제, 염화비닐계 점착제, 아크릴계 점착제, 폴리아미드계 점착제, 폴리에틸렌계 점착제, 셀룰로오스계 점착제, 클로로프렌(네오프렌)계 점착제, 니트릴고무계 점착제, 폴리설파이드계 점착제, 부틸고무계 점착제, 실리콘고무계 점착제, 핫멜트형 스티렌 엘라스토머계 점착제(SIS, SBS, SEBS(SBS의 수소첨가타입), SIPS(SIS의 수소첨가타입) 등) 등을 들 수 있다.

본 발명에서 미끄럼방지층은 미끄럼방지효과가 있는 한 특별히 한정되지 않고, 미끄럼방지제를 발 보온용 발열체의 비통기부의 전체면에 공급하거나, 미끄럼방지제를 섬유로 만들어 형성한 다공성 수지를 발 보온용 발열체 위에 공급하거나, 세퍼레이터 위의 다공성의 약한 점착제층을 발 보온용 발열체의 표면에 이동시켜 고정할 수 있고, 또는 발 보온용 발열체의 표면에 멜트블로우법 등으로 거미줄형으로 직접 공급할 수도 있다. 메탈로센 촉매로 중합된 폴리올레핀계 수지 또는 발포 폴리우레탄 필름을 적층하거나, 폴리올레핀계 수지를 고체 또는 패턴형으로 인쇄 또는 적층하거나, 특정형의 연화염화비닐 수지나 약한 점착물질을 균일하게 분산시키고 열로 고정하여 다수의 돌출부를 형성할 수도 있다. 이러한 구성은, 엘라스토머의 플라스티졸(plastisol), 분산액 또는 용액이 스트라이프형이나 도트형으로 확산된 경우에도 사용 가능하다. 미끄럼방지층은, 발열체로서의 기능이 악화되지 않는 범위 내에서, 발 보온용 발열체 위에 전체적으로 또는 부분적으로 형성되고, 롤 등에 의한 압력이나 열을 가하여, 미끄럼방지제와 기재간의 점착을 향상시킬 수도 있다. 핫멜트계, 용매계, 에멀전 등 어떤 종류의 미끄럼방지제를 사용하여도 좋다. 이들을 포함하는 발포시트, 시트 또는 필름을 부착시켜도 좋다.

미끄럼방지제로는 미끄럼방지효과가 있는 어떤 재료도 좋고, 예로는, 점착제 및 약한 점착물질을 들 수 있다.

약한 점착물질의 예로는, SIS, SBS, SEES, SIPS 등의 스티렌계 엘라스토머, 아크릴산계 및 메타크릴산계 등의 알킬에스테르 성분을 갖는 아크릴산계 엘라스토머, 올레핀계 엘라스토머, 우레탄계 엘라스토머 등을 들 수 있다.

미끄럼방지제의 다른 예로는, 연화 염화비닐 수지, 천연고무, 스티렌-부타디엔 고무, 우레탄 고무, 에틸렌-초산비닐 공중합체(아크릴 수지 등) 등 수지의 코어에 발포제(이소부탄 등의 휘발성 발포제)를 포함하여 형성된 캡슐과 바인더 수지를 혼합하여 얻은 물질을 들 수 있다. 또한, 석유수지 등의 점착성부여제를 첨가하여 점착성을 조정할 수도 있다.

의약함유층에 포함되는 의약은 약효를 갖는 한 어떤 물질이어도 좋고, 그 예로는, 페퍼민트, 라벤다오일 등의 향재료, 인도메타신, 살리실산, 허브, 생강추출물 등의 경피흡수성 약제, 살균제, 항균제, 소취제 및 탈취제의 1종 또는 2종 이상의 혼합물을 들 수 있다.

본 발명의 제조방법은 이하 상세히 설명한다.

본 발명의 제조방법은, 이하 공정을 포함하여 이루어지는 발 보온용 발열체의 제조방법이다: 발의 임의의 부분을 덮는 형상으로, 필름형 또는 시트형으로 기재의 상부면의 적어도 하나의 특정부위에 셔벗(sherbet) 발열조성물을 적층하고, 상기 적층재를 덮는 커버재를 씌우는 공정. 보다 구체적으로, 비점도성 발열조성물을, 금형통과성형, 그라비아 인쇄 등의 방법으로 필름형 또는 시트형으로 기재 위에 적층하고, 그 위에 커버재를 필름형 또는 시트형으로 덮고, 적층된 발열조성물의 주변부에서 기재와 커버재를 부착시켜, 적층체를 얻는다. 그 후, 어셈블리를 적층체보다 큰 크기로 펀칭하여 발열체를 제조한다.

본 발명의 제조방법에 사용되는 발열조성물은, 성형성과 형상유지성을 갖는 한 특별히 한정되지 않으나, 공기중의 산소와 반응하여 발열반응을 일으키는 성분으로 형성되고, 비점도성이고, 물로서 발열반응이 조정되고, 발열조성물로부터 과량의 물을 제거하지 않는 한 공기중에서 발열반응을 일으키지 않고, 외부힘이 가해질 때 흐름성을 갖는 조성물이 바람직하다.

특히, 금형통과 프레스성형, 문지름성형(leveling molding), 프레스 및 문지름성형, 프레스 및 전사성형, 그라비아 인쇄 등의 방법으로 쉽게 전사되거나 적층되는 비점도성의 셔벗 발열조성물이 바람직하다.

발열조성물을 기재 위에 성형한 후, 또는 그 위에 커버재를 더욱 씌우고, 로울러 사이를 통과시켜 판형으로 정비한 후, 발 보온용 발열체를 얻기 위해 기재, 커버재 등의 적어도 일부를 제거하거나, 또는 가공하지 않고서, 커버재 및 기재를 봉착하고, 비통기성 패킹재로 형성된 외부자루에 더욱 충전한 후, 봉착할 수도 있다.

본 발명의 제조방법에서, 점착제층이나 미끄럼방지층은 적층체의 노출면중 하나의 일부 또는 전체에 형성될 수 있다.

본 발명의 발 보온용 발열체의 제조방법은 실시예를 참고로 상세히 설명하지만, 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니다.

본 발명의 발 보온용 발열체의 제조방법은, 발열조성물질의 제조공정인 제1공정, 발의 임의의 부분을 덮는 형상으로, 필름형 또는 시트형으로 기재의 상부면의 적어도 하나의 특정부위에 발열조성물을 적층하는 제2공정, 및 상기 적층재를 덮는 커버재를 씌우는 제4공정을 연속적으로 행하는 기본공정을 포함한다. 또한, 필요에 따라, 하기의 제1공정, 제2공정, 제2A공정, 제2B공정, 제3공정, 제3A공정, 제3B공정, 제3C공정, 제4공정, 제4A공정, 제5공정, 제6공정, 제7공정 및 제8공정으로부터 선택된 공정이 중복 가능하게 상기 기본공정 중에 임의로 삽입된다.

제1공정: 발열조성물의 제조

제2공정: 성형

제2A공정: 문지름판(leveling plate)과 자석을 사용한 성형

제2B공정: 진동장치가 장착된 프레스판을 사용한 성형

제3공정: 발열조성물 등의 적층, 유포 또는 코팅

제3A공정: 통기성 점착성 폴리머의 제공

제3B공정: 기재 등에의 적층, 유포 또는 코팅

제3C공정: 발열조성물의 표면처리

제4공정: 포장

제4A공정: 적층(열융합, 압착, 열압착 등)

제5공정: 프레스

제6공정: 탈수

제7공정: 펀칭

제8공정: 비통기성 수납자루내로 발 보온용 발열체 충진

본 발명에 사용되는 제1공정, 제2공정, 제2A공정, 제2B공정, 제3공정, 제3A공정, 제3B공정, 제3C공정, 제4공정, 제4A공정, 제5공정, 제6공정, 제7공정 및 제8공정을 임의의 순서로 중복 가능하게 적절히 조합하여, 본 발명의 발열체를 제조한다.

예를 들면, 제3B공정, 제1공정, 제2B공정, 제3B공정, 제3A공정, 제4공정, 제4A공정 및 제7공정을 이 순서로 하여 제조공정을 구성할 수 있다.

각 공정의 분위기는, 공기 등의 산소를 함유하는 분위기이면 어느 것이라도 상관없지만, 철분이 공기중의 산소와 접촉하여 산화되는 것을 방지하기 위해서, 질소, 아르곤 등의 불활성가스분위기로 행하여도 좋다. 이러한 분위기는 제조공정에적절히 도입되고, 결합되어, 제조공정을 전체적으로 구성한다.

발열조성물에 자석 및 문지름판을 적용하는 경우, 인쇄나 코팅으로 쉽게 전사 또는 적층되는 발 보온용 발열체를 얻을 수 있고, 이는 고속으로 오래 지속되는 발열특성을 갖는 초박형이다. 또한, 이와 같이 적층된 발열조성물을 프레스하는 경우, 더욱 초박형이고 장기 발열성을 갖는 발 보온용 발열체가 제조된다. 또한, 과량의 물이 장벽층으로서 기능하기 때문에, 공기의 공급량이 감소하여, 근본적인 방법으로 발열반응이 종결된다. 그 결과, 생산중의 발열손실, 발열조성물의 질적열화 및 발열조성물의 고화(solidification)와 관련된 다양한 문제가 방지되고, 또한, 우수한 배수성에 의해 우수한 발열성이 나타난다. 흡수성 폴리머가 혼합되는 경우, 우수한 보수성(water holding property)으로 인해, 사용중 장시간동안 고성능 발열온도특성을 얻을 수 있다.

각 공정은 이하 자세히 설명한다.

제1공정은, 소정량의 철분, 활성탄, 산화촉진제 및 물, 또한, 필요에 따라 분산안정제, 보수제, 흡수성 폴리머, 발열보조제, 실리콘수지, 수소발생억제제, 발포제 등의 성분을 혼합하여 셔벗 조성물을 준비한다.

혼합순서에는 특별히 제한은 없지만,

(1) 상기 전체성분을 혼합기에 투입하고, 이어서 균일하게 혼합,

(2) 상기 각 성분을 차례로 혼합기에 투입하고, 이어서 균일하게 차례로 혼합,

(3) 상기 전체성분중 고형성분만 몇 개의 그룹으로 나누어, 차례로 투입,

(4) 전체 고형성분을 혼합기에 투입하고, 이 혼합기로 이들 성분을 균일하게 혼합한 후, 여기에 물, 금속염화물의 수용액 또는 분산액을 투입하여 혼합하는 방법 등을 일례로서 들 수 있다.

본 발명의 제1공정에서 사용되는 혼합기로서는, 과량의 물을 포함하는 비점도성 발열조성물을 구성하는 성분을 균일하게 혼합하는 것이면 특별히 한정되는 것이 아니지만, 구체적으로는, 예를 들면, 스크류브랜더, 리본믹서, 스파탄믹서 (spartan mixer), 로울믹서, 벤버리믹서(banbury mixer), 혼합·압출 스크류 등을 들 수 있다.

본 발명의 발열조성물을 제조함에 있어서, 발열조성물을 구성하는 원료를 기본적으로 혼합할 수 있으면, 어떠한 혼합장치를 사용하여도 좋다.

제2공정에서, 필름형 또는 시트형의 기재 또는 부재 위에 있어서의 적어도 1개소의 소정영역에, 금형통과성형, 금형프레스성형, 그라비아인쇄 등의 인쇄에 의해서, 제1공정에서 얻어진 발열조성물을 임의의 밑창형상으로 성형한다. 더욱 구체적인 예로는, 제2A공정 및 제2B공정을 들 수 있고, 적절히 사용하면 된다. 여기서 사용되는 기재 및 부재로서는, 본 발명의 발열체에서 설명한 것과 같다.

제2A공정에서는, 진동을 주면서, 금형프레스성형, 금형통과전사, 적층 등의 성형을 한다. 진동을 주는 수단은, 본 발명의 셔벗형 발열조성물에 진동을 일으키게 하는 것이면 어떠한 것이라도 되지만, 편심모터, 압전소자, 공기 등을 사용하는 통상 사용되고 있는 진동기기를 일례로서 들 수 있다.

이 경우, 프레스판으로 발열조성물의 프레스를 하더라도 좋다. 프레스판은,본 발명의 발열조성물을 금형에 밀어넣으면 어떠한 것이라도 좋지만, 바람직하게는 아크릴수지, 염화비닐수지, 폴리에틸렌 등의 플라스틱, 철, 스텐레스강 등의 금속 또는 그 복합체로 이루어지며, 스프링탄성을 가진 판을 일례로서 들 수 있다.

제2B공정에서는, 발열조성물에 유동성을 주기 위한 교반장치를 구비한 실린더형 헤드를 사용하여, 헤드내에 공급된 발열조성물을, 교반하면서, 발열조성물에 유동성을 주어, 발 부분 금형에 공급한다. 이 때, 헤드에 진동을 주더라도 좋다. 헤드의 약간 전방(금형판의 진행방향) 하부에 고정하여 설치된 문지름판과 그 밑에 놓여진 자석의 사이로, 기재, 금형판 및 그들을 받는 받음판(벨트 콘베이어어의 벨트 등)을 일체로 통과시킨다. 자석에 의해 금형을 통해서 발열조성물이 기재 위에 끌어당겨지고, 동시에, 문지름판에 의해 발 부분용 금형을 따라서 발열조성물의 표면이 문질러져, 성형된다. 그 후, 금형을 기재로부터 떼어낸다. 자석은 자성을 가진 것이면 어떠한 것도 좋고, 영구자석이나 전자석을 일례로서 들 수 있다.

상기 교반장치를 간소화하여 회전식 브리지방지장치로 하고, 헤드에 공급한 발열조성물을 금형에 공급할 때에 생기는 브리지를 방지시키더라도 좋다.

제2C공정에서는, 제2B공정에서 사용한 실린더형 헤드에 금형을 가진 로울을 부착한다. 발열조성물을 헤드로부터 로울에 공급하고, 문지름판으로 해당 금형에 발열조성물을 밀어 넣고, 그 표면을 문질러 성형한다. 로울의 아래에 놓여진 자석의 사이로, 기재, 금형판 및 그것들을 받는 받음판(벨트 콘베이어의 벨트 등)을 일체로 통과시킨다. 자석에 의해 해당 발열조성물이 금형을 통해서 기재상에 끌어당겨지고, 동시에, 문지름판에 의해 금형에 따라서 해당 발열조성물의 표면이 문질러져 성형된다. 그 후, 자석에 의해 금형내의 발열조성물을 기재에 전사한다. 자석은, 자성을 가진 것이면 어떠한 것이어도 좋고, 영구자석이나 전자석을 일례로서 들 수 있다.

상기 교반장치를 간소화하여 회전식 브리지방지장치로 하고, 헤드에 공급한 발열조성물을 금형에 공급할 때에 생기는 브리지를 방지시켜도 좋다.

제2공정에서는, 발열조성물을 기재의 상부표면에 있어서 폭방향에서 1개소, 또는, 2개소 이상에 적층하거나, 기재의 길이방향에 있어서 갈지자형(staggered form)으로 적층하여도 좋다.

제3공정은, 철분, 탄소성분, 원적외선을 방사하는 세라믹분말, 원적외선을 방사하는 섬유형상물, 초전도물질, 음이온 생성물질, 유기규소화합물, 흡수제, 바인더, 증점제, 부형제(excipient), 응집제, 가용성 점착소재, 흡수성 폴리머 및 망형상 폴리머로부터 선택된 적어도 1종을 성형된 발열조성물, 기재 또는 부재에 적층하거나 살포하는 공정이다.

제3공정은, 필름형 또는 시트형의 기재나 커버재에 적층된 발열조성물상에 있어서 적어도 1개소의 소정영역에, 철분, 탄소성분, 원적외선을 방사하는 세라믹분말, 원적외선을 방사하는 섬유형상물, 초전도물질, 음이온 생성물질, 유기규소화합물, 흡수제, 바인더, 증점제, 부형제, 응집제, 가용성 점착소재, 흡수성 폴리머 및 망형상 폴리머로부터 선택된 적어도 1종을 적층 또는 살포하는 공정이다.

제3A공정은, 기재, 커버재 및 적층된 발열조성물로부터 선택된 적어도 1종 또는 그 일부에 망형상의 폴리머를 설치하는 공정이다. 이것은 멜트블로우, 인쇄,코팅 등의 통상의 가공기술에 의해서 이루어진다. 이에 따라, 본 발명의 발열조성물의 적층체를 보다 강하게 기재 및/또는 부재 및/또는 커버재에 고정할 수 있다. 또한, 폴리머가 점착성을 갖는 경우, 이 점성에 의해서 기재 및/또는 부재 및/또는 발열조성물 및/또는 커버재가 맞붙여진다.

제3B공정은, 철분, 탄소성분, 원적외선을 방사하는 세라믹분말, 원적외선을 방사하는 섬유형상물, 초전도물질, 음이온 생성물질, 유기규소화합물, 흡수제, 바인더, 증점제, 부형제, 응집제, 가용성 점착소재 및 흡수성 폴리머로부터 선택된 적어도 1종을, 기재, 부재 또는 커버재에 적층 또는 살포하는 공정이다.

제3C공정에서는, 공기 등의 산소를 포함하는 분위기, 또는 산소-비포함 분위기하에서, 적층된 발열조성물의 표면에 (원)적외선 방사, 레이저 방사, 마이크로파 방사, 가온, 냉풍 및 온풍의 송풍을 하여, 탈수, 산화 등을 한다.

제4공정은, 본 발명의 발열조성물의 적층체를 덮도록 필름 또는 시트형상의 부재 또는 커버재를 씌우는 공정이다.

제4A공정은, 점착에 의해 발열조성물의 적층체의 주위부를 봉착하는 공정이다. 여기서 사용되는 부재 및 커버재는, 본 발명의 발열체에서 설명한 것과 같다. 이 경우, 기재 및/또는 부재 및/또는 커버재를, 발열조성물의 적층체의 주위부에서, 점착, 열접착 또는 열융착에 의해서 봉착하는 것이 바람직하다. 상기의 기재, 부재 및 커버재로부터 선택된 것중의 적어도 1종, 또는 그 일부가 통기성 또는 통수성을 가진다.

발 보온용 발열체는 2장의 필름 또는 시트 사이에 개재시키고, 개재와 동시에 혹은 개재 후, 그리고 상기 2장의 필름 또는 시트를 발 보온용 발열체보다 큰 형상으로 펀칭하기 전, 펀칭과 동시, 또는 펀칭 후, 2장의 필름 또는 시트는 발 보온용 발열체의 주위부에서 봉착된다.

긴 형상의 발열체가 형성된 후, 2장의 필름 또는 시트는 긴 형상의 발열체의 펀칭 전, 긴 형상의 발열체의 펀칭과 동시, 또는 긴 형상의 발열체의 펀칭 후에, 발 보온용 발열체의 주위부에서 봉착된다.

신장부가 봉착되며, 즉, 2장의 필름 또는 시트가 발 보온용 발열체의 주위부에서, 점착, 열접착 또는 열융착에 의해서 봉착된다.

2장의 필름 또는 시트의 예로는, 비통기성을 갖는 것 및 통기성을 갖는 것이 있다. 그 예로는, 점착성을 갖는 것 및 열융착성 또는 열점착성을 갖는 것을 들 수 있다.

점착성을 갖는 필름 또는 시트의 예로는, 핫멜트형 점착제로 그 전체면에 통기성 점착층을 갖는 기재필름 또는 기재시트, 및 그 전체면에 부분적으로 통기성 또는 비통기성 점착층을 갖는 기재필름 또는 기재시트, 및 그 자체가 열점착성 또는 열융착성을 갖거나 갖지 않는 기재필름 또는 기재시트를 들 수 있다.

제5공정은, 프레스로울 등으로 적층체의 압축, 평탄화 등에 의해 발열조성물 적층체의 형상을 갖추는 공정이다. 즉, 프레스로울 등으로 원하는 압력을 발열조성물의 적층체에 가하여 형상을 조정하여, 형상유지성을 향상시킨다.

특히, 상기 발열성재료를 시트화하는 방법으로서는, 1단의 프레스로울로 1회 또는 복수회 되풀이하여 압연하는 1단 프레스로울 방식의 압연장치를 사용하는 방법, 복수단의 프레스로울에 의해 한번의 압연공정으로 복수회의 압연을 하는 다단 프레스로울 방식의 압연장치를 사용하는 방법 등, 해당 발열성재료를 시트화할 수 있는 방법이면 특별히 한정되는 것이 아니다.

이 경우에 있어서, 조성에 의해 한번의 압연으로 발열조성물을 시트화하는 것이 불가능할 때, 또는, 발열성시트의 두께의 변경이나 고밀도화가 요구될 때에는, 복수회 프레스하면 되고, 이 때, 단계적으로 압력을 향상시키면 좋다.

발열성재료를 눌러 붙이도록 프레스로울로 프레스하여 발용 시트형상으로 성형하고, 이 발열성시트를 로울형상으로 감아 돌려, 보존성, 반송성, 가공성 등을 향상시켜도 좋고, 이 경우, 발용 발열성시트를 프레스로울로 가압 및 감아 돌리기를 복수회 되풀이하여, 발용 발열성시트의 밀도나 공기유입성을 조정하더라도 좋다.

제6공정에서는, 여과, 흡인탈수, 원심탈수, 프레스로울 등에 의한 압축탈수 등의 탈수를 한다. 경우에 따라서는, 그 때, 또는 그 후, 가온, 온풍이나 냉풍의 송풍, 또는 흡인으로, 증발 등에 의한 수분제거를 하더라도 좋다.

이 공정은, 철분이 공기중의 산소와 접촉하여 산화되는 것을 방지하기 위해서, 질소, 아르곤 등의 불활성가스 분위기에서 행하여도 좋다.

제7공정은, 상기 적층체를 소정의 발형상으로 펀칭하는 공정이다. 이 소정의 발형상으로 펀칭하는 공정은, 해당 적층체를 정지시켜 행하여도 좋고, 이 경우에는 적층체의 기계쪽 방향 및 이것에 직각인 폭방향으로 배열된 복수의 적층체를 동시에 펀칭함으로써 한번에 다수의 발열체를 형성할 수 있어, 결과적으로, 비용절감을 꾀할 수 있다.

이 방법으로는, 상술한 바와 같이, 예를 들면, 로울 필름형상 또는 로울 시트형상의 기재를, 30∼200m/분 속도로 보내면서, 그 위에 발열조성물을 적층시킨 후, 로울 필름형상 또는 로울 시트형상의 커버재를 로울로 그 위에 안내한다고 하는 방법으로 커버재를 발열조성물위에 씌워, 이로써 적층체를 얻는 경우에는, 적층체를 그 제조시의 이동 속도, 예를 들면, 30∼200m/분으로 보내면서, 로울프레스 등을 사용하여 임의의 형상으로 펀칭하고, 이에 따라, 연속적으로 본 발명의 발열체를 얻을 수 있다. 말할 필요도 없지만, 일단 적층체를 로울형상으로 감아 돌리고, 이 로울을 간헐적으로 반복하면서 펀칭하여도 좋다.

이 때, 커버재를 구성하는 기재상에 발열성재료를 눌러 붙이도록 프레스로울로 프레스하여, 해당 기재상에 발열성 시트를 적층하고, 이 적층시트를 로울형상으로 감아 돌려 보존성, 반송성 및 가공성을 향상시켜도 좋고, 이 경우, 상기 적층시트의 프레스로울에 의한 가압, 감아 돌리기를 복수회 반복하여, 기재와 발열성 시트의 밀착성을 향상시키고, 필요에 따라, 발열성 시트의 밀도나 공기의 유입성을 조정하면 좋다.

이어서, 이 발열성 시트는, 용도에 따라, 로울 커터(roll cutter) 등으로 소정의 크기와 형상으로 절단되고, 통기성 패킹재에 봉입되고, 공기와의 접촉을 피하기 위해서, 비통기성 패킹재에 더욱 밀봉되어, 유통에 공급된다.

이 경우에는, 적층체에 있어서 폭방향에 1개소, 또는, 2개소 이상 연속하여 펀칭하거나, 적층체의 길이 방향에 갈지자 형상으로 복수개 연속하여 펀칭함으로써, 단시간에 다량의 본 발명의 발열체를 제조하여, 한층 더 대폭적인 비용절감을 꾀할 수 있다.

상기 적층체는 얻어진 발 보온용 발열체의 용도에 따라, 발의 임의의 부위를 덮는 형상으로 펀칭된다. 즉, 본 발명의 제3공정에 있어서 얻어진 적층체를 발의 임의의 형상으로 펀칭하여, 본 발명의 발열체를 제조한다.

제3공정의 적층체를 소정의 형상으로 펀칭하는 공정은, 해당 적층체를 정지시켜 행하여도 좋고, 이 경우에는, 적층체의 기계쪽 방향 및 이것에 직각인 폭방향으로 배열된 복수의 적층체를 동시에 펀칭함으로써 한번에 다수의 발열체를 형성할 수 있어, 결과적으로, 비용절감을 꾀할 수 있다.

그러나, 이 방법으로는, 상술한 바와 같이, 예를 들면, 로울 필름형상 또는 로울 시트형상의 기재를, 160∼200m/분 속도로 보내면서, 그 위에 과량의 물을 포함하는 비점도성 발열조성물을 적층시킨 후, 로울 필름형상 또는 로울 시트형상의 커버재를 로울로 그 위에 안내한다고 하는 방법으로 커버재를 과량의 물을 포함하는 비점도성 발열조성물위에 씌워, 이로써 적층체의 발열시트를 얻는 경우에는, 적층체가 여전히 펀칭공정에 머물기 때문에, 일단 적층체를 로울형상으로 감아 돌린 후, 이 로울을 간헐적으로 반복하면서 펀칭하는 것이 요구되며, 이로 인해, 제조공정이 복잡해지고, 제조시간이 길어지고, 펀칭작동이 간헐적으로 행해져서 작업효율성 향상에 한계가 있다.

따라서, 본 발명의 제3공정에서, 제조공정을 단순화하고, 제조시간을 단축하기 위해, 적층체를 그 제조시의 이동 속도, 예를 들면, 160∼200m/분으로 보내면서, 로울프레스를 사용하여 발의 임의의 형상으로 펀칭하여, 발 보온용 발열체를 얻을 수 있다.

로울프레스를 사용하는 경우, 발열체를 연속적으로 펀칭할 수 있고, 적층체의 제조나 펀칭이 일관적이고 연속적으로 행해지기 때문에, 단시간에 다수의 발 보온용 발열체를 형성할 수 있어, 결과적으로, 발열체의 정지 및 펀칭에 의한 방법과 비교하여 크게 비용절감을 할 수 있다.

이 경우, 복수개의 적층체를 상기 적층체의 기계쪽 방향에 직각인 폭방향으로 배열하거나, 또는 적층체의 기계쪽 방향 및 폭방향을 따라 갈지자 형상으로 배열하여, 동시에 연속적으로 펀칭함으로써, 단시간에 한층 더 다수의 발 보온용 발열체를 제조하여, 한층 더 대폭적인 비용절감을 할 수 있다.

상기 적층체의 펀칭에서, 발의 임의의 부위를 덮는 형상으로 펀칭된다. 즉, 얻어진 적층체를 발의 임의의 부위를 덮는 형상으로 펀칭하지만, 이렇게 펀칭된 발 보온용 발열체는 특별히 한정되는 것이 아니라, 예를 들면, 발바닥이나 발등의 일부 또는 전부를 덮는 형상 등을 들 수 있고, 임의의 형상이어도 좋다.

발 보온용 발열체를 2장의 필름 또는 시트사이에 개재시키고, 개재와 동시에, 혹은 개재 후에, 2장의 필름이나 시트를 발 보온용 발열체보다 큰 형상으로 펀칭한다.

펀칭은 2장의 필름이나 시트 사이에 끼어있는 발 보온용 발열체, 즉, 긴 시트형 발열체를 정지시켜 행하여도 좋고, 이 경우에는, 적층체의 기계쪽 방향 및 이것에 직각인 폭방향으로 배열된 복수의 긴 시트형 발열체를 동시에 펀칭함으로써,한번에 다수의 발 보온용 발열체를 형성할 수 있어, 결과적으로, 비용절감을 할 수 있다.

이 경우, 발 보온용 발열체보다 큰 형상으로 펀칭하는 것은, 그것이 발 보온용 발열체의 크기보다 큰 형상이기만 하면 특별히 한정되지 않으나, 특히, 발 보온용 발열체의 형상에 유사하거나, 실질적으로 유사한 형상이고, 가장 주변부로부터 수 mm 내지 20mm 정도로 확장시켜 형상보다 큰 것이 바람직하다.

제8공정에서는, 발열체를 2장의 필름 또는 시트사이에 개재시키고, 개재와 동시에, 또는, 개재 후에, 상기 발열체의 둘레가장자리부에 있어서, 상기 2장의 필름 또는 시트를 상기 발열체의 크기를 넘는 크기로 봉착하고, 이 봉착과 동시에, 혹은 봉착 후에, 펀칭한다.

(실시예)

이하, 본 발명의 발열체를 실시예에 기초하여 구체적으로 설명하지만, 본 발명은 이들 실시예에 의해 한정되는 것이 아니다.

(실시예 1)

도 1에 나타낸 발 보온용 발열체(1)는, 기재와 커버재 사이에 끼워져있는 발열조성물을 갖는 전체 발형상의 발 보온용 발열체(1)이고, 상기 기재 및 커버재는 상기 발열조성물(1A)의 둘레가장자리부 밖으로 10mm의 폭으로 봉착(6)되어있다.

그 단면도를 도 2에 나타낸다. 상기 기재(3)로서는, 두께 100㎛의 골판섬유 라이너(3E)와 메탈로센 촉매에 의해 중합된 폴리에틸렌(3B)으로 만든 두께 50㎛의 비통기성·비통수성 층을 사용하였다. 기재(3) 위에서, 상기 골판섬유 라이너(3E)상의 과량의 물을 포함하는 비점도성 발열조성물(2B)을 직접 접촉하도록 금형통과성형하였다.

상기 커버재(4)는 두께 50㎛의 골판섬유 라이너(4A) 위에 두께 약 50㎛의 다공질필름(4C)을 적층하여 제조하였고, 그 투습도는 1,0O0g/㎡·24hr이었다. 평량 (basis weight) 약 80g/㎡의 PP부직포(4E)를 그 위에 적층하였고, 그 투습도는 1,0O0g/㎡·24hr이었다. 상기 커버재(4)에서, 과량의 물을 포함하는 비점도성 발열조성물(2B)을 골판섬유 라이너(4A)와 직접 접촉시키는 방법으로 커버재(4)를 적층하였다.

과량의 물을 포함하는 비점도성 발열조성물(2B)은, 철분(DKP, Dowa Teppun Co., Ltd. 제조) 100중량부와, 흡수성 폴리머(KI-gel 20lK, Kuraray Co., Ltd. 제조) 0.3중량부, 목분 3.0중량부, 활성탄(SA-Super, Norid, Inc. 제조) 8.0중량부, 염화나트륨 4.0중량부, 수산화칼슘 0.15중량부 및 물 50질량부를 혼합하여 제조하였다. 상기 과량의 물을 포함하는 비점도성 발열조성물(2B)은, 증점도가 5OOcP, 물 이동도가 12이었다.

따라서, 과량의 물을 포함하는 비점도성 발열조성물(2B)은 과량의 수분을 포함한다. 상기 과량의 수분이 장벽층으로서 철분이 공기와 접촉하는 것을 방지하여, 그 결과, 실질적으로 발열반응이 일어나지 않음을 알 수 있다.

기재(3)상에서 과량의 물을 포함하는 비점도성 발열조성물(2B)을 두께 1,500㎛의 금형을 사용하여 금형통과성형으로 성형시, 과량의 물을 포함하는 비점도성 발열조성물(2B) 내의 과량의 수분은 흡수성 골판섬유 라이너(3E)에 흡수되기 시작하고, 커버재(4)를 씌운 후, 또한 커버재(4)의 골판섬유 라이너(4A)에도 흡수되어, 그 후, 발열조성물내의 물의 혼합비는 소정의 발열온도를 야기하기에 최적의 상태로 된다.

상기 발 보온용 발열체를 비통기성 자루내에 봉착한 후 적어도 2일 후, 과량의 물을 포함하는 비점도성 발열조성물내의 과량의 수분은, 기재내의 흡수성 레이온 부직포 및 커버재내의 흡수성 골판섬유 라이너에 흡수되고, 이로써 상술한 발열온도를 얻기에 적당한 수분 혼합비로 된다. 따라서, 발열조성물의 품질이 비통기성 자루를 뜯어 공기와 접촉시키기 전까지는 열화되지 않아서, 발열조성물의 품질이 우수하게 유지되고, 비통기성 자루를 뜯어 발 보온용 발열체를 꺼내면, 즉시 발열반응이 시작되어 소정의 발열온도까지 온도가 상승된다.

상기 발 보온용 발열체를 비통기성 자루내에 봉착하고, 2일간 방치한 후, 상기 비통기성 자루를 뜯어 발 보온용 발열체를 꺼내어, 가죽신발 내에 두어 사용하였다. 30∼60초 후에 온기를 얻었고, 6시간 이상동안 우수한 보온효과를 얻었다.

상기 발 보온용 발열체의 적용시, 상기 발열체가 초박형으로 형성되기 때문에 전체적으로 유연하고, 그 결과, 발에 부드러운 촉감을 주고, 발의 굴곡부를 따라 쉽게 변형되고, 발바닥의 불규칙한 부분에도 잘 맞고, 발바닥의 움직임에 잘 수반하여 변형되고, 적용부에 잘 접착된다. 또한, 상기 발 보온용 발열체는 사용중에 적용부에서 이탈하지 않으면서, 우수한 보온효과가 얻어져서, 발바닥으로부터 발이 효과적으로 보온됨이 확인되었다.

즉, 상기의 것을 사용시, 발 전체형상의 발 보온용 발열체에 의해 발 전체부위가 효과적으로 보온된다.

또한, 상기의 것을 사용시, 발열조성물이 이동하지 않아서 발열온도의 분포가 균일하고, 따라서 저온화상이 야기되지 않아 우수한 안정성이 제공된다.

과량의 물을 포함하는 비점도성 발열조성물은, 우수한 유동성에 의해 금형통과성형, 인쇄 또는 코팅 등의 방법을 사용하여 기재위에 적층할 수 있고, 그 결과, 유동성이 없는 종래의 분말형 발열조성물을 단순히 기재위에 떨어뜨리는 경우와 비교할 때, 균일한 두께로 소정의 위치에 빠른 속도로 정확하게 적층된다.

도 3은 기재(3)의 라이너지를 크래프트지로 교체하고, 미끄럼방지층을 더욱 설치한 예이다. 상기 미끄럼방지층을 보호하기 위해, 미끄럼방지층 등을 제거지 등의 보호층으로 덮어도 되는 것은 물론이다.

(실시예 2)

도 4의 평면도에 나타낸 발 보온용 발열체(1)에서는, 과량의 물을 포함하는 비점도성 발열조성물(1A)을 금형통과성형으로 실시예 1의 형상에 장심(arch) 및 상기 장심으로부터의 연장부를 더하여 얻은 형상으로 성형하고, 상기 과량의 물을 포함하는 비점도성 발열조성물 외의 부분을 실시예 1과 같이 접착시켜 봉착(6)하였다.

상기 기재는 실시예 1과 다르고, 종이 대신에 흡수성의 두께 80㎛의 폴리에틸렌 필름의 양표면에, 두께 140㎛의 부직포와 60중량%의 레이온 섬유를 혼합한 레이온-폴리에스테르를 적층하였다.

커버재로는, 실시예 1에 사용된 것과 동일한 접착제층 및 과량의 물을 포함하는 비점도성 발열조성물이 사용되었다.

(실시예 3)

도 5(a)의 평면도에 나타낸 발 보온용 발열체에서는, 발열조성물(1A)을 금형통과성형으로 실시예 1의 형상의 실질적으로 중심인 위치에서 두 영역으로 성형하고, 상기 과량의 물을 포함하는 비점도성 발열조성물(1A) 외의 부분을 점착(6)하여 봉착하였다. 발열조성물(1)에서 실질적으로 중심인 위치는 한정되지 않으며, 상기 발 보온용 발열체는 접혀서 소형화된다. 보관시 표면적이 감소하므로, 수분 확산으로 인한 발열조성물의 열화가 감소된다. (b)는 발열조성물이 없는 부분에 절취선(7A)이 있어서 접기 용이한 제품이다. (c)는 장심으로부터 확장된 부분을 더한 제품이다.

도 6의 평면도에 나타낸 발 보온용 발열체(1)는, 도 5(b)의 발 보온용 발열체(1)를 둘로 접은 경우의 사시도이다.

(실시예 4)

도 7의 평면도에 나타낸 발 보온용 발열체(1)는, 발가락쪽 반-발형상(half-foot shape)내의 부분을 보온하는 발 보온용 발열체(1)의 일례이다. 커버재로는, 통기성 핫멜트형 점착제층을 통해 평량(basis weight) 약 80g/㎡의 폴리프로필렌 부직포를 두께 40㎛의 다공질 필름의 한쪽 표면에 적층하고, 크래프트지를 다른 표면에 적층하여, 통기성 커버재를 형성하였다. 그 투습도는 2,5O0g/㎡·24hr이었다. 기재로서, 프로필렌 부직포와 폴리에틸렌 필름을 적층하여 얻은 재료는, 상기 폴리에틸렌 필름의 측면에 아크릴계 점착제로 형성된 점착제층을 부분적으로 가지고 있고, 그 위에 제거지를 더욱 갖는다. 상기 발열조성물의 성형품은, 발열조성물 및 흡수성 폴리머의 적층품으로 성형된다. 도 8은 그 단면도를 나타낸다.

실시예 1과 유사하게, 상기 발 보온용 발열체를 비통기성 자루내에 봉착하고, 10일간 방치하였다. 상기 비통기성 자루를 뜯어 발 보온용 발열체를 꺼내어, 발가락에서 그 뿌리부분에 걸쳐 발바닥의 일부에 점착제층으로 발바닥을 향하여 직접 적용하여 사용하여, 6시간 이상동안 우수한 보온효과를 얻었다.

상기 발 보온용 발열체의 적용시, 상기 발열체가 초박형으로 형성되기 때문에 전체적으로 유연하고, 그 결과, 발에 부드러운 촉감을 주고, 발의 굴곡부를 따라 쉽게 변형되고, 발가락 바닥의 불규칙한 부분에도 잘 맞고, 발바닥의 움직임에 잘 수반하여 변형되고, 적용부에 잘 접착된다. 또한, 상기 발 보온용 발열체는 사용중에 적용부에서 이탈하지 않으면서, 우수한 보온효과가 얻어져서, 발바닥으로부터 발가락이 효과적으로 보온됨이 확인되었다.

즉, 상기의 것을 사용시, 발 보온용 발열체의 점착제층을 발바닥에 직접 접착시킴으로써, 발끝에서 발가락 뿌리의 바닥까지 발 부위가 바닥에서부터 효과적으로 보온된다.

또한, 상기의 것을 사용시, 발열조성물(2B)이 이동하지 않아서 발열온도의 분포가 균일하고, 따라서 저온화상이 야기되지 않아 우수한 안정성이 제공된다.

(실시예 5)

도 9에 나타낸 발 보온용 발열체(1)에서, 발열조성물(1A)은 발 형상으로 성형하고, 기재(6A) 및 커버재(6A)는 사각형으로 성형하였다.

이 실시예에서, 상기 커버재(6A)는 폴리프로필렌 부직포(평량: 30g/㎡)와 폴리에틸렌의 다공질 필름(두께: 40㎛)을 외부층으로, 골판섬유 라이너(평량: 200g/㎡, 흡수량: 114g/㎡)를 내부층으로 하여, 멜트블로우법으로 만든 핫멜트형 점착제를 통해 적층하여 형성되고, 상기 핫멜트형 점착제의 평량은 부직포와 다공질 필름 사이에서 5g/㎡이고, 다공질 필름과 골판섬유 라이너 사이에서 30g/㎡이다. 상기 커버재의 투습도는 3,0O0g/㎡·24hr이다. 상기 기재는, 메탈로센 촉매에 의해 중합된 폴리에틸렌의 압출적층체를 외부층으로, 골판섬유 라이너(평량: 200g/㎡, 흡수량: 114g/㎡)를 내부층으로 하여, 멜트블로우법으로 만든 핫멜트형 점착제를 통해 적층하여 형성되고, 상기 핫멜트형 점착제의 평량은 30g/㎡이다.

상기 발 보온용 발열체를 비통기성 자루내에 봉착하고, 30일간 방치하였다. 상기 비통기성 자루를 뜯어 발 보온용 발열체를 꺼내어, 구두바닥 위에 놓아 사용하여, 7시간동안 우수한 보온효과를 얻었다.

(실시예 6)

도 10의 평면도에 나타낸 발 보온용 발열체(1)에서, 발열조성물(1A), 기재 (6B) 및 커버재(6B)를 사각형으로 성형하고, 그 네 귀퉁이를 둥글게 하였다.

(실시예 7)

도 11의 평면도에 나타낸 발 보온용 발열체에서, 발열조성물(1A)을 금형통과성형으로 역사다리형상으로 성형하고, 과량의 물을 포함하는 비점도성 발열조성물 외의 부분을 점착프레스하여 봉착하였다. 상기 발열조성물은 길이방향으로 3개 (1A, 1A 및 1A)로 나뉜다.

상기 발열조성물의 적층체를 봉착한 후, 상기 발열조성물의 적층체의 바깥둘레의 네 귀퉁이를 그 둘레로부터 10mm의 위치까지 둥글게 하지 않는 방법으로 제조된, 저비용·저가의 발 보온용 발열체이다.

(실시예 8)

도 12의 평면도에 나타낸 발 보온용 발열체(1)는, 발열조성물(1A)을 길이방향 및 그에 수직인 방향으로 다수개의 부분으로 나눈 발 보온용 발열체이다.

(실시예 9)

도 13의 평면도에 나타낸 발 보온용 발열체(1)는, 전체 발형상이고, 그 한쪽면에 캐릭터 및 패턴을 포함하는 도안을 갖는 일례이다.

(실시예 10)

도 14에 나타낸 발 보온용 발열체(1)에서는, 발끝부에서 발형상의 발끝의 발등 가장자리면을 덮는 돌출부 및 발끝으로부터 발등을 덮는 돌출부가 제공되고, 과량의 물을 포함하는 비점도성 발열조성물(1A)이 각 부분위에 배치된다.

상기 발 보온용 발열체(1)에 의하면, 발끝에서 발등쪽으로 상기 둘출부가 매우 쉽게 접혀, 발바닥, 발끝의 옆 및 발등의 세 면에서 발끝부가 보온된다.

도시하지는 않았지만, 고정용 끈을 발형상부의 발끝쪽 양 측면끝(A)에 연결하고, 상기 고정용 끈의 최끝단부에 점착제층을 적층하여도 좋다.

(실시예 11)

도 15는 문지름판(31)을 사용한 금형통과성형법의 일례를 나타낸다. 즉, 폭 130mm의 로울 필름형상의 기재(3)를, 두께가 1mm이고, 금형의 중앙에 원하는 형상의 구멍을 갖는 성형용의 금형(28)과 맞추어, 윗면에 다이스(27), 아랫면에 자석 (29)을 배치하도록 배치된 위쪽으로 다이스(27)와 아래쪽으로 자석(29)사이를, 소정의 속도로 수평으로 보내도록 하였다. 상기 금형(28)의 윗면으로부터, 과량의 물을 포함하는 비점도성 발열조성물(2B)을 다이스(27)의 구멍(27a)을 통해서, 금형구멍(28a)에 보낸다. 상기 발열조성물(2B)은 진행방향 전방에 놓여진 문지름판 (31)에 의해, 금형(28)과 같은 면으로 문질러지는 동시에, 금형구멍(28a)내에 충전되어, 두께 1mm의 원하는 형상으로 기재(3)상에 성형된다. 그 후, 그 금형(28)을 떼어, 기재(3)상에 적층된 성형품(2B)을 얻을 수 있다.

도시되어 있지 않지만, 해당 성형품위에 스티렌-이소프렌-스티렌 블록공중합체(SIS)계의 점착성 고분자를 멜트블로우법으로 망형상으로 형성하고, 그 위에 커버재를 씌우고, 그 성형품 영역의 주위를 히트시일에 의해서 봉착하고, 원하는 형상으로 재단함으로써, 원하는 형상을 가진 발열체를 얻는 것이다. 더욱, 이렇게 재단된 본 발명의 발열체는, 포장공정으로 보내져, 기밀성을 가진 외부자루내에 봉착된다. 상기 문지름판(31) 대신에 프레스 문지름판을 사용하더라도 같은 성형이 가능하다. 도 16은 문지름판(31)을 나타내고, 도 17은 프레스 문지름판(32)을 나타낸다. 상기 프레스 문지름판의 최끝단은, 프레스 및 문지름 기능을 유지하는 한, 둥글게 마름질하는 등 다른 타입으로 변형시켜도 좋다.

(실시예 12)

도 18은 본 발명에 따른 발열체를 바람직하게 제조하기 위한 제조장치(12)를 나타낸다. 동 도면에 나타내는 바와 같이, 상기 제조장치(12)는, 과량의 물을 포함하는 비점도성 발열조성물을 성형하기 위한 드럼형상 성형장치(12), 이 드럼형상 성형장치(12)에서 얻어진 비늘형상 내지 시트형상의 발열조성물을 압연하여 두께를 조절하는 압연장치(14), 시일용 다이 로울(24,24a), 및 커팅하는 다이 커트 로울 (25,25a)로 구성되어 있다. 이 경우, 과량의 물을 포함하는 비점도성 발열조성물로서, 실시예 1에서 사용된 과량의 물을 포함하는 비점도성 발열조성물을 사용하였다.

상기 드럼형상 성형장치(12)에는, 상기 제조장치(12)의 앞(도면에서 오른쪽 위)에 위치하는 호퍼(16)내에 스크류(17)가 구비되어 있다.

상기 압연장치(14)는, 이 성형장치(12)의 아래쪽에 위치하는 스테인레스강 벨트 콘베이어(19)의 진행방향의 도중에 해당 벨트 콘베이어(19)를 사이에 끼우도록 구비되어 있는 프레스로울(20,20a)로 이루어진다. 구동장치(15)는 벨트 콘베이어(19) 및 프레스로울(20,20a)의 구동원이다. 더욱, 텐션로울러(18), 상기 벨트 콘베이어(19)의 한 쪽에 설치된 기재 프레스로울(21)이 설치되고, 그들 앞에 봉착을 위한 다이로울(24,24a)과 다이 커트로울(25,25a)이 설치된다.

도면에서, 18과 18a는 벨트 콘베이어(19)의 지지 로울러이다. 상기 벨트 콘베이어(19)와 프레스로울(20,20a)은, 도시하지 않지만, 봉착용 다이로울(24,24a)과 다이 커트로울(25,25a)을 빼낸 후, 스위치의 조작에 의해 반전구동이 가능하다.

도 18에 기초하여, 시트형상의 발열체(발열성 시트)를 제조하는 공정에 대하여 설명한다.

로울형상으로 감아돌린 기재(3)를 50m/분으로 풀어내면서, 상기 호퍼(16)내에 실시예 1의 발열조성물(2)을 투입한다. 스크류(17)를 회전하면, 해당 호퍼(16)내에서 상기 벨트 콘베이어(19)상에는, 드럼형상 성형장치(13)를 통해서, 상기 조성물(2)이 비늘형상 내지 시트형상의 성형품(26)으로서, 기재(3)인 흡수성 필름의 중앙부에, 금형통과성형에 의해서 110mm×70mm의 크기로, 20mm 간격마다 성형된다. 더욱, 이 성형된 발열조성물(26)을, 상기 벨트 콘베이어(19)상에서 (M)방향으로 반송되는 도중, 즉, 기재(3) 및 적층된 발열조성물(26) 위에, 표면 전체에 핫멜트계 점착제를 멜트블로우기(23)로 160℃에서 5g/㎡로 코팅한 다공질필름으로 형성한 로울형상의 커버재(4)로부터 풀어낸 해당 커버재(4)로 씌워, 핫멜트계 점착제에 접촉하도록 한 후, 상기 프레스로울(20,20a)에 의해 압연하고, 더욱, 다이로울(24,24a)에서 130mm×80mm의 크기로 기재(3)와 커버재(4)의 둘레가장자리부를 봉착한 후, 다이 커트로울(25,25a)로 커트하여, 발열체(1)를 얻었다. 상기 발열체(1)는, 이와 같이 시트형상으로 커트된 시트형상의 발열체(1)를 나타낸다. 멜트블로우기(23a) 대신에 멜트블로우기(23)를 사용하여, 발열조성물의 적층물 및/또는 기재(3)와 핫멜트계 점착제층이 접촉하도록 하여도 좋다.

이 경우, 상기 기재(3)는 신장성을 갖는 폭 130mm의 5층 필름으로 이루어지는 것이다. 즉, 두께 38㎛의 폴리에스테르제 이형 필름(6)상에, 평량 15Og/㎡의 핫멜트계 점착제층을 개재시켜, 평량 4Og/㎡의 폴리에스테르제의 스판레스 부직포를 적층하고, 이 3층 필름에 있어서의 폴리에스테르제 스판레스 부직포측에, 두께 30㎛의 고무상탄성을 가진 폴리에틸렌 필름(메탈로센촉매에 의한 폴리머)을 개재시켜, 평량 30g/㎡의 폴리에스테르 스판레스 부직포에 흡수성 폴리머를 25g/㎡ 함유시킨 흡수성 필름을 열접착하여, 5층 필름을 형성한다.

한편, 상기 커버재(4)는, 신장성을 가진 폭 130mm의 3층 필름으로 이루어지는 것이다. 즉, 평량 50g/㎡의 다공질 필름상에, 16O℃의 온도에서 멜트블로우기로, 평량 5g/㎡의 핫멜트계 점착제층을 형성하고, 이 핫멜트계 점착제층상에, 평량 30g/㎡의 폴리에스테르 스판레스 부직포를 적층하여, 3층 필름을 형성한다.

상기 커버재(4)의 투습도는 410g/㎡·24hr이다.

상기 발열조성물로서는, 철분(동화철분제 DKP) 100질량부에, 염화나트륨 (NaC1) 4.5질량부, 물 45질량부, 활성탄 8.0질량부, 흡수성 폴리머 0.3질량부, 목분(100메쉬 통과의 입자크기) 5.0질량부 및 물 50질량부를 배합하여 제조한 것을 사용하였다.

상기 과량의 물을 포함하는 비점도성 발열조성물은, 증점도가 200cP이고, 물 이동도가 15이다.

상기 과량의 물을 포함하는 비점도성 발열조성물을 사용함으로써, 발열조성물을 금형통과성형에 의해 기재(3)에 있어서의 흡수성 필름상의 중앙부에 안정적으로 적층시키는 것이 가능하게 되어, 적층영역의 제어를 고정밀도로 할 수 있는 동시에, 막두께를 매우 얇고, 균일하게 제어할 수 있다. 더구나, 기재(3)에 있어서의 흡수성 필름과 발열조성물(2)간의 결합력에 의해서, 발열조성물(2)이 자루체(1)내로 이동하는 것이 방지된다. 발열조성물층(2)의 두께를 얇게 함으로써, 발열체를 초박형으로 형성할 수 있다.

이 실시예에서는, 폭 130mm의 로울 필름형상의 흡수성 기재(3)를 200m/분의속도로 수평으로 보내면서, 그 윗면에 발열조성물층을 두께 약 1.0mm로 금형통과 성형한다. 이 금형통과성형 직후에, 흡수성 커버재에 있어서의 다공질 필름표면 전체에, 핫멜트계 점착제를 멜트블로우법으로 온도 160℃에서 5g/㎡로 미리 코팅하고, 동시에 상기 핫멜트계 점착제층이 접촉하도록 그 위에 커버재(4)를 씌운 후, 이어서 그 주변부를 이 핫멜트계 점착제층에 의해서 봉착하여, 두께 0.94mm 정도의 초박형 발열체를 제조하였다. 이러한 1조의 압연수단을 사용하여, 본 발명의 발열성재료의 조성, 성분으로 한번의 압연으로 원하는 두께의 발열성시트를 얻는 압연방식이 1단 프레스로울방식이다.

말할 필요도 없이, 한번의 압연으로 원하는 두께의 발열성시트를 얻을 수 없는 경우 또는 두께의 변경이나 고밀도화가 요구되는 경우에는, 다이 커트로울로 재단되기 전에 벨트 콘베이어(16)와 프레스로울(17,17a)을 역방향으로 가동시켜, 기재와 커버재 사이에 끼워진 시트형상의 발열조성물(1)을 풀어 내면서, 발열조성물 (1)을 다시 프레스로울(17,17a)에서 재압연하도록 하면 좋다. 또한, 이 공정을 반복함으로써 다양한 밀도나 두께의 시트를 제조하더라도 좋다. 이와 같이 재압연된 시트형상의 발열체(2)는, 다이 커트로울(22,22a)에서 더욱 재단된다.

이렇게 재단된 발열체는 포장공정에 보내져, 도시하지 않은 기밀성을 가진 바깥자루내에 봉입된다.

발열조성물층의 잉여수분은 물 이동도로써 제어되기 때문에, 기재(3)상에 금형통과 성형된 후, 서서히 기재(3)에 흡수되고, 그 위에 커버재(4)가 피복된다. 그러나, 발열조성물(2)이 기재(3)에 금형통과 성형되고 나서 바깥자루에 봉입하기까지의 시간은 매우 단시간이어서, 이 사이에 발열반응이 가능하게 되는 정도로 발열조성물층(2)의 잉여수분이 기재(3)에 흡수되는 일은 거의 없다.

따라서, 제조공정에 있어서 발열조성물의 발열반응이 일어날 우려는 거의 없고, 발열반응에 의한 손실이나, 발열조성물의 품질저하가 생길 우려는 전혀 없다. 또한, 발열조성물의 배합으로부터 기재(3)에의 금형통과성형까지의 공정에서, 발열조성물이 응고할 우려도 거의 없어서, 응고에 의한 수율저하, 조업의 중단, 조업시간에 대한 제약, 제조장치의 세정의 곤란성 및 위험성, 제조장치의 세정의 빈번성, 응고물 처리의 곤란성 등의 여러가지의 폐해를 방지할 수 있다.

바깥자루에 봉입한 후 24시간 경과하고 나서, 바깥자루를 뜯어 사람의 체표면에 점착시켜 통상적으로 사용하였다. 1∼2분 정도에서 발열온도가 약 36℃까지 승온하고, 37∼39℃에서 6시간 이상에 걸쳐 발열하였다. 사용중, 발열조성물층은 전혀 자루내로 이동하는 일은 없고, 전체면에 걸쳐 균일한 발열이 인정되었다.

또한, 실시예 1에서 행한 방법, 즉, 커버재에 있어서의 다공질 필름표면 전체에, 핫멜트계 점착제를 멜트블로우방식에 의해서 통기성이 확보되도록 미리 코팅하고, 핫멜트계 점착제층이 접촉하도록 해당 커버재를 발열조성물 위에 씌우는 방법 대신에, 실시예 1과 같이 형성된 발열조성물층 및 기재상에, 멜트블로우방식으로 핫멜트계 점착제를 통기성이 확보되도록 코팅하고, 그 위에 커버재를 상기 다공질 필름측이 핫멜트계 점착제에 접촉하도록 씌우더라도 좋다.

피복재에 있어서의 다공질 필름표면 전체에, 핫멜트계 점착제를 멜트블로우방식에 의해서 코팅하는 대신에, 커버재에 있어서의 다공질 필름의 표면 둘레가장자리부에, 이소프렌계 점착제를 그라비어인쇄에 의해서 전사하고, 이 이소프렌계 점착제를 통해 기재와 커버재를 봉착하더라도 좋다.

또한, 하기의 방법으로 발열체를 얻을수도 있다. 기재에 있어서의 흡수성 필름표면 전체에, 공지 방법으로, 두께 50㎛의 아크릴계 점착제층을 형성한다. 로울형상으로 두루감은 기재를 풀어내면서, 동시에 그 아크릴계 점착제층의 중앙부에 발열조성물을 공지의 자기전사방식으로 자기전사하고, 즉, 발열조성물을 마그넷시트(magnet sheet)에 부착시킨다. 또한, 이 발열조성물을 다른 마그넷시트로 기재상에 일정 시간간격으로 자기전사하고, 그 위에, 즉, 기재 및 발열조성물 위에, 커버재를 그 다공질 필름이 접촉하도록 씌운다. 니프로울(nip roll)을 통해서 기재와 커버재의 둘레가장자리부를 상기 아크릴계 점착제층으로 봉착하고, 소정의 크기로 커트하여, 발열체를 얻도록 하여도 좋다.

해당 발열체에 있어서의 둘레가장자리부, 요컨대 기재 및 커버재에 있어서의 둘레가장자리부를 점착제를 사용하여 봉착하는 경우, 소정의 간격을 두고 부분적으로, 또한 선형상으로 60℃에서 열처리함으로써, 기재와 커버재의 봉착을 한층 더 확실히 하고, 박리하기 어렵게 하여, 신뢰성을 보다 향상시켜도 좋다.

도 19는 구두밑창형상을 성형하기 위한 드럼의 일례이다.

본 발명의 발 보온용 발열체는, 청구항 1에 기재된 바와 같이, 공기 존재 하에 발열반응을 일으키고, 기재, 커버재 등으로 구성된 수납자루 내에 충전되어 70 이상의 형상유지도를 갖는 발열성형품, 및 적어도 그 일부에 통기성을 갖는 수납자루를 포함하여 이루어진다.

청구항 2에 기재된 발 보온용 발열체는, 발열성형품이 물 이동도(water mobility value)가 3∼50이고, 증점도가 1,000cP 미만이고, 과량의 물을 포함하는 비점도성 발열조성물을 성형하여 성형된 것을 특징으로 하는 청구항 1의 발 보온용 발열체이다.

청구항 3에 기재된 발 보온용 발열체는, 비점도성 발열조성물이, 필수성분으로서 산소와 반응하여 발열하는 발열물질, 탄소성분, 반응촉진제 및 물을 포함하여 이루어지고, 필요에 따라, 보수제(water retaining agent), 흡수성 폴리머, pH조절제, 수소발생 억제제, 시네레시스(syneresis)방지 안정제, 계면활성제, 소포제, 소수성 고분자화합물, 초전도물질, 원적외선 방사물질, 음이온 생성물질, 응집체, 섬유형상물, 증점제, 바인더, 비료성분 및 발열보조제로부터 선택되는 적어도 1종이 혼합된 과량의 물을 포함하는 발열조성물인 것을 특징으로 하는 청구항 2의 발 보온용 발열체이다.

청구항 4에 기재된 발 보온용 발열체는, 발열성형품이 다른 조성비의 둘 이상의 층을 포함하는 구조인 것을 특징으로 하는 청구항 1의 발 보온용 발열체이다.

청구항 5에 기재된 발 보온용 발열체는, 기재 및 커버재의 적어도 하나의 일부가 흡수성을 갖고, 발열성형품의 물이 상기 기재 및 커버재 중에서 흡수성을 갖는 물질에 의해 흡수되고, 실질적으로 공기중에서 발열할 수 있는 상태에 있는 것을 특징으로 하는 청구항 1의 발 보온용 발열체이다.

청구항 6에 기재된 발 보온용 발열체는, 발 보온용 발열체를 구성하는 수납자루가 비흡수성이고, 발열성형품이 가압, 감압, 가압 및 감압 등에 의한 물리적 강제배수, 방치에 의한 수분방출, 흡수물질, 흡수제 등을 사용한 흡수로부터 선택되는 적어도 1수단에 의해, 공기중에서 실질적으로 발열 불가능한 탈수상태에 있는 것을 특징으로 하는 청구항 1의 발 보온용 발열체이다.

청구항 7에 기재된 발 보온용 발열체는, 기재 및 커버재의 적어도 하나의 일부에 요철부가 형성되어 있고, 발열조성물이 적어도 요부(concave part)에 제공되는 것을 특징으로 하는 청구항 1의 발 보온용 발열체이다.

청구항 8에 기재된 발 보온용 발열체는, 기재, 커버재 및 발열조성물의 적어도 하나의 일부에 요철부가 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 청구항 1의 발 보온용 발열체이다.

청구항 9에 기재된 발 보온용 발열체는, 통기성 접착층이 기재, 커버재 및 발열성형품으로부터 선택된 적어도 2종 사이에 제공되는 것을 특징으로 하는 청구항 1의 발 보온용 발열체이다.

청구항 10에 기재된 발 보온용 발열체는, 기재와 커버재가 적어도 발열성형품의 외부 주변부에서 접착, 점착 또는 융합으로 봉착되는 것을 특징으로 하는 청구항 1의 발 보온용 발열체이다.

청구항 11에 기재된 발 보온용 발열체는, 발 보온용 발열체가 발 전체의 평면에 대응하는 것을 특징으로 하는 청구항 1의 발 보온용 발열체이다.

청구항 12에 기재된 발 보온용 발열체는, 발 보온용 발열체가 발 일부의 평면에 대응하는 것을 특징으로 하는 청구항 1의 발 보온용 발열체이다.

청구항 13에 기재된 발 보온용 발열체는, 발 보온용 발열체가 발열성형품이 존재하지 않는 부분을 갖고, 발열체가 접혀지는 적어도 일부분을 갖는 것을 특징으로 하는 청구항 1의 발 보온용 발열체이다.

청구항 14에 기재된 발 보온용 발열체는, 수납자루가 적어도 그 일부에 미끄럼방지기능을 갖는 것을 특징으로 하는 청구항 1의 발 보온용 발열체이다.

청구항 15에 기재된 발 보온용 발열체는, 접착제층이 기재 및 커버재중 적어도 하나의 노출면의 적어도 하나의 적어도 일부에 적층된 것을 특징으로 하는 청구항 1의 발 보온용 발열체이다.

청구항 16에 기재된 발 보온용 발열체는, 발열성형품, 접착제층, 기재 및 커버재로부터 선택된 적어도 1종에 의약품 또는 위생약품이 포함된 것을 특징으로 하는 청구항 1의 발 보온용 발열체이다.

청구항 17에 기재된 발 보온용 발열체는, 캐릭터, 심벌, 숫자, 패턴, 사진 및 그림의 적어도 하나가, 발열성형품 외의 발 보온용 발열체의 구성성분의 적어도 일부위에 제공되는 것을 특징으로 하는 청구항 1의 발 보온용 발열체이다.

청구항 18에 기재된 발 보온용 발열체는, 발열성형품 외의 발 보온용 발열체의 구성성분의 적어도 일부가 채색된 것을 특징으로 하는 청구항 1의 발 보온용 발열체이다.

청구항 19에 기재된 발 보온용 발열체는, 발 보온용 발열체가 비통기성 수납자루내에 충전되어 봉착된 것을 특징으로 하는 청구항 1의 발 보온용 발열체이다.

청구항 20에 기재된 발 보온용 발열체의 제조방법은, 발 보온용 발열체의 제조방법이 필름형 또는 시트형 기재위의 적어도 하나의 특정부위에 발의 임의의 부분을 덮는 형에 적층되는 발열성형품으로서 청구항 2의 발열조성물을 적층하고, 커버재를 씌우는 공정을 포함하고, 상기 제조방법이 기본공정으로서 연속적으로 행해지는 제1공정, 제2공정 및 제4공정을 포함하고, 필요에 따라, 제1공정, 제2공정, 제2A공정, 제2B공정, 제3공정, 제3A공정, 제3B공정, 제3C공정, 제4공정, 제5공정,제6공정, 제7공정 및 제8공정으로부터 선택된 공정이 중복 가능하게 상기 기본공정의 중간에 임의로 행하여지는 것을 특징으로 하는 청구항 1의 발 보온용 발열체의 제조방법이다.

제1공정: 발열조성물의 제조공정

제2공정: 성형공정

제2A공정: 문지름판(leveling plate)과 자석을 사용한 성형공정

제2B공정: 진동장치가 장착된 프레스판을 사용한 성형공정

제3공정: 발열조성물 등의 적층, 유포 또는 코팅공정

제3A공정: 통기성 접착성 폴리머의 제공공정

제3B공정: 기재 등에의 적층, 유포 또는 코팅공정

제3C공정: 발열조성물의 표면처리공정

제4공정: 포장공정

제4A공정: 적층공정(열융합, 압착, 열압착 등)

제5공정: 프레스공정

제6공정: 탈수공정

제7공정: 펀칭공정

제8공정: 비통기성 수납자루내로의 발열체 충진공정

상기한 바와 같이, 본 발명의 발 보온용 발열체는 하기 효과를 지닌다.

(1) 상기 발열조성물의 성형품은 형상유지도가 70 이상이므로, 그에 따라, 상기 발 보온용 발열체가 초박형으로 형성되고, 감압에 의한 형상유지를 할 필요가없어서, 다공질 필름, 천공성 필름 등의 어떠한 필름도 사용 가능하고, 통기부의 공기구멍의 선택범위가 상당히 확대되고, 발열특성을 보다 정밀하게 설계할 수 있고, 발열조성물의 치우침에 기인한 비정상적 고온부 내지는 비정상적 고온점의 발생이 방지되고, 저온화상의 발생이 상당히 방지되며, 사용시 안정성이 더욱 증가하여, 보다 편한 발 보온이 이루어진다.

(2) 상기 발열조성물은 우수한 액체투과도를 갖기 때문에, 발열조성물내의 물의 혼합비를, 성형후 기재 등으로 잉여수분이 흡수되어 발열에 적당한 혼합비율로 조정한 후, 보관용 기밀성 자루를 뜯어 사용하는 경우, 즉시 발열이 진행되어, 원하는 온도에 빨리 도달하고, 원하는 발열온도를 장기간 유지할 수 있다.

(3) 다양한 종류의 형상으로 제조가 가능하기 때문에, 굴곡부, 굽힘부 등 발의 임의부의 복잡한 요철형상에 잘 맞고, 효과적으로 보온의 필요가 있는 발의 임의부 등 발의 임의부에 적용가능하여, 그 결과, 효과적인 보온효과를 얻을 수 있다.

(4) 상기 기재 또는 커버재의 한 노출면에 점착제층 또는 미끄럼방지층이 형성되기 때문에, 상기 발 보온용 발열체는 발의 임의부에 쉽게 고정되고, 발열체 자체가 신발류내로 이동하는 것이 방지되므로, 원하는 부분이 적절한 온도로 유지된다.

(5) 상기 과량의 물을 포함하는 비점도성 발열조성물을 사용함으로써, 종전의 분말 발열조성물과 비교하여 유동성이 상당히 높고, 금형통과성형, 인쇄, 코팅 등에 의해, 예를 들어 100m/분 이상의 고속으로 운반되는 기재의 소정의 위치에,균일하고 매우 얇은 두께로, 연속적이고 정확하게 적층된다.

(6) 고속생산을 행함에 있어서, 기재 운반장치, 금형통과성형 등에 의한 비점도성 발열조성물의 적층장치, 커버재 적층장치, 얻어진 적층체를 발의 임의부를 덮는 형상으로 펀칭하는 발 보온용 발열체의 펀칭장치 등의 성형장치, 발 보온용 발열체를 기밀성 자루내에 봉입하는 포장장치 등을 통제하기 위해서, 작동속도를 통제하여 행하는 조정으로 충분하기 때문에, 단순한 장치구성으로 고속 연속작동에 의한 생산이 가능하다.

(7) 종래 기술에서와 같은 외부환경으로의 발열조성물 분진방출이 방지되어, 장래 의료기구나 의약제조를 위한 GMP기준을 완벽히 만족하는 공장관리가 가능하다.

(8) 투수성이 우수한 과량의 물을 포함하는 비점도성 발열조성물이 물의 표면장력에 의해 형상유지성 및 성형성을 부여하기 때문에, 발열조성물을 자석 및 문지름판을 사용한 금형통과성형으로 쉽게 성형할 수 있고, 초박형 발열체를 고속으로 제조할 수 있다.

Claims (20)

1. 공기 존재 하에 발열반응을 일으키고, 기재, 커버재 등으로 구성된 수납자루 내에 충전되어 70 이상의 형상유지도를 갖는 발열성형품, 및 적어도 그 일부에 통기성을 갖는 수납자루를 포함하여 이루어지는 발 보온용 발열체.
2. 제 1 항에 있어서, 상기 발열성형품이 물 이동도(water mobility value)가 3∼50이고, 증점도가 1,000cP 미만이고, 과량의 물을 포함하는 비점도성 발열조성물을 성형하여 성형된 것을 특징으로 하는 발 보온용 발열체.
3. 제 2 항에 있어서, 상기 비점도성 발열조성물이, 필수성분으로서 산소와 반응시 발열하는 발열물질, 탄소성분, 반응촉진제 및 물을 포함하여 이루어지고, 필요에 따라, 보수제(water retaining agent), 흡수성 폴리머, pH조절제, 수소발생 억제제, 시네레시스(syneresis)방지 안정제, 계면활성제, 소포제, 소수성 고분자화합물, 초전도물질, 원적외선 방사물질, 음이온 생성물질, 응집체, 섬유형상물, 증점제, 바인더, 비료성분 및 발열보조제로부터 선택되는 적어도 1종이 혼합된 과량의 물을 포함하는 발열조성물인 것을 특징으로 하는 발 보온용 발열체.
4. 제 1 항에 있어서, 상기 발열성형품이 다른 조성비의 2 이상의 층을 포함하는 구조인 것을 특징으로 하는 발 보온용 발열체.
5. 제 1 항에 있어서, 상기 기재 및 커버재의 적어도 하나의 일부가 흡수성을 갖고, 상기 발열성형품의 물이 상기 기재 및 커버재 중에서 흡수성을 갖는 물질에 의해 흡수되어, 실질적으로 공기중에서 발열가능한 상태에 있는 것을 특징으로 하는 발 보온용 발열체.
6. 제 1 항에 있어서, 상기 발 보온용 발열체를 구성하는 수납자루가 비흡수성이고, 상기 발열성형품이 가압, 감압, 가압 및 감압 등에 의한 물리적 강제배수, 방치에 의한 수분방출, 흡수성 물질, 흡수제 등을 사용한 흡수로부터 선택되는 적어도 1수단에 의해, 공기중에서 실질적으로 발열 불가능한 탈수상태에 있는 것을 특징으로 하는 발 보온용 발열체.
7. 제 1 항에 있어서, 상기 기재 및 커버재의 적어도 하나의 일부에 요철부가 형성되어 있고, 발열조성물이 적어도 상기 요부(concave part)에 제공되는 것을 특징으로 하는 발 보온용 발열체.
8. 제 1 항에 있어서, 상기 기재, 커버재 및 발열조성물의 적어도 하나의 일부에 요철부가 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 발 보온용 발열체.
9. 제 1 항에 있어서, 통기성 접착층이 상기 기재, 커버재 및 발열성형품으로부터 선택된 적어도 2종 사이에 형성되는 것을 특징으로 하는 발 보온용 발열체.
10. 제 1 항에 있어서, 상기 기재와 커버재가 적어도 상기 발열성형품의 바깥둘레부에서 접착, 점착 또는 융합으로 봉착되는 것을 특징으로 하는 발 보온용 발열체.
11. 제 1 항에 있어서, 상기 발 보온용 발열체가 발 전체의 평면에 대응하는 것을 특징으로 하는 발 보온용 발열체.
12. 제 1 항에 있어서, 상기 발 보온용 발열체가 발 일부의 평면에 대응하는 것을 특징으로 하는 발 보온용 발열체.
13. 제 1 항에 있어서, 상기 발 보온용 발열체가 발열성형품이 존재하지 않는 부분을 갖고, 발열체가 접혀지는 적어도 일부분을 갖는 것을 특징으로 하는 발 보온용 발열체.
14. 제 1 항에 있어서, 상기 수납자루가 적어도 그 일부에 미끄럼방지기능을 갖는 것을 특징으로 하는 발 보온용 발열체.
15. 제 1 항에 있어서, 접착제층이, 상기 기재 및 커버재중 적어도 하나의 노출면의 적어도 하나의 적어도 일부에 적층된 것을 특징으로 하는 발 보온용 발열체.
16. 제 1 항에 있어서, 상기 발열성형품, 접착제층, 기재 및 커버재로부터 선택된 적어도 1종에 의약품 또는 위생약품이 포함된 것을 특징으로 하는 발 보온용 발열체.
17. 제 1 항에 있어서, 캐릭터, 심벌, 숫자, 패턴, 사진 및 그림의 적어도 하나가, 상기 발열성형품 외의 발 보온용 발열체의 구성성분의 적어도 일부에 형성되는 것을 특징으로 하는 발 보온용 발열체.
18. 제 1 항에 있어서, 상기 발열성형품 외의 발 보온용 발열체의 구성성분의 적어도 일부가 채색된 것을 특징으로 하는 발 보온용 발열체.
19. 제 1 항에 있어서, 상기 발 보온용 발열체가 비통기성 수납자루내에 충전되어 봉착된 것을 특징으로 하는 발 보온용 발열체.
20. 필름형 또는 시트형 기재위의 적어도 하나의 소정부위에, 발의 임의부를 덮는 형으로 적층되는 발열성형품으로서 제 2 항의 과량의 물을 포함하는 비점도성 발열조성물을 적층하고, 커버재를 씌우는 공정을 포함하고, 기본공정으로서 연속적으로 행해지는 제1공정, 제2공정 및 제4공정을 포함하고, 필요에 따라, 제1공정,제2공정, 제2A공정, 제2B공정, 제3공정, 제3A공정, 제3B공정, 제3C공정, 제4공정, 제5공정, 제6공정, 제7공정 및 제8공정으로부터 선택된 공정이, 중복 가능하게 상기 기본공정의 중간에 임의로 행하여지는 것을 특징으로 하는 발 보온용 발열체의 제조방법.

    제1공정: 발열조성물의 제조공정

    제2공정: 성형공정

    제2A공정: 문지름판(leveling plate)과 자석을 사용한 성형공정

    제2B공정: 진동장치가 장착된 프레스판을 사용한 성형공정

    제3공정: 발열조성물 등의 적층, 유포 또는 코팅공정

    제3A공정: 통기성 접착성 폴리머의 제공공정

    제3B공정: 기재 등에의 적층, 유포 또는 코팅공정

    제3C공정: 발열조성물의 표면처리공정

    제4공정: 포장공정

    제4A공정: 적층공정(열융합, 압착, 열압착 등)

    제5공정: 압축공정

    제6공정: 탈수공정

    제7공정: 펀칭공정

    제8공정: 비통기성 수납자루내로의 발열체 충진공정