KR20170029646A

KR20170029646A - 발열체, 및 이것을 구비하는 온열구

Info

Publication number: KR20170029646A
Application number: KR1020177005975A
Authority: KR
Inventors: 다케시 오카; 쇼우코 센다
Original assignee: 카오카부시키가이샤
Priority date: 2012-06-07
Filing date: 2013-06-07
Publication date: 2017-03-15
Also published as: CN104334130B; RU2607945C2; JP2014012829A; CN104334130A; KR20150013733A; JP5469273B2; RU2014152708A; WO2013183757A1; US20150184891A1; TWI614007B; US9915443B2; TW201402100A

Abstract

본 발명은, 피산화성 금속, 탄소 성분, 및 물을 함유하는 발열 조성물을 갖는 발열체 (1) 이다. 발열체 (1) 중에는 제삼인산알칼리 금속염이 함유되고, 발열체 (1) 중의 물의 함유량이 피산화성 금속 100 질량부에 대해 50 질량부 이상 90 질량부 이하이고, 또한 제삼인산알칼리 금속염의 함유량이 피산화성 금속 100 질량부에 대해 인산기로서 0.5 질량부 이상 1.1 질량부 이하이다.

Description

발열체, 및 이것을 구비하는 온열구{HEATING ELEMENT AND HEATING IMPLEMENT CONTAINING THE SAME}

본 발명은, 발열체, 및 이것을 구비하는 온열구에 관한 것이다.

피산화성 금속의 산화 반응에 의해 발열하는 발열 조성물을 통기성을 갖는 주머니에 수용하고, 공기의 존재하에서 발열시키는 기술이 알려져 있다 (특허문헌 1 ∼ 3).

특허문헌 1 에는, 통기성을 갖는 편평상 포재 (包材) 와 이 포재 내에 봉입된 분말상 발열 조성물로 이루어지는 발열 시트와 점착층을 갖는 미안 (美顔) 용 점착성 발열 시트가 기재되어 있다.

특허문헌 2 에는, 공기의 존재에 의해 발열하는 발열 조성물을 기재와 피복재로 이루어지는 편평상 포재 내에 수납하여 이루어지는 발열체에 있어서, 상기 기재와 피복재 중 그 일방 혹은 쌍방에 있어서의 발열 조성물과의 접촉면측에 통기층을 적층하고, 이 통기층의 둘레 가장자리측 단면부로부터 당해 통기층을 통하여 공기가 내부로 유입되도록 구성하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 발열체가 기재되어 있다.

특허문헌 3 에는, 공기의 존재하에서 발열하는 발열체용의 비통기성 주머니에 있어서, 발열체용 비통기성 주머니를 형성하는 비통기성 포장 재료가, 적어도 금속 화합물을 피복시킨 기재 필름으로 구성되는 것을 특징으로 하는 발열체용 비통기성 주머니가 기재되어 있다.

또, 특허문헌 1, 2 에는, pH 조정제로서 폴리인산염을 발열 조성물에 함유시키는 것이 기재되어 있다.

또, 특허문헌 3 에는, 수소 발생 억제제로서 알칼리 금속 수산화물 및 약염기성의 알칼리 금속염을 사용하는 것이 기재되어 있다.

일본 공개특허공보 평11-299818호 일본 공개특허공보 2000-260호 일본 공개특허공보 평11-239584호

본 발명은, 피산화성 금속, 탄소 성분, 및 물을 함유하는 발열 조성물을 갖는 발열체로서,

그 발열체 중에 제삼인산알칼리 금속염을 함유하고, 그 발열체 중의 상기 물의 함유량이 상기 피산화성 금속 100 질량부에 대해 50 질량부 이상 90 질량부 이하이고, 또한 상기 제삼인산알칼리 금속염의 함유량이 상기 피산화성 금속 100 질량부에 대해 인산기 (PO₄ ^3-) 로서 0.5 질량부 이상 1.1 질량부 이하인 발열체, 및 이것을 갖는 온열구를 제공하는 것이다.

상기 서술한 목적, 및 그 이외의 목적, 특징 및 이점은 이하에 서술하는 바람직한 실시형태, 및 그것에 부수되는 이하의 도면에 의해 더욱 명확해진다.
도 1 은 실시형태에 관련된 발열체의 일례를 모식적으로 나타낸 단면도이다.
도 2 는 실시형태에 관련된 발열체의 다른 예를 모식적으로 나타낸 단면도이다.
도 3 은 실시형태에 관련된 발열체의 제조 방법의 일례를 설명하는 도면이다.
도 4 는 실시형태에 관련된 온열구의 일례를 모식적으로 나타낸 단면도이다.
도 5 는 실시형태에 관련된 온열구의 다른 예를 모식적으로 나타낸 단면도이다.
도 6 은 실시형태에 관련된 온열구의 구체예를 모식적으로 나타낸 평면도이다.
도 7 은 실시형태에 관련된 온열구의 구체예를 모식적으로 나타낸 분해 사시도이다.
도 8 은 실시형태에 관련된 온열구의 구체예를 모식적으로 나타낸 단면도이다.

상기 특허문헌 1 ∼ 3 에는, 발열 조성물의 방부 방미에 주목한 기술은 기재되어 있지 않다.

본 발명자들은, 제조 공정 중에 있어서 피산화성 금속이나 탄소 성분에 일단 물을 배합하면, 그 후의 공정에서 발열 조성물에 균이나 곰팡이가 발생하기 쉬워 공정 관리가 매우 번잡해진다는 신규 과제에 주목하여, 제삼인산알칼리 금속염 ((M₁ ⁺)₃PO₄: M₁ ⁺ 는 알칼리 금속 이온) 을 사용함으로써 발열 조성물에 방부 방미능을 부여할 수 있음과 함께, 제삼인산알칼리 금속염을 발열 조성물 중에 소정 범위 함유시킴으로써 양호한 발열 특성을 갖는 발열체가 얻어지는 것을 알아냈다.

본 발명은, 발열 조성물에 방부 방미능을 부여할 수 있고, 또한 양호한 발열 특성을 갖는 발열체에 관한 것이다.

본 발명에 의하면, 발열 조성물에 방부 방미능을 부여할 수 있고, 또한 양호한 발열 특성을 갖는 발열체가 제공된다.

이하, 본 발명의 실시형태에 대해 도면을 이용하여 설명한다. 또한, 모든 도면에 있어서 동일한 구성 요소에는 동일한 부호를 붙이고, 적절히 설명을 생략한다.

도 1 은, 본 실시형태에 관련된 발열체 (1) 의 단면도를 나타낸다. 발열체 (1) 는 피산화성 금속, 탄소 성분, 및 물을 함유하는 발열 조성물을 갖는다. 본 실시형태에 관련된 발열체 (1) 는, 발열층 (101) 과 기재층 (102) 이 적층되어 이루어지는 것이다.

발열체 (1) 는, 피산화성 금속의 산화 반응에 의해 발열하여 충분한 온열 효과를 부여하는 것이고, JIS 규격 S 4100 (1996년판) 에 준거한 측정에 있어서, 발열 온도 40 ℃ 이상 70 ℃ 이하의 성능을 가질 수 있다.

피산화성 금속은 산화 반응열을 발하는 금속이고, 예를 들어 철, 알루미늄, 아연, 망간, 마그네슘, 및 칼슘에서 선택되는 1 종 또는 2 종 이상의 분말이나 섬유를 들 수 있다. 그 중에서도, 취급성, 안전성, 제조 비용, 보존성 및 안정성의 관점에서 철분이 바람직하다. 철분으로는, 예를 들어 환원 철분, 및 아토마이즈 철분에서 선택되는 1 종 또는 2 종 이상을 들 수 있다.

피산화성 금속이 분말인 경우 산화 반응이 효율적으로 실시된다는 관점에서, 그 평균 입경이 10 ㎛ 이상인 것이 바람직하고, 20 ㎛ 이상인 것이 보다 바람직하다. 그리고, 200 ㎛ 이하인 것이 바람직하고, 150 ㎛ 이하인 것이 보다 바람직하다. 또, 평균 입경이 20 ∼ 150 ㎛ 인 것이 바람직하다.

또한, 피산화성 금속의 입경은, 분체의 형태에 있어서의 최대 길이를 말하고, 체에 의한 분급, 동적 광 산란법, 레이저 회절법 등에 의해 측정된다.

발열체 (1) 중의 피산화성 금속의 함유량은, 평량으로 나타내서 100 g/㎡ 이상인 것이 바람직하고, 200 g/㎡ 이상인 것이 바람직하다. 그리고, 3000 g/㎡ 이하인 것이 바람직하고, 1500 g/㎡ 이하인 것이 보다 바람직하다. 또, 100 ∼ 3000 g/㎡ 인 것이 바람직하고, 200 ∼ 1500 g/㎡ 인 것이 보다 바람직하다. 이로써, 발열체 (1) 의 발열 온도를 원하는 온도로 상승시킬 수 있다. 여기서, 발열체 (1) 중의 철분의 함유량은, JIS 규격 P 8128 (1995년판) 에 준하는 회분 시험이나, 열중량 측정기로 구할 수 있다. 그 외에 외부 자기장을 인가하면 자화가 발생하는 성질을 이용하여 진동 시료형 자화 측정 시험 등에 의해 정량할 수 있다.

탄소 성분으로는, 보수능, 산소 공급능, 및 촉매능을 갖는 것이고, 예를 들어 활성탄, 아세틸렌 블랙, 및 흑연에서 선택되는 1 종 또는 2 종 이상을 사용할 수 있지만, 습윤시 산소를 흡착하기 쉬운 점이나, 발열층 (101) 의 수분을 일정하게 유지할 수 있는 관점에서 활성탄이 바람직하게 사용된다. 보다 바람직하게는, 야자 각탄, 나무 분탄, 및 피트탄에서 선택되는 1 종 또는 2 종 이상의 미세한 분말상물 또는 소립상물이 사용된다. 그 중에서도, 발열체 (1) 의 발열 효율을 높이는 관점이나, 발열층 (101) 및 기재층 (102) 에 함유되는 물의 함유량을 소정 범위로 유지할 수 있는 관점에서 나무 분탄이 바람직하다.

탄소 성분은, 피산화성 금속과 균일하게 혼합되는 관점뿐만 아니라, 기재층 (102) 에 함유되는 물의 함유량을 소정 범위로 유지하는 관점에서, 평균 입경이 바람직하게는 10 ㎛ 이상, 보다 바람직하게는 12 ㎛ 이상, 또 바람직하게는 200 ㎛ 이하, 보다 바람직하게는 100 ㎛ 이하의 것을 사용할 수 있다. 또, 바람직하게는 10 ∼ 200 ㎛, 보다 바람직하게는 12 ∼ 100 ㎛ 의 것을 사용할 수 있다.

또한, 탄소 성분의 평균 입경은 분체의 형태에 있어서의 최대 길이를 말하고, 동적 광 산란법, 레이저 회절법 등에 의해 측정된다.

탄소 성분은 분체상 형태의 것을 사용하는 것이 바람직하지만, 분체상 이외의 형태의 것을 사용할 수도 있고, 예를 들어 섬유상 형태의 것을 사용할 수도 있다.

탄소 성분의 함유량은, 발열체 (1) 의 발열 효율을 높이는 관점뿐만 아니라, 발열층 (101) 중에 함유되는 수분량을 제어하는 관점에서, 피산화성 금속 100 질량부에 대해 6 질량부 이상이 바람직하고, 보다 바람직하게는 8 질량부 이상이며, 그리고 15 질량부 이하가 바람직하고, 보다 바람직하게는 13 질량부 이하이다. 또, 6 ∼ 15 질량부가 바람직하고, 보다 바람직하게는 8 ∼ 13 질량부이다. 이렇게 함으로써, 발열층 (101) 중에 산화 반응을 지속시키기 위해서 필요한 수분을 축적할 수 있다. 또, 발열체 (1) 의 통기성이 충분히 확보되기 때문에, 산소 공급이 충분히 얻어져 발열 효율이 높아진다. 또, 얻어지는 발열량에 대한 발열체 (1) 의 열용량을 작게 억제할 수 있기 때문에, 발열 온도 상승이 커져 원하는 온도 상승이 얻어진다.

발열체 (1) 전체의 물의 함유량은, 피산화성 금속 100 질량부에 대해 50 질량부 이상 90 질량부 이하이다. 바람직하게는 60 질량부 이상이고, 보다 바람직하게는 65 질량부 이상이다. 그리고, 85 질량부 이하가 바람직하고, 보다 바람직하게는 80 질량부 이하이다. 또, 60 ∼ 85 질량부가 바람직하고, 보다 바람직하게는 65 ∼ 80 질량부이다. 이로써, 피산화성 금속 등과 조합하여 사용됨으로써 발열원으로서 기능한다. 또, 발열에 수반하는 온도 상승에 의해 수증기로 된다. 또, 발열층 (101) 과 기재층 (102) 이 적층 상태의 것인 경우, 제조시에 있어서는 적층성을 높일 수 있다. 또한, 물은 적어도 발열층 (101) 에 함유되어 있으면 되지만, 기재층 (102) 도 물을 함유하고 있어도 된다.

발열체 (1) 는 제삼인산알칼리 금속염을 함유한다. 이로써, 방균 방미능을 부여할 수 있다. 제삼인산알칼리 금속염은, 화학식「(M₁ ⁺)₃PO₄(M₁ ⁺ 는 알칼리 금속 이온)」로 나타내는 모노인산이다. 제삼인산알칼리 금속염에 함유되는 알칼리 금속 이온 (M₁ ⁺) 은, 나트륨 이온 (Na⁺), 칼륨 이온 (K⁺), 및 세슘 이온 (Cs⁺) 에서 선택되는 1 종 또는 2 종 이상이면 바람직하고, 나트륨 이온 또는 칼륨 이온인 것이 더욱 바람직하다.

제삼인산알칼리 금속염의 함유량은, 발열 조성물에 대해 방부 및 방미능을 부여하는 관점에서 피산화성 금속 100 질량부에 대해 인산기 (PO₄ ^3-) 로서 0.5 질량부 이상이지만, 0.6 질량부 이상이 보다 바람직하고, 0.7 질량부 이상이 더욱 바람직하다. 그리고, 온도의 상승이 빠르고, 양호한 발열 온도를 얻는 관점에서 피산화성 금속 100 질량부에 대해 1.1 질량부 이하이지만, 1 질량부 이하가 보다 바람직하고, 0.9 질량부 이하가 더욱 바람직하다. 또, 피산화성 금속 100 질량부에 대해 0.5 ∼ 1.1 질량부이지만, 0.6 ∼ 1 질량부가 보다 바람직하고, 0.7 ∼ 0.9 질량부가 더욱 바람직하다. 이렇게 함으로써, 발열체 (1) 를 공기에 접촉시켰을 때, 승온이 잘 되어 양호하게 발열시킬 수 있다.

또한, 제삼인산알칼리 금속염의 함유량은, 발열체 (1) 의 제조시에 사용한 제삼인산알칼리 금속염의 양으로부터 산출해도 되고, 발열체 (1) 를 건조 후, 펠릿상으로 하거나, 소결 비로드화한 후, 형광 X 선 분석에 의해 알칼리 금속 이온을 측정함으로써 확인할 수도 있다.

발열체 (1) 는 추가로 반응 촉진제로서 전해질을 함유할 수 있다. 전해질은, 피산화성 금속의 산화 반응을 지속시킬 목적에서 사용된다. 또, 전해질을 사용함으로써, 산화 반응에 수반하여 피산화성 금속에 형성되는 산화 피막을 파괴하여, 산화 반응을 촉진시킬 수 있다. 전해질에는, 예를 들어 알칼리 금속, 알칼리 토금속의 황산염, 염화물, 제 1 염화철, 및 제 2 염화철 등에서 선택되는 1 종 또는 2 종 이상을 들 수 있다. 그 중에서도, 도전성, 화학적 안정성, 생산 비용이 우수한 점에서 알칼리 금속의 염화물, 알칼리 토금속의 염화물의 각종 염화물에서 선택되는 1 종 또는 2 종 이상을 사용하는 것이 바람직하다.

알칼리 금속의 염화물 (M₂ ⁺Cl^-) 로는, 전해질에 함유되는 알칼리 금속 이온 (M₂ ⁺) 은 나트륨 이온 (Na⁺), 칼륨 이온 (K⁺), 루비듐 이온 (Rb⁺) 및 세슘 이온 (Cs⁺) 에서 선택되는 1 종 또는 2 종 이상인 것이 바람직하고, 나트륨 이온 또는 칼륨 이온인 것이 보다 바람직하다. 발열체 (1) 를 균일하게 발열시킨다는 관점에서, 전해질로는 제삼인산알칼리 금속염에 함유되는 알칼리 금속 이온 (M₁ ⁺) 과는 상이한 알칼리 금속 이온 (M₂ ⁺) 을 함유하는 것을 선택하는 것이 바람직하다. 그 중에서도, 알칼리 금속의 염화물로는 염화나트륨, 염화칼륨이 바람직하다.

또, 알칼리 토금속의 염화물로는, 염화칼슘, 염화마그네슘을 사용하는 것이 바람직하다.

발열체 (1) 중의 칼륨 이온 (K⁺) 의 함유량 (W_K+) 과 나트륨 이온 (Na⁺) 의 함유량 (W_Na ₊) 의 합계 (W_K + W_Na) 에 대한, 발열체 (1) 에 함유되는 칼륨 이온 (K⁺) 의 함유량 (W_K+) 의 질량 비율 (W_K+/(W_K++ W_Na ₊)) 은, 발열체 (1) 를 균일하게 발열시킬 수 있다는 관점에서 0.1 이상이 바람직하고, 0.11 이상이 보다 바람직하며, 0.12 이상이 더욱 바람직하고, 0.15 이상이 특히 바람직하다. 그리고, 비용의 관점에서 0.6 이하인 것이 바람직하고, 0.5 이하가 보다 바람직하며, 0.4 이하가 더욱 바람직하다. 또, 0.11 ∼ 0.5 가 바람직하고, 0.12 ∼ 0.5 가 보다 바람직하며, 0.15 ∼ 0.4 가 더욱 바람직하고, 0.2 ∼ 0.35 가 특히 바람직하다.

한편, 발열체 (1) 를 불균일하게 발열시킴으로써 발열체 (1) 의 발열 온도에 요동을 발생시켜, 온도에 대해 신체가 잘 순화되지 않아, 장시간에 걸쳐 온감 (溫感) 을 사용자에게 실감시킬 수 있다는 관점에서, 발열체 (1) 중의 칼륨 이온 (K⁺) 의 함유량 (W_K+) 과 나트륨 이온 (Na⁺) 의 함유량 (W_Na ₊) 의 합계 (W_K + W_Na) 에 대한, 발열체 (1) 에 함유되는 칼륨 이온 (K⁺) 의 함유량 (W_K+) 의 질량 비율 (W_K+/(W_K+ + W_Na ₊)) 은 0.11 미만이 바람직하고, 0.1 미만인 것이 보다 바람직하며, 0.09 이하가 더욱 바람직하고, 0.07 이하가 특히 바람직하다. 그리고, 염의 용해성 관점에서 0.001 이상이 바람직하고, 0.005 이상이 보다 바람직하며, 0.01 이상이 더욱 바람직하다. 또, 0.005 이상 0.11 미만이 바람직하고, 0.001 이상 0.1 미만이 보다 바람직하며, 0.005 ∼ 0.09 가 더욱 바람직하고, 0.01 ∼ 0.07 이 특히 바람직하다.

종래, 발열구에 유입되는 공기량의 변화를 이용하여 발열 온도에 요동을 발생시켜 온도에 대한 신체의 순화를 억제하는 기술 (일본 공개특허공보 2006 - 204733호) 이 알려져 있었기는 하지만, 이 경우에는 사용자의 동작이 필수였다. 그러나, 상기 서술한 바와 같이 발열체 (1) 를 불균일하게 발열시킴으로써 발열체 (1) 의 발열 온도에 요동을 발생시키는 경우에는, 사용자의 동작이 필수가 아니기 때문에 보다 넓은 사용 장면에 있어서 온도에 대한 신체의 순화 억제가 가능해지므로 매우 바람직하다.

발열체 (1) 는 추가로 증점제를 함유시킬 수 있다. 이 경우, 증점제로는 주로 수분을 흡수하여 조도를 증대시키거나, 틱소트로피성을 부여하는 물질을 사용할 수 있고, 알긴산소다 등의 알긴산염, 아라비아 고무, 트래거캔스 고무, 로커스트빈검, 구아검, 아라비아검, 카라기난, 한천, 잔탄검 등의 다당류계 증점제 ; 덱스트린, α 화 전분, 가공용 전분 등의 전분계 증점제 ; 카르복시메틸셀룰로오스, 아세트산에틸셀룰로오스, 하이드록시에틸셀룰로오스, 하이드록시메틸셀룰로오스 또는 하이드록시프로필셀룰로오스 등의 셀룰로오스 유도체계 증점제 ; 스테아르산염 등의 금속 비누계 증점제 ; 및 벤토나이트 등의 광물계 증점제에서 선택되는 1 종 또는 2 종 이상의 혼합물을 사용할 수 있다. 그 중에서도, 다당류계 증점제가 바람직하고, 분자량이 바람직하게는 100만 이상, 보다 바람직하게는 200만 이상이고, 바람직하게는 5000만 이하, 보다 바람직하게는 4000만 이하, 또 바람직하게는 100만 ∼ 5000만, 보다 바람직하게는 200만 ∼ 4000만인 다당류계 증점제가 바람직하다. 그 중에서도, 양호한 제조 성능이나 내염성을 갖는 관점에서 잔탄검이 보다 바람직하다.

발열체 (1) 중의 증점제의 함유량은, 피산화성 금속 100 질량부에 대해 0.05 질량부 이상인 것이 바람직하고, 0.1 질량부 이상인 것이 보다 바람직하며, 그리고 5 질량부 이하인 것이 바람직하고, 4 질량부 이하인 것이 보다 바람직하다. 또, 피산화성 금속이나 흡수제 등의 고형분을 안정적으로 분산시키고, 또한 틱소트로피성을 부여하여, 기재층 (102) 을 형성하는 기재 시트에 대해 도공 성능을 더욱 향상시킨다는 관점에서 0.05 ∼ 5 질량부인 것이 바람직하고, 0.1 ∼ 4 질량부인 것이 더욱 바람직하다.

발열체 (1) 에는, 필요에 따라 추가로 계면활성제, 약제, 응집제, 착색제, 지력 (紙力) 증강제, pH 컨트롤제, 벌크제 등을 함유할 수도 있다. 또, 발열체 (1) 에는, 형태에 따라서는 섬유 재료, 흡수성 폴리머, 및 흡수성 분체에서 선택되는 1 종 또는 2 종 이상의 흡수제를 함유하고 있어도 된다.

발열체 (1) 는 분체상 또는 시트상의 발열 조성물로 이루어져 있어도 된다. 발열 시트 및 발열 분체 중, 착용자가 어떠한 자세여도 열을 균일하게 적용할 수 있는 점에서, 발열 시트를 사용하는 것이 바람직하다. 발열 시트는, 발열 분체와 비교하여 발열의 온도 분포를 균일화하는 것이 용이하고, 또 피산화성 금속의 담지 능력이 우수하다. 발열 시트로는, 습식 초조 (抄造) 하여 이루어지는 것, 발열 분체를 종이 등의 섬유 시트로 협지하여 이루어지는 것, 또는 발열 분체를 물 등에 분산시킨 것을 종이 등의 기재 시트에 도포하여 이루어지는 것을 들 수 있다.

발열체 (1) 가 발열 시트인 경우, 도시한 바와 같이 기재층 (102) 과, 발열층 (101) 이 적층 상태인 것으로 할 수 있고, 바람직하게는 기재층 (102) 에 발열층 (101) 을 적층하여 이루어지는 것이다. 발열층 (101) 은 적어도 피산화성 금속 및 탄소 성분을 갖는 것이 바람직하다.

기재층 (102) 은 발열층 (101) 을 적층할 수 있으면 되고, 통기성 유무는 상관없지만 통기성을 갖는 것이 바람직하다. 물을 흡수한 상태에서의 기재층 (102) 의 통기도는 500 초/100 ㎖ 이하가 바람직하고, 300 초/100 ㎖ 이하가 보다 바람직하며, 또 0 초/100 ㎖ 이상이 보다 바람직하다. 또, 1 ∼ 300 초/100 ㎖ 가 보다 바람직하다. 이와 같은 통기도로 함으로써, 피산화성 금속의 산화 반응을 양호하게 할 수 있다.

여기서, 본 명세서에 있어서, 통기도는 JIS 규격 P 8117 (2009년판) 에 의해 측정되는 값이고, 일정한 압력하에서 100 ㎖ 의 공기가 6.45 ㎠ 의 면적을 통과하는 시간으로 정의된다. 통기도는, 오켄식 통기도계 혹은 그것에 준한 측정기로 측정할 수 있다.

기재층 (102) 은 흡수성을 갖는 재료로 형성되는 것이 바람직하고, 흡수 시트로 형성되면 보다 바람직하다. 구체적으로는, 기재층 (102) 은 섬유 재료를 포함하는 시트, 예를 들어 1 층의 섬유 시트로 형성되어 있어도 되고, 2 층 이상이 적층된 섬유 시트로 형성되어 있어도 된다. 섬유 시트로는, 구체적으로는 섬유 재료로 제조되는 종이, 부직포, 또는 종이와 부직포를 적층한 것 등을 들 수 있다. 섬유 재료를 포함하는 시트로는, 구체적으로는 폴리에틸렌 섬유, 폴리프로필렌 섬유, 폴리에틸렌 시트, 및 폴리프로필렌 시트에서 선택되는 1 종 또는 2 종 이상의 흡수성이 없는 소재에 섬유 재료를 적층 또는 라미네이트한 종이나 부직포 등의 시트재여도 되고, 펄프 섬유나 레이온 섬유 등의 섬유 재료에 또 다른 섬유 재료를 적층 또는 혼합시킨 초지 (抄紙) 나 부직포 등의 시트재여도 된다.

기재층 (102) 은 추가로 흡수성 폴리머를 함유하고 있어도 된다. 기재층 (102) 에 흡수성 폴리머를 함유하는 경우, 기재층 (102) 은 (i) 섬유 재료 및 흡수성 폴리머가 균일하게 혼합된 상태에서 1 장 시트로 한 것, (ii) 섬유 재료를 포함하는 동일하거나 또는 상이한 시트 사이에 흡수성 폴리머가 배치된 것, (iii) 흡수성 폴리머를 산포해 시트상으로 한 것을 예시할 수 있다. 그 중에서도, 발열층 (101) 의 함수량 컨트롤을 용이하게 실시할 수 있기 때문에, 바람직한 것은 (ii) 의 형태의 것이다. 또한, (ii) 의 형태의 기재층 (102) 은, 예를 들어 섬유 재료를 포함하는 시트 상에 흡수성 폴리머를 균일하게 산포하고, 그 위에 200 g/㎡ 의 양의 물을 분무한 후, 추가로 그 위에 섬유 재료를 포함하는 동일하거나 또는 상이한 시트를 적층하고, 100 ± 0.5 ℃, 5 kg/㎠ 의 압력으로 프레스 건조시키고 함수율이 5 질량％ 이하가 될 때까지 건조시켜 제조할 수 있다.

기재층 (102) 에 있어서, 흡수성 폴리머로는 자중의 20 배 이상의 액체를 흡수·유지할 수 있는 가교 구조를 갖는 친수성 폴리머를 사용하는 것이 바람직하다. 흡수성 폴리머의 형상으로는 구상, 괴상, 포도송이상, 섬유상에서 선택되는 1 종 또는 2 종 이상을 들 수 있다. 흡수성 폴리머의 입경은 1 ㎛ 이상인 것이 바람직하고, 10 ㎛ 이상인 것이 보다 바람직하며, 1000 ㎛ 이하인 것이 바람직하고, 500 ㎛ 이하인 것이 보다 바람직하다. 또, 1 ∼ 1000 ㎛ 인 것이 바람직하고, 10 ∼ 500 ㎛ 인 것이 더욱 바람직하다.

또한, 흡수성 폴리머 입자의 입경은 동적 광 산란법, 레이저 회절법 등에 의해 측정된다.

흡수성 폴리머의 구체예로는, 예를 들어 전분, 가교 카르복실메틸화셀룰로오스, 아크릴산 또는 아크릴산알칼리 금속염의 중합체 또는 공중합체 등, 폴리아크릴산 및 그 염 그리고 폴리아크릴산염 그래프트 중합체에서 선택되는 1 종 또는 2 종 이상을 들 수 있다. 그 중에서도, 아크릴산 또는 아크릴산알칼리 금속염의 중합체 또는 공중합체 등, 폴리아크릴산 및 그 염 그리고 폴리아크릴산염 그래프트 중합체를 사용하는 것이 바람직하다.

기재층 (102) 에서 차지하는 흡수성 폴리머의 비율은, 건조 상태에서 10 질량％ 이상인 것이 바람직하고, 보다 바람직하게는 20 질량％ 이상이며, 70 질량％ 이하인 것이 바람직하고, 보다 바람직하게는 65 질량％ 이하로 할 수 있다. 또, 10 ∼ 70 질량％ 인 것이 바람직하고, 20 ∼ 65 질량％ 인 것이 더욱 바람직하다. 이렇게 함으로써, 기재층 (102) 에 대한 신속한 수분 이동을 촉진하면서, 사용 전의 이상 발열을 방지할 수 있다.

기재층 (102) 은, 건조 상태에서 그 평량이 20 g/㎡ 이상인 것이 바람직하고, 35 g/㎡ 이상인 것이 보다 바람직하며, 더욱 바람직하게는 50 g/㎡ 이상이다. 또, 200 g/㎡ 이하가 바람직하고, 150 g/㎡ 이하가 보다 바람직하며, 더욱 바람직하게는 140 g/㎡ 이하이다. 또, 20 ∼ 200 g/㎡ 인 것이 바람직하고, 35 ∼ 150 g/㎡ 인 것이 보다 바람직하며, 50 ∼ 140 g/㎡ 인 것이 더욱 바람직하다.

기재층 (102) 에 함유되는 흡수성 폴리머의 평량은, 건조 상태에서 5 g/㎡ 이상인 것이 바람직하고, 추가로 10 g/㎡ 이상인 것이 바람직하고, 30 g/㎡ 이상인 것이 보다 바람직하다. 그리고, 150 g/㎡ 이하인 것이 바람직하고, 100 g/㎡ 이하인 것이 보다 바람직하며, 90 g/㎡ 이하인 것이 더욱 바람직하다. 또, 5 ∼ 150 g/㎡ 인 것이 바람직하고, 10 ∼ 100 g/㎡ 인 것이 보다 바람직하며, 30 ∼ 90 g/㎡ 인 것이 더욱 바람직하다.

기재층 (102) 은, 도 1 에 나타내는 바와 같이 발열층 (101) 이 기재층 (102) 의 편면에 형성된 것이어도 되고, 발열층 (101) 이 기재층 (102) 의 양면에 형성된 것이어도 된다. 또, 도 2 에 나타내는 바와 같이, 제 1 기재층 (102a) 과 제 2 기재층 (102b) 으로 형성되어 있어도 된다. 이 경우, 발열체 (1A) 는 제 1 기재층 (102a) 과 제 2 기재층 (102b) 사이에 발열층 (101) 이 끼인 구조, 소위 샌드위치 구조를 취할 수 있다. 제 1 기재층 (102a) 과 제 2 기재층 (102b) 은, 동일한 재료로 이루어지는 것이어도 되고, 상이한 재료로 이루어지는 것이어도 된다. 예를 들어, 제 1 기재층 (102a) 을 2 층 이상의 섬유 시트를 적층시킨 것, 또는 섬유 재료 및 흡수성 폴리머를 포함하는 것으로 하고, 제 2 기재층 (102b) 을 1 층의 섬유 시트로 형성하면, 피산화성 금속의 산화 반응을 양호하게 할 수 있기 때문에 바람직하다. 이 경우, 제 2 기재층 (102b) 은 발열층 (101) 의 적어도 일부를 덮는 것이면 되지만, 발열층 (101) 의 전체면을 덮는 것이 바람직하다.

계속하여, 발열체 (1) 의 제조 방법에 대해 설명한다. 여기서는, 발열체 (1) 로서, 발열 시트 중 특히 섬유 시트로 불리는, 섬유를 함유한 것과, 도포 시트로 불리는 발열 조성물을 종이 등에 도포하여 이루어지는 것의 제조예에 대해 설명한다. 발열체 (1) 가 섬유 시트인 경우, 예를 들어 일본 공개특허공보 2003-102761호에 기재된 습식 초조법이나, 다이코터를 사용한 익스트루젼법을 이용하여 제조할 수 있다. 발열체 (1) 가 도포 시트인 경우, 예를 들어 피산화성 금속, 탄소 성분, 및 물을 함유하는 슬러리상의 발열 조성물을 기재에 도포하여 제작할 수 있다. 발열 조성물은, 전술한 성분을 모두 한번에 혼합함으로써 조제되어도 되지만, 미리 증점제를 물에 용해시킨 것에 전해질을 용해시켜 수용액을 준비하고, 다음으로 피산화성 금속과 탄소 성분을 미리 혼합한 것을 수용액과 혼합시켜도 된다. 본 발명의 구성이면, 이들 섬유 시트나 도포 시트의 제조 공정 중에 있어서 방균 방미 효과를 얻을 수 있어, 공정 관리가 매우 용이해진다.

도 3 은, 도포 시트의 제조 방법을 보다 구체적으로 설명하는 도면이다. 먼저, 도공조 (31) 에 피산화성 금속, 탄소 성분, 제삼인산알칼리 금속염 및 물을 함유하는 슬러리상 발열 조성물 (32) 을 준비한다. 이 슬러리상 발열 조성물 (32) 은, 제삼인산알칼리 금속염에 의해 pH 11 이상이 되도록 조제되어 있다. 이로써, 슬러리상 발열 조성물 (32) 은 방균 방미능을 갖는다.

슬러리상 발열 조성물 (32) 은 교반기 (33) 에 의해 교반하여, 피산화성 금속, 및 탄소 성분 등, 물에 불용인 성분을 보다 균일하게 분산시켜도 된다. 또한, 도공조 (31) 에서 전술한 성분을 모두 한번에 혼합하여 슬러리상 발열 조성물 (32) 을 조제해도 되고, 미리 증점제 및 제삼인산알칼리 금속염을 물에 용해시켜 pH 11 이상으로 조제한 수용액과, 탄소 성분을 물에 분산시키고 추가로 제삼인산알칼리 금속염을 용해시켜 pH 11 이상으로 조제한 수분산액을 준비하고, 이들 수용액과 피산화성 금속을 미리 혼합한 후, 도공조 (31) 에 투입해도 된다. 이로써, 방균 방미 효과를 얻을 수 있다.

이어서, 펌프 (34) 에 의해 슬러리상 발열 조성물 (32) 을 다이 헤드 (35) 까지 퍼올린다. 퍼올린 슬러리상 발열 조성물 (32) 은, 다이 헤드 (35) 를 사용하고, 가압하여 압출하면서 흡수 시트 등의 기재 (36) 에 도공한다. 이때, 슬러리상 발열 조성물 (32) 의 도공 평량은 160 g/㎡ 이상이 바람직하고, 320 g/㎡ 이상으로 하는 것이 보다 바람직하며, 그리고 4,800 g/㎡ 이하가 바람직하고, 2,200 g/㎡ 이하가 보다 바람직하다. 또, 160 ∼ 4,800 g/㎡ 가 바람직하고, 320 ∼ 2,200 g/㎡ 가 보다 바람직하다.

전해질은, 도공조 (31) 에 첨가하여 슬러리상 발열 조성물 (32) 에 함유시켜도 되고, 슬러리상 발열 조성물 (32) 을 도공한 후에 별도로 물 등에 용해시킨 전해질을 침투, 분무 또는 적하 등에 의해 첨가해도 되며, 전해질의 분말을 산포해도 된다. 즉, 반응 촉진제가 되는 전해질은 발열 조성물 중의 다른 성분과 동시에 혼합해도 되지만, 발열 조성물의 슬러리를 도공한 후에 별도로 물 등에 용해시킨 전해질을 침투, 분무 또는 적하 등에 의해 첨가해도 되고, 전해질의 분말을 산포해도 된다.

제삼인산알칼리 금속염에 함유되는 알칼리 금속 이온 (M₁ ⁺) 이 칼륨 이온일 때, 전해질에 함유되는 알칼리 금속 이온 (M₂ ⁺) 이 나트륨 이온인 것이 바람직하고, 제삼인산알칼리 금속염에 함유되는 알칼리 금속 이온 (M₁ ⁺) 이 나트륨 이온일 때, 전해질에 함유되는 알칼리 금속 이온 (M₂ ⁺) 이 칼륨 이온인 것이 바람직하다. 그 중에서도, 제삼인산알칼리 금속염에 함유되는 알칼리 금속 이온 (M₁ ⁺) 을 칼륨 이온으로 하고, 전해질에 함유되는 알칼리 금속 이온 (M₂ ⁺) 을 나트륨 이온으로 하는 것이 보다 바람직하다. 바꾸어 말하면, 인산삼칼륨과, 전해질로서 염화나트륨을 조합하여 사용하면 보다 바람직하다.

예를 들어, 제삼인산알칼리 금속염을 함유한 발열층을 기재층에 적층한 후에 전해질을 첨가하는 경우, 제삼인산알칼리 금속염에 함유되는 알칼리 금속 이온 (M₁ ⁺) 과 전해질에 함유되는 알칼리 금속 이온 (M₂ ⁺) 은 상이한 것으로 하는 것이 발열체 (1) 를 균일하게 발열시킨다는 관점에서 바람직하다. 구체적으로는, 인산삼칼륨을 함유한 발열층을 기재층에 적층한 후에 나트륨 이온을 갖는 전해질을 첨가하거나, 혹은 인산삼나트륨을 함유한 발열층을 기재층에 적층한 후에 칼륨 이온을 갖는 전해질을 첨가하는 것이 보다 바람직하다. 그 중에서도, 인산삼칼륨을 함유한 발열층을 기재층에 적층한 후에 염화나트륨을 첨가하는 것이 바람직하다.

기재의 적어도 일방의 면에 상기 서술한 발열 조성물의 슬러리가 도포되면, 기재에 발열 조성물 중의 물의 적어도 일부가 흡수되고, 기재층 (102) 상에 발열층 (101) 이 형성된다. 즉, 발열층 (101) 은 기재층 (102) 에 흡수되지 않은 잔여 성분으로 구성된다. 발열층 (101) 은, 기재층 (102) 상에 존재하고 있어도 되고, 발열층 (101) 의 하부가 기재층 (102) 에 적어도 일부 매몰되어 있어도 된다. 또, 발열층 (101) 은 기재층 (102) 의 일방의 면에 형성되어도 되고, 양면에 형성되어 있어도 된다. 도 1 에는, 기재층 (102) 의 편면에 발열층 (101) 이 형성되어 있는 예를 나타낸다.

또한, 도 3 에서는 다이 코팅에 의한 도공을 예시했지만, 도공 방법은 이것에 한정되지 않고, 예를 들어 롤 도포, 스크린 인쇄, 롤 그라비아, 나이프 코팅, 커튼 코터 등등을 사용할 수도 있다.

슬러리상 발열 조성물 (32) 의 도공 후에, 발열체 (1) 의 발열층 (101) 이 형성되어 있지 않은 면으로부터 흡인을 실시해도 된다. 이렇게 함으로써, 기재층 (102) 과 발열층 (101) 의 일체성을 증가시킬 수 있어 보다 바람직하다. 이때, 흡인하는 경우의 흡인력은 100 ㎩ 이상인 것이 바람직하고, 500 ㎩ 이상으로 하는 것이 바람직하며, 그리고 10,000 ㎩ 이하인 것이 바람직하고, 5,000 ㎩ 이하가 보다 바람직하다. 또, 100 ∼ 10,000 ㎩ 인 것이 바람직하고, 500 ∼ 5,000 ㎩ 가 더욱 바람직하다.

흡인력은, 석션 컨베이어 내의 박스에 마노스타 게이지를 장착하여 측정할 수 있다.

이상의 조작에 의해, 발열층 (101) 과 기재층 (102) 을 구비하는 연속 장척물이 얻어지므로, 이것을 임의의 크기로 재단함으로써 발열체 (1) 가 형성된다.

또한, 상기 서술한 방법에 있어서는, 제조 과정에서의 피산화성 금속의 산화를 억제하기 위해서, 필요에 따라 비산화성 분위기로 유지하는 수단을 사용해도 된다.

도 4 는, 도 2 에서 나타내는 발열체 (1A) 를 구비한 온열구의 일례를 나타내는 모식적인 단면도이다. 도면에 나타내는 바와 같이, 이 온열구 (10) 는, 제 1 기재층 (102a) 과 제 2 기재층 (102b) 사이에 발열층 (101) 이 끼인 샌드위치 구조를 갖는 발열체 (1A) 와, 적어도 일부에 통기성을 갖고, 발열체 (1A) 를 수용하는 주머니체 (2) 를 구비한다. 온열구 (10) 는 수증기의 발생을 수반하는 증기 발열구여도 되고, 수증기의 발생을 실질적으로 수반하지 않고 발열하는, 이른바 일회용 회로 (懷爐) 여도 된다.

보다 구체적으로는, 이 온열구 (10) 는 발열층 (101) 과 기재층 (102) 을 갖는 발열체 (1A) 를, 적어도 일부에 통기성을 갖는 주머니체 (2) 에 넣고 주머니체 (2) 의 주위가 접합되어 밀봉된 구조를 취한다. 온열구 (10) 에서는, 발열층 (101) 이 제 1 기재층 (102a) 과 제 2 기재층 (102b) 사이에 끼여 있기 때문에, 주머니체 (2) 에 발열층 (101) 이 부착되는 것을 방지할 수 있다.

주머니체 (2) 는, 바람직하게는 제 1 주머니체 시트 (201) 와 제 2 주머니체 시트 (202) 로 구성된다.

제 1 주머니체 시트 (201) 와 제 2 주머니체 시트 (202) 는, 발열체 (1A) 의 둘레 가장자리로부터 바깥쪽으로 연장되어 나온 연장역을 각각 갖고, 각 연장역에 있어서 접합되어 있는 것이 바람직하다. 이 접합은 둘레 가장자리에 있어서 연속된 기밀한 접합인 것이 바람직하다. 제 1 주머니체 시트 (201) 와 제 2 주머니체 시트 (202) 의 접합에 의해 형성된 주머니체 (2) 는, 그 내부에 발열체 (1A) 를 수용하기 위한 공간을 갖고 있다. 이 공간 내에 발열체 (1A) 가 수용되어 있다. 발열체 (1A) 는, 주머니체 (2) 에 대해 고정된 상태여도 되고, 고정되어 있지 않은 상태여도 된다.

제 1 주머니체 시트 (201) 는 그 일부 또는 전부가 통기성을 갖고 있다. 제 1 주머니체 시트 (201) 의 통기도 (JIS 규격 P 8117 (2009년판)) 는 1,000 초/100 ㎖ 이상이 바람직하고, 2,000 초/100 ㎖ 이상이 보다 바람직하다. 그리고, 50,000 초/100 ㎖ 이하가 바람직하고, 35,000 초/100 ㎖ 이하가 보다 바람직하며, 20,000 초/100 ㎖ 이하가 더욱 바람직하다. 또, 1,000 ∼ 50,000 초/100 ㎖ 가 바람직하고, 2,000 ∼ 35,000 초/100 ㎖ 가 보다 바람직하다. 이와 같은 통기도를 갖는 제 1 주머니체 시트 (201) 로는, 예를 들어 투습성은 갖지만 투수성을 갖지 않는 합성 수지제의 다공성 시트를 사용하는 것이 바람직하다. 구체적으로는, 폴리에틸렌에 탄산칼슘 등을 함유시켜 연신한 필름을 사용할 수 있다. 이러한 다공성 시트를 사용하는 경우에는, 다공성 시트의 외면에 니들 펀치 부직포, 에어스루 부직포, 및 스펀 본드 부직포에서 선택되는 1 종 또는 2 종 이상의 부직포를 비롯한 각종 섬유 시트를 라미네이트하여, 제 1 주머니체 시트 (201) 의 질감을 높여도 된다. 제 1 주머니체 시트 (201) 는, 그 일부 또는 전부가 통기성을 갖는 통기성 시트여도 되고, 통기성을 갖지 않는 비통기성 시트여도 되지만, 제 2 주머니체 시트 (202) 보다 통기성이 높은 시트 (즉, 통기도가 낮은 시트) 인 것이 바람직하다.

제 2 주머니체 시트 (202) 는, 그 일부 또는 전부가 통기성을 갖는 통기성 시트여도 되고, 통기성을 갖지 않는 비통기성 시트여도 되지만, 제 1 주머니체 시트 (201) 보다 통기성이 낮은 시트 (즉, 통기도가 높은 시트) 인 것이 바람직하다.

제 2 주머니체 시트 (202) 를 비통기성 시트로 하는 경우, 1 층 또는 다층의 합성 수지제 필름이나, 그 1 층 또는 다층의 합성 수지제 필름의 외면에 니들 펀치 부직포, 에어스루 부직포, 및 스펀본드 부직포에서 선택되는 1 종 또는 2 종 이상의 부직포를 비롯한 각종 섬유 시트를 라미네이트하여, 제 1 주머니체 시트 (201) 의 질감을 높여도 된다. 구체적으로는, 폴리에틸렌 필름과 폴리에틸렌테레프탈레이트 필름으로 이루어지는 2 층 필름, 폴리에틸렌 필름과 부직포로 이루어지는 라미네이트 필름, 폴리에틸렌 필름과 펄프 시트로 이루어지는 라미네이트 필름 등이 사용되지만, 폴리에틸렌 필름과 펄프 시트로 이루어지는 라미네이트 필름이 특히 바람직하다.

제 2 주머니체 시트 (202) 가 통기성 시트인 경우에는, 제 1 주머니체 시트 (201) 와 동일한 것을 사용해도 되고, 상이한 것을 사용해도 된다. 상이한 것을 사용하는 경우, 제 2 주머니체 시트 (202) 의 통기성은 제 1 주머니체 시트 (201) 의 통기성보다 낮은 것을 조건으로 하여, 제 2 주머니체 시트 (202) 의 통기도는 65,000 초/100 ㎖ 이상, 150,000 초/100 ㎖ 이하가 바람직하다. 또, 제 1 주머니체 시트 (201) 의 통기도를 2,000 초/100 ㎖ 이상 35,000 초/100 ㎖ 이하로 하고, 제 2 주머니체 시트 (202) 의 통기도를 65,000 초/100 ㎖ 이상 150,000 초/100 ㎖ 이하로 하면 보다 바람직하다. 이와 같은 통기도로 함으로써, 피산화성 금속의 산화 반응이 양호해짐과 아울러, 제 1 주머니체 시트 (201) 측으로부터 다량의 수증기를 발생시킬 수 있다.

제 1 기재층 (102a) 을 2 층 이상의 섬유 시트를 적층시킨 것, 또는 섬유 재료 및 흡수성 폴리머를 포함하는 것으로 하고, 제 2 기재층 (102b) 을 1 층의 섬유 시트로 형성했을 때, 제 1 기재층 (102a) 이 제 1 주머니체 시트 (201) 측, 제 2 기재층 (102b) 이 제 2 주머니체 시트 (202) 측이 되도록 봉입하고, 둘레 가장자리부를 밀폐 시일하는 것이 바람직하다. 이렇게 함으로써, 피산화성 금속의 산화 반응이 양호해짐과 아울러, 제 1 주머니체 시트 (201) 측으로부터 다량의 수증기를 발생시킬 수 있다.

또한, 기재층 (102) 이 발열층 (101) 의 편면에만 형성되어 있을 경우, 예를 들어 제 1 기재층 (102a) 만 구비하고 제 2 기재층 (102b) 을 구비하고 있지 않은 경우, 발열층 (101) 이 제 2 주머니체 시트 (202) 에 직접 접촉할 가능성이 있기 때문에, 제 2 주머니체 시트 (202) 의 통기성이 발열층 (101) 의 부착에 의해 변화될 가능성을 회피하기 위해, 제 2 주머니체 시트 (202) 를 비통기성 시트로 하는 것이 바람직하다.

주머니체 (2) 에 수용되어 있는 발열체 (1A) 는 1 장이어도 되고, 복수 장을 적층시킨 다층 상태로 수용해도 된다.

주머니체 (2) 는, 전술한 바와 같이, 그 질감을 높이기 위해 각종 섬유 시트를 라미네이트해도 되지만, 도 5 에서 나타내는 바와 같이 추가로 통기성을 갖는 외장체 (3) 에 수용됨으로써, 그 질감이나 사용성을 높여도 된다. 외장체 (3) 는, 바람직하게는 제 1 외장 시트 (301a) 와 제 2 외장 시트 (301b) 로 구성되고, 제 1 외장 시트 (301a) 에 의해 주머니체 (2) 의 일방의 면을 덮고, 제 2 외장 시트 (301b) 에 의해 주머니체 (2) 의 타방의 면을 덮으며, 주머니체 (2) 의 둘레 가장자리로부터 바깥쪽으로 연장되어 나온 연장역에 있어서 제 1 외장 시트 (301a) 와 제 2 외장 시트 (301b) 가 접합되고, 바람직하게는 밀폐 접합됨으로써 형성되어 있는 것이 바람직하다. 이로써, 외장체 (3) 의 내부에는 주머니체 (2) 를 수용하기 위한 공간이 형성되고, 이 공간 내에 주머니체 (2) 에 의해 포위된 발열체 (1A) 를 수용할 수 있다. 주머니체 (2) 는 외장체 (3) 에 대해 고정된 상태여도 되고, 비고정 상태여도 된다.

제 1 외장 시트 (301a) 및 제 2 외장 시트 (301b) 의 통기성은, 제 1 주머니체 시트 (201) 의 통기성보다 높을 것을 조건으로 하여, 3000 초/100 ㎖ 이하가 바람직하고, 0 초/100 ㎖ 이상 100 초/100 ㎖ 이하가 보다 바람직하다. 이와 같은 통기도로 함으로써, 피산화성 금속의 산화 반응이 양호해짐과 아울러, 다량의 수증기를 발생시킬 수 있다.

외장체 (3) 를 구성하는 제 1, 제 2 외장 시트 (301a, 301b) 는, 통기성을 갖고 있으면, 예를 들어 부직포를 비롯한 각종 섬유 시트 등 종류는 특별히 한정되지 않는데, 예를 들어 니들 펀치 부직포, 에어스루 부직포, 스펀본드 부직포에서 선택되는 1 종 또는 2 종 이상을 사용할 수 있다.

온열구 (50) 는, 주머니체 (2) 가 통기성을 갖고, 외장체 (3) 도 통기성을 가짐으로써, 피산화성 금속의 산화 반응과 함께 수증기의 발생이 가능한 증기 온열구로 할 수 있다.

온열구 (50) 는 외장체 (3) 의 외면, 예를 들어 외장체 (3) 를 구성하는 제 1 외장 시트 (301a) 또는 제 2 외장 시트 (301b) 의 표면에 점착제가 도공되어 형성된 점착층 (도시 생략) 을 갖고 있어도 된다. 점착층은, 온열구 (50) 를 인체의 피부나 의류 등에 장착하기 위해 사용된다. 점착층을 구성하는 점착제로는, 핫멜트 점착제를 비롯한 당해 기술 분야에 있어서 지금까지 이용되어 온 것과 동일한 것을 사용할 수 있다.

온열구 (50) 는, 사용 직전까지 산소 배리어성을 갖는 포장 주머니 (도시 생략) 내에 밀봉 수용되는 것이 바람직하다.

온열구 (50) 는, 인체에 직접 적용되거나, 또는 의류에 장착되어 인체의 가온에 바람직하게 사용된다. 인체에 있어서의 적용 부위로는, 예를 들어 어깨, 목, 눈, 눈의 주위, 허리, 팔꿈치, 무릎, 대퇴, 하퇴, 배, 하복부, 손, 발바닥 등을 들 수 있다. 또, 인체 외에 각종 물품에 적용되어 그 가온이나 보온 등에도 바람직하게 사용된다. 또, 온열구 (50) 가 수증기를 발생시키는 타입의 온열구인 경우에는, 가온과 함께 수증기를 적용할 수도 있다.

본 발명에 사용하는 발열체는, 양호하게 승온시켜 발열시킬 수 있다는 관점에서, 눈에 적용하는 것이 바람직하다. 이때 가온과 함께 수증기를 적용하는 것이 보다 바람직하다. 도 6 ∼ 8 에는, 아이 마스크 타입의 증기 온열구의 일례를 나타낸다. 증기 온열구 (60) 는, 사람의 눈 및 그 주위에 접촉시켜, 소정 온도로 가열된 수증기 (이하, 「증기 온열」이라고도 한다) 를 눈 및 그 주위에 부여하기 위해서 사용될 수 있다.

증기 온열구 (60) 는, 본체부 (601) 와, 귀가 삽입되는 구멍 (604) 이 형성된 귀걸이부 (602) 를 갖고 있다. 본체부 (601) 는, 길이 방향 (X) 과 이것에 직교하는 폭 방향 (Y) 을 갖는 가로로 긴 형상을 하고 있다. 본체부 (601) 는 대략 타원형을 하고 있다. 귀걸이부 (602) 는 1 쌍으로 사용되고, 각 귀걸이부 (602) 는 본체부 (601) 의 길이 방향 (X 방향) 의 각 단부에 각각 장착되어 있다. 증기 온열구 (60) 는, 각 귀걸이부 (602) 를 착용자의 귀에 걸어, 본체부 (601) 를 착용자의 양 눈을 덮도록 장착된다. 이 착용 상태하, 증기 온열구 (60) 로부터 발생한 증기 온열이 착용자의 눈에 가해져 눈의 피로나 충혈, 안정 피로가 완화되고, 또 릴렉스감이 얻어진다. 또한 입면감 (入眠感) 도 유발된다.

도 7 에는, 증기 온열구 (60) 의 분해 사시도가 나타나 있다. 동 도면에 있어서는, 귀걸이부 (602) 는 본체부 (601) 상에 배치되어 있다. 또, 도 8 에는 증기 온열구 (60) 의 X 방향을 따른 단면도가 나타나 있다. 증기 온열구 (60) 의 본체부 (601) 는, 도 2 에서 나타내는 발열체 (1A) 와, 이 발열체 (1A) 를 수용하는 주머니체 (620) 와, 주머니체 (620) 를 추가로 수용하는 외장체 (630) 를 갖는다.

주머니체 (620) 는, 착용자의 피부에 가까운 측에 위치하는 제 1 주머니체 시트 (621) 와, 착용자의 피부로부터 먼 측에 위치하는 제 2 주머니체 시트 (622) 로 구성된다. 제 1 주머니체 시트 (621) 는, 도 4 에 있어서의 제 1 주머니체 시트 (201) 와 동일한 구성으로 하고, 제 2 주머니체 시트 (622) 는 도 4 에 있어서의 제 2 주머니체 시트 (202) 와 동일한 구성으로 할 수 있지만, 제 1 주머니체 시트 (621) 는 그 일부 또는 전부가 통기성을 갖는 통기성 시트이고, 제 2 주머니체 시트 (622) 보다 통기성이 높은 시트 (즉, 통기도가 낮은 시트) 인 것이 바람직하다. 보다 바람직하게는, 제 1 주머니체 시트 (621) 의 통기도는 2,000 초/100 ㎖ 이상 4,500 초/100 ㎖ 이하로 할 수 있다. 또, 제 2 주머니체 시트 (622) 는, 통기도가 65,000 초/100 ㎖ 이상 100,000 초/100 ㎖ 이하의 통기성 시트를 사용할 수 있다.

외장체 (630) 는, 착용자의 피부에 가까운 측에 위치하는 제 1 외장 시트 (630a) 와, 착용자의 피부로부터 먼 측에 위치하는 제 2 외장 시트 (630b) 를 갖고 있다.

제 1, 제 2 외장 시트 (630a, 630b) 는 각각 제 1, 제 2 외장 시트 (301a, 301b) 와 동일한 재료를 사용할 수 있지만, 제 1 외장 시트 (630a), 및 제 2 외장 시트 (630b) 는 평량이 20 g/㎡ 이상이 바람직하고, 그리고 200 g/㎡ 이하가 바람직하며, 120 g/㎡ 이하가 보다 바람직하고, 또 평량이 20 ∼ 200 g/㎡ 가 바람직하다. 제 1 외장 시트 (630a) 는, 내부가 비쳐 보이는 것을 방지하는 관점이나 보온, 유연성, 두께의 관점에서 특히 평량이 20 ∼ 120 g/㎡ 인 것이 보다 바람직하다. 또, 제 2 외장 시트 (630b) 는 내부가 비쳐 보이는 것을 방지하는 관점이나 보온, 유연성, 두께의 관점에서 특히 평량이 20 ∼ 120 g/㎡ 인 것이 바람직하다. 증기를 방출함과 함께 발열체 (1A) 에 산소를 공급한다는 관점에서, 제 1 외장 시트 (630a), 제 2 외장 시트 (630b) 의 통기도는 모두 6,000 초/100 ㎖ 이하인 것이 바람직하고, 1,000 초/100 ㎖ 이하인 것이 보다 바람직하다. 기재층 (102) 으로부터 증발한 수증기는, 제 1 주머니체 시트 (621), 제 1 외장 시트 (630a) 를 통과하여, 피부에 도달한다.

제 1 외장 시트 (630a) 및 제 2 외장 시트 (630b) 는 동일 형태이고, 대략 타원형을 하고 있다. 그리고, 제 1 외장 시트 (630a) 및 제 2 외장 시트 (630b) 의 외형이 본체부 (601) 의 외형을 이루고 있다. 제 1 외장 시트 (630a) 및 제 2 외장 시트 (630b) 는 그것들을 중첩시키고, 그것들의 둘레 가장자리부를 접합하고, 또한 X 방향의 중앙부를 Y 방향을 따라 접합함으로써, 내부에 2 개의 공간을 갖는 외장체 (630) 로 이루어진다. 그리고, 각 공간 내에 주머니체 (620) 에 수용된 발열체 (1A) 가 각각 수용된다. 제 1 외장 시트 (630a) 및 제 2 외장 시트 (630b) 를 접합하기 위해서는, 예를 들어 핫멜트 접착제를 사용할 수 있다. 주머니체 (620) 는 접착제나 히트시일 등 (도시 생략) 에 의해 외장체 (630) 에 고정해 두어도 된다.

외장체 (630) 에는, 그 X 방향으로 연장되는 2 개의 장변의 중앙부의 위치에 있어서, 그 장변으로부터 Y 방향을 따라 안쪽으로 절삭된 대략 V 자형의 노치부 (613a, 613b) 가 형성되어 있다. 노치부 (613a, 613b) 는 절삭 정도가 상이하다. 노치부 (613a) 는, 증기 온열구 (60) 를 장착했을 때에 착용자의 미간 또는 그 근방에 위치한다. 노치부 (613b) 는, 증기 온열구 (60) 를 장착했을 때에 착용자의 콧마루에 위치한다. 따라서, 노치부 (613a) 보다 노치부 (613b) 쪽의 절삭 정도가 크게 되어 있다. 또한, 도 6 에 나타내는 노치부 (613a, 613b) 는, 그 적어도 일방이 슬릿이어도 된다.

증기 온열구 (60) 에 있어서의 귀걸이부 (602) 는, 그 사용 전 상태에서는 도 7 및 도 8 에 나타내는 바와 같이, 본체부 (601) 에 있어서의 제 1 외장 시트 (630a) 상에 배치되어 있다. 증기 온열구 (60) 를 사용할 때에는, 도 6 에 나타내는 바와 같이, 귀걸이부 (602) 를 X 방향의 바깥쪽을 향하여 반전시켜, 개방된 상태로 한다. 사용 전 상태, 즉 좌우의 귀걸이부 (602) 가 본체부 (601) 상에 위치하고 있는 상태에 있어서는, 좌우의 귀걸이부 (602) 에 의해 형성되는 윤곽은 본체부 (601) 의 윤곽과 거의 동일하게 되어 있다. 귀걸이부 (602) 는 주머니체 (620) 와 동일한 재료를 사용할 수 있다.

이상, 도면을 참조하여 본 발명의 실시형태에 대해 서술했지만, 이것들은 본 발명의 예시이고, 상기 이외의 여러 가지 구성을 채용할 수도 있다. 예를 들어, 도 2 의 발열체 (1A) 대신, 발열체 (1) 에 의해 도 4, 5 에 나타내는 온열구를 구성해도 된다. 또, 도 2 의 발열체 (1A) 대신, 도 1 의 발열체 (1) 에 의해 도 6 ∼ 8 에 나타내는 증기 온열구를 구성해도 된다. 또, 상기 발열체 (1, 1A) 는, 도 4 ∼ 8 에 나타내는 것 이외의 다른 구성의 온열구나, 다른 용도에 사용할 수도 있다.

상기 서술한 실시형태에 관련하여, 본 발명은 추가로 이하의 조성물, 제조 방법, 혹은 용도를 개시한다.

<1> 피산화성 금속, 탄소 성분, 및 물을 함유하는 발열 조성물을 갖는 발열체로서, 그 발열체 중에 제삼인산알칼리 금속염을 함유하고, 그 발열체 중의 상기 물의 함유량이 상기 피산화성 금속 100 질량부에 대해 50 질량부 이상 90 질량부 이하이고, 또한 제삼인산알칼리 금속염의 함유량이 상기 피산화성 금속 100 질량부에 대해 인산기로서 0.5 질량부 이상 1.1 질량부 이하인 발열체이다.

<2> 전해질을 함유하고, 상기 전해질이 바람직하게는 알칼리 금속, 알칼리 토금속의 황산염, 염화물, 제 1 염화철, 및 제 2 염화철에서 선택되는 1 종 또는 2 종 이상인 <1> 에 기재된 발열체.

<3> 상기 전해질이 염화나트륨, 염화칼륨, 염화칼슘, 염화마그네슘에서 선택되는 1 종 또는 2 종 이상인 <2> 에 기재된 발열체.

<4> 상기 전해질은, 바람직하게는 상기 제삼인산알칼리 금속염에 함유되는 제 1 알칼리 금속 이온과는 상이한 제 2 알칼리 금속 이온을 함유하는 것인 <2> 또는 <3> 에 기재된 발열체.

<5> 상기 제 1 알칼리 금속 이온과 상기 제 2 알칼리 금속 이온의 조합이 바람직하게는 나트륨 이온 및 칼륨 이온이고, 그 발열체 중의 칼륨 이온의 함유량 (W_K+) 과 나트륨 이온의 함유량 (W_Na ₊) 의 합계 (W_K++ W_Na ₊) 에 대한, 그 발열체에 함유되는 상기 칼륨 이온의 함유량 (W_K+) 의 질량 비율 (W_K+/(W_K++ W_Na ₊)) 이 바람직하게는 0.1 이상, 보다 바람직하게는 0.12 이상, 더욱 바람직하게는 0.15 이상이고, 또 바람직하게는 0.6 이하, 보다 바람직하게는 0.5 이하, 더욱 바람직하게는 0.4 이하인 <4> 에 기재된 발열체.

<6> 상기 제 1 알칼리 금속 이온과 상기 제 2 알칼리 금속 이온의 조합이 바람직하게는 나트륨 이온 및 칼륨 이온이고, 그 발열체 중의 칼륨 이온의 함유량 (W_K+) 과 나트륨 이온의 함유량 (W_Na ₊) 의 합계 (W_K++ W_Na ₊) 에 대한, 그 발열체에 함유되는 상기 칼륨 이온의 함유량 (W_K+) 의 질량 비율 (W_K+/(W_K++ W_Na ₊)) 이 바람직하게는 0.001 이상, 보다 바람직하게는 0.005 이상, 더욱 바람직하게는 0.01 이상이고, 또 바람직하게는 0.1 미만, 보다 바람직하게는 0.09 이하, 더욱 바람직하게는 0.07 이하인 <4> 에 기재된 발열체.

<7> 상기 전해질이 바람직하게는 염화물이고, 보다 바람직하게는 염화나트륨 또는 염화칼륨이며, 더욱 바람직하게는 염화나트륨인 <3> ∼ <6> 중 어느 하나에 기재된 발열체.

<8> 상기 피산화성 금속이 바람직하게는 철, 알루미늄, 아연, 망간, 마그네슘, 및 칼슘에서 선택되는 1 종 또는 2 종 이상의 분말이나 섬유이고, 보다 바람직하게는 철분, 더욱 바람직하게는 환원 철분, 및 아토마이즈 철분에서 선택되는 1 종 또는 2 종 이상인 <1> ∼ <7> 중 어느 하나에 기재된 발열체.

<9> 상기 발열체 중의 피산화성 금속의 함유량이 평량으로 바람직하게는 100 g/㎡ 이상, 보다 바람직하게는 200 g/㎡ 이상이며, 그리고 바람직하게는 3000 g/㎡ 이하, 보다 바람직하게는 1500 g/㎡ 이하인 <1> ∼ <8> 에 기재된 발열체.

<10> 상기 탄소 성분이 바람직하게는 활성탄, 아세틸렌 블랙, 및 흑연에서 선택되는 1 종 또는 2 종 이상인 <1> ∼ <9> 에 기재된 발열체.

<11> 상기 활성탄이 바람직하게는 야자 각탄, 나무 분탄, 및 피트탄에서 선택되는 1 종 또는 2 종 이상의 미세한 분말상물 또는 소립상물인 <10> 에 기재된 발열체.

<12> 상기 탄소 성분이 동적 광 산란법, 레이저 회절법 등에 의해 측정되는 평균 입경이, 바람직하게는 10 ㎛ 이상, 보다 바람직하게는 12 ㎛ 이상, 또 바람직하게는 200 ㎛ 이하, 보다 바람직하게는 100 ㎛ 이하인 <1> ∼ <11> 중 어느 하나에 기재된 발열체.

<13> 상기 탄소 성분의 함유량이, 피산화성 금속 100 질량부에 대해 바람직하게는 6 질량부 이상, 보다 바람직하게는 8 질량부 이상이고, 그리고 바람직하게는 15 질량부 이하, 보다 바람직하게는 13 질량부 이하인 <1> ∼ <12> 중 어느 하나에 기재된 발열체.

<14> 상기 물의 함유량이, 상기 피산화성 금속 100 질량부에 대해 바람직하게는 60 질량부 이상, 보다 바람직하게는 65 질량부 이상, 그리고 바람직하게는 85 질량부 이하, 보다 바람직하게는 80 질량부 이하인 <1> ∼ <13> 중 어느 하나에 기재된 발열체.

<15> 상기 제삼인산알칼리 금속염의 함유량이, 피산화성 금속 100 질량부에 대해 인산기 (PO₄ ^3-) 로서 바람직하게는 0.6 질량부 이상, 보다 바람직하게는 0.7 질량부 이상이고, 그리고 바람직하게는 1 질량부 이하, 보다 바람직하게는 0.9 질량부 이하인 <1> ∼ <14> 중 어느 하나에 기재된 발열체.

<16> 상기 제삼인산알칼리 금속염이 바람직하게는 제삼인산나트륨염 또는 제삼인산칼륨염이고, 보다 바람직하게는 제삼인산칼륨염인 <1> ∼ <15> 중 어느 하나에 기재된 발열체.

<17> 상기 발열체는, 바람직하게는 증점제를 추가로 함유하고, 보다 바람직하게는 다당류계 증점제, 전분계 증점제, 셀룰로오스 유도체계 증점제, 금속 비누계 증점제, 및 광물계 증점제에서 선택되는 1 종 또는 2 종 이상의 혼합물이며, 분자량이 100만 이상, 바람직하게는 200만 이상이고, 5000만 이하, 보다 바람직하게는 4000만 이하인 다당류계 증점제가 보다 바람직하고, 잔탄검이 더욱 바람직한 <1> ∼ <16> 중 어느 하나에 기재된 발열체.

<18> 상기 증점제의 함유량이, 피산화성 금속 100 질량부에 대해 바람직하게는 0.05 질량부 이상, 보다 바람직하게는 0.1 질량부 이상이고, 그리고 바람직하게는 5 질량부 이하, 보다 바람직하게는 4 질량부 이하인 <17> 에 기재된 발열체.

<19> 상기 발열체가 바람직하게는 기재층과 발열층이 적층된 것인 <1> ∼ <18> 중 어느 하나에 기재된 발열체.

<20> 상기 기재층이 바람직하게는 흡수 시트로 형성되는 <19> 에 기재된 발열체.

<21> 상기 흡수 시트가 바람직하게는 섬유 재료로 제조되는 종이, 부직포, 또는 종이와 부직포가 적층된 섬유 시트를 1 층 또는 2 층 이상 적층시킨 것인 <20> 에 기재된 발열체.

<22> 상기 기재층이 바람직하게는 흡수성 폴리머를 함유하는 <19> ∼ <21> 중 어느 하나에 기재된 발열체.

<23> 상기 기재층이, (i) 섬유 재료 및 흡수성 폴리머가 균일하게 혼합된 상태에서 1 장 시트로 한 것, (ii) 섬유 재료를 포함하는 동일하거나 또는 상이한 시트 사이에 흡수성 폴리머가 배치된 것, 또는 (iii) 흡수성 폴리머를 산포해 시트상으로 한 것인 <22> 에 기재된 발열체.

<24> 상기 흡수성 폴리머의 입경이 바람직하게는 1 ㎛ 이상, 보다 바람직하게는 10 ㎛ 이상이고, 그리고 바람직하게는 1000 ㎛ 이하, 보다 바람직하게는 500 ㎛ 이하인 <22> 또는 <23> 에 기재된 발열체.

<25> 상기 흡수성 폴리머가 바람직하게는 전분, 가교 카르복실메틸화셀룰로오스, 아크릴산 또는 아크릴산알칼리 금속염의 중합체 또는 공중합체 등, 폴리아크릴산 및 그 염 그리고 폴리아크릴산염 그래프트 중합체에서 선택되는 1 종 또는 2 종 이상인 <22> ∼ <24> 중 어느 하나에 기재된 발열체.

<26> 상기 기재층에 차지하는 흡수성 폴리머의 비율이, 건조 상태에서 바람직하게는 10 질량％ 이상, 보다 바람직하게는 20 질량％ 이상이고, 그리고 바람직하게는 70 질량％ 이하, 보다 바람직하게는 65 질량％ 이하인 <22> ∼ <25> 중 어느 하나에 기재된 발열체.

<27> 상기 기재층의 평량이, 바람직하게는 20 g/㎡ 이상, 보다 바람직하게는 35 g/㎡ 이상, 더욱 바람직하게는 50 g/㎡ 이상이고, 그리고 바람직하게는 200 g/㎡ 이하, 보다 바람직하게는 150 g/㎡ 이하, 더욱 바람직하게는 140 g/㎡ 이하인 <19> ∼ <26> 중 어느 하나에 기재된 발열체.

<28> 복수의 상기 기재층을 갖고, 상기 발열층이 상기 기재층에 의해 끼여 있는 <19> ∼ <27> 중 어느 하나에 기재된 발열체.

<29> 복수의 상기 발열층을 갖고, 상기 발열층이 상기 기재층의 양면에 형성된 것인 <19> ∼ <27> 중 어느 하나에 기재된 발열체.

<30> <1> ∼ <29> 중 어느 하나에 기재된 발열체와, 상기 발열체를 수용하는 주머니체를 갖고, 상기 주머니체의 적어도 일부에 통기성을 갖는 영역이 형성되어 있고, 상기 통기성을 갖는 영역의 통기도 (JIS P 8117) 가 1,000 초/100 ㎖ 이상 50,000 초/100 ㎖ 이하인 온열구.

<31> 상기 주머니체가 제 1 주머니체 시트와 제 2 주머니체 시트를 겹쳐 둘레 가장자리부를 접합시킨 것이고, 당해 접합에 의해 형성된 주머니체의 내부에 발열체를 수용한 것인 <30> 에 기재된 온열구.

<32> 상기 제 1 주머니체 시트의 통기도가 바람직하게는 2,000 초/100 ㎖ 이상 35,000 초/100 ㎖ 이하이고, 상기 제 2 주머니체 시트의 통기도가 바람직하게는 5,000 초/100 ㎖ 이상 150,000 초/100 ㎖ 이하인 <31> 에 기재된 온열구.

<33> 상기 제 1 주머니체 시트의 통기도가 상기 제 2 주머니체 시트의 통기도보다 낮은 것인 <31> 또는 <32> 에 기재된 온열구.

<34> 피산화성 금속의 산화와 함께 수증기를 발생시키는 것인 <30> ∼ <33> 중 어느 하나에 기재된 온열구.

<35> <30> ∼ <34> 중 어느 하나에 기재된 온열구를 인체에 직접 적용, 또는 의류에 장착하는 온열구의 사용 방법으로, 바람직하게는 눈에 적용하여 가온과 함께 수증기를 적용하고, <31> ∼ <34> 에 기재된 온열구에 있어서는 제 1 주머니체 시트측을 인체에 적용, 또는 의류에 장착하는 온열구의 사용 방법.

<36> 적어도 피산화성 금속, 탄소 성분, 물, 및 제삼인산알칼리 금속염을 함유하는 원료 조성물로부터 초지 공정에서 중간 성형체를 초지한 후에, 그 중간 성형체에 전해질을 함유시키는 <1> ∼ <29> 중 어느 하나에 기재된 발열체, 또는 <30> ∼ <34> 중 어느 하나에 기재된 온열구를 제조하는 방법.

<37> 적어도 피산화성 금속, 탄소 성분, 물, 및 제삼인산알칼리 금속염을 함유하는 발열 조성물을 기재에 도포해 <1> ∼ <29> 중 어느 하나에 기재된 발열체, 또는 <30> ∼ <34> 중 어느 하나에 기재된 온열구를 제조하는 방법.

실시예

실시예 1 ∼ 11, 비교예 1, 2

도 4 에서 나타내는 구조의 온열구를 이하와 같이 제작하였다.

[슬러리상 발열 조성물의 조제]

표 1 에 나타내는 조성비로 피산화성 금속, 탄소 성분, 물, 제삼인산염, 전해질, 및 증점제를 준비하고, 다음의 순서로 조정하였다. 증점제 및 제삼인산염을 물에 용해해 수용액을 준비하고, 한편으로 피산화성 금속, 탄소 성분을 미리 혼합한 분체를 준비하고, 수용액에 미리 혼합된 분체를 넣고, 디스크 터빈형 교반 날개로 150 rpm, 10 분간 교반하여 슬러리상 발열 조성물을 얻었다.

또한, 피산화성 금속, 탄소 성분, 물, 제삼인산염, 전해질, 및 증점제의 종류, 제품명 및 제조원은 이하와 같다.

피산화성 금속 : 철분 (철분 RKH, DOWA IP CREATION 주식회사 제조) 평균 입경 45 ㎛

탄소 성분 : 활성탄 (카르보라핀, 니혼 엔바이로 케미컬즈 주식회사 제조) 평균 입경 40 ㎛

물 : 수돗물

제삼인산염 A : 인산삼칼륨 (쇼와 코산 주식회사 제조)

제삼인산염 B : 인산삼나트륨 (쇼와 코산 주식회사 제조)

전해질 : 염화나트륨 (약국방 염화나트륨, 오오츠카 화학 주식회사 제조)

증점제 : 잔탄검 (에코검 BT, DSP 고쿄 푸드 ＆ 케미컬 주식회사 제조) 분자량 2,000,000

[발열체의 조제]

제 1 기재 시트로서 목재 펄프제의 종이 (평량 20 g/㎡, 이노가미 주식회사 제조) 와 흡수성 폴리머 (파쇄상, 평균 입자경 300 ㎛, 아쿠아릭 CA, 주식회사 닛폰 촉매 제조, 평량 50 g/㎡) 와 목재 펄프제의 종이 (평량 30 g/㎡, 이노가미 주식회사 제조) 를 적층하여 일체화한 폴리머 시트 (최대 흡수량의 10 ∼ 45 질량％ 의 물을 흡수한 상태에서의 통기도 2 초/100 ㎖) 를 사용하고, 제 2 기재 시트로서 목재 펄프제의 종이 (평량 50 g/㎡), 이노가미 주식회사 제조) 를 사용하였다. 제 1 기재 시트로서 사용하는 폴리머 시트를 준비하고, 전술한 바와 같이 조제한 슬러리상 발열 조성물을 25 ㎠ (5 cm × 5 cm) 의 제 1 기재 시트의 표면에 두께 대략 300 ㎛ 로 각각 1.6 g 도공한 후, 전해질을 첨가하고, 제 2 기재 시트 (평량 30 g/㎡, 5 cm × 5 cm, 폴리에틸렌 시트) 로 도공면을 피복하여 발열체를 제작하였다. 또한, 슬러리상 발열 조성물의 도공량은 실시예 1 에 대한 1.6 g 을 기준으로 하고, 그 이외의 실시예 및 비교예는 실시예 1 과 철분의 양이 동일해지도록 도공량을 조정하였다.

[온열구의 조제]

통기성을 갖는 주머니체 (6.5 ㎝ × 6.5 ㎝ : 제 1 주머니체 시트의 통기도 2,500 초, 제 2 주머니체 시트의 비통기성 시트) 에 실시예 1 ∼ 11, 비교예 1, 2 의 발열체를, 제 1 기재 시트가 제 1 주머니체 시트측, 제 2 기재 시트가 제 2 주머니체 시트측이 되도록 각각 넣고, 둘레 가장자리부를 밀폐 시일하였다. 또한 에어스루 부직포 (통기도 0 초/100 ㎖, 30 g/㎡) 로 제작한 외장 주머니 (7.5 ㎝ × 7.5 ㎝) 에 있어서, 편면 주변부에 점착제를 폭 1 ㎝ × 길이 4 ㎝, 100 g/㎡ 로 도공하여 박리지를 덮은 것을 준비하고, 그 외장 주머니 안에 발열체가 주머니체에 수용된 것을 넣고, 둘레 가장자리부를 밀폐 시일한 것을 온열구로 하였다. 온열구는, 후술하는 평가를 실시할 때까지 산소 차단 주머니에 넣었다.

[평가]

1. 방부성 및 방미성

제 16 개정 일본 약국방, 보존 효력 시험법에 준해 시험하였다. 슬러리상 발열 조성물을 25 ℃ 에서 보존 1 일 후에 보존 개시 전과 비교하여 균수가 감소한 경우를 ○ 로 하고, 균수가 감소하지 않은 경우를 × 로 해서 표 1 에 나타냈다.

2. pH

25 ℃ 에서, pH 계를 이용하여 슬러리상 발열 조성물의 pH 를 측정하였다.

3. 발열 특성

JIS 규격 S 4100 (1996년판) 에 준거한 측정기를 이용하여, 온열구의 제 1 주머니체 시트측을 측정면에 첩부 (貼付) 하고, 발열 측정을 실시하였다. 구체적으로는, 최고 온도 (℃), 온도의 상승 (35 ℃ 에서부터 45 ℃ 로의 상승 시간 (분)), 및 발열의 균일성에 대해 평가하였다. 「발열의 균일성」은 5 개의 열전대를 이용하여 발열면 내의 중심과 4 코너의 온도를 측정하여, 측정 온도의 최대값과 최소값의 차가 2 ℃ 이내인 경우를 「균일」, 2 ℃ 를 초과한 경우에는 국소적으로 편차가 있다고 판단할 수 있기 때문에 「불균일 있음」으로 하였다.

비교예 1 에서는, 제삼인산염의 함유량이 적고 슬러리상 발열 조성물의 pH 가 11 미만이었기 때문에, 방부 및 방미능이 얻어지지 않았지만, pH 11 이상으로 제삼인산염을 함유하는 실시예 1 ∼ 11 의 슬러리상 발열 조성물은 방부 및 방미능이 부여되었다. 또, 비교예 2 의 발열체에서는, 제삼인산염의 함유량이 지나치게 많아서 발열 특성의 저하가 보였지만, 실시예 1 ∼ 11 의 발열체는 제삼인산염을 적당히 함유하기 때문에 양호한 발열 특성이 얻어졌다. 또한 실시예 1 ∼ 6, 9 ∼ 11 의 발열체는 실시예 7, 8 의 발열체에 비해 불균일 없이 균일하게 발열하였다.

본 출원은, 2012년 6월 7일에 출원된 일본 특허출원 특원2012-130287 을 기초로 하는 우선권을 주장하고, 그 개시의 전부를 여기에 받아들인다.

Claims

본원 발명의 설명에 따른 발명.