CN107920914B - 温热器具 - Google Patents
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Abstract
本发明的温热器具(100)具备:水蒸气产生体(10),其由含有易氧化性金属、碳成分、吸水性聚合物及水的发热层(11)与担载水的吸水性片材(102)层叠而成;以及袋体(20),其在至少一部分具有透气性,且收容水蒸气产生体(10),吸水性片材(102)相对于发热层(11)中所含的吸水性聚合物的质量比为0.9以上且15以下。
Description
技术领域
本发明涉及一种温热器具。
背景技术
一直以来,存在通过易氧化性金属的氧化反应来进行发热的发热体,其包含铁粉等易氧化性金属、碳成分及水而构成,作为通过易氧化性金属的氧化反应来进行发热的发热体,例如已知有专利文献1~2所记载的发热体。
在专利文献1中记载有使用油墨状或乳霜状的发热组合物的发热体。根据该发热体,能够防止制造发热体时粉尘的产生,另外,抑制发热组合物的发热反应,从而防止因制造时的发热反应所导致的损耗、发热组合物的品质降低或凝固。
在专利文献2中记载有适当控制了发热层与保水层的配合的发热体。记载了根据该发热体,即便在制造发热体时,发热组合物因某些原因而大量地填充,或在特定部位多重地偏集存在的情况下,也可以防止异常发热,稳定地获得良好的发热特性,另外,记载了也可以伴随有水蒸气的产生。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:日本特开平9-75388号公报
专利文献2:日本特开2013-146555号公报
发明内容
即,本发明涉及一种温热器具,其具备:
水蒸气产生体,其由含有易氧化性金属、碳成分、吸水性聚合物及水的发热层、和担载水的吸水性片材层叠而成;以及
袋体,其在至少一部分具有透气性,且收容上述水蒸气产生体,
上述吸水性片材相对于上述发热层中所含的上述吸水性聚合物的质量比为0.9以上且15以下。
另外,本发明涉及一种温热器具,其具备:
水蒸气产生体,其由含有易氧化性金属、碳成分、吸水性聚合物及水的发热层、和担载水的吸水性片材层叠而成;以及
袋体,其在至少一部分具有透气性,且收容上述水蒸气产生体,
上述发热层中所含的上述吸水性聚合物的单位面积重量在干燥状态下为20g/m2以上且100g/m2以下,上述吸水性片材的单位面积重量在干燥状态下为50g/m2以上且500g/m2以下。
附图说明
上述目的及其他目的、特征及优点通过以下所述的优选实施方式、及其所附的以下的附图进一步明确。
图1是示意性地表示实施方式中使用的水蒸气产生体的剖视图。
图2是说明制造实施方式中使用的水蒸气产生体的方法的图。
图3是示意性地表示实施方式的温热器具的一个例子的剖视图。
图4是表示测定水蒸气产生量的装置的示意图。
具体实施方式
以下,使用附图对本发明的实施方式进行说明。再者,在所有的附图中,对同样的构成要素标注同样的符号,并适当省略说明。
另外,在本说明书中,“~”只要无特别说明,则表示以上至以下。
本发明者们进行了研究,结果明确,在要将如上述现有技术文献的发热体制成稳定地产生水蒸气的类型的情况下,在以下方面有改善的余地。
即,在专利文献2所记载的温热器具中,对于发热层,使用将木浆制的纸、吸水性聚合物及木浆制的纸层叠一体化而成的聚合物片材作为第一吸水片材。可以明确,本构成在即便存在制造条件或原料成分的偏差等也不会产生异常发热的方面优异,但就不使温度上升地产生水蒸气的方面而言存在极限。
本发明者们对该方面进行研究,结果明确,在如下方面存在改善的余地:由于吸水性聚合物与发热层隔着木浆制的纸而配置,因此难以将发热层所发出的热转换成蒸汽。另外,明确在如下方面存在改善的余地:由于如上所述在吸水性聚合物与发热层之间存在木浆制的纸,因此难以进行对发热层的水分的供给,其结果,在想要大量产生水蒸气的情况下,存在作为发热体的温度高至必要以上的情况。
另一方面,在专利文献1中公开有对发热组合物散布吸水剂而形成吸水层来制造发热体的技术。然而,明确存在如下问题:如果为了产生水蒸气而较多地含有水分,则仅仅地对发热组合物散布吸水剂会导致发热层中的水分量变多而难以发热,发热体的温度上升较慢,另外,产生的水蒸气的量也降低。
本发明是鉴于如上所述的现有技术而成的,提供一种温度的上升较快,稳定地产生水蒸气,且容易控制为适当温度的温热器具。
本发明者们发现,通过将层叠含有易氧化性金属、碳成分、吸水性聚合物及水的发热层与具有特定的最大吸水能力的吸水性片材而成的水蒸气产生体收容在由透气片材构成的袋体,能够提供一种温度的上升较快,稳定地产生水蒸气,且容易控制为适当温度的温热器具。
根据本实施方式的温热器具,提供一种稳定地产生水蒸气,并且容易将皮肤温度控制为适当温度的温热器具。
图1是示意性地表示实施方式中使用的水蒸气产生体10的剖视图。水蒸气产生体10是层叠发热层11与吸水性片材102而成的,在图1中,进一步另外设置有基材层13(基材103)。发热层11含有易氧化性金属21、碳成分22、吸水性聚合物23及水。
水蒸气产生体10通过易氧化性金属21的氧化反应进行发热来赋予充分的温热效果,在依据JIS标准S4100的测定中,例如可以具有发热温度38~70℃的性能。
易氧化性金属21是发出氧化反应热的金属,例如可以列举选自铁、铝、锌、锰、镁及钙中的1种或2种以上的粉末或纤维。其中,就操作性、安全性、制造成本、保存性及稳定性的方面而言,优选为铁粉。作为铁粉,例如可以列举选自还原铁粉、及雾化铁粉中的1种或2种以上。
在易氧化性金属21为粉末的情况下,就有效率地进行氧化反应的观点而言,优选其平均粒径为10μm以上且200μm以下,更优选平均粒径为20μm以上且150μm以下。再者,易氧化性金属21的粒径是指粉体形态下的最大长度,通过利用筛的分级、动态光散射法、激光衍射法等进行测定。其中,在本实施方式中,易氧化性金属21的粒径优选通过激光衍射法进行测定。
就同样的观点而言,易氧化性金属21的平均粒径优选为10μm以上,更优选为20μm以上。另外,易氧化性金属21的平均粒径优选为200μm以下,更优选为150μm以下。
发热层11中的易氧化性金属21的含量以单位面积重量表示,优选为100g/m2以上且3000g/m2以下,更优选为200g/m2以上且1500g/m2以下。由此,可以使水蒸气产生体10的发热温度上升至所希望的温度。此处,水蒸气产生体10中的易氧化性金属21的含量可以通过依据JISP8128的灰分试验、或热重量测定器而求出。此外,可以利用若施加外部磁场则产生磁化的性质,通过振动试样型磁化测定试验等进行定量。这些中,在本实施方式中,优选通过热重量测定器求出易氧化性金属21的含量。
就同样的观点而言,发热层11中的易氧化性金属21的含量以单位面积重量表示优选为100g/m2以上,更优选为200g/m2以上。另外,优选为3000g/m2以下,更优选为1500g/m2以下。
作为碳成分22,具有保水能力、氧供给能力及催化能力,例如可以使用选自活性碳、乙炔黑及石墨中的1种或2种以上,就湿润时容易吸附氧、或将发热层11的水分保持为固定的观点、或可以容易地将担载于吸水性片材102的水量控制在特定的范围的观点而言,优选使用活性碳。更优选使用选自椰壳碳、木粉碳、及泥碳中的1种或2种以上的微细的粉末状物或小粒状物。其中,为了容易将担载于吸水性片材102的水量维持在特定的范围,优选为木粉碳。
关于碳成分22,就与易氧化性金属21均匀地混合的观点、及容易将担载于吸水性片材102的水量维持在特定的范围的观点而言,优选使用平均粒径为10μm以上且200μm以下的碳成分,更优选使用平均粒径为12μm以上且100μm以下的碳成分。再者,碳成分22的平均粒径是指粉体形态下的最大长度,通过动态光散射法、激光衍射法等进行测定。其中,在本实施方式中,碳成分22的平均粒径优选通过激光衍射法进行测定。
碳成分22优选使用粉体状的形态的碳成分,但也可以使用粉体状以外的形态的碳成分,例如也可以使用纤维状的形态的碳成分。
就同样的观点而言,碳成分22的平均粒径优选为10μm以上,更优选为12μm以上。另外,碳成分22的平均粒径优选为200μm以下,进一步优选为100μm以下。
发热层11中的碳成分22的含量相对于易氧化性金属21的含量100质量份,优选为0.3质量份以上且20质量份以下,更优选为1质量份以上且15质量份以下,进一步优选为3质量份以上且13质量份以下。由此,可以在所获得的水蒸气产生体10中蓄积为了使氧化反应持续所需的水分。另外,可以充分地获得对水蒸气产生体10的氧供给,从而获得发热效率较高的温热器具。另外,由于可以将相对于所获得的发热量的水蒸气产生体10的热容量抑制得较小,因此发热温度上升变大,可以获得所希望的温度上升。
另外,发热层11中的碳成分22的含量相对于易氧化性金属21的含量100质量份,优选为0.3质量份以上,更优选为1质量份以上,进一步优选为3质量份以上。另外,发热层11中的碳成分22的含量相对于易氧化性金属21的含量100质量份,优选为20质量份以下,更优选为15质量份以下,进一步优选为13质量份以下。
再者,发热层11中的碳成分22的含量以单位面积重量表示优选为4g/m2以上且290g/m2以下,进一步优选为7g/m2以上且160g/m2以下。
另外,发热层11中的碳成分22的含量以单位面积重量表示优选为4g/m2以上,更优选为7g/m2以上。另外,碳成分22的含量以单位面积重量表示,优选为290g/m2以下,更优选为160g/m2以下。
作为吸水性聚合物23,可以列举具有能够吸收、保持自重的20倍以上的液体的交联结构的亲水性聚合物。作为吸水性聚合物23的形状,可以列举选自球状、块状、葡萄串状、纤维状中的1种或2种以上。吸水性聚合物23的质量平均粒径优选为1μm以上且1000μm以下,进一步优选为10μm以上且500μm以下。再者,该吸水性聚合物23的粒径通过动态光散射法、激光衍射法等进行测定。
吸水性聚合物23的质量平均粒径优选为1μm以上,更优选为10μm以上。另外,吸水性聚合物23的平均粒径优选为1000μm以下,更优选为500μm以下。
作为吸水性聚合物23的具体例子,例如可以列举选自淀粉、交联羧甲基化纤维素、丙烯酸或丙烯酸碱金属盐的聚合物或共聚物等、聚丙烯酸及其盐以及聚丙烯酸盐接枝聚合物中的1种或2种以上。其中,使用丙烯酸或丙烯酸碱金属盐的聚合物或共聚物等、聚丙烯酸及其盐以及聚丙烯酸盐接枝聚合物容易将担载于吸水性片材102的水量维持在特定的范围,因此优选。
关于发热层11中的吸水性聚合物23的含量,就水蒸气产生体10的温度上升快慢的观点而言,相对于易氧化性金属21的含量100质量份,优选为5质量份以上,更优选为7质量份以上,进一步优选为9质量份以上。另外,关于发热层11中的吸水性聚合物23的含量,就稳定地产生水蒸气的观点而言,相对于易氧化性金属21的含量100质量份,优选为20质量份以下,更优选为18质量份以下,进一步优选为16质量份以下。
关于发热层11中所含的吸水性聚合物23的单位面积重量,就水蒸气产生体10的温度上升快慢的观点而言,在干燥状态下其单位面积重量为20g/m2以上,优选为25g/m2以上,更优选为30g/m2以上。另外,关于发热层11中所含的吸水性聚合物23的单位面积重量,就同样的观点而言,在干燥状态下其单位面积重量为100g/m2以下,优选为80g/m2以下,更优选为60g/m2以下。另外,就使发热层11的厚度适当,使制造效率良好的观点而言,发热层11中所含的吸水性聚合物23的干燥状态下的单位面积重量为20g/m2以上且100g/m2以下,优选为25g/m2以上且80g/m2以下,更优选为30g/m2以上且60g/m2以下。
吸水性聚合物23也可以均匀地存在于发热层11中,就水蒸气产生体10的温度上升快慢、稳定地产生水蒸气的观点而言,如图1所示,吸水性聚合物23优选以接触于吸水性片材102的方式配置。为了这样配置,吸水性聚合物23例如层叠在发热层11的一面,以大致片状的形状配置于发热层11的接触于吸水性片材102的侧的面。层叠方法自公知的方法中适当选择即可,例如可以采用如下方法:对于包含吸水性聚合物23以外的物质的层通过喷雾法等散布吸水性聚合物23,其后层叠吸水性片材102。
再者,如该图1所示,吸水性聚合物23无需全部接触于吸水性片材102,只要至少一部分接触即可。另外,也可以使易氧化性金属21或碳成分22的一部分接触于吸水性片材102。
另外,在发热层11中,也可以以提高吸水性为目的而并用具有吸水性的粉体。作为具有吸水性的粉体,可以列举选自蛭石、锯屑、硅胶及纸浆粉末中的1种或2种以上。
关于发热层11中的水的含量,就稳定地产生水蒸气的观点而言,优选为12质量%以上,更优选为13质量%以上,进一步优选为15质量%以上。另外,关于发热层11中的水的含量,就水蒸气产生体的温度上升快慢的观点而言,优选为28质量%以下,更优选为27质量%以下,进一步优选为25质量%以下。
再者,发热层11中的水的含量例如可以通过采集约1g发热层并准确称量质量,接着测定使采集的发热层干燥后的质量,将该质量差除以所采集的发热层的质量而算出。数值可以如上所述以百分率表示。干燥条件例如可以设为150℃下10分钟。
在发热层11中,关于水的含量相对于碳成分22的含量的质量比率(水/碳成分),就水蒸气产生体的温度的上升快慢、产生的蒸汽量的多少、温度控制的容易度的方面而言,优选为0.5以上,更优选为0.6以上,进一步优选为1以上。另外,水的含量相对于碳成分22的含量的质量比率(水/碳成分)优选为8.3以下,更优选为7.7以下,进一步优选为6.4以下。
进一步,由于充分地确保水蒸气产生体10的透气性,因此可以充分地获得氧供给,从而获得发热效率较高的水蒸气产生体。另外,由于可以将相对于所获得的发热量的水蒸气产生体的热容量抑制得较小,因此发热温度上升变大,可以获得所希望的温度上升。
在发热层11中,关于吸水性聚合物23相对于碳成分22的含量的质量比率(吸水性聚合物/碳成分),就水蒸气产生体的温度上升快慢的方面而言,优选为0.4以上,更优选为0.8以上,进一步优选为1.1以上。另外,关于吸水性聚合物23相对于碳成分22的含量的质量比率(吸水性聚合物/碳成分),就温度控制的容易度的方面而言,优选为5以下,更优选为3.5以下,进一步优选为2.5以下。
发热层11可以进一步含有反应促进剂。通过含有反应促进剂,可以容易使易氧化性金属21的氧化反应持续进行。另外,通过使用反应促进剂,可以破坏伴随着氧化反应而形成于易氧化性金属21的氧化覆膜,促进氧化反应。反应促进剂例如可以列举选自碱金属、碱土金属的硫酸盐、及氯化物中的1种或2种以上。其中,就导电性、化学稳定性、生产成本优异的方面而言,优选使用选自氯化钠、氯化钾、氯化钙、氯化镁、氯化亚铁、氯化铁等各种氯化物、及硫酸钠中的1种或2种以上。
关于发热层11中的反应促进剂的含量,就长时间持续充分的发热量的方面而言,相对于易氧化性金属21的含量100质量份,优选为2质量份以上且15质量份以下,更优选为3质量份以上且13质量份以下。
就同样的观点而言,发热层11中的反应促进剂的含量相对于易氧化性金属21的含量100质量份,优选为2质量份以上,更优选为3质量份以上。另外,发热层11中的反应促进剂的含量相对于易氧化性金属21的含量100质量份,优选为15质量份以下,更优选为13质量份以下。
发热层11可以进一步包含增粘剂。增粘剂主要可以使用吸收水分使稠度增大、或赋予触变性的物质,可以使用选自海藻酸钠等海藻酸盐;阿拉伯胶、黄蓍胶、刺槐豆胶、瓜尔胶、阿拉伯胶、卡拉胶、琼脂、黄原胶等多糖类增粘剂;糊精、α化淀粉、加工用淀粉等淀粉类增粘剂;羧甲基纤维素、乙酸乙酯纤维素、羟乙基纤维素、羟甲基纤维素或羟丙基纤维素等纤维素衍生物类增粘剂;硬脂酸盐等金属皂类增粘剂;膨润土等矿物类增粘剂等中的1种或2种以上的混合物。
其中,就良好的涂敷性能或可以将担载于吸水性片材102的水量维持为特定值的方面而言,优选为多糖类增粘剂,更优选为分子量100万以上且5000万以下的多糖类增粘剂,特别更优选为分子量150万以上且4000万以下的多糖类增粘剂。此外,就具有良好的涂敷性能、耐盐性的观点而言,优选为黄原胶。
发热层11中的增粘剂的含量相对于易氧化性金属21的含量100质量份,优选为0.05质量份以上且5质量份以下,更优选为0.1质量份以上且4质量份以下。通过设为该范围,可以使易氧化性金属21或碳成分22等固形成分稳定地分散。另外,可以赋予触变性,进一步提高涂敷性能。进一步,可以容易地将担载于吸水性片材102的水量维持在特定的范围,因此优选。
就同样的观点而言,发热层11中的增粘剂的含量相对于易氧化性金属21的含量100质量份,优选为0.05质量份以上,更优选为0.1质量份以上。另外,发热层11中的增粘剂的含量相对于易氧化性金属21的含量100质量份,优选为5质量份以下,更优选为4质量份以下。
在发热层11中,也可以根据需要含有表面活性剂、药剂、凝集剂、着色剂、纸力增强剂、pH值控制剂、膨松剂(bulking agent)等。
接着,对本实施方式的水蒸气产生体10所具备的吸水性片材102进行说明。
关于吸水性片材102,就水蒸气产生体的温度上升快慢、水蒸气产生的稳定性、温度控制的容易度的方面而言,最大吸水能力优选为0.1g/cm2以上,更优选为0.15g/cm2以上,进一步优选为0.2g/cm2以上,进一步优选为0.5g/cm2以上,特别更优选为0.7g/cm2以上。另外,就同样的观点而言,优选为5g/cm2以下,更优选为4g/cm2以下,进一步优选为3g/cm2以下。再者,在本发明中,吸水性片材102的最大吸水能力通过如下的方法进行测定。
[吸水性片材的最大吸水能力(Zmax)的测定法]
自水蒸气产生体仅剥离吸水性片材,用离子交换水进行清洗后,以80℃加热干燥10分钟。将干燥后的吸水性片材切割成5cm见方左右的尺寸,测定面积(S)[cm2]及质量(W0)[g]后,浸渍在5质量%氯化钠水溶液中5分钟。其后,利用镊子取出吸水性片材,悬挂在空气中5分钟使吸水性片材未能完全吸收的水滴落之后,测定质量(W1)[g],通过下述式(1)算出吸水性片材的最大吸水能力(Zmax)[g/cm2]。
·Zmax=(W1-W0)/S(式1)
此处,关于担载于吸水性片材102的水量,就水蒸气产生体的温度上升快慢、蒸汽量产生的稳定性的观点而言,以单位面积重量表示优选为28g/m2以上,更优选为30g/m2以上,进一步优选为35g/m2以上。另外,关于担载于吸水性片材102的水量,就温度控制的容易度的观点而言,以单位面积重量表示优选为150g/m2以下,更优选为140g/m2以下,进一步优选为130g/m2以下。
再者,担载于吸水性片材102的水量例如可以通过自水蒸气产生体仅剥离吸水性片材,测定面积及质量,接着测定使所剥离的吸水性片材干燥后的质量,将其质量差除以吸水性片材的面积而算出。数值可以如上所述以单位面积重量表示。干燥条件例如可以设为80℃下10分钟。此处所谓的“吸水性片材的面积”是指层叠于发热层的部分的吸水性片材的面积,例如在发热层的面积小于吸水性片材的面积的情况下,以与发热层重叠的部分的吸水性片材的面积算出。
吸水性片材102相对于发热层11中所含的吸水性聚合物23的质量比为0.9以上且15以下,就水蒸气产生体的温度上升快慢的观点而言,优选为1.5以上,更优选为2以上。另外,就稳定地产生水蒸气的观点而言,优选为13以下,更优选为10以下。
如上所述,在专利文献1中公开有对发热组合物散布吸水剂而形成吸水层的技术。然而,存在如下问题:如果为了大量地产生水蒸气而较多地含有水分,则仅仅对发热组合物散布吸水剂会导致发热层中的水分量变多而难以发热,发热体的温度的上升较慢,另外,产生的水蒸气的量也降低。对此,为了优化发热体的温度的上升,也考虑以其他原材料覆盖于该吸水剂的上表面,但该覆盖的原材料会阻碍氧的通过,结果也有抑制水蒸气的产生的担忧。
即,通过如上所述适当地设定吸水性片材102相对于吸水性聚合物23的质量比,可以有效地优化水蒸气产生体的温度的上升,此外,可以适当地谋求水蒸气的产生量的提高。
另外,通过将发热层11中所含的吸水性聚合物23的干燥状态下的单位面积重量与后述吸水性片材102的干燥状态下的单位面积重量组合并适当控制,可以使温热器具100的厚度适当,使操作性良好,高效地赋予温热效果,并且可以使制造效率良好。
该吸水性片材102例如可以由一层纤维片材构成,也可以层叠两层以上。
作为吸水性片材102,具体而言,可以列举由后述纤维材料制造的纸、无纺布、或纸与无纺布层叠而成的层叠体等。另外,也可以为在纸浆纤维或人造纤维等纤维材料进一步层叠或混合有其他纤维材料而成的抄纸、无纺布等片材。
通过使用这样的吸水性片材102,可以容易地使担载于该片材中的水量为特定的范围,另外,可以使水蒸气产生体的温度上升较快,有效地释出产生的水蒸气,因此优选。
作为上述纤维材料,可以使用亲水性纤维及疏水性纤维的任一者,优选使用亲水性纤维,其中,使用纤维素纤维可以容易地使担载于吸水性片材102的水量为特定的范围,另外,可以有效地释出产生的水蒸气,因此更优选。作为纤维素纤维,可以使用化学纤维(合成纤维)或天然纤维。
作为纤维素纤维中的化学纤维,例如可以使用人造丝或醋酸纤维素。另一方面,作为纤维素纤维中的天然纤维,例如可以使用选自各种植物纤维、木浆纤维、非木浆纤维、棉纤维、麻纤维、麦秸纤维、麻纤维、黄麻纤维、木棉纤维、棕榈纤维、灯心草纤维中的1种或2种以上。采用使用了这些纤维素纤维中的木浆纤维的皱纹纸可以容易地使担载于吸水性片材102的水量为特定的范围,另外,可以有效地释出产生的水蒸气,因此优选。
关于各种纤维材料,其纤维长优选为0.5mm以上且6mm以下,更优选为0.8mm以上且4mm以下。另外,纤维材料的纤维长优选为0.5mm以上,更优选为0.8mm以上。另外,纤维材料的纤维长优选为6mm以下,更优选为4mm以下。
在吸水性片材102中,除亲水性纤维以外,也可以根据需要配合疏水性纤维、尤其是热熔纤维。配合热熔纤维的情况下的配合量相对于吸水性片材102中的纤维的总量,优选为0.1质量%以上且10质量%以下,更优选为0.5质量%以上且5质量%以下。
就同样的观点而言,热熔纤维的配合量相对于吸水性片材102中的纤维的总量,优选为0.1质量%以上,更优选为0.5质量%以上。另外,热熔纤维的配合量相对于吸水性片材102中的纤维的总量,优选为10质量%以下,更优选为5质量%以下。
另外,吸水性片材102优选具有透气性,通常设定为充分小于后述第一袋体片材20a的透气度值的值。
关于吸水性片材102,就可以将担载于片材的水量容易地调整为特定的范围的方面而言,在干燥状态下其单位面积重量为50g/m2以上,优选为100g/m2以上,更优选为150g/m2以上。另外,吸水性片材102在干燥状态下其单位面积重量为500g/m2以下,优选为400g/m2以下,更优选为300g/m2以下。另外,就使吸水性片材102的厚度适当,使制造效率良好的观点而言,吸水性片材102的干燥状态下的单位面积重量为50g/m2以上且500g/m2以下,优选为100g/m2以上且400g/m2以下,更优选为150g/m2以上且300g/m2以下。
作为本实施方式的水蒸气产生体10的具体实施方式,除上述吸水性片材102以外,设置另外的基材层13,并利用这些吸水性片材102与基材层13夹持发热层11,成为所谓夹层结构。
此处,作为该基材层13,可以根据所要制造的温热器具的用途适当设定,通常由缺乏吸水性的材质构成,例如可以由合成树脂膜构成。更具体而言,可以使用聚乙烯膜、聚对苯二甲酸乙二酯膜、特氟隆(注册商标)膜等。
此处,对本实施方式的水蒸气产生体10的作用效果进行说明。
本实施方式的水蒸气产生体10具有层叠发热层11与吸水性片材102而成的结构。
通过采用该结构,在发热层11的附近存在水分,因此容易将发热层11所发出的热能有效地转变成蒸汽。另外,发挥如下效果:通过来自吸水性片材102的适度的水的供给,温度不会变得过高。
另外,由于吸水性片材102显示出特定的物性,因此可以容易地将外部的氧供给至发热层11,且不会使发热层11所发出的热能逸散至外部。
根据以上内容,本实施方式的水蒸气产生体10可以实现温度上升较快,稳定地产生水蒸气,且容易控制为适当温度的特性。
另外,本实施方式的水蒸气产生体10具有发热层11与吸水性片材102层叠而成的结构,优选以吸水性片材102位于温热器具100的使用者的肌肤侧,并且发热层11位于与使用者的肌肤侧相反的侧的方式配置。由此,可以对使用者有效地赋予如上所述的特性。
接着,对水蒸气产生体10的制造方法的一个例子进行说明。水蒸气产生体10例如可以通过将包含易氧化性金属21、碳成分22及水等的发热粉体水分散物涂布于基材层13,其后对所涂布的发热粉体水分散物的层散布吸水性聚合物23,最后在所散布的吸水性聚合物23上配置吸水性片材102而制作。
发热粉体水分散物可以通过将上述成分全部一次混合而制备,也可以预先在将增粘剂溶解于水中而得到的混合物中溶解反应促进剂,准备水溶液,其次将预混合有易氧化性金属21和碳成分22而成的混合物与水溶液进行混合。
反应促进剂可以与发热粉体水分散物中的其他成分同时混合,也可以在涂敷发热粉体水分散物后,通过浸透、喷雾或滴加等添加另外溶解于水等中而成的反应促进剂,也可以散布反应促进剂的粉末。
在对发热粉体水分散物的层散布吸水性聚合物23,进一步配置吸水性片材102的阶段中,水的一部分被吸收至这些吸水性聚合物23及吸水性片材102,形成发热层11。
即,发热层11由未被吸水性片材102吸收的剩余成分构成。
图2是更具体地说明该制造方法的图。首先,准备包含易氧化性金属21、碳成分22、水等的发热粉体水分散物302置于涂敷槽301中。发热粉体水分散物302也可以通过搅拌器303进行搅拌,使易氧化性金属21及碳成分22等不溶于水的成分更均匀地分散。发热粉体水分散物302可以通过将上述成分全部一次混合而制备,也可以预先在将增粘剂溶解在水中而得到的混合物中溶解反应促进剂而准备水溶液,接着将预混合有易氧化性金属21和碳成分22而成的混合物与水溶液进行混合。
接着,通过泵304将发热粉体水分散物302汲取至机头(die head)305。所汲取的发热粉体水分散物302使用机头305一边进行加压挤出一边涂敷于基材103。此时,发热粉体水分散物302的涂敷单位面积重量优选为160g/m2以上且4,800g/m2以下,更优选为320g/m2以上且2,200g/m2以下。
再者,在图2中例示了利用模压涂布的涂敷,但涂敷方法并不限定于此,例如也可以使用辊式涂布、丝网印刷、凹版辊式涂布、刮刀涂布、帘幕式涂布等。
通过以上的顺序,获得具备发热层11与基材103的连续长条物,因此,对其散布吸水性聚合物23,最后贴合吸水性片材102,由此获得层叠体。最后,将其裁断成任意大小,由此形成水蒸气产生体10。
再者,在上述方法中,为了抑制制造过程中的易氧化性金属21的氧化,也可以根据需要使用保持为非氧化性气氛的机构。
图3是表示具备图1所示的水蒸气产生体10的温热器具的一个例子的示意性剖视图。如图所示,该温热器具100具备:水蒸气产生体10,其具有在吸水性片材102与基材层13之间夹持发热层11的夹层结构;以及袋体20,其在至少一部分具有透气性,且收容水蒸气产生体10。
更具体而言,该温热器具100采用如下构造,即,将具有发热层11及吸水性片材102的水蒸气产生体10放入至由至少一部分具有透气性的透气片材构成的袋体20,将袋体20的周围接合并予以密封。在温热器具100中,发热层11被夹持于吸水性片材102与基材层13之间,因此可以防止发热层11附着于袋体20。
袋体20优选由第一袋体片材20a与第二袋体片材20b构成。
第一袋体片材20a与第二袋体片材20b优选分别具有自水蒸气产生体10的周缘向外侧延伸的延伸区域,并在各延伸区域接合。该接合优选为在周缘连续的气密的接合。通过第一袋体片材20a与第二袋体片材20b的接合而形成的袋体20在其内部具有用于收容水蒸气产生体10的空间。在该空间内收容有水蒸气产生体10。水蒸气产生体10可以为相对于袋体20被固定的状态,也可以为未被固定的状态。
关于第一袋体片材20a,其一部分或全部具有透气性。关于第一袋体片材20a的透气度(JIS P8117,2009年修订版,本说明书中均相同),就温度控制的容易度的方面而言,优选超过500秒/100mL,更优选超过1,000秒/100mL,进一步优选超过1,200秒/100mL,特别优选为1,500秒/100mL以上。
作为具有这样的透气度的第一袋体片材20a,例如优选使用具有透湿性但不具有透水性的合成树脂制的多孔性片材。具体而言,可以使用在聚乙烯中含有碳酸钙等并拉伸而成的膜。在使用该多孔性片材的情况下,也可以在多孔性片材的外表面层压以选自针刺无纺布、热风无纺布、及纺粘无纺布中的1种或2种以上的无纺布为代表的各种纤维片材,提升第一袋体片材20a的质感。第一袋体片材20a可以为其一部分或全部具有透气性的透气性片材,也可以为不具有透气性的非透气性片材,优选为透气性比第二袋体片材20b高的片材(即透气度较低的片材)。
再者,关于第一袋体片材20a的透气度,就水蒸气产生体的温度上升快慢、所产生的蒸汽量的多少的方面而言,优选为10,000秒/100mL以下,更优选为8,000秒/100mL以下,进一步优选为5,000秒/100mL以下,特别更优选为4,000秒/100mL以下。
第二袋体片材20b可以为其一部分或全部具有透气性的透气性片材,也可以为不具有透气性的非透气性片材,但优选为透气性比第一袋体片材20a低的片材(即透气度较高的片材)。通过设为这样的构成,作为产生水蒸气的温热器具自作为发热体的水蒸气产生面的与吸水性片材102接触的第一袋体片材20a产生更多的水蒸气,在将温热器具适用于身体时可以更有效率地对适用部位进行温热。
在将第二袋体片材20b设为非透气性片材的情况下,也可以在一层或多层的合成树脂制膜、或该一层或多层的合成树脂制膜的外表面层压以选自针刺无纺布、热风无纺布及纺粘无纺布中的1种或2种以上的无纺布为代表的各种纤维片材,提升第二袋体片材20b的质感。具体而言,可以使用由聚乙烯膜及聚对苯二甲酸乙二酯膜构成的两层膜、由聚乙烯膜及无纺布构成的层压膜、由聚乙烯膜及纸浆片材构成的层压膜等,特别更优选为由聚乙烯膜及纸浆片材构成的层压膜。
在第二袋体片材20b为透气性片材的情况下,可以使用与第一袋体片材20a相同的片材,也可以使用不同的片材,优选为如上所述透气性比第一袋体片材20a低的片材(即透气度较高的片材)。在使用不同的片材的情况下,以第二袋体片材20b的透气性比第一袋体片材20a的透气性低为条件,就温度控制的容易度的方面而言,优选将第二袋体片材20b的透气度设为5,000秒/100mL以上,更优选设为8,000秒/100mL以上。
另外,关于第二袋体片材20b的透气度,就水蒸气产生体的温度上升快慢、自第一袋体片材20a侧产生的蒸汽量的多少的方面而言,优选为150,000秒/100mL以下,更优选为100,000秒/100mL以下。
在将水蒸气产生体10收容于袋体20时,如果以吸水性片材102成为第一袋体片材20a侧、基材层13成为第二袋体片材20b侧的方式分别放入,并将周缘部密闭密封,则易氧化性金属21的氧化反应变得良好,而且能够自第一袋体片材20a侧产生大量的水蒸气,因此优选。另外,将水蒸气产生体10收容于袋体20的温热器具优选将第一袋体片材20a侧、即吸水性片材102侧适用于肌肤。
收容于袋体20的水蒸气产生体10可以为1片,也可以以层叠有多片的多层状态收容。
如上所述,袋体20为了提升其质感,可以层压各种纤维片材,也可以通过进一步收容于具有透气性的外包装体(未图示)从而提升其质感或使用性。外包装体优选由第一外包装片材及第二外包装片材构成,且优选通过由第一外包装片材覆盖袋体20的一面,由第二外包装片材覆盖袋体20的另一面,且在自袋体20的周缘向外侧延伸的延伸区域将第一外包装片材与第二外包装片材接合、优选密闭接合而形成。由此,可以在外包装体的内部形成用于收容袋体20的空间,在该空间内收容由袋体20包围的水蒸气产生体10。袋体20可以为相对于外包装体被固定的状态,也可以为非固定状态。
关于外包装体片材、即第一外包装片材及第二外包装片材的透气度,以比第一袋体片材20a的透气性高为条件,优选设定为3,000秒/100mL以下,更优选设定为1秒/100mL以上且100秒/100mL以下。通过设为这样的透气度,易氧化性金属21的氧化反应变得良好,而且能够产生大量的水蒸气。
构成外包装体的第一、第二外包装片材只要具有透气性,则例如以无纺布为代表的各种纤维片材等的种类并无特别限定,例如可以使用选自针刺无纺布、热风无纺布、纺粘无纺布中的1种或2种以上。
关于温热器具100,袋体20具有透气性,且外包装体也具有透气性,由此,可以制成能够进行易氧化性金属21的氧化反应并且产生水蒸气的蒸汽温热器具。
温热器具100也可以具有粘着层(未图示),该粘着层是在外包装体的外表面、例如构成外包装体的第1外包装片材或第2外包装片材的表面涂敷粘着剂而形成的。粘着层用于将温热器具100安装于人体的肌肤或衣物等。作为构成粘着层的粘着剂,在以热熔粘着剂为代表的该技术领域中,可以使用与一直以来所使用的相同的粘着剂。
温热器具100优选直至即将使用之前密封收容于具有氧阻隔性的包装袋(未图示)内。
温热器具100直接适用于人体、或贴合于衣物而优选地用于人体的加温。作为人体的适用部位,例如可以列举:肩、颈、眼、眼的周围、腰、肘、膝、大腿、小腿、腹、下腹部、手、脚底等。另外,除人体以外,也适用于各种物品而优选地用于其加温或保温等。
再者,上述水蒸气产生体10也可以用于图3所示以外的其他构成的温热器具或其他用途。
以上,参照附图对本发明的实施方式进行了叙述,但这些为本发明的例示,也可以采用上述以外的各种构成。
关于上述实施方式,本发明进一步公开以下的组合物、制造方法、或用途。
<1>一种温热器具,其中,具备:
水蒸气产生体,其由含有易氧化性金属、碳成分、吸水性聚合物及水的发热层、和担载水的吸水性片材层叠而成;以及
袋体,其在至少一部分具有透气性,且收容上述水蒸气产生体,
上述吸水性片材相对于上述发热层中所含的上述吸水性聚合物的质量比为0.9以上且15以下。
<2>如<1>所述的温热器具,其中,上述吸水性片材中的水的担载量以单位面积重量表示优选为28g/m2以上,更优选为30g/m2以上,进一步优选为35g/m2以上,另外,优选为150g/m2以下,更优选为140g/m2以下,进一步优选为130g/m2以下。
<3>如<1>或<2>所述的温热器具,其中,上述发热层中的水的含量优选为12质量%以上,更优选为13质量%以上,进一步优选为15质量%以上,另外,优选为28质量%以下,更优选为27质量%以下,进一步优选为25质量%以下。
<4>如<1>至<3>中任一项所述的温热器具,其中,上述发热层中的上述吸水性聚合物的含量相对于易氧化性金属的含量100质量份,优选为5质量份以上,更优选为7质量份以上,进一步优选为9质量份以上,另外,优选为20质量份以下,更优选为18质量份以下,进一步优选为16质量份以下。
<5>如<1>至<4>中任一项所述的温热器具,其中,上述发热层中的吸水性聚合物的含量相对于碳成分的含量的质量比率(吸水性聚合物/碳成分)优选为0.4以上,更优选为0.8以上,进一步优选为1.1以上,另外,优选为5以下,更优选为3.5以下,进一步优选为2.5以下。
<6>如<1>至<5>中任一项所述的温热器具,其中,上述吸水性片材的干燥状态的单位面积重量优选为20g/m2以上,更优选为35g/m2以上,进一步优选为50g/m2以上,另外,优选为500g/m2以下,更优选为450g/m2以下,进一步优选为400g/m2以下。
<7>如<1>至<6>中任一项所述的温热器具,其中,上述吸水性聚合物的至少一部分优选以接触于上述吸水性片材的方式配置。
<8>如<1>至<7>中任一项所述的温热器具,其中,上述碳成分的含量相对于上述易氧化性金属的含量100质量份,优选为0.3质量份以上,更优选为1质量份以上,进一步优选为3质量份以上,另外,优选为20质量份以下,更优选为15质量份以下,进一步优选为13质量份以下。
<9>如<1>至<8>中任一项所述的温热器具,其中,上述发热层优选进一步包含增粘剂。
<10>如<9>所述的温热器具,其中,上述增粘剂优选为选自海藻酸钠等海藻酸盐;阿拉伯胶、黄蓍胶、刺槐豆胶、瓜尔胶、阿拉伯胶、卡拉胶、琼脂、黄原胶等多糖类增粘剂;糊精、α化淀粉、加工用淀粉等淀粉类增粘剂;羧甲基纤维素、乙酸乙酯纤维素、羟乙基纤维素、羟甲基纤维素或羟丙基纤维素等纤维素衍生物类增粘剂;硬脂酸盐等金属皂类增粘剂;膨润土等矿物类增粘剂等中的1种或2种以上,更优选为多糖类增粘剂,进一步优选为分子量100万以上且5000万以下的多糖类增粘剂,特别优选为分子量150万以上且4000万以下的多糖类增粘剂。
<11>如<9>或<10>所述的温热器具,其中,上述增粘剂的含量优选相对于易氧化性金属100质量份为0.05质量份以上,更优选为0.1质量份以上,另外,优选为5质量份以下,更优选为4质量份以下。
<12>如<1>至<11>中任一项所述的温热器具,其中,包含收容上述水蒸气产生体的上述袋体的透气度超过500秒/100mL、更优选超过1,000秒/100mL、进一步优选超过1,200秒/100mL、特别更优选为1,500秒/100mL以上,另外,优选为10,000秒/100mL以下、更优选为8,000秒/100mL以下、进一步优选为5,000秒/100mL以下、特别更优选为4,000秒/100mL以下的透气片材。
<13>如<1>至<12>中任一项所述的温热器具,其中,上述碳成分的平均粒径优选为10μm以上,更优选为12μm以上,另外,优选为200μm以下,更优选为100μm以下。
<14>如<1>至<13>中任一项所述的温热器具,其中,上述吸水性片材的最大吸水能力优选为0.1g/cm2以上,更优选为0.15g/cm2以上,进一步优选为0.2g/cm2以上,进一步优选为0.5g/cm2以上,特别更优选为0.7g/cm2以上,另外,优选为5g/cm2以下,更优选为4g/cm2以下,进一步优选为3g/cm2以下。
<15>如<1>至<14>中任一项所述的温热器具,其中,上述发热层中的易氧化性金属的含量以单位面积重量表示优选为100g/m2以上,更优选为200g/m2以上,另外,优选为3,000g/m2以下,更优选为1,500g/m2以下。
<16>如<1>至<15>中任一项所述的温热器具,其中,上述发热层中的水的含量相对于碳成分的含量的质量比率(水/碳成分)优选为0.5以上,更优选为0.6以上,进一步优选为1以上,另外,优选为8.3以下,更优选为7.7以下,进一步优选为6.4以下。
<17>如<1>至<16>中任一项所述的温热器具,其中,上述吸水性片材相对于上述发热层中所含的上述吸水性聚合物的质量比优选为1.5以上,更优选为2以上,另外,优选为13以下,更优选为10以下。
<18>如<1>至<17>中任一项所述的温热器具,其中,收容上述水蒸气产生体的袋体优选由第一袋体片材与第二袋体片材构成,且在自水蒸气产生体的周缘向外侧延伸的延伸区域被接合。
<19>如<18>所述的温热器具,其中,上述第一袋体片材的透气度优选低于上述第二袋体片材的透气度。
<20>如<18>或<19>所述的温热器具,其中,上述第一袋体片材的透气度优选超过500秒/100mL,更优选超过1,000秒/100mL,进一步优选超过1,200秒/100mL,特别更优选为1,500秒/100mL以上,另外,优选为10,000秒/100mL以下,更优选为8,000秒/100mL以下,进一步优选为5,000秒/100mL以下,特别更优选为4,000秒/100mL以下。
<21>如<18>至<20>中任一项所述的温热器具,其中,上述第二袋体片材的透气度优选以高于上述第一袋体片材的透气度为前提,优选为5,000秒/100mL以上,更优选为8,000秒/100mL以上,另外,优选为150,000秒/100mL以下,更优选为100,000秒/100mL以下。
<22>如<18>至<21>中任一项所述的温热器具,其中,上述水蒸气产生体优选以吸水性片材成为第一袋体片材侧的方式被收容。
<23>如<1>至<22>中任一项所述的温热器具,其中,上述袋体优选被收容于具有透气性的外包装体。
实施例
(实施例1)
以如下方式制作图3所示的结构的温热器具。
[发热粉体水分散物的制备]
以表1的配合所示的配合比率(质量比率)准备易氧化性金属、碳成分、水、反应促进剂、pH值控制剂及增粘剂等,按照如下顺序制备发热粉体水分散物(发热组合物)。将增粘剂溶解于水中,接着溶解反应促进剂与pH值控制剂,准备水溶液。另一方面,准备预混合有易氧化性金属、碳成分而成的粉体,在水溶液中放入预混合粉体,通过圆盘涡轮型搅拌叶片以150rpm搅拌10分钟,获得浆料状的发热粉体水分散物。
再者,易氧化性金属、碳成分、水、反应促进剂及增粘剂的种类、制品名及制造商如下所示。
易氧化性金属:铁粉(铁粉RKH,DOWA IP CREATION Co.,Ltd.制造)平均粒径45μm
碳成分:活性碳(CARBORAFFIN,Japan EnviroChemicals Co.,Ltd.制造)平均粒径40μm
增粘剂:黄原胶(Echo Gum BT,DSP GOKYO FOOD&CHEMICAL Co.,Ltd.制造)分子量2,000,000
水:自来水
pH值控制剂1:磷酸三钾(米山化学工业株式会社制造)
pH值控制剂2:48%氢氧化钾溶液(关东化学株式会社制造)
反应促进剂:氯化钠(日本药典氯化钠,富田制药株式会社制造)
[表1]
表1
组成 | 配合比率[%] |
铁粉 | 55.2 |
水 | 34.3 |
活性碳 | 4.4 |
黄原胶 | 0.1 |
磷酸三钾 | 1.0 |
氢氧化钾 | 0.1 |
氯化钠 | 4.9 |
合计 | 100 |
[水蒸气产生体的制备]
使用PE层压纸(NITTOKU Inc.制造)作为基材层,将发热粉体水分散物以厚度约3mm涂敷于24.01cm2(4.9cm×4.9cm)的基材层的表面。此时所使用的发热粉体水分散物为1.4g。
接着,对上述发热粉体水分散物的涂敷面,以约0.5mm的厚度散布吸水性聚合物0.12g(球状,平均粒径300μm,Aqualic CAW-151,日本触媒株式会社制造)(单位面积重量50g/m2)。
接着,使用4.9cm×4.9cm的皱纹纸(单位面积重量63g/m2,大昭和纸工产业株式会社制造)作为吸水性片材,层叠于上述吸水性聚合物的散布部上并一体化,由此制作水蒸气产生体。
再者,此处使用的吸水性片材的最大吸水能力通过下述方法进行测定(以下相同),结果为0.24g/cm2。
[温热器具的制备]
将上述所获得的水蒸气产生体以吸水性片材成为第一袋体片材侧、基材层成为第二袋体片材侧的方式分别放入至具有透气性的袋体(6.5cm×6.5cm:第一袋体片材的透气度为1500秒/100mL,第二袋体片材为非透气性),并将周缘部密闭密封。
进一步,准备在由热风无纺布(透气度1秒/100mL,30g/m2)制作的外包装袋(7.5cm×7.5cm)中单面周边部以宽度1cm×长度4cm、100g/m2涂敷粘着剂并覆盖剥离纸的外包装袋,在该外包装袋中放入将水蒸气产生体收容于袋体而成的物体,并将周缘部密闭密封,将所得到的物体作为温热器具。温热器具直至实施下述评价之前被放入至阻氧袋。再者,一系列操作在氮气气流下进行。
(实施例2~6)
使所使用的吸水性片材的最大吸水能力及吸水性聚合物的含量为表2或表3所示的值,除此以外,通过与实施例1相同的方法制备温热器具。
(比较例1~3)
使所使用的吸水性片材的最大吸水能力及吸水性聚合物的含量为表2或表3所示的值,除此以外,通过与实施例1相同的方法制备温热器具。
[评价]
关于上述实施例及比较例的水蒸气产生体以及具备其的温热器具,在以下方面进行分析及评价。将结果示于表2或表3。
1.水分量测定
上述实施例及比较例的水蒸气产生体的吸水性片材的最大吸水能力及水分含量、发热层的水分含量以如下方式进行测定。
<1>吸水性片材的最大吸水能力(Zmax)的测定法
自水蒸气产生体仅剥离吸水性片材,利用离子交换水进行清洗之后,以80℃加热干燥10分钟。将干燥后的吸水性片材切割成5cm见方左右的尺寸,测定面积(S)[cm2]及质量(W0)[g]后,浸渍于5质量%氯化钠水溶液中5分钟。利用镊子取出,悬挂在空气中5分钟使吸水性片材未能完全吸收的水滴落后,测定质量(W1)[g],根据下述式(1)算出吸水性片材的最大吸水能力(Zmax)[g/cm2]。
·Zmax=(W1-W0)/S (式1)
<2>吸水性片材的水分含量(W11)
自水蒸气产生体仅剥离吸水性片材,测定面积(S)[cm2]及质量(W2)。测定将吸水性片材以80℃加热干燥10分钟后的质量(W3),根据下述(式2),以单位面积重量(g/m2)算出吸水性片材的水分含量(W11)。
·W11=(W2-W3)/(S×10-4) (式2)
<3>发热层的水分含量(W12)
采集形成于基材上的发热层约1g并精确称量(W4)。测定将干燥后的发热层以150℃加热干燥10分钟后的质量(W5),通过下述(式3)算出发热层的水分含量。
·W12=(W4-W5)/W4×100 (式3)
2.发热测定
使用依据JIS S4100的测定机,将温热器具的第一袋体片材侧贴附于测定面,进行发热测定。在该发热测定中,以时间轴为横轴、以温度为纵轴进行绘图。
另外,根据绘图结果,求出[最高温度(℃)]、[升温时间(min)]、[持续时间(min)]。具体而言,关于[最高温度(℃)],设为测定开始起至测定结束期间变得最高的温度(℃),关于[升温时间(min)],设为测定开始后自35℃达到45℃所花费的时间(分钟),关于[持续时间(min)],设为测定开始起至测定结束为45℃以上的时间(分钟)。
3.水蒸气产生量
水蒸气的产生量使用图4所示的水蒸气产生量测定装置30以如下方式进行测定。图4所示的水蒸气产生量测定装置30具备:铝制的测定室(容积2.1L)31;流入路32,其使除湿空气(湿度小于2%,流量2.1L/分钟)流入至测定室31的下部;及流出路33,其使空气自测定室31的上部流出。在流入路32安装有入口温湿度计34与入口流量计35。另一方面,在流出路33安装有出口温湿度计36与出口流量计37。在测定室31内安装有温度计(热敏电阻)38。作为温度计38,使用温度分辨率为0.01℃左右的温度计。
在测定环境温度30℃(30±1℃)下将温热器具自包装材料中取出,以其水蒸气产生面为上载置于测定室31。将带有金属球(4.5g)的温度计38置于其上。在该状态下自测定室31的下部流入除湿空气。根据由入口温湿度计34与出口温湿度计36测量的温度及湿度,求出空气流入至测定室31的前后的绝对湿度的差。进一步,根据由入口流量计35与出口流量计37测量的流量算出温热器具所释出的水蒸气量。将测定开始起10分钟内的水蒸气产生量示于表2或表3。
4.皮肤最高温度
将以如上所述的方式获得的温热器具贴附于眼,使用温度记录器LT8A(GramCorporation制造)测定上眼皮的皮肤温度。将贴合15分钟内变得最高的温度作为皮肤最高温度。
在表2或表3中,将以此方式测定的皮肤温度中的最高温度作为[皮肤最高温度[℃]]表示。
[表2]
表2
[表3]
表3
如表2及表3所示,实施例中获得的温热器具的温度上升比各比较例中获得的温热器具快,蒸汽产生量也良好。另外,发热温度也适当,在适用于皮肤的情况下,可以赋予舒适的程度的温感。
本申请主张以2015年7月21日提出申请的日本专利申请特愿2015-144450及2016年6月29日提出申请的日本专利申请特愿2016-128749为基础的优先权,并将其公开的全部内容引用于此。
Claims (27)
1.一种温热器具,其中,
具备:
水蒸气产生体,其由含有易氧化性金属、碳成分、吸水性聚合物及水的发热层、和担载水的吸水性片材层叠而成;以及
袋体,其在至少一部分具有透气性,且收容上述水蒸气产生体,
上述吸水性片材相对于上述发热层中所含的上述吸水性聚合物的质量比为0.9以上且15以下,
所述发热层是通过对于包含易氧化性金属、碳成分及水的层以大致片状的形状散布吸水性聚合物而得到的,
作为上述发热层中的上述吸水性聚合物的含量相对于上述碳成分的含量的质量比率,吸水性聚合物/碳成分为1.1以上且5以下。
2.一种温热器具,其中,
具备:
水蒸气产生体,其由含有易氧化性金属、碳成分、吸水性聚合物及水的发热层、和担载水的吸水性片材层叠而成;以及
袋体,其在至少一部分具有透气性,且收容上述水蒸气产生体,
上述发热层中所含的上述吸水性聚合物的单位面积重量在干燥状态下为20g/m2以上且100g/m2以下,上述吸水性片材的单位面积重量在干燥状态下为50g/m2以上且500g/m2以下,
所述发热层是通过对于包含易氧化性金属、碳成分及水的层以大致片状的形状散布吸水性聚合物而得到的,
作为上述发热层中的上述吸水性聚合物的含量相对于上述碳成分的含量的质量比率,吸水性聚合物/碳成分为1.1以上且5以下。
3.如权利要求1或2所述的温热器具,其中,
上述吸水性片材中的水的担载量以单位面积重量表示为28g/m2以上且150g/m2以下。
4.如权利要求1或2所述的温热器具,其中,
上述发热层中的上述水的含量为12质量%以上且28质量%以下。
5.如权利要求1或2所述的温热器具,其中,
上述发热层中的上述吸水性聚合物的含量相对于上述易氧化性金属的含量100质量份为5质量份以上且20质量份以下。
6.如权利要求1所述的温热器具,其中,
上述吸水性片材的干燥状态的单位面积重量为50g/m2以上且500g/m2以下。
7.如权利要求1或2所述的温热器具,其中,
上述吸水性聚合物的至少一部分以接触于上述吸水性片材的方式配置。
8.如权利要求1或2所述的温热器具,其中,
以上述吸水性片材位于上述温热器具的使用者的肌肤侧,且上述发热层位于与上述使用者的肌肤侧相反的侧的方式配置。
9.如权利要求1或2所述的温热器具,其中,
上述发热层中所含的上述吸水性聚合物的单位面积重量在干燥状态下为25g/m2以上且80g/m2以下,上述吸水性片材的单位面积重量在干燥状态下为100g/m2以上且400g/m2以下。
10.如权利要求1或2所述的温热器具,其中,
上述碳成分的含量相对于上述易氧化性金属的含量100质量份为0.3质量份以上且20质量份以下。
11.如权利要求1或2所述的温热器具,其中,
上述发热层进一步包含增粘剂。
12.如权利要求11所述的温热器具,其中,
上述增粘剂的含量相对于上述易氧化性金属100质量份为0.05质量份以上且5质量份以下。
13.如权利要求11所述的温热器具,其中,
上述增粘剂为选自多糖类增粘剂、淀粉类增粘剂、纤维素衍生物类增粘剂、金属皂类增粘剂及矿物类增粘剂中的1种或2种以上。
14.如权利要求11所述的温热器具,其中,
上述增粘剂包含分子量100万以上且5000万以下的多糖类增粘剂。
15.如权利要求1或2所述的温热器具,其中,
收容上述水蒸气产生体的上述袋体包含透气度超过500秒/100mL且为10,000秒/100mL以下的透气片材。
16.如权利要求11所述的温热器具,其中,
上述增粘剂的含量相对于上述易氧化性金属100质量份为0.05质量份以上且5质量份以下。
17.如权利要求1或2所述的温热器具,其中,
上述碳成分的平均粒径为10μm以上且200μm以下。
18.如权利要求1或2所述的温热器具,其中,
上述吸水性片材的最大吸水能力为0.1g/cm2以上且5g/cm2以下。
19.如权利要求1或2所述的温热器具,其中,
上述发热层中的上述易氧化性金属的含量以单位面积重量表示为100g/m2以上且3,000g/m2以下。
20.如权利要求1或2所述的温热器具,其中,
作为上述发热层中的上述水的含量相对于上述碳成分的含量的质量比率,水/碳成分为0.5以上且8.3以下。
21.如权利要求1或2所述的温热器具,其中,
上述吸水性片材相对于上述发热层中所含的上述吸水性聚合物的质量比为1.5以上且13以下。
22.如权利要求1或2所述的温热器具,其中,
收容上述水蒸气产生体的上述袋体由第一袋体片材与第二袋体片材构成,在自上述水蒸气产生体的周缘向外侧延伸的延伸区域,上述第一袋体片材与上述第二袋体片材接合。
23.如权利要求22所述的温热器具,其中,
上述第一袋体片材的透气度比上述第二袋体片材的透气度低。
24.如权利要求22所述的温热器具,其中,
上述第一袋体片材的透气度超过500秒/100mL且为10,000秒/100mL以下。
25.如权利要求22所述的温热器具,其中,
上述第二袋体片材的透气度比上述第一袋体片材的透气度高,且为5,000秒/100mL以上且150,000秒/100mL以下。
26.如权利要求22所述的温热器具,其中,
上述水蒸气产生体以上述吸水性片材成为上述第一袋体片材侧的方式被收容。
27.如权利要求1或2所述的温热器具,其中,
上述袋体被收容于具有透气性的外包装体。
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