(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
鉄粉、活性炭、塩類、吸水性樹脂および水を含む発熱組成物を、通気性を有する収納袋に封入してなる使い捨てカイロにおいて、
該収納袋は、通気性の異なる両シートの間にプラスチックフィルムシートを挿入し２層状の空間を形成してなり、そしてそれぞれの該空間に前記発熱組成物を充填して、２個の分包から構成され、各分包の通気性に大小差をもたせたことを特徴とする使い捨てカイロ。
【請求項２】
プラスチックフィルムシートが、ポリエチレンフィルムシートであることを特徴とする請求項１記載の使い捨てカイロ。
【請求項３】
２層状の２個の分包は、面積の大きい分包と、該分包に比べて通気性が大きく且つ面積の小さい分包とから構成されることを特徴とする請求項１記載の使い捨てカイロ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は使い捨てカイロに関し、より詳しくは、鉄粉、活性炭、塩類、吸水性樹脂および水を含む発熱組成物を通気性を有する収納袋に封入してなる使い捨てカイロの改良に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
鉄粉、活性炭、塩類、吸水性樹脂および水を含む発熱組成物は、点火を必要とせず空気と接触するだけで簡便に発熱して使用性にすぐれるため、上記発熱組成物を通気性を有する収納袋に封入した使い捨てカイロが広く普及している。そして、現在、多くの使い捨てカイロでは、不織布にポリエチレン等のシーラントを重層した収納袋素材に針孔を開けるか、または収納袋の素材として多孔質フィルムを使用して通気性を付与している。
使い捨てカイロの発熱性能としては、主に発熱の立ち上がり速度、最高温度および発熱の持続時間の３項目につき検査されるが、このうち、発熱の立ち上がり速度は、ＪＩＳ  Ｓ４１００に「使用開始から４０℃に達するまでの時間」と規定され、現在市販されている使い捨てカイロは一般に１０分〜２０分の範囲にある。最近、消費者から発熱の立ち上がり速度を５分程度にまで短縮した使い捨てカイロへの要望が高まっているが、発熱組成物の配合成分の改良、例えば反応促進剤を添加する方法では、発熱温度が高くなりすぎるし、また持続時間が極端に短くなる欠点がある。一方、収納袋素材の通気性を全体的に大きくする方法によっても、発熱時間が短くなるという問題が避けられない。このような状況から、発熱の立ち上がりが速やかで、しかも発熱時間の十分に長い使い捨てカイロの開発は困難であると見なされていた。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、発熱組成物の成分、組成を変更することなく、製造工程上簡単に、５分程度の速やかな発熱の立ち上がり速度と、発熱時間の持続性を十分に満足させ得る使い捨てカイロを提供することを課題としてなされたものである。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するため、本発明者らは鋭意研究を重ねた結果、通気性が異なる２個の分包を組み合わせることによって、上記課題を解決し得る使い捨てカイロが得られることを見出し、本発明を完成した。
【０００５】
すなわち、請求項１の発明は、鉄粉、活性炭、塩類、吸水性樹脂および水を含む発熱組成物を、通気性を有する収納袋に封入してなる使い捨てカイロにおいて、
該収納袋は、通気性の異なる両シートの間にプラスチックフィルムシートを挿入し２層状の空間を形成してなり、そしてそれぞれの該空間に前記発熱組成物を充填して、２個の分包から構成され、各分包の通気性に大小差をもたせたことを特徴とする使い捨てカイロに関するものである。
【０００６】
本発明で用いられる発熱組成物の成分、組成は何ら限定されず、従来知られているもののいずれも使用できる。
発熱組成物を構成する鉄粉は、酸化発熱反応に関与する主成分で、還元鉄、鋳鉄等であり、粉状のものが一般的であるが、粒状、繊維状等のものを混在させてもよい。また、活性炭、塩類は鉄粉の酸化反応促進剤として必要で、塩類としては、塩化ナトリウム、塩化カリウム、塩化マグネシウム等を挙げることができる。
【０００７】
吸水性樹脂としては、保水能が高く、全体をさらさらの状態に保ち得るものが製造上好ましい。例えば、イソブチレン−無水マレイン酸共重合体、ポリビニルアルコール−アクリル酸塩共重合体、デンプン−アクリル酸塩グラフト共重合体、ポリアクリル酸塩架橋物、アクリル酸塩−アクリル酸エステル共重合体、アクリル酸塩−アクリルアミド共重合体、ポリアクリルニトリル架橋物の加水分解物等が挙げられるが、これらに限定されるものではない。もちろん、保水剤として木粉、パーライト、バーミキュライトのような基材を併用してもよい。
【０００８】
本発明で用いる発熱組成物には、前記各成分のほか、アルキル金属の弱酸塩、アルカリ土類金属の弱酸塩、メタケイ酸塩等の水素発生抑制剤、増量剤、α−デンプン等の内容物偏り防止剤、またはジルコニウム、セラミックス等の物質等を適宜添加してもよい。
そして、発熱性能に関与する発熱組成物の各成分の配合比率や充填量等は、使い捨てカイロの使用目的、適用用途に応じて任意に決定し得るものである。
【０００９】
本発明で用いる発熱組成物封入用収納袋としても何ら制限されるものではないが、例えば不織布または紙にシーラントとしてポリエチレン、ポリプロピレン等のフィルムを重層した袋素材に針孔を開けて通気性を付与したものや、多孔質フィルム、すなわち微細連続気孔を表面および内部に有するポリエチレン、ポリプロピレン、ポリウレタン類、またはそれらを柔軟に改質したプラスチック類等からなる収納袋を挙げることができる。
【００１０】
本発明の使い捨てカイロは、２個の分包から構成され、かつ各分包の収納袋の通気性に
大小差をもたせたことに特徴を有する。すなわち、発熱の立ち上がりを通気性の大なる分包に依存させて素早く暖をとり、一方、発熱の持続性は通気性の小さい分包に依存させたものである。このため、通気性の大なる側の分包の収納袋の通気性は、充填される発熱組成物が速やかに、好ましくは５分以内に４０℃まで発熱し得るように選択され、一方、通気性の小なる側の分包の収納袋の通気性は、充填される発熱組成物が発熱し４０℃に達してから、４０℃以上の温度を１０時間以上保持し得るように選択されることが肝要である。このような両方の収納袋の通気性の調整は、収納袋の材質として適当な多孔質のものを選択するか、また収納袋の一部を通気性とすること等により行われ得る。本発明の趣旨に合致した２個の分包の形態としては、例えば収納袋の通気性の異なる両シートの間にプラスチックフィルムシートを挿入し、２層状に２個の分包を構成させたり、面積の大きい分包とこれに比べて通気性が大きく、かつ面積の小さい分包を上下に重ねて構成させる態様が挙げられる。
【００１２】
請求項２の発明は、請求項１の構成において、プラスチックフィルムシートとして特にポリエチレンフィルムシートを用いたものである。
【００１４】
請求項３の発明は、請求項１における２個の分包の形態として、面積の大きい分包と、該分包に比べて収納袋の通気性が大きく、かつ面積の小さい分包を上下に重ねて構成させたものである。
【００１５】
【発明の実施の形態】
請求項１の発明によれば、通気性の大きい分包によって素早く発熱を得、迅速に暖をとることができ、一方、通気性の小さい分包が発熱の持続性に寄与するので、発熱の立ち上がり速度と発熱の持続性の両性能を十分に満足させる使い捨てカイロを得ることができる。２個の分包の大きさや形状は、使い捨てカイロの適用用途や要望される発熱性能によって仕様を適宜決定することができる。また、使い捨てカイロを身体や着衣に装着するための補助手段、例えば粘着テープ等を適宜貼付してもよいことはもちろんである。
さらに、本発明によれば、発熱組成物の配合成分等を何ら変更せず、収納袋の仕様変更のみで目的が達成され得るという利点もある。
【００１６】
また、２個の分包の形態として、収納袋の通気性が異なる両シートの間にプラスチックフィルムシートを挿入し、２層状に２個の分包を設けたので、製造上特に不利な要因が発
生せず、また使用性等の点でもすぐれている。
【００１７】
請求項２の発明によれば、請求項１の構成において、プラスチックフィルムシートとしてバリアー性、製造性、経済性のいずれの点においてもすぐれたポリエチレンフィルムシートを用いたので、より実用的な使い捨てカイロを得ることができる。
【００１９】
請求項３の発明によれば、２個の分包の形態として、面積の大きい分包と、これに比べて通気性が大きく、かつ面積の小さい分包を上下に重ねて構成したので、発熱の速やかな後者の分包により素早く暖をとることができ、また２個の分包を、例えば粘着テープ等を用いて貼着するだけで製造し得るという利点を有する。
【００２０】
こうして得られた本発明の使い捨てカイロは通常、非通気性の外袋にさらに収納され、使用時に該外袋を破袋して使用されるが、従来の使い捨てカイロに比べ、発熱の立ち上がりが速く、しかも発熱の持続性にもすぐれる点で、極めてユニーク、かつ実用的なものである。
【００２１】
【実施例】
次に、具体的な実施例および試験例に基づいて、本発明の使い捨てカイロをさらに詳細に説明するが、本発明はこれらに限定されるものではない。
【００２２】
実施例１
本実施例に用いる使い捨てカイロの発熱組成物として、鉄粉２０ｇ、活性炭２．５ｇ、塩化ナトリウム１．０ｇ、メタケイ酸ナトリウム０．５ｇ、木粉１．０ｇ、吸水性樹脂（イソブチレン−無水マレイン酸共重合体系）１．０ｇおよび水１２ｇからなる混合物を調製した。
大きさが９ｃｍ×１４ｃｍで、不織布−ポリエチレン素材に穿孔を施した２枚のシートの間に、厚さ４０μｍのポリエチレンフィルムシートを挿入し、２層状の空間を形成させた。なお、片面側シートには、ガーレ通気度測定器による値が３秒／３００ｃｃ（試料２８．３ｃｍ2 ）で、幅３ｃｍの帯状通気部を設け、一方、他面側シートには同様の通気部を幅６ｃｍの帯状に設けた。それぞれの空間に上記発熱組成物を１９ｇずつ充填して２個の分包からなる使い捨てカイロを製造した。
【００２３】
図１に、このようにして得られた使い捨てカイロ１を、帯状通気部４，４’に対して垂直方向に切断した断面図を示す。収納袋の片面側シート２と、他面側シート３との間にポリエチレンフィルムシート５を挿入し、形成された２空間に粉末状の発熱組成物６がそれぞれ充填され、２個の分包が構成されている。片面側シート２と他面側シート３には、通気孔ａを有し、それぞれ幅の異なる帯状通気部４，４’が設けられている。
【００２４】
この使い捨てカイロを非通気性のプラスチックフィルムに収納して保存した。使用時に破袋し、幅３ｃｍの帯状通気部を有するシートを身体側にして用いたところ、速やかに暖が得られ、発熱の持続時間も十分で、身体に心地好くフィットした。
【００２５】
実施例２
本実施例に用いる使い捨てカイロの発熱組成物として、鉄粉２２ｇ、活性炭２．５ｇ、塩化ナトリウム１．０ｇ、炭酸ナトリウム０．３ｇ、バーミキュライト１．５ｇ、吸水性樹脂（ポリビニルアルコール−アクリル酸共重合体系）１．５ｇおよび水１１．２ｇからなる混合物を調製した。
片面が非通気性の粘着シートで、他面にはガーレ通気度測定器による値が６００秒／５０ｃｃ（試料２８．３ｃｍ2 ）の多孔質フィルムを用いて、大きさが９ｃｍ×１４ｃｍの分包袋を作成した。一方、ガーレ通気度測定器による値が３００秒／５０ｃｃの多孔質フィルムを両面に用いて大きさが６ｃｍ×６ｃｍの分包袋を作成した。面積の大きい前者の分包袋には発熱組成物３０ｇ、面積の小さい分包袋には発熱組成物１０ｇを充填し、両者を上下に重ね、両面粘着テープで接合して本発明の使い捨てカイロを得た。
【００２６】
図２に、このようにして得られた使い捨てカイロ１の断面図を示す。面積の大きい分包袋７と、面積の小さい分包袋８のそれぞれに発熱組成物６が充填され、２個の分包が上下に重ねて構成されている。なお、図中、９は身体装着用粘着シートであり、１０は両面粘着テープである。
【００２７】
この使い捨てカイロを非通気性のプラスチックフィルムに収納して保存した。使用時に破袋し、粘着シート面をシャツに装着して発熱させたところ、５分程で温もりを感じる程度まで温められ、１０時間以上にわたり適度な温度を保ちカイロとして有効であった。
【００２８】
試験例
実施例１に準じて表１に示す種々の本発明の使い捨てカイロを製作し、下記の発熱性能試験を実施した。表１にはその結果も併せて示す。
（１）発熱の立ち上がり速度
ＪＩＳ  Ｓ４１００に基づき、通気性の低いシート面を身体側にして、使用開始から４０℃に達するまでの時間を測定し、次の基準で評価した。
○：４分以上１０分未満
△：１０分以上２０分未満
×：２０分以上
（２）最高温度
測定値の最高温度について、次の基準で評価した。
○：７０℃以下
×：７０℃を越える温度（ＪＩＳ規格のカイロとしては不適当な温度）
（３）発熱の持続時間
ＪＩＳ  Ｓ４１００に基づき、４０℃を保持する時間を測定し、次の基準で評価した。
○：１０時間以上
×：１０時間未満
【００２９】
【表１】
0003796664.tif 000002
【００３０】
試験の結果、本発明の使い捨てカイロは、発熱の立ち上がり速度が速く、最高温度や発熱の持続時間の点でも満足し得る性能を示した。これに対し、対照の従来品（対照１）は立ち上がり速度が緩やかで、消費者の要望にそぐわず、また、発熱組成物の改良、例えば反応促進剤を配合した場合（対照２）や、収納袋の通気性を全体に均一に大きくしたもの（対照３）、さらに２個の分包で構成しても両方とも通気性の大きい収納袋としたもの（対照４）は、最高温度や発熱の持続時間の点で重大な問題を生じた。従って、本発明の構成を採る使い捨てカイロの有用性が明らかとなった。
【００３１】
【発明の効果】
以上詳細に説明したように、本発明の使い捨てカイロは、発熱の立ち上がり速度が速く、かつ最高温度や発熱の持続時間の点でも十分な性能を示し、従来獲得することが困難だった両性能を併せ持つものであり、しかも使用性にすぐれているので、その実用性は極めて高い。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る使い捨てカイロの一実施例を示す断面図である。
【図２】本発明に係る使い捨てカイロの別の実施例を示す断面図である。
【符号の説明】
１  使い捨てカイロ
２  片面側シート
３  他面側シート
４，４’  帯状通気部
５  ポリエチレンフィルムシート
６  発熱組成物
７  大面積分包袋
８  小面積分包袋
９  身体装着用粘着シート
１０  両面粘着テープ
ａ  通気孔
【図１】
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【図２】
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