JP2004008564A

JP2004008564A - Steam generation body

Info

Publication number: JP2004008564A
Application number: JP2002167457A
Authority: JP
Inventors: Koji Mimura; 味村　浩司; Keizo Takahashi; 高橋　敬蔵; Shuji Ishikawa; 石川　修司
Original assignee: Kao Corp
Current assignee: Kao Corp
Priority date: 2002-06-07
Filing date: 2002-06-07
Publication date: 2004-01-15

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a steam generation body which can accurately control the spillage of the contents thereof while achieving a desired steam generation performance. <P>SOLUTION: This steam generation body has metal powder to be oxidized and a steam generating composition containing salts and water housed in an air permeable bag body 2. The bag body 2 has a double air permeable sheet 20 and an air imermeable sheet 21 joined together while the air-permeable sheet 20 comprises a compound nonwoven fabric in which a spunbonded nonwoven fabric 200, a meltblown nonwaven fabric 201 and a nonwoven fabric 202 made of a hot melt fiber are bonded together in this order. <P>COPYRIGHT: (C)2004,JPO

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、空気中の酸素と被酸化性金属粉末との酸化反応に伴う発熱を利用して水蒸気を発生させる水蒸気発生体に関する。
【０００２】
【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】
空気中の酸素と被酸化性金属粉末との酸化反応に伴う発熱を利用した水蒸気発生体に関する従来技術としては、例えば、特開２００２−７８７２８号公報に記載の水蒸気発生体が知られている。
【０００３】
この水蒸気発生体は、所定の透湿度及び透気度の透湿シートで水蒸気発生組成物を収容する袋を形成し、当該水蒸気発生体から所定温度の水蒸気が放出できるようにしたものである。
【０００４】
ところで、この種の水蒸気発生体において、水蒸気放出量を増やそうとする場合、用いる透湿シートの透湿度を高めたりする必要があるが、透湿度を高めようとすると、袋に収容された水蒸気発生組成物が漏れたりするおそれがあった。
【０００５】
従って、本発明の目的は、所望の水蒸気発生能を有し且つ内容物の漏れを確実に抑えることができる水蒸気発生体を提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明は、通気性を有する袋本体に被酸化性金属粉末、塩類及び水を含む水蒸気発生組成物が収容された水蒸気発生体において、前記袋本体が、二重の通気性シートと非通気性シートとが接合されて設けられており、且つ前記通気性シートが、スパンボンド不織布、メルトブローン不織布及び熱融着性繊維不織布がこの順で接合された複合不織布からなることを特徴とする水蒸気発生体を提供することにより、前記目的を達成したものである。
【０００７】
【発明の実施の形態】
以下本発明を、その好ましい実施形態に基づき図面を参照しながら説明する。
図１は、本発明の水蒸気発生体の一実施形態を示したものである。図１において、符号１は水蒸気発生体を示している。
【０００８】
図１に示すように、本実施形態の水蒸気発生体１は、通気性を有する袋本体２に水蒸気発生組成物３が収容されたものである。
【０００９】
前記袋本体２は、二重の通気性シート２０と非通気性シート２１とが袋本体２の水蒸気発生組成物３を囲むように所定幅でヒートシールによって接合されて設けられている。通気性シート２０同士、通気性シート２０及び非通気性シート２１は、このヒートシール部分でのみ接合されており、それ以外の部分では接合されていないため、得られる水蒸気発生体は、柔軟性を有したものとなる。水蒸気発生組成物３は、内側の通気性シート２０と非通気性シート２１との間に充填されている。
【００１０】
本実施形態では、水蒸気の発生面となる袋本体２の表面は、後述するスパンボンド不織布２００で構成され、裏面は、耐熱不織布２１１で構成されている。
【００１１】
前記通気性シート２０は、スパンボンド不織布２００、メルトブローン不織布２０１及び熱融着性繊維不織布２０２がこの順でヒートシールにより接合された複合不織布からなるものである。
【００１２】
前記スパンボンド不織布２００の繊維素材としては、ポリプロピレン繊維、ポリエチレン繊維等のポリオレフィン系繊維、ポリエチレンテレフタレート繊維等のポリエステル系繊維、ナイロン−６繊維、ナイロン−６６繊維等のポリアミド系繊維、共重合ポリエステル繊維、共重合ポリアミド繊維、芯鞘繊維のような複合繊維等が挙げられる。
【００１３】
前記スパンボンド不織布２００の平均繊維間距離は、ヒートシールする対象の熱融着性樹脂がスパンボンド不織布の繊維間に入り込みやすくする観点から、５０μｍ以上であることが好ましく、１００μｍ以上であることがより好ましい。
【００１４】
前記スパンボンド不織布２００は、シートの強度の付与、毛羽立ち防止、及び熱伝導性の観点から、坪量が５〜１００ｇ／ｍ^２であることが好ましく、１０〜５０ｇ／ｍ^２であることがより好ましい。
【００１５】
前記メルトブローン不織布２０１の繊維素材としては、ポリプロピレン繊維、ポリエチレン繊維等のポリオレフィン系繊維等が好ましい。該繊維素材は、単独で又は二種以上を混合して用いることもできる。
【００１６】
前記メルトブローン不織布２０１の平均繊維間距離は、１〜１００μｍであることが好ましく、５〜５０μｍであることがより好ましい。平均繊維間距離が短すぎると酸化反応に使われる酸素や発生する水蒸気の透過性が低下する場合があり、長すぎると水蒸気発生組成物が外に漏れ出す場合がある。メルトブローン不織布を構成する繊維素材の平均繊維径は、０．１〜３０μｍであることが好ましく、０．５〜１０μｍであることがより好ましい。
【００１７】
前記メルトブローン不織布２０１は、酸化反応に使われる酸素や発生する水蒸気の透過性、水蒸気発生体の粉漏れの観点から、坪量が５〜１００ｇ／ｍ^２であることが好ましく、１０〜５０ｇ／ｍ^２であることがより好ましい。
【００１８】
前記熱融着性繊維不織布２０２の繊維素材は、前記スパンボンド不織布２００の繊維素材よりも低融点であることが好ましく、融点の差が１０℃以上、特に融点の差が５０℃以上のものであることが好ましい。スパンボンド不織布２００の繊維素材及び熱融着性繊維不織布２０２の繊維素材の融点に差が無いとヒートシール加工時にスパンボンド繊維が加工機の加熱ロールに融着し、製造が困難となる場合がある。熱融着性繊維不織布２０２の繊維素材としては、ポリプロピレン繊維、ポリエチレン繊維等のポリオレフィン系繊維、ポリアミド系繊維、共重合ポリエステル繊維等が挙げられる。該繊維素材は、単独で又は二種以上を混合して用いることもできる。また、鞘に上記繊維素材を使った、芯鞘構造の複合繊維素材も用いることが出来る。芯に使う樹脂は、鞘の樹脂よりも融点の高いことが好ましい。該繊維素材の平均繊維径は、通気シートどうし、通気性シートと非通気シートとをヒートシールしたときに十分なシート強度が得られるようにする観点から、１〜１００μｍであることが好ましく、５〜５０μｍであることがより好ましい。繊維の製造方法としては、特に限定されないが、エアスルー、ヒートロール等のサーマルボンド法、スパンボンド法等が挙げられる。
【００１９】
熱融着性繊維不織布２０２は、坪量が５〜１００ｇ／ｍ^２であることが好ましく、１０〜５０ｇ／ｍ^２であることがより好ましい。
【００２０】
前記通気性シート２０は、前記スパンボンド不織布２００、前記メルトブローン不織布２０１及び前記熱融着性繊維不織布２０２がこの順でヒートシールによって接合された複合不織布である。
前記通気性シート２０は、前記スパンボンド不織布２００、前記メルトブローン不織布２０１及び前記熱融着性繊維不織布２０２の三つの不織布がヒートシールで接合された通気性を有していないほぼ円形の部分（非通気性部分）２０ａと、これら三つの不織布が接合されていない通気性を有している部分２０ｂとを多数有している。非通気性部分２０ａは、当該通気性シート２０にほぼ均一に分布していることが好ましい。非通気性部分２０ａは、所定の断面形状のピンを多数有するエンボスロール及びダイロールを備え、所定温度に過熱されたヒートロール間に前記三つの不織布を通してこれらを溶融圧着させることで形成することができる。
【００２１】
一つの前記非通気性部分２０ａの最大寸法（本実施形態では、直径に相当）が、０．５〜５ｍｍであることが好ましく、１〜３ｍｍであることがより好ましい。なお、非通気性部分２０ａの形状には、円形以外に、楕円形、長円形、四角形、菱形等の形状が挙げられる。
前記通気性シート２０の単位面積当たりにおける前記非通気性部分２０ａの面積の割合は、１〜３０％であることが好ましく、５〜２０％であることがより好ましい。前記非通気性部分の面積の割合が低すぎるとスパンボンド不織布とメルトブローン不織布と熱融着性繊維不織布の間の接着強度が足りなくなり、シートが剥離してしまう場合があり、非通気性部分の面積の割合が高すぎると通気性が低下し、水蒸気発生速度が低下したり、不織布の柔軟性が損なわれる場合がある。
【００２２】
また、前記通気性シート２０は、ＪＩＳ　Ｌ１９０６のフラジール形法で規定される通気度が０．５ｃｍ^３／（ｃｍ^２・ｓ）以上であることが好ましく、１ｃｍ^３／（ｃｍ^２・ｓ）以上であることがより好ましい。通気性シートの通気度が低すぎると、水蒸気の発生反応速度が低下し、必要な水蒸気発生速度が得られなくなる。
【００２３】
通気性シート２０は、シートの強度、柔軟性、ヒートシール時の熱伝導性の観点から、その坪量が３０〜２００ｇ／ｍ^２であることが好ましく、５０〜１００ｇ／ｍ^２であることがより好ましい。
【００２４】
通気性シート２０は、水蒸気発生体の粉体漏れ防止の管理パラメータとしての耐水圧が３００ｍｍＡｑ以上であることが好ましく、５００ｍｍＡｑ以上であることがより好ましい。ここで、耐水圧は、ＪＩＳ　Ｌ　１０９２　Ａ法（低水圧法）により測定される値である。
【００２５】
本実施形態の水蒸気発生体１は、通気性シート２０同士が、水蒸気発生体の周囲で、スパンボンド不織布２００と熱融着性繊維不織布２０２とで接合されている。水蒸気発生体全面で接合されると、シートの柔軟性が損なわれたり、通気性が低下するため好ましくない。この通気シート２０同士の接合強度は、３Ｎ／５ｃｍ以上であることが好ましく、５Ｎ／５ｃｍ以上であることがより好ましい。通気性シート同士の接合強度が低すぎると通気シートが剥がれることとなる。前記通気性シート２０同士の接合幅は、１ｍｍ以上であることが好ましく、２ｍｍ以上であることがより好ましい。
【００２６】
前記非通気性シート２１は、熱融着性フィルム２１０及び耐熱性不織布２１１が積層された積層シートからなるものである。
【００２７】
前記熱融着性フィルム２１０の素材は、前記通気性シート２０における前記スパンボンド不織布２００の繊維素材又は熱融着性繊維不織布２０２の繊維素材よりも低融点であることが好ましい。熱融着性フィルム２１０の素材がスパンボンド不織布２００の繊維素材又は熱融着性繊維不織布の繊維素材２０２よりも高融点であると繊維自体が融けてしまい、繊維とのアンカー効果が無くなり、シール強度が低下する。
【００２８】
熱融着性フィルム２１０の素材としては、比較的低融点で有れば特に限定されないが、Ｌ−ＬＤＰＥ、ＬＤＰＥ、ＥＶＡ、アイオノマー等が挙げられる。該熱融着性フィルム２１０は、これらの素材を単独で又はこれらの素材を二種以上混合して用いることもできる。また、熱融着性フィルムは、これらの素材のフィルムを二層に積層して用いることもできる。
【００２９】
熱融着性フィルム２１０は、ヒートシール時の接着強度の観点から、厚みが５〜１００μｍであることが好ましく、１０〜５０μｍであることがより好ましい。
【００３０】
前記耐熱性不織布の繊維素材２１１としては、ナイロン−６繊維等のポリアラミド繊維、ポリエステル繊維、ポリプロピレン繊維等が挙げられる。該繊維素材は、単独で又は二種以上を混合して用いることもできる。該繊維素材の平均繊維径は、シート強度と柔軟性の観点から、１〜５０μｍであることが好ましく、５〜３０μｍであることがより好ましい。
【００３１】
前記耐熱性不織布２１１は、坪量が１０〜１００ｇ／ｍ^２であるものが好ましく、２０〜５０ｇ／ｍ^２であるものがより好ましい。
【００３２】
前記熱融着性フィルム及び前記耐熱性不織布が積層された積層シートからなる非通気性シート２１の製造方法は特に限定されないが、押出ラミネーション法や、共押出ラミネーション法、ホットメルトラミネーション法等が挙げられる。
【００３３】
本実施形態の水蒸気発生体１は、前記水蒸気発生組成物を封止する部分である前記通気性シート２０と前記非通気性シートとの接合強度をより高める点から、前記熱融着性繊維不織布及び前記熱融着性フィルムが接合されている。通気性シート２０及び非通気性シート２１の接合強度は、使用時にシートが剥がれて水蒸気発生組成物が外に漏れ出すことを防止するため、５Ｎ／５ｃｍ以上であることが好ましく、１０Ｎ／５ｃｍ以上であることがより好ましい。前記通気性シート２０と前記非通気性シート２１との接合幅は、１ｍｍ以上であることが好ましく、２ｍｍ以上であることがより好ましい。
【００３４】
前記水蒸気発生組成物３は、被酸化性金属粉末、塩類、保水剤、及び水を含有するものである。
【００３５】
前記被酸化性金属粉末には、従来からこの種の水蒸気発生体に通常用いられている被酸化性金属粉末を特に制限無く用いることができる。該被酸化性金属粉末としては、鉄粉、アルミニウム粉、亜鉛粉、マンガン粉、マグネシウム粉、カルシウム粉等が挙げられ、これらの中でも取り扱い性、安全性、製造コストの点から鉄粉が好ましく用いられる。また、鉄粉には、鋳鉄粉、還元鉄粉、電気分解鉄粉、スクラップ鉄粉等が挙げられ、これらの中でも還元鉄粉が好ましい。
水蒸気発生組成物の酸化反応を効率的に行うため、前記鉄粉には、粒径が０．５〜５００μｍのものが好ましい。
【００３６】
前記塩類には、従来からこの種の水蒸気発生組成物に通常用いられている塩類を特に制限なく用いることができる。該塩類としては、例えば、アルカリ金属、アルカリ土類金属、又は重金属の硫酸塩、炭酸塩、塩化物若しくは水酸化物等が挙げられる。そしてこれらの中でも、塩化ナトリウム、塩化カリウム、塩化カルシウム、塩化マグネシウム等の各種塩化物が好ましく用いられる。
【００３７】
前記保水剤には、従来からこの種の水蒸気発生組成物に通常用いられている保水剤を特に制限無く用いることができる。該保水剤としては、バーミキュライト、ケイ酸カルシウム、シリカゲル、シリカ系多孔質物、アルミナ、パルプ、木粉、吸水性ポリマーが挙げられる。
【００３８】
前記水蒸気発生組成物には、前記被酸化性金属粉末の酸化反応を促進する反応促進剤を加えることができる。該反応促進剤には、従来からこの種の水蒸気発生組成物に用いられている反応促進剤を特に制限無く用いることができる。該反応促進剤としては、例えば、活性炭（椰子殻炭、木炭粉、暦青炭、泥炭、亜炭）、カーボンブラック、アセチレンブラック、黒鉛等が挙げられ、これらの中でも保水能、酸素供給能、触媒能を有する点から活性炭が好ましく用いられる。反応の促進のしやすさから、反応促進剤の粒径は０．５〜５００μｍが好ましい。
【００３９】
前記袋本体２への前記水蒸気発生組成物の充填量は、袋本体２中に水蒸気発生組成物を均一に充填した状態で、袋本体２における充填領域を平面視したときの１ｃｍ^２当たり０．０５ｇ以上とすることが好ましく、０．１５ｇ以上とすることがより好ましい。該充填量が低すぎると酸化反応で発生する熱量より外気による冷却量が上回り、水蒸気が十分に発生する温度まで上昇しない場合がある。
【００４０】
上記構成の水蒸気発生体１は、その放出する水蒸気の温度が３０〜６０℃で、その水蒸気発生速度が０．１ｍｇ／（ｃｍ^２・ｍｉｎ）以上であり、当該水蒸気発生速度に５分以内に到達し、且つ当該水蒸気発生速度を５分間以上維持することができる。ここで水蒸気発生速度は、室温環境（２０℃、６５％ＲＨ）下で水蒸気発生体を外気遮断容器から取り出し、直ちに１ｍｇの単位まで測定可能な上皿天秤に載せ、その後１５分間重量測定を行った場合において、測定開始時の重量をＷ_ｔ０（ｇ）とし、１５分後の重量をＷ_ｔ１５（ｇ）とし、水蒸気発生体表面の皮膚又は粘膜に適用する部分の表面積をＳ（ｃｍ^２）としたときに、以下の式（１）により算出されるものである。
式（１）：
水蒸気発生速度ｍｇ／（ｃｍ^２・ｍｉｎ）＝（Ｗ_ｔ０−Ｗ_ｔ１５）・１０００／１５Ｓ
【００４１】
また、上記構成の水蒸気発生体１は、通気性シート及び非通気性シートにホットメルト接着剤等の接着成分を有しておらず、また、これらシート同士の接合もヒートシールによって行われているので、水蒸気の発生に伴ってシートの温度が上昇しても、不快な臭い等を生じることがない。
【００４２】
水蒸気発生体１は、使用するまでに酸素と接触するのを避けるため、非酸素透過又は／及び非水分透過性の包装袋等に収容されて提供される。
【００４３】
本発明の水蒸気発生体は、前記実施形態に制限されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において適宜変更することができる。
【００４４】
本発明の水蒸気発生体は、前記実施形態の水蒸気発生体１のように、前記水蒸気発生組成物を封止するシール部分である前記通気性シートと前記非通気性シートとの接合強度をより高め得る点から、熱融着性繊維不織布及び熱融着性フィルムを接合させることが好ましいが、通気性シート同士を前記熱融着性繊維不織布同士で接合するとともに、前記通気性シート及び前記非通気性シートを前記スパンボンド不織布及び前記熱融着性フィルムで接合することもできる。この場合には、前記通気性シート同士の接合強度と、前記通気性シート及び前記非通気性シートの接合強度とが同程度になり、シート間で接合の弱い層が無くなることで、水蒸気発生体全体としての封止性が向上する。
【００４５】
また、本発明の水蒸気発生体は、袋本体の形状、通気性シート同士及び通気性シートと非通気性シートとの接合幅、該袋本体への水蒸気発生組成物の充填量等を、その用途に応じて適宜設定することができる。
【００４６】
本発明の水蒸気発生体には、その用途に応じて、芳香剤、薬剤等の添加剤を含ませることもできる。該芳香剤としては、ゲラニオール油、メントール、シトラール、シトロネロール、シネオール、α―セドレン、セドロール、テルピネン、ネロール、ネロリドール、パチュリーアルコール、ベンジルアセテート、ベンジルアルコール、ボルネオール、リナリルアセテート、リナロール、リモネン、ヒノキチオール等が挙げられる。また、該薬剤としては、血行促進剤、むくみ改善剤、スリム化剤、鎮痛剤、ポリオール類、保湿剤、精油類、植物エキス類、シリコーン類等が挙げられる。該添加剤を含ませる形態としては、例えば、水蒸気発生体の皮膚又は粘膜への適用面に湿布やプラスター層を形成して含有させる、水蒸気発生組成物中に含有させる等の形態が挙げられる。
【００４７】
本発明の水蒸気発生体の用途は特に制限されるものではない。本発明の水蒸気発生体は、例えば、身体の皮膚又は粘膜に水蒸気を供給して血行を良くしたり、皮膚や粘膜の保湿状態を良好な状態に維持又は改善する目的に用いられるほか、発生した水蒸気や添加した芳香剤を吸入することでリラックスする用途や、薬剤等と組み合わせて化粧品等の各種用途にも用いることができる。
【００４８】
【実施例】
以下、本発明を実施例によりさらに具体的に説明する。
【００４９】
〔実施例１〕
下記複合不織布からなる二枚の通気性シート、非通気性シート及び水蒸気発生組成物を用い、通気性シート２枚と非通気性シートを表１に示す層構成となるように重ね合わせた。そして、外周の３方をヒートシール（通気性シート側１２０℃、非通気性シート側２００℃、シール時間２秒、圧力３ｋｇ／ｃｍ^２）し、水蒸気発生組成物を非通気シートと通気シートの間に充填し、同条件で残りの一方をヒートシールして密封することによって、水蒸気発生体（図１参照）を得た。得られた水蒸気発生体について、水蒸気蒸発生能、水蒸気発生組成物の漏れの有無、通気性シート同士の接合強度並びに通気性シート及び非通気性シートの接合強度を下記のように評価した。それらの結果を表２に示す。
【００５０】
＜通気性シート＞
Ａ）スパンボンド不織布：ポリプロピレン繊維（融点１６０℃）、平均繊維径２０μｍ、坪量２０ｇ／ｍ^２
Ｂ）メルトブローン不織布：ポリプロピレン繊維（融点１６０℃）、平均繊維径２μｍ、通気度１０ｃｍ^３／（ｃｍ^２・ｓ）、坪量３０ｇ／ｍ^２
Ｃ）熱融着性繊維不織布：芯鞘構造繊維（芯：ポリエステル（融点２５５℃）、鞘：ポリエチレン（融点１３５℃））、平均繊維径２０μｍ、平均繊維長５１ｍｍ、坪量２０ｇ／ｍ^２の短繊維をヒートロール法で製造した不織布
非通気性部分の形状：ほぼ円形（直径約１ｍｍ）
非通気性部分の面積の割合：２０％
通気性シートの通気度：１０ｃｃ／（ｃｍ^２・ｓ）
通気性シートの耐水圧：９００ｍｍＡｑ
【００５１】
＜非通気性シート＞
熱融着性樹脂層：素材Ｌ−ＬＤＰＥ（融点１２０℃）、厚み３０μｍ
耐熱性不織布：繊維素材ナイロン、平均繊維径２０μｍ、坪量４０ｇ／ｍ^２
【００５２】
＜水蒸気発生組成物＞
被酸化性金属粉末：鉄粉（同和鉄粉鉱業製、商品名ＲＫＨ）１０．２ｇ（５１ｗｔ％）
塩類：塩化ナトリウム、０．４ｇ（２ｗｔ％）
保水剤：吸水ポリマー（日本触媒社製、アクアリックＣＡ）１ｇ（５ｗｔ％）
バーミキュライト０．８ｇ（４ｗｔ％）
水：６．８ｇ（３４ｗｔ％）
反応促進剤：活性炭０．８ｇ（４ｗｔ％）
【００５３】
〔水蒸気発生速度〕
得られた水蒸気発生体の水蒸気発生能を前述の方法によって調べ、前記式（１）により算出した。
【００５４】
〔水蒸気発生組成物の漏れ〕
得られた水蒸気発生体からの水蒸気発生組成物の漏れを水蒸気発生済みの水蒸気発生体を、シバタ社製パーティクルモニターＧＴ−３２１の吸入孔にセットし、クリーンルーム（クラス１００）内で測定し、０．５μｍ以上の塵埃数を調べ、以下のように評価した。
○：１０００個未満
△：２０００個未満
×：２０００個以上
【００５５】
〔接合強度〕
得られた水蒸気発生体の通気性シート及び非通気性シートを幅５ｃｍに切りとり、ヒートシール部を中央にして、１８０°に開き、引張試験機（オリエンテック社製、テンシロン）を使用し、引張速度３００ｍｍ／ｍｉｎの条件で引張試験を行ったときの、最大強度を接合強度とした。
【００５６】
〔実施例２及び比較例１、２〕
表１に示す層構成とするとともに、通気性シートの素材と枚数を変更した以外は、実施例１と同様にして水蒸気発生体を作製した。そして、得られた水蒸気発生体について実施例１と同様にして、水蒸気蒸発生能、水蒸気発生組成物の漏れの有無、通気性シート同士の接合強度並びに通気性シート及び非通気性シートの接合強度を調べた。それらの結果を表２に示す。
【００５７】
【表１】

【００５８】
【表２】

【００５９】
表２に示すように、本実施例により得られた水蒸気発熱体は、比較例に対し水蒸気発生能、粉体の漏れ、接合強度とも十分な性能が得られる結果であった。
【００６０】
【発明の効果】
本発明によれば、所望の水蒸気発生能を有し且つ内容物の漏れを確実に抑えることができる水蒸気発生体が提供される。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の水蒸気発生体の一実施形態を模式的に示す図であり、（ａ）は平面図、（ｂ）は（ａ）のＡ−Ａ矢視断面図の拡大図である。
【符号の説明】
１　水蒸気発生体
２　袋本体
２０　通気性シート
２００　スパンボンド不織布
２０１　メルトブローン不織布
２０２　熱融着性繊維不織布
２１　非通気性シート
３　水蒸気発生組成物[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a steam generator that generates steam using heat generated by an oxidation reaction between oxygen in air and an oxidizable metal powder.
[0002]
Problems to be solved by the prior art and the invention
As a conventional technique relating to a steam generator utilizing heat generated by an oxidation reaction between oxygen in air and an oxidizable metal powder, for example, a steam generator described in JP-A-2002-78728 is known.
[0003]
In this steam generator, a bag containing a steam generating composition is formed of a moisture-permeable sheet having a predetermined moisture permeability and air permeability so that steam at a predetermined temperature can be released from the steam generator.
[0004]
By the way, in this type of steam generator, it is necessary to increase the moisture permeability of the moisture permeable sheet to be used in order to increase the amount of released steam. There was a possibility that the composition leaked.
[0005]
Therefore, an object of the present invention is to provide a steam generator having a desired steam generating ability and capable of reliably preventing leakage of contents.
[0006]
[Means for Solving the Problems]
The present invention relates to a steam generator in which a steam generating composition containing an oxidizable metal powder, salts and water is contained in a bag body having air permeability, wherein the bag body has a double gas permeable sheet and a non-air permeable material. A steam generator, wherein the air-permeable sheet is formed of a composite nonwoven fabric in which a spunbonded nonwoven fabric, a meltblown nonwoven fabric, and a heat-fusible fiber nonwoven fabric are joined in this order. The above object has been achieved by providing the above.
[0007]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, the present invention will be described based on preferred embodiments with reference to the drawings.
FIG. 1 shows an embodiment of the steam generator of the present invention. In FIG. 1, reference numeral 1 denotes a steam generator.
[0008]
As shown in FIG. 1, a steam generator 1 of the present embodiment is one in which a steam generating composition 3 is accommodated in a bag body 2 having air permeability.
[0009]
The bag body 2 is provided such that a double air permeable sheet 20 and a non-air permeable sheet 21 are joined by heat sealing at a predetermined width so as to surround the steam generating composition 3 of the bag body 2. The air-permeable sheets 20 are mutually bonded, the air-permeable sheet 20 and the non-air-permeable sheet 21 are joined only at the heat-sealed portion, and are not joined at the other portions. Will have. The steam generating composition 3 is filled between the inner permeable sheet 20 and the non-permeable sheet 21.
[0010]
In the present embodiment, the front surface of the bag main body 2 serving as a water vapor generation surface is formed of a spunbond nonwoven fabric 200 described later, and the back surface is formed of a heat-resistant nonwoven fabric 211.
[0011]
The breathable sheet 20 is made of a composite nonwoven fabric in which a spunbond nonwoven fabric 200, a meltblown nonwoven fabric 201, and a heat-fusible fiber nonwoven fabric 202 are joined in this order by heat sealing.
[0012]
Examples of the fiber material of the spunbond nonwoven fabric 200 include polypropylene fibers, polyolefin fibers such as polyethylene fibers, polyester fibers such as polyethylene terephthalate fibers, polyamide fibers such as nylon-6 fibers and nylon-66 fibers, and copolyester fibers. And composite fibers such as copolymerized polyamide fibers and core-sheath fibers.
[0013]
The average inter-fiber distance of the spunbonded nonwoven fabric 200 is preferably 50 μm or more, and more preferably 100 μm or more, from the viewpoint that the heat-fusible resin to be heat-sealed easily enters between the fibers of the spunbonded nonwoven fabric. More preferred.
[0014]
The spunbonded nonwoven fabric 200 preferably has a basis weight of 5 to 100 g / m ² , more preferably 10 to 50 g / m ² , from the viewpoints of imparting sheet strength, preventing fuzzing, and thermal conductivity. preferable.
[0015]
As a fiber material of the melt blown nonwoven fabric 201, a polyolefin fiber such as a polypropylene fiber and a polyethylene fiber is preferable. The fiber materials can be used alone or in combination of two or more.
[0016]
The average fiber-to-fiber distance of the melt blown nonwoven fabric 201 is preferably 1 to 100 μm, and more preferably 5 to 50 μm. If the average fiber-to-fiber distance is too short, the permeability of oxygen used for the oxidation reaction and the generated water vapor may decrease. If the average fiber distance is too long, the water vapor generating composition may leak out. The average fiber diameter of the fiber material constituting the melt-blown nonwoven fabric is preferably 0.1 to 30 μm, more preferably 0.5 to 10 μm.
[0017]
The melt blown nonwoven fabric 201 preferably has a basis weight of 5 to 100 g / m ² , and 10 to 50 g / m ² , from the viewpoint of permeability of oxygen used for the oxidation reaction and generated steam, and powder leakage of the steam generator. More preferably, it is ² .
[0018]
The fiber material of the heat-fusible fiber nonwoven fabric 202 preferably has a lower melting point than the fiber material of the spunbonded nonwoven fabric 200, and has a melting point difference of 10 ° C or more, particularly a melting point difference of 50 ° C or more. Preferably, there is. If there is no difference between the melting points of the fiber material of the spunbond nonwoven fabric 200 and the fiber material of the heat-fusible fibrous nonwoven fabric 202, the spunbond fibers may be fused to the heating roll of the processing machine during heat sealing, making production difficult. is there. Examples of the fiber material of the heat fusible nonwoven fabric 202 include polyolefin fibers such as polypropylene fibers and polyethylene fibers, polyamide fibers, and copolyester fibers. The fiber materials can be used alone or in combination of two or more. Also, a composite fiber material having a core-sheath structure using the above fiber material for the sheath can be used. The resin used for the core preferably has a higher melting point than the resin for the sheath. The average fiber diameter of the fibrous material is preferably 1 to 100 μm, from the viewpoint of obtaining sufficient sheet strength when heat-sealing the air-permeable sheets and the air-permeable sheet and the non-air-permeable sheet. More preferably, it is 50 μm. The method for producing the fiber is not particularly limited, and examples thereof include a thermal bond method such as air-through and a heat roll, and a spun bond method.
[0019]
The heat-fusible nonwoven fabric 202 preferably has a basis weight of 5 to 100 g / m ² , more preferably 10 to 50 g / m ² .
[0020]
The breathable sheet 20 is a composite nonwoven fabric in which the spunbond nonwoven fabric 200, the meltblown nonwoven fabric 201, and the heat-fusible fiber nonwoven fabric 202 are joined in this order by heat sealing.
The air-permeable sheet 20 is a non-air-permeable substantially circular portion (non-air permeable) formed by joining three non-woven fabrics of the spun-bonded non-woven fabric 200, the melt-blown non-woven fabric 201, and the heat-fusible fiber non-woven fabric 202 by heat sealing. It has many air-permeable portions 20a and air-permeable portions 20b where these three nonwoven fabrics are not joined. It is preferable that the non-breathable portions 20a are substantially uniformly distributed on the breathable sheet 20. The non-permeable portion 20a includes an embossing roll and a die roll having a large number of pins having a predetermined cross-sectional shape, and can be formed by melt-pressing these three nonwoven fabrics between heat rolls heated to a predetermined temperature. .
[0021]
The maximum dimension (corresponding to the diameter in the present embodiment) of one non-permeable portion 20a is preferably 0.5 to 5 mm, and more preferably 1 to 3 mm. The shape of the non-breathable portion 20a is not limited to a circle, but may be an ellipse, an oval, a square, a rhombus, or the like.
The ratio of the area of the non-permeable portion 20a per unit area of the permeable sheet 20 is preferably 1 to 30%, more preferably 5 to 20%. If the proportion of the area of the non-breathable portion is too low, the adhesive strength between the spunbonded nonwoven fabric, the meltblown nonwoven fabric and the heat-fusible fiber nonwoven fabric may be insufficient, and the sheet may be peeled off. If the proportion of the area is too high, the air permeability may decrease, the steam generation rate may decrease, or the flexibility of the nonwoven fabric may be impaired.
[0022]
The air permeable sheet 20 preferably has an air permeability specified by the Frazier method of JIS L1906 of 0.5 cm ³ / (cm ² · s) or more, and preferably 1 cm ³ / (cm ² · s) or more. Is more preferable. If the air permeability of the air permeable sheet is too low, the reaction rate of generating steam is reduced, and the required rate of generating steam cannot be obtained.
[0023]
The permeable sheet 20 preferably has a basis weight of 30 to 200 g / m ² , and more preferably 50 to 100 g / m ² , from the viewpoint of sheet strength, flexibility, and heat conductivity during heat sealing. More preferred.
[0024]
The gas permeable sheet 20 preferably has a water pressure resistance of 300 mmAq or more, more preferably 500 mmAq or more, as a management parameter for preventing powder leakage of the steam generator. Here, the water pressure resistance is a value measured by JIS L 1092 A method (low water pressure method).
[0025]
In the steam generator 1 of the present embodiment, the air-permeable sheets 20 are joined to each other by a spunbond nonwoven fabric 200 and a heat-fusible fiber nonwoven fabric 202 around the steam generator. It is not preferable to join the entire surface of the steam generator because the flexibility of the sheet is impaired or the air permeability is reduced. The bonding strength between the ventilation sheets 20 is preferably 3 N / 5 cm or more, and more preferably 5 N / 5 cm or more. If the bonding strength between the air permeable sheets is too low, the air permeable sheets will peel off. The bonding width between the breathable sheets 20 is preferably 1 mm or more, more preferably 2 mm or more.
[0026]
The non-breathable sheet 21 is a laminated sheet in which a heat-fusible film 210 and a heat-resistant nonwoven fabric 211 are laminated.
[0027]
It is preferable that the material of the heat-fusible film 210 has a lower melting point than the fiber material of the spunbonded nonwoven fabric 200 or the fiber material of the heat-fusible fiber nonwoven fabric 202 in the breathable sheet 20. If the material of the heat fusible film 210 has a higher melting point than the fiber material of the spunbond nonwoven fabric 200 or the fiber material 202 of the heat fusible nonwoven fabric, the fibers themselves will melt and the anchor effect with the fibers will be lost, and the seal will be lost. Strength decreases.
[0028]
The material of the heat-fusible film 210 is not particularly limited as long as it has a relatively low melting point, and examples thereof include L-LDPE, LDPE, EVA, and ionomer. The heat-fusible film 210 may be used alone or in combination of two or more of these materials. Further, as the heat-fusible film, films of these materials can be used by laminating them in two layers.
[0029]
The thickness of the heat-fusible film 210 is preferably from 5 to 100 μm, and more preferably from 10 to 50 μm, from the viewpoint of the adhesive strength at the time of heat sealing.
[0030]
Examples of the fiber material 211 of the heat-resistant nonwoven fabric include polyaramid fiber such as nylon-6 fiber, polyester fiber, and polypropylene fiber. The fiber materials can be used alone or in combination of two or more. The average fiber diameter of the fiber material is preferably from 1 to 50 μm, more preferably from 5 to 30 μm, from the viewpoint of sheet strength and flexibility.
[0031]
The heat-resistant nonwoven fabric 211 preferably has a basis weight of 10 to 100 g / m ² , more preferably ²⁰ to 50 g / m ² .
[0032]
The method for producing the air-impermeable sheet 21 composed of a laminated sheet in which the heat-fusible film and the heat-resistant nonwoven fabric are laminated is not particularly limited, and examples thereof include an extrusion lamination method, a co-extrusion lamination method, and a hot melt lamination method. Can be
[0033]
The steam generator 1 of the present embodiment is characterized in that the heat-fusible fiber nonwoven fabric is used in order to further increase the bonding strength between the air permeable sheet 20 and the non-air permeable sheet, which is a portion for sealing the water vapor generating composition. And the heat-fusible film is joined. The bonding strength between the breathable sheet 20 and the non-breathable sheet 21 is preferably 5 N / 5 cm or more, and preferably 10 N / 5 cm or more, in order to prevent the sheet from peeling off during use and preventing the steam generating composition from leaking out. Is more preferable. The joining width between the breathable sheet 20 and the non-permeable sheet 21 is preferably 1 mm or more, more preferably 2 mm or more.
[0034]
The steam generating composition 3 contains an oxidizable metal powder, salts, a water retention agent, and water.
[0035]
As the oxidizable metal powder, any oxidizable metal powder conventionally used for this type of steam generator can be used without any particular limitation. Examples of the oxidizable metal powder include iron powder, aluminum powder, zinc powder, manganese powder, magnesium powder, calcium powder, and the like. Of these, iron powder is preferably used in terms of handleability, safety, and production cost. Can be Examples of the iron powder include cast iron powder, reduced iron powder, electrolytic iron powder, and scrap iron powder. Of these, reduced iron powder is preferable.
In order to efficiently perform the oxidation reaction of the steam generating composition, the iron powder preferably has a particle size of 0.5 to 500 μm.
[0036]
As the salts, salts that have been conventionally used for this type of steam generating composition can be used without particular limitation. Examples of the salts include sulfates, carbonates, chlorides, and hydroxides of alkali metals, alkaline earth metals, and heavy metals. Among these, various chlorides such as sodium chloride, potassium chloride, calcium chloride, and magnesium chloride are preferably used.
[0037]
As the water retention agent, a water retention agent conventionally used in this type of steam generating composition can be used without any particular limitation. Examples of the water retention agent include vermiculite, calcium silicate, silica gel, porous silica, alumina, pulp, wood flour, and a water-absorbing polymer.
[0038]
A reaction accelerator that promotes the oxidation reaction of the oxidizable metal powder can be added to the steam generating composition. As the reaction accelerator, a reaction accelerator conventionally used in this type of steam generating composition can be used without any particular limitation. Examples of the reaction accelerator include activated carbon (coconut shell charcoal, charcoal powder, calendar blue coal, peat, lignite), carbon black, acetylene black, graphite and the like. Among these, water retention ability, oxygen supply ability, catalyst Activated carbon is preferably used because of its ability. From the viewpoint of facilitating the reaction, the particle size of the reaction accelerator is preferably 0.5 to 500 μm.
[0039]
The filling amount of the steam generating composition into the bag main body 2 is 0.1 mm / cm ² when the filling region in the bag main body 2 is viewed in a plan view in a state where the steam generating composition is uniformly filled in the bag main body 2. It is preferably at least 05 g, more preferably at least 0.15 g. If the filling amount is too low, the amount of cooling by the outside air exceeds the amount of heat generated by the oxidation reaction, and the temperature may not rise to a temperature at which sufficient steam is generated.
[0040]
In the steam generator 1 having the above configuration, the temperature of the released steam is 30 to 60 ° C., the steam generation rate is 0.1 mg / (cm ² · min) or more, and the steam generation rate falls within 5 minutes. And the steam generation rate can be maintained for 5 minutes or more. Here, the steam generation rate was determined by taking out the steam generator from the outside air blocking container under a room temperature environment (20 ° C., 65% RH), immediately placing the steam generator on a precision balance capable of measuring up to 1 mg, and then weighing for 15 minutes. In this case, the weight at the start of measurement is W _t0 (g), the weight after 15 minutes is W _t15 (g), and the surface area of the portion of the steam generator surface applied to skin or mucous membrane is S (cm ² ). Is calculated by the following equation (1).
Equation (1):
Steam generation rate mg / (cm ² · min) = (W _t0 −W _t15 ) · 1000 / 15S
[0041]
Further, the steam generator 1 having the above configuration does not have an adhesive component such as a hot-melt adhesive in the air-permeable sheet and the non-air-permeable sheet, and these sheets are joined by heat sealing. Therefore, even if the temperature of the sheet increases with the generation of water vapor, unpleasant odor and the like do not occur.
[0042]
The steam generator 1 is provided in a non-oxygen permeable and / or non-water permeable packaging bag or the like in order to avoid contact with oxygen before use.
[0043]
The steam generator of the present invention is not limited to the above embodiment, and can be appropriately changed without departing from the spirit of the present invention.
[0044]
The steam generator of the present invention, like the steam generator 1 of the embodiment, further increases the bonding strength between the air permeable sheet and the non-air permeable sheet, which is a sealing portion for sealing the steam generating composition. From the viewpoint of obtaining, it is preferable to bond the heat-fusible fiber nonwoven fabric and the heat-fusible film. Functional sheets can also be joined with the spunbonded nonwoven fabric and the heat-fusible film. In this case, the bonding strength between the air permeable sheets and the bonding strength between the air permeable sheet and the non-air permeable sheet are almost the same, and the weak bonding layer between the sheets is eliminated. The sealing performance as a whole is improved.
[0045]
In addition, the steam generator of the present invention can be used for determining the shape of the bag body, the bonding width between the breathable sheets and between the breathable sheet and the non-breathable sheet, the filling amount of the steam generating composition into the bag body, and the like. Can be set appropriately according to the conditions.
[0046]
The steam generator of the present invention can also contain additives such as fragrances and chemicals depending on the use. Examples of the fragrance include geraniol oil, menthol, citral, citronellol, cineol, α-cedren, cedrol, terpinene, nerol, nerolidol, patchouli alcohol, benzyl acetate, benzyl alcohol, borneol, linalyl acetate, linalool, limonene, hinokitiol and the like. Is mentioned. Examples of the drug include a blood circulation promoter, a swelling improving agent, a slimming agent, an analgesic, a polyol, a humectant, an essential oil, a plant extract, and a silicone. Examples of the form in which the additive is contained include a form in which a compress or a plaster layer is formed on the surface of the steam generator to be applied to the skin or mucous membrane, and a form in which the additive is contained in the steam generating composition.
[0047]
The use of the steam generator of the present invention is not particularly limited. The steam generator of the present invention is used, for example, to supply steam to the skin or mucous membranes of the body to improve blood circulation, to be used for the purpose of maintaining or improving the moisturized state of the skin and mucous membranes, and to generate It can also be used for relaxing by inhaling water vapor or added fragrance, or for various uses such as cosmetics in combination with drugs.
[0048]
【Example】
Hereinafter, the present invention will be described more specifically with reference to examples.
[0049]
[Example 1]
Using two air-permeable sheets, a non-air-permeable sheet, and a steam generating composition comprising the following composite nonwoven fabric, two air-permeable sheets and a non-air-permeable sheet were stacked so as to have a layer configuration shown in Table 1. Then, heat sealing (120 ° C. on the air-permeable sheet side, 200 ° C. on the non-air-permeable sheet side, sealing time: 2 seconds, pressure: 3 kg / cm ² ) on three sides of the outer periphery is performed, and the steam generating composition is applied to the non-air-permeable sheet and the air-permeable sheet. The steam generator (see FIG. 1) was obtained by filling the space therebetween and heat-sealing the other one under the same conditions and sealing. With respect to the obtained steam generator, the steam evaporation ability, the presence or absence of leakage of the steam generating composition, the bonding strength between the permeable sheets, and the bonding strength between the permeable sheet and the non-permeable sheet were evaluated as follows. Table 2 shows the results.
[0050]
<Breathable sheet>
A) Spunbond nonwoven fabric: polypropylene fiber (melting point 160 ° C), average fiber diameter 20 µm, basis weight 20 g / m ²
B) Melt blown nonwoven fabric: polypropylene fiber (melting point: 160 ° C.), average fiber diameter: 2 μm, air permeability: 10 cm ³ / (cm ² · s), basis weight: 30 g / m ²
C) Heat-fusible fiber nonwoven fabric: core-sheath structured fiber (core: polyester (melting point 255 ° C.), sheath: polyethylene (melting point 135 ° C.)), average fiber diameter 20 μm, average fiber length 51 mm, basis weight 20 g / m ² Shape of non-breathable part of non-woven fabric made of short fibers by heat roll method: Almost circular (about 1 mm in diameter)
Percentage of area of non-breathable part: 20%
Air permeability of the breathable sheet: 10 cc / (cm ² · s)
Water resistance of breathable sheet: 900mmAq
[0051]
<Non-breathable sheet>
Heat-fusible resin layer: Material L-LDPE (melting point 120 ° C), thickness 30 µm
Heat resistant non-woven fabric: nylon fiber material, average fiber diameter 20 μm, basis weight 40 g / m ²
[0052]
<Steam generating composition>
Oxidizable metal powder: 10.2 g (51 wt%) of iron powder (manufactured by Dowa Iron Powder Mining Co., Ltd., trade name: RKH)
Salts: sodium chloride, 0.4 g (2 wt%)
Water retention agent: 1 g (5 wt%) of a water-absorbing polymer (Nippon Shokubai Co., Ltd., Aquaric CA)
Vermiculite 0.8g (4wt%)
Water: 6.8 g (34 wt%)
Reaction accelerator: activated carbon 0.8 g (4 wt%)
[0053]
(Steam generation rate)
The steam generating ability of the obtained steam generator was examined by the above-described method, and calculated by the above equation (1).
[0054]
(Leakage of steam generating composition)
The leakage of the steam generating composition from the obtained steam generator was measured by setting the steam generator having generated steam in the suction hole of the particle monitor GT-321 manufactured by Shibata Co., Ltd. in a clean room (class 100). The number of dust particles having a size of 0.5 μm or more was examined and evaluated as follows.
：: less than 1000 △: less than 2000 ×: 2,000 or more
(Joint strength)
The obtained air-permeable sheet and non-air-permeable sheet of the steam generator were cut to a width of 5 cm, opened at 180 ° with the heat-sealed part in the center, and pulled using a tensile tester (Tensilon, manufactured by Orientec). The maximum strength when the tensile test was performed under the condition of a speed of 300 mm / min was defined as the bonding strength.
[0056]
[Example 2 and Comparative Examples 1 and 2]
A steam generator was produced in the same manner as in Example 1, except that the layer configuration was as shown in Table 1 and the material and the number of the breathable sheets were changed. Then, in the same manner as in Example 1 for the obtained steam generator, the steam evaporation ability, the presence or absence of leakage of the steam generating composition, the bonding strength between the permeable sheets, and the bonding strength between the permeable sheet and the non-permeable sheet Was examined. Table 2 shows the results.
[0057]
[Table 1]

[0058]
[Table 2]

[0059]
As shown in Table 2, the steam heating element obtained in the present example was a result in which sufficient performance was obtained with respect to the comparative example in terms of steam generation ability, powder leakage, and bonding strength.
[0060]
【The invention's effect】
According to the present invention, there is provided a steam generator having a desired steam generating ability and capable of reliably suppressing leakage of contents.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a view schematically showing one embodiment of a steam generator of the present invention, (a) is a plan view, and (b) is an enlarged view of a cross-sectional view taken along the line AA of (a). .
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Steam generator 2 Bag main body 20 Breathable sheet 200 Spunbond nonwoven fabric 201 Melt blown nonwoven fabric 202 Heat-fusible fiber nonwoven fabric 21 Non-breathable sheet 3 Steam generating composition

Claims

通気性を有する袋本体に被酸化性金属粉末、塩類及び水を含む水蒸気発生組成物が収容された水蒸気発生体において、
前記袋本体が、二重の通気性シートと非通気性シートとが接合されて設けられており、且つ前記通気性シートが、スパンボンド不織布、メルトブローン不織布及び熱融着性繊維不織布がこの順で接合された複合不織布からなることを特徴とする水蒸気発生体。In a steam generator in which a steam generating composition containing an oxidizable metal powder, salts and water is contained in a bag body having air permeability,
The bag body is provided by joining a double breathable sheet and a non-breathable sheet, and the breathable sheet is a spunbonded nonwoven fabric, a meltblown nonwoven fabric, and a heat-fusible fiber nonwoven fabric in this order. A steam generator comprising a bonded composite nonwoven fabric.

前記非通気性シートが、熱融着性フィルム及び耐熱性不織布が接合された複合シートからなる請求項１記載の水蒸気発生体。The steam generator according to claim 1, wherein the non-breathable sheet is a composite sheet in which a heat-fusible film and a heat-resistant nonwoven fabric are joined.