JP2002038109A

JP2002038109A - 発熱袋

Info

Publication number: JP2002038109A
Application number: JP2000228291A
Authority: JP
Inventors: Jiro Tsubouchi; 二郎坪内; Naoto Azuma; 直人我妻; Yoshiki Matsumoto; 喜基松本; Mamoru Takahashi; 守高橋
Original assignee: Japan Pionics Ltd
Current assignee: Japan Pionics Ltd
Priority date: 2000-07-28
Filing date: 2000-07-28
Publication date: 2002-02-06

Abstract

(57)【要約】【課題】雨どい、配管のように被加熱物の表面が曲面
であったり凹凸がある場合においても、被加熱物の接着
面の接着剤を効率よく加熱し速く硬化させることが可能
な手段を提供する【解決手段】空気中の酸素と接触して発熱する発熱組
成物が偏平状袋に収納されてなり、周囲温度２０±１
℃、周囲湿度５５〜７０％、かつ無風状態の空気中で発
熱組成物を発熱させた際の発熱組成物表面の最高温度が
７５℃以上である発熱袋を加熱手段とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は発熱袋に関し、さら
に詳細には、被加熱物の表面に密着することにより被加
熱物の接着面の接着剤を加熱して硬化させるための発熱
袋であって、被加熱物の表面が曲面であったり凹凸があ
っても効率よく加熱することができる発熱袋に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来から、種々の分野において各種の形
態の接着剤が用いられている。接着剤の多くは、接着対
象物の表面に塗布された際に、分子間力を充分に作用さ
せるため、流動性を与えて接着剤分子を接着対象物分子
に接近させることが必要であり、接着後は加熱すること
により固化を早めることができるものである。その代表
的なものとしては、フェノール系接着剤、エポキシ系接
着剤、ポリエステル系接着剤、ポリウレタン系接着剤、
酢酸ビニル系接着剤、ポリビニルアルコール系接着剤、
塩化ビニル系接着剤、ポリエチレン系接着剤、セルロー
ス系接着剤、クロロプレン系接着剤、ニトリルゴム系接
着剤等が挙げられる。また、接着対象物も、紙、木材、
プラスチック、セラミック、金属等であり広範囲のもの
に及んでいる。これらの接着剤は、接着対象物の種類、
作業条件、環境、経済性等の条件と、接着剤の接着力、
耐熱性、耐久性、耐薬品性等を考慮して適宜選択されて
使用されている。

【０００３】上述のような多種類の接着剤の成分を一概
に言うことはできないが、常温で液状の接着剤は、一般
的に、樹脂、ゴム等の結合剤と、水、有機溶剤等の溶剤
と、酸触媒、重合開始剤等の硬化剤と、充填材、顔料、
増粘剤等の組み合せにより構成される。接着剤を使用す
る際は、接着面の表面を予め清掃処理した後、はけぬ
り、ローラー等の手作業により、あるいはスプレーガン
等により接着剤が塗布される。接着剤は、被接着面を接
合した後硬化するまでにある程度の時間が必要であり、
通常は接着面が動かないように固定される。また、接着
剤の硬化は速いことが好ましく、結合剤の重合反応を促
進したり、溶剤を被接着物に吸収、拡散させたり、蒸発
させるために外部より加熱して硬化を速めることが実施
されている。そのため接着対象物を治具等で固定すると
ともに、治具等の内部に設置されたヒーターにより、あ
るいは治具等を介して外部から加熱することにより接着
部を加熱することが試みられている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、接着対
象物の加熱しようとする表面が曲面であったり凹凸があ
る場合には、接着対象物を固定するための治具と接着対
象物の間に隙間が生じて接着部を効率よく加熱すること
ができない。例えば、建築、土木の分野においても種々
の接着剤が使用されているが、雨どい、配管等は表面が
曲面であり、これらの補修や改修工事においては、外部
から効率よく加熱して接着剤の接着を速めるような手段
はなかった。従って、本発明が解決しようとする課題
は、雨どい、配管のように被加熱物の表面が曲面であっ
たり凹凸がある場合においても、効率よく加熱し速く接
着剤を硬化させることが可能な手段を提供することであ
る。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明者らは、これらの
課題を解決すべく鋭意検討した結果、空気中の酸素と接
触して発熱する発熱組成物が、通気性及び可撓性を有す
る偏平状袋に収納されており、周囲温度２０±１℃、周
囲湿度５５〜７０％、かつ無風状態の空気中で発熱組成
物を発熱させた際の発熱組成物表面の最高温度が７５℃
以上である発熱袋を用いて、これを被加熱物の表面に密
着させることにより、被加熱物の表面が曲面であったり
凹凸があっても、効率よく接着面を加熱し速く接着剤を
硬化させることが可能であることを見い出し本発明に到
達した。

【０００６】すなわち本発明は、被加熱物の表面に密着
することにより該被加熱物の接着面の接着剤を加熱して
硬化させるための発熱袋であって、二枚の可撓性包装材
を重ね合せ、互いの外周部を貼り合せて作成した通気性
を有する偏平状袋に、空気中の酸素と接触して発熱する
発熱組成物が収納されており、周囲温度２０±１℃、周
囲湿度５５〜７０％、かつ無風状態の空気中で該発熱組
成物を発熱させた際の該発熱組成物表面の最高温度が７
５℃以上であることを特徴とする発熱袋である。

【０００７】

【発明の実施の形態】本発明の発熱袋は、被加熱物の表
面が曲面であったり凹凸があっても、被加熱物の表面に
密着することにより被加熱物の接着面の接着剤を加熱し
て硬化させることができる発熱袋であって、空気中の酸
素と接触して発熱する発熱組成物が偏平状袋に収納され
ており、周囲温度２０±１℃、周囲湿度５５〜７０％、
かつ無風状態の空気中で発熱組成物を発熱させた際の発
熱組成物表面の最高温度が７５℃以上である発熱袋であ
る。本発明の発熱袋によれば、被加熱物の表面が曲面で
あったり凹凸があっても発熱袋を被加熱物に密着させる
ことができるので、被加熱物を効率よく加熱し速く接着
剤を硬化させることが可能である。また、被加熱物を下
方あるいは側面から加熱する場合においても、発熱袋内
で発熱組成物の垂れ下がりを生じることなしに被加熱物
を効率よく加熱することが可能である。

【０００８】本発明の発熱袋を適用することができる被
加熱物としては、例えば前述の雨どい、配管、各種工作
物等であるが、特にこれらに制限されることがない。ま
た、被加熱物を接着する場合の接着剤としては、ユリア
系接着剤、メラミン系接着剤、フェノール系接着剤、エ
ポキシ系接着剤、ポリエステル系接着剤、ポリウレタン
系接着剤、ポリアロマティック系接着剤、酢酸ビニル系
接着剤、ポリビニルアルコール系接着剤、ポリビニルア
セタール系接着剤、塩化ビニル系接着剤、アクリル系接
着剤、ポリアミド系接着剤、ポリエチレン系接着剤、セ
ルロース系接着剤、クロロプレン系接着剤、ニトリルゴ
ム系接着剤、スチレンゴム系接着剤、ポリサルファイド
系接着剤、ブチルゴム系接着剤、シリコーンゴム系接着
剤等を挙げることができる。

【０００９】本発明において、空気中の酸素と接触して
発熱する発熱組成物とは、被酸化性金属粉、活性炭、無
機電解質、水、保水剤等の混合物であり、従来から公知
のものが使用される。被酸化性金属粉としては鉄粉、ア
ルミニウム粉などであるが、通常は鉄粉が用いられ、還
元鉄粉、アトマイズド鉄粉、電解鉄粉等が利用される。
活性炭は反応助剤の他、保水剤としても使用され、通常
は椰子殻炭、木粉炭、ピート炭等が用いられる。無機電
解質としては、アルカリ金属、アルカリ土類金属、重金
属の塩化物、及びアルカリ金属の硫酸塩等が好ましく、
例えば、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、塩化第二鉄、硫酸ナトリウム等
が用いられる。

【００１０】保水剤としては、保水性の高いものである
とともに、発熱袋の長期保存中に変質を生じないもので
あれば特に限定されず、例えば真珠岩粉末、バーミキュ
ライト、木粉、高分子吸水剤等が用いられる。発熱組成
物の組成割合は、発熱袋の使用目的によって異なり一概
には特定できないが、接着剤の硬化促進のために使用す
るような場合には、比較的高い温度が得られるように設
定される。発熱組成物中の組成割合として通常は、被酸
化性金属粉が３５〜６０ｗｔ％、活性炭が４〜２５ｗｔ
％、水が１０〜３０ｗｔ％である。その他、所望によ
り、水素発生抑制剤、固結防止剤等を加えることもでき
る。

【００１１】本発明における偏平状袋は、発熱組成物を
袋の内部に保持するとともに、使用中に破袋を生じるこ
とがなく、発熱性能を得るために必要な通気性を有し、
被加熱物の表面が曲面であったり凹凸がある場合におい
ても発熱袋を被加熱物に密着させることができるよう
に、可撓性を有する包装材から成るものである偏平状袋
の包装材構成としては、袋の片面に通気性包装材を用
い、他の片面に非通気性包装材を用いる構成、または袋
の両面に通気性包装材を用いる構成とされる。しかし、
発熱袋から蒸散する水分により悪影響を受けるような接
着剤の硬化促進に使用する場合は、被加熱面に接する側
に非通気性包装材を用い、他の片面に通気性包装材を用
いることが好ましく、水分の影響を受けない接着剤の硬
化促進に使用する場合は、両面に通気性包装材を用いて
もよい。

【００１２】また、発熱袋を接着剤の硬化促進のために
使用する際においては、数分で７５℃以上に昇温し、３
０〜６０分程度の時間で発熱を終了するようなものが要
求されることから、比較的大きな通気量を有する包装材
が用いられる。そのため、偏平状袋の通気性包装材は、
非通気性フィルムまたは非通気性フィルムと不織布の貼
り合せ包材にＪＩＳＰ８１１７透気度試験方法による
通気度で１０秒以下となるように孔径が０．０５〜０．
７ｍｍの針孔を設けた包装材、ＪＩＳＰ８１１７透気
度試験方法による通気度で５０秒以下となるように設定
されたポリオレフィン繊維の積層不織布から成る包装
材、またはＪＩＳＰ８１１７透気度試験方法による通
気度で５００秒以下の多孔質フィルムに発熱時における
発熱袋の膨れ防止のための孔径０．７ｍｍ以下の孔を設
けた包装材であることが好ましい。尚、前記膨れ防止の
ための孔径０．７ｍｍ以下の孔は、通常は１個または数
個設けられる。

【００１３】ここで、上述のポリオレフィン繊維の積層
不織布とは、ポリエチレン、ポリプロピレン等の繊維が
積層され熱圧着されてメタノールバブリング法による最
大孔径が０．１μｍ〜２０μｍの孔を有し、通気性を制
御された不織布であり、市販品としては、例えばデュポ
ン（株）製のタイベック等がある。また、多孔質フィル
ムとはメタノールバブリング法による最大孔径が０．０
０１μｍ〜１０μｍ程度の微細な貫通孔を有するフィル
ムであり、例えば、合成樹脂フィルムを二軸延伸するこ
とによって貫通孔を設けたもの、あるいは溶融したポリ
エチレン、ポリプロピレンなどに炭酸カルシウムなどの
無機系微細粉末を分散させた後、フィルム状に押出し、
得られたフィルムをさらに延伸させて、貫通孔を設けた
もの等である。これら多孔質フィルムの市販品として
は、例えば（株）トクヤマ製のポーラム及びＮＦシー
ト、積水化学（株）製のセルポア、日東電工（株）製の
ブレスロン等がある。

【００１４】本発明の発熱袋は、前述の発熱組成物及び
包装材の構成とすることにより、周囲温度２０±１℃、
周囲湿度５５〜７０％、かつ無風状態（０．５ｍ／ｓ以
下）の空気中で、発熱組成物を発熱させた際の発熱組成
物表面の最高温度が７５℃以上、好ましくは８０℃以上
に達するように設定される。本発明においては、前記の
発熱組成物表面の温度は、糸、紐等により発熱袋を吊る
し、あるいはこれに準じる方法で、他の物体に接触させ
ないようにして測定するものとする。

【００１５】本発明における発熱組成物を収納する偏平
状袋は、通常は通気性包装材と非通気性包装材とを熱融
着性を有する面が互いに内側となるようにして重ね合
せ、外周部を加熱融着することにより貼り合せて袋状に
成形するとともに、発熱組成物を充填して発熱袋とされ
る。この際、偏平状袋の貼り合せ部は、好ましくは平均
幅が１０〜１００ｍｍとなるように設定される。平均幅
が１０ｍｍより小さい場合は被加熱物への接着性が悪く
なり、１００ｍｍより大きい場合は取り扱い性が悪くな
る。

【００１６】ここで、貼り合せ部の幅とは、偏平状袋の
貼り合せ部の内周の任意の点において対向する外周との
最短距離を意味する。貼り合せ部の外周及び内周の形状
が円あるいは楕円の場合は、内周の円上あるいは楕円上
の任意の点において対向する外周の円あるいは楕円との
最短距離を意味する。また、貼り合せ部の外周の形状が
正方形あるいは長方形で内周の形状が円あるいは楕円の
ような場合も、内周の円上あるいは楕円上の任意の点に
おいて対向する外周の直線との最短距離を意味する。外
周及び内周の形状がこれら以外の場合も、前記に準じて
貼り合せ部の幅とする。

【００１７】本発明における偏平状袋の形状としては、
台形、菱形、円形、楕円形等とすることもできるが、製
造工程上、正方形あるいは長方形とすることが好まし
く、このような場合、偏平状袋の四辺の貼り合せ部の平
均幅が四辺共１０〜１００ｍｍとなるように設定される
ことが好ましい。尚、本発明においては、偏平状袋がど
のような形状であっても貼り合せ部の幅の下限は５ｍｍ
であることが好ましい。尚、本発明の発熱袋の大きさ
は、使用目的、被加熱物の大きさ、発熱袋の接着場所等
によって異なり一概には特定できないが、通常は名刺と
同等程度の大きさから、日本工業規格Ａ列３番程度の大
きさまでのものが用いられる。

【００１８】さらに、本発明の発熱袋は、被加熱物へ接
着させるために、好ましくは偏平状袋の貼り合せ部の片
面の表面に粘着剤層が設けられる。粘着剤層は、広範囲
にわたるほど被加熱物への装着性が良くなり、好ましく
は偏平状袋の片面の貼り合せ部の３０％以上の表面に、
さらに好ましくは５０％以上の表面に設けられる。ま
た、偏平状袋の片面を通気性包装材とし、他の片面を非
通気性包装材とした場合には、非通気性包装材側に粘着
剤層を設けることが好ましい。

【００１９】粘着剤層は、被加熱物に粘着固定すること
ができ、被加熱物の表面への転着を生じることがなく、
かつ発熱袋として使用されるまでの長期保存中に変質す
ることがないものであればいかなるものでも用いること
ができ、例えばその構成成分としてアクリル酸系ポリマ
ーなどが用いられる。また、粘着剤層の表面は、通常は
使用されるまでの間、剥離紙などにより被覆される。さ
らに本発明の発熱袋は、使用される迄の期間中、外部の
空気と遮断し、かつ水が蒸発し外部へ逸散することを防
ぐために、ポリエチレン、ポリプロピレン等の非通気性
フィルムから成る外袋に密封される。

【００２０】

【実施例】次に、本発明を実施例により具体的に説明す
るが、本発明がこれらにより限定されるものではない。

【００２１】（実施例１）坪量６０ｇ／ｍ^２、厚さ０．
１４ｍｍ、ＪＩＳＰ８１１７透気度試験方法による通
気度で２．０秒のポリオレフィン繊維の積層不織布と、
厚さ６０μｍのポリエチレンフィルムを重ね合わせ、長
さ１７０ｍｍ、幅１４５ｍｍに切断し、３方の周辺部を
加熱融着することにより貼り合せて袋状に成形し偏平状
袋を作成した。尚、長さ１７０ｍｍの方の一組の対向す
る二辺の貼り合せ部の幅を４０ｍｍとし、他の貼り合せ
部の幅を５ｍｍとした。

【００２２】次にこの偏平状袋のポリエチレンフィルム
側の前記一組の対向する二辺の貼り合せ部のほぼ全面
に、アクリル酸エステル系の粘着剤を塗布することによ
り粘着剤層を設け、この粘着剤層の表面に剥離紙を被覆
させた。また、鉄粉２５ｇ、活性炭１０ｇ、木粉２ｇ、
バーミキュライト２ｇ、高分子吸水剤１ｇ、塩化ナトリ
ウム２ｇ、水１５ｇからなる発熱組成物を窒素雰囲気下
で調製し、前記の偏平状袋に収納した後、残る１辺を加
熱融着することにより貼り合せた。さらに発熱袋を非通
気性の外袋に密封して、温度２０℃、相対湿度６０％の
試験室に約１週間放置した。

【００２３】以上のように作成した２５個の発熱袋のう
ち５個について、温度２０℃、相対湿度６０％の試験室
で発熱試験を行なった。発熱試験は、発熱袋を外袋から
取り出した後、これらの発熱袋を糸により他の物体に接
触させないようにして吊るして、発熱袋の中心部の発熱
組成物表面の温度を測定した。その結果を表１に示す。
尚、発熱試験中は試験室を無風状態に設定した。また、
表１は５個の平均温度を示し、経過時間は外袋を開封し
た時を基準とするものである。

【００２４】また、残りの２０個の発熱袋について、温
度２０℃、相対湿度６０％の試験室で、外径５ｃｍ、厚
さ２ｍｍ、長さ１０ｃｍのプラスチック製円筒管を各々
２個用いて接着試験を行なった。プラスチック製円筒管
の接着は、円筒管２個を円形の断面部が互いに接するよ
うに鉛直方向に配置し、この断面に液体のフェノール系
接着剤を塗布して直ちに互いに押し当てるとともに、発
熱袋を外袋から取り出し剥離紙を剥して、断面部が覆わ
れるように円筒管の側面に貼り付けることにより行なっ
た。次に、接着開始から１０分後、５個のサンプルにつ
いて、接着面に垂直な方向に２０ｋｇの力で引張って、
接着剤が固化しているか否か調べた。さらに２０分後、
４０分後、６０分後においても同様に接着剤の固化状態
を調べた。その結果を表２に示す。

【００２５】（実施例２）実施例１における発熱袋の積
層不織布を、坪量８０ｇ／ｍ^２、厚さ０．１６ｍｍ、Ｊ
ＩＳＰ８１１７透気度試験方法による通気度で５秒の
ポリオレフィン繊維の積層不織布に替えたほかは実施例
１と同様にして発熱袋を２０個作成した。この発熱袋を
非通気性の外袋に密封して、温度２０℃、相対湿度６０
％の試験室に約１週間放置した。その後、実施例１と同
様にして発熱試験及び接着試験を実施した。結果を表１
及び表２に示す。

【００２６】（比較例１）実施例１における発熱袋の積
層不織布を、坪量５０ｇ／ｍ^２、厚さ０．１ｍｍのナイ
ロン製不織布に厚さ６０μｍのポリエチレンフィルムを
貼り合せてＪＩＳＰ８１１７透気度試験方法による通気
度が２０秒となるように針孔を設けたラミネート包材に
替えたほかは実施例１と同様にして発熱袋を２０個作成
した。この発熱袋を非通気性の外袋に密封して、温度２
０℃、相対湿度６０％の試験室に約１週間放置した。そ
の後、実施例１と同様にして発熱試験及び接着試験を実
施した。結果を表１及び表２に示す。

【００２７】

【表１】

【００２８】

【表２】

【００２９】

【発明の効果】本発明の発熱袋は、雨どい、配管のよう
に被加熱物の表面が曲面であったり凹凸がある場合にお
いても、被加熱物に密着させることができるので、被加
熱物の接着面の接着剤を効率よく加熱し速く硬化させる
ことが可能である。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者高橋守神奈川県平塚市田村5181番地日本パイオニクス株式会社平塚工場内Ｆターム(参考） 3E064 AA05 BA26 BA30 BB03 FA06 GA04 HD08 HE01 HN01 4J040 CA071 CA081 CA091 CA141 DC021 DD021 DF001 EA011 EB051 EB111 EB131 ED021 EG001 EJ001 EK031 HA026 HA066 HA096 HA256 JA06 JA09 JB01 KA21 LA08 MA10 MB03 NA10 NA12 PB05

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】被加熱物の表面に密着することにより該
被加熱物の接着面の接着剤を加熱して硬化させるための
発熱袋であって、二枚の可撓性包装材を重ね合せ、互い
の外周部を貼り合せて作成した通気性を有する偏平状袋
に、空気中の酸素と接触して発熱する発熱組成物が収納
されており、周囲温度２０±１℃、周囲湿度５５〜７０
％、かつ無風状態の空気中で該発熱組成物を発熱させた
際の該発熱組成物表面の最高温度が７５℃以上であるこ
とを特徴とする発熱袋。
【請求項２】少なくとも一枚の可撓性包装材が、非通
気性フィルムまたは非通気性フィルムと不織布の貼り合
せ包材にＪＩＳＰ８１１７透気度試験方法による通気
度で１０秒以下となるように孔径が０．０５〜０．７ｍ
ｍの針孔を設けた包装材、ＪＩＳＰ８１１７透気度試
験方法による通気度で５０秒以下となるように設定され
たポリオレフィン繊維の積層不織布から成る包装材、ま
たはＪＩＳＰ８１１７透気度試験方法による通気度で
５００秒以下の多孔質フィルムに発熱時における発熱袋
の膨れ防止のための孔径０．７ｍｍ以下の孔を設けた包
装材である請求項１に記載の発熱袋。
【請求項３】貼り合せ部の平均幅が１０〜１００ｍｍ
である請求項１に記載の発熱袋。
【請求項４】貼り合せ部の片面の表面に粘着剤層を設
けた請求項１に記載の発熱袋。