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JP2014076158A - カイロ用袋体構成部材 - Google Patents

カイロ用袋体構成部材 Download PDF

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JP2014076158A
JP2014076158A JP2012225104A JP2012225104A JP2014076158A JP 2014076158 A JP2014076158 A JP 2014076158A JP 2012225104 A JP2012225104 A JP 2012225104A JP 2012225104 A JP2012225104 A JP 2012225104A JP 2014076158 A JP2014076158 A JP 2014076158A
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Yasuhiro Takeda
安洋 武田
Masaaki Arakawa
正章 荒川
Masanori Takechi
政憲 武智
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Nitoms Inc
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Nitto Lifetec Corp
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Abstract

【課題】本願発明の目的は、内包される発熱体の量を変えることなく、カイロの持続時間を長くできるカイロ用袋体構成部材を提供することにある。
【解決手段】本願発明の袋体構成部材は、目付けが40g/m2未満であり、且つ目付け1g/m2当たりの厚みが0.008mm以上である不織布と、多孔質フィルムとを含むことを特徴としている。上記不織布と、上記多孔質フィルムとが、ホットメルト型接着剤から形成された接着剤層を介して貼り合わされていることが好ましい。
【選択図】図1

Description

本発明は、カイロ用袋体構成部材に関する。
従来、衣類や肌などに貼付して用いる貼るタイプのカイロ(「貼るカイロ」と称する場合がある)や、手で揉むなどして用いる貼らない(貼れない)タイプのカイロ(「貼らないカイロ」と称する場合がある)などの使い捨てカイロが用いられている。上記使い捨てカイロとしては、例えば、図3に示されるような構成のものが挙げられる。具体的には、2枚の袋体構成部材(表材34及び裏材35)を、ヒートシール加工により貼り合わせて袋体とし、この袋体の内部に鉄粉等を主成分とする発熱体36が封入された構成である。
これらの使い捨てカイロにおいては、袋体内部の発熱体に対する酸素供給性の観点から、袋体構成部材の少なくとも一方には通気性の部材が用いられ、特に、多孔質フィルムと不織布の積層部材(複合部材)である通気性の袋体構成部材が広く用いられている(例えば、特許文献1〜3参照)。
使い捨てカイロは、内包された発熱体を熱源としている。従来、使い捨てカイロの持続時間(40℃以上を保持し、持続する時間)は、発熱体(特に鉄粉の含有量)の量を変えることでコントロールされていた。しかしながら、この方法では、持続時間を長くするには、発熱体の量を増やす必要があり、カイロが重くなる、生産コストが高くなるなどの問題があった。
特開平10−328224号公報 特開2000−42021号公報 特開2000−126217号公報
カイロの持続時間を長くする手段として、発熱体の量を変える以外の方法は検討されていないのが現状である。しかし、発熱体の成分や量を変えることなく、カイロの最高温度を維持したまま、持続時間を長くすることができる使い捨てカイロの要求が高まってきている。
従って、本発明の目的は、内包される発熱体の成分や量を変えることなく、カイロの持続時間を長くできるカイロ用袋体構成部材を提供することにある。
本発明者は、上記目的を達成するため鋭意検討した結果、目付けと目付け当たりの厚みが特定範囲の不織布と、多孔質フィルムとを含むカイロ用袋体構成部材を用いると、カイロの持続時間が長くなることを見出し、本発明を完成した。
すなわち、本発明は、目付けが40g/m2未満であり、且つ目付け1g/m2当たりの厚みが0.008mm以上である不織布と、多孔質フィルムとを含むことを特徴とするカイロ用袋体構成部材を提供する。
上記不織布と、上記多孔質フィルムとが、ホットメルト型接着剤から形成された接着剤層を介して貼り合わされていることが好ましい。
上記不織布が、スパンボンド法により製造された不織布であることが好ましい。
上記不織布が、ポリエステル製不織布又はポリオレフィン製不織布であることが好ましい。
上記不織布が、ポリプロピレン製不織布であることが好ましい。
また、本発明は、上記のカイロ用袋体構成部材を有する使い捨てカイロを提供する。
本発明のカイロ用袋体構成部材は、上記構成を有するため、本発明のカイロ用袋体構成部材を有する使い捨てカイロの持続時間が長くなる。
本発明のカイロ用袋体構成部材の一例を示す概略図(断面図)である。 不織布の目付け1g/m2当たりの厚みの測定における測定用サンプルの採取方法(一例)を模式的に示す説明図(概略平面図)である。 従来の使い捨てカイロの一例を示す概略断面図である。
[カイロ用袋体構成部材]
本発明のカイロ用袋体構成部材は、少なくとも不織布(不織布層)と多孔質フィルムとを含む。中でも、本発明のカイロ用袋体構成部材は、上記不織布と上記多孔質フィルムとが積層された(貼り合わされた)積層体(複合部材)であることが好ましく、上記不織布と上記多孔質フィルムとが接着剤層を介して貼り合わされた積層体であることがより好ましい。本発明のカイロ用袋体構成部材は、不織布と多孔質フィルム以外に、中間層等を有していてもよい。
なお、本明細書において、本発明のカイロ用袋体構成部材を、「本発明の袋体構成部材」と称する場合がある。
図1は、本発明の袋体構成部材の一例を示す概略図(断面図)である。図1に記載の本発明の袋体構成部材11は、不織布12と多孔質フィルム14との積層体(複合部材)である。不織布12と多孔質フィルム14とは、接着剤層13を介して貼り合わされている。
(不織布)
上記不織布としては、特に限定されないが、例えば、ポリエステル製不織布(ポリエチレンテレフタレート製不織布など)、ポリオレフィン製不織布(ポリエチレン製不織布、ポリプロピレン製不織布など)、ポリアミド製不織布(ナイロン製不織布など)、レーヨン製不織布など公知乃至慣用の不織布(天然繊維による不織布、合成繊維による不織布など)を使用することができる。中でも、加工適性の観点から、ポリエステル製不織布(ポリエチレンテレフタレート製不織布など)、ポリオレフィン製不織布が好ましく、コストを抑えることができ、原料となる樹脂の量に対して体積の大きい不織布が得られやすいという観点から、ポリプロピレン製不織布が特に好ましい。上記不織布は、単独で又は2種以上組み合わせて用いることができる。
上記不織布の製造方式は、特に限定されないが、例えば、スパンボンド法(スパンボンド方式)、スパンレース法(スパンレース方式)、メルトブロー法、サーマルボンド法、ケミカルボンド法、ニードルパンチ法などが挙げられる。中でも、目付けや目付け当たりの厚みを自由に変えられ、強度に優れ、毛立ちしにくいという観点から、スパンボンド法が好ましい。即ち、上記不織布は、スパンボンド法により製造された不織布(スパンボンド不織布)が好ましい。
上記不織布の目付け(目付量)は、40g/m2未満であり、加工性の観点から、好ましくは20g/m2以上40g/m2未満、より好ましくは20〜35g/m2、さらに好ましくは20〜30g/m2である。目付けを40g/m2未満とすることにより、生産コストを抑えることができる。さらに、使い捨てカイロを使用する際の体感温度が高くなり、より暖かく感じることができる。
上記不織布の目付け1g/m2当たりの厚みは、0.008mm以上(例えば、0.008〜0.020mm)であり、好ましくは0.009〜0.018mm、より好ましくは0.009〜0.015mmである。不織布の目付け1g/m2当たりの厚みを、0.008mm以上とすることにより、不織布中に空気が多く含まれるため、袋体構成部材の保温性、断熱性が増す。そのため、本発明の袋体構成部材を有するカイロの持続時間、立ち上がり時間、温度保証時間などが長くなる。なお、「立ち上がり時間」とは、発熱開始直後から40℃まで昇温するのに要する時間をいう。また、「温度保証時間」とは、最高温度と40℃の中間の温度以上を保持する時間をいう。
上記不織布の目付け1g/m2当たりの厚みは、不織布から、長さ25mm、幅25mmの正方形状の測定サンプルを6個採取し、目付けと厚みを測定し、それぞれの平均値から算出した値である。具体的には、例えば、以下の方法で測定及び算出できる。
<不織布の目付け1g/m2当たりの厚みの測定及び算出方法>
不織布から、図2に示すように、長さ25mm、幅25mmの正方形状の不織布を6個採取し、測定用サンプルとする。
図2は、測定用サンプルの採取方法の一例を模式的に示す説明図(概略平面図)である。図2において、21は不織布(一例)、22(斜線部分)は測定用サンプル(1個)を表す。
次いで、上記のそれぞれの測定用サンプル(6個)の重量を測定、単位面積当たりの重量(単位:g/m2)を計算し、それぞれの測定用サンプル(6個)の目付けから平均値を算出し、「不織布の目付け(g/m2)」とする。
さらに、採取した全ての測定用サンプル(6個)について、ダイヤルゲージ(商品名「R1−B」((株)尾崎製作所製)の測定子直径を15mmに変更したもの)を用いて、厚み(mm)を測定する。それぞれの測定用サンプル(6個)の厚みから平均値を算出し、「不織布の厚み(mm)」とする。
「不織布の目付け(g/m2)」、「不織布の厚み(mm)」から、以下の式に従い、「不織体の目付け1g/m2当たりの厚み(mm)」を算出する。
不織体の目付け1g/m2当たりの厚み(mm)=不織布の厚み(mm)/不織布の目付け(g/m2
上記不織布は、単層、複層の何れの形態を有していてもよい。中でも、コストの観点から、単層であることが好ましい。
上記不織布は、市販品を用いてもよく、例えば、ポリプロピレン製不織布としては、商品名「P03030」(旭化成せんい(株)製)、商品名「SP−1020E」(前田工繊(株)製)などが挙げられる。
(多孔質フィルム)
本発明の袋体構成部材における多孔質フィルム(多孔質フィルム層)は、ポリオレフィン系樹脂、ポリエステル系樹脂、ポリスチレン系樹脂などの樹脂から構成(形成)されるフィルム状の多孔質基材である。上記の中でも、価格、柔軟性の観点やヒートシール性の観点から、ポリオレフィン系樹脂から構成される多孔質フィルムが好ましい。
上記ポリオレフィン系樹脂は、少なくともオレフィン成分(エチレン、プロピレン、ブテン−1、ペンテン−1、ヘキセン−1、4−メチル−ペンテン−1、ヘプテン−1、オクテン−1等のα−オレフィンなど)をモノマー成分とする樹脂であれば特に制限されない。
上記ポリオレフィン系樹脂としては、例えば、低密度ポリエチレン、線状低密度ポリエチレン(直鎖状低密度ポリエチレン)、中密度ポリエチレン、高密度ポリエチレン、エチレン−酢酸ビニル共重合体、エチレン−α−オレフィン共重合体(例えば、エチレン−プロピレン共重合体など)等のエチレン系樹脂の他、プロピレン系樹脂(ポリプロピレン、プロピレン−α−オレフィン共重合体など)や、ポリブテン系樹脂(ポリブテン−1など)、ポリ−4−メチルペンテン−1などが挙げられる。また、ポリオレフィン系樹脂としては、例えば、エチレン−アクリル酸共重合体、エチレン−メタクリル酸共重合体等のエチレン−不飽和カルボン酸共重合体;アイオノマー;エチレン−アクリル酸メチル共重合体、エチレン−アクリル酸エチル共重合体、エチレン−メタクリル酸メチル共重合体等のエチレン−(メタ)アクリル酸エステル共重合体;エチレン−ビニルアルコール共重合体なども用いることができる。ポリオレフィン系樹脂としては、エチレン系樹脂が好ましく、中でも、低密度ポリエチレン、線状低密度ポリエチレン(直鎖状低密度ポリエチレン)、エチレン−α−オレフィン共重合体が好ましい。
上記低密度ポリエチレンの密度は、特に限定されないが、0.90〜0.93g/cm3が好ましく、より好ましくは0.91〜0.92g/cm3である。また、低密度ポリエチレンの重量平均分子量は、特に限定されないが、3万〜20万が好ましく、より好ましくは5万〜6万である。また、低密度ポリエチレンの190℃におけるMFRは、特に限定されないが、1.0〜5.0(g/10分)が好ましく、より好ましくは、2.0〜4.0(g/10分)である。なお、本明細書における密度とは、JIS K 6922−2及びJIS K 7112に準拠して得られた密度をいうものとする。また、本明細書におけるMFRは、ISO1133(JIS K 7210)に準拠して、荷重条件2.16kgfで測定したMFRをいうものとする。また、本明細書における重量平均分子量は、GPC(ゲル浸透クロマトグラフィ)法により測定した重量平均分子量をいうものとする。中でも、高温GPC法(高温GPC装置)により測定することが好ましい。具体的には、例えば、特開2009−184705号公報に記載の高温GPC法などが挙げられる。
上記直鎖状低密度ポリエチレンは、エチレンと炭素数が4〜8のα−オレフィンモノマーとを重合して得られる、短鎖分岐(分岐の長さは炭素数1〜6が好ましい)を有する直鎖状ポリエチレンである。上記直鎖状低密度ポリエチレンに用いられるα−オレフィンモノマーとしては、1−ブテン、1−オクテン、1−ヘキセン、4−メチルペンテン−1が好ましい。上記直鎖状低密度ポリエチレンにおいて、全構成モノマーの繰り返し単位(全ての構成モノマーに起因する繰り返し単位)に対するエチレンモノマーの繰り返し単位(エチレンモノマーに起因する繰り返し単位)の含有量(含有率)は90モル%以上が好ましい。上記直鎖状低密度ポリエチレンとしては、中でも、低温ヒートシール性(低温ヒートシール時のヒートシール強度)向上の観点から、メタロセン系触媒を用いて調製された、いわゆる、メタロセン系直鎖状低密度ポリエチレン(メタロセン系LLDPE)が特に好ましい。
上記直鎖状低密度ポリエチレンの密度は、特に限定されないが、0.90〜0.93g/cm3が好ましく、より好ましくは0.91〜0.92g/cm3である。直鎖状低密度ポリエチレンの重量平均分子量は、特に限定されないが、3万〜20万が好ましく、より好ましくは5万〜10万、さらに好ましくは5万〜6万である。また、直鎖状低密度ポリエチレンの190℃におけるMFRは、特に限定されないが、1.0〜5.0(g/10分)が好ましく、より好ましくは、2.0〜4.0(g/10分)である。
上記エチレン−α−オレフィン共重合体は、エチレンとα−オレフィンモノマーの共重合体である。上記α−オレフィンとしては、エチレン以外のα−オレフィンであれば特に制限されないが、例えば、プロピレン、ブテン−1、ペンテン−1、ヘキセン−1、4−メチル−ペンテン−1、ヘプテン−1、オクテン−1等の炭素数3〜8のα−オレフィンが挙げられる。中でも、ブテン−1を用いた、エチレン−α−オレフィン共重合エラストマーが好ましい。上記エチレン−α−オレフィン共重合体において、全構成モノマーの繰り返し単位に対するエチレンモノマーの繰り返し単位の含有量は60〜95モル%が好ましく、より好ましくは80〜90モル%である。上記エチレン−α−オレフィン共重合体は、多孔質フィルムのヒートシール性をさらに向上させる役割を担う。
上記エチレン−α−オレフィン共重合体の密度は、特に限定されないが、0.90g/cm3未満が好ましく、より好ましくは0.86〜0.89g/cm3、さらに好ましくは0.87〜0.89g/cm3である。また、エチレン−α−オレフィン共重合体の重量平均分子量は、特に限定されないが、5万〜20万が好ましく、より好ましくは8万〜15万である。また、エチレン−α−オレフィン共重合体の190℃におけるMFRは、特に限定されないが、1.0〜5.0(g/10分)が好ましく、より好ましくは2.0〜4.0(g/10分)である。
上記多孔質フィルムは、特に限定されないが、無機充填剤を含有することが好ましい。該無機充填剤は、延伸により充填剤の周囲にボイド(孔)を発生させることによって、フィルムを多孔質化させる役割を担う。かかる無機充填剤としては、例えば、タルク、シリカ、石粉、ゼオライト、アルミナ、アルミニウム粉末、鉄粉の他、炭酸カルシウム、炭酸マグネシウム、炭酸マグネシウム−カルシウム、炭酸バリウム等の炭酸の金属塩;硫酸マグネシウム、硫酸バリウム等の硫酸の金属塩;酸化亜鉛、酸化チタン、酸化マグネシウム等の金属酸化物;水酸化アルミニウム、水酸化マグネシウム、水酸化ジルコニウム、水酸化カルシウム、水酸化バリウム等の金属水酸化物;酸化マグネシウム−酸化ニッケルの水和物、酸化マグネシウム−酸化亜鉛の水和物等の金属水和物(水和金属化合物)などが挙げられる。中でも、炭酸カルシウム、硫酸バリウムが好ましい。無機充填剤の形状は特に限定されず、平板形状、粒状などのものを用いることができるが、延伸によるボイド(孔)形成の観点からは、粒状(粒子状)が好ましい。即ち、無機充填剤としては、炭酸カルシウムからなる無機粒子(無機微粒子)が好ましい。
上記無機充填剤(無機粒子)の粒径(平均粒径)は、特に限定されないが、例えば、0.1〜10.0μmであることが好ましく、より好ましくは0.5〜5.0μmである。無機充填剤の粒径が、0.1μm以上の場合にボイド形成性が向上し、10.0μm以下とすることにより成膜(製膜)破れ、外観不良を抑制できるため好ましい。
上記無機充填剤(無機粒子)の含有量は、特に限定されないが、例えば、多孔質フィルムを構成する全ポリマー成分(100重量部)に対して、50〜150重量部であることが好ましく、より好ましくは80〜120重量部である。無機充填剤の含有量が、50重量部以上の場合にボイド形成性が向上し、150重量部以下とすることにより成膜破れ、外観不良を抑制できるため好ましい。
上記多孔質フィルムには、着色剤、老化防止剤、酸化防止剤、紫外線吸収剤、難燃剤、安定剤などの各種添加剤が、本発明の効果を損なわない範囲内で配合されていてもよい。
本発明における多孔質フィルムは、溶融成膜法(Tダイ法、インフレーション法)によって製造することができる。中でもTダイ法が好ましい。例えば、上記のポリオレフィン系樹脂、無機充填剤、及び、必要に応じて、各種添加剤を、2軸混練押出にて混合分散し、一旦ペレット状にした後、1軸押出機にて溶融押出して未延伸フィルムを作製し、該未延伸フィルムを、延伸(例えば、1軸又は2軸に延伸)することにより多孔質化して製造する。多孔質フィルムを積層フィルムとする場合には、共押出法を好ましく用いることができる。なお、多孔質フィルムには、必要に応じて、背面処理、帯電防止処理などの各種処理が施されていてもよい。
上記多孔質フィルムの製造において、押出温度は、170〜270℃が好ましく、より好ましくは180〜260℃、さらに好ましくは230〜250℃である。また、未延伸フィルム作製時の引き取り速度は、5〜25m/分が好ましく、引き取りロール温度(冷却温度)は5〜40℃が好ましく、より好ましくは20〜30℃である。
上記未延伸フィルムを延伸[1軸延伸、2軸延伸(逐次2軸延伸、同時2軸延伸)など]する方法としては、ロール延伸方式やテンター延伸方式など公知慣用の延伸方式を用いることができる。延伸温度は、50〜100℃が好ましく、より好ましくは60〜90℃である。多孔質化と安定成膜の観点から、延伸倍率(単軸方向)は、2〜5倍が好ましく、より好ましくは3〜4倍である。2軸延伸の場合の面積延伸倍率は2〜10倍が好ましく、より好ましくは3〜7倍である。
上記多孔質フィルムの厚みは、特に限定されないが、例えば、30〜200μmが好ましく、より好ましくは50〜150μm、さらに好ましくは50〜120μmである。上記厚みが30μm以上であることにより、使い捨てカイロを作製する際のエッジ切れ[ヒートシール部分と非ヒートシール部分の境でフィルムが裂ける現象]の発生を抑制することができるため好ましい。また、上記厚みが200μm以下であることにより、使い捨てカイロを作製する際のシール性が良好となり、シール不良の発生を抑制することができるため好ましい。
上記多孔質フィルムは、単層、複層のいずれの形態を有していてもよい。中でも、コストや耳端などを再生できるという観点から、単層であることが好ましい。
上記多孔質フィルムの透気抵抗度は、通気性の観点から、1000〜8万秒/100ccが好ましく、より好ましくは5000〜5万秒/100ccである。上記の透気抵抗度は、JIS P 8117に準拠して、王研式試験機法により、求めることができる。
(接着剤(接着剤層))
本発明の袋体構成部材において、上記不織布(不織布層)と上記多孔質フィルム(多孔質フィルム層)とを積層する方法としては、特に限定されないが、上記不織布と上記多孔質フィルムとを、接着剤で貼り合わせる方法が好ましい。即ち、上記不織布と上記多孔質フィルムとは接着剤層を介して貼り合わされていることが好ましい。上記接着剤(接着剤層)は、特に限定されないが、不織布と多孔質フィルムの貼り合わせなどに用いられる公知の接着剤(接着剤層)を用いることができる。なお、上記接着剤層を形成する「接着剤」は、「粘着剤(感圧性接着剤)」を含む。
上記接着剤としては、特に制限されないが、例えば、ゴム系(天然ゴム、スチレン系エラストマーなど)、ウレタン系(アクリルウレタン系)、ポリオレフィン系(エチレン−酢酸ビニル共重合体(EVA)、エチレン−アクリル酸メチル共重合体(EMA)等)、アクリル系、シリコーン系、ポリエステル系、ポリアミド系、エポキシ系、ビニルアルキルエーテル系、フッ素系などの公知の接着剤を用いることができる。また、上記接着剤は単独で又は2種以上を組み合わせて用いることができる。上記の中でも、ポリアミド系接着剤、ポリエステル系接着剤、ポリオレフィン系接着剤が好ましく、より好ましくは、ポリアミド系接着剤である。
また、接着剤は、いずれの形態を有している接着剤であってもよく、特に限定されないが、溶剤を用いなくても熱により溶融させることにより塗工することができ、不織布に対して直接塗布して接着剤層を形成することができる利点、ヒートシール部分ではヒートシール加工によって更に大きな接着力が得られる利点を有することから、ホットメルト型(熱溶融型)接着剤が特に好ましい。即ち、上記不織布と、上記多孔質フィルムとは、ホットメルト型接着剤から形成された接着剤層を介して貼り合わされていることが好ましい。
上記接着剤としては、ポリアミド系、ポリエステル系又はポリオレフィン系のホットメルト型接着剤が好ましく、より好ましくは、熱可塑性ポリアミド系ホットメルト型接着剤、熱可塑性ポリエステル系ホットメルト型接着剤、又は熱可塑性ポリオレフィン系ホットメルト型接着剤である。
不織布と多孔質フィルムとの具体的な積層方法としては、接着剤の種類などによっても異なり、特に限定されないが、ホットメルト型接着剤を用いる場合には、接着剤を不織布上に塗布(塗工)した後、多孔質フィルムを貼り合わせる方法が好ましい。上記塗布方法としては、ホットメルト型接着剤の塗布方法として用いられる公知慣用の方法を用いることが可能であり、特に限定されないが、例えば、通気性を維持する観点から、スプレー塗布による塗布、ストライプ塗工、ドット塗工が好ましい。接着剤の塗布量(固形分)は、特に限定されないが、塗工性、接着性、経済性などの観点から、0.5〜20g/m2が好ましく、より好ましくは1〜10g/m2である。
上記接着剤層としては、上記の中でも、特に接着剤を繊維化して形成した多孔性接着剤層が好ましい。即ち、本発明の袋体構成部材は、上記不織布と上記多孔質フィルムとが、多孔性接着剤層(接着剤を繊維化して形成した接着剤層)を介して貼り合わされてなる積層体(複合部材)であることが好ましい。
上記多孔性接着剤層は、特に限定されないが、熱溶融型(ホットメルト型)接着剤を、スプレー方式(スプレー塗布)により繊維化して形成した接着剤層が好ましく、さらに好ましくは、上記接着剤を、カーテンスプレー方式により、加熱溶融下において熱風を介し吹き付けて繊維化して塗布する方法にて形成した接着剤層である。上記接着剤層は、繊維化して形成した多孔性接着剤層であることにより(特に、スプレー方式にて塗布して形成された接着剤層であることにより)、本発明の袋体構成部材の通気性を低下させないという利点がある。
上記多孔性接着剤層の平均繊維径は、15〜500μmが好ましく、より好ましくは20〜50μmである。平均繊維径が15μm未満では、不織布と多孔質フィルムとの貼り合わせ強度が低下する場合があり、500μmを超えると、塗布時に多孔質フィルムに接着剤の温度が伝わり、ダメージを与える場合がある。上記の平均繊維径は、例えば、スプレー塗布時のエアー流量、塗布部分とカーテンスプレーダイスの距離等によって制御することができる。
上記多孔性接着剤層における接着剤の塗布量は、接着性、カーテンスプレーの加工性等の観点から、2〜10g/m2が好ましく、より好ましくは3〜5g/m2である。塗布量が2g/m2未満では塗布ムラが大きくなり、接着性が低下する場合があり、10g/m2を超えると加工性が悪化する場合がある。
上記カーテンスプレー方式における加熱温度(加熱溶融温度)は、特に限定されないが、180℃以上が好ましく、より好ましくは190〜220℃、さらに好ましくは195〜210℃である。加熱温度が180℃未満では、接着剤の粘度が高く塗工性が低下する場合がある。また、220℃を超えて高すぎると、カーテンスプレーダイスが熱によりひずみ、故障の原因となる。また、接着剤が劣化し貼り合わせ強度が低下する場合がある。エアー流量は、特に限定されないが、200〜700L/分が好ましく、より好ましくは300〜600L/分である。また、エアー温度は、特に限定されないが、180〜280℃が好ましく、より好ましくは200〜260℃である。
本発明の袋体構成部材の厚みは、特に限定されないが、カイロの使用感や持続時間の観点から、例えば、100〜1000μmが好ましく、より好ましくは100〜500μmである。
本発明の袋体構成部材は、通気性を有する部材である。本発明の袋体構成部材の通気性としては、特に限定されないが、例えば、透気抵抗度が、10万秒/100cc以下(例えば1000〜10万秒/100cc)であることが好ましく、より好ましくは5万秒/100cc以下(例えば5000〜5万秒/100cc)である。上記透気抵抗度は、JIS P 8117に準拠して求めることができる。
本発明のカイロ用袋体構成部材は、カイロの構成部材として用いられる。より具体的には、主に、発熱体(発熱体成分)を封入する袋体を構成する部材に用いられる。
本発明の袋体構成部材に含まれる、目付けが40g/m2未満であり、且つ目付け1g/m2当たりの厚みが0.008mm以上の不織布は、不織布内に含まれる空気が多く、保温性に優れる。そのため、本発明の袋体構成部材を有する使い捨てカイロは、内包する発熱体の成分や量を変えることなく、カイロの最高温度を維持したまま、持続時間を長くすることができ、カイロを使用できる時間(カイロが暖かいと感じる時間)が長くなる。その上、カイロの立ち上がり時間が短くなり、より短時間でカイロが温まるようになる。また、カイロに内包する発熱体は、従来と同じ成分の発熱体を、従来と同じ含有量で使用できるため、生産コストが抑えられる。
特に、ポリプロピレン系樹脂は、他の樹脂に比べ、同じ樹脂量(原料量)からボリューム(体積)が大きい不織布が得られるため、不織布がポリプロピレン製不織布である場合は、使用する樹脂量を抑えることができ、生産コストの面で有利である。
[使い捨てカイロ]
本発明の使い捨てカイロは、少なくとも本発明の袋体構成部材を有する。本発明の使い捨てカイロは、本発明の袋体構成部材を含む2以上(より好ましくは、2つ)の袋体構成部材をヒートシールすることにより形成されていることが好ましい。さらに詳しくは、2以上(好ましくは、2つ)の袋体構成部材をヒートシールすることにより袋体を形成し、該袋体内部に発熱体を封入してなる(図3参照)。本発明の使い捨てカイロは、2以上の本発明の袋体構成部材から構成されていてもよいし、本発明の袋体構成部材と、本発明の袋体構成部材以外の袋体構成部材(「その他の袋体構成部材」と称する場合がある)から構成されていてもよい。また、貼るカイロにおいては、発熱体への酸素供給性の観点から、被着体に接する側と反対側の部材(いわゆる表材)として、本発明の袋体構成部材が用いられることが好ましい。なお、本明細書においては、上記の発熱体を封入した袋体を「内袋」と称する場合がある
上記使い捨てカイロとしては、特に限定されないが、例えば、貼るカイロ(衣類用の貼るタイプのカイロ、肌用の貼るタイプのカイロなど)、貼らないカイロなどが挙げられる。
(その他の袋体構成部材)
上記その他の袋体構成部材は、特に限定されないが、例えば、公知慣用の通気性、非通気性の袋体構成部材を用いることができる。例えば、貼らないカイロの場合には、不織布と多孔質フィルムとの積層体、プラスチックフィルム等が挙げられる。また、貼るカイロの場合には、粘着剤層を有する袋体構成部材が好ましく、例えば、基材と粘着剤層からなる袋体構成部材が挙げられ、日東ライフテック(株)製「ニトタック」(ヒートシール性を有するポリオレフィン基材とSIS系粘着剤層の積層体であるカイロ用粘着シート)などが市販品として入手可能である。
その他の袋体構成部材における上記基材は、例えば、ヒートシール層、繊維層(例えば、不織布層など)、フィルム層などから構成されていることが好ましい。より具体的には、ヒートシール層(ヒートシール性のフィルム層を含む)単体、ヒートシール層と繊維層との積層体、ヒートシール層とヒートシール性のないフィルム層との積層体などが挙げられる。
その他の袋体構成部材における上記不織布層に用いる不織布としては、例えば、ナイロン製不織布、ポリエステル製不織布、ポリオレフィン製不織布、レーヨン製不織布などの公知慣用の不織布(天然繊維による不織布、合成繊維による不織布など)が挙げられる。また、製造方式は、特に限定されず、例えば、スパンボンド法、スパンレース法、ニードルパンチ法、ケミカルボンド法、サーマルボンド法、ステッチボンド法、メルトブロー法などが挙げられる。さらに、その他の袋体構成部材における上記不織布は、単層、複層のいずれの形態であってもよい。その他の袋体構成部材における上記不織布は、1種の繊維のみから構成されていてもよく、複数種の繊維が組み合わせられて構成されていてもよい。その他の袋体構成部材における上記不織布の目付けは、特に限定されないが、加工性やコストの観点からは、20〜150g/m2が好ましい。また、繊維径、繊維長などは特に限定されない。
その他の袋体構成部材における上記ヒートシール層は、ヒートシール性を有する樹脂(ヒートシール性樹脂)や、ヒートシール性樹脂を含むヒートシール性樹脂組成物より形成される。上記ヒートシール性樹脂は、特に限定されないが、ポリオレフィン系樹脂(オレフィン系樹脂)が好ましい。上記ポリオレフィン系樹脂としては、少なくともオレフィン成分(エチレン、プロピレン、ブテン−1、ペンテン−1、ヘキセン−1、4−メチル−ペンテン−1、ヘプテン−1、オクテン−1等のα−オレフィンなど)をモノマー成分とする樹脂であれば特に限定されない。具体的には、例えば、ポリエチレン系樹脂(低密度ポリエチレン、直鎖状低密度ポリエチレン、中密度ポリエチレン、高密度ポリエチレン、エチレン−α−オレフィン共重合体など)、ポリプロピレン系樹脂(ポリプロピレン、プロピレン−α−オレフィン共重合体など)、ポリブテン系樹脂(ポリブテン−1など)、ポリ−4−メチルペンテン−1などが挙げられる。また、ポリオレフィン系樹脂としては、例えば、エチレン−アクリル酸共重合体、エチレン−メタクリル酸共重合体等のエチレン−不飽和カルボン酸共重合体;アイオノマー;エチレン−アクリル酸メチル共重合体、エチレン−アクリル酸エチル共重合体、エチレン−メタクリル酸メチル共重合体等のエチレン−(メタ)アクリル酸エステル共重合体;エチレン−酢酸ビニル共重合体;エチレン−ビニルアルコール共重合体なども用いることができる。上記の中でも、ポリエチレン系樹脂が好ましく、さらに、低密度ポリエチレン、直鎖状低密度ポリエチレン、エチレン−α−オレフィン共重合体が好ましい。ヒートシール性樹脂は単独で又は2種以上組み合わせて使用することができる。なお、ヒートシール層は単層、複層のいずれの形態を有していてもよい。
上記の中でも、ヒートシール性樹脂組成物としては、エチレン−α−オレフィン共重合体を少なくとも含むポリオレフィン系樹脂組成物が好ましく、特に、低密度ポリエチレン及び/又は直鎖状低密度ポリエチレンと、エチレン−α−オレフィン共重合体とを含むポリオレフィン系樹脂組成物が好ましい。上記ポリオレフィン系樹脂組成物において、エチレン−α−オレフィン共重合体の含有量は、特に限定されないが、ポリオレフィン系樹脂全重量(100重量%)に対して5重量%以上が好ましく、より好ましくは10〜50重量%、さらに好ましくは15〜40重量%である。さらに、低温ヒートシール性向上の観点から、上記の直鎖状低密度ポリエチレンは、メタロセン系触媒を用いて調製された直鎖状低密度ポリエチレンであることが好ましい。
その他の袋体構成部材における上記フィルム層は、公知慣用のフィルムを用いることができる。上記フィルム層を形成する樹脂としては、例えば、ポリエステル系樹脂、ポリオレフィン系樹脂等が挙げられる。中でも、価格、柔軟性の観点から、ポリオレフィン系樹脂が好ましい。ポリオレフィン系樹脂としては、ヒートシール層において例示した樹脂と同様の樹脂等を用いることができる。上記フィルム層は単層フィルムであっても、2層以上の積層フィルムであってもよい。また、無配向フィルムであってもよいし、1軸または2軸方向に延伸配向したフィルムであってもよいが、好ましくは無配向フィルムである。
その他の袋体構成部材における上記基材の厚みは、特に限定されないが、10〜500μmが好ましく、より好ましくは12〜200μm、さらに好ましくは15〜100μmである。なお、基材には、必要に応じて、背面処理、帯電防止処理などの各種処理が施されていてもよい。
上記粘着剤層は、使用時には使い捨てカイロ(内袋)を被着体に貼付する役割を担う。粘着剤層を構成する粘着剤は、特に限定されないが、例えば、ゴム系粘着剤、ウレタン系粘着剤(アクリルウレタン系粘着剤)、アクリル系粘着剤、シリコーン系粘着剤、ポリエステル系粘着剤、ポリアミド系粘着剤、エポキシ系粘着剤、ビニルアルキルエーテル系粘着剤、フッ素系粘着剤などの公知の粘着剤が挙げられる。中でも、ゴム系粘着剤、ウレタン(アクリルウレタン)系粘着剤が特に好ましい。上記粘着剤は単独で又は2種以上を組み合わせて用いることができる。
上記ゴム系粘着剤としては、例えば、天然ゴムや各種の合成ゴムをベースポリマーとしたゴム系粘着剤が挙げられる。合成ゴムをベースポリマーとしたゴム系粘着剤としては、例えば、スチレン・ブタジエン(SB)ゴム、スチレン・イソプレン(SI)ゴム、スチレン・イソプレン・スチレンブロック共重合体(SIS)ゴム、スチレン・ブタジエン・スチレンブロック共重合体(SBS)ゴム、スチレン・エチレン・ブチレン・スチレンブロック共重合体(SEBS)ゴム、スチレン・エチレン・プロピレン・スチレンブロック共重合体(SEPS)ゴム、スチレン・イソプレン・プロピレン・スチレンブロック共重合体(SIPS)ゴム、スチレン・エチレン・プロピレンブロック共重合体(SEP)ゴムなどのスチレン系ゴム(「スチレン系エラストマー」とも称する)、ポリイソプレンゴム、再生ゴム、ブチルゴム、ポリイソブチレンや、これらの変性体などが挙げられる。中でも、スチレン系エラストマーの粘着剤が好ましく、さらに好ましくは、SIS系粘着剤、SBS系粘着剤である。上記粘着剤は単独で又は2種以上を組み合わせて用いることができる。
上記ウレタン系粘着剤としては、公知慣用のウレタン系粘着剤を用いることが可能で、特に限定されないが、例えば、特許第3860880号明細書や特開2006−288690号公報で例示されているウレタン系粘着剤等が好ましい。中でも、イソシアネート/ポリエステルポリオールから構成されるアクリルウレタン系粘着剤が好ましい。また、肌に直接貼付する場合の肌への刺激を低減する観点から、上記アクリルウレタン系粘着剤は、気泡を有する発泡タイプの粘着剤であることが好ましい。このような発泡タイプの粘着剤は、例えば、粘着剤中に公知慣用の発泡剤を添加するなどの方法により作製することができる。
また、上記粘着剤は、いずれの形態を有している粘着剤であってもよく、例えば、エマルジョン型粘着剤、溶剤型粘着剤、熱溶融型粘着剤(ホットメルト型粘着剤)などが挙げられる。なお、上記の中でも、溶剤を用いずに直接塗布して粘着剤層を形成することができる利点から、熱溶融型粘着剤(ホットメルト型粘着剤)が特に好ましい。
また、上記粘着剤は、いずれの特性を有している粘着剤であってもよく、例えば、加熱により架橋等が生じて硬化する熱硬化性を有している粘着剤(熱硬化性粘着剤)や、活性エネルギー線の照射により架橋等が生じて硬化する活性エネルギー線硬化性を有している粘着剤(活性エネルギー線硬化性粘着剤)などが挙げられる。中でも、無溶剤系であり、不織布や多孔質の基材などにも含浸しすぎない観点から、活性エネルギー線硬化性粘着剤が好適である。なお、熱硬化性粘着剤には、熱硬化性を発揮するための架橋剤や重合開始剤などが適宜用いられている。また、活性エネルギー線硬化性粘着剤には、活性エネルギー線硬化性を発揮するための架橋剤や光重合開始剤などが適宜用いられている。
上記粘着剤層は、使用までの間、公知乃至慣用の剥離フィルム(セパレータ)により保護されていてもよい。
(発熱体)
本発明の使い捨てカイロにおける発熱体は、従来の使い捨てカイロ等に用いられる発熱体を使用することができ、特に限定されず、例えば、鉄粉などの金属粉、活性炭、水、保水剤(木粉、バーミキュライト、けい藻土、パーライト、シリカゲル、アルミナ、吸水性樹脂など)、食塩などを用いることができる。
本発明の使い捨てカイロにおける発熱体の使用量は、カイロのサイズによっても異なり、特に限定されないが、一般的に、10〜60gが好ましく、より好ましくは20〜40gである。
本発明の使い捨てカイロを形成する際(袋体を形成する際)のヒートシールする方法(装置)は特に限定されないが、ヒートシーラーによる圧着が好ましい。また、シール強度の観点から、その際のヒートシール温度は、90〜200℃が好ましく、より好ましくは150〜200℃である。ヒートシール圧力は、シール強度の観点から、0.5〜20kgf/cm2が好ましく、より好ましくは2.0〜20kgf/cm2である。また、ヒートシール時間は、0.001〜1.0秒が好ましく、より好ましくは0.001〜0.5秒である。
本発明の使い捨てカイロ(内袋)の大きさは、特に限定されず、例えば、100mm(MD方向)×80mm(TD方向)、130mm(MD方向)×95mm(TD方向)、130mm(MD方向)×100mm(TD方向)などのサイズが挙げられる。中でも、カイロの持続時間が長くなるという効果をより効果的に実現できる点からは、MD方向の長さが125mm以上、TD方向の長さが90mm以上のサイズの使い捨てカイロが好ましい。
本発明の使い捨てカイロは、特に限定されないが、例えば、持続時間が17時間以上(例えば、17〜24時間)であることが好ましく、より好ましくは17.5時間以上(例えば、17.5〜22時間)、さらに好ましくは18時間以上(例えば、18〜20時間)である。上記持続時間とは、使い捨てカイロが40℃以上を保持し、持続する時間(使い捨てカイロが発熱開始後、40℃となってから最高温度を経過し再度40℃となるまでの時間)である。上記持続時間は、JIS S 4100に準拠して測定することができる。
本発明の使い捨てカイロは、外袋に収納されてカイロ製品として販売される。上記外袋を構成する基材(外袋用基材)としては、特に制限されないが、例えば、プラスチック系基材、繊維系基材(各種繊維による不織布系基材や織布系基材など)、金属系基材(各種金属成分による金属箔系基材など)を用いることができる。このような基材としては、プラスチック系基材を好適に用いることができる。プラスチック系基材としては、例えば、ポリオレフィン系基材(ポリプロピレン系基材、ポリエチレン系基材など)、ポリエステル系基材(ポリエチレンテレフタレート基材など)、スチレン系基材(ポリスチレン系基材の他、アクリロニトリル−ブタジエン−スチレン共重合体系基材等のスチレン系共重合体基材など)、アミド樹脂系基材、アクリル樹脂系基材などが挙げられる。なお、外袋用基材は単層であってもよく、積層体であってもよい。外袋の厚みは、特に制限されず、例えば、30〜300μmが好ましい。
また、上記外袋は、酸素ガスや、水蒸気などのガス成分の透過を阻止する特性(ガスバリア性)を有する層(ガスバリア性層)を有していることが好ましい。ガスバリア性層としては、特に限定されないが、例えば、酸素バリア性樹脂層(例えば、ポリ塩化ビニリデン系樹脂、エチレン−ビニルアルコール共重合体、ポリビニルアルコール、ポリアミド系樹脂からなる)、水蒸気バリア性樹脂層(例えば、ポリオレフィン系樹脂、ポリ塩化ビニリデン系樹脂からなる)、酸素バリア性や水蒸気バリア性無機化合物層(例えば、アルミニウム等の金属単体、酸化ケイ素、酸化アルミニウム等の金属酸化物などの金属系化合物などからなる)などが挙げられる。ガスバリア性層は単層であってもよく(外袋用基材そのものでもよい)、積層体であってもよい。
上記外袋は、どのような形態又は構造の袋であってもよく、例えば、いわゆる「4方袋」、いわゆる「3方袋」、いわゆる「ピロー袋」、いわゆる自立性型袋(いわゆる「スタンディングパウチ」)、いわゆる「ガゼット袋」などの各種形態の袋が挙げられる。中でも、4方袋が特に好ましい。外袋は、接着剤を用いて作製されていてもよいが、4方ヒートシール袋等の如くヒートシール(熱融着)により作製されていることが好ましい。
以下、本発明について実施例及び比較例を挙げてさらに具体的に説明するが、本発明はこれらにより何ら限定されるものではない。
(実施例1)
ポリプロピレン(PP)製スパンボンド不織布(商品名:「P03030」、旭化成せんい(株)製、目付量30g/m2、厚み0.32mm、1g/m2当たりの厚み0.011mm)にスプレー塗工にて、ポリアミド系ホットメルト型接着剤(商品名:「VESTAMELT 722GETR」、ダイセル・エボニック(株)製、塗布量5.0g/m2)を塗布し、多孔質フィルム(直鎖状低密度ポリエチレンと炭酸カルシウムを含む未延伸フィルムを一軸延伸することで多孔質化したフィルム、厚み70μm)を貼り合わせて袋体構成部材を作製した。
なお、不織布の厚みは、上述の<不織布の目付け1g/m2当たりの厚みの測定及び算出方法>に従って測定、算出した。
上記で得られた袋体構成部材とカイロ用粘着シート(日東ライフテック(株)製、商品名「ニトタック E12」)とを、それぞれ130mm(MD方向:長手方向)×95mm(CD方向:幅方向)に切断した。次いで、上記袋体構成部材と上記カイロ用粘着シートを、袋体構成部材の多孔質フィルム面とカイロ用粘着シートの基材フィルム面(粘着剤層と反対側の面)が対向する状態で重ね合わせ、3方(MD方向2箇所とCD方向1箇所)をヒートシールした後、開口部から内部に、発熱体を投入した。なお、該発熱体は、市販のカイロの発熱体(材質:鉄粉、水、活性炭、バーミキュライト、吸水性樹脂、食塩、重量:35.0g)を用いた。最後に、残りの一方(CD方向1箇所)のヒートシールを行い、使い捨てカイロ(内袋)を作製した。
なお、上記のヒートシール条件は、温度180℃、時間0.4秒、シール幅5mmであった。また、ヒートシールは端部で行った。
(比較例1)
ナイロン製スパンボンド不織布(商品名:「N03040」、旭化成せんい(株)製、目付量40g/m2、厚み0.28mm、1g/m2当たりの厚み0.007mm)を用いた以外は、実施例1と同様にして袋体構成部材、使い捨てカイロを作製した。
(比較例2)
ポリエチレンテレフタレート(PET)製スパンボンド不織布(商品名:「E01040」、旭化成せんい(株)製、目付量40g/m2、厚み0.24mm、1g/m2当たりの厚み0.006mm)を用いた以外は、実施例1と同様にして袋体構成部材、使い捨てカイロを作製した。
(比較例3)
ポリエチレンテレフタレート(PET)製スパンボンド不織布(商品名:「E01050」、旭化成せんい(株)製、目付量50g/m2、厚み0.26mm、1g/m2当たりの厚み0.005mm)を用いた以外は、実施例1と同様にして袋体構成部材、使い捨てカイロを作製した。
(比較例4)
ナイロン製スパンボンド不織布(商品名:「N03030」、旭化成せんい(株)製、目付量30g/m2、厚み0.22mm、1g/m2当たりの厚み0.007mm)を用いた以外は、実施例1と同様にして袋体構成部材、使い捨てカイロを作製した。
(比較例5)
ポリプロピレン(PP)製スパンボンド不織布(商品名:「P03030」、旭化成せんい(株)製、目付量30g/m2)を、温度145℃、圧力4.0kgf/cm2、時間2秒間の条件で、ヒートシール試験機(商品名「HEAT SEAL TESTER」、テスター産業(株)製)を用いて加圧し、厚み0.21mm、1g/m2当たりの厚みを0.007mmとしたものを用いた以外は、実施例1と同様にして袋体構成部材、使い捨てカイロを作製した。
(評価)
上記の実施例及び比較例で得られた使い捨てカイロについて、カイロの持続時間を評価した。評価方法を以下に示す。評価結果は表1に示した。
(1)使い捨てカイロの持続時間(JIS S 4100準拠)
JIS S 4100(「はるタイプ」の場合)に準拠して、「持続時間」(発熱開始直後から最高温度を経過し、40℃となるまでの時間)を求めた。
Figure 2014076158
11 カイロ用袋体構成部材
12 不織布
13 接着剤層
14 多孔質フィルム
21 不織布
22 測定用サンプル
31 不織布
32 多孔質フィルム
33 接着剤層
34 表材
35 裏材(その他の袋体構成部材)
36 発熱体

Claims (6)

  1. 目付けが40g/m2未満であり、且つ目付け1g/m2当たりの厚みが0.008mm以上である不織布と、多孔質フィルムとを含むことを特徴とするカイロ用袋体構成部材。
  2. 前記不織布と、前記多孔質フィルムとが、ホットメルト型接着剤から形成された接着剤層を介して貼り合わされているカイロ用袋体構成部材。
  3. 前記不織布が、スパンボンド法により製造された不織布である請求項1又は2に記載のカイロ用袋体構成部材。
  4. 前記不織布が、ポリエステル製不織布又はポリオレフィン製不織布である請求項1〜3のいずれか1項に記載のカイロ用袋体構成部材。
  5. 前記不織布が、ポリプロピレン製不織布である請求項1〜4のいずれか1項に記載のカイロ用袋体構成部材。
  6. 請求項1〜5のいずれか1項に記載のカイロ用袋体構成部材を有する使い捨てカイロ。
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