Нагревательный элемент и содержащее его согревающее приспособление

Нагревательный элемент и содержащее его согревающее приспособление

Иллюстрации

Показать все

Реферат

ОБЛАСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯ

[0001] Настоящее изобретение относится к нагревательному элементу и согревающему приспособлению, содержащему нагревательный элемент.

ПРЕДПОСЫЛКИ ИЗОБРЕТЕНИЯ

[0002] Известна технология размещения экзотермической композиции в пакете, имеющем воздухопроницаемость, которая способна производить теплоту в результате реакции окисления окисляемого металла, и производить теплоту в присутствии воздуха (патентные документы 1-3).

[0003] Патентный документ 1 описывает адгезивный экзотермический лист для ухода за кожей лица, который включает в себя экзотермический лист, составленный из плоского штучного материала, имеющего воздухопроницаемость, и порошкообразной экзотермической композиции, заключенной в штучном материале, и адгезивного слоя.

[0004] Патентный документ 2 описывает нагревательный элемент, включающий в себя экзотермическую композицию, которая способна производить теплоту в присутствии воздуха, и плоский штучный материал, состоящий из материала-основы и покрывающего материала, в котором содержится экзотермическая композиция, в которой аэрируемый слой осажден на одном или на обоих из вышеописанных материала-основы и покровного материала на стороне поверхности, контактирующей с экзотермической композицией так, что воздух протекает вовнутрь через аэрируемый слой с поверхности кромки аэрируемого слоя со стороны периферии.

[0005] Патентный документ 3 описывает непроницаемый пакет для нагревательного элемента, который способен производить теплоту в присутствии воздуха, в котором воздухонепроницаемый упаковочный материал, который образует воздухонепроницаемый пакет для нагревательного элемента, составлен из по меньшей мере пленки материала-основы, покрытой металлическим соединением.

[0006] Патентные документы 1 и 2 также описывают, что в экзотермической композиции содержится полифосфат в качестве регулятора pH.

[0007] Патентный документ 3 описывает использование гидроксида щелочного металла и слабоосновной соли щелочного металла в качестве ингибитора образования водорода.

СВЯЗАННЫЕ ДОКУМЕНТЫ

ПАТЕНТНЫЕ ДОКУМЕНТЫ

[0008] [Патентный документ 1]

Японская патентная публикация № Н11-299818 (1999).

[Патентный документ 2]

Японская патентная публикация № 2000-260.

[Патентный документ 3]

Японская патентная публикация № Н11-239584 (1999).

СУЩНОСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯ

[0009] Согласно одному аспекту настоящего изобретения, представлен нагревательный элемент, включающий в себя экзотермическую композицию, содержащую окисляемый металл, углеродный компонент и воду, причем нагревательный элемент содержит трехосновный фосфат щелочного металла, причем содержание воды в нагревательном элементе равно или больше чем 50 частей по массе и равно или меньше чем 90 частей по массе на 100 частей по массе окисляемого металла, и причем содержание трехосновного фосфата щелочного металла, выраженное через количество фосфатной группы (РО₄^3-), равно или больше чем 0,5 частей по массе и равно или меньше чем 1,1 частей по массе на 100 частей по массе окисляемого металла, и включающее его согревающее приспособление.

КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ

[0010] Вышеуказанные и прочие признаки и преимущества будут более понятными из нижеследующего описания определенных предпочтительных вариантов осуществления и сопроводительных чертежей.

[0011] [Фиг. 1] Фиг. 1 представляет собой поперечное сечение, схематически иллюстрирующее пример нагревательного элемента согласно варианту осуществления.

[Фиг. 2] Фиг. 2 представляет собой поперечное сечение, схематически иллюстрирующее другой пример нагревательного элемента согласно варианту осуществления.

[Фиг. 3] Фиг. 3 представляет собой принципиальную схему для разъяснения примера способа производства нагревательного элемента согласно варианту осуществления.

[Фиг. 4] Фиг. 4 представляет собой поперечное сечение, схематически иллюстрирующее пример согревающего приспособления согласно варианту осуществления.

[Фиг. 5] Фиг. 5 представляет собой поперечное сечение, схематически иллюстрирующее другой пример согревающего приспособления согласно варианту осуществления.

[Фиг. 6] Фиг. 6 представляет собой вид сверху, схематически иллюстрирующий конкретный пример согревающего приспособления согласно варианту осуществления.

[Фиг. 7] Фиг. 7 представляет собой покомпонентное изображение в перспективе, схематически иллюстрирующее конкретный пример согревающего приспособления согласно варианту осуществления.

[Фиг. 8] Фиг. 8 представляет собой поперечное сечение, схематически иллюстрирующее конкретный пример согревающего приспособления согласно варианту осуществления.

ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

[0012] В вышеуказанных патентных документах 1-3 не описана ни одна из технологий, сосредоточенная на антисептической и противогрибковой обработке экзотермической композиции.

[0013] Авторы настоящего изобретения сосредоточили свое внимание на новой сложной задаче, в которой добавление воды к окисляемому металлу и углеродному компоненту во время процесса изготовления может легко вызывать возникновение грибка и плесневого грибка в экзотермической композиции при последующем процессе, что потребует значительно усложненного контроля процесса, и авторы настоящего изобретения нашли, что использование трехосновного фосфата щелочного металла ((M₁⁺)₃РО₄: М₁⁺ представляет ион щелочного металла) может придавать экзотермической композиции антисептическую и противогрибковую способность, и что добавление трехосновного фосфата щелочного металла к экзотермической композиции в пределах предварительно заданного количественного диапазона приводит к производству нагревательного элемента, имеющего благоприятные экзотермические характеристики.

[0014] Настоящее изобретение относится к нагревательному элементу, который способен придавать экзотермической композиции антисептическую и противогрибковую способность и проявлять предпочтительные экзотермические характеристики.

[0015] Согласно настоящему изобретению, может быть обеспечен нагревательный элемент, который способен придавать экзотермической композиции антисептическую и противогрибковую способность и проявлять предпочтительные экзотермические характеристики.

[0016] Примерные варианты исполнения согласно настоящему изобретению будут подробно описаны далее со ссылкой на сопроводительные фигуры. Во всех фигурах идентичный номер приписан элементу, обычно показываемому на фигурах, и его подробное описание повторяться не будет.

[0017] Фиг. 1 иллюстрирует поперечное сечение нагревательного элемента 1 согласно настоящему изобретению. Нагревательный элемент 1 включает в себя экзотермическую композицию, которая содержит окисляемый металл, углеродный компонент и воду. Нагревательный элемент 1 согласно настоящему изобретению имеет экзотермический слой 101 и слой 102 материала-основы в наслоении.

[0018] Нагревательный элемент 1 служит как обеспечивающий достаточный тепловой эффект при помощи теплоты, генерируемой в результате реакции окисления окисляемого металла, и способен проявлять режим экзотермической температуры, равной или выше, чем 40 градусов Цельсия и равной или ниже, чем 70 градусов Цельсия, по измерению на основе Японского Промышленного Стандарта (JIS) S4100 (в редакции 1996 года).

[0019] Окисляемый металл представляет собой металл, который способен выделять теплоту в результате реакции окисления и типично включает в себя, например, порошок или волокно из одного, двух или более выбранных из железа, алюминия, цинка, марганца, магния и кальция. Среди них предпочтителен порошок железа с точки зрения удобства в обращении, безопасности, стоимости изготовления, стабильности при хранении и устойчивости. Типичный порошок железа включает в себя, например, один, два или более, выбранных из порошка восстановленного железа и порошка распыленного железа.

[0020] Когда окисляемый металл находится в порошкообразном состоянии, средний диаметр частиц порошка предпочтительно равен или больше чем 10 мкм, и более предпочтительно равен или больше чем 20 мкм с точки зрения, что реакции окисления протекает эффективно. Кроме того, он предпочтительно равен или меньше чем 200 мкм, и более предпочтительно равен или меньше чем 150 мкм. В дополнение, предпочтительно, что средний диаметр частиц составляет от 20 до 150 мкм.

Здесь диаметр частиц окисляемого металла означает максимальную длину в конфигурации порошка и может быть определен посредством разделения при использовании сита, динамического рассеяния света, лазерной дифрактометрии или тому подобного.

[0021] Содержание окисляемого металла в нагревательном элементе 1 предпочтительно равно или больше 100 г/м², выраженное с помощью граммажа, и более предпочтительно равно или больше 200 г/м². С другой стороны, предпочтительно, чтобы оно было равным или ниже чем 3000 г/м², и более предпочтительно, чтобы оно было равным или ниже чем 1500 г/м². Кроме того, предпочтительно, чтобы оно было от 100 до 3000 г/м², и более предпочтительно, чтобы оно было от 200 до 1500 г/м². Это позволяет увеличить экзотермическую температуру нагревательного элемента 1 для достижения требуемой температуры. Здесь содержание порошка железа в нагревательном элементе 1 может быть определено в соответствии с пробой на зольность согласно стандарту JIS Р8128 (в редакции 1995 года) или с использованием термогравиметрического прибора. В другом измерении может быть использована способность вызывать намагниченность при приложении внешнего магнитного поля, чтобы провести количественную оценку с помощью магнитометрического испытания с вибрационным пробоотборником или тому подобного.

[0022] Углеродный компонент обладает способностью водоудержания, способностью подводить кислород и каталитической способностью, и, как правило, могут быть доступны, например, один, два или более, выбранных из активированного угля, ацетиленовой сажи, и графита, и среди них предпочтительно используют активированный уголь вследствие легкой адсорбции кислорода во влажном состоянии из-за постоянства удержания воды в экзотермическом слое 101. Более предпочтительно, могут быть применены один, два или более тонкодисперсных порошкообразных материалов или мелко гранулированных материалов, выбранных из угля из кокосовой оболочки, угля из древесных опилок и торфа. Из них предпочтителен уголь из древесных опилок вследствие обеспечения повышенной экзотермической эффективности нагревательного элемента 1 и вследствие обеспечения возможности поддерживать содержание воды в экзотермическом слое 101 и в слое 102 материала-основы в пределах предварительно заданного диапазона.

[0023] Предпочтительно использовать углеродный компонент, имеющий средний диаметр частиц, равный или больше чем 10 мкм, не только с точки зрения достижения однородного смешения с окисляемым металлом, но также с точки зрения поддерживания содержания воды, содержащейся в слое 102 материала-основы, находящимся в пределах предварительно заданного диапазона, и более предпочтительно, чтобы он был равным или больше чем 12 мкм, и, с другой стороны, предпочтительно равным или меньше чем 200 мкм, и предпочтительно равным или меньше чем 100 мкм. Также предпочтительно применение компонента, имеющего средний диаметр частиц от 10 до 200 мкм, и более предпочтительно применение компонента, имеющего средний диаметр частиц от 12 до 100 мкм.

Здесь диаметр частиц углеродного компонента означает максимальную длину в конфигурации порошка и может быть определен посредством динамического рассеяния света, лазерной дифрактометрии или тому подобного.

[0024] В то время как предпочтительным является применение углеродного компонента, имеющего форму порошка, в альтернативном варианте могут быть применены компоненты, имеющие иную форму, нежели порошок, и, например, могут быть применены таковые, имеющие волоконную форму.

[0025] Содержание углеродного компонента предпочтительно может быть равно или больше, чем 6 частей по массе на 100 частей по массе окисляемого металла не только с точки зрения обеспечения повышенной экзотермической эффективности нагревательного элемента 1, но также точки зрения обеспечения надлежащего регулирования содержания воды, содержащейся в экзотермическом слое 101, и более предпочтительно равно или больше чем 8 частей по массе, и, с другой стороны, предпочтительно равно или меньше чем 15 частей по массе, и более предпочтительно равно или меньше чем 13 частей по массе. Также предпочтительно, чтобы оно было от 6 до 15 частей по массе, и более предпочтительно, чтобы оно было от 8 до 13 частей по массе. Это позволяет накапливать достаточное количество воды, требуемое для сохранения реакции окисления в нагревательном элементе 101. Кроме того, гарантируется достаточная воздухопроницаемость нагревательного элемента 1 для обеспечения повышенной экзотермической эффективности благодаря подведению достаточного количества кислорода. В дополнение, может быть снижена теплоемкость нагревательного элемента 1 по сравнению с полученной величиной теплообразования так, что повышение температуры вследствие теплообразования увеличивается и достигается предпочтительное повышение температуры.

[0026] Содержание воды во всем нагревательном элементе 1 равно или больше чем 50 частей по массе и равно или меньше чем 90 частей по массе на 100 частей по массе окисляемого металла. Предпочтительно оно равно или больше чем 60 частей по массе, и более предпочтительно равно или больше чем 65 частей по массе. С другой стороны, оно предпочтительно равно или ниже чем 85 частей по массе, и более предпочтительно равно или ниже чем 80 частей по массе. Кроме того, предпочтительно оно составляет от 60 до 85 частей по массе, и более предпочтительно составляет от 65 до 80 частей по массе. Это позволяет, чтобы оно было использовано в сочетании с окисляемым металлом или тому подобным, чтобы служить в качестве источника теплоты. Кроме того, это обеспечивает возможность образования водяного пара при повышении температуры в результате производства теплоты. Кроме того, когда экзотермический слой 101 и слой 102 материала-основы выполнены с возможностью составлять слоистую конструкцию, это позволяет обеспечивать повышенную простоту наслоения во время процесса производства. Достаточно, что вода содержится в по меньшей мере экзотермическом слое 101, и она также может содержаться в слое 102 материала-основы.

[0027] Нагревательный элемент 1 содержит трехосновный фосфат щелочного металла. Это позволяет обеспечить антисептическую и противогрибковую способность. Трехосновный фосфат щелочного металла представляет собой монофосфат, выражаемый химической формулой «(M₁⁺)₃РО₄ (М₁⁺ представляет собой ион щелочного металла)». Ион (М₁⁺) щелочного металла, содержащийся в трехосновном фосфате щелочного металла, предпочтительно представляет собой один, два или более типов, выбранных из иона натрия (Na⁺), иона калия (К⁺) и иона цезия (Cs⁺), и более предпочтительно представляет собой ион натрия или ион калия.

[0028] Содержание трехосновного фосфата щелочного металла может быть равно или больше чем 0,5 частей по массе в пересчете на фосфатную группу (РО₄^3-) для 100 частей по массе окисляемого металла с точки зрения обеспечения антисептических и противогрибковых способностей для экзотермической композиции, и более предпочтительно равно или больше 0,6 частей по массе, и еще более предпочтительно равно или больше 0,7 частей по массе. С другой стороны, с точки зрения получения повышенной экзотермической температуры вследствие достижения более быстрого подъема температуры, оно равно или меньше чем 1,1 частей по массе на 100 частей по массе окисляемого металла, и более предпочтительно равно или меньше чем 1 часть по массе, и еще более предпочтительно равно или меньше чем 0,9 частей по массе. Кроме того, оно составляет от 0,5 до 1,1 частей по массе на 100 частей по массе окисляемого металла, и более предпочтительно составляет от 0,6 до 1 частей по массе, и еще более предпочтительно от 0,7 до 0,9 частей по массе. Это позволяет результативно производить теплоту с увеличенным подъемом температуры, когда нагревательный элемент 1 находится в контакте с воздухом.

В дополнение к вышеизложенному, содержание трехосновного фосфата щелочного металла может быть рассчитано из количества трехосновного фосфата щелочного металла, использованного в производстве нагревательного элемента 1, или, альтернативно, может быть подтверждено измерением иона щелочного металла с использованием рентгенофлуоресцентного спектрографического анализа после того, как нагревательный элемент 1 был высушен с последующим таблетированием или спеканием, до гладкого состояния.

[0029] Нагревательный элемент 1 может дополнительно содержать электролит в качестве ускоряющего реакцию агента. Электролит применяют для сохранения реакции окисления окисляемого металла. Кроме того, применение электролита разрушает оксидную пленку, которая сформировалась поверх окисляемого металла при реакции окисления, чтобы стимулировать реакцию окисления. Типичные электролиты включают в себя один, два или более типов, выбранных, например, из сульфатов или хлоридов щелочных металлов или щелочноземельных металлов, хлоридов двухвалентного железа и хлоридов трехвалентного железа. Из них, с точки зрения обеспечения улучшенной электропроводности, химической стабильности и стоимости производства, предпочтительно применение одного, двух или более типов, выбранных из различных типов хлоридов, составленных из хлоридов щелочных металлов и хлоридов щелочноземельных металлов.

[0030] Что касается хлоридов щелочных металлов (M₂⁺Cl^-), из ионов (М₂⁺) щелочных металлов, содержащихся в электролите, предпочтительны один, два или более типов, выбранных из иона натрия (Na⁺), иона калия (K⁺), иона рубидия (Rb⁺) и иона цезия (Cs⁺), и более предпочтителен ион натрия или ион калия. С точки зрения достижения равномерного производства теплоты за счет нагревательного элемента 1, предпочтительно выбирать соединение, содержащее ион (М₂⁺) щелочного металла для электролита, который отличен от иона щелочного металла, содержащегося в трехосновном фосфате щелочного металла (М₁⁺). Среди них в качестве хлорида щелочного металла предпочтительны хлорид натрия и хлорид калия.

Кроме того, в качестве хлорида щелочноземельного металла предпочтительно применение хлорида кальция и хлорида магния.

[0031] Массовое отношение (W_K+/(W_K++W_Na+)) содержания (W_K+) иона калия (К⁺) в нагревательном элементе 1 к сумме (W_K++W_Na+) содержания (W_K+) иона калия (К⁺) и содержания (W_Na+) иона натрия (Na⁺) в нагревательном элементе 1 предпочтительно равно или выше чем 0,1 с точки зрения достижения равномерного производства теплоты за счет нагревательного элемента 1, и более предпочтительно равно или выше чем 0,11, и еще более предпочтительно равно или выше чем 0,12, и даже более предпочтительно равно или выше чем 0,15. С другой стороны, оно предпочтительно равно или ниже чем 0,6 с точки зрения стоимости производства, и более предпочтительно равно или ниже чем 0,5, и еще более предпочтительно равно или ниже чем 0,4. Кроме того, предпочтительно, чтобы оно было от 0,11 до 0,5, и более предпочтительно от 0,12 до 0,5, и еще более предпочтительно от 0,15 до 0,4, и даже более предпочтительно от 0,2 до 0,35.

[0032] Напротив, то обстоятельство, что неравномерное производство теплоты за счет нагревательного элемента 1 вызывает флуктуации экзотермической температуры нагревательного элемента 1, что ведет к исключению тепловой адаптации человеческого тела и тем самым дает пользователям возможность ощущать тепло в течение более длительного периода времени, и с точки зрения достижения этой возможности массовое отношение (W_K+/(W_K++W_Na+)) содержания (W_K+) иона калия (К⁺) в нагревательном элементе 1 к сумме (W_K++W_Na+) содержания (W_K+) иона калия (К⁺) и содержания (W_Na+) иона натрия (Na⁺) в нагревательном элементе 1 предпочтительно ниже чем 0,11, и более предпочтительно ниже чем 0,1, и еще более предпочтительно равно или ниже чем 0,09, и даже более предпочтительно равно или ниже чем 0,07. С другой стороны, с точки зрения растворимости соли, предпочтительно, чтобы оно было равно или выше чем 0,001, и более предпочтительно, чтобы оно было равно или выше чем 0,005, и даже более предпочтительно, чтобы оно было равно или выше чем 0,01. Кроме того, предпочтительно, чтобы оно было равно или выше чем 0,005 и ниже чем 0,11, и более предпочтительно, чтобы оно было равно или выше чем 0,001 и ниже чем 0,1, и еще более предпочтительно, чтобы оно составляло от 0,005 до 0,09, и даже более предпочтительно, чтобы оно составляло от 0,01 до 0,07.

Традиционно известна технология вызывания флуктуации экзотермической температуры посредством использования изменений количества воздуха, поступающего в экзотермический элемент, чтобы подавить физическое привыкание к температуре (Японская патентная публикация №2006-204733), и эта технология требует действий от пользователя. Однако, поскольку действие пользователей не является необходимым, возможно создание флуктуации экзотермической температуры нагревательного элемента 1 при неоднородном генерировании теплоты за счет нагревательного элемента 1, как было описано выше, и поэтому подавление привыкания к температуре тела может быть достигнуто для более широкого круга условий использования, и тем самым, это еще более предпочтительно.

[0033] Нагревательный элемент 1 может дополнительно содержать загуститель. В таком случае в виде загустителя главным образом могут быть применены вещества, которые способны поглощать воду для увеличения консистенции или способны проявлять тиксотропные свойства, и может быть использовано одиночное вещество, выбранное из следующих, или смесь двух или более, выбранных из следующих: загустителей на основе полисахарида, таких как альгинаты, например, альгинат натрия, аравийская камедь, трагакантовая камедь, камедь бобов рожкового дерева, гуаровая камедь, гуммиарабик, каррагенан, агар, ксантановая камедь, и тому подобные; загустителей на основе крахмала, таких как декстрин, желатинированный крахмал, крахмал для переработки и тому подобные; загустителей на основе производных целлюлозы, таких как карбоксиметилцеллюлоза, ацетат этилцеллюлозы, гидроксиэтилцеллюлоза, гидроксиметилцеллюлоза, гидроксипропилцеллюлоза и тому подобные; загустителей на основе металлического мыла, таких как стеарат и тому подобные; и загустителей на минеральной основе, таких как бентонит и тому подобные. Из них предпочтителен загуститель на основе полисахарида, и его молекулярная масса предпочтительно равна или выше чем 1000000, и более предпочтительно равна или выше чем 2000000, и, с другой стороны, предпочтительно равна или ниже чем 50000000, и более предпочтительно равна или ниже чем 40000000, а также предпочтительный загуститель на основе полисахарида имеет молекулярную массу предпочтительно от 1000000 до 50000000, и более предпочтительно от 2000000 до 40000000. Среди них, с точки зрения повышения производственных показателей и солеустойчивости, более предпочтительной является ксантановая камедь.

[0034] Содержание загустителя в нагревательном элементе 1 предпочтительно равно или больше чем 0,05 частей по массе на 100 частей по массе окисляемого металла, и более предпочтительно равно или больше чем 0,1 частей по массе, и, с другой стороны, предпочтительно равна или меньше чем 5 частей по массе, и более предпочтительно равна или меньше чем 4 части по массе. Кроме того, с точки зрения обеспечения стабильной дисперсии содержания сухого вещества, такого как окисляемый металл и агент водопоглощения, и обеспечения тиксотропных свойств для улучшения характеристик нанесения покрытия для листа материала-основы, составляющего слой 102 материала-основы, содержание предпочтительно составляет от 0,05 до 5 частей по массе, и более предпочтительно от 0,1 до 4 частей по массе.

[0035] Нагревательный элемент 1 может дополнительно содержать, если требуется, поверхностно-активное вещество, лекарственный препарат, флоккулирующий агент, красящий агент, средство для упрочнения бумаги, агент балансирования рН, агент-наполнитель и тому подобные. Кроме того, нагревательный элемент 1 может содержать один, два или более агентов водопоглощения, выбранных из волоконного материала, водопоглощающего полимера и поглощающего воду порошка, согласно его структуре.

[0036] Нагревательный элемент 1 может быть составлен из порошкообразной или листовидной экзотермической композиции. Из экзотермического листа и порошков предпочтительно применение экзотермического листа, поскольку лист может подводить теплоту; теплота может быть равномерно и однородно подведена, даже если носящий находится в любом положении. Использование экзотермического листа может легко обеспечить равномерное распределение экзотермической температуры, по сравнению с экзотермическим порошком, и, кроме того, может обеспечивать повышенную способность удерживать окисляемый металл. Типичные экзотермические листы включают в себя изделие, произведенное в процессе мокрого производства бумаги, изделие, в котором экзотермический порошок вставлен между волоконными листами, такими как бумаги, или изделие, произведенное путем нанесения на лист материала-основы, такого как бумага, покрытия с использованием дисперсии экзотермического порошка и воды или тому подобного.

[0037] Когда нагревательный элемент 1 представляет собой экзотермический лист, слой 102 материала-основы и экзотермический слой 101 могут быть в наслоении, как показано на фигуре, и предпочтительной конфигурацией является продукт, в котором экзотермический слой 101 наслаивают поверх слоя 102 материала-основы. Предпочтительно, чтобы экзотермический слой 101 включал в себя по меньшей мере окисляемый металл и углеродный компонент.

[0038] Достаточно, если слой 102 материала-основы может иметь наслоенный на него экзотермический слой 101, независимо от воздухопроницаемости, и предпочтительно, чтобы он имел воздухопроницаемость. Сопротивление проникновению воздуха слоя 102 материала-основы при условии поглощения воды предпочтительно равно или ниже чем 500 секунд/100 мл, и более предпочтительно равно или ниже чем 300 секунд/100 мл, и, с другой стороны, предпочтительно равно или выше чем 0 секунд/100 мл, и также предпочтительно от 1 до 300 секунд/100 мл. Вышеописанное сопротивление проникновению воздуха позволяет обеспечить усиленную реакцию окисления окисляемого металла.

В настоящем описании сопротивление проникновению воздуха представляет собой значение, измеренное согласно JIS Р 8117 (в редакции 2009 года), и определяется как время, необходимое для прохождения 100 мл воздуха через площадь 6,45 см² при постоянном давлении. Сопротивление проникновению воздуха может быть измерено с использованием тестера воздухопроницаемости и гладкости Oken-типа или подобного тестера.

[0039] Слой 102 материала-основы предпочтительно формируют из материала, имеющего водопоглотительную способность, и более предпочтительно формируют из водопоглощающего листа. Более конкретно, слой 102 материала-основы может быть сформирован из листа, содержащего волоконный материал, например, такого как однослойный волокнистый лист, и альтернативно может быть сформирован из волоконного листа, содержащего два или более наслоенных листов. Более конкретно, волоконный лист включает в себя бумаги или нетканые материалы, произведенные из волоконных материалов, или изделия, составленные из многослойных бумаг и нетканых материалов. Более конкретно, лист, содержащий волоконный материал, может представлять собой листовой материал, составленный из бумаги или нетканого материала, который сформирован из одного, двух или более материалов без водопоглотительной способности, таких как полиэтиленовое волокно, полипропиленовое волокно, полиэтиленовый лист, полипропиленовый лист и тому подобные, на которые наслоен или ламинирован волоконный материал, или листовой материал, составленный из производимой бумаги или нетканого материала, который сформирован из волоконного материала, такого как целлюлозное волокно или вискозное волокно, и еще одного волоконного материала, который наслаивают на него или смешивают с ним.

[0040] Слой 102 материала-основы может дополнительно содержать водопоглощающий полимер. Когда слой 102 материала-основы содержит водопоглощающий полимер, примерные формы слоя 102 материала-основы могут включать в себя: (i) волоконный материал и водопоглощающий полимер однородно смешаны для формирования цельного фрагмента листа; (ii) водопоглощающий полимер помещен между одинаковыми или различными листами, содержащими волоконный материал; и (iii) водопоглощающий полимер напылен для образования листовидного материала. Среди них предпочтительным вариантом может быть структура (ii), поскольку это позволяет легко контролировать содержание воды в экзотермическом слое 101. Между тем, слой 102 материала-основы в структуре (ii) может быть произведен, например, способом, в котором водопоглощающий полимер равномерно напыляют поверх листа, содержащего волоконный материал, и на него распыляют 200 г/м²воды, а затем на него дополнительно наслаивают лист такого же или другого типа, содержащий волоконный материал, и проводят компрессионную сушку при 100± (плюс или минус) 0,5 градусов Цельсия и давлении 5 кг/см², пока содержание воды не снизится до величины, равной или ниже чем 5% по массе.

[0041] В листе 102 материала-основы типичные поглощающие воду полимеры могут включать в себя гидрофильный полимер, имеющий структуру с поперечной сшивкой, который способен поглощать и удерживать значительное количество жидкости, такое как в 20 раз превышающее его собственный вес. Типичной формой поглощающего воду полимера может быть одна, две или более, выбранных из сферической формы, массивной формы, формы кластера в виде виноградной грозди, и волокнистой формы. Диаметр частиц водопоглощающего полимера предпочтительно равен или больше чем 1 мкм, и более предпочтительно равен или больше чем 10 мкм, и, с другой стороны, предпочтительно равен или меньше чем 1000 мкм, и более предпочтительно равен или меньше чем 500 мкм. Кроме того, предпочтительно он составляет от 1 до 1000 мкм, и более предпочтительно от 10 до 500 мкм.

В дополнение к вышесказанному, диаметр частиц поглощающего воду полимера может быть определен с помощью динамического рассеяния света, лазерной дифрактометрии или тому подобного.

[0042] Конкретные примеры водопоглощающего полимера включают в себя, например, один, два или более, выбранных из крахмалов, карбоксиметилцеллюлоз с поперечной сшивкой, полиакриловых кислот и их солей и полиакрилатных привитых полимеров, таких как полимеры или сополимеры акриловых кислот или солей акриловых кислот со щелочными металлами и тому подобных. Среди них предпочтительно могут быть применены полиакриловые кислоты или их соли или полиакрилатные привитые полимеры, такие как полимеры или сополимеры акриловых кислот или солей акриловых кислот со щелочными металлами и тому подобное.

[0043] Доля водопоглощающего полимера в слое 102 материала-основы предпочтительно равна или выше чем 10% по массе в высушенном состоянии, и более предпочтительно равна или выше чем 20% по массе, и, с другой стороны, предпочтительно равна или ниже чем 70% по массе, и более предпочтительно равна или ниже чем 65% по массе. Кроме того, предпочтительно, чтобы она составляла от 10 до 70% по массе, и более предпочтительно, чтобы она составляла от 20 до 65% по массе. Это позволяет быстрый перенос влаги в слой 102 материала-основы, в то же время может быть предотвращено аномальное производство теплоты перед применением.

[0044] Слой 102 материала-основы предпочтительно имеет граммаж в высушенном состоянии, равный или больше чем 20 г/м², более предпочтительно равный или больше чем 35 г/м², и еще более предпочтительно равный или больше чем 50 г/м². С другой стороны, предпочтительно он равен или ниже чем 200 г/м², и более предпочтительно равен или ниже чем 150 г/м², и еще более предпочтительно равен или ниже чем 140 г/м². Кроме того, предпочтительно, чтобы он составлял от 20 до 200 г/м², и более предпочтительно, чтобы он составлял от 35 до 150 г/м², и еще более предпочтительно, чтобы он составлял от 50 до 140 г/м².

[0045] Граммаж водопоглощающего полимера, содержащегося в слое 102 материала-основы, равен или больше чем 5 г/м² в высушенном состоянии, и более предпочтительно равен или больше чем 10 г/м², и еще более предпочтительно равен или больше чем 30 г/м². С другой стороны, предпочтительно он равен или меньше чем 150 г/м², и более предпочтительно равен или меньше чем 100 г/м², и еще более предпочтительно равен или меньше чем 90 г/м². Кроме того, предпочтительно, чтобы он составлял от 5 до 150 г/м², более предпочтительно, чтобы он составлял от 10 до 100 г/м², и еще более предпочтительно, чтобы он составлял от 30 до 90 г/м².

[0046] Слой 102 материала-основы может быть сделан имеющим экзотермический слой 101, который сформирован на одной стороне слоя 102 материала-основы, как показано на Фиг. 1, или, альтернативно, быть сделан имеющим экзотермические слои 101, которые сформированы на обеих сторонах слоя 102 материала-основы. В дополнение, как показано на Фиг. 2, он может быть сформирован из слоя 102а первого материала-основы и слоя 102b второго материала-основы. В таком случае нагревательный элемент 1А может иметь структуру, в которой экзотермический слой 101 вставлен между слоем 102а первого материала-основы и слоем 102b второго материала-основы, или так называемую сэндвичеобразную структуру. Слой 102а первого материала-основы может быть составлен из материала, который является таким же или отличающимся от материала, составляющего слой 102b второго материала основы, него. Например, если слой 102а первого материала-основы составлен из многослойного материала из двух или более волоконных листов или из материала, содержащего волоконный материал и водопоглощающий полимер, а слой 102b второго материала-основы составлен из единичного волоконного листа, то это построение может обеспечивать увеличенную реакцию окисления окисляемого металла, и поэтому это построение является предпочтительным. В таком случае может быть применена конфигурация, в которой слой 102b второго материала-основы покрывает по меньшей мере часть экзотермического слоя 101, и предпочтительно покрывает всю поверхность экзотермического слоя 101.

[0047] Далее будет описан способ производства нагревательного элемента 1. Здесь будут конкретно описаны примеры изделий из экзотермических листов нагревательного элемента 1 для листа, называемого волоконным листом, который содержит волокно, и для листа, называемого покрывающим листом, который производят нанесением на бумагу покрытия из экзотермической композиции и подобным этому. Когда нагревательный элемент 1 представляет собой волоконный лист, производство может быть проведено, например, с помощью мокрой технологии производства бумаги, как описано в выложенной японской патентной публикации №2003-102761, или экструзионного процесса с применением фильеры для нанесения покрытий. Когда нагревательный элемент 1 представляет собой покрытый лист, производство может быть проведено, например, нанесением на материал-основы покрытия из экзотермической композиции в форме суспензии, содержащей окисляемый металл, углеродный компонент и воду. В то время как получение экзотермической композиции может быть проведено с помощью смешения всех вышеописанные компонентов одновременно, альтернативным может быть вариант, в котором растворяют электролит в смеси, которая была предварительно получена растворением загустителя в воде для приготовления водного раствора, и затем к нему добавляют предварительно смешанные окисляемый металл и углеродсодержащий компонент. Построение настоящего изобретения позволяет достигнуть антисептического и противогрибкового эффекта во время процесса изготовления волоконного листа и покрывающего листа, чем обеспечи