(57)【要約】【課題】コスト的に有利で、袋体とした時に該袋体の外表面に良好な印刷が可能な使い捨てカイロ用フィルムと、該カイロ用フィルムを用いた使い捨てカイロの提供。【解決手段】ポリオレフィン系樹脂を主成分とし、連通気泡２４が形成された発泡層２と、ポリオレフィン系樹脂を主成分とし、多数の貫通孔３１が形成された非発泡層３とを有し、連通気泡２４と貫通孔３１とにより、一面から他面への連通構造が形成されている使い捨てカイロ用フィルム１（１Ａ，１Ｂ）により解決される。また、該フィルム１（１Ａ，１Ｂ）を用いて形成された袋体と該袋体に封入された発熱体とを有する使い捨てカイロにより解決される。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ポリオレフィン系樹脂を主成分とし、連通気泡が形成された発泡層と、ポリオレフィン系樹脂を主成分とし、多数の貫通孔が形成された非発泡層とを有し、
前記連通気泡と前記貫通孔とにより、一面から他面への連通構造が形成されている使い捨てカイロ用フィルム。
【請求項２】
前記発泡層と前記非発泡層との共押出フィルムである請求項１に記載の使い捨てカイロ用フィルム。
【請求項３】
ガーレー試験機法による透気抵抗度が、５〜２５００秒／１００ｍｌである請求項１または２に記載の使い捨てカイロ用フィルム。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれか一項に記載の使い捨てカイロ用フィルムを用いて形成された袋体と、該袋体に封入された発熱体とを有する使い捨てカイロ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、使い捨てカイロの内袋の形成に好適に使用されるフィルムと、該フィルムにより形成された内袋を備えた使い捨てカイロに関する。
【背景技術】
【０００２】
通気性のある袋体（内袋）内に、例えば還元鉄粉を含む発熱体が封入された使い捨てカイロが広く使用されている。袋体としては、不織布と樹脂層とが積層した包材を用いて形成されたものが一般的である。例えば特許文献１および２には、このような包材は、不織布と樹脂層を形成するための樹脂フィルムとを接着剤で貼着する方法や、不織布と樹脂層を形成するための樹脂フィルムとの間に溶融樹脂を押し出し、該樹脂を介して不織布と樹脂フィルムとを積層する方法などにより製造されることが記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平１１−５６８９４号公報
【特許文献２】特開２００２−２０９９２６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、このような従来の包材を製造するためには、上述のとおり、不織布および樹脂フィルムの他に、これらを積層する目的で接着剤や溶融樹脂を用いる必要があるため、その分、製造コストが高くなる。また、不織布を製造する工程と、樹脂フィルムを製造する工程と、これらを接着させる工程とが必要であって、包材を得るためのトータルの製造工程数が多く、生産性が低い。さらに、この用途に用いる不織布自体も一般に高価であるため、コスト的に不利である。
また、不織布と樹脂フィルムとの間に溶融樹脂を押し出す方法では、溶融樹脂の熱により不織布を構成している繊維が溶融したり、あるいは、溶融樹脂が不織布の空隙を塞いだりする可能性があり、包材の通気性が損なわれてしまう懸念もある。
【０００５】
また、従来の不織布を備えた包材を用いて、袋体を形成する場合には、通常、不織布側が袋体の外表面側となり、ヒートシール層として作用する樹脂層側が袋体の内表面側となるようにするが、不織布で構成される袋体の外表面には凹凸や毛羽立ちがあるため、該外表面に良好な印刷を施すことは困難である。そのため、不織布を備えた包材で形成された袋体には、商品名や使用方法、注意事項などを印刷して注意を喚起したり、絵柄を鮮明に印刷して意匠性を高めたりすることができなかった。
【０００６】
本発明は、上記事情に鑑みてなされたもので、コスト的に有利で、袋体とした時に該袋体の外表面に良好な印刷が可能な使い捨てカイロ用フィルムと、該カイロ用フィルムを用いた使い捨てカイロの提供を課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は、以下の構成を有する。
［１］ポリオレフィン系樹脂を主成分とし、連通気泡が形成された発泡層と、ポリオレフィン系樹脂を主成分とし、多数の貫通孔が形成された非発泡層とを有し、前記連通気泡と前記貫通孔とにより、一面から他面への連通構造が形成されている使い捨てカイロ用フィルム。
［２］前記発泡層と前記非発泡層との共押出フィルムである［１］に記載の使い捨てカイロ用フィルム。
［３］ガーレー試験機法による透気抵抗度が、５〜２５００秒／１００ｍｌである［１］または［２］に記載の使い捨てカイロ用フィルム。
［４］［１］〜［３］のいずれかに記載の使い捨てカイロ用フィルムを用いて形成された袋体と、該袋体に封入された発熱体とを有する使い捨てカイロ。
【発明の効果】
【０００８】
本発明の使い捨てカイロ用フィルムは、コスト的に有利で、袋体とした時に該袋体の外表面にも良好な印刷が可能であり、使い捨てカイロに好適に用いることができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本発明の一実施形態例である使い捨てカイロ用フィルムの構成を示す断面図である。
【図２】発泡層の表面の走査型電子顕微鏡写真である。
【図３】（ａ）図１の使い捨てカイロ用フィルムにより製造された袋体を備えた使い捨てカイロについて、その実使用時における外表面の温度挙動を摸式的に示すグラフと、（ｂ）不織布を備えた従来のカイロ用フィルムにより製造された袋体を備えた使い捨てカイロについて、その実使用時における外表面の温度挙動を摸式的に示すグラフである。
【図４】図１の使い捨てカイロ用フィルムにより製造された袋体を備えた使い捨てカイロの一例を示す断面図である。
【図５】図１の使い捨てカイロ用フィルムにより製造された袋体を備えた使い捨てカイロの他の一例を示す断面図である。
【図６】本発明の他の一実施形態例である使い捨てカイロ用フィルムの構成を示す断面図である。
【図７】図６の使い捨てカイロ用フィルムにより製造された袋体を備えた使い捨てカイロの一例を示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照して説明する。
＜使い捨てカイロ用フィルム＞
図１は、本発明の一実施形態例の使い捨てカイロ用フィルム（以下、単にカイロ用フィルムという場合がある。）の構成を示す断面図であり、このカイロ用フィルム１は、発泡層２と非発泡層３とからなる２層構造である。図２は、カイロ用フィルムの発泡層の表面の走査型電子顕微鏡写真である。
【００１１】
具体的には、図示例のカイロ用フィルム１は、ポリオレフィン系樹脂を主成分とし、連通気泡２４が形成され、迷路構造を有する発泡層２と、ポリオレフィン系樹脂を主成分とし、多数の貫通孔３１が形成された非発泡層３との積層体である。ここで、発泡層２の連通気泡２４は、発泡層２の両面において開孔して一面から他面へ連通しており、非発泡層３の貫通孔３１は、非発泡層３の厚み方向に沿って貫通している。そのため、発泡層２の連通気泡２４と非発泡層３の貫通孔３１とが通じており、これにより、カイロ用フィルム１の一面から他面への連通構造が形成されている。この連通構造により、該カイロ用フィルム１は通気性を有し、使い捨てカイロの袋体（内袋）を形成するための包材として好適に使用される。
【００１２】
なお、使い捨てカイロは、一般に、使用前の保管時などには、酸素バリア性を有する外袋に入れられているが、本明細書において単に「袋体」という場合、「袋体」とは、このような外袋のことではなく、例えば還元鉄粉を含み、さらに水、バーミキュライト、活性炭、木粉、塩類などを含む発熱体が封入される「内袋」のことを意味する。
また、本明細書において主成分とは、全体のうち５０質量％を超えて含まれる成分のことをいう。
【００１３】
カイロ用フィルム１の総厚は、特に制限はないが、１００〜３００μｍが好ましく、１５０〜２５０μｍがより好ましく、１８０〜２３０μｍがさらに好ましい。このような範囲であると、カイロ用フィルム１を用いて形成された袋体は、柔軟性、手触りなどの感触が良好で、使い捨てカイロ用の袋体としての強度も具備し、使い捨てカイロの保温持続性なども満足するものとなる。また、詳しくは後述するように、カイロ用フィルム１から袋体を形成する際には、通常、非発泡層３をヒートシール層として利用して製袋するが、その際のヒートシール性も良好となる。
【００１４】
カイロ用フィルム１は、任意の測定箇所におけるガーレー試験機法による透気抵抗度が５〜２５００秒／１００ｍｌであることが好ましい。透気抵抗度が上記範囲を超えると、カイロ用フィルム１を用いて形成された袋体内に発熱体を封入した使い捨てカイロは、発熱体の酸化反応が遅く、そのため、所望の温度に到達しにくい。一方、透気抵抗度が上記範囲未満であると、発熱体の酸化反応が過度に進行し、温度が上がりすぎたり、保温持続性が悪化したりする可能性がある。透気抵抗度が上記範囲内であると、酸化反応が適度に制御され、カイロとして好適な温度挙動を示しやすくなる。
【００１５】
ここでガーレー試験機法による透気抵抗度とは、ＪＩＳ  Ｐ８１１７（２００９）に記載の方法により測定される透気抵抗度であって、１００ｍｌの空気が透過するのに要する時間で表記される。
また、カイロ用フィルム１は、任意の測定箇所における透気抵抗度が好ましくは５〜２５００秒／１００ｍｌの範囲内である限り、カイロ用フィルム１の全面において透気抵抗度が均一であってもよいし、面方向に分布をもっていてもよい。
カイロ用フィルム１の透気抵抗度は、非発泡層３に形成される貫通孔３１の形成密度、各貫通孔３１の孔径などを調整することにより、上記範囲内に制御できる。
【００１６】
次に、発泡層２について具体的に説明する。
発泡層２は、ポリオレフィン系樹脂を主成分とし、発泡剤により発泡した層であり、該発泡層２には、連通気泡２４が形成されている。連通気泡２４は、図示のように、気泡が互いに連通して形成されたものであって、発泡層２の両面に開孔している。図中、符号２２は、連通気泡２４が開孔している開孔部２２である。また、発泡層２の一部には、図示例のように、連通気泡２４だけでなく独立気泡２６が形成されていてもよい。
【００１７】
本明細書において、ポリオレフィン系樹脂とは、エチレン、プロピレン等のオレフィンの単独重合体又は共重合体である。このような重合体としては、例えば、高密度ポリエチレン、中密度ポリエチレン、高圧法低密度ポリエチレン、直鎖状低密度ポリエチレン等のポリエチレン；エチレン−酢酸ビニル共重合体、エチレン−アクリル酸共重合体等のエチレンを主体とする共重合体；プロピレン単独重合体、プロピレン−エチレン共重合体（プロピレン／エチレン−α−オレフィン系ブロック共重合体ともいう、いわゆるブロックＰＰ、ランダムＰＰ）等のポリプロピレン；等が挙げられる。発泡層２を形成するポリオレフィン系樹脂としては、これらの重合体を１種以上使用できる。
【００１８】
これらのポリオレフィン系樹脂の中でも、柔軟性に優れるとともに、発泡により、独立気泡２６よりも連通気泡２４が形成されやすいことから、発泡層２を形成するポリオレフィン系樹脂としては、高圧法低密度ポリエチレンを主成分とするポリオレフィン系樹脂が好ましい。
【００１９】
高圧法低密度ポリエチレンとしては、公知のものが使用でき、例えば、空気中の酸素または過酸化物などのラジカル開始剤を触媒として、例えば１０００〜４０００気圧、例えば１００〜３５０℃の条件下で、エチレンを多段ガス圧縮機などを用いて塊状重合したものを好ましく使用できる。また、高圧法低密度ポリエチレンとしては、既に融点以上の熱履歴が施されているポリエチレン（リサイクルポリエチレン）を用いてもよい。このような熱履歴のあるポリエチレンは、該熱履歴による熱架橋を有しているために、溶融張力が大きい。そのため、これを再利用した場合には、気泡形成時の安定性に優れる。
高圧法低密度ポリエチレンの密度としては、０．９３０ｇ／ｃｍ３以下が好ましく、より好ましくは０．９２７ｇ／ｃｍ３以下である。
【００２０】
発泡層２を形成するポリオレフィン系樹脂としては、上述の高圧法低密度ポリエチレンに対して、耐熱性向上のために高密度ポリエチレンを混合した混合物や、成形性向上のために直鎖状低密度ポリエチレンを混合した混合物のほか、連通気泡２４の成形性向上のためにプロピレン単独重合体やプロピレン―エチレン共重合体（いわゆるブロックＰＰ、ランダムＰＰ）などのポリプロピレンを混合した混合物を使用することも好ましい。
【００２１】
高密度ポリエチレンとしては、例えばチーグラー・ナッタ触媒やメタロセン触媒などを用いて、バルク法、溶液法、スラリー法、気相法などの各種の製造プロセスで製造されたものをいずれも使用できる。
高密度ポリエチレンには、密度が０．９４０ｇ／ｃｍ３から０．９７０ｇ／ｃｍ３までのものがあるが、高圧法低密度ポリエチレンと併用する高密度ポリエチレンの密度は、０．９４５ｇ／ｃｍ３以上が好ましく、０．９５５ｇ／ｃｍ３以上がより好ましい。密度が０．９４５ｇ／ｃｍ３未満の高密度ポリエチレンを用いると、その結晶化速度が遅いことに起因して、発泡層２のブロッキング度や摩擦係数が増大する可能性がある。
【００２２】
このようにポリオレフィン系樹脂として、高圧法低密度ポリエチレンと高密度ポリエチレンとを併用する場合、高圧法低密度ポリエチレンと高密度ポリエチレンとの合計１００質量％中、高密度ポリエチレンの割合は、５〜３０質量％の範囲であることが好適である。
【００２３】
直鎖状低密度ポリエチレンとは、チーグラー・ナッタ触媒、メタロセン触媒またはシングルサイト系触媒等の触媒を使用して製造されたものをいう。その製造方法は、バルク法、溶液法、スラリー法、気相法等であり、特に限定されない。
直鎖状低密度ポリエチレンの密度は、好ましくは、０．９３２ｇ／ｃｍ３未満、更に好ましくは０．９３０ｇ／ｃｍ３未満である。密度の下限については、特に限定はないが、一般には０．８９５ｇ／ｃｍ３以上である。密度が０．８９５ｇ／ｃｍ３以上では、ブロッキングを防止でき、０．９３２ｇ／ｃｍ３未満とすると透明性、耐衝撃性が良好となる。
【００２４】
ポリオレフィン系樹脂として、高圧法低密度ポリエチレンと直鎖状低密度ポリエチレンとを併用する場合、高圧法低密度ポリエチレンと直鎖状低密度ポリエチレンとの合計１００質量％中、直鎖状低密度ポリエチレンの割合は、１０〜４０質量％の範囲であることが好適である。
【００２５】
一方、ポリオレフィン系樹脂として、高圧法低密度ポリエチレンとポリプロピレンとを併用する場合、高圧法低密度ポリエチレンとポリプロピレンとの合計１００質量％中、ポリプロピレンの割合は、５０質量％未満が好ましく、３０〜４０質量％がより好ましい。上記範囲内とすることで、高圧法低密度ポリエチレンの特性を生かしつつ、連通気泡２４の成形を容易にすることができる。
【００２６】
発泡層２は、主成分としてポリオレフィン系樹脂を含む以外に、必要に応じて、ポリオレフィン系樹脂以外の樹脂を含んでいてもよい。このような樹脂としては、エチレン−プロピレンゴム、スチレン系熱可塑性エラストマー等のエラストマー樹脂；変性ポリオレフィン等の接着性樹脂；ポリ乳酸等のポリエステル系生分解性樹脂などが挙げられる。
また、発泡層２は、本発明の目的を損なわない範囲で、必要に応じて、デンプン類、滑剤、顔料、帯電防止剤、防錆剤、抗菌剤、脱酸素剤、増量剤、目ヤニ防止剤、焼けつき防止剤等の添加剤を任意成分として含んでいてもよい。
しかしながら、発泡層２中のポリオレフィン系樹脂の割合は、８０質量％以上が好ましく、９０質量％以上がより好ましい。
【００２７】
発泡層２の発泡倍率は、１．５〜５．０倍が好ましく、２．０〜４．０倍がより好ましく、２．３〜３．５倍がさらに好ましい。発泡倍率が上記範囲内であると、均一な連通気泡２４が形成されやすく、また、該発泡層２を備えたカイロ用フィルム１は手触りなどの感触が優れる。
なお、発泡倍率とは、（発泡前の発泡層の樹脂密度）／（発泡後の発泡層のフィルム密度）の式で求められる値である。
【００２８】
発泡層２の厚さは、カイロ用フィルム１の総厚にもよるが、８０〜２４０μｍが好ましく、１２０〜２５０μｍがより好ましく、１５０〜１８０μｍがさらに好ましい。発泡層２の厚さが上記範囲内であれば、該発泡層２を備えたカイロ用フィルム１の柔軟性、手触りなどの感触が良好となり、使い捨てカイロ用の袋体としての強度も具備したものとなる。
【００２９】
発泡層２の開孔部２２の孔径、平均孔径には特に制限はないが、開孔部２２の孔径が１００〜３０００μｍ、好ましくは２００〜２０００μｍであり、平均孔径が２００〜５００μｍ、好ましくは２２０〜４７０μｍ、より好ましくは２３０〜３５０μｍであれば、このような開孔部２２を有する発泡層２は、カイロ用フィルム１の発泡層２として問題なく採用できる。
また、孔径が１００μｍ未満であると、発泡層２内部の連通気泡が形成されにくい傾向にある。一方、孔径が３０００μｍを超えると、発泡層２の表面の印刷適性が低下したり、表面外観が低下したりする傾向にある。
なお、孔径は、各開孔部２２の面積を測定し、測定した面積から開孔部２２を真円と見立てて算出した直径を意味する。また、平均孔径とは、測定対象のカイロ用フィルムにおける全孔径の平均値である。
【００３０】
発泡層２において、非発泡層３が設けられていない側の露出した表面、すなわち露出面２１の開孔面積率には特に制限はないが、通常３０〜８０％、好ましくは３５〜８０％、より好ましくは４５〜７０％である。このような開孔面積率を有する発泡層２は、カイロ用フィルム１の発泡層２として問題なく採用できる。
なお、開孔面積率は、単位面積当たりの開孔部２２の面積の総和が露出面２１の面積に占める割合であり、下記（１）式により求められる値である。また、各開孔部２２の面積は、ＳＥＭを用いた画像回析等により測定できる。
【００３１】
開孔面積率（％）＝（開孔部の面積の総和）÷（露出面の面積）×１００・・・（１）
【００３２】
発泡層２の空隙率は、好ましくは３０〜７０体積％であり、より好ましくは３５〜６５体積％であり、さらに好ましくは４０〜６０体積％である。また、発泡層２の嵩密度は、好ましくは０．２０〜０．６０ｇ／ｃｍ３であり、より好ましくは０．３０〜０．５５ｇ／ｃｍ３、さらに好ましくは０．３０〜０．４５ｇ／ｃｍ３である。このような空隙率、嵩密度を有する発泡層２は、カイロ用フィルム１の発泡層２として問題なく採用できる。
【００３３】
なお、空隙率は、開孔部２２により発泡層２外部と連通する気泡（以下、開孔気泡という）の発泡層２に占める割合であり、下記（２）式により求めることができる。
【００３４】
空隙率（体積％）
＝（発泡層の開孔気泡の体積の合計）／（発泡層の見かけ体積）×１００・・・（２）
【００３５】
開孔部２２の孔径、露出面２１の開孔面積率、発泡層の空隙率、嵩密度などは、発泡層２の形成に用いるポリオレフィン系樹脂の種類や、後述するカイロ用フィルム１の製造方法における成形条件等の組み合わせにより調節できる。
【００３６】
次に、非発泡層３について具体的に説明する。
非発泡層３は、ポリオレフィン系樹脂を主成分とする発泡していない樹脂層であり、発泡層２の一方の面に接して設けられている。また、非発泡層３には、多数の貫通孔３１が形成されている。
【００３７】
非発泡層３を形成するポリオレフィン系樹脂としては、発泡層２の形成に用いられるポリオレフィン系樹脂として先に例示したものなどのなかから、１種以上を使用できるが、中でも直鎖状低密度ポリエチレンを使用することが好ましい。直鎖状低密度ポリエチレンはヒートシール性に優れるため、これを用いて非発泡層３を形成すると、該非発泡層３は、カイロ用フィルム１を用いて袋体を製造する場合にヒートシール層として良好に作用する。また、直鎖状低密度ポリエチレンを用いると、詳しくは後述するように、凹凸ロール（穿孔ロール）などを用いて貫通孔３１を穿孔する際に、引き裂き破断が生じにくい良好な形状の貫通孔を形成しやすい。また、発泡層２の場合と同様に、非発泡層３の形成には、耐熱性向上のために高密度ポリエチレンを併用してもよい。
また、非発泡層３は、発泡層２の場合と同様に、本発明の目的を損なわない範囲で、デンプン類、滑剤、顔料、帯電防止剤、防錆剤、抗菌剤、脱酸素剤、増量剤、目ヤニ防止剤、焼けつき防止剤等の添加剤を任意成分として含んでいてもよい。
【００３８】
なお、非発泡層３は、主成分としてポリオレフィン系樹脂を含む以外に、必要に応じて、ポリオレフィン系樹脂以外の樹脂を含んでいてもよい。このような樹脂としては、発泡層２の説明において例示した樹脂と同様の樹脂が挙げられる。しかしながら、非発泡層３中のポリオレフィン系樹脂の割合は、８０質量％以上が好ましく、９０質量％以上がより好ましい。
【００３９】
非発泡層３の厚さは、カイロ用フィルム１の総厚の５〜５０％に相当する厚みであることが好ましい。非発泡層３の厚みが総厚の５％未満では、詳しくは後述するが、共押出しによりカイロ用フィルム１を製造する場合の製膜工程において、非発泡層３の原料樹脂の吐出が不安定となり、良好な非発泡層３の形成が難しくなる傾向にある。一方、非発泡層３の厚みが総厚の５０％を越えると、該非発泡層３を備えたカイロ用フィルム１の柔軟性が低下し、カイロ用フィルム１としての適性が損なわれる場合がある。また、貫通孔３１を形成しにくくなる場合がある。
非発泡層３の具体的な厚みは、カイロ用フィルム１の総厚に応じて決定されるが、例えば２０〜６０μｍが好ましく、３０〜５０μｍがより好ましく、３０〜４０μｍがさらに好ましい。
【００４０】
非発泡層３に形成される貫通孔３１の形成密度、各孔の孔径は、上述のとおり、カイロ用フィルム１の透気抵抗度を制御するパラメータである。よって、貫通孔３１は、カイロ用フィルムの透気抵抗度が、好ましくは５〜２５００秒／１００ｍｌの範囲内となるような形成密度、孔径で形成される。
貫通孔３１の形成方法には特に制限はないが、詳しくは後述するように、共押出しなどにより、発泡層２と貫通孔が形成されていない非発泡層との積層フィルムを製造した後、ロール表面に凹凸が形成された凹凸ロールなどの穿孔手段を用いて、貫通孔３１を機械的に形成する方法などが挙げられる。
【００４１】
＜使い捨てカイロ用フィルムの製造方法＞
図示例のカイロ用フィルム１は、例えば、次の方法で製造できる。
まず、発泡層２を形成するためのポリオレフィン系樹脂を主成分とする発泡層用成分と、非発泡層３を形成するためのポリオレフィン系樹脂を主成分とする非発泡層用成分とを共押出しすると共に、発泡層用成分を発泡させる。これにより、発泡層２を形成しつつ、発泡層２の一方の面に、貫通孔が形成されていない非発泡層を形成する。
ついで、貫通孔が形成されていない非発泡層に貫通孔３１を形成することにより、発泡層２と非発泡層３の２層構造の共押出フィルムからなり、一面から他面への連通構造が形成された図示例のカイロ用フィルム１を製造できる。
【００４２】
ここで発泡方法として、発泡剤を使用した化学発泡法を採用する場合には、発泡層用成分に、あらかじめ化学発泡剤を添加しておく。一方、発泡方法として、ガス（物理発泡剤）を用いる物理発泡法を採用する場合には、発泡層用成分の押出し時に、ガスを発泡層用成分に直接圧入すればよい。
【００４３】
化学発泡剤としては、例えば、アゾジカルボンアミド、バリウムアゾカルボキシレート、アゾビスイソブチロニトリル等のアゾ化合物；Ｎ，Ｎ’−ジニトロソペンタメチレンテトラミン等のニトロソ化合物、ヒドラゾカルボンアミド等のヒドラジン化合物；ｐ−トルエンスルホニルヒドラジド、ｐ，ｐ’−オキシ−ビス（ベンゼンスルホニルヒドラジド）等のヒドラジド化合物；等の窒素ガスを発生する有機系化学発泡剤が挙げられる。
また、炭酸水素ナトリウム、炭酸アンモニウム、炭酸水素アンモニウム等の炭酸ガスを発生する無機系化学発泡剤；プロパン、ｎ−ブタン、ｉ−ブタン、ｎ−ペンタン、ｉ−ペンタン、ヘキサン等の低級脂肪族炭化水素化合物；シクロブタン、シクロペンタン等の脂環式炭化水素化合物；ベンゼン、トルエン、キシレン等の芳香族炭化水素化合物；メタノール、エタノール等の低級脂肪族１価アルコール化合物；アセトン、メチルエチルケトン等の低級脂肪族ケトン化合物；クロロメチル、クロロエチル、１−クロロ−１，１−ジフルオロエタン等の低沸点ハロゲン化炭化水素化合物が挙げられる。
また、物理発泡剤としては、アルゴンガス、ヘリウムガス、フロンガス、炭酸ガス（二酸化炭素ガス）、窒素ガス等のガスからなる発泡剤が挙げられる。
発泡剤は単独で使用しても、２種以上を組み合わせて使用してもよい。なお、ここでガスとは、気体状態のみならず、亜臨界状態、超臨界状態の流体も含む。
【００４４】
これらの発泡剤の中でも、毒性がないことなどから、無機系化学発泡剤である炭酸水素ナトリウム、物理発泡剤である炭酸ガス、窒素ガスなどが好ましい。
発泡剤の配合量は、ポリオレフィン系樹脂の種類や、発泡率等を勘案して決定でき、発泡剤を含む発泡層用成分を１００質量％とした場合、発泡剤の量が例えば０．０１〜２．０質量％の範囲であることが好ましく、０．０３〜１．５質量％の範囲がより好ましい。
【００４５】
なお、発泡層用成分および非発泡層用成分には、上述のとおり、ポリオレフィン系樹脂以外の樹脂を併用してもよい。また、発泡層用成分および非発泡層用成分には、本発明の目的を損なわない範囲で、デンプン類、滑剤、顔料、帯電防止剤、防錆剤、抗菌剤、脱酸素剤、増量剤、目ヤニ防止剤、焼けつき防止剤等の添加剤を任意成分として配合してもよい。
【００４６】
共押出しの方法としては、冷却法の違いにより水冷式と空冷式とがあり、また、押出しダイスの形状により、Ｔダイ成形とサーキュラーダイを用いたインフレーション成形とがある。これらのうち、いずれの方法を採用してもよいが、フィルム収率や二次加工の観点から、空冷式のインフレーション成形法が好ましい。
インフレーション成形においては、例えば発泡層用成分を１５０〜２２０℃、非発泡層用成分を１６０〜２００℃の条件で共押出しすると共に、ブロー比１．１〜３．０、引取速度５．０〜２０．０ｍ／分の条件で成形することが好ましい。このような条件とすることにより、発泡層用成分においては、発泡剤が発泡して気泡が形成されると共に、各気泡が破泡して連通し、連通気泡２４が形成される。そして、このように形成された発泡層２の一方の面上に、非発泡層用成分からなる層が、ブロー比と引取速度に応じた厚さで形成される。
【００４７】
非発泡層３に貫通孔３１を形成する方法としては、例えば上述した凹凸ロールを用いる方法の他、熱針を用いた熱針方式などの機械的方法や、レーザ加工による方法が挙げられる。これらのなかでは、コスト面からは、機械的方法が好ましい。また、貫通孔３１を形成する工程は、共押出し工程に続くインラインで行っても、オフラインで行ってもよい。
【００４８】
以上説明したカイロ用フィルム１は、不織布を必須とせず、ポリオレフィン系樹脂を主成分とする発泡層２と、ポリオレフィン系樹脂を主成分とする非発泡層３とからなるため、このカイロ用フィルム１を用いて製造された袋体の外表面は、発泡層２または非発泡層３のいずれかにより形成された部分を有することとなる。これら発泡層２または非発泡層３の表面は、不織布と比較すると表面の凹凸が少なく、手羽立ちもない。そのため、印刷適性に優れる。よって、発泡層２または非発泡層３からなる袋体の外表面には、グラビア印刷などにより、使い捨てカイロの商品名を印刷したり、絵柄を印刷して意匠性を高めたりすることができる。
【００４９】
また、このようなカイロ用フィルム１は、一般に高価な不織布を必須としない。また、共押出しにより製造できるため、製造工程数が少ない。さらに、発泡層２と非発泡層３との間に接着剤や他の樹脂を介在させる必要がない。よって、非常に低コストで、カイロ用フィルム１を製造することができ、コスト的に有利である。
また、このようなカイロ用フィルム１は、不織布のように解繊することがない。そのため、使い捨てカイロの使用にともなって、解繊した繊維が衣類に付着することはないし、生産工場においても異物混入の心配や、クリーン度の低下の心配もない。また、このようなカイロ用フィルム１は、発泡層２および非発泡層３がいずれもポリオレフィン系樹脂を主成分とするものであるため、そのままリサイクルに供することもできる。
【００５０】
さらに、このようなカイロ用フィルム１は、連通気泡２４が形成された発泡層２を具備しているため、以下のような作用効果をも発揮するものと考えられる。
すなわち、発泡層２には、複数の気泡がつながって形成された連通気泡２４が形成されているため、このカイロ用フィルム１を用いて袋体を製造し、該袋体に発熱体を封入して使い捨てカイロとした場合には、発熱体の熱は、一旦、連通気泡２４に蓄熱されてから、使い捨てカイロの外表面やさらにその外部へと、例えば輻射、対流などにより徐々に伝わるものと考えられる。そのため、使い捨てカイロの外側の表面温度（外表面温度）は、図３（ａ）のグラフに示すように、使い捨てカイロの使用開始の初期段階において、所定温度以上の高温までオーバーヒートすることなく、所定温度においてすみやかに安定する。また、所定温度が上記蓄熱の効果により、長時間持続するものと考えられる。
これに対して、不織布を備えた従来の包材を用いて袋体を製造し、該袋体に発熱体を封入して使い捨てカイロとした場合には、発熱体の熱は、蓄熱されることなく、そのまま使い捨てカイロの外部へと伝わるものと考えられる。そのため、使い捨てカイロ外側の表面温度は、図３（ｂ）のグラフに示すように、使い捨てカイロの使用開始の初期段階において、オーバーヒートしてしまう。また、所定温度の持続性も、図１のようなカイロ用フィルム１を採用した場合に比べて、劣る傾向にあるものと考えられる。
【００５１】
＜使い捨てカイロ＞
使い捨てカイロには、ＪＩＳ規格にもあるように、衣類などに貼って使用することができる「はるタイプ」と、「はれないタイプ」とがある。「はるタイプ」の使い捨てカイロとしては、袋体の外表面の一部に、使用者の衣類などに使い捨てカイロを粘着させるための粘着層を設けたものが一般的である。本発明のカイロ用フィルムは、「はるタイプ」および「はれないタイプ」のいずれのタイプの使い捨てカイロの袋体にも使用できる。
【００５２】
図４は、図１のカイロ用フィルム１を用いて形成された袋体４０と、該袋体４０内に封入された発熱体５０とを有する「はれないタイプ」の使い捨てカイロを示す図である。
この例の袋体４０は、ヒートシール層として作用する非発泡層３が内側で、発泡層２が外側に位置するように、２枚のカイロ用フィルム１を重ね合わせ、周縁をヒートシールすることにより、袋状に形成したものである。
このような使い捨てカイロにおいては、袋体４０の外表面全体が発泡層２からなる。そして、該外表面には、種々の印刷を施すことができる。また、この使い捨てカイロは、発泡層２が袋体４０の外表面を形成しているため、温かみのある感触を呈する。
【００５３】
図５は、図１のカイロ用フィルム１（１Ａ，１Ｂ）を用いて形成された袋体６０と、該袋体６０の外表面の一部（片面）に形成された粘着層７０と、袋体６０内に封入された発熱体５０とを有する「はるタイプ」の使い捨てカイロを示す図である。
この例の袋体６０は、２枚のカイロ用フィルム１Ａ，１Ｂを、一方のカイロ用フィルム１Ａの非発泡層３と他方のカイロ用フィルム１Ｂの発泡層２とが接するように重ね合わせ、周縁をヒートシールすることにより、袋状に形成したものである。この例では、上記一方のカイロ用フィルム１Ａの非発泡層３が、ヒートシール層として作用している。そして、この例の袋体６０を構成している２枚のカイロ用フィルム１Ａ，１Ｂのうち、上記他方のカイロ用フィルム１Ｂの非発泡層３の外表面全面に、粘着層７０が形成されている。
このような使い捨てカイロの袋体６０は、非発泡層３からなる外表面と、発泡層２とからなる外表面とそれぞれを有しているため、非発泡層３からなる外表面には、粘着層７０を密着性よく形成することができる。一方、発泡層２からなる外表面は、使用者が触れた際に温かみのある感触を発揮することができる。また、発泡層２からなる外表面に、種々の印刷を施すこともできる。
【００５４】
カイロ用フィルムを用いて形成された袋体内に封入される発熱体としては、上述のように、還元鉄粉を含み、さらに水、バーミキュライト、活性炭、木粉、塩類などを含むものが好適に使用できるが、還元鉄粉に代えて他の金属粉を使用することなども可能であり、特に制限はない。
【００５５】
このような使い捨てカイロは、その袋体が、ポリオレフィン系樹脂を主成分とし、連通気泡が形成された発泡層と、ポリオレフィン系樹脂を主成分とし、多数の貫通孔が形成された非発泡層とを有し、発泡層の連通気泡と非発泡層の貫通孔とにより、一面から他面への連通構造が形成されているカイロ用フィルムを用いて形成されたものである。そのため、コスト的に有利である。また、袋体の形成に使用されるカイロ用フィルムが印刷性に優れていることから、袋体の外表面に各種の印刷をグラビア印刷などで施すことができ、意匠性に優れた使い捨てカイロを提供することも可能となる。
【００５６】
以上、本発明について実施形態を例示して説明したが、本発明は上述の実施形態に限定されない。
本発明のカイロ用フィルムは、ポリオレフィン系樹脂を主成分とし、連通気泡が形成された発泡層と、ポリオレフィン系樹脂を主成分とし、多数の貫通孔が形成された非発泡層とを有し、発泡層の連通気泡と非発泡層の貫通孔とにより、一面から他面への連通構造が形成されているものである限り、２層構造以上の多層構造でもよく、２層構造に限定されない。
例えば、図６に示すように、発泡層２の両面側に、非発泡層３（３Ａ，３Ｂ）がそれぞれ積層した３層構造のカイロ用フィルム１０が挙げられる。
このような３層構造のカイロ用フィルム１０を用いれば、例えば図７に示すように、カイロ用フィルム１０における一方の非発泡層３Ａをヒートシール層として内側に配し、他方の非発泡層３Ｂを外側に配した袋体８０を形成できる。
このような使い捨てカイロの袋体８０は、非発泡層３Ｂにより袋体８０の外表面全体が形成されているため、発泡層２により外表面が形成されている場合に比べて、より精巧、鮮明な印刷を外表面全体に施すことが可能である。また、該外表面には、「はるカイロ」とする際に、粘着層を密着性よく形成することもできる。一方、ヒートシールは、非発泡層３Ａ同士によってなされるため、ヒートシール性にも優れる。
【００５７】
本発明のカイロ用フィルムは、袋体の片面側のみなど、袋体の一部にのみ使用してもよい。また、本発明のカイロ用フィルムから形成される袋体の形態に特に制限はなく、背貼りのあるいわゆる合掌袋、周縁をシールした袋など、どのような形態であってもよい。
【実施例】
【００５８】
以下、本発明について、実施例を挙げて具体的に説明する。
実施例に用いたポリオレフィン系樹脂は、以下の通りである。
（１）ポリプロピレン（ＰＰ）：Ｑ１００Ｆ、ＭＦＲ＝０．６ｇ／１０分、密度＝０．８８ｇ／ｃｍ３、引張破断応力＝１２ＭＰａ、引張破断時呼びひずみ＞３００％、曲げ弾性率＝１０５ＭＰａ、融点（ＤＳＣ法）＝１４２℃、サンアロマー株式会社製
（２）高圧法低密度ポリエチレン（ＬＤＰＥ）：ＬＦ１２８、ＭＦＲ＝０．２５ｇ／１０分、密度＝０．９２２ｇ／ｃｍ３、引張破断応力；−、引張破断時呼びひずみ＞４００％、曲げ弾性率＝２６０ＭＰａ、融点（ＤＳＣ法）＝１１１℃、日本ポリエチレン株式会社製
（３）直鎖状低密度ポリエチレン（ＬＬＤＰＥ）：ＵＦ４２１、ＭＦＲ＝０．９ｇ／１０分、密度＝０．９２５ｇ／ｃｍ３、引張降伏応力＝１２ＭＰａ、引張破壊呼びひずみ＞４００％、曲げ弾性率＝４１０ＭＰａ、融点（ＤＳＣ法）＝１２４℃、日本ポリエチレン株式会社製
【００５９】
（実施例１）
サーキュラーダイを備えたインフレーションフィルム成形機（発泡層用成分の押出機：φ７５ｍｍ、Ｌ／Ｄ３２、非発泡層用成分の押出機：φ５０ｍｍ、Ｌ／Ｄ２８、リップ径：φ３００ｍｍ、リップクリアランス：０．８ｍｍ）を用い、ＰＰ４０質量部、ＬＤＰＥ６０質量部、発泡剤である炭酸水素ナトリウム１．０質量部からなる発泡層用成分と、ＬＬＤＰＥからなる非発泡層用成分とをダイ温度２００℃の条件で共押出し、インフレーションフィルム成形した。インフレーションフィルム成形の条件は、ブロー比：２．３、引取速度７．０ｍ／分とした。この際、発泡層用成分を発泡させて、厚さ１６５μｍの発泡層と、厚さ３５μｍの非発泡層（貫通孔は未形成。）とが積層した２層構造の積層フィルムを得た。ここで発泡層の発泡倍率は、２．４倍であった。
ついで、非発泡層に、熱針方式により貫通孔を全面均一に多数形成して、一面から他面への連通構造が形成されているカイロ用フィルムを得た。
このカイロ用フィルムのガーレー試験機法による透気抵抗度は、全面均一であり、３０秒／１００ｍｌであった。
【００６０】
ついで、このカイロ用フィルムから縦９０ｍｍ、横５５ｍｍの長方形フィルムを２枚裁断し、この２枚のフィルムを非発泡層同士が接するように重ね合わせ、２枚のフィルム間に発熱体（還元鉄粉、水、バーミキュライト、活性炭、木粉、塩類を含む混合物。）２０ｇを配置したうえで周縁をヒートシールして、使い捨てカイロを得た。
得られた使い捨てカイロを室温２３℃の環境下、ただちに机上に平置し、使い捨てカイロの上側の表面の中央部の温度を熱電対で測定した。
その結果、１５分を経過した時点で、測定された温度は４０℃を超え、その後５０℃で安定し、４０℃以上の温度を８時間以上維持できることが確認できた。
【００６１】
また、上述のようにして得られたカイロ用フィルムの両面に、油性インクを用いたグラビア印刷によりバーコードを印刷したところ、いずれの面にも精細なバーコードを充分な濃さで読み取り可能に印刷できた。
【００６２】
（実施例２）
非発泡層の一部分には、高い形成密度で貫通孔を形成し、非発泡層の残りの部分には、低い形成密度で貫通孔を形成した。高い形成密度で貫通孔を形成した部分のガーレー試験機法による透気抵抗度は６秒／１００ｍｌであり、低い形成密度で貫通孔を形成した部分のガーレー試験機法による透気抵抗度は１８００秒／１００ｍｌであった。
貫通孔の形成をこのように行った以外は、実施例１と同様にしてカイロ用フィルムを得て、該カイロ用フィルムを用いて、使い捨てカイロを得た。
得られた使い捨てカイロを実施例１と同様にして、室温２３℃の環境下、ただちに机上に平置し、使い捨てカイロの上側の表面の中央部の温度を測定した。
その結果、１８分を経過した時点で、測定された温度は４０℃を超え、その後４５℃で安定し、４０℃以上の温度を９時間以上維持できることが確認できた。
また、実施例１と同様にして、カイロ用フィルムの両面に、油性インクを用いたグラビア印刷によりバーコードを印刷したところ、いずれの面にも精細なバーコードを充分な濃さで読み取り可能に印刷できた。
【００６３】
なお、実施例１および２のカイロ用フィルムの発泡層について、以下の項目を測定した。結果を表１に示す。
（１）露出面の平均孔径、開孔面積率の測定
カイロ用フィルムの発泡層の露出面をＳＥＭ（Ｓ−４８００、株式会社日立ハイテクノロジーズ製）で拡大撮影（３０倍）した。この拡大撮影した映像を印刷し、さらに未印刷部分（余白部分）を切り除いて原映像紙を得た。得られた原映像紙について、拡大撮影された露出面の面積を算出し、この面積をＳ０とした。
次いで、この原映像紙の質量（Ｍ０）を電子天秤（ＡＥＸ２００Ｂ、株式会社島津製作所製）で測定した。原映像紙の開孔部に相当する部分を各々切り取り、切り取った紙を開孔部映像紙とした。全ての開孔部映像紙の質量を電子天秤で測定し、開孔部映像紙毎の質量をＭ１とした。
そして、下記（３）式により、開孔面積率を算出した。
【００６４】
開孔面積率（％）＝（ΣＭ１）÷Ｍ０×１００・・・（３）
（ΣＭ１は、原映像紙から切り取った開孔部映像紙の質量Ｍ１の総和を表す。）
【００６５】
また、開孔部毎の面積（Ｓ１）を下記（４）式により算出した。
【００６６】
Ｓ１＝Ｍ１÷Ｍ０×Ｓ０・・・（４）
【００６７】
露出面の平均孔径は、各開孔部の孔径（Ｒ１）を下記（５）式により算出し、算出したＲ１に基づき、下記（６）式により平均孔径（Ｒμ）を算出した。
【００６８】
Ｒ１＝２×√（Ｓ１／π）・・・（５）
Ｒμ＝（ΣＲ１）÷ｎ・・・（６）
（Ｓ１は、上記（４）式で算出した開孔部の面積であり、ΣＲ１は、露出面の開孔部の孔径Ｒ１の総和を示し、ｎは、露出面の開孔部の数の総和を示す。）
【００６９】
（２）空隙率の測定
各例のカイロ用フィルムを１０ｃｍ×１０ｃｍに裁断して試験片とし、電子天秤で試験片の質量（Ｗ０）を測定した。この試験片の厚みを厚み測定器（Ｇ−６Ｃ、株式会社尾崎製作所製）で測定し、試験片の体積（Ｖ０）を算出した。また、非発泡層の厚みを成形条件（吐出量、製膜幅、引取速度）及び非発泡層用成分の密度から算出し、非発泡層の体積（Ｖｓ）を算出した。なお、非発泡層の厚みは、下記（７）式により算出した。
【００７０】
非発泡層の厚み（ｃｍ）＝非発泡層用成分の吐出量（ｇ／分）÷｛非発泡層製膜幅（ｃｍ）×引取速度（ｃｍ／分）×非発泡層用成分の密度（ｇ／ｃｍ３）｝・・・（７）
【００７１】
試験片をアルコール液（エタノール／イソプロピルアルコール混合品、密度；０．７９２ｇ／ｃｍ３、ＡＰ−７（日本アルコール販売株式会社製））に浸漬させつつ、２５℃とした真空定温乾燥器（ＤＰ２３、ヤマト科学株式会社製）内で−０．０９ＭＰａまで減圧して、試験片の気泡にアルコール液を含浸させた。
真空定温乾燥器内を２０秒間で−０．０９ＭＰａまで減圧した後、１秒間保持し、その後、１０秒間で常圧まで戻した。次いで、アルコール液から試験片を取り出し、取り出した試験片を３０ｃｍ幅の２本の金属ロール（質量６０ｇ／本）間に通過させ、試験片の表面に付着したアルコール液を除去した。こうして、気泡内にアルコール液が含浸した液含浸試験片を得た。なお、この液含浸試験片の露出面においては、開孔部にもアルコール液が含浸された状態となっていた。
得られた液含浸試験片の質量（Ｗａ）を電子天秤で測定し、下記（８）式により空隙率（ε）を算出した。
【００７２】
ε（％）＝｛（Ｗａ−Ｗ０）÷０．７９２｝÷（Ｖ０−Ｖｓ）×１００・・・（８）
【００７３】
（３）嵩密度の測定
各例のカイロ用フィルムを１０ｃｍ×１０ｃｍに裁断して試験片とし、前述の「（２）空隙率の測定」と同様にして試験片の体積（Ｖ０）及び非発泡層の体積（Ｖｓ）を算出した。そして、試験片の体積から非発泡層の体積を減ずることで、発泡層の体積（Ｖｆ）を算出した。また、試験片の質量（Ｗ０）を電子天秤で測定すると共に、下記（９）式により非発泡層の質量（Ｗｓ）を算出した。さらに、試験片の質量（Ｗ０）と（９）式で求めた非発泡層の質量（Ｗｓ）とから、下記（１０）式により発泡層の質量（Ｗｆ）を算出した。
【００７４】
Ｗｓ＝Ｖｓ×非発泡層用成分の密度・・・（９）
Ｗｆ＝Ｗ０−Ｗｓ・・・（１０）
【００７５】
算出した発泡層の体積（Ｖｆ）及び発泡層の質量（Ｗｆ）から、下記（１１）式により、発泡層の嵩密度（ρ）を算出した。
【００７６】
ρ＝Ｗｆ÷Ｖｆ・・・（１１）
【００７７】
【表１】
2014087469.tif 000003
【符号の説明】
【００７８】
１，１Ａ，１Ｂ，１０  カイロ用フィルム
２  発泡層
３，３Ａ，３Ｂ  非発泡層
２４  連通気泡
３１  貫通孔
【図１】
2014087469.tif 000004
【図３】
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【図４】
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【図５】
2014087469.tif 000007
【図６】
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【図７】
2014087469.tif 000009
【図２】
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