(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
異なる２枚の基材シート間に、被酸化性金属の粒子、電解質及び水を含む発熱組成物の層が設けられてなる発熱体と、一部又は全体に通気性を有し前記発熱体を包囲する包材とを備える発熱具の製造方法であって、
一方の基材シートの一面に、前記被酸化性金属の粒子及び水を含む塗料を塗工する塗工工程と、
前記塗料が塗工された前記一方の基材シートの塗工面に、該基材シートとは異なる他方の基材シートを重ねて発熱体を得る工程とを有し、
前記塗料は被酸化性金属の粒子１００質量部に対して、水を５０質量部以上含んでおり、
前記一方の基材シートは、前記他方の基材シートに比べて保水率が低く、
前記一方の基材シートの保水可能量は、塗工された前記塗料に含まれる水の量の０〜３５質量％であり、
前記他方の基材シートの保水可能量は、塗工された前記塗料に含まれる水の量の５０質量％以上である、発熱具の製造方法。
【請求項２】
一方向に延びる連続長尺物からなる前記一方の基材シートの原反の一面に前記塗料を塗工した後、該原反と同方向に延びる長尺物からなる前記他方の基材シートの原反を前記塗工面に重ねて、前記発熱体の長尺物を得る工程と、
前記発熱体の長尺物を個別化するよう裁断する工程と、
前記個別化された複数の前記発熱体を、所定間隔を置いて搬送する分離工程と、
前記発熱体と前記包材とを合流させて、該包材によって該発熱体を包囲する収容工程とを有する、請求項１に記載の発熱具の製造方法。
【請求項３】
前記塗工工程において、前記塗料は前記電解質を含んでおらず、
前記塗工工程の後で、かつ前記他方の基材シートを前記塗工面に重ねる前に、前記塗料が塗工された前記一方の基材シートの前記塗工面に前記電解質を添加する電解質添加工程を有する、請求項１又は２に記載の発熱具の製造方法。
【請求項４】
前記塗工面に添加する前記電解質は固体状態である、請求項３に記載の発熱具の製造方法。
【請求項５】
前記一方の基材シートの最大保水量が０〜２５０ｇ／ｍ2である、請求項１ないし４のいずれか一項に記載の発熱具の製造方法。
【請求項６】
前記発熱体が前記包材に非固定状態となるように、該包材によって該発熱体を包囲する、請求項１ないし５のいずれか一項に記載の発熱具の製造方法。
【請求項７】
前記発熱具は、使用時に水蒸気が発生可能になっている、請求項１ないし６のいずれか一項に記載の発熱具の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、被酸化性金属の酸化によって生じる熱を利用した発熱具の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
被酸化性金属を含む発熱組成物を、吸水性を有するシートと積層してなる発熱体の技術が知られている。例えば、インキ状ないしクリーム状の発熱組成物がシート状包材内に積層・封入されてなる発熱体において、該包材として一部が通気性及び吸水性を有するものを用い、かつインキ状ないしクリーム状の発熱組成物の水分の一部を該包材に吸収させた発熱体が提案されている（特許文献１参照）。この発熱組成物においては、過剰の水や、遊離水及び／又は含水ゲルが、空気に対するバリア層としての機能を発現し、該バリア層によって発熱反応が抑制されている。このバリア層は、過剰の水等が吸水性を有する前記の包材に吸収されることで消失し、それによって発熱が進行するようになる。
【０００３】
この技術とは別に、流動性を有する発熱組成物を用い、シート状包材内に積層・封入された発熱体も提案されている（特許文献２参照）。この発熱体においては、疎水性の空隙形成用繊維が骨材として含有された流動性発熱組成物が、包材内に積層、封入された後、バリア用となっている水分が包材や包材内に設けられた吸水シートに移動することによって、流動性発熱組成物内部に空隙が形成され、複雑な温度制御が可能となる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平９−７５３８８号公報
【特許文献２】特開２００２−３３６２９０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかし、特許文献１に記載の技術においては、含水状態となっており粘性を有する発熱組成物を、通気性を有するシートと直接積層させたり、該発熱組成物が、粘性を有する状態で通気性を有するシートを被覆しているので、粘性によっては積層工程において、安定な積層が困難となったり、該発熱組成物の粘性によって該シートの通気性が損なわれやすく、その結果、均一な発熱反応が起こりにくい。
【０００６】
また、特許文献２に記載の技術においては、発熱組成物が流動性を有しているため、発熱組成物中の水分の移動が早く、吸水性のある包材（基材シート）に発熱組成物を積層した後、別の包材で被覆して、包装のため搬送していく過程において、発熱組成物の層と被覆材とが剥がれてしてしまい、安定な搬送や、後加工の包装ができなかったり、また、剥がれないよう加工速度を遅くしたりする必要があった。
【０００７】
したがって、本発明の課題は、前述した従来技術が有する欠点を解消し得る発熱具の製造方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明は、異なる２枚の基材シート間に、被酸化性金属の粒子、電解質及び水を含む発熱組成物の層が設けられてなる発熱体と、一部又は全体に通気性を有し前記発熱体を包囲する包材とを備える発熱具の製造方法であって、
一方の基材シートの一面に、前記被酸化性金属の粒子及び水を含む塗料を塗工する塗工工程と、
前記塗料が塗工された前記一方の基材シートの塗工面に、該基材シートとは異なる他方の基材シートを重ねて発熱体を得る工程とを有し、
前記塗料は被酸化性金属の粒子１００質量部に対して、水を５０質量部以上含んでおり、
前記一方の基材シートは、前記他方の基材シートに比べて保水率が低く、
前記一方の基材シートの保水可能量は、塗工された前記塗料に含まれる水の量の０〜３５質量％である、発熱具の製造方法を提供するものである。
【発明の効果】
【０００９】
本発明の発熱具の製造方法によれば、基材シートの一面に、発熱組成物の層を設けて、別の基材シートを重ねて発熱体を形成した後、後加工への搬送において、発熱組成物の層からの基材シートの剥がれが生じにくく、安定した搬送を行うことが可能となる。また、良好な発熱性を発現する発熱具を安定して製造することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】図１は、本発明の発熱具の製造に好適に用いられる装置の一例を示す模式図である。
【図２】図２は、本発明の発熱具の製造方法によって得られる発熱具の模式図であり、図２（ａ）は、平面図であり、図２（ｂ）は、図２（ａ）のｂ−ｂ線断面図であり、図２（ｃ）は、図２（ｂ）における発熱体の要部を拡大して示す断面の模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
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。まず、本発明の製造方法によって得られる発熱具の構造について説明する。本発明の製造方法によって製造される発熱具は、その構成部材として、発熱体と包材とを備える。発熱体は、本発明の発熱具において熱を生じさせる部材である。包材は、発熱体の全体を包囲し、本発明の発熱具の外面をなす部材であり、その一部又は全体に通気性を有する。発熱体は、異なる２枚の基材シート間に、被酸化性金属の粒子、電解質及び水を含む発熱組成物の層（以下、「発熱層」とも言う。）が設けられている。
【００１２】
発熱体を包囲する包材は、第１の被覆シートと第２の被覆シートを備えている。第１の被覆シートと第２の被覆シートとは、発熱体の周縁から外方に延出する延出域をそれぞれ有し、各延出域どうしが接合されている。この接合は、発熱体を取り囲む環状の連続した気密の接合であることが好ましい。両被覆シートの接合によって形成された包材は、その内部に発熱体を収容するための空間を有している。この空間内に発熱体が収容されている。前記の延出域どうしの接合が環状の連続した気密の接合である場合には、包材内に収容されている発熱体からの固形分（例えば被酸化性金属の粒子）の脱落が確実に防止されるので好ましい。
【００１３】
第１の被覆シートと第２の被覆シートのどちらかは、その一部が通気性を有するものであるか、又はその全体が通気性を有している。第１の被覆シートと第２の被覆シートの両方が通気性を有していてもよい。包材が通気性を有することで、発熱層への酸素の供給が円滑に行われ、安定した発熱が長時間にわたって維持される。この観点から、第１の被覆シートと第２の被覆シートのどちらかの通気度（ＪＩＳ  Ｐ８１１７  Ｂ型、以下、通気度というときにはこの方法の測定値を言う。）は、１〜５０，０００秒／（１００ｍｌ・６．４２ｃｍ2）、特に１０〜４０，０００秒／（１００ｍｌ・６．４２ｃｍ2）であることが好ましい。このような通気度を有するシートとしては、例えば透湿性は有するが透水性は有さない合成樹脂製の多孔性シートを用いることが好適である。かかる多孔性シートを用いる場合には、該多孔性シートの外面（外方を向く面）にニードルパンチ不織布やエアスルー不織布等の不織布を始めとする各種の繊維シートをラミネートして、第１の被覆シートの風合いを高めてもよい。
【００１４】
一方の被覆シート（例えば第１の被覆シート）が前記の通気性を有している場合、もう一方の被覆シート（例えば第２の被覆シート）は、第１の被覆シートよりも通気性の低いシートであることが、第１の被覆シートを通じて水蒸気を安定して発生させる観点から好ましい。ここで言う「通気性の低いシート」とは、一部に通気性を有するが、通気性の程度が第１の被覆シートよりも低い場合と、通気性を有さない非通気性シートである場合との双方を包含する。第２の被覆シートが非通気性シートである場合、該非通気性シートとしては、合成樹脂製のフィルムや、該フィルムの外面（外方を向く面）にニードルパンチ不織布やエアスルー不織布等の不織布を始めとする各種の繊維シートをラミネートした複合シートを用いることができる。両方の被覆シートが通気性シートである場合、該通気性シートとしては、上述した一方の被覆シートと同様のものを用いることができる。この場合、例えば第２の被覆シートの通気性は、例えば第１の被覆シートの通気性よりも低いことを条件として、２００〜１５０，０００秒／（１００ｍｌ・６．４２ｃｍ2）、特に３００〜１００，０００秒／（１００ｍｌ・６．４２ｃｍ2）であることが好ましい。例えば第２の被覆シートが通気性シートであると、第１の被覆シートの外面を、使用者の例えば肌や衣服に密着させた使用状態でも、安定した発熱を行うことができる。
【００１５】
包材はその外面に、粘着剤が塗工されて形成された粘着層を有していてもよい。粘着層は、本発明の発熱具を人体の肌や衣類等に取り付けるために用いられる。粘着層を構成する粘着剤としては、ホットメルト粘着剤を始めとする当該技術分野においてこれまで用いられてきたものと同様のものを用いることができる。通気性を阻害しない点からは、包材の周縁部に粘着層を設けることが好ましい。
【００１６】
包材内に収容されている発熱体は、包材に対して非固定状態になっている。つまり発熱体は、その移動が包材によって拘束されておらず、包材とは別個独立に移動することが可能になっている。したがって例えば包材における第２の被覆シートに粘着剤を塗布して粘着部を形成し、該粘着部を介して本発明の発熱具を使用者の肌等に貼付した場合、使用者の動作に起因して第２の被覆シートが引きつった状態になったとしても、その引きつった状態が発熱体に伝播しないので、発熱体からの固形分（例えば被酸化性金属の粒子）の脱落が効果的に防止される。また、発熱体が拘束されていないことで、包材とは別個独立に移動することが可能となっており、被覆シートと密着しにくくなっていることから、被覆シートの通気性が阻害されず、また、包材内で基材シート周囲の空気の流れが阻害されず、良好な発熱反応を得ることができる。このように本発明によれば、発熱体の発熱が均一に進行するので、発熱に起因する発熱体の硬化も均一に進行する。その結果、本発明の製造方法によって得られる発熱具は、発熱終了後であっても柔軟性が損なわれにくく、発熱開始から発熱終了までの間にわたって、使用者の身体の形状にフィットすることができる。特に、身体の関節部や湾曲部のような非平面部位であっても首尾よくフィットすることができる。
【００１７】
次に包材内に収容された発熱体について説明する。前述のように、発熱体は、異なる２枚の基材シート間に、被酸化性金属の粒子、電解質及び水を含む発熱層が設けられてなるものである。
【００１８】
発熱層は、少なくとも被酸化性金属の粒子、電解質及び水を含んで構成されている。発熱層は、更に反応促進剤を含んでいてもよい。発熱層は水を含んでいる含水層である。電解質は水に溶解した状態になっている。発熱層は、異なる２枚の基材シートの間に設けられている。発熱層が２枚の基材シート間に設けられていると、該発熱層が包材に貼り付くことが効果的に防止される。発熱層は、基材シート上にのみ存在していてもよく、あるいは基材シート中に微小な空間が存在している場合には、該発熱層の下部が基材シート中に埋没していてもよい。発熱層の一部が基材シート中に埋没していることによって、発熱層と基材シートの一体性が増し、基材シートからの発熱層の脱落（使用前、使用中、使用後）が効果的に防止される。
【００１９】
発熱層に含まれる被酸化性金属としては、鉄、アルミニウム、亜鉛、マンガン、マグネシウム、カルシウム等が挙げられる。被酸化性金属の粒子の粒径は、例えば０．１〜３００μｍ程度とすることができる。必要に応じて用いられる反応促進剤としては、水分保持剤として作用する他に、被酸化性金属への酸素保持／供給剤としての機能も有しているものを用いることが好ましい。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、ゼオライト、パーライト、バーミキュライト、シリカ等が挙げられる。電解質としては、被酸化性金属の粒子の表面に形成された酸化物の溶解が可能なものが用いられる。その例としてはアルカリ金属、アルカリ土類金属又は遷移金属の硫酸塩、炭酸塩、塩化物又は水酸化物等が挙げられる。これらの中でも、導電性、化学的安定性、生産コストに優れる点からアルカリ金属、アルカリ土類金属又は遷移金属の塩化物が好ましく用いられ、特に塩化ナトリウム、塩化カリウム、塩化カルシウム、塩化マグネシウム、塩化第一鉄、塩化第二鉄が好ましく用いられる。
【００２０】
発熱体における被酸化性金属の量は、坪量で表して１００〜３０００ｇ／ｍ2、特に２００〜１５００ｇ／ｍ2であることが、十分な発熱量を確保する観点から好ましい。発熱体における電解質の量は、４〜８０ｇ／ｍ2、特に４〜４０ｇ／ｍ2、とりわけ５〜３０ｇ／ｍ2であることが、長時間にわたり安定な発熱を維持する観点から好ましい。同様の理由によって、必要に応じて用いられる反応促進剤の量は、４〜３００ｇ／ｍ2、特に４〜８０ｇ／ｍ2、とりわけ８〜５０ｇ／ｍ2であることが好ましい。なお、これらの坪量は、発熱体の具体的な用途に合わせ、適宜調整される。
【００２１】
上述したとおり発熱層は含水状態になっている。発熱層の含水率は、５〜５０質量％、特に６〜４０質量％であることが好ましく、１５〜３０％が一層好ましい。発熱層の含水率をこの範囲内に設定することで、発熱層はその流動性が低下し、ひいては粘性が低下する。その結果、発熱層の上側に通気性を有するシートを配置しても、該発熱層の貼り付きによって該シートの通気性が損なわれるという不都合が起こりにくくなる。発熱層の含水率は、基材シートの表面よりも上側に位置する部位を対象として測定される。したがって、発熱層のうち、基材シートに埋没している部位は、含水率の測定対象から除外される。発熱層の含水率の具体的な測定方法は次のとおりである。すなわち、基材シートの表面よりも上側に位置する部位の発熱層を窒素環境下で取り出し、その質量を測定する。その後、真空状態下の１０５℃の温度の乾燥炉に２時間入れて水分を取り除き、再度質量を測定し、含水量を測定する。上述の発熱層の含水率は、１つの発熱層あたりの値である。
【００２２】
発熱層の含水率を上述の範囲に設定することで、該発熱層がその上に配置される通気性包材（後述する）へ貼り付くことが効果的に防止されるが、その分、発熱層に含まれる水の量が少なくなることに起因して発熱特性が低下するとの懸念が生じるかもしれない。しかし本発明の製造方法によって得られる発熱具においては、少なくとも一方の基材シートが水を含んでおり、発熱中に基材シートから発熱層へ水が供給されるので、発熱特性が低下することはない。これらの観点から、発熱体における水が占める割合、つまり発熱体の含水率は、１０〜６０質量％、特に１２〜５０質量％、とりわけ１２〜４０質量％であることが好ましい。発熱体の含水率の具体的な測定方法は次のとおりである。すなわち、窒素環境下で発熱体の質量を測定し、その後、真空状態下の１０５℃の温度の乾燥炉に２時間入れ、水分を取り除き、再度、質量を測定し、差分の質量を水分量とする。この水分量を、水分を取り除く前の発熱体の質量で除し、１００を乗じることで含水率を算出する。なお、上述の発熱体の含水率は、２枚の基材シート間に発熱層を形成した場合での値である。
【００２３】
基材シートは、当該技術分野において従来用いられてきたものと同様のものを用いることができる。例えば合成樹脂フィルム等の不透気性材料、不織布や紙等の繊維シートからなる透気性材料などが挙げられる。更に合成樹脂フィルムと、不織布等の繊維シートとのラミネートを用いることもできる。発熱層の上下に存在する２枚の基材シートとしては異なるものを用い、少なくともどちらか一方の基材シートとしては、吸水性のものを用いることが好ましい。吸水性を有する基材シートとしては、例えば親水性繊維を含む繊維シートから構成されているものを用いることができる。また、高い吸収性の基材シートを用いる場合には、該基材シートは、高吸収性ポリマーの粒子及び親水性繊維を含む繊維シートから構成されていることが好ましい。
【００２４】
繊維シートからなる基材シートに含まれる繊維材料としては、親水性繊維及び疎水性繊維のいずれをも用いることができるが、親水性繊維を用いることが好ましい。繊維シートからなる基材シートに含まれる親水性繊維としては、天然繊維及び合成繊維のいずれをも用いることができる。基材シートの構成繊維として親水性繊維を用いることで、発熱層に含まれる被酸化性金属との間で水素結合が形成されやすくなり、発熱層の保形性が良好になるという利点がある。また、親水性繊維を用いることで、基材シートの吸水性ないし保水性が良好になり、発熱層の含水率をコントロールしやすくなるという利点もある。これらの観点から、親水性繊維としてはセルロース繊維を用いることが好ましい。セルロース繊維としては化学繊維（合成繊維）及び天然繊維を用いることができる。
【００２５】
セルロースの化学繊維としては、例えばレーヨン及びアセテートを用いることができる。一方、天然のセルロース繊維としては、各種の植物繊維、例えば木材パルプ、非木材パルプ、木綿、麻、麦藁、ヘンプ、ジュート、カポック、椰子、いぐさ等を用いることができる。これらのセルロース繊維のうち、太い繊維を容易に入手できる等の観点から、木材パルプを用いることが好ましい。セルロース繊維として太い繊維を用いることは、基材シートの吸水性ないし保水性や、発熱層の保持性等の観点から有利である。
【００２６】
特に、天然のセルロース繊維として、嵩高セルロース繊維を用いることが好ましい。嵩高セルロース繊維を用いることで、基材シートにおける構成繊維の繊維間距離を好適なものとすることが容易となる。嵩高セルロース繊維の具体例としては、（ａ）繊維形状が、捻れ構造、クリンプ構造、屈曲及び／若しくは分岐構造の立体構造をとるか、（ｂ）繊維粗度が０．２ｍｇ／ｍ以上であるか、又は（ｃ）セルロース繊維の分子内及び分子間が架橋されたものが挙げられる。
【００２７】
前記の（ａ）の捻れ構造、クリンプ構造、屈曲及び／又は分岐構造等の立体構造をとる繊維の具体例としては、木材パルプを化学的な反応で分解した化学パルプや、機械的な処理（叩解）で分解させたパルプや、化学的な反応と機械的な処理を組み合わせて得られたパルプを用いることができる。
【００２８】
前記の（ｂ）の繊維は、嵩高な状態でセルロース繊維が集積し、それによって液体の移動抵抗が小さくなり、液体の透過速度が大きくなるので、そのような繊維を用いると、後述する発熱体の製造の過程で、発熱組成物の塗料を基材シートへ塗工した際に、該発熱組成物中の水分が、基材シート中へ移動しやすくなるので、発熱層の含水率のコントロールが容易になる。また、発熱層を構成する塗料の固形分を保持し得る嵩高なネットワーク構造が形成されやすい。これらの観点から、（ｂ）の繊維の繊維粗度は、０．２〜２ｍｇ／ｍ、特に０．３〜１ｍｇ／ｍであることが好ましい。
【００２９】
繊維粗度とは、木材パルプのように、繊維の太さが不均一な繊維において、繊維の太さを表す尺度として用いられるものであり、例えば、繊維粗度計（ＦＳ−２００、KAJANNIELECTRONICSLTD.社製）を用いて測定される。繊維粗度が０．２ｍｇ／ｍ以上のセルロース繊維の例としては、針葉樹クラフトパルプ〔Federal Paper Board Co.製の「ALBACEL」（商品名）、及びPT Inti Indorayon Utama製の「INDORAYON」（商品名）〕等が挙げられる。
【００３０】
前記の（ｂ）の繊維は、繊維断面の真円度が０．５〜１、特に０．５５〜１であることが好ましい。このような真円度を有するセルロース繊維を用いることで、基材シートにおける液体の移動抵抗が一層小さくなり、液体の通過速度が一層大きくなる。真円度の測定方法は次のとおりである。面積が変化しないように、繊維をその断面方向に垂直にスライスし、電子顕微鏡により断面写真をとる。断面写真を画像回析装置〔日本アビオニクス社製の「Avio EXCEL」（商品名）〕によって解析し、測定繊維の断面積及び周長を測定する。これらの値を用い、以下に示す式を用いて真円度を算出する。真円度は、任意の繊維断面を１００点測定し、その平均値とする。
真円度＝４π（測定繊維の断面積）／（測定繊維の断面の周長）2
【００３１】
嵩高セルロース繊維として木材パルプを使用する場合、一般に木材パルプの断面は脱リグニン化処理によって偏平であり、その殆どの真円度は０．５未満であるところ、このような木材パルプの真円度を０．５以上にするためには、例えば、かかる木材パルプをマーセル化処理して木材パルプの断面を膨潤させればよい。市販のマーセル化パルプの例としては、ITT Rayonier Inc.製の「FILTRANIER」（商品名）や同社製の「POROSANIER」（商品名）等が挙げられる。
【００３２】
前記の（ｃ）の繊維である架橋セルロース繊維は、湿潤状態でも嵩高構造を維持し得るので好ましい。セルロース繊維を架橋するための方法としては、例えば、架橋剤を用いた架橋方法が挙げられる。かかる架橋剤の例としては、ジメチロールエチレン尿素及びジメチロールジヒドロキシエチレン尿素等のＮ−メチロール系化合物；クエン酸、トリカルバリル酸及びブタンテトラカルボン酸等のポリカルボン酸；ジメチルヒドロキシエチレン尿素等のポリオール；ポリグリシジルエーテル系化合物の架橋剤などが挙げられる。架橋剤の使用量は、セルロース繊維１００質量部に対して、０．２〜２０質量部とすることが好ましい。架橋セルロース繊維は、その繊維粗度が、０．１〜２ｍｇ／ｍ、特に０．２〜１ｍｇ／ｍであることが好ましい。また架橋セルロース繊維は、繊維断面の真円度が０．５〜１、特に０．５５〜１であることも好ましい。市販の架橋セルロース繊維としては、Weyerhaeuser Paper Co.製の「High Bulk Additive」等が挙げられる。
【００３３】
上述の（ａ）〜（ｃ）の繊維のうち、特に（ｃ）の繊維を用いると、基材シートと発熱層との一体性が高まり、該発熱層の脱落が起こりにくくなるという有利な効果が奏される。また発熱体が柔軟なものとなり、本発明の製造方法によって得られる発熱具を取り付け対象物、例えば人体の皮膚や衣類に取り付けたときのフィット性が良好になるという有利な効果も奏される。意外なことに、発熱体の柔軟性が、発熱終了後においても維持されることは、特筆に値する。
【００３４】
上述の各種の親水性繊維は、その繊維長が０．５〜６ｍｍ、特に０．８〜４ｍｍであることが、湿式法又は乾式法での基材シートの製造が容易である点から好ましい。
【００３５】
基材シートには、上述の親水性繊維に加え、必要に応じて熱融着性繊維を配合してもよい。この繊維の配合によって、湿潤状態での基材シートの強度を高めることができる。熱融着性繊維の配合量は、基材シートにおける繊維の全量に対して０．１〜１０質量％、特に０．５〜５質量％であることが好ましい。
【００３６】
基材シートが、高吸収性ポリマーの粒子及び親水性繊維を含む繊維シートから構成されている場合、（イ）高吸収性ポリマーの粒子と親水性繊維とが均一に混合した状態の１枚のシートであり得る。また基材シートは、（ロ）高吸収性ポリマーの粒子が、該基材シートの厚み方向略中央域に主として存在しており、かつ該基材シートの表面には該粒子が実質的に存在していない構造を有するワンプライのものでもあり得る。更に基材シートは、（ハ）親水性繊維を含む同一の又は異なる繊維シート間に、高吸収性ポリマーの粒子が配置された２枚の繊維シートの重ね合わせ体でもあり得る。これら種々の形態をとり得る基材シートのうち、発熱層の含水率のコントロールを容易に行い得る観点から、基材シートとして（ロ）の形態のものを用いることが好ましい。
【００３７】
高吸収性ポリマーとしては、自重の２０倍以上の液体を吸収・保持できかつゲル化し得るヒドロゲル材料を用いることが好ましい。粒子の形状は、球状、塊状、ブドウ房状、繊維状等であり得る。粒子の粒径は、１〜１０００μｍ、特に１０〜５００μｍであることが好ましい。高吸収性ポリマーの具体例としては、澱粉、架橋カルボキシルメチル化セルロース、アクリル酸又はアクリル酸アルカリ金属塩の重合体又は共重合体等、ポリアクリル酸及びその塩並びにポリアクリル酸塩グラフト重合体などが挙げられる。高吸収性ポリマーの粒子は、基材シートに含まれる繊維材料に接合されていることが好ましい。接合には、例えば高吸収性ポリマーの粒子を湿潤させることで生ずる粘性を利用することができる。また、繊維材料からなるウェブに対し、重合性モノマー及び／又は該モノマーの重合進行物を含有する液状体を付着させ、重合させて形成した高吸収性ポリマーの粒子を用いたものでもよい。この高吸収性ポリマーの粒子は、繊維材料に接合された状態になっている。
【００３８】
基材シートに占める高吸収性ポリマーの割合は、１０〜７０質量％、特に２０〜５５質量％であることが、基材シートの吸水性ないし保水性を好適なものとする観点及び発熱層の含水率のコントロールの観点から好ましい。なお、この割合は、基材シート上に発熱層が形成される前の乾燥状態にある該基材シートについて測定された値である。
【００３９】
基材シートは、その坪量が１０〜２００ｇ／ｍ2、特に３５〜１５０ｇ／ｍ2であることが好ましい。基材シートの坪量をこの範囲内に設定することで、湿潤状態における基材シートの強度を十分に確保することができ、また基材シートの吸水性ないし保水性を好適なものとすることができる。一方、基材シートに含まれる高吸収性ポリマーの坪量は、５〜１５０ｇ／ｍ2、特に１０〜１００ｇ／ｍ2であることが好ましい。高吸収性ポリマーの坪量をこの範囲内に設定することで、基材シートの吸水性ないし保水性を一層好適なものとすることができる。また、発熱層の含水率を一層コントロールしやすくなる。これらの坪量は、基材シート上に発熱層が形成される前の乾燥状態にある該基材シートについて測定された値である。
【００４０】
基材シートは、それが前記の（イ）の形態のものである場合、例えばエアレイド法で製造することができる。（ロ）の形態のものである場合には、例えば本出願人の先の出願に係る特開平８−２４６３９５号公報に記載の湿式抄造法で製造することができる。（ハ）の形態のものである場合には、エアレイド法又は湿式抄造法で製造することができる。
【００４１】
次に、上述した発熱具を製造するための好適な方法（以下、この方法を「製造方法１」とも言う。）について説明する。製造方法１は、（１−１）一方の基材シートの一面に、被酸化性金属の粒子及び水を含む塗料を塗工する工程（塗工工程）と、（２）塗料が塗工された前記一方の基材シートの塗工面に、該基材シートとは異なる他方の基材シートを重ねて発熱体を得る工程（発熱体形成工程）を備える。
【００４２】
更に、製造方法１は、（１−１）塗工工程の後に、（１−２）塗料を塗工した後の基材シートの塗料を塗工した一面（すなわち塗工面）側に電解質を添加する工程（電解質添加工程）を備える。そして、（２）発熱体形成工程の後に、（３）形成した発熱体を、少なくとも一部に透気性を有する包材によって包囲して発熱具とする発熱体被覆封止工程（前記包材を合流させて封止する収容工程）も備えている。
【００４３】
（１）塗工工程
発熱体の製造工程の一工程である塗工工程においては、一方の基材シートに、被酸化性金属の粒子及び水を含む塗料を塗工する。好適な塗料としては、電解質を含まず、かつ少なくとも被酸化性金属の粒子及び水を含む塗料を塗工する。ここで言う電解質は、被酸化性金属の粒子に形成された酸化物を溶解させる目的で添加される電解質を意味し、すべての電解質を一切含まないという意味ではない。後述する電解質添加工程で添加する電解質を実質的に含まないということであり、水として水道水を用いた場合に該水道水中に含まれる塩素成分などは、ここで言う電解質ではない。つまり、発熱体に、一定の継続した発熱状態を付与できない場合には、ここで言う電解質ではない。
【００４４】
塗料の調製は、例えば被酸化性金属と反応促進剤とを混合した後、更に水を加えつつ、均一になるまで混合して行うことができる。塗料の調製中に、被酸化性金属の表面が、例えば後述する反応促進剤等によって傷つき該被酸化性金属の酸化が一時的に生じたとしても、塗料中には電解質が含まれていないので、酸化によって形成された酸化被膜の溶解が生じず、それ以上の酸化が妨げられる。したがって、被酸化性金属は電解質と接するまでは実質的な酸化が進行しない。それゆえ、塗料の保管中の酸化反応の進行を抑えることができ、発熱ロスを低減できる。また、塗料に電解質が含まれていないことによって、塗工前や塗工中の塗料の成分は良好な分散性を維持する。例えば、塗工前に塗料を静置しても、該塗料において、被酸化性金属の粒子が凝集して生じた凝集物が沈降したり離水したりすることが生じにくい。また、塗料の塗工工程の後に、電解質の添加工程を行う場合には、塗工工程において、被酸化性金属粉末を空気と遮断するための特別の手当は必要ない。
【００４５】
上述のように、塗料中に電解質が積極的に含まれていないので、タンク等の製造機器内で塗料を調製している間や、調製された塗料を塗工している間に、混練機のパドルやタンク等の壁面が、電解質に起因する腐食を起こしにくい。その結果、製造機器に耐食性の高い高価な材料を極力使用せずに済むという利点がある。
【００４６】
塗料は、上述した成分に加えて、塗料中での固形分の分散性を高める観点から、増粘剤や界面活性剤を含有していてもよい。増粘剤としては、例えば、主として、水や金属の塩化物水溶液を吸収し、稠度を増大させるか、又はチキソトロピー性を付与する物質が挙げられる。具体的には、ベントナイト、ステアリン酸塩、ポリアクリル酸ソーダ等のポリアクリル酸塩、ゼラチン、トラガカントゴム、ローカストビーンガム、グアーガム、アラビアガム、アルギン酸ソーダ等のアルギン酸塩、ペクチン、カルボキシビニルボリマー、デキストリン、α化澱粉及び加工用澱粉などの澱粉系吸水剤、カラギーナン及び寒天などの多糖類系増粘剤、カルボキシメチルセルロース、酢酸エチルセルロース、ヒドロキシエチルセルロース、メチルセルロース及びヒドロキシプロピルセルロースなどのセルロース誘導体系増粘剤などを用いることができる。界面活性剤としては、例えば芳香族スルホン酸とホルマリンの縮合物、又は特殊カルボン酸型高分子界面活性剤を主成分とする陰イオン性界面活性剤などを用いることができる。
【００４７】
塗料は、基材シートへの塗工の安定性や発熱体の発熱特性等の観点から、被酸化性金属の粒子１００質量部に対して、水を５０質量部以上含んでいることが好ましく、５５〜８５質量部含んでいることが更に好ましく、５５〜７５質量部が一層好ましい。必要に応じて用いられる反応促進剤は、被酸化性金属の粒子１００質量部に対して、1〜２０質量部、特に２〜１４質量部含まれていることが好ましい。増粘剤は、０．０５〜１０質量部、特に０．１〜５質量部含まれていることが好ましい。界面活性剤は、０．１〜１５質量部、特に０．２〜１０質量部含まれていることが好ましい。
【００４８】
塗料は、該塗料の塗工によって形成された塗工層と、後述する電解質とが接することで、該電解質が溶解して塗工層中に溶け込んで、目的とする発熱層が形成される程度の含水率を有していることが好ましい。この観点から塗料中に含まれている水の割合は、塗料の全体の質量に対して、１８〜４８質量％、特に２３〜４３質量％であることが好ましい。
【００４９】
上述の組成を有する塗料の粘度は２３℃・５０ＲＨにおいて５００〜３００００ｍＰａ・ｓ、特に１０００〜１５０００ｍＰａ・ｓ、とりわけ１０００〜１００００ｍＰａ・ｓであることが好ましい。粘度の測定には、Ｂ型粘度計の４号ローターを用いた。測定は、ローターを６ｒｐｍで回転させて行った。
【００５０】
これらの成分を含む塗料を、例えば、一方向に延びる連続長尺物からなる基材シートの原反の少なくとも一方の面上に連続的に塗工する。塗料の塗工方法としては、各種公知の塗工方法を特に制限なく用いることができる。例えばロール塗布、ダイコーティング、スクリーン印刷、ロールグラビア、ナイフコーティング、カーテンコーター等などが用いられる。塗布の簡易性、塗布量の制御のしやすさ、塗料の均一塗工を実現できる点からダイコーティングが好ましい。基材シートが透気性材料である場合には、塗料の塗布は、基材シートにおける塗料を塗布する一面側とは反対側の面（他面、以下、非塗布面とも言う）側から吸引しつつ行ってもよい。吸引しつつ塗工を行うことで、被酸化性金属の粒子を始めとする塗料中の固形分を、基材シート中の微小な空間内に十分に取り込ませることができ、発熱層と基材シートの一体性が増し、基材シートからの発熱層の脱落（使用前、使用中、使用後）が効果的に防止される。基材シートの非塗布面側から吸引を行う場合には、塗料の塗布と同時に行うことに代えて、塗料の塗布後に行ってもよい。吸引力は１００〜１００００Ｐａ、特に５００〜５０００Ｐａとすることが好ましい。吸引力は、サクションコンベア内のボックスにマノスターゲージを取り付け測定できる。
【００５１】
（１−２）電解質添加工程
電解質添加工程では、（１−１）塗料の塗工工程の後に、塗料を塗工した後の基材シートの塗料を塗工した一面側に電解質を添加する。電解質は、被酸化性金属の粒子を含む塗料とは別に基材シートに添加する。電解質は、電解質水溶液でもよく、固体状態でもよい。電解質水溶液の添加方法としては、ノズルによる滴下又は噴霧、ブラシによる塗布、ダイコーティング等が用いられるが、周囲への電解質水溶液の飛散や、電解質水溶液吐出口の詰まり防止、塗料との接触による製造設備の汚染防止の点から、ノズルによって滴下するか、又は噴霧することが好ましい。
【００５２】
電解質が固体状態である場合、電解質の添加に際しては、例えば香り成分のカプセルなどの他の固体成分（ただし被酸化性金属の粒子は除く）が共存してもよいが、好ましくは電解質のみを単独で添加する。その場合、他の固体成分は、先に述べた塗料中に配合される。固体状態の電解質を単独で添加することで、それ以外の固体成分の発熱層における分散性が向上するという有利な効果が奏される。また、電解質を固体状態で添加することで、水溶液で添加する場合に比較して機器の腐食を抑制でき、また機器及び／又はその周囲への電解質の飛散を抑制できるという有利な効果が奏される。
【００５３】
電解質は固体状態で添加される限り、その形態に特に制限はない。例えば個々の粒子が目視可能な程度の大きさを有する粒状体でもよく。肉眼では目視不可能な程度の大きさを有する小粒子でもよい。塗料の塗工によって形成された塗工層への円滑な溶解の点からは、電解質を小粒子の集合体としての粉体（粉末）の状態で添加することが好ましい。例えば平均粒子径が５０〜１０００μｍ、特に１００〜８００μｍである粉体の状態で、電解質を添加することが好ましい。平均粒子径は、例えばＪＩＳ Ｚ８８０１の標準ふるいを用いたふるい分け方法にて測定できる。
【００５４】
塗料の塗工後に電解質を添加する場合には、該塗料の塗工によって形成された塗工層の全域に電解質を均一に散布することが、均一な組成を有する発熱層を形成する点から好ましい。別法として、電解質は、塗料の塗工前に、基材シートに添加することができる。このときには、塗料の塗工後に電解質を添加する場合と同様の理由によって、基材シートにおける該塗料の塗工予定領域の全域に電解質を均一に散布することが好ましい。更に別法として、基材シートに塗料と電解質を同時に供給することもできる。このときには、塗料の塗布領域と同じ領域に電解質を均一に添加することが好ましい。いずれの場合であっても、電解質を添加するための装置としては、該電解質を例えば固体状態で添加する場合には、例えばスクリューフィーダ、電磁フィーダ、オーガ式フィーダなどを用いることができる。なお、電解質は、発熱体の使用時までに発熱層に対して均一に存していればよく、電解質添加工程において電解質を基材シートに対し均一に添加しなくてもよい。
【００５５】
電解質の添加は、１回のみ行ってもよく、あるいは複数回に分割して行ってもよい。電解質の添加が１回のみの場合には、例えば塗料の塗工によって形成された塗工層に対して電解質を添加するか、又は基材シートに電解質を１回添加した後に、塗料の塗工によって塗工層を形成することができる。更に、塗料の塗工によって形成された塗工層に対して電解質を添加し、更にその上に塗料を重ね塗りしてもよい。複数回に分割して行う場合には、例えば塗料の塗工によって形成された塗工層に対して、電解質を複数回に分割して添加することができる。逆に、基材シートに電解質を複数回に分割して添加した後に、塗料を塗工することもできる。更には、基材シートに電解質を添加した後に塗料を塗工して塗工層を形成し、その後に該塗工層に対して電解質を添加してもよい。
【００５６】
電解質の添加量は、最終的に得られる発熱層における該電解質の量が上述した範囲内となるような量とすることが好ましい。また電解質の添加量は、被酸化性金属の粒子の単位面積当たりの添加量１００質量部に対して、０．５〜１５質量部、特に１〜１０質量部であることが好ましい。
【００５７】
塗料の塗工によって形成された塗工層に電解質を添加する場合には、塗料の塗工部分と電解質の散布部分とを分離できるので、装置の機構が単純化できるという利点がある。また、基材シートが高吸収性ポリマーを含有している場合には次の利点もある。すなわち、塗工面が十分に湿潤した状態であり、散布した電解質が周囲に飛散しにくいので、そのことを利用して、電解質を散布するタイミングを変えることで、基材シートへの吸水量をコントロールできる。この理由は、電解質の濃度が高いと、吸水ポリマーの吸水能が低下するからである。
【００５８】
これに対して、塗料の塗工前に電解質を基材シートに添加する場合には、電解質の溶解が速いという利点がある。この理由は、電解質上に塗料が塗工されるので、塗料中の水分が基材シートに移行するときに電解質を通過するからである。
【００５９】
塗料の塗工と電解質の添加とを同時に行う場合には、塗工面が十分に湿潤した状態のため、添加した電解質が周囲に飛散しにくいという利点がある。
【００６０】
塗料の塗工と電解質の添加の先後にかかわらず、電解質は塗工層中に直ちに溶解する必要はなく、発熱体の使用前までに溶解していればよい。したがって、塗料の塗工及び電解質の添加が完了した後に、更に別の加工工程を行う段階で、未溶解の状態の電解質が存在していても差し支えない。また、発熱体の使用時に、電解質は、添加した全量が溶解する必要はなく、一部未溶解の状態になっていてもよい。
【００６１】
また、上述の方法においては、塗工層と電解質とが接することで、被酸化性金属の酸化が開始するところ、この酸化を抑制するために、製造ラインを非酸化性雰囲気に保つことが好ましい。
【００６２】
（２）発熱体形成工程
塗料が塗工された一方の基材シートの塗工面に、これと異なる他方の基材シートを重ねて発熱体を得る。具体的には、一方の基材シートの長尺物の延びる方向と同方向に延びる長尺物からなる他方の基材シートの原反を、塗工面に合流させて重ねる。他方の基材シートの原反を塗工面に合流させて重ねる際に、他方の基材シートの原反を、塗工面に対し、強い押圧を加えずに重ねることが好ましい。
【００６３】
（１−１）塗工工程にて塗料が塗工される一方の基材シート（以降、「塗布側基材シート」とも称す。）と、（２）発熱体形成工程にて重ねられる他方の基材シート（以降、「被覆側基材シート」とも称す。）としては、前述に説明したとおり、当該技術分野において従来用いられてきたものと同様のものを用いることができる。
【００６４】
本発明の製造方法においては、塗布側基材シートとして、被覆側基材シートより保水率が低いものを用い、更に、塗布側基材シートの保水可能量（ｇ）が、該基材シートに塗布された塗料に含まれる水の量（ｇ）の０〜３５質量％であり、３５質量％以下である点に特徴の一つを有する。「保水率」は、ＪＩＳ  Ｌ１９０６「織物及び編み物の生地試験方法」の附属書に記載の「保水率」の試験方法を準用し、下記のとおり測定できる。また、「保水可能量」とは、基材シートの最大保水量（ｇ／２５００ｍｍ2）と、基材シートの面積（ｍｍ2）とから算出される値であり、基材シートに取り込むことのできる保水量（ｇ）のことである。保水率及び最大保水量はいずれも、ＪＩＳ  Ｌ１９０６の「保水率」の試験方法を利用して、下記のとおり測定できる。「利用して」とは、試料、試験液、試験器具等の調製や手順について準じていることを示す。最大保水量の測定など規定のない内容も含めて、以下のように測定する。
【００６５】
〔保水率及び最大保水量の測定方法〕
５０ｍｍ×５０ｍｍの試験片の質量を測定する。試験片を５質量％塩水の入った容器に室温で１５分以上浸せきする。その後、ピンセットで試験片を塩水中から取り出して、１分以上塩水をしたたり落とした後、その質量を測定する。次の式で最大保水量Ｍ及び保水率ｍを算出する。
保水率ｍ（％）＝（ｍ2−ｍ1）／（ｍ1）×１００
最大保水量Ｍ（ｇ／ｍ2）＝（ｍ2−ｍ1）×４００  ※
ｍ1：５０ｍｍ×５０ｍｍの試験片の標準状態の質量（ｇ）
ｍ2：５０ｍｍ×５０ｍｍの試験片を湿潤し、水をしたたり落とした後の質量（ｇ）
※  １ｇ／２５００ｍｍ2＝４００ｇ／ｍ2
【００６６】
塗布側基材シートの保水率は、０〜５００％であることが好ましく、０〜３００％であることが一層好ましい。被覆側基材シートの保水率は、塗布側基材シートの保水率よりも高いことを条件として、１００〜２０００％であることが好ましく、５００〜１５００％であることが一層好ましい。塗布側基材シートの保水率は、被覆側基材シートの保水率に対して、０〜６０％であることが好ましく、１０〜４０％であることが一層好ましい。
【００６７】
塗布側基材シートの保水可能量（ｇ）は、塗工された塗料に含まれる水の量（ｇ）の０〜３５質量％であり、０〜２５質量％が好ましく、０〜１５質量％が一層好ましい。塗布側基材シートの保水可能量がこのような範囲にあることで、塗布側基材シートに形成された塗工層における水分が塗布側基材シートに吸収され過ぎずに発熱層に維持されている。このため、発熱層の被覆側基材シート側に水分が存在しており、被覆側基材シートを発熱層に合流させた際に、その水分が被覆側基材シートに移行し、発熱層と被覆側基材シートとが密着され、発熱具の製造工程おいて両者を剥がれにくくすることができる。
また、被覆側基材シートの保水可能量は、塗工された塗料に含まれる水の量の３０質量％以上が好ましく、５０〜２００質量％が更に好ましく、８０〜１８０質量％が一層好ましい。塗布側基材シートが吸水性を有し、保水可能量がこのような範囲にあることで、発熱層と被覆側基材シートとが密着され、発熱具の製造工程おいて両者を剥がれにくくするとともに、発熱具にしたときの発熱層の水の量を適切にすることでき、発熱性を良好にすることができる。
【００６８】
基材シートの保水可能量（ｇ）は、基材シートの最大保水量をＭ（ｇ／ｍ2）とし、基材シートの面積をＳ（ｍ2）とすると、ＭＳで表される。塗工された塗料に含まれる水の量（ｇ）は、塗料における水の濃度をＣ（質量％）とし、塗料の塗工量をＡ（ｇ）とすると、ＡＣで表される。したがって、基材シートの保水可能量ＭＳ（ｇ）と、塗工された塗料に含まれる水の量ＡＣ（ｇ）とは、ＭＳ≦０．３５ＡＣで表される。
【００６９】
好ましい保水率及び保水可能量を実現する観点から、塗布側基材シートとしては、前述の繊維シートから選択されるものを制限なく用いることができるが、特に、吸水性のないポリエチレンシート等の合成樹脂フィルムや、吸水性の低いコピー用紙（ＰＰＣ用紙）、グラシン紙、クラフト紙、パルプ紙（ティッシュペーパー等）などが好ましく用いられる。これらのフィルムや紙は、表面が平滑であるため、塗料の塗工性に優れ、特に塗料の坪量が低い場合に有効となる。
【００７０】
同様に、好ましい保水率及び保水可能量を実現する観点から、被覆側基材シートとしては、前述の親水性繊維を用いた繊維シートが好ましく、中でも吸水性の高い基材シートとしては、高吸収性ポリマーの粒子を含む繊維シートが好ましい。
【００７１】
このように、塗布側基材シートの保水率を、被覆側基材シートの保水率に比べて低くすることで、塗布側基材シートに形成された塗工層における水分が塗布側基材シートに吸収され過ぎずに発熱層に維持されている。このため、発熱層の被覆側基材シート側に水分が存在しており、被覆側基材シートを発熱層に合流させた際に、その水分が被覆側基材シートに移行し、発熱層と被覆側基材シートとが密着され、発熱具の製造工程おいて両者を剥がれにくくすることができる。また、被覆側基材シートの保水率は塗布側基材シートの保水率に比べて高いため、発熱具にしたときの発熱層の水の量を適切にすることでき、発熱性を良好にすることができる。
【００７２】
また、本実施形態では、電解質添加工程を塗工工程の後に設けていることに起因して、塗工工程から被覆側基材シートを合流させるまでに時間が経過し、発熱層の水分が塗布側基材シートに吸収されやすい条件となるところ、塗布側基材シートと被覆側基材シートの保水率を前述のように設計することで、発熱層における水分が塗布側基材シートに吸収され過ぎないので、発熱具の製造工程において、被覆側基材シートと発熱層との剥がれを有効に防止できる。
【００７３】
（３）発熱体被覆封止工程
以上の工程によって、発熱体が形成されたら、発熱体を少なくとも一部に透気性を有する包材によって包囲して発熱具とする発熱体被覆封止工程が行われる。発熱体被覆封止工程には、（３−１）発熱体を個別化するよう裁断する工程（発熱体裁断工程）と、（３−２）個別化された複数の発熱体を、一定間隔を開けて搬送する分離工程（分離工程）と、（３−３）包材を合流させて封止する収容工程（封止工程）とを有する。
【００７４】
（３−１）発熱体裁断工程
（２）発熱体形成工程で得られた連続長尺物からなる発熱体を、その幅方向に裁断し、個別化された毎葉の発熱体に形成する。裁断は、発熱体の幅方向に延びるように行われればよく、例えば発熱体の幅方向にわたって直線的に行うことができる。あるいは、裁断線が曲線を描くように裁断を行うことができる。いずれの場合であっても、裁断によってトリムが発生しないような裁断パターンを採用することが好ましいが、楕円や流線形等の所望の形状に切り抜いてもよい。
【００７５】
（３−２）分離工程
個別化された毎葉の発熱体を、それぞれ所定の間隔が形成されるようリピッチして一方向に走行させる。
【００７６】
（３−３）封止工程
所定の間隔を置いて搬送されている複数の発熱体の両面に対し、包材を合流させる。包材は連続長尺状の第１の被覆シートと第２の被覆シートであり、それぞれ発熱体の上面と下面に合流される。このように合流することで、第１の被覆シートと第２の被覆シートとの間に発熱体が所定の間隔を置いて配置される。このとき、包材である第１の被覆シートと第２の被覆シートと発熱体とは接合されていないことが好ましい。そして、発熱体の周囲において、第１の被覆シートと第２の被覆シートを接合（封止）し、包材内に発熱体を封入する。接合は、ホットメルト接着剤、ヒートシール、超音波シールなどの公知の手段で行われる。
【００７７】
このようにして、複数の発熱具が一方向に連結された状態の連続長尺物が得られる。この連続長尺物を、隣り合う発熱体間において幅方向にわたって裁断することで、包材で包まれた個別の発熱具が得られる。
【００７８】
このようにして得られた発熱具は、次工程において、酸素バリア性を有する包装袋内に密封収容される。
【００７９】
図１には、本発明の発熱体の製造方法に好ましく用いられる装置の一例が示されている。この装置は、塗料の塗工部２０、電解質添加部３０、発熱体裁断部４０、リピッチ部５０、包材被覆部６０、封止部７０及び発熱具裁断部８０を備えている。この装置は、塗料の塗工後に、電解質を散布するためのものである。
【００８０】
塗工部２０はダイコータ２１を備えている。また、ダイコータ２１のダイリップに対向し、かつ矢印方向に周回するワイヤメッシュの無端ベルト２２も備えている。更に、無端ベルト２２を挟んでダイコータ２１のダイリップに対向してサクションボックス２３も備えている。基材シートの原反ロール１Ａから繰り出された連続長尺物からなる塗布側の基材シート１は、無端ベルト２２によって搬送され、その一方の面に、ダイコータ２１によって、塗料が塗工され、該一面に塗工層が形成される。塗料は、図示していない調製装置によって予め調製されている。基材シート１が繊維シートからなる場合には、無端ベルト２２による基材シート１の搬送に際してサクションボックス２３を作動させ、搬送を安定化させるとともに、塗料中の水を吸引して、塗布側基材シート１に吸収保持される水の量を調整することができる。塗布側基材シート１の種類や塗料の組成によっては、サクションボックス２３を作動させることは要しない。塗料の塗工によって、塗料中の水が塗布側基材シート１に吸収されるので、塗工層の含水率は、塗料中の含水率よりも低下する。その結果、塗工層の流動性が低下する。
【００８１】
電解質添加部３０は、固体状態の電解質の散布装置３１を備えている。また、散布装置３１の散布部に対向し、かつ矢印方向に周回するワイヤメッシュの無端ベルト２２も備えている。更に、無端ベルト２２を挟んで散布装置３１の散布部に対向してサクションボックス３３も備えている。塗工後の塗布側基材シート１は、無端ベルト２２によって、塗工部２０から電解質添加部３０に搬送され、その塗布側基材シート１の塗工面に向かって、散布装置３１の散布部から電解質３が固体状態で散布される。散布された電解質３は、直ちに又は所定の時間にわたって徐々に塗工層中に溶解する。電解質添加部３０における塗布側基材シート１の搬送に際しては、サクションボックス３３を作動させ、搬送を安定化させることもできる。そして基材シート１上に形成された発熱層の上に、基材シート１とは異なる被覆側の基材シート１’を重ね合わせ、連続長尺物からなる発熱体１０Ａを形成する。
【００８２】
このようにして連続長尺物からなる発熱体１０Ａが形成されたら、該発熱体１０Ａを発熱体裁断部４０において、幅方向にわたって裁断する。発熱体裁断部４０は、周面にカッター刃４１を有するロータリーダイカッター４２とアンビルロール４３とを備えている。発熱体１０Ａが両部材間を通過することで裁断が行われ、それによって毎葉の発熱体１０が得られる。
【００８３】
連続長尺物からなる発熱体１０Ａの裁断は、発熱体１０Ａの幅方向に延びるように行われればよく、例えば発熱体１０Ａの幅方向にわたって直線的に行うことができる。あるいは、裁断線が曲線を描くように裁断を行うことができる。いずれの場合であっても、裁断によってトリムが発生しないような裁断パターンを採用することが好ましいが、楕円や流線形等の所望の形状に切り抜いてもよい。
【００８４】
毎葉となった発熱体１０はリピッチ部５０において搬送方向の前後におけるピッチが変更され、前後隣り合う発熱体１０間が所定の距離を置いて再配置される。このようなリピッチの機構としては従来公知のものを特に制限なく用いることができる。
【００８５】
リピッチされた発熱体１０は、被覆部６０に搬送され、連続長尺物からなる第１の被覆シート４と、同じく連続長尺物からなる第２の被覆シート５によってその全体が被覆される。第１の被覆シート４は、発熱体１０における発熱層の形成されている側を被覆し、第２の被覆シート５は、発熱体１０における発熱層が形成されていない側を被覆する。この被覆状態を保ちつつ、発熱体１０は、被覆部６０の備える無端ベルト６１により封止部７０に導入される。封止部７０は、周面にシール凸部７２を有する第１のロール７１と、同じく周面にシール凸部７２を有する第２のロール７３とを備えている。両ロール７１，７３は、その軸方向が平行になるように、かつ各ロール７１，７３のシールバー７２，７２が互いに当接するか、又は両者間に所定のクリアランスが生じるような位置関係で配置されている。封止部７０においては、発熱体１０の前後左右から延出している第１及び第２の被覆シート４，５の延出部が、ヒートシールによって接合される。この接合は、発熱体１０を取り囲む連続した気密の接合であるか、又は発熱体１０を取り囲む不連続の接合である。
【００８６】
このようにして、複数の発熱具が一方向に連結された状態の連続長尺物が得られる。この連続長尺物を第２裁断部８０において、その幅方向にわたって裁断する。第２裁断部８０は、ロータリーダイカッター８２とアンビルロール８３とを備えている。連続長尺物が両部材間を通過することで裁断が行われ、それによって発熱具１００が得られる。裁断においては、先に述べた第１裁断部４０における発熱体１０Ａの裁断線が例えば直線状である場合には、本裁断部８０における裁断線も直線とすることが好ましい。また、第１裁断部４０における発熱体１０Ａの裁断線が曲線である場合には、本裁断部８０における裁断線もそれに倣った曲線とすることが好ましい。
【００８７】
このようにして製造された発熱具の例を図２（ａ）ないし（ｃ）に示す。発熱具１００は、図２（ａ）に示すとおり、平面視において矩形状となっている。発熱具１０は、塗布側基材シート１と被覆側基材シート１‘との間に発熱層３を具備する発熱体１０が、第１被覆シート４と第２被覆シート５の間に収容され、発熱体１０の周囲で第１被覆シート４と第２被覆シート５とが固定されている。
【００８８】
以上の製造方法によれば、塗布側基材シート１の塗料の塗工面に合流された被覆側基材シート１’は、その後の搬送において、塗工面から剥がれにくく、特に裁断後の分離工程のリピッチにおいて、発熱体１０を安定して搬送することができる。また使用時においては、塗布側基材シート１（非吸水性以外）と被覆側基材シート１’から発熱層への水分供給を行うことができるので、使用中にわたり、安定した発熱を行うことができる。
【００８９】
また本実施形態で製造された発熱具は、包材と発熱体が固定されていないため、その使用中に、使用者が激しい動作をしても発熱層の脱落が起こりにくい。また包材と発熱体が固定されていないため、発熱終了後であっても柔軟性を有しているので、発熱開始から発熱終了までの間にわたって、使用者の身体の形状にフィットすることができ、装着に起因する違和感を低減させることができる。特に身体の関節部や湾曲部のような非平面部位であってもフィットしやすい。その結果、均一な温感を使用者に与えることができる。
【００９０】
このようにして製造された発熱具は、人体に直接適用されるか、又は衣類に適用されて、人体の加温に好適に用いられる。人体における適用部位としては例えば肩、首、顔、目、腰、肘、膝、太腿、下腿、腹、下腹部、手、足裏などが挙げられる。また、人体の他に、各種の物品に適用されてその加温や保温等にも好適に用いられる。
【実施例】
【００９１】
以下、実施例により本発明を更に詳細に説明する。しかしながら本発明の範囲は、かかる実施例に制限されない。特に断らない限り、「％」及び「部」はそれぞれ「質量％」及び「質量部」を意味する。
【００９２】
〔実施例１ないし４並びに比較例１及び２〕
（１）塗料の調製
塗料として、被酸化性金属（鉄粉  平均粒径５０μｍ）１００部、反応促進剤（活性炭）８部、増粘剤（グアーガム）０．２５部、水６２部が配合されているものを用いた。得られた塗料の粘度は６，５００ｍＰａ・ｓであった。粘度の測定は、Ｂ型粘度計の４号ローターを使用し、２３℃５０％ＲＨの環境で行った。
【００９３】
（２）基材シートの準備
以下の表１に示す塗布側基材シート及び被覆側基材シートを用いた。各基材シートは、幅５０ｍｍの長尺状のものであり、事前に保水可能量及び保水率を測定した。
【００９４】
表１中、パルプ紙としては、伊野紙製のコーヒー白（商品名）を用いた。コピー用紙としては、日本製紙製のラッパＮ（商品名）を用いた。クラフト紙としては、大興製紙製の大興クラフト（商品名）を用いた。ＰＥシートとしては、ジェイフィルム製のＰＥシート（商品名）を用いた。ポリマーシートは、特開平８−２４６３９５号公報に記載の方法に従い製造した。このポリマーシートは、ポリアクリル酸ナトリウム系の高吸収性ポリマーの粒子が、該ポリマーシートの厚み方向略中央域に主として存在しており、かつ該ポリマーシートの表面には該粒子が実質的に存在していない構造を有する１枚（ワンプライ）のものである。ポリマーシートは、高吸収性ポリマーの粒子の存在部位を挟んで表裏に親水性の架橋嵩高セルロース繊維の層を有している。架橋嵩高セルロース繊維は、その繊維粗度が０．２２ｍｇ／ｍであり、繊維長さの平均値は２．５ｍｍであった。架橋嵩高セルロース繊維の層は更に、針葉樹晒クラフトパルプ、紙力増強剤（ＰＶＡ）を含んでいるものであった。高吸収性ポリマーは平均粒径３４０μｍのものを使用した。架橋嵩高セルロース繊維の層のうちの一方の坪量は３０ｇ／ｍ2であり、他方の層の坪量は２０ｇ／ｍ2であった。高吸収性ポリマーの粒子の坪量は５０ｇ／ｍ2であった。したがって、ポリマーシート全体の坪量は１００ｇ／ｍ2であった。
【００９５】
（３）被覆シートの準備
塗布側基材シート側の第１被覆シートとしては、興人製のコウジンＴＳＦ（透気度：ＪＩＳ  Ｐ８１１７，２００００秒／１００ｃｃ、坪量：４５ｇ／ｍ2）を用いた。被覆側基材シート側の第２被覆シートとしては、興人製のコウジンＴＳＦ（透気度：ＪＩＳ  Ｐ８１１７，８００００秒／１００ｃｃ、坪量４５ｇ／ｍ2）を用いた。
【００９６】
（４）発熱体の作製
図１に示す装置を用いて図２に示す発熱具を作製した。具体的には、（２）で準備した塗布側基材シートに、（１）で調製した塗料を塗工坪量１８４０ｇ／ｍ2で塗工し、次いで電解質（塩化ナトリウム）の粉末（平均粒径４２５μｍ）を散布した。この塩化ナトリウムの粉末としては、富田製薬株式会社  日本薬局方  塩化ナトリウム  を用いた。散布坪量は３８ｇ／ｍ2とした。散布は、塗工面の全域にわたり均一に行った。引き続き、被覆側基材シートを塗布側基材シートの塗工面に重ねて、発熱体を作製した。塗料中の水分量は、５０ｍｍ×５０ｍｍ中に１．６６８ｇであった。
【００９７】
（５）発熱具の作製
続いて、発熱体を５０ｍｍ×５０ｍｍに裁断し、ベルトコンベア間の乗り移りの間にコンベア間の速度を調整することにより各発熱体間の間隔を広げた。次に発熱体の塗布側基材シート側に第１被覆シートを合流し、更に被覆側基材シート側に第２被覆シートを合流し、発熱体の周囲で第１被覆シートと第２被覆シートとをヒートシールして、複数の発熱具が連結された状態の連続長尺物を得た。この連続長尺物を各発熱体間で裁断して、第１被覆シートと第２被覆シート間に発熱体が収容された発熱具を作製した。
【００９８】
〔加工性の評価〕
実施例及び比較例で得られた発熱具について、製造過程における加工性について、以下の基準で評価を行った。その結果を以下の表１に示す。
◎：搬送中に被覆側基材シートの剥がれやシワの発生がなく、搬送精度も良好である。
○：被覆側基材シートの部分的な剥がれやシワの発生がときどき観察されるが、搬送に問題なし。
△：被覆側基材シートの部分的な剥がれやシワの発生がときどき観察されるが搬送には問題なし。ただし、搬送装置への汚染が見られる。
×：搬送・加工中に被覆側基材シートが剥がれ、不良品となった。
【００９９】
〔発熱性の評価〕
実施例及び比較例で得られた発熱具について、アルミニウムを蒸着したフィルムからなる包装材に密封収容し、２３度５０％ＲＨの環境で２４時間静置した後、以下の方法で温度特性を測定した。
温度測定は、ＪＩＳ Ｓ４１００ 使い捨てカイロ温度特性測定用温熱装置に準拠した試験法で行った。得られた発熱具を、坪量１００ｇ／ｍ2のニードルパンチ不織布製の袋に挿入し、これを４０℃の恒温槽の上に置き温度特性を評価した。この袋は、ニードルパンチ不織布の三方をシールすることで袋状に形成したものである。温度計は温熱具と恒温槽表面との間に配置した。この測定により、最高温度が５４℃以下であること、１〜５時間の平均温度が４２〜５２℃であること、３８℃以上の持続時間が５時間以上あることを満足した場合を「○」、いずれかを満足していない場合を「×」とした。
【０１００】
【表１】
0005860279.tif 000002
【０１０１】
表１に示す結果から明らかなとおり、各実施例では、発熱具の製造過程において、発熱層からの被覆側基材シートの剥がれやシワの発生が観察されないか、観察されたとしても僅かであり、加工性が良好であることが判る。また、各実施例の発熱具は、発熱性が良好であった。これに対して、比較例１〜３では、発熱性は良好であったが、保水率が、塗工側基材シートと被覆側基材シートとで同じであるか、又は塗工側基材シートの方が、被覆側基材シートよりも保水率が高いことに起因して、塗料中の水が塗工側基材シートに過度に吸収された結果、発熱層からの被覆側基材シートの剥がれやシワの発生が観察され、加工性に劣ることが判る。また、比較例４では装置への加工性は塗工側基材シート及び被覆側基材シートに吸収されないことに起因して、装置への汚染が見られるものの加工性は比較的安定していたが、発熱層の水分量が適切とならず十分な発熱が生じなかった。
【符号の説明】
【０１０２】
１，１’  基材シート
３  発熱組成物の層
４  第１被覆シート
５  第２被覆シート
１０  発熱体
１００  発熱具
【図１】
0005860279.tif 000003
【図２】
0005860279.tif 000004