(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
被酸化性金属、電解質及び水を含む扁平状の発熱体と、該発熱体と接するように配された保水材と、を備えた発熱具であって、
前記発熱体を平面視したとき、前記保水材が、相対的に坪量の高い高坪量区域と、相対的に坪量の低い低坪量区域とが形成されるように配置され、それによって、発熱開始前において該発熱体に、前記高坪量区域に対応する、相対的に含水率が低い低含水率領域と、前記低坪量区域に対応する、相対的に含水率が高い高含水率領域とが形成されるようにした発熱具。
【請求項２】
被酸化性金属、電解質及び水を含む扁平状の発熱体と、該発熱体と接するように配された保水材と、を備えた発熱具であって、
飽和吸水量の異なる２種の保水材を用い、
前記発熱体を平面視したとき、飽和吸水量が相対的に高い保水材が配置された高飽和吸水量保水材区域と、飽和吸水量が相対的に低い保水材が配置された低飽和吸水量保水材区域とが形成されるように各保水材が配置され、それによって、発熱開始前において該発熱体に、前記低飽和吸水量保水材区域に対応する、相対的に含水率が低い低含水率領域と、前記高飽和吸水量保水材区域に対応する、相対的に含水率が高い高含水率領域とが前記発熱体に形成されるようにした発熱具。
【請求項３】
２以上の前記発熱体が互いに隣接するように配置されており、
２以上の前記発熱体は、相対的に含水率が高い発熱体と、相対的に含水率が低い発熱体とを有する請求項１又は２に記載の発熱具。
【請求項４】
基材シート上に、被酸化性金属、電解質及び水を含有する発熱体を配置する発熱体形成工程と、
前記発熱体に接するように保水材を供給する保水材供給工程とを備える発熱具の製造方法であって、
前記保水材供給工程において、前記保水材を、該保水材の供給坪量が相対的に高い高坪量区域と、該保水材の供給坪量が相対的に低い低坪量区域とを形成する、発熱具の製造方法。
【請求項５】
基材シート上に、被酸化性金属、電解質及び水を含有する発熱体を配置する発熱体形成工程と、
前記発熱体の上に保水材を供給する保水材供給工程とを備える発熱具の製造方法であって、
前記保水材供給工程において、飽和吸水量が相対的に高い保水材が配置された高飽和吸水量保水材区域と、飽和吸水量が相対的に低い保水材が配置された低飽和吸水量保水材区域とが形成されるように各保水材を供給する、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、発熱具及びその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、通気性を有する被覆材内に発熱組成物を封入した発熱具が、人体に温熱を付与するために広く利用されている。例えば特許文献１には、鉄粉、活性炭、塩類、吸水性樹脂及び水を含む発熱組成物を、通気性を有する収納袋に封入してなる使い捨てカイロが記載されている。この使い捨てカイロは、２個の分包から構成され、一方の分包の収納袋の通気性が、他方の収納袋の通気性に比べ大きくなっている。
【０００３】
特許文献２には、被酸化性金属、電解質及び水を含有し、該被酸化性金属の酸化によって発熱する発熱組成物を備えた発熱体と、該発熱体を収容する通気性袋体とを有する温熱具が記載されている。前記発熱体は、第一の発熱部と第二の発熱部とを含んでいる。第二の発熱部は、袋体の連続した空間内に、第一の発熱部とともに収容されている。そして、第一の発熱部中の電解質の質量含有率と、第二の発熱部中の電解質の質量含有率とが異なっている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平０９−２５３１１８号公報
【特許文献２】特開２０１４−０９０８９４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
特許文献１及び２に記載の技術はいずれも、発熱温度の速やかな立ち上がりと、発熱時間の持続性とを両立することを目的としている。しかし両者は二律背反の関係にあることから、両者を十分に満たすことができる発熱具を提供することは容易でない。
【０００６】
したがって本発明の課題は発熱具の改良にあり、更に詳しくは発熱温度の速やかな立ち上がりと、発熱時間の持続性とを両立し得る発熱具を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は、被酸化性金属、電解質及び水を含む扁平状の発熱体と、該発熱体と接するように配された保水材と、を備えた発熱具であって、前記発熱体を平面視したとき、発熱開始前において、前記保水材が保持可能な水分量が異なる２つ以上の区域を有するように配置され、該発熱体に含水率が異なる２以上の領域を備えた発熱具を提供するものである。
【０００８】
また本発明は、前記発熱具の好適な製造方法として、
基材シート上に、被酸化性金属、電解質及び水を含有する発熱体を配置する発熱体形成工程と、
前記発熱体の上に保水材を供給する保水材供給工程とを備える発熱具の製造方法であって、
前記保水材供給工程において、前記保水材を、該保水材の供給坪量が相対的に高い高坪量区域と、該保水材の供給坪量が相対的に低い低坪量区域とを形成する、発熱具の製造方法を提供するものである。
【０００９】
更に本発明は、前記発熱具の好適な製造方法として、
基材シート上に、被酸化性金属、電解質及び水を含有する発熱体を配置する発熱体形成工程と、
前記発熱体の上に保水材を供給する保水材供給工程とを備える発熱具の製造方法であって、
前記保水材供給工程において、飽和吸水量が相対的に高い保水材が配置された高飽和吸水量保水材区域と、飽和吸水量が相対的に低い保水材が配置された低飽和吸水量保水材区域とを形成する、発熱具の製造方法を提供するものである。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、発熱温度の速やかな立ち上がりと、発熱時間の持続性とが両立した発熱具が提供される。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】図１は、本発明の発熱具の一実施形態を示す厚さ方向断面図である。
【図２】図２（ａ）ないし（ｄ）は、図１に示す発熱具を平面視したときの第一領域及び第二領域の形状及び配置状態を示す平面図である。
【図３】図３は、本発明の発熱具の別の実施形態を示す厚さ方向断面図（図１相当図）である。
【図４】図４は、本発明の発熱具の更に別の実施形態を示す厚さ方向断面図（図１相当図）である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
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。図１は、本発明の発熱具の第一実施形態を模式的に示した断面図である。同図に示す発熱具１は、扁平な形状を有する発熱体１１の各面が、第一の被覆シート２１及び第二の被覆シート２２によって挟持されて被覆された構造を有している。第一及び第二の被覆シート２１，２２はそれぞれ、発熱具１の外面を構成している。なお、第一の被覆シート２１と第２の被覆シートは、各々独立したものであってもよいし、一枚のシートを折り返したものであってもよい。
【００１３】
発熱具１において、発熱体１１と第一の被覆シート２１との間には、該発熱体１１と接するように保水材１２が配置されている。保水材１２は、発熱体１１に含まれる水分の吸収が可能な材料から構成されている。また、発熱体１１と第二の被覆シート２２との間には、該発熱体１１と接するように第二の基材シート１３が配置されている。更に、発熱体１１と第一の被覆シート２１との間には、該発熱体１１と接するように第一の基材シート１４が配置されている。本明細書において「発熱体と保水材が接する」とは、保水材が発熱体の上に載置している状態、保水材が発熱体に一部埋まっていて残部が発熱体から露出している状態、及び保水材が発熱体に完全に埋まっている状態の全てを含む意味である。
【００１４】
第一及び第二の被覆シート２１，２２は、上述した発熱体１１、保水材１２、第一の基材シート１４及び第二の基材シート１３の外縁から外方に延出した延出部２１ａ，２２ａを有している。これら延出部２１ａ，２２ａはそれらの対向面において互いに接合されている。これによって、発熱体１１、保水材１２、第一の基材シート１４及び第二の基材シート１３は、両被覆シート２１，２２によって形成される閉じた空間内に封入された状態となる。このように構成されている発熱具１は、扁平な形状をしており、その平面視での形状が、該発熱具の具体的な用途に応じて、例えば矩形等の多角形や、円形、楕円形、亜鈴形等であり得る。
【００１５】
発熱体１１は、被酸化性金属、電解質、及び水を含んで構成されている。必要に応じ、発熱体１１は炭素成分を含んでいてもよい。発熱体１１は、上述のとおり、扁平な形状をしている層状の構造体である。発熱体１１は、被酸化性金属の酸化反応によって発熱して、使用者に十分な温熱効果を付与するものである。このような発熱体１１を含む発熱具１は、ＪＩＳ規格Ｓ４１００（１９９６年版）による測定において、発熱温度３８℃以上７０℃以下の性能を有することができる。発熱具１は、水蒸気の発生を伴って発熱する形態でもよく、使い捨てカイロの如き、水蒸気の発生を実質的に伴わずに発熱する形態でもよい。
【００１６】
本実施形態の発熱具１においては、それに含まれる発熱体１１を平面視したとき、発熱開始前における発熱体１１の含水率が異なる２以上の領域が形成されるように、保水材１２が、保水率が異なる各領域と重なる区域で保持する水分量が異なるように発熱体１１に接して配置されている。ここで水分量とは、当該範囲における総水分量のことである。詳細には、図１に示すとおり、保水材１２を、相対的に坪量の高い高坪量区域と、相対的に坪量の低い低坪量区域とが形成されるように配置し、それによって、相対的に含水率が低い低含水率領域としての第一領域３１と、相対的に含水率が高い高含水率領域としての第二領域３２とが発熱体１１に形成されるようにしている。つまり高坪量区域から第一領域３１が形成され、低坪量区域から第二領域３２が形成されるようにしている。そして、第一領域３１及び第二領域３２は、第一の被覆シート２１及び第二の被覆シート２２から構成される袋状の収容体によって画成される連続した収容空間内に収容されている。なお、保水材１２としては、主として、単一種類の保水材を用いることが好ましいが、２種以上の保水材を用いることは妨げられない。
【００１７】
一般に、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においては、発熱体の含水率が低いほど発熱温度が速やかに立ち上がる。一方、発熱体の含水率が高いほど発熱の持続時間が長くなる。そこで本実施形態の発熱具１においては、発熱体１１に低含水率領域である第一領域３１と、高含水率領域である第二領域３２とを形成することで、発熱温度の速やかな立ち上がりと、発熱の持続時間の長時間化との両立を図っている。
【００１８】
発熱温度の立ち上がり時間は、ＪＩＳ  Ｓ４１００の方法に準じ測定され、本発明においては、発熱具１の表面温度が３５℃から４５℃に到達するまでの時間と定義する。発熱の持続時間は、ＪＩＳ  Ｓ４１００の方法に準じ測定され、本発明においては、発熱具１の表面温度が４８℃以上を保持している時間と定義する。本実施形態の発熱具１においては、発熱温度の立ち上がり時間は、短ければ短いほど望ましいが、一般に２．５分以下であることが好ましく、２分以下であることが更に好ましく、１．５分以下であることが一層好ましい。一方、発熱の持続時間は、長ければ長いほど望ましいが、一般に０．３時間以上であることが好ましく、１時間以上であることが更に好ましく、２時間以上であることが一層好ましい。
【００１９】
発熱温度の速やかな立ち上がりと、発熱の持続時間の長時間化との両立を一層顕著なものとする観点から、第一領域３１に配置する保水材１２の坪量は、４０ｇ／ｍ２以上とすることが好ましく、８０ｇ／ｍ２以上とすることが更に好ましく、１２０ｇ／ｍ２以上とすることが一層好ましい。また、第一領域３１に配置する保水材１２の坪量は、３００ｇ／ｍ２以下とすることが好ましく、２００ｇ／ｍ２以下とすることが更に好ましく、１５０ｇ／ｍ２以下とすることが一層好ましい。第一領域３１に配置する保水材１２の坪量は、例えば４０ｇ／ｍ２以上３００ｇ／ｍ２以下とすることが好ましく、８０ｇ／ｍ２以上２００ｇ／ｍ２以下とすることが更に好ましく、１２０ｇ／ｍ２以上１５０ｇ／ｍ２以下とすることが一層好ましい。
【００２０】
一方、第二領域３２に配置する保水材１２の坪量は、第一領域３１に配置する保水材１２の坪量よりも低いことを条件として、１５ｇ／ｍ２以上とすることが好ましく、１０ｇ／ｍ２以上とすることが更に好ましく、５ｇ／ｍ２以上とすることが一層好ましい。また、第二領域３２に配置する保水材１２の坪量は、第一領域３１に配置する保水材１２の坪量よりも低いことを条件として、４０ｇ／ｍ２以下とすることが好ましく、３０ｇ／ｍ２以下とすることが更に好ましく、２０ｇ／ｍ２以下とすることが一層好ましい。第二領域３２に配置する保水材１２の坪量は、第一領域３１に配置する保水材１２の坪量よりも低いことを条件として、例えば５ｇ／ｍ２以上４０ｇ／ｍ２以下とすることが好ましく、１０ｇ／ｍ２以上３０ｇ／ｍ２以下とすることが更に好ましく、１５ｇ／ｍ２以上２０ｇ／ｍ２以下とすることが一層好ましい。
【００２１】
第一領域３１における保水材の坪量と、第二領域３２における保水材の坪量との間に大きな差がない場合には、第一領域３１と第二領域３２との間に明確な含水率の差を生じさせにくいことがある。そこで、本実施形態においては、第二領域３２における保水材の坪量を基準としたとき、第一領域３１における保水材の坪量が２倍以上であることが好ましく、４倍以上であることが更に好ましく、６倍以上であることが一層好ましい。また、第二領域３２における保水材の坪量を基準として、第一領域３１における保水材の坪量が３６倍以下であることが好ましく、２４倍以下であることが更に好ましく、１６倍以下であることが一層好ましい。例えば、第一領域３１における保水材の坪量は、第二領域３２における保水材の坪量に対して４倍以上３６倍以下であることが好ましく、８倍以上２４倍以下であることが更に好ましく、１２倍以上１６倍以下であることが一層好ましい。
【００２２】
発熱体１１に形成する第一領域３１及び第二領域３２の形状や割合は、目的とする発熱具１の具体的な用途等に応じて適宜決定することができる。例えば図２（ａ）に示すとおり、第一領域３１と第二領域３２とを隣接して配置し、且つ両領域３１，３２を同形の同面積で形成することができる。この場合には、発熱体１１の平面視での面積に占める第一領域３１の面積の割合は５０％であり、同じく第二領域３２の占める割合も５０％である。
【００２３】
図２（ｂ）においては、同形の同面積で形成された縦長の短冊形状の第一領域３１及び第二領域３２が、交互に配置されている。第一領域３１及び第二領域３２はいずれもそれぞれ一対ずつ形成されている。図２（ｃ）においては、同形の同面積で形成された正方形の第一領域３１及び第二領域３２が、市松模様をなすように配置されている。第一領域３１及び第二領域３２はいずれもそれぞれ一対ずつ形成されている。この場合、発熱体１１の平面視での面積に占める第一領域３１の面積の割合は５０％であり、同じく第二領域３２の占める割合も５０％である。
【００２４】
図２（ｄ）においては、円形の第一領域３１の中央に、十文字状の形状をした第二領域３２が配置されている。したがって第二領域３２は、第一領域３１によって囲繞された状態になっている。
【００２５】
第一領域３１及び第二領域３２は、その形状が図２（ａ）ないし図２（ｄ）のいずれの場合であっても、第一領域３１の割合が２０％以上であることが好ましく、４０％以上であることが更に好ましく、６０％以上であることが一層好ましい。また第一領域３１の割合は９０％以下であることが好ましく、８０％以下であることが更に好ましく、７０％以下であることが一層好ましい。第一領域３１の割合は、例えば２０％以上９０％以下であることが好ましく、４０％以上６０％以下であることが更に好ましく、６０％以上７０％以下であることが一層好ましい。一方、第二領域３２の割合は、１０％以上であることが好ましく、２０％以上であることが更に好ましく、３０％以上であることが一層好ましい。また第二領域３２の割合は８０％以下であることが好ましく、６０％以下であることが更に好ましく、４０％以下であることが一層好ましい。第二領域３２の割合は、例えば１０％以上８０％以下であることが好ましく、２０％以上６０％以下であることが更に好ましく、３０％以上４０％以下であることが一層好ましい。
【００２６】
図１に示す実施形態の発熱具１は、次の方法で好適に製造される。まず、第二の基材シート１３の一面上に、被酸化性金属、電解質及び水を含有する発熱体を配置する発熱体形成工程が行われる。発熱体形成工程は、好適には、電解質を固体状態にて添加する工程Ａと、該電解質を含まず、且つ被酸化性金属及び水並びに必要に応じ炭素成分を含む塗料を塗工する工程Ｂとを含む。電解質を固体状態にて添加する工程は、該電解質を散布する等の手段によって行うことができる。被酸化性金属及び水並びに必要に応じ炭素成分を含む塗料を塗工する工程は、例えばダイコータ等の塗布装置を用いて該塗料を塗布することによって行うことができる。工程Ａ及び工程Ｂの順番は任意に決めることができ、どちらを先に行ってもよい。また、工程Ａ及び工程Ｂを同時に行ってもよい。
【００２７】
以上の工程によって発熱体１１が形成された後に、第二の基材シート１３における発熱体１１の形成面側に保水材１２を供給する保水材供給工程を行う。保水材１２の供給は、該保水材１２を散布する等の手段によって行うことができる。具体的な手順としては、例えば第二の基材シート１３の一面に前記塗料を塗工する工程を行い、その後電解質を固体状態にて添加する工程を行い、その後保水材を供給する工程を行うことができる。
【００２８】
保水材散布工程においては、保水材１２を、保水材１２の供給坪量が相対的に高い高坪量区域と、保水材１２の供給坪量が相対的に低い低坪量区域とが形成されるように供給することが有利である。そのような供給態様を採用することで、高坪量区域から、相対的に含水率が低い低含水率区域、すなわち第一領域３１が形成される。また、低坪量領域から、相対的に含水率が高い高含水率領域、すなわち第二領域３２が形成される。
【００２９】
保水材１２の供給が完了したら、低含水率領域である第一領域３１の含水率が、前記高含水率領域である第二領域３２の含水率よりも低くなるまで養生することが有利である。この養生をすることで、保水材１２が、発熱体１１中の水分を十分に吸収し、第一領域３１の含水率と第二領域３２の含水率との間に十分な差が生じるようになる。養生は、例えば保水材１２の供給完了後の発熱体１１を、所定時間にわたって静置することによって達成される。
【００３０】
然る後に、第二の基材シート１３における発熱体１１の非形成面側に第二の被覆シート２２を配置するとともに、第二の基材シート１３における発熱体１１の形成面側に第一の基材シート１４及び第一の被覆シート２１をこの順で配置し、これらの被覆シート２１，２２のうち、第二の基材シート１３の外縁から延出している延出部２１ａ，２２ａを互いに接合することで、目的とする発熱具１が得られる。
【００３１】
図３には、本発明の別の実施形態が示されている。同図に示す実施形態の発熱具１は、図１に示す実施形態において、発熱体１１と保水材１２とが混合した状態になっており、且つ第一の基材シート１４及び第二の基材シート１３が配置されていないものである。発熱体１１と保水材１２とが混合した状態においては、保水材１２の少なくとも一部が、発熱体１１と直接に接している。そして発熱体１１を平面視したとき、発熱開始前における発熱体１１の含水率が異なる２以上の領域が形成されるように保水材１２が配置されている。詳細には、図３に示すとおり、保水材１２を、相対的に坪量の高い高坪量区域と、相対的に坪量の低い低坪量区域とが形成されるように配置し、それによって、相対的に含水率が低い低含水率領域としての第一領域３１と、相対的に含水率が高い高含水率領域としての第二領域３２とが発熱体１１に形成されるようにしている。本実施形態によれば、図１に示す実施形態と同様の効果が奏される。なお、図３において、図１と同じ部材には同じ符号を付してある。また、図３に示す実施形態において、特に説明しない点については、図１に示す実施形態において詳述した説明が適宜適用される。
【００３２】
図４には、本発明の更に別の実施形態が示されている。同図に示す実施形態の発熱具１は、これまでに説明してきた発熱具と異なり、保水材１２の坪量は、発熱体１１のいずれの場所においても略同一になっている。また、これまでに説明してきた発熱具では、単一種類の保水材を用いていたが、本実施形態では、飽和吸水量の異なる２種の保水材１２ａ，１２ｂを用いている。そして、発熱体１１を平面視したとき、飽和吸水量が相対的に高い保水材１２ａが配置された高飽和吸水量保水材区域と、飽和吸水量が相対的に低い保水材１２ｂが配置された低飽和吸水量保水材区域とが形成されるように各保水材１２ａ，１２ｂを配置している。それによって、相対的に含水率が高い高含水率領域としての第一領域３１と、相対的に含水率が低い低含水率領域としての第二領域３２とが発熱体１１に形成されるようにしている。つまり高飽和吸水量保水材区域から第一領域３１が形成され、低飽和吸水量保水材区域から第二領域３２が形成されるようにしている。このように本実施形態においては、高飽和吸水量保水材領域及び低飽和吸水量保水材領域を形成することで、発熱温度の速やかな立ち上がりと、発熱の持続時間の長時間化との両立を図っている。
【００３３】
保水材１２ａ，１２ｂの飽和吸水量は、ＪＩＳ  Ｋ  ７２２３（１９９６）に準拠して測定される。具体的には、ナイロン製の織布（２５５メッシュ）を幅１０ｃｍ、長さ４０ｃｍの長方形に切断して長手方向中央で二つ折りにし、両端をヒートシールして幅１０ｃｍ（内寸９ｃｍ）、長さ２０ｃｍのナイロン袋を作製する。測定試料１．００ｇを精秤し、作製したナイロン袋の底部に均一になるように入れる。試料の入ったナイロン袋を、２５℃に調温した生理食塩水（０．９質量％塩化ナトリウム水）、又は発熱体の塩濃度に調整した電解質水溶液に浸漬させる。浸漬開始から３０分後にナイロン袋を生理食塩水、又は電解質水溶液から取り出し、１時間垂直状態に吊るして水切りした後、遠心脱水器（コクサン（株）製、型式Ｈ−１３０Ｃ特型）を用いて脱水する。脱水条件は、１４３Ｇ（８００ｒｐｍ）で１０分間とする。脱水後、試料の質量を測定し、次式に従って目的とする飽和吸水量を算出する。
飽和吸水量（ｇ／ｇ）＝（ａ−ｂ−ｃ）／ｃ
式中、ａは遠心脱水後の試料及びナイロン袋の総質量（ｇ）、ｂはナイロン袋の吸水前（乾燥時）の質量（ｇ）、ｃは試料の吸水前（乾燥時）の質量（ｇ）を表す。測定は５回行い（ｎ＝５）、上下各１点の値を削除し、残る３点の平均値を測定値とする。
【００３４】
発熱温度の速やかな立ち上がりと、発熱の持続時間の長時間化との両立を一層顕著なものとする観点から、生理食塩水での、第一領域３１に配置する高飽和吸水量保水材１２ａの飽和吸水量は、２０ｇ／ｇ以上とすることが好ましく、３０ｇ／ｇ以上とすることが更に好ましく、４０ｇ／ｇ以上とすることが一層好ましい。また、生理食塩水での、第一領域３１に配置する保水材１２ａの飽和吸水量の上限は、特段ないが一般的に１００ｇ／ｇ以下とすることが好ましい。生理食塩水での、第一領域３１に配置する保水材１２ａの飽和吸水量は、例えば２０ｇ／ｇ以上１００ｇ／ｇ以下とすることが好ましく、３０ｇ／ｇ以上１００ｇ／ｇ以下とすることが更に好ましく、４０ｇ／ｇ以上１００ｇ／ｇ以下とすることが一層好ましい。
【００３５】
一方、生理食塩水での、第二領域３２に配置する低飽和吸水量保水材１２ｂの飽和吸水量は、第一領域３１に配置する保水材１２ａの飽和吸水量よりも低いことを条件として、１０ｇ／ｇ以上とすることが好ましく、２０ｇ／ｇ以上とすることが更に好ましく、３０ｇ／ｇ以上とすることが一層好ましい。また、生理食塩水での、第二領域３２に配置する保水材１２ｂの飽和吸水量は、２００ｇ／ｇ以下とすることが好ましく、１５０ｇ／ｇ以下とすることが更に好ましく、１００ｇ／ｇ以下とすることが一層好ましい。生理食塩水での、第二領域３２に配置する保水材１２ｂの飽和吸水量は、例えば１０ｇ／ｇ以上２００ｇ／ｇ以下とすることが好ましく、２０ｇ／ｇ以上１５０ｇ／ｇ以下とすることが更に好ましく、３０ｇ／ｇ以上１００ｇ／ｇ以下とすることが一層好ましい。
【００３６】
なお、発熱体の塩濃度に調整した電解質水溶液を用いた場合の、各領域３１，３２での飽和吸水量は、上述した値の１／２０倍以上１倍以下であることが好ましい。
【００３７】
第一領域３１及び第二領域３２に配置する保水材１２ａ，１２ｂとして、上述の範囲の飽和吸水量を有するものを用いる場合、各領域３１，３２におけるそれらの保水材１２ａ，１２ｂの坪量は、略同一であることが好ましいが、それに限られない。保水材１２ａ，１２ｂの坪量が略同一である場合には、該坪量は、２０ｇ／ｍ２以上であることが好ましく、４０ｇ／ｍ２以上であることが更に好ましく、６０ｇ／ｍ２以上であることが一層好ましい。また、３００ｇ／ｍ２以下であることが好ましく、２５０ｇ／ｍ２以下であることが更に好ましく、１５０ｇ／ｍ２以下であることが一層好ましい。保水材１２ａ，１２ｂの坪量は、例えば２０ｇ／ｍ２以上３００ｇ／ｍ２以下であることが好ましく、４０ｇ／ｍ２以上２５０ｇ／ｍ２以下であることが更に好ましく、６０ｇ／ｍ２以上１５０ｇ／ｍ２以下であることが一層好ましい。
【００３８】
一方、第一領域３１及び第二領域３２における各保水材１２ａ，１２ｂの坪量が異なる場合には、高飽和吸水量保水材１２ａの坪量を、低飽和吸水量保水材１２ｂの坪量よりも高くすることが好ましい。例えば、低飽和吸水量保水材１２ｂの坪量に対する高飽和吸水量保水材１２ａの坪量を２倍以上とすることが好ましく、１０倍以上とすることが更に好ましく２０倍以上とすることが一層好ましい。また、４０倍以下とすることが好ましく、３０倍以下とすることが更に好ましく２５倍以下とすることが一層好ましい。例えば低飽和吸水量保水材１２ｂの坪量に対する高飽和吸水量保水材１２ａの坪量は２倍以上４０倍以下とすることが好ましく、１０倍以上３０倍以下とすることが更に好ましく２０倍以上２５倍以下とすることが一層好ましい。
【００３９】
図４に示す実施形態の発熱具１は、先に述べた図１に示す実施形態の発熱具の製造方法と同様に、発熱体形成工程及び保水材供給工程を備えた方法によって好適に製造される。これらの工程のうち、発熱体形成工程は、図１に示す実施形態の場合と同様である。一方、保水材供給工程は以下のようにして行うことが好ましい。
【００４０】
保水材散布工程においては、飽和吸水量の異なる２種の保水材である保水材１２ａ，１２ｂを、散布等の手段によって供給することができる。供給においては、飽和吸水量が相対的に高い保水材１２ａが配置された高飽和吸水量保水材区域と、飽和吸水量が相対的に低い保水材１２ｂが配置された低飽和吸水量保水材区域とが形成されるように各保水材１２ａ，１２ｂを供給することが有利である。そのような供給態様を採用することで、高飽和吸水量保水材区域から、相対的に含水率が低い低含水率領域、すなわち第一領域３１が形成される。また、低飽和吸水量保水材区域から、相対的に含水率が高い高含水率領域、すなわち第二領域３２が形成される。その後は、図１に示す実施形態の場合と同様の工程を行い、目的とする発熱具１が得られる。
【００４１】
なお、図４において、図１と同じ部材には同じ符号を付してある。また、図４に示す実施形態において、特に説明しない点については、図１に示す実施形態において詳述した説明が適宜適用される。
【００４２】
これまで説明してきた図１ないし図４に示す各実施形態においては、単一の発熱体１１を用いたが、これに代えて、２以上の発熱体を互いに隣接するように配置して、各発熱体における含水率を異ならせるようにしてもよい。２以上の発熱体は、所定距離を隔てて配置されていてもよく、あるいは接触していてもよい。いずれの場合であっても、一方の発熱体から他方の発熱体へ向けての水の移動が抑制されるので、保水材の吸水作用が一層効果的なものとなり、各発熱体における含水率の間に十分な差が生じるようになる。
【００４３】
次に、各実施形態の発熱具に共通する事項について説明する。
本実施形態の発熱具１は、発熱体１１の被酸化金属の酸化反応による発熱反応を制限しないようにして、多量の水蒸気を発生させる発熱具を設計したものである。そのような発熱具１の第一の被覆シート２１は、その通気度が、酸素供給が発熱反応における律速段階にならないという観点から、０秒／（１００ｍｌ・６．４２ｃｍ２）以上１５００秒／（１００ｍｌ・６．４２ｃｍ２）以下であることが好ましい。ここで言う通気度とは、ガーレ式（ＪＩＳ  Ｐ８１１７）測定方法を用いて数値化した指標であり、一定の圧力のもとで１００ｍｌの空気が６．４２ｃｍ２の面積を通過する時間で定義される。第一の被覆シート２１の通気度が１５００秒／（１００ｍｌ・６．４２ｃｍ２）以下である、とは１００ｍｌの通気に要する時間が１５００秒以下ということであり、この値が大きいほど通気量が小さくなり、反対にこの値が小さいほど通気量が大きくなることを意味する。通気度の好ましい範囲は、発熱体１１の組成や、初期水分量等によって異なるが、小さいほどよく、具体的には、１２００秒／（１００ｍｌ・６．４２ｃｍ２）以下、特に１０００秒／（１００ｍｌ・６．４２ｃｍ２）以下、殊更には５００秒／（１００ｍｌ・６．４２ｃｍ２）以下であると、発熱反応が外部環境に左右されにくくなって、水蒸気の発生量と温度制御とのバランスがとりやすくなるので好ましい。
【００４４】
第一の被覆シート２１は、水蒸気を通過させることが可能な透湿性を備えていることが好ましい。第一の被覆シート２１の透湿度は２０００ｇ／（ｍ２・２４ｈ）以上、特に２５００ｇ／（ｍ２・２４ｈ）、更に３０００ｇ／（ｍ２・２４ｈ）以上であることが好ましい。第一の被覆シート２１の透湿度が２０００ｇ／（ｍ２・２４ｈ）以上であると、発熱具１が水蒸気を多量に発生したときに、その内部に水が留まりにくくなり、発熱反応を阻害する要因を排除することができる。特に、透湿度が２５００ｇ／（ｍ２・２４ｈ）以上、殊更３０００ｇ／（ｍ２・２４ｈ）であると、発熱具１外への蒸気放出がスムーズに行われ、着用者の皮膚の深くまで温熱効果を及ぼしやすくなるので好ましい。透湿度は、ＪＩＳ  Ｚ０２０８に準拠して測定される。
【００４５】
発熱体１１は水分を含むものであることから、蒸気以外の水分が漏れ出すことを防ぐ観点から、第一の被覆シート２１の耐水圧は１５００ｍｍＨ２Ｏ以上であることが好ましく、２０００ｍｍＨ２Ｏ以上であることが更に好ましく、３０００ｍｍＨ２Ｏ以上であることが殊更好ましい。水を通し難いという観点からは、耐水圧の値に上限を設ける必要はない。このような耐水圧とすることによって、特に発熱具１を目の周囲に用いるような場合に、発熱体１１内の成分とともに目に水分が侵入することを防ぐことができ、快適且つ安全に発熱具１を利用することができる。特に、酸化反応によってアルカリ性成分が水分中に溶出するような系である場合には、本構成は特に好ましいと言える。耐水圧は、ＪＩＳ  Ｌ１０９２に準じた測定方法を採用して測定され、例えばＴＥＸＴＳＥＴ社の耐水圧試験機ＦＸ３０００を用いることができる。
【００４６】
以上のことから、第一の被覆シート２１とは、水は通し難いが酸素や水蒸気の通気を阻害しないようにするシートであることが好ましい。そのようなシートとしては、多孔質タイプの素材製のもの、無孔質タイプの素材製のもの、コーティングタイプの素材製のもの等から選択することが可能である。これらの中でも、コスト面から多孔質タイプの素材からなるシートが好ましく、例えば微多孔質フィルム製の透湿シートが発熱具１の薄型化と使用時の強度の両立の観点から好ましい。この微多孔質フィルム製の透湿シートは、ポリエチレン等のポリオレフィン樹脂に、炭酸カルシウム等の微粒子を練り込んだ溶融樹脂を、ダイを通じて押し出してシート化し、一軸又は二軸延伸を加えることで、炭酸カルシウムと樹脂の界面を剥離させて微細な連通部を形成し、気体は通すが水を通し難い性能を発現させたものである。
【００４７】
第一の被覆シート２１は、水は通し難いが酸素や水蒸気を通すシートであって、且つ防漏性が考慮されていれば上述した微多孔質フィルム製の透湿シート以外のものであってもよい。例えば、ポリアミド、ビニロン、ポリエステル、レーヨン、アセテート、アクリル樹脂、ポリエチレン、ポリプロピレン及びポリ塩化ビニル等の人工繊維や、パルプ、綿、麻、絹及び獣毛等の天然繊維から選ばれた１種又は２種以上を混合した織布、不織布、紙、合成紙等を、第一の被覆シート２１として用いることができる。あるいは、非透湿・非通気フィルム又はシート、例えば、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリアミド、ポリエステル、ポリ塩化ビニル、ポリ塩化ビニリデン、ポリウレタン、ポリスチレン、エチレン−酢酸ビニル共重合体ケン化物、エチレン−酢酸ビニル共重合体、天然ゴム、再生ゴム、合成ゴム等のフィルム又はシートに孔を設けたものも、第一の被覆シート２１として使用できる。
【００４８】
発熱具１における外面をなすもう一方のシートである第二の被覆シート２２に関しては、その通気度や透湿度に特に制限はない。第二の被覆シート２２は、通気性を有していてもよく、あるいは有していなくてもよい。第二の被覆シート２２が通気性を有する場合、発熱具１は両面通気性のものとなる。第二の被覆シート２２が通気性を有さない場合、発熱具１は、第一の被覆シート２１のみが通気性を有する片面通気性のものとなる。なお本発明において非通気性とは、ガーレ式で測定された通気度が１０００００秒／（１００ｍｌ・６．４２ｃｍ２）以上であることを言う。第二の被覆シート２２が通気性を有する場合、該第二の被覆シート２２としては、第一の被覆シート２１と同種のものを用いることができる。この場合、第二の被覆シート２２の通気度は、第一の被覆シート２１の通気度と同じでもよく、あるいは第一の被覆シート２１の通気度よりも大きいか又は小さくてもよい。一方、第二の被覆シート２２が非通気性である場合には、該第二の被覆シート２２は、例えば各種樹脂やゴム等の材料からなるフィルム又はシートから構成される。
【００４９】
第一の被覆シート２１と第二の被覆シート２２との間に位置する発熱体１１は、複数の成分を含む発熱組成物からなる。この発熱組成物を構成する成分としては、先に述べたとおり、被酸化性金属の粒子、電解質、及び水が用いられる。また必要に応じ炭素成分も用いられる。
【００５０】
被酸化性金属としては、酸化反応熱を生ずる金属が用いられ、例えば、鉄、アルミニウム、亜鉛、マンガン、マグネシウム、及びカルシウムから選ばれる１種又は２種以上の粉末や繊維が挙げられる。中でも、取扱い性、安全性、製造コスト、保存性及び安定性の点から鉄が好ましく、特に鉄粉が好ましい。鉄粉としては、例えば、還元鉄粉、及びアトマイズ鉄粉などが挙げられる。
【００５１】
被酸化性金属が粉末である場合、酸化反応が効率的に行われるという観点から、その平均粒径が１０μｍ以上であることが好ましく、２０μｍ以上であることが更に好ましい。また、２００μｍ以下であることが好ましく、１５０μｍ以下であることが更に好ましい。具体的には、被酸化性金属の粒子の平均粒径は、１０μｍ以上２００μｍ以下であることが好ましく、２０μｍ以上１５０μｍ以下であることがより好ましい。被酸化性金属の粒径は、粉体の形態における最大長さをいい、例えば篩による分級、動的光散乱法、レーザー回折法等により測定される。
【００５２】
発熱体１１における被酸化性金属の含有量は、坪量で表して、１００ｇ／ｍ２以上が好ましく、特に２００ｇ／ｍ２以上が好ましく、また、３０００ｇ／ｍ２以下が好ましく、特に１５００ｇ／ｍ２以下が好ましい。また、具体的には、被酸化性金属の含有量は、坪量で表して、１００ｇ／ｍ２以上３０００ｇ／ｍ２以下であることが好ましく、２００ｇ／ｍ２以上１５００ｇ／ｍ２以下であることが更に好ましい。これにより、発熱体１１の発熱温度の制御が容易となる。発熱体１１中の鉄粉の含有量は、ＪＩＳ  Ｐ８１２８に準じる灰分試験や、熱重量測定器で求めることができる。他に外部磁場を印加すると磁化が生じる性質を利用して振動試料型磁化測定試験等により定量することができる。
【００５３】
発熱体１１中に含まれる電解質は、被酸化性金属の反応効率を上げ、酸化反応を持続させる反応促進が目的で用いられる。電解質を用いることにより、被酸化性金属の酸化被膜を破壊して、酸化反応を促進することができる。電解質としては、例えばアルカリ金属、アルカリ土類金属の硫酸塩、及び塩化物から選ばれる１種又は２種以上が挙げられる。中でも、導電性、化学的安定性、生産コストに優れる点から、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、第１塩化鉄、第２塩化鉄等の各種塩化物、及び硫酸ナトリウムから選ばれる１種又は２種以上を用いることが好ましい。
【００５４】
発熱体１１における、酸化反応の開始前における電解質の濃度は、１質量％以上、特に３質量％以上、更には４質量％以上であることが好ましく、また、２０質量％以下、特に１５質量％以下、更には１０質量％以下であることが好ましい。具体的には、１質量％以上２０質量％以下、特に３質量％以上１５質量％以下、更には４質量％以上１０質量％以下であることが好ましい。当該範囲であると、発熱体１１の酸化反応が開始されて発熱体１１中の水分が消費された際に、保水材、特に吸水性ポリマーから発熱体１１への過剰量の水分の供給が迅速に行われやすくなり、酸化反応中での発熱体１１の温度と発生蒸気量とが極めて良好に維持されやすくなる。保水材として耐塩性の高い吸水性ポリマーを用いると、吸水性と放水性の観点より好ましい。特に電解質の当該含有量が３質量％以上であると、酸化反応前及び特定の塩濃度で高い吸水性を発揮しつつ、酸化反応により塩濃度が上昇すると放水し、酸化反応に適した水のコントロールが行われやすくなる。この理由は、発熱体１１と吸水性ポリマーとの間に浸透圧差が生じやすくなり、酸化反応開始時は勿論、その後の酸化反応進行時においても吸水性ポリマーから発熱体１１への水分供給がスムーズに行われやすくなるからである。
【００５５】
また、酸化反応開始前の状態において、発熱体１１の水分含有量と電解質含有量の合計に対する電解質の割合は、５質量％以上、更に１０質量％以上が好ましく、吸水性ポリマーへの十分な水分保持という観点からは５０％以下、更には４０％以下であることが好ましい。より具体的には、発熱体１１の水分含有量と電解質濃度の合計に対する電解質の含有率は、５質量％以上５０質量％以下、特に１０質量％以上４０質量％以下であることが好ましい。当該範囲であると、発熱体１１の発熱反応がスムーズに進行しやすく、且つ、保水材として吸水性ポリマーを使用した際の、発熱体１１への水分供給が迅速に行われやすいことから好ましい。
【００５６】
また、発熱体１１における、酸化反応開始前における電解質の含有量は、被酸化性金属１００質量部に対して、１質量部以上２０質量部以下であることが好ましく、２質量部以上１９質量部以下であることがより好ましく、３質量部以上１８質量部以下であることが更に好ましい。こうすることで、被酸化性金属の酸化反応の促進を良好に維持させることができる。
【００５７】
発熱体１１における電解質の含有量を坪量で表すと、５ｇ／ｍ２以上であることが好ましく、１０ｇ／ｍ２以上であることが更に好ましく、また、８０ｇ／ｍ２以下であることが好ましく、７０ｇ／ｍ２以下であることが更に好ましい。より具体的には、炭素成分の含有量は、坪量で表して、５ｇ／ｍ２以上８０ｇ／ｍ２以下であることが好ましく、特に１０ｇ／ｍ２以上７０ｇ／ｍ２以下であることが更に好ましい。
【００５８】
発熱体１１中には水が含まれている。水は被酸化性金属の酸化反応に用いられるほか、被酸化性金属の酸化反応によって生じた熱で発生する水蒸気源、及び発生する熱を適温に冷却する冷媒としても用いられる。本実施形態の発熱具１においては、発熱体１１に接するようにして保水材１２が配置されており、反応前に発熱体１１中に含まれる水の量が、発熱初期の温度特性を制御する観点で重要である。発熱具１中の水は発熱体１１と保水材１２とが保持している。反応開始前の発熱体１１の水の含有率は、発熱体１１を基準として９質量％以上であることが好ましい。こうすることで、被酸化性金属の酸化を十分に生じさせることができ、また多量の水蒸気を発生させることが容易となる。発熱開始前の発熱体１１の水の含有率は、下限値が１０質量％以上、更に１１質量％以上、殊更に１２質量％以上であることが同様の理由から好ましく、上限値は、２５質量％以下、特に２３質量％以下、更に２０質量％以下、殊更に１９質量％以下であることが好ましい。具体的には、該水分率は、９質量％以上２５質量％以下であることが好ましく、１０質量％以上２３質量％以下であることが特に好ましく、１１質量％以上２０質量％以下であることがより好ましく、１２質量％以上１９質量％以下であることが更に好ましい。該水分量の上限値については、発熱具１の使用前に予期せぬ外力が加わった場合に、水が発熱具１外へ漏れ出すという不都合が生じる可能性を低くするのに有効である。更に、反応初期は素早く温度が立ち上がり、保水材１２から発熱体１１への水分供給が迅速に行われるようになり、その後の発熱による発熱体１１の過剰な温度上昇を抑制することができる。なお、上述した発熱体１１の好ましい含水率は、第１領域３１、第２領域３２の双方がそのようになっていることが最も好ましいが、いずれか一方の領域のみが満たしていても良い。
【００５９】
発熱体１１の含水率は、酸化反応が起こらないよう、窒素環境下で発熱具１を分解し、発熱体１１を取り出して乾燥させ、その質量差分値（全体量−乾燥水分量）から測定することができる。なお、保水材１２が発熱体１１中に存在している場合には、発熱体１１の乾燥重量を測定した後に保水材１２を発熱体１１から抜き出し、保水材１２の全質量を測定してその質量を前述の乾燥重量から差し引くことで、発熱体１１のネットの質量を測定できる。
【００６０】
本明細書において「発熱開始前の状態」とは、発熱具１が使用状態に置かれる前の状態を意味する。発熱具は通常、使用前は外界と遮断された密閉容器内に収容され、使用に際しては該密閉容器を解放して発熱具が取り出され、外界に曝される。密閉容器は外界と比べて低い酸素濃度となっていて、酸化反応が進行しないか、使用時と比べて酸化反応が極めて進行しにくい条件となっている。したがって、そのような形態で言えば、「発熱開始前の状態」とは密閉容器内に存在する状態、又は密閉容器内から取り出されて通常酸素濃度に暴露された直後の状態であり、全く酸化反応が起きない状態に限定されてはいない。
【００６１】
保水材１２は、水の保持が可能な材料から構成されている。本発明において保水材とは、自重に対して５質量倍以上の純水を吸収・保持できるものを指す。そのような材料として特に好ましいものは、保水量が極めて高く、熱や塩濃度の変化で放水する性質を有する材料である吸水性ポリマーである。発熱具１においては、その発熱初期では、発熱体１１の含水率をやや高く設定し発熱体１１の熱容量を高くすることで、第一の被覆シート２１の自由な通気による反応速度の上昇が抑えられる。また、発熱反応によって発生した熱量を発熱体１１中の水に与えることで、当該熱量は水の温度上昇（顕熱）に消費される。この初期の発熱では発熱体１１内の水が使われるため、発熱体１１内の電解質濃度が急激に上昇する。このことに起因して吸水性ポリマー内部の浸透圧が低下し、該吸水性ポリマーが保持していた水が放出される。また吸水性ポリマーは、温度が高くなると水を離しやすくなる性質を持っており、この二つの効果が複合的に働くことで吸水性ポリマーから水が放出される。
【００６２】
通常、発熱体１１の含水率が上昇すると、発熱が抑制されるとともに電解質濃度が低下することで、吸水性ポリマーからの放水が減少するか、あるいは停止する。しかしながら、第一の被覆シート２１の通気性が非常に高い場合には、該シート２１による酸化反応の抑制がされないため、被酸化性金属の酸化反応が十分に進むことから、反応水としての水の消費も早くなる。また、これに伴い、十分な発熱量が得られることから、発熱体１１内の水分蒸発速度が速い。すなわち、保水材１２から発熱体１１へと水分が大量に供給されるものの、上述した理由により発熱体１１内の含水率が常に低下するため、電解質濃度が高い状態に維持される。その結果、浸透圧差により、保水材１２からの放水が継続され、発熱体１１には過剰な水分量が供給されることになる。このように酸化反応が開始されると、酸化反応に用いられる反応水や蒸気となって発熱具から放出される水によって、発熱具１中の水の量が消費されることで発熱具１全体の塩濃度が上昇する。そして、発熱体１中の水の消費と保水材１２から発熱体１１への水の供給が瞬間的に繰り返される。
【００６３】
このように、本実施形態の発熱具１では、水の消費と供給が高頻度で繰り返し発現することで発熱体１１内での含水率が維持され、温度が上がり過ぎることなく反応が持続し、過剰に配合した水が効率良く水蒸気に変換される。つまり、正に理想的な発熱状態が得られる。
【００６４】
吸水性ポリマーとしては、自重の２０倍以上の純水を吸収・保持でき、且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。吸水性ポリマーとしては例えば粒子の形状のものを用いることができる。粒子の形状は、例えば球状、塊状、ブドウ房状、繊維状等であり得る。粒子の粒径は、１μｍ以上１０００μｍ以下、特に１０μｍ以上５００μｍ以下であることが好ましい。吸水性ポリマーの具体例としては、デンプン、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。
【００６５】
また、吸水性ポリマーは、酸化反応開始前の状態における発熱体１１に含まれる電解質の濃度と同じ電解質濃度の水溶液に対して、保持量が自重の３倍以上、特に５倍以上であることが好ましい。この理由は、発熱体１１が酸化反応を開始する前において、吸水性ポリマーが十分な水分を保持することで、発熱体１１の酸化反応前の水分量を少なく設定すること、及び酸化反応開始後十分な水分を発熱体１１に供給することが容易となるからである。
【００６６】
また、発熱具１は、酸化反応開始前の状態において、吸水性ポリマーの全水分保持量が、質量で、発熱体中の水分量の１倍以上、特に２倍以上であることが好ましい。当該範囲であると、保水材中の水分が発熱体中に十分量、継続的に供給され、酸化反応と過熱抑制の両立が達成しやすくなる。なお、当該値の上限値としては、１５倍以下、特に１０倍以下であることが、発熱体１１中の水分量と電解質濃度を制御しやすい点から好ましい。特に、酸化反応開始前の状態において、吸水性ポリマーの全水分保持量が、質量で、発熱体１１中の水分量の１倍以上１５倍以下であることが好ましく、２倍以上１０倍以下であることが更に好ましい。
【００６７】
必要に応じて用いられる炭素成分は、保水能、酸素供給能、及び触媒能の少なくとも１つの機能を有するものであり、この３つを兼ね備えているものが好ましい。炭素成分として、例えば、活性炭、アセチレンブラック、及び黒鉛から選ばれる１種又は２種以上を用いることができる。これらの中でも、湿潤時に酸素を吸着しやすいことや、発熱体１１中の水分を一定に保てる観点から、活性炭が好ましく用いられる。より好ましくは、椰子殻炭、木粉炭及びピート炭から選ばれる１種又は２種以上の微細な粉末状物又は小粒状物が用いられる。中でも、発熱体１１の水分量を所望の範囲に保ちやすいことから、木粉炭が好ましい。
【００６８】
炭素成分は、被酸化性金属と均一に混合される観点に加え、保水材１２に含まれる水の量を所望の範囲に維持する観点から、平均粒径が１０μｍ以上であることが好ましく、１２μｍ以上であることが更に好ましく、また、２００μｍ以下であることが好ましく、１００μｍ以下であることが更に好ましい。具体的には、炭素成分の平均粒径は、１０μｍ以上２００μｍ以下であることが好ましく、１２μｍ以上１００μｍ以下であることがより好ましい。炭素成分の平均粒径は、粉体の形態における最大長さを言い、動的光散乱法、レーザー回折法等により測定される。炭素成分は粉体状の形態のものを用いることが好ましいが、粉体状以外の形態のものを用いることもでき、例えば、繊維状の形態のものを用いることもできる。
【００６９】
発熱体１１における炭素成分の含有量は、被酸化性金属１００質量部に対して、０．３質量部以上２０質量部以下であることが好ましく、１質量部以上１５質量部以下であることがより好ましく、３質量部以上１３質量部以下であることが更に好ましい。こうすることで、得られる発熱体１１中に、酸化反応を持続させるために必要な水分を蓄積できる。また、発熱体１１への酸素供給が十分に得られて発熱効率が高い発熱体１１が得られる。
【００７０】
発熱体１１における炭素成分の含有量を坪量で表すと、４ｇ／ｍ２以上であることが好ましく、７ｇ／ｍ２以上であることが更に好ましく、また、２９０ｇ／ｍ２以下であることが好ましく、１６０ｇ／ｍ２以下であることが更に好ましい。より具体的には、炭素成分の含有量は、坪量で表して、４ｇ／ｍ２以上２９０ｇ／ｍ２以下であることが好ましく、特に７ｇ／ｍ２以上１６０ｇ／ｍ２以下であることが更に好ましい。
【００７１】
発熱体１１中には、炭素成分以外に同様の機能、すなわち保水能等を有する他の成分を含有させてもよい。そのような成分としては、例えばバーミキュライト、おがくず及びシリカゲルから選ばれる１種又は２種以上が挙げられる。これら他の成分が発熱体１１中に含まれている場合、これら他の成分と炭素成分との合計量に対する炭素成分の割合は、９０質量％以上であることが発熱体１１中の水分を制御する点で好ましく、９５質量％以上であることが更に好ましく、９８質量％以上であることが一層好ましい。
【００７２】
以上の各成分を含む発熱組成物からなる発熱体１１は、例えば第一のシート２１上に扁平状に層状に塗工されて形成することができる。発熱体１１の全体の坪量は２００ｇ／ｍ２以上であることが好ましく、３００ｇ／ｍ２以上であることが更に好ましく、また、２５００ｇ／ｍ２以下であることが好ましく、２０００ｇ／ｍ２以下であることが更に好ましい。より具体的には、発熱体１１の全体の坪量は、２００ｇ／ｍ２以上２５００ｇ／ｍ２以下であることが好ましく、特に３００ｇ／ｍ２以上２０００ｇ／ｍ２以下であることが更に好ましい。当該範囲であれば、発熱具１を薄型化でき、且つ十分な発熱時間を得ることが容易となる。
【００７３】
発熱具１において、発熱体１１と第二の被覆シート２２との間に配置されている第二の基材シート１３は、発熱体１１の形成時に、該発熱体１１を支持するための基材として用いられるものである。第二の基材シート１３は必須ではないが、第二の基材シート１３を挿入して発熱体１１を支持することにより、発熱体１１と第二の被覆シート２２が非固定状態になり、柔軟性が向上するという利点がある。第二の基材シート１３は、通気性を有するものであってもよく、あるいは非通気性のものであってもよい。第二の基材シート１３としては、第二の被覆シート２２と同様のものを用いることができる。具体的には、不織布、紙若しくはフィルム又はこれらの２種以上の積層体を用いることができる。
【００７４】
一方、第一の基材シート１４は、第二の基材シート１３と異なり、通気性を有することが必要である。また、第一の基材シート１４は、第一の被覆シート２１と同様に、酸化反応を実質的に規制しないシートである。これらの観点から、第一の基材シート１４は、不織布、紙、穿孔フィルム等の通気性のシートから構成されることが好ましい。なお、第一の基材シート１４の通気度は、前述した第一の被覆シート２１の通気度と同じ範囲であることが好ましく、特に、第一の被覆シート２１と第一の基材シートを合わせて測定した場合の通気度が、前述した第一の被覆シート２１の通気度と同じ範囲であることが更に好ましい。
【００７５】
以上の各実施形態の発熱具１は、人の身体の加温に好適に用いられる。その場合、発熱具１における第一のシート２１を身体に対向させてもよく、第二のシート２２を身体に対向させてもよい。発熱具１から発生する多量の水蒸気による効率的な加温の観点からは、発熱具１における第一のシート２１を身体に対向させることが好ましい。この場合、第一のシート２１を身体に直接接触させることが効率的な加温の観点から好ましいが、第一のシート２１と身体との間に介在物が存在していてもよい。
【００７６】
以上、本発明をその好ましい実施形態に基づき説明したが、本発明は前記実施形態に制限されない。例えば図１に示す実施形態においては、保水材１２の層が、発熱体１１における第一の被覆シート２１側の面の表面に配置されていたが、これに代えて、保水材１２の層を、発熱体１１における第二の被覆シート２２側の面の表面に配置してもよい。
【００７７】
また図１に示す実施形態においては、発熱体１１が、第一の基材シート１４及び第二の基材シート１３の間に配置されていたが、これに代えて、これらの基材シート１３，１４を用いなくてもよい。
【００７８】
更に前記の各実施形態においては、発熱体１１に含水率の異なる２つの領域を形成したが、これに代えて含水率の異なる３つ以上の領域を形成してもよい。
【００７９】
また、上述した実施形態の発熱具１は、蒸気が多量に発生する設計のものであったが、本発明ではこれに限られず、蒸気発生量が発熱具１より少ない設計のものであってもよい。そのような発熱具では、第一の被覆シート２１における通気度は、好ましくは１５００秒／（１００ｍｌ・６．４２ｃｍ２）超、５００００秒／（１００ｍｌ・６．４２ｃｍ２）以下、より好ましくは２５００秒／（１００ｍｌ・６．４２ｃｍ２）以上、４００００秒／（１００ｍｌ・６．４２ｃｍ２）以下である。また、発熱具としては、蒸気発生量が極めて少量であるか、全く発生しない温熱カイロの形態であっても良い。
【００８０】
また、第一の領域３１と第二の領域３２の温度差が発現する限りにおいて、第一の被覆シート２１は透湿度２０００ｇ／（ｍ２・２４ｈ）以下であっても良い。ただし、蒸気が発生しないと発熱阻害によって両領域間に温度差が発現しなくなる可能性がある。その観点から、第一の被覆シートの透湿度として下限値は５００ｇ／（ｍ２・２４ｈ）以上が好ましく、特に１０００ｇ／（ｍ２・２４ｈ）であることが好ましい。
【００８１】
また、上述した一の実施形態における説明省略部分及び一の実施形態のみが有する要件は、それぞれ他の実施形態に適宜適用することができ、更に、各実施形態における要件は、適宜、実施形態間で相互に置換可能である。
【実施例】
【００８２】
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、「％」は「質量％」を意味する。
【００８３】
〔実施例１〕
本実施例では、図１及び図２（ａ）に示す形態の発熱具１を得た。以下に示す表１の組成の発熱組成物を以下の手順で配合した。増粘剤を水に溶解し、次いで食塩を溶解して水溶液を用意した。そこに、鉄粉を投入して攪拌し、更に活性炭を入れて均一分散するまで十分に攪拌してスラリー状の発熱組成物を得た。ポリエチレンをラミネートした薄葉紙（以下「ＰＥラミ薄葉紙」とも言う。坪量３１ｇ／ｍ２）に発熱組成物を坪量６００ｇ／ｍ２で塗布して発熱体を形成し、次いで該発熱体の上に、吸水性ポリマー（アクアリックＣＡ）の粒子を坪量７０ｇ／ｍ２で層状に散布した第一領域３１と、吸水性ポリマーの粒子を坪量２０ｇ／ｍ２で層状に散布した第二領域３２とを等面積で形成した。吸水性ポリマーの飽和吸水量は６０ｇ／ｇであった。その上に、クレープ紙（坪量６５ｇ／ｍ２）を積層した。このようにして得られた積層発熱体を５０ｍｍ×５０ｍｍの大きさにカットした。次いで、６３ｍｍ×６３ｍｍにカットした第一及び第二の被覆シートで積層発熱体を挟み、該被覆シートの四方をヒートシールして発熱具を完成させた。第一の被覆シートは、炭酸カルシウムをフィラーとして含むポリエチレンフィルムを二軸延伸して得た微多孔質フィルム製の透湿シートであり、クレープ紙側に配置した。第二の被覆シートは、紙にポリエチレンをラミネートした非通気性のシート（以下「ＰＥラミ紙」とも言う。）であり、ＰＥラミ薄葉紙側に配置した。第一の被覆シートは、スパンボンド不織布であり、クレープ紙側に配置した。第一の被覆シートの通気度及び透湿度は表１に記載のとおりである。なお、実施例１で使用した第一の被覆シート（ポリプロピレン製スパンボンド不織布：坪量１３ｇ／ｍ２）の耐水圧は８７ｍｍＨ２Ｏであった。
【００８４】
〔実施例２〕
本実施例では、図４及び図２（ａ）に示す形態の発熱具１を得た。吸水性ポリマーとして、飽和吸水量が６０ｇ／ｇである第１吸水性ポリマー（アクアリックＣＡ）と、飽和吸水量が５３ｇ／ｇである第２吸水性ポリマー（サンフレッシュＳＴ-５００Ｄ＊）とを用いた。実施例１と同様にして得られた発熱体の上に、第１吸水性ポリマーを層状に散布した第一領域３１と、第２吸水性ポリマーの粒子を層状に散布した第二領域３２とを等面積で形成した。各吸水性ポリマーの坪量はいずれも３０ｇ／ｍ２とした。これ以外は実施例１と同様にした。
【００８５】
〔比較例１〕
本比較例は、実施例１において、吸水性ポリマーの粒子を坪量４５ｇ／ｍ２で層状に散布した第一領域３１のみを形成した例である。それ以外は実施例１と同様にした。
【００８６】
〔比較例２〕
本比較例は、実施例１において、吸水性ポリマーの粒子を坪量３０ｇ／ｍ２で層状に散布した第二領域３２のみを形成した例である。それ以外は実施例１と同様にした。
【００８７】
〔評価〕
実施例及び比較例で得られた発熱具について、発熱体の含水率を、上述の方法で測定した。また、発熱温度の立ち上がり時間及び発熱の持続時間を、上述の方法で測定した。その結果を以下の表２に示す。
【００８８】
【表１】
0006646428.tif 000002
【００８９】
【表２】
0006646428.tif 000003
【００９０】
表２に示す結果から明らかなとおり、各実施例で得られた発熱具は、比較例の発熱具に比べて、発熱温度の立ち上がり時間が短く、且つ発熱の持続時間が長いものであることが判る。
【符号の説明】
【００９１】
１  発熱具
１１  発熱体
１２  保水材
１３  第二の基材シート
１４  第一の基材シート
２１  第一の被覆シート
２２  第二の被覆シート
３１  第一領域
３２  第二領域
【図１】
0006646428.tif 000004
【図２】
0006646428.tif 000005
【図３】
0006646428.tif 000006
【図４】
0006646428.tif 000007