(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
被酸化性金属、繊維状物、活性炭及び酸化助剤となる電解質を含む発熱性層の少なくとも一面に、前記活性炭よりも平均粒径が小さい活性炭が層状に配されているシート状発熱体。
【請求項２】
発熱性層に含まれる活性炭の平均粒径Ｒｃが１〜５００μｍであり、前記層状に配されている活性炭の平均粒径Ｒｓが０．１〜１００μｍであり、その比Ｒｓ／Ｒｃが０．０１〜０．７である請求項１に記載のシート状発熱体。
【請求項３】
請求項１に記載のシート状発熱体が、透湿性を有する収容体に収容されている発熱シート。
【請求項４】
被酸化性金属、繊維状物及び活性炭を含み、酸化助剤となる電解質を含まない発熱性層の少なくとも一面に、前記活性炭よりも平均粒径が小さい活性炭が層状に配されているシート状発熱中間体。
【請求項５】
被酸化性金属、活性炭及び酸化助剤となる電解質を含む発熱性組成物が透湿性の第１の収容体に収容され、第１の収容体の少なくとも一面に、前記活性炭よりも平均粒径が小さい活性炭が層状に配され、且つ該層状の活性炭及び前記第１の収容体が透湿性の第２の収容体に収容されている発熱シート。
【請求項６】
発熱組成物に含まれる活性炭の平均粒径Ｒｃが１〜５００μｍであり、前記層状に配されている活性炭の平均粒径Ｒｓが０．１〜１００μｍであり、その比Ｒｓ／Ｒｃが０．０１〜０．７である請求項５に記載の発熱シート。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、空気中の酸素と反応して発熱するシート状発熱体、発熱シート及びシート状発熱中間体に関する。
【背景技術】
【０００２】
空気中の酸素と反応して発熱するシート状発熱体に関し、出願人は、下記特許文献１、２の技術を提案している。
【０００３】
特許文献１に記載の発熱シートは、鉄粉及び活性炭等の発熱成分を含有するシートに添加する水分量や、発熱シートの外側の透湿シートによる酸素供給量を制限することによって、最大温度を下げる方向に制御することが可能であるが、最大温度を上げる方向に制御することは困難であった。
【０００４】
特許文献２に記載の発熱シートは、発熱成分として含有させる活性炭の粒径を小さくすることによって、使用時に即座に高い発熱温度を発現させるようにしたものであるが、高い温度を長時間に亘って維持し得るものではなかった。また、特許文献２に記載の発熱シートを抄紙にて製造する場合には、活性炭の粒径が小さいために原料組成物から水を除去し難く、製造が困難な場合があった。
【０００５】
【特許文献１】特開２００４−２０２１９８号公報
【特許文献２】特開２００５−２２４３１２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明の目的は、高い発熱温度を長時間維持し続けることができ、且つ発熱性能及びその製造にも優れるシート状発熱体、シート状発熱中間体及び発熱シート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、繊維状物、活性炭及び酸化助剤となる電解質を含む発熱性層の少なくとも一面に、前記活性炭よりも平均粒径が小さい活性炭が層状に配されているシート状発熱体を提供することにより前記目的を達成したものである。
【０００８】
また、本発明は、上記本発明のシート状発熱体が、透湿性を有する収容体に収容されている発熱シートを提供するものである。
【０００９】
また、本発明は、被酸化性金属、繊維状物及び活性炭を含み、酸化助剤となる電解質を含まない発熱性層の少なくとも一面に、前記活性炭よりも平均粒径が小さい活性炭が層状に配されているシート状発熱中間体を提供するものである。
【００１０】
また、本発明は、被酸化性金属、活性炭及び酸化助剤となる電解質を含む発熱性組成物が透湿性の第１の収容体に収容され、第１の収容体の少なくとも一面に、前記活性炭よりも平均粒径が小さい活性炭が層状に配され、且つ該層状の活性炭及び前記第１の収容体が透湿性の第２の収容体に収容されている発熱シートを提供することにより、前記目的を達成したものである。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、高い発熱温度を長時間維持し続けることができ、且つ発熱性能にも優れるシート状発熱体、シート状発熱中間体及び発熱シートを提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【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、本発明の実施形態を示したものである。これらの図において、符号１は発熱シートを示している。
【００１３】
図１に示すように、本実施形態の発熱シート１は、シート状発熱体２が透湿性を有する収容体３に収容されている。
【００１４】
シート状発熱体２は、被酸化性金属、繊維状物、活性炭、及び酸化助剤となる電解質を含む発熱性層２１の少なくとも一面に、前記活性炭よりも平均粒径が小さい活性炭が層状に配されている。以下、この活性炭が層状に配されている部分を活性炭層２２ともいう。該活性炭層における最も多い比率の成分が活性炭であって、該活性炭層には活性炭以外の成分（例えば、後述のバインダー等）が存在していてもよい。また、「活性炭が層状に配されている」とは、発熱性層の少なくとも一面に活性炭が堆積している状態を指すが、必ずしも該一面全体に連続して堆積していなくても良い。また、酸化助剤となる電解質を含まない発熱性層を発熱性中間層、酸化助剤となる電解質を含まないシート状発熱体をシート状発熱中間体という。
【００１５】
発熱性中間層２１は、前記繊維状物以外の成分を５０重量％以上含んでいることが好ましく、７０重量％以上含んでいることがより好ましく、８０重量％以上含んでいることがさらに好ましい。繊維状物以外の成分が５０重量％以上であると、発熱温度を人の指先等で触って熱く感じる程度以上に十分に上昇させることができる。繊維状物以外の成分は多い程好ましいが、発熱性中間層２１の加工性を維持するのに必要な強度を得る点から、その上限は、９８重量％である。ここで、繊維状物以外の成分は、以下のように測定される。
【００１６】
発熱性中間層２１中の繊維状物以外の成分は、原料組成物中の固形分重量、組成並びに発熱性中間層２１の乾燥重量より以下の式から求められる。
原料組成物固形分の重量：Ｍｓ
原料組成物固形分中繊維状物の含有率：ａ（％）
発熱中間層の乾燥重量：Ｍｈ
発熱中間層中の繊維状物以外の成分の含有率：ｂ（％）
ｂ＝（Ｍｈ／Ｍｓ）×（１００−ａ）
【００１７】
前記被酸化性金属には、従来からこの種の発熱シートに通常用いられている被酸化性金属を特に制限無く用いることができる。該被酸化性金属の形態は、取り扱い性、成形性等の観点から粉体、繊維状の形態を有するものを用いることが好ましい。
【００１８】
粉体の形態を有する被酸化性金属としては、例えば、鉄粉、アルミニウム粉、亜鉛粉、マンガン粉、マグネシウム粉、カルシウム粉等が挙げられ、これらの中でも取り扱い性、安全性、製造コストの点から鉄粉が好ましく用いられる。該被酸化性金属には、後述の繊維状物への定着性、反応のコントロールが良好なことから粒径（以下、粒径というときには、粉体の形態における最大長さ、又は動的光散乱法、レーザー回折法等により測定される平均粒径をいう。）が０．１〜３００μｍのものを用いることが好ましく、粒径０．１〜１５０μｍのものを５０重量％以上含有するものを用いることがより好ましい。
【００１９】
また、繊維状の形態を有する被酸化性金属としては、スチール繊維、アルミ繊維、マグネシウム繊維等が挙げられる。これらの中でも取り扱い性、安全性、製造コストの点からスチール繊維、アルミ繊維等が好ましく用いられる。繊維状の形態を有する被酸化性金属は、成形性や得られるシートの機械的強度、表面の平滑性、発熱性能の点から繊維０．１〜５０ｍｍ、太さ１〜１０００μｍのものを用いることが好ましい。
【００２０】
発熱性中間層２１中の前記被酸化性金属の配合量は、１０〜９５重量％であることが好ましく、３０〜８０重量％であることがより好ましい。該配合量が１０重量％以上であると、発熱性層の発熱温度が、人が指先等で触って熱く感じる程度以上に十分に上昇させることができる。また、発熱性層を形成する後述の繊維状物、接着成分（凝集剤等）の使用量を抑えることができ、硬さの点で使用感に優れたものとなる。該配合量が９５重量％以下であると、発熱性層の内部まで反応が十分に起こり、発熱温度を十分なものとすることができる。また、酸化反応による、被酸化性金属の膨張、凝結による硬化も比較的少ない。発熱時間も十分なものとすることができ、活性炭による水分供給も十分なものとすることができ、また、被酸化性金属の脱落も生じ難い。また、シート状発熱体を構成する後述の繊維状物、接着成分（凝集剤等）をある程度以上用いることになるので、曲げ強度や引張強度等の機械的強度を十分に確保することができる。ここで、シート状発熱体中の被酸化性金属の配合量は、ＪＩＳ  Ｐ８１２８に準じる灰分試験で求めたり、例えば、鉄の場合は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。
【００２１】
発熱性中間層２１中の前記活性炭としては、椰子殻炭、木炭粉、暦青炭、泥炭、亜炭等が挙げられる。活性炭には、被酸化性金属との有効な接触状態を形成できる点から平均粒径が１〜５００μｍμｍのものを用いることが好ましく、２〜２００μｍμｍのものを用いることがより好ましい。活性炭には、上述のような粉体状以外の形態のものを用いることもでき、例えば、活性炭繊維等の繊維状の形態のものを用いることもできる。本発明において、活性炭の平均粒径は、動的光散乱法、レーザー回折法等によって測定される。
【００２２】
発熱性中間層２１中の活性炭の配合量は、０．５〜６０重量％であることが好ましく、１〜５０重量％であることがより好ましい。該配合量が０．５重量％以上であると、被酸化性金属が酸化反応により人体温度以上に温度上昇する程度に反応を持続させるために必要な水分を発熱性層中に十分蓄積でき、また、発熱性層の通気性を十分なものとすることができ、酸素供給が十分となり、発熱効率に優れる。該配合量が６０重量％以下であると、得られる発熱量に対する発熱性層の熱容量を抑えることができ、発熱温度上昇を十分なものとすることができるほか、活性炭の脱落も発生し難く、発熱性層を形成する後述の繊維状物、接着成分を確保することができるため、曲げ強度や引張強度等の機械的強度を確保することができる。
【００２３】
前記繊維状物としては、例えば、天然繊維状物としては植物繊維（コットン、カボック、木材パルプ、非木材パルプ、落花生たんぱく繊維、とうもろこしたんぱく繊維、大豆たんぱく繊維、マンナン繊維、ゴム繊維、麻、マニラ麻、サイザル麻、ニュージーランド麻、羅布麻、椰子、いぐさ、麦わら等）、動物繊維（羊毛、やぎ毛、モヘア、カシミア、アルカパ、アンゴラ、キャメル、ビキューナ、シルク、羽毛、ダウン、フェザー、アルギン繊維、キチン繊維、ガゼイン繊維等）、鉱物繊維（石綿等）が挙げられ、合成繊維状物としては、例えば、半合成繊維（アセテート、トリアセテート、酸化アセテート、プロミックス、塩化ゴム、塩酸ゴム等）、金属繊維、炭素繊維、ガラス繊維等が挙げられる。また、高密度ポリエチレン、中密度ポリエチレン、低密度ポリエチレン、ポリプロピレン等のポリオレフィン、ポリエステル、ポリ塩化ビニリデン、デンプン、ポリビニルアルコール若しくはポリ酢酸ビニル又はこれらの共重合体若しくは変性体等の単繊維、又はこれらの樹脂成分を鞘部に有する芯鞘構造の複合繊維を用いることができる。そしてこれらの中でも、繊維どうしの接着強度が高く、繊維どうしの融着による三次元の網目構造を作り易すく、パルプ繊維の発火点よりも融点が低い点からポリオレフィン、変性ポリエステルが好ましく用いられる。また、枝分かれを有するポリオレフィン等の合成繊維も被酸化性金属や活性炭との定着性が良好なことから好ましく用いられる。これらの繊維は、単独で又は二種以上を組み合わせて用いることができる。また、これらの繊維は、その回収再利用品を用いることもできる。そして、これらの中でも、前記被酸化性金属、前記活性炭の定着性、得られる発熱中間層の柔軟性、空隙の存在からくる酸素透過性、製造コスト等の点から、木材パルプ、コットンが好ましく用いられる。
【００２４】
前記繊維状物は、そのＣＳＦ（Ｃａｎａｄｉａｎ  Ｓｔａｎｄａｒｄ  Ｆｒｅｅｎｅｓｓ）が、６００ｍｌ以下であることが好ましく、４５０ｍｌ以下であることがより好ましい。６００ｍｌ以下であると、繊維状物と前記被酸化性金属や活性炭等の成分との定着性も十分であり、所定の配合量を保持でき、発熱性能にも優れる。また、均一な厚みの発熱性層が得られ、成形状態も良好となり好ましい。また、繊維状物と該成分との定着性が十分となることで、該成分の脱落は生じ難く、該成分と該繊維状物との絡み合い、水素結合に由来する結合強度も十分となり、曲げ強度や引張強度等の機械的強度を十分に確保することができ、加工性にも優れる。
【００２５】
前記繊維状物のＣＳＦは、低い程好ましいが、通常のパルプ繊維のみの抄紙では、繊維状物以外の成分比率が低い場合には、ＣＳＦが１００ｍｌ以上である方が、濾水性にも優れ脱水を十分に行なうことができ、均一な厚みの発熱性層を得る上で好ましい。また、乾燥時にブリスター破れが生じる場合もなく、良好な成形を行なうことができる。本発明においては、繊維状物以外の成分比率が高い場合には、濾水性も良好で均一な厚みの発熱性層を得ることができる。また、ＣＳＦが低い程、フィブリルが多くなるため、繊維状物と該繊維状物以外の成分との定着性が良好となり、高いシート強度を得ることができる。繊維状物のＣＳＦの調整は、叩解処理などによって行うことができる。ＣＳＦの低い繊維と高い繊維とを混ぜ合わせ、ＣＳＦの調整を行っても良い。
【００２６】
前記繊維状物は、そのゼータ電位がマイナス（負）であることが好ましい。ここで、ゼータ電位とは、荷電粒子界面と溶液間のずり面におけるみかけの電位をいい、流動電位法、電気泳動法等により測定される。そのゼータ電位がマイナスである方が、繊維状物への前記被酸化性金属や活性炭等の成分の定着が良好であり、所定の配合量を保持でき、発熱性能を十分なものとすることができる。また、排水に多量の該成分が混じることもなく、ロスがなく、生産性、環境保全上も好ましいものである。
【００２７】
該繊維状物には、平均繊維長が０．１〜５０ｍｍのものを用いることが好ましく、０．２〜２０ｍｍのものを用いることがより好ましい。繊維長が短すぎると得られる発熱性層の曲げ強度や引張強度等の機械的強度が十分に確保できなくなるほか、繊維層が密に形成されるため発熱性層の通気性が損なわれ、酸素供給が悪く発熱性に劣る場合がある。繊維長が長すぎると発熱性層中に該繊維状物が均一に分散されづらくなり、一様な機械的強度が得られなくなるほか、均一な肉厚の発熱性層が得られなかったり、繊維間隔が広くなり、繊維による前記被酸化性金属や活性炭等の成分の保持能力が低くなり該成分が脱落し易くなる場合がある。
【００２８】
発熱性中間層２１中の前記繊維状物の配合量は、２〜５０重量％であることが好ましく、５〜４０重量％であることがより好ましい。該配合量が２重量％未満であると、被酸化性金属や活性炭等の成分の脱落防止効果が低下するほか、発熱性層が非常に脆いものになる場合がある。該配合量が５０重量％を超えると、発熱性層の発熱量に対する熱容量が大きくなり、温度上昇が小さくなるほか、得られる発熱性層中の前記成分の比率が低くなるため、所望の発熱性能が得られない場合がある。
【００２９】
発熱性中間層２１には、後述するように凝集剤が添加されていてもよい。発熱性中間層２１には、必要に応じ、サイズ剤、着色剤、紙力増強剤、歩留向上剤、填料、増粘剤、ｐＨコントロール剤、嵩高剤等の抄紙の際に通常用いられる添加物を特に制限無く添加することができる。該添加物の添加量は、添加する添加物に応じて適宜設定することができる。
【００３０】
発熱性中間層２１は、その厚みが０．０８〜１．２ｍｍであることが好ましく、０．１〜０．６ｍｍであることがより好ましい。該厚みが０．０８ｍｍ以上であると、発熱性能、機械的強度、前記被酸化性金属や活性炭等の成分の定着性が十分であり、安定した均一の肉厚、組成分布を得ることができる。また、ピンホールの発生等によるシートの破壊等も発生し難く、生産性及び加工性の点でも好ましい。該厚みが１．２ｍｍ以下であると、折曲強度に優れ、柔軟性もあり、特に肘、膝、顔等の身体部位の屈伸する部位に装着した場合の装着性に優れる。また、生産性においても、層形成時間や乾燥時間を比較的短くすることができ操業性に優れる。また、加工性の点でも好ましい。ここで、発熱性中間層の厚みは、ＪＩＳ  Ｐ８１１８に準じ、発熱性中間層の５点以上を測定し、その平均値を厚みとして算出することができる。
【００３１】
発熱性中間層２１は、その１層の坪量が１０〜１０００ｇ／ｍ2であることが好ましく、５０〜６００ｇ／ｍ2であることがより好ましい。該坪量が１０ｇ／ｍ2以上であると、被酸化性金属等の中でも比重の大きなものを使用する場合等においても、安定した層を十分に形成することができるので好ましい。該坪量が１０００ｇ／ｍ2以下であると、使用感、生産性、操業性等に優れており好ましい。該坪量は、得られた発熱性中間層２１について、少なくとも１００ｃｍ2以上の面積について重量を測定し、その面積で除すことにより算出することができる。
【００３２】
発熱性中間層２１は、その密度が０．６〜１．５ｇ／ｃｍ3であることが好ましく、０．７〜１．０ｇ／ｃｍ3であることがより好ましい。該密度が０．６ｇ／ｃｍ3以上であると、被酸化性金属とそれ以外の成分との絡み合いが十分であり、強度の面で好ましい。また、該密度が１．５ｇ／ｃｍ3を以下であると、成形体の通気性も十分なものとなり、発熱特性を十分に発揮することができる。該密度は、発熱性中間層２１の坪量をその厚みで除すことにより算出することができる。
【００３３】
発熱性中間層２１は、その裂断長が１００〜４０００ｍであることが好ましく、２００〜３０００ｍであることがより好ましい。該裂断長が１００ｍ以上であると、操業時に十分に安定的に層を形成でき、加工時にも製品加工を好ましく行なうことができる。また、使用時においても、十分な強度を有し使用感に優れたものとすることができる。該裂断長が４０００ｍ以下であると、発熱性中間層２１を構成する繊維状物、接着成分の量を抑えることができ、柔軟性に富み、発熱性能に優れたものとすることができる。ここで、裂断長は、発熱性中間層２１から長さ１５０ｍｍ×幅１５ｍｍの試験片を切り出した後、ＪＩＳ  Ｐ８１１３に準じ、該試験片をチャック間隔１００ｍｍで引っ張り試験機に装着し、引っ張り速度２０ｍｍ／ｍｉｎで引っ張り試験を行い、下記計算式により算出される値である。
裂断長〔ｍ〕＝(1/9.8)×(引張強さ〔Ｎ/m〕)×106／(試験片坪量〔g/m2〕)
【００３４】
活性炭層２２に使用される活性炭としては、前記発熱性中間層において使用される活性炭と同様に椰子殻炭、木炭粉、暦青炭、泥炭、亜炭等が挙げられる。活性炭層２２に使用される活性炭の平均粒径Ｒｓは、発熱体の発熱特性の向上、及び均一な層の形成を行う観点から、０．１〜１００μｍであることが好ましく、０．５〜５０μｍであることがより好ましい。
【００３５】
発熱性中間層（発熱性層）２１及び活性炭層２２に使用される活性炭の平均粒径の比Ｒｓ／Ｒｃは、０．０１〜０．７であることが好ましく、０．０５〜０．５であることがより好ましい。該比が斯かる範囲内であると、有意な発熱性向上が得られる。
【００３６】
活性炭層２２中の活性炭の配合量は、必要とされる発熱性能によって決定される。活性炭層２２中の活性炭の配合量は、後述の成形シート（発熱性中間層）原料組成物の固形分１００重量部に対し、０．１〜２０重量部が好ましく、１〜１０重量部がより好ましい。また、活性炭層の坪量は、０．１〜１００ｇ／ｍ2が好ましく、１〜５０ｇ／ｍ2がより好ましい。活性炭層２２中の活性炭の配合量並びに坪量が、斯かる範囲であると、発熱性能が向上できることに加え、活性炭の脱落を抑えることができる。
【００３７】
活性炭層２２には、前述のように活性炭以外に、バインダー、保水剤、充填材、香料、等の他の成分を含有させることができる。これらの成分の配合量は、必要とされる発熱性能に応じて決定される。
【００３８】
活性炭層２２に含有させるバインダーとしては、カルボキシメチルセルロース、でんぷん、アルギン酸ナトリウム、ポリビニルアルコール、ポリエチレングリコール等の水溶性高分子、メタクリル酸エステル、アクリル酸エステル等のアクリル樹脂、ポリエチレン、ポリプロピレン等のポリオレフィン、ポリエステル、ポリウレタン等の熱可塑性樹脂、コロイダルシリカ、コロイダルアルミナ等の無機バインダー等が挙げられる。活性炭層２２に含有させる保水剤としては、吸水ポリマー、木粉、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、カンクリナイト、フローライト等が挙げられる。
【００３９】
シート状発熱体２に含ませる前記酸化助剤となる電解質には、従来からこの種の発熱体に通常用いられている電解質を特に制限なく用いることができる。該電解質としては、例えば、アルカリ金属、アルカリ土類金属若しくは重金属の硫酸塩、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１鉄、塩化第２鉄等の各種塩化物が好ましく用いられる。これらの電解質は、単独で又は二種以上を組み合わせて用いることもできる。
【００４０】
シート状発熱体２中の前記酸化助剤となる電解質の配合量は、シート状発熱体２中の水重量比で０．５〜３０重量％であることが好ましく、１〜２５重量％であることがより好ましい。該配合量が０．５重量％以上であると、得られるシート状発熱体の酸化反応を十分なものとすることができ、発熱温度上昇を十分なものとすることができる。該配合量が３０重量％以下であると、シート状発熱体の通気性を良好な状態とすることができ、また、十分な水を被酸化性金属等に供給することで、発熱性能に優れたものとすることができる。また、シート状発熱体に均一に酸化助剤となる電解質を配合することができる点で好ましい。
【００４１】
シート状発熱体２は、その１枚の厚みが０．０８〜１．２ｍｍであることが好ましく、０．１〜０．６ｍｍであることがより好ましい。厚みが斯かる範囲であると、発熱性能、機械的強度、鉄粉、活性炭等の成分の定着が良好となり、安定した均一の肉厚、組成分布が得られる。ここで、シート状発熱体２の厚みは、ＪＩＳ  Ｐ８１１８に準じ、成形シートの５点以上を測定し、その平均値を厚みとして算出することができる。
【００４２】
シート状発熱体２は、その１枚の坪量が１０〜２０００ｇ／ｍ2であることが好ましく、５０〜１５００ｇ／ｍ2であることがより好ましい。該坪量が斯かる範囲であると、軽くて使用感に優れる上に、生産性や操業性等の点で好ましい。
【００４３】
シート状発熱体２は、発熱到達温度が３０〜１００℃であることが好ましく、３５〜９０℃であることがより好ましい。ここで、発熱到達温度は、発熱シートから５０ｍｍ×５０ｍｍの試験片を切り出した後、該発熱シートにＪＩＳ  Ｚ２０８で測定される透湿度（以下、本明細書において、単に透湿度という。）が５０００ｇ／（ｍ2・２４ｈ）の透湿シートと不透湿シートとを両側に袋状に貼り合わせて包装した後、容積４．２リットル、相対湿度１％以下の環境下で密封系内に２．０リットル／ｍｉｎの乾燥空気を供給可能な試験機を準備し、その内部に前記透湿シート側を上面として静置して発熱させたときの発熱シートの下側の温度を熱伝対で測定した値である。シート状発熱体の発熱到達温度は、商品用途によって急激な発熱が必要な場合や比較的低温で長時間の持続が必要な商品等、前述の配合組成の組み合わせにより任意に設計ができる。
【００４４】
シート状発熱体２は、単位面積あたり１０分間に発生する水蒸気量が、１〜１００ｍｇ／（ｃｍ2・１０ｍｉｎ）であることが好ましく、１〜５０ｍｇ／（ｃｍ2・１０ｍｉｎ）であることがより好ましい。ここで、該水蒸気量は、以下のように測定される。
【００４５】
容積４．２リットル、湿度１ＲＨ％以下とし、密閉系内に２．０リットル／ｍｉｎの乾燥空気を供給可能な試験機を準備し、その内部に水蒸気が蒸散可能なようにシートを静置して発熱させる。そして、前記密閉系内に排出される空気の湿度を湿度計で想定し、下記式（１）を用いて発熱開始後に発生する水蒸気量を求め、単位時間当たりの水蒸気量とした。そして、１０分間の累積値を蒸気発生量として求め、単位面積当たりに換算した。ここで、ｅは水蒸気圧（Ｐａ）、ｅｓは飽和水蒸気圧（Ｐａ：ＪＩＳ  Ｚ８８０６より引用）、Ｔは温度（℃：乾球温度）、ｓはサンプリング周期（秒）である。
相対湿度Ｕ（％ＲＨ）＝（ｅ／ｅｓ）×100
絶対湿度Ｄ（ｇ／ｍ3）＝（0.794×10-2×ｅ）／（１＋0.00366Ｔ）
＝（0.794×10-2×Ｕ×ｅｓ）／〔100×（１＋0.00366Ｔ）〕
単位空気容積Ｐ（リットル）＝（２×ｓ）／60
単位時間当たりの水蒸気量Ａ（ｇ）＝（Ｐ×Ｄ）／1000・・・（１）
【００４６】
前記水蒸気量は、発熱到達時間と同様に商品用途によって急激な発熱が必要な場合や比較的低温で長時間の持続が必要な商品等、前述の配合組成の組み合わせにより任意に設計ができる。
【００４７】
シート状発熱体２は、含水率（重量含水率、以下同じ。）が１０〜８０％であることが好ましく、２０〜６０％であることがより好ましい。該含水率が斯かる範囲であると、発熱量に対する熱容量が大きくならず、発熱温度が十分に上昇する。
【００４８】
収容体３は、透湿性を有し、前記シート状発熱体の構成成分の脱落を防止できるものであればよいが、シート状発熱体２の十分な発熱特性を得るためには、透湿度が１００〜１００００ｇ／（ｍ2・２４ｈ）、特に１０００〜８０００ｇ／（ｍ2・２４ｈ）であることが好ましい。収容体３は、全面が通気性を有していてもよく、部分的に通気性を有していてもよい。
【００４９】
収容体３の通気性を有している部分は、活性炭層２２の形成面側に設けることが好ましい。これにより、被酸化性金属と酸素と活性炭が近接位置に存在することにより、酸化反応が促進され良好な発熱特性を得ることができる。
【００５０】
本実施形態の発熱シート１では、収容体３は、通気性シート３１と非通気性シート３２とがシート状発熱体を覆うように所定幅の接合部３０で接合されて設けられている。
【００５１】
通気性シート３１は、通気性を有するシートであれば特に制限はないが、透湿度が１００〜１００００ｇ／（ｍ2・２４ｈ）、特に１０００〜８０００ｇ／（ｍ2・２４ｈ）であることが好ましい。透湿度がこのような範囲にあると加温具を包装材から取り出すと直ちに熱と水蒸気がすばやく発生し、暖かくなるのを待つことなく、その温感と加湿感を実感でき、機能剤と組み合せたときの当該機能剤の高い浸透効果を得ることができる。通気性シート３１は、その全面に通気性を有していてもよく、部分的に通気性を有していてもよい。
【００５２】
通気性シート３１は、坪量が１０〜２００、特に２０〜１００ｇ／ｍ2であることが好ましい。通気性シート３１の坪量がこのような範囲であると、薄くて、フレキシブルで非常に感触が良く、発熱シート１の柔らかさを損なわないものとなるほか、すばやい発熱と水蒸気を発生させることができる。
【００５３】
通気性シート３１としては、ポリエチレン（ＰＥ）、ポリプロピレン（ＰＰ）等のポリオレフィンやポリエステル、ポリアミド、ポリウレタン、ポリスチレン、ポリエチレン−酢酸ビニル共重合体等の樹脂からなるシートに機械的に孔を形成させたものや前記樹脂と無機フィラーの混合シートを延伸により界面剥離させ微孔を設けたもの、また、その結晶構造の界面剥離を利用し、微孔を形成させたもの、発泡成形による連続気泡を利用し微孔を連通させたものなどが挙げられる。また、ポリオレフィン等の合成パルプ、木材パルプ、レーヨン、アセテート等の半合成繊維、ビニロン繊維、ポリエステル繊維等から形成された不織布、織布、合成紙、紙等も挙げられる。通気性シート３１は複数枚を重ねて用いることもできる。
【００５４】
非通気性シート３２は、非通気性のシートであれば特に制限はないが、透湿度が１０ｇ／（ｍ2・２４ｈ）以下、特に１．０ｇ／（ｍ2・２４ｈ）以下であることが好ましい。透湿度がこのような範囲にあると、発熱に伴う水蒸気の発生方向を部分的に規制することができる。これにより、発熱シート１では、酸素が通気シート側から供給され、該非通気シート面からは水蒸気の発生が抑えることができ、通気シート側からのみ水蒸気を発生させることができるようになる。
【００５５】
非通気性シート３２は、坪量が１０〜２００ｇ／ｍ2、特に２０〜１００ｇ／ｍ2であることが好ましい。非通気性シート３２の坪量がこのような範囲であると、加温具の柔かさやフレキシブル性を維持しかつ該発熱体の隠蔽性を向上させることができる。
【００５６】
非通気性シート３２としては、ＰＥ、ＰＰ等のポリオレフィンやポリエステル、ポリアミド、ポリウレタン、ポリスチレン、ナイロン、ポリ塩化ビニリデン、ポリエチレン−酢酸ビニル共重合体等の樹脂からなるシートが挙げられ、特に発熱体の隠蔽性が必要とさせる場合は、前記樹脂中に酸化チタン等の無機フィラーを配合したシートが用いられる。非通気性シート３２は複数枚を重ねて用いることもできる。
【００５７】
発熱シート１は、未使用状態では酸素不透過性の包装材で包装されて提供される。
【００５８】
発熱シート１は、例えば、下記のようにして製造されるシート状発熱体を、収容体３を構成する通気性シート３１、非通気性シート３２間の所定位置に配し、シート状発熱体２を封止するように通気性シート３１、非通気性シート３２を接合した後、所定の形状に裁断することによって製造される。
【００５９】
シート状発熱体の製造に際しては、先ず、前記被酸化性金属、前記活性炭、前記繊維状物、及び水を含む原料組成物（スラリー）を調製し、前記発熱性中間層となる成形シートを作製する。そして、作製した発熱性中間層に、活性炭層２２に使用する活性炭及び前記酸化助剤となる電解質を含む液を含ませて、活性炭層を形成するとともに、酸化助剤となる電解質を含ませることによって所望のシート状発熱体を製造する。
【００６０】
前記原料組成物には、前記凝集剤を添加することが好ましい。該凝集剤としては、硫酸バンド、ポリ塩化アルミニウム、塩化第二鉄、ポリ硫酸第二鉄、硫酸第一鉄等の金属塩からなる無機凝集剤；ポリアクリルアミド系、ポリアクリル酸ナトリウム系、ポリアクリルアミドのマンニッヒ変性物、ポリ（メタ）アクリル酸アミノアルキルエステル系、カルボ
キシメチルセルロースナトリウム系、キトサン系、デンプン系、ポリアミドエピクロヒドリン系等の高分子凝集剤；ジメチルジアリルアンモニウムクロライド系若しくはエチレンイミン系のアルキレンジクロライドとポリアルキレンポリアミンの縮合物、ジシアンジアミド・ホルマリン縮合物等の有機凝結剤；モンモリロナイト、ベントナイト等の粘土鉱物；コロイダルシリカ等の二酸化珪素若しくはその水和物；タルク等の含水ケイ酸マグネシウム等が挙げられる。そして、これら凝集剤の中でもシートの表面性、地合い形成、成形性の向上、被酸化性金属や活性炭等の成分の定着率、紙力向上の点からアニオン性のコロイダルシリカやベントナイト等とカチオン性のデンプンやポリアクリルアミド等の併用やアニオン性のカルボキシメチルセルロースナトリウム塩とカチオン性のポリアミドエピクロルヒドリン系のカチオン性とアニオン性の薬剤の併用が特に好ましい。上述の組み合わせ以外でも、これらの凝集剤は単独で又は二種以上を併用することもできる。
【００６１】
前記凝集剤の添加量は、原料組成物の固形分に対して、０．０１〜５重量％であることが好ましく、０．０５〜１重量％であることがより好ましい。０．０１重量％以上であると、凝集効果に優れ、抄紙時の前記被酸化性金属や活性炭等の成分の脱落を抑えることができ、また、原料組成物を均一にすることができ、肉厚及び組成の均一な成形シートを得ることができる点で優れている。該添加量が５重量％以下であると、凝集剤が乾燥時の乾燥ロールに貼りつき難く、生産性に優れ、原料組成物の電位バランスも安定したものとなり、抄紙時の白水への前記成分の脱落量を低減できる点で優れている。また、成形シートの酸化反応の進行を抑えることができ、発熱特性や強度等の保存安定性に優れる。
【００６２】
原料組成物の濃度は、０．０５〜１０重量％が好ましく、０．１〜２重量％がより好ましい。該濃度が０．０５重量％以上であると、大量の水を使用することがなく、成形シートの成形に要する時間も短時間にすることができるので好ましい。また、均一な厚みのシートを成形することが十分に行える。該濃度が１０重量％以下であると、原料組成物の分散性が良好であり、得られるシートの表面性に優れ、均一な厚みのシートが得られる点で好ましい。
【００６３】
次に、前記原料組成物を抄紙して前記成形シートを成形する。
前記成形シートの抄紙方法には、例えば、連続抄紙式である円網抄紙機、長網抄紙機、短網抄紙機、ツインワイヤー抄紙機などを用いた抄紙方法、バッチ方式の抄紙方法である手漉法等が挙げられる。更に、前記原料組成物と、該原料組成物と異なる組成の組成物とを用いた多層抄き合わせによって成形シートを成形することもできる。また、前記原料組成物を抄紙して得られた成形シート同志を多層に貼り合わせたり、該成形シートに該原料組成物と異なる組成を有する組成物から得られたシート状物を貼り合わせることによって成形シートを成形することもできる。
【００６４】
前記成形シートは、抄紙後における形態を保つ（保形性）点や、機械的強度を維持する点から、含水率（重量含水率、以下同じ。）が７０％以下となるまで脱水させることが好ましく、６０％以下となるまで脱水させることがより好ましい。抄紙後の成形シートの脱水方法は、例えば、吸引による脱水のほか、加圧空気を吹き付けて脱水する方法、加圧ロールや加圧板で加圧して脱水する方法等が挙げられる。
【００６５】
前記被酸化性金属を含有する成形シートを、積極的に乾燥させて水分を分離することにより、製造工程中における被酸化性金属の酸化抑制、長期の保存安定性に優れた成形シートを得ることが可能となる。さらに、乾燥後の前記繊維状物への被酸化性金属の担持力を高めてその脱落を抑える点に加え、熱溶融成分、熱架橋成分の添加による機械的強度の向上が期待できる点から、前記成形シートの抄紙後で前記酸化助剤となる電解質の電解液を含有させる前に該成形シートを乾燥させることが好ましい。
【００６６】
成形シートは加熱乾燥によって乾燥することが好ましい。この場合、加熱乾燥温度は、６０〜３００℃であることが好ましく、８０〜２５０℃であることがより好ましい。成形シートの加熱乾燥温度が低すぎると、乾燥時間が長くなるため、水分の乾燥とともに、被酸化性金属の酸化反応が促進されてしまい、発熱シートの発熱性の低下を引き起こす場合があるほか、発熱シートの表裏層のみ被酸化性金属の酸化反応が促進され、うす茶色に変色する場合がある。加熱乾燥温度が高すぎると、活性炭等の性能劣化を招き、発熱シートの発熱効果が低下するほか、成形シート内部で急激に水分が気化して成形シートの構造が破壊されたりする場合がある。
【００６７】
乾燥後における成形シート（発熱性中間層）の含水率は、２０％以下であることが好ましく、１０％以下であることがより好ましい。含水率が２０％以下であると、長期保存安定性に優れ、例えば巻きロール状態で一時保存しておく場合等でも、該ロールの厚み方向での水分の移動が起こり難く、発熱性能、機械的強度において均一な製品を供給することができる点で優れている。
【００６８】
該成形シートの乾燥方法は、成形シートの厚さ、乾燥前の成形シートの処理方法、乾燥前の含水率、乾燥後の含水率等に応じて適宜選択することができる。該乾燥方法としては、例えば、加熱構造体（発熱体）との接触、加熱空気や蒸気（過熱蒸気）の吹き付け、真空乾燥、電磁波加熱、通電加熱等の乾燥方法が挙げられる。また、前述の脱水方法と組み合わせて同時に実施することもできる。
【００６９】
前記成形シートの成形（脱水、乾燥）は、不活性ガス雰囲気下で行うことが好ましいが、上述のように成形シートに酸化助剤となる電解質を含有していないので、必要に応じて通常の空気雰囲気下で成形を行うこともできる。このため、製造設備を簡略化することができる。また、必要に応じて、クレープ処理、スリット加工、トリミングを施したり、加工処理により形態を変更する等の加工を施すこともできる。得られた成形シートは、薄くて破れにくいので、必要に応じ、ロール状に巻き取ることができる。また、成形シートを、単独若しくは重ねて又は紙、布（織布又は不織布）、フィルム等の他のシートと重ねて、加圧したり、さらには加圧しエンボス加工やニードルパンチ加工を行うことにより、複数のシートを積層一体化させたり、凹凸状の賦型や孔あけを行うこともできる。また、前記原料組成物に熱可塑性樹脂成分や熱水解成分を含有させることにより、ヒートシール加工を施して貼り合わせ等を行い易くすることもできる。
【００７０】
次に、前記成形シート（発熱性中間層）の表面に活性炭層２２を形成する。活性炭層２２は、活性炭層２２に含有させる成分及び前記酸化助剤となる電解質を含有する液を成形シートの片面側から含ませて形成することもできる。この液を含有させる工程は、窒素、アルゴン等の不活性ガス雰囲気下で行うことが好ましいが、酸化助剤となる電解質をその電解液の含浸により添加する場合には、添加直後の酸化反応がゆるやかなため、通常の空気雰囲気下で該酸化助剤となる電解質を含有させることもできる。
【００７１】
前記成形シートへ前記液を含ませる方法は、抄紙後における当該成形シートの処理方法、含水率、形態等に応じて適宜設定することができる。該液を含有させる方法としては、前記成形シートに、前記酸化助剤となる電解質の所定濃度の電解液を含浸させる方法、前記酸化助剤となる電解質の所定粒径のものを固体のまま添加して成形シートに含有させる方法等の方法が挙げられる。これらの中でも、成形シートに酸化助剤となる電解質を均一に含有させることができる点や含水率の調整が同時に行える点から、所定濃度の電解液を含浸させる方法が好ましい。
【００７２】
シート状発熱体２は、酸化助剤となる電解質を含まないシート状発熱体（シート状発熱中間体）を作製した後、酸化助剤となる電解質を含ませることによって製造することもできる。この場合には、前記発熱性中間層の一面に活性炭層の成分のみを含む液を含ませてから前記活性炭層を形成し、その後酸化助剤となる電解質を含ませることによって製造することもできる。
【００７３】
上述のように成形シート（発熱性層２１）に酸化助剤となる電解質を含有させるとともに、活性炭層２２を形成した後、必要に応じて含水率を調整し、安定化させてシート状発熱体２とすることができる。そして必要に応じ、トリミング、二枚以上の積層化等の処理を施し、所定の大きさに加工することができる。そして、前述のように、収容体３に収容することによって、発熱シート１を製造することができる。
【００７４】
以上説明したように、本実施形態の発熱シート１は、発熱性層２１の表面に、当該発熱性層２１に含ませる活性炭の平均粒径よりも小さい平均粒径の活性炭が層状に配しているので、発熱性層２１のみの場合に比べて、温度の立ち上がりの向上、発熱到達温度の向上、高い温度の長時間持続性の向上といった、発熱特性に優れる発熱シートを得ることができる。
また、平均粒径の大きな活性炭を含む発熱性中間層を形成し、その表面に平均粒径の小さい活性炭を含む活性炭層を形成するので、抄紙の際の濾水性の低下を防ぐことができ、抄造しやすく、その後の脱水乾燥工程も短縮することができる。よって性能向上に当たって生産効率を落とさずに製造することができる。
また、本実施形態の発熱シート１は、薄型で柔軟性に優れ、使用中の肌触りが良好である。また、本実施形態の発熱シート１は、その加温及び水蒸気発生機能と前記各種機能剤の機能とを組み合わせることで、種々の用途に適用することができる。例えば、パック剤と組み合わせた温熱パックとして、保湿、しわとり等のスキンケア用途、巴布剤と組み合わせたホットパップ（温熱巴布）として、手の痛みの緩和等のヘルスケア用途にも適用することができる。
【００７５】
特に、通気性シート３１側から発生する水蒸気を対象物に作用させた後、非通気性シート３２側の機能剤を対象物に機能させることで、当該機能剤の機能をより高めることができる。例えば、肌に水蒸気を作用させて毛穴を広げた後に機能剤としてのパック剤を作用させることで当該パック剤の効能をより高く得ることができる。或いは、水蒸気で汚れなどを柔らかくした後に、機能剤としての洗浄剤をより効果的に機能させることもできる。
【００７６】
次に、本発明の発熱シートの他の実施形態について説明する。
本実施形態の発熱シートは、被酸化性金属、活性炭及び酸化助剤となる電解質を含む発熱性組成物が透湿性の第１の収容体に収容されており、第１の収容体の少なくとも一面に、前記活性炭よりも平均粒径が小さい活性炭層が配され、且つ該活性炭層及び前記第１の収容体が透湿性の第２の収容体に収容されている。本実施形態の発熱シートにおける発熱組成物（発熱成分）は、前記繊維状物を含んでいない以外は、前記実施形態の発熱シートにおける発熱中間層と同じ配合である。
【００７７】
本実施形態の発熱シートでは、発熱組成物に含まれる活性炭の平均粒径Ｒｃと、前記層状に配されている活性炭の平均粒径Ｒｓ、それらの比Ｒｓ／Ｒｃの関係は、前記実施形態の発熱シートと同じである。
【００７８】
第１の収容体及び第２の収容体に使用されるシートも、前記実施形態における収容体３と同様のシートが使用される。この場合、前記実施形態におけると同様に、活性炭層が配されている側に通気性のシートを配する。
【００７９】
本実施形態の発熱シートは、前記実施形態の発熱シートと同様に、発熱組成物のみの場合に比べて、温度の立ち上がりの向上、発熱到達温度の向上、高い温度の長時間持続性の向上といった、発熱特性に優れる発熱シートを得ることができる。
【００８０】
本発明は、前記実施形態に制限されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において適宜変更することができる。
【００８１】
本発明の発熱シートは、前記実施形態の発熱シート１のように、シート状発熱体２に予め酸化助剤となる電解質の電解液が含まれていることが好ましいが、シート状発熱体２に酸化助剤となる電解質の電解液を含ませないで発熱シートを製造しておき、使用時に前記酸化助剤となる電解質の前記電解液を含ませるようにすることもできる。このように酸化助剤となる電解質を含ませていない場合には、製造時の雰囲気を無酸素又は低酸素雰囲気で製造を行わなくても済むため、製造工程及びその製造設備の簡素化を図ることができる。
【００８２】
本発明の発熱シートの形態は、用途に応じて適宜変更することができる。例えば、発熱シートを身体や対象物に巻き付けて使用する場合には、帯状に形成することもできる。また、身体や対象物の表面に当てて使用する場合には、クロスのような形態とすることもできる。
【００８３】
本発明の発熱シートにおいては、シート状発熱体及び収容体の層構成は、用途に合わせて変更することができる。例えば、前記実施形態のように、シート状発熱体において発熱性層の片面に活性炭層を設け、収容体の活性炭層側にのみ通気性を付与したが、シート状発熱体において発熱性層の両面に活性炭層を設け、これに合わせて、収容体を２枚の通気性シート接合して形成することもできる。
【００８４】
また、前記実施形態では、通気性シートと非通気性シートとの接合をヒートシールによって行ったが、これらの封止や接合方法は、他の方法、例えば、接着剤を用いた方法を採用することもできる。
【００８５】
本発明の発熱シートは、その用途に特に制限はないが、前記実施形態における用途の他、例えば、洗浄・除菌、ワックス徐放、芳香、消臭等の諸機能剤と組み合わせたホットシートとして、フローリング、畳み、レンジ周り、換気扇等のハウスケア用途、空間を快適にするエアケア用途、車等の洗浄、ワックスかけ等のカーケア用途、顔、身体の洗浄、除菌、保湿、メイク落とし等のスキンケア用途、布団、毛布若しくはそれらのカバー等の寝具用途、座布団、レジャーシート等の敷物用途にも好適である。
【実施例】
【００８６】
以下、実施例により本発明を更に詳細に説明する。本発明の範囲はかかる実施例に制限されるものではない。
【００８７】
下記実施例及び比較例のようにして発熱シートを作製し、得られた発熱シートの発熱特性、水蒸気発生特性を下記のように評価した。
【００８８】
〔実施例１〕
＜発熱性層用の原料組成物の調製＞
被酸化性金属：鉄粉、同和鉱業（株）製、商品名「ＲＫＨ」、８３質量％
繊維状物：パルプ繊維（フレッチャー・チャレンジ・カナダ（株）製、商品名「Ｍａｃｈｅｎｚｉｅ」ＣＳＦ１５０ｍｌ）８質量％
活性炭：日本エンバイロケミカルズ（株）製、商品名「カルボラフィン」、平均粒径４５μｍ、９質量％
凝集剤：上記被酸化性金属、繊維状物及び活性炭の合計１００重量部に対し、カルボキシメチルセルロースナトリウム（第一工業薬品（株）製、商品名「セロゲン  ＨＥ１５００Ｆ」）０．２２重量部、及びポリアミドエピクロロヒドリン樹脂（日本ＰＭＣ（株）製、商品名「ＷＳ４０２０」）０．８重量部
水：工業用水を固形分濃度０．３質量％となるまで添加
【００８９】
＜抄紙工程＞
上記原料組成物を用い、ＪＩＳ  Ｐ８２０９に準じた手抄き機を用いて湿潤状態の発熱性中間層（成形シート）を得た。
【００９０】
＜脱水、乾燥工程＞
得られた湿潤状態の前記発熱性中間層をＪＩＳ  Ｐ８２０９に準じた１４０℃の乾燥ロールにて乾燥し、含水率が２質量％以下の発熱性中間層を得た。得られた発熱性中間体の坪量は４００ｇ／ｍ2であった。
【００９１】
＜シート状発熱体の作製工程＞
上記の発熱性中間体を５０×５０ｍｍ角に切り、下記活性炭、酸化助剤となる電解質を含む液を調整し、上述の発熱性中間層の表面に吹き付けて含漬してシート状発熱体を作製した。得られたシート状発熱体は、シート表面に下記活性炭が均一に分散した層が形成されていた。
液の組成：０．０２２ｇの下記活性炭を含む５%塩化ナトリウム水溶液０．３４ｇ
活性炭：フタムラ化学（株）製、商品名「ＳＡ１０００」、平均粒径９μｍ
比Ｒｓ／Ｒｃ：０．２
【００９２】
＜発熱シートの作製工程＞
上述のようにして得られたシート状発熱体を、裏表両面共に通気性シートからなる収容体内に収容してヒートシールによって封止して、発熱シートを得た。
表面シート：ポリプロピレンのスパンボンド不織布（坪量２０ｇ／ｍ2）
通気性シート：ポリエチレン製の微多孔シート、透気度１００００秒
【００９３】
＜発熱特性の評価＞
容積４．２リットル、湿度１ＲＨ％以下とした密閉系内に２．０リットル／ｍｉｎの乾燥空気を供給可能な試験機を準備し、その内部に水蒸気が蒸散可能なように上記発熱シートを静置して発熱させる。そして、発熱シート下部の温度を熱電対で測定し発熱シートの経過時間−温度グラフを得た。そして、得られた発熱シートの経過時間−温度グラフより、温度の最大値を最大温度と定義した。また、３０℃以上の温度を示した時間、並びに以下の式から発熱シートが３０℃以上を示した部分の温度積分値を求め、発熱量の指標として評価を行った。
【００９４】
【数１】
0005025456.tif 000002
【００９５】
＜水蒸気発生特性＞
発熱特性の評価を行う際に、排出される空気の温度並びに湿度を測定し、下記式（２）を用いて発熱開始後に発生する水蒸気量を求め、単位時間当たりの水蒸気量とした。そして、３０分間の累積値を蒸気発生量として求め、単位面積当たりに換算した。ここで、ｅは水蒸気圧（Ｐａ）、ｅｓは飽和水蒸気圧（Ｐａ：ＪＩＳ  Ｚ８８０６より引用）、Ｔは温度（℃：乾球温度）、ｓはサンプリング周期（秒）である。
相対湿度Ｕ（％ＲＨ）＝（ｅ／ｅｓ）×100
絶対湿度Ｄ（ｇ／ｍ3）＝（0.794×10-2×ｅ）／（１＋0.00366Ｔ）
＝（0.794×10-2×Ｕ×ｅｓ）／〔100×（１＋0.00366Ｔ）〕
単位空気容積Ｐ（リットル）＝（2×ｓ）／60
単位時間当たりの水蒸気量Ａ（ｇ）＝（Ｐ×Ｄ）／1000・・・（２）
【００９６】
〔比較例１〕
活性炭層を形成しなかった以外は、実施例１と同様にして発熱シートを作製した。
【００９７】
〔比較例２〕
発熱性層に用いた活性炭と同じ平均粒径の活性炭で活性炭層を形成した以外は、実施例１と同様にして発熱シートを作製した。比Ｒｓ／Ｒｃ：１
【００９８】
【表１】
0005025456.tif 000003
【００９９】
〔結果と考察〕
表１及び図２に示したように、実施例の発熱シートは最大温度、並びに発熱量、水蒸気発生量において比較例のものよりも高い値を示すことが確認できた。
【図面の簡単な説明】
【０１００】
【図１】図１は、本発明の発熱シートの一実施形態の断面を示す模式図である。
【図２】図２は、実施例及び比較例により得られた発熱シートの発熱特性を示す図である。
【符号の説明】
【０１０１】
１  発熱シート
２  シート状発熱体
２１  発熱性層
２２  活性炭層
３  収容体
【図１】
0005025456.tif 000004
【図２】
0005025456.tif 000005