JP2002060741A - 発熱体組成物 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】化学的に安定でいかなる塩濃度の組成物に対し
ても一定の吸液倍率を示す非イオン性の保水剤を用いる
ことにより、各成分の充填時や貯蔵時の水素ガス発生を
抑え、鉄の失活を防止する発熱体組成物を提供するこ
と。 【解決手段】架橋型ポリ−Ｎ−ビニルアセトアミドを含
有する発熱体用組成物、および被酸化性金属粉末、水、
無機電解質、炭素質物質を含有する発熱体用組成物、そ
れを用いた暖房保温用具ならびに暖房保温用具の製造方
法に関する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は新規な発熱体組成物
に関する。さらに詳しくは、各成分の充填時や貯蔵時の
水素ガス発生を抑え、鉄の失活を防止する発熱体組成物
に関する。

【０００２】

【従来の技術】一般に鉄の空気酸化を利用するカイロ等
の発熱体は鉄粉、活性炭、水、塩化ナトリウム、保水剤
などを混合または適当に分離して袋体に封入することに
よって製造されている。

【０００３】従来用いられてきた保水剤には、バーミキ
ュライトや繊維粉、木粉、シリカゲルなどがあったが、
例えば優れた保水能を有するバーミキュライトなどを用
いる場合、保水剤によっては、水素ガスなどの発生を有
効に抑えるために、多くの水酸化カルシウム等の添加が
必要となり、発熱反応に好ましくない作用をおよぼして
いる。近年これらを解決するものとして、大きな吸水能
を持つ高吸水性樹脂がカイロの保水剤として利用されて
いる（例えば、特開昭５６−１４５８４６号公報、特開
平９−２５３１１８号公報等。）。しかしながら従来の
高吸水性樹脂（例えばポリアクリル酸系吸水樹脂等。）
は光や熱に弱い上、イオン性であるため、酸化触媒であ
る塩化ナトリウムなどにより吸水倍率が落ち性能を発揮
できなかった。

【０００４】またデンプン系吸水剤の場合は、発熱によ
り劣化し、効果が持続し得ず、またポリビニルアルコー
ル系のものや無水マレイン酸系のものについては特にｐ
Ｈの影響を受けやすく２次的分解をおこし、結果として
吸水性樹脂としての効果が期待できなくなっていた。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、かかる状況
に鑑みてなされたものであり、上述の従来技術の課題を
解決し、化学的に安定でいかなる塩濃度の組成物に対し
ても一定の吸液倍率を示す非イオン性の保水剤を用いる
ことにより、各成分の充填時や貯蔵時の水素ガス発生を
抑え、鉄の失活を防止する発熱体組成物を提供するもの
である。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明者らは、上記課題
を解決すべく鋭意検討を重ねた結果、実質的に架橋型ポ
リ−Ｎ−ビニルアセトアミドが発熱体の保水剤として優
れた効果を有することを見出し、本発明を完成させるに
いたった。 ［１］架橋型ポリ−Ｎ−ビニルアセトアミドを含有する
発熱体用組成物。 ［２］架橋型ポリ−Ｎ−ビニルアセトアミドの平均粒径
が５０μｍ〜３ｍｍであることを特徴とする上記［１］
に記載の発熱体組成物。 ［３］被酸化性金属粉末、水、無機電解質および炭素質
物質を含有する上記［１］または［２］に記載の発熱体
用組成物。 ［４］被酸化性金属粉末が、還元鉄粉、アトマイズド鉄
粉または電解鉄粉である上記［３］に記載の発熱体用組
成物。 ［５］無機電解質が、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、塩化第二鉄、硫酸
ナトリウムから選ばれる１種以上である上記［３］また
は［４］に記載の発熱体用組成物。 ［６］炭素質物質が活性炭である上記［３］ないし
［５］のいずれかに記載の発熱体用組成物。 ［７］被酸化性金属粉末と、それに対して２０〜４０質
量％の炭素質物質、３０〜４０質量％の水および２〜７
質量％の金属中性塩を含有し、さらに水に対して２〜３
０質量％の架橋型ポリ−Ｎ−ビニルアセトアミドを含有
してなる上記［３］ないし［６］のいずれかに記載の発
熱体組成物。 ［８］上記［１］ないし［７］のいずれかに記載の発熱
体組成物を用いた暖房保温用具。 ［９］暖房保温用具が使い捨てカイロである上記［８］
に記載の暖房保温用具。 ［１０］窒素ガス雰囲気下、上記［１］ないし［７］の
いずれかに記載の発熱体組成物を混合し、片面には非通
気性包材を、また片面には通気性包材を用い、周辺をヒ
−トシ−ルした袋状物とした後、該混合物を充填してな
る暖房保温用具の製造方法。

【０００７】

【発明の実施の形態】本発明は、非イオン性の架橋型ポ
リ−Ｎ−ビニルアセトアミドを保水剤として用いた、被
酸化性金属粉末、炭素質物質、水および無機電解質から
なる発熱体組成物、それを用いた暖房保温用具およびそ
の製造方法に関するものであり、非イオン性の架橋型ポ
リ−Ｎ−ビニルアセトアミドを保水剤として用いること
により、水素ガスの発生を抑え、安定に発熱効果を発揮
するものである。

【０００８】本発明において用いる架橋型ポリ−Ｎ−ビ
ニルアセトアミドは熱や光およびｐＨなどに対してきわ
めて安定で、毒性も低いため、特に人体に対して好適に
適用される。また、従来の高分子電解質であるポリカル
ボン酸系の吸水性樹脂と異なり、非イオン性の高分子で
あるため、発熱体組成物に含まれる電解質の存在により
吸液倍率が大きく減少することなく、また膨潤し過ぎる
こともない。

【０００９】すなわち無機電解質の濃度に関わらず吸液
性に大きな変化を示さないという優れた特徴を有する。

【００１０】本発明で使用される架橋型ポリ−Ｎ−ビニ
ルアセトアミドの製造に際しては、Ｎ−ビニルアセトア
ミドのみを架橋剤の存在下に重合させればよいが、本発
明の目的を損なわない範囲においてＮ−ビニルアセトア
ミド、架橋剤と共重合可能なモノマーを加えて共重合さ
せてもよい。これらの架橋性単量体を１種または２種以
上用いることができる。

【００１１】本発明において使用される架橋剤は、分子
内に２個以上の不飽和結合を有し、Ｎ−ビニルアセトア
ミドと良好な共重合性を示す化合物であればよく、例え
ば、Ｎ，Ｎ’−メチレンビスアクリルアミド、エチレン
グリコールジ（メタ）アクリレート、ジエチレングリコ
ールジ（メタ）アクリレート、トリエチレングリコール
ジ（メタ）アクリレート、ポリエチレングリコールジ
（メタ）アクリレート、トリメチロールプロパントリ
（メタ）アクリレート、ペンタエリスリトールトリ（メ
タ）アクリレート、ジビニルベンゼン、ジビニルエーテ
ル、Ｎ，Ｎ’−ジアセチル−Ｎ，Ｎ’−ジビニル−１，
４−ビスアミノメチルシクロヘキサン、Ｎ，Ｎ’−キシ
リレンビス（Ｎービニルアセトアミド）、Ｎ，Ｎ’−３
−オキサ−１，５−ペンチレンビス（Ｎ−ビニルアセト
アミド）、Ｎ，Ｎ’−１，６−ヘキシレンビス（Ｎ−ビ
ニルアセトアミド）、Ｎ，Ｎ’−１，４−ブチレンビス
（Ｎ−ビニルアセトアミド）等の、１分子中に不飽和基
を２個以上有する化合物を挙げることができる。

【００１２】さらに架橋剤としては、１分子内にアリル
基を２個以上有する化合物を好適に使用することができ
る。例としては、テトラアリルオキシエタンなどのアセ
タール、ペンタエリスリトールテトラアリルエーテル、
ペンタエリスリトールトリアリルエーテル、ペンタエリ
スリトールジアリルエーテル、トリメチロールプロパン
トリアリルエーテル、トリメチロールプロパンジアリル
エーテル、エチレングリコールジアリルエーテル、ジエ
チレングリコールジアリルエーテル、トリエチレングリ
コールジアリルエーテル、ジアリルエーテル、単糖類、
二糖類、多糖類、セルロースなどの水酸基を１分子内に
２個以上有する化合物から誘導されるポリアリルエーテ
ルなどのエーテル；ピロメリット酸テトラアリル、トリ
メリット酸トリアリル、クエン酸トリアリル、シュウ酸
ジアリル、コハク酸ジアリル、アジピン酸ジアリル、マ
レイン酸ジアリル、フマル酸ジアリル、テレフタル酸ジ
アリル、イソフタル酸ジアリル、フタル酸ジアリル、１
分子内にカルボキシル基を２個以上有する化合物から誘
導されるポリアリルエステルなどのエステル；その他、
ジアリルアミン、トリアリルイソシアヌレート、トリア
リルシアヌレートなどが挙げられる。また、１分子内に
ビニルエステル構造を２個以上有する化合物の例として
は、シュウ酸ジビニル、マロン酸ジビニル、コハク酸ジ
ビニル、グルタル酸ジビニル、アジピン酸ジビニル、ピ
メリン酸ジビニル、マレイン酸ジビニル、フマル酸ジビ
ニル、クエン酸トリビニル、トリメリット酸トリビニ
ル、ピロメリット酸テトラビニルなどの化合物。その
他、（メタ）アクリル酸アリル等の、１分子中に不飽和
基を２個以上有する化合物などが挙げられる。

【００１３】これらの架橋剤を一種または二種以上用い
ることもできる。架橋剤の使用量は、架橋剤／単量体の
比がモル比で、１０／９０〜０．０００１／９９．９９
９９の範囲から選択されるが、１／９９〜０．０００５
／９９．９９９５の範囲が特に好ましい。架橋剤の量が
架橋剤／単量体のモル比で、１０／９０より多い場合は
得られる吸水性樹脂の架橋密度が高くなり過ぎるために
膨潤率が非常に少なくなり、実質的に吸水性樹脂として
の効果を発揮できない。また、架橋剤／単量体の比がモ
ル比で０．０００１／９９．９９９９よりも少ないと、
架橋にあずからない水溶性あるいは親水性の高分子の生
成が増大し、同様に実質的な吸水性樹脂としての効果を
発揮できないため好ましくない。

【００１４】重合プロセスについては必ずしも制限はな
いが、通常は水溶液重合法、逆相懸濁重合法、逆相乳化
重合法等の方法によることが望ましい。

【００１５】例えば、水溶液重合法としては、水または
水と均一に混合可能なメタノール、テトラヒドロフラ
ン、アセトン等の親水性有機溶媒との混合溶媒中に、モ
ノマー成分、架橋剤を均一に溶解し、真空脱気あるいは
窒素等の不活性ガスによる置換等により系内の溶存酸素
を除去した後、重合開始剤を添加して共重合させる。重
合開始温度は通常−１０〜６０℃程度であり、重合時間
は０．５〜２０時間程度である。

【００１６】また、重合開始剤としては、重合溶媒中に
均一に溶解する過酸化物、有機、無機過酸もしくはその
塩の単独あるいは還元剤との組み合わせによるレドック
ス系のもの、アゾビス系化合物を用いることができる。

【００１７】重合開始剤の使用量は、特に制限はない
が、好ましくは全単量体を基準として０．０００１〜５
質量％、特に好ましくは０．００１〜１質量％の範囲で
ある。

【００１８】重合生成物は重合に使用した溶媒を含むゲ
ル状であり、通常は回転式カッター等で裁断し、更に、
加熱、減圧等の方法により溶媒を除去して乾燥、その後
必要ならば粉砕分級して粉末とする。

【００１９】発熱体製造時の分散性等の面から、平均粒
径は５０μｍ〜３ｍｍが適当であるが、５０μｍ〜２ｍ
ｍが好ましく、１００μｍ〜２ｍｍがより好ましい。

【００２０】平均粒径が３ｍｍより大きいと、水分と被
酸化性金属粉末との接触が妨げられ、発熱が十分に行わ
れないため好ましくなく、平均粒径が５０μｍより小さ
いと、被酸化性金属粉末表面を覆ってしまい、酸化が金
属表面に十分に供給されず発熱が十分に行われないた
め、好ましくない。

【００２１】本発明において用いる逆相懸濁重合法、逆
相乳化重合法としては、水中にモノマー成分、架橋剤を
均一に溶解し、これを水と均一に混合しない有機溶媒中
に分散剤、界面活性剤とともに懸濁または乳化させて重
合反応させる。系内の溶存酸素の除去方法や重合開始剤
の使用量は前記水溶液重合法と同様である。

【００２２】また、逆相懸濁重合法の場合には、重合物
は通常１００μｍ〜数ｍｍの粒状で得られるので、重合
後に重合物を濾過、乾燥、必要ならば粉砕を行えばよ
い。重合後に炭化水素と水の共沸を利用して重合物から
の水の除去を行うこともできる。

【００２３】逆相乳化重合の場合には、通常重合物の粒
径は数μｍ程度であり、炭化水素とのエマルジョンとし
て重合物が得られる。このエマルジョンはそのまま使用
することもできるし、無機塩やアセトン等で重合物を析
出させ、濾過、乾燥をした後に使用することもできる。

【００２４】本発明の吸水性樹脂は上記のごとく一次的
には粒径数μｍ〜数ｍｍ程度の粉末状で得られるが、液
体を吸収した状態ではビーズ状あるいは分散液、クリー
ム、糊状粘稠物等であり、また、自体成形して、フレー
ク状、粉状、ペレット状、繊維状、ブロック状、鱗片
状、粒状、紐状、微紛状、小綿状、板状、各種成形物等
となり、各種容器の形状にあわせることも可能である。

【００２５】本発明に使用する被酸化性金属粉末として
は、鉄粉、アルミニウムなどが挙げられるが通常は鉄粉
を用いる。鉄粉としては、還元鉄粉、アトマイズド鉄
粉、電解鉄粉などが用いられ、その粒径として通常は６
０メッシュの篩目を通過したもの、好ましくは１００メ
ッシュ篩目を通過したものが用いられる。

【００２６】本発明に使用する無機電解質は被酸化性金
属粉の空気酸化の促進剤として添加され、塩としてはア
ルカリ金属、アルカリ土類金属、重金属の塩化物、アル
カリ金属の硫酸塩などが好ましく、例えば塩化ナトリウ
ム、塩化カリウム、塩化カルシウム、塩化マグネシウ
ム、塩化第二鉄、硫酸ナトリウムなどが挙げられるがこ
の限りではない。これらのうち、価格その他の点から特
に塩化ナトリウムが好ましい。これらの無機電解質は通
常、水溶液として用いられるが、粉体のままで用いるこ
ともできる。

【００２７】本発明に使用する炭素質物質は空気中の酸
素を吸着して袋の中の酸素濃度を高める働きをするもの
であり、主に活性炭が使用され、椰子殻炭、竹炭、木粉
炭、ピート炭などの微細な粉末状物が用いられる。この
ほか、繊維状活性炭、カーボンブラックなどが挙げられ
るがこの限りではない。

【００２８】各成分の好ましい配合割合は、鉄粉などの
被酸化性金属粉末１００質量部に対して水３０〜４０質
量部、炭素質物質２５〜４０質量部、金属中性塩２〜７
質量部に、さらに水１００質量部に対して２〜３０質量
部の架橋型ポリ−Ｎ−ビニルアセトアミドである。

【００２９】水１００質量部に対して、架橋型ポリ−Ｎ
−ビニルアセトアミドが２質量部以下の場合は十分な吸
水効果を上げられず、３０質量部よりも多いと、製造時
に組成物に片寄りが生じ、また発熱反応が低下するため
好ましくない。

【００３０】また本発明においては、必要に応じて他の
吸水性樹脂を併用することもできる。これら他の吸水性
樹脂としては、ポリアクリル酸塩、ポリアクリロニトリ
ルのケン化物、アクリル酸塩／ビニルアルコール共重合
体、デンプン／アクリル酸グラフト共重合体、デンプン
／アクリロニトリルグラフト共重合体のケン化物、セル
ロ−ス／アクリル酸グラフト共重合体、ポリアクリルア
ミドおよびその部分加水分解物、ポリビニルアルコー
ル、ポリエチレンオキシド、澱粉−ポリアクリロニトリ
ルグラフト共重合体、ポリアルキレンオキシド、ビニル
エステル−エチレン系不飽和カルボン酸共重合体、ポリ
アクリル酸、ポリビニルアルコール／無水マレイン酸ナ
トリウム共重合体などの架橋物である。吸水性樹脂の添
加量は組成物の合計量に対して５質量％以下でありこれ
よりも多いと発熱性に影響が出る傾向がある。

【００３１】また本発明には吸水性樹脂以外の保水剤を
併用してもよい。使用する保水剤としては、バーミキュ
ライト、やし繊維粉、木粉、シリカゲル、パーライト、
真珠岩粉末、珪藻土、アルミナ、繊維素粉末などがあげ
られるがこの限りではない。

【００３２】また、本発明の発熱体組成物には賦形剤と
して他の重合体を添加することができる。これは発熱体
製造後の保存中、ならびに使用中、各組成物間の親和性
を強め移動を抑えて内容物の片寄りや、内容物が通気孔
から外へ漏れ出すのを防止するという効果を有する。こ
れら他の重合体としては例えば、アラビアガム、トラガ
ントガム、ローカストビーンガム、グアーガム、エコー
ガム、カラヤガム、寒天、デンプン、カラゲナン、アル
ギン酸、アルギン酸塩（例えばアルギン酸ナトリウ
ム）、アルギン酸プロピレングリコール、デキストラ
ン、デキストリン、アミロース、ゼラチン、コラーゲ
ン、プルラン、ペクチン、アミロペクチン、スターチ、
アミロペクチンセミグリコール酸ナトリウム、キチン、
アルブミン、カゼインなどの天然の重合体；ポリグルタ
ミン酸、ポリアスパラギン酸、メチルセルロース、エチ
ルセルロース、プロピルセルロース、エチルメチルセル
ロース、ヒドロキシアルキルセルロース、ヒドロキシプ
ロピルメチルセルロース、ヒドロキシプロピルスター
チ、カルボシキメチルスターチ、アルカリ金属カルボキ
シメチルセルロース、アルカリ金属セルロース硫酸塩、
セルロースグラフト重合体、架橋ゼラチン、デンプン−
アクリル酸グラフト重合、無水フタル酸変性ゼラチン、
コハク酸変性ゼラチンなどの半合成の重合体；ポリビニ
ルアルコール、ポリビニルピロリドン、ポリビニルメチ
ルエーテル、ポリメチルビニルエステル、ポリアクリル
酸塩（例えばポリアクリル酸ソーダ）、カルボキシビニ
ルポリマー、ビニルピロリドン−アクリル酸エチル共重
合体、ビニルピロリドン−スチレン共重合体、ビニルピ
ロリドン−酢酸ビニル共重合体、ポリビニルアセテート
−クロトン酸共重合体、酢酸ビニル−（メタ）アクリル
酸共重合体、Ｎ−ビニルアセトアミド単独重合体、酢酸
ビニル−クロトン酸共重合体、ポリビニルスルホン酸、
ポリイタコン酸、ポリヒドロキシエチルアクリレート、
ポリアクリルアミド、スチレン−マレイン酸無水物共重
合体、アクリルアミド−アクリル酸共重合体などの合成
の重合体などがあるが、これらに限ったものではない。

【００３３】これらは１種または２種以上添加すること
ができ、ゲル体の柔軟性を向上することができる。本発
明の発熱体組成物には、その特性をより多く発現させる
ため、あるいは品質の向上や吸水剤の分散性と安定性の
向上などの目的で、許容される添加物の中から目的に応
じて選択した物をさらに任意に配合することが出来る。

【００３４】当該添加剤としては、安定剤；モンモリロ
ラート、無水ケイ酸、石コウ、カーボンブラック、珪藻
土、ベンガラ、炭酸カルシウム、ヒドロタルサイト、タ
ルク、ガラス、カオリン、ベントナイト、亜鉛華、二酸
化チタンなどの充填剤；アルカリ金属の弱酸塩、アルカ
リ土類金属の弱酸塩、メタケイ酸などの水素発生防止
剤；銀、亜鉛、銅の金属またはそれらのイオン；酸化チ
タン；テルペン系化合物；フェノール性抗菌性香料物質
やキトサンまたはその誘導体といった抗菌剤；紫外線吸
収剤；高級脂肪酸エステル；香料；食紅（食用赤色１
号、２号、食用青色１号等）などの着色料；使用感向上
剤；防腐剤；保存剤；可塑剤；老化防止剤；軟化剤；ｐ
Ｈ調整剤；界面活性剤；劣化防止剤；固結防止剤等が挙
げられる。これら添加剤は、得られる発熱体の特性に影
響を与えない範囲で任意の量加えることができる。

【００３５】さらには高い保温効果のある炭酸ガスを発
生する炭酸ガス発生剤を配合してもよい。炭酸ガス発生
剤としてはアスコルビン酸またはその塩とアルカリ金
属、アルカリ土類金属の炭酸塩、重炭酸塩などのアルカ
リ性物質を用いることができるがこの限りではない。

【００３６】本発明の発熱体組成物は袋などに入れて用
いるが、袋体への充填方法としては、鉄粉等の被酸化性
金属粉末を袋体に入れ、次いで他の成分を充填してもよ
いし、被酸化性金属粉末を最後に充填してもよい。この
場合、他の成分と境界面で接触しているだけである。さ
らに全成分を均一に混合したものを充填しても構わな
い。

【００３７】本発明の発熱体組成物は、暖房保温用具と
して用いることができ、とくに使い捨てカイロに有用で
ある。暖房保温用具として用いるとき、袋体は通常通気
性の内袋と非通気性の外袋から構成される。

【００３８】外袋は非通気性のものであればそのほかの
制限はなく、ラミネートされているものでもよい。好ま
しい例としては、例えばポリ塩化ビニリデンなどにより
防湿処理されたナイロン、ポリエステル、ポリウレタン
類、ポリプロピレンフィルム、さらにはアルミ箔または
アルミ蒸着されたプラスチックなどが挙げられるがこの
限りではない。

【００３９】一般に使い捨てカイロの内袋には不織布が
用いられることが多いが、本発明において暖房保温用具
を作成するにあたっては、通気性を有するものであれば
限定はなく、例えば布や紙、合成樹脂製多孔質フィルム
などでもよい。これらの内袋材料のうち、合成樹脂製多
孔質フィルムは孔径の調節が容易であり、酸素透過速度
の調節により発熱速度を容易に調節できるため好まし
い。

【００４０】本発明において、これらの混合物を収納す
る通気性の袋は、混合物を袋の内部に保持するととも
に、発熱体の使用中に原料の漏れ出ることがなく、破袋
するおそれのない強度を有し、発熱に必要な通気性を有
するものであれば材質に特に限定されるものではない。
また発熱体の大きさ、形状に特に限定はなく、使用され
る場所、使用される目的に応じて、扁平な矩形状、円形
状、台形状などとすることもでき、その他巾着状や襟巻
き状とすることもできる。

【００４１】さらには発熱体の使用中、身体あるいは着
衣からズリ落ちないように発熱体の一部に粘着剤層を設
け、その表面に剥離可能にセパレート紙を貼付すれば使
いやすくて便利である。粘着剤層はゴム系、酢酸ビニル
系、アクリル樹脂系の粘着剤などが挙げられ、特に使用
時に着衣などの対象物に転着したり、対象物からはがす
時に繊維をほつれさせたりすることがないよう、非転着
性のものが好ましい。

【００４２】偏平状発熱体の場合の通気性は、通気性包
材を袋の片面または両面に用いることによって得ること
ができる。通気性包材として材質、包材構成に特に限定
はなく、例えば、ポリエチレンフイルムなどの非通気性
フイルムに針で微細な孔を設けて通気性を持たせたも
の、不織布にポリエチレンフイルムがラミネ−トされた
非通気性の包材に針などを用いて微細な孔を設けて通気
性を持たせたもの、繊維が積層され熱圧着されて通気性
を制御された不織布、微多孔フイルム、あるいは微多孔
フイルムに不織布を貼り合わせたものなどが用いられ
る。

【００４３】本発明において、微多孔フイルムとは、孔
径が０．０１〜１０μｍ程度の微細な孔を有するもので
あり、例えば溶解したポリエチレン、ポリプロピレンな
どに炭酸カルシウムを分散させた後フイルム状に押し出
し、さらに２軸延伸することによって微細な孔を設けた
ものなどが挙げられる。

【００４４】発熱体の通気性は所望の発熱特性に応じて
設定され、従来の使い捨てカイロなどとして用いられる
発熱袋と同程度の通気量とされる。また通気孔を設ける
位置を、発熱体の身体に面する側に設け、熱を効率よく
利用することもできる。

【００４５】また、発熱体には使用時の装着を簡便にす
るために、その片面に非転着性の粘着剤層を設けること
もできる。さらに粘着剤層を設けた場合には使用される
までの間他の物品に粘着しないように離型紙を重ね合わ
せることもできる。このようにして得られた発熱体は使
用されるまでの間、空気中の酸素に触れないように、非
通気性の袋などに密封保存される。

【００４６】また、本発明の発熱体組成物を用いた発熱
体の使用箇所・部位は、特に制限されるものではなく、
身体用、ポケット用、履き物用などに利用され、また人
のみならずペットなどの保温にも適用される。さらには
医療の場において有効となる場合もある。医療用途に用
いる場合には、粘着剤やベルトを設け患部に固定できる
形態とすることが好ましい。また、機械等の保温または
加熱が目的であれば、機械との密着面積を広くして発熱
性を最大限に発揮するために不定形とするのが好まし
い。

【００４７】

【実施例】以下、実施例により本発明を更に詳しく説明
するが、本発明はこれら実施例によりなんら限定される
ものではない。

【００４８】実施例１ 窒素ガス雰囲気下で、鉄粉１５ｇ、活性炭３ｇ、食塩
０．５ｇ、水５ｇ、架橋型ポリ−Ｎ−ビニルアセトアミ
ド（ノニオレックスＮＡ−０１０Ｓ：昭和電工株式会社
製、平均粒径１５０μm）０．３ｇおよび炭酸ナトリウ
ムを混合した。次に、片面にはナイロン繊維製不織布に
ポリエチレンがラミネートされた非通気性包材を、また
片面には前記非通気性包材に針で微細な孔を設けたガー
レ通気度２０秒／１００ｍＬの通気性包材を用い、ポリ
エチレン面が互いに接するようにして重ね合わせて１３
５ｍｍ×１００ｍｍの大きさに切断し、周辺をヒートシ
−ルして袋状に成形した。この袋に上記混合物を入れヒ
ートシ−ルして発熱体とした。さらにこの袋を非通気性
の外袋に密封し、２５℃の室内に１昼夜放置した。

【００４９】実施例２ 窒素ガス雰囲気の下で、鉄粉１５ｇ、活性炭６ｇ、食塩
０．５ｇ、水５ｇ、架橋型ポリ−Ｎ−ビニルアセトアミ
ド（ノニオレックスＮＡ−０１０Ｍ：昭和電工株式会社
製、平均粒径０．７ｍｍ）０．３ｇ、Ｌ−アスコルビン
酸ナトリウム７．５ｇ、炭酸水素ナトリウム３．５ｇ、
水酸化カルシウム１ｇ、硫酸第一鉄７水塩２ｇを混合し
た。次に実施例１と同様にして発熱体を製作した．さら
にこの袋を非通気性の外袋に密封し、２５℃の室内に一
昼夜放置した。 比較例１ 保水剤としてポリアクリル酸カリウム架橋型吸水性樹脂
を用いたほかは実施例１と同様の方法で発熱体を製作し
たのち、２５℃の室内に一昼夜放置した。

【００５０】上記実施例および比較例につき、下記の発
熱性試験を実施した。 発熱性試験 （１）発熱の立ち上がり速度 ＪＩＳ Ｓ４１００に準拠し、使用開始から４０℃に達
するまでの時間を測定し、次の基準で評価した。 ○：４分以上１０分未満 △：１０分以上２０分未満 ×：２０分以上

【００５１】（２）最高温度 測定値の最高温度について、次の基準で評価した。 ○：７０℃以下 ×：７０℃を超える温度（ＪＩＳ規格のカイロとしては
不適切な温度）

【００５２】（３）発熱の持続時間 ＪＩＳ Ｓ４１００に準拠し、４０℃を保持する時間を
測定し、次の基準で評価した。 ○：１０時間以上 △：１０時間未満

【００５３】（４）ガス発生の度合い ガス発生の度合いは、発熱体を、アルミ箔製の非通気性
袋体に真空密封し、乾燥器で９０℃で約１０時間加熱し
てガス発生の度合いを調べた。結果は以下の基準で肉眼
により評価した。 ○：変化無し ×：わずかでも袋体が膨らんでいる。 結果を表１にまとめた。

【００５４】

【表１】

【００５５】実施例３ 窒素ガス雰囲気の下で、鉄粉８ｇ、活性炭２．４ｇ、食
塩０．４ｇ、水２．８ｇ、架橋型ポリ−Ｎ−ビニルアセ
トアミド（ノニオレックスＮＡ−０１０Ｓ：昭和電工株
式会社製）０．２ｇ、Ｌ−アスコルビン酸ナトリウム５
ｇ、炭酸水素ナトリウム３．５ｇ、炭酸ナトリウム１．
５ｇ、硫酸第一鉄７水塩１．５ｇを混合した。次に、片
面にはナイロン繊維製不織布にポリエチレンがラミネー
トされた非通気性包材を、また片面にはポリエチレン製
不職布が熱融着によって通気制限された不織布であって
ガーレ通気度が１６秒／１００ｍＬの通気性包材を用
い、ポリエチレン面が互いに接するようにして重ね合わ
せて長さ８８ｍｍ、幅６６ｍｍの馬蹄形に切断し、周辺
をヒ−トシ−ルして袋状物２つを製作した。この袋に上
記混合物を半量づつ入れヒ−トシールして履物用発熱袋
とした。さらにこの袋を非通気性の外袋に密封し、２５
℃の室内に一昼夜放置した。

【００５６】その後この発熱袋を外袋から取り出し、作
業靴の爪先部に通気性面を上にして挿入し、５℃の室内
で成人男性が通常の被服状態において、２．５時問にわ
たり使用した。その間、発熱体の中心部分で足裏に面す
る側に温度センサーを取り付けて温度を計測した。ま
た、発熱体の使用後直ちにサ−モグラフで足裏面の温度
を測定した。

【００５７】その結果、発熱体は使用中３６℃付近の温
度を示し、快適な温度感覚が得られた。また、サーモグ
ラフによる足裏面の温度は２８℃であった。そのほか発
熱体を装着していた部分の周辺部分も広い範囲にわたり
温度上昇していることが認められた。なお、発熱体を取
り外した後においても暖かさが持続した。

【００５８】

【発明の効果】本発明の発熱体組成物は、保温効果が高
く、快適な温度感覚が得られ、さらに発熱体を取り外し
た後においても温かさが持続することから、低温やけど
のおそれのない温度でありながら高い保温効果を得るこ
とが、従来のものには認められない優れた特性を有する
暖房保温用具として有用である。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｃ０８Ｋ 3/24 Ｃ０８Ｌ 33/24 Ｃ０８Ｌ 33/24 Ｃ０９Ｋ 5/00 Ｋ

Claims (10)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】架橋型ポリ−Ｎ−ビニルアセトアミドを含
   有する発熱体用組成物。
2. 【請求項２】架橋型ポリ−Ｎ−ビニルアセトアミドの平
   均粒径が５０μｍ〜３ｍｍであることを特徴とする請求
   項１に記載の発熱体組成物。
3. 【請求項３】被酸化性金属粉末、水、無機電解質および
   炭素質物質を含有する請求項１または２に記載の発熱体
   用組成物。
4. 【請求項４】被酸化性金属粉末が、還元鉄粉、アトマイ
   ズド鉄粉または電解鉄粉である請求項３に記載の発熱体
   用組成物。
5. 【請求項５】無機電解質が、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、塩化第二
   鉄、硫酸ナトリウムから選ばれる１種以上である請求項
   ３または４に記載の発熱体用組成物。
6. 【請求項６】炭素質物質が活性炭である請求項３ないし
   ５のいずれかに記載の発熱体用組成物。
7. 【請求項７】被酸化性金属粉末と、それに対して２０〜
   ４０質量％の炭素質物質、３０〜４０質量％の水および
   ２〜７質量％の金属中性塩を含有し、さらに水に対して
   ２〜３０質量％の架橋型ポリ−Ｎ−ビニルアセトアミド
   を含有してなる請求項３ないし６のいずれかに記載の発
   熱体組成物。
8. 【請求項８】請求項１ないし７のいずれかに記載の発熱
   体組成物を用いた暖房保温用具。
9. 【請求項９】暖房保温用具が使い捨てカイロである請求
   項８に記載の暖房保温用具。
10. 【請求項１０】窒素ガス雰囲気下、請求項１ないし７の
    いずれかに記載の発熱体組成物を混合し、片面には非通
    気性包材を、また片面には通気性包材を用い、周辺をヒ
    −トシ−ルした袋状物とした後、該混合物を充填してな
    る暖房保温用具の製造方法。