JP2013123610A - 温熱具 - Google Patents

Abstract

【課題】発熱に必要な水分が発熱組成物に常に供給され易く、発熱効率が向上する発熱体を提供すること。
【解決手段】本発明の温熱具１０は、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２が、該層２の肌側に配した吸水性の肌側基材シート３及び該層２の非肌側に配した吸水性の非肌側基材シート４によって挟持された発熱体１を有している。温熱具１０は、発熱体１を、一部又は全体に通気性を有するシート状被覆材１１，１２によって収容して形成されている。発熱体の肌側基材シート３及び非肌側基材シート４は、それぞれ、乾燥時の坪量が３０〜１３０ｇ／ｍ²であり且つ使用開始時の該基材シート３，４に占める含水率が１０〜１００質量％である。
【選択図】図１

Description

本発明は、積層構造の発熱体を有する温熱具に関する。

空気中の酸素と被酸化性金属との酸化反応に伴う発熱を利用した発熱体に関する従来技術として、例えば、特許文献１には、発熱物質、吸水性ポリマー又は増粘剤、炭素成分及び水を必須成分としたクリーム状の発熱組成物がシート状包材内に封入されており、クリーム状の発熱組成物の水分の一部をシート状包材に吸収させてなる発熱体（温熱具）が記載されている。このクリーム状の発熱組成物は、製造中にシート状包材に水分がすぐに吸収されて発熱しないよう発熱組成物の粘度を調整し、また、発熱時には過水分とならないように発熱組成物の一部の水分をシート状包材に吸収させることが記載されている。
また、特許文献２には、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を包材内に封入した発熱体（温熱具）が記載されている。

特開平９−７５３８８号公報 特開２００２−３３６２９０号公報

しかしながら、特許文献１に記載の技術は、クレーム状とするため粘度が高い傾向があり、粘度によっては水分の量が少なく、発熱時に発熱組成物への水分供給が低下し、発熱が不十分な場合がある。
また、特許文献１に記載の技術では、クリーム状の発熱組成物を、通気性を有するシートと直接積層させたり、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、安定的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かったりして、均一な発熱反応が起こりにくい。

また、特許文献２に記載の技術は、流動性発熱組成物が疎水性の空隙形成用繊維を有しているため、発熱に必要な水分が流動性発熱組成物に常に供給され難く、発熱温度が上がり難く、発熱効率が低下してしまう。

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温熱具を供することにある。

本発明は、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、該層の肌側に配した吸水性の肌側基材シート及び該層の非肌側に配した吸水性の非肌側基材シートによって挟持された発熱体を有し、該発熱体を、一部又は全体に通気性を有するシート状被覆材によって収容した温熱具であって、前記発熱体の前記肌側基材シート及び前記非肌側基材シートは、それぞれ、乾燥時の坪量が３０〜１３０ｇ／ｍ²であり且つ使用開始時の該基材シートに占める含水率が１０〜１００質量％である温熱具を提供するものである。

本発明の温熱具によれば、発熱に必要な水分が発熱組成物に常に供給され易く、発熱効率が向上する。

図１は、本発明の実施形態である発熱体の平面図である 図２は、図１のＹ１−Ｙ１線断面図である。 図３は、図１に示す発熱体を用いた温熱具の平面図である 図４は、図３のＹ２−Ｙ２線断面図である。

以下、本発明の温熱具を、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。
本実施形態の温熱具１０は、発熱体１を、一部又は全面に通気性を有するシート状被覆材１１，１２によって収容して形成されている。発熱体１は、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２が、該層２の肌側に配した吸水性の肌側基材シート３及び該層２の非肌側に配した吸水性の非肌側基材シート４によって挟持された例えば扁平なものである。
発熱体１は、温熱具１０の発熱体として用いられるものであり、温熱具１０の構成部材としての発熱体１は、その温熱具１０において熱を生じさせる部材である。

発熱体１を有する温熱具１０は、その使用前は、その全体が酸素バリア性を有する包装材（図示せず）によって密封包装されて、発熱体１が空気中の酸素と接触しないようになっている。酸素バリア性の材料としては、例えばその酸素透過係数（ＡＳＴＭ Ｄ３９８５）が１０ｃｍ³・ｍｍ／（ｍ²・ｄａｙ・ＭＰａ）以下、特に２ｃｍ³・ｍｍ／（ｍ²・ｄａｙ・ＭＰａ）以下であるようなものが好ましい。具体的にはエチレン−ビニルアルコール共重合体やポリアクリロニトリル等のフィルム、又はそのようなフィルムにセラミック若しくはアルミニウム等を蒸着したフィルムが挙げられる。

本明細書において、「使用開始時」とは、発熱体１が空気中の酸素と接触し発熱反応を始める時であり、具体的には、発熱体１を有する温熱具１０を、前述の酸素バリア性を有する包装材（図示せず）から取り出した時を意味する。
また、本明細書において、「肌側」とは、発熱体１などを構成する各部材の表裏両面のうち、使用時に使用者の肌側に配される面であり、「非肌側」とは、発熱体１などを構成する各部材の表裏両面のうち、使用時に使用者の肌側とは反対側に向けられる面である。なお、「肌側に配され」は肌に当接される方向に向いて配置されることを意味し、直接肌と接触することではない。
また図中に示すＹ方向とＸ方向とは、互いに垂直に交差する方向である。

先ず、温熱具１０の有する発熱体１について説明する。
発熱体１は、本実施形態においては、図１に示すように、平面視して長方形状の扁平なものである。発熱体１は、図２に示すように、発熱組成物の層２と、該層２の肌側に配される吸水性の肌側基材シート３と、発熱組成物の層２の非肌側に配される吸水性の非肌側基材シート４を備え、肌側基材シート３及び非肌側基材シート４の間に発熱組成物の層２を挟持するようにして形成されている。発熱体１は、Ｙ方向の長さが１０〜３００ｍｍ、Ｘ方向の長さが１０〜３００ｍｍのものである。
温熱具１０の発熱体は、発熱体１のようなＹ方向に長い長方形状に限定されるものではなく、本発明の目的を逸脱しない範囲において、その寸法・形状等を適宜変更することができ、例えば、楕円形、円形、多角形形状などの種々形状或いはこれらの形状を組み合わせたものとすることができる。

発熱組成物の層２は、被酸化性金属の粒子、電解質及び水を含む含水層である。発熱組成物は、更に反応促進剤を含んでいてもよい。
発熱体１は、持続性よりも温めることにウエイトをおいた短時間タイプの温熱具に用いるための十分な発熱量を確保する観点から、発熱体１を形成する際に、発熱組成物を肌側基材シート３及び非肌側基材シート４の間に１５０〜２５００ｇ／ｍ²充填されることが好ましく、３００〜１５００ｇ／ｍ²充填して形成されることが更に好ましい。

発熱組成物の充填は、例えば、発熱組成物の成分を含む塗料を、連続長尺物からなる基材シート３，４の一方の面上に連続的に塗工することで行われる。また、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無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、塗布量の制御のし易さ、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。塗料の粘度は２３℃・５０ＲＨにおいて５００〜３０，０００ｍＰａ・ｓ、特に１，０００〜１５，０００ｍＰａ・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。前述の充填量は、この塗料の塗工坪量である。

また、発熱組成物は、先に述べた塗工坪量の範囲で塗工したことを条件として、使用開始時の発熱組成物の層２に占める含水率が１０〜３０質量％であることが好ましく、１２〜２５質量％であることが更に好ましい。
このように、使用開始時の発熱組成物の層２に占める含水率を規定するのは、発熱体１を形成する際に、肌側基材シート３及び非肌側基材シート４の間に発熱組成物を先に述べた範囲で充填したとしても、発熱組成物における水が、肌側基材シート３及び／又は非肌側基材シート４に移動するからである。使用開始時の発熱組成物の層２の含水率は、使用する際に、発熱体１を含む温熱具１０を上述した包装材（図示せず）から取り出した直後に得られる値である。使用開始時の発熱組成物の層２に占める含水率の具体的な測定方法は以下の通りである。

[使用開始時の発熱組成物の層に占める含水率の測定方法]
包装材（図示せず）から温熱具１０を窒素環境下で取り出し、更に温熱具１０から窒素環境下で発熱体１を取り出す。次に、発熱体１を発熱組成物の層２、肌側基材シート３及び非肌側基材シート４に分離して発熱組成物の層２だけを窒素環境下で取り出し、その質量を測定する。その後、真空状態の１０５℃の温度で２時間乾燥炉に入れ、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組成物の層の質量で除し、１００を乗じることで発熱組成物の層２に占める含水率を算出する。

発熱組成物に占める被酸化性金属の粒子は、発熱体１を形成する際に、先に述べた範囲の充填量の発熱組成物を充填することを条件として、十分な発熱量を確保する観点から、充填する発熱組成物に占める量が、５０〜７０質量％であることが好ましく、５０〜６５質量％であることが更に好ましい。ここで「充填する発熱組成物に占める量」とは、できあがった発熱体１中の発熱層の質量を意味するものではなく、塗料を基準にした量を意味する。
また、発熱組成物に占める電解質は、発熱体１を形成する際に、先に述べた範囲の充填量の発熱組成物を充填することを条件として、安定な発熱を維持する観点から、被酸化性金属の粒子に対する量が、１〜２０質量％であることが好ましく、２〜１５質量％であることが更に好ましい。
また、反応促進剤を含有する場合には、発熱組成物に占める反応促進剤は、発熱体１を形成する際に、先に述べた範囲の充填量の発熱組成物を充填することを条件として、安定な発熱を維持する観点から、被酸化性金属の粒子に対する量が、１〜２０質量％であることが好ましく、１〜１２質量％であることが更に好ましい。

発熱組成物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。
発熱組成物に含ま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。
発熱組成物に反応促進剤を含有する場合には、発熱組成物に含まれる反応促進剤としては、水分保持剤として作用するほかに、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。このような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。

吸水性の肌側基材シート３及び非肌側基材シート４は、何れも、図１に示すように、矩形状を有しており、発熱体１の輪郭と一致する輪郭を有している。このように、肌側基材シート３及び非肌側基材シート４は、同形同大に形成されている。なお、図１では肌側基材シート３及び非肌側基材シート４、Ｙ方向に長い長方形状を有しているが、長さやその形状に制限はなく、Ｘ方向に長い長方形状を有していてもよく、またＹ方向とＸ方向とが同じ長さでもよい。

肌側基材シート３及び非肌側基材シート４は、それぞれ、その乾燥時の坪量が３０〜１３０ｇ／ｍ²であり且つ使用開始時の該基材シートに占める含水率が１０〜１００質量％である。要するに、肌側基材シート３は乾燥時の坪量が３０〜１３０ｇ／ｍ²であり且つ使用開始時の肌側基材シート３に占める含水率が１０〜１００質量％であり、同様に、非肌側基材シート４も乾燥時の坪量が３０〜１３０ｇ／ｍ²であり且つ使用開始時の非肌側基材シート４に占める含水率が１０〜１００質量％である。発熱組成物の層２の発熱に伴う水分供給の観点から、肌側基材シート３及び非肌側基材シート４の発熱使用開始時の含水率は、３０〜１００質量％であるのが好ましい。上述したように、肌側基材シート３及び非肌側基材シート４の使用開始時の含水率は、温熱具１０を上述した包装材（図示せず）から取り出した直後に得られる値である。基材シートに占める含水率を上記範囲とするためには、肌側基材シート３及び非肌側基材シート４には、吸水性ポリマーが含有されていないことが好ましい。
乾燥時の肌側基材シート３及び非肌側基材シート４の坪量は、真空状態の１０５℃の温度で２時間乾燥炉に入れ、水分を取り除いた後の測定値である。
また、使用開始時の肌側基材シート３及び非肌側基材シート４の含水率の具体的な測定方法は以下の通りである。

[使用開始時の肌側基材シート３及び非肌側基材シート４の含水率の測定方法］
使用開始時の発熱組成物の層２に占める含水量の測定方法と同様にして、発熱組成物の層２、肌側基材シート３及び非肌側基材シート４に区分した発熱体１から肌側基材シート３及び非肌側基材シート４をそれぞれ窒素環境下で取り出し、各質量を測定する。その後、真空状態の１０５℃の温度で２時間乾燥炉に入れ、水分を取り除き、再度、各基材シートの質量を測定し、差分の質量を肌側基材シート３及び非肌側基材シート４の水分量とする。この水分量を、水分を取り除く前の肌側基材シート３及び非肌側基材シート４の質量で除し、１００を乗じることで肌側基材シート３及び非肌側基材シート４に占める含水率を算出する。

また、発熱体の発熱効率および水蒸気の発生の観点から、使用開始時の発熱体１全体の含有する水分（発熱組成物の層２、肌側基材シート３及び非肌側基材シート４それぞれが含有する水分の総和）を１００％と換算した際における、発熱組成物の層２が含有する水分の水分比率は４５〜７０％であることが好ましく、肌側基材シート３が含有する水分の水分比率は５〜５５％であることが好ましく、非肌側基材シート４が含有する水分の水分比率は５〜４５％であることが好ましい。特に、水蒸気の発生の観点から、肌側基材シート３が含有する水分の水分比率は１５〜４０％であることが好ましい。また、同観点から、肌側基材シート３の含有する水分の水分比率は、非肌側基材シート４の含有する水分の水分比率に比べて多い方が好ましい。

後述する温熱具１０のように、発熱体１の肌側に通気性の肌側シート状被覆材１１を配し、発熱体１の非肌側に非通気性の非肌側シート状被覆材１２を配している場合においては、使用開始時の吸水性の肌側基材シート３の含水率が使用開始時の吸水性の非肌側基材シート４の含水率よりも高いことが好ましい。非肌側シート状被覆材１２を非通気にすることで、肌側からの水蒸気放出量を向上させることができると共に、含水率が肌側基材シート３の方が多いことで、更に、水蒸気放出量を向上させることができるからである。
その場合、肌側基材シート３は、その乾燥時の坪量が先に述べた範囲であることを条件として、使用開始時の基材シート３に占める含水率は１０〜１００質量％であり、３０〜１００質量％であることが好ましく、４０〜１００質量％であることが更に好ましい。更に、非肌側基材シート４は、その乾燥時の坪量が先に述べた範囲であることを条件として、使用開始時の基材シート４に占める含水率が１０〜１００質量％であり、２０〜１００質量％であることが好ましく、３０〜１００質量％であることが更に好ましい。
このように、後述する温熱具１０においては、使用開始時の肌側基材シート３の含水率が使用開始時の非肌側基材シート４の含水率よりも高く、使用開始時の肌側基材シート３の含水率と使用開始時の非肌側基材シート４の含水率とが異なっている。

肌側基材シート３及び非肌側基材シート４は、吸水性を有しており、親水性繊維であるセルロース繊維から主に構成されており、高坪量の吸収性シートを得るため、低坪量の吸水シートを積層し圧着させる観点から、熱融着性の合成繊維を若干量含んでいてもよい。熱融着性の合成繊維を含有している場合には、基材シートに占める該合成繊維の割合が１０％未満であることが好ましい。

セルロース繊維としては、天然繊維及び化学繊維（合成繊維）のいずれも用いることができる。
主にセルロース繊維から構成された上記範囲の坪量を有する肌側基材シート３及び非肌側基材シート４を用いることにより、発熱体１を形成する際に、肌側基材シート３及び非肌側基材シート４の間に発熱組成物の成分を含む塗料を配すると、塗料における水が肌側基材シート３及び／又は非肌側基材シート４に移動し易くなる。そして、使用する際には、温熱具１０を上述した包装材（図示せず）から取り出し、通気性を有するシート状被覆材１１，１２によって調整された量の空気中の酸素と発熱体１が接触して発熱し始めると、発熱組成物の層２内部の発熱に必要な水分が低下することにより、相対的に肌側基材シート３及び／又は非肌側基材シート４の水分比率が多くなる。そしてこの十分に水を保持している肌側基材シート３及び／又は非肌側基材シート４から水分率が低下した発熱組成物の層２に向かって水分が移動し易くなる。即ち、肌側基材シート３及び／又は非肌側基材シート４を構成するセルロース繊維が、十分な水分量を保持していることにより、発熱組成物の層２に対して水分を供給することができる。このように発熱組成物の含水率をコントロールできるので、発熱効率が向上する。

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、やし、いぐさ等を用いることができる。セルロース繊維のうち、特にパルプやレーヨンが好ましい。セルロース繊維は、親水性が高いため、少ない繊維量で十分な量の水を保持することができるため、基材シートを低坪量または厚みを薄くすることができる。

また、肌側基材シート３及び非肌側基材シート４は、クレープ処理が施され、微小な凹凸形状を有するシートであることが好ましい。クレープ処理が施された肌側基材シート３及び非肌側基材シート４を用いると、発熱前においては、シート硬さが低減され装着感が向上すると共に、発熱中においては、微小な凹凸形状によって、被酸化性金属の粒子や反応促進剤等が固定され易く、粉落ちを低減でき、発熱効率が向上するからである。また、微小な凹凸形状あることにより、搬送中に速度差が発生した際に、多少伸び縮みが生じ、積層体としての剥がれや切れを防止できる。

上述の各種のセルロース繊維は、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。

上述した本発明の温熱具の実施形態である温熱具１０の有する発熱体１を使用した際の作用効果について説明する。
発熱体１は、乾燥時の坪量が３０〜１３０ｇ／ｍ²である吸水性の肌側基材シート３及び吸水性の非肌側基材シート４を用いて形成されており、温熱具１０を上述した包装材（図示せず）から取り出した際、肌側基材シート３及び非肌側基材シート４の使用開始時の含水率が１０〜１００質量％である。このような発熱体１を含む温熱具１０を使用する際には、包装材（図示せず）から取り出して通気性を有するシート状被覆材１１，１２によって調整された量の空気中の酸素と発熱体１の発熱組成物が接触して発熱し始めると、発熱体１の肌側に配された肌側基材シート３及び発熱体１の非肌側に配された非肌側基材シート４それぞれによって、継続的に、発熱に必要な水分が発熱組成物に供給され易く、発熱効率が向上する。特に、吸水性の肌側基材シート３及び非肌側基材シート４に吸水性ポリマーが配されていないので、吸水性ポリマーで水を保持してしまうことがなく、継続的に、発熱に必要な水分を発熱組成物に供給できる。

また、電解質として塩化物を用いた場合、発熱組成物の水にも塩化物が含まれているが、基材シート３，４に吸水性ポリマーを使用していない場合には、塩化物による吸収性疎外や塩濃度による吸水率の変化がなく、水分の発熱組成物からの吸収および発熱組成物への供給を安定させることができる。そのため、肌側基材シート３又は非肌側基材シート４の少なくとも一方は吸水性ポリマーを含有しないことが好ましく、肌側基材シート３には吸水性ポリマーを含有しないことが特に好ましく、肌側基材シート３及び非肌側基材シート４の何れにも吸水性ポリマーを含有しないことが一層好ましい。
尚、肌側基材シート３及び非肌側基材シート４の何れか一方に吸水性ポリマーを含有する場合には、肌側基材シート３又は非肌側基材シート４の含水率を下げて、発熱組成物の層２の含水率を上げる観点から、吸水性ポリマーの坪量を低くすることが好ましく、具体的には、３０ｇ／ｍ²よりも低いことが好ましい。

次に、上述した発熱体１を用いた温熱具１０について、図３〜図４を参照しながら説明する。
温熱具１０は、図４に示すように、発熱体１が、発熱体１の肌側に配した肌側シート状被覆材１１及び発熱体１の非肌側に配した非肌側シート状被覆材１２によって収容されて形成されたものである。
温熱具１０は、本実施形態においては、図３に示すように、平面視して矩形状の扁平なものであり、温熱具１０は、Ｙ方向の長さが２０〜３３０ｍｍ、Ｘ方向の長さが２０〜３３０ｍｍのものである。
本発明の温熱具は、温熱具１０のようなＹ方向に長い長方形状に限定されるものではなく、本発明の目的を逸脱しない範囲において、その寸法・形状等を適宜変更することができ、例えば、楕円形、円形、多角形形状などの種々形状或いはこれらの形状を組み合わせたものとすることができる。

肌側のシート状被覆材１１及び非肌側のシート状被覆材１２は、それぞれ、図３，図４に示すように、発熱体１の肌側の全面及び非肌側の全面を覆っており、発熱体１の外周縁から延出する延出部分を有しており、これら延出部分が熱エンボス加工によって接合されて、周縁部に周縁シール部１３を形成しており、発熱体１を収容している。
肌側シート状被覆材１１及び非肌側シート状被覆材１２は、Ｙ方向に長い長方形状を有しており、発熱体１の輪郭と一致する輪郭を有している。このように、肌側シート状被覆材１１及び非肌側シート状被覆材１２は、同形同大に形成されている。

肌側シート状被覆材１１は、発熱体１への酸素の供給が円滑に行なわれ、安定した発熱が長時間にわたって維持されると共に、水蒸気が安定的に発生する観点から、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ことが好ましく、温熱具１０においては、全体が通気性を有している。肌側のシート状被覆材１１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いう）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肌側のシート状被覆材１１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（肌側シート状被覆材１１における肌側）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、肌側シート状被覆材１１の風合いを高めてもよい。

肌側のシート状被覆材１１を通じて放出される水蒸気の量は、後述する測定方法に従い０．０１〜０．８ｍｇ／（ｃｍ²・ｍｉｎ）、特に０．０３〜０．４ｍｇ／（ｃｍ²・ｍｉｎ）であることが好ましい。
肌側のシート状被覆材１１を通じて放出される水蒸気の量は、２０℃・６５％ＲＨ下で温熱具１０を空気と接触させ発熱を開始させる。具体的には、１ｍｇの単位まで測定可能な上皿天秤に、包装材（図示せず）から取り出して直ぐの温熱具１０を載せ、その後５秒毎に１５分経過するまで継続して質量測定を行なう。測定開始時の質量をＷt₀（ｇ）とし、１５分後の質量をＷt₁₅（ｇ）とし、温熱具１０の水蒸気発生面積をＳ（ｃｍ²）としたときに、以下の式から発生した蒸気の量を算出する。

水蒸気放出量〔ｍｇ／（ｃｍ²・ｍｉｎ）〕＝｛（Ｗt₀−Ｗt₁₅）×１０００｝／１５Ｓ

非肌側のシート状被覆材１２としては、温熱具１０の構造に応じて適切なものが選択される。非肌側のシート状被覆材１２は、非通気性シートであるか、肌側のシート状被覆材１１よりも通気性の低い通気性シートであることが好ましく、温熱具１０においては、非通気性シートが用いられている。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（非肌側のシート状被覆材１２における非肌側）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。非肌側のシート状被覆材１２が通気性シートである場合、該通気性シートしては、肌側シート状被覆材１１と同様のものを用いることができる。この場合、非肌側のシート状被覆材１２の通気性は、肌側のシート状被覆材１１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。非肌側のシート状被覆材１２が通気性シートであると、肌側のシート状被覆材１１の肌側を、使用者の例えば肌や衣服に密着させた使用状態でも、安定した発熱を行なうことができる。

温熱具１０に収容されている発熱体１は、１枚でもよく、複数枚を並置した状態で収容してもよい。

本発明の温熱具は、人体の加温に用いる場合には、水蒸気が発生する肌側シート状被覆材１１を肌側（人体側）に向けて使用する。温熱具における肌側は、温熱具に身体装着用の別体のシートや粘着剤を取付けたり、また表示することで使用者は認識でき、容易に装着することができる。

上述した本発明の実施形態である発熱体１を用いた温熱具１０を使用した際の作用効果について説明する。
温熱具１０は、上述した包装材（図示せず）から取り出した際、使用開始時の発熱組成物の層に占める含水率が１０〜３０質量％であるので、ＪＩＳ Ｓ４１００に準じて測定された発熱温度が発熱開始から５分以内に５０℃以上に達し、発熱開始から１５分以内に５８℃程度のピーク温度を有するものとなる。このような温熱具１０は、持続性よりも温めることにウエイトをおいた短時間タイプの温熱具となり、例えば、目用の温熱具、肩や首筋の温熱具等に好適に使用できる。

また、発熱体１とシート状被覆材１１，１２とが積極的に固定されておらず、離れていることで、通気性のシート状被覆材１１を通った酸素の供給が発熱体１全体に可能であり、発熱時に発生する水蒸気の発生を妨げない。また、温熱具１０を曲げても、発熱体１とシート状被覆材１１，１２とが固定されていないので、発熱体１に無理な力が加わりにくく、発熱体１の粉落ちを低減することができる。
温熱具１０の有する発熱体１は、発熱開始から発熱に必要な水分を基材シート３，４から発熱組成物に供給され易いので、発熱温度を上げることができ、発熱効率が向上する。また、水蒸気の発生によって、肌が湿潤状態となり、熱の伝わりが良くなる結果、快適な温熱感を得ることができる。

本発明の温熱具は、上述の実施形態に何ら制限されるものではなく、適宜変更可能である。
例えば、実施形態の温熱具１０は、図３に示すように、発熱体１を、肌側のシート状被覆材１１及び非肌側のシート状被覆材１２の２枚の被覆材で被覆しているが、１枚の被覆材を折り返すことにより被覆するようにしてもよい。

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。

〔実施例１〕
（１）発熱組成物の調製
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（グアガム）０．３部、電解質（塩化ナトリウム）５部、水６０部を配合し発熱組成物を調整した。

（２）基材シートの準備
肌側基材シートとしては、セルロース繊維である木材パルプ繊維からなる紙（サイズ：５０×５０ｍｍ、乾燥時坪量７０ｇ／ｍ²）を用いた。
非肌側基材シートとしては、セルロース繊維である木材パルプ繊維からなる紙（サイズ：５０×５０ｍｍ、乾燥時坪量３５ｇ／ｍ²）を用いた。

（３）発熱体の作製
図１，図２に示す発熱体を作製した。具体的には、（２）で準備した肌側基材シート及び非肌側基材シートの間に、（１）で調整した発熱組成物を６３０ｇ／ｍ²充填して、発熱体を作製した。発熱体の作製は、肌側基材シート側に発熱組成物を塗工し、塗工した発熱組成物の上に非肌側基材シートを貼り合せることで行った。
（４）温熱具の作製
図３，図４に示す温熱具を作製した。具体的には、（３）で作製した発熱体を、肌側のシート状被覆材と非肌側のシート状被覆材によってその全体を被覆した。発熱体の外側の周囲において、肌側のシート状被覆材と非肌側のシート状被覆材とはヒートシールによって接合して発熱体を収容し、実施例１の温熱具を作製した。
肌側のシート状被覆材としては、坪量が５０ｇ／ｍ²、通気度が２,５００ｓ／（１００ｍｌ・６．４２ｃｍ²）であるポリエチレンの多孔性シートを用いた。非肌側のシート状被覆材としては、坪量が３０ｇ／ｍ²、ポリエチレンフィルムからなる非通気シートを用いた。また、両シート状被覆材は、６５ｍｍ×６５ｍｍの矩形のものであった。
このように作製した温熱具を、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％の環境で２４時間静置した。

〔実施例２〕
（２）基材シートの準備において、乾燥時坪量７０ｇ／ｍ²の非肌側基材シートを用いる以外は、実施例１と同様にして、実施例２の温熱具を作製した。

〔実施例３〕
（２）基材シートの準備において、乾燥時坪量３５ｇ／ｍ²の肌側基材シート及び乾燥時坪量７０ｇ／ｍ²の非肌側基材シートを用いる以外は、実施例１と同様にして、実施例３の温熱具を作製した。

〔実施例４〕
（３）発熱体の作製において、非肌側基材シート側に発熱組成物を塗工後、肌側基材シートを貼り合せる以外は、実施例２と同様にして、実施例４の温熱具を作製した。

〔比較例１〕
（２）基材シートの準備において、肌側基材シートは用いず、非肌側基材シートとして、セルロース繊維である木材パルプ繊維からなる紙（サイズ：５０×５０ｍｍ、乾燥時坪量１４０ｇ／ｍ²）を用いた。（３）発熱体の作製において、非肌側基材シートに実施例１と同様に発熱組成物を塗工し、肌側基材シートを用いず、発熱体を作製した。作成した発熱体は、（４）温熱具の作製においては、実施例１と同様にして、比較例１の温熱具を作製した。

〔評価〕
実施例１〜４で作製した温熱具、及び比較例１で作製した温熱具を包装材から取り出し、更にシート状被覆材を除いた発熱体を、発熱組成物の層、吸水性の肌側基材シート及び非肌側基材シートに分解し、それぞれの重量を測定し、上述した方法により、使用開始時の発熱組成物の層、肌側基材シート及び非肌側基材シートの含水率を求め、更にそれぞれの水分比率を求めた。得られた結果を表１に示す。各々の評価項目は３回測定（サンプルを３つ用意）し、その平均値を表１に示した。

含水率及び水分比率を求めたサンプルとは別に、実施例１〜４で作製した温熱具、及び比較例１で作製した温熱具を用いて、後述する温熱具の温度の測定方法に従い、ピーク温度及び温度特性を測定した。また、上述した方法により、放出される水蒸気の量を算出した。尚、水蒸気の量の測定は、後述する温熱具の温度の測定方法と同様に、各温熱具を坪量１００ｇ／ｍ²のニードルパンチ不織布製の袋に挿入した状態で測定した。また、温熱具は非肌側のシート状被覆材の側を上皿天秤に向くように載置した。

〔温熱具の温度の測定方法〕
ＪＩＳ Ｓ４１００の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温度測定を行った。得られた温熱具を、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。温熱具は、非肌側のシート状被覆材の側を温度計に向くように載置した。温度の測定においては、ピーク温度と、下記の２点を観察した。得られた結果を表１に示す。
（１）５０℃までの時間
○ ５分以内に５０℃以上に達した。
× ５分以内に５０℃以上に達しなかった。
（２）５８℃以上に達するまでの時間
○ １５分以内に５８℃以上に達した。
× １５分以内に５８℃以上に達した。

表１に示す結果から明らかなように、実施例１〜４で作製した温熱具は、比較例１で作製した温熱具に比べて、発熱に必要な水分が発熱組成物に常に供給され、ピーク温度が高く、発熱効率が向上していることがわかる。また、水蒸気の放出量することが分かった。

１ 発熱体
２ 発熱組成物の層
３ 肌側基材シート
４ 非肌側基材シート
１０ 温熱具
１１ 肌側シート状被覆材
１２ 非肌側シート状被覆材
１３ 周辺シール部

Claims (5)

1. 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、該層の肌側に配した吸水性の肌側基材シート及び該層の非肌側に配した吸水性の非肌側基材シートによって挟持された発熱体を有し、該発熱体を、一部又は全体に通気性を有するシート状被覆材によって収容した温熱具であって、
   前記発熱体の前記肌側基材シート及び前記非肌側基材シートは、それぞれ、乾燥時の坪量が３０〜１３０ｇ／ｍ²であり且つ使用開始時の該基材シートに占める含水率が１０〜１００質量％である温熱具。
2. 前記発熱体の肌側に配した肌側の前記シート状被覆材は通気性であり、該発熱体の非肌側に配した非肌側の前記シート状被覆材は非通気性である、請求項１記載の温熱具。
3. 前記発熱組成物は、使用開始時の該発熱組成物の層に占める含水率が１０〜３０質量％である請求項１又は２に記載の温熱具。
4. 前記発熱組成物の層、前記肌側基材シート及び／又は前記非肌側基材シートには、吸水性ポリマーが含有されていない請求項１〜３の何れか１項に記載の温熱具。
5. 使用開始時の前記肌側基材シートの含水率と使用開始時の前記非肌側基材シートの含水率とが異なる請求項１〜４の何れか１項に記載の温熱具。

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