JP3957707B2 - シート状発熱体及びその製造方法 - Google Patents

Description

本発明は、使い捨てカイロその他に使用するシート状発熱体及びその製造方法に関するものである。

使い捨てカイロは、通気性を有するトップシートと気密性を有するバックシートとから成る袋体内に、鉄粉、アルミ粉等の被酸化性金属粉を主成分とする発熱組成粉体を封入しておき、使用時にその発熱組成粉体が空気中の酸素と接触して発熱するようにしている。この使い捨てカイロには、所定量の発熱組成粉体を袋体に直接封入したものの他、不織布製の支持体内の空隙により発熱組成粉体が保持されたシート状発熱体を使用し、このシート状発熱体を袋体に封入したものがある。

シート状発熱体には、その支持体に使用する不織布の種類によって、例えば高吸水性繊維と他の化学繊維とが混紡された不織布を使用したもの（特許文献１）、２種以上の合成繊維により紡糸された複合繊維等を含み、加熱により膨張する不織布を使用したもの（特許文献２）、複数枚の不織布を重ね合わせて使用したもの（特許文献３）がある。そして、何れの場合にもその不織布内の空隙によって発熱組成粉体を保持し、その両側に別の不織布等の被覆材を装着する構造となっている。
特開平７−５９８０９号公報 特開平８−１７３４７１公報 特開平８−１１２３０３公報

従来のシート状発熱体は、不織布の多数の空隙により発熱組成粉体を保持し、この不織布の両側に被覆材を装着しているため、不織布の厚さ、空隙量によって発熱組成粉体の量が制約され、十分な発熱量を確保し難いという欠点がある。

また不織布の多数の空隙に発熱組成粉体を入れて保持するため、製造時に不織布を振動させながらその空隙に発熱組成粉体を入れるようにしているが、空隙に発熱組成粉体が入り難く、発熱組成粉体の量が多い場合には製造ラインの速度が極端に遅くなり高速化を図り難いという欠点もある。

更に発熱組成粉体の量が多い場合、又は鉄粉のように粒子が大きい場合には、空隙内に入りきらない発熱組成粉体が不織布と被覆材との間で局部的に集中して、使用中に発熱組成粉体に片寄りが生じたり、発熱組成粉体の局部的な集中により発熱体全体の柔らかさに欠けたりするという問題がある。

本発明は、このような従来の課題に鑑み、発熱組成粉体を確実に保持できると共に、使用時の発熱組成粉体の片寄りを防止でき、しかも発熱初期は勿論のこと発熱終了段階まで柔らかさを維持でき、更には能率的に製造できるシート状発熱体及びその製造方法を提供することを目的とする。

本発明のシート状発熱体は、通気材１５上に紙綿と熱融着繊維との混合繊維の積繊体１６を所定厚さに積繊し、前記熱融着繊維の熱融着により前記積繊体１６の前記紙綿間に多数の空隙を形成し、前記積繊体１６上に発熱組成粉体１７を散布して前記空隙により保持し、前記積繊体１６上の前記発熱組成粉体１７に水又は電解質水溶液を散水した状態で、前記通気材１５と前記積繊体１６とを一緒に折り畳んで前記積繊体１６により前記発熱組成粉体１７を包み込み、前記積繊体１６を含む全体を厚さ方向に加圧してシート状にエンボス加工又はプレス加工することにより前記空隙内の前記発熱組成粉体１７が偏らないようにしたものである。

本発明のシート状発熱体の製造方法は、通気材１５上に紙綿と熱融着繊維との混合繊維を積繊して所定厚さの積繊体１６を作る積繊工程２２と、前記熱融着繊維の熱融着により前記積繊体１６の前記紙綿間に多数の空隙を形成する熱融着工程２３と、前記空隙内に発熱組成粉体１７が入り込むように前記積繊体１６上に該発熱組成粉体１７を散布する散布工程２４と、前記積繊体１６上の前記発熱組成粉体１７に水又は電解質水溶液を散水する散水工程２５と、前記散水後に前記通気材１５と前記積繊体１６とを一緒に折り畳んで前記発熱組成粉体１７を包み込む包み込み工程２６と、前記発熱組成粉体１７の包み込み後に前記空隙内の前記発熱組成粉体１７が偏らないようにその全体を厚さ方向に加圧してシート状にエンボス加工するエンボス加工工程２７又はプレス加工するプレス加工工程２８と、エンボス加工又はプレス加工後の帯状発熱体を単位長さのシート状発熱体５に切断する切断工程２９とを有する。

本発明では、発熱組成粉体１７を積繊体１６により確実に保持できると共に、使用時の発熱組成粉体１７の片寄りを防止でき、しかも発熱初期は勿論のこと発熱終了段階まで柔らかさを維持でき、更にはその製造も容易であり能率的に製造できる。

以下、本発明の各実施例を図面に基づいて詳述する。

図１〜図１４は本発明の第１の実施例を示す。使い捨てカイロ１は、図１〜図５に示すようにトップシート２とバックシート３とを有する袋体４と、この袋体４に封入されたシート状発熱体５と、トップシート２に剥離可能に貼着され且つその通気孔６を密閉する密閉シート７と、バックシート３に塗布された貼着用の粘着層８と、この粘着層８を保護する離型シート９とを備えている。

袋体４は気密性を有する合成樹脂フィルムの単体又は複合体から成るトップシート２とバックシート３とを重ね合わせて、その外周縁側の全周をシール部１０でホットメルト接着剤１１を介してシールした合成樹脂フィルム製であって、使い捨てカイロ１自体の用途に応じて矩形状、帯状等の所定形状に形成されている。

トップシート２にはその周辺のシール部１０を除く内側部分に多数の微孔状又は小孔状の通気孔６が略均等に分布するように孔加工されている。従って、袋体４は通気孔６が孔加工された通気性を有するトップシート２と、気密性を有するバックシート３とから構成され、その周縁部がシール部１０でシールされている。

なお、トップシート２には相対向する一方側（幅方向の両側）の二辺にあるシール部１０の内側又はその近傍側の所定の分布範囲Ｖ１に、その相対向する他方側長手方向の両側の二辺間の全長にわたって通気孔６の孔加工が施されているが、長手方向の両端側の孔はその部分のシール部１０により密閉されている。従って、通気孔６は周縁部を除く範囲に分布している。

密閉シート７は袋体４に対応する矩形状等の所謂ラベルであって、気密性を有する合成樹脂フィルム等により構成され、その一側面に塗布されたホットメルト接着剤等の易剥離性接着剤１２を介してトップシート２に再剥離可能に貼着又は接着されている。易剥離性接着剤１２は密閉シート７の相対向する一方側（幅方向の両側）の二辺に帯状の非塗布部分Ｖ２を残して、相対向する他方側（長手方向の両側）の二辺間の全長にわたって塗布する等、トップシート２の通気孔６の分布範囲Ｖ１を含む領域Ｖ３に塗布されており、トップシート２に易剥離可能に接着したときに、各通気孔６を密封するようになっている。

なお、密閉シート７は通気孔６を密封できるならば、袋体４に対応する矩形状である必要はなく、トップシート２の大きさよりも小さくしても良い。また密閉シート７は袋体４、取り分けそのトップシート２よりも厚手のシート材により構成しても良い。

密閉シート７の非塗布部分Ｖ２は、密閉シート７を剥離する際につまむつまみ部１３となっており、このつまみ部１３は幅方向の両側に長手方向の全長にわたって設けられている。なお、易剥離性接着剤１２は密閉シート７の隅部等につまみ部１３ができるように、一部のつまみ部１３を残して密閉シート７の略全面に塗布しても良い。

バックシート３には、使い捨てカイロ１の使用時に衣類等の適当箇所に貼着するための粘着層８が粘着剤により形成され、またその粘着層８は離型シート９により保護されている。そして、密閉シート７の表面には製品名、商品デザインその他の宣伝情報（表側の必要情報）が、離型シート９の表面には使用上の注意事項その他の注意書情報（裏側の必要情報）が夫々印刷により表示されている。なお、密閉シート７が透明フィルムの場合にはトップシート２に、離型シート９が透明フィルムの場合にはバックシート３に夫々の情報を印刷することも可能である。

なお、粘着層８はバックシート３の幅方向に二条の帯状に形成され、その二条の粘着層８に対して１枚又は２枚の離型シート９が貼着されている。しかし、この粘着層８はバックシート３の全面に設けても良いし、多数本の筋状、又は数本程度の帯状に設けても良い。更にバックシート３の略全体にわたって略均一に分布するように、所定の大きさのドット状に設けても良い。

シート状発熱体５は、図５及び図６に示すように、紙綿（粉砕パルプ）と熱融着繊維との混合繊維１４を薄い通気材１５上で積繊された積繊体１６上に、その幅方向の中間に発熱組成粉体１７を散布し、次いで発熱組成粉体１７上に水（又は塩水等の電解質水溶液）を散水した後、積繊体１６の両端側を発熱組成粉体１７の幅方向の両側又はその近傍で通気材１５と共に内側へと折り込んで発熱組成粉体１７を包み込み、その後通気材１５の外側から全体をエンボス加工して、偏平な薄型のシート状に形成されている。従って、エンボス加工後のシート状発熱体５は、積繊体１６の折り込み直後の厚さＷ１の１／３〜１／５程度の厚さＷ２までプレスされており、しかも片面に凹凸部１８が形成されている。

なお、シート状発熱体５は片面に凹凸部１８を有するが、厚さ方向の両側からエンボス加工して両面に凹凸部１８を設けても良い。またシート状発熱体５はプレス加工を兼ねたエンボス加工に変えて、単にプレス加工するだけでも良い。

発熱組成粉体１７は例えば鉄粉、アルミニウム粉等の被酸化性金属粉に活性炭、保水剤を所定の割合で配合した粉末で、積繊体１６の紙綿の空隙に入り込んだ状態で保持されている。積繊用の混合繊維１４は主として紙綿により構成され、これに所定の割合の熱融着繊維を加えたものである。この混合繊維１４は、発熱組成粉体１７の散布前に加熱することによって、熱融着繊維の熱融着により紙綿が結合されて紙綿間に多数の空隙ができた状態となる。そして、その後に積繊体１６上に発熱組成粉体１７を散布することにより、微細な発熱組成粉体１７がその空隙に入り込んで保持されることになる。

積繊体１６で発熱組成粉体１７を包み込んだ後に、その全体を積繊体１６の外側から厚さ方向に加圧してエンボス加工又はプレス加工することにより、外周側の積繊体１６に接する側の発熱組成粉体１７が紙綿側に入り込んだ状態となり、使用時に発熱組成粉体１７が局部的に集中したり片寄ったりしないように、発熱組成粉体１７を積繊体１６により確実に保持できる。シート状発熱体５は袋体４内で移動しないように、ホットメルト接着剤１１と同じホットメルト接着剤１１ａ等によりバックシート３に貼着又は接着されている。ホットメルト接着剤１１，１１ａに変えて他の接着剤、粘着剤を使用しても良い。

図７はシート状発熱体５を含む使い捨てカイロ１の製造方法を、図８は使い捨てカイロ１の製造装置の概要を夫々示し、図９〜図１４はその詳細を示す。使い捨てカイロ１の製造工程は、図７及び図８に示すように、単位長さのシート状発熱体５を製造する発熱体製造工程２０と、この発熱体製造工程２０で製造されたシート状発熱体５を袋体４により包装して使い捨てカイロ１として仕上げる包装工程２１とに大別され、その各工程２０，２１を経て製造される。

発熱体製造工程２０は、ティッシュペーパー、不織布等の薄手の通気材１５上で紙綿と熱融着繊維との混合繊維１４を積繊して積繊体１６を作る積繊工程２２と、積繊体１６を加熱することによって熱融着繊維の熱融着により紙綿を結合して紙綿間に多数の空隙を形成する熱融着工程２３と、熱融着後の積繊体１６上に発熱組成粉体１７を散布する散布工程２４と、積繊体１６上の発熱組成粉体１７に水又は塩水等の電解質水溶液を散水する散水工程２５と、発熱組成粉体１７の散布後に通気材１５と積繊体１６とを一緒に折り畳んで発熱組成粉体１７を包み込む包み込み工程２６と、発熱組成粉体１７の包み込み後にその状態の積繊体１６を厚さ方向の両側から加圧してエンボス加工するエンボス加工工程２７又はプレス加工するプレス加工工程２８と、エンボス加工又はプレス加工後の帯状発熱体を単位長さのシート状発熱体５に切断する切断工程２９とを含んでいる。

包装工程２１は、バックシート材３０及び離型シート材３１の複合材３２とトップシート材３３との間に、シート状発熱体５を供給してトップシート材３３とバックシート材３０との間に発熱体を介在する挟み込み工程３４と、挟み込み工程３４へと供給される複合材３２のバックシート材３０にホットメルト接着剤１１，１１ａを塗布する接着剤塗布工程３５と、挟み込み工程３４へと供給されるトップシート材３３に多数の通気孔６を孔加工する孔加工工程３６と、シート状発熱体５の挟み込み後のトップシート材３３に密閉シート材３７を易剥離可能に接着して通気孔６を密閉する密閉工程３８と、密閉工程３８へと供給される密閉シート材３７に易剥離性接着剤１２を塗布する接着剤塗布工程３９と、シート状発熱体５の外周で複合材３２のバックシート材３０とトップシート材３３とをシールするシール工程４０と、シール後にシール部１０で複合材（トップシート材３３、バックシート材３０）３２及び密閉シート材３７を切断して使い捨てカイロ１を切り取る切り取り工程４１とを含んでいる。

使い捨てカイロ１の製造に際しては、先ず発熱体製造工程２０の各工程２２〜２７，２８を経てシート状発熱体５を製造する。この発熱体製造工程２０では、図８に示すようにその積繊工程２２において粉砕混合積繊機４５によりパルプ材４６と熱融着繊維４７とを粉砕して、パルプ材４６の粉砕パルプである紙綿と熱融着繊維４７とを混合した後、その混合繊維１４を通気材１５上に積繊して帯状に連続する積繊体１６を形成する。なお、紙綿等の混合繊維１４は、図６に示すように通気材１５の幅方向の両端部分Ｓ１を除く範囲Ｓ２に積繊する。

粉砕混合積繊機４５は図６（Ａ）及び図８に示すように、サクション部４８を有する成形サクションコンベヤ４９と、この成形サクションコンベヤ４９上に配置された粉砕混合装置５０とを備えている。成形サクションコンベヤ４９は多数の孔が形成されたベルト４９ａを有し、このベルト４９ａの搬送部の下側に配置されたサクション部４８の吸引力により、ロール状の通気材供給部５１から供給された通気材１５と、この通気材１５の上側に供給された紙綿等の混合繊維１４とを吸着しながら送り方向に搬送するように構成されている。

粉砕混合装置５０は粉砕室５２内に固定刃５３と回転粉砕刃５４とを有し且つパルプ材４６と熱融着繊維４７とを所定長さで均一に粉砕する粉砕部５５と、粉砕部５５上に設けられ且つ回転粉砕刃５４上に熱融着繊維４７を供給するホッパー部５６と、粉砕部５５で粉砕されてできた紙綿と熱融着繊維４７との混合繊維１４を成形サクションコンベヤ４９の通気材１５上に供給する積繊ダクト部５７と、成形サクションコンベヤ４９上で通気材１５上に帯状に積繊された紙綿等の積繊体１６を所定厚さに均す均しローラ５８とを備えている。

粉砕部５５では固定刃５３と横軸廻りに高速回転する回転粉砕刃５４との間でパルプ材４６と熱融着繊維４７とを粉砕して、一定長さの混合繊維１４を作る。またパルプ材４６はロール状のパルプ材供給部５９から一対の送りローラ６０を経て固定刃５３と回転粉砕刃５４との間に供給する。更に熱融着繊維４７は図外の供給源から空気搬送によりホッパー部５６へと送り、前後の内壁に沿って配置されたベルト式等の一対の送り装置６１により回転粉砕刃５４上へと送る。これによって混合繊維１４の紙綿等の割合を略一定に容易に維持でき、均質な積繊体１６が得られる。

積繊ダクト部５７は成形サクションコンベヤ４９の下手側へと傾斜すると共に、成形サクションコンベヤ４９上に近接する下端開口縁を備えている。従って、粉砕後の混合繊維１４が積繊ダクト部５７内を通気材１５上へと落下すると、サクション部４８の吸引力により、図６（Ａ）に示すように通気材１５上に吸引されて積繊体１６となる。なお、積繊ダクト部５７の出口側に均しローラ５８があり、この均しローラ５８により通気材１５上の積繊体１６を所定厚さに均す。

このように通気材１５上で紙綿等の混合繊維１４を積繊して積繊体１６を形成することにより、成形サクションコンベヤ４９の構造を簡素化できると共に、成形サクションコンベヤ４９上での紙綿等の積繊を容易にできる。しかも積繊後の積繊体１６をその通気材１５と一体に後段の各工程へと送ることができ、その後の取り扱いも容易にできる。

次の熱融着工程２３では、積繊体１６が成形サクションコンベヤ４９の後段の加熱炉６２を通過するときに、その積繊体１６を熱融着温度まで加熱する。即ち、積繊体１６の混合繊維１４には所定割合で熱融着繊維４７が混合されているため、加熱炉６２で積繊体１６を熱融着温度まで加熱すると、その積繊体１６内の熱融着繊維４７の熱融着により紙綿相互が互いに結合されて、積繊体１６内に紙綿による多数の空隙ができる。従って、その後に積繊体１６上に発熱組成粉体１７を散布することによって、その紙綿相互間の空隙で発熱組成粉体１７を確実に保持できることになる。

散布工程２４では散布装置６３を用いて、図６（Ｂ）に示すように積繊体１６の幅方向の両側の折り込み代Ｓ３を除く中央部分に発熱組成粉体１７を所定幅Ｓ４で所定厚さに散布する。この散布装置６３は、発熱組成粉体１７を入れたホッパー６４と、このホッパー６４の下端開口部に配置され横軸廻りに矢印方向に回転する散布ローラ６５とを備え、積繊体１６の通過経路の上側に配置されている。

この散布装置６３による発熱組成粉体１７の散布には、連続散布方式と間欠散布方式とがある。連続散布方式の場合には、図９（Ａ）及び（Ｂ）に示すように周方向に多数の散布凹部６５ａが等間隔おきに形成された連続散布用の散布ローラ６５が使用され、その矢印方向への回転により、ホッパー６４内の発熱組成粉体１７を繰り出して積繊体１６上に所定幅で帯状に連続的に散布する。

また間欠散布方式の場合には、図１０（Ａ）及び（Ｂ）に示すように周方向に多数の散布凹部６５ｂが間隔をおいて間欠的に形成された間欠散布用の散布ローラ６５が使用され、その回転により、ホッパー６４内の発熱組成粉体１７を１個分ずつ繰り出して積繊体１６上に所定幅で１個分毎に間欠的に散布する。

散水工程２５では散水スプレー６６により、積繊体１６上の発熱組成粉体１７に対して所定量の塩水を散水する。なお、間欠散布方式の場合には、散水スプレー６６による散水も、発熱組成粉体１７の散布位置に合わせて間欠的に散水することが望ましい。

このように発熱組成粉体１７の散布工程２４と、塩水等の散水工程２５とを別々に行うことにより、次のような利点がある。即ち、発熱組成粉体１７の散布工程２４と散水工程２５とを分離することにより、水又は塩水類を他の発熱組成粉体１７に混ぜる必要がなくなるので、散布ローラ６５を備えた散布装置６３での発熱組成粉体１７の散布が可能である上に、散布装置６３により発熱組成粉体１７を均一に散布することができ、積繊体１６上での発熱組成粉体１７の片寄り、散布ムラを防止できる。従って、発熱組成粉体１７の片寄り、散布ムラのない定量の使い捨てカイロ１に仕上げることができる。

また水又は塩水類を他の発熱組成粉体１７に混ぜる場合には、発熱組成粉体１７の配合時点から既に発熱を開始し、袋体４で包装するまで発熱を続けるため、実際の使用時の発熱性能が低下する欠点がある。しかし、このように発熱組成粉体１７の散布工程２４と散水工程２５とを分離することにより、袋体４により包装する前の適当な時期に散水すればよく、発熱組成粉体１７の早期の発熱を防止でき、使用時の発熱性能の低下を防止することができる。しかも、積繊体１６上の発熱組成粉体１７に散水する等、平面上での塩水等のスプレーが可能であるため、塩水等の散水を容易にできる利点がある。

包み込み工程２６は、通気材１５と積繊体１６との幅方向の一端側を折り畳む第１折り込み工程２６Ａと、通気材１５と積繊体１６との幅方向の他端側を折り畳む第２折り込み工程２６Ｂとに分かれており、これらの両工程２６Ａ，２６Ｂを経て図６（Ｃ）及び（Ｄ）に示すように積繊体１６を順次内側へと折り込みながら、その積繊体１６により発熱組成粉体１７を包み込んで行く。

第１折り込み工程２６Ａでは、帯状に散布された発熱組成粉体１７の幅方向の一端側を前後のローラ６７，６８間で第１折り込みローラ６９により下側に押さえ付けて、この第１折り込みローラ６９から外側に積繊体１６等の立ち上がり部分を作った後、第１折り込み案内板７０により立ち上がり部分を内側に折り込んで行く。また第２折り込み工程２６Ｂでも、前後のローラ６８，７１間で積繊体１６の他端側を第２折り込みローラ７２と第２折り込み案内板７３とにより同様に内側へと折り込んで行く。

このようにして発熱組成粉体１７の両側で積繊体１６の幅方向の両側を内側に折り込んで、積繊体１６により発熱組成粉体１７を包み込むが、積繊体１６の外側に通気材１５があり、この通気材１５と一緒に積繊体１６を折り込んで行くため、その折り込み作業中に積繊体１６が崩れたりする等の問題がなく、積繊体１６を容易に折り込むことができる。しかも、折り込み後は図６（Ｄ）に示すように通気材１５の幅方向の一方の耳部１５ａの外周に他方の耳部１５ｂが重なるため、発熱組成粉体１７を包む積繊体１６を外側から通気材１５で包み込むことができ、その後の取り扱いも容易にできる。

エンボス加工工程２７又はプレス加工工程２８では、発熱組成粉体１７の包み込み後の積繊体１６を一対のローラ７４，７５間に通して、この一対のローラ７４，７５により積繊体１６を厚さ方向の両側から加圧し、図６（Ｄ）及び（Ｅ）に示すように厚さＷ１からその１／３〜１／４程度の厚さＷ２までエンボス加工又はプレス加工する。このように一対のローラ７４，７５により、積繊体１６を加圧すると同時にエンボス加工すると、発熱組成粉体１７が積繊体１６の綿状繊維の中に入り込んで固定できると同時に、シート状発熱体５全体を薄型のシート状に構成でき、薄い使い捨てカイロ１に仕上げることができる。

エンボス加工方法としては、図１１（Ａ）及び図１２に示すように一対のローラ７４，７５の内、その一方のローラにエンボスローラ７４ａを使用し、他方のローラ７５にアンビルローラ７５ｂを使用して、シート状発熱体５の一側面を凹凸状に加工する場合と、図１１（Ｂ）に示すように一対のローラ７４，７５にエンボスローラ７４ａ，７５ａを使用して、シート状発熱体５の両側面を凹凸状に加工する場合とがある。後者の場合には、凸部同士が対応するように各エンボスローラ７４ａ，７５ａを回転させることにより、シート状発熱体５を強くエンボス加工できる。なお、シート状発熱体５のエンボスパターンをはっきりと明瞭に入れる場合には、ローラ７４，７５の内部にヒーターを内蔵することが望ましい。

エンボス加工工程２７に代替して、プレス加工工程２８で一対のローラ７４，７５によりシート状発熱体５をプレス加工するようにしても良い。このプレス加工の場合には、一対のローラ７４，７５にアンビルローラ７４ｂ，７５ｂを使用する。プレス加工のみの場合でも、積繊体１６内の発熱組成粉体１７の固定維持力が多少弱くなる程度であり、シート状発熱体５の柔らかさが損なわれることはない。

エンボス加工又はプレス加工後の帯状発熱体は、上下一対の送りコンベヤ７６により挟持して次の切断工程２９に送り、切断工程２９で切断ローラ７７と受けローラ７８とにより単位長さ毎に切断して、帯状発熱体を１個分のシート状発熱体５に切り取る。そして、その各シート状発熱体５を送り速度の速い送りコンベヤ７９により、所定の間隔をあけながら後段の包装工程２１に順次送る。

包装工程２１では、先ず挟み込み工程３４において、一対の案内ローラ８０，８１により案内される複合材３２とトップシート材３３との間に、切断工程２９で切断後のシート状発熱体５を供給して挟み込む。複合材３２はバックシート材３０と離型シート材３１とを粘着層８を介して貼着したものであって、バックシート材３０がシート状発熱体５側となり離型シート材３１が案内ローラ８０と接触するように、ロール状の複合材供給部８２から案内ローラ８０へと供給する。このとき複合材供給部８２から案内ローラ８０に到達するまでの間に配置された噴射ノズル等の塗布手段８３により、複合材３２のバックシート３側にホットメルト接着剤１１，１１ａを塗布する。塗布手段８３は噴射ノズル等以外のものを使用しても良い。

ホットメルト接着剤１１，１１ａは、トップシート２とバックシート３とのシール用、及び袋体４内でのシート状発熱体５の固定用のものである。ホットメルト接着剤１１，１１ａの塗工パターンとしては、バックシート３に対して相対的に移動させる際の噴射ノズルの動きによって、図１３（Ａ）〜（Ｄ）のようなものがある。このような塗工パターンを採用すれば、ホットメルト接着剤の使用量を少なくできる。

なお、トップシート２とバックシート３とをシールでき、シート状発熱体５を保持できるものであれば、他の塗工パターンでも良い。またシート状発熱体５が軽量の場合、製造ラインの速度が遅くてシール工程４０で容易に密閉シールができる場合、使い捨てカイロ１のコストダウンを図る場合には、ホットメルト接着剤１１ａの塗工は省略をしても良い。

一方、挟み込み工程３４の複合材３２の供給と同期して、ロール状のトップシート材供給部８４から案内ローラ８１へとトップシート材３３を供給する。このときトップシート材供給部８４から案内ローラ８１に到達するまでの間に配置された孔加工手段８５により、トップシート材３３の幅方向の中央部分に多数の通気孔６を形成する孔加工を行う。

孔加工手段８５は、図１４に示すように外周面に多数の成形針８６が埋め込まれた成形ロール８７と、成形ロール８７との間を通過するトップシート材３３を受ける受けロール８８とを備え、両者間にトップシート材３３を通すことにより多数の通気孔６を加工するようになっている。受けロール８８には外周にシリコン、ゴム等の弾性体８８ａがライニングされるか、成形ロール８７の成形針８６に対応する凹部が形成されている。なお、トップシート材３３が熱加工可能な材質の場合には、成形ロール８７側にヒーターを内蔵することにより、きれいな通気孔６に仕上げることが可能である。

切断後のシート状発熱体５は送りコンベヤ７９により、一対の案内ロール８０，８１に巻き掛けて案内される複合材３２とトップシート材３３との間に供給して、その複合材３２とトップシート材３３との間で挿入して行く。またロール状の密閉シート材供給部８９と一対の貼着ローラ９０，９１との間に配置された塗布手段９２により、密閉シート材３７に易剥離性接着剤１２を塗布した後、この密閉シート材３７を貼着ローラ９０，９１によりトップシート材３３に易剥離可能に貼着し、通気孔６を密閉する。なお、塗布手段９２は噴射ノズル等を使用する塗布手段８３と同様の構成でも良いし、塗布ロール等を使用した異なるものでも良い。要するに、通気孔６を密閉できるようにトップシート材３３に易剥離性接着剤１２を塗布できれば十分である。

このようにして複合材３２とトップシート材３３とで各シート状発熱体５を挟み、そのトップシート材３３側に密閉シート材３７を貼着した後にシール工程４０に送り、一対のシールロール９３，９４により、各シート状発熱体５の外周側でトップシート材３３とバックシート材３０とを密閉状にシールする。次に切り取り工程４１へと送り、一対の切り取りロール９５，９６により、外周側に所定幅のシール部１０が残るように順次使い捨てカイロ１を切り取り、トリム９７を回収する。使い捨てカイロ１は送りコンベヤ９８で排出する。これによって紙綿の積繊工程２２から使い捨てカイロ１の切り取り工程４１までの、シート状発熱体５の製造を含む使い捨てカイロ１の製造工程が終了する。

このように紙綿等の積繊体１６により発熱組成粉体１７が包み込まれ、その積繊体１６を含む全体がエンボス加工又はプレス加工されたシート状発熱体５では、発熱組成粉体１７を確実に保持できると共に、使用時の発熱組成粉体１７の片寄りを防止でき、しかも発熱初期は勿論のこと発熱終了段階まで柔らかさを維持できる。また積繊体１６が主として紙綿により構成され、その紙綿間の空隙に発熱組成粉体１７が入り込んで保持されているため、発熱組成粉体１７を確実に保持できる。

しかも積繊体１６が通気材１５により包まれており、この通気材１５により積繊体１６を保護できるので、積繊体１６に紙綿を使用する場合でも、その崩れ等がなく品質が向上すると共に、製造過程は勿論のこと、製造後の取り扱い等を容易にできる利点がある。特に積繊体１６が紙綿と熱融着繊維４７とから成り、紙綿が熱融着繊維４７の熱融着により結合されて、その紙綿間に入り込んだ発熱組成粉体１７を保持することにより、全体の柔らかさを保ちながらも、発熱組成粉体１７の保持を確実にできる。

使い捨てカイロ１は、通気孔６を有するトップシート２と、気密性を有するバックシート３とにより構成された袋体４内に発熱組成粉体１７を封入しているにも拘わらず、トップシート２にその通気孔６を密閉する密閉シート７を剥離可能に貼着しているので、使い捨てカイロ１を密閉状に包装する密封袋が不要になり、材料の無駄を防止できると共に、使い捨てカイロ１を密封袋に１個ずつ封入する作業が不要になり、製造コストを大幅に低減できる。

トップシート２は合成樹脂フィルムの単体又は複合体により構成され、該トップシート２の周縁部を除く範囲に多数の微孔状又は小孔状の通気孔６を形成することにより、密閉シート７により容易且つ確実に密閉できる。通気孔６の分布範囲を含む領域に塗布された易剥離性接着剤１２により、密閉シート７をトップシート２に易剥離可能に接着することにより、通気孔６を確実に密閉でき、しかも使用に際しての密閉シート７の剥離も容易にできる。

袋体４内に、紙綿等の積繊体１６により発熱組成粉体１７を包み込んでエンボス加工又はプレス加工した薄型のシート状発熱体５を封入することにより、トップシート２、バックシート３に合成樹脂フィルムの単体又は複合体を使用した袋体４の場合でも、袋体４内での発熱組成粉体１７の片寄りを防止できる。またシート状発熱体５をバックシート３に貼着することによって、袋体４が合成樹脂フィルム製であるにも拘わらず、その内部でのシート状発熱体５の移動を防止できる。

更にバックシート３に貼着用の粘着層８と該粘着層８を保護する離型シート９とを設け、剥離シートに注意書等の必要情報を印刷することにより、袋体４が合成樹脂フィルム製であるにも拘わらず、貼着タイプの使い捨てカイロ１として使用することが可能であり、また密封袋を使用することなく所定の情報を表示できる。

図１５は本発明の第２の実施例を例示する。この使い捨てカイロ１はシート状発熱体５を袋体４のバックシート３に貼着しないようにしたものである。このようにシート状発熱体５は、必ずしも袋体４に貼着しなくても良い。

図１６は本発明の第３の実施例を例示する。この使い捨てカイロ１は通気孔６の分布範囲Ｖ１を取り囲む領域Ｖ４、即ち密閉シート７の外周部分に塗布された易剥離性接着剤１２により、密閉シート７をトップシート２に易剥離可能に接着している。易剥離性接着剤１２は、通気孔６の分布範囲Ｖ１には塗布されておらず、その分布範囲Ｖ１の外側のそれを取り囲む領域に、その分布範囲Ｖ１の外側から取り囲むように塗布されている。なお、密閉シート７の隅部等には、易剥離性接着剤１２を塗布していないつまみ部１３が設けられている。その他は、第１の実施例と同じである。

このように易剥離性接着剤１２を塗布しても、密閉シート７によって通気孔６を密閉でき、また易剥離性接着剤１２の使用量を少なくできる。勿論、易剥離性接着剤１２は、通気孔６の分布範囲Ｖ１を含めて、それを取り囲む領域に塗布しても良い。

図１７は本発明の第４の実施例を例示する。この使い捨てカイロ１は非貼着タイプであり、袋体４内に水、塩水等がブレンドされた発熱組成粉体１７が直接封入されている。非貼着タイプの使い捨てカイロ１でも、その袋体４のトップシート２の通気孔６を密閉シート７で同様に密閉することが可能である。この場合には、バックシート３側に粘着層８、離型シート９等を設ける必要がないので、バックシート３の表面側も注意書等の必要情報の表示用として利用できる。

図１８及び図１９は本発明の第５の実施例を例示する。この使い捨てカイロ１は非貼着タイプであり、袋体４の両面に、合成樹脂フィルムの単体又は複合体に通気孔６を孔加工して通気シート４Ａ，４Ｂが使用されている。そして、各通気シート４Ａ，４Ｂには、通気孔６を密閉する密閉シート７が易剥離性接着剤１２を介して易剥離可能に接着又は貼着されている。この使い捨てカイロ１は、袋体４の両面の密閉シート７の内、その何れか一方又は両方を剥離して使用する。なお、袋体４内には、発熱組成粉体１７を直接封入しても良いし、シート状発熱体５を封入しても良い。

以上、本発明の各実施例について詳述したが、本発明は各実施例に限定されるものではない。例えば、シート状発熱体５の積繊体１６には、各実施例では紙綿と熱融着繊維との混合繊維１４を使用しているが、紙綿のみを使用しても良いし、紙綿、熱融着繊維４７に他の繊維を加えても良い。つまり、紙綿に他の繊維を混合した混合繊維１４を使用しても良い。積繊体１６に紙綿のみを使用する場合には、加熱炉６２は省略するか停止させておけば良い。

また実施例では、使い捨てカイロ１の袋体４内に封入するシート状発熱体５について例示しているが、使い捨てカイロ１とは関係なく使用するシート状発熱体５でも同様に実施可能である。例えば、袋体４を開封して防寒用マフラー等として使用するシート状発熱体５の場合には、通気材１５の積繊体１６に対する保護機能を強化すれば良い。

使い捨てカイロ１の製造に際しては、予めトップシート材３３に密閉シート材３７をホットメルト接着剤等の易剥離性接着剤１２により易剥離可能に接着した複合材３２を使用しても良い。発熱組成粉体１７に対する塩水等の散水は、積繊体１６上に発熱組成粉体１７を散布した直後でも良いし、発熱組成粉体１７を積繊体１６で包み込んだ後で、エンボス加工又はプレス加工の前又は後の何れでも良い。また塩水等は発熱組成粉体１７の配合時に混入しても良い。

積繊工程２２では粉砕混合積繊機４５でパルプ材４６、熱融着繊維４７を粉砕し混合するようにしているが、予め粉砕された紙綿、熱融着繊維４７等をダクトを経て空気搬送により成形サクションコンベヤ４９上に供給して、通気材１５上で積繊するようにしても良い。

実施例では積繊体１６の幅方向の両側を除く中間部分に発熱組成粉体１７を散布して、その後に積繊体１６を両側から内側へと折り込んで発熱組成粉体１７を包み込むようにしているが、積繊体１６の幅方向の一方側に発熱組成粉体１７を散布して、その後に積繊体１６を二つ折りするようにしても良い。この場合にも通気材１５を利用して、二つ折り状の積繊体１６が開かないようにすることは可能である。

本発明の第１の実施例を示す使い捨てカイロの斜視図である。 本発明の第１の実施例を示す使い捨てカイロの断面図である。 本発明の第１の実施例を示す使い捨てカイロの要部の拡大断面図である。 本発明の第１の実施例を示す使い捨てカイロの分解斜視図である。 本発明の第１の実施例を示す発熱体の拡大断面図である。 本発明の第１の実施例を示す使い捨てカイロの製造過程の断面図である。 本発明の第１の実施例を示す発熱体及び使い捨てカイロの製造工程のブロック図である。 本発明の第１の実施例を示す使い捨てカイロの製造装置の概略図である。 本発明の第１の実施例を示す散布装置の説明図である。 本発明の第１の実施例を示す散布装置の説明図である。 本発明の第１の実施例を示すエンボス加工、プレス加工の説明図である。 本発明の第１の実施例を示すエンボス加工工程、切断工程の斜視図である。 本発明の第１の実施例を示すホットメルト接着剤の塗布パターンの説明図である。 本発明の第１の実施例を示す使い捨てカイロの包装工程の斜視図である。 本発明の第２の実施例を示す使い捨てカイロの断面図である。 本発明の第３の実施例を示す使い捨てカイロの斜視図である。 本発明の第４の実施例を示す使い捨てカイロの断面図である。 本発明の第５の実施例を示す使い捨てカイロの分解斜視図である。 本発明の第６の実施例を示す使い捨てカイロの断面図である。

符号の説明

６ 通気孔
２ トップシート（通気シート）
３ バックシート
４ 袋体
４Ａ，４Ｂ 通気シート
５ シート状発熱体
７ 密閉シート
８ 粘着層
９ 離型シート
１２ 易剥離性接着剤
１６ 積繊体
１７ 発熱組成粉体
１５ 通気材
２２ 積繊工程
２３ 熱融着工程
２４ 散布工程
２５ 散水工程
２６ 包み込み工程
２７ エンボス加工工程
２８ プレス加工工程
３０ バックシート材
３３ トップシート材
４７ 熱融着繊維

Claims (5)

1. 通気材（１５）上に紙綿と熱融着繊維との混合繊維の積繊体（１６）を所定厚さに積繊し、前記熱融着繊維の熱融着により前記積繊体（１６）の前記紙綿間に多数の空隙を形成し、前記積繊体（１６）上に発熱組成粉体（１７）を散布して前記空隙により保持し、前記積繊体（１６）上の前記発熱組成粉体（１７）に水又は電解質水溶液を散水した状態で、前記通気材（１５）と前記積繊体（１６）とを一緒に折り畳んで前記積繊体（１６）により前記発熱組成粉体（１７）を包み込み、前記積繊体（１６）を含む全体を厚さ方向に加圧してシート状にエンボス加工又はプレス加工することにより前記空隙内の前記発熱組成粉体（１７）が偏らないようにしたことを特徴とするシート状発熱体。
2. 前記エンボス加工又はプレス加工することにより、前記空隙内の前記発熱組成粉体（１７）を固定していることを特徴とする請求項１に記載のシート状発熱体。
3. 厚さ方向の片面又は両面に凹凸部（１８）を有することを特徴とする請求項１又は２に記載のシート状発熱体。
4. 通気材（１５）上に紙綿と熱融着繊維との混合繊維を積繊して所定厚さの積繊体（１６）を作る積繊工程（２２）と、前記熱融着繊維の熱融着により前記積繊体（１６）の前記紙綿間に多数の空隙を形成する熱融着工程（２３）と、前記空隙内に発熱組成粉体（１７）が入り込むように前記積繊体（１６）上に該発熱組成粉体（１７）を散布する散布工程（２４）と、前記積繊体（１６）上の前記発熱組成粉体（１７）に水又は電解質水溶液を散水する散水工程（２５）と、前記散水後に前記通気材（１５）と前記積繊体（１６）とを一緒に折り畳んで前記発熱組成粉体（１７）を包み込む包み込み工程（２６）と、前記発熱組成粉体（１７）の包み込み後に前記空隙内の前記発熱組成粉体（１７）が偏らないようにその全体を厚さ方向に加圧してシート状にエンボス加工するエンボス加工工程（２７）又はプレス加工するプレス加工工程（２８）と、エンボス加工又はプレス加工後の帯状発熱体を単位長さのシート状発熱体（５）に切断する切断工程（２９）とを有することを特徴とするシート状発熱体の製造方法。
5. 前記積繊体（１６）上の幅方向の中間に前記発熱組成粉体（１７）を散布する前記散布工程（２４）と、前記発熱組成粉体（１７）の両側近傍で前記積繊体（１６）を幅方向の内側に折り畳む前記包み込み工程（２６）とを有することを特徴とする請求項４に記載のシート状発熱体の製造方法。

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