JP5766085B2 - A method for manufacturing a heating element. - Google Patents
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Description
本発明は、発熱体の製造方法に関する。 The present invention relates to a method for manufacturing a heating element.
被酸化性金属の酸化反応を利用した発熱体を有する発熱具は、該被酸化性金属の酸化の進行に連れて、発熱体が硬くなる傾向にある。このことに起因して、使用の初期段階では発熱具の身体へのフィット性が良好であるとしても、酸化の進行に連れてフィット性が低下する傾向にある。柔軟な発熱体を得ることを目的として、例えば基材上に形成された発熱組成物の層の表層部に凹凸を形成することが提案されている(例えば特許文献1参照)。 A heating tool having a heating element utilizing an oxidation reaction of an oxidizable metal tends to become harder as the oxidation of the oxidizable metal proceeds. Due to this, even if the fitting property of the heating tool to the body is good at the initial stage of use, the fitting property tends to decrease as the oxidation proceeds. For the purpose of obtaining a flexible heating element, for example, it has been proposed to form irregularities on the surface layer portion of a layer of a heating composition formed on a substrate (see, for example, Patent Document 1).
しかし、この文献においては、凹凸の形成にエンボスパターンロールを用いていることから、凹部が圧密化されやすくなり、十分な柔軟性を付与することが容易でない。また、圧密化に起因して発熱不良が起こりやすい。更に、発熱組成物の層はクリーム状であることから、エンボスパターンロールに発熱組成物が付着しやすく、該ロールが汚染されやすい。 However, in this document, since the embossed pattern roll is used for forming the irregularities, the concave portions are easily consolidated, and it is not easy to impart sufficient flexibility. Also, heat generation failure is likely to occur due to consolidation. Furthermore, since the layer of the exothermic composition is creamy, the exothermic composition tends to adhere to the embossed pattern roll, and the roll is easily contaminated.
特許文献1に記載の技術とは別に、本出願人は先に、一方向へ延びる切れ込みが多条に形成されているか、又は多数のエンボスが散点状に形成されているシート状発熱体を提案した(特許文献2参照)。この切れ込みやエンボスによってシート状発熱体はその変形が容易になっている。したがって、このシート状発熱体を備えた発熱具は、顔を始めとする身体の湾曲形状に合うように変形してフィット性が向上し、使用感が良好なものとなる。しかし、シート状発熱体を製造することは、基材シート上に発熱組成物の層を形成して発熱体を製造することに比較して工程が複雑になってしまう。
Apart from the technique described in
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発熱体の製造方法を提供することにある。 Therefore, the subject of this invention is providing the manufacturing method of the heat generating body which can eliminate the fault which the prior art mentioned above has.
本発明は、被酸化性金属の粒子、炭素成分、水及び電解質を含む発熱組成物の層が、吸水性を有する基材シートの一面に設けられてなる発熱体の製造方法であって、
前記基材シートを一方向に走行させつつ、該基材シートの一面に、該被酸化性金属の粒子を少なくとも含む塗料を塗布して塗工層を形成した後、該塗工層が流動状態を有している間に、該塗工層に棒状体の下端を当接させて該塗工層を一部掻き取り、該基材シートの走行方向と同方向に延びる筋状の凹部を形成する、発熱体の製造方法を提供するものである。
The present invention is a method for producing a heating element in which a layer of a heat generating composition containing particles of an oxidizable metal, a carbon component, water and an electrolyte is provided on one surface of a substrate sheet having water absorption,
While the substrate sheet is traveling in one direction, a coating layer is formed on one surface of the substrate sheet by applying a coating containing at least the oxidizable metal particles, and then the coating layer is in a fluid state The lower end of the rod-shaped body is brought into contact with the coating layer to scrape off part of the coating layer to form a streak-like recess extending in the same direction as the running direction of the base sheet. The present invention provides a method for manufacturing a heating element.
本発明によれば、発熱組成物の層に負荷をかけずに該層の表面を容易に凹凸にすることができる。 According to the present invention, the surface of the layer can be easily made uneven without imposing a load on the layer of the exothermic composition.
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。まず、本発明の製造方法に従い得られる発熱体の好ましい実施形態について説明する。発熱体は、基材シートと、該基材シートの一面に設けられた発熱組成物の層(以下、「発熱層」とも言う。)を備える。あるいは発熱体は、同一の又は異なる基材シートと、両基材シート間に設けられた発熱層とを有する。 The present invention will be described below based on preferred embodiments with reference to the drawings. First, a preferred embodiment of a heating element obtained according to the production method of the present invention will be described. The heating element includes a base sheet and a layer of a heat generating composition (hereinafter also referred to as “heat generation layer”) provided on one surface of the base sheet. Or a heat generating body has the same or different base material sheet, and the heat generating layer provided between both base material sheets.
発熱体が、1枚の基材シートと、該基材シート上に設けられた発熱層とを有する構成である場合には、該発熱層の表層部に凹凸が形成されている。一方、発熱体が、一対の基材シートと、それらの間に設けられた発熱層とを有する構成である場合には、発熱層の表面のうち、どちらか一方の基材シートに接している面の表層部に凹凸が形成されている。いずれの場合であっても、凹凸は一方向に延びるように筋状にかつ交互に形成されている。発熱層の一の面における表層部に設けられた凹部は、発熱層の他面側に向けて凹んだ部分であり、凸部は、隣り合う凹部間の部分である。 When the heating element has a configuration having one base sheet and a heat generating layer provided on the base sheet, the surface layer portion of the heat generating layer is uneven. On the other hand, when the heating element has a pair of base material sheets and a heat generation layer provided between them, the surface of the heat generation layer is in contact with one of the base material sheets. Unevenness is formed on the surface layer of the surface. In any case, the unevenness is formed in a streaky pattern and alternately so as to extend in one direction. The concave portion provided in the surface layer portion on one surface of the heat generating layer is a portion recessed toward the other surface side of the heat generating layer, and the convex portion is a portion between adjacent concave portions.
筋状に延びる凹部及び凸部は、例えば直線状であり得る。あるいは山型の波形や曲線状の波形であり得る。また、凹部及び凸部はその延びる方向にわたって連続していてもよく、あるいは断続していてもよい。凹部の深さは、該凹部の延びる方向にわたって同じであってもよく、又は規則的に若しくは不規則に変化していてもよい。凹部及び凸部の幅は、それらの伸びる方向にわたって同じであってもよく、あるいは規則的に若しくは不規則に変化していてもよい。 The concave portion and the convex portion extending in a line shape may be, for example, linear. Alternatively, it may be a mountain-shaped waveform or a curved waveform. Moreover, the recessed part and the convex part may be continuous over the extending direction, or may be intermittent. The depth of the recess may be the same over the extending direction of the recess, or may vary regularly or irregularly. The widths of the recesses and the protrusions may be the same in the direction in which they extend, or may vary regularly or irregularly.
更に、発熱層には、その表層部に、第1の方向に延びる第1凹部と、第1の方向と交差する第2の方向に延びる第2凹部とが形成されていてもよい。こうすることで、一方向にのみ凹部を形成したときに比べて、発熱体の柔軟性を一層高くすることができる。この柔軟性を一層顕著なものにする観点からは、第1の方向と第2の方向との交差角を45度以上に設定することが好ましい。特に、発熱体の面内のいずれの方向においても略同等な柔軟性を発現させる観点からは、第1の方向と第2の方向とは直交していることが好ましい。ここでいう直交とは、2つの方向が90度で交差している場合だけでなく、後述する発熱体の製造方法において、製造条件や製造装置の振れに起因して、不可避的に2つの方向の交差角が90度から僅かに変動する場合も包含する。以下の説明において「直交」という場合もこの意味で用いる。 Furthermore, the heat generating layer may be formed with a first recess extending in the first direction and a second recess extending in the second direction intersecting the first direction in the surface layer portion. By doing so, the flexibility of the heating element can be further increased as compared with the case where the recess is formed only in one direction. From the viewpoint of making the flexibility even more remarkable, it is preferable to set the crossing angle between the first direction and the second direction to 45 degrees or more. In particular, it is preferable that the first direction and the second direction are orthogonal from the viewpoint of developing substantially the same flexibility in any direction in the plane of the heating element. The term “perpendicular” here refers not only to the case where the two directions intersect at 90 degrees, but also to the two directions unavoidably due to manufacturing conditions and fluctuations in the manufacturing apparatus in the heating element manufacturing method described later. This includes the case where the crossing angle of fluctuates slightly from 90 degrees. In the following description, the term “orthogonal” is also used in this sense.
このように、本製造方法によれば、ストライプ塗工やパターン塗工といった高度な塗工技術を採用することなく、棒状体で塗工層を部分的に掻き取るという簡単な方法で、塗工層を所定の形状に形成できるという利点がある。 As described above, according to this production method, the coating layer can be applied by a simple method of partially scraping the coating layer with a rod-like body without adopting advanced coating techniques such as stripe coating and pattern coating. There is an advantage that the layer can be formed in a predetermined shape.
また、互いに異なる2方向に凹部を形成する場合には、凹部の深さを発熱層の厚みと同じにして、つまり凹部の深さを、発熱層の厚みに対して100%として、凹部の底部において基材シートが露出するようにしてもよい。こうすることで、各凸部はその周囲が、露出した基材シートの表面によって取り囲まれて、個々に独立して区画された状態となる。このような凸部を形成することで、目的とする発熱体の柔軟性を更に一層高めることができる。なお、基材シートが十分な強度を有していれば、基材シートが露出するように発熱層を掻き取ったとしても、基材シートが重大なダメージを受けることはない。 When the recesses are formed in two different directions, the depth of the recesses is made the same as the thickness of the heat generation layer, that is, the depth of the recesses is 100% with respect to the thickness of the heat generation layer. The base sheet may be exposed in step (b). By carrying out like this, each convex part will be in the state where the circumference was surrounded by the surface of the exposed base material sheet, and was divided individually independently. By forming such a convex part, the flexibility of the target heating element can be further enhanced. If the base sheet has sufficient strength, the base sheet will not be seriously damaged even if the heating layer is scraped off so that the base sheet is exposed.
発熱体が上述のいずれの形態であっても、発熱層の厚みは一般に0.1〜5mm、特に0.2〜3mmであることが、十分な発熱特性を得る観点及び十分な柔軟性を確保する観点から好ましい。柔軟性の観点から凹部の深さは、発熱層の厚みに対して50%以上、特に60%以上であることが好ましい。一方、凹部はその底部において基材シートの表面が露出していないことが、発熱反応の連続性の点からは好ましい。この観点から、凹部の深さは、発熱層の厚みに対して90%以下、特に80%以下であることが好ましい。発熱層の厚みは、基材シートの表面を基準として測定される。したがって、基材シートが例えば不織布等の多孔性の材料からなり、発熱層の一部が該基材シート内に入り込んでいた場合であっても、発熱層の厚みは、基材シートの表面を基準として測定する。測定方法は、レーザー変位計による厚み測定が好ましい。この測定方法によって、幅方向の発熱層の厚みが測定でき、凹部、凸部の厚みが同時に測定できるだけでなく、塗工スジやエア噛みなど塗工欠陥の検出も行うことができる。 Regardless of the form of the heating element, the thickness of the heating layer is generally 0.1 to 5 mm, particularly 0.2 to 3 mm, to ensure sufficient heat generation characteristics and sufficient flexibility. From the viewpoint of From the viewpoint of flexibility, the depth of the recess is preferably 50% or more, particularly 60% or more, with respect to the thickness of the heat generating layer. On the other hand, it is preferable from the viewpoint of the continuity of the exothermic reaction that the surface of the base material sheet is not exposed at the bottom of the recess. From this viewpoint, the depth of the recess is preferably 90% or less, particularly 80% or less, with respect to the thickness of the heat generating layer. The thickness of the heat generating layer is measured with reference to the surface of the base sheet. Therefore, even when the base sheet is made of a porous material such as a nonwoven fabric and a part of the heat generating layer has entered the base sheet, the thickness of the heat generating layer is determined by the surface of the base sheet. Measure as a reference. The measurement method is preferably thickness measurement using a laser displacement meter. By this measurement method, the thickness of the heat generating layer in the width direction can be measured, and not only the thickness of the concave and convex portions can be measured simultaneously, but also coating defects such as coating stripes and air bites can be detected.
凹部と凸部との幅(図2(b)の方向Dと直交する方向の幅)は同じでもよいが、凸部の幅が凹部の幅よりも大きいことが、十分な発熱特性を得る観点、及び凹部形成時における発熱組成物の層に掛かる負荷を低減させる観点から好ましい。凹部の幅(図2(b)の方向Dと直交する方向の幅)は、0.5〜5mmであることが好ましく、特に1〜3mmであることが好ましい。また、凸部の幅(図2(b)の方向Dと直交する方向の幅)は、0.5〜50mmであることが好ましく、特に5〜30mmであることが好ましい。凸部の幅に対する、凹部の幅の比(凹部の幅/凸部の幅)は、0.01〜1であることが好ましく、特に0.1〜0.5であることが好ましい。 The width of the concave portion and the convex portion (the width in the direction orthogonal to the direction D in FIG. 2B) may be the same, but the width of the convex portion is larger than the width of the concave portion to obtain sufficient heat generation characteristics. And from the viewpoint of reducing the load applied to the layer of the exothermic composition when forming the recess. The width of the recess (the width in the direction perpendicular to the direction D in FIG. 2B) is preferably 0.5 to 5 mm, and particularly preferably 1 to 3 mm. Moreover, it is preferable that the width | variety of a convex part (width of the direction orthogonal to the direction D of FIG.2 (b)) is 0.5-50 mm, and it is especially preferable that it is 5-30 mm. The ratio of the width of the concave portion to the width of the convex portion (the width of the concave portion / the width of the convex portion) is preferably 0.01 to 1, and particularly preferably 0.1 to 0.5.
発熱層は、基材シート上に存在していてもよく、あるいは基材シートの種類によっては、発熱層の下部が基材シート中に埋没していてもよい。これらのうち、発熱層の下部が基材シート中に埋没していることが好ましい。例えば、基材シートが後述する繊維シートからなり、かつ発熱層を構成する固形分の一部が、該繊維シートに形成されている三次元状のネットワーク中に担持されていることが好ましい。発熱層の一部が基材シート中に埋没していることによって、発熱層と基材シートの一体性が増し、基材シートからの発熱層の脱落(使用前、使用中、使用後)が効果的に防止される。 The heat generating layer may be present on the base sheet, or the lower part of the heat generating layer may be embedded in the base sheet depending on the type of the base sheet. Among these, it is preferable that the lower part of the heat generating layer is buried in the base material sheet. For example, it is preferable that the base sheet is made of a fiber sheet to be described later, and a part of solids constituting the heat generating layer is supported in a three-dimensional network formed on the fiber sheet. Since part of the heat generation layer is embedded in the base sheet, the unity of the heat generation layer and the base sheet is increased, and the heat generation layer is removed from the base sheet (before, during, and after use). Effectively prevented.
発熱層は、被酸化性金属の粒子、炭素成分、水及び電解質を含むことが好ましい。発熱層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。炭素材料としては、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。炭素材料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、黒鉛等が挙げられる。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。 The heat generating layer preferably contains particles of an oxidizable metal, a carbon component, water, and an electrolyte. Examples of the oxidizable metal contained in the heat generating layer include iron, aluminum, zinc, manganese, magnesium, calcium and the like. The particle size of the oxidizable metal particles can be, for example, about 0.1 to 300 μm. As the carbon material, it is preferable to use a carbon material that functions as a moisture retention agent and also has a function as an oxygen retention / supply agent for an oxidizable metal. Examples of the carbon material include activated carbon (coconut shell charcoal, charcoal powder, calendar bituminous coal, peat, lignite), carbon black, acetylene black, graphite and the like. As the electrolyte, an electrolyte capable of dissolving an oxide formed on the surface of the oxidizable metal particles is used. Examples thereof include alkali metal, alkaline earth metal or transition metal sulfates, carbonates, chlorides or hydroxides. Among these, chlorides of alkali metals, alkaline earth metals or transition metals are preferably used from the viewpoint of excellent conductivity, chemical stability and production cost, and particularly sodium chloride, potassium chloride, calcium chloride, magnesium chloride, chloride. Ferrous and ferric chloride are preferably used.
基材シートの坪量が、後述する範囲であることを条件として、発熱体における被酸化性金属の量は、坪量で表して100〜3,000g/m2、特に200〜1,500g/m2であることが、十分な発熱量を確保する観点から好ましい。発熱体における炭素材料の量は、4〜300g/m2、特に4〜80g/m2、とりわけ8〜50g/m2であることが、長時間にわたり安定な発熱を維持する観点から好ましい。同様の理由によって、発熱体における電解質の量は、4〜80g/m2、特に4〜40g/m2、とりわけ5〜30g/m2であることが好ましい。 On the condition that the basis weight of the base sheet is in the range described later, the amount of the oxidizable metal in the heating element is 100 to 3,000 g / m 2 , particularly 200 to 1,500 g / in expressed in basis weight. m 2 is preferable from the viewpoint of securing a sufficient calorific value. The amount of the carbon material in the heating element is preferably 4 to 300 g / m 2 , particularly 4 to 80 g / m 2 , especially 8 to 50 g / m 2 , from the viewpoint of maintaining stable heat generation for a long time. For the same reason, the amount of the electrolyte in the heating element is preferably 4 to 80 g / m 2 , particularly 4 to 40 g / m 2 , particularly 5 to 30 g / m 2 .
発熱層は含水状態になっていることが好ましい。発熱層の含水率は、5〜40質量%、特に6〜35質量%であることが好ましい。発熱層の含水率は、基材シートの表面よりも上側に位置する部位を対象として測定される。したがって、発熱層のうち、基材シートに埋没している部位は、含水率の測定対象から除外される。発熱層の含水率の具体的な測定方法は次のとおりである。すなわち、基材シートの表面よりも上側に位置する部位の発熱層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、乾燥炉において2時間水分を取り除き、再度、質量を測定し、含水量を測定する。なお、上述の発熱層の含水率は、1つの発熱層あたりの値である。 The heat generating layer is preferably in a water-containing state. The moisture content of the heat generating layer is preferably 5 to 40% by mass, particularly 6 to 35% by mass. The moisture content of the heat generating layer is measured with respect to a portion located above the surface of the base sheet. Therefore, the site | part embedded in the base material sheet among heat_generation | fever layers is excluded from the measuring object of a moisture content. A specific method for measuring the moisture content of the heat generating layer is as follows. That is, the exothermic layer at a position located above the surface of the base sheet is taken out in a nitrogen environment, and its mass is measured. Thereafter, moisture is removed for 2 hours in a drying furnace at a temperature of 105 ° C. in a vacuum state, the mass is measured again, and the water content is measured. The moisture content of the heat generating layer is a value per heat generating layer.
発熱層が形成される基材シートとしては、例えば繊維シートや、合成樹脂製のフィルム、それらの積層体などが挙げられる。発熱層を形成しやすく、また形成された発熱層を安定的に保持し得る点から、基材シートとして繊維シートを用いることが好ましい。また、繊維シートは吸水性を有するので、発熱層の含水率のコントロールの点から、繊維シートを用いることが好ましい。 Examples of the base sheet on which the heat generating layer is formed include a fiber sheet, a synthetic resin film, and a laminate thereof. A fiber sheet is preferably used as the substrate sheet from the viewpoint of easily forming the heat generating layer and capable of stably holding the formed heat generating layer. Moreover, since the fiber sheet has water absorption, it is preferable to use the fiber sheet from the viewpoint of controlling the moisture content of the heat generating layer.
前記の繊維シートとしては、繊維材料を含む各種のシート、例えば湿式抄造紙や乾式抄造紙などの紙、織布、不織布若しくは編み物地又はそれらの複合シートなどが挙げられる。特に紙や不織布を用いることが好ましい。 Examples of the fiber sheet include various sheets containing a fiber material, for example, paper such as wet papermaking and dry papermaking, woven fabric, non-woven fabric, knitted fabric, or composite sheets thereof. It is particularly preferable to use paper or non-woven fabric.
特に好ましく用いられる繊維シートは、高吸収性ポリマーの粒子及び親水性繊維を含むものである。この繊維シートは例えば湿式抄造法又は乾式抄造法によって製造されるものである。この繊維シートは、(イ)高吸収性ポリマーの粒子と親水性繊維とが均一に混合した状態の1枚のシートであり得る。また、この繊維シートは、(ロ)高吸収性ポリマーの粒子が、該繊維シートの厚み方向略中央域に主として存在しており、かつ該繊維シートの表面に該粒子が実質的に存在していない構造を有するワンプライのものでもあり得る。更に、この繊維シートは、(ハ)親水性繊維を含む同一の又は異なる繊維シート間に、高吸収性ポリマーの粒子が配置された2枚の繊維シートの重ね合わせ体でもあり得る。これら種々の形態をとり得る繊維シートのうち、発熱層の含水率のコントロールを容易に行い得る観点から、繊維シートとして(ロ)の形態のものを用いることが好ましい。 Particularly preferably used fiber sheets include particles of superabsorbent polymer and hydrophilic fibers. This fiber sheet is produced by, for example, a wet papermaking method or a dry papermaking method. This fiber sheet may be (a) one sheet in a state where the superabsorbent polymer particles and the hydrophilic fiber are uniformly mixed. Further, in this fiber sheet, (b) the superabsorbent polymer particles are mainly present in a substantially central region in the thickness direction of the fiber sheet, and the particles are substantially present on the surface of the fiber sheet. It can also be one-ply with no structure. Further, this fiber sheet may be (c) a laminate of two fiber sheets in which particles of superabsorbent polymer are arranged between the same or different fiber sheets containing hydrophilic fibers. Of the fiber sheets that can take various forms, it is preferable to use the fiber sheet having the form (b) from the viewpoint of easily controlling the moisture content of the heat generating layer.
前記の繊維シートに含まれる親水性繊維としては、天然繊維及び合成繊維のいずれをも用いることができる。繊維シートの構成繊維として親水性繊維を用いることで、発熱層に含まれる被酸化性金属との間で水素結合が形成されやすくなり、発熱層の保形性が良好になるという利点がある。また、親水性繊維を用いることで、繊維シートの吸水性ないし保水性が良好になり、発熱層の含水率をコントロールしやすくなるという利点もある。これらの観点から、親水性繊維としてはセルロース繊維を用いることが好ましい。セルロース繊維としては化学繊維(合成繊維)及び天然繊維を用いることができる。 As the hydrophilic fiber contained in the fiber sheet, any of natural fiber and synthetic fiber can be used. By using hydrophilic fibers as the constituent fibers of the fiber sheet, there is an advantage that hydrogen bonds are easily formed with the oxidizable metal contained in the heat generating layer, and the shape retention of the heat generating layer is improved. Further, the use of hydrophilic fibers also has the advantage that the water absorption or water retention of the fiber sheet is improved and the water content of the heat generating layer can be easily controlled. From these viewpoints, cellulose fibers are preferably used as the hydrophilic fibers. Chemical fibers (synthetic fibers) and natural fibers can be used as the cellulose fibers.
上述の各種の親水性繊維は、その繊維長が0.5〜6mm、特に0.8〜4mmであることが、湿式抄造法又は乾式抄造法での繊維シートの製造が容易である点から好ましい。 The above-mentioned various hydrophilic fibers preferably have a fiber length of 0.5 to 6 mm, particularly 0.8 to 4 mm from the viewpoint of easy production of a fiber sheet by a wet papermaking method or a dry papermaking method. .
前記の繊維シートには、上述の親水性繊維に加え、必要に応じて熱融着性繊維を配合してもよい。この繊維の配合によって、湿潤状態での繊維シートの強度を高めることができる。熱融着性繊維の配合量は、繊維シートにおける繊維の全量に対して0.1〜10質量%、特に0.5〜5質量%であることが好ましい。 In addition to the above-described hydrophilic fibers, heat-fusible fibers may be blended in the fiber sheet as necessary. By blending this fiber, the strength of the fiber sheet in a wet state can be increased. The compounding amount of the heat-fusible fiber is preferably 0.1 to 10% by mass, particularly 0.5 to 5% by mass, based on the total amount of fibers in the fiber sheet.
前記の繊維シートからなる基材シートには、上述のとおり高吸収性ポリマーの粒子が含まれていることが好ましい。基材シートにおける高吸収性ポリマーの粒子の存在位置については先に述べたとおりである。高吸収性ポリマーとしては、自重の20倍以上の液体を吸収・保持できか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。粒子の形状は、球状、塊状、ブドウ房状、繊維状等であり得る。粒子の粒径は、1〜1000μm、特に10〜500μmであることが好ましい。高吸収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。
As described above, the base sheet made of the fiber sheet preferably contains particles of a superabsorbent polymer. The location of the superabsorbent polymer particles in the base sheet is as described above. As the superabsorbent polymer, it is preferable to use a hydrogel material that can absorb and hold a liquid having a
基材シートに占める高吸収性ポリマーの割合は、10〜70質量%、特に20〜55質量%であることが、基材シートの吸水性ないし保水性を好適なものとする観点及び発熱層の含水率のコントロールの観点から好ましい。なお、この割合は、基材シート上に発熱層が形成される前の乾燥状態にある該基材シートについて測定された値である。 The ratio of the superabsorbent polymer in the base sheet is 10 to 70% by weight, particularly 20 to 55% by weight, and the viewpoint of making the water absorption or water retention of the base sheet suitable and the heat generating layer This is preferable from the viewpoint of controlling the water content. This ratio is a value measured for the base sheet in a dry state before the heat generation layer is formed on the base sheet.
基材シートは、その坪量が10〜200g/m2、特に35〜150g/m2であることが好ましい。基材シートの坪量をこの範囲内に設定することで、湿潤状態における基材シートの強度を十分に確保することができ、また基材シートの吸水性ないし保水性を好適なものとすることができる。一方、基材シートに含まれる高吸収性ポリマーの坪量は、5〜150g/m2、特に10〜100g/m2であることが好ましい。高吸収性ポリマーの坪量をこの範囲内に設定することで、基材シートの吸水性ないし保水性を一層好適なものとすることができる。また、発熱層の含水率を一層コントロールしやすくなる。これらの坪量は、基材シート上に発熱層が形成される前の乾燥状態にある該基材シートについて測定された値である。 The base sheet preferably has a basis weight of 10 to 200 g / m 2 , particularly 35 to 150 g / m 2 . By setting the basis weight of the base sheet within this range, sufficient strength of the base sheet in a wet state can be secured, and water absorption or water retention of the base sheet should be suitable. Can do. On the other hand, the basis weight of the superabsorbent polymer contained in the base sheet is preferably 5 to 150 g / m 2 , particularly 10 to 100 g / m 2 . By setting the basis weight of the superabsorbent polymer within this range, the water absorption or water retention of the base sheet can be further improved. Moreover, it becomes easier to control the moisture content of the heat generating layer. These basis weights are values measured for the base sheet in a dry state before the heat generation layer is formed on the base sheet.
基材シートは、それが前記の(イ)の形態のものである場合、例えばエアレイド法で製造することができる。(ロ)の形態のものである場合には、例えば本出願人の先の出願に係る特開平8−246395号公報に記載の湿式抄造法で製造することができる。(ハ)の形態のものである場合には、エアレイド法又は湿式抄造法で製造することができる。 The substrate sheet can be produced by, for example, the airlaid method when it is in the form of (a). In the case of (b), it can be produced, for example, by the wet papermaking method described in JP-A-8-246395 related to the previous application of the present applicant. In the case of (c), it can be produced by the airlaid method or the wet papermaking method.
また、掻き取り時において、棒状体に対する十分な強度を有する観点からは、基材シートとして、合成樹脂製のフィルム、該フィルムと繊維シートとの積層体、強度が高められた繊維シート等を用いることができる。繊維シートの強度を高める場合には、坪量を増加させたり、熱融着性繊維を配合したり、カレンダー処理を施したりすることが好ましい。 Further, at the time of scraping, from the viewpoint of having sufficient strength against the rod-shaped body, a synthetic resin film, a laminate of the film and the fiber sheet, a fiber sheet with increased strength, etc. are used as the base sheet. be able to. In order to increase the strength of the fiber sheet, it is preferable to increase the basis weight, blend heat-fusible fibers, or perform a calendar process.
以上、説明してきた発熱体を製造するための好適な方法は、(1)塗工工程、(2)凹部形成工程及び(3)電解質添加工程を備える。以下、各工程について説明する。 As described above, the preferred method for producing the heating element includes (1) a coating process, (2) a recess forming process, and (3) an electrolyte adding process. Hereinafter, each step will be described.
発熱体の製造工程の一工程である塗工工程においては、基材シートに、電解質を含まずかつ被酸化性金属の粒子を含む塗料を塗工する。ここでいう電解質は、被酸化性金属の粒子に形成された酸化物を溶解させる目的で添加される電解質を意味し、すべての電解質を一切含まないという意味ではない。後述する電解質添加工程で添加する電解質を実質的に含まないということであり、水道水を用いた場合に水分中に含まれる塩素成分などは、ここでいう電解質ではない。つまり、発熱体に、一定の継続した発熱状態を付与できない場合には、ここでいう電解質ではない。塗料中には実質的に電解質が含まれていないので、電解質添加工程前には被酸化性金属粉末の酸化は進行しない。したがって、塗工工程において、被酸化性金属粉末を空気と遮断するための特別の手当は必要ない。また、塗料の保管中の酸化反応の進行を抑えることができ、発熱ロスを低減できる。また、塗料に電解質が含まれていないことによって、塗工前や塗工中の塗料の成分は良好な分散性を維持する。例えば、塗工前に塗料を静置しても、該塗料に被酸化性金属の粒子が凝集して凝集物が沈降したり離水したりすることが生じにくい。本製造方法によれば、上述のように、塗料中に電解質が積極的に含まれていないので、タンク等の製造機器内で塗料を作成している間や、作成された塗料を塗工している間に、混練機のパドルやタンク等の壁面において酸化反応を起こし難く、そのため、製造機器に耐食性の高い高価な材料を極力使用せずに済む。 In the coating process, which is one process of manufacturing the heating element, a coating material that does not contain an electrolyte and contains particles of an oxidizable metal is applied to the base sheet. The electrolyte here means an electrolyte added for the purpose of dissolving an oxide formed in the particles of the oxidizable metal, and does not mean that it does not contain any electrolyte. This means that the electrolyte added in the electrolyte addition step to be described later is substantially not included, and the chlorine component contained in the water when tap water is used is not the electrolyte referred to here. That is, when the heat generating element cannot be given a certain continuous heat generation state, it is not an electrolyte here. Since the coating material contains substantially no electrolyte, oxidation of the oxidizable metal powder does not proceed before the electrolyte addition step. Therefore, no special allowance is required in order to shield the oxidizable metal powder from the air in the coating process. In addition, the progress of the oxidation reaction during storage of the paint can be suppressed, and heat loss can be reduced. Further, since the coating material contains no electrolyte, the components of the coating material before coating or during coating maintain good dispersibility. For example, even if the paint is allowed to stand before coating, it is difficult for the oxidizable metal particles to agglomerate in the paint and the agglomerate to settle or separate. According to the present manufacturing method, as described above, since the electrolyte is not actively contained in the paint, the created paint is applied while the paint is being created in the manufacturing equipment such as a tank. In the meantime, it is difficult to cause an oxidation reaction on the wall surface of the paddle or tank of the kneading machine, and therefore, it is possible to minimize the use of expensive materials having high corrosion resistance in the manufacturing equipment.
塗料は、通常、被酸化性金属の粒子に加えて、炭素材料及び水を含んでいる。また、塗料中での固形分の分散性を高める観点から、増粘剤や界面活性剤を配合してもよい。これらの成分を含む塗料を、例えば、連続長尺物からなる基材シートの一方の面上に連続的又は断続的に塗工する。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なく用いることができる。例えばローラ塗布、ダイコーティング、スクリーン印刷、ローラグラビア、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。これらの塗工方法を用い、所望の塗工パターンで塗料を塗工する。塗布の簡易性、塗布量の制御のしやすさ、塗料の均一塗工を実現できる点からは、ダイコーティングが好ましい。ダイコータを用いた発熱組成物の塗料の塗工の詳細は、例えば本出願人の先の出願に係る特許第4155791号公報に記載されている。 The paint usually contains a carbon material and water in addition to the particles of the oxidizable metal. Moreover, you may mix | blend a thickener and surfactant from a viewpoint of improving the dispersibility of the solid content in a coating material. The coating material containing these components is applied continuously or intermittently, for example, on one surface of a base sheet made of a continuous long product. Moreover, as a coating method of a coating material, various well-known coating methods can be especially used without a restriction | limiting. For example, roller coating, die coating, screen printing, roller gravure, knife coating, curtain coater, etc. are used. Using these coating methods, the paint is applied in a desired coating pattern. Die coating is preferable from the viewpoint of easy application, easy control of the coating amount, and uniform coating of the paint. Details of the coating of the heat-generating composition using the die coater are described in, for example, Japanese Patent No. 415791 related to the earlier application of the present applicant.
発熱層の形成に用いられる塗料においては、被酸化性金属の粒子100質量部に対して、炭素材料が1〜20質量部、特に2〜14質量部含まれていることが好ましい。水は、25〜85質量部、特に35〜75質量部含まれていることが好ましい。増粘剤は、0.05〜10質量部、特に0.1〜5質量部含まれていることが好ましい。界面活性剤は、0.1〜15質量部、特に0.2〜10質量部含まれていることが好ましい。また、水は、塗料の全体の質量に対して18〜48質量%、特に23〜43質量%含まれていることが好ましい。塗料の粘度は23℃・50%RH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。測定は、ローターを6rpmで回転させて行った。 The coating material used for forming the heat generating layer preferably contains 1 to 20 parts by mass, particularly 2 to 14 parts by mass of the carbon material with respect to 100 parts by mass of the oxidizable metal particles. It is preferable that the water is contained in an amount of 25 to 85 parts by mass, particularly 35 to 75 parts by mass. The thickener is preferably contained in an amount of 0.05 to 10 parts by mass, particularly 0.1 to 5 parts by mass. The surfactant is preferably contained in an amount of 0.1 to 15 parts by mass, particularly 0.2 to 10 parts by mass. Moreover, it is preferable that water is contained 18-48 mass% with respect to the whole mass of a coating material, especially 23-43 mass%. The viscosity of the paint is preferably 500 to 30,000 mPa · s, particularly 1,000 to 15,000 mPa · s at 23 ° C. and 50% RH. For measurement of the viscosity, a No. 4 rotor of a B-type viscometer was used. The measurement was performed by rotating the rotor at 6 rpm.
前記の塗料の塗工によって、基材シートの一方の面上に塗工層が形成される。塗工層は、塗工面に後に電解質を添加することによって前記発熱層となる部分である。いずれの方法で塗工層を形成した場合であっても、該塗工層の表面は平坦に形成されることが、次工程である(2)の凹部形成工程において首尾良く凹部を形成し得る点から好ましい。なお、本明細書において「塗工層」という場合、(A)被酸化性金属の粒子等を含むが、電解質は含まない塗料を塗工して形成された層を意味するだけでなく、(B)被酸化性金属の粒子等を含むが、電解質は含まない塗料を塗工して形成された層に電解質が添加された層や、(C)被酸化性金属の粒子等及び電解質の双方を含む塗料を塗工して形成された層も意味する。(B)及び(C)の層は発熱層のことである。 By applying the paint, a coating layer is formed on one surface of the base sheet. A coating layer is a part used as the said heat generating layer by adding electrolyte later to a coating surface. Regardless of the method used to form the coating layer, the surface of the coating layer can be formed flat, so that the recess can be successfully formed in the recess forming step (2), which is the next step. It is preferable from the point. In the present specification, the term “coating layer” means not only a layer formed by applying a paint containing (A) oxidizable metal particles but not containing an electrolyte. B) A layer in which an electrolyte is added to a layer formed by applying a paint containing an oxidizable metal but not an electrolyte, and (C) both an oxidizable metal particle and an electrolyte. It also means a layer formed by applying a paint containing. The layers (B) and (C) are heat generating layers.
基材シートが高吸収性ポリマーの粒子を含んでいる場合には、塗料中に含有されている水が適度に該高吸収性ポリマーに吸収保持され、塗工層の含水率は、塗料の含水率よりも低下する。その結果、塗工層の流動性が低下する。また、基材シートは、繊維材料を含んでいる場合には、このことによっても、塗料中に含有されている水が適度に基材シートに吸収保持され、塗工層の含水率が低減される。尤も、塗工層の含水率が過度に低下すると、その流動性が低下しすぎるので、次工程である(2)の凹部形成工程において凹部が形成しづらくなる場合がある。この観点から、(2)の凹部形成工程に付される前の状態において、塗工層の含水率が10〜48質量%、特に20〜43質量%となるように、塗料の含水率や、基材シートの吸水性を調整することが好ましい。塗工層の含水率の測定は、上述した発熱層の含水率の測定と同様にして行う。 When the base sheet contains particles of the superabsorbent polymer, the water contained in the paint is appropriately absorbed and retained by the superabsorbent polymer, and the water content of the coating layer is determined by the water content of the paint. Decrease than rate. As a result, the fluidity of the coating layer decreases. Further, when the base sheet contains a fiber material, this also allows the water contained in the paint to be appropriately absorbed and retained by the base sheet, thereby reducing the moisture content of the coating layer. The However, if the moisture content of the coating layer is excessively decreased, the fluidity is excessively decreased, so that it may be difficult to form the recesses in the recess forming step (2) as the next step. From this viewpoint, in the state before being subjected to the recess forming step of (2), the moisture content of the coating layer is such that the moisture content of the coating layer is 10 to 48 mass%, particularly 20 to 43 mass%, It is preferable to adjust the water absorption of the base sheet. The moisture content of the coating layer is measured in the same manner as the measurement of the moisture content of the heat generating layer described above.
塗料の塗布は、基材シートにおける塗料を塗布する一面側とは反対側の面側から吸引しつつ行うことが、塗料の一部とともに被酸化性金属の粒子を含む塗料中の固形分を基材シートの繊維材料間に取り込ませる観点から好ましい。被酸化性金属の粒子等を基材シート中に取り込ませることで、塗工層と基材シートの一体性が増し、基材シートからの発熱層の脱落(使用前、使用中、使用後)が効果的に防止される。 The coating is applied while sucking from the side opposite to the one side where the coating is applied on the base sheet, based on the solid content in the coating containing part of the coating and particles of oxidizable metal. It is preferable from a viewpoint of taking in between the fiber materials of a material sheet. By incorporating particles of oxidizable metal into the substrate sheet, the integrity of the coating layer and the substrate sheet is increased, and the exothermic layer is removed from the substrate sheet (before, during, and after use). Is effectively prevented.
(2)凹部形成工程
このようにして塗工層が形成されたら、該塗工層の表面側から棒状体を接近させて、該棒状体の下端を該塗工層中に進入させる。この操作は塗工層が流動状態を有している間に行うことが有利である。流動状態とは、例えば塗工層の含水率が上述した範囲内にある状態のことであり、外力の作用によって不定形に形を変えることができる程度の粘ちょう性を有することを意味する。こうして塗工層に棒状体の下端を当接させた状態下に、塗工層と棒状体とを相対的に移動させて、塗工層の一部を掻き取り、移動方向と同方向に延びる筋状の凹部を形成する。塗工層と棒状体とを相対的に移動させる場合には、例えば(a)棒状体を固定しておき、塗工層を含む基材シートを一方向に走行させる方式、(b)塗工層を含む基材シートを固定しておき、棒状体を一方向に移動させる方式、(c)塗工層を含む基材シート及び棒状体を互いに180度反対の方向に移動させる方式などを採用することができる。先に述べた(1)の塗工工程において、一方向に走行する基材シートに塗工層を形成する場合には、その引き続きとして(a)の方式を採用することが好ましい。
(2) Concave formation step When the coating layer is formed in this way, the rod-shaped body is approached from the surface side of the coating layer, and the lower end of the rod-shaped body is caused to enter the coating layer. This operation is advantageously performed while the coating layer is in a fluid state. The fluidized state is, for example, a state in which the moisture content of the coating layer is within the above-described range, and means that the coating layer has a viscosity that can be changed into an indefinite shape by the action of an external force. Thus, with the lower end of the rod-shaped body in contact with the coating layer, the coating layer and the rod-shaped body are relatively moved to scrape off a part of the coating layer and extend in the same direction as the moving direction. A streak-like recess is formed. When relatively moving the coating layer and the rod-shaped body, for example, (a) a method in which the rod-shaped body is fixed and the base sheet including the coating layer is run in one direction, (b) coating Adopting a method of moving the rod-shaped body in one direction while fixing the substrate sheet including the layer, (c) a method of moving the substrate sheet including the coating layer and the rod-shaped body in directions opposite to each other by 180 degrees, etc. can do. In the coating step (1) described above, when the coating layer is formed on the base sheet traveling in one direction, it is preferable to adopt the method (a) as a continuation thereof.
塗工層が流動状態のうちに棒状体によって該塗工層を掻き取ると、該塗工層に負荷をかけずに凹部を容易に形成することができる。その結果、凹部に位置する発熱組成物と、隣り合う凹部間に位置する発熱組成物、すなわち凸部に位置する発熱組成物の組成や密度等が同じになり、発熱特性が損なわれにくくなる。また、棒状体を塗工層に挿入・引き抜きするだけの簡単な装置で凹部を形成することができるので、装置の清掃や整備が容易である。棒状体の交換にも手間がかからず低コストである。 When the coating layer is scraped off by the rod-shaped body while the coating layer is in a fluid state, the concave portion can be easily formed without applying a load to the coating layer. As a result, the exothermic composition located in the recesses and the exothermic composition located between adjacent recesses, that is, the exothermic composition located in the projections, have the same composition, density, and the like, and the exothermic characteristics are less likely to be impaired. Further, since the recess can be formed with a simple device that simply inserts and pulls out the rod-like body from the coating layer, the device can be easily cleaned and maintained. The replacement of the rod-shaped body does not take time and cost.
図1(a)に示すように、棒状体2が基材シート1上に形成された塗工層3内に挿入されて該塗工層3の掻き取りが行われると、図1(b)に示すように、掻き取られた発熱組成物4が除去されずに棒状体2に付着することがある。その状態で塗工層3の掻き取りが進行すると、図1(c)に示すように、棒状体2に付着した発熱組成物4の成長が進み塊4aになることがある。そして発熱組成物4の塊4aがある大きさまで達すると、塊4aは棒状体2に付着し続けることができず、棒状体2から分離する。分離した発熱組成物4の塊4aそれ自体は、塗工層3を構成している発熱組成物と同組成なので異物ではない。したがって、棒状体2から分離した塊4aが塗工層3上に残存しても、その塊4aが塗工層3に悪影響を及ぼすことはない。そして、塊4aが棒状体2から分離することで、該棒状体2は発熱組成物が付着していないか、付着量が少ない状態に戻る。すなわち棒状体2は自己クリーニングされる。このように、棒状体2を用いることで、発熱組成物4の付着、その塊4aの成長、塊4aの分離除去というサイクルが繰り返し起こるので、棒状体2を頻繁に清掃する必要がないという有利な効果が奏される。なお図1(a)ないし(c)は、基材シート1が、紙面と直交する方向に走行している状態を示している。
As shown in FIG. 1 (a), when the rod-
棒状体を用いた塗工層の掻き取りによって凹部を形成する場合、1本の棒状体を用いると、1条の凹部が形成される。これに対して、図2(a)及び(b)に示すように、棒状体2を複数本用い、これらを、塗工層3を含む基材シート1の走行方向Dと交差する方向にわたって所定の間隔を置いて配置しておき、この状態下に塗工層3を含む基材シート1を走行させると、走行方向Dに延びる多条の凹部5が形成される。
When forming a recessed part by scraping off the coating layer using a rod-shaped body, if one rod-shaped body is used, one recessed part will be formed. On the other hand, as shown in FIGS. 2A and 2B, a plurality of rod-
図2(a)及び(b)に示すように棒状体2を複数本用いた場合には、各棒状体2の長さを同じにしてもよく、あるいは異ならせてもよい。各棒状体2の長さを同じに設定した場合には、形成される各凹部の深さは同じになる。一方、棒状体2の長さが異なる場合には、その長さに応じた深さの凹部が形成される。
When a plurality of rod-
塗工層を含む基材シートを一方向に走行させている間に、塗工層に棒状体の下端を当接させた状態を維持しつつ、走行方向と交差する方向に棒状体を往復運動させると、山型又は曲線状の波形の凹部を形成することができる。例えば塗工層を含む基材シートを一方向に一定速度で走行させつつ、該方向と直交する方向に棒状体を一定速度で往復運動させると、正弦波状に蛇行した凹部を形成することができる。 While the base sheet including the coating layer is traveling in one direction, the rod-shaped body is reciprocated in the direction intersecting the traveling direction while maintaining the state where the lower end of the rod-shaped body is in contact with the coating layer. By doing so, a concave portion having a mountain shape or a curved waveform can be formed. For example, when a rod-shaped body is reciprocated at a constant speed in a direction orthogonal to the base sheet including a coating layer while traveling in a direction at a constant speed, a concave portion meandering in a sine wave shape can be formed. .
また、塗工層を含む基材シートを一方向に走行させている間に、塗工層に棒状体の下端を当接させた状態を維持しつつ、棒状体を塗工層の面と直交する方向に往復運動させると、そのようにして形成された凹部においては、凹部の深さが、凹部の延びる方向にわたって変化したものとなる。 In addition, while the base sheet including the coating layer is traveling in one direction, the rod-shaped body is orthogonal to the surface of the coating layer while maintaining the state where the lower end of the rod-shaped body is in contact with the coating layer. When the reciprocating motion is performed in the direction in which the concave portion is formed, the depth of the concave portion changes in the direction in which the concave portion extends in the concave portion thus formed.
更に、塗工層を含む基材シートを一方向に走行させている間に、塗工層に棒状体の下端を当接させた状態を維持しつつ、走行方向と交差する方向に棒状体を往復運動させるとともに、棒状体を塗工層の面と直交する方向に往復運動させてもよい。 Furthermore, while the base sheet including the coating layer is traveling in one direction, the rod-shaped body is moved in a direction intersecting the traveling direction while maintaining the state where the lower end of the rod-shaped body is in contact with the coating layer. While reciprocating, you may reciprocate a rod-shaped body in the direction orthogonal to the surface of a coating layer.
棒状体は一般に直線状のものであり、棒状体はその延びる方向が塗工層の面と直交するような位置関係で、該棒状体の下端を塗工層に当接させることができる。これに代えて、図3に示すように、塗工層3を含む基材シート1の走行状態を、走行方向Dに沿って横から視たとき、棒状体2は、その下端2aがその上端2bに対して走行方向Dの下流側に位置しており、それによって棒状体2が、塗工層の厚み方向Wに対して傾斜した状態になっているような位置関係で、棒状体2の下端2aを塗工層3に当接させてもよい。このようにすることで、塗工層3を掻き取るときの抵抗を低減させることができ、塗工層に負荷を一層かけずに凹部5を形成することができる。また、上述した自己クリーニング性を向上させることもできる。
The rod-shaped body is generally linear, and the rod-shaped body can be brought into contact with the coating layer at the lower end of the rod-shaped body in such a positional relationship that the extending direction is orthogonal to the surface of the coating layer. Instead, as shown in FIG. 3, when the traveling state of the
棒状体2としては、例えば図4(a)に示すように、円柱状のものを用いることができる。この棒状体2の下端面は平坦面になっている。この形状の棒状体に代えて、図4(b)に示す棒状体を用いることもできる。この棒状体の下端は下に凸の丸みを帯びた曲面形状になっている。この形状の棒状体を用いることで、図4(a)に示す棒状体を用いる場合よりも、塗工層の掻き取りの抵抗を低減させることができる。塗工層の掻き取りの抵抗を一層低減させる観点からは、図4(c)に示す棒状体を用いることもできる。この棒状体の下端は、先細りの尖鋭な形状となっている。したがって、この棒状体を用いると、塗工層の掻き取りの抵抗を一層低減させることができる上に、狭幅の凹部を容易に形成することができる。
As the rod-shaped
棒状体の横断面形状は、例えば円形や正多角形などの等方性の形状であることが、塗工層の掻き取りの抵抗を低減させる観点から好ましい。尤も、異方性のある横断面形状、例えば横断面が楕円形や菱形である棒状体を用いることもできる。横断面が異方性のある形状である場合、そのアスペクト比(長軸/短軸)が50以下、特に30以下であることが、塗工層の掻き取りの抵抗を過度に固めないようにする観点から好ましい。また、横断面が異方性のある形状である場合、その長軸方向が、基材シートの走行方向と一致するように棒状体を配置することが好ましい。 The cross-sectional shape of the rod-shaped body is preferably an isotropic shape such as a circle or a regular polygon, for example, from the viewpoint of reducing the resistance of scraping of the coating layer. However, it is also possible to use an anisotropic transverse cross-sectional shape, for example, a rod-like body having an oval or rhombic cross section. When the cross section has an anisotropic shape, the aspect ratio (major axis / minor axis) is 50 or less, particularly 30 or less so that the resistance to scraping of the coating layer is not excessively hardened. From the viewpoint of Moreover, when a cross section is an anisotropic shape, it is preferable to arrange | position a rod-shaped body so that the major axis direction may correspond with the running direction of a base material sheet.
棒状体の太さは、該棒状体の横断面が例えば円形の場合、直径で表して0.5〜5mm、特に1〜3mmであることが、所望の幅の凹部を確実に形成し得る点から好ましい。横断面が等方性の形状である場合、例えば正多角形である場合、該正多角形に外接する円の直径が上述の範囲であることが好ましい。棒状体の横断面が異方性のある形状である場合、例えば楕円形や菱形である場合、基材シートの走行方向と直交する方向での棒状体の幅が上述の範囲であることが好ましい。 When the cross-section of the rod-shaped body is circular, for example, the thickness of the rod-shaped body is 0.5 to 5 mm, particularly 1 to 3 mm in terms of diameter, so that a recess having a desired width can be reliably formed. To preferred. When the cross section is an isotropic shape, for example, when it is a regular polygon, it is preferable that the diameter of a circle circumscribing the regular polygon is in the above-described range. When the cross-section of the rod-shaped body is an anisotropic shape, for example, when it is an ellipse or a rhombus, the width of the rod-shaped body in the direction orthogonal to the running direction of the base sheet is preferably in the above range. .
塗工層に凹部が形成されたら、該凹部の形状を保つために、塗工層の水分率を低減させて、該塗工層の流動性を低下させることが好ましい。この目的のために、基材シートとして吸水性を有するものを用いることが好ましい。基材シートの吸水性をコントロールするためには、例えば基材シートを構成する繊維の種類及び親水性繊維/疎水性繊維の比率等や、基材シートに高吸収性ポリマーを添加する等の手段を採用することができる。これらの手段を適宜組み合わせることで、塗料の塗工の直後では十分な流動状態を保ち、かつ所定時間の経過後に塗工層の流動性を低下させることができる。 When a concave portion is formed in the coating layer, it is preferable to reduce the fluidity of the coating layer by reducing the moisture content of the coating layer in order to maintain the shape of the concave portion. For this purpose, it is preferable to use a substrate sheet having water absorption. In order to control the water absorption of the base sheet, for example, the type of fiber constituting the base sheet and the ratio of hydrophilic fiber / hydrophobic fiber, means such as adding a superabsorbent polymer to the base sheet, etc. Can be adopted. By appropriately combining these means, a sufficient fluid state can be maintained immediately after coating of the paint, and the fluidity of the coating layer can be reduced after a predetermined time.
別法として、棒状体を所定温度に加熱した状態下にその下端を塗工層に当接させて、該塗工層を掻き取ることもできる。加熱された棒状体を用いることで、発熱組成物を掻き取った部位での塗工層の水分率を急速に低下させることができ、形成された凹部の保形性を容易にかつ確実に高めることができる。この観点から、棒状体を80〜300℃、特に120〜200℃に加熱しておくことが好ましい。棒状体の加熱は、例えば該棒状体の上端を熱源と熱的に接続しておき、熱源からの伝熱によって該棒状体の下端を所定温度に加熱すればよい。 As another method, the lower end of the rod-shaped body may be brought into contact with the coating layer while being heated to a predetermined temperature, and the coating layer may be scraped off. By using a heated rod-like body, the moisture content of the coating layer at the site where the exothermic composition has been scraped off can be rapidly reduced, and the shape retention of the formed recesses can be easily and reliably increased. be able to. From this viewpoint, it is preferable to heat the rod-shaped body to 80 to 300 ° C, particularly 120 to 200 ° C. The rod-shaped body may be heated by, for example, connecting the upper end of the rod-shaped body thermally to a heat source and heating the lower end of the rod-shaped body to a predetermined temperature by heat transfer from the heat source.
以上の工程は塗工層の表層部に、一方向に筋状に延びる凹部を形成する方法に関するものであるところ、本製造方法においては、かかる凹部を形成した後に、前記方向と交差する第2の方向に延びる第2の凹部を形成して、目的とする発熱体の柔軟性を一層高めてもよい。この柔軟性を一層顕著なものにする観点からは、2つの方向の交差角を45度以上に設定することが好ましい。特に、発熱体の面内のいずれの方向においても略同等な柔軟性を発現させる観点からは、2つの方向は互いに直交していることが好ましい。2つの異なる方向に凹部を形成した場合には、凸部は連続したものにはならず、断続して延びる態様となる。異なる2方向に延びる凹部を形成するには、例えば、塗工層を含む基材シートの走行中に、塗工層に棒状体の下端を当接させた状態を維持しつつ、走行方向と交差する方向に棒状体を往復運動させて、基材シートの走行方向に延びる波状の凹部を形成し、次いで、該波状の凹部と交差する別の波状の凹部を、棒状体を同様に往復運動させて形成すればよい。 The above process relates to a method for forming a concave portion extending in a line in one direction in the surface layer portion of the coating layer. In this manufacturing method, after forming the concave portion, the second direction intersecting with the direction is the second. A second concave portion extending in the direction of may be formed to further increase the flexibility of the target heating element. From the viewpoint of making this flexibility more remarkable, it is preferable to set the crossing angle between the two directions to 45 degrees or more. In particular, the two directions are preferably orthogonal to each other from the viewpoint of developing substantially the same flexibility in any direction within the plane of the heating element. When the concave portions are formed in two different directions, the convex portions are not continuous but extend intermittently. In order to form recesses extending in two different directions, for example, while the base sheet including the coating layer is running, the lower end of the rod-shaped body is kept in contact with the coating layer while intersecting the running direction. The rod-shaped body is reciprocated in the direction of travel to form a corrugated recess extending in the running direction of the base sheet, and then another corrugated recess intersecting the corrugated recess is reciprocated in the same manner. May be formed.
2つの異なる方向に凹部及び凸部を形成する場合には、棒状体の下端が基材シートの表面に当接するように該棒状体の塗工層内への進入深さを調節することが好ましい。このようにすることで、塗工層の厚みと同じ深さの凹部が形成でき、かつ各凸部はその周囲が、露出した基材シートの表面によって取り囲まれて、個々に独立して区画された状態となる。このような凸部を形成することで、目的とする発熱体の柔軟性を更に一層高めることができる。 When the concave and convex portions are formed in two different directions, it is preferable to adjust the penetration depth of the rod-shaped body into the coating layer so that the lower end of the rod-shaped body is in contact with the surface of the base sheet. . By doing so, concave portions having the same depth as the thickness of the coating layer can be formed, and the circumference of each convex portion is surrounded by the exposed surface of the base sheet, and is individually partitioned. It becomes a state. By forming such a convex part, the flexibility of the target heating element can be further enhanced.
(3)電解質添加工程
このようにして塗工層の表層部に凹部及び凸部を形成したら、該塗工面側に、電解質を固体状態で又は水溶液の状態で添加する。塗工層に形成された凹部及び凸部の形状を保つ観点からは、該塗工層の流動性を高めない添加態様である固体状態で電解質を添加することが有利である。電解質を固体状態で添加する場合には、該電解質は、被酸化性金属の粒子及び水とは別に添加される。電解質の添加に際しては、例えば香り成分のカプセルなどの他の固体成分(ただし被酸化性金属の粒子は除く)が共存してもよいが、好ましくは電解質のみを単独で添加する。その場合、他の固体成分は、先に述べた塗料中に配合される。電解質を単独で添加することで、それ以外の固体成分の発熱層における分散性が向上するという有利な効果が奏される。また、電解質を固体状態で添加することで、水溶液で添加する場合に比較して機器の腐食を抑制でき、また機器及び/又はその周囲への電解質の飛散を抑制できるという有利な効果が奏される。
(3) Electrolyte addition process If a recessed part and a convex part are formed in the surface layer part of a coating layer in this way, electrolyte will be added to this coating surface side in a solid state or the state of aqueous solution. From the viewpoint of maintaining the shape of the concave and convex portions formed in the coating layer, it is advantageous to add the electrolyte in a solid state, which is an addition mode that does not increase the fluidity of the coating layer. When the electrolyte is added in a solid state, the electrolyte is added separately from the oxidizable metal particles and water. When the electrolyte is added, other solid components such as capsules of scent components (except for the oxidizable metal particles) may coexist, but preferably only the electrolyte is added alone. In that case, the other solid components are blended in the paint described above. By adding the electrolyte alone, there is an advantageous effect that the dispersibility of the other solid components in the heat generating layer is improved. Further, by adding the electrolyte in a solid state, it is possible to suppress the corrosion of the device and to suppress the scattering of the electrolyte to the device and / or its surroundings as compared with the case where it is added as an aqueous solution. The
電解質が固体状態で添加される場合、その形態に特に制限はない。例えば個々の粒子が目視可能な程度の大きさを有する粒状体でもよく。肉眼では目視不可能な程度の大きさを有する小粒子でもよい。塗料の塗工によって形成された塗工層への円滑な溶解の点からは、電解質を小粒子の集合体としての粉体(粉末)の状態で添加することが好ましい。例えば平均粒子径が50〜1000μm、特に100〜800μmである粉体の状態で、電解質を添加することが好ましい。平均粒子径は、例えばJIS Z8801の標準ふるいを用いたふるい分け方法にて測定できる。 When the electrolyte is added in a solid state, the form is not particularly limited. For example, it may be a granular material having such a size that individual particles are visible. Small particles having a size that cannot be seen with the naked eye may be used. From the viewpoint of smooth dissolution in the coating layer formed by coating the paint, it is preferable to add the electrolyte in the form of a powder (powder) as an aggregate of small particles. For example, it is preferable to add the electrolyte in the state of a powder having an average particle diameter of 50 to 1000 μm, particularly 100 to 800 μm. The average particle size can be measured, for example, by a sieving method using a standard sieve of JIS Z8801.
電解質を固体状態で添加するための装置としては、例えばスクリューフィーダ、電磁フィーダ、オーガ式フィーダなどを用いることができる。なお、電解質は、発熱体の使用時までに発熱層中に均一に存していればよく、電解質添加工程において電解質を基材シートに対し均一に添加しなくてもよい。 As an apparatus for adding the electrolyte in a solid state, for example, a screw feeder, an electromagnetic feeder, an auger type feeder, or the like can be used. In addition, the electrolyte should just exist uniformly in a heat generating layer by the time of use of a heat generating body, and does not need to add an electrolyte uniformly with respect to a base material sheet in an electrolyte addition process.
一方、電解質を水溶液の状態で添加する方法としては、ノズルによる滴下又は噴霧、ブラシによる塗布、ダイコーティング等が用いられるが、周囲への電解質水溶液の飛散や、電解質水溶液吐出口の詰まり防止、塗料との接触による製造設備の汚染防止の点からノズルによる滴下若しくは噴霧することが好ましい。電解質の濃度は、発熱層の含水率が適切な範囲となり、該発熱層の流動状態が適度になるように調整される。 On the other hand, as a method of adding the electrolyte in the form of an aqueous solution, dripping or spraying with a nozzle, application with a brush, die coating, etc. are used. From the viewpoint of preventing contamination of the production equipment due to contact with the nozzle, it is preferable to drop or spray the nozzle with a nozzle. The concentration of the electrolyte is adjusted so that the moisture content of the heat generating layer falls within an appropriate range and the flow state of the heat generating layer becomes appropriate.
電解質の添加量は、該電解質が固体状態で添加される場合又は水溶液の状態で添加される場合のどちらであっても、被酸化性金属の粒子の単位面積当たりの添加量100質量部に対して、0.5〜15質量部、特に1〜10質量部であることが好ましい。 Whether the electrolyte is added in a solid state or in the form of an aqueous solution, the amount of the electrolyte added is 100 parts by mass per unit area of the oxidizable metal particles. The content is preferably 0.5 to 15 parts by mass, particularly 1 to 10 parts by mass.
塗工層への電解質の添加によって発熱層が形成され、目的とする発熱体が得られる。この発熱層においては、その表層部に少なくとも一方向に筋状に延びる凹部が形成されている。発熱体が、同一の又は異なる2枚の基材シート間に発熱層が設けられた形態である場合には、表層部に凹部が形成された発熱層における、該凹部が形成された面上に、別の基材シートを重ね合わせる工程を行ってもよい。 By adding an electrolyte to the coating layer, a heat generating layer is formed, and a desired heat generating element is obtained. In the heat generating layer, a concave portion extending in a line shape in at least one direction is formed in the surface layer portion. When the heating element is in a form in which a heating layer is provided between two identical or different base material sheets, on the surface where the recess is formed in the heating layer in which the recess is formed in the surface layer part. A step of superimposing different base material sheets may be performed.
このようにして目的とする発熱体が得られる。発熱体の製造後には、付加的な工程として発熱体被覆封止工程を行い、該発熱体を有する発熱具を製造することができる。発熱体被覆封止工程においては、発熱体を包材で被覆する。発熱体の製造を連続的に行い、連続長尺物からなる発熱体を製造した場合には、発熱体被覆封止工程に先立ち、連続長尺物からなる発熱体を、その幅方向にわたって裁断して毎葉の発熱体を製造することが好ましい。 In this way, the intended heating element is obtained. After the heating element is manufactured, a heating element covering and sealing step can be performed as an additional process to manufacture a heating tool having the heating element. In the heating element covering and sealing step, the heating element is covered with a packaging material. When a heating element is manufactured continuously and a heating element made of a continuous long object is manufactured, the heating element made of a continuous long object is cut in the width direction prior to the heating element covering and sealing step. It is preferable to produce a heating element for each leaf.
基材シートを1枚用い、該基材シートの一面に発熱層を形成した場合には、毎葉の発熱体を所定の間隔をおいて一方向に走行させつつ、発熱層が形成された側に、連続長尺物からなる第1の被覆シートを配置するとともに、他方の側に、同じく連続長尺物からなる第2の被覆シートを配置する。一対の基材シートを用いて発熱体を製造した場合には、2枚の基材シートのうちの一方のシートの外側に第1の被覆シートを配置するとともに、他方のシートの外側に、同じく連続長尺物からなる第2の被覆シートを配置する。次いで第1の被覆シート及び第2の被覆シートにおける発熱体からの延出域を所定の接合手段によって接合する。接合は、発熱体における左右の側縁の外方及び前後の端縁の外方において行われる。接合手段としては、熱融着、超音波接合、接着剤による接着等が挙げられる。 When one base sheet is used and a heat generating layer is formed on one surface of the base sheet, the side on which the heat generating layer is formed while the heating elements of each leaf run in one direction at a predetermined interval In addition, a first covering sheet made of a continuous long object is disposed on the other side, and a second covering sheet also made of a continuous long object is disposed on the other side. When a heating element is manufactured using a pair of base sheets, the first cover sheet is disposed outside one of the two base sheets, and the same is placed outside the other sheet. The 2nd coating sheet which consists of a continuous long thing is arrange | positioned. Subsequently, the extension area | region from the heat generating body in a 1st coating sheet and a 2nd coating sheet is joined by a predetermined joining means. Joining is performed outside the left and right side edges and outside the front and rear edges of the heating element. Examples of the bonding means include heat fusion, ultrasonic bonding, and adhesion using an adhesive.
このようにして、複数の発熱具が一方向に連結された状態の連続長尺物が得られる。この連続長尺物を、隣り合う発熱体間において幅方向にわたって裁断することで、目的とする発熱具が得られる。この発熱具は、次工程において、酸素バリア性を有する包装袋内に密封収容される。 In this manner, a continuous long object in which a plurality of heating tools are connected in one direction is obtained. By cutting this continuous long object across the width direction between adjacent heating elements, the intended heating tool is obtained. In the next step, the heating tool is hermetically housed in a packaging bag having oxygen barrier properties.
なお、本製造方法においては、製造過程、特に電解質添加工程後の工程での被酸化性金属の酸化を抑制するために、製造ラインを非酸化性雰囲気に保つことが好ましい。 In this production method, it is preferable to keep the production line in a non-oxidizing atmosphere in order to suppress oxidation of the oxidizable metal in the production process, particularly in the step after the electrolyte addition step.
以上の製造方法においては、発熱体被覆封止工程に先立ち、連続長尺物からなる発熱体を、その幅方向にわたって裁断したが、これに代えて、凹部形成工程と電解質添加工程の間で、塗工層が形成された連続長尺物からなる基材シートを裁断し、毎葉となった該基材シートに、電解質添加工程で電解質の添加を行ってもよい。 In the above manufacturing method, prior to the heating element covering and sealing step, the heating element consisting of a continuous long object was cut across its width direction, but instead, between the recess formation step and the electrolyte addition step, The base material sheet which consists of a continuous long thing in which the coating layer was formed may be cut | judged, and electrolyte may be added to this base material sheet used as each leaf by an electrolyte addition process.
また、以上の製造方法においては、基材シートに塗料を塗工して塗工層を形成した後に、該塗工層に凹部を形成し、更に電解質を添加して発熱層を形成したが、これに代えて、まず基材シートに電解質を固体状態又は水溶液の状態で添加し、次いで塗料を塗工した後に、凹部を形成して発熱層を形成してもよい。あるいは、塗料と電解質とを別個に添加するのではなく、被酸化性金属の粒子、炭素成分、水及び電解質を含む塗料を調製し、該塗料を基材シートに塗工した後に、凹部を形成して発熱層を得てもよい。 In the above manufacturing method, after forming a coating layer by applying a paint to the base sheet, a concave portion is formed in the coating layer, and an electrolyte is further added to form a heat generation layer. Instead of this, first, an electrolyte may be added to the base sheet in a solid state or in an aqueous solution, and then a paint may be applied, and then a recess may be formed to form a heat generating layer. Alternatively, instead of adding the paint and the electrolyte separately, the paint containing the oxidizable metal particles, the carbon component, water and the electrolyte is prepared, and the coating is applied to the base sheet, and then the recess is formed. Thus, a heat generating layer may be obtained.
図5には、本製造方法に好ましく用いられる装置の一例が示されている。この装置は、塗料の塗工部10、凹部形成部20、電解質添加部30、第1裁断部40、リピッチ部50、被覆部60、封止部70及び第2裁断部80を備えている。
FIG. 5 shows an example of an apparatus preferably used in the manufacturing method. The apparatus includes a
塗工部10はダイコータ11を備えている。また、ダイコータ11のダイリップに対向し、かつ矢印方向に周回するワイヤメッシュの無端ベルト12も備えている。更に、無端ベルト12を挟んでダイコータ11のダイリップに対向してサクションボックス13も備えている。基材シートの原反ロール1Aから繰り出された連続長尺物からなる基材シート1は、無端ベルト12によって搬送され、その一方の面に、ダイコータ11によって塗料が塗工され、塗工層が形成される。無端ベルト12による基材シート1の搬送に際してはサクションボックス13を作動させ、搬送を安定化させるとともに、塗料を吸引して基材シート1に安定保持させる。
The
凹部形成部20は棒状体2を有している。棒状体2は、その上端の位置において固定板21に取り付けられている。固定板21は、基材シート1の走行方向と直交する方向(図5において紙面と直交する方向)に往復移動が可能な機構を有していてもよい。これに代えて、又はこれに加えて、固定板21は、塗工層の面と直交する方向(図5における上下方向)に往復移動が可能な機構を有していてもよい。
The
棒状体2は、塗工層の面に対して所定の角度をもって該塗工層内に進入している。塗工層の面と棒状体2とは一般に直交しているが、それ以外に、例えば先に述べた図3に示す角度関係になっていてもよい。棒状体2は、1本又は複数本が用いられ、それらの上端が固定板21に取り付けられている。
The rod-shaped
電解質添加部30は、電解質水溶液を滴下するノズル31を備えている。また、ノズル31の開口部に対向し、かつ矢印方向に周回するワイヤメッシュの無端ベルト12も備えている。更に、無端ベルト12を挟んでノズル31の開口部に対向してサクションボックス33も備えている。塗料が塗工された後の基材シート1は、無端ベルト12によって、凹部形成部20から電解質添加部30に搬送され、その基材シート1の塗工層に向かって、ノズル31のノズル孔から電解質が固体状態又は水溶液の状態で添加され、発熱層が形成される。電解質添加部30における基材シート1の搬送に際しては、サクションボックス33を作動させ、搬送を安定化させることもできる。塗料を塗工した後に電解質を添加することによって、発熱層中に発熱に好適な電解質の濃度を確保することができるとともに、電解質は、塗工層と基材シート1に含まれる水分によって、濃度が希釈されながら、基材シート1に吸収保持され、発熱層の水分率及び電解質濃度が好適になる。また、電解質の添加時のサクションボックス33の吸引によって、基材シート1の内部にまで電解質が浸透しやすくなる。
The
表層部に凹部を有する発熱層が形成された基材シート1に対しては、該発熱層の凹部が形成された面上に、連続長尺物からなる基材シート1’が供給される。基材シート1’は発熱層上に重ね合わされる。これによって、同一の又は異なる2枚の基材シート1,1’の間に、発熱層が設けられた発熱体の連続長尺物が形成される。
For the
この時点での発熱体の構造は図6に示すとおりであり、同一又は異なる2枚の基材シート1,1’間に、塗工層3である発熱層が配置されている。発熱層には複数条の凹部5が一方向に延びるように形成されている。隣り合う凹部5の間は凸部になっている。凹部5は、基材シート1’側に向けて開口している。
The structure of the heating element at this point is as shown in FIG. 6, and the heating layer as the
形成された発熱体の連続長尺物を、第1裁断部40において、幅方向にわたって裁断する。第1裁断部40は、ロータリーダイカッタ42とアンビルローラ43とを備えている。連続長尺物が両部材間を通過することで裁断が行われ、それによって毎葉の発熱体100Aが得られる。
The formed continuous long object of the heating element is cut in the first cutting
発熱体の連続長尺物の裁断は、該連続長尺物の幅方向に延びるように行われればよく、例えば該連続長尺物の幅方向にわたって直線的に行うことができる。あるいは、裁断線が曲線を描くように裁断を行うことができる。いずれの場合であっても、裁断によってトリムが発生しないような裁断パターンを採用することが好ましいが、楕円や流線形等の所望の形状に切り抜いてもよい。 The continuous long object of the heating element may be cut so as to extend in the width direction of the continuous long object, for example, linearly across the width direction of the continuous long object. Or it can cut so that a cutting line may draw a curve. In any case, it is preferable to employ a cutting pattern that does not cause trimming by cutting, but it may be cut into a desired shape such as an ellipse or streamline.
毎葉となった発熱体100Aはリピッチ部50において搬送方向の前後におけるピッチが変更され、前後隣り合う発熱体100A間が所定の距離を置いて再配置される。このようなリピッチの機構としては従来公知のものを特に制限なく用いることができる。
In the
リピッチされた発熱体100Aは、被覆部60に搬送され、連続長尺物からなる第1の被覆シート6と、同じく連続長尺物からなる第2の被覆シート7によってその全体が被覆される。基材シートを1枚用い、該基材シートの一面に発熱層を形成した場合には、第1の被覆シート6は、発熱体100Aにおける発熱層の形成されている側を被覆し、第2の被覆シート7は、発熱体100Aにおける発熱層が形成されていない側を被覆する。基材シートを2枚用い、基材シート1の一面に発熱層を形成した後、もう1枚の基材シート1’を発熱層上に重ね合わせた場合には、第1の被覆シート6は、発熱体100Aにおける基材シート1’上を被覆し、第2の被覆シート7は、発熱体100Aにおける基材シート1上を被覆する。この被覆状態を保ちつつ、発熱体100Aは、封止部70に導入される。封止部70は、シール凸部72を有する第1のローラ71と、同じくシール凸部72を有する第2のローラ73とを備えている。両ローラ71,73は、その軸方向が平行になるように、かつ各ローラ71,73のシール凸部72が互いに当接するか、又は両者間に所定のクリアランスが生じるような位置関係で配置されている。封止部70においては、発熱体100Aの前後左右から延出している第1及び第2の被覆シート6,7の延出部が、ヒートシールによって接合される。この接合は、発熱体100Aを取り囲む連続した気密の接合であるか、又は発熱体100Aを取り囲む不連続の接合である。
The
このようにして、複数の発熱具が一方向に連結された状態の連続長尺物が得られる。この連続長尺物を第2裁断部80において、その幅方向にわたって裁断する。第2裁断部80は、周面にカッター刃81を有するロータリーダイカッタ82とアンビルローラ83とを備えている。連続長尺物が両部材間を通過することで裁断が行われ、それによって目的とする発熱具100が得られる。裁断においては、先に述べた第1裁断部40における連続長尺物の裁断線が例えば直線状である場合には、本裁断部80における裁断線も直線とすることが好ましい。また、第1裁断部40における連続長尺物の裁断線が曲線である場合には、本裁断部80における裁断線もそれに倣った曲線とすることが好ましい。
In this manner, a continuous long object in which a plurality of heating tools are connected in one direction is obtained. The continuous long object is cut in the width direction in the
このようにして得られた発熱具100は、図7に示すように、第1の被覆シート6と第2の被覆シート7とからなる包材8で発熱体100Aの全体が包囲されている。基材シートを1枚用い、該基材シートの一面に発熱層を形成した場合には、発熱具100は、発熱体100Aの一方の面である発熱層が形成された面の側に、第1の被覆シート6が配置され、かつ他方の面である発熱層が形成されていない面の側に、第2の被覆シート7が配置されている。基材シートを2枚用い、基材シート1の一面に発熱層を形成した後、もう1枚の基材シート1’を発熱層上に重ね合わせた場合には、発熱具100は、発熱体100Aの一方の面を形成する基材シート1’上に、第1の被覆シート6が配置され、かつ他方の面を形成する基材シート1上に、第2の被覆シート7が配置されている。
As shown in FIG. 7, the
包材8における第1の被覆シート6は、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。第1の被覆シートの通気度(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言う)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第1の被覆シートとしては、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(第1の被覆シートにおける外方を向く面)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、第1の被覆シートの風合いを高めてもよい。
A part of the
包材8における第2の被覆シート7としては、発熱体の構造に応じて適切なものが選択される。第2の被覆シート7は、第1の被覆シート6よりも通気性の低いシートであることが、第1の被覆シート6を通じて水蒸気を安定して発生させる観点から好ましい。特に、発熱層が、第2の被覆シート7側に位置していない場合には、第2の被覆シート7は、第1の被覆シート6よりも通気性の低いシートであることが好ましい。ここで言う「通気性の低いシート」とは、一部に通気性を有するが、通気性の程度が第1の被覆シート6よりも低い場合と、通気性を有さない非通気性シートである場合との双方を包含する。第2の被覆シート7が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(第2の被覆シート7における外方を向く面)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。第2の被覆シート7が通気性シートである場合、該通気性シートとしては、第1の被覆シート6と同様のものを用いることができる。この場合、第2の被覆シート7の通気性は、第1の被覆シート6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。第2の被覆シート7が通気性シートであると、第1の被覆シート6の外面を、使用者の例えば肌や衣服に密着させた使用状態でも、安定した発熱を行うことができる。
As the
発熱具100は、第1の被覆シート6が配置されている側から水蒸気の発生が可能になっていることが好ましい。水蒸気の発生を可能とするためには、(A)発熱層が多量の水を含有していることを前提として、(B)発熱層を構成する各成分の割合を調節する方法、(C)発熱体100Aを包囲する第1及び第2の被覆シート6,7の通気度を調節する方法、(D)(B)と(C)を併用する方法等が挙げられる。基材シート1が親水性繊維を含むことによって、多量の水を保持することができる場合には、発熱具100は、多量の水蒸気を発生させることができる。基材シート1が親水性繊維を含むことに加えて高吸収性ポリマーも含有している場合には、このことによっても該基材シート1が多量の水を保持することができ、その結果、多量の水蒸気を発生させることができる。
It is preferable that the
第1の被覆シート6及び第2の被覆シート7がいずれも通気性を有する場合には、第1の被覆シート6の通気度の値を第2の被覆シート7の通気度の値よりも小さくして(すなわち通気性を高くして)、第1の被覆シート6を通じて放出される水蒸気の量の方が、第2の被覆シート7を通じて放出される水蒸気の量よりも多くなるようにすることが好ましい。第1の被覆シート6を通じて放出される水蒸気の量の方が、第2の被覆シート7を通じて放出される水蒸気の量よりも多くなる限りにおいて、第2の被覆シート7を通じて水蒸気が放出されることは何ら妨げられない。
When both the
発熱具100は、例えば人体に直接適用されるか、又は衣類に適用されて、人体の加温に好適に用いられる。人体における適用部位としては例えば肩、首、顔、目、腰、肘、膝、太腿、下腿、腹、下腹部、手、足裏などが挙げられる。また、人体のほかに、各種の物品に適用されてその加温や保温等にも好適に用いられる。
For example, the
1 基材シート
2 棒状体
3 塗工層
4 発熱組成物
4a 発熱組成物の塊
5 凹部
6 第1の被覆シート
7 第2の被覆シート
8 包材
100 発熱具
100A 発熱体
DESCRIPTION OF
Claims (8)
前記基材シートを一方向に走行させつつ、該基材シートの一面に、該被酸化性金属の粒子を少なくとも含む塗料を塗布して塗工層を形成した後、該塗工層が流動状態を有している間に、該塗工層に棒状体の下端を当接させて該塗工層を一部掻き取り、該基材シートの走行方向と同方向に延びる筋状の凹部を形成する、発熱体の製造方法。 A layer of a heat generating composition containing particles of an oxidizable metal, a carbon component, water and an electrolyte is provided on one surface of a substrate sheet having water absorption,
While the substrate sheet is traveling in one direction, a coating layer is formed on one surface of the substrate sheet by applying a coating containing at least the oxidizable metal particles, and then the coating layer is in a fluid state The lower end of the rod-shaped body is brought into contact with the coating layer to scrape off part of the coating layer to form a streak-like recess extending in the same direction as the running direction of the base sheet. A method of manufacturing a heating element.
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