JPH01227385A - 発熱性シート及びその製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、粉粒体状の化学発熱剤を分散固定した発熱性
シート及びその製造方法に関する。

［従来の技術］ 空気中の酸素と接触することにより発熱する多量の化学
発熱剤を、偏在させることなく、分散固定した発熱性シ
ートとして種々のものが知られている。

例えば、特公昭６２−４２２０号には、ポリウレタン発
泡体等の三次元連続気孔体に化学発熱剤を充填した発熱
性シートが開示されている。

［発明が解決しようとする課題］ しかしながら、この発熱性シートは、化学発熱剤の充填
層としてポリウレタン発泡体等の連続気孔を有するシー
トを用いているため、解決すべき課題として、以下に述
べる難点を有している。

（１）化学発熱剤として鉄粉と活性炭、及び食塩水等を
使用する場合には、食塩水の吸水・保水剤及び給水剤と
して、多量の木粉又はこれに類する天然セルロース粉末
を混合充填する必要があり、この分だけ更に充填層の容
積を増加し、充填シートの厚さを増加しなければならな
い。このため、発熱性シートは全体として嵩ぼり、素材
のもつ柔軟性及び弾力性を著しく失ったものとなる。ま
た、使用中に発熱反応の進行に伴って、充填された鉄粉
は多量の酸素と結合して酸化鉄となる過程で著しく重量
と体積を増加するため、予めこの体積増加を見込んだ厚
さの充填シートを用いる必要がある。なお、この酸化鉄
は前記の多量の木粉とともに、連続気孔体の強靭な骨格
を噛み込んだ固結層を形成するため、発熱性シートは、
使用中に益々柔軟性と弾力性を失い、ゴワゴワした不快
感を与えるようになる。

（２）粉粒体状の化学発熱剤が漏出しない様に、連続気
孔体の上下両側表面に、加熱溶融型網状接着剤を介して
、不織布を貼付する構造となっており、三種類の異質材
料を使用した五層構造であるため、材料及び加工工程が
複雑となっている。更に、充填シートの横側切断面から
の化学発熱剤の漏出を防ぐため、シート周辺部は化学発
熱剤を充填しないように施工するとともに、充填層より
やや大きめに裁断した網状接着剤及び不織布類とともに
ヒートシールして、周辺部の気孔を実質的に消滅せしめ
ている。このため、製造工程は複雑となり、大量生産に
適さない。

本発明は、上記問題点を解決し、薄くて柔軟かつ弾力性
に富む発熱性シート及びその簡単な製造方法を提供する
ことを目的としている。

［課題を解決するための手段］ 本発明の発熱性シートは、植物繊維及び／又は再生繊維
と合成繊維とからなる基布内に、化学発熱剤が分散固定
されており、この基布の少なくとも片側表面が加圧下で
加熱処理されたものである。

本発明の発熱性シートにおいては、その基布に柔軟で弾
力性に富む植物繊維及び／又は再生繊維が含まれている
ため、細密な三次元網状構造が形成されており、多量の
化学発熱剤が確実に保持固定される。更に、これらの繊
維の特性により、多量の化学発熱剤を含んでも、発熱性
シートは充分な柔軟性と弾力性を維持する。

また、基布には合成繊維が含まれているため、化学発熱
剤が充填された基布が圧縮されて少なくともその片側表
面が加熱処理されることにより、表面の合成繊維同士が
溶着するか又は合成繊維が他の植物繊維等と溶着する。

このため、発熱性シートに腰が与えられるとともに、シ
ート表面の目が密となり化学発熱剤の漏出が防止される
。

本発明に用いる基布としては、織布類、不織布類のいず
れも使用できるが、多量の化学発熱剤を分散固定させる
能力は不織布類が優れている。このような不織布類とし
ては、植物繊維及び／又は再生繊維と合成繊維とを使用
し、乾式法で得られる不織布、又は例えば紙のような湿
式法で得られるもの、又は例えば濾紙のような半湿式法
で得られるもの、及びこれらの不織布、紙、濾紙などを
さらに加工したものなどがあるが、特に不織布が好まし
い。

なお、基布として、適当な網目密度を有する積層体構造
の不織布を用いれば、充填された化学発熱剤が基布の底
面層を貫通して漏出することがない。

基布を構成する植物繊維としては、綿、麻、パルプ等が
挙げられるが、綿及びパルプが好ましい。特に好ましい
のは脱脂綿である。

また、再生繊維としては、レーヨン、ペンベルグ、キュ
プラ、けん化アセテート等が挙げられるが、レーヨンが
好ましい。

合成繊維としては、ポリエステル、ポリエチレン、ナイ
ロン、アクリル、ポリプロピレン、ポリウレタン、アセ
チルセルロース、塩化ビニル、塩化ビニリデン等が挙げ
られるが、繊維に腰があり、かつ優れた熱溶着性を有す
るものとしては、ポリエステル、ポリエチレン、ポリプ
ロピレンが好ましい。

基布を構成する各繊維の割合としては、化学発熱剤を保
持する能力、発熱反応を促進させる能力、シートの柔軟
性及び加熱処理により与えられる腰の強さ等を考慮する
と、植物繊維及び／又は再生繊維が１０〜９５％、合成
繊維が９０〜５％であることが好ましい。より好ましい
割合は、植物繊維及び／又は再生繊維が４０〜８０％、
合成繊維が６０〜２０％である。

本発明で用いる化学発熱剤とは、空気中の酸素と容易に
反応し、この反応の際に発熱する物質ならばよく、特に
制限はないが、例えば、純鉄、還元鉄、ニッケル、硫化
ソーダ及び亜硫酸ソーダ等の被酸化性物質、食塩、塩化
カルシウム、塩化マグネシウム、鉱酸及び水等の酸化促
進剤、活性炭、カーボン粉及び銅化合物とマンガン化合
物との混合物等の触媒、並びに、パーライト、セピオラ
イト、バーミキュライト、けいそう土、活性白土、シリ
カゲル、ゼオライト及び吸水性樹脂等の保水剤が挙げら
れる。

本発明の発熱性シートの製造方法としては、植物繊維及
び／又は再生繊維と合成繊維とからなる基布に、化学発
熱剤を充填し、次いでこの基布を加圧下で加熱加工する
方法がある。

基布に化学発熱剤を充填するには、基布上に化学発熱剤
を散布し、次いでこの上に他の基布を被せてサンドイッ
チ構造とすればよい。

また、材料となる基布が適当な厚みを有する場合には、
基布上に発熱剤を散布した後、基布を振動又は揺動させ
て、この基布内に化学発熱剤を沈降せしめればよい。こ
の場合には、他の基布を被せる必要はない。

なお、加圧下で加熱加工する方法としてエンボス加工法
を採用することにより、一定温度、及び一定圧力下で連
続生産することが可能となる。又、充填された多量の化
学発熱剤を基布内に固定することが容易となる。

次に、本発明の一態様を図面によってさらに具体的に説
明する。

なお、第１図は本発明の発熱性シートの一態様、第２図
は発熱性シートを製造するための工程図であり、いずれ
も縦断面図で示されている。

製造方法 １）植物繊維及び／又は再生繊維と合成繊維とからなる
基布（１２）の上に、化学発熱剤（１４）を均一に散布
する（第２図（ａ）参照）。

２）この上から、植物繊維及び／又は再生繊維と合成繊
維とからなる基布く１Ｂ）を被せる（第２図（ｂ）参照
）。

３）基布（１２）、化学発熱剤（１４）、及び基布（１
６）の全体を、上下両側より加圧しながら加熱する。こ
の際、基布（１２）の下面側若しくは基布（１Ｂ）の上
面側のいずれかのみを加熱してもよく、双方を加熱して
もよい。片側のみを加熱した場合には、他方側に薄膜を
貼付して化学発熱剤（１４）の漏出を防止することが考
えられる。加圧下で加熱する方法としては、エンボス加
工法を採用できる。

第１図の発熱性シート（１０）は、エンボス加工法によ
り製造したものであり、上面側に凹凸層が形成されてい
る。

なお、基布（１２）及び（１６）の厚みは自由に選択で
き、片方を薄膜に形成してもよい。

［発明の効果］ 本発明は、以上説明したように構成されているので、以
下に記載されるような効果を奏する。

（１）化学発熱剤を分散固定させる基布として、植物繊
維及び／又は再生繊維と合成繊維とからなる基布を用い
ているため、多量の化学発熱剤が、三次元網目構造内に
確実に保持され、移動、偏在することがない。

（２）基布に、植物繊維及び／又は再生繊維が含まれて
いるので、柔軟で弾力性に富むというこれらの繊維の特
性により、発熱性シートの柔軟性及び弾力性が維持され
る。

（３）基布に、熱溶着性の合成繊維が含まれているので
、加圧されなから基布の少なくとも片側表面が加熱処理
されることにより、発熱性シートに腰が与えられるとと
もに、シート表面の目が密となり化学発熱剤の漏出が防
止される。

（４）化学発熱剤の充填された上記組成の基布を、適当
な加圧下で加熱加工することにより、繊維の持つ当初の
柔軟性及び弾力性を失うことなく、又、空気の流通経路
を遮断することなく、全体は当初の厚さの数分の１の厚
さに圧縮成形されたシートとなる。

（５）発熱反応の進行に伴って発生する酸化物による体
積増加は、柔軟で弾力性のある繊維の網目状組織の自然
な増電によって吸収されるため、当初より必要以上に基
布を厚くする必要がない。

（８）以上のことより、多量の化学発熱剤を保持させて
も、発熱性シートは薄くて柔軟である。

（７）発熱助剤として食塩水を必要とする場合には、基
布に含まれている植物繊維及び／又は再生繊維が、食塩
水を吸収、保持、供給するため、多量の木粉等を充填す
る必要がない。

（８）植物繊維として綿及びパルプからなる群の少なく
とも１種を用い、又、再生繊維としてレーヨンを用いれ
ば、以上の効果は顕著となる。

（９）植物繊維及び／又は再生繊維４０〜８０％と熱溶
着性の合成繊維６０〜２０％とからなる基布を用いるこ
とにより、以上の効果は顕著となる。

（１０）適当な加圧下で加熱加工されて製造された発熱
性シートは、どの部分で切断しても、切断面から化学発
熱剤が漏出することがない。

従って、広巾長尺状の発熱性シート原反を生産した後に
、この原反を任意の形状寸法に切断するだけで、周辺部
をシールせずとも、適当な大きさの発熱性シートを大量
生産することが可能である。

（１１）化学発熱剤を、植物繊維及び／又は再生繊維と
熱溶着性の合成繊維とからなる基布で挾み、全体を加圧
下で加熱加工することにより、簡単に発熱性シートを形
成することが可能であり、製造工程の簡略化が図れる。

（１２）加圧下で加熱する方法としてエンボス加工法を
採用することにより、充填された多量の化学発熱剤を基
布内に固定することが容易となる。

（１３）以上の効果を奏する本発明により、発熱性シー
トを用いた製品の性能が向上するとともに、発熱性シー
トの利用分野が拡がる。

すなわち、化学カイロとして使用する場合は、化学発熱
剤の塊状化や発熱の偏在がないので、薄くて快適な採暖
具となり、又、火傷等も発生しない。

靴中敷として使用する場合は、全面が均一に加温される
とともに、弾力が維持されて発熱が継続する。又、凹凸
がないため、履き心地は快適である。

腰痛、肩こり、神経痛又は冷え症用の保温用具として使
用する場合は、使用個所に即した面積、形状、温度及び
発熱継続時間を自由に選定することが可能である。又、
温湿布剤、治療薬等との併用により治療効果の向上が図
れる。

［実施例］ 次に、実施例及び比較例により本発明をさらに詳細に図
面に従って説明するが、本発明はこのような実施例のみ
に限定されるものではない。

実施例１ 脱脂綿６０％及び熱融着ポリエステル繊維４０％で構成
された不織布（目付７３ｇ／ｄ、厚さ４朋）からなる基
布（１２）の上に、鉄粉１００重量部、活性炭１０重量
部、及び高吸水性樹脂５重量部を混合してなる粉末状化
学発熱剤（１４）を１７００ｇ／ｎｆ均一に散布した（
第２図（ａ）参照）。次に、この上から、上記基布（１
２）と同じ組成の不織布からなる基布（１６）を被せ（
第２図（ｂ）参照）、基布（１２）、粉末状化学発熱剤
（１４）、及び基布く１Ｂ）の全体をエンボス加工法に
より加圧下で加熱した。エンボス加工は、上ロールとし
て１６０℃に加熱したエンボスロールを用い、下ロール
として１６０℃に加熱したプレーンスチールロールを用
いて、圧力８　ｋｇ　／　ｃｄで行なった。

でき上がった発熱性シート（厚さ２ｍｍ）に、発熱助剤
として２０％食塩水を５５０　ｇ　／　ｒｒｒ噴霧する
ことにより、おだやかな発熱が始まった。

この発熱性シートを、縦１５０ｍｍ、横１００　ｍｒａ
サイズに切断し、通気性を調節した不織布等からなる被
覆袋に収容して日本工業規格５４１００−１９８５　（
使いすてかいろ）に基づいて発熱性能を測定した。最高
温度は５０℃、平均温度は４８℃、持続時間は１３時間
であり、柔かな安定した温熱効果が認められた。また、
適度な柔軟性と適度な腰とを有し、装着性も良好であっ
た。なお、気密性の袋に入れて酸素との接触を断つと、
発熱反応が停止し、長期保存ができた。気密性の袋から
取り出すと、再び発熱が始まった。

実施例２ 基布（１２）（１８）として、脱脂綿１０％、レーヨン
５０％、及び熱融着ポリエステル繊維４０％で構成され
た不織布（目付６０ｇ／ｒｒｒ、厚さ３ｍ■）を用いた
ことと、化学発熱剤（１４）を１１２０　ｇ　／　ｒｒ
ｒ散布したこと以外は実施例１と同様にして、発熱性シ
ート（厚さ２ｍｍ）を製造した。

この発熱性シートに、２０％食塩水を３７０ｇ　／　ｒ
ｒ？噴霧し実施例１と同様にして発熱性能を測定した。

最高温度は５０℃、平均温度は４８℃、持続時間は７．
５時間であり、柔かな安定した温熱効果が認められた。

また、適度な柔軟性と適度な腰とを有し、装着性も良好
であった。

実施例３ 基布（１２）（１Ｂ）として、脱脂綿５０％、レーヨン
１０％、及び熱融着ポリエステル繊維４０％で構成され
た不織布（目付６０ｇ／ｄ、厚さ３ｍｍ）を用いたこと
と、化学発熱剤（１４）を１０７０ｇ／ｒｒｒ散布した
こと以外は実施例１と同様にして、発熱性シート（厚さ
１．５ｍｍ）を製造した。

この発熱性シートに、２０％食塩水を３５５ｇ　／　ｒ
ｒｒ噴霧し実施例１と同様にして発熱性能を測定した。

最高温度は４９℃、平均温度は４５℃、持続時間は６．
７時間であり、柔かな安定した温熱効果が認められた。

また、適度な柔軟性と適度な腰とを有し、装着性も良好
であった。

実施例４ リンターパルプ８９％及びポリエチレン繊維１１％で構
成された不織布Ａ（目付１００ｇ／ゴ、厚さ１！ｌ１１
）の上に、これと同組成で目の粗い厚手の不織布Ｂ（目
付１００ｉ／ｒｄ”、厚さ６ｍｍ）をのせ、その上から
実施例１で用いた化学発熱剤を１５００．／ｎ−ｒ散布
し、更にその上から前記不織布Ａを被せ、以下実施例１
と同様にして発熱性シート（厚さ３ｍｍ）を製造した。

この発熱性シートに、２０％食塩水を５４０ｇ　／　ｒ
ｒ？噴霧し実施例１と同様にして発熱性能を測定した。

最高温度は４６℃、平均温度は４４℃、持続時間は１１
時間であり、柔かな安定した温熱効果が認められた。ま
た、適度な柔軟性と適度な腰とを有し、装着性も良好で
あった。

比較例１ 基布として、ポリエステル繊維とポリエチレン繊維で構
成された不織布（目付５０　ｇ　／　ｒｒ？、厚さ０．
２６ｍｍ）を用いた以外は実施例１と同様にして、発熱
性シートを製造した。この発熱性シートは、化学発熱剤
を充分に保持できなかった。また、エンボス加工中に基
布がロールに融着して加工が困難であった。

そこで、上下ロールとも１２０℃に温度を下げるととも
に、化学発熱剤の散布量を４００ｇ／ｒｒｆに減らして
、発熱性シート（厚さ０．５ｍｍ）を製造した。この発
熱性シートにおいては、化学発熱剤は保持されたが、発
熱は起きなかった。

比較例２ レーヨン５％、ポリエステル繊維２５％、及びナイロン
繊維７０％からなる不織布にエチレン−酢酸ビニル共重
合体接着層を付与した接着性不織布（目付６０ｇ／ゴ、
厚さ０．３ｍｍ）の上に、レーヨン８％及びポリエステ
ル繊維９２％をアクリル系接着剤で結合した不織布（目
付１００ｇ／ｒｒｒ、厚さ３龍）をのせ、その上から実
施例１で用いた化学発熱剤を１７００ｇ／ｒ＆散布し、
更にその上から前記接着性不織布を被せ、以下実施例１
と同様にして発熱性シート（厚さ２．５ｍｍ）を製造し
た。この発熱性シートにおいては発熱量が乏しかったが
、これは発熱性シートに占める合成繊維の割合が多すぎ
たため水分の保持が充分できなかったからであると考え
られる。

比較例３ 基布として脱脂綿１００％で構成された不織布（目付１
３０ｇ／ｒｒ？、厚さ８朋）を用いた以外は実施例１と
同様にして、発熱性シート（厚さ４ｍｍ）を製造した。

この発熱性シートにおいては、発熱はスムーズであり、
発熱量も充分であったが、基布が容易に剥離した。また
、基布を構成する繊維の三次元網目構造が粗であるため
、散布された化学発熱剤が基布を通過して漏出した。

そこで、この全体を、上下両側から、比較例２で用いた
接着性不織布で挾み、実施例１と同様にして発熱性シー
トを製造した。この発熱性シートにおいては、化学発熱
剤の漏出は防止できたが、基布の剥離は防止できなかっ
た。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の発熱性シートの一態様を示す縦断面
図、 第２図は、本発明の発熱性シートの製造方法の一態様を
説明するための工程図である。 符号の説明 １２．１６・・・・・・基布 １４　　　・・・・・・化学発熱剤

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、植物繊維及び／又は再生繊維と合成繊維とからなる
   基布内に、化学発熱剤が分散固定され、この基布は、少
   なくとも片側表面が加圧下で加熱処理された発熱性シー
   ト。 ２、前記植物繊維が綿及びパルプからなる群の少なくと
   も一種であり、前記再生繊維がレーヨンである請求項１
   記載の発熱性シート。 ３、前記基布が、植物繊維及び／又は再生繊維１０〜９
   ５％と合成繊維９０〜５％とからなる請求項１記載の発
   熱性シート。 ４、植物繊維及び／又は再生繊維と合成繊維とからなる
   基布に、化学発熱剤を充填し、次いでこの基布を加圧下
   で加熱加工する発熱性シートの製造方法。 ５、植物繊維及び／又は再生繊維と合成繊維とからなる
   基布上に、化学発熱剤を散布し、次いでこの上に、植物
   繊維及び／又は再生繊維と合成繊維とからなる基布を被
   せ、全体を加圧下で加熱加工する請求項４記載の発熱性
   シートの製造方法。 ６、加圧下で加熱加工する方法がエンボス加工法である
   請求項５記載の発熱性シートの製造方法。