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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公開特許公報(A)
(11)【公開番号】P2024139563
(43)【公開日】2024-10-09
(54)【発明の名称】温熱具の製造方法
(51)【国際特許分類】
B32B 5/26 20060101AFI20241002BHJP
D04H 1/542 20120101ALI20241002BHJP
D04H 1/55 20120101ALI20241002BHJP
B32B 27/12 20060101ALI20241002BHJP
B32B 7/027 20190101ALI20241002BHJP
B29C 43/20 20060101ALI20241002BHJP
B29C 43/58 20060101ALI20241002BHJP
【ＦＩ】
B32B5/26
D04H1/542
D04H1/55
B32B27/12
B32B7/027
B29C43/20
B29C43/58
【審査請求】未請求
【請求項の数】6
【出願形態】ＯＬ
(21)【出願番号】P 2023050563
(22)【出願日】2023-03-27
(71)【出願人】
【識別番号】000000918
【氏名又は名称】花王株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】110002170
【氏名又は名称】弁理士法人翔和国際特許事務所
(72)【発明者】
【氏名】徳野 雅之
(72)【発明者】
【氏名】遠藤 陽一
【テーマコード（参考）】
4F100
4F204
4L047
【Ｆターム（参考）】
4F100AK01
4F100AK01B
4F100AK04
4F100AK04B
4F100AK07
4F100AK07B
4F100BA03
4F100BA07
4F100BA08
4F100DG15
4F100DG15A
4F100DG15C
4F100EJ17
4F100EJ42
4F100GB41
4F100JA04
4F100JA04A
4F100JA04B
4F100JA04C
4F100JD02
4F204AA03
4F204AC03
4F204AD16
4F204AG03
4F204AH81
4F204AR02
4F204AR06
4F204FA01
4F204FB01
4F204FB22
4F204FG02
4F204FN11
4F204FN15
4L047AA21
4L047AB02
4L047BA09
4L047BB06
4L047CA05
4L047CA06
4L047CA12
4L047CC16
(57)【要約】
【課題】シート状の温熱具の製造において、短時間で突起部成形をする際の通気性シートの通気度変動制御とシート状の温熱具の突起部強度を制御すること。
【解決手段】本発明の製造方法は、積層シート２０を、突起部形成用の凸部を有する第一金型１１Ａと該凸部に対応する凹部を有する第二金型１１Ｂとを用いて加熱及び加圧し、積層シート２０に突起部５を成形する加熱変形工程と、突起部５内に発熱材料を充填する充填工程を行う。加熱変形工程は、加熱温度を第二融点の±１５℃とし、付加圧力を０．１ＭＰａ以上１ＭＰａ以下とし、積層シート２０の変形開始時からプレスの終了時までの間の、第一金型及び第二金型が停止している時間である移動停止時間を０．５秒以上２００秒以下とする。
【選択図】図２
【解決手段】本発明の製造方法は、積層シート２０を、突起部形成用の凸部を有する第一金型１１Ａと該凸部に対応する凹部を有する第二金型１１Ｂとを用いて加熱及び加圧し、積層シート２０に突起部５を成形する加熱変形工程と、突起部５内に発熱材料を充填する充填工程を行う。加熱変形工程は、加熱温度を第二融点の±１５℃とし、付加圧力を０．１ＭＰａ以上１ＭＰａ以下とし、積層シート２０の変形開始時からプレスの終了時までの間の、第一金型及び第二金型が停止している時間である移動停止時間を０．５秒以上２００秒以下とする。
【選択図】図２
【特許請求の範囲】
【請求項1】
突起部を有する温熱具の製造方法であって、
帯状の積層シートを、突起部形成用の凸部を有する第一金型と該凸部に対応する凹部を有する第二金型とを用いて加熱及び加圧することによって、該積層シートに突起部を成形する加熱変形工程と、
前記突起部が形成された前記積層シートの該突起部内に、発熱材料を配する材料充填工程と、を備え、
前記積層シートは、樹脂シートの両面に不織布が積層された構造を有し、
前記樹脂シートは、ポリプロピレン及び／又はポリエチレンを含む、通気性の多孔質シートであり、
前記不織布の構成樹脂の中で最も融点が低い樹脂の融点を第一融点、前記樹脂シートを構成する樹脂の中で最も構成比が高い樹脂の融点を第二融点と定義したときに、第一融点が第二融点よりも低く、
前記加熱変形工程は、
加熱温度を第二融点の±１５℃とし、
付加圧力を０．１ＭＰａ以上１ＭＰａ以下とし、
前記積層シートの変形開始時から、該積層シートにおける前記突起部となる部位を、第一金型の前記凸部と第二金型の前記凹部との間で挟圧するプレスの終了時までの間の、第一金型及び第二金型が停止している時間である移動停止時間を０．５秒以上２００秒以下として行う、温熱具の製造方法。
帯状の積層シートを、突起部形成用の凸部を有する第一金型と該凸部に対応する凹部を有する第二金型とを用いて加熱及び加圧することによって、該積層シートに突起部を成形する加熱変形工程と、
前記突起部が形成された前記積層シートの該突起部内に、発熱材料を配する材料充填工程と、を備え、
前記積層シートは、樹脂シートの両面に不織布が積層された構造を有し、
前記樹脂シートは、ポリプロピレン及び／又はポリエチレンを含む、通気性の多孔質シートであり、
前記不織布の構成樹脂の中で最も融点が低い樹脂の融点を第一融点、前記樹脂シートを構成する樹脂の中で最も構成比が高い樹脂の融点を第二融点と定義したときに、第一融点が第二融点よりも低く、
前記加熱変形工程は、
加熱温度を第二融点の±１５℃とし、
付加圧力を０．１ＭＰａ以上１ＭＰａ以下とし、
前記積層シートの変形開始時から、該積層シートにおける前記突起部となる部位を、第一金型の前記凸部と第二金型の前記凹部との間で挟圧するプレスの終了時までの間の、第一金型及び第二金型が停止している時間である移動停止時間を０．５秒以上２００秒以下として行う、温熱具の製造方法。
【請求項2】
前記付加圧力を０．３ＭＰａ以上とする、請求項１に記載の温熱具の製造方法。
【請求項3】
前記加熱変形工程は、前記積層シートの変形開始時から前記プレスの終了時までの間に、前記凸部による該積層シートの加圧変形を一定時間停止させる変形停止工程を備える、請求項１又は２に記載の温熱具の製造方法。
【請求項4】
前記変形停止工程における一時停止時間が、前記移動停止時間の５０％以上１００％未満とする、請求項３に記載の温熱具の製造方法。
【請求項5】
前記加熱変形工程では、前記変形停止工程までの前記積層シートの変形量を、該加熱変形工程における該積層シートの最終変形量の５０％以上９０％以下とする、請求項３乃至４のいずれか一項に記載の温熱具の製造方法。
【請求項6】
前記加熱変形工程で形成する前記突起部は、底面積に対する表面積の割合が百分率で１２０％以上である、請求項１乃至５のいずれか一項に記載の温熱具の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、突起部を有する温熱具の製造方法に関する。
【背景技術】
【0002】
従来、温熱具として、突起部を有する温熱具が知られており、かかる温熱具の製造方法として、熱可塑性樹脂を含む原料シートに対して、加熱及び加圧を施すことによって突起部を形成した後、該シートに形成した突起部内又は該シートの近傍に発熱材料を配することによって、シート状の温熱具を得る方法が知られている。
【0003】
例えば、特許文献１には、突起部形成用の凸部を有する第一金型と該凸部に対応する凹部を有する第二金型との間で原料シートを加熱及び加圧することによって、突起部を有するシートを形成すること、及び突起部を有するシートと発熱材料を含む本体シートとを重ねて、突起部を有する温熱具を得ることが記載されている。
また特許文献２には、原料シートの加熱及び加圧により形成した、突起部を有するシートの突起部内に発熱材料を配することが記載されている。
また特許文献２には、原料シートの加熱及び加圧により形成した、突起部を有するシートの突起部内に発熱材料を配することが記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0004】
【特許文献1】特開２０１９－１７１００７号公報
【特許文献2】特開２０１８－１７５８５７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
温熱具の発熱特性を制御するためには、発熱材料に供給される空気量を調整する必要がある。斯かる観点から、突起部を有する温熱具においても、温熱具内に、通気度が所定の範囲に制御された通気性シートを配して、発熱特性、例えば昇温速度、最高温度、発熱持続時間等を制御することが好ましい。
また蒸気を発生させる温熱具も知られており、外部に放出される蒸気量についても、通気度が所定の範囲に制御された通気性シートを配して制御し得ることが好ましい。
しかしながら、突起部を形成した後に開孔する方法では、微細孔を形成することが困難であり、通気度が過大なシートとなり易い。
他方、微細孔を有するシートに後加工で突起部を形成する場合においても、微細孔が塞がる等により通気度が大きく変化したり、形成される突起部の強度、特に先端部の強度が大きく低下したりする等の現象が見られる場合があった。
このように、突起部を有する温熱具においては、突起部を有するシートに適正な範囲の通気度を持たせることと、突起部の潰れを発生させずに、成形する突起部の強度を得ることとを両立させることが望まれるところ、従来の突起部成形の方法では、それらの両立が難しい場合が多く、短時間での突起部形成の場合に、斯かる課題が顕著であった。
また蒸気を発生させる温熱具も知られており、外部に放出される蒸気量についても、通気度が所定の範囲に制御された通気性シートを配して制御し得ることが好ましい。
しかしながら、突起部を形成した後に開孔する方法では、微細孔を形成することが困難であり、通気度が過大なシートとなり易い。
他方、微細孔を有するシートに後加工で突起部を形成する場合においても、微細孔が塞がる等により通気度が大きく変化したり、形成される突起部の強度、特に先端部の強度が大きく低下したりする等の現象が見られる場合があった。
このように、突起部を有する温熱具においては、突起部を有するシートに適正な範囲の通気度を持たせることと、突起部の潰れを発生させずに、成形する突起部の強度を得ることとを両立させることが望まれるところ、従来の突起部成形の方法では、それらの両立が難しい場合が多く、短時間での突起部形成の場合に、斯かる課題が顕著であった。
【0006】
本発明は、シート状の温熱具の製造において、短時間で突起部成形をする際の通気性シートの通気度変動制御とシート状の温熱具の突起部強度を両立し得る方法に関する。
【課題を解決するための手段】
【0007】
本発明は、突起部を有する温熱具の製造に関する。
本製造方法は、帯状の積層シートを、突起部形成用の凸部を有する第一金型と該凸部に対応する凹部を有する第二金型とを用いて加熱及び加圧することによって、該積層シートに突起部を成形する加熱変形工程と、前記突起部が形成された前記積層シートの該突起部内に、発熱材料を配する材料充填工程とを備えることが好ましい。
前記積層シートは、樹脂シートの両面に不織布が積層された構造を有することが好ましい。
前記樹脂シートは、ポリエチレン及び／又はポリプロピレンを含む、通気性の多孔質シートであることが好ましい。
前記不織布の構成樹脂の中で最も融点が低い樹脂の融点を第一融点、前記樹脂シートを構成する樹脂の中で最も構成比が高い樹脂の融点を第二融点と定義したときに、第一融点が第二融点よりも低いことが好ましい。
前記加熱変形工程は、加熱温度を第二融点の±１５℃とすることが好ましい。
前記加熱変形工程は、付加圧力を０．１ＭＰａ以上１ＭＰａ以下とすることが好ましい。
前記加熱変形工程は、前記積層シートの変形開始時から、該積層シートにおける前記突起部となる部位を、第一金型の前記凸部と第二金型の前記凹部との間で挟圧するプレスの終了時までの間の、第一金型及び第二金型が停止している時間である移動停止時間を０．５秒以上２００秒以下として行うことが好ましい。
本製造方法は、帯状の積層シートを、突起部形成用の凸部を有する第一金型と該凸部に対応する凹部を有する第二金型とを用いて加熱及び加圧することによって、該積層シートに突起部を成形する加熱変形工程と、前記突起部が形成された前記積層シートの該突起部内に、発熱材料を配する材料充填工程とを備えることが好ましい。
前記積層シートは、樹脂シートの両面に不織布が積層された構造を有することが好ましい。
前記樹脂シートは、ポリエチレン及び／又はポリプロピレンを含む、通気性の多孔質シートであることが好ましい。
前記不織布の構成樹脂の中で最も融点が低い樹脂の融点を第一融点、前記樹脂シートを構成する樹脂の中で最も構成比が高い樹脂の融点を第二融点と定義したときに、第一融点が第二融点よりも低いことが好ましい。
前記加熱変形工程は、加熱温度を第二融点の±１５℃とすることが好ましい。
前記加熱変形工程は、付加圧力を０．１ＭＰａ以上１ＭＰａ以下とすることが好ましい。
前記加熱変形工程は、前記積層シートの変形開始時から、該積層シートにおける前記突起部となる部位を、第一金型の前記凸部と第二金型の前記凹部との間で挟圧するプレスの終了時までの間の、第一金型及び第二金型が停止している時間である移動停止時間を０．５秒以上２００秒以下として行うことが好ましい。
【発明の効果】
【0008】
本発明によれば、シート状の温熱具の製造において、短時間で突起部成形をする際の通気性シートの通気度変動制御とシート状の温熱具の突起部強度を制御することが可能である。
【図面の簡単な説明】
【0009】
【発明を実施するための形態】
【0010】
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。
図１には、本発明の製造方法に好適に用いられる製造装置の一例が示されている。図１（ａ）には、温熱具１の製造方法の実施に使用される製造装置１０の要部が示されている。図１（ｂ）には、製造装置１０の各部における被加工物の平面図が示されている。製造装置１０は、被加工物を所定の一方向に搬送させ、その搬送途中で被加工物に対して、後述する加熱変形工程（図２参照）、材料充填工程及び積層シート接合工程をこの順で実施して、温熱具を製造するものである。
図１には、本発明の製造方法に好適に用いられる製造装置の一例が示されている。図１（ａ）には、温熱具１の製造方法の実施に使用される製造装置１０の要部が示されている。図１（ｂ）には、製造装置１０の各部における被加工物の平面図が示されている。製造装置１０は、被加工物を所定の一方向に搬送させ、その搬送途中で被加工物に対して、後述する加熱変形工程（図２参照）、材料充填工程及び積層シート接合工程をこの順で実施して、温熱具を製造するものである。
【0011】
好ましい実施形態においては、被加工物として、積層シート２０を用いる。積層シート２０は、図３に示すように、内層２２と該内層２２の両面に配された外層２１，２３を有しており、より詳細には、内層２２としての樹脂シートの両面に外層２１，２３としての不織布が積層された構造を有する。内層２２を構成する樹脂シートは、ポリプロピレン（以下、ＰＰと呼ぶ）及び／又はポリエチレン（以下、ＰＥと呼ぶ）を構成樹脂とし、且つ通気性を有する多孔質シートである。この通気性の多孔質シート（以下「通気性多孔質シート」ともいう）は、空気は透過させ、水は透過させない性質を有するシートであり、水蒸気透過性を有するものが好ましい。シートについて、通気性を有するか否かは、ＪＩＳ Ｐ８１１７に準じて測定される通気度が５００００秒／１００ｃｃ以下であるか否かによって判断できる。すなわち、通気度が５００００秒／１００ｃｃ以下のシートは、通気性を有するものとする。
通気性多孔質シートとしては、各種公知のシートを用いることができ、例えば、炭酸カルシウム等の無機フィラーを含む熱可塑性の溶融樹脂をシート状に押し出し、一軸又は二軸延伸して微細孔を形成したシート等を用いることができる。斯かる微細孔は、通気性多孔質シートに設けられた１００μｍ以下の開孔である。
通気性多孔質シートは、ＪＩＳ Ｐ８１１７：に準拠して測定される通気度が、好ましくは１秒／１００ｃｃ以上、より好ましくは３秒以上／１００ｃｃ以上であり、また好ましくは２００００秒／１００ｃｃ以下、より好ましくは１００００秒／１００ｃｃ以下である。
通気性多孔質シートとしては、各種公知のシートを用いることができ、例えば、炭酸カルシウム等の無機フィラーを含む熱可塑性の溶融樹脂をシート状に押し出し、一軸又は二軸延伸して微細孔を形成したシート等を用いることができる。斯かる微細孔は、通気性多孔質シートに設けられた１００μｍ以下の開孔である。
通気性多孔質シートは、ＪＩＳ Ｐ８１１７：に準拠して測定される通気度が、好ましくは１秒／１００ｃｃ以上、より好ましくは３秒以上／１００ｃｃ以上であり、また好ましくは２００００秒／１００ｃｃ以下、より好ましくは１００００秒／１００ｃｃ以下である。
【0012】
内層２２を構成する樹脂シートは、ＰＰ及び／又はＰＥを含む。前記樹脂シートは、ＰＰ及び／又はＰＥを主な構成樹脂とすることが好ましく、該樹脂シート全体の質量に対するＰＰ又はＰＥの質量比は、好ましくは８５％以上１００％以下、より好ましくは９０％以上１００％以下、さらに好ましくは９５％以上１００％以下である。樹脂シートがＰＰ及びＰＥの両方を含む場合は合計の質量比が前記の範囲であることが好ましい。
ＰＰとしては、プロピレンの単独重合体（ホモポリマー）、及びプロピレンとα-オレフィン等の他の成分との共重合体が挙げられる。
ＰＰの共重合体としては、例えば、プロピレンとエチレンとを含むランダム共重合体等が挙げられる。前記ランダム共重合体としては、エチレンを４．５質量パーセント以下の割合で含むもの等が挙げられる。
ＰＰは、示差走査型熱量計（セイコーインスツルメンツ株式会社製ＤＳＣ６２００）を用いて測定した融解ピーク温度が、１４０℃以上１８０℃以下であることが好ましく、１５０℃以上１７０℃以下であることがより好ましい。この融解ピーク温度は、無機フィラー等を含まない樹脂単独での値である。
またＰＥとしては、低密度ＰＥ、高密度ＰＥ、又は直鎖状低密度ＰＥ等が挙げられる。
ＰＰとしては、プロピレンの単独重合体（ホモポリマー）、及びプロピレンとα-オレフィン等の他の成分との共重合体が挙げられる。
ＰＰの共重合体としては、例えば、プロピレンとエチレンとを含むランダム共重合体等が挙げられる。前記ランダム共重合体としては、エチレンを４．５質量パーセント以下の割合で含むもの等が挙げられる。
ＰＰは、示差走査型熱量計（セイコーインスツルメンツ株式会社製ＤＳＣ６２００）を用いて測定した融解ピーク温度が、１４０℃以上１８０℃以下であることが好ましく、１５０℃以上１７０℃以下であることがより好ましい。この融解ピーク温度は、無機フィラー等を含まない樹脂単独での値である。
またＰＥとしては、低密度ＰＥ、高密度ＰＥ、又は直鎖状低密度ＰＥ等が挙げられる。
【0013】
積層シート２０としては、内層２２として用いる樹脂シートと、外層２１，２３として用いる不織布とが、以下に示す特定の条件Ａを満たすものを用いる。
〔条件Ａ〕
前記不織布の構成樹脂の中で最も融点が低い樹脂の融点を第一融点、前記樹脂シートを構成する樹脂の中で最も構成比が高い樹脂の融点を第二融点と定義したときに、第一融点が第二融点よりも低い。
外層２１，２３を構成する不織布が同一である場合、該不織布の構成樹脂の中で最も融点が低い樹脂の融点を第一融点とする。例えば、不織布が単一種類のポリオレフィン樹脂からなる単一種類の繊維のみにより形成されている場合、第一融点は、当該ポリオレフィン樹脂の融点である。また不織布が複数種類の樹脂からなる単一種類の複合繊維のみにより形成されている場合、第一融点は、当該複合繊維を構成する樹脂のうち融点が最も低い樹脂の融点である。
他方、不織布が構成樹脂の種類が異なる複数種類の繊維を含む場合、複数種類の繊維のうち、融点が最も低い構成樹脂を含む繊維を選択し、該融点が最も低い樹脂の融点を第一融点とする。ただし、不織布を構成する樹脂のうち、該不織布の質量に対してきわめて少量の樹脂、例えば不織布の質量に対して１０％以下の含有量である樹脂は、融点の比較対象とする樹脂から除外する。
２枚の外層２１，２３を構成する不織布は、構成樹脂が同一の繊維からなることが好ましい。この場合、外層２１，２３を構成する両不織布は、共通する第一融点を有することになり、前記条件Ａを満たし易くなる。２つの外層２１，２３で第一融点が共通する場合、これら第一融点は、第二融点より低い必要がある。
〔条件Ａ〕
前記不織布の構成樹脂の中で最も融点が低い樹脂の融点を第一融点、前記樹脂シートを構成する樹脂の中で最も構成比が高い樹脂の融点を第二融点と定義したときに、第一融点が第二融点よりも低い。
外層２１，２３を構成する不織布が同一である場合、該不織布の構成樹脂の中で最も融点が低い樹脂の融点を第一融点とする。例えば、不織布が単一種類のポリオレフィン樹脂からなる単一種類の繊維のみにより形成されている場合、第一融点は、当該ポリオレフィン樹脂の融点である。また不織布が複数種類の樹脂からなる単一種類の複合繊維のみにより形成されている場合、第一融点は、当該複合繊維を構成する樹脂のうち融点が最も低い樹脂の融点である。
他方、不織布が構成樹脂の種類が異なる複数種類の繊維を含む場合、複数種類の繊維のうち、融点が最も低い構成樹脂を含む繊維を選択し、該融点が最も低い樹脂の融点を第一融点とする。ただし、不織布を構成する樹脂のうち、該不織布の質量に対してきわめて少量の樹脂、例えば不織布の質量に対して１０％以下の含有量である樹脂は、融点の比較対象とする樹脂から除外する。
２枚の外層２１，２３を構成する不織布は、構成樹脂が同一の繊維からなることが好ましい。この場合、外層２１，２３を構成する両不織布は、共通する第一融点を有することになり、前記条件Ａを満たし易くなる。２つの外層２１，２３で第一融点が共通する場合、これら第一融点は、第二融点より低い必要がある。
【0014】
内層２２を構成する樹脂シートは、好ましくは単一の樹脂で構成される。その場合、樹脂シートを構成する樹脂の融点が第二融点である。内層２２を構成する樹脂は、単一種類の樹脂であっても複数種類の樹脂であってもよい。内層２２が複数種類の樹脂で構成される場合、最も構成比が高い樹脂の融点を第二融点とする。ここで、内層２２を構成する樹脂シートの構成樹脂が複数種類である形態として、該樹脂シートが、ＰＰ、ポリエチレンテレフタレート（以下、ＰＥＴと呼ぶ）、及びＰＥから選ばれる２種類以上を含むものが挙げられる。
【0015】
融点は、以下の方法により測定される。
〔融点の測定方法〕
樹脂の融点は、外層２１，２３及び内層２２から樹脂試料を採取し、示差走査型熱量計（セイコーインスツルメンツ株式会社製ＤＳＣ６２００）を用い、細かく裁断した樹脂試料の熱分析を昇温速度１０℃／ｍｉｎで行い、樹脂の構成成分の融解ピーク温度を測定する。樹脂試料は、外層２１，２３及び内層２２それぞれから採取した２ｍｇ分の繊維試料であり、外層２１，２３及び内層２２それぞれの異なる２０箇所から採取する。すなわち２０試料ずつ採取する。
外層２１，２３から採取した２０試料の樹脂試料については、前記の示差走査型熱量計を用いて融解ピーク温度を測定する。そして、外層２１，２３の樹脂試料における最も低い融解ピーク温度（以下、「最低融解ピーク温度」ともいう。）のうち、２０試料中３試料以上に現れる最低融解ピーク温度であって、それらのうちの最も低い融解ピーク温度を、第一融点とする。
内層２２から採取した２０試料の樹脂試料については、前記の示差走査型熱量計を用いて融解ピーク温度を測定する。そして、内層２２の樹脂試料における融解ピーク温度のうち、２０試料のなかで最も頻出する融解ピーク温度を、第二融点とする。
〔融点の測定方法〕
樹脂の融点は、外層２１，２３及び内層２２から樹脂試料を採取し、示差走査型熱量計（セイコーインスツルメンツ株式会社製ＤＳＣ６２００）を用い、細かく裁断した樹脂試料の熱分析を昇温速度１０℃／ｍｉｎで行い、樹脂の構成成分の融解ピーク温度を測定する。樹脂試料は、外層２１，２３及び内層２２それぞれから採取した２ｍｇ分の繊維試料であり、外層２１，２３及び内層２２それぞれの異なる２０箇所から採取する。すなわち２０試料ずつ採取する。
外層２１，２３から採取した２０試料の樹脂試料については、前記の示差走査型熱量計を用いて融解ピーク温度を測定する。そして、外層２１，２３の樹脂試料における最も低い融解ピーク温度（以下、「最低融解ピーク温度」ともいう。）のうち、２０試料中３試料以上に現れる最低融解ピーク温度であって、それらのうちの最も低い融解ピーク温度を、第一融点とする。
内層２２から採取した２０試料の樹脂試料については、前記の示差走査型熱量計を用いて融解ピーク温度を測定する。そして、内層２２の樹脂試料における融解ピーク温度のうち、２０試料のなかで最も頻出する融解ピーク温度を、第二融点とする。
【0016】
製造するシート状の温熱具の発熱特性、例えば昇温速度、最高温度、及び発熱持続時間の一又は二以上を制御するために、樹脂シートである内層２２の通気度を制御する必要がある。
突起部成形時に内層２２の樹脂シートを開孔し、通気度を付与する場合であると、外層２１，２３の不織布及び内層２２の樹脂シートの厚みや延伸特性などにより開孔具合が左右されることがある。内層２２の開孔具合は、突起部５の発熱性能に影響する。一方、積層シート２０に突起部を成形後、内層２２の樹脂シートに開孔を行う場合だと、外層２１，２３の不織布も開孔され、その後実施される後述の材料充填工程で、突起部５に充填する塗料４Ａ等の材料が抜けてしまう場合がある。
そこで、内層２２の樹脂シートに、初めから微細孔を有する通気性多孔質シートを使用することで、加熱変形工程で突起部５を成形する時、及び加熱変形工程後に突起部５が成形された後に樹脂シートを開孔する必要がなくなるため、シートの通気度をコントロールすることが可能となる。通気度の測定方法は、実施例において後述する。
突起部成形時に内層２２の樹脂シートを開孔し、通気度を付与する場合であると、外層２１，２３の不織布及び内層２２の樹脂シートの厚みや延伸特性などにより開孔具合が左右されることがある。内層２２の開孔具合は、突起部５の発熱性能に影響する。一方、積層シート２０に突起部を成形後、内層２２の樹脂シートに開孔を行う場合だと、外層２１，２３の不織布も開孔され、その後実施される後述の材料充填工程で、突起部５に充填する塗料４Ａ等の材料が抜けてしまう場合がある。
そこで、内層２２の樹脂シートに、初めから微細孔を有する通気性多孔質シートを使用することで、加熱変形工程で突起部５を成形する時、及び加熱変形工程後に突起部５が成形された後に樹脂シートを開孔する必要がなくなるため、シートの通気度をコントロールすることが可能となる。通気度の測定方法は、実施例において後述する。
【0017】
図１において、符号ＭＤは、被加工物である積層シート２０の搬送方向（Ｍａｃｈｉｎｅ Ｄｉｒｅｃｔｉｏｎ）を示し、符号ＣＤは、搬送方向ＭＤに直交する搬送直交方向（Ｃｒｏｓｓ ｍａｃｈｉｎｅ Ｄｉｒｅｃｔｉｏｎ）を示す。積層シート２０は帯状をなし、搬送方向ＭＤは積層シート２０の長手方向に一致する。
本実施形態の製造装置１０は、積層シート２０を製造する被加工物構成部１５と、被加工物である積層シート２０に対して、加熱変形工程を実施する加熱変形部１１と、材料充填工程を実施する材料充填部１２と、積層シート接合工程を実施する積層シート接合部１３とを備える。製造装置１０では、搬送方向ＭＤの上流側から下流側に向かって、被加工物構成部１５、加熱変形部１１、材料充填部１２、及び積層シート接合部１３が、この順で配置されている。
本実施形態の製造装置１０は、積層シート２０を製造する被加工物構成部１５と、被加工物である積層シート２０に対して、加熱変形工程を実施する加熱変形部１１と、材料充填工程を実施する材料充填部１２と、積層シート接合工程を実施する積層シート接合部１３とを備える。製造装置１０では、搬送方向ＭＤの上流側から下流側に向かって、被加工物構成部１５、加熱変形部１１、材料充填部１２、及び積層シート接合部１３が、この順で配置されている。
【0018】
図１（ａ）に示す実施形態の製造装置１０では被加工物構成部１５が、不織布である外層２１，２３を、樹脂シートである内層２２の上下に積層させて、帯状の積層シート２０を製造する。具体的には、積層シート２０の原料である各シート２１，２２,２３は、それぞれ、帯状のシートであって、ロール状に巻回された原反ロール２１０，２２０,２３０の状態で製造装置１０の所定位置（被加工物構成部１５）に配置されている。被加工物構成部１５では、これら複数の原反ロール２１０，２２０,２３０からシート２１，２２,２３を繰り出して合流させて積層し、更に、これをニップ装置１６に導入して、厚み方向に圧縮して一体化し、積層シート２０を製造する。こうして製造された３層構造の帯状の積層シート２０は、加熱変形工程を実施する加熱変形部１１に搬送される。この段階の積層シート２０は、内層２２と外層２１，２３それぞれとの間に、接着剤が配されていないことが通気性多孔質シートの通気度の担保の点から好ましい。
【0019】
加熱変形工程では、積層シート２０を変形させることで、図４（ａ）及び（ｂ）に示すような、積層シート２０の一方の面側（外層２１側）に凸に変形していて他方の面側（外層２３側）が凹部５０となっている突起部５を形成する。突起部５が突出している面側が、シート状の温熱具１の表面１ａとなる面側である〔図５参照〕。
【0020】
本発明では、突起部５の形状は特に制限されず、例えば、砲弾形状、円錐状、楕円錐状、長円錐状等の錐状、円錐台状、楕円錐台状、長円錐台状等の錐台状とすることができる。図示の形態では、突起部５の形状は円錐形状である。突起部５は、典型的には、図示の形態のように、その先端側に向けて（裏面１ｂから離れるに従って）先細りの形状を有する。突起部５の先端部は先鋭ではなく、図示の形態のように、丸みを帯びた形状となっていることが好ましい。温熱具１が突起部５を複数備える場合、互いの突起部５は、形状及び／又は寸法が、同一であってもよく、互いに異なっていてもよい。
また本発明では、突起部５の配置も特に制限されず、例えば、千鳥格子状の他、正方格子状等の配置とすることができる。
また本発明では、突起部５の配置も特に制限されず、例えば、千鳥格子状の他、正方格子状等の配置とすることができる。
【0021】
突起部５の各部の寸法は特に制限されず、シート状の温熱具１の用途等に応じて適宜設定できる。
突起部５の高さＨ〔図５（ｂ）参照〕は、例えば２ｍｍ以上１５ｍｍ以下であり、好ましくは３ｍｍ以上１０ｍｍ以下である。
突起部５の直径Ｄ〔図４（ｂ）参照〕は、例えば２ｍｍ以上３８ｍｍ以下であり、好ましくは５ｍｍ以上２０ｍｍ以下である。突起部５の直径Ｄは、平面視における突起部５の凹部５０の直径である。
シート状の温熱具１における積層シート２０の厚みＴ〔図５（ｂ）参照〕は、例えば０．０３ｍｍ以上２．６ｍｍ以下であり、好ましくは０．０８ｍｍ以上１．２５ｍｍ以下である。
突起部５の高さＨ〔図５（ｂ）参照〕は、例えば２ｍｍ以上１５ｍｍ以下であり、好ましくは３ｍｍ以上１０ｍｍ以下である。
突起部５の直径Ｄ〔図４（ｂ）参照〕は、例えば２ｍｍ以上３８ｍｍ以下であり、好ましくは５ｍｍ以上２０ｍｍ以下である。突起部５の直径Ｄは、平面視における突起部５の凹部５０の直径である。
シート状の温熱具１における積層シート２０の厚みＴ〔図５（ｂ）参照〕は、例えば０．０３ｍｍ以上２．６ｍｍ以下であり、好ましくは０．０８ｍｍ以上１．２５ｍｍ以下である。
【0022】
加熱変形工程を実施する加熱変形部１１は、図１（ａ）及び図２（ａ）乃至（ｄ）に示すように、互いに噛み合う凹凸を有する一対の型である、第一金型１１Ａ及び第二金型１１Ｂを備える。本実施形態において、第一金型１１Ａは、積層シート２０の上方に配置され、下方に向けて突出した凸部１１０を有している。第二金型１１Ｂは、被加工物の下方に配置され、第一金型１１Ａの凸部１１０に対応する凹部１１１を有している。第一金型１１Ａ及び第二金型１１Ｂは、周期的に昇降する支持体（図示せず）によって支持されている。第一金型１１Ａ及び１１Ｂは、第一金型１１Ａが下降、第二金型１１Ｂが上昇したときに、第一金型１１Ａの凸部１１０が、第二金型１１Ｂの凹部１１１と嵌合するように配置されている。加熱変形部１１は、第一金型１１Ａを周期的に昇降させることにより、凸部１１０を凹部１１１に嵌合させる動作を繰り返す。前記「昇降」は、重力方向の上下運動を意味し、金型１１Ａ，１１Ｂに連結された油圧シリンダ又は空気圧シリンダ等の昇降機構（図示せず）により行われる。
第一金型１１Ａと第二金型１１Ｂは、上下に配する以外の態様で、互いに近接及び離間可能な他の形態で配置されていてもよい。
第一金型１１Ａと第二金型１１Ｂは、上下に配する以外の態様で、互いに近接及び離間可能な他の形態で配置されていてもよい。
【0023】
加熱変形部１１は、被加工物（積層シート２０）を加熱する加熱手段（図示せず）を備える。前記加熱手段は、被加工物の外層２１，２３及び内層２２が熱可塑性樹脂を含むことにより、被加工物を加熱して軟化させるためのもので、被加工物の変形（突起部５の形成）を容易にする。前記加熱手段としては、この種のいわゆるヒートプレスに使用可能な公知のものを特に制限なく用いることができる。
【0024】
加熱変形部１１における加熱手段は、例えば、一対の金型１１Ａ，１１Ｂである第一金型１１Ａと第二金型１１Ｂの一方又は両方に加熱手段を内蔵させ、一対の金型１１Ａ，１１Ｂによる被加工物の圧縮中に、該加熱手段により被加工物を加熱するようにしてもよい。更に、一対の金型１１Ａ，１１Ｂよりも搬送方向ＭＤの上流側に加熱手段を配置して、一対の金型１１Ａ，１１Ｂによって圧縮される前の被加工物を該加熱手段により予熱してもよい。
【0025】
一対の金型１１Ａ，１１Ｂの噛み合い部、すなわち第一金型１１Ａの凸部１１０と第二金型１１Ｂの凹部１１１とが嵌合し得る部位に、積層シート２０を導入して、第一金型１１Ａ及び第二金型１１Ｂにより積層シート２０を厚み方向に圧縮するとともに、前記加熱手段により積層シート２０を加熱することで、図１（ａ）に示すとおり、積層シート２０の片面に、周辺部よりも突出した突起部５と、突出していない平部（非突出部）６とを含む凹凸形状を付与する。
より詳細には、加熱変形部１１によって実施される加熱変形工程は、第一金型１１Ａの凸部１１０を押し当て積層シート２０を加熱しながら変形させる変形段階と、積層シート２０における突起部５となる部位を、第一金型１１Ａの凸部１１０と第二金型１１Ｂの凹部１１１との間で挟圧するプレス段階とを含む。
より詳細には、加熱変形部１１によって実施される加熱変形工程は、第一金型１１Ａの凸部１１０を押し当て積層シート２０を加熱しながら変形させる変形段階と、積層シート２０における突起部５となる部位を、第一金型１１Ａの凸部１１０と第二金型１１Ｂの凹部１１１との間で挟圧するプレス段階とを含む。
【0026】
加熱変形工程は、下記の条件１～３を満たすように行われる。
〔条件１〕
加熱温度を第二融点の±１５℃とする。すなわち、加熱方法がいずれの方法であっても、積層シート２０を加熱する際の加熱温度を、第二融点の±１５℃に設定する。第二融点は、前記条件Ａに規定されている。加熱変形工程の加熱温度は、前述した加熱手段の設定温度である。加熱温度を、第二融点の±１５℃内の所定の温度とする方法としては、第一金型１１Ａ及び第二金型１１Ｂの両方を、第二融点の±１５℃内の共通する温度に設定することが好ましい。
内層２２を構成する樹脂シートの通気性をより確実に確保する観点、及び突起部５の成形性をより向上させる観点から、加熱温度は、第二融点に近いほど好ましい。例えば加熱温度は、第二融点の好ましくは±１０℃、より好ましくは±５℃である。
〔条件１〕
加熱温度を第二融点の±１５℃とする。すなわち、加熱方法がいずれの方法であっても、積層シート２０を加熱する際の加熱温度を、第二融点の±１５℃に設定する。第二融点は、前記条件Ａに規定されている。加熱変形工程の加熱温度は、前述した加熱手段の設定温度である。加熱温度を、第二融点の±１５℃内の所定の温度とする方法としては、第一金型１１Ａ及び第二金型１１Ｂの両方を、第二融点の±１５℃内の共通する温度に設定することが好ましい。
内層２２を構成する樹脂シートの通気性をより確実に確保する観点、及び突起部５の成形性をより向上させる観点から、加熱温度は、第二融点に近いほど好ましい。例えば加熱温度は、第二融点の好ましくは±１０℃、より好ましくは±５℃である。
【0027】
〔条件２〕
付加圧力を０．１ＭＰａ以上１ＭＰａ以下とする。付加圧力は、第一金型１１Ａの凸部１１０及び第二金型１１Ｂの凹部１１１間で積層シート２０を挟圧する時の一対の金型１１Ａ，１１Ｂを昇降させる昇降機構（空気圧シリンダ等）の推力を、圧力付加面積で除した値（推力／圧力付加面積）である。圧力付加面積は、前記の挟圧する時の金型１１における積層シート２０との接触面積である。すなわち圧力付加面積は、平面視における突起部５の凹部５０の面積と一致する。付加圧力は、一対の金型１１Ａ，１１Ｂである第一金型１１Ａ及び第二金型１１Ｂによる、積層シート２０への付加圧力とも言うことができ、第一金型１１Ａの凸部１１０と第二金型１１Ｂの凹部１１１との間で挟圧するプレス時に、金型１１Ａ，１１Ｂによって積層シート２０に加える圧力である。
突起部５の強度をより向上させる観点から、付加圧力は、好ましくは０．１ＭＰａ以上０．７ＭＰａ以下、より好ましくは０．１ＭＰａ以上０．４ＭＰａ以下である。
付加圧力を０．１ＭＰａ以上１ＭＰａ以下とする。付加圧力は、第一金型１１Ａの凸部１１０及び第二金型１１Ｂの凹部１１１間で積層シート２０を挟圧する時の一対の金型１１Ａ，１１Ｂを昇降させる昇降機構（空気圧シリンダ等）の推力を、圧力付加面積で除した値（推力／圧力付加面積）である。圧力付加面積は、前記の挟圧する時の金型１１における積層シート２０との接触面積である。すなわち圧力付加面積は、平面視における突起部５の凹部５０の面積と一致する。付加圧力は、一対の金型１１Ａ，１１Ｂである第一金型１１Ａ及び第二金型１１Ｂによる、積層シート２０への付加圧力とも言うことができ、第一金型１１Ａの凸部１１０と第二金型１１Ｂの凹部１１１との間で挟圧するプレス時に、金型１１Ａ，１１Ｂによって積層シート２０に加える圧力である。
突起部５の強度をより向上させる観点から、付加圧力は、好ましくは０．１ＭＰａ以上０．７ＭＰａ以下、より好ましくは０．１ＭＰａ以上０．４ＭＰａ以下である。
【0028】
〔条件３〕
移動停止時間を０．５秒以上２００秒以下とする。
移動停止時間とは、第一金型１１Ａによる積層シート２０の変形開始時から、該積層シート２０における突起部５となる部位を、第一金型１１Ａの凸部１１０と第二金型１１Ｂの凹部１１１との間で挟圧するプレスの終了時までの間において、第一金型１１Ａ及び第二金型１１Ｂが停止している時間である。
移動停止時間を０．５秒以上とすることで、製造される突起部に十分な強度を確保することが可能となり、移動停止時間を２００秒以下とすることで、突起部の形成に要する時間の短縮することができ、突起部を有するシートの形成及び温熱具の生産効率を向上させることができる。
移動停止時間は、好ましくは０．５秒以上、より好ましくは１秒以上であり、また好ましくは６０秒以下、より好ましくは１０秒以下である。
移動停止時間を０．５秒以上２００秒以下とする。
移動停止時間とは、第一金型１１Ａによる積層シート２０の変形開始時から、該積層シート２０における突起部５となる部位を、第一金型１１Ａの凸部１１０と第二金型１１Ｂの凹部１１１との間で挟圧するプレスの終了時までの間において、第一金型１１Ａ及び第二金型１１Ｂが停止している時間である。
移動停止時間を０．５秒以上とすることで、製造される突起部に十分な強度を確保することが可能となり、移動停止時間を２００秒以下とすることで、突起部の形成に要する時間の短縮することができ、突起部を有するシートの形成及び温熱具の生産効率を向上させることができる。
移動停止時間は、好ましくは０．５秒以上、より好ましくは１秒以上であり、また好ましくは６０秒以下、より好ましくは１０秒以下である。
【0029】
加熱変形工程は、第一金型１１Ａと第二金型１１Ｂとが互いに近づくように、第一金型１１Ａ及び第二金型１１Ｂの一方又は双方が、移動を開始した時点から第一金型１１Ａの凸部１１０が積層シート２０に接触するまでの第１段階、凸部１１０による押圧により該積層シートが変形を開始した時点（変形開始時）から、積層シート２０の突起部５となる部位を変形させつつ凹部１１１に押し込む第２段階、凸部１１０の押し込み終了から第一金型１１Ａを第二金型１１Ｂとは反対側に移動させる離形開始までの第３段階、及び突起部が形成された積層シート２０を、第一金型１１Ａと第二金型１１Ｂとの間から次工程の場所への移動を開始するまでの第４段階とを有している（図６参照）。第２段階は、積層シート２０と凸部１１０との接触開始から、積層シート２０を挟んで凸部１１０と凹部１１１とが嵌合するまでの段階であり、該凸部１１０による凹部１１１への押し込みによって、積層シート２０における突起部５となる部位を変形させる。第３段階は、積層シート２０における突起部５となる部位を凸部１１０と凹部１１１との間で挟圧（プレス）する。
移動停止時間は、第２段階及び第３段階において第一金型１１Ａ（凸部１１０）及び第二金型１１Ｂ（凹部１１１）の移動が停止している時間である。換言すると第２段階及び第３段階において、凸部１１０及び凹部１１１が互いに近づく又は離れる移動が停止している時間である。移動停止時間には、第２段階終了時から第３段階終了時までに費やす時間が含まれる。また加熱変形工程が後述する変形停止工程を具備する場合、移動停止時間には、後述する一時停止時間が含まれる。
移動停止時間は、第２段階及び第３段階において第一金型１１Ａ（凸部１１０）及び第二金型１１Ｂ（凹部１１１）の移動が停止している時間である。換言すると第２段階及び第３段階において、凸部１１０及び凹部１１１が互いに近づく又は離れる移動が停止している時間である。移動停止時間には、第２段階終了時から第３段階終了時までに費やす時間が含まれる。また加熱変形工程が後述する変形停止工程を具備する場合、移動停止時間には、後述する一時停止時間が含まれる。
【0030】
加熱変形工程で形成する突起部５は、積層シート２０の片面の突起部５の表面の面積（突起部の外面の面積）を表面積とし、積層シート２０の裏面１ｂの、重力方向の上側の突起部５の起点に位置する突起部５の底面の面積を底面積としたとき、底面積に対する表面積の割合（百分率）が１２０％以上となるように形成される。この割合〔（表面積／底面）積×１００〕を１２０％以上とすることで、皮膚を押圧したときに押圧された感覚が得られやすくなる等の利点がある。斯かる利点の観点から、前記割合は好ましくは１３０％以上である。突起部に十分な強度を確保する観点から、底面積に対する表面積の割合は、好ましくは３２０％以下、より好ましくは２００％以下である。
【0031】
加熱変形工程においては、搬送中の積層シート２０に突起部５を形成してもよいが、突起部５の形成を容易にして、設計どおりの突起部５を確実に形成する観点から、搬送が停止された状態の積層シート２０に突起部５を形成することが好ましい。積層シート２０の搬送中に突起部５を成形する場合には、突起部５の突起部形状（凸部形状）に制約が生じるが、搬送が停止された状態で成形する場合には、自在な形状を安定的に加工することが可能である。後者の場合、帯状の積層シート２０を搬送方向ＭＤに搬送し、積層シート２０における加熱変形工程に供される領域（以下、「突起部形成予定領域」とも言う。）が加熱変形部１１（第一金型１１Ａ及び第二金型１１Ｂの間）に導入された時点で積層シート２０の搬送を停止し、一対の金型１１Ａ，１１Ｂによって突起部形成予定領域を圧縮して突起部５を形成する。しかる後、積層シート２０の搬送を再開する。温熱具１の製造方法では、積層シート２０は搬送方向ＭＤに連続しており、また、積層シート２０の突起部形成予定領域は一定の周期で間欠的に加熱変形部１１に導入されるので、前記の好ましい形態を実施する場合には、このような、「被加工物（積層シート２０）の搬送→停止→突起部形成加工（加熱変形工程）」という一連の動作が繰り返されることになる。製造装置１０は、斯かる繰り返し動作を行う間欠加工システムを備えることが好ましい。
【0032】
加熱変形工程は、前述した第２段階の間、すなわち積層シートの変形開始時から前記プレスの開始時までの間に、凸部による積層シートの加圧変形を一定時間停止させる変形停止工程を備えることが好ましい。
変形停止工程においても、積層シート２０は加熱し続けることが好ましい。積層シートの変形開始時とは、凸部１１０による積層シート２０の押圧により該積層シートが変形を開始した時点である。前記プレスの開始時とは、積層シート２０を挟んで凸部１１０と凹部１１１とが嵌合して、且つ凸部１１０及び凹部１１１の移動が停止した時点であり、該積層シート２０の突起部５となる部位を、凸部１１０と凹部１１１との間で挟圧するプレスを開始する時点である。
加熱変形工程が変形停止工程を備える場合、移動停止時間は、第２段階終了時から第３段階終了時までに費やす時間と、第２段階における凸部１１０による積層シート２０の加圧変形を停止させる一時停止時間との合計時間となる。変形停止工程では、一時停止時間を、前記移動停止時間の５０％以上１００％未満とすることが好ましい。
変形停止工程においても、積層シート２０は加熱し続けることが好ましい。積層シートの変形開始時とは、凸部１１０による積層シート２０の押圧により該積層シートが変形を開始した時点である。前記プレスの開始時とは、積層シート２０を挟んで凸部１１０と凹部１１１とが嵌合して、且つ凸部１１０及び凹部１１１の移動が停止した時点であり、該積層シート２０の突起部５となる部位を、凸部１１０と凹部１１１との間で挟圧するプレスを開始する時点である。
加熱変形工程が変形停止工程を備える場合、移動停止時間は、第２段階終了時から第３段階終了時までに費やす時間と、第２段階における凸部１１０による積層シート２０の加圧変形を停止させる一時停止時間との合計時間となる。変形停止工程では、一時停止時間を、前記移動停止時間の５０％以上１００％未満とすることが好ましい。
【0033】
変形停止工程を設けることで、第一金型１１Ａにより突起部５を成形する際の積層シートへの変形量を分割できるので、積層シート２０へのダメージを低減できる。より詳細には、第２段階における凸部１１０及び凹部１１１が互いに近づく一連の移動を、一時停止時間を挟んで１回目及び２回目の押し込みに２分割する。この場合、一時停止時間までの凸部１１０による押し込み（１回目の押し込み）時は、変形量を低くできるため、積層シート２０における変形が生じる部分と変形が生じない部分のエッジ（境界）にかかる応力を抑制することができる。一時停止時間後の凸部１１０による押し込み時（２回目の押し込み時）は、１回目の押し込みによりシートが多少変形されているので、押し込みによるせん断の掛かりが弱くなって、応力が低減され、延伸による積層シート２０へのダメージを抑制することができる。このように、変形時の内層の樹脂シートへの延伸によるダメージや加熱及び成形による溶融等のダメージを抑制して所要の通気度を維持しつつ、積層シートの突起部の突起部強度を確保することもでき、通気度変動制御と突起部強度の両立が容易となる。
【0034】
加熱変形工程では、変形停止工程を設けなくてもよい場合がある。例えば、第一金型１１Ａによる積層シート２０への突起部の成形を一定時間停止させる代わりに、第一金型１１Ａを非常に低速に減速させながら積層シート２０を第二金型１１Ｂの凹型に挟圧させ、第一及び第二金型１１Ａ，１１Ｂを低速で移動させながら積層シート２０を第二金型１１Ｂの凹部１１１に沿って徐々に変形させながら、プレスしてもよい。積層シート２０へのダメージをより低減する観点から、加熱変形工程に変形停止工程を設けない場合、第一金型１１Ａ及び第二金型１１Ｂの移動速度（昇降の速度）は、好ましくは１５ｍｍ／秒以下とすることでき、例えば０ｍｍ／秒超１ｍｍ／秒以下であってもよい。
なお、加熱変形工程に変形停止工程を設ける場合、第一金型１１Ａ及び第二金型１１Ｂの移動速度（昇降の速度）は、好ましくは０ｍｍ／秒超３０ｍｍ／秒以下、より好ましくは１５ｍｍ／秒超３０ｍｍ／秒以下、さらに好ましくは２５ｍｍ／秒以上３０ｍｍ／秒以下である。
なお、加熱変形工程に変形停止工程を設ける場合、第一金型１１Ａ及び第二金型１１Ｂの移動速度（昇降の速度）は、好ましくは０ｍｍ／秒超３０ｍｍ／秒以下、より好ましくは１５ｍｍ／秒超３０ｍｍ／秒以下、さらに好ましくは２５ｍｍ／秒以上３０ｍｍ／秒以下である。
【0035】
変形停止工程後には、第一金型１１Ａの下降を再開させ、第一金型の凸部１１０に凹部１１１を嵌合させて、積層シート２０を挟圧し、一対の金型１１Ａ，１１Ｂによる圧力付加により、積層シート２０に対する突起部５の形成を完結させる（第３段階）。
加熱変形工程では、変形停止工程までの積層シート２０の変形量を、該変形停止工程後の積層シート２０の変形量、すなわち該シート２０の最終変形量の５０％以上９０％以下とすることが好ましく、５０％以上８５％以下とすることがより好ましい。前記最終変形量に対する変形停止工程までの積層シート２０の変形量の割合〔（変形停止工程までの積層シート２０の変形量／前記最終変形量）×１００〕を「中間変形率」（％）ともいう。前記最終変形量を１００％としたとき、該最終変形量の後半以降（中間変形率が５０％以上）に変形停止工程を設ける方が、突起部５の強度の確保がより容易となる。
加熱変形工程では、変形停止工程までの積層シート２０の変形量を、該変形停止工程後の積層シート２０の変形量、すなわち該シート２０の最終変形量の５０％以上９０％以下とすることが好ましく、５０％以上８５％以下とすることがより好ましい。前記最終変形量に対する変形停止工程までの積層シート２０の変形量の割合〔（変形停止工程までの積層シート２０の変形量／前記最終変形量）×１００〕を「中間変形率」（％）ともいう。前記最終変形量を１００％としたとき、該最終変形量の後半以降（中間変形率が５０％以上）に変形停止工程を設ける方が、突起部５の強度の確保がより容易となる。
【0036】
材料充填工程は、加熱変形工程で積層シート２０の一方の面に形成された突起部５の凹部５０に、積層シート２０の他方の面（裏面層３との対向面となる面）側から塗料４Ａ、電解質４Ｂ、及び保水材４Ｃ（例えば吸水性ポリマー）を含む発熱材料４を充填する工程である。すなわち材料充填工程は、突起部５内に発熱材料４を充填する。
【0037】
本発明で用いる発熱材料４は、被酸化性金属を含んでいてもよく、水を含んでいてもよい。材料充填工程では、発熱材料に含まれる全成分を一回の充填動作で凹部５０に充填してもよく、あるいは発熱材料４に含まれる全成分を複数回に分けて凹部５０に充填してもよい。
また通常は、凹部５０の全体に発熱材料４を充填するが、凹部５０における発熱材料の充填量は特に制限されず適宜調整可能である。
また通常は、凹部５０の全体に発熱材料４を充填するが、凹部５０における発熱材料の充填量は特に制限されず適宜調整可能である。
【0038】
ハンドリング性の向上の観点から、塗料４Ａを凹部５０に充填する場合には、被酸化性金属及び水を含むスラリーとして凹部５０に充填してもよい。前記スラリーは、被酸化性金属及び水以外の他の成分を含んでいてもよく、該他の成分の好ましい一例として、無機材料の保水材４Ｃとして使用可能な炭素成分（活性炭等）が挙げられる。このスラリーに、被酸化性金属及び炭素成分が含まれることで、発熱材料４の発熱反応が促進される効果が奏される。
【0039】
材料充填工程において実施可能な発熱材料４の充填動作の一例として、保水材４Ｃを、塗料４Ａ及び電解質４Ｂとは別に、凹部５０に充填する動作が挙げられる。保水材４Ｃは、水分を吸収保持するため、保水材４Ｃを含むスラリーは粘度が比較的高くなる。保水材４Ｃと塗料４Ａ及び電解質４Ｂとで凹部５０への充填タイミングを異ならせることで、充填する発熱材料４のハンドリング性が向上し、発熱材料４の充填を一層精度よく行うことが可能となる。
【0040】
材料充填工程において実施可能な発熱材料４の充填動作の他の一例として、電解質４Ｂを、塗料４Ａ及び保水材４Ｃとは別に、凹部５０に充填する動作が挙げられる。これにより、塩化ナトリウムに代表される電解質４Ｂを用いても、発熱材料４の充填装置をはじめとする製造装置１０の金属製部分での錆の発生が一層確実に防止され得る。
【0041】
材料充填工程を実施する材料充填部１２は、図１（ａ）に示すように、搬送方向ＭＤの上流側から順に、塗料４Ａを扱う第１の充填装置１２Ａと、電解質４Ｂを扱う第２の充填装置１２Ｂと、保水材４Ｃを扱う第３の充填装置１２Ｃとを備え、加熱変形工程を経た積層シート２０の突起部５の凹部５０に、塗料４Ａ、電解質４Ｂ、及び保水材４Ｃをこの順で充填するようになされる。
【0042】
第２の充填装置１２Ｂで扱う電解質４Ｂ、及び第３の充填装置１２Ｃで扱う保水材４Ｃは、何れも乾燥状態であり、典型的には粉体である。したがって材料充填部１２による凹部５０への発熱材料の充填順序は、「塗料４Ａ（被酸化性金属及び水を含むスラリー）、電解質４Ｂ（粉体）、及び保水材４Ｃ（粉体）」の順である。本発明では、凹部５０への発熱材料４の充填順序はこれに限定されず任意に設定し得るが、粉体に先立ってスラリーを凹部５０に充填すると、その後に凹部５０に充填した粉体が、凹部５０に既に充填されているスラリーの水分を吸収するため、粉体が飛散し難く凹部５０からこぼれ難い。このような理由から、本実施形態では、発熱材料４に含まれる成分（塗料４Ａ、電解質４Ｂ、及び保水材４Ｃ）を３回に分けて、前記の順序で、凹部５０に充填する方法を採用している。
【0043】
充填装置１２Ａ乃至１２Ｃは何れも、スラリー又は粉体を凹部５０に向けて吐出するノズル等の吐出手段１２０を備える。充填装置１２Ａ乃至１２Ｃとしては、積層シート２０に対して非接触でスラリー又は粉体を充填し得る公知の充填装置を用いることができる。
充填装置１２Ａが備える吐出手段１２０の数は特に制限されず、１個でもよいが、積層シート２０において搬送方向ＭＤに一列に配置される凹部５０の列の数と同数又はそれ以上であることが好ましい。例えば、本実施形態では図１（ｂ）に示すように、積層シート２０において搬送方向ＭＤに一列に配置される凹部５０の列の数は、積層シート２０の搬送直交方向ＣＤの中央に位置する一列と、その中央の一列の搬送直交方向ＣＤの両側に位置して、該中央の一列よりも搬送方向ＭＤにおける隣り合う凹部５０どうしの間隔が短い二列との計三列であるので、充填装置１２Ａは、それぞれ、この三列の凹部５０の列に対応する３個の吐出手段１２０を少なくとも備えることが好ましい。これにより、積層シート２０の複数の凹部５０に効率よくかつ均一に発熱材料４を充填することが一層容易になる。
充填装置１２Ａが備える吐出手段１２０の数は特に制限されず、１個でもよいが、積層シート２０において搬送方向ＭＤに一列に配置される凹部５０の列の数と同数又はそれ以上であることが好ましい。例えば、本実施形態では図１（ｂ）に示すように、積層シート２０において搬送方向ＭＤに一列に配置される凹部５０の列の数は、積層シート２０の搬送直交方向ＣＤの中央に位置する一列と、その中央の一列の搬送直交方向ＣＤの両側に位置して、該中央の一列よりも搬送方向ＭＤにおける隣り合う凹部５０どうしの間隔が短い二列との計三列であるので、充填装置１２Ａは、それぞれ、この三列の凹部５０の列に対応する３個の吐出手段１２０を少なくとも備えることが好ましい。これにより、積層シート２０の複数の凹部５０に効率よくかつ均一に発熱材料４を充填することが一層容易になる。
【0044】
積層シート接合工程は、積層シート２０の他方の面（発熱材料４の充填側の面）に裏面層３を形成する被覆シート３０を重ねて、積層シート２０及び被覆シート３０をシールにより接合する工程であり、複数の温熱具１が搬送方向ＭＤに一列に連なった温熱具連続体４０（図１（ｂ）参照）が得られる。
【0045】
積層シート接合工程を実施する積層シート接合部１３は、図１（ａ）に示すように、裏面層３を形成する被覆シート３０の供給機構と、接合装置１４とを備える。本実施形態の被覆シート３０は帯状のシートであって、ロール状に巻回された原反ロールの状態で製造装置１０の所定位置に配置されている。接合装置１４としては、融着装置を用いることができる。積層シート接合部１３は、被覆シート３０の供給機構により、前記原反ロールから被覆シート３０を繰り出して、材料充填工程を経て搬送中の帯状の積層シート２０における発熱材料４の充填側の面に重ね、これを接合装置１４に導入し、積層シート２０及び被覆シート３０を接合して接合部７を形成して、温熱具連続体４０を製造する。
【0046】
こうして積層シート接合工程で製造された温熱具連続体４０は、その後、搬送方向ＭＤに搬送されつつ、所定の製品単位サイズに切断される。これにより、枚葉の温熱具１が複数連続的に製造される。
【0047】
以上のような構成の温熱具の製造方法によれば、特に材料充填工程において、積層シート２０における突起部５の凹部５０に対し、塗料４Ａ、保水材４Ｃ及び電解質４Ｂを含む発熱材料４を充填するので、発熱材料４を予め含むシートを温熱具１の構成部材として使用する方法に比べて、温熱具１の設計の自由度が高く、また、突起部５（凹部５０）の形状の如何を問わず、高品質の温熱具１を安定的に製造することができる。
【0048】
以上、本発明をその好ましい実施形態に基づき説明したが、本発明は前記実施形態に何ら制限されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更可能である。
【実施例0049】
〔実施例１〕
実施例１では、図１及び図２に示す装置を用いてシート状の温熱具１を製造した。
積層シート２０には、外層２１，２３の不織布としてＰＥＴ繊維６０％、低融点ＰＥＴ繊維４０％からなる不織布と、内層２２の樹脂シートとして微多孔性ＰＰシートとを用いた。なお当該積層シートについて、第二融点（ＰＰの融点）は１６０℃であり、第一融点（低融点ＰＥＴ）は８０℃であった。
積層シート２０を１．８ｍ／ｍｉｎの搬送速度で搬送させながら、加熱変形部１１（第一金型１１Ａ及び第二金型１１Ｂの間）に導入された時点で積層シート２０の搬送を停止し、第一金型１１Ａ、１１Ｂを用いて積層シート２０に対し加熱変形工程を行った。実施例１の加熱変形工程では、変形停止工程を行った。加熱変形工程後、突起部５の内部に発熱材料４を充填する材料充填工程を行い、その後積層シート２０の他方の面に被覆シートを重ねて接合した。このようにして得られた温熱具連続体４０を、該突起部５が５つ存在するよう枚葉のシートに切断し、シート状の温熱具１を得た〔図５（ａ）参照〕。
実施例１では、図１及び図２に示す装置を用いてシート状の温熱具１を製造した。
積層シート２０には、外層２１，２３の不織布としてＰＥＴ繊維６０％、低融点ＰＥＴ繊維４０％からなる不織布と、内層２２の樹脂シートとして微多孔性ＰＰシートとを用いた。なお当該積層シートについて、第二融点（ＰＰの融点）は１６０℃であり、第一融点（低融点ＰＥＴ）は８０℃であった。
積層シート２０を１．８ｍ／ｍｉｎの搬送速度で搬送させながら、加熱変形部１１（第一金型１１Ａ及び第二金型１１Ｂの間）に導入された時点で積層シート２０の搬送を停止し、第一金型１１Ａ、１１Ｂを用いて積層シート２０に対し加熱変形工程を行った。実施例１の加熱変形工程では、変形停止工程を行った。加熱変形工程後、突起部５の内部に発熱材料４を充填する材料充填工程を行い、その後積層シート２０の他方の面に被覆シートを重ねて接合した。このようにして得られた温熱具連続体４０を、該突起部５が５つ存在するよう枚葉のシートに切断し、シート状の温熱具１を得た〔図５（ａ）参照〕。
【0050】
〔実施例２～４〕
実施例２では、変形停止工程における中間変形率〔（変形停止工程までの積層シート２０の変形量／前記最終変形量）×１００〕を異ならせた点以外は、実施例１と同様の方法で温熱具１を製造した。
実施例３では、条件２の付加圧力を異ならせた点、及び変形停止工程を行わなかった点以外は、実施例１と同様の方法で温熱具１を製造した。
実施例４では、変形停止工程を行わなかった点以外は、実施例１と同様の方法で温熱具１を製造した。
実施例５では、変形停止工程における中間変形率を異ならせた点以外は、実施例１と同様の方法で温熱具１を製造した。
実施例２では、変形停止工程における中間変形率〔（変形停止工程までの積層シート２０の変形量／前記最終変形量）×１００〕を異ならせた点以外は、実施例１と同様の方法で温熱具１を製造した。
実施例３では、条件２の付加圧力を異ならせた点、及び変形停止工程を行わなかった点以外は、実施例１と同様の方法で温熱具１を製造した。
実施例４では、変形停止工程を行わなかった点以外は、実施例１と同様の方法で温熱具１を製造した。
実施例５では、変形停止工程における中間変形率を異ならせた点以外は、実施例１と同様の方法で温熱具１を製造した。
【0051】
表１に、各実施例における、加熱変形工程の条件１～３（付加圧力、加熱温度、及び移動停止時間）を示す。表１中、停止回数は、加熱変形工程の第２段階の間に一時停止した回数を示す。移動停止時間は、第２段階終了時から第３段階終了時までに費やす時間であり、一時停止時間の有無によらずに１．０秒とした。実施例１、２及び５における移動停止時間は、変形停止工程の一時停止時間と、第２段階終了時から第３段階終了時までに費やす時間との合計時間である。実施例３及び４における移動停止時間は、第２段階終了時から第３段階終了時までに費やす時間である。
【0052】
〔潰れ率〕
得られたシート状の温熱具１における５つの突起部５の高さＨを測定後、これらの突起部５に重りを載せて、約３．１８Ｎの荷重を５つの突起部５に与えた。荷重３．１８Ｎは、温熱具１を身体（腰部等）に着用した時に、該温熱具に加わる想定荷重である。荷重付与後、突起部５の高さＨを測定した。そして、荷重付与前の突起部５の高さＨ０に対する、荷重付与後の突起部５の高さＨ１の割合〔（Ｈ１／Ｈ０）×１００〕を算出し、これを荷重によって潰れた突起部５の突起潰れ率（％）として算出した。斯かる測定を３個の温熱具で行い、潰れ率（％）の平均値を求めた。その結果を以下の表１に示す。
潰れ率が低いほど、荷重に対する突起部５の突起強度が大きい。
得られたシート状の温熱具１における５つの突起部５の高さＨを測定後、これらの突起部５に重りを載せて、約３．１８Ｎの荷重を５つの突起部５に与えた。荷重３．１８Ｎは、温熱具１を身体（腰部等）に着用した時に、該温熱具に加わる想定荷重である。荷重付与後、突起部５の高さＨを測定した。そして、荷重付与前の突起部５の高さＨ０に対する、荷重付与後の突起部５の高さＨ１の割合〔（Ｈ１／Ｈ０）×１００〕を算出し、これを荷重によって潰れた突起部５の突起潰れ率（％）として算出した。斯かる測定を３個の温熱具で行い、潰れ率（％）の平均値を求めた。その結果を以下の表１に示す。
潰れ率が低いほど、荷重に対する突起部５の突起強度が大きい。
【0053】
〔積層シートの通気度〕
上述した加熱変形工程により突起部５を成形した後の積層シート２０の通気度を、自動ガーレ式デンソメータ(安田精機製作所)により測定した。斯かる通気度は、図５（ａ）に示す温熱具１における突起部５が形成された箇所及び突起部５以外の箇所を含む全体を測定箇所とした。なお、加熱変形工程前の積層シート２０の前記通気度は、２７６７～４５５８(秒／１００ｃｃ)であった。測定結果を下記表１に示す。
また、積層シートの通気度が２０００～５０００秒／１００ｃｃの範囲である場合、温熱具の発熱特性等の製品性能に影響がないことを別途確認した。
上述した加熱変形工程により突起部５を成形した後の積層シート２０の通気度を、自動ガーレ式デンソメータ(安田精機製作所)により測定した。斯かる通気度は、図５（ａ）に示す温熱具１における突起部５が形成された箇所及び突起部５以外の箇所を含む全体を測定箇所とした。なお、加熱変形工程前の積層シート２０の前記通気度は、２７６７～４５５８(秒／１００ｃｃ)であった。測定結果を下記表１に示す。
また、積層シートの通気度が２０００～５０００秒／１００ｃｃの範囲である場合、温熱具の発熱特性等の製品性能に影響がないことを別途確認した。
【0054】
【表1】
【0055】
表１に示す結果から、実施例１～５は、温熱具として十分な通気性を有することが示された。特に、積層シート２０の通気度は、加熱変形工程前と後とで大きな差がない結果となった。
また、実施例１～５の突起部は、３．１８Ｎの荷重による潰れ率が３０％未満と低い結果となった。斯かる結果から、実施例１～５は温熱具として十分な突起部強度を有することが示された。
以上の結果から、実施例１～５の温熱具は、突起部強度及び加工後のシートの通気度の両方に優れることが示された。
また、実施例１～５の突起部は、３．１８Ｎの荷重による潰れ率が３０％未満と低い結果となった。斯かる結果から、実施例１～５は温熱具として十分な突起部強度を有することが示された。
以上の結果から、実施例１～５の温熱具は、突起部強度及び加工後のシートの通気度の両方に優れることが示された。
【符号の説明】
【0056】
１ シート状の温熱具（温熱具）
５ 突起部
１１ 加熱変形部
１１Ａ，１１Ｂ 一対の金型
１１Ａ 第一金型
１１Ｂ 第二金型
２０ 積層シート
２１ 外層（不織布）
２２ 内層（樹脂シート）
２３ 外層（不織布）
４０ 温熱具連続体
５０ 凹部
１１０ 凸部
１１１ 凹部
５ 突起部
１１ 加熱変形部
１１Ａ，１１Ｂ 一対の金型
１１Ａ 第一金型
１１Ｂ 第二金型
２０ 積層シート
２１ 外層（不織布）
２２ 内層（樹脂シート）
２３ 外層（不織布）
４０ 温熱具連続体
５０ 凹部
１１０ 凸部
１１１ 凹部
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】