JPH01132088A - 糸状発熱体から成る織物 - 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、糸状発熱体を用いた布帛状発熱体に関するも
のであり、更に詳細には、該布帛状発熱体をロールによ
る圧着手段によって表面に絶縁などの目的で樹脂をラミ
ネートするに適した糸状発熱体を用いた布帛状発熱体に
関するものである。

〔従来技術〕

発熱体素子として、糸条のように柔軟であり、耐摩耗性
、耐屈曲性などの機械的強度に優れ、容易に織物ないし
編物とすることができる糸状発熱体が、特願昭６０−２
４０３５１号（特開昭６２−１００９７０号）などとし
て特許出願されている。この糸状発熱体は、芯に糸条を
使用し、その周囲にカーボン、金属などの導電性粒子を
合成樹脂バインダーに分散させた導電層から成る発熱層
を形成させたものであ−る。この糸状発熱体から得た織
物ないし編物は、布帛特有の柔軟性を有し、繰返し折り
畳むことのできる発熱体（以下布帛状発熱体という）を
能率よく生産することができるなどの優れた性質がある
ので、各種の用途開発が行われている。

前記糸状発熱体は、カーボン粒子などの導電体を樹脂に
分散した導電層を発熱体とする関係上、ニクロム線など
の金属抵抗線より抵抗値が高くなるという特徴がある。

そのために同一消費電力に対して全屈抵抗線発熱体より
均一な発熱面を得ることができる反面、糸状発熱体に電
流を供給する電極線、通常は銅などの金属線を複数本並
べた一対の電極線列を糸状発熱体と交差させて設ける必
要がある。

ところで前記糸状発熱体を含む布帛状発熱体は、ジュー
ル熱により発熱する関係上表面を絶縁するためにポリエ
ステル、ポリオレフィンなどの樹脂を積層することが行
われており、そのラミネート手段としては、一般に溶融
押し出しラミネート手段が使用されている。

この溶融押し出しラミネート手段は、一般に溶融した樹
脂を被積層材料上に押し出し、これらの材料を所定温度
に冷却したキャストドラムとこれに積層材料を圧着する
プレスロールとで圧着して一体としながら巻取りロール
に送るものである。この手段によって積層体とする態様
として、前記布帛状発熱体に単に溶融樹脂をコーティン
グし冷却しながら圧着したり、布帛状発熱体と樹脂フィ
ルムとを溶融樹脂で貼合せるように圧着したり、また、
溶融樹脂押出し機を使用せず、予め該樹脂をフィルムと
し、重ね合せて、加熱したプレスロールにより圧着した
りして積層体とすることができる。

ところで、前記電極線列を配置する部分は、使用する金
属電極線が地糸及び糸状発熱体より剛性が高いために地
の部分より布帛が厚く、且つ硬くなるという特徴がある
。したがって積層する際にロールで圧着しながら送りを
掛けると、電極線列部分が地の部分より送り速度が僅か
に速くなるので地の部分にたるみなどが生じて積層物に
折り皺、布目曲りが生じるという問題がある。

以下に添付の図面によってこの問題を説明する。第１図
に示す布帛状発熱体１は、以降に説明する実施例の織り
組織を説明するためのものであるが、これを従来の仕様
により製織した場合には以下の問題が生じる。

即ち、従来の仕様により製織した布帛状発熱体１は、両
端部付近に電極線２から成る電極線列３を配置しており
、これと交差して糸状発熱体４を一定間隔毎に配置し、
他の部分に非導電性の地糸５及び６を用いて製織したも
のである。

この複数存在する電極線列３、地の部分のロールによる
送り速度が異なると布目曲りを生じ、単に外観を悪くす
るばかりでなく第２図の一点鎖線のように裁断すると糸
状発熱体４を切断し積層体原反の歩留りを悪くする。図
は糸状発熱体４が湾曲した場合を例示したが、２条の電
極線列３の進行速度が異なると発熱体１は斜行した状態
となる。

また第３図において、前記弛みが大きくなると遂に折り
皺８が生じて糸状発熱体４が互いに接触して異常発熱の
原因となるなどの危険を生じるという問題がある。

〔発明の目的〕

本発明は、以上の各問題に着目して成されたものであり
、糸状発熱体及びこれと交差する電極線とを含む布帛状
発熱体であって、且つロールによる圧着手段により絶縁
被膜などの被ｒｉ層を設ける際に、布目曲りを生じない
糸状発熱体から成る織物を提供することを目的としてい
る。

〔発明の構成〕

以上の目的を達成するための本発明の糸状発熱体から成
る織物の構成は、芯糸とその周囲に形成した導電性粒子
を分散含有する合成樹脂導電層から成る糸状発熱体を緯
糸として含み、これと交差する電極線を経糸として含み
、前記電極線は直径が０．１２ｍ以下の金属線を使用し
、且つ並列に複数本を配置して、織密度を１０〜１００
本／インチとする電極線列を形成し、製織後の該電極線
列に１５０ｇ／αの荷重を加えたときの該部分の伸度が
１〜１５％となるごとく平織体に製織したことを特徴と
するものである。

前記構成の織物は、該織物の上に押し出しラミネート手
段によりｍ層する際の布目曲の発生を防止するように作
用する。

前記金属電極線は、直径が０．１２　ｎ＋を超えると布
目曲りの発生、耐屈曲性の低下、断線の発生などを防止
することが極めて困難になる。好ましい１本の電極線の
直径は０．１１〜０．０４　ｍｍである。そして、これ
らの単線を、複数本からなるマルチフィラメント、撚り
線、芯糸上に巻付けたつる巻線とするなどとして使用す
ることができる。好ましい電極線は、単線を２本以上使
用し、単線の断面積の合計断面積が０．０２〜０．０６
ｍ２の範囲のものであり、複数本使用するときの実質的
上限はほぼ３０本である。

前記電極線素材には特に限定はないが、銅線が特に好ま
しく、通常は、スズメツキ、ニッケルメッキなどによる
防錆処理を施して使用する。

特に柔らかいスズをメツキした銅線を使用することが推
奨される。

前記電極線の織密度は、１０本／インチ未満となると電
極線列と糸状発熱体との接触抵抗値（以下単に接触抵抗
値という）が大きくなり、十分な電流を流すことが困難
になる。また１００本／インチを超えると布目曲りが起
り、また精層物とした際の柔軟性が失わ□れる。好まし
い範囲は２０〜９０本／インチである。一般に小容量の
場合は、相対的に織密度は高くすることが好ましい。

そして、電極線列の伸度が、１５０　ｇ／ｃｓの荷重で
１％未満では耐屈曲性が劣り断線し易くなり、また１５
％を超えると使用中の屈曲などによる接触抵抗値の変化
が大きくなるので好ましくない。前記伸度は、使用する
金属の剛性に依存する。したがって、使用する金属によ
って前記範囲に入るように適宜調整する。例えば伸度不
足のときは単線の使用本数で補うようにする。更に電極
線の撚り条件によっても伸度は変化するが、製織の際の
織り張力をコントロールするなどにより前記定義の伸度
範囲に調整することができる。

織組織は、平織以外の織り方、例えば綾織では耐屈曲性
が劣り電極線の断線がし易くなり好ましくない。

前記糸状発熱体に使用する芯糸ゆ、天然繊維、合成繊維
など任意の繊維から成る紡績糸、好ましくは撚り糸、ダ
ブルストラクチヤード・ヤーン、加工糸、マルチフィラ
メントなどである。

また導電層に使用する導電性粒子は、通常はカーボン粒
子を使用し、これを分散させる可撓性合成樹脂バインダ
ーとしては、例えばポリウレタン樹脂などを使用するこ
とができるが、これに限定されない。

導電層を形成するには、溶剤に溶解した合成樹脂バイン
ダー溶液に導電性粒子を分散させて懸濁液（通常は高粘
性液となる）とし、該懸濁液中に芯糸を通過させ、ダイ
スによって付着量を調整した後、乾燥・固化させればよ
い。通常、導電層は付着量の均一化、抵抗の低減、表面
の平滑化などを両立させるためであり、通常３層程度に
積層するが、そのためには前記工程を所定回繰り返せば
よい。

導電性粒子にカーボン粒子を使用した糸状発熱体は、は
ぼ１〜１００、通常は１０〜５０にΩ／ｍ程度の電気抵
抗に調整することができる。

例えば、２０番の玉子撚糸を使用して、これにポリエス
テル型ポリウレタン（大日本楕化工業側製）′溶液に平
均粒径２０ｍμのカーボン粒子を分散させ、３層に積層
゛して１５００デニールの糸状発熱体としたものは、は
ぼ１４に０７ｍの抵抗値を与えることができる。

前記布゛吊状発熱体の電極線のない部分（以下地の部分
という）に使用する経糸、緯糸（以下地糸という）は、
通常の非導電性の繊維で為れば特に限定はなく、例えば
ポリエステル系、ポリアクリルニトリル系、ポリオレフ
−イン系などの合成繊維による紡績糸、好ましくば双糸
、三子撚り糸などの撚糸、マルチフィラメントなどであ
る力ｉ、天然繊維を使用することもできる。

〔実施例１〜３及び比較例１〕 本実施例及び比較例には、それぞれ電極線として次のも
のを用意した。即ち、 電極線Ａ：直径０．０８＋ｎのスズメツキした極細銅線
を８本撚り合せたもの。

電極線Ｂ：直径０．０５ｍｍのスズメツキした極細銅線
を２０本撚り合せたもの。

電極線Ｃ：直径０．１３ｍのスズメツキした細銅線を３
本撚り合せたもの。

電極線Ｄ：ポリエステル２５０デニールの芯糸に直径０
．１鶴の銅線を巻いたつる 巻線。

本実施例の布帛状発熱体は、第１図に示した構成のもの
であり、経糸として、前記Ａ−Ｄいずれかの１種類の電
極線２と、２０番のポリエステル紡績糸から成る地糸５
（５０本／インチ）とを用い、緯糸として以下に説明す
る仕様の糸状発熱体４と、５番のポリエステル紡績糸６
　（２５本／インチ）とを用いて織り幅９４０ｆｌの通
常の織機により平織して布帛１としたものである。

゛そして前記電極線列３は、布帛１の両耳端からそれぞ
れ１９０鶴の位置に幅１’０１１（したがって電極線列
３の間隔は５４０ｍ）で、前記電極線２を以降に掲げる
表１に示す織密度としたものである。

また、糸状発熱体３は、カーボン粒子をポリエステル系
ポリウレタン中に分散させた導電層を、ポリエステル紡
績糸（２０番双糸）の芯糸の周囲に被覆した直径０．５
ｆｌの可撓性糸条とし、地糸６の間に５．８鶴間隔毎に
１本配置した。

以上によって得た本実施例１．２の電極線列３の部分を
切り出し、１５０ｇ／ｃｍの荷重を掛けたときの伸度を
測定した結果を表１に示す。

以上説明した各実施例の布帛状発熱体１の効果を確認す
るために第４図に示す要領で積層物とした。図において
、布帛状発熱体１は、２０℃の冷却水を循環するキャス
トドラム１０上に巻き出し、プレスロール１１の線圧を
５ｋｇ／ａｍとして冷却しながら圧着する。このときの
布帛状発熱体ｌの巻出し張力は１５ｋｇ／ｍであった。

前記プレスロール１１は、通常、シリコーンゴム、ＳＢ
Ｒ，フッ素系樹脂などのゴムロールとすることが好まし
い。なお、前記金属ロールは、ハードクロムメツキ、フ
ッ素樹脂やシリコーン樹脂などの適宜な樹脂でコートし
、更に通常は粗面化した表面としたものなどが使用され
る。

また一般に前記ロールのプレス圧、布帛に与える張力は
ロールの材質、布帛、特に電極線の仕様により一定しな
いが、一般にプレス圧（線圧）は０．１〜５０　ｋｇ／
　ｃｍ、好ましくは１〜１０ｋｇ／ａｍ、前記張力は５
〜３０ｋｇ／ｍ、好ましくは１０〜２０ｋｇ／ｍである
。

積層する樹脂は、低密度ポリエチレン（メルトインデッ
クス：４．Ｏｇ／１０分、密度：０．９２５）を、図示
しない溶融押し出しラミネータの同様に図示しない口径
６５鶴の押出機に供給し、３００℃とした前記低密度ポ
リエチレン熔融物１３を、幅１１００ｍの口金１４から
前記布帛状発熱体１と前記プレスロール１１の間にフィ
ルム状に押し出し、前記のとおりキャストドラム１０と
プレスロール１１とで冷却しながら圧−着して積層物１
５とし、図示しない巻取りロールに巻取った。次いで反
対側の面も同様にして両面にラミネートした積層物１５
を得た。

以上説明のラミネート工程中に生じた布目曲りを弧形度
、斜行度によって測定し、その結果を表１に示す。また
該実施例１．２から得た前記積層物について屈曲テスト
前後の接触抵抗値及び耐屈曲性を測定した結果を表１に
示す。

実施例１．２と比較するために、直径が０．１３１■と
太い前記電極線Ｃを用いた外は、前記実施例と同様にし
て比較例１の布帛状発熱体１とし、これから前記と同様
の手順で積層物を得、前記実施例と同様に、伸度、布目
曲り、接触抵抗、耐屈曲性を測定した結果を表１に示す
。

また、電極線には実施例２と同様に前記電極線Ｂを用い
、電極線列３の部分を第５図に示す織組織とした変化繊
（比較例２）及び第６図に示す綾織り（比較例３）の布
帛状発熱体ｌを得た。このものについても前記と同様に
伸度、布目曲り、接触抵抗、耐屈曲性を測定した結果を
表１に示す。

〔実施例４及び比較例４〕 電極線りを用い、電極線列部分の織り密度を大きくした
外は実施例１〜３と同様にして布帛状発熱体を得、次い
で前記実施例と同様にして押し出しラミネートにより積
層物を得た。前記と同様にして伸度、布目面り、接触抵
抗、耐屈曲性を測定した結果を表１に示す。

電極線列部分の織り密度を前記実施例４より更に大きく
した以外は実施例４と同様にして比較例４の布帛状発熱
体と、これから得た積層物を得、同様に伸度、布目面り
、接触抵抗、耐屈曲性を測定した結果を表１に示す。

〔比較例５〕 本比較例に使用した電極線（電極線Ｅ）は、ポリウレタ
ン弾性糸（２２４０デニール）の芯糸に、直径０．１２
ｍのスズメツキ銅線を巻き付けたつる巻線を用い、電極
線列部分の織密度を５０本／インチで、第４図に示す変
化繊りにした外は、実施例Ｉと同様にして本比較例５の
布帛状発熱体を得た。このものについて、前記と同様に
して伸度、布目面り、接触抵抗、耐屈曲性を測定した結
果を表１に示す。

なお、以下に示す表１の各試験結果は次の測定方法によ
った。

（１）　　接触抵抗値：電極線数、電極線間隔、糸状発
熱体の本数を一定としたサンプルについて画電極線条の
間の抵抗値をテスタによって測定した。

（２）　　布目面り：　ＪＩＳ　Ｌ　１０９６に定義さ
れた弧形度及び斜行度によった。なお測定は、原反長さ
１００ｍをラミネートし、その際の布目面りを測定した
。

（３）耐屈曲性（Ｍ　Ｉ　Ｔ法）　　：　ＪＩＳ　Ｐ８
１１５に準じ、電極線列部分を布帛状発熱体から幅１５
鶴、長さ１１０ｆｌの試験片を切出し、折り曲げ装置に
セットして張力を５００ｇ掛けて保持し、該電極線の両
末端にテスターを繋いだ状態で折り曲げを繰り返し、そ
の回数を計数する。そして電極線が断線したときをテス
ターで感知して、そのときに折り曲ｃｆ回数を耐屈曲性
とした。

（余　　　白） 表１に示す結果から、以下のことが分る。即ち、実施例
１〜３の積層物は、いずれも布目曲りがなく良好な外観
を示した。なお実施例２の斜行度は０．１％であるが、
この程度は商品として十分使用することができる値であ
る。更に接触抵抗変化も十分許容範囲にあり、耐屈曲性
も断線までの屈曲回数が大きい値を示し、十分実用的に
使用できる結果を示した。

これに対し、電極線が太い比較例１は、布目曲りが大き
く外観が悪かったし、接触抵抗値及びその変化も大きく
、２００回の屈曲で断線し、実用的に満足できる結果が
得られなかった。

変化繊りの比較例２及び綾織りの比較例３の結果は、い
ずれも布目曲りが大きく、且つ布帛体の耳端の一部に折
り皺が発生した。そして屈曲による接触抵抗値の変化も
大きく、発熱体として不合格であった。

実施例４は、実施例３と比較して布目曲りが実質的に問
題ない範囲内にあり、耐屈曲性が大幅に改善され、優れ
た発熱体積層物を得ることができた。

これに対し、比較例４は、布目曲りが非常に大きく、且
つ耳端に折り皺が発生し、外観が悪いと同時に、積層物
を単位ヒータとする裁断の際布目曲りにより糸状発熱体
を切断し歩留りが悪かった。

また比較例５は、耐屈曲性は優れているが、布目曲りが
大きく且つ接触抵抗値及び屈曲による変化が大きく、ヒ
ータとしては不合格であった。

〔発明の効果〕

以上説明したように本発明の糸状発熱体から成る織物の
構成は、芯糸とその周囲に形成した導電性粒子を分散含
有する合成樹脂導電層から成る糸状発熱体を緯糸として
含み、これと交差する電極線を経糸として含み、前記電
極線は直径が０．１２ｍ以下の金属線を使用し、且つ並
列に複数本を配置して、織密度を１０〜１００本／イン
チとする電極線列を形成し、製織後の該電極線列に１５
０ｇ／ａｍの荷重を加えたときの該部分の伸度が１〜１
５％となるごとく平織体に製織する構成としたので、布
帛状発熱体を用い押し出しラミネート手段によって積層
物とする際に実質的な布目曲りがなく、接触抵抗値及び
屈曲による変化が小さく、電極線列部分の耐屈曲性に優
れる積層物を得ることができるという効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

第１図は各実施例に使用した布帛状発熱体の部分平面図
、第２図は第１図の布帛発熱体が布目曲りをした状態を
例示する部分平面図、第３図は第１図の布帛発熱体に折
り皺がついた状態を例示する部分平面図、第４図は押し
出しラミネートの概要を説明する図、第５図、第６図は
比較例に使用した織り組織図である。 ■・・・布帛状発熱体、２・・・電極線、３・・・電極
線列、４・・・糸状発熱体。　　゛ 第１図 第２図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 芯糸とその周囲に形成した導電性粒子を分散含有する合
   成樹脂導電層から成る糸状発熱体を緯糸として含み、こ
   れと交差する電極線を経糸として含み、前記電極線は直
   径が０．１２ｍｍ以下の金属線を使用し、且つ並列に複
   数本を配置して、織密度を１０〜１００本／インチとす
   る電極線列を形成し、製織後の該電極線列に１５０ｇ／
   ｃｍの荷重を加えたときの該部分の伸度が１〜１５％と
   なるごとく平織体に製織したことを特徴とする糸状発熱
   体から成る織物。