JPH0668386U

JPH0668386U - 発熱織編物

Info

Publication number: JPH0668386U
Application number: JP706893U
Authority: JP
Inventors: 邦雄田中
Original assignee: Teijin Ltd
Current assignee: Teijin Ltd
Priority date: 1993-02-25
Filing date: 1993-02-25
Publication date: 1994-09-22
Anticipated expiration: 2008-02-25
Also published as: JP2606402Y2

Abstract

(57)【要約】【目的】可撓性に富んで、圧縮や曲げに対する耐久性が
良好で、被覆ゴムあるいは樹脂との剥離が起こりにくい
発熱織編物を提供すること。【構成】可撓性発熱糸条と可撓性を有する非導電性糸条
からなる織編物であって、該可撓性発熱糸条が経糸群ま
たは緯糸群のいずれか一方にのみ配置され、かつ下記式
で定義するＫ値が３．２２以下の組織に織編成されてい
る。Ｋ＝２．５４（ｎｐ・ｄｐ＋ｎｔ・ｄｔ）−ｎｐ・ｎｔ
（ｄｐ・ｄｔ）（ここで、ｎｐ、ｎｔはそれぞれ経糸お
よび緯糸の１インチあたりの密度、ｄｐ、ｄｔは製織編
後の経糸および緯糸１本の拡がり巾（ｃｍ）を表わす）

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は発熱織編物に関し、さらに詳しくは融雪マット等に好適に使用できる発熱織編物に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】

これまで、降雪地帯での道路等の融雪作業に際しては、温水散布方式が多く用いられてきたが、近年、施工や維持が簡単な電気式ロードヒーティング方式の採用が増えつつある。特に、歩道橋の階段や家屋の玄関口などの比較的面積の小さい場所には、融雪マットと称される、面状発熱体をゴムあるいは樹脂で絶縁被覆した融雪機器が開発され、頻繁に使用されるようになってきている。

【０００３】これらの融雪マットには、これまでニクロム線や合成繊維又は綿の織布にカーボンをコーティングした面状発熱体が主として用いられてきたが、圧縮や曲げに対する耐久性が劣り、断線しやすいという欠点があった。

【０００４】即ち、ニクロム線では、剛性が高い上にゴムや樹脂との親和性が劣り、被覆体からはみ出したり、断線してヒーターとして使用不能となるトラブルが多かった。

【０００５】また、カーボンは体積固有抵抗が大きいため、所定の熱量を得るためにはコーティング量を多くして抵抗値を下げることが余儀なくされ、そのため発熱体の厚みが厚くなったり、織布の織密度が高くなって曲げに対する耐久性が不良となる。従って、製造中の折り曲げあるいは製品の保存中にカーボン塗工部にクラックが入り、電気抵抗が著しく損なわれて発熱性能が大巾に低下するなどのトラブルが多い。

【０００６】これらの欠点を改良するため、先に本考案者らは、ステンレスチールの不連続繊維と非導電性の不連続繊維とを混紡してなる、可撓性に富み、断線の起こりにくい発熱糸条織物からなる面状ヒーターを開示（特開平２−２０６８０６号公報）した。しかしながら、該織物は、地組織が密度の大きい平織やマット織であるため糸状間の空隙が少なく、ゴムあるいは樹脂などの流動性の小さい物質で被覆する場合はゴムあるいは樹脂の含浸が不良となり、織物とゴムあるいは樹脂との物理的接着力が不足するため、長期間使用するとゴムあるいは樹脂との剥離が起こり、絶縁破壊を起こすという欠点を有していた。

【０００７】

【考案が解決しようとする課題】

本考案の目的は、上記従来技術の有する問題点を解消し、特に融雪マット等の発熱体に好適な、圧縮や曲げに対する耐久性が良好で、被覆ゴムあるいは樹脂との剥離が起こりにくい発熱織編物を提供することにある。

【０００８】

【課題を解決するための手段】

本考案者らが上記目的を達成するために鋭意検討した結果、可撓性発熱糸条と非導電性糸条からなる織編物のカバーファクターをある特定の範囲に保ち、ゴムあるいは樹脂が充分に含浸可能な空隙を付与することにより、被覆ゴムあるいは樹脂との剥離が起こりにくい発熱織編物が得られることを究明した。

【０００９】かくして本考案によれば、可撓性発熱糸条と可撓性を有する非導電性糸条からなる織編物であって、該可撓性発熱糸条が経糸群または緯糸群のいずれか一方にのみ配置され、かつ下記式で定義するＫ値が３．２２以下の組織に織編成されていることを特徴とする発熱織編物が提供される。

【００１０】Ｋ＝２．５４（ｎｐ・ｄｐ＋ｎｔ・ｄｔ）−ｎｐ・ｎｔ（ｄｐ・ｄｔ）（ここで、ｎｐ、ｎｔは織物の場合それぞれ経糸および緯糸の１インチあたりの密度、編物の場合はウエール数およびコース数を表わす。また、ｄｐ、ｄｔは製織編後の経糸および緯糸１本の拡がり巾（ｃｍ）を表わす）以下、本考案を添付図面を参照しつつ説明する。〔図１〕は本考案の発熱織編物の一実施態様を示す斜視図であり、１は可撓性発熱糸条、２は非導電性糸条を示す。

【００１１】本考案に使用する可撓性発熱糸条は、線抵抗値が０．０５〜１０Ω／cmの範囲にあり、ヒーター用に好適な電気抵抗値を有している上、ニクロム線やカーボン発熱体に比べて可撓性に優れ、しかも充分な引張強度を有していることが必要である。

【００１２】上記の可撓性発熱糸条として、例えば、体積固有抵抗値が１０^-5〜１０^-6Ω・ cm程度の連続したステンレススチールを牽切して得られる有限長のステンレススチール細線と、体積固有抵抗値が１０¹²Ω・cm以上あり、かつ該ステンレススチール細線の発生する熱に耐える耐熱性を有する有限長の非導電性糸条とが混紡されてなり、通電されたとき該ステンレススチール細線同志の接触抵抗により発熱する可撓性発熱混紡糸条などが例示される。

【００１３】上記ステンレススチール細線の直径は４〜３０μm のものが好ましく使用される。直径が３０μm を越えるものは可撓性が不良となるし、直径が４μm 未満の場合は容易に断線し、取り扱い性が不良となるので好ましくない。また、該不連続繊維の長さは平均繊維長が１００mm〜８００mmのものが好ましく使用される。該平均繊維長が１００mm未満では混紡糸の中のステンレススチールからなる不連続繊維同士の接触回数が減少し均一で安定な電気抵抗が得られないし、一方８００mmを越えるとダイレクトに流れる電流が増加するので好ましくない。

【００１４】また、耐熱性を有する有限長の非導電性糸条としては、通常の合成繊維、再生繊維、天然繊維のうち前記ステンレススチール細線の発生する熱に耐えるものが採用されるが、なかでも耐熱性に優れた芳香族ポリアミドを用いれば、ステンレススチールの温度が上がりすぎても発火したりする懸念がないので好ましい。

【００１５】さらに、上記のステンレススチールの不連続繊維と非導電性の不連続繊維を混紡する際には、ステンレススチール細線の不連続繊維が糸全重量の２０〜８０％含まれることが必要である。ステンレススチール細線の糸全重量に対する割合は、所望の電気抵抗値に応じて２０〜８０％の範囲で適宜選択すればよいが、この割合が20％未満ではヒーター用材料として有用な発熱量が得られないし、一方８０％を越える場合には電気抵抗が小さくなり、発熱量が大きくなりすぎるので好ましくない。

【００１６】かかる混紡糸条は特開昭６２−２２３３８号公報の第３図に示すような装置により製造することができる。その概略を記すと、連続ステンレススチール細線と非導電性の連続繊維とをある幅に広げて重ね合わせた状態で供給ローラーに供給し、これと牽切ローラーとの間で牽切して共に不連続な繊維で構成される混紡糸条を得る。

【００１７】この場合供給ローラーと牽切ローラーの間隔が不連続繊維の平均繊維長を決定する。また、該混紡糸条の番手は供給ローラーと牽切ローラーとの速度比を調節して決定することができる。

【００１８】該混紡糸条は牽切ローラーの下流に配した圧空ノズルにより集束性を付与することが好ましい。該圧空ノズルは旋回流を発生させるものや繊維同士を相互に交絡させるもの等適宜使用することができる。

【００１９】次に、上記可撓性発熱糸条を経糸群または緯糸群のいずれか一方に用い、該経糸群または該緯糸群と交差する緯糸群または経糸群に非導電性糸条を用いて織成を行なう。あるいは、上記可撓性発熱糸条を経糸または緯糸挿入編の挿入糸として用い、編地の地組織に非導電性糸条を用いて編成を行なう。

【００２０】ここで、非導電性糸条とは、通常の合成繊維、再生繊維、天然繊維などをいい、前述の、耐熱性を有する非導電性糸条と同じであっても異なっていてもよい。

【００２１】可撓性発熱糸条を経糸群または緯糸群のいずれか一方あるいは経糸または緯糸挿入編の挿入糸のみに用いるのは、発熱糸条同志の短絡を防ぐとともに、織編物中で直列回路を形成させ発熱量の調整を容易にするためである。

【００２２】織成に際しては、下記式で表されるＫ値が３．２２以下になるような組織にすることが必要である。Ｋ＝２．５４（ｎｐ・ｄｐ＋ｎｔ・ｄｔ）−ｎｐ・ｎｔ（ｄｐ・ｄｔ）（ここで、ｎｐ、ｎｔは織物の場合それぞれ経糸および緯糸の１インチあたりの密度、編物の場合はウエール数およびコース数を表わす。また、ｄｐ、ｄｔは製織編後の経糸および緯糸１本の拡がり巾（ｃｍ）を表わす）Ｋ値が３．２２を越える場合には、ゴムあるいは樹脂の含浸が不充分となり、織編物とゴムあるいは樹脂の接着が不良となる。但し、Ｋ値があまり小さすぎても発熱量の不足等の問題が発生したり、組織が粗になりすぎて経糸や緯糸のズレなどが発生するので２程度に止めることが好ましい。

【００２３】組織については特に制限はなく、上記Ｋ値を満足させるものであればよいが、からみ織、模紗織組織にすれば経糸、緯糸のズレが防止できるので好ましい。

【００２４】次いで、上記織編物は、未加硫のゴムシートあるいは熱可塑性樹脂シート上に並べられ、さらに未加硫のゴムシートあるいは熱可塑性樹脂シートで挟んだ後、熱加硫あるいは加熱プレスを行ない、絶縁被覆される。絶縁被覆に際しては、前述の方法の他、樹脂あるいはゴムを押出機で押出しながら織編物に含浸させる方法等任意の方法を用いてよい。

【００２５】また、絶縁被覆を行なう前に、上記織編物に、ゴムシートあるいは熱可塑性樹脂シートとの接着性を高めるための接着処理を施してもよい。

【００２６】絶縁被覆に用いる熱可塑性樹脂あるいはゴムは、非導電性で可撓性を有し、発熱による温度上昇に耐えられるものであれば特に制限はなく、一般にはポリ塩化ビニル、ポリオレフィン、ポリアミド、ポリエステルなどのいわゆる汎用熱可塑性樹脂あるいはクロロプレンゴム、フッ素ゴム、シリコンゴムなどの合成ゴムあるいはこれらの混合物を使用することが好ましい。これらの樹脂あるいはゴムにはその物性を損なわない範囲で難燃剤、改質剤、畜熱剤、遠赤外線発生剤等を添加することもできる。

【００２７】

【作用】

本考案は上記構成を採っているので以下の作用を奏する。前述のＫ値は、一般的にはカバーファクターと称されるもので、経、緯それぞれの糸が織編物表面に占める割合を表すものである。本考案では織編物のＫ値を３．２２以下にすることにより、該織編物表面に、ゴムあるいは樹脂が充分に含浸するための空隙を付与し、織編物とゴムあるいは樹脂との一体性を高めている。

【００２８】即ち、織編物表面に充分な空隙を形成させることによって、熱成形時に被覆用ゴムあるいは樹脂が流動し、表面と裏面のゴムあるいは樹脂が一体となってアンカー効果により織編物と強固に結合するのである。この際、織組織をからみ織、模紗織にすることにより、充分な空隙を付与できると同時に経糸、緯糸のズレも防止することができる。

【００２９】以下、実施例をあげて本考案をさらに具体的に説明する。なお、実施例で用いた各物性の測定方法は下記の通りである。

【００３０】（１）Ｋ値製織編後の織編物から経糸および緯糸を任意に１０本抜き出し、それぞれの糸にデニールの約１／３０の荷重をかけて拡がり巾を読取り、１０本あたりの平均値をそれぞれ経糸（ｄｐ）および緯糸（ｄｔ）の拡がり巾としてｃｍ単位で表わす。また、経糸および緯糸の１インチあたりの密度を読取り、下記式よりＫ値を算出する。Ｋ＝２．５４（ｎｐ・ｄｐ＋ｎｔ・ｄｔ）−ｎｐ・ｎｔ（ｄｐ・ｄｔ）（ここで、ｎｐ、ｎｔは織物の場合それぞれ経糸および緯糸の１インチあたりの密度、編物の場合はウエール数およびコース数を表わす。また、ｄｐ、ｄｔは製織編後の経糸および緯糸１本の拡がり巾（ｃｍ）を表わす。）なお、織編物が経糸または緯糸挿入編物の場合には、挿入糸および地糸の拡がり巾、また経密度および緯密度の代わりにウエール数およびコース数を用いてＫ値を算出する。

【００３１】

【実施例１】体積固有抵抗が１０^-5Ω・ｃｍオーダーを有し、直径１２μｍの太さを有するステンレススチールの連続長繊維を９００本束ねたものに、コポリパラフェニレン−３，４’−オキシジフェニレンテレフタルアミド連続長繊維（帝人 (株) 製テクノーラ、単繊維デニール１．５ｄｅ）を７０００本束ねたものを重ね合わせて供給し、供給ローラーと牽切ローラーとからなる牽切域で該ローラー間の距離を１０００ｍｍに設定して両ローラ間で３０倍に引き千切った後、圧空圧力を３ｋｇ／ｃｍ²に設定した空気旋回ノズルを通して集束性を付与し、平均繊維長が約３１０ｍｍ、ステンレススチールの混率が５０％の混紡糸を得た。該混紡糸にＺ５００Ｔ／Ｍの下撚を付与し、該混紡糸を２本合糸した後、Ｓ３５０Ｔ／Ｍの上撚を付与して１０００ｄｅの可撓性発熱混紡糸条を得た。

【００３２】次いで、該可撓性発熱混紡糸状を２．６７本／ｉｎｃｈと１０／−のポリエチレンテレフタレート紡績糸１３．３７本／ｉｎｃｈとを経糸に用い、10／−のポリエチレンテレフタレート紡績糸２４本／ｉｎｃｈを緯糸に用いて、経密度１６．０４本／インチ、緯密度２４本／インチの模紗織物を製織した。

【００３３】また、該織物の両端部の緯糸には、直径５０μの銅線に錫メッキした電極線26 本からなるマルチフィラメントを２４本／インチの密度で織り込んで電極とし、裁断後通電用の配線を施し、経方向に発熱糸条が直列配列された発熱織物を得た。得られた織物のＫ値は２．９７であった。

【００３４】次に、上記織物を幅２５０ｍｍ、厚さ４ｍｍの未加硫アクリルニトリル−ブタジエン（以下ＮＢＲと称す）ゴムシート上に置き、さらにその上に、前記と同様のＮＢＲゴムシートを被せて、２枚のシートで複合一体化した。次いで、該複合シートを、１８０℃の加熱空気中で３分間熱処理し、オリゴマー等の不純物を除去した後金型に入れ、２００℃で５時間加硫し、幅２５０ｍｍ、長さ８５０ｍｍの面状ヒーターを得た。

【００３５】

【比較例１】実施例１において、織組織を平織とし、経密度、緯密度をそれぞれ３２本／インチ、および４０本／インチとした以外は実施例１と同様に実施した。この織物のＫ値は４．７７であった。

【００３６】得られた面状ヒーターを、大阪府茨木市耳原３丁目４番１号の帝人 (株) 大阪研究センター内通路に敷設し、６ヶ月経過した後、面状ヒーターを分解して発熱織物とＮＢＲゴムとの接着性を調べた。

【００３７】比較例の織物は、ＮＢＲゴムと剥離している部分が多く、ヒーターの一部が絶縁破壊を起こしていたのに対し、本考案のヒーターには剥離は全く見られず、ヒーターを分解するのが困難なほどであった。

【００３８】

【考案の効果】

本考案によれば、圧縮や曲げに対する耐久性が良好で、被覆ゴムあるいは樹脂との剥離が起こりにくい発熱織編物が得られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案の発熱織編物の１例を示す斜視図

【符号の説明】

１可撓性発熱混紡糸条２非導電性糸条

Claims

【実用新案登録請求の範囲】

【請求項１】可撓性発熱糸条と可撓性を有する非導電
性糸条からなる織編物であって、該可撓性発熱糸条が経
糸群または緯糸群のいずれか一方にのみ配置され、かつ
下記式で定義するＫ値が３．２２以下の組織に織編成さ
れていることを特徴とする発熱織編物。Ｋ＝２．５４（ｎｐ・ｄｐ＋ｎｔ・ｄｔ）−ｎｐ・ｎｔ
（ｄｐ・ｄｔ）（ここで、ｎｐ、ｎｔは織物の場合それぞれ経糸および
緯糸の１インチあたりの密度、編物の場合はウエール数
およびコース数を表わす。また、ｄｐ、ｄｔは製織編後
の経糸および緯糸１本の拡がり巾（ｃｍ）を表わす）
【請求項２】組織がからみ織である請求項１記載の発
熱織編物。
【請求項３】組織が模紗織である請求項１記載の発熱
織編物。
【請求項４】組織が経糸あるいは緯糸挿入編である請
求項１記載の発熱織編物