TWI281357B - Conductive heating device - Google Patents

Description

1281357 九、發明說明： 【發明所屬之技術領域】 ’且特別是有關於—種 本發明是有關於一種導電織物 具有蓄熱功能之導電織物。 【先前技術】

隨著人類生活水準的提高，對織物的功能亦有了新的 要求，各種機能性的織物不斷問世，例如具有吸濕、排汗、 舒適度、财水洗或保溫的功能之織物。由於目前國内 漸趨向於高齡化社會的結構演變，因此各種保健織物的兩 求愈盈提高。尤其是在天冷時節，如何能在穿著最輕便二 物的同時’也能達到保暖的效果，為眾人所關心之課題之 電熱織物就是因應此要求而產生。習知的電熱織物< 製作方法，-般係將導電纖般非㈣的織物中， 而形成一電熱織物。其中，導雷 维之形祕制導電材 纖維混紡而形成’或是於-般纖維上鑛覆-層導 電材料。然而，由於受限於慕 又丨艮於v電纖維中導電材料之材質 :::知方法所製備而得的電熱織物往往會產生溫度分布 不句勾以及蓄熱效果差的問題。又加上導電材料之硬度比 =維材料之硬度較大’因此不僅會使電熱織物之舒適 差，更會增加導電材料於織造上的難度。再者，由於 :電輪纖維材料間之附著力不佳，所以只要輕輕地拉 扯則谷易將導電材料從織物中分離出來。此外，由於習知 之電熱織物之防水效果差旦電熱織物受潮時，則容易 1281357 使電熱織物中的 的腐钱。 、電材料發生氧化現象，❿造成導電材料 因此 兼帛具有蓄熱功能且溫度分布均勻，同時 βδ 电熱織物’以克服習知電熱織物之 問題。 【發明内容】 ^此本發明的目的就是在提供-種導電發熱元件，用 以提高導電發熱織物之蓄熱功能。 本lx明的另一目的是在提供一種導電發熱元件，用以 提電發熱織物之升溫速度，且可於導電發熱元件上形 成一溫度分布均勻之發熱面。 本發明的再一目的是在提供一種可水洗的導電發熱元 件’以同時兼具蓄熱與防水之功能。 根據本發明之上述目的，提出一種導電發熱元件。導 電發熱元件包含一導電材料與電致發熱樹脂。其中，電致 發熱樹脂係包覆導電材料，且電致發熱樹脂之材料包含一 導電樹脂。在本發明之一較佳實施中，更可包含一防水層 包覆於導電發熱元件之表面，以形成一可水洗的導電發熱 元件。 依照本發明一較佳實施例，上述之導電發熱元件可以 為一導電發熱紗線或一導電發熱織物。 根據本發明之另一目的，提出一種導電發熱元件。上 述之導電發熱元件包含一導電織物與一電致發熱樹脂。其 中，電致發熱樹脂係包覆導電織物，且電致發熱樹脂之材 6 1281357 料包含一導電樹脂。在本發明之一較佳實施中，更可包含 一防水層包覆於導電發熱元件之表面，以形成一可水洗的 導電發熱元件。 因此’本發明係利用電致發熱樹脂塗佈於導電材質之 表面而形成導電發熱元件，以提高導電發熱元件之蓄熱效 果。再者，本發明之導電發熱元件具有較大之升熱速度， 其升溫速度最大約為5 °C/30秒，且具有較大之溫度變化範 圍，其溫度變化範圍大約可介於30〇c〜1〇〇c>C。此外，本發 明之導電發熱元件更可包含一防水層包覆於電致發熱樹脂 之表面，以形成一防水的導電發熱元件，進而提高產品之 使用性。 【實施方式】 本發明提供一種導電發熱元件，係用以提高導電發熱 織物之蓄熱功能。導電發熱元件包含一導電材料與一電致 發熱樹脂。其中，電致發熱樹脂係包覆導電材料之表面， 且上述之導電材料之材質係由碳、不鏽鋼、金、銀、銅、 鐵、鎳或其任意組成所組成之合金。 上述之電致發熱樹脂之材料包含一導電樹脂，導電樹 脂係由混合—導電物質與-樹脂所組成，且導電樹脂之表 面電阻值較佳範圍係1()。〜，歐姆_公分。在本發明之一 較佳實施例中，導電樹脂中之導電物質之重量百分比較佳 係介於1 %至50 %之間。其中，上述之導電物質更包含一 ^電石反黑、導電高分子、金屬或上述之任意組合。 再者，更可以包含-層防水層包覆於導電發熱元件之 1281357 表面，以形成—可水洗的導電發熱元件。其中，上述之防 水層之材料較佳係聚氨酯、矽膠、聚醯胺、聚醯亞胺、聚 醯胺醯亞胺、環氧樹脂、聚氯乙烯或聚丙烯酸。 在本發明之較佳實施例中，導電發熱元件可以是導電 發熱紗線或導電發熱織物，以下將分別針對本發明之不同 較佳實施例做-詳細說明，且不同較佳實施例為不同形式 的導電發熱元件，但此不同形式的導電發熱元件並不用以 限定本發明之範圍。 在本發明之較佳實施例中，上述之導電發熱元件較佳 係一導電發熱紗線。請參照第丨圖，其繪示依照本發明一 較佳實施例的一種導電發熱紗線之示意圖。在第丨圖中， 導電發熱紗線100包含一導電紗線102與一電致發熱樹脂 104。其中，電致發熱樹脂1〇4係包覆導電紗線1〇2之表面。 請參照第1A圖，其繪示依照本發明一較佳實施例的 一種可水洗的導電發熱織物之示意圖。請同時參照第1圖。 上述之導電發熱紗線100可以依需求均勻佈局於一織物 上也就疋說導電發熱紗線10 0係互不交錯地分布於—織 物上。在第1A圖中，導電發熱織物122係由第1圖中之導 電發熱紗線100與一織物124所組成。其中，導電發熱紗 線100係互不交錯地分布於織物124上，且導電發熱紗線 1〇〇可依照不同需求於織物124上佈局出不同形式，但此佈 局形式並不用以限定本發明之範圍。在本發明之較佳實施 例中，導電發熱織物122之表面上更可以包含一層防水層 126包覆於導電發熱織物122之表面，以形成—可水洗的導 電發熱織物120。 1281357 請參照第2圖，其繪示依照本發明一較佳實施例的一 種可水洗的導電發熱紗線之示意圖。在第2圖中，可水洗 的導電發熱紗線200包含一導電紗線202、電致發熱樹脂 204與防水層206。其中，電致發熱樹脂204係包覆導電紗 線202之表面，防水層206係包覆電致發熱樹脂204之表 面。 請參照第2 A〜2B圖，其繪示依照本發明一較佳實施例 的一種可水洗的導電發熱織物之示意圖。請同時參照第2 圖。在第2A圖中，可水洗的導電發熱織物21〇係由第2 圖中之可水洗的導電發熱紗線200編織而成。或者，上述 之可水洗的導電發熱紗線200可以依需求均勻佈局於一織 物上。請參照第2B圖，可水洗的導電發熱織物22〇包含一 織物222與可水洗的導電發熱紗線200。其中，可水洗的導 電發熱紗線200係均勻佈局於織物222之上，且可水洗的 導電發熱紗線200可依照不同需求於織物2〇2上佈局出不 同形式，但並不用以限定本發明之範圍。 ”月參知弟3 A圖，係繪示本發明之一較佳實施例之一種 可水洗的導電發熱織物之示意圖。在第3A圖中，導電發熱 織物320包含一導電織物322與電致發熱樹脂324。其中， 電致發熱樹脂324係包覆導導電織物322。且導電織物322 中具有互不交錯的導電材料3G2均勻佈局於織物32ι上， 但^佈局形式並不用以限定本發明之範圍。在本發明之較 佳實施例中，導電發熱織物320之表面上更可以包含一層 防水層328包覆於導電發熱織物32G之表面，以形成一可 水洗的導電發熱織物329。 I28l357 隨後，於相同電壓（12伏特）的條件下，將上述之導電 發熱元件，進行一電阻測試以及發熱速度測試，所得之結 果列分別表列於表—至表三中。其中，表—至表三分別: 以不同含量之電致發熱樹脂而形成的導電發熱元件。、 測試一

gJ^^^(°C/30sec} 溫度（°C) 在此電阻與發熱速度的測試中，導電發熱紗線與一般 導電紗線（即表一中的對照組）係皆由6,〇〇〇條的纖維所組 成。其中，上述之導電發熱紗線中所含之電致發熱樹脂的 表面電阻值為1〇3歐姆-公分，且電致發熱樹脂中之矽膠、 導電碳黑、導電高分子之重量比例約為16 : 8 : 76。 由表一之結果可得知，本發明之較佳實施例的之導電 發熱紗線具有較大之線電阻、較大之發熱速度，且可控制 之最而溫度也較大。 UL與發熱速度測試二 1281357

導電發熱元件 線電阻（Ω/lOcm)

、在此電阻與發熱速度的測試中，導電發熱紗線與一般 導電紗線（即表二㈣對照組）係皆由12，_條的纖維所組 成。其中，上述之導電發熱紗線中所含之電致發熱樹脂的 表面電阻值為1〇3歐姆-公分，且電致發熱樹脂中之矽膠、 導電奴黑、導電高分子之重量比例約為16 : 8 : 76。 由表二之結果可得知，本發明之較佳實施例的導電發 了、V線具有較大之線電阻、較大之發熱速度，且可控制之 最高溫度也較大。 再者由表與表-—之結果可知，當導電發熱紗線中 的電致發熱樹脂之成分含量相同的情況下，由12,000條的 纖維所組成之導電發熱紗線所測得之可控制的最高溫度， 會大於由6,000條的纖維所組成之導電發熱紗線所測得之 可控制的最高溫度。因此，當導電纖維之根數較多時，導 f發熱紗線則具有較大之可控制的最高溫度。 熱速度測試三 表三 導電紗線之電阻與發熱速度測試 11 Ϊ281357

線電阻（Ω /1 Oeirp 導電發_熱元件 10' 對照組 ^^Jt^TC/3〇sec) 最高溫度（°C)

上 80.0 在此電阻與發熱速度的測試中，導電發熱紗線與一般 導電”（即表三中的對照組）皆$ 12，_條的纖維所組 成。其中，上述之導電發熱紗線中所含之電致發熱樹脂的 表面電阻值為1G6歐姆.公分，且電致發熱樹脂中之石夕膠、 導電碳黑、導電高分子之重量比例約為38:2:6〇。 由表三之結果可得知，本發明之較佳實施例之導電發 熱紗線具有較大之線電阻、較大之發熱速度，且可控制之 最高溫度也較大。 因此，本發明係利用電致發熱樹脂塗佈於導電材質之 表面而形成導電發熱元件，以提高導電發熱元件之蓄熱效 果。再者，本發明之導電發熱元件具有較大之升熱速度， 其升溫速度最大約為5。〇30秒，且具有較大之溫度變化範 圍’其溫度變化範圍大約可介於3〇〇C〜1〇〇〇C。此外，本發 明之導電發熱元件更可包含一防水層包覆於電致發熱樹脂 之表面’以形成一防水的導電發熱元件，進而提高產品之 使用性。 雖然本發明已以一較佳實施例揭露如上，然其並非用 以限定本發明’任何熟習此技藝者，在不脫離本發明之精 神和範圍内’當可作各種之更動與潤飾，因此本發明之保 12 1281357 護範圍當視後附之申請專利範圍所界定者為準。 【圖式簡單說明】 為讓本發明之上述和其他目的、特徵、優點與實施例 能更明顯易懂，所附圖式之詳細說明如下： 第1圖，其繪示依照本發明一較佳實施例的一種導電 發熱紗線之示意圖。 > 第1A圖，其繪示依照本發明一較佳實施例的一種可 水洗的導電發熱織物之示意圖。 弟2圖’其繪示依照本發明一較佳實施例的一種可水 洗的導電發熱紗線之示意圖。 第2A〜2B圖，其繪示依據本發明之較佳實施例之一種 可水洗的導電發熱織物之示意圖。 第3 A圖，係繪示本發明之一較佳實施例之一種可水洗 的導電發熱織物之示意圖。 【主要元件符號說明】 100 :導電發熱紗線 102、202、302 :導電紗線 104、204、324 ··電致發熱樹 11〇、120、210、220、329 ·· 脂 可水洗的導電發熱織物 122、320 :導電發熱織物 126、206、328 :防水層 124、222、321 :織物 200 :可水洗的導電發熱紗線 322 ··導電織物 13

Claims (1)

1281357 十、申請專利範圍·· 1 ·種導電發熱元件，該導電發熱元件包含： 一導電材料；以及 一電致發熱樹脂，包覆該導電材料，以形成該導電發 熱元件’其中該電致發熱樹脂之材料包含^導電樹脂。 2·如申晴專利範圍第1項所述之導電發熱元件，其中 導電發熱元件該係一導電發熱紗線。 3·如中睛專利範圍第2項所述之導電發熱元件，其中 該導電發熱紗線係^交錯的分布於—織物上。 4·如中％專利範圍帛^項所述之導電發熱元件，其中 〜¥電發熱疋件係_導電發熱織物。 件 中μ專利圍第1、2《4項所述之導電發熱元 匕含一防水層，包覆於該導電發熱元件之表面。 該防水tl:專利範圍第5項所述之導電發熱元件，其中 胺、聚：*係選自於聚氨酯、矽膠、聚醯胺、聚醯亞 組成之亞胺、^氧樹脂、聚氯乙婦以及聚丙婦酸所 14 1281357 7·如申請專利範圍第丨項所述之導電發熱元件，其中 該導電材料之材質係選自於碳、不鏽鋼、金、銀、銅、鐵、 ^ 鎳以及其任意組成所形成之合金之一群組。 8.如申請專利範圍第1項所述之導電發熱元件，其中 該導電樹脂係由混合一導電物質與一樹脂所組成。 • ‘ 9·如申請專利範圍第8項所述之導電發熱元件，其中 該v電樹脂中之該導電物質之重量百分比係介於1 %至5〇% - 之間。 10·如申請專利範圍第8項所述之導電發熱元件，其 中該導電物質包含一導電碳黑、一導電高分子、一金屬及 其任意組成之一群組。 • 中$丨1·如申請專利範圍第1項所述之導電發熱元件，其 b導電树脂之表面電阻值範圍涵蓋10G〜101G歐姆_公 _ ·、 一種導電發熱元件，該導電發熱元件包含： 導電織物；以及 電致發熱樹脂，包覆該導電織物，其中該電致發熱 〜材料包含—導電樹脂。 •如申請專利範圍第12項所述之導電發熱元件，更 15 13 1281357 包含一防水層’包覆於該電致發熱樹脂層之表面。 14·如申請專利範圍第13項所述之導電發熱元件，其 中該防水層之材料係選自於聚氨酯、矽膠、聚醯胺、聚醯 亞胺聚酿胺酿亞胺、環氧樹脂、聚氯乙烯以及聚丙烯酸 所組成之一群組。 15·如申請專利範圍第12項所述之導電發熱元件，其 中該導電織物係由δ小^ !t 示田至J 一導電材料所組成。 · ㉖專利範圍第15項所述之導電發熱元件，其 導電材料之材質係選自於碳、不鏽鋼、金、銀、銅、 鐵、鎳以及其任意組成所形成之合金之一群組。 Π·如申請專利範圍第 中該導電樹脂係由混合_導 12項所述之導電發熱元件，其 電物質與一樹脂所組成。 曱Μ專利範圍第17項所述之導 士 4^1，只研遴之导m赞熟兀仟，具 中該導電樹脂中之該導雷 ,Λ0/ 等電物質之重量百分比係介於1%至 5〇%之間。 項所述之導電發熱元件，其 一導電高分子、一金屬及 19.如申請專利範圍第π 中該導電物質包含一導電碳黑、 其任意組成之一群組。 1281357 20.如申請專利範圍第12項所述之導電發熱元件，其 中該導電樹脂之表面電阻值範圍涵蓋l〇G〜l〇1G歐姆-公 分0

17