WO2023135880A1 - 面状発熱編物、及び面状発熱体 - Google Patents

面状発熱編物、及び面状発熱体 Download PDF

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WO2023135880A1
WO2023135880A1 PCT/JP2022/038591 JP2022038591W WO2023135880A1 WO 2023135880 A1 WO2023135880 A1 WO 2023135880A1 JP 2022038591 W JP2022038591 W JP 2022038591W WO 2023135880 A1 WO2023135880 A1 WO 2023135880A1
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yarn
knitted fabric
conductive
generating
planar heat
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PCT/JP2022/038591
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廉貴 竹内
幸輔 宮崎
茂一 杉原
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セーレン株式会社
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    • D02G3/00—Yarns or threads, e.g. fancy yarns; Processes or apparatus for the production thereof, not otherwise provided for
    • D02G3/22—Yarns or threads characterised by constructional features, e.g. blending, filament/fibre
    • D02G3/38—Threads in which fibres, filaments, or yarns are wound with other yarns or filaments, e.g. wrap yarns, i.e. strands of filaments or staple fibres are wrapped by a helically wound binder yarn
    • D—TEXTILES; PAPER
    • D04—BRAIDING; LACE-MAKING; KNITTING; TRIMMINGS; NON-WOVEN FABRICS
    • D04B—KNITTING
    • D04B1/00—Weft knitting processes for the production of fabrics or articles not dependent on the use of particular machines; Fabrics or articles defined by such processes
    • D—TEXTILES; PAPER
    • D04—BRAIDING; LACE-MAKING; KNITTING; TRIMMINGS; NON-WOVEN FABRICS
    • D04B—KNITTING
    • D04B1/00—Weft knitting processes for the production of fabrics or articles not dependent on the use of particular machines; Fabrics or articles defined by such processes
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    • D—TEXTILES; PAPER
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    • D06M15/00—Treating fibres, threads, yarns, fabrics, or fibrous goods made from such materials, with macromolecular compounds; Such treatment combined with mechanical treatment
    • D06M15/19—Treating fibres, threads, yarns, fabrics, or fibrous goods made from such materials, with macromolecular compounds; Such treatment combined with mechanical treatment with synthetic macromolecular compounds
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    • D06M15/59—Polyamides; Polyimides
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    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05B—ELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
    • H05B3/00—Ohmic-resistance heating
    • H05B3/20—Heating elements having extended surface area substantially in a two-dimensional plane, e.g. plate-heater
    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05B—ELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
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    • H05B3/20—Heating elements having extended surface area substantially in a two-dimensional plane, e.g. plate-heater
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    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02B—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO BUILDINGS, e.g. HOUSING, HOUSE APPLIANCES OR RELATED END-USER APPLICATIONS
    • Y02B30/00—Energy efficient heating, ventilation or air conditioning [HVAC]

Definitions

  • the present invention relates to a planar heat-generating knitted fabric having a heat-generating portion made of a knitted fabric containing conductive yarns, and a planar heat-generating body using the planar heat-generating knitted fabric.
  • Planar heating elements are widely used, for example, in vehicle interiors, clothing, health/nursing/medical equipment, and furniture.
  • planar heating element conventionally, there has been one formed by laminating a support layer and a metal layer (see, for example, Patent Document 1).
  • the planar heating element disclosed in Patent Document 1 is obtained by forming a film of copper on the surface of a polyester nonwoven fabric by sputtering, and attaching electrodes to the film.
  • Patent Document 2 there are also those that use a knitted fabric knitted with a mixture of conductive yarn and elastic yarn as a planar heating element (see Patent Document 2, for example).
  • the planar heating element of Patent Document 2 uses silver-plated fibers as the conductive threads, uses polyurethane threads as the elastic threads, and loops of the conductive threads lined up in the course direction appear in the front and back stitches during knitting. It is a knitting organization that does.
  • the planar heating element of Patent Document 1 originally has poor stretchability of the polyester nonwoven fabric, and furthermore, since the copper film is formed on the surface of the polyester nonwoven fabric, the rigidity of the planar heating element increases, and the object to be heated It cannot be said that the surface conformability to the surface is good.
  • planar heating element is desired to be resistant to heat deterioration.
  • the planar heating element of Patent Document 2 is not suitable for long-term use or high-temperature use because it uses heat-sensitive polyurethane yarn as a material.
  • a planar heating element using a metal wire as the conductive thread is repeatedly bent, the metal wire may break or the conductive thread may protrude from the bent portion. Therefore, a planar heating element using a metal wire as a conductive thread is required to prevent breakage of the metal wire and projection of the conductive thread due to bending (quality).
  • planar heating element using a metal wire for the conductive yarn has the properties of generating heat in a short time (rapid heating), being difficult to wear (wear resistance), breaking the conductive yarn during knitting, and preventing irreversible damage. It is also required to have characteristics such as no excessive bending (knitting property).
  • the present invention has been made in view of the above problems, and even if a metal wire is used for the conductive thread, it has good surface followability to the object to be heated, and is durable and quick to warm. It is an object of the present invention to provide a planar heat-generating knitted fabric and a planar heat-generating element excellent in
  • the conductive yarn has a core yarn and a conductive sheath yarn wound around the core yarn,
  • the conductive sheath thread is a metal wire coated with an insulating resin
  • the knitted fabric is knitted as a multi-knitted fabric in which a front weave and a back weave based on insulating yarn are connected with a connecting yarn,
  • the conductive yarn is woven into at least one of the front weave and the back weave,
  • a ratio (D1/D2) of the diameter (D1) of the conductive thread and the diameter (D2) of the insulating thread is 0.81 to 4.0.
  • the knitted fabric containing the conductive yarn is used as the heat-generating part, and the knitted fabric is knitted as a multi-layer knit using a connecting yarn that connects the front fabric and the back fabric. Therefore, the exothermic part can be deformed to follow the shape of the object to be heated due to the stretchability of the knitted fabric, and the surface followability is excellent.
  • the knitted fabric is multi-knitted, the stretchability can be sufficiently improved without using an elastic yarn weak against heat such as urethane yarn conventionally used. Therefore, it is possible to realize a planar heat-generating knitted fabric having durability that is not easily deteriorated by heat.
  • the ratio (D1/D2) of the diameter (D1) of the conductive yarn and the diameter (D2) of the insulating yarn is 0.81 to 4.0, the object to be heated is efficiently heated in a short time. It becomes possible, and it is excellent in quick warming property. Further, by knitting the conductive yarn into at least one of the front weave and the back weave, the conductive yarn is positioned substantially parallel to the included weave, and the ratio (D1/D2) is within the above range. In addition, since the conductive yarn is suppressed from protruding when the planar heat-generating knitted fabric is folded, the quality and wear resistance are excellent. Further, when the ratio (D1/D2) is within the above range, breakage of the conductive yarn and irreversible bending during knitting are suppressed, resulting in excellent knitting properties.
  • the conductive yarn is preferably formed by winding the conductive sheath yarn 100 to 1000 times around 1 m of the core yarn.
  • the stretchability of the knitted fabric is further increased by using the conductive yarn in which the conductive sheath yarn is wound 100 to 1000 times per 1 m of the core yarn, and excellent surface followability, It is possible to realize a planar heat-generating knitted fabric having bending durability, quality, abrasion resistance, and knitting properties.
  • the conductive yarns are arranged so as not to be adjacent in the course direction or well direction of the knitted fabric,
  • the ratio (a:b) between the number (a) of the conductive threads and the number (b) of the insulating threads is preferably 1:9 to 1:1.
  • planar heat-generating knitted fabric of this configuration by arranging the conductive yarns so as not to adjoin each other in the course direction or the well direction of the knitted fabric, the force acting on the conductive yarns when the planar heat-generating knitted fabric is folded is reduced by the insulating thread. can be mitigated by As a result, application of a large load to the conductive yarn is suppressed, and the bending durability of the planar heat-generating knitted fabric can be enhanced.
  • arranging the conductive yarns so that they are not adjacent to each other it is possible to adjust the quick-warming property of the planar heat-generating knitted fabric.
  • the ratio (a:b) By setting the ratio (a:b) to 1:9 to 1:1, the quick-warming property of the entire planar heat-generating knitted fabric can be enhanced.
  • the ratio (a/b) in the above range the stretchability of the knitted fabric is further increased, and excellent surface followability, bending durability, quality, wear resistance, and knitting properties are achieved.
  • a planar heat-generating knitted fabric can be realized.
  • the core yarn preferably has a thickness of 56 dtex or less.
  • planar heat-generating knitted fabric of this configuration by using a core yarn having a thickness of 56 dtex or less, the flexibility of the planar heat-generating knitted fabric is further increased, and excellent surface followability, bending durability, and quality are achieved. , abrasion resistance, and knitting property can be realized.
  • the conductive sheath yarn preferably has an electrical resistivity of 5 ⁇ 10 ⁇ 5 ⁇ m or less.
  • planar heat-generating knitted fabric of this configuration by using a conductive sheath yarn having an electrical resistivity of 5 ⁇ 10 -5 ⁇ m or less, the temperature rise speed of the heat-generating part increases, and quick warming is achieved. It is possible to realize a planar heat-generating knitted fabric excellent in
  • the knitted fabric preferably contains 5% by weight or more of the conductive sheath yarn.
  • the knitted fabric contains 5% by weight or more of the conductive sheath yarn, so that the amount of heat generated per unit area in the heat-generating part is increased, and in addition to the quick warming property, heat retention after heating. It is possible to realize a planar heat-generating knitted fabric having excellent properties.
  • the front weave and the back weave are preferably knitted with the same kind of weave.
  • planar heat-generating knitted fabric of this configuration a planar heat-generating knitted fabric with excellent bending durability can be realized by knitting the front fabric and the back fabric with the same type of fabric.
  • the characteristic configuration of the planar heating element according to the present invention for solving the above problems is as follows: A planar heating element in which an electrode is provided on any one of the planar heating knitted fabrics described above, The electroconductive sheath yarn is processed so that the metal wire is exposed in the area where the electrodes are installed in the planar heat-generating knitted fabric.
  • planar heating element of this configuration since the planar heating knitted fabric of the present invention is used, the surface conformability to the object to be heated is good, and it has durability that is difficult to deteriorate due to heat. Bending durability against bending, quick heating that heats up in a short time, quality that the conductive yarn does not protrude from the surface when bending, abrasion resistance that is difficult to wear, and breakage of the conductive yarn and irreversible bending during knitting It is possible to realize a planar heat generating element that is excellent in knitting properties that do not need to be knitted.
  • the planar heating element is processed so that the metal wire of the conductive sheath yarn is exposed in the area where the electrodes are installed in the planar heating knitted fabric, the conductive state between the electrode and the conductive sheath yarn is ensured.
  • the insulating resin prevents the adjacent conductive threads from short-circuiting, and both excellent rapid warming and high safety can be achieved.
  • FIG. 1 is a perspective view of a planar heating element according to the present invention.
  • FIG. 2 is a perspective view schematically showing the structure of the planar heat-generating knitted fabric according to the present invention.
  • FIG. 3 is an explanatory diagram showing the detailed configuration of the conductive thread.
  • FIG. 4 is an explanatory diagram showing the diameter of the conductive thread.
  • FIG. 5 is an explanatory diagram showing the diameter of the insulating thread.
  • planar heat-generating knitted fabric and the planar heat-generating element of the present invention will be described with reference to the drawings.
  • the configuration (knitted structure) shown in each figure is appropriately exaggerated or simplified for ease of explanation. It does not always reflect the planar heating element accurately.
  • FIG. 1 is a perspective view of a planar heating element 1 according to the present invention.
  • the planar heat generating element 1 is a planar heat generating knitted fabric 10 according to the present invention, which will be described in detail later, in which electrodes 20 are provided in two installation regions 10a separated in the course direction (the weft direction).
  • the planar heat-generating knitted fabric 10 is a knitted fabric in which conductive yarns 400 are woven along the course direction (the weft direction), and can be deformed by following the shape of the object to be heated due to the stretchability of the knitted fabric.
  • the conductive thread 400 includes a metal wire covered with an insulating resin, and in the installation region 10a, the insulating resin is removed by laser removal processing or the like, and the metal wire is exposed. ing.
  • the electrodes 20 are electrically connected to a plurality of conductive threads 400 arranged in parallel in the well direction (warp direction) in each installation region 10a.
  • the planar heating element 1 can generate Joule heat in the conductive thread 400 that conducts between the electrodes, thereby heating and retaining the temperature of the object to be heated.
  • the object to be heated is, for example, an interior part of a vehicle such as a steering wheel or a seat.
  • the planar heating element 1 is used so as to cover the surface of an object to be heated.
  • FIG. 2 is a perspective view schematically showing the structure of the planar heat-generating knitted fabric 10 according to the present invention.
  • the planar heat-generating knitted fabric 10 is knitted as a multi-layer knitted fabric using a connecting yarn 100 that connects between the front fabric 201 and the back fabric 202 . Since the planar heat-generating knitted fabric 10 is multi-knitted, it has sufficient stretchability without using heat-sensitive elastic yarns such as urethane yarns conventionally used. Moreover, by not using an elastic yarn that is vulnerable to heat, such as urethane yarn, the planar heat-generating knitted fabric 10 is endowed with durability that is difficult to deteriorate due to heat.
  • the planar heat-generating knitted fabric 10 may be knitted as a multi-ply knitted fabric of three or more layers having another knitted fabric between the front fabric 201 and the back fabric 202, but the flexibility to follow the surface shape of the object to be heated is obtained. Therefore, it is preferably a double knitted fabric.
  • the conductive thread 400 is woven into at least one of the front fabric 201 and the back fabric 202 based on the insulating thread 300 .
  • the conductive yarn 400 is mixed with the insulating yarn 300 and woven together with the insulating yarn 300 .
  • the conductive thread 400 and the insulating thread 300 are formed with independent loops, and the loops of the conductive thread 400 are woven so as to engage with the loops of the insulating thread 300 . That is, part of the knitting by the insulating thread 300 is replaced by the conductive thread 400, and the conductive thread 400 is woven substantially parallel to at least one of the front fabric 201 and the back fabric 202. As shown in FIG.
  • the conductive yarn 400 is woven into the front fabric 201.
  • the conductive yarn 400 may be woven into both the front fabric 201 and the back fabric 202. It may be
  • the conductive threads 400 are preferably arranged so as not to be adjacent to each other.
  • the arrangement in which the conductive threads 400 are not adjacent to each other can be realized by using the conductive threads 400 and the insulating threads 300 together. If the conductive yarn 400 and the insulating yarn 300 are mixed so that the conductive yarns 400 are not adjacent to each other, the force acting on the conductive yarn 400 when the planar heat-generating knitted fabric 10 is folded can be relieved by the insulating yarn 300. Thereby, it is possible to suppress a large load from being applied to the conductive thread 400 .
  • the bending durability of the planar heat-generating knitted fabric 10 can be enhanced.
  • the conductive yarns 400 by arranging the conductive yarns 400 so as not to be adjacent to each other, it is possible to adjust the quick warming property of the planar heat-generating knitted fabric 10 .
  • the ratio (a: b) of the number (a) of the conductive yarns 400 and the number (b) of the insulating yarns 300 in at least one of the front weave 201 and the back weave 202 (hereinafter also referred to as "mixing ratio" ) is preferably 1:9 to 1:1, more preferably 1:5 to 1:1. If the mixing ratio is within the above range, the quick warming property of the entire planar heat-generating knitted fabric can be enhanced.
  • the stretchability of the planar heat-generating knitted fabric 10 is further increased, and excellent surface followability, bending durability, quality, wear resistance, and knitting properties It is possible to realize the planar heat-generating knitted fabric 10 having both
  • the front weave 201 and the back weave 202 are preferably a weft knitted fabric based on the insulating yarn 300 and knitted by weft knitting such as jersey knitting, rubber knitting, and pearl knitting. Further, the front weave 201 and the back weave 202 are preferably knitted with the same knitting structure. If the front weave 201 and the back weave 202 have the same knitting structure, the front weave 201 and the back weave 202 exhibit similar flexibility. A uniform load is applied to the conductive yarn 400 woven into at least one of the backing fabrics 202, and the bending durability of the planar heat-generating knitted fabric 10 is improved.
  • Examples of the form of the insulating yarn 300 used as the base yarn for the front weave 201 and the back weave 202 include spun yarn (short fiber yarn), multifilament yarn, monofilament yarn, and the like.
  • the multifilament yarn may optionally be twisted or subjected to processing such as false twisting or fluid disturbance treatment.
  • the fineness (total fineness) of the insulating yarn 300 is preferably 330 dtex or less, more preferably 167 dtex or less, and even more preferably 84 dtex or less.
  • the fineness (total fineness) of the insulating thread 300 is preferably 56 dtex or more.
  • the diameter (D2) of the insulating thread 300 is preferably 175 ⁇ m or less, more preferably 125 ⁇ m or less, and even more preferably 88 ⁇ m or less.
  • the diameter (D2) of the insulating thread 300 is preferably 72 ⁇ m or more.
  • the diameter (D2) of the insulating yarn 300 used as the base yarn of the front weave 201 and the back weave 202 is 175 ⁇ m or less, the base weave of the front weave 201 and the back weave 202 becomes soft, and the planar heat-generating knitted fabric 10 has excellent surface followability.
  • the diameter (D2) of the insulating thread 300 is 72 ⁇ m or more, the planar heat-generating knitted fabric 10 has excellent bending durability. Note that the diameter (D2) of the insulating thread 300 will be described later.
  • the material of the fibers that make up the insulating thread 300 is not particularly limited, and examples thereof include natural fibers, regenerated fibers, semi-synthetic fibers, and synthetic fibers. These can be used individually by 1 type or in combination of 2 or more types. Among them, synthetic fibers are preferable, polyester fibers such as polyethylene terephthalate are preferable, and cationic dyeable polyester fibers (CDP) are more preferable, because they have excellent strength. Since the insulating yarn 300 is composed of synthetic fibers, the core yarn 410 of the conductive sheath yarn 420 and the insulating resin 422 described later can be melted in the front fabric 201 and the back fabric 202 by laser removal processing or the like.
  • the shape of the fibers is not particularly limited, and may be either long fibers or short fibers.
  • the cross-sectional shape of the fiber is not particularly limited. good too.
  • FIG. 3 is an explanatory diagram showing the detailed configuration of the conductive thread 400.
  • the conductive thread 400 is configured as a covering thread having a core thread 410 and a conductive sheath thread 420 wound around the core thread 410 .
  • the conductive sheath thread 420 is obtained by coating a metal wire 421 with an insulating resin 422 .
  • the stretchability of the conductive yarn 400 is realized by configuring the conductive yarn 400 as a covering yarn having the core yarn 410 and the conductive sheath yarn 420 .
  • the conductive yarn 400 is either a single covering yarn in which one conductive sheath yarn 420 is wound around the core yarn 410, or a double covering yarn in which two conductive sheath yarns 420 are wound around the core yarn 410.
  • a double covering yarn is preferred.
  • FIG. 3 illustrates a double covering yarn in which two conductive sheath yarns 420A and 420B are wound around a core yarn 410.
  • FIG. With such a conductive yarn 400 that is a double covering yarn, the temperature rise speed of the planar heat-generating knitted fabric 10 is increased, resulting in excellent quick-warming properties.
  • the core yarn 410 used for the conductive yarn 400 is preferably monofilament yarn or multifilament yarn.
  • the fineness of the core yarn 410 is preferably 22 to 56 dtex. If the fineness of the core yarn 410 is 56 dtex or less, the conductive yarn 400 will be flexible, and the flexibility of the planar heat-generating knitted fabric 10 will be further increased, resulting in excellent surface conformability, bending durability, quality, and abrasion resistance. , and knitting property, the planar heat-generating knitted fabric 10 can be realized. If the fineness of the core yarn 410 is 22 dtex or more, the bending durability of the planar heat-generating knitted fabric 10 can be enhanced.
  • the diameter of the core yarn 410 is preferably 45-72 ⁇ m.
  • the diameter of the core yarn 410 is 72 ⁇ m or less, the conductive yarn 400 becomes flexible, and the flexibility of the planar heat-generating knitted fabric 10 is further increased, so that excellent surface followability, bending durability, quality, and abrasion resistance are obtained. , and knitting property, the planar heat-generating knitted fabric 10 can be realized. If the diameter of the core yarn 410 is 45 ⁇ m or more, the bending durability of the planar heat-generating knitted fabric 10 can be enhanced.
  • the diameter of the core thread 410 means the maximum diameter.
  • the material of the core thread 410 As the material of the core thread 410, a material that can be easily removed by laser removal processing or the like (a material that can be melted by heating) is used in order to form the installation area 10a for attaching the electrode 20 to the planar heat-generating knitted fabric 10. From the viewpoint of strength, a synthetic fiber is preferable as a material for such a core yarn 410 . Synthetic fibers include, for example, polyester fibers, and polyethylene terephthalate is particularly preferred. Since the core yarn 410 is made of such a material, the core yarn 410 melts together with the insulating resin 422 of the conductive sheath yarn 420 when the conductive yarn 400 is heated by laser removal processing.
  • the coil-shaped metal wire 421 remaining after removing the core yarn 410 and the insulating resin 422 from the conductive yarn 400 remains on the surface of the installation area 10a. become exposed.
  • the conductive sheath thread 420 has a metal wire 421 and an insulating resin 422 covering the metal wire 421.
  • the diameter of the metal wire 421 is preferably 20-80 ⁇ m, more preferably 25-70 ⁇ m. If the diameter of the metal wire 421 is within the above range, the planar heat-generating knitted fabric 10 will have both excellent bending durability and surface followability. In particular, if the diameter of the metal wire 421 is 20 ⁇ m or more, the metal wire 421 is less likely to break when the planar heat-generating knitted fabric 10 is bent, thereby improving bending durability and knitting properties.
  • the diameter of the metal wire 421 is 80 ⁇ m or less, the conductive yarn 400 does not become too hard, so that the surface followability and the knitting property of the planar heat-generating knitted fabric 10 are improved.
  • the diameter of the metal wire 421 means the maximum diameter.
  • Materials of the metal wire 421 include, for example, aluminum, nickel, copper, titanium, magnesium, tin, zinc, iron, silver, gold, platinum, vanadium, molybdenum, tungsten, chromium, manganese, silicon, lead, bismuth, boron, and germanium. , arsenic, antimony, tellurium, and cobalt, as well as alloys thereof, can be used. , nichrome are preferably used. It should be noted that the conductive sheath thread 420 may be made of carbon fiber instead of the metal wire 421 coated with the insulating resin 422 .
  • the insulating resin 422 protects the metal wire 421, ensures insulation, and prevents breakage of the metal wire 421 due to bending or the like.
  • the insulating resin 422 is made of a material that can be easily removed by laser removal processing or the like (heat-meltable materials) are used.
  • a synthetic resin is preferable, and from the viewpoint of bending resistance, oil resistance, abrasion resistance, and toughness, a thermoplastic elastomer (TPE: Thermoplastic Elastomer) is more preferable.
  • TPE Thermoplastic Elastomer
  • Polyurethane is more preferred. Polyurethane can be thermosetting or thermoplastic, and thermosetting polyurethane can also be used.
  • the thickness of the insulating resin 422 is preferably 4 to 8 ⁇ m. If the thickness of the insulating resin 422 is within the above range, the bending durability and flexibility of the conductive sheath thread 420 will be favorable. In particular, when the thickness of the insulating resin 422 is 4 ⁇ m or more, the protection of the metal wire 421 is sufficient. In addition, if the thickness of the insulating resin 422 is 8 ⁇ m or less, it is possible to suppress the conductive sheath yarn 420 from becoming too hard. complete removal of the insulating resin 422 by is facilitated.
  • the conductive sheath yarn 420 preferably has an electrical resistivity of 5 ⁇ 10 ⁇ 5 ⁇ m or less, more preferably 1.5 ⁇ 10 ⁇ 6 ⁇ m or less, and 5.0 ⁇ 10 ⁇ 7 ⁇ m or less. m or less is more preferable. If the electrical resistivity of the conductive sheath yarn 420 is 5 ⁇ 10 ⁇ 5 ⁇ m or less, a planar heat-generating knitted fabric with a size of about 40 cm in the weft direction used for vehicle interior parts such as steering wheel heaters and seat heaters. In 10, when a voltage of 13 V is applied from an in-vehicle battery, an appropriate amount of Joule heat is generated to increase the temperature rise rate of the planar heat-generating knitted fabric 10, resulting in excellent quick-warming properties.
  • the number of turns of the conductive sheath yarn 420 per 1 m around the core yarn 410 is preferably 100 to 1000, more preferably 200 to 500. If the number of turns of the conductive sheath yarn 420 is within the above range, the conductive yarn 400 will be flexible, and as a result, the stretchability of the planar heat-generating knitted fabric 10 will be further enhanced, and excellent surface followability, bending durability, It is possible to realize the planar heat-generating knitted fabric 10 having all of the quality, abrasion resistance, and knitting properties.
  • the number of turns of the core yarn 410 is 100 or more, the conductive sheath yarn 420 included in the planar heat-generating knitted fabric 10 is sufficient, and the heat generation amount per unit area is increased, resulting in sufficient rapid warming. Obtainable. Further, when the number of turns of the core yarn 410 is 1000 or less, it is possible to prevent the conductive yarn 400 from becoming too hard, so that the surface conformability of the planar heat-generating knitted fabric 10 and the like are improved.
  • the conductive sheath yarn 420 preferably contains 5% by weight or more, more preferably 10% by weight or more, and even more preferably 15% by weight or more (
  • metal wire ratio the ratio of the weight of the conductive sheath yarn 420 to the weight of the planar heat-generating knitted fabric 10 is also referred to as "metal wire ratio"). If the metal wire ratio is 5% by weight or more, the amount of heat generated per unit area in the planar heat-generating knitted fabric 10 is large, and the planar heat-generating knitted fabric 10 is excellent in heat retention after heating in addition to rapid warming. becomes.
  • the maximum diameter that can be obtained when the conductive sheath yarn 420 is superimposed on the core yarn 410 is defined as the diameter (D1) of the conductive yarn 400.
  • the diameter (Da) of the core thread 410 and the diameter (Db) of the conductive sheath thread 420 are the respective maximum diameters.
  • the diameter (Db) of the conductive sheath thread 420 is the sum of the diameter of the metal wire 421 and the thickness ( ⁇ 2) of the insulating resin 422 .
  • the conductive sheath yarn 420A is wound around the core yarn 410, and the conductive sheath yarn 420B is further wound thereon.
  • the diameter D1 of the conductive yarn 400 varies depending on the winding state from the viewpoint of objectively evaluating the quick-warming property, quality, abrasion resistance, and knitting property of the planar heat-generating knitted fabric 10.
  • the diameter (D2) of the insulating thread 300 is its maximum diameter, as shown in FIG.
  • the property of at least one of the front weave 201 and the back weave 202 is the diameter (D1) of the conductive yarn 400 and the diameter (D2) of the insulating yarn 300. Determined by the ratio (D1/D2).
  • this ratio (D1/D2) becomes small, that is, when the diameter (D1) of the conductive thread 400 becomes relatively smaller than the diameter (D2) of the insulating thread 300, the stiffness caused by the relatively hard conductive thread 400 becomes relatively small. Since the width of the knitted fabric 10 is relatively small, the planar heat-generating knitted fabric 10 is likely to be bent, and while the bendability is improved, there is a possibility that the conductive yarn 400 may be easily broken during bending.
  • the quick warming property may deteriorate.
  • the conductive yarn 400 may break during knitting.
  • the ratio (D1/D2) increases, that is, when the diameter (D1) of the conductive thread 400 is relatively larger than the diameter (D2) of the insulating thread 300, the rigidity of the conductive thread 400 is relatively increased.
  • the planar heat-generating knitted fabric 10 becomes difficult to bend, and there is a risk that the bending durability and wear resistance of the planar heat-generating knitted fabric 10 may be reduced.
  • the loop of the conductive yarn 400 may protrude outward from the fabric, degrading the quality.
  • the ratio (D1/D2) of the diameter (D1) of the conductive thread 400 and the diameter (D2) of the insulating thread 300 is 0.81 to 4.0, more preferably 0.9 to 4.0, and 1 0 to 3.6 are more preferred.
  • the ratio (D1/D2) is from 0.81 to 4.0, the object to be heated can be efficiently heated in a short period of time, resulting in excellent rapid heating.
  • the conductive yarn 400 is suppressed from protruding when the planar heat-generating knitted fabric 10 is folded, the quality and wear resistance are excellent. Further, when the above ratio is within the above range, breakage of the conductive yarn and irreversible bending during knitting are suppressed, resulting in excellent knitting properties.
  • the connecting yarn 100 is connected to the loops of the front weave 201 and the loops of the back weave 202 along the weft direction in which the loops of one base yarn of the front weave 201 and one base yarn of the back weave 202 are continuous. Knitted alternately. As shown in FIG. 2 , the planar heat-generating knitted fabric 10 connects a front fabric 201 and a back fabric 202 .
  • the connecting thread 100 the same insulating thread as the insulating thread 300 described above can be used.
  • the constant-load elongation rate of the planar heat-generating knitted fabric 10 is preferably 10% or more, more preferably 20% or more. When the constant-load elongation rate of the planar heat-generating knitted fabric 10 is 10% or more, the stretchability and conformability of the planar heat-generating knitted fabric 10 are improved.
  • the constant load elongation rate (%) of the planar heat-generating knitted fabric 10 refers to the D method (cut strip method) of "elongation rate" of JIS-L1096 8.16.1, and the warp and weft directions of the planar heat-generating knitted fabric 10.
  • a sample (test piece, width 2.5 cm) is collected from each direction, and a constant speed elongation type tensile tester with a self-recording device (AG-I / 20kN-50kN autograph manufactured by Shimadzu Corporation) is used.
  • the load applied to the sample is increased under the conditions of a gripping distance (between chucks) of 10 cm and a constant tensile speed of 20 cm/min, and the elongation rate (%) in the warp and weft directions at a load of 5 N can be obtained.
  • the bending resistance of the planar heat-generating knitted fabric 10 measured in accordance with JIS L1096 8.21 A method (45° cantilever method) is preferably 50 mm or less in length and 50 mm or less in width. Since the bending resistance of the planar heat-generating knitted fabric 10 is 50 mm or less in the vertical direction and 50 mm or less in the horizontal direction, the conformability of the planar heat-generating knitted fabric 10 is improved.
  • the electrode 20 is configured, for example, as a conductive film in which metal is deposited on the surface of a resin film such as a polyimide film, or as a film in which a metal foil is attached.
  • the electrodes 20 are attached to the two installation regions 10a of the planar heat-generating knitted fabric 10, which are spaced apart in the weft direction.
  • the conductive sheath yarn 420 wound around the core yarn 410 of the conductive yarn 400 is removed by laser removal processing or the like to remove the insulating resin 422 on the surface of the conductive sheath yarn 420 together with the core yarn 410, thereby forming a coil.
  • the metal wire 421 is processed to be exposed.
  • the electrode 20 is electrically connected to the conductive thread 400 in the installation area 10a.
  • metals deposited on resin films include aluminum, nickel, copper, titanium, magnesium, tin, zinc, iron, silver, gold, platinum, vanadium, molybdenum, tungsten, chromium, manganese, silicon, lead, bismuth, and boron.
  • germanium, arsenic, antimony, tellurium, and cobalt, as well as alloys thereof, can be used.
  • copper and tin are preferably used.
  • the planar heating element 1 of the present invention has a rapid heating property in which the time required for the surface temperature to reach 65°C is within 90 seconds when electricity is supplied while the surface temperature is kept at 25°C. It is preferable that the temperature reaches 65°C within 70 seconds. If it has such a rapid warming property, it can be suitably used for interior parts of vehicles such as steering wheel heaters and seat heaters.
  • a planar heat-generating knitted fabric (Examples 1 to 33) having the characteristic configuration of the present invention was produced, and various measurements and evaluations were performed.
  • planar heat-generating knitted fabrics (Comparative Examples 1 to 5) not having the characteristic configuration of the present invention were produced, and similar measurements and evaluations were performed.
  • the measurement and evaluation items were quality, quick warming property, bending resistance, surface followability, bending durability, abrasion resistance, and knitting property. Each item will be described below.
  • the rapid warming property was measured by the following procedure.
  • a test piece of 3.8 cm in the warp direction and 11.5 cm in the weft direction is taken from the planar heat-generating knitted fabric, and a region of 2 cm on both ends in the weft direction is subjected to laser removal processing to remove the core yarn and the insulating resin, A mounting area was formed with exposed metal lines.
  • An electrode made of a conductive film of 5 cm ⁇ 2 cm was attached to each installation area to form a planar heating element.
  • the test piece was covered with synthetic leather (trade name: Leatherby B-1000, manufactured by Masuda Co., Ltd., thickness: 0.78 mm), and the temperature of the synthetic leather surface was measured with a thermography (FLIR product number: FLIR C2).
  • This test piece was placed in an environment of 25° C., a voltage of 5 V was applied between the electrodes, and the time until the measured temperature by thermography reached 65° C. was measured. Then, the rapid warming property was evaluated according to the following evaluation criteria. ++: Less than 70 seconds +: 70 seconds or more, less than 90 seconds -: 90 seconds or more
  • the bending resistance was measured according to A method (45° cantilever method) of "8.21 Bending resistance" of "JIS L 1096 Woven and knitted fabric test methods".
  • a test piece of 20 mm x 150 mm is taken from the planar heat-generating knitted fabric in the warp and weft directions, and placed on a cantilever type tester with a 45° slope so that the short side of the test piece is aligned with the base line of the scale. slid gently. When the center point of one end of the test piece touched the slope, the position of the other end was read on the scale, and the length (mm) of movement of the test piece was determined as the bending resistance.
  • abrasion resistance As an indicator of abrasion resistance (tear resistance), in accordance with C method (Taber method) of "8.19 Abrasion strength and frictional discoloration" of "JIS L 1096 Woven and knitted fabric test methods" Ring no. An abrasion strength test of the planar heat-generating knitted fabric was performed under conditions of CS-10, a load of 2.45 N, and 500 cycles, and after the test, the surface of the planar heat-generating knitted fabric was visually observed. Then, the wear resistance was evaluated according to the following evaluation criteria. +: No tear was observed on the surface. -: A tear was observed on the surface.
  • Knitability was evaluated according to the following evaluation criteria. +: No disconnection or irreversible bending of the conductive yarn was observed. -: Disconnection or irreversible bending of the conductive thread was observed.
  • Example 1 A 22 dtex/1 f polyethylene terephthalate yarn (manufactured by Toray Industries, Inc.) is used as a core yarn, and a Cu/Si alloy metal wire with a diameter of 50 ⁇ m coated with esterimide (thickness: 6 ⁇ m) is used as a conductive sheath yarn, and the number of turns is 300.
  • a conductive yarn shown in Table 1 was obtained by double covering (times/m).
  • a 26 gauge / 33 inch knitting machine uses an insulating yarn that is a cationic dyeable polyester resin (CDP) of 56 dtex / 36 f as the ground thread of the front fabric, the ground thread of the back fabric, and the connecting thread.
  • CDP cationic dyeable polyester resin
  • Seisakusho Co., Ltd. double-sided cotton sheeting double knitting (circular knitting) with a course density of 31 (course/25.4 mm) and a well density of 33 (well/25.4 mm) was knitted.
  • the conductive yarn obtained above is knitted instead of a part of the insulating yarn of the front weave, and in this knitting, the ratio (a :b) was set to 1:4.
  • the planar heat-generating knitted fabric of Example 1 having the structure shown in Table 1 was obtained.
  • the ratio (D1/D2) between the diameter (D1) of the conductive yarn and the diameter (D2) of the insulating yarn was 2.34 as shown in Table 1.
  • Example 5 Examples except that no conductive yarn was used for the front and back fabrics of the double-sided tenjiku double knit, only insulating yarn was used, and the conductive yarn obtained in Example 1 was used instead of the insulating yarn as the connecting yarn.
  • a planar heat-generating knitted fabric of Comparative Example 5 was obtained in the same manner as in Example 1.
  • Table 8 shows the ratio (D1/D2) between the diameter (D1) of the planar heat-generating knitted fabric of Comparative Example 5 and the diameter (D2) of the insulating yarn.
  • Tables 1 to 8 show the configurations of the planar heat-generating knitted fabrics of Examples 1 to 33 and the planar heat-generating knitted fabrics of Comparative Examples 1 to 5, as well as the measurement results and evaluation results.
  • planar heat-generating knitted fabrics of Examples 1 to 33 in which the ratio (D1/D2) of the diameter (D1) of the conductive yarn and the diameter (D2) of the insulating yarn is 0.81 to 4.0, are all folded. No protrusion of the conductive yarn was observed when the sample was applied, and the quality was excellent. All of the planar heat-generating knitted fabrics of Examples 1 to 33 took less than 90 seconds to reach a measured temperature of 65° C., and were excellent in quick warming properties. Among them, the planar heat-generating knitted fabrics of Examples 1 to 5, 9 to 14, 18 to 21, and 24 to 33 in which the diameter of the metal wire is 50 ⁇ m or more are less than 70 seconds until the measured temperature reaches 65 ° C. , and was more excellent in quick warming properties.
  • planar heat-generating knitted fabrics of Examples 1 to 33 had excellent surface followability, with no floating of the fabric observed when fixed along the trapezoidal box. All of the planar heat-generating knitted fabrics of Examples 1 to 33 did not break even after being bent 10,000 times, and had excellent bending durability. All of the planar heat-generating knitted fabrics of Examples 1 to 33 had excellent wear resistance, with no surface tear observed when an abrasion strength test was conducted. In each of the planar heat-generating knitted fabrics of Examples 1 to 33, no disconnection or irreversible bending of the conductive yarn was observed during knitting, and the knitting properties were excellent. Thus, the planar heat-generating knitted fabrics of Examples 1 to 33 were all excellent in quality, rapid warming, bending durability, wear resistance, and knitting properties.
  • the planar heat-generating knitted fabrics of Comparative Examples 1 and 2 in which the ratio (D1/D2) was less than 0.81, were inferior in rapid warming properties.
  • the planar heat-generating knitted fabrics of Comparative Examples 1 and 2 the planar heat-generating knitted fabric of Comparative Example 1, in which the diameter of the metal wire is smaller, causes disconnection of the conductive yarn during knitting, and is inferior in knitting properties. rice field.
  • the planar heat-generating knitted fabrics of Comparative Examples 3 and 4 in which the ratio (D1/D2) exceeds 4.0 the planar heat-generating knitted fabric of Comparative Example 3 in which the diameter of the metal wire in the conductive sheath yarn is larger is The conductive yarn was sometimes bent, and the knitting property was poor.
  • the planar heat-generating knitted fabric of Comparative Example 4 in which the diameter of the insulating yarn was smaller, was inferior in bending durability and abrasion resistance.
  • the results of Comparative Examples 3 and 4 showed that the knittability is affected not only by the above ratio (D1/D2) but also by the diameter of the metal wire.
  • the planar heat-generating knitted fabric of Comparative Example 5 in which the conductive yarn was not used in the front weave and the back weave but was used as the connecting yarn, was inferior in quality because the conductive yarn protruded from the surface when it was folded.
  • planar heat-generating knitted fabric and the planar heating element of the present invention can be used, for example, in interior goods of vehicles such as steering wheel heaters and seat heaters, clothing such as outerwear, trousers and gloves, and health and medical applications such as massage chairs and nursing care beds. It can be used in appliances, chairs, furniture such as sofas, and the like.
  • Sheet heating element 10 Sheet heating knitted fabric (heat generating part) 10a Electrode installation area 20 Electrode 100 Connecting thread 201 Surface fabric 202 Backing fabric 300 Insulating thread 400 Conductive thread 410 Core thread 420 Conductive sheath thread 421 Metal wire 422 Insulating resin D1 Diameter of conductive thread D2 Diameter of insulating thread

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Abstract

導電糸に金属線を用いたものであっても、加熱対象物への表面追従性が良好でありながら、耐久性や速暖性等に優れた面状発熱編物を提供する。　導電糸４００を含む編物を発熱部とした面状発熱編物１０であって、導電糸４００は、芯糸４１０と、当該芯糸４１０に巻き付けられた導電性鞘糸４２０とを有し、導電性鞘糸４２０は、絶縁性樹脂４２２で被覆された金属線４２１であり、編物は、絶縁糸３００をベースとした表組織２０１と裏組織２０２との間を連結糸１００で連結した多重編として編成され、導電糸４００は、表組織２０１及び裏組織２０２の少なくとも一方に編み込まれており、導電糸４００の直径（Ｄ１）と、絶縁糸の直径（Ｄ２）との比（Ｄ１／Ｄ２）が、０．８１～４．０である。

Description

面状発熱編物、及び面状発熱体
　本発明は、導電糸を含む編物を発熱部とした面状発熱編物、及び当該面状発熱編物を用いた面状発熱体に関する。
　面状発熱体は、例えば、車輛の内装品、衣料品、健康・介護・医療器具、家具等において広く利用されている。
　この種の面状発熱体として、従来、支持層と金属層とを積層してなるものがあった（例えば、特許文献１を参照）。特許文献１の面状発熱体は、ポリエステル不織布の表面に銅をスパッタリングで成膜し、これに電極を取り付けたものである。
　また、導電糸と弾性糸とを混用して製編された編地を面状発熱体として用いるものもあった（例えば、特許文献２を参照）。特許文献２の面状発熱体は、導電糸として銀メッキ繊維を使用し、弾性糸としてポリウレタン糸を使用し、製編に際して、コース方向に並ぶ導電糸のループが表目と裏目とに現出するような編組織としたものである。
国際公開第２０１６／０２４６１０号 特開２０１７－２５４１７号公報
　加熱対象物を短時間で効率よく加熱するためには、加熱対象物に対して面状発熱体を良好に密着させる必要がある。この点に関し、特許文献１の面状発熱体は、もともとポリエステル不織布の伸縮性が乏しく、さらにポリエステル不織布の表面に銅を成膜していることから面状発熱体の剛性が高まり、加熱対象物への表面追従性が良好であるとは言えない。
　また、面状発熱体は、耐久性の観点から、熱によって劣化し難いものが望まれる。この点に関し、特許文献２の面状発熱体は、素材として熱に弱いポリウレタン糸を使用しているため、長期に亘る使用や高温での使用には向いていない。
　ところで、導電糸に金属線を用いた面状発熱体を繰り返し屈曲させると、金属線が破断したり、折り曲げた箇所から導電糸が突出することがある。従って、導電糸に金属線を用いた面状発熱体には、屈曲によって金属線が破断したり、導電糸が突出しないこと（品位性）が要求されている。
　また、導電糸に金属線を用いた面状発熱体には、短時間で発熱すること（速暖性）、摩耗し難いこと（耐摩耗性）、編立時に導電糸の断線、及び不可逆的な折れ曲がりが発生しないこと（編立性）等の特性も要求されている。
　本発明は、上記問題点に鑑みてなされたものであり、導電糸に金属線を用いたものであっても、加熱対象物への表面追従性が良好でありながら、耐久性や速暖性等に優れた面状発熱編物、及び面状発熱体を提供することを目的とする。
　上記課題を解決するための本発明に係る面状発熱編物の特徴構成は、
　導電糸を含む編物を発熱部とした面状発熱編物であって、
　前記導電糸は、芯糸と、当該芯糸に巻き付けられた導電性鞘糸とを有し、
　前記導電性鞘糸は、絶縁性樹脂で被覆された金属線であり、
　前記編物は、絶縁糸をベースとした表組織と裏組織との間を連結糸で連結した多重編として編成され、
　前記導電糸は、前記表組織及び前記裏組織の少なくとも一方に編み込まれており、
　前記導電糸の直径（Ｄ１）と、前記絶縁糸の直径（Ｄ２）との比（Ｄ１／Ｄ２）は、０．８１～４．０であることにある。
　本構成の面状発熱編物によれば、導電糸を含む編物を発熱部としたものであり、当該編物は、表組織と裏組織との間を連結する連結糸を用いた多重編として編成されているため、編物の伸縮性により発熱部は加熱対象物の形状に良好に追従して変形することができ、表面追従性に優れる。また、編物が多重編であることで、従来用いられていたウレタン糸のような熱に弱い弾性糸を使用しなくても十分に伸縮性を高めることができる。従って、熱によって劣化し難い耐久性を備えた面状発熱編物を実現することができる。また、導電糸の直径（Ｄ１）と、絶縁糸の直径（Ｄ２）との比（Ｄ１／Ｄ２）が０．８１～４．０であることにより、加熱対象物を短時間で効率よく加熱することが可能となり、速暖性に優れる。また、表組織、及び裏組織の少なくとも一方に導電糸が編み込まれることにより、導電糸が、その含まれる組織と略平行に位置することになり、上記比（Ｄ１／Ｄ２）が上記範囲であることとあわせて、面状発熱編物の折り曲げ時に導電糸が突出することが抑制されるため、品位性に優れ、また、耐摩耗性に優れる。さらに、上記比（Ｄ１／Ｄ２）が上記範囲であることにより、編立時に導電糸の断線、及び不可逆的な折れ曲がりの発生が抑制されるため、編立性に優れる。
　本発明に係る面状発熱編物において、
　前記導電糸は、前記芯糸１ｍあたりに前記導電性鞘糸が１００～１０００回巻き付けられてなることが好ましい。
　本構成の面状発熱編物によれば、芯糸１ｍあたりに導電性鞘糸が１００～１０００回巻き付けられた導電糸を使用することで、編物の伸縮性がより高まり、優れた表面追従性、屈曲耐久性、品位性、耐摩耗性、及び編立性を兼ね備えた面状発熱編物を実現することができる。
　本発明に係る面状発熱編物において、
　前記編物のコース方向、又はウェル方向において前記導電糸は、隣接しないように配置され、
　前記導電糸の本数（ａ）と、前記絶縁糸の本数（ｂ）との比（ａ：ｂ）は、１：９～１：１であることが好ましい。
　本構成の面状発熱編物によれば、編物のコース方向、又はウェル方向において導電糸を隣接しないように配置することで、面状発熱編物の折り曲げの際に導電糸に作用する力を絶縁糸によって緩和することができる。これにより、導電糸に大きな負荷がかかることが抑制され、面状発熱編物の屈曲耐久性を高めることができる。また、導電糸を隣接しないように配置することで、面状発熱編物の速暖性を調整することができ、加えて、導電糸の本数（ａ）と、絶縁糸の本数（ｂ）との比（ａ：ｂ）を、１：９～１：１とすることで、面状発熱編物全体の速暖性を高めることができる。また、上記比（ａ／ｂ）を上記範囲とすることで、上記編物の伸縮性がより高まり、優れた表面追従性、屈曲耐久性、品位性、耐摩耗性、及び編立性を兼ね備えた面状発熱編物を実現することができる。
　本発明に係る面状発熱編物において、
　前記芯糸は、５６ｄｔｅｘ以下の太さを有することが好ましい。
　本構成の面状発熱編物によれば、芯糸として５６ｄｔｅｘ以下の太さを有するものを用いることで、面状発熱編物の柔軟性がより高まり、優れた表面追従性、屈曲耐久性、品位性、耐摩耗性、及び編立性を兼ね備えた面状発熱編物を実現することができる。
　本発明に係る面状発熱編物において、
　前記導電性鞘糸は、５×１０－５Ω・ｍ以下の電気抵抗率を有することが好ましい。
　本構成の面状発熱編物によれば、導電性鞘糸として５×１０－５Ω・ｍ以下の電気抵抗率を有するものを用いることで、発熱部の温度上昇速度が大きくなり、速暖性に優れた面状発熱編物を実現することができる。
　本発明に係る面状発熱編物において、
　前記編物は、前記導電性鞘糸を５重量％以上含むことが好ましい。
　本構成の面状発熱編物によれば、編物が導電性鞘糸を５重量％以上含むものとすることで、発熱部における単位面積当たりの発熱量が大きくなり、速暖性に加えて加熱後の保温性にも優れた面状発熱編物を実現することができる。
　本発明に係る面状発熱編物において、
　前記表組織及び前記裏組織は、同種の組織で編成されていることが好ましい。
　本構成の面状発熱編物によれば、表組織及び裏組織を同種の組織で編成することで、屈曲耐久性により優れた面状発熱編物を実現することができる。
　上記課題を解決するための本発明に係る面状発熱体の特徴構成は、
　上記の何れか一つの面状発熱編物に電極を設けた面状発熱体であって、
　前記面状発熱編物における前記電極の設置領域において、前記導電性鞘糸は前記金属線が露出するように処理されていることにある。
　本構成の面状発熱体によれば、本発明の面状発熱編物を使用しているため、加熱対象物への表面追従性が良好で、且つ熱によって劣化し難い耐久性を備えるとともに、繰り返し曲げに対する屈曲耐久性、短時間で発熱する速暖性、折り曲げ時に表面から導電糸が突出しない品位性、摩耗し難い耐摩耗性、並びに編立時に導電糸の断線、及び不可逆的な折れ曲がりが発生しない編立性にも優れた面状発熱体を実現することができる。ここで、面状発熱体は、面状発熱編物における電極の設置領域において、導電性鞘糸の金属線が露出するように処理されているため、電極と導電性鞘糸との通電状態を確保しながら、隣接する導電糸どうしの短絡が絶縁性樹脂によって防止され、優れた速暖性と高い安全性とを両立することができる。
図１は、本発明に係る面状発熱体の斜視図である。 図２は、本発明に係る面状発熱編物の組織を模式的に示す斜視図である。 図３は、導電糸の詳細な構成を示す説明図である。 図４は、導電糸の直径を示す説明図である。 図５は、絶縁糸の直径を示す説明図である。
　本発明の面状発熱編物、及び面状発熱体について、図面を参照しながら説明する。ただし、各図に示した構成（編組織）は、説明を容易にするため適宜誇張又は簡略化してあり、編組織に含まれる糸のサイズ関係、縮尺関係は、実際の面状発熱編物、及び面状発熱体を正確に反映したものとは限らない。
＜面状発熱体＞
　図１は、本発明に係る面状発熱体１の斜視図である。面状発熱体１は、後に詳述する本発明に係る面状発熱編物１０において、コース方向（緯方向）に離間する二つの設置領域１０ａの夫々に電極２０を設けたものである。面状発熱編物１０は、導電糸４００がコース方向（緯方向）に沿って編み込まれた編物であり、編物の伸縮性により加熱対象物の形状に良好に追従して変形することができる。後述するように、導電糸４００は、絶縁性樹脂で被覆された金属線を含んでおり、設置領域１０ａでは、レーザー除去加工等により絶縁性樹脂が除去され、金属線が露出するように処理されている。電極２０は、夫々の設置領域１０ａにおいて、ウェル方向（経方向）に並列する複数の導電糸４００と電気的に接続されている。面状発熱体１は、二つの電極２０間に電圧が印加されることによって、電極間を導通する導電糸４００においてジュール熱を発生させ、加熱対象物を加熱、保温することができる。なお、加熱対象物としては、例えば、ハンドルやシート等の車輛の内装品が代表的である。面状発熱体１は、加熱対象物の表面を覆うように配して用いられる。
＜面状発熱編物＞
　図２は、本発明に係る面状発熱編物１０の組織を模式的に示す斜視図である。面状発熱編物１０は、表組織２０１と裏組織２０２との間を連結する連結糸１００を用いた多重編地として編成される。面状発熱編物１０は、多重編であることにより、従来用いられていたウレタン糸のような熱に弱い弾性糸を使用しなくても十分な伸縮性を有するものとなる。また、ウレタン糸のような熱に弱い弾性糸を使用しないことで、面状発熱編物１０は、熱によって劣化し難い耐久性を備えたものとなる。面状発熱編物１０は、表組織２０１と裏組織２０２と間に他の編地を有する三重以上の多重編地として編成してもよいが、加熱対象物の表面形状に追従する柔軟性を得るために、二重編地であることが好ましい。
　導電糸４００は、絶縁糸３００をベースとした表組織２０１及び裏組織２０２の少なくとも一方に編み込まれている。具体的には、表組織２０１及び裏組織２０２の少なくとも一方において、導電糸４００は、絶縁糸３００と混用されて、絶縁糸３００とともに編み込まれている。また、導電糸４００及び絶縁糸３００においては、夫々独立してループが形成されており、導電糸４００のループが絶縁糸３００のループと係合するように編み込まれている。すなわち、絶縁糸３００による編成の一部が導電糸４００に置き換えられており、これにより、導電糸４００は、表組織２０１及び裏組織２０２の少なくとも一方に対して略平行に編み込まれている。このように導電糸４００が編み込まれることにより、導電糸４００が不可逆的に折れ曲がることを抑制することができるため、異常発熱や導電糸４００の断線が抑制され、信頼性が向上し、品位向上に寄与する。図２に示す態様においては、導電糸４００が表組織２０１に編み込まれている態様を示すが、この他、裏組織２０２に編み込まれていても、表組織２０１及び裏組織２０２の双方に夫々編み込まれていてもよい。
　表組織２０１及び裏組織２０２の少なくとも一方のコース方向又はウェル方向において、導電糸４００は、隣接しないように配置されることが好ましい。導電糸４００どうしが隣接しない配置は、導電糸４００と絶縁糸３００とを混用することによって実現できる。導電糸４００どうしが隣接しないように導電糸４００と絶縁糸３００とを混用すれば、面状発熱編物１０の折り曲げの際に導電糸４００に作用する力を絶縁糸３００によって緩和することができ、これにより、導電糸４００に大きな負荷がかかることを抑制することができる。その結果、面状発熱編物１０の屈曲耐久性を高めることができる。また、導電糸４００を隣接しないように配置することで、面状発熱編物１０の速暖性を調整することができる。ここで、表組織２０１及び裏組織２０２の少なくとも一方の組織内における導電糸４００の本数（ａ）と絶縁糸３００の本数（ｂ）との比（ａ：ｂ）（以下、「混用比率」とも称する。）は、１：９～１：１が好ましく、１：５～１：１がさらに好ましい。混用比率が上記の範囲内であれば、面状発熱編物全体の速暖性を高めることができる。また、上記比（ａ／ｂ）を上記範囲とすることで、面状発熱編物１０の伸縮性がより高まり、優れた表面追従性、屈曲耐久性、品位性、耐摩耗性、及び編立性を兼ね備えた面状発熱編物１０を実現することができる。
＜表組織、裏組織＞
　表組織２０１、及び裏組織２０２は、絶縁糸３００をベースとし、天竺編、ゴム編、及びパール編等の緯編組織で編成された緯編地であることが好ましい。また、表組織２０１、及び裏組織２０２は、同じ編組織で編成されていることが好ましい。表組織２０１、及び裏組織２０２の編組織が同じであれば、表組織２０１、及び裏組織２０２が同様の屈曲性を示すため、面状発熱編物１０を屈曲させたときに、表組織２０１及び裏組織２０２の少なくとも一方に編み込まれる導電糸４００にかかる荷重が均等なものとなり、面状発熱編物１０の屈曲耐久性が良好なものとなる。
＜絶縁糸＞
　表組織２０１、及び裏組織２０２のベースとなる地糸として用いる絶縁糸３００の形態としては、紡績糸（短繊維糸）、マルチフィラメント糸、モノフィラメント糸等が挙げられる。マルチフィラメント糸は、必要に応じて撚りをかけてもよいし、仮撚り加工や流体攪乱処理などの加工を施してもよい。絶縁糸３００の繊度（総繊度）は、３３０ｄｔｅｘ以下が好ましく、１６７ｄｔｅｘ以下がより好ましく、８４ｄｔｅｘ以下がさらに好ましい。絶縁糸３００の繊度（総繊度）は、５６ｄｔｅｘ以上が好ましい。表組織２０１、及び裏組織２０２の地糸として用いる糸条の総繊度が３３０ｄｔｅｘ以下であれば、表組織２０１、及び裏組織２０２の地組織が柔軟なものとなり、面状発熱編物１０が優れた表面追従性を有するものとなる。一方、絶縁糸３００の繊度（総繊度）が５６ｄｔｅｘ以上であれば、面状発熱編物１０が優れた屈曲耐久性を有するものとなる。絶縁糸３００の直径（Ｄ２）は、１７５μｍ以下が好ましく、１２５μｍ以下がより好ましく、８８μｍ以下がさらに好ましい。絶縁糸３００の直径（Ｄ２）は、７２μｍ以上が好ましい。表組織２０１、及び裏組織２０２の地糸として用いる絶縁糸３００の直径（Ｄ２）が１７５μｍ以下であれば、表組織２０１、及び裏組織２０２の地組織が柔軟なものとなり、面状発熱編物１０が優れた表面追従性を有するものとなる。一方、絶縁糸３００の直径（Ｄ２）が７２μｍ以上であれば、面状発熱編物１０が優れた屈曲耐久性を有するものとなる。なお、絶縁糸３００の直径（Ｄ２）については、後述する。
　絶縁糸３００を構成する繊維の素材は、特に限定されるものではなく、例えば、天然繊維、再生繊維、半合成繊維、合成繊維等を挙げることができる。これらは１種単独で、又は２種以上を組み合わせて用いることができる。なかでも、優れた強度を有する点から、合成繊維が好ましく、ポリエチレンテレフタレート等のポリエステル繊維が好ましく、カチオン可染型ポリエステル繊維（ＣＤＰ）がより好ましい。絶縁糸３００が合成繊維で構成されることによって、表組織２０１、及び裏組織２０２において、導電性鞘糸４２０の芯糸４１０及び後述する絶縁性樹脂４２２をレーザー除去加工等によって溶融させることが可能になり、設置領域１０ａにおいてコイル状の金属線４２１のみを綺麗に露出させることができる（図３参照）。繊維の形状は、特に限定されるものではなく、長繊維、短繊維の何れであってもよい。また、繊維の断面形状は、特に限定されるものではなく、通常の丸型だけでなく、扁平型、楕円型、三角型、中空型、Ｙ型、Ｔ型、Ｕ型などの異型であってもよい。
＜導電糸＞
　図３は、導電糸４００の詳細な構成を示す説明図である。導電糸４００は、芯糸４１０と、当該芯糸４１０に巻き付けられた導電性鞘糸４２０とを有するカバリング糸として構成される。導電性鞘糸４２０は、金属線４２１を絶縁性樹脂４２２で被膜したものである。導電糸４００が芯糸４１０と、導電性鞘糸４２０とを有するカバリング糸として構成されることで、導電糸４００の伸縮性が実現される。導電糸４００は、芯糸４１０に一本の導電性鞘糸４２０が巻き付けられたシングルカバリング糸、又は芯糸４１０に二本の導電性鞘糸４２０が巻き付けられたダブルカバリング糸の何れであってもよいが、ダブルカバリング糸であることが好ましい。図３は、芯糸４１０に二本の導電性鞘糸４２０Ａ，４２０Ｂが巻き付けられたダブルカバリング糸を例示してある。このようなダブルカバリング糸の導電糸４００であれば、面状発熱編物１０の温度上昇速度が大きくなり、速暖性に優れたものとなる。
　導電糸４００に用いる芯糸４１０は、モノフィラメント糸、又はマルチフィラメント糸を用いることが好ましい。芯糸４１０の繊度は、２２～５６ｄｔｅｘであることが好ましい。芯糸４１０の繊度が５６ｄｔｅｘ以下であれば、導電糸４００が柔軟なものとなり、面状発熱編物１０の柔軟性がより高まるため、優れた表面追従性、屈曲耐久性、品位性、耐摩耗性、及び編立性を兼ね備えた面状発熱編物１０を実現することができる。芯糸４１０の繊度が２２ｄｔｅｘ以上であれば、面状発熱編物１０の屈曲耐久性を高めることができる。芯糸４１０の直径は、４５～７２μｍであることが好ましい。芯糸４１０の直径が７２μｍ以下であれば、導電糸４００が柔軟なものとなり、面状発熱編物１０の柔軟性がより高まるため、優れた表面追従性、屈曲耐久性、品位性、耐摩耗性、及び編立性を兼ね備えた面状発熱編物１０を実現することができる。芯糸４１０の直径が４５μｍ以上であれば、面状発熱編物１０の屈曲耐久性を高めることができる。ここで、芯糸４１０の直径は、最大径を意味する。
　芯糸４１０の素材は、面状発熱編物１０へ電極２０を取り付ける設置領域１０ａを形成するためにレーザー除去加工等によって容易に除去可能な素材（加熱溶融可能な素材）が使用される。そのような芯糸４１０の素材としては、強度の観点から、合成繊維が好ましい。合成繊維としては、例えば、ポリエステル繊維が挙げられ、とりわけポリエチレンテレフタレートが好ましい。このような素材で芯糸４１０が構成されることによって、導電糸４００がレーザー除去加工により加熱されると、芯糸４１０が導電性鞘糸４２０の絶縁性樹脂４２２とともに溶融する。その結果、面状発熱編物１０への電極２０の設置領域１０ａでは、導電糸４００から芯糸４１０及び絶縁性樹脂４２２が除去されたコイル状の金属線４２１が残留し、設置領域１０ａの表面に露出するようになる。
　導電性鞘糸４２０は、金属線４２１と、金属線４２１を被覆する絶縁性樹脂４２２とを有する。金属線４２１の直径は、２０～８０μｍであることが好ましく、２５～７０μｍであることがより好ましい。金属線４２１の直径が上記の範囲内であれば、面状発熱編物１０が優れた屈曲耐久性と表面追従性とを兼ね備えたものとなる。特に、金属線４２１の直径が２０μｍ以上であれば、面状発熱編物１０を屈曲させたときに金属線４２１が断線し難くなり、屈曲耐久性、及び編立性が向上する。また、金属線４２１の直径が８０μｍ以下であれば、導電糸４００が硬くなり過ぎないため、面状発熱編物１０の表面追従性、及び編立性が向上する。ここで、金属線４２１の直径は、最大径を意味する。
　金属線４２１の材料は、例えば、アルミニウム、ニッケル、銅、チタン、マグネシウム、錫、亜鉛、鉄、銀、金、白金、バナジウム、モリブデン、タングステン、クロム、マンガン、ケイ素、鉛、ビスマス、ホウ素、ゲルマニウム、ヒ素、アンチモン、テルル、及びコバルト等の単体金属、並びにこれらの合金を用いることができ、これらのなかでも、適切な抵抗値、及び経済性の観点から、銅及びニッケルや銅及びケイ素の合金、ニクロムといった合金を用いることが好ましい。なお、導電性鞘糸４２０には、絶縁性樹脂４２２により被覆された金属線４２１に替えて、炭素繊維を採用することも可能である。
　絶縁性樹脂４２２は、金属線４２１を保護し、絶縁性を確保し、屈曲等による金属線４２１の断線を防止するものである。絶縁性樹脂４２２は、面状発熱編物１０の設置領域１０ａにおいて、金属線４２１と電極２０とを電気的に導通可能とするために、レーザー除去加工等によって容易に除去可能な素材（加熱溶融可能な素材）が使用される。そのような絶縁性樹脂４２２の素材としては、合成樹脂が好ましく、耐屈曲性、耐油性、耐摩耗性、強靭性の観点から、熱可塑性エラストマー（ＴＰＥ：ＴｈｅｒｍｏＰｌａｓｔｉｃ　Ｅｌａｓｔｏｍｅｒ）がより好ましく、エステルイミド又はポリウレタンがさらに好ましい。なお、ポリウレタンには熱硬化性と熱可塑性とがあるが、熱硬化性のポリウレタンを使用することも可能である。絶縁性樹脂４２２の厚みは、４～８μｍであることが好ましい。絶縁性樹脂４２２の厚みが上記の範囲内であれば、導電性鞘糸４２０の屈曲耐久性、柔軟性が好適なものとなる。特に、絶縁性樹脂４２２の厚みが４μｍ以上であれば、金属線４２１の保護が十分なものとなる。また、絶縁性樹脂４２２の厚みが８μｍ以下であれば、導電性鞘糸４２０が硬くなり過ぎることを抑制することができるため、面状発熱編物１０の表面追従性が向上し、レーザー除去加工等による絶縁性樹脂４２２の完全な除去が容易になる。
　導電性鞘糸４２０は、５×１０－５Ω・ｍ以下の電気抵抗率を有することが好ましく、１．５×１０－６Ω・ｍ以下がより好ましく、５．０×１０－７Ω・ｍ以下がさらに好ましい。導電性鞘糸４２０の電気抵抗率が５×１０－５Ω・ｍ以下であれば、ハンドルヒーターやシートヒーター等として車輛の内装品に使用される緯方向に４０ｃｍ程度のサイズの面状発熱編物１０において、車載バッテリーによる１３Ｖの電圧を印加したときに、適度なジュール熱を発生することで面状発熱編物１０の温度上昇速度が大きくなり、速暖性に優れたものとなる。
　導電性鞘糸４２０は、芯糸４１０への１ｍあたりの巻数（以下、単に「巻数」と称する。）が１００～１０００回であることが好ましく、２００～５００回であることがより好ましい。導電性鞘糸４２０の巻数が上記の範囲内であれば、導電糸４００が柔軟なものとなり、その結果、面状発熱編物１０の伸縮性がより高まり、優れた表面追従性、屈曲耐久性、品位性、耐摩耗性、及び編立性を兼ね備えた面状発熱編物１０を実現することができる。特に、芯糸４１０の巻数が１００回以上であると、面状発熱編物１０に含まれる導電性鞘糸４２０が十分なものとなり、単位面積当たりの発熱量が大きくなって十分な速暖性を得ることができる。また、芯糸４１０の巻数が１０００回以下であると、導電糸４００が硬くなり過ぎることを抑制することができるため、面状発熱編物１０の表面追従性等が向上する。
　導電性鞘糸４２０は、面状発熱編物１０の重量に対して、５重量％以上含まれることが好ましく、１０重量％以上含まれることがより好ましく、１５重量％以上含まれることがさらに好ましい（以下、面状発熱編物１０の重量において導電性鞘糸４２０の重量が占める割合を「金属線比率」とも称する。）。金属線比率が５重量％以上であれば、面状発熱編物１０における単位面積当たりの発熱量が大きくなり、面状発熱編物１０は速暖性に加えて加熱後の保温性にも優れたものとなる。
＜導電糸の直径（Ｄ１）と、絶縁糸の直径（Ｄ２）との比（Ｄ１／Ｄ２）＞
　ここで、導電糸４００においては、芯糸４１０に導電性鞘糸４２０が重ねられる態様によって、両者が密着する程度が異なり、その結果、芯糸４１０と導電性鞘糸４２０とで構成される導電糸４００の直径が、種々異なる場合がある。そこで、本発明においては、図４に示すように、導電糸４００の直径（Ｄ１）は、芯糸４１０の直径（Ｄａ）と、導電性鞘糸４２０の直径（Ｄｂ）との和と定義する（Ｄ１＝Ｄａ＋Ｄｂ）。すなわち、芯糸４１０に導電性鞘糸４２０が重ねられた際に取り得る最大の直径を、導電糸４００の直径（Ｄ１）と定義する。本実施形態では、芯糸４１０に２本の導電性鞘糸４２０が巻き付けられているため、導電糸４００の直径（Ｄ１）は、芯糸４１０の直径（Ｄａ）と、２本の導電性鞘糸４２０のうち、一方（ここでは内側）の導電性鞘糸４２０Ａの直径（Ｄｂ１）と、他方（ここでは外側）の導電性鞘糸４２０Ｂの直径（Ｄｂ２）との和である（Ｄ１＝Ｄａ＋Ｄｂ１＋Ｄｂ２）。また、芯糸４１０の直径（Ｄａ）、及び導電性鞘糸４２０の直径（Ｄｂ）は、夫々の最大径である。導電性鞘糸４２０の直径（Ｄｂ）は、金属線４２１の直径と、絶縁性樹脂４２２の厚み（×２）との和である。
　ところで、ダブルカバリング糸を用いる導電糸４００においては、芯糸４１０に導電性鞘糸４２０Ａが巻き付けられ、さらにその上から導電性鞘糸４２０Ｂが巻き付けられることから、巻回状態によっては、導電糸４００の直径Ｄ１を実測すると最大でＤ１＝Ｄａ＋２Ｄｂ１＋２Ｄｂ２となることがある。しかしながら、本発明においては、面状発熱編物１０の速暖性、品位性、耐摩耗性、編立性を客観的に評価する観点から、導電糸４００の直径Ｄ１は、巻回状態によって変化し得る実測値ではなく、導電糸４００を構成する各糸の直径の合計値（Ｄ１＝Ｄａ＋Ｄｂ１＋Ｄｂ２）を採用している。従って、例えば、導電糸４００として芯糸４１０に導電性鞘糸４２０Ａのみを巻き付けたシングルカバリング糸（図３に示すダブルカバリング糸の導電糸４００から導電性鞘糸４２０Ｂを省いた状態のもの）を用いる場合は、導電糸４００の直径（Ｄ１）は、芯糸４１０の直径（Ｄａ）と、導電性鞘糸４２０Ａの直径（Ｄｂ１）との和（Ｄ１＝Ｄａ＋Ｄｂ１）となる。
　絶縁糸３００の直径（Ｄ２）は、図５に示すように、その最大径である。
　ここで、表組織２０１及び裏組織２０２の少なくとも一方（すなわち、導電糸４００を一部に含む生地）の性質は、導電糸４００の直径（Ｄ１）と、絶縁糸３００の直径（Ｄ２）との比（Ｄ１／Ｄ２）によって決定づけられる。この比（Ｄ１／Ｄ２）が小さくなる、すなわち導電糸４００の直径（Ｄ１）が絶縁糸３００の直径（Ｄ２）よりも相対的に小さくなると、比較的硬質な導電糸４００に起因する剛性が相対的に小さくなるため、面状発熱編物１０が折れ曲がり易くなり、屈曲性が向上する一方、折り曲げの際に導電糸４００が破断し易くなる虞がある。また、速暖性が低下する虞もある。さらに、編立時に導電糸４００が断線する虞もある。一方、上記比（Ｄ１／Ｄ２）が大きくなる、すなわち導電糸４００の直径（Ｄ１）が絶縁糸３００の直径（Ｄ２）よりも相対的に大きくなると、導電糸４００の剛性が相対的に大きくなり、面状発熱編物１０が折れ曲がり難くなり、面状発熱編物１０の屈曲耐久性、及び耐摩耗性が低下する虞がある。また、導電糸４００のループが生地から外側に突出して品位性が低下する虞がある。さらに、導電糸４００が太くなり過ぎて編立時に導電糸４００が不可逆的に折れ曲がる虞もある。導電糸４００の直径（Ｄ１）と、絶縁糸３００の直径（Ｄ２）との比（Ｄ１／Ｄ２）は、０．８１～４．０であり、０．９～４．０がより好ましく、１．０～３．６がさらに好ましい。上記比（Ｄ１／Ｄ２）が、０．８１～４．０であることで、加熱対象物を短時間で効率よく加熱することが可能となり、速暖性に優れる。また、面状発熱編物１０の折り曲げ時に導電糸４００が突出することが抑制されるため、品位性に優れ、また、耐摩耗性に優れる。また、上記比が上記範囲であることにより、編立時の導電糸の断線、及び不可逆的な折れ曲がりの発生が抑制されるため、編立性に優れる。
＜連結糸＞
　連結糸１００は、表組織２０１の一本の地糸及び裏組織２０２の一本の地糸の夫々においてループが連続する緯方向に沿って、表組織２０１のループと裏組織２０２のループとに交互に編み込まれる。図２に示すように、面状発熱編物１０は、表組織２０１と裏組織２０２とを連結する。連結糸１００として、上述した絶縁糸３００と同種の絶縁糸を用いることができる。
＜面状発熱編物の特性＞
　面状発熱編物１０の定荷重伸長率は、１０％以上が好ましく、２０％以上がより好ましい。面状発熱編物１０の定荷重伸長率が１０％以上であることで、面状発熱編物１０の伸縮性、追従性が向上する。面状発熱編物１０の定荷重伸長率（％）は、ＪＩＳ－Ｌ１０９６　８．１６．１の「伸び率」のＤ法（カットストリップ法）を参考とし、面状発熱編物１０の経方向及び緯方向から試料（試験片、幅２．５ｃｍ）を夫々採取し、自記記録装置付定速伸長形引張試験機（株式会社島津製作所製のＡＧ－Ｉ／２０ｋＮ－５０ｋＮオートグラフ）を用い、開始時のつかみ間隔（チャック間）距離１０ｃｍ、定速引張速度２０ｃｍ／ｍｉｎの条件で試料にかかる荷重を増大させ、荷重５Ｎ時の経方向及び緯方向の伸び率（％）として求めることができる。
　面状発熱編物１０のＪＩＳ　Ｌ１０９６　８．２１　Ａ法（４５°カンチレバー法）に準拠して測定される剛軟度は、タテ５０ｍｍ以下、ヨコ５０ｍｍ以下が好ましい。面状発熱編物１０の剛軟度がタテ５０ｍｍ以下、ヨコ５０ｍｍ以下であることで、面状発熱編物１０の追従性が向上する。
＜電極＞
　電極２０は、例えば、ポリイミドフィルム等の樹脂フィルムの表面に、金属を蒸着した導電性フィルム、又は、金属箔を貼付したフィルムとして構成される。電極２０は、面状発熱編物１０において、緯方向に間隔を開けて設けられた二つの設置領域１０ａの夫々に取り付けられる。設置領域１０ａでは、導電糸４００の芯糸４１０に巻かれている導電性鞘糸４２０は、レーザー除去加工等により導電性鞘糸４２０の表面の絶縁性樹脂４２２が芯糸４１０とともに除去され、コイル状の金属線４２１が露出するように処理されている。従って、設置領域１０ａにおいて、電極２０は、導電糸４００と電気的に接続されている。樹脂フィルムに蒸着する金属としては、例えば、アルミニウム、ニッケル、銅、チタン、マグネシウム、錫、亜鉛、鉄、銀、金、白金、バナジウム、モリブデン、タングステン、クロム、マンガン、ケイ素、鉛、ビスマス、ホウ素、ゲルマニウム、ヒ素、アンチモン、テルル、及びコバルト等の単体金属、並びにこれらの合金を用いることができ、これらのなかでも、銅や錫を用いることが好ましい。
＜面状発熱体の特性＞
　本発明の面状発熱体１は、速暖性の指標として、表面温度を２５℃に保持した状態で通電したとき、表面温度が６５℃に達するまでに要する時間が９０秒以内である速暖性を有することが好ましく、７０秒以内に６５℃に達するとより好ましい。この程度の速暖性を有するものであれば、特に、ハンドルヒーターやシートヒーター等の車輛の内装品に好適に利用することができる。
　本発明の特徴構成を有する面状発熱編物（実施例１～３３）を作製し、各種測定及び評価を行った。また、比較のため、本発明の特徴構成を有しない面状発熱編物（比較例１～５）を作製し、同様の測定及び評価を行った。測定及び評価項目は、品位性、速暖性、剛軟度、表面追従性、屈曲耐久性、耐摩耗性、及び編立性とした。各項目について、以下、説明する。
［品位性］
　品位性の指標として、面状発熱編物を折り曲げた際に、その表面から導電糸が突出するか否かを、目視にて確認した。そして、下記の評価基準により評価した。
　＋　：導電糸の突出が確認されなかった。
　－　：導電糸の突出が確認された。
［速暖性］
　速暖性の測定は、以下の手順で実施した。面状発熱編物から経方向３．８ｃｍ、緯方向１１．５ｃｍの試験片を採取し、緯方向の両端２ｃｍの領域にレーザー除去加工を施すことで、芯糸、及び絶縁性樹脂を除去し、金属線が露出した設置領域を形成した。設置領域の夫々に５ｃｍ×２ｃｍの導電性フィルムからなる電極を取り付け、面状発熱体とした。合成皮革（商品名：レザービー　Ｂ－１０００　マスダ株式会社製、厚み：０．７８ミリメートル）で試験片を覆い、サーモグラフィ（ＦＬＩＲ社製　品番：ＦＬＩＲ　Ｃ２）で合成皮革表面の温度を測定した。この試験片を２５℃の環境下に設置して電極間に５Ｖの電圧を印加し、サーモグラフィによる測定温度が６５℃になるまでの時間を計測した。そして、速暖性を下記の評価基準により評価した。
　＋＋：７０秒未満
　＋　：７０秒以上、９０秒未満
　－　：９０秒以上
［剛軟度］
　「ＪＩＳ　Ｌ　１０９６　織物及び編物の生地試験方法」の「８．２１　剛軟度」のＡ法（４５°カンチレバー法）に準拠して剛軟度を測定した。面状発熱編物から２０ｍｍ×１５０ｍｍの試験片を経方向及び緯方向から夫々採取し、４５°の斜面を持つカンチレバー型試験機に試験片の短辺をスケール基線に合わせて置き、斜面の方向に緩やかに滑らせた。試験片の一端の中央点が斜面と接したとき他端の位置をスケールによって読み、試験片が移動した長さ（ｍｍ）を剛軟度として求めた。
［表面追従性］
　台形の箱の表面に面状発熱編物を沿わせて固定し、箱の表面からの生地の浮き、及びしわの有無を目視にて観察した。そして、表面追従性を下記の評価基準により評価した。
　＋＋：生地の浮き、及びしわが無い。
　＋　：しわが有るが、生地の浮きは無い。
　－　：箱の表面から生地が浮き上がった。
［屈曲耐久性］
　面状発熱編物から経方向２５ｍｍ、緯方向２００ｍｍの試験片を採取し、試験片の緯方向両端を合わせるように緯方向中央において繰り返し折り曲げた。試験片を１０００回折り曲げる毎に、通電試験により金属線の断線の有無を確認した。そして、屈曲耐久性を下記の評価基準により評価した。
　＋：屈曲回数が１００００回において断線が発生しなかった。
　－：屈曲回数が１００００回未満で断線が発生した。
［耐摩耗性］
　耐摩耗性（破れ難さ）の指標として、「ＪＩＳ　Ｌ　１０９６　織物及び編物の生地試験方法」の「８．１９　摩耗強さ及び摩擦変色性」のＣ法（テーバ形法）に準拠し、摩耗輪Ｎｏ．ＣＳ－１０、荷重２．４５Ｎ、５００回の条件で、面状発熱編物の摩耗強さ試験を実施し、実施後、面状発熱編物の表面を目視にて観察した。そして、耐摩耗性を下記の評価基準により評価した。
　＋：表面に破れが観察されなかった。
　－：表面に破れが観察された。
［編立性］
　面状発熱編物の編立時に、導電糸の断線、及び不可逆的な折れ曲がりの有無を目視にて観察した。そして、編立性を下記の評価基準により評価した。
　＋：導電糸の断線、及び不可逆的な折れ曲がりが観察されなかった。
　－：導電糸の断線、又は不可逆的な折れ曲がりが観察された。
＜実施例１＞
　２２ｄｔｅｘ／１ｆのポリエチレンテレフタレート糸（東レ株式会社製）を芯糸とし、エステルイミド（厚み：６μｍ）で被覆された直径５０μｍのＣｕ／Ｓｉ合金製の金属線を導電性鞘糸として、巻数が３００（回／ｍ）のダブルカバリングにより、表１に示す導電糸を得た。
　表組織の地糸、裏組織の地糸、及び連結糸として、５６ｄｔｅｘ／３６ｆのカチオン可染型ポリエステル樹脂（ＣＤＰ）である絶縁糸を用い、２６ゲージ／３３インチの編機（株式会社福原精機製作所製）により、コース密度３１（コース／２５．４ｍｍ）、ウェル密度３３（ウェル／２５．４ｍｍ）の両面天竺二重編（丸編み）を編成した。この編成において、表組織の絶縁糸の一部に代えて上記で得られた導電糸を編み込み、この編み込みにおいて、導電糸の本数（ａ）と、絶縁糸の本数（ｂ）との比（ａ：ｂ）を１：４に設定した。このようにして、表１に示すような構成を有する実施例１の面状発熱編物を得た。実施例１の面状発熱編物において、導電糸の直径（Ｄ１）と、絶縁糸の直径（Ｄ２）との比（Ｄ１／Ｄ２）は、表１に示すように２．３４であった。
＜実施例２～２３、比較例１～４＞
　導電糸における芯糸の繊度（すなわち直径）、導電性鞘糸における金属線の素材及び直径、導電性鞘糸の電気抵抗率、絶縁糸の素材及び繊度（すなわち直径）、並びに導電糸の本数（ａ）と絶縁糸の本数（ｂ）との比（ａ／ｂ）を表１～５及び表８に示すように設定し、実施例１と同様にして、実施例２～２３、比較例１～４の面状発熱編物を得た。実施例２～２３、比較例１～４の面状発熱編物における導電糸の直径（Ｄ１）と、絶縁糸の直径（Ｄ２）との比（Ｄ１／Ｄ２）は、表１～５及び表８に示す。
＜比較例５＞
　両面天竺二重編の表組織、及び裏組織に導電糸を用いず、絶縁糸のみを用い、連結糸として絶縁糸に代えて実施例１で得られた導電糸を用いたこと以外は実施例１と同様にして、比較例５の面状発熱編物を得た。比較例５の面状発熱編物における直径（Ｄ１）と、絶縁糸の直径（Ｄ２）との比（Ｄ１／Ｄ２）は、表８に示す。
＜実施例２４～３３＞
　導電糸における芯糸の繊度（すなわち直径）、導電性鞘糸における金属線の素材及び直径、導電性鞘糸における樹脂の素材、導電性鞘糸のカバリングの種類、導電性鞘糸の電気抵抗率、絶縁糸の素材及び繊度（すなわち直径）、並びに導電糸の本数（ａ）と絶縁糸の本数（ｂ）との比（ａ／ｂ）を表６及び表７に示すように設定し、実施例１と同様にして、実施例２４～３３の面状発熱編物を得た。ただし、実施例２８～３３の面状発熱編物については、導電性鞘糸のカバリングの種類をシングルカバリングとし、その巻数は３００（回／ｍ）とした。実施例２４～３３の面状発熱編物における導電糸の直径（Ｄ１）と、絶縁糸の直径（Ｄ２）との比（Ｄ１／Ｄ２）は、表６及び表７に示す。
　実施例１～３３の面状発熱編物、比較例１～５の面状発熱編物の構成、並びに、測定結果、及び評価結果を表１～８に示す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000001
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000002
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Figure JPOXMLDOC01-appb-T000004
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000005
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　導電糸の直径（Ｄ１）と、絶縁糸の直径（Ｄ２）との比（Ｄ１／Ｄ２）が０．８１～４．０である実施例１～３３の面状発熱編物は、何れも、折り曲げた際に導電糸の突出が確認されず、品位性が優れるものであった。実施例１～３３の面状発熱編物は、何れも、測定温度が６５℃になるまでの時間が９０秒未満であり、速暖性が優れるものであった。このうち、金属線の直径が５０μｍ以上である実施例１～５、９～１４、１８～２１、２４～３３の面状発熱編物は、測定温度が６５℃になるまでの時間が７０秒未満であり、より速暖性が優れるものであった。実施例１～３３の面状発熱編物は、何れも、台形の箱に沿わせて固定した際、生地の浮きが認められず、表面追従性が優れるものであった。実施例１～３３の面状発熱編物は、何れも、屈曲回数が１００００回においても断線が生じず、屈曲耐久性が優れるものであった。実施例１～３３の面状発熱編物は、何れも、摩耗強さ試験を行った際、表面に破れが観察されず、耐摩耗性が優れるものであった。実施例１～３３の面状発熱編物は、何れも、編立時に、導電糸の断線、及び不可逆的な折り曲げが観察されず、編立性が優れるものであった。このように、実施例１～３３の面状発熱編物は、何れも、品位性、速暖性、屈曲耐久性、摩耗性、及び編立性の全てが優れるものであった。絶縁糸の素材を変更した実施例２１の面状発熱編物、並びに金属線の素材、及び導電性鞘糸の電気抵抗率を変更した実施例２２、及び実施例２３の面状発熱編物においても、速暖性、表面追従性、屈曲耐久性、及び編立性が優れるものであった。導電性鞘糸における樹脂の素材を変更した実施例２４及び２５の面状発熱編物、さらに、導電性鞘糸における樹脂の素材に加えて、金属線の素材、金属線の直径、及び導電性鞘糸の電気抵抗率、カバリングの種類、及び芯糸の繊度を適宜変更した実施例２６～３３の面状発熱編物においても、品位性、速暖性、屈曲耐久性、摩耗性、及び編立性の全てが優れるものであった。
　これに対し、上記比（Ｄ１／Ｄ２）が０．８１未満である比較例１、２の面状発熱編物は、速暖性が劣るものであった。これら比較例１、２の面状発熱編物のうち、金属線の直径がより小さい比較例１の面状発熱編物は、編立時に導電糸の断線が発生し、編立性も劣るものであった。上記比（Ｄ１／Ｄ２）が４．０を超える比較例３、４の面状発熱編物のうち、導電性鞘糸における金属線の直径がより大きい比較例３の面状発熱編物は、編立時に導電糸の折れ曲がりが発生し、編立性が劣るものであった。絶縁糸の直径がより小さい比較例４の面状発熱編物は、屈曲耐久性が劣り、また、摩耗性が劣るものであった。比較例３、４の結果、編立性には、上記比（Ｄ１／Ｄ２）に加えて、金属線の直径も影響することが示された。導電糸を、表組織及び裏組織に用いず、連結糸として用いた比較例５の面状発熱編物は、その折り曲げ時に表面から導電糸が突出し、品位性が劣るものであった。
　本発明の面状発熱編物、及び面状発熱体は、例えば、ハンドルヒーター、シートヒーター等の車輛の内装品、上着、ズボン、手袋等の衣料品、マッサージチェア、介護ベッド等の健康・医療器具、椅子、ソファー等の家具などにおいて利用可能である。
　１　　　　　　　面状発熱体
　１０　　　　　　面状発熱編物（発熱部）
　１０ａ　　　　　電極の設置領域
　２０　　　　　　電極
　１００　　　　　連結糸
　２０１　　　　　表組織
　２０２　　　　　裏組織
　３００　　　　　絶縁糸
　４００　　　　　導電糸
　４１０　　　　　芯糸
　４２０　　　　　導電性鞘糸
　４２１　　　　　金属線
　４２２　　　　　絶縁性樹脂
　Ｄ１　　　　　　導電糸の直径
　Ｄ２　　　　　　絶縁糸の直径

Claims (8)

  1. 　導電糸を含む編物を発熱部とした面状発熱編物であって、
    　前記導電糸は、芯糸と、当該芯糸に巻き付けられた導電性鞘糸とを有し、
    　前記導電性鞘糸は、絶縁性樹脂で被覆された金属線であり、
    　前記編物は、絶縁糸をベースとした表組織と裏組織との間を連結糸で連結した多重編として編成され、
    　前記導電糸は、前記表組織及び前記裏組織の少なくとも一方に編み込まれており、
    　前記導電糸の直径（Ｄ１）と、前記絶縁糸の直径（Ｄ２）との比（Ｄ１／Ｄ２）は、０．８１～４．０である面状発熱編物。
  2. 　前記導電糸は、前記芯糸１ｍあたりに前記導電性鞘糸が１００～１０００回巻き付けられてなる請求項１に記載の面状発熱編物。
  3. 　前記編物のコース方向、又はウェル方向において前記導電糸は、隣接しないように配置され、
    　前記導電糸の本数（ａ）と、前記絶縁糸の本数（ｂ）との比（ａ：ｂ）は、１：９～１：１である請求項１又は２に記載の面状発熱編物。
  4. 　前記芯糸は、５６ｄｔｅｘ以下の太さを有する請求項１～３の何れか一項に記載の面状発熱編物。
  5. 　前記導電性鞘糸は、５×１０－５Ω・ｍ以下の電気抵抗率を有する請求項１～４の何れか一項に記載の面状発熱編物。
  6. 　前記編物は、前記導電性鞘糸を５重量％以上含む請求項１～５の何れか一項に記載の面状発熱編物。
  7. 　前記表組織及び前記裏組織は、同種の組織で編成されている請求項１～６の何れか一項に記載の面状発熱編物。
  8. 　請求項１～７の何れか一項に記載の面状発熱編物に電極を設けた面状発熱体であって、
    　前記面状発熱編物における前記電極の設置領域において、前記導電性鞘糸は前記金属線が露出するように処理されている面状発熱体。
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