JP2007184230A - Planar heating element - Google Patents

Planar heating element Download PDF

Info

Publication number
JP2007184230A
JP2007184230A JP2006222845A JP2006222845A JP2007184230A JP 2007184230 A JP2007184230 A JP 2007184230A JP 2006222845 A JP2006222845 A JP 2006222845A JP 2006222845 A JP2006222845 A JP 2006222845A JP 2007184230 A JP2007184230 A JP 2007184230A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
heating element
fiber
fibers
nonwoven fabric
planar heating
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP2006222845A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Takahiro Yokoyama
隆博 横山
Etsuro Nakao
悦郎 中尾
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Japan Vilene Co Ltd
Original Assignee
Japan Vilene Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Japan Vilene Co Ltd filed Critical Japan Vilene Co Ltd
Priority to JP2006222845A priority Critical patent/JP2007184230A/en
Publication of JP2007184230A publication Critical patent/JP2007184230A/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • YGENERAL 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
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02BCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO BUILDINGS, e.g. HOUSING, HOUSE APPLIANCES OR RELATED END-USER APPLICATIONS
    • Y02B30/00Energy efficient heating, ventilation or air conditioning [HVAC]

Landscapes

  • Surface Heating Bodies (AREA)
  • Resistance Heating (AREA)

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a planar heating element capable of making various dimensional designs, and excellent especially in bending properties and exothermic properties with regard to the planar heating element in which an electrode wire is sewn into a nonwoven fabric having conductivity. <P>SOLUTION: This is the planar heating element 10 in which at least two electrodes 12a, 12b made of a metal wire are separated from each other to be sewn into a conductive sheet 11 in which resin containing conductive powders are carried on the nonwoven fabric 14, in which the conductive sheet 11 and the electrodes 12a, 12b are pinched between insulating sheets 13a, 13b, and in which the nonwoven fabric 14 is constituted of fibers of which the average fiber diameter is 1 to 25 μm. <P>COPYRIGHT: (C)2007,JPO&INPIT

Description

本発明は、導電性を有する不織布に電極線を縫い込んだ面状発熱体に関し、特に屈曲性と発熱性に優れた面状発熱体に関する。   The present invention relates to a planar heating element in which electrode wires are sewn into a conductive non-woven fabric, and more particularly to a planar heating element excellent in flexibility and exothermicity.

導電性を有する不織布に電極線を縫い込んだ面状発熱体としては、例えば特許文献1に記載される面状発熱体がある。この面状発熱体は、金属繊維単糸と布地単糸とからなる複合糸を、面状発熱体となる織成布の両端部に縦糸又は横糸として、織り込み、かつ、前記布の全面に導電性塗料を塗布した面状発熱体であり、融雪あるいは凍結防止のために路面下に埋設したり、家庭における暖房や寝具加温用および建築物における床や屋根裏加温用材料となる面状発熱体として使用される。しかし、この面状発熱体は、電極が織成布に縦糸又は横糸として、織り込まれているため、多様な寸法の面状発熱体を得ることが困難であったり、織成布電極部分が厚くなり屈曲性に劣るという問題があった。また、織成布に導電性塗料を塗布しているため、導電性塗料の担持量が少なく、発熱性が劣るという問題があった。   As a planar heating element in which electrode wires are sewn into a conductive nonwoven fabric, there is a planar heating element described in Patent Document 1, for example. In this sheet heating element, a composite yarn composed of a single metal fiber yarn and a fabric single yarn is woven as warps or wefts at both ends of a woven fabric serving as a sheet heating element, and the entire surface of the cloth is electrically conductive. A sheet heating element coated with a conductive paint, embedded under the road surface to prevent snow melting or freezing, and used as a heating element for heating and bedding in the home and for floor and attic heating in buildings Used as. However, in this planar heating element, since the electrodes are woven into the woven fabric as warp or weft, it is difficult to obtain planar heating elements of various dimensions, or the woven fabric electrode portion is thick. There was a problem that it was inferior in flexibility. Further, since the conductive paint is applied to the woven fabric, there is a problem that the amount of the conductive paint supported is small and the heat generation is inferior.

また、この面状発熱体を改良した面状発熱体として、例えば特許文献2に記載される面状発熱体がある。この面状発熱体は、縦糸と横糸とからなる通常の布にカーボン等の導電性樹脂剤を含浸させたシートの両端に、複数本の金属繊維を縫い込んで電極とした面状発熱体であり、多様な寸法の面状発熱体を得ることが可能である。また、導電性樹脂剤を含浸させたシートの厚さは、布の中央部分と電極部分の両端部分とで同じ厚さであり、湾曲させることも可能である。しかし、この面状発熱体も特許文献1と同様に、縦糸と横糸とからなる布に導電性樹脂剤を含浸させているため、導電性樹脂剤の担持量が少なく、発熱性が劣るという問題があった。   Further, as a planar heating element obtained by improving the planar heating element, there is a planar heating element described in Patent Document 2, for example. This sheet heating element is a sheet heating element in which a plurality of metal fibers are sewn to both ends of a sheet obtained by impregnating a normal cloth made of warp and weft with a conductive resin agent such as carbon. It is possible to obtain planar heating elements with various dimensions. Moreover, the thickness of the sheet impregnated with the conductive resin agent is the same thickness at the center portion of the cloth and both end portions of the electrode portion, and can be curved. However, similarly to Patent Document 1, since this sheet heating element is impregnated with a conductive resin agent in a cloth composed of warp and weft yarns, the amount of the conductive resin agent carried is small and the heat generation is inferior. was there.

実開平03−84584号公報Japanese Utility Model Publication No. 03-84584 特開平11−214131号公報JP-A-11-214131

本発明は、上記の問題を解決し、導電性を有する不織布に電極線を縫い込んだ面状発熱体に関し、多様な寸法設計が可能であり、特に屈曲性と発熱性に優れた面状発熱体を提供することを課題とする。   The present invention relates to a planar heating element that solves the above-described problems and has electrode wires sewn into a conductive non-woven fabric, and various dimensional designs are possible, especially planar heating with excellent flexibility and exothermicity. The challenge is to provide a body.

本発明の課題を解決するための手段は、図1(a)、(b)に例示するように、導電性粉末を含む樹脂が不織布14に担持されてなる導電性シート11に、金属線からなる少なくとも2本の電極12a、12bが離間して縫い込まれており、前記導電性シート11および前記電極12a、12bが絶縁性シート13a、13bで挟持されており、前記不織布14は平均繊維径が1〜25μmの繊維で構成されていることを特徴とする面状発熱体10である。   As illustrated in FIGS. 1A and 1B, a means for solving the problems of the present invention is that a conductive sheet 11 formed by carrying a resin containing conductive powder on a nonwoven fabric 14 is formed from a metal wire. At least two electrodes 12a and 12b are sewn apart, the conductive sheet 11 and the electrodes 12a and 12b are sandwiched between insulating sheets 13a and 13b, and the nonwoven fabric 14 has an average fiber diameter Is a sheet heating element 10 characterized by being composed of fibers of 1 to 25 μm.

本発明によって、導電性を有する不織布に電極線を縫い込んだ面状発熱体に関し、多様な寸法設計が可能であり、特に屈曲性と発熱性に優れた面状発熱体を提供することが可能となった。   The present invention relates to a sheet heating element in which electrode wires are sewn into a conductive non-woven fabric, and various dimensional designs are possible. In particular, it is possible to provide a sheet heating element excellent in flexibility and heat generation. It became.

本発明の面状発熱体は、図1(a)、(b)に例示するように、導電性粉末を含む樹脂が不織布14に担持されてなる導電性シート11に、金属線からなる少なくとも2本の電極12a、12bが離間して縫い込まれている。前記不織布14としては、平均繊維径が1〜25μmの繊維で構成されている限り特に限定されず、例えば乾式法による短繊維不織布、スパンボンド法による長繊維不織布、湿式法不織布などを適用することができる。不織布は織物とは異なり、繊維一本一本がランダムにしかも3次元方向に配向した構造となっているため、嵩高性に富むと同時に繊維同士が交叉して得られる多数の微孔を有した多孔質体となっている。これに対して、織物は何本もの繊維が撚られて糸とされ、この糸が縦と横方向に2次元方向に規則正しく配向した構造となっているため、嵩高性に劣るとともに糸同士が交叉して得られる空孔の数もきわめて少ない特徴がある。このように、多孔質の不織布には、導電性粉末を含む樹脂をきわめて多く担持させることが可能であり、その結果、発熱性に優れた面状発熱体を得ることができる。また、織物と同様に、各繊維の交叉点付近には導電性粉末を含む樹脂が存在しない空隙が部分的に生じるため、織物と同様、屈曲性に富んでいる。   As illustrated in FIGS. 1A and 1B, the planar heating element of the present invention includes at least two metal wires formed on a conductive sheet 11 in which a resin containing conductive powder is carried on a nonwoven fabric 14. The electrodes 12a and 12b are sewn apart. The nonwoven fabric 14 is not particularly limited as long as it is composed of fibers having an average fiber diameter of 1 to 25 μm. For example, a short fiber nonwoven fabric by a dry method, a long fiber nonwoven fabric by a spunbond method, a wet method nonwoven fabric, or the like is applied. Can do. Unlike a woven fabric, a non-woven fabric has a structure in which each fiber is randomly and oriented in a three-dimensional direction. Therefore, the nonwoven fabric is not only bulky but also has a large number of micropores obtained by crossing fibers. It is a porous body. On the other hand, a woven fabric has a structure in which a number of fibers are twisted into a yarn, and the yarn is regularly oriented in the two-dimensional direction in the vertical and horizontal directions. The number of holes obtained in this way is also very small. As described above, the porous nonwoven fabric can carry a large amount of the resin containing the conductive powder, and as a result, a planar heating element excellent in heat generation can be obtained. Further, as in the case of the woven fabric, voids in which the resin containing the conductive powder does not exist are formed in the vicinity of the crossing points of the respective fibers.

前記不織布の形態の詳細としては、例えば平均繊維長が好ましくは10〜100mm、より好ましくは20〜80mmで、捲縮数5〜30個/インチを有する通常ステープル繊維と呼ばれる繊維をカード機やエアレイ装置などを使用して、繊維ウエブに形成した後、接着性繊維を用いて構成繊維同士を接着によって結合する方法、或いは合成樹脂からなる接着剤を用いて構成繊維を接着によって結合する方法による、一般的に乾式法と呼ばれる製法によって得られる不織布がある。前記接着性繊維の態様としては、(1)合成繊維が1つの樹脂成分のみからなる態様、(2)1つ以上の樹脂成分で被覆した態様(芯鞘型又は海島型など)、又は1つ以上の樹脂成分と融着成分とを隣り合わせに配置した態様(サイドバイサイド型など)などが適用可能である。この融着成分又は接着成分の融点は、非融着成分又は非接着成分の融点よりも20℃以上低いことが好ましく、30℃以上低いことがより好ましく、40℃以上低いことが更に好ましい。また、乾式法に限らずに任意の不織布の製法により、例えば湿式法、スパンボンド法、メルトブロー法、静電紡糸法又はフラッシュ紡糸法などによって形成される不織布を適用することができる。   The details of the form of the nonwoven fabric include, for example, a fiber called a normal staple fiber having an average fiber length of preferably 10 to 100 mm, more preferably 20 to 80 mm and a crimp number of 5 to 30 / inch. After forming into a fiber web using an apparatus or the like, by a method of bonding constituent fibers using an adhesive fiber by bonding, or by a method of bonding constituent fibers by bonding using an adhesive made of a synthetic resin, There is a nonwoven fabric obtained by a manufacturing method generally called a dry method. As an aspect of the adhesive fiber, (1) an aspect in which the synthetic fiber is composed of only one resin component, (2) an aspect (core-sheath type or sea-island type) coated with one or more resin components, or one An aspect (side-by-side type or the like) in which the above resin component and fusion component are arranged next to each other is applicable. The melting point of the fusion component or adhesive component is preferably 20 ° C. or more lower than the melting point of the non-fusion component or non-adhesion component, more preferably 30 ° C. or more, and still more preferably 40 ° C. or more. Moreover, the nonwoven fabric formed not only by a dry method but by the manufacturing method of arbitrary nonwoven fabrics, for example, a wet method, a spun bond method, a melt blow method, an electrostatic spinning method, a flash spinning method etc. is applicable.

湿式法による場合は、例えば、水平長網方式、傾斜ワイヤー型短網方式、円網方式、又は長網・円網コンビネーション方式の抄紙機などを用いて、平均繊維長が好ましくは1〜20mm、より好ましくは3〜15mmの合成繊維などを含むスラリーから繊維シートを漉き上げる方法を採用することができる。具体的には、抄紙後の繊維シートに接着剤を用いて構成繊維を接着によって結合する方法がある。或いは、主体となる繊維よりも低い融点或いは軟化点を有する接着性繊維をスラリーに混入させておき、抄紙後、接着性繊維を用いて構成繊維同士を接着によって結合する方法がある。   In the case of a wet method, for example, using a paper machine of a horizontal long net method, an inclined wire type short net method, a circular net method, or a long net / circular net combination method, the average fiber length is preferably 1 to 20 mm, More preferably, a method of rolling up a fiber sheet from a slurry containing 3 to 15 mm of synthetic fiber or the like can be employed. Specifically, there is a method in which constituent fibers are bonded to a fiber sheet after paper making using an adhesive. Alternatively, there is a method in which an adhesive fiber having a melting point or a softening point lower than that of the main fiber is mixed in the slurry, and the constituent fibers are bonded to each other using the adhesive fiber after paper making.

また、スパンボンド法による場合は、例えば合成繊維をノズルより紡出させて長繊維からなる繊維フリースとした後、合成樹脂からなる接着剤を用いて構成繊維を接着によって結合する方法がある。或いは、互いに融点が異なる2種類の樹脂成分からなる芯鞘型の長繊維をノズルより紡出させた後、低融点の鞘成分を接着成分として、構成繊維を接着によって結合する方法がある。また、合成繊維をノズルより紡出させて長繊維からなる繊維フリースとする際に、合成樹脂からなる接着性のステープル繊維を吹き込み長繊維と短繊維とが一体化した繊維フリースとした後、構成繊維を接着によって結合する方法がある。   In the case of the spunbond method, for example, there is a method in which synthetic fibers are spun from a nozzle to form a fiber fleece made of long fibers, and then the constituent fibers are bonded by using an adhesive made of a synthetic resin. Alternatively, there is a method in which core-sheath type long fibers made of two kinds of resin components having different melting points are spun from a nozzle, and then the constituent fibers are bonded by bonding using a low melting point sheath component as an adhesive component. Further, when a synthetic fiber is spun from a nozzle into a fiber fleece made of a long fiber, an adhesive staple fiber made of a synthetic resin is blown into a fiber fleece in which the long fiber and the short fiber are integrated, and then configured. There is a method of bonding fibers by bonding.

また、静電紡糸法又はフラッシュ紡糸法などによる場合は、例えば合成繊維をノズルより紡出させて繊維フリースとした後、合成樹脂からなる接着剤を用いて構成繊維を接着によって結合する方法がある。   In the case of the electrostatic spinning method or the flash spinning method, for example, a synthetic fiber is spun from a nozzle to form a fiber fleece, and then a constituent fiber is bonded by using an adhesive made of a synthetic resin. .

また、これらの不織布製法において、形成される繊維ウェブ、繊維シート、または繊維フリースにニードルや水流の作用によって繊維同士を絡合させて繊維同士を結合する方法を併用することも可能である。また、加熱ロールを用いて、全面的にまたは部分的に繊維同士を熱融着により結合する方法を併用することも可能である。なお、接着剤や接着性繊維を用いて繊維同士を結合した場合は、不織布の構造自体が硬くなり、この不織布に導電性粉末を含む樹脂が担持されてなる導電性シートもまた比較的硬くなり、屈曲性にやや劣る面状発熱体となる場合がある。これに対して、前述の繊維フリースにニードルや水流の作用によって繊維同士を絡合させて繊維同士を結合する方法によれば、不織布の構造自体が柔軟性を有するため、この不織布に導電性粉末を含む樹脂が担持されてなる導電性シートもまた比較的柔軟性を有し、屈曲性に優れた面状発熱体となる効果がある。   Moreover, in these nonwoven fabric manufacturing methods, it is also possible to use a method in which fibers are entangled with each other by the action of a needle or a water flow to bond the fibers to the formed fiber web, fiber sheet, or fiber fleece. Moreover, it is also possible to use together the method of couple | bonding fibers by heat sealing | fusion entirely or partially using a heating roll. When fibers are bonded using an adhesive or adhesive fibers, the structure of the nonwoven fabric itself becomes hard, and the conductive sheet in which the resin containing conductive powder is supported on the nonwoven fabric is also relatively hard. In some cases, the sheet heating element is slightly inferior in flexibility. On the other hand, according to the method in which fibers are entangled with each other by the action of a needle or water flow to the above-mentioned fiber fleece, the structure of the nonwoven fabric itself has flexibility. The conductive sheet on which the resin containing is carried is also relatively flexible and has the effect of becoming a planar heating element with excellent flexibility.

前記不織布を構成する繊維の種類としては、不織布の製法によって使用が可能である限り、特に限定されることはなく、例えばポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレートなどのポリエステル系繊維、ナイロン6、ナイロン66などのポリアミド系繊維、ポリプロピレン、ポリエチレンなどのポリオレフィン系繊維、ポリアクリロニトリルなどのアクリル系繊維およびポリビニルアルコール繊維などの合成繊維に限らず、レーヨンなどの半合成繊維、あるいは綿およびパルプ繊維などの天然繊維を挙げることができる。   The type of fiber constituting the nonwoven fabric is not particularly limited as long as it can be used according to the production method of the nonwoven fabric. For example, polyester fibers such as polyethylene terephthalate and polybutylene terephthalate, nylon 6, nylon 66, and the like. Polyamide fibers such as polyamide fibers, polypropylene and polyethylene, acrylic fibers such as polyacrylonitrile, and synthetic fibers such as polyvinyl alcohol fibers, as well as semi-synthetic fibers such as rayon, and natural fibers such as cotton and pulp fibers be able to.

本発明では、前記不織布に含まれる構成繊維の平均繊維径は1〜25μmであり、好ましくは4〜20μmである。平均繊維径が1μm未満であると不織布の孔径が小さくなり過ぎて、導電性粉末を含む樹脂が不織布に浸透し難くなり、平均繊維径が20μmを超えると、不織布の孔径が大きくなり過ぎて、導電性粉末を含む樹脂が不織布に十分に担持され難くなる。また、耐久性に富む構造とするには、構成繊維の平均繊維径は好ましくは1〜15μmであり、より好ましくは4〜10μmである。このような比較的細繊維であることにより、不織布の構造が引張りに強く、また引裂きに強くなるため、この不織布に導電性粉末を含む樹脂が担持されてなる導電性シートもまた引張りに強く、また引裂きに強く、屈曲性と耐久性に優れた面状発熱体となる効果がある。   In this invention, the average fiber diameter of the constituent fiber contained in the said nonwoven fabric is 1-25 micrometers, Preferably it is 4-20 micrometers. When the average fiber diameter is less than 1 μm, the pore diameter of the nonwoven fabric becomes too small, and the resin containing the conductive powder hardly penetrates into the nonwoven fabric. When the average fiber diameter exceeds 20 μm, the pore diameter of the nonwoven fabric becomes too large, It becomes difficult for the resin containing the conductive powder to be sufficiently supported on the nonwoven fabric. Moreover, in order to make a structure rich in durability, the average fiber diameter of the constituent fibers is preferably 1 to 15 μm, more preferably 4 to 10 μm. By being such a relatively fine fiber, the structure of the nonwoven fabric is strong against tension and strong against tearing. Therefore, a conductive sheet in which a resin containing conductive powder is supported on this nonwoven fabric is also strong against tension, In addition, there is an effect that the sheet heating element is strong against tearing and has excellent flexibility and durability.

また、前記不織布に含まれる構成繊維の平均繊維径が1〜25μmであるが、このような平均繊維径を有するには、繊維径が7μm以下の極細繊維を含むことにより達成することも可能であり、特に平均繊維径が1〜7μmである場合には繊維径が7μm以下の極細繊維を含むことが必須条件となる。また、繊維径が7μm以下の極細繊維を含むには、前述の不織布の製法における乾式法とスパンボンド法では、前記極細繊維をそのまま使用することが困難であるため、例えば2成分以上の繊維形成性樹脂成分を有する分割性の複合繊維を用いて、水流絡合と同時に繊維を分割して極細繊維を発生させる方法等を適用することができる。また、前述の不織布の製法における湿式法、メルトブロー法、静電紡糸法又はフラッシュ紡糸法では、前記極細繊維をそのまま使用することが可能である。しかし、湿式法では繊維長が短いため導電性シートの強度が劣り、メルトブロー法、静電紡糸法では、繊維が延伸されないため結晶化が進まず導電性シートの強度が劣るという場合がある。これと比較して、乾式法とスパンボンド法では、繊維長が長いので導電性シートの強度に優れるという効果があり、特に前記極細繊維が、長繊維の分割性繊維から分割して発生した繊維であることが好ましい。   Moreover, although the average fiber diameter of the constituent fiber contained in the said nonwoven fabric is 1-25 micrometers, it can also achieve by having a fiber diameter of 7 micrometers or less to have such an average fiber diameter. In particular, when the average fiber diameter is 1 to 7 μm, it is essential to include ultrafine fibers having a fiber diameter of 7 μm or less. In addition, in order to include ultrafine fibers having a fiber diameter of 7 μm or less, it is difficult to use the ultrafine fibers as they are in the dry method and the spunbond method in the above-mentioned nonwoven fabric production method. A method of generating ultrafine fibers by dividing fibers simultaneously with hydroentanglement using a splittable composite fiber having a functional resin component can be applied. Further, in the wet method, melt blow method, electrostatic spinning method or flash spinning method in the above-mentioned nonwoven fabric production method, the ultrafine fibers can be used as they are. However, in the wet method, the strength of the conductive sheet is inferior because the fiber length is short, and in the melt blow method and the electrospinning method, the fiber is not stretched, so that the crystallization does not progress and the strength of the conductive sheet is inferior. Compared with this, the dry method and the spunbond method have the effect of being excellent in the strength of the conductive sheet because the fiber length is long, and in particular, the fibers produced by splitting the ultrafine fibers from the split fibers of the long fibers. It is preferable that

前記分割性繊維は、2種類以上の繊維形成性樹脂成分が複合された分割可能な複合繊維からなる繊維であり、水流の作用により分割可能である限り、又は溶剤によって溶解する成分を溶出することにより分割可能である限り、この分割性繊維の横断面形状は、特に限定されるものではなく、例えば図3の(a)〜(d)に示す形態がある。これらの横断面形状の中でも、(a)及び(c)に示すオレンジ型の形状であれば、分割し易く、分割した後の繊維強度も高くすることができるので好ましい。前記分割性繊維の分割の個数も限定されるものではなく、2個以上であればよく、例えば6〜20分割程度が好ましい。   The splittable fiber is a fiber composed of a splittable composite fiber in which two or more types of fiber-forming resin components are combined, and as long as the splittable fiber can be split by the action of water flow, or elutes a component that dissolves with a solvent. The cross-sectional shape of the splittable fiber is not particularly limited as long as it can be divided by, for example, there are forms shown in (a) to (d) of FIG. Among these cross-sectional shapes, the orange shape shown in (a) and (c) is preferable because it can be easily divided and the fiber strength after the division can be increased. The number of divisions of the splittable fiber is not limited, and may be two or more. For example, about 6 to 20 divisions are preferable.

前記分割性繊維を構成する繊維形成性樹脂の種類も、特に限定されるものではなく、例えば、ポリアミド系樹脂(例えば、6ナイロン、66ナイロンなど)、ポリエステル系樹脂(例えば、ポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレートなど)、ポリオレフィン系樹脂(例えば、ポリエチレン、ポリプロピレンなど)、ポリ塩化ビニリデン系樹脂などを挙げることができる。これらの中でも少なくとも、ポリエステル系樹脂を一成分として選択することにより、高い強度と、優れた耐熱性と、優れた耐久性を付与することができるので好ましい。   The type of fiber-forming resin that constitutes the splittable fiber is not particularly limited. For example, polyamide resin (for example, 6 nylon, 66 nylon, etc.), polyester resin (for example, polyethylene terephthalate, polybutylene). Terephthalate, etc.), polyolefin resins (for example, polyethylene, polypropylene, etc.), polyvinylidene chloride resins, and the like. Among these, it is preferable to select at least a polyester-based resin as one component because high strength, excellent heat resistance, and excellent durability can be imparted.

前記分割性繊維の太さも、紡糸条件や分割可能性を考慮する限り、特に限定されず、繊維径は1〜100μmが好ましく、20〜50μmがより好ましい。また、分割後の繊維径も1〜10μmが好ましく、1〜7μmがより好ましく、1〜5μmが更に好ましい。なお、分割前または分割後の繊維径とは、繊維の横断面と同じ面積を有する円の直径とすることができる。   The thickness of the splittable fiber is not particularly limited as long as spinning conditions and splittability are taken into consideration, and the fiber diameter is preferably 1 to 100 μm, and more preferably 20 to 50 μm. Moreover, 1-10 micrometers is preferable, as for the fiber diameter after a division | segmentation, 1-7 micrometers is more preferable, and 1-5 micrometers is still more preferable. The fiber diameter before or after division can be the diameter of a circle having the same area as the cross section of the fiber.

前記分割性繊維から水流の作用により分割して発生した極細繊維を含む不織布とは、前記分割性繊維を含む繊維から構成される繊維ウエブが、高圧水を内蔵するノズルヘッドより噴射される水流の作用により、繊維ウエブ中の分割性繊維が分割するとともに構成繊維が絡合して形成された不織布である。前記繊維ウエブは、前記分割性繊維のみからなる場合も、前記分割性繊維以外の他の非分割性繊維も含む場合も可能である。   The nonwoven fabric containing ultrafine fibers generated by dividing the splittable fiber by the action of a water stream is a stream of water jetted from a nozzle head in which high-pressure water is built up by a fiber web composed of fibers containing the splittable fiber. It is a nonwoven fabric formed by the action of the splitting fibers in the fiber web being split and the constituent fibers being intertwined. The fiber web may be composed of only the splittable fibers or may include other non-splitable fibers other than the splittable fibers.

高圧水を内蔵するノズルヘッドより噴射される水流の作用により、繊維ウエブ中の分割性繊維を分割するには、通常の水流絡合による不織布の製法を用いることが可能であり、例えば、前記繊維ウエブをベルトコンベアなどからなる開孔性支持体の上に載置して、この開孔性支持体を移動させながら、繊維ウエブの上部に設置した、高圧水を内蔵するノズルヘッドより、多数のノズル孔を直線状に配置したノズルプレートを通して、柱状流を噴出して、繊維ウエブに水流を作用させる方法がある。この方法で用いるノズル孔の直径は0.1〜0.3mmが好ましく、ノズル孔の間隔は0.5〜2mmが好ましく、また複数本のノズルヘッドを用いることが好ましい。またノズルヘッド内の水圧は0.2〜2MPaが好ましく、分割性繊維を分割するには分割性の程度にもよるが0.5〜2MPaが好ましい。   In order to divide the splittable fiber in the fiber web by the action of a water flow sprayed from a nozzle head containing high-pressure water, it is possible to use a method of producing a nonwoven fabric by a normal water flow entanglement, for example, the fiber The web is placed on a perforated support made of a belt conveyor and the number of nozzle heads containing high-pressure water installed on the top of the fiber web while moving the perforated support is larger. There is a method in which a columnar flow is ejected through a nozzle plate in which nozzle holes are arranged linearly, and a water flow is applied to the fiber web. The diameter of the nozzle holes used in this method is preferably 0.1 to 0.3 mm, the interval between the nozzle holes is preferably 0.5 to 2 mm, and a plurality of nozzle heads are preferably used. The water pressure in the nozzle head is preferably 0.2 to 2 MPa, and for dividing the splittable fiber, 0.5 to 2 MPa is preferable although it depends on the degree of splitting.

また、前記不織布の面密度は20〜300g/mが好ましく、30〜250g/mがより好ましく、40〜200g/mが更に好ましい。20g/m未満であると、導電性粉末を含む樹脂を含有する量が少なくなり、発熱性が低下する場合があり、300g/mを超えると電極を縫い込むのに手間がかかり過ぎたり、屈曲性が低下する場合がある。また、前記不織布の厚さは、金属線からなる電極を縫い込むことが可能である限り、特に限定されず、例えば、0.03〜2mmが好ましく、0.05〜1.5mmがより好ましく、0.1〜1.0mmが更に好ましい。0.03mm未満であると、導電性粉末を含む樹脂を含有する量が少なくなり、発熱性が低下する場合があり、2mmを超えると電極を縫い込むのに手間がかかり過ぎたり、屈曲性が低下する場合がある。なお厚さは、JIS L1913−1998の6.1.2A法に規定される厚さとする。ただし、荷重は2.0kPaとする。 Moreover, 20-300 g / m < 2 > is preferable, as for the surface density of the said nonwoven fabric, 30-250 g / m < 2 > is more preferable, and 40-200 g / m < 2 > is still more preferable. If it is less than 20 g / m 2 , the amount of the resin containing conductive powder may be reduced, and heat generation may be reduced. If it exceeds 300 g / m 2 , it may take too much time to sew the electrode. , Flexibility may be reduced. Further, the thickness of the nonwoven fabric is not particularly limited as long as it is possible to sew an electrode made of a metal wire, and is preferably 0.03 to 2 mm, more preferably 0.05 to 1.5 mm, 0.1-1.0 mm is still more preferable. If the thickness is less than 0.03 mm, the amount of the resin containing the conductive powder is reduced, and the heat build-up may be reduced. If the thickness exceeds 2 mm, it takes too much time to sew the electrode, and the flexibility is low. May decrease. The thickness is the thickness specified in the 6.1.2A method of JIS L1913-1998. However, the load is 2.0 kPa.

また、前記不織布の引張強度は、縦方向と横方向の平均値で表すと、面密度100g/mに換算した値が、100N/50mm巾以上であることが好ましく、150N/50mm巾以上がより好ましく、200N/50mm巾以上がさらに好ましい。また、前記不織布の引裂強度は、縦方向と横方向の平均値で表すと、面密度100g/mに換算した値が、2N以上であることが好ましく、3.5N以上であることがより好ましく、5N以上がさらに好ましい。前記不織布が分割性繊維から分割して発生した極細繊維を含む場合は、3.5N以上の引裂強度を容易に得ることができる。なお、引張強度はJIS L1913−1998の6.3に規定される引張強さとする。また、引裂強度はJIS L1913−1998の6.4.3(シングルタング法)に規定される引裂強さとする。 Moreover, when the tensile strength of the nonwoven fabric is expressed as an average value in the longitudinal direction and the transverse direction, the value converted to an areal density of 100 g / m 2 is preferably 100 N / 50 mm width or more, and 150 N / 50 mm width or more. More preferably, it is more preferably 200 N / 50 mm width or more. Moreover, when the tear strength of the nonwoven fabric is expressed as an average value in the longitudinal direction and the transverse direction, a value converted to an areal density of 100 g / m 2 is preferably 2N or more, and more preferably 3.5N or more. Preferably, 5N or more is more preferable. When the nonwoven fabric contains ultrafine fibers generated by splitting from splittable fibers, a tear strength of 3.5 N or more can be easily obtained. In addition, let the tensile strength be the tensile strength prescribed | regulated to 6.3 of JISL1913-1998. The tear strength is the tear strength specified in 6.4.3 (single tongue method) of JIS L1913-1998.

また、前記不織布の剛軟度(カンチレバー法)は、縦方向と横方向の平均値で表すと、300mm以下であることが好ましく、250mm以下がより好ましい。また、特に屈曲性が要求される分野では、160mm以下であることが好ましく、100mm以下がより好ましい。なお、剛軟度はJIS L1096−1999の8.19.1A法(45°カンチレバー法)に規定される剛軟度とする。   In addition, the bending resistance (cantilever method) of the nonwoven fabric is preferably 300 mm or less, and more preferably 250 mm or less in terms of an average value in the vertical direction and the horizontal direction. In particular, in a field where flexibility is required, it is preferably 160 mm or less, and more preferably 100 mm or less. The bending resistance is the bending resistance defined by the 8.19.1A method (45 ° cantilever method) of JIS L1096-1999.

本発明では、前記不織布に導電性粉末を含む樹脂が担持されている。導電性粉末としては、導電性を有する粉末である限り特に限定されず、例えば、カーボンまたはグラファイトの粉末が好ましく適用できる。また、導電性粉末に使用されるカーボンまたはグラファイトは、平均粒径0.5〜500μmの球状、貝殻状、鱗状、針状、繊維状等の粒子が好ましい。   In the present invention, a resin containing conductive powder is supported on the nonwoven fabric. The conductive powder is not particularly limited as long as it is conductive powder, and for example, carbon or graphite powder can be preferably applied. The carbon or graphite used for the conductive powder is preferably spherical, shell-like, scale-like, needle-like, or fiber-like particles having an average particle size of 0.5 to 500 μm.

導電性粉末を含む前記樹脂としては、天然ゴム、合成ゴムなどのゴムを含むことも可能であり、樹脂としては、熱可塑性樹脂、熱硬化性樹脂等の合成樹脂を適用することができ、例えばポリアクリル系樹脂、ポリエステル系樹脂、エポキシ系樹脂、ポリアミド系樹脂、ポリイミド系樹脂、ポリオレフィン系樹脂、ポリエーテル・エーテルケトン系樹脂、ポリフェニレンサルファイド系樹脂、シリコーン系樹脂、などを適用することができる。また、前記樹脂に対する導電性粉末の配合量としては、例えば樹脂100質量部に対して20〜1000質量部が好ましく、30〜800質量部がより好ましく、50〜500質量部が更に好ましい。   The resin containing conductive powder can also contain rubber such as natural rubber and synthetic rubber, and as the resin, a synthetic resin such as a thermoplastic resin and a thermosetting resin can be applied. Polyacrylic resins, polyester resins, epoxy resins, polyamide resins, polyimide resins, polyolefin resins, polyether / etherketone resins, polyphenylene sulfide resins, silicone resins, and the like can be applied. Moreover, as a compounding quantity of the electroconductive powder with respect to the said resin, 20-1000 mass parts is preferable with respect to 100 mass parts of resin, for example, 30-800 mass parts is more preferable, 50-500 mass parts is still more preferable.

前記不織布に導電性粉末を含む樹脂を担持した導電性導電性シートとするには、具体的には、例えば、粉末状の前記樹脂またはエマルション型の分散液とした前記樹脂と前記導電性粉末とを水などの溶媒に分散させて、増粘材、界面活性剤などを添加して、増粘してペースト状とした配合液を、前記不織布に含浸するか、コーティングによって塗布するなどにより、導電性シート11とすることができる。   In order to make a conductive conductive sheet carrying a resin containing conductive powder on the nonwoven fabric, specifically, for example, the resin in the form of a powder or an emulsion type dispersion and the conductive powder Is dispersed in a solvent such as water, and a thickener, a surfactant, etc. is added, and the non-woven fabric is impregnated with a thickened paste-form compounded liquid or applied by coating. Sheet 11 can be obtained.

また、前記不織布に対する導電性粉末を含む前記樹脂の付着量としては、不織布100質量部に対して30〜400質量部が好ましく、50〜300質量部がより好ましく、60〜250質量部が更に好ましい。   Moreover, as an adhesion amount of the said resin containing the electroconductive powder with respect to the said nonwoven fabric, 30-400 mass parts is preferable with respect to 100 mass parts of nonwoven fabric, 50-300 mass parts is more preferable, 60-250 mass parts is still more preferable. .

前記導電性シートの形状は、特に限定されず、例えば図1(a)に例示するように矩形状、及びその他の多角形なども適用可能であるが、発熱の効率から矩形状が好ましい。また、その寸法や面積も特に限定されないが、矩形の場合は、一辺が2〜35cmであることが好ましく、3〜25cmであることがより好ましく、4〜15cmであることが更に好ましい。一辺が2cm未満であると、屈曲性に劣る場合があり、35cmを超えると電極間の電圧が高くなり過ぎて、着衣用や携帯用などの用途として不都合となる場合がある。   The shape of the conductive sheet is not particularly limited, and for example, a rectangular shape and other polygonal shapes can be applied as illustrated in FIG. 1A, but a rectangular shape is preferable in terms of heat generation efficiency. Moreover, although the dimension and area are not specifically limited, In the case of a rectangle, it is preferable that one side is 2-35 cm, it is more preferable that it is 3-25 cm, and it is still more preferable that it is 4-15 cm. If one side is less than 2 cm, the flexibility may be inferior, and if it exceeds 35 cm, the voltage between the electrodes becomes too high, which may be inconvenient for use such as clothing or portable use.

本発明では、前記電極12a、12bは、金属線から構成されており、細い導電性の金属素線を束ねた金属線を用いるか、または金属素線を撚り合わせた撚り線を用いて、前記導電性シート11に対して、表裏に貫通するように離間して縫い込まれている。また、金属素線以外にも合成繊維、半合成繊維、天然繊維などの有機質繊維と複合した撚り線を用いることも可能である。また、前記金属線の本数も特に限定されず、図1に例示するように1本であることも、また図2に例示するように複数本であることも可能である。1本である場合は、発熱温度が比較的低い用途に好適であり、また比較的小さなシート片である場合にも好適であり、またさらに製造工程が簡略となりコストも低く抑えることができるという利点がある。また、複数本である場合は、発熱温度が比較的高い用途に好適であり、また比較的大きなシート片である場合にも好適である。   In the present invention, the electrodes 12a and 12b are composed of metal wires, and a metal wire in which thin conductive metal strands are bundled or a twisted wire obtained by twisting metal strands is used. The conductive sheet 11 is sewn so as to penetrate the front and back surfaces. In addition to the metal wires, it is also possible to use stranded wires combined with organic fibers such as synthetic fibers, semi-synthetic fibers, and natural fibers. Further, the number of the metal wires is not particularly limited, and may be one as illustrated in FIG. 1 or may be plural as illustrated in FIG. In the case of one, it is suitable for applications where the heat generation temperature is relatively low, and is also suitable for a relatively small sheet piece. Further, the manufacturing process is simplified and the cost can be kept low. There is. Moreover, when there are a plurality of sheets, it is suitable for an application having a relatively high heat generation temperature, and also suitable for a relatively large sheet piece.

前記導電性素線としては、例えば銅、銀、アルミニウム、錫などの電気抵抗の小さい金属材料から線引きした素線、合成繊維或いは天然繊維の表面に銅、銀、アルミニウム、錫などの同じく電気抵抗の小さい金属材料をメッキした素線などを適用することができる。前記導電性素線の線径としては0.01〜0.5mmが好ましく、0.03〜0.3mmがより好ましい。撚り線を構成する導電性素線の数は2〜100本が好ましく、2〜25本がより好ましい。また、縫い目の間隔は1〜10mmが好ましく、工業用ミシンなどで縫い込むことが可能である。   As the conductive wire, for example, a wire drawn from a metal material having a low electrical resistance such as copper, silver, aluminum, tin, the same electrical resistance such as copper, silver, aluminum, tin on the surface of synthetic fiber or natural fiber An element wire plated with a small metal material can be applied. The wire diameter of the conductive element wire is preferably 0.01 to 0.5 mm, and more preferably 0.03 to 0.3 mm. The number of conductive wires constituting the stranded wire is preferably 2 to 100, more preferably 2 to 25. The interval between the seams is preferably 1 to 10 mm, and can be sewn with an industrial sewing machine or the like.

本発明では、図1(a)、(b)に例示するように、導電性シート11に、少なくとも2本の電極12a、12bが離間して縫い込まれている。離間の度合いは、導電性シート11の寸法にもよるが、具体的には、前記電極12a、12bのそれぞれ中心線の間の距離が、1〜30cmが好ましく、2〜20cmが好ましく、2〜10cmがより好ましい。1cm未満では電極の数が多くなり過ぎて、かえって屈曲性に劣る場合があり、30cmを超えると電極間の電圧が高くなり過ぎて、着衣用や携帯用などの用途として不都合となる場合がある。   In the present invention, as illustrated in FIGS. 1A and 1B, at least two electrodes 12 a and 12 b are sewn into the conductive sheet 11 at a distance. Although the degree of separation depends on the size of the conductive sheet 11, specifically, the distance between the center lines of the electrodes 12 a and 12 b is preferably 1 to 30 cm, preferably 2 to 20 cm, 10 cm is more preferable. If it is less than 1 cm, the number of electrodes becomes too large and the flexibility may be rather poor. On the other hand, if it exceeds 30 cm, the voltage between the electrodes becomes too high, which may be inconvenient for clothing or portable use. .

本発明では、図1(a)、(b)に例示するように、前記導電性シート11および前記電極12a、12bが、電気絶縁性シート13a、13bで挟持されている。前記絶縁性シートとしては、前記導電性シート11および前記電極12a、12bを挟持可能であれば特に限定されず、例えば、一方または両方に樹脂板や熱可塑性樹脂からなるフィルムを適用することができる。また、特に前記絶縁性シートはラミネート可能な熱可塑性樹脂からなるフィルムであることが好ましく、例えば、ポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレートなどのポリエステル系樹脂、ナイロン6、ナイロン66などのポリアミド系樹脂、ポリプロピレン、ポリエチレン、ポリエチレン酢酸ビニル共重合などのポリオレフィン系樹脂、ポリアクリロニトリルなどのアクリル系樹脂、ポリ酢酸ビニル系樹脂、およびポリビニルアルコール系樹脂などの樹脂からなるフィルムを挙げることができる。また、これらの樹脂の組合わせからなる積層フィルム、或いはこれらの樹脂からなる積層フィルムと織編物や不織布などの他の素材との複合フィルムを適用することも可能であり、例えばポリエチレンテレフタレート樹脂とポリエチレン酢酸ビニル共重合樹脂との組合せからなる積層フィルムなどを挙げることができる。また、特に電気絶縁性と耐熱性を必要とする場合は、例えばフッ素系樹脂、ケイ素系樹脂などのフィルムを挙げることができる。   In the present invention, as illustrated in FIGS. 1A and 1B, the conductive sheet 11 and the electrodes 12a and 12b are sandwiched between electrically insulating sheets 13a and 13b. The insulating sheet is not particularly limited as long as the conductive sheet 11 and the electrodes 12a and 12b can be sandwiched. For example, a resin plate or a film made of a thermoplastic resin can be applied to one or both. . In particular, the insulating sheet is preferably a film made of a laminateable thermoplastic resin. For example, polyester resins such as polyethylene terephthalate and polybutylene terephthalate, polyamide resins such as nylon 6 and nylon 66, polypropylene, Examples thereof include films made of polyolefin resins such as polyethylene and polyethylene vinyl acetate copolymer, acrylic resins such as polyacrylonitrile, polyvinyl acetate resins, and polyvinyl alcohol resins. It is also possible to apply a laminated film made of a combination of these resins, or a composite film made of a laminated film made of these resins and other materials such as woven or knitted fabric and nonwoven fabric. For example, polyethylene terephthalate resin and polyethylene A laminated film composed of a combination with a vinyl acetate copolymer resin can be exemplified. Moreover, when especially electrical insulation and heat resistance are required, films, such as a fluorine resin and a silicon resin, can be mentioned, for example.

前記フィルムの厚さも特に限定されず、フィルムの材質や要求される屈曲性に応じて適宜選択すればよく、例えば10〜150μmが好ましく、15〜100μmがより好ましく、20〜70μmが更に好ましい。10μm未満では屈曲の繰り返しにより劣化する場合があり、150μmを超えると屈曲性に劣る場合がある。   The thickness of the film is not particularly limited, and may be appropriately selected according to the material of the film and the required flexibility. For example, the thickness is preferably 10 to 150 μm, more preferably 15 to 100 μm, and still more preferably 20 to 70 μm. If it is less than 10 μm, it may deteriorate due to repeated bending, and if it exceeds 150 μm, it may be inferior in flexibility.

また、前記絶縁性シートで、前記導電性シート11および前記電極12a、12bを挟持する方法としては、特に限定されず、例えば接着剤や熱接着性の樹脂粉末などにより、絶縁性シートを接着して被覆することも可能であるが、ラミネートによる被覆が好適である。具体的には、熱可塑性樹脂からなる絶縁性シート2枚の間に、前記導電性シート11および前記電極12a、12bを挟みこみ、次いで一対の加熱ロール間に通して、加熱及び加圧することにより、絶縁性シートでラミネートすることができる。   The method of sandwiching the conductive sheet 11 and the electrodes 12a and 12b with the insulating sheet is not particularly limited. For example, the insulating sheet is bonded with an adhesive or a heat-adhesive resin powder. It is also possible to coat with a laminate, but a laminate coating is preferred. Specifically, by sandwiching the conductive sheet 11 and the electrodes 12a and 12b between two insulating sheets made of thermoplastic resin, and then passing between a pair of heating rolls, heating and pressurizing. It can be laminated with an insulating sheet.

なお、本発明では、前記電極12a、12bとリード線19との接合方法は、特に限定されず、図1(a)に例示するように、前記電極12a、12bの端部付近で、導電性の金属材料からなる端子17を取り付け、この端子17にリード線19を接続する方法がある。なお、端子17の取り付けは、挟持しているフィルムの上から、導電性の金属材料からなるリベット171を、前記電極と前記導電性シートとフィルムともどもに貫通させ、このリベット171によって、端子17を取り付けている。また、この図の例では、端子17及びリード線19の一部は更に絶縁性のテープ18によって被覆されている。   In the present invention, the method of joining the electrodes 12a and 12b and the lead wire 19 is not particularly limited, and as shown in FIG. 1 (a), the conductive material is formed near the ends of the electrodes 12a and 12b. There is a method in which a terminal 17 made of a metal material is attached and a lead wire 19 is connected to the terminal 17. The terminal 17 is attached by passing a rivet 171 made of a conductive metal material through the electrode, the conductive sheet, and the film from above the sandwiched film. It is attached. In the example of this figure, the terminals 17 and part of the lead wires 19 are further covered with an insulating tape 18.

本発明の面状発熱体は、不織布に導電性粉末を含む樹脂が担持されてなる導電性シートに、金属線からなる少なくとも2本の電極が離間して縫い込まれているので、特に発熱性に優れており、この面状発熱体を比較的低い印加電圧、例えば、30V以下の低い印加電圧で発熱させることができる。より詳細には、例えば、1.2V〜24V程度の低電圧であっても、好ましくは温度20〜150℃、より好ましくは温度20〜100℃、更に好ましくは温度20〜80℃に発熱させることができる。したがって、電源としては、商用の100Vなどの高圧の交流電源は勿論のこと、電池(乾電池など)などの低電圧のものであっても十分に高い発熱温度を得ることができる。したがって、定置型の面状発熱体に限られず、携帯可能な小型の面状発熱体にも適用可能であり、特に屈曲性を有する着衣などに好適である。   The sheet heating element of the present invention is particularly exothermic because at least two electrodes made of metal wires are sewn into a conductive sheet formed by carrying a resin containing conductive powder on a nonwoven fabric. This planar heating element can be heated with a relatively low applied voltage, for example, a low applied voltage of 30 V or less. More specifically, for example, even at a low voltage of about 1.2V to 24V, the temperature is preferably 20 to 150 ° C, more preferably 20 to 100 ° C, and still more preferably 20 to 80 ° C. Can do. Therefore, as a power source, a sufficiently high exothermic temperature can be obtained not only for a commercial high voltage AC power source such as 100 V but also for a low voltage such as a battery (dry battery or the like). Therefore, the present invention is not limited to a stationary planar heating element, but can also be applied to a portable and small planar heating element, and is particularly suitable for clothes having flexibility.

なお、本発明の面状発熱体の用途としては、特に限定されるものではなく、平面状あるいは曲面状の加熱部分を備えた加熱装置、例えば保温プレート、ヒータ、道路や屋根等の凍結防止或いは融雪装置、床や壁やカーペットや毛布等の加熱装置、防寒衣、運動衣服、作業着、靴の中敷、保温腰巻、保温ポシェット等の保温装置などに広く適用することができる。また、上述したように、低電圧の電池でも発熱可能にできるため、また屈曲性に優れるので、屈曲や湾曲が繰り返し生じる用途、例えば着衣と共に用いるような用途、或いは湾曲の度合いが大きい用途が特に適している。   Note that the use of the planar heating element of the present invention is not particularly limited, and is a heating device having a planar or curved heating portion, such as a heat retaining plate, a heater, a road, a roof, or the like. The present invention can be widely applied to snow melting devices, heating devices such as floors, walls, carpets and blankets, cold protection clothing, sports clothing, work clothes, insoles, warming waist wraps, and warming pouchettes. In addition, as described above, since it is possible to generate heat even with a low-voltage battery, and because it is excellent in flexibility, it is particularly used in applications in which bending or bending repeatedly occurs, such as an application used with clothing, or an application having a large degree of bending. Is suitable.

以下、本発明の実施例につき説明するが、これは発明の理解を容易とするための好適例に過ぎず、本願発明はこれら実施例の内容に限定されるものではない。   Examples of the present invention will be described below, but these are only suitable examples for facilitating understanding of the invention, and the present invention is not limited to the contents of these examples.

(実施例1)
実施例1では、図1(a)、(b)に示す形態の面状発熱体を下記の工程によって、製作した。
導電性粉末を含む樹脂を担持させる不織布を準備するため、スパンボンド法により、分割性長繊維として、図3の(C)に示す断面形態を有する2.4デシテックスの複合繊維(繊維径12μm、樹脂成分1はポリエステル樹脂、樹脂成分2は6ナイロン樹脂)をノズルより紡出させ、分割性長繊維からなる繊維ウエブを形成した。次いで、この繊維ウエブを、開孔性支持体の上に載置して、高圧水を内蔵するノズルヘッドより柱状流を噴出して、繊維ウエブに水流を作用させ、乾燥機にて乾燥させた。その結果、水流の作用により、分割性長繊維は分割し、各繊維より最大16個の極細繊維が発生し、且つ発生した極細繊維は水流の作用により絡合し、平均繊維径が3.1μmの極細長繊維からなる、厚さが0.50mmで面密度100g/mの不織布を得た。また、この不織布の引張強度は縦方向と横方向の平均値が250N/50mm巾であり、破断時の引張伸度は縦方向と横方向の平均値が42%であった。また、引裂強度は縦方向と横方向の平均値が6.5Nであり、剛軟度は縦方向と横方向の平均値が100mmであった。
次いで、導電性粉末を含む樹脂として、カーボンまたはグラファイトからなる粉末と、アクリル酸エステルとスチレンの共重合物のエマルション型の分散液とを水に分散させ、増粘剤と界面活性剤とを添加して、増粘してペースト状とした配合液を準備した。
次いで、前記不織布に前記配合液を一対のゴムロールを用いて含浸し、次いで120℃で5分間乾燥させる工程を2回に分けて行ない、導電性粉末を含む樹脂が140g/m含まれた導電性シートを得た。この導電性シートの面密度は240g/mであり、厚さは0.70mmであった。次いで、この導電性シートを図1(a)に示すように、ヨコ5cm×タテ11cmの大きさにカットした導電性シート11を作製した。
次いで、線径0.08mmの銅素線6本の撚り線からなる金属線1本を、工業用ミシンで前記導電性シート11に、縫い目の間隔が約2mmとなるようにして2列に縫い込み2本の電極12a及び12bとした。この2本の電極は、間隔が4cmとなるように離間して設けられていた。
次いで、ポリエチレンテレフタレート樹脂とポリエチレン酢酸ビニル共重合樹脂(融点:約100℃)とを積層した電気絶縁性の積層フィルム(厚さ35μm)のポリエチレン酢酸ビニル共重合樹脂側を内側として、この積層フィルム2枚の間に、前記導電性シート11および前記電極12a、12bを挟みこみ、次いで一対の加熱ロール間に通して、加熱及び加圧することにより、絶縁性シートでラミネートした。
次いで、図1(a)に示すように、前記電極12a、12bの端部付近で、導電性の金属材料からなる端子17を取り付け、この端子17にリード線19を接続した。なお、端子17の取り付けは、挟持しているフィルムの上から、導電性の材料からなるリベット171を、前記電極と前記導電性シートとフィルムともどもに貫通させ、このリベット171によって、端子17を取り付けた。次いで、端子17及びリード線を更に絶縁性のテープ18によって被覆して面状発熱体を得た。
得られた面状発熱体のリード線に直流7Vの電圧を2分間かけたところ、室温が26℃において、面状発熱体の表面温度は69℃を示した。
また、この面状発熱体は、屈曲や湾曲が繰り返し生じる用途、例えば着衣と共に用いるような用途、或いは湾曲の度合いが大きい用途に適していた。また、この面状発熱体は、分割性長繊維から形成されているため、引張強度や引裂強度に優れ、耐久性に優れていた。
(Example 1)
In Example 1, a sheet heating element having the form shown in FIGS. 1A and 1B was manufactured by the following process.
In order to prepare a nonwoven fabric carrying a resin containing conductive powder, a 2.4 decitex composite fiber (fiber diameter 12 μm, having a cross-sectional form shown in FIG. Resin component 1 was polyester resin and resin component 2 was 6 nylon resin) was spun from a nozzle to form a fiber web composed of splittable long fibers. Next, the fiber web was placed on an open support, a columnar flow was ejected from a nozzle head containing high-pressure water, the water flow was applied to the fiber web, and the fiber web was dried with a dryer. . As a result, the splittable long fibers are split by the action of the water flow, and a maximum of 16 ultrafine fibers are generated from each fiber. The generated ultrafine fibers are entangled by the action of the water flow, and the average fiber diameter is 3.1 μm. A non-woven fabric having a thickness of 0.50 mm and a surface density of 100 g / m 2 was obtained. The nonwoven fabric had a tensile strength of 250 N / 50 mm in average in the machine direction and the transverse direction, and a tensile elongation at break of 42% in the longitudinal and transverse directions. Moreover, the average value of the longitudinal direction and the horizontal direction was 6.5 N for the tear strength, and the average value of the bending resistance was 100 mm in the vertical direction and the horizontal direction.
Next, as a resin containing conductive powder, a powder made of carbon or graphite and an emulsion type dispersion of a copolymer of acrylic ester and styrene are dispersed in water, and a thickener and a surfactant are added. Then, a blended liquid was prepared by increasing the viscosity.
Next, the non-woven fabric is impregnated with the compounded liquid using a pair of rubber rolls, and then dried at 120 ° C. for 5 minutes in two steps. Conductivity containing 140 g / m 2 of resin containing conductive powder. Sex sheet was obtained. The surface density of this conductive sheet was 240 g / m 2 and the thickness was 0.70 mm. Next, as shown in FIG. 1A, the conductive sheet 11 cut into a size of 5 cm wide × 11 cm long was produced.
Next, one metal wire composed of six strands of copper wire having a wire diameter of 0.08 mm is sewn into the conductive sheet 11 with an industrial sewing machine in two rows so that the seam spacing is about 2 mm. 2 electrodes 12a and 12b. The two electrodes were provided so as to be 4 cm apart.
Next, this laminated film 2 with the polyethylene vinyl acetate copolymer resin side of the electrically insulating laminated film (thickness: 35 μm) laminated with polyethylene terephthalate resin and polyethylene vinyl acetate copolymer resin (melting point: about 100 ° C.) as the inner side. The conductive sheet 11 and the electrodes 12a and 12b were sandwiched between sheets, then passed between a pair of heating rolls, and heated and pressed to laminate with an insulating sheet.
Next, as shown in FIG. 1A, a terminal 17 made of a conductive metal material was attached in the vicinity of the ends of the electrodes 12a and 12b, and a lead wire 19 was connected to the terminal 17. The terminal 17 is attached by passing a rivet 171 made of a conductive material from above the sandwiched film through the electrode, the conductive sheet, and the film, and attaching the terminal 17 by the rivet 171. It was. Next, the terminal 17 and the lead wire were further covered with an insulating tape 18 to obtain a planar heating element.
When a voltage of DC 7V was applied to the lead wire of the obtained sheet heating element for 2 minutes, the surface temperature of the sheet heating element was 69 ° C. at a room temperature of 26 ° C.
Moreover, this planar heating element is suitable for applications in which bending and bending repeatedly occur, for example, for use with clothing, or for applications with a large degree of bending. Moreover, since this planar heating element was formed from splittable long fibers, it was excellent in tensile strength and tear strength and excellent in durability.

(実施例2)
実施例2では、図2(a)、(b)に示す形態の面状発熱体を下記の工程によって、製作した。
導電性粉末を含む樹脂を担持させる不織布を準備するため、スパンボンド法により、分割性長繊維として、図3の(C)に示す断面形態を有する2.4デシテックスの複合繊維(繊維径12μm、樹脂成分1はポリエステル樹脂、樹脂成分2は6ナイロン樹脂)をノズルより紡出させ、分割性長繊維からなる繊維ウエブを形成した。次いで、この繊維ウエブを、開孔性支持体の上に載置して、高圧水を内蔵するノズルヘッドより柱状流を噴出して、繊維ウエブに水流を作用させ、乾燥機にて乾燥させた。その結果、水流の作用により、分割性長繊維は分割し、各繊維より最大16個の極細繊維が発生し、且つ発生した極細繊維は水流の作用により絡合し、平均繊維径が3.1μmの極細長繊維からなる、厚さが0.50mmで面密度100g/mの不織布を得た。また、この不織布の引張強度は縦方向と横方向の平均値が250N/50mm巾であり、破断時の引張伸度は縦方向と横方向の平均値が42%であった。また、引裂強度は縦方向と横方向の平均値が6.5Nであり、剛軟度は縦方向と横方向の平均値が100mmであった。
次いで、導電性粉末を含む樹脂として、カーボンまたはグラファイトからなる粉末と、アクリル酸エステルとスチレンの共重合物のエマルション型の分散液とを水に分散させ、増粘剤と界面活性剤とを添加して、増粘してペースト状とした配合液を準備した。
次いで、前記不織布に前記配合液を一対のゴムロールを用いて含浸し、次いで120℃で5分間乾燥させる工程を2回に分けて行ない、導電性粉末を含む樹脂が140g/m含まれた導電性シートを得た。この導電性シートの面密度は240g/mであり、厚さは0.70mmであった。次いで、この導電性シートを図2(a)に示すように、ヨコ5cm×タテ11cmの大きさにカットした導電性シート11を作製した。
次いで、線径0.08mmの銅素線6本の撚り線からなる金属線3本を約0.8mm間隔を開けて、工業用ミシンで前記導電性シート11に、縫い目の間隔が約2mmとなるようにして2列に縫い込み2本の電極12a及び12bとした。この2本の電極は、間隔が4cmとなるように離間して設けられていた。
次いで、ポリエチレンテレフタレート樹脂とポリエチレン酢酸ビニル共重合樹脂(融点:約100℃)とを積層した電気絶縁性の積層フィルム(厚さ35μm)のポリエチレン酢酸ビニル共重合樹脂側を内側として、この積層フィルム2枚の間に、前記導電性シート11および前記電極12a、12bを挟みこみ、次いで一対の加熱ロール間に通して、加熱及び加圧することにより、絶縁性シートでラミネートした。
次いで、図2(a)に示すように、前記電極12a、12bの端部付近で、導電性の金属材料からなる端子17を取り付け、この端子17にリード線19を接続した。なお、端子17の取り付けは、挟持しているフィルムの上から、導電性の材料からなるリベット171を、前記電極と前記導電性シートとフィルムともどもに貫通させ、このリベット171によって、端子17を取り付けた。次いで、端子17及びリード線を更に絶縁性のテープ18によって被覆して面状発熱体を得た。
得られた面状発熱体のリード線に直流7Vの電圧を2分間かけたところ、室温が26℃において、面状発熱体の表面温度は70℃を示した。
また、この面状発熱体は、屈曲や湾曲が繰り返し生じる用途、例えば着衣と共に用いるような用途、或いは湾曲の度合いが大きい用途に適していた。また、この面状発熱体は、分割性長繊維から形成されているため、引張強度や引裂強度に優れ、耐久性に優れていた。
(Example 2)
In Example 2, a sheet heating element having the form shown in FIGS. 2A and 2B was manufactured by the following steps.
In order to prepare a nonwoven fabric carrying a resin containing conductive powder, a 2.4 decitex composite fiber (fiber diameter 12 μm, having a cross-sectional form shown in FIG. Resin component 1 was polyester resin and resin component 2 was 6 nylon resin) was spun from a nozzle to form a fiber web composed of splittable long fibers. Next, the fiber web was placed on an open support, a columnar flow was ejected from a nozzle head containing high-pressure water, the water flow was applied to the fiber web, and the fiber web was dried with a dryer. . As a result, the splittable long fibers are split by the action of the water flow, and a maximum of 16 ultrafine fibers are generated from each fiber. The generated ultrafine fibers are entangled by the action of the water flow, and the average fiber diameter is 3.1 μm. A non-woven fabric having a thickness of 0.50 mm and a surface density of 100 g / m 2 was obtained. The nonwoven fabric had a tensile strength of 250 N / 50 mm in average in the machine direction and the transverse direction, and a tensile elongation at break of 42% in the longitudinal and transverse directions. Moreover, the average value of the longitudinal direction and the horizontal direction was 6.5 N for the tear strength, and the average value of the bending resistance was 100 mm in the vertical direction and the horizontal direction.
Next, as a resin containing conductive powder, a powder made of carbon or graphite and an emulsion type dispersion of a copolymer of acrylic ester and styrene are dispersed in water, and a thickener and a surfactant are added. Then, a blended liquid was prepared by increasing the viscosity.
Next, the non-woven fabric is impregnated with the compounded liquid using a pair of rubber rolls, and then dried at 120 ° C. for 5 minutes in two steps. Conductivity containing 140 g / m 2 of resin containing conductive powder. Sex sheet was obtained. The surface density of this conductive sheet was 240 g / m 2 and the thickness was 0.70 mm. Next, as shown in FIG. 2A, the conductive sheet 11 cut into a size of 5 cm wide × 11 cm long was produced.
Next, three metal wires made of six strands of copper wire having a wire diameter of 0.08 mm are opened at an interval of about 0.8 mm, and the conductive sheet 11 with an industrial sewing machine has a seam interval of about 2 mm. Thus, two electrodes 12a and 12b were sewn in two rows. The two electrodes were provided so as to be 4 cm apart.
Next, this laminated film 2 with the polyethylene vinyl acetate copolymer resin side of the electrically insulating laminated film (thickness: 35 μm) laminated with polyethylene terephthalate resin and polyethylene vinyl acetate copolymer resin (melting point: about 100 ° C.) as the inner side. The conductive sheet 11 and the electrodes 12a and 12b were sandwiched between sheets, then passed between a pair of heating rolls, and heated and pressed to laminate with an insulating sheet.
Next, as shown in FIG. 2A, a terminal 17 made of a conductive metal material was attached in the vicinity of the ends of the electrodes 12 a and 12 b, and a lead wire 19 was connected to the terminal 17. The terminal 17 is attached by passing a rivet 171 made of a conductive material from above the sandwiched film through the electrode, the conductive sheet, and the film, and attaching the terminal 17 by the rivet 171. It was. Next, the terminal 17 and the lead wire were further covered with an insulating tape 18 to obtain a planar heating element.
When a voltage of DC 7V was applied to the lead wire of the obtained sheet heating element for 2 minutes, the surface temperature of the sheet heating element was 70 ° C. at a room temperature of 26 ° C.
Moreover, this planar heating element is suitable for applications in which bending and bending repeatedly occur, for example, for use with clothing, or for applications with a large degree of bending. Moreover, since this planar heating element was formed from splittable long fibers, it was excellent in tensile strength and tear strength and excellent in durability.

(実施例3)
導電性粉末を含む樹脂を担持させる不織布を準備するため、分割性短繊維として、図3の(a)に示す断面形態を有する2.2デシテックスの複合ステープル繊維(繊維径12μm×38mm長さ、樹脂成分1はポリエステル樹脂、樹脂成分2は6ナイロン樹脂)をカード機に供給して、繊維フリースを作製し、この繊維フリースを折り重ねることにより、クロスレイ繊維ウエブを形成した。次いで、この繊維ウエブを、開孔性支持体の上に載置して、高圧水を内蔵するノズルヘッドより柱状流を噴出して、繊維ウエブに水流を作用させ、乾燥機にて乾燥させた。また、水圧は15MPaとして、複数のノズルヘッドを用いた。その結果、水流の作用により、分割性短繊維は分割し、各繊維より最大13個の極細繊維が発生し、且つ発生した極細繊維は水流の作用により絡合し、平均繊維径が3.3μmの極細短繊維からなる、厚さが0.44mmで面密度85g/mの不織布を得た。また、この不織布の引張強度は縦方向と横方向の平均値が180N/50mm巾であり、破断時の引張伸度は縦方向と横方向の平均値が60%であった。また、引裂強度は縦方向と横方向の平均値が4.1Nであり、剛軟度は縦方向と横方向の平均値が70mmであった。
次いで、導電性粉末を含む樹脂として、カーボンまたはグラファイトからなる粉末と、アクリル酸エステルとスチレンの共重合物のエマルション型の分散液とを水に分散させ、増粘剤と界面活性剤とを添加して、増粘してペースト状とした配合液を準備した。
次いで、前記不織布に前記配合液を一対のゴムロールを用いて含浸し、次いで120℃で5分間乾燥させる工程を2回に分けて行ない、導電性粉末を含む樹脂が114g/m含まれた導電性シートを得た。この導電性シートの面密度は198g/mであり、厚さは0.60mmであった。次いで、この導電性シートを図2(a)に示すように、ヨコ6cm×タテ17cmの大きさにカットした導電性シート11を作製した。
次いで、線径0.08mmの銅素線6本の撚り線からなる金属線3本を約0.8mm間隔を開けて、工業用ミシンで前記導電性シート11に、縫い目の間隔が約2mmとなるようにして2列に縫い込み2本の電極12a及び12bとした。この2本の電極は、間隔が5cmとなるように離間して設けられていた。
次いで、ポリエチレンテレフタレート樹脂とポリエチレン酢酸ビニル共重合樹脂(融点:約100℃)とを積層した電気絶縁性の積層フィルム(厚さ35μm)のポリエチレン酢酸ビニル共重合樹脂側を内側として、この積層フィルム2枚の間に、前記導電性シート11および前記電極12a、12bを挟みこみ、次いで一対の加熱ロール間に通して、加熱及び加圧することにより、絶縁性シートでラミネートした。
次いで、図2(a)に示すように、前記電極12a、12bの端部付近で、導電性の金属材料からなる端子17を取り付け、この端子17にリード線19を接続した。なお、端子17の取り付けは、挟持しているフィルムの上から、導電性の材料からなるリベット171を、前記電極と前記導電性シートとフィルムともどもに貫通させ、このリベット171によって、端子17を取り付けた。次いで、端子17及びリード線を更に絶縁性のテープ18によって被覆して面状発熱体を得た。
得られた面状発熱体のリード線に直流12Vの電圧を2分間かけたところ、室温が26℃において、面状発熱体の表面温度は78℃を示した。
また、この面状発熱体は、屈曲や湾曲が繰り返し生じる用途、例えば着衣と共に用いるような用途、或いは湾曲の度合いが大きい用途に適していた。また、この面状発熱体は、分割性繊維から形成されているため、引張強度や引裂強度に優れ、耐久性に優れていた。
Example 3
In order to prepare a nonwoven fabric carrying a resin containing conductive powder, as a splittable short fiber, 2.2 dtex composite staple fiber (fiber diameter 12 μm × 38 mm length, having the cross-sectional form shown in FIG. A resin component 1 is a polyester resin, and a resin component 2 is a 6 nylon resin). A fiber fleece is produced, and the fiber fleece is folded to form a cross-lay fiber web. Next, the fiber web was placed on an open support, a columnar flow was ejected from a nozzle head containing high-pressure water, the water flow was applied to the fiber web, and the fiber web was dried with a dryer. . The water pressure was 15 MPa and a plurality of nozzle heads were used. As a result, the splittable short fibers are split by the action of the water stream, and a maximum of 13 ultrafine fibers are generated from each fiber. The generated ultrafine fibers are entangled by the action of the water stream, and the average fiber diameter is 3.3 μm. A non-woven fabric having a thickness of 0.44 mm and a surface density of 85 g / m 2 was obtained. Further, the tensile strength of this nonwoven fabric was 180 N / 50 mm in width in the longitudinal and transverse directions, and the tensile elongation at break was 60% in the longitudinal and transverse directions. In addition, the average value of the tear strength in the vertical direction and the horizontal direction was 4.1 N, and the bending resistance was 70 mm in the average value in the vertical direction and the horizontal direction.
Next, as a resin containing conductive powder, a powder made of carbon or graphite and an emulsion type dispersion of a copolymer of acrylic ester and styrene are dispersed in water, and a thickener and a surfactant are added. Then, a blended liquid was prepared by increasing the viscosity.
Next, the non-woven fabric is impregnated with the compounded liquid using a pair of rubber rolls and then dried at 120 ° C. for 5 minutes in two steps, and the conductive material containing 114 g / m 2 of resin containing conductive powder is contained. Sex sheet was obtained. The surface density of this conductive sheet was 198 g / m 2 and the thickness was 0.60 mm. Next, as shown in FIG. 2A, the conductive sheet 11 cut into a size of 6 cm wide × 17 cm long was produced.
Next, three metal wires made of six strands of copper wire having a wire diameter of 0.08 mm are opened at an interval of about 0.8 mm, and the conductive sheet 11 with an industrial sewing machine has a seam interval of about 2 mm. Thus, two electrodes 12a and 12b were sewn in two rows. The two electrodes were provided so as to be 5 cm apart.
Next, this laminated film 2 with the polyethylene vinyl acetate copolymer resin side of the electrically insulating laminated film (thickness: 35 μm) laminated with polyethylene terephthalate resin and polyethylene vinyl acetate copolymer resin (melting point: about 100 ° C.) as the inner side. The conductive sheet 11 and the electrodes 12a and 12b were sandwiched between sheets, then passed between a pair of heating rolls, and heated and pressed to laminate with an insulating sheet.
Next, as shown in FIG. 2A, a terminal 17 made of a conductive metal material was attached in the vicinity of the ends of the electrodes 12 a and 12 b, and a lead wire 19 was connected to the terminal 17. The terminal 17 is attached by passing a rivet 171 made of a conductive material from above the sandwiched film through the electrode, the conductive sheet, and the film, and attaching the terminal 17 by the rivet 171. It was. Next, the terminal 17 and the lead wire were further covered with an insulating tape 18 to obtain a planar heating element.
When a DC voltage of 12 V was applied to the obtained lead wire of the planar heating element for 2 minutes, the surface temperature of the planar heating element was 78 ° C. at a room temperature of 26 ° C.
Moreover, this planar heating element is suitable for applications in which bending and bending repeatedly occur, for example, for use with clothing, or for applications with a large degree of bending. Moreover, since this planar heating element was formed from splittable fibers, it was excellent in tensile strength and tear strength and excellent in durability.

(実施例4)
導電性粉末を含む樹脂を担持させる不織布を準備するため、2.2デシテックスのステープル繊維(ポリエステル繊維、繊維径14μm×38mm長さ)を70質量%、1.7デシテックスのステープル繊維(レーヨン繊維、繊維径12μm×40mm長さ)を20質量%、1.7デシテックスの接着性ステープル繊維(サイドバイサイド型複合繊維、繊維径12μm×51mm長さ、樹脂成分1はポリプロピレン樹脂、樹脂成分2はポリエチレン樹脂)を10質量%混合した繊維原料をカード機に供給して、繊維フリースを作製し、この繊維フリースを折り重ねることにより、クロスレイ繊維ウエブを形成した。次いで、この繊維ウエブを、開孔性支持体の上に載置して、高圧水を内蔵するノズルヘッドより柱状流を噴出して、繊維ウエブに水流を作用させ、乾燥機にて乾燥させた。また、水圧は12MPaとして、複数のノズルヘッドを用いた。その結果、繊維ウエブは水流の作用により絡合し、平均繊維径が14μmの繊維からなる、厚さが0.44mmで面密度65g/mの不織布を得た。また、この不織布の引張強度は縦方向と横方向の平均値が110N/50mm巾であり、破断時の引張伸度は縦方向と横方向の平均値が77%であった。また、引裂強度は縦方向と横方向の平均値が2.7Nであり、剛軟度は縦方向と横方向の平均値が50mmであった。
次いで、導電性粉末を含む樹脂として、カーボンまたはグラファイトからなる粉末と、アクリル酸エステルとスチレンの共重合物のエマルション型の分散液とを水に分散させ、増粘剤と界面活性剤とを添加して、増粘してペースト状とした配合液を準備した。
次いで、前記不織布に前記配合液を一対のゴムロールを用いて含浸し、次いで120℃で5分間乾燥させる工程を2回に分けて行ない、導電性粉末を含む樹脂が108g/m含まれた導電性シートを得た。この導電性シートの面密度は173g/mであり、厚さは0.55mmであった。次いで、この導電性シートを図2(a)に示すように、ヨコ6cm×タテ17cmの大きさにカットした導電性シート11を作製した。
次いで、線径0.08mmの銅素線6本の撚り線からなる金属線3本を約0.8mm間隔を開けて、工業用ミシンで前記導電性シート11に、縫い目の間隔が約2mmとなるようにして2列に縫い込み2本の電極12a及び12bとした。この2本の電極は、間隔が5cmとなるように離間して設けられていた。
次いで、ポリエチレンテレフタレート樹脂とポリエチレン酢酸ビニル共重合樹脂(融点:約100℃)とを積層した電気絶縁性の積層フィルム(厚さ35μm)のポリエチレン酢酸ビニル共重合樹脂側を内側として、この積層フィルム2枚の間に、前記導電性シート11および前記電極12a、12bを挟みこみ、次いで一対の加熱ロール間に通して、加熱及び加圧することにより、絶縁性シートでラミネートした。
次いで、図2(a)に示すように、前記電極12a、12bの端部付近で、導電性の金属材料からなる端子17を取り付け、この端子17にリード線19を接続した。なお、端子17の取り付けは、挟持しているフィルムの上から、導電性の材料からなるリベット171を、前記電極と前記導電性シートとフィルムともどもに貫通させ、このリベット171によって、端子17を取り付けた。次いで、端子17及びリード線を更に絶縁性のテープ18によって被覆して面状発熱体を得た。
得られた面状発熱体のリード線に直流10Vの電圧を2分間かけたところ、室温が26℃において、面状発熱体の表面温度は62℃を示した。
また、この面状発熱体は、屈曲や湾曲が繰り返し生じる用途、例えば着衣と共に用いるような用途、或いは湾曲の度合いが大きい用途に適していた。
Example 4
In order to prepare a nonwoven fabric carrying a resin containing conductive powder, 2.2 decitex staple fibers (polyester fiber, fiber diameter 14 μm × 38 mm length) were 70% by mass, 1.7 decitex staple fibers (rayon fibers, 20 mass% of fiber diameter 12 μm × 40 mm length), 1.7 dtex adhesive staple fiber (side-by-side type composite fiber, fiber diameter 12 μm × 51 mm length, resin component 1 is polypropylene resin, resin component 2 is polyethylene resin) A fiber raw material mixed with 10% by mass was supplied to a card machine to prepare a fiber fleece, and the fiber fleece was folded to form a cross lay fiber web. Next, the fiber web was placed on an open support, a columnar flow was ejected from a nozzle head containing high-pressure water, the water flow was applied to the fiber web, and the fiber web was dried with a dryer. . The water pressure was 12 MPa and a plurality of nozzle heads were used. As a result, the fiber web was entangled by the action of water flow, and a nonwoven fabric having a thickness of 0.44 mm and an area density of 65 g / m 2 was obtained, which was made of fibers having an average fiber diameter of 14 μm. Further, the tensile strength of the nonwoven fabric was 110 N / 50 mm in width in the longitudinal and transverse directions, and the tensile elongation at break was 77% in the longitudinal and transverse directions. The tear strength was 2.7 N in the average value in the vertical and horizontal directions, and the bending resistance was 50 mm in the average value in the vertical and horizontal directions.
Next, as a resin containing conductive powder, a powder made of carbon or graphite and an emulsion type dispersion of a copolymer of acrylic ester and styrene are dispersed in water, and a thickener and a surfactant are added. Then, a blended liquid was prepared by increasing the viscosity.
Next, the non-woven fabric is impregnated with the compounded liquid using a pair of rubber rolls and then dried at 120 ° C. for 5 minutes in two steps, and conductive containing 108 g / m 2 of resin containing conductive powder is performed. Sex sheet was obtained. The surface density of this conductive sheet was 173 g / m 2 and the thickness was 0.55 mm. Next, as shown in FIG. 2A, the conductive sheet 11 cut into a size of 6 cm wide × 17 cm long was produced.
Next, three metal wires made of six strands of copper wire having a wire diameter of 0.08 mm are opened at an interval of about 0.8 mm, and the conductive sheet 11 with an industrial sewing machine has a seam interval of about 2 mm. Thus, two electrodes 12a and 12b were sewn in two rows. The two electrodes were provided so as to be 5 cm apart.
Next, this laminated film 2 with the polyethylene vinyl acetate copolymer resin side of the electrically insulating laminated film (thickness: 35 μm) laminated with polyethylene terephthalate resin and polyethylene vinyl acetate copolymer resin (melting point: about 100 ° C.) as the inner side. The conductive sheet 11 and the electrodes 12a and 12b were sandwiched between sheets, then passed between a pair of heating rolls, and heated and pressed to laminate with an insulating sheet.
Next, as shown in FIG. 2A, a terminal 17 made of a conductive metal material was attached in the vicinity of the ends of the electrodes 12 a and 12 b, and a lead wire 19 was connected to the terminal 17. The terminal 17 is attached by passing a rivet 171 made of a conductive material from above the sandwiched film through the electrode, the conductive sheet, and the film, and attaching the terminal 17 by the rivet 171. It was. Next, the terminal 17 and the lead wire were further covered with an insulating tape 18 to obtain a planar heating element.
When a voltage of DC 10 V was applied to the lead wire of the obtained planar heating element for 2 minutes, the surface temperature of the planar heating element was 62 ° C. at a room temperature of 26 ° C.
Moreover, this planar heating element is suitable for applications in which bending and bending repeatedly occur, for example, for use with clothing, or for applications with a large degree of bending.

(a)は本発明による面状発熱体の一例を示す平面図であり、(b)は(a)のB−B’線の模式的断面図である。(A) is a top view which shows an example of the planar heating element by this invention, (b) is typical sectional drawing of the B-B 'line | wire of (a). (a)は本発明による面状発熱体の別の一例を示す平面図であり、(b)は(a)のA−A’線の模式的断面図である。(A) is a top view which shows another example of the planar heating element by this invention, (b) is typical sectional drawing of the A-A 'line of (a). (a)は本発明で用いる分割性繊維の断面の例、(b)は本発明で用いる分割性繊維の断面の別の例、(c)は本発明で用いる分割性繊維の断面の別の例、(d)は本発明で用いる分割性繊維の断面の別の例を示す図である。(A) is an example of the cross section of the splittable fiber used in the present invention, (b) is another example of the cross section of the splittable fiber used in the present invention, and (c) is another cross section of the splittable fiber used in the present invention. An example and (d) are figures which show another example of the cross section of the splittable fiber used by this invention.

符号の説明Explanation of symbols

1 樹脂成分
2 他の樹脂成分
10 面状発熱体
11 導電性シート
12a、12b 電極
13a、13b 電気絶縁性シート
14 不織布
17 端子
171 リベット
18 電気絶縁性のテープ
19 リード線
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Resin component 2 Other resin component 10 Planar heating element 11 Conductive sheet 12a, 12b Electrode 13a, 13b Electrical insulating sheet 14 Non-woven fabric 17 Terminal 171 Rivet 18 Electrical insulating tape 19 Lead wire

Claims (7)

導電性粉末を含む樹脂が不織布に担持されてなる導電性シートに、金属線からなる少なくとも2本の電極が離間して縫い込まれており、前記導電性シートおよび前記電極が絶縁性シートで挟持されており、前記不織布は平均繊維径が1〜25μmの繊維で構成されていることを特徴とする面状発熱体。   At least two electrodes made of metal wires are sewn into a conductive sheet in which a resin containing conductive powder is supported on a nonwoven fabric, and the conductive sheet and the electrode are sandwiched between insulating sheets. The sheet heating element is characterized in that the nonwoven fabric is composed of fibers having an average fiber diameter of 1 to 25 μm. 前記金属線が複数本からなることを特徴とする請求項1に記載の面状発熱体。   The planar heating element according to claim 1, wherein the metal wire includes a plurality of metal wires. 前記不織布に、繊維径が7μm以下の極細繊維が含まれていることを特徴とする請求項1または2に記載の面状発熱体。   The planar heating element according to claim 1 or 2, wherein the nonwoven fabric contains ultrafine fibers having a fiber diameter of 7 µm or less. 前記極細繊維は、分割性繊維から分割して発生した繊維であることを特徴とする請求項3に記載の面状発熱体。   The planar heating element according to claim 3, wherein the ultrafine fibers are fibers generated by splitting from splittable fibers. 前記分割性繊維が分割性長繊維であることを特徴とする請求項3または4に記載の面状発熱体。   The planar heating element according to claim 3 or 4, wherein the splittable fibers are splittable long fibers. 前記不織布のカンチレバー法による剛軟度が300mm以下であることを特徴とする請求項1〜5の何れかに記載の面状発熱体。   The planar heating element according to any one of claims 1 to 5, wherein the bending resistance of the nonwoven fabric by a cantilever method is 300 mm or less. 前記不織布の引き裂き強度が、面密度100g/mあたり、2N以上であることを特徴とする請求項1〜6の何れかに記載の面状発熱体。
The tear strength of the nonwoven fabric, the surface density of 100 g / m 2 per sheet heating element according to any one of claims 1 to 6, wherein the at least 2N.
JP2006222845A 2005-12-06 2006-08-18 Planar heating element Pending JP2007184230A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2006222845A JP2007184230A (en) 2005-12-06 2006-08-18 Planar heating element

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2005352286 2005-12-06
JP2006222845A JP2007184230A (en) 2005-12-06 2006-08-18 Planar heating element

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2007184230A true JP2007184230A (en) 2007-07-19

Family

ID=38340120

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2006222845A Pending JP2007184230A (en) 2005-12-06 2006-08-18 Planar heating element

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2007184230A (en)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2012113871A (en) * 2010-11-22 2012-06-14 Tayca Corp Planar heating element and manufacturing method thereof
JP2014157824A (en) * 2011-12-09 2014-08-28 Sanki Consys Co Ltd Cloth heater
JP2015126180A (en) * 2013-12-27 2015-07-06 株式会社 シリコンプラス Snow melting solar cell panel and snow melting panel
JP2019033079A (en) * 2017-08-04 2019-02-28 積水化学工業株式会社 Heat generating sheet, lithium ion battery heat retention heater, heat generating sheet molded body

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2012113871A (en) * 2010-11-22 2012-06-14 Tayca Corp Planar heating element and manufacturing method thereof
JP2014157824A (en) * 2011-12-09 2014-08-28 Sanki Consys Co Ltd Cloth heater
JP2015126180A (en) * 2013-12-27 2015-07-06 株式会社 シリコンプラス Snow melting solar cell panel and snow melting panel
JP2019033079A (en) * 2017-08-04 2019-02-28 積水化学工業株式会社 Heat generating sheet, lithium ion battery heat retention heater, heat generating sheet molded body

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US6284680B1 (en) Nonwoven fabric containing fine fibers, and a filter material
US20170254005A1 (en) Forcespinning of fibers and filaments
WO1987002855A1 (en) Stringy heating element, its production and planar heating element obtained from said stringy heating element
WO1999023289A1 (en) Nonwoven fabric, and sheetlike materials and synthetic leathers made by using the same
JP4919852B2 (en) Adhesive fiber sheet and manufacturing method thereof
JP2007184230A (en) Planar heating element
US20170298548A1 (en) Bulk fill material
KR20110069474A (en) Nonwoven fabric having good retaining warming and preparation method thereof
JP2000192335A (en) Fiber capable of forming ultra fine fiber, ultra fine fiber generated from it and sheet using the ultra fine fiber
JP2007197891A (en) Spun-bond nonwoven fabric
JP2017222074A (en) Composite base fabric and method for producing the same
JP3725716B2 (en) Ultrafine fiber generation possible fiber, ultrafine fiber generated from this, and fiber sheet using this ultrafine fiber
JPH11335955A (en) Nonwoven fabric
CN211358034U (en) PTFE water thorn division superfine surface course felt
KR101429681B1 (en) Fabric with Micro Napping Treatment and Manufacturing Method thereof
JP5894729B2 (en) Manufacturing method of adhesive interlining for knitted fabric
JP2007165282A (en) Planar heating element and its manufacturing method
JP2021190500A (en) Wiring-equipped fiber member and manufacturing method thereof
JP2005330612A (en) Nonwoven fabric and method for producing the same
JP3254855B2 (en) Melt blown nonwoven fabric, method for producing the same, and nonwoven fabric composite
JP3931005B2 (en) Nonwoven fabric and method for producing the same
JP3741177B2 (en) Composite fiber and fabric using the same
JP2989249B2 (en) High strength ultrafine fiber nonwoven fabric and method for producing the same
CN214294808U (en) High-softness double-layer spun-bonded non-woven fabric
JPH11158763A (en) Conjugate nonwoven cloth and its production