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JP6136531B2 - Cloth heater - Google Patents
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JP6136531B2 - Cloth heater - Google Patents

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Description

本発明は、布状ヒーターに関する。より詳細には、例えば、通気性が求められる布製品等に直接適用することができ、かつ、速暖性に優れる布状ヒーターに関する。   The present invention relates to a cloth heater. More specifically, for example, the present invention relates to a fabric heater that can be directly applied to a fabric product or the like that requires air permeability and that is excellent in quick warming.

特許文献1には、通電した際に熱を発生する導電体を布帛裏面に組み込んだ布状ヒーターが開示されている。この製品は、ウレタンパッドを一体成形させる上で好適な構造となっている。この構造において、発熱体は、表皮材の裏面に接着布により溶着されて配置されている。   Patent Document 1 discloses a cloth heater in which a conductor that generates heat when energized is incorporated on the back surface of the cloth. This product has a structure suitable for integrally molding a urethane pad. In this structure, the heating element is disposed on the back surface of the skin material by welding with an adhesive cloth.

特開2012−35671号公報JP 2012-35671 A

特許文献1に記載の布状ヒーターにおいては、発熱機能を持たない外側の表皮材及び接着布が、加熱手段からの熱を遮る断熱層となってしまう。そのため、表皮材の表面側で所望の温度を得るためには、断熱成分を考慮した上で加温する必要がある。すなわち、ヒーターとしてのエネルギー効率が損なわれ、十分な速暖性を確保し難い。   In the cloth-like heater described in Patent Document 1, the outer skin material and the adhesive cloth that do not have a heat generating function become a heat insulating layer that blocks heat from the heating means. Therefore, in order to obtain a desired temperature on the surface side of the skin material, it is necessary to heat in consideration of heat insulating components. That is, the energy efficiency as a heater is impaired, and it is difficult to ensure sufficient rapid warming properties.

本発明は、上記のような従来技術が有する課題に鑑みてなされたものである。そして、本発明の目的は、表皮材としての機能を有すると共に、エネルギー効率及び速暖性に優れる布状ヒーターを提供することにある。   The present invention has been made in view of the problems of the conventional techniques as described above. And the objective of this invention is providing the cloth-like heater which has the function as a skin material, and is excellent in energy efficiency and quick warming property.

本発明の態様に係る布状ヒーターは、導電性の芯部と当該芯部を覆う非導電性の鞘部とを含む芯鞘型導電繊維を有する布帛と、芯部に電圧を印加する電圧印加手段と、を備える。さらに、布帛の、露出部分に対して直交する縦糸又は横糸に付加される張力が、当該露出部分の軸方向に連続する鞘部に対して直交する縦糸又は横糸に付加される張力よりも高い。 A cloth heater according to an aspect of the present invention includes a cloth having a core-sheath type conductive fiber including a conductive core and a non-conductive sheath covering the core, and voltage application for applying a voltage to the core. Means. Further, the tension applied to the warp or weft perpendicular to the exposed portion of the fabric is higher than the tension applied to the warp or weft perpendicular to the sheath continuous in the axial direction of the exposed portion.

本発明の布状ヒーターによれば、芯鞘型導電繊維を有する布帛に電圧を印加し、布帛そのものを発熱させる構成とした。そのため、上記布帛そのものをヒーターとして直接使用することができ、熱伝導の抵抗を最小限に抑えることができる。その結果、ヒーターとして優れたエネルギー効率及び速暖性を発揮することができる。   According to the cloth heater of the present invention, a voltage is applied to the cloth having the core-sheath type conductive fiber so that the cloth itself generates heat. Therefore, the fabric itself can be used directly as a heater, and the heat conduction resistance can be minimized. As a result, it is possible to exhibit excellent energy efficiency and quick warming as a heater.

本発明の一実施形態に係る布状ヒーターの概略図である。It is the schematic of the cloth-like heater which concerns on one Embodiment of this invention. 図2(a)は、図1に示す布帛に用いられる芯鞘型導電繊維の断面を示す斜視図である。図2(b)は、図1に示す布帛に用いられる芯鞘型導電繊維における露出部分と非露出部分を拡大して示す斜視図である。Fig.2 (a) is a perspective view which shows the cross section of the core-sheath-type conductive fiber used for the fabric shown in FIG. FIG. 2B is an enlarged perspective view showing an exposed portion and a non-exposed portion in the core-sheath type conductive fiber used in the fabric shown in FIG. 図2に示す芯鞘型導電繊維の製造工程を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows the manufacturing process of the core-sheath-type conductive fiber shown in FIG. 図1に示す布状ヒーターを適用した車両用シートの例を示す斜視図である。It is a perspective view which shows the example of the vehicle seat to which the cloth-like heater shown in FIG. 1 is applied. 比較例のシートヒーターを示す模式図である。It is a schematic diagram which shows the seat heater of a comparative example.

以下、本発明の一実施形態に係る布状ヒーターについて図面を参照しながら詳細に説明する。なお、説明の都合上、以下の実施形態で引用する図面の寸法比率は誇張されており、実際の比率とは異なる場合がある。   Hereinafter, a cloth heater according to an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. For convenience of explanation, the dimensional ratios of the drawings cited in the following embodiments are exaggerated and may be different from the actual ratios.

図1に示すとおり、本形態の布状ヒーター1は、布帛2と、電圧印加手段3と、接続手段4と、を備えて構成される。そして、接続手段4及び露出部分5を介し、布帛2と電圧印加手段3とを電気的に接続することができる。このように通電されることにより、布帛2そのものが発熱する。本形態の布状ヒーター1は、このような構成から、繊維材料としての特性を発揮すると共に、ヒーターとしての機能を発揮することができる。   As shown in FIG. 1, the fabric heater 1 of this embodiment includes a fabric 2, a voltage application unit 3, and a connection unit 4. The fabric 2 and the voltage applying means 3 can be electrically connected through the connecting means 4 and the exposed portion 5. By being energized in this way, the fabric 2 itself generates heat. The cloth-like heater 1 of this embodiment can exhibit the characteristics as a fiber material and the function as a heater from such a configuration.

本形態の布状ヒーター1を構成する布帛2は、芯鞘型導電繊維10(以下、単に「導電繊維10」ともいう。)を有する。導電繊維10は柔軟性等の繊維としての特性を発揮するため、上述のとおり布状ヒーター1の繊維材料としての特性が確保される。具体的には、導電繊維10を用いることにより、しなやかさや柔らかさを損なうことなく、導通機能ないし発熱機能が付与された布帛2を形成することができる。なお、通常数mm程度の太さを持つ金属導体では用いることができないような狭く細い空間での回路形成やごく薄いスペースでの回路形成も兼ねる機能を付与することができる。   The fabric 2 constituting the fabric heater 1 of this embodiment has a core-sheath type conductive fiber 10 (hereinafter also simply referred to as “conductive fiber 10”). Since the conductive fiber 10 exhibits properties as a fiber such as flexibility, the properties as the fiber material of the cloth heater 1 are ensured as described above. Specifically, by using the conductive fiber 10, it is possible to form the fabric 2 having a conduction function or a heat generation function without impairing flexibility and softness. In addition, it is possible to provide a function that also serves as a circuit formation in a narrow and narrow space and a circuit formation in a very thin space that cannot normally be used with a metal conductor having a thickness of several millimeters.

図2(a)に示すとおり、導電繊維10は、柱状形状であり、導電性を有する芯部11と、芯部11の長手方向側面を覆い、非導電性を有する鞘部12とを含むものである。本形態において、導電繊維10は導線として機能するために、導電繊維内部の一端から他端まで、少なくとも芯部11が連続的に存在している必要がある。そして、外部との絶縁性を確保するため、芯部11は非導電性を有する鞘部12に被覆される。ただし、布状ヒーターとして表皮材等に適用する際に適切な絶縁性が確保される限り、導電繊維10の一部において芯部11が露出していてもよい。   As shown in FIG. 2A, the conductive fiber 10 has a columnar shape, and includes a conductive core portion 11 and a sheath portion 12 that covers the longitudinal side surface of the core portion 11 and has non-conductivity. . In this embodiment, in order for the conductive fiber 10 to function as a conducting wire, at least the core 11 needs to be continuously present from one end to the other end inside the conductive fiber. And in order to ensure the insulation with the exterior, the core part 11 is coat | covered by the sheath part 12 which has nonelectroconductivity. However, the core part 11 may be exposed in a part of the conductive fiber 10 as long as appropriate insulation is secured when applied to a skin material or the like as a cloth heater.

図2(b)に示すように、導電繊維10の一部において鞘部12を剥離等させることで、芯部11を露出させ、露出部分5を形成することができる。露出部分5の形成手法としては、物理的な剥離に限られない。例えば、化学薬品で鞘部12を溶出させて形成することもできる。なお、芯鞘型の構造は、芯部11から鞘部12を剥離等させやすく、容易に露出部分5を形成することができるという観点からも好ましいといえる。また、図1の例に示すように、露出部分5を少なくとも一対形成し、これらが接続手段4と電気的に接触し、さらに電圧印加手段3により通電される構成とすることが好ましい。この場合、露出部分5と接続手段4とを電気的に接続する際の抵抗を低減することができる。一方、露出部分5の軸方向に連続する鞘部(非露出部分6)においては、芯部11が露出されていないため、絶縁性が確保される。そのため、本形態の布状ヒーター1を表皮材等の布製品として直接適用することができる。   As shown in FIG. 2B, the core portion 11 can be exposed and the exposed portion 5 can be formed by peeling the sheath portion 12 in a part of the conductive fiber 10. The method for forming the exposed portion 5 is not limited to physical peeling. For example, the sheath 12 can be eluted with a chemical. The core-sheath structure is preferable from the viewpoint that the sheath 12 can be easily peeled off from the core 11 and the exposed portion 5 can be easily formed. Further, as shown in the example of FIG. 1, it is preferable that at least a pair of the exposed portions 5 are formed, these are in electrical contact with the connecting means 4, and further energized by the voltage applying means 3. In this case, the resistance when electrically connecting the exposed portion 5 and the connecting means 4 can be reduced. On the other hand, in the sheath part (non-exposed part 6) continuous in the axial direction of the exposed part 5, the core part 11 is not exposed, so that insulation is ensured. Therefore, the cloth heater 1 of this embodiment can be directly applied as a cloth product such as a skin material.

図1の例では、導電繊維10の両端を剥離して一対の露出部分5を形成し、それらを接続手段で繋ぎ、電圧印加手段と接続しているが、この構成に限定されない。すなわち、必要に応じて、繊維の両端に限らず、途中に剥離部を設け接続手段を設置することもできる。任意の位置に露出部分を形成することで、布帛2の温度分布を制御することができる。また、布帛2中の任意の位置にヒーター以外の回路を形成することもできる。   In the example of FIG. 1, both ends of the conductive fiber 10 are peeled to form a pair of exposed portions 5, which are connected by connecting means and connected to the voltage applying means, but are not limited to this configuration. That is, if necessary, not only at both ends of the fiber, but also in the middle, a peeling portion can be provided and a connecting means can be installed. By forming the exposed portion at an arbitrary position, the temperature distribution of the fabric 2 can be controlled. Further, a circuit other than the heater can be formed at an arbitrary position in the fabric 2.

本形態において、電圧印加手段3は、露出部分5に電圧を印加することができるものであれば特に限定されるものではない。具体的には、通常用いられる直流安定化電源や市販の乾電池など、種々公知の電圧印加手段を採用することができる。なお、温度分布を持たせるべく任意の部位を発熱させる際は、一般に用いられるスイッチング素子やリレー等を単独又は組み合せて使用し、制御することができる。これらは布状ヒーター1と電気的に接続される。   In the present embodiment, the voltage applying means 3 is not particularly limited as long as it can apply a voltage to the exposed portion 5. Specifically, various known voltage applying means such as a commonly used DC stabilized power supply and a commercially available dry battery can be employed. In addition, when heating any part to have a temperature distribution, a commonly used switching element, relay, or the like can be used alone or in combination for control. These are electrically connected to the cloth heater 1.

なお、図1では、導電繊維10が布帛2の横糸として用いられ、縦糸にはポリエステル等の導電性を持たない高分子繊維が用いられる構成を示しているが、この例に限定されない。すなわち、導電繊維が縦糸及び横糸の少なくとも一方において、1本以上使用されていればよい。   Although FIG. 1 shows a configuration in which the conductive fiber 10 is used as the weft of the fabric 2 and the warp yarn is made of a polymer fiber having no conductivity, such as polyester, it is not limited to this example. That is, one or more conductive fibers may be used in at least one of the warp and the weft.

布帛2の構成については、導電繊維10を1本ずつ使用する態様に限定されない。つまり、導電繊維10を数十本から数千本の束(バンドル状)にして、布帛の形成に用いることができる。このようにすることで、繊維としての取り扱いが容易になる。また、バンドル状にする際、撚りをかけることもできる。すなわち、これらの繊維及び/又はバンドル状の繊維を用いて布帛2を形成することができる。   The configuration of the fabric 2 is not limited to an embodiment in which the conductive fibers 10 are used one by one. That is, the conductive fiber 10 can be made into a bundle (bundle shape) of several tens to several thousand pieces for use in forming a fabric. By doing in this way, handling as a fiber becomes easy. Moreover, when making into a bundle form, twist can also be applied. That is, the fabric 2 can be formed using these fibers and / or bundle-like fibers.

布帛2を形成する際の織編物の具体的態様としては、例えば、平織、朱子織、綾織、蜂の巣織などの織物、シングルトリコット、ダブルトリコットなどの経編、丸編などを用いることができる。これらの中でも、特に繊維が横方向又は縦方向に織られているメッシュ織物が好ましい。特に好ましくは平織である。これらのような態様とすることで、布状ヒーターとして発熱体と電圧印加手段とを接続する際に好適な組織とすることができる。   Specific examples of the woven or knitted fabric when forming the fabric 2 include woven fabrics such as plain weave, satin weave, twill weave, honeycomb weave, warp knitting such as single tricot and double tricot, circular knitting, and the like. Among these, a mesh fabric in which fibers are woven in the horizontal direction or the vertical direction is particularly preferable. Particularly preferred is plain weave. By setting it as such an aspect, it can be set as a suitable structure | tissue when connecting a heat generating body and a voltage application means as a cloth-like heater.

なお、本明細書における「繊維」は、溶融紡糸や湿式紡糸、エレクトロスピニング等の方法で紡糸された繊維の他、フィルム切り出し等、スリットしたものをいう。これらの繊維の径や幅は、特に限定する趣旨ではないが、1本あたり概ね数μmから数百μm程度のものが、織物、編物を形成する上で好ましい。すなわち、本形態における導電繊維10の直径は0.5μm〜600μm程度のものが好ましく、10μm〜300μm程度のものがより好ましく、20μm〜100μm程度のものが特に好ましい。このようなサイズの導電繊維10は、織り・編み易さ、織った後の織り布・編んだ後の編物の柔らかさ又は生地としての扱い易さ等の観点から好ましい。   In addition, the “fiber” in the present specification refers to a fiber that is spun by a method such as melt spinning, wet spinning, electrospinning, or a slit such as film cutting. The diameters and widths of these fibers are not particularly limited, but those of about several μm to several hundreds of μm per one are preferable for forming a woven or knitted fabric. That is, the diameter of the conductive fiber 10 in this embodiment is preferably about 0.5 μm to 600 μm, more preferably about 10 μm to 300 μm, and particularly preferably about 20 μm to 100 μm. The conductive fibers 10 having such a size are preferable from the viewpoints of weaving / knitting ease, softness of the woven fabric after weaving / knitting after knitting, and ease of handling as a fabric.

導電繊維10の形状としては、図2に示す構成に限定されず、上述したように絶縁性が確保されていればよいため、種々の態様を採用しうる。例えば、導電繊維10の断面形状として、海島(多芯)型を採用することができ、これも本明細書における「芯鞘型」に包含される。また、芯部11全体としての導電性及び導電繊維10全体としての絶縁性が確保できる限り、断面が円形ではない変形断面形状、中空構造などを取ることもできる。これらは繊維の機能化の手段として、繊維自体が自然によじれた形状にして風合いを変える場合や、繊維表面積を大きくして軽量化・断熱性を狙う場合などに用いることができる。このように、本明細書における「柱状形状」とは、円柱形状に限られず、断面が星型、三角形、四角形、Y型などの場合も柱状形状に包含されるものである。   The shape of the conductive fiber 10 is not limited to the configuration shown in FIG. 2, and various modes can be adopted as long as insulation is ensured as described above. For example, a sea-island (multi-core) type can be adopted as the cross-sectional shape of the conductive fiber 10, and this is also included in the “core-sheath type” in this specification. Moreover, as long as the conductivity as the whole core part 11 and the insulation as the whole conductive fiber 10 can be ensured, a modified cross-sectional shape with a non-circular cross section, a hollow structure, or the like can also be taken. These can be used as a means for functionalizing the fiber, for example, when the fiber itself is naturally shaped to change the texture, or when the fiber surface area is increased to reduce weight and heat insulation. As described above, the “columnar shape” in the present specification is not limited to the columnar shape, and includes a columnar shape even when the cross section is a star shape, a triangle shape, a square shape, a Y shape, or the like.

本形態において、芯部11の長手方向に直交する断面の合計面積は、0.8〜250000μmとなるように設定されている。つまり、図2に示す単純な芯鞘型構造の場合には、1本の芯部11の断面積が上記範囲内にあり、図示しない海島型の場合には、複数の芯部11における断面積の合計値が上記範囲内にある。芯部11の合計断面積を0.8μm以上とすることにより、容易に鞘部を剥離して導通させることができる。逆に芯部の合計断面積が0.8μm未満では芯部が細くなりすぎてしまい、十分な強度及び発熱効率を確保できない。また、芯部11の合計断面積を250000μm以下とすることにより、芯部11の表面積を十分確保することができる。その結果、露出した芯部と電極との接触面積が増大するため、露出部分5ないし接続手段4における擬似的な抵抗値が増加することを防止できる。なお、上記合計面積は、電子顕微鏡による観察等によって得られた情報をもとに算出することができる。 In the present embodiment, the total area of the cross sections orthogonal to the longitudinal direction of the core 11 is set to be 0.8 to 250,000 μm 2 . That is, in the case of the simple core-sheath structure shown in FIG. 2, the cross-sectional area of one core part 11 is within the above range, and in the case of a sea-island type (not shown), the cross-sectional areas of a plurality of core parts 11 Is within the above range. By setting the total cross-sectional area of the core part 11 to 0.8 μm 2 or more, the sheath part can be easily peeled off and made conductive. On the contrary, if the total cross-sectional area of the core is less than 0.8 μm 2 , the core is too thin, and sufficient strength and heat generation efficiency cannot be ensured. Moreover, the surface area of the core part 11 can be sufficiently ensured by setting the total cross-sectional area of the core part 11 to 250,000 μm 2 or less. As a result, the contact area between the exposed core portion and the electrode increases, so that it is possible to prevent the pseudo resistance value in the exposed portion 5 or the connection means 4 from increasing. The total area can be calculated based on information obtained by observation with an electron microscope or the like.

なお、芯部の合計断面積は、50〜150000μmとすることがより好ましい。この範囲内であれば、導電繊維の強度をより高めつつ、発熱効率をより向上させることができる。 In addition, it is more preferable that the total cross-sectional area of the core is 50 to 150,000 μm 2 . Within this range, the heat generation efficiency can be further improved while further increasing the strength of the conductive fiber.

本実施形態において、導電繊維10の強度と発熱性能のバランスを考慮すると、導電繊維10の長手方向に直交する断面における芯部11と鞘部12との面積比は1:1〜5:1であることが好ましい。ここでいう芯部と鞘部の断面積比とは、芯部の本数にかかわらず、芯部の全ての断面積と鞘部の断面積との比という。   In the present embodiment, in consideration of the balance between the strength of the conductive fiber 10 and the heat generation performance, the area ratio of the core portion 11 and the sheath portion 12 in the cross section orthogonal to the longitudinal direction of the conductive fiber 10 is 1: 1 to 5: 1. Preferably there is. The cross-sectional area ratio between the core part and the sheath part referred to here is the ratio of the total cross-sectional area of the core part to the cross-sectional area of the sheath part regardless of the number of core parts.

導電繊維10における芯部11と鞘部12との断面積比が1:1である場合には、鞘部の断面積が過剰に大きくなることを抑制できるため、安定的に鞘部を剥離できると共に、十分な強度を確保できる。さらに、鞘部の断熱層としての作用を抑制することができる。また、芯部11と鞘部12との断面積比が5:1である場合には、鞘部が薄くなっても十分な絶縁抵抗を確保できる。さらに、後述する導電繊維の紡糸工程で、芯部に対する鞘部前駆体溶液の塗布を容易にすることができる。   When the cross-sectional area ratio between the core part 11 and the sheath part 12 in the conductive fiber 10 is 1: 1, the sheath part can be peeled stably because the cross-sectional area of the sheath part can be suppressed from becoming excessively large. At the same time, sufficient strength can be secured. Furthermore, the effect | action as a heat insulation layer of a sheath part can be suppressed. Moreover, when the cross-sectional area ratio of the core part 11 and the sheath part 12 is 5: 1, sufficient insulation resistance can be ensured even if the sheath part becomes thin. Furthermore, the sheath portion precursor solution can be easily applied to the core portion in the conductive fiber spinning step described later.

芯部11の形成においては、種々の導電成分を使用することができる。その際に選択される材料としては、単一の素材から構成されることもでき、複数の素材から構成されることもできる。導電性の材料の具体例としては、カーボンブラック、カーボンナノチューブ、ケッチェンブラック、グラファイト等の炭素系材料や、金、銀、銅、錫、ニッケル、アルミニウムなどの導電性を有する金属粒子が挙げられる。また、酸化錫、酸化亜鉛、ITO、ATO等の半導体の微粉末や、酸化チタンなどのセラミック微粉末に金属やITO、ATO等の半導体をコーティングしたものが挙げられる。さらに、アセチレン系、複素5員環系、フェニレン系、アニリン系等の導電性高分子等も挙げることができる。   In forming the core portion 11, various conductive components can be used. The material selected at that time can be composed of a single material or a plurality of materials. Specific examples of the conductive material include carbon-based materials such as carbon black, carbon nanotubes, ketjen black, and graphite, and metal particles having conductivity such as gold, silver, copper, tin, nickel, and aluminum. . In addition, fine powders of semiconductors such as tin oxide, zinc oxide, ITO, and ATO, and ceramic fine powders such as titanium oxide coated with a semiconductor such as metal, ITO, and ATO can be used. Furthermore, conductive polymers such as acetylene, hetero five-membered ring, phenylene, and aniline can be used.

上記した導電成分を合成繊維の中に混練し、紡糸したものを芯部たる導電性繊維として使用することもできる。この場合、導電繊維10にしなやかさや柔らかさを付与する観点から好ましい。同様の観点から、上記した導電性高分子のみで繊維を構成し、芯体とすることもまた好ましい。   The above-mentioned conductive component can be kneaded into a synthetic fiber and spun to be used as the conductive fiber as the core. In this case, it is preferable from the viewpoint of imparting flexibility and softness to the conductive fiber 10. From the same point of view, it is also preferable that the fiber is composed of only the above-described conductive polymer to form a core.

なお、炭素系材料の例としては、一般に市販されているトレカ(東レ株式会社製)、ドナカーボ(大阪ガスケミカル株式会社製)等のカーボンからなる繊維体を用いることができる。その他、炭素繊維や炭素粉末等を混入し、紡糸した繊維等を用いることもできる。   In addition, as an example of a carbon-type material, the fiber body which consists of carbon, such as the trading card | curd (made by Toray Industries, Inc.) generally marketed and Donakabo (made by Osaka Gas Chemical Co., Ltd.), can be used. In addition, fibers spun by mixing carbon fiber or carbon powder can be used.

また、他の導電成分として、例えば、カーボンブラック、ケッチェンブラックなどの炭素系粉末や、炭素系繊維や、鉄、アルミニウムなどの金属微粒子が挙げられる。また、酸化錫(SnO)や酸化亜鉛(ZnO)などの酸化物半導体微粒子が挙げられる。これらの材料を単独で用いて構成されるものや、蒸着ないし塗布等により他材料の表面に被覆したものや、芯材として使用し外表面を他材料で被覆したもの等を用いることができる。上記した中でも、市場での入手の容易性や比重等の点から炭素繊維又は炭素粉末を用いることが望ましい。 Examples of other conductive components include carbon-based powders such as carbon black and ketjen black, carbon-based fibers, and metal fine particles such as iron and aluminum. In addition, oxide semiconductor fine particles such as tin oxide (SnO 2 ) and zinc oxide (ZnO) can be given. A material constituted by using these materials alone, a material coated on the surface of another material by vapor deposition or application, a material used as a core material and a material coated on the outer surface, and the like can be used. Among the above, it is desirable to use carbon fiber or carbon powder from the viewpoint of easy availability in the market and specific gravity.

導電性高分子としては、特に導電性高分子のポリピロール、チオフェン系導電性高分子のポリ3,4−エチレンジオキシチオフェン(PEDOT)にポリ4−スチレンサルフォネート(PSS)をドープしたもの(PEDTOT/PSS)、ポリアニリン及びポリパラフェニレンビニレン(PPV)の少なくともいずれか1つを含む導電性高分子とすることが好ましい。さらにこれらの中でも、繊維として得やすい材料としては、PEDOT/PSS(H.C.スタルク株式会社製:Clevios(登録商標) P)や、PPV、ポリピロール等を挙げることができる。   As the conductive polymer, polypyrrole, which is a conductive polymer, and poly3,4-ethylenedioxythiophene (PEDOT), which is a thiophene-based conductive polymer, are doped with poly-4-styrene sulfonate (PSS) ( A conductive polymer containing at least one of PEDTOT / PSS), polyaniline, and polyparaphenylene vinylene (PPV) is preferable. Among these materials, PEDOT / PSS (manufactured by HC Starck Co., Ltd .: Clevios (registered trademark) P), PPV, polypyrrole, and the like can be given as materials that can be easily obtained as fibers.

上記した導電成分は、湿式紡糸やエレクトロスピニング等の方法で、容易に繊維化することが可能である。例えば、導電性高分子の中でも、チオフェン系、ピロール系、アニリン系については、湿式紡糸によって効率よく製造することができる。例えば、PEDOT/PSSの水分散液をアセトン中にシリンダーから押し出すことで、容易に導電性高分子繊維を得ることができる。   The conductive component described above can be easily fiberized by a method such as wet spinning or electrospinning. For example, among conductive polymers, thiophene, pyrrole, and aniline can be efficiently produced by wet spinning. For example, a conductive polymer fiber can be easily obtained by extruding an aqueous dispersion of PEDOT / PSS into a acetone from a cylinder.

上記した中でも、特に導電性高分子繊維を有する芯部11とすることが好ましい。ここでいう導電性高分子繊維は、上記した導電性の素材の内、特に金属繊維を除いたものをいう。金属は特に抵抗率が低い導体であるため、発熱体を効率的に発熱させるためには、極めて細い繊維であることが望ましい。ただし、細い金属繊維を用いると、ごく細い線での発熱となり、その金属繊維の周りの鞘部12や空気による断熱の影響が無視できなくなる傾向がある。そのため、ヒーターとしての性能を確保し、強度を確保する観点から、上記のように金属繊維を除く導電性高分子繊維を用いることが好ましい。なお、金属繊維の径を大きくしても、金属繊維の柔らかさがネックになり、導電繊維10として金属繊維のみを適用した場合では布の圧縮方向の力を支え難い。この場合、他の非導電性の繊維を混ぜることが推奨され、結局、無視できない断熱層が形成されるため、発熱効率が落ちることになる。   Among the above, it is particularly preferable to use the core 11 having conductive polymer fibers. Here, the conductive polymer fiber refers to a material obtained by removing metal fibers from the above-described conductive materials. Since the metal is a conductor having a particularly low resistivity, it is desirable that the metal be an extremely thin fiber in order to generate heat efficiently. However, when a thin metal fiber is used, heat is generated in a very thin line, and there is a tendency that the influence of heat insulation by the sheath 12 and air around the metal fiber cannot be ignored. Therefore, from the viewpoint of ensuring the performance as a heater and ensuring the strength, it is preferable to use conductive polymer fibers excluding metal fibers as described above. Even if the diameter of the metal fiber is increased, the softness of the metal fiber becomes a neck, and when only the metal fiber is applied as the conductive fiber 10, it is difficult to support the force in the compression direction of the cloth. In this case, it is recommended to mix other non-conductive fibers, and after all, a heat-insulating layer that cannot be ignored is formed, resulting in a decrease in heat generation efficiency.

なお、上記した導電成分を、一般的な高分子繊維に分散させたもの若しくは塗布したもの又はそれら自体を繊維化したもの等であって、金属繊維を除くものを導電性高分子繊維と称する。   In addition, what disperse | distributed the above-mentioned electrically-conductive component to the general polymer fiber, what apply | coated, or made into fiber itself, and the thing except a metal fiber are called electroconductive polymer fiber.

本形態において、芯部11は、半導体、導電性高分子及びカーボンからなる群より選択される少なくとも一つを含む高分子繊維を有することがより好ましい。このような導電性高分子繊維は特に導電性が高いため、導電繊維10の導線部分としての機能をより向上させることができる。上記において、カーボンの中でもカーボンファイバーを用いることが特に好ましい。   In the present embodiment, it is more preferable that the core portion 11 has a polymer fiber including at least one selected from the group consisting of a semiconductor, a conductive polymer, and carbon. Since such a conductive polymer fiber has particularly high conductivity, the function of the conductive fiber 10 as a conductor portion can be further improved. In the above, it is particularly preferable to use carbon fiber among carbon.

上記した高分子繊維中における上記の導電成分の配合量は特に限定されないが、0.5〜30体積%であることが望ましい。導電成分の配合量が0.5体積%以上の場合にはマトリックス樹脂に対して十分な導電性を付与することができる。導電成分の配合量が30体積%以下の場合には、マトリックス樹脂に導電成分を混入した際に、マトリックス樹脂が溶融した場合の粘度の増加を抑制することができる。その結果、紡糸性の低下を抑制することができ、繊維化が容易となる。   Although the compounding quantity of said electrically conductive component in an above described polymer fiber is not specifically limited, It is desirable that it is 0.5-30 volume%. When the blending amount of the conductive component is 0.5% by volume or more, sufficient conductivity can be imparted to the matrix resin. When the blending amount of the conductive component is 30% by volume or less, an increase in viscosity when the matrix resin is melted when the conductive component is mixed into the matrix resin can be suppressed. As a result, a decrease in spinnability can be suppressed and fiberization becomes easy.

なお、上記したマトリックス樹脂には、ナイロン6やナイロン66等のポリアミド、ポリエチレンテレフタレート、共重合成分を含む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、ポリアクリロニトリルなどの汎用樹脂を単独又は混合して用いることができる。それらの材料を使用することは、コストや実用性の点から好ましい。   In addition, general-purpose resin, such as polyamides, such as nylon 6 and nylon 66, polyethylene terephthalate, the polyethylene terephthalate containing a copolymerization component, polybutylene terephthalate, polyacrylonitrile, can be used individually or in mixture for the above-mentioned matrix resin. Use of these materials is preferable from the viewpoint of cost and practicality.

本形態において、より優れた発熱機能を確保する観点から、芯部11の電気抵抗率が、10−3〜10Ω・cmであることが好ましい。織物や編物とした際に、導電繊維10は抵抗体として働くことになる。そのため、芯部11の電気抵抗率を10−3Ω・cm以上とすることで、導電繊維10の過剰な発熱ないし導電繊維10以外の導線の発熱を効果的に防止でき、任意の部位への加温を行う上で好ましい。また、芯部11の電気抵抗率を10Ω・cm以下とすることで、発熱のための通電が効果的に行われるため、十分な発熱性能を確保することができる。さらに、10−2〜10Ω・cm程度とすることで、より効率的に発熱機能を発現することができる。なお、上記電気抵抗率は、JIS K7194(導電性プラスチックの4探針法による抵抗率試験方法)に準拠して求めることができる。 In this embodiment, it is preferable that the electrical resistivity of the core portion 11 is 10 −3 to 10 2 Ω · cm from the viewpoint of securing a more excellent heat generation function. When a woven fabric or a knitted fabric is used, the conductive fiber 10 functions as a resistor. Therefore, by setting the electrical resistivity of the core 11 to 10 −3 Ω · cm or more, excessive heat generation of the conductive fiber 10 or heat generation of the conductive wire other than the conductive fiber 10 can be effectively prevented, This is preferable for heating. Moreover, since electricity supply for heat_generation | fever is effectively performed because the electrical resistivity of the core part 11 shall be 10 < 2 > ohm * cm or less, sufficient heat_generation | fever performance can be ensured. Furthermore, the heat generating function can be expressed more efficiently by setting it to about 10 −2 to 10 1 Ω · cm. In addition, the said electrical resistivity can be calculated | required based on JISK7194 (The resistivity test method by the 4-probe method of a conductive plastic).

このような電気抵抗率を示す導電性高分子繊維としては、ポリピロール、PEDOT/PSS、ポリアニリン及びポリパラフェニレンビニレン(PPV)の少なくともいずれか一つを含む繊維を挙げることができる。それらの中でも、チオフェン系導電性高分子のPEDOT/PSSや、フェニレン系のポリパラフェニレンビニレン(PPV)、ピロール系のポリピロールの繊維などを使用することが好ましい。これらの材料は、導電性高分子の中でも湿式紡糸やエレクトロスピニングといった方法で容易に繊維化することができる。より具体的には、例えば、チオフェン系、ピロール系、アニリン系の導電性高分子では、湿式紡糸により製造できる。より詳細には、例えば、PEDOT/PSSの水分散液をアセトン中にシリンダーから押し出すことで、容易に導電性高分子繊維を得ることができる。   Examples of the conductive polymer fiber exhibiting such electrical resistivity include fibers containing at least one of polypyrrole, PEDOT / PSS, polyaniline, and polyparaphenylene vinylene (PPV). Among them, it is preferable to use PEDOT / PSS which is a thiophene-based conductive polymer, phenylene-based polyparaphenylene vinylene (PPV), pyrrole-based polypyrrole fiber, or the like. These materials can be easily fiberized by a method such as wet spinning or electrospinning among conductive polymers. More specifically, for example, thiophene-based, pyrrole-based, and aniline-based conductive polymers can be manufactured by wet spinning. More specifically, for example, a conductive polymer fiber can be easily obtained by extruding an aqueous dispersion of PEDOT / PSS into a acetone from a cylinder.

本形態において、芯部11を被覆する鞘部12は、芯部11を製造した後、連続工程として、芯部11に鞘部成分を塗布することにより製造される。鞘部成分としては、鞘部12に絶縁性を付与するため、種々の絶縁性材料を使用することができる。例えば、導電性高分子ではない樹脂成分を主成分とする材料を用いることができる。   In this embodiment, the sheath 12 that covers the core 11 is manufactured by applying the sheath component to the core 11 as a continuous process after the core 11 is manufactured. As the sheath component, various insulating materials can be used to impart insulation to the sheath portion 12. For example, a material whose main component is a resin component that is not a conductive polymer can be used.

導電性高分子ではない樹脂成分としては、一般的な樹脂素材を用いる。これらの一般的な樹脂素材には、ナイロン6,ナイロン66等のポリアミド、ポリエチレンテレフタレート、共重合成分を含む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、ポリアクリロニトリルや、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリスチレン、ポリビニルアルコール、ポリ酢酸ビニル、ポリ塩化ビニルなどのポリビニル系樹脂等を単独又は混合して用いることが、コストや実用性の点から好ましい。   As the resin component that is not a conductive polymer, a general resin material is used. These general resin materials include polyamides such as nylon 6, nylon 66, polyethylene terephthalate, polyethylene terephthalate containing copolymer components, polybutylene terephthalate, polyacrylonitrile, polyethylene, polypropylene, polystyrene, polyvinyl alcohol, polyvinyl acetate. In view of cost and practicality, it is preferable to use polyvinyl resins such as polyvinyl chloride alone or in combination.

本形態において、鞘部12が、非晶性樹脂を含むことが好ましい。非晶性樹脂としては、例えば、ポリビニルアルコール、ポリ酢酸ビニル、ポリ塩化ビニル及びケン化度を適宜調整したポリビニルアルコール並びにこれらの共重合体等が製造性やコストの観点からも好ましい。これらの非晶性の樹脂を鞘部成分に用いることで、芯部11に鞘部成分を塗布する際の不意の剥離を防止することができる。   In this embodiment, it is preferable that the sheath portion 12 includes an amorphous resin. As the amorphous resin, for example, polyvinyl alcohol, polyvinyl acetate, polyvinyl chloride, polyvinyl alcohol having an appropriately adjusted saponification degree, copolymers thereof, and the like are preferable from the viewpoint of productivity and cost. By using these amorphous resins as the sheath component, it is possible to prevent unexpected peeling when the sheath component is applied to the core 11.

本形態において、導電繊維10の製造方法としては特に限定されない。例えば、湿式紡糸や電界重合などの方法で得られた芯部11となる繊維の周囲に、鞘部12を構成する材料を設けることにより製造することができる。ここで、芯部11が1本の場合に限らず、多芯(海島)構造の場合でも同様に製造できる。具体的な製造例を以下に示す。   In this embodiment, the method for manufacturing the conductive fiber 10 is not particularly limited. For example, it can manufacture by providing the material which comprises the sheath part 12 around the fiber used as the core part 11 obtained by methods, such as wet spinning and electric field polymerization. Here, it is not limited to the case where the core portion 11 is single, but can be manufactured in the same manner even in the case of a multicore (sea island) structure. Specific production examples are shown below.

まず、芯部形成用の混合溶液を調製する。芯部11として導電性高分子繊維を用いる場合には、導電性高分子を水又は有機溶剤に溶解した混合溶液を用いる。この混合溶液には、必要に応じてドーパントを添加する。また、芯部11としてマトリックス樹脂に導電体を分散させた高分子繊維を用いる場合には、マトリックス樹脂の材料及び導電体を水又は有機溶剤に分散した混合溶液を用いる。   First, a mixed solution for forming the core is prepared. When using a conductive polymer fiber as the core 11, a mixed solution in which the conductive polymer is dissolved in water or an organic solvent is used. A dopant is added to the mixed solution as necessary. In the case where a polymer fiber in which a conductor is dispersed in a matrix resin is used as the core 11, a mixed solution in which the matrix resin material and the conductor are dispersed in water or an organic solvent is used.

図3(a)に、芯部11を形成するための湿式紡糸装置の一例を示す。湿式紡糸装置30aにおいて、上記混合溶液を湿式紡糸用口金31から押し出し、押し出された芯部の前駆体32を、アセトンなどの溶媒が入った固化浴33に通過させる。前駆体32は、固化浴33を通過した後、繊維送り器34aを経て、乾燥装置36で乾燥させた後、繊維巻取り器35aで巻き取られる。このようにして、芯部11を作成することができる。   FIG. 3A shows an example of a wet spinning device for forming the core 11. In the wet spinning apparatus 30a, the mixed solution is extruded from the wet spinning die 31, and the extruded core precursor 32 is passed through a solidification bath 33 containing a solvent such as acetone. After passing through the solidification bath 33, the precursor 32 passes through the fiber feeder 34a, is dried by the drying device 36, and is wound up by the fiber winder 35a. In this way, the core part 11 can be created.

次に、上述のようにして得られた芯部11の周囲に鞘部12を形成する工程を説明する。まず、鞘部12を構成する樹脂素材を水又は有機溶剤に溶解して、鞘部用の混合溶液を調製する。鞘部用混合溶液中の濃度は組成、重合度、溶媒によって異なるが、10〜50wt%の範囲であることが好ましい。混合溶液の塗布時の液温は、混合溶液が分解しない範囲であり、また芯部11に塗布可能な温度であることが好ましく、具体的には0〜80℃程度とすることが好ましい。また、本発明の効果を損なわない範囲であれば、混合溶液には上記原材料以外にも、目的に応じて、難燃剤、酸化防止剤、凍結防止剤、pH調整剤、隠蔽剤、着色剤、油剤、特殊機能剤などの添加剤などが含まれていてもよい。さらに、これらは一種を単独で使用してもよく、二種以上を組み合わせて使用してもよい。   Next, the process of forming the sheath part 12 around the core part 11 obtained as described above will be described. First, the resin material which comprises the sheath part 12 is melt | dissolved in water or an organic solvent, and the mixed solution for sheath parts is prepared. Although the density | concentration in the mixed solution for sheath parts changes with a composition, a polymerization degree, and a solvent, it is preferable that it is the range of 10-50 wt%. The liquid temperature at the time of application of the mixed solution is within a range where the mixed solution is not decomposed, and is preferably a temperature at which the mixed solution can be applied to the core portion 11, and specifically about 0 to 80 ° C. Moreover, as long as the effect of the present invention is not impaired, the mixed solution includes a flame retardant, an antioxidant, an antifreezing agent, a pH adjusting agent, a concealing agent, a colorant, in addition to the above raw materials, depending on the purpose. Additives such as oil agents and special functional agents may be included. Furthermore, these may be used individually by 1 type and may be used in combination of 2 or more types.

次に、芯部11の周囲に鞘部用混合溶液を塗布する。混合溶液の塗布方法は、芯部の周囲に略均一に塗布できるのであれば、特に限定されない。例えば、図3(b)のような塗布装置30bを用いて、鞘部用混合溶液を塗布することが可能である。   Next, the sheath portion mixed solution is applied around the core portion 11. The application method of the mixed solution is not particularly limited as long as it can be applied substantially uniformly around the core. For example, it is possible to apply the sheath mixed solution using an application device 30b as shown in FIG.

まず、コーティング槽37で、上記鞘部用混合溶液を塗布可能な温度に温めておく。そして、コーティング槽37の中央部に芯部11を通す。繊維送り器34bから送り出された芯部11は、コーティング槽37を通過することで鞘部12に被覆され、繊維巻取り器35bで巻き取られる。このような簡易な方法により、芯鞘型導電繊維を得ることができる。なお、コーティング槽37と繊維巻取り器35bとの間に、乾燥工程を設けることもできる。   First, in the coating tank 37, the temperature of the above-mentioned mixed solution for sheath portion is warmed to a temperature at which it can be applied. Then, the core portion 11 is passed through the central portion of the coating tank 37. The core part 11 sent out from the fiber feeder 34b is covered with the sheath part 12 by passing through the coating tank 37, and is wound up by the fiber winder 35b. A core-sheath type conductive fiber can be obtained by such a simple method. In addition, a drying process can also be provided between the coating tank 37 and the fiber winder 35b.

以上に示した工程において、例えば、乾燥工程の時間・温度を調整することで表面に残る樹脂量を調節することが可能である。そのため、さまざまな乾燥条件により、異なる断面形状のものを得ることもできる。また、別の手法として、芯鞘型用の吐出口金を用いる場合は、一回の紡糸工程で芯鞘型繊維を作成することもできる。   In the steps shown above, for example, the amount of resin remaining on the surface can be adjusted by adjusting the time and temperature of the drying step. Therefore, different cross-sectional shapes can be obtained under various drying conditions. As another method, when a core-sheath-type discharge cap is used, the core-sheath fiber can be produced by a single spinning process.

このように、本実施形態の芯鞘型導電繊維は、特別な工程を必要とせず、通常の繊維製造工程で得られるため、安価に製造することができる。   Thus, since the core-sheath-type conductive fiber of this embodiment does not require a special process and is obtained by a normal fiber manufacturing process, it can be manufactured at low cost.

本形態の布状ヒーター1において、接続手段4が、芯部11よりも高い導電率を有する導通体であることが好ましい。すなわち、布状ヒーター1の発熱量を高めるべく大電流を供給する場合でも、電気抵抗率の低い導通体を接続手段4に用いて露出部分5同士を繋ぐことで、発熱部以外の発熱を減少又は防止することができる。さらに、導電率の高い導通体で接続することで、剥離部の導通と強度確保を両立させることができる。なお、導電率は、後述の抵抗率の測定方法により得られた値の逆数として算出、測定することができる。その他、交流二電極法によって測定することもできる。   In the cloth heater 1 of this embodiment, the connecting means 4 is preferably a conductive body having a higher conductivity than the core portion 11. That is, even when a large current is supplied to increase the amount of heat generated by the cloth heater 1, a heat conductor with a low electrical resistivity is used as the connection means 4 to connect the exposed portions 5 to each other to reduce heat generation other than the heat generating portion. Or it can be prevented. Furthermore, by connecting with a conductive body having high conductivity, it is possible to achieve both the conduction of the peeled portion and the securing of strength. The conductivity can be calculated and measured as the reciprocal of the value obtained by the resistivity measurement method described later. In addition, it can also measure by the alternating current two-electrode method.

上記導通体の形状としては、1箇所以上の露出部分5と電気的に接続されて固定されるものであれば特に制限されない。例えば、芯部11に圧着され、かつ、芯部11よりも高い導電率を有する導通体である接続手段4を採用することができる。この場合、他の成分を介することなく物理的に露出部分5と接続手段4とが接着するため、これらの間の電気抵抗を低減できる観点から好ましい。   The shape of the conductor is not particularly limited as long as it is electrically connected to and fixed to one or more exposed portions 5. For example, it is possible to employ the connection means 4 that is a conductive body that is crimped to the core portion 11 and has a higher conductivity than the core portion 11. In this case, since the exposed portion 5 and the connection means 4 are physically bonded without interposing other components, it is preferable from the viewpoint of reducing the electrical resistance between them.

また、芯部11に縫いとめられ、かつ、芯部11よりも高い導電率を有する繊維である接続手段4を採用することもできる。繊維形状の導通体を本形態における接続手段4とすれば、布帛2において十分な通気性を確保できるため好ましい。もっとも、通気性を確保する目的のみから繊維形状に限定する趣旨ではない。例えば、図1に示すように導電繊維10の両端に露出部分5及び接続手段4を設ける構成であれば、布帛2が占める面積の大部分において十分な通気性を確保することができる。なお、導通体として繊維状のものを用いる場合は、これを露出部分5に縫いとめることもできる。このようにすれば、布状ヒーターとして、部分的な硬さの違いによる違和感を解消することができる。同様の観点から、繊維状の導通体としては、布状ヒーターを形成する繊維とほぼ同じ断面積を有する金属線や導電性の繊維を採用することができる。より具体的には、例えば、ニッケル等の金属を撚った撚線等を用いることができる。   Moreover, the connection means 4 which is sewn on the core part 11 and is a fiber having higher conductivity than the core part 11 can also be employed. It is preferable to use a fiber-shaped conductive body as the connection means 4 in this embodiment because sufficient air permeability can be secured in the fabric 2. But it is not the meaning limited to a fiber shape only from the objective of ensuring air permeability. For example, as shown in FIG. 1, if the exposed portion 5 and the connecting means 4 are provided at both ends of the conductive fiber 10, sufficient air permeability can be secured in most of the area occupied by the fabric 2. In addition, when using a fibrous thing as a conductor, this can also be sewn on the exposed part 5. FIG. If it does in this way, the discomfort by the difference in partial hardness can be eliminated as a cloth-like heater. From the same viewpoint, a metal wire or conductive fiber having substantially the same cross-sectional area as the fiber forming the cloth heater can be used as the fibrous conductor. More specifically, for example, a stranded wire formed by twisting a metal such as nickel can be used.

また、芯部11を挟み込み、かつ、芯部11よりも高い導電率を有する一対の導通体である接続手段4を採用することができる。例えば、銅板やアルミ板等の金属板を用いて露出部分5を挟み込むことで、露出部分5と導通体との接続を確実にし、余計な発熱を防ぐ効果が得られる。挟み込む際の態様としては特に限定されない。例えば、市販のステープラーを用い、任意の位置で一対の導通体を固定することができる。   Moreover, the connection means 4 which is a pair of conductors that sandwich the core part 11 and has a higher conductivity than the core part 11 can be employed. For example, by sandwiching the exposed portion 5 using a metal plate such as a copper plate or an aluminum plate, the connection between the exposed portion 5 and the conductor is ensured, and an effect of preventing unnecessary heat generation can be obtained. It does not specifically limit as an aspect at the time of pinching. For example, a pair of conductors can be fixed at an arbitrary position using a commercially available stapler.

また、芯部11に対して接着材を介して接着され、かつ、芯部11よりも高い導電率を有する導通体である接続手段4を採用することができる。この場合、接着材により露出部分5と導通体との接着がより強固なものとなる。具体的には、接着面において導通性のある銅テープ、アルミテープ、ステンレステープ等を用いることができる。   Further, it is possible to employ the connecting means 4 that is a conductive body that is bonded to the core portion 11 via an adhesive and has a higher conductivity than the core portion 11. In this case, the adhesion between the exposed portion 5 and the conductive body becomes stronger due to the adhesive. Specifically, a copper tape, an aluminum tape, a stainless tape, or the like that is conductive on the bonding surface can be used.

さらに、この接着材が芯部11よりも高い導電率を有するものであることが好ましい。このような接着材を用いることで、露出部分5と上記導通体との間の電気抵抗を低減することができる。例えば、導電塗料で接続することができる。導電塗料としては特に限定されないが、例えば藤倉化成株式会社製のドータイト等を挙げることができる。   Furthermore, it is preferable that this adhesive has a higher electrical conductivity than the core 11. By using such an adhesive, the electrical resistance between the exposed portion 5 and the conductive body can be reduced. For example, it can be connected with a conductive paint. Although it does not specifically limit as a conductive coating material, For example, the dotite etc. by Fujikura Kasei Co., Ltd. can be mentioned.

また、布帛2において、露出部分5に対して直交する縦糸又は横糸に付加される張力が、露出部分5の軸方向に連続する鞘部に対して直交する縦糸又は横糸に付加される張力よりも高いことが好ましい。露出部分5と交差する縦糸又は横糸の張力が、非露出部分6と交差する縦糸又は横糸の張力よりも高く設定される場合、布帛2全体としてみたときの張力は一定でなくなり、強弱がつけられる。露出部分5は鞘部12で被覆されておらず、繊維として細くなっているため、この部分が布帛2に皺を与える原因となりうる。一方、平織物等の製造を想定したとき、あらかじめ露出部分5と交差する糸の張力を高く設定しておくことで、布帛2に皺が発生することを防止できる。したがって、布帛2の布としての強度を十分に確保することができる。   Further, in the fabric 2, the tension applied to the warp or weft perpendicular to the exposed portion 5 is greater than the tension applied to the warp or weft orthogonal to the sheath continuous in the axial direction of the exposed portion 5. High is preferred. When the tension of the warp or weft that intersects the exposed portion 5 is set higher than the tension of the warp or weft that intersects the non-exposed portion 6, the tension when the fabric 2 is viewed as a whole is not constant, and strength is applied. . Since the exposed portion 5 is not covered with the sheath portion 12 and is thin as a fiber, this portion may cause wrinkles on the fabric 2. On the other hand, when production of a plain woven fabric or the like is assumed, wrinkles can be prevented from occurring in the fabric 2 by setting the tension of the yarn intersecting with the exposed portion 5 high in advance. Therefore, the strength of the fabric 2 as a fabric can be sufficiently ensured.

本形態においては、導電繊維10を布帛2の横糸又は縦糸のみに用いることもできる。導電繊維10が一方向に通っていれば布帛2への通電が確保できるため、特に横糸、縦糸の区別ができる織物では、横糸又は縦糸のみに導電繊維10を使用する場合でも発熱体としての機能は確保される。導電繊維10を使用しない糸としては、通電・発熱機能以外の種々の性能を有する繊維を代替的に使用することができため、布状ヒーター1の機能性の自由度を高める点から好ましい。なお、図1に例示するように、縦糸に導電繊維10を適用した場合は、接続手段4も上下に一対形成する構成とすることができる。このような構成とすることで、導電繊維10の使用量を減らすことができ、布帛作成速度の向上やコストの低減に寄与することができる。   In this embodiment, the conductive fiber 10 can be used only for the weft or warp of the fabric 2. If the conductive fiber 10 passes in one direction, the energization of the fabric 2 can be ensured. Therefore, in the woven fabric that can distinguish between the weft and the warp, the function as a heating element even when the conductive fiber 10 is used only for the weft or warp. Is secured. As the yarn not using the conductive fiber 10, fibers having various performances other than the energization / heat generation function can be used instead, which is preferable from the viewpoint of increasing the degree of freedom of the functionality of the cloth heater 1. As illustrated in FIG. 1, when the conductive fiber 10 is applied to the warp, a pair of connection means 4 can be formed on the top and bottom. By setting it as such a structure, the usage-amount of the electrically conductive fiber 10 can be reduced and it can contribute to the improvement of a fabric creation speed, and cost reduction.

本形態の布状ヒーター1は、車両に用いられる布状ヒーターと置換することで、乗員を暖めるためのエネルギー効率を向上させることができる。そして、暖まるまでの時間を大幅に短縮することができる。一例として、車両用シート40のシートクッション41の座面に本形態の布状ヒーター1を設置した例を図4に示す。布状ヒーター1の露出部分5ないし接続手段4に対応する部分については図示しないが、シートクッション41の裏側へ設置することができる。また、シートクッション41に形成される溝状部に引き込むことにより固定することもできる。もちろん、布状ヒーター1の組付箇所は特に限定されない。例えば、車両用シートのシートクッション41の他にも、シートバック42の表側、裏側等に適用することができる。   By replacing the cloth heater 1 of this embodiment with a cloth heater used in a vehicle, the energy efficiency for warming the passenger can be improved. And time until it warms up can be shortened significantly. As an example, FIG. 4 shows an example in which the cloth heater 1 of this embodiment is installed on the seating surface of the seat cushion 41 of the vehicle seat 40. Although the exposed portion 5 of the cloth heater 1 or the portion corresponding to the connecting means 4 is not shown, it can be installed on the back side of the seat cushion 41. It can also be fixed by drawing it into a groove-like part formed in the seat cushion 41. Of course, the assembly location of the cloth heater 1 is not particularly limited. For example, the present invention can be applied to the front side, the back side, etc. of the seat back 42 in addition to the seat cushion 41 of the vehicle seat.

上記した車両への適用の他、本形態の布状ヒーター1は、電気毛布として用いることができる。また、病院や介護施設等で、ベッドの発熱機能を有するシーツ等として用いることもできる。これらの適用例においては、繊維自体が発熱するという布状ヒーター1の特性から、通気性を保持できるのみならず、金属配線による布地の違和感を与えることがないため好ましい。   In addition to the application to the vehicle described above, the cloth heater 1 of this embodiment can be used as an electric blanket. Moreover, it can also be used as a sheet or the like having a bed heating function in a hospital or a nursing facility. In these application examples, it is preferable not only because the property of the fabric heater 1 that the fibers themselves generate heat but also the air permeability can be maintained and the fabric does not feel uncomfortable due to the metal wiring.

以下、本発明を実施例及び比較例により更に詳細に説明するが、本発明はこれら実施例に限定されるものではない。   EXAMPLES Hereinafter, although an Example and a comparative example demonstrate this invention further in detail, this invention is not limited to these Examples.

[実施例1]
まず、本実施例に係る布状ヒーターの布帛の形成に用いられる導電性高分子繊維を、次に示す湿式紡糸法で作成した。湿式紡糸法において、溶媒相にアセトン(和光化学株式会社製)を用いた。そして、一度濾過した導電性高分子PEDOT/PSSの水分散液(H.C.スタルク株式会社製:Clevios(登録商標) P)とポリビニルアルコール(PVA)(関東化学株式会社製)の7wt%水溶液とを混合し、紡糸原液とした。この紡糸原液を2μL/min.の速度でマイクロシリンジから溶媒相に押し出すことで、直径約10μmの導電性高分子繊維を得た。なお、マイクロシリンジとしては、針部の内径が260μmの、伊藤製作所製MS−GLL100を使用した。
[Example 1]
First, the conductive polymer fiber used for forming the fabric of the fabric heater according to this example was prepared by the wet spinning method shown below. In the wet spinning method, acetone (manufactured by Wako Chemical Co., Ltd.) was used for the solvent phase. Then, a 7 wt% aqueous solution of a conductive polymer PEDOT / PSS aqueous dispersion (HC Starck Co., Ltd .: Clevios (registered trademark) P) and polyvinyl alcohol (PVA) (Kanto Chemical Co., Ltd.) once filtered. Were mixed into a spinning dope. This spinning dope is 2 μL / min. The conductive polymer fiber having a diameter of about 10 μm was obtained by extruding into the solvent phase from the microsyringe at a speed of. As the microsyringe, MS-GLL100 manufactured by Ito Seisakusho with an inner diameter of the needle portion of 260 μm was used.

得られた導電性高分子繊維の導電率をJIS K7194(導電性プラスチックの4探針法による抵抗率試験方法)に準拠して測定した。得られた抵抗率(Ω・cm)は、約10−1Ω・cmであった。この導電性高分子繊維を20本束ねてバンドル化した。この導電性高分子繊維を本実施例における芯鞘型導電繊維の芯部とした。 The conductivity of the obtained conductive polymer fiber was measured in accordance with JIS K7194 (Resistivity test method based on 4-probe method of conductive plastic). The obtained resistivity (Ω · cm) was about 10 −1 Ω · cm. Twenty conductive polymer fibers were bundled into a bundle. This conductive polymer fiber was used as the core of the core-sheath type conductive fiber in this example.

次に本実施例における芯鞘型導電繊維の鞘部成分として、ポリ酢酸ビニル(PVAc)(純正化学株式会社製)をシクロヘキサノン(純正化学株式会社製)に溶解した17wt%溶液を準備した。この溶液を上記芯部に塗布し、断面積比が1:1の芯鞘型導電繊維を得た。なお、芯部の合計面積は100000μm2であった。 Next, a 17 wt% solution in which polyvinyl acetate (PVAc) (manufactured by Junsei Chemical Co., Ltd.) was dissolved in cyclohexanone (manufactured by Junsei Chemical Co., Ltd.) was prepared as a sheath component of the core-sheath type conductive fiber in this example. This solution was applied to the core to obtain a core-sheath type conductive fiber having a cross-sectional area ratio of 1: 1. The total area of the core part was 100,000 μm 2 .

この芯鞘型導電繊維を横糸に用い、縦糸にはポリエステル繊維(中央繊維資材株式会社製:グンゼポリーナ)を用いて、平織物を得た。この平織物を40cm角に切り出し、本実施例に係る布状ヒーターの布帛とした。次いで、この布帛を構成する芯鞘型導電繊維の両端部において、それぞれ端から1cmずつの各部分の鞘部を溶出させ、露出部分とした。鞘部の溶出には上記のシクロヘキサノンを使用した。   A plain woven fabric was obtained using this core-sheath type conductive fiber as a weft and a polyester fiber (Gunze Polina, manufactured by Chuo Textile Materials Co., Ltd.) as the warp. This plain woven fabric was cut into a 40 cm square and used as a fabric for the fabric heater according to this example. Next, at both ends of the core-sheath type conductive fiber constituting this fabric, the sheath part of each part 1 cm from the end was eluted to form an exposed part. The above cyclohexanone was used for elution of the sheath.

上記露出部分を左端、右端ごとに接続手段によって電気的に接続した。接続手段としては、銅線(日立電線株式会社製)による縫い止めを採用した。この接続手段を電圧印加手段に電気的に接続し、本実施例の布状ヒーターを得た。なお、電圧印可手段としては、直流安定化電源(株式会社A&D製)を使用した。この布状ヒーターに対して、電圧12Vを印加することにより、発熱体が40℃で発熱することが確認できた。   The exposed portion was electrically connected to the left end and the right end by connecting means. As a connection means, a sewing stop using a copper wire (manufactured by Hitachi Cable) was adopted. This connecting means was electrically connected to the voltage applying means to obtain a cloth heater of this example. Note that a DC stabilized power supply (manufactured by A & D Co., Ltd.) was used as the voltage applying means. It was confirmed that the heating element generated heat at 40 ° C. by applying a voltage of 12 V to the cloth heater.

本実施例の布状ヒーターを、車両用のシートヒーターとして、マイクラC+C(日産自動車株式会社製)のシート表面に設置した。環境実験室内で気温を0℃とし、2時間のソークを行った。乗員着座30秒後、電圧12Vを印加し、表面温度をモニターした。その結果、目標温度とする35℃に3.0分で到達した。   The cloth heater of the present example was installed on the seat surface of Micra C + C (manufactured by Nissan Motor Co., Ltd.) as a vehicle seat heater. The temperature was set to 0 ° C. in an environmental laboratory, and soak was performed for 2 hours. After 30 seconds of sitting on the occupant, a voltage of 12 V was applied and the surface temperature was monitored. As a result, the target temperature of 35 ° C. was reached in 3.0 minutes.

[実施例2]
カーボンブラック(三菱化学株式会社製)を20wt%で分散させたPVA溶液を、ポリエステル繊維(中央繊維資材株式会社製:グンゼポリーナ)に対して、断面積比で50:50になる様にコーティングして、芯鞘型導電繊維を得た。この芯鞘型導電繊維を30本束ねて芯部とした。このようにして得られた芯部は、電気抵抗率が100Ω・cmであり、合計面積が236000μm2であった。ここで得られた芯部を用いたこと以外は、実施例1と同様にして、本実施例の布状ヒーターを得た。
[Example 2]
A PVA solution in which carbon black (Mitsubishi Chemical Co., Ltd.) is dispersed at 20 wt% is coated on polyester fiber (Chuo Textile Co., Ltd .: Gunze Polina) so that the cross-sectional area ratio is 50:50. Thus, a core-sheath type conductive fiber was obtained. 30 core-sheath type conductive fibers were bundled to form a core part. The core part thus obtained had an electric resistivity of 100 Ω · cm and a total area of 236000 μm 2 . A cloth heater of this example was obtained in the same manner as in Example 1 except that the core obtained here was used.

[実施例3]
芯部に用いる導電性の素材として、銀コーティング繊維(紹興運佳紡織品有限公司製:シルバーコートナイロン繊維)を用いた。芯部の抵抗率は0.01Ω・cmであり、合計面積は40000μmであった。この芯部を用いたこと以外は、実施例1と同様にして、本実施例の布状ヒーターを得た。
[Example 3]
As a conductive material used for the core, silver coated fiber (Shaoxing Unjia Textile Co., Ltd .: Silver coated nylon fiber) was used. The resistivity of the core part was 0.01 Ω · cm, and the total area was 40000 μm 2 . A cloth heater of this example was obtained in the same manner as in Example 1 except that this core part was used.

[実施例4]
酸化亜鉛(ZnO)(純正化学株式会社製)を20wt%でPVAに分散させた塗布溶液をポリエステル繊維(中央繊維資材株式会社製:グンゼポリーナ)に断面積比で50:50になる様にコーティングして、芯鞘型導電繊維を得た。この芯鞘型導電繊維を30本束ねて芯部とした。この芯部の抵抗率は10Ω・cmであり、合計面積は60000μmであった。ここで得られた芯部を用いたこと以外は、実施例1と同様にして、本実施例の布状ヒーターを得た。
[Example 4]
A coating solution in which zinc oxide (ZnO) (made by Junsei Chemical Co., Ltd.) is dispersed in PVA at a concentration of 20 wt% is coated on polyester fiber (Gunze Polina by Chuo Textile Materials Co., Ltd.) so that the cross-sectional area ratio is 50:50. Thus, a core-sheath type conductive fiber was obtained. 30 core-sheath type conductive fibers were bundled to form a core part. The resistivity of this core part was 10 Ω · cm, and the total area was 60000 μm 2 . A cloth heater of this example was obtained in the same manner as in Example 1 except that the core obtained here was used.

[実施例5]
PEDOT/PSSの水分散液をポリエステル繊維(中央繊維資材株式会社製:グンゼポリーナ)に断面積比で50:50になる様にコーティングし、芯部とした。この芯部の抵抗率は1Ω・cmであり、合計面積は60000μmであった。ここで得られた芯部を用いたこと以外は、実施例1と同様にして、本実施例の布状ヒーターを得た。
[Example 5]
An aqueous dispersion of PEDOT / PSS was coated on polyester fibers (Gunze Polina, manufactured by Chuo Textile Materials Co., Ltd.) so as to have a cross-sectional area ratio of 50:50 to obtain a core. The resistivity of this core part was 1 Ω · cm, and the total area was 60000 μm 2 . A cloth heater of this example was obtained in the same manner as in Example 1 except that the core obtained here was used.

[実施例6]
芯部に用いる導電性高分子として、ポリピロール5%水溶液(アルドリッチ株式会社製)を採用した。そして、実施例1と同様の湿式紡糸法にて直径約10μmの導電性高分子繊維を得た。この導電性高分子繊維の抵抗率は1Ω・cmであり、合計面積は1600μmであった。この導電性高分子繊維を芯部としたこと以外は、実施例1と同様にして、本実施例の布状ヒーターを得た。
[Example 6]
A polypyrrole 5% aqueous solution (manufactured by Aldrich Co., Ltd.) was employed as the conductive polymer used for the core. A conductive polymer fiber having a diameter of about 10 μm was obtained by the same wet spinning method as in Example 1. The resistivity of this conductive polymer fiber was 1 Ω · cm, and the total area was 1600 μm 2 . A cloth heater of this example was obtained in the same manner as in Example 1 except that this conductive polymer fiber was used as the core.

[実施例7]
露出部分をアルミ箔で挟み、ステープラー止めすることを接続手段として採用した。このこと以外は実施例1と同様にして、本実施例の布状ヒーターを得た。
[Example 7]
The exposed part was sandwiched with aluminum foil and stapled. Except this, it carried out similarly to Example 1, and obtained the cloth-like heater of a present Example.

[実施例8]
露出部分を導電性銅箔粘着テープ(株式会社寺岡製作所製)で接着することを接続手段とした。このこと以外は実施例1と同様にして、本実施例の布状ヒーターを得た。
[Example 8]
Adhering the exposed portion with a conductive copper foil adhesive tape (manufactured by Teraoka Seisakusho Co., Ltd.) was used as a connection means. Except this, it carried out similarly to Example 1, and obtained the cloth-like heater of a present Example.

[実施例9]
露出部分を導電性ペースト(藤倉化成株式会社製)で接着することを接続手段とした。このこと以外は実施例1と同様にして、本実施例の布状ヒーターを得た。
[Example 9]
Bonding the exposed portion with a conductive paste (made by Fujikura Kasei Co., Ltd.) was used as a connection means. Except this, it carried out similarly to Example 1, and obtained the cloth-like heater of a present Example.

[実施例10]
40cm角の平織物として布帛を作成する際、実施例1で得た芯鞘型導電繊維を横糸とし、縦糸にはポリエステル繊維(中央繊維資材株式会社製:グンゼポリーナ)を用いた。このとき、各横糸の左右末端部から1cmの各部(露出部分)に直交する縦糸の張力が、各横糸の非露出部分に直交する他の縦糸の張力に対して10%増加するように織り機を設定した。このようにして平織物を得たこと以外は実施例1と同様にして、本実施例の布状ヒーターを得た。
[Example 10]
When producing a fabric as a 40 cm square plain woven fabric, the core-sheath type conductive fiber obtained in Example 1 was used as a weft, and a polyester fiber (manufactured by Chuo Textile Materials Co., Ltd .: Gunze Polina) was used as the warp. At this time, the weaving machine so that the tension of the warp yarn perpendicular to each portion (exposed portion) of 1 cm from the left and right end portions of each weft yarn is increased by 10% relative to the tension of the other warp yarn perpendicular to the unexposed portion of each weft yarn. It was set. A cloth heater of this example was obtained in the same manner as in Example 1 except that a plain woven fabric was obtained in this manner.

[実施例11]
40cm角の平織物として布帛を作成する際、実施例1で得た芯鞘型導電繊維を縦糸とし、横糸にはポリエステル繊維(中央繊維資材株式会社製:グンゼポリーナ)を用いた。このとき、各縦糸の上下末端部から1cmの各部(露出部分)に直交する横糸の張力が、各縦糸の非露出部分に直交する横糸の張力に対して10%増加するように織り機を設定した。このようにして平織物を得たこと以外は、実施例1と同様にして、本実施例の布状ヒーターを得た。
[Example 11]
When creating a fabric as a 40 cm square plain woven fabric, the core-sheath type conductive fiber obtained in Example 1 was used as warp, and polyester fiber (manufactured by Chuo Textile Materials Co., Ltd .: Gunze Polina) was used as the weft. At this time, the weaving machine is set so that the tension of the weft perpendicular to each part (exposed part) of 1 cm from the upper and lower ends of each warp increases by 10% with respect to the tension of the weft perpendicular to the unexposed part of each warp. did. A cloth heater of this example was obtained in the same manner as in Example 1 except that a plain woven fabric was obtained in this manner.

[実施例12]
ポリ塩化ビニル(PVC)(純正化学株式会社製)をシクロヘキサノンに溶解した20wt%溶液を芯部に塗布し、断面積比1:1の芯鞘型導電繊維を得た。このこと以外は実施例1と同様にして、本実施例の布状ヒーターを得た。
[Example 12]
A 20 wt% solution of polyvinyl chloride (PVC) (manufactured by Junsei Co., Ltd.) dissolved in cyclohexanone was applied to the core to obtain a core-sheath type conductive fiber having a cross-sectional area ratio of 1: 1. Except this, it carried out similarly to Example 1, and obtained the cloth-like heater of a present Example.

[実施例13]
ポリ塩化ビニル(PVC)(純正化学株式会社製)とポリ酢酸ビニル(PVAc)(純正化学株式会社製)とをシクロヘキサノン(純正化学株式会社製)に溶解した29wt%混合溶液を芯部に塗布し、断面積比1:1の芯鞘型導電繊維を得た。このこと以外は、実施例1と同様にして本実施例の布状ヒーターを得た。なお、ポリ塩化ビニルとポリ酢酸ビニルの質量比は、43:7とした。
[Example 13]
A 29 wt% mixed solution prepared by dissolving polyvinyl chloride (PVC) (manufactured by Junsei Chemical Co., Ltd.) and polyvinyl acetate (PVAc) (manufactured by Junsei Chemical Co., Ltd.) in cyclohexanone (manufactured by Junsei Chemical Co., Ltd.) is applied to the core. A core-sheath type conductive fiber having a cross-sectional area ratio of 1: 1 was obtained. Except this, it carried out similarly to Example 1, and obtained the cloth heater of the present Example. The mass ratio of polyvinyl chloride and polyvinyl acetate was 43: 7.

[実施例14]
ポリスチレン(PS)(シグマ―アルドリッチ株式会社製)をシクロヘキサノン(純正化学株式会社製)に溶解した25wt%溶液を芯部に塗布し、断面積比1:1の芯鞘型導電繊維を得た。このこと以外は実施例1と同様にして、本実施例の布状ヒーターを得た。
[Example 14]
A 25 wt% solution of polystyrene (PS) (manufactured by Sigma-Aldrich Co.) dissolved in cyclohexanone (manufactured by Junsei Chemical Co., Ltd.) was applied to the core to obtain a core-sheath type conductive fiber having a cross-sectional area ratio of 1: 1. Except this, it carried out similarly to Example 1, and obtained the cloth-like heater of a present Example.

[実施例15]
ポリメタクリル酸メチル(PMMA)(シグマ―アルドリッチ株式会社製)を用い、シクロヘキサノン(純正化学株式会社製)に溶解した25wt%溶液を芯部に塗布し、断面積比1:1の芯鞘型導電繊維を得た。このこと以外は実施例1と同様にして、本実施例の布状ヒーターを得た。
[Example 15]
Using polymethyl methacrylate (PMMA) (Sigma-Aldrich Co., Ltd.), a 25 wt% solution dissolved in cyclohexanone (Pure Chemical Co., Ltd.) is applied to the core, and the core-sheath type conductivity with a cross-sectional area ratio of 1: 1 is applied. Fiber was obtained. Except this, it carried out similarly to Example 1, and obtained the cloth-like heater of a present Example.

[比較例1]
図5に示すように、厚さ1mmの不織布51に対し、発熱体52として銅線(古河電気工業株式会社製:ポリエステル線)を縫い付けて固定した。そして、発熱体52に電圧印加手段53を接続し、本比較例のシートヒーター50を用意した。このシートヒーター50をマイクラC+Cのシート表皮とクッション材との間に設置し、評価に用いた。実施例1と同様の環境で、発熱体52に電圧12Vを印加したところ、シート表面での発熱が確認できたが、同時に導通部の発熱も同様の温度で確認された。目標温度到達時間は9.0分であった。
[Comparative Example 1]
As shown in FIG. 5, a copper wire (made by Furukawa Electric Co., Ltd .: polyester wire) was sewn and fixed as the heating element 52 to the nonwoven fabric 51 having a thickness of 1 mm. And the voltage application means 53 was connected to the heat generating body 52, and the seat heater 50 of this comparative example was prepared. This seat heater 50 was installed between the seat skin of Micra C + C and the cushion material, and used for evaluation. When a voltage of 12 V was applied to the heating element 52 in the same environment as in Example 1, heat generation on the sheet surface could be confirmed, but at the same time, heat generation at the conduction portion was also confirmed at the same temperature. The target temperature arrival time was 9.0 minutes.

[評価試験]
(発熱部温度)
以上により得られた各実施例の布状ヒーター及び比較例のシートヒーターを対象として、非着座時における最高到達温度を評価した。温度等の環境条件はいずれの例についても実施例1と同様であり、通電から10分間後の温度を記録した。この結果と着座時の目標温度到達時間の評価結果とを表1に併せて示す。
[Evaluation test]
(Heat generation temperature)
With respect to the cloth heaters of the respective examples and the seat heaters of the comparative examples obtained as described above, the maximum temperature reached when not seated was evaluated. Environmental conditions such as temperature were the same as in Example 1 for all examples, and the temperature 10 minutes after energization was recorded. Table 1 shows the results and the evaluation results of the target temperature arrival time at the time of sitting.

(繊維の抵抗率測定)
各実施例及び比較例で芯部として得られた導電性繊維等を温度110℃で1時間かけて乾燥した。その後、温度20℃、相対湿度30%の条件下で24時間以上放置して調湿した。この繊維から、線間長さ2cmの単繊維試験片を採取した。そして、この試験片の両端に電圧を印加し、電流値を測定した。その際、0〜10Vの電圧を0.5V刻みで印加し、それにより得られたI−V曲線から、抵抗値(Ω)を算出した。そして、抵抗率(ρ)(Ω・cm)=(R)×(S/L)の関係から、各試験片の抵抗率を求めた。なお、Rは試験片の抵抗値(Ω)、Sは断面積(cm)、Lは長さ(2cm)、をそれぞれ示している。より詳細には、サンプル数を10とし、その平均値を試料の抵抗率として採用した。なお、試験片の断面積は、繊維を電子顕微鏡下で観察することにより算出した。各例について得られた抵抗率の値を表1に併せて示す。なお、上記した電圧の印加は、株式会社エー・アンド・デイ製AD−8735 DC POWER SUPPLYを用いて行った。また、電流値測定機としては、株式会社TFFケースレーインスツルメンツ製2700MULTIMETERを用いた。
(Measurement of fiber resistivity)
The conductive fibers and the like obtained as the cores in each Example and Comparative Example were dried at a temperature of 110 ° C. for 1 hour. Thereafter, the temperature was adjusted by leaving it to stand for 24 hours or more under the conditions of a temperature of 20 ° C. and a relative humidity of 30%. From this fiber, a single fiber test piece with a line length of 2 cm was collected. And the voltage was applied to the both ends of this test piece, and the electric current value was measured. At that time, a voltage of 0 to 10 V was applied in increments of 0.5 V, and a resistance value (Ω) was calculated from an IV curve obtained thereby. And the resistivity of each test piece was calculated | required from the relationship of resistivity ((rho)) (ohm * cm) = (R) x (S / L). R represents the resistance value (Ω) of the test piece, S represents the cross-sectional area (cm 2 ), and L represents the length (2 cm). More specifically, the number of samples was 10, and the average value was adopted as the resistivity of the sample. The cross-sectional area of the test piece was calculated by observing the fiber under an electron microscope. Table 1 also shows the resistivity values obtained for each example. The above-described voltage application was performed using AD-8735 DC POWER SUPPLY manufactured by A & D Corporation. Moreover, 2700MULTIMETER made from TFF Keithley Instruments Co., Ltd. was used as a current value measuring machine.

各実施例及び比較例における芯部の導電材料、本数、抵抗率及び合計面積並びに鞘部の材料並びに芯部と鞘部との断面積比を表1に示す。なお、芯部及び鞘部の断面積は、繊維を電子顕微鏡下で観察することにより算出した。さらに、各実施例及び比較例における布帛を構成する縦糸又は横糸に付加される張力が一定であるものは「一定」と評価し、一部の糸の張力が強く設定されているものは「強」と評価して表1に併せて示す。その他、各実施例及び比較例における接続手段の固定方法及び導電繊維の設置方向を表1に併せて示す。   Table 1 shows the conductive material of the core part, the number, the resistivity, the total area, the material of the sheath part, and the cross-sectional area ratio between the core part and the sheath part in each example and comparative example. The cross-sectional areas of the core and the sheath were calculated by observing the fiber under an electron microscope. Furthermore, those in which the tension applied to the warp or weft constituting the fabric in each of the examples and comparative examples is constant are evaluated as “constant”, and those in which some of the yarns are set to be strong are “strong”. Is also shown in Table 1. In addition, Table 1 also shows the fixing method of the connecting means and the installation direction of the conductive fibers in each of the examples and comparative examples.

Figure 0006136531
Figure 0006136531

表1からわかるように、比較例のシートヒーターと比較して、実施例の布状ヒーターは、いずれも目標温度への到達時間が短く、速暖性に優れていると評価できる。さらに、同じ電圧・環境条件で比較し、実施例の布状ヒーターの最高到達温度が比較例のものより高く、エネルギー効率にも優れていると評価できる。   As can be seen from Table 1, as compared with the seat heater of the comparative example, all of the cloth heaters of the examples can be evaluated as having a short time to reach the target temperature and being excellent in quick warming. Furthermore, it can be evaluated that the maximum temperature achieved by the cloth heaters of the examples is higher than that of the comparative examples and that the energy efficiency is also excellent, under the same voltage and environmental conditions.

以上、本発明を実施例及び比較例によって説明したが、本発明はこれらに限定されるものではない。すなわち、本発明の要旨の範囲内で種々の変形が可能である。   As mentioned above, although this invention was demonstrated by the Example and the comparative example, this invention is not limited to these. That is, various modifications can be made within the scope of the present invention.

1 布状ヒーター
2 布帛
3 電圧印加手段
4 接続手段
5 露出部分
10 芯鞘型導電繊維
11 芯部
12 鞘部
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Cloth heater 2 Cloth 3 Voltage application means 4 Connection means 5 Exposed part 10 Core-sheath type conductive fiber 11 Core part 12 Sheath part

Claims (10)

柱状形状であり、導電性を有する芯部と、当該芯部の長手方向側面を覆い、非導電性を有する鞘部とを含む芯鞘型導電繊維を有する布帛と、
前記芯部の少なくとも1本に電圧を印加する電圧印加手段と、
前記芯鞘型導電繊維の少なくとも1本において形成され、前記芯部が露出した露出部分と、前記電圧印加手段とを電気的に接続する接続手段と、
を備え、
前記布帛の、前記露出部分に対して直交する縦糸又は横糸に付加される張力が、当該露出部分の軸方向に連続する鞘部に対して直交する縦糸又は横糸に付加される張力よりも高いことを特徴とする布状ヒーター。
A cloth having a core-sheath type conductive fiber which is a columnar shape and has a conductive core part and a sheath part which covers a longitudinal side surface of the core part and has a non-conductive property;
Voltage applying means for applying a voltage to at least one of the core parts;
Connection means for electrically connecting an exposed portion formed by at least one of the core-sheath-type conductive fibers and exposing the core portion, and the voltage application means;
With
The tension applied to the warp or weft perpendicular to the exposed portion of the fabric is higher than the tension applied to the warp or weft orthogonal to the sheath continuous in the axial direction of the exposed portion. Cloth-like heater characterized by.
前記接続手段が、前記芯部に圧着され、かつ、当該芯部よりも高い導電率を有する導通体であることを特徴とする請求項1に記載の布状ヒーター。   The cloth heater according to claim 1, wherein the connecting means is a conductive body that is pressure-bonded to the core portion and has a higher conductivity than the core portion. 前記接続手段が、前記芯部に縫いとめられ、かつ、当該芯部よりも高い導電率を有する繊維であることを特徴とする請求項1又は2に記載の布状ヒーター。   The cloth heater according to claim 1 or 2, wherein the connecting means is a fiber that is sewn to the core and has a higher conductivity than the core. 前記接続手段が、前記芯部を挟み込み、かつ、当該芯部よりも高い導電率を有する一対の導通体であることを特徴とする請求項1又は2に記載の布状ヒーター。   The cloth heater according to claim 1 or 2, wherein the connecting means is a pair of conductive bodies that sandwich the core portion and have a higher conductivity than the core portion. 前記接続手段が、前記芯部に対して接着材を介して接着され、かつ、当該芯部よりも高い導電率を有する導通体であることを特徴とする請求項1又は2に記載の布状ヒーター。   The cloth form according to claim 1 or 2, wherein the connecting means is a conductive body that is bonded to the core portion via an adhesive and has a higher conductivity than the core portion. heater. 前記接着材が、前記芯部よりも高い導電率を有することを特徴とする請求項5に記載の布状ヒーター。   The cloth heater according to claim 5, wherein the adhesive has a higher conductivity than the core. 前記鞘部が、非晶性樹脂を含むことを特徴とする請求項1乃至6のいずれか一項に記載の布状ヒーター。 The cloth heater according to any one of claims 1 to 6, wherein the sheath portion includes an amorphous resin . 前記芯部が、半導体、導電性高分子及びカーボンからなる群より選択される少なくとも一つを含む導電性高分子繊維を有することを特徴とする請求項1乃至7のいずれか一項に記載の布状ヒーター。 The said core part has a conductive polymer fiber containing at least one selected from the group which consists of a semiconductor, a conductive polymer, and carbon, The Claim 1 thru | or 7 characterized by the above-mentioned. Cloth heater. 前記芯部の電気抵抗率が、10 −3 〜10 Ω・cmであることを特徴とする請求項1乃至8のいずれか一項に記載の布状ヒーター。 The cloth heater according to any one of claims 1 to 8, wherein the core has an electrical resistivity of 10 -3 to 10 2 Ω · cm . 前記芯鞘型導電繊維が、前記布帛の横糸又は縦糸のみに用いられることを特徴とする請求項1乃至9のいずれか一項に記載の布状ヒーター。 The cloth heater according to any one of claims 1 to 9, wherein the core-sheath type conductive fiber is used only for the weft or warp of the cloth.
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