(57)【要約】      （修正有）【課題】４方向導電通路を有する従来の発熱体における局部的加熱を防止する、導電性シリコンゴムの芯鞘複合糸を用いた織物型発熱体及びその製造方法に関する。【解決手段】織物型発熱体は、経糸と緯糸のうちのいずれか一方は一般繊維糸を、他方は導電性シリコンゴムを芯糸とする複合導電糸で構成される。ここで、複合導電糸は、芯糸部分が、伝導性炭素をシリコンゴムに分散させてた導電性シリコンゴム組成物で、鞘糸部分が、その上にシリコンゴム組成物を被覆させた構成となり、電気絶縁性が良好となる。特に、発熱体は、一方向導電構造となるため、従来の格子型導電構造に比べ安全性が飛躍的に向上する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
伝導性炭素をシリコンゴムに分散させて導電性シリコンゴム組成物を製造する混合ステップと、
前記導電性シリコンゴム組成物を押出成形により芯糸（core yarn）に被覆して押出導電糸（extrusion electrically conductive yarn）を製造する押出ステップと、
前記押出導電糸と一般繊維糸を織造して織物を製造し、かつ前記押出導電糸は前記織物の一方向のみに構成されるようにする織造ステップと、
を含んで構成されることを特徴とする、導電性シリコンゴム発熱体の製造方法。
【請求項２】
前記伝導性炭素は、シリコンゴム１００重量部を基準に４重量部乃至１００重量部の範囲にして混合されることを特徴とする、請求項１に記載の導電性シリコンゴム発熱体の製造方法。
【請求項３】
前記芯糸は高分子繊維またはガラス繊維のうちから選択される少なくともいずれか１つであり、芯糸の纎度は５００デニール乃至１００００デニールであることを特徴とする、請求項１に記載の導電性シリコンゴム発熱体の製造方法。
【請求項４】
前記高分子繊維は、ポリエステル繊維、アラミド繊維、または高強度ＰＶＡ繊維であることを特徴とする、請求項１に記載の導電性シリコンゴム発熱体の製造方法。
【請求項５】
前記押出導電糸の導電層厚さは、０．２ｍｍ乃至２ｍｍであることを特徴とする、請求項１に記載の導電性シリコンゴム発熱体の製造方法。
【請求項６】
前記織物で一般繊維糸により織造された部分のうち、少なくとも両端は導電線に取り替えられることを特徴とする、請求項１に記載の導電性シリコンゴム発熱体の製造方法。
【請求項７】
前記伝導性炭素は、カーボンブラック、黒鉛粉末、炭素ナノチューブ、炭素繊維片から選択される１種以上であることを特徴とする、請求項１に記載の導電性シリコンゴム発熱体の製造方法。
【請求項８】
前記炭素繊維片の長さは、５０μｍ乃至１０ｍｍであることを特徴とする、請求項７に記載の導電性シリコンゴム発熱体の製造方法。
【請求項９】
前記導電性シリコンゴム発熱体は、滑走路用、道路用、暖房用、防寒用、保温用、育苗裁培のための土壌用、管路用、救助救難用に適用されることを特徴とする、請求項１に記載の導電性シリコンゴム発熱体の製造方法。
【請求項１０】
経糸と緯糸とを織造して形成される織物型発熱体において、上記の糸のうちのいずれか１つは一般繊維糸に、上記の糸のうちの他の１つは導電性シリコンゴムを芯糸に押出コーティングして製造された押出導電糸にしたことを特徴とする、導電性シリコンゴム発熱体。
【請求項１１】
前記一般繊維糸形成部分のうち、少なくとも両端部は導電線に取り替えられることを特徴とする、請求項１０に記載の導電性シリコンゴム発熱体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、導電性シリコンゴム発熱体及びその製造方法に関し、より詳しくは、経糸と緯糸とを織造して形成される織物型発熱体において、上記の糸のうちのいずれか１つは一般繊維糸に、上記の糸のうちの他の１つは導電性シリコンゴムを芯糸に押出コーティングして製造された押出導電糸にして織物形態をなす導電性シリコンゴム発熱体と、伝導性炭素をシリコンゴムに分散させて導電性シリコンゴム組成物を製造し、上記シリコンゴム組成物を押出成形により芯糸（core yarn）に被覆して押出導電糸（extruding electrically conductive yarn）を製造し、上記押出導電糸が織物形態になされるようにし、かつ一方向のみに押出導電糸を形成し、他方向は一般繊維糸からなるようにして、導電性シリコンゴム発熱体を製造する方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
電気焜炉、熱風機などに適用される古典的な概念の金属材質発熱体から耐熱性高分子を使用して製造される低温型発熱体に至るまで、発熱体は多様な形態に進化している。
【０００３】
特に、高分子と発熱体の結合形態は、発熱体製造時、高分子を用いることに対する偏見を克服した良い事例になることができるが、このような事例のうち、導電性液状シリコンゴムを用いた発熱体の製造方法が開発されたことがある。
【０００４】
上記導電性液状シリコンゴムは、低温特性と耐熱性の面において優れており、低温型発熱体製造のための好ましい対象材料になることができる。上記液状シリコンゴムを導電性バインダーにし、これをメッシュ形態などの支持体にコーティングすることによって、導電性塗膜が形成されるようにして発熱体を製造する。
【０００５】
即ち、上記発熱体は支持体の上に液状シリコンゴムをコーティングして導電性被膜が形成されるようにすることによって、導電通路が格子型としてメッシュ形態の４方向に流れるようにする構造である。
【０００６】
この際、コーティング方法は通常、液状シリコンゴムに支持体を含浸させてコーティングする含浸コーティング方法を主に使用する。
【０００７】
しかしながら、上記のように含浸コーティング方法を使用する場合、コーティング時に別途の押圧方法を適用しない。そのため、液状シリコンゴムで形成されたシリコンゴム系導電層は支持体繊維や金属端子との界面接着力が低いので、反復的な熱的、物理的な応力により連結部位の導電性塗膜が容易に剥げるか破壊されて電気的に断線され易い。したがって、断線された周辺に迂回電流が集中されて過熱される問題点があった。
【０００８】
また、液状シリコンゴムの上に伝導性炭素が分散されているので、コーティング工程中に沈殿問題が発生して、メッシュ形態などの支持体に形成される塗膜の厚さ及び電気的な導電性の面で局部的な差が発生する問題点がある。
【０００９】
また、支持体の上の導電性被膜を乾燥させる工程中に有機溶剤が揮発して微細な気孔が導電性被膜に形成される。したがって、被膜の耐久性及び耐食性を弱化させ、形成された気孔の中に異質物が侵入して被膜を膨潤させる問題点もある。
【００１０】
また、支持体繊維の周辺には数多い微細繊維糸が突出形成される。支持体繊維に導電コーティングを施行した後、また絶縁処理のためにコーティングした時、絶縁物質のコーティングが完全になされない現象が発生される。このような場合、電源印加時に、導電コーティングがなされた微細繊維糸により漏電が発生する問題点もある。
【００１１】
また、従来の織物形態の発熱体または格子型発熱体は、経糸と緯糸に全て導電性が与えられているので、４方向導電通路を有するように構成される。そして、メッシュ形態の支持体にコーティングされた導電通路は破損などの欠陥時にも欠陥が発生した部分を除外した部分での通電性はそのまま維持される。かつ、欠陥が発生した部分の周辺に迂回電流が流れて、その周辺に電流が集中する結果、発熱体の局部的な過熱及び火災を起こすことがある危険性が内在している。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
本発明は、前述した問題点を解決するために案出したものであって、本発明は押出成形方法を用いて押出導電糸を製造することによって、シリコンゴム系導電層と、支持体繊維や金属端子の界面接着力を向上させて反復的な熱的、物理的な応力にもかかわらず、連結部位の変形、破損などが発生しないようにして、発熱体の耐久性を向上させることをその目的とする。
【００１３】
また、本発明は、液状でない流動体のシリコンゴムに伝導性炭素を撹拌により分散させたものであって、一旦分散された後には液状シリコンに比べて炭素が沈殿される現象が少なくて、導電性シリコンゴムが全体的に均質な電気的性質を有するようにすることを他の目的とする。
【００１４】
また、本発明は、有機溶剤を使用しないので、親環境的であり（環境に優しく）、有機溶剤の揮発に伴うシリコンの内及び表面に残留する気孔が存在しないので、導電性シリコンゴムの耐久性と導電均一性が確保できるようにすることを更に他の目的とする。
【００１５】
また、本発明は、芯糸の外部に導電性シリコンを押出コーティングする方式であって、含浸コーティング方法とは異なり、微細繊維糸から発生する漏電の問題が発生しないので、発熱体を安全に使用するようにすることを更なる他の目的とする。
【００１６】
また、本発明は、伝導性炭素のうち、炭素繊維片を使用する場合、押出過程で炭素繊維片が大体一方向に配列されることができ、それ故に伝導性がより向上した導電性シリコン発熱体を製造することを更に他の目的とする。
【００１７】
また、本発明は、従来の含浸コーティング方法に比べて導電性シリコンゴムコーティング層を厚くすることができるので、伝導性能が向上した導電性シリコン発熱体を製造することを更に他の目的とする。
【００１８】
また、本発明は、一方向導電通路構造であって、いずれか１つの通路が断線されても周辺通路への迂回電流が存在しないので、発熱体の過熱、またはこれによる火災の危険が除去されるようにすることを更に他の目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１９】
本発明は、前述した目的を達成するために、伝導性炭素をシリコンゴムに分散させて導電性シリコンゴム組成物を製造する混合ステップ、上記導電性シリコンゴム組成物を押出成形により芯糸（core yarn）に被覆して押出導電糸（extrusion electrically conductive yarn）を製造する押出ステップ、及び上記押出導電糸と一般繊維糸を織造して織物を製造し、かつ上記押出導電糸は上記織物の一方向のみに構成されるようにする織造ステップを含んで構成されることを特徴とする、導電性シリコンゴム発熱体の製造方法を提供する。
【００２０】
上記伝導性炭素は、シリコンゴム重量対比４重量部乃至１００重量部の範囲にして混合されることが好ましい。
【００２１】
上記芯糸は高分子繊維またはガラス繊維のうちから選択される少なくともいずれか１つであり、芯糸の纎度は５００デニール乃至１００００デニールのものが好ましい。
【００２２】
上記高分子繊維はポリエステル繊維、アラミド繊維、または高強度ＰＶＡ繊維のものが好ましい。
【００２３】
上記押出導電糸の導電層厚さは０．２ｍｍ乃至２ｍｍのものが好ましい。
【００２４】
上記織物で一般繊維糸により織造された部分のうちの少なくとも両端は導電線に取り替えられることが好ましい。
【００２５】
上記伝導性炭素は、カーボンブラック、黒鉛粉末、炭素ナノチューブ、炭素繊維片から選択される１種以上のものが好ましい。
【００２６】
上記炭素繊維片の長さは５０μｍ乃至１０ｍｍのものが好ましい。
【００２７】
上記導電性シリコンゴム発熱体は、滑走路用、道路用、暖房用、防寒用、保温用、育苗裁培のための土壌用、管路用に適用されることが好ましい。
【００２８】
また、本発明は経糸と緯糸とを織造して形成される織物型発熱体において、上記の糸のうちのいずれか１つは一般繊維糸に、上記の糸のうちの他の１つは導電性シリコンゴムを芯糸に押出コーティングして製造された押出導電糸にしたことを特徴とする、導電性シリコンゴム発熱体を提供する。
【００２９】
上記一般繊維糸形成部分のうちの少なくとも両端部は、導電線に取り替えられることが好ましい。
【発明の効果】
【００３０】
以上のような本発明によれば、押出成形方法を用いて押出導電糸を製造することによって、シリコンゴム系導電層と支持体繊維や金属端子の界面接着力を向上させて、反復的な熱的、物理的な応力にもかかわらず、連結部位の耐久性が向上するようにする作用効果が得られる。
【００３１】
また、本発明は、液状でない流動体のシリコンゴムに伝導性炭素を撹拌により分散させたものであって、一旦分散された後には液状シリコンに比べて沈殿される現象が少ないので、これを用いて製造された発熱体は均質な電気的性質を有する作用効果が得られる。
【００３２】
また、本発明は、有機溶剤を使用しないので、親環境的であり、したがって比較的公害誘発要素が少ないという作用効果が得られる。
【００３３】
また、本発明は、有機溶剤の揮発に従うシリコンの内及び表面に残留する気孔がないので、導電性シリコンゴムの耐久性と導電均一性を確保することができるようにする作用効果が得られる。
【００３４】
また、本発明は、芯糸の外部に導電性シリコンを押出コーティングする方式であって、含浸コーティング方法とは異なり、微細繊維糸による漏電の問題が発生しないので、電気的に安全に使われるようにする作用効果が得られる。
【００３５】
また、本発明は、伝導性炭素のうち、炭素繊維片を使用する場合、押出過程で炭素繊維片が大体一方向に配列されることができ、したがって伝導性能の向上という作用効果が得られる。
【００３６】
また、本発明は、従来の含浸コーティング方法に比べてより厚い導電性シリコンゴムコーティング層の形成を可能にし、したがって伝導層が厚くなっただけ伝導性がより優れる作用効果が得られる。
【００３７】
また、本発明は押出方法を使用することによって、シリコンゴムのコーティングの均一性を確保することができ、発熱体の全体的な温度分布を均一に維持できるようにする作用効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
【００３８】
【図１】本発明の一実施形態に従う導電性シリコンゴム発熱体の製造工程図である。
【図２】本発明の一実施形態に従う押出導電糸が製造される芯糸被覆ダイ（die）の断面図である。
【図３】本発明の一実施形態に従う導電性シリコンゴム発熱体の状態図である。
【発明を実施するための形態】
【００３９】
以下、本発明を添付の図面と好ましい実施形態に基づいてより詳細に説明する。
【００４０】
本発明は、織物型発熱体のうちの一方向導電構造であり、これと対比される比較例は格子型導電構造であって、本発明は経糸と緯糸とをなす織物型発熱体のうち、１つの糸のみに導電性が与えられたものであり、比較例は経糸と緯糸ともに導電性が与えられたものである。
【００４１】
図１は本発明に従う導電性シリコンゴム発熱体の製造工程図である。伝導性炭素をシリコンゴムに分散させて導電性シリコンゴム組成物を製造する混合ステップ（Ｓ１１）、上記導電性シリコンゴム組成物が押出成形により芯糸（core yarn）に被覆されて押出導電糸（extruding electrically conductive yarn）が製造される押出ステップ（Ｓ１２）、及び上記押出導電糸が織物の経糸と緯糸のうちの１つのみに適用されて織物形態に製造される織造ステップ（Ｓ１３）を含む。
【００４２】
ここで、上記伝導性炭素はその一実施形態として、カーボンブラック、黒鉛、炭素ナノチューブ、炭素繊維片が好ましく、これを個別的に適用または混用することができる。上記炭素繊維片は細かく切った（chopped）炭素繊維を称する。
【００４３】
特に、カーボンブラックに黒鉛粉末や炭素ナノチューブ、炭素繊維片を混用する場合、上記伝導性炭素粒子のサイズの差と炭素繊維の縦横比（aspect ratio）の増加により伝導性炭素粒子の間の接触点の数が増加して導電性を格段に向上させることができるだけでなく、カーボンブラックが互いに凝集する現象を格段に減らすことができ、炭素繊維とシリコンゴムとの間の結合力補強効果もある。
【００４４】
カーボンブラックの特性は、粒子サイズ、比表面積、構造、表面性状などから表れるようになる。本発明に適用されるためには、一般的に粒子が小さく、多孔質であるので表面積が広く、粒子同士間の導電通路構造が発達しており、不純物を少なく含有するほど良い。しかし、製造方法に対しては制限がない。
【００４５】
本発明に使用できるカーボンブラックの１次粒径は３０ｎｍ乃至７０ｎｍのものが好ましく、ＤＢＰ（フタル酸ジブチル）吸油量が１２０ml／１００ｇ乃至５００ml／１００ｇのものが好ましい。粒径が３０ｎｍ未満、またはＤＢＰ吸油量が１２０ml／１００ｇ未満の場合、所望の電気伝導度を満たすことができない。一方、粒径が７０ｎｍを超過すれば、粒子間の導電通路数が減少してランダムな分散状状態になり、ＤＢＰ吸油量が５００ml／１００ｇを超過すれば、粒子間の導電通路数が多くなって導電性が増加するが、反対に、粒子間の連結状が線連結状態になるので、凝集力が弱くて混合時にせん断力による構造破壊が起こる。
【００４６】
ＤＢＰ吸油量とは、カーボンブラックの各粒子間の化学的、物理的な結合により複雑に凝集された導電通路構造の程度を表すものであって、カーボンブラック１００ｇ当たり含まれるＤＢＰの体積（ml）をいう。
【００４７】
また、上記黒鉛粉末の粒子サイズは０．５μｍ乃至１０μｍであり、電気比抵抗は０．００５Ω・ｃｍ乃至０．０８Ω・ｃｍのものが好ましい。上記範囲から外れる場合、電気的安定性を維持することに適切でない。
【００４８】
また、本発明に使用できる炭素ナノチューブは、粒径が５ｎｍ乃至９０ｎｍのものが好ましい。上記範囲から外れる場合、分散安定性が格段に落ちるためである。
【００４９】
併せて、上記炭素繊維片の長さは５０μｍ乃至１０ｍｍのものが好ましい。上記長さが５０μｍ未満の場合、炭素繊維片によるシリコンゴムの機械的な物性補強効果が表れず、１０ｍｍを超過すれば押出導電糸の長手方向に配向が困難である。したがって、炭素繊維片の長さは上記の範囲でその臨界的な意義を有する。
【００５０】
また、炭素繊維片の添加量はシリコンゴム１００重量部に対して１重量部乃至１０重量部が好ましい。１重量部未満の場合には炭素繊維片から発揮されるシリコンゴムの機械的強度補強効果が表れず、１０重量部を超過する場合、シリコンゴム対比伝導性炭素繊維片の過多によりシリコンゴムがマトリス役割を正しく遂行することができないので、全体的な物性が低下するので、炭素繊維片の含有量は上記の範囲でその臨界的な意義を有する。
【００５１】
カーボンブラックの添加量は上記シリコンゴム１００重量部に対して４乃至１００重量部が適合するが、特に７乃至６０重量部にすることが好ましい。添加量が４重量部未満であれば導電性が低く、１００重量部を超過すれば硬化物の機械的強度が劣化する場合が生じる。
【００５２】
上記カーボンブラックの配合量は、黒鉛粉末、炭素ナノチューブ、炭素繊維片の添加時、その添加量だけ減らす。
【００５３】
次に、上記のように製造された混合物を２段ロールミル、バンバリミキサー（banbury mixer）、ドウミキサー（kneader）などのゴム混練器を用いて均一に混合する。
【００５４】
上記２段ロールミルのロール間隔は２．５ｍｍ乃至２０ｍｍが好ましい。２．５ｍｍ未満の場合、せん断力が高くてカーボンブラックの構造が破られて、むしろ導電性が落ちて、２０ｍｍ超過時、せん断力があまりに弱くて分散が困難である。
【００５５】
本発明の導電性シリコンゴムは、基本的に加熱などにより硬化させることによって、ゴム弾性体になるオルガノポリシロキサンベースポリマーと硬化剤とを含むシリコンゴムに上記伝導性炭素及び必要によって加工助剤などを配合したものである。
【００５６】
図２は本発明に従う押出導電糸が製造される芯糸２１の被覆ダイ（die）の断面図である。上記導電性シリコンゴムを被覆物質として使用する芯糸２１の被覆工程で芯糸２１の被覆用ゴムの押出加工は大別して２ステップに分けられるが、初期押出により形態が揃えられる成形工程と、以後、高温で硬化される硬化工程とに分けられる。
【００５７】
シリコンゴムの物性を決定する硬化工程では、成形条件は特別に限定されないが、１００℃乃至４００℃で５秒乃至１時間の範囲が好ましい。成形後に２次熱処理する場合においては、１５０℃乃至２００℃で１時間乃至３０時間の範囲で加熱することが好ましい。加熱は硬化剤の残留分を揮発させるか、導電性シリコンゴムの物性を向上させるためである。
【００５８】
芯糸２１は押出導電糸２３の中心に位置する繊維であって、芯糸２１はクロスヘッド（crosshead）の案内口（tapered guider）を通じてダイ２２の中心に引出と共に芯糸２１に導電性シリコンゴムが被覆されて押出導電糸２３が製造される。
【００５９】
上記芯糸の材質は特別に限定するものではないが、電気伝導度のないポリエステル糸、ガラス繊維、アラミド繊維、高強度ＰＶＡ繊維などが好ましい。
【００６０】
芯糸の纎度は５００デニール乃至１００００デニールが好ましい。５００デニール未満の場合、発熱体の機械的強度が脆弱で、１００００デニール超過時、発熱体のメッシュ孔が小さくて絶縁コーティング時に目詰まり現象が起こる。
【００６１】
上記押出導電糸２３の導電層の厚さは０．２ｍｍ乃至２ｍｍが好ましい。０．２ｍｍ未満時、導電層が薄くて機械的強度が脆弱で、２ｍｍ超過時、発熱体のメッシュ孔が小さくて絶縁コーティング時に目詰まりが起こる。
【００６２】
特に、本発明によれば、０．２ｍｍ未満の導電層厚さを有する含浸コーティング方法とは異なり、厚い導電層を有するので、導電性がより向上することができ、これは押出方式の長所で、かつ本発明の特徴をなす。
【００６３】
図３は本発明に従う導電性シリコンゴム発熱体の状態図である。上記織物形態は製織機綜こう（製織機ヘドル（ｈｅｄｄｌｅ））の開口運動により経糸である一般繊維糸３１を上下グループに開口させ、開口された経糸の中を緯入運動により緯糸を緯入し、ボディーが開口の内に緯入された緯糸を製織された織物の前まで押し、経糸と緯糸との組織を完成させる緯打運動の連続反復により製織されて織物が形成される。上記織物の経糸は搦組織で形成され、上記織物の両端に多数本の経糸が導電線３３に取替え配列され、上記緯糸は押出導電糸２３で構成されることを特徴とする。
【００６４】
ここで、上記経糸が一般繊維糸３１、緯糸が押出導電糸２３で構成されるが、経糸が押出導電糸２３、緯糸が一般繊維糸３１で構成されることも可能である。
【００６５】
また、上記導電線３３は経糸の少なくとも両端に形成されることができ、両端に形成される場合、両端部の端部領域に複数で形成されることもできる。図４を参考すると、両端部の端部領域に６本ずつの導電線３３が形成されていることが分かる。
【００６６】
織物（textile fabric）は、製織（weaving）または編成（knitting）などにより糸を互いに支持させることによって形成される。即ち、糸が隣り合う糸の上に、そして下に案内される製織及び編成方法により織物が形成される。
【００６７】
織物の一実施形態として、製織は経糸と緯糸とが互いに下上に交叉してある広さの平面体になった布である。織機により織られ、経糸と緯糸との交叉方法によってさまざまな織物組織となる。
【００６８】
製織工程の主運動は、織物によって経糸を２つ層に分離して開口（shed）というトンネル（tunnel）を形成する過程である開口運動（shedding motion）、織物幅によって緯糸を開口された経糸の間に通過させる緯入運動（picking motion）、そして開口を通過した緯糸をボディーで製織された織物の前まで押して経糸と緯糸との組織を完成させる緯打運動（beating motion）で構成される。また、製織を連続的にするには、経糸を傾斜ビームで解いて必要な速度と、適当でかつ一定の張力で製織部分に供給する送出運動（let-off）と、必要な緯糸間隔だけ一定の量の織物を製織部分から取り出して織物をローラーに巻く巻取り運動（take-up）が必要である。
【００６９】
上記織物の両側に多数本の経糸を導電線３３に取替配列することを特徴とする。
【００７０】
上記導電線３３は、押出導電糸２３である緯糸で電源印加用電極線の役割をする。
【００７１】
上記導電線３３の材質は特別に限定されるものではないが、銅線、アルミニウム線、ステンレス鋼線などが好ましい。
【００７２】
上記導電線は、織物の搦組織で形成することが好ましい。
【００７３】
本発明の織物組織は、搦組織（レノ織り）が好ましい。搦組織は経糸が互いに平行でなく、２本の経糸が互いに捩れて８字型を作りながら緯糸を挿入する。したがって、網形態の搦織物が形成される。
【００７４】
特に、導電線が互いに捩れた開口の中で押出導電糸が接触しているので、導電線と押出導電糸との間に接触性を向上させる。
【００７５】
上記経糸は一般繊維であって、材質は限定しないが、特にアラミド繊維、ふっ素繊維、フロン繊維、超高張力ＰＶＡのようなスーパー繊維、またはガラス繊維、ナイロン、ポリエステル繊維などが好ましい。特に、ガラス繊維は、撚糸された糸を多数本に合糸して製造することが好ましい。糸に捩れがあれば、耐屈曲性が良くなるためである。
【００７６】
次に、上記織物は樹脂で絶縁被覆処理される。
【００７７】
上記樹脂の種類は、エポキシ、ポリウレタン、シリコン、ふっ素、ＥＰＤＭ、ポリエステル、瀝青質、オレオレジン、フェノール、アルキド、ＰＶＣ樹脂などが好ましい。特に、シリコンゴム、ＥＰＤＭゴム、またはふっ素ゴムが好ましい。
【００７８】
（実施形態）
（１）導電性シリコンゴム組成物製造
シリコンゴムと上記シリコンゴム１００重量部を基準にカーボンブラック（デンカブラック粒状品）２０重量部、硬化剤４重量部を混合して組成された混合物をゴム混錬機に投入して混錬したものであり、この際、ゴム混錬機の２段ロールミルのロール間隔を３ｍｍ間隔で調整し、混錬時間を５分位にして導電性シリコンゴム組成物を混合製造した。
【００７９】
（２）押出導電糸の製造
芯糸はポリエステル糸１０００デニールにし、上記（１）で組成された組成物を押出機のダイ孔を１ｍｍ直径のものを使用して押出することによって、押出導電糸を製造した。硬化条件は２００℃で６０秒にした。
【００８０】
（３）導電性シリコンゴム発熱体の製造
緯糸は（２）過程で製造された押出導電糸に使用し、経糸はポリエステル５００デニール（纎度）２本を１布目に織造し、上記両側の経糸を０．３２ｍｍ直径の銅線１０本ずつ取替配列し、織物幅は３０ｃｍに製織したものであり、織物密度は１インチ当たり３間に製織した。次に、上記織物の上に電気絶縁を目的として液状シリコンゴムを０．５ｍｍ厚さで被覆させた。押出導電糸と液状シリコンは同一材質であるので、液状シリコンの押出導電糸に対するコーティング性能は非常に優れた。
【００８１】
（４）（３）過程で織造された押出導電糸の導電層厚さは０．５ｍｍ位にした。
上記（１）から（４）までの工程により製造された導電性シリコンゴム発熱体の消費電力は１メートル当たり７０ワット（定格電圧２２０Ｖ）位であった。常温で２２０Ｖ電源印加時、平均約５０．３℃位に上昇した。
【００８２】
（５）（４）過程で製造された発熱体の長さ１ｍで上／中／下に均等分配して温度を測定した結果、上段部で５０．５℃、中間部で５０．９℃、下段部で４９．５℃として表れた。最高値と最低値との偏差は１．４℃で、２．７５の偏差率を表した。
【００８３】
一方、比較例として提示された格子型発熱体の場合、発熱体の長さ１ｍを基準に、上／中／下に均等分配して本発明の一実施形態と同一な方法により温度を測定した結果、上段部では５５．４℃、中間部では５８．１℃、下段部では５３．８℃の温度を各々表して、最高値と最低値との偏差は４．３℃で、７．４％の偏差率を表した。これで、温度の偏差率が従来の格子型発熱体に比べて格段に少ないことが分かった。
【００８４】
格子型構造の発熱体の場合、含浸コーティング時、導電通路の格子点にコーティング物質が凝集される現象が発生し、このような凝集によって熱点が発生し、したがってこのような熱点発生に従って区間別温度偏差が大きく表れることができる。一方、本発明に従う発熱体はこのような格子点にコーティング物質が凝集される余地がないし、シリコンゴムによるコーティング層の厚さが一定であり、局部的熱点発生及びアーク発生の恐れが格段に小さいので、熱偏差の発生頻度も格段に低い。
【００８５】
格子型構造の発熱体と本発明による一方向構造の発熱体とを比較して説明すれば、次の＜表１＞の通りである。
【００８６】
【表１】
2014037666.tif 000003
【００８７】
このように製造される導電性シリコンゴム発熱体は、暖房を必要とする領域であれば広範囲に使用できるが、具体的には、道路、滑走路などの乾燥及び結氷防止のために道路、滑走路などの表皮の下部に埋設されることができ、一方には、作物裁培、育苗用に使用できるところ、作物裁培のための耕作地や農耕地の表面の下部に埋設されるようにしたり、植物工場型または家庭用作物裁培システムの土壌の下部に埋設されるようにすることもできる。このための電気的制御部に対しては通常的な構成であるので、具体的な説明は省略する。
【００８８】
一方、潜水服、救命チョッキ、スキーウェアなど、救助、救難用、レジャー用、応急医療用で使われる衣服にも内蔵されて使用すれば、身体保温を保障し、安全性の面でも優れるということができる。この際、衣服にバッテリーを内蔵し、バッテリーに導電線の正極と負極を連結し、かつ制御部を設けて、バッテリーのオン・オフを制御することによって、衣服に発熱機能を与えることができる。上記衣服は、手袋、履き物、靴下なども含むことができ、広範囲な概念として認識されるべきである。
【００８９】
また、車椅子などの救難、リハビリ用特殊装備にも適用されることができ、遭難者または患者の保温に使用できる。この時にも前述したように、バッテリーを内蔵して発熱体を駆動することができ、電源コードを電源部に連結して駆動することもでき、具体的な構成は通常的な構成であるので、これに対する説明は省略する。
【００９０】
また、工場など、加熱と冷却が反復される施設または、都心、建物など、気候変化の影響を受ける施設物に設置される管路に適用されることができ、発熱体が適用されるマトリスを管路の外部に覆いかぶせて保温することで、管路の凍破、破損などを防止する用途に使用することが可能である。前述したように、このための電気的制御部に対しては通常的構成であるので、具体的な説明は省略する。
【００９１】
要するに、本発明の発熱体は、滑走路用、道路用、救助救難用、レジャー用、暖房用、防寒用、保温用、育苗裁培のための土壌用、管路用等、広範囲な領域に適用できる。
【００９２】
以上、説明したように、本発明の好ましい実施形態に対して詳細に記述されたが、本発明が属する技術分野において通常の知識を有する者であれば、添付した請求範囲に定義された本発明の精神及び範囲を逸脱することなく、本発明をさまざまに変形して実施することができる。したがって、本発明の今後の実施形態の変更は本発明の技術から外れることができない。
【符号の説明】
【００９３】
２１    芯糸（core yarn）
２２    ダイ（die）
２３    押出導電糸
３１    一般繊維糸
３３    導電線
【図１】
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【図２】
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【図３】
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