(57)【要約】導電糸は、複数のステンレス鋼繊維を含んでなる。この導電糸は、少なくとも１本の細長い要素を含み、この細長い要素は、ステンレス鋼繊維よりも低い比電気抵抗を有する金属または金属合金から形成される外面を有する。
2005525480.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ステンレス鋼繊維を含んでなる導電糸において、この導電糸は少なくとも１本の細長い要素を含んでなり、この細長い要素は、前記ステンレス鋼繊維よりも低い比電気抵抗を有する金属または金属合金から形成される外面を有することを特徴とする導電糸。
【請求項２】
前記細長い要素が、前記細長い要素の実質的に全長にわたって、前記ステンレス鋼繊維と接触している請求項１に記載の導電糸。
【請求項３】
前記細長い要素が、前記導電糸の５体積％より大きく、前記導電糸の７５体積％未満を占める請求項１または２に記載の導電糸。
【請求項４】
前記細長い要素が、コア紡績作業、ラップ紡績作業、リング紡績作業、または撚り作業によって、前記導電糸に設けられている請求項１〜３のいずれか１項に記載の導電糸。
【請求項５】
前記金属または金属合金は、Ｃｕ、Ａｌ、Ａｇ、Ａｕ、Ｎｉ、Ｔｉ、Ｗ、Ｚｎ、Ｃｒ、Ｓｎ、Ｐｔ、Ｃｕ合金、Ａｌ合金、Ａｇ合金、Ａｕ合金、Ｎｉ合金、Ｔｉ合金、Ｗ合金、Ｚｎ合金、Ｃｒ合金、Ｓｎ合金、Ｐｔ合金、およびこれらの組合せからなる群から選択される請求項１〜４のいずれか１項に記載の導電糸。
【請求項６】
前記細長い要素が芯をさらに含み、前記芯が前記外層によって包まれ、前記芯がポリマー材料から形成されている請求項１〜５のいずれか１項に記載の導電糸。
【請求項７】
前記細長い要素が芯をさらに含み、前記芯が前記外層によって包まれ、前記芯が、Ｃｕ、Ａｌ、Ａｇ、Ａｕ、Ｎｉ、Ｔｉ、Ｗ、Ｚｎ、Ｃｒ、Ｓｎ、Ｃｕ合金、Ａｌ合金、Ａｇ合金、Ａｕ合金、Ｎｉ合金、Ｔｉ合金、Ｗ合金、Ｚｎ合金、Ｃｒ合金、Ｓｎ合金、およびこれらの組合せからなる群から選択される金属または金属合金から形成されている請求項１〜５のいずれか１項に記載の導電糸。
【請求項８】
前記芯と前記外層が、同一の金属または金属合金から形成されている請求項７に記載の導電糸。
【請求項９】
前記ステンレス鋼繊維が、５０μｍ未満の等価直径であって、０．５μｍより大きい等価直径を有する請求項１〜８のいずれか１項に記載の導電糸。
【請求項１０】
前記細長い要素がワイヤである請求項１〜９のいずれか１項に記載の導電糸。
【請求項１１】
前記細長い要素が１０μｍより大きい等価直径を有する請求項１〜１０のいずれか１項に記載の導電糸。
【請求項１２】
前記ステンレス鋼繊維がステンレス鋼フィラメントである請求項１〜１１のいずれか１項に記載の導電糸。
【請求項１３】
前記ステンレス鋼繊維がステープル繊維である請求項１〜１１のいずれか１項に記載の導電糸。
【請求項１４】
前記導電糸の前記線電気抵抗が３９５Ω／ｍよりも低い請求項１〜１３のいずれか１項に記載の導電糸。
【請求項１５】
加熱可能な布地への請求項１〜１４のいずれか１項に記載の導電糸の使用。
【請求項１６】
加熱可能な車両シートまたはシートカバーを提供するための請求項１〜１４のいずれか１項に記載の導電糸の使用。
【請求項１７】
電流または電気信号を通すための請求項１〜１４のいずれか１項に記載の導電糸の使用。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、金属繊維を含む導電糸に関し、さらに詳細には、電気抵抗を低減させた導電糸に関する。本発明はさらに、このような電気抵抗を低減させた金属繊維を含む導電糸を提供する方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
金属繊維を含むかまたは金属繊維からなる導電糸が当該技術分野において知られている。通常、必ずしも必要ではないが、金属繊維は、集束伸線法による繊維であり、殆どの場合、ステンレス鋼合金からなる。
【０００３】
導電糸は、金属フィラメント（いわゆる、「極めて長い」繊維）を含んでなるか、または通常１から２０ｃｍの長さを有する比較的に短い繊維（いわゆるステープル繊維）を含んでなることが多い。
【０００４】
このような導電糸、特に、ステンレス鋼フィラメントは、衣服または車両シートの加熱システムなどの加熱可能な布地に適用するための電気抵抗として用いられることが現在知られている。
【発明の開示】
【０００５】
本発明に係るステンレス鋼繊維を含む導電糸は、このステンレス鋼繊維に隣接する少なくとも１本の細長い要素をさらに含むものである。この細長い要素は、ステンレス鋼繊維よりも低い比電気抵抗を有する金属または金属合金から形成される外面を有している。
【０００６】
細長い要素は、芯と外面を含んでなる。本発明によれば、その少なくとも外層は、それを形成する金属または金属合金によって、導電性を有する。芯もまた金属または金属合金から形成されてもよいことは明らかである。細長い金属要素が同一材料からなる芯と外層を備えてもよいことは言うまでもない。後者の場合、当業者は、全体が１つの金属または金属合金から形成される細長い要素が、本発明に係る細長い要素として理解されるべきであることを理解する。
【０００７】
細長い要素の全体が１つの金属または金属合金から形成されない場合、外層は種々のプロセスを用いて形成することができる。外層は、浸漬、押し出し、スパッタリング、蒸着、または当該技術分野において知られている他の技術によって、芯に形成されるとよい。
細長い要素はあらゆる種類の半径方向断面を有することができるが、好ましくは、円形または矩形の断面を有する。外層の表面積は、好ましくは、細長い要素の半径方向の断面の表面積の５％より大きい。
このような断面は、好ましくは１０μｍより大きい、最も好ましくは２０μｍより大きい、例えば５０μｍより大きい、さらに１００μｍより大きい等価直径を有する。等価直径とは、細長い要素の断面と同一の表面積を有する仮想円の直径として理解されるべきである。
細長い要素の外層は、好ましくは、Ｃｕ、Ａｌ、Ａｇ、Ａｕ、Ｎｉ、Ｔｉ、Ｗ、Ｚｎ、Ｃｒ、Ｓｎ、Ｐｔ、Ｃｕ合金、Ａｌ合金、Ａｇ合金、Ａｕ合金、Ｎｉ合金、Ｔｉ合金、Ｗ合金、Ｚｎ合金、Ｃｒ合金、Ｓｎ合金、Ｐｔ合金、またはこれらの組合せから形成される。しかし、最も好ましくは、Ｃｕが用いられる。
【０００８】
細長い要素の芯は、ポリマー材料か、またはＣｕ、Ａｌ、Ａｇ、Ａｕ、Ｎｉ、Ｔｉ、Ｗ、Ｚｎ、Ｃｒ、Ｓｎ、Ｃｕ合金、Ａｌ合金、Ａｇ合金、Ａｕ合金、Ｎｉ合金、Ｔｉ合金、Ｗ合金、Ｚｎ合金、Ｃｒ合金、Ｓｎ合金、Ｐｔ合金、もしくはこれらの組合せから形成されるとよい。芯がポリマー材料からなる場合、好ましくは、１００℃よりも高い温度に耐える熱可塑性ポリマーが用いられる。しかし、最も好ましくは、芯はＣｕ、Ａｌ、Ａｇ、Ａｕ、Ｎｉ、Ｔｉ、Ｗ、Ｚｎ、Ｃｒ、Ｓｎ、Ｐｔ、Ｃｕ合金、Ａｌ合金、Ａｇ合金、Ａｕ合金、Ｎｉ合金、Ｔｉ合金、Ｗ合金、Ｚｎ合金、Ｃｒ合金、Ｓｎ合金、Ｐｔ合金、またはこれらの組合せから形成される。さらに好ましくは、芯は外層と同一の材料からなる。当業者は、細長い要素が全体的に１つの金属または金属合金から形成されてもよいことを理解する。金属外層の比電気抵抗は、好ましくは１５から５００Ω・ｍｍ2／ｋｍの範囲内、最も好ましくは１５から９０Ω・ｍｍ2／ｋｍの範囲内である。
【０００９】
本発明に係る導電糸は、複数のステンレス鋼繊維を含んでなる。これらの繊維は導電糸内に、フィラメント（いわゆる「極めて長い」繊維）として存在するかまたは通常１から２０ｃｍの長さを有する比較的に短い繊維（いわゆるステープル繊維）として存在する。
【００１０】
ステンレス鋼繊維を形成するステンレス鋼合金は、好ましくは、ＡＩＳＩ３０２、３０４、３１６、または３１６ＬなどのＡＩＳＩ３００シリーズ合金、またはＡＩＳＩ４３０などのＡＩＳＩ４００シリーズ合金である。ステンレス鋼繊維は、好ましくは５０μｍ未満で０．５μｍより大きい等価直径、最も好ましくは１μｍから３５μｍの範囲内の等価直径を有している。繊維の等価直径とは、その繊維の断面と同一の表面積を有する仮想円の直径として理解されるべきである。比電気抵抗は、好ましくは５００から９００Ω・ｍｍ2／ｋｍの範囲内にある。
【００１１】
ステンレス鋼繊維（フィラメントまたはステープル繊維）と細長い要素の両方は、コア紡績技術、ラップ紡績技術、ドレフ（ｄｒｅｆ）紡績技術、複合紡績技術、またはリング紡績技術などの種々の紡績技術を用いることによって、本発明に係る導電糸にすることができる。また、細長い要素とステンレス鋼糸は、１本以上の細長い要素と１本以上のステンレス鋼糸を適切な撚り技術を用いて撚ることによって、本発明に係る導電糸にすることができる。
【００１２】
細長い要素とステンレス鋼繊維は互いに密に接触させることが重要である。好ましくは、細長い要素は、その細長い要素の実質的に全長にわたって、ステンレス鋼繊維と接触する。本発明に係る導電糸の実質的に各半径方向断面に対して、細長い要素と少なくとも１本のステンレス鋼繊維との間に１つの接点が存在すべきである。
【００１３】
好ましくは、糸内の細長い要素の寸法および本数ならびにステンレス鋼繊維の本数は、細長い要素が導電糸の５体積％よりも大きくて７５体積％よりも小さくなるように、選択される。
【００１４】
細長い要素は、本発明に係る導電糸の外面に存在してもよいし、本発明の導電糸の容積内部、例えば、導電糸の芯の近くに配置されてもよい。
【００１５】
本発明に係る導電糸は、好ましくは３９５Ω／ｍより小さく、さらに好ましくは１００Ω／ｍより小さく、さらに７１Ω／ｍより小さい線電気抵抗を有している。しかし、線電気抵抗は、好ましくは０．１Ω／ｍより大きく、さらに好ましくは０．２Ω／ｍより大きく、例えば、０．５Ω／ｍ、２Ω／ｍ、７Ω／ｍ、１４Ω／ｍ、または３０Ω／ｍである。
【００１６】
このような導電糸は、好ましくは、加熱可能な布地、衣服、または毛布などの布地用途に適用されるか、または加熱可能な車両シートおよびシートカバーを提供するために適用される。また、導電糸は、電流および／または電気信号を、例えば布織または編布内などに通すためにも用いることができる。
【００１７】
以下、添付の図面を参照して、本発明をさらに詳細に説明する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
本発明に係る導電糸の側面図が図１に概略的に示されている。導電糸１１は、ステンレス鋼繊維１３からなる２本の単層の糸１２ａ、１２ｂおよび１２ｃを含んでなり、これらの単層糸が互いに撚られて、２層の糸が提供される。
【００１９】
このような導電糸のＡ−Ａ’線による半径方向の断面図が図２に概略的に示されている。
【００２０】
導電糸は、芯１５と外層１６とを有する細長い要素１４を含んでいる。芯１５は、外層１６を構成するＣｕ皮膜によって被覆されたポリエステル製の矩形テープから形成されている。
【００２１】
あるいは、図３に示すように、例えば、金属外層１８を構成するＡｇ皮膜によって被覆されたポリアミド芯１７を用いることによって、円形断面を有する細長い要素１４を形成することができる。
【００２２】
しかし、好ましくは、図４に示すように、芯と外層の両方が金属合金、ここでは銅からなる銅ワイヤ１９が細長い要素として用いられる。
【００２３】
一例として、３層の導電糸は、３本の単層の糸を含んでなる。各単層糸は、ＡＩＳＩ３１６Ｌ合金からなる１２μｍの等価直径を有する２７５本のフィラメントを含んでなり、Ｚ方向においてｍ当り１００回撚られている。これらの３本の単層糸が１４８μｍの直径のＣｕフィラメントと一緒に撚られている。
【００２４】
そのようにして得られた導電糸は、１．２Ω／ｍの線電気抵抗を有している。ステンレス鋼ＡＩＳＩ３１６Ｌからなる繊維は９８３Ω・ｍｍ2／ｋｍの比電気抵抗を有し、Ｃｕ外層（および芯）は１７Ω・ｍｍ2／ｋｍの比電気抵抗を有している。
【００２５】
本発明に係る導電糸の長さ全体にわたって、ステンレス鋼フィラメントは導電糸の８４．６体積％を占め、Ｃｕフィラメントは導電糸の１５．４体積％を占めている。
【００２６】
得られた糸は、加熱可能な布地として用いられる織布または編布内の加熱素子として用いることができ、例えば、自動車シートまたはこのようなシートを覆うための布地を加熱することができる。
【００２７】
代替的な実施形態として、図５に示すように、図４の実施形態と同じ銅ワイヤである細長い要素５１を、３本の単層糸５２を含む多層の導電糸の芯の近くに配置することができる。ここで、各単層糸５２は、ＡＩＳＩ３１６Ｌからなる１２μｍの等価直径を有する２７５本のフィラメント５３を含んでなる。この実施形態における電気抵抗は、図４の実施形態の抵抗と同程度である。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１】本発明に係る導電糸の一実施形態の側面を示す模式図である。
【図２】図１のＡ−Ａ’線による半径方向断面を示す模式図である。
【図３】本発明に係る導電糸の別の実施形態の半径方向断面を示す模式図である。
【図４】本発明に係る導電糸のまた別の実施形態の半径方向断面を示す模式図である。
【図５】本発明に係る導電糸の更に別の実施形態の半径方向断面を示す模式図である。
【図１】
2005525480.tif 000003
【図２】
2005525480.tif 000004
【図３】
2005525480.tif 000005
【図４】
2005525480.tif 000006
【図５】
2005525480.tif 000007
【国際調査報告】
2005525480.tif 000008
2005525480.tif 000009
2005525480.tif 000010