JP2017147085A - Planar heating element and method of manufacturing the same - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、布帛の一方の面に、めっきにより形成された2以上のパターン状電極を有し、2以上のパターン状電極を跨いで形成された発熱膜を有する面状発熱体とその製造方法に関する。詳しくは、通気性を有し、十分な柔軟性を備えた面状発熱体およびその製造方法に関する。 The present invention relates to a planar heating element having two or more patterned electrodes formed by plating on one surface of a fabric, and a heating film formed straddling the two or more patterned electrodes, and a method for manufacturing the same. About. Specifically, the present invention relates to a planar heating element having air permeability and sufficient flexibility and a method for manufacturing the same.
従来、可撓性を有する面状発熱体としては、高分子フィルム上に金属電極(陰極、陽極)と、この陰極と陽極間にカーボン粒子などを含有した比較的高い電気抵抗を有する樹脂被膜とが形成された発熱体が用いられてきた。しかしながら、衣服や椅子、乗り物のシートなど、人体に接触するような箇所で従来の面状発熱体を使用した場合、基材に高分子フィルムを用いているために、蒸れや硬さが問題となる。 Conventionally, as a planar heating element having flexibility, a metal film (cathode, anode) on a polymer film, and a resin film having a relatively high electrical resistance containing carbon particles or the like between the cathode and anode, A heating element in which is formed has been used. However, when a conventional sheet heating element is used in a place where it comes into contact with the human body, such as clothes, chairs, and vehicle seats, the use of a polymer film as the substrate causes problems such as stuffiness and hardness. Become.
面状発熱体の蒸れや硬さの問題を解消する方法として、基材に布帛を用いることが提案されている。例えば、特許文献1には、基材の表面にインキ状態の導電性材料および抵抗体材料を印刷・乾燥することで電極部・発熱部を形成してなる面状発熱体が開示されている。特許文献2には、導電性繊維を含む繊維構造体で形成された発熱部と、発熱部に通電するための電極部として導電剤とバインダー成分を含む、面状発熱体が提案されている。また、特許文献3には、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、電極として金属線が縫い込まれており、この導電性シートおよび電極が絶縁性シートで挟持された面状発熱体が開示されている。 As a method for solving the problem of stuffiness and hardness of the planar heating element, it has been proposed to use a fabric for the base material. For example, Patent Document 1 discloses a planar heating element in which an electrode part and a heating part are formed by printing and drying an ink conductive material and a resistor material on the surface of a substrate. Patent Document 2 proposes a planar heating element including a heat generating part formed of a fiber structure including conductive fibers and a conductive agent and a binder component as an electrode part for energizing the heat generating part. Further, in Patent Document 3, a metal wire is sewn as an electrode in a conductive sheet in which a resin containing conductive powder is carried on a nonwoven fabric, and the conductive sheet and the electrode are sandwiched between insulating sheets. An open sheet heating element is disclosed.
しかしながら、インキ状態の導電性材料および抵抗体材料を印刷・乾燥する手法では導電性が不十分となる場合があり、導電性を上げるために印刷するインキの量を増やす必要から布帛が硬く重く厚くなる傾向がある。その結果、布帛の柔軟性に追従できずに割れを生じるおそれもあった。加えてインキが塗布された部分においては、布帛が有する通気性を著しく低下させることとなる。一方、導電性を有する繊維や金属線を用いて織編したり縫い込んだりする手法では、パターン形状の自由度が低いという問題がある。 However, the method of printing and drying the conductive material and resistor material in the ink state may result in insufficient conductivity, and the fabric is hard, heavy and thick because it is necessary to increase the amount of ink to be printed in order to increase the conductivity. Tend to be. As a result, there was a risk that the fabric could not follow the flexibility and cracked. In addition, in the portion where the ink is applied, the air permeability of the fabric is significantly reduced. On the other hand, there is a problem that the degree of freedom of the pattern shape is low in the method of knitting or sewing using conductive fibers or metal wires.
本発明は、布帛本来の通気性を損なうことなく十分な柔軟性を備え、電極部および発熱部のパターン形状を自由度高く設計することが可能な、面状発熱体およびその製造方法を提供することを課題とする。 The present invention provides a planar heating element and a method for manufacturing the same that have sufficient flexibility without impairing the inherent breathability of the fabric and that can be designed with a high degree of freedom in the pattern shape of the electrode part and the heating part. This is the issue.
本発明者らは、鋭意検討した結果、布帛上に、めっきにより形成されたパターン状電極を有し、かつ前記パターン状電極間を接続するように発熱膜を形成した面状発熱体が、上記課題を解決しうることを見いだし、本発明を完成するに至った。 As a result of intensive studies, the present inventors have found that a planar heating element having a patterned electrode formed by plating on a fabric and having a heating film formed so as to connect the patterned electrodes is It has been found that the problems can be solved, and the present invention has been completed.
すなわち、本発明は、布帛の一方の面に、膜厚0.1〜10μmの金属被膜からなる独立した2以上のパターン状電極と、前記2以上のパターン状電極間を接続する発熱膜とを有し、平均通気性が3〜50cm3/(cm2・s)である、面状発熱体である。 That is, according to the present invention, two or more independent patterned electrodes made of a metal film having a thickness of 0.1 to 10 μm and a heat generating film connecting the two or more patterned electrodes are formed on one surface of the fabric. It is a planar heating element having an average air permeability of 3 to 50 cm 3 / (cm 2 · s).
前記発熱膜が、導電性微粒子と樹脂成分とから形成されていることが好ましい。前記パターン状電極および発熱膜が形成された部分を被覆する保護膜を有していてもよい。 The heat generating film is preferably formed of conductive fine particles and a resin component. You may have the protective film which coat | covers the part in which the said pattern electrode and the heat generating film were formed.
また、本発明は、布帛の一方の面に、無電解めっき触媒を含有するインクを用いて独立した2以上のパターン形状に印刷をする工程と、前記無電解めっき触媒を活性化した後無電解めっき処理を行なって前記パターン形状部分に膜厚0.1〜10μmの金属被膜を形成することで独立した2以上のパターン状電極を形成する工程と、前記2以上のパターン状電極間を接続するように導電性微粒子を含有するインクにより印刷して発熱膜を形成する工程と、を含み、前記発熱膜を形成した後の平均通気性が3〜50cm3/(cm2・s)であることを特徴とする、面状発熱体の製造方法である。 The present invention also includes a step of printing on one surface of the fabric in two or more independent pattern shapes using an ink containing an electroless plating catalyst, and electroless after activating the electroless plating catalyst. A step of forming two or more independent patterned electrodes by performing a plating treatment to form a metal film having a film thickness of 0.1 to 10 μm on the patterned portion and connecting the two or more patterned electrodes. And forming a heat generating film by printing with ink containing conductive fine particles, and the average air permeability after forming the heat generating film is 3 to 50 cm 3 / (cm 2 · s) This is a method for producing a planar heating element.
更に、前記パターン状電極と発熱膜とが形成された部分を被覆するように保護膜を形成する工程を含んでいてもよい。 Furthermore, a step of forming a protective film so as to cover a portion where the patterned electrode and the heat generating film are formed may be included.
本発明の面状発熱体は、前記パターン状電極および発熱膜を有しているにもかかわらず、布帛が持つ通気性を保持している。本発明の面状発熱体においては、前記パターン状電極が膜厚0.1〜10μmの金属被膜からなり、布帛の内部空隙を保持したまま形成されているため、布帛本来の通気性を損なうことなく十分な導電性を備え、曲げ等の形状変化に対する追従性、柔軟性等に優れたものである。 The planar heating element of the present invention retains the air permeability of the fabric despite having the patterned electrode and the heating film. In the planar heating element of the present invention, the patterned electrode is made of a metal film having a film thickness of 0.1 to 10 μm and is formed while retaining the internal voids of the fabric. It has sufficient conductivity and is excellent in followability to a shape change such as bending and flexibility.
本発明の面状発熱体は、繊維からなる布帛を基材としている。布帛を構成する繊維の種類としては合成繊維(ポリアミド、ポリエステル、ポリウレタン、ポリアクリルなど)、半合成繊維(アセテート、トリアセテートなど)、再生繊維(レーヨン、キュプラなど)、天然繊維(綿、麻、羊毛、絹など)など特に限定されないが、強度や耐薬品性などの観点から合成繊維が好ましい。特に好ましい合成繊維としてはポリアミド、ポリエステルなどが挙げられる。 The planar heating element of the present invention uses a fabric made of fibers as a base material. The types of fibers that make up the fabric include synthetic fibers (polyamide, polyester, polyurethane, polyacryl, etc.), semi-synthetic fibers (acetate, triacetate, etc.), recycled fibers (rayon, cupra, etc.), natural fibers (cotton, hemp, wool) Synthetic fibers are preferred from the viewpoints of strength and chemical resistance. Particularly preferred synthetic fibers include polyamide and polyester.
本発明に用いられる繊維の形態としては、モノフィラメント糸、マルチフィラメント糸、紡績糸、カバーリング糸などであってもよい。糸条の太さは特に限定されないが、モノフィラメントの場合、好ましくは10〜70dtexであり、マルチフィラメントの場合、好ましくは10〜170dtexである。 The form of the fiber used in the present invention may be a monofilament yarn, a multifilament yarn, a spun yarn, a covering yarn, or the like. The thickness of the yarn is not particularly limited, but is preferably 10 to 70 dtex in the case of a monofilament, and preferably 10 to 170 dtex in the case of a multifilament.
布帛の具体例としては、織物、編物、不織布などの繊維布帛を挙げることができ、その組織や構成繊維に特に制限はない。 Specific examples of the fabric include fiber fabrics such as woven fabrics, knitted fabrics, and non-woven fabrics, and there is no particular limitation on the structure and constituent fibers.
布帛には、必要に応じて染色、帯電防止加工、難燃加工、カレンダー加工などが施されていてもよい。基材としての布帛自身の通気性としては3〜100cm3/(cm2・s)程度であることが好ましい。 The fabric may be subjected to dyeing, antistatic processing, flame retardant processing, calendar processing, and the like as necessary. The breathability of the fabric itself as the base material is preferably about 3 to 100 cm 3 / (cm 2 · s).
本発明で布帛上に形成されるパターン状電極は、膜厚が0.1〜10μmの金属被膜からなるものである。膜厚が0.1〜10μmであると、布帛自身の有する通気性を消失させることなくパターン状電極を形成することができる。また、膜厚がこの範囲内であれば電極として機能するための十分に低い抵抗値とすることができる。 The patterned electrode formed on the fabric in the present invention is made of a metal film having a thickness of 0.1 to 10 μm. When the film thickness is 0.1 to 10 μm, the patterned electrode can be formed without losing the air permeability of the fabric itself. Further, if the film thickness is within this range, a sufficiently low resistance value for functioning as an electrode can be obtained.
パターン状電極は各々陰極、陽極となる少なくとも2以上の電極が必要である。2以上のパターン状電極は各々独立して形成されており、短絡することがない。パターン状電極は、布帛の表面のみならず、布帛の厚さ方向において内部にまで形成されていることが望ましい。ただし、この場合であっても布帛の有する空隙を完全に塞いでいないことが肝要である。布帛の厚さ方向において内部にまで形成されるパターン状電極の形成範囲としては、布帛の厚さに対して10〜80%であることが好ましい。 The patterned electrode needs at least two or more electrodes to be a cathode and an anode, respectively. Two or more patterned electrodes are formed independently and do not short-circuit. It is desirable that the patterned electrode is formed not only on the surface of the fabric but also on the inside in the thickness direction of the fabric. However, even in this case, it is important that the voids of the fabric are not completely blocked. The formation range of the patterned electrode formed up to the inside in the thickness direction of the fabric is preferably 10 to 80% with respect to the thickness of the fabric.
パターン状電極のパターン形状としては特に限定されない。自由なパターン形状の電極を形成するためには、後述する面状発熱体の製造方法に記載するように、無電解めっき触媒を含むインクを用いた印刷と、これに続く無電解めっき法による方法が最適である。 The pattern shape of the pattern electrode is not particularly limited. In order to form an electrode having a free pattern shape, as described in the method for producing a planar heating element described later, printing using an ink containing an electroless plating catalyst, followed by a method by an electroless plating method Is the best.
パターン状電極を構成する金属としては、銅、ニッケル、スズ、および銀からなる群から選択される少なくとも1種の金属またはこれらの合金(たとえば銅とスズの合金など)が挙げられる。好ましくは銅およびニッケルであり、特に好ましくは銅である。 Examples of the metal constituting the patterned electrode include at least one metal selected from the group consisting of copper, nickel, tin, and silver, or an alloy thereof (for example, an alloy of copper and tin). Copper and nickel are preferable, and copper is particularly preferable.
本発明の面状発熱体における発熱膜は、導電性微粒子が樹脂成分中に分散されたものであることが好ましい。導電性微粒子としてはカーボンブラック、グラファイト、金属粒子などが挙げられるが、耐久性や耐腐食性に優れる点からカーボンブラックが特に好ましい。カーボンブラックの導電性微粒子の粒径は10〜300nmであることが好ましく、30〜150nmであることがより好ましい。導電性微粒子の形状としてはフレーク状、粒子状、繊維状などが挙げられる。布帛およびパターン状電極の繊維構造体の繊維間空隙に入り込み、布帛との密着性および電極との接触を向上させるという観点から粒子状であることが好ましい。 The heating film in the planar heating element of the present invention is preferably one in which conductive fine particles are dispersed in a resin component. Examples of the conductive fine particles include carbon black, graphite, and metal particles. Carbon black is particularly preferable from the viewpoint of excellent durability and corrosion resistance. The particle size of the conductive fine particles of carbon black is preferably 10 to 300 nm, and more preferably 30 to 150 nm. Examples of the shape of the conductive fine particles include flakes, particles, and fibers. From the viewpoint of entering into the inter-fiber gaps of the fabric structure of the fabric and the patterned electrode, and improving the adhesion to the fabric and the contact with the electrode, it is preferably particulate.
発熱膜を構成する樹脂成分としてはアクリル樹脂、メラミン樹脂、エポキシ樹脂、ウレタン樹脂、ポリエステル樹脂、ポリウレタン樹脂、ポリアミン樹脂、エチレン−酢酸ビニル共重合体、エチレン−アクリル酸エチル共重合体などが挙げられる。これらのうちで特に好ましいものは、ポリウレタン樹脂、エポキシ樹脂、エチレン−酢酸ビニル共重合体である。 Examples of the resin component constituting the heat generating film include acrylic resin, melamine resin, epoxy resin, urethane resin, polyester resin, polyurethane resin, polyamine resin, ethylene-vinyl acetate copolymer, ethylene-ethyl acrylate copolymer, and the like. . Of these, polyurethane resin, epoxy resin, and ethylene-vinyl acetate copolymer are particularly preferable.
発熱膜における導電性微粒子の含有量としては、発熱膜の質量に対して70〜95質量%であることが好ましい。導電性微粒子の含有量が70〜95質量%の範囲であれば、面状発熱体の柔軟性と効率の高い発熱性能との両立が可能となる。 As content of the electroconductive fine particles in a heat generating film, it is preferable that it is 70-95 mass% with respect to the mass of a heat generating film. When the content of the conductive fine particles is in the range of 70 to 95% by mass, both the flexibility of the planar heating element and the highly efficient heat generation performance can be achieved.
発熱膜の厚さは1〜50μmであることが好ましい。発熱膜の厚さが1〜50μmであれば、面状発熱体の柔軟性と効率の高い発熱性能との両立が可能となる。 The thickness of the heat generating film is preferably 1 to 50 μm. When the thickness of the heat generating film is 1 to 50 μm, it is possible to achieve both the flexibility of the planar heat generating element and the highly efficient heat generating performance.
本発明の面状発熱体は、その平均通気性が3〜50cm3/(cm2・s)である。面状発熱体全面における通気性の平均値を平均通気性とする。パターン状電極や発熱膜は任意の形状で配置されており、測定する箇所によって通気性に差異が生じる。その要因はパターン状電極や発熱膜が布帛上に占める面積比率である。したがって、面状発熱体の総面積に占める電極と発熱膜との面積比率(%)と、布帛そのものの通気性とから以下の計算式にて平均通気性が算出される。 The planar heating element of the present invention has an average air permeability of 3 to 50 cm 3 / (cm 2 · s). The average value of the air permeability over the entire surface heating element is defined as the average air permeability. The pattern electrode and the heat generating film are arranged in an arbitrary shape, and the air permeability varies depending on the location to be measured. The factor is the area ratio of the patterned electrode and the heat generating film on the fabric. Therefore, the average air permeability is calculated by the following calculation formula from the area ratio (%) between the electrode and the heat generating film in the total area of the sheet heating element and the air permeability of the fabric itself.
発熱膜は、2以上のパターン状電極間を接続するという要件を満たす限り、自由な形状とすることができる。用途や要求性能に応じて、発熱膜の形状や大きさを工夫し、面状発熱体全体としての平均通気性を確保することが必要である。その際、布帛そのものの通気性も考慮して面状発熱体を設計することが望ましい。 The heat generating film can have any shape as long as it satisfies the requirement of connecting two or more patterned electrodes. It is necessary to devise the shape and size of the heat generating film according to the application and required performance, and to ensure the average air permeability as the entire sheet heating element. At that time, it is desirable to design the planar heating element in consideration of the air permeability of the fabric itself.
本発明の面状発熱体においては、前記2以上のパターン状電極と面状発熱体とが、樹脂組成物からなる保護膜によって被覆されていてもよい。前記保護膜は、前記2以上のパターン状電極と面状発熱体とが形成された部分のみを被覆していることが好ましい。換言すれば、パターン状電極と面状発熱体とが形成されていない部分、すなわち基材としての布帛が露出している部分については保護膜で被覆されていないことが好ましい。このような構成とすれば、布帛の有する通気性を最大限保持することができる。 In the planar heating element of the present invention, the two or more patterned electrodes and the planar heating element may be covered with a protective film made of a resin composition. The protective film preferably covers only a portion where the two or more patterned electrodes and the planar heating element are formed. In other words, it is preferable that the portion where the patterned electrode and the planar heating element are not formed, that is, the portion where the fabric as the substrate is exposed is not covered with the protective film. With such a configuration, the air permeability of the fabric can be maintained to the maximum.
保護膜を構成する樹脂組成物としては、ポリウレタン樹脂、シリコーン樹脂、アクリル樹脂などを主成分としたものが挙げられる。特に柔軟性が高い点から、ポリウレタン樹脂、シリコーン樹脂が好ましい。保護膜の厚さは7〜30μmであることが好ましい。保護膜の厚さが7〜30μmであれば、面状発熱体の柔軟性と絶縁性、耐水性が満足される。保護膜を構成する樹脂組成物は、上記主成分の他に必要に応じて各種添加剤を含有していてもよい。添加剤としては例えば、撥水剤、防炎剤、可塑剤、防黴剤、防臭剤、抗菌剤などが挙げられる。 Examples of the resin composition constituting the protective film include those mainly composed of polyurethane resin, silicone resin, acrylic resin and the like. In particular, polyurethane resin and silicone resin are preferable from the viewpoint of high flexibility. The thickness of the protective film is preferably 7 to 30 μm. If the thickness of the protective film is 7 to 30 μm, the flexibility, insulation and water resistance of the planar heating element are satisfied. The resin composition constituting the protective film may contain various additives as necessary in addition to the main component. Examples of additives include water repellents, flame retardants, plasticizers, antifungal agents, deodorants, and antibacterial agents.
次に、本発明の面状発熱体の製造方法について説明をする。本発明の面状発熱体の製造方法においては、第一の工程として、布帛の一方の面に無電解めっき触媒を含有するインクを用いて独立した2以上のパターン形状に印刷をする工程を含む。 Next, the manufacturing method of the planar heating element of this invention is demonstrated. In the manufacturing method of the planar heating element of the present invention, the first step includes a step of printing in two or more independent pattern shapes using an ink containing an electroless plating catalyst on one side of the fabric. .
無電解めっき触媒を含有するインクとしては、還元して無電解めっき触媒活性を有する金属となりうる金属イオンを含む溶液が挙げられる。無電解めっき触媒活性を有する金属としては銅、ニッケル、銀、スズ、ロジウム、パラジウム、金、白金を例示することができるが、めっき触媒活性が高いパラジウムを用いることが好ましい。かかる金属イオンとしてパラジウムイオンを生成する化合物の例としては、塩化パラジウム、臭化パラジウム、酢酸パラジウム、硫酸パラジウム、硝酸パラジウム、パラジウムアセチルアセトナート、酸化パラジウムが挙げられる。中でも一般的触媒として広く用いられている塩化パラジウムは入手が比較的容易であるため好適に用いられる。 Examples of the ink containing an electroless plating catalyst include a solution containing a metal ion that can be reduced to become a metal having electroless plating catalytic activity. Examples of the metal having electroless plating catalytic activity include copper, nickel, silver, tin, rhodium, palladium, gold and platinum, but it is preferable to use palladium having a high plating catalytic activity. Examples of the compound that generates palladium ions as the metal ions include palladium chloride, palladium bromide, palladium acetate, palladium sulfate, palladium nitrate, palladium acetylacetonate, and palladium oxide. Among these, palladium chloride, which is widely used as a general catalyst, is preferably used because it is relatively easy to obtain.
無電解めっき触媒を含有するインクは、前記金属イオン以外に少なくとも多官能化合物と溶剤とを含む。多官能化合物は金属イオンと繊維との密着性を上げる目的で配合され、金属イオンを吸着させる官能基と繊維へ吸着する官能基を含む2以上の官能基から成る化合物である。金属イオンを吸着させる官能基としては、アミノ基、カルボキシル基などが挙げられ、繊維へ吸着する官能基としては、アミノ基、カルボキシル基、ヒドロキシル基などが挙げられる。多官能化合物としては、例えばアミノ基とカルボキシル基とを有する化合物として、グルタミン酸、グリシン、アルギニンなどのアミノ酸類が挙げられる。アミノ基を2以上有する化合物として、エチレンジアミン、プロピレンジアミンなどのジアミン類が挙げられる。アミノ基とヒドロキシル基を有する化合物として、2−アミノエタノール、1−アミノ−2−プロパノールなどのアミノアルコール類が挙げられる。溶剤としては水、アルコールなどが挙げられる。この他に印刷の種類に応じて、増粘成分、顔料や無機微粒子(フィラー)、レベリング剤、分散安定性剤、消泡剤などを適宜含んでも良い。 The ink containing an electroless plating catalyst contains at least a polyfunctional compound and a solvent in addition to the metal ions. The polyfunctional compound is compounded for the purpose of improving the adhesion between metal ions and fibers, and is a compound composed of two or more functional groups including a functional group that adsorbs metal ions and a functional group that adsorbs to fibers. Examples of functional groups that adsorb metal ions include amino groups and carboxyl groups, and examples of functional groups that adsorb to fibers include amino groups, carboxyl groups, and hydroxyl groups. Examples of the polyfunctional compound include amino acids such as glutamic acid, glycine, and arginine as compounds having an amino group and a carboxyl group. Examples of the compound having two or more amino groups include diamines such as ethylenediamine and propylenediamine. Examples of the compound having an amino group and a hydroxyl group include amino alcohols such as 2-aminoethanol and 1-amino-2-propanol. Examples of the solvent include water and alcohol. In addition, a thickening component, a pigment, inorganic fine particles (filler), a leveling agent, a dispersion stabilizer, an antifoaming agent, and the like may be appropriately included depending on the type of printing.
上記の無電解めっき触媒を含有するインクを用いて、布帛の一方の面に独立した2以上のパターン形状を印刷する方法としてはインクジェット印刷、スクリーン印刷、グラビア印刷、ディスペンスなどが挙げられる。中でも金属イオン以外の固形分を多く含まず、金属イオンのめっき触媒活性を十分に発現できることからインクジェット印刷が好ましい。印刷が行われた後、適宜乾燥処理を実施することが好ましい。乾燥条件としては、例えば温度60〜120℃、時間1〜10分間である。 Examples of the method of printing two or more independent pattern shapes on one surface of the fabric using the ink containing the electroless plating catalyst include ink jet printing, screen printing, gravure printing, dispensing, and the like. Of these, inkjet printing is preferred because it does not contain a large amount of solids other than metal ions and can sufficiently exhibit the catalytic activity of metal ions. It is preferable to appropriately perform a drying process after printing. As drying conditions, for example, the temperature is 60 to 120 ° C., and the time is 1 to 10 minutes.
インクジェット印刷を採用する場合、インクの粘度は1mPa・s〜20mPa・sであることが好ましい。インクの粘度がこの範囲内であれば、インクの滲みを最小限に抑え、十分量のめっき触媒を付与することができるという効果が得られる。 When employing ink jet printing, the viscosity of the ink is preferably 1 mPa · s to 20 mPa · s. If the viscosity of the ink is within this range, the effect that ink bleeding can be minimized and a sufficient amount of the plating catalyst can be applied can be obtained.
上記工程で形成される2以上のパターン形状は、後述する工程で形成される2以上のパターン状電極となり、少なくとも陰極と陽極とに対応する。 The two or more pattern shapes formed in the above process become two or more pattern electrodes formed in the process described later, and correspond to at least the cathode and the anode.
本発明の面状発熱体の製造方法は、次の工程として、無電解めっき触媒を活性化した後無電解めっき処理を行なって前記パターン形状部分に膜厚0.1〜10μmの金属被膜を形成することで独立した2以上のパターン状電極を形成する工程を含む。 In the manufacturing method of the planar heating element of the present invention, as the next step, the electroless plating catalyst is activated and then electroless plating treatment is performed to form a metal film having a film thickness of 0.1 to 10 μm on the pattern shape portion. This includes a step of forming two or more independent patterned electrodes.
布帛表面にパターン状に印刷されたインクに含有される無電解めっき触媒を活性化する処理としては、還元剤を用いた還元処理が適用される。還元剤としては、ジメチルアミンボラン、次亜リン酸ナトリウム、ヒドラジン、ジエチルアミン、アスコルビン酸、ホウフッ化水素酸(テトラフルオロホウ酸)等が挙げられる。これらの還元剤を水に溶解した還元処理液に布帛を浸漬し、布帛の表面に印刷されたインクに含有される無電解めっき触媒と還元剤とを接触させることで還元処理が行われる。 As a process for activating the electroless plating catalyst contained in the ink printed in a pattern on the fabric surface, a reduction process using a reducing agent is applied. Examples of the reducing agent include dimethylamine borane, sodium hypophosphite, hydrazine, diethylamine, ascorbic acid, borohydrofluoric acid (tetrafluoroboric acid), and the like. The reduction treatment is performed by immersing the fabric in a reduction treatment solution in which these reducing agents are dissolved in water, and bringing the electroless plating catalyst contained in the ink printed on the surface of the fabric into contact with the reducing agent.
還元処理液には還元剤の他に、pH調整剤、pH緩衝剤などが含まれていてもよい。 In addition to the reducing agent, the reducing treatment liquid may contain a pH adjusting agent, a pH buffering agent, and the like.
還元処理の時間は、10〜300秒、好ましくは30〜180秒である。還元処理液の温度は20〜60℃であることが好ましく、30〜50℃であることがより好ましい。還元処理液に接触させた後、布帛を水洗し、非特異的に付着した還元剤を除去する。還元処理の後、必要に応じて洗浄、乾燥をすることにより、布帛上に印刷された無電解めっき触媒の活性化が達成される。 The time for the reduction treatment is 10 to 300 seconds, preferably 30 to 180 seconds. The temperature of the reduction treatment liquid is preferably 20 to 60 ° C, and more preferably 30 to 50 ° C. After contact with the reducing treatment solution, the fabric is washed with water to remove the non-specifically attached reducing agent. After the reduction treatment, the electroless plating catalyst printed on the fabric is activated by washing and drying as necessary.
無電解めっき触媒が活性化された後、無電解めっき処理が行われ、パターン形状に印刷された無電解めっき触媒を含むインクが付与された部分に金属被膜が形成される。金属被膜を形成する金属としては、銅、ニッケル、スズ、および銀からなる群から選択される少なくとも1種の金属またはこれらの合金(たとえば銅とスズの合金など)が挙げられる。好ましくは銅およびニッケルであり、特に好ましくは銅である。 After the electroless plating catalyst is activated, an electroless plating process is performed, and a metal film is formed on a portion to which ink containing the electroless plating catalyst printed in a pattern shape is applied. Examples of the metal forming the metal coating include at least one metal selected from the group consisting of copper, nickel, tin, and silver, or an alloy thereof (for example, an alloy of copper and tin). Copper and nickel are preferable, and copper is particularly preferable.
無電解めっき処理の方法としては公知の無電解めっき法を用いることができる。無電解めっきには既存のめっき浴を使用することができ、このめっき浴に前記布帛を浸漬すればよい。無電解めっきの反応時間と温度は、めっき膜厚に応じて適宜調整することができるが、好ましいめっき時間は5〜20分であり、好ましい温度は40〜50℃である。このようにして得られる金属被膜(導電パターン)の膜厚は、好ましくは0.1〜10μm、より好ましくは1〜5μmである。 As a method for the electroless plating treatment, a known electroless plating method can be used. An existing plating bath can be used for electroless plating, and the fabric may be immersed in this plating bath. Although the reaction time and temperature of electroless plating can be suitably adjusted according to the plating film thickness, the preferable plating time is 5 to 20 minutes, and the preferable temperature is 40 to 50 ° C. The film thickness of the metal coating (conductive pattern) thus obtained is preferably 0.1 to 10 μm, more preferably 1 to 5 μm.
無電解めっき処理による金属被膜の形成後は、必要に応じて布帛を水洗し非特異的に付着しためっき液を除去することができる。 After the formation of the metal coating by the electroless plating treatment, the cloth can be washed with water as necessary to remove the non-specifically deposited plating solution.
本発明の面状発熱体の製造方法では、次の工程として前記2以上のパターン状電極間を接続するように導電性微粒子と樹脂成分とを含有するインクを印刷して発熱膜を形成する工程を含む。 In the method for manufacturing a planar heating element of the present invention, as a next step, a step of forming a heating film by printing ink containing conductive fine particles and a resin component so as to connect the two or more patterned electrodes is connected. including.
導電性微粒子としてはカーボン微粒子、金属微粒子などが挙げられる。より具体的には、カーボンブラック、グラファイト、金粉、銀粉、銅粉、ニッケル粉、アルミ粉、めっき粉などである。 Examples of the conductive fine particles include carbon fine particles and metal fine particles. More specifically, carbon black, graphite, gold powder, silver powder, copper powder, nickel powder, aluminum powder, plating powder, and the like.
インクに含有される樹脂成分は、導電性微粒子を分散し、布帛上に固定させるために必須のものである。このような樹脂成分としては、ポリウレタン樹脂、エポキシ樹脂、アクリル樹脂等が挙げられ、柔軟性の観点からポリウレタン樹脂、エポキシ樹脂、エチレン−酢酸ビニル共重合体であることが好ましい。その他に、インクにはレベリング剤、分散安定性剤、消泡剤などが含まれていてもよい。 The resin component contained in the ink is essential for dispersing the conductive fine particles and fixing them on the fabric. Examples of such resin components include polyurethane resins, epoxy resins, acrylic resins, and the like, and polyurethane resins, epoxy resins, and ethylene-vinyl acetate copolymers are preferable from the viewpoint of flexibility. In addition, the ink may contain a leveling agent, a dispersion stabilizer, an antifoaming agent, and the like.
インク中の導電性微粒子の含有量は、発熱膜の質量に対して70〜95質量%であることが好ましく、80〜95質量%であることが特に好ましい。導電性微粒子の含有量が70〜95質量%であれば、発熱膜の柔軟性と効率の高い発熱性能との両立という効果が得られる。 The content of the conductive fine particles in the ink is preferably 70 to 95% by mass, and particularly preferably 80 to 95% by mass with respect to the mass of the heat generating film. If content of electroconductive fine particles is 70-95 mass%, the effect of coexistence with the softness | flexibility of a heat generating film and highly efficient heat generating performance will be acquired.
インク中の樹脂成分の含有量は、発熱膜の質量に対して5〜30質量%であることが好ましい。 The content of the resin component in the ink is preferably 5 to 30% by mass with respect to the mass of the heat generating film.
本発明の面状発熱体の製造方法は、前記パターン状電極と発熱膜とが形成された部分のみを被覆するように樹脂組成物からなる保護膜を形成する工程を、追加して含むことができる。 The manufacturing method of the planar heating element of the present invention may additionally include a step of forming a protective film made of a resin composition so as to cover only a portion where the patterned electrode and the heating film are formed. it can.
保護膜を形成する樹脂組成物としてはポリウレタン樹脂、シリコーン樹脂、アクリル樹脂などが挙げられ、中でも柔軟性の観点からポリウレタン樹脂が好ましい。樹脂組成物としては、保護膜を形成した際に耐水性を示すものであることが好ましい。保護膜を形成する樹脂組成物は、レベリング剤、分散安定剤、消泡剤などを含有していてもよい。 Examples of the resin composition forming the protective film include polyurethane resins, silicone resins, acrylic resins, and among them, polyurethane resins are preferable from the viewpoint of flexibility. The resin composition preferably exhibits water resistance when a protective film is formed. The resin composition forming the protective film may contain a leveling agent, a dispersion stabilizer, an antifoaming agent, and the like.
前記保護膜を形成する方法としては特に制限されないが、印刷法や電着塗装法を用いることが好ましい。電着塗装法では、電着塗装用の樹脂液中に布帛を浸漬し、この状態で導電パターンに通電することによって、導通のある部分にのみ樹脂被膜を付与することができる。電着塗装法を用いることにより、極めて薄く均一な樹脂膜をパターン状電極と発熱膜の部分のみに形成することが可能となり、膜厚を調整することで布帛内の空隙を十分に保つことができる。 The method for forming the protective film is not particularly limited, but it is preferable to use a printing method or an electrodeposition coating method. In the electrodeposition coating method, the resin film can be applied only to the conductive portion by immersing the fabric in a resin solution for electrodeposition coating and energizing the conductive pattern in this state. By using the electrodeposition coating method, it becomes possible to form a very thin and uniform resin film only on the pattern electrode and the heat generating film, and the gap in the fabric can be kept sufficiently by adjusting the film thickness. it can.
電着塗装に用いられる樹脂液としては、アクリル樹脂、メラミン樹脂、エポキシ樹脂、ウレタン樹脂、ポリエステル樹脂、ポリアミン樹脂が挙げられる。電着塗装処理温度は、好ましくは20〜30℃、電圧は好ましくは10〜150V、導通時間は好ましくは30〜180秒、極間距離は50〜200mmである。 Examples of the resin liquid used for electrodeposition coating include acrylic resin, melamine resin, epoxy resin, urethane resin, polyester resin, and polyamine resin. The electrodeposition coating treatment temperature is preferably 20 to 30 ° C., the voltage is preferably 10 to 150 V, the conduction time is preferably 30 to 180 seconds, and the distance between the electrodes is 50 to 200 mm.
このようにして形成される保護膜の厚みは、7〜30μm、より好ましい膜厚は7〜20μm、特に好ましい膜厚は10〜15μmである。膜厚が7〜30μmの範囲内であれば、薄すぎて絶縁性が不足したり、厚すぎて布帛の風合いが硬くなったりするおそれがない。 The protective film thus formed has a thickness of 7 to 30 μm, more preferably 7 to 20 μm, and particularly preferably 10 to 15 μm. If the film thickness is in the range of 7 to 30 μm, there is no possibility that the insulation is insufficient due to being too thin, or the texture of the fabric becomes hard due to being too thick.
本発明による面状発熱体は、JIS L1096 「一般織物試験法」の通気性A法(フラジール形法)に準拠した通気性が、面状発熱体全面における平均通気性として3〜50cm3/(cm2・s)であることが好ましい。平均通気性がこの範囲内であれば、衣服としてなど人体と接触して使用される場合であっても蒸れが起こりにくい。 The planar heating element according to the present invention has an air permeability according to JIS L1096 “General Textile Testing Method” of the breathability A method (Fragile method) as 3 to 50 cm 3 / (average breathability over the entire surface heating element. cm 2 · s). If the average air permeability is within this range, stuffiness is unlikely to occur even when used in contact with the human body, such as clothes.
以下に本発明を実施例により説明するが、本発明はこれらの実施例により何らの制限を受けるものではない。
本実施例における各種物性の評価方法は以下の通りである。
Examples The present invention will be described below with reference to examples, but the present invention is not limited to these examples.
The evaluation methods for various physical properties in this example are as follows.
<発熱性>
電流を通電してから5分後の発熱膜の温度分布を赤外線サーモグラフィー(フリアーシステムズ社製、型番FLIR C2)にて測定した。温度分布は発熱膜の長さ50mm間で測定し、この測定範囲における最低温度と最高温度の差が2℃以内であれば○、2℃以上であれば×とした。また、電極の異常発熱が発生した場合についても×とした。
<Exothermic>
The temperature distribution of the exothermic film 5 minutes after the current was applied was measured by infrared thermography (Flier Systems, model number FLIR C2). The temperature distribution was measured over a length of 50 mm of the heat generating film. If the difference between the lowest temperature and the highest temperature in this measurement range was within 2 ° C, it was marked as ◯. Moreover, it was set as x also when the abnormal heat_generation | fever of an electrode generate | occur | produced.
<通気性>
布帛単体の通気性はJIS L1096 8.26.1A法「フラジール形法」に準拠して測定した。面状発熱体の通気性は電極、発熱膜および保護膜が形成されている部分の通気性をゼロとし、電極および発熱膜が形成されていない部分の割合と布帛単体の通気性の値とから前記式(数1)により算出して面状発熱体の平均通気性とした。この面状発熱体の平均通気性が3〜50cm3/(cm2・s)の範囲内であれば○、範囲外であれば×とした。
<Breathability>
The air permeability of the fabric itself was measured in accordance with JIS L1096 8.26.1A “Fragile shape method”. The air permeability of the planar heating element is zero from the portion where the electrode, the heat generating film and the protective film are formed, and the ratio of the portion where the electrode and the heat generating film are not formed and the value of the air permeability of the fabric itself. The average air permeability of the planar heating element was calculated by the above equation (Equation 1). If the average air permeability of this planar heating element is in the range of 3 to 50 cm 3 / (cm 2 · s), it is indicated as “◯”, and if out of the range, it is indicated as “x”.
<柔軟性>
面状発熱体を屈曲させた際の硬さを官能試験にて評価した。布帛単体の場合に比べ、柔軟性が著しく損なわれていると判断したものについては×とし、それ以外は○とした。また、屈曲により、電極、発熱膜、保護膜のいずれかが断裂したものについても×とした。
<Flexibility>
The hardness when the planar heating element was bent was evaluated by a sensory test. The case where the flexibility was judged to be significantly impaired as compared with the case of a single fabric was evaluated as x, and the others were evaluated as ◯. In addition, the case where any of the electrode, the heat generating film, and the protective film was broken due to the bending was marked as x.
[実施例1]
(1)パターン状電極形成
布帛としてポリエチレンテレフタレート繊維(56dtex/72f)から成る縦糸の織り密度が159本/インチ、緯糸の織り密度が120本/インチ、通気性は38cm3/(cm2・s)のポリエステル平織物を使用した。この布帛にインクジェット印刷により、図1のように無電解めっき触媒を含有するインクを幅5mm、長さ100mmとなるように塗布し、一対の電極パターンを形成した。このときの電極間距離を100mmとなるようにした。ここで用いた無電解めっき触媒インクは、無電解めっき触媒金属イオンとして塩化パラジウムを3質量%、多官能化合物として2−アミノエタノールを1質量%、溶剤としてオクタノールを80質量%、水を16質量%含有させたものを用いた。続いて、還元剤を含む酸性処理液(pH6.0;0.1Mクエン酸緩衝液;20mMジメチルアミンボラン)に40℃で180秒間浸漬し、布帛上のパラジウム塩を還元した。続いて、無電解銅めっき処理を50℃で60分間おこなった。上記無電解銅めっきには塩化銅2水和物5g/L、EDTA・2Na20g/L、水酸化ナトリウム7.5g/Lを用いた。上記工程によって、金属(銅)膜厚3μmのパターン状電極を有する布帛が得られた。
[Example 1]
(1) As a patterned electrode forming fabric, the weft density of warp yarn made of polyethylene terephthalate fiber (56 dtex / 72f) is 159 / inch, the weft density of weft is 120 / inch, and the air permeability is 38 cm 3 / (cm 2 · s. ) Polyester plain fabric. A pair of electrode patterns was formed by applying ink containing an electroless plating catalyst to the fabric so as to have a width of 5 mm and a length of 100 mm by inkjet printing. The distance between the electrodes at this time was set to 100 mm. The electroless plating catalyst ink used here was 3% by mass of palladium chloride as the electroless plating catalyst metal ion, 1% by mass of 2-aminoethanol as the polyfunctional compound, 80% by mass of octanol as the solvent, and 16% of water. % Contained. Subsequently, the palladium salt on the fabric was reduced by immersing in an acidic treatment solution containing a reducing agent (pH 6.0; 0.1 M citrate buffer; 20 mM dimethylamine borane) at 40 ° C. for 180 seconds. Subsequently, electroless copper plating treatment was performed at 50 ° C. for 60 minutes. For the electroless copper plating, copper chloride dihydrate 5 g / L, EDTA · 2Na 20 g / L, and sodium hydroxide 7.5 g / L were used. By the above process, a fabric having a patterned electrode having a metal (copper) film thickness of 3 μm was obtained.
(2)発熱膜形成
次に、前記パターン状電極を有する布帛上に、パターン状電極を接続するようにカーボン粒子とポリウレタン樹脂を水溶媒中に分散させて成る高抵抗体インク(フューチャーカーボン社製 Carbo e−Therm)をスクリーン印刷により直径15mmの円状からなる非塗工部を設けて図1のように塗工した。続いて、100℃で30分間乾燥をおこない、膜厚30μmの発熱膜を形成した。
(2) Heat generation film formation Next, a high resistance ink (manufactured by Future Carbon Co., Ltd.) formed by dispersing carbon particles and polyurethane resin in an aqueous solvent so as to connect the pattern electrode on the fabric having the pattern electrode. Carbo e-Therm) was coated by screen printing as shown in FIG. 1 by providing a non-coated portion having a circular shape with a diameter of 15 mm. Subsequently, drying was performed at 100 ° C. for 30 minutes to form a heating film having a thickness of 30 μm.
続いて、前記の発熱膜上にのみ、スクリーン印刷により、ポリウレタン樹脂を塗布し、保護膜を形成した。ここで用いたポリウレタン樹脂は、第一工業製薬社製の商品名「スーパーフレックスE−4800」を97質量%、増粘剤として第一工業製薬社製の商品名「DKシックナーSCT−275」を3質量%含んだものである。続いて、100℃で10分間乾燥をおこない、膜厚20μmの保護膜を形成した。この保護膜は、40℃の温水に24時間浸漬後の重量変化が5%以下、面積変化が1%以下であり、耐水性を有する。また、保護膜の表面抵抗値は1013Ω/□以上(測定装置:三菱化学アナリテック社製、「ハイレスタUP」)であり、絶縁性を有する。発熱膜を印刷していない部分においては、布帛本来の通気性を維持していた。 Subsequently, a polyurethane resin was applied only on the heat generating film by screen printing to form a protective film. The polyurethane resin used here is 97% by mass of the trade name “Superflex E-4800” manufactured by Daiichi Kogyo Seiyaku Co., Ltd., and the product name “DK thickener SCT-275” of Daiichi Kogyo Seiyaku Co., Ltd. as a thickener. It contains 3% by mass. Subsequently, drying was performed at 100 ° C. for 10 minutes to form a protective film having a thickness of 20 μm. This protective film has a water resistance of 5% or less and a change in area of 1% or less after being immersed in warm water of 40 ° C. for 24 hours. Further, the surface resistance value of the protective film is 10 13 Ω / □ or more (measuring device: “Hiresta UP” manufactured by Mitsubishi Chemical Analytech Co., Ltd.) and has an insulating property. In the portion where the heat generating film was not printed, the original air permeability of the fabric was maintained.
これにより、本発明における面状発熱体が得られた。得られた発熱体に対して、2本の電極部に5Vの交流電圧をかけたところ、電極部分の異常発熱は観察されず、表面温度は最低温度が59.2℃、最高温度が60.1℃、温度差が0.9℃の均一な温度分布が確認された。得られた面状発熱体の電極、発熱膜および保護膜による被覆率は75%であり、非被覆率および使用した布帛の通気性から算出される面状発熱体の通気性は9.5cm3/(cm2・s)であり、適度な通気性を有していた。また屈曲させても電極、発熱膜、保護膜のいずれも断裂することはなく、柔軟性を保持していた。 Thereby, the planar heating element in the present invention was obtained. When an AC voltage of 5 V was applied to the two electrode portions with respect to the obtained heating element, no abnormal heat generation was observed at the electrode portions, and the lowest surface temperature was 59.2 ° C. and the highest temperature was 60.degree. A uniform temperature distribution of 1 ° C. and a temperature difference of 0.9 ° C. was confirmed. The coverage of the obtained planar heating element with the electrode, heating film and protective film was 75%, and the breathability of the planar heating element calculated from the non-covering ratio and the breathability of the fabric used was 9.5 cm 3. / (Cm 2 · s), and had moderate air permeability. Further, even when bent, none of the electrode, the heat generating film, and the protective film was torn, and the flexibility was maintained.
[実施例2]
電極パターンおよび発熱膜を図2のように形成した以外は実施例1と同様に実施した。電極は幅5mm、長さ350mmの電極から80mmごとに幅5mm、長さ70mmの電極が分岐しており、対となる他方の電極の分岐電極との電極間距離は50mmである。この電極パターンに発熱膜を形成し、50mm×50mmの発熱部分が並列に配置された面状発熱体が得られた。得られた発熱体に対して、実施例1と同様に2本の電極部に5Vの交流電圧をかけたところ、電極部分の異常発熱は観察されず、表面温度は最低温度が39.6℃、最高温度が40.8℃、温度差が1.2℃の均一な温度分布が確認された。得られた面状発熱体の電極、発熱膜および保護膜による被覆率は40%であり、非被覆率および使用した布帛の通気性から算出される面状発熱体の通気性は22.8cm3/(cm2・s)であった。屈曲させても電極、発熱膜、保護膜のいずれも断裂することはなく、柔軟性を保持していた。
[Example 2]
The same operation as in Example 1 was performed except that the electrode pattern and the heating film were formed as shown in FIG. The electrode is branched from an electrode having a width of 5 mm and a length of 350 mm every 80 mm, and an electrode having a width of 5 mm and a length of 70 mm is branched, and the distance between the other electrode of the pair and the branch electrode is 50 mm. A heating film was formed on this electrode pattern, and a planar heating element having 50 mm × 50 mm heating portions arranged in parallel was obtained. When an AC voltage of 5 V was applied to the two electrode portions in the same manner as in Example 1 for the obtained heating element, no abnormal heat generation was observed at the electrode portions, and the minimum surface temperature was 39.6 ° C. A uniform temperature distribution with a maximum temperature of 40.8 ° C. and a temperature difference of 1.2 ° C. was confirmed. The coverage of the obtained planar heating element by the electrode, the heating film and the protective film was 40%, and the breathability of the planar heating element calculated from the non-coverage ratio and the breathability of the fabric used was 22.8 cm 3. / (Cm 2 · s). Even if bent, none of the electrode, the heat generating film, and the protective film was torn, and the flexibility was maintained.
[比較例1]
電極形成を導電性銀ペーストで形成した他は実施例1と同様に実施した。電極形成には東洋インク社製導電性銀ペースト「FS RA007」を使用し、スクリーン印刷にてパターン形成後、乾燥130℃30分間にて膜厚10μmの電極を形成した。得られた発熱体に対して、実施例1と同様に2本の電極部に5Vの交流電圧をかけたところ、電極部分の異常発熱が観察された。また、屈曲による電極の断裂が生じた。
[Comparative Example 1]
The electrode formation was performed in the same manner as in Example 1 except that the conductive silver paste was used. To form an electrode, a conductive silver paste “FS RA007” manufactured by Toyo Ink Co., Ltd. was used. After pattern formation by screen printing, an electrode having a thickness of 10 μm was formed at 130 ° C. for 30 minutes. When an AC voltage of 5 V was applied to the two electrode portions in the same manner as in Example 1 with respect to the obtained heating element, abnormal heat generation at the electrode portions was observed. In addition, the electrode was torn due to bending.
[比較例2]
導電性銀ペーストの膜厚を40μmにしたほかは比較例1と同様に実施した。得られた発熱体に対して、実施例1と同様に2本の電極部に5Vの交流電圧をかけたところ、電極部分の異常発熱は観察されず、表面温度は最低温度が58.0℃、最高温度が59.6℃、温度差が1.6℃の均一な温度分布が確認された。および屈曲による電極の断裂は観察されなかったものの、得られた面状発熱体は電極部が固く、柔軟性が損なわれたものであった。
[Comparative Example 2]
It carried out similarly to the comparative example 1 except having made the film thickness of the electroconductive silver paste into 40 micrometers. When an AC voltage of 5 V was applied to the two electrode portions in the same manner as in Example 1 for the obtained heating element, abnormal heat generation at the electrode portions was not observed, and the minimum surface temperature was 58.0 ° C. A uniform temperature distribution with a maximum temperature of 59.6 ° C. and a temperature difference of 1.6 ° C. was confirmed. Although no electrode breakage due to bending was observed, the obtained planar heating element had a hard electrode portion and lost flexibility.
[比較例3]
保護膜を全面に形成したほかは比較例1と同様に実施した。得られた発熱体の通気性はゼロ(測定不能)であり、布帛本来の通気性が失われていた。2本の電極部に5Vの交流電圧をかけたところ、電極部分の異常発熱が観察された。
[Comparative Example 3]
The same operation as in Comparative Example 1 was performed except that a protective film was formed on the entire surface. The obtained heat generating body had zero air permeability (unmeasurable), and the original air permeability of the fabric was lost. When an AC voltage of 5 V was applied to the two electrode portions, abnormal heat generation at the electrode portions was observed.
本発明の面状発熱体は、布帛本来の透湿性や通気性を損なうことなく十分な発熱性を備え、柔軟性に優れたものである。このような本発明の面状発熱体は、衣料、産業資材、医療・福祉用具等に好適に利用することができる。 The planar heating element of the present invention has sufficient exothermicity and excellent flexibility without impairing the inherent moisture permeability and breathability of the fabric. Such a planar heating element of the present invention can be suitably used for clothing, industrial materials, medical / welfare tools, and the like.
1:布帛
2:パターン状電極
3:発熱膜
1: Fabric 2: Patterned electrode 3: Heat generation film
Claims (5)
前記無電解めっき触媒を活性化した後無電解めっき処理を行なって前記パターン形状部分に膜厚0.1〜10μmの金属被膜を形成することで独立した2以上のパターン状電極を形成する工程と、
前記2以上のパターン状電極間を接続するように導電性微粒子を含有するインクを印刷して発熱膜を形成する工程と、を含み、
前記発熱膜を形成した後の平均通気性が3〜50cm3/(cm2・s)であることを特徴とする、面状発熱体の製造方法。 Printing on two or more independent pattern shapes on one surface of the fabric using an ink containing an electroless plating catalyst;
Activating the electroless plating catalyst and performing an electroless plating process to form a metal film having a film thickness of 0.1 to 10 μm on the pattern-shaped portion to form two or more independent patterned electrodes; ,
Forming an exothermic film by printing ink containing conductive fine particles so as to connect between the two or more patterned electrodes,
The method for producing a planar heating element, wherein an average air permeability after forming the heating film is 3 to 50 cm 3 / (cm 2 · s).
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