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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公開特許公報(A)
(11)【公開番号】P2023105727
(43)【公開日】2023-07-31
(54)【発明の名称】面状発熱材、及び面状発熱体
(51)【国際特許分類】
H05B 3/20 20060101AFI20230724BHJP
D02G 3/12 20060101ALI20230724BHJP
D02G 3/36 20060101ALI20230724BHJP
D04B 1/00 20060101ALI20230724BHJP
D04B 1/14 20060101ALI20230724BHJP
【ＦＩ】
H05B3/20 348
D02G3/12
D02G3/36
D04B1/00 B
D04B1/14
【審査請求】未請求
【請求項の数】9
【出願形態】ＯＬ
(21)【出願番号】P 2022006722
(22)【出願日】2022-01-19
(71)【出願人】
【識別番号】000107907
【氏名又は名称】セーレン株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】100141586
【弁理士】
【氏名又は名称】沖中 仁
(74)【代理人】
【識別番号】100171310
【弁理士】
【氏名又は名称】日東 伸二
(72)【発明者】
【氏名】竹内 廉貴
(72)【発明者】
【氏名】宮崎 幸輔
(72)【発明者】
【氏名】杉原 茂一
【テーマコード（参考）】
3K034
4L002
4L036
【Ｆターム（参考）】
3K034AA02
3K034AA05
3K034AA12
3K034BA08
3K034BB08
3K034BB15
3K034BC10
3K034JA09
4L002AA00
4L002AA07
4L002AB02
4L002AB04
4L002AC03
4L002AC07
4L002BA01
4L002BB01
4L002EA00
4L002EA05
4L002FA06
4L036MA04
4L036MA34
4L036RA24
4L036UA07
4L036UA25
(57)【要約】
【課題】導電糸に金属線を用いたものであっても、加熱対象物への表面追従性が良好でありながら、速暖性に優れた面状発熱材を提供する。
【解決手段】伸縮性を有する基材と、導電糸１００とを含む面状発熱材１０であって、導電糸１００は、絶縁性樹脂で被覆された金属線であり、基材の単位長さＬｓに対して、導電糸１００の長さＬａが２．５倍以上に設定され、ＪＩＳ Ｌ１０９６の伸び率（Ｄ法）に準拠して測定される３Ｎの荷重を付与したときの定荷重伸長率が２０％以上となるように構成されている。
【選択図】図４
【解決手段】伸縮性を有する基材と、導電糸１００とを含む面状発熱材１０であって、導電糸１００は、絶縁性樹脂で被覆された金属線であり、基材の単位長さＬｓに対して、導電糸１００の長さＬａが２．５倍以上に設定され、ＪＩＳ Ｌ１０９６の伸び率（Ｄ法）に準拠して測定される３Ｎの荷重を付与したときの定荷重伸長率が２０％以上となるように構成されている。
【選択図】図４
【特許請求の範囲】
【請求項1】
伸縮性を有する基材と、導電糸とを含む面状発熱材であって、
前記導電糸は、絶縁性樹脂で被覆された金属線であり、
前記基材の単位長さに対して、前記導電糸の長さが２．５倍以上に設定され、
ＪＩＳ Ｌ１０９６の伸び率（Ｄ法）に準拠して測定される３Ｎの荷重を付与したときの定荷重伸長率が２０％以上となるように構成されている面状発熱材。
前記導電糸は、絶縁性樹脂で被覆された金属線であり、
前記基材の単位長さに対して、前記導電糸の長さが２．５倍以上に設定され、
ＪＩＳ Ｌ１０９６の伸び率（Ｄ法）に準拠して測定される３Ｎの荷重を付与したときの定荷重伸長率が２０％以上となるように構成されている面状発熱材。
【請求項2】
前記導電糸は、前記基材に対して１０ｍｍ以下の間隔で縫い付けられている請求項１に記載の面状発熱材。
【請求項3】
前記導電糸は、前記基材に対して直接的に縫い付けられている請求項２に記載の面状発熱材。
【請求項4】
前記基材に対して直接的に縫い付けられる絶縁糸をさらに含み、
前記絶縁糸の縫い目と前記基材との隙間に前記導電糸が通されることにより、前記導電糸は、前記基材に対して間接的に縫い付けられている請求項２に記載の面状発熱材。
前記絶縁糸の縫い目と前記基材との隙間に前記導電糸が通されることにより、前記導電糸は、前記基材に対して間接的に縫い付けられている請求項２に記載の面状発熱材。
【請求項5】
前記導電糸は、直径が１００μｍ以下である請求項１～４の何れか一項に記載の面状発熱材。
【請求項6】
前記基材は、二層以下の編物で構成されている基布である請求項１～５の何れか一項に記載の面状発熱材。
【請求項7】
前記基材は、ＪＩＳ Ｌ１０９６の伸び率（Ｄ法）に準拠して測定される３Ｎの荷重を付与したときの定荷重伸長率が５０％以上である請求項１～６の何れか一項に記載の面状発熱材。
【請求項8】
前記導電糸は、５×１０－５Ω・ｍ以下の電気抵抗率を有する請求項１～７の何れか一項に記載の面状発熱材。
【請求項9】
請求項１～８の何れか一項に記載の面状発熱材に電極を設けた面状発熱体であって、
前記面状発熱材における前記電極の設置領域において、前記導電糸は前記金属線が露出するように処理されている面状発熱体。
前記面状発熱材における前記電極の設置領域において、前記導電糸は前記金属線が露出するように処理されている面状発熱体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、伸縮性を有する基材と、導電糸とを含む面状発熱材、及び当該面状発熱材を用いた面状発熱体に関する。
【背景技術】
【0002】
面状発熱体は、例えば、車輛の内装品、衣料品、健康・介護・医療器具、家具等において広く利用されている。
【0003】
この種の面状発熱体として、従来、ポリエステルフィルム等を基材に用い、この基材に発熱体を貼り付けたシート状の製品が一般に広く用いられている（例えば、特許文献１参照）。
【0004】
近年、面状発熱体の用途が多様化し、加熱対象物の平坦な表面だけでなく、湾曲部や凹凸部の表面にも面状発熱体が設置されることが増え、これに伴って、面状発熱体には種々の形状の表面に追従することができる表面追従性が要求されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0005】
【特許文献1】国際公開第２０１６／０２４６１０号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0006】
しかし、特許文献１の面状発熱体では、柔軟性はあっても伸縮性に乏しく、加熱対象物の湾曲部や凹凸部に対する表面追従性が不十分である。
【0007】
また、導電糸に金属線を用いた面状発熱体には、短時間で発熱すること（速暖性）も要求されている。
【0008】
本発明は、上記問題点に鑑みてなされたものであり、導電糸に金属線を用いたものであっても、加熱対象物への表面追従性が良好でありながら、速暖性に優れた面状発熱材、及び面状発熱体を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0009】
上記課題を解決するための本発明に係る面状発熱材の特徴構成は、
伸縮性を有する基材と、導電糸とを含む面状発熱材であって、
前記導電糸は、絶縁性樹脂で被覆された金属線であり、
前記基材の単位長さに対して、前記導電糸の長さが２．５倍以上に設定され、
ＪＩＳ Ｌ１０９６の伸び率（Ｄ法）に準拠して測定される３Ｎの荷重を付与したときの定荷重伸長率（以下、「３Ｎ定荷重伸長率」ともいう）が２０％以上となるように構成されていることにある。
伸縮性を有する基材と、導電糸とを含む面状発熱材であって、
前記導電糸は、絶縁性樹脂で被覆された金属線であり、
前記基材の単位長さに対して、前記導電糸の長さが２．５倍以上に設定され、
ＪＩＳ Ｌ１０９６の伸び率（Ｄ法）に準拠して測定される３Ｎの荷重を付与したときの定荷重伸長率（以下、「３Ｎ定荷重伸長率」ともいう）が２０％以上となるように構成されていることにある。
【0010】
本構成の面状発熱材によれば、伸縮性を有する基材と、絶縁性樹脂で被覆された金属線である導電糸とを含む構成とし、基材の単位長さに対して、この単位長さの基材に含まれる導電糸の長さが２．５倍以上に設定されていることにより、導電糸において、基材の単位長さに対して長くなる余剰長さの部分、すなわち伸び代を十分に存在させることができる。基材が伸長されると、導電糸の伸び代が減少するように導電糸が引き延ばされる。一方、基材の伸長が解除されると、基材の収縮に伴って減少していた導電材の伸び代が回復する。このように、面状発熱材は全体として伸縮性を有するものとなる。そして、この伸縮性は、面状発熱材の３Ｎ定荷重伸長率を２０％以上とすることにより、面状発熱材を加熱対象物の形状に良好に追従させて変形させることができる。また、導電糸の伸び代の分だけ、それに含まれる金属線が長くなるため、加熱対象物を短時間で効率よく加熱することが可能となり、速暖性に優れるものとなる。よって、本発明の面状発熱材は、導電糸に金属線を用いたものであっても、加熱対象物への表面追従性が良好でありながら、速暖性に優れるものとなる。また、上記単位長さに対する導電糸の長さを２．５倍以上に設定し、かつ、３Ｎ定荷重伸長率を２０％以上に設定することにより、面状発熱材は、伸縮性に優れるだけでなく、屈曲耐久性にも優れるものとなる。
【0011】
本発明に係る面状発熱材において、
前記導電糸は、前記基材に対して１０ｍｍ以下の間隔で縫い付けられていることが好ましい。
前記導電糸は、前記基材に対して１０ｍｍ以下の間隔で縫い付けられていることが好ましい。
【0012】
本構成の面状発熱材によれば、導電糸が基材に対して１０ｍｍ以下の間隔で縫い付けられていることにより、面状発熱材における単位面積当たりの導電糸の本数が増えるため、面状発熱材は、速暖性が向上したものとなる。
【0013】
本発明に係る面状発熱材において、
前記導電糸は、前記基材に対して直接的に縫い付けられていることが好ましい。
前記導電糸は、前記基材に対して直接的に縫い付けられていることが好ましい。
【0014】
本構成の面状発熱材によれば、導電糸が基材に対して直接的に縫い付けられていることにより、他の部材を介する必要がない点で、面状発熱材は、製造し易いものとなる。また、導電糸が基材に対してより確実に固定されるため、面状発熱材は、耐久性に優れるものとなる。
【0015】
本発明に係る面状発熱材において、
前記基材に対して直接的に縫い付けられる絶縁糸をさらに含み、
前記絶縁糸の縫い目と前記基材との隙間に前記導電糸が通されることにより、前記導電糸は、前記基材に対して間接的に縫い付けられていることが好ましい。
前記基材に対して直接的に縫い付けられる絶縁糸をさらに含み、
前記絶縁糸の縫い目と前記基材との隙間に前記導電糸が通されることにより、前記導電糸は、前記基材に対して間接的に縫い付けられていることが好ましい。
【0016】
本構成の面状発熱材によれば、基材に対して直接的に縫い付けられる絶縁糸の縫い目と、基材との隙間に導電糸が通されることにより、導電糸を基材に対して任意の方向に間接的に縫い付けることができるようになる。その結果、面状発熱材の表面に位置する導電糸を増加させることができ、面状発熱材の速暖性を向上することができる。
【0017】
本発明に係る面状発熱材において、
前記導電糸は、直径が１００μｍ以下であることが好ましい。
前記導電糸は、直径が１００μｍ以下であることが好ましい。
【0018】
本構成の面状発熱材によれば、導電糸の直径が１００μｍ以下であることにより、導電糸が折れ曲がり易くなるため、面状発熱材は、表面追従性、及び屈曲耐久性が向上したものとなる。
【0019】
本発明に係る面状発熱材において、
前記基材は、二層以下の編物で構成されている基布であることが好ましい。
前記基材は、二層以下の編物で構成されている基布であることが好ましい。
【0020】
本構成の面状発熱材によれば、基材が、二層以下の編物で構成されている基布であることにより、基材の伸縮性が向上したものとなり、これに伴って、面状発熱材も、表面追従性が向上したものとなる。
【0021】
本発明に係る面状発熱材において、
前記基材は、ＪＩＳ Ｌ１０９６の伸び率（Ｄ法）に準拠して測定される３Ｎの荷重を付与したときの定荷重伸長率（３Ｎ定荷重伸長率）が５０％以上であることが好ましい。
前記基材は、ＪＩＳ Ｌ１０９６の伸び率（Ｄ法）に準拠して測定される３Ｎの荷重を付与したときの定荷重伸長率（３Ｎ定荷重伸長率）が５０％以上であることが好ましい。
【0022】
本構成の面状発熱材によれば、基材における３Ｎ定荷重伸長率が５０％以上であることにより、基材は、十分な伸縮性を有し、これに伴って、面状発熱材も、十分な伸縮性を有するものとなる。
【0023】
本発明に係る面状発熱材において、
前記導電糸は、５×１０－５Ω・ｍ以下の電気抵抗率を有することが好ましい。
前記導電糸は、５×１０－５Ω・ｍ以下の電気抵抗率を有することが好ましい。
【0024】
本構成の面状発熱材によれば、導電糸として５×１０－５Ω・ｍ以下の電気抵抗率を有するものを用いることで、導電糸の温度上昇速度が大きくなり、速暖性に優れた面状発熱材を実現することができる。
【0025】
上記課題を解決するための本発明に係る面状発熱体の特徴構成は、
上記の何れか一つの面状発熱材に電極を設けた面状発熱体であって、
前記面状発熱材における前記電極の設置領域において、前記導電糸は前記金属線が露出するように処理されていることにある。
上記の何れか一つの面状発熱材に電極を設けた面状発熱体であって、
前記面状発熱材における前記電極の設置領域において、前記導電糸は前記金属線が露出するように処理されていることにある。
【0026】
本構成の面状発熱体によれば、本発明の面状発熱材を使用しているため、加熱対象物への表面追従性が良好で、且つ短時間で発熱する速暖性にも優れた面状発熱体を実現することができる。ここで、面状発熱体は、面状発熱材における電極の設置領域において、導電糸の金属線が露出するように処理されているため、電極と導電糸との通電状態を確保しながら、隣に位置する導電糸どうしの短絡が絶縁性樹脂によって防止され、優れた速暖性と高い安全性とを両立することができる。
【図面の簡単な説明】
【0027】
【発明を実施するための形態】
【0028】
本発明の面状発熱材、及び面状発熱体について、図面を参照しながら説明する。ただし、各図に示した構成（基材に対する導電糸の縫い付け状態）は、説明を容易にするため適宜誇張又は簡略化してあり、基材に縫い付けられる導電糸のサイズ関係、縮尺関係は、実際の面状発熱材、及び面状発熱体を正確に反映したものとは限らない。
【0029】
［第一実施形態］
＜面状発熱体＞
図１は、本発明の第一実施形態に係る面状発熱体１を概略的に示した斜視図である。面状発熱体１は、後に詳述する面状発熱材１０において、コース方向（緯方向）に離間する二つの設置領域１０ａの夫々に電極２０を設けたものである。面状発熱材１０は、基材（表基材２００及び裏基材３００）に導電糸１００がコース方向（緯方向）に沿って縫い付けられたものであり、表基材２００及び裏基材３００の伸縮性により加熱対象物の形状に良好に追従して変形することができる。後述するように、導電糸１００は、絶縁性樹脂で被覆された金属線を含んでおり、設置領域１０ａでは、レーザー除去加工といった物理的処理、又は薬品処理等により絶縁性樹脂が除去され、金属線が露出するように処理されている。
＜面状発熱体＞
図１は、本発明の第一実施形態に係る面状発熱体１を概略的に示した斜視図である。面状発熱体１は、後に詳述する面状発熱材１０において、コース方向（緯方向）に離間する二つの設置領域１０ａの夫々に電極２０を設けたものである。面状発熱材１０は、基材（表基材２００及び裏基材３００）に導電糸１００がコース方向（緯方向）に沿って縫い付けられたものであり、表基材２００及び裏基材３００の伸縮性により加熱対象物の形状に良好に追従して変形することができる。後述するように、導電糸１００は、絶縁性樹脂で被覆された金属線を含んでおり、設置領域１０ａでは、レーザー除去加工といった物理的処理、又は薬品処理等により絶縁性樹脂が除去され、金属線が露出するように処理されている。
【0030】
電極２０は、夫々の設置領域１０ａにおいて、ウェル方向（経方向）に並列する複数の導電糸１００と電気的に接続されている。面状発熱体１は、二つの電極２０間に電圧が印加されることによって、電極間を導通する導電糸１００においてジュール熱を発生させ、加熱対象物を加熱、保温することができる。なお、加熱対象物としては、例えば、ハンドルやシート等の車輛の内装品が代表的である。面状発熱体１は、加熱対象物の表面を覆うように配して用いられる。
【0031】
電極２０は、例えば、ポリイミドフィルム等の樹脂フィルムの表面に、金属を蒸着した導電性フィルム、又は、金属箔を貼付したフィルムとして構成される。電極２０は、面状発熱材１０において、緯方向に間隔を開けて設けられた二つの設置領域１０ａの夫々に取り付けられる。設置領域１０ａでは、導電糸１００は、レーザー除去加工等により導電糸１００の表面の絶縁性樹脂１２０が除去され、金属線１１０が露出するように処理されている。従って、設置領域１０ａにおいて、電極２０は、導電糸１００と電気的に接続されている。樹脂フィルムに蒸着する金属としては、例えば、アルミニウム、ニッケル、銅、チタン、マグネシウム、錫、亜鉛、鉄、銀、金、白金、バナジウム、モリブデン、タングステン、クロム、マンガン、ケイ素、鉛、ビスマス、ホウ素、ゲルマニウム、ヒ素、アンチモン、テルル、及びコバルト等の単体金属、並びにこれらの合金を用いることができ、これらのなかでも、銅や錫を用いることが好ましい。
【0032】
面状発熱体１は、速暖性の指標として、表面温度を２５℃に保持した状態で通電したとき、表面温度が６５℃に達するまでに要する時間が９０秒以内である速暖性を有することが好ましく、７０秒以内に６５℃に達するとより好ましい。この程度の速暖性を有するものであれば、特に、ハンドルヒーターやシートヒーター等の車輛の内装品に好適に利用することができる。
【0033】
＜面状発熱材＞
図２は、第一実施形態に係る面状発熱体１に使用する面状発熱材１０の断面図である。この断面図では、基材（表基材２００及び裏基材３００）に対する導電糸１００の縫い付け状態を模式的に示してある。面状発熱材１０は、例えば絶縁性の表基材２００と、絶縁性の裏基材３００とを有する多重基材として構成される。面状発熱材１０は、表基材２００と裏基材３００との間に他の基材を有する三重以上の多重基材として構成してもよいが、加熱対象物の表面形状に追従する柔軟性を得るために、二重基材であることが好ましい。
図２は、第一実施形態に係る面状発熱体１に使用する面状発熱材１０の断面図である。この断面図では、基材（表基材２００及び裏基材３００）に対する導電糸１００の縫い付け状態を模式的に示してある。面状発熱材１０は、例えば絶縁性の表基材２００と、絶縁性の裏基材３００とを有する多重基材として構成される。面状発熱材１０は、表基材２００と裏基材３００との間に他の基材を有する三重以上の多重基材として構成してもよいが、加熱対象物の表面形状に追従する柔軟性を得るために、二重基材であることが好ましい。
【0034】
導電糸１００は、表基材２００及び裏基材３００の少なくとも一方に縫い付けられていればよく、図２の例示においては、これらの双方に縫い付けられている。表基材２００及び裏基材３００の少なくとも一方のコース方向又はウェル方向（ここではウェル方向）において、導電糸１００は、隣接しないように配置されることが好ましい。図２の例示においては、導電糸１００は、表基材２００及び裏基材３００を貫通し、表基材２００及び裏基材３００の内部においてループ（環）を形成するように直接的に縫い付けられている。
【0035】
後述する図４に示すような無荷重状態の面状発熱材１０において、例えば、緯方向に荷重が付与されると、後述する図５に示すように表基材２００及び裏基材３００が伸長され、その際、表基材２００及び裏基材３００の内部における導電糸１００のループ（伸び代）が小さくなり、その分、導電糸１００の露出部分が長くなる。このように、表基材２００及び裏基材３００の伸長に追従して、導電糸１００の露出部分が荷重方向に長くなる（見かけの長さが大きくなる）ため、面状発熱材１０が荷重方向に伸長されることになる（図４の状態から図５の状態になる）。
【0036】
一方、面状発熱材１０に付与された荷重が解除されると、表基材２００及び裏基材３００が収縮し、その際、表基材２００及び裏基材３００の内部にて小さくなっていた導電糸１００のループが回復し、その分、導電糸１００の露出部分が短くなる。このように、表基材２００及び裏基材３００の収縮に追従して、導電糸１００の露出部分が荷重方向に短くなる（見かけの長さが小さくなる）ため、面状発熱材１０が緯方向に収縮することになる（図５の状態から図４の状態に戻る）。
【0037】
このように、表基材２００及び裏基材３００に、これらの内部でループを形成するように導電糸１００が縫い付けられることにより、面状発熱材１０は、伸縮性を有するものとなる。
【0038】
＜基材＞
基材としての表基材２００及び裏基材３００は、伸縮性を有する基材である。表基材２００及び裏基材３００としては、伸縮性を有するものであれば特に限定されず、具体的には、編物、織物、フィルム、不織布、ウレタンスポンジ等が挙げられる。これらのうち、伸縮性の観点から、編物が好ましい。編物としては、伸縮性の観点から、緯編が好ましく、生産性、経済性の観点から、丸編が好ましい。表基材２００及び裏基材３００が編物である場合、面状発熱材１０は、表基材２００としての表編物と、裏基材３００としての裏編物との間を連結する連結糸（図示せず）を用いた多重編地として編成することができる。このように、面状発熱材１０の基材（表基材２００及び裏基材３００）が、二層以下の編物で構成されることにより、基材（表基材２００及び裏基材３００）が比較的伸縮性に優れたものとなり、面状発熱材１０は、表面追従性が向上したものとなる。
基材としての表基材２００及び裏基材３００は、伸縮性を有する基材である。表基材２００及び裏基材３００としては、伸縮性を有するものであれば特に限定されず、具体的には、編物、織物、フィルム、不織布、ウレタンスポンジ等が挙げられる。これらのうち、伸縮性の観点から、編物が好ましい。編物としては、伸縮性の観点から、緯編が好ましく、生産性、経済性の観点から、丸編が好ましい。表基材２００及び裏基材３００が編物である場合、面状発熱材１０は、表基材２００としての表編物と、裏基材３００としての裏編物との間を連結する連結糸（図示せず）を用いた多重編地として編成することができる。このように、面状発熱材１０の基材（表基材２００及び裏基材３００）が、二層以下の編物で構成されることにより、基材（表基材２００及び裏基材３００）が比較的伸縮性に優れたものとなり、面状発熱材１０は、表面追従性が向上したものとなる。
【0039】
表基材２００及び裏基材３００の３Ｎ定荷重伸長率は、５０％以上が好ましく、７０％以上がより好ましく、９０％以上がさらに好ましい。上記３Ｎ定荷重伸長率が５０％以上であることにより、表基材２００及び裏基材３００は、十分な伸縮性を有し、これに伴って、面状発熱材１０も、十分な伸縮性を有するものとなる。なお、表基材２００及び裏基材３００の３Ｎ定荷重伸長率は、これら全体としての３Ｎ定荷重伸長率として評価される。
【0040】
表基材２００及び裏基材３００が編物である場合、これらの構成地糸の形態としては、紡績糸（短繊維糸）、マルチフィラメント糸、モノフィラメント糸等が挙げられる。マルチフィラメント糸は、必要に応じて撚りをかけてもよいし、仮撚り加工や流体攪乱処理などの加工を施してもよい。地糸の繊度（総繊度）は、３３０ｄｔｅｘ以下が好ましく、１６７ｄｔｅｘ以下がより好ましく、８４ｄｔｅｘ以下がさらに好ましい。地糸の繊度（総繊度）は、５６ｄｔｅｘ以上が好ましい。地糸として用いる糸条の総繊度が３３０ｄｔｅｘ以下であれば、表基材２００及び裏基材３００の地組織が柔軟なものとなり、面状発熱材１０が優れた表面追従性を有するものとなる。また、地糸の繊度（総繊度）が５６ｄｔｅｘ以上であれば、面状発熱材１０が優れた屈曲耐久性を有するものとなる。
【0041】
地糸を構成する繊維の素材は、特に限定されるものではなく、例えば、天然繊維、再生繊維、半合成繊維、合成繊維等を挙げることができる。これらは単独で、又は２種以上を組み合わせて用いることができる。なかでも、優れた強度を有する点から、合成繊維が好ましく、ポリエチレンテレフタレート等のポリエステル繊維が好ましく、カチオン可染型ポリエステル繊維（ＣＤＰ）がより好ましい。繊維の形状は、特に限定されるものではなく、長繊維、短繊維の何れであってもよい。また、繊維の断面形状は、特に限定されるものではなく、通常の丸型だけでなく、扁平型、楕円型、三角型、中空型、Ｙ型、Ｔ型、Ｕ型などの異型であってもよい。
【0042】
＜導電糸＞
図３は、導電糸１００の詳細な構成を示す説明図である。導電糸１００は、金属線１１０と、金属線１１０を被覆する絶縁性樹脂１２０とを有する。
図３は、導電糸１００の詳細な構成を示す説明図である。導電糸１００は、金属線１１０と、金属線１１０を被覆する絶縁性樹脂１２０とを有する。
【0043】
導電糸１００は、その直径Ｒが小さくなる程、導電糸１００が折れ曲がり易くなるため、縫い付けが容易となり（縫製性が向上し）、表面追従性が向上する一方、導電糸１００が断線し易くなり、それゆえ縫い付け自体が困難となる（縫製性が劣る）傾向にある。また、導電糸１００は、その直径Ｒが大きくなる程、速暖性が向上し、導電糸１００が断線し難くなる一方、導電糸１００が折れ曲がり難くなり、それゆえ縫い付け自体が困難となり、また、屈曲耐久性が低下する傾向にある。これらの傾向を考慮すると、導電糸１００の直径Ｒは、１００μｍ以下が好ましく、２０～８０μｍがより好ましく、２０～５０μｍがさらに好ましい。導電糸１００の直径Ｒが上記の範囲内であれば、面状発熱材１０は、速暖性、表面追従性、屈曲耐久性、及び縫製性を兼ね備えたものとなる。ここで、導電糸１００の直径Ｒは、最大径を意味し、具体的には、金属線１１０の直径と、絶縁性樹脂１２０の厚み（×２）との和として算出される。
【0044】
金属線１１０の直径は、上述した導電糸１００の直径Ｒが上記範囲となるように適宜設定し得る。この観点を考慮すると、金属線１１０の直径は、２０～８０μｍが好ましく、２０～５０μｍがより好ましい。ここで、金属線１１０の直径は、最大径を意味する。
【0045】
金属線１１０の材料は、例えば、アルミニウム、ニッケル、銅、チタン、マグネシウム、錫、亜鉛、鉄、銀、金、白金、バナジウム、モリブデン、タングステン、クロム、マンガン、ケイ素、鉛、ビスマス、ホウ素、ゲルマニウム、ヒ素、アンチモン、テルル、及びコバルト等の単体金属、並びにこれらの合金を用いることができ、これらのなかでも、適切な抵抗値、及び経済性の観点から、銅及びニッケル、銅及びケイ素、銅及びマンガンや、銅及び錫の合金、ニクロムといった合金を用いることが好ましい。なお、導電糸１００には、絶縁性樹脂１２０により被覆された金属線１１０に代えて、炭素繊維を採用することも可能である。
【0046】
絶縁性樹脂１２０は、金属線１１０を保護し、絶縁性を確保し、屈曲等による金属線１１０の断線を防止するものである。絶縁性樹脂１２０は、面状発熱材１０の設置領域１０ａにおいて、金属線１１０と電極２０とを電気的に導通可能とするために、レーザー除去加工等によって容易に除去可能な素材（加熱溶融可能な素材）が使用される。そのような絶縁性樹脂１２０の素材としては、合成樹脂が好ましく、耐屈曲性、耐油性、耐摩耗性、強靭性の観点から、熱可塑性エラストマー（ＴＰＥ：ＴｈｅｒｍｏＰｌａｓｔｉｃ Ｅｌａｓｔｏｍｅｒ）がより好ましく、エステルイミドがさらに好ましい。絶縁性樹脂１２０の厚みは、４～８μｍが好ましい。絶縁性樹脂１２０の厚みが上記の範囲内であれば、導電糸１００の屈曲耐久性、柔軟性が好適なものとなる。特に、絶縁性樹脂１２０の厚みが４μｍ以上であることにより、金属線１１０の保護が十分なものとなる。また、絶縁性樹脂１２０の厚みが８μｍ以下であることにより、導電糸１００が硬くなり過ぎることを抑制することができるため、面状発熱材１０の表面追従性が向上し、レーザー除去加工等による絶縁性樹脂１２０の完全な除去が容易になる。
【0047】
導電糸１００は、５×１０－５Ω・ｍ以下の電気抵抗率を有することが好ましく、５×１０－７Ω・ｍ以下の電気抵抗率を有することがより好ましい。導電糸１００の電気抵抗率が５×１０－５Ω・ｍ以下であることにより、ハンドルヒーターやシートヒーター等として車輛の内装品に使用される緯方向に４０ｃｍ程度のサイズの面状発熱材１０において、車載バッテリーによる例えば１３Ｖの電圧を印加したときに、適度なジュール熱を発生することで面状発熱材１０の温度上昇速度が大きくなり、速暖性に優れたものとなる。
【0048】
図４は、面状発熱材１０の平面図であり、荷重が付与されていない状態を示す。図２及び図４に示すように、導電糸１００は、編物である表基材２００及び裏基材３００（図２参照）に、これらの内部にループを形成するように、緯方向に沿って直接的に縫い付けられている。ループを形成する縫製方法としては、特に限定されず、公知の縫製方法を採用することができる。
【0049】
このように、導電糸１００がループを形成するように直接的に縫い付けられていることにより、導電糸１００の長さＬａは、表基材２００及び裏基材３００（図２参照）の単位長さＬｓに対して、２．５倍以上の長さに設定されている（Ｌａ／Ｌｓ≧２．５）。すなわち、単位長さＬｓの表基材２００及び裏基材３００に含まれる導電糸１００の長さＬａが、単位長さＬｓに対して２．５倍以上の長さに設定されている。導電糸１００の長さＬａが単位長さＬｓに対して２．５倍以上の長さに設定されていることにより、導電糸１００において、表基材２００及び裏基材３００の単位長さＬｓに対して長くなる余剰長さの部分、すなわち伸び代を十分に存在させることができる。表基材２００及び裏基材３００が伸長されると、図５に示すように、導電糸１００の伸び代が減少するように導電糸１００が引き延ばされる。一方、表基材２００及び裏基材３００の伸長が解除されると、表基材２００及び裏基材３００の収縮に伴って減少していた導電糸１００の伸び代が回復する。このように、面状発熱材１０は全体として伸縮性を有するものとなる。また、導電糸１００の伸び代の分だけ、それに含まれる金属線１１０が長くなるため、加熱対象物を短時間で効率よく加熱することが可能となり、面状発熱材１０は、速暖性に優れるものとなる。面状発熱材１０の３Ｎ定荷重伸長率をより大きくし、速暖性をより向上させるという観点から、導電糸１００の長さＬａが単位長さＬｓに対して４倍以上に設定されていることが好ましい。導電糸１００の長さＬａの上限は、面状発熱材１０として取り扱いが困難にならない範囲であればよく、例えば単位長さＬｓに対して７倍以下に設定することができる。
【0050】
導電糸１００は、表基材２００及び裏基材３００に対して１０ｍｍ以下の間隔Ｓで（ここでは直接的に）縫い付けられていることが好ましく、４ｍｍ以下の間隔Ｓで縫い付けられていることがより好ましい。導電糸１００が表基材２００及び裏基材３００に対して１０ｍｍ以下の間隔Ｓで縫い付けられていることにより、面状発熱材１０における単位面積当たりの導電糸１００の本数が増えるため、面状発熱材１０は、速暖性が向上したものとなる。なお、導電糸１００は、面状発熱材１０が３Ｎの荷重を付与された状態、又は無荷重の状態において、１０ｍｍ以下の間隔Ｓで縫い付けられていることが好ましい。導電糸１００の間隔Ｓは、隣に位置する導電糸１００の最も離れた間隔を意味する。
【0051】
図４の例示においては、導電糸１００の露出部分は、互いに平行に配置されているが、その配置、及びパターンは、特に限定されるものではなく、面状発熱材１０の３Ｎ定荷重伸長率が２０％以上の所望の値となるように適宜設定すればよい。
【0052】
無荷重時における導電糸１００の露出部分の長さ、及びループを形成している部分の長さは、表基材２００及び裏基材３００の単位長さＬｓに対する導電糸１００の長さＬａが２．５倍以上の所望の値となるように、かつ、面状発熱材１０の３Ｎ定荷重伸長率が２０％以上の所望の値となるように、適宜設定し得る。
【0053】
＜面状発熱材の３Ｎ定荷重伸長率＞
図５は、面状発熱材１０の平面図であり、荷重が付与されている状態を示す。面状発熱材１０は、３Ｎ定荷重伸長率が２０％以上となるように構成されている。面状発熱材１０の３Ｎ定荷重伸長率は、４０％以上がより好ましい。３Ｎ定荷重伸長率の上限は、特に限定されず、適宜設定することができ、例えば１００％とすることができる。
図５は、面状発熱材１０の平面図であり、荷重が付与されている状態を示す。面状発熱材１０は、３Ｎ定荷重伸長率が２０％以上となるように構成されている。面状発熱材１０の３Ｎ定荷重伸長率は、４０％以上がより好ましい。３Ｎ定荷重伸長率の上限は、特に限定されず、適宜設定することができ、例えば１００％とすることができる。
【0054】
ここで、荷重Ｆが３Ｎであるときの面状発熱材１０の３Ｎ定荷重伸長率（％）は、荷重が付与されていない状態での面状発熱材１０の長さＫ１と、３Ｎの荷重が付与された状態での面状発熱材１０の長さＫ２とを用いて、下記式（１）で表される。
３Ｎ定荷重伸長率（％）＝｛（Ｋ２－Ｋ１）／Ｋ１｝×１００ ・・・（１）
３Ｎ定荷重伸長率（％）＝｛（Ｋ２－Ｋ１）／Ｋ１｝×１００ ・・・（１）
【0055】
面状発熱材１０の３Ｎ定荷重伸長率を２０％以上とすることにより、面状発熱材１０を加熱対象物の形状に良好に追従させて変形させることができる。さらに、上述したように、導電糸１００の伸び代の分だけ、それに含まれる金属線１１０が長くなるため、加熱対象物を短時間で効率よく加熱することが可能となり、速暖性に優れるものとなる。よって、面状発熱材１０は、導電糸１００に金属線１１０を用いたものであっても、加熱対象物への表面追従性が良好でありながら、速暖性に優れるものとなる。また、上述したように上記単位長さＬｓに対する導電糸１００の長さＬａを２．５倍以上に設定し、かつ、面状発熱材１０の３Ｎ定荷重伸長率を２０％以上に設定することにより、面状発熱材１０は、伸縮性に優れるだけでなく、屈曲耐久性にも優れるものとなる。
【0056】
＜面状発熱材の特性＞
面状発熱材１０のＪＩＳ Ｌ１０９６ ８．２１ 剛軟度Ａ法（４５°カンチレバー法）に準拠して測定される剛軟度は、５０ｍｍ以下が好ましい。面状発熱材１０の剛軟度が５０ｍｍ以下であることで、面状発熱材１０の追従性が向上する。
面状発熱材１０のＪＩＳ Ｌ１０９６ ８．２１ 剛軟度Ａ法（４５°カンチレバー法）に準拠して測定される剛軟度は、５０ｍｍ以下が好ましい。面状発熱材１０の剛軟度が５０ｍｍ以下であることで、面状発熱材１０の追従性が向上する。
【0057】
＜面状発熱材の製造方法＞
面状発熱材１０は、例えば表基材２００及び裏基材３００（図２参照）を一方向（ここでは緯方向）に伸長させ、この状態で表基材２００及び裏基材３００に、これらの内部にループが形成されるように導電糸１００を縫い付けた後、荷重の付与を解除することにより、製造することができる。縫い付け時における表基材２００及び裏基材３００の伸長の程度は、表基材２００及び裏基材３００の単位長さＬｓに対する導電糸１００の長さＬａが２．５倍以上の所望の値となり、かつ、面状発熱材１０の３Ｎ定荷重伸長率が２０％以上の所望の値となるように適宜設定すればよい。
面状発熱材１０は、例えば表基材２００及び裏基材３００（図２参照）を一方向（ここでは緯方向）に伸長させ、この状態で表基材２００及び裏基材３００に、これらの内部にループが形成されるように導電糸１００を縫い付けた後、荷重の付与を解除することにより、製造することができる。縫い付け時における表基材２００及び裏基材３００の伸長の程度は、表基材２００及び裏基材３００の単位長さＬｓに対する導電糸１００の長さＬａが２．５倍以上の所望の値となり、かつ、面状発熱材１０の３Ｎ定荷重伸長率が２０％以上の所望の値となるように適宜設定すればよい。
【0058】
［第二実施形態］
＜面状発熱体＞
図６及び図７は、本発明の第二実施形態に係る面状発熱体に使用する面状発熱材１０の平面図である。これらの平面図では、荷重が付与されていない状態（図６）、及び荷重が付与されている状態（図７）を夫々示してある。本発明の第二実施形態に係る面状発熱体は、第一実施形態に係る面状発熱体１において、面状発熱材１０に含まれる導電糸１００が表基材２００及び裏基材３００に直接的に縫い付けられている（図２参照）代わりに、絶縁糸４００が直接的に縫い付けられ、この絶縁糸４００を介して導電糸１００が間接的に縫い付けられている。それ以外の構成（電極２０等）は、第一実施形態に係る面状発熱体１と同じ構成である。また、第二実施形態に係る面状発熱体の特性も、第一実施形態に係る面状発熱体１と同様である。
＜面状発熱体＞
図６及び図７は、本発明の第二実施形態に係る面状発熱体に使用する面状発熱材１０の平面図である。これらの平面図では、荷重が付与されていない状態（図６）、及び荷重が付与されている状態（図７）を夫々示してある。本発明の第二実施形態に係る面状発熱体は、第一実施形態に係る面状発熱体１において、面状発熱材１０に含まれる導電糸１００が表基材２００及び裏基材３００に直接的に縫い付けられている（図２参照）代わりに、絶縁糸４００が直接的に縫い付けられ、この絶縁糸４００を介して導電糸１００が間接的に縫い付けられている。それ以外の構成（電極２０等）は、第一実施形態に係る面状発熱体１と同じ構成である。また、第二実施形態に係る面状発熱体の特性も、第一実施形態に係る面状発熱体１と同様である。
【0059】
＜面状発熱材＞
図６に示すように、本実施形態の面状発熱材１０においては、上述した第一実施形態にて使用するものと同様の表基材２００及び裏基材３００（図２参照）に、絶縁糸４００が、公知の縫製方法によって、一方向（ここでは緯方向）に沿って伸縮自在に直接的に縫い付けられている。絶縁糸４００は、互いに平行に位置するよう表基材２００及び裏基材３００に縫い付けられている。複数の導電糸１００は、面状発熱材１０の露出面（ここでは表基材２００（図２参照）の表面）上において、各導電糸１００が経方向に波を打ちつつ緯方向に延びる波形に配置され、かつ、隣に位置する導電糸１００は、波形の突出端部どうしが交差するように位相がずらされた状態となるように、絶縁糸４００の縫い目と、表基材２００（図２参照）との隙間に通されている。各導電糸１００は、一の絶縁糸４００の緯方向（図６の左右方向）において互いに隣に位置する２つの縫い目に通されることにより湾曲され、次いで、上記一の絶縁糸４００に経方向（図６の上下方向）において隣に位置する絶縁糸４００における、緯方向（図６の左右方向）において互いに隣に位置する２つの縫い目に通されることにより湾曲され、これが繰り返されることにより、波形の形状とされている。
図６に示すように、本実施形態の面状発熱材１０においては、上述した第一実施形態にて使用するものと同様の表基材２００及び裏基材３００（図２参照）に、絶縁糸４００が、公知の縫製方法によって、一方向（ここでは緯方向）に沿って伸縮自在に直接的に縫い付けられている。絶縁糸４００は、互いに平行に位置するよう表基材２００及び裏基材３００に縫い付けられている。複数の導電糸１００は、面状発熱材１０の露出面（ここでは表基材２００（図２参照）の表面）上において、各導電糸１００が経方向に波を打ちつつ緯方向に延びる波形に配置され、かつ、隣に位置する導電糸１００は、波形の突出端部どうしが交差するように位相がずらされた状態となるように、絶縁糸４００の縫い目と、表基材２００（図２参照）との隙間に通されている。各導電糸１００は、一の絶縁糸４００の緯方向（図６の左右方向）において互いに隣に位置する２つの縫い目に通されることにより湾曲され、次いで、上記一の絶縁糸４００に経方向（図６の上下方向）において隣に位置する絶縁糸４００における、緯方向（図６の左右方向）において互いに隣に位置する２つの縫い目に通されることにより湾曲され、これが繰り返されることにより、波形の形状とされている。
【0060】
図６に示すような無荷重状態の面状発熱材１０に荷重が付与されると、後述する図７に示すように、表基材２００及び裏基材３００が伸長され、その際、導電糸１００の波形の振幅が小さくなると共に周期が大きくなり（伸び代が減少し）、その分、導電糸１００が緯方向に長くなる。このように、表基材２００及び裏基材３００の伸長に追従して、導電糸１００が荷重方向に長くなる（見かけの長さが大きくなる）ため、面状発熱材１０が荷重方向に伸長されることになる。
【0061】
一方、面状発熱材１０に付与された荷重（図７参照）が解除されると、表基材２００及び裏基材３００が収縮し、その際、導電糸１００の波形の小さくなっていた振幅及び大きくなっていた周期が回復し（伸び代が回復し）、その分、導電糸１００が緯方向に短くなる。このように、表基材２００及び裏基材３００の収縮に追従して、導電糸１００が荷重方向に短くなる（見かけの長さが小さくなる）ため、面状発熱材１０が荷重方向に収縮することになる（図６参照）。
【0062】
このように、表基材２００及び裏基材３００に、波形を形成するように導電糸１００が間接的に縫い付けられることにより、面状発熱材１０は、伸縮性を有するものとなる。
【0063】
＜基材＞
基材としては、上述した第一実施形態にて使用する基材と同様のものを使用することができる。また、上述した第一実施形態と同様、基材としては、伸縮性の観点から、二層以下の編物で構成されている基布が好ましく、このような基布として、上述した図２に示すように、表基材２００としての表編物と、及び裏基材３００としての裏編物とを用いた多重編地として構成されるものを使用することができる。
基材としては、上述した第一実施形態にて使用する基材と同様のものを使用することができる。また、上述した第一実施形態と同様、基材としては、伸縮性の観点から、二層以下の編物で構成されている基布が好ましく、このような基布として、上述した図２に示すように、表基材２００としての表編物と、及び裏基材３００としての裏編物とを用いた多重編地として構成されるものを使用することができる。
【0064】
＜絶縁糸＞
表基材２００及び裏基材３００に直接的に縫い付けられる絶縁糸４００としては、特に限定されず、適宜設定することができる。絶縁糸４００としては、例えばポリエチレンテレフタレート糸が挙げられる。絶縁糸４００の太さは、３０番手より細番手が好ましく、６０番手より細番手がより好ましく、８０番手より細番手がさらに好ましい。絶縁糸４００の太さは、例えば１２０番手より太番手とすることができる。絶縁糸４００の太さが３０番手より細番手であることにより、表基材２００及び裏基材３００に絶縁糸４００を縫い付け易くすることができる。また、絶縁糸４００の太さが１２０番手より太番手であることにより、絶縁糸４００の耐久性を向上させることができる。
表基材２００及び裏基材３００に直接的に縫い付けられる絶縁糸４００としては、特に限定されず、適宜設定することができる。絶縁糸４００としては、例えばポリエチレンテレフタレート糸が挙げられる。絶縁糸４００の太さは、３０番手より細番手が好ましく、６０番手より細番手がより好ましく、８０番手より細番手がさらに好ましい。絶縁糸４００の太さは、例えば１２０番手より太番手とすることができる。絶縁糸４００の太さが３０番手より細番手であることにより、表基材２００及び裏基材３００に絶縁糸４００を縫い付け易くすることができる。また、絶縁糸４００の太さが１２０番手より太番手であることにより、絶縁糸４００の耐久性を向上させることができる。
【0065】
絶縁糸４００は、表基材２００及び裏基材３００の伸縮に追従し、かつ、この追従により、面状発熱材１０の３Ｎ定荷重伸長率が２０％以上の所望の値となることを実現することができるように、公知の縫製方法を用いて、表基材２００及び裏基材３００に直接的に縫い付けられている。
【0066】
＜導電糸＞
導電糸１００としては、上述した第一実施形態にて使用する導電糸１００と同様のものを使用することができる（図３参照）。
導電糸１００としては、上述した第一実施形態にて使用する導電糸１００と同様のものを使用することができる（図３参照）。
【0067】
導電糸１００は、上述したように、絶縁糸４００の縫い目と表基材２００（図２参照）との間に貫通されることにより、経方向に波を打ち、緯方向に延びる波形に配置され、かつ、隣に位置する導電糸１００どうしは、波形の突出端部において交差するように波形の位相がずれた状態で配置されている。
【0068】
このように、導電糸１００が波形を形成するように間接的に縫い付けられることにより、上述した第一実施形態と同様、導電糸１００の長さＬａは、表基材２００及び裏基材３００（図２参照）の単位長さＬｓに対して２．５倍以上の長さに設定されている（Ｌａ／Ｌｓ≧２．５）。すなわち、単位長さＬｓの表基材２００及び裏基材３００に含まれる導電糸１００の長さＬａが、単位長さＬｓに対して２．５倍以上の長さに設定されている。導電糸１００の長さＬａが単位長さＬｓに対して２．５倍以上の長さに設定されていることにより、導電糸１００において、表基材２００及び裏基材３００の単位長さＬｓに対して長くなる余剰長さの部分、すなわち伸び代を十分に存在させることができる。表基材２００及び裏基材３００が伸長されると、図７に示すように、導電糸１００の伸び代が減少するように導電糸１００が引き延ばされる。一方、表基材２００及び裏基材３００の伸長が解除されると、表基材２００及び裏基材３００の収縮に伴って減少していた導電糸１００の伸び代が回復する。このように、面状発熱材１０は全体として伸縮性を有するものとなる。また、導電糸１００の伸び代の分だけ、それに含まれる金属線１１０が長くなるため、加熱対象物を短時間で効率よく加熱することが可能となり、面状発熱材１０は、速暖性に優れるものとなる。面状発熱材１０の３Ｎ定荷重伸長率をより大きくし、速暖性をより向上させるという観点から、導電糸１００の長さＬａが単位長さＬｓに対して４倍以上に設定されていることが好ましい。導電糸１００の長さＬａの上限は、第一実施形態と同様に、例えば単位長さＬｓに対して７倍以下に設定することができる。
【0069】
上述した第一実施形態と同様、導電糸１００は、表基材２００及び裏基材３００に対して１０ｍｍ以下の間隔Ｓで間接的に縫い付けられていることが好ましく、４ｍｍ以下の間隔Ｓで間接的に縫い付けられていることがより好ましい。導電糸１００が表基材２００及び裏基材３００に対して１０ｍｍ以下の間隔Ｓで間接的に縫い付けられていることにより、面状発熱材１０における単位面積当たりの導電糸１００の本数が増えるため、面状発熱材１０は、速暖性が向上したものとなる。なお、導電糸１００は、面状発熱材１０が３Ｎの荷重を付与された状態、又は無荷重の状態において、１０ｍｍ以下の間隔Ｓで間接的に縫い付けられていることが好ましい。導電糸１００の間隔Ｓは、隣に位置する導電糸１００の最も離れた間隔を意味する。具体的には図６に示すように、本実施形態においては、導電糸１００の間隔Ｓは、互いに隣に位置する導電糸１００の波形の最も離れた突出端部の間隔である。また、絶縁糸４００の間隔を調整することにより、導電糸１００の間隔Ｓを調整することができる。
【0070】
導電糸１００における波形の振幅、及び周期は、表基材２００及び裏基材３００の単位長さＬｓに対する導電糸１００の長さＬａが２．５倍以上の所望の値となるように、かつ、面状発熱材１０の３Ｎ定荷重伸長率が２０％以上の所望の値となるように、適宜設定し得る。
【0071】
面状発熱材１０の露出面における導電糸１００の配置、及びパターンは、図６の例示に限定されるものではなく、面状発熱材１０の３Ｎ定荷重伸長率が２０％以上の所望の値となるように適宜設定すればよい。
【0072】
＜面状発熱材の３Ｎ定荷重伸長率＞
図７は、面状発熱材１０に荷重が付与されている状態を示す平面図である。上述した第一実施形態と同様、面状発熱材１０は、３Ｎ定荷重伸長率が２０％以上となるように構成されている。３Ｎ定荷重伸長率は、４０％以上がより好ましい。３Ｎ定荷重伸長率の上限は、特に限定されず、適宜設定することができ、例えば１００％とすることができる。
図７は、面状発熱材１０に荷重が付与されている状態を示す平面図である。上述した第一実施形態と同様、面状発熱材１０は、３Ｎ定荷重伸長率が２０％以上となるように構成されている。３Ｎ定荷重伸長率は、４０％以上がより好ましい。３Ｎ定荷重伸長率の上限は、特に限定されず、適宜設定することができ、例えば１００％とすることができる。
【0073】
なお、荷重Ｆが３Ｎであるときの面状発熱材１０の定荷重伸長率（％）は、第一実施形態で説明した式（１）と同様に表される。
【0074】
＜面状発熱材の特性＞
上述した第一実施形態と同様、面状発熱材１０のＪＩＳ Ｌ１０９６ ８．２１ 剛軟度Ａ法（４５°カンチレバー法）に準拠して測定される剛軟度は、５０ｍｍ以下が好ましい。面状発熱材１０の剛軟度が５０ｍｍ以下であることで、面状発熱材１０の追従性が向上する。
上述した第一実施形態と同様、面状発熱材１０のＪＩＳ Ｌ１０９６ ８．２１ 剛軟度Ａ法（４５°カンチレバー法）に準拠して測定される剛軟度は、５０ｍｍ以下が好ましい。面状発熱材１０の剛軟度が５０ｍｍ以下であることで、面状発熱材１０の追従性が向上する。
【0075】
＜面状発熱材の製造方法＞
面状発熱材１０は、例えば表基材２００及び裏基材３００（図２参照）に絶縁糸４００を、この絶縁糸４００が表基材２００及び裏基材３００の内部又は裏面側において伸縮自在に構成されるように、かつ、表基材２００に縫い付ける際に、導電糸１００を縫い目で覆う（縫い目と表基材２００との間に導電糸１００を貫通させる）ようにしながら、緯方向に向けて順次縫い付けることにより、製造することができる。縫い付け時における絶縁糸４００の縫い目の長さ、並びに導電糸１００の波形の振幅、及び周期は、表基材２００及び裏基材３００の単位長さＬｓに対する導電糸１００の長さＬａが２．５倍以上の所望の値となり、かつ、面状発熱材１０の３Ｎ定荷重伸長率が２０％以上の所望の値となるように適宜設定すればよい。
面状発熱材１０は、例えば表基材２００及び裏基材３００（図２参照）に絶縁糸４００を、この絶縁糸４００が表基材２００及び裏基材３００の内部又は裏面側において伸縮自在に構成されるように、かつ、表基材２００に縫い付ける際に、導電糸１００を縫い目で覆う（縫い目と表基材２００との間に導電糸１００を貫通させる）ようにしながら、緯方向に向けて順次縫い付けることにより、製造することができる。縫い付け時における絶縁糸４００の縫い目の長さ、並びに導電糸１００の波形の振幅、及び周期は、表基材２００及び裏基材３００の単位長さＬｓに対する導電糸１００の長さＬａが２．５倍以上の所望の値となり、かつ、面状発熱材１０の３Ｎ定荷重伸長率が２０％以上の所望の値となるように適宜設定すればよい。
【実施例0076】
本発明の特徴構成を有する面状発熱材（実施例１～１７）を作製し、各種測定及び評価を行った。また、比較のため、本発明の特徴構成を有しない面状発熱材（比較例１、２）を作製し、同様の測定及び評価を行った。測定及び評価項目は、３Ｎ定荷重伸長率、剛軟度、速暖性、表面追従性、屈曲耐久性、及び縫製性とした。各項目について、以下、説明する。
【0077】
［３Ｎ定荷重伸長率］
「ＪＩＳ Ｌ１０９６ 織物及び編物の生地試験方法」の「８．１６．１ 伸び率」のＤ法（編物の定荷重法）に準拠して３Ｎ定荷重伸長率を測定した。具体的には、基材、又は面状発熱材から経４０ｍｍ×緯７０ｍｍの試験片を採取し、試験片の緯方向の一端（幅４０ｍｍ）をクリップで挟んで固定し、チャック間隔５０ｍｍで他端をバネばかりを用いて３Ｎで引っ張った（３Ｎの定荷重を付与した）ときのチャック間隔（ｍｍ）を測定し、下記式に基づいて３Ｎ定荷重伸長率（％）を算出した。
３Ｎ定荷重伸長率（％）＝｛（３Ｎ荷重付与時のチャック間距離）／５０｝×１００
「ＪＩＳ Ｌ１０９６ 織物及び編物の生地試験方法」の「８．１６．１ 伸び率」のＤ法（編物の定荷重法）に準拠して３Ｎ定荷重伸長率を測定した。具体的には、基材、又は面状発熱材から経４０ｍｍ×緯７０ｍｍの試験片を採取し、試験片の緯方向の一端（幅４０ｍｍ）をクリップで挟んで固定し、チャック間隔５０ｍｍで他端をバネばかりを用いて３Ｎで引っ張った（３Ｎの定荷重を付与した）ときのチャック間隔（ｍｍ）を測定し、下記式に基づいて３Ｎ定荷重伸長率（％）を算出した。
３Ｎ定荷重伸長率（％）＝｛（３Ｎ荷重付与時のチャック間距離）／５０｝×１００
【0078】
［剛軟度］
「ＪＩＳ Ｌ１０９６ 織物及び編物の生地試験方法」の「８．２１ 剛軟度」のＡ法（４５°カンチレバー法）に準拠して剛軟度を測定した。面状発熱材から２０ｍｍ×１５０ｍｍの試験片を経方向及び緯方向から夫々採取し、４５°の斜面を持つカンチレバー形試験機に試験片の短辺をスケール基線に合わせて置き、斜面の方向に緩やかに滑らせた。試験片の一端の中央点が斜面と接したとき他端の位置をスケールによって読み、試験片が移動した長さ（ｍｍ）を剛軟度として求めた。
「ＪＩＳ Ｌ１０９６ 織物及び編物の生地試験方法」の「８．２１ 剛軟度」のＡ法（４５°カンチレバー法）に準拠して剛軟度を測定した。面状発熱材から２０ｍｍ×１５０ｍｍの試験片を経方向及び緯方向から夫々採取し、４５°の斜面を持つカンチレバー形試験機に試験片の短辺をスケール基線に合わせて置き、斜面の方向に緩やかに滑らせた。試験片の一端の中央点が斜面と接したとき他端の位置をスケールによって読み、試験片が移動した長さ（ｍｍ）を剛軟度として求めた。
【0079】
［速暖性］
速暖性の測定は、以下の手順で実施した。面状発熱材から経方向３．５ｃｍ、緯方向１１ｃｍの試験片を採取し、緯方向の両端２ｃｍの領域にレーザー除去加工を施すことで、絶縁性樹脂を除去し、金属線が露出した設置領域を形成した。設置領域の夫々に５ｃｍ×２ｃｍの導電性フィルムからなる電極を取り付け、面状発熱体とした。合成皮革（商品名：レザービー Ｂ－１０００ マスダ株式会社製、厚み：０．７８ミリメートル）で試験片を覆い、サーモグラフィ（ＦＬＩＲ社製 品番：ＦＬＩＲ Ｃ２）で合成皮革表面の温度を測定した。この試験片を２５℃の環境下に設置して電極間に５Ｖの電圧を印加し、サーモグラフィによる測定温度が６５℃になるまでの時間を計測した。そして、速暖性を下記の評価基準により評価した。
＋＋：７０秒未満
＋ ：７０秒以上、９０秒未満
－ ：９０秒以上
速暖性の測定は、以下の手順で実施した。面状発熱材から経方向３．５ｃｍ、緯方向１１ｃｍの試験片を採取し、緯方向の両端２ｃｍの領域にレーザー除去加工を施すことで、絶縁性樹脂を除去し、金属線が露出した設置領域を形成した。設置領域の夫々に５ｃｍ×２ｃｍの導電性フィルムからなる電極を取り付け、面状発熱体とした。合成皮革（商品名：レザービー Ｂ－１０００ マスダ株式会社製、厚み：０．７８ミリメートル）で試験片を覆い、サーモグラフィ（ＦＬＩＲ社製 品番：ＦＬＩＲ Ｃ２）で合成皮革表面の温度を測定した。この試験片を２５℃の環境下に設置して電極間に５Ｖの電圧を印加し、サーモグラフィによる測定温度が６５℃になるまでの時間を計測した。そして、速暖性を下記の評価基準により評価した。
＋＋：７０秒未満
＋ ：７０秒以上、９０秒未満
－ ：９０秒以上
【0080】
［表面追従性］
台形の箱の表面に面状発熱材を沿わせて固定し、箱の表面からの生地の浮き、及びしわの有無を目視にて観察した。そして、表面追従性を下記の評価基準により評価した。
＋＋：生地の浮き、及びしわが無い。
＋ ：しわが有るが、生地の浮きは無い。
－ ：箱の表面から生地が浮き上がった。
台形の箱の表面に面状発熱材を沿わせて固定し、箱の表面からの生地の浮き、及びしわの有無を目視にて観察した。そして、表面追従性を下記の評価基準により評価した。
＋＋：生地の浮き、及びしわが無い。
＋ ：しわが有るが、生地の浮きは無い。
－ ：箱の表面から生地が浮き上がった。
【0081】
［屈曲耐久性］
面状発熱材から経方向２５ｍｍ、緯方向２００ｍｍの試験片を採取し、試験片の緯方向両端を合わせるように緯方向中央において繰り返し折り曲げた。試験片を１０００回折り曲げる毎に、通電試験により金属線の断線の有無を確認した。そして、屈曲耐久性を下記の評価基準により評価した。
＋：屈曲回数が１００００回において断線が発生しなかった。
－：屈曲回数が１００００回未満で断線が発生した。
面状発熱材から経方向２５ｍｍ、緯方向２００ｍｍの試験片を採取し、試験片の緯方向両端を合わせるように緯方向中央において繰り返し折り曲げた。試験片を１０００回折り曲げる毎に、通電試験により金属線の断線の有無を確認した。そして、屈曲耐久性を下記の評価基準により評価した。
＋：屈曲回数が１００００回において断線が発生しなかった。
－：屈曲回数が１００００回未満で断線が発生した。
【0082】
［縫製性］
基材に対する導電糸の直接的、又は間接的な縫い付け時に、導電糸の断線が生じて導電糸の縫い付けが不可能であるか否か、及び導電糸が折れ曲がらずに導電糸の縫い付けが不可能であるか否かを目視にて観察した。そして、縫製性を下記の評価基準により評価した。
＋：導電糸の断線が発生せず、かつ、導電糸が折れ曲がり、導電糸の縫い付けが可能であった。
－：導電糸の断線が発生し、又は、導電糸が折れ曲がらず、導電糸の縫い付けが不可能であった。
基材に対する導電糸の直接的、又は間接的な縫い付け時に、導電糸の断線が生じて導電糸の縫い付けが不可能であるか否か、及び導電糸が折れ曲がらずに導電糸の縫い付けが不可能であるか否かを目視にて観察した。そして、縫製性を下記の評価基準により評価した。
＋：導電糸の断線が発生せず、かつ、導電糸が折れ曲がり、導電糸の縫い付けが可能であった。
－：導電糸の断線が発生し、又は、導電糸が折れ曲がらず、導電糸の縫い付けが不可能であった。
【0083】
＜実施例１＞
表組織の地糸、裏組織の地糸、及び連結糸として、絶縁性の８４ｄｔｅｘ／３６ｆのポリエチレンテレフタレート糸（東レ株式会社製）を用い、２６ゲージ／３３インチの編機（福原精機製作所製）により、コース密度４５（コース／２５．４ｍｍ）、ウェル密度３４（ウェル／２５．４ｍｍ）の両面天竺二重編（丸編み）を、基材（具体的には基布）として編成した。表１に示すように、得られた基材の３Ｎ定荷重伸長率は１００％であった。
表組織の地糸、裏組織の地糸、及び連結糸として、絶縁性の８４ｄｔｅｘ／３６ｆのポリエチレンテレフタレート糸（東レ株式会社製）を用い、２６ゲージ／３３インチの編機（福原精機製作所製）により、コース密度４５（コース／２５．４ｍｍ）、ウェル密度３４（ウェル／２５．４ｍｍ）の両面天竺二重編（丸編み）を、基材（具体的には基布）として編成した。表１に示すように、得られた基材の３Ｎ定荷重伸長率は１００％であった。
【0084】
導電糸として、エステルイミド（厚み：６μｍ）で被覆された直径２０μｍのＣｕ／Ｓｉ合金製の金属線を用いた。この導電糸を、上記で得られた基材に、図４に示すように直接的に縫い付ける（縫製１）ことにより、実施例１の面状発熱材を得た。この縫製１において、表１に示すように、基材の単位長さＬｓ（ここでは５０ｍｍ）に含まれる導電糸の長さＬａを２８１ｍｍ、これらの比（Ｌａ／Ｌｓ）を５．６２倍、導電糸の間隔Ｓ（図４参照）を４ｍｍ、及び面状発熱材の３Ｎ定荷重伸長率を４２％に設定した。
【0085】
＜実施例２～５＞
導電糸における金属線の直径、基材の３Ｎ定荷重伸長率、基材の単位長さＬｓ（ここでは５０ｍｍ）に含まれる導電糸の長さＬａ、これらの比（Ｌａ／Ｌｓ）、及び面状発熱材の３Ｎ定荷重伸長率を表１に示すように変更したこと以外は実施例１と同様にして、実施例２～５の面状発熱材を得た。
導電糸における金属線の直径、基材の３Ｎ定荷重伸長率、基材の単位長さＬｓ（ここでは５０ｍｍ）に含まれる導電糸の長さＬａ、これらの比（Ｌａ／Ｌｓ）、及び面状発熱材の３Ｎ定荷重伸長率を表１に示すように変更したこと以外は実施例１と同様にして、実施例２～５の面状発熱材を得た。
【0086】
＜実施例６＞
基材の３Ｎ定荷重伸長率を９５％に設定すること以外は実施例１と同様にして得られた基材（基布）を用いた。導電糸として、エステルイミド（厚み：６μｍ）で被覆された直径５０μｍのＣｕ／Ｓｉ合金製の金属線を用いた。縫い付け用の絶縁糸として、太さ６０番手のポリエチレンテレフタレート糸を用いた。これら基材、導電糸、及び縫い付け用の絶縁糸を用い、図６に示すように、基材に縫い付け用の絶縁糸を直接的に縫い付け、縫い目と基材との隙間に導電糸を通すことにより、基材に間接的に縫い付け（縫製２）、これにより、実施例６の面状発熱材を得た。この縫製２において、表２に示すように、基材の単位長さＬｓ（ここでは５０ｍｍ）に含まれる導電糸の長さＬａを１３０ｍｍ、これらの比（Ｌａ／Ｌｓ）を２．６０倍、導電糸の間隔Ｓ（図６参照）を４ｍｍ、及び面状発熱材の３Ｎ定荷重伸長率を６２％に設定した。
基材の３Ｎ定荷重伸長率を９５％に設定すること以外は実施例１と同様にして得られた基材（基布）を用いた。導電糸として、エステルイミド（厚み：６μｍ）で被覆された直径５０μｍのＣｕ／Ｓｉ合金製の金属線を用いた。縫い付け用の絶縁糸として、太さ６０番手のポリエチレンテレフタレート糸を用いた。これら基材、導電糸、及び縫い付け用の絶縁糸を用い、図６に示すように、基材に縫い付け用の絶縁糸を直接的に縫い付け、縫い目と基材との隙間に導電糸を通すことにより、基材に間接的に縫い付け（縫製２）、これにより、実施例６の面状発熱材を得た。この縫製２において、表２に示すように、基材の単位長さＬｓ（ここでは５０ｍｍ）に含まれる導電糸の長さＬａを１３０ｍｍ、これらの比（Ｌａ／Ｌｓ）を２．６０倍、導電糸の間隔Ｓ（図６参照）を４ｍｍ、及び面状発熱材の３Ｎ定荷重伸長率を６２％に設定した。
【0087】
＜実施例７～１２＞
導電糸における金属線の直径、基材の３Ｎ定荷重伸長率、基材の単位長さＬｓに含まれる導電糸の長さＬａ、これらの比（Ｌａ／Ｌｓ）、及び面状発熱材の３Ｎ定荷重伸長率を表２及び３に示すように変更したこと以外は実施例６と同様にして、実施例７～１２の面状発熱材を得た。
導電糸における金属線の直径、基材の３Ｎ定荷重伸長率、基材の単位長さＬｓに含まれる導電糸の長さＬａ、これらの比（Ｌａ／Ｌｓ）、及び面状発熱材の３Ｎ定荷重伸長率を表２及び３に示すように変更したこと以外は実施例６と同様にして、実施例７～１２の面状発熱材を得た。
【0088】
＜実施例１３～１７＞
導電糸における金属線の素材、導電糸の電気抵抗率、基材の素材、基材の３Ｎ定荷重伸長率、基材の単位長さＬｓに含まれる導電糸の長さＬａ、これらの比（Ｌａ／Ｌｓ）、及び面状発熱材の３Ｎ定荷重伸長率を表３及び４に示すように変更したこと以外は実施例１と同様にして、実施例１３～１７の面状発熱材を得た。なお、実施例１７においては、基材として、ウレタンエラストマーフィルム（商品名：シルクロン（登録商標） ＳＮＣＳ９０ 大倉工業株式会社製 厚み：１００μｍ）を用いた。
導電糸における金属線の素材、導電糸の電気抵抗率、基材の素材、基材の３Ｎ定荷重伸長率、基材の単位長さＬｓに含まれる導電糸の長さＬａ、これらの比（Ｌａ／Ｌｓ）、及び面状発熱材の３Ｎ定荷重伸長率を表３及び４に示すように変更したこと以外は実施例１と同様にして、実施例１３～１７の面状発熱材を得た。なお、実施例１７においては、基材として、ウレタンエラストマーフィルム（商品名：シルクロン（登録商標） ＳＮＣＳ９０ 大倉工業株式会社製 厚み：１００μｍ）を用いた。
【0089】
＜比較例１＞
導電糸における金属線の直径、基材の３Ｎ定荷重伸長率、基材の単位長さＬｓ（ここでは５０ｍｍ）に含まれる導電糸の長さＬａ、これらの比（Ｌａ／Ｌｓ）、及び面状発熱材の３Ｎ定荷重伸長率を表４に示すように変更したこと以外は実施例１と同様にして、比較例１の面状発熱材を得た。
導電糸における金属線の直径、基材の３Ｎ定荷重伸長率、基材の単位長さＬｓ（ここでは５０ｍｍ）に含まれる導電糸の長さＬａ、これらの比（Ｌａ／Ｌｓ）、及び面状発熱材の３Ｎ定荷重伸長率を表４に示すように変更したこと以外は実施例１と同様にして、比較例１の面状発熱材を得た。
【0090】
＜比較例２＞
基材の３Ｎ定荷重伸長率、基材の単位長さＬｓ（ここでは５０ｍｍ）に含まれる導電糸の長さＬａ、これらの比（Ｌａ／Ｌｓ）、及び面状発熱材の３Ｎ定荷重伸長率を表４に示すように変更したこと以外は実施例６と同様にして、比較例２の面状発熱材を得た。
基材の３Ｎ定荷重伸長率、基材の単位長さＬｓ（ここでは５０ｍｍ）に含まれる導電糸の長さＬａ、これらの比（Ｌａ／Ｌｓ）、及び面状発熱材の３Ｎ定荷重伸長率を表４に示すように変更したこと以外は実施例６と同様にして、比較例２の面状発熱材を得た。
【0091】
実施例１～１７の面状発熱材、比較例１及び２の面状発熱材の構成、並びに、測定結果、及び評価結果を表１～４に示す。
【0092】
【表1】
【0093】
【表2】
【0094】
【表3】
【0095】
【表4】
【0096】
基材に導電糸が直接的に縫い付けられ、基材の単位長さＬｓに対する導電糸の長さＬａの比（Ｌａ／Ｌｓ）が２．５倍以上であり、かつ、３Ｎ定荷重伸長率が２０％以上である実施例１～５の面状発熱材は、何れも、測定温度が６５℃になるまでの時間が９０秒未満であり、速暖性が優れるものであった。実施例１～５の面状発熱材は、何れも、台形の箱に沿わせて固定した際、生地の浮きが確認されず、表面追従性が優れるものであった。実施例１～５の面状発熱材は、何れも、屈曲回数が１００００回において断線が発生せず、屈曲耐久性に優れるものであった。実施例１～５の面状発熱材は、何れも、基材に導電糸を直接的に縫い付ける際に、導電糸の断線が発生せず、かつ、導電糸が折れ曲がり、導電糸の縫製性に優れるものであった。
【0097】
基材に導電糸が絶縁糸を介して間接的に縫い付けられ、基材の単位長さＬｓに対する導電糸の長さＬａの比（Ｌａ／Ｌｓ）が２．５倍以上であり、かつ、３Ｎ定荷重伸長率が２０％以上である実施例６～１２の面状発熱材は、何れも、測定温度が６５℃になるまでの時間が９０秒未満であり、速暖性が優れるものであった。実施例６～１２の面状発熱材は、何れも、生地の浮きが確認されず、表面追従性が優れるものであった。実施例６～１２の面状発熱材は、何れも、屈曲回数が１００００回において断線が発生せず、屈曲耐久性に優れるものであった。実施例６～１２の面状発熱材は、何れも、基材に導電糸を間接的に縫い付ける際に、導電糸の断線が発生せず、かつ、導電糸が折れ曲がり、導電糸の縫製性に優れるものであった。
【0098】
このように、基材に対する導電糸の縫い付けが直接的であるか、間接的であるかによらず、基材の単位長さＬｓに対する導電糸の長さＬａの比（Ｌａ／Ｌｓ）が２．５倍以上であり、かつ、３Ｎ定荷重伸長率が２０％以上である実施例１～１２の面状発熱材は、何れも、速暖性、表面追従性、屈曲耐久性、及び縫製性が優れるものであることが示された。また、金属線の素材（及び導電糸の電気抵抗率）を変更した実施例１３、１４、及び１５の面状発熱材、並びに基材の素材を変更した実施例１６、及び１７の面状発熱材は、実施例１～１２の面状発熱材と同様、速暖性、表面追従性、屈曲耐久性、及び縫製性が優れるものであった。
【0099】
これに対し、３Ｎ定荷重伸長率が２０％以上である一方、基材の単位長さＬｓに対する導電糸の長さＬａの比（Ｌａ／Ｌｓ）が２．５倍未満である比較例１の面状発熱材は、表面追従性、屈曲耐久性、及び縫製性に優れるものの、測定温度が６５℃になるまでの時間が９０秒以上であり、速暖性が劣るものであることが示された。
【0100】
また、基材の単位長さＬｓに対する導電糸の長さＬａの比（Ｌａ／Ｌｓ）が２．５倍以上である一方、３Ｎ定荷重伸長率が２０％未満である比較例２の面状発熱材は、速暖性、屈曲耐久性、及び縫製性に優れるものの、台形の箱に沿わせて固定した際、生地の浮きが確認され、表面追従性が劣るものであることが示された。
【産業上の利用可能性】
【0101】
本発明の面状発熱材、及び面状発熱体は、例えば、ハンドルヒーター、シートヒーター等の車輛の内装品、上着、ズボン、手袋等の衣料品、マッサージチェア、介護ベッド等の健康・医療器具、椅子、ソファー等の家具などにおいて利用可能である。
【符号の説明】
【0102】
１ 面状発熱体
１０ 面状発熱材
１０ａ 電極の設置領域
２０ 電極
１００ 導電糸
１１０ 金属線
１２０ 絶縁性樹脂
２００ 表基材（基材）
３００ 裏基材（基材）
４００ 絶縁糸
Ｌｓ 基材の単位長さ
Ｌａ 導電糸の長さ
Ｒ 導電糸の直径
Ｋ１ 無荷重時の面状発熱材の長さ
Ｋ２ 荷重付与時の面状発熱材の長さ
Ｆ 荷重
１０ 面状発熱材
１０ａ 電極の設置領域
２０ 電極
１００ 導電糸
１１０ 金属線
１２０ 絶縁性樹脂
２００ 表基材（基材）
３００ 裏基材（基材）
４００ 絶縁糸
Ｌｓ 基材の単位長さ
Ｌａ 導電糸の長さ
Ｒ 導電糸の直径
Ｋ１ 無荷重時の面状発熱材の長さ
Ｋ２ 荷重付与時の面状発熱材の長さ
Ｆ 荷重
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】