JPS59143291A - 面状発熱体 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 気カーペット等の繰り返しの折りたたみに対し。

耐久性が低いという欠点を有していた。

〔発明の目的〕

本発明は上記欠点を解消せしめ、くす返し折り曲げ耐久
性に優れた面状発熱体を提供せんとするものである。

〔発明の構成〕

本発明は、上記目的を達成するため次の構成。

すなわち靭の層と９絶縁体の層と、該基板の層と絶縁体
の層の間にはさまれ、かつ電極部を有する抵抗体の層を
具備した面状発熱体において、該電クッション層に各々
接着され、かつ該導電層の抵抗体の層に接着された一層
とクッション層に接着された他の一層との層間は少なく
とも一つの層間が非接着である面状発熱体を特徴とする
ものである。

本発明における基板の層とは電気絶縁性と可撓性とを有
する物で、フィルム状あるいはシート状の物である。こ
れらの−例を上げればポリエステルフィルム、ポリプロ
ピレンフィルム、ポリエチレンフィルム、ポリ塩化ビニ
ルフィルム、セルロ−スフイルム、ポリスチレンフィル
ム、ポリカーホ゛ネートフィルム、ポリアミドフィルム
、ポリイミドフィルム等のプラスチックフィルムやガラ
スクロス９不織布、織物２編物等の布帛類９合成コ゛ム
９天然ゴム等のゴム類のシート状物等、あるい本発明に
おける絶縁体の層とは、前記の基板の層と同一の物であ
ってもよく、また、測温体を兼ねたものであってもよい
し、電気カーペットとしての表地又は裏地を兼ねるもの
であってもよい。

本発明における抵抗体の層とは９面状発熱体として通電
によりジュール熱を発生する周知のシート状物で厚さが
５μｍ〜２ｍｍ、単位面積当りの電気抵抗が１０Ω／口
〜１０００Ω／口　のものである。

これらの−例を挙げれば樹脂又はゴムとカーボンブラッ
ク又は金属粉末との混合物、あるいは樹脂又はゴムと金
属粉末とカーボンブラックとの混合物等のようにバイン
ダーと導電性粉末との混合物や金属箔等である。

本発明における電極部とは、前記抵抗体の層へ給電する
部分で、積層された導電層とクッション層とからなるも
のである。

積層された導電層とは、箔またはシート状の導電層が多
層９好ましくは２層に積層され、かつその積層された層
の層間は、少なくとも一つの層間が非接着となったもの
であり、また、導電層は箔′！、たけシート状、好まし
くは厚さが５μ〜１０００μで、金属そのものまたは金
属やカーボンを含む組成物、好ましくはアルミニウムま
たは銅からなるものである。なお、各導電層は、厚さ、
利質９幅とも同一であってもよく、また異なっていても
よい。

クッション層とは、外力又は面状発熱体の折り曲げ変形
に対しこれを緩和すると共に９導電層相互のずれが復元
可能となるものであればよく９具体的には不織布、織物
９編物等の布帛類あるいはプラスチックの発泡体、可塑
化したプラスチック。

ゴム弾性体等であり、好ましくは、プラスチック発泡体
にあっては１発泡倍率が５倍以上のもの。

可塑化したプラスチックおよびゴム弾性体にあっては、
ショア硬さが６０以下のものが望ましい。

また９厚さは、０．３５ｍｍ〜１匝のものが望ましい。

本発明における導電層の一層と抵抗体の層との接着、導
電層の他の一層とクッション層との接着は、いずれも２
周知の接着剤または周知の接着方法で接着されたもの、
である。

々お、導電層の一層と抵抗体の層との接着において、接
着剤が非導電性である場合は、接着部の平均厚さは５μ
以下（接着剤が他の層に含浸している場合は、その含浸
部分を除く）が望、−ましい。

導電層の他の一層とクッション層との接着は。

接着剤として、共重合ナイロン樹脂、酢酸ビニル樹脂な
どを用いることができるが、接着部の平均厚さは０−１
ｍｍ以下（接着剤が他の層に含浸し７ている場合は、そ
の含浸部分を除く）が望捷しく、剥離強度は、１８０　
剥離試験においてｓ　５０　ｇ　／　ｃｍ以十であるの
が望捷しい。また、クッション層の幅は、導電体の層の
輻より広く、導電体の層の一端。

好ましくは両端からつき出しており、がっ、っき出した
部分は一端、好ましくは両端が抵抗体の層と接着固定化
されているのが望せしい。

次に図面に基づいて本発明の面状発熱体を説明する。た
たし２本発明は図示した態様に限定され１図のＡ部（電
極部）の拡大断面図、第６図は。

第２図の他の実施態様を示す断面図である。

第１図において、１は面状発熱体、２は基板の層、ろは
電極部を有する抵抗体の層、４は絶縁体の層、５は電極
部である（たたし、必要に応じて設ける測温体は図示省
略した）。通常、抵抗体のＪ冑６は、基板の層２と絶縁
体の層４にはさまれ。

抵抗体の層には電極部５が設けられている。なおｊ畜２
と３または層６と４の間には必要に応じて他の基材から
なる層を介在せしめてもよく９寸た。

層２，４の外側には他の層を積層してもよい。

第２図において、６はクッション層、７は接着剤、８ば
２層に積層された導電層、８ａ、８ｂはそれぞれ導電層
、９は導電性の接着剤である。ただし、他の符号は第１
図に同じ。電極部５は図示したように、抵抗体の層乙の
端部０弁壱に設けられ、その電極部５ば、積層された導
電層８の一つの導電層８ａが抵抗体の層乙に接着剤９で
接着され、他の一つの導電層８ｂがクッション層６に接
着剤７で接着され、さらに、クッション層６は抵抗体の
層乙に接着剤７で接着されている。なお。

クッション層６と抵抗体の層ろの接着部の内側と導電層
８ａまたは８ｂの端部との最大離隔距離ｄは０１〜１０
ｍｒ１１．好ましくは０．２〜２　ｍｍであるのが望ま
しい。ただし、導電層８　ａ、と８ｂは単に接している
だけで接着はされていない。

第６図は、クッション層６と絶縁材の層４の間にフィル
ム層１０を設け、また、導電層８ｂの幅を８ａの幅より
太きくした例を示すものである。

なお、クッション層６は、抵抗体の層６．絶絶縁の層ま
たはフィルム層１０のいずれかに接着しているのが望ま
しく、より好ましくは、抵抗体の層と絶縁体の層の両者
または抵抗体の層とフィルム層の両者に接着しているの
が望ましい。

以上、第２図、第３図とも、電極部５が絶縁体の層４側
に設けられた例を示したが、基板の層２側に設けてもよ
い。

次に本発明の面状発熱体の製造方法について説明する。

ただし、この製造方法に限定されるものではない。

面状発熱体１は。基板の層２に抵抗体の層ろを周知の方
法で形成する。ついで電極部５を形成し。

この士に絶縁体の層４を形成することによって得られる
。

次に、電極部５の形成方法を詳細に説明すると。

電極部５は、まず導電層８　ａ　台・接着剤９によって
抵抗体の層乙に接着する。具体的には、厚さ５〜ｉ　ｏ
ｏｏμの銅箔に、抵抗体の層乙の成分の一部と同じ成分
を含む接着剤をリバースロールコータ−で塗布・乾燥し
て５００Ｐ好札〈は５μ以下の厚さとする。これを金属
スリッターで巾ｉ　ｃｍとし、熱ロールにて抵抗体の層
と熱圧着するものである。

次にクッション層と接着剤とはスパンボンドして成る不
織布と押出し機にてシート状としたポリアミド樹脂とを
、押出し直後に貼り合せし、冷却後所望の幅にスリット
する。このクッション層と貼り合せる導電層の一層８ｂ
は、金属銅箔そのものを所望の幅にスリットして得られ
、これを前記スリット済の接着剤付クッション層と熱ロ
ールにて貼り合せる。この時の加熱温度、圧力、速度等
は接着剤の種類、軟化温度、厚さなどを考慮して選定す
ればよい。

ついで、前記クッション層付導電層８ｂと、抵抗体の層
に貼り合せた導電層８ａとが接するように、クッション
層を基板の層の巾方向の適当な位置に設置せしめ、熱ロ
ールにて加熱圧着することによって電極部５を形成する
ことができる。ここでクッション層と抵抗体の層とは接
着剤７で直接接着している方がよく、このためにはクッ
ション層のスリット幅が導電層の一層８ｂの幅よりも大
で、かつ導電層８ｂの幅が導電層８ａと同じかもしくは
犬であればよい。かかる方法によって、クッション層と
抵抗体の層とが接着剤７によって接着した構造とするこ
とができる。

また、最大離隔距離ｄは、熱ロールにて圧着する際の温
度、圧力、加工速度、熱ロールの材質。

ニラグロールの形状材質を選択することによって０、１
　ｍｍ以上とすることができ、加熱温度の高すき。

加圧圧力の高すぎ、低加工速度であるとｄは小となり、
極端な場合は導電層８ａと８ｂが接着し。

摺動を不可能とするため、好ま１．＜ない結果となる。

また第３図に示すように導電層８ｂの幅が８ａより犬で
ある時、各々の導電層の中心で位置合せをすれば両端に
より大きな寸法のｄを設けることが可能である。もちろ
ん８ａと８ｂの中心の位置をずらして作ることも可能で
ある。

なお本発明は上記のごとき面状発熱体を特徴とするもの
であるが、第６図に示すようにクッション層６と絶縁体
の層４との間にフィルム層１ｏを設けることにより、さ
らに優れたくり返し折りたたみ性を有する面状発熱体を
うろことができる。

この場合の製造方法としてはフィルム層１０にアンカー
コート剤あるいは粘着剤をコーティングして、クッショ
ン層と貼り合せ、好ましくは粘着剤等を付けずに重ね合
せプレスすることによってフィルム層１０を設けること
ができる。ここで用いるフィルム層としては十分な可撓
性があるものであれば何でもよい。

本発明のくり返し折りたたみ性は、電極部を設けた面状
発熱体をＪｌ：Ｓ　　ＬＩＤ７９のスコツト型試験機を
使用し、くり返し折り曲け、導電層の両端の抵抗が２５
０Ωとなるまでくり返し折りたたみ回数によって評価し
た。

〔作用〕

本発明は２面状発熱体において、電極部の導電層を複数
にし、少なくとも一つの層間を非接着とし、クッション
層を設けたので２面状発熱体の折り曲けに対して導電層
の一方が摺動することによって回避緩和され、また９面
状発熱体が伸ばされたときはクッション層を有すること
により導電層が元の位置に容易に復元される作用が得ら
れる。

なお、絶縁体の層とクッション層との間にフィルム層を
設けた場合は、クッション層と絶縁体の層との摺動をよ
り一層容易ならしめるという作用が得られる。

〔発明の効果〕

本発明は９面、状発熱体の電極部を上記の特定構造とし
たので、くり返し折り曲は耐久性を大幅に向」＝せしめ
ることができたものである。

本発明の面状発熱体の用途は電気カーペット。

床暖房用ヒーター、フトンカバー、電気毛布９屋根ヒー
ター９融雪ヒーター、結露防止ヒーター。

各錘の保温機等であるが、特に好捷しくは上述したよう
にくり返し折りたたみ性を要求される電気カーペット、
フトンカバー、電気毛布等の外力を受ける用途に適する
ものである。

〔実施例〕

以下９本発明を実施例に基ついて説明する。なお、実施
例、比較例における共通事項は次の通りである。

基板の層２：ポリエステルフィルム、７５μ厚さ。

抵抗体の層３＝カーボンとインシアネート系樹脂と線状
飽和ポリエステル樹脂との混合物、厚さ８μ１表面抵抗
６３０Ω／口。

絶縁体の層４：エクストルージョンしたポリアミ　ト　
、　厚さ　４０　μ　０ クッション層６：スパンボンドしたポリエスラル不織布
、厚さＩ　Ｄ　Ｄ　／Ｊ　、輻３［］ｍｍ。

１Ｆ剤７：エクストルージョンしたポリアミド。

厚さ２０μ０ 導電層８ａおよび８ｂ：圧延銅箔、厚さ６５１１゜ｒｌ
］１０　ｍｍ０ 接着剤９二線状飽和ポリエステル樹脂、厚さろ１１　　
。

フィルム４１０　：　ＰＥＴフィルム、厚さ１２μ。

幅ろ０ｍｌ１ｏ０ 実施例１．比較例１〜ろ 本発明の実施悪球の一つを従来例と比較したものが表１
であるが、比較例と［７では抵抗体の層と絶縁体の層の
間に１枚の銅箔を設けた従来の最も基本的な構成を比較
例１とし、この比較例１にもう１枚の銅箔を重ねたもの
を比較例２とし、比較例１にクッション層を設けたもの
を比較例３きして上げた。銅箔１枚を２枚にすると約４
ｏ係の性能向上が認められるり、銅箔１枚とクッノヨン
層では６０％の性能向上である。ｌ、かして本発明の実
施例１では比較例１に比べて２５０乃の性能向上となる
。

表　　１ （注）１．　　記号は図面の符号を示すものである。

２　折り曲げ試験回数以外は、各層の厚さを示す。

実施例２〜５．比較例４ 実施例２，３，４．５はそれぞれの内容が、２はクッシ
ョン層の厚さを６００μとしたもの、３は導電層８ｂの
幅を１５ｒｒｕｎ、８ａの幅を１０１ＴＩＩｎとしたも
の（他はすべて１０ｒ＋ｉｎ）、４は銅箔の厚さを７５
μ（２０２）としたもの、５は本発明の中で最も好まし
い結果となったものでクッション層と絶縁体の層の間に
ＰＥＴフィルム１２μヲ入したものである。これらの実
施結果は表２に示した通り従来例１，２．３よりもすぐ
？した結果を示した。また実施例５に対応するものとし
て比較例４を示したが９表２に見るようにＰＥＴフィル
ムはクッション層の外側である方がはるかに効果がある
ことを示した。

表　　２ （注）１．　　記号は２図面の符号を示す。

２、＊１：ＰＥＴフィルム ＊２：ポリウレタン ＊６：酢酸ビニル ろ　折り曲げ試験回数以外は各層の厚さを示す。

実施例６ 本文中に記載の最大離隔距Ａｌｌ　ｄとくり返し折り曲
は性の関係を見たもので９表３に示すように最大離隔距
離ｄが０．５　ｍｍの場合が最もよ（，０，２ｍｍ〜２
０圓の範囲は従来例１〜４に比べて最低でも約２倍の性
能を有するものであった。

表　　６

【図面の簡単な説明】

第１図は９本発明の面状発熱体の断面図、第２図は、第
１図のＡ部の拡大断面図、第５図は、第２図の電極部に
一部改良を加えた拡大断面図である。 １：面状発熱体　　　　２：基板の層 ３＝低抵抗の層　　　　４：絶縁体の層５：電極部　　
　　　　６：クツシヨン層Ｚ９：接着剤　　　　　８：
積層された導電層８ａ、、８ｂ　：導電層　　　　１０
：フィルム層ｄ：最大離隔距離

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）基板の層と、絶縁体の層と、該基板の層と絶縁体
   の層の間にはさまれ、かつ電極部を有する抵抗体の層を
   具備した面状発撚体において、該電極部は積層された導
   電層とクッション層とからなり、該導電層の一層は抵抗
   体の層に、導電層の他の一層はクッション層に各々接着
   され、かつ該導電層の抵抗体の層に接着された一層とク
   ッション層に接着された他の一層との層間は少なくとも
   一つの層間が非接着であることを特徴とする面状発熱体
   。