JP2005108493A

JP2005108493A - 発熱体

Info

Publication number: JP2005108493A
Application number: JP2003337175A
Authority: JP
Inventors: Takahito Ishii; 隆仁石井; Masayuki Terakado; 誠之寺門; Kazuyuki Obara; 和幸小原
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Holdings Corp
Priority date: 2003-09-29
Filing date: 2003-09-29
Publication date: 2005-04-21

Abstract

【課題】本発明は、抵抗値の早期安定化に優れ、エージング不要な発熱体を提供する。
【解決手段】電気絶縁性基材２と、電気絶縁性基材２上に形成された電極３及び電極３により給電される高分子抵抗体４と、電極、高分子抵抗体、及び電気絶縁性基材と接着性を有する接着性樹脂層５を有する被覆材６とを備え、電気絶縁性基材２上の電極３及び高分子抵抗体４に被覆材６の接着性樹脂層５を対向させ、かつ張力により曲率面で接触させて電気絶縁性基材２に被覆材６を貼り合わせる。
【選択図】図２

Description

本発明は、高分子抵抗体のジュール熱を利用した発熱体で、特に高分子抵抗体を被覆して完成品とする被覆材の貼り合わせ構成に関するものである。

従来、この種の発熱体は、図６（ａ）、（ｂ）に示したように、ポリエステルシートなどの電気絶縁性の基材５０上に、導電性ペーストを印刷・乾燥して得られる一対の櫛形電極５１、５２とこれにより給電される位置に高分子抵抗体インクを印刷・乾燥して得られる高分子抵抗体５３を設けて、さらに基材５０と同様の材質の被覆材５４で櫛形電極５１、５２及び高分子抵抗体５３を被覆して保護する構成としたものである。基材５０及び被覆材５４としてポリエステルフィルムを用いる場合には被覆材５４に例えばポリエチレン系の熱融着性樹脂５５をあらかじめ接着しておき、熱時加圧することにより、基材５０と被覆材５４とを熱融着性樹脂５５を介して接合してなる。

図６（ａ）は発熱体の平面図で、図６（ｂ）は図６（ａ）のｘ−ｙ線の断面図である。これにより、櫛形電極５１、５２及び高分子抵抗体５３は外界から隔離され、長期信頼性を付与されるのである。前記した熱時加圧の手段としては、図７に被覆材５４を貼り合わせる際の概略構成断面図を示したが、２本の加熱ロール５６、５７からなるラミネーター５８が一般的である。

櫛形電極５１、５２及び高分子抵抗体５３が上面に形成された基材５０を左方向より２本の加熱ロール５６、５７間に導入する。一方、被覆材５４は熱融着性樹脂５５面を下面にして、この場合は上部より加熱ロール５６、５７間に導入される。基材５０と被覆材５４の接着は加熱ロール５６、５７の熱及び加圧力で熱融着性樹脂５５を融解してのちに冷却することで行われていた。

従来から、過電流保護素子や小型で特殊な形状の発熱体として、例えば自動車のドアミラー等の露、霜除去用として使用されている。使用形態は折り曲げなどの機械的ストレスが加わらないように固定して用いられるものである。なお、実用上は給電のために端子が必要であるが、図示していない。

この高分子抵抗体５３を形成する高分子抵抗体インクとしては、ベースポリマーと、カーボンブラック、金属粉末、グラファイトなどの導電性物質を溶媒に分散してなり、特にベースポリマーとして結晶性樹脂を用いてＰＴＣ特性を持たせたものが多い（例えば、特許文献１、２、３参照）。

ＰＴＣ特性とは、温度上昇によって抵抗値が上昇し、ある温度に達すると抵抗値が急激に増加する抵抗温度特性（抵抗が正の温度係数を有する意味の英語 Positive Temperature Coefficient の頭文字を取っている）を意味しており、ＰＴＣ特性を有する高分子抵抗体５３は、自己温度調節機能を有する発熱体を提供できる。

しかし、前記従来の発熱体では、基材５０に被覆材５４をラミネーター５８により貼り合わせることより、一般的に高分子抵抗体の５３の抵抗値が貼り合わせ前に比べて上昇する。これは被覆材５３の貼り合わせ時の応力が高分子抵抗体５３に残留するためと考えられる。この応力に関係する要因としては、構成材料の材質や、ラミネーターの温度や加圧力、及びそれらの時間（ロール速度）等があり、その関連も把握されているものの、量産性を考慮すると必要以上の速度、及び加圧力で実施することがあり、場合によっては２倍以上に抵抗値が上昇することがあった。

また、基材５０としてポリエステルシートよりも柔軟性を有するポリエステル不織布に印刷面としてウレタンフィルムを接合したものでは、被覆材５４の貼り合わせにより、さらに抵抗値が上昇する傾向を示した。これらのことより、ラミネーター５８による被覆材５４の貼り合わせ時に加わる加圧力により基材５０及び高分子抵抗体５３に応力歪みが発生し、基材が柔軟であるほどその影響が大きいと考えられる。

そして、そのまま用いると実使用中に元の抵抗値に戻るために、例えば、室温と使用最高温度間の温度履歴を数１０回程度繰り返し与える、すなわち、熱サイクルによるエージング（抵抗値安定化）を行い、貼り合わせ前の＋５０％以内の抵抗値変化率に収束させる必要があった。こうしたエージングは発熱体のコストアップに繋がるという課題を有していた。
特開昭５６−１３６８９号公報特開平６−９６８４３号公報特開平８−１２０１８２号公報

前記背景技術の問題点に鑑み、本発明が解決しようとする課題は、被覆材の貼り合わせによる高分子抵抗体の抵抗値変化率を抑制して抵抗値の安定化を図る発熱体を提供することにある。

前記課題を解決するために、本発明の発熱体は、電気絶縁性基材と、前記電気絶縁性基材上に形成された電極及び前記電極により給電される高分子抵抗体と、前記電極、高分子抵抗体、及び電気絶縁性基材と接着性を有する接着性樹脂層を有する被覆材とを備え、前記電気絶縁性基材上の電極及び高分子抵抗体に被覆材の接着性樹脂層を対向させ、かつ張力により電気絶縁性基材に被覆材を貼り合わせたもので、その張力として張力により曲率面で接触させる、または電気絶縁性基材と被覆材の少なくとも一方を、張力により加圧する構成である。

これによって、前記被覆材の貼り合わせ時の加圧力を必要最小限に抑制して、高分子抵抗体に加わる応力歪みを極力抑え、被覆材の貼り合わせによる抵抗値変化の少ない温度特性の安定した発熱体を提供できる。

本発明の発熱体は、電極及び高分子抵抗体が形成された電気絶縁性基材上に、被覆材の貼り合わせ時に加わる応力を抑制して抵抗値変化を少なくでき、エージングの軽減または不要にできる。

第１の発明は、電気絶縁性基材と、前記電気絶縁性基材上に形成された電極及び前記電極により給電される高分子抵抗体と、前記電極、高分子抵抗体、及び電気絶縁性基材と接着性を有する接着性樹脂層を有する被覆材とを備え、前記電気絶縁性基材上の電極及び高分子抵抗体に被覆材の接着性樹脂層を対向させ、かつ張力により電気絶縁性基材に被覆材を貼り合わせた発熱体である。これにより、前記貼り合わせ時の加圧力を極めて少なくして、高分子抵抗体に加わる応力歪みを極力抑え、被覆材の貼り合わせによる高分子抵抗体の抵抗値変化を小さくできる。

第２の発明は、電気絶縁性基材と、前記電気絶縁性基材上に形成された電極及び前記電極により給電される高分子抵抗体と、前記電極、高分子抵抗体、及び電気絶縁性基材と接着性を有する接着性樹脂層を有する被覆材とを備え、前記電気絶縁性基材上の電極及び高分子抵抗体に被覆材の接着性樹脂層を対向させ、かつ張力により曲率面で接触させて電気絶縁性基材に被覆材を貼り合わせた発熱体である。これにより、電気絶縁性基材と被覆材は曲率面で接触し前記貼り合わせ時の加圧力を極めて少なくして、高分子抵抗体に加わる応力歪みを最小に抑え、被覆材の貼り合わせによる高分子抵抗体の抵抗値変化を小さくできる。

第３の発明は、第２の発明における張力により曲率面で接触させて電気絶縁性基材に被覆材を貼り合わせるものにあって、回転ロールへの電気絶縁性基材と被覆材の導入接触角度を異にしたもので、これにより電気絶縁性基材と被覆材間の空気を暫時排出しながら貼り合わせることが可能になり、信頼性の高い発熱体を提供できる。

第４の発明は、電気絶縁性基材と、前記電気絶縁性基材上に形成された電極及び前記電極により給電される高分子抵抗体と、前記電極、高分子抵抗体、及び電気絶縁性基材と接着性を有する接着性樹脂層を有する被覆材とを備え、前記電気絶縁性基材上の電極及び高分子抵抗体に被覆材の接着性樹脂層を対向させ、かつ電気絶縁性基材または被覆材の少なくとも一方を、張力により加圧して電気絶縁性基材に被覆材を貼り合わせた発熱体である。これにより、電気絶縁性基材と被覆材は張力により加圧されて接触し前記貼り合わせ時の加圧力を極めて少なくして、高分子抵抗体に加わる応力歪みを最小に抑え、被覆材の貼り合わせによる高分子抵抗体の抵抗値変化を小さくできる。

第５の発明は、第４の発明における張力により加圧して電気絶縁性基材に被覆材を貼り合わせるものにあって、回転ロールと前記回転ロールにそれ自身の張力により密着する伸縮性ベルトとの間に電気絶縁性基材と被覆材を導入してなるもので、これにより伸縮性ベルトの張力により電気絶縁性基材と被覆材を貼り合わせることができる。

第６の発明は、第１〜第５の発明のいずれかにおける接着性樹脂層として、柔軟でかつ伸縮性を有する熱融着性樹脂を使用し、加熱された回転ロール上で電気絶縁性基材と被覆材を接触させるもので、これにより量産性に優れ信頼性の高い発熱体を提供できる。

第７の発明は、第１〜第６の発明のいずれかにおける電気絶縁性基材と被覆材のうち、少なくとも被覆材を熱融着性樹脂の融解温度以上に予熱してなるもので、これにより融解した熱融着性樹脂を電気絶縁性基材に接触させて貼り合わせることとなり、高分子抵抗体に加わる応力歪みを最小にすることができる。

第８の発明は、第１〜第７の発明のいずれかにおける被覆材が、柔軟でかつ伸縮性を有する柔軟伸縮性素材Ａを備えるもので、これにより、電気絶縁性基材の表面の凹凸に密着して被覆材を貼り合わせることができる。

第９の発明は、第１〜第８の発明のいずれかにおける電気絶縁性基材が、柔軟でかつ伸縮性を有する柔軟伸縮性素材Ｂと柔軟性を有し、かつ電極及び高分子抵抗体が形成され、これらと密着性を有する耐熱性樹脂層を備えるもので、これにより、柔軟で伸縮性を有する発熱体を提供できる。

第１０の発明は、第８の発明または第９の発明における柔軟伸縮性素材Ａ及びＢのうち少なくともいずれかを不織布とするとともに、少なくとも柔軟伸縮性素材Ｂの一方向への伸びを規制する手段を設けたもので、これにより低コストで、伸びを規制した方向に配置された電極や高分子抵抗体を保護することができる。

第１１の発明は、第１、第２の発明または第４の発明における電極を銀ペーストの印刷により、高分子抵抗体を高分子抵抗体インクの印刷により、それぞれ形成したもので、これにより薄く量産性に優れた発熱体を提供できる。

第１２の発明は、第１、第２の発明または第４の発明、第１１の発明のいずれかにおける高分子抵抗体をＰＴＣ抵抗体としたもので、これにより、自己温度制御性を有する発熱体を提供できる。

第１３の発明は、柔軟伸縮性基材と、前記柔軟伸縮性基材上に接合された耐熱性樹脂層と、前記耐熱性樹脂層上に銀ペーストの印刷・乾燥により形成された櫛形電極と、前記櫛形電極により給電されるＰＴＣ抵抗体インクの印刷・乾燥により形成されたＰＴＣ抵抗体と、前記櫛形電極、ＰＴＣ抵抗体、及び柔軟伸縮性基材と熱融着性を有する熱融着性樹脂層と接合された柔軟伸縮性被覆材とを備え、前記柔軟伸縮性基材上の電極及び高分子抵抗体に柔軟伸縮性被覆材の熱融着性樹脂層を対向させ、張力角度を変えた張力により接触させて柔軟伸縮性基材に柔軟伸縮性被覆材を貼り合わせたもので、これにより柔軟で伸縮性に富む自己温度制御面状の発熱体を提供できる。

以上のように本発明の発熱体は、第1〜第１３の発明を実施の形態の要部とすることにより本発明の目的を達成できるので、以下には各請求項に対応する実施の形態の詳細を、図面を参照して説明し本発明を実施するための最良の形態の説明とする。なお、この実施の形態によって本発明が限定されるものではない。また、各図において、同一構成及び作用効果を奏するところには同一符号を付与して重複した説明を行わないものとする。

（実施の形態１）
図１及び図２は、本発明の実施の形態１における発熱体の概略構成図で、図１（ａ）は平面図で、図１（ｂ）は図１（ａ）のｘ−ｙ線の断面図である。図２は、同発熱体における被覆材の貼り合わせ時の概略構成図である。

図１において、発熱体１は、ポリエステルフィルム等の薄肉の電気絶縁性基材２上に銀ペーストの印刷・乾燥により形成した一対の櫛形の電極３と、電極３に重なるように高分子抵抗体インクを印刷・乾燥により形成した高分子抵抗体４を形成している。このような電気絶縁性基材２上に、電極３、高分子抵抗体４、及び電気絶縁性基材２と接着性を有するアクリル系接着剤等の接着性樹脂層５を予め形成されたポリエステルフィルム等の被覆材６を貼り合わせて作製される。

前記貼り合わせは、従来行われていた２本の円形の回転ロール間でその加圧力により行うのではなく、本実施の形態での貼り合わせは、高分子抵抗体４に加圧力が加わるのを極力抑えるため、電気絶縁性基材２上に接着性樹脂層５を介して被覆材６の貼り合わせ時において、張力により電気絶縁性基材２に被覆材６を貼り合わせる構成である。張力により電気絶縁性基材２に被覆材６を貼り合わせる構成としては、電気絶縁性基材２と被覆材６との接触角度を変えて張力により接触させて電気絶縁性基材２に被覆材６を貼り合わせてなるものである。

このような電気絶縁性基材２に被覆材６を貼り合わせてなる構成を形成する手段の一つとして図２に示したように、一方の回転ロール８の曲率面としての所定長さの張り合わせ区間８ａで接触角度を変えて電気絶縁性基材２と被覆材６を導入し、被覆材６の張力により貼り合わせを行う。すなわち、上下方向に離して所定長さの２本の回転ロール７、８を配置する。そして、電気絶縁性基材２は、一方の回転ロール８に沿って矢印方向に引っ張られて移動し、また被覆材６は電気絶縁性基材２の電極３及び高分子抵抗体４に接着性樹脂層５を対向させて他方の回転ロール７を案内にして矢印方向に引っ張られて移動して２本の回転ロール７、８間に導入され、さらに一方の回転ロール８の曲率面で接触角度を変えて電気絶縁性基材２と被覆材６を、電気絶縁性基材２と被覆材６のそれ自身の張力により電気絶縁性基材２に被覆材６を貼り合わせるものである。

一般に、電気絶縁性基材に被覆材を貼り合わせるのに背景技術で説明したラミネーターを用いた場合には、一対の加熱ロール５６、５７の間に挟み込んでの加圧面積が非常に小さいために、ロール間のギャップを開いて、抵抗値変化に起因する電気絶縁性基材５０上の高分子抵抗体５３への加圧力を抑制しようとしても限界があり、当然のことながら、一対の加熱ロールによる加圧力を零にすると被覆材を貼り合わせることができない。すなわち、加熱ロールとの接触が貼り合わせには必須条件であるからである。

然るに本実施の形態では、例えば２本の回転ロール７、８は間の間隔を広げて上下方向に配置し、基本的には一本の回転ロール８上を引っ張られて移動する電気絶縁性基材２に途中から被覆材６を、接触角度を変えて回転ロール８の表面を利用した一定長さの曲率面８ａで接触させて貼り合わせるのである。

従って、回転ロール７、８の加圧力を電極３及び高分子抵抗体４に全く加えることなく、貼り合わせ後に巻き取るまでの被覆材６の張力により、電気絶縁性基材２と被覆材６を接触させて貼り合わせることができる。この貼り合わせによる高分子抵抗体４の抵抗値変化は、＋２０％以内にすることができた。また、回転ロール７は被覆材６を導入させるためのガイドとして用いているにすぎないものである。

また、本実施の形態によれば、電気絶縁性基材２と被覆材６の接触角度を変えて、回転ロール８の曲率面８ａで電気絶縁性基材２と被覆材６を貼り合わせるので、電気絶縁性基材２と被覆材６の間の空気を、回転ロール８の回転方向と反対側に暫時排出しながら貼り合わせることになり、確実な貼り合わせができ、発熱体の信頼性の向上に貢献できる。

なお、上記実施の形態では電気絶縁性基材２と被覆材６に加える張力は同一であるが、異なっていても本発明を実施する上で何ら支障のないものである。また、上記実施の形態における接着性樹脂層５には、熱融着性樹脂を使用しても良いものであり、この時は例えば回転ロール７で予熱をするのも一つの手段である。

（実施の形態２）
図３は、本発明の実施の形態２における発熱体の被覆材の貼り合わせ時の概略構成図である。図３において、本実施の形態は、電気絶縁性基材２、電極３、高分子抵抗体４、接着性樹脂層５、被覆材６の配置構成を、実施の形態１の図１（ａ）、（ｂ）に示す内容と同一にしており、電気絶縁性基材２上の電極３及び高分子抵抗体４に被覆材６の接着性樹脂層５を対向させ、かつ電気絶縁性基材２を、張力により加圧して電気絶縁性基材２に被覆材６を貼り合わせる構成が実施の形態１と異なるものである。

すなわち、電気絶縁性基材２を張力により加圧する手段としては、１本の所定長さで、かつ円形の回転ロール９と、この回転ロール９の半分の円弧面に相対向して、それ自身の張力により密着するように配置した伸縮性ベルト１０とを備え、回転ロール９と伸縮性ベルト１０の密着している間に電気絶縁性基材２と被覆材６を重ねて導入することにより、電気絶縁性基材に被覆材の貼り合わせを行った。

そして、回転ロール９と伸縮性ベルト１０とは同一位相で動作させた。伸縮性ベルト１０の張力は、例えば伸縮性ベルト１０を架設している４個のガイドロール１０ａのうち、１個のガイドロール１０ａを、図３中では矢印で示すように左右に移動させることで調節できるように構成している。すなわち、左に移動させれば張力を低下し、右に移動させれば張力を高めることができるとともに、その張力の度合いは、高分子抵抗体４の抵抗値変化を勘案して設定すれば良い。

本実施の形態によれば、電気絶縁性基材２や被覆材６に加わるそれぞれの張力に関係なく、回転ロール９と伸縮性ベルト１０の密着している間に電気絶縁性基材２と被覆材６を重ねて導入することにより、伸縮性ベルト１０の張力により電気絶縁性基材２と被覆材６の貼り合わせを行うことができる。

そして、ガイドロール１０ａの左右矢印の方向に移動させることで、さらにより細かな貼り合わせ時の加圧力の調整が可能となり、電気絶縁性基材や被覆材の種類変更に容易に対応できる。本実施の形態も、実施の形態１と同様、貼り合わせによる高分子抵抗体４の抵抗値変化は、＋２０％以内にすることができた。

また、被覆材６に設けた接着性樹脂層５を、超低密度ポリエチレンと接着性官能基が導入された無水マレイン酸変性ポリエチレンとのブレンド品等の、柔軟でかつ伸縮性を有する熱融着性樹脂として、前述した図２及び図３に示した回転ロールを加熱ロールとすることで、加熱された回転ロール上で電気絶縁性基材２と被覆材６を接触させて熱融着性樹脂を介して被覆材を電気絶縁性基材に貼り合わせることができる。熱融着性樹脂はそれ自身が有する融点以上の温度にすることで融解し、押し出し成型により容易に低コストでフィルム化も可能で量産性に優れる。

なお、上記実施の形態では電気絶縁性基材２と被覆材６を重ねて、回転ロール９と伸縮性ベルト１０の間に導入する構成に説明したが、図３に示すように電気絶縁性基材２に対して被覆材６の接触角度を変え、かつ張力を与えて導入することにより、本実施の形態による伸縮性ベルト１０の張力に加えて、実施の形態１で説明した接触角度を異にした張力による電気絶縁性基材２と被覆材６の貼り合わせの作用も加わり、確実な貼り合わせが可能になる。また、電気絶縁性基材２と被覆材６の間の空気を暫時排出しながら貼り合わせることも可能になり、確実な貼り合わせが可能になる。

（実施の形態３）
図４は、本発明の実施の形態３における発熱体を示す概略構成図である。本実施の形態は、電気絶縁性基材２、電極３、高分子抵抗体４、接着性樹脂層５、被覆材６の配置構成を、実施の形態１の図１（ａ）、（ｂ）に示す内容と同一にしており、実施の形態１でいう接着性樹脂層５を、熱融着性樹脂１３で形成し、また、実施の形態１でいう回転ロール７、８に代えて、加熱ロール１１、１２にした点で実施の形態１と異なるもので、それ以外は同一構成である。すなわち、２本の加熱ロール１１、１２を用いて、一方の加熱ロール１１を被覆材６の予熱に用いて被覆材６の接着性樹脂層５の熱融着性樹脂１３を、その融点以上の温度に上昇させる。

そして、他方の加熱ロール１２に巻き付いて回転している電気絶縁性基材２に被覆材６を所定の接触角度で導入させ、電気絶縁性基材２に被覆材６を貼り合わせるのである。

本実施の形態では、貼り合わせる被覆材６を予め予熱して熱融着性樹脂１３を融点以上の温度にしているので、いっきに加熱して温度上昇させるのに比べ材料に与えるストレスを少なくでき、かつ電気絶縁性基材２との接触時に高分子抵抗体に加わる加圧力（応力）をより低減しても確実に貼り合わせることができ、かつ貼り合わせ後の抵抗値上昇を＋２０％以内に抑制することができた。なお、２本の加熱ロール１１、１２はそれぞれ所定の温度に個別に設定できるのが好ましい。

（実施の形態４）
図５は、実施の形態４における発熱体を示す概略構成断面図である。本実施の形態は、図１に示す発熱体１に対応するのが柔軟性ＰＴＣ発熱体１４であり、そして図１に示す電気絶縁性基材１、電極３、高分子抵抗体４、被覆材６のそれぞれに対応する柔軟伸縮性基材１５、櫛形電極１７、ＰＴＣ抵抗体１８、柔軟伸縮性被覆材２０のそれぞれの配置構成は図１に示す形態と同じである。さらに、本実施の形態では、柔軟伸縮性基材１５に柔軟伸縮性被覆材２０を貼り合わせる構成においても、実施の形態１の図２、実施の形態２の図３、実施の形態３の図４で示す構成を、それぞれ使用することができるものである。

図５において、ポリエステルスパンレース等の不織布に、伸び規制手段を設けてなる電気絶縁性基材としての柔軟伸縮性基材１５上に、オレフィン系熱可塑性エラストマーをベースとするフィルム等の耐熱性樹脂層１６を設けて、この上に銀ペーストの印刷・乾燥による櫛形電極１７と、ＰＴＣ抵抗体インクの印刷・乾燥によるＰＴＣ抵抗体１８を形成する。

これに、超低密度ポリエチレンをベースとするフィルム等の熱融着性樹脂層１９を設けたポリエステルスパンレース等の不織布からなる柔軟伸縮性被覆材２０を貼り合わせてなる。柔軟伸縮性被覆材２０の柔軟伸縮性基材１５への貼り合わせは、実施の形態３で説明したように加熱ロール上で張力による曲率面での接触により行った。柔軟で自己温度制御性を有する面状発熱体として、自動車用のカーシートヒータのような座席内に組み込まれ、身体にフィットした用途や、ハンドルなどの曲面形状物に装着することができる。

特に、本実施の形態では、柔軟伸縮性被覆材２０として柔軟でかつ伸縮性を有する柔軟伸縮性素材Ａを使用した点である。これにより、電極である櫛形電極１７や高分子抵抗体であるＰＴＣ抵抗体１８が形成された電気絶縁性基材である柔軟伸縮性基材１５の面には僅かながら凹凸が存在する。この凹凸に対応して被覆材を貼り合わせることができる。

また、本実施の形態では、電気絶縁性基材である柔軟伸縮性基材１５として、柔軟でかつ伸縮性を有する柔軟伸縮性素材Ｂを使用したた点である。これにより、加熱ロールへの密着性が向上して加熱ロールからの熱の伝達が良くなり、被覆材の貼り合わせを効率良く行うことができるとともに、柔軟伸縮性素材Ａを備えた柔軟伸縮性被覆材２０と組み合わせて得られた発熱体は柔軟でかつ伸縮性を有したものにできる。特に、カーシートヒータ等への応用展開も可能となる。

さらに、本実施の形態では、柔軟伸縮性素材Ａ及びＢのうち、少なくともいずれかを不織布とするとともに、少なくとも柔軟伸縮性素材Ｂの一方向への伸びを規制する手段を設けた点である。ポリエステルや、コットン等からなる不織布は廉価でありながら、耐熱性と柔軟伸縮性を併せ持つ素材である。また、不織布は通常巻物（ロール状）として作製されるが、その巻き取り方向の強度はそれと直交する方向に比べて強いのが一般的である。しかしながら、電極や高分子抵抗体の支持基盤としては強度が不足する場合がある。また、カーシートヒータのように一方向（着座方向、前後）は伸びなくても良いが、別方向（着座方向とは直角方向、左右）には伸びが必要な応用商品からのニーズもある。

これに対応して、一方向の伸びを規制する手段を設けるのである。一例として、スパンレースのような両方向に容易に伸びる素材にストレート繊維を貼り合わせたスパンレースとして、そのストレート繊維方向の強度を高めることができる。これにより、そのストレート方向に櫛形電極１７の主電極１７ａを配置して、主電極の伸びを規制して発熱体としての信頼性を高めることができる。

さらに、本実施の形態では、電極である櫛形電極、高分子抵抗体であるＰＴＣ抵抗体をそれぞれ銀ペースト、ＰＴＣ抵抗体インクの印刷により形成した点である。スクリーン印刷のような印刷手法によれば、薄膜の電極及び高分子抵抗体として、必要最小限の材料使用量に抑制することによりコストダウンを図るとともに、発熱体の電極や高分子抵抗体の任意のパターン設計が可能となり用途展開が広がる。

さらに、本実施の形態では、高分子抵抗体をＰＴＣ抵抗体１８とした点である。ＰＴＣ抵抗体以外の固定抵抗体とＰＴＣ抵抗体とは高分子をベースポリマーとしてカーボンブラックなどの導電性粒子を分散させて得る点は同じであるが、そのポリマーの種類が異なる。固定抵抗体では、主としてエポキシ樹脂等の非結晶性で架橋高分子が多いのに対して、ＰＴＣ抵抗体では結晶性樹脂を用いて架橋をしてもそれを部分的にとどめている。ＰＴＣ抵抗体とすることで、自己温度制御性を付与できるとともに、前述した点と併せて、柔軟性面状発熱体としての用途展開も可能となる。

以上のように、本発明の発熱体は、被覆材貼り合わせ時に加わる応力を最小限に抑制することが可能となるので、高分子抵抗体の抵抗値の早期安定化に適用できる。

（ａ）本発明の実施の形態１における発熱体の構成を示す平面図（ｂ）同発熱体の概略断面図本発明の実施の形態１における発熱体の被覆材の貼り合わせ時の概略構成図同実施の形態２における発熱体の被覆材の貼り合わせ時の概略構成図本発明の実施の形態３における発熱体の被覆材の貼り合わせ時の概略構成図本発明の実施の形態４における発熱体の概略断面図（ａ）従来の発熱体の構成を示す平面図（ｂ）同発熱体の断面図従来の発熱体を示す構成断面図

符号の説明

１発熱体
２電気絶縁性基材
３電極
４高分子抵抗体
５接着性樹脂層
６被覆材
８、９回転ロール
１０伸縮性ベルト
１１、１２加熱ロール
１３熱融着性樹脂
１５柔軟伸縮性基材
１６耐熱性樹脂層
１７櫛形電極
１８ＰＴＣ抵抗体
１９熱融着性樹脂層
２０柔軟伸縮性被覆材

Claims

電気絶縁性基材と、前記電気絶縁性基材上に形成された電極及び前記電極により給電される高分子抵抗体と、前記電極、高分子抵抗体、及び電気絶縁性基材と接着性を有する接着性樹脂層を有する被覆材とを備え、前記電気絶縁性基材上の電極及び高分子抵抗体に被覆材の接着性樹脂層を対向させ、かつ張力により電気絶縁性基材に被覆材を貼り合わせてなる発熱体。
電気絶縁性基材と、前記電気絶縁性基材上に形成された電極及び前記電極により給電される高分子抵抗体と、前記電極、高分子抵抗体、及び電気絶縁性基材と接着性を有する接着性樹脂層を有する被覆材とを備え、前記電気絶縁性基材上の電極及び高分子抵抗体に被覆材の接着性樹脂層を対向させ、かつ張力により曲率面で接触させて電気絶縁性基材に被覆材を貼り合わせてなる発熱体。
張力により曲率面で接触させて電気絶縁性基材に被覆材を貼り合わせるものにあって、回転ロールへの電気絶縁性基材と被覆材の導入接触角度を異にしてなる請求項２記載の発熱体。
電気絶縁性基材と、前記電気絶縁性基材上に形成された電極及び前記電極により給電される高分子抵抗体と、前記電極、高分子抵抗体、及び電気絶縁性基材と接着性を有する接着性樹脂層を有する被覆材とを備え、前記電気絶縁性基材上の電極及び高分子抵抗体に被覆材の接着性樹脂層を対向させ、かつ電気絶縁性基材または被覆材の少なくとも一方を、張力により加圧して電気絶縁性基材に被覆材を貼り合わせてなる発熱体。
張力により加圧して電気絶縁性基材に被覆材を貼り合わせるものにあって、回転ロールと前記回転ロールにそれ自身の張力により密着する伸縮性ベルトとの間に電気絶縁性基材と被覆材を導入してなる請求項４記載の発熱体。
接着性樹脂層として柔軟でかつ伸縮性を有する熱融着性樹脂を使用し、加熱された回転ロール上で電気絶縁性基材と被覆材を接触させてなる請求項１〜５のいずれか１項に記載の発熱体。
電気絶縁性基材と被覆材のうち、少なくとも被覆材を熱融着性樹脂の融解温度以上に予熱してなる請求項１〜６のいずれか１項に記載の発熱体。
被覆材は、柔軟でかつ伸縮性を有する柔軟伸縮性素材Ａを備えた請求項１〜７のいずれか１項に記載の発熱体。
電気絶縁性基材は、柔軟でかつ伸縮性を有する柔軟伸縮性素材Ｂと柔軟性を有し、かつ電極及び高分子抵抗体が形成され、これらと密着性を有する耐熱性樹脂層を備えた請求項１〜８のいずれか１項に記載の発熱体。
柔軟伸縮性素材Ａ及びＢのうち少なくともいずれかを不織布とするとともに、少なくとも柔軟伸縮性素材Ｂの一方向への伸びを規制する手段を設けてなる請求項８または請求項９記載の発熱体。
電極を銀ペーストの印刷により、高分子抵抗体を高分子抵抗体インクの印刷により、それぞれ形成してなる請求項１、請求項２または請求項４のいずれか1項に記載の発熱体。
高分子抵抗体をＰＴＣ抵抗体とした請求項１、請求項２または請求項４、請求項１１のいずれか１項に記載の発熱体。
電気絶縁性の柔軟伸縮性基材と、前記柔軟伸縮性基材上に接合された耐熱性樹脂層と、前記耐熱性樹脂層上に銀ペーストの印刷・乾燥により形成された櫛形電極と、前記櫛形電極により給電されるＰＴＣ抵抗体インクの印刷・乾燥により形成されたＰＴＣ抵抗体と、前記櫛形電極、ＰＴＣ抵抗体、及び柔軟伸縮性基材と熱融着性を有する熱融着性樹脂層と接合された柔軟伸縮性被覆材とを備え、前記柔軟伸縮性基材上の電極及び高分子抵抗体に柔軟伸縮性被覆材の熱融着性樹脂層を対向させて張力角度を変た張力により接触させて柔軟伸縮性基材に柔軟伸縮性被覆材を貼り合わせてなる発熱体。