JP2005108494A - 発熱体 - Google Patents

Abstract

【課題】本発明は、抵抗値の早期安定化に優れ、エージングの軽減または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と接着性を有する熱融着性樹脂層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の熱融着性樹脂層５を対向させて、張力により加熱ロール７の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とともに、少なくとも熱融着性樹脂の融点以上の温度履歴が与えられてなる発熱体１である。
【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に関し、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係るものである。

従来、この種の発熱体は、図８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を予め接着しておき、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８（ａ）は発熱体の平面図で、図８（ｂ）は図８（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。

前記した熱時加圧手段としては、図９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の接触（加圧）力で熱融着性樹脂５５が融解した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により貼り合わせて形成するため、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た。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（加熱ロールの回転速度）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。

この原因としては、加圧力により発生する構成材料の機械的応力歪み（以下、応力歪みと称する）が結果として高分子抵抗体の抵抗値上昇に繋がっていると考えられた。そのために、アニールと称し、応力の無い状態で被覆材の貼り合わせ時の高温に所定時間保持してこれを除去することが行われている。抵抗値上昇率が大きいほどアニール時間を長く設定する必要があり、長すぎると構成材料に熱的なダメージを与える恐れがあった。

また、アニールを実施しない場合はもとより、アニールを実施しても被覆材の貼り合わせ時の温度（熱融着性樹脂の融点以上の温度）から室温に低下した時に発生する熱応力歪み（以下、熱歪みと称する）は発生する。よって、例えば、室温と使用最高温度（熱融着性樹脂の融点以下の温度）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。こうしたアニール及び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、アニール時間を短くするとともに、エージングを軽減または不要とす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熱融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熱融着性樹脂層を対向させて、張力により加熱ロールの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とともに、少なくとも前記熱融着性樹脂の融点以上の温度履歴が与えられたものである。

これによって、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最小にするとともに、熱融着性樹脂の融点以上の温度履歴が与えられることにより応力歪みと熱歪みが除去され、抵抗値変化の少ない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を貼り合わせる際の抵抗値変化が少なくアニールを簡略化するとともにエージングを軽減または不要にできるとともに、安定した抵抗温度特性を有する発熱体を提供できる。

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熱融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熱融着性樹脂層を対向させて、張力により加熱ロールの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とともに、少なくとも前記熱融着性樹脂の融点以上の温度履歴が与えられたもので、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及び熱歪みを低減し、被覆材の貼り合わせによる抵抗値変化を小さくできる。

第２の発明は、第１の発明における被覆材の貼り合わせにおいて、加熱ロールと前記加熱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、伸縮性ベルトの張力により、例えば非常に弱い加圧力で電気絶縁性基材と被覆材を貼り合わせたもので、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低減し、被覆材の貼り合わせによる抵抗値変化を小さくできる。

第３の発明は、第１または第２の発明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するもので、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４の発明は、第１〜第３の発明のいずれかにおける熱融着性樹脂として、ＭＦＲが５〜３０の間の熱融着性樹脂を用いたもので、熱融着性樹脂の融解時の流動性を高めて応力歪みを素早く低減するとともに、電気絶縁性基材としての柔軟伸縮性基材の凹凸に隙間無く充填できる。

第５の発明は、第１〜第３の発明のいずれかにおいて、電気絶縁性基材に被覆材を貼り合わせてなるものを、加熱ロールに巻き付かせて温度履歴が与えられるもので、これにより電気絶縁性基材と被覆材の貼り合わせと連続して行え、連続生産が可能となり、量産性の高い発熱体を提供できる。

第６の発明は、第１〜第３の発明のいずれかにおいて、電気絶縁性基材に被覆材を貼り合わせてなるものを、炉中に滞留させて温度履歴が与えられるもので、これにより、第５の発明と同様、貼り合わせと連続して応力を緩和でき、量産性の高い発熱体を提供できる。

第７の発明は、第１〜第３の発明のいずれかにおける被覆材において、柔軟でかつ伸縮性を有する柔軟伸縮性素材Ａを備えたもので、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８の発明は、第１〜第３の発明のいずれかにおける電気絶縁性基材において、、柔軟でかつ伸縮性を有する柔軟伸縮性素材Ｂと柔軟性を有する耐熱性樹脂層を備えたもので、柔軟で伸縮性を有する発熱体を提供できる。

第９の発明は、第７の発明または第８の発明における、柔軟伸縮性素材Ａ及びＢのうち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、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１０の発明は、第１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ＰＴＣ抵抗体インクの印刷により形成したもので、薄く量産性に優れ、かつ自己温度制御性を有する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１０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、発熱体の被覆材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。これに、電気絶縁性基材２、電極３、及び高分子抵抗体４と接着性を有する変性ポリエチレン等の熱融着性樹脂層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。

前記した電気絶縁性基材２上に熱融着性樹脂層５を介して被覆材６の貼り合わせは、従来行われていた２本の回転する加熱ロール間でその加圧力により行うのではなく、図２に示したように、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上に熱融着性樹脂層５を介して被覆材６の張り合わせ時において、電気絶縁性基材２に被覆材６を張力により接触させて貼り合わせ、かつ温度履歴が与えられる構成である。

この張力で接触させて貼り合わせて温度履歴が与えられる構成としては、一本の所定長さの回転する円形の加熱ロール７上の曲率面である張り合わせ区間７ａで接触角度を変えて電気絶縁性基材２と被覆材６を導入して被覆材６の張力により貼り合わせを行い、次の加熱ロール７上の温度保持区間７ｂで少なくとも前記熱融着性樹脂の融点以上に温度保持をして、その後に加熱ロール７から離れて冷却される構成である。

このような電気絶縁性基材２に被覆材６を貼り合わせ、かつ温度履歴を与え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、一方の加熱ロール７の曲率面である所定の長さの張り合わせ区間７ａ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本の加熱ロール７、８を配置する。

そして、電気絶縁性基材２は、一方の加熱ロール７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に熱融着性樹脂層５を対向させて他方の加熱ロール８を案内にして矢印方向に引っ張られて移動して２本の加熱ロール７、８間に導入され、さらに一方の加熱ロール７の曲率面である貼り合わせ区間７ａ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を張り合わせ、次の加熱ロール７上の温度保持区間７ｂで温度保持をするものである。

これにより、従来行われたラミネーターを用いた場合には、２本の加熱ロール間での加圧面積が非常に小さいために、加熱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２上の高分子抵抗体４への加圧力を抑制しようとしても限界がある。当然の事ながら、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。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、２本の加熱ロール７、８間の間隔を広げて、基本的には一本の回転する加熱ロール７上で、例えば、電気絶縁性基材２を前もって回転する加熱ロール７に巻き付けておき、その巻き付けた電気絶縁性基材２に途中から被覆材６を、接触角度を変えて接触させることとした。残りの一本の回転する加熱ロール８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。

この構成により、回転する加熱ロール７、８の加圧力は全く加わらず、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（貼り合わせ区間７ａ）させ、さらに加熱ロール７に巻き付かせて少なくとも熱融着生樹脂の融解温度を保持（温度保持区間７ｂ）して温度履歴が与えられる構成としている。これにより、得られた発熱体の被覆後の抵抗値変化を、＋２０％以内にすることができた。

（実施の形態２）
図３は、本発明の実施の形態２におけるの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、熱融着性樹脂層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の熱融着性樹脂層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、かつ円形の加熱ロール９と、この加熱ロール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、例えば不織布や不織布とニットの組合せ等の伸縮性ベルト１０とを備え、回転ロール９とこれに密着した伸縮性ベルト１０との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１１のうち、１個のガイドロール１１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。

本実施の形態によれば、加熱ロール９と伸縮性ベルト１０と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、被覆材６の熱融着性樹脂層５が徐々に融解して、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、さらにこの温度が保持される一連のプロセスが連続して行われる。

従って、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、伸縮性ベルト１０の張力により貼り合わせを行うことができるとともに、ガイドロール１１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。

なお、本実施の形態において電気絶縁性基材２及び被覆材６を予熱して加熱ロール９に導入しても良いことは言うまでもない。

また、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、加熱ロール９と伸縮性ベルト１０の密着している間に導入する構成を説明したが、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における発熱体の被覆材の貼り合わせ時の概略構成図である。本実施の形態は、電気絶縁性基材に被覆材を貼り合わせるとともに、与える温度履歴を繰り返し行う点に特徴を有するものである。

すなわち、図４に示すように、実施の形態１の図２で説明したと同じように上下方向に離して配置した加熱ロール７とガイドを成す加熱ロール８の他に、加熱ロール７の曲率面で張力により電気絶縁性基材２に被覆材６を貼り合わせ、かつ温度保持して温度履歴を与えた後に、いったん貼り合わせた電気絶縁性基材２と被覆材６を冷却するための加熱ロール７と離れた空間域１２ａを設け、この空間域１２ａを介して再び加熱するため加熱ロール１２、さらに加熱ロール１２で加熱された電気絶縁性基材２と被覆材６を再び冷却するための空間域１２ｂを設け、この空間域１２ｂで冷却した後、再び加熱するため加熱ロール１３を設けている。

従って、被覆材６は加熱ロール８で予熱され、かつ張力をかけられて加熱ロール７に巻きついて加熱された電気絶縁性基材２に接触角度を異にして加熱ロール７の曲率面で接触して貼り合わせられ、その温度を保持される。そして、貼り合わさった電気絶縁性基材２被覆材６とである発熱体１は、空間域１２ａで一旦、空気による冷却が行われ、再び加熱ロール１２に巻きついて異動する間に加熱され、さらに次の空間域１２ｂで再び発熱体１が空冷されると別の加熱ロール１３に巻きついて異動する間に再び加熱される。これにより、熱サイクルを複数回与えられることになり、高分子抵抗体４の抵抗値安定性を向上させることができる。

なお、本実施の形態で加熱ロール１２を例えば、水冷ロールなどの冷却ロールとして用いて温度履歴幅を大きくとることも可能であることは言うまでもない。

（実施の形態４）
図５、図６は、本発明の実施の形態４における発熱体の温度履歴を与える概略構成図である。本実施の形態は、図１（ａ）、（ｂ）、図２に示す実施の形態１で説明した電極３及び高分子抵抗体４を有する電気絶縁性基材２に熱融着性樹脂層５を介して被覆材６を、加熱ロール７の曲率面で接触角度を変えて張力により貼り合わせた後に温度保持区間７ｂで温度保持して温度履歴を与えるのに代えて、被覆材６を貼り合わせた電気絶縁性基材２を炉１４に入れて温度保持を行い、温度履歴を与える構成に特徴を有するものである。

炉１４は所定温度、例えば１５０℃に設定され、内部に複数個のガイドロール１５、１６、１７、１８、１９を千鳥状に配置し、このガイドロール１５〜１９に図２で示す被覆材６を貼り合わせた電気絶縁性基材２を掛け沿わせて、この間を以って所定の時間、炉１４中に滞留させて温度保持を行い、最後に炉１４外に取り出して完成するものである。

これにより、前記実施の形態同様、張り合わせ時の加圧力を少なくするため、張力により被覆材６を電気絶縁性基材２に貼り合せた高分子抵抗体４に加わった応力を緩和し、より一層の高分子抵抗体４の抵抗値変化を抑えることができる。

なお、本実施の形態では、被覆材６を貼り合わせた電気絶縁性基材２を連続して炉１４中に導入したが、被覆材６を貼り合わせた長尺の電気絶縁性基材２を、所定の長さに切断した多数の電気絶縁性基材２を、個別に炉中に導入しても良いことは言うまでもない。

また、本実施の形態ではガイドロール１５〜１９の全てを炉１４内に設け、被覆材６を貼り合わせた電気絶縁性基材２を、始めから終わりまで炉１４の中を通すようにしたが、図６に示すようにガイドロール１６ａ、１８ａを炉１４の外部に設け、被覆材６を貼り合わせた電気絶縁性基材２を、炉１４の途中で時々、炉外に飛び出すようにして炉内温度と室温の温度履歴を与えて抵抗値の早期安定化を図ることも可能である。

（実施の形態５）
図７は、実施の形態５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２０であり、そして図１（ａ）、（ｂ）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２１、櫛形電極２３、ＰＴＣ抵抗体２４、柔軟伸縮性被覆材２６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２１に柔軟伸縮性被覆材２６を貼り合わせ、かつ温度履歴を与える構成においても、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、実施の形態４の図５、図６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７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柔軟伸縮性基材２１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耐熱性樹脂層２２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２３と、ＰＴＣ抵抗体インクの印刷・乾燥によるＰＴＣ抵抗体２４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熱融着性樹脂層２５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２６を貼り合わせてなる。柔軟伸縮性被覆材２６の柔軟伸縮性基材２１への貼り合わせは、上述した実施の形態１〜３の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。

このような柔軟で自己温度制御性を有する面状発熱体としては、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。

本実施の形態では、ＭＦＲ（メルトフローレイト）が５〜３０の間の熱融着性樹脂を用いることにより、融解時に融着性樹脂の流動性が高く、高分子抵抗体であるＰＴＣ抵抗体２４に加わる応力を素早く吸収できるとともに、被着物表面の凹凸に隙間無く高密度に充填され、信頼性の高い発熱体を提供できる。なお、より好ましいＭＦＲは１０〜２０の間である。

次に、被覆材としては柔軟伸縮性素材Ａを備え、かつ電気絶縁性基材としては柔軟伸縮性素材Ｂと耐熱性樹脂層２２を備えた点である。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を備えた被覆材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。カーシートヒータ等への応用展開も可能となる。

さらに、柔軟伸縮性素材Ａ及びＢのうち、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した点である。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、櫛形電極２３やＰＴＣ抵抗体２４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たものである。

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の主電極３ａ（図１（ａ）に示す）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、櫛形電極、ＰＴＣ抵抗体をそれぞれ銀ペースト、ＰＴＣ抵抗体インク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ＰＴＣ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、発熱体の櫛形電極やＰＴＣ抵抗体の任意のパターン設計が可能となり、自己温度制御性を有する、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、被覆材の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）同発熱体の断面図 同実施の形態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 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 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における発熱体の温度履歴を与える概略構成図 同実施の形態４における発熱体の温度履歴を与える他の概略構成図 本発明の実施の形態５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 従来の発熱体の被覆材の貼り合わせ時を示す構成断面図

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 熱融着性樹脂層
６ 被覆材
７、８、９ 加熱ロール
１２、１３ 加熱ロール
１０ 伸縮性ベルト
１４ 炉
２０ 柔軟性ＰＴＣ発熱体
２１ 柔軟伸縮性基材
２２ 耐熱性樹脂層
２３ 櫛形電極
２４ ＰＴＣ抵抗体
２５ 熱融着性樹脂層
２６ 柔軟伸縮性被覆材

Claims (10)

1. 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熱融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熱融着性樹脂層を対向させて、張力により加熱ロールの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とともに、少なくとも前記熱融着性樹脂の融点以上の温度履歴が与えられてなる発熱体。
2. 電気絶縁性基材に被覆材を貼り合わせは、加熱ロールと前記加熱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１記載の発熱体。
3. 電気絶縁性基材と被覆材のうち、少なくとも被覆材に熱融着性樹脂の融解温度以上の温度履歴が与えてなる請求項１記載の発熱体。
4. 熱融着性樹脂は、ＭＦＲが５〜３０の間の熱融着性樹脂を用いてなる請求項項１〜３のいずれか１項に記載の発熱体。
5. 電気絶縁性基材に被覆材を貼り合わせてなるものを、加熱ロールに巻き付かせて温度履歴が与えられてなる請求項１〜３のいずれか１項に記載の発熱体。
6. 電気絶縁性基材に被覆材を貼り合わせてなるものを、炉中に滞留させて温度履歴が与えられてなる請求項１〜３のいずれか１項に記載の発熱体。
7. 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１〜３のいずれか１項に記載の発熱体。
8. 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と柔軟性を有する耐熱性樹脂層を備えた請求項項１〜３のいずれか１項に記載の発熱体。
9. 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７または８記載の発熱体。
10. 電極を銀ペーストの印刷により、高分子抵抗体をＰＴＣ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記載の発熱体。

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