JP2006004646A - 柔軟性発熱体 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】柔軟性を有する難燃性ベース不織布2と、難燃性ベース不織布2に熱融着された柔軟性と耐熱性を有する難燃性ベースフィルム3と、難燃性ベースフィルム上に印刷により形成された櫛形電極4と櫛形電極4により給電される高分子抵抗体5と、櫛形電極4、高分子抵抗体5、及び難燃性ベースフィルム3との接着性と柔軟性を有する難燃性カバーフィルム6と、難燃性カバーフィルム6上に接着された柔軟性を有する難燃性カバー不織布7とを備えてなる柔軟性発熱体とすることで、柔軟性と難燃性を有して、かつ、高い信頼性を有する柔軟性発熱体を提供することができる。
【選択図】図1
Description
第18の発明は、難燃剤として、窒素系及びリン系難燃剤を単独または組み合わせて用いてなる。
図1及び図2は、本発明の第1の実施の形態における柔軟性発熱体1の概略構成図を示すものであり、図1(a)は一部切り欠き平面図、図1(b)は(a)のX−Y位置断面図である。
実施の形態1で、難燃性カバー不織布7として150g目付けの難燃性ニードルパンチを用いたが、これにより柔軟性とクッション性と質感を付与できるが、目付け量としては100から200gであれば着座感やコスト面から柔軟性発熱体の単一部材として実用化できる。一方、難燃性カバー不織布7をして、15〜50g目付けの難燃性スパンレースを用いれば、敷布やレザーなどの他の表皮材に接着して一体化して用いることができる。さらに、開口部を有する難燃性スパンレースを用いれば、開口部を通して接着・難燃性フィルム6を熱接着剤として利用することもできる。
実施の形態1では言及しなかったが、高分子抵抗体5は、エチレン−酢酸ビニル共重合樹脂(EVA)を結晶性樹脂として、これにカーボンブラックを混練したものを、例えば化学架橋剤で架橋したものを粉砕して、これにエラストマーとしてアクリロニトリルブタジエンゴム(NBR)、溶剤を加えた3本ロールでインク化して得た高分子抵抗体インクをスクリーン印刷後乾燥して作製された。得られた高分子抵抗体5は、PTC特性を有し、カーシート内組み込み状態で発熱飽和温度40から45℃の柔軟性発熱体とすることができた。この高分子抵抗体5を用いた柔軟性発熱体1は、自己温度調節機能を有するので、制御不用で安全性が高い。また、高分子抵抗体5は印刷により形成されるので、量産性に富むとともに、バリエーションに対応できるので、低コストで納期の短い柔軟性発熱体とすることができる。また、バインダーとしてエラストマーを用いているので、柔軟性のある高分子抵抗体とすることができる。よって、機械的ストレスによる抵抗値安定性に優れた柔軟性発熱体を提供できる。カーシートヒータとして用いる上で、加振耐久性評価があるが、これは人の膝頭を想定して直径165mmの半円球を水辺座面から50mm繰り返し押し下げる試験で100万回後も抵抗値変化が初期の20%以内とすることができた。
実施の形態1で用いた電極は、銀とカーボンブラックとポリエステルウレタン樹脂と溶剤からなる銀ペーストをスクリーン印刷後乾燥して作製された。バインダーとしてポリエステルウレタン樹脂を用いているので柔軟性に富み、前述した加振耐久性評価でも電極の断線は見られなかった。また、カーボンブラックを含有しているので、銀のマイグレーションを生ずることはなかった。
難燃性ベースフィルム3、及び難燃性カバーフィルム6は、それぞれ、難燃剤を混練したベース樹脂組成物、難燃剤を混練したカバー樹脂組成物をTダイ押し出しにより55ミクロン厚みで難燃性ベース不織布2、難燃性カバー不織布7上に形成して作製された。
ベース樹脂組成物が、オレフィン系熱可塑性エラストマーと、ウレタン系熱可塑性エラストマーと、スチレン系熱可塑性エラストマーの少なくとも2つの組み合わせからなり、オレフィン系熱可塑性エラストマーの耐熱性とウレタン系熱可塑性エラストマーの柔軟性とPTC特性向上効果、スチレン系熱可塑性エラストマーの柔軟性を生かしたベース柔軟性組成物を作製することができる。
カバー樹脂組成物は、高分子抵抗体に用いられる結晶性樹脂の融点から30℃以内の融点を有するポリオレフィン同士の組み合わせ、もしくは前記ポリオレフィンと熱可塑性エラストマーとの組み合わせによりなる。具体的には、樹脂組成物Bの樹脂配合を、30〜70%のポリオレフィンとして、例えば、商品名「エクセレンVL200」(住友化学(株)製)と、30〜70%の変性ポリオレフィンとして、例えば商品名「ボンダインLX4110」とから構成した。30%以下の相溶・分散化樹脂として、例えば低分子量変性ポリエチレンワックス、商品名「ユーメックス1003」(三洋化成工業(株)社製)から構成した。好ましくは、樹脂配合45%のポリオレフィンと45%の変性ポリオレフィンと10%の相溶・分散化樹脂から構成した。この樹脂配合に難燃剤を25重量%混練して、接着・難燃性フィルム6とした。なお、ここでは、低分子量変性ポリエチレンワックスを相溶・分散化樹脂としたが、変性ポリオレフィンを用いても良いことは言うまでもない。
難燃剤として、窒素系及びリン系難燃剤を単独または組み合わせて用いたが、窒素系の0酸素遮断性(窒息性)やリン系の燃焼部隔離性により優れた難燃効果を発揮できる。添加濃度としては、15重量%以上で自動車難燃性規格(FMVSS)である水平方向への燃焼速度50mm/min以下を達成、20重量%で自己消火性、25重量%で不燃性を達成できた。
2 難燃性ベース不織布
3 難燃性ベースフィルム
4 櫛形電極
5 高分子抵抗体
6 難燃性カバー不織布
7 難燃性カバー不織布
Claims (20)
- 柔軟性を有する難燃性ベース不織布と、難燃性ベース不織布に熱融着された柔軟性と耐熱性を有する難燃性ベースフィルムと、前記難燃性ベースフィルム上に印刷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高分子抵抗体と、前記櫛形電極、高分子抵抗体、及び難燃性ベースフィルムとの接着性と柔軟性を有する難燃性カバーフィルムと、前記難燃性カバーフィルム上に接着された柔軟性を有する難燃性カバー不織布とを備えてなる柔軟性発熱体。
- 難燃性ベース不織布は、難燃性スパンレースと長尺方向に配置された長繊維とからなるスパンボンドを用いてなる請求項1記載の柔軟性発熱体。
- 難燃性カバー不織布は、100〜200g目付の難燃性ニードルパンチ、又は15〜50g目付けの難燃性スパンレースを用いてなる請求項1記載の柔軟性発熱体。
- 難燃性スパンレースは、開口部を有する請求項3記載の柔軟性発熱体。
- 高分子抵抗体が、結晶性樹脂とカーボンブラックとの混練・架橋物とエラストマーと溶剤とからなる高分子抵抗体インクを印刷・乾燥してなり、PTC特性を有することを特徴とする請求項1記載の柔軟性発熱体。
- 櫛形電極が、銀とカーボンブラックとポリエステルウレタン樹脂と溶剤とからなる銀ペーストを印刷・乾燥してなる請求項1記載の柔軟性発熱体。
- 燃性ベースフィルム及び難燃性カバーフィルムは、それぞれ、難燃剤を混練したベース樹脂組成物、難燃剤を混練したカバー樹脂組成物をTダイ押し出しにより難燃性ベース不織布、難燃性カバー不織布上に形成してなる請求項1〜3のいずれか1項に記載の柔軟性発熱体。
- ベース樹脂組成物は、オレフィン系熱可塑性エラストマーと、ウレタン系熱可塑性エラストマーと、スチレン系熱可塑性エラストマーの少なくとも2つの組み合わせからなる請求項7記載の柔軟性発熱体。
- ベース樹脂組成物は、30〜70%のオレフィン系熱可塑性エラストマーと、30〜70%のウレタン系熱可塑性エラストマーと、30%以下の相溶・分散化樹脂とからなる請求項7または8記載の柔軟性発熱体。
- ベース樹脂組成物は、30〜70%のオレフィン系熱可塑性エラストマーと、30〜70%のスチレン系熱可塑性エラストマーと、30%以下の相溶・分散化樹脂とからなる請求項7または8記載の柔軟性発熱体。
- ベース樹脂組成物は、30〜70%のスチレン系熱可塑性エラストマーと、30〜70%のウレタン系熱可塑性エラストマーと、30%以下の相溶・分散化樹脂とからなる請求項7または8記載の柔軟性発熱体。
- カバー樹脂組成物は、高分子抵抗体に用いられる結晶性樹脂の融点から30℃以内の融点を有するポリオレフィン同士の組み合わせ、もしくは前記ポリオレフィンと熱可塑性エラストマーとの組み合わせによりなる請求項7記載の柔軟性発熱体。
- カバー樹脂組成物は、30〜70%のポリオレフィンと30〜70%の変性ポリオレフィンと30%以下の相溶・分散化樹脂とからなる請求項12記載の柔軟性発熱体。
- カバー樹脂組成物は、30〜70%のポリオレフィンと30〜70%の熱可塑性エラストマーと30%以下の相溶・分散化樹脂とからなる請求項12記載の柔軟性発熱体。
- カバー樹脂組成物は、30〜70%の変性ポリオレフィンと30〜70%の熱可塑性エラストマーと30%以下の相溶・分散化樹脂とからなる請求項12記載の柔軟性発熱体。
- ウレタン系、スチレン系熱可塑性エラストマーを用いてなる請求項15記載の柔軟性発熱体。
- 相溶・分散化樹脂は、無水マレイン酸やカルボン酸などの極性基が導入された変性ポリオレフィンや変性熱可塑性エラストマーを用いてなる請求項9〜11、13〜15のいずれか1項に記載の柔軟性発熱体。
- 難燃剤は、窒素系及びリン系難燃剤を単独または組み合わせて用いてなる請求項7記載の柔軟性発熱体。
- 難燃剤は、90℃から250℃の融点を有するリン系難燃剤を用いてなる請求項7〜17記載の柔軟性発熱体。
- 難燃剤を相溶・分散化樹脂を用いてマスターバッチとして用いてなる請求項7、18、19のいずれか1項に記載の柔軟性発熱体。
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