JP2006216476A - Polymer heating element - Google Patents

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Keizo Nakajima
啓造 中島
Takahito Ishii
隆仁 石井
Takehiko Shigeoka
武彦 重岡
Masayuki Terakado
誠之 寺門
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Matsushita Electric Industrial Co Ltd
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    • H05B3/20Heating elements having extended surface area substantially in a two-dimensional plane, e.g. plate-heater
    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
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    • H05B2203/002Heaters using a particular layout for the resistive material or resistive elements
    • H05B2203/006Heaters using a particular layout for the resistive material or resistive elements using interdigitated electrodes

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a polymer heating element high in durability, safety, and chemical resistance. <P>SOLUTION: This polymer heating element is provided with: a pair of electrodes 3 sandwiched between a base-side resin film 2 and a cover-side resin film 5; and a polymer resistive element 4 formed between the pair of electrodes. The polymer heating element is characterized by that the base-side resin film 2 and/or the cover-side resin film contains a resin constituent comprising one kind out of homopolypropylene, random copolypropylene and block copolypropylene. <P>COPYRIGHT: (C)2006,JPO&NCIPI

Description

本発明は、高分子抵抗体のジュール熱を利用した高分子発熱体に関し、更に詳しくは、耐久性、安全性、及び耐薬品性の高い高分子発熱体に関するものである。   The present invention relates to a polymer heating element using Joule heat of a polymer resistor, and more particularly to a polymer heating element having high durability, safety and chemical resistance.

従来から、PTC特性を利用したヒータユニットが数多く使用されている。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(正の抵抗温度特性を意味する英語Positive Temperature Coefficientの略を意味する)による、自己温度調節機能を示し、特に結晶性高分子中に導電性材料を分散させた高分子抵抗体が広く知られている。その原理は、結晶性高分子が結晶質から非結晶質へ転換する際の急激な体積膨張のために、その中に分散している導電性材料の平均粒子間隔が急激に増大することにより、電流経路が断たれる確率が増大し、その結果、抵抗値も増大するものである。以上のような原理に基づいたヒータユニットは、それ自身で自己温度制御機能を保持するため、その他に安全機能を設ける必要性がなく、また部品点数を少なくできる点でメリットのあるデバイスとして知られている。   Conventionally, many heater units using PTC characteristics have been used. The PTC characteristic is based on a resistance temperature characteristic (which means an abbreviation of English Positive Temperature Coefficient which means a positive resistance temperature characteristic) in which the resistance value increases with a temperature rise, and the resistance value rapidly increases when reaching a certain temperature. A polymer resistor that exhibits a self-temperature control function and in which a conductive material is dispersed in a crystalline polymer is widely known. The principle is that due to the rapid volume expansion when the crystalline polymer is converted from crystalline to amorphous, the average particle spacing of the conductive material dispersed therein rapidly increases. The probability that the current path is broken increases, and as a result, the resistance value also increases. The heater unit based on the above principle is known as an advantageous device because it has a self-temperature control function, so there is no need to provide a safety function and the number of parts can be reduced. ing.

これらの構成は、図6に示すように、セラミックや絶縁処理された金属板など、筺体構造としての機能を有するベース材33上に、導電性インキ組成物を印刷、あるいは塗布して得られる電極3と、これにより給電される位置に抵抗体インク組成物を印刷、あるいは塗布して得られる抵抗体4を設け、さらに電極3及び抵抗体4を被覆するカバー材34からなり、発熱体32を形成する。またベース材33及びカバー材34の内側に、あらかじめポリエチレン系などの熱融着性樹脂35を接着しておき、加熱加圧することにより、ベース材33とカバー材34とを熱融着性樹脂35を介して接合することができ、本発熱体を容易に構成することができる。図6(a)は発熱体の平面図、図6(b)は図6(a)のx−y位置断面図である。櫛形電極3及び抵抗体4は、ベース材33やカバー材34、または熱融着性樹脂35により外界から隔離されるため、長期信頼性を付与されることとなる。   As shown in FIG. 6, these configurations are electrodes obtained by printing or applying a conductive ink composition on a base material 33 having a function as a housing structure such as a ceramic or an insulating metal plate. 3 and a resistor 4 obtained by printing or applying a resistor ink composition at a position to which power is supplied, and a cover material 34 covering the electrode 3 and the resistor 4. Form. Further, a heat-fusible resin 35 such as polyethylene is bonded in advance to the inside of the base material 33 and the cover material 34, and the base material 33 and the cover material 34 are bonded to each other by heating and pressurizing. The heating element can be easily configured. 6A is a plan view of the heating element, and FIG. 6B is a cross-sectional view taken along line xy of FIG. 6A. Since the comb-shaped electrode 3 and the resistor 4 are isolated from the outside by the base material 33, the cover material 34, or the heat-fusible resin 35, long-term reliability is imparted.

従来から、印刷により高分子抵抗体を形成してこれを発熱体として用いた例としては、露・霜除去用として自動車のドアミラー、洗面台のミラー等がある。使用形態は折り曲げなどの機械的ストレスが加わるものではなく、ミラー背面などに貼り付けて固定して用いられていた。
特開2002−371699号公報
Conventionally, examples in which a polymer resistor is formed by printing and used as a heating element include an automobile door mirror and a sink mirror for removing dew and frost. The usage pattern was not applied with mechanical stress such as bending, but was used by being attached to the back of the mirror and fixed.
JP 2002-371699 A

しかし、前記従来の発熱体では、基材、及び被覆材としてポリエステルフィルムを用いているため、折り曲げると破損に至るため、そうした用途には適用できない。さらに、こうした柔軟性の欠如と併せて、伸縮性の欠如から、これら柔軟性と伸縮性が要求される発熱体として、例えば、座席ヒータのような人の着座感を損なわないことにも注意が必要な製品への応用はできなかった。   However, since the conventional heating element uses a polyester film as a base material and a covering material, it is damaged when bent, and thus cannot be applied to such applications. Furthermore, in addition to the lack of flexibility, due to the lack of stretchability, attention should be paid not to impair the seating feeling of a person such as a seat heater as a heating element that requires these flexibility and stretchability. It could not be applied to the necessary products.

本発明はさらにこれら柔軟性基材を用いた際にも有効となる、耐久性、安全性、及び耐薬品性の高い高分子発熱体及び前記発熱体の製造方法を提供することを目的とするもので、電極並びに抵抗体を保護する役目を有する樹脂フィルムの組成、構成、製造方法を検討することにより更に有効となることを見出したものである。   Another object of the present invention is to provide a polymer heating element having high durability, safety, and chemical resistance that is effective even when these flexible substrates are used, and a method for producing the heating element. Thus, the inventors have found that it becomes more effective by examining the composition, configuration, and manufacturing method of a resin film having a role of protecting electrodes and resistors.

前記従来の課題を解決するための本発明の高分子発熱体は、ベース側樹脂フィルムとカバー側樹脂フィルムに狭持してなる一対の電極と、前記一対の電極間に形成された抵抗体とを備え、前記ベース側樹脂フィルムと前記カバー側樹脂フィルムのうち少なくとも一つが、ホモポリプロピレン、ランダムコポリプロピレン、ブロックコポリプロピレンのいずれか一種からなる樹脂成分を有するものからなる。   The polymer heating element of the present invention for solving the conventional problems includes a pair of electrodes sandwiched between a base-side resin film and a cover-side resin film, and a resistor formed between the pair of electrodes. And at least one of the base-side resin film and the cover-side resin film has a resin component made of any one of homopolypropylene, random copolypropylene, and block copolypropylene.

本発明においては特に限定はしていないが、柔軟性基材を用いた高分子発熱体に有効となるものである。柔軟性の定義としては、折り曲げなどの適度な機械的ストレスを受け形状変更が生じても、特性に影響を受けず、また耐久性の能力を保持する状態を意味するもので、形状を変更できないもの、形状変化により性能低下するもの以外を、柔軟性の対象とする。   Although not particularly limited in the present invention, it is effective for a polymer heating element using a flexible substrate. The definition of flexibility means that even if a shape change occurs due to moderate mechanical stress such as bending, it means that it is not affected by the characteristics and maintains the durability ability, and the shape cannot be changed. Items other than those whose performance deteriorates due to changes in shape are subject to flexibility.

ポリプロピレン(PP)は、側鎖に張り出したメチル基の配置に基づく立体規則性により、アイソタクティックポリプロピレン(IPP)、シンジオタクティックポリプロピレン(SPP)、及びアタクティックポリプロピレン(APP)に分類することができるが、工業材料として主に用いられているのがIPPである。これらは主にチーグラー−ナッタ触媒を用いて合成され、大別してホモポリマー(ホモポリプロピレン、ホモPP)、ランダムコポリマー(ランダムコポリプロピレン、ランダムコPP)、ブロックコポリマー(ブロックコポリプロピレン、ブロックコPP)の3種が得られる。   Polypropylene (PP) can be classified into isotactic polypropylene (IPP), syndiotactic polypropylene (SPP), and atactic polypropylene (APP) based on the stereoregularity based on the arrangement of methyl groups protruding from the side chain. Although it is possible, IPP is mainly used as an industrial material. These are mainly synthesized using Ziegler-Natta catalysts, and are roughly classified into homopolymers (homopolypropylene, homoPP), random copolymers (random copolypropylene, random coPP), block copolymers (blockcopolypropylene, blockcoPP). Three types are obtained.

ホモPPは、ポリプロピレン単体のみからなる重合体であり、結晶性は高いのがその大きな特徴である。ランダムコPPは、コモノマーとして、エチレンまたはブテン−1を1〜7重量部含む。ブロックコPPは、通常エチレンプロピレンゴム(EPR)成分を20重量部以下含むもので、それ以上のEPR含有のものはオレフィン系熱可塑性エラストマーまたは動的架橋型オレフィン系熱可塑性エラストマーとみなされる。これらホモPP、ランダムコPP、及びブロックコPPに分類される樹脂は、フィルムとして使用した場合にも、有機溶剤に対して極めて耐性が強く、また適度な柔軟性も示すため、抵抗特性の長期安定性が保持され、本目的を満足させうるフィルムであることを今回新たに見出した。   Homo PP is a polymer composed only of polypropylene and has a high crystallinity. Random co-PP contains 1 to 7 parts by weight of ethylene or butene-1 as a comonomer. Block copolymer PP usually contains 20 parts by weight or less of an ethylene propylene rubber (EPR) component, and those containing more EPR are regarded as olefin-based thermoplastic elastomers or dynamically cross-linked olefin-based thermoplastic elastomers. Resins classified as homo PP, random co PP, and block co PP are extremely resistant to organic solvents and exhibit moderate flexibility even when used as a film. It was newly found that the film can maintain the stability and satisfy the purpose.

電極及び抵抗体の印刷をこれらPP系樹脂フィルム上に直接行っても良いが、フィルム表面を改質することにより、電極や抵抗体の印刷性能を向上させることもできる。またこれらPP系のフィルムとは別に、電極や抵抗体が容易に印刷できるようにエラストマー成分を含む樹脂組成物とブレンドさせることによりフィルム層を作成することも可能である。具体的にはオレフィン系熱可塑性樹脂エラストマーに分類される樹脂組成物などがあり、エチレン系、スチレン系、ウレタン系など挙げることができる。それらブレンド系の場合のホモPP、ランダムコPP、ブロックコPPの重量比率としては50%以上、さらに好ましくは70%以上である。50%以下の場合は、種々の有機溶剤に対する耐性が充分でなくなる場合が多く、好ましくない。   Although the electrodes and resistors may be printed directly on these PP resin films, the printing performance of the electrodes and resistors can be improved by modifying the film surface. In addition to these PP films, it is also possible to create a film layer by blending with a resin composition containing an elastomer component so that electrodes and resistors can be printed easily. Specific examples include resin compositions classified as olefinic thermoplastic resin elastomers, and examples thereof include ethylene, styrene, and urethane. In the case of these blend systems, the weight ratio of homo PP, random co PP, and block co PP is 50% or more, more preferably 70% or more. When it is 50% or less, the resistance to various organic solvents is often insufficient, which is not preferable.

また本発明においては、フィルムを1層ではなく、複数層の重ねあわせにより得ることも可能である。このように多層構造からなるフィルムを作成する場合には、そのうち少なくとも1層がホモPP、ランダムコPP、ブロックコPPのいずれかからなる樹脂成分を有しておれば良く、それ以外の層は本発熱体が有効に動作するようなものであればどのような樹脂成分から構成されていても構わない。例えば、フィルムの外側に関しては外部からの侵入物に対するバリアー性を有する耐薬品性に優れた機能を、また内側に関しては電極や抵抗体が良好な接着性を示すための機能をそれぞれ有するフィルムを設けることにより本発明の目的を達成させることができる。また3層構造からなるフィルムを、例えば、耐薬品性、柔軟性、接着性の3つの異なる特性を有する樹脂組成物から得ることにより、長期信頼性を満足するデバイスを得ることができる。このとき、それぞれ単独の樹脂成分としては単一成分からなる組成でなくてもよく、例えばそれぞれの樹脂特有の特性を示すためのブレンド品であっても良い。フィルム状に貼り合わされた各層が、それら樹脂の特性に応じた機能を示すため、混練などにより均一の樹脂組成を得る場合に比べより容易に要求される特性を発現させることが可能となる。特にホモPP、ランダムコPP、ブロックコPPのいずれか一種からなる樹脂成分をそのうちの一層に用いることにより、良好な耐薬品性を付与させることができることを本発明では見出した。   In the present invention, it is also possible to obtain a film by superposing a plurality of layers instead of a single layer. When producing a film having a multilayer structure in this way, at least one of the layers only needs to have a resin component consisting of any one of homo PP, random co PP, and block co PP, and the other layers are Any resin component may be used as long as the heating element operates effectively. For example, a film having an excellent chemical resistance function that has a barrier property against intruders from the outside on the outside of the film and a function for showing good adhesion of electrodes and resistors on the inside are provided. Thus, the object of the present invention can be achieved. Further, by obtaining a film having a three-layer structure from, for example, a resin composition having three different characteristics of chemical resistance, flexibility, and adhesiveness, a device satisfying long-term reliability can be obtained. At this time, the single resin component may not be a composition composed of a single component, and may be, for example, a blended product for exhibiting characteristics specific to each resin. Since each layer bonded in the form of a film exhibits a function corresponding to the characteristics of these resins, it is possible to express the required characteristics more easily than when a uniform resin composition is obtained by kneading or the like. In particular, it has been found in the present invention that good chemical resistance can be imparted by using a resin component composed of any one of homo-PP, random-co PP, and block-co PP.

本発明におけるフィルムを作成する方法としては、ダイから均質な溶融物をフィルム状に押出す方法や、複数のダイから押出されたフィルムを接合して多層フィルムとする方法の他に、インフレーション法を用いて風船状にフィルムを作成する方法や、ロールなどを用いたフラットフィルム作成法など挙げられ、そのうちどの方法を用いても構わない。層数としては、ある特定の樹脂成分で作成したフィルムの外側を、更に組成物の異なる樹脂でサンドウィッチしたような3層構造を有するものでも構わないし、また2枚を貼り合せた2層構造からなるものでも構わない。当然ながら4層以上の多層構造を有していても構わない。   As a method for producing a film in the present invention, in addition to a method of extruding a homogeneous melt from a die into a film, a method of joining films extruded from a plurality of dies into a multilayer film, an inflation method is used. Examples thereof include a method for producing a film in a balloon shape and a method for producing a flat film using a roll or the like, and any of these methods may be used. As for the number of layers, the outer side of a film made of a specific resin component may have a three-layer structure in which the outside is sandwiched with a resin having a different composition, or a two-layer structure in which two sheets are bonded together. It does not matter. Of course, it may have a multilayer structure of four or more layers.

本発明におけるフィルムの定義としては、JIS K6745の解説に区分されるものと同様に、0.2mm未満のものを示しており、さらに好ましくは0.1mm以下の場合を示している。   As the definition of the film in the present invention, a film having a thickness of less than 0.2 mm is shown as in the description of JIS K6745, and a case of 0.1 mm or less is more preferable.

具体的に使用される装置としては、シート押出成形装置やインフレーションフィルム押出成形装置、フラットフィルム成形装置などが挙げられ、多層フィルム作成可能な押出し口数を有していても構わない。   Specific examples of the apparatus used include a sheet extrusion molding apparatus, an inflation film extrusion molding apparatus, and a flat film molding apparatus, and may have an extrusion port number capable of producing a multilayer film.

高分子発熱体としては、樹脂フィルムのみに挟み込まれた構成であっても良いし、またそれら樹脂フィルムと、織布あるいは不織布などで代表される柔軟性を有する保護部材の両方を有していても良い。高分子発熱体としては、発熱体を構成する最低機能である電極と高分子抵抗体を被覆する樹脂フィルムを有しておればよい。一般には樹脂フィルムのみで加工時の強度を保持させることが難しいため、加工時のみ離型紙を用いる場合や、薄い不織布上にフィルムを貼り付ける場合が多い。   The polymer heating element may be configured to be sandwiched only between resin films, and has both the resin film and a protective member having flexibility such as woven fabric or nonwoven fabric. Also good. The polymer heating element only needs to have a resin film that covers the electrode and the polymer resistor, which are the minimum functions of the heating element. Generally, since it is difficult to maintain the strength at the time of processing only with a resin film, a release paper is often used only at the time of processing, or a film is often stuck on a thin nonwoven fabric.

また本発明においては、これら樹脂フィルムの保護部材として不織布などの柔軟性部材を用いた場合に、さらにそれらの外側にホモPP、ランダムコPP、ブロックコPPのいずれか一種からなる樹脂成分を有するフィルムを用いることにより、外部からの侵入物、例えば水や薬品など、に対するバリアー性能を向上できるため更に好ましい。当然ながらこれらのフィルムは単一層であっても構わないし、多層構造であっても構わない。   Moreover, in this invention, when using flexible members, such as a nonwoven fabric, as a protective member of these resin films, it has the resin component which consists of any one of homo PP, random co PP, and block co PP further outside them The use of a film is more preferable because it can improve the barrier performance against intruders from the outside, such as water and chemicals. Of course, these films may be a single layer or a multilayer structure.

また保護部材、樹脂フィルムは、難燃性能を有していても構わない。難燃性の定義としては、その規格によりHBグレードやV0グレードなどが種々存在するが、難燃処方されていないものに比べ燃焼性が改善された程度のものでも構わない。本発明に示す発熱体がそのまま最終製品として扱われる場合もあるが、発熱体は製品中に組み込まれて使用される場合が多い。そのため発熱体のカバーとしてクッション材やウレタンマットなど、樹脂基材などが使用される場合、それら最終製品として要求される難燃性が満たされるような設計となっておれば、発熱体自身が単独で難燃基準を満たさなくても構わない。それぞれの製品が要求される規格値を満たす難燃性を発熱体自身で示し、加工性、コスト条件などの諸条件をクリアするのであればより好ましいのは当然である。   Moreover, the protective member and the resin film may have flame retardancy. As the definition of flame retardancy, there are various HB grades, V0 grades, and the like depending on the standard, but those with improved combustibility compared to those not prescribed for flame retardancy may be used. Although the heating element shown in the present invention may be handled as a final product as it is, the heating element is often used by being incorporated in the product. Therefore, when a resin base material such as cushioning material or urethane mat is used as a cover for the heating element, the heating element itself can be used alone if it is designed to satisfy the flame resistance required for the final product. It does not have to meet the flame retardant standard. Naturally, it is more preferable if the heating element itself exhibits flame retardancy that satisfies the standard value required for each product and clears various conditions such as processability and cost conditions.

これら構成によって、樹脂や不織布といった高分子を主体とする材料を用いて、難燃性能を有する構成を提供できるため、最終形態として難燃化仕様が要求される柔軟性製品などへの展開を図ることが容易となる。   With these configurations, it is possible to provide a configuration with flame retardancy using materials mainly composed of polymers such as resins and non-woven fabrics, so that the final form will be expanded to flexible products that require flame retardant specifications. It becomes easy.

本発明の高分子発熱体は、樹脂、繊維ベースで作成した発熱体に対して、耐久性、安全性、及び耐薬品性の高いデバイスを提供することが可能となるため、従来の構成や組成では限定されていた用途を一気に拡大でき、また量産性に優れた商品を安価に提供できることとなる。   Since the polymer heating element of the present invention can provide a device having high durability, safety, and chemical resistance for a heating element made of a resin or fiber base, the conventional configuration and composition Thus, the limited applications can be expanded at once, and products with excellent mass productivity can be provided at low cost.

第1の発明は、ベース側樹脂フィルムとカバー側樹脂フィルムに狭持してなる一対の電極と、前記一対の電極間に形成された抵抗体とを備えた高分子発熱体において、前記ベース側樹脂フィルムと前記カバー側樹脂フィルムのうち少なくとも一つが、ホモポリプロピレン、ランダムコポリプロピレン、ブロックコポリプロピレンのいずれか一種からなる樹脂成分を有し、高耐久性、高耐薬品性の高分子型の発熱体を提供できる。   A first invention is a polymer heating element comprising a pair of electrodes sandwiched between a base side resin film and a cover side resin film, and a resistor formed between the pair of electrodes, wherein the base side At least one of the resin film and the cover-side resin film has a resin component composed of any one of homopolypropylene, random copolypropylene, and block copolypropylene, and has a high durability and high chemical resistance polymer type heat generation. Can provide the body.

第2の発明は、ベース側樹脂フィルムとカバー側樹脂フィルムのうち少なくとも一つが異なる二種以上の多層構造体からなり、うち一層がホモポリプロピレン、ランダムコポリプロピレン、ブロックコポリプロピレンのいずれか一種を有するフィルム層であり、信頼性のさらに良好な発熱体を提供できる。   2nd invention consists of a 2 or more types of multilayer structure from which at least 1 differs among a base side resin film and a cover side resin film, and one layer has any one of a homopolypropylene, a random copolypropylene, and a block copolypropylene. It is a film layer and can provide a highly reliable heating element.

第3の発明は、ベース側樹脂フィルムとカバー側樹脂フィルムのうち少なくとも一つの外表面を保護部材で被覆し、柔軟性に優れた基材を提供できる。   According to the third aspect of the present invention, at least one outer surface of the base-side resin film and the cover-side resin film is covered with a protective member, thereby providing a base material having excellent flexibility.

第4の発明は、保護部材の外表面にホモポリプロピレン、ランダムコポリプロピレン、ブロックコポリプロピレンのいずれか一種からなる樹脂成分を有するバリアー層を設け、信頼性、耐薬品性に優れた柔軟性高分子発熱体を提供できる。   According to a fourth aspect of the present invention, there is provided a flexible polymer excellent in reliability and chemical resistance by providing a barrier layer having a resin component composed of any one of homopolypropylene, random copolypropylene and block copolypropylene on the outer surface of the protective member. A heating element can be provided.

第5の発明は、保護部材が難燃性を有する、織布あるいは不織布であり、難燃効果の高い柔軟性被覆材を提供できる。   5th invention is a woven fabric or a nonwoven fabric in which a protective member has a flame retardance, and can provide the flexible coating material with a high flame-retardant effect.

第6の発明は、ベース側樹脂フィルムとカバー側樹脂フィルムのうち少なくとも一つが、難燃剤成分を含み、難燃効果の高い保持体を提供できる。   According to the sixth invention, at least one of the base-side resin film and the cover-side resin film contains a flame retardant component, and a holding body having a high flame retardant effect can be provided.

第7の発明は、難燃剤成分が、リン系難燃剤、窒素系難燃剤のいずれか、またはこれらを組み合わせてなり、良好な難燃性能を発現できる。   In the seventh invention, the flame retardant component is either a phosphorus-based flame retardant, a nitrogen-based flame retardant, or a combination thereof, and can exhibit good flame retardant performance.

以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。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。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. Note that the present invention is not limited to the embodiments.

(実施の形態1,2,3,4)
図1は、本第1の発明における高分子発熱体の概略切り欠き構成図を示すものであり、図1(a)は平面図、図1(b)は(a)のx−y位置断面図である。図1において、発熱体1の構成は以下の通りである。2はベース側樹脂フィルムであり、図1には示していないが、その後の加工工程での扱い上、離型紙で平面性を保持した。
(Embodiments 1, 2, 3, 4)
FIG. 1 is a schematic cutaway configuration diagram of a polymer heating element according to the first invention. FIG. 1 (a) is a plan view, and FIG. 1 (b) is a cross-sectional view taken along line xy in FIG. FIG. In FIG. 1, the structure of the heating element 1 is as follows. Reference numeral 2 denotes a base-side resin film, which is not shown in FIG. 1, but maintained flatness with a release paper for handling in subsequent processing steps.

ベース側樹脂フィルムとして、ホモPP(W101、三井住友ポリプロ)、ホモPP(F107DV、三井ポリプロ)、ランダムコPP(F329D、三井ポリプロ)、ブロックコPP(J715M、三井ポリプロ)を用いて、それぞれフィルムを作成した。離型紙と貼り合わせ後のフィルムの厚みとしては50−60ミクロンのものを得ることができた。   Homo PP (W101, Sumitomo Mitsui Polypro), Homo PP (F107DV, Mitsui Polypro), Random Co PP (F329D, Mitsui Polypro), Block Co PP (J715M, Mitsui Polypro) are used as the base side resin films, respectively. It was created. As the thickness of the film after being bonded to the release paper, a film having a thickness of 50 to 60 microns could be obtained.

このベース側樹脂フィルム2として成形されたフィルム上に銀ペーストの印刷・乾燥により一対の櫛形の電極3と、電極3により給電される位置に高分子抵抗体インクの印刷・乾燥により高分子抵抗体4を作製した。高分子抵抗体はPTC特性を有し、発熱温度が45℃程度に成るように作製されている。高分子抵抗体インクは、エチレン酢酸ビニル共重合体を数種類組み合わせ、カーボンブラックを混練・架橋したものにアクリロニトリルブチルゴムをバインダーとして溶剤でインク化して作製した。   A pair of comb-shaped electrodes 3 is printed and dried by silver paste on the film formed as the base-side resin film 2, and a polymer resistor is printed and dried by a polymer resistor ink at a position fed by the electrodes 3. 4 was produced. The polymer resistor has PTC characteristics and is produced so that the heat generation temperature is about 45 ° C. The polymer resistor ink was prepared by combining several kinds of ethylene vinyl acetate copolymers, kneading and cross-linking carbon black, and using acrylonitrile butyl rubber as a binder as an ink with a solvent.

カバー側樹脂フィルム5は、ベース側樹脂フィルム2と同一のものを選択し、これを上述した電極3及び高分子抵抗体4に貼り合わせ、発熱体1を作成した。   The cover-side resin film 5 was the same as the base-side resin film 2 and was bonded to the electrode 3 and the polymer resistor 4 described above to produce the heating element 1.

耐薬品特性の評価として、脂肪族系の鉱物油(非極性溶剤)を発熱体上に滴下し、室温下で48時間放置後のPTC抵抗特性の変化の様子を観察した。結果を(表1)に示した。   As an evaluation of chemical resistance characteristics, an aliphatic mineral oil (nonpolar solvent) was dropped on a heating element, and changes in PTC resistance characteristics were observed after standing at room temperature for 48 hours. The results are shown in Table 1.

Figure 2006216476
Figure 2006216476

このようにして得た高分子発熱体においては、カバー側樹脂フィルム及びベース側樹脂フィルムに欠陥は見られず、また耐薬品性評価の結果抵抗特性の変化率が極めて低く、耐久性が高く、また安全性を充分に満足させるものであることがわかった。   In the polymer heating element thus obtained, no defects are seen in the cover-side resin film and the base-side resin film, and as a result of the chemical resistance evaluation, the rate of change in resistance characteristics is extremely low, and the durability is high. Moreover, it turned out that it fully satisfies safety | security.

(実施の形態5,6)
本第2の発明における実施の形態においては、2種類の樹脂成分からなる2層構造を有するベース側樹脂フィルムを作製した。多層シート押出成形装置の概略図を図2に示した。図2において、多層シート押出成形装置6の構成は以下の通りである。7,8,9はそれぞれ第1、第2、第3の押出機であり、それぞれにホッパーを有し、ホッパーに投入された樹脂が混練されながら押し出され、ダイ10を通り、フィルム11が成形され、巻取り機12で巻き取られる。今回は、第1押出機7のホッパーにはホモPP(W101、三井住友ポリプロ)を、第2押出機8のホッパーには耐熱性と接着性を発現させるための熱可塑性樹脂(例えば、エチレン及びプロピレンを直接反応させて得られた重合型TPOに無水マレイン酸成分を含むポリエチレン系樹脂を7:3でブレンドしたもの)を投入し、2層からなるフィルムを得た。貼り合わせ後のフィルムの厚みとしては50−60ミクロンのものを得ることができた。当然ながら第3押出機9に更に異なる樹脂を投入し、ダイ10から排出させることにより、3層からなるフィルムを得ることも可能となるが、まずここでは第1押出機7と第2押出機8の2つを用いてフィルムを作成した。
(Embodiments 5 and 6)
In the embodiment of the second invention, a base side resin film having a two-layer structure composed of two types of resin components was produced. A schematic view of the multilayer sheet extrusion molding apparatus is shown in FIG. In FIG. 2, the structure of the multilayer sheet extrusion molding apparatus 6 is as follows. Reference numerals 7, 8, and 9 denote first, second, and third extruders, respectively, each having a hopper. The resin charged in the hopper is extruded while being kneaded, passes through the die 10, and the film 11 is formed. And is wound up by the winder 12. This time, homo PP (W101, Sumitomo Mitsui Polypro) is used for the hopper of the first extruder 7, and a thermoplastic resin (for example, ethylene and ethylene) is used for the hopper of the second extruder 8 to develop heat resistance and adhesiveness. A polymerization type TPO obtained by directly reacting propylene was blended with a polyethylene resin containing a maleic anhydride component in a ratio of 7: 3) to obtain a film having two layers. As the thickness of the film after bonding, a film having a thickness of 50-60 microns could be obtained. Of course, it is possible to obtain a film composed of three layers by charging a different resin into the third extruder 9 and discharging it from the die 10. First, here, the first extruder 7 and the second extruder are used. A film was prepared using two of the eight.

このベース側樹脂フィルム2として成形された2層フィルム上に銀ペーストの印刷・乾燥により一対の櫛形の電極3と、電極3により給電される位置に高分子抵抗体インクの印刷・乾燥により高分子抵抗体4を作製した。高分子抵抗体はPTC特性を有し、発熱温度が45℃程度に成るように作製されている。高分子抵抗体インクは、エチレン酢酸ビニル共重合体を数種類組み合わせ、カーボンブラックを混練・架橋したものにアクリロニトリルブチルゴムをバインダーとして溶剤でインク化して作製した。   A pair of comb-shaped electrodes 3 are printed and dried on the two-layer film formed as the base-side resin film 2 by polymer paste printing and drying. Resistor 4 was produced. The polymer resistor has PTC characteristics and is produced so that the heat generation temperature is about 45 ° C. The polymer resistor ink was prepared by combining several kinds of ethylene vinyl acetate copolymers, kneading and cross-linking carbon black, and using acrylonitrile butyl rubber as a binder as an ink with a solvent.

カバー側樹脂フィルム5は、ベース側樹脂フィルム2と同様の樹脂組成物であり、上述した多層シート押出成形法により得られた2層からなる多層フィルムである。これを上述した電極3及び高分子抵抗体4に貼り合わせ、発熱体1を作成した。   The cover-side resin film 5 is the same resin composition as the base-side resin film 2, and is a multilayer film composed of two layers obtained by the multilayer sheet extrusion method described above. This was bonded to the electrode 3 and polymer resistor 4 described above to produce a heating element 1.

実施の形態1〜4と同様に、耐薬品特性の評価として、脂肪族系の鉱物油(非極性溶剤)を発熱体上に滴下し、室温下で48時間放置後のPTC抵抗特性の変化の様子を観察した。結果を(表2)に示した。なお実施の形態5は、電極面側に接着性を示す熱可塑性樹脂からなるフィルムを配置した場合で、実施の形態6はその反対で、電極面側にホモPPからなるフィルムを配置し評価を行った。   As in Embodiments 1 to 4, as an evaluation of chemical resistance characteristics, an aliphatic mineral oil (non-polar solvent) was dropped on a heating element, and the change in PTC resistance characteristics after standing at room temperature for 48 hours was observed. The state was observed. The results are shown in (Table 2). Embodiment 5 is a case where a film made of a thermoplastic resin exhibiting adhesiveness is disposed on the electrode surface side, while Embodiment 6 is the opposite, and a film made of homo PP is disposed on the electrode surface side for evaluation. went.

Figure 2006216476
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このようにして得た高分子発熱体においては、カバー側樹脂フィルム及びベース側樹脂フィルムにピンホールなどの欠陥は見られず、また耐薬品性評価の結果抵抗特性の変化率が極めて低く、耐久性が高く、また安全性を充分に満足させるものであることがわかった。   In the polymer heating element thus obtained, there are no defects such as pinholes in the cover-side resin film and the base-side resin film, and the resistance change rate is extremely low as a result of chemical resistance evaluation. It has been found that it has high performance and sufficiently satisfies safety.

(実施の形態7)
本実施の形態7では、実施の形態5,6と同様にして、異なる樹脂成分の2層からなる多層フィルムを得た。第1押出機7のホッパーにはランダムコPP(F329D、三井ポリプロ)と熱可塑性ウレタン系エラストマーを7:3の重量比率で、第2押出機8のホッパーには電極や抵抗体との接触特性が良好となるオレフィン系の接着性樹脂(例えば無水マレイン酸成分を含むポリエチレン系の樹脂)を投入し、合計2台の混練機を用いることにより、高分子発熱体を作成した。このとき、貼り合わせ後のフィルムの厚みとしては50−60ミクロンのものを得ることができた。
(Embodiment 7)
In the seventh embodiment, a multilayer film composed of two layers of different resin components was obtained in the same manner as in the fifth and sixth embodiments. The first hopper 7 has a hopper of random co-PP (F329D, Mitsui Polypro) and a thermoplastic urethane elastomer in a weight ratio of 7: 3. The hopper of the second extruder 8 has contact characteristics with electrodes and resistors. An olefin-based adhesive resin (for example, a polyethylene-based resin containing a maleic anhydride component) was added, and a polymer heating element was prepared by using a total of two kneaders. At this time, a film thickness of 50-60 microns could be obtained after bonding.

このようにして得た高分子発熱体においては、カバー側樹脂フィルム及びベース側樹脂フィルムにピンホールなどの欠陥は見られず、耐薬品性にも優れ、耐久性が高く、また安全性を充分に満足させるものであることがわかった。   In the polymer heating element thus obtained, the cover side resin film and the base side resin film are free from defects such as pinholes, have excellent chemical resistance, high durability, and sufficient safety. It was found that it was satisfying.

(実施の形態8)
本第2の発明における高分子発熱体を得るために、実施の形態7で用いたのと同じ樹脂成分を有するフィルムを、図3に示す多層インフレーションフィルム押出成形装置を用いて作成した。図3におけるインフレーションフィルム押出成形装置13の構成は以下の通りである。第1押出機14のホッパーにはランダムコPP(F329D、三井ポリプロ)を、第2押出機15のホッパーには電極や抵抗体との接触特性が良好となるオレフィン系の接着性樹脂(例えば無水マレイン酸成分を含むポリエチレン系の樹脂)を投入した。それぞれの押出機に投入された樹脂が混練されながら押し出され、インフレーションダイ16を通り、上向きに引き上げられながら風船状に膨らんだインフレーションフィルム17が成形される。これらのフィルムは安定板18、ピンチロール19を通過し、巻取り機20で巻き取られる。通常のインフレーションフィルム17は、巻取り機20で巻き取られる前に、スリッターなどにより2枚のシートとしてカットされ、その後巻き取られるが、今回の手法では、一度風船状に膨らんだフィルムを、ピンチロール部19で再度貼り合わせることにより、異なる2種以上の樹脂成分からなる、都合4層フィルムとして得たものを、ベース側樹脂フィルムとした。このように一度別々のフィルムとして作製されたものを再度貼り合わせる事により、ピンホールなどの欠陥のないフィルムを容易に得ることができる。今回貼り合わせ後のフィルムの厚みとしては50−60ミクロンのものを得ることができた。当然ながらスリッターによりカットすれば、2層からなるフィルムを得ることができ、それらを用いても良いことは言うまでもない。
(Embodiment 8)
In order to obtain the polymer heating element in the second invention, a film having the same resin component as that used in Embodiment 7 was prepared using the multilayer blown film extrusion molding apparatus shown in FIG. The configuration of the inflation film extrusion molding apparatus 13 in FIG. 3 is as follows. Random Co PP (F329D, Mitsui Polypro) is used for the hopper of the first extruder 14, and an olefin-based adhesive resin (for example, anhydrous) that has good contact characteristics with the electrode and the resistor for the hopper of the second extruder 15. Polyethylene resin containing maleic acid component) was added. The resin charged in each extruder is extruded while being kneaded, passes through the inflation die 16, and an inflation film 17 swelled in a balloon shape while being pulled upward is formed. These films pass through the stabilizer 18 and the pinch roll 19 and are wound up by a winder 20. The normal inflation film 17 is cut into two sheets by a slitter before being wound up by the winder 20, and then wound up. What was obtained as a convenient four-layer film consisting of two or more different resin components by pasting again with the roll part 19 was used as the base-side resin film. Thus, a film having no defects such as pinholes can be easily obtained by pasting together the films once produced as separate films. The thickness of the film after bonding this time was 50-60 microns. Of course, if it cuts with a slitter, the film which consists of two layers can be obtained, and it cannot be overemphasized that they may be used.

このベース側樹脂フィルムとして成形された多層フィルム上に銀ペーストの印刷・乾燥により一対の櫛形の電極と、電極により給電される位置に高分子抵抗体インクの印刷・乾燥により高分子抵抗体を作製した。高分子抵抗体はPTC特性を有し、発熱温度が45℃程度に成るように作製されている。高分子抵抗体インクは、エチレン酢酸ビニル共重合体を数種類組み合わせ、カーボンブラックを混練・架橋したものにアクリロニトリルブチルゴムをバインダーとして溶剤でインク化して作製した。   A pair of comb-shaped electrodes is printed on the multilayer film formed as the base-side resin film by printing and drying, and a polymer resistor is produced by printing and drying polymer resistor ink at the position where power is supplied by the electrodes. did. The polymer resistor has PTC characteristics and is produced so that the heat generation temperature is about 45 ° C. The polymer resistor ink was prepared by combining several kinds of ethylene vinyl acetate copolymers, kneading and cross-linking carbon black, and using acrylonitrile butyl rubber as a binder as an ink with a solvent.

カバー側樹脂フィルムは、ベース側樹脂フィルムと同様の樹脂組成物であり、上述したインフレーション法により得られた合計4層からなる多層フィルムである。これを上述した電極3及び高分子抵抗体4に貼り合わせ、発熱体1を作成した。   The cover-side resin film is a resin composition similar to the base-side resin film, and is a multilayer film composed of a total of four layers obtained by the above-described inflation method. This was bonded to the electrode 3 and polymer resistor 4 described above to produce a heating element 1.

このようにして得た高分子発熱体においては、カバー側樹脂フィルム及びベース側樹脂フィルムにピンホールなどの欠陥は見られず、また耐薬品特性にも優れ耐久性が高く、また安全性を充分に満足させるものであることがわかった。   In the polymer heating element thus obtained, the cover side resin film and the base side resin film are free from defects such as pinholes, are excellent in chemical resistance, have high durability, and have sufficient safety. It was found that it was satisfying.

(実施の形態9)
本実施の形態では、実施の形態8と同様のインフレーションフィルム押出成形装置を用いて発熱体を作成した。本実施の形態では、第2の押出機15で用いたオレフィン系の接着性樹脂100部に対して、難燃剤を20重量部含む樹脂組成物をホッパーに投入し、インフレーションフィルム押出成形装置を用いることによりフィルムを得た。用いた難燃剤は、リン含有率約20重量部、窒素含有率約19重量部のリン酸アンモニウム系の難燃剤である。このとき用いた第2押出機15の混練能力に応じて、予め難燃剤が混練されたペレットを別の装置で作成しておいても構わない。第2押出機15が二軸スクリューを有する場合には、一般に樹脂と難燃剤を混合したものをそのままホッパーに投入できるので、そのような装置を利用できれば手間を省くことができるので、より有効な手段と考えられる。
(Embodiment 9)
In the present embodiment, a heating element was created using the same inflation film extrusion molding apparatus as in the eighth embodiment. In the present embodiment, a resin composition containing 20 parts by weight of a flame retardant is introduced into a hopper with respect to 100 parts of the olefin-based adhesive resin used in the second extruder 15, and an inflation film extrusion molding apparatus is used. A film was obtained. The used flame retardant is an ammonium phosphate flame retardant having a phosphorus content of about 20 parts by weight and a nitrogen content of about 19 parts by weight. Depending on the kneading ability of the second extruder 15 used at this time, pellets in which the flame retardant is kneaded in advance may be prepared by another apparatus. When the second extruder 15 has a twin screw, a mixture of a resin and a flame retardant can generally be put into the hopper as it is, so that if such an apparatus can be used, it is possible to save time and thus more effective. It is considered a means.

この構成により、自動車用難燃規格(FMVSS302)の評価を行ったところ、柔軟性保持体に難燃剤を全く使用していない場合に比較して、燃焼速度を半分まで抑えられることを確認した。また発熱体の柔軟性は難燃性を付与した場合であっても損なわれることなく、柔軟性と難燃性を満足するものであった。また耐薬品性も同様に観察され、耐久性の良好な発熱体を作成することができた。   Evaluation of the flame retardant standard for automobiles (FMVSS 302) with this configuration confirmed that the combustion rate could be reduced to half compared to the case where no flame retardant was used in the flexible carrier. Further, the flexibility of the heating element was not impaired even when flame retardancy was imparted, and the flexibility and flame retardancy were satisfied. The chemical resistance was also observed in the same manner, and a heating element with good durability could be produced.

(実施の形態10)
図4は、本第3の発明における高分子発熱体の概略切り欠き構成図を示すものであり、図4(a)は平面図、図4(b)は(a)のx−y位置断面図である。
(Embodiment 10)
FIG. 4 is a schematic cutaway configuration diagram of the polymer heating element according to the third aspect of the present invention. FIG. 4 (a) is a plan view, and FIG. 4 (b) is an xy position cross section of FIG. FIG.

図4において、発熱体21の構成は以下の通りである。本発明におけるベース保持体並びにカバー保持体は、それぞれ電極あるいは高分子抵抗体を被覆する樹脂フィルムと、樹脂フィルムを被覆する保護部材を用いた場合であり、本実施の形態10としては、樹脂フィルムと保護部材の両方を難燃化処理した場合について具体的に示す。   In FIG. 4, the structure of the heating element 21 is as follows. The base holding body and the cover holding body in the present invention are cases in which a resin film that covers an electrode or a polymer resistor and a protective member that covers the resin film are used. A case where both the protective member and the protective member are flame-retardant treated will be described specifically.

ベース側の保護部材22は、難燃剤を共重合したポリエステル繊維(東洋紡績(株)製)から形成したスパンレース(目付40g/m)と、伸びを規制する方向(電極の主電極の長手方向)に配置したポリエステルのストレート繊維(新日石プラスト(株)、目付20g/m)とをサーマルボンドにより作製したスパンボンド(目付60g/m)である。 The protective member 22 on the base side includes a spun lace (weight per unit area: 40 g / m 2 ) formed from a polyester fiber (made by Toyobo Co., Ltd.) copolymerized with a flame retardant, and a direction for regulating elongation (the length of the main electrode of the electrode A spunbond (60 g / m 2 basis weight) produced by thermal bonding of polyester straight fibers (Nisseki Plast Co., Ltd., basis weight 20 g / m 2 ) arranged in the direction).

ベース側の樹脂フィルム23は、実施の形態9と同様の樹脂組成からなり、難燃剤20重量部と、難燃性助剤としてテフロン(登録商標)微粉末を0.3重量部からなり、図3で示すインフレーションフィルム押出成形装置を用いて、50〜60ミクロンの厚みを得た。このベース側の樹脂フィルム23は、ベース側の保護部材22に貼り合わされ一体化されたベース保持体が形成される。このベース側の保護部材22及びベース側の樹脂フィルム23上に銀ペーストの印刷・乾燥により一対の櫛形の電極3と、電極3により給電される位置に高分子抵抗体インクの印刷・乾燥により高分子抵抗体4を作製した。高分子抵抗体は、PTC特性を有し、発熱温度が45℃程度に成るように作製されている。高分子抵抗体インクは、エチレン酢酸ビニル共重合体を数種類組み合わせ、カーボンブラックを混練・架橋したものにアクリロニトリルブチルゴムをバインダーとして溶剤でインク化して作製した。   The resin film 23 on the base side has the same resin composition as in the ninth embodiment, and comprises 20 parts by weight of a flame retardant and 0.3 parts by weight of Teflon (registered trademark) fine powder as a flame retardant aid. Using an inflation film extrusion molding apparatus indicated by 3, a thickness of 50 to 60 microns was obtained. The base-side resin film 23 is bonded to the base-side protective member 22 to form an integrated base holder. A pair of comb-shaped electrodes 3 are printed on the base-side protective member 22 and the base-side resin film 23 by printing and drying, and a position where power is supplied by the electrodes 3 is printed and dried by polymer resistor ink. A molecular resistor 4 was produced. The polymer resistor has PTC characteristics and is produced so that the heat generation temperature is about 45 ° C. The polymer resistor ink was prepared by combining several kinds of ethylene vinyl acetate copolymers, kneading and cross-linking carbon black, and using acrylonitrile butyl rubber as a binder as an ink with a solvent.

カバー側の樹脂フィルム24は、ベース側の樹脂フィルム23と同様に作成したフィルムであり、カバー側の保護部材25に貼り合わされる。カバー側の保護部材25は、液状の難燃剤を含浸・乾燥してなる難燃剤含浸ポリエステルからなるニードルパンチ(目付150g/m)とした。カバー側の樹脂フィルム24とカバー側の保護部材25とを予めラミネーターにより貼り合わせたものを用いて、電極3及び高分子抵抗体4を密閉して発熱体21を作製した。 The cover-side resin film 24 is a film prepared in the same manner as the base-side resin film 23, and is bonded to the cover-side protection member 25. The protective member 25 on the cover side was a needle punch (weight per unit area: 150 g / m 2 ) made of a flame retardant impregnated polyester obtained by impregnating and drying a liquid flame retardant. The heating element 21 was produced by sealing the electrode 3 and the polymer resistor 4 using a laminate in which the cover-side resin film 24 and the cover-side protection member 25 were bonded together in advance.

この構成により、自動車用難燃規格(FMVSS302)の評価を行ったところ、不燃性を確認した(水平に配置、端面より着火、標線38mmまで達することなく燃焼停止)。また発熱体21の柔軟性は損なわれることなく、柔軟性と難燃性を満足するものであった。   With this configuration, an evaluation of the flame retardant standard for automobiles (FMVSS302) was performed, and nonflammability was confirmed (horizontal arrangement, ignition from the end face, combustion stopped without reaching 38 mm mark). Further, the flexibility of the heating element 21 was not impaired, and the flexibility and flame retardancy were satisfied.

また本実施の形態では、樹脂フィルムの難燃化比率を上下とも同一の難燃剤含有量、同一難燃剤としたが、量、難燃剤種は同一にする必要はなく、どの様な比率であっても良い。それら難燃化の比率は、発熱体を加工する際の量産加工性や量産時のコストによって決まることが多い。また本実施の形態では上下の樹脂フィルムに難燃処理をした場合について記述したが、最終製品に準じた形態でどちらか一方の樹脂フィルムのみ、難燃剤を有する場合であっても構わない。   In this embodiment, the flame retardancy ratio of the resin film is the same flame retardant content and the same flame retardant both in the upper and lower sides, but the amount and the flame retardant species do not have to be the same, and what ratio is used. May be. These flame retardant ratios are often determined by mass production processability when processing a heating element and cost at the time of mass production. Further, in the present embodiment, the case where the upper and lower resin films are subjected to the flame retardant treatment is described. However, only one of the resin films may have a flame retardant in a form according to the final product.

(実施の形態11)
図5は、本第4の発明における高分子発熱体の概略切り欠き構成図を示すものであり、図5(a)は平面図、図5(b)は(a)のx−y位置断面図である。
(Embodiment 11)
FIG. 5 is a schematic cutaway configuration diagram of the polymer heating element according to the fourth aspect of the present invention. FIG. 5 (a) is a plan view, and FIG. 5 (b) is a cross-sectional view taken along line xy in FIG. FIG.

図5において、発熱体26の構成は以下の通りである。本発明におけるベース保持体並びにカバー保持体は、それぞれ電極あるいは高分子抵抗体を被覆する樹脂フィルムと、樹脂フィルムを被覆する保護部材を用いた場合であり、さらにベース側の保護部材の外表面には、バリアー層となるフィルムを有するものである。本実施の形態11として、ホモPP樹脂からなるバリアー層を有する場合について具体的に示す。   In FIG. 5, the structure of the heating element 26 is as follows. The base holding body and the cover holding body in the present invention are cases where a resin film covering the electrode or the polymer resistor and a protective member covering the resin film are used, respectively, and further on the outer surface of the base-side protective member. Has a film to be a barrier layer. As the eleventh embodiment, a case where a barrier layer made of a homo PP resin is provided will be specifically described.

ベース側の保護部材28と、カバー側の保護部材31は、ともに、実施の形態10で用いた難燃剤入りの不織布を用いた。   The base-side protection member 28 and the cover-side protection member 31 are both the flame retardant-containing nonwoven fabric used in the tenth embodiment.

1台の押出機を有するシート押出装置を用いて、ホモPP成分からなる樹脂フィルムを、ベース側の保護部材28の両側に2回の工程を経て、貼り合わせることにより、ベース側のバリアー層27とベース側の樹脂フィルム29を作成した。それぞれのフィルム厚は、約50ミクロンであり、用いたホモPPは、W101(三井住友ポリプロ)である。一方、カバー側の樹脂フィルム30は、実施の形態8で用いたのと同様のフィルムであり、カバー側の保護部材31に貼り合わされる。   By using a sheet extrusion apparatus having one extruder, a resin film made of a homo PP component is bonded to both sides of the protective member 28 on the base side through two steps, whereby the barrier layer 27 on the base side is bonded. A base-side resin film 29 was prepared. Each film thickness is about 50 microns, and the homo PP used is W101 (Sumitomo Mitsui Polypro). On the other hand, the resin film 30 on the cover side is the same film as used in Embodiment 8, and is bonded to the protective member 31 on the cover side.

このベース側のバリアー層27、ベース側の保護部材28、ベース側の樹脂フィルム29の構成からなるベース保持体の樹脂フィルム29上に銀ペーストの印刷・乾燥により一対の櫛形の電極3と、電極3により給電される位置に高分子抵抗体インクの印刷・乾燥により高分子抵抗体4を作製した。高分子抵抗体は、PTC特性を有し、発熱温度が45℃程度に成るように作製されている。高分子抵抗体インクは、エチレン酢酸ビニル共重合体を数種類組み合わせ、カーボンブラックを混練・架橋したものにアクリロニトリルブチルゴムをバインダーとして溶剤でインク化して作製した。   A pair of comb-like electrodes 3 and electrodes are formed by printing and drying a silver paste on the resin film 29 of the base holding body composed of the base-side barrier layer 27, the base-side protective member 28, and the base-side resin film 29. The polymer resistor 4 was produced by printing and drying the polymer resistor ink at the position where the power was fed by 3. The polymer resistor has PTC characteristics and is produced so that the heat generation temperature is about 45 ° C. The polymer resistor ink was prepared by combining several kinds of ethylene vinyl acetate copolymers, kneading and cross-linking carbon black, and using acrylonitrile butyl rubber as a binder as an ink with a solvent.

その後、カバー側の保護部材31に貼り付けられたカバー側の樹脂フィルム30側と、上述した電極及び高分子抵抗体とを貼り合わせ、発熱体を作成した。   Thereafter, the cover-side resin film 30 side attached to the cover-side protection member 31 was bonded to the above-described electrode and polymer resistor to produce a heating element.

このようにして得た高分子発熱体においては、カバー側樹脂フィルム及びベース側樹脂フィルムにピンホールなどの欠陥は見られず、耐薬品性にも優れ、耐久性が高く、また安全性を充分に満足させるものであることがわかった。   In the polymer heating element thus obtained, the cover side resin film and the base side resin film are free from defects such as pinholes, have excellent chemical resistance, high durability, and sufficient safety. It was found that it was satisfying.

以上のように、本発明にかかる発熱体は、柔軟性と耐薬品性など、高信頼性を併せ持つ安全性の高い発熱体を提供できるので、シートヒータやハンドルヒータ等への応用展開が可能となる。   As described above, since the heating element according to the present invention can provide a highly safe heating element having high reliability such as flexibility and chemical resistance, it can be applied to seat heaters and handle heaters. Become.

(a)本発明の実施の形態1,2,3,4における発熱体の構成を示す切り欠き平面図(b)(a)のx−y位置断面図(A) Notch top view which shows the structure of the heat generating body in Embodiment 1, 2, 3, 4 of this invention (b) xy position sectional drawing of (a) 本発明の実施の形態5,6における多層フィルムを作成するための多層シート押出成形装置の概略図Schematic of multilayer sheet extrusion apparatus for producing multilayer films in Embodiments 5 and 6 of the present invention 本発明の実施の形態8における多層フィルムを作成するための多層インフレーションフィルム押出成形装置の概略図Schematic of a multilayer blown film extrusion molding apparatus for producing a multilayer film in Embodiment 8 of the present invention (a)本発明の実施の形態10における発熱体の構成を示す切り欠き平面図(b)(a)のx−y位置断面図(A) Cutaway plan view showing the configuration of the heating element according to the tenth embodiment of the present invention (b) xy position sectional view of (a) (a)本発明の実施の形態11における発熱体の構成を示す切り欠き平面図(b)(a)のx−y位置断面図(A) Cutaway plan view showing the configuration of the heating element in Embodiment 11 of the present invention (b) xy position sectional view of (a) (a)従来の発熱体を示す平面図(b)(a)のx−y位置断面図(A) Plan view showing a conventional heating element (b) xy position sectional view of (a)

符号の説明Explanation of symbols

1,21,26,32 発熱体
2、23,29 ベース側の樹脂フィルム
3 電極
4 高分子抵抗体
5、24、30 カバー側の樹脂フィルム
22、28 ベース側の保護部材
25、31 カバー側の保護部材
27 ベース側のバリアー層
33 ベース材
34 カバー材
35 熱融着性樹脂
1, 2, 26, 32 Heating element 2, 23, 29 Resin film on base side 3 Electrode 4 Polymer resistor 5, 24, 30 Resin film on cover side 22, 28 Base side protection member 25, 31 Cover side Protective member 27 Base-side barrier layer 33 Base material 34 Cover material 35 Heat-sealable resin

Claims (7)

ベース側樹脂フィルムとカバー側樹脂フィルムに狭持してなる一対の電極と、前記一対の電極間に形成された抵抗体とを備えた高分子発熱体において、前記ベース側樹脂フィルムと前記カバー側樹脂フィルムのうち少なくとも一つが、ホモポリプロピレン、ランダムコポリプロピレン、ブロックコポリプロピレンのいずれか一種からなる樹脂成分を有することを特徴とする高分子発熱体。 In a polymer heating element comprising a pair of electrodes sandwiched between a base side resin film and a cover side resin film, and a resistor formed between the pair of electrodes, the base side resin film and the cover side A polymer heating element, wherein at least one of the resin films has a resin component of any one of homopolypropylene, random copolypropylene, and block copolypropylene. ベース側樹脂フィルムとカバー側樹脂フィルムのうち少なくとも一つが異なる二種以上の多層構造体からなり、前記多層構造体のうち少なくとも一層がホモポリプロピレン、ランダムコポリプロピレン、ブロックコポリプロピレンのいずれか一種を有するフィルム層である請求項1記載の高分子発熱体。 At least one of the base-side resin film and the cover-side resin film is composed of two or more kinds of multilayer structures, and at least one of the multilayer structures has any one of homopolypropylene, random copolypropylene, and block copolypropylene. The polymer heating element according to claim 1, which is a film layer. ベース側樹脂フィルムとカバー側樹脂フィルムのうち少なくとも一つの外表面を保護部材で被覆した請求項1または2記載の高分子発熱体。 The polymer heating element according to claim 1 or 2, wherein at least one outer surface of the base-side resin film and the cover-side resin film is covered with a protective member. 保護部材の外表面にホモポリプロピレン、ランダムコポリプロピレン、ブロックコポリプロピレンのいずれか一種からなる樹脂成分を有するバリアー層を設ける請求項3記載の高分子発熱体。 The polymer heating element according to claim 3, wherein a barrier layer having a resin component made of any one of homopolypropylene, random copolypropylene, and block copolypropylene is provided on the outer surface of the protective member. 保護部材が難燃性を有する、織布あるいは不織布である請求項3または4記載の高分子発熱体。 The polymer heating element according to claim 3 or 4, wherein the protective member is a woven or non-woven fabric having flame retardancy. ベース側樹脂フィルムとカバー側樹脂フィルムのうち少なくとも一つが、難燃剤成分を含む請求項1〜5のいずれか1項に記載の高分子発熱体。 The polymer heating element according to any one of claims 1 to 5, wherein at least one of the base-side resin film and the cover-side resin film contains a flame retardant component. 難燃剤成分が、リン系難燃剤、窒素系難燃剤のいずれか、またはこれらを組み合わせてなる請求項1〜6のいずれか1項に記載の高分子発熱体。 The polymer heating element according to any one of claims 1 to 6, wherein the flame retardant component is a phosphorous flame retardant, a nitrogen flame retardant, or a combination thereof.
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