JP2007227281A - 柔軟性ｐｔｃ発熱体 - Google Patents

Abstract

【課題】ウエアや椅子、シート、ハンドル、グリップ、カーテンなどに装着した場合にも、異物感を感じることのない柔軟性を維持すること。
【解決手段】第１の樹脂層２と、第１の繊維層１を積層してなる基材３と、前記基材３の前記樹脂層２の面に形成されてなる一対の電極４と、前記一対の電極４の面に形成されるＰＴＣ抵抗体５と、前記基材３と前記電極４と前記ＰＴＣ抵抗体５の表面全体を被覆すると共に、前記第１の樹脂層２に熱融着可能な第２の樹脂層７と第２の繊維層８を積層してなる被覆材１０と、前記一対の電極の端部に形成された一対の給電部６よりなり、前記第１の繊維層及び前記第２の繊維層の少なくとも一方の繊維層が、加熱時に接着機能を示す樹脂組成物９を含有してなる柔軟性ＰＴＣ発熱体を提供する。
【選択図】図１

Description

本発明は、暖房、加熱、乾燥などの熱源として用いることのできる発熱体に関し、発熱体に関するものである。

従来、この種の面状発熱体の発熱部には、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、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。

図５（ａ）は従来のＰＴＣ特性を持たせた面状発熱体の平面図で、図５（ｂ）は図５（ａ）のｘ−ｙ線の断面図である。図５（ａ）、（ｂ）に示したように、面状発熱体は、ポリエチレンテレフタレートを代表とするポリエステル系樹脂などの電気絶縁性のシート基材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状電極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、さらに基材５０と同様の材質の被覆材５４で櫛形状電極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系樹脂からなる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、熱を与えながら加圧する（熱時加圧）ことにより、基材５０と被覆材５４とを熱融着性樹脂５５を介して接合される。これにより、櫛形状電極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。前記した熱時加圧の手段としては、２本の加熱ロールからなるラミネーターなどを用いるのが一般的である。

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（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面状発熱体を提供できる。

さらにこれら発熱体を柔軟性材料により構成することにより柔軟性機能を付与させた例として、例えば、特許文献１，２が挙げられる。
これらＰＴＣ特性を有する発熱体は、ＰＴＣ抵抗体をペースト状に加工することにより、フィルムや不織布上に印刷することが可能であるため、従来から用いられている金属線などを用いた線状ヒータに比べ、発熱体自身の厚みを薄くできる、といったメリットを有している。
特開２００３−１０９８０４号公報 特開２００５−１７４６２９号公報

しかしながら、前記従来の構成では、ポリエチレンテレフタレートを代表とするポリエステル系樹脂などの電気絶縁性のシート基材５０に印刷した櫛形状電極５１、５２及び高分子抵抗体５３を同じく電気絶縁性の被覆材５４で保護する多層構造では、基材５０や被覆材５４の材質やその厚さによっては、柔軟性に欠け、この面状発熱体を椅子などに用いた場合の着座感や、暖房ウエアなどに用いた場合の着心地感が損なわれるといった問題があった。

また、椅子用やウエア用のヒータとして用いる場合には、人が接触した場合にも発熱体
が、外れたり、ずれたりしないように接着する必要があるが、発熱体として充分な柔軟性を有していても、接着に用いる接着剤や接着工法により突っ張り感や異物感を生じることとなり、完成品の柔軟性が損なわれる可能性があった。
上記従来の技術の問題点に鑑み、本発明が解決しようとする課題は、ウエアや椅子、シート、ハンドル、グリップ、カーテンなどに装着した場合にも、異物感を感じることのない柔軟性を維持することにある。

上記課題を解決するために、本発明の柔軟性ＰＴＣ抵抗体は、第１の樹脂層と第１の繊維層を積層してなる基材と、前記基材の前記樹脂層の面に形成されてなる一対の電極と、前記一対の電極の面に形成されるＰＴＣ抵抗体と、前記基材と前記電極と前記ＰＴＣ抵抗体の表面全体を被覆すると共に、前記第１の樹脂層に熱融着可能な第２の樹脂層と第２の繊維層を積層してなる被覆材と、前記一対の電極の端部に形成された一対の給電部とを有し、前記第１の繊維層または前記第２の繊維層の少なくとも一方の繊維層が、加熱時に接着機能を示す樹脂組成物を含有したものである。
上記した構成は繊維層が粘着剤を有するため、ウエアや椅子、シートなどに装着する場合に、さらに接着剤や接着工法を発熱体との間に追加する必要がなく、発熱体自身の柔軟性を保持したまま、器具に装着することができるため、人が発熱体に触れた場合にも異物感を生じることなく、快適な使用感を得ることができるものである。通常の粘着剤であれば、室温状態で接着性を示すため、取り扱い時には剥離紙などで予め粘着剤をカバーしておくなどの必要があるが、本発明では、加熱時に接着機能を発現するため、室温状態でそれらを表面に有した状態で保持していても、被着部以外に接着することはなく、接着面も室温では接着性を示さないので取扱いが容易である。
加熱時の温度領域としては、取付け前の発熱体が曝されない程度以上の温度であれば構わないが、一般的に積極的に加熱手段を有した時の温度が好ましく、９０℃以上であることが望ましい。また上限温度としては、用いる樹脂組成物の劣化開始温度に超えないことが好ましく、１８０℃以下であることが望ましい。

また樹脂層や繊維層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の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。これら構成によって、樹脂や繊維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。

本発明の柔軟性ＰＴＣ発熱体は、人が触れた場合にも、簡単に外れたり、ずれたりすることがなく、また異物感を感じさせない程度の柔軟性を発現することとなり、器具に装着した場合の使用感を向上させることができる。

第１の発明は、第１の樹脂層と第１の繊維層を積層してなる基材と、前記基材の前記樹脂層の面に形成されてなる一対の電極と、前記一対の電極の面に形成されるＰＴＣ抵抗体と、前記基材と前記電極と前記ＰＴＣ抵抗体の表面全体を被覆すると共に、前記第１の樹脂層に熱融着可能な第２の樹脂層と第２の繊維層を積層してなる被覆材と、前記一対の電極
の端部に形成された一対の給電部とを有し、前記第１の繊維層または前記第２の繊維層の少なくとも一方の繊維層が、加熱時に接着機能を示す樹脂組成物を含有してなる柔軟性ＰＴＣ発熱体である。

第２の発明は、第１の繊維層または第２の繊維層の少なくとも一方の繊維層において、加熱時に接着機能を示す樹脂組成物が、ホットメルト型接着剤である。室温状態では粘着剤の様な柔らかい状態にはならず、固体状態であるため、取り扱いが容易であり、被着体と接着する際に、スチームなどで加熱圧着することにより、容易に接着することができる。また最終工程に残らない剥離紙の様なものも不要であることも本発明の大きな特徴である。
第３の発明は、特に、第１または第２のいずれか１つの柔軟性ＰＴＣ発熱体において、第１の繊維層または第２の繊維層の少なくとも一方の繊維層に含まれるホットメルト型接着剤が、ポリエステル系である。
ポリエステル系のホットメルト型接着剤を用いることにより、耐熱性に優れ、柔軟性と伸縮性を両立させることができ、また充分な接着強度を発現できる。
第４の発明は、特に、第１〜第３のいずれか１つの柔軟性ＰＴＣ発熱体において、第１の繊維層または第２の繊維層の少なくとも一方の繊維層に含まれるホットメルト型接着剤が、室温状態でシート型形状を有するものであり、本発明の発熱体の表面となる第１及び／または第２の繊維層と一体化させた状態で形成することが容易となる。
第５の発明は、特に第１〜第４のいずれか１つの発明の柔軟性ＰＴＣ発熱体において、第１の繊維層または第２の繊維層の少なくとも一方の繊維層が、難燃性を有するものであり、発熱体の機能として柔軟性、接着性を有するうえに、更に難燃性能を示すことにより、用途拡大を更に進めることが可能となる。
第６の発明は、特に第１〜第５のいずれか１つの発明の柔軟性ＰＴＣ発熱体において、第１の繊維層または第２の繊維層の少なくとも一方の繊維層が、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難燃成分を有するものであり、ハロゲン系の難燃剤を使用することなく、比較的安価な汎用性の難燃材料によって、発熱体の難燃化を実現できるため、難燃化を必要条件とする部位にも本発熱体を使用することができる。第７の発明は、特に第１〜第６のいずれか１つの発明の柔軟性ＰＴＣ発熱体において、第１の繊維層または第２の繊維層の少なくとも一方の繊維層が、長繊維を特定方向に揃って配列させた層と、繊維交絡によって形成された不織布よりなるものであり、充分に薄く軽い素材を用いて、特定方向に対する伸縮性を制限した基材を効率よく得ることができる。第８の発明は、特に第１〜第７のいずれか１つの発明の柔軟性ＰＴＣ発熱体において、第１の繊維層または第２の繊維層の少なくとも一方が、ポリエステル系不織布よりなるものである。ポリエステル系の素材は、熱収縮が小さく、強度が大きいために、第１の樹脂層あるいは第２の樹脂層を補強する繊維層として適性を示すものである。また抵抗体を形成する工程での温度、張力、薬品に対する抵抗力が強く、さらに高絶縁性や低吸湿性などＰＴＣ抵抗体にとって不可欠な物性を併せ持つ素材である。ポリステル系の素材を用いることにより、伸縮性を示しながら安定な抵抗特性を示すだけでなく、極めて信頼性の高い抵抗体を得ることができる。
第９の発明は、特に第１〜第８のいずれか１つの発明の柔軟性ＰＴＣ発熱体において、第１の樹脂層が、オレフィン系熱可塑性エラストマを含有してなるものである。オレフィン系熱可塑性エラストマは、エチレン、プロピレン、エチレンプロピレンなどからなる熱可塑性エラストマであり、エラストマ性状を有すると共に、抵抗体を形成する工程での温度や薬品に対する抵抗力が強く、さらに低吸湿性など抵抗体にとって不可欠な物性を併せ持つ素材である。

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。なお本実施の形態によって本発明が限定されるものではない。
本発明における、繊維層とは不織布や織布など繊維状の部材からなる層を意味する。一般
に不織布などを作成する際には、その原料となるポリエステルやナイロンなどの繊維を適当な長さに切断したものを、無方向に積み重ねてシート状にしてから、接着剤を繊維に付着させ乾燥して固める場合があるが、本発明で示す、加熱時に接着機能を示す樹脂組成物は、この不織布作成時の接着剤を示すものではない。結果的に同じ材質のものが使用される場合もあるかもしれないが、不織布として完成したものに、後から接着機能を持たせる目的で用いたものを意味する。
加熱すると軟化、溶融する熱可塑性樹脂の中で、プラスチックなどと接着性のあるものが、ホットメルト型接着剤と呼ばれている。ベースとなるポリマーとしては、エチレンー酢酸ビニル共重合体や、ポリアミド系、ポリエステル系、ポリオレフィン系などが知られている。
ホットメルト型接着剤を加熱溶融する際には、ホットメルト全体を溶融させてもいいし、必要接着箇所のみを加熱し、接着しても良い。塗布形態としては、スロットコータやロールコータを用いて面状に塗布してもいいし、ビード式による線状塗布やスパイラルスプレー式によるら旋状塗布、メルトブロー式塗布でも構わない。また予め、シート状に作成したものを接着芯として用いる方法でも構わない。

また本発明における抵抗体や電極の形状としては、発熱体としての機能を大きく損なわない限り、どのような形状のものでも構わない。

（実施の形態１）
図１（ａ）は本発明の実施の形態１の柔軟性ＰＴＣ発熱体の平面図で、図１（ｂ）は図１（ａ）のｘ−ｙ線の断面図である。

図１において、第１の繊維層１は、ポリエチレンテレフタレート繊維を交絡させた不織布である。第１の樹脂層２は、融点が１８０℃のオレフィン系熱可塑性エラストマを５０μｍの厚さに成形したものであり、極めて柔軟であり、あらゆる方向に自在に伸縮可能である。第１の繊維層１と第１の樹脂層２は熱融着によって、第１の樹脂層２が第１の繊維層１に接着しているが含浸はしていない状態となるように積層し、基材３として形成している。この基材３は積層されているが含浸構造ではないために、引張応力を加えるとエラストマ特有の伸縮性が得られる。電気的に正側と負側となる一対の電極４は、基材３の第１の樹脂層２の面に導電性ペーストを印刷、乾燥することによって形成した。導電性ペーストは共重合ポリエステル樹脂中に導電性付与材として銀粉末を分散したものを使用している。また、抵抗体５は正抵抗温度特性を有し、エチレン酢酸ビニル共重合体とカーボンブラックの混練物をペースト化したものを、電極４が形成された第１の樹脂層２の面に印刷、乾燥して形成したものである。電極４は、相対向するように幅の広い一対の主電極部と、それぞれの主電極部から交互に相手側の主電極部に向って複数の枝電極部を導出した櫛形形状になっており、これに重なるように配設した抵抗体５に多数の枝電極部より給電すると抵抗体５に電流が流れ発熱する。給電部６は一対の電極４の給電部分に一対形成されている。第２の樹脂層７は、融点１５０℃のポリエチレン系複合樹脂を５０μｍ厚みに成形したものであり、特に、柔軟性と伸縮性に優れたグレードを選定した。第２の繊維層８は、ポリエチレンテレフタレート繊維を絡ませた不織布を用いている。第２の樹脂層７は第２の繊維層８と熱融着によって積層されたものを予め用意し、それを電極４、抵抗体５を被覆するようにラミネート加工した。さらに繊維層８は、樹脂層７を融着した側とは反対側に、エチレン／酢酸ビニル樹脂をベースとしたホットメルト型接着剤９を電極４の主電極の配列方向と同方向に数箇所塗布し、被覆材１０として形成した。被覆材１０は、基材３の上に形成された電極４、抵抗体５、及び給電部６のすべてを被覆し、基材３の面全体を密封する。第２の繊維層８は、単体では、引張応力によって容易に伸びるが、第２の樹脂層７を含浸させることによって引張強度が増し、復元力も得られるようになる。なお、第１の樹脂層２の融点は、第２の樹脂層７の融点よりも高くなるようなグレードを選定しているために、表面温度１５０℃ラミネートロールで被覆材１０を溶融させ、抵抗体
５を形成した基材３に熱融着させた結果、基材３側の熱変形は極めて小さく、実用上問題となるような寸法変化は発生しなかった。

本実施の形態１で作成した発熱体を使用する際には、被覆材１０の最表面に塗布したホットメルト型接着剤を外部よりスチームなどにより加熱することにより、接着剤９を接着面とし、容易に設置部位に取付けることが可能となる。従来の場合は、一番外側に配置された織布などの繊維層に、あらためて接着剤などを塗布するなどするため、その塗布量の具合により、発熱体自身がごわごわしたものになりやすかったが、本発明では、発熱体の一部としてすでに柔軟性を損なわない程度にあらかじめ設けた構成となっており、容易に装着できるとともに、部位に装着した後も柔軟性が損なわれることがない。

（実施の形態２）
図２（ａ）は本発明の実施の形態２の柔軟性ＰＴＣ発熱体の平面図で、図２（ｂ）は図２（ａ）のｘ−ｙ線の断面図である。

図２において、第１の繊維層１は、ポリエチレンテレフタレート繊維を交絡させた不織布である。第１の樹脂層２は、融点が１８０℃のオレフィン系熱可塑性エラストマを５０μｍの厚さに成形したものであり、極めて柔軟であり、あらゆる方向に自在に伸縮可能である。第１の繊維層１と第１の樹脂層２は熱融着によって、第１の樹脂層２が第１の繊維層１に接着しているが含浸はしていない状態となるように積層し、基材３として形成している。この基材３は積層されているが含浸構造ではないために、引張応力を加えるとエラストマ特有の伸縮性が得られる。電気的に正側と負側となる一対の電極４は、基材３の第１の樹脂層２の面に導電性ペーストを印刷、乾燥することによって形成した。導電性ペーストは共重合ポリエステル樹脂中に導電性付与材として銀粉末を分散したものを使用している。また、抵抗体５は正抵抗温度特性を有し、エチレン酢酸ビニル共重合体とカーボンブラックの混練物をペースト化したものを、電極４が形成された第１の樹脂層２の面に印刷、乾燥して形成したものである。電極４は、相対向するように幅の広い一対の主電極部と、それぞれの主電極部から交互に相手側の主電極部に向って複数の枝電極部を導出した櫛形形状になっており、これに重なるように配設した抵抗体５に多数の枝電極部より給電すると抵抗体５に電流が流れ発熱する。給電部６は一対の電極４の給電部分に一対形成されている。第２の樹脂層７は、融点１４５℃のポリエステル系樹脂を５０μｍ厚みに成形したものである。第２の樹脂層７を図示はしないが離型紙上に予め作成したものを用意し、それを電極４、抵抗体５を被覆するようにラミネート加工した。ラミネート時に離型紙は剥離し分離した。さらに第２の繊維層として、加熱時にホットメルト型接着剤９としての機能を示すポリエステル系の接着芯からなる不織布８を用い、第２の樹脂層７に貼合せ、被覆材１０として形成した。被覆材１０は、基材３の上に形成された電極４、抵抗体５、及び給電部６のすべてを被覆し、基材３の面全体を密封した。
本実施の形態２で作成した発熱体を使用する際には、被覆材１０の最表面のホットメルト型接着剤を外部よりスチームなどにより加熱することにより、接着剤９を接着面とし、容易に設置部位に取付けることが可能となる。従来の場合は、一番外側に配置された織布などの繊維層に、あらためて接着剤などを塗布するなどするため、その塗布量の具合により、発熱体自身がごわごわしたものになりやすかったが、本発明では、発熱体の一部としてすでに柔軟性を損なわない程度にあらかじめ設けた構成となっており、容易に装着できるとともに、部位に装着した後も柔軟性が損なわれることがない。

（実施の形態３）
図３（ａ）は本発明の実施の形態１の柔軟性ＰＴＣ発熱体の平面図で、図３（ｂ）は図３（ａ）のｘ−ｙ線の断面図である。

図３において、第１の樹脂層２は、融点が１８０℃のオレフィン系熱可塑性エラストマ
を５０μｍの厚さにインフレーション法によりフィルム成形したものであり、極めて柔軟であり、あらゆる方向に自在に伸縮可能である。これに第１の繊維層１として、加熱時にホットメルト型接着剤９としての機能を示すポリエステル系の接着芯からなる不織布１を用いたものを、第１の樹脂層２に貼り付け、基材３とした。この基材３では第１の樹脂層２と第１の繊維層１として不織布機能を示すホットメルト型接着剤を有するものであり、樹脂層と繊維層は含浸構造ではないために、引張応力を加えるとエラストマ特有の伸縮性が得られる。

電気的に正側と負側となる一対の電極４は、基材３の第１の樹脂層２の面に導電性ペーストを印刷、乾燥することによって形成した。導電性ペーストは共重合ポリエステル樹脂中に導電性付与材として銀粉末を分散したものを使用している。また、抵抗体５は正抵抗温度特性を有し、エチレン酢酸ビニル共重合体とカーボンブラックの混練物をペースト化したものを、電極４が形成された第１の樹脂層２の面に印刷、乾燥して形成したものである。電極４は、相対向するように幅の広い一対の主電極部と、それぞれの主電極部から交互に相手側の主電極部に向って複数の枝電極部を導出した櫛形形状になっており、これに重なるように配設した抵抗体５に多数の枝電極部より給電すると抵抗体５に電流が流れ発熱する。給電部６は一対の電極４の給電部分に一対形成されている。第２の樹脂層７は、融点１４０℃のポリエチレン系樹脂を５０μｍ厚みに成形したものであり、特に、柔軟性と伸縮性に優れたグレードを選定した。第２の繊維層８は、ポリエチレンテレフタレート繊維を絡ませた不織布を用いている。第２の樹脂層７は第２の繊維層８と熱融着によって積層されたものを予め用意し、それを電極４、抵抗体５を被覆するようにラミネート加工した。本実施の形態においては、第２の樹脂層７と第２の繊維層８を積層し被覆材１０とした。被覆材１０は、基材３の上に形成された電極４、抵抗体５、及び給電部６のすべてを被覆し、基材３の面全体を密封する。第２の繊維層８は、単体では、引張応力によって容易に伸びるが、第２の樹脂層７を含浸させることによって引張強度が増し、復元力も得られるようになる。なお、第１の樹脂層２の融点は、第２の樹脂層７の融点よりも高くなるようなグレードを選定しているために、表面温度１５０℃ラミネートロールで被覆材１１を溶融させ、抵抗体５を形成した基材３に熱融着させた結果、基材３側の熱変形は極めて小さく、実用上問題となるような寸法変化は発生しなかった。
本実施の形態３で作成した発熱体を使用する際には、基材３の最表面のホットメルト型接着剤を外部よりスチームなどにより加熱することにより、接着剤９を接着面とし、容易に設置部位に取付けることが可能となる。従来の場合は、一番外側に配置された織布などの繊維層に、あらためて接着剤などを塗布するなどするため、その塗布量の具合により、発熱体自身がごわごわしたものになりやすかったが、本発明では、発熱体の一部としてすでに柔軟性を損なわない程度にあらかじめ設けた構成となっており、容易に装着できるとともに、部位に装着した後も柔軟性が損なわれることがない。

（実施の形態４）
図４（ａ）は本発明の実施の形態１の柔軟性ＰＴＣ発熱体の平面図で、図４（ｂ）は図４（ａ）のｘ−ｙ線の断面図である。

図４において、第１の樹脂層２は、融点が１８０℃のオレフィン系熱可塑性エラストマを５０μｍの厚さにインフレーション法によりフィルム成形したものであり、極めて柔軟であり、あらゆる方向に自在に伸縮可能である。これに第１の繊維層１として、加熱時にホットメルト型接着剤９としての機能を示すポリエステル系の接着芯からなる不織布１を用いたものを、第１の樹脂層２に貼り付け、基材３とした。この基材３では第１の樹脂層２と第１の繊維層１として不織布機能を示すホットメルト型接着剤を有するものであり、樹脂層と繊維層は含浸構造ではないために、引張応力を加えるとエラストマ特有の伸縮性が得られる。

電気的に正側と負側となる一対の電極４は、基材３の第１の樹脂層２の面に導電性ペーストを印刷、乾燥することによって形成した。導電性ペーストは共重合ポリエステル樹脂中に導電性付与材として銀粉末を分散したものを使用している。また、抵抗体５は正抵抗温度特性を有し、エチレン酢酸ビニル共重合体とカーボンブラックの混練物をペースト化したものを、電極４が形成された第１の樹脂層２の面に印刷、乾燥して形成したものである。電極４は、相対向するように幅の広い一対の主電極部と、それぞれの主電極部から交互に相手側の主電極部に向って複数の枝電極部を導出した櫛形形状になっており、これに重なるように配設した抵抗体５に多数の枝電極部より給電すると抵抗体５に電流が流れ発熱する。給電部６は一対の電極４の給電部分に一対形成されている。第２の樹脂層７は、融点１５０℃のポリエステル系樹脂を５０μｍ厚みに成形したものである。第２の樹脂層７を図示はしないが離型紙上に予め作成したものを用意し、それを電極４、抵抗体５を被覆するようにラミネート加工した。ラミネート時に離型紙は剥離し分離した。さらに第２の繊維層として、加熱時にホットメルト型接着剤９′としての機能を示すポリエステル系の接着芯からなる不織布８を用い、第２の樹脂層７に貼合せ、被覆材１０として形成した。被覆材１０は、基材３の上に形成された電極４、抵抗体５、及び給電部６のすべてを被覆し、基材３の面全体を密封した。
本実施の形態４で作成した発熱体を使用する際には、基材３及び被覆材１０の最表面のホットメルト型接着剤を外部よりスチームなどにより加熱することにより、接着剤９及び９′を接着面とできるため、例えば、椅子などの本体部に一方の表面を貼合せた後に、カバー部ともう一方を接着できるなど、発熱体を複数の基材でサンドイッチして用いる場合などに、ずれなどを生じることなく使用することができる。

（実施の形態５）
実施の形態５においては、図２に示した構造を有する発熱体を下記方法により作成した。

図２において、第１の繊維層１は、ポリエチレンテレフタレート繊維を交絡させた不織布とポリエチレンテレフタレートの長繊維を特定方向に配列させた不織布を積層したものである。この長繊維は引張強度が高く、配列された方向への伸縮性を制限することができる。第１の樹脂層２は、融点が１７０℃のオレフィン系熱可塑性エラストマを５０μｍの厚さに成形したものであり、極めて柔軟であり、あらゆる方向に自在に伸縮可能である。第１の繊維層１と第１の樹脂層２は熱融着によって、第１の樹脂層２が第１の繊維層１に接着しているが含浸はしていない状態となるように積層し、基材３として形成している。この基材３は積層されているが含浸構造ではないために、それぞれの層の物性を足し合わせたような特異な物性、すなわち、引張応力を加えるとエラストマ特有の伸縮性が得られるが、特定の方向ではほとんど伸縮性を示さないことが確認されている。電気的に正側と負側となる一対の電極４は、基材３の第１の樹脂層２の面に導電性ペーストを印刷、乾燥することによって形成した。電極４は一対の主電極部が対向する方向が第１の繊維層１に存在する長繊維の配列方向と同一となるように形成されていて、一対の主電極部が対向する方向の伸縮性が制限されるようになっている。導電性ペーストはエポキシ樹脂中に導電性付与材として銀粉末を分散したものを使用している。また、抵抗体５は正抵抗温度特性を有し、エチレン酢酸ビニル共重合体とカーボンブラックの混練物をペースト化したものを、電極４が形成された第１の樹脂層２の面に印刷、乾燥して形成したものである。電極４は、相対向するように幅の広い一対の主電極部と、それぞれの主電極部から交互に相手側の主電極部に向って複数の枝電極部を導出した櫛形形状になっており、これに重なるように配設した抵抗体５に多数の枝電極部より給電すると抵抗体５に電流が流れ発熱する。給電部６は一対の電極４の給電部分に一対形成されている。

第２の樹脂層７は、融点１４０℃の共重合ポリエステルを５０μｍ厚みに成形したものであり、特に、柔軟性と伸縮性に優れたグレードを選定した。第２の樹脂層７を図示はし
ないが離型紙上に予め作成したものを用意し、それを電極４、抵抗体５を被覆するようにラミネート加工した。ラミネート時に離型紙は剥離し分離した。さらに第２の繊維層として、加熱時にホットメルト型接着剤９としての機能を示すポリエステル系の接着芯からなる不織布８を用い、第２の樹脂層７に貼合せ、被覆材１０として形成した。被覆材１０は、基材３の上に形成された電極４、抵抗体５、及び給電部６のすべてを被覆し、基材３の面全体を密封した。

本実施の形態５で得られる発熱体は特定方向への伸縮が制限されているものの、他の方向への伸縮は自在であるために、３次元曲面の被加熱体への装着が可能である。また、伸縮性が必要とされる方向に伸縮可能な方向を合わせることによって、伸縮性を発揮することができる。また、伸縮するのは発熱体の抵抗値に寄与しない方向であるために、伸縮性と抵抗値の安定性を両立できる。

なお、本実施の形態では、第１の繊維層１がポリエチレンテレフタレート繊維を交絡させた不織布とポリエチレンテレフタレートの長繊維を特定方向に配列させた不織布を積層したものを使用しているが、第２の繊維層８に用いても構わないし、この組み合わせに限定されるものでもない。

（実施の形態６）
実施の形態６では、図３に示した構造を有する発熱体を下記方法により作成した。

本実施の形態では、実施の形態３と同様にインフレーションフィルム押出成形装置を用いて第1の樹脂層２を作成した。このとき、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混練し、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。

（実施の形態７）
実施の形態７では、図２に示した構造を有する発熱体を、第１の繊維層１以外は、実施の形態２と同様の方法により形成した。

本実施の形態７では、第１の繊維層１として、リン系の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／ｍ²）を用いて、発熱体を形成した。

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、燃焼速度を約１／３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。

以上のように、本発明にかかる柔軟性ＰＴＣ発熱体は、抵抗体と電極を覆う繊維層が、加熱時に接着機能を示す樹脂組成物を有する構成であるために、柔軟性を損なうことなく、暖房用ヒータとして自動車の座席、その他の暖房を必要とする器具、曲面を有する形状、例えばＯＡ用の椅子やカーシート、マッサージチェアなどの座面や背中面、自動車用の
ハンドルや二輪車のグリップ、暖房ウエアの背中面、カーテンなどにも容易に装着できるに容易に装着することができる。

（ａ）本発明の実施の形態１における柔軟性ＰＴＣ発熱体を示す平面図（ｂ）同断面図 （ａ）本発明の実施の形態２における柔軟性ＰＴＣ発熱体を示す平面図（ｂ）同断面図 （ａ）本発明の実施の形態３における柔軟性ＰＴＣ発熱体を示す平面図（ｂ）同断面図 （ａ）本発明の実施の形態４における柔軟性ＰＴＣ発熱体を示す平面図（ｂ）同断面図 （ａ）従来の柔軟性ＰＴＣ発熱体を示す平面図（ｂ）同断面図

符号の説明

１ 第１の繊維層
２ 第１の樹脂層
３ 基材
４ 電極
５ ＰＴＣ抵抗体
６ 給電部
７ 第２の樹脂層
８ 第２の繊維層
９（９′） 接着剤
１０ 被覆材
５０ シート基材
５１，５２ 櫛形状電極
５３ 高分子抵抗体
５４ 被覆材
５５ 熱融着性樹脂

Claims (9)

1. 第１の樹脂層と第１の繊維層を積層してなる基材と、前記基材の前記樹脂層の面に形成されてなる一対の電極と、前記一対の電極の面に形成されるＰＴＣ抵抗体と、前記基材と前記電極と前記ＰＴＣ抵抗体の表面全体を被覆すると共に、前記第１の樹脂層に熱融着可能な第２の樹脂層と第２の繊維層を積層してなる被覆材と、前記一対の電極の端部に形成された一対の給電部とを有し、前記第１の繊維層または前記第２の繊維層の少なくとも一方の繊維層が、加熱時に接着機能を示す樹脂組成物を有する柔軟性ＰＴＣ発熱体。
2. 第１の繊維層または第２の繊維層の少なくとも一方の繊維層において、加熱時に接着機能を示す樹脂組成物が、ホットメルト型接着剤である請求項１記載の柔軟性ＰＴＣ発熱体。
3. 第１の繊維層または第２の繊維層の少なくとも一方の繊維層に含まれるホットメルト型接着剤が、ポリエステル系である請求項１または２記載の柔軟性ＰＴＣ発熱体。
4. 第１の繊維層または第２の繊維層の少なくとも一方の繊維層に含まれるホットメルト型接着剤が、室温状態でシート型形状を有する請求項１〜３のいずれか１項に記載の柔軟性ＰＴＣ発熱体。
5. 第１の繊維層または第２の繊維層の少なくとも一方の繊維層が、難燃性を有する請求項１〜４のいずれか１項に記載の柔軟性ＰＴＣ発熱体。
6. 第１の繊維層または第２の繊維層の少なくとも一方の繊維層が、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難燃成分を有する請求項１〜５のいずれか１項に記載の柔軟性ＰＴＣ発熱体。
7. 第１の繊維層または第２の繊維層の少なくとも一方の繊維層が、長繊維を特定方向に揃って配列させた層と、繊維交絡によって形成された不織布よりなる請求項１〜６のいずれか１項に記載の柔軟性ＰＴＣ発熱体。
8. 第１の繊維層または第２の繊維層の少なくとも一方が、ポリエステル系不織布である請求項１〜７のいずれか１項に記載の柔軟性ＰＴＣ発熱体。
9. 第１の樹脂層が、オレフィン系熱可塑性エラストマを含有してなる請求項１〜７のいずれか１項に記載の柔軟性ＰＴＣ発熱体。
   
   
   
   

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