JP2009009706A - Planar heating element - Google Patents

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JP2009009706A JP2007167133A JP2007167133A JP2009009706A JP 2009009706 A JP2009009706 A JP 2009009706A JP 2007167133 A JP2007167133 A JP 2007167133A JP 2007167133 A JP2007167133 A JP 2007167133A JP 2009009706 A JP2009009706 A JP 2009009706A
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章広 梅田
Takahito Ishii
隆仁 石井
Katsuhiko Uno
克彦 宇野
Keizo Nakajima
啓造 中島
Yu Fukuda
祐 福田
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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 solve problems that a conventional planar heating element lacks in flexibility with a multilayer structure and, when used for a car seat heater or the like, a feeling of seating is spoiled and due to the deformation of the planar heating element, an electrode is damaged by bent wrinkle or the like and durability is poor with small PTC characteristics. <P>SOLUTION: The planar heating element 1 is composed of a resin composition and a conductor, and the conductor is constructed of a polymer resistor 5 of tungsten or a tungsten compound. This planar heating element 1 is superior in a feeling of use and productivity as it is constructed of a material with a simple structure and flexibility. Furthermore, since it contains noncombustible and high conductive conductor, it is excellent in low resistance, and PTC characteristics and has fire retardancy. <P>COPYRIGHT: (C)2009,JPO&INPIT

Description

本発明は、PTC特性に優れた高分子抵抗体組成物と、この高分子抵抗体組成物を用いた任意の面形状を有する器具に装着可能な柔軟性と高い信頼性を有する変形自在な面状発熱体に関する。   The present invention relates to a polymer resistor composition having excellent PTC characteristics and a deformable surface having flexibility and high reliability that can be attached to an instrument having an arbitrary surface shape using the polymer resistor composition. Related to a heating element.

従来この種の面状発熱体は発熱部がベースポリマーと、導電性物質とを溶媒に分散した抵抗体インクを基材に印刷・乾燥・焼成して作製される抵抗体が用いられている。   Conventionally, in this type of planar heating element, a heating element is used that is produced by printing, drying, and firing a resistor ink in which a heating part is dispersed in a base polymer and a conductive material in a solvent.

この抵抗体は通電により発熱する。この種の抵抗体には一般に、導電性物質としてカーボンブラック、金属粉末、グラファイトなどが用いられ、ベースポリマーとして結晶性樹脂が用いられる。このような材料によりこの発熱部はPTC特性を発揮する(例えば特許文献1、特許文献2、特許文献3参照)。   This resistor generates heat when energized. In this type of resistor, carbon black, metal powder, graphite, or the like is generally used as a conductive substance, and a crystalline resin is used as a base polymer. With such a material, the heat generating portion exhibits PTC characteristics (see, for example, Patent Document 1, Patent Document 2, and Patent Document 3).

図9は特許文献1に記載された従来の面状発熱体30を示し、基材31と、一対の櫛形状電極32、33と、高分子抵抗体34と、被覆材35とを有する。   FIG. 9 shows a conventional planar heating element 30 described in Patent Document 1, and includes a base material 31, a pair of comb-shaped electrodes 32 and 33, a polymer resistor 34, and a covering material 35.

前記電気絶縁性の基材31は、ポリエステルフィルムなどの樹脂で構成されている。櫛形状電極32、33は、前記基材31上に銀ペースト等の導電性ペーストを印刷・乾燥して形成されている。   The electrically insulating substrate 31 is made of a resin such as a polyester film. The comb-shaped electrodes 32 and 33 are formed by printing and drying a conductive paste such as a silver paste on the substrate 31.

高分子抵抗体34は、櫛形状電極32、33により給電される位置に高分子抵抗体インクを印刷・乾燥して形成されている。   The polymer resistor 34 is formed by printing and drying polymer resistor ink at a position where power is supplied by the comb-shaped electrodes 32 and 33.

基材31と同様の材質の被覆材35は、櫛形状電極32、33と高分子抵抗体34とを被覆して保護している。   The covering material 35 made of the same material as the base material 31 covers and protects the comb-shaped electrodes 32 and 33 and the polymer resistor 34.

基材31、被覆材35としてポリエステルフィルムを用いる場合、被覆材35に、例えば変性ポリエチレン等の熱融着性樹脂36を予め接着しておく。そして熱を与えながら加圧する。   When using a polyester film as the base material 31 and the covering material 35, a heat-fusible resin 36 such as a modified polyethylene is bonded to the covering material 35 in advance. Then, pressurizing while applying heat.

このようにすることにより、基材31と被覆材35とが熱融着性樹脂36を介して接合される。被覆材35と熱融着性樹脂36とは、櫛形状電極32、33と高分子抵抗体34とを外界から隔離する。そのため面状発熱体30には長期信頼性が付与される。   By doing in this way, the base material 31 and the coating | covering material 35 are joined via the heat-fusible resin 36. FIG. The covering material 35 and the heat-fusible resin 36 isolate the comb-shaped electrodes 32 and 33 and the polymer resistor 34 from the outside. Therefore, long-term reliability is imparted to the planar heating element 30.

図10は被覆材35を貼り合わせる装置の概略構成を示している。このように加熱加圧の方法としては、2つの加熱ロール37、38からなるラミネータ39を用いるのが一般的である。   FIG. 10 shows a schematic configuration of an apparatus for bonding the covering material 35. As described above, a laminator 39 including two heating rolls 37 and 38 is generally used as a heating and pressurizing method.

すなわち、櫛状電極32、33、高分子抵抗体34を予め形成した基材31と、熱融着性樹脂36を予め接着した被覆材35とを供給し、これらを加熱ロール37、38で加熱加圧する。   That is, the base material 31 on which the comb-shaped electrodes 32 and 33 and the polymer resistor 34 are formed in advance and the covering material 35 on which the heat-fusible resin 36 is bonded in advance are supplied, and these are heated by the heating rolls 37 and 38. Pressurize.

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を意味している。PTC特性を有する高分子抵抗体34は、面状発熱体30に自己温度調節機能を付与することができる。   The PTC characteristic means a resistance temperature characteristic in which the resistance value increases as the temperature rises, and the resistance value increases rapidly when a certain temperature is reached. The polymer resistor 34 having PTC characteristics can give the planar heating element 30 a self-temperature adjusting function.

また、特許文献2に記載のものは、非晶質ポリマーと結晶性ポリマー粒子と導電性カーボンブラックとグラファイトと無機充填剤からなるPTC組成物を有機溶剤に分散させ、インクを作製した後、電極を設けた樹脂フィルム上にPTC組成物インクで高分子抵抗体を印刷し、架橋のための熱処理を行い、高分子抵抗体の保護層として樹脂フィルムを積層した面状発熱体が記載されている。   In addition, in Patent Document 2, a PTC composition composed of amorphous polymer, crystalline polymer particles, conductive carbon black, graphite, and an inorganic filler is dispersed in an organic solvent to prepare an ink. A planar heating element is described in which a polymer resistor is printed with a PTC composition ink on a resin film provided with a heat treatment for crosslinking, and a resin film is laminated as a protective layer of the polymer resistor. .

この特許文献2記載の面状発熱体は、特許文献1と同様な発熱機能を有するものである。   The planar heating element described in Patent Document 2 has a heat generation function similar to that of Patent Document 1.

また、図11は特許文献3に記載された他の従来の面状発熱体40を示し、柔軟性基材41の上に電極42、43、高分子抵抗体44が印刷方式により順次積層されており、さらに、柔軟性被覆層45が形成されている。   FIG. 11 shows another conventional planar heating element 40 described in Patent Document 3, in which electrodes 42 and 43 and a polymer resistor 44 are sequentially laminated on a flexible substrate 41 by a printing method. In addition, a flexible coating layer 45 is formed.

柔軟性基材41は、ガスバリア性と防水性、高分子抵抗体のインク等の液体を含浸する機能を有しており、長繊維からなるポリエステル不織布とこのポリエステル不織布の表面にポリウレタン系などのホットメルトフィルムを貼り合わせた構成となっている。   The flexible base material 41 has a function of impregnating a liquid such as gas barrier property and waterproof property, polymer resistor ink, etc., and a polyester non-woven fabric composed of long fibers and a hot surface such as polyurethane on the surface of the polyester non-woven fabric. The melt film is laminated.

一方、柔軟性被覆層45は、ガスバリア性、防水性を有し、電極42、43、高分子抵抗体44全体を被覆しており、ポリエステル不織布とこのポリエステル不織布の表面にポリエステル系などのホットメルトフィルムを貼り合わせた構成であり、柔軟性基材41と接着されている。   On the other hand, the flexible coating layer 45 has gas barrier properties and waterproof properties and covers the electrodes 42 and 43 and the polymer resistor 44 as a whole. The polyester nonwoven fabric and the surface of the polyester nonwoven fabric are hot-melted such as polyester. It is the structure which bonded the film together, and is adhere | attached with the flexible base material 41. FIG.

したがって、特許文献3における面状発熱体40は全部で6層構造の構成となっている。この特許文献3の面状発熱体も特許文献1と同様な発熱機能を有する。   Therefore, the planar heating element 40 in Patent Document 3 has a six-layer structure in total. The planar heating element of this Patent Document 3 also has a heat generation function similar to that of Patent Document 1.

高分子抵抗体44のPTC特性を発現する樹脂として、低融点の樹脂である変性オレフィン系樹脂、例えばエチレン酢酸ビニル共重合体、エチレンアクリル酸エチル共重合体、エチレンメタクリル酸メチル共重合体、エチレンメタクリル酸共重合体、エチレンアクリル酸ブチル等のエステル系のエチレンコポリマーが用いられ、抵抗値の経時変化による変化を抑制するため、架橋材や紫外線照射などの方法で架橋されるのが一般的である。   As the resin exhibiting the PTC characteristics of the polymer resistor 44, a modified olefin resin which is a low melting point resin, such as ethylene vinyl acetate copolymer, ethylene ethyl acrylate copolymer, ethylene methyl methacrylate copolymer, ethylene Ester-based ethylene copolymers such as methacrylic acid copolymers and ethylene butyl acrylate are used, and are generally crosslinked by methods such as crosslinking materials and ultraviolet irradiation to suppress changes due to changes in resistance over time. is there.

ここで、高分子抵抗体44の50℃の抵抗値と20℃の抵抗値の比である抵抗変化倍率(R50/R20)はすべて2以下である。
特開昭56−13689号公報 特開平8−120182号公報 米国特許第7049559号明細書
Here, the resistance change magnification (R50 / R20), which is the ratio of the resistance value of 50 ° C. and the resistance value of 20 ° C. of the polymer resistor 44, is all 2 or less.
Japanese Patent Laid-Open No. 56-13689 JP-A-8-120182 US Pat. No. 7,049,559

特許文献1および2の前記従来の面状発熱体30には、基材31としてポリエステルフィルムなどの剛直な材料が用いられている。また基材31と、その上に印刷された櫛形状電極32、33、高分子抵抗体34と、さらにその上に配置された接着層を有する被覆材35とから構成された5層構造を有する。   In the conventional planar heating element 30 of Patent Documents 1 and 2, a rigid material such as a polyester film is used as the base material 31. The substrate 31 has a five-layer structure including a comb-shaped electrode 32, 33 printed thereon, a polymer resistor 34, and a covering 35 having an adhesive layer disposed thereon. .

そのため、基材31や被覆材35の材質やその厚さによっては、柔軟性に欠ける。すなわち、面状発熱体30をカーシートヒータ(自動車の座席暖房用ヒータ)に用いる場合に着座感が損なわれ、ハンドルヒータに用いる場合には手触り感が損なわれる。   Therefore, depending on the material and the thickness of the base material 31 and the covering material 35, flexibility is lacking. That is, when the planar heating element 30 is used as a car seat heater (heater for heating a seat of an automobile), the seating feeling is impaired, and when it is used as a handle heater, the feeling of touch is impaired.

また形状が面状であるため、その面の一部に着座等による荷重が加わった場合、その力が全体に及んで面状発熱体30が変形する。   Moreover, since the shape is planar, when a load due to seating or the like is applied to a part of the surface, the force is exerted on the entire surface and the planar heating element 30 is deformed.

その変形の形状によっては、面状発熱体30の端に近いほど変形量が増え、面の一部に折り皺などが生じる。この折り皺部分で櫛形状電極32、33や高分子抵抗体34に亀裂などが生じる可能性がある。そのため耐久性が低下する可能性がある。   Depending on the shape of the deformation, the closer to the end of the sheet heating element 30, the larger the amount of deformation, causing creases or the like in part of the surface. There is a possibility that cracks or the like may occur in the comb-shaped electrodes 32 and 33 and the polymer resistor 34 in the folded portion. Therefore, durability may be reduced.

また通気性のないポリエステルシートなどの基材31や被覆材35が用いられているため、カーシートヒータやハンドルヒータに用いられた場合に湿気がこもりやすい。そのため長時間使用すると着座感や手触り感が損なわれる。   Further, since the base material 31 such as a non-breathable polyester sheet and the covering material 35 are used, moisture is likely to be trapped when used for a car seat heater or a handle heater. Therefore, when used for a long time, the seating feeling and the touch feeling are impaired.

一方、特許文献3の面状発熱体40は、電極42、43、高分子抵抗体44の基材と被覆層が柔軟性を有しているため、自動車のシートヒータやハンドルヒータとして用いられても着座感や手触り感は良好であるが、面状発熱体40が6層構造で構成されるため、生産性が悪く、結果としてコストが高くなるという課題を有する。   On the other hand, the sheet heating element 40 of Patent Document 3 is used as a seat heater or a steering wheel heater of an automobile because the base material and covering layer of the electrodes 42 and 43 and the polymer resistor 44 have flexibility. Although the seating feeling and the touch feeling are good, the planar heating element 40 has a six-layer structure, so that the productivity is poor and the cost is increased as a result.

また、従来のPTC特性では省エネ性、速熱性の点でもの足らず、抵抗変化倍率が低いという課題を有する。また、従来の導電性であるカーボンブラックやグラファイトは燃え易いため、難燃剤を添加する必要があった。   Further, the conventional PTC characteristics are not sufficient in terms of energy saving and quick heat, and have a problem that the resistance change magnification is low. In addition, since conventional carbon black and graphite, which are conductive, are flammable, it is necessary to add a flame retardant.

本発明は、前記従来の課題を解決するもので、外力が加わっても柔軟性を発揮しやすく、難燃性に優れた面状発熱体を提供することを目的とする。   SUMMARY OF THE INVENTION The present invention solves the above-described conventional problems, and an object of the present invention is to provide a planar heating element that easily exhibits flexibility even when an external force is applied and is excellent in flame retardancy.

前記従来の課題を解決するために、本発明の面状発熱体は、主成分が反応性樹脂を介して架橋された樹脂組成物と、導電体とからなり、前記導電体がタングステンまたはタングステン化合物であることを特徴とした高分子抵抗体を備えたものでる。   In order to solve the above-described conventional problems, the planar heating element of the present invention includes a resin composition in which a main component is cross-linked through a reactive resin and a conductor, and the conductor is tungsten or a tungsten compound. It is equipped with a polymer resistor characterized by

これにより、低抵抗かつ高変化倍率を実現でき、難燃性を付与することができる。   Thereby, low resistance and high change magnification can be realized, and flame retardancy can be imparted.

また、抵抗体組成物は樹脂組成物が架橋されているので固有抵抗値の経時変化を抑制することができる。これによって、長期にわたり安定したPTC特性、すなわち安定した発熱性能を実現することができる。   Moreover, since the resin composition is bridge | crosslinked, the resistor composition can suppress the time-dependent change of a specific resistance value. Thereby, stable PTC characteristics over a long period, that is, stable heat generation performance can be realized.

本発明の面状発熱体は、高いPTC特性を有する高分子抵抗体で構成することにより、発熱体としての性能に優れ、かつ長期にわたり優れた難燃性を実現することができるとともに、加工性が高いことにより、生産性を向上させることができ、低コストの高分子抵抗体を作製することができる。   The planar heating element of the present invention is composed of a polymer resistor having high PTC characteristics, so that it has excellent performance as a heating element and can realize excellent flame resistance over a long period of time. Since the productivity is high, productivity can be improved and a low-cost polymer resistor can be produced.

また、従来の5〜6層構造の構成の面状発熱体に対して、本発明は3層構造の構成とすることにより、柔軟性が高く、外力による変形に対して強い面状発熱体とすることができるものである。   Further, in contrast to the conventional sheet heating element having a five- to six-layer structure, the present invention has a three-layer structure so that the sheet heating element is highly flexible and strong against deformation caused by external force. Is something that can be done.

第1の発明は、主成分が反応性樹脂を介して架橋された樹脂組成物と、導電体とからなり、前記導電体がタングステンまたはタングステン化合物であることを特徴とした高分子抵抗体を備えたものである。   According to a first aspect of the present invention, there is provided a polymer resistor comprising a resin composition whose main component is crosslinked through a reactive resin and a conductor, wherein the conductor is tungsten or a tungsten compound. It is a thing.

タングステン及びタングステン化合物は燃えない。また導電性が高いことによって抵抗値を下げることができるだけでなく、抵抗変化倍率も2以上と高いものである。   Tungsten and tungsten compounds do not burn. Moreover, not only can the resistance value be lowered due to high conductivity, but also the resistance change magnification is as high as 2 or more.

また、樹脂組成物が架橋されているので固有抵抗値の経時変化を抑制することができ、長期にわたり安定したPTC特性を得ることができる。言い換えれば、予め設定された発熱温度の低下や上昇が防止されて安定した発熱性能を実現することができる。これにより、快適な暖房を実現することができる。   In addition, since the resin composition is cross-linked, it is possible to suppress the time-dependent change of the specific resistance value and to obtain stable PTC characteristics over a long period of time. In other words, it is possible to realize a stable heat generation performance by preventing a decrease or rise in a preset heat generation temperature. Thereby, comfortable heating is realizable.

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配設された少なくとも1対の電極と、前記1対の電極と電気的に接続され、主成分が反応性樹脂を介して架橋された樹脂組成物と導電体とからなり、前記導電体がタングステンまたはタングステン化合物であることを特徴とした高分子抵抗体を備えた面状発熱体とすることにより、簡素な3層とすることができ、従来の面状発熱体よりも柔軟性を発揮しやすくなる。   According to a second aspect of the present invention, there is provided an electrically insulating substrate, at least one pair of electrodes disposed on the electrically insulating substrate, and electrically connected to the pair of electrodes, the main component being a reactive resin. A sheet heating element comprising a polymer resistor characterized in that it is composed of a resin composition cross-linked through a conductive material and a conductor, and the conductor is tungsten or a tungsten compound. It becomes a layer, and it becomes easy to exhibit a softness | flexibility rather than the conventional planar heating element.

したがって、外力に対して面状発熱体が容易に変形するので折り皺が原因で起こる高分子抵抗体の亀裂や剥離を防止することができ、面状発熱体の耐久性、信頼性が向上する。   Therefore, the planar heating element is easily deformed by external force, so that the polymer resistor can be prevented from cracking or peeling due to creases, and the durability and reliability of the planar heating element are improved. .

また、高分子抵抗体を挟んで通気性のないポリエステルシートなどの樹脂フィルムを用いていないので、従来の面状発熱体のように湿気がこもりやすいという課題が解決され、長時間使用しても初期と同等の手触り感が得られ、快適な暖房効果が得られる。   In addition, since a resin film such as a non-breathable polyester sheet is not used with a polymer resistor in between, the problem that moisture tends to be trapped like conventional sheet heating elements is solved, and even when used for a long time A feeling of touch equivalent to that of the initial stage can be obtained, and a comfortable heating effect can be obtained.

また、本発明の面状発熱体は簡素な3層構造の構成とすることにより、生産性を向上させることができるので低コスト化が図れる。   Further, the planar heating element of the present invention has a simple three-layer structure, so that the productivity can be improved and the cost can be reduced.

第3の発明は、導電体をタングステンカーバイドとしてものである。当該化合物は、燃えないだけでなく、添加することによって、大きな抵抗変化倍率を保持することができる。   In a third aspect of the invention, the conductor is tungsten carbide. Not only does the compound not burn, but also a large resistance change ratio can be maintained by adding the compound.

第4の発明は、特に、第1または第2の発明に含まれる樹脂組成物を少なくともPTC特性を発現する被反応性樹脂と、反応性樹脂の組成とすることにより、導電体を反応性樹脂の接着力と結合力で捕捉し、導電体で形成している導電パスの安定化を図ることができる。   In the fourth invention, in particular, the resin composition contained in the first or second invention is a composition of a reactive resin that exhibits at least PTC characteristics and a reactive resin, whereby the conductor is a reactive resin. It is possible to stabilize the conductive path formed of the conductor by capturing with the adhesive force and bonding force.

さらに、反応性樹脂とPTC特性を発現する被反応性樹脂との結合力により、冷熱の繰り返しによる膨張率の温度特性や溶融温度の経時変化が抑制され、導電パスをより安定化することができる。これにより、物理、化学、電気的な挙動を安定化させることができるので長期にわたり安定したPTC特性を実現することができる。   Furthermore, due to the bonding force between the reactive resin and the reactive resin that exhibits PTC characteristics, the temperature characteristics of the expansion coefficient and the change over time of the melting temperature due to repeated cooling are suppressed, and the conductive path can be further stabilized. . As a result, physical, chemical, and electrical behavior can be stabilized, so that stable PTC characteristics can be realized over a long period of time.

第5の発明は、特に、第1または第2の発明の抵抗体組成物Bに含まれる樹脂組成物は、主成分がカルボキシル基、カルボニル基、水酸基、エステル基、ビニル基、アミノ基、オキサゾリン基、無水マレイン酸基の少なくとも1種の官能基を含む被反応樹脂と、主成分が前記被反応性樹脂の官能基とは異なるエポキシ基、オキサゾリン基、無水マレイン酸基の少なくとも1種の官能基を含む反応性樹脂とからなる組成とすることにより、被反応性樹脂と反応性樹脂の極性を有する官能基間で反応による化学結合を生じ、被反応性樹脂単独の熱的安定性を高めることができる。   In the fifth invention, in particular, the resin composition contained in the resistor composition B of the first or second invention is composed mainly of a carboxyl group, a carbonyl group, a hydroxyl group, an ester group, a vinyl group, an amino group, an oxazoline. And a reaction resin containing at least one functional group of a maleic anhydride group and at least one functional group of an epoxy group, an oxazoline group and a maleic anhydride group whose main component is different from the functional group of the reaction resin By making a composition comprising a reactive resin containing a group, a chemical bond is formed by a reaction between the reactive resin and the functional group having the polarity of the reactive resin, and the thermal stability of the reactive resin alone is increased. be able to.

これにより、第4の発明と同様に、物理、化学、電気的な挙動を安定化させることができるので長期にわたり安定したPTC特性を実現することができる。   Thereby, similarly to the fourth invention, physical, chemical, and electrical behavior can be stabilized, so that stable PTC characteristics can be realized over a long period of time.

第6の発明は、特に、樹脂組成物に、熱可塑性エラストマーを含有させることにより、高分子抵抗体を構成する抵抗体組成物に柔軟性を付与することができるので外力による変形に対して追従でき、機械的ストレスの繰り返しを受けても高分子抵抗体の亀裂や破断が防止され、優れた耐久性、信頼性を実現できる。また、抵抗体組成物の柔軟性が高くなる
ことにより、高分子抵抗体の加工性が良くなり、生産性が向上する。
According to the sixth aspect of the invention, in particular, by adding a thermoplastic elastomer to the resin composition, flexibility can be imparted to the resistor composition constituting the polymer resistor, so that it follows the deformation due to external force. Even if mechanical stress is repeated, the polymer resistor is prevented from cracking and breaking, and excellent durability and reliability can be realized. In addition, the flexibility of the resistor composition is increased, so that the processability of the polymer resistor is improved and the productivity is improved.

第7の発明は、特に、第6の発明の熱可塑性エラストマーをオレフィン系、スチレン系、ウレタン系、ポリエステル系の少なくとも1種を用いることにより、第6の発明の作用をより効果的に発現させることができる。   In the seventh invention, in particular, by using at least one of olefin, styrene, urethane, and polyester as the thermoplastic elastomer of the sixth invention, the action of the sixth invention is more effectively expressed. be able to.

第8の発明は、第1または第2の発明の高分子抵抗体を柔軟性のあるシートまたはフィルムとすることにより、面状発熱体に外力が加わっても電気絶縁性基材と同様に高分子抵抗体自体が外力に応じて伸びや変形を起こすので高分子抵抗体の亀裂や破断などの破損が防止され、優れた耐久性を実現する。   According to an eighth aspect of the present invention, the polymer resistor of the first or second aspect is a flexible sheet or film, so that even if an external force is applied to the planar heating element, it is as high as the electrically insulating substrate. Since the molecular resistor itself stretches or deforms in response to an external force, the polymer resistor is prevented from being damaged such as cracking or breaking, thereby realizing excellent durability.

第9の発明は、特に、第2の発明の電極を金属導線と金属編組導線の少なくとも1種の線条電極で構成することにより、金属導線、金属編組導線は可撓性に優れ、機械的強度が高いので面状発熱体の伸び、屈曲、変形などを繰り返しても長期にわたり耐え得る。   In the ninth aspect of the invention, in particular, the electrode of the second aspect of the invention is composed of at least one type of wire electrode of a metal conductor and a metal braided conductor, so that the metal conductor and the metal braided conductor are excellent in flexibility and mechanical. Because of its high strength, it can withstand long-term use even if the planar heating element is repeatedly stretched, bent, or deformed.

また、金属導線、金属編組導線の材質、形状の選択範囲が広がる。さらに、電気基材絶縁性や高分子抵抗体への縫製加工が容易となり、生産性が向上する。   Further, the selection range of the material and shape of the metal conductor and the metal braided conductor is widened. Furthermore, the electrical base material insulation and the sewing to the polymer resistor are facilitated, and the productivity is improved.

第10の発明は、特に、第2の発明の電気絶縁性基材を織布、不織布の少なくとも1種で構成することにより、面状発熱体に柔軟性を付与し、外力が加わっても容易に変形することとなる。   In the tenth invention, in particular, the electrically insulating base material of the second invention is composed of at least one of a woven fabric and a non-woven fabric, so that flexibility is imparted to the planar heating element and even if an external force is applied. Will be deformed.

第11の発明は、これら第1〜第10の発明の面状発熱体を自動車の座席装置に、第12の発明は、これら第1〜第10の発明の面状発熱体を自動車のハンドル装置に搭載したもので、快適な暖房を実現したものである。   The eleventh aspect of the invention is the sheet heating device of the first to tenth aspects of the invention in an automobile seat device, and the twelfth aspect of the invention is the planar heating element of the first to tenth aspects of an automobile handle device. It has been installed in and realized comfortable heating.

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。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. Note that the present invention is not limited to the present embodiment.

(実施の形態1)
図1において、面状発熱体1は、電気絶縁性基材2と、第1線条電極3Aと、第2線条電極3Bと高分子抵抗体5とからなる。
(Embodiment 1)
In FIG. 1, the planar heating element 1 includes an electrically insulating substrate 2, a first filament electrode 3 </ b> A, a second filament electrode 3 </ b> B, and a polymer resistor 5.

線条電極3A、3Bは電気絶縁性基材2にそれぞれが左右対称になるように配置されるとともに、糸4で部分的に縫い付けられている。   The linear electrodes 3A and 3B are arranged on the electrically insulating base material 2 so as to be symmetrical with each other and are partially sewn with a thread 4.

高分子抵抗体5は、線条電極3A、3Bが配置された電気絶縁性基材2上に、例えばTダイ押し出し法によりフィルム状に押し出して形成されている。   The polymer resistor 5 is formed on the electrically insulating substrate 2 on which the linear electrodes 3A and 3B are arranged by being extruded into a film shape by, for example, a T-die extrusion method.

これにより高分子抵抗体5が線条電極3A、3Bと電気絶縁性基材2とに熱融着している。   As a result, the polymer resistor 5 is thermally fused to the linear electrodes 3A and 3B and the electrically insulating substrate 2.

面状発熱体1の中央部は、線条電極3A、3Bと電気絶縁性基材2とに高分子抵抗体5が熱融着された後に打ち抜かれている。   The central portion of the planar heating element 1 is punched after the polymer resistor 5 is thermally fused to the linear electrodes 3A and 3B and the electrically insulating substrate 2.

なお、線条電極3A、3Bに電源からの電力を供給するためのリード線は図示していない。また、中央部の打ち抜きはこの場所に限定されることはなく、材料や形状によりこれ以外の場所に設けてもよい。この場合、線条電極3の配線パターンを変更する。   In addition, the lead wire for supplying the electric power from a power supply to the filament electrodes 3A and 3B is not illustrated. Further, the punching of the central portion is not limited to this place, and may be provided at other places depending on the material and shape. In this case, the wiring pattern of the line electrode 3 is changed.

図2は図1に示す面状発熱体1を取り付けた自動車の座席装置を示すものである。   FIG. 2 shows an automobile seat apparatus to which the planar heating element 1 shown in FIG. 1 is attached.

面状発熱体1は、自動車の座席装置である座部6や、背もたれ7に電気絶縁性基材2が表面側に位置するように取り付けて使用される。座部6や背もたれ7には、座席基材8と表皮9とが用いられている。   The planar heating element 1 is used by being attached to a seat portion 6 or a backrest 7 which is a seat device of an automobile so that the electrically insulating base material 2 is located on the surface side. A seat base 8 and a skin 9 are used for the seat 6 and the backrest 7.

ウレタンパット等の座席基材8は、座席に腰掛けた人体による荷重がかかった時に変形し、荷重がかからなくなると形状が復元する。   The seat base material 8 such as a urethane pad is deformed when a load is applied by a human body seated on the seat, and the shape is restored when the load is no longer applied.

表皮9は座席基材8を覆っている。すなわち、面状発熱体1は、座席基材8に高分子抵抗体5側を、表皮9に電気絶縁性基材2側を配置して取り付けられる。   The skin 9 covers the seat base 8. That is, the planar heating element 1 is attached by arranging the polymer resistor 5 side on the seat base material 8 and the electrically insulating base material 2 side on the skin 9.

なお、座部6や背もたれ7の吊り込み部(図示せず)に対応するために、中央部や周縁部に吊り込むための電気絶縁性基材2の延長部(図示せず)が設けられている場合がある。   In addition, in order to correspond to the hanging part (not shown) of the seat part 6 and the backrest 7, the extension part (not shown) of the electrically insulating base material 2 for hanging in a center part or a peripheral part is provided. There may be.

このように薄い面状発熱体1は変形可能な座席基材8と表皮9に沿って配置されている。よって、面状発熱体1も座部6や背もたれ7の変形に対応して相似の変形をしなければならない。   Thus, the thin planar heating element 1 is disposed along the seat base 8 and the skin 9 that can be deformed. Therefore, the planar heating element 1 must be similarly deformed corresponding to the deformation of the seat 6 and the backrest 7.

そのために、種々の発熱パターンを設計し、そのための線条電極3の配置形状を変更する必要があるが、ここではその詳細は省略する。   Therefore, it is necessary to design various heat generation patterns and change the arrangement shape of the line electrodes 3 for that purpose, but the details are omitted here.

相対向するように配置された幅の広い1対の線条電極3A、3Bは、面状発熱体1の長手方向の外側部沿って配設されている。   A pair of wide linear electrodes 3 </ b> A and 3 </ b> B arranged so as to face each other are disposed along the outer side in the longitudinal direction of the planar heating element 1.

線条電極3A、3Bより給電することで、高分子抵抗体5に電流が流れて発熱する。   By supplying power from the filament electrodes 3A and 3B, a current flows through the polymer resistor 5 to generate heat.

高分子抵抗体5はPTC特性を有し、温度が上昇すると抵抗値が上昇して、所定の温度になるように自己温度調節機能を有する。   The polymer resistor 5 has a PTC characteristic, and has a self-temperature adjusting function so that the resistance value increases as the temperature rises to reach a predetermined temperature.

すなわち、高分子抵抗体5は面状発熱体1に安全性が高く温度コントロールを不要とする機能を付与する。また、自動車用座席に組み込まれるカーシートヒータとして、面状発熱体1は着座感や難燃性を満足することができる。着座感は、紙のような音鳴り感がなく、座席表皮材と同等の伸び特性、すなわち、5%の伸びに対して7kgf以下の荷重であることで満足できる。   That is, the polymer resistor 5 gives the planar heating element 1 a function that is highly safe and does not require temperature control. In addition, as a car seat heater incorporated in an automobile seat, the planar heating element 1 can satisfy a seating feeling and flame retardancy. The seating feeling can be satisfied by the fact that there is no squeaking like paper and an elongation characteristic equivalent to that of the seat skin material, that is, a load of 7 kgf or less for 5% elongation.

また、PTC特性のない発熱体に比べて、PTC特性を有する面状発熱体1は速熱性と省エネ性とを発揮することができる。   In addition, the planar heating element 1 having the PTC characteristic can exhibit quick heat and energy saving as compared with the heating element having no PTC characteristic.

PTC特性のない発熱体は、温度制御器を必要し、温度制御器はオン−オフ(ON−OFF)制御で通電を制御して発熱温度を制御している。   A heating element having no PTC characteristic requires a temperature controller, and the temperature controller controls the heat generation temperature by controlling energization by ON-OFF control.

特に、線条発熱線を用いたPTC特性のない発熱体の場合、線条発熱線間の低温部を回避するため、ON時の発熱体温度を約80℃まで上昇させており、表皮10とはある程度の距離をおいて配置する必要がある。   In particular, in the case of a heating element having a PTC characteristic using a filament heating wire, the heating element temperature at the time of ON is raised to about 80 ° C. in order to avoid a low temperature portion between the filament heating wires. Need to be placed at some distance.

これに対し面状発熱体1では、発熱体温度が40℃〜45℃の範囲に自己制御される。そのため、表皮10の近傍に近接して配置することができる。   On the other hand, in the planar heating element 1, the heating element temperature is self-controlled within the range of 40 ° C to 45 ° C. Therefore, it can be arranged close to the vicinity of the skin 10.

面状発熱体1は発熱体温度が低く、表皮9の近傍に配置されることより、速熱性と外部
への放熱ロスを低減できる。そのため省エネルギー性を実現できる。
Since the sheet heating element 1 has a low heating element temperature and is disposed in the vicinity of the skin 9, it can reduce the rapid heating property and heat radiation loss to the outside. Therefore, energy saving can be realized.

上述したように、本実施の形態の面状発熱体1は、従来の面状発熱体が基材と電極と高分子抵抗体と熱融着性樹脂と被覆材との5〜6層構造で構成されているのに対して、電気絶縁性基材2と1対の線条電極3と高分子抵抗体5との3層構造で構成している。   As described above, in the planar heating element 1 of the present embodiment, the conventional planar heating element has a 5-6 layer structure of a base material, an electrode, a polymer resistor, a heat-fusible resin, and a coating material. In contrast to this, it has a three-layer structure of an electrically insulating substrate 2, a pair of filament electrodes 3, and a polymer resistor 5.

この簡素な構成により、外力が加わってもその外力の規制が少なくなるので柔軟性を発揮しやすくなる。   With this simple configuration, even when an external force is applied, the restriction of the external force is reduced, and thus flexibility is easily exhibited.

したがって、カーシートヒータとして用いた際に外力を受けても柔軟性が高いので容易に変形し、従来のように折り皺が原因で起こる高分子抵抗体の亀裂や剥離が防止される。   Therefore, even when subjected to an external force when used as a car seat heater, it is highly flexible and easily deformed, and cracking and peeling of the polymer resistor caused by creases as in the prior art are prevented.

また、面状発熱体1は3層の簡素な構成で作製することができるので生産性に優れ、かつ面状発熱体1を構成する材料費が少なくなり、その分、低コストで生産できる。   In addition, the planar heating element 1 can be manufactured with a simple configuration of three layers, so that it is excellent in productivity, and the material cost for configuring the planar heating element 1 is reduced, so that it can be produced at a lower cost.

また、高分子抵抗体5を挟んで通気性のないポリエステルシートなどの樹脂フィルムを用いていないので、従来の面状発熱体のようにカーシートヒータやハンドルヒータに用いられた場合に湿気がこもりやすいという課題が解決され、長時間使用しても初期と同等の着座感や手触り感が得られ、快適な暖房効果が得られる。   Further, since a resin film such as a non-breathable polyester sheet is not used with the polymer resistor 5 interposed therebetween, moisture is accumulated when it is used for a car seat heater or a handle heater like a conventional sheet heating element. The problem of being easy to solve is solved, and even when used for a long time, a feeling of sitting and touch equivalent to the initial stage can be obtained, and a comfortable heating effect can be obtained.

電気絶縁性基材2は、例えばポリエステル繊維で作製されたニードルパンチタイプの不織布が用いられる。   As the electrically insulating base material 2, for example, a needle punch type nonwoven fabric made of polyester fiber is used.

これ以外にポリエステル織布を用いてもよい。これらの電気絶縁性基材2は、面状発熱体1に柔軟性を付与し、外力が加わっても容易に変形してカーシートヒータとして用いた際の着座感を向上させる。   Besides this, a polyester woven fabric may be used. These electrically insulating base materials 2 impart flexibility to the planar heating element 1 and easily deform even when an external force is applied to improve the seating feeling when used as a car seat heater.

特に、線条電極3を縫製により取り付ける場合は、縫製による電気絶縁性基材2の針孔から発生する亀裂の防止や柔軟性の点で上記の不織布、織布が最適である。   In particular, when the filament electrode 3 is attached by sewing, the above nonwoven fabric and woven fabric are optimal in terms of prevention of cracks generated from the needle holes of the electrically insulating base material 2 by sewing and flexibility.

線条電極3A、3Bは、電気絶縁性基材2にミシン等で縫製されて取り付けられる。この方法で作製された構成によると、線条電極3A、3Bは、電気絶縁性基材2に強固な固定と電気絶縁性基材2の変形に追従した変形が可能となり、機械的信頼性が向上する。   The filament electrodes 3A and 3B are attached to the electrically insulating base material 2 by sewing with a sewing machine or the like. According to the structure produced by this method, the linear electrodes 3A and 3B can be firmly fixed to the electrically insulating substrate 2 and deformed following the deformation of the electrically insulating substrate 2, and mechanical reliability is improved. improves.

また、電気絶縁性基材2への縫製は、糸4によって行われるので電極材料や形状の選択範囲が広がる。   Moreover, since the sewing to the electrically insulating base material 2 is performed by the thread 4, the selection range of the electrode material and the shape is expanded.

さらに、線条電極3A、3Bは、従来の複雑な櫛形電極とは異なり、少なくとも直線状の1対の形状の簡素な構成とすることができるので材料費が廉価で低コスト化が図れる。   Furthermore, unlike the conventional complicated comb-shaped electrodes, the linear electrodes 3A and 3B can be formed into a simple configuration having at least a pair of linear shapes, so that the material cost is low and the cost can be reduced.

また、カーシートヒータとして用いた際に外力が加わっても線条電極3の皺の発生が抑制され、電極の破損が防止される。   Further, even when an external force is applied when used as a car seat heater, the generation of wrinkles on the filament electrode 3 is suppressed, and the electrode is prevented from being damaged.

線条電極3A、3Bは、金属導線と金属編組導線の少なくとも1種で構成される。これらの材料は、電気基材絶縁性2への縫製加工が容易であり、生産性が高い。   The filament electrodes 3A and 3B are composed of at least one of a metal conductor and a metal braided conductor. These materials are easy to sew to the electric base material insulation 2 and have high productivity.

また、金属導線、金属編組導線の材質、形状の選択範囲が広がる。   Further, the selection range of the material and shape of the metal conductor and the metal braided conductor is widened.

また、金属導線、金属編組導線は可撓性に優れ、かつ機械的強度が高いので面状発熱体の伸び、屈曲、変形などを繰り返しても長期にわたり耐え得る。   Further, since the metal conductor and the metal braided conductor are excellent in flexibility and have high mechanical strength, they can endure for a long period of time even if the planar heating element is repeatedly stretched, bent, or deformed.

また、電極は線条で構成されているので従来の複雑な櫛形電極とは異なり、簡素な構成とすることができ、電極材料の低コスト化が図れる。   In addition, since the electrode is composed of a filament, unlike the conventional complicated comb-shaped electrode, it can have a simple structure, and the cost of the electrode material can be reduced.

線条電極3A、3Bは、できるだけ抵抗を低くして電圧ドロップが小さいことが好ましい。   It is preferable that the wire electrodes 3A and 3B have a resistance as low as possible and have a small voltage drop.

線条電極3A、3Bは、面状発熱体1に印加する電圧の電圧ドロップが1V以下となる抵抗値が適しており、抵抗値で表現すれば、1Ω/m以下がよい。   The linear electrodes 3A and 3B are suitable to have a resistance value at which a voltage drop of a voltage applied to the planar heating element 1 is 1 V or less, and is preferably 1 Ω / m or less in terms of the resistance value.

また、線条電極3A、3Bの線径は、大きいと面状発熱体1に凹凸が形成され、着座感が損なわれるため、直径1mm以下が好ましく、さらにより快適な着座感を実現するには直径0.5mm以下がよい。   Moreover, since the unevenness | corrugation will be formed in the planar heating element 1 and the seating feeling will be impaired if the wire diameter of the line electrodes 3A and 3B is large, the diameter is preferably 1 mm or less, and in order to realize a more comfortable seating feeling. The diameter is preferably 0.5 mm or less.

この抵抗値を実現する材料は、銅、錫メッキを施した銅、銅−銀合金の単線、撚り線、編組線が挙げられる。特に、機械的強度の点では引っ張り強度の高い銅−銀のそれらを用いることが好ましい。   Examples of the material that realizes the resistance value include copper, tin-plated copper, copper-silver alloy single wire, stranded wire, and braided wire. Particularly, in terms of mechanical strength, it is preferable to use copper-silver having high tensile strength.

なお、本実施の形態では、電極として線条電極3を用いたが、これに限定されるものではなく、金属箔の電極、銀ペーストなどのスクリーン印刷による電極膜なども用いることができる。   In this embodiment, the line electrode 3 is used as an electrode. However, the present invention is not limited to this, and a metal foil electrode, an electrode film by screen printing such as a silver paste, or the like can also be used.

高分子抵抗体5の樹脂組成物は、PTC特性の経時変化を抑制し、安定したPTC特性を再現するために、PTCを発現する被反応樹脂としてカルボキシル基を有する変性ポリエチレンと被反応樹脂と反応する反応性樹脂としてエポキシ基を有する変性ポリエチレンとを混成したものがよい。   The resin composition of the polymer resistor 5 reacts with a modified polyethylene having a carboxyl group as a reaction resin that expresses PTC and a reaction resin in order to suppress a change in PTC characteristics with time and reproduce a stable PTC characteristic. What mixed the modified polyethylene which has an epoxy group as a reactive resin to perform is good.

これは、被反応性樹脂の持つカルボニル基が反応性樹脂の持つエポキシ基の酸素と反応して化学結合し、架橋された構造を有することに起因している。   This is because the carbonyl group of the reactive resin reacts with the oxygen of the epoxy group of the reactive resin to be chemically bonded and has a crosslinked structure.

この架橋反応により、上述したように被反応性樹脂単独の場合に比べ、熱的安定性を高めることができ、その結果、樹脂組成物中での導電体の導電パスの形成、切断する温度が安定する。   By this crosslinking reaction, as described above, the thermal stability can be improved compared to the case of the resin alone, and as a result, the temperature at which the conductive path of the conductor in the resin composition is formed and cut is reduced. Stabilize.

この架橋反応は、酸素以外に窒素を介しても起こり得るものである。酸素と窒素の少なくともいずれかを含む官能基を有する反応性樹脂と、これら官能基と反応が可能な官能基を有する被反応性樹脂の組み合わせであれば架橋反応が起こることになり、樹脂組成物を構成する反応性樹脂の反応性官能基と被反応樹脂の官能基との組み合わせとしては、上述のエポキシ基とカルボニル基以外に以下のものがある。   This cross-linking reaction can occur even through nitrogen in addition to oxygen. If a combination of a reactive resin having a functional group containing at least one of oxygen and nitrogen and a reactive resin having a functional group capable of reacting with these functional groups, a crosslinking reaction will occur, and the resin composition As a combination of the reactive functional group of the reactive resin and the functional group of the resin to be reacted, there are the following in addition to the above-described epoxy group and carbonyl group.

エポキシ基は、上述のカルボニル基以外にカルボキシル基、エステル基、水酸基、アミノ基、ビニル基、無水マレイン酸基、オキサゾリン基と反応して付加重合する。これらの官能基を有する被反応樹脂を用いればよい。   The epoxy group undergoes addition polymerization by reacting with a carboxyl group, an ester group, a hydroxyl group, an amino group, a vinyl group, a maleic anhydride group, or an oxazoline group in addition to the above carbonyl group. A reaction resin having these functional groups may be used.

一方、反応性樹脂の官能基としてはエポキシ基以外にオキサゾリン基や無水マレイン酸基を有する反応性樹脂を用いることもできる。   On the other hand, as a functional group of the reactive resin, a reactive resin having an oxazoline group or a maleic anhydride group in addition to an epoxy group can be used.

このように樹脂組成物は酸素と窒素との少なくともいずれかを介して架橋された構造を有する。   Thus, the resin composition has a structure crosslinked through at least one of oxygen and nitrogen.

カーシートヒータのように発熱温度が40〜50℃と比較的低い場合には、PTC特性を発現する被反応樹脂として、低融点の樹脂である変性オレフィン系樹脂、例えばエチレン酢酸ビニル共重合体、エチレンアクリル酸エチル共重合体、エチレンメタクリル酸メチル共重合体、エチレンメタクリル酸共重合体、エチレンアクリル酸ブチル等のエステル系のエチレンコポリマーを用いることが好ましい。   When the exothermic temperature is relatively low as 40 to 50 ° C. like a car seat heater, a modified olefin resin that is a low melting point resin such as an ethylene vinyl acetate copolymer, It is preferable to use ester ethylene copolymers such as ethylene ethyl acrylate copolymer, ethylene methyl methacrylate copolymer, ethylene methacrylic acid copolymer, and ethylene butyl acrylate.

上述の被反応性樹脂と反応性樹脂は、それぞれ単独でも複合でも用いることが可能で目標値するPTC特性に応じて適宜選択される。   The above-mentioned reactive resin and reactive resin can be used either individually or in combination, and are appropriately selected according to the target PTC characteristics.

また、それ以外に、PTC特性の経時変化の許容範囲に応じて、反応性樹脂、被反応性樹脂単独でも用いることも可能である。   In addition, it is also possible to use a reactive resin or a reactive resin alone depending on the allowable range of change with time in PTC characteristics.

また、架橋反応は反応性樹脂を用いたが、反応性樹脂とは異なる架橋剤を用いることもできる。   Moreover, although reactive resin was used for the crosslinking reaction, the crosslinking agent different from reactive resin can also be used.

さらに、電子線などの架橋手段を用いることもできる。その場合は、上述の官能基を持たない被反応性樹脂が適用可能であり、また、反応性樹脂を用いる必要はない。   Furthermore, crosslinking means such as an electron beam can be used. In that case, the above-described reactive resin having no functional group is applicable, and it is not necessary to use a reactive resin.

また、上述の効果をより発揮させるために、高分子抵抗体5に、熱可塑性エラストマーを含有させることが有用である。熱可塑性エラストマーを含有させることにより、高分子抵抗体5に柔軟性を付与することができるので外力による変形に対して追従でき、機械的ストレスの繰り返しを受けても高分子抵抗体1の亀裂や破断が防止され、優れた耐久性、信頼性を実現できる。   Moreover, in order to exhibit the above-mentioned effect more, it is useful to make the polymer resistor 5 contain a thermoplastic elastomer. By containing a thermoplastic elastomer, flexibility can be imparted to the polymer resistor 5, so that it can follow deformation due to external force, and even if mechanical stress is repeated, Breakage is prevented, and excellent durability and reliability can be realized.

また、柔軟性が高くなることにより、高分子抵抗体5のフィルムの加工性が良くなり、生産性が向上する。   In addition, the increased flexibility improves the processability of the polymer resistor 5 film and improves the productivity.

熱可塑性エラストマーの材料としては、オレフィン系、スチレン系、ウレタン系、ポリエステル系の少なくとも1種を用いることにより、より効果的に柔軟性を発現させることができる。   By using at least one of olefin-based, styrene-based, urethane-based, and polyester-based materials as the thermoplastic elastomer material, flexibility can be more effectively expressed.

以上のように、高分子抵抗体5を構成する樹脂の組成の最適化により、高分子抵抗体5の安定した膜厚のフィルム加工、優れた耐久性、信頼性を実現することができるが、高分子抵抗体5のPTC特性すなわち20℃と50℃の抵抗変化倍率が2倍以上得られないという課題を有する。   As described above, by optimizing the composition of the resin constituting the polymer resistor 5, it is possible to achieve stable film processing, excellent durability, and reliability of the polymer resistor 5, There is a problem that the PTC characteristic of the polymer resistor 5, that is, the resistance change magnification of 20 ° C. and 50 ° C. cannot be obtained twice or more.

そこで導電体として、タングステンまたはタングステンカーバイドを使用する。   Therefore, tungsten or tungsten carbide is used as the conductor.

高分子抵抗体5におけるタングステンまたはタングステンカーバイドの含有量が90重量%の場合の抵抗変化倍率は、それぞれ5倍、9倍であったため、90重量%前後であれば上述の特性を実現することができる。   When the content of tungsten or tungsten carbide in the polymer resistor 5 is 90% by weight, the resistance change magnifications were 5 times and 9 times, respectively. it can.

なお、80重量%以下では、抵抗が高くなり使用することはできない。   If it is 80% by weight or less, the resistance becomes high and cannot be used.

また、高分子抵抗体5を構成する反応性樹脂の含有量は1〜20重量%であれば上述の特性を実現することができ、好ましくは1〜10重量%、特に高分子抵抗体5の加工性、PTC特性を向上させるために、抵抗体組成物B13は2〜5重量%の範囲が最良である。   The above-mentioned characteristics can be realized if the content of the reactive resin constituting the polymer resistor 5 is 1 to 20% by weight, preferably 1 to 10% by weight, particularly of the polymer resistor 5 In order to improve the workability and the PTC characteristics, the resistor composition B13 is best in the range of 2 to 5% by weight.

また、樹脂組成物に含有させる場合の熱可塑性エラストマーの含有量は5〜20重量%
の範囲が柔軟性の向上の点で好ましい。
Moreover, content of the thermoplastic elastomer in the case of making it contain in a resin composition is 5 to 20 weight%
Is preferable in terms of improvement in flexibility.

次に、面状発熱体1の作製方法について一例を述べる。   Next, an example of a method for manufacturing the planar heating element 1 will be described.

先ず、ポリエステル繊維の不織布からなる電気絶縁性基材2に直径0.05μmの銅―銀合金線19本を撚り線化したものを用い、ポリエステルの糸4で図1で示す形状にミシンで縫製し、線条電極3を形成する。この時の1対の線条電極3A、3Bの電極間距離は100mmとしている。   First, an electrically insulating base material 2 made of polyester fiber non-woven fabric is formed by twisting 19 copper-silver alloy wires having a diameter of 0.05 .mu.m into a shape shown in FIG. Then, the line electrode 3 is formed. The distance between the pair of linear electrodes 3A and 3B at this time is 100 mm.

次に、PTC特性を発現する被反応樹脂と反応性樹脂と導電体に混練混合して押出装置に連結されたTダイより押し出してフィルム状に成型する。   Next, the resin to be reacted, the reactive resin, and the conductor that express the PTC characteristics are kneaded and mixed, extruded from a T die connected to an extrusion apparatus, and molded into a film.

このようにして高分子抵抗体5が作製される。なお、混練混合は、熱ロール、ニーダー、2軸混練機などの装置で行われる。   In this way, the polymer resistor 5 is manufactured. In addition, kneading | mixing mixing is performed with apparatuses, such as a hot roll, a kneader, and a biaxial kneader.

高分子抵抗体5の厚みは、特に限定されるものではないが、柔軟性、材料コスト、適正な抵抗値、加重が加わった時の強さの点で20〜200μmが適切であり、望ましくは30〜100μmがよい。   The thickness of the polymer resistor 5 is not particularly limited, but 20 to 200 μm is appropriate in terms of flexibility, material cost, appropriate resistance value, and strength when a load is applied. 30-100 micrometers is good.

次に、フィルム状に成型され、Tダイから押し出された高分子抵抗体5は、予め作製された線条電極3A、3Bを取り付けた電気絶縁性基材2の線条電極3の存在する面とラミネータにより熱融着されて貼り合わされる。以上のようにして面状発熱体1が完成する。   Next, the polymer resistor 5 molded into a film and extruded from the T-die is a surface on which the filament electrodes 3 of the electrically insulating substrate 2 to which the filament electrodes 3A and 3B prepared in advance are attached. And heat-sealed by a laminator. The planar heating element 1 is completed as described above.

線条電極3A、3Bと高分子抵抗体5、電気絶縁性基材2と高分子抵抗体5は、それぞれ熱融着により接合されることにより、線条電極3A、3Bは電気絶縁性基材2と高分子抵抗体5との間に電気的に接続された状態で配置されている。   The linear electrodes 3A and 3B and the polymer resistor 5, the electrically insulating substrate 2 and the polymer resistor 5 are joined by thermal fusion, respectively, so that the linear electrodes 3A and 3B are electrically insulated substrate. 2 and the polymer resistor 5 are arranged in an electrically connected state.

高分子抵抗体5は、柔軟性のあるシートまたはフィルムとすることにより、面状発熱体1に外力が加わっても電気絶縁性基材2と同様に高分子抵抗体5自体が外力に応じて伸びや変形を起こすので高分子抵抗体5の亀裂や破断などの破損が防止され、優れた耐久性を実現する。   The polymer resistor 5 is a flexible sheet or film, so that even if an external force is applied to the planar heating element 1, the polymer resistor 5 itself responds to the external force in the same manner as the electrically insulating substrate 2. Since elongation and deformation occur, breakage such as cracks and breaks of the polymer resistor 5 is prevented, and excellent durability is realized.

また、高分子抵抗体5をシートまたはフィルム状に形成することにより、印刷膜の高分子抵抗体よりもその膜厚を厚くすることができ、線条電極3A、3Bとの電気的接続および機械的接合の信頼性が高くなる。   Further, by forming the polymer resistor 5 in the form of a sheet or film, the film thickness can be made thicker than the polymer resistor of the printed film, and electrical connection with the linear electrodes 3A and 3B and the machine The reliability of the joint is increased.

さらに、連続で押出成型される高分子抵抗体5を線条電極3が取り付けられた電気絶縁性基材2に貼り合わせながら接着加工できるので生産性に優れ、低コストが実現できる。   Furthermore, since the polymer resistor 5 continuously extruded can be bonded while being bonded to the electrically insulating substrate 2 to which the filament electrode 3 is attached, the productivity is excellent and low cost can be realized.

また、高分子抵抗体5は、電気絶縁性基材2よりも伸びが同等かそれ以上とすることが好ましい。   The polymer resistor 5 preferably has an elongation equal to or greater than that of the electrically insulating substrate 2.

高分子抵抗体5の伸びを電気絶縁性基材2と同等かそれ以上とすることにより、機械的強度の強い電気絶縁性基材2が外力による伸びや変形を規制することができるのでより優れた耐久性、信頼性が得られる。   By making the elongation of the polymer resistor 5 equal to or higher than that of the electrically insulating substrate 2, the electrically insulating substrate 2 having a high mechanical strength can regulate elongation and deformation due to external force, and thus is more excellent. Durability and reliability.

また、高分子抵抗体5を電気絶縁性基材2と線条電極3上に配置することにより、予め線条電極3A、3Bが取り付けられた電気絶縁性基材2に高分子抵抗体5を貼り付ける製法を採用することができる。   Further, by arranging the polymer resistor 5 on the electrically insulating substrate 2 and the filament electrode 3, the polymer resistor 5 is attached to the electrically insulating substrate 2 to which the filament electrodes 3A and 3B are previously attached. A manufacturing method can be adopted.

この製法によれば、成型直後の高分子抵抗体5は温度が高い状態であるので容易に、かつ強固に線条電極3と電気絶縁性基材2に接着される。その結果、電気的接続、機械的接合が安定して得られる。   According to this manufacturing method, since the polymer resistor 5 immediately after molding is in a high temperature state, the polymer resistor 5 is easily and firmly bonded to the linear electrode 3 and the electrically insulating substrate 2. As a result, electrical connection and mechanical joining can be obtained stably.

さらに、高分子抵抗体5を線条電極3A、3Bに熱融着することにより、線条電極3A、3Bの周囲に高分子抵抗体5の材料が移行し、線条電極3A、3Bと高分子抵抗体5は点接着ではなく、面接着とすることができる。   Furthermore, by thermally fusing the polymer resistor 5 to the line electrodes 3A and 3B, the material of the polymer resistor 5 moves around the line electrodes 3A and 3B, and the line electrodes 3A and 3B are high. The molecular resistor 5 can be a surface adhesion instead of a point adhesion.

その結果、線条電極3A、3Bと高分子抵抗体5の機械的接合と電気的接続が強固になり、面状発熱体1として電気的、機械的に安定したものが得られる。   As a result, the mechanical joining and electrical connection between the line electrodes 3A and 3B and the polymer resistor 5 are strengthened, and the sheet heating element 1 is obtained which is electrically and mechanically stable.

以上のように構成された面状発熱体1は、座部6や背もたれ7に、電気絶縁性基材2が表面側になるように配置して用いることが好適である。   The planar heating element 1 configured as described above is preferably used by being disposed on the seat portion 6 or the backrest 7 so that the electrically insulating base material 2 is on the surface side.

すなわち、電気絶縁性基材2によるクッション性で線条電極3A、3Bの厚みや固さによる凹凸間が座面で感じられず、着座感や背もたれ感を損なうことがない。   That is, with the cushioning property of the electrically insulating base material 2, the unevenness due to the thickness and hardness of the linear electrodes 3A and 3B is not felt on the seating surface, and the seating feeling and the backrest feeling are not impaired.

また、電気絶縁性基材2に難燃性を付与した場合、この電気絶縁性基材2を表面側に配置することで燃焼における延焼が阻止でき、安全性の高い座席が得られる。   In addition, when flame resistance is imparted to the electrically insulating base material 2, it is possible to prevent the spread of fire in combustion by arranging the electrically insulating base material 2 on the surface side, and a highly safe seat is obtained.

(実施の形態2)
図3は実施の形態2を示すもので、実施の形態1と異なる点は、線条電極3A、3Bを波状に形成した点である。
(Embodiment 2)
FIG. 3 shows the second embodiment. The difference from the first embodiment is that the linear electrodes 3A and 3B are formed in a wave shape.

これ以外の構成は実施の形態1の構成と同様である。   The other configuration is the same as that of the first embodiment.

この構成により、伸びや変形を起こさせる外力が面状発熱体1に加わった場合にも線条電極3A、3Bは波形形状により電極としての長さに余裕を有するため、線条電極3A、3Bが受ける引っ張り、伸び、屈曲などの力が緩和され、直線の配置よりも屈曲性などの機械的強度に優れたものが得られる。   With this configuration, even when an external force that causes elongation or deformation is applied to the planar heating element 1, the linear electrodes 3A and 3B have a margin as the electrodes due to the waveform shape, and thus the linear electrodes 3A and 3B. As a result, the tension, elongation, bending, and other forces received by the material are alleviated, and a material having superior mechanical strength, such as flexibility, can be obtained rather than a linear arrangement.

これにより、線条電極3A、3Bと高分子抵抗体5との機械的接合、電気的接続が長期にわたり安定した面状発熱体1が得られ、耐久性、信頼性が向上する。   Thereby, the planar heating element 1 in which the mechanical joining and electrical connection between the line electrodes 3A and 3B and the polymer resistor 5 are stable over a long period of time is obtained, and the durability and reliability are improved.

また、また高分子抵抗体5の波形の幅に相当する領域で高分子抵抗体5での電位が均等化され、高分子抵抗体5の発熱の温度分布が均質になる。   In addition, the potential in the polymer resistor 5 is equalized in a region corresponding to the waveform width of the polymer resistor 5, and the temperature distribution of heat generation in the polymer resistor 5 becomes uniform.

(実施の形態3)
図4は本発明の実施の形態3を示すもので、実施の形態1と異なる点は、1対の線条電極3A、3Bの間に、線条補助電極10を配置した点である。
(Embodiment 3)
FIG. 4 shows a third embodiment of the present invention. The difference from the first embodiment is that a line auxiliary electrode 10 is arranged between a pair of line electrodes 3A and 3B.

すなわち、線条補助電極10が電気絶縁性基材2の1対の線条電極3A、3Bの間に配置され、線条電極3A、3Bと同様にポリエステル繊維などから作られた糸11でミシンにより縫製して固定されている。   That is, the filament auxiliary electrode 10 is disposed between the pair of filament electrodes 3A and 3B of the electrically insulating substrate 2, and the thread 11 made of polyester fiber or the like is used in the sewing machine in the same manner as the filament electrodes 3A and 3B. Is fixed by sewing.

図1の構成では、線条電極3A、3B間で部分的に保温されてその部位の抵抗値が上昇して電位が集中する場合がある。この状態がさらに進行すると高分子抵抗体5の一部の温度がその他の部位の温度に比べて上昇する、いわゆるホットラインの現象が生ずる。   In the configuration of FIG. 1, there is a case where the temperature is partially kept between the line electrodes 3A and 3B, the resistance value of the portion increases, and the potential concentrates. When this state further proceeds, a so-called hot line phenomenon occurs in which the temperature of a part of the polymer resistor 5 rises as compared with the temperature of other parts.

しかるに、線条補助電極10を設けることにより、高分子抵抗体5内部における電位の
集中が回避され、発熱温度が均等化する。
However, by providing the filament auxiliary electrode 10, potential concentration inside the polymer resistor 5 is avoided, and the heat generation temperature is equalized.

その結果、高分子抵抗体5内でのホットラインの発生が回避され、面状発熱体1の安全性がより高まり、かつ安定した発熱性能が得られる。   As a result, the occurrence of a hot line in the polymer resistor 5 is avoided, the safety of the planar heating element 1 is further increased, and a stable heating performance is obtained.

なお、線条補助電極10は、線条電極3A、3Bと同様に金属導線、金属編組導線を適用することができる。   In addition, the wire auxiliary electrode 10 can apply a metal conducting wire and a metal braided conducting wire similarly to the filament electrodes 3A and 3B.

また、図4では線条補助電極10を1対の線条電極3A、3Bの間に2本配置しているが、その本数についてはこれに限定されるものではなく、高分子抵抗体5の大きさ、線条電極3A、3Bの電極間距離、要求される発熱分布に応じて数を決めればよい。   In FIG. 4, two line auxiliary electrodes 10 are arranged between the pair of line electrodes 3 </ b> A and 3 </ b> B. However, the number of the line auxiliary electrodes 10 is not limited to this, and the polymer resistor 5 The number may be determined according to the size, the distance between the electrodes 3A and 3B, and the required heat distribution.

また、線条補助電極10を1対の線条電極3A、3Bとほぼ平行に配置しているが、この配置も特に限定されるものではなく、少なくとも1本の線条補助電極10を1対の線条電極3A、3B間で蛇行させて配置してもよい。   Moreover, although the filament auxiliary electrode 10 is disposed substantially parallel to the pair of filament electrodes 3A and 3B, this arrangement is not particularly limited, and at least one pair of filament auxiliary electrodes 10 is provided as a pair. The linear electrodes 3A and 3B may be meandered.

また、実施の形態2で示した波形の線条電極3A、3Bのように波形の線条補助電極を配置したものも有用である。もちろん、波形の線条電極と波形の線条補助電極の組合せも適用できる。   In addition, it is also useful to arrange corrugated filamentary auxiliary electrodes like the corrugated filamentary electrodes 3A and 3B shown in the second embodiment. Of course, combinations of corrugated filament electrodes and corrugated filament auxiliary electrodes can also be applied.

(実施の形態4)
図5は本発明の実施の形態4を示すもので、実施の形態1と異なる点は、高分子抵抗体5を電気絶縁性基材2と線条電極3A、3Bの間に配置した点である。
(Embodiment 4)
FIG. 5 shows a fourth embodiment of the present invention. The difference from the first embodiment is that a polymer resistor 5 is disposed between the electrically insulating substrate 2 and the linear electrodes 3A and 3B. is there.

すなわち、電気絶縁性基材2上に高分子抵抗体5をフィルム状に熱ラミネートした後に、線条電極3A、3Bを高分子抵抗体5上に配置し、ミシンにより縫製して取り付けたものである。   That is, the polymer resistor 5 is thermally laminated in the form of a film on the electrically insulating substrate 2, and then the linear electrodes 3A and 3B are arranged on the polymer resistor 5 and sewn with a sewing machine. is there.

そして線条電極3A、3Bと高分子抵抗体5とは、熱加圧処理が施され、強固で安定した電気的接続と機械的接合がなされている。   The filament electrodes 3A and 3B and the polymer resistor 5 are subjected to a heat and pressure treatment, and have a strong and stable electrical connection and mechanical connection.

この構成においても自動車用カーシートヒータとしての面状発熱体1が得られる。そして、線条電極3A、3Bが高分子抵抗体5上にあるため、線条電極3A、3Bの配置の確認が容易であり、柔軟性を増すために行う電気絶縁性基材2の中央部の打ち抜きを確実に行うことができる。   Even in this configuration, the planar heating element 1 as a car seat heater for automobiles is obtained. And since the line electrodes 3A and 3B are on the polymer resistor 5, it is easy to confirm the arrangement of the line electrodes 3A and 3B, and the central part of the electrically insulating substrate 2 is performed to increase flexibility. Can be reliably punched out.

また、線条電極3A、3Bの配置に自由度があるため、高分子抵抗体5を電気絶縁性基材2へ貼り合わせる工程を共通化して、種々の発熱パターンの面状発熱体1を作製することができる。   Further, since there is a degree of freedom in the arrangement of the line electrodes 3A and 3B, the process of bonding the polymer resistor 5 to the electrically insulating substrate 2 is made common, and the sheet heating element 1 having various heating patterns is produced. can do.

また、本実施の形態においても線条補助電極を設けてもよい。   Also in this embodiment, a line auxiliary electrode may be provided.

また、線条電極3A、3Bと高分子抵抗体5との接合を熱接着したが、これに限定されものではなく、導電性接着剤を介しての接着や、単なる押し付けによる機械的接触により線条電極3A、3Bと高分子抵抗体5を電気的に接続することができる。   In addition, the bonding between the linear electrodes 3A and 3B and the polymer resistor 5 is thermally bonded, but the present invention is not limited to this, and the wire is bonded by bonding through a conductive adhesive or mechanical contact by simple pressing. The strip electrodes 3A and 3B and the polymer resistor 5 can be electrically connected.

(実施の形態5)
図6は実施の形態5を示し、前記実施の形態4と異なる点は、開口部を有する不織布または織布に高分子抵抗材料を含浸させた高分子抵抗体12を用いた点である。
(Embodiment 5)
FIG. 6 shows a fifth embodiment, which is different from the fourth embodiment in that a polymer resistor 12 in which a nonwoven fabric or a woven fabric having an opening is impregnated with a polymer resistor material is used.

高分子抵抗体12は、実施の形態1〜5で述べた高分子抵抗体の材料を溶剤などの液体に分散混合して作製されたインクを印刷、塗装、ディッピングなどの方法により不織布または織布のメッシュ状の開口部に含浸させ、乾燥して作製される。   The polymer resistor 12 is a non-woven fabric or woven fabric prepared by printing, painting, dipping, or the like using an ink produced by dispersing and mixing the polymer resistor materials described in the first to fifth embodiments in a liquid such as a solvent. It is made by impregnating the mesh-shaped opening and drying it.

この高分子抵抗体12と電気絶縁性基材2を熱ラミネートによって貼り付けた後に、線条電極3A、3Bを高分子抵抗体12上に配置し、ミシンにより縫製して取り付けられている。   After the polymer resistor 12 and the electrically insulating substrate 2 are attached by thermal lamination, the line electrodes 3A and 3B are arranged on the polymer resistor 12, and are attached by sewing with a sewing machine.

そして、線条電極3A,3Bと高分子抵抗体12は、熱加圧処理が施され、それらが強固で安定した電気的接続と機械的接合がなされている。   The filament electrodes 3A and 3B and the polymer resistor 12 are subjected to heat and pressure treatment, and they are firmly and stably electrically connected and mechanically joined.

この構成において、高分子抵抗体12は、開口部を有するので外力を受けても容易に変形することができ、かつ不織布、織布の持つ柔軟性を活かすことができるので、高い柔軟性を有する。   In this configuration, since the polymer resistor 12 has an opening, the polymer resistor 12 can be easily deformed even when subjected to external force, and can take advantage of the flexibility of the nonwoven fabric and the woven fabric, and thus has high flexibility. .

また、高分子抵抗体材料が骨格となる不織布や織布の繊維間に保持されるので高分子抵抗体材料の密着性が向上し、高分子抵抗体12としての機械的強度が向上する。   Further, since the polymer resistor material is held between the non-woven fabric and the woven fabric as a skeleton, the adhesion of the polymer resistor material is improved, and the mechanical strength as the polymer resistor 12 is improved.

なお、上記実施の形態において、開口部を有するメッシュ状の不織布または織布に高分子抵抗体の材料の含浸を高分子抵抗体のインクで行ったが、高分子抵抗体のフィルムまたはシートを、開口部を有するメッシュ状の不織布または織布に熱加圧処理して含浸させてもよい。   In the above embodiment, the mesh resistor non-woven fabric or woven fabric having the openings is impregnated with the polymer resistor material with the polymer resistor ink. A mesh-like non-woven fabric or woven fabric having an opening may be impregnated by heat and pressure treatment.

また、線条電極3A,3Bと高分子抵抗体12との接合を熱接着としたが、これに限定されない。導電性接着剤を介しての接着や、単なる押し付けによる機械的接触により線条電極3A、3Bと高分子抵抗体12とを電気的に接続することができる。   Moreover, although joining of the line electrodes 3A and 3B and the polymer resistor 12 is thermal bonding, it is not limited to this. The linear electrodes 3A and 3B and the polymer resistor 12 can be electrically connected by adhesion through a conductive adhesive or mechanical contact by simple pressing.

また、上記実施の形態においては、実施の形態3の線条補助電極10を設けてもよい。   Moreover, in the said embodiment, you may provide the filament auxiliary electrode 10 of Embodiment 3. FIG.

(実施の形態6)
図7は実施の形態6を示し、実施の形態1と異なる点は、高分子抵抗体5上に被覆層13をさらに付加した点である。
(Embodiment 6)
FIG. 7 shows the sixth embodiment, which is different from the first embodiment in that a coating layer 13 is further added on the polymer resistor 5.

すなわち、高分子抵抗体5と線条電極3A、3Bを覆う電気絶縁性の被覆層13を設けたものである。   That is, an electrically insulating coating layer 13 that covers the polymer resistor 5 and the linear electrodes 3A and 3B is provided.

具体的には、線条電極3A、3Bが取り付けられた電気絶縁性基材2に高分子抵抗体5を熱ラミネートした後、さらに電気絶縁性の被覆層13を熱ラミネートして形成している。   Specifically, after the polymer resistor 5 is thermally laminated on the electrically insulating substrate 2 to which the line electrodes 3A and 3B are attached, an electrically insulating coating layer 13 is further thermally laminated. .

この構成により、外部からの衝撃や引っ掻きなどに対して高分子抵抗体5が保護できるため、面状発熱体1の損傷を防止することができる。   With this configuration, since the polymer resistor 5 can be protected from external impacts and scratches, the planar heating element 1 can be prevented from being damaged.

また、カーシートヒータなどのように常に外力が加わり、かつ摺動するような状況下でも電気絶縁性の被覆層13が高分子抵抗体5の摩耗を抑制できるため、発熱機能を損なうことがない。   Further, since the electrically insulating coating layer 13 can suppress the wear of the polymer resistor 5 even under a situation where an external force is constantly applied and slides like a car seat heater, the heat generation function is not impaired. .

また、面状発熱体1の電源として高圧を使用する場合の電気絶縁機能も付与することができる。   Moreover, the electrical insulation function when using a high voltage | pressure as a power supply of the planar heating element 1 can also be provided.

前記電気絶縁性の被覆層13は少なくとも強度の弱い高分子抵抗体5を覆うことが好ましい。ただし、柔軟性を考慮して薄い被覆層を用いることが好ましい。   The electrically insulating coating layer 13 preferably covers at least the polymer resistor 5 having low strength. However, it is preferable to use a thin coating layer in consideration of flexibility.

電気絶縁性の被覆層13の材料は、面状発熱体1の柔軟性を確保するために、主成分がポリオレフィン系熱可塑性エラストマー、スチレン系熱可塑性エラストマー、ウレタン系熱可塑性エラストマーの単独またはそれらの組合せが用いられる。   In order to ensure the flexibility of the planar heating element 1, the material of the electrically insulating coating layer 13 is composed mainly of a polyolefin-based thermoplastic elastomer, a styrene-based thermoplastic elastomer, a urethane-based thermoplastic elastomer or a combination thereof. A combination is used.

なお、電気絶縁性の被覆層13は、前述の実施の形態2〜5の構成においても適用可能であり、同様な効果を有する。   The electrically insulating coating layer 13 can be applied to the configurations of the above-described second to fifth embodiments and has the same effect.

(実施の形態7)
図8は実施の形態6を示し、実施の形態1と異なる点は、電気絶縁性基材2と高分子抵抗体5の少なくともいずれかに、外力により変形する形状に馴染む変形形状馴染部であるスリット14を設けたところである。
(Embodiment 7)
FIG. 8 shows a sixth embodiment, and a difference from the first embodiment is a deformed shape conforming portion that conforms to a shape deformed by an external force in at least one of the electrically insulating substrate 2 and the polymer resistor 5. A slit 14 is provided.

すなわち、電気絶縁性基材2に線条電極3A、3Bを配置するとともに、縫製して取り付ける。高分子抵抗体5をTダイ押し出し成型法によりフィルム状またシート状に押し出して、線条電極3A、3Bと電気絶縁性基材2に高分子抵抗体5を熱融着させる。   That is, the linear electrodes 3A and 3B are disposed on the electrically insulating base 2 and attached by sewing. The polymer resistor 5 is extruded into a film shape or a sheet shape by a T-die extrusion molding method, and the polymer resistor 5 is heat-sealed to the linear electrodes 3A and 3B and the electrically insulating substrate 2.

そして、電気絶縁性基材2の中央部を打ち抜いた後、高分子抵抗体5の線条電極3A、3B間の位置をトムソンで打ち抜いて、高分子抵抗体5から電気絶縁性基材2に貫通するスリット14を設けている。   And after punching the center part of the electrically insulating base material 2, the position between the strip electrodes 3A and 3B of the polymer resistor 5 is punched with Thomson, and the electrical resistor base material 2 is changed from the polymer resistor 5 to the electrically insulating base material 2. A through slit 14 is provided.

トムソンでの打ち抜き個所はこの場所に限定するものではなく、例えば、図2に示す座席の表皮材9の形態によりこれ以外の場所に設けてもよい。   The punching location at Thomson is not limited to this location, and may be provided at other locations depending on the form of the skin material 9 of the seat shown in FIG.

この場合、線条電極3A、3Bの配線パターンを変更する必要があるが、これにも対応できる。   In this case, it is necessary to change the wiring pattern of the line electrodes 3A and 3B, but this can be dealt with.

中央部の抜き部も変形形状馴染部と見ることができるが、座席の表皮材9の形状により中央部が抜かれることが多いため、ここでは変形形状馴染部と区別している。   Although the central portion can be regarded as the deformed shape familiar portion, the central portion is often pulled out depending on the shape of the skin material 9 of the seat, and is therefore distinguished from the deformed shape familiar portion.

また、予めトムソンで打ち抜いてスリット14を設けた電気絶縁性基材2に線条電極3A、3B、高分子抵抗体5を取り付け、線条電極3A、3Bと電気絶縁性基材2に高分子抵抗体5を取り付けてもよい。   Further, the linear electrodes 3A and 3B and the polymer resistor 5 are attached to the electrical insulating base material 2 which is punched with Thomson in advance and provided with the slits 14, and the polymer is applied to the linear electrodes 3A and 3B and the electrical insulating base material 2. The resistor 5 may be attached.

あるいは、高分子抵抗体5をポリプロピレンや離型紙等のセパレータ(図示せず)に取り付け、この段階で打ち抜きにより高分子抵抗体5にスリット14を設けてもよい。   Alternatively, the polymer resistor 5 may be attached to a separator (not shown) such as polypropylene or release paper, and the slit 14 may be provided in the polymer resistor 5 by punching at this stage.

前者の場合は電気絶縁性基材2にのみ、後者の場合は高分子抵抗体5にのみスリット14が形成される。   In the former case, the slit 14 is formed only in the electrically insulating substrate 2, and in the latter case, the slit 14 is formed only in the polymer resistor 5.

このように本実施の形態による面状発熱体1には、外力により変形する形状に馴染む変形形状馴染部であるスリット14が設けられているため、面状発熱体1は外力により容易に変形する。   As described above, the planar heating element 1 according to the present embodiment is provided with the slits 14 which are deformed shape conforming parts adapted to the shape deformed by the external force, so that the planar heating element 1 is easily deformed by the external force. .

なお、本実施の形態のスリット14は、実施の形態1〜6の面状発熱体1においても適用可能であり、同様な効果を有する。   In addition, the slit 14 of this Embodiment is applicable also in the planar heating element 1 of Embodiment 1-6, and has the same effect.

本発明による面状発熱体は、構成が簡素で、PTC特性に特に優れ、さらに難燃性を有する。この面状発熱体は、例えば連続した曲面や平面の組み合わせ等のある器具の表面形状に装着可能であるため、暖房用ヒータとして自動車の座席、ハンドル、その他の暖房を必要とする電気床暖房などの器具に適用できる。また、生産性に優れ低コストが図れるので応用商品の適用範囲が拡大される。   The planar heating element according to the present invention has a simple structure, is particularly excellent in PTC characteristics, and has flame retardancy. Since this planar heating element can be mounted on the surface shape of an appliance having, for example, a continuous curved surface or a combination of flat surfaces, an automobile floor, a handle, and other electric floor heating that requires heating as a heater for heating, etc. Applicable to any apparatus. In addition, since the productivity is excellent and the cost can be reduced, the application range of applied products is expanded.

(a)は本発明の実施の形態1における面状発熱体を示す平面図、(b)は同面状発熱体の断面図(A) is a top view which shows the planar heating element in Embodiment 1 of this invention, (b) is sectional drawing of the same planar heating element (a)は本発明の実施の形態1における面状発熱体を取りつけた自動車の座席を示す側面図、(b)は同正面図(A) is a side view which shows the seat of the motor vehicle which attached the planar heating element in Embodiment 1 of this invention, (b) is the same front view (a)は本発明の実施の形態2における面状発熱体を示す平面図、(b)は同面状発熱体の断面図(A) is a top view which shows the planar heating element in Embodiment 2 of this invention, (b) is sectional drawing of the same planar heating element (a)は本発明の実施の形態3における面状発熱体を示す平面図、(b)は(a)のX−Y断面図(A) is a top view which shows the planar heating element in Embodiment 3 of this invention, (b) is XY sectional drawing of (a). (a)は本発明の実施の形態4における面状発熱体を示す平面図、(b)は(a)のX−Y断面図(A) is a top view which shows the planar heating element in Embodiment 4 of this invention, (b) is XY sectional drawing of (a). (a)は本発明の実施の形態5における面状発熱体を示す平面図、(b)は(a)のX−Y断面図(A) is a top view which shows the planar heating element in Embodiment 5 of this invention, (b) is XY sectional drawing of (a). (a)は本発明の実施の形態6における面状発熱体を示す平面図、(b)は(a)のX−Y断面図(A) is a top view which shows the planar heating element in Embodiment 6 of this invention, (b) is XY sectional drawing of (a). (a)は本発明の実施の形態7における面状発熱体を示す平面図、(b)は(a)のX−Y断面図(A) is a top view which shows the planar heating element in Embodiment 7 of this invention, (b) is XY sectional drawing of (a). (a)は従来の面状発熱体の平面図、(b)は(a)のX−Y断面図(A) is a top view of the conventional planar heating element, (b) is an XY sectional view of (a). 従来の面状発熱体の作製装置の一例の概略構成を示す断面図Sectional drawing which shows schematic structure of an example of the preparation apparatus of the conventional planar heating element 従来の他の面状発熱体の断面図Sectional view of another conventional sheet heating element

符号の説明Explanation of symbols

1 面状発熱体
2 電気絶縁性基材
5 高分子抵抗体
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Planar heating element 2 Electrically insulating base material 5 Polymer resistor

Claims (12)

主成分が反応性樹脂を介して架橋された樹脂組成物と、導電体とからなり、前記導電体がタングステンまたはタングステン化合物であることを特徴とした高分子抵抗体を備えた面状発熱体。 A planar heating element comprising a polymer resistor, wherein the main component comprises a resin composition cross-linked via a reactive resin and a conductor, and the conductor is tungsten or a tungsten compound. 電気絶縁性基材と、前記電気絶縁性基材上に配設された少なくとも1対の電極と、前記1対の電極と電気的に接続され、主成分が反応性樹脂を介して架橋された樹脂組成物と、導電体とからなり、前記導電体がタングステンまたはタングステン化合物であることを特徴とした高分子抵抗体を備えた面状発熱体。 An electrically insulating substrate, at least one pair of electrodes disposed on the electrically insulating substrate, and electrically connected to the pair of electrodes, and the main component is cross-linked through a reactive resin A planar heating element comprising a polymer resistor, the resin composition comprising a resin composition and a conductor, wherein the conductor is tungsten or a tungsten compound. 導電体がタングステンカーバイドである請求項1または2に記載の面状発熱体。 The planar heating element according to claim 1 or 2, wherein the conductor is tungsten carbide. 樹脂組成物は、少なくともPTC特性を発現する被反応性樹脂と、反応性樹脂とからなる請求項1または2に記載の面状発熱体。 The planar heating element according to claim 1 or 2, wherein the resin composition comprises a reactive resin that exhibits at least PTC characteristics and a reactive resin. 樹脂組成物は、主成分がカルボキシル基、カルボニル基、水酸基、エステル基、ビニル基、アミノ基、オキサゾリン基、無水マレイン酸基の少なくとも1種の官能基を含む被反応性樹脂と、主成分が前記被反応性樹脂の官能基とは異なるエポキシ基、オキサゾリン基、無水マレイン酸基の少なくとも1種の官能基を含む反応性樹脂とからなる請求項1または2に記載の面状発熱体。 The resin composition comprises a reactive resin having a main component containing at least one functional group of a carboxyl group, a carbonyl group, a hydroxyl group, an ester group, a vinyl group, an amino group, an oxazoline group, and a maleic anhydride group; The planar heating element according to claim 1 or 2, comprising a reactive resin containing at least one functional group of an epoxy group, an oxazoline group, and a maleic anhydride group different from the functional group of the reactive resin. 樹脂組成物に、熱可塑性エラストマーを含有させた請求項1または2に記載の面状発熱体。 The planar heating element according to claim 1, wherein a thermoplastic elastomer is contained in the resin composition. 熱可塑性エラストマーは、オレフィン系、スチレン系、ウレタン系、ポリエステル系の少なくとも1種からなる請求項6に記載の面状発熱体。 The planar heating element according to claim 6, wherein the thermoplastic elastomer is made of at least one of olefin, styrene, urethane, and polyester. 高分子抵抗体は、柔軟性を有するシートまたはフィルムから構成される請求項1または2に記載の面状発熱体。 The planar heating element according to claim 1 or 2, wherein the polymer resistor is composed of a flexible sheet or film. 電極は、金属導線、金属編組導線の少なくとも1種の線条電極である請求項2に記載の面状発熱体。 The planar heating element according to claim 2, wherein the electrode is at least one type of line electrode of a metal conductor or a metal braided conductor. 電気絶縁性基材は、織布、不織布の少なくとも1種から構成される請求項2に記載の面状発熱体。 The planar heating element according to claim 2, wherein the electrically insulating substrate is composed of at least one of a woven fabric and a nonwoven fabric. 請求項1〜10いずれか1項記載の面状発熱体を暖房用に搭載した自動車の座席装置。 A seat device for an automobile in which the planar heating element according to any one of claims 1 to 10 is mounted for heating. 請求項1〜10いずれか1項記載の面状発熱体を暖房用に搭載した自動車のハンドル装置。 A steering wheel device for an automobile on which the planar heating element according to any one of claims 1 to 10 is mounted for heating.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2010257682A (en) * 2009-04-23 2010-11-11 Panasonic Corp Planar heating element

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