JP2010165518A - 面状発熱体の製造方法および面状発熱体 - Google Patents

Abstract

【課題】主に電気・電子部品その他の部材に使用される面状発熱体において、薄型であると同時に均一に放熱可能な面状発熱体の製造方法を提供する。
【解決手段】液晶ポリエステルからなる溶質を溶媒に溶解させて液晶ポリエステル溶液を調製する。次いで、液晶ポリエステル溶液を導電性シート２の少なくとも片面に塗工する。最後に、液晶ポリエステル溶液を加熱処理して液晶ポリエステル製の第１フィルム３、第２フィルム４を成膜する。溶媒キャスト法により、膜厚Ｔ２、Ｔ３が薄くて均一な液晶ポリエステル製の第１フィルム３、第２フィルム４が得られる。液晶ポリエステルの分子がランダムに配向して異方性がなくなるので、面状発熱体１の特定方向における引裂強度の低下を容易に回避できる。
【選択図】図１

Description

本発明は、主に電気・電子部品その他の部材に使用される面状発熱体（平面状であると曲面状であるとを問わない。）の製造方法および面状発熱体に関するものである。

従来から、面状発熱体は、例えば、プリンターやコピー機のトナー定着用として、或いは計測器やモーターの保温用として、各種工業用途に使用されている。

通常、この種の面状発熱体は、ポリエステルやポリイミドといった熱可塑性樹脂からなるフィルムと、ヒーター線や発熱体層（金属箔など）と、から構成されている。しかしながら、このような面状発熱体は、柔軟性や耐熱性において必ずしも十分と言えるものではなかった。また、ポリイミドフィルムを用いた面状発熱体は、ポリイミドの吸湿性が大きいため、例えば化粧用鏡の曇り防止用などには使用できないなど、適用範囲に限界があった。そこで、本願出願人は、特許文献１において、柔軟性、耐熱性および低吸湿性に優れた液晶ポリエステルからなるフィルムを用いた面状発熱体を提案している。

特開２００２−６３９８４号公報

特許文献１で提案した技術によれば、柔軟性や耐熱性に優れ、適用範囲の広い面状発熱体を提供することができる。しかしながら、本発明者がさらに詳細に検討したところ、特許文献１の面状発熱体は、放熱の度合が十分均一でない場合があり、この点を改良した面状発熱体の製造方法が望まれていた。

そこで、本発明は、このような事情に鑑み、より均一な放熱が可能な面状発熱体の製造方法と、この製造方法で得られる面状発熱体を提供することを目的とする。

かかる目的を達成するために、本発明者が鋭意検討したところ、特許文献１で提案している面状発熱体は、射出成形や押出成形で得られる液晶ポリエステルフィルムを採用しているため、放熱の均一性が十分でないことを見出すに至った。そして、液晶ポリエステルに溶媒可溶性を付与した上で、溶媒キャスト法を用いて液晶ポリエステルを含むフィルム（以下、場合によって「液晶ポリエステルフィルム」という。）を形成することに着目した。

すなわち、請求項１に記載の発明は、液晶ポリエステルを溶媒に溶解させて液晶ポリエステル溶液を調製する溶液調製工程と、前記調製された液晶ポリエステル溶液を導電性シートの少なくとも片面に塗工する溶液塗工工程と、前記塗工された液晶ポリエステル溶液を加熱処理して液晶ポリエステルを含むフィルムを成膜するフィルム成膜工程とを含む面状発熱体の製造方法としたことを特徴とする。

また、請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の構成に加え、前記液晶ポリエステルは、以下の式（１）、（２）および（３）で示される構造単位を有し、全構造単位の合計に対して、式（１）で示される構造単位が３０〜８０モル％、式（２）で示される構造単位が３５〜１０モル％、式（３）で示される構造単位が３５〜１０モル％の液晶ポリエステルであることを特徴とする。
−Ｏ−Ａｒ¹ −ＣＯ− （１）
−ＣＯ−Ａｒ² −ＣＯ− （２）
−Ｘ−Ａｒ³ −Ｙ− （３）
（式中、Ａｒ¹ は、フェニレンまたはナフチレンを表し、Ａｒ² は、フェニレン、ナフチレンまたは下記式（４）で表される基を表し、Ａｒ³ はフェニレンまたは下記式（４）で表される基を表し、ＸおよびＹは、それぞれ独立に、ＯまたはＮＨを表す。なお、Ａｒ¹ 、Ａｒ² およびＡｒ³ の芳香環に結合している水素原子は、ハロゲン原子、アルキル基またはアリール基で置換されていてもよい。）
−Ａｒ¹¹−Ｚ−Ａｒ¹²− （４）
（式中、Ａｒ¹¹、Ａｒ¹²は、それぞれ独立に、フェニレンまたはナフチレンを表し、Ｚは、Ｏ、ＣＯまたはＳＯ₂ を表す。）

また、請求項３に記載の発明は、請求項１または２に記載の構成に加え、前記液晶ポリエステルは、芳香族ジアミン由来の構造単位およびフェノール性ヒドロキシル基を有する芳香族アミン由来の構造単位からなる群から選ばれる少なくとも１つの構造単位を全構造単位の合計に対して１０〜３５モル％有する液晶ポリエステルであることを特徴とする。

また、請求項４に記載の発明は、請求項１乃至３のいずれかに記載の構成に加え、前記導電性シートが、カーボングラファイトシートであることを特徴とする。

また、請求項５に記載の発明は、請求項１乃至３のいずれかに記載の構成に加え、前記導電性シートが、金属箔であることを特徴とする。

さらに、請求項６に記載の発明は、請求項１乃至５のいずれかに記載の面状発熱体の製造方法によって製造された面状発熱体としたことを特徴とする。

本発明によれば、溶媒キャスト法により、膜厚が薄くて均一な液晶ポリエステルフィルムが得られるため、薄型であると同時に均一に放熱可能な面状発熱体を提供することができる。また、この液晶ポリエステルフィルムは、液晶ポリエステルの分子がランダムに配向して異方性がなくなるので、特別な対策を講じなくても、面状発熱体の特定方向における引裂強度の低下を容易に回避することができるという効果も奏する。

本発明の実施の形態１に係る面状発熱体の断面図である。 本発明の実施の形態２に係る面状発熱体の断面図である。

以下、本発明の実施の形態について説明する。
［発明の実施の形態１］

図１には、本発明の実施の形態１を示す。この実施の形態１では、導電性シート２の表裏両面を第１フィルム３および第２フィルム４で被覆した面状発熱体１について、その構成および製造方法を順次説明する。

まず、面状発熱体１の構成について説明する。

この実施の形態１に係る面状発熱体１は、図１に示すように、可撓性を有する所定の厚さＴ１（例えば、Ｔ１＝０．５〜５ｍｍ）の平面状の導電性シート２を備えている。この厚さＴ１は、０．５〜２ｍｍであると一層好ましい。この導電性シート２としては、カーボングラファイトシートの他、銅箔、金箔、アルミニウム箔、ステンレス箔などの金属箔を挙げることができる。

そして、導電性シート２の表面には、図１に示すように、その全面にわたって平面状の第１フィルム３が一体に設けられており、この第１フィルム３は所定の膜厚Ｔ２（例えば、Ｔ２＝１〜１００μｍ）を有している。また、導電性シート２の裏面には、その全面にわたって平面状の第２フィルム４が一体に設けられており、この第２フィルム４は所定の膜厚Ｔ３（例えば、Ｔ３＝１〜１００μｍ）を有している。ここで、第１フィルム３の膜厚Ｔ２と第２フィルム４の膜厚Ｔ３とは、互いに等しくなっている。また、第１フィルム３および第２フィルム４はいずれも、溶媒キャスト法により得られた液晶ポリエステルフィルムである。これらの第１フィルム３および第２フィルム４の膜厚は、それぞれＴ２＝１〜２０μｍ、Ｔ３＝１〜２０μｍであると一層好ましい。

本発明に使用する液晶ポリエステルは、後述する面状発熱体１の製造方法における溶液調製工程で液晶ポリエステル溶液を調製できる程度の溶媒可溶性を有する。この溶媒可溶性とは、温度５０℃において、１質量％以上の濃度で溶媒に溶解することを意味する。この場合の溶媒とは、汎用の溶媒を意味し、ハロゲン原子を含まない非プロトン性溶媒が好ましい。このような非プロトン性溶媒の具体例としては、例えば、ジエチルエーテル、テトラヒドロフラン、１，４−ジオキサン等のエーテル系溶媒；アセトン、シクロヘキサノン等のケトン系溶媒；酢酸エチル等のエステル系溶媒；γ―ブチロラクトン等のラクトン系溶媒；エチレンカーボネート、プロピレンカーボネート等のカーボネート系溶媒；トリエチルアミン、ピリジン等のアミン系溶媒；アセトニトリル、サクシノニトリル等のニトリル系溶媒；Ｎ，Ｎ−ジメチルホルムアミド、Ｎ，Ｎ−ジメチルアセトアミド、テトラメチル尿素、Ｎ−メチル−２−ピロリドン等のアミド系溶媒；ニトロメタン、ニトロベンゼン等のニトロ系溶媒；ジメチルスルホキシド、スルホラン等の硫黄系溶媒、ヘキサメチルリン酸アミド、トリｎ−ブチルリン酸等のリン系溶媒などを挙げることができる。

こうした非プロトン性溶媒の中でも、液晶ポリエステルの溶媒可溶性を一層良好にして、後述する面状発熱体１の製造方法における溶液調製工程において、液晶ポリエステルを調製しやすくする点では、双極子モーメントが３以上５以下の非プロトン性極性溶媒が一層好ましい。このような非プロトン性極性溶媒の具体例としては、例えば、アミド系溶媒、ラクトン系溶媒が好ましく、Ｎ，Ｎ'−ジメチルホルムアミド（ＤＭＦ）、Ｎ，Ｎ'−ジメチルアセトアミド（ＤＭＡｃ）、Ｎ−メチル−２−ピロリドン（ＮＭＰ）などを挙げることができる。さらに、この溶媒が、１気圧における沸点が２２０℃以下の揮発性の高い溶媒であると、後述する面状発熱体１の製造方法におけるフィルム成膜工程において、液晶ポリエステル溶液の加熱処理によって溶媒を除去しやすいという利点もある。この点からは、ＤＭＦ、ＤＭＡｃ、ＮＭＰまたはこれらから選ばれる２種以上からなる混合溶媒が特に好ましい。

このような溶媒可溶性を有する液晶ポリエステルとしては、以下の式（１）、（２）および（３）で示される構造単位を有し、全構造単位の合計に対して、式（１）で示される構造単位（以下、「式（１）構造単位」という。）が３０〜８０モル％、式（２）で示される構造単位（以下、「式（２）構造単位」という。）が３５〜１０モル％、式（３）で示される構造単位（以下、「式（３）構造単位」という。）が３５〜１０モル％であるものが好ましい。
−Ｏ−Ａｒ¹ −ＣＯ− （１）
−ＣＯ−Ａｒ² −ＣＯ− （２）
−Ｘ−Ａｒ³ −Ｙ− （３）
（式中、Ａｒ¹ は、フェニレンまたはナフチレンを表し、Ａｒ² は、フェニレン、ナフチレンまたは下記式（４）で表される基を表し、Ａｒ³ はフェニレンまたは下記式（４）で表される基を表し、ＸおよびＹは、それぞれ独立に、ＯまたはＮＨを表す。なお、Ａｒ¹ 、Ａｒ² およびＡｒ³ の芳香環に結合している水素原子は、ハロゲン原子、アルキル基またはアリール基で置換されていてもよい。）
−Ａｒ¹¹−Ｚ−Ａｒ¹²− （４）
（式中、Ａｒ¹¹、Ａｒ¹²は、それぞれ独立に、フェニレンまたはナフチレンを表し、Ｚは、Ｏ、ＣＯまたはＳＯ₂ を表す。）

なお、Ａｒ¹ 、Ａｒ² 、Ａｒ³ 、Ａｒ¹¹およびＡｒ¹²において、フェニレンはすべての異性体（ｏ−フェニレン、ｍ−フェニレン、ｐ−フェニレン）を含むが、入手容易性の観点からは、ｐ−フェニレンが最も好適である。Ａｒ¹ 、Ａｒ² 、Ａｒ³ 、Ａｒ¹¹およびＡｒ¹²において、ナフチレンはすべての異性体を含む。

ここで、式（１）構造単位は、芳香族ヒドロキシカルボン酸由来の構造単位であり、この芳香族ヒドロキシカルボン酸としては、例えば、パラヒドロキシ安息香酸、メタヒドロキシ安息香酸、２−ヒドロキシ−６−ナフトエ酸、２−ヒドロキシ−３−ナフトエ酸、１−ヒドロキシ−４−ナフトエ酸などを挙げることができる。この式（１）構造単位は、全構造単位の合計に対して、３０〜８０モル％の範囲で含むと好ましく、３５〜５０モル％の範囲で含むと一層好ましい。このようなモル分率で式（１）構造単位を含む液晶ポリエステルは、液晶性を十分維持しながらも、溶媒に対する溶解性が優れる傾向にある。さらに、式（１）構造単位を誘導する芳香族ヒドロキシカルボン酸の入手容易性も合わせて考慮すると、この芳香族ヒドロキシカルボン酸としては、ｐ−ヒドロキシ安息香酸および／または２−ヒドロキシ−６−ナフトエ酸が好適である。

また、式（２）構造単位は、芳香族ジカルボン酸由来の構造単位であり、この芳香族ジカルボン酸としては、例えば、テレフタル酸、イソフタル酸、２，６−ナフタレンジカルボン酸、１，５−ナフタレンジカルボン酸、ジフェニルエ−テル−４，４'−ジカルボン酸、ジフェニルスルホン−４，４'−ジカルボン酸、ジフェニルケトン−４，４'−ジカルボン酸などを挙げることができる。この式（２）構造単位は、全構造単位の合計に対して、３５〜１０モル％の範囲で含むと好ましく、３２．５〜５０モル％の範囲で含むと一層好ましい。このようなモル分率で式（２）構造単位を含む液晶ポリエステルは、液晶性を十分維持しながらも、溶媒に対する溶解性が優れる傾向にある。さらに、式（２）構造単位を誘導する芳香族ジカルボン酸の入手容易性も合わせて考慮すると、この芳香族ジカルボン酸としては、テレフタル酸、イソフタル酸および２，６−ナフタレンジカルボン酸からなる群より選ばれる芳香族ジカルボン酸であると好ましい。

さらに、式（３）構造単位は、芳香族ジオール、フェノール性ヒドロキシル基（フェノール性水酸基）を有する芳香族アミンまたは芳香族ジアミンに由来する構造単位である。この芳香族ジオールとしては、例えば、ハイドロキノン、４，４'−ジヒドロキシビフェニル、レゾルシン、２，２−ビス（４−ヒドロキシ−３，５−ジメチルフェニル）プロパン、ビス（４−ヒドロキシフェニル）エーテル、ビス−（４−ヒドロキシフェニル）ケトン、ビス−（４−ヒドロキシフェニル）スルホンなどを挙げることができる。また、このフェノール性ヒドロキシル基を有する芳香族アミンとしては、ｐ−アミノフェノール、３−アミノフェノールなどを挙げることができ、この芳香族ジアミンとしては、１，４−フェニレンジアミン、１，３−フェニレンジアミンなどを挙げることができる。

なお、液晶エステルの液晶性を一層高めるためには、式（２）構造単位と式（３）構造単位とのモル比は、［式（２）構造単位］／［式（３）構造単位］で表して、０．９／１．０〜１．０／０．９の範囲が好適である。

次に、この面状発熱体１の製造方法について説明する。

まず、溶液調製工程で、液晶ポリエステルからなる溶質を溶媒に溶解させて液晶ポリエステル溶液（液状組成物）を調製する。

この溶媒としては、上述したとおり、ハロゲン原子を含まない非プロトン性溶媒を用いるのが好ましく、双極子モーメントが３以上５以下の非プロトン性極性溶媒を用いるのが一層好ましい。ハロゲン原子を含まない非プロトン性溶媒を用いる場合、この非プロトン性溶媒１００質量部に対して、液晶ポリエステル（溶質）を１〜５０質量部、好ましくは２〜４０質量部溶解させるのが好ましい。液晶ポリエステルの含有量がこのような範囲であると、後述するフィルム成膜工程において、液晶ポリエステル溶液に含有される溶媒を乾燥除去する際に、第１フィルム３および第２フィルム４に厚みムラが生じる等の不都合が起こり難い傾向がある点で好ましい。

また、液晶ポリエステル溶液には、本発明の目的を損なわない範囲で、ポリプロピレン、ポリアミド、ポリエステル、ポリフェニレンスルフィド、ポリエーテルケトン、ポリカーボネート、ポリエーテルスルホン、ポリフェニルエーテルおよびその変性物、ポリエーテルイミド等の熱可塑性樹脂；グリシジルメタクリレートとポリエチレンの共重合体に代表されるエラストマー；フェノール樹脂、エポキシ樹脂、ポリイミド樹脂、シアネート樹脂等の熱硬化性樹脂等、液晶ポリエステル以外の樹脂を一種または二種以上を添加してもよい。ただし、このような他の樹脂を用いる場合においても、これら他の樹脂も、液晶ポリエステル溶液に使用した溶媒に可溶であることが好ましい。

さらに、この液晶ポリエステル溶液には、寸法安定性、熱電導性の改善等を目的として、本発明の効果を損なわない範囲であれば、シリカ、アルミナ、酸化チタン、チタン酸バリウム、チタン酸ストロンチウム、水酸化アルミニウム、炭酸カルシウム、窒化アルミニウム、窒化ホウ素、ガラス等の無機フィラー；硬化エポキシ樹脂、架橋ベンゾグアナミン樹脂、架橋アクリルポリマー等の有機フィラー；シランカップリング剤、酸化防止剤、紫外線吸収剤等の各種添加剤が、一種または二種以上添加されていてもよいが、このような添加剤は、得られる液晶ポリエステルフィルムの厚みムラがほとんど生じないように、その種類および使用量を適宜選択する必要がある。

また、この液晶ポリエステル溶液は、必要に応じて、フィルター等を用いたろ過処理により、この液晶ポリエステル溶液中に含まれる微細な異物を除去しても構わない。

さらに、この液晶ポリエステル溶液は、必要に応じて、脱泡処理を行ってもよい。

こうして液晶ポリエステル溶液が調製されたところで、溶液塗工工程に移行し、この液晶ポリエステル溶液を導電性シート２の表裏両面に塗工する。この塗工としては、例えば、流延塗工を採用することができる。流延塗工を行う場合には、ローラーコート法、ディップコート法、スプレイコート法、スピナーコート法、カーテンコート法、スロットコート法、スクリーン印刷法など公知の手法を用いることができる。或いは、この流延塗工に代えて、液晶ポリエステル溶液に導電性シート２を浸漬する方法でもよく、また、導電性シート２に対して液晶ポリエステル溶液を吹き付けるスプレー方式でも構わない。

なお、ここで言う「塗工」とは、導電性シート２の表裏面上にのみ液晶ポリエステル溶液を塗布することに限られず、導電性シート２の表裏面から内部に液晶ポリエステル溶液の一部が入り込むように液晶ポリエステル溶液を塗布することをも含む広い概念である。

こうして導電性シート２の両面に液晶ポリエステル溶液が流延塗工されたところで、フィルム成膜工程に移行し、導電性シート２の表裏両面に第１フィルム３および第２フィルム４を成膜する。それには、導電性シート２上の液晶ポリエステル溶液を加熱処理する。すると、この加熱処理により、液晶ポリエステル溶液中の溶媒が蒸発するため、導電性シート２の両面に液晶ポリエステル製の第１フィルム３および第２フィルム４が成膜される。また、この加熱処理により、液晶ポリエステル溶液中の溶質（液晶ポリエステル）が高分子量化するため、第１フィルム３および第２フィルム４の剛性が向上する。

一例として、液晶ポリエステル溶液の溶媒としてＮＭＰ（沸点：２０４℃）を用いた場合の加熱処理について説明する。まず、５０〜６０℃で約３時間ほど予備乾燥を行う。この予備乾燥の温度が低すぎると、乾燥に時間がかかるうえ、得られる第１フィルム３および第２フィルム４の厚みムラが起こりやすくなる。一方で、予備乾燥の温度が高すぎると、溶媒が急激に蒸発することによって、フィルムの平滑性が損なわれる恐れがある。この予備乾燥を行った後、さらに加熱処理を行う。その際の処理条件としては、例えば、窒素などの不活性ガスの雰囲気下、２４０〜３３０℃で、１〜３０時間ほど加熱処理するといった方法を挙げることができる。なお、得られる第１フィルム３および第２フィルム４の耐熱性を一層良好にするためには、この加熱処理の処理条件としては、その温度が２５０℃を越えるようにして加熱処理することが好ましく、２６０〜３２０℃の範囲で加熱処理することがさらに好ましい。この加熱処理の処理時間は、１〜１０時間の範囲内で決定されることが、生産性を向上させる点で好ましい。このような予備乾燥および加熱処理を行うことで、液晶ポリエステルをさらに高分子量化することもできる。

なお、こうして成膜された第１フィルム３および第２フィルム４には、必要に応じて、表面処理を施してもよい。この表面処理としては、例えば、コロナ放電処理、火炎処理、スパッタリング処理、溶媒処理、ＵＶ処理、プラズマ処理などが挙げられる。

ここで、面状発熱体１の製造作業が終了し、導電性シート２の表裏両面を第１フィルム３および第２フィルム４で被覆した面状発熱体１が完成する。

このような製造方法によれば、溶媒キャスト法により、膜厚Ｔ２、Ｔ３が薄くて均一な液晶ポリエステル製の第１フィルム３および第２フィルム４が得られる。そのため、薄型であると同時に均一に放熱可能な面状発熱体１を提供することができる。また、液晶ポリエステルの分子がランダムに配向して異方性がなくなるので、特別な対策を講じなくても、面状発熱体１の特定方向における引裂強度の低下を容易に回避することができる。

そして、この面状発熱体１を発熱させる際には、外部の電源（図示せず）から導電性シート２に通電する。

このとき、導電性シート２の表裏両面、つまり他の部品と接触する可能性の高い部位には、その全面にわたって液晶ポリエステル製の第１フィルム３および第２フィルム４が設けられており、この液晶ポリエステルが絶縁性を有するため、面状発熱体１は高い絶縁性を確保することができる。

また、面状発熱体１の表層部および裏層部、つまり曲げ応力が最大となる部位には、第１フィルム３および第２フィルム４が導電性シート２と一体に設けられている。しかも、これらの第１フィルム３および第２フィルム４は、上述したとおり、面状発熱体１の製造方法におけるフィルム成膜工程において、液晶ポリエステルの高分子量化によって剛性が向上している。そのため、面状発熱体１は機械的強度が大幅に向上する。

さらに、導電性シート２の表裏両面、つまり外気と接する部位には、その全面にわたって液晶ポリエステル製の第１フィルム３および第２フィルム４が設けられており、この液晶ポリエステルが、ポリエステル（ポリエチレンテレフタレートなどの液晶性を有しないポリエステル）やポリイミドより高いガスバリア性を発現するので、面状発熱体１はガスバリア性に優れる。したがって、面状発熱体１の周囲の空気中に多量の酸素や水蒸気が存在する場合においても、これらの酸素や水蒸気が第１フィルム３、第２フィルム４を通過して導電性シート２に達することはない。その結果、導電性シート２が銅箔であっても、この銅箔が錆びて面状発熱体１の耐久性が低下する事態の発生を未然に防ぐことができる。
［発明の実施の形態２］

図２には、本発明の実施の形態２を示す。この実施の形態２では、導電性シート２の表面を第１フィルム３で被覆した面状発熱体１について説明する。

この実施の形態２に係る面状発熱体１は、図２に示すように、導電性シート２の裏面に第２フィルム４が設けられていない点を除き、上述した実施の形態１と同じ構成を有している。なお、実施の形態１と同一の部材については、同一の符号を付してその説明を省略する。

そして、この面状発熱体１を製造する際には、次の手順による。まず、溶液調製工程で、上述した実施の形態１における手順に準じて、液晶ポリエステルからなる溶質を溶媒に溶解させて液晶ポリエステル溶液を調製する。その後、溶液塗工工程に移行し、上述した実施の形態１における手順に準じて、導電性シート２の表面に液晶ポリエステル溶液を塗工する。最後に、フィルム成膜工程に移行し、上述した実施の形態１における手順に準じて、導電性シート２の表面に第１フィルム３を成膜する。ここで、面状発熱体１の製造作業が終了し、導電性シート２の表面を第１フィルム３で被覆した面状発熱体１が完成する。

このような製造方法によれば、溶媒キャスト法により、膜厚Ｔ２が薄くて均一な液晶ポリエステル製の第１フィルム３が得られる。そのため、薄型であると同時に均一に放熱可能な面状発熱体１を提供することができる。また、液晶ポリエステルの分子がランダムに配向して異方性がなくなるので、特別な対策を講じなくても、面状発熱体１の特定方向における引裂強度の低下を容易に回避することができる。

そして、この面状発熱体１を発熱させる際には、外部の電源（図示せず）から導電性シート２に通電する。

このとき、導電性シート２の表面、つまり面状発熱体１の上方に位置する他の部品と接触する可能性の高い部位には、その全面にわたって液晶ポリエステル製の第１フィルム３が設けられており、この液晶ポリエステルが絶縁性を有するため、面状発熱体１は高い絶縁性を確保することができる。

また、面状発熱体１の表層部、つまり曲げ応力が最大となる部位には、第１フィルム３が導電性シート２と一体に設けられている。しかも、この第１フィルム３は、面状発熱体１の製造方法におけるフィルム成膜工程において、液晶ポリエステルの高分子量化によって剛性が向上している。そのため、面状発熱体１は機械的強度が大幅に向上する。

さらに、導電性シート２の表面、つまり面状発熱体１の上方に存在する外気と接する部位には、その全面にわたって液晶ポリエステル製の第１フィルム３が設けられており、この液晶ポリエステルが、ポリエチレンテレフタレートやポリイミドより高いガスバリア性を発現するので、面状発熱体１はガスバリア性に優れる。したがって、面状発熱体１の上方の空気中に多量の酸素や水蒸気が存在する場合においても、これらの酸素や水蒸気が第１フィルム３を通過して導電性シート２に達することはない。その結果、導電性シート２が銅箔であっても、この銅箔が錆びて面状発熱体１の耐久性が低下する事態の発生を未然に防ぐことができる。
［発明のその他の実施の形態］

なお、上述した実施の形態１では、第１フィルム３の膜厚Ｔ２と第２フィルム４の膜厚Ｔ３とが互いに等しい面状発熱体１について説明したが、液晶ポリエステル溶液の塗工量（液晶ポリエステル溶液の固形量）を増やすか、液晶ポリエステル溶液の塗工回数を増やすことにより、第１フィルム３の膜厚Ｔ２と第２フィルム４の膜厚Ｔ３とを異ならせることもできる。この場合、一方の側（薄い側）に曲がりやすく、他方の側（厚い側）に曲がりにくい特性を持つ面状発熱体１が得られるので、このような特性を活かした用途に適用することができる。

また、上述した実施の形態１、２では、平面状の導電性シート２を有する面状発熱体１について説明したが、導電性シート２は、必ずしも平面状である必要はなく、面状発熱体１の用途に応じて各種の曲面状（例えば、円筒状、角筒状、円錐状、角錐状、球面状、波状など）であっても構わない。

本発明は、電気・電子部品の放熱材料、電気カーペット、浴室や洗面所の鏡の曇り止め部材、光ファイバーの構成部品、燃料電池の構成部品、農業資材、水産資材、電磁波シールド部品の保温材料、融雪用ヒーターその他に広く適用することができる。

１……面状発熱体
２……導電性シート
３……第１フィルム（フィルム）
４……第２フィルム（フィルム）
Ｔ１……導電性シートの厚さ
Ｔ２……第１フィルムの膜厚
Ｔ３……第２フィルムの膜厚

Claims (6)

1. 液晶ポリエステルを溶媒に溶解させて液晶ポリエステル溶液を調製する溶液調製工程と、
   前記調製された液晶ポリエステル溶液を導電性シートの少なくとも片面に塗工する溶液塗工工程と、
   前記塗工された液晶ポリエステル溶液を加熱処理して液晶ポリエステルを含むフィルムを成膜するフィルム成膜工程と
   を含むことを特徴とする面状発熱体の製造方法。
2. 前記液晶ポリエステルは、以下の式（１）、（２）および（３）で示される構造単位を有し、全構造単位の合計に対して、式（１）で示される構造単位が３０〜８０モル％、式（２）で示される構造単位が３５〜１０モル％、式（３）で示される構造単位が３５〜１０モル％の液晶ポリエステルであることを特徴とする請求項１に記載の面状発熱体の製造方法。
   −Ｏ−Ａｒ¹ −ＣＯ− （１）
   −ＣＯ−Ａｒ² −ＣＯ− （２）
   −Ｘ−Ａｒ³ −Ｙ− （３）
   （式中、Ａｒ¹ は、フェニレンまたはナフチレンを表し、Ａｒ² は、フェニレン、ナフチレンまたは下記式（４）で表される基を表し、Ａｒ³ はフェニレンまたは下記式（４）で表される基を表し、ＸおよびＹは、それぞれ独立に、ＯまたはＮＨを表す。なお、Ａｒ¹ 、Ａｒ² およびＡｒ³ の芳香環に結合している水素原子は、ハロゲン原子、アルキル基またはアリール基で置換されていてもよい。）
   −Ａｒ¹¹−Ｚ−Ａｒ¹²− （４）
   （式中、Ａｒ¹¹、Ａｒ¹²は、それぞれ独立に、フェニレンまたはナフチレンを表し、Ｚは、Ｏ、ＣＯまたはＳＯ₂ を表す。）
3. 前記液晶ポリエステルは、芳香族ジアミン由来の構造単位およびフェノール性ヒドロキシル基を有する芳香族アミン由来の構造単位からなる群から選ばれる少なくとも１つの構造単位を全構造単位の合計に対して１０〜３５モル％有する液晶ポリエステルであることを特徴とする請求項１または２に記載の面状発熱体の製造方法。
4. 前記導電性シートが、カーボングラファイトシートであることを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載の面状発熱体の製造方法。
5. 前記導電性シートが、金属箔であることを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載の面状発熱体の製造方法。
6. 請求項１乃至５のいずれかに記載の面状発熱体の製造方法によって製造されたことを特徴とする面状発熱体。

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