JP3084197B2 - 面状発熱体 - Google Patents
面状発熱体Info
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- JP3084197B2 JP3084197B2 JP06325476A JP32547694A JP3084197B2 JP 3084197 B2 JP3084197 B2 JP 3084197B2 JP 06325476 A JP06325476 A JP 06325476A JP 32547694 A JP32547694 A JP 32547694A JP 3084197 B2 JP3084197 B2 JP 3084197B2
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- polyimide
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Description
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は通電により発熱するフレ
キシブルな面状発熱体に関し、例えば、電気暖房器具，
電気調理器等のヒータ素子として使用して好適な面状発
熱体に関するものである。
キシブルな面状発熱体に関し、例えば、電気暖房器具，
電気調理器等のヒータ素子として使用して好適な面状発
熱体に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来のこの種の面状発熱体としては、特
開昭５５−１３４２２９号公報若しくは特開昭５６−５
３７８１号公報に記載されているように、絶縁基板に導
電性カーボンブラックあるいはグラファイトを含有する
発熱抵抗体用塗料（導電コーティング材）を塗布して構
成したもの，または、導電性カーボンを混練した樹脂シ
ートの発熱体，ニッケル合金，クロム合金，アルミ合金
などの金属系からなる細線若しくは箔により形成された
導電性回路が接着剤を介して絶縁性フィルムと貼り合わ
せて構成したものが提案されている。
開昭５５−１３４２２９号公報若しくは特開昭５６−５
３７８１号公報に記載されているように、絶縁基板に導
電性カーボンブラックあるいはグラファイトを含有する
発熱抵抗体用塗料（導電コーティング材）を塗布して構
成したもの，または、導電性カーボンを混練した樹脂シ
ートの発熱体，ニッケル合金，クロム合金，アルミ合金
などの金属系からなる細線若しくは箔により形成された
導電性回路が接着剤を介して絶縁性フィルムと貼り合わ
せて構成したものが提案されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】上記のように絶縁基板
に導電性カーボンブラックあるいはグラファイトを含有
する導電コーティング材を塗布してなる面状発熱体であ
れば、導電コーティング材の電気比抵抗が高いために、
得られる面状発熱体の面抵抗が高くなりすぎ所望の発熱
を得るには、高い電圧を必要とするとともに電極間距離
を短くする必要があり、しかも高温時には局部発熱を起
こして安定性に欠けるという問題点があった。
に導電性カーボンブラックあるいはグラファイトを含有
する導電コーティング材を塗布してなる面状発熱体であ
れば、導電コーティング材の電気比抵抗が高いために、
得られる面状発熱体の面抵抗が高くなりすぎ所望の発熱
を得るには、高い電圧を必要とするとともに電極間距離
を短くする必要があり、しかも高温時には局部発熱を起
こして安定性に欠けるという問題点があった。
【０００４】そして、導電性カーボンを練り込んだ樹脂
シートの発熱体は、発熱量と放熱量のバランスが崩れ温
度分布が不均一になり局部発熱部が発生し、この部分に
電流が集中し導電部が損傷を受けヒータとしての寿命が
短くなる問題点があり、また、金属系からなる細線また
は箔により形成された導電性回路が接着剤を介して絶縁
性フィルムと貼り合わせられた面状発熱体では製造コス
トが高くついたり可撓性が不十分であったりする問題点
があった。
シートの発熱体は、発熱量と放熱量のバランスが崩れ温
度分布が不均一になり局部発熱部が発生し、この部分に
電流が集中し導電部が損傷を受けヒータとしての寿命が
短くなる問題点があり、また、金属系からなる細線また
は箔により形成された導電性回路が接着剤を介して絶縁
性フィルムと貼り合わせられた面状発熱体では製造コス
トが高くついたり可撓性が不十分であったりする問題点
があった。
【０００５】本発明は上記のような問題点を解決したも
ので、製造が容易で且つ安価であり２５０℃以下で長期
使用が可能な可撓性（フレキシブル性）を有した面状発
熱体を提供することにある。
ので、製造が容易で且つ安価であり２５０℃以下で長期
使用が可能な可撓性（フレキシブル性）を有した面状発
熱体を提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明の面状発熱体は上
記のような問題点を解決したもので、請求項１記載の発
明は、導電材として粒径１〜２０μｍのＮｉ粉末などの
金属の粉末を使用し、バインダーとして耐熱樹脂である
ポリイミド樹脂を用いある一定の配合比率で混合分散し
た導電コーティング材をポリイミドシートに印刷してヒ
ータを形成し、その両端に銀ペーストなどで電極を設け
て通電することにより発熱する構成にしたものである。
このヒータは温度が上がるにつれて抵抗が上がるＰＴＣ
特性（正の温度特性）を示し一定の電圧をかけておくこ
とにより低温時には高消費電力になりすみやかに昇温し
高温時には低消費電力となるようにしたものである。
記のような問題点を解決したもので、請求項１記載の発
明は、導電材として粒径１〜２０μｍのＮｉ粉末などの
金属の粉末を使用し、バインダーとして耐熱樹脂である
ポリイミド樹脂を用いある一定の配合比率で混合分散し
た導電コーティング材をポリイミドシートに印刷してヒ
ータを形成し、その両端に銀ペーストなどで電極を設け
て通電することにより発熱する構成にしたものである。
このヒータは温度が上がるにつれて抵抗が上がるＰＴＣ
特性（正の温度特性）を示し一定の電圧をかけておくこ
とにより低温時には高消費電力になりすみやかに昇温し
高温時には低消費電力となるようにしたものである。
【０００７】また請求項２記載の発明は上記ヒータの表
面に熱可塑性のポリイミド樹脂の層を設けることによっ
て、この熱可塑性ポリイミド樹脂の熱転移温度より３０
〜４０℃高い温度２８０〜２９０℃で基材に圧着するこ
とにより種々の基材に接着することが可能になるように
したものである。
面に熱可塑性のポリイミド樹脂の層を設けることによっ
て、この熱可塑性ポリイミド樹脂の熱転移温度より３０
〜４０℃高い温度２８０〜２９０℃で基材に圧着するこ
とにより種々の基材に接着することが可能になるように
したものである。
【０００８】そして、請求項３記載の発明は上記ヒータ
面に熱可塑性のポリイミドを介してポリイミドシートを
貼り付けラミネートすることにより、電気絶縁性を付与
し長期耐久性を備えるようにしたものである。
面に熱可塑性のポリイミドを介してポリイミドシートを
貼り付けラミネートすることにより、電気絶縁性を付与
し長期耐久性を備えるようにしたものである。
【０００９】
【作用】本発明は上記構成にて、請求項１記載の発明に
おいては、ポリイミドをバインダーにした導電コーティ
ング材をポリイミドシートに印刷することにより密着性
のよいＰＴＣ特性を持った発熱体が形成され、低温時は
ヒータ出力が上がるのですみやかに昇温され暖房器具な
どの加熱ヒータ素子として利用できる。
おいては、ポリイミドをバインダーにした導電コーティ
ング材をポリイミドシートに印刷することにより密着性
のよいＰＴＣ特性を持った発熱体が形成され、低温時は
ヒータ出力が上がるのですみやかに昇温され暖房器具な
どの加熱ヒータ素子として利用できる。
【００１０】また、請求項２記載の発明においては、ヒ
ータの表面に熱可塑性ポリイミド樹脂の接着層を設ける
ことにより、被加熱物に直接接着することができ加熱効
率が上がる。しかもフレキシブル性を有しているので平
面はもとよりパイプ状のものにも接着できる特徴を持
ち、暖房器具や調理器具の加熱ヒータ素子として利用で
きる。
ータの表面に熱可塑性ポリイミド樹脂の接着層を設ける
ことにより、被加熱物に直接接着することができ加熱効
率が上がる。しかもフレキシブル性を有しているので平
面はもとよりパイプ状のものにも接着できる特徴を持
ち、暖房器具や調理器具の加熱ヒータ素子として利用で
きる。
【００１１】そして、請求項３記載の発明においては、
ポリイミドシートでラミネートすることにより、絶縁性
を付与した安全性が向上すると共に水分、空気中の酸素
により導電材の酸化の影響を防ぐことができ長期にわた
って抵抗値の安定がはかれる。しかも同じ材質のポリイ
ミドフィルムでラミネートしているので、温度変化によ
る熱歪みも緩和され熱サイクルによる耐久性も向上させ
ることができる。
ポリイミドシートでラミネートすることにより、絶縁性
を付与した安全性が向上すると共に水分、空気中の酸素
により導電材の酸化の影響を防ぐことができ長期にわた
って抵抗値の安定がはかれる。しかも同じ材質のポリイ
ミドフィルムでラミネートしているので、温度変化によ
る熱歪みも緩和され熱サイクルによる耐久性も向上させ
ることができる。
【００１２】
【実施例】以下本発明の面状発熱体の実施例を図面とと
もに説明する。
もに説明する。
【００１３】本発明の面状発熱体は、図１に示すように
ポリイミドシート１の表面に導電材とバインダーを含ん
だ導電コーティング材２をパターン印刷し、該パターン
印刷した導電コーティング材（ヒータ）２の両端に一対
の電極３を形成して構成したものである。
ポリイミドシート１の表面に導電材とバインダーを含ん
だ導電コーティング材２をパターン印刷し、該パターン
印刷した導電コーティング材（ヒータ）２の両端に一対
の電極３を形成して構成したものである。
【００１４】尚、上記電極３は銀ペーストを印刷したあ
と１８０℃で乾燥焼き付けしたもので、ニッケル（Ｎ
ｉ），銀（Ａｇ）銅（Ｃｕ）などの貴金属類の箔を接着
したものでもよい。また、上記導電コーティング材２は
粒径１〜２０μｍのＮｉ粉末（例えば、日興ファインプ
ロダクツ株式会社の商品名“ＨＣＡ−１”）とポリイミ
ド（例えば、東レ株式会社の耐熱性絶縁ワニスの商品名
“トレニース＃３０００”）を重量比２：１の割合で混
合し、溶剤にはｎ−メチル２ピロリドンを用いインキ状
にしてなるものであり、そして、このインキを図１に示
すようなパターン状に印刷を行い、気泡や割れが発生し
ないように１００℃×３０ｍｉｎ．，１５０℃×３０ｍ
ｉｎ．，２５０℃×３０ｍｉｎ．，３５０℃×３０ｍｉ
ｎ．で乾燥焼き付けを行ってヒータ（発熱体）を形成す
るものである。
と１８０℃で乾燥焼き付けしたもので、ニッケル（Ｎ
ｉ），銀（Ａｇ）銅（Ｃｕ）などの貴金属類の箔を接着
したものでもよい。また、上記導電コーティング材２は
粒径１〜２０μｍのＮｉ粉末（例えば、日興ファインプ
ロダクツ株式会社の商品名“ＨＣＡ−１”）とポリイミ
ド（例えば、東レ株式会社の耐熱性絶縁ワニスの商品名
“トレニース＃３０００”）を重量比２：１の割合で混
合し、溶剤にはｎ−メチル２ピロリドンを用いインキ状
にしてなるものであり、そして、このインキを図１に示
すようなパターン状に印刷を行い、気泡や割れが発生し
ないように１００℃×３０ｍｉｎ．，１５０℃×３０ｍ
ｉｎ．，２５０℃×３０ｍｉｎ．，３５０℃×３０ｍｉ
ｎ．で乾燥焼き付けを行ってヒータ（発熱体）を形成す
るものである。
【００１５】上記パターン形状を幅２０ｍｍ，長さ１４
４０ｍｍにしたもので、皮膜の厚みを約５０μｍしたも
のにおいては、初期抵抗９．３４Ωの発熱体が形成さ
れ、下表１の電気特性と温度特性を示し１９８℃で常温
の１．７倍の抵抗値、２５９℃で２．１倍の抵抗値を示
すＰＴＣ特性の皮膜発熱体が形成された。
４０ｍｍにしたもので、皮膜の厚みを約５０μｍしたも
のにおいては、初期抵抗９．３４Ωの発熱体が形成さ
れ、下表１の電気特性と温度特性を示し１９８℃で常温
の１．７倍の抵抗値、２５９℃で２．１倍の抵抗値を示
すＰＴＣ特性の皮膜発熱体が形成された。
【００１６】
【表１】
【００１７】上記図１に示す第１の実施例の導電コーテ
ィング材（ヒータ）２の表面に図３に示すように熱転移
温度２５０℃の熱可塑性ポリイミド（三井東圧株式会社
の商品名“ネオフレックス”）４をコーティングするこ
とにより、２８０〜２９０℃の熱でこの熱可塑性ポリイ
ミドの層が軟化しホットメルト型の接着剤として働き５
〜６ｋｇ／ｃｍ2の圧力で約１０秒程度保持することに
よって簡単に基材に接着することができる。この際、真
空状態で貼り付けることにより接着面の気泡を完全に取
り除くことができ熱の繰り返し変化に対して耐久性のあ
る接着性能が得られた。
ィング材（ヒータ）２の表面に図３に示すように熱転移
温度２５０℃の熱可塑性ポリイミド（三井東圧株式会社
の商品名“ネオフレックス”）４をコーティングするこ
とにより、２８０〜２９０℃の熱でこの熱可塑性ポリイ
ミドの層が軟化しホットメルト型の接着剤として働き５
〜６ｋｇ／ｃｍ2の圧力で約１０秒程度保持することに
よって簡単に基材に接着することができる。この際、真
空状態で貼り付けることにより接着面の気泡を完全に取
り除くことができ熱の繰り返し変化に対して耐久性のあ
る接着性能が得られた。
【００１８】上記図２に示す第２の実施例の熱可塑性ポ
リイミド４のコーティングの上に図４に示すようにポリ
イミドシート５を２８０〜２９０℃で５〜６ｋｇ／ｃｍ
2の圧力で圧着して接着（ラミネート）することによ
り、下表２に示すように２５０℃から水中へのヒートシ
ョック５回後の抵抗の変化率が３％から１％以下にな
り、水分や空気による導電材の酸化の影響が防げ耐久性
のある皮膜が得られた。
リイミド４のコーティングの上に図４に示すようにポリ
イミドシート５を２８０〜２９０℃で５〜６ｋｇ／ｃｍ
2の圧力で圧着して接着（ラミネート）することによ
り、下表２に示すように２５０℃から水中へのヒートシ
ョック５回後の抵抗の変化率が３％から１％以下にな
り、水分や空気による導電材の酸化の影響が防げ耐久性
のある皮膜が得られた。
【００１９】
【表２】
【００２０】
【発明の効果】本発明の面状発熱体は上記のような構成
であるから、請求項１記載の発明は、ＰＴＣ特性を持っ
たフレキシブルな面状発熱体の製造が容易で且つ安価に
提供することができる。また、請求項２記載の発明は、
上記請求項１記載の発明の効果に加えて、種々の基材に
接着可能でフレキシブルな面状発熱体を提供することが
できる。そして、請求項３記載の発明は、上記請求項２
記載の発明の効果に加えて、水分や空気中の酸素による
導電材の酸化劣化を防ぎ小さなクラック等が発生しない
ようにして耐久性及び安全性を向上させた面状発熱体を
提供することができる。
であるから、請求項１記載の発明は、ＰＴＣ特性を持っ
たフレキシブルな面状発熱体の製造が容易で且つ安価に
提供することができる。また、請求項２記載の発明は、
上記請求項１記載の発明の効果に加えて、種々の基材に
接着可能でフレキシブルな面状発熱体を提供することが
できる。そして、請求項３記載の発明は、上記請求項２
記載の発明の効果に加えて、水分や空気中の酸素による
導電材の酸化劣化を防ぎ小さなクラック等が発生しない
ようにして耐久性及び安全性を向上させた面状発熱体を
提供することができる。
【図１】本発明の面状発熱体の第１の実施例を示す要部
平面構成図である。
平面構成図である。
【図２】図１の要部拡大断面構成図である。
【図３】本発明の面状発熱体の第２の実施例を示す要部
拡大断面構成図である。
拡大断面構成図である。
【図４】本発明の面状発熱体の第３の実施例を示す要部
拡大断面構成図である。
拡大断面構成図である。
１ ポリイミドシート ２ 導電コーティング材 ３ 電極 ４ 熱可塑性ポリイミド ５ ポリイミドシート
フロントページの続き (56)参考文献 特開 平５−299159（ＪＰ，Ａ) 特開 昭63−110590（ＪＰ，Ａ) 特開 昭64−679（ＪＰ，Ａ) 特開 平６−96843（ＪＰ，Ａ) 特開 昭58−71584（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−141979（ＪＰ，Ａ) 特開 昭63−24581（ＪＰ，Ａ) 特開 平１−38989（ＪＰ，Ａ) 特開 昭55−28221（ＪＰ，Ａ) 特開 昭51−99340（ＪＰ，Ａ) 実開 平６−5182（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) H05B 3/20,3/14
Claims (3)
- 【請求項１】 ポリイミドをバインダーにして導電材に
粒径１〜２０μｍのニッケルなどの金属粉末を用い、そ
のバインダーと導電材の配合比率を１：１〜１：６で混
合分散した導電コーティング材をポリイミドシートに印
刷し、フレキシブル性を有し正の温度特性を持たせたこ
とを特徴とする面状発熱体。 - 【請求項２】 上記導電コーティング材の印刷面に熱可
塑性ポリイミドをコーティングしてフレキシブル性を有
し接着性を持たせたことを特徴とする請求項１記載の面
状発熱体。 - 【請求項３】 上記熱可塑性ポリイミドコーティングの
上にポリイミドシートを接着して電気絶縁性を持たせた
ことを特徴とする請求項２記載の面状発熱体。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP06325476A JP3084197B2 (ja) | 1994-12-27 | 1994-12-27 | 面状発熱体 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP06325476A JP3084197B2 (ja) | 1994-12-27 | 1994-12-27 | 面状発熱体 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08185960A JPH08185960A (ja) | 1996-07-16 |
| JP3084197B2 true JP3084197B2 (ja) | 2000-09-04 |
Family
ID=18177314
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP06325476A Expired - Fee Related JP3084197B2 (ja) | 1994-12-27 | 1994-12-27 | 面状発熱体 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3084197B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR102410627B1 (ko) * | 2019-08-23 | 2022-06-17 | 조경호 | 관 이음쇠의 소켓형 체결장치 |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20040015657A (ko) * | 2002-08-13 | 2004-02-19 | 장위덕 | 금속성 필름 히터 |
| JP2015115212A (ja) * | 2013-12-12 | 2015-06-22 | セーレン株式会社 | フレキシブルヒーターの製造方法、およびフレキシブルヒーター |
-
1994
- 1994-12-27 JP JP06325476A patent/JP3084197B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR102410627B1 (ko) * | 2019-08-23 | 2022-06-17 | 조경호 | 관 이음쇠의 소켓형 체결장치 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH08185960A (ja) | 1996-07-16 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |