JP3458522B2 - Planar heating element and method of manufacturing the same - Google Patents

Planar heating element and method of manufacturing the same

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JP3458522B2
JP3458522B2 JP10079995A JP10079995A JP3458522B2 JP 3458522 B2 JP3458522 B2 JP 3458522B2 JP 10079995 A JP10079995 A JP 10079995A JP 10079995 A JP10079995 A JP 10079995A JP 3458522 B2 JP3458522 B2 JP 3458522B2
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sheet
heating element
resistor
planar
forming
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健司 斉藤
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Sony Chemicals Corp
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Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、面状発熱体及びその製
造方法に関する。さらに詳しくは、被加熱物の形状に適
合した3次元曲面形状を有することのできる面状発熱体
及びその製造方法に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a sheet heating element and a method for manufacturing the same. More specifically, the present invention relates to a planar heating element that can have a three-dimensional curved surface shape that matches the shape of an object to be heated, and a manufacturing method thereof.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来より、面状発熱体としては、被加熱
体の外形形状に沿うように発熱抵抗線を引き回し、それ
を熱拡散媒体としてのアルミニウム箔に融着させたもの
が知られている。このような面状発熱体によれば、暖房
便座シート等のように被加熱体の外形が複雑な3次元曲
面形状を有する場合にも、その外形形状にそった曲面を
有する面状発熱体を得ることができる。
2. Description of the Related Art Heretofore, as a planar heating element, there has been known one in which a heating resistance wire is drawn along the outer shape of a heated object and is fused to an aluminum foil as a heat diffusion medium. There is. According to such a sheet heating element, even when the heated object has a complicated three-dimensional curved surface shape such as a heating toilet seat sheet, a sheet heating element having a curved surface conforming to the outer shape is obtained. Obtainable.

【0003】しかし、このような面状発熱体は、その形
成工程のうち発熱抵抗線を引き回す工程が人手によるた
め、製造工程に非常に手間がかかり、製造ラインの自動
化が妨げられているという問題がある。
However, in such a sheet heating element, since the step of forming the heating resistance wire in the forming step is manual, the manufacturing process is very troublesome and automation of the manufacturing line is hindered. There is.

【0004】これに対して、ステンレス等の金属箔をエ
ッチングにより所定の形状にパターニングした面状抵抗
体からなる面状発熱体や、延伸・結晶化したポリエステ
ルフィルム、ポリイミドフィルム等のフレキシブルな又
はリジッドな絶縁性基材上に、電極として銀ペーストに
よる櫛形パターンを形成し、この電極間に面状抵抗体と
してカーボンペーストによるパターンを形成した面状発
熱体が知られている。
On the other hand, a sheet heating element consisting of a sheet resistor formed by patterning a metal foil such as stainless steel into a predetermined shape by etching, a stretched / crystallized polyester film, a polyimide film, or other flexible or rigid film. There is known a planar heating element in which a comb-shaped pattern made of silver paste is formed as an electrode on another insulating base material, and a pattern made of carbon paste is formed as a planar resistor between the electrodes.

【0005】[0005]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、金属箔
のエッチングによる面状抵抗体を使用した面状発熱体
や、カーボンペーストのパターニングによる面状抵抗体
を使用した面状発熱体は、平面あるいは比較的平面に近
い曲面形状に成形することはできても、複雑な3次元曲
面形状に成形することはできない。したがって、例え
ば、暖房便座シートのように複雑な3次元形状を有する
被加熱物を加熱するための発熱体としては適さないとい
う問題があった。
However, a sheet heating element using a sheet resistor formed by etching a metal foil and a sheet heating element using a sheet resistor formed by patterning a carbon paste are flat or comparative. Although it can be formed into a curved surface shape close to the target plane, it cannot be formed into a complicated three-dimensional curved surface shape. Therefore, for example, there is a problem that it is not suitable as a heating element for heating an object to be heated having a complicated three-dimensional shape such as a heated toilet seat sheet.

【0006】このため、面状発熱体に所定の3次元形状
が必要とされる場合には、発熱抵抗線を引き回し、それ
をアルミニウム箔に融着させることにより作製した面状
発熱体の使用が余儀なくされているが、この場合には、
上述の製造工程上の問題の他に、さらに、熱効率が低い
という問題があった。
Therefore, when the sheet heating element is required to have a predetermined three-dimensional shape, it is possible to use the sheet heating element produced by arranging a heating resistance wire and fusing it to an aluminum foil. But in this case,
In addition to the above-mentioned problems in the manufacturing process, there is a further problem that the thermal efficiency is low.

【0007】本発明は以上のような従来技術の問題点を
解決しようとするものであり、被加熱物の形状に適合し
た3次元形状に容易に成形することができ、また熱効率
にも優れた面状発熱体を得られるようにすることを目的
としている。
The present invention is intended to solve the problems of the prior art as described above, and can be easily formed into a three-dimensional shape suitable for the shape of the object to be heated, and is also excellent in thermal efficiency. The purpose is to be able to obtain a sheet heating element.

【0008】[0008]

【課題を解決するための手段】本発明者らは、熱可塑性
樹脂からなる絶縁性基材と熱可塑性導電性組成物との積
層物を加熱成形することにより、任意の3次元形状を有
する面状発熱体を容易に成形できることを見出し、本発
明を完成させるに至った。
DISCLOSURE OF THE INVENTION The inventors of the present invention heat-mold a laminate of an insulating base material made of a thermoplastic resin and a thermoplastic conductive composition to obtain a surface having an arbitrary three-dimensional shape. The inventors have found that it is possible to easily form a heating element, and have completed the present invention.

【0009】すなわち、本発明は、絶縁性基材、該絶縁
性基材上に形成された面状抵抗体及び該面状抵抗体に接
続された一対の電極からなる面状発熱体であって、該絶
縁性基材は熱可塑性樹脂からなり、面状抵抗体は熱可塑
性導電性組成物からなり、該絶縁性基材と面状抵抗体と
が共に加熱成形されたものであり、面状抵抗体内又は面
状抵抗体上に少なくとも一つの良導体領域が、電極と交
わらないように形成されていることを特徴とする面状発
熱体を提供する。
That is, the present invention relates to a sheet heating element comprising an insulating base material, a sheet resistor formed on the insulating substrate, and a pair of electrodes connected to the sheet resistor. , the insulating substrate is made of a thermoplastic resin, the planar resistor is made of a thermoplastic conductive composition state, and are not the insulating substrate and the planar resistor are both heated molding surface Resistance body or surface
At least one good conductor region on the strip resistor intersects the electrode.
Providing a planar heating element, characterized that you have been formed so as not to straw.

【0010】また、この面状発熱体の製造方法であっ
、熱可塑性樹脂シート上に抵抗体形成用熱可塑性導電
性組成物層及び電極形成用パターンを積層し、この積層
体を加熱成形する面状発熱体の製造方法において、この
抵抗体形成用熱可塑性導電性組成物層内又は抵抗体形成
用熱可塑性導電性組成物層上に電極形成用パターンと重
ならないように、良導体領域形成用パターンを形成し、
その後この積層体を加熱成形することを特徴とする製造
方法を提供する。
Further, this is a method for manufacturing the sheet heating element.
Te, the thermoplastic thermoplastic resistor formed on a resin sheet of the conductive composition layer and the electrode formation pattern are stacked, in this method for producing a laminate heated mold to that the planar heating element, the
In a thermoplastic conductive composition layer for forming a resistor or forming a resistor
For forming an electrode on the thermoplastic conductive composition layer
To form a good conductor area forming pattern,
Then, there is provided a manufacturing method characterized in that the laminate is heat-molded.

【0011】以下、本発明を詳細に説明する。The present invention will be described in detail below.

【0012】本発明の面状発熱体は、熱可塑性樹脂から
なる絶縁性基材と、その上に積層された熱可塑性導電性
組成物からなる面状抵抗体とからなっている。このよう
に絶縁性基材及び面状抵抗体の双方を熱可塑性物質から
形成することにより、この積層体を容易に所望の形状に
加熱成形することが可能となる。したがって、本発明の
面状発熱体は、被加熱物が暖房便座シートのように複雑
な3次元形状を有するものであっても、その複雑な被加
熱物の形状に適合した形状をとることができる。
The sheet heating element of the present invention comprises an insulating substrate made of a thermoplastic resin, and a sheet resistor made of a thermoplastic conductive composition laminated on the insulating substrate. By thus forming both the insulating base material and the sheet resistor from the thermoplastic material, it becomes possible to easily heat-mold the laminate into a desired shape. Therefore, even if the object to be heated has a complicated three-dimensional shape such as a heated toilet seat sheet, the planar heating element of the present invention can have a shape suitable for the complicated shape of the object to be heated. it can.

【0013】ここで、絶縁性基材を構成する熱可塑性樹
脂としては、成形性のよい樹脂が好ましく、例えばポリ
エチレンテレフタレート(PET)、ポリカーボネー
ト、ポリスチレン、ポリプロピレン、ポリエチレンなど
をあげることができる。なかでも、耐溶剤性があり、後
述するように、面状抵抗体あるいは電極を印刷により形
成する場合の印刷性に優れている点から、無延伸、無定
形のアモルファスPETが好ましい。
Here, the thermoplastic resin constituting the insulating base material is preferably a resin having good moldability, and examples thereof include polyethylene terephthalate (PET), polycarbonate, polystyrene, polypropylene and polyethylene. Of these, non-stretched and amorphous amorphous PET is preferable because it has solvent resistance and is excellent in printability when a sheet-shaped resistor or an electrode is formed by printing as described later.

【0014】また、面状抵抗体を形成する抵抗体形成用
熱可塑性導電性組成物としては、上述のような熱可塑性
樹脂をバインダーとし、その中にカーボン粒子、黒鉛粒
子、銀粒子、銅粒子、ニッケル粒子、ニッケル/金粒子
等の金属粒子、あるいは絶縁性粒子を金属被覆した粒子
等の導電性粒子を分散させたものを好ましく使用するこ
とができる。この場合、成形性の点から、熱可塑性導電
性組成物としては、そのバインダーとしてビニル系樹脂
を使用したものが特に好ましい。
As the thermoplastic conductive composition for forming a resistor for forming a sheet resistor, the above-mentioned thermoplastic resin is used as a binder, and carbon particles, graphite particles, silver particles, copper particles are contained therein. Metal particles such as nickel particles and nickel / gold particles, or particles in which conductive particles such as particles obtained by metal-coating insulating particles are dispersed can be preferably used. In this case, from the viewpoint of moldability, it is particularly preferable that the thermoplastic conductive composition uses a vinyl resin as its binder.

【0015】本発明の面状発熱体において、面状抵抗体
に接続する電極の形成素材については、特に制限はな
い。例えば、金属箔テープから形成してもよく、バイン
ダー中に銀粒子、銅粒子等の導電性粒子を分散させた導
電性樹脂組成物を用いて形成してもよい。
In the sheet heating element of the present invention, the material for forming the electrodes connected to the sheet resistor is not particularly limited. For example, it may be formed from a metal foil tape, or may be formed using a conductive resin composition in which conductive particles such as silver particles and copper particles are dispersed in a binder.

【0016】本発明の面状発熱体においては、面状抵抗
体の保護、被加熱物とのフィッティング性の向上、電気
絶縁等の必要に応じて、面状抵抗体上にさらに熱可塑性
樹脂からなる外層を有することができる。この熱可塑性
樹脂層からなる外層も、面状発熱体を所望の外形形状に
簡便に作製できるようにする点から、成形性の良好な熱
可塑性樹脂を用いて、絶縁性基材及び面状抵抗体と共に
加熱成形したものとすることが好ましい。
In the sheet heating element of the present invention, a thermoplastic resin may be further formed on the sheet resistor according to need such as protection of the sheet resistor, improvement of fitting property with an object to be heated, and electrical insulation. Can have an outer layer of The outer layer made of this thermoplastic resin layer is also made of a thermoplastic resin having good moldability in order to make it possible to easily produce the sheet heating element in a desired outer shape. It is preferable to heat-mold with the body.

【0017】本発明の面状発熱体においては、面状抵抗
体を所定の被加熱物に接着固定させる場合の便宜上、面
状発熱体の表面に、さらに粘着剤及び剥離シートを順次
積層してもよい。
In the sheet heating element of the present invention, an adhesive and a release sheet are sequentially laminated on the surface of the sheet heating element for the convenience of adhering and fixing the sheet resistor to a predetermined object to be heated. Good.

【0018】また、面状抵抗体内又は面状抵抗体上に少
なくとも一つの良導体領域を、電極と交わらないように
形成してもよい。ここで、良導体領域は、面状抵抗体よ
りも導電率が高い材料から形成されているものとする。
これにより、面状抵抗体の発熱分布を制御することがで
き、面状発熱体に所望の温度分布をもたせることが可能
となる。
Further, at least one good conductor region may be formed in or on the planar resistor so as not to intersect the electrodes. Here, it is assumed that the good conductor region is formed of a material having a higher conductivity than that of the sheet resistor.
Thereby, the heat generation distribution of the sheet-shaped resistor can be controlled, and the sheet-shaped heating element can have a desired temperature distribution.

【0019】即ち、面状発熱体を単に絶縁性基材、面状
抵抗体及び電極から形成しただけでは、面状抵抗体に流
れる電流は電極間の最短距離となる領域に集中するの
で、面状抵抗体が曲面に形成されている場合には、電極
間の最短距離を与える特定の領域が集中的に発熱し、面
状発熱体の全領域を均一な温度に発熱させることができ
ない。また、面状発熱体に幅広領域と幅狭領域とが存在
する場合に、幅広領域では幅狭領域に比して抵抗が低く
なるので、幅広領域の発熱温度は幅狭領域の発熱温度よ
りも低くなり、これによっても面状発熱体の全領域を均
一な温度に発熱させることができない。さらに、暖房便
座シートでは、その全領域を均一な温度に発熱させるよ
りも、人が腰掛けた場合に直接肌と接する部分の温度が
高くなるように発熱温度に分布を持たせることが好まし
いが、このように所望の温度分布をもたせることは到底
できない。これに対して、面状抵抗体内又は面状抵抗体
上に少なくとも一つの良導体領域を、電極と交わらない
ように形成することにより、面状抵抗体における電流分
布を制御することが可能となり、したがって、面状発熱
体の全領域を均一な温度に発熱させることも可能とな
り、また、所望の温度分布を有するように発熱させるこ
とも可能となる。
That is, if the planar heating element is simply formed of the insulating base material, the planar resistor and the electrodes, the current flowing through the planar resistor concentrates in the area that is the shortest distance between the electrodes. When the sheet-shaped resistor is formed on a curved surface, a specific region that gives the shortest distance between the electrodes generates heat intensively, and the entire region of the sheet-shaped heater cannot be heated to a uniform temperature. Further, when the planar heating element has a wide region and a narrow region, the resistance in the wide region is lower than that in the narrow region, so the heat temperature in the wide region is lower than that in the narrow region. The temperature becomes low, and the entire area of the planar heating element cannot be heated to a uniform temperature. Furthermore, in the heated toilet seat sheet, it is preferable to have a distribution of heat generation temperature so that the temperature of a portion that comes into direct contact with the skin is higher when a person sits down, rather than heating the entire area to a uniform temperature. In this way, it is impossible to give a desired temperature distribution. On the other hand, by forming at least one good conductor region in or on the planar resistor so as not to intersect the electrodes, it becomes possible to control the current distribution in the planar resistor. The entire area of the planar heating element can also be heated to a uniform temperature, and can also be heated to have a desired temperature distribution.

【0020】良導体領域の形状、個数及び配置は、良導
体領域が電極と交わらないようにする限り、面状抵抗体
の形状や目的とする温度分布等にしたがって適宜定める
ことができる。なお、良導体領域が面状抵抗体の電極と
交わった場合、その交わった良導体領域は、電極間にあ
って面状抵抗体の電流分布を制御するという上述の良導
体領域の機能を果たすことなく、電極そのものとして機
能することとなる。
The shape, number and arrangement of the good conductor regions can be appropriately determined according to the shape of the sheet resistor and the desired temperature distribution, etc., as long as the good conductor regions do not intersect the electrodes. When the good conductor region intersects with the electrode of the planar resistor, the intersecting good conductor region is located between the electrodes and does not perform the above-described function of the good conductor region of controlling the current distribution of the planar resistor. Will function as.

【0021】以上のような絶縁性基材、面状抵抗体及び
電極からなる本発明の面状抵抗体あるいは必要に応じて
さらに良導体領域や熱可塑性樹脂層からなる外層を有す
る本発明の面状発熱体は、次のような本発明の方法によ
り簡便に製造することができる。
The sheet-like resistor of the present invention comprising the insulating base material, sheet-like resistor and electrode as described above, or the sheet-like sheet of the present invention further having a good conductor region and an outer layer formed of a thermoplastic resin layer, if necessary. The heating element can be easily manufactured by the following method of the present invention.

【0022】まず、絶縁性基材を形成する熱可塑性樹脂
シートとして、成形性の良好な熱可塑性樹脂シート、例
えばポリエチレンテレフタレート(PET)、ポリカー
ボネート、ポリスチレン、ポリプロピレン、ポリエチレ
ンなどを用意する。このようなシートとしては、前述の
ように、耐溶剤性や印刷性も考慮すると、特に無延伸、
無定形アモルファスPETシートが好ましい。
First, as a thermoplastic resin sheet forming the insulating base material, a thermoplastic resin sheet having good moldability, such as polyethylene terephthalate (PET), polycarbonate, polystyrene, polypropylene, polyethylene, etc., is prepared. As such a sheet, as described above, in consideration of solvent resistance and printability, in particular, no stretching,
Amorphous amorphous PET sheet is preferred.

【0023】次に、この熱可塑性樹脂シート上に、前述
のような抵抗体形成用熱可塑性導電性組成物層を所定の
面状パターンに形成する。この場合、抵抗体形成用熱可
塑性導電性組成物層の形成は、ロールコーター、グラビ
アコーター等のコーターを用いて行ってもよく、印刷に
より行ってもよい。
Next, the resistor-forming thermoplastic conductive composition layer as described above is formed in a predetermined planar pattern on the thermoplastic resin sheet. In this case, the formation of the resistor-forming thermoplastic conductive composition layer may be performed using a coater such as a roll coater or a gravure coater, or may be performed by printing.

【0024】また、熱可塑性樹脂シート上に、面状抵抗
体の一対の電極となる電極形成用パターンを形成する。
この電極形成用パターンは、銀ペースト、銅ペースト等
の導電性組成物を所定のパターンに塗布することにより
形成してもよく、あるいは、銅テープ、銀テープ、アル
ミテープ等の金属箔を所定のパターンに接着させること
により形成してもよい。
On the thermoplastic resin sheet, an electrode forming pattern to be a pair of electrodes of the sheet resistor is formed.
This electrode forming pattern may be formed by applying a conductive composition such as a silver paste or a copper paste to a predetermined pattern, or a metal foil such as a copper tape, a silver tape or an aluminum tape having a predetermined pattern. It may be formed by adhering to a pattern.

【0025】さらに必要に応じて、抵抗体形成用熱可塑
性導電性組成物の層内又は層上に、電極形成用パターン
と交わらないように、良導体領域形成用パターンを形成
する。この良導体領域形成用パターンは、前述のように
面状抵抗体よりも導電率が高いものから形成する限り、
その構成素材に特に制限はない。したがって、電極形成
用パターンと同じ導電性材料を使用し、電極形成用パタ
ーンと同一工程で形成することが好ましい。これによ
り、面状発熱体の製造工程を簡易にすることができる。
If necessary, a good conductor region forming pattern is formed in or on the layer of the resistor forming thermoplastic conductive composition so as not to intersect with the electrode forming pattern. As described above, the good conductor region forming pattern is formed as long as it is formed of a material having a higher conductivity than the planar resistor.
The constituent material is not particularly limited. Therefore, it is preferable to use the same conductive material as the electrode forming pattern and to form it in the same step as the electrode forming pattern. Thereby, the manufacturing process of the sheet heating element can be simplified.

【0026】また、必要に応じて、熱可塑性樹脂からな
る外層を形成するために、外層形成用熱可塑性樹脂シー
トを面状抵抗体(あるいは必要に応じて、良導体領域を
形成した面状抵抗体)の上に積層する。この熱可塑性樹
脂シートの積層には、粘着剤を使用してもよい。
Further, in order to form an outer layer made of a thermoplastic resin, if necessary, a thermoplastic resin sheet for forming an outer layer is provided with a sheet-like resistor (or, if necessary, a sheet-like resistor having a good conductor region formed therein). ). A pressure-sensitive adhesive may be used for laminating the thermoplastic resin sheets.

【0027】さらに、面状抵抗体を所定の被加熱物に接
着固定させる場合の便宜上、これらの最外面に、粘着剤
及び剥離シートを順次積層してもよい。
Further, for the convenience of adhering and fixing the sheet resistor to a predetermined object to be heated, an adhesive and a release sheet may be sequentially laminated on these outermost surfaces.

【0028】このように熱可塑性樹脂シート、抵抗体形
成用熱可塑性導電性組成物層、電極形成用パターン等を
積層した後は、これらの積層体を加熱成形する。この加
熱成形方法は、真空成形、圧空成形等によることがで
き、例えば、温度90〜110℃、1気圧程度で成形す
ることができる。これにより、積層体を被加熱物にジャ
ストフィットする3次元曲面を有する成形物とすること
が可能となる。
After laminating the thermoplastic resin sheet, the resistor-forming thermoplastic conductive composition layer, the electrode-forming pattern, and the like in this manner, these laminates are heat-molded. This heat molding method can be vacuum molding, pressure molding, or the like, and can be molded at a temperature of 90 to 110 ° C. and about 1 atm. As a result, the laminated body can be formed into a molded product having a three-dimensional curved surface that just fits the object to be heated.

【0029】この後、必要に応じて、成形物の外形をカ
ットし、面状発熱体を得る。
Thereafter, if necessary, the outer shape of the molded product is cut to obtain a sheet heating element.

【0030】本発明の面状発熱体は、種々の用途に使用
することができ、例えば、暖房便座シート、洗面台、床
暖房、電気毛布、こたつ、自動車のドアミラーやバック
ミラー、除雪を可能とする屋根等に使用することができ
る。
The sheet heating element of the present invention can be used for various purposes, for example, heating toilet seat, washbasin, floor heating, electric blanket, kotatsu, car door mirror and rearview mirror, and snow removal. It can be used for roofs, etc.

【0031】[0031]

【作用】本発明の面状発熱体は、発熱抵抗体として面状
抵抗体を使用するので、発熱抵抗線を引き回し、アルミ
ニウム箔に融着させる場合に比して簡便に製造できるも
のとなり、製造ラインの自動化を可能とする。また、抵
抗体全面から発熱し、発熱効率の高いものとなる。
Since the sheet heating element of the present invention uses the sheet resistor as the heating resistor, it can be produced more easily than the case where the heating resistor wire is drawn and fused to the aluminum foil. Enables line automation. In addition, heat is generated from the entire surface of the resistor, resulting in high heat generation efficiency.

【0032】さらに、本発明の面状発熱体は、熱可塑性
樹脂からなる絶縁性基材と、面状抵抗体を形成する熱可
塑性導電性組成物との積層物を、加熱成形したものから
なるので、複雑な3次元形状を有することができる。し
たがって、本発明の面状発熱体は、被加熱物の形状にジ
ャストフィットするものとなる。
Further, the sheet heating element of the present invention is formed by heating and molding a laminate of an insulating base material made of a thermoplastic resin and a thermoplastic conductive composition forming a sheet resistor. Therefore, it can have a complicated three-dimensional shape. Therefore, the sheet heating element of the present invention is a perfect fit for the shape of the object to be heated.

【0033】また、本発明の面状発熱体の面状低抗体内
又は面状抵抗体上に良導体領域を形成したものは、その
良導体領域の形状、個数及び配置等を適宜定めることに
より面状抵抗体の電流分布が制御されるので、発熱温度
の分布が制御されたものとなる。したがって、面状発熱
体の全領域にわたって均一な温度に発熱させることや、
高温領域あるいは低温領域を所定の領域に形成すること
が可能となる。
Further, in the planar heating element of the present invention in which the good conductor regions are formed in the planar low antibody or on the planar resistor, the planar conductor is formed by appropriately determining the shape, number and arrangement of the good conductor regions. Since the current distribution of the resistor is controlled, the distribution of heat generation temperature is controlled. Therefore, to generate a uniform temperature over the entire area of the planar heating element,
It is possible to form the high temperature region or the low temperature region in a predetermined region.

【0034】[0034]

【実施例】以下、本発明の実施例を図面に基づいて具体
的に説明する。
Embodiments of the present invention will be described below in detail with reference to the drawings.

【0035】実施例1 図1(a-i:断面図)、(a-ii:平面図)に示したよう
に、厚さ200μmの無定形のPETシート(帝人社
製、テトロンシート)を絶縁性基材1とし、これに面状
抵抗体2を形成するために、ビニル系のカーボンペース
ト(デュポン社製、J8836)をスクリーン印刷機で
乾燥厚10μmとなるように印刷し、80℃で15分間
乾燥した。
Example 1 As shown in FIG. 1 (a-i: sectional view) and (a-ii: plan view), an amorphous PET sheet having a thickness of 200 μm (Tetron sheet manufactured by Teijin Ltd.) was insulated. In order to form the sheet-shaped resistor 2 on the flexible substrate 1, a vinyl-based carbon paste (J8836, manufactured by DuPont) is printed by a screen printing machine so that the dry thickness is 10 μm, and the temperature is 15 ° C. at 15 ° C. Dry for minutes.

【0036】次に、電極3a、3b(幅7mm)及び電
極に平行な複数の帯状良導体領域4(幅3mm、間隔3
0mm)を同一工程で形成するために、ビニル系の銀ペ
ースト(デュポン社製、J8821)のパターンをスク
リーン印刷機で乾燥厚13μmとなるように印刷し、こ
れを100℃で30分間乾燥した。
Next, the electrodes 3a, 3b (width 7 mm) and a plurality of strip-shaped good conductor regions 4 (width 3 mm, spacing 3) parallel to the electrodes.
0 mm) was formed in the same step, a pattern of vinyl silver paste (J8821 manufactured by DuPont) was printed by a screen printing machine so that the dry thickness was 13 μm, and this was dried at 100 ° C. for 30 minutes.

【0037】その上に外層5を形成するために、剥離紙
付き粘着剤6(ソニーケミカル社製、T4100)をラ
ミネータ(60℃)を用いてラミネートし、剥離紙を剥
離除去した後、さらにその上に厚さ200μmの無定形
のPETシート7(帝人社製、テトロンシート)をラミ
ネータ(60℃)を用いてラミネートした。
In order to form the outer layer 5 thereon, a pressure sensitive adhesive 6 with release paper (T4100 manufactured by Sony Chemical Co., Ltd.) was laminated using a laminator (60 ° C.), and the release paper was peeled and removed. A 200 μm-thick amorphous PET sheet 7 (Tetoron sheet, manufactured by Teijin Ltd.) was laminated on the top using a laminator (60 ° C.).

【0038】さらにその上に、被加熱物に面状発熱体を
接着固定するための粘着剤層8を形成するために、ポリ
エチレンフィルムを剥離フィルム9として有する剥離フ
ィルム付き粘着剤10(ソニーケミカル社製、NP40
4)をラミネータ(60℃)を用いてラミネートし、積
層体を得た。
Furthermore, in order to form an adhesive layer 8 for adhering and fixing the sheet heating element to the object to be heated, an adhesive 10 with a release film having a polyethylene film as a release film 9 (Sony Chemical Company) is used. Made, NP40
4) was laminated using a laminator (60 ° C.) to obtain a laminate.

【0039】一方、市販されているプラスチック製暖房
便座シートを被加熱物とし、この暖房便座シートの型を
作製し、真空成形機(90〜110℃、1気圧)を使用
し、上記積層体が図1(b)に示した断面形状を有する
ように成形し、さらに、破線Aで示した位置で外形を切
除し、実施例の面状発熱体を得た。
On the other hand, a commercially available plastic heated toilet seat sheet is used as an object to be heated, a mold of this heated toilet seat sheet is prepared, and a vacuum forming machine (90 to 110 ° C., 1 atm) is used. It was molded so as to have the cross-sectional shape shown in FIG. 1 (b), and the outer shape was cut off at the position shown by the broken line A to obtain the planar heating element of the example.

【0040】得られた面状発熱体の表面の剥離フィルム
9を剥離除去し、被加熱物とする暖房便座シートの一方
の面に接着した。そして、この暖房便座シートに接着し
た面状発熱体の表面と、暖房便座シートの面状発熱体と
反対側の表面にそれぞれ熱電対を取り付け、面状発熱体
の電極3a、3b間に50V、60V又は70V印加
し、面状発熱体の表面温度と、その面状発熱体と反対側
の暖房便座シートの表面温度とをそれぞれ測定した(室
温24℃)。
The peeling film 9 on the surface of the obtained sheet heating element was peeled off and adhered to one surface of the heated toilet seat sheet as the article to be heated. Then, a thermocouple is attached to each of the surface of the sheet heating element adhered to the heating toilet seat sheet and the surface of the sheet heating sheet opposite to the sheet heating element, and 50 V is applied between the electrodes 3a and 3b of the sheet heating element. By applying 60 V or 70 V, the surface temperature of the sheet heating element and the surface temperature of the heated toilet seat sheet on the side opposite to the sheet heating element were measured (room temperature 24 ° C.).

【0041】この結果を図2(a)〜(c)に示す。図
中、実線は面状発熱体の表面温度を表し、破線は面状発
熱体と反対側の暖房便座シートの表面温度を表してい
る。
The results are shown in FIGS. 2 (a)-(c). In the figure, the solid line represents the surface temperature of the sheet heating element, and the broken line represents the surface temperature of the heating toilet seat on the side opposite to the sheet heating element.

【0042】比較例1 図3に示したように、実施例1の面状発熱体と同様の外
形形状に、厚さ80μmのアルミニウム箔31が打ち抜
かれており、この上にニクロム線からなる発熱抵抗線3
2が同図に示したように引き回され、アルミニウム箔3
1と発熱抵抗線32とが融着している市販の発熱体を用
意した。
Comparative Example 1 As shown in FIG. 3, an aluminum foil 31 having a thickness of 80 μm was punched out in the same outer shape as that of the sheet heating element of Example 1, and a nichrome wire was used to generate heat. Resistance wire 3
2 is routed as shown in the figure, and aluminum foil 3
A commercially available heating element in which 1 and the heating resistance wire 32 were fused was prepared.

【0043】この発熱体を、実施例1と同様の市販のプ
ラスチック製暖房便座シートに接着し、発熱体の表面と
その反対側の暖房便座シートの表面に熱電対を取り付
け、電極間に50V、60V又は70V印加し、発熱体
の表面温度と、その発熱体と反対側の暖房便座シートの
表面温度とをそれぞれ測定した(室温24℃)。
This heating element was adhered to a commercially available plastic heating toilet seat sheet similar to that used in Example 1, a thermocouple was attached to the surface of the heating element and the surface of the heating toilet seat sheet on the opposite side to 50 V between the electrodes, By applying 60 V or 70 V, the surface temperature of the heating element and the surface temperature of the heated toilet seat sheet on the side opposite to the heating element were measured (room temperature 24 ° C.).

【0044】この結果を図4(a)〜(c)に示す。図
中、実線は発熱体の表面温度を表し、破線は発熱体と反
対側の暖房便座シートの表面温度を表している。
The results are shown in FIGS. 4 (a)-(c). In the figure, the solid line represents the surface temperature of the heating element, and the broken line represents the surface temperature of the heating toilet seat opposite to the heating element.

【0045】評価 図2及び図4の結果から、実施例1の面状発熱体に60
Vを印加した場合の暖房便座シートの表面温度と、比較
例1の発熱体に70Vを印加した場合の暖房便座シート
の表面温度とが36℃で等しいことがわかる。
Evaluation From the results of FIG. 2 and FIG.
It can be seen that the surface temperature of the heated toilet seat sheet when V is applied is equal to the surface temperature of the heated toilet seat sheet when 70 V is applied to the heating element of Comparative Example 1 at 36 ° C.

【0046】また、実施例1の面状発熱体の抵抗と比較
例1の発熱体の抵抗を測定したところ、それぞれ179
Ω(実施例1)及び185Ω(比較例1)であり、これ
から36℃発熱時の消費電力を算出したところ、20.
1W(実施例1)、26.6W(比較例1)であった。
When the resistance of the sheet heating element of Example 1 and the resistance of the heating element of Comparative Example 1 were measured, they were 179 respectively.
.OMEGA. (Example 1) and 185 .OMEGA. (Comparative Example 1).
The power was 1 W (Example 1) and 26.6 W (Comparative Example 1).

【0047】したがって、実施例1の面状発熱体によれ
ば、比較例1の発熱体に比して消費電力が24.4%削
減され、熱効率が向上していることがわかる。
Therefore, according to the planar heating element of Example 1, the power consumption is reduced by 24.4% as compared with the heating element of Comparative Example 1, and the thermal efficiency is improved.

【0048】[0048]

【発明の効果】本発明によれば、被加熱物の形状に適合
した3次元形状に容易に成形することができ、また熱効
率にも優れた面状発熱体を得ることが可能となる。
According to the present invention, it becomes possible to easily obtain a planar heating element which can be easily formed into a three-dimensional shape suitable for the shape of the object to be heated and which has excellent thermal efficiency.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】実施例の面状発熱体の説明図である。FIG. 1 is an explanatory diagram of a planar heating element of an example.

【図2】実施例の面状発熱体の発熱温度の経時変化を表
した図である。
FIG. 2 is a diagram showing a time-dependent change in heat generation temperature of the planar heating element of the example.

【図3】比較例の面状発熱体の説明図である。FIG. 3 is an explanatory diagram of a planar heating element of a comparative example.

【図4】比較例の面状発熱体の発熱温度の経時変化を表
した図である。
FIG. 4 is a diagram showing a time-dependent change in heat generation temperature of a planar heating element of a comparative example.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 絶縁性基材 2 面状抵抗体 3a、3b 電極 4 帯状良導体領域 5 外層 6 粘着剤 7 PETシート 8 粘着剤層 9 剥離フィルム 10 剥離フィルム付き粘着剤 1 Insulating base material Biplane resistor 3a, 3b electrodes 4 Band-shaped good conductor area 5 outer layers 6 Adhesive 7 PET sheet 8 Adhesive layer 9 Release film 10 Adhesive with release film

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) H05B 3/20 A47K 13/30 H05B 3/10 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of front page (58) Fields surveyed (Int.Cl. 7 , DB name) H05B 3/20 A47K 13/30 H05B 3/10

Claims (7)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 絶縁性基材、該絶縁性基材上に形成され
た面状抵抗体及び該面状抵抗体に接続された一対の電極
からなる面状発熱体であって、該絶縁性基材は熱可塑性
樹脂からなり、面状抵抗体は熱可塑性導電性組成物から
なり、該絶縁性基材と面状抵抗体とが共に加熱成形され
たものであり、面状抵抗体内又は面状抵抗体上に少なく
とも一つの良導体領域が、電極と交わらないように形成
されていることを特徴とする面状発熱体。
1. A planar heating element comprising an insulating base material, a planar resistor formed on the insulating base material, and a pair of electrodes connected to the planar resistor, wherein the insulating the substrate is made of a thermoplastic resin, the planar resistor is made of a thermoplastic conductive composition state, and are not the insulating substrate and the planar resistor is both hot forming, the planar resistive body or Less on the sheet resistor
Formed so that one good conductor area does not intersect with the electrode
A planar heating element, characterized that you have been.
【請求項2】 面状抵抗体上に熱可塑性樹脂からなる外
層が形成されており、該熱可塑性樹脂からなる外層は、
絶縁性基材及び面状抵抗体と共に加熱成形されたもので
ある請求項1記載の面状発熱体。
2. An outer layer made of a thermoplastic resin is formed on the planar resistor, and the outer layer made of the thermoplastic resin is
The sheet heating element according to claim 1, which is formed by heating together with an insulating base material and a sheet resistor.
【請求項3】 面状発熱体が、便座シートの外形に適合
する3次元曲面形状を有する請求項1又は2記載の面状
発熱体。
3. The sheet heating element according to claim 1 or 2 , wherein the sheet heating element has a three-dimensional curved surface shape that fits the outer shape of the toilet seat sheet.
【請求項4】 熱可塑性樹脂シート上に抵抗体形成用熱
可塑性導電性組成物層及び電極形成用パターンを積層
し、この積層体を加熱成形する面状発熱体の製造方法
おいて、この抵抗体形成用熱可塑性導電性組成物層内又
は抵抗体形成用熱可塑性導電性組成物層上に電極形成用
パターンと重ならないように、良導体領域形成用パター
ンを形成し、その後この積層体を加熱成形することを特
徴とする製造方法。
Wherein the thermoplastic conductive composition layer and the electrode formation pattern generating resistor formed on the thermoplastic resin sheet are laminated, the laminate production method of heat molding to that planar heating element
In the thermoplastic conductive composition layer for forming the resistor,
Is for forming electrodes on the thermoplastic conductive composition layer for forming resistors
A pattern for forming a good conductor area so that it does not overlap the pattern
Down to form, then especially to thermoforming the laminate
Manufacturing method for a butterfly.
【請求項5】 積層体の加熱成形を、被加熱物を型とす
る真空成形により行い、面状発熱体を被加熱物の外形に
適合した形状に成形する請求項記載の面状発熱体の製
造方法。
Hot forming of 5. A laminate, carried out by vacuum molding to mold an object to be heated, the sheet heating element according to claim 4, wherein molding a planar heating element into a shape adapted to the contour of the object to be heated Manufacturing method.
【請求項6】 熱可塑性樹脂シート上に抵抗体形成用熱
可塑性導電性組成物層、電極形成用パターン及び良導体
領域形成用パターンを形成後、これらの上に外層形成用
熱可塑性樹脂シートを積層し、その後この積層体を加熱
成形する請求項記載の面状発熱体の製造方法。
6. A thermoplastic resin sheet for forming a resistor, a pattern for forming an electrode, and a pattern for forming a good conductor region are formed on a thermoplastic resin sheet, and then a thermoplastic resin sheet for forming an outer layer is laminated thereon. The method for producing a planar heating element according to claim 4 , wherein the laminate is then heat-molded.
【請求項7】 面状発熱体を、便座シートの外形に適合
した3次元曲面形状を有するように成形する請求項
載の面状発熱体の製造方法。
7. The method for manufacturing a sheet heating element according to claim 6 , wherein the sheet heating element is molded so as to have a three-dimensional curved surface shape conforming to the outer shape of the toilet seat sheet.
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