JP5125581B2 - 面状発熱体 - Google Patents

Description

本発明は、任意の面形状を持つ器具に装着可能な柔軟性とＰＴＣ特性とを有する面状発熱体に関する。

従来、この種の面状発熱体には、ベースポリマーと、カーボンブラック、金属粉末、グラファイトなどの導電性物質を溶媒に分散して抵抗体インクとし、これを基材に印刷・乾燥して通電により発熱する抵抗体組成物を用いている。特に、ベースポリマーとして結晶性樹脂を用いてＰＴＣ特性を持たせたものが多い。

図６，７は従来のＰＴＣ特性を持たせた面状発熱体を示し、ポリエステルフィルムなどの電気絶縁性の基材５０上に、銀ペースト等の導電性ペーストを印刷・乾燥して得られた一対の櫛形状電極５１、５２と、これにより給電される位置に高分子抵抗体インクを印刷・乾燥して得られた高分子抵抗体５３とを設け、さらに前記基材５０と同様の材質の被覆材５４で櫛形状電極５１、５２及び高分子抵抗体５３を被覆して保護する構成としていた。

基材５０及び被覆材５４としてポリエステルフィルムを用いる場合には、被覆材５４に例えば変性ポリエチレン系の熱融着性樹脂５５を予め接着しておき、熱を与えながら加圧する（熱時加圧）ことにより、基材５０と被覆材５４とが熱融着性樹脂５５を介して接合される。

これにより、櫛形状電極５１、５２及び高分子抵抗体５３は外界から隔離され、長期信頼性を付与されるのである。

前記した熱時加圧の手段としては、図８のように、２本の加熱ロール５６、５７からなるラミネーター５８を用いるのが一般的である。

ＰＴＣ特性とは、温度上昇によって抵抗値が上昇し、ある温度に達すると抵抗値が急激に増加する抵抗温度特性（Ｐｏｓｉｔｉｖｅ Ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ Ｃｏｅｆｆｉｃｉｅｎｔ）を意味しており、ＰＴＣ特性を有する高分子抵抗体５３は、自己温度調節機能を有する面状発熱体を提供できる。

また、抵抗体組成物をインクとしてではなく、結晶性樹脂をベースポリマーとして、これにカーボンブラックやグラファイトなどの導電性物質を混練して作製された混練物を電極ケーブルとともに押し出し成型して形成したものもあり、凍結防止用ヒータとして用いられている（例えば、特許文献１、２、３参照）。
特開昭５６−１３６８９号公報 特開平６−９６８４３号公報 特開平８−１２０１８２号公報

しかしながら、前記従来の構成では、用いられる抵抗体組成物の比抵抗が通常１００００Ω・ｃｍ以上であり、そのため、櫛形電極のように非常に近接して給電する構成となっていた。

通常、櫛形電極は銀ペーストに印刷・乾燥により形成されるので高価なものとなっていた。

また、ポリエステルフィルムなどの剛直な電気絶縁性の基材５０に印刷した櫛形状電極５１、５２及び高分子抵抗体５３を同じく電気絶縁性の被覆材５４で保護する多層構造であるところから、基材５０や被覆材５４の材質やその厚さによっては、柔軟性に欠け、この面状発熱体をカーシートヒータ（自動車の座席暖房用ヒータ）に用いられた場合の着座感や、ハンドルヒータに用いられた場合の手触り感が損なわれるといった問題があった。

さらに、抵抗体組成物をインクとして作製したものは、塗布量調整により１０マイクロメートル程度の薄膜状に発熱部を形成できるので、抵抗体組成物そのものの柔軟性を発揮することは容易である。

しかしながら、インク状の抵抗体組成物を塗布する面としては、平滑で含浸することがなく、かつ腰のあるポリエステルフィルムなどの電気絶縁性基材を用いる必要があり、このことが柔軟性を損ねる結果となっていた。

また、発熱体として、高価な導電性ペーストを櫛型電極として多量に用いる必要があるとともに、複雑な多層構成となるので、コストが高いという欠点を有していた。

一方、押し出し成型に用いる抵抗体組成物では、インクに供するものに比べてミリメートル単位の厚肉となり、柔軟性に欠けるとともに、電極ケーブル間が近接した構成となり面状発熱体と言えるものでななかった。

Ｔダイ押し出し加工やカレンダー加工などの薄肉成型法もあるが、これらの加工法に適した抵抗体組成物の提案はされていない。

上記従来の技術の問題点に鑑み、本発明が解決しようとする課題は、薄肉成型可能な低比抵抗を有する抵抗体組成物を提供して、柔軟性と器具に装着した際の面状発熱体の使用感と信頼性を向上させるとともに、低コスト化を図った面状発熱体を提供することにある。

上記課題を解決するために、本発明の面状発熱体は、少なくとも０.００５から０．２Ω・ｃｍの範囲の室温での比抵抗とＰＴＣ特性を有し、厚みが１０から４００マイクロメートルの抵抗体組成物と、前記抵抗体組成物を支持する基材と、前記抵抗体組成物に給電する一対の電極線、少なくとも前記抵抗体組成物及び電極線と接着してこれらを被覆する耐液性被覆材とからなり、電極線として、集合金属撚り線を用いるとともに、少なくとも樹脂と繊維状導電体と液状難燃剤と安定化剤を含有した被覆抵抗体組成物で被覆したことを特徴とする。

第１の発明は、少なくとも０.００５から０．２Ω・ｃｍの範囲の室温での比抵抗とＰ
ＴＣ特性を有し、厚みが１０から４００マイクロメートルの抵抗体組成物と、前記抵抗体組成物を支持する基材と、前記抵抗体組成物に給電する一対の電極線、少なくとも前記抵抗体組成物及び電極線と接着してこれらを被覆する耐液性被覆材とからなり、電極線として、集合金属撚り線を用いるとともに、少なくとも樹脂と繊維状導電体と液状難燃剤と安定化剤を含有した被覆抵抗体組成物で被覆したことを特徴とする。

この構成により、抵抗体組成物に給電する電極構成を櫛形電極構成とする必要性はなく、広い間隔で電極線を配置することが可能となり、電極としての電極線の使用量を低減するとともに抵抗体組成物をパターン化する必要がないため低コストの面状発熱体を提供できる。
また、集合金属撚り線と抵抗体組成物との電気的接続を被覆抵抗体組成物を介してより確実なものにできるとともに、集合金属撚り線の破断時に被覆抵抗体組成物に含有された繊維状導電体により電気的接続を維持してスパーク発生を抑制することができて信頼性の高い面状発熱体を提供できる。

また、耐液性被覆材を設けたことにより、各種溶液から抵抗体組成物を保護することができて、抵抗体組成物の抵抗値の安定化を図ることが出来る。

第２の発明は、特に、第１の発明において、抵抗体組成物として、少なくとも２種類以上の樹脂と導電体とを組み合わせて用いるとともに、液状難燃剤と安定化剤を含んでなることを特徴とする。

この構成により、ＰＴＣ特性を発現する融点を有する樹脂に、この樹脂よりも高い融点を有する樹脂を組み合わせることで耐熱性を２種類以上の導電体を用いて、これらを組み合わせることで高いＰＴＣ特性を、液状難燃剤を含有することで難燃性を、安定化剤を含有することで抵抗値安定性を抵抗体組成物にそれぞれ付与できる。

第３の発明は、特に、第２の発明において、導電体として、少なくともカーボンブラックとグラファイトを組み合わせて用いた。

この構成により、カーボンブラックとグラファイトをそれぞれ単独で用いた場合に比べて、低い抵抗値と高いＰＴＣ特性を有する面状発熱体を提供できる。

第４の発明は、特に、第２の発明において、安定化剤として、少なくともチタニウム系カップリング剤を用いた。

この構成により、導電体表面にチタニウム系カップリング剤が作用して樹脂や液状難燃剤との親和性を向上させて分散の安定化を図り、抵抗値の安定化を実現できる。

第５の発明は、特に、第１の発明において、耐液性被覆材として、耐液性フィルムと、前記耐液性フィルムおよび抵抗体組成物と熱融着する難燃性ホットメルト材とで構成した。

この構成により、抵抗体組成物上に耐液性被覆材を熱融着して、各種溶液から抵抗体組成物を保護することができる。

第６の発明は、特に、第５の発明において、耐液性フィルムとして３から１０マイクロメートルの厚みのポリエステルフィルムを用いた。

この構成により、低コストで柔軟性を有する耐液性フィルムを提供できる。

第７の発明は、特に、第１の発明において、カレンダー加工またはロールコーター加工により抵抗体組成物を所定の厚みのフィルム状に形成するとともに同時に基材に熱融着した。

この構成により、単純パターンでかつ確実に抵抗体組成物をフィルム化することができ
て、柔軟性を有する面状発熱体を提供できる。

第８の発明は、第１の発明において、電極線を予め基材に配置してのちに抵抗体組成物および耐液性被覆材を貼り合わせた。

この構成により、抵抗体組成物のフィルム化の際に同時に電極線と抵抗体組成物との電気的接続を確保することができる。

第９の発明は、第１の発明において、基材に抵抗体組成物を貼り合わせたのちに電極線、耐液性被覆材を設けた。

この構成により、電極線の位置を確実に判別することが可能であり、電極線からリード線の取り出しをより確実におこなうことができる。

第１０の発明は、第１の発明において、必要に応じて電極線上に良熱伝導性材料を設けた。

この構成により、電極線と抵抗体組成物との電気的接続をより確実なものとすることができる。

第１１の発明は、第１の発明において、少なくとも面状発熱体の一部に打ち抜き部または切り欠き部を設けた。

この構成により、打ち抜き部は未発熱部とした任意な発熱パターンとすることができる。また、変形により応力のかかる箇所に対応して打ち抜き部または切り欠き部を設けて、座席用に用いる場合の吊り込み箇所に対応して、変形容易で抵抗値安定性の高い面状発熱体を提供できる。

第１２の発明は、第１の発明において、少なくとも一方向の５％伸び変形過重が７０Ｎ以下であることを特徴とする。

この構成により、座席用のヒータなど身体と接触して用いる接触暖房として優れた着座感を実現できる。

第１３の発明は、第１の発明において、難燃規格ＦＭＶＳＳ３０２を満足することを特徴とする。

この構成により、自動車内装材として面状発熱体を用いることができる。

第１４の発明は、第１の発明において、２０℃に対する５０℃の抵抗変化倍率が１．５から４、２０℃に対する８０℃の抵抗変化倍率が５から１０の範囲内であることを特徴としている。

この構成により、自動車用座席装置のヒーターとして最適な面状発熱体を提供できる。

第１５の発明は、これら面状発熱体を自動車用座席装置の座部、背もたれ部の少なくとも一方に装着したものである。

以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。なお、本実施の形態によって本発明が限定されるものではない。

（実施の形態１）
図１において、面状発熱体１の基材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で、かつ難燃剤が含浸処理された難燃性不織布を用いており、この基材２に電極線３として、銅銀合金からなる集合金属撚り線４を被覆抵抗体組成物５で被覆したものを一対として左右対称に糸で部分的に縫い付けて配置している。

そして、この一対の電極線３が配置された基材２上に、カレンダー加工によりフィルム状の抵抗体組成物６を作製すると同時に、電極線３と基材２にフィルム状の抵抗体組成物６を熱融着させて貼り合わせている。

一方、耐液性被覆材７は、厚さ５マイクロメートルのポリエステルフィルム８に、窒素・リン系の粉末状難燃剤が混練されたオレフィン系難燃性ホットメルト材９をＴダイ押し出し法により５５マイクロメートルの厚みのフィルムとして形成したものである。

そして、難燃性ホットメルト材９を介して、抵抗体組成物６上に耐液性被覆材７を熱ラミネートし、さらに、中央部を打ち抜き部１０を打ち抜いて面状発熱体１としている。

なお、一対の電極線３に電源を供給するためのリード線は省略している。また、中央部の打ち抜き部１０はこの場所に限定するものではなく、座席の表皮材の形態によりこれ以外の場所にも設けることができる。この場合、電極線３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ことは言うまでもない。

抵抗体組成物６は、結晶性樹脂として、エチレン・酢酸ビニル共重合体（商品名「ＥＶ１５０」、融点６１℃、三井デュポン・ポリケミカル（株）製）２０部と、酸化ポリエチレンワックス（商品名「ＮＰＳ−９１２５」、凝固点６６℃、日本精鑞（株）製）２０部と、エチレン・メタアクリル酸メチル共重合体（商品名「アクリフト ＷＨ２０６」、融点８６℃、住友化学（株）製））３０部と、オレフィン系熱可塑性エラストマー（商品名「ゼラス５０５３」、融点１７０℃、三菱化学（株）製）３０部で構成した。

この樹脂組成物２７重量％と、３種類の導電体として、カーボンブラック（商品名「プリンテックスＬ」、１次粒子径２１ｎｍ、デグサ社製)１１重量％と、カーボンブラック（商品名「＃１０Ｂ」、１次粒子径７９ｎｍ、三菱化学（株）製)２２重量％と、グラファイト（商品名「ＵＰ−１０」、鱗状黒鉛、日本黒鉛（株）製）２２重量%と、液状難燃剤(商品名「レオフォスＲＤＰ」、リン酸エステル系液状難燃剤、味の素（株）製)１３重量％と、シリコーン離型剤１．５重量％と、加工助剤としてポリテトラフルオロエチレン（PTFE）にアクリル変性を施した添加剤（商品名「メタブレンＡ３０００」、三菱レイヨン（株）製）２．５重量％、安定化剤としてチタニウム系カップリング剤（商品名「プレンアクトＫＲ−４４」、味の素ファインテクノ（株）製）１重量％とを混練して作製した。

また、被覆抵抗体組成物５は、樹脂として、エチレン・酢酸ビニル共重合体（商品名「ＥＶ１５０」、融点６１℃、三井デュポン・ポリケミカル（株）製）１５重量％と、
無水マレイン酸変性ポリエチレン（商品名「ボンダインＬＸ−４１１０」、融点１０７℃、アルケマ社製）１５重量％と、導電体として、カーボンブラック（商品名「プリンテックスＬ」、１次粒子径２１ｎｍ、デグサ社製)１１重量％と、カーボンブラック（商品名「＃１０Ｂ」、１次粒子径７９ｎｍ、三菱化学（株）製)２２重量％と、繊維状導電体として、針状導電性酸化チタンウィスカ（商品名「ＦＴＸ−１４−６」、石原産業（株）製）２２重量%と、液状難燃剤(商品名「レオフォスＲＤＰ」、リン酸エステル系液状難燃剤、味の素（株）製)１１．５重量％と、加工助剤としてポリテトラフルオロエチレン（PTF
E）にアクリル変性を施した添加剤（商品名「メタブレンＡ３０００」、三菱レイヨン（株）製）２．５重量％、安定化剤としてチタニウム系カップリング剤（商品名「プレンアクトＫＲ−４４」、味の素ファインテクノ（株）製）１重量％とを混練して作製した。

難燃性ホットメルト材９は、低密度ポリエチレン（商品名「エクセレンＶＬ−２００」、融点１１５℃、住友化学（株）製）４５重量部と、スチレン系熱可塑性エラストマー（商品名「タフテックＨ−１０６２」、旭化成エンジニアリング（株）製）１５重量部と、無水マレイン酸変性ポリエチレン（商品名「ボンダインＬＸ−４１１０」、融点１０７℃、アルケマ社製）１５重量％と、窒素・リン系難燃剤（商品名「アデカスタブＦＰ−２０００」、白色粉末、旭電化工業（株）製）２５重量部とを混練して作製した。

この面状発熱体１は、例えば、図２、および図３に示す自動車の座席装置に暖房用として装着されるもので、具体的には、その座部１１、背もたれ部１２の少なくとも一方に取付けてある。

座部１１、及び背もたれ部１２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耳部（電気絶縁性基材の延長部）が設けられるが、ここでは省略している。

また、このような面状発熱体１を装着した座部１１及び背もたれ部１２は、一般的に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復元するウレタンパット等の座席基材１３とファブリックや皮革等の座席表皮１４を備えており、従って、座部１１及び背もたれ部１２の座席基材１３上に基材２側を座席表皮１４に耐液性被覆材７側を配置して取付けられる薄い面状発熱体１も、前記した座部１１及び背もたれ部１２の変形に対応して相似の変形をしなければならない。

そのために、種々の発熱パターンの設計、そのための電極線３の配置形状を変更する必要があることは言うまでもないが、ここでは省略している。

なお、背もたれ部１２への面状発熱体１の配置も座部１と同様であるので説明を省略している。

電極線３は、相対向するように幅の広い一対（電気的に正側と負側）の主電極３ａ、３ｂを面状発熱体１の長手方向の外側部に沿って配設され、これに重なるように配設した抵抗体組成物５に主電極３ａ、３ｂより給電することで、同抵抗体組成物５に電流が流れ、発熱する。

上記の構成において、得られた面状発熱体１の面積抵抗は５４Ω□（２０℃、抵抗体組成物６の膜厚１００マイクロメートル）、自動車用座席装置の座部１１に用いるクッションヒーターとしては９Ω（２０℃）であった。

３００ｍｍ×３５０ｍｍ四角の面積に電極線３間隔１００ｍｍで２列の配置構成としている（電極線３間隔１００ｍｍで長さ６００ｍｍに相当）。この場合の比抵抗は、約０．０５５Ω・ｃｍであった。

電極線３間隔を指定した場合の抵抗体組成物６の膜厚と比抵抗との関係を図４のグラフに示した。

カレンダー加工での膜厚は最低でも７５マイクロメートル、ロールコーター加工では１０マイクロメートルと見ている。また、比抵抗としては、本実施の形態の抵抗体組成物６
で用いたカーボンブラック・グラファイト系では０．０３Ω・ｃｍが下限と見ている。

したがって、０．００５Ω・ｃｍの比抵抗の実現には金属粉の添加が不可欠となるが、金属粉では高充填しないと導通を確保できない。

カレンダー加工に用いる樹脂コンパウンドには適用できないと考える。ロールコーター加工に用いる抵抗体インクでは十分適用が可能である。加工法に応じた抵抗体組成物６の抵抗設定、および実用的な最大膜厚（約４００マイクロメートル）の関係から比抵抗および膜厚の関係をそれぞれ０．００５〜０．２Ω・ｃｍ、１０〜４００マイクロメートルとした。

今回、得られた抵抗体組成物６はＰＴＣ特性を有し、温度が上昇すると抵抗値が上昇し、所定の温度になるように自己温度調節機能を有するようになり、温度コントロールが不要で安全性の高い面状発熱体１としての機能を有するようになる。

また、自動車用座席装置に組み込まれるヒーターとして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７０Ｎ以下の荷重であることで満足できる。

また、ＰＴＣ特性を有する面状発熱体として速熱性と省エネ性を従来のチュービングヒーターを発熱体とするものに比べて発揮することができる。

チュービングヒーターを発熱体とするものは、温度制御器を必要として、ＯＮ−ＯＦＦ制御で通電を制御して発熱温度を制御している。

ＯＮ時のヒータ線温度は約８０℃まで上昇するため、座席表皮材とはある程度の距離をおいて配置する必要があるのに対して、本実施の形態の面状発熱体１では、発熱温度が４０℃〜５０℃の範囲に自己制御されるので、座席表皮材近傍に近接して配置することができる。発熱温度が低く、座席近傍であることより、速熱性と外部への放熱ロスを低減できることによる省エネ性を実現できる。

また、基材２に難燃性不織布を用いて、さらに、抵抗体組成物５に難燃剤を配合することで難燃性を実現できる。

難燃性は、面状発熱体１単品での自動車用内装材難燃規格ＦＭＶＳＳ３０２規格（水平着火で不燃性はもとより自己消火するものや、標線間の燃焼速度が８０ｍｍ／ｍｉｎ以下であれば適合する）を満足する必要があり、少なくとも難燃剤の充填量が１０重量％以上あれば適合できることを確認した。

本実施の形態の抵抗体組成物６（難燃剤添加濃度13重量％）を用いた面状発熱体１の難燃性評価結果は不燃性であった（着火して１．５インチにある標線までに達することなく消火）。

本実施の形態で得た面状発熱体１を、８０℃炉中放置試験、１５０℃炉中放置試験、−２０℃と５０℃のヒートサイクル試験を実施した。

その結果、それぞれ、５００時間、２００時間、２００回後も抵抗値変化率はいずれも初期の３０%以内であった。

この要因としては、安定化剤として用いているチタニウム系カップリング剤の導電体表面への結合による導電体の安定化効果と、加工助剤による溶融張力の向上効果に起因していると考えられる。

また、優れたＰＴＣ特性を発揮するために、酸化ポリエチレンワックス等の低融点の高結晶性樹脂の適用や複数の導電体を組み合わせることを本実施の形態では適用している。そのメカニズムの詳細は現時点では不明であるが以下のように推察している。

まず、ＰＴＣ特性を有する抵抗体組成物１とするためには、用いる結晶性樹脂は、その融点が発熱飽和温度以上の近傍にあって、結晶化度の高いものを選択する必要がある。

ポリエチレン共重合体では融点が低下するほど結晶化度が低下して急峻なＰＴＣ特性を実現できないことを見出し、低融点でありながら高い結晶化度を有するものとしてパラフィンワックスを、かつ他の樹脂との親和性を向上させるために一部が酸化された酸化ポリエチレンワックスを用いたことによる添加効果と、導電粒子サイズや形状の異なる導電体の組み合わせがマッチングしたものと考えている。

導電体としては、できるだけ少ない添加量で所定の抵抗値を達成することが求められるが、そうした導電体は一般的には導電性カーボンブラックと呼ばれるもので、１次粒子径が約２０ｎｍ以下でストラクチャー（葡萄の房のように１次粒子の集合体のことをいう吸油量で相関付けられている）の発達した構造のものであるが、そうした導電性カーボンブラックでは一方で、ＰＴＣ特性を発現しにくいという欠点を有していた。

これは、導電性カーボンブラックではストラクチャーが発達して、結晶性樹脂の温度による比容積の変化（これがＰＴＣ特性発現の主因と言われている）によってもストラクチャーの導電パスが切断されにくいことによるといわれている。

一方で、１次粒子径の大きいカーボンブラックは優れたＰＴＣ特性を有することを発明者らは知見として得ていた。

また、グラファイトのような導電体は、カーボンブラックに比べるとさらに粒子径が大きく、かつ鱗片のような層状構造を有する。これらの複数の導電体を組み合わせることで、厚みが約３００マイクロメートル以下で、面積抵抗が１００Ω□以下、比抵抗が０．２Ω・ｃｍ以下の抵抗を有するとともに、ＰＴＣ特性のひとつの指標となる２０℃の抵抗値の対する５０℃の抵抗値の比が１．５以上、２０℃の抵抗値の対する８０℃の抵抗値の比が５以上の抵抗体組成物とすることができた。

こうした低抵抗でありながら優れたＰＴＣ特性を発揮できたメカニズムの詳細は不明であるが、結晶性樹脂と複数の導電体を組み合わせたことによる新規な導電パスの形成と、難燃剤を液状としたことで、液体の大きな熱膨張係数を利用することができたことによると考えている。

なお、上記実施の形態では、安定化剤として、チタニウム系カップリング剤を用いたが、これに限定するものではない。反応性樹脂として、エポキシ基変性ポリエチレンや、エポキシ基、オキサゾリン基、無水マレイン酸基など反応性を有する樹脂やエラストマー、ホットメルト材で良いことは言うまでもない。

また、電極線として被覆電極線３を用いたが、電極線をそのまま用いても良い。また、モンタン酸部分けん化エステルなどのワックス、さらには他のワックス等の可塑剤や分散
剤を必要に応じて用いても良いことは言うまでもない。

また、導電体の形状としては特に言及しなかったが、球状、不定形以外に、ウィスカーや繊維形状のものと組み合わせても良い。

（実施の形態２）
図５は実施の形態２を示し、図１と同作用をする構成のものには同一符号を付し、具体的説明は実施の形態２のものを援用する。

図５において、図１と相違する点は、基材２上に先ず、カレンダー加工により抵抗体組成物６をフィルム状に貼り合わせた後に電極線３を縫製により設けた点にある。

そして、耐液性被覆材７を熱ラミネート時のの熱時加圧処理により、電極線３と抵抗体組成物６との電気的接続と、抵抗体組成物６への耐液性被覆材７の貼りあわせを同時に確保している。

この構成においても、実施の形態１と同様、自動車用座席装置のヒーターとしての面状発熱体１を提供できる。

また、実施の形態１では電極線３の位置が基材２と抵抗体組成物６との間であるのに対して、本実施の形態２では抵抗体組成物６上であるので、電極線３の位置の確認が容易であり、柔軟性を増したり取り付けるための抜き工程を確実に行うことができる。

また、後工程での電極線３の配置の自由度があるため、抵抗体組成物６を基材２への貼り合わせ工程を共通化して、種々発熱パターンの面状発熱体１の設計を行うことができる利点を有する。

なお、電極線３の取り付けを縫製に限定するものではない。また、被覆抵抗体組成物５は発熱機能を有する抵抗体組成物６よりも薄膜で形成されるため、その比抵抗も発熱機能する抵抗体組成物６よりも電圧集中かつ異常発熱しない程度で、高くても良いことは言うまでもない。

以上のように、本発明にかかる面状発熱体は、柔軟性に富み、信頼性が高く、暖房用発熱体として自動車の座席装置、ハンドル、その他の部位の暖房に供することができる。

（ａ）は本発明の実施の形態１における抵抗体組成物を用いた面状発熱体の平面図、（ｂ）は（ａ）のＸ―Ｙ断面図、（ｃ）は電極線の拡大断面図 同実施の形態１における面状発熱体を取付けた自動車用座席装置の側面図 同自動車用座装置の正面図 抵抗体組成物の膜厚と比抵抗の関係を示すグラフ （ａ）は本発明の実施の形態２における抵抗体組成物を用いた面状発熱体の平面図、（ｂ）は（ａ）のＸ―Ｙ断面図 従来の面状発熱体を示す平面図 図６のＸ−Ｙ断面図 同発熱体の被覆材の貼り合わせ時の概略構成図

符号の説明

１ 面状発熱体
２ 基材
３ 電極線
３ａ、３ｂ 主電極
４ 集合金属撚り線
５ 被覆抵抗体組成物
６ 抵抗体組成物
７ 耐液性被覆材
１１ 座部
１２ 背もたれ部

Claims (15)

1. 室温で少なくとも０.００５から０．２Ω・ｃｍの範囲の比抵抗とＰＴＣ特性とを有し、
   厚みが１０から４００マイクロメートルの抵抗体組成物と、前記抵抗体組成物を支持する基材と、少なくとも前記抵抗体組成物、前記抵抗体組成物に給電する一対の電極線、及び電極線と接着してこれらを被覆する耐液性被覆材とからなり、
   電極線として、集合金属撚り線を用いるとともに、少なくとも樹脂と繊維状導電体と液状難燃剤と安定化剤を含有した被覆抵抗体組成物で被覆したことを特徴とする面状発熱体。
2. 抵抗体組成物として、少なくとも２種類以上の樹脂と導電体とを組み合わせるとともに、液状難燃剤と安定化剤を含ませたことを特徴とする請求項１記載の面状発熱体。
3. 導電体として、少なくともカーボンブラックとグラファイトを組み合わせたことを特徴とする請求項２記載の面状発熱体。
4. 安定化剤として、少なくともチタニウム系カップリング剤を用いたことを特徴とする請求項２記載の面状発熱体。
5. 耐液性被覆材として、耐液性フィルムと、この耐液性フィルムと熱融着する難燃性ホットメルト材とからなるものを用いたことを特徴とする請求項１記載の面状発熱体。
6. 耐液性フィルムとして、厚みが３から１０マイクロメートルのポリエステルフィルムを用いたことを特徴とする請求項５記載の面状発熱体。
7. カレンダー加工またはロールコーター加工により抵抗体組成物を所定の厚みのフィルム状に形成するとともに、同時に基材に熱融着したことを特徴とする請求項１記載の面状発熱体。
8. 電極線を予め基材に配置した後、抵抗体組成物、耐液性被覆材を貼り合わせたことを特徴とする請求項１記載の面状発熱体。
9. 基材に抵抗体組成物を貼り合わせた後、電極線、耐液性被覆材を設けたことを特徴とする請求項１記載の面状発熱体。
10. 必要に応じて電極線上に良熱伝導性材料を設けたことを特徴とする請求項１記載の面状発熱体。
11. 少なくとも抵抗体組成物の一部に打ち抜き部、または切り欠き部を設けたことを特徴とする請求項１記載の面状発熱体。
12. 少なくとも一方向の５％伸び変形過重が７０Ｎ以下に設定したことを特徴とする請求項１記載の面状発熱体。
13. 難燃規格ＦＭＶＳＳ３０２を満足することを特徴とする請求項１記載の面状発熱体。
14. ２０℃に対する５０℃の抵抗変化倍率が１．５から４、２０℃に対する８０℃の抵抗変化倍率が５から１０の範囲内に設定したことを特徴とする請求項１記載の面状発熱体。
15. 請求項１から１４いずれか１項記載の面状発熱体を座部、背もたれ部の少なくとも一方に装着した自動車用座席装置。