JPH01213979A

JPH01213979A - 面状発熱体

Info

Publication number: JPH01213979A
Application number: JP3842588A
Authority: JP
Inventors: Satohiro Amano; 聡博天野; Naoki Yamada; 直樹山田
Original assignee: Nok Corp
Current assignee: Nok Corp
Priority date: 1988-02-20
Filing date: 1988-02-20
Publication date: 1989-08-28

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】（１）発明の目的［産業上の利用分野］本発明は面状発熱体に関し、特に自己温度調節ａ濠なら
びに過熱防止機能を有しており温度分布の不均一化か抑
制されてなる面状発熱体に関するものである。

［従来の技術］従来この種の面状発熱体としては、第１４図に示すよう
に、電気抵抗の温度係数が正である結晶性高分子化合物
に対して導電性粒子（たとえばカーボンブラックあるい
は金属粒子など）を分散せしめてなる発熱層すなわちＰ
ＴＣ発熱層１２’を布基材（図示せず）に対し塗布など
によって配置することにより形成するものが提案されて
いた。

［解決すべき問題点］しかしなから従来の面状発熱体では、（ｉ）電極との接
触不良などにより発熱層すなわちＰＴＣ発熱層１２°か
過加熱されると、電極１４°、１５゛の熱伝導係数が発
熱層すなわちＰＴＣ発熱層１２°の熱伝導係数よりも極
めて大きいので、電極１４’、Ｉｓｏを介して過加熱部
分から熱が拡散され、電極１４°。

１５°にそって過加熱領域が形成される欠点があり、ま
た（ｉｉ）過加熱されるとその部分だけ発熱層すなわち
ＰＴＣ発熱Ｐ！ｊ１２°の電気抵抗が上昇するので、電
極１４’　、Ｉｓ“間を流れる電流の値が断面で一定し
ていることを勘案すれば、発熱量が抵抗値に比例し、過
加熱部分が一層加熱されてしまい、温度分布か不均一化
してしまう欠点があり、結果的に（ｉｉｉ）　ＰＴＣ特
性を発揮できない欠点かあり、ひいては（ｉｖ）ＰＴＣ
特性を維持しようとすれば、電極１４°、１５゛間の距
離を削減しなければならず、重量および肉厚の増加なら
びに柔軟性の喪失を回避できない欠点があった。

そこで本発明は、これらの欠点を除去するために、自己
温度調節機能ならびに過熱防止ａｔ＠を有しており柔軟
性に富みかつ温度分布の不均一化が十分に抑制されてな
る面状発熱体を提供せんとするものである。

（２）発明の構成［問題点の解決手段］本発明により提供される問題点の第１の解決手段は、「（ａ）布基材と、（ｂ）前記布基材の少なくとも一面に対して形成された
少なくとも１つのＰＴＣ発熱領域と、（ｃ）前記布基材の少なくとも一面に対し前記ＰＴＣ発
熱領域と隣接するよう形成された少なくとも１つの通常発熱領域と。

（ｄ）前記ＰＴＣ発熱領域と通常発熱領域とにわたって
配設された少なくとも１組の電極とを備えていることを特徴とする面状発熱体」である。

また本発明により提供される問題点の第２の解決手段は
、「（ａ）布基材と、（ｂ）前記布基材の少なくとも一面に対して形成された
少なくとも１つのＰＴＣ発熱領域と、（ｃ）前記ＰＴＣ発熱領域に対し隣接するよう積層され
た少なくとも１つの通常発熱領域と、（ｄ）前記ＰＴＣ発熱領域もしくは通常発熱領域に対し
て配設された少なくとも１組の電極とを備えていることを特徴とする面状発熱体」である。

［作用］本発明にかかる第１の面状発熱体は、布基材の少なくと
も一面に対して少なくとも１つのＰＴＣ発熱領域と少な
くとも１つの通常発熱領域とを互いに隣接するように形
成し、前記ＰＴＣ発熱領域と通常発熱領域とにわたって
少なくとも１組の電極を配設してなるので、（ｉ）ＰＴ
Ｃ発熱領域が過加熱状態となり電極にそって拡大するに
際し、その電気抵抗が増大しても、電気抵抗がほとんど
変化しない隣接の通常発熱領域によって電流を迂回する
作用をなし、ひいては（ｉｉ）過加熱領域の拡大を阻止
し温度分布の不均一化を抑制する作用をなし、結果的に
（ｉｉｉ）自己温度＊ｍａｇ＋ｔｉおよび過熱防止機ｔ
ｅを有効に達成する作用をなす。

また本発明にかかる第２の面状発熱体は、布基材の少な
くとも一面に対して少なくとも１つのＰＴＣ発熱領域と
少なくとも１つの通常発熱領域とを互いに積層するよう
に形成し、前記ＰＴＣ発熱領域もしくは通常発熱領域に
対し少なくとも１組の電極を配設してなるので、第１の
面状発熱体と同様にＥ記（Ｄ　〜（ｉｉｉ）の作用に加
え、（ｉｖ）柔軟性を確保する作用をなし、ひいては（
ｖ）曲率半径の小さな場所にも弯曲して良好に配置可を
艶とする作用をなす。

［実施例］次に本発明について、添付図面を参照しつつ具体的に説
明する。

第１図は、本発明にかかる面状発熱体の第１の実施例を
示すＩ−１線にそった断面図である。

第２図は、第１図実施例の平面図である。

第３図は、本発明にかかる面状発熱体の第２の実施例を
示すＩＩＩ−ＩＩＩ線にそった断面図である。

第４図は、第３図実施例の部分破断平面図である。

第５図は、本発明にかかる面状発熱体の第３の実施例を
示すｖ〜■線にそった断面図である。

第６図は、第５図実施例の部分破断平面図である。

第７図は、本発明にかかる面状発熱体の第４の実施例を
示すＶｌｌ−Ｖｌｌ線にそつた断面図である。

第８図は、第７図実施例の部分破断平面図である。

第９図ないし第１３図は、本発明にかかる面状発熱体の
動作説明図である。

まず第１図および第２図を参照しつつ、本発明にかかる
面状発熱体の第１の実施例について、その構成および作
用を詳述する。

艮は本発明にかかる面状発熱体で、布基材１１の両面に
対しそれぞれＰＴＣ発熱領域（すなわち電気抵抗の温度
係数が正である発熱領域）１２＾、１２Ｂと、通常発熱
領域（すなわち温度変化に際して電気抵抗がほとんど変
化しない発熱領域）１３＾、１３Ｂとが互いに隣接して
並行に配置されており、かつ重犯ＰＴＣ発熱領域１２＾
および通常発熱領域１３＾の表面に対し互いに離間する
よう電極１４．１５がそれでれ配設されている。

布基材１１は、合成繊！ａ（たとえばナイロンあるいは
テトロンなど）の織布（平織布あるいはメリヤス織布な
ど）あるいは不織布によって形成されている。布基材１
１の肉厚は、通常ＳＯｐｍ〜１ｍｍであることが望まし
いが、これに制限されるものではない。

しかして本発明にかかる面状発熱休刊は、以下のように
発熱する。

±複室３屋負立よ電極１４，１５間に適宜の電圧が印加されると、当初の
低温状態では、ＰＴＣ発熱領域１２Ａ、１２Ｂの電気抵
抗が通常発熱領域１３Ａ、１３Ｂの電気抵抗に比して小
さいので、電極１４．１５間の電流は、主としてＰＴＣ
発熱領域１２Ａ、１２Ｂを介して流れる。これによりＰ
ＴＣ発熱領域１２Ａ、１２Ｂが主として発熱し、面状発
熱休刊は、電極１４，１５間で広い領域において発熱す
る。このため面状発熱休刊の温度は、全体として上昇す
る。

面状発熱体すが高温となると、ＰＴＣ発熱領域１２＾、
１２Ｂの電気抵抗か増大して通常発熱領域１３Ａ、１３
Ｂの電気抵抗に比し大きくなるので、電極１４．１５間
の電流は、主として通常発熱領域Ｉ３＾。

１３Ｂを介して流れる。これより通常発熱領域１３＾。

１３Ｂが主として発熱し１面状発熱体厘は、電極１４．
１５間の狭い領域で発熱する。このため面状発熱休刊の
温度は、全体として低下する。

面状発熱体すが低温となると、ＰＴＣ発熱領域１２Ａ、
１２Ｂの電気抵抗が減少して通常発熱領域１３＾、１３
Ｂの電気抵抗に比し小さくなるので、電極１４．１５間
の電流は、主としてＰＴＣ発熱領域１２＾。

１２Ｂを介して流れる。これよりＰＴＣ発熱領域１２Ａ
、１２Ｂが主として発熱し、面状発熱休刊は、電極１４
，１５間で広い領域で発熱する。このため面状発熱体す
の温度は、全体として再び上昇する。

以上の動作を反復しつつ、本発明にかかる面状発熱体す
は、自己温度調箇機梯ならびに過熱防止機ずｔを発揮す
る。

工ｌ室＾聾灘立１電極１４，１５間に適宜の電圧が印加されるとき。

たとえば電極１４とＰＴＣ発熱領域１２Ａとの間で接触
不良などが生じると、その接触不良などを生じた部分（
“過加熱領域”という）の温度か周囲に比して上昇する
。

過加熱領域は、電極１４の熱伝導率が大きいため、電極
１４にそって拡大し、ＰＴＣ発熱望城１２Ａ、１２Ｂお
よび通常発熱領域１３＾、１：ｌＢの電極１４に接した
部分を含むこととなる。

ＰＴＣ発熱領域１２Ａ、１２Ｂのうち過加熱領域となっ
た部分は、電気抵抗が増大する。これに対し通常発熱領
域１３Ａ、１３Ｂのうち過加熱領域となりだ部分は、電
気抵抗がほとんど変化しない、したかって電極１４から
の電流は、ＰＴＣ発熱領域１２Ａ。

１２Ｂを回避しつつ、通常発熱領域１３Ａ、１３Ｂを介
して流出し、過加熱領域を通過したのち通常発熱領域１
３Ａ、１３ＢからＰＴＣ発熱領域１２Ａ　１２Ｂを通っ
て電極１５へ流れる。これによりＰＴＣ発熱領域１２Ａ
。

１２［１および通常発熱領域１３＾、１３Ｂは、全体と
して上記の正常発熱動作と同様に発熱を生じる。

以上により本発明にかかる面状発熱体すは、異常時すな
わち過加熱時にあっても、自己調節機能ならびに過熱防
止機能を発揮する。

次に第１図および第２図を参照しつつ、本発明にかかる
面状発熱体の第１の実施例について、その製造方法を詳
細に説明する。

（，−エラストマ組成物の調製）導電性エラストマ組成物は、エラストマに対し、（ｉ）
電気抵抗を調節して発熱量ひいては発熱温度を適宜に設
定するための導電性素材と、（ｉｉ）ゴム配合剤（すな
わち必須成分としての加硫剤および選択成分としての補
強用充填剤、可塑剤、加硫促進剤、加硫調節剤、加工助
剤、老化防止剤および難燃剤なと）とを、混練機（たと
えばロール）によって混練し分散混合せしめることによ
り、調製する。

エラストマとしては、本発明の面状発熱体すが空気中で
使用されることが多いので空気酸化によって劣化されな
いものが好ましい、すなわち不飽和基をあまり多く含ま
ないもの、たとえば（ｉ）エチレンプロピレンゴム、ア
クリルゴム、シリコーンゴム、フッ素ゴム、ブチルゴム
、塩素化ポリエチレンなどのゴム類のうちの少なくとも
１種、あるいは（ｉｉ）ＤＯＰすなわちジオクチルフタ
レートなどの可塑剤を含有したポリ塩化ビニル。

樹脂族ポリアミドなどの樹脂類のうちの少なくとも１種
を使用すれば、好適である。

導電性素材としては１粒子状素材もしくは繊維状素材を
採用すればよい。

粒子状素材としては、（ｉ）ケッチエンブラック、アセ
チレンブラック、ＥＣＦカーボンブラ・νり、グラファ
イトあるいはカーボン繊維などのカーボンブラック系素
材のうちから選ばれた少なくとも１種の素材、あるいは
（ｉｉ）ニッケル粉、銅粉、銀粉、金粉、アルミニウム
粉、黄銅粉、金属コートした雲母粉、金属コートしたガ
ラス粉などの金属系素材のうちから選ばれた少なくとも
１種つの素材を使用すれば、好適である。カーボンブラ
ック系素材の添）Ｍ量は、エラストマの添加量１００重
量部に対し５〜５０重量部が好ましく、また金属系素材
の添加量は、エラストマの添加ｆｆ１１００重量部に対
し１０〜９０重量部が好ましい、また所望によっては、
カーボンブラック系素材と金属系素材とを互いに組み合
わせて使用してもよい、この場合のそれぞれの添加量は
、本発明の面状発熱休刊の重量ならびに導電度に対する
要求に応じて適宜に選択される。

繊維状素材としては、カーボン繊維、金属コートした高
分子繊維、金属コートしたガラス繊維あるいは金属繊維
（たとえばアルミニウム繊維、黄銅繊維、ニッケル繊維
）などが好適である。繊維状素材の添加量は、エラスト
マの添加ＢｘｏＯｆｆｉ量部に対しｌ置部９０重罎部で
あることか、好ましい。

補強用充填剤としては、たとえばホワイトカーボン、沈
降Ｉ＆酸カルシウム、微細な粉末状の雲母９合成縁！ｌ
（たとえばナイロンあるいはテトロン）の短繊維、ウィ
スカおよびハードクレーなどのうちの少なくとも１種を
使用すれば、好適である。

加硫剤としては、たとえばイオウもしくは過酸化物を使
用すれば、好適である。ここで過酸化物としては、ジク
ミルパーオキサイド、第三ブチルクミルパーオキサイド
および２，５−ジメチル−２゜５−ジ（第三ブチルパー
オキシ）ヘキサンなどのうちの少なくとも１種を使用す
れば好適であり、所望によってエチレンジメタクリレー
ト、トリメチロールプロパントリメタクリレートあるい
はボリアリール化合物（たとえばトリアリールイソシア
ヌレート）などのうちの少なくとも１種を併用してもよ
い。

加硫促進剤としては、加硫剤としてイオウを用いる場合
、ベンゾチアゾール類（たとえば２−メルカプトベンゾ
チアゾール）、ジチオカルバミン酸塩類およびチウラム
類（たとえばテトラメチルチウラムモノスルフィド）な
どのうちの少なくとも１種を使用すれば、好適である。

加硫促進剤とともに加硫促進助剤（たとえば亜鉛華など
）を添加すれば、加硫促進剤が十分に機部するので好ま
しい。

老化防止剤としては、たとえばＮ、Ｎ’−ジフェニール
−Ｐ−フェニレンジアミンピーイソプロポキシジフェニ
ルアミンおよびＮ、Ｎ’−ジー０−トリルエチレンジア
ミンなどのうちの少なくともＬ種を使用すれば、好適で
ある。

難燃剤は、老化防止剤とともに商品寿命および安全性を
確保する作用をなしている。難燃剤としては、有機リン
系化合物（たとえばトリクレジルフォスフェート、ジフ
ェニルクレジルフォスフェート、トリオクチルフォスフ
ェート、トリフェニルフォスフェートあるし１はトリス
（クロロエチル）フすスフニードなどのうちの少なくと
もｌ！りと、有機ハロゲン系化合物（たとえばヘキサブ
ロモビフェニル、ペンタブロモクロロシクロヘキサンあ
るいはトリス−（２，トシブロ、モプロピル−１）−イ
ソシアヌレートなどのうらの少なくともＬ種）と、金属
酸化物（たとえば酸化アンチモンなど）と、金属水酸化
物（たとえば水酸化アルミニウムあるいはホウ酸亜鉛な
どのうちの少なくともｌ！りなどよりなる群から選ばれ
た少なくともＬ種を使用すれば、好適である。

加工助剤としては、ステアリン酸などを使用すれば、好
適である。

ＰＴＣ組Ｉ＆物の調　）ＰＴＣ！ＩｌＩ＆物（すなわち電気抵抗の温度係数が正
である高分子導電材料組成物）は、マトリックス樹脂と
して機能する結晶性高分子化合物に対し、たとえば１０
−２〜１０’Ωｃｍ程度の導電性を発揮するよう導電性
粒子を分散せしめることにより、調製する。すなわちＰ
ＴＣ！Ｅｌ成物は、結酸物高分子化合物と導電性粒子と
を混練機（たとえばオープンロールあるいはニーダなと
）に投入し、結晶性高分子化合物の軟化点まで加熱しつ
つ混諌することにより、調製する。

結晶性高分子化合物としては、融点が１０３℃と低く側
鎖にカルボキシル基を有しており多価金属を介してその
カルボキシル基が互いに結合できるエチレンアクリル酸
共重合体が、好ましい。

また導電性粒子としては、カーボンブラック（ファーネ
スカーボンブラック、チャンネルカーボンブラック、サ
ーマルカーボンブラック。

アセチレンカーボンブラック、ケッチエンブラックなど
）、グラファイト粉末、カーボンｍ１ｔｔ、金属繊維あ
るいは金属粉などのうちの少なくとも１種を使用すれば
、好ましい、導電性粒子の添加量は、所望により適宜選
択すればよいが、結晶性高分子化合物１００重量部に対
し特に１０〜７０重量部であれば、好ましい。

（ＰＴＣエラストマ溶　の作成）ＰＴＣ組成物は、導電性エラストマ組成物とともに、適
宜の溶媒中で攪拌されて溶解され、ＰＴＣエラストマ溶
液とされる。

４量　エラストマ溶液の作成）導電性エラストマ組成物は、適宜に溶媒中で攪拌されて
溶解され、導電性エラストマ溶液とされる。

（ＰＴＣ組成物シートの作成）ＰＴＣエラストマ溶液は、布基材１１に対して適宜の肉
厚となるようにコーティングしたのち、乾燥することに
より、ＰＴＣ！［ｌ酸物シートとされる。

（導１　エラストマ組　物シートの−）導電性エラスト
マ溶液は、布基材１１に対して適宜の肉厚となるように
コーティングしたのち、乾燥することにより、導電性エ
ラストマ組成物シートとされる。

（面　　熱体１、の作　）ＰＴＣ，ＩＩＪ＆、物シートおよび導電性エラストマ組
成物シートは、所望により適宜の大きさに切断され、そ
れぞれＰＴＣ発熱領域素体葛よび通常発熱領域素体とさ
れる。

ＰＴＣ発熱領域素体と通常発熱領域素体とは、互いに隣
接するよう、適宜の導電性接着剤を使用して接合するこ
とにより、面状発熱体素体とする（第１図および第２図
参照）。

ここでＰＴＣ発熱領域素体と通常発熱領域素体との体積
比率９分割個数、肉厚、および分割幅などは、ＰＴＣ特
性に対する要求などによって適宜に選択すればよいが、
特に体積比率で５：ｌ〜１００　：　１の範囲にあれば
好ましい。

ユヱ扱＠配盈り面状発熱体素体の表面には、ＰＣＴ発熟領域１２Ａと通
常発熱領域１３Ａとにわたり、適宜の導電性接着剤を使
用し、あるいは加硫接着もしくは圧着によって、電極１
４．１５を配設する（第１図および第２図参照）。

これにより、本発明にかかる面状発熱体すを形成する。

ここで電極１２．１３は、銅、真鍮、ステンレス。

アルミニウムなどの金属板、金属箔、金属棒、金属系、
金属撚糸あるいは金属網などで形成されていることか好
ましく、特に本発明にかかる面状発熱体すの可撓性を確
保する必要がある場合には、金属線あるいは金属箔で形
成されていることが好ましい。

次いで第３図および第４図を参照しつつ、本発明にかか
る面状発熱体の第２の実施例について、その４１１ｔお
よび作用を詳述する。

廷は本発明にかかる面状発熱体で、布基材２１の両面に
対しそれぞれＰＴＣ発熱領域（すなわち電気抵抗の温度
係数が正である発熱領域）　２２Ａ、２２Ｂと、通常発
熱領域（すなわち温度変化に際して電気抵抗がほとんど
変化しない発熱領域）　２３Ａ、２３Ｂとか互いに隣接
して並行に配設されており、かつ油上ＰＴＣ発熱領域２
２Ａおよび通常発熱領域２３＾の表面に対して互いに離
間するよう電極２４．２５がそれぞれ配設されている。

電極２４．２５は、直流もしくは交流の電源（図示せず
）に対し接続可衡とされている。

面状発熱体用には、表面層として絶縁性の高分子フィル
ム層すなわち絶縁層２６が配設されている。すなわち布
基材２１．ＰＴＣ発熱領域２２Ａ、２２８：通常発熱領
域２３Ａ、２３Ｂおよび電極２４．２５のうち外表面を
形成する部分には、周辺部材（図示せず）に対して直接
に接触することを回避するために絶縁性の高分子フィル
ム層すなわち絶縁層２６が配設されている。

布基材２１は１合成繊維（たとえばナイロンあるいはテ
トロンなど）の織布（乎織布あるいはメリヤス織布なと
）あるいは不織布によって形成されている。布基材２１
の肉厚は、通常５０μｙ＠−１ｍｍであることが好まし
いが、これに制限されるものではない。

したがって第３図および第４図に示した本発明にかかる
面状発熱体用は、第１図および第２図に示した面状発熱
休刊に加え、絶縁性の高分子フィルム層すなわち絶縁層
２６を配置する構成を有している。このため面状発熱体
用の発熱動作は、実質的に面状発熱体すと同一であり、
説明を要しないであろう０面状発熱体並は、面状発熱体
すに比し、絶縁性の高分子フィルムすなわち絶縁層２６
により１周辺部材などに接触しても漏電などの虞がない
。

次に第３図および第４図を参照しつつ、本発明にかかる
面状発熱体の第２の実施例について、その製造方法を詳
細に説明する。

第１図および第２図に示した第１の実施例を上述により
作成したのち、その表面すなわちＰＴＣ発熱領域２２Ａ
、２２Ｂ、通常発熱領域２コ＾、２３Ｂおよび電極２４
．２５の表面に対して絶縁層２６を形成することにより
、本発明にかかる面状発熱休廷を作成する。

また第５図および第６図を参照しつつ、本発明にかかる
面状発熱体の第３の実施例について、その構成および作
用を詳述する。

艮は本発明にかかる面状発熱体で、布基材３１の両面に
対しそれぞれＰＴＣ発熱領域（すなわち電気抵抗の温度
係数が正である発熱領域）　コ２Ａ、３２Ｂと、通常発
熱領域（すなわち温度変化に際して電気抵抗がほとんど
変化しない発熱領域）３３＾、ココＢとか互いに接層し
て並行に配設されており、かつ前記ＰＴＣ発熱領域３２
Ａの表面に対し互いに離間するよう電極３４．３５が配
設されている。

しかして本発明にかかる面状発熱体用は、上述の第１の
実施例すなわち面状発熱休刊と実質的に同一の機序によ
り発熱する。

次に第５図および第６図を参照しつつ、本発明にかかる
面状発熱体の第３の実施例について、その製造方法を詳
細に説明する。

（面状　熱体素体の作成）上述により作成したＰＴＣエラストマ溶液と導電性ニラ
ストア溶液とを、布基材３１七に交互にコーティングし
たのち、乾燥することにより面状発熱体素体を作成する
（第５図および第６図参照）。

ここでＰＴＣ！５＠熱領域３２Ａ、３２Ｂと通常発熱領
域：ｌ’ｌＡ、３３Ｂとの割合は、ＰＴＣＩ性に対する
要求などによって適宜に選択すればよいか、特に体積比
率て５：ｌ〜１０Ｇ　：　１の範囲にあれば好ましい。

」ｌ穫立配盈と面状発熱体素体の表面には、ＰＣＴ発熱領域３２＾に対
し、適宜の導電性接着剤を使用し、あるいは加硫接着も
しくは圧着によりて、電極３４．３５を配設する（第５
図および第６図参照）。

これにより、本発明にかかる面状発熱体用を形成する。

ここて電極３４．：Ｉｓは、銅、真鍮、ステンレス。

アルミニウムなどの金属板、金属箔、金届棒、金属系、
金属撚糸あるいは金属網などで形成されていることが好
ましく、特に本発明にかかる面状発熱体すの可撓性を確
保する心安がある場合には、金属線あるいは金属箔で形
成されていることか好ましい。

加えて第７図および第８図を参照しつつ、未発Ｉｌｌに
かかる面状発熱体の第４の実施例について。

その構成および作用を詳述する。

凹は本発明にかかる面状発熱体で、布基材４１の両面に
対しそれぞれＰＴＣ発熱領域（すなわち電気抵抗の温度
係数が正である発熱領域）４２＾、４２Ｂと２通常発熱
領域（すなわち温度変化に際して電気抵抗がほとんど変
化しない発熱領域）　４３Ａ、４：１Ｂとが互いに枯層
して並行に配設されており、かつ重犯ＰＴＣ発熱領域４
２Ａの表面に対し互いに離間するよう電極４４．４５が
配設されている。電極４４゜４５には、直流もしくは交
流の電源（図示せず）に対し接続可能とされている。

面状発熱体用には、表面層として絶縁性の高分子フィル
ム層すなわち絶縁層４６が配置されている。すなわち布
基材４１．ＰＴＣ発熱領域４２＾、４２Ｂ：通常発熱領
域４コ＾、４コ８および電極４４．４５のうち外表面を
形成する部分には１周辺部材（図示せず）に対して直接
に接触することを回避するために絶縁性の高分子フィル
ム層すなわち絶縁層４６が配設されている。

布基材４１は、合成繊！ｌ（たとえばナイロンあるいは
テトロンなど）の織布（平織布あるいはメリヤス織布な
と）あるいは不織布によって形成されている。布基材４
１の肉厚は、通常５０μｍ−１ｍｍであることが好まし
いが、これに制限されるものではない。

したかって第７図および第８図に示した本発明にかかる
面状発熱体廷は、第５図および第６図に示した面状発熱
休廷に加え、絶縁性の高分子フィルム層すなわち絶縁層
４６を配置する構成を有している。このため面状発熱体
廷の発熱動作は、実質的に面状発熱体用ひいては面状発
熱休刊と同一であり、説明を要しないであろう０面状発
熱体凹は、絶縁性の高分子フィルム層すなわち絶縁層４
６により、周辺部材などに接触しても漏電などの虞がな
い。

次に第７図および第８図を参照しつつ、本発明にかかる
面状発熱体の第４の実施例について、その製造方法を詳
細に説明する。

第３の実施例によって作成された面状発熱体の表面に対
して、絶縁層４６を配設することにより、本発明にかか
る面状発熱体用を作成する。

加えて未発ＩＪＩにかかる面状発熱体を一層良く理解す
るために、具体的な数値などを挙げて説明する。

（実施例１）ｌＯ０重量部のエチレンプロピンゴムと、２０重量部の
ケッチェンブラウクＥＣと、５重量部の亜鉛華ＺｎＯと
、１．５重量部のステアリン酸と、１．５重量ＲＢのテ
トラメチルチウラムモノスルフィドと、０．５重量部の
テトラメチルチウラムジスルフィドと、２重量部のイオ
ウとを混練機（ここてはオーブンロールを使用した）で
混練することにより、導電性エラストマ組成物を作成し
た。

次にエチレンアクリレートとアクリル酸とのｌ二ｌ共重
合体であるエチレンアクリル酸共重合体１００重星部に
対し、８３重量部のカーボンを添加し、混練機で１２０
°Ｃに加熱しつつ混練することにより、ＰＴＣ組成物を
作成した。

導電性エラストマ組成物とＰＴＣＡｌｌＩ＆物とは、８
：２の重量比でメチルエチルケトン中に投入して溶解混
合することにより、ＰＴＣエラストマ溶液を作成した。

ＰＴＣエラストマの体積電気抵抗Ｒｖは、温度Ｔの変化
に対し第９図に示すように変化した。

ＰＴＣエラストマ溶液は、テトロン不織布上にコーティ
ングし乾燥することにより、ＰＴＣ，！１１成物シート
とされた。ＰＴＣ！［１成物シートは、肉厚が０．７　
ｍｍのＰＴＣ発熱層を有していた。

導電性エラストマ！ＩｌＪ＆物は、メチルエチルケトン
中に投入し溶解混合することにより、導電性エラストマ
溶液を作成した。

導電性エラストマ溶液は、テトロン不織布上にコーティ
ングし乾燥することにより、導電性エラストマ組成物シ
ートすなわち通常発熱シートとされた０通常発熱シート
は、肉厚が０．７ｍｍの電導性エラストマ発熱層すなわ
ち通常発熱層を有していた。

ＰＴＣｆｆｉ虞物シートは１００　ｍｍＸ２０ｍｍのＰ
ＴＣ発熱領域素体に裁断し、かつ通常発熱シートは１０
０　ｍｍＸ１０ｍｍの通常発熱領域素体に裁断した。

ＰＴＣ発熱領域素体と通常発熱領域素体とは、上述の導
電性エラストマ組成物で作成したペーストを用いて交互
に接着され、全体として１０１００ｍｍＸ８０の面状発
熱体素体とされた。

面状発熱体素体の表面の両側縁には、それぞれ長さ１０
０ｍｍＸ輻５ｍｍＸ厚さ０．５ｍｍの銅箔が電極１４．
１５として加硫接着された。

以上により、本発明にかかる面状発熱体すが作成された
（第１図および第２図参照）。

本発明にかかる面状９ｉ熱体刊の電極１４．１５ｆＨＩ
の電気抵抗は、室温２０℃において１３０Ωであった。

本発明にかかる面状発熱体Ｕの電極１４．１５間に５０
ヘルツで５０ボルトの交流電圧を印加し、赤外線サーモ
トレーサで温度分布を測定したところ、第１Ｏ図に示す
とおりであった。

工よ應±λ上実施例１で作成した面状発熱体■の表面に対して厚さが
０．２ｍｍのビニールシートを絶縁層２６として配置す
ることにより、本発明にかかる面状発熱休廷が作成され
た（第３図および第４図参照）。

本発明にかかる面状発熱休廷の電極２４．２５間の電気
抵抗は、室温２０℃において１３０Ωであった。

本発明にかかる面状発熱休廷の電極２４．２５間に５０
ヘルツで５０ボルトの交流電圧を印加し、赤外線サーモ
トレーサで温度分布を測定したところ、第１１図に示す
とおりであった。

工よ惠桝ユ上実施例１で作成したＰＴＣエラストマ溶液をテトロン不
織布３１の表面に対して０．２　ｍｍの厚さにコーティ
ングして乾燥することにより、第１のＰＴＣ発熱領域３
２Ａ、：１２Ｂを形成した。

第１のＰＴＣ発熱領域３２＾、３２Ｂの表面に対し、実
施例１で作成した導電性エラストマ溶液を０．０５ｍｍ
の厚さにコーティングして乾燥することにより、第１の
通常発熱領域：１３Ａ、：ｌ：１８を形成した。

第１の通常発熱領域コ３Ａ、３：１Ｂの表面に対し。

実施例１で作成したＰＴＣエラストマ溶液を０．２ｍｍ
の厚さにコーティングして乾燥することにより、第２の
ＰＴＣ発熱領域３２Ａ、３２Ｂを形成した。

第２のＰＴＣ発熱領域３２Ａ、３２Ｂの表面に対し、実
施例１て作成した導電性エラストマ溶液を０．０５ｍｍ
の厚さにコーティングして乾燥することにより、第２の
通常発熱領域３３Ａ、３３Ｂを形成した。

第２の通常発熱領域：１３Ａ、３：ＩＢの表面に対し、
実施例１で作成したＰＴＣエラストマ溶液を０．２ｍｍ
の厚さにコーティングして乾燥することにより、第３の
ＰＴＣ発熱領域３２Ａ、３２２１を形成した。

以上により作成した発熱シートは、１００ｍｍｘ８０ｍ
ｍの面状発熱体素体に裁断し、その両側縁にそれぞれ長
さ１０口ｍｍｘ帽５ｍｍＸ厚さ０．５ｍｍの銅箔が電極
３４．：Ｉ５として加硫接着された。

これにより、本発明にかかる面状発熱休廷が作成された
（第３図および第４図参隔）。

本発明にかかる面状発熱休廷の電極３４．３５間の電気
抵抗は、室温２０℃において１２９Ωであっ本発明にか
かる面状発熱体用の電極３４．３５間に５０ヘルツで５
０ボルトの交ｔ＆電圧を印加し、赤外線サーモトレーサ
で温度分布を測定したところ、第１２図に示すとおりで
あった。

（実施例４）実施例３て作成した面状発熱休廷の表面に対して厚さが
０．２　ｍｍのビニールシートを絶縁層４６として配置
することにより、本発明にかかる面状発熱体廷が作成さ
れた（第７図および第８図参黒）。

本発明にかかる面状発熱体すの電極４４，４５　ｔｉｌ
ｌの電気抵抗は、室温２０℃において１２９Ωであつた
。

本発明にかかる面状発熱休廷の電極４４．４５間に５０
ヘルツで５０ボルトの交流電圧を印加し、赤外線サーモ
トレーサて温度分布を測定したところ、第１３図に示す
とおりであった。

（比較例）実施例１で作成したＰＴＣ！１１成物シートを１００ｍ
　ｍ　Ｘ　８０ｍ　ｍの面状発熱体素体に裁断すること
により、ＰＴＣ発熱素体とした。

ＰＴＣ発熱素体表面の両側縁に対し、それぞれ長さｌｏ
ｏ　ｍｍｘ輻５ｍｍＸ厚さ０．５　ｍｍの銅箔が電極と
して加硫接着された。

以上により面状発熱体す゛が作成された（第１４図参照
）。

面状発熱体す°の電極１４’　、１５’間の電気抵抗は
、室温２０℃において１２８Ωであった。

面状発熱体す°の電極１４”、１５９間に５０ヘルツで
５０ボルトの交流電圧を印加し、赤外線サーモトレーサ
で温度分布を測定したところ、第１４図に示すとおりで
あった。

（コ）発明の効果上述より明らかなように本発明にかかる第１の面状発熱
体は、（ａ）布基材と、（ｂ）前記布基材の少なくとも一面に対して形成された
少なくとも１つのＰＴＣ発熱領域と、（ｃ）前記布基材の少なくとも一面に対し前記ＰＴＣ発
熱領域と隣接するよう形成された少なくとも１つの通常発熱領域と、（ｄ）前記ＰＴＣ発熱領域と通常発熱領域とにわたって
配設された少なくとも１組の電極とを備えているので、（ｉ）、ＰＴＣ発熱領域が過加熱状懲となり電極にそって拡大するに際し、その電気抵抗か増大しても、電気抵抗がほとんど変化しない隣接の通常発熱領域によって電流を迂回できる効果を有し、ひいては（ｉｉ）過加熱領域の拡大を阻止し温度分布の不均一化を抑調できる効果を有し、結果的に（ｉｉｉ）自己温度調節機能および過熱防止機能を有効
に達成できる効果有する。

また本発明かかる第２の面状発熱体は。

（ａ）布基材と、（ｂ）前記布基材の少なくとも一面に対して形成された
少なくとも１つのＰＴＣ発熱領域と、（ｃ）前記ＰＴＣ発熱領域に対し隣接するよう植層され
た少なくとも１つの通常発熱領域と、（ｄ）　ｍ記ＰＴＣ発熱領域もしくは通常発熱領域に対
して配設された少なくとも１組の電極とを備えてなるので、第１の面状発熱体と同様に上記（ｉ
）〜（首ｉ）の効果に加え（ｉｖ）柔軟性を確保できる効果を有し、ひいては（Ｖ）曲率半径の小さな場所にも弯曲して良好に配置できる効果を有する。

【図面の簡単な説明】第１図は本発明にかかる面状発熱体の第１の実施例を示
すＩ−Ｉ線にそった断面図、第２図は第１図実施例の平
面図、第３図は本発明にかかる面状発熱体の第２の実施
例を示すＩＩＩ−ＩＩＩ線にそった断面図、第４図は第
３図実施例の部分破断平面図、第５図は本発明にかかる
面状発熱体の第３の実施例を示すｖ−ｖ線にそった断面
図、第６図は第５図実施例の部分破断平面図、第７図は
本発明にかかる面状発熱体の第４の実施例を示すｖｌｌ
−ｖｌｌ線にそった断面図、第８図は第７図実施例の部
分破断平面図、第９図ないし第１３図は本発明にかかる
面状発熱体の動作説明図、第１４図は従来例の説明図で
ある。１０．２０．：１０，４０・・・・・・・・・・・・面
状発熱体Ｉｆ、２１，３１．４１・・・・・・・・・・
・・布基材１２Ａ、１２Ｂ；２２Ａ、２２８；３２Ａ、３２Ｂ、４２Ａ、４２Ｂ・・・・ＰＴＣ発熱領
域１３Ａ、１３８；２３Ａ、２３ｇ。３３Ａ、３３８．４ＣＩＡ、４３Ｂ・・・・通常発熱領
域１４．１５・・・・・・・・・・・・・・・・・・電
極２６．４６・・・・・・・・・・・・・・・・・・絶
縁層特許出願人　エヌオーケー株式会社代理人　　　弁理士　　工　藤　　　隆　夫ＩＱ　　　
　　　　　　　　　イシＩＱ図第１１図２Ａ

Claims

【特許請求の範囲】

（１）（ａ）布基材と、（ｂ）前記布基材の少なくとも一面に対して形成された
少なくとも１つのＰＴＣ発熱領域と、（ｃ）前記布基材の少なくとも一面に対し前記ＰＴＣ発
熱領域と隣接するよう形成された少なくとも１つの通常発熱領域と、（ｄ）前記ＰＴＣ発熱領域と通常発熱領域とにわたって
配設された少なくとも１組の電極とを備えていることを特徴とする面状発熱体。
（２）（ａ）布基材と、（ｂ）前記布基材の少なくとも一面に対して形成された
少なくとも１つのＰＴＣ発熱領域と、（ｃ）前記ＰＴＣ発熱領域に対し隣接するよう積層された少なくとも１つの通常発熱領域と、（ｄ）前記ＰＴＣ発熱領域もしくは通常発熱領域に対し
て配設された少なくとも１組の電極とを備えていることを特徴とする面状発熱体。
（３）布基材とＰＴＣ発熱領域と通常発熱領域と電極の
外表面に対し、絶縁層が形成されてなることを特徴とす
る特許請求の範囲第（１）項もしくは第（２）項記載の
面状発熱体。