JPH01258384A - 面状発熱体およびその製造方法 - Google Patents

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】 （産業上の利用分野） 本発明は、電気的接触が良好で、安定した通電性を有し
、長期間の使用に耐える面状発熱体およびその製造方法
に関するものである。

（従来の技術） 従来、糸状の発熱体を発熱素子とする面状のヒータにお
いて、該発熱素子と電極との接触に問題があり、この点
を解決するための手段として、独立した電極糸間を短絡
する如く導電性塗料を塗布する方法が実公昭４０−２８
７０８号に開示されている。

この方法は、接触抵抗および電極糸間に存在する抵抗を
小さくすることによって電流分担率の均等化を達成しよ
うとするものである。

（発明が解決しようとする課題） しかしながら、上記従来技術は、工業的に生産する際に
は、導電性塗料を塗布する工程が大きな障害となり現実
的ではない。

本発明は、このような従来の問題点を改善し、電気的接
触か良好で、安定した通電性を有し、長期間の使用に耐
える面状発熱体およびその製造方法を提供するものでお
る。

（課題を解決するための手段） 本発明の面状発熱体は、このような目的を達成するため
に次の構成を有する。すなわち、面状発熱体であって、
電極部に用いる複数の金属線の少なくとも一部が、導電
性低融点樹脂により短絡されていることを特徴とする面
状発熱体でおる。

また、本発明の面状発熱体の製造方法は次のいずれかの
構成を有する。すなわち、 導電性低融点樹脂からなる糸条および金属線を電極部の
経糸成分または緯糸成分として、芯糸とその周囲に形成
された導電性樹脂層とからなる糸状発熱体を該電極部に
直交する成分として製織または編成し、面状発熱体とし
た後、少なくとも該面状発熱体の電極部に熱処理を施す
ことにより、該低融点樹脂の少なくとも一部を溶融させ
ることを特徴とする面状発熱体の製造方法、 または、導電性低融点樹脂で被覆された金属線を電極部
の経糸成分または緯糸成分として、芯糸とその周囲に形
成された導電性樹脂層とからなる糸状発熱体を該電極部
に直交する成分として製織または編成し、面状発熱体と
した１変、少なくとも該面状発熱体の電極部に熱処理を
施すことにより、該低融点樹脂の少なくとも一部を溶融
させることを特徴とする面状発熱体の製造方法である。

本発明において、金属線とは、銅線、銀線、金線や銅箔
線、銀箔線、金箔線、さらに合成繊維を芯線としてその
周囲を前記金属箔線または前記金属線で螺旋状に巻き上
げた芯鞘溝造糸（以下つる巻き線という〉を意味する。

これら金属線の太さは、布帛の成分として織成または編
成されるので、通常の繊維程度あるいはそれ以下の太さ
であることが要求される。しかし、一般に通常の繊維に
比較して、金属線は剛直であるため、通常の繊維より細
いほうが好ましい。

本発明の面状発熱体において、発熱素子には芯糸とその
周囲に形成された導電性樹脂層とからなる糸状発熱体を
用いる。また、糸状発熱体の導電層を構成する合成樹脂
の融点は、熱処理により糸状発熱体の導電層が変形しな
いように、俊速する導電性低融点樹脂の融点より高い方
が好ましく、２０’Ｃ以上高いとより好ましい。

本発明に用いる導電性低融点樹脂とは、導電性微粒子を
分散含有する低融点の合成樹脂を意味する。以下、詳細
に説明する。

導電性微粒子としては、グラフフィト粉末、カーボンブ
ラック、金属粉や短かく切断した炭素繊維などが用いら
れる。

低融点樹脂としては、融点が８０〜１８０’Ｃの熱可塑
性合成樹脂、たとえば、ポリエチレン、ポリプロピレン
、ポリアミド、塩化ビニル−酢酸ビニル。

エチレン−酢酸ビニル共重合体、■チレンープロピレン
ラバー（以下、ＥＰＲという）、低融点ポリウレタン樹
脂などが用いられる。なお、本発明の面状発熱体は、俊
速のようにラミネートされる場合もある。この場合には
、ラミネート素材の融点は該低融点樹脂の融点より高い
方が好ましく、３０℃以上高いとより好ましい。また、
糸状発熱体の導電層を構成する合成樹脂の融点は、熱処
理によりラミネート層が変形しないように、上記該低融
点樹脂の融点より高い方が好ましく、２０’Ｃ以上高い
とより好ましい。

該導電性低融点樹脂は、第５図に示すような糸条形態で
金属線間に隣接して配置しても良いし、第４図に示すよ
うに導電性被覆層として金属線の表面に存在していても
良い。いずれの場合においても、製織２編成の後に熱処
理を施すことにより少なくともその一部が溶融し、隣接
する複数の金属線を少なくとも部分的に短絡するのであ
る。

導電性低融点樹脂からなる糸条とは、導電性低融点樹脂
のみからなる糸条のほか、通常の非導電性糸条を導電性
低融点樹脂で被覆してなる糸条も含むものでおる。この
ような導電性低融点樹脂からなる糸条を製造する方法と
しては、たとえば、通常の溶融紡糸法や溶融被覆法が挙
げられる。なお、導電性低融点樹脂のみからなる糸条の
形状は、マルチフィラメントでもモノフィラメントでも
良く、単繊維の断面形状は円形、異形のいずれでも良い
。

該導電性低融点樹脂を金属線に被覆する方法としては、
たとえば通常の溶融被覆法が挙げられる。

本発明においては、上述したように、製織０編成の後に
熱処理を施すことにより少なくともその一部が溶融され
る。この場合の溶融とは、必ずしも完全に流動状態にな
る必要はなく、部分的に変形する程度でも良い。要は、
少なくとも部分的に隣接する金属線を短絡する状態にな
れば良いのである。

本発明において、熱処理は、導電性低融点樹脂が溶融あ
るいは変形する温度以上の熱履歴を経れば良く、この際
、圧力を受けてもかまわない。該熱処理工程は、必ずし
も独立した工程でなくても良く、上記熱履歴を経るので
あれば、ラミネート等の他の工程に含めることができ、
この場合には工程を簡略化できるので好ましい。

以下、実施例により本発明を具体的に説明する。

（実施例） ［実施例１］ 平均粒径４０ｍμの炭素粒子を４０重量％含有するポリ
エステル型ポリウレタン樹脂（大日精化製品）をメチル
エチルケトン（以下ＭＥＫという）とＮ、Ｎ−ジメチル
ホルムアミド（以下ＤＭＦという）との重量比８０　：
　２０の混合溶媒に濃度２４重量％となるように均一に
分散溶解させ、含浸液とした。

前記の含浸液を攪拌しながら、その中にポリエステル２
０番双糸の紡績糸（０，５６ｍｍφ〉を２０℃で２ｍ／
分の速度で浸漬・通過させた後、直径がＱ、５ｍｍφの
ダイスで糸付着量を調節した。その接、連続して１２０
°Ｃに調節した乾燥機を通過させて芯糸の周囲にウレタ
ン樹脂に分散した炭素粒子層を乾燥固着させた。

この第１段の乾燥固着プロセスと同一の手法で第２段処
理、第３段処理を重ねた。このときのダイスの直径は少
しずつ大きいものを使用した。

このようにして得た糸状発熱体およびポリエチレンテレ
フタレート紡績糸（５番単糸）を緯糸に、０．１６５ｍ
ｍφの銅線３本よりなる撚鋼線、平均粒径４０ｍμの炭
素粒子を３０％分散含有する融点１２０’Ｃのポリエチ
レンモノフィラメント（０，５ｍｍφ）およびポリエチ
レンテレフタレートタスラン加工糸（１０００Ｄ−２４
ｆ）を経糸に用いて平織組織の織物を製織した。この際
、該織物の両耳部から１ｃｍ内側に、該銅線１０本およ
び該モノフィラメント１０本を交互に引揃えて幅３ｍｍ
の電極部となし、経糸の一部として５Ｑｃｍの間隔を置
いて配置した。製織後、１００μの変性ポリエチレンテ
レフタレートフィルム（融点１４０℃）で両面をラミネ
ートした。

該処理時に２００’Ｃの熱がかかったため、上記モノフ
ィラメントは溶融し、銅線間を電気的に短絡した。

ラミネート後の該織物から切取って、長さ５０ｃｍ、幅
５４ｃｍ、抵抗値１５０Ωの面状発熱体を１ｑた。

［実施例２］ 実施例１において、炭素粒子を分散含有するポリエチレ
ンモノフィラメントに代えて、平均粒径４０ｍμの炭素
粒子を３０％分散含有する融点９０℃のＥＰＲで被覆し
たポリエステルモノフィラメント（被覆前の繊度：１０
０Ｄ、ＥＰＲ層の厚さ：　２００μ）を用い、また、実
施例１において銅線の代りに、ポリエチレンテレフタレ
ートフィラメント（２５０Ｄ）を芯線としてその周囲を
銅箔線（厚さ：２５μ、幅：０．５ｍｍ）で螺旋状に巻
き上げたつる巻き線の表面を上記モノフィラメントと同
じ素材で被Ｎ（厚さ：２００μ）した電極線とを用いた
他は実施例１と全く同様にして平織組織の織物を製織し
、ラミネートした。上記被覆層は溶融し、独立した銅線
を短絡した。ラミネート後の該織物から切取って、長さ
５Ｑｃｍ。

幅５４　Ｃｍ、抵抗値１５０Ωの面状発熱体をｊｑだ。

［実施例３］ 炭素粒子を分散含有するポリエチレンモノフィラメント
および銅線に代えて、ポリエチレンテレフタレートフィ
ラメント（２５０Ｄ＞を芯線としてその周囲を０．１ｍ
ｍφの銅線を圧延し螺旋状に巻き上げたつる巻き線の表
面を、平均粒径４０ｍμの炭素粒子を３０％分散含有す
る融点９０’ＣのＥＰＲで被覆（厚ざ：２００μ）した
電極線を作製した。

これとは別に、実施例１で得た糸状発熱体およびポリエ
チレンテレフタレート・綿混紡糸（２０番単糸）を交互
に緯糸として（２０本／インチ）、上記ポリエチレンテ
レフタレート・綿混紡糸（２０番単糸）を経糸に（４０
本／インチ）用いて平織組織の織物を製織した。

上記電極線５本を引揃え、ラッパ付きミシンで上記織物
の耳部に電極線間隔’１ｍｍとなるように日い止めた。

ざらに、ポリエチレンを２００　’Ｃで溶融ラミネート
しくラミネート厚ざ：２００μ）、圧着することにより
、５本の電極線が導電性樹脂により短絡した電極構造の
ヒータを得た。該ヒータを切断し、長さ２０ｃｍ、幅１
Ｑｃｍ、抵抗値１０Ωの面状発熱体を得た。

［実施例４］ 平均粒径４０ｍμの炭素粒子を２８．６％含有する融点
１５０℃のポリウレタン樹脂を、濃度２４重最％となる
ようにＤＭＦ／ＭＥＫ混合溶媒（混合比：１／１）に均
一に分散溶解させ、含浸液とした。

ポリエチレンテレフタレートフィラメント（２５０Ｄ＞
を芯線としてその周囲を０．１ｍｍφの銅線を圧延し螺
旋状に巻き上げたつる巻き線を、２０ｍ／ｍｉｎの速度
で上記含浸液に浸漬。

通過、乾燥固着させて、つる巻き線の周囲に炭素粒子を
分散含有させた低融点ポリウレタン樹脂層を有する電極
線を作製した。

実施例３で作製した平織組織の織物に、実施例３と同様
の方法で上記電極線をミシン掛け、固定し、長さ２ＱＣ
ｍ、幅’ｌＱｃｍ、抵抗値１０Ωの面状発熱体を１ｑた
。

（発明の効果） 本発明の面状発熱体は、電極部の金属線が導電性微粒子
を分散含有する低融点樹脂によって短絡されているため
に、糸状の発熱素子との接触抵抗が小さく、安定した通
電性を有し、長期間の使用に耐えるものである。

また、該面状発熱体の製造方法は、糸条あるいは金属線
の被覆層として導電性低融点樹脂を電極部の経糸の一部
として含有させておき、その後、熱処理することによっ
て上記のような構造の面状発熱体とするので、工業的に
量産することが可能となった。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の面状発熱体の一例を示す平面図である
。第２図は、本発明の面状発熱体の一例を熱処理する前
の電極部の模式化した部分断面図、第３図は、本発明の
面状発熱体の一例（第２図）を熱処理した後の電極部の
模式化した部分断面図である。 第４図は、本発明に用いる、導電性低融点樹脂で被覆さ
れた金属線の一例を示す斜視図である。 第５図は、本発明に用いる、導電性低融点樹脂で被覆さ
れた糸条の一例を示す斜視図である。 図中、 １：電極部 ２：芯糸 ３：導電性糸状物 ４：糸状発熱体 ５：面状発熱体 ６：導電性低融点樹脂で被覆された糸条７：金属線 ８：導電性低融点樹脂

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）面状発熱体であつて、電極部に用いる複数の金属
   線の少なくとも一部が、導電性低融点樹脂により短絡さ
   れていることを特徴とする面状発熱体。
2. （２）導電性低融点樹脂からなる糸条および金属線を電
   極部の経糸成分または緯糸成分として、芯糸とその周囲
   に形成された導電性樹脂層とからなる糸状発熱体を該電
   極部に直交する成分として製織または編成し、面状発熱
   体とした後、少なくとも該面状発熱体の電極部に熱処理
   を施すことにより、該低融点樹脂の少なくとも一部を溶
   融させることを特徴とする面状発熱体の製造方法。
3. （３）導電性低融点樹脂で被覆された金属線を電極部の
   経糸成分または緯糸成分として、芯糸とその周囲に形成
   された導電性樹脂層とからなる糸状発熱体を該電極部に
   直交する成分として製織または編成し、面状発熱体とし
   た後、少なくとも該面状発熱体の電極部に熱処理を施す
   ことにより、該低融点樹脂の少なくとも一部を溶融させ
   ることを特徴とする面状発熱体の製造方法。