JPH04115483A - 面状発熱体の製造方法 - 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、屈曲などに対する機械的強度を向上させた面
状発熱体の製造方法に関する。

（従来の技術） 従来より、ポリオレフィン系などの有機物にカーボンブ
ラックなどの導電性フィラーを配合した組成物が正の温
度特性を示すことは知られている。

また、これらの有機組成物は一対の電極と組み合わせ面
状発熱体として用いられている。

この種の面状発熱体の製造方法としては、正の温度特性
を有するシート状有機組成物上に、銀糸塗料を塗布・乾
燥することによって一対の櫛歯状の電極を設ける方法や
、正の温度特性を有するシート状有機組成物上に金属箔
から成る一対の電極を熱圧着により設ける方法、例えば
特開昭６３＝３０１４８０号公報１発明の名称「発熱体
の製造方法」に述べられているように、正の温度特性を
有するシート状有機組成物上に直接金属箔を熱圧着し、
その後、前記金属箔の特定箇所を選択的にエツチングし
て一対の櫛歯状の電極を設ける方法などがある。

このようにして製造される面状発熱体の近年の傾向とし
て、面状発熱体の温度分布を均一にするために、正の温
度特性を有するシート状有機組成物上に設けられる櫛歯
状の電極は、櫛歯の幅を細くし、且つ櫛歯の間隔（ピッ
チ）を狭くしたものが多く用いられている。また、前述
の面状発熱体は絶縁基板に貼着されたり、絶縁／−トに
挾持されたりして使用されることが多く、前記絶縁基板
及び前記絶縁シートに柔軟性を有するポリエステルシー
トなどを使用し、曲面部を有する被加熱体などに当接し
、湾曲させて利用することもある。

（本発明が解決しようとする課題） しかし、このような面状発熱体の多くは、屈曲などによ
る機械的負荷に弱く、機械的負荷が加えられることによ
って、所定の特性を得られなくなる傾向があった。この
原因としては、機械的負荷による正の温度特性を示すシ
ート状有機組成物の特性変化も挙げられるが、多くは電
極とシート状有機組成物の接触状態の変化、電極の断線
なとに起因している。その結果、屈曲などに対する機械
的強度を改善した面状発熱体が強く求められていた。

しかしながら、前述したいずれの製造方法においても面
状発熱体を容易に製造し、尚且つ屈曲などに対する機械
的強度を向上させることは困難であった。

つまり、銀糸塗料により一対の櫛歯状電極を形成する方
法においては、電極自体の機械的強度が低いため、屈曲
なとの繰り返し負荷が加えられた場合、電極の断線か発
生し易く、適正な特性を得られないことが多い。

また、機械的強度に優れる金属箔を正の温度特性ををす
るノート状有機組成物上に直接熱圧着し、その後エツチ
ング加工を施すことにより一対の櫛歯状電極を形成する
方法においては、金属箔とシート状有機組成物との接着
力はさほど強固ではなく、製造工程中に特に電極の櫛歯
部に剥離が生じてしまうことがある。これは、面状発熱
体の温度分布を均一にするために、電極の櫛歯の幅を細
くしたり、エツチング加工の速度を早めるために、エツ
チング加工時に各種の薬液の噴付けを行ったりすること
に起因する。

また、ここでエツチング加工によって電極の剥離が生じ
なかった面状発熱体であっても、その面状発熱体に絶縁
基板を貼着したり、絶縁シートで挾持しｔ；りする際、
わずかな屈曲や、安易な取扱いによって電極の剥離が生
じることがある。尚、シート状有機組成物は、エツチン
グ加工時に各種の薬液に浸されたり、各種の薬液を噴付
けられたりするために、シート状有機組成物自体の化学
的な変化も懸念される。これらの結果、製造上の不具合
の発生、及び製造後に所定の特性が得られないなどの問
題点を有していた。

本発明者は、前記従来の問題点を解決し、屈曲などに対
する機械的強度を向上させた面状発熱体を容易に製造可
能とする製造方法を見いだすべく鋭意研究しｔ；結果本
発明に至った。

（課題を解決するための手段） 即ち本発明は、一対の電極を有するシート状絶縁基板と
、正の温度特性を有するシート状有機組成物とから成る
面状発熱体の製造方法において、前記一対の電極は、前
記絶縁基板上にホットメルト材により接着された金属層
をエツチングすることにより形成し、前記シート状有機
組成物は熱圧着により前記絶縁基板上へ接着固定したこ
とを特徴としている。

（作　用） 本発明の製造方法によれば、形成された電極はホットメ
ルト材により絶縁基板に接着されており、またエツチン
グにより金属層が取り除かれた部分はホットメルト材が
露出するが、ホットメルト材は常温で粘着性がなく取り
扱いが容易である。更に、正の温度特性を有するシート
状有機組成物を熱圧着により絶縁基板上へ固定する際に
は、エツチングにより露出したホットメルト材により接
着がなされ電極への固定が強固となる。

本発明の製造方法により得られる面状発熱体は、従来の
技術では得られない機械的強度を向上させたものとして
用いることができる。

（実施例） 以下に、実施例及び比較例を示して本発明を更に詳細に
説明する。尚、第１図は、本発明の製造方法を用いた面
状発熱体の一実施例を示す断面図であり、第２図は平面
図である。

第１図及び第２図において、絶縁基板ｌはポリエチレン
テレフタレート（以下、ｒＰＥＴＪと称する）などから
成り、柔軟性を有するシートである。ホットメルト材２
はアイオノマー樹脂、ポリエチレン、ポリエチレン某重
合体などから成り、絶縁基板ｌ上の全面に均一に設けら
れている。電極３．３’は銅、アルミニウムなどの金属
から成り、任意にエツチングされ一対の構造を成してい
る。有機組成物４はポリエチレンなどのポリオレフィン
系樹脂にカーボンブラック、グラファイトなどを混練し
、その後／−ト状に成型したものであり、正の温度特性
を有している。これを覆う絶縁基板６は、絶縁基板ｌと
同様にＰＥＴなどの柔軟性を有するシートから成り、両
面接着テープ若しくは前記ホットメルト材２と同じ材料
などから成る接着層５を介して形成される。この面状発
熱体は、電極３．３′に接続された端子７，７′に電圧
を印加することによって一対の電極３．３′間のシート
状有機組成物４が発熱する。

ここで、上記面状発熱体の製造方法を実施例に基づき具
体的に説明する。

く本実施例〉 先ず、ＰＥＴから成る厚さ５０μの／−ト上の全面に、
既知の方法によってアイオノマー樹脂から成るホットメ
ルト材を厚さ５０μとなるように均一に設け、その上に
厚さ３５μの銅箔を加熱ロールを通して接着させる。更
に、前記銅箔を既知のエンチング加工法によって１５０
ｍｍＸ１００ｍｍ内に櫛歯状の一対の電極を形成する。

次に、１５０ｍｍＸ１００ｍｍＸ０．３ｍｍのシート状
に成型した正の温度特性を有する有機組成物を加熱ロー
ルを用いて前記電極上べ熱圧着し、一体化する。その後
、前記シート状有機組成物上へ、アクリル系の粘着剤か
ら成る厚さ１６０μの両面接着テープを用いて、ＰＥＴ
から成る厚さ５０μのシートを張り合わせて絶縁を施し
た。このようにして、全体で１６０ｍｍＸ　１１０ｍｍ
Ｘ０．７ｍｍの面状発熱体を得た。

次に、本実施例との比較を行うために、従来の製造方法
による面状発熱体として比較例１及び比較例２を作成し
た。また、本実施例に用いたホットメルト材に代えて、
熱硬化性の接着剤を用いた面状発熱体として比較例３を
作成した。

く比較例１〉 １５０ｍｍＸ１００ｍｍＸ０．３ｍｍのシート状に成型
した正の温度特性を有する有機組成物上に、銀塗料を用
いて実施例と同じ櫛歯状の一対の電極を設け、更に前記
シート状有機組放物の両面にアクリル系の粘着剤から成
る厚さ１６０μの両面接着テープを用いて、ＰＥＴから
成る厚さ５０μのシートを張り合わせ、全体で１６０ｍ
ｍｘ１１０ｍｍＸ０．７ｍｍの面状発熱体を得た。

〈比較例２〉 １５０ｍｍｘｌｏＯｍｍｘ０．３ｍｍのシート状に成型
した正の温度特性を有する有機組成物上に、厚さ３５μ
の銅箔を１９０℃Ｘ　Ｉ　Ｏｍ　ｉ　ｎの熱圧着により
固定し、その後既知のエツチング加工法によって実施例
と同じ櫛歯状の一対の電極を設け、更に前記シート状有
機組成物の両面にアクリル系の粘着剤から成る厚さ１６
０μの両面接着テープを用いて、ＰＥＴから成る厚さ５
０μのシートを張り合わせ、全体で１．６０ｍｍＸ　ｌ
　ｌ　ＯｍｍｘＱ、７ｍｍの面状発熱体を得た。

く比較例３〉 ＰＥＴから成る厚さ５０μのシート上に熱硬化性のウレ
タン系接着剤を用いて厚さ３５μの銅箔を張り合わせ、
既知のエツチング加工法によって１５０ｍｍＸｌｏｏｍ
ｍ内に実施例と同じ櫛歯状の一対の電極を形成する。次
に、１５０ｍｍＸ１００ｍｍＸ０．３ｍｍのシート状に
成型した正の温度特性を有する有機組成物を加熱ロール
を用いて前記電極上べ熱圧着し、一体化する。その後、
前記シート状有機組成物上へ、アクリル系の粘着剤から
成る厚さ１６０μの両面接着テープを用いて、ＰＥＴか
ら成る厚さ５０μシートを張り合わせて絶縁を施し、全
体で１６０ｍｍＸ　ｌ　ｌ　０ｍｍＸ０．７ｍｍの面状
発熱体を得た。

ここで、このようにして得られた４種類の面状発熱体（
本実施例、比較例１．比較例２及び比較例３）を各々１
０個づつ試料として用意し、以下に示すような評価試験
を行い、その結果を表−１に示した。

先ず、製造加工中及び完成品において、電極の形成状態
を確認し、電極のズレや剥離が生じたものを製造不具合
量として、その個数を調査した。

次に、不具合量を除く試料（正常品）を２０℃に保持し
た恒温槽内に２時間放置し、２０℃における各試料の抵
抗値を測定した。次に、各試料を恒温槽から取り出し、
２０ｍｍｄ丸棒に表裏交互に各１０回づつ巻き付け、そ
の後、再び２０°Ｃに保持した恒温槽内に戻して８時間
放置し、再度２０℃における抵抗値を測定した。尚、測
定値は正常品の抵抗値の平均値とした。

表−１からも明らかなように、本実施例による試料は、
製造上の不具合の発生も無く、また巻き付は試験の前後
での抵抗値変化も殆ど見られなかった。しかし比較例１
においては、巻き付は試験後にすべての試料の電極が断
線してしまい、異常な抵抗値を示した。比較例２におい
ては、外観不良抵抗値異常などの製造工程での不具合の
発生が４０％も有り、歩止まりの面から好ましいもので
はなかった。また、比較例３においては、電極の断線は
見られなかったものの電極とシート状有機組成物の一部
か剥離してしまい、抵抗値が大幅に増加してしまった。

これは、本実施例で用いｔ；ホットメルト材の有する接
着力に比へ、比較例３で用いた熱硬化性のウレタン系接
着剤では接着力が劣っているからである。

このように、屈曲なとによる機械的負荷に強く、所定の
特性を示す面状発熱体は本実施例によるもののみであっ
た。

Ｃ以下余白） 表−１ （発明の効果） 以上に説明したように、本発明による製造方法を用いた
面状発熱体は、製造上の不具合の発生が無く、尚且つ屈
曲などに対する機械的強度が向上改善された実用上非常
に優れた効果を有するものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明に係る面状発熱体の〜実施例を示す断
面図であり、第２図は平面図である。 ■・・・・絶縁基板 ２・・・・ホットメルト材 ３．３′・・電極 ４・・・・シート状有機組成物 ５・・・・接着層 ６・・・・絶縁基板 ７．７′・・端子 第１図 第２図 ７　′ ３　′

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 一対の電極を有するシート状絶縁基板と、正の温度特性
   を有するシート状有機組成物とから成る面状発熱体の製
   造方法において、前記一対の電極は、前記絶縁基板上に
   ホットメルト材により接着された金属層をエッチングす
   ることにより形成し、前記シート状有機組成物は熱圧着
   により前記絶縁基板上へ接着固定したことを特徴とする
   面状発熱体の製造方法。