JPH042079A

JPH042079A - 面状発熱成形品およびその製造方法

Info

Publication number: JPH042079A
Application number: JP10246690A
Authority: JP
Inventors: Tamio Oi; 大井　民男; Toshiyuki Torii; 俊之鳥居; Mutsumi Yoshida; 睦吉田; Masami Ishii; 石井　正巳
Original assignee: Aisin Seiki Co Ltd
Current assignee: Aisin Corp
Priority date: 1990-04-18
Filing date: 1990-04-18
Publication date: 1992-01-07
Anticipated expiration: 2013-11-25
Also published as: JP2827439B2

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】〔発明の目的〕（産業上の利用分野）本発明は暖房便座、シャワートイレの温水タンク、防霜
、防曇、雨滴除去用のドアミラー、自動車の軽油の凍結
防止の予備加熱のオイルフィルタなどの面状発熱成形品
およびその製造方法に関する。

（従来の技術）従来より、面状発熱成形品として、前述したように暖房
便座や雨滴除去ドアミラーなどあらゆる民生機器で、そ
の応用展開が図られつつある。このような面状発熱成形
品は、カーボンブラックと金属繊維を熱可塑性樹脂にて
充填した通電発熱材料を射出成形法にて発熱体を形成し
、そのまわりに外被層にて覆う製品であった。このよう
な製品は、なんらかの理由で外被層にクラックが発生し
し、破壊にいたると、通電発熱させているため、破壊部
分に水等が侵入すると漏電を起こすという欠点があった
。そのために発熱体の全周を絶縁層で覆い表皮体が割れ
ても発熱体の絶縁が効くように絶縁体を一体となって割
れない絶縁層を設ける必要がある。このような欠点を解
決するものとして特開平１−３００９１４号公報があっ
た。

これは、第５図に示すようにカーボンブラックと金属短
繊維を熱可塑性樹脂にて充填した通電発熱を射出成形法
にて発熱体Ｉ２を形成し、前記発熱体を前記発熱材料に
使用した同じ熱可塑性樹脂１３にて包被して暖房便座を
形成し、暖房便座の着座側と前記発熱体との間に絶縁層
１４を設けた面状発熱式暖房便座であった。

（発明が解決しようとする課題）しかしながら、上記技術は上記絶縁層として、テープを
貼る方法は生産性が極めて悪いことがあり、コストが大
幅にアップする欠点があった。また射出成形の面状発熱
体は複雑形状なものに適用できるのがメリットであるの
で、一般に発熱体自体も複雑形状である。複雑形状品で
あるため、表皮体と異なる材質で例えば前流ゴムシート
で覆ってしまうことは極めて難しいという問題点があつ
た。

〔発明の構成］（課題を解決するための手段）本発明は上記問題点を解決するものであって、その技術
的手段は、カーボンブラックと金属短繊維を熱可塑性樹
脂にて充填した通電発熱材料を射出成形法にて発熱体を
形成し、該発熱体の表面にクロロプレン樹脂被膜が形成
され、次に該クロロプレン樹脂被膜の表面にウレタン樹
脂被膜が形成され、さらにこのウレタン樹脂被膜の表面
に熱可塑性樹脂または熱硬化性樹脂の外被層にて包被し
たことにある。

また、カーボンブラックと金属短繊維を熱可塑性樹脂に
て充填した通電発熱材料を射出成形にて発熱体を形成し
、該発熱体の表面にクロロプレンラテックス樹脂を塗布
し、乾燥後、該クロロプレン樹脂被膜表面に水系ウレタ
ンデスパージヨン樹脂を塗布し、乾燥後、該ウレタン樹
脂被膜表面に熱可塑性樹脂または熱硬化性樹脂にて包被
することにある。

（作用）上記の構成からなる面状発熱体に埋設するクロロプレン
樹脂被膜とウレタン樹脂被膜からなる絶縁層は発熱体の
複雑形状に対応でき、しかも積層化でき、耐水性、耐洗
剤性に優れた面状発熱成形品となるのである。

（実施例）以下本発明の実施例について暖房便座を実施例として詳
細に説明をする。

暖房便座はＡＢＳ樹脂などの熱可塑性樹脂で成形されて
おり、成形工程の中で便座に必要な部品として電極、セ
ンサー等をインサートする必要があり、ロータリ式成形
又は単色成形のマルチ成形によって行うものである。

第１回〜第５図において、１は暖房便座の本体で、２は
発熱体でアルミ合金、黄銅又はステンレス等の太さ２０
＝１５０μｍで、１０ｍｍ以下の金属短繊維と、カーボ
ンブラック、及びＡＢＳ樹脂等の合成樹脂を適宜混合し
て形成したものである。３は発熱体２を被覆したＡＢＳ
樹脂よりなる外被層で、４は前記発熱体と座着側本体を
絶縁層であり、４ａはクロロプレンラテックス樹脂の塗
布ニヨって３０μｍの厚さを有するクロロプレン樹脂被
膜、４ｂは水系ウレタンディスバージョン樹脂の塗布に
より２００ｐｍの厚さを有するウレタン樹脂被膜である
。

この絶縁層４は発熱体と便座の表面とを完全に絶縁する
ものである。

５は発熱体２の電極で６はコードを示し、７は発熱体の
下面に設けた絶縁粘着テープであり、８はサーモセンサ
ーで便座の温度を感知し、９はサーマルプロテクターで
、いずれも発熱体下側に設けられである。

なお本発明の実施例においては暖房便座について説明し
たがこれに限定されるものでなく、シャワートイレの温
水タンク、防霜、防曇、雨滴除去用のドアミラー、自動
車の軽油の凍結防止の予備加熱のオイルフィルタなどの
発熱成形品の絶縁構造にも利用できるものである。

つぎに上記絶縁層であるクロロプレン樹脂被膜およびウ
レタン樹脂被膜の具体的な形成方法について以下に説明
する。

これは、面状発熱体にクロロプレンが乳化重合されたク
ロロプレンラテックスを３０μｍ塗布し、乾燥後、この
上に水系ディスバージョンウレタン樹脂を２００μｍ塗
布して絶縁層を形成させ、次にこの上に熱可塑性樹脂ま
たは熱硬化性樹脂を包被した面状発熱成形品となるので
ある。この面状発熱成形品は、絶縁性に優れ、耐水性、
耐洗剤性が優れた面状発熱体である。

以下本発明に至った経緯について説明する。

まず、シリコーン樹脂であると発熱体に対する密着力は
よいが、それがため破断用張長が小さくなる。

次にエチレン酢酸ビニル共重合体、及びエチレン−エチ
レンアクリレート共重合体は密着力が悪いため材料自体
の伸びも大きいので、破断用張長が大きいが、この材料
は融点が低く、溶剤使用が問題となる。

また、熱可塑性ウレタンは溶剤タイプであり、発熱体の
腐食がある。

さらに、スチレン−ブタジェン共重合体は、密着力が下
記のクロロプレンより良好なため、破断用張長が小さい
。

また、クロロプレンラテックスは密着力が悪く、材料自
体の伸びも大きいので、破断用張長は大きいが、未前流
では耐水性に問題がある。

以上のように溶剤、無溶剤タイプの各種液状絶縁材料を
検討したが、本発明者等は、表皮が何らかの原因で破断
しても安全性の確保できるように、破断用張長が長く保
持でき、耐水性、耐溶剤性が良好であり、更に発熱温度
８０°Ｃまで溶融しない絶縁体を発明したのである。

本発明者等は積層化を図るため検討絶縁材料の中でクロ
ロプレンが耐水、耐溶剤性以外の項目を満足しており、
上記の他の絶縁樹脂材料は融点が低い、とか破断用張長
が小さい等の問題点がある。

従って本発明者等は、発熱体にクロロプレンラテックス
の塗布したものベースにし、耐水性、耐洗剤性の向上を
図るためトップコートの検討を行なつた結果、そのトッ
プコートの材料として、水系ウレタンデスパージヨン樹
脂を塗布した。この構造にすることにより、絶縁材料は
複雑形状に積層化でき、耐水性、耐洗剤性に優れた面状
発熱成形品を得ることができる。

（実施例）実施例−１カーボンブラックと金属短繊維を所定の割合でＡＢＳ樹
脂に混練したコンパウンドを用い、テストピース（１０
０ｍｍｘｌＯＯｍｍＸ２ｍｍ）を射出成形にて形成した
。次にクロロプレンが乳化重合されたクロロプレンラテ
ックス（昭和電工・デュポン株式会社、商標名：ネオブ
レンラテックス４００）をデイツプコート法（液中にテ
ストピースを完全に浸し、一定の引き上げ速度で引き上
げる方法）によって均一にテストピースの回りに、７０
°Ｃで乾燥し、約３０μｍの膜厚を形成した。

このクロロプレンラテックスはブタジェンと塩素を主原
料とし、苛性ソーダを副原料として製造され、乳化重合
によって作られるものである。

これに微粒子分散体である水系ディスバージョンウレタ
ン樹脂（大日本インキ株式会社、商標名：ハイドランＨ
Ｗ−９２０）にアクリル系３１％エマルジョンの増粘剤
（大日本インキ株式会社、商標名：ポンコー）ＨＶ）を
添加して粘度を上げエアレススプレーにて吹きつけて、
乾燥後約２゜０μｍの膜厚を得た。

この増粘剤は増粘剤エマルジョンを水系ディスバージョ
ンウレタン樹脂に混合し、直ちにアンモニア水を添加し
て増粘させ、アンモニア水の添加量はＰＨ９程度となる
ようにする。この増粘剤は通常水系ウレタンデスパージ
ヨン樹脂に対して０゜５〜１部である。このとき増粘剤
を添加するときは攪拌しながら作業を行う。

このように得られた絶縁層を５００■の絶縁抵抗計で水
中浸漬した状態で測定した結果無限大オームを指示した
。次にこの絶縁層をつけたテストピースを曲げ破断後、
引張試験機で３０ｍｍ引っ張った。その破断したものを
再度水中に浸漬し、絶縁抵抗を測定した。その結果同じ
無限大オームが得られた。この水系デスバージョンウレ
タン樹脂に増粘剤を入れることにより数１０万ｃｐｓま
で上げることができるため約５００μｍまでワンコート
でできる。

実施例−２実施例−１と同様クロロプレンラテックスとの水系テス
バージョンウレタン樹脂で約２００μｍの膜厚をつけた
。この実施例−２は、増粘剤は用いなかった。

その結果、この場合も同様絶縁性は良好であった。

次に実施例−１と同様な方法で破断させたところ、ピン
ホールらしきもので発生したがこれを引っ張っていくと
約１０ｍｍで絶縁膜破れが生じた。

その破断したものを再度水中に浸漬し、絶縁抵抗を測定
した。その結果同じ無限大オームが得られた。

比較例−１実施例−１のクロロプレンラテックスを用い重ね塗り約
２００μｍの膜厚を形成した。これを水に浸し絶縁抵抗
を測定したところ、初期は無限大オームであったが、約
２時間後には針が動き出し、約３時間後には１Ｍオーム
以下となった。

このようにクロロプレンラテックスのみであると長時間
、水中に浸漬した場合、絶縁性が確保できない欠点があ
る。

この原因はラテックスが水により膨潤し、再ラテックス
状となったためである。

比較例−２実施例−１で用いた水系ディスバージョンウレタン樹脂
をクロロプレン樹脂被膜を形成していない発熱体に直接
吹きつけ約２００μｍの膜厚を形成したものは、曲げ破
断時に発熱体と一体となってウレタン樹脂被膜が破れた
。これはウレタン樹脂被膜と発熱体の密着力が良いため
である。

〔発明の効果〕

以上のように本発明は、カーボンブラックと金属短繊維
を熱可塑性樹脂にて充填した通電発熱材料を射出成形法
にて発熱体を形成し、該発熱体の表面にクロロプレン樹
脂被膜が形成され、次に該クロロプレン樹脂被膜の表面
にウレタン樹脂被膜が形成され、さらにこのウレタン樹
脂被膜の表面に熱可塑性樹脂または熱硬化性樹脂の外被
層にて包被しているため、上記クロロプレン樹脂被膜と
ウレタン樹脂被膜からなる絶縁層は発熱体の複雑形状に
対応できて積層化でき、耐水性、耐洗側性に優れた面状
発熱成形品となるのである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示す暖房便座の平面図、第
２図は第１図のＡ−Ａ線に沿う断面図、図Ｂ部の拡大断
面図、第６図は従来の暖房便座の断面図。２・・・発熱体、４・・・絶縁層、４ａ・・・クロロプ
レン樹脂被膜、４ｂ・・・ウレタン樹脂被膜、５・・・
外被層。

Claims

【特許請求の範囲】

（１）カーボンブラツクと金属短繊維を熱可塑性樹脂に
て充填した通電発熱材料を射出成形法にて発熱体を形成
し、該発熱体の表面にクロロプレン樹脂被膜が形成され
、次に該クロロプレン樹脂被膜の表面にウレタン樹脂被
膜が形成され、さらにこのウレタン樹脂被膜の表面に熱
可塑性樹脂または熱硬化性樹脂の外被層にて包被したこ
とを特徴とする面状発熱成形品。
（２）カーボンブラツクと金属短繊維を熱可塑性樹脂に
て充填した通電発熱材料を射出成形にて発熱体を形成し
、該発熱体の表面にクロロプレンラテツクス樹脂を塗布
し、乾燥後、該クロロプレン樹脂被膜表面に水系ウレタ
ンデスパージヨン樹脂を塗布し、乾燥後、該ウレタン樹
脂被膜表面に熱可塑性樹脂または熱硬化性樹脂にて包被
することを特徴とする面状発熱成形品の製造方法。