JPH05101872A - 面状発熱体 - Google Patents
面状発熱体Info
- Publication number
- JPH05101872A JPH05101872A JP29070391A JP29070391A JPH05101872A JP H05101872 A JPH05101872 A JP H05101872A JP 29070391 A JP29070391 A JP 29070391A JP 29070391 A JP29070391 A JP 29070391A JP H05101872 A JPH05101872 A JP H05101872A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- resin film
- heating element
- linear conductor
- conductive
- conductive particles
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
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- Surface Heating Bodies (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 樹脂フィルム上に帯状の導電層および電極を
形成させた面状発熱体であって、導電層の劣化によって
ひき起こされる温度の異常な上昇による火傷や焼損を防
止し得るものを提供する。 【構成】 樹脂フィルム上に、導電性粒子-ゴム組成物
層を平行線状に多数本配設して線状導電体群を形成さ
せ、線状導電体群の両端部に電極を付設した面状発熱
体。
形成させた面状発熱体であって、導電層の劣化によって
ひき起こされる温度の異常な上昇による火傷や焼損を防
止し得るものを提供する。 【構成】 樹脂フィルム上に、導電性粒子-ゴム組成物
層を平行線状に多数本配設して線状導電体群を形成さ
せ、線状導電体群の両端部に電極を付設した面状発熱
体。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、面状発熱体に関する。
更に詳しくは、樹脂フィルム上に導電層および電極を形
成させた面状発熱体に関する。
更に詳しくは、樹脂フィルム上に導電層および電極を形
成させた面状発熱体に関する。
【０００２】
【従来の技術】樹脂フィルム上に導電層および電極を形
成させた従来の面状発熱体は、２つの電極の間を面状の
導電層で覆った構造をとっており、これに所定の電圧を
印加し、必要な電力を得て発熱させる仕組みになってい
る。
成させた従来の面状発熱体は、２つの電極の間を面状の
導電層で覆った構造をとっており、これに所定の電圧を
印加し、必要な電力を得て発熱させる仕組みになってい
る。
【０００３】導電層は、高分子材料バインダーを用いて
配設された導電性物質粉末層からなり、その厚さは柔軟
性などの点から約500μm以下、好ましくは約200μm以下
とされる。導電層の周囲には、必要に応じて絶縁層が設
けられ、その絶縁層は普通外界と絶縁性のある高分子材
料のフィルム乃至シートで形成される。
配設された導電性物質粉末層からなり、その厚さは柔軟
性などの点から約500μm以下、好ましくは約200μm以下
とされる。導電層の周囲には、必要に応じて絶縁層が設
けられ、その絶縁層は普通外界と絶縁性のある高分子材
料のフィルム乃至シートで形成される。
【０００４】このような構成を有する面状発熱体は、高
分子材料を用いているため経時的劣化を生じ、それが原
因となって温度上昇を生じ、使用者に火傷をさせたり、
発火したりするおそれがある。これは、発熱層が面状で
あるため、その一部が何らかの刺激により劣化した場
合、その部分の抵抗値が上昇し、そこを通るべき電流が
迂回し、その電流が流れ込んできた部分は、発熱量を増
大させることになる。そして、劣化部分が増えるに従っ
て、正常部分に流れ込む電流が増加して温度を押し上
げ、その温度が高分子材料の発火点に到達すると燃焼す
ることになる。
分子材料を用いているため経時的劣化を生じ、それが原
因となって温度上昇を生じ、使用者に火傷をさせたり、
発火したりするおそれがある。これは、発熱層が面状で
あるため、その一部が何らかの刺激により劣化した場
合、その部分の抵抗値が上昇し、そこを通るべき電流が
迂回し、その電流が流れ込んできた部分は、発熱量を増
大させることになる。そして、劣化部分が増えるに従っ
て、正常部分に流れ込む電流が増加して温度を押し上
げ、その温度が高分子材料の発火点に到達すると燃焼す
ることになる。
【０００５】かかる面状発熱体の致命的な欠点を解消す
るために、用いられる高分子材料の耐熱性を向上させた
り、難燃性を付与することなどが考えられるが、これら
はいずれも根本的な解決方法とはなり得ない。
るために、用いられる高分子材料の耐熱性を向上させた
り、難燃性を付与することなどが考えられるが、これら
はいずれも根本的な解決方法とはなり得ない。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、樹脂
フィルム上に導電層および電極を形成させた面状発熱体
であって、導電層を形成する導電性粒子-ゴム組成物層
の劣化によってひき起こされる温度の異常な上昇による
火傷や焼損を防止し得るものを提供することにある。
フィルム上に導電層および電極を形成させた面状発熱体
であって、導電層を形成する導電性粒子-ゴム組成物層
の劣化によってひき起こされる温度の異常な上昇による
火傷や焼損を防止し得るものを提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】かかる本発明の目的は、
樹脂フィルム上に、導電性粒子-ゴム組成物層を平行線
状に多数本配設して線状導電体群を形成させ、該線状導
電体群の両端部に電極を付設した面状発熱体によって達
成される。
樹脂フィルム上に、導電性粒子-ゴム組成物層を平行線
状に多数本配設して線状導電体群を形成させ、該線状導
電体群の両端部に電極を付設した面状発熱体によって達
成される。
【０００８】ポリイミドフィルム、ポリアミドフィル
ム、ポリエステルフィルムなどの樹脂フィルム上には、
導電性粒子-ゴム組成物層が平行線状に多数本配設され
る。このように配設される導電層は、約10〜500μm、好
ましくは約20〜100μmの厚さで形成される。この厚さが
薄すぎると抵抗値が大きすぎて発熱しないことがあり、
一方厚すぎると柔軟性が失われるようになる。
ム、ポリエステルフィルムなどの樹脂フィルム上には、
導電性粒子-ゴム組成物層が平行線状に多数本配設され
る。このように配設される導電層は、約10〜500μm、好
ましくは約20〜100μmの厚さで形成される。この厚さが
薄すぎると抵抗値が大きすぎて発熱しないことがあり、
一方厚すぎると柔軟性が失われるようになる。
【０００９】導電層の樹脂フィルム上への配設は、上記
層厚以下の粒径を有する導電性粒子、例えばカーボンブ
ラック、グラファイト、金属粉末、金属メッキ粉末など
の約10〜1000重量部を、未加硫の天然ゴムまたは各種合
成ゴム100重量部とロールミル、ニーダ、インタミック
スなどの混練機で混練した後、プレス成形して一定の長
さの帯状または紐状に打ち抜き、樹脂フィルム上に貼り
合わせる方法、あるいは導電性粒子およびゴムを湿式分
散機で溶剤と共に分散させ、インク状のものとしてコー
ティング法またはスクリーン印刷法などで延伸フィルム
上に塗布し、乾燥させる方法など任意の方法で行うこと
ができる。
層厚以下の粒径を有する導電性粒子、例えばカーボンブ
ラック、グラファイト、金属粉末、金属メッキ粉末など
の約10〜1000重量部を、未加硫の天然ゴムまたは各種合
成ゴム100重量部とロールミル、ニーダ、インタミック
スなどの混練機で混練した後、プレス成形して一定の長
さの帯状または紐状に打ち抜き、樹脂フィルム上に貼り
合わせる方法、あるいは導電性粒子およびゴムを湿式分
散機で溶剤と共に分散させ、インク状のものとしてコー
ティング法またはスクリーン印刷法などで延伸フィルム
上に塗布し、乾燥させる方法など任意の方法で行うこと
ができる。
【００１０】かかる導電層は、樹脂フィルム上に平行線
状に配設された線状導電体群が位置するように形成され
る。それぞれ帯状に形成される線状導電体の幅について
は、一般に約10mm以下、好ましくは約0.5〜3mmに限定さ
れる。形成された導電層は、フィルムごと加硫して、面
状発熱体の発熱部とする。
状に配設された線状導電体群が位置するように形成され
る。それぞれ帯状に形成される線状導電体の幅について
は、一般に約10mm以下、好ましくは約0.5〜3mmに限定さ
れる。形成された導電層は、フィルムごと加硫して、面
状発熱体の発熱部とする。
【００１１】この面状発熱体はフレキシブルであり、温
熱治療器などの人体への使用を考えた場合、その使用温
度は40〜60℃程度と考えられる。このときの種々の幅を
有する線状導電体の劣化による欠損部(導通幅に対する
欠損長さの割合)の増加に伴う温度変化(単位：℃)を、
後記実施例と同様の面状発熱体についてサーモトレーサ
で測定すると、次のような結果が得られた。 欠損部 0 1/2 3/4 7/8 15/16 10mm幅 63 113 166 190 >218 ※2 5mm幅 63 80 121 161 >210 ※3 2mm幅 53 59 73 86 ※1 -
熱治療器などの人体への使用を考えた場合、その使用温
度は40〜60℃程度と考えられる。このときの種々の幅を
有する線状導電体の劣化による欠損部(導通幅に対する
欠損長さの割合)の増加に伴う温度変化(単位：℃)を、
後記実施例と同様の面状発熱体についてサーモトレーサ
で測定すると、次のような結果が得られた。 欠損部 0 1/2 3/4 7/8 15/16 10mm幅 63 113 166 190 >218 ※2 5mm幅 63 80 121 161 >210 ※3 2mm幅 53 59 73 86 ※1 -
【００１２】本発明に係る面状発熱体は、基本的には図
１〜２に示される如く、樹脂フィルム１上に線状導電体
群２,２´,・・・・を形成させ、これら線状導電体群の
両端部に電極３,３´を付設して構成されるが、図３の
断面図に示されるように、かかる面状発熱体のフィルム
面側に緩衝材４を、またその反対面側の線状導電体群側
に絶縁層５および緩衝材４´をそれぞれ配設して用いる
ことができる。緩衝材としては、例えばポリエステル、
ポリプロピレン、ポリエチレンまたはこれらの難燃性付
与物からなる織布、不織布、発泡シートなどが用いら
れ、また絶縁層には従来技術と同様に高分子材料のフィ
ルム乃至シートが用いられる。
１〜２に示される如く、樹脂フィルム１上に線状導電体
群２,２´,・・・・を形成させ、これら線状導電体群の
両端部に電極３,３´を付設して構成されるが、図３の
断面図に示されるように、かかる面状発熱体のフィルム
面側に緩衝材４を、またその反対面側の線状導電体群側
に絶縁層５および緩衝材４´をそれぞれ配設して用いる
ことができる。緩衝材としては、例えばポリエステル、
ポリプロピレン、ポリエチレンまたはこれらの難燃性付
与物からなる織布、不織布、発泡シートなどが用いら
れ、また絶縁層には従来技術と同様に高分子材料のフィ
ルム乃至シートが用いられる。
【００１３】前記温度変化を測定した面状発熱体におい
て、これに絶縁層および緩衝材を配設した場合には、※
1が58℃、※2が116℃、※3が96℃迄しか温度が上がら
ず、特に2mm幅の場合には、わずか5℃しか温度が上昇し
ない。従って、幅の狭いもの程好ましいことは明らかで
あるが、その製造コスト面からみて一般には約0.5mm以
上に設定される。
て、これに絶縁層および緩衝材を配設した場合には、※
1が58℃、※2が116℃、※3が96℃迄しか温度が上がら
ず、特に2mm幅の場合には、わずか5℃しか温度が上昇し
ない。従って、幅の狭いもの程好ましいことは明らかで
あるが、その製造コスト面からみて一般には約0.5mm以
上に設定される。
【００１４】一方、線状導電体間のピッチ間隔について
は、一般に約0.5〜5mm、好ましくは約1〜3mmに設定され
る。このピッチ間隔が広すぎると、発熱面積が減ること
になり、一方この間隔を狭くすると、塗工精度を上げな
ければならず、コスト高となる。
は、一般に約0.5〜5mm、好ましくは約1〜3mmに設定され
る。このピッチ間隔が広すぎると、発熱面積が減ること
になり、一方この間隔を狭くすると、塗工精度を上げな
ければならず、コスト高となる。
【００１５】本発明に係る面状発熱体は、樹脂フィルム
上に形成させることができるので、非常にフレキシビリ
ティーに富み、また線状導電体を互いに断続した多数本
で構成させることにより、劣化による電流の集中が起き
ず、過度の温度上昇を防止することができる。この結
果、火傷や焼損を有効に防止することができる。
上に形成させることができるので、非常にフレキシビリ
ティーに富み、また線状導電体を互いに断続した多数本
で構成させることにより、劣化による電流の集中が起き
ず、過度の温度上昇を防止することができる。この結
果、火傷や焼損を有効に防止することができる。
【００１６】
【実施例】次に、実施例について本発明を説明する。
【００１７】実施例 EPDM 100重量部に対しHTC#Sカーボンブラック160重量部
を配合し、固形分濃度が30容積%になるようにトルエン
を加え、ダイノーミルで分散させた。
を配合し、固形分濃度が30容積%になるようにトルエン
を加え、ダイノーミルで分散させた。
【００１８】この分散液を、ポリイミドフィルム(厚さ2
5μm)上にスクリーン印刷法で印刷して乾燥させ、ポリ
イミドフィルムの100×100mmの大きさの部分に、長さ10
0mm、幅2mm、ピッチ間隔1mm、厚さ50μmのカーボンブラ
ック層を、平行線状に33本形成させ、その両端部に銀ペ
ースト法によりそれぞれ長さ100mmの電極を付設した。
5μm)上にスクリーン印刷法で印刷して乾燥させ、ポリ
イミドフィルムの100×100mmの大きさの部分に、長さ10
0mm、幅2mm、ピッチ間隔1mm、厚さ50μmのカーボンブラ
ック層を、平行線状に33本形成させ、その両端部に銀ペ
ースト法によりそれぞれ長さ100mmの電極を付設した。
【００１９】電極間に25Vの電圧を印加し、53℃で均一
に発熱することを確認した上で、電圧を一気に100V迄上
げた。すると、この面状発熱体には徐々に発熱しない部
分が生じ、20分後には半分の線状導電体が発熱しなくな
ったが、焼損や発火はみられなかった。
に発熱することを確認した上で、電圧を一気に100V迄上
げた。すると、この面状発熱体には徐々に発熱しない部
分が生じ、20分後には半分の線状導電体が発熱しなくな
ったが、焼損や発火はみられなかった。
【００２０】比較例 実施例において、ポリイミドフィルム上に、長さ100m
m、幅100mm、厚さ50μmのカーボンブラック層を形成さ
せ、その両端部に電極を付設した。電極間に25Vの電圧
を印加し、53℃で均一に発熱することを確認した上で、
電圧を一気に100V迄上げた。すると、この面状発熱体
は、直ちに部分発熱を生じ、1分後にはその部分の近く
から発火した。
m、幅100mm、厚さ50μmのカーボンブラック層を形成さ
せ、その両端部に電極を付設した。電極間に25Vの電圧
を印加し、53℃で均一に発熱することを確認した上で、
電圧を一気に100V迄上げた。すると、この面状発熱体
は、直ちに部分発熱を生じ、1分後にはその部分の近く
から発火した。
【図１】本発明に係る面状発熱体の一態様の平面図であ
る。
る。
【図２】図１のI−I線断面図である。
【図３】本発明の面状発熱体の他の態様の断面図であ
る。
る。
１ 樹脂フィルム ２ 線状導電体 ３ 電極 ４ 緩衝材 ５ 絶縁層
Claims (3)
- 【請求項１】 樹脂フィルム上に、導電性粒子-ゴム組
成物層を平行線状に多数本配設して線状導電体群を形成
させ、該線状導電体群の両端部に電極を付設してなる面
状発熱体。 - 【請求項２】 フィルム面側に緩衝材を、また線状導電
体群側に絶縁層および緩衝材をそれぞれ配設した請求項
１記載の面状発熱体。 - 【請求項３】 線状導電体の幅を0.5〜10mm、また線状
導電体間のピッチ間隔を0.5〜5mmに設定した請求項１ま
たは２記載の面状発熱体。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP29070391A JPH05101872A (ja) | 1991-10-09 | 1991-10-09 | 面状発熱体 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP29070391A JPH05101872A (ja) | 1991-10-09 | 1991-10-09 | 面状発熱体 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05101872A true JPH05101872A (ja) | 1993-04-23 |
Family
ID=17759422
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP29070391A Pending JPH05101872A (ja) | 1991-10-09 | 1991-10-09 | 面状発熱体 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH05101872A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2005228546A (ja) * | 2004-02-12 | 2005-08-25 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 発熱体 |
| JP2008218349A (ja) * | 2007-03-07 | 2008-09-18 | Fukuju Sangyo Kk | 面状発熱体及びその製造方法 |
| JP2008218350A (ja) * | 2007-03-07 | 2008-09-18 | Fukuju Sangyo Kk | 面状発熱体及びその製造方法 |
-
1991
- 1991-10-09 JP JP29070391A patent/JPH05101872A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2005228546A (ja) * | 2004-02-12 | 2005-08-25 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 発熱体 |
| JP2008218349A (ja) * | 2007-03-07 | 2008-09-18 | Fukuju Sangyo Kk | 面状発熱体及びその製造方法 |
| JP2008218350A (ja) * | 2007-03-07 | 2008-09-18 | Fukuju Sangyo Kk | 面状発熱体及びその製造方法 |
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