JPH05258842A - 面状発熱体およびその製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 電極の形成が容易で、発熱性能も良好なもの
ができる面状発熱体およびその製造方法を提供する。 【構成】 発熱体シート１は方形形状の和紙２に、ジュ
ール熱により発熱する抵抗発熱体としての炭素繊維３
が、和紙２の面全体に均一に分布して面状発熱体を形成
するように含まれている。この発熱体シート１の一方の
表面の両端に、溶射皮膜からなる銅電極４をそれぞれ常
温溶射により帯状に形成する。この電極４を形成した発
熱体シート１を平板形状の型の上面に載せ、ＦＲＰ等の
樹脂を塗布し加熱硬化し、発熱体シート１のもう一方の
表面も同様にしてＦＲＰ等の樹脂を塗布し加熱硬化し
て、発熱体シート１の両面をＦＲＰ等の樹脂５で被覆す
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は暖房、加熱、あるいは乾
燥用等に使用される面状発熱体に関する。

【０００２】

【従来の技術】炭素繊維が面状に分布して含まれている
方形形状の和紙や不織布からなる発熱体シートの表面の
両端に、銅帯からなる一対の電極が固着されており、こ
の発熱体シートの両面が樹脂シートで被覆されている面
状発熱体は知られている。この従来の面状発熱体におけ
る電極は、発熱体シートの表面に銀ペースト等のボンデ
ィング層を介在させて接着されている。銀ペーストはエ
ポキシ系樹脂接着剤、溶剤、および硬化剤に銀粉が混入
されて構成されているものである。そして発熱体シート
の樹脂被覆は、前記和紙や不織布の両面を２枚の樹脂シ
ートで挟み、樹脂シートの周縁を加圧加熱して溶着させ
ることにより行われている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな従来の面状発熱体は下記の問題点を有している。 電極を発熱体シートに固着させる手段として、銀ペー
スト等による接着手段を採用しているため、電極の組付
製造時の手間がかかる。

【０００４】銀ペースト等のボンディング層と銅帯等
からなる電極が厚みを有しているため、樹脂シートによ
る被覆時に発熱体シートと樹脂シートとの間に空気層を
生じやすく、その空気層が発熱性能を低下させる。

【０００５】したがって、発熱体シートの両面の樹脂被
覆については、発熱体シートの両面に樹脂を塗布して硬
化させることが考えられる。しかしながら、このように
すると、所定の発熱性能を有する面状発熱体を製造する
のが難しいことが本発明者によって明らかにされた。

【０００６】以下、炭素繊維が面状に分布して含まれて
いる和紙の表面の両端に、銅帯からなる一対の電極を固
着し、この和紙の両面をＦＲＰで被覆した面状発熱体に
ついて説明する。

【０００７】この面状発熱体は次のようにして製造され
た。炭素繊維が面状に分布して含まれている方形形状の
和紙の一方の表面の両端に、銀ペースト等のボンディン
グ層を形成し、このボンディング層上に銅帯からなる電
極を載せて適当な温度により加熱硬化させて接着する。
この和紙を平板形状の型の表面に載せ、和紙の一面にＦ
ＲＰ（不飽和ポリエステル樹脂、溶剤、および硬化剤に
ガラス繊維が混入されて構成されている）を塗布して加
熱硬化させ、和紙のもう一方の面にも同様にしてＦＲＰ
を被覆する。

【０００８】以上のようにして製造された面状発熱体は
所定の発熱性能を発揮することが難しい。これは次のよ
うに考えられる。即ち、ＦＲＰ被覆成形時に、ＦＲＰ内
の溶剤が銀ペースト等のボンディング層内に浸入して、
ボンディング層内の接着剤と反応することによって、和
紙内の炭素繊維と銀ペースト内の銀粉との間および電極
と銀ペースト内の銀粉との間に接着剤が入り込み、抵抗
発熱体である炭素繊維と電極間の導通状態が阻害される
ものと考えられる。

【０００９】本発明は以上の事情に鑑みてなされたもの
で、電極の形成が容易で、発熱性能も良好なものができ
る面状発熱体およびその製造方法を提供することを目的
とする。

【００１０】

【課題を解決するための手段】本発明の面状発熱体の構
成は、ジュール熱により発熱する発熱体シートの表面に
電極が固着されており、この電極が固着されている発熱
体シートの両面が樹脂で被覆されている面状発熱体にお
いて、前記電極が溶射皮膜で形成されていることを特徴
とする。

【００１１】本発明の面状発熱体の製造方法は、ジュー
ル熱により発熱する発熱体シートの表面に溶射により溶
射皮膜からなる電極を形成し、電極が形成されている発
熱体シートに樹脂を塗布し硬化させることを特徴とす
る。

【００１２】前記発熱体シートは、紙または不織布に抵
抗発熱体が面状に分布して配設されているものや、抵抗
発熱体からなる不織布である。

【００１３】

【作用】電極が溶射皮膜によって発熱体シートの表面に
形成されているので、銅帯等からなる電極を銀ペースト
等のボンディング層を介在させて接着するのに比較し
て、電極の形成が容易である。また、電極形状が非直線
形状の場合にも容易に形成することができる。

【００１４】また、発熱体シートにＦＲＰ等の樹脂を塗
布して硬化させる場合にも、発熱体シートと電極との間
に銀ペースト等のボンディング層は介在されておらず、
発熱体シートに電極となる溶射皮膜が直接形成されてい
るため、発熱体シートと電極との導通状態が溶剤等によ
って阻害されることがなく、所定の発熱性能を発揮でき
る。そして電極が溶射皮膜によるため、発熱体シートと
の密着性も優れている。

【００１５】

【実施例】以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明
する。図１（ａ）は電極が表面に形成されている発熱体
シート１の平面図、図１（ｂ）は（ａ）の発熱体シート
１の両面を樹脂で被覆した面状発熱体１０の縦断面図で
ある。図１において、発熱体シート１は方形形状の和紙
２に、ジュール熱により発熱する抵抗発熱体としての炭
素繊維３が、和紙２の面全体に均一に分布して面状発熱
体を形成するように含まれているものである。この発熱
体シート１は和紙をすくときに炭素繊維が一緒に入れら
れて形成される。

【００１６】発熱体シート１の一方の表面の両端に、溶
射皮膜からなる銅電極４がそれぞれ形成されている。銅
電極４は常温溶射によって形成されている。溶射はアー
ク溶射機を使用し、これに銅線を装填して、溶射銃を和
紙２の表面の端部上を走査し、和紙２の表面の両端にそ
れぞれ銅の溶射皮膜を帯状に形成する。この銅電極４に
リード線（図示せず）がはんだ付けされる。

【００１７】この一対の銅電極４を形成した発熱体シー
ト１を、図２に示されているように、平板形状の型６の
上面に載せる。型６の上面には離型剤が予め塗布されて
いる。次に、型６に載せられた発熱体シート１の表面を
覆うようにＦＲＰ（不飽和ポリエステル樹脂、溶剤、お
よび硬化剤にガラス繊維が混入されて構成されている）
を塗布し、その表面をローラで押圧して脱泡した後、加
熱硬化する。次に、発熱体シート１のもう一方の表面に
も同様にしてＦＲＰを塗布しローラで押圧脱泡した後加
熱硬化させて、発熱体シート１の両面をＦＲＰ５で被覆
する。

【００１８】上記例では、発熱体シート１の両面ともＦ
ＲＰで被覆したが、勿論これに限ることはなく、例えば
一方の面はＦＲＰで被覆し、もう一方の面は化粧を目的
としたゲルコート（例えば不飽和ポリエステル樹脂等に
適当な粉末状充填材を加えたもので構成されている）で
被覆するようにするのもよい。

【００１９】また、上記例では、方形形状の発熱体シー
トを例に挙げて説明したが、発熱体シートの形状は方形
形状に限らず、例えば円形形状等でもよく、その形状は
問わない。そして、例えば円形形状の場合、図３に示さ
れているように、溶射皮膜で形成される一対の電極４
は、円形形状の発熱体シート１の周縁部に対向するよう
に配置され、それぞれ周縁に沿って円弧状に形成されて
いる。このような円弧状電極４でも、溶射によれば簡単
に形成することができる。

【００２０】また、上記例では平面形状の面状発熱体を
示したが、非平面形状の面状発熱体も形成できる。図４
に非平面形状の面状発熱体の一例を示す。図４（ａ）は
電極が表面に形成されている発熱体シート１の平面図、
図４（ｂ）は（ａ）の発熱体シート１の両面を樹脂で被
覆した非平面形状の面状発熱体１０の縦断面図である。
この一定の曲率を有する曲面形状の面状発熱体は次のよ
うにして形成したものである。一定の曲率で湾曲してい
る凸曲面を有している型の表面に発熱体シート１を凸曲
面に沿うように配置して固定する。発熱体シート１は前
述したものと同じ構造を有し、表面の両端には溶射皮膜
からなる電極４がそれぞれ形成されている。そして、上
記平面形状の面状発熱体の場合と同様にして、発熱体シ
ート１の表面をＦＲＰ等の樹脂５で被覆する。そして、
発熱体シート１のもう一方の表面は、一定の曲率で湾曲
している凹曲面を有している型の表面に発熱体シート１
を凹曲面に沿うように配置して、上記同様にＦＲＰ等の
樹脂５で被覆する。このようにして、非平面形状の面状
発熱体も容易に製造することができる。

【００２１】また、上記では、発熱体シートとして、抵
抗発熱体が面状に分布した和紙を用いたが、これに限る
ことはなく、この他の紙あるいは不織布に抵抗発熱体が
面状に分布しているものを使用してもよい。

【００２２】また、上記では、発熱体シートとして、抵
抗発熱体が和紙内に含まれているものを示したが、抵抗
発熱体がシートの表面に固着されて面状に分布している
ものでもよい。

【００２３】また、紙や不織布に抵抗発熱体を面状に分
布させるものの他、抵抗発熱体からなる不織布を発熱体
シートとして使用することもできる。

【００２４】また、発熱体シートを被覆する樹脂はＦＲ
Ｐや不飽和ポリエステル樹脂を示したが、これに限ら
ず、例えばフェノール樹脂やエポキシ樹脂等でもよく、
その種類は問わない。

【００２５】また、電極材料として銅を使用したが、こ
れに限るものではなく、この他例えば銀、アルミニウム
等を使用してもよい。

【００２６】また、抵抗発熱体として炭素繊維を示した
が、粒子状のものでもよく、また炭素に限ることはな
い。

【００２７】

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、電
極が溶射皮膜によって発熱体シートの表面に形成されて
いるので、電極の形成が容易であり、また発熱体シート
にＦＲＰ等の樹脂を塗布して硬化させる場合にも、発熱
体シートと電極との導通状態が溶剤等によって阻害され
ることがなく、所定の発熱性能を発揮させることができ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】（ａ）は電極が表面に形成されている発熱体シ
ートの平面図、（ｂ）は（ａ）の発熱体シートの両面を
樹脂で被覆した面状発熱体の縦断面図である。

【図２】（ａ）は発熱体シートを載せた樹脂成形用の型
を示す平面図、（ｂ）はその一部分の縦断面図である。

【図３】本発明の別の面状発熱体を示す平面図である。

【図４】（ａ）は電極が表面に形成されている発熱体シ
ートの平面図、（ｂ）は（ａ）の発熱体シートの両面を
樹脂で被覆した非平面形状の面状発熱体の縦断面図であ
る。

【符号の説明】 １ 発熱体シート ２ 和紙 ３ 抵抗発熱体 ４ 電極（溶射皮膜） ５ ＦＲＰ ６ 型 １０ 面状発熱体

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ジュール熱により発熱する発熱体シート
   の表面に電極が固着されており、この電極が固着されて
   いる発熱体シートの両面が樹脂で被覆されている面状発
   熱体において、前記電極が溶射皮膜で形成されているこ
   とを特徴とする面状発熱体。
2. 【請求項２】 前記発熱体シートが、紙または不織布に
   抵抗発熱体が面状に分布して配設されているものである
   ことを特徴とする請求項１記載の面状発熱体。
3. 【請求項３】 前記発熱体シートが、抵抗発熱体からな
   る不織布であることを特徴とする請求項１記載の面状発
   熱体。
4. 【請求項４】 ジュール熱により発熱する発熱体シート
   の表面に溶射により溶射皮膜からなる電極を形成し、電
   極が形成されている発熱体シートに樹脂を塗布し硬化さ
   せることを特徴とする面状発熱体の製造方法。