JPH09283265A - 面状発熱体の製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】導電性繊維の密厚が均一で、電気抵抗値のバラ
ツキの少ない面状発熱体を歩留まり高く得る。 【解決手段】導電性繊維と熱可塑性樹脂とからなる複合
体シートを加熱圧縮冷却により予め所定の厚さに形状固
定した、電極材をも配されたシートを、熱接着性樹脂層
の間に設けた後に加熱圧縮冷却して一体成形する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は形態がシート状で通
電により加熱される、いわゆる面状発熱体の製造方法に
関するものである。本発明方法によって得られる面状発
熱体は、外部よりの水分などの混入による漏電の心配の
無い可撓性を有する面状発熱体である。

【０００２】

【従来の技術】面状発熱体としては、従来から各種のも
のが知られている。例えば、ニクロム線を発熱体とし
て、紙やシートの上に面状に這わせたもの、パイプ状の
発熱体を曲げて面状に加工したもの、更に発熱体として
カーボンブラック等の導電性粒子を添加した塗料、イン
キ等をフィルム、シート等の基材上にコーティング、又
は印刷したもの等があった。しかしこれらの発熱体には
各種の問題があった。

【０００３】例えば、ニクロム線を使う場合、何かの障
害で線の破断が一箇所でも起きれば発熱が止まるため、
故障が起き易く、また補修も難しい。さらにまたニクロ
ム線の部分しか発熱しないがその熱で全体を暖めるた
め、どうしても部分的に発熱温度が高くなり、熱可塑性
フィルム等で覆っても完全な絶縁性を確保することが難
しい。

【０００４】パイプ状発熱体を使用した場合、絶縁性の
確保は可能であるが自由な曲げ等が難しく加工性に問題
がある。カーボンブラック等の導電性粒子を使った場合
は、得られる面状発熱体の単位面積当りの電気抵抗値
（面積抵抗値）が高く、必要とする発熱量を得るために
は、電極間距離を小さくする必要があり、そのため通常
電極部はスパッタリングや印刷で細かくしかも精密に行
なわなければならず技術的にも難しかった。しかもその
電極部の一部でも損傷切断すれば通電しなくなる欠点も
あった。そのため小さな発熱体の場合は良いが、大きな
面積を有する面状発熱体には適していない。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】このような面状発熱体
の場合、必要電力量、抵抗値、価格等を考慮して一般的
に採用されつつある方法として、導電繊維を含むペーパ
ーをそのまま導電体シートとして用い、該導電体シート
と絶縁シートとの間に樹脂層を予め設けてから加熱圧縮
して該樹脂層の樹脂を導電体シートに含浸させると共に
成形する方法が挙げられる。

【０００６】しかしこの方法では導電体シートの抵抗値
のばらつきが生じ易く、製品設計の困難さ、製品におけ
る発熱量の均質性の低下、更には製品の歩留まり低下の
原因となっている。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明者らはこの状況を
改善するために種々検討を行ったところ、上記の導電繊
維を含むペーパーをそのまま導電体シートとして用いる
かわりに、該ペーパーと熱可塑性樹脂とを予め所定の厚
さに成形した導電体シートを用い、これに電極材を配
し、該シートを樹脂層の間に設ける、もしくは、更に樹
脂層の最外層に絶縁シートをかさねた後に加熱圧縮冷却
して一体化する方法によれば、成形前後の抵抗値の変化
がほとんど無く安定した製品を得られることを見い出
し、本発明を完成するに至った。

【０００８】即ち、本発明は、電極材を配した導電体シ
ートを樹脂層の間に設けた後に加熱圧縮して一体成形す
る面状発熱体の製造方法において、導電体シートが、導
電繊維と熱可塑性樹脂とを加熱圧縮冷却により予め所定
の厚さに成形されたシートであることを特徴とする面状
発熱体の製造方法を提供するものである。

【０００９】本発明の導電体シートに用いられる導電性
繊維としては各種の金属繊維、アクリル繊維を原料とす
るＰＡＮ系炭素繊維、石油や石炭ピッチを原料とするピ
ッチ系炭素繊維、フェノール繊維を原料とする炭素繊
維、レーヨン系炭素繊維や気相成長法によって得られる
炭素繊維、無機又は有機繊維に金属を吸着又は蒸着させ
た繊維等、或いはこれらの混合物等を上記のペーパー、
シート、マット、不織布、織布等に加工でき、導電性を
与えることができる繊維ならば使用できる。但し、通常
この目的に合った繊維としては、加工の容易さ、加工後
の柔軟性等から考えて、その直径が１００μｍ以下の繊
維が望ましい。

【００１０】実用上、この目的に合った繊維としては、
その電気抵抗値、加工の容易さ、価格等から考えて、炭
素繊維は最も適している繊維の一つであり、特に曲状の
炭素繊維はバインダーを用いて抄紙した場合の抵抗値の
均質さの点で優れている。

【００１１】ここでいう曲状炭素繊維としては、繊維の
モノフィラメントを抜き取り、無荷重下に於ける繊維直
径の２００倍の長さの任意の２点間のモノフィラメント
の実長と当該２点間距離との比率が、平均１．２以上の
曲状炭素繊維が好ましい。例えば渦流法により製造され
たピッチ系炭素繊維が均質さにおいて最も適している。

【００１２】上記導電性繊維と共に使用される他の繊維
は、特にその種類を限定しない。但し、求める電気抵抗
値を得る為には、使用する導電性繊維の電気抵抗値に応
じて導電性繊維の密度（ｇ／ｍ²）を変える必要があ
り、必要量の導電性繊維を保持、固定化する為のその他
の混合繊維の量、種類も変える必要がある。加えうる他
の繊維としては、各種の有機繊維類、ガラス繊維やセラ
ミック繊維等の無機繊維類、パルプ等、ほとんどの繊維
形状の物が使用できる。

【００１３】本発明では、機械的絡み合いのみで、或い
はバインダーとして例えばエポキシ樹脂、アクリル樹
脂、ポバール樹脂等の少量を用いて、二次元方向（縦
横）の形状のみが保持された、厚み方向には形状固定さ
れていない炭素繊維面状体が好適に用いられる。

【００１４】更に、求める電気抵抗値、及びその他の機
能に応じて、繊維状以外の形態の材料も加えることも出
来る。導電性やその他面状発熱体としての性質を変える
場合に、又、ペーパー、シート、マット、不織布、織布
等への加工時に、必要ならば、後記する材料を自由に加
えることが出来る。

【００１５】例えば、導電性を上げる為には微粉末化し
た金属粉や黒鉛粉を、製品に色彩を付ける為に各種の顔
料を、また抄紙、シート化の為の各種のサイジング材等
が加えられる。また例えば、炭素繊維とパルプを抄紙し
て導電性ペーパーにする際には、固定の為に各種の樹脂
を使用するが、本発明に於いてはこの導電性ペーパーを
用いた場合に得られる発熱体の電気抵抗値を考慮して設
計すれば良く、導電性材料以外の材料をひとまとめにし
て不導電性材料として評価すれば良い。

【００１６】本発明における導電繊維と熱可塑性樹脂と
を加熱圧縮冷却して所定の厚さのシートとする導電体シ
ートの製造は種々の方法が適用される。例えば、導電繊
維ペーパーに熱可塑性樹脂を溶融含浸、もしくは溶剤溶
液を含浸乾燥させたいわゆるプリプレグを加熱圧縮し、
該熱可塑性樹脂の融点以下まで冷却後離型してシート状
の成形板とする方法、導電繊維を含むペーパー、シート
の製造時に、同時に熱可塑性樹脂繊維もしくは粉末を添
加した混抄シートを加熱圧縮し、該熱可塑性樹脂の融点
以下まで冷却後離型してシート状の成形板とする方法、
該ペーパーの片面または両面に熱可塑性樹脂フィルム、
シートを積層し、加熱圧縮後同様に該熱可塑性樹脂の融
点以下まで冷却後離型してシート状の成形板とする方
法、更には上記の方法を組合わせた方法などが挙げられ
る。

【００１７】本発明の導電体シートの基材となる導電繊
維の形態としては、導電繊維を含んだ各種材料より作ら
れたペーパー、シート等を用いることが好ましいが、マ
ット、不織布、織布等の形状のものも使用可能である。
即ち導電繊維を２〜１００％含み、通電により発熱する
状態が得られればその形態は問わない。

【００１８】例えば、導電繊維、パルプ、有機繊維やガ
ラス繊維等をエポキシ樹脂、アクリル樹脂、ポバール樹
脂等をバインダーとして抄紙法により作られたいわゆる
ペーパー；ランダム状繊維の接触部をバインダーで結び
付けたり、バインダーを使わずニードルパンチにより繊
維同志を結び付けた、いわゆる不織布、マット、シー
ト；導電繊維を含んだ糸より織った織布等が挙げられ
る。

【００１９】使用する熱可塑性樹脂について述べると、
後記する一体化を行う為の成形温度や使用温度が該樹脂
の軟化点以上になると導電繊維が固定されにくくなるた
め、導電体シートの抵抗値が変化し発熱量が異なってく
る。この現象を防ぐため使用され得る熱可塑性樹脂とし
ては一体化するための成形温度、使用温度より高い軟化
点を有することが好ましく、更に好ましくは３０℃以上
高いものが望ましい。

【００２０】例えば使用され得る樹脂として、一体化成
形温度、使用温度のいずれか高い方が１３０℃以下であ
る場合、軟化点が１６０℃以上である熱可塑性樹脂を使
用すれば良く、例えばポリアミド樹脂、ポリアセタール
樹脂、ポリカーボネート樹脂、ポリフェニレンオキシド
樹脂、ポリエチレンテレフタレート樹脂、ポリブチレン
テレフタレート樹脂、ポリアリレート樹脂、ポリサルフ
ォン樹脂、ポリフェニレンサルファイド樹脂、ポリエー
テルサルフォン樹脂、ポリアリルサルフォン樹脂、ポリ
オキシベンジレン樹脂、ポリテトラフロロエチレン樹
脂、ポリエーテルエーテルケトン樹脂、ポリエーテルイ
ミド樹脂、ポリイミド樹脂、ポリアミドイミド樹脂等を
適宜選択して使用する。

【００２１】導電繊維と熱可塑性樹脂との配合比は、導
電繊維１００部に対して樹脂１０〜２００部が好まし
い。

【００２２】一体化する方法としては通常の加熱圧縮成
形機を用いて成形できるが、融点より高い温度で除圧、
離型すると導電繊維の形状固定がなされないため、少な
くとも融点以下に冷却した後に離型する必要がある。

【００２３】通電の為の電極材は、導電性シートの所定
の電極材取付位置に配置し一体成形に供する。この際、
予め導電体シートの形状固定時に接着しておいても構わ
ない。この電極材としては各種の導電性材料が使用可能
である。電極線の具体例としては、金属のシート、箔
類、線類、線の合わさった束、線を編んだ編み線、織
物、編物等が使用可能である。

【００２４】本発明の樹脂層の樹脂としては特に限定さ
れないが、一般には１００〜２００℃で数分間後には硬
化して積層物を一体化接着せしめる熱硬化性樹脂、或い
は１００〜２００℃で溶融し加圧冷却後に固化して一体
化せしめる熱可塑性樹脂が使用される。勿論この両者を
混合した状態でも良い。

【００２５】この目的で使用できる熱硬化性樹脂は、フ
ェノール樹脂、尿素樹脂、メラミン樹脂、不飽和ポリエ
ステル樹脂、ポリウレタン樹脂、アルキッド樹脂、エポ
キシ樹脂、シリコン樹脂、ポリイミド樹脂及び、その他
の熱硬化性樹脂使用でき、成形における加熱圧縮条件等
は使用する樹脂種類により適宜選択できる。

【００２６】また使用できる熱可塑性樹脂は導電体シー
トに使用する熱可塑性樹脂の軟化点を考慮して成形温度
を設定する必要があり、各種のポリオレフィン樹脂、ポ
リエステル樹脂、ポリカーボネート樹脂、ＡＢＳ樹脂、
ポリフェニレンエーテル樹脂、ポリテルペン樹脂、石油
樹脂、ポリブチレンテレフタレート樹脂、ポリフェニレ
ンサルファイド樹脂、ポリサルフォン樹脂、ポリエーテ
ルサルフォン樹脂、ポリエーテルケトン樹脂、ポリエー
テルエーテルケトン樹脂、液晶樹脂及びその他の熱可塑
性樹脂等が挙げられ、成形における加熱圧縮、冷p条件
等は使用する樹脂種類により適宜選択できる。

【００２７】熱硬化性樹脂を用いる場合は完全硬化して
いない半硬化状態で使用すれば良く、加熱により硬化前
の軟化溶融状態となり、その後、硬化して導電体シー
ト、電極線、絶縁シートを固定化する。更に、硬化の状
況を変えるために、前記した樹脂を混合しても、また変
性して用いてもよく、上述の条件に合う限り使用でき
る。これらの樹脂は単独のシート、フィルムとして使用
できるが、表面に使う絶縁シートあるいはフィルムに塗
布、又はラミネートした状態でも使用できる。或いは、
絶縁のためにガラス繊維、アラミド繊維、パルプ繊維等
に代表される非導電繊維からなる織布、不織布、マット
等を基材とし、上記記載と同じ熱硬化性樹脂や硬化剤等
からなるマトリックス樹脂を含浸し半硬化状態にしたプ
リプレグも使用できる。更に該プリプレグに関して述べ
ると、基材の目付け、樹脂含有率は特に限定しないが、
一般的にそれぞれ目付け２〜５００ｇ／ｍ²、２０〜７
０重量％のものが汎用性があり有効である。

【００２８】熱可塑性樹脂を用いる場合も同様に単独の
シート、フィルムとしての使用、表面に使う絶縁シート
あるいはフィルムに塗布、又はラミネートした状態での
使用、或いは非導電繊維織布、不織布、マット等と、上
記記載と同じ熱可塑性樹脂等からなるプリプレグも使用
できる。このプリプレグに関して述べると、基材の目付
け、樹脂含有率についても熱硬化性樹脂の場合と同様に
それぞれ目付け２〜５００ｇ／ｍ²、２０〜７０重量％
のものが汎用性があり有効である。いずれの場合も面状
発熱体に強度を付与するためにはガラス繊維やアラミド
繊維を基材とするプリプレグを用いることは有効であ
る。

【００２９】また表面の電気絶縁性を確実に得るために
絶縁シートを用いることができる。この絶縁シートとし
ては、成形時の温度または使用温度で溶融しないフィル
ム、シートを使用するのが好ましい。成形時の温度、使
用温度で溶融するフィルム、シートを使用する場合は充
分な厚さを有するものでないと表面の電気絶縁性は確保
できない。

【００３０】絶縁シートとして用いるもののうち、成形
時の温度、圧力で溶融しないタイプとしては、含浸させ
る樹脂の成形温度でその形状を保持し、そのまま表面層
となる樹脂フィルム、シートが挙げられる。具体的に
は、ポリフッ化ビニリデン、耐熱性ポリ塩化ビニル、各
種のポリエステル樹脂、ポリウレタン樹脂、ナイロン樹
脂、ポリカーボネート樹脂、ポリフェニレンサルファイ
ド樹脂、ポリサルフォン樹脂、ポリエーテルサルフォン
樹脂、ポリエーテルケトン樹脂、ポリエーテルエーテル
ケトン樹脂、液晶樹脂その他各種ポリオレフィン等、ほ
とんどのフィルム、シートが使用できる。勿論、発熱時
の最高到達温度と成形温度を考慮して材質を選定するこ
とが前提となる。

【００３１】また、成形時の温度、圧力で溶融するタイ
プのものとしては、ほとんどの熱可塑性フィルムが使用
できるが、目的発熱温度より少なくとも２０℃以上の溶
融温度を有する材質を選定する必要がある。これらの熱
可塑性樹脂のフィルム、シートは、実際の最高使用温度
を考慮して選定しなければならないが、例えば、最高５
０〜６０℃の発熱な場合は、ポリエチレン、エチレン−
酢酸ビニル共重合体、低温溶解タイプのポリエステル等
の熱可塑性樹脂のフィルム、シートが使用できる。しか
し、発熱温度が更に高くなる場合には、更に耐熱性のあ
る熱可塑性樹脂のフィルム、シートを使用しなければな
らない。例えば、発熱温度に応じて熱溶融温度の高いタ
イプのポリエステル、ポリウレタン等のフィルム、シー
トが使用できる。

【００３２】本発明では以下の方法で製造を行う。最初
に面状発熱体の構造を決め、それに従い積み重ねる。例
えば、下層から順に絶縁シート（表面層となる例えばポ
リエステルフィルム）／接着一体化させる樹脂層（例え
ばガラスクロス−エポキシ樹脂プリプレグや熱可塑性樹
脂フィルムなど）／導電体シート／電極材（例えば数ｍ
ｍ幅の銅箔）／接着一体化させる樹脂層／ポリエステル
フィルム と積み重ねる。

【００３３】樹脂層として熱可塑性樹脂を使用した場合
の成形方法としては、例えば積み重ねた後加熱圧縮成形
して面状発熱体とするが、成形後の接着させた樹脂フィ
ルムの溶融温度以下に成形品温度を下げてから除圧、離
型する。勿論、本工程に於いて、表面層となるポリエス
テルフィルムに、接着させる熱可塑性、又は熱硬化性樹
脂を予めコーティング、又はフィルムをラミネートして
表面層と接着用樹脂とを一体として使用することは可能
であり、成形工程の簡略化の点でより好ましい。

【００３４】樹脂層として熱硬化性樹脂または熱可塑性
樹脂を含浸させたプリプレグを使用する場合の成形方法
としては、加熱圧縮成形して面状発熱体とする方法が最
も適しており、常圧、真空成形等の成形装置、成形条件
を適宜選択できる。

【００３５】本発明の面状発熱体の電気抵抗値は特に限
定されないが１〜１０００Ωの面積抵抗値が可能であ
り、更に、到達温度、使用条件、大きさ等で異なるが一
般に５〜３００Ωがより実用的である。例えば、５０ｃ
ｍ×５０ｃｍの大きさの面状発熱体の場合、面積抵抗値
１００Ωの場合、１００Ｖの印荷電圧で１００Ｗの電力
消費量になる。

【００３６】

【発明の実施形態】本発明は、次の実施態様を含む。

【００３７】１．導電性繊維と熱可塑性樹脂を必須成分
とした縦横の二次元形状のみが形状固定された複合体シ
ートを、前記シート中の熱可塑性樹脂が溶融する様に加
熱圧縮冷却して予め所定の厚さに形状固定した、通電可
能に電極が配された導電性シートを、前記導電性シート
に接着しうる同一でも異なっていてもよい２つの熱接着
性樹脂層の間に設けた後に、加熱圧縮して、それらを接
着し一体成形する面状発熱体の製造方法。

【００３８】２．複合体シート中の熱可塑性樹脂とし
て、熱接着性樹脂の軟化温度又は硬化温度よりも高い軟
化温度を有する熱可塑性樹脂を用いる上記１記載の製造
方法。

【００３９】３．導電性繊維として曲状炭素繊維を用い
た、形状固定した、電極が配された導電性シートを用い
る上記１又は２記載の製造方法。

【００４０】４．曲状炭素繊維が、繊維のモノフィラメ
ントを抜き取り、無荷重下に於ける繊維直径の２００倍
の長さの任意の２点間のモノフィラメントの実長と当該
２点間距離との比率が、平均１．２以上の曲状炭素繊維
である上記１、２又は３記載の製造方法。

【００４１】５．形状固定した、電極が配された導電性
シートが、熱可塑性樹脂未充填の空隙を有する多孔質の
シートであり、当該形状固定されたシートの空隙に熱接
着性樹脂が侵入する様に加熱圧縮する上記１、２、３又
は４記載の製造方法。

【００４２】６．熱接着性樹脂が熱硬化性樹脂の場合に
は、それを溶融して熱硬化する様に加熱圧縮をし、熱接
着性樹脂が熱可塑性樹脂の場合には、それ溶融して加熱
圧縮をしてから冷却を行う上記１、２、３、４又は５記
載の製造方法。

【００４３】７．形状固定した、電極が配された導電性
シートが、導電性繊維と熱硬化性樹脂を必須成分とした
半硬化状態のタックフリーの複合体シートに、通電可能
となる様にその対向する２辺に帯状となる様に電極を配
し、前記シート中の熱可塑性樹脂が溶融する様に加熱圧
縮冷却して、予め所定の厚さに形状固定するとともに、
電極をも接着固定した、電極が配された導電性シートで
ある上記１、２、３、４、５又は６記載の製造方法。

【００４４】次に本発明の実施の形態を、好ましい実施
態様に基づいて説明する。繊維のモノフィラメントを抜
き取り、無荷重下に於ける繊維直径の２００倍の長さの
任意の２点間のモノフィラメントの実長と当該２点間距
離との比率が、平均１．２以上の曲状ピッチ系炭素繊維
を含む、導電性繊維の縦横の二次元の面形状のみが形状
固定された導電性繊維面状体に、後記熱接着性樹脂の軟
化温度又は硬化温度よりも３０℃以上高い軟化温度を有
し、かつ最終的に得られる面状発熱体の発熱温度よりも
高い軟化温度を有する熱可塑性樹脂を含浸した、予め所
定の厚さに形状固定された、熱可塑性樹脂が未充填の部
分を有する、空隙を有する、多孔質の導電性シートの一
方の面に、通電可能となる様にその対向する２辺に帯状
となる様に、そして各辺よりその帯状がやや長くなる様
に各辺に沿って電極を配し、それらを、その導電性シー
ト全体が包含される大きさの、前記導電性シートに良好
に接着しうる、同一でも異なっていてもよい、前記熱可
塑性樹脂よりも軟化温度の低い２つの熱接着性樹脂層の
間に設け、さらにその２つの熱接着樹脂層の外側にそれ
と熱接着する絶縁性シートを更に設け、前記電極が配さ
れ形状固定された導電性シートの空隙に熱接着性樹脂が
侵入する様に、熱接着性樹脂が熱硬化性樹脂の場合に
は、それを溶融して熱硬化する様に加熱圧縮をし、熱接
着性樹脂が熱可塑性樹脂の場合には、それ溶融して加熱
圧縮をしてから冷却を行って、それらを接着し一体成形
冷却して、導電性シート全体が絶縁性シートで被覆包含
された面状発熱体を製造する。

【００４５】

【実施例】以下、実施例に従い説明する。

【００４６】実施例１ 目付け３０ｇ／ｍ²のピッチ系曲状炭素繊維ペーパー
「ドナカーボＳ−２５６」（（株）ドナック製）の両側
に、目付け２０ｇ／ｍ²、軟化点１５０〜１６０℃、厚
み２０μｍのポリプロピレン樹脂フィルムを積層し、加
熱圧縮成形機で１７０℃に昇温してポリプロピレン樹脂
をペーパーに含浸させ、５０℃に冷却後離型して面積抵
抗値５０Ω、４０ｃｍ×４０ｃｍの導電体シートを得
た。該導電シートの向かい合った両端に導電シートと直
接接触する状態で幅１０ｍｍ、厚み４５μｍの銅箔を設
置して、該導電シートの両面に１００〜１１０℃で溶融
する目付け量２０ｇ／ｍ²のポリエチレン樹脂フィルム
を１枚ずつ配置し、更に最外層に１００μｍ厚みのポリ
エチレンテレフタレート（ＰＥＴ）のフィルム（（株）
帝人製）を両側に配した。

【００４７】この積層物を１２０℃で１５Ｋｇ／ｃｍ²
の加圧下、圧縮成形して一体化した面状発熱体を得た。
本品の面積抵抗値は５０Ωで接着前の面積抵抗値と同じ
であり、同材料同方法で面状発熱体を５枚成形したとこ
ろそれぞれの面積抵抗値は４８〜５２Ωであった。この
面状発熱体に１００Ｖの印可電圧で発熱させた場合その
表面温度は８５℃〜９０℃を示した。

【００４８】実施例２ 実施例１と同様な材料を用い、ただ目付量２０ｇ／ｍ²
となるよう、触媒等を配合したビニルエステル樹脂「デ
ィックライトＵＥ−１１５０」を予め表面層となるポリ
エチレンテレフタレート（ＰＥＴ）フィルムにコーティ
ングしておき、１２０℃で２０Ｋｇ／ｃｍ²加圧下、圧
縮成形して同様の面状発熱体を得た。面積抵抗値は５０
Ωで接着前の面積抵抗値と同じであり、同材料同方法で
面状発熱体を５枚成形したところそれぞれの面積抵抗値
は４８〜５２Ωであった。この面状発熱体に１００Ｖの
印可電圧で発熱させた場合その表面温度は８５℃〜９０
℃を示した。

【００４９】実施例３ 目付け７５ｇ／ｍ²のピッチ系曲状炭素繊維ペーパー
「ドナカーボＳ−２５５ＡＨ」（（株）ドナック製）
に、Ｎ−メチルピロリドンに溶融させたポリサルフォン
樹脂「ＵＤＥＬ ＰＳ−３７０３」（帝人ＡＭＯＣＯ
（株）製）を含浸、溶剤除去して樹脂含有率６０重量％
のプリプレグを得、該プリプレグを２９０℃に加熱圧縮
成形、１００℃に冷却後離型して面積抵抗値１４Ω、３
０ｃｍ×３０ｃｍの導電体シートを得た。

【００５０】次いで目付け２５ｇ／ｍ²のガラスクロス
「Ｈ０３０・６ＮＨ１０」（旭ファイバーグラス（株）
製）に硬化剤を配合したエポキシ樹脂「エピクロン１１
２０」（大日本インキ化学工業（株）製）を含浸させ樹
脂含有率４５重量％の接着用プリプレグを得た。

【００５１】導電シートの向かい合った両端に導電シー
トと直接接触する状態で幅１０ｍｍ、厚み５０μｍの銅
箔を設置して、該導電シートの両面に上記接着用プリプ
レグを配し、更に最外層に１００μｍ厚みのポリエチレ
ンテレフタレート（ＰＥＴ）のフィルム（（株）帝人
製）を両側に配した。この積層物を１６０℃で１５Ｋｇ
／ｃｍ²の加圧下、圧縮成形して一体化した面状発熱体
を得た。

【００５２】本品の面積抵抗値１４Ωで接着前の面積抵
抗値と同じであり、同材料同方法で面状発熱体を５枚成
形したところそれぞれの面積抵抗値は１３〜１５Ωであ
った。この面状発熱体に１００Ｖの印可電圧で発熱させ
た場合その表面温度は１４０℃〜１４５℃を示し、又６
０Ｖの印可電圧で表面温度１０５℃〜１２０℃を示し
た。

【００５３】実施例４ 実施例３と同じ導電性シートを使い、次いで目付け１２
ｇ／ｍ²のガラス不織布「キュムラス４０１２」（日本
バイリーン（株）製）に硬化剤を配合したエポキシ樹脂
「エピコンＭＳ−４Ａ」（大日本インキ化学工業（株）
製）を含浸させ樹脂含有率７０重量％の接着用プリプレ
グを得、実施例１と同様に１６０℃で１５Ｋｇ／ｃｍ²
の加圧下、圧縮成形して一体化した面状発熱体を得た。

【００５４】本品の面積抵抗値１４Ωで接着前の面積抵
抗値と同じであり、同材料同方法で面状発熱体を５枚成
形したところそれぞれの面積抵抗値は１３〜１５Ωであ
った。この面状発熱体に１００Ｖの印可電圧で発熱させ
た場合その表面温度は１４０℃〜１４５℃を示し、又６
０Ｖの印可電圧で表面温度１０５℃〜１１０℃を示し
た。

【００５５】実施例５ 実施例３と同じ導電性シートを使い、ガラスプリプレグ
の替わりに１１０℃〜１２０℃で溶融するポリエステル
フィルム ＰＨ４１３（日本マタイ製）を使用し、実施
例１と同様にして １３０℃で１５Ｋｇ／ｃｍ²の加圧
下、圧縮成形して一体化した面状発熱体を得た。

【００５６】面積抵抗値１４Ωで接着前の面積抵抗値と
同じであり、同材料同方法で面状発熱体を５枚成形した
ところそれぞれの面積抵抗値は１３〜１５Ωであった。
この面状発熱体に１００Ｖの印可電圧で発熱させた場合
その表面温度１４０℃〜１４５℃を示し、又６０Ｖの印
可電圧で表面温度１０５℃〜１１０℃を示した。

【００５７】実施例６ 実施例１における「ドナカーボＳ−２５６」の替わりに
炭素繊維「ドナカーボＳ−２３１」（（株）ドナック
製）をパルプ中に３０重量％含んだ目付量５３ｇ／ｍ²
のペーパーを用いて、同様に加熱圧縮成形を行い面積抵
抗値１９０Ω、４０ｃｍ×４０ｃｍの導電体シートを
得、実施例３と同様にして圧縮成形して一体化して面状
発熱体を得た。

【００５８】本面状発熱体の面積抵抗値は１９０Ωであ
り、同材料同方法で面状発熱体を５枚成形したところそ
れぞれの面積抵抗値は１８３〜１９６Ωであった。この
面状発熱体に１００Ｖの印可電圧で発熱させた場合その
表面温度５５℃〜６０℃を示した。

【００５９】実施例７ 実施例１における「ドナカーボＳ−２５６」の替わりに
炭素繊維「ドナカーボＳ−２３１」（（株）ドナック
製）５０重量％とポリプロピレン樹脂繊維「ＳＷＰ−Ｙ
６００」（三井石油化学（株）製）５０重量％からなる
目付量１００ｇ／ｍ²の混抄ペーパーを用いて、同様に
加熱圧縮成形を行い面積抵抗値１２０Ω、４０ｃｍ×４
０ｃｍの導電体シートを得、実施例３と同様にして圧縮
成形して一体化して面状発熱体を得た。

【００６０】本面状発熱体の面積抵抗値は１２０Ωであ
り、同材料同方法で面状発熱体を５枚成形したところそ
れぞれの面積抵抗値は１１６〜１２３Ωであった。この
面状発熱体に１００Ｖの印可電圧で発熱させた場合その
表面温度７０℃〜７５℃を示した。

【００６１】比較例１ 実施例１における導電シートとして、４０ｃｍ×４０ｃ
ｍに切りだした目付け３０ｇ／ｍ²の炭素繊維ペーパー
「ドナカーボＳ−２５６」（（株）ドナック製）をその
まま導電シートとし、同様に積層、圧縮成形を行い熱可
塑性ポリウレタン樹脂を導電シートに含浸させると共に
一体化させた面状発熱体を得た。

【００６２】本品は面積抵抗値８２Ωであり、１００Ｖ
の印可電圧で発熱させた場合の表面温度は８０℃を示し
た。同材料同方法で面状発熱体を５枚成形したところそ
れぞれの面積抵抗値は１０１、８８、７０、７７、９０
Ωであり、この面状発熱体に１００Ｖの印可電圧で発熱
させた場合その表面温度７０℃〜８５℃を示し、実施例
１と比較してふれが非常に大きかった。

【００６３】比較例２ 実施例３における導電シートとして、３０ｃｍ×３０ｃ
ｍに切りだした目付け７５ｇ／ｍ²の炭素繊維ペーパー
「ドナカーボＳ−２５５ＡＨ」（（株）ドナック製）を
そのまま導電シートとし、同様に積層、圧縮成形を行い
プリプレグに含浸していたエポキシ樹脂を導電シートに
含浸させると共に一体化させた面状発熱体を得た。

【００６４】本品は面積抵抗値２５Ωであり、１００Ｖ
の印可電圧で発熱させた場合の表面温度は１００℃を示
した。同材料同方法で面状発熱体を５枚成形したところ
それぞれの面積抵抗値は２２、３５、２３、２９、３４
Ωであり、この面状発熱体に１００Ｖの印可電圧で発熱
させた場合その表面温度８５℃〜１１０℃を示し、実施
例３と比較してふれが非常に大きかった。

【００６５】比較例３ 実施例７における導電体シートの両面に、実施例１にお
けるポリプロピレン樹脂フィルムを積層し、１７０℃で
１５Ｋｇ／ｃｍ²の加圧下、圧縮成形して一体化した面
状発熱体を得た。

【００６６】本面状発熱体の面積抵抗値は１４２Ω、１
００Ｖの印可電圧で発熱させた場合の表面温度は６５℃
を示し、実施例７の面状発熱体と異なっていた。同材料
同方法で面状発熱体を５枚成形したところそれぞれの面
積抵抗値は１３０、１２８、１４４、１４９、１３６Ω
であった。この面状発熱体に１００Ｖの印可電圧で発熱
させた場合その表面温度は５５℃〜７０℃を示し、実施
例７と比較してふれが非常に大きかった。

【００６７】

【発明の効果】導電繊維を予め形状固定した導電体シー
トと絶縁シートとの間に、または絶縁シートを用いない
で、樹脂層を設けてから加熱圧縮して一体化して成形す
る本発明方法によると、得られた面状発熱体の電気抵抗
値は一体化される前の導電体シートの抵抗値とほぼ等し
く、安定した電気抵抗値を得ることができる。一体化成
形条件の影響が極めて小さいので、歩留まりが極めて良
好で簡便有利な手段である。

Claims (8)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 電極材を配した導電体シートを樹脂層の
   間に設けた後に加熱圧縮して一体成形する面状発熱体の
   製造方法において、導電体シートが、導電繊維と熱可塑
   性樹脂とを加熱圧縮冷却により所定の厚さに成形された
   シートであることを特徴とする面状発熱体の製造方法。
2. 【請求項２】 樹脂層の最外層に絶縁シートを設けるこ
   とを特徴とする請求項１に記載の面状発熱体の製造方
   法。
3. 【請求項３】 導電体シートを構成する熱可塑性樹脂の
   軟化点が一体成形温度および使用温度より高いことを特
   徴とする請求項１〜２のいずれか１つに記載の面状発熱
   体の製造方法。
4. 【請求項４】 導電体シートにおける導電繊維の含有量
   が１０ｇ／ｍ²以上であり、且つ導電繊維がピッチ系曲
   状炭素繊維である請求項１〜３のいずれか１つに記載の
   面状発熱体の製造方法。
5. 【請求項５】 導電体シートが、導電繊維と熱可塑性樹
   脂とを加熱圧縮冷却して所定の厚さに成形したのちも樹
   脂未充填の空隙が残存しているシートである請求項１〜
   ４のいずれか１つに記載の面状発熱体の製造方法。
6. 【請求項６】 導電体シートが、導電繊維を含むシート
   に該熱可塑性樹脂を溶融含浸、もしくは溶剤溶液として
   含浸乾燥してなるプリプレグシートを加熱圧縮冷却して
   得られたシートである請求項１〜５のいずれか１つに記
   載の面状発熱体の製造方法。
7. 【請求項７】 導電体シートが、導電繊維と熱可塑性樹
   脂の繊維、もしくは粉末との混抄シートを加熱圧縮冷却
   して得られたシートである請求項１〜５のいずれか１つ
   に記載の面状発熱体の製造方法。
8. 【請求項８】 樹脂層が、フィルム状又はシート状の樹
   脂である請求項１〜７のいずれか１つに記載の面状発熱
   体の製造方法。