JPH10106726A

JPH10106726A - 面状発熱体の製造方法

Info

Publication number: JPH10106726A
Application number: JP8254199A
Authority: JP
Inventors: Hiroshi Yoshikawa; 浩史吉川
Original assignee: Sharp Corp
Current assignee: Sharp Corp
Priority date: 1996-09-26
Filing date: 1996-09-26
Publication date: 1998-04-24

Abstract

(57)【要約】【課題】従来の面状発熱体では、電極と導電皮膜との
界面に、密着性を上げるための絶縁用の薄膜が入るた
め、電極と導電皮膜と間の接着強度は上がるが、膜全体
が厚くなると共に、絶縁用の薄膜の厚さが位置により微
妙に異なることから、面状発熱体の抵抗が不安定になる
虞れがあった。【解決手段】絶縁基材１表面に、硬化剤を含まない熱
可塑性樹脂と、導電性粒子とからなる電極２を形成す
る。次に、電極２を形成した絶縁基材１表面に、熱可塑
性樹脂の硬化剤と、該硬化剤により硬化する熱可塑性樹
脂と、導電性の発熱粒子とからなる発熱皮膜３を加熱形
成する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、暖房等に用いる面
状発熱体の製造方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来の面状発熱体は、その発熱面に均一
に通電して均一な熱を発生するために、面状発熱体の両
端に一対の電極を設ける必要があり、この面状発熱体へ
の電極の接続には種々の方法が提案されている。例え
ば、面状発熱体中に直接金属線を包埋する方法、銀粉等
の金属微粒子を含んだ導電性ペーストを面状発熱体にコ
ーティングする方法、導電性接着剤付きの金属箔テープ
を面状発熱体に貼り付けによる方法等がある。さらに、
繊維状の基材に導電材を含浸させた繊維状の面状発熱体
を用いる場合には、金属線や金属箔を、直接この面状発
熱体に縫い付ける方法もある。

【０００３】しかしながら、上記したように電極を設け
る方法では、フィルム状に形成した面状発熱体に、金属
線を包埋したり縫い付けるたりすることは難しく、電極
と面状発熱体との間の接続強度も弱くなる。また、導電
ペーストでは樹脂比率が少ないため発熱体との接着強度
が弱いという問題点がある。また、導電性接着剤付きの
金属箔テープでは発熱体との間の接着力が弱く、発熱体
の温度が上昇するに伴って、接着剤が軟化し接着力が大
幅に低下することにいより、接触抵抗が大きくなる等の
問題点がある。

【０００４】そこで、上記した方法とは別の電極の面状
発熱体への接続方法が、特公昭５６−１４２２２号公報
に開示されており、これを図６に示して説明する。

【０００５】図６において、金属箔からなる電極１１の
片面に通常の導電性接着剤ではなく、硬化剤による熱硬
化が可能な熱硬化性樹脂を、硬化剤を添加しない状態で
熱硬化性樹脂薄膜１２として設ける。一方、熱硬化性樹
脂薄膜１２が接着される導電性の発熱皮膜１３は、前記
熱硬化性樹脂薄層１２と同一の熱硬化性樹脂と、熱硬化
性樹脂の硬化には過剰な量の硬化剤と、導電性カーボン
ブラックとから構成する。

【０００６】そして、発熱皮膜１３を絶縁性基材１４、
例えば、プラスチック上に設けたものを用意し、図６に
示すように、熱硬化性樹脂薄膜１２と発熱皮膜１３とが
接するように両者を重ね合わせて、熱ロール１５、１６
で両者を熱圧着することにより、電極１１側の硬化剤を
含まない熱可塑性樹脂薄膜１２が軟化、熔融状態とな
り、導電性カーボンブラックを含む空隙の多い導電性皮
膜１３に浸透し、導電性皮膜１３に含まれる過剰の硬化
剤と反応して熱硬化し、熱可塑性樹脂薄膜１２と導電性
皮膜１３とが物理的、化学的に強固に一体化する。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】上記した特公昭５６−
１４２２２号公報に開示された面状発熱体では、電極１
１と発熱皮膜１３の界面に、熱硬化性樹脂薄膜１２から
なる絶縁層が入るため電極１１と発熱皮膜１３と間の接
着強度は上がるが、膜全体が厚くなると共に、熱硬化性
樹脂薄膜１２からなる絶縁層の厚さが位置により微妙に
異なることから、この方法で製造された面状発熱体の抵
抗が不安定になる虞れがあった。

【０００８】本発明は、膜厚を大きくすることなく、電
極と発熱体との接触が良好な面状発熱体の製造方法を提
供することを目的としている。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明は上記課題を解決
するものであり、請求項１に記載の発明は、絶縁基材表
面に、発熱皮膜と、該発熱皮膜に通電する電極とを形成
する面状発熱体の製造方法において、上記絶縁基板表面
に、硬化剤を含まない熱可塑性樹脂と、導電性粒子とか
らなる電極を形成する工程と、上記電極を形成した絶縁
基板表面に、熱可塑性樹脂と、熱可塑性樹脂の硬化剤
と、導電性の発熱粒子とからなる発熱皮膜を加熱形成す
る工程とを備えるものである。

【００１０】請求項２に記載の発明は、絶縁基材表面
に、発熱皮膜と、該発熱皮膜に通電する電極とを形成す
る面状発熱体の製造方法において、金属箔製の電極の片
面に、硬化剤を含まない熱可塑性樹脂と、導電性粒子と
からなる接着皮膜を形成する工程と、上記絶縁基材表面
に、上記電極の接着皮膜を形成した面を熱圧着する工程
と、上記電極を熱圧着した絶縁基材表面に、熱可塑性樹
脂と、熱可塑性樹脂の硬化剤と、導電性の発熱粒子から
なる発熱皮膜を加熱形成する工程とを備えるものであ
る。

【００１１】請求項３に記載の発明は、絶縁基材表面
に、発熱皮膜と、該発熱皮膜に通電する電極とを形成す
る面状発熱体の製造方法において、上記絶縁基材表面
に、熱可塑性樹脂と、熱可塑性樹脂の硬化剤と、導電性
の発熱粒子とからなる発熱皮膜を形成する工程と、金属
箔製の電極の片面に、硬化剤を含まない熱可塑性樹脂
と、導電性粒子からなる接着皮膜を形成する工程と、上
記発熱皮膜に上記電極の接着皮膜を形成した面を熱圧着
する工程とを備えるものである。

【００１２】請求項４に記載の発明は、請求項１又は３
に記載の面状発熱体の製造方法において、上記電極及び
発熱皮膜を形成した絶縁基材表面に、熱可塑性樹脂と、
熱可塑性樹脂剤の硬化剤と、導電性の発熱粒子となる発
熱皮膜を加熱形成する工程を備えるものである。

【００１３】請求項５に記載の発明は、請求項１乃至４
の何れか一つに記載の面状発熱体の製造方法において、
上記発熱皮膜表面に、熱可塑性樹脂と、熱可塑性樹脂の
硬化剤とからなる絶縁皮膜を加熱形成する工程を備える
ものである。

【００１４】

【発明の実施の形態】以下、本発明の面状発熱体の製造
方法の各実施の形態を図１乃至図５を参照して説明す
る。

【００１５】本発明の面状発熱体の製造方法の第１の実
施の形態を図１に示して説明する。図１において、１は
ポリエステルフィルム製の絶縁基材、２は電極、３は発
熱皮膜である。始めに、ポリエステル系の熱可塑性樹脂
（東洋紡製バイロン）に、導電粒子である銀粉（粒子径
２μｍ以下）を８５％以上混合して溶媒中に分散して、
電極用インクを作成する。次に、この電極用インクを、
絶縁基材１の上に印刷し１５０℃で３０分間、加熱する
ことにより絶縁基材１の表面に電極２を形成する。

【００１６】また、ポリエステル系の熱可塑性樹脂（東
洋紡製バイロン）を６０％、カーボン（デグサ製Printe
x-L）を３０％、硬化剤としてイソシアネートを１０
％、それぞれ混合して溶媒中に分散して発熱皮膜用イン
クを作成する。そして、この発熱皮膜用インクを、電極
２を印刷した絶縁基材１表面に印刷し、これを１５０℃
で３０分間、焼き付け乾燥を行って発熱皮膜を形成す
る。

【００１７】さらに、発熱皮膜３の焼き付け時に、電極
２と発熱皮膜３の界面では発熱皮膜３に含まれる硬化剤
が、電極２に含まれるポリエステル樹脂と反応してこれ
を硬化するため、電極２と皮膜発熱体３との接着強度が
向上する。なお、焼き付け乾燥後に、面状発熱体にテー
プを貼り付けた後テープを剥がすというテープ剥離によ
る密着強度試験を行ったが、電極２と発熱皮膜３との界
面で発熱皮膜３が電極２から剥離することはなかった。

【００１８】本発明の面状発熱体の製造方法の第２の実
施の形態を図２に示して説明する。図２において、１は
ポリエステルフィルム製の絶縁基材、３は発熱皮膜、４
は厚さ３５μｍの銅箔からなる電極、５は導電性の接着
皮膜である。

【００１９】始めに、カーボン（デグサ製Printex-L）
３０％と、ポリエステル系の樹脂（東洋紡製バイロン）
７０％とを混合して溶媒中に分散して、接着皮膜用イン
クを作成する。この接着皮膜用インクを電極４の片面に
コーティングした後、１５０℃で３０分間加熱乾燥を行
って導電性の接着皮膜５を形成する。さらに、絶縁基材
１表面に、電極４の接着皮膜５の形成面を合わせ、１１
０℃の温度で図示しない加熱ロールにて熱圧着して電極
４を絶縁基材１表面に貼り付ける。

【００２０】また、ポリエステル系の樹脂（東洋紡製バ
イロン）を６０％、カーボン（デグサ製Printex-L）を
３０％、硬化剤としてイソシアネートを１０％、それぞ
れ混合して溶媒中に分散して発熱皮膜用インクを作成す
る。そして、この発熱皮膜用インクを、電極４を貼り付
けた絶縁基材１表面に印刷し１５０℃で３０分間、焼き
付け乾燥を行って発熱皮膜３を形成する。

【００２１】この発熱皮膜３の焼き付け時に、接着皮膜
５と発熱皮膜３との界画では発熱皮膜３に含まれる硬化
剤が接着皮膜３に含まれるポリエステル樹脂と反応して
これが硬化し、電極４と発熱皮膜３との密着強度が向上
し導電性も向上する。

【００２２】本発明の面状発熱体の製造方法の第３の実
施の形態を図３に示して説明する。図３において、１は
ポリエステルフィルム製の絶縁基材、３は発熱皮膜、４
は銅箔製の電極、５は接着皮膜である。

【００２３】始めに、ポリエステル系の樹脂（東洋紡製
バイロン）を６０％、カーボン（デグサ製Printex-L）
を３０％、硬化剤としてイソシアネートを１０％、それ
ぞれ混合して溶媒中に分散して発熱皮膜用インクを作成
する。そして、この発熱皮膜用インクを絶縁基材１表面
に印刷し、１５０℃で３０分間、焼き付け乾燥を行い発
熱皮膜３を形成する。

【００２４】さらに、カーボン（デグサ製Printex-L）
３０％と、ポリエステル系の樹脂（東洋紡製バイロン）
７０％とを混合して溶媒中に分散して、接着皮膜用イン
クを作成する。この接着皮膜用インクを銅箔製の電極４
の片面にコーティングした後、１５０℃で３０分間焼き
付け乾燥を行って接着皮膜５を電極４の片面に形成す
る。そして、この接着皮膜５を形成した電極５をテープ
状などに加工した後、電極４の接着皮膜５の形成面を発
熱皮膜３に対向させて、発熱皮膜３と接着皮膜５とを熱
圧着により貼り合わせる。

【００２５】この接着皮膜５の熱圧着時に、発熱皮膜３
に含まれる硬化剤が接着皮膜５に含まれる熱可塑性樹脂
と反応してこれを硬化し、電極４と発熱皮膜３との密着
強度を向上し導電性も向上する。なお、電極４に形成し
た接着皮膜５に含まれるのカーボン比率を４０％程度に
増やしておくとより安定した接触抵抗が得られる。

【００２６】本発明の面状発熱体の製造方法の第４の実
施の形態を図４に示して説明する。図４において、１は
ポリエステル製の絶縁基材、３は発熱皮膜、４は銅箔か
らなる電極、５は接着皮膜、６は発熱皮膜である。

【００２７】始めに、ポリエステル系の熱可塑性樹脂
（東洋紡製バイロン）を６７％、カーボン（デグサ製Pr
intex-L）を３３％、それぞれを混合して溶媒中に分散
して発熱皮膜用インクを作成する。そして、この発熱皮
膜用インクを絶縁基材１に印刷し、１５０℃で３０分
間、焼き付け乾燥して、発熱皮膜６を絶縁基材１の表面
に形成した発熱シートＡを形成する。さらに、この発熱
シートＡを図４（ａ）に示すように、第２の実施の形態
で形成した面状発熱体Ｂに対して、発熱皮膜３と、発熱
皮膜６とが互いに対向するように位置させる。次いで、
図４（ｂ）に示すように、発熱シートＡと、面状発熱体
Ｂとを貼り合わせ、１５０℃にて熱圧着することによ
り、接着界面が強固に接着するとともに、電極５と発熱
皮膜３との接触面積が大きくなり接触抵抗が安定する。
さらに、発熱皮膜３、６がポリエステル製の絶縁基材
１、１に挟まれることにより発熱皮膜が保護され、外部
から絶縁される。なお、第４の実施の形態では、発熱シ
ートＡを圧着する面状発熱体Ｂとして、第２の実施の形
態に示したものを用いたが、第２の実施の形態に示した
面状発熱体に発熱シートＡを圧着してもよい。

【００２８】本発明の面状発熱体の製造方法の第５の実
施の形態を図５に示して説明する。図５において、１は
絶縁基材、３は発熱皮膜、４は銅箔からなる電極、５は
接着皮膜、７は絶縁皮膜である。

【００２９】始めに、ポリエステル系の熱可塑性樹脂
（東洋坊製バイロン）に、硬化剤としてイソシアネート
を１５％混合して絶縁皮膜用インクを作成する。そし
て、第３の実施の形態に示した面状発熱体の表面に、こ
の絶縁皮膜用インクを発熱皮膜３及び電極４を覆うよう
に印刷した後、これを１５０℃、３０分間、焼き付け乾
燥を行って絶縁皮膜７を形成する。

【００３０】これによって、絶縁皮膜７に含まれる熱可
塑性樹脂は、発熱皮膜３に含まれる硬化剤と反応して硬
化して、発熱皮膜３と絶縁皮膜７とが強固に接着すると
共に、絶縁皮膜７が発熱皮膜３を絶縁、保護する。な
お、第５の実施の形態では、発熱絶縁皮膜７を形成する
面状発熱体として、第３の実施の形態に示したものを用
いたが、第１の実施の形態、第２の実施の形態に示した
面状発熱体の発熱皮膜３側に形成してもよい。

【００３１】さらに、予め硬化剤を入れないポリエステ
ル系の熱可塑性樹脂（東洋坊製バイロン）を、ポリエス
テルフィルム製の絶縁基基材の表面にコーティングし、
１５０℃で３０分間乾燥焼き付けたものを作成してお
き、これを第１乃至第３の実施の形態に示した面状発熱
体の発熱皮膜３側の面に熱圧着することもできる。

【００３２】

【発明の効果】本発明の面状発熱体の製造方法は上記の
ように構成するため、請求項１に記載の発明によれば、
加熱により電極に含まれる熱可塑性樹脂が柔らかくなる
ため、電極と発熱皮膜との密着性がよくなり、発熱皮膜
に含まれる硬化剤が、電極に含まれる熱可塑性樹脂と反
応して硬化し、発熱皮膜と電極と接着界面が強固に接着
し、接触抵抗が安定したものとなる。また、接着界面が
強固に接着することになり、電極自体も硬化剤により熱
的に安定したものとなる。

【００３３】請求項２に記載の発明によれば、電極を熱
圧着により簡単に絶縁基材に貼り付ることができ、さら
に、発熱皮膜を絶縁基板表面に加熱形成を行うことによ
り、電極の接着皮膜と発熱皮膜の接触部分では、接着皮
膜に含まれる熱可塑性樹脂が、発熱皮膜に含まれる硬化
剤と反応して、接着皮膜と発熱皮膜との接着界面が強固
に接着し接触抵抗が安定したものとなる。

【００３４】請求項３に記載の発明によれば、熱圧着に
より発熱皮膜に電極を張り付けることができ、さらに、
電極に形成した接着皮膜は硬化剤を含んでいないので、
熱を加えると接着皮膜が柔らかくなるため、接着皮膜と
発熱皮膜との密着性がよくなり、接着皮膜中の熱可塑性
樹脂性が、発熱皮膜に含まれる硬化剤と反応して接着皮
膜と発熱皮膜との界面が強固に接着する。

【００３５】請求項４に記載の発明によれば、発熱皮膜
と電極との接触面積が増え接触抵抗が安定する。

【００３６】請求項５によると、絶縁皮膜が発熱皮膜に
強固に密着して発熱皮膜の保護、絶縁を行うことができ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施の形態の面状発熱体の断面
図である。

【図２】本発明の第２の実施の形態の面状発熱体の断面
図である。

【図３】本発明の第３の実施の形態の面状発熱体の断面
図である。

【図４】本発明の第４の実施の形態の面状発熱体の製造
方法を示す説明図である。

【図５】本発明の第５の実施の形態の面状発熱体の断面
図である。

【図６】従来の面状発熱体の製造方法を示す説明図であ
る。

【符号の説明】

１絶縁基材２電極３発熱皮膜４電極５接着皮膜６発熱皮膜７絶縁皮膜

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】絶縁基材表面に、発熱皮膜と、該発熱皮
膜に通電する電極とを形成する面状発熱体の製造方法に
おいて、上記絶縁基板表面に、硬化剤を含まない熱可塑性樹脂
と、導電性粒子とからなる電極を形成する工程と、上記電極を形成した絶縁基板表面に、熱可塑性樹脂と、
熱可塑性樹脂の硬化剤と、導電性の発熱粒子とからなる
発熱皮膜を加熱形成する工程とを備えることを特徴とす
る面状発熱体の製造方法。
【請求項２】絶縁基材表面に、発熱皮膜と、該発熱皮
膜に通電する電極とを形成する面状発熱体の製造方法に
おいて、金属箔製の電極の片面に、硬化剤を含まない熱可塑性樹
脂と、導電性粒子とからなる接着皮膜を形成する工程
と、上記絶縁基材表面に、上記電極の接着皮膜を形成した面
を熱圧着する工程と、上記電極を熱圧着した絶縁基材表面に、熱可塑性樹脂
と、熱可塑性樹脂の硬化剤と、導電性の発熱粒子からな
る発熱皮膜を加熱形成する工程とを備えることを特徴と
する面状発熱体の製造方法。
【請求項３】絶縁基材表面に、発熱皮膜と、該発熱皮
膜に通電する電極とを形成する面状発熱体の製造方法に
おいて、上記絶縁基材表面に、熱可塑性樹脂と、熱可塑性樹脂の
硬化剤と、導電性の発熱粒子とからなる発熱皮膜を形成
する工程と、金属箔製の電極の片面に、硬化剤を含まない熱可塑性樹
脂と、導電性粒子からなる接着皮膜を形成する工程と、上記発熱皮膜に上記電極の接着皮膜を形成した面を熱圧
着する工程とを備えることを特徴とする面状発熱体の製
造方法。
【請求項４】請求項１又は３に記載の面状発熱体の製
造方法において、上記電極及び発熱皮膜を形成した絶縁基材表面に、熱可
塑性樹脂と、熱可塑性樹脂剤の硬化剤と、導電性の発熱
粒子となる発熱皮膜を加熱形成する工程を備えることを
特徴とする面状発熱体の製造方法。
【請求項５】請求項１乃至４の何れか一つに記載の面
状発熱体の製造方法において、上記発熱皮膜表面に、熱可塑性樹脂と、熱可塑性樹脂の
硬化剤とからなる絶縁皮膜を加熱形成する工程を備える
ことを特徴とする面状発熱体の製造方法。