JPS58186191A

JPS58186191A - 面発熱体

Info

Publication number: JPS58186191A
Application number: JP6936182A
Authority: JP
Inventors: 金森　耕造; 和夫下村; 政男松岡
Original assignee: Sekisui Chemical Co Ltd
Current assignee: Sekisui Chemical Co Ltd
Priority date: 1982-04-23
Filing date: 1982-04-23
Publication date: 1983-10-31
Also published as: JPS639350B2

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】本発明は面発熱体に関する。

導電性繊維を分散させた熱硬化性樹脂組成物を絶縁性シ
ートに含浸させて導電性シートを形成した後、この両端
に導電性金属からなる電極材を配し、この導電性シート
の両面に更に絶縁性シートを積■−シ、次にこれらを熱
間加圧成形して一体化することにより面発熱体を得るこ
とは既に知られでいる。しかしながら、このような面発
熱体においては、長期間にわたって通電を断続すると、
電極材と導電性シートとの接触が次第に悪くなり、通電
抵抗が増したり、局部発熱する問題がある。

また、導電性シートに絶縁性シートを熱間加圧成形する
際に樹脂流れが大きいとき、電極材が所定の位置からず
れて、得られる面発熱体が所定の導電性を有ゼす、ある
いはまったく通電しないこともある。

本発明は１−記に鑑みてなさたものであって、電極材が
導電性シート上の所定の位置からずれることなく、絶縁
性シートと共に一体に熱間加圧成形されると共に、通電
が長期にわたって断続されても、電極材と導電性シート
との電気的接続が安定に確保される面発熱体を提供する
ことを目的とする。

本発明の面発熱体は、導電性繊維を分散含有させた熱硬
化性樹脂組成物を含浸性絶縁性シートに含浸させて導電
性シートとなし、この導電性シートの両面に絶縁性シー
トを一体に積層成形すると共に、上記導電性シートの少
なくとも両端に電極材を取り付けた面発熱体において、
上記電極材が導電性金属板とこれに積層された弾性樹脂
層とからなり、−上記絶縁性シートがこの弾性樹脂層を
介して上記導電性金属板を導電性シートに圧接している
ことを特徴とするものである。

本発明において導電性繊維を分散した熱硬化性樹脂組成
物を構成するための熱硬化性樹脂としては、エポキシ樹
脂、不飽和ポリエステル樹脂等が好ましく用いられるが
、これらに限定されるものではない。このような樹脂に
分散させる導電性繊維は、電気抵抗値が１０　Ω・１以
下であるのが好ましく、例えば、スチール繊維、ステン
レス繊維、炭素繊維等が好適に用いられる。これら導電
性繊維は、径が大°きい場合には、分散密度が粗くなる
ので、所定の低電気抵抗値を有せしめるには大量の繊維
を必要とすることとなり、好ましくない。従って、本発
明においては、用いる導電性繊維はその直径が小さい程
よく、通常、５０μ以下であるのが好ましい。また、導
電性繊維は長い程繊維が相互に接触しやすく、導電性シ
ートの電気抵抗値が小さくなる利点を有するが、反面、
長すぎるときは樹脂に分散させる際に繊維が絡み合った
り、切れたりするので、通常、０．３〜１００ｆｉであ
り、好ましくは１〜５０鶴である。このような導電性繊
維の配合量は所要の電気抵抗値にもよるが、通常、樹脂
１００重量部について０．４〜３０重量部である。

熱硬化性樹脂組成物は導電性繊維のほか、重合開始剤や
必要に応じて充填剤、増結剤、重合禁止剤、着色剤等を
含有していてもよい。充填剤としては、例えば、炭酸カ
ルシウム、アルミナ、クレー、タルク、マイカ等のよう
に、用いられる熱硬化性樹脂よりも熱伝導性のよいもの
が好ましく、その配合量は樹脂１００重量部について５
０〜２００市量部である。また、増結剤としては酸化マ
グネシウム、酸化亜鉛、酸化カルシウム等の従来より知
られているものが適宜に用いられ、その配合量は通常、
樹脂１００１ｉ量部について０．３〜５重量部である。

また、重合開始剤もｔ−ブチルパーベンゾエート、ｔ−
ブチルパーオキサイド、クメンヒドロパーオキサイド、
ジクミルパーオキサイド、過酸化ベンゾイル等の適宜の
ものが、樹脂１００重量部について０．５〜２０重量部
用いクレる。

このような熱硬化性樹脂組成物を含浸させる含浸性絶縁
性シートには、樹脂組成物との親和性の点から絶縁性繊
維からなるシートが好ましく、例えば、ポリプロピレン
、ポリビニルアルコール、ポリエステル、ポリアミド、
羊毛、木綿等の有機繊維やガラス繊維、石綿等の無機繊
維からなる繊維シートが用いられるが、特にガラス繊維
からなるチョツプドストランドマット、コンティニュア
スストランドマット、ガラスクロス等が好適である。

また、導電性シートに積層成形される絶縁性シートも上
記のような繊維シートに重合開始剤のほか、必要に応じ
て充填剤、増結剤、重合禁止剤、着色剤等を含有してい
てもよい熱硬化性樹脂を含浸させてなるものであって、
通常、導電性シートに含浸させる樹脂組成物と導電性繊
維を含有しないほかは同し樹脂組成物が用いられる。

第１図は本発明において用いられる電極材の一実施例を
示す。この電極材１は、導電性金属板２に弾性樹脂層３
が接着されてなり、第２図に示すように導電性シート４
の通常両端に載置され、この導電性シートの両面に絶縁
性シート５が積層され、熱間加圧成形により一体化され
て、第３図に示すような本発明の面発熱体６を与える。

金属板は例えば、銅、アルミニウム、真鍮等の電気伝導
性の良好なものから作製され、所定の通電容量を確保し
得る面積を有すればよい。また、弾性樹脂は例えば、ウ
レタンゴム、ブチルゴム、ネオブレンゴム、シリコンゴ
ム、天然ゴム等が用いられる。

なお、電極材は必要に応じて接着剤により導電性シート
に固定された後、絶縁性シートと一体成形される。

このような電極材において、弾性樹脂層は厚みＱ、Ｑ１
ｍ以上、好ましくは０．０３ｆｉ以上であれば、絶縁性
シートとの一体化後、長期にわたって通電を断続しても
、その弾性作用により電極材を導電性シートに圧接し、
電極材を所定位置に保つことができる。

別の実施例として、本発明においては、導電性金属板２
を、第４図に示すように樹脂フィルム７に弾性を有する
ゴム系粘着剤又は接着剤８を塗布した接着テープ９にて
被覆することにより電極材１を形成することができる。

この場合、ゴム系粘着剤又は接着剤が前記弾性樹脂と同
様の弾性作用により、電極材を導電性シート４に圧接す
る。従って、粘着剤又は接着剤をなす弾性樹脂は前記と
同様のものでよい。また、層の厚みは大きい程、電極材
を導電性シートに圧接する効果は大きいが、一方、熱間
加圧成形時に粘着剤又は接着剤層でずれが生じることが
あるので、ｉ常、１０〜５００μ、好ましくは３’Ｏ〜
３００μである。なお、接着テープの基材フィルム又は
シートは、通常の樹脂からなるものでよく、例えば、ポ
リエステル、ポリ塩化ビニル、ポリエチレン等が用いら
れる。

基材の厚みは例えば１０〜１００μ程度でよい。

本発明においては、第１図に示すように、電極材は好ま
しくはその金属板表面に突起１０を有する。この場合、
電極材と導電性シートを絶縁性シートと熱間加圧成形す
るに際し、この突起が導電性ソート内に圧入されるので
、成形時に電極材が所定位置からずれることなく固定さ
れると共に、導電性シー［内の導電性繊維との接触を確
保される。従って、突起は成形時に導電性シートに圧入
されるように先端が鋭利であればよく、例えば、針状で
もよく、また、周縁が鋭利な打抜き礼状でもよい。その
配設密度も特に制限されないが、電極材の面積や突起の
形状に応じて、例えば１　＋ｎｎ＋〜５ＣＩ１１ピッチ
で設ければよい。

なお、本発明においては、電極材が第１図に示したよう
に、金属、板に弾性樹脂層が接着された構造物である場
合でも、これを導電性シートに前記接着テープにより固
定して、絶縁性シートと熱間加圧成形すれば、電極材が
位置ずれを起さないことは勿論、電極材の有する弾性樹
脂層と接着テープの有する弾性樹脂層とが共に電極材を
導電性シートに圧接するので、電極材は一層強固に導電
性シートに固定される。

電極材を固定した導電性シートと絶縁性シートとからな
る積層物を熱間加圧成形する際の条件は従来より知られ
ている条件と同じでよく、上記積層物を通常、ＦＲＤ成
形に用いられる金型に供給し、圧力ｌＯ〜１００ｋｇ／
ｃ１１、金型温度７０〜１５０℃で２〜２０分間程度加
圧加熱すればよい。

以上のように、本発明によれば、電極材は弾性樹脂層に
より導電性シートに圧接されているので、面発熱体を長
期にわたって通電を断続しても、電極材が所定位置に固
定されており、安定に作動する。更に、電極材の金属板
に突起を形成しておけば、導電性シートと絶縁性シート
との熱間加圧成形の際にも電極材が位置ずれを起さない
ことは勿論、得られた面発熱体において電極材が導電性
シ−１−内の導電性繊維との接触を常に確保されるので
、面発熱体の安定作動性が一層改善される。

以下に本発明の実施例を挙げる。なお、以下において部
は重量部を示す。

実施例不飽和ポリエステル樹脂１００部、充填剤炭酸カルシウ
ム１００部、重合開始剤ｔ−プチルパーヘンゾエ−１川
部、重合禁止剤０．０３部、増粘剤酸化マグ不ノウム０
．５部及び長さ６ＩＩｍの炭素繊維１部からなる熱硬化
性樹脂組成物をガラス繊維チョップトストランドマット
に１０００ｇ／ｒｒ＋の割合で含浸させ、養生増粘させ
た後、４３ｃｍＸ４８ｃｍの大きさに裁断して導電性シ
ートとした。

別に、炭素繊維を含有しないほかは上記と同し樹脂組成
物をガラス繊維チョツプドストランドマットに同様に含
浸させ、５０ｃｍｘ５０ｃｍに裁断して、絶縁性シート
とした。

向合飴俸−Ａ厚み０．１■鵬の銅板に厚み０．７龍のウレタンゴムを
接着してなる幅１０■ｌ、長さ４８ｃｍの電極材を０上記導電性シートの両端に沿って銅板側を導電性シート
に載置し、これらを上記絶縁性シート２枚の間に挾んで
積層した後、温度１４０℃、圧力３Ｑ　ｋｇ　／　ｃＪ
の条件にて１０分間成形し、面発熱体Ａを作製した。

齢灸然惨−」厚み０．１　ｍｍ、幅１０鶴、長さ４８値の銅板のみか
らなる電極材を上記導電性シートの両端に沿って載置し
た後、粘着剤厚み５０μ、幅１８黴■、長さ４８ｃＩＩ
ｌの粘着テープで被覆すると共に、導電性シートに固定
し、次に上記と同じ条件下に絶縁性シートと熱間加圧成
形して、面発熱体Ｂを作製した。

面発熱体Ｃ面発熱体への作製において、４４ｃｍＸ４４ｃｏ＋の導
電性シート及び４８ｃｍＸ４８ｃｍの絶縁性シートを用
い、また、電極材として厚み０．７　ｍ＋ｓのウレタン
ゴム層が接着された厚み０．１　ｍｍ、幅１０ｍ、長さ
４４ｃｍの銅板に高さ０．５０の先ｉ１１鋭利な突起１
００個を設けたものを用いた以外はまったく同様１にして面発熱体Ｃを作製した。

比較のために次の面発熱体り及びＥを作製した。

巾ｊ穴勢体−則厚み０．１　ａｍ、幅１０寵虞、長さ４８ｃｍのＩｉｌ
板のみからなる電極材を上記導電性シートの両端に沿っ
て載置しただけで、面発熱体Ａと同し条件下に絶縁性シ
ートと熱間加圧成形した。

面発熱体Ｅ厚み０．１　ａｍ、幅１０額、長さ４４ｃｍの銅板のみ
からなる電極材を４４ｃｍＸ４４ｃｍの導電性シートの
両端に沿′つて載置しただけで、４８ｃｍＸ４８ｃｍの
絶縁性シートの間に挾んで、上記と同し条件下に絶縁性
、・−トと熱間加圧成形した。

作動未定性ガ鈴圓ｖ、１−のよっにして得た各面発熱体について、表面中
央が４０℃になるように通電を制御しながら表面各部の
温度を測定した。また、表面中央が１００℃に達するま
で通電した後、３０°Ｃまで自然放冷し、再び１０９℃
になるまで通電するサイクルを３００００回行なって、
面発熱体の電気抵抗２値Ｒを測定し、当初の電気抵抗値Ｒとの比Ｒ／Ｒを求め
た。

以上の結果を下表に示す。本発明の面発熱体が長期にわ
たる作動安定性にすぐれていることが明らかである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の面発熱体の電極材の一実施例を示す断
面図、第２図は熱間加圧成形するための積層物を分離し
て示す断面図、第３図は本発明の面発熱体を示す断面図
、第４図は電極材の別の実施例を示す断面図である。１・・・電極材、２・・・導電性金属板、３・・・弾性
樹脂３屓、４・・・導電性シート、５・・・絶縁性シート、６
・・・面発熱体、７・・・樹脂フィルム、８・・・弾性
樹脂粘着剤又は接着剤、９・・・粘着テープ、ＩＯ・・
・突起。特許出願人　　積水化学Ｔ業株式会社代表者藤沼基利４

Claims

【特許請求の範囲】（１１導電性繊維を分散含有させた熱硬化性樹脂組成物
を含浸性絶縁性シートに含浸させて導電性シートとなし
、この導電性シートの両面に絶縁性シー４を一体に積層
成形すると共に、上記導電性シートの少なくとも両端に
電極材を取り付けた面発熱体において、上記電極材が導
電性金属板とこれに積層された弾性樹脂層とからなり、
上記絶縁性シートがこの弾性樹脂層を介して上記導電性
金属板を導電性シートに圧接していることを特徴とする
面発熱体。（２）導電性金属板が表面に突起を有することを特徴と
する特許請求の範囲第１項記載の面発熱体。