JPS6155755B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、熱可塑性樹脂塗料中に導電性粒子あ
るいは導電性繊維などの導電材料を分散させた導
電性塗料を基材に塗布乾燥固化してなる面状発熱
体素子に電極を接続する方法に係わり、特に電極
用金属板として、銅、アルミニウム、亜鉛等の各
種金属に対して強力な接着力を示しかつヒートシ
ール性を有する熱可塑性樹脂を主成分とする導電
性塗料を片面に施した電極用金属板を用いるもの
であつて、その電極用金属板と前記した面状発熱
体素子とを、相方の導電性塗料面を向い合わせた
状態で熱圧着することにより面状発熱体素子上に
電極を接続する方法に関する。

従来、導電性塗料を塗布して形成した面状発熱
体素子に電極を取付ける場合、本発明と類似する
方法として第一に単に電極板と面状発熱体素子と
を重ねたまま絶縁材料を上下に重ねて圧縮（積
層）成形する方法があるが、この方法は電極と面
状発熱体の密着において確実性に欠け、接触抵抗
が大となる欠点がある。

第２の方法としてて、基材上に導電性接着剤を
塗布し半乾燥の状態でこれに電極板を圧縮し成形
する方法がある。この場合電極を圧着した部分が
薄肉となり電気抵抗を増し、使用中の屈曲により
断線又は焼損する欠点がある。また電極を導電性
塗膜内に封入した構造の場合、導電性塗膜の厚さ
に最小限界があり、任意の発熱特性に設計ること
ができない。

第３の方法として基材上に予め電極を熱溶着又
は貼着によつて取り付けこの上に導電性塗料を塗
布乾燥して導電性塗膜を成形することもあるが、
このものは電極が基材上に突出する結果、その稜
角部では導電性塗布量が流れて附着量が少なくな
り、稜角部下方の段差に残存封入された空気によ
る空隙を生じやすい傾向がある。また稜角部上で
の導電性塗膜が薄肉となり、しかも部分的に遊離
した構造となりやすいので、局部的な高抵抗状態
を生じ断線する欠点がある。

本発明は上記の様な諸方法の欠点を改良した電
極の取付け方法であり、具体的には各種の金属に
対して強力な接着性がありヒートシール性を有す
る熱可塑性樹脂系の導電性塗料を片面に塗布乾燥
固化した電極用金属板と、熱可塑性樹脂塗料中へ
導電性粒子あるいは導電性繊維などの導電材料を
分散させた導電性塗料を塗布乾燥固化した面状発
熱体素子とを、相方の導電性塗料面を向い合わせ
た状態で熱圧着する事により両方の導電性塗料中
の熱可塑性樹脂が溶融一体化し面状発熱体素子上
に電極を形成せしめる事を特徴とする面状発熱体
素子上に電極を設置する方法である。

本発明につき図面を用いて説明する。

第１図は基材１の表面に熱可塑性樹脂中にカー
ボンブラツク．グラフアイト、金属粒子等の導電
性粒子あるいはカーボンフアイバー等の導電性繊
維を添加してなる導電性塗料を塗布乾燥固化して
発熱層２を形成した面状発熱体素子を示し、第２
図は各種金属に対し強力な接着性がありヒートシ
ール性を有する熱可塑性樹脂塗料中にカーボンブ
ラツク、グラフアイト、金属粒子等の導電性粒子
あるいはカーボンフアイバー等の導電性繊維を添
加分散してなる導電性塗料を片面に塗布乾燥固化
して導電性接着層３を形成した電極用金属板４で
ある。基材１としては耐熱性のある材質のものが
好ましくたとえばガラス繊維や、テトロン、ビニ
ロン、ナイロン、ポリエステル等のプラスチツク
フイルムまたはこれらの繊維による織布または不
織布などを利用できる。

次いで、第３図の様に相方の導電性塗料塗布面
を向い合わせて熱圧着すると、相方の導電性塗料
樹脂が溶融一体化して接着し面状発熱体素子上に
電極を形成しうる。

本発明における導電性接着層３を付与された電
極用金属板４は、加熱加圧することで、電熱層２
はもとよりその他の広範囲な合成樹脂に対して良
好なヒートシール性を有するものであるが、室温
では極めて安定なものであり、例えばそのもの自
体を重ねて保存する事が出来る。導電性接着層３
を塗布した後、ただちに貼り合わせなければなら
ないというものではないため、取扱いが極めて容
易となる。

すなわち、従来導電性接着剤を用いて面状発熱
体素子上に電極用金属を接着させる場合、導電性
接着剤を塗布後未乾燥状態で圧着するため、接着
剤中の溶剤によつて面状発熱体の樹脂分が膨潤
し、その導電性粒子の配列が変わり抵抗値が変化
するといつた欠点があつたが、本発明ではそうい
う欠点がない。

本発明における導電性接着層３は各種金属と極
めて高い密着性をもつて接着されているために電
極との接触抵抗が極めて低くまた耐熱性、柔軟性
を有し、しかも強い剥離強度を有するために機械
的特性または電気特性に優れるものである。導電
性接着層３に用いる熱可塑性樹脂としては、銅、
亜鉛、アルミニウム、ステンレス鋼等の各種金属
と強い接着性を持ちヒートシール性を有する飽和
ポリエステル樹脂、塩化ビニル―酢酸ビニル共重
合体、エチレン―エチルアクリルコポリマーなど
が使用できる。

また発熱層２の塗料樹脂としてはポリ塩化ビニ
ル、塩化ビニル―酢酸ビニルコポリマー、エチレ
ン酢酸ビニルコーポリマー、アクリル樹脂、ポリ
エステル等の熱可塑性樹脂が利用出来る。

尚、この熱可塑性樹脂を主成分とする導電性塗
料のヒートシール性は熱可塑性樹脂系の導電塗料
同志において最も良好な接着強度が得れるもので
あり、本発明において電極用金属をそのまま導電
性塗料面にヒートシールした場合、充分な接着力
は得られない。

以下、実施例により本発明について説明する。

実施例 １ 変性エーテル型 ポリエステル系塗料（商品名スタフイツクス
SOC―30A富士写真フイルムKK） 200 重量部 アセチレンブラツク（商品名デンカブラツク電気
化学工業KK） 30 〃 分散剤（商品名ソルゲン40第一工業製薬KK）
0.6 〃 トルエン／メチルエチルケトン＝１／１（重量
比） 140 〃 上記の組成を混合分散してポリエステル系、導
電性塗料を作製した。

次に25μ厚巾36cm、長さ60cmのポリエステルフ
イルムへロールコートにより32cm巾で、40ｇ/m²
塗布し乾燥し、面積抵抗100Ω／□の面状発熱体
素子を作製した。

一方、前記ポリエステル系導電性塗料を10ｇ/
m²塗布乾燥した厚さ50μの銅箔を幅１cmの長切片
にした。この塗布面と発熱素子の塗布面とを熱ロ
ールを用いて加熱圧着し両方の導電性塗膜を溶融
一体化させ電極を固着させた。この際同時に25μ
厚のポリエステルフイルムへウレタン系の接着剤
を３ｇ/m²塗布し溶剤を乾燥して積層し、発熱素
子ならびに電極を絶縁皮覆した。

かくして得られた面状発熱体電極部の接触抵抗
は0.15Ω・ｍとなつた。この面状発熱体は電極間
距離30cm、長さ60cmの大きさで100V印加した場
合200Wであり放熱面は約90℃を示した。

上記、面状発熱体の通電試験を行なつた。試験
法はON時間60分、OFF時間30分で一定サイクル
での経時変化を評価したところ200サイクル後、
接触抵抗は0.16Ω・ｍであり、電極部に何ら異常
は認められなかつた。

実施例 ２ 塩化ビニル・酢酸ビニル共重合体（商品名 デン
カビニール＃1000CS電気化学工業KK）
100 重量部 アセチレンブラツク（商品名 デンカブラツク電
気化学工業KK） 30 〃 分散剤（商品名 ソルゲン40第一工業製薬KK）
0.6 〃 トルエン／メチルイソブチルケトン＝１／１（重
量比） 320 〃 を添加し、所定の方法により分散し、塩酢ビ系導
電性塗料を作製した。

次にこの導電性塗料を巾36cmのビニロン不織布
に32cm巾で30ｇ/m²塗布し、乾燥固化して面積抵
抗200Ω／□の面状発熱体素子を作製した。次に 飽和熱可塑性ポリエステル樹脂（商品名 バイロ
ン＃500東洋紡績KK） 100 重量部 アセチレンブラツク（商品名 デンカブラツク電
気化学工業KK） 35 〃 分散剤（商品名 ソルゲン40第一工業製薬KK）
0.7重量部 トルエン／メチルエチルケトン＝１／１（重量
比） 150 〃 を添加し、所定の方法により分散しポリエステル
系導電性塗料を作製し、厚さ50μの銅箔に約10
ｇ/m²塗布し乾燥固化後、１cm巾の長切片にし
た。次にこの導電性塗料面と面状発熱素子とを合
わせて熱ロールを用いて加熱圧着し両方の導電性
塗膜を溶融一体化させ電極を固着させた。なお、
この際同時に12μ厚のポリエステルと30μ厚のア
イオノマーを積層したフイルムのアイオノマー層
を接着性樹脂として熱圧着して発熱素子ならびに
電極を絶縁皮覆した面状発熱体を作製した。

かくして得られた面状発熱体電極部の接触抵抗
は0.18Ω・ｍであつた。この面状発熱体は電極間
距離30cm、長さ60cmの大きさで100V印加した場
合100Wであり、放熱面は約60℃を示した。

上記、面状発熱体の通電試験を行なつたところ
200サイクル後、接触抵抗は0.2Ω・ｍであり電極
部に何ら異常は認められなかつた。

尚、上記実施例と在来法とを比較する目的で実
施例と同様の発熱体素子へ巾１cm・厚さ50μの銅
切片を重ねたまま圧縮して密着させてなる面状発
熱体を作製した。

かくして得られた面状発熱体電極部の接触抵抗
は1.2Ω・ｍであつた。この面状発熱体は電極間
距離30cm、長さ60cmの大きさで100V印加した場
合、100Wであり放熱面は約60℃を示し、200サイ
クルの通電試験を行なつたところ接触抵抗2.1
Ω・ｍに変化し、電極取付け部に局部的に剥離が
発生した。

以上、詳細説明した如く本発明により接触抵抗
が極めて小さな電極を有する機械的強度、剥離強
度共に優れた面状発熱体が得られるものであり、
本発明は極めて優れている。

【図面の簡単な説明】

第１図は熱可塑性樹脂よりなる導電性塗料を塗
布、乾燥した発熱体素子の一部を切裁した平面図
である。第２図は電極用金属板の実施例を示す側
面図である。第３図は第１図の発熱体素子に第２
図の電極用金属板を接続せしめた状態を示す側面
図である。 １…基材、２…発熱層、３…導電性接着層、４
…電極用金属板。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 熱可塑性樹脂と導電性粒子や導電性繊維など
   の導電材料とを主成分とする導電性塗料層を有す
   る面状発熱体素子に電極を形成する方法におい
   て、各種の金属に対して接着性を示しかつヒート
   シール性を有する熱可塑性樹脂を主成分とし導電
   性粒子や導電性繊維などの導電材料を分散してな
   る導電性塗料を塗布乾燥固化した電極用金属板を
   用い、該電極用金属板と前記面状発熱体素子と
   を、相方の導電性塗料面を向い合わせた状態で熱
   圧着することを特徴とする電極形成方法。