JPS63299070A - 面状発熱体の抵抗値調整方法 - Google Patents

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】 （＋）発ＩＪ１の目的 ［産業上の利用分野］ 本発明は、面状発熱体の抵抗値調整方法に関し、特に面
状発熱体の導電性エラストマ層の表面あるいは面状発熱
体に接続された板状抵抗体の表面に対しレーザ加工処理
を施すことにより、面状発熱体あるいは面状発熱体およ
び板状抵抗体の抵抗値を調整する面状９１熱体の抵抗値
Ｊ１整方法に関するものである。゛ ［従来の技術］ 従来この種の面状発熱体の抵抗値調整方法としては、布
基材に対して導電性エラストマ層を塗布配設し更にその
導電性エラストマ層に対し離間して電極を配設したのち
、電極間の抵抗を検知し。

その検知した抵抗値に応じて適宜の抵抗値の抵抗体を電
極に対し接続することにより、抵抗値を調整するものが
提案されていた。

［解決すべき問題点］ しかしながら従来の面状発熱体の抵抗値調整方法では、
面状発熱体の電極ｕＩＩの抵抗値に応じて個別に抵抗値
の異なる抵抗値を配設する必要があって、その調整作業
が煩雑となりかつ自動化できない欠点があり、抵抗値の
調整精度も向上できない欠点があった。

そこで本発明は、これらの欠点を除去するために１面状
発熱体の導電性エラストマ層の表面に対し直接レーザ加
工処理を施すことによって抵抗値を調整するか、あるい
は面状発熱体に対し板状抵抗体を配設しかつその表面に
対してレーザ加工処理を施すことによって面状発熱体お
よび板状抵抗体の抵抗値を調整する面状発熱体の抵抗値
Ｗ！！！方法を提供せんとするものである。

（２）発明の構成 ［問題点の解決手段］ 本発明により提供される解決手段は、 「面状発熱体の導電性エラストマ層の表面に対してレー
ザ加工処理を施すことにより。

前記面状発熱体の電極間の抵抗値を３１！！Ｉｔ。

てなることを特徴とする面状発熱体の抵抗値調整方法」 である。

本発明により提供される問題点の他の解決手段は、 「面状発熱体に対して板状抵抗体を接続し、前記板状抵
抗体に対してレーザ加工処理を施すことにより、前記面
状発熱体および板状抵抗体の抵抗値な調整してなること
を特徴とする面状発熱体の抵抗値調整方法」である。

［作用］ 本発明にかかる面状発熱体の抵抗値調整方法は、面状発
熱体の導電性エラストマ層の表面に対して単にレーザ加
工処理を施すのみでその抵抗値を簡潔に調整する作用を
なしており、面状発熱体の抵抗値に応じてそれぞれ抵抗
値の異なる抵抗体を準備する必要を除去する作用をなし
、加えて面状発熱体に応じて高精度にその抵抗値を調整
する作用をなす。

本発明にかかる面状発熱体の他の抵抗値ａ１Ｍ方法は、
面状発熱体に対して接続された板状抵抗体の表面に対し
レーザ加工処理を施すことにより。

面状発熱体および板状抵抗体の抵抗値を簡潔に調整する
作用をなしており、面状発熱体の抵抗値に応じたそれぞ
れ異なる抵抗値の抵抗体を準備する必要を除去する作用
ならびに面状発熱体の抵抗値を高精度でｔｌｉ整する作
用に加え１面状発熱体の機械的強度が劣化されることを
防止する作用をなす。

［実施例］ 次に本発明について実施例を挙げ具体的に説明する。

第１図は１本発明にかかる面状発熱体の抵抗値調整方法
の一実施例を示す平面図であって、レーザ加工処理が施
された状態および発熱時の温度分布を示している。

第２図は、第１図実施例によって抵抗値が調整される面
状発熱体を示す平面図である。

第３図は、第２図面状発熱体の■−■線にそった断面図
である。

第４図は、第２図面状発熱体の抵抗値の頻度分布を説明
するための説明図である。

第５図および第６図は、それぞれ第１図実施例の比較例
を示す平面図である。

第７図は、本発明にかかる面状発熱体の抵抗値調整方法
の他の実施例を示す平面図である。

第８図は、第７図実施例で使用する板状抵抗体を示す■
−■線にそった断面図である。

第９図は、第８図の板状抵抗体の平面図である。

第１Ｏ図は、第７図実施例の部分詳細図である。

まず第１図ないし第６図を参照しつつ、本発明にかかる
面状発熱体の抵抗値調整方法の一実施例について、その
構成および作用を詳細に説明する。

■は本発明によって抵抗値か調整される面状発熱体で、
布基材Ｉｔの表面たとえば両面（以下、主としてこの場
合について説明する）に導電性ゴム層すなわち導電性エ
ラストマ層１２が形成され、かつ前記導電性エラストマ
層！２に対し互いに離間して電極１：ｌ、１４が配設さ
れている。電極１：ｌ、１４は、直流もしくは交流の電
源（図示せず）に対し接続可能とされている。

面状発熱休刊の表面すなわち導電性エラストマ層１２の
表面に対しては、レーザ加工処理が施されている。レー
ザ加工処理は１面状発熱体すの抵抗を一定値とするため
に、電極１３．１４間の抵抗を測定しつつ実行された。

レーザ加工処理部１５は、面状発熱体すの機械的強度の
低下を抑制するために、それぞれ小領域とされかつ導電
性エラストマ層１２の表面に対し均一に分布せしめられ
ている。

加えて面状発熱休耕の使用時ひいては発熱時における温
度分布は、導電性エラストマ層１２の縁辺部およびレー
ザ加工処理部１５の近傍（すなわち斜線部分）のみで低
温領域（他の領域より１〜２°Ｃ低温である領域）１６
が形成されているに過ぎず、均一な加熱を行なうために
好適である。

布基材１１は、合成繊＃１（たとえばナイロンあるいは
テトロンなど）の織布（平織布あるいはメリヤス織布な
と）あるいは不織布によって形成されている。布基材１
１の肉厚は１通常５０ＩＬｓ〜１ｍｍであることが好ま
しいが、これに制限されるものではない。

導電性エラストマ層１２は、以下により形成される。す
なわち導電性素材とゴム配合剤（すなわち必須成分とし
ての加硫剤および選択成分としての補強用充填剤、可塑
剤、加硫促進剤、加硫調節剤、加工助剤、老化防止剤お
よび難燃剤など）とを、エラストマ中に対し混練機（た
とえばロール）により分散混合せしめて導電性エラスト
マを作成する０次いで導電性エラストマを適、宜の溶剤
（たとえばトルエン、メチルエチルケトンあるいはこれ
らの混合物）に溶融して導電性エラストマ溶液としたの
ち、布基材１１を移動しつつその両面に対しドクターナ
イフ式ロールコータ（図示せず）などを用いてそれぞれ
塗布し、乾燥炉（図示せず）中を通過せしめて乾燥する
。布基材１１への導電性エラストマの塗布膜厚は、導電
性エラストマ溶液の濃度、布基材１１の移動速度あるい
はドクターナイフの間隔などによって決定されており。

通常０．０２〜０．０６ｍ■／回である。この根拠は、
Ｏ）導電性エラストマの塗布膜厚が０．０２５ｍ／回未
満となると、所望の厚さとするまでに多数回の塗布が必
要となって塗布能率が悪化し、また（ｉｉ）導電性エラ
ストマの塗布膜厚が０．０６ｍｍ／回をこえると、溶媒
の揮発が阻害され導電性エラストマ層１２中にその発泡
に伴なう空隙が多数形成されるためである。

エラストマとしては、面状発熱休刊が空気中で使用され
ることが多いので、空気酸化によって劣化されないもの
が好ましい、すなわち不飽和基をあまり含まないもの、
たとえばエチレンプロピレンゴム（ＥＰＤＭなと）、ア
クリルゴム、シリコーンゴム、フッ素ゴム、ブチルゴム
、塩素化ポリエチレンゴムなどのゴム類のうちの少なく
とも１つ、あるいはＤＯＰすなわちジオクチルフタレー
トなどの可塑剤を含有したポリ塩化ビニル。

樹脂族ポリアミドなどの樹脂類のうちの少なくとも１つ
を使用すれば、好適である。

導電性素材は、電気抵抗を調節し、発熱量ひいては発熱
温度を適宜に設定するためにエラストマ中に添加配置さ
れている。導電性素材としては、粒子状素材あるいは繊
維状素材がある０粒子状素材としては、ケッチェンブラ
ック、アセチレンブラック、ＥＣＦカーボンブラック、
グラファイト、あるいはカーボン繊維などのカーボンブ
ラック系素材のうちから選ばれた少なくとも１つの素材
、あるいはニッケル粉、銅粉、ｆｆｉ粉、金粉、アルミ
ニウム粉、黄銅粉、金属コートした雲母粉。

金属コートしたガラス粉などの金属系素材のうちから選
ばれた少なくとも１つの素材を使用すれば、好適である
。カーボンブラック系素材の添加量はエラストマの添加
量の５〜５０重量％が好ましく、金属系素材の添加量は
エラストマの添加量の１０〜９０重量％が好ましい、ま
た所望によっては、カーボンブラック系素材と金属系素
材とを互いに組み合わせて使用してもよい、この場合の
それぞれの添加量は１面状発熱体刊の重量ならびに導電
率に対する要求に応じて適宜に選択される。これに対し
繊維状素材としては、カーボン繊維、金属コートした高
分子繊維、金属コートしたガラス繊維あるいは金属線！
ｌ（たとえばアルミニウム繊維、黄銅繊維、ニッケル繊
１ｉｌ）などが好適である。繊維状素材の添加量は、エ
ラストマの添加量の１０〜９０重量％が好ましい。

補強用充填剤としては、たとえばホワイトカーボン、沈
降炭酸カルシウム、微細な粉末状の雲母２合成縁ｍ（た
とえばナイロンあるいはテトロン）の短繊維、ウィスカ
およびハードクレーなどのうちの少なくとも１つを使用
すれば、好適である。

加硫剤としては、たとえばイオウもしくは過酸化物を使
用すれば、好適である。ここで過酸化物としては、ジク
ミルパーオキサイド、第ニブチルクミルパーオキサイド
および２，５−ジメチル−２，５−ジ（第三ブチルパー
オキシ）ヘチリンなどのうちの少なくとも１つを使用す
れば好適であり、所望によってエチレンジメタクリレー
ト、トリメチロールプロパントリメタクリレートあるい
はポリアリール化合物（たとえばトリアリールイソシア
ヌレート）などのうちの少なくとも１つを併用してもよ
い。

加硫促進剤としては、加硫剤としてイオウな用いる場合
、ベンゾチアゾール類（たとえば２−メルカプトベンゾ
チアゾール）、ジチオカルへミン酸塩類およびチウラム
類（たとえばテトラメチルチウラムモノスルフィト）な
どのうちの少なくとも１つを使用すれば、好適である。

加硫促進剤とともに加硫促進助剤（たとえば亜鉛華など
）を添加すれば、加硫促進剤が十分に機能するので好ま
しい。

老化防止剤としては、たとえばＮ、Ｎ“−ジフェニール
−Ｐ−フェニレンジアミン、Ｐ−イソプロポキシジフェ
ニルアミンおよびＮ、Ｎ’−ジー〇−トリルエチレンジ
アミンなどのうちの少なくとも１つを使用すれば、好適
である。

難燃剤は、老化防止剤とともに商品寿命および安全性を
確保する作用をなしている。難燃剤としては、有機リン
系化合物（たとえばトリクレジフレフォスフェート、ジ
フェニルクレジルフェート、トリオクチフレフォスフェ
ート、トリフェニルフォスフェートあるいはトリス（ク
ロロエチル）フォスフェートなどのうちの少なくとも１
つ）と、有機ハロゲン系化合物（たとえばヘキサブロモ
ビフェニル、ペンタブロモクロロシクロヘキサンあるい
はトリス−（２．３−ジブロモプロピル−ｌ）−イソシ
アヌレートなどのうちの少なくとも１つ）と、金属酸化
物（たとえば酸化アンチモンなど）と、金属水酸化物（
たとえば水酸化アルミニウムあるいはホウ酸亜鉛などの
うちの少なくとも１つ）などよりなる群から選ばれた少
なくとも１つを使用すれば、好適である。

加工助剤としては，ステアリン酸などを使用すれば，好
適である。

電極１３．１４は、面状発熱休刊の可撓性を確保するた
めに、金属線あるいは金属箔で形成されていることが好
ましい．電極１３．１４は、適宜の導電性接着剤を使用
しあるいは加硫接着によって、第３図に示すように導電
性エラストマ層１２の表面の両側縁部に対したとえば単
に接合して配設してもよく、また布基材１１の両側縁部
で包囲して接合配設してもよい．電極１３．１４を導電
性接着剤を用いて接合配設するためには，電極１３．１
４の素材（すなわち金属線あるいは金属箔）に予め導電
性接着剤をコーティングしておくか、あるいは電極１３
．１４の素材を導電性エラストマ層１２上に対して配置
するに際して導電性接着剤からなるシートを介在せしめ
ておき，最終的に加熱によって接合し配設すればよい．
また電極１３．１４を加硫接着によって接合配設するた
めには、第３図の場合にあっては電極１３．１４の素材
に導電性エラストマを０．１ｍｍ程度の肉厚でコーティ
ングしておけばよく、布基材１１の両側縁部て包囲して
接合配設する場合にあっては電極１３．１４の素材を直
接配置しておけばよい。

電極１：ｌ、１４の体積固有抵抗値ρ、と導電性エラス
トマ層１２の体積固有抵抗値ρ２との間には、ρ２／ρ
□≧１０”の関係があることが好ましい。

しかして第１図に示した本発明の一実施例について、一
層の理解をなすために具体的な数値を挙げて説明する。

エラストマとしてのＥＰＤＭ　１００３１Ｑ部に対し導
電性素材としてのケッチェンブラックを３０重量部だけ
分散せしめて作成した導電性エラストマを、未加硫の状
態でトルエンに溶解し、かつ布基材１１としてのテトロ
ン布（肉厚８０７ｚｍ）に対し塗布乾燥せしめたのち、
　１００一層×１００■ｌの大きさに切断し電極１：ｌ
、１４を配設し、次いで加硫して１００個の面状発熱体
すを作成した。このときの電極１３．１４間の抵抗値は
、全て理論上１２５Ωに設定されていたが、実際上は第
４図に示すような分布なもっていた。

面状発熱体すの導電性エラストマ層Ｉ２の表面に対し、
それぞれ電極１３．１４間の抵抗を測定しっつレーザ加
工処理を施し、電極１３，１４１１ＦＪの抵抗が１４０
±０．０５０となったときそのレーザ加工処理を終了し
た。レーザ加工処理部１５は、第１図に示すようにそれ
ぞれ小領域とされかつ均一に分布されており１面状発熱
体燻の機械的強度の劣化が十分抑制されていた。また面
状発熱休刊の発熱時の温度分布は、第１図に示すとおり
であって、斜線部分が他の領域に比べＣｔ〜２℃低い低
温領域１６となっているに過ぎず１面状発熱体赳の表面
全体にわたり均一化できていた。

これに対し第５図に示すように１面状発熱体艮の導電性
エラストマ層１２の表面のうち中央部に対してのみレー
ザ加工処理を施したところ、電極ｔ：＋、　１４間の抵
抗値を１４０±０．０５Ωとできた。しかしながら発熱
時の面状発熱体」の表面の温度分布が、第５図に斜線で
示すようであったので、レーザ加工処理部１５の周囲に
広範囲の低温領域１６を有することとなり、好ましくな
かった。またレーザ加工処理部１５が中央部に長く形成
されていたので、機械的強度の低下を抑制できず、好ま
しくなかった。

また第６図に示すように１面状発熱体刊の導電性エラス
トマ層１２の表面に対し縁部から同一の位置にレーザ加
工処理を施したところ、電極ｌコ、１４間の抵抗イ１を
１４０±０．０５Ωとできた。しかしながら第５図の場
合と同様、依然として低温領域１６がレーザ加工処理部
１５の周囲に広範囲に形成されており、好ましくなかっ
た。またレーザ加工処理部Ｉ５が縁部から同一の位置に
形成されていたので、第５図の場合と同様に機械的強度
の低下を抑制できず、好ましくなかった。

更に第８図ないし第１Ｏ図を参照しつつ１本発明にかか
る面状発熱体の抵抗値調整方法の他の実施例について、
その構成および作用を詳細に説明する。

並は本発明により面状発熱体用の抵抗値を調整するため
に使用される板状抵抗体で、アルミ調などで作成された
基板２１と、基板２！上に離間して配設されかつ銅など
で形成された電極端子２２．２３と、電極端子２２．２
３に対しそれぞれ接続されたリード線２２ａ、２：ｌａ
と、電極端子２２．２３間に対して適宜の樹脂（たとえ
ばアクリル樹脂）などに金属微粉末たとえば銀微粉末を
分散させて作成した導電性ペーストを塗布して作成され
た導電性ペースト層２４と、電極端子２２．２３および
導電性ペースト層２４を少なくとも被覆するように配設
されかつエポキシ樹脂などで形成された絶縁性保護層２
５とを包有している。

板状抵抗偉観は、基板ｚｌ上に電極端子２２．２３を離
間して形成し、その電極端子２２．２３に対しリード線
２２ａ、２３ａをそれでれ接続し、電極端子２２．２３
間に対して導電性ペースト層２４を形成し、全体を乾燥
焼成したのち最終的に絶縁性保護層２５によって電極端
子２２．２３　ｇよび導電性ペースト層２４を少なくと
も被覆することによって作成する。

しかして第７図に示した本発明の他の実施例について、
一層の理解をなすために具体的な数値を挙げて説明する
。

本発明にかかる板状抵抗体翻が、基板２１’ａ’ＩＯａ
ｍ×２０■論×ｌ■−のアルミナ平板で形成し、電極端
子２２．２３を銅で形成し、また導電性ペースト層２４
をアクリル樹脂中に銀微粉末を分散させた導電性ペース
トで形成し、かつ絶縁性保護層２５をエポキシ樹脂で形
成することによって作成された。板状抵抗体跋は、その
リード線２２ａ、２３ａ間の抵抗が５Ω程度であった。

板状抵抗休廷を、第２図および第３図に示した面状発熱
休廷に対し、たとえば第７図に示すように直列に接続し
ておき、面状発熱体１０および板状抵抗体跋からなる回
路全体の抵抗を測定しつつ。

その板状抵抗休廷の表面に対して第１Ｏ図に示すように
レーザ加工処理を施した０面状発熱体廷および板状抵抗
体跋からなる回路全体の抵抗が１４０±０．０５Ωとな
ったとき、そのレーザ加工処理を終了した。レーザ加工
処理部２６は、面状発熱休刊に対して形成されておらず
、第１Ｏ図に示すように板状抵抗休廷にのみ形成されて
いるのみであったのて、面状発熱体すの機械的強度の劣
化を回避でき、好適であった。

なお上述においては布ノ＾材１１に対して導電性エラス
トマ層１２を配設した面状発熱休刊が抵抗値調整の対象
とされているが１本発明は、これに限定されるものでは
なく、他の適宜の基材に対して導電性エラストマ層を配
設した面状発熱体も抵抗値調整の対象とできる。

（３）発明の効果 上述より明らかなように本発明にかかる面状発熱体の抵
抗値調整方法は、 面状発熱体の導電性エラストマ層の表面に対してレーザ
加工処理を施すことにより、前記面状発熱体の電極間の
抵抗値を調整してなるので、 （Ｄ面状発熱体の抵抗値調整作業を自動化でき、かつ簡
潔化できる効果 を有し、また Ｏｌ）面状発熱体の抵抗値を高精度に調整できる効果 を有し、加えて （ｉｉｉ）他の部品を準備する必要を除去できる効果 を有する。

また本発明にかかる面状発熱体め他の抵抗値調整方法は
。

面状発熱体に対して板状抵抗体を接続し。

前記板状抵抗体に対してレーザ加工処理を施すことによ
り、前記面状発熱体および板状抵抗体の抵抗値をｍ整し てなるので、上記（ｉ）〜（ｉｉｉ）の効果に加え（ｉ
ｖ）面状発熱体の導電性エラストマ層がレーザ加工によ
って機械強度を低下せ しめてしまうことを回避できる効果 を有し、併せて （Ｖ）面状発熱体が大面積となるに際しても十分に対応
できる効果 を有する。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明にかかる面状発熱体の抵抗値調整方法の
一実施例を示す平面図、第２図は第１［ｉ！Ｉ実施例に
よって抵抗値が調整される面状発熱体を示す平面図、第
３図は第２図面状発熱体のｍ−■線にそった断面図、第
４図は第２図面状発熱体の抵抗値の頻度分布を説明する
ための説明図、第５図および第６図はそれぞれ第１図実
施例の比較例を示す平面図、第７図は本発明にかかる面
状発熱体の抵抗値調整方法の他の実施例を示す平面図、
第８図は第７図実施例で使用する板状抵抗体を示す■−
■線にそった断面図、第９図は第８図の板状抵抗体の平
面図、第１Ｏ図は第７図実施例の部分詳細図である。 ｌＯ・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・面状発
熱体１１・・・・・・・・・・・・・・・・・・布基材
１２・・・・・・・・・・・・・・・・・・導電性エラ
ストマ層１：ｌ、１４・・・・・・・・・・・・・・電
極１５・・・・・・・・・・・・・・・・・・レーザ加
工処理部１［ｉ・・・・・・・・・・・・・・・・・・
低温領域２０・・・・・・・・・・・・・−・・・・・
・板状抵抗体２１・・・・・・・・・・・・・・・・・
・基板２２．２３・・・・・・・・・・・・・・電極端
子２２ａ　、２３ａ・・・・・・・・・・・・リード線
２４・・・・・・・・・・・・・・・・・・導電性ペー
スト層２５・・・・・・・・・・・・・・・・・・絶縁
性保護層２６・・・・・・・・・・・・・・・・・・レ
ーザ加工処理部特許出願人　エヌオーケー株式会社 代理人　　弁理士　　工　藤　　　隆　失業１図 Ｊｌｔａ　イ直　　　　　　（Ω） 第６図 第７図 投 手続補正書（０釦 昭和６２年　９月　２日 特許庁長官　小　川　邦　夫　殿　　　　　１．７．２
；・ １、！ｊＧ件の表示 昭和６２年特許願　第１３４２２１号 ２、発明の名称 面状発熱体の抵抗値調整方法 ３、補正をする者 事件との関係　　特許出願人 住　所　　東京都港区芝大門１丁目１２番１５号名　称
　　エヌオーケー株式会社 代表者　　鶴　　正　登 ４、代理人　　　　　〒１６０　　　　電話　０３−３
５６−３０１６５、補正命令の日付　　　　　　　す　
　シロ、補正により増加する発明の数　　　　　　　　
　０・　、′、“・　１１□Ｉ ３、補正の内容 （１）明細書第９頁第７行、第１１行および第１４行の
「塗布膜厚」を「塗布速度」と補正する。 （２）明細書ｉ１２頁第５行の「ヘチリ」を「ヘキサ」
と補正する。４ （３）明細書第１８頁第３行の「アルミ調」を「アルミ
ナ」と補正する。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）面状発熱体の導電性エラストマ層の表面に対して
   レーザ加工処理を施すことにより、前記面状発熱体の電
   極間の抵抗値を調整してなることを特徴とする面状発熱
   体の抵抗値調整方法。
2. （２）面状発熱体に対して板状抵抗体を接続し、前記板
   状抵抗体に対してレーザ加工処理を施すことにより、前
   記面状発熱体および板状抵抗体の抵抗値を調整してなる
   ことを特徴とする面状発熱体の抵抗値調整方法。