JPS639350B2

JPS639350B2 -

Info

Publication number: JPS639350B2
Application number: JP6936182A
Authority: JP
Inventors: Kozo Kanamori; Kazuo Shimomura; Masao Matsuoka
Original assignee: Sekisui Chemical Co Ltd
Current assignee: Sekisui Chemical Co Ltd
Priority date: 1982-04-23
Filing date: 1982-04-23
Publication date: 1988-02-27
Also published as: JPS58186191A

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
を積層し、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
ている。しかしながら、このような面発熱体にお
いては、長期間にわたつ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
電性を有せず、あるいはまつたく通電しないこと
もある。本発明は上記に鑑みてなされたものであつて、
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、通電が長期にわたつて断続され
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範供することを目的
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^-2Ω・cm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。従つて、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つた
り、切れたりするので、通常、0.3〜100mmであ
り、好ましくは１〜50mm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、増粘剤、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50〜200重量
部である。また、増粘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100重量部について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重量部用いられる。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
るチヨツプドストランドマツト、コンテイニユア
スストランドマツト、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、増粘剤、重合禁止剤、
着色剤等を含有してもよい熱硬化性樹脂を含浸さ
せてなるものであつて、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
かは同じ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、所定に通電容量を
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、ネオプレ
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
0.01mm以上、好ましくは0.03mm以上であれば、絶
縁性シートとの一体化後、長期にわたつて通電を
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イルム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
つて、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、通常、10〜
500μ、好ましくは30〜300μである。なお、接着
テープの基材フイルム又はシートは、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
性シ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、
導電性シート内の導電性繊維との接触を確保され
る。従つて、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孔状で
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１mm〜
５cmピツチで設ければよい。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10〜100Kg／cm²、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つて通電を断続して
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
電性シート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―ブチルパーベン
ゾエート１部、重合禁止剤0.03部、増粘剤酸化マ
グネシウム0.5部及び長さ６mm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ヨツプ
ドストランドマツトに1000ｇ／m²の割合で含浸さ
せ、養生増粘させた後、48cm×48cm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じ
樹脂組成物をガラス繊維チヨツプドストランドマ
ツトに同様に含浸させ、50cm×50cmに裁断して、
絶縁性シートとした。面発熱体Ａ厚み0.1mmの銅板に厚み0.7mmのウレタンゴムを
接着してなる幅10mm、長さ48cmの電極材を上記導
電性シートの両端に沿つ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30Kg／cm²の
条件にて10分間成形し、面発熱体Ａを作製した。面発熱体Ｂ厚み0.1mm、幅10mm、長さ48cm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つて載
置した後、粘着剤厚み50μ、幅18mm、長さ48cm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Ａの作製において、44cm×44cmの導電
性シート及び48cm×48cmの絶縁性シートを用い、
また、電極材として厚み0.7mmのウレタンゴム層
が接着された厚み0.1mm、幅10mm、長さ44cmの銅
板に高さ0.5mmの先端鋭利な突起100個を設けたも
のを用いた以外はまつたく同様にして面発熱体Ｃ
を作製した。比較のために次の面発熱体Ｄ及びＥを作製し
た。面発熱体Ｄ厚み0.1mm、幅10mm、長さ48cm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つて載
置しただけで、面発熱体Ａと同じ条件下に絶縁性
シートと熱間加圧成形した。面発熱体Ｅ厚み0.1mm、幅10mm、長さ44cmの銅板のみから
なる電極材を44cm×44cmの導電性シートの両端に
沿つて載置しただけで、48cm×48cmの絶縁性シー
トの間に挾んで、上記と同じ条件下に絶縁性シー
トと熱間加圧成形した。作動安定性の評価以上のよう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℃まで自然放冷
し、再び100℃になるまで通電するサイクルを
30000回行なつて、面発熱体の電気抵抗値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。【表】

【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
性樹脂層、４……導電性シート、５……絶縁性シ
ート、６……面発熱体、７……樹脂フイルム、８
……弾性樹脂粘着剤又は接着剤、９……粘着テー
プ、１０……突起。

Claims

【特許請求の範囲】１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。