KR20230066326A - 코드형상 히터와 면형상 히터 - Google Patents

Abstract

단말 가공성을 향상시킨 코드형상 히터 및 그것을 사용한 면형상 히터를 제공한다. 절연 피막(5b)에 의해 피복된 복수개의 도체 소선(5a)을 갖고, 상기 절연 피막(5b)이 적어도 상기 도체 소선(5a) 상에 형성된 내층과 상기 내층의 외측에 형성된 외층으로 이루어지고, 상기 내층을 구성하는 재료의 열분해 온도가 상기 외층을 구성하는 재료의 융점 또는 열분해 온도 중의 낮은 쪽보다 낮은 것을 특징으로 하는 코드형상 히터(10). 상기 내층을 구성하는 재료가 폴리우레탄 수지 또는 폴리에스테르 수지이고, 상기 외층을 구성하는 재료가 폴리이미드 수지, 폴리아미드이미드 수지 또는 실리콘 수지 중 어느 하나인 것을 특징으로 하는 코드형상 히터(10). 상기 코드형상 히터(10)를 기재에 배치한 면형상 히터.

Description

코드형상 히터와 면형상 히터

본 발명은 전기 모포, 전기 카페트, 카시트 히터, 스티어링 히터 등에 바람직하게 사용 가능하고, 내굴곡성이 높고, 가공성을 향상시킨 코드형상 히터와 이 코드형상 히터를 사용한 면형상 히터에 관한 것이다.

코드형상 히터는 전기 모포, 전기 카페트, 카시트 히터 등에 사용되고 있다. 일반적으로 알려져 있는 코드형상 히터는, 우선, 심선에 히터 선을 나선형상으로 권취하고, 그 상으로부터 절연체층에 의한 외피를 피복해서 형성되어 있다. 히터 선은 구리선이나 니켈 크롬 합금선 등의 도체 소선을 복수개 배열하거나, 이 도체 소선을 복수개 트위스팅하여 형성되어 있다. 열융착 부재가 히터선의 외주에 형성되고, 이 열융착 부재에 의해 히터선은 예를 들면, 부직포나 알루미늄 박으로 형성된 기재에 접착된다(예를 들면, 특허문헌 1 등 참조).

도체 소선이 인장되거나 굴곡되거나 했을 때에, 도체 소선의 일부가 단선되는 경우가 있다. 종래는, 코드형상 히터의 각 도체 소선이 접한 상태fh 되어 있기 때문에, 도체 소선의 일부가 단선된 경우, 이 단선된 부분에서 히터 선의 지름이 얇아진다. 히터선의 지름이 얇아진 부분은 단위 단면적당의 전류량이 증가하기 때문에, 이 부분은 통상 이상의 발열을 일으킬 가능성이 있다.

다른 예에서, 도체 소선의 1개씩을 개별로 절연 피막을 형성해서 히터선을 형성한 경우, 각각의 도체 소선이 병렬 회로를 형성한다. 이 히터선의 경우, 도체 소선의 일부에 단선이 발생되었을 때, 병렬 회로의 일부가 단선하게 된다. 이 히터선의 경우, 과대한 발열을 방지할 수 있다(예를 들면, 특허문헌 2, 특허문헌 3 등 참조).

또한, 본 발명에 관련되는 기술로서, 상기 출원인으로부터 특허문헌 4, 5가 출원되어 있다.

일본특허공개 2003-174952공보: KURABE INDUSTRIAL CO., LTD. 일본특허공개 소 61-47087호 공보: Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. 일본특허공개 2008-311111 공보: KURABE INDUSTRIAL CO., LTD. 일본특허공개 2010-15691 공보: KURABE INDUSTRIAL CO., LTD. 국제공개 WO 2011/001953 공보: KURABE INDUSTRIAL CO., LTD.

여기서, 상기 특허문헌 2, 3에는 도체 소선의 절연 피막의 복수의 재료가 기재되어 있다. 주로 사용되고 있는 도체 소선은 소위, 에나멜 선이라고 불리고 있고, 에나멜 선의 절연 피막의 일반적인 재료는 폴리우레탄 수지이다.

폴리우레탄 수지는 내열성이 낮고, 난연성도 충분하지 않다. 절연 피막에 내열이나 난연의 요구가 있는 경우, 내열성이나 난연성이 우수한 실리콘 수지나 폴리이미드 수지 등의 경질 재료가 절연 피막의 재료로서 사용된다. 실리콘 수지나 폴리이미드 수지를 사용한 도체 소선의 단말을 가공하는 것은 용이하지 않다.

실리콘 수지나 폴리이미드 수지는 내열성이 높고, 난연성이 우수하고 있다.예를 들면, 도체 소선을 납땜에 의해 리드선에 접속하는 경우, 실리콘 수지나 폴리이미드 수지의 절연 피막은 땜납의 용융 온도에서는 용융하지 않으므로 제거할 수 없다.

단자의 압착에 의해 도체 소선을 리드선과 접속하는 경우, 실리콘 수지나 폴리이미드 수지는 경질이기 때문에, 압착의 압력에서는 절연 피막이 파괴되지 않고, 도체 소선과 리드선이 도통하지 않는다.

따라서, 접속하는 공정과는 다른 연마하는 공정에서 실리콘 수지나 폴리이미드 수지의 절연 피막을 제거할 필요가 있다. 그러나, 코드형상 히터에 사용되는 도체 소선은, 예를 들면 외경 0.1mm 이하로 하는 것 같이 매우 얇다. 연마하는 공정을 행하기 위해서는, 단선을 방지하기 위해서 세심한 주의가 필요하여 생산성이 열악하였다.

본 발명은 단말의 가공이 용이한 코드형상 히터와, 이 코드형상 히터를 사용한 면형상 히터를 제공한다.

본 발명의 코드형상 히터는 절연 피막에 의해 피복된 1개 또는 복수개의 도체 소선을 갖는 코드형상 히터로서, 상기 절연 피막이 적어도 상기 도체 소선의 주위에 형성된 내층과, 상기 내층의 외측에 형성된 외층으로 이루어지고, 상기 내층을 구성하는 재료의 열분해 온도가 상기 외층의 재료의 융점 또는 열분해 온도 중의 낮은 쪽보다 낮다.

또한, 상기 외층의 재료가 열경화성 수지이다.

또한, 상기 내층의 재료가 열분해 시에 환원성 가스를 발생하는 것이다.

또한, 상기 내층의 재료가 폴리우레탄 수지 또는 폴리에스테르 수지이고, 상기 외층을 구성하는 재료가 폴리이미드 수지, 폴리아미드이미드 수지 또는 실리콘 수지 중 어느 하나이다.

또한, 본 발명에 의한 면형상 히터는 상기의 코드형상 히터를 기재에 배치해서 형성되어 있다.

또한, 열분해 온도란 온도를 서서히 올렸을 때에 있어서의 중량 감소가 시작되는 온도이고, JIS-K7120-1997 플라스틱의 열중량 측정 방법(또는 ISO7111-1997)에 준거해서 측정된다.

본 발명의 코드형상 히터는 외층이 용융 또는 열분해하는 온도 이하이고, 내층이 열분해한다. 그 때문에, 내층의 열분해 온도 이상, 외층의 융점 또는 열분해 온도 중의 낮은 쪽의 온도 이하의 온도에서는 내층만이 열분해해서 없어지기 때문에 도체 소선과 절연 피막 사이에 공간이 생긴다. 압출이나 테이프 횡권의 공법에 의해 외층이 형성되면, 그 외층은 길이 방향으로 연신이 가해진 상태가 된다. 또한, 도포 경화의 공법으로 외층이 형성되면, 그 외층은 경화 시에 수축의 힘이 발생한다. 어느 쪽의 외층도, 길이 방향에 대하여 압축하는 방향의 잔류 응력이 존재한다. 그 때문에, 절연 피막의 외층과 도체 소선 사이에 공간이 생기고, 또한, 외층에 열을 가하면, 절연 피막의 외층은 수축한다. 이 결과, 예를 들면, 도체 소선의 단부를, (땜납의 용융 온도 등의) 상술한 소정의 온도로 가열하면, 절연 피막이 제거되어서 도체 소선이 노출된다.

도 1은 본 발명에 의한 실시형태를 나타내는 도면이고, 코드형상 히터의 구성을 나타내는 일부 컷어웨이 측면도이다.
도 2는 본 발명에 의한 실시형태를 나타내는 도면이고, 절연 피막이 형성된 도체 소선의 구성을 나타내는 일부 컷어웨이 측면도이다.
도 3은 본 발명에 의한 실시형태를 나타내는 도면이고, 핫 프레스식 히터 제조 장치의 구성을 나타내는 도면이다.
도 4는 본 발명에 의한 실시형태를 나타내는 도면이고, 코드형상 히터를 소정의 패턴 형상으로 배치하는 양자를 나타내는 일부 사시도이다.
도 5는 본 발명에 의한 실시형태를 나타내는 도면이고, 면형상 히터의 구성을 나타내는 평면도이다.
도 6은 본 발명에 의한 다른 실시형태를 나타내는 도면이고, 코드형상 히터의 구성을 나타내는 일부 컷어웨이 측면도이다.
도 7은 본 발명에 의한 다른 실시형태를 나타내는 도면이고, 코드형상 히터의 구성을 나타내는 일부 컷어웨이 측면도이다.
도 8은 본 발명에 의한 다른 실시형태를 나타내는 도면이고, 코드형상 히터의 구성을 나타내는 일부 컷어웨이 측면도이다.
도 9는 본 발명에 의한 다른 실시형태를 나타내는 도면이고, 코드형상 히터의 구성을 나타내는 일부 컷어웨이 측면도이다.
도 10은 본 발명에 의한 다른 실시형태를 나타내는 도면이고, 코드형상 히터의 구성을 나타내는 일부 컷어웨이 측면도이다.
도 11은 본 발명에 의한 다른 실시형태를 나타내는 도면이고, 코드형상 히터의 구성을 나타내는 일부 컷어웨이 측면도이다.
도 12는 본 발명에 의한 실시형태를 나타내는 도면이고, 면형상 히터를 차량용 시트내에 매입한 양자를 일부 컷어웨이하여 나타내는 사시도이다.
도 13은 본 발명에 의한 면형상 히터를 스티어링휠 내에 매입한 양자를 일부 컷어웨이하여 나타내는 사시도이다.
도 14는 굴곡 시험의 방법을 설명하기 위한 참고도이다.

이하, 도면을 참조해서 본 발명의 실시형태를 설명한다. 이것들의 실시형태는, 본 발명을 면형상 히터로 하고, 차량용 시트 히터에 적용하는 것을 상정한 예를 나타내는 것이다.

우선, 도 1∼도 5를 참조해서 본 실시형태를 설명한다. 이 실시형태에 있어서의 코드형상 히터(10)의 구성으로부터 설명한다. 본 실시형태에 있어서의 코드형상 히터(10)는 도 1에 나타내는 바와 같이 구성이 되어 있다. 심선(3)은 외경 약0.2mm의 방향족 폴리아미드 섬유속으로 형성되어 있다. 상기 심선(3)의 외주에, 소선 지름 0.08mm의 경질 주석 함유 구리 합금선인 5개의 도체 소선(5a)을 배열하고, 피치 약 1.0mm로 나선 형상으로 권취되어 있다. 도 1, 도 2에 나타내는 바와 같이, 도체 소선(5a)의 주위에는, 절연 피막(5b)이 형성되어 있다. 절연 피막(5b)은 폴리우레탄 수지제의 내층(5c)과 폴리아미드이미드 수지제의 외층(5d)으로 형성되어 있다. 절연 피막(5b)의 내층(5c)은 도체 소선(5a)의 주위에 폴리우레탄 바니시를 도포해서 건조시킴으로써 두께 4㎛의 층이 되도록 형성되었다. 다음에, 외층(5d)은 이 내층(5c)의 외주에 폴리아미드이미드 바니시를 도포해서 건조시켜 두께 4㎛의 층이 되도록 형성되었다. 발열선(1)은 심선(3) 상에 도체 소선(5a)을 권취해서 형성되어 있다. 코드형상 히터(10)는 발열선(1)의 외주에 절연체층(7)을 피복해서 형성되어 있다. 절연체층(7)은 발열선(1)의 외주에, 난연제가 배합된 폴리에틸렌 수지를 0.2mm의 두께가 되도록 압출 피복해서 형성되어 있다. 이 실시형태에서는 절연체층(7)의 폴리에틸렌 수지는 열융착재로서 기능한다. 이상의 코드형상 히터(10)의 마무리 외경은 0.8mm이다. 심선(3)은 굴곡성이나 인장 강도가 높아지는 점에서 유효하다. 심선(3)을 사용하지 않고, 복수개의 도체 소선을 배열하거나 또는 트위스팅하여 발열선(1)으로 하는 것도 가능하다.

다음에, 상기 구성을 이루는 코드형상 히터(10)를 접착·고정하는 기재(11)의 구성에 대해서 설명한다. 본 실시예에 있어서의 기재(11)는 저융점 폴리에스테르를 초성분으로 하는 심초 구조를 갖는 열융착성 섬유 10%와, 난연성 폴리에스테르 섬유로 이루어지는 난연성 섬유 90%를 혼합시킨 부직포(단위면적당 중량 100g/m², 두께 0.6mm)로 형성되어 있다. 이 기재(11)는 다이 커팅 등의 공지의 방법에 의해 소망의 형상으로 형성된다.

다음에, 상기 코드형상 히터(10)를 기재(11) 상에 소정의 패턴 형상으로 배치해서 접착·고정하는 구성에 대해서 설명한다. 도 3은 코드형상 히터(10)를 기재(11) 상에 접착·고정시키기 위한 핫 프레스식 히터 제조 장치(13)의 구성을 나타내는 도면이다. 우선, 핫 프레스 지그(15)에 대해서 설명한다. 이 핫 프레스 지그(15)의 상면에, 복수개의 록킹 기구(17)가 배치되어 있다. 도 4에 나타내는 바와 같이, 상기 록킹 기구(17)는 핀(19)을 구비하고 있어서, 이 핀(19)은 핫 프레스 지그(15)에 천공된 구멍(21)에 대하여, 그 하방으로부터 상방을 향해서 삽입되어 있다. 이 핀(19)의 상면에는, 록킹 부재(23)가 핀(19)의 축 방향으로 이동 가능하게 부착되고, 록킹 부재(23)는 코일 스프링(25)에 의해 상시 상방으로 바이어싱되고 있다. 그리고, 도 4 중 가상선으로 나타내는 바와 같이, 코드형상 히터(10)는 복수개의 록킹 기구(17)의 상면의 록킹 부재(23)에 록킹되면서, 록킹 부재(23)의 위치에 대응한 소정의 패턴 형상이 되도록 배치된다.

도 3으로 돌아가서 상기 복수개의 록킹 기구(17)의 상방 위치에는, 프레스 열판(27)이 승강 가능하게 배치되어 있다. 우선, 코드형상 히터(10)가 복수개의 록킹 기구(17)의 록킹 부재(23)에 걸리면서 소정의 패턴 형상을 그리도록 설치되고, 다음에, 기재(11)가 코드형상 히터(10) 상에 위치된다. 그 상태로 상기 프레스 열판(27)이 강하해서 기재(11)를 코드형상 히터(10)에 압박한다. 이 때, 예를 들면, 프레스 열판(27)은 230℃/5초 간의 가열·가압을 기재(11)와 코드형상 히터(10)에 실시한다. 그러면, 코드형상 히터(10)의 열융착부(9)와 기재(11)의 열융착성 섬유는 함께 가열·가압되어서 서로 융착한다. 그 결과, 코드형상 히터(10)와 기재(11)가 접착되어서 고정된다. 상기 가열·가압 시, 상기 프레스 열판(27)은 복수개의 록킹 기구(17)의 록킹 부재(23)의 코일 스프링(25)의 바이어싱력에 저항해서 하방으로 이동한다.

기재(11)에 있어서의 코드형상 히터(10)를 배치하지 않는 면에는, 접착층을 형성하거나 또는 양면 테이프를 부착해도 된다. 이것들의 접착층이나 양면 테이프는, 면형상 히터(31)를 좌석에 고정할 때에 이용된다.

상기 작업을 행함으로써, 도 5에 나타내는 바와 같은 차량용 시트 히터의 면형상 히터(31)를 얻을 수 있다. 리드선(40)은 접속 단자(도시하지 않음)를 개재하고, 상기 면형상 히터(31)에 있어서의 코드형상 히터(10)의 양 단과 온도 제어 장치(39)에 접속되어 있다. 코드형상 히터(10)와 온도 제어 장치(39)와 커넥터(35)는 리드선(40)에 의해 서로 접속되어 있다. 이 접속 단자에 의한 코드형상 히터(10)와 리드선(40)의 접속에 대해서 상술한다. 코드형상 히터(10)의 단부에서는, 스트립 가공기에 의해 발열선(1)의 절연체층(7)을 제거해서 발열선(1)을 노출시킨다. 또한, 리드선(40)의 단부에서도, 스트립 가공기에 의해 리드선(40)의 절연체를 제거해서 도선을 노출시킨다. 발열선(1)을 노출시킨 코드형상 히터(10)의 단부와 도체를 노출시킨 리드선(40)의 단부를 접속 단자에 납땜한다. 이것에 의해, 코드형상 히터(10), 리드선(40) 및 접속 단자가 서로 접속된다. 코드형상 히터(10)의 도체 소선(5a)에 형성된 절연 피막(5b)은 납땜의 열에 의해 제거되고 있고, 도체 소선(5a)과 리드선(40)의 도체가 전기적 접속된다. 이 작용 기구에 대해서, 이하에 구체적으로 설명한다.

납땜의 온도는 약 360℃이다. 이 온도는 내층(5c)을 구성하는 폴리아미드 수지의 열분해보다 높기 때문에, 내층(5c)은 열분해한다. 한편, 이 360℃의 온도는 외층(5d)을 구성하는 폴리아미드이미드 수지의 융점 이하이고 또한 열분해 온도 이하이기도 하다. 즉, 도체 소선(5a)이 납땜의 온도에서 가열되면, 절연 피막(5b)의 내층(5c)이 열분해되고, 절연 피막(5b)의 외층(5d)과 도체 소선(5a) 사이에 공간이 형성된다. 또한, 외층(5d)은 내층(5c)의 주위에 도포된 후에 건조 공정을 거치고 있어, 외층(5d)은 연신된 상태가 되어 있으므로, 압축 방향의 잔류 응력이 외층(5d)에 발생하고 있다. 코드형상 히터(10)의 단부에 있어서, 절연 피막(5b)의 외층(5d)과 도체 소선(5a)은 밀착되지 않고 있는 상태가 되면, 절연 피막(5b)은 가열되어서 수축한다. 따라서, 도체 소선(5a)의 단부가 자연히 노출한다. 이상과 같이, 도체 소선(5a)의 단부가 자연히 노출되기 때문에, 도체 소선(5a)의 단부를 연마해서 절연 피막(5b)을 제거할 필요가 없어진다. 도체 소선(5a)의 단부의 가공성은 크게 향상한다. 코드형상 히터(10)는 커넥터(35)를 개재해서 도시하지 않는 차량의 전기 계통에 접속된다.

그리고, 상기 면형상 히터(31)는 도 12에 나타내는 바와 같은 상태로, 차량용의 시트(41) 내에 매입된 상태로 배치되게 된다. 즉, 상기한 바와 같이, 차량용 시트(41)의 표피 커버(43) 또는 좌석 패드(45)에 면형상 히터(31)가 부착된다.

또한, 본 발명은 상기 실시형태에 한정되는 것은 아니다. 우선, 종래 공지의 다양한 코드형상 히터를 코드형상 히터(10)로서 사용될 수 있다.

발열선(1)은, 예를 들면, 이하의 구성으로 할 수 있다.

1. 도 1에 나타내는 상기 실시형태와 같이, 우선, 절연 피막(5b)에 의해 피복된 도체 소선(5a)을 복수개 트위스팅 또는 배열해서 심선(3) 상에 권취하고, 또한, 그 외주에 절연 피복(7)을 피복해서 형성되는 발열선(1)

2. 도 6에 나타내는 바와 같이, 절연 피막(5b)에 의해 피복된 도체 소선(5a)을 복수개 트위스팅하여 형성되는 발열선(1)

3. 도 7에 나타내는 바와 같이, 절연 피막(5b)에 의해 피복된 도체 소선(5a)을 복수개 배열하여 형성되는 발열선(1)

발열선(1)은, 이들 이외에도, 다른 구성으로 하는 것이 가능하다.

4. 도 8에 나타내는 바와 같이, 절연 피막(5b)에 의해 피복된 도체 소선(5a)과 절연 피막(5b)에 의해 피복되어 있지 않은 도체 소선(5a)을 교대로 배치해서 형성되는 발열선(1)

5. 도 9에 나타내는 바와 같이, 절연 피막(5b)에 의해 피복된 도체 소선(5a)의 갯수를 도 8에 나타내는 것보다 늘린 상태로, 절연 피막(5b)에 의해 피복된 도체 소선(5a)을 배열해서 배치하여 형성되는 발열선(1)

발열선(1)은 이들 이외에도 여러가지 구성의 것을 상정할 수 있다. 또한, 발열선(1)은 심선(3)과 도체 소선(5a)을 트위스팅하여 형성할 수도 있다.

심선(3)으로서는, 예를 들면, 유리 섬유 등의 무기 섬유나 폴리에틸렌테레프탈레이트 등의 폴리에스테르 섬유, 지방족 폴리아미드 섬유, 방향족 폴리아미드 섬유, 전 방향족 폴리에스테르 섬유 등의 유기 섬유의 모노필라멘트, 멀티필라멘트, 스펀 또는 그것들의 섬유 재료 또는 그것들의 섬유 재료를 구성하는 유기 고분자 재료를 심재로 하고, 그 둘레 상에 열가소성의 유기 고분자 재료가 피복된 구성을 갖는 섬유 등이 열거된다. 또한, 열수축성 및 열용융성을 갖는 심선(3)을 사용한 경우, 도체 소선(5a)이 단선해서 이상 가열하면, 심선(3)이 용융해서 절단됨과 아울러 수축한다. 심선(3)이 수축하면, 심선(3)에 권취된 도체 소선(5a)은 심선(3)의 동작에 추종하기 때문에, 단선한 도체 소선(5a)의 단부끼리가 분리한다. 그 때문에, 단선한 도체 소선(5a)의 각각의 단부가, 접하거나 떨어지거나 하는 것을 반복하지 않게 된다. 또한, 단선한 도체 소선(5a)의 각각의 단부가 점접촉과 같은 작은 접촉 면적으로 접하는 일이 없어진다. 그러면, 이상 발열이 방지된다. 또한, 도체 소선(5a)이 절연 피막(5b)에 의해 절연되어 있는 경우, 심선(3)이 절연 재료로 형성되어 있을 필요는 없다. 예를 들면, 심선(3)으로서, 스테인리스 강선이나 티탄 합금선 등을 사용할 수 있다. 그러나, 도체 소선(5a)이 단선할 가능성이 있으므로 심선(3)은 절연 재료로 형성되는 쪽이 좋다.

도체 소선(5a)으로서는, 종래 공지의 것을 사용할 수 있고, 예를 들면, 구리선, 구리 합금선, 니켈선, 철선, 알루미늄선, 니켈-크롬 합금선, 철-크롬 합금선 등이 열거되고, 구리 합금선으로서는 예를 들면, 주석-구리 합금선, 구리-니켈 합금선, 구리고용체와 구리은 공정이 화이버형상이 된 은 함유 구리 합금선 등이 열거된다. 이 중, 비용과 특성의 밸런스의 점으로부터, 구리선 또는 구리 합금선을 사용하는 것이 바람직하다. 이들 구리선 또는 구리 합금선에는 연질의 것과 경질의 것이 있지만, 내굴곡성의 관점에서, 연질의 것보다 경질의 것쪽이 특히 바람직하다. 또한, 경질 구리선이나 경질 구리 합금선이란, 드로잉 가공 등의 냉간 가공에 의해 각각의 금속 결정 입자가 가공 방향으로 길게 잡아 늘려져 섬유형상 조직이 된 것이다. 이러한 경질 구리선이나 경질 구리 합금선은, 재결정 온도 이상에서 가열하면, 금속 결정 내에 발생된 가공 변형이 해소됨과 아울러, 새로운 금속 결정의 기점이 되는 결정핵이 출현되기 시작한다. 이 결정핵이 발달하고, 순차 구결정 입자와 치환되는 재결정이 일어나고, 또한 결정 입자가 성장한 상태가 된다. 연질 구리선이나 연질 구리 합금선은 이러한 결정 입자가 성장한 상태의 것이다. 이 연질 구리선이나 연질 구리 합금선은, 경질 구리선이나 경질 구리 합금선과 비교해서 신장이나 전기 저항값은 높지만 인장 강도가 낮은 성질이 되기 때문에, 내굴곡성은 경질 구리선이나 경질 구리 합금선과 비교해서 낮아진다. 이와 같이, 경질 구리선이나 경질 구리 합금선은, 열처리에 의해 내굴곡성이 낮은 연질 구리선이나 연질 구리 합금선이 되기 때문에, 될 수 있는 한 열이력이 적은 가공을 행하는 것이 바람직하다. 또한, 경질 구리선은 JIS-C3101(1994), 연질 구리선은 JIS-C3102(1984)에 있어서도 정의가 되고 있고, 외경 0.10∼0.26mm에서는 신장 15% 이상, 외경 0.29∼0.70mm에서는 신장 20% 이상, 외경 0.80∼1.8mm에서는 신장 25% 이상, 외경 2.0∼7.0mm에서는 신장 30% 이상의 것이 연질 구리선이 된다. 또한, 구리선에는 주석 도금이 실시되어 있는 것도 포함된다. 주석 도금 경질 구리선은 JIS-C3151(1994), 주석 도금 연질 구리선은 JIS-C3152(1984)에서 정의가 되어 있다. 또한, 도체 소선(5a)의 단면 형상에 대해서도 다양한 것을 사용할 수 있고, 통상 사용되는 단면 원형의 것에 한정되지 않고, 소위 평각선이라고 불리는 것을 사용해도 된다.

단, 심선(3)에 도체 소선(5a)을 권취하는 경우는, 상기한 도체 소선(5a)의 재료 중에서도, 권취되었을 때의 스프링 백(spring-back)하는 양이 작은 것이 좋고, 복원율이 200% 이하가 되는 것이 바람직하다. 예를 들면, 구리 고용체와 구리은 공정이 화이버 형상이 된 은 함유 구리 합금선 등은, 항장력성이 우수하고 인장 강도나 굴곡 강도에는 뛰어나지만, 권취했을 때 스프링 백하기 쉽다. 그 때문에, 심선(3)에 권취할 때에, 도체 소선(5a)의 들뜸이나, 과도한 권취 텐션에 의한 도체 소선(5a)의 파단이 발생하기 쉽고, 또한 가공 후에는 꼬임 습성이 생기기 쉽기 때문에 바람직하지 않다. 특히, 도체 소선(5a)에 절연 피막(5b)이 피복되는 형태로 한 경우는, 이 절연 피막(5b)에 의한 복원력도 가하는 것이 된다. 그 때문에, 도체 소선(5a)의 복원율이 작은 것을 선정하고, 절연 피막(5b)에 의한 복원력을 커버하는 것이 중요하게 된다.

여기서, 본 발명에서 규정하는 복원율의 측정에 대해서 상세하게 기술한다.

우선, 도체 소선에 일정 하중을 가하면서, 도체 소선 지름의 60배의 지름의 원주형 맨드렐에 대하여, 도체 소선이 겹치지 않도록 3회 이상 권취한다.

10분 후, 하중을 제거하고, 도체 소선을 맨드렐로부터 분리하고, 탄성에 의해 복원한 형상의 내경을 측정하고, 도체 소선의 스프링 백하는 비율을 다음 식(I)에 의해 산출하고, 복원율로서 평가한다.

R = (d2/d1)×100 … (I)

기호의 설명:

R: 복원율 (%)

d1: 권취 시험에 사용한 맨드렐 지름(mm)

d2: 도체 소선을 맨드렐에 권취한 후, 하중을 개방해서 복원한 형상의 내경(mm)

도체 소선(5a)에 피복되는 절연 피막(5b)은, 상기 실시형태와 같이 내층(5c)과 외층(5d)의 2층에 의해 형성되어도 되고, 3층 이상의 복수층에 의해 형성되어도 된다. 단, 내층을 구성하는 재료의 열분해 온도는, 외층을 구성하는 재료의 융점 또는 열분해 온도 중의 낮은 쪽보다 낮지 않으면 안된다. 여기서, 내층이란, 도체 소선(5a) 상에 형성되는 층이다. 또한, 외층이란 이 내층보다 외측이면 되므로, 외층의 외측에 다른 외층을 더 형성하거나, 내층과 외층 사이에 다른 중간층을 형성하거나 하는 것도 가능하다.

절연 피막(5b)의 재료는, 예를 들면, 폴리우레탄 수지, 폴리아미드 수지, 폴리이미드 수지, 폴리아미드이미드 수지, 폴리에스테르이미드 수지, 나일론 수지, 폴리에스테르나일론 수지, 폴리에틸렌 수지, 폴리스티렌 수지, 폴리프로필렌 수지, 폴리에스테르 수지, 폴리벤조이미다졸 수지, 염화 비닐 수지, 불소 수지, 실리콘 수지 등 여러가지 재료가 열거된다. 이것들의 재료는 복수 종류를 조합시켜서 사용해도 되고, 난연제나 노화 방지제 등의 공지의 첨가제를 여러가지 배합해도 된다. 이것들의 수지 중에서 재료를 조합시키고, 내층을 구성하는 재료의 열분해 온도가 외층을 구성하는 재료의 융점 또는 열분해 온도 중의 낮은 쪽보다 낮아지는 재료로 한다. 내층의 재료는 폴리우레탄 수지, 염화 비닐 수지, 폴리아세탈 수지, 폴리스티렌 수지, 폴리프로필렌 수지, 폴리메틸메타크릴레이트, 폴리에틸렌테레프탈레이트 등의 폴리에스테르 수지, 폴리비닐알콜 등을 선택할 수 있다. 특히, 내층의 재료가 열경화성 수지이고, 외층을 구성하는 재료가 열경화성 수지인 것이 바람직하다. 여기서 열경화성 수지에는, 가교성 재료도 포함된다. 코드형상 히터로서의 발열 특성이나, 납땜 등의 단말 가공의 용이함의 관점에서, 내층의 재료는 폴리우레탄 수지 또는 폴리에스테르 수지이고, 외층의 재료는 폴리이미드 수지, 폴리아미드이미드 수지 또는 실리콘 수지 중 어느 하나인 것이 바람직하다. 특히, 내층의 재료가 폴리우레탄 수지이고, 외층의 재료가 폴리아미드이미드 수지인 것이 바람직하다. 이 폴리우레탄 수지는, 예를 들면 이미드 함유 폴리우레탄 등, 여러가지 변성이나 배합을 하고 있는 바와 같은 것이어도 된다.

본 발명은, 외층이 용융 또는 열분해하는 온도 이하에서 내층이 열분해한다. 그 때문에, 절연 피막에 의해 피복된 도체 소선의 단부를, 내층의 열분해 온도 이상, 외층의 융점 또는 열분해 온도 중의 낮은 쪽의 온도 이하의 온도로 하면, 내층만이 열분해하고, 도체 소선과 절연 피막 사이에 공간이 생긴다. 한편, 외층은 압출공법 또는 테이프 횡권의 공법에 의해 형성되면, 길이 방향으로 연신이 가해져 형성된다. 또한, 외층은 도포 경화의 공법으로 형성되면, 경화 시에 수축의 힘이 생긴다. 즉, 외층에는 길이 방향에 대하여 압축하는 방향의 잔류 응력이 존재한다. 절연 피막에 의해 피복된 도체 소선의 내층이 열분해하면, 절연 피막과 도체 소선 사이에 공간이 생긴다. 또한, 열을 가하면, 절연 피막의 외층은 수축한다. 이러한 작용에 의해, 예를 들면, 절연 피막에 의해 피복된 도체 소선의 단부를, 땜납의 용융 온도 등의 소정의 온도로 가열하면, 절연 피막을 제거해서 도체 소선을 노출시킬 수 있다. 이것에 의해, 단말 가공성을 향상시킬 수 있다.

또한, 단말 가공성을 향상시키는 요인은 이하와 같이 설명할 수 있다.

도체 소선은 땜납 등이 접촉해서 가열되면, 열팽창한다. 구리선, 구리 합금선, 니켈선 등의 금속 재료를 주체하는 경우가 많은 도체 소선보다 수지 재료나 고무 재료를 주체로 하는 절연 피막쪽이 열팽창 계수는 크다. 그 때문에, 도체 소선보다 절연 피막쪽이 크게 열팽창하고, 도체 소선으로부터 절연 피막을 박리시키고자하는 힘이 가해져, 절연 피막에 크랙이 발생한다. 땜납 등은 절연 피막의 이 크랙에 침입하고, 절연 피막의 내층의 열분해를 촉진한다. 아울러, 내층이 열분해하면 분해성 가스가 발생하고, 분해성 가스는 외층을 도체 소선으로부터 누르고 박리시킨다. 이상의 고찰에 기초하면, 절연 피막의 재료는 열팽창 계수가 큰 것이 바람직하다. 또한, 내층의 재료가 열분해하는 온도가, 외층을 구성하는 재료의 유리 전이점 이하이면 외층은 고무 상태가 되지 않고, 외층에 크랙이 발생하기 쉬워진다.

또한, 단말 가공성을 향상시키는 다른 요인은 이하와 같이 설명할 수 있다. 땜납 등이 접촉해서 가열되면, 절연 피막의 내층이 열분해한다. 열분해해서 생기는 분해성 가스가, 예를 들면, 수소, 일산화탄소, 알데히드, 저분자량 알칸 등의 환원성 가스인 경우, 이 환원성 가스에 의해 도체 소선 표면의 산화 피막이 환원된다. 도체 소선 표면의 산화 피막이 환원되면, 땜납 등과의 젖음성을 높인다. 도체 소선 표면의 젖음성이 높아지면, 도체 소선과 절연 피막 사이에 땜납 등이 침투 침입하기 쉬워지고, 내층의 열분해와 절연 피막의 박리를 진행시킴과 아울러, 땜납 등과 도체 소선의 접합이 확실하게 행해진다. 상기 실시형태에서 내층(5c)의 재료로서 사용한 우레탄 수지는, 열분해 시에 환원성 가스를 발생한다. 또한, 열분해 시에 환원성 가스를 발생하는 재료를 여러가지 수지나 고무 등에 배합하고, 배합한 재료를 내층(5c)을 구성하는 재료로 할 수도 있다.

이들의 요인은 발명자가 추측하고 있는 것이며, 이것에 의해 본 발명이나 특허 권리의 범위에 영향을 주거나 제한하는 것이 아니다.

상기 도체 소선(5a)을 심재(3)의 주위에 권취하는 경우, 트위스팅보다 배열하는 쪽이 바람직하다. 왜냐하면, 배열한 것 쪽이 발열심(4)의 지름이 얇아짐과 아울러, 표면도 평활해지기 때문이다. 또한, 배열하는 방법과 트위스팅하는 방법 이외에, 심재(3)의 주위에 도체 소선(5a)을 편조할 수도 있다.

절연체층(7)은 압출 성형 등에 의해 형성해도 되고, 미리 튜브 형상으로 성형한 절연체층(7)을 사용해도 된다. 절연체층(7)을 형성하는 방법은 특별히 한정되지 않는다. 압출 성형에 의해 절연체층(7)을 형성했을 때는, 도체 소선(5a)의 위치가 고정되어 있으므로, 절연체층(7)과 도체 소선(5a)의 위치 어긋남이 발생하기 어렵다. 이 결과, 도체 소선(5a)의 마찰이나 굴곡이 방지되어, 내굴곡성이 향상되기 때문에 바람직하다. 절연체층(7)의 재료는 코드형상 히터의 사용 형태나 사용 환경 등에 의해 적당히 설계하면 되고, 예를 들면, 폴리올레핀계 수지, 폴리에스테르계 수지, 폴리우레탄계 수지, 방향족 폴리아미드계 수지, 지방족 폴리아미드계 수지, 염화 비닐 수지, 변성 노릴(modified-Noryl) 수지(폴리페닐렌옥사이드 수지), 나일론 수지, 폴리스티렌 수지, 불소 수지, 합성 고무, 불소 고무, 에틸렌계 열가소성 엘라스토머, 우레탄계 열가소성 엘라스토머, 스티렌계 열가소성 엘라스토머, 폴리에스테르계 열가소성 엘라스토머, 폴리아미드계 열가소성 엘라스토머 등, 다양한 것이 열거된다. 특히, 난연성을 갖는 고분자 조성물이 바람직하게 사용된다. 여기서의 난연성을 갖는 고분자 조성물이란 JIS-K7201(1999년) 연소성 시험에 있어서의 산소 지수가 21 이상의 것을 나타낸다. 산소 지수가 26 이상의 것은 특별히 바람직하다. 이러한 난연성을 얻기 위해서, 상기한 절연체층(7)을 구성하는 재료에 적당히 난연재 등을 배합해도 된다. 난연제로서는, 예를 들면, 수산화 마그네슘, 수산화 알루미늄 등의 금속 수화물, 산화 안티몬, 멜라민 화합물, 인계 화합물, 염소계난연제, 브롬계 난연제 등이 열거된다. 이들의 난연제에는 공지의 방법으로 적당히 표면 처리를 실시해도 된다.

또한, 이 절연체층(7)을 열융착재로 형성함으로써, 가열 가압에 의해 코드형상 히터(10)를 기재(11)에 열융착할 수 있다. 이러한 경우, 상기한 절연체층(7)을 구성하는 재료 중에서도, 기재(11)와의 접착성이 뛰어난 올레핀계 수지가 바람직하다. 올레핀계 수지로서는, 예를 들면, 고밀도 폴리에틸렌, 저밀도 폴리에틸렌, 초저밀도 폴리에틸렌, 직쇄상 저밀도 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 폴리부텐, 에틸렌-α-올레핀 공중합체, 에틸렌-불포화 에스테르 공중합체 등이 열거된다. 에틸렌-불포화 에스테르 공중합체로서는, 예를 들면, 에틸렌-아세트산 비닐 공중합체, 에틸렌-(메타)아크릴산 메틸 공중합체, 에틸렌-(메타)아크릴산 에틸 공중합체, 에틸렌-(메타)아크릴산 부틸 공중합체 등이 열거되고, 이것들의 단독 또는 2종 이상의 혼합물이어도 된다. 여기서, 「(메타)아크릴산」이란 아크릴산과 메타크릴산의 양방을 나타내는 것이다. 이것들 중에서 임의로 선택하면 되지만, 상기한 절연 피막(5b)을 구성하는 재료의 분해 개시 온도 이하 또는 융점 이하의 온도에서 용융하는 재료인 쪽이 좋다. 또한, 기재(11)와의 접착성이 우수한 재료로서, 폴리에스테르계 열가소성 엘라스토머가 열거된다. 폴리에스테르계 열가소성 엘라스토머로서는, 폴리에스테르-폴리에스테르형, 폴리에스테르-폴리에테르형의 것이 있지만, 폴리에스테르-폴리에테르형쪽이 높은 접착성을 갖기 때문에 바람직하다. 또한, 코드형상 히터(10)와 기재(11)를 열융착하는 경우, 코드형상 히터(10)와 기재(11)의 접착 강도는 매우 중요한 것이다. 이 접착 강도가 충분하지 않으면, 사용하는 동안에 기재(11)와 코드형상 히터(10)가 박리되어버리고, 그것에 의하여 코드형상 히터(10)에는 예기하지 않는 굴곡이 가해지는 경우가 되기 때문에, 도체 소선(5a)이 단선할 가능성이 높아진다. 도체 소선(5a)이 단선하면, 히터로서의 역할을 다하지 않게 될뿐만 아니라, 채터링(chattering)에 의해 스파크에 이를 우려도 있다. 또한, 코드형상 히터(10)의 사용 온도가 높은 경우는, 폴리아미드계 열가소성 엘라스토머를 사용하는 것이 바람직하다. 물론, 상기한 것 같은 절연체층(7)의 재료는, 복수 종류를 조합시켜서 사용해도 되고, 난연제나 노화 방지제 등의 공지의 첨가제를 다양하게 배합해도 된다.

절연체층(7)은 1층뿐만 아니라, 복수층 형성해도 된다. 예를 들면, 도체 소선(5a)의 외주에 불소 수지에 의한 층을 형성하고, 그 외주에 열융착재로서 폴리에틸렌 수지의 층을 형성하고, 이것들 2층에 의해 절연체층(7)을 구성하는 것 같은 형태도 고려된다. 물론, 3층 이상이 되고 있어도 상관없다. 또한, 절연체층(7)은 길이 방향으로 연속해서 형성하는 것에 한정되지 않는다. 예를 들면, 코드형상 히터(10)의 길이 방향을 따라 직선 형상이나 스파이럴선 형상으로 형성한다, 도트 모양으로 형성되는, 단속적으로 형성하는 등의 형태가 고려된다. 이 때, 열융착재가 코드형상 히터의 길이 방향으로 연속하고 있지 않으면, 예를 들면, 열융착재의 일부에 착화해도, 연소부가 확장되지 않기 때문에 바람직하다. 또한, 열융착재의 체적이 충분히 작으면, 열융착재가 연소성의 재료이어도, 금방 연소물이 없어져 소화하게 되고, 드립(drip)(연소 적하물)도 발생하지 않게 된다. 따라서, 열융착재의 체적은 기재(11)와의 접착성을 유지할 수 있는 최저한으로 하는 것이 바람직하다.

또한, 상기한 바와 같이 해서 얻어진 코드형상 히터(10)는 자기 지름의 6배의 곡률 반경으로 90도씩의 굴곡을 행하는 굴곡성 시험에 있어서, 도체 소선이 적어도 1개 끊어질 때까지의 굴곡 횟수가 2만회 이상인 것이 바람직하다.

또한, 코드형상 히터(10)의 단말 가공에 있어서는, 상기 실시형태와 같이 납땜 가공을 행해도 되고, 다른 방법을 사용할 수도 있다. 예를 들면, 발열선(1)을 노출한 단부에 대해서, 소정의 온도의 열원을 접근시키거나, 소정의 온도의 온풍을 블로잉하는 것이어도, 내층(5c)이 열분해함과 아울러 절연 피막(5b)(외층(5d))이 수축되고, 도체 소선(5a)의 단부가 노출되는 것이 된다. 또한, 여기에서의 소정의 온도란 내층(5c)의 열분해 온도 이상의 온도를 나타낸다.

기재(11)로서는, 상기 실시형태에서 나타낸 부직포 이외에, 예를 들면, 직포, 종이, 알루미늄 박, 마이카 판, 수지 시트, 발포 수지 시트, 고무 시트, 발포 고무 시트, 연신 다공질체 등, 여러가지의 것을 사용할 수 있지만, FMVSS No. 302자동차 내층 재료의 연소 시험에 합격하는 난연성을 갖는 것이 바람직하다. 여기서, FMVSS란, Federal Motor Vehicle Safety Standard, 즉, 미국연방 자동차 안전기준이며, 그 No.302로서, 자동차 내장 재료의 연소 시험이 규정되어 있다. 이것들 중에서도, 부직포는 촉감이 양호하고 유연하기 때문에, 특히 카시트 히터의 용도에 있어서 바람직하다. 또한, 부직포를 사용하는 경우도, 상기 실시형태의 경우에는, 부직포를 구성하는 열융착성 섬유로서, 저융점 폴리에스테르를 초성분으로 하는 심초 구조를 갖는 섬유를 사용하고 있지만, 그 이외에도, 예를 들면, 저융점 폴리프로필렌을 초성분으로 하는 심초 구조를 갖는 섬유, 또는 폴리에틸렌을 초성분으로 하는 심초 구조를 갖는 섬유 등의 사용이 고려된다. 이러한 열융착성 섬유를 사용함으로써, 열융착성 섬유의 심부를 둘러싼 상태에서, 열융착성 섬유의 초부와 상기 열융착부(9)가 서로 융착하고 일체화하는 것이 되기 때문에, 코드형상 히터(1)와 부직포의 접착은 매우 강고한 것이 된다. 또한, 난연성 섬유로서는, 예를 들면, 상기의 난연성 폴리에스테르 이외에, 여러가지 난연성 섬유의 사용이 고려된다. 여기서, 난연성 섬유란 JIS-L1091(1999년)에 합격하는 섬유를 나타낸다. 이러한 난연성 섬유를 사용함으로써, 기재는 뛰어난 난연성을 부여하는 것이 된다.

열융착성 섬유의 혼합 비율은, 5% 이상이 바람직하고, 또한, 20% 이하가 바람직하다. 열융착성 섬유의 혼합 비율이 5% 미만이면, 충분한 접착성이 얻어지지 않는다. 또한, 열융착성 섬유의 혼합 비율이 20%를 초과하면, 부직포가 단단해져 착석자가 위화감을 호소하게 될 수 있을뿐만 아니라, 반대로 코드형상 히터와의 접착성이 저하해버린다. 또한, 열융착할 때의 열에 의해 기재가 수축하고, 설계에서 의도한 치수가 얻어지지 않게 될 가능성도 있다. 난연성 섬유의 혼합 비율은, 70% 이상이고, 바람직하게는 70% 이상 95% 이하이다. 난연성 섬유의 혼합 비율이 70% 미만이면 충분한 난연성이 얻어지지 않는다. 또한, 난연성 섬유의 혼합 비율이 95%를 초과하면, 상대적으로 열융착성 섬유의 혼합 비율이 부족되어버려, 충분한 접착성이 얻어지지 않는다. 또한, 열융착성 섬유의 혼합 비율과 난연성 섬유의 혼합 비율을 합산해서 100%가 될 필요는 없고, 다른 섬유를 적당히 혼합시켜도 된다. 또한, 열융착성 섬유가 혼합되어 있지 않는 경우이어도, 예를 들면, 상기의 열융착부의 재료와 기재를 구성하는 섬유의 재료를 동 계통의 재료로 함으로써, 필요 충분한 접착성을 얻는 경우도 있으므로, 열융착성 섬유가 혼합되어 있지 않은 것도 충분히 고려된다.

또한, 부직포의 크기나 두께 등은, 사용 용도에 의해 적당히 변경하는 것이지만, 그 두께(건조 시에 측정한 값)은 예를 들면, 0.6mm∼1.4mm 정도로 하는 것이 바람직하다. 이러한 두께의 부직포를 사용하면, 가열·가압에 의해 코드형상 히터와 부직포를 접착·고정했을 때, 부직포가 코드형상 히터의 외주의 30% 이상, 바람직하게는 50% 이상의 부분과 양호하게 접착하게 되기 때문이며, 그것에 의하여, 강고한 접착 상태를 얻을 수 있기 때문이다.

상기 기재 중에서도, 공극을 갖고 있는 것이 바람직하고, 특히, 코드형상 히터가 배치되는 면(이하, 배치면이라고 기재한다)이 코드형상 히터가 배치되어 있지 않은 면(이하, 비배치면이라고 기재한다)보다 공극이 많게 되어 있도록 구성되는 것이 바람직하다. 공극이 많은 상태란, 예를 들면, 직포나 부직포 등의 포체의 경우, 단위면적당 중량, 즉 단위체적당의 섬유 중량이 작은 상태, 발포 수지 시트나 발포 고무 시트와 같은 다공체의 경우, 기공률이 큰 상태를 나타낸다. 본 발명에 의한 기재의 구체적인 형태로서는, 예를 들면, 온도나 압력을 조절하는 등해서 편면만 또는 양면에서 강약 상이한 캘린더 가공을 행한 직포 또는 부직포, 편면만으로부터 니들 펀치를 행한 부직포, 편면에 파일 형성이나 기모를 행한 포체, 두께 방향으로 기공률이 경사지도록 발포 제어한 발포 수지 시트 또는 발포 고무 시트, 공극의 많음이 상이한 재료를 부착시킨 것 등이 열거된다. 또한, 특히 기재의 공극은 연속하고 있는 것이 바람직하다. 이것은 용융한 열융착층이 연속한 공극에 침투해 감으로써, 앵커 효과가 늘어서 접착 강도가 향상하기 때문이다. 이러한 공극이 연속하고 있는 형태로서는, 섬유의 집합체인 직포나 부직포 등의 포체, 연속 기공을 갖는 발포 수지 시트나 발포 고무 시트 등이 고려된다. 또한, 비배치면은 공극을 갖지 않는 것도 고려된다.

또한, 코드형상 히터(10)를 기재(11)에 배치할 때, 가열 가압에 의한 융착에 의해 접착·고정하는 형태가 아니고, 다른 형태에 의해 코드형상 히터(10)를 기재(11)에 고정해도 된다. 예를 들면, 온풍에 의해 열융착재로 이루어지는 절연체층(7)을 용융시켜서 접착·고정하는 형태, 도체 소선(5a)에 통전하여 그 발열에 의해 열융착재로 이루어지는 절연체층(7)을 용융시켜서 접착·고정하는 형태, 가열하면서 한쌍의 기재(11)로 협지 고정하는 형태 등, 다양한 형태가 고려된다.

또한, 열융착재를 사용하지 않는 형태도 고려되고, 예를 들면, 봉제에 의해 코드형상 히터(10)를 기재(11) 상에 배치하는 것이나, 한쌍의 기재(11)로 코드형상 히터(10)를 협지 고정하는 것도 고려된다. 이러한 경우, 도 10이나 도 11에 나타내는 바와 같이 절연체층(7)을 형성하지 않는 것이 고려된다.

또한, 면형상 히터(31)를 좌석에 고정하기 위한 접착층에 대해서는, 기재(11)의 신축성의 점이나, 양질의 촉감의 유지라고 하는 점으로부터 하면, 이형 시트 등 상에 접착제만으로 이루어지는 접착층을 형성하고, 상기 접착층을 상기 이형 시트로부터 상기 기재(11) 표면에 전사함으로써 접착층을 형성하는 것이 바람직하다. 또한, 이 접착층은 난연성을 갖는 것이 바람직하고, 그 단독으로 FMVSS No. 302 자동차 내장 재료의 연소 시험에 합격하는 것 같은 난연성을 갖는 것이 바람직하다. 예를 들면, 고분자 아크릴계 점착제 등이 열거된다. 접착층은 기재의 배치면에 형성해도 되고, 비배치면에 형성해도 된다.

또한, 상기 구성을 이루는 면형상 히터(31)는 도 13에 나타내는 바와 같은 상태에서, 스티어링휠(71)에 설치되어도 된다. 이 스티어링휠(71)은 휠부(72), 스포크부(73) 및 보스부(74)로 이루어지고, 면형상 히터(31)는 휠부(72)의 휠 심재(77)와 피복 재(78) 사이에 설치되는 것이 된다.

실시예

상기 실시형태에 의해 얻어지는 코드형상 히터(10)(도 1 참조)를 실시예 1로서, 가공성 시험(접속 단자와의 도통 확인) 및 연소성 시험(수평 난연 시험)을 행했다.

가공성 시험은 단자 가공 후의 도통을 확인함으로써 행했다. 우선, 코드형상 히터(10)에 대해서, 도체 소선(5a)의 유효 길이가 90mm가 되도록 잘라내고, 단부 8mm에 대해서 절연체층(7)을 스트립 가공했다. 또한, 리드선에 대해서, 도체(1.73mmφ)의 유효 길이가 90mm가 되도록 잘라내고, 단부 8mm에 대해서 절연체를 스트립 가공했다. 이것들의 코드형상 히터(10)와 리드선을 나란히 배치하고, 단부에 접속 단자(시판의 스플라이스 단자)를 세트하고, 플럭스 함유 땜납(융점 340℃)을 사용해서 납땜 가공을 하여 코드형상 히터(10)와 리드선을 접속했다. 그 후, 코드형상 히터(10)와 리드선 간의 저항값을 측정했다. 시료수는 20으로 해서 평균값을 산출했다(단, 측정 불능할만큼 저항값이 컸던 시료는 제외하고 평균값을 산출). 평균값이 1Ω 미만이고, 또한, 측정 불능의 시료가 1개도 없었던 것을 합격, 평균값이 1Ω 이상이거나 또는 측정 불능의 시료가 있었던 것을 불합격으로 했다. 표 1에 결과를 나타내고, 합격의 것을 「○」, 불합격의 것을 「×」로 나타낸다.

연소성 시험은, UL 1581 수평 연소 시험(2008년, 제4판)에 근거해서 측정하고, 연소 거리(불꽃의 영향을 받는 폭)를 측정했다. 연소 거리가 30mm 이하인 것을 합격, 특히, 연소 거리가 25mm 이하인 것을 우수로 하고, 25mm를 초과하고 30mm 이하인 것을 양호로 했다. 연소 거리가 30mm를 초과하고 있었던 것을 불합격으로 했다. 표 1에 결과를 나타내고, 우수의 것을 「◎」, 양호의 것을 「○」, 불합격의 것을 「×」로 나타낸다.

상기 실시예 1(상기 실시형태)에 의한 코드형상 히터(10)에 대하여, 절연 피막(5b)을 구성하는 재료를 변화시킨 것에 대해서, 실시예 2, 비교예 1∼3으로 했다. 실시예 2는 절연 피막(5b)의 내층(5c)을 이미드 함유 우레탄 수지로 한 것이다. 비교예 1은 절연 피막(5b)에 대해서, 폴리아미드이미드 수지의 단층으로 한 것이다. 비교예 2는 절연 피막(5b)에 대해서, 폴리우레탄 수지의 단층으로 한 것이다. 비교예 3은 절연 피막(5b)의 내층(5c)을 이미드 함유 우레탄 수지로 하고 외층(5d)을 아크릴 수지로 한 것이다. 이것들에 대해서도 실시예 1과 마찬가지로 시험을 행했다. 시험 결과를 함께 표 1에 나타낸다.

실시예 1 및 실시예 2에 있어서의 코드형상 히터는, 모두 내층을 구성하는 재료의 열분해 온도가, 외층을 구성하는 재료의 융점 또는 열분해 온도 중의 낮은 쪽보다 낮은 것이다. 한편, 비교예 3에 있어서의 코드형상 히터는 내층을 구성하는 재료의 열분해 온도가, 외층을 구성하는 재료의 융점보다 높은 것이다. 이것들 열분해 온도에 대해서는, JIS-K7120-1997 플라스틱의 열중량 측정 방법(또는 ISO7111-1997)에 준거해서 측정했다. 또한, 융점에 대해서는, JIS-K7121-1987 플라스틱의 전이 온도 측정 방법에 준거해서 측정했다.

표 1에 나타내는 바와 같이, 본 실시예에 의한 코드형상 히터(10)는 단말의 가공성이 우수하고 있는 것이 확인되었다. 비교예 1, 3에 의한 코드형상 히터는, 측정 불능, 즉, 절연 피막이 전혀 제거되어 있지 않은 시료가 반수 이상을 차지하고 있고, 제품으로서의 수율이 나쁜 것이었다. 또한, 본 실시예에 의한 코드형상 히터(10)는 연소성의 시험에도 합격하는 것이고, 실시예 2에 의한 코드형상 히터는 특히 연소성이 뛰어나고 있었다. 비교예 2, 3에 의한 코드형상 히터는 연소 범위가 합격 라인을 훨씬 초과해 버리고 있어, 연소성의 면에서 열악한 것이었다.

상기 실시예 1에 의한 코드형상 히터(10)에 대해서, 기재(11) 상에 직선 형상으로 배치하고, 상기한 바와 같이 핫 프레스식 히터 제조 장치(13)를 사용하고, 코드형상 히터(10)를 기재(11) 상에 접착·고정했다. 이 기재(11) 상에 접착·고정한 코드형상 히터(10)에 대해서도, 상기와 같이 굴곡성 시험을 행했다. 또한, 상기 실시예 1에 의한 코드형상 히터(10)에 대해서, 기재(11) 상에 직선 형상으로 배치하고, 점착 테이프를 사용하고, 코드형상 히터(10)를 기재(11) 상에 접착·고정했다. 이 기재(11) 상에 접착·고정한 코드형상 히터(10)에 대해서, 상기와 같이 굴곡성 시험을 행했다. 어느 것에 있어서도, 충분한 내굴곡성의 값을 나타내고 있고, 본 실시예에 의한 코드형상 히터(10)는 기재(11) 상에 접착·고정한 상태이어도 충분한 내굴곡성을 얻는 것이 확인되었다.

이상 상술한 바와 같이 본 발명에 의하면, 가공성을 향상시킨 코드형상 히터를 얻을 수 있다. 이 코드형상 히터는 예를 들면, 알루미늄 박, 발포 수지, 부직포 등의 기재 상에 사행 형상 등의 소정의 형상으로 설치되어서 면형상 히터로 하고, 전기 모포, 전기 카페트, 카시트 히터, 스티어링 히터, 난방 변좌, 방담경(防曇鏡)용 히터, 카메라용 동결 방지 히터, 가열 조리 기구 등에 바람직하게 사용가능하다. 또한, 코드형상 히터 단체로서도, 예를 들면, 파이프나 탱크 등에 권취되어 접착되거나, 파이프 내에 배치되거나 하는 것 같은 형태가 고려된다. 구체적인 용도로서는, 예를 들면, 배관이나 냉동고의 파이프 드레인 등의 동결 방지용 히터, 에어 컨디셔닝이나 제습기 등의 보온용 히터, 냉장고나 냉동고 등의 제상용 히터, 건조용 히터, 바닥난방용 히터로서 바람직하게 사용할 수 있다. 또한, 상기 면형상 히터의 용도로서 예시한 전기 모포, 전기 카페트, 카시트 히터, 스티어링 히터, 난방 변좌, 방담경용 히터, 가열 조리 기구, 바닥난방 등에 대해서, 가열 대상물에 본 발명의 코드형상 히터를 직접 부착하거나 권취할 수도 있다.

1 발열선
3 심재
5a 도체 소선
5b 절연 피막
5c 내층
5d 외층
7 절연체층
10 코드형상 히터
11 기재
31 면형상 히터
41 차량용 시트

Claims (5)

1. 절연 피막에 의해 피복된 1개 또는 복수개의 도체 소선을 갖는 코드형상 히터로서,
   상기 절연 피막이 적어도 상기 도체 소선의 주위에 형성된 내층과 상기 내층의 외측에 형성된 외층으로 이루어지고,
   상기 내층을 구성하는 재료의 열분해 온도가 상기 외층을 구성하는 재료의 융점 또는 열분해 온도 중 낮은 쪽보다 낮은 것을 특징으로 하는 코드형상 히터.
2. 제 1 항에 있어서,
   상기 외층을 구성하는 재료가 열경화성 수지인 코드형상 히터.
3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
   상기 내층을 구성하는 재료가 열분해 시에 환원성 가스를 발생하는 것인 코드형상 히터.
4. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
   상기 내층을 구성하는 재료가 폴리우레탄 수지 또는 폴리에스테르 수지이고, 상기 외층을 구성하는 재료가 폴리이미드 수지, 폴리아미드이미드 수지 또는 실리콘 수지 중 어느 하나인 코드형상 히터.
5. 제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 기재된 코드형상 히터를 기재에 배치한 면형상 히터.

Images