(57)【要約】【課題】簡単な製法と品質管理で、柔軟性や取り扱い性さらには蓄熱放熱効果の発揮と弾力性および座り心地の向上を図った電気採暖具を提供すること。【解決手段】蓄熱材１９を内包する有機高分子重合物のマイクロカプセル２０を、柔軟性の有機高分子硬化物の被覆材２１で覆った構成の柔軟性蓄熱シート２２を、発熱体１７を有する有機高分子組成物系の断熱性基材１８の上部に積層して、電気採暖具１６は構成される。マイクロカプセル２０は、カルボニル基などの化学構造を有する有機高分子重合物でありその軟化温度が、オレフィンなどの熱硬化性エラストマーからなる被覆材２１の硬化温度より高温としたので、簡単な製法と品質管理で柔軟性や取り扱い性さらには収納性や固定性も高めた柔軟性蓄熱シート２が得られその結果、蓄熱放熱効果の発揮や弾力性および座り心地の向上を図った電気採暖具となる。【選択図】図１
2010169303.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
発熱体を有する有機高分子組成物系の断熱性基材に、蓄熱材をその内部空間に内包する有機高分子重合物のマイクロカプセルを柔軟性の有機高分子硬化物の被覆材で覆ってなる柔軟性蓄熱シートを積層した構造体であり、前記マイクロカプセルは、カルボニル基、エステル基、アミド基、アミノ基のいずれかの化学構造を有する有機高分子重合物で、前記被覆材は、オレフィン系熱硬化性エラストマー、ポリエステル系熱硬化性エラストマー、ウレタン系熱硬化性エラストマー、スチレン系熱硬化性エラストマー、ニトリル系熱硬化性エラストマー、ゴム部分の架橋点を減少させた低架橋密度のシリコーンゲルのいずれかであり、前記マイクロカプセルはその軟化温度を前記被覆材の硬化温度より高温側に設定させた材料とし、前記柔軟性蓄熱シートは、前記被覆材の硬化温度において硬化させてなる電気採暖具。
【請求項２】
面状発熱体に、蓄熱材をその内部空間に内包する有機高分子重合物のマイクロカプセルを柔軟性の有機高分子硬化物の被覆材で覆ってなる柔軟性蓄熱シートを積層した構造体であり、前記面状発熱体は、有機高分子組成物系の下基材と、前記下基材に形成した１対以上の電極および発熱可能な抵抗体と、前記抵抗体と前記電極の全体を被覆する有機高分子組成物系のコート材とを備え、前記柔軟性蓄熱シートは、前記マイクロカプセルが、カルボニル基、エステル基、アミド基、アミノ基のいずれかの化学構造を有する有機高分子重合物で、前記被覆材は、オレフィン系熱硬化性エラストマー、ポリエステル系熱硬化性エラストマー、ウレタン系熱硬化性エラストマー、スチレン系熱硬化性エラストマー、ニトリル系熱硬化性エラストマー、ゴム部分の架橋点を減少させた低架橋密度のシリコーンゲルのいずれかであり、前記マイクロカプセルはその軟化温度を前記被覆材の硬化温度より高温側に設定させた材料とし、前記柔軟性蓄熱シートは、前記被覆材の硬化温度において硬化させてなる電気採暖具。
【請求項３】
柔軟性蓄熱シートは、熱伝導材料を、蓄熱材を内包するマイクロカプセルとともに被覆材で覆ってなる請求項１または２に記載の電気採暖具。
【請求項４】
請求項１の断熱性基材もしくは請求項２の面状発熱体に、溶融状態の被覆材を塗布し硬化させることで、柔軟性蓄熱シートを一体化して積層した電気採暖具。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電気カーペットやカーシートヒータなどに用いる電気採暖具に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、この種の電気採暖具は、図３（ａ）、（ｂ）に示す通リ、通電で発熱する発熱体１を断熱材２で被覆してなる電気採暖具の本体３に、カーペットカバー４を載置して使用される。本体３は、断熱材２と、その上面側に設けられた表面材５と、下面側に設けられた裏面材６とで構成されており、通電により発熱体１から発生した熱は、表面材５を経由してカーペットカバー４から空気中に放熱され、その上に座っている人を暖める。
【０００３】
最近、発熱体１から発生した熱を効果的に利用する目的から、表面材５に、融点が３０〜５０℃の範囲内にある蓄熱材を内包するマイクロカプセル７を含浸または塗布した構成が提案されている（例えば、特許文献１参照）。そして、発熱体１への通電状態においてカーペットカバー４から空気中に放熱されていた過剰な熱を蓄熱材が蓄熱し、発熱体１の休止状態において蓄熱材が蓄熱を放熱している。
【０００４】
また、電気採暖具は、図４に示す通リ、通電で発熱する発熱体８だけでも使用される構成も提案されている（例えば、特許文献２参照）。この発熱体は、ポリエチレンテレフタレート板などの基板９の上部に、共重合ポリエステル樹脂中に銀粉末を分散した一対の電極材料１０、１１と、エチレン酢酸ビニル共重合体とカーボンブラックの混練物である抵抗体材料１２を形成し、さらにその上部全面を外装材１３で被覆した構成である。
【０００５】
外装材１３は、特許文献２の本文中の段落００７９に記載した様に、３０μｍ厚みの熱溶融性樹脂フィルム１４と、５０μｍ厚みのポリエチレンテレフタレート板１５で構成されている。熱溶融性樹脂フィルム１４は、基板９と接着することで電極材料１０、１１や抵抗体材料１２への水の浸入を防止し、耐水性を高めている。
【０００６】
一方、蓄熱材を容器に充填した形態である蓄熱体は、種々の収納形態が提案されている。その１例は、酢酸ナトリウム３水塩の蓄熱材を、ポリポロピレン等の合成樹脂製の容器に充填した物である。また、他例は、パラフィン系の蓄熱材を、ゴムまたは合成樹脂に練り込んで板状に成形したものを、アルミラミネート被覆材で被覆した物である。さらに最近は、蓄熱材を有機高分子系のマイクロカプセルに封入する技術が、提案されその商品化がなされている（例えば、特許文献３参照、特許文献４参照）。
【０００７】
この技術は、脂肪族炭化水素の蓄熱材を、尿素ホルマリン樹脂やメラミンホルマリン樹脂などのマイクロカプセルに封入する技術である。最近は、マイクロカプセルとしては、有機高分子（具体的にはアラミド樹脂を使用）と無機化合物を複合化した材料が提案されている（例えば、特許文献５参照）。そして、これら従来例の中で、マイクロカプセルは、これら以外に、ポリスチレン、ポリエチレン、ポリアミド、の樹脂が使用されると記載されている。
【０００８】
さらに、蓄熱材を封入するマイクロカプセルに関しては、その周囲をスチレンーブタジエン共重合体の樹脂で固形化した蓄熱体が提案されている（例えば、特許文献６参照）。これに加えて、蓄熱材を封入した有機高分子系のマイクロカプセルを、その周囲をシリコーンゲルで固形化する蓄熱体も提案されている（例えば、特許文献７参照）。
【０００９】
またさらに、蓄熱材を封入した有機高分子系のマイクロカプセルを、ポリビニルアルコ
ールなどのラテックスと一緒に混合して繊維にコーテイングしたり、アクリルなどのバインダーと一緒に混合して繊維にディッピングしたりする方法が提案されている（例えば、特許文献８参照）。この方法は、電気カーペットに応用する事例が記載されており、発熱体が、これらのコーテイング層を介して、表布や断熱材と接合させた構成となっている。これ以外に、同特許には、蓄熱材を封入した有機高分子系のマイクロカプセルを、ゴムの中に混合する方法も提案されており、潜水服などに応用できるとされている。  
【特許文献１】特開２００６−２９９３号公報
【特許文献２】特開２００５−１４９８７７号公報
【特許文献３】特開２００３−３０６６７２号公報
【特許文献４】特許第３０５９５５８号公報
【特許文献５】特開２００７−１３７９１６号公報
【特許文献６】特開平７−１３３４７９号公報
【特許文献７】特開２００７−１４５９１５号公報
【特許文献８】特開平６−２３５５９２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
しかしながら、従来の発熱体１を断熱材２で被覆する構成の図３記載の電気採暖具は、断熱材２の上面側に配置される表面材５に、蓄熱材を内包するマイクロカプセル７を含浸または塗布する構成である。この構成は、マイクロカプセル７を表面材５に含浸または塗布することに、複雑な製法技術と高度な検査技術を用いなければならず、量産性に乏しいという課題があった。
【００１１】
この理由は、マイクロカプセル７を含浸法または塗布法を用いて剥離することなく表面材５にしっかりと固定することと、内包される蓄熱材が充分な蓄熱放熱効果を発揮するだけのマイクロカプセル７の量を表面材５に確保することは、相反現象であるためである。
【００１２】
マイクロカプセル７を表面材５にしっかりと固定するためには、マイクロカプセル７の量を減らして結合材の量を多くしなければならず、そうすると、充分な蓄熱放熱効果が発揮できなくなる。この両者を同時に満足するために、複雑な製法技術と高度な検査技術を用いてマイクロカプセル７を表面材５に含浸または塗布しているのだが、この製法と検査は量産性に乏しく、量産性に優れた材料構成の技術開発が求められていた。
【００１３】
また、従来の発熱体８だけで使用される構成の図４記載の電気採暖具は、その上部に蓄熱材や蓄熱材を内包するマイクロカプセルが積層されていない。そのため、蓄熱放熱効果が無く発生熱を効果的に利用できない課題と、弾力性に乏しく一層の座り心地が求められる課題があり、蓄熱放熱効果の発揮と、弾力性に富み一層座り心地の良い材料構成の技術開発が求められていた。
【００１４】
蓄熱材は、一般に塩化カルシウムや硫酸ナトリウム、チオ硫酸ナトリウム、ポリエチレングリコールであり、これらは袋材に包み込んだ包装形態で使用される。蓄熱材は、この包装形態だと、発熱体に応用する途中で、誤って袋材を傷つける場合がありこの場合、液体や粉末の蓄熱材が床に零れ落ちる課題があった。また、成型の自由度が乏しいので、発熱体への収納が容易でない課題もあった。
【００１５】
そこで、この課題を解決する方法として、蓄熱材を、スチレンーブタジエン共重合体などの硬質樹脂を用いて、その内部空間に封入したマイクロカプセルが提案され実用化されている。しかしながら、このマイクロカプセルの包装形態だと成型の自由度が乏しく、発熱体への収納や固定が容易でない課題があった。
【００１６】
そこで、これを改善し発熱体への収納や固定をおこなうために、蓄熱材を封入するマイクロカプセルの周囲をシリコーンゲルで固形化する技術があるが、この技術は、マイクロカプセルの軟化温度とシリコーンゲルの硬化温度の大小関係が不明であるうえに、シリコーンゲルの架橋密度（ゴム部分の架橋点の大小を論じる架橋密度の高低）が不明であるので、成型の自由度が充分でなく、発熱体への収納性や固定性の向上が求められていた。
【００１７】
またこれ以外に、マイクロカプセルを、ポリビニルアルコールなどのラテックスと一緒に混合して繊維にコーテイングしたり、アクリルなどのバインダーと一緒に混合して繊維にディッピングしたりする技術があるが、マイクロカプセルの軟化温度とラテックスやバインダーの硬化温度の大小関係が不明である。
【００１８】
さらに実施例として挙げられているポリビニルアルコールやアクリルは、１５０℃以下の低温で乾燥硬化させると水に溶解する課題があるので実用に適さないうえに、難溶解性にして実用に適するようにするために２００℃以上好ましくは２５０℃の高温で乾燥硬化させるとマイクロカプセル（従来提案されているタイプは軟化温度が１５０〜２００℃であるため）が溶解する課題があり、このような従来の材料はこれら２つの相反課題の解決は困難であった。
【００１９】
そのため、これら相反課題を解決したマイクロカプセルおよびこれの被覆材の材料種別と、その軟化温度と硬化温度の大小関係の明確化が求められていた。またこれに加えて、被覆材は、マイクロカプセルを簡単な製法技術と品質技術を用いて被覆できるとともに、発熱体への収納性や固定性の向上が図れ、蓄熱放熱効果の発揮や弾力性および座り心地の向上を図れる材質が求められていた。
【００２０】
前記従来技術の課題に鑑み、本発明が解決しようとする課題は、簡単な製法と品質管理で柔軟性と蓄熱性を有する柔軟性蓄熱シートを量産性良く得るとともに、収納性や固定性を高めたこの柔軟性蓄熱シートを、発熱体を有する断熱性基材または発熱体に積層して、蓄熱放熱効果の発揮や弾力性および座り心地の向上を図った電気採暖具を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００２１】
前記課題を解決するために、本発明の電気採暖具は、発熱体を有する有機高分子組成物系の断熱性基材に、蓄熱材をその内部空間に内包する有機高分子重合物のマイクロカプセルを柔軟性の有機高分子硬化物の被覆材で覆ってなる柔軟性蓄熱シートを積層した構造体であり、柔軟性蓄熱シートは、マイクロカプセルは、カルボニル基、エステル基、アミド基、アミノ基のいずれかの化学構造を有する有機高分子重合物で、被覆材は、オレフィン系熱硬化性エラストマー、ポリエステル系熱硬化性エラストマー、ウレタン系熱硬化性エラストマー、スチレン系熱硬化性エラストマー、ニトリル系熱硬化性エラストマー、ゴム部分の架橋点を減少させた低架橋密度のシリコーンゲルのいずれかであり、マイクロカプセルはその軟化温度を被覆材の硬化温度より高温側に設定させた材料とし、柔軟性蓄熱シートは、被覆材の硬化温度において硬化させてなるとした。
【００２２】
蓄熱材は、有機高分子重合物のマイクロカプセルの内部空間に内包され、さらに、このマイクロカプセルは、柔軟性の有機高分子硬化物の被覆材で覆われる２重の被覆構造になっている。２重の被覆構造とした柔軟性蓄熱シートは、電気採暖具に収納する製造工程中に誤って被覆材を傷つけても、液体や粉末の蓄熱材が床に零れ落ちることがない。
【００２３】
しかも、マイクロカプセルは、その軟化温度が約１４０℃以上の材料であり、被覆材の硬化温度（約１３０℃以下）より高温である材料を使用し、その温度条件にて製造しているので、マイクロカプセルが被覆材で被覆される製造工程において破壊されることがない
。これに加えて、柔軟性蓄熱シートは、マイクロカプセルの周囲が柔軟性のある材質の有機高分子硬化物の被覆材で覆われた構造であるので、取り扱いが簡単で成型の自由度に富み、断熱性基材への接合固定や収納が容易にできる。
【００２４】
この様に、この構成と熱物性材質の柔軟性蓄熱シートは、取り扱い性や成型性に優れているので、簡単な製法技術と検査技術を用いてマイクロカプセルをシート状に成型でき、量産性に優れている。しかも、この様にして得た柔軟性蓄熱シートは、断熱性基材に、接着材を用いるなどの簡単な製法技術と検査技術を用いて簡単に接合できるので、量産性に優れた電気採暖具が得られる。
【００２５】
一方、電気採暖具は、畳や床の上に敷いて使用され、発熱体に通電することで加温され、上に座っている人の足や腰の部分を暖める。蓄熱材は、発熱体の通電状態においてその上部から放熱されていた熱を蓄熱し、発熱体の休止（非通電）状態においてその蓄熱を放熱することができるので、熱効率が高まり、発熱体から発生する熱を効率的に利用できる。
【００２６】
また、蓄熱材は、例えば電力需要が小さく安価な夜間帯などの、人が使用しない時間帯に蓄熱した熱を、昼間に徐々に放熱して電気採暖具を温めることもできるので、省エネルギーにも貢献できる。これに加えて、電気採暖具は、上部側に、柔軟性の有る有機高分子硬化物の被覆材で構成した柔軟性蓄熱シートが配置されているので、弾力性に富み座り心地が良い。
【発明の効果】
【００２７】
本発明は、取り扱い性や成型性さらに量産性に優れた柔軟性蓄熱シートとなり、このシートを発熱体に積層することで、発熱体から発生する熱を蓄熱しその蓄熱を効率的に利用して省エネルギーを図った電気採暖具が得られる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２８】
第１の発明の電気採暖具は、発熱体を有する有機高分子組成物系の断熱性基材に、蓄熱材をその内部空間に内包する有機高分子重合物のマイクロカプセルを柔軟性の有機高分子硬化物の被覆材で覆ってなる柔軟性蓄熱シートを積層した構造体であり、前記マイクロカプセルは、カルボニル基、エステル基、アミド基、アミノ基のいずれかの化学構造を有する有機高分子重合物で、前記被覆材は、オレフィン系熱硬化性エラストマー、ポリエステル系熱硬化性エラストマー、ウレタン系熱硬化性エラストマー、スチレン系熱硬化性エラストマー、ニトリル系熱硬化性エラストマー、ゴム部分の架橋点を減少させた低架橋密度のシリコーンゲルのいずれかであり、前記マイクロカプセルはその軟化温度を前記被覆材の硬化温度より高温側に設定させた材料とし、前記柔軟性蓄熱シートは、前記被覆材の硬化温度において硬化させてなるとした。
【００２９】
蓄熱材は、有機高分子重合物のマイクロカプセルの内部空間に内包されさらに、このマイクロカプセルは、柔軟性の有機高分子硬化物の被覆材で覆われる２重の被覆構造になっており、その軟化温度が、被覆材の硬化温度より高温である材料を使用している。このため、取り扱いが簡単で成型の自由度に富み、断熱性基材への接合固定や収納が容易にできる柔軟性蓄熱シートが、簡単な製法技術と検査技術を用いて得られる。
【００３０】
また、蓄熱材は、蓄熱した熱を昼間に徐々に放熱して電気採暖具を温めることもできるので、省エネルギーにも貢献できる。これに加えて、電気採暖具は、上部側に、柔軟性の有る有機高分子硬化物の被覆材で構成した柔軟性蓄熱シートが配置されているので、弾力性に富み座り心地が良い。
【００３１】
第２の発明の電気採暖具は、面状発熱体に、蓄熱材をその内部空間に内包する有機高分子重合物のマイクロカプセルを柔軟性の有機高分子硬化物の被覆材で覆ってなる柔軟性蓄熱シートを積層した構造体であり、前記面状発熱体は、有機高分子組成物系の下基材と、前記下基材に形成した１対以上の電極および発熱可能な抵抗体と、前記抵抗体と前記電極の全体を被覆する有機高分子組成物系のコート材とを備え、前記柔軟性蓄熱シートは、前記マイクロカプセルが、カルボニル基、エステル基、アミド基、アミノ基のいずれかの化学構造を有する有機高分子重合物で、前記被覆材は、オレフィン系熱硬化性エラストマー、ポリエステル系熱硬化性エラストマー、ウレタン系熱硬化性エラストマー、スチレン系熱硬化性エラストマー、ニトリル系熱硬化性エラストマー、ゴム部分の架橋点を減少させた低架橋密度のシリコーンゲルのいずれかであり、前記マイクロカプセルはその軟化温度を前記被覆材の硬化温度より高温側に設定させた材料とし、前記柔軟性蓄熱シートは、前記被覆材の硬化温度において硬化させてなるとした。
【００３２】
この構成と熱物性材質の柔軟性蓄熱シートは、取り扱い性や成型性に優れているので、簡単な製法技術と検査技術を用いてマイクロカプセルをシート状に成型でき、量産性に優れている。しかも、この様にして得た柔軟性蓄熱シートは、面状発熱体に、接着材を用いるなどの簡単な製法技術と検査技術を用いて簡単に接合できるので、量産性に優れた電気採暖具が得られる。
【００３３】
また、面状発熱体は、有機高分子組成物系の下基材と、下基材に形成した１対以上の電極および発熱可能な抵抗体と、抵抗体と電極の全体を被覆する有機高分子組成物系のコート材とで構成されているので、簡単な製法技術と検査技術を用いて簡単に生産き、量産性に優れた電気採暖具が得られる。
【００３４】
第３の発明の電気採暖具は、特に第１または第２の発明に用いる柔軟性蓄熱シートが、熱伝導材料を、蓄熱材を内包するマイクロカプセルとともに被覆材で覆ってなるとした。黒鉛やアルミニウムなどの熱伝導材料を、蓄熱材を内包するマイクロカプセルとともに被覆材で覆う材料構成としているので、熱伝導性に優れた柔軟性蓄熱シートが得られ、熱効率や省エネルギー性を一層高めた電気採暖具となった。
【００３５】
第４の発明の電気採暖具は、特に第１または第２の発明に用いる柔軟性蓄熱シートは、断熱性基材もしくは面状発熱体に、溶融状態の被覆材を塗布し硬化させることで、一体化して積層した。被覆材を、断熱性基材もしくは面状発熱体と一体化して積層しているので、一層簡単な製法技術と検査技術を用いて簡単に接合できるので、一層量産性に優れた電気採暖具となった。
【００３６】
以下、本発明の実施の形態を、図面を参照しながら説明する。なお、本発明の形態によって本発明が限定されるものではない。
【００３７】
（実施の形態１）
図１は、本発明の実施の形態１である電気採暖具であり、図１（ａ）は電気採暖具の断面図、図１（ｂ）は電気採暖具の斜視図である。電気採暖具１６は、発熱体１７を有する有機高分子組成物系の断熱性基材１８と、蓄熱材１９をその内部空間に内包する有機高分子重合物のマイクロカプセル２０を柔軟性の有機高分子硬化物の被覆材２１で覆ってなる柔軟性蓄熱シート２２を少なくとも備えており、断熱性基材１８の上部に柔軟性蓄熱シート２２を積層して使用される。そして、この柔軟性蓄熱シート２２は、マイクロカプセル２０が、カルボニル基、エステル基、アミド基、アミノ基のいずれかの化学構造を有する有機高分子重合物で、被覆材２１が、オレフィン系熱硬化性エラストマー、ポリエステル系熱硬化性エラストマー、ウレタン系熱硬化性エラストマー、スチレン系熱硬化性エラストマー、ニトリル系熱硬化性エラストマー、ゴム部分の架橋点を減少させた低架橋密度の
シリコーンゲルのいずれかである。そして、マイクロカプセルは、その軟化温度を前記被覆材の硬化温度より高温側に設定させた材料とし、前記柔軟性蓄熱シートは、前記被覆材の硬化温度において硬化させてなるとしている。
【００３８】
以下、本発明を実施例に基づいて詳細に説明する。断熱性基材１８は、ポリウレタンなどの樹脂を発泡させて得た断熱性に優れる成型物であり、発熱用銅線を樹脂絶縁層で被覆した構成のケーブル状ヒータからなる発熱体１７を、上部側に配置しその略全体を被覆する構造体としている。
【００３９】
柔軟性蓄熱シート２２は、次の様にして得た。まず、蓄熱材１９として融点３２℃のｎ−ノナデカン（Ｃ１９Ｈ４０）を準備しこれを、メラミンホルマリン樹脂のマイクロカプセル２０に内包した粒を多数試作した。マイクロカプセル２０の壁材として用いたメラミンホルマリン樹脂は、その軟化温度（熱変形温度とも称す）が１５０℃である。そこで、これより低温の１１０℃で硬化するオレフィン系エラストマー（硬化温度が１１０℃）を被覆材２１として使用しこれを、前述材質のマイクロカプセル２０に混合して、柔軟性のあるシート状の柔軟性蓄熱シート２２を得た。
【００４０】
電気採暖具１６は、図１（ａ）に記載した様に、この柔軟性蓄熱シート２２を断熱性基材１８に積層して両者を接着材などで固定したのち、その上面側に表面材２３を下面側に裏面材２４を接着材で各々固定して、一体化した構造体とした。
【００４１】
電気採暖具１６は、発熱体１７および柔軟性蓄熱シート２２の下側面に、断熱性基材１８を配置して下方側に逃げる熱を遮断する構成としており、このことで蓄熱材１９に効果的に熱が蓄熱できるようにした。この一体化した構造体の電気採暖具１６は、図１（ｂ）に記載した様に、その上面側にカーペットカバー２５を敷き、カーペットカバー２５の上に座っている人を暖める電気カーペットとして使用する。
【００４２】
効果について説明する。蓄熱材１９は、有機高分子重合物のマイクロカプセル２０の内部空間に内包され、さらに、このマイクロカプセル２０が、柔軟性の有機高分子硬化物の被覆材２１で覆われる２重の被覆構造になっている。２重の被覆構造とした柔軟性蓄熱シート２２は、電気採暖具１６に収納する製造工程中において誤って被覆材２１を傷つけても、液体や粉末の蓄熱材１９が床に零れ落ちることがない。
【００４３】
しかも、マイクロカプセル２０はその軟化温度が、被覆材２１の硬化温度より高温であるので、マイクロカプセル２０が被覆材２１で被覆される製造工程において破壊されることがない。これに加えて、柔軟性蓄熱シート２２は、マイクロカプセル２０の周囲が柔軟性の有機高分子硬化物の被覆材２１で覆われた構造であるので、取り扱いが簡単で成型の自由度に富み、断熱性基材１８への接合固定や収納が容易にできる。
【００４４】
この様に、この構成と熱物性材質の柔軟性蓄熱シート２２は、取り扱い性や成型性に優れているので、簡単な製法技術と検査技術を用いてマイクロカプセル２０をシート状に成型でき、量産性に優れている。しかも、この様にして得た柔軟性蓄熱シート２２は、断熱性基材１８や表面材２３に接着材を用いるなどの簡単な製法技術と検査技術を用いて簡単に接合できるので、量産性に優れた電気採暖具１６となる。
【００４５】
また、マイクロカプセル２０を被覆材２１で覆って柔軟性蓄熱シート２２を得る際に、被覆材２１を接着材として活用して断熱性基材１８や表面材２３と柔軟性蓄熱シート２２を一体化して同時成型する方法を用いてもよい。
【００４６】
一方、電気採暖具１６は、畳や床の上に敷いて使用され、発熱体１７を通電することで
加温され、上に座っている人の足や腰の部分を暖める。蓄熱材１９は、発熱体１７の通電状態においてその上部の表面材２３から放熱されていた熱を蓄熱し、発熱体１７の休止（非通電）状態においてその蓄熱を放熱することができるので、熱効率が高まり、発熱体１７から発生する熱を効率的に利用できた。
【００４７】
また、蓄熱材１９は、例えば電力需要が小さく安価な夜間帯などの、人が使用しない時間帯に蓄熱した熱を、昼間に徐々に放熱して電気採暖具１６を温めることもできるので、省エネルギーにも貢献できる。これに加えて、電気採暖具１６は、上部側に、柔軟性の有る有機高分子硬化物の被覆材２１で構成した柔軟性蓄熱シート２２が配置されているので、弾力性に富み座り心地が良い。
【００４８】
使用する材料について説明する。発熱体１７は、樹脂とカーボンブラックからなる発熱用抵抗シートを樹脂絶縁シートで鋏み込んだ面状のヒータ、線状のヒータ線の周囲をフッ素樹脂などの絶縁体で覆った単線、発熱用銅線を樹脂絶縁層で被覆したケーブル状ヒータ、などを使用する。
【００４９】
また、断熱性基材１８は、ポリウレタン、シリコーン、ネオプレン、アクリル、スチレン−ブタジエンゴムなどの発泡樹脂成型物を主成分としており特に、連続発泡性の高いポリウレタン系の発泡樹脂成型物が良好であった。またさらに、断熱性基材１８は、リン酸エステル系難燃材を混合して難燃性を向上させた材料や、発熱体１７の１部を配設固定して残り大部分を被覆する構成としてよい。
【００５０】
蓄熱材１９は、融点あるいは凝固点が１０〜８０℃、好ましくは２０〜６０℃にある潜熱蓄熱剤である。具体的には、酢酸ナトリウム３水塩（融点５８℃）、硝酸リチウム３水塩（融点３０℃）、塩化カルシウム６水塩（融点２７℃）、ステアリン酸（融点７１℃）、セチルアルコール（融点５１℃）、炭素数が１５以上の脂肪族炭化水素（ｎ−デカン、テトラデカン、ペンタデカン、エイコサン、ドコサンなど）が挙げられる。
【００５１】
この中で特に、脂肪族炭化水素は、マイクロカプセル２０への内包性が優れており、簡単な製法と品質管理で内包できるので、良好であった。脂肪族炭化水素は、炭素数の増加とともに融点が上昇するため、目的に応じた融点を有する脂肪族炭化水素の選択や、２種以上を混合も可能である。蓄熱材１９は、融点が１０℃未満の材料、８０℃を超える材料であると、複雑な保温操作を有するため、本発明の用途が、主として人向け保温剤であることを考慮すると、これらの材料はいずれも非実用的な温度域の材料である。
【００５２】
マイクロカプセル２０は、そのカプセル壁が、カルボニル基、エステル基、アミド基、アミノ基のいずれかの化学構造を有する有機高分子重合物であり、カプセル壁をこれら化学構造を有する有機高分子重合物とすることで軟化温度が約１４０℃以上としている。
【００５３】
具体的には、ポリアミド樹脂（アミド基を有する）、ポリアクリルアミド樹脂（アミド基を有する）、ポリウレタン樹脂（エステル基を有する）、アミノプラスト樹脂（アミノ基を有する）、ポリアクリル酸エステル樹脂（エステル基を有する）、アラミド樹脂（芳香族の骨格のみで構成されるポリアミドの総称、アミド基を有する）、尿素ホルマリン樹脂（アミノ基を有する）、メラミンホルマリン樹脂（アミノ基を有する）を使用する。
【００５４】
被覆材２１に用いる有機高分子硬化物は、オレフィン系熱硬化性エラストマー、ポリエステル系熱硬化性エラストマー、ウレタン系熱硬化性エラストマー、スチレン系熱硬化性エラストマー、ニトリル系熱硬化性エラストマー、ゴム部分の架橋点を減少させた低架橋密度のシリコーンゲルのいずれかであり、その硬化温度は約１３０℃以下である。
【００５５】
マイクロカプセル２０と被覆材２１は、マイクロカプセル２０の軟化温度（熱変形温度とも称す）が、被覆材２１の硬化温度より高温にある材料を考慮して、お互いの材料組成と製造加熱プロセス温度を決めている。例えば、マイクロカプセル２０はそのカプセル壁が、軟化温度（熱変形温度とも称す）１５０℃のメラミンホルマリン樹脂（メラミン樹脂とも称す）とした場合、被覆材２１は硬化温度が略１１０℃のオレフィン系エラストマーを使用する。
【００５６】
このことで、マイクロカプセル２０が、被覆材２１で被覆される製造工程において、破壊されることがなく、取り扱い性や成型性に優れた柔軟性蓄熱シート２２を簡単な製造方法を用いて得ることができる。
【００５７】
またさらにこのことで、融点あるいは凝固点が１０〜８０℃好ましくは２０〜６０℃にある蓄熱材１９が、マイクロカプセル２０への収納や被覆材２１での被覆によって劣化することなく、良好に蓄熱効果を発揮するようにしている。柔軟性蓄熱シート２２は、マイクロカプセル２０の２０〜７０ｗｔ％（望ましくは３０〜６０ｗｔ％）に対して、前述の材料からなる被覆材２１を残部の重量割合で混合し、シート等の成型物に加工して得ており、この配合割合は、必要とする柔軟性に応じて変化させた。
【００５８】
なお、比較のため、上記以外の熱硬化性エラストマーや、ゴム部分の架橋点が多いタイプ（いわゆる中〜高タイプの架橋密度）のシリコーンゲルを、被覆材２１として採用し、マイクロカプセル２０に被覆させた柔軟性蓄熱シート２２を試作して、効果の判定を行なった。これら比較試作品は、本発明品と比較して、やや硬くて柔軟性が不足気味であり、マイクロカプセル２０への密着も不足気味であった。
【００５９】
（実施の形態２）
図２は、本発明の実施の形態２である電気採暖具の断面図であり、電気採暖具（第２実施形態）２６は、面状発熱体２７とその上に積層した柔軟性蓄熱シート２２とで構成される。面状発熱体２７は、有機高分子組成物系の下基材２８と、下基材２８の表面に形成した１対以上の電極２９、３０および発熱可能な抵抗体３１と、電極２９、３０および抵抗体３１との全体を被覆する有機高分子組成物系のコート材３２とを少なくとも備えている。
【００６０】
柔軟性蓄熱シート２２は、蓄熱材１９をその内部空間に内包する有機高分子重合物のマイクロカプセル２０を、柔軟性の有機高分子硬化物の被覆材２１で覆ってなる。
【００６１】
そして、この柔軟性蓄熱シート２２は、マイクロカプセル２０が、カルボニル基、エステル基、アミド基、アミノ基のいずれかの化学構造を有する有機高分子重合物で、被覆材２１が、オレフィン系熱硬化性エラストマー、ポリエステル系熱硬化性エラストマー、ウレタン系熱硬化性エラストマー、スチレン系熱硬化性エラストマー、ニトリル系熱硬化性エラストマー、ゴム部分の架橋点を減少させた低架橋密度のシリコーンゲルのいずれかである。
【００６２】
そして、マイクロカプセルはその軟化温度を前記被覆材の硬化温度より高温側に設定させた材料とし、前記柔軟性蓄熱シートは、前記被覆材の硬化温度において硬化させる。
【００６３】
本実施の形態２は、実施の形態１と異なる点は、面状発熱体２７の上に柔軟性蓄熱シート２２を積層したことと、この面状発熱体２７の構成を限定したことであり、他の構成は実施の形態１と同じである。
【００６４】
そこで、この実施形態では、面状発熱体２７の構成と材料を実施例に基づいて詳細に説
明する。面状発熱体２７は、ポリエステル樹脂系（例、ポリエチレンテレフタレート樹脂）の下基材２８の表面に、１対以上の電極２９、３０と、電極２９、３０の間に配置される発熱可能な有機樹脂系の抵抗体３１が形成されている。
【００６５】
そして、電極２９、３０と抵抗体３１を被覆するようにその上部にさらに、有機樹脂系のコート材３２が積層された構成である。コート材３２は、ポリエステル樹脂を主成分とする接着剤からなる接着層３３と、ポリエステル樹脂系（例、ポリエチレンテレフタレート樹脂）の上基材３４とで構成されており、接着層３３を下基材２８との対向面に配置し、上基材３４を接着層３３の上部に積層した構成である。この接着層３３は、下基材２８および上基材３４と比較して、芳香族ジカルボン酸の濃度が低く脂環族ジカルボン酸および脂肪族ジカルボン酸の濃度が同じか、もしくは高いとする材料である。
【００６６】
この発熱体の具体例を以下に記載する。まず、電極２９、３０を、１２５μｍ厚みのポリエステル樹脂系の下基材２８の片面に形成した。電極２９、３０は、共重合ポリエステル樹脂とブロックイソシアネート系硬化材を混合した結合材に、銀とカーボンからなる導電性付与材を５ｗｔ％分散した導電性銀ペーストであり、印刷乾燥によって１０μｍ厚みとなっている。電極２９、３０は、主電極とこの主電極から分岐される枝電極から構成されており、枝電極が交互に位置するように配置されている。
【００６７】
次に、有機樹脂系の抵抗体３１を、既に形成された電極２９、３０の間に配置されるように形成した。抵抗体３１は、正抵抗温度特性を有する有機樹脂系の抵抗体であり、エチレン酢酸ビニル共重合体とカーボンの混練物をペースト化したものを、印刷乾燥により１０μｍ厚みとなっている。  
【００６８】
その後、電極２９、３０の給電部分（記載せず）に、導電性銀ペーストの導電性有機材料を介して７０μｍ厚みの銅箔からなる導電性端子（記載せず）を積層して乾燥させることで、電極２９、３０と導電性端子（記載せず）を電気的物理的に接合した。この導電性有機材料は、共重合ポリエステル樹脂とブロックイソシアネート系硬化材を混合した結合材に導電性付与材として銀粉末を分散した材料である。
【００６９】
さらにその上部に、コート材３２を、下基材２８や電極２９、３０さらに抵抗体３１を被覆するように配置した。コート材３２は、ポリエステル樹脂を主成分とした２０μｍ厚みフィルムの接着層３３と、１００μｍ厚みのポリエステル樹脂系の上基材３４で構成される材料である。コート材３２は、接着層３３の融点温度以上に温度設定されたラミネートロールによって、下基材２８や抵抗体３１などの材料と熱融着して積層される。
【００７０】
下基材２８をコート材３２で覆い熱融着して気密構造とすることで、水分などが抵抗体３１などに付着しその抵抗値を変化させることが起こらない様にした。最後に、熱溶解などの手段により導電性端子（記載せず）に対応する被覆材コート材３２の部分に設けた空隙（記載せず）を経由して、給電用リード線（記載せず）を取り付けて完成である。
【００７１】
接着層３３に用いたポリエステル樹脂は、多価カルボン酸の組成を適正化して融点が９１〜１２５℃としているため、結晶性が高まり、耐ブロッキング性と接着性と耐加水分解性が向上している。また、接着層３３に使用したポリエステル樹脂の結晶性が高まることに伴って、抵抗体２０も結晶性が高まり、その耐久信頼性が向上する利点が生じている。さらに、この接着層３３を介在させて下基材２８と上基材３４を接合する技術とこの接着層３３を用いて面状発熱体２７を製造する技術は、簡単な製法と品質管理で製造でき、生産性と信頼性を高めた面状発熱体２７が生産できる。
【００７２】
なお、面状発熱体２７で使用する材料は、前述の実施例以外に以下に記載した種々の材
料が使用できる。例えば、電極２９、３０は、銅線を使用してもよい。抵抗体３１は、有機高分子（例、ポリエチレン、フェノール樹脂、ポリアミド、ポリエステル）に、導電性材料（銀または銅またはカーボンの単独もしくはこれらの併用）を混合した材料である。下基材２８とコート材３２は、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリスチレンなどである。
【００７３】
コート材３２に塗布した接着層３３は、ポリ酢酸ビニルなどであり、電極２９、３０と抵抗体３１を被覆する様にコート材３２の全面に塗布する構成もしくは、これらを被覆しない様にコート材３２の端部に塗布する構成とする。また、コート材３２は、接着層３３を全く使用せずに上基材３４だけとしてもよく、この場合は下基材２８と上基材３４をポリエチレンやポリプロピレンとし、両者を熱融着して接合してもよい。また、面状発熱体２７は、使用する材料とその寸法や形状を最適化して柔軟性を有する様にすると、一層弾力性に富み座り心地が良くなる。
【００７４】
効果について説明する。蓄熱材１９は、有機高分子重合物のマイクロカプセル２０の内部空間に内包され、さらに、このマイクロカプセル２０が、柔軟性の有機高分子硬化物の被覆材２１で覆われる２重の被覆構造になっている。２重の被覆構造とした柔軟性蓄熱シート２２は、面状発熱体２７に積層する製造工程中に誤って被覆材２１を傷つけても、液体や粉末の蓄熱材１９が床に零れ落ちることがない。
【００７５】
しかも、マイクロカプセル２０はその軟化温度が、被覆材２１の硬化温度より高温であるので、マイクロカプセル２０が被覆材２１で被覆される製造工程において破壊されることがない。これに加えて、柔軟性蓄熱シート２２は、その周囲が柔軟性の有機高分子硬化物の被覆材２１で覆われているので、取り扱いが簡単で成型の自由度に富み、面状発熱体２７への積層が容易にできる。
【００７６】
この様に、この構成と熱物性材質の柔軟性蓄熱シート２２は、取り扱い性や成型性に優れているので、簡単な製法技術と低度な検査技術を用いてマイクロカプセル２０をシート状に成型でき、量産性に優れている。しかも、この様にして得た柔軟性蓄熱シート２２は、面状発熱体２７に、接着材を用いるなどの簡単な製法技術と低度な検査技術を用いて簡単に接合できるので、量産性に優れた電気採暖具２６となる。
【００７７】
また、マイクロカプセル２０を被覆材２１で覆って柔軟性蓄熱シート２２を得る際に、被覆材２１を接着材として活用して面状発熱体２７と柔軟性蓄熱シート２２を一体化して同時成型する方法を用いてもよい。
【００７８】
電気採暖具２６は、畳や床さらには椅子の上に敷いて使用され、面状発熱体２７を通電することで加温され、上に座っている人の足や腰の部分を暖める。蓄熱材１９は、面状発熱体２７の通電状態においてその上部から放熱されていた熱を蓄熱し、面状発熱体２７の休止（非通電）状態においてその蓄熱を放熱することができるので、熱効率が高まり、面状発熱体２７から発生する熱を効率的に利用できた。
【００７９】
また、蓄熱材１９は、例えば電力需要が小さく安価な夜間帯などの、人が使用しない時間帯に蓄熱した熱を、昼間に徐々に放熱して電気採暖具２６を温めることもできるので、省エネルギーにも貢献できる。これに加えて、電気採暖具２６は、上部側に、柔軟性の有る有機高分子硬化物の被覆材２１で構成した柔軟性蓄熱シート２２が配置されているので、弾力性に富み座り心地が良い。
【００８０】
面状発熱体２７の材料構成について、さらに詳細に検討し、その内容を以下に記載する。熱可塑性有機高分子樹脂に銀または銅の単独もしくは併用もしくはカーボンとの混合物
を分散させた組成物の電極２９、３０と、柔軟性を有する薄膜の抵抗体３１と、柔軟性を有する厚みの下基材およびコート材とを、使用すると良好であることが判明した。以下、詳細にその内容を記載する。
【００８１】
電極２９、３０は、弾力性や屈曲性が良好な熱可塑性有機高分子樹脂（ポリエチレン、ポリプロピレン、フッソ樹脂、ポリアミド、ポリアセタール、ポリエステルなど）に、銀または銅の単独もしくは併用もしくはこれらとカーボンとの混合物を合計で２〜１０ｗｔ％（好ましくは３〜７ｗｔ％）分散させた組成物とすると、弾力性に富むうえに曲がり易くなるので、畳や床さらには椅子の上に敷いて使用してその上に人が何回となく立ったり座ったりしても断線することがなく、耐久信頼性に優れた電気採暖具２６が得られる。
【００８２】
また、熱可塑性有機高分子樹脂を使用しているので、加熱すれば溶融し冷却すれば固化と可逆的に繰り返すので、面状発熱体２７として簡単な製法で生産できる利点もあった。またその中で特に、電極２９、３０は、弾力性や屈曲性に極めて優れたポリエステル系有機高分子樹脂に銀を２〜１０ｗｔ％（好ましくは３〜７ｗｔ％）分散させた組成物とすると、弾力性が一層富むうえにさらに曲がり易くなるので、畳や床さらには椅子の上に敷いて使用してその上に人が何回となく立ったり座ったりしても断線することがなく、耐久信頼性に一層優れた電気採暖具２６が得られる。
【００８３】
抵抗体３１は、熱可塑性有機高分子樹脂（例えば、エチレン酢酸ビニル共重合体、エチレンアクリルエステル共重合体、エチレンメタクリル酸メチル共重合体、ポリエチレン、ポリプロピレン、フッソ樹脂、ポリアミド、ポリアセタール、ポリエステルなど）や、フェノールやメラミンなどの熱硬化性有機高分子樹脂に、導電性材料（例、カーボン、銀など）を混合し、その厚みを５〜２０μｍと薄くすることで柔軟性を有する様にしている。
【００８４】
またその中で特に、抵抗体３１は、弾力性や屈曲性が良好な熱可塑性有機高分子樹脂を基本ベース樹脂とすると良好であった。これら熱可塑性有機高分子樹脂は、弾力性に富むうえに曲がり易くなるので、畳や床さらには椅子の上に敷いて使用してその上に人が何回となく立ったり座ったりしても断線することがなく、耐久信頼性に優れた電気採暖具２６が得られる。また、熱可塑性有機高分子樹脂を使用しているので、加熱すれば溶融し冷却すれば固化と可逆的に繰り返すので、面状発熱体２７として簡単な製法で生産できる利点もあった。
【００８５】
また必要に応じて、抵抗体３１は、熱可塑性の有機高分子（例えば、エチレン酢酸ビニル共重合体、エチレンアクリルエステル共重合体、エチレンメタクリル酸メチル共重合体など）に、導電性材料（例、カーボン、銀など）と、エラストマー（例、オレフィン系エラストマー、スチレン系エラストマーなど）またはゴム（エチレンプロピレンゴム、ポリブタジエンなど）を分散させた混合組成物であるとした。
【００８６】
抵抗体３１は、エラストマーやゴムを分散させると柔軟性を有する様になり、弾力性が一層富むうえにさらに曲がり易くなるので、畳や床さらには椅子の上に敷いて使用してその上に人が何回となく立ったり座ったりしても断線することがなく、耐久信頼性に一層優れた電気採暖具２６が得られる。
【００８７】
下基材２８およびコート材３２は、柔軟性を有する厚みとしている。例えば、コート材３２は、ポリエステル樹脂を主成分とする接着剤（厚みが１０〜５０μｍ）からなる接着層３３と、厚みが５０〜３００μｍのポリエステル樹脂系（例、ポリエチレンテレフタレート樹脂）の上基材３４とで構成している。
【００８８】
そして、この接着層３３を、厚みが５０〜３００μｍのポリエステル樹脂系の下基材２
８との対向面に配置し、上基材３４を接着層３３の上部に積層した構成とした。この接着層３３は、下基材２８および上基材３４と比較して、芳香族ジカルボン酸の濃度が低く脂環族ジカルボン酸および脂肪族ジカルボン酸の濃度が同じかもしくは高いとする材料を使用して接着強度を高めている。面状発熱体２７をこの様に柔軟性を有する材料と厚みとすることと、その上部側に配置した柔軟性蓄熱シート２２との相乗効果で、電気採暖具２６は、弾力性に一層富み座り心地がさらに良くなる。
【００８９】
（実施の形態３）
実施の形態３は、実施の形態１または２で使用する柔軟性蓄熱シート２２の材料構成についてさらに検討した内容である。黒鉛やアルミニウムなどの熱伝導材料３５を、蓄熱材１９を内包するマイクロカプセル２０とともに、熱硬化性エラストマーもしくは低架橋密度のシリコーンゲル（ゴム部分の架橋点を減少させたタイプ）の被覆材２１で覆う材料構成とすると、熱伝導性に優れた柔軟性蓄熱シート２２が得られ、熱効率や省エネルギー性を一層高めた電気採暖具１６、２６となった。
【００９０】
柔軟性蓄熱シート２２は、熱伝導材料３５の１０〜３０ｗｔ％と、マイクロカプセル２０の２０〜５０ｗｔ％（望ましくは３０〜４０ｗｔ％）に対して、被覆材２１を残部の重量割合で混合し、シート等の成型物に加工して得ており、その配合割合は、必要とする柔軟性に応じて変化させた。
【００９１】
（実施の形態４）
実施の形態４は、実施の形態１または２で使用する柔軟性蓄熱シートの製法についてさらに検討した内容であり、柔軟性蓄熱シートは、断熱性基材もしくは面状発熱体に、溶融状態の被覆材を塗布し硬化させることで、一体化して積層するとした。この製法は、マイクロカプセルを覆った溶融状態の被覆材を、既に成型が完了した断熱性基材もしくは面状発熱体の表面に塗布し、乾燥により硬化させる製法であり、一層簡単な製法技術と検査技術を用いて両者が接合できるので、一層量産性に優れた電気採暖具となった。
【産業上の利用可能性】
【００９２】
本発明の電気採暖具は、取り扱い性や成型性さらに量産性に優れた柔軟性蓄熱シートを用いて、発熱体から発生する熱を蓄熱し、その蓄熱を効率的に利用して省エネルギーを図っているので、電気採暖具、特に使用者が着座する電気採暖具の暖房として適用することが可能である。
【図面の簡単な説明】
【００９３】
【図１】（ａ）本発明の実施の形態１の電気採暖具の断面図（ｂ）斜視図
【図２】本発明の実施の形態２の電気採暖具の断面図
【図３】（ａ）従来の電気採暖具の斜視図（ｂ）断面図
【図４】従来の電気採暖具の断面図
【符号の説明】
【００９４】
１６、２６  電気採暖具
１７  発熱体
１８  断熱性基材
１９  蓄熱材
２０  マイクロカプセル
２１  被覆材
２２  柔軟性蓄熱シート
２７  面状発熱体
２８  下基材
２９、３０  電極
３１  抵抗体
３２  コート材
３３  接着層
３４  上基材
３５  熱伝導材料
【図１】
2010169303.tif 000003
【図２】
2010169303.tif 000004
【図３】
2010169303.tif 000005
【図４】
2010169303.tif 000006