(57)【要約】【課題】機能信頼性や電気安全性が高い加温機能付床材等として有用な樹脂積層体を、生産性高く製造するための方法を提供する。【解決手段】絶縁性材料からなる基材の表面に導電体を固定して得られるシート状発熱体において、絶縁性材料部分に貫通孔を形成した後、該シート状発熱体を成形用樹脂材料で挟み、プレス成形する。【選択図】    図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
絶縁性材料からなる基材の表面に導電体を固定して得られるシート状発熱体において、絶縁性材料部分に貫通孔を形成した後、該シート状発熱体を成形用樹脂材料で挟み、プレス成形することを特徴とする樹脂積層体の製造方法。
【請求項２】
絶縁性材料からなる基材の表面に導電体を固定し、さらに該導電体を絶縁性材料からなる被覆材で被覆して得られるシート状発熱体において、絶縁性材料部分に貫通孔を形成した後、該シート状発熱体を成形用樹脂材料で挟み、プレス成形することを特徴とする樹脂積層体の製造方法。
【請求項３】
貫通孔の合計面積は、シート状発熱体面積の１０〜５０  ％とする請求項１または２の樹脂積層体の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この出願の発明は、樹脂積層体の製造方法に関するものである。さらに詳しくは、この出願の発明は、床、浴槽、天井、壁、鏡面等に暖房、保温、結露防止、乾燥等の機能を付与するための加温機能を有する樹脂積層体を、生産性高く製造するための方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
近年、住宅における快適な室内暖房手段として床暖房が広く採用されている。また、最近、冷えた床面に裸足で触れることによる心臓等への負担が報告されており、快適さのみならず、寒冷期における浴室での事故防止策としても、浴室の床面を暖めることが望ましいと考えられている。そのため、床暖房機能を組み込んだユニットバスが注目されている。
【０００３】
床面を暖める方法としては、床材の裏側に配管を配備し、ここに温水や温風を流す方法や、床材裏面あるいは床材を構成する積層体中に導電体を配備する方法が知られているが、ユニットバスにおいては、製造や設置の作業性、コスト等の観点からユニットバスの床材裏面に導電体を配備する方法が一般的である。
【０００４】
具体的には、導電体を基材と断熱材で挟んだヒーターパネルを床材成形品の裏面に接着する方法や、導電体を絶縁性基材で挟み、それをさらに成形用樹脂材料で挟んでプレスし、同時成形する方法が知られている（例えば、特許文献１）。
【０００５】
【特許文献１】
特開平９−２５６４３７号公報
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、ヒーターパネルを床材成形品裏面に接着する方法では、ヒーターパネルを接着する上で床材成形品裏面の補強用リブが障害となるため、これを切除する必要があり、床材成形品の強度が低下するという問題があった。一方、導電体を絶縁性基材で挟み、さらに成形用樹脂材料で挟んで同時成形する方法では、金型内における成形用樹脂材料の流動圧力により導電体が断線したり、引き伸ばされたりして、導電抵抗値に変動が生じやすいという問題があった。そのため、導電体の上下に配する成形用樹脂材料のチャージ量を調整する必要があり、作業を煩雑にし、生産性を低下させる原因となっていた。また、導電体を境にして上下層での分断や成形樹脂体と絶縁性基材の剥離が起こりやすいという問題もあった。
【０００７】
そこで、この出願の発明は、以上のとおりの事情に鑑みてなされたものであり、従来技術の問題点を解消し、機能信頼性や電気安全性が高い加温機能付床材等として有用な樹脂積層体を、生産性高く製造するための方法を提供することを課題としている。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
この出願の発明は、上記の課題を解決するものとして、第１には、絶縁性材料からなる基材の表面に導電体を固定して得られるシート状発熱体において、絶縁性材料部分に貫通孔を形成した後、該シート状発熱体を成形用樹脂材料で挟み、プレス成形することを特徴とする樹脂積層体の製造方法を提供する。
【０００９】
また、この出願の発明は、第２には、絶縁性材料からなる基材の表面に導電体を固定し、さらに該導電体を絶縁性材料からなる被覆材で被覆して得られるシート状発熱体において、絶縁性材料部分に貫通孔を形成した後、該シート状発熱体を成形用樹脂材料で挟み、プレス成形することを特徴とする樹脂積層体の製造方法を提供する。
【００１０】
さらに、この出願の発明は、第３には、貫通孔の合計面積がシート状発熱体面積の１０〜５０  ％である前記いずれかの樹脂積層体の製造方法をも提供する。
【００１１】
【発明の実施の形態】
この出願の発明の樹脂積層体の製造方法の概略を図１に例示した。
【００１２】
図１に示されるとおり、この出願の発明の樹脂積層体の製造方法では、まず、シート状発熱体（１）を形成し、その絶縁性材料からなる基材（１１）部分に貫通孔（１３）を形成する。
【００１３】
このとき、シート状発熱体は（１）は、図２に示されるように、絶縁性材料からなる基材（１１）の表面に線状の導電体（１２）を固定したもの、あるいは図３に示されるように、絶縁性材料からなる基材（１１）の表面に面状の導電体（１２）を固定したものであってよい。さらに、固定された導電体（１２）を絶縁性材料からなる被覆材（１４）で被覆したものであってもよい。
【００１４】
シート状発熱体（１）の基材（１１）は絶縁性を有する材料からなるものであればよく、その材質はとくに限定されない。例えばポリプロピレン、ポリエチレンテレフタレート等の樹脂製のフィルム、シート、板、あるいは、ガラスクロス、ガラスマット、各種繊維材料の不織布等が挙げられる。また、被覆材（１４）も、基材（１１）と同様に、各種の絶縁性材料からなるものであってよく、ポリプロピレン、ポリエチレンテレフタレート等の樹脂製のフィルム、シート、板、さらに、ガラスクロス、ガラスマット、各種繊維材料の不織布等が例示される。
【００１５】
シート状発熱体（１）における導電体（１２）は、一般に発熱体として使用されるものであればよく、各種の材料からなる様々な大きさ、形状のものが例示される。具体的には、銅、ニッケル、マンガン、クロム等の金属や合金からなるものや、導電性樹脂からなるものが例示される。中でもケブラー等の芯線に抵抗線を巻き付け、材料の発熱温度以上の耐熱性を有する材質で被覆したヒーター線や、合金シートを格子状に成形した面状ヒーターが好ましく挙げられる。導電体（１２）の形状や構成はとくに限定されず、１本の連続した導電体（１２）を回路状に配備してもよいし、このような導電体（１２）を網目状に連結し、配備してもよい。中でも網状、格子状、ハニカム状の導電体（１２）は、部分的に断線が生じても導電性が失われないため、好ましい。
【００１６】
また、導電体（１２）を基材（１１）上に固定化する方法は、使用される導電体（１２）材料により適宜選択できる。例えば、縫製糸による縫い付けや、吸着、印刷、塗装等の方法が適用できる。
【００１７】
このようなシート状発熱体（１）の厚みは、導電体（１２）の形状や厚み、基材（１１）や被覆材（１４）の材質、後のプレス成形工程において適用される温度、圧力、成形用樹脂材料（２１）の粘度等の条件に応じて変更でき、とくに限定されない。厚みが１００μｍ未満では、プレス成形時に変形が生じやすくなり、５００μｍより大きい場合には、ハンドリング性が悪くなる場合があることから、１００〜５００μｍとすることが好ましい。
【００１８】
この出願の発明の樹脂積層体の製造方法において、シート状発熱体（１）に形成される貫通孔（１３）は、シート状発熱体（１）の基材（１１）や被覆材（１４）を構成する絶縁性材料部分（１１、１４）、（すなわち導電体（１２）を断絶しない位置）に開孔されるものであればよく、例えば、パンチにより円形や楕円形のものとすることができる。
【００１９】
この出願の発明の樹脂積層体の製造方法では、次に、貫通孔（１３）を設けたシート状発熱体（１）を成形用樹脂材料（２１）で挟み、プレス成形する。
【００２０】
このとき、成形用樹脂材料（２１）は、目的とする成形品に応じて適宜選択でき、とくに限定されない。例えば、ポリエステル、ポリ塩化ビニル、フッ素系樹脂、ＦＲＰ等が挙げられる。中でもＦＲＰがＳＭＣ（Ｓｈｅｅｔ  Ｍｏｌｄｉｎｇ  Ｃｏｍｐｏｕｎｄ）として好適である。
【００２１】
成形用樹脂材料（２１）は、プレス成形により金型（Ａ）中で加熱、圧縮され、目的とする形状に成形される。このとき、成形用樹脂材料（２１）は、金型（Ａ）中で流動し、シート状発熱体（１）の貫通孔（１３）を通過する。そのため、シート状発熱体（１）に成形用樹脂材料（２１）の流動圧力がかかりにくくなり、導電体（１２）の断線や引き伸ばしが防止され、作業性や生産性が向上する。また、シート状発熱体（１）の上下に各々チャージされた成形用樹脂材料（２１）は、貫通孔（１３）を介して互いに混合されるため、得られた樹脂積層体（３）は、シート状発熱体（１）が成形用樹脂材料（２１）により固定されたものとなる。したがって、シート状発熱体（１）が成形用樹脂材料（２１）に挟まれただけの樹脂積層体に比較して、シート状発熱体（１）と成形用樹脂材料（２１）の界面からの分断や剥離が起こらなくなる。
【００２２】
この出願の発明の樹脂積層体の製造方法では、シート状発熱体（１）に設けられた貫通孔（１３）は、以上のとおり、プレス成形時に、金型（Ａ）内で成形用樹脂材料（２１）を通過させるという作用を有する。したがって、貫通孔（１３）の大きさ、数、形状等は樹脂積層体（３）の大きさや形状、使用される成形用樹脂材料（２１）の量や粘度、プレス成形条件等に応じて適宜変更できる。好ましくは、貫通孔（１３）のシート状発熱体（１）に対する面積（開孔率）が１０〜５０  ％となるようにする。開孔率が１０  ％未満の場合には、高粘度の成形用樹脂材料（２１）を使用した場合に成形用樹脂材料（２１）が通過しにくくなり、成形用樹脂材料（２１）の流動圧力によって導電体（１２）の変形が見られる場合がある。一方、開孔率が５０  ％よりも大きい場合には、樹脂積層体（３）の強度が低下する恐れがある。また、開孔率は、貫通孔（１３）の大きさによって調整してもよいし、貫通孔（１３）の数によって制御してもよい。好ましくは、樹脂積層体（３）全体のバランスを考慮して、貫通孔（１３）の位置を決定し、貫通孔（１３）の大きさによって開孔率を調整する。
【００２３】
以下、実施例を示し、この発明の実施の形態についてさらに詳しく説明する。もちろん、この発明は以下の例に限定されるものではなく、細部については様々な態様が可能であることは言うまでもない。
【００２４】
【実施例】
＜実施例１＞
フルボンヒーター（クラベ製）を厚さ１００μｍのＰＥＴフィルム上に配備し、さらに１００μｍのＰＥＴフィルムで被覆して熱ラミネートした。得られたシート状発熱体の厚さは３００μｍであった。
【００２５】
このシート状発熱体に、貫通孔を開け、開孔率を１０  ％とした。さらに、このシート状発熱体の下部（製品面）に４、上部（裏面）に６の比率でＳＭＣをチャージし、金型温度をコア型（下部）１４５℃、キャビティ型（上部）１３５℃として、型締め圧力８０  ｋｇ／ｃｍ２、加圧時間５分でプレス成形して樹脂積層体を得た。
【００２６】
ただし、樹脂積層体は、１６００×１６００  ｃｍの防水床パンとした。また、ＳＭＣの粘度は３０万ポイズ、５０万ポイズ、８０万ポイズとした。
【００２７】
得られた樹脂積層体における導電体の変形と断線を確認した。
＜実施例２＞
開孔率を２０  ％とした以外は、実施例１と同様の条件で樹脂積層体を製造し、導電体の変形と断線を確認した。
【００２８】
なお、開孔率は、貫通孔の穴径により変更した。
＜実施例３＞
マルチハニカム面状発熱体（マルワ工業製）を厚さ１００μｍのＰＥＴフィルム上に設置し、さらに１００μｍのＰＥＴフィルムで被覆して熱ラミネートした。得られたシート状発熱体の厚さは３００μｍであった。
【００２９】
このシート状発熱体に、貫通孔を開け、開孔率を１０  ％とした。さらに、このシート状発熱体の下部（製品面）に４、上部（裏面）に６の比率でＳＭＣをチャージし、金型温度をコア型（下部）１４５℃、キャビティ型（上部）１３５℃として、型締め圧力８０  ｋｇ／ｃｍ２、加圧時間５分でプレス成形して樹脂積層体を得た。
【００３０】
ただし、樹脂積層体は、１６００×１６００  ｃｍの防水床パンとした。また、ＳＭＣの粘度は３０万ポイズ、５０万ポイズ、８０万ポイズとした。
【００３１】
得られた樹脂積層体における導電体の変形を確認した。
＜実施例４＞
開孔率を５０  ％とした以外は、実施例３と同様の条件で樹脂積層体を製造し、導電体の変形を確認した。
【００３２】
ただし、開孔率は、貫通孔の穴径により変更した。
＜比較例１＞
シート状発熱体に貫通孔を形成することなく、実施例１と同じ条件で樹脂積層体を製造し、導電体の変形と断線を確認した。
＜比較例２＞
シート状発熱体に貫通孔を形成することなく、実施例３と同じ条件で樹脂積層体を製造し、導電体の変形を確認した。
【００３３】
以上の実施例１〜４および比較例１〜２の結果を表１に示した。
【００３４】
【表１】
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表１より、導電体として線状のヒーター線を用いて１０  ％の開孔率を有するシート状発熱体を作成し、それを用いて製造された樹脂積層体では、成形用樹脂材料の粘度が低い場合には、導電体の変形も断線も見られなかったものの、成形用樹脂材料の粘度が高い場合には、導電体の変形が若干見られた。（実施例１）
一方、開孔率が２０  ％の場合には、いずれの材料粘度においても、変形や断線のない良好な樹脂積層体が得られた。（実施例２）
同様に、ハニカム構造を有する面状の導電体を用いて１０  ％の開孔率を有するシート状発熱体を作成し、それを用いて製造された樹脂積層体では、成形用樹脂材料の粘度が低い場合には、導電体の変形が見られなかったものの、成形用樹脂材料の粘度が高い場合には、導電体の変形が若干見られた。（実施例３）
また、開孔率が５０  ％の場合には、いずれの材料粘度においても、面状導電体の変形は見られなかった。（実施例４）
しかし、シート状発熱体に貫通孔を設けずに成形された樹脂積層体は、導電体の断線や変形が多く見られた。（比較例１および２）
【００３５】
【発明の効果】
以上詳しく説明したとおり、加温機能を有する樹脂積層体を生産性高く製造する方法が提供される。この出願の発明の製造方法により製造される樹脂積層体は、導電体の変形や断線がなく、熱効率や安全性の高いものとなる。また、この樹脂積層体は、居室や浴室の床暖房、壁面や鏡の結露防止、乾燥等に適用でき、有用性が高い。
【図面の簡単な説明】
【図１】この出願の発明の樹脂積層体の製造方法の一例を示した概略模式図である。
【図２】この出願の発明の樹脂積層体の製造方法において使用されるシート状発熱体の構成の一例を示した概略模式図である。
【図３】この出願の発明の樹脂積層体の製造方法において使用されるシート状発熱体の構成の別の例を示した概略模式図である。
【符号の説明】
１    シート状発熱体
１１  基材
１２  導電体
１３  貫通孔
１４  被覆材
２１  成形用樹脂材料
３    樹脂積層体
【図１】
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【図２】
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【図３】
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