(57)【要約】【課題】多層構造の構成で柔軟性に富み、カーシートヒータなどに用いる場合、着座感を向上することを目的とする。【解決手段】面状発熱体１は、樹脂組成物と導電体とから成り、導電体は複数種のカーボンブラック及びグラファイトであり、かつ平均粒子径が３倍以上異なるもので構成される。この面状発熱体１は、構造が簡素でかつ柔軟性を有する材料で構成されているので着座感に優れ、生産性にも優れている。さらに、低抵抗かつＰＴＣ特性に優れている。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
主成分が反応性樹脂を介して架橋された樹脂組成物と、複数種のカーボンブラック及びグラファイトから成る導電体と電気絶縁性基材とを備え、前記複数種のカーボンブラック及びグラファイトの平均粒子径が異なることを特徴とした高分子抵抗体から成る面状発熱体。
【請求項２】
２種のカーボンブラックの平均粒子径の比が３倍以上である請求項１に記載の面状発熱体。
【請求項３】
カーボンブラックの１種がサーマルブラックである請求項２に記載の面状発熱体。
【請求項４】
２種のグラファイトの平均粒子径の比が１０倍以上である請求項１に記載の面状発熱体。
【請求項５】
高分子抵抗体に含まれる樹脂組成物は、少なくともＰＴＣ特性を発現する被反応性樹脂と、反応性樹脂とからなる請求項１に記載の面状発熱体。
【請求項６】
高分子抵抗体に含まれる樹脂組成物は、主成分がカルボキシル基、カルボニル基、水酸基、エステル基、ビニル基、アミノ基、オキサゾリン基、無水マレイン酸基の少なくとも１種の官能基を含む被反応性樹脂と、主成分が前記被反応性樹脂の官能基とは異なるエポキシ基、オキサゾリン基、無水マレイン酸基の少なくとも１種の官能基を含む反応性樹脂とからなる請求項５に記載の面状発熱体。
【請求項７】
電気絶縁性基材は、織布、不織布の少なくとも１種から構成される請求項１に記載の面状発熱体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ＰＴＣ特性に優れた高分子抵抗体組成物と、この高分子抵抗体組成物を用いた任意の面形状を有する器具に装着可能な柔軟性と高い信頼性を有する変形自在な面状発熱体に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来この種の面状発熱体は発熱部がベースポリマーと、導電性物質とを溶媒に分散した抵抗体インクを基材に印刷・乾燥・焼成して作製される抵抗体が用いられている（例えば特許文献１、特許文献２、特許文献３参照）。
【０００３】
この抵抗体は通電により発熱する。この種の抵抗体には一般に、導電性物質としてカーボンブラック、金属粉末などが用いられ、ベースポリマーとして結晶性樹脂が用いられる。このような材料によりこの発熱部はＰＴＣ特性を発揮する。
【０００４】
図５，６は前記特許文献１に記載された従来技術を示すもので、面状発熱体３０は、基材３１と、一対の櫛形状電極３２、３３と、高分子抵抗体３４と、被覆材３５とを有する。電気絶縁性の基材３１はポリエステルフィルムなどの樹脂で構成されている。
【０００５】
櫛形状電極３２、３３は基材３１上に銀ペースト等の導電性ペーストを印刷・乾燥して形成されている。
【０００６】
高分子抵抗体３４は、櫛形状電極３２、３３により給電される位置に高分子抵抗体インクを印刷・乾燥して形成されている。
【０００７】
基材３１と同様の材質の被覆材３５は櫛形状電極３２、３３と高分子抵抗体３４とを被覆して保護している。
【０００８】
基材３１、被覆材３５としてポリエステルフィルムを用いる場合、被覆材３５に例えば変性ポリエチレン等の熱融着性樹脂３６を予め接着しておく。
【０００９】
そして熱を与えながら加圧する。このようにすることにより、基材３１と被覆材３５とが熱融着性樹脂３６を介して接合される。
【００１０】
被覆材３５と熱融着性樹脂３６とは、櫛形状電極３２、３３と高分子抵抗体３４とを外界から隔離する。そのため面状発熱体３０には長期信頼性が付与される。
【００１１】
図７は、被覆材３４を貼り合わせる装置を示しており、このように加熱加圧の方法としては、２つの加熱ロール３７、３８からなるラミネータ３９を用いるのが一般的である。すなわち、櫛状電極３２、３３と高分子抵抗体３４とを予め形成した基材３１と、熱融着性樹脂３６を予め接着した被覆材３５とを供給し、これらを加熱ロール３７、３８で加熱加圧する。このようにして面状発熱体３０が作製される。
【００１２】
ＰＴＣ特性とは、温度上昇によって抵抗値が上昇し、ある温度に達すると抵抗値が急激に増加する抵抗温度特性を意味している。ＰＴＣ特性を有する高分子抵抗体３４は、面状発熱体３０に自己温度調節機能を付与することができる。
【００１３】
また、特許文献２は、非晶質ポリマーと結晶性ポリマー粒子とカーボンブラックと無機
充填剤からなるＰＴＣ組成物を有機溶剤に分散させ、インクを作製した後、電極を設けた樹脂フィルム上にＰＴＣ組成物インクで高分子抵抗体を印刷し、架橋のための熱処理を行い、高分子抵抗体の保護層として樹脂フィルムを積層した面状発熱体が記載されている。
【００１４】
この特許文献２の面状発熱体は、特許文献１と同様な発熱機能を有するものである。
【００１５】
高分子抵抗体４４のＰＴＣ特性を発現する樹脂として、低融点の樹脂である変性オレフィン系樹脂、例えばエチレン酢酸ビニル共重合体、エチレンアクリル酸エチル共重合体、エチレンメタクリル酸メチル共重合体、エチレンメタクリル酸共重合体、エチレンアクリル酸ブチル等のエステル系のエチレンコポリマーが用いられ、高分子抵抗体４４の抵抗値の経時変化による変化を抑制するため、架橋材や紫外線照射などの方法で架橋されるのが一般的である。
【００１６】
ここで、高分子抵抗体４４の５０℃の抵抗値と２０℃の抵抗値の比である抵抗変化倍率（Ｒ５０／Ｒ２０）はすべて２未満である。
【特許文献１】特開昭５６−１３６８９号公報
【特許文献２】特開平８−１２０１８２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１７】
前記従来の面状発熱体３０には、基材３１としてポリエステルフィルムなどの剛直な材料が用いられている。また基材３１と、その上に印刷された櫛形状電極３２、３３、高分子抵抗体３４と、さらにその上に配置された接着層を有する被覆材３５とから構成された５層構造を有する。
【００１８】
そのため、基材３１や被覆材３５の材質やその厚さによっては、柔軟性に欠ける。すなわち、面状発熱体３０をカーシートヒータ（自動車の座席暖房用ヒータ）に用いる場合に着座感が損なわれ、ハンドルヒータに用いる場合には手触り感が損なわれる。
【００１９】
また形状が面状であるため、その面の一部に着座等による荷重が加わった場合、その力が全体に及んで面状発熱体３０が変形する。
【００２０】
その変形の形状によっては、面状発熱体３０の端に近いほど変形量が増え、面の一部に折り皺などが生じる。この折り皺部分で櫛形状電極３２、３３や高分子抵抗体３４に亀裂などが生じる可能性がある。そのため耐久性が低下する可能性がある。
【００２１】
また通気性のないポリエステルシートなどの基材３１や被覆材３５が用いられているため、カーシートヒータやハンドルヒータに用いられた場合に湿気がこもりやすい。そのため長時間使用すると着座感や手触り感が損なわれる。
【００２２】
本発明は、前記従来の課題を解決するもので、外力が加わっても柔軟性を発揮しやすく、着座感、手触り感を向上させるとともに、変化倍率を向上させた面状発熱体を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００２３】
前記従来の課題を解決するために、本発明の面状発熱体は、主成分が反応性樹脂を介して架橋された樹脂組成物と、複数種のカーボンブラック及びグラファイトから成る導電体と電気絶縁性基材とを備え、前記複数種のカーボンブラック及びグラファイトの平均粒子径が異なることを特徴とした高分子抵抗体を備えたものである。
【００２４】
これにより、高い変化倍率を実現できる。また、抵抗体組成物は樹脂組成物が架橋されているので固有抵抗値の経時変化を抑制することができる。これによって、長期にわたり安定したＰＴＣ特性、すなわち安定した発熱性能を実現することができる。
【発明の効果】
【００２５】
本発明の面状発熱体は、高いＰＴＣ特性を有する高分子抵抗体で構成することにより、発熱体としての性能に優れ、かつ加工性が高いことにより、生産性を向上させることができ、低コストの高分子抵抗体を作製することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２６】
第１の発明は、主成分が反応性樹脂を介して架橋された樹脂組成物と、複数種のカーボンブラック及びグラファイトから成る導電体と電気絶縁性基材とを備え、前記複数種のカーボンブラック及びグラファイトの平均粒子径が異なることを特徴とした高分子抵抗体を備えたものである。
【００２７】
粒子径の異なるカーボンブラックとグラファイト、又はカーボンブラックと粒子径の異なるグラファイト、又は粒子径の異なるカーボンブラックと粒子径の異なるグラファイトを導電体として混合して使用することにより、変化倍率を２以上と高くすることができる。
【００２８】
また、樹脂組成物が架橋されているので固有抵抗値の経時変化を抑制することができ、長期にわたり安定したＰＴＣ特性を得ることができる。言い換えれば、予め設定された発熱温度の低下や上昇が防止されて安定した発熱性能を実現することができる。
【００２９】
第２の発明は、２種のカーボンブラックの平均粒子径の比が３倍以上であるものである。カーボンブラックの平均粒子径の比が３倍未満であるものは、変化倍率が小さく、発熱温度の低下や上昇が阻害されて安定した発熱性能を実現することができない。一方、平均粒子径の比が３倍以上あるものは、変化倍率で２倍以上を実現できる。
【００３０】
第３の発明は、特に、第２の発明に含まれるカーボンブラックをサーマルブラックとするものである。サーマルブラックは一般に１００ｎｍ以上の大粒子径であり、かつ単一粒子であるため変化倍率をさらに大きくすることができる。
【００３１】
第４の発明は、２種のグラファイトの平均粒子径の比が１０倍以上であるものである。グラファイトの平均粒子径の比が１０倍未満であるものは、変化倍率が小さく、発熱温度の低下や上昇が阻害されて安定した発熱性能を実現することができない。一方、平均粒子径の比が１０倍以上あるものは、変化倍率で２倍以上を実現でき、さらに導電性を高く得ることができる。
【００３２】
第５の発明は、特に、第１の発明に含まれる樹脂組成物を少なくともＰＴＣ特性を発現する被反応性樹脂と、反応性樹脂の組成とすることにより、導電体を反応性樹脂の接着力と結合力で捕捉し、導電体で形成している導電パスの安定化を図ることができる。さらに、反応性樹脂とＰＴＣ特性を発現する被反応性樹脂との結合力により、冷熱の繰り返しによる膨張率の温度特性や溶融温度の経時変化が抑制され、導電パスをより安定化することができる。これにより、物理、化学、電気的な挙動を安定化させることができるので長期にわたり安定したＰＴＣ特性を実現することができる。
【００３３】
第６の発明は、特に、第５の発明の抵抗体組成物Ｂに含まれる樹脂組成物は、主成分がカルボキシル基、カルボニル基、水酸基、エステル基、ビニル基、アミノ基、オキサゾリン基、無水マレイン酸基の少なくとも１種の官能基を含む被反応樹脂と、主成分が前記被
反応性樹脂の官能基とは異なるエポキシ基、オキサゾリン基、無水マレイン酸基の少なくとも１種の官能基を含む反応性樹脂とからなる組成とすることにより、被反応性樹脂と反応性樹脂の極性を有する官能基間で反応による化学結合を生じ、被反応性樹脂単独の熱的安定性を高めることができる。これにより、第５の発明と同様に、物理、化学、電気的な挙動を安定化させることができるので長期にわたり安定したＰＴＣ特性を実現することができる。
【００３４】
第７の発明は、特に、第１の発明の電気絶縁性基材を織布、不織布の少なくとも１種で構成することにより、面状発熱体に柔軟性を付与し、外力が加わっても容易に変形してカーシートヒータとして用いた際の着座感の向上が図れる。
【００３５】
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。なお、本実施の形態によって本発明が限定されるものではない。また各実施の形態特有の構成を適宜組み合わせることができる。
【００３６】
（実施の形態１）
図１，２において、面状発熱体１は、電気絶縁性基材２と第１線条電極（以下、線条電極）３Ａと第２線条電極（以下、線条電極）３Ｂと高分子抵抗体５とを含む。
【００３７】
以下、線条電極３Ａ、３Ｂをまとめて線条電極３として説明する場合がある。線条電極３Ａ、３Ｂは電気絶縁性基材２に、それぞれが左右対称になるように配置され、糸４で部分的に縫い付けられている。
【００３８】
高分子抵抗体５は線条電極３が配置された電気絶縁性基材２上に、例えばＴダイ押し出し法によりフィルム状に押し出して形成されている。
【００３９】
これにより高分子抵抗体５が線条電極３と電気絶縁性基材２とに熱融着している。
【００４０】
面状発熱体１の中央部は、線条電極３と電気絶縁性基材２とに高分子抵抗体５が熱融着された後に打ち抜かれている。このようにして面状発熱体１が構成されている。
【００４１】
なお、線条電極３Ａ、３Ｂに電源からの電力を供給するためのリード線は図示していない。また、中央部の打ち抜きはこの場所に限定されない。座席の表皮の材料や形状によりこれ以外の場所に設けてもよい。この場合、線条電極３の配線パターンを変更する。
【００４２】
図３，４は前記面状発熱体１を取り付けた自動車の座席を示すものであり、面状発熱体１は、暖房用ヒータとして自動車の座席である座部６や、座部６から立ち上がるように設けられた背もたれ７に電気絶縁性基材２を表面側に配置するように取り付けて使用されている。
【００４３】
座部６や背もたれ７には、座席基材９と表皮１０とが用いられている。ウレタンパット等の座席基材９は、座席に腰掛けた人体による荷重がかかった時に変形し、荷重がかからなくなると形状が復元する。
【００４４】
表皮１０は座席基材９を覆っている。すなわち、面状発熱体１は、座席基材９に高分子抵抗体５側を、表皮１０に電気絶縁性基材２側を配置して取り付けられる。
【００４５】
なお、座部６や背もたれ７の吊り込み部（図示せず）に対応するために、中央部や周縁部に吊り込むための電気絶縁性基材２の延長部（図示せず）が設けられている場合がある。
【００４６】
このように薄い面状発熱体１は変形可能な座席基材９と表皮１０に沿って配置されている。そのため面状発熱体１も、座部６や背もたれ７の変形に対応して相似の変形をしなければならない。
【００４７】
そのために、種々の発熱パターンを設計し、そのための線条電極３の配置形状を変更する必要がある。ここではその詳細は省略する。
【００４８】
相対向するように配置された幅の広い１対の線条電極３Ａ、３Ｂは、面状発熱体１の長手方向の外側部沿って配設されている。線条電極３Ａ、３Ｂに重なるように配設された高分子抵抗体５に線条電極３Ａ、３Ｂより給電することで、高分子抵抗体５に電流が流れ、高分子抵抗体５が発熱する。
【００４９】
高分子抵抗体５はＰＴＣ特性を有し、温度が上昇すると抵抗値が上昇して、所定の温度になるように自己温度調節機能を有する。
【００５０】
すなわち、高分子抵抗体５は面状発熱体１に安全性が高く温度コントロールを不要とする機能を付与する。
【００５１】
また、自動車用座席に組み込まれるカーシートヒータとして、面状発熱体１は着座感や難燃性を満足することができる。
【００５２】
着座感は、紙のような音鳴り感がなく、座席表皮材と同等の伸び特性、すなわち５％の伸びに対して７ｋｇｆ以下の荷重であることで満足できる。
【００５３】
またＰＴＣ特性のない発熱体に比べて、ＰＴＣ特性を有する面状発熱体１は速熱性と省エネ性とを発揮することができる。
【００５４】
ＰＴＣ特性のない発熱体は、温度制御器を必要し、温度制御器はオン−オフ（ＯＮ−ＯＦＦ）制御で通電を制御して発熱温度を制御している。特に、線条発熱線を用いたＰＴＣ特性のない発熱体の場合、線条発熱線間の低温部を回避するため、ＯＮ時の発熱体温度を約８０℃まで上昇させており、表皮１０とはある程度の距離をおいて配置する必要がある。
【００５５】
これに対し面状発熱体１では、発熱体温度が４０℃〜４５℃の範囲に自己制御される。そのため、表皮１０の近傍に近接して配置することができる。
【００５６】
面状発熱体１は発熱体温度が低く、表皮１０の近傍に配置されることより、速熱性と外部への放熱ロスを低減できる。そのため省エネルギー性を実現できる。
【００５７】
上述したように、本実施の形態の面状発熱体１は、従来の面状発熱体が基材と電極と高分子抵抗体と熱融着性樹脂と被覆材との５〜６層構造で構成されているのに対して、面状発熱体１は電気絶縁性基材２と１対の線条電極３と高分子抵抗体５との３層構造で構成している。この簡素な構成により、外力が加わってもその外力の規制が少なくなるので柔軟性を発揮しやすくなる。
【００５８】
したがって、カーシートヒータとして用いた際に外力を受けても柔軟性が高いので容易に変形し、従来のように折り皺が原因で起こる高分子抵抗体の亀裂や剥離が防止される。
【００５９】
また、面状発熱体１は３層の簡素な構成で作製することができるので生産性に優れ、か
つ面状発熱体１を構成する材料費が少なくなる。その結果、低コストで生産できる。
【００６０】
また、高分子抵抗体５を挟んで通気性のないポリエステルシートなどの樹脂フィルムを用いていないので従来の面状発熱体のようにカーシートヒータやハンドルヒータに用いられた場合に湿気がこもりやすいという課題が解決され、長時間使用しても初期と同等の着座感や手触り感が得られ、快適な暖房効果が得られる。
【００６１】
電気絶縁性基材２は、例えばポリエステル繊維で作製されたニードルパンチタイプの不織布が用いられる。これ以外にポリエステル織布を用いてもよい。これらの電気絶縁性基材２は、面状発熱体１に柔軟性を付与し、外力が加わっても容易に変形してカーシートヒータとして用いた際の着座感を向上させる。
【００６２】
特に、線条電極３を縫製により取り付ける場合は、縫製による電気絶縁性基材２の針孔から発生する亀裂の防止や柔軟性の点で上記の不織布、織布が最適である。
【００６３】
線条電極３は、電気絶縁性基材２にミシン等で縫製されて取り付けられる。この方法で作製された構成によると、線条電極３は、電気絶縁性基材２に強固な固定と電気絶縁性基材２の変形に追従した変形が可能となり、機械的信頼性が向上する。
【００６４】
また、電気絶縁性基材２への縫製は、糸４によって行われるので電極材料や形状の選択範囲が広がる。
【００６５】
さらに線条電極３は、従来の複雑な櫛形電極とは異なり、少なくとも直線状の１対の形状の簡素な構成とすることができるので材料費が廉価で低コスト化が図れる。
【００６６】
また、カーシートヒータとして用いた際に外力が加わっても線条電極３の皺の発生が抑制され、電極の破損が防止される。
【００６７】
線条電極３は、金属導線と金属編組導線の少なくとも１種で構成される。これらの材料は、電気基材絶縁性２への縫製加工が容易であり、生産性が高い。
【００６８】
また、金属導線、金属編組導線の材質、形状の選択範囲が広がる。
【００６９】
また、金属導線、金属編組導線は可撓性に優れ、かつ機械的強度が高いので面状発熱体の伸び、屈曲、変形などを繰り返しても長期にわたり耐え得る。
【００７０】
また、電極は線条で構成されているので従来の複雑な櫛形電極とは異なり、簡素な構成とすることができ、電極材料の低コスト化が図れる。
【００７１】
線条電極３の抵抗は、できるだけ低く、線条電極３での電圧ドロップが小さいことが好ましい。
【００７２】
線条電極３は、面状発熱体１に印加する電圧の電圧ドロップが１Ｖ以下となる抵抗値が適しており、抵抗値で表現すれば１Ω／ｍ以下がよい。
【００７３】
また線条電極３の線径は、大きいと面状発熱体１に凹凸が形成され、着座感が損なわれるため、直径１ｍｍ以下が好ましく、さらにより快適な着座感を実現するには直径０．５ｍｍ以下がよい。
【００７４】
この抵抗値を実現する材料は、銅、錫メッキを施した銅、銅−銀合金の単線、撚り線、
編組線が挙げられる。
【００７５】
特に、機械的強度の点では引っ張り強度の高い銅−銀のそれらを用いることが好ましい。
【００７６】
なお、本実施の形態では、電極として線条電極３を用いたが、これに限定されるものではなく、金属箔の電極、銀ペーストなどのスクリーン印刷による電極膜なども用いることができる。
【００７７】
高分子抵抗体５の樹脂組成物は、ＰＴＣ特性の経時変化を抑制し、安定したＰＴＣ特性を再現するために、ＰＴＣを発現する被反応樹脂としてカルボキシル基を有する変性ポリエチレンと被反応樹脂と反応する反応性樹脂としてエポキシ基を有する変性ポリエチレンとを混成したものがよい。これは、被反応性樹脂の持つカルボニル基が反応性樹脂の持つエポキシ基の酸素と反応して化学結合し、架橋された構造を有することに起因している。
【００７８】
この架橋反応により、上述したように被反応性樹脂単独の場合に比べ、熱的安定性を高めることができ、その結果、樹脂組成物中での導電体の導電パスの形成、切断する温度が安定する。
【００７９】
この架橋反応は、酸素以外に窒素を介しても起こり得るものである。酸素と窒素の少なくともいずれかを含む官能基を有する反応性樹脂と、これら官能基と反応が可能な官能基を有する被反応性樹脂の組み合わせであれば架橋反応が起こることになり、樹脂組成物を構成する反応性樹脂の反応性官能基と被反応樹脂の官能基との組み合わせとしては、上述のエポキシ基とカルボニル基以外に以下のものがある。
【００８０】
エポキシ基は、上述のカルボニル基以外にカルボキシル基、エステル基、水酸基、アミノ基、ビニル基、無水マレイン酸基、オキサゾリン基と反応して付加重合する。これらの官能基を有する被反応樹脂を用いればよい。
【００８１】
一方、反応性樹脂の官能基としてはエポキシ基以外にオキサゾリン基や無水マレイン酸基を有する反応性樹脂を用いることもできる。
【００８２】
このように樹脂組成物は酸素と窒素との少なくともいずれかを介して架橋された構造を有する。
【００８３】
カーシートヒータのように発熱温度が４０〜５０℃と比較的低い場合には、ＰＴＣ特性を発現する被反応樹脂として、低融点の樹脂である変性オレフィン系樹脂、例えばエチレン酢酸ビニル共重合体、エチレンアクリル酸エチル共重合体、エチレンメタクリル酸メチル共重合体、エチレンメタクリル酸共重合体、エチレンアクリル酸ブチル等のエステル系のエチレンコポリマーを用いることが好ましい。
【００８４】
上述の被反応性樹脂と反応性樹脂は、それぞれ単独でも複合でも用いることが可能で目標値するＰＴＣ特性に応じて適宜選択される。
【００８５】
また、それ以外に、ＰＴＣ特性の経時変化の許容範囲に応じて、反応性樹脂、被反応性樹脂単独でも用いることも可能である。
【００８６】
また、架橋反応は反応性樹脂を用いたが、反応性樹脂とは異なる架橋剤を用いることもできる。
【００８７】
さらに、電子線などの架橋手段を用いることもできる。その場合は、上述の官能基を持たない被反応性樹脂が適用可能であり、また、反応性樹脂を用いる必要はない。
【００８８】
以上のように、高分子抵抗体５を構成する樹脂の組成の最適化により、高分子抵抗体５の安定した膜厚のフィルム加工、優れた耐久性、信頼性を実現することができるが、高分子抵抗体５のＰＴＣ特性すなわち２０℃と５０℃の抵抗変化倍率が２倍以上得られないという課題を有する。
【００８９】
そこで導電体として、平均粒子径の異なる複数種のカーボンブラック及びグラファイトを使用する。
【００９０】
次に、面状発熱体１の作製方法について一例を述べる。
【００９１】
先ず、ポリエステル繊維の不織布からなる電気絶縁性基材２に直径０．０５μｍの銅―銀合金線１９本を撚り線化したものを用い、ポリエステルの糸４で図１のＡ、Ｂで示す形状にミシンで縫製し、線条電極３を形成する。
【００９２】
この時の１対の線条電極３の電極間距離は１００ｍｍとしている。次に、ＰＴＣ特性を発現する被反応樹脂と反応性樹脂と導電体に混練混合して押出装置に連結されたＴダイより押し出してフィルム状に成型する。このようにして高分子抵抗体５が作製される。
【００９３】
なお、混練混合は、熱ロール、ニーダー、２軸混練機などの装置で行われる。
【００９４】
高分子抵抗体５の厚みは、特に限定されるものではないが、柔軟性、材料コスト、適正な抵抗値、加重が加わった時の強さの点で２０〜２００μｍが適切であり、望ましくは３０〜１００μｍがよい。
【００９５】
次に、フィルム状に成型され、Ｔダイから押し出された高分子抵抗体５は、予め作製された線条電極３を取り付けた電気絶縁性基材２の線条電極３の存在する面とラミネータにより熱融着されて貼り合わされる。以上のようにして面状発熱体１が完成する。
【００９６】
線条電極３と高分子抵抗体５、電気絶縁性基材２と高分子抵抗体５は、それぞれ熱融着により接合されることにより、線条電極３は電気絶縁性基材２と高分子抵抗体５との間に電気的に接続された状態で配置されている。
【００９７】
高分子抵抗体５は、柔軟性のあるシートまたはフィルムとすることにより、面状発熱体１に外力が加わっても電気絶縁性基材２と同様に高分子抵抗体５自体が外力に応じて伸びや変形を起こすので高分子抵抗体５の亀裂や破断などの破損が防止され、優れた耐久性を実現する。
【００９８】
また、高分子抵抗体５をシートまたはフィルム状に形成することにより、印刷膜の高分子抵抗体よりもその膜厚を厚くすることができ、線条電極３との電気的接続および機械的接合の信頼性が高くなる。
【００９９】
さらに、連続で押出成型される高分子抵抗体５を線条電極３が取り付けられた電気絶縁性基材２に貼り合わせながら接着加工できるので生産性に優れ、低コストが実現できる。
【０１００】
また、高分子抵抗体５は、電気絶縁性基材２よりも伸びが同等かそれ以上とすることが好ましい。高分子抵抗体５の伸びを電気絶縁性基材２と同等かそれ以上とすることにより、機械的強度の強い電気絶縁性基材２が外力による伸びや変形を規制することができるの
でより優れた耐久性、信頼性が得られる。
【０１０１】
また、高分子抵抗体５を電気絶縁性基材２と線条電極３上に配置することにより、予め線条電極３が取り付けられた電気絶縁性基材２に高分子抵抗体５を貼り付ける製法を採用することができる。この製法によれば、成型直後の高分子抵抗体５は温度が高い状態であるので容易に、かつ強固に線条電極３と電気絶縁性基材２に接着される。その結果、電気的接続、機械的接合が安定して得られる。
【０１０２】
さらに、高分子抵抗体５を線条電極３に熱融着することにより、線条電極３の周囲に高分子抵抗体５の材料が移行し、線条電極３と高分子抵抗体５は点接着ではなく、面接着とすることができる。その結果、線条電極３と高分子抵抗体５の機械的接合と電気的接続が強固になり、面状発熱体１として電気的、機械的に安定したものが得られる。
【０１０３】
以上のように構成された面状発熱体１は、座部６や背もたれ７に、電気絶縁性基材２が表面側になるように配置して用いることが好適である。すなわち、電気絶縁性基材２によるクッション性で線条電極３の厚みや固さによる凹凸間が座面で感じられず、着座感や背もたれ感を損なうことがない。
【０１０４】
表１に、カーボンブラックのみを添加した場合（Ｎｏ．１、２）、グラファイトのみを添加した場合（Ｎｏ．３、４）、２種類のカーボンブラックと１種類のグラファイト（Ｎｏ．５、６）、１種類のカーボンブラックと２種類のグラファイト（Ｎｏ．７）、及び２種類のカーボンブラックと２種類のグラファイトを添加した場合（Ｎｏ．８）を示す。この結果より、以下のことが導き出される。
【０１０５】
【表１】
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【０１０６】
すなわち、カーボンブラックのみ、グラファイトのみでは変化倍率（５０℃の抵抗値／２０℃の抵抗値）が２未満となる（Ｎｏ１〜４）。しかし、平均粒子径の比が３倍のカー
ボンブラックとグラファイトを混合添加させたもの（Ｎｏ．５、６）、平均粒子径の比が１１倍のグラファイトとカーボンブラックを混合添加させたもの（Ｎｏ．７）、平均粒子径の比が３倍のカーボンブラックと平均粒子径の比が１１倍のグラファイトを混合添加させたもの（Ｎｏ．８）では、変化倍率が３前後となる。なお、Ｎｏ．７、８の変化倍率はＮｏ．５、６のそれより小さくなっているが、これは抵抗値が低下したためであると考えられ、変化倍率を低下させる効果が小さいわけではない。また、別の試験では、平均粒子径の比が小さいものは変化倍率は２未満の小さいものであった。
【産業上の利用可能性】
【０１０７】
本発明による面状発熱体は、構成が簡素で、ＰＴＣ特性に特に優れる。この面状発熱体は、例えば連続した曲面や平面の組み合わせ等のある器具の表面形状に装着可能であるため、暖房用ヒータとして自動車の座席、ハンドル、その他の暖房を必要とする電気床暖房などの器具に適用できる。また、生産性に優れ低コストが図れるので応用商品の適用範囲が拡大される。
【図面の簡単な説明】
【０１０８】
【図１】本発明の実施の形態１における面状発熱体を示す平面図
【図２】同面状発熱体の断面図
【図３】同面状発熱体を取り付けた自動車の座席を示す側面図
【図４】同座席の正面図
【図５】従来の面状発熱体の平面図
【図６】同面状発熱体の断面図
【図７】従来の面状発熱体の作製装置の一例の概略構成を示す断面図
【符号の説明】
【０１０９】
１  面状発熱体
２  電気絶縁性基材
５  高分子抵抗体
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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