(57)【要約】【課題】薄肉成型可能な低抵抗を示す高分子抵抗体を提供して、柔軟性と器具に装着した際の面状発熱体の使用感と信頼性を向上させるとともに、低コスト化を図った高分子発熱体を提供することを目的とするものである。【解決手段】ＰＴＣ特性を有する高分子抵抗体２と、複数本の金属細線３，３’で構成され、かつ導電性の被覆層５，５’により被覆された対の電極３，３’とからなる高分子発熱体１において、前記対の電極３，３’が前記高分子抵抗体２の両サイド両面に配設されている。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ＰＴＣ特性を有する高分子抵抗体と、複数本の金属細線で構成され、かつ導電性の被覆層により被覆された一対の電極とを具備し、前記一対の電極を前記高分子抵抗体の両面に配設した高分子発熱体。
【請求項２】
前記導電性の被覆層が金属親和性を示す官能基を有する樹脂成分を含むことを特徴とする請求項１記載の高分子発熱体。
【請求項３】
前記導電性の被覆層が５０重量％以上８０重量％以下の導電体成分を含むことを特徴とする請求項１または２記載の高分子発熱体。
【請求項４】
前記導電性の被覆層の導電性分がカーボンブラック、グラファイト、カーボンナノチューブ、カーボン繊維、導電性セラミック繊維、導電性ウィスカ、金属繊維、導電性無機酸化物、導電性ポリマー繊維の少なくとも一種から選ばれる導電体からなることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項記載の高分子発熱体。
【請求項５】
前記導電性の被覆層がリン系、窒素系、シリコーン系の少なくとも１種の難燃剤成分を含有する請求項１から４のいずれか１項記載の高分子発熱体。
【請求項６】
前記導電性の被覆層の比抵抗が０．０１〜５００Ω・ｃｍである請求項１から５のいずれか１項記載の高分子発熱体。
【請求項７】
前記金属細線の金属が錫めっき銅、銀含有銅線、あるいは銀銅合金の少なくとも１種からなる請求項１記載の高分子発熱体。
【請求項８】
前記高分子抵抗体の少なくとも一方の表面が樹脂フィルム、織布、不織布の少なくとも１種からなる電気絶縁性基材を有する請求項１記載の高分子発熱体。
【請求項９】
請求項１から８のいずれか１項記載の高分子発熱体を搭載した自動車用座席装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、高分子抵抗体のジュール熱を利用した高分子発熱体に関し、更に詳しくは、長期信頼性を有し、かつ低コストで作成できる高分子発熱体に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来から面状発熱体の発熱部として、カーボンブラックや金属粉末、グラファイトなどの導電性物質を樹脂に分散して得られたものが知られている。なかでも導電性物質と樹脂との組合せにより、自己温度制御機能を示すＰＴＣ発熱体（正の抵抗温度特性を意味する英語Ｐｏｓｉｔｉｖｅ  Ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ  Ｃｏｅｆｆｉｃｉｅｎｔの略を意味する）を用いた場合には、温度制御回路が不要となり、部品点数を少なくできるなど、メリットのあるデバイスとして知られている。
【０００３】
これらの構成は、図７，８に示すように、セラミックや絶縁処理された金属板など、筺体構造としての機能を有するベース材３１上に導電性インキ組成物を印刷、あるいは塗布して電極３２を配備し、これにより給電される位置に抵抗体インク組成物を印刷、あるいは塗布により高分子抵抗体３３を設けて発熱体３４を形成していた。
【０００４】
従来から、印刷により高分子抵抗体を形成してこれを発熱体として用いた例としては、露・霜除去用として自動車のドアミラーや洗面台のミラー、床暖房器具等がある（例えば特許文献１参照）。
【特許文献１】特開２００２−３７１６９９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
前記従来の構成では、用いられる抵抗体組成物の比抵抗は通常１０００Ω・ｃｍ以上であり、そのため櫛形電極のように非常に近接して給電する構成となっていた。
【０００６】
また、通常、櫛形電極は銀ペーストを用い、印刷・乾燥により形成されるので、その使用量が多くなるため高価なものとなっていた。
【０００７】
高分子抵抗体をインクとして作製したものは、塗布量調整により数十ミクロンメートル程度の薄膜状に発熱部を形成できるので、高分子発熱体としての柔軟性を発揮することは容易である。
【０００８】
しかしながら、インク状の高分子抵抗体を塗布する面としては、平滑で含浸することがなく、かつ腰のあるポリエステルフィルムなどの電気絶縁性基材を用いる必要があり、柔軟性を損ねる結果となっていた。
【０００９】
また、高分子発熱体の給電部として、高価な導電性ペーストを櫛型電極として多量に用いる必要があるため、コストが高いという欠点を有していた。
【００１０】
一方、押し出し成型に用いる抵抗体では、インクに供するものに比べてミリメートル単位の厚肉となり、柔軟性に欠けるとともに、電極ケーブル間が近接した構成となり面状発熱体と言えるものでななかった。
【００１１】
Ｔダイ押し出し加工やカレンダー加工などの薄肉成型法もあるが、これらの加工法に適した高分子抵抗体の提案はされていない。
【００１２】
上記従来の技術の問題点に鑑み、本発明が解決しようとする課題は、薄肉成型可能な低抵抗を示す高分子抵抗体を提供した場合、面状発熱体の使用感と信頼性を向上させるとともに、低コスト化を図った高分子発熱体を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
前記従来の課題を解決するための本発明の高分子発熱体は、ＰＴＣ特性を有する高分子抵抗体と、複数本の金属細線で構成され、かつ導電性の被覆層により被覆された一対の電極とを具備し、前記一対の電極が前記高分子抵抗体の両面に配設されてなるものである。
【００１４】
本発明では低抵抗を示す高分子抵抗体を薄膜に形成することを基本とするものであるが、この構成により、高分子抵抗体に給電する電極間を櫛形構成とする必要性はなくなり、広い間隔で電極を配置することが可能となり、電極の使用量を低減するとともに高分子抵抗体をパターン化する必要がないため低コストの面状発熱体を提供できる。
【００１５】
通常面状発熱体においては、発熱部に対して一対の電極が存在する。発熱体に対して外部から変形応力が加わらず、耐屈曲性や耐柔軟性を必要としない場合、発熱部となる抵抗体や電源供給部となる電極は、加工時から形状変形が生じない。
【００１６】
一方、柔軟性、屈曲性を要求されるような使い方の場合、抵抗体や電極が外部からの変形応力に対して充分に対応できる能力が要求されることとなり、材料的な観点からもそのような配合を提案する必要がある。
【００１７】
抵抗体や電極に想定以上の負荷が加わった場合には、断線が生じ、結果として発熱しない状態となるが、過渡状態として電極の一部が切れかかることにより、電流集中を発生する可能性が生じるが、この現象を起こさない工夫も極めて重要である。
【００１８】
例えば、抵抗体が外部からの応力により屈曲を余儀なくされた場合には、抵抗体が薄膜設計されたものであっても、抵抗体の両面はそれぞれ外力に対して一方が収縮、もう一方が伸張することとなる。
【００１９】
本発明に示すように抵抗体の両面に一対の電極を配設することにより、万が一、一方の面に接する電極に不具合が生じてももう一方の面に接する電極が存在するため、断線あるいは断線寸前時の電流集中などは電極内で生じないため起こらない。
【００２０】
また、両面に配した電極が表裏面とも同一の箇所で断線する確率は低いため、結果として極めて高信頼性を示す高分子発熱体を提供することができる。
【００２１】
更なる工夫として、１．表裏面の電極貼り合わせ位置をずらす、２．材質を変える、３．貼り合わせ時のパターン、例えば表面は直線、裏面は蛇行線など、が考えられ、そのようなものでも構わない。
【発明の効果】
【００２２】
本発明によれば、薄膜かつ低抵抗の面状発熱体を提供できるとともに、信頼性も高めることができ、しかも低コスト化を促進できるものである。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２３】
第１の発明は、ＰＴＣ特性を有する高分子抵抗体と、複数本の金属細線で構成されかつ導電性の被覆層により被覆された一対の電極とを具備し、前記一対の電極が前記高分子抵抗体の両面に配設されてなるものであり、抵抗体組成物に給電する電極間を櫛形構成とす
る必要性はなくなり、広い間隔で電極を配置することが可能となり、電極の使用量を低減するとともに高分子抵抗体をパターン化する必要がないため低コストの面状発熱体を提供できる。
【００２４】
また、複雑な工法を必要とせず、Ｔダイやカレンダーロール法などによって得た高分子抵抗体に電極を熱融着などによって貼り合わせることによって容易に作製できる。
【００２５】
さらに、複数本の金属細線で構成されかつ導電性の被覆層により被覆された一対の電極を、高分子抵抗体の表裏両面に設けることにより、屈曲性などの耐久性能を向上させることができる。
【００２６】
第２の発明は、第１の高分子発熱体において、導電性の被覆層が金属親和性を示す官能基を有する樹脂成分を含むものであり、導電層と電極となる金属との界面での接触状態を良好に保つことができるため、発熱特性の良好な発熱体を容易に得ることができる。
【００２７】
第３の発明は、特に第１、第２のいずれか１つの発明の高分子発熱体において、導電性の被覆層が５０重量％以上８０重量％以下の導電体成分を含むものである。
【００２８】
導電体をこの重量比率で導電層中に含むため、金属細線からなる電極が断線した際においても、樹脂成分よりも導電体成分が多く存在することにより、断線が生じ電流が集中した場合にも、スパーク発生を抑制できる。また８０重量％以下とすることにより樹脂成分ならびに添加剤成分は、２０重量％以上含まれることとなるため、導電層としての屈曲性や、ある程度の柔軟性を保持することができる。
【００２９】
第４の発明は、特に第１〜第３のいずれか１つの発明の高分子発熱体において、導電性の被覆層の導電体成分がカーボンブラック、グラファイト、カーボンナノチューブ、カーボン繊維、導電性セラミック繊維、導電性ウィスカ、金属繊維、導電性無機酸化物、導電性ポリマー繊維の少なくとも一種から選ばれる導電体からなり、導電体の原料が比較的安価にかつ安定して入手できるため、高品質でコストを抑えた高分子発熱体を提供できる。
【００３０】
第５の発明は、特に第１〜第４のいずれか１つの発明の高分子発熱体において、導電性の被覆層がリン系、窒素系、シリコーン系の少なくとも１種の難燃剤成分を含有することによって、外部から加熱された場合においてもまた電極線が断線して局部的に温度上昇などが生じても、発煙発火を抑制することができる高分子発熱体を提供することができる。
【００３１】
第６の発明は、特に第１〜第５のいずれか１つの発明の高分子発熱体において、導電層の比抵抗が０．０１〜５００Ω・ｃｍであり、導電層での発熱ロスなどが少なく、電気的にも安定した高分子発熱体を作成できる。
【００３２】
０．０１Ω・ｃｍよりも小さくするためには導電体の比率を高める必要があるが、その場合バインダとなる樹脂比率が低くなるため金属との密着性が低下してしまう。
【００３３】
また、５００Ω・ｃｍよりも大きくなると、電圧を印加した際に高分子抵抗体よりも導電層の抵抗値が大きくなり、導電層のみが発熱し、面状発熱体を得ることができない。
【００３４】
第７の発明は、特に第１の発明の高分子発熱体において、金属細線の金属が錫めっき銅、銀含有銅線、あるいは銀銅合金の少なくとも１種からなり、金属自身も柔軟性、屈曲性に優れるため、良好な発熱特性を有する高分子発熱体を長期に渡り提供することができる。
【００３５】
第８の発明は、特に第１の発明の高分子発熱体において、高分子抵抗体の少なくとも一方の表面が樹脂フィルム、織布、不織布の少なくとも１種からなる電気絶縁性基材を有し、使用感や長期信頼性に優れた高分子発熱体を得ることができる。
【００３６】
第９の発明は、前記第１〜８のいずれか一つの発明の高分子発熱体を自動車用座席装置に搭載して運転者などに対する暖房に供するようにしたものである。
【００３７】
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、この実施の形態によって本発明が限定されるものではない。
【００３８】
（実施の形態１）
図１，２において、高分子発熱体１は、高分子抵抗体２の両サイドに電極３，３’を配置して構成したものであり、これら各電極３および３’は高分子抵抗体２の表裏両面に対で装備してある。
【００３９】
これら前記電極３，３’は、それぞれ複数本の金属細線４，４’及び導電性の被覆層５，５’により形成される。
【００４０】
金属細線４，４’は、線径０．０６ｍｍの銀銅合金線を１５本撚って得たものを使用した。
【００４１】
これを下記手順にて作成した導電性の被覆層５，５’で被覆して電極３，３’を構成し、高分子抵抗体２と熱融着することにより高分子発熱体１を得た。
【００４２】
なお、電極３，３’に給電するためのリード線は省略した。
【００４３】
導電性の被覆層５，５’は、樹脂成分として、エチレン酢酸ビニル共重合体（商品名「エバフレックスＥＶ１５０」、三井・デュポンポリケミカル（株）製）２１重量％と、金属親和性を示す官能基として無水マレイン酸を含む樹脂（商品名「ボンダインＬＸ４１１０」（エチレン−アクリル酸エステル−無水マレイン酸三元共重合樹脂、住友化学（株）製）９重量％を、導電材として、導電性ウィスカ（商品名「ＦＴＬ−１１０」、針状酸化チタン、石原産業（株）製）４５重量％、カーボンブラック（商品名「プリンテックスＬ」、１次粒子径２１ｎｍ、デグサ社製）１５重量％、難燃剤(商品名「レオフォスＲＤＰ」、リン酸エステル系液状難燃剤、味の素（株）製)１０重量％により混練物を作成後、金属細線４，４’を被覆混練し、厚み８００μｍの電極３，３’を得た。
【００４４】
このとき被覆外周部と中心の金属部との比抵抗は５Ω・ｃｍであった。
【００４５】
また高分子抵抗体２は、下記の材料、手順により混練物を作成後、カレンダー加工によりフィルム状に加工したものを使用した。
【００４６】
すなわち、高分子抵抗体２は、結晶性樹脂として、エチレン・メタアクリル酸メチル共重合体（商品名「アクリフトＣＭ５０２１」、融点６７℃、住友化学（株）製）３０部と、エチレン・メタアクリル酸共重合体(商品名「ニュクレルＮ１５６０」、融点９０℃、三井・デュポンポリケミカル（株）製)３０部と、エチレン・メタアクリル酸共重合体金属配位物(商品名「ハイミラン１７０２」、融点９０℃、三井・デュポンポリケミカ（株）製)４０部とで構成した。
【００４７】
この結晶性樹脂３５重量％と、反応性樹脂（商品名「ボンドファースト７Ｂ」、住友化学（株）製）２重量％と、２種類の導電体として、カーボンブラック（商品名「プリンテ
ックスＬ」、１次粒子径２１ｎｍ、デグサ社製)２５重量％と、グラファイト（商品名「ＧＲ１５」、鱗状黒鉛、日本黒鉛（株）製）１８重量％と、難燃剤(商品名「レオフォスＲＤＰ」、リン酸エステル系液状難燃剤、味の素（株）製)２０重量％により混練物Ａを作製した。
【００４８】
次に、エラストマーとして、スチレン系熱可塑性エラストマー（商品名「タフテックＭ１９４３」）、旭化成エンジニアリング（株）製）４０重量％と、カーボンブラック（商品名「＃１０Ｂ」、１次粒子径７５ｎｍ、三菱化学株製)４５重量％と炭化タングステン（井澤金属（株）製）１３重量％と、溶融張力向上剤として、メタアクリル酸アルキル・アクリル酸アルキル共重合物と4フッ化エチレン共重合物との混合物（商品名「メタブレンＡ３０００」、三菱レーヨン（株）製）２重量％から混練物Ｂを作製した。
【００４９】
そして、混練物Ａと混練物Ｂを等量と、離型剤として変性シリコーンオイル２重量％と流動性付与剤として、メタアクリル酸アルキル・アクリル酸アルキル共重合物２重量％とを混練して高分子抵抗体２を作製した。
【００５０】
この面状発熱体１は、図３，４に示したように、座席暖房用ヒータとして自動車の座席装置６を構成する座部７及び背もたれ８に取り付けて使用されるものである。
【００５１】
座部７及び背もたれ８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耳部が設けられるが、ここでは省略している。
【００５２】
また、このような面状発熱体１を装着した座部７及び背もたれ８は、一般的に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復元するウレタンパット等の座席基材９と座席表皮１０を備えており、取り付けられる薄い面状発熱体１も、前記した座部７及び背もたれ８の変形に対応して相似の変形をしなければならない。
【００５３】
そのために、種々の発熱パターンの設計、そのための電極３，３’の配置形状を変更する必要があることは言うまでもないが、ここでは省略している。
【００５４】
電極３，３’は、相対向するように幅の広い一対（電気的に正側と負側）を面状発熱体１の長手方向の外側部に沿って配置し、これに接触するように配設した高分子抵抗体２に電流が流れ、発熱する。
【００５５】
本実施の形態において、高分子抵抗体２はＰＴＣ特性を有し、温度が上昇すると抵抗値が上昇し、所定の温度になるように自己温度調節機能を有するようになり、温度コントロールが不要で安全性の高い面状発熱体１としての機能を有するようになる。
【００５６】
また、自動車用座席装置６に組み込まれるヒーターとしては着座感や難燃性を満足することができる。
【００５７】
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。
【００５８】
また、ＰＴＣ特性を有する面状発熱体１として速熱性と省エネ性を、従来のチュービングヒータを発熱体とするものに比べて発揮することができる。
【００５９】
チュービングヒータを発熱体とするものは、温度制御器を必要として、ＯＮ−ＯＦＦ制御で通電を制御して発熱温度を制御している。
【００６０】
ＯＮ時のヒータ線温度は約８０℃まで上昇するため、座席表皮材とはある程度の距離をおいて配置する必要があるのに対して、本実施の形態の面状発熱体１では、発熱温度が４０℃〜５０℃の範囲に自己制御されるので、座席表皮材近傍に近接して配置することができる。
【００６１】
発熱温度が低く、座席近傍であることより、速熱性と外部への放熱ロスを低減できることによる省エネ性を実現できる。
【００６２】
難燃性は、面状発熱体１単品での自動車用内装材難燃規格ＦＭＶＳＳ３０２規格（水平着火で不燃性はもとより自己消火するものや、標線間の燃焼速度が８０ｍｍ／ｍｉｎ以下であれば適合する）を満足する必要があり、少なくとも難燃剤の充填量が１０重量％以上あれば適合できることを確認した。
【００６３】
本実施例で得た面状発熱体１を、８０℃炉中放置試験、１５０℃炉中放置試験、−２０℃と５０℃のヒートサイクル試験を実施した。
【００６４】
その結果、それぞれ、５００時間、２００時間、２００回後も抵抗値変化率はいずれも初期の３０％以内であった。
【００６５】
この要因としては、反応性樹脂による架橋反応により結晶性樹脂そのもの、および結晶性樹脂と導電体との結合を図ったことに起因していると考えられた。
【００６６】
優れたＰＴＣ特性を発揮するために、複数の導電体を組み合わせることと、海島構成とすることを本実施の形態では適用している。そのメカニズムの詳細は現時点では不明であるが以下のように推察している。
【００６７】
まず、ＰＴＣ特性を有する抵抗体組成物とするためには、用いる結晶性樹脂は、その融点が発熱飽和温度以上の近傍にあるものを選択する必要がある。
【００６８】
導電体としては、できるだけ少ない添加量で所定の抵抗値を達成することが求められるが、そうした導電体は一般的には導電性カーボンブラックと呼ばれるもので、１次粒子径が約２０ｎｍ以下でストラクチャー（葡萄の房のように１次粒子の集合体のことをいう。吸油量で相関付けられている）の発達した構造のものであるが、そうした導電性カーボンブラックでは一方で、ＰＴＣ特性を発現しにくいという欠点を有していた。
【００６９】
これは、導電性カーボンブラックではストラクチャーが発達して、結晶性樹脂の温度による比容積の変化（これがＰＴＣ特性発現の主因と言われている）によってもストラクチャーの導電パスが切断されにくいことによるといわれている。
【００７０】
一方で、１次粒子径の大きいカーボンブラックは優れたＰＴＣ特性を有することを発明者らは知見として得ていた。
【００７１】
また、グラファイトのような導電体は、カーボンブラックに比べるとさらに粒子径が大きく、かつ鱗片のような層状構造を有すること、さらに、金属やセラミックなどの粒子径が大きく、無定形の優れた導電性（小さい体積固有抵抗を有する。カーボンやグラファイト系の１００分の１以下）を有すること、これらの複数の導電体を組み合わせることで、厚みが約１００ミクロンメートル以下で、面積抵抗が４００Ω□以下、比抵抗が３Ω・ｃｍ以下の抵抗を有するとともに、ＰＴＣ特性のひとつの指標となる２０℃の抵抗値の対する５０℃の抵抗値の比が１．５以上、２０℃の抵抗値の対する８０℃の抵抗値の比が５以上の抵抗体組成物とすることができた。
【００７２】
こうした低抵抗でありながら優れたＰＴＣ特性を発揮できたメカニズムの詳細は不明であるが、結晶性樹脂と複数の導電体を組み合わせたことによる新規な導電パスの形成と、難燃剤を液状としたことで、液体の大きな熱膨張係数を利用することができたことによると考えている。
【００７３】
また、モンタン酸部分けん化エステルなどのワックス、さらには他のワックス等の可塑剤や分散剤を必要に応じて用いても良いことは言うまでもない。
【００７４】
また、導電体の形状としてはウィスカ形状のものを用いて実施したが、球状やその他イガ形状のものでも構わない。
【００７５】
（実施の形態２）
図５，６において、高分子発熱体１１は、高分子抵抗体１２の両サイドに電極１３，１３’を配置して構成したものであり、これら各電極１３および１３’は高分子抵抗体１２の表裏両面に対で装備してある。
【００７６】
また、高分子抵抗体１２の片側には電気絶縁性基材１６を有する。
【００７７】
これら前記電極１３，１３’は、それぞれ複数本の金属細線１４，１４’及び導電性の被覆層１５，１５’により形成される。
【００７８】
高分子抵抗体１２と電気絶縁性基材１６とは接触していないが、実際は電極１３，１３’の厚みは極めて薄いため、ほとんどの部分で接触したものを得ることができる。
【００７９】
例えば、電気絶縁性基材１６は、ポリエステル繊維で作製されたファインエンボス加工したもので、難燃剤が含浸処理された不織布を用いることができる。
【００８０】
電極１３，１３’の金属細線１４，１４’として、線径０．０８ｍｍの錫めっき銅線を１９本撚って得たものを使用した。
【００８１】
これを下記手順にて作成した導電性の被覆層１５，１５’で被覆して電極１３，１３’を形成し、高分子抵抗体１２の両サイド両面に電極１３，１３’を熱融着することにより高分子発熱体１１を得、その後、電気絶縁性基材１６と貼り合せた。
【００８２】
なお、電極１３，１３’に給電するためのリード線は省略した。
【００８３】
導電性の被覆層１５，１５’は、樹脂成分として、エチレン酢酸ビニル共重合体（商品名「エバフレックスＥＶ１５０」、三井・デュポンポリケミカル（株）製）２１重量％と、金属親和性を示す官能基を含む樹脂（商品名「タフテックＭ１９４３」（水添スチレン系熱可塑性エラストマーの変性タイプ、旭化成（株）製）９重量％を、導電体として、導電性ウィスカ（商品名「ＦＴＬ−１１０」、針状酸化チタン、石原産業（株）製）３０重量％、カーボンブラック（商品名「ファーネスブラック＃１０Ｂ」、粒子径８４ｎｍ、三菱化学（株）製）３０重量％、難燃剤(商品名「レオフォスＲＤＰ」、リン酸エステル系液状難燃剤、味の素（株）製)１０重量％により混練物を作成後、金属細線１４，１４’を被覆混練し、厚み９００μｍの導電性被覆電極１３，１３’を得た。このとき被覆外周部と中心の金属部との比抵抗は３Ω・ｃｍであった。
【００８４】
高分子抵抗体１２は実施の形態１と同様の方法で加工したものを使用した。
【００８５】
本実施の形態において、高分子抵抗体１２はＰＴＣ特性を有し、温度が上昇すると抵抗値が上昇し、所定の温度になるように自己温度調節機能を有するようになり、温度コントロールが不要で安全性の高い面状発熱体１１としての機能を有するようになる。
【００８６】
また、自動車用座席に組み込まれるカーシートヒーターとしては着座感や難燃性を満足することができる。
【００８７】
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。
【００８８】
また、ＰＴＣ特性を有する面状発熱体として速熱性と省エネ性を、従来のチュービングヒータを発熱体とするものに比べて発揮することができる。
【００８９】
チュービングヒータを発熱体とするものは、温度制御器を必要として、ＯＮ−ＯＦＦ制御で通電を制御して発熱温度を制御している。
【００９０】
ＯＮ時のヒータ線温度は約８０℃まで上昇するため、座席表皮材とはある程度の距離をおいて配置する必要があるのに対して、本実施の形態の面状発熱体では、発熱温度が４０℃〜５０℃の範囲に自己制御されるので、座席表皮材近傍に近接して配置することができる。発熱温度が低く、座席近傍であることより、速熱性と外部への放熱ロスを低減できることによる省エネ性を実現できる。
【００９１】
また、電気絶縁性基材１６に難燃性不織布を用いて、また、高分子抵抗体１２、導電性の被覆層１５，１５’に難燃剤を配合することで難燃性を実現できる。
【００９２】
難燃性は、面状発熱体１１単品での自動車用内装材難燃規格ＦＭＶＳＳ３０２規格（水平着火で不燃性はもとより自己消火するものや、標線間の燃焼速度が８０ｍｍ／ｍｉｎ以下であれば適合する）を満足する必要があり、少なくとも難燃剤の充填量が１０重量％以上あれば適合できることを確認した。
【００９３】
本実施例で得た面状発熱体１１を、８０℃炉中放置試験、１５０℃炉中放置試験、−２０℃と５０℃のヒートサイクル試験を実施した。
【００９４】
その結果、それぞれ５００時間、２００時間、２００回後も抵抗値変化率はいずれも初期の３０％以内であった。
【００９５】
この要因としては、反応性樹脂による架橋反応により結晶性樹脂そのもの、および結晶性樹脂と導電体との結合を図ったことに起因していると考えられた。
【００９６】
（実施の形態３）
本発明の実施の形態３における高分子発熱体においては、実施の形態２と同様の構造のものを用いた。
【００９７】
例えば、電気絶縁性基材１６は、ポリエステル繊維で作製されたファインエンボス加工したもので、難燃剤が含浸処理された不織布を用いることができる。
【００９８】
電極１３，１３’の金属細線１４，１４’として、線径０．０６ｍｍの３%銀を含む銀銅合金線を１９本平行配置して得たものを使用した。
【００９９】
これを下記手順にて作成した導電性の被覆層１５，１５’で被覆して電極１３，１３’
を得、高分子抵抗体１２の両面に電極１３，１３’を熱融着した後に、電気絶縁性基材１６と貼り合せることにより高分子発熱体１１を得た。
【０１００】
なお、電極１３，１３’に給電するためのリード線は省略した。
【０１０１】
高分子抵抗体１２は実施の形態１と同様の方法で加工したものを使用した。
【０１０２】
導電性の被覆層１５，１５’は、実施の形態１と同様のものを用いた。
【０１０３】
本実施の形態において、高分子抵抗体１２はＰＴＣ特性を有し、温度が上昇すると抵抗値が上昇し、所定の温度になるように自己温度調節機能を有するようになり、温度コントロールが不要で安全性の高い面状発熱体１１としての機能を有するようになる。
【０１０４】
また、自動車用座席に組み込まれるカーシートヒーターとしては着座感や難燃性を満足することができる。
【０１０５】
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。
【０１０６】
また、ＰＴＣ特性を有する面状発熱体として速熱性と省エネ性を、従来のチュービングヒータを発熱体とするものに比べて発揮することができる。
【０１０７】
チュービングヒータを発熱体とするものは、温度制御器を必要として、ＯＮ−ＯＦＦ制御で通電を制御して発熱温度を制御している。
【０１０８】
ＯＮ時のヒータ線温度は約８０℃まで上昇するため、座席表皮材とはある程度の距離をおいて配置する必要があるのに対して、本実施の形態の面状発熱体では、発熱温度が４０℃〜５０℃の範囲に自己制御されるので、座席表皮材近傍に近接して配置することができる。発熱温度が低く、座席近傍であることより、速熱性と外部への放熱ロスを低減できることによる省エネ性を実現できる。
【０１０９】
また、電気絶縁性基材１６に難燃性不織布を用いて、また、高分子抵抗体１２、導電性の被覆層１５，１５’に難燃剤を配合することで難燃性を実現できる。
【０１１０】
難燃性は、面状発熱体１１単品での自動車用内装材難燃規格ＦＭＶＳＳ３０２規格（水平着火で不燃性はもとより自己消火するものや、標線間の燃焼速度が８０ｍｍ／ｍｉｎ以下であれば適合する）を満足する必要があり、少なくとも難燃剤の充填量が１０重量％以上あれば適合できることを確認した。
【０１１１】
本実施例で得た面状発熱体１１を、８０℃炉中放置試験、１５０℃炉中放置試験、−２０℃と５０℃のヒートサイクル試験を実施した。
【０１１２】
その結果、それぞれ、５００時間、２００時間、２００回後も抵抗値変化率はいずれも初期の３０％以内であった。この要因としては、反応性樹脂による架橋反応により結晶性樹脂そのもの、および結晶性樹脂と導電体との結合を図ったことに起因していると考えられた。
【産業上の利用可能性】
【０１１３】
以上のように、本発明にかかる面状発熱体は、柔軟性に富み、信頼性が高く、暖房用発熱体として自動車の座席装置、ハンドル装置、その他の部位の暖房に供することができる
【図面の簡単な説明】
【０１１４】
【図１】本実施の形態１における高分子発熱体の構成を示す平面図
【図２】図１のＸ−Ｙ断面図
【図３】本発明の実施の形態１における面状発熱体を取り付けた自動車の座席装置の側面図
【図４】同座席装置の正面図
【図５】本実施の形態２における高分子発熱体の構成を示す平面図
【図６】図５のＸ−Ｙ断面図
【図７】従来の発熱体を示す平面図
【図８】図７のＸ−Ｙ断面図
【符号の説明】
【０１１５】
１，１１  高分子発熱体
３，３’，１３，１３’  電極
２，１２  高分子抵抗体
４，４’，１４，１４’  金属細線
５，５’，１５，１５’  導電性の被覆層
１６  電気絶縁性基材
【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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【図８】
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