JPH1041053A - Sheet-form heat generator and manufacture thereof - Google Patents
Sheet-form heat generator and manufacture thereofInfo
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- JPH1041053A JPH1041053A JP19727196A JP19727196A JPH1041053A JP H1041053 A JPH1041053 A JP H1041053A JP 19727196 A JP19727196 A JP 19727196A JP 19727196 A JP19727196 A JP 19727196A JP H1041053 A JPH1041053 A JP H1041053A
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、発熱部分及び電極
の柔軟性が優れており、発熱部分と電極の接触面積が大
きな面状発熱体及びその製造方法に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a planar heating element having excellent heat generating portions and electrodes, and having a large contact area between the heat generating portions and the electrodes, and a method of manufacturing the same.
【０００２】[0002]
【従来の技術】従来より面状発熱体は、平面状であるこ
とを利用して床暖房や椅子等の暖房用を初めとする様々
な分野において使用されている。この面状発熱体として
は、ポリエチレングリコールと黒鉛等の導電性物質との
混合系が有するＰＣＴサーミスター特性を利用したもの
が知られている。このような面状発熱体としては、ポリ
エチレングリコールと黒鉛粉末を薄い織布、不織布、ス
ポンジシート、木綿ガーゼ等に含浸坦持させ、電極とし
て導線を埋設したものを、２枚の非導電性シートで密封
被覆したもの（特開昭５９−２１９８８６号公報）、ポ
リエチレングリコールと黒鉛粉末を薄い織布、不織布、
スポンジシート、ガラス繊維等に含浸坦持させ、電極と
して銅の薄板を埋設したものを、ポリエチレン樹脂等の
可とう性材料で被覆したもの（特開昭６２−１２２０８
３号公報）、ガラス板上に予め電極として網状のシール
ド線を置き、トルエンに溶解させたポリエチレングリコ
ールと黒鉛とを流延し、乾燥させて面状の発熱体に成形
したものを、発泡ウレタンシート等で被覆したもの（特
開平２−１７２１７９号公報）、ポリエチレングリコー
ルに炭素粉末を分散させてなる感熱電気抵抗組成物を線
状の電極と混在させて面状に圧延成形した面状発熱素子
を、軟質性材料により被覆したもの（特開平７−２４９
４７６号公報）等が知られている。2. Description of the Related Art Conventionally, planar heating elements have been used in various fields such as floor heating and heating of chairs by utilizing the fact that they are planar. As the sheet heating element, a heating element utilizing a PCT thermistor characteristic of a mixed system of polyethylene glycol and a conductive substance such as graphite is known. As such a sheet heating element, polyethylene glycol and graphite powder are impregnated and supported on a thin woven fabric, nonwoven fabric, sponge sheet, cotton gauze, or the like, and a conductive wire is embedded as an electrode. (JP-A-59-219886), a thin woven or non-woven fabric made of polyethylene glycol and graphite powder.
A sponge sheet, glass fiber or the like impregnated and supported, and a copper thin plate buried as an electrode covered with a flexible material such as polyethylene resin (Japanese Patent Laid-Open No. 62-12208)
No. 3), a net-like shielded wire was previously placed on a glass plate as an electrode, and polyethylene glycol and graphite dissolved in toluene were cast, dried, and formed into a planar heating element. A sheet heating element coated with a sheet or the like (Japanese Patent Application Laid-Open No. 2-172179), and a sheet-like heating element formed by rolling and forming a sheet into a sheet by mixing a thermoelectric resistance composition obtained by dispersing carbon powder in polyethylene glycol with a linear electrode. Coated with a soft material (JP-A-7-249)
No. 476) is known.
【０００３】[0003]
【発明が解決しようとする課題】面状発熱体に要求され
る特性のうちの重要なものの一つとして、柔軟性が優れ
ていることを挙げることができる。これは、面状発熱体
を様々な用途に適用する際には、製造時における丸めた
り、折り曲げたりする加工成形、更に用途によっては使
用時における同様の変形にも十分対応できることが要求
されるからである。そして、この柔軟性は、発熱部分だ
けでなく、発熱部分に通電する電極部分も含めた発熱体
全体に要求されるものである。また、面状発熱体におけ
る電極には、良好な通電状態を確保するため、通電対象
となる発熱部分との接触面積が大きいことも要求され
る。One of the important characteristics required of the sheet heating element is that it has excellent flexibility. This is because, when the sheet heating element is applied to various uses, it is required that the sheet heating element can sufficiently cope with rounding or bending at the time of manufacturing, and even the same deformation at the time of use depending on the use. It is. This flexibility is required not only for the heat-generating portion but also for the entire heat-generating body including the electrode portion for supplying current to the heat-generating portion. In addition, the electrodes of the planar heating element are required to have a large contact area with a heat-generating part to be energized in order to ensure a good energized state.
【０００４】しかし、上記した従来技術においては、電
極部分における変形等の外力に対する柔軟性や発熱体の
加工成形性等の点で問題がある。例えば、特開昭５９−
２１９８８６号公報に記載の面状発熱体の場合には、不
織布等を用いているため発熱部分の柔軟性はあるが、電
極として導線を用いているため、折り曲げ等の外力が繰
り返し加わるような場合には、電極とポリエチレングリ
コール及び黒鉛粉末とが部分的に剥離し、通電不良とな
るおそれがある。また、同様に特開昭６２−１２２０８
３号公報に記載の面状発熱体の場合も発熱部分の柔軟性
はあるものの、電極として銅の薄板を用いているため、
電極も含めた柔軟性に乏しく、同様の剥離による通電不
良のおそれもある。よって、このような問題を解決する
ためには、特開平２−１７２１７９号公報及び特開平７
−２４９４７６号公報に記載の面状発熱体のように、外
力による衝撃を緩和したり、変形を容易にしたりするた
めに、軟質の被覆材で被覆しなければならない。しか
し、このような場合にはどうしても厚みが増すため、用
途が限定されたり、成形加工性が低下したりする。更
に、構成部材の増加により製造工程が煩雑になり、コス
トの上昇を招くという問題がある。また、線状や板状の
電極の場合、電極と通電対象となる発熱部分との接触面
積を増大させようとすると、電極自体の長さや大きさを
増大させることになり、電極と発熱部分との剥離が生じ
て通電不良となる可能性をより増大させるという問題も
ある。[0004] However, the above-mentioned conventional techniques have problems in flexibility with respect to external force such as deformation in the electrode portion, workability of the heating element, and the like. For example, JP-A-59-
In the case of the planar heating element described in Japanese Patent No. 219886, the non-woven fabric or the like is used, so that the heating portion has flexibility, but since a conductive wire is used as an electrode, an external force such as bending is repeatedly applied. In some cases, the electrode and the polyethylene glycol and graphite powder may be partially peeled off, resulting in poor current flow. Similarly, Japanese Patent Application Laid-Open No. 62-12208
In the case of the sheet heating element described in Japanese Patent Publication No. 3 (1999), although a heating portion has flexibility, a thin copper plate is used as an electrode.
The flexibility including the electrodes is poor, and there is also a possibility of poor current supply due to the same peeling. Therefore, in order to solve such a problem, Japanese Patent Laid-Open Nos.
As in the case of the sheet heating element described in JP-A-249476, it is necessary to cover with a soft coating material in order to reduce the impact due to external force or to facilitate deformation. However, in such a case, the thickness is inevitably increased, so that the use is limited or the moldability is reduced. Furthermore, there is a problem in that the manufacturing process becomes complicated due to the increase in the number of constituent members, which leads to an increase in cost. Further, in the case of a linear or plate-like electrode, if an attempt is made to increase the contact area between the electrode and the heat-generating portion to be energized, the length and size of the electrode itself will increase, and the electrode and the heat-generating portion will not be connected. There is also a problem that the possibility of the occurrence of electrical conduction failure due to the occurrence of peeling is further increased.
【０００５】本発明は、上記の問題を解決し、電極も含
めた面状発熱体全体の柔軟性を向上させて加工成形性を
向上させ、更に電極自体を大きくすることなく、電極と
通電対象となる発熱部分との接触面積を増大させること
により、通電不良を防止できる面状発熱体を提供するこ
とを目的とする。また、本発明は、前記面状発熱体の製
造方法を提供することを他の目的とする。[0005] The present invention solves the above problems, improves the flexibility of the entire sheet heating element including the electrodes, improves the processability, and furthermore, increases the size of the electrodes and the object to be energized without increasing the size of the electrodes themselves. It is an object of the present invention to provide a planar heating element capable of preventing a failure in energization by increasing a contact area with a heat generating portion. It is another object of the present invention to provide a method for manufacturing the planar heating element.
【０００６】[0006]
【課題を解決するための手段】本発明は、上記目的を達
成する手段として、不織布と導電性物質を含有するポリ
エチレングリコールが一体化されている基材と、基材上
に隔離して配置され、基材と一体化されている面状メッ
シュ電極とを有することを特徴とする面状発熱体を提供
するものである。更に本発明は、上記目的を達成する他
の手段として、不織布が三次元網状構造を有するもので
ある前記の面状発熱体を提供するものである。更に本発
明は、上記目的を達成する他の手段として、面状メッシ
ュ電極の面積に対する孔の占有面積が５〜３０％である
前記の面状発熱体を提供するものである。更に本発明
は、上記目的を達成する他の手段として、基材と面状メ
ッシュ電極が、面状メッシュ電極の孔部分に導電性物質
を含有するポリエチレングリコールが侵入することによ
り一体化されている前記の面状発熱体を提供するもので
ある。更に本発明は、上記目的を達成する他の手段とし
て、表面がプラスチックフィルムにより密封して被覆さ
れている前記の面状発熱体を提供するものである。ま
た、本発明は、上記他の目的を達成する手段として、不
織布に導電性物質を含有するポリエチレングリコールを
含浸させて基材を形成したのち、前記基材上に面状メッ
シュ金属を隔離して配置し、基材と面状メッシュ金属を
同時に加熱プレスすることにより、面状メッシュ金属の
孔部分に導電性物質を含有するポリエチレングリコール
を侵入させることを特徴とする面状発熱体の製造方法を
提供するものである。更に本発明は、上記他の目的を達
成する他の手段として、更に、プラスチックフィルムで
覆ったのち、加熱プレスする前記の面状発熱体の製造方
法を提供するものである。According to the present invention, as a means for achieving the above object, there is provided a substrate in which a nonwoven fabric and polyethylene glycol containing a conductive substance are integrated, and a substrate which is separately disposed on the substrate. And a planar heating element characterized by having a planar mesh electrode integrated with a base material. Furthermore, the present invention provides, as another means for achieving the above object, the above-mentioned sheet heating element, wherein the nonwoven fabric has a three-dimensional network structure. Further, as another means for achieving the above object, the present invention provides the above-mentioned planar heating element, wherein the area occupied by the holes with respect to the area of the planar mesh electrode is 5 to 30%. Further, according to the present invention, as another means for achieving the above object, the substrate and the planar mesh electrode are integrated by infiltrating polyethylene glycol containing a conductive substance into the pores of the planar mesh electrode. An object of the present invention is to provide the planar heating element. Further, the present invention provides, as another means for achieving the above object, the above-mentioned planar heating element whose surface is hermetically covered with a plastic film. Further, the present invention provides, as a means for achieving the other objects, a method of impregnating a nonwoven fabric with a polyethylene glycol containing a conductive substance to form a base material, and then isolating a planar mesh metal on the base material. A method for manufacturing a sheet heating element, comprising: placing a substrate and a sheet mesh metal at the same time by hot pressing to allow polyethylene glycol containing a conductive substance to penetrate into pores of the sheet mesh metal. To provide. The present invention further provides, as another means for achieving the above-mentioned other object, a method for producing the above-mentioned sheet heating element, which is further covered with a plastic film and then heated and pressed.
【０００７】[0007]
【発明の実施の形態】以下、図面を参照しながら本発明
の面状発熱体及びその製造方法について説明する。図１
は面状発熱体の平面図であり、図２は図１におけるＩＩ
−ＩＩ線に沿う部分断面図である。BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS FIG. 1 is a perspective view of a sheet heating element according to the present invention. FIG.
FIG. 2 is a plan view of a sheet heating element, and FIG.
FIG. 2 is a partial cross-sectional view along the line II.
【０００８】面状発熱体１は、基材２とその上に一体化
して形成された、一対となる二つの面状メッシュ電極
３、４とを有している。面状発熱体１の厚み、大きさ及
び形状等は用途に応じて適宜設定することができ、例え
ば、長尺状の基材２に、二つで一対となる任意の偶数個
の電極を配し、所望形状、大きさに切断、加工して、複
数の面状発熱体１を得るようにすることもできる。The sheet heating element 1 has a base 2 and a pair of two sheet mesh electrodes 3 and 4 integrally formed thereon. The thickness, size, shape, and the like of the planar heating element 1 can be appropriately set according to the application. For example, an arbitrary number of two pairs of electrodes are arranged on a long base material 2. Then, a plurality of sheet heating elements 1 can be obtained by cutting and processing into a desired shape and size.
【０００９】基材２は、不織布と導電性物質を含有する
ポリエチレングリコールが一体化されてなるものであ
る。The substrate 2 is formed by integrating a nonwoven fabric and a polyethylene glycol containing a conductive substance.
【００１０】不織布は、天然繊維又は合成繊維のいずれ
を原料とするものでもよく、その製造方法も特に制限さ
れるものではない。しかし、不織布と導電性物質を含有
するポリエチレングリコールとを、確実にかつ強固に一
体化させ、同時に柔軟性を保持するようにするために
は、不織布が三次元網状構造（立体網状構造）を有して
いるものであることが好ましい。本発明における三次元
網状構造とは、１種又は２種以上の繊維が平面的かつ立
体的に交錯し、交錯点が固着されてなり、繊維間に通気
及び通水が可能な程度の間隙を有しているものである。
このような三次元網状構造を有する不織布は、例えば、
原料繊維からカードにより複数枚のウェブをつくり、そ
れらのウェブを平板状の型に入れ、融点よりも低い温度
で加熱成形し、交錯点を融着させることにより得ること
ができる。より具体的な例を挙げるならば、特開平５−
９８５１６号公報６欄３７〜４４行目又は特開平８−９
２８１８号公報１０欄２７〜３４行目に記載の平板型の
クッション材の製造方法を応用することができる。即
ち、特定の複合短繊維４０％とポリエチレンテレフタレ
ート短繊維６０％とをカードにより混綿してウェブを得
て、このウェブを重ねて所定厚みで所定密度になるよう
に平板型の型に入れ、２００℃で１０分間加熱処理する
方法である。本発明においては、このような三次元網状
構造を有する不織布として、ポリエステル繊維製の不織
布である登録商標「エルク」（帝人株式会社製）を用い
ることが好ましい。[0010] The non-woven fabric may be made of any of natural fibers and synthetic fibers, and its production method is not particularly limited. However, the nonwoven fabric has a three-dimensional network structure (three-dimensional network structure) in order to reliably and firmly integrate the nonwoven fabric and the polyethylene glycol containing a conductive substance while maintaining flexibility. It is preferable that it is. In the present invention, the three-dimensional network structure is such that one or two or more kinds of fibers intersect in a plane and three-dimensional manner, the intersections are fixed, and a gap between the fibers that allows ventilation and water flow is formed. It is what you have.
Nonwoven fabric having such a three-dimensional network structure, for example,
It can be obtained by making a plurality of webs from a raw material fiber with a card, placing the webs in a flat mold, heat-forming at a temperature lower than the melting point, and fusing the intersection points. If a more specific example is given,
No. 98516, column 6, lines 37-44 or JP-A-8-9
The manufacturing method of the flat cushion material described in No. 2818, column 10, lines 27 to 34 can be applied. That is, 40% of a specific composite short fiber and 60% of polyethylene terephthalate short fiber are mixed with a card to obtain a web, and the web is stacked and placed in a flat mold so as to have a predetermined thickness and a predetermined density. This is a method of performing a heat treatment at 10 ° C. for 10 minutes. In the present invention, as the nonwoven fabric having such a three-dimensional network structure, it is preferable to use a registered trademark "Elk" (manufactured by Teijin Limited), which is a nonwoven fabric made of polyester fiber.
【００１１】ポリエチレングリコールは、その分子量
を、例えば数百から２００００の範囲内で増減させるこ
とにより、面状発熱体１の発熱温度をある程度の範囲内
（数度から数十度）で上下させることができるため、用
途により要求される所望の発熱温度に応じて、異なる分
子量のものを選択することができる。もちろん、本発明
においては前記の分子量範囲内に制限されるものではな
く、より低分子量のものから数万以上の高分子量のもの
まで用いることができる。導電性物質としては炭素粉末
が好ましく、例えば、黒鉛粉末、黒鉛細片のような結晶
性のもの、活性炭のような無定形のもの等を挙げること
ができる。ポリエチレングリコールに含有させる導電性
物質の割合は、両成分の合計量中において５〜５０重量
％が好ましい。The temperature of the heat generated by the sheet heating element 1 can be raised or lowered within a certain range (from several degrees to several tens of degrees) by increasing or decreasing the molecular weight of the polyethylene glycol within a range of, for example, several hundreds to 20,000. Therefore, different molecular weights can be selected according to the desired exothermic temperature required by the application. Of course, in the present invention, the molecular weight is not limited to the above-mentioned range, and a low molecular weight to a high molecular weight of tens of thousands or more can be used. The conductive substance is preferably a carbon powder, and examples thereof include a crystalline substance such as graphite powder and graphite flakes, and an amorphous substance such as activated carbon. The proportion of the conductive substance contained in the polyethylene glycol is preferably 5 to 50% by weight based on the total amount of both components.
【００１２】基材２においては、このような不織布と導
電性物質を含有するポリエチレングリコールとが、導電
性物質を含有するポリエチレングリコールが不織布中に
侵入した状態で若しくは不織布表面に密着した状態で又
は両状態が混在した状態で、一体化されているものであ
る。In the base material 2, the nonwoven fabric and the polyethylene glycol containing a conductive substance are mixed with each other in a state where the polyethylene glycol containing the conductive substance has penetrated into the nonwoven fabric or in a state in which the polyethylene glycol has adhered to the surface of the nonwoven fabric. Both are mixed and integrated.
【００１３】面状メッシュ電極３、４は、正方形又は長
方形等の平面形状のものに複数の孔を有するものであ
り、その限りにおいては、金属線又は金属繊維により織
られた目の荒い布状のもの、金網状のもの、パンチドメ
タル状のもの等を挙げることができ、その形態は特に制
限されるものではない。また、面状メッシュ電極３、４
が有する孔の数や大きさは、面状発熱体１の大きさ等に
応じて適宜設定されるものであるが、通電対象との接触
面積を増大させるため、面状メッシュ電極３又は４の面
積に対する孔の占有面積が５〜３０％であることが好ま
しい。このような面状メッシュ電極３、４は、板状電極
に比べると柔軟性が大きく、線状電極に比べると破断が
生じにくくなる。Each of the planar mesh electrodes 3 and 4 has a plurality of holes in a planar shape such as a square or a rectangle. , Wire mesh, punched metal, and the like, and the form is not particularly limited. Further, the planar mesh electrodes 3, 4
The number and the size of the holes of the sheet mesh electrode 3 or 4 are appropriately set according to the size of the sheet heating element 1 or the like. The area occupied by the holes with respect to the area is preferably 5 to 30%. Such planar mesh electrodes 3 and 4 are more flexible than plate electrodes, and are less likely to break than linear electrodes.
【００１４】面状メッシュ電極３、４は、二つが一対と
なって、同一面上又は異なる面上の所望の位置に隔離し
て配置され、基材２と一体化されている。ここで面状メ
ッシュ電極３、４は、基材２上の全面において対向して
配置されていることが好ましい。また、この一体化と
は、基材２と面状メッシュ電極３、４とが強固に密着し
ていることを意味するものであるが、図２において示す
ように、面状メッシュ電極３、４の孔部分に導電性物質
を含有するポリエチレングリコール５が侵入して、一体
化されていることが好ましい。例えば図２に示すような
侵入状態にすることにより、面状メッシュ電極３、４と
通電対象となる導電性物質を含有するポリエチレングリ
コール５との接触面積を増大させることができ、基材２
と面状メッシュ電極３、４との結合力を高めることもで
きる。更に、面状メッシュ電極３、４自体も補強される
ため、面状メッシュ電極３、４と導電性物質を含有する
ポリエチレングリコール５との剥離による通電不良が起
こりにくくなるし、部分的に剥離が起こった場合でも接
触面積が大きいため、通電不良となることがない。The two planar mesh electrodes 3 and 4 are arranged in a desired position on the same surface or different surfaces, and are integrated with the base material 2. Here, it is preferable that the planar mesh electrodes 3 and 4 are arranged to face each other over the entire surface of the substrate 2. In addition, this integration means that the base material 2 and the planar mesh electrodes 3 and 4 are firmly adhered to each other. As shown in FIG. It is preferable that the polyethylene glycol 5 containing a conductive substance penetrates into the hole portion of and is integrated. For example, by making the penetration state as shown in FIG. 2, the contact area between the planar mesh electrodes 3 and 4 and the polyethylene glycol 5 containing a conductive substance to be energized can be increased.
It is also possible to increase the bonding force between the electrode and the planar mesh electrodes 3 and 4. Furthermore, since the planar mesh electrodes 3 and 4 themselves are also reinforced, poor current conduction due to peeling between the planar mesh electrodes 3 and 4 and the polyethylene glycol 5 containing a conductive substance is less likely to occur, and partial peeling occurs. Even if it occurs, the contact area is large, so that there is no failure in energization.
【００１５】このような面状発熱体１は、防水性や防湿
性を付与するため、それらの特性を有するプラスチック
フィルムでその表面を密封して被覆することができる。In order to impart waterproofness and moistureproofness, the surface heating element 1 can be covered with a plastic film having these properties by sealing its surface.
【００１６】次に、上記した面状発熱体の製造方法につ
いて説明する。まず、ポリエチレングリコール中に炭素
粉末等の導電性物質を含有させた液状物を得る。ポリエ
チレングリコールは分子量が７００以下の場合には液状
であるため、そのまま又は必要に応じて水、芳香族系の
溶剤に溶解させたのち、所定量の導電性物質を添加、混
合する。また、ポリエチレングリコールが液状でない場
合には、加熱溶解するか又は水、芳香族系の溶剤に溶解
させたのち、所定量の導電性物質を添加、混合する。Next, a method for manufacturing the above-described sheet heating element will be described. First, a liquid material in which a conductive substance such as a carbon powder is contained in polyethylene glycol is obtained. Polyethylene glycol is in a liquid state when the molecular weight is 700 or less. Therefore, a predetermined amount of a conductive substance is added and mixed as it is or after being dissolved in water or an aromatic solvent as needed. When the polyethylene glycol is not liquid, it is dissolved by heating or dissolved in water or an aromatic solvent, and then a predetermined amount of a conductive substance is added and mixed.
【００１７】次に、不織布の表面にポリエチレングリコ
ール中に炭素粉末等の導電性物質を含有させた液状物を
刷毛塗り法により塗布するか又は不織布を前記液状物中
に浸漬する方法等により、不織布に導電性物質を含有す
るポリエチレングリコールを含浸させて基材を得る。そ
のほかにも、前記液状物を例えばＴダイのようなものか
ら押し出してシート状に成形した（固化した）ものに、
不織布を重ね合わせ、加熱プレスする方法によっても基
材を得ることができる。この工程の含浸処理において、
上記した「エルク」のような三次元網状構造を有する不
織布を用いた場合には、導電性物質を含有するポリエチ
レングリコールが繊維間の間隙に容易に侵入するため、
不織布と導電性物質を含有するポリエチレングリコール
とが確実にかつ強固に一体化された基材を得ることがで
きる。よって、繰り返し外力が加わるような場合でも、
不織布と導電性物質を含有するポリエチレングリコール
が剥離したり、基材表面にクラックが生じたりすること
がない。更に、一体化後においても三次元網状構造は維
持されているため、引き続き優れた柔軟性を発揮するこ
とができる。一方、三次元網状構造を有していない不織
布を用いた場合には、導電性物質を含有するポリエチレ
ングリコールを内部にまで十分に侵入させるためには、
吸引操作等が必要となり、処理後の柔軟性も三次元網状
構造の場合と比べると劣ってしまう。Next, a liquid material containing a conductive substance such as carbon powder in polyethylene glycol is applied to the surface of the nonwoven fabric by a brush coating method, or the nonwoven fabric is immersed in the liquid material. Is impregnated with polyethylene glycol containing a conductive substance to obtain a substrate. In addition to the above, the liquid material is extruded from, for example, a T-die and formed into a sheet (solidified).
The base material can also be obtained by a method of laminating nonwoven fabrics and hot pressing. In the impregnation process of this step,
In the case of using a nonwoven fabric having a three-dimensional network structure such as the above-mentioned "elk", since polyethylene glycol containing a conductive substance easily enters the gap between fibers,
A substrate in which the nonwoven fabric and the polyethylene glycol containing a conductive substance are securely and firmly integrated can be obtained. Therefore, even when external force is repeatedly applied,
The nonwoven fabric and the polyethylene glycol containing the conductive substance do not peel off or cracks do not occur on the substrate surface. Furthermore, since the three-dimensional network structure is maintained even after integration, excellent flexibility can be continuously exhibited. On the other hand, when a nonwoven fabric having no three-dimensional network structure is used, in order to allow polyethylene glycol containing a conductive substance to sufficiently penetrate into the inside,
A suction operation or the like is required, and the flexibility after the treatment is inferior to that of the three-dimensional network structure.
【００１８】次に、基材上の所望の位置に、電極となる
金網、目の粗い織物等の二つの面状メッシュ金属を隔離
して配置したのち、一面から又は両面方向から、基材と
二つの面状メッシュ金属を同時に加熱プレスし、面状発
熱体を得る。このように基材と二つの面状メッシュ金属
を同時に加熱プレスすることにより、基材に含浸させた
導電性物質を含有するポリエチレングリコールを溶融さ
せ、面状メッシュ金属の孔部分に侵入させることができ
る。Next, two planar mesh metals, such as a wire netting and a coarse woven fabric, are separated from each other at desired positions on the base material, and then the base material is placed on one side or both sides. The two planar mesh metals are simultaneously heated and pressed to obtain a planar heating element. By simultaneously hot-pressing the substrate and the two planar mesh metals in this way, the polyethylene glycol containing the conductive material impregnated in the substrate can be melted and penetrated into the pores of the planar mesh metal. it can.
【００１９】また、このような面状発熱体の表面をプラ
スチックフィルムで密封、被覆する場合には、面状発熱
体をプラスチックフィルムで完全に被包したのち、両面
方向から加熱プレスする。なお、この被覆処理における
加熱プレスは、前工程の処理における加熱プレスと兼用
することができる。即ち、基材、面状メッシュ金属及び
プラスチックフィルムを同時に加熱プレスして、面状発
熱体を得ることができる。When the surface of the sheet heating element is sealed and covered with a plastic film, the sheet heating element is completely covered with the plastic film and then heated and pressed from both sides. In addition, the heating press in the coating process can also be used as the heating press in the process of the previous step. That is, the substrate, the planar mesh metal, and the plastic film are simultaneously heated and pressed to obtain a planar heating element.
【００２０】[0020]
【実施例】以下、実施例により本発明を更に詳しく説明
するが、本発明はこれにより限定されるものではない。EXAMPLES The present invention will be described in more detail with reference to the following Examples, but it should not be construed that the invention is limited thereto.
【００２１】実施例１ まず、容器中において、分子量６０００のポリエチレン
グリコールを加熱溶解し、これに黒鉛粉末を３０重量％
となる量添加し、混合した。次に、これをポリエステル
繊維製の不織布であるエルク（縦１００mm，横２５mm，
厚み１．６mm）上に流し出し、プレスして、黒鉛粉末を
含有するポリエチレングリコールを含浸させたのち、冷
却して、厚み１．４mmのシート状の基材を得た。次に、
基材上に、二つの銅製織布（縦９５mm，横３．８mm，厚
み０．４mm；孔の占有面積約１３％）を隔離して置き、
基材面の両方向から、加熱しながら押圧して（温度約９
０℃，圧力約０．１kg/cm2）、面状発熱体を得た。この
ようにして得られた面状発熱体の電極部分は、図２に示
すように、電極自体がやや基材に埋め込まれた状態にな
っており、その孔部分には黒鉛粉末を含有するポリエチ
レングリコールが侵入していた。Example 1 First, polyethylene glycol having a molecular weight of 6000 was heated and dissolved in a container, and graphite powder was added thereto in an amount of 30% by weight.
And mixed. Next, this is an elk (100 mm long, 25 mm wide,
(Thickness: 1.6 mm), pressed, and impregnated with polyethylene glycol containing graphite powder, and then cooled to obtain a sheet-like base material having a thickness of 1.4 mm. next,
On a substrate, two copper woven cloths (95 mm long, 3.8 mm wide, 0.4 mm thick; occupied area of holes: about 13%) are placed separately,
Press while heating from both directions of the substrate surface (temperature about 9
A sheet heating element was obtained at 0 ° C. and a pressure of about 0.1 kg / cm 2 ). As shown in FIG. 2, the electrode portion of the planar heating element thus obtained is in a state where the electrode itself is slightly embedded in the base material, and the pore portion thereof is made of polyethylene containing graphite powder. Glycol had penetrated.
【００２２】この面状発熱体を、幅方向から見た形状が
真円から楕円になるように長さ方向に丸め込み、その上
から、人為的に断続的な力を繰り返し加えたが、基材及
び電極にはまったく変化が見られなかった。また、面状
発熱体の長さ方向の両端を持ち、水平方向に、人為的に
断続的な力を繰り返し加えたが、やはり基材及び電極に
はまったく変化が見られなかった。This planar heating element was rounded in the length direction so that the shape as viewed in the width direction was changed from a perfect circle to an ellipse, and an artificial intermittent force was repeatedly applied thereto from above. And no change was observed in the electrodes. In addition, the sheet heating element has both ends in the length direction, and an artificial intermittent force is repeatedly applied in the horizontal direction. However, no change was observed in the substrate and the electrode.
【００２３】この面状発熱体の二つの電極に導体を介し
て交流電源（１２ｖ）より通電したところ、緩やかに温
度上昇して約５６℃に至り、その後は前記温度を保持で
きた。When current was supplied to the two electrodes of the sheet heating element from an AC power supply (12 V) via conductors, the temperature gradually increased to about 56 ° C., and thereafter the temperature was maintained.
【００２４】[0024]
【発明の効果】本発明の面状発熱体は、基材として不織
布と導電性物質を含有するポリエチレングリコールが一
体化されたものを用い、更に面状メッシュ電極を用いて
いるため、電極を含む面状発熱体全体が優れた柔軟性を
有している。また、面状メッシュ電極の孔部分に導電性
物質を含有するポリエチレングリコールが侵入した構成
にすることにより、電極の大きさを増大させることな
く、電極と通電対象となる発熱部分との接触面積を増大
させることができ、同時に電極と基材との結合力を高め
ることができる。このような本発明の面状発熱体は、柔
軟性が優れているため、加工成形時にも発熱部分と電極
が剥離を生じて通電不良となることがない。よって、従
来における面状発熱体と同等の発熱特性を維持したま
ま、更に適用対象を拡大することができる。As described above, the sheet heating element of the present invention uses an integrated nonwoven fabric and polyethylene glycol containing a conductive substance as a base material, and further uses a sheet mesh electrode, and thus includes the electrode. The entire sheet heating element has excellent flexibility. In addition, by adopting a configuration in which polyethylene glycol containing a conductive substance penetrates into the holes of the planar mesh electrode, the contact area between the electrode and the heat-generating portion to be energized can be reduced without increasing the size of the electrode. Can be increased, and at the same time, the bonding force between the electrode and the substrate can be increased. Such a planar heating element of the present invention is excellent in flexibility, so that a heating portion and an electrode do not peel off during processing and molding, resulting in poor conduction. Therefore, the applicable object can be further expanded while maintaining the heat generation characteristics equivalent to those of the conventional planar heating element.
【図１】面状発熱体の平面図である。FIG. 1 is a plan view of a sheet heating element.
【図２】図１に示す面状発熱体のＩＩ−ＩＩ線に沿う部
分断面図である。FIG. 2 is a partial cross-sectional view of the sheet heating element shown in FIG. 1, taken along line II-II.
１ 面状発熱体 ２ 基材 ３ 面状メッシュ電極 ４ 面状メッシュ電極 ５ 導電性物質を含むポリエチレングリコール DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Planar heating element 2 Base material 3 Plane mesh electrode 4 Plane mesh electrode 5 Polyethylene glycol containing a conductive substance
Claims (7)
レングリコールが一体化されている基材と、基材上に隔
離して配置され、基材と一体化されている面状メッシュ
電極とを有することを特徴とする面状発熱体。1. A base material in which a non-woven fabric and polyethylene glycol containing a conductive substance are integrated, and a planar mesh electrode which is separately arranged on the base material and integrated with the base material. A planar heating element, characterized in that:
ある請求項１記載の面状発熱体。2. The planar heating element according to claim 1, wherein the nonwoven fabric has a three-dimensional network structure.
有面積が５〜３０％である請求項１記載の面状発熱体。3. The planar heating element according to claim 1, wherein the area occupied by the holes with respect to the area of the planar mesh electrode is 5 to 30%.
ュ電極の孔部分に導電性物質を含有するポリエチレング
リコールが侵入することにより一体化されている請求項
１乃至３のいずれか１記載の面状発熱体。4. The planar mesh electrode according to claim 1, wherein the substrate and the planar mesh electrode are integrated by infiltrating polyethylene glycol containing a conductive substance into a hole portion of the planar mesh electrode. Sheet heating element.
して被覆されている請求項１乃至４のいずれか１記載の
面状発熱体。5. The sheet heating element according to claim 1, wherein a surface of the sheet heating element is hermetically covered with a plastic film.
レングリコールを含浸させて基材を形成したのち、前記
基材上に面状メッシュ金属を隔離して配置し、基材と面
状メッシュ金属を同時に加熱プレスすることにより、面
状メッシュ金属の孔部分に導電性物質を含有するポリエ
チレングリコールを侵入させることを特徴とする面状発
熱体の製造方法。6. A non-woven fabric is impregnated with polyethylene glycol containing a conductive substance to form a base material, and then a planar mesh metal is disposed on the base material in an isolated manner. A method for producing a sheet heating element, wherein polyethylene glycol containing a conductive substance is caused to penetrate into the holes of the sheet mesh metal by simultaneously hot pressing.
ち、加熱プレスする請求項６記載の面状発熱体の製造方
法。7. The method according to claim 6, further comprising heating and pressing after covering with a plastic film.
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Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2010226773A (en) * | 2009-03-19 | 2010-10-07 | Univ Of Fukui | Polymer actuator |
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- 1996-07-26 JP JP19727196A patent/JP3816587B2/en not_active Expired - Fee Related
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