JPS6314823B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は面発熱体の製造方法に関する。

従来より面発熱体を得る方法として、導電性繊
維を分散させた熱硬化性樹脂組成物をガラス繊維
層に加圧含浸させて導電性シート状成形材料（以
下、導電層と呼ぶ）とし、これを絶縁性シート成
形材料（以下、絶縁層と呼ぶ）の間に挾んで加熱
加圧する方法が知られている。しかしながら、こ
の方法によれば、導電層と絶縁層とを直接に接触
させながら加圧加熱成形するために、この際に絶
縁層が一部導電層に浸透したり、あるいは絶縁層
が流動するに伴つて導電性繊維も一部流動し、そ
の間の接触が妨げられたり、接触状態が変化した
りするので、均一な所定の電気抵抗値を有する面
発熱体を再現性よく得ることができない欠点があ
る。

本発明は上記に鑑みてなされたものであつて、
均一な所定の電気抵抗値を有する面発熱体を再現
性よく製造する方法を提供することを目的とす
る。

本発明の面発熱体の製造方法は、導電層の両面
に含浸性シート状基材、及び熱硬化性樹脂組成物
を含浸性シート状基材に含浸した絶縁層をこの順
序で積層し、加圧加熱することを特徴とするもの
である。

以下に図面によつて本発明を説明する。

本発明において導電層１は好ましくは導電性繊
維を含有する抄造シートであり、導電性繊維単独
又は導電性繊維と非導電性繊維の混合物を水等の
適宜の液体媒体中に分散させ、適宜のバインダー
と共に漉き上げて、繊維を接着固定し、不織布化
することにより得られる。

ここに、導電性繊維は電気抵抗が10^-2Ωcm以下
の導電性を有することが好ましく、例えばスチー
ル繊維、ステンレス繊維等の金属繊維や炭素繊維
が挙げられるが、好ましくは炭素繊維が用いられ
る。導電性繊維単独を抄造するときは、その長さ
は10〜200mm、好ましくは15〜100mmであり、上記
範囲外にあるときは一般に均一な厚みをもつ抄造
シートを得ることが困難である。ただし、非導電
性繊維との混合物を用いて抄造するときは、長さ
は３mm程度であつてもよい。また、導電性繊維の
太さは、大きすぎると多量の繊維を要するほか、
媒体中に均一に分散させることが困難となり、目
付量分布の一様な抄造シートが得られないので、
普通、50μ以下であり、好ましくは25μ以下であ
る。

非導電性繊維は絶縁性であるほか、耐熱性を有
することが好ましく、具体例として、後述する含
浸性シート状基材を構成する繊維が挙げられる。
好ましくはガラス繊維が用いられる。長さ及び太
さは前記したように媒体中での分散性等を考慮し
て適宜に選ばれるが、長さは５〜200mm、好まし
くは10〜100mmであり、太さは50μ以下、好まし
くは25μ以下である。

このようにして得られる抄造シートの目付量は
10〜500ｇ／m²、好ましくは20〜300ｇ／m²であ
る。目付量が小さすぎると、シートとしての形状
保持性に難点があり、大きすぎると、絶縁層と加
圧加熱成形する際に絶縁層の樹脂組成物が抄造シ
ートに含浸しにくくなり、高品質の面発熱体が得
られないおそれがあるからである。

なお、抄造シートを製造するにあたり、導電性
繊維と非導電性繊維の混合物を用いるときには、
抄造シートの目付量や得られる面発熱体の発熱量
等から、繊維全体に占める導電性繊維量が適宜に
定められるが、導電性繊維を抄造シートに一様に
分散させるためには２重量％以上、特に５重量％
以上がよい。

導電層の両面に積層する含浸性シート状基材２
は、絶縁性であつて、一般に熱硬化性樹脂組成物
を容易に含浸し得ると共に、後述する加圧加熱成
形時に流動しないものが望ましく、特に樹脂組成
物との親和性の点から繊維状物質よりなるマツト
が好適である。繊維状物質としてはポリプロピレ
ン、ポリビニルアルコール、ポリエステル、ポリ
アミド、羊毛、木綿等の有機繊維やガラス繊維、
石綿等が用いられるが、特にガラス繊維からなる
チヨツプドストランドマツト、コンテイニユアス
ストランドマツト、ガラスクロス等が好適であ
る。目付量10〜1000ｇ／m²、好ましくは30〜800
ｇ／m²のガラス繊維シート状基材が特に適する。
この含浸性シート状基材は導電層及び絶縁層と加
圧加熱成形するとき、絶縁層の樹脂組成物によつ
て含浸され、導電層を固定保護するのであるが、
薄すぎるときは成形中に絶縁層と共に流動して、
上記保護効果が乏しく、厚すぎるときは樹脂が含
浸し難くなつて、気泡が残ることがあるので好ま
しくない。

上記含浸性シート状基材２のそれぞれの外側に
積層する絶縁層３は、含浸性シート状基材に熱硬
化性樹脂組成物を含浸することによつて得られ、
ここに用いる含浸性シート状基材は前記含浸性シ
ート状基材２と同じでよく、特にガラス繊維から
なるシート状基材が好ましく用いられる。用いる
熱硬化性樹脂は制限されないが、普通、不飽和ポ
リエステル樹脂、フエノール樹脂、エポキシ樹脂
等が用いられ、特に不飽和ポリエステル樹脂が好
適である。熱硬化性樹脂組成物は触媒、硬化剤、
増粘剤のほか、必要に応じて充填剤、着色剤等の
添加剤を適宜に含有する。硬化剤としては例えば
ｔ―ブチルパーベンゾエート、ｔ―ブチルパーオ
キサイド、クメンヒドロパーオキサイド、ジクミ
ルパーオキサイド、過酸化ベンゾイル等が挙げら
れ、通常、熱硬化性樹脂100重量部について0.5〜
20重量部用いられる。増粘剤としては、酸化マグ
ネシウム、酸化亜鉛、酸化カルシウム等、従来よ
り知られているものが適宜に用いられ、その使用
量は通常、熱硬化性樹脂100重量部について0.3〜
５重量部である。また、充填剤としては、用いる
熱硬化性樹脂よりも熱伝導率のよいものが好まし
く、炭酸カルシウム、アルミナ、クレー、タル
ク、マイカ等が適宜に用いられる。

本発明においては導電層１、好ましくは導電性
繊維を含有する抄造シートの両側に含浸性シート
状基材２を積層し、さらに各含浸性シート状基材
の外側に絶縁層３を積層し、このようにして得ら
れた積層体を加圧加熱することにより面発熱体を
得る。なお、導電層の端部には電極が配設され
る。積層体を加圧加熱する方法は特に制限され
ず、熱プレスを用いる方法、コールドプレスしつ
つ導電層に通電して加熱する方法等が適宜に採用
される。成形条件は一般に圧力20〜60Kg／cm²、温
度130〜170℃、時間３〜10分程度である。

本発明の方法によれば、積層体を加圧下で成形
するため、表面光沢及び強度にすぐれた面発熱体
を得ることができ、また、導電層は含浸性シート
基材を介して両側から絶縁層に挾まれているた
め、加圧加熱成形に際して導電層は流動すること
なく、含浸性シート状基材と共に樹脂組成物にて
含浸され、従つて、電気抵抗値が成形の段階で変
化しないので、再現性よく所定の電気抵抗値を有
する面発熱体を得ることができる。

以下に本発明の実施例を説明する。なお、以下
において部は重量部を意味する。

実施例 １ 長さ６mm、直径10μの炭素繊維10部と長さ30
mm、直径12μのガラス繊維90部の混合物をバイン
ダーの存在下に漉き上げ、目付量50ｇ／m²の導電
性抄造シートを得た。別に、不飽和ポリエステル
樹脂40部、酸化マグネシウム0.2部、炭酸カルシ
ウム30.6部、ステアリン酸亜鉛1.8部、硬化剤0.4
部及び触媒0.01部からなる樹脂組成物73部をガラ
ス繊維マツト（チヨツプドストランドマツト、目
付量300ｇ／m²）27部に含浸、増粘させて絶縁層
を得た。

導電層の両側に上記と同じガラス繊維マツトを
積層し、各ガラス繊維マツトの両側に上記絶縁層
を積層し、こうして得た積層体を加熱プレスによ
り30Kg／cm²、140℃の条件で10分間加圧加熱成形
して、厚さ４mmの面発熱体を製造した。同様にし
て面発熱体20枚を製造したところ、面固有抵抗は
23.6Ω゜±4.5％の範囲にあつた。なお、面固有
抵抗（Ω□）は次の式により求めた。

面固有抵抗＝電極間の抵抗値（Ω）×電極の長
さ／電極間距離 比較例 導電層を挾むガラス繊維マツトを用いないほか
は実施例と全く同様にして面発熱体20枚を製作し
た。面発熱体の平均面固有抵抗は41.6Ω゜であ
り、ばらつきは82.8％と異常に大きかつた。な
お、面固有抵抗も実施例に比べて著しく大きい
が、含浸性シート状基材を用いずに、導電層に直
接絶縁層を積層して加圧加熱成形したために、成
形時に抄造シートが流動し、導電層の切断が一部
生じたためと考えられる。

【図面の簡単な説明】

図面は加圧加熱成形して面発熱体を得るための
積層体の一例を示す断面図である。 １…導電層、２…含浸性シート状基材、３…絶
縁層。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 導電層の両面に含浸性シート状基材、及び熱
   硬化性樹脂組成物を含浸性シート状基材に含浸し
   た絶縁層をこの順序で積層し、加圧加熱すること
   を特徴とする面発熱体の製造方法。 ２ 導電層が導電性繊維を含有する抄造シートで
   あることを特徴とする特許請求の範囲第１項記載
   の面発熱体の製造方法。 ３ 含浸性シート状基材がガラス繊維からなるこ
   とを特徴とする特許請求の範囲第１項又は第２項
   記載の面発熱体の製造方法。