DE2147137A1 - Flächenheizvorrichtung und Verfahren zum Herstellen derselben - Google Patents
Flächenheizvorrichtung und Verfahren zum Herstellen derselbenInfo
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Description
KUHEHA KAGAlCU XOGYO XABUSHIKI KAISHA
Tokio, Japan
Flächenheizvoxriohtung und Verfahren
Herstellen derselben
Priorität : 21. September 1970 /. Japan
Anmelde-Hr.s 81940/1970
Die Erfindung besieht sich auf eine Fla.ehe21b.ei ζ vorrichtung
und ein Verfahren zinn Herstellen derselben. Insbesondere
betrifft die. Erfindung eine Plächenheizvorriehtung von besonderer Konstruktion, bei der ein elektrisch leitfähiges
i'lachmaterial, welches eine Kohlenstoffasermenge
enthält, als wärmeerzeugendes Element, ein Metalldrahtnetz
als Elektroden und ein geschichteter Kunstharzfilm als Isolierschutzüberzug dient. Die.Erfindung betrifft auch ein
Verfahren zum Herstellen einer derartigen Plächenheisvorrichtung in wirksamster und einfachster Weise.
Es ist bereits bekannt, eine Fläehenheizvorriehtung unter Verwendung verschiedener Metalle oder' Kohlenstofffasern
als wärraeerzeugendes Element herzustellen und ein derartiges wärme erz äugendes Element mit einem Kunstharzfilia
als isolierendem Schutzüberzug zu versehen. Es sind auch be-
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BAD
reits verschiedene Verbesserungen an der Gestaltung der Elektrode oder Klemme einer derartigen Flächenheizvorrichtung
vorgenommen v/orden. Als Beispiel für das wärineerzeugende
Element ist im allgemeinen eine elektrisch leitfähige Bahn als Widerstandselement verwendet v/orden, die durch Vermischen
von aus der Carbonisierung oder Verkohlung von Cellulosefaser!!
erhaltenen Kohlenstoffasern mit Papierbrei hergestellt wurde.
Hierbei sollte der Kohlenstoffasergehalt (d.h. das Mischverhältnis)
im Hinblick auf die Einstellung des V/iderstandswertes des wärmeerzeugenden Elements in einem Bereich von
1 bis 35 &eWo/i liegen.
Da Schwankungen des Widerstandswertes des wärmeerzeugenden
Elements in diesem Fall jedoch je nach dem Kohlenstofffasergehalt beträchtlich sind, ist es nicht nur schwierig,
eine elektrisch leitfähige Bahn zu erhalten, die einen gleichbleibenden Vfiderstandswert hat, sondern der Widers tandswert
ändert sich außerdem noch stark dux'ch während der Herstellung
und Handhabung des wärmeerzeugenden Elements von außen aufgebrachten
Biege-, Streck-, !Compressions- und Reibkräften und dergl. Aus den obengenannten Gründen ist es bisher schwer gewesen,
mit guter Reproduzierbarkeit einen wärmeerzeugenden Körper zu schaffen, der überall eine gleichmäßige Temperatur-Verteilung
und eine gleichbleibende Leistung hat. Da der Gehalt an Kohlenstoffaser gering ist, wird außerdem der Kontaktwiderstand
an den Elektrodenbereichen groß, mit dem Ergebnis, daß dieser Kontaktwiderstand selbst durch eine geringfügige
Beschädigung der Kohlenstoffaser im Zeitpunkt der Anbringung der Elektroden stark erhöht wird und dadurch leicht
stellenweises Erhitzen auftritt« Folglich ist es schwierig, ein wärmeerzeugendes Element mit der gewünschten Leistungsfähigkeit
herzustellen,
Aufgabe der Erfindung ist es daher, die Nachteile bekannter
Flächenheizvorrichtungen bei einer verbesserten FXd-
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chenhex2vorrichtung zu vermeiden, die einen gewünschten
Widerstandswert hat, über die gesamte Oberfläche hinweg eine gleichmäßige Temperaturverteilung und eine ausreichende Stabilität
gegen von außen aufgebrachte mechanische Kräfte.
Zur Lösung der der Erfindung zugrundeliegenden Aufgabe wird eine Flächenheilsvorrichtung geschaffen, die ein
elektrisch leitfähiges, aus einem Gemisch von Kohlenstofffasern und anderen natürlichen oder synthetischen Pasern hergestelltes
Grundflachmaterial, an beiden Enden des Plachmaterials
befestigte Elektroden und einen isolierenden ^chutfcüberzug
umfaßt, der aus geschichteten Kunstharzen von unterschiedlichen Eigenschaften besteht, die beide Oberflächen
des Plae!materials überdecken und durch Walzen unter warme
und Druck mit demselben verhaftet sind.
Gegenstand der Erfindung ist also eine verbesserte Plächenheizvorrichtung, bei der ein elektrisch leitfähiges
Flachmaterial von hohem Kohlenstoffasergehalt als wärmeerz-eugendes
Element (bzw. Widerstandselement) verwendet ist. Gegenstand eier Erfindung ist gleichfalls eine Flächcnheizvorrichtung
von besonderer Konstruktion, bei der ein elektrisch leitfähiges Plachmaterial, welches durch Mischen von 35 bis
75 Gew.^ Kohlenstoffaser und dem Rest Cellulosefaser erhalten wurde, als Widerstandselement dient und beide Oberflächen
dieses Widerstandselements mit einem thermoplastischen Kunstharsfilm als Isoliermaterial überzogen sind.
Gegenstand der Erfindung ist auch ein Verfahren zum Herstellen einer Plächenheizvorrichtung mit dem oben erwähnten
Aufbau, bei dem das elektrisch leitfähige, von einer Papierherstellungsmasehine kommende I'lachmaterial getrocknet
wird, unmittelbar danach auf beide Oberflächen des Plachmaterials
ein geschichteter, isolierender, thermoplastischer Kunstharzfilm mittels einer erv/ärmten Preßwalze aufgebracht
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wird und das in diesem Verfahrensschritt geschmolzene Harz
mittels einer gekühlten Druckwaise verfestigt und in seiner
Gestalt festgelegt v/ird.
Die Erfindung und vorteilhafte Einzelheiten der Erfindung werden nachfolgend- anhand von schematischen Zeichnungen
eines bevorzugten Ausführungsbeispiels näher erläutert«
Fig. 1 ist ein Querschnitt durch den Aufbau einer erfindungsgemäßen
Flächenheizvorrichtung;
Pig. 2 ist ein vergrößerter Querschnitt durch den Blektrcdenteil der in Pig. 1 gezeigten Fläclienheisvorrichtung;
Pig· 3 ist eine graphische Darstellung des Verhältnisses
zwischen Kohlenstoffaserlänge und elektrischem Widerstand in einem aus Kohlenstoffaser und Cellulosefaser aufgebauten
Flachraaterial, welches als Widerstand für die Plächenheizvorrichtung
gemäß der Erfindung dient;
Fig. 4 ist eine graphische Darstellung des Verhältnisses
zwischen dem Kohlenstoffasergehalt im Flächenwiderstand und dem elektrischen Widerstandswert desselben;
Fig. 5 zeigt schematisch das Herstellungsverfahren für die erfindungsgeinäße Flächenheizvorrichtung;
Fig. 6 ist eine Draufsicht auf kontinuierlich hergestellte
Flächenheizvorrichtungen, die mit einem isolierenden Schutzfilm völlig isoliert sind;
Fig. 7 zeigt das Beispiel der Verwendung von Infrarot-Strahlungsheizkörpern
als Heizvorrichtung 3 in Pig. 5.
Wie aus Pig. 1 und 2 hervorgeht, umfaßt die Flächen™ heizvorrichtung gemäß der Erfindung ein elektrisch leitfähiges
Flachmaterial oder eine Folie (bzw. Eahn) 1, Elektroden 2 aus einem Metalldrahtnetz, einen geschichteten, synthetischen
Film aus einer Schicht 3 eines leicht schmelzenden Harzes und einer weiteren Schicht 4 eines schwer schmelzenden Harzes.
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Der Schichtfilm ist derartig auf beiden Oberflächen der elektrisch leitfähigen Folie angeordnet, daß die Schicht
des leicht schmelzenden Harzes die Innenseite darstellt, v/elche unmittelbar mit der stützenden Grundfolie in Berührung
steht. In einem He.ißpreß- oder Heißwalzvorgang erweicht oder schmilzt allein die Schicht 3 des leicht schmelzenden Harzes,
während die Schicht 4 des schwer schmelzenden Harzes unter Druck und derartigen i'emperaturbedingungen erhitzt wird, daß
das Harz nicht weich wird. Hierdurch dringt die Schicht 3 des geschmolzenen Harzes teilweise in die elektrisch leitfähige
Folie 1 und das als Elektrode 2 dienende Hetalldrahtnctz
ein und verbindet diese ausreichend stark miteinander. Die Elektrode 2 wird praktisch in die elektrisch leitfähige
Folie 1 eingegraben, um eine ausreichende Berührung mit der
Kohlenstoffaser in der Folie zu erzielen. Andererseits behält
das schwer schmelzende Harz 4 seine stabile und starke Außenschicht bei, ohne bei der Wärmebehandlung unter Druck zu
schmelzen.
Natürlich ist auch bisher schon das Verhaften eines aus einem leicht schmelzenden Harz bestehenden Films mit einer
Grundfolie im Heißwalzverfahren vorgenommen worden. Bei dem bisher angewandten- Verfahren wird jedoch die Preßverbindung
so stark vorgenommen, daß das Schmelzen und Eindringen des Harzfilms prohibitiv wird, mit dem Ergebnis, daß Vorsprünge
des Metalldrahtnetzes und sogar die Grundfolie selbst freigelegt werden, wodurch die Isolierfähigkeit und Dauerhaftigkeit
des Produktes leidet. Wenn andererseits die Preßverbindung nur lose erfolgt, ist die Haftung zwischen dem
Harz und der Grundfolie sowie der Elektrode nicht ausreichend. Mit anderen V/orten, es ist schwer, die bestmö'glicha Bedingung
für das Preßverbinden einzustellen, wodurch die Produktivität beeinträchtigt wird.
209822/0507
BAD ORIGINAL
2U7137
Me erfindungsgeraäß zu verwendende elektrisch leitfähige
Folie (oder Bahn) besteht aus einem Material, welches durch Mischen von Kohlenstoffasern mit natürlichen oder
synthetischen organischen Fasern, beispielsweise Gellulosefasern, Polyvinylalkoholfasern, Polyamidfasern, Acrylfasem
usv/., oder anorganischen Fasern wie Asbest, Glaswolle, Papierbrei
usv/. und durch Formen eines papierartigen Produkts aus der gemischten Masse in einem x-egulären Trocken- oder Haß™
Papierherstellungsverfahren hergestellt wurde.
Als Kohlenstoffaser zur Verwendung gemäß der Erfindung
eignen sich kohlenstoffhaltige und auch graphjtische Fasern.
Allgemein gesagt, wird eine Fiber mit einem Durchmesser von
5 bis 20/U und ca. 3 bis 10 an durchschnittlicher Faserlänge
verwendet. Wenn die Fasei\Länge 10 mm überschreitet, wird es
vom technischen Standpunkt aus schwierig, eine elektrisch leitfähige Folie herzustellen, die gleichmäßig darin dispergierte
Kohlenotoffasern enthält. Das hätte dann zur
Folge, daß der Widerstandswert von Steile zu Stelle über die Folie hinweg unregelmäßig wäre. Wenn andererseits die durchschnittliche
Faserlänge 3 mm nicht erreicht, wird die Schwankung des Widerstandswertes aufgrund der unterschiedlichen
Faserlänge enorm, wie Fig. 3 zeigt, so daß es schwierig ist, mit guter Reproduzierbarkeit ein Widerstandselement (elektrisch
leitfähige Folie) mit stabiler Leistung herzustellen.
Übrigens zeigt die graphische Darstellung gemäß Fig. 3 die Meßergebnisse des elektrischen Widerstands pro
Quadratzentimeter in elektrisch leitfähigen Folien, die durch Mischen von Kohlenstoffasern mit einem Durchmesser von
8/U und auf unterschiedliche Faserlänge im Bereich von durchschnittlich
2 bis 3 mm geschnitten mit einem Kraftpapierstoff von Nadelbäumen in einem Kischverhältnis von 1:1 (nach Gewicht)
hergestellt wurde, so daß das Gewicht der fertigen Folie 100 g/cm beträgt."Aus dieser Kurve ist abzulesen, daß
— π — 209822/050 7 ' BAD ORIGINAL
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der Wiclerstandswert bei einer .Faserlänge von mindestens 3 mm
im wesentlichen gleichbleibend ist, sich Jedoch abrupt ändert
(zunimmt), venn die Faserlänge weniger als 3 min "beträgt.
Das Mischverhältnis der Kohlenstoffaser sollte iia Bsreich
von 35 "bis 75 Gew. $, bezogen auf die Qe samt fasermenge,
liegen. Der Grund für diesen spezifischen Bereich besteht darin, daß, wie Fig. 4 zeigt, bei einem Kohlenstoffasergehalt
im Widorstandeelement von weniger als 35 Gev/.jS der elektrische
Widerstand plötzlich zunimmt. Dies mag zwar den Eindruck erwecken,
als ob der Widerstandswert durch den Kohlenstofffasergehalt ohne weiteres einzustellen sei, jedoch schwankt
dieser Viert stark je nach einer sehr geringfügigen Veränderung der Mischbedingungen, so daß es schwer ist, ein Erzeugnis
von stabiler Leistung zu erzielen« Ik Gegenteil, wenn der
Kohlenstoffasergehalt mehr als 35 Gew.^ beträgt, so ergibt
sich unabhängig vom Fasergehalt wie von der Faserlänge ein
gleichbleibender Widerstandswert, und die Leistungsfähigkeit
des Elements wird stabil. Wenn der Kohlenstoff?. :3rgeb-O -^ ^vdererseits
75 Gew.$ übersteigt, so wird die Hai" ..^osuäe
zwischen der Kohlenstoffaser und den anderen Fasern durch Verwirrung und die mechanische Stärke der elektrisch leitfähigen
Folie geringer, so daß das Erzeugnis praktisch wertlos wird.
Übrigens zeigt Pig. 4 die ließwerte des elektrischen Widerstandes einer elektrisch leitfähigen Folie, die durch
Mischen von Kohlenstoffasern mit einem Durehmesser von 12/U
und Längen von 3 bzw. 5 i&a mit Kraftpapierstoff von Nadelbäumen
in unterschiedlichem Verhältnis erhalten wurde. In dieser graphischen Darstellung betreffen die durchgezogenen
Kurven die Faserlänge von 5 mm und die gestrichelten Kurven die Länge von 3 mm. Aus der graphischen Darstellung geht
lie or, daß der elektrische Widerstand nach dem Gewicht dej"
Folie einstellbar ist. Gemäß der Erfindung kann der Wider-
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BAD ORIGINAL
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standswert über einen breiten Bereich von 5 bis 130 Ohm hinweg
eingestellt v/erden. J)a das Einstellen des "Gewichts der
Grundfolie auf dem Gebiet der Papierherstellung außerdem einfach ist, ist das Einstellen des WiderstandswerteG ebenso
wie die Stabilität der Leistungsfähigkeit außerordentlich zufriedenstellend im Vergleich mit dem bekannten Verfahren
zum Einstellen des V/iderstandswertes durch Variieren des
Kohlenstoffasergehaltes.
Zwar können die erfindungsgemäß zu verwendenden Kohlenstoffasern
aus verschiedenen Rohstoffen hergestellt sein, jedoch wird besonders empfohlen, Fasern zu verwende!!, die
aus Toch als Rohstoff hergestellt sind, da dessen mechanische
Eigenschaften (insbesondere die Stärke und Reißfestigkeit oder Zähigkeit) denen von Kohlenstoffasern aus anderen Rohstoffen
und den Herstellungsverfahren anderer Rohstoffe als Pech überlegen sind.
Für das als Elektrode zu verwendende Metalldrahtnets wird üblicherweise Kupfer und Aluminium verwendet. Das.Metalldrahtnetz
wird zu einem Band von einiger Breite geschnitten und an beiden Seiten der elektrisch leitfähigen Folie angebracht.
Das Anbringen kann entweder an nur einer Oberfläche oder an beiden Oberflächen erfolgen. Wenn das Drahtnetz an
beiden Oberflächen der Folie angebracht wird, so wird es derartig umgefaltet, daß das gefaltete Netz die Folie umgibt.
Wenn das Metalldrahtnetz unmittelbar auf der elektrisch leitfähigen Folie angeordnet wird, erfolgt eine stellenweise
Wärmeerzeugung aufgrund des Kontaktwiderstands. Um also diesen Kontaktwiderstand abzusenken, wird empfohlen,
vorher eine elektrisch leitfähige Farbe auf demjenigen Bereich anzubringen, in dem die aus Metalldrahtnetz bestehende
Elektrode befestigt v/erden soll. Hierzu kann jede beliebige, auf dem Markt erhältliche elektrisch leitfähige Farbe verwendet
werden.
209827/0507
BAD ORfQiNAL
Der als äußerste Schicht der Heizvorrichtung gemäß der Erfindung zu verwendende Kunstharzfilm besteht aus einem
Schichtaufbau aus einem leicht schmelzenden Harz und einem
schwer schmelzenden Harz,
Als Beispiele für das leicht schmelzende Harz seien Polyäthylene, Polypropylene, Polyvinylchloride und dergl. ge- narmt.
Beispiele für das schwer schmelzende Harz sind PoIyäthylenterephthalate,
Polyamide, Fluorkohlenwasserstoffhnrzc usw.
Da der Kunstharz-Schichtfilm sowohl zur elektrischen Isolierung als auch zürn Schutz der Heizelemente verwendet
wird, muß er eine ausgezeichnete Isolierfähigkeit auf v/eisen und feuchtigkeitsbeständig sein und weitere Merkmale aufweisen.
Verschiedene Verfahren zum Aufbringen dieses Isolierfilms auf die elektrisch leitfähige Folie sind anwendbar,
beispielsweise das "Schichtverfahren (einschließlich des "Heißwalzverfahrens", "Haftverfahrens" usw.)", das "Schmelzüberziehverfahren"
, "Löüungsüberziehverfahren" usw.
Die bisher bekannte elektrisch leitfähige Folie, die
eine große 1-Ienge Cellulosefaser«., aber weniger Kohlenstofffasern
enthält, ist hinsichtlich der Imprägniereigsnschaft des schützenden Harzüberzugs von geringerer Qualität. Ferner
schwankt deren Widerstandswert in erheblichem Maß durch das Eindringen dieses schützenden Harzüberzugs.
Die elektrisch leitfähige Grundfolie gemäß der Erfindung hingegen ermöglicht eine günstige Imprägnierung des Harzes,
welches folglich ausreichend in die Grundfolie eindringt und die Kontaktpunkte unter den Kohlenstoffasern fixiert.
Durch diese Harzimprägnierung ändert sich kein Widerstandswert. Folglich ist durch vorheriges Imprägnieren eines hitzehärtbaren
Harzes, beispielsweise Phenolharz, Diarylphbhalabharz,
Epoxyharz und Furfurolharz in die Grundfolie eine ver-
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2098?2/OS07
BAD
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- ίο -
besserte Leistungsfähigkeit der Grund folie als
des Element zu gev/ährleisten. Mit anderen Worten, die durch
diese ausreichende Imprägnierung des SchutzharaUbex'fiugs zu
erreichenden Wirkungen, bestehen (1) in einer Verbesserung der
Stabilität des Widerstandswertes bei langfristigem elektrischem Leiten und fiel ζ en, (2) einer Verbesserung der mechanischen
Stärke, (3) einer Vorbesserung der Stabilität dos v/iciorstandswertes
gegen verschiedene von außen wirkende Kräfte,
v/ie Zug, Kompression, Biegen, Verwinden usv.-, und (4) in einer
Verbesserung der Stabilität des i/iderst&ndswertea gegen
Schwankungen der von außen einwirkenden Feuchtigkeit aufgrund einer Verschlechterung der Feuchtigkeitsbestündigkeit uaw.
™ Wenn hier· die Menge des imprägnierten Hartes 70 Qrew,yO übersteigt,
bildet sich ein Schutzüberaug aus Haxfz auf der Oberfläche
der Grundfolie, der nicht nur die äußere Erscheinung der Folie verdix-bt, sondern auch den Kontaktwiderstand κ tun
Zeitpunkt des Anbringens der Elektrode erhöht, so daß die Folie
zur Herstellung einer Flächenheizvorrichtung ungeeignet ist.
Nachfolgend wird ein Herstellungsverfahren für die
Flächenheizvorrichtung gemäß der Erfindung im Zusammenhang
mit der in Fig. 5 und 7 gezeigten Vorrichtung näher erläutex't.
Ein Rohstoffpapier 1 aus gemischten Fasern wird in
fc eine Heizvorrichtung 3 dadurch eingegeben, daß des Material ciuf einer einen Riemenförderer umfassenden Zufuhrvorrichtung
angeliefert wird. Die Heiavorrichtung 3 ist im Innern ifiit
hitaebeständigen Förderern 4, 4a versehen. Zur gleichnäßigen
Erhitzung, zum Entfernen flüchtiger Stoffe aus dem liohafcoff
usw. sollte der Förderer vorzugsweise mit einer Kette oder einem Netz ausgebildet sein. Es können auch je nach Bedarf
mehrere Walzen oder Rollen verwendet werden. Die Heizvorrichtung
3 ist ferner an ihrer Außenwand mit Heizkörpern 1J versehen,
die geeignet sind, die Temperatur innerhalb der Kammer
■gleichmäßig auf eine benötigte Höhe zu bringen, bei der im
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BAD ORiGIMAL
_ u _ 2U7137
Rohstoff onthnltene flüchtige Stoffe rasch entfernt werden.
Diene IUiϊ κkörper können von beliebiger Art sein, beispielsweise
si:·! gewöhnliche, ebene Heizkörper, HeißluftKir]iulato~
ren und -.lcrgl. verwendbar. Anstatt der von außen wirkenden
oben erwähnten Hei/,vorrichtungen kcmien auch mehrere Infrarot-Strahlun^cheizvorrichtungen
13 gemäß Pig. 7 verwendet v/erden.
Das Rohstoffpapier 1 sollte im Verlauf seiner lossage
durch" die Heizvorrichtung 3 im wesentlichen vollständig von
flüchtigen Stoffen befreit sein. Wenn nämlich die flüchtigen Stoffe ini Rohstoffpapier verbleiben, so bilden sie später
eine Störungsquelle in dor Flächenheizvorrichtung, da sie im
Verlauf tier Zeit eine erhebliche Änderung des elektrischen Widerstands verursachen, denn diese flüchtigen Stoffe, insbesondere
'nasser, v/erden durch den vom Hindurchleiten von Strom erzeugten Temperaturanstieg verdampft, können sich jedoch angesichts
der Schutsfilmschicht, die das wärmeerzeugende Element überdeckt, nicht verflüchtigen. Die flüchtigen Stoffe
werden we^en der Wärmeerzeugung des V/iderstandsele>nents verdampft
und dehnen sich aus und verursachen eine Trennung der verworrenen Pasern innerhalb der elektrisch leitfähigen Gxnmdfolie
1 oder das Ablösen des Isolierschutzfilms 3 von der Folie, an der dieser' Film durch Wärme und Druck haftete, so
daß die Vorrichtung ihre Punktion als wärmeerzeugendes Element verliert. Ferner besteht die Sendenz, daß das unter Verwendung
von Papierbrei erzeugte papierartige Produkt bei der Er;;euguiit; von Wärme verformt wird und stellenweise ein
Schrumpfen des Elements verursacht.
Axis den obengenannten Gründen tritt also bei einem
Auslassen der Wärmebehandlung des Rohstoffs 1 innerhalb der
Heizvorrichtung 3 unweigerlich eine Verformung des Rohrotoffpapiers
im nachfolgenden Walzvorgang mittels erhitzter Druckwalzen 8 und 8a ein, wo der Stoff erhitzt wird, mit dem Ergebnis,
daß kaum ein wärmeerzeugendes Element von vorherbe-
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BAD OBiQlNAL
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stimmter Gestalt und Größe erzielbar ist. Deswegen ist es
wichtig, daß die Wärmebehandlung des Rohstoffs 1 in der Heilvorrichtung
3 so erfolgt, daß der Rohstoff von oben und unten
zwischen zwei Riemenförderern 4- und 4a gepreßt wird, urn eine Verformung des Rohstoffpapiers 1 auszuschalten.
Das auf diese V/eise behandelte Rohstoffpapier 1 wird unmittelbar in erhitztem Zustand an die erhitzten Druckwalzen
8 und 8a weitergegeben. Bei diesem Y/alzvor&ang werden
kontinuierliche Bahnen thermoplastischer Harzfilme 6, 6a zur
gleichen Zeit über Spannwalzen 7, 7a zwischen die Walzen S,
L· 8a eingegeben, wobei das Rohstoffpapier zwischen diesen Filmbahnen
6, 6a gehalten wird. Das Rohstoffρ»ρΑ3^ 1 und die
Harzfilme 6, 6a v/erden in diesem Zustand von den erhitzten V/alzen 8, 8a gewalzt, und der geschmolzene Harz film dringt
in das Rohmaterial durch die Druckadhäsion ein, wodurch die Stärke der Verbindung mit der Grundfolie erhöht wird. Die
elektrisch leitfähige Rohstoff-Folie ist also vollkommen zwischen den thermoplastischen Harzfilmen abgedichtet, die mit
der Grundfolie ausreichend stark verhaftet sind.
Als Druckwalzenpaar 8, 8a dient vorzugsweise eine Kombination
aus einer Metallwalze und einer hitzebeständigen Gummiwalze. Jedoch ist auch jede beliebige andere Kombination,
" beispielsweise Gummi und Gummi oder Metall und Metall verwendbar,
vorausgesetzt, daß der Wärmev/iderstand der Walzen berücksichtigt wird. Die Druckwalzen 8, 8a sind derartig erhitzt,
daß die Temperatur derselben sowohl in Umfangsrichtung als auch in Richtung der Breite der Walzen gleiclimäßig eingehalten
wird. Die thermoplastischen Harzfilme 6, 6a erhöhen das Haftungsvermögen noch weiter, wenn sie längs der Druckwalzen
8, 8a oder mittels Infrarot-Heizvorrichtungen vorerwärmt v/erden.
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20 9822/050 7 ' BADORIGiNAL
2H7137
Bei dea. allgemein angewandten Verfahren zum Zusammenbringen
eines thermoplastischen Harzfilms und eines Papiers wird ein losungsmittelartiger Klebstoff in einer Vorstufe dos
Verklebens auf die Oberfläche des thermoplastischen Harzfili;i3
aufgebracht und nach dem I'rockneii des Klebstoffs werden beide
zusammen zwischen Druckwalzen gebracht, die auf verhältnismäßig
niedriger !Temperatur gehalten sind. Dieses Verfahren hat jedoch insofern einen entscheidenden Mangel, als die perfekte
Entfernung flüchtiger Stoffe aus dem Klebstoff kaum möglich ist. Bei Verwendung einer solchen Folie als wärmeerzeugendes
Element wie gemäß der Erfindung rufen restliche flüchtige Stoffe innerhalb des Elements ernste Schwierigkeiten hervor, so daß die EifjuiJung die Verwendung derartiger lösungsmittelartiger Klebstoffe vermeidet und stattdessen vorschlägt,
das Rohstoffpapier mit einem geschmolzenen thermoplastischen Harzfilm durch Druckwalzen unter Wärme zu imprägnieren, um
eine ausreichend starke Verbindung zwischen denselben zu gewährleisten.
Die mittels der erhitzten Druckwalzen 8, 8a mit den isolierenden Filmüberzügen 6, 6a versehene und, wie in Fig.6
gezeigt, kontinuierlich hergestellte Rohstoff-Folie befindet sich noch in dem Zustand, in dem der Harzfilm an der Verbindungsfläche
geschmolzen ist. Wenn also die Folie auf natürliche V/eise dadurch abkühlt, daß sie an der Luft gelassen wird,
nimmt sie in ihrer äußeren Erscheinung eine wellige Gestalt an, die das endgültige Gefüge beeinträchtigt. Nachdem die
Folie die erhitzten Druckwalzen 8, 8a verläßt, wird außerdem der auf diese ausgeübte Druck freigegeben, was ein Ansteigen
des elektrischen Widerstands aufgrund der Expansion der Folie und des verbundenen Bereichs, in dem der geschmolzene
Harzfilm eingedrungen ist, und eine starke Schwankung des Widerstands verursacht - alles ernste Probleme vom Gesichtspunkt
der Qualitätskontrolle des Erzeugnisses aus gesehen. Wenn beim natürlichen Abkühlen der Folie gleichzeitig
-H-209822/0S07. * ßAD 0Riqinal
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-H-
eine Zugspannung aufgebracht wird, nimmt die Folie eine bessere äußere Gestalt an. Dieses Verfahren beeinträchtigt
jedoch nicht nur die Produktivität in erheblichem Ausmaß,
sondern ergibt außerdem keine Verbesserung des elektrischen
Widerstands desselben«
Um solche nachteiligen Auswix'kungen auf das Endprodukt
.zu. vermeiden, ist gemäß der Erfindung unmittelbar hinter den erhitzten Druckwaisen 8, 8a ein zweiter Satz Druckwalzen
9, 9a vorgesehen, die auf niedrigerer Temperatur gehalten sind als die Schmelztemperatur des zu verwendenden thermoplastischen
Harzes. Mittels dieser Malzen wird die geschmolzene Harzschicht zwecks Verfestigung abgekühlt, während sis
von den Walzen 9, 9a zusammengepreßt vird, so daß das Bndprodukt
seine gute äußere Erscheinung beibehält und der elektrische Widerstand bedeutend stabilisiert wird.
Zum besseren Verständnis der Erfindung werden nachfolgend bevorzugte Ausführungsbeispiele ohne jeden einschränkenden
Zweck erläutert.
Eine elektrisch leitfähige Bahn oder Folie (mit einem
Gewicht von ungefähr 100 g/m ) wurde durch Mischen von 40 Gew.Teilen einer Kohlenstoffaser mit einem Durchmesser
von 8/U und einer durchschnittlichen Faserlänge von 3 mm
und 60 Gew.Teilen Holzzellstoff in einer gewöhnlichen Papierherstellungsmaschine
erzeugt. Aus der auf diese V/eise erhal-■fceien
Bahn wurde ein Teststück in einer Länge von 101 cm und einer Breite von 10 cm ausgeschnitten.
An beiden Enden in Längsrichtung de3 TesbstUcks wurde
auf beide Oberflächen der Bahn in einer Breite von 5 mm vom Ende
derselben her eine elektrisch leitfähige Farbe (herge-
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BAD ORiGiNAL
- 13 -
rrt-olil 1. vo'i ί'π,ΊΙLi-.ι·.·- iJ3n:!i';i ICK., Jr-a^j) aufgetragen, 'u.f dieson
r?rb'-'K->.rzuq Mutdi1 ein cinlfich qrY'i bteis Kun'.erdrahtnat.?,
mit einer I-janchcnv/eite von 0,177 mm (iMcbfainho.it "80")
aui"gebrae-'it, welche« eine breite von 5 mm hatte und die genannte übt ir.ogene Ob'.= rf leiche schichtavtig überät:cktec Dann
wurde auf beide Oberflächen des gesamten Testistüclcs ein
Kunstharr-filin aufgebracht, der durch einen Schiclitatiilmu eines
50/U stärken Polyäthyleaiterephthalatfilms und eines 100/U
stf?.rJ<en* Polyäthylenfilms hergestellt war, v/obei die PoIy-Uthylcnsehj
cht der Bahn zugewandt W£ir, um, wie Pig. 1 aeigt,
eine Innenüchioht zu bilden. Der Schichtfilm wuj.'de durch
c-ine Drucli-Ileizvorrichtung bei einer l'emperatur von 130°ü
3 llinuten lang Tinter einen Druck von 40 kg/cm druckerhitßt.
Dio auf diene »'/eise gecchaffene Fläclienheiavox-richtung
hatte einen V/iderstand von 110 Ohm, hielt eine Oberflaehen-te:i!]jciratur
voji 810C bei, während Wechsel.strom von 100 V bei
Zinmertemperatur hindurchgeleitet wurde, und zeigte selbst
nach kontinuierlicher Verwendung während 2000 Stunden keine Abnutzung oder abnorme Temperaturen im Elektroäenberejch oder
iii Uäruieerzeugungsbereich. Außerdem zeigte sich, daß die I1Ikchenheisvorrichtung
einer Spannung von iiichr als 1500 V
Wechselstrom widerstehen konnte.
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BAD ORIGINAL 209822/0507
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BeiRPie1 2
Die durch Kracken einer Erdölfraktion erhaltene Flüs
. wurde 3 Stunden lang bei einer Temperatur von 3OTr"^destilliert
und dann unter verringertem Druck weiter destilliert,
wodurch Pech erhalten wurde. Dieses Pech enthielt 95,6 % Kohlenstoff und hatte eine Erweichungs- und Verfornunastemperatur
von 167° C und ein durchschnittliches Molekulargewicht von 850. Das Pech wurde dann mittels einer Spinnmaschine
mit Drehzylinder mit einem Durchmesser von 150 mm und einer Tiefe von 25 mm sowie mit 3o kleinen, o,5 mm weiten
" öffnungen bei 23o bis 25o° C zu Pechfasern schmelzgesponnen,
die einen Durchmesser von Io λι hatten. Die Pechfasern wurden
45 Minuten lang bei 3o°C in einer Io Vol.% Stickstoffdioxidgas
enthaltenden Stickstoffatmosphäre behandelt. Die dabei
erhaltenen Pechfasern wurden zur Verkohlung so weiter behandelt, daß zunächst die Heiztemperatur rasch auf 260° C
in Luft erhöht wurde, diese Temperaturhöhe 3o Minuten lang beibehalten wurde, ohne daß die Fasern schmolzen. Dann
wurde die Temperatur mit einer Steigerungsrate von 2 bis 5°C pro Minute weiter bis einschließlich looo° C erhöht.
Auf diese Weise werden die erfindungsgemäß verwendeten
Kohlenstoffasern erhalten.
40 Gew.Teile dieser Kohlenstof faser wurden mit 60 Gev/.Teilen
Kraftfaserstoffbrei von Nadelbäumen, zerstampft zu
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-I*
einer durchschnittlichen Faserlänge von 2 Ms 3 mm,vermischt,
in einer Papierherstellungsmaschine zu einem Flachmaterial verarbeitet und zu einem Endprodukt mit einer Stärke von ungefähr
0,3 mm getrocknet. Aus diesem Flachmaterial wurde ein Teststück in einer Länge von 100 cm und einer Breite von
10 ein (Widerstand 100 Ohai) ausgeschnitten«
In Längsrichtung des Teststücks wurde an beiden Enden
ein bandförmiges Kupferdrahtnetz mit einer Breite von 5 itjh
und einer Siebfeinheit von "80" (0,177 mn öffnunasvreite)
als Elektrode befestigt. Dann wurden beide Oberflächen des gesamten Teststücks mit einem Schichtfilm aus Polyester in
einer Stärke von 50 /u und Polyäthylen in einer Stärke von 100/U überzogen, wobei die Polyäthylenschicht die innere
Schicht bildete, und das gesamte Teststück 3 Minuten lang bei einer Temperatur von 1300O unter einem Druck von 40 kg/cm
in einer Druck-Heizvorrichtung druckerhitzt, um die Polyäthylenschicht zu schmelzen und mit dem Teststück zum Verhaften
zu bringen.
Die auf diese »'eise erhaltene Flächenheizvorrichtung
hatte einen elektrischen Widerstand von 101 Olim und eine Spannungsbeständigkeit gegenüber mehr als 1500 V, sie hielt
eine gleichmäßige Oberflächentemperatur von 8O0C über die
gesamte Oberfläche hinweg bei, während ein Wechselstrom von 100 V bei Zimmertemperatur hindurchgeleitet wurde,und zeigte
keine Veränderung hinsichtlich des Widerstands und der Temperatur, nicht einmal nach kontinuierlichem Hindurchleiten
von Elektrizität während 1000 Stunden. Das heißt, diese FIachenheizvorrichtung
wies eine ausgezeichnete Stabilität auf.
Beispielsweise hatte diese Flächenheizvorrichtung keinerlei Veränderung des Widerstands gegenüber einerKompression
von 150 kg/cm . Selbst nachdem sie 1000 Mal einem Biegetest
unter einem Winkel von 180° und mit einem Krümmungsradius von
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1 mm unterworfen wurde, betrug die Y/iderstandsänderung nicht mehr als ungefähr Y/o. Ein ähnliches Ergebnis zeigte sich bei
einer Flächenheizvorrichtung, die 35 bis 37$ Kohlenstoffaser
enthielt.
Im Gegensatz dazu zeigte eine Flächenheizvorrichtung
mit einem 25$igen Kohlenstoffasergehalt eine Änderung von 5,3^ im V/iderstand gegenüber einer Kompression von 150 kg/cm
und eine 6,8^ige Änderung nach einem 1000 Mal ausgeführten Biegetest. Diese Tendenz der zunehmenden Widerstandsänderung
zeigte sich deutlich bei Fläeheiiheizvorrichtungen mit niedrigerem
Kohlenatoffasergehalt.
40 Gew.Teile Kohlenstoffaser mit einem Durchmesser von
10/U, einer Länge von 3mm und einer Brenntemperatur von 20000G und 60 Gew.!Teile zerstampften Kraftfaserstoffs wurden
in einem wäßrigen Suspensionsmittel dispergiert und einheitlich vermischt. Danach wurden die vermischten Fasern in einer
Papierherstellungsmaschine zu Papier verarbeitet. Das Gewicht
des auf diese Weise erzielten Papiers betrug 31 g/m und sein elektrischer Widerstandswert über die einander gegenüberliegenden
Seiten des Quadrats (spezifischer V/iderstand pro Quadrat) betrug 10 0hm.
Danach wurde das Papier durch eine Methanollösung aus Phenolharz "SP-301" (ein Erzeugnis der Gunei Chemical Co.f
Japan) geleitet, um es mit dem Harz zu imprägnieren. Die Konzentration der Methanollösung betrug 5 bis 40 Gew.$S und die
am Papier haftende Harzmenge betrug 6 bis 80 Gew.$, bezogen auf das Gewicht des mit Harz imprägnierten Papiers.
Das mit Harz imprägnierte Papier wurde dann 5 Minuten lang in einem Heißlufttrockner bei 1000O erhitzt, wodurch der
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BAD
darin enthaltene Methylalkohol verflüchtigt v/urdej an
schließend v/urde es weiter 10 Minuten um das imprägnierte Harz zu erhärten.
schließend v/urde es weiter 10 Minuten lang auf 1800C erhitzt,
Bas auf diese V/eise verarbeitete, mit Harz imprägnierte Papier wurde zu Teststücken in einer Größe von 8 cm
Breite χ 85 cm Länge zerschnitten. In Längsrichtung wurde
an beiden Seiten des Teststücks Silberfarbe aufgetragen, auf
die ein bandförmiges Kupferdrahtnetz mit einer Kaschenweite von 0,177 ran {Siebfeinheit "805 und einer Breite
von 5 mm unter Druck aufgebracht wurde. Das Seststück wurde schichtartig zwischen einem aus einer 50/U starken Polyesterschicht
und einer 100 >u starken Polyäthj^lenschicht zusammengesetzten
Schichtfilm angeordnet, wobei die Polyäthylenschicht an der Innenseite angeordnet wurde. Anschließend erfolgte mittels
einer erhitzten Walze von 1300G 3 Minuten lang ein Walz-Vorgang
unter einem Druck von 40 kg/cm , um die Polyäthylenharzschicht zu schmelzen.
Die so hergestellte Flächenheizvorrichtung hatte einen
elektrischen Widerstand von 102 Ohm (- 2 Olim), behielt eine gleichmäßige Oberflächentemperatur von 800C über die
gesamte Oberfläche hinweg bei, als ein Wechselstrom von 100 V bei Zimmertemperatur hindurchgeleitet wurde, und zeigte keine
Veränderung des elektrischen Widerstands oder sonstige abnorme Jüigenschaften, nicht einmal nach kontinuierlichem elektrischem
Leiten während 7000 Stunden. Das heißt, diese Plächenheizvorrichtung zeigte in ihrer Leistung eine ausgezeichnete
Stabilität. Ferner stellte sich heraus, daß diese Flächenheizvorrichtung
nur -1$ Widerstandsschwankung zeigte, nachdem
sie 10 000 Mal einem Biegetest unter einem Winkel von 180°
mit einem Krümmungsradius von 5 mm unterworfen wurde, und keine Schwankung im Widerstand gegenüber einer Kompression
von 150 kg/cm .
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BAD ORiaiNAL
2H7137 - ν* -«Ο
Als wärmeerzeugender Körper wurde eine Folie aus einem
Gemisch von 40 Gew.Seilen Kohlenstoffaser und 60 Gew.Teilen
Papierbrei verwendet.
Aus der oben erwähnten Folie wurden Teststücke mit
einer Länge von 100 cm und einer Breite von 10 cm ausgeschultten. An„beiden Enden in Längsrichtung des Teststücks wurde
eine Kupfer/Stahl-Elektrode von 118 Ohm befestigt, und das Teststück wurde 2 Minuten lang in einer Heizvorrichtung bei
einer !Temperatur zwischen 130 und 150. C wärmebehaiidelt, um
ψ den elektrischen Y/iders tandswert auf 100 Ohm einzustellen,,
Anschließend wurde ein geschichteter Synthetikfilm aus 50/U
starkem Polyester und Hochdruck-Polyäthylen in einer Stärke von 100/U auf beide Oberflächen des gesamten Teststücks aufgebracht,
wobei die Hochdruck-Polyäthylenschicht die Innenseite unmittelbar gegenüber und in Berührung mit dem wärmeerzeugenden
Körper bildete. Der Schichtfilm wurde unter einem Druck von 30 kg/cm mittels einer auf 1500C erhitzten Druckwalze
gewalzt, um den PiIm zu schmelzen und mit dem wärmeerzeugenden
Körper zu verbinden. Anschließend ließ man den. Schichtaufbau unter Aufbringen von Zugspannung natürlich abkühlen.
Zusätzlich zu der oben beschriebenen Flächenheizvorrichtung
wurde in der gleichen »/eise bis zu dem Verfahrensschritt, bei dem der geschichtete Kunstharzfilm geschmolzen
und mit dem wärmeerzeugenden Körper verbunden wurde, eine zweite i'lächenhei ζ vorrichtung hergestellt, die jedoch unter
einem Druck von 20 kg/cm bei einer Temperatur von 4-00C mittels
einer Kühlwalze gemäß der Erfindung gekühlt wurde, um den Film mit dem wärmeerzeugenden Körper zu verbinden.
Die unten folgende Tabelle gibt die Vergleichsver-Buchsergebnisse
des elektrischen Widerstands für die beiden
- 20 209822/0507 BAD ORiGiNAu
obigen Fiäehenheizvorrichtungen wieder, die auf verschiede
nerlei Weise gekühlt wurden.
Probe natürliches abkühlen unter Kr. Zug 31) annung |
125 | 14, | Ohm | Abkühlen mittels Druckwalze |
Ohm |
1 | 139 | ti | 101 | It | |
2 | 123 | t! | 103 | Il | |
3 · .- | 126 | It | 100 | Il | |
4 | 129 | It | 102 | It | |
5 | 135 | Il | 100 | Il | |
6 | 121 | Il | 100 | Il | |
7 | 138 | Il | 104 | Il | |
8 | 125 | It | 103 | It | |
9 | 120 | Il | 103 | Il | |
10 | 128, | ,1 Ohm | 100 | ,6 Ohm | |
Durchschnitt | Unterschied zwi schen Höchst- und Niedrigstwert 19 |
Ohm | 101, | Olim | |
Schwankung | ,8 io | 4 | ■ 9cß> | ||
3, |
Wie aus den obigen Vergleichsdaten klar hervorgeht, war es möglich, eine i'lächenheizvorrichtung mit ähnlichem
elektrischem Widerstandswert der Folie nach Entfernen flüchtiger Stoffe aus derselben zu erzielen, und die Schwankung
des elektrischen Widerstands in erheblichem Ausmaß zu verringern, was für die Qualitätskontrolle des Erzeugnisses
wichtig ist.
Wie oben bereits beschrieben, erfordert die Erfindung kein kompliziertes Vorverfahren zum Befestigen des Metalldrahtnetzes
an der elektrisch leitfähigen Folie, beispielsweise durch Uähen, mechanisches Einpassen oder Verwenden
eines elektrisch leitfähigen Klebstoffs, sondern ein einziger Walzvorgang unter Druck kann die gesamte Folie und
— 21 —
209822/0507 ' BAD 0R1G1NAl
2U7137
den isolierenden Überzugsfilm einschließlich der Metalldrahtnetz-Elektrode
ohne weiteres und sicher miteinander verbinden. Es handelt sich hierbei also um ein ausgezeichnetes Verfahren
zum Herstellen einer Flächenheizvorriehtung.
Außerdem ist die Flächenheizvorriehtung gemäß der
Erfindung dünn und biegsam im Vergleich zur bekannten Fläehenheizvorrichtung,
was nicht nur die Handhabung des Erzeugnisses erleichtert, sondern auch keinerlei Schwankungen im
Widerstandsvert aufgrund von außen aufgebrachter Kräfte hervorruft, beispielsweise durch Zugbeanspruchung, Biegen, Kompression
und dergl. Außerdem wird Yfäriae mit gleichmäßiger
Temperaturverteilung über die gesamte Oberfläche der Heizvorrichtung
erzeugt. Ferner entsteht keine Schwankung im Widerstandswert oder abnorme TemperatürSchwankung aufgrund
von thermischer Expansion des V/iderstandselements, wenn im
Gebrauch. Wärme erzeugt wird, so daß die erfindungsgemäße Flächenheizvorrichtung mit äußerst gleichbleibenden Bedingungen
und unveränderter Leistungsfähigkeit verwendbar ist.
Die Erfindung wurde ermöglicht durch Ausnutzung der Tatsache, daß der Widerstandswert der elektrisch leitfähigen
Folie aus gemischten Fasern vom Kontaktwiderstand zwischen den in der Folie enthaltenen Kohlenstoffasern abhängt. Dieses
Merkmal der Flächenheisvorrichtung gemäß der Erfindung
ist auf verschiedenen Gebieten verwendbar, beispielsweise im Haushalt, in der Industrie allgemein, im Gartenbau, zum
Schneeschmelzen in schneereichen Ländern, in Transportmaschinen und für andere Zwecke, bei denen Gegenstände erwärmt
oder warmgehalten werden müssen.
BAD ORIGINAL
- 22 -
209322/0507
Claims (8)
1. Flächenhei !.'.vorrichtung mit einein wärmeerzeugenden
Element, Elektroden und mit einem isolierenden Schutzüberzug,
dfidxirch gekennzeichnet , daß als wärme er zeugendes
Element eine elektrisch leitfähige Grundfolie bzw. ein Flachmaterial dient, welches aus Kohlenstoffaser und natürlicher
oder synthetischer Paser zusammengesetzt ist, daß die Elektroden aus einem Metalldrahtnetz bestehen, welches
an mindestens einem Oberflächenbereich an beiden Enden der elektrisch leitfähigen Grundfolie befestigt ist, und daß der
isolierende Schutzüberzug ein geschichteter, thermoplastischer Harzfilm ist, v/elcher aus einen Film eines leicht
schmelzenden Kunstharzes und einem Film eines schwer schmelzenden Kunstharzes zusammengesetzt ist und die gesamte Oberfläche
der elektrisch leitfähigen Grundfolie und der daran befestigten Elektroden überdeckt, wobei das leicht schmelzende
Harz der Grundfolie als Innenschicht zugewandt ist.
2. FlächenheizYorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß der Kohlenstoffasergehalt
in der elektrisch leitfähigen Grundfolie zwischen 35 und
75 Gew.jt beträgt.
3. Fläehenheizvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß die Länge der zu verwendenden
Kohlenstoffaser von 3 bis 10 mm beträgt.
4β Flächenheisvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch
gekennzeichnet , daß die der Kohlenstoffaser zugemischte natürliche Faser aus der aus Asbest, Glaswolle
und Holzstoff bestehenden Gruppe ausgewählt- ist.
5. Fläehenheizvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß die der Kohlenstoffaser zu-
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BAD ORIGINAL
2U7137
t»
zumischende synthetische Faser aus der aus PoIy vinylaikoholfasern,
Polyamidfasern und Acrylfasern bestehenden Gruppe aus—
gewählt ist.
6. Flächenheizvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch
gekennzeichnet, daß das leicht schmelzende Har^*
welches den isolierenden HarzsehiGhtfilni bildet, aus der aus
Polyäthylen, Polypropylen und Polyvinylchlorid bestehenden Gruppe ausgewählt ist.
7. Flächenheizvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch
L· gekennzeichnet, daß das schwer schmelzend1 e Harz,
welches den isolierenden Harzsehichtfilm bildet, aus der aus "
Polyäthylenterepiithalat, Polyamid und Fluorharzen bestehenden Gruppe ausgewählt ist.
8. Verfahren zum Herstellen einer Fläehenheisvorrichtung
nach einem der Ansprüche 1 bis 7» dadurch gekennzeichnet, daß eine elektrisch leitfähige Grundfolie
durch Mischen von Kohlenstoffaser mit einer durchschnittlichen Länge von 3 bis 10 mm mit natürlicher oder synthetischer Faser
und anschließender Verarbeitung des Gemisches zu einem Flachmaterial hergestellt wird, daß die elektrisch leitfähige
Grundfolie einer Wärmebehandlung unterworfen wird, um die
P darin enthaltenen flüchtigen Stoffe zu entfernen, eine Verformung'
der Grundfolie durch Wärme in der nachfolgenden Verfahrensstufe
zu vermeiden und die Haftung am anschließend aufgebrachten Schutzüberzug zu verbessern, daß die wärmebehandelte
Grundfolie einem anschließenden Walzvorgang unter Wärme und Druck unterworfen wird, wobei die Wärme ausreicht,
um den isolierenden thermoplastischen Harjsfilm, der dein Walzvorgang
gleichzeitig mit der Grundfolie zugeführt wird, zu schmelzen und mit der Grundfolie zu verbinden und, dadurch
beide Oberflächen der Grundfolie mit dem isolierenden thermoplastischen Harzfilm vollständig zu überdecken, und daß die
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209822/0507
- 34- -
as
mit Harzüberzug vex^sehene Grundfolie einem anschließenden
Kaltwalzvorgang unter ^ruck unterworfen wird, tun das geschmolzene
Harz an der Verbindungsfläche mit der Grundfolie abzukühlen und zu -verhärten, den elektrischen Widerstand der
Gruiidf olie zu stabilisieren xtnd die äußere Erscheinungsform
des .Endpro diikts zu verbessern.
9» Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet » daß eine elektrisch leitfähige Parbe auf
einen bereich der Grundfolie aufgebracht wird, in dem die
Elektrode befestigt werden soll.
10« Terfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet , daß die örundfolie unmittelbar nach dem
Verarbeiten des Gemisches zu einer Polie und vor der Wärmebehandlung
der Eolie zum Entfernen flüchtiger Bestandteile mit einem hitzehärtbaren Harz aus der aus Phenolharz, Diarylphthalatharz,
Epoxyharz und Furfurolharz bestehenden Gruppe imprägniert wird.
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ι
Lee
Lee
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Legal Events
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