DE2234747A1

DE2234747A1 - Schichtmaterial fuer heizzwecke

Info

Publication number: DE2234747A1
Application number: DE2234747A
Authority: DE
Inventors: Tochigi Ashikaga; Kanae Azuma; Toru Iizuka; Yoshinosuke Kanay; Torahiko Saitoh; Katsuo Tonooka; Isao Yasuda
Original assignee: Kohkoku Chemical Industry Co Ltd
Current assignee: Achilles Corp
Priority date: 1971-07-20
Filing date: 1972-07-14
Publication date: 1973-02-01
Also published as: CA973248A; GB1405631A; FR2146352B1; FR2146352A1; SE385259B; DE2234747B2; CH600729A5

Description

5. November 1971, Janan, Nr. Sho 46-88082 (Patentanmeldung);

12. Juni 1972, Japan, (Patentanmelduna);

13. Juni 1972, Japan, (Patentanmeldung);

20. Juli 1971, Janan, Nr. Sho 46-63483 (Gebrauchsmusteranmeldung) ;

22. Dezember 1971, Japan, Nr. Sho 46-120681 (Gebrauchsmusteranm.).

Die Erfindung bezieht sich auf Schichtmaterial für Heizzwecke.

Bisher herkömmlicherweise für Heizzwecke verwendete Schichtmaterialien weisen Metallfolien mit hohem elektrischen Widerstand und Glasfasergewebe oder Asbestpapier auf, auf die ein elektrisch leitender Anstrich, der Kohlenstoff- oder Metallpulver enthält, aufgebracht wird und die mit Elektroden versehen werden. Da es diesen Gegenständen an Geschmeidigkeit und Flexibilität fehlt, besteht die Gefahr, daß sie bei Biegungen im Gebrauch

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Risse ausbilden und aebrochen werden.

Schichtmaterialien für Heizzwecke können eingebettet in verschiedenartige Materialien in v/ei ten Anwendunasbereichen wie den folgenden verwendet werden: Häuser, insbesondere Wände, Fußböden und Decken; Möbel, wie Schemel und Stühle; Autos und Lastkraftwagen; Viehaufzucht_/v/ie Schweinezucht und Geflügelzucht; Fischereiwesen, wie Fischzucht in Marschteichen und Binnenseen; Landwirtschaft j wie für das .Heizen von Warmbee.ten und' Ziehbeeten; Bauingenieursarbeiten,wie Abschmölzen von Schnee oder Eis von Straßen, Pisten, Brücken usw.; Wärmeisolation von Wasserversorgungsrohren, anderen Rohrleitungen, Heizraumverkleidungen usw.; wärmende Kleidungsstücke, wie Schwimmkleidung, Mäntel, ;Jacke.n» .Hosen.;- und andere, persönliche-_riegetist.äri.ds»-_/wi^'._i--JIa.n4s.c.hu-h^7· Schuhe, Slipper, Strümpfe und viele andere.

Die herkömmlichen Schichtmaterialien für Heizzwecke können jedoch wegen der geringen Flexibilität der Heiz-Schichtmaterialien nur schwierig.in viele Materialien eingebettet werden. Darüber hinaus kann, wenn sich Risse oder andere Schäden im Schichtmaterial für Heizzwecke bilden, an den betreffenden Stellen ein abnormal hoher STrom fließen und so viel Wärme entwickeln, daß ein Brand entsteht. Deshalb können diese Heiz-Schichtmaterialien nicht zur Einbettung in solche Geaenstände verwendet werden, die wie Kleidungsstücke und kleine Gegenstände Flexibilität erfordern.

Wenn insbesondere das Heiz-Schichtmaterial in ein Tauchgerät oder einen Tauchanzug eingebettet wird, kann die Arbeitszeit

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iinter Wasser, beispielsweise bei der 7\ufzucht im Ozean oder in einem See, beträchtlich verlänaert werden. Deshalb ist das Heiz-Schichtmaterial für die zukünftige Nutzbarmachuna der Ozeane und kalter Gegenden, in denen Schneefälle und Eisbildung Schwiericrkeiten mit sich bringen, sehr vorteilhaft.

Es ist nun Aufgabe der Erfindung, ein Schichtmaterial der eingangs

genannten Art zu schaffen, das überlegene Geschmeidigkeit und

Flexibilität aufweist, und somit in hohem MaRe Sicherheit vor Unfällen bietet.

Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, daß bei einem Heiz-Schichtmaterial bzw. einerIleiz-Schichteinheit mindestens eine flexible Elektrode angebracht ist.

Die Definition der Ausdrücke "Schichtmaterial für Heizzwecke" und "Schichteinheit für Heizzwecke" ist bei der Erfindung folgendermaßen: "Schichtmaterial für Heizzwecke" bedeutet ein Schicht- oder Flachmaterial, das im Gegensatz zu einem linearen Heizleiter, wie einem Niekel-Chrom-Draht, Wärme über eine größere Oberfläche entwickelt und noch nicht mit einer Elektrode versehen ist. "Schichteinheit für Heizzwecke" bezeichnet "ein Schichtmaterial für Heizzwecke", das mit Elektroden versehen

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und darüber hinaus elektrisch isoliert ist.

Die wesentlichen Punkte, "in denen sich Ileiz-Rchichtmaterialien nach der Erfindung von den herkömmlichen unterscheiden, sind die folgenden:

bzw. großer Oberfläche

1. Kohlenstoff mit regelmäßiger Struktur/soll gute elektrische

Leitfähigkeit besitzen, neiat aber derart zur Koanulntion, daß die Struktur des Kohlenstoffs wahrscheinlich nach der „ Verwendung ungleichförmig ist.. Das kann dazu führen, daß., das....

.. Ileiz-.Schichtmaterial infplge der lokalen Wärmeentwicklung .·-.·

der Oberfläche verschleißt. Bei der Erfindung wird in hoch- ^: feiner Verteilung eingelagerter Kohlenstoff verwendet, der durch Aufpfropfen eines Vinylharzes auf Ruß aus einem ölbe-

• heizten,, Of eh hergestellt .wir_:d.. _;.; ;.. . .... .... .._;.. . -

2. Das wichtigste im Zusammenhang mit einem flexiblen Heiz-

• Schichtmaterial ist das Grund- oder Stützmaterial, auf die die Farbe bzw. Beschichtung aufqebracht wird. Das Stützmaterial muß dünn genug sein und Festigkeit sowie. Widerstands-" fähigkeit gegen Biegen besitzen, um die Flexibilität zu erhalten. Die Oberfläche muß gleichförmig uneben sein, um eine gleichmäßige Anwendung der Farbe sicherzustellen und eine geeignete Volumenporosität zu halten, durch die die Oberflächen beider Seiten des Materials verbunden sind. Ferner müssen die Fasern selbst wärmebeständia sein und hohe Erweichungs- und Zersetzungstemperaturen aufweisen. Das Erzeugnis muß frei von Schrumpfunaen und Dehnunaen sein. Aus diesen Gründen werden bei der Erfindung hochschmelzende synthetische Fasern und Gewebe verwendet, wie sie später be-

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schrieben werden.

"3. Bed herkömmlichem Heiz-Schichtmaterial besitzen die meisten

Beschichtung

Trägerstoffe für die / nur geringe Fähigkeit, die Kohlenstoff teilchen aneinander und an dan Stützmaterial zu binden, und geringe thermische Widerstandsfähigkeit. Bei der Erfindung führt jedoch die Verwendung eines Vernetzungsmittels zur erfolgreichen Ausbildung einer festen Verbindung zwischen den aufgepfropften Kohlenstoffteilchen.

... .·· . · , . · aufgebrachten -··-· · · -

4. Ein Alterungsprozeß des durch BeschichteniFilms ist notwendia,

um die elektrischen Eigenschaften zu stabilisieren. Lanrrdauerndes Aufheizen kann jedoch häufig eine Verschlechterung der synthetischen Fasern, die das Stützmaterial bilden, mit sich bringen.Geeignete Bedingungen sind erfindungsgemäß aufgefunden worden, unter denen die Behandlung in kürzerer Zeit bei hoher Temperatur vollendet wird. Gleichbleibende Eigenschaften können für lange Zeit aufrechterhalten werden.

5. Herkömmliches flexibles und sehr widerstandsfähiges Ileiz-Schichtmaterial kann nur schwer mit elektrisch leitenden Drähten verbunden v/erden, ohne verschiedene mechanische und elektrische Probleme aufzuwerfen. Diese sind erfindungsgemäß insbesondere durch Anwenduna dünner Elektroden gelöst worden.

Als Elektrode eines herkömmlichen Heiz-Schichtmaterials wurde ein dünner Metallstreifen oder eine Folie verwendet und mit dem Heiz-Schichtmaterial durch Kleben oder dgl. fest verbunden. Wenn das mit einer Elektrode versehene Heiz-Schichtmaterial

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gebogen wird, kann infolgedessen -ii_G Elektrode dem Biegen nicht folgen, und es kommt zum Schälen oder Reißen der Elektrode und zur Schädigung des elektrischen Kontakts. Als Folge fließt ein übermäßiger Strom in dem entsprechenden Bereich, der verglichen

mit anderen normalen Bereichen außerordentlich hohen Temperaturen ausgesetzt und sehr häufig beschädigt wird.

Gemäß der Erfindung besitzt die Elektrode eine weiche und . flexible. Struktur und .ist viel .weniger. ajif ällig. gegenüber Schäden durch Bienen. Selbst wenn.sie beschädigt..wird, schmilzt die außergewöhnlich hohe Temperatur die Fasern und unterbricht den Stromkreis, so daß ein hohes Maß an Sicherheit erreicht wird.

Das' erfindungsge.mäße ,Hei^Schichtmaterial kann, nach /clem- .folgenden Verfahren hergestellt werden.

■ ' ' * ' . durch

Ein elektrisch leitfähiger, hochmolekularer Anstrichstoff,'der / Lösen eines elektrisch leitfähinen hochmolekularen Materials überlegener Flexibilität in einem Lösungsmittel hergestellt wird, wird in einer dünnen Schicht auf die Oberfläche eines Flachmaterials aufgebracht, das in bezua auf Geschmeidigkeit und

ist

Flexibilität überleben/ Solche Materialien sind beispielsweise gewebeartige Strukturen

/ aus verschiedenen Arten hoch temperaturbeständiger syn-

PoIytotrafluoräthylen-Fasern. thetischer Fasern, wie Polyamid- und / . Das entstehende Produkt wird getrocknet, und es entsteht ein dünner Film des elektrisch leitfähigen hochmolekularen Materials auf einer oder beiden Seiten des Schichtmaterials·. Das Aufbringen des erwähnten Beschichtungsmaterials kann nach irgendeinem Beschichtungsver-

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fahren, wie etwa Rollbeschichten, Beschichten mittels einer

(Rakel)

Streichleiste/ Tauchbeschichten oder Snrühbeschichten, ausgeführt werden. Der auf dem Schichtmaterial ausqebildete dünne

dann Film elektrisch leitfähicren hochmolekularen Anstrichstoff?wird /

erhitzt, um das Vernetzen des ,elektrisch leitfähicren hochmole-Änstrichsto'ffs

kularen / durchzuführen und das elektrisch leitfähige Heiz-Schichtmaterial zu erhalten. Das Heiz-Schichtmaterial kann weiter auf hohe Temneraturen erhitzt v/erden, um die elektrischen Eioenschaften...zu stabilisieren. -Nachdem.das Heiz-Schichtmaterial .in.. Stücke gewünschter·.Größe -zerschnitten wurde·, werden Elektroden daran befestigt. Damit ist das Verfahren zur Herstellung eines Heiz-Schichtmaterials mit Elektroden vollendet. Das Heiz-Schichtmaterial mit Elektroden kann Wärme entwickeln, wenn die Elektroden .'durch · Leitungsdraht!^ ^mitieiner _: Stromquelle .--ver-f;· ..·-.-?·Λΐ· : bundon werden. Aus Gründen der Sicherheit bei der Handhabuna .sollte das Heiz-Schichtmaterial mit Elektroden auf beiden Seiten mit einem isolierenden Bogen bzw. einer Folie umhüllt werden, die aus Kautschuk oder einem flexiblen Kunststoff hergestellt ist. So kann man eine Heiz-Schichteinheit erhalten.

Das Verfahren der synthetischen Herstellung der elektrisch leitfähigen, flexiblen, hochmolekularen Substanz des Heiz-Schichtmaterials wird im folaenden erläutert.

Vinylmonomeren werden in Gegenwart von Gasruß erhitzt um die Pfropfpolymerisation mit Hilfe von Radikaliriitiatoren und die Polymerisation der Vinylmonomerenuntereinander durchzuführen. Die Viny!polymerisate mit relativ kurzer Kettenlänne

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werden chemisch an aktiven .Stellen radial an die Oberfläche des Gasrußes gebunden. Infolcre der Polyneri sationsrenktion werden die chemischen Oberf lächemeigenschaften der Gasrußteilchen x^eqen der Vielzahl der an die Oberfläche rrebundanen Vinylpolyjnerisatketten aeänder't. Die Teilchen erlangen cino bessere Feinverteilbarkeit in organischen Lösungsmitteln. Variation der vervrendeten Vinylmonomerenernrialicht in hohem Maß unterschiedliche Mischbarkeit zum Lösungsmittel. Zusätzlich

...kann die hochmolekulare-, ,.Substanz-dur,e,h Einftihreti. gewisser ^- .·/·.'· '-.V.

• funktioneller Gruppen in die Vinylmonomeren'reaktionsfähig¹ ge'—··■' ' macht werden.

Die oben beschriebenen Vinylmonomerenwerden ausgedrückt durch d4e ,folgende xEojrpGl. des. .al^g.er?ein.en ;.T.v|5s; .χ·:·ι'ί%Α [}.■■:■·■'■■ ' .'-..· , :··> '. 'v ,r"/.

• . ■ . . CH₂ =C-R' .·

worin R. und R'.ein Wass.erstof f atom, und verschiedene. Substituenten .· wie eine Alkylgruppe bedeuten. Die Monomeren umfassen solche, die funktioneile Gruppen enthalten, wie Acryl- und Methacrylsäuren, Maleinsäureanhydrid, Acrylamid, und solche, die keine funktioneilen Gruppen besitzen, wie Ester von Acryl- und Methacrylsäuren, Maleinsäureanhydrid, Acrylamid, Methacrylamid, Acrylnitril, Methacrylnitril, Vinylacetat, Styrol und Derivate davon, Vinylether , und Vinylpyridine.

Die Vernetzungsmittel, die mit den oben erwähnten funktioneilen Gruppen reagieren, weisen hochmolekulare Verbindungen mit einer

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Epoxygruppe oder metallorganische Verbindungen der allgemei- . .rien Formel Me(OR) , worin R eine Alkylgruppe mit 1 - 16 Kohlenstoffatomen, η eine ganze Zahl von 2-4 und Me ein Metall-, atom aus einer Gruppe bedeutet, die aus Titan, Zink, Magnesium, Blei, Kupfer, Aluminium, Cadmium besteht, ferner Aminoverbindungen und mehrwertige Alkohole auf. Durch Verbinden der in die obengenannten Viny!polymerisate eingeführten funktioneilen Gruppen mit den Vernetzungsmitteln, wie z.B. den hochmolekularen Verbindungen und den obengenannten organometallischen Verbindungen, können die an der Oberfläche der aufgepfropften Kohlenstoffteilchen polymerisierten Viny!polymerisate vernetzt · werden. Deshalb können die Gasrußteilchen sowohl physikalisch als auch chemisch fest verbunden werden. .Wenn nun'Strom lang-

'zeitig durch den mit den Viny!polymerisaten verbundenen Kohlenstoffruß (elektrisch leitfähiger hochmolekularer Anstrichstoff) fließt, kann daher ein Verschieben des Gasrußes auf eine Elektrode hin vermieden v/erden. Es ist wünsch en sv/ert, das Material bei einer Temperatür oberhalb'der Betriebstemperatur zu altern, um einen Film mit besserer elektrischer Stabilität zu erhalten.

Es ist möglich, daß die Wärmebehandlung in kürzerer Zeit und auch die Vernetzungsreaktion bis zu einem notwendigen Maß abgeschlossen werden können, auch wenn ein strukturiertes Stütz- Flachmaterial aus synthetischen Fasern verwendet wird. Das geschieht unter Heizbedingungen, bei denen die Stützstruktur thermisch nicht annegriffen wird, wenn die'folgenden elektrisch leitfähigen Polymerisate oder Gemische von Polymerisaten verwendet werden. Diese

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Gemische weisen Polymerisate mit funktionellen Hrunpen, wie -OH, -COOH, -NH„, =NH, -CONH, -CH ~CH„, und -SONH, auf, sowie

als Vernetzungsmittel verwendete Verbindunaen der folgenden allgemeinen Formel ausgedrückt:

CH₂

worin.R eine aliphatischen aromatische oder. alicycli.sche. yer binduna und η eine ganze Zahl.von 2 -.4 ist. . . .

Reaktionsfähige Verbindunaen, die durch die folgende Formel

"ausgedrückt werden, 2 bis 4 endständine Λ>,1>" i dinrinfre aufweisen und als Vernetzunasmittel oen;iß der Krfinduna verwendet werden, sind.u^a..:.· . . ■ · .· ·... . . . . ....· Ν,Ν'-Tetramethylen-bis-äthylenharnstoff, Ν,Ν'-Pentamethylenbis-äthylenharnstoff, Ν,Ν'-Hexamethylen-bis-äthylenharnstoff, N,N¹-Heptamethylen-bis-äthylenharnstoff, N,N'-Octamethylcnharn- stoff, p-Phenylen-bis-äthylenharnstoff, m-Phenylen-bis-äthy]enharnstoff, m-Toluylen-bis-äthylenharnstoff, 1-Chlor-m-phenylenbis-äthylenharnstoff, Diphenyl-4,4'-bis-äthylenharnstoff, 3,3'-Dimethyl-dipheny1-4,4'-bis-äthylenharnstoff, 3,3'-Dimethoxvdiphenyl-4,4'-bis-äthvlenharnstoff, Dinhenylmethnn-p^'-bis-Mthylenharnstoff, Tetramethylen-bis-äthylenurethan, Hexamethylenbis-äthylenurethan , Nonamethylen-bis-a'thylenurethan,

209885/0930 _0BiG)NAUN8PE0T_ED

Decamethylen-bin-Mthylenurethan, his-Phenyl-4,4' *-bis-äthylenurethan, p-Phenyl-4,4'-bis-äthylenurethan, p-Phenyl-4,4*-bisäthylen,urethan, p-Cvclohexvläthylenurethan, Lysin-bis-äthylen-

diamin, harnstoff, Tetraaziridinyl-m-xyl vlen/ Tetraaziridi nylnethyl-p

diamin, xylylendiamin, Diaziridinylmethyl-m-xyjylen/ Diphenylmethan-4,4' -tetraaziridinylmethylendiamin, bis-Phenyl-4 ,4 '-tetraaziridinylmethylendiamine.

In den pbenangegebenen,. durch., die., allgemeine .Formel·....... ...

R -

auRbedrückten Verbindunaen können die - Aziridinrincre bein Erhitzen .-.leichfc^aWfcfesp.alteh^:^. V^er3eflV^;. . Die^Verbiiidungen-re dann mit funktioneilen Rrunnen, vrie -OH,' -COOH, ~^mi ₂' ~^NIT '

■ -C0NH, -CII - CH₀ und -SONH-'. ^a-die durch die allgemeine Formel ^₀'' ² ■ ²

^CH2

ausgedrückten und als Vernetzungsmittel verwendeten Verbindungen und die Poymerisate nit funktioneIlen Gruppen, wie -OH, -COOH, -NH₀, =NH, -CONH, -CH - CH-, und -SONH₉, zusammen in den elektrisch leitfMhigen Polymerisatgemischen gemfiß der Erfindung enthalten sind, können Reaktionen der erstgenannten Verbindunaen mit den letztgenannten Polymerisaten sehr leichtdurchgeführt werden.

ORIÖSNäL

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Die gemäß der Erfinduna zu verwendenden Poylnerisate mit der- ; artigen funktionellen Gruppen, die nit den durch die allqemeine Formel

CH_? '

. "' ^KCH₂ '»

ausgedrückten Verbindungen reagieren, weisen beispielsweise

■■■■■■ ■ j

die folgenden Gemische auf: !

Kohlenstoff-Pfropfpolymerisatgemische mit den obenerwähnten funktionellen Gruppen, heraestellt durch Pfropfpolymerisation von Kohlenstoff mit Vinylmonomeren, Gemische, ;

die durch Mischen von die obenaenannten funktionellen Gruppen j

enthaltenden Poylmerisaten mit Kohlenstoffpulyer hergestellt. . ^; werden, und Gemische, die durch kombinierte Verwendung des aufge- 1 pfropften Kohlenstoff enthaltenden Poiymerisatgemisches her- ■ • gestellt werden; " · .-....·

Die Erfindung schafft auch flexible Heiz-Schichtmaterialien, , die langer als 2 000 Std. bei 120° C verwendet werden können. [

Es ist vorteilhaft, eine Struktur gemäß den folgenden Be- j

dingungen einzusetzen. Das heißt, man verwendet synthetische \ Multifilament-Fäden mit einer Zersetzungs- oder Erweichungstemperatur oberhalb von 250° C (gesponnene Fäden sind nicht
gleichmäßig dick und besitzen unzureichende Glätte der Oberfläche und unzureichenden Dehnwiderstand). Die Struktur kann
vorteilhaft flach gewebt sein, O,10 bis 0,15 mm dick sein und
20 bis 65%, vorzugsweise 40 bis 6O% Porenvolumen aufweisen.

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. ...;., ■ ■ . - ¹³ V . ' 223474?

Die Zugfestigkeit der Struktur soll mehr als IO kcr/cm betraaen.

Wenn das Porenvolumen 65% übersteigt, kann der aufgebrachte Kohlenstoff leicht herausfallen; zusätzlich tritt eine wesentliche Änderung des Widerstandes ein. Bei einem Porenvolumen von

weniger als 20% kann sich der aufgebrachte Kohlenstoff andereres,
seits leicht loslösen, und/ist, unabhängig· von der Glätte, ein flaches Weben schwierig zu erreichen. Deshalb beträgt" schließlich der. _:zulässige. Bereich 20 ,bis .6,5%., vorzugsweise· 4Q bis/: 60%... ._:··.

Geeignete Wahl des Porenvolumens hzw. Pörositätsvolurnens ermöglicht bessere Adhäsion des aufgebrachten Beschichtuncrsfilros aufgepfropften Anstrichstoffs

aus Anstrichstoff mit / Kohlenstoff, da ein Teil des / .durch die.' Poren bis zur anderen'-Seite. ;yprdr.ing_fc, -...'■.■·.· ^-..".·_;ν;."_:_:";··; ·,:,.·.j..-<

.Beispielsweise werden Multifilaifient-Fäden (75 Denier) aus Polyesterfasern mit einer Festigkeit von 5 g/Denier gewählt und Mit 110 bzw, 9.8 Fäden pro 2,54 cm in Längs- bzw. Querrichtung verwebt. Das Porenvolumen dieser Struktur betragt etwa 50%; Eine etwa 10% geringere Anzahl von Fäden in der Querrichtung wird in Anbetracht einer Schumnfung um etwa 10% während der Verarbeitung gewählt. Obwohl Polyesterfasern sehr geeignet sind, können irgendwelche anderen hitzebeständiaen Fasern Verwendung finden, wenn die obengenannten Forderunaen erfüllt werden. Was die Struktur der Gewebe anbelangt," so kann irgendein Webverfahren zur Anwenduna kommen, sofern das erhaltene Porenvolumen, die Dicke und die Glätte die geforderten Bedingungen erfüllen. Es ist erforderlich, die genannte

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Struktur vor dem Gebrauch 30 bis 60 _G lang einer Heißfixierung bzw. Heißlagerunrr bei einer Temperatur von 5 bis 10 C unterhalb der Erweichungstemperatur"der Fasern zu unterwerfen, um die Dine.nsionr;stnbilität der Fasern sicherzustellen. Sie werden beispielsweise 45 s lang durch Einbringen in einen Ofen bei 225 C fixiert bzw. gehärtet. Ferner kann es notwendig sein, die Struktur vor dem Aufbringen des mit aufgepfropftem

Anstrichstoffs
Kohlenstoff versehenen / in ein aeeicmetes organisches"

lösungsmittel zu ,.tauchen ■(vorzugsweise .dasselbe. Lösungsmittel·. · .,·..·,

Anstrichstoff

• wie das für den ., ./. verwendete) , um Blasen im Inneren der Struk* tür zu entfernen.

Die Erfindung schafft auch eine neue Art der Anbrinnunn von

.,.' Elek t.roden., an dem,. Hei ζ - Schi phtmater ia1> ·. -Als .bevorzugte. Aps f ühTung.sr

'""■"■' ' ' "■'■" ··-·'·■· " ο Querschnitt

form findofi 34 Kubferdrähte von jev/eils 0,01 nm'/ die zu einen

.· flachen Band .von 6. mm Breite verwirkt, verlitzt oder .sonstwie vereinigt werden, Verwenduna. Ein Plattieren der Kupferdrähte nit Zinn ist vorteilhaft. Zunächst wird eine elektrisch leitende Silberfarbe oder silberhaltige Farbe dünn in Gestalt eines 1 cm breiten Streifens an den Enden des Heiz-Sehichtmaterials aufae-· bracht, und durch Erhitzen getrocknet. Dann werden die obenerwähnten bandförmigen Elektroden auf diese Bereiche erbracht, durch zick-zack-förmiges Vernähen mittels elektrisch leitender dünner Fäden daran befestiat und dann mit Rollen angepreßt. Die bandförmigen Elektroden des Heiz-Schichtmaterials werden mit äußeren Leitern vereiniat und verbunden. Die so oebildeten Elektroden cincl extrem dünn (etwa 0,1 mm) und so flexibel, daß sie ein Verbiegen nicht behindern. Infolge des flexiblen Auf-

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■ ν. ., ■ . . - is -. ^ 223474?

baus entstehen keinerlei Schwieriakeiten durch Risse oder Brüche,

Die obenbeschiebenen bandförmigen und aus Einzeldrähten zusammengestzten Elektroden können einen Strom von etwa 3,4 A leiten. Wenn ein höheres Stromleitungsvermöqen verlangt wird, können Dicke sowie Zahl der Drähte und Breite des Bandes vergrößert werden, um die Forderung zu erfüllen. Unter elektrisch leitenden dünnen Drähten werden sehr dünne Drähte aus Kupfer, .,Silber -.sowie·.·, anderen' Metallen ..und. .bandförmige; dünne "..Kupfer*", ν . *.;-. folien verstanden^ di"» einen Baumwo'l !faden- einhüllen .'Die · "·- "· · letzteren dienen dazu, den elektrischen Strom auf die andere Seite zu leiten.

D.as.mit Ele&trö^

mit flexiblem Isoliermaterial bedeckt werden, um ein flexibles .Heizelement zu bilden, sondern auch mit-einem starren Isolier- ·· material, um als flaches, plattenartiges Heizelement zu dienen.

Als Isolationsmaterialien können Kautschukfolien, mit Kautschuk beschichtete Folien, Kunststoffolien, wie Vinylchloridfolien, Polyäthylenfolien, Polypropylenfolien, Polyurethanfolien, Polyamidfolien., Polyäthylenterephtalat- und Xthylenvinylacetat«* Mischpolymerisat-Folien, sowie auch flüssiger Kautschuk und weiche Gießharze, wie Urethan und Silicon-Kautschuk Verwendung finden. '

Die Erfindung schafft also ein elektrisch leitfähiges hochmolekulares Material, das den Aufbau von Elementen für ein

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hoch flexibles und schaden^reies Heiz—Schichtmaterial ermöglicht. Das Ileiz-Schichtmaterial v;ird mit Elektroden versehen und insgesamt in Isoliermaterial eingehüllt, das in Heschweidigkeit und Flexibilität überleben ist.

Die Erfindung schafft eine Heiz-Schichteinheit, die aus elektrisch leitfähigem hochmolekularem Material aufnebaut ist und ein hohes MaR an. Sicherheit sowie hervorraaende Flexibilität besitzt..Sie.ist für yieJLe verschiedene Anwendungen nützlich, mit. Elektroden ausgerüstet und mit -Isoliermaterial her schichtet.

Die Erfindung wird im folqenden anhand schematischer Zeichnunaen '.^bevorzugter. Ausführungsform^n,.beispielsweise näher erläutert* _s...-..·.-. Es zeigen: ' .

.· Figur 1 eine teilweise aufgebrochene Ansicht des mit . Elektroden versehenen Heiz-Schichtmaterials; Figur 2 einen Schnitt längs T-I¹ in Ficjur 1 ;

Figur 3 eine Teilansicht des Heizelements und seiner Verbindungen;

Figur 4 in einem Schnitt die Elektroden und den Aufbau des Heiz-Schichtmaterials;

Figur 5 einen Schnitt ähnlich Figur 4;

Figuren 6 und 7 Teilansichten ähnlich Fio. 3 weiterer Ausführungsformen der Erfinduna;

Figuren 8 und 9 Schnitte ähnlich Fig. 4 von weiteren Ausführungsformen der Erfindung;

ORiGiNAL INSPECTED

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Figuren 10 und 11 Teilansichten ähnlich Fin. 3 weiterer Ausführunasformen der Erfindung;

Figur 12 eine Ansicht eines weiteren, mit Elektroden versehenen Heiz-Schichtmaterials; \

Figur 13 einen Schnitt längs A-A¹ in Figur 12;

Figur 14 eine Ansicht einer weiteren Ausführungsforirt eines mit Elektroden versehenen Heiz-Schichtmaterials; und Figur 15 einen Teilschnitt längs A-A' in Figur 14.

Ruß aus einem ölbeheizten Ofen 328 g

Acrylsäure 72 g

Butylacrylat 256 g

• ■·, ,v .··.'·.■ "·'.- cv. ·■ ^:4^ß~^^^or^i?>tspbuty.rQni.i:r^ ·_;.... 3:0._r:g..;.

Methylisobutvlketon . 1000 α

Diese Bestandteile wurden in einen Dreihalsbzw. Rühren Kolben eingebracht und unter■Bewegen/8 Std. lana bei 80 C. in

einer Stickstoffatmosphäre polymerisiert. Man erhielt eine

polymerisierte Flüssigkeit mit einer Zähigkeit von 80 cP bei bzw. Ausbeute _ ■ ,-

einer Ausbringung/von 97%. Dann wurde eine Lösung eines Vernetzungsmittels wie unten angeaeben hergestellt und unter Rühren der polymer!sierten Flüssigkeit zugegeben.

Epoxyharz (Vernetzungsmittel) 76 g

Methyiisobutylketon (Lösungsmittel) 200 α

Pölymerisierte Flüssigkeit wie oben angegeben 1656 g

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Als Epoxyharz wurde Aralrlit (Shell Chemical Co.) mit dem Epoxy-Äquivalent 76 verwendet. Dasselbe Harz wurde in allen folgenden Beispielen als Vernetzungsmittel verwendet.

Die so gebildete gemischte Lösung (2) wurde auf eine gewebeartige Struktur (1) aus Polyesterfasern (Nr. 3311 Tetron der

2 Teizin Co;) mit einer Naßaufnähme von 115 g/m mit einer Taueh-

beschichtungsmaschine bei einer Geschwindigkeit von 3,4m/rnin. ^: ' aufgebracht und mit' heißer luft bei 150° C' rretrocknet. Dieses' . Produkt wurde' Tür Ip ]\ auf 22O° C'erhitzt, um das Vernetzen

und die Alterungsbehandlung abzuschließen.

Das entstandene Heiz-Schichtmaterial (3) besaß einen FlSchen-

•widerstand von 100 Ohm. (Unter Flächenwiderstand soll allgemein V";\dGU^-^:Qhmschö''Widete konstanten-Dl'cke,--'hie,i'i '''■

0,12 mm, verstanden werden)

Andererseits wurde eine Vergleichsprobe eines Heiz-Schichtmaterials durch Aufbringen eines gemischten Anstrichstoffs auf

sich eine Struktur aus Glasfasern hergestellt.Dar Anstrichstoff setzte aus 328g Ruß aus einem ölbeheizten Ofen, 328 g Acrylharz und Methylisobutylketon zusammen, wobei der Kohlenstoff weder polymerisiert noch vernetzt wurde. Die Geschmeidigkeit und Flexibilität des in diesem Beispiel erhaltenen Heiz-Schichtmaterials (3) wurden mit denen des letztgenannten Produktes veralichen, wie in Tabelle 1 zu sehen ist.

allgemein
Die Versuche wurden/nach JIS L-1079 unter Verwendung einer Scott-Flexibili t:ätsnrüfmaschine und einer Olsen- Bieaeprüfmaschine durchgeführt.

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Tabelle 1

223Ü747

Flexibilitäts-Prüf- Bieaeprüfmaschine maschine (Last l-kg/1,5 cm) (Last 1 ka/1,5 cn)

Vergleichsprobe

Produkt gemäß
diesem Beispiel

Gerissen bei 28 Wiederholungen

Kein Fehler bei lOOO W.

Gerissen bei 8 Wiederholungen

Kein Fehler bei 2000 W.

Wie'aus Tabelle 12U*fisehen ist, erwies sich das Heiz-Schichtmaterial nach diesem Beispiel hinsichtlich Geschmeidigkeit und Flexibilität als überlegen. Dann wurde das Heiz-Schichtmaterial, wie in Fig. 3 und 4 dargestellt, in geei«nete Stücke geschnitten, . ündTeV wurde '-auf-Mie 'Bereiche v(4)'; &n? denen "Elektroden" "befes-tigt werden sollten, eine elektrisch leitfähioe Silberfarbe aufcretracren^ Dann wurden aus 16 coaxialerT bzw. längsverlaufenden. Drähten hergestellte Drahtbänder (12) (4 mm breit, 0,2 mm dick, elektrischesLeityerm^gen S-.A) .durch Vernähen mi.t. Kupferfäden (7)" · befef;tigt, um Elektroden für das Heiz-Schichtmaterial auszubilden. .

Die Elektroden waren so flexibel, daß der gesamte Körper des Heiz-Schichtmaterials (3) ebenfalls sehr flexibel war und eine gute Leistungsfähigkeit für lange Zeit behielt.

Das auf diese Art erhaltene₍ Heiz-Schichtmaterial wurde auf beiden Seiten mit Polyvinylchloridfolien . (5) (0,4 mm dick; s. Figur 1) bedeckt. Wenn Abstand bzw. Länge der Elektroden (4)

209885/0930

ORiGSiMAL IMSPXT

in 420 ran bzw. 9OO mn ausgeführt ^unf^ *^)Gi einer

' 2 Snannuncr von 100 V und einer Leistung von 57O W/m⁴" Strom hindurchrreleitet wurde, erhielt man auf der Oberflache der Polyvinylchloridfolie eine Temperatur, die. um 30 d'iber der Raumtemperatur (20° C) laa.

Beispiel 2

Ruß aus einen ölbeheizten Ofen 220 er

Acrylsäure . . .... 115 ct.

Acrylnitril . . _;. ..... .· 85 .q

Azo-bis-isobutyronitril ' 20 g

Cyclohexanon 68Oq

pies.e Be.stand^teile,.v^urden unter. .Bewegen .uncj. Erhitzen . auf 90^ . .C 6 ßtd. lana in. der aleichen Art wie in Beispie] 1 aemi.scht. .Als Ergebnis erhielt man eine Lösung einer .pqlymerisierten · Substanz mit einer Zähigkeit von 95 cP bei einer Ausbrinqunn von 98,5%.

OWGWAL INSPECTED

209885/0930

Dann wurde ein Vernetzungsmittel in einem Lösunnmittel ϊϊό unten anaeaebenen Verhältnis nelöst und unter Rühren der obengenannten Lösuna der nolviperisiorten Substanz zugeaeben.

Enoxvharz (Vernetzunasmittel) 65 a Cvclohexan (Lösunqmittel) I7o q Lösung der nolvmerisierten

Substanz siehe oben 122o α

Die·.so .gebildete Lösunn-, (2)-..wurde auf eine orewebear tiere- Struk-

2 · tür (1) aus Polvainidfasern mit einer "Naßaufnahme von 14ο α/η mit einer Tauchbeschichtunasmaschine bei einer Geschwindiakeit von 1 m/nin aufgebracht und Tnit heißer Luft von 15o°C cretrocknet. .JDieses .^rqdijk^t;'wiir4.e .w.eit^rh'in. -.füK .3q. h.-.auf: .2qo°.^_ver.M'i;zfe_s,uip:, ··,:.-·..■·. das Vernetzen und die, Alterungsbehandlung abzuschließen·. Das entstandene Heiz-Schichtiriaterial (3) .besaß einen Flächenviderstand von

Wie aus der folaenden Tabelle 2 zu ersehen ist, erwiesen sich Geschmeidigkeit und Flexibilität des nach diesem Beispiel erhal tenen Heiz-Schichtmaterials (3) als hervorragend.

INSPECTED

209885/0330

Tabelle 2

Flexibilitäts-Prüf- Bieneprüfma^chine maschine
(Last 1 kcr/1,5 cm) (Last 1 kcr/1,5 cm)

Produkt cjemäß Kein Fehler bei looo Kein Fehler bei 2ooo diesen Beispiel Wiederholunoen Wiederholunaen

.Als ,elektrisch leitende -.Farbe ..wurde eine Silber f arbe auf· das Heiz-Schichtmaterial (3) aufaetraaen, und dann wurde ein aus dünnen Kupferdrähten hergestelltes Drahtband (12) als Elektrode durch zick-zack-förmiaes Vernähen ηit dünnen Kunferdrnhten (7) gemäß ,.F.iq> j.6.an', der .entsprechenden,..St.e.lIe befestigt_vDann .wurde ..., v/eitere Silberfarbe (8) aufcietraaen, um die Befesticmnasdrähte des Heiz-Schichtmaterials zu bedecken. Außerdem .kann noch v/eitere. Silberfarbe (8') auf die entaeaenaesetzte Seite des Heiz-Schi'chtinaterials aufqetraaon werden, um auch dort die Eefestiquncrndrähte zu bedecken (Fia. 5).

Da die Elektrode (4) sehr flexibel war, war auch das erfindunasqemäPe Heiz-Schichtmaterial (3) insaesamt sehr flexibel.

Das obenaenannte Heiz-Schichtmaterial (3) wurde auf beiden Sei-

Bei ten mit Polyvinylchloridfolien (5) (o,4 mm dick) bedeckt./einem Abstand der Elektroden (4) von 42o mm und einer Läncre¹ von 9oo mm und einer anneleaton Snannuna von loo V sowie einer Leistuner von

209885/0930

27o W/m erhielt man auf der Oberfläche der Polyvinylchloridfolie eine Tcmneratur, die uin 14°C über der Raumtemperatur (2o°C) laa. ■

Beisniel 3:

Ruß eines ölbeheizten Ofens 184 a

Vinylacetat ' · 172 α

Maleinsäureanhydrid - 196 g -..·-■..

Azo~bis-isobutyronitril .... .32.g _ . _ . . Octylalkohol ' 12 α'

Cyclohexan 83o g

Diese, Bestandteile" wurden unter Bewegen unter ".denselben. Bedinaungen wie bei Beisniel ·2 erhitzt, "an erhielt eine Lösuna einer .oolymerisierten Substanz mit.einer Zähigkeit von 87 cP bei einer Ausbrinaung von 98,3% . ' ·

Als nächster Schritt wurde ein Vernetzunasmittel in einem Lösungsmittel in dem unten angeacbenen Verhältnis gelöst und der obigen Lösung unter Rühren zugegeben.

Epoxyharz 85 g

Cyclohexan 225 g

Lösung der oolymerisierten

Substanz wie oben 1394 g

209885/0930 ' original inspected

Die so gebildete nemischte Lösung (2) wurde auf eine oewebeartiae Struktur (1) aus Polvesterfasern mit einer Tauchbeschichtunasmanchine unter denselben Bedinaungen wie in Beisoiel 1 aufgebracht, cretrocknet und tliermisch behandelt, um das Heiz-Schichtmaterial (3) zu erhalten. Der Flächenwiderstand des Heiz-Schichtmaterials (3) betrua 2οο~Λ·. .

Wie in der folgenden Tabelle 3 zu-ersehen ist, erwies sich das Heiz-rSchichtmaterial . (3.) nach, diesem .Beispiel hinsichtlich Ge-... ..schmeidigkeit und Flexibilität als .ausgezeichnet. ..

Tabelle 3

maschine
(Last 1 kq/1,5 cm) (Last 1 kg/1,5 cm)

Produkt gemäß Kein Fehler bei looo Kein Fehler bei 2ooo diesem Beispiel Wiederholunaen Wiederholungen '

-■■■rcrs

209885/0930

Auf einer Seite des Heiz-Schichtmaterials wurde an entgeaengesetz- ) ten Enden Silberfarbe (8) aufgetragen, und es wurden zwei Strei- \

f ,. fen dünner Kuoferdrähte (7) als Elektrode durch Vernähen eines je- [

den an einem Ende und parallel zueinander in einer Zick-Zack- }

Linie befestigt. Diese Elektroden waren derart flexibel, daß das } Heiz-Schichtmaterial (3) nach diesem Beispiel insgesamt sehr i

flexibel v;ar (Fia. 8). i

223474?

Inzwischen wurden drei Ausführunqsformen von Elektroden Präae- bzw,-Preßversuchen unterv/orfen, um Änderungen ihres Widerstandswerts zu messen:

(Λ) Ileiz-Schichtmaterial, beschichtet mit Silberfarbe und ausgerüstet mit Elektroden, die durch Aufkleben einer o,15 mm dicken Kupferfolie darauf gebildet wurden;

(BJ •■■Heiz-Sckicht-mäteri'al', ''beschichtet mit Silber'farbe und aus-' gerüstet mit Elektroden, die .durch creradliniaos Aufnähen zweier paralleler dünner Kuraferdrähte darauf ciebildet wurden; und

(C) .Heiz.-Schichtmaterial, beschichtet mit Silberfarbe, und aus- *:' .:·' ge'r*tis'tet^:' m'i-t' Ele'ktrÖaenV 'die aurch: "Aufnähen·" eines' 'feinen Küof erdrahtes in Zick-Zack-Form darauf qebildet wurden.

Die Ergebnisse sind in Tabelle 4 dara'esteilt:

Tabelle 4

Ergebnisse der Elektroden-Präaeversuche nach 2oo Eindrücken

Widerstandsänderunasverhältnis nach Io ooo Eindrücken

Elektrode des Heiz-Schichtmaterials A

Elektrode des Heiz-Schichtmaterials B

Elektrode des Heiz-Schichtmateriais C

beschädiqt

nicht beschädigt

13,7 % 1,5 %

209885/0930

IHSPBQTED

Die aenannten Präaeversuche wurden wie folgt durchaeführt:

Die Elektrodenbereiche wurden wiederholt 2o mal /min mit einer gesamten Preßlast von 5o kq gerarägt bzw. zusammenaenreßt Die angelegte Soannung bei den Widerstandsmessungen betruq loo V.

Widerstandsänderungsverhältnis

Widerstand nach den. Eindrücken - .. Widerstand .vor den Eindrücken -— χ loo

Widerstand vor den Eindrücken

Wie die oben angegebenen Ergebnisse erkennen lassen, ist im Fall des Hei'z-Schichtmaterials (Λ) , bei den die Kun'ferfolie aufgeklebt ist, die Dauerhaftigkeit der Elektrode Kehr gerinn. Im Fall, des Heiz-Schichtmaterials (C), bei· dem der dünne Kunferdraht in Zick-Zack-Form aufqenäht ist, ist die Elektrode sehr flexibel und in elektrischer Hinsicht stabil.

In diesem Beispiel wurde als dünner Kuoferdraht ein Kuoferfaden der Nummer 4o verwendet. Die Stichweite betrug 5 mm.

Beispiel 4;

Ruß eines ölbeheizten Ofens 33o g Acrvlamid 137 g

Vinylacetat 163 g

209685/0930

Azo-bis-isobutvronitril (Radikalbildner) 35 σ

Cyclohexanon 15οο g

Diese Bestandteile wurden gerührt, während sie unter denselben Bedingungen wie in Beispiel 2 erhitzt wurden. Man erhielt eine Lösuna einer polymerisierten Substanz mit einer Zähigkeit von 93 cP bei einer Ausbrinaung von 98,8 % . Dann wurde ein Vernetzungsmittel' in"^:e"ihfeiK'-liös%riiii3W±t't:eT"¹öei'R'ät.'^v-uhd'^iri*^-de'ih 'unten """ angegebenen Verhältnis unter Rühren der Lösung der polvrierisier ten Substanz zugegeben.

TetraproTivltitanat

Cyclohe'xan
(Lösungsmittel) 38o q

Lösung der nolvmerisierten .... Substanz wie oben 2139 g

Die so gebildete gemischte Lösung (2) wurde auf eine qewebeartige Struktur (1) aus Polyamidfasern mit einer Naßaufnahme von I4o g/m mit einer Tauchbeschichtunagmaschine bei einer Geschwindigkeit von 1 m/min aufgebracht und mit heißer Luft von 15o°C getrocknet. Weiteres Erhitzen wurde 3o h lang bei 2oo°C fortgesetzt, um das Vernetzen und die Alterungsbehandlung abzuschließen. Der Flächenwiderstand des entstandenen Heiz-Schichtmaterials (3) betrug

209885/0930

" ²⁸ " 223474?

Wie aus der unten folgenden Tabelle 5 zu ersehen-ist, erwies sich das in diesem Beispiel erzeugte Heiz-Schichtmaterial hinsichtlich Geschmeidigkeit und Flexibilität als ausaezeichnet.

Tabelle 5

Flexibilitäts-Prüf- Bieaeprüfmaschine maschine
•<Last^Tl· kg/1,"5 cm)· ·"·· ■- '-"''(Last 1 ^vkcf/i>5 cm)-/*'

Produkt gemäß Kein Fehler bei looo Kein Fehler bei 2ooo diesem Beispiel Wiederholungen Wiederholungen

"· **Wi'e ih'FigV T dartre's teilt;" wurde Silberfärbe' ah zwei''"Stellen auf das Heiz-Schichtmaterial (3) aufgetragen, wurden zwei Streif eil dünner Kupferdrähte (7) durch Nähen an jeder streifenartiaen Stelle nahezu parallel zueinander befestiat und wurde ferner Silber-'. farbe. (8) auf die an diesen 'Stellen· gebildeten· Elektroden (4) auf dem Ileiz-Schichtmaterial aufgebracht. Diese Elektroden waren sehr flexibel. Der gesamte Körper dieses Heiz-Schichtmaterials (3) wurde mit Folien (5) (o,5 mm dick) aus Polyvinylchlorid zum , Zweck der Isolation bedeckt. Die Polvvinylchloridfolien waren derart flexibel, daß sie die Flexibilität des Heiz-Schichtmaterials nicht störend beeinflußten.

209888/0930

Beispiel. 5:

Gemisch Λ

Ruß eines ölbeheizten Ofens 24,ο kcr

Acrylsäure 4,4 kg

Butylacryiat 15,6 kg

Azo~bis-isobutvronitril '.'"'''"'. o,64ka

Cyclohexanon und dann die anderen Bestandteile wurden in ein 2oo 1 "fassendes und mit einem Rückflußkühler ausgestattetes Reaktionsgefäß einciebracht. Die Reaktion wurde 5 h lana bei (90^C-'fortgesetzt·;· 'Währehd 'Stickst<iff 'mi't^eine^:r VofeWclTwinddgiceit ' ^:- *'""■ von Io l/min zustrnnte. Λπι Ende der Reaktion erhielt man eine Dispersion nicht ausfallenden aufgepfropften Kohlenstoffs, .deren Zähigkeit bei 2o°C 18,5 cP betrug und die 28,9 % Feststoff enthielt. . . . ': '

Zu den 25 kg der erhaltenen gemischten Lösung wurde die als Gemisch B bezeichnete Lösung des Vernetzungsmittels zugegeben und die gesamte Mischung mit einem Rührer gleichmäßia ge-

_J .- Anstrichstoff
macht. Der / besaß eine Zähigkeit von 12,5 cP bei 2o°C

und enthielt 24,4% Feststoff.

ORIGINAL 1NSPSCTEÖ

209885/09 3 0

- ^3o - 223474?

Gemisch B

TetraproOyltitanat ο,897 ka

Cyclohexanon 6,36 kg

Anstrichstoffs
Ein Teil des genannten / wurde auf eine Glasplatte aufoebracht, bei 15o°C 1 h lang aetrocknet und 5h auf 225°C erhitzt. Der Volumenv/iderstand betrucr anschließend o,26 Π- /cm.

Das ursprünalich verwendete Stützwaterial. wai eine crevrebeartige Struktur mit 5o% Porenvolumen, die durch Verweben von Multifilament-Polyesterfäden bzw. -fasern (75 Denier), und zwar von Ho Faden/2,54 cm in der Län.asrichtuna und 98 Friden/2,54 crn .

•'in'der Querrichturio·) heraestel'lt wurde.'Diese Struktur'würde zunächst durch ein Gefäß nit Cvclohexanon als Lösungsmittel .hindurchgeführt, um zwischen den Fasern befindliche Blasen zu

entfernen. Anschließend wurde die Struktur 5 mal in ein Beschichtungsbad mit einer Geschwindiakeit von 1 m/min eingeführt und'dann 4 min lang bei einer Trocknungstemneratur von 15o bis 16o°C aetrocknet. Die Menge an fester Substanz, die an der Struktur anhaftete, betrug etwa 9 g/m für ein einziges Eintauchen und

etwa 41 g/m für fünffaches Eintauchen.

Anstrichstoffs Die Stützmaterialstruktur wurde nach dem Aufbringen des / 2 h lang in einem Ofen auf l8o°C erhitzt, um die Vernetzung abzuschließen. Dann wurde sie weitere 8 h lang in einem Ofen auf

20 98 85/0930

225°C zur Alterung erhitzt. Der elekti'ische Flächenwiderstand des Erzeugnisses betruq 49^Λ und.war überall auf der Struktur gleichmüßia. Die physikalischen Eicrenschaften des erhaltenen flexiblen Heiz-Schichtmaterials waren wie folgt:

Zugfestigkeit 26 kg/3 cm

(in Längsrichtuna)

19,5 kg/3 cm

(in Querrichtung)

" ''Reißfestiakeit·' ·'" ""---"-' ^x -""'-■ ißo'q'' ' "^z ·" '* ' "^:"' (Prüfverfahren JIS K6.772) ....

Biecjeversuch (Orsen) Last 1 kg;

keine Knderuna bei 4ooo Biegungen

Flexibilitätsprüfuna Last 1 kcr; (Scott) keine änderung bei 2ooo . . . ...v · ..... ■ -.·..-.- .-.Zyklen·.- . .„- - .. <■ · · .-

In .einem Abstand von 5o cm χ 5o cm wurden .Elektroden-.auf dem erfindungsgemäßen Ileiz-Schichtmaterial anaebracht und eine Wechselspannung von loo V zwischen ihnen angelegt. Es floß ein Strom von 2,o A, der 5oo h lang konstant blieb. Eine "leichmäßige Temperatur zwischen 62 und 64°C wurde bei einer Raumtemperatur von 22OC aufrechterhalten. Die oben angegebenen Zahlenwerte zeigen zufriedenstellende Leistung des flexiblen Heiz-Schichtmaterials.

Das erfindungsgemäße Heiz-Schichtmaterial zeiate hervorragende Flexibilität in der Richtung senkrecht zum Schichtmaterial, so

209886/0930

daß f5.ich die Leitfähiakeit soaar beim Bienen um Ms zu I8o° nicht änderte und kein Kohlenstoff beim Reibfestiakeit.svernuch (nach Gakushin) abschabte.

Doispiel 6:

Ein Gemisch, bestehend aus 60 α Ruß eines ölbeheizten Ofens, 11 σ Acrylsäure, 39 σ Rutvlacrvlat, IG α A;;o-bis--isobut.vronitril Und i iöo'cr Cyclohexanon würde 5 h'läng bei ■ etwa :-.9ö°C v.vie* in Beispiel 5 zur ReakLicxi qebracht. Man erhielt ein flüssiges Polymerisat (Λ) mit aufgepfropftemKohlenstoff, in dem Acrylsäure und Butvlacrvlat an der Oberfläche des Gasrußes aufgepfropft waren. Das Produkt enthielt 28,3% feste Bestandteile... ■•■bei'''eirie'r''^MKi^;akeit'"-v0'n 18",3" c'PV'na'nh"' wurde''"das fol'aende Flüssig'-" keitsgorisch v-orbercitet und nut einem Hoehaeschwindiakoits--'mischer vermischt. ' * ...

Flüssiaes Polymerisat mit auf- ' ' · ■ pfropftem Kohlenstoff
(Flüssiakeit A) loo Teile

Diaziridinyl-m-xylylendiamin 6 " Cyclohexanon 4,5 "

Die so erhaltene Flüssigkeit (B) wurde nieichmäßig in einer Menge von 3o g/m festem Kunststoff auf die Struktur auf ähnliche Weise wie in Beispiel 5 aufgebracht. Dann wurde das so erhaltene Meiz-Schichtmaterial 3 h lann bei 22o° C wärmebehandelt. Der integrierte Widerstand betrug 128 Ohm, die phvsikali-

2 0 98 85/ 09 3 0 _oWg\hal

223474?

sehen Eiaenschafton dieses Hei z-Sohichtriatcrials sind wie folgt. Die Werte zeiqen hervorraqende Festiakeit. bei auter Flexibilität an,

Zugfestigkeit (JIS;.L-lo68) 3,5 ,2 kq/3 cm

Reißfestigkeit (JIS K-6772) 43o er

Bieaeversueh (Orsen) Last 1 ka;

keine Änderung nach lo.Qoo Bieaungen

_t ,F lexibi Ii täts verglich ·. ... ..-,."·.·,...-,...- ; .^:- ... ·■: ··... ·.

'"' ■'"'■-- (JiS L-IqV 9 ?"-Scott} "' ' ' " ' ' Last l' ka ? ' ' '"'"; '

·,..·. .keine Änöorunct bei :. I0.000 Zvklen

Dieses Heiz-'SchichtmateFial wurde in ein So cm langes und 32 cn\ breites .Blatt zurechtaeschnitten. Eine hochleitfähiqo Farbe mit ert thai tenem' Si Ibermilveir "wurde auf 'beidsri'Seiten in einer' Breite von 1 ein und einer Wncfe von 5o cm in seitlicher Rieh·™ tunq des Heiz-Schichtmateri-als aufgebracht«, um die Elektroden- . boreiohe auszubilden» Pann wurde das.: Blatt tu einem ileizofert bei JSo⁰C lO: min laricT'W'KrmebehaRdelt,. um die Silber elektrode

leitfähig zu machen. Der -Jeweilige Wide-rstand; der Elektrovon 5o. cm L-ringe betrugi 1,2 Qhm und 1 ,,S Ohm·* Auf diie. Silfeere.3iektrode v^urcfe etn flaches Ba.Evd mit S mm Bireiti©,, das 3^4 KupferdiErihtfön: mit ieweils, ©_;»o,l mra^ Quer schnitt,

b^ferua IS>,3; OJ¹Wt,. oanm W/Uifdie: d;a.s· l etns.ehil.to-ßlf;.ch ύ&κ RX.e-kt^oct^Ei minf hmMkmt.. &&$Λμά. mit.

- 34 - 223474?

zwei Folien (ο,8 mm dick)aus weichem Vinylchlorid bedeckt. Dieses Vinylchlorid wurde durch tischen von 5o Teilen des Weichmachers Di-2-äthylhexvlnhtalat (DOP) mit Polyvinylchlorid mit einem mittleren Polvmerisationsarad von 12oo hergestellt. Oar, BlatfcvWurde mittels einer hydraulischen Presse bei 15o°C in 5 min isoliert. Der Widerstand nach der Isolationsbehandluna betrug 76,5 Ohm und zeiate keine wesentliche A'nderuna. Das zeicrt an, daß ein stabiler Isolationswiderstand erhalten wurde. Man erhielt also eine Ileiz-Schn chteinhoit mit hervorragender Flexibilität. Dann wurde die" ITeiz-Schichteinheit einem Dauerhaftigkeitsversuch unterworfen, indem an die Schichteinheit ein Wechselstrom von loo V eine Stunde lana angeleat, dann der Strom für 3o- min.unterbrochen und dieser Zyklus in einer auf 2o°C gehaltenen Kammer laufend wiederholt wurde. Die Oberflächentemperatur der Heiz-Schichteinheit betrug während des Stromdurchgangs durchschnittlich lo° C. Nac.h-2.ooo der. obonaenannten StromdurehgäncTe betrucr der Widerstand der Heiz-Schichteinheit 75,2 Ohm. Auf diese Weise war"bestätiat, daß keine wesentliche Widerstandsänderung stattfindet und die Schichteinheit ein elektrisch stabiler Widerstand ist.

Die folgenden Beispiele zeiaen Arten der Anbrinauncf der Elektroden an dem Heiz-Schichtmaterial.

2098 85/0938

Beispiel 7:

V7.ie in Pier. Io dargestellt, wurden die Teile .des nach Beispiel 1 erhaltenen Heiz-Schichtmaterials (3), die künftig die Elektroden bilden, mit einer Silberfarbe (8) beschichtet und dann mit

kleinen Stücken (13) Kupferfolie (6 mm ) in Abständen von 3 cm bedeckt, dann wurden Drahtbnnder (12) aus dünnen Kupferdrähten .

(7) darauf geleat und das cranze-durch Vernähen mit dünnen Kupfer-

drahten befestigt,, um die Elektroden-für das IIei.z-Schicht.pateria.1

auszubilden; " · ' · ·

Den Elektroden (4) des Heiz-Rchichtmaterials (3) aemüß diesem Beispiel fehlte es-nicht an Flexibilität, v/eil die ·Kupferstücke (13) in Abständen befestiat sind- Ferner wurden in diesem Beispiel Anschlußenden (11) an den Kupferstücken (13) befesticit und Zuleitungskabel (9) mit den Anschlußenden (11) verbunden.

Wie in Fig. Io dargestellt,wurden die Teile des gemäß Beispiel 2 erhaltenen Heiz-Schichtmaterials (3), die künftig die Elektroden bilden, mit einer Silberfarbe (8) beschichtet und dann mit klei-

2
nen Stücken (13) Kupferfolie (4 mm ) im Abstand von 2 cm bedeckt Dann wurden Drahtbänder (12) daraufaelerrt und das aanze durch Vernähen mit dünnen Kupferdrähten (7) befestigt. Ferner wurde dieselbe Silberfarbe (8) auf die andere Seite aufgebracht, um

2.09885/0930 OfUQmAL inspected-

die Befesticrungsdrähte auf don Ilej z-Schichtmaterial (3) und den Kupferfolienstücken (13) zu badecken und den Kontakt¹·.¹.!.derstand an dan als Elektrode (4) dienenden Bereichen des Heiz-Schichtmaterials (3) zu reduzieren.

Der Bereich der Elektrode (4) des Heiz-Schichtmaterials (3) nach diesem Beispiel ist crenüaend flexibel, weil kleine Stücke Kunferfolic (13) in Abständen befestiot sind.

Beispiel 9: ' '

Die Teile des gemäß Beispiel 3 erhaltenen Ileiz-Schichtmaterials (3) , die künfticT die Elektroden (4) bilden, wurden η it einer '

Kunferfolia (5 nn") in Abständen von Λ cm bedeckt. Zv;ei Streifen "dünner Kupferdrähte (7) wurden' durch Vernähen'mit den Kunfer-.stiicken befestigt, um Elektroden des Heiz-Schichtmaterials (3) zu bilden. ■ · . . ..

Da die kleinen Kupferstücke (13), die die Elektroden (4) bilden, in Abständen befestigt sind, ist das Heiz-Schichtmatcrial (3) nach diesem Beispiel crenüaend flexibel.

Beispiel lo: .

Die Bereiche des nenr-iß Beispiel 4 erhaltenen Heiz-Schichtmaterials

2O9Ö8B/O93O

(3) , die künftig die Elektroden (4) bilden, wurden mit einer Silborfarbe (8) beschichtet und dann mit kleinen Stücken (1.3)

Kunferfolie (4 mm ) in Abständen von 5 cm bedeckt. Dann wurden drei Streifen dünner Kunferdrnhte (7) durch Zusammennähen mit den Kunferstücken befestigt und wiederum Silberfarbe von außen auf dio Bafesticfunqsdrähte -auf dom Heiz-Sehichtmaterial und die Kupferstucke aufgetragen, um den übergangswiderstand der Elektroden lu reduzieren. Auf diese Weise wurde ein Ileiz-'Schichtelement "'mitaeiiäut'; Da'die Bereietia der Elektroden¹ pi) ' ■de^Heiz-Schxdht-'' materials (3) nach diesem Beigniol aus kleinen Kuoferfolienstücken bestehen, die in Abständen befestigt sind, waren sie sehr flexibel.

ie Bereieho des gepäß Beisriiel 1 erHaltenen Heiz-SohiehtmVtericil$a

die Elektroden (4) bilden, wurden mit kleinen

2 ·

(12) wurden mit dQnnen KuBferdrcihten an dies;en B foefesstiat und Silherfarbe f8J von der Außenseite auf Baf©atiqwn<;iaai?8h.te. auf <äap Peiz-"S.ahieh.tmaiteri3i und Stücken. Kui>.farfo.li© avtfgo.braoh.t*um den K

ORJQINAI. INSPECTED

sen Beispiel aus kleinen Stücken Kunferfolie bestehen, die. in Abständen annebracht sind, waren sie ctenüaend flexibel.

12:

Die Bereiche des qemüß Beispiel 2 erhaltenen Ileiz-Schichtmaterials (3) , die künfticT die Elektroden (4) bilden, wurden mit Drahtbändern bedeckt, die durch Vernähen mit dünnen KuOferdrähten (7) WIe^-1In -'FiciV 5" dargestellt befestigt' würden".^: Silberfarbe (8) wurde " von. der Innenseite auf äie Befe^cstiaunasdr.-ihte auf den Heiz-· Schichtmaterial aufgebracht, um den überganaswiderstand der Elektro den zu reduzieren. Auf diese Weise wurde eine Heiz-Schichteinhett crebtldet. ... ·

Da die Elektroden dos Krzeuanis^es. nach die»em Beispiel eine cfuto Flexibilität aufwiesen, war das Heiz-Schichtmaterial nach .. diesem Beispiel insgesamt sehr flexibel.

Dolspicl X3:

Die Bereiche des gemäß Beispiel 3 erhaltenen Ileiz-Schichtmaterials (3), die künftig die Elektroden (4) bilden, wurden mit kleinen

Stöcken (13> Kunferfolia (3 im ) in Abst'inrfen von 3 cm hsa&cfct. Drahtbander (12) wuirden auf diese Steller* creleat und durch ZusaminenRShen all dieser Teile befestigt, um Elektroden des Heiz-ScMehtmateriills zu bilden* "

OMftlNAL WSPECTED

■ " ^3y " 223A747

Da die Bereiche der Elektroden (4) des IIeiz™i;chichtmai;erials (3) nach diesem Beispiel mit kleinen Stücken Kupferfolie (13), die in Abständen befestiat sind, bedeckt waren, waren sie genügend flexibel.

Beisniel 14: ^:

An den Bereichen des gemäß Beispiel 4 erhaltenen Ileiz-Schichtmaterials. (3) ,. .die künftig- die.Elektroden, (4). bilder^, wurden·. .·. durch Vernähen yier Streifen ,dünner. Kur>ferdrähte (7) parallel zueinander befestigt. Die Silberfarbe (8) wurde von außen aufgetragen, um die Befestiauncrsdrähte auf dem Heiz-rSchichtmaterial zu bedecken und den überaanaswiderstand der Elektroden zxi redu-. zieren... Auf -.diese: ..!Weise, .wurde .ο1
dot.

Da die Bereiche der Elektroden (4), des Erzeugnisses nach diesem Peisniol sehr flexibel '-raren, war das Heiz-Schichtmaterial nach diesem Beispiel insaesamt genügend flexibel.

BeisTxtel 15:

An den Bereichen des aemäß Beispiel 1 erhaltenen Heiz-Schichtmaterials (3), die künftia die Elektroden bilden, wurden kleine Stücke (13) Kuoferfolie in Abständen von 3 cm aufgeleat. Vier Streifen dünner Kupferdrnhte (7) v?urden durch paralleles Vernähen

ORIGiNAt INSPECTED

209885/0930

an dienen Stellen befe.stiat. Silberfarbe (8) wurde von bei rinn Seiten aufqetraaen, um die Befo.stiaunasdrähte dos Ileiz-Schtohtinaterials (3) zu bedecken und den überqanaswiderstcmd der rirvktr den zu reduzieren. Auf diese Weine vmrde eine Ileiz-ßchichteinhe.it aebildet.

Da die Bereiche der Elektroden des Ileiz-Schichtmaterials nach diesem BeiSOzel aus kleinen Stücken Kunferfolie aufaebaut waren, die in Abständen befestigt sind, waren sie genüaend. flexibel.

Bei.H^j el 16: ■ ■ ·

In den Fiq. 12 und 13 bezeichnet (21) ein Heiz-Schlchtmaterial • und (23) ein-Band, das durch Verlitzen oder sonsticres-Ver.eini-"'gen deiner Metal!drähte heraestollt ist und in "ick-Zack-Form

auf das Heiz-Schichtmaterial aufgenäht ist. Die auf dem Heiz- ' . . · · . · .· · ■■■·.' · ■ · '. ■ ■

Sch.iehtmaterial (21) ausgebildeten Snalten (25) können mit einer Farbe (26) mit qutor elektrischer LeitfMhiqke.it ausnofüllt werden, um den Uberganaswiderstand zwischen dem leitenden Dra]it (24) und dem Ileiz-Schinhtrviterial (21) zu reduzieren. Die Farlie (26) mit quter elektrischer Leitfähiakeit und die für den Bereich (22) verwendete Farbe kann durch Verteilen eines Pulvers herqnstellt werden, wie etwa eines in Kunststoffen dispergierten Silberpulvers.

In diesem Beispiel wird die Elektrode durch zick-zack-förmiaes Aufnähen dos. Pandes (23) aus Metalldrähten unter Vcrwcndun"

209885/0930 o«_elNAL ,nspected

des feinen Drahts (24) auf den Boreich (22) herqestellt, der mit der Farbe' auter Leitfähigkeit beschichtet ist.

B ei s ρ i ο 1 17_:

Gemäß Pia, 14'und 15 ist dar, Ileiz-Schichtmaterinl (31) auf beiden Seiten mit einem Isoliermaterial (32,32') bedeckt. Auf eine

weiteren Seite der; r,o erhaltenen Schichtmatei.ialr, (33) wird ein/flexibles Isoliermaterial''(34) auf laminiert ,* um "ein" Laminat'' (35) nu'szubii- " den. Das Laminat (-35) mit dem Schichtma-teriai...(33) werden mit einem Schutzmaterial (36) für die Oberfläche bedeckt» An dom Ifeiz-Schichtmaterial (31) wej-den dünne plattenförmig Elektroden (37,37') \vor«esehen, mit denen,Zuleitunqskabe] (38,38') verbunden werden. ' ■····· ·..·... ...... ,..-..

Das Tsoliermaterial (32,32V) kann eine flexible dünne Isolierfolie

weitere aus verschiedenen Kunststoffolien und Kautschukfolie nein» Das /

{34)
flexible Isoliernaterial/kann aus flexiblem Urethan, Schaun-

i, Polvnthvlon^chauifl o.dql» hergestellt -und auf eine Seite des Heiz-Sehiehtmaterials (33).unter Vcrwendunq eines Klebemittels auflaminiert sein·. Das Schutzmaterial (36) für die Oberfläche kann eine Kautschukfolie, eine Kunststoffolie, Kunstleder o»flgl, sein. ■

WSP6CTED

Schichtoinheit (1). Dan mit Elektroden (106) versehene Heiz-Schichtmaterial (lol) ist mit einem Zuleituncr^kabel (Io2) verbunden, beidseitiq mit wasserdichten Isolierfolien (Io3, Io3') bedeckt und durch Verv/enduna eines Klebemittels hoher Hitzebeständigkeit oder durch Ileißverschmelzen abqedichtet.

Das Zuloitungskabel (Io2) durchdrincit das wasserdichte Dichtstück ' (104) , das ena an den wasserdichten Isolierfolien (Io3, • Io3 ' )·. anh-aftet ..Das Dicht^tücK ·"·· (Io4) - ist am ·' inneren Teil der .·. '-wässerdichten¹· isolierfolien (Io3 , Io3'')' änaeoirdnet .· In ' diesem ·' Eei^ spiel ist die Öffnunq für das Zuleitunaskabel (Io2) mit einer herkömmlichen v/asserdichten Vorrichtung (Io5) ausgerüstet. Da das v/asserdichto Dichtstüc!; (Io4) im inneren Bereich der

,-.was«erdichten' Isollerf Qlien. (.1 o.3. ,1ο.3Λ·).ί".μη<3 nicht -am .äußeren·' K.an- ·,·" tenbereich anaeordnet ist, der Stoßen ausgesetzt ist, bleibt dieses Dichtstück (Io4) frei voh Beschadiqunq. Und da das Dichtstück (Io4) fest am inneren Bereich der Folien (Io3,lo3') anaebracht und yollständiq. .durch die Po.lien (Io3_flo3^!). ,abqedichtet ist_f besteht weaen dos enaen Anhaftens der Folien (103,103') auch bei Beschädigung des Dichtstücks (Io4) keine Gefahr des Eindringens von Wasser.

Insbesondere betrifft die Erfindung folgende Merkmalsgruppen:

1. Heiz-Schiehtmaterial mit einer Elektrode, gekennzeichnet durch eine Elektrode, die durch Aufbringen eines elektrisch leitenden Anstrichs auf einen Teil des Heiz-Schichtinaterials, durch An-

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bringen von Drahtbändern aus metallischen Leitungsdrähten an
dem Teil und durch Befestigen der Drcthtbänder durch Vernähen mit einem elektrisch leitenden Faden an das Heiz-Schichtmaterial aufgebaut ist.

2. Heiz-Schichtmaterial mit einer Elektrode, gekennzeichnet
durch eine Elektrode, die durch Aufbringen eines elektrisch leitenden Anstrichs auf 'einen Teil des Heiz-Schichtmaterials^ durch Anbringen ...von- Drahtbände.rn:.aus; metallischen Lqit.ungs.dräh'ten^: an · .;.·· 'dori^Stelleny'-''^

elektrisch leitendem Faden an das Heiz-Schichtmaterial und durch Aufbringen des elektrisch leitenden Anstrichs auf die Drahtbänder zum Bedecken der Befestigungsdrähte auf dem Heiz-Schichtrnaterial .aufgebaut: ist,;..;, .;-.. ··*;./-., '-s. !;·.>: ·;.. _·?· «v. ,·/,£.;·/„> ■· ΐϊ ;·'■.'·'. ·Λ·, <·/·:· »/ί,ΪΙ-..; -^:·' ~^:-'· \·-'(' ,.,'· ■··.·.·'." ''< -

■3'.- Heiz-Schichtmaterial mit' einer' Elektrode^ gekennzeichnet ■"
durch eine Elektrode, die durch Aufbringen eines elektrisch leitenden Anstrichs_auf_einen Teil"dos Hqiz-Schichtmaterials.und
durch Befestigen mehrerer elektrisch leitender Fäden an dem Teil durch Vernähen in etwa zueinander paralleler Richtung.zur Ausbildung von Elektroden aufgebaut ist.

4. Heiz-Schichtmaterial mit einer Elektrode, gekennzeichnet

durch eine Elektrode, die durch Aufbringen einer elektrisch lei-

Anstrich
tender / auf einen Teil des Heiz-Schichtmaterials, und durch

Befestigen mehrerer elektrisch leitender Fäden auf dem durch den Anstrich beschichteten Teil durch. Vernähen in Zick-Zack-Linien

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auf dem Heiz-Schichtmaterial aufgebaut ist.

5. Heiz-Schichtmaterial mit einer Elektrode, gekennzeichnet durch eine Elektrode, die durch Aufbringen eines elektrisch leitenden Anstrichs auf einen Teil des Heiz-Schichtmaterials, durch Anbringen von im Abstand befindlichen Kupferfolien darauf und durch Vernähen mit elektrisch leitendem Faden auf das Heiz-Schichtmaterial aufgebaut ist.

'6 ; "Wasserdichtes Ilei'z-S'chichtmater'iaiy dadurch' ^kennzeichnet',' ■' ' daß· das Heiz-Schichtmaterial beidseitig mit wasserdichten, elektrisch isolierenden Folien dicht bedeckt und mit einem Zulassungskabel verbunden ist, das ein wässerdichtes, dicht ein der jeweiligenInnenseite'der.-. .w.äss-er_:ai^:qhten^:-Folien··anhaftendes ^Dicht-¹*-' ·

stück durchdringt. ' · '

7. Heiz-Schichtmaterial, gekennzeichnet durch eine Stützstruktur, aus geschmeidigen und flexiblen Kunstfasern .und-.durch eine elektrisch leitende hochmolekulare Beschichtung, die auf die Stützstruktur aufgebracht ist.

8. "Heiz-Schichtmaterial, dadurch gekennzeichnet, daß zusätzlich zu 7. die Stützstruktur ein Porenvolumen von 2o bis 65% aufweist und aus synthetischen Multifilament-Fasern aufgebaut ist, deren Schmelzpunkt oder Temperatur der thermischen Zersetzung oberhalb von 25o°C liegt.

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223474?

9.· ITeiz-Schichtmaterial, dadurch gekennzeichnet,daß. zusätzlich zu" 7. die elektrisch leitende hochmolekulare Beschichtung zusammen mit einem Vernetzungsmittel vernetzbar und durch Erhitzen in den vernetzten Zustand überführbar ist.

to. Hei ζ-* Schichtmaterial, dadurch gekennzeichnet, daß zusätzlich zu 9. die vernetzbare., elektrisch leitende, hochmolekulare Beschichtung ein Kohlenstoff-Pfropfpolymerisat ist, welches auf" .. _ .einem V:\nylmonpmer. apf .der ,Oberfläche.ypn .G^s-ruß.,^©?^^^©^^^-!?^* .:■ .,, , ..d,as. ,mit einem._iyernet^i»igspi:tte,l-.yernetzt..v/erden kann.,..,·.· ·.-_; ...-.-.· * · ··

11« Heiz-Schichtmaterial, dadurch gekennzeichnet, daß zusätzlich zu: $. das Vernetzungsmittel aus einer Gruppe gewählt ist, die aus

verbinclungen besteht % .

12* Eldvtriseh leitondö Polvmerisatgerfvis.che für ein ileia-Schicht matorial,. dadurch gek:@nnz.e.tciin@t _t· dAß die PolymerisatQ

die

eine _c

2i Ml 4 tails.«,

Claims

Ansprüche

1. Heiz-Schichteinheit, gekennzeichnet durch mindestens eine an der Heiz-Schichteinheit angebrachte flexible Elektrode.

2. Heiz-Schichteinheit nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch einen elektrisch leitenden Anstrich.

._;; 3.,,... •,.IJeiz-Schi.chteinheit,nach- Anspruch; 2, dadurch; gekenn-.,.. ..._;. ', zeichnet-, daß .als .elektrisch leitender Anstrichstoff Kunststoff mit darin verteiltem Silberpulver vorgesehen ist.

4. Heiz-Schichteinheit noch einem der Ansprüche 1 bis 3,

.;,··,.gek^nnieichnet. dur.ch.^mindestens·...eine.n,elektrisph,,-leidenden .-Far·...;.. den, der auf die Heiz-Schichteinheit aufgenäht ist..

5, - Ileiz-Schichteinheit nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß ,der Faden geradlinig aufgenäht ist. . '

6." Beiz~Schichteinheit nach Anspruch 5 mit mehreren Fäden, dadurch gekennzeichnet, daß die Fäden parallel zueinander aufgenäht sind.

7,'" Heiz-Schichteinheit nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet,, daß der Faden zick-zack-föfmig aufgenäht ist.

8. - Beiz-Schichteinheit nach einem der Ansprüche 1 bis 7,

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gekennzeichnet durch mindestens ein an der Heiz-Schichteinheit angebrachtes metallisches Band.

9 .-■ · Hoiz-Schichteinheit nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß das Band aus einer Vielzahl dünner Drähte aufgebaut ist.

]o.· Heiz-Schichteinheit nach Anspruch' 8 oder 9, dadurch ge-

■ kennzeichnet ,:·■ da&. das Band, -mittels relektrischV'leitendem" Fade'ir' -^; ;■■ .auf die Heiz-Schichtei^heit aufgenäht· ist. · ' ' .' -·■·.·.··

11. Heiz-Schichteinheit nach einem der Ansprüche 1 bis Io, gekennzeichnet durch einzelne mit Abstand angeordnete metallische. ^irQlienst.ucke,,, ..di.e-,;jriit;te_:lsi elektrisch .l0iteridein':Fä!den^:■ aüß'-äie^';?··-·:>

■ HeizrSchichteinhe.it aufgenäht sind. ■

12. Heiz-Schichteinheit nach einem der Ansprüche 1 bis 11, .dadurch gekennzeichnet^ daß der jeweilige Anstrich,-..die.-Faden!-,. · ;

die·· Folienstück- ' · '' '" " '·"'■·· .·"■''" "'" "

und/oder die Drahtband-Anordnung jeweils im selben Bereich der Heiz-Schichteinheit vorgesehen sind.

13;. Heiz-Schichteinheit nach einem der Ansprüche 1 bis 12 in mehrschichtiger Ausführung, gekennzeichnet durch eine Stützstruktur aus flexiblen Kunstfasern und.eine darauf aufgebrachte, elektrisch leitende, hochmolekulare Beschichtung.

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14. · lleiz-Schichteinheit nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Stützstruktur, aus synthetischen Multif ilainent-Fasern aufgebaut ist, deren Temperatur der thermischen Zersetzung oberhalb von 25o C liegt.

15. Heiz-Schichteinheit nach Anspruch 13 oder 14, dadurch gekennzeichnet, daß die Stiitzstruktur ein Porenvolumen zwischen 2o und 65% aufweist. ' ··.·■·■·■··

16. "■" ileiz-Schichte-inheit nach einem der-Ansprüche 13. bis' · '" 15 ,· dadurch gekennzeichnet, daß die elektrisch leitende Beschichtung vernetzbar ist.

\· •,.'^!♦".^'/.'■'.■'.He-iz^Sch-i/ch-tpinh^·^··.wach· Anspru-ch_v.-JL.6v._l..ä"a(Ju^.ch₅;,.geke^ijxi- ._iV._r ·...;

zeichnet, daß als Beschichtung ein Kohlenstoff-Pfropfpolymerisat • -vorgesehen i-stv ; '■■.;·■·■■·■· · .· '·. "·.:.· ; - · ." . - ··. .··. ....

. .. 1&. .. _%.._ JIeiz7Schi.cnReinheit nach Anspruch .16 oder 17, dadurch gekennzeichnet, daß die verwendeten Polymerisate funktioneile Gruppen,wie -OH, -COOII, -NII , =NII, -CONII, -CH-CII und -SONH₂,aufweisen. °

19. Heiz-Schichteinheit nach einem der Ansprüche 16 bis 18, dadurch gekennzeichnet, daß die als Vernetzungsmittel verwendeten Verbindungen die folgende allgemeine Formel

CH₀
R- (N -^ I )

CIU

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H₃

haben, wobei R eine aliphatischen aromatische öder aiizyklische Verbindung und η eine aanze Zahl von 2 bis 4 ist.

2o. Heiz-Schichtcinheit nach einem der Ansprüche 16 bis 19, dadurch gekennzeichnet, daß das Vernetzungsmittel aus organischen Titanverbindungen, Epoxyvorbindungen oder Aziridinverbindungen besteht.

■2.1.-.',ν... ·. vHeizr.Schich.teinhe.it· nach' einem;.,:der-.-Ansprüch.e .1'. bis". ..;■- ·:/.;· 20 ,·· gekennzeichnet· dnrch eine v/£ir,serdichte Umhüllung aus einer ■ Kunststoffolie. .

22. Ileiz-Schichteinheit nach Anspruch 21, gekennzeichnet i4^u.r'ch .y.ein..was.serdich,tß,s ;._v.;d;i;c,h.t; 4ΐτ-"^,Οβ^.3-'3^5/&1;1'ί-^τι.;.Ιηήβη3&±-ΐ^β-.. .■:;·' der v/asserdichten Folien anhaftendes' Dichtstück und ein Zulei-.•tungskabßljdas'das ' Dichtstück.'durchsetzt» ^:· ··· ■·.·."· · · ■ .· ·' ■ ■' ·.

23. Verfahren zum Herstellen einer Heiz-Schichteinheit . ..,

nach einem der Ansprüche 16 bis 2o, dadurch gekennzeichnet, daß die Vernetzung mit Hilfe eines Vernetzungsmittels und unter Erhitzung vorgenommen wird.

24. Verfahren zum Herstellen einer Ileiz-Schichteinheit

und 23. nach einem" der Ansprüche 16 bis 2o/ dadurch gekennzeichnet, daß axis Gasruß, Vinylmonomeren und einem Vernetzungsmittel ein vernetzte« Kohlenstoff-Pfropf polymerisat hergestellt wird..

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