DE2234747C3 - Flexible surface heating material that can be heated by current passage - Google Patents

Flexible surface heating material that can be heated by current passage

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DE2234747C3 DE19722234747 DE2234747A DE2234747C3 DE 2234747 C3 DE2234747 C3 DE 2234747C3 DE 19722234747 DE19722234747 DE 19722234747 DE 2234747 A DE2234747 A DE 2234747A DE 2234747 C3 DE2234747 C3 DE 2234747C3
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Toru; Tonooka Katsuo; Ashikaga Tochigi; Saitoh Torahiko Tokio; Yasuda Isao Ashikaga Tochigi; Kanaya Yoshinosuke Kiryu Gunma; Azuma Kanae Ashikaga Tochigi; Iizuka (Japan)
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Description

-CH-
\
-CH-
\

-CH,-CH,

3535

—SON H2 enthält und daß das Vernetzungsmittel die allgemeine Formel—SON H 2 contains and that the crosslinking agent has the general formula

CH,CH,

CH,CH,

4040

4545

besitzt, wobei R eine aliphatische, aromatische oder alicyclische Verbindung und π eine ganze Zahl von 2 bis 4 ist.where R is an aliphatic, aromatic or alicyclic compound and π is an integer from 2 to 4.

7. Flächenheizmaterial nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Beschichtung (2) durch Erhitzen in den vernetzten Zustand überführbar ist.7. surface heating material according to one of claims 1 to 6, characterized in that the coating (2) can be converted into the crosslinked state by heating.

5555

)ie Erfindung bezieht sich auf ein flexibles, durch omdurchgang erwännbares Flächenheizmaiorial mit er flexiblen, wärmebeständigen Stützstruktur und mit er an dieser angebrachten flexiblen, elektrisch enden Beschichtung, die einem Kunststoff zugesetz-Kohlenstoff enthält.The invention relates to a flexible surface heating material that can be heated through om passage he flexible, heat-resistant support structure and with him attached to this flexible, electrical end coating that contains carbon in addition to a plastic.

Jei einem bekannten flächigen Heizmaterial dieser (DT-OS 15 65 316) besteht die elektrisch leitende ichichtung aus einer Mischung aus Silikongummi und hlenstoff. Derartig zugemischter Kohlenstoff neigt :r zur Koagulation, so· daß es häufig zu ungleichförmiger Struktur des Kohlenstoffs in der Beschichtung kommt Die als Folge auftretende örtlich ungleichförmige Wärmeentwicklung ist nicht optimal und kann überdies zu einer Beschädigung des Flächenheizmaierials führen.Every known flat heating material of this (DT-OS 15 65 316) consists of the electrically conductive one Seal made from a mixture of silicone rubber and plastic. Such mixed carbon tends to : r to coagulation, so · that it is often too uneven The structure of the carbon in the coating occurs as a result, locally non-uniform Heat development is not optimal and can also damage the surface heating material to lead.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Flächenheizmaterial der eingangs genannten An mit örtlich gleichmäßigerer Wärmeentwicklung und verbesserter Dauerhaftigkeit im Gebrauch anzugebeaThe invention is based on the object of using a surface heating material of the type mentioned at the beginning locally more uniform heat generation and improved durability in use

Zur Lösung dieser Aufgabe weist die Beschichtung erfindungsgemäß ein vernetzbares Kohlenstoff-Pfropfpolymerisat aus Vinylmonomeren auf der Oberfläche von Ruß auf.To achieve this object, according to the invention, the coating has a crosslinkable carbon graft polymer of vinyl monomers on the surface of carbon black.

Infolge dieser Maßnahme ist der Kohlenstoff in hochfeiner Verteilung in der Beschichtung eingelagert Außerdem ist die Bindung des Kohlenstoffs an das Beschichtungsmaterial verbessert, da zusätzlich eine chemische Bindung vorliegt, so daß sich eine verbesserte Dauerhaftigkeit insbesondere bei mechanischen Beanspruchungen des Flächenheizmaterials durch Biegen oder Zugbeanspruchungen ergibtAs a result of this measure, the carbon is embedded in a very fine distribution in the coating.In addition, the bond of the carbon to the coating material is improved, since there is also a chemical bond, so that there is improved durability, especially when the surface heating material is subjected to mechanical stresses due to bending or tensile stresses

Die Stützstruktur wird bei dem erfindungsgemäßen Flächenheizmaterial zweckmäßigerweise unter Verwendung von Fasern, vorzugsweise geschmeidigen und flexiblen Kunstfasern oder synthetischen Multifilament-Fäden, hergestellt Vorzugsweise ist die Stützstruktur nach einen· beliebigen Verfahren gewebt und beispielsweise 0,10 bis 0,15 mm dick. Aus Fäden gewebte Stützstrukturen für Flächenheizmaterial sind bekannt (OE-PS 2 19 730), ebenso filzartige oder aus einem Materialfilm bestehende flache Stützschichten (US-PS 33 85 959); bei dem Flächenheizmaterial nach der OE-PS 219 730 findet jedoch im Gegensatz zur Erfindung leitender Silikonkautschuk als Beschichtung und bei dem Flächenheizmaterial nach der US-PS 33 85 959 im Gegensatz zur Erfindung ein Organopolysiloxan-Elastomer Verwendung, so daß auch bei diesen bekannten Flächenheizmaterialien die obigen Vorteile einer Beschichtung mit einem vernetzbaren Kohlenstoff-Pfropfpolymerisat nicht erreicht werden.The support structure is expediently used in the planar heating material according to the invention of fibers, preferably supple and flexible synthetic fibers or synthetic multifilament threads, The support structure is preferably woven by any desired method and, for example 0.10 to 0.15 mm thick. Support structures for surface heating material woven from threads are known (OE-PS 2 19 730), as well as felt-like or flat support layers consisting of a material film (US-PS 33 85 959); in the case of the surface heating material according to OE-PS 219 730, however, in contrast to Invention of conductive silicone rubber as a coating and in the surface heating material according to the US-PS 33 85 959, in contrast to the invention, an organopolysiloxane elastomer Use, so that the above advantages also with these known surface heating materials a coating with a crosslinkable carbon graft polymer cannot be achieved.

In Weiterbildung der Erfindung weist die Stützstruktur eine Porosität bzw. ein Porenvolumen von 20 bis 65%, vorzugsweise von 40 bis 60%, auf. Eine geeignete Wahl der Porosität ermöglicht besonders gute Adhäsion der beispielsweise als Film oder als Anstrich angebrachten Beschichtung, da ein Teil der Beschichtung durch die Poren bis zur anderen Seite des Flächenheizmaterials durchdringt Bei Porenvolumina über 65% kann der Kohlenstoff der Beschichtung leichter herausfallen, wodurch eine wesentliche Widerstandsänderung des Flächenheizmaterials eintritt Bei Porenvolumina unter 20% kann es zu Ablösungen des Kohlenstoffs der Beschichtung kommen und es sind nur schwierig flache Webschichten zu erreichen.In a further development of the invention, the support structure has a porosity or a pore volume of 20 to 65%, preferably from 40 to 60%. A suitable choice of the porosity enables particularly good adhesion the coating applied, for example, as a film or paint, since part of the coating is covered by the Pores penetrate to the other side of the surface heating material. With pore volumes above 65%, the The carbon of the coating falls out more easily, causing a significant change in the resistance of the Surface heating material occurs. If the pore volume is below 20%, the carbon may become detached Coating comes and flat woven layers are difficult to achieve.

Generell soll die flexible Stützstruktur dünn sein, aber doch Festigkeit und Widerstandsfähigkeit gegen Biegen besitzen. Die Oberfläche der Stützstruktur soll gleichförmig uneben sein, um ein gleichmäßiges Aufbringen der Beschichtung, beispielsweise als Anstrich, sicherzustellen. Die Voiumenporosität ist günstigerweise so, daß Hohlräume von einer Seite der Stützstruktur zur anderen Seite durchgehen. Ferner sollen die Fasern der Stützstruktur wärmebeständig sein und hohe Erweichungs- und Zersetzungstemperaturen aufweisen. Außerdem wird angestrebt, daß das Erzeugnis möglichst frei von Schrumpfungen oder Dehnungen ist, weshalb sich die Verwendung hochschmelzender synthetischer Fasern und Gewebe empfiehlt.In general, the flexible support structure should be thin, but still strong and resistant to bending own. The surface of the support structure should be uniformly uneven in order to ensure uniform application the coating, for example as a paint. The Voiumenporosity is favorably so that cavities from one side of the support structure to go through the other side. Furthermore, the fibers of the support structure should be heat-resistant and have high softening properties. and have decomposition temperatures. In addition, the aim is that the product as possible is free from shrinkage or expansion, which is why the use of high-melting point recommends synthetic fibers and fabrics.

Vorzugsweise ist bei dem erfindungsgemäßen Flächenheizmaterial die Stützstruktur aus synthetischen Multifflament-Fasem aufgebaut, deren Schmelzpunkt oder deren Temperatur der thermischen Zersetzung oberhalb von 2500C liegt Gesponnene Fäden sind weniger geeignet, da sie nicht gleichmäßig dick sind und ulizureichende Glätte der Oberfläche sowie unzureichenden Dehnwiderstand besitzen. Die Zugfestigkeit der Struktur soll mehr als 10 kp/cm betragen. Preferably, in the inventive Flächenheizmaterial the support structure of synthetic Multifflament-fibers is constructed, whose melting point, or their thermal decomposition temperature is above 250 0 C-spun filaments are less suitable, since they are not uniformly thick and have ulizureichende smoothness of the surface and insufficient resistance to stretching . The tensile strength of the structure should be more than 1 0 kgf / cm.

Als Beispiel für die Herstellung der Stützstruktur bei dem erfindungsgemäßen Flächenheizmaterial wird das folgende angeführt: Es werden Multifilament-Fäden (75 Denier) aus Polyesterfasern mit einer Festigkeit von 5 g/Denier gewählt und mit 110 bzw. 98 Fäden pro 2,54 cm in Längs- bzw. Querrichtung verwebt Das Porenvolumen dieser Struktur beträgt etwa 50%. Eine etwa 10% geringere Anzahl von Fäden in Querrichtung wird in Anbetracht einer Schrumpfung um etwa 10% während der Verarbeitung gewählt Obwohl Polyester fasern sehr geeignet sind, können irgendwelche anderen hitzebeständigen Fasern Verwendung finden, sofern das erhaltene Porenvolumen, die Dicke und die Glätte die geforderten Bedingungen erfüllen. Dann wird die Stützstruktur vor dem Gebrauch 30 bis 60 s lang einer Heißfixierung bzw. Heißlagerung bei einer Temperatur von 5 bis 100C unterhalb der Erweichungstemperatur der Fasert, unterworfen, um die Dimensionsstabilität der Fasern sicherzustellen. Sie werden beispielsweise 45 s lang durch Einbringen in einen Ofen bei 2250C fixiert bzw. gehärtet Ferner kann es notwendig sein, die Struktur vor dem Aufbringen des mit aufgepfropftem Kohlenstoff versehenen Anstrichstoffs in ein geeignetes organisches Lösungsmittel zu tauchen (vorzugsweise dasselbe Lösungsmittel wie das für den Anstrichstoff verwendete), um Blasen im Inneren der Struktur zu entfernen. The following is cited as an example for the production of the support structure in the sheet heating material according to the invention: Multifilament threads (75 denier) made of polyester fibers with a strength of 5 g / denier and 110 or 98 threads per 2.54 cm in length are selected - or crosswise woven. The pore volume of this structure is around 50%. An approximately 10% reduction in number of filaments in the transverse direction is selected in consideration of shrinkage by about 10% during processing, although polyester fibers are very suitable, any other heat-resistant fibers can be used, the pore volume is obtained, the thickness and smoothness as long as the required Meet conditions. Then, the support structure prior to use 30 to 60 seconds is subjected to a heat-setting or hot storage at a temperature of 5 to 10 0. C below the softening temperature of the fray, to the dimensional stability of the fibers. They are seconds fixed by placing in an oven at 225 0 C for example 45 and cured Further, it may be necessary to the structure prior to the application of the paint provided with grafted carbon in a suitable organic solvent to dive (the same solvent is preferably such that for used the paint ) to remove bubbles inside the structure.

Die bei der Erfindung verwendeten Vinylmonomeren lassen sich durch die folgende allgemeine Formel beschreiben: The vinyl monomers used in the invention can be described by the following general formula :

CH2=C-R'CH 2 = C-R '

worin R und R' ein Wasserstoffatom und verschiedene Substituenten «ie eine Alkylgruppe bedeuten. Die Monomeren umfassen solche, die funktioneile Gruppen enthalten, wie Acryl- und Methacrylsäuren, Maleinsäureanhydrid, Acrylamid, und solche, die keine funktionellen Gruppen besitzen, wie Ester von Acryl- und Methacrylsäuren, Maleinsäureanhydrid, Acrylamid, Methacrylamid, Acrylnitril, Methacrylnitril, Vinylacetat, Styrol und Derivate davon, Vinyläther und Vinylpyridine. — Bei der Herstellung der Beschichtung kann man so vorgehen, daß Vinylmonomeren in Gegenwart von Gasruß erhitzt werden, um die Pfropfpolymerisation mit Hilfe von Radikalinitiatoren und die Polymerisation der Vinylmonomeren untereinander durchzufür-en. Die Vinylpolymerisate mit relativ kurzer Kettenlänge werden chemisch an aktiven Stellen radial an die Oberfläche des Gasrußes gebunden. Infolge der Polymerisationsreaktion werden die chemischen Oberflächeneigenschaften der Gasrußteilchen wegen der Vielzahl der an die Oberfläche gebundenen Vinylpolymerisatketten geändert Die Teilchen erlangen eine bessere Feinverteilbarkeit in organischen Lösungsmitteln. Variation der verwendeten Vinylmonomeren ermfielicht in hohem Maß unterschiedliche Mischbarkeit zum Lösungsmittel. Zusätzlich kann die hochmolekulare Substanz durch Einführen gewisser funktioneller Gruppen in die Vinyimonomeren reaktionsfähig gemacht werden.wherein R and R 'denote a hydrogen atom and various substituents «ie denote an alkyl group. The monomers include those containing functional groups such as acrylic and methacrylic acids, maleic anhydride, acrylamide, and those which have no functional groups such as esters of acrylic and methacrylic acids, maleic anhydride, acrylamide, methacrylamide, acrylonitrile, methacrylonitrile, vinyl acetate, styrene and derivatives thereof, vinyl ethers and vinyl pyridines. When producing the coating, the procedure can be that vinyl monomers are heated in the presence of carbon black in order to carry out the graft polymerization with the aid of free radical initiators and the polymerization of the vinyl monomers with one another. The vinyl polymers with a relatively short chain length are chemically bonded radially to the surface of the carbon black at active sites. As a result of the polymerization reaction, the chemical surface properties of the carbon black particles are changed because of the large number of vinyl polymer chains bonded to the surface. The particles are better finely dispersible in organic solvents. Varying the vinyl monomers used enables a high degree of different miscibility with the solvent. In addition, the high molecular substance can be made reactive by introducing certain functional groups into the vinyl monomers.

In Weiterbildung der Erfindung ist die Beschichtung mit Hilfe eines Vernetzungsmittels vernetzbar, wobei das Vernetzungsmittel vorzugsweise eine organische Titanverbindung, eine Epoxyverbindung oder eine Aziridinverbindung aufweist Die Vernetzungsmittel,In a further development of the invention, the coating can be crosslinked with the aid of a crosslinking agent, wherein the crosslinking agent is preferably an organic titanium compound, an epoxy compound or a Aziridine compound has the crosslinking agent,

ίο die mit den obenerwähnten funktionellen Gruppen reagieren, können hochmolekulare Verbindungen mit einer Epoxygruppe oder metallorganische Verbindungen der allgemeinen Formel Me(OR)n, worin R eine Alkylgruppe mit 1 — 16 Kohlenstoffatomen, η eineίο which react with the above-mentioned functional groups, high molecular weight compounds with an epoxy group or organometallic compounds of the general formula Me (OR) n , wherein R is an alkyl group with 1 - 16 carbon atoms, η a

iS ganze Zahl von 2 — 4 und Me ein Metallatom aus einer Gruppe bedeutet, die aus Titan, Zink, Magnesium, Blei, Kupfer, Aluminium, Cadmium besteht, ferner Aminoverbindungen und mehrwertige Alkohole aufweisen. Durch Verbinden der in die obengenannten Vinylpolymerisate eingeführten funktionellen Gruppen mit den Vernetzungsmitteln, wie z.B. den hochmolekularen Verbindungen und den obengenannten organometallischen Verbindungen, können die an der Oberfläche der aufgepfropften Kohlenstoffteilchen polymerisierten Vi-iS an integer from 2 - 4 and Me a metal atom from one Group means consisting of titanium, zinc, magnesium, lead, Copper, aluminum, cadmium and also contain amino compounds and polyhydric alcohols. By connecting the functional groups introduced into the abovementioned vinyl polymers with the Crosslinking agents such as the high molecular compounds and the above-mentioned organometallic compounds Compounds, the polymerized on the surface of the grafted carbon particles can

nylpolymerisate vernetzt werdea Deshalb können die Gasrußteilchen sowohl physikalisch als auch chemisch fest verbunden werden. Wenn nun Strom langzeitig durch den mit den Vinylpolymerisaten verbundenen Kohlenstoffruß (elektrisch leitfähiger hochmolekularernylpolymerisate be crosslinkeda Therefore, the carbon black particles can both physically and chemically be firmly connected. If now current long-term through the associated with the vinyl polymers Carbon black (electrically conductive, high molecular weight

Anstrichstoff) fließt, kann daher ein Wandern des Gasrußes auf eine Elektrode hin vermieden werden. Es ist wünschenswert, das Material bei einer Temperatur oberhalb der Betriebstemperatur zu altern, um einen Film mit besserer elektrischer Stabilität zu erhalten.Paint) flows, migration of the carbon black to an electrode can therefore be avoided. It it is desirable to age the material at a temperature above the operating temperature in order to achieve a Obtain film with better electrical stability.

In Weiterbildung der Erfindung ist bevorzugt, daß die Beschichtung ein Polymerisat mit funktionellen Gruppen wie -OH, -COOH, -NH2, =NH, -CONH,In a further development of the invention, it is preferred that the coating is a polymer with functional groups such as -OH, -COOH, -NH 2 , = NH, -CONH,

-CH--CH-

CH,CH,

und —SONH2 enthält und daß das Vernetzungsmittel die allgemeine Formeland —SONH2 and that the crosslinking agent the general formula

R —R -

CH,CH,

CHCH

2/π2 / π

besitzt, wobei R eine aliphatische, aromatische oder alicyclische Verbindung und π eine ganze Zahl von 2 bis 4 ist. Derartige Vernetzungsmittel, die 2 bis endständige Aziridinringe aufweisen, sind unter anderem: where R is an aliphatic, aromatic or alicyclic compound and π is an integer from 2 to 4. Such crosslinking agents that have 2 to terminal aziridine rings include:

Ν,Ν'-Tetramethylen-bis-äthylenharnstoff, Ν,Ν'-Pentamethylen-bis-äthylenharnstoff, Ν,Ν'-Hexamethylen-bis-äthylenharnstoff, N.N'-Heptamethylen-bis-äthylenharnstoff, Ν,Ν'-Octamethylenharnstoff, p-Phenylen-bis-äthylenharnstoff, m-Phenylen-bis-äthylenharnstoff, m-Toluylen-bis-äthylenharnstoff, 1 -Chlor-m-phenylen-bis-äthylenharnstoff, Diphenyl-4,4'-bis-äthylenharnstoff, 3,3'-Dimethyl-diphenyl-4,4'-bisäthylenharnstoff, Ν, Ν'-tetramethylene-bis-ethylene urea, Ν, Ν'-pentamethylene-bis-ethylene urea, Ν, Ν'-hexamethylene-bis-ethylene urea, N.N'-heptamethylene-bis-ethylene urea, Ν, Ν'-octamethylene urea, p-phenylene-bis-ethylene urea, m-phenylene-bis-ethylene urea, m-toluylene-bis-ethylene urea, 1 -Chlor-m-phenylene-bis-ethylene urea, Diphenyl-4,4'-bis-ethylene urea, 3,3'-dimethyl-diphenyl-4,4'-bisethylene urea,

S^'-Dimethoxy-diphenyW-bis-äthylen-S ^ '- Dimethoxy-diphenyW-bis-ethylene-

harnstoff,urea,

Diphenylmethan-p.p'-bis-äthylenharnstoff,Diphenylmethane-p.p'-bis-ethylene urea,

Tetramethylen-bis-äthylenurethan,Tetramethylene-bis-ethylene urethane,

Hexamethylen-bis-äthylenurethan,Hexamethylene-bis-ethylene urethane,

Nona-methylen-bis-äthylenurethan,Non-methylene-bis-ethylene urethane,

Decamethylen-bis-äthylenurethan,Decamethylene-bis-ethylene urethane,

bis-Phenyl-4,4'-bis-äthylenurethan,bis-phenyl-4,4'-bis-ethylene urethane,

p-Phenyl-4,4'-bis-äthylenurethan,p-phenyl-4,4'-bis-ethylene urethane,

p-Phenyl^/T-bis-äthylenurethan,p-phenyl ^ / T-bis-ethylene urethane,

p-Cyclohexyläthylenurethan,p-cyclohexylethylene urethane,

Lysin-bis-äthylenharnstoff,Lysine-bis-ethylene urea,

Tetraaziridinyl-m-xylylendiamin,Tetraaziridinyl-m-xylylenediamine,

Tetraaziridinylmethyl-p-xylylendiamin,Tetraaziridinylmethyl-p-xylylenediamine,

Diaziridinyl-methyl-m-xylylendiamin,Diaziridinyl-methyl-m-xylylenediamine,

Diphenylmethan-4,4'-tetraaziridinyl-Diphenylmethane-4,4'-tetraaziridinyl

methylendiamin.bis-Phenyl^/l'-tetraaziridinyl-methylenediamine.bis-phenyl ^ / l'-tetraaziridinyl-

methylendiamine.methylenediamines.

Vorzugsweise ist die Beschichtung durch Erhitzen in den vernetzten Zustand überführbar. Insbesondere wenn die Beschichtung gemäß Anspruch 6 zusammengesetzt ist, kann die Wärmebehandlung in kürzerer Zeit und auch die Vernetzungsreaktion bis zu einem notwendigen Maß abgeschlossen werden, so daß die flache Stützstruktur aus synthetischen Fasern unter den Heizbedingungen thermisch nicht angegriffen wird.The coating can preferably be converted into the crosslinked state by heating. In particular When the coating is composed according to claim 6, the heat treatment can be carried out in a shorter time and also the crosslinking reaction to be completed to a necessary extent so that the Flat support structure made of synthetic fibers is not thermally attacked under the heating conditions.

In den oben angegebenen, durch die allgemeine FormelIn the above given by the general formula

gen mit den letztgenannten Polymerisaten sehr leicht durchgeführt werden.gen with the latter polymers very easily be performed.

Die gemäß der Erfindung zu verwendenden Polymerisate mit derartigen funktionellen Gruppen, die mit den durch die allgemeine FormelThe polymers to be used according to the invention with such functional groups that with the by the general formula

R —R -

CH,\CH, \

CH,CH,

R —R -

CH, \CH, \

CH3 CH 3

ausgedrückten Verbindungen können die Aziridinringe beim Erhitzen leicht aufgespalten werden. Die Verbindungen reagieren dann mit funktionellen Gruppen, wie -OH, -COOH, -NH2, =NH, -CONH,When the compounds are expressed, the aziridine rings can be easily split open when heated. The compounds then react with functional groups such as -OH, -COOH, -NH 2 , = NH, -CONH,

-CH-CH

-CH,-CH,

und -SONH2. Da die durch die allgemeine Formeland -SONH 2 . Because the by the general formula

CH2\CH 2 \

R—R—

CH2 CH 2

ausgedrückten und als Vernetzungsmittel verwendeten Verbindungen und die Polymerisate die funktionellen Gruppen, wie -OH, -COOH, -NH2, =NH, -CONH,compounds expressed and used as crosslinking agents and the polymers have the functional groups, such as -OH, -COOH, -NH 2 , = NH, -CONH,

-CH CH2 -CH CH 2

und -SONH2, zusammen in den elektrisch leitfähigen Polymerisatgemischen gemäß der Erfindung enthalten sind, können Reaktionen der erstgenannten Verbindunausgedrückten Verbindungen reagieren, weisen bei-and -SONH 2 , are contained together in the electrically conductive polymer mixtures according to the invention, reactions of the first-mentioned compound unexpressed compounds can react,

spielsweise die folgenden Gemische auf: Kohlenstoff-Pfropfpolymerisatgemische mit den obenerwähnten funktionellen Gruppen, hergestellt durch Pfropfpolymerisation von Kohlenstoff mit Vinylmonomeren, Gemische, die durch Mischen von die obengenannten funktionellen Gruppen enthaltenden Polymerisaten mit Kohlenstoffpulver hergestellt werden, und Gemische, die durch kombinierte Verwendung des aufgepfropften Kohlenstoff enthaltenden Polymerisatgemisches hergestellt werden.for example the following mixtures: carbon-graft polymer mixtures having the above-mentioned functional groups produced by graft polymerization of carbon with vinyl monomers, mixtures obtained by mixing the above functional group-containing polymers are produced with carbon powder, and mixtures, produced by the combined use of the grafted carbon-containing polymer mixture will.

Der dutch Beschichten aufgebrachte Film kann einem Alterungsprozeß zur Stabilisierung der elektrischen Eigenschaften unterworfen werden. Da langdauerndes Aufheizen jedoch die Gefahr einer Beeinträchtigung der synthetischen Fasern, die die Stützstruktur bilden können, mit sich bringt, wird diese Behandlung vorzugsweise in kürzerer Zeit bei hoher Temperatur durchgeführt. Es ergeben sich gleichbleibende Eigenschaften für lange Betriebszeiten.The film applied by coating can undergo an aging process to stabilize the electrical properties Properties are subject to. Since prolonged heating, however, there is a risk of impairment of the synthetic fibers that can form the support structure, this treatment is carried out preferably carried out in a shorter time at high temperature. The properties remain the same for long operating times.

Die Herstellung des erfindungsgemäßen Flächenheizmaterials kann beispielsweise folgendermaßen erfolgen. Ein elektrisch leitfähiger, hochmolekularer Anstrichstoff hoher Flexibilität, der durch Lösen eines elektrisch leitfähigen hochmolekularen Materials in einem Lösungsmittel hergestellt wird, wird in einer dünnen Schicht auf die Oberfläche einer sehr geschmeidigen und flexiblen, flachen Stützstruktur aufgebracht Solche Stützstrukturen sind beispielsweise gewebeartige Strukturen aus verschiedenen Arten hochtemperaturbeständiger synthetischer Fasern, wie Polyamid- und Polytetrafluoräthylen-Fasern. Das entstehende Produkt wird getrocknet, und es entsteht ein dünner Film des elektrisch leitfähigen hochmolekularen Materials aui einer oder beiden Seiten des Flachmaterials. Das Aufbringen der Beschichtung kann nach irgendeinen1 Beschichtungsverfahren, wie etwa Rollbeschichten Beschichten mittels einer Streichleiste (Rakel), Tauchbe schichten oder Sprühbeschichten, ausgeführt werden Der auf dem Flachmaterial ausgebildete dünne FiIn elektrisch leitfähigen hochmolekularen Anstrichstoff: wird dann erhitzt, um das Vernetzen des elektriscl leitfähigen hochmolekularen Anstrichstoffs durchzufüh ren und das elektrisch leitfähige Flächenheizmaterial ic erhalten. Das Flächenheizmaterial kann weiter auf höh Temperaturen erhitzt werden, um die elektrische Eigenschaften zu stabilisieren. The surface heating material according to the invention can be produced, for example, as follows. An electrically conductive, high-molecular coating material of high flexibility, s electrically conductive high molecular material is prepared in a solvent by dissolving an e, is applied in a thin layer on the surface of a very pliable and flexible, flat supporting structure, such support structures are, for example, tissue-like structures from different Types of high temperature resistant synthetic fibers such as polyamide and polytetrafluoroethylene fibers. The resulting product is dried, and a thin film of the electrically conductive high molecular weight material is formed on one or both sides of the sheet material. The application of the coating can according to any one coating method such as roll coating coating by means of a coating bar (doctor blade), layers Tauchbe or be carried out spray coating The formed on the flat material thin fiin electrically conductive high molecular paint: is then heated to the crosslinking of the elektriscl conductive high-molecular paint and get the electrically conductive surface heating material ic . The surface heating material can be further heated to high temperatures in order to stabilize the electrical properties.

Das erfindungsgemäße Flächenheizmaterial wird it allgemeinen vor dem Gebrauch mit der Stromzuführuin dienenden flexiblen Elektroden versehen. Das eifii dungsgemäße Flächenheizmaterial kann beidseitig η 6s einer wasserdichten, elektrisch isolierenden FoIi beispielsweise aus Kautschuk oder einem flexible Kunststoff, dicht bedeckt bzw. insgesamt umhüllt sei Aber auch eine Bedeckung mit einem starren Isolierm; The surface heating material according to the invention is generally provided with flexible electrodes which serve to supply power before use. The flat heating material according to the invention can be tightly covered or completely encased on both sides η 6s of a waterproof, electrically insulating foil, for example made of rubber or a flexible plastic .

terial ist möglich, um ein flaches, plattenartiges Heizelement zu erhalten.material is possible to obtain a flat, plate-like heating element.

Das erfindungsgemäße Flächenheizmaterial kann eingebettet in verschiedenartige Materialien in weiten Anwendungsbereichen wie den folgenden verwendet werden: Häuser, insbesondere Wände, Fußböden und Decken, Möbel, wie Schemel und Stühle; Autos und Lastkraftwagen; Viehaufzucht, wie Schweinezucht und Geflügelzucht; Fischereiwesen, wie Fischzucht in Marschteichen und Binnenseen; Landwirtschaft, wie für das Heizen von Warmbeeten und Ziehbeeten; Bauingenieursarbeiten, wie Abschmelzen von Schnee oder Eis von Straßen, Pisten, Brücken usw.; Wärmeisolation von Wasserversorgungsrohren, anderen Rohrleitungen, Heizraumverkleidungen usw.; wärmende Kleidungsstücke, wie Schwimmkleidung, Mäntel, Jacken, Hosen; und andere persönliche Gegenstände, wie Handschuhe. Schuhe, Slipper, Strümpfe und vieles andere. Wenn insbesondere das Heiz-Schichtmaterial in ein Tauchgerät oder einen Tauchanzug eingebettet wird, kann die Arbeitszeit unter Wasser, beispielsweise bei der Aufzucht im Ozean oder in einem See, beträchtlich verlängert werden. Deshalb ist das Flächenheizmaterial für die zukünftige Nutzbarmachung der Ozeane und kalter Gegenden, in den Schneefälle und Eisbildung Schwierigkeiten mit sich bringen, sehr vorteilhaft. Erfindungsgemäße flexible Flächenheizmaterialien können ohne Schwierigkeiten länger als 2000 Stunden bei 120° C verwendet werden.The surface heating material according to the invention can be embedded in various materials to a large extent Applications such as the following are used: houses, especially walls, floors and Blankets, furniture such as stools and chairs; Cars and trucks; Rearing cattle, such as pig rearing and Poultry farming; Fisheries such as fish farming in marsh ponds and inland lakes; Agriculture, as for the heating of warm and draw beds; Civil engineering work, such as melting snow or ice from roads, slopes, bridges, etc .; Thermal insulation of water supply pipes, other pipelines, Boiler room cladding etc .; warming garments such as swimwear, coats, jackets, pants; and other personal items, such as gloves. Shoes, slippers, stockings and much more. When in particular the heating layer material is embedded in a diving device or a diving suit, the Working hours underwater, for example when rearing in the ocean or in a lake, are considerable be extended. Therefore, the surface heating material for the future utilization of the oceans and cold areas where snowfall and ice formation are difficult. Flexible sheet heating materials according to the invention can last longer than 2000 hours without difficulty 120 ° C can be used.

Die Erfindung wird im folgenden an Hand von Beispielen noch näher erläutert. Es zeigtThe invention is explained in more detail below by means of examples. It shows

F i g. 1 eine Teilansicht des Flächenheizmaterials mit seinen Verbindungen an eine Stromquelle,F i g. 1 shows a partial view of the surface heating material with its connections to a power source,

Fig.2 in einem Schnitt die Elektroden und den Aufbau des Heizschichtmaterials.2 shows the electrodes and the structure of the heating layer material in a section.

Beispiel 1example 1 328 g328 g Ruß aus einem ölbeheizten OfenSoot from an oil-fired oven 72 g72 g AcrylsäureAcrylic acid 256 g256 g ButylacrylatButyl acrylate d,j3-azo-bis-isobutyronitrild, j3-azo-bis-isobutyronitrile 30 g30 g (Radikalbildner)(Radical generator) 1000 g1000 g MethylisobutylketonMethyl isobutyl ketone

1515th

Diese Bestandteile wurden in einen Dreihalskolben eingebracht und unter Bewegen bzw. Rühren 8 Std. lang bei 800C in einer Stickstoff atmosphäre polymerisiert. Man erhielt eine polymerisierte Flüssigkeit mit einer Zähigkeit von 8OcP bei einer Ausbringung bzw. Ausbeute von 97%. Dann wurde eine Lösung eines Vernetzungsmittels wie unten angegeben hergestellt und unter Rühren der polymerisierten Flüssigkeit zugegeben.These constituents were placed in a three-necked flask and polymerized for 8 hours at 80 ° C. in a nitrogen atmosphere with agitation or stirring. A polymerized liquid was obtained with a viscosity of 80cP with an output or yield of 97%. Then, a solution of a crosslinking agent was prepared as shown below and added to the polymerized liquid with stirring.

Epoxyharz (Vernetzungsmittel) 76 gEpoxy resin (crosslinking agent) 76 g

Methylisobutylketon (Lösungsmittel) 200 g
Polymerisierte Flüssigkeit
Methyl isobutyl ketone (solvent) 200 g
Polymerized liquid

wie oben angegeben 1656 gas stated above 1656 g

Als Epoxyharz wurde Araldit (Shell Chemical Co.) mit dem Epoxy-Äquivalent 76 verwendet Dasselbe Harz wurde in allen folgenden Beispielen als Vernetzungsmittel verwendet.Araldit (Shell Chemical Co.) with an epoxy equivalent of 76 was used as the epoxy resin. The same resin was used as a crosslinking agent in all of the following examples.

Die so gebildete gemischte Lösung 2 wurde auf eine gewebeartige Struktur 1 aus Polyesterfasern (Nr. 3311 Tetron der Teizin Co.) mit einer Naßaufnahme von 115 g/m2 mit einer Tauchbeschichtungsmaschine bei einer Geschwindigkeit von 3,4 m/min, aufgebracht und mit heißer Luft bei 1500C getrocknet. Dieses Produkt wurde für 16 h auf 22O0C erhitzt, um das Vernetzen und die Alterungsbehandlung abzuschließen.The mixed solution 2 thus formed was applied onto a fabric-like structure 1 made of polyester fibers (No. 3311 Tetron by Teizin Co.) at a wet pick-up of 115 g / m 2 with a dip coating machine at a speed of 3.4 m / min and with hot air at 150 0 C dried. This product was heated for 16 hours at 22O 0 C, to complete the cross-linking and the aging treatment.

Das entstandene Flächenheizmaterial 3 besaß einenThe resulting surface heating material 3 had a

Flächenwiderstand von 100 Ohm. (Unter Flächenwiderstand soll allgemein der ohmsche Widerstand pro cm2 bei einer konstanten Dicke, hier 0,12 mm, verstanden werden.)Sheet resistance of 100 ohms. (Sheet resistance should generally be understood to mean the ohmic resistance per cm 2 with a constant thickness, here 0.12 mm.)

Andererseits wurde eine Vergleichsprobe eines Flächenheizmaterials durch Aufbringen eines gemischten Anstrichstoffs auf eine Struktur aus Glasfasern hergestellt. Der Anstrichstoff setzte sich aus 328 g 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 Flächenheizmaterials 3 wurden mit denen des letztgenannten Produktes verglichen, wie in Tabelle 1 zu sehen ist.On the other hand, a comparative sample of a sheet heating material was made by applying a mixed one Paint on a structure made of fiberglass. The paint consisted of 328 g of carbon black from an oil heated oven, 328 g of acrylic resin and methyl isobutyl ketone together, with the carbon was neither polymerized nor crosslinked. The suppleness and flexibility of this example The surface heating material 3 obtained were compared with those of the last-mentioned product, as shown in the table 1 can be seen.

Die Versuche wurden allgemein nach JIS L-1079 unter Verwendung einer Scott-Flexibilitätsprüfmaschine und einer Olsen-Biegeprüfmaschine durchgeführt.The tests were conducted generally according to JIS L-1079 using a Scott flexibility testing machine and an Olsen bending testing machine.

3535

4040

Tabelle 1 Table 1

Flexibilitäts-Prüfmaschine (Last 1 kg/1,5 cm)Flexibility testing machine (load 1 kg / 1.5 cm)

Biegeprüfmaschine
(Last 1 kg/13 cm)
Bending testing machine
(Load 1 kg / 13 cm)

Vergleichsprobe gerissen bei 28 Wiederholungen Comparative sample ruptured at 28 repetitions

Produkt gemäß diesem Beispiel kein Fehler bei 1000 W Gerissen bei 8 Wiederholungen
kein Fehler bei 2000 W
Product according to this example no failure at 1000 W cracked at 8 repetitions
no error at 2000 W

Wie aus Tabelle 1 zu ersehen ist, erwies sich das Flächenheizmaterial nach diesem Beispiel hinsichtlich Geschmeidigkeit und Flexibilität überlegen. Dann wurde das Flächenheizmaterial wie in F i g. 1 und 2 dargestellt, in geeignete Stücke geschnitten, und es wurde auf die Bereiche 4 an denen Elektroden befestigt werden sollten, eine elektrisch leitfähige Silberfarbe 8 aufgetragen. Dann wurden aus 16 coaxialen bzw. längsverlaufenden Drähten hergestellte Drahtbänder 12 (4 mm breit, 0,2 mm dick, elektrisches Leitvermögen 5 A) durch Vernähen mit Kupferfäden 7 befestigt, um Elektroden für das Flächenheizmaterial auszubilden. As can be seen from Table 1, the surface heating material according to this example proved to be superior in terms of pliability and flexibility. Then the surface heating material was as in FIG. 1 and 2, cut into suitable pieces, and an electrically conductive silver paint 8 was applied to the areas 4 to which electrodes were to be attached. Wire bands 12 (4 mm wide, 0.2 mm thick, electrical conductivity 5 A) made from 16 coaxial or longitudinally extending wires were then attached by sewing with copper threads 7 in order to form electrodes for the surface heating material.

Die Elektroden waren so flexibel, daß der gesamte Körper des Flächenheizmaterials 3 ebenfalls sehr flexibel war und eine gute Leistungsfähigkeit für lange Zeit behielt The electrodes were so flexible that the entire body of the sheet heating material 3 was also very flexible and kept good performance for a long time

Das auf diese Art erhaltene Flächenheizmaterial wurde auf beiden Seiten mit Polyvinylchloridfolien (0,4 mm dick) bedeckt Wenn Abstand bzw. Länge der Elektroden 4 in 420 mm bzw. 900 mm ausgeführt und beiThe surface heating material obtained in this way was covered with polyvinyl chloride foils on both sides (0.4 mm thick) covered If the distance or length of the electrodes 4 is 420 mm or 900 mm and at

709 611/207709 611/207

einer angelegten Spannung von 100 V und einer Leistung von 570 W/m2 Strom hindurchgeleitet wurde, erhielt man auf der Oberfläche der Polyvinylchloridfolie eine Temperatur, die um 3O0C über der Raumtemperatur (20° C) lag.an applied voltage of 100 V and an output of 570 W / m 2 current was passed therethrough, to a temperature which was about 3O 0 C above room temperature (20 ° C) obtained on the surface of polyvinyl chloride.

Beispiel 2Example 2

Ruß aus einem ölbeheizten'OfenSoot from an oil-fired oven 220 g220 g AcrylsäureAcrylic acid 115 g115 g AcrylnitrilAcrylonitrile 85 g85 g Azo-bis-isobutyronitrilAzo-bis-isobutyronitrile 20 g20 g CyclohexanonCyclohexanone 680 g680 g

Diese Bestandteile wurden unter Bewegen und Erhitzen auf 900C 6 Stunden lang mit der gleichen Art wie im Beispiel 1 gemischt Als Ergebnis erhielt man eine Lösung einer polymerisierten Substanz mit einer Zähigkeit von 95 cP bei einer Ausbringung von 98,5%.These ingredients were mixed with agitation and heating at 90 ° C. for 6 hours in the same manner as in Example 1. As a result, a solution of a polymerized substance having a viscosity of 95 cP at an output of 98.5% was obtained.

Dann wurde ein Vernetzungsmittel in einem Lösungsmittel im unten angegebenen Verhältnis gelöst undThen, a crosslinking agent was dissolved in a solvent in the ratio shown below and

unter Rühren der obengenannten Lösung der polymerisierten Substanz zugegeben.added while stirring the above solution of the polymerized substance.

Epoxyharz (Vernetzungsmittel)
Cyclohexan (Lösungsmittel)
Lösung der polymerisierten
Substanz siehe oben
Epoxy resin (crosslinking agent)
Cyclohexane (solvent)
Solution of the polymerized
Substance see above

65 g 170 g65 g 170 g

1220 g1220 g

■ Die so gebildete Lösung 2 wurde auf eine gewebeartige Struktur 1 aus Polyamidfasern mit einer Naßaufnahme von 140 g/m2 mit einer Tauchbeschichtungsmaschine bei einer Geschwindigkeit von 1 m/min aufgebracht und mit heißer Luft von 150° C getrocknet. Dieses Produkt wurde weiterhin für 30 h auf 2000C erhitzt, um das Vernetzen und die Alterungsbehandlung abzuschließen. Das entstandene Flächenheizmaterial 3 besaß einen Flächenwiderstand von 50 Ω.The solution 2 thus formed was applied to a fabric-like structure 1 made of polyamide fibers with a wet pick-up of 140 g / m 2 with a dip coating machine at a speed of 1 m / min and dried with hot air at 150 ° C. This product was further heated to 200 ° C. for 30 h in order to complete the crosslinking and the aging treatment. The resulting sheet heating material 3 had a sheet resistance of 50 Ω.

Wie aus der folgenden Tabelle 2 zu ersehen ist, erwiesen sich Geschmeidigkeit und Flexibilität des nach diesem Beispiel erhaltenen Flächenheizmaterials 3 als hervorragend.As can be seen from the following Table 2, the suppleness and flexibility of the were found surface heating material 3 obtained in this example as excellent.

Tabelle 2Table 2

Flexibilitäts-Prüfmaschine (Last 1 kg/1,5 cm) Biegeprüfmaschine (Last 1 kg/1,5 cm)Flexibility testing machine (load 1 kg / 1.5 cm) Bending testing machine (load 1 kg / 1.5 cm)

Produkt gemäß diesem Beispiel kein Fehler bei 1000 Wiederholungen kein Fehler bei 2000 WiederholungenProduct according to this example no error at 1000 retries no error at 2000 retries

Beispielexample 33 85 g85 g Ruß eines ölbeheizten OfensSoot from an oil-fired furnace 184g184g EpoxyharzEpoxy resin 225 g225 g VinylacetatVinyl acetate 172 g172 g CyclohexanCyclohexane MaleinsäureanhydridMaleic anhydride 196 g196 g Lösung der polymerisiertenSolution of the polymerized 1394 g1394 g Azo-bis-isobutyronitrilAzo-bis-isobutyronitrile 32 g 3532 g 35 Substanz wie obenSubstance as above OctylalkoholOctyl alcohol 12g12g 2 wurde auf ei2 was on egg CyclohexanCyclohexane 830 g830 g Die so gebildete gemischte LösuncrThe mixed solution thus formed

Diese Bestandteile wurden unter Bewegen unter denselben Bedingungen wie bei Beispiel 2 erhitzt Man erhielt eine Lösung einer polymerisierten Substanz mit einer Zähigkeit von 87 cP bei einer Ausbnngung von 98,3%.These ingredients were heated with agitation under the same conditions as in Example 2 obtained a solution of a polymerized substance with a viscosity of 87 cP at an output of 98.3%.

Als nächster Schritt wurde ein Vernetzungsmittel in einem Lösungsmittel in dem unten angegebenen Verhältnis gelöst und der obigen Lösung unter Rühren zugegeben.The next step was a crosslinking agent in a solvent in the one given below Ratio dissolved and added to the above solution with stirring.

gewebeartige Struktur 1 aus Polyesterfasern mit einer Tauchbeschichtungsmaschine unter denselben Bedingungen wie im Beispiel 1 aufgebracht, getrocknet und thermisch behandelt, um das Flächenheizmaterial 3 zu erhalten. Der Flächenwiderstand des Flächenheizmaterials 3 betrug 200 Ω.
Wie in der folgenden Tabelle 3 zu ersehen ist, erwie;
Fabric-like structure 1 made of polyester fibers is applied with a dip coating machine under the same conditions as in Example 1, dried and thermally treated in order to obtain the surface heating material 3. The sheet resistance of the sheet heating material 3 was 200 Ω.
As can be seen in the following Table 3, Erwie;

sich das Flächenheizmaterial 3 nach diesem Beispie hinsichtlich Geschmeidigkeit und Flexibilität als ausge zeichnetthe surface heating material 3 according to this example in terms of suppleness and flexibility as out draws

Tabelle 3Table 3

Flexibilitäts-Prüfmaschine (Last 1 kg/1,5 cm) Biegeprüfmaschine (Last 1 kg/13 cm)Flexibility testing machine (load 1 kg / 1.5 cm) bending testing machine (Load 1 kg / 13 cm)

Produkt gemäß diesem Beispiel kein Fehler bei 1000 Wiederholungen kein Fehler bei 2000 WiederholungenProduct according to this example no error at 1000 retries no error at 2000 retries

Substanz mit einer Zähigkeit von 93 cP bei eine Ausbringung von 98,8%. Dann wurde ein Vemetzungs mittel in einem Lösungsmittel gelöst und in dem untei angegebenen Verhältnis unter Rohren der Lösung de polymerisierten Substanz zugegeben.Substance with a viscosity of 93 cP at an output of 98.8%. Then there was a networking medium dissolved in a solvent and in the ratio specified below with tubes of the solution de polymerized substance added.

Beispiel 4Example 4 330 g 330 g 6o6o Ruß eines ölbeheizten OfensSoot from an oil-fired furnace 137 g 137 g AcrylamidAcrylamide 163g163g VinylacetatVinyl acetate Azo-bis-isobutyronitrilAzo-bis-isobutyronitrile 35g35g (Radikalbildner)(Radical generator) 1500g1500g CyclohexanonCyclohexanone

Diese Bestandteile wurden gerührt, während sie unter denselben Bedingungen wie im Beispiel 2 erhitzt wurden. Man erhielt eine Lösung einer polymerisiertenThese ingredients were stirred while taking them the same conditions as in Example 2 were heated. A solution of a polymerized one was obtained Tetrapropyltitanat (Vernetzungsmittel) Cyclohexan (Lösungsmittel Lösung der polymerisierten Substanz wie obenTetrapropyl titanate (Crosslinking agent) Cyclohexane (solvent Solution of the polymerized Substance as above

84g 380 g84g 380g

2139 g2139 g

Die so gebildete gemischte Lösung 2 wurde auf eim The mixed solution 2 thus formed was poured on

[ewebeartige Struktur 1 aus Polyamidfasern mit einer •«laßaufnahme von 140 g/m2 mit einer Tauchbeschichungsmaschine bei einer Geschwindigkeit von 1 m/min lufgebracht und mit heißer Luft von 1500C getrocknet. Weiteres Erhitzen wurde 30 h lang bei 200° C fortgeietzt, um das Vernetzen und die Alterungsbehandlung[ewebeartige structure 1 made of polyamide fibers with a • "laßaufnahme of 140 g / m 2 with a Tauchbeschichungsmaschine at a speed of 1 m / min lufgebracht and with hot air of 150 0 C dried. Further heating was continued for 30 hours at 200 ° C for crosslinking and aging treatment

abzuschließen. Der Flächenwiderstand des entstandenen Flächenheizmaterials 3 betrug 50 Ω.complete. The sheet resistance of the resulting sheet heating material 3 was 50 Ω.

Wie aus der folgenden Tabelle 4 zu ersehen ist, erwies sich das in diesem Beispiel erzeugte Flächenheizmaterial hinsichtlich Geschmeidigkeit und Flexibilität als ausgezeichnet.As can be seen from the following table 4, the surface heating material produced in this example turned out to be excellent in terms of suppleness and flexibility.

Tabelle 4Table 4

Flexibilitäts-Prüfmaschine (Last 1 kg/1,5 cm)Flexibility testing machine (load 1 kg / 1.5 cm)

Biegeprüfmaschine
(Last 1 kg/1,5 cm)
Bending testing machine
(Load 1 kg / 1.5 cm)

Produkt gemäß diesem Beispiel kein Fehler bei 1000 Wiederholungen kein Fehler bei 2000 WiederholungenProduct according to this example no error at 1000 retries no error at 2000 retries

Beispiel 5Example 5

Gemisch AMixture A

Ruß eines ölbeheizten Ofens 24,0 kgSoot from an oil-heated oven 24.0 kg

Acrylsäure 4,4 kgAcrylic acid 4.4 kg

Butylacrylat 15,6 kgButyl acrylate 15.6 kg

Azo-bis-isobutyronitril 0,64 kgAzo-bis-isobutyronitrile 0.64 kg

Cyclohexanon 110,0 kgCyclohexanone 110.0 kg

Cyclohexanon und die anderen Bestandteile wurden in ein 2001 fassendes und mit einen Rückflußkühler ausgestattetes Reaktionsgefäß eingebracht. Die Reaktion wurde 5 h lang bei 900C fortgesetzt, während Stickstoff mit einer Geschwindigkeit von 10 l/min zuströmte. Am Ende der Reaktion erhielt man eine Dispersion nicht ausfallenden aufgepfropften Kohlenstoffs, deren Zähigkeit bei 2O0C 18,5 cP betrug und die 28,9% Feststoff enthieltCyclohexanone and the other ingredients were placed in a 2001-capacity reaction vessel equipped with a reflux condenser. The reaction was continued for 5 hours at 90 ° C. while nitrogen was flowing in at a rate of 10 l / min. At the end of the reaction, a dispersion non-defaulting grafted carbon whose strength was C 18.5 cP at 2O 0 and 28.9% solid contained

Zu den 25 kg der erhaltenen gemischten Lösung wurde die als Gemisch B bezeichnete Lösung des Verr.etzungsmittels zugegeben und die gesamte Mischung mit einem Rührer gleichmäßig gemacht. Der Anstrichstoff besaß eine Zähigkeit von 12,5 cP bei 200C und enthielt 24,4% Feststoff.To 25 kg of the mixed solution obtained, the crosslinking agent solution called Mixture B was added, and the whole mixture was made uniform with a stirrer. The paint had a toughness of 12.5 cP at 20 ° C. and contained 24.4% solids.

Gemisch BMixture B

TetrapropyltitanatTetrapropyl titanate

CyclohexanonCyclohexanone

0,897 kg
6,36 kg
0.897 kg
6.36 kg

Ein Teil des genannten Anstrichstoffs wurde auf eine Glasplatte aufgebracht, bei 1500CIh lang getrocknet und 5 h auf 225° C erhitzt Der Volumen widerstand betrug anschließend 0,26 Ω/cm.A portion of the paint mentioned was applied to a glass plate, dried at 150 0 CIh and heated at 225 ° C. for 5 h. The volume resistance was then 0.26 Ω / cm.

Das ursprünglich verwendete Stützmaterial war eine gewebeartige Struktur mit 50% Porenvolumen, die durch Verweben von Multifilament-Polyesterfäden bzw. -fasern (75 Denier), und zwar von 110 Fäden/244 cm in der Längsrichtung und 98 Fäden/2T54cm in der Querrichtung, hergestellt wurde. Diese Struktur wurde zunächst durch ein Gefäß mit Cyclohexanon als Lösungsmittel hindurchgeführt um zwischen den Fasern befindliche Bksen zu entfernen. Anschließend wurde die Struktur 5mal in ein Beschichtungsbad mit einer Geschwindigkeit von 1 m/min eingeführt und denn 4 min lang bei einer Trocknungstemperatur von 150 bis 1600C getrocknet Die Menge an fester Substanz, die an der Struktur anhaftete, betrug etwa 9 g/m2 für ein einziges Eintauchen und etwa 41 g/m2 für fünffaches Eintauchen. The support material originally used was a fabric-like structure with 50% pore volume, cm by weaving multifilament polyester yarns or fibers (75 denier), from 110 threads / 244 in the longitudinal direction and 98 yarns / 2 T 54cm in the cross direction , was produced. This structure was first passed through a vessel with cyclohexanone as the solvent in order to remove biscuits located between the fibers. The structure was then introduced 5 times into a coating bath at a speed of 1 m / min and then dried for 4 min at a drying temperature of 150 to 160 ° C. The amount of solid substance adhering to the structure was about 9 g / m 2 for a single immersion and about 41 g / m 2 for five-fold immersion.

Die Stützmaterialstruktur wurde nach dem Aufbringen des Anstrichstoffes 2 h lang in einem Ofen auf 1800C NMtzt um die Vernetzung abzuschließen. Dann wurde sie weitere 8 h lang in einem Ofen auf 225° C zur Alterung erhitzt. Der elektrische Flächenwiderstand des Erzeugnisses betrug 49 Ω und war überall auf der Struktur gleichmäßig. Die physikalischen Eigenschaften des erhaltenen flexiblen Flächenheizmaterials waren wie folgt: The support material structure was dried in an oven at 180 0 C to complete the crosslinking NMtzt h after application of the paint. 2 It was then heated in an oven at 225 ° C for an additional 8 hours for aging. The sheet electrical resistance of the product was 49 Ω and was uniform throughout the structure. The physical properties of the flexible sheet heating material obtained were as follows:

Zugfestigkeittensile strenght

Reißfestigkeit
(Prüfverfahren
JISK6772)
Tear resistance
(Test procedure
JISK6772)

Biegeversuch (O r s e η)Bending test (O r s e η)

Flexibilitätsprüfung
(Scott)
Flexibility check
(Scott)

26 kg/3 cm
(in Längsrichtung)
19,5 kg/3 cm
(in Querrichtung)
160 g
26 kg / 3 cm
(longitudinal)
19.5 kg / 3 cm
(in transverse direction)
160 g

Last 1 kg;Load 1 kg;

keine Änderung beino change at

4000 Biegungen4000 bends

Last 1 kg;Load 1 kg;

keine Änderung beino change at

2000 Zyklen2000 cycles

Das erfindungsgemäße Flächenheizmaterial zeigte hervorragende Flexibilität in der Richtung senkrecht zum Schichtmaterial, so daß sich die Leitfähigkeit sogar beim Biegen um bis zu 180° nicht änderte und kein Kohlenstoff beim Reibfestigkeitsversuch (nach Gak u s h i η) abschabte.The sheet heating material of the present invention showed excellent flexibility in the perpendicular direction to the layer material, so that the conductivity did not change even when bent by up to 180 ° and none Carbon scraped off during the friction resistance test (according to Gak u s h i η).

Beispiel 6Example 6

Ein Gemisch, bestehend aus 60 g Ruß eines ölbeheizten Ofens, 11 g Acrylsäure, 39 g Butylacrylat, 16 g Azo-bis-isobutyronitril und 1100 g Cyclohexanon wurde 5 h lang bei etwa 9O0C wie im Beispiel 5 zur Reaktion gebracht. Man erhielt ein flüssiges Polymerisat (A) mit aufgepfropftem Kohlenstoff, in dem Acrylsäure und Butylacrylat an der Oberfläche des Gasrußes aufgepfropft waren. Das Produkt enthielt 28,8% feste Bestandteile bei einer Zähigkeit von 18,5cP. Dann wurde das folgende Flüssigkeitsgemisch vorbereitet und mit einem Hochgeschwindigkeitsmischer vermischtA mixture consisting of 60 g of carbon black of an oil-heated oven, 11 g of acrylic acid, 39 g of butyl acrylate, 16 g of azo-bis-isobutyronitrile and 1100 g of cyclohexanone was 5 as accommodated hours at about 9O 0 C in Example 5 for the reaction. A liquid polymer (A) with grafted carbon, in which acrylic acid and butyl acrylate were grafted onto the surface of the carbon black, was obtained. The product contained 28.8% solids with a toughness of 18.5 cP. Then, the following liquid mixture was prepared and mixed with a high speed mixer

Flüssiges Polymerisat mit aufgepfropftem
Kohlenstoff (Flüssigkeit A)
Diaziridinyl-m-xylylendiamin
Cyclohexanon
Liquid polymer with grafted
Carbon (liquid A)
Diaziridinyl-m-xylylenediamine
Cyclohexanone

TeileParts

100
6
4,5
100
6th
4.5

Die so erhaltene Flüssigkeit (B) wurde gleichmäßig ii einer Menge von 30 g/m2 festem Kunststoff auf di< Struktur auf ähnliche Weise wie im Beispiel '. aufgebracht Dann wurde das so erhaltene Flächenheiz The liquid (B) thus obtained became uniform in an amount of 30 g / m 2 of solid plastic in a similar manner to Example . The surface heating thus obtained was then applied

material 3h lang bei 22O0C wärmebehandelt Der integrierte Widerstand betrug 128 Ohm, die physikalischen Eigenschaften dieses Flächenheizmaterials sind wie folgt Dk, Werte zeigen hervorragende Fesügkeit bei guter Flexibilität an.material 3h heat treated The integrated resistance was 128 ohms at 22O 0 C, the physical properties of this Flächenheizmaterials as Dk, following values show excellent Fesügkeit on with good flexibility.

Zugfestigkeit (JIS L-1068)tensile strenght (JIS L-1068)

35,2 kg/3 cm35.2 kg / 3 cm 1414th

Reißfestigkeit (JISK-6772) Biegeversuch ( O r s e η)Tear resistance (JISK-6772) Bending test (O r s e η)

Flexibilitätsversuch (JIS L-1079; Scott)Flexibility attempt (JIS L-1079; Scott)

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen1 sheet of drawings

430 g430 g

Last lkg;Load lkg;

keine Änderung nachno change after

10 000 Biegungen10,000 bends

Lastlkg;Loadlkg;

keine Änderung beino change at

10 000 Zyklen10,000 cycles

Claims (6)

Patentansprüche·Patent claims 1. Flexibles, durch Stromdurchgang erwärmbares Flächenheizmaterial mit einer flexiblen, wärmebe- S ständigen StützstmJctur und mit einer an dieser angebrachten flexiblen, elektrisch leitenden Beschichtung, die einem Kunststoff zugesetzten Kohlenstoff enthält, dadurch gekennzeichnet, daß die Beschichtung (2) ein vernetzbares Kohlen- ι ο stoff-Pfropfpolymerisat aus Vinylmonomeren auf der Oberfläche von Ruß aufweist1. Flexible surface heating material that can be heated by current passage with a flexible, heat-sensitive S constant support structure and with one at this attached flexible, electrically conductive coating, the carbon added to a plastic contains, characterized in that the coating (2) is a crosslinkable carbon ι ο fabric graft polymer made from vinyl monomers the surface of soot 2. Flächenheizmaterial nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, diiß die Stützstruktur (1) eine Porosität von 20 bis 65% aufweist ■ s2. Surface heating material according to claim 1, characterized in that the support structure (1) is a Has a porosity of 20 to 65% 3. Flächenheizmaterial nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Stützstruktcir (1) aus synthetischen Multifilament-Fasern aufgebaut ist, deren Schmelzpunkt oder deren Temperatur der thermischen Zerseming oberhalb von 2500C liegt3. Flächenheizmaterial according to claim 1 or 2, characterized in that the Stützstruktcir of synthetic multifilament fibers is constructed (1), the melting point or the temperature of the thermal Zerseming is above 250 0 C. 4. Flächenheizmaterial nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Beschichtung (2) mk Hilfe eines Vernetzungsmittels vernetzbar ist4. surface heating material according to one of claims 1 to 3, characterized in that the Coating (2) mk can be crosslinked with the aid of a crosslinking agent 5. Flächenheizmaterial nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Vernetzungsmittel eine organische Titanverbindung, eine Epoxyverbindung oder eine Aziridinverbindung aufweist5. surface heating material according to claim 4, characterized in that the crosslinking agent is a organic titanium compound, an epoxy compound or an aziridine compound 6. Flächenheizmaterial nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet daß die Beschichtung (2) ein Polymerisat mit funktioneilen Gruppen wie -OH, -COOH, -NH2, =NH, -CONH,6. Surface heating material according to claim 4 or 5, characterized in that the coating (2) is a polymer with functional groups such as -OH, -COOH, -NH 2 , = NH, -CONH,
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