JP3276780B2 - 面状発熱体 - Google Patents
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- H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H05B—ELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
- H05B3/00—Ohmic-resistance heating
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-
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- H05B—ELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
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- Central Heating Systems (AREA)
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、ワックスを主体とした
面状発熱体に関するものである。
面状発熱体に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来この種の発熱体としては、特許第１
６４７６９６号「感熱電気抵抗組成物」のように、ポリ
アルキレングリコール類を主体とし、それに炭素粉末を
混合したものがある。
６４７６９６号「感熱電気抵抗組成物」のように、ポリ
アルキレングリコール類を主体とし、それに炭素粉末を
混合したものがある。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】したがって、従来のこ
の種発熱体にあっては、主体がポリアルキレングリコー
ル類であるので、水溶性であり、空気中の水分によっ
て、電気抵抗が変化するという問題があった。また、こ
のような発熱体にあっては、内部の導電体の炭素粉末が
何かの刺激等によって発火燃焼して全体に燃え広がる恐
れがあり、使用上危険であるという問題もあった。
の種発熱体にあっては、主体がポリアルキレングリコー
ル類であるので、水溶性であり、空気中の水分によっ
て、電気抵抗が変化するという問題があった。また、こ
のような発熱体にあっては、内部の導電体の炭素粉末が
何かの刺激等によって発火燃焼して全体に燃え広がる恐
れがあり、使用上危険であるという問題もあった。
【０００４】そこで、本発明は、このような従来の発熱
体が有していた課題を解決するために、導電性チタン酸
カリウムを導電体とする発熱体とすることによって、燃
焼を回避して、安全性の向上を図ることを目的とし、ま
た水溶性でないから、水（湿度）によって、抵抗が変化
することを回避できる発熱体を提供しようとするもので
ある。
体が有していた課題を解決するために、導電性チタン酸
カリウムを導電体とする発熱体とすることによって、燃
焼を回避して、安全性の向上を図ることを目的とし、ま
た水溶性でないから、水（湿度）によって、抵抗が変化
することを回避できる発熱体を提供しようとするもので
ある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】該目的を達成するための
本発明の構成を、実施例に対応する図１乃至図４を用い
て説明すると、本発明は、マイクロクリスタリンワック
ス４０〜７０％、樹脂類を配合したパラフィンワックス
１０〜３５％を混合して溶融したものに、Ｋ2Ｏ・ｎＴ
ｉＯ2／ＳｎＯ2・Ｓｂ2Ｏ5からなる成分の導電性チタン
酸カリウムウィスカ（大塚化学製品）１０〜３５％、Ｋ
2Ｏ・ｎＴｉＯ2-ｘ／Ｃからなる成分の導電性チタン酸
カリウムウィスカ（大塚化学製品）１〜１５％を混練り
後、電極箔を配設し、ポリエステルシートに挟んで成形
した、構成とした面状発熱体である。
本発明の構成を、実施例に対応する図１乃至図４を用い
て説明すると、本発明は、マイクロクリスタリンワック
ス４０〜７０％、樹脂類を配合したパラフィンワックス
１０〜３５％を混合して溶融したものに、Ｋ2Ｏ・ｎＴ
ｉＯ2／ＳｎＯ2・Ｓｂ2Ｏ5からなる成分の導電性チタン
酸カリウムウィスカ（大塚化学製品）１０〜３５％、Ｋ
2Ｏ・ｎＴｉＯ2-ｘ／Ｃからなる成分の導電性チタン酸
カリウムウィスカ（大塚化学製品）１〜１５％を混練り
後、電極箔を配設し、ポリエステルシートに挟んで成形
した、構成とした面状発熱体である。
【０００６】
【作用】本願発明の発熱体は、このような構成としたも
のであるから、ワックス自体が水溶性でない、融点６４
〜１０１℃（引火点３１０℃〜３２０℃）のマイクロク
リスタリンワックスを１０〜２０％、樹脂類を配合した
融点５６℃〜７４℃（引火点約２６２℃）のパラフィン
ワックス４０〜７０％を混合した素材をベースにしてあ
るので、空気中の水分に影響を受けることなく、ワック
スは発熱温度が８０℃以下であるので、自然発火する恐
れは全くない。
のであるから、ワックス自体が水溶性でない、融点６４
〜１０１℃（引火点３１０℃〜３２０℃）のマイクロク
リスタリンワックスを１０〜２０％、樹脂類を配合した
融点５６℃〜７４℃（引火点約２６２℃）のパラフィン
ワックス４０〜７０％を混合した素材をベースにしてあ
るので、空気中の水分に影響を受けることなく、ワック
スは発熱温度が８０℃以下であるので、自然発火する恐
れは全くない。
【０００７】また、混入する導電性チタン酸カリウムウ
ィスカは、０．３〜０．６μｍ径、１０〜２０μｍ長と
いう極めて微細なウイスカであり、表面を導電化処理し
て化学的、物理的に安定な導電性を具有せしめてあるの
で、導体として、抵抗体として、回路設計、システム設
計が可能である。
ィスカは、０．３〜０．６μｍ径、１０〜２０μｍ長と
いう極めて微細なウイスカであり、表面を導電化処理し
て化学的、物理的に安定な導電性を具有せしめてあるの
で、導体として、抵抗体として、回路設計、システム設
計が可能である。
【０００８】そして、高強度、高弾性、高アスペクト比
を持った特徴により、ベースの素材に優れた補強性能を
与え、薄肉成形や精密成形を可能にするのみでなく、高
摺動性と耐摩耗性をベースに与えることができる。そし
て、何より増して融点がいずれも１，３００℃以上であ
るので、燃焼温度に達するまでは、不燃性であり、且つ
使用中に面状体に折れ目がついて変形しても導電性、抵
抗値が自動的に原状に復元することができる。
を持った特徴により、ベースの素材に優れた補強性能を
与え、薄肉成形や精密成形を可能にするのみでなく、高
摺動性と耐摩耗性をベースに与えることができる。そし
て、何より増して融点がいずれも１，３００℃以上であ
るので、燃焼温度に達するまでは、不燃性であり、且つ
使用中に面状体に折れ目がついて変形しても導電性、抵
抗値が自動的に原状に復元することができる。
【０００９】
【実施例】以下本発明の実施例について図面に基づいて
説明する。図中、図１乃至図４は、本発明の１実施例を
示す図であって、図１は本願発明の構成を示している。
説明する。図中、図１乃至図４は、本発明の１実施例を
示す図であって、図１は本願発明の構成を示している。
【００１０】本発明は、融点６４℃〜１０１℃（引火点
３１０℃〜３２０℃）のマイクロクリスタリンワックス
を１０〜２０％、樹脂類を配合した融点５６℃〜７４℃
（引火点約２６２℃）のパラフィンワックス４０〜７０
％を混合して９０℃〜１３０℃に溶融しておき、それ
に、Ｋ2Ｏ・ｎＴｉＯ2／ＳｎＯ2・Ｓｂ2Ｏ5からなる成
分の導電性チタン酸カリウムウィスカを１０〜３５％、
Ｋ2Ｏ・ｎＴｉＯ2-ｘ／Ｃからなる成分の導電性チタン
酸カリウムウィスカ１〜１５％を混練り(１)後、電極箔
(５)，(６)を配設し、ポリエステルシート(３)の内面に
ポリエステルの不織布(２)を張り付けたものに挟んで成
形した面状発熱体(４)である。
３１０℃〜３２０℃）のマイクロクリスタリンワックス
を１０〜２０％、樹脂類を配合した融点５６℃〜７４℃
（引火点約２６２℃）のパラフィンワックス４０〜７０
％を混合して９０℃〜１３０℃に溶融しておき、それ
に、Ｋ2Ｏ・ｎＴｉＯ2／ＳｎＯ2・Ｓｂ2Ｏ5からなる成
分の導電性チタン酸カリウムウィスカを１０〜３５％、
Ｋ2Ｏ・ｎＴｉＯ2-ｘ／Ｃからなる成分の導電性チタン
酸カリウムウィスカ１〜１５％を混練り(１)後、電極箔
(５)，(６)を配設し、ポリエステルシート(３)の内面に
ポリエステルの不織布(２)を張り付けたものに挟んで成
形した面状発熱体(４)である。
【００１１】本発明はまた、融点約６４℃〜１０１℃
（引火点３１０℃〜３２０℃）のマイクロクリスタリン
ワックスを１０〜２０％、樹脂類を配合した融点５６℃
〜７４℃（引火点約２６２℃）のパラフィンワックス４
０〜７０％を混合して９０℃〜１３０℃に溶融してお
き、それに、Ｋ2Ｏ・ｎＴｉＯ2／ＳｎＯ2・Ｓｂ2Ｏ5か
らなる成分の導電性チタン酸カリウムウィスカを１０〜
３５％、Ｋ2Ｏ・ｎＴｉＯ2-ｘ／Ｃからなる成分の導電
性チタン酸カリウムウィスカ１〜１５％及び温度調整用
の粉状アセチレンブラックを少量加えて混練り(１ａ)
後、電極箔（５），（６）を配設し、ポリエステルシー
ト(３)の内面にポリエステルの不織布(２)を張り付けた
ものに挟んで成形した面状発熱体(４ａ)である。
（引火点３１０℃〜３２０℃）のマイクロクリスタリン
ワックスを１０〜２０％、樹脂類を配合した融点５６℃
〜７４℃（引火点約２６２℃）のパラフィンワックス４
０〜７０％を混合して９０℃〜１３０℃に溶融してお
き、それに、Ｋ2Ｏ・ｎＴｉＯ2／ＳｎＯ2・Ｓｂ2Ｏ5か
らなる成分の導電性チタン酸カリウムウィスカを１０〜
３５％、Ｋ2Ｏ・ｎＴｉＯ2-ｘ／Ｃからなる成分の導電
性チタン酸カリウムウィスカ１〜１５％及び温度調整用
の粉状アセチレンブラックを少量加えて混練り(１ａ)
後、電極箔（５），（６）を配設し、ポリエステルシー
ト(３)の内面にポリエステルの不織布(２)を張り付けた
ものに挟んで成形した面状発熱体(４ａ)である。
【００１２】本願発明の発熱体は、以上のとおり、融点
６４℃〜１０１℃（引火点３１０℃〜３２０℃）のマイ
クロクリスタリンワックスを１０〜２０％、樹脂類を配
合した融点５６℃〜７４℃（引火点約２６２℃）のパラ
フィンワックス４０〜７０％を混合した素材をベースに
してあるので、ワックス自体が水溶性でないので、空気
中の水分に影響を受けることなく、また発熱温度が８０
℃以下であるので、自然発火する恐れは全くない。ま
た、混入する導電性チタン酸カリウムウィスカは、０．
３〜０．６μｍ径、１０〜２０μｍ長という極めて微細
なウイスカであり、表面を導電化処理して化学的、物理
的安定な導電性を具有せしめ、導体として、抵抗体とし
て、回路設計、システム設計を可能にし得る。
６４℃〜１０１℃（引火点３１０℃〜３２０℃）のマイ
クロクリスタリンワックスを１０〜２０％、樹脂類を配
合した融点５６℃〜７４℃（引火点約２６２℃）のパラ
フィンワックス４０〜７０％を混合した素材をベースに
してあるので、ワックス自体が水溶性でないので、空気
中の水分に影響を受けることなく、また発熱温度が８０
℃以下であるので、自然発火する恐れは全くない。ま
た、混入する導電性チタン酸カリウムウィスカは、０．
３〜０．６μｍ径、１０〜２０μｍ長という極めて微細
なウイスカであり、表面を導電化処理して化学的、物理
的安定な導電性を具有せしめ、導体として、抵抗体とし
て、回路設計、システム設計を可能にし得る。
【００１３】そして、高強度、高弾性、高アスペクト比
を持った特徴により、ベースの素材に優れた補強性能を
与え、薄肉成形や精密成形を可能にするのみでなく、高
摺動性と耐摩耗性を与えることができる。そして、何に
も増して融点がいずれも１，３００℃以上であるので、
燃焼温度に達するまでは、不燃性であり、且つ使用中に
折れ目がついて変形しても自動的に原形に復する復元性
を有せしめることができるので、発熱体として好適であ
る。
を持った特徴により、ベースの素材に優れた補強性能を
与え、薄肉成形や精密成形を可能にするのみでなく、高
摺動性と耐摩耗性を与えることができる。そして、何に
も増して融点がいずれも１，３００℃以上であるので、
燃焼温度に達するまでは、不燃性であり、且つ使用中に
折れ目がついて変形しても自動的に原形に復する復元性
を有せしめることができるので、発熱体として好適であ
る。
【００１４】さらに、このような特質により、本願発明
は、前記したごとく、その配合比を変化して、発熱体と
して使用上において、厚さが約０．４ｍｍと非常に薄く
することができるので、使用用途に適応するために、使
用幅（２０ｍｍ〜４００ｍｍ）、電圧の変化（１２ｖ〜
２００ｖ）、総消費電力量（２００Ｗ／ｍ2〜２．４Ｋ
Ｗ／ｍ2）の変化に自由に、且つ正確に、精密に適応す
ることができる利便がある。
は、前記したごとく、その配合比を変化して、発熱体と
して使用上において、厚さが約０．４ｍｍと非常に薄く
することができるので、使用用途に適応するために、使
用幅（２０ｍｍ〜４００ｍｍ）、電圧の変化（１２ｖ〜
２００ｖ）、総消費電力量（２００Ｗ／ｍ2〜２．４Ｋ
Ｗ／ｍ2）の変化に自由に、且つ正確に、精密に適応す
ることができる利便がある。
【００１５】図３に示す発熱特性は、発熱温度特性（右
縦軸特性）と消費電力特性（左縦軸特性）を表し、図４
に示す特性は、環境温度による抵抗値の変化の変化を表
す。図３、図４は、本発明発熱体の自己制御の態様を示
す。すなわち、最高温度に達したとき発熱体は発熱体自
信の電気抵抗値が１０3〜１０5オームに上昇し、通電量
は、放熱に要した電気量だけ補給されていることを示す
（図４）。 したがって、消費電力量は発熱体の温度が
上昇するに伴って減少する特性を示している（図３）。
縦軸特性）と消費電力特性（左縦軸特性）を表し、図４
に示す特性は、環境温度による抵抗値の変化の変化を表
す。図３、図４は、本発明発熱体の自己制御の態様を示
す。すなわち、最高温度に達したとき発熱体は発熱体自
信の電気抵抗値が１０3〜１０5オームに上昇し、通電量
は、放熱に要した電気量だけ補給されていることを示す
（図４）。 したがって、消費電力量は発熱体の温度が
上昇するに伴って減少する特性を示している（図３）。
【００１６】以上本発明の代表的と思われる実施例につ
いて説明したが、本発明は必ずしもこれらの実施例構造
のみに限定されるものではなく、本発明にいう前記の構
成要件を備え、かつ、本発明にいう目的を達成し、以下
にいう効果を有する範囲内において適宜改変して実施す
ることができるものである。
いて説明したが、本発明は必ずしもこれらの実施例構造
のみに限定されるものではなく、本発明にいう前記の構
成要件を備え、かつ、本発明にいう目的を達成し、以下
にいう効果を有する範囲内において適宜改変して実施す
ることができるものである。
【００１７】
【発明の効果】以上の説明から既に明らかなように、本
発明は、ワックスを主体とするベースであるから、ワッ
クス自体が水溶性でないので、空気中の水分に影響を受
けることなく、また発熱温度が８０℃以下であるので、
自然発火する恐れは全くない。
発明は、ワックスを主体とするベースであるから、ワッ
クス自体が水溶性でないので、空気中の水分に影響を受
けることなく、また発熱温度が８０℃以下であるので、
自然発火する恐れは全くない。
【００１８】また、混入する導電性チタン酸カリウムウ
ィスカは、極めて微細なウイスカであり、導電性を有す
るから、導体として、抵抗体として、電熱回路の設計が
容易にでき、薄肉成形や精密成形を可能にし、ベースの
素材に優れた補強性能を与え、高摺動性と耐摩耗性を与
えることができる。
ィスカは、極めて微細なウイスカであり、導電性を有す
るから、導体として、抵抗体として、電熱回路の設計が
容易にでき、薄肉成形や精密成形を可能にし、ベースの
素材に優れた補強性能を与え、高摺動性と耐摩耗性を与
えることができる。
【００１９】そして、前記導電性チタン酸カリウムウィ
スカは、融点がいずれも１，３００℃以上であるので、
燃焼温度に達するまでは、不燃性であり、且つ使用中に
折れ目がついても自然に復元することができるので、発
熱体として好適である。
スカは、融点がいずれも１，３００℃以上であるので、
燃焼温度に達するまでは、不燃性であり、且つ使用中に
折れ目がついても自然に復元することができるので、発
熱体として好適である。
【００２０】さらに、このような特質により、本願発明
は、前記したごとく、その配合比を変化して、発熱体の
厚さを約０．４ｍｍと非常に小さくすることができ、使
用幅、電圧の変化、総使用電力量の変化に自由に、且つ
正確に、精密に適応して電気抵抗値を変化することがで
きる利便がある。
は、前記したごとく、その配合比を変化して、発熱体の
厚さを約０．４ｍｍと非常に小さくすることができ、使
用幅、電圧の変化、総使用電力量の変化に自由に、且つ
正確に、精密に適応して電気抵抗値を変化することがで
きる利便がある。
【図１】本発明の１実施例を示した外形図。
【図２】図１のＡ−Ａ断面図。
【図３】発熱特性図。
【図４】環境温度による抵抗値の変化を示す特性図。
(１) マイクロクリスタリンワックス、樹脂類を配合し
たパラフィンワックスを混合して溶融し、Ｋ2Ｏ・ｎＴ
ｉＯ2／ＳｎＯ2・Ｓｂ2Ｏ5及び、Ｋ2Ｏ・ｎＴｉＯ2-ｘ
／Ｃからなる成分の導電性チタン酸カリウムウィスカを
混練りしたもの。 (１ａ) マイクロクリスタリンワックス、樹脂類を配合
したパラフィンワックスを混合して溶融し、Ｋ2Ｏ・ｎ
ＴｉＯ2／ＳｎＯ2・Ｓｂ2Ｏ5及び、Ｋ2Ｏ・ｎＴｉＯ2-
ｘ／Ｃからなる成分の導電性チタン酸カリウムウィスカ
及び温度調整用の粉状アセチレンブラックを少量加えて
混練りしたもの。 (２) ポリエステルの不織布 (３) ポリエステルシート (４)，(４ａ) 面状発熱体 (５)，(６) 電極箔
たパラフィンワックスを混合して溶融し、Ｋ2Ｏ・ｎＴ
ｉＯ2／ＳｎＯ2・Ｓｂ2Ｏ5及び、Ｋ2Ｏ・ｎＴｉＯ2-ｘ
／Ｃからなる成分の導電性チタン酸カリウムウィスカを
混練りしたもの。 (１ａ) マイクロクリスタリンワックス、樹脂類を配合
したパラフィンワックスを混合して溶融し、Ｋ2Ｏ・ｎ
ＴｉＯ2／ＳｎＯ2・Ｓｂ2Ｏ5及び、Ｋ2Ｏ・ｎＴｉＯ2-
ｘ／Ｃからなる成分の導電性チタン酸カリウムウィスカ
及び温度調整用の粉状アセチレンブラックを少量加えて
混練りしたもの。 (２) ポリエステルの不織布 (３) ポリエステルシート (４)，(４ａ) 面状発熱体 (５)，(６) 電極箔
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平６−157827（ＪＰ，Ａ) 特開 昭62−51187（ＪＰ，Ａ) 特開 平１−181501（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) H05B 3/20 H05B 3/14 H05B 3/06
Claims (2)
- 【請求項１】 融点６４℃〜１０１℃（引火点３１０℃
〜３２０℃）のマイクロクリスタリンワックスを１０〜
２０％、樹脂類を配合した融点約５６℃〜７４℃（引火
点約２６２℃）のパラフィンワックス４０〜７０％を混
合して９０℃〜１３０℃に溶融しておき、それに、Ｋ2
Ｏ・ｎＴｉＯ2／ＳｎＯ2・Ｓｂ2Ｏ5からなる成分の導電
性チタン酸カリウムウィスカを１０〜３５％、Ｋ2Ｏ・
ｎＴｉＯ2-ｘ／Ｃからなる成分の導電性チタン酸カリウ
ムウィスカ１〜１５％を混練り(１)後、電極箔(５)，
(６)を配設し、ポリエステルシート(３)の内面にポリエ
ステルの不織布(２)を張り付けたものに挟んで成形した
面状発熱体(４)。 - 【請求項２】 融点６４℃〜１０１℃（引火点３１０℃
〜３２０℃）のマイクロクリスタリンワックスを１０〜
２０％、樹脂類を配合した融点５６℃〜７４℃（引火点
約２６２℃）のパラフィンワックス４０〜７０％を混合
して９０℃〜１３０℃に溶融しておき、それに、Ｋ2Ｏ
・ｎＴｉＯ2／ＳｎＯ2・Ｓｂ2Ｏ5からなる成分の導電性
チタン酸カリウムウィスカを１０〜３５％、Ｋ2Ｏ・ｎ
ＴｉＯ2-ｘ／Ｃからなる成分の導電性チタン酸カリウム
ウィスカ１〜１５％及び温度調整するための粉状アセチ
レンブラックを少量加えて混練り(１ａ)後、電極箔
(５)，(６)を配設し、ポリエステルシート(３)の内面に
ポリエステルの不織布(２)を張り付けたものに挟んで成
形した面状発熱体(４ａ)。
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