JPH01108276A - 導電性発熱性塗料 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 倉皇よ立■凰分更 本発明は導電性発熱性塗料に関し、詳しくは約４５０℃
迄の温度範囲において、任意の温度で且つ均一の温度分
布を発現し得、温度制御可能な発熱体を得るための導電
性発熱性塗料に関する。

従米勿汎権 従来から発熱体として、貝殻（Ｓｈｅｌｌ）状、鱗片（
Ｆｌａｋｅ）状、針（Ｎｅｅｄｌｅ）状、繊維（Ｆｉｂ
ｅｒ）状のカーボン（炭素質）、グラファイト（黒鉛）
などの炭素粒の導電性微粉末を混合した合成樹脂フィル
ム及びその長手方向両側に埋設した電極線より構成され
た面状発熱体素子（特公昭６０−５９１３１号公報）等
があり、これを固体面上に張りつけて６０℃位まで加温
できるものは知られてぃる。　しかし、このカーボン、
グラファイト粉と合成樹脂とから得Ｊら九る発熱体は例
えば塗膜の電極間距離が狭く、均一温度分布の広い発熱
面は得られず、これら従来のカーボン、グラファイト等
の導電性微粉末を用いるものにあっては、これを合成樹
脂に混合し、溶融押出し成形してテープ状の発熱体素子
として利用するものであり、これらの導電性微粉末を含
む塗料又はペーストを用い、該塗料を塗布して広い発熱
面を有する発熱体を製造することはなされていない。

この発熱面に熱放散を阻害するような作用が働くと、従
来のものは局部的に酸化や焼損の危険があるので、６０
℃位までしか昇温することができないものであった。

例えば、従来のものでは第１０図に示すように面状発熱
体素子（テープ）２を基台１に貼付けたものであり〔第
１０図（ａ））、金属端子３より通電すると発熱部（素
子２）は加熱され、基板上に温度分布６が生ずる〔第１
０図（ｂ）〕。

明が解決しようとする間　点 このように、従来の貝殻状、鱗片状、針状、繊維状の炭
素質、黒鉛等の導電性粉末を用いるものでは、均一温度
分布で広い発熱面を有する発熱体は得られない。これら
の導電性粉末を含むペースト或いは塗料を塗布する場合
は塗膜の厚さを厳密にしなければならず、機械で例えば
、１／１０〜１／１００＋ｍの精度で、精密に塗布され
た塗膜であることが必要であり、手塗りによることがで
きない。即ち、従来のものでは塗膜の厚さが変わると、
厚い所へ電流が流れ、そのため、その部分が高温となる
。又、温度上昇に伴う抵抗の上昇が少ないために（第１
図のｂ）、熱放散の不均一作用が働くと、そのための局
部過熱が予想される。これを予防するためにサーモスタ
ットを用いたり、温度調節器を組みこんだりする対策を
とっているが、広い面ではどこに放熱を妨げる局部が出
来るか予測不能であり、そうした局部を多く想定してセ
ンサーを数多く設定取付けすることは不可能であり、従
来のこれら導電性微粉末からなる面状発熱体はあまり普
及していない。

そして、従来のものでは機械的に厳密に塗布する必要が
あるため、機械的な塗布のできない曲面、穴の内面、凹
凸面を有するものでは、前記のような局部的過熱、適温
が生ずるので、それらの発熱体を製造することは極めて
困難であった。

しかしながら、導電性粉末として入手の面その他で有利
な炭素粉系を用いて、広い発熱面を有し、曲面、穴の内
面、凹凸面等の複雑な構造のものでも手塗り或いは浸漬
による厳密に均一な膜厚でないものでも、温度分布が均
一で１局部的な焼損或いは過熱がなく、加熱温度も自由
に調節できる発熱性塗料或いはペーストの出現が望まれ
ている。

問題を解決するための 本発明者は、すぐれた発熱体を製造するための導電性発
熱性ペースト或いは塗料について種々研究し、特に導電
材として耐薬品性、耐衛生面で最も好ましい炭素につい
てその種類、形状、粒径及びそのバインダーである樹脂
及びそれらの配合比率或いは熱処理方法、塗布方法等の
組合わせについて研究した結果、特定の粒形と結晶を有
する炭素粒と合成樹脂を主要成分として含有するペース
ト或いは塗料により、前記の問題点が解決でき。

すぐれた発熱体が製造できることを見出し１本発明に到
達したものである。

即ち、本発明は粒子径５００μｍ以下の球状体からなる
粒子を主とする炭素粒と合成樹脂を主要成分として含有
することを特徴とする導電性発熱性塗料に関する。

本発明の炭素粒は球状体であり、少なくとも球状体が６
０％以上占めることが必要である。従来の発熱体に用い
られた炭素粒は鱗片状、針状、繊維状或いは貝殻状のも
のであるか或いは大部分がそれらの形状のものであり、
球状体の炭素粒を発熱塗料として用いた例は見られない
。そのためこれら鱗片状、針状、繊維状或いは貝殻状の
炭素粒を用いる従来のものでは１局部加熱のない均一温
度分布の広い発熱面を有する発熱体は得られず、所謂電
気抵抗の温度係数が小さくて、自己温度制御性を有する
発熱体は得られなかったのである（第１図のｂ）。

そして、本発明の炭素粒として好ましいものは球状体の
黒鉛粒である。

本発明の球状体炭素粒の大きさは直径が５００μｍ以下
であり、該５００μｍ以下のものが６０％以上を占める
ものである。実用的には１〜２００μｍのものである。

５００μｍφ以上では炭素粒の分散が不均一になり、温
度斑を生じやすいので好ましくない。

本発明の球状炭素粒は１５００〜３５００℃の熱処理に
より結晶構造の稠密層面間隔が３．４２５〜３，３５８
Å以下のものとすることができ、好ましくは３．３８０
〜３．３５．８人のものが使用される（第７図）、３．
３５８Å以下のものは更に好ましいがコスト高となる。

該面間隔が３．４２５Å以上であると、抵抗が大きくな
って、電圧を上げてもＷａｔｔ／ｃｄが上がらず（例え
ば０．０５　Ｗａｔｔ／　ｃｄ以下であり）、従って昇
温しに＜＜（例えば２０℃以下となり）好ましくない。

球状体の粒子の黒鉛は１５００℃以上の熱処理を受けた
比抵抗が約５０００〜１３００μΩ１以下であるものが
好ましい、　１３００μΩ１以下のものは好ましいがコ
スト高となる。

本発明の球状体からなる炭素粒は１９６５年ティラー等
がその製造方法を報告している（Ｂｒｏｏｋｓａｎｄ　
Ｔａｙｌｏｒカーボン（ｃａｒｂｏｎ）　３．１８５　
（１９６５））　−そして、最近、特殊炭素材、層間化
合物、吸着材。

充填材等への利用が提案されているが、これを発熱塗料
として用いることについては前述のとおり、例を見ない
のであり、それによりすぐれた効果が奏せられることは
本発明者が初めて見出したものである。

本発明の球状炭素粒は、いずれの−遣方法によっても構
わないが、石油、石炭、有機物を高温にし、炭素化、コ
ークス化し、ついで黒鉛化する等により製造される。

これらには例えば、テーラ−等の方法によりコールター
ル、コールタールピッチ、石油系重質油等の歴青物を３
５０〜５００℃の温度で長時間加熱処理し、低分子化合
物の重縮合反応をくり返し、高分子化し、生成した炭素
質より光学的異方性球体を分離したメソカーボンマイク
ロ　ビーズ（ｓａｇ。

ｃａｒｂｏｎ　ｍ１ｃｒｏ　ｂｓａｄｓ）成るいは１合
成樹脂を炭素化した球状に近いコークスを、十数百度〜
３千数百度の熱処理還元により黒鉛化することにより製
造される。比抵抗は６０００〜１３００μΩ１であり。

高抵抗用、低抵抗用とその用途によって選択される。

本発明の炭素粒は１５００℃以上の熱履歴を受けたもの
が好ましい、熱履歴を受けているものは炭素粒と溶剤及
び合成樹脂の液状塗料、又は炭素粒と合成樹脂からなる
粉体塗料における炭素粒の均一分散や塗膜の実用的な電
気電導度を得るのに必要である。

本発明で用いられる合成樹脂はバインダーであって、熱
可塑性、熱硬化性及び電子線硬化性樹脂であることがで
き、その発熱体の適用分野に応じて適宜選択することが
可能である。

熱可塑性樹脂としては軟化点が１５℃以上、平均分子量
が数千〜数十刃のものであり、熱硬化性樹脂又は反応型
樹脂としては塗布液の状態では２００゜０００以下の分
子量であり、塗布乾燥後、加熱により縮合、付加等の反
応により分子量は無限大のものとなる。又、ラジカル重
合性を有する不飽和二重結合を示すアクリル酸、メタク
リル酸、あるいはそれらのエステル化合物のようなアク
リル系二重結合、ジアリルフタレートのようなアリル系
二重結合、マレイン酸、マレイン酸誘導体等の不飽和結
合等の、放射線照射による架橋あるいは重合乾燥する基
を熱可塑性樹脂の分子中に含有または導入した放射線硬
化系樹脂を用いることができる。

これらの合成樹脂は例えば、ポリイミド樹脂、ポリアミ
ド樹脂、ポリフェニレンオキサイド樹脂。

シリコーン樹脂、ポリチタノカルボシラン樹脂、フェノ
ール樹脂、エポキシ樹脂、ポリパラバン酸樹脂、ポリウ
レタン樹脂、ポリエステル樹脂、ポリエーテルエーテル
ケトン樹脂、ポリフェニレンサルフィド樹脂、ポリフロ
ン樹脂、ポリオレフィン樹脂、塩ビ樹脂等であり、塗膜
の所望の目的温度に応じて軟化温度或いは分解温度を有
する樹脂を選択することができる。

本発明の炭素粒と合成樹脂バインダーの量割合は、所望
する発熱温度、発熱面の大きさ等により。

又炭素粒、及び合成樹脂の種類及び組合せ等により種々
選択されるが、一般的には炭素粉末１００重量部（以下
部と略す）に対して、２５〜２２０部好ましくは３０〜
２００部である。

合成樹脂の割合が２５部以下では抵抗値の小さいものが
得られ、高温の発熱体（広い発熱面をもつものに応用で
きる）が得られるが、塗膜強度が不足すると共に電気抵
抗の温度係数が小さくなって、温度むらが生じやすい、
　一方、合成樹脂の量が２２０部以上では発熱に必要な
電流が得られず（抵抗値が過大になって）実用に適さな
いものとなる。

即ち、電気抵抗値が常温で１０／口（Ω／口とは正方形
面積に対する電気抵抗値を表す）以下では過電流となり
、その結果不均一な高温となりすぎるし、　６，０００
Ω／口以上では過小電流になり１発熱せず所望の温度が
得られにくいのである。

そして、広い発熱面の場合は電気抵抗の小さい常温で１
Ω／口のものが、狭い面積の場合は電気抵抗値の高い常
温で６，０００Ω／口のものが、一般にはその中間値の
ものが用いられる。そして本発明では、発熱体の表面温
度を黒鉛形状、熱処理温度、塗料配合、塗布厚さ、印加
電圧等の組合せにより最大約４５０℃までの任意温度に
（環境温度−３０℃〜＋４０℃で）長時間安定して得る
ことができる。

この炭素粒と合成樹脂とを主成分とする塗料は各種塗装
方式、例えば、はけ塗り塗装、ローラー塗装、吹き付は
塗装、静電塗装、電着塗装或いは粉体塗装等の塗装剤に
又は浸漬用に応じて他の添加剤或いは補助剤を加えるこ
とができる。

これらの添加剤、補助剤は１例えば希釈溶剤、沈降防止
剤或いは分散剤、酸化防止剤、他の顔料その他の必要な
添加剤であることができる。

希釈溶剤としては、塗料に使用される溶剤、例えば脂肪
族炭化水素、芳香族石油ナフサ、芳香族炭化水素（トル
エン、キシレン等）％アルコール（イソプロピルアルコ
ール、ブタノール、エチルヘキシルアルコール等）、エ
ーテルアルコール（エチルセロソルブ、ブチルセロソル
ブ、エチレングリコールモノエーテル等）、エーテル類
（ブチルエーテル）、酢酸エステル、酸無水物、ニーチ
ルエステル（エチルセロソルブアセテート）、ケトン（
メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン）Ｎ−メ
チル２−ピロリドン、ジメチルアセトアミド、テトラヒ
ドロフラン等が使用される。

これらはバインダーである合成樹脂に応じて適宜、好ま
しいものが選択される。この希釈溶剤の使用量は樹脂１
００部に対して４００部以下の範囲で選択される。

又沈降防止剤としては、メチルセルローズ、炭酸カルシ
ウム、変成ベントナイト微粉等が挙げられ、又分散剤と
しては、各種界面活性剤が使用され、アニオン系活性剤
（脂肪酸塩類、液体脂肪油硫酸エステル塩類）、カチオ
ン系活性剤（脂肪族アミン塩類、第４級アンモニウム塩
類）１両性系活性割成いはノニオン系活性剤が挙げられ
る。又塗料又はペーストの乾燥固化又は硬化を短時間で
容易に行うために硬化剤を加えることができる。

これらの硬化剤は樹脂に応じて、それぞれ選択し得、脂
肪族、或いは芳香族ポリアミン、ポリイソシアネート、
ポリアミド、アミン、チオ尿素等の通常の硬化剤が用い
られる。

その他、安定剤、可塑剤、酸化防止剤等が適宜に用いら
れる。

本発明の導電性発熱性塗料は、プラスチック。

セラミックス、木質、繊維１紙、電気絶縁被覆した金属
材料その他の基材から形成される所望の形状の固体或い
は固体表面に塗布或いは浸漬して発熱体を製造すること
ができる。

例えば、２本以上の金属製端子を固定した電気絶縁被覆
した金属材料、セラミックス、プラスチックス、木質体
又はそれらの組合せ体の基台に。

本発明の塗料を約０．２ｍ〜３．５閣の厚さに塗布する
（硬化後の塗膜厚０．１ｍ−０，３ｍ）。

前記基台の形状は平面、曲面共に格別限定されず、線状
、棒状１円筒状、平面状、又はその他の３次元曲面状の
ものからなる発熱体とすることができる。

基台表面はセラミックス皮覆が望ましいが、　１５０℃
以下の所望温度であれば、木質によっても使用可能な場
合がある。さらに木質、又はプラスチック体又は金属体
に、セラミックスを表面被覆し、複合体とする等の組合
せ体も可能である。

塗布される固体表面が広く、ハケ塗り、ロール塗り、ス
プレィ塗りをする時には、塗料の流動性を上げて作業性
をよくする。この場合は希釈用に溶媒を導電粉末の合計
１００部に対して、４００部以下の範囲で混合すること
がよく、それ以上では塗料が流わすぎて所定の塗膜厚さ
になりに＜＜、所望の塗膜表面温度をうるのに適当でな
い。

塗膜の硬化又は同化は約３５０℃〜７０℃の温度で硬化
或いは乾燥固化するか或いは電子線（放射ｍ）硬化され
る。

乾燥固化或いは硬化を３５０℃〜７０℃で充分な時間を
かけると、平滑な所定厚さの膜が得られる。

それより高温では発砲、流動、変質の危険があり７０℃
以下では長時間を要するので好ましくない。

膜厚約０．２ｍ〜３．５ｍに塗布して、該塗料を３５０
℃以下の温度で反応硬化させると約０．１〜３．０■厚
さの乾燥固化した塗膜を得て、低温は勿論、高温の電気
抵抗発熱塗膜体をうる。塗布厚は約０゜１ｍ〜３．０ｍ
が好ましく０９ＩＷ以下では電気抵抗が過大となり、単
位面積当り電力が過小となり、又膜強度が不足し、３゜
０■以上では、粒子の沈降分離が起って偏析しやすく、
又均−な塗膜が得られにくい。この塗膜の金属端子間の
電気抵抗は、前述のとおり常温で１〜６０００Ω／口で
ある（低電気抵抗の時には、導電膜ともなる）。

漏電の心配がある場合は１発熱塗膜体の上に電気絶縁皮
膜を強度上必要限度に薄くカバーする。

厚すぎると熱の移動が妨げられる。

又繊維、又は紙を本発明の球状黒鉛と合成樹脂とを含有
する塗料又はペーストで処理することにより、同様に発
熱体とすることができる。

又電子線（放射線）及び硬化性樹脂を用いることにより
、すぐれた表面性を有する発熱体を得ることができる。

本発明の電導性発熱塗料では、炭素粒及び合成樹脂の種
類、配合比及び膜厚とそれらの組合せを選択することに
より、更に発熱面積を選択したり、又使用電圧を選択す
ることにより、発熱体の温度を所望の温度に調節するこ
とができる。

このことは本発明において１球状体の粒子の炭素粒を選
択したことによるものであって、従来の鱗片状、針状、
貝殻状、繊維状のカーボン及びグラファイトを使用する
ものでは到底得られない効果である。

本発明の導電性発熱性塗料は自己温度制御作用があり、
特に厳密に塗膜の厚さを均一化する必要がなく、所望の
形状の固体表面を手塗りで塗膜が形成でき、又、所望の
形状の含浸性固体物質（繊維、紙、）に浸漬して発熱体
を製造できるので、種々の分野、例えば室内壁面、床、
屋根、炉内面、管内外面、カーペット、毛布、簡易ヒー
ター、保温器、凍結防止器、等で広く利用される発熱体
とすることができる。特に暖房、保温、加熱部品のもの
として、すぐれた発熱体とすることができる。

走旦 本発明の導電性発熱性塗料は、球状体からなる炭素粒と
合成樹脂を主成分とするため、自己温度制御作用があり
約４５０℃迄の間の温度範囲において、所望の温度に自
由に調節でき、又広い発熱面から狭い発熱面にわたり、
又種々の形状及び面（凹凸面等、含めて）において、均
一の温度分布を有する発熱体とすることができる。

末凰孤 本発明を実施例にて更に詳細に説明するが、本発明はこ
れらの例に限定されるものでないことは言う迄もない。

叉履■上 バインダー合成樹脂としてＰＴＦＥ　（ポリテトラフル
オロエチレン）を用い、樹脂固形分０．９重量部に対し
て本発明の球状体黒鉛粒（２０〜５０μ園φ）１重量部
を混合した塗料（ａ）及び従来の針状黒鉛粉末（１０〜
６０μｍ）１重量部を混合した塗料（ｂ）からなる導電
性発熱性塗料をそれぞれ製造した。

これら（ａ）及び（ｂ）の塗料を面形状に塗膜的０．６
１厚となるように塗布し、発熱体を製造した。

これらの発熱体の電気抵抗Ω／口と表面温度との関係を
第１図に示す。

第１図より明らかなとおり、本発明の導電性発熱性塗膜
（ａ）の場合、１２０℃で約３０倍に電気抵抗が増大し
た。この１００℃で電気抵抗の温度係数が急増すること
は自己温度制御が働くことを示すものである。

これに対して、従来の針状黒鉛粉末を用いた塗膜（ｂ）
では電気抵抗は温度上昇に伴って殆ど変化しなかった。

このことは従来の針状の黒鉛粒では電気抵抗の温度係数
が非常に小さいことを示し、断熱片が発熱体に被った場
合に電流が減らず温度は上昇を続は過熱スポットが生ず
る。鱗片状、繊維状、貝殻状のものも針状のものと同一
傾向を示した。

又、第２図に示すように、１２０℃に通電加熱した塗膜
面２上に断熱片４（セラミックウール）をおいて通電し
、Ａ点及び断熱片下のＢ点温度を測定した。第３図は、
　０．５５１１ｓｔｔ／ｃｄの投入電力での通電時間に
対する塗料（ａ）及び塗料（ｂ）から得られた発熱体の
Ｂ点における温度とＡ点における温度との温度差を示す
グラフである。本発明の導電性発熱性塗料（ａ）より得
られる発熱体では１０分後に約３℃（１２３℃−１２０
℃＝３℃）の上昇があるだけであるのに対して、従来の
導電性発熱性塗料（ｂ）では約１０４℃（２２２℃−１
１８℃＝１０４℃）に上昇した。　これより明らかなと
おり、本発明の導電性発熱性塗料による発熱膜は局部的
に放熱が妨げられても過熱が生じることがなく、自己温
度制御作用があることを示した。

大産敗主 ６００μ菖φを最大とし５００μｍを中心とする球状黒
鉛粒１重量部に対してＰＴＦＥ固形分２．２倍量配合し
た塗料から得られた塗膜１．５ｍ厚さの発熱体は１００
ｖの投入電圧で電気抵抗が急増して温度が上昇せず、室
温３０℃時、１００ｔｆｆｌの発熱面で７０±３０℃の
温度斑が生じ局部的にしか昇温しなかった。

５００μＩφを最大とし４００μＩφを中心とする球状
黒鉛粒１重量部に対してＰＴＦＥ固形分固形分２舎量配
同様の実験では温度斑は７５±１２℃になった。

温度均一化のための黒鉛の粒径の大きさと合成樹脂の配
合量の限界を示した。

叉凰勇ユ 平均粒径３０μｍφ（面間隔３．３６±０．０２人）の
球状黒鉛粒０．６重量部に対して、平均粒３０μ■の針
状黒鉛粒０．４重量部を混合した炭素粒１重量部に対し
てＰＥＥＫ　（ポリエーテルエーテルケトン樹脂）固形
分０．３重量部を配合した厚さ１ｍの導電性発熱性塗料
膜では０．７Ｖａｔｔ／ａｄの通電下で２６０℃に於い
ても電気抵抗は常温の７倍の約２１０Ω／口であった。

断熱ウールを局部的に置くと、その下の温度が２９０℃
になった。　Ｐ　Ｅ　Ｅ　Ｋｏ、２５重量部では２６０
℃で常温の４倍の１０５Ω／口となり、断熱ウールを局
部的に置くと、その下の温度が３００℃を越えて変質し
た。球状黒鉛６０重量％（炭素粒中）と合成樹脂３０重
量部（炭素粒１００重量部に対する）は自己温度制御作
用が働く最下限の値である。

叉亙鼠土 球状黒鉛粒を１００部とし、ポリエステル、エポキシ、
ポリアミド、ポリイミド、ポリエチレン。

ポリフロン、ポリエーテルエーテルケトン、ポリフェニ
レンサルファイド、シリコーン、ポリチタノカルボシラ
ンの各合成樹脂を２００部迄配合した塗料を０．５ｍ厚
さの導電発熱膜とし３０℃における抵抗を測定すると第
４図のように、合成樹脂と共に抵抗は増大した。粗粒（
１００μ＋ｍ）は低目（ａ）。

細粒（１〜８μｍ）は高目（ｂ）を示した。３０〜２０
０％の合成樹脂の配合で１〜６０００Ω／口の任意の抵
抗のものが得られる。

抵抗が６０００Ω／ロノ場合、１００ｖ、１，７Ｗで５
ｍ角の面を、室温０℃の時に２０℃まで昇温でき（１，
７１１／　５　Ｘ　５　ｄ　＝０．０７１１ａｔｔ／　
ａＪ）　、抵抗が３０００Ω／口ならば、１００Ｖ、　
３．３１で７１角の面を２０℃に昇温でき、又１０Ω／
口の場合は、１００ｖの電圧を印加すると、４２０１角
の面が１２０℃になる。

夾１−旦 球状黒鉛粒（約５０μ醜φ）１００重量部に対して、Ｐ
ＴＦＥ２００重量部、１００重量部及び７０重量部を配
合した導電性発熱性塗料を用い、０．５ｍｍ厚の塗膜と
し、その抵抗と発熱温度を測定した（第５図）。

第５図より明らかなように１合成樹脂量が多いと発熱温
度が低く、ＰＴＦＥ２００重量部では０℃時に最高約３
０℃であり（第５図のａ）、樹脂量が少くなるにしたが
って発熱温度は上り、１００重量部では発熱温度約１２
０℃（第Ｓ図のｂ）、７０重量部では約２２０℃の高温
まで上げることができる（第５図のｃ）。

そして、この合成樹脂として耐熱性のポリチタノカルボ
シラン樹脂を用いた場合には最高約４５０℃までの高温
とすることができる。

以上記載のとおり、本発明では球状炭素粒の粒径１合成
樹脂の配合量、合成樹脂の種類により、４５０℃までの
発熱温度に自由に容易に調節することがきる。

大１１１１ 面間隔が３．３５８〜３．４２５人である３０μｌφの
球状黒鉛粒を１００部としポリエステル、エポキシ、ポ
リアミド、ポリイミド、ポリエチレン、ポリフロン。

ポリエーテルエーテルケトン、ポリフェニレンサルファ
イド、シリコン、ポリチタノカルボシランの各合成樹脂
を５０部、１００部、１５０部配合した塗料を０．５ｍ
厚さの導電発熱膜とし、３０℃における抵抗を測定した
。結果を第６図に示す。第６図から明らかにように、面
間隔が３．４０〜３．４２５人でΩ／口が急増し、高電
圧を印加しても温度が上がらず、面発熱体としては不向
きであった。

実施例７ 第８図に示すように、波形凹凸面を有する固体１上に、
耐熱セラミックス５を被覆し、Ｎｉメツキ銅網帯（幅’
１ｍ１１．０．２ｎ＋＋ａ網目）を平行に電極端子３と
してその上に平均粒子径約３０μｍφの球状体熱鉛粒１
００重量部に対して、１液性工ポキシ樹脂１００重量部
を配合した導電性発熱性塗料を塗布し、約０．４ｍｍ厚
さの硬化塗膜２を固着した。

３０ｃｍの端子間に１００ｖの電圧を印加すると、全面
にわたり室温３０℃＋５０℃＝８０℃±４℃のほぼ均一
な温度分布６となった。

実施例８ 第９図に示すような、大きいテーパーをもつ截頭円すい
セラミックス体１（上２００ＩＩＩｌφ、下３００ｔ＋
ｉφ、高さ５００ｍ＋＋＋）に、金属端子３を固定し、
その上に平均３０μｍφの球状体黒鉛粒１重量部に対し
、ＰＴＦＥｏ、６重量部を配合した導電性発熱性塗料を
用い、小径部に０．５ｍｍ、大径部に０．８ｍ＋＊、平
均約０．６５ｍｍ厚さの硬化塗膜２を固着した。１２０
ｖの電圧を端子間に印加し、全面２２０〜２４０℃（室
温３０℃）のほぼ均一な温度を得た。端子線を０．３ｍ
ｍφＮｉメツキ銅線１０本とすると、長時間連続加熱　
・している間に抵抗が増加しきたが、０．２＋ｍｍφＮ
ｉメツキ銅線網（網目０．：３＋＋ｍ、網幅７．５園ｍ
）とすると抵抗値は安定して数千時間変化がなかった。

この発熱膜の上にさらに同−銅ＩｊｌＡＩＲリードと同
一発熱膜を固着させると電気抵抗が１／２となり、電圧
は１２０Ｖから８５Ｖに下げても略々同一温度が得られ
た。

及朋！び飢」 本発明は粒子径５００μ慄以下の球状体の炭素粒と合成
樹脂を主成分とする塗料又はペーストであって、自己温
度制御作用があり、広い発熱面から狭い発熱面において
、種々の形状及び面（凹凸面系も含めて）において、塗
膜の膜厚が不同不均一であっても均一の温度分布を有す
る発熱体を製造することができるうえに、本発明のペー
ストは約４５０℃迄の間の温度範囲にわたり、所望の温
度に自由に調節でき、各分野で適用できる各種形状の発
熱体を容易に製造することができる、すぐれた発明と言
える。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明及び従来の導電性発熱性塗料から得られ
る発熱体の電気抵抗Ω／口と表面温度との関係を示すグ
ラフ、第２図は塗膜上の温度測定位置を示す模式図、第
３図は本発明及び従来の導電性発熱性塗料から得られる
発熱体の局部放熱が妨げられた際の時間と温度差の関係
を示すグラフ、第４図は球状炭素粒の粒径の大きさと合
成樹脂の配合量における電気抵抗を示すグラフ、第５図
は炭素粒と合成樹脂の配合量に対する電気抵抗と発熱温
度を示すグラフ、第６図は球状炭素粒の面間隔と電気抵
抗の関係を示すグラフ、第７図は熱処理と炭素粒の結晶
構造の稠密層面間隔との関係を示すグラフ、第８図（ａ
）（ｂ）及び第９図は本発明の塗料を塗布した発熱体の
説明図、第１０図（ａ）（ｂ）（ｃ）は従来の発熱体の
模式図である。 図中、１は基台、２は塗膜、３は端子、４は断熱片、５
はセラミックス被膜、Ａ及びＢは温度測定点。

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. （１）粒子径５００μｍ以下の球状体からなる粒子を主
   とする炭素粒と合成樹脂を主成分として含有することを
   特徴とする導電性発熱性塗料。
2. （２）炭素粒が１５００℃以上の熱履歴を受けたもので
   ある特許請求範囲第１項又は第２項記載の導電性発熱性
   塗料。
3. （３）炭素粒が球状体炭素粒６０重量％以上からなるも
   のである特許請求の範囲第１項又は第２項記載の導電性
   発熱性塗料。
4. （４）炭素粒が結晶構造の稠密層面間隔３．４２５〜３
   ．３５８Åのものである特許請求の範囲第１項、第２項
   又は第３項記載の導電性発熱性塗料。
5. （５）炭素粒１００重量部に対して合成樹脂２５〜２２
   ０重量部の割合で含有する特許請求の範囲第１項記載の
   導電性発熱性塗料。
6. （６）合成樹脂がポリエステル樹脂、エポキシ樹脂、ポ
   リアミド、ポリイミド、ポリエチレン、ポリフロン樹脂
   、ポリエーテルエーテルケトン、ポリフェニレンサルフ
   ァイド、シリコン樹脂、ポリチタノカルボシラン樹脂で
   ある特許請求の範囲第１項又は第５項記載の導電性発熱
   性塗料。