JPH0294281A

JPH0294281A - 屋根融雪用面状発熱体

Info

Publication number: JPH0294281A
Application number: JP24332388A
Authority: JP
Inventors: Masahito Ando; 雅仁安藤; Hideki Iketani; 池谷　秀輝; Kunihiko Yamanaka; 邦彦山中
Original assignee: Yazaki Corp
Current assignee: Yazaki Corp
Priority date: 1988-09-28
Filing date: 1988-09-28
Publication date: 1990-04-05

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】〔産業上の利用分野〕本願発明は、屋根融雪用面状発熱体に関する。

〔従来の技術〕

従来の屋根融雪用面状発熱体は第１図に示すようなもの
が知られている。同図において、板状のＭＡ林棒体２発
熱体用抵抗体１が前記絶縁体２の全域に亘って内包され
、この発熱体用抵抗体１の両端辺には電極３が設けられ
たものとなっている。

そして、前記発熱体用抵抗体１は、ゴム、ポリ塩化ビニ
ル（ｐｖｃ）、ポリエチレン（Ｐ、　Ｅ　）、ポリプロ
ピレン（ｐｐ）等に導電性カーボンブラックを練り込み
、所定の抵抗値としたものである。

このような構成からなる屋根融雪用面状発熱体は屋根に
設置され、該屋根を暖めることによって、積った雪を融
かすようにする。

〔発明が解決しようとする課題〕

ここで、荊記発熱体用抵抗体１の材料のうち、ゴム、ポ
リ塩化ビニル（ｐｖｃ）等の非結晶性樹脂が使用されて
いるものは、フレキシブル性を有するものとして形成す
ることができる。しかし、発熱体の抵抗が通電、加熱に
よる変化が少ないことから、特に外部から温度を測定し
ながら発熱温度を制御しなければならないものであった
。このことは温度測定手段としてのセンサに故障が生じ
た場合、異常加熱による火災発生の危惧をもたらすもの
であった。

また、ポリエチレン（ＰＥ）、ポリプロピレン（ｐｐ）
等の結晶性樹脂が使用されているものは、融点付近で抵
抗が高くなる（正の温度係数を有する）性質を有するこ
とに鑑み、発熱量を自己コントロールでき、これにより
、発熱温度を自動制御し得ることから、特に外部から温
度を８１ｇ定する手段を設けずに済む。ここで、融点付
近で抵抗が高くなるのは、該融点において、結晶の体積
膨張率が大きくなり樹脂中に分散されたカーボンブラッ
クの粒子間距離が大きくなるためである。しかし、上述
の結晶性樹脂はそれ自体でも非常に硬いうえ、カーボン
を添加したものはさらに硬くなってフレキシブル性に乏
しいものとなる。

このようにフレキシブル性の乏しい発熱体は、屋根の瓦
の下に配置せざるを得ないという制約が課されるものと
なる。屋根の瓦の上に配置した場合、発熱体は瓦に充分
密着せず、浮いた状態となり、その上に積った雪の重さ
で変形が生じたり、該雪がずり落ちる際、ともに落下し
て破損を生じさせるからである。したがって、このよう
に発熱体を屋根の下に配置しなければならないとすると
。

その設置作業に困難性がともない、瓦自体を加熱しなけ
ればならないことから発熱量を高くしなければならない
という問題点を有していた。さらに、樹脂（ポリエチレ
ン、ポリプロピレン）の融点は約１００℃以上であるた
め、上述のような抵抗変化による発熱温度制御を行なう
場合、発熱温度も１００℃近傍になるようにしなければ
ならず、火災等の危険性を免れないものとなっていた。

それ故１本発明は、このような事情に基づいてなされた
ものであり、フレキシブル性を有するとともに、外部か
ら温度を測定せずども発熱量制御の可能な屋根融雪用面
状発熱体を提供することを目的とするものである。

（課題を解決するための手段〕このような目的を達成するために、本発明は、発熱体用
抵抗が、酢酸ビニル共重合体（ＥＶＡ）に酢酸ビニル（
ＶＡ）を含有したものに、カーボンブラックを配合させ
てなるようにしたものである。

また、前記酢酸ビニル（ＶＡ）は酢酸ビニル共重合体（
ＥＶＡ）に対し２５重量％以上含有させるようにしたも
のである。

〔作用〕

このように構成する屋根融雪用面状発熱体は、剛性率の
小さいもの、すなわちフレキシブル性に優れたものを形
成することができる。

そして、正の抵抗係数を有する抵抗体が得られるように
なることから、自己発熱による温度上昇は発熱抵抗体の
抵抗値が急激に変化する温度以上には上昇せず、発熱量
を自己コントロールすることができる。このため外部か
ら温度を測定せずども発熱量制御が可能となる。

〔実施例〕

本発明による屋根融雪用面状発熱体は、その構成におい
ては第１図に示すと同様のものとなる。

発熱体用抵抗体１としては′、その樹脂としてエチレン
酢酸ビニル共重合体（ＥＶＡ）に酢酸ビニル（ＶＡ）が
約重量２５％以上含有されたものが使用されている。そ
して、該樹脂に導電性をもたせるため、アセチレンブラ
ック、ケッチンブラックＥＣ、パルカンＸＣ−７２等の
導電性カーボンブラック、ＳＡＦ、ＨＡＦ、ＦＥＦ、Ｓ
ＲＦ等のカーボンブラックを目的の抵抗に合わせ、５〜
２００重量部配合されている。また、その他酸化防止剤
、充填剤、可塑剤等が必要に応じて添加されてもよい。

なお、このような抵抗体は、耐熱性をもたせるため、有
機過酸化物添加、電子線照射等により架橋されたもので
ある。

ＭＡ縁体２としては、フレキシブル性、耐候性。

電気絶縁性、耐水性、および機械物性等を有する材料な
らば充分に適用可能であり、たとえば架橋ＥＰＤＭ等が
選定される。

また、電極３としては、電気的抵抗の小さい銅（Ｃｕ）
、アルミニウム（ＡＱ）等が選定される。

形状としては、厚さをできるだけ薄くし、フレキシブル
性を持たせるために平編線とするのが好適となる。そし
てスズメツキ等の処理がなされて防錆が図れている。

このような概略的な構成において、エチレン酢酸ビニル
共重合体（ＥＶＡ）に対する酢酸ビニル（ＶＡ）の重量
比率、カーボンブラックの種類、架橋剤としてＤＣＰを
用いた場合の実施例、およびそれ以外における比較例と
、それらの特性を示すグラフを第２図に示す。なお、こ
こで、第１図中、Ｔｔ＝１ｏｎ、Ｔ２＝２ｍｍ、Ｗ、＝
１５０ｎｗｏ、およびＷ２＝２１０閣と設定した。

第２図にて、たとえば、実施例３の場合を例にとると、
品名ＥＶ１５０のエチレン酢酸ビニル共重合体（ＥＶＡ
）Ｌ：対し、で、ｌ１ｖ１′酸ビニル（ＶＡ）を３３％
含有し、カーボンブラックとしてデンカブラック７０重
量％、架橋剤としてＤＣＰを用いたものである。これに
より、温度２４℃に対して体積抵抗率は１０Ω−■、ま
た、同温度に対して剛性率は２１０ｋｇ／ｃｎになるこ
とを示している。

また、たとえば比較例４の場合を例にとると、発熱体用
抵抗体として、ＥＰ３３　（日本合成ゴム社品名）のゴ
ムに、カーボンブラックとしてケッチンブラックＥＣ（
日本イージー社品名）を２０重量％、架橋剤としてＤＣ
Ｐを用いたものである。

これにより、温度２４℃に対して体積抵抗率は７０Ω−
■、また同温度に対して剛性率は８０ｋｇ／ａＪになる
ことを示している。

なお、上記体積抵抗率、および剛性率の各特性は、上記
配合をロールにて混練し、１８０℃、２０分間、５０ｋ
ｇ／ｃｄの条件で、ｌＩｎｌ１１厚のプレスシートを作
成した上で試験を行なったものである。

また、第３図は上記実施例工ないし５、比較例１ないし
４のそれぞれの場合における温度温度（℃）に対する体
積抵抗率（Ω−ａｌｌ）の特性を示したグラフである。

上記第２図および第３図から明らかなように、実施例１
ないし５は１体積抵抗率は正の温度係数を有し、しかも
抵抗のピーク温度も６０’Ｃ程度であることが判る（第
３図）。また、剛性率（低い方がフレキシブル性ありと
判断できる）は比較例２．３の場合のＬＤＰＥ、ＨＤＰ
Ｅに比べ非常に小さく、また比較例４のゴムを用いたと
同様のフレキシブル性があることが判る（なお、比較例
４の場合は、第３図に示すように負の温度係数を有し不
適である）。

ここで実施例工ないし５にそれぞれみられるように、抵
抗体に用いる樹脂のＥＶＡにおけるＶＡの含有量は、２
５重量％以上であり、このようにしたのは、比較例１に
示すように、２５重量％未満では抵抗のピーク温度が８
０℃以上となってしまうとともに、剛性率も非常に高く
なってしまうからである。

ＥＶＡに対するＶＡ含有量は上述のように２５重量％以
上ならば、上限は特に選定されない。たとえば４６重量
％以上になった場合１表面粘着性が高くなって、加工し
にくくなるにすぎない。

また、架橋は、冬期の融雪に使用する場合において、発
熱温度が６０℃以下であること゛からその必要性に乏し
いが、特に夏期において太陽光線により表面温度が８０
°Ｃ程度まで上昇することから、これに対する耐熱性を
もたせるものである。

以上説明したことから明らかなように、実施例１ないし
５によれば、第４図（ａ）、（ｂ）に示すように、瓦５
に充分密着させた状態にて、屋根融雪用面状発熱体４を
配置させることができるようになる。このことは、第５
図（ａ）、（ｂ）に示すように、従来の屋根融雪用面状
発熱体４に対する瓦５面の配置状態と比較すれば明らか
となる９また、上述した実施例１ないし５によれば、正
の温度特性を有することから、発熱時における抵抗値を
検知するようにすれば発熱温度を検知することができる
。したがって、外部温度センサ等を取り付ける必要はな
くなる。そして、たとえば実施例３を抵抗体とした発熱
体を０℃の環境下において、抵抗測定したところ、１ｍ
当り８０Ωであり、同じ環境下において、上記発熱体に
１００Ｖ、５０七の交流を通電させたところ、表面温度
が３０℃という適温にまで上昇し一定となった。

さらに、架橋させた発熱体をＪＩＳＣ３００５の加熱変
形試験において、温度１２０℃、荷重３０５ｋｇの条件
にて実験したところ、変形率は１０％以下で非常に変形
しにくいものとなった。

〔発明の効果〕

以上説明したことから明らかなように１本発明による屋
根融雪用面状発熱体によれば、発熱体用抵抗体が、酢酸
ビニル共重合体（Ｅ　Ｖ　Ａ）に酢酸ビニル（ＶＡ）を
含有したものに、カーボンブラックを配合させてなるも
のである。これによれば、フレキシブル性を有するとと
もに、外部から温度を測定せずども発熱量制御ができる
ようになる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明による屋根融雪用面状発熱体の一実施
例を示す構成図、第２図は、前記屋根融雪用面状発熱体
の部材の配合等および試験結果を比較例とともに示した
グラフ、第３図は、前記屋根融雪用面状発熱体の測定温
度に対する体積抵抗率を比較例とともに示したグラフ、
第４図（ａ）。（ｂ）は本発明による効果を示す図、第５図は第４図と
対応させた従来の屋根融雪用面状発熱体を示す図である
。１・・・発熱体用抵抗体、２・・・絶縁体、３・・・電
極。

Claims

【特許請求の範囲】１、発熱体用抵抗体が、酢酸ビニル共重合体（ＥＶＡ）
に酢酸ビニル（ＶＡ）を含有したものに、カーボンブラ
ックを配合させてなることを特徴とした屋根融雪用面状
発熱体。２、前記酢酸ビニル（ＶＡ）は酢酸ビニル共重合体（Ｅ
ＶＡ）に対し２５重量％以上含有されている請求項第１
記載の屋根融雪用面状発熱体。３、架橋が施こされている請求項第１記載の屋根融雪用
面状発熱体。