JPH05114468A - 通電発熱体 - Google Patents
通電発熱体Info
- Publication number
- JPH05114468A JPH05114468A JP27590091A JP27590091A JPH05114468A JP H05114468 A JPH05114468 A JP H05114468A JP 27590091 A JP27590091 A JP 27590091A JP 27590091 A JP27590091 A JP 27590091A JP H05114468 A JPH05114468 A JP H05114468A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- titanium carbide
- composite
- heating element
- electric heating
- heating body
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 押出成形などの溶融成形により容易に得るこ
とができ、かつ燃焼しない通電発熱体を提供する。 【構成】 有機高分子材料中に導電性微粉末を分散させ
た組成物を主成分とする抵抗体に電圧を印加して発熱せ
しめる通電発熱体において、導電性微粉末として３０〜
６０容量％の炭化チタンを用いる。 【効果】 溶融粘度が低いため溶融成形が容易であり、
体積固有抵抗が１０-1〜１０0 Ω・ｃｍの発熱体として
好適である。
とができ、かつ燃焼しない通電発熱体を提供する。 【構成】 有機高分子材料中に導電性微粉末を分散させ
た組成物を主成分とする抵抗体に電圧を印加して発熱せ
しめる通電発熱体において、導電性微粉末として３０〜
６０容量％の炭化チタンを用いる。 【効果】 溶融粘度が低いため溶融成形が容易であり、
体積固有抵抗が１０-1〜１０0 Ω・ｃｍの発熱体として
好適である。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は採暖器具や各種の加熱装
置として有用な通電発熱体に関する。
置として有用な通電発熱体に関する。
【０００２】
【従来の技術】有機高分子材料中に、カーボンブラッ
ク、グラファイトなどの体積固有抵抗が１０-2Ω・ｃｍ
程度の微粉末を混練、分散させた通電発熱体は面発熱体
などとして知られている。
ク、グラファイトなどの体積固有抵抗が１０-2Ω・ｃｍ
程度の微粉末を混練、分散させた通電発熱体は面発熱体
などとして知られている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】ところがこれらの微粉
末を含有する発熱体を得ようとする場合、特に体積固有
抵抗が１０-1〜１０0 Ω・ｃｍ程度の発熱体を得ようと
する場合には次のような問題があった。
末を含有する発熱体を得ようとする場合、特に体積固有
抵抗が１０-1〜１０0 Ω・ｃｍ程度の発熱体を得ようと
する場合には次のような問題があった。
【０００４】１）カーボンブラック、グラファイトを充
填、分散させて体積固有抵抗が１０-1〜１０0 Ω・ｃｍ
程度の発熱体を得るには、有機高分子材料中に３０容量
％以下充填するだけで十分であるが、この組成物はその
程度の充填量でも非常に溶融粘度が高く、通常の装置で
は押出成形、射出成形などが非常に困難となる。 ２）カーボンブラック、グラファイトはそれ自体可燃性
であり、焼損を起こした場合燃焼する。
填、分散させて体積固有抵抗が１０-1〜１０0 Ω・ｃｍ
程度の発熱体を得るには、有機高分子材料中に３０容量
％以下充填するだけで十分であるが、この組成物はその
程度の充填量でも非常に溶融粘度が高く、通常の装置で
は押出成形、射出成形などが非常に困難となる。 ２）カーボンブラック、グラファイトはそれ自体可燃性
であり、焼損を起こした場合燃焼する。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明は、有機高分子材
料中に導電性微粉末を分散させた組成物を主成分とする
抵抗体に電圧を印加して発熱せしめる通電発熱体におい
て、導電性微粉末として炭化チタンを用いることによ
り、上記問題点を解決したものである。炭化チタンを充
填した組成物は、押出成形などの加工が容易であり、ま
たそれ自体燃焼しないので発熱体が燃焼するおそれがな
い。
料中に導電性微粉末を分散させた組成物を主成分とする
抵抗体に電圧を印加して発熱せしめる通電発熱体におい
て、導電性微粉末として炭化チタンを用いることによ
り、上記問題点を解決したものである。炭化チタンを充
填した組成物は、押出成形などの加工が容易であり、ま
たそれ自体燃焼しないので発熱体が燃焼するおそれがな
い。
【０００６】以下本発明を図面を参照して詳細に説明す
る。図１は、各種導電性微粉末の充填量と溶融粘度の関
係を示す図である。本発明発熱体に使用する有機高分子
材料としては特に制限はなく、ポリ塩化ビニル、ポリエ
チレン、ポリプロピレン、ポリエステル、ポリアミド、
ポリフェニレンサルファイド、ポリエーテルイミド、ポ
リエーテルサルフォン、ポリエーテルエーテルケトンな
どを使用できる。
る。図１は、各種導電性微粉末の充填量と溶融粘度の関
係を示す図である。本発明発熱体に使用する有機高分子
材料としては特に制限はなく、ポリ塩化ビニル、ポリエ
チレン、ポリプロピレン、ポリエステル、ポリアミド、
ポリフェニレンサルファイド、ポリエーテルイミド、ポ
リエーテルサルフォン、ポリエーテルエーテルケトンな
どを使用できる。
【０００７】特に、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポ
リアミド、ポリフェニレンサルファイド、ポリエーテル
エーテルケトンなどの結晶性樹脂が、それ自体の溶融粘
度が低いので炭化チタンを高充填することができて好ま
しい。
リアミド、ポリフェニレンサルファイド、ポリエーテル
エーテルケトンなどの結晶性樹脂が、それ自体の溶融粘
度が低いので炭化チタンを高充填することができて好ま
しい。
【０００８】この高分子材料に混合する炭化チタンにも
特に制限はないが、高分子材料中への分散性、溶融成形
性の上から、平均粒子径が０．５〜５μｍのものが好ま
しい。炭化チタンの添加量は、有機高分子材料と炭化チ
タンとの合計量に対し、概略３０〜６０容量％の範囲で
ある。特に、体積固有抵抗が１０-1〜１０0 Ω・ｃｍの
発熱体を得る場合には、４５〜５５容量％が好適であ
る。
特に制限はないが、高分子材料中への分散性、溶融成形
性の上から、平均粒子径が０．５〜５μｍのものが好ま
しい。炭化チタンの添加量は、有機高分子材料と炭化チ
タンとの合計量に対し、概略３０〜６０容量％の範囲で
ある。特に、体積固有抵抗が１０-1〜１０0 Ω・ｃｍの
発熱体を得る場合には、４５〜５５容量％が好適であ
る。
【０００９】炭化チタンは、立方晶型結晶の物質で、化
学的に安定で耐酸化性に優れているので、熱、湿度、混
練度などの影響を受けにくく、また非燃焼性である。ま
た炭化チタンは、それ自体の体積抵抗が１０-4Ω・ｃｍ
程度とかなり低いが、有機高分子材料に混合した場合に
は、相当量混合しないと、組成物の体積固有抵抗が低下
しない。しかし、カーボンブラックなどよりも充填量が
大きくなるにもかかわらず、混合物は溶融粘度が低く、
溶融成形性が良い。
学的に安定で耐酸化性に優れているので、熱、湿度、混
練度などの影響を受けにくく、また非燃焼性である。ま
た炭化チタンは、それ自体の体積抵抗が１０-4Ω・ｃｍ
程度とかなり低いが、有機高分子材料に混合した場合に
は、相当量混合しないと、組成物の体積固有抵抗が低下
しない。しかし、カーボンブラックなどよりも充填量が
大きくなるにもかかわらず、混合物は溶融粘度が低く、
溶融成形性が良い。
【００１０】本発明発熱体の製造は、押出成形、カレン
ダ成形、射出成形などの溶融成形法により行うことがで
き、シート状、チューブ状、板状、ロール状、パイプ状
など所望の形状にすることができる。
ダ成形、射出成形などの溶融成形法により行うことがで
き、シート状、チューブ状、板状、ロール状、パイプ状
など所望の形状にすることができる。
【００１１】一般に溶融成形に当たって良好な成形性を
示す範囲の目安は、通常の成形機の温度制御限界からみ
て４００℃までの温度で成形でき、溶融粘度は成形温度
において１×１０5 ポイズ以下であることが必要と考え
られる。例えば押出成形の場合は、剪断速度１０2 （１
／秒）において溶融粘度が１０3 〜１０4 ポイズ台であ
ることが好ましい。
示す範囲の目安は、通常の成形機の温度制御限界からみ
て４００℃までの温度で成形でき、溶融粘度は成形温度
において１×１０5 ポイズ以下であることが必要と考え
られる。例えば押出成形の場合は、剪断速度１０2 （１
／秒）において溶融粘度が１０3 〜１０4 ポイズ台であ
ることが好ましい。
【００１２】有機高分子材料と炭化チタンとの組成物は
後述の実施例からも分かるように、充填量が多くなるに
もかかわらず溶融粘度は１０5 ポイズよりも低くなる。
これに対しカーボンブラック、グラファイトを充填した
ものは、溶融粘度が１０5 ポイズ台以上となり、溶融成
形が困難となる。
後述の実施例からも分かるように、充填量が多くなるに
もかかわらず溶融粘度は１０5 ポイズよりも低くなる。
これに対しカーボンブラック、グラファイトを充填した
ものは、溶融粘度が１０5 ポイズ台以上となり、溶融成
形が困難となる。
【００１３】また、有機高分子材料と炭化チタンとの組
成物は、溶融成形性は良好であるが、やや脆くなる傾向
にあるので、シートないしチューブ状の発熱体、特に厚
さ数ｍｍ以下の薄肉発熱体を得る場合には、炭化チタン
を含まない支持層と積層された状態で使用するのが好ま
しい。例えば、発熱体の母材となっている高分子材料と
同種の高分子材料の層を片面または両面に設けることが
できる。そのような積層体は、例えば炭素化チタン含有
層と不含有層とを共押出法で押出成形することにより得
られる。
成物は、溶融成形性は良好であるが、やや脆くなる傾向
にあるので、シートないしチューブ状の発熱体、特に厚
さ数ｍｍ以下の薄肉発熱体を得る場合には、炭化チタン
を含まない支持層と積層された状態で使用するのが好ま
しい。例えば、発熱体の母材となっている高分子材料と
同種の高分子材料の層を片面または両面に設けることが
できる。そのような積層体は、例えば炭素化チタン含有
層と不含有層とを共押出法で押出成形することにより得
られる。
【００１４】
【実施例】有機高分子材料としてポリエーテルエーテル
ケトン、導電性微粉末としてカーボンブラック（ライオ
ンアクゾ社製ケッチェンブラック、平均粒子径０．０２
μｍ）、グラファイト（日本黒鉛社製ＣＳＳＰ、平均粒
子径０．５μｍ）および炭化チタン（日本新金属社製Ｔ
ｉＣ−Ｍ、平均粒子径１．４μｍ）を用い、それぞれ体
積固有抵抗が１０-1〜１０0 Ω・ｃｍとなるようにカー
ボンブラックは８容量％、グラファイトは１２容量％、
炭化チタンは５０容量％充填した。
ケトン、導電性微粉末としてカーボンブラック（ライオ
ンアクゾ社製ケッチェンブラック、平均粒子径０．０２
μｍ）、グラファイト（日本黒鉛社製ＣＳＳＰ、平均粒
子径０．５μｍ）および炭化チタン（日本新金属社製Ｔ
ｉＣ−Ｍ、平均粒子径１．４μｍ）を用い、それぞれ体
積固有抵抗が１０-1〜１０0 Ω・ｃｍとなるようにカー
ボンブラックは８容量％、グラファイトは１２容量％、
炭化チタンは５０容量％充填した。
【００１５】各組成物について、高化式フローテスタに
より、剪断速度１０1 〜１０4 （１／秒）の範囲で、３
９０℃における溶融粘度を測定した。その結果を図１に
示す。
より、剪断速度１０1 〜１０4 （１／秒）の範囲で、３
９０℃における溶融粘度を測定した。その結果を図１に
示す。
【００１６】この結果から、炭化チタンを充填した組成
物は、充填量が多いにもかかわらず、カーボンブラック
およびグラファイトを充填した組成物よりも溶融粘度が
低くなり、熱可塑成形が容易なことが分かる。
物は、充填量が多いにもかかわらず、カーボンブラック
およびグラファイトを充填した組成物よりも溶融粘度が
低くなり、熱可塑成形が容易なことが分かる。
【００１７】また、前記炭化チタン含有組成物を厚さ２
０μｍ（外層）、炭化チタンを含有しないポリエーテル
エーテルケトンを厚さ５０μｍ（内層）となるように、
二層口金から口金温度３９０℃でチューブ状に共押出し
たところ、良好な押出成形性を示し、得られた通電発熱
体は、発熱温度１８０℃を示した。
０μｍ（外層）、炭化チタンを含有しないポリエーテル
エーテルケトンを厚さ５０μｍ（内層）となるように、
二層口金から口金温度３９０℃でチューブ状に共押出し
たところ、良好な押出成形性を示し、得られた通電発熱
体は、発熱温度１８０℃を示した。
【００１８】
【発明の効果】本発明によれば、有機高分子材料に炭化
チタンを分散させた組成物により発熱体を構成したの
で、押出成形などの溶融成形が容易になり、また燃焼し
ない通電発熱体を得ることができる。
チタンを分散させた組成物により発熱体を構成したの
で、押出成形などの溶融成形が容易になり、また燃焼し
ない通電発熱体を得ることができる。
【図１】各種導電性微粉末の充填量と溶融粘度の関係を
示す図。
示す図。
Claims (1)
- 【請求項１】 有機高分子材料中に導電性微粉末を分散
させた組成物を主成分とする抵抗体に電圧を印加して発
熱せしめる通電発熱体において、導電性微粉末として炭
化チタンを用いたことを特徴とする通電発熱体。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP27590091A JPH05114468A (ja) | 1991-10-24 | 1991-10-24 | 通電発熱体 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP27590091A JPH05114468A (ja) | 1991-10-24 | 1991-10-24 | 通電発熱体 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05114468A true JPH05114468A (ja) | 1993-05-07 |
Family
ID=17562005
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP27590091A Pending JPH05114468A (ja) | 1991-10-24 | 1991-10-24 | 通電発熱体 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH05114468A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN106576398A (zh) * | 2014-08-07 | 2017-04-19 | 特普洛芬工程有限责任公司 | 电阻碳复合材料 |
-
1991
- 1991-10-24 JP JP27590091A patent/JPH05114468A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN106576398A (zh) * | 2014-08-07 | 2017-04-19 | 特普洛芬工程有限责任公司 | 电阻碳复合材料 |
| CN106576398B (zh) * | 2014-08-07 | 2021-05-25 | 特普洛芬工程有限责任公司 | 电阻碳复合材料 |
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