JPH0584039B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 この発明は、有効な電気的特性を有する織物の
形状の電気装置に関する。

従来の技術とその問題点 正の抵抗温度係数を有する物質（PTC組成物）
が知られている。このPTC組成物は例えばチタ
ン酸バリウムをドープしたセラミツク材料あるい
は結晶性ポリマー内に導電性充填剤等の粉末ある
いはカーボンブラツクを分散された導電性ポリマ
ー材料などによつて構成される。PTCと言う用
語は、例えば温度範囲14℃以上では固有抵抗の係
数が少なくとも2.5以上であり、また、温度範囲
100℃以上では少なくとも10以上であり、または、
好ましくは上記の双方の条件を満たす抵抗を持つ
ている組成物を意味する。（この定義は、本明細
書においても使用される。）スイツチング温度
（T_s）は、一般に、そして、本明細書において
も、より正確には米国特許4237441で定義されて
いるように、固有抵抗値が急激に増加する温度を
意味する。０の温度係数（ZTC）を示す材料、
特に導電性ポリマー、も知られている。PTC素
子とZTC素子を含む電気装置においては、ZTC
という用語は、一般に、そして、本明細書におい
ても、PTC素子のスイツチング温度T_s以下の温
度においてPTC動作は示さない素子を意味し、
それゆえ、ZTC素子は、PTC素子のスイツチン
グ温度T_s以下の温度において、温度と共に比較
的ゆつくりと増加するか、または、実質的に一定
であるか、または、ゆつくりと減少する。負の温
度係数（NTC）を示す材料、特に導電性ポリマ
ー、も知られている。

導電性ポリマー組成物およびそれらを含む電気
装置の詳細は、例えば、以下の文献に開示されて
いる。米国特許2952761、297865、3243753、
3351882、3571777、3757086、3793716、3823217、
3858144、3861029、4017715、4072848、4085276、
4117312、4177376、4177446、4188276、4237441、
4238812、4242573、4246468、4250400、4255468、
4242573、4271350、4272471、4276466、4304987、
4309596、4314230、4315237、4318881、
43330704、4334351、4352083、4361799、
4388607、4398084、4413301、4425397、4426339、
4426633、4427877、4435639、4429216、4442139、
J.アプライド・ポリマー・サイエンス19181−185
（1975）（クラソンとクバツト著）、ポリマー・エ
ンジニアリング・アンド・サイエンス18649−653
（1978）（ナリクス等著）、ドイツ特許公報
2634139、732792、2821799、欧州特許出願38713、
38714、38718、63440、67679、68688、74281、
87884、92406、、96492、84302717.8、84301650.2
および欧州特許明細書に対応する米国特許出願
493390、524958、535499、534913。

発明の概要 セラミツクまたは導電性ポリマー材料を含む
PTCおよび／またはZTC素子を含む電気的装置
を製作するための公知の技術には様々な重要な制
限がある。セラミツク材料は壊れ易く、また、特
に装置が大型化する場合や形状が複雑である場合
には、成型が困難である。導電性ポリマーはより
幅の広い範囲で種々の形状で製造することができ
るけれども、特にPTC材料においては、十分な
均一性を確保するためには精密な制御が必要であ
り、また不可能ではないにしても、１つの物品中
における異なる場所で特性が予め定められた様に
変化するように製造することは極めて困難であ
る。さらに、成層導電性ポリマー装置における物
理的強度は、しばしば所望のものよりも低くなる
ことがある。熱収縮性PTC導電性ポリマー物品
が必要である場合には、PTC導電性ポリマーシ
ートの熱収縮を（クロスリンクされたシートをそ
の融点よりも高い温度で伸張しその後冷却するこ
とにより）行う際に、熱収縮性シートである
PTC物品はしばしばもとのシートよりも実質的
に小さくなることがある。それ故、使用可能な伸
張比、したがつて、利用できる回復性が制限され
る。

本発明者は、織物内に少なくとも１つの電極を
導入することによつて改善されたPTC電気装置
を提供できることを見出だした。この発明は、電
気的なヒータとして用いるのに適当な織られたも
の（以下織布という。）あいは組織を提供するも
のであり、織り交ぜられた複数の長い素子のアレ
イを備え、上記織布は、上記の長い素子の１つの
少なくとも一部分に形成する第一の長い電極と、
(2)第２の電極と、(3)第１と第２の電極が電源に接
続されたとき電流が通るPTC素子とを含んでい
る。長い電極とこの電極を電気的に包囲する抵抗
性の素子とを有する長い素子を用いることによつ
て有効な電気装置を製造することができ、この長
い素子は、電気システムあるいは電気装置内で導
入される織布に織り交ぜられる。そのような長い
素子は広い範囲にわたつて均一に製造することが
でき、公知の織布技術と編組技術を用いて、長い
素子は、完全に均一な、あるいは、予想される状
態で変化する織布に容易に変形できる。強度、熱
回復性あるいは他の熱的に誘導される応答などの
所望の強化された特性を得るために、織布内に他
の長い素子を組み込むこともできる。

この発明の好ましい実施例においては、 (1) (イ)第１の長い電極と、(ロ)長いPTC導電性ポ
リマー素子であることが好ましい第１のPTC
素子と、からなる第１の素子と、 (2) 第１の電極から離れて設けられる第２の電極
とを 含む電気装置を提供する。これらの第１と第２の
電極は、PTC素子に電流を流すために電源に接
続することができる。第１の長い素子は、少なく
とも他の１つの長い素子とを織り交ぜられた織布
の一部を形成して、長い織り交ぜられた素子のア
レイを形成する。好ましい実施例においては、
PTC素子（この素子は１本の長いPTC素子であ
つてもあるいは電極の長さ方向に沿つて一定間隔
で離れている複数のPTC素子であつてもよい）
は第１の電極を電気的に包囲している。すなわ
ち、この電気装置は、両電極が電源に接続された
ときに、実質的に少なくとも室温と電気装置の平
衡動作温度との間の温度範囲で好ましくは全温度
範囲で、すべての電極を流れるすべての電流が
PTC素子を通るように構成されている。他の好
ましい実施例においては、本電気装置は、第３の
電気的素子、好ましくはZTC導電性ポリマー素
子であつて電極が電源に接続されたときに電流が
通る第３の電気的素子を含む。室温と電気装置の
平衡動作温度範囲内で、好ましくは全温度で、好
ましくは電極間を流れる実質的にすべての電流が
この第３の電気的素子を流れる様になつている。

特に有効な電気装置は、熱的に応答可能であり
電流が電気装置内に流れたときに加熱されるよう
な素子（好ましくは非導電性素子）を含むもので
ある。そのような電気装置は、その電気装置を流
れる電流によるかあるいは他の動作によつて回復
できる。例えば、非常に有用な熱収縮性物品は、
一定の方向に延在している互いに離れている第１
と第２の長い電極と他の方向に延在している熱収
縮性の非導電性の長い素子とからなる織布を有す
る。この熱収縮性の織布には、熱軟化性ZTC導
電性ポリマーが注入されるかあるいは被覆され
る。この物品に電力が加えられたとき、ジユール
加熱によつて発生する熱でZTC材料は柔らかく
なり、非導電性素子は収縮し、その結果、織布を
非導電性素子の方向に収縮して電極間隔を縮め
る。

この発明は、さらに、特に織布中に熱収縮性の
非導電性繊維を含んでいるこの発明による熱回復
性物品が基体を被覆するように用いられる方法を
含んでおり、この方法は、(A)電気装置を基体に隣
接して設置すること、(B)電気装置を加熱して電気
装置を収縮させること、および(C)非導電性素子に
おける所望の変化を行うために電極間に電流を流
すことからなる。

ステツプ(C)は、ステツプ(B)と同時に、以前にあ
るいは以後に実行することができ、電気装置の回
復は、電極間に電流を流すことによつてあるいは
他の方法によつて行なわれる。

他の実施例においては、PTC素子は実質的に
導電性ポリマーで形成されている連続的な薄層状
の素子である。

実施例 以下にこの発明の実施例を図面とともに説明す
る。

本発明の装置は、一実施例においては、２つ以
上の電極を有し、少なくとも１つの電極は、長い
素子の一部分を形成する長い電極であり、この長
い素子は、(イ)この電極と電極を電気的に包囲する
PTC導電性ポリマー素子等を含み、(ロ)織布の一
部分を形成する。しかし、この発明は、他の形式
のPTC素子が電極を電気的に包囲する装置も含
むものである。（なおこの電極は織布に変形でき
るものである）。さらに、この発明は(a)長い金属
素子と、(b)ZTCまたはNTC素子であり、上記の
長い金属素子を包囲する導電性ポリマー素子とを
含む少なくとも１つの長い素子を備えた織布を含
む。そのような織布は、さらに、例えばZTCあ
るいはNTC素子だけではなく、好ましくは導電
性ポリマーPTC素子であるPTC素子によつても
電気的に隔てられている他の電極をも含むもので
ある。したがつて、以下の詳細な説明は、この発
明の他の実施例に必要な変形を加えたものにも適
用される。

この発明の好ましい装置においては、少なくと
も１つの電極は、通常は銅あるいはニツケル被覆
銅のような金属の長い電極であつて、例えば、
PTC導電性ポリマー素子によつて包囲されてい
る単体のあるいは編まれた金属線である。通常
は、PTC素子は溶解−成型、好ましくは溶解押
し出しによつて形成されるので、PTC素子は、
好ましくは、全長に亘つて一様な被覆をするよう
に電極を物理的に包囲する。しかし、例えばデイ
ツプ被覆あるいは他の幾何学的な配置による
PTC素子の形成も可能である。例えば、PTC素
子は、直径方向および／または長手方向に、厚さ
および／または抵抗値を変えることもできる。

上記の代わりに、PTC素子は、放射方向およ
び／または長手方向に、電気的に絶縁されている
か、室温においてPTC素子の抵抗よりももつと
高い抵抗を有するポリマー素子に代えることもで
き、これにより、少なくとも電気装置が比較的低
い温度にあるときは、電極間の実質的にすべての
電流がPTC素子を通る。（この発明の装置におい
ては、PTC素子のスイツチング温度T_s近傍また
はそれ以上において電流の大部分がPTC素子を
通らないような場合も除外しない。）PTC素子
は、上記電極と直接物理的に接触することもで
き、また低抵抗導電性ポリマーなどのZTC材料
層によつて電極から分離されているものでもよ
い。PTC素子の諸定数や寸法とPTC組成物の固
有抵抗や他の特性は、電気装置中の他の素子と関
連していることが必要であるが、この技術分野に
おける通常の知識を有する者は、自己の知識や前
述の参照技術等から容易に適当なPTC素子を選
定できるであろう。

適当なポリマーには、次のものがある。ポリエ
チレンおよび他のポリオレフイン；エチレン／ビ
ニルアセテートコポリマー、エチレン／アクリル
酸コポリマーおよびエチレン／エチルアクリレー
トコポリマーなどの１あるいはそれ以上の極性コ
モノマーと１あるいはそれ以上のオレフインとの
コポリマー；フルオロポリマー、例えばポリビニ
リデンフルオライドおよびエチレン／テトラフル
オロエチレンコポリマー；およびポリアリーレン
ポリマー例えばポリエーテルケトン、および、
PTC素子等の物理的特性を改善するためのそれ
らのポリマー同志および／またはエラストマーと
の混合物。

好ましい電気装置における上述の他の電極は、
好ましくは第１の長い素子（この素子が普通は好
ましい）として同じ織布の一部分を形成するか、
あるいは別の織布の一部分を形成する他の１つの
長い電極である。第２の電極は、第１の電極と同
じでも、別のものであつてもよい。第１と第２の
電極の間の電気的接触は適当な方法で行なわれ
る。例えば、第２の電極は第１のPTC素子と接
触することもできるし、または第１のPTC素子
のスイツチング温度T_sと同じT_sを有する第２の
PTC素子によつて電気的に包囲でき、上述した
ように第３の電気的素子と物理的に直接接触して
もよい。変形例では、第２の電極は、織布を形成
するようには織り交ぜられていない長い電極であ
つてもよいし、またはメタルホイル、開口のある
金属、蒸着金属電極等の層状の電極であつてもよ
い。

第３の電気的素子は、もし存在する場合は（存
在することが好ましいが）、好ましくはZTC導電
性ポリマーを備えている。第３の電気的素子は、
均一な組成であつてもよいし、複数の分離した素
子から構成することもできる。たとえば、好まし
くは、第２のZTC導電性ポリマーに対する改善
された電気的および物理的接触をするために、第
１のZTC導電性ポリマーで、電極あるいは電極
を包囲するPTC素子をコーテイングする。第３
の電気的素子が織布（単数あるいは複数）の〓間
を充填しあるいは橋絡することもできる。これに
より連続した層状の素子を作ることができる。変
形例では、第３の電気的素子は、穴が織布中に残
るように織布上にコーテイングされてもよい。他
の実施例においては、第３の電気的素子の一部
（またはすべて）は、おいては織布の一部を構成
するように少なくとも１つの他の長い素子と織ら
れる長い素子によつて構成されてもよい。その場
合、第３の素子の残りの部分は、長い素子との間
で所望の電気的接触をなさせるために織布と一体
にされるかあるいは織布上にコーテイングされ
る。第３の電気的素子は、熱で収縮する材料など
の熱的に応答する材料であつてもよい。第３の電
気的素子の寸法と諸常数および抵抗値および
ZTC導電性ポリマーの他の特性および抵抗値は、
装置の他の構成部分と相互に関連しているべきで
あるが、当業者にとつては彼等の知識（例えばこ
こに参照した文献等）を用いて、適当なZTC素
子を容易に選択できる。この電気装置が復元性の
ものである場合には、ZTC素子は、好ましくは、
できるだけ復元に抵抗できないように、復元温度
において低い粘度を有することが好ましい。
ZTC素子材料のための適当なポリマーは、例え
ばエチルアクリレートおよびビニルアセテートな
どの１あるいはそれ以上の極性コポリマーを有す
るエチレン系コポリマーを含んでいる。

第１の長い素子は（他の長い素子も）、織られ
た長い素子のアレイを得るようにどのような方法
によつても織布に形成されてもよい。織ること
（ウイービングweaving）による方法が好ましい
が、編むこと（ニツテイングKnitting、ブレーデ
イングblaidingその他）であつてもよい。織布の
密度（あるいは織り交ぜの形状）は、所望の電力
出力、収縮性（後述のように織布が収縮性阻止を
有する場合）あるいは他のの特性を得るために
種々選定される。同様に織り方の密度は、場所ご
とに所望の変化をつけてもよい。たとえば、１つ
の分離した区域（例えば全区域の少なくとも５％
から15％であつてもよい）は、他の区域（例え
ば、全区域の少なくとも10％または少なくとも25
％）と１以上の性質について変化できる。３重軸
織布方法を用いることもできる。

この電気装置を通して電流を流すために、電極
は交流または直流、例えば比較的低電圧例えば、
14，24あるいは48Vの電源に接続される。多くの
電気装置構成要素が、使用される電源と関連して
選択されなければならない。各電極が長い電極で
ある場合には各電極は１つの端からあるいは長手
方向に沿つた複数の点から電流を供給される。前
者の場合には、接続は容易であるが、後者の場合
には均一な電力発生を得ることができる。

本電気装置は、電気装置の少なくとも選択され
た区域において、所望の特性を得るための非導電
性素子、特に熱的に応答可能であり電極間に電流
が通されたときに加熱される非導電性素子、ある
いはステイフネスあるいは他の所望の物理的特性
を与える例えばグラスフアイバーなどの非導電性
素子をも含むことができる。この非導電性素子
は、例えば、熱収縮性素子のような熱回復性物質
であることもできる。そのような熱回復性素子
は、有機ポリマー（クロスリンクされたものであ
つてモよい）あるいは記憶合金等によつて構成す
ることができる。他の有用な熱的に応答する部材
は、熱溶融性接着剤層あるいはマステイツクある
いはサーモクロミツク塗料あるいは加熱されたと
きに発泡する組成物を含むことができる。この非
導電性素子は、例えば連続的な単一繊維あるいは
複合繊維の編み物あるいはステツプル繊維編み物
などの長い素子であつてもよく、この長い素子は
上記の長い電極（複数であつてもよい）と組み合
わせた織物の一部分を構成する。適当な熱収縮性
素子が、例えば、高、中、または低濃度のポリエ
チレンなどのポリオレフイン、ポリビニリデンフ
ルオライド、などのフルオロポリマー、ポリエチ
レンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレー
トなどのポリエステル、ナイロン６、ナイロン
６，６、ナイロン６，12、ナイロン11、ナイロン
12などのポリアミドから構成され得る。この素子
は、伸長された寸法の好ましくは50％以下好まし
くは35％以下、特に25％以下まで拘束されずに復
元するものであることが好ましい。

特に好ましいこの発明の実施例は、例えば電話
ケーブルのような長い基体における接続部分を保
護するために有用な電気装置であつて、この電気
装置は、(1)(イ)金属にてなる第１の長い電極と、(ロ)
第１の長い電極を電気的に包囲し、PTC導電性
ポリマー組成物で構成されるPTC素子とからな
る第１の長い素子と、 (2)上記金属でできた第２の長い電極とを含む第
２の長い素子と、 (3)温度T_shriokまで加熱されたとき収縮するとと
もに電気的に絶縁性のポリマー物質で構成される
長い熱収縮性物質とを備えており、 上記の第１と第２の長い素子と熱収縮性の素子
は相互に織られて織布を形成しており、さらに(4)
ZTC導電性ポリマー組成物で構成されるZTC電
気的素子を含んでおり、 第１と第２の長い電極は、ZTC素子を通つて
電流を流すように電源に接続可能であり、さらに
熱収縮性素子を収縮させるようになつていて、上
記PTC素子は電極が電源に接続されたときに電
極を通る電流のすべてがPTC素子を通るように
配置される。

上記の第１と第２の素子は、一般的に織布内に
おいて一方向に向いており（織りかたの容易さに
応じて縦糸であるかあるいは横糸である）、上記
の熱収縮性素子は、その繊維に対して直角になつ
ている。これにより、縦方向の収縮なしに第１と
第２の素子を相互に接近して動かして熱収縮性素
子の収縮を調整することができる。

上記の第１と第２の素子は、１つの端部から給
電することができるが、その場合には蛇行形状を
有している。変形例では、織布は、電極が織布に
対して規則的な間隔で例えば方向を変える毎に、
露出するか露出できるように織られることによつ
て、所望の収縮を許すように、露出した端部がい
つくかのバス接続手段によつてバス接続される。
一般的に、第１の電極の露出されている端部は、
織布の１つの端縁に沿つたところで接続されるで
あろう。そして、露出された第２の電極の端部
は、織布の上記とは反対側の端部で接続される。

これらの電気装置において、導電性ポリマー素
子内で生じる熱はそれらの素子の収縮開始温度ま
で熱収縮性物質の温度を上昇させるに十分である
ということは重要である。PTC素子が遮断する
以前にZTC素子の十分な加熱があることを確実
にするために、ZTC素子の抵抗は、０℃から収
縮温度T_shriokの間のすべての温度でPTC素子の抵
抗よりも大であり、好ましくは少なくとも1.2倍
以上であることが望ましい。ZTC素子が連続的
な層状の素子（通常は基板に対して電気装置が回
復するのに対して基板を保護するために通常好ま
しい）を形成するとき、これは、通常は、ZTC
組成物の固有抵抗値が０℃からT_shriokまでのすべ
ての温度で少なくとも２倍以上より大きいことが
好ましいことを意味する。

これらの電気装置において、PTC導電性ポリ
マー組成物は、第１の固有抵抗値ρ₁を有し、第１
の溶融点T₁を有する少なくとも体積50％の結晶
ポリマーを含んでいる第１のポリマー成分を有し
ている。ZTC導電性ポリマー組成物は、軟化点
T₂を有し固有抵抗値ρ₂を有する少なくとも体積
50％の熱可塑性ポリマーを含んでいる。ここで T₁＞T_shriok＞T₂であり、 ０℃〜T_shriokのすべての温度範囲において ρ₂＞ρ₁ である。

好ましくは（T₁−T₂）は少なくとも30℃であ
り、特に少なくとも50℃であり、また、（T₁−
T_shriok）は少なくとも10℃であり、好ましくは少
なくとも20℃である。我々は、このPTC組成物
におけるポリマーがフツ化ポリビニリデンであ
り、ZTC組成物におけるポリマーがエチレン／
エチルアクリレートポリマーなどのエチレンポリ
マーであり、そして熱収縮性素子がポリエチレン
を含んでいる場合に、よい結果を得ることができ
た。

この発明の電気装置の熱的特性と周囲の熱的特
性とは電気装置の作動状態を定めるためには重要
である。従つて、この発明の電気装置は電気装置
全体にわたつて均一に熱放散を行うのを助けるよ
うな熱的素子例えば金属ホイル層あるいは電気装
置から熱を取り去る割合を減少するようなもの、
例えば発泡性ポリマー層のような熱的絶縁物を含
むか、あるいはそれらをともに組合せて用いるこ
とができる。

図面を参照すると、第１図は、この発明の装置
の部分断面図であつて、１つの極性の電極１を示
している。各電極は、PTC導電性ポリマー素子
１１によつて包囲される。また、平行な反対極性
の電極２が示され、各電極２は、導電性ポリマー
素子２１によつて包囲されている。電極１，２
は、各電極に対して直角な熱収縮性非導電性繊維
４とともに織布になるように織られており、この
織布は、ZTC導電性ポリマー素子３でコーテイ
ングされるかあるいは含有されている。

第２図は、第１図の装置が電力供給を受けた後
の一部分の断面を示しており、電力供給によつて
繊維４が収縮し、ZTC素子３が軟化されている。
第３図は、第１図に示した電気装置の部分平面断
面図である。電極１は、織布の一端縁に沿つてい
るバスバーコネクター１２の一端に接続され、バ
スバーコネクター１２は、加熱されたとき繊維４
の収縮を防げない。同様に、電極２は、織布の反
対側の端縁に沿つているバスバーコネクター２２
の一端に接続され、バスバーコネクター２２は、
加熱されるときには繊維４を収縮を妨げない。こ
のZTC素子３は、織布の織り部分を完全に充填
している。

第４図は、第１図と同様であり、同じ素子１，
２，３，４，１１および２１を示すとともに、
PTC素子と平行になるように織布に編まれてい
る長い素子６も示している。この長い素子６は、
繊維４の収縮温度で溶融する熱溶融性接着剤１５
を含んでいる。また、第４図には、繊維４の収縮
温度で軟化する電気的に絶縁性のポリマーパツキ
ング７が示されている。

第５図は、この発明の他の実施例の電気装置の
第１図と第３図と同様な部分的な平面断面図であ
つて、この電気装置は、電極が蛇行した通路につ
ながつておりその一端から電力が供給されるとと
もに、ZTC素子４が織布をコーテイングしてお
りかつ繊維間の〓間を埋めないで複数のボイド４
１を残しているが、その他の点では、第１図と第
３図に示された電気装置と同様である。

第６図は、この発明の他の実施例の電気装置の
部分的側断面図であつて、電極１が熱収縮性繊維
４の半分とともに１つの織布に織り交ぜられ、電
極２が、残りの半分の熱収縮性繊維４と共に第２
の織布に織り交ぜれている点以外は、第１図と第
２図に示した装置と同様である。これらの織布
は、ZTC導電性ポリマー素子によつて互いに固
定される。

第７図は、この発明のさらに他の実施例の装置
の部分的側断面図であつて、第１図とほぼ同様で
あるが、電極２の周囲にはPTC材料はコーテイ
ングされていない。

第８図は、この発明の実施例のさらに他の電気
装置の部分的側断面図であつて、好ましくは外側
絶縁ジヤケツト（図示しない）を有する自己制限
性ストリツプヒータを形成するためにPTC素子
１１内に埋め込まれた複数の電極１および２を含
んでいる。このストリツプヒータは、熱収縮性繊
維４で織布に織られている。

織布を製造するためのさらに詳細な技術及び熱
収縮性繊布材料あるいは熱応答性材料を使用する
詳細な技術については、英国特許出願8300217、
8300218、8300219、8300220、8300221、8300222、
8300223、8322004、8305639等に記載されている
技術を参照すればよい。この発明の例を以下に述
べる。

例 しゆす織り状の織布が、以下に述べる細長い素
子(1)〜(3)を使用して製造された。

(1) 25℃で40Ω・cmであり、130℃で500Ω・cm以
上の固有抵抗を有するPTC導電性ポリマー組
成物の厚さ約0.008インチ（0.02cm）の均一溶
融押し出しコーテイングを有するとともにフツ
化ポリビニリデンに分散させたカーボンブラツ
クを含む、24AWG（直径0.064cm）のニツケル
被覆銅繊維。

(2) 直径が0.01インチ（0.025cm）で、ポリアミ
ド熱溶融接着剤を含む単一繊維（モノフイラメ
ント）。

(3) 約128℃のT_shriokを有し、押し出し直後20〜
30倍に引き伸ばされた単一繊維の１デニールあ
たりについての約５ｇの高濃度ポリエチレン。

織布の横糸は、素子(1)と(2)で構成され、素子(1)
の各々の間には３本の素子(2)を有し、各素子(1)の
間隔は中心間隔で0.3インチ（0.76cm）離れてい
る。織布の縦糸は、素子(3)で毎１インチ72本の頻
度で構成される。

この織布は、12〜17Mradの照射量で照射さ
れ、PTC導電性ポリマーとポリエチレンとをク
ロスリンクさせた。

照射された織布は、加熱加圧下で、25℃で約
80Ω・cm、140℃で約200Ω・cmの固有抵抗値を有
する、導電性ポリマー（これは素子(1)のPTC組
成物と比較するとZTCである。）組成物であり、
非常に低い結晶性のエチレン／エチレンアクリレ
ートコポリマー内に分散されたカーボンブラツク
を含む上記組成物の0.03インチ（0.076cm）厚の
シートにされた。

同時に織布の反対側の面は絶縁性ポリマー組成
物にてなる0.011インチ（0.028cm）厚の層の上に
積層された。

結果としての製造物は、第４図に示すものと同
様の断面を有する。電極には、第５図に示すもの
と同様の蛇行状導体が連結されている。

電極をDC36Vの電源に接続すると、織布は約
130℃まで加熱され、この温度でポリエチレン繊
維は、収縮温度に達し熱溶融性接着繊維とZTC
層は軟化され、織布はもとに横方向寸法に比して
33％横方向に収縮した。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の熱収縮性電気装置の側面図
である。第２図は電力が供給されて収縮が行われ
た後の第１図の電気装置の側面図である。第３図
は第１図の装置の平面図である。第４図は他の熱
収縮性電気装置の側面図である。第５図は第１図
と第２図に示したものと同様の電気装置である
が、電極が第１図のものとは異なりまたZTC素
子がコーテイングされかつ織布間に満たされてい
ない電気装置の平面図である。第６図は第１図お
よび第２図に示したものと同様ではあるが、１つ
の電極は織布中に織り込まれ、他の電極は他の電
極は他の織布中に織り込まれ、２つの織布が
ZTC素子によつて互いに固定されているように
した発明の他の電気装置を示す側面図である。第
７図は電極中のただ１つの電極がPTC素子によ
つてコーテイングされている第１図に示したもの
と同様のこの発明の電気装置を示す側面図であ
る。第８図はこの発明の他の実施例の電気装置を
示す側面図である。 １，２…電極、３…ZTC導電性ポリマー素子、
４…繊維、１１…導電性ポリマー素子。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 電気ヒータに用いるのに適し、織り交ぜられ
   る複数の長い素子のアレイからなる織布として形
   成された電気装置であつて、 (A) 上記の複数の長い素子のなかの１本の少なく
   とも１部分を形成する第１の長い電極と、 (B) 第２の電極と、 (C) 第１の電極と第２の電極とを電源に接続した
   とき電流が流れるPTC素子と を備えた電気装置。 ２ 上記の第２の電極は、上記の織られる長い素
   子のなかの１本の少なくとも一部を形成する長い
   電極である特許請求の範囲第１項に記載された電
   気装置。 ３ 上記の長い素子のなかの少なくとも１本の長
   い素子は、(a)長い電極と、(b)その長い電極を包囲
   する層の形状を有し、導電性ポリマーからなる
   PTC素子とからなる特許請求の範囲第１項また
   は第２項に記載された電気装置。 ４ さらに、ZTC導電性ポリマーで構成される
   実質的に連続的な層状素子を備え、この層状素子
   には、上記の第１と第２の電極が電源に結合され
   たときに電源から電流が流れる特許請求の範囲第
   ３項に記載された電気装置。 ５ 上記の織られる長い素子の１つは電気的に非
   導電性でありかつ熱応答性を有する素子である特
   許請求の範囲第３項または第４項に記載された空
   気装置。 ６(A) (i)金属製の第１の長い電極と、(ii)第１の長
   い電極を電気的に包囲し、PTC導電性ポリマ
   ー組成物で構成されたPTC素子とからなる第
   １の長い素子と、 (B) 金属性の第２の長い電極を備えた第２の長い
   素子と、 (C) 温度T_shriokまで加熱されたときに収縮する、
   絶縁性ポリマー組成物で構成された熱収縮性の
   長い素子と (D) ZTC導電性ポリマー組成物からなるZTC電
   気的素子とからなり、 上記の第１の長い素子、第２の長い素子および
   熱収縮性の長い素子は、共に織られて織布を形成
   し、 上記の第１と第２の長い電極は電源に接続可能
   であり、電源により上記のZTC電気的素子に電
   流を流させて、上記の熱収縮性の素子を収縮でき
   る特許請求の範囲第５項に記載された電気装置。 ７ ０℃から上記の熱収縮性素子のT_shriokまでの
   間の全ての温度で上記のZTC素子の抵抗が上記
   のPTC電気的素子の抵抗よりも大きい特許請求
   の範囲第６項に記載された電気装置。 ８ 第１の固有抵抗ρ₁を有する上記のPTC導電
   性ポリマー組成物は、融点T₁を有する少なくと
   も50％体積率の結晶性ポリマーを含む第１ポリマ
   ー成分からなり、第２の固有抵抗ρ₂を有する上記
   のZTC導電性ポリマー組成物は、軟化点T₂の少
   なくとも50％体積率の熱可塑性ポリマーを含む第
   ２ポリマー成分からなり、 T₁＞T_shriok＞T₂ であるとともに、０℃からT_shriokの間の全ての温
   度で ρ₂＞ρ₁ である特許請求の範囲第６項または第７項に記載
   された電気装置。 ９ （T₁−T₂）は少なくとも30℃であり、（T₁
   −T_shriok）は少なくとも10℃である特許請求の範
   囲第８項に記載された電気装置。 １０ (A) 熱回復性織布の形状の電気装置を基体
   に隣接させ（上記の電気装置は、(a)(i)第１の長
   い電極と、(ii)この第１の長い電極を包囲する
   PTC素子からなる第１の長い素子と、(b)織り
   交ぜられた複数の長い素子のアレイを形成する
   ように、第１の長い素子と織り交ぜられた第２
   の長い素子と、(c)第２の電極と、(d)熱的に応答
   可能であり、上記の第１と第２の電極の間を電
   流が通つたときに加熱される素子とからなり、
   上記の第１と第２の電極は、上記のPTC素子
   を通して電流を流すように電源に接続可能であ
   り）、 (B) 上記の電気装置を、上記の基体に対して復元
   させ、 (C) 上記の熱的に応答可能な素子において所望の
   変化を起こさせるように上記の第１と第２の電
   極の間に電流を通す基体被覆法。