JPH07176404A - 中間温度の導電性ー抵抗性物品を作るための装置および方法 - Google Patents

中間温度の導電性ー抵抗性物品を作るための装置および方法

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JPH07176404A
JPH07176404A JP21397994A JP21397994A JPH07176404A JP H07176404 A JPH07176404 A JP H07176404A JP 21397994 A JP21397994 A JP 21397994A JP 21397994 A JP21397994 A JP 21397994A JP H07176404 A JPH07176404 A JP H07176404A
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Walter C Lovell
シー ラヴェル ウォルター
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Tapeswitch Corp
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Tapeswitch Corp of America
Tapeswitch Corp
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 温度制御可能な特性を作るために、種々の基
材に塗布するための電気抵抗−温度調整可能な物質を生
成する方法および装置を提供する。 【構成】 中間温度導電性−抵抗性物品を作るための装
置および方法は、活性剤および水ベースの高温ポリマー
中に懸濁させたグラファイトを用いる。電流を導電性ー
抵抗性物質に流すと、布状の基材の温度を変えることの
できる電気抵抗性の温度調整可能な加熱要素を作るため
に、この導電性−抵抗性物質を布状基材に塗布すること
ができる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】この発明は、温度を発生する導電
性ー抵抗性媒体に関し、また、その媒体から種々の物品
を作る方法に関する。
【0002】
【従来の技術】塗料のような導電性コーティングを作る
多くの企てが行われている。一般的に、2つの種類の導
電性コーティングがある。第1のものは、金属粒子の顔
料着色を含有する低抵抗率、高導電率の塗料であり、他
方、第2のものは、カーボン又はグラファイトを含有す
る組成物から作られる高抵抗率、低導電率の塗料であ
る。低抵抗率の塗料は、伝統的に、最小の抵抗をもつ優
れた電気結合を要求する導体を連結するための高導電率
を有するコーティングを作るのに用いられてきた。低抵
抗率の塗料は、合理的な熱出力を発生させるのに大電流
を必要とするので、一般的に、温度調整可能な加熱要素
を作るために、低抵抗率の塗料を材料に塗布することが
できない。逆に、伝統的に高い抵抗性塗料の抵抗率は、
しばしば、非常に高いので、十分な熱を発生するため
に、比較的高い電圧降下が必要とされる。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】その結果、高抵抗率の
塗料の使用は、一般的に、安全性を害する。更に、上述
した伝統的な導電性塗料のいずれかを種々の基材に塗布
すると、塗料のひび割れおよび剥離が、所定期間にわた
って起こる。このことは、物品の温度調整可能な特性を
損なう原因になる。したがって、本発明の目的は、温度
制御可能な特性を作るために、種々の基材に塗布するた
めの電気抵抗−温度調整可能な物質を生成するための方
法および装置を提供することにある。本発明の他の目的
は、種々の材料に塗布するための電気抵抗−温度調整可
能な物質を生成するための方法および装置を提供するこ
とにあり、電気抵抗−温度調整可能な物質は、塗布され
た基材の固有の柔軟性を害さない。当業者は、この開示
の結果、他の目的および更なる目的を知るであろう。ま
た、開示した発明の結果認識されるような全ての目的を
含むものである。
【0004】
【課題を解決するための手段】本発明の一つの実施例に
よれば、基材に温度調整能力を与えるための中間温度の
導電性ー抵抗性コーティング組成物は、100重量パー
セントの全組成に基づいて、次の成分、すなわち、10
−30重量パーセントのグラファイトと、20−65重
量パーセントの高温度ポリマーラテックスと、6−60
重量パーセントの水とを含む。中間温度の導電性ー抵抗
性コーティング組成物は、ここでは、中間温度の導電性
ー抵抗性(MTCR)塗料と称される。「中間温度」
は、この出願で使用されるとき、大気温度から約400
0F(204℃)までの範囲の温度をいう。ポリマーラテッ
クスは高温ポリマーベースの活性剤から得られる。グラ
ファイトおよび高温ポリマーベースの活性剤を、最初に
準備したグラファイトスラリーから得た22−23重量
パーセントの水と結合させるのが好ましい。大気温度と
上昇した温度との間で変化する温度を発生することので
きる加熱要素として働く電気抵抗−温度調整可能な物質
を作るために、導電性ー抵抗性コーティング組成物を布
状基材に塗布することができる。電気抵抗−温度調整可
能な加熱要素がその温度を変えるために、電流が、例え
ば上記布に固着された間隔を隔てた導電体によって、上
記コーティングされた基材に加えられる。その結果、布
状基材に塗布された導電性ー抵抗性コーティングは、導
電性ー抵抗性の基材は熱を放射するように、導電体の間
に電気路を作る。
【0005】種々の材料に温度調整能力を与えるための
本発明の方法は、布状基材に導電性ー抵抗性物質を塗布
すること、および、コーティングされた基材に電流を流
すことを含む。この方法は、また、導電性ー抵抗性物質
を塗布する前に、親水性物質を布状基材に塗布すること
を含んでいてもよい。本発明の組成物および方法は、物
品の反復した加熱と冷却の後で、ひび割れも剥離もしな
い中間温度の導電性ー抵抗性物質を提供する。加えて、
本発明の組成物は、塗布された物品の固有の柔軟性を害
さない中間温度の導電性ー抵抗性物質を提供する。更
に、本発明の中間温度の導電性ー抵抗性物品は、発火の
危険なしに比較的高い温度に加熱することのできる布状
基材を提供する。中間温度の導電性ー抵抗性物品を提供
するための装置および方法の好ましい態様は、この発明
の他の実施例、目的、特徴、利点と同様に、添付した図
面に関連して読まれるべき図示の実施例の以下の詳細な
説明から明らかになろう。
【0006】
【実施例】本発明によれば、ポリマーベースの活性剤お
よび水に懸濁された導電性粉末からなる導電性ー抵抗性
コーティング組成物を、基材の固有の柔軟性を害さない
で、種々の基材に塗布して永久的に付着させることがで
きる。図1を参照すると、中間温度導電ー抵抗性(MT
CR)物品1が示されている。この出願で用いられる
「中間温度」は、大気温度から約4000F(204 ℃)の
範囲の温度を指す。MTCR物品1は、基材10を有す
る。基材10は、衣服、壁被覆材、床被覆材等として用
いられるものを含む種々の柔軟な布状の繊維製品のうち
の任意の一つであってもよい。柔軟な材料の例として、
MYLAR(登録商標)フィルム、ポリエステルおよび
綿がある。加えて、限定するものではないが、セラミッ
ク、セメント、石膏ボードを含む種々の非柔軟な材料の
いずれも使用できる。図1に示す実施例では、間隔を隔
てた導電体の形の導電性ストリップ20が、布状基材1
0に取付られている。銅箔のストリップや他の多くの種
類の導電性材料を導電体として用いることができる。基
材10の固有の柔軟性を害してしまうのを回避するため
に、導電体20を、比較的薄いストリップの形に作るの
が好ましい。加えて、導電体20は、4インチ(10.16c
m) から6インチ(15.24cm) の間隔を隔てるのが望まし
い。当業者にとって適当と思われる任意の方法で、導電
体20を基材10に固定することができる。しかしなが
ら、シリコン、アクリルおよびポリエステルの熱溶融接
着剤は、銅箔の薄いストリップをポリエステルの布状基
材に適当に固着することができるものとして証明されて
いる。アクリル接着剤は、温度が1800F(82℃)以下
で働くことができるとして証明されている。しかしなが
ら、1800F(82℃)以上、3000F(149 ℃)以下の
温度では、シリコンベースの接着剤が、熱分解なしに最
良の接着を行うとして証明されている。
【0007】導電性ストリップ20を基材10に固着す
ると、本発明の導電性ー抵抗性組成物である中間温度の
導電性ー抵抗性(MTCR)塗料30が、基材10の表
面に、およびそこに接着された間隔を隔てた導電性スト
リップ20に塗布される。導電体20は、電圧を加えた
ときに熱を発生し且つ放射するのに十分なMTCR塗料
30の長さを与えるために、間隔が隔てられている。既
知の任意の塗布手段、例えばブラシ又は粉末スプレーに
よってMTCR塗料30を塗布することができる。好ま
しくは約4ないし10ミル厚さのMTCR塗料の比較的
薄く、ムラのないコーティングを、基材と導電体の結合
体に塗布するのが好ましいが、より厚いコーティングで
あってもよい。しかしながら、厚いコーティングは、乾
燥するのに長時間かかる傾向があり、また一般的に柔軟
性に欠けるので、一般的に望ましくない。塗料30を自
然乾燥させてもよく、あるいは乾燥処理を加熱及び空気
循環装置によって早めてもよい。MTCR塗料30は、
有害な影響がでる前に約4000F(204 ℃)まで安全に
加熱することができる。図1のMTCR物品1が布状の
外観を示すために、好ましくは、布状の柔軟性および第
1基材10と実質的に同じ形状を有する第2の基材40
を、間隔を隔てた導電体20と、そこに塗布されたMT
CR塗料30とを有する布状の第1基材10の部分に置
くことができる。MTCR塗料30が乾燥したら、布状
の第2基材40を、布状の第1基材10に固着するのが
好ましい。物品1の予想される操作温度に応じて、アク
リルシリコンまたはポリエステル熱溶融接着剤を使用し
てMTCR塗料30に布状の第2基材40を取付るのが
好ましい。布状の第2基材40をMTCR塗料30に接
着した後、MTCR物品1は、間隔を隔てた導電体と組
み合わせたMTCR塗料層を有しない所定長さの布と実
質的に同じに外方に見える。
【0008】図2に他の実施例を示し、この例では、導
電性ストリップ20を布状基材10に固着することがで
きるように、ポリエステル熱溶融接着剤16を各導電性
ストリップ20の底に塗布する。しかる後、MTCR塗
料30を、導電性ストリップ20および布状基材10の
結合体に塗布する。第2基材40を、MTCR塗料30
の層に固着することができるようにポリエステル熱溶融
接着剤のコーティングを第2基材40の下側に塗布す
る。図3に示す他の実施例では、MTCR塗料30の層
を布状基材10に塗布し、また、乾燥する。次いで、導
電性ストリップ20をMTCR塗料30の上に置く前
に、導電性接着剤17を、導電性ストリップ20の下側
に塗布する。次いで、第2の基材40を、図2に関連し
て説明したように、第1基材10、導電性ストリップ2
0およびMTCR塗料30の結合体に固着させる。図4
には、本発明の他の実施例が示されている。この例で
は、MTCR塗料30を、布状基材10に直接塗布す
る。MTCR塗料30が乾燥する前に、導電性ストリッ
プ20をMTCR塗料30の上に置き、塗料30が乾燥
すると、導電性ストリップ20は、基材10に固着され
る。その後、MTCR塗料30を、第2基材40の下側
に塗布する。MTCR塗料30が乾燥する前に、MTC
R塗料30を有する第2の基材40の部分を、導電性ス
トリップ20及びそこに塗布されたMTCR塗料30を
有する布状基材10の側に置く。
【0009】本発明の方法によれば、作業者は、任意の
所望の形状の布状の物品を選択することができる。例え
ば、MTCR物品は、図5に示すようなスノーモービル
をする者等が着るベストであってもよく、或いは、他の
任意の物品の形状をまねる基材でもよいし、ベストの小
さな部分であってもよい。この基材は、本来、親水性で
あるのが好ましいが、非親水性材料を使用してもよい。
基材が非親水性であるなら、親水性物質15例えばポリ
ビニルピロリジン(PVP) で基材を処理するのがよい。親
水性物質15を非親水性基材に塗布すると、その基材
は、そこに加わる水および水性生成物に対して親和力を
もつ。MTCR塗料30が水性であれば、基材は、本
来、親水性であるのが好ましく、あるいは親水性物質を
塗布するのが好ましい。前述したように、また図6に示
すように、MTCR塗料30を、種々の非柔軟性材料に
塗布することができる。図6を参照して、基材10が、
曲がらないセラミック製フロアタイルの一部分であるM
TCR物品1が示されている。セラミック製フロアタイ
ル10には、間隔を隔てた導電体20が取付られてい
る。基材10が非柔軟性であるので、薄い柔軟な導電体
を使う必要はなく、したがって厚い剛性の導電体ストリ
ップを用いることができる。任意の既知の方法を用い
て、導電体20を、セラミック製タイル10に固着する
ことができる。その後、基材10の表面およびそこに設
けられた導電体20にMTCR塗料30を塗布する。本
発明は、基材10に固着された導電体20が無くとも作
動することに注意すべきである。しかしながら、十分な
熱量を放射することができるように、また、幅広い温度
範囲を作るために、前述したように、間隔を隔てた導電
体のストリップ20を固着するのが望ましい。
【0010】本発明に用いられるMTCR塗料30は、
基材10の発火無しに、比較的高い温度、例えば約40
0F(204 ℃)まで加熱することができる。MTCR塗
料30は、10ないし30重量%、好ましくは15ない
し25重量%のグラファイトを含んでいる。この塗料に
使用される適当な且つ好ましいグラファイトの品種は、
オハイオ州、パラマのUCAR Carbon Co. が製造するP-38
-2% 灰分−200 メッシュグラファイトである。しかしな
がら、P-38-2% 灰分グラファイトと実質的に等価な他の
グラファイトを用いてもよい。このグラファイトの好ま
しい粒径は、約150ないし約325メッシュである。
MTCR塗料30は、更に、グラファイトと混合された
22ないし32重量%の水のグラファイトスラリーを含
んでいる。48ないし58重量%の高温ポリマーベース
の活性剤がグラファイトスラリーと混合されている。ポ
リマーベースの活性剤は、ポリマーラテックス水エマル
ジョンであり、便宜上使用されるラテックス塗料として
市販されている。ここに有益なラテックス塗料は、一般
的に、水性樹脂分散液からなるエマルジョンとして述べ
られている。例えば着色材、充填剤、増量剤を含む市販
の配合液に他の任意な添加剤が存在していてもよい。ラ
テックス塗料及びその製造方法は、この技術分野では既
知である。
【0011】界面活性剤の石鹸またはナトリウムドデシ
ルサルファイトのような洗剤によって囲まれた小さなモ
ノマーの小滴のエマルジョンを作るために、合成ラテッ
クスは、水および界面活性剤に有機モノマーを混合する
ことによって作られる。重合触媒、例えば過酸化物ある
いはブチルリチウムのような有機金属化合物のような遊
離基触媒を上記エマルジョンに加えると、上記小滴に移
行して、重合が起こる。また、架橋が起こる。結果物で
あるポリマーの水性分散液はラテックスと呼ばれる。そ
の粒径は、約0.05 - 0.25 ミクロンの範囲であり、かく
して、これはコロイド状懸濁液である。このラテックス
ポリマーは、アクリル樹脂、ポリビニル樹脂、スチレン
−ブタジエン共重合体および類似の物質を含む。アクリ
ル樹脂は、アルリル酸(H2C=CHCOOH) およびその類似物
のモノマーあるいは共重合体である。アクリルラテック
スは、アルカリの傾向があり、メチルメタアクリレー
ト、ブチルメタアクリレート、メチルアクリレート、エ
チルアクリレート、ブチルアクリレートおよび2-エチル
ヘキシルアルリレートのようなモノマーから成っていて
もよい。スチレン、ビニルアセテート、ビニリデンクロ
ライドあるいはアクリロニトリドのような添加モノマー
をアクリルモノマーと重合させることができる。また、
熱硬化性のアクリル樹脂は、アクリロニトリル、アクリ
ルアミド、スチレンおよびビニルトルエンのモノマーを
含んでいてもよい。この技術では、一次アクリルエマル
ジョンは、アクリル酸、メタアクリル酸、アクリロニト
リルの重合あるいは共重合およびそれらのエステル化に
よって作られる。アクリルポリマーの比率は、かなりの
程度まで、エステルを調整するアルコールの種類に依存
する。低分子量のアルコールは、通常、硬質ポリマーを
作る。アクリレートは、一般的に、メタクリレートより
も柔らかい。アクリルは、最も安定したエマルジョンポ
リマーであり、保護コロイド、分散剤および増粘剤とし
て最小の安定化剤を要求する。ビニルアクリルは、ここ
に最も普通に用いられるアクリルラテックスである。
【0012】ポリビニル樹脂は、ポリビニルクロライ
ド、ポリビニルアセテート、ポリビニリデンクロライ
ド、ポリビニルアルコール、ポリビニルアセタール、ポ
リビニルエーテル、ポリビニルポロリドン、ポリビニル
フルオライド、ポリビニルカルバゾールを含む。特に、
上述したようにビニルアクリルのビニルポリマーラテッ
クスは、ここでは、有効であり、また、H2C=CHOOCCH3
ノマーと、H2C=CHClモノマーを有するビニリデンクロラ
イドとを有するビニルアセテートは有効である。ビニル
アセテートは、しばしばエチレン又はビニルクロライド
のコポリマーと重合される。ポリビニルアセテートは、
ここでは、ラテックスとして一般的に用いられ、ジブチ
ルマレートのような可塑剤と共重合され、あるいはジブ
チルフタレートのような化学的可塑剤と化合される。ス
チレン−ブタジエンは、化学式H2C=CH-CH=CH2 を有する
ブタジエンモノマーと、化学式C6H5-CH=CH2 を有するス
チレンモノマーとのエマルジョン重合によって得られ
る。これらラテックスの固形含量は、50%から65−
70%までの範囲である。ブタジエンに対するスチレン
の比は、大きく変わってもよい。僅かな量の酸性モノマ
ーの賦形剤あるいは可塑剤がときどき用いられる。
【0013】ラテックス塗料では、ナトリウム塩あるい
はアンモニウム塩の形の高分子カルボキシレートと、高
分子ホスフェート、スルホネートあるいは界面活性剤の
併用を含む多くの種類の界面活性剤を用いてもよい。一
例は、ナトリウムラウレートスルフェートとである。他
の添加剤と更に混ざるために、重合用の界面活性剤は、
粒子を安定化させる。ラテックス塗料には、しばしば、
僅かな量あるいは、約30重量パーセントあるいは50
重量パーセントまでの量で、乾燥成分が存在し、二酸化
チタン(ルチル)、酸化亜鉛のような顔料と、焼成粘
土、アミノ基を取り除いた粘土、マイカ、カルシウムカ
ルボネート、タルク、シリカ、ウオラストナイトのよう
な増量剤と、増粘剤および保護コロイド(通常は1%以
下)、例えば、セルロース系材料、特にヒドロキシセル
ロース、メチルセルロース、可溶性ポリアクリル、ポリ
アクリルアミド、ポリビニルアルコール、澱粉、天然ガ
ム、無機コロイド材料とを含んでいてもよい。ラテック
ス塗料は、また、僅かな量(例えば、0.01%−0.05%)
の防腐剤、例えば、フェノール、水銀、ヒ素あるいは銅
化合物、ホルムアルデヒド、4級塩素化化合物を含んで
いてもよい。防腐剤は、例えば、フェニル水銀化合物、
アルキル水銀化合物、酸化トリブチレン、塩素化フェノ
ール、メタホウ酸バリウム、1-(3-クロロアリル)-3,5,
7- トリアザ-1- アゾニア- 結晶クロライドを含んでい
る。
【0014】ラテックス塗料に、少ない量例えば約1重
量パーセントから25重量パーセントまでの難燃剤を加え
てもよい。難燃という用語は、ある修正によって修正す
る基準可燃度を容認されたテスト方法(Bureau of Stand
ards) によって測定されたものとして評価するために用
いられる。難燃性薬品は、ポリマーに加えられ、あるい
は化学的に組み込まれたときに、発火あるいは火炎の成
長を遅らせ、あるいは妨げる働きをする化合物あるいは
化合物の混合物を示す。難燃剤は、酸化アンチモン(三
酸化アンチモン)、アンチモンペンタオキサイド、ナト
リウムアンチモン、ホウ酸亜鉛、アルミニウムトリハイ
ドレート、デカブロモジフェノールオキサイド(DBDPO)
、クロレンド酸、テトラブロモ無水フタル酸、ペンタ
ブロモクロロシクロヘキサン(HBCD)、2,3,4,5,6-ペンタ
ブロモエチルベンゼン(PBEB) 、1,2 ビス(2,4,5-トリ
ブロモフェノキシ)エタン(BTBPE)、モノマー含有ハロ
ゲン、例えばポリアクリレート、2クロロエタノールホ
スフェード(3:1)(トリス(2-クロロエチルホスフェー
ト)のようなビニルポリマー用のビニルを含む。好まし
い難燃剤は、アンモニウムホスフェート、三酸化アンチ
モン、ホウ酸、デカブロモジフェニルオキサイドであ
る。
【0015】また、シリコンのような脱泡及び消泡剤
が、しばしば、例えば0.5 体積%までの僅かな量加えら
れる。また、エチレン、ジエチレン、プロピレン、ジプ
ロピレングリコールのようなグリコールを凝固−融解安
定剤として働くように加えてもよく、また、これらは凸
凹のコーティングを引き起こすような余りにも急速な乾
燥を防止するためにウエットフィルムのオープンタイム
を延長させる。特にポリビニルアセテートとコーティン
グ中のラテックス粒子の合体を最適化するために、エー
テル、あるいはエチレングリコールの混合エステル−エ
ーテルのような合体剤又は可塑剤を40 lbs/100 galまで
の量で加えてもよい。合体剤としては、ブチルグリコー
ル、トリブチルホスフェート、パイン油あるいは他の溶
剤がある。また、トルエン又はキシレンを加えてもよ
い。ラテックス塗料のパーセント組成は、重要ではな
く、例えば、約20−30重量パーセント、80重量パ
ーセントまでのラテックスと、約5重量パーセントから
約50重量パーセント、一般的には約20重量パーセン
トから30重量パーセントの乾燥配合剤と、約20−3
0重量パーセントの水(5重量パーセントの水と等しい
か、安定化剤を加えたと70重量パーセントの水と等し
い)とを含んでいてもよい。
【0016】ポリビニルアセテートラテックスは、通常
酸性であり、4.5 から8.5 の範囲にある。このPHは、
アンモニアで8.0 から8.5 に調整することができるが、
この系は酸の範囲に戻る傾向がある。アクリルラテック
スおよびブタジエン−スチレンラテックスは、アンモニ
ア水、あるいはエタノール−アミンのような他のアミン
で、例えばPH約9.0 −9.5 に調整されたアルカリ系で
安定である。ラテックス塗料は、市販されており、例え
ば、X-676 ラテックス(オハイオ州、クリーブランドの
B.F.Goodrich Co.) およびXP-22(マサチューセッツ州、
ノーフォークのCamger Co.) として参照されるXP-871ラ
テックスを含む。数多くの他のラテックス塗料が市販さ
れており、ここに使用することができる。X-676 ラテッ
クス(B.F.Goodrich)は、ビニルアクリルラテックスを含
む。このビニルアクリルラテックスは、ブチルアクリレ
ートに対するビニリジンクロライドの約40:60の比
で酸触媒作用を受けたビニリジンクロロ−ブチルアクリ
レートコポリマーである。このラテックスは、それ自体
(50%固形)が商標名GEON(460x46,B.F.Goodrich Co.)
で売られている。Geon 460x46 は、約17tgのガラス転移
温度および約5のPHを有する。任意の酸成分は、硬化
のためのポリマー成分熱反応を作る触媒として働く。2
500F(121 ℃)の範囲の乾燥温度で相当程度の硬化が
行われる。X-676 成分は、約71重量パーセントのビニ
ルアクリルラテックス、約11%の水、約17%の難燃剤
成分(11%のデカブロモ−ジフェニルオキサイドと酸化
アンチモンとしての6%のアンチモン成分) 、PH調整
のための約0.3 %のアンモニア、着色のための約0.5 %
のカーボンブラック、混合中、過度の泡立ちを制御する
ためにこの技術で周知なように分散型脱泡剤または水性
脱泡剤である約0.1 %の脱泡剤を含有する。このX-676
ラテックスは、約67%の固体と、37%の水と、約6.7
のPHと、約600センチポイズ(CPS) の粘度とを有す
る。
【0017】X-871は、約42.4重量パーセントのビニル
アセテートポリマーと、約4.6 重量パーセントのキシレ
ン又はトルエンと、約1%のホウ酸と、約53%の水とを
含む。ポリマーベースの活性剤の重要な成分は、グラフ
ァイトに対してバイダーとして働くエマルジョンポリマ
ーである。このポリマーベース活性剤の他の成分は、本
発明にとって重要ではなく、界面活性剤、保護コロイド
および防腐剤のようなポリマーラテックスの一体性を維
持するため、あるいは、脱泡剤、消泡剤、凝結剤、可塑
剤、安定剤、水のような調整および適用を容易にするた
めに、必要とされる範囲だけで存在する必要がある。本
発明によるMTCR塗料の組成は、全組成(100重量パー
セント)に基づく次のものを含む。すなわち、約10な
いし約30重量パーセントのグラファイト、好ましくは
約15ないし約25重量パーセントのグラファイトと、
約20ないし約65重量パーセントのポリマーラテック
ス、好ましくは、約25ないし約50重量パーセントの
ポリマーラテックスと、約6ないし約60重量パーセン
トの水、好ましくは約20ないし約40重量パーセント
の水である。この組成は、任意であるが、約25重量パ
ーセントまでの難燃剤を含んでいてもよい。
【0018】 次の合成ラテックスまたはコポリマーを本発明の組成で
試験し、ビニルアクリルおよびビニルアセテートを用い
たコーティングと比較したとき、非能率な抵抗をもつコ
ーティングになるとが分かった。すなわち、カルボキシ
改質ブカジエンスチレン、ビニルクロライド、エチレン
ブタジエン、スチレンブタジエン。したがって、ポリマ
ーベースの活性剤のための好ましいポリマーは、ビニル
アクリル、ビニルアセテートのようなアクリルである。例1 2%灰分の市販の200 メッシュグラファイトP38 粉末、
X-871 難燃性活性剤(高温ポリマーベース活性剤) およ
び水を用いて、中間温度の導電性−抵抗性(MTCR)
塗料を次の方法で調整した。20重量パーセント(150
重量部)のグラファイト粉末(P38)を27重量パーセン
ト(200 重量部)で混合して、グラファイトスラリーを
作った。次いで、53重量パーセント(400 重量部)の
X-871 難燃性活性剤を水−グラファイト混合物と混合し
た。この最終の組成物は、高温ポリマーベース活性剤X-
871 から誘導された次のものを含んでいた。すなわち、
ビニルアセテートコポリマー(14重量パーセントのH2O
中でスラリー化した)32重量パーセント、トルエン6
重量パーセント、ホウ酸難燃剤1重量パーセント、更
に、グラファイトスラリーからのグラファイト20重量
パーセント(27重量パーセントのH2O 中)。合計の水
は、活性剤溶液およびグラファイトスラリーの両者から
41重量パーセントであった。粘度は300cps であっ
た。MTCR塗料を、前述した方法により接合さた導電
性ストリップを有するポリエステルスリップに塗布し
た。次いで、MTCRストリップ(2 インチ(5.08cmm)
x7.5 インチ(19.05cm))をシリコン接着テープで112
in2(約725cm2) のアルミニウムパンに取付けた。MTC
R物品の導電性金属ストリップを120ボルトAC電源
に接続した。10分後、MTCRストリップは1900F
(87.8℃)に達し、パンの中の水は1600F(71℃) に
加熱された。水の温度はサーモスタット無しで維持され
た。かくして、本発明に従って準備された加熱テープの
簡単な適用により一定の均一な熱を発生させた。
【0019】例2 2%灰分の市販の200 メッシュグラファイトP38 粉末、
X-676 難燃性ラテックスを用いて、中間温度の導電性−
抵抗性塗料を次の方法で調整した。20重量パーセント
(150 重量部)のグラファイト粉末を27重量パーセン
ト(200 重量部)の水でスラリー化し、このスラリーを
53重量パーセント(600 重量部)のX-676 難燃性ラテ
ックスで混合した。この最終の組成物は、39重量パー
セントのビニルアクリルラテックス(6wt %のH2O 中
で)、6重量パーセントのデカブロモジフェノール、2
重量パーセントの三酸化アンチモン難燃剤、20重量パ
ーセントのグラファイト(27重量パーセントのH2O 中
で)、活性剤溶液およびグラファイトスラリーの両者か
ら合計33重量パーセントの水を含んでいた。粘度は6
00cps であった。
【0020】MTCR塗料を、前述した方法により取付
けた導伝性ストリップを有するポリエステルストリップ
に塗布した。MTCRストリップ(2インチ(5.08cmm)
x7.5 インチ(19.05cm)) をシリコン接着テープで11
2in2(約725cm2) のアルミニウムパンに取付けた。MT
CR物品の導電性金属ストリップを120ボルトAC電
源に接続した。10分後、MTCRストリップは190
0F(87.8℃) に達し、パンの中の水は1600F(71℃)
まで加熱された。水の温度はサーモスタット無しで維持
された。その結果として、本発明に従って準備された組
み付け加熱テープを適用することによって一定の熱を発
生させた。本発明の図示した実施例を、添付の図面を参
照して説明したが、本発明は実施例に限定されるもので
なく、本発明の範囲または精神から逸脱することなく当
業者によって種々の他の変形を行うことができることを
理解すべきある。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1実施例の上から見た斜視図。
【図2】本発明の第2実施例の上から見た斜視図。
【図3】本発明の第3実施例の上から見た斜視図。
【図4】本発明の第4実施例の上から見た斜視図。
【図5】本発明の装置の第1実施品の斜視図。
【図6】本発明の装置の第2実施品の斜視図。
【符号の説明】
1 MTCR物品 10 第1基材 20 導電体 30 MTCR塗料 40 第2基材

Claims (29)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 第1の基材と、 前記布状基材に塗布された中間温度の導電性ー抵抗性コ
    ーティングとを有し、 前記基材と導電性ー抵抗性コーティングが一緒になっ
    て、大気温度と上昇した温度との間で調整された温度を
    有することのできる装置を形成する、電気抵抗−温度調
    整可能な物品。
  2. 【請求項2】 前記第1の基材が布状材料である、請求
    項1に記載の電気抵抗−温度調整可能な物品。
  3. 【請求項3】 前記第1の基材が、本来、親水性であ
    る、請求項1に記載の電気抵抗−温度調整可能な物品。
  4. 【請求項4】 前記第1の基材が、前記導電性ー抵抗性
    コーティングを塗布する前に、親水物質で処理され、こ
    の親水物質により、前記第1の基材を親水性にさせる、
    請求項1に記載の電気抵抗−温度調整可能な物品。
  5. 【請求項5】 前記第1の基材が、前記導電性ー抵抗性
    コーティングをこれに塗布した後柔軟性のままである、
    請求項1に記載の電気抵抗−温度調整可能な物品。
  6. 【請求項6】 間隔を隔てた導電体であって、該導電体
    の間の電気伝導のための前記中間温度の導電性ー抵抗性
    コーティングに固着された導電体を更に有する、請求項
    1に記載の電気抵抗−温度調整可能な物品。
  7. 【請求項7】 前記第1の基材に固着された間隔を隔て
    た導電体を更に有する、請求項1に記載の電気抵抗−温
    度調整可能な物品。
  8. 【請求項8】 前記間隔を隔てた導電体が、前記第1の
    基材と、前記導電体の間の電気伝導のための前記中間温
    度の導電性ー抵抗性コーティングとの間に介在されてい
    る、請求項7に記載の電気抵抗−温度調整可能な物品。
  9. 【請求項9】 前記間隔を隔てた導電体に連結された電
    源を更に有し、 該電源をオンすると、電流が前記中間温度の導電性ー抵
    抗性コーティングを通って前記間隔を隔てた導電体の間
    を流れ、これにより、電流の流れの結果として熱が発生
    する、請求項7に記載の電気抵抗−温度調整可能な物
    品。
  10. 【請求項10】 前記電源がバッテリーである、請求項
    9に記載の電気抵抗−温度調整可能な物品。
  11. 【請求項11】 前記第1の基材と実質的に同延に且つ
    これと平行に位置決めされた第2の基材を更に有し、こ
    れにより、前記間隔を隔てた導電体および前記導電性ー
    抵抗性コーティングが、前記第1の基材と前記第2の基
    材との間にある、請求項7に記載の電気抵抗−温度調整
    可能な物品。
  12. 【請求項12】 前記第2の基材が布状材料である、請
    求項11に記載の電気抵抗−温度調整可能な物品。
  13. 【請求項13】 前記導電性ー抵抗性コーティングが、
    前記布状基材の前記温度の相違のための制御可能な導電
    率および抵抗を形成するのに十分な量の、バイダー中に
    懸濁されたグラファイトを有する、請求項1に記載の電
    気抵抗−温度調整可能な物品。
  14. 【請求項14】 前記電気的ー抵抗温度調整可能な物品
    が、4000F(204℃)までの温度を得ることができ
    る、請求項13に記載の電気抵抗−温度調整可能な物
    品。
  15. 【請求項15】 基材に中間温度の導電性ー抵抗性物質
    を塗布することを有する、基材に温度調整能力を与える
    方法。
  16. 【請求項16】 前記基材が布状材料である、請求項1
    5に記載の基材に温度調整能力を与える方法。
  17. 【請求項17】 前記基材と前記中間温度の導電性ー抵
    抗性物質との間に親水性物質が介在されている、請求項
    15に記載の基材に温度調整能力を与える方法。
  18. 【請求項18】 前記基材と前記中間温度の導電性ー抵
    抗性物質との間に、間隔を隔てた導電体が介在されてい
    る、請求項15に記載の基材に温度調整能力を与える方
    法。
  19. 【請求項19】 前記基材に、間隔を隔てた導電体を固
    着すること、を更に有する、請求項15に記載の基材に
    温度調整能力を与える方法。
  20. 【請求項20】 前記中間温度の導電性ー抵抗性物質に
    間隔を隔てた導電体を固着すること、を更に有する、請
    求項15に記載の基材に温度調整能力を与える方法。
  21. 【請求項21】 前記中間温度の導電性ー抵抗性物質に
    電源を電気的に接続して、前記基材の温度を変えるため
    に、前記中間温度の導電性ー抵抗性物質に電流を流す、
    請求項15に記載の基材に温度調整能力を与える方法。
  22. 【請求項22】 前記前記中間温度の導電性ー抵抗性物
    質が前記基材と前記第2の基材との間に存在するよう
    に、前記中間温度の導電性ー抵抗性物質に第2の基材を
    取付けること、を更に有する、請求項15に記載の基材
    に温度調整能力を与える方法。
  23. 【請求項23】 基材に温度調整能力を与えるための導
    電性ー抵抗性組成物であって、該組成物が、100重量
    パーセントの全組成をベースに、10−30重量パーセ
    ントのグラファイトと、20−65重量パーセントのポ
    リマーラテックスと、6−60重量パーセントの水とを
    有する導電性ー抵抗性組成物。
  24. 【請求項24】 前記グラファイトが、前記ポリマーラ
    テックスと混合されたとき、グラファイト−ポリマーの
    状態である、請求項23に記載の導電性ー抵抗性組成
    物。
  25. 【請求項25】 難燃剤を更に有する、請求項23に記
    載の導電性ー抵抗性組成物。
  26. 【請求項26】 前記ポリマーラテックスが、アクリル
    およびビニルアセテ−トからなる群から選択される、請
    求項23に記載の導電性ー抵抗性組成物。
  27. 【請求項27】 前記グラファイトが、200メッシュ
    である、請求項23に記載の導電性ー抵抗性組成物。
  28. 【請求項28】 前記グラファイトが、その中に2%灰
    分を有する、請求項23に記載の導電性ー抵抗性組成
    物。
  29. 【請求項29】 100重量パーセントの全組成をベー
    スに、15ないし25重量パーセントのポリマーラテッ
    クスと、20−45重量パーセントのポリマーラテック
    スと、20−45重量パーセントの水とを有する導電性
    ー抵抗性組成物。
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