JPH1041055A

JPH1041055A - 面状発熱体

Info

Publication number: JPH1041055A
Application number: JP21196996A
Authority: JP
Inventors: Takashi Nishida; 孝西田
Original assignee: TSUTSUMI ENG KK
Current assignee: TSUTSUMI ENG KK
Priority date: 1996-07-22
Filing date: 1996-07-22
Publication date: 1998-02-13

Abstract

(57)【要約】【課題】ワックスを主体とした面状発熱体【解決手段】樹脂類を配合した軟化点５０℃〜１００
℃（引火点約２６２℃）の配合ワックス１００部を、９
０℃〜１２０℃に溶解しておき、それに、Ｋ₂Ｏ・ｎＴ
ｉＯ／ＳｎＯ₂・Ｓｂ₂Ｏ₅からなる成分の導電性チタン
酸カリウム（Ｋ）を７部〜３０部を混練り後、電極５，
６を配設し、ポリエステルシート３の内面にポリエステ
ルの不織布２を張り付けたものに挟んで成形した構成。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、ワックスを主体と
した面状発熱体及びその製造方法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来この種の発熱体としては、特許第１
６４７６９６号「感熱電気抵抗組成物」のように、ポリ
アルキレングリコール類を主体とし、それに炭素粉末を
混合したものがある。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】このような従来のこの
種発熱体にあっては、主体がポリアルキレングリコール
類であるので、親水性であり、空気中の水分によって、
電気抵抗が変化するという問題があった。また、このよ
うな発熱体にあっては、内部の導電体の炭素粉末が何か
の刺激等によって自然発火、燃焼して全体に燃え広がる
恐れがあり、使用上危険であるという問題もあった。

【０００４】そこで、本発明は、このような従来の発熱
体が有していた課題を解決するために、導電性チタン酸
カリウムを導電体として混入した発熱体とすることによ
って、燃焼を回避して、安全性の向上を図ることを目的
とし、また親水性でないために、水(湿度)によって、抵
抗が変化することを回避できることを特徴とする発熱体
と、それを製造する方法を提供しようとするものであ
る。また、本件出願人が特許出願した特願平６−１８６６９
２号「面状発熱体」があるが、本願の面状発熱体として
の特許請求の範囲とは、それぞれ別異の範囲を指向する
ものであり、また、発明のカテゴリーを異にするもので
ある。

【０００５】

【課題を解決するための手段】該目的を達成するための
本発明の構成を、実施例に対応する図１乃至図４を用い
て説明すると、本発明は、樹脂類を配合して、軟化点５
０℃〜１００℃（引火点約２６２℃）に調合した配合ワ
ックス１００部を、８０℃〜１３０℃に溶解しておき、
それに、Ｋ₂Ｏ・ｎＴｉＯ₂／ＳｎＯ₂・Ｓｂ₂Ｏ₅からな
る成分の導電性チタン酸カリウム（Ｋ）を７部〜３０部
を混練り後、電極(５)，(６)を配設し、ポリエステルシ
ート(３)の内面にポリエステルの不織布(２)を張り付け
たものに挟んで成形した構成の面状発熱体(４)である。

【０００６】

【発明の実施の形態】本願発明の発熱体は、このような
構成としたものであるから、樹脂類を配合して、軟化点
５０℃〜１００℃（引火点約２６２℃）に調合した配合
ワックス１００部を主体として、８０℃〜１３０℃に溶
解してあるので、ワックス自体は完全に液化して流動性
に富み、後に加えるＫ₂Ｏ・ｎＴｉＯ₂／ＳｎＯ₂・Ｓｂ₂
Ｏ₅からなる成分の導電性チタン酸カリウム（Ｋ）とよ
く馴染み、製品はワックス自体が撥水性であって親水性
でない上に、空気中の水分の影響を受けることもなく、
本発明の発熱体は発熱温度が９０℃以上に高くなること
がないので、ワックスは自然発火する恐れは全くなく、
したがって、抵抗値の経年変化は無い。

【０００７】また、混入する導電性チタン酸カリウムウ
ィスカ(Ｋ)は、０．３〜０．６μｍ径、１０〜２０μｍ
長という極めて微細なウィスカであり、表面を導電化処
理して化学的、物理的に安定な導電性を具有せしめてあ
るので、導体として、抵抗体として、自由に抵抗値を選
択採用できるので、精密な回路設計、システム設計が可
能である。

【０００８】そして、高強度、高弾性、高アスペクト比
を待った特徴により、ベースの素材に優れた補強性能を
与え、薄肉成形や精密成形を可能にするのみでなく、高
摺動性と耐摩耗性をベースに与えることができる。そし
て、何より増して融点がいずれも１，３００℃以上であ
るので、燃焼温度以下においては不燃性であり、且つ使
用中に面状体に折れ目がついて変形しても導電性、抵抗
値が自動的に原状に復元することができる。

【０００９】

【実施例】以下本発明の実施例について図面に基づいて
説明する。図１乃至図５は、本発明の１実施例を示す図
であって、図１及び図２は本願発明の構成を示してい
る。

【００１０】本発明は、樹脂類を配合して、軟化点約５
０℃〜１００℃（引火点約２６２℃）に調合した配合ワ
ックス１００部を８０℃〜１３０℃に溶融して、それ
に、Ｋ₂Ｏ・ｎＴｉＯ₂／ＳｎＯ₂・Ｓｂ₂Ｏ₅からなる成
分の導電性チタン酸カリウム（Ｋ）を７部〜３０部を加
えて混合して混練り１後、電極５，６を配設し、ポリエ
ステルシート３の内面にポリエステルの不織布２を張り
付けたものを挟んで成形した構成の面状発熱体４であ
る。

【００１１】本願発明の発熱体は、以上のとおり、樹脂
類を配合して、軟化点５０℃〜１００℃（引火点約２６
２℃）に調合した配合ワックス１００部を主体として、
８０℃〜１３０℃に溶解してあるので、ワックス自体は
完全に液化して流動性に富み、後に加えるＫ₂Ｏ・ｎＴ
ｉＯ₂／ＳｎＯ₂・Ｓｂ₂Ｏ₅からなる成分の導電性チタン
酸カリウム（Ｋ）とよく馴染み、製品はワックス自体が
撥水性であって親水性でない上に、空気中の水分の影響
を受けることもなく、本発明の発熱体は発熱温度が９０
℃以上に高くなることがないので、ワックスは自然発火
する恐れは全くなく、したがって、抵抗値の経年変化は
無い。

【００１２】また、混入する導電性チタン酸カリウム
（Ｋ）は、０．３〜０．６μｍ径、１０〜２０μｍ長と
いう極めて微細なウィスカであるので、表面を導電化処
理して化学的、物理的安定な導電性を具有せしめ、導体
として、抵抗体として、精密な回路設計、システム設計
を可能にし得る。

【００１３】そして、前記ウィスカは、高強度、高弾
性、高アスペクト比を持った特徴により、ベースの素材
に優れた補強性能を与え、薄肉成形や精密成形を可能に
するのみでなく、高摺動性と耐摩耗性を与えることがで
きる。そして、何にも増して融点がいずれも１，３００
℃以上であるので、燃焼温度以下においては不燃性であ
り、且つ使用中に折れ目がついて変形しても自動的に原
形に復する復元性を有せしめることができるので、発熱
体として好適である。

【００１４】さらに、このような特質により、本願発明
は、前記したごとく、ウィスカの配合比を変化して、発
熱体として使用上において、厚さが約０．４ｍｍと非常
に薄くすることができるので、使用用途に適応するため
に、発熱温度、製品の使用幅（２０ｍｍ〜５００ｍ
ｍ）、所定電源電圧の大きさの変化（６ｖ〜２２０
ｖ）、総消費電力量（１００Ｗ／ｍ²〜２．５ＫＷ／
ｍ²）の変化に、自由に且つ正確に、精密に適応するこ
とができる利便がある。

【００１５】図３は、スイッチを入れた瞬間からの経過
時間と発熱温度の変化を表す特性図であり、図４はスイ
ッチを入れた瞬間からの経過時間と消費電力の変化を表
す特性図である。図５に示す特性は、室内の雰囲気温度
（横軸）対する電気抵抗値の変化を表す。したがって、
図３、図４、図５は、本発明発熱体の自己制御の態様を
示す。すなわち、最高温度に達したとき発熱体は発熱体
自信の電気抵抗値が１０³〜１０⁵オームに上昇し、通電
量は、放熱に要した電気量だけ補給されていることを示
す（図３、図５）。したがって、消費電力量は発熱体の
温度が上昇するに伴って減少する特性を示している（図
４）。

【００１６】上述のような構成において、因みに、本発
明の実例を開示すると、ハウス又は床暖房の熱源等とし
て用いられる電源電圧１００ｖ用の面状発熱体で、その
成分配合比は、配合ワックス１００部、チタン酸カリウ
ム（Ｋ）２０部として、全体の突入消費電力は約２．５
ＫＷとなる。また、室内床暖房用等の発熱体の１００ｖ
電圧用で、成分配合比を配合ワックス１００部、チタン
酸カリウムウィスカ（Ｋ）１２部として、突入消費電力
は約５００Ｗとなる。

【００１７】以上の配合比は、固定的なものではなく、
最初に設定された所定の電源電圧、消費電力、発熱量等
の大小により、各用向きに応じて適宜増減して、要求さ
れる細かな条件に適応できるように、適宜に変更して使
用されて、本願発明の独特の効果を奏し得るものであ
る。

【００１８】したがって、本願発明の面状発熱体は、当
初設定された固有の発熱温度を呈するので、従来の温度
センサ等によつて電源スイッチをオンオフする温度調整
装置は不要である。すなわち、使用上において、放熱面
の表面から失った熱量だけを補充すれば足りるので、消
費電流は極く僅少で済む。

【００１９】以上本発明の代表的と思われる実施例につ
いて説明したが、本発明は必ずしもこれらの実施例構造
のみに限定されるものではなく、本発明にいう前記の構
成要件を備え、かつ、本発明にいう目的を達成し、以下
にいう効果を有する範囲内において適宜改変して実施す
ることができるものである。

【００２０】

【発明の効果】以上の説明から既に明らかなように、本
発明は、ワックスを主体とするベースであるから、ワッ
クス自体が撥水性であって、親水性でないので、空気中
の水分に影響を受けることなく、また本発明の発熱体の
発熱温度は９０℃以上に上がり得ないので、自然発火す
る恐れは全くない。

【００２１】また、混入する導電性チタン酸カリウムウ
ィスカは、極めて微細なウィスカであり、導電性を有す
るから、導体として、抵抗体として、電熱回路の設計が
容易にでき、薄肉成形や精密成形を可能にし、ベースの
素材に優れた補強性能を与え、高摺動性と耐摩耗性を与
えることができる。

【００２２】そして、前記導電性チタン酸カリウムウィ
スカ(Ｋ)は、融点がいずれも１，３００℃以上であるの
で、燃焼温度に達するまでは、不燃性であり、且つ使用
中に折れ目がついても自然に復元することができるの
で、発熱体として好適である。

【００２３】さらに、このような特質により、本願発明
は、前記したごとく、その構成する成分の配合比を適宜
変化して、空気中の水分の影響を受けることもなく、本
発明の発熱体は発熱温度が９０℃以上に高くなることが
ないので、ワックスは自然発火する恐れは全くない。ま
た、成分の配合比を変えることによって、発熱温度、発
熱量を変化でき、適用する定格電源電圧の変化、総使用
電力量の変化に自由に、且つ正確に、精密に適応して電
気抵抗値を種々に変化して設定できるとともに、発熱体
の厚さを約０．４ｍｍと非常に小さくすることができ、
しかして種々の用向きに適応できることができる利便が
ある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の１実施例を示した外形図。

【図２】図１のＡ−Ａ断面図。

【図３】経過時間と発熱温度の変化を表す特性図。

【図４】経過時間と消費電力の変化を表す特性図。

【図５】雰囲気温度による電気抵抗値の変化を示す特性
図。

【符号の説明】

１樹脂類を配合した配合ワックスを溶解し、Ｋ₂Ｏ・
ｎＴｉＯ₂／ＳｎＯ₂・Ｓｂ₂Ｏ₅からなる成分の導電性チ
タン酸カリウムウィスカ（Ｋ）を混練りしたもの２ポリエステルの不織布３ポリエステルシート４面状発熱体５，６電極

─────────────────────────────────────────────────────

【手続補正書】

【提出日】平成８年８月２７日

【手続補正１】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】全文

【補正方法】変更

【補正内容】

【書類名】明細書

【発明の名称】面状発熱体

【特許請求の範囲】

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、ワックスを主体と
した面状発熱体に関するものである。

【０００２】

【０００３】

【０００４】そこで、本発明は、このような従来の発熱
体が有していた課題を解決するために、導電性チタン酸
カリウムを導電体として混入した発熱体とすることによ
って、燃焼を回避して、安全性の向上を図ることを目的
とし、また親水性でないために、水（湿度）によって、
抵抗値が変化することを回避できることを特徴とする面
状発熱体を提供しようとするものである。また、本件出
願人が特許出願した特願平６−１８６６９２号「面状発
熱体」があるが、本願の面状発熱体としての特許請求の
範囲とは、それぞれ別異の範囲を指向するものであり、
また、発明のカテゴリーを異にするものである。

【０００５】

【課題を解決するための手段】該目的を達成するための
本発明の構成を、実施例に対応する図１乃至図５を用い
て説明すると、本発明は、樹脂類を配合して、軟化点５
０℃〜１００℃（引火点約２６２℃）に調合した配合ワ
ックス１００部を、８０℃〜１３０℃に溶解しておき、
それに、Ｋ_２Ｏ・ｎＴｉＯ_２／ＳｎＯ_２・Ｓｂ_２Ｏ_５か
らなる成分の導電性チタン酸カリウム（Ｋ）を７部〜３
０部を混練り後、電極（５），（６）を配設し、ポリエ
ステルシート（３）の内面にポリエステルの不織布
（２）を張り付けたものに挟んで成形した構成の面状発
熱体（４）である。

【０００６】

【発明の実施の形態】本願発明の発熱体は、このような
構成としたものであるから、樹脂類を配合して、軟化点
５０℃〜１００℃（引火点約２６２℃）に調合した配合
ワックス１００部を主体として、８０℃〜１３０℃に溶
解してあるので、ワックス自体は完全に液化して流動性
に富み、後に加えるＫ_２Ｏ・ｎＴｉＯ_２／ＳｎＯ_２・Ｓ
ｂ_２Ｏ_５からなる成分の導電性チタン酸カリウム（Ｋ）
とよく馴染み、製品はワックス自体が撥水性であって親
水性でない上に、空気中の水分の影響を受けることもな
く、本発明の発熱体は発熱温度が９０℃以上に高くなる
ことがないので、ワックスは自然発火する恐れは全くな
く、したがって、抵抗値の経年変化は少ない。

【０００７】また、混入する導電性チタン酸カリウムウ
ィスカ（Ｋ）は、０．３〜０．６μｍ径、１０〜２０μ
ｍ長という極めて微細なウィスカであり、表面を導電化
処理して化学的、物理的に安定な導電性を具有せしめて
あるので、導体として、抵抗体として、自由に抵抗値を
選択採用できるので、精密な回路設計、システム設計が
可能である。

【０００９】

【００１０】本発明は、樹脂類を配合して、軟化点約５
０℃〜１００℃（引火点約２６２℃）に調合した配合ワ
ックス１００部を８０℃〜１３０℃に溶融して、それ
に、Ｋ_２Ｏ・ｎＴｉＯ_２／ＳｎＯ_２・Ｓｂ_２Ｏ_５からな
る成分の導電性チタン酸カリウム（Ｋ）を７部〜３０部
を加えて混合して混練り後、電極５，６を配設し、ポリ
エステルシート３の内面にポリエステルの不織布２を張
り付けたものを挟んで成形した構成の面状発熱体４であ
る。

【００１１】本願発明の発熱体は、以上のとおり、樹脂
類を配合して、軟化点５０℃〜１００℃（引火点約２６
２℃）に調合した配合ワックス１００部を主体として、
８０℃〜１３０℃に溶解してあるので、ワックス自体は
完全に液化して流動性に富み、後に加えるＫ_２Ｏ・ｎＴ
ｉＯ_２／ＳｎＯ_２・Ｓｂ_２Ｏ_５からなる成分の導電性チ
タン酸カリウム（Ｋ）とよく馴染み、製品はワックス自
体が撥水性であって親水性でない上に、空気中の水分の
影響を受けることもなく、本発明の発熱体は発熱温度が
９０℃以上に高くなることがないので、ワックスは自然
発火する恐れは全くなく、したがって、抵抗値の経年変
化は少ない。

【００１４】さらに、このような特質により、本願発明
は、前記したごとく、ウィスカの配合比を変化して、発
熱体として使用上において、厚さが約０．４ｍｍと非常
に薄くすることができるので、使用用途に適応するため
に、発熱温度、製品の使用幅（２０ｍｍ〜５００ｍ
ｍ）、所定電源電圧の大きさの変化（６ｖ〜２２０
ｖ）、総消費電力量（１００Ｗ／ｍ^２〜２．５ＫＷ／ｍ
^２）の変化に、自由に且つ正確に、精密に適応すること
ができる利便がある。

【００１５】図３は、スイッチを入れた瞬間からの経過
時間と発熱温度の変化を表す特性図であり、図４はスイ
ッチを入れた瞬間からの経過時間と消費電力の変化を表
す特性図である。図５に示す特性は、室内の雰囲気温度
（横軸）対する電気抵抗値の変化を表す。したがって、
図３、図４、図５は、本発明発熱体の自己制御の態様を
示す。すなわち、最高温度に達したとき発熱体は発熱体
自信の電気抵抗値が１０^３〜１０^５オームに上昇し、通
電量は、放熱に要した電気量だけ補給されていることを
示す（図３、図５）。したがって、消費電力量は発熱体
の温度が上昇するに伴って減少する特性を示している
（図４）。

【００１６】上述のような構成において、因みに、本発
明の実例を開示すると、ハウス又は床暖房の熱源等とし
て用いられる電源電圧１００ｖ用の面状発熱体で、その
成分配合比は、配合ワックス１００部、チタン酸カリウ
ム（Ｋ）約２０部として、全体の突入消費電力は約２．
５ＫＷとなる。また、室内床暖房用等の発熱体の１００
ｖ電圧用で、成分配合比を配合ワックス１００部、チタ
ン酸カリウムウィスカ（Ｋ）約１２部として、突入消費
電力は約５００Ｗとなる。