JPS6013277B2 - 一対の電極と層状部材を備える加熱要素と、その製造方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、電導性重合体を有する加熱要素に関する。

重合体は、その中に適量の微細に分割された電導性充填
物を分散することにより電導性になり得ることは周知で
ある。

また、特定の重合体の物品は、熱回復性になり得ること
も周知である。電導性重合体から作られた熱回複性第１
部材と、非電導性の熱回復性第２部材とを備えた熱回復
性物品を作り、該第１部材に通電することによって該物
品を回復させることが提案された（英国特許第１２６５
１９４号参照）。しかしながら、該物品は、ある欠点を
有することが研究の結果判明した。特に、電導性重合体
部材の電気特性は、都材のいづれかの寸法が３０％以上
変化すると、過度に変化する煩向があり、この変化は、
もっと少し、ことが一般に熱回復性物品には望ましい。
更に、電導性重合体層の存在は、物品を変形するのに必
要な力を増大し、回復に悪影響を及ぼし得る。また、英
国特許第１２６５１９４号において示唆する如く、電導
性重合体部材の一端から一端へ電流が流れると、部材は
、所望の如く均一に加熱されないことがよくあり、満足
すべき収縮と、局部的過熱の防止とが達成されないこと
が判明した。層状電導性重合体部材を一対の層状可操性
電極間に挟み、その結果形成された層状物体に適当な孔
を設ける様にすると、著しく改善された電気特性を有す
る容易に伸張および／または収縮し得る製品を作り得る
ことが本特許出願人によって見し、出された。

従って、本発明は、その第１の要旨において、風 有機
重合体および電導性を賦与するのに充分な量で該重合体
内に分散した電導性粒子からなる層状部材と‘Ｂ）（ｉ
〕前記層状部材の対向面に結合され、（ｉｉ） 相互に
かつ前記層状部材に実質的に平行であり、（ｉｉｉ）
前記層状部材に電流を通すべく外部電源に接続される一
対の電極とを有して成る加熱要素であり、 ‘ィ）前記電極は、可榛性であり、 ‘ｏ）前記層状部材および層状電極はそれらの厚みを貫
通する複数の孔を有し、該孔は、要素の少くとも１つの
寸法がその平面内で変化するのを許容する寸法、形状お
よび分布を持ち、寸法変化は孔の形状の変化により調節
されることを特徴とする加熱要素を提供する。

前記層状部材と、層状電極とは、その厚さを貫通する複
数の孔を有し、如何なる個所においても前記電極を完全
に破断することなく、前記重合体の溶葛虫点において、
前記要素の面の少くとも１つの寸法が、少くとも３０％
の比率で変化するのを許容する如く（または、既にその
面で変形した要素の場合には、その変形に対応する如く
）、前記孔が、その寸法と、形状と、分布とを有し、そ
の寸法的変化が孔の形状の変化によって調節される。「
いかなる個所においても電極を完全に破断することなく
」とは、各電極が、各孔を完全に包囲する電気的通路を
維持することであり、従って、電極は、部分的に破断さ
れているが、いずれかの個所においては完全には破断さ
れていない。

上述の「重合体の溶融点」とは、結晶質熱可塑性重合体
に対しては、結晶質の物質の溶融が開始する温度であり
、その他の重合体、例えばェラストーマと、非晶質熱可
塑性重合体とに対しては、その軟化点である。これ等の
新規な加熱要素は、その電気特性における過度の変化を
伴わずに、少くとも１つの該平面寸法を容易に変化し得
る加熱体が所望される場合に有用である。

好ましくは、この要素は、上述の如く、少くとも５０％
である上述の比率、例えば少くとも７０％、特に少くと
も１００％、ある目的には少くとも２５０％変形可能で
ある。この要素は、高い比率で変形した時でも、その抵
抗は、一般に２０％以上増大しないという驚くべきこと
が判明したが、これは非常に価値のあることである。上
述の如く、孔は、少くとも３０％（または、好ましくは
上述のより大きい比率）の平面寸法の変化に適応する如
く、その形状を変化し得なければならないが、大きい比
率の変化では、要素材料自体のある程度の延びまたは収
縮の可能性を排除し得ないことを理解されたい。「孔」
とは、例えば、要素が延びたときにダイヤモンド形の閉
口部に開口するスリットを包含するものである。

一般に、変形していない要素の孔に対して、要素のはゞ
平坦な変形が、引張れば可能であること、即ち要素が、
伸張可能の如くになっているのが便利であり、本発明は
、主としてその様に記述される。しかしながら、本発明
は、例えば、変形していない状態では、一方向において
伸張または収縮可能な要素と、要素を同時に２方向に伸
張し得る様な孔を有する要素とを包含する。孔の選定は
、所要の伸張程度と、電極と部材Ａとの延性とに依存す
る。

孔は、細長くなければならず、また相互に軍復していな
ければならないが、これらの必要性を満足する種々の孔
を使用し得る。従って、孔は、規則的でも不規則的でも
よく、また例えば、真直または波形のスリットないしス
ロット、楕円形孔またはダイアモンド形孔でもよい。一
般に、孔は、規則的に離隔し、同一の寸法と形状とを有
するものが便利である。要素の座屈を防止するため、要
素の平面における伸張に対し、要素の厚さを介して要素
が対称的に応答する様な孔が通常望ましい。隣接した孔
の端緑間の距離が、０．２５乃至１．２５弧である要素
を用いて良好な結果が得られる。好ましくは、孔は、平
行の等間隔の列をなし、隣接した列のスリットが相互に
童復した複数の同一の真道スリットであり、該スリット
の長さは、好ましくは少くとも１．２５伽であり、特に
、隣接するスリットの列間の距離の５乃至２ぴ音である
。この様にすると、元の長さの少くとも３倍に伸張し得
る要素が得られる。好適な態様では、部村Ａは、電導性
重合体の一小比率を有する材料から構成され、該材料は
、ＰＴＣ（正温度係数）として公知の挙動、即ち、特定
温度または特定温度範囲にわたり急速な抵抗値の増大を
示す。

「スイッチ温度」（通常Ｔｓで表示する）とは、この急
速な増大が生じる温度を示す。

この増大がある温度範囲にわたって生じると（多くの場
合における如く）、Ｔｓは、温度（温度範囲の上下の）
に対する抵抗の対数曲線のほゞ真直部分の延長が交差す
る温度として便利に示し得る。部材Ａに使用するＰＴＣ
材料は、通常５０℃以上、時には１００ｑ０以上のＴｓ
と、約２５乃至約１びオーム弧のＴｓ以下の温度におけ
る抵抗値とを有している。

また、Ｔｓ以上での抵抗の増大が充分に大きく、部材Ａ
が電気導体から電気絶縁体に比較的限られた温度上昇で
効果的に変更されることが望ましい。この必要性の便利
な表現は、この材料が少くとも２．５のＲ，４値または
少くとも１０のＲ，ｏ。値、好ましくは少くとも６のＲ
の値を有すべきであるということであり、こ）にＲ，４
は、抵抗値の最も急な増大を示す１４ｏｏ範囲の初めと
終りとの抵抗値の比であり、Ｒ側は、抵抗値の最も急な
増大を示す１００ｏｏ範囲の初めと終りとの抵抗値の比
であり、Ｒ３ｏは、抵抗値の最も急な増大を示す３０℃
範囲の初めと終りとの抵抗値の比である。電導性重合体
の一般的な概観には、「電導性ゴムと合成樹脂」（アー
ル・エッチ・ノーマン・ｉ９７世王、ェルセヴィア出版
社）を参照されたい。

ＰＴＣ組成については、「重合体の技術と科学」（１９
７３王１１月、１入 ６号、４６２−４６８頁）と、米
国特許第２９７８６６５号、第３２４３７５３号、第３
４１２３５８号、第３５９１５２６号、第３７９３７１
６号、第総２３２１７号、第３９１４３６３号とに開示
されている。この分野における最近の発達の詳細につい
ては、特許出願第１１６２７１／７５号、第１１６２７
０／７５号、第１１６２６８／７５号（総てが１９７５
年９月２６日出願）、第９３１０３／７６（１９７６年
８月４日出願）と、米国特許出願第６０１４２７号、第
６０１５４ｙ号‘こ対応する出願を参照されたい。都材
Ａに対するＰＴＣ材料の使用は、該都材が、そのＴｓ以
上の温度に電気的に加熱されるのを防止する。

ＰＴＣ材料のＴｓは、通常その引張応力に非常に依存し
、孔がない状態では、部村ＡのＴｓは、都材の平面寸法
が変化すると、著しく変更される。しかしながら、部材
Ａの一部が著しい応力を受けても、部材Ａの全体のＴｓ
は、伸張または収縮によって殆んど変化しないことが判
明した。電極は、任意の適当な材料、例えば金属または
高電導性重合体のものでもよく、孔を内蔵せず、主要な
寸法変化の方向に直角に並ぶブッシュ断面を包含し得る
。

一般に金属が好ましいが、これは、多くの用途に対して
一般に充分に大きい延びと共に、大きい電導性を備えて
いるからであり、少くともアルミニュームと同一程度の
延性を有する金属が好ましい。金属箔電極の被断し易い
傾向は、例えば長さが約１５％短縮する量の箔の波形付
けによって低減し得る（同時に可榛性が増大する）。適
当な金属は、銅と、鉛と、アルミニュームとを包含する
。生じ得ることが判明した問題の１つ、特に、金属電極
を使用する時および／または孔がダイアモンド形の時に
生じる問題は、要素の機縁における反対の極性の電極間
か、または要素が部分的に破損したときに短絡を生じ得
ることである。

この問題は、電極の露出面を絶縁材料、例えば重合体、
特に、電極の到達する可能性のある最高温度以上の軟化
温度を有する架橋重合体で被覆することによって緩和し
得る。電極の平坦面と同様に端縁が被覆されるのが望ま
しく、従って、スリット孔は、被覆に先立って要素を伸
張して設けねばならない。適当な被覆技法は、霧気めつ
きと、静電塗装と、適当な粉末絶縁体内に浸潰した後、
加熱して被覆の硬化を行うことを包含する。短絡の額向
を低減する他の方法は、要素が完全に収縮した時でも、
かなりの中を有するスロットないし楕円形の様な孔を使
用することである。他の解決方法は、電導性重合体で構
成されているため、金属電極よりも短絡し‘こくい２つ
の同一の広がりを有する電極を使用することであり、必
要または所望により、重ならない附加的な金属電極を使
用して満足すべき電気特性が縛られる様にすることであ
るが、この様な構成でも、不均一な電流のため、亀気持
性の変化を生じる。一般的に言えば、電極は、部村Ａと
同一の広がりを有している。

しかしながら、使用の際に、都材Ａの満足な加熱が得ら
れる様に、ほゞ部材Ａの全体を電流が流れさえすれば、
これは必須ではない。特に有用な加熱要素は、都材Ａが
ＰＴＣ特性を示し、（ａ｝部材ＡのＴｓ以下の温度で一
定ワット挙動（下記において規定する）を示し、‘ｂｌ
有機重合体と、部材Ａを電導性にするのに充分な豊の該
重合体中に分散した電導性粒子とを有する材料から構成
され、‘ｃ｝１０オーム肌以上の抵抗値を有し、‘ｄ’
部材Ａと電極との間に間挿された少くとも１つの中間層
を備えているものである。

「一定ワット挙動」とは、前記層が、部材ＡのＴｓ以下
、好ましくは室温とＴｓの間の任意の３０℃範囲におい
て、６倍以下の抵抗の増大をうけることである。加熱要
素が、電源に最初に接続された時、突流のレベルを制御
し得る如く、部材Ａの抵抗よりも大きい室温における抵
抗を一定ワット層が有するのが好ましい。また、この中
間層は、部材ＡのＴｓ以上の温度、即ち、より高いＴｓ
においてＰＴＣ挙動を示すのが好ましい。これは、電極
が任意の点で完全に破損し、破損部を橋わたし中間層を
電流が流れると生じ得る中間層の過熱を防止するのに有
効であり、破損部の架橋は、中間層が、ある適当な温度
でそれ自体遮断しなければ、甚しい過熱を生じ得る。部
材Ａと、任意の中間層とに含まれる電導性粒子は、特に
ＰＴＣ特性を要するとき、好ましくはカーボンブラック
である。

電導性重合体を有する電極層では、電導性粒子は、好ま
しくはカーボンブラックまたは金属である。この粒子は
、繊維を包含する任意の形状のものでもよい。適当な組
成の例は、上述の出版物と、特許出願とに見出し得る。
ＰＴＣ組成は、好ましくは結晶質重合体を基材とし、重
合体の結晶質溶融点、またはこれに近い温度のＴｓを有
し、該重合体は、Ｔｓ以上の改良された安定性を組成に
賦与する様に、架橋し得る。部材Ａの好ましい組成は、
高密度ポリエチレン（４５％重量）と、エチレン・プロ
ピレンゴム（５％重量）と、カーボンブラック（５０％
重量）とを有する混合物であり、約１２０午０のＴｓを
有している。一定ワット中間層の好ましい組成は、ェチ
レン／ビニールアセテート共重合体（６１％重量）と、
カーボンブラック（３９％重量）とを有する。異なる層
に対する組成を設定するには、勿論、その電気特性と同
様にその物理的特性、例えば可榛性と、隣接する層への
付着性と、作用温度における電流に対する抵抗とを考慮
することが必要である。本明細書の開示を考察すれば、
適当な組成の選択は、当業者なら困難なく行なうことが
できる好ましくはこの要素は、対術的構造のものである
。この新規な加熱要素は、種々の層を組立て、これ等に
熱と圧力とを加えて一体に接合した後に、接合された組
立体に孔を設けることによって調製し得る。

適当な電導性接着剤、例えば、炭素混入のホットメルト
接着剤は、層間特に金属電極と、隣接する重合体層との
間に塗布され、これ等の層間に適当な接着を保証する。
適当な接着剤は、エチレンノアクリル酸共重合体６５％
重量と、炭素３５％重量とを含有する。好ましい如く、
部材Ａの重合体と、任意の他の重合体層の重合体とを架
橋することが所望の場合には、勿論、初めに使用した重
合体が、架橋可能でなければならない。

架橋は、好ましくは、接合手順後であるが孔を設ける前
に行われ、例えば、充分な照射量、例えば５乃至２０メ
ガラド（ｍｅｇａｒａｄｓ）のイオン化放射を用いて行
われる。

これと異なり、化学的架橋剤が重合体に含有され、交差
結合は、接合手順中、または接合手順の後ではあるが孔
が設けられる以前に、別個の加熱手順中に行われてもよ
い。一般に、スリットは、スロットまたは楕円形の様な
孔よりも容易に要素に設けられる。

スリットは、鋭利な刃、例えば喰違った様式で作用する
複数の刃を用い単に切断することによって設けられ従っ
て、その結果スリットは、一列が同時に作られ、刃が抜
出されるときに要素を破断するのを防止するためストリ
ッパパッドを使用し得る。一方、孔は、打抜いて作らね
ばならない。この新規な加熱要素は、熱応答性（下記に
規定する）シート材料と、該シート材料の一面に隣接す
る上述に規定した加熱要素とを有する物品の構成要素と
して特に有用である。

この加熱要素は、シート材料に直接接触、例えば接着剤
でこれに固着されるか、または加熱材料との間に適当な
熱伝蓬が得られ）ぱ、中間層でシート材料から分離され
てもよい。この物品は、少くともシート材料が応答性に
なる温度で好ましくは可擬性である。ここに使用する「
熱り耳答性」とは、シ−ト材料が適当な温度に加熱され
たとき、シ−ト材料は、｛ａ）該平面の少くとも一寸法
において自発的な変化を受け、および／または‘ｂ’そ
の他のいくつかの変化、例えば軟化（流動を含む）され
、該軟化によって、シート材料の平面における少くとも
一寸法を変化するのに必要な外力（例えば人力）が箸し
く抵減されることである。このシート材料は、好ましく
は有機重合体、例えば、熱回復性かまたは熱回復性にな
し得る重合体フィルム、接着剤（例えばホットメルトま
たは熱活性接着剤）またはマスチックを包含する。勿論
、該物品では「加熱要素は、該物品が加熱されたときに
、所要の如くその寸法を変化し得る様にシート材料に隣
接して設置されねばならないことは明白である。

本発明の物品は、通常１つの加熱要素と、１つのシート
材料とを備えているが、１よりも多い要素および／また
は１よりも多いシート材料を有してもよく、例えば、て
つのシート材料間に挟まれた１つの要素、または２つの
要素間に挟まれた１つのシート材料を包含し得る。

シート材料は、熱回復性または熱回復性になし得る重合
体フィルムの場合には、好ましくは結晶質の架橋重合体
を包含する。

熱回復性シート材料用の適当な重合体は、当該技術分野
において周知であり（例えば米国特許第３０８６２４２
号参照）、１またはそれ以上のオレフィンおよび／また
は極性基を有する１またはそれ以上のエチレン性不飽和
モノマを包含する。熱回復性重合体フィルムを有する物
品は、【ａ｝熱回復性になし得るフィルムと、‘ｂ｝該
フィルムの一面に取付けられた加熱要素（好ましくは、
該要素の面で殆んど変形していないもの）とを有する物
品を変形し、該変形が、シート材料の重合体の結晶質溶
融点以上の温度において実施された後、該物品が変形さ
れた状態にある間にこれを冷却することによって作られ
る。

適当な技法は、当該技術分野において周知である（例え
ば、米国特許第３０８６２４２号参照）。また、該物品
は、熱回復性シート材料と、該シート材料の熱回復方向
の反対方向に、その面で好ましくは既に変形した加熱要
素とを組立てることによって作られる。上述の如く、シ
ート材料は、通常、接着剤によって加熱要素に固着され
る。

この接着剤は、加熱要素の寸法が容易に変化するので、
非常に強力なものである必要はない。これは、孔のない
加熱要素を有する類似の物品に勝る重要な利点であり、
該類似物品では、通常、加熱要素がシート材料の寸法変
化に満足に造縦するのを保証する如く、強力な接着剤を
必要とする。接着剤は、好ましくは、その作用温度、例
えば物品の回復温度において、加熱要素とシート材料と
の間の滑りを許容するが、加熱要素の孔へ流入せず、従
って、該要素の寸法変化を阻止しないものである。適当
な接着剤は、例えば、英国特許第１４４０８１０号に開
示されたものと、不安定イオン化接合を備えたその他の
接着剤とを包含する。好ましくは、この接着剤は、その
ヴイカー（Ｖｉｃａｔ）溶融点が作用温度以下であり、
その濠球の軟化点が作用温度以下のものである。特に好
適な接着剤は、作用温度、例えば回復温度でチキントロ
ープ性である。シート材料と、加熱要素とは、例えば、
これ等の間に適当なホットメルト接着剤または熱活性接
着剤の層を用いてこれ等を組立て、この組立体を圧力下
で、例えば一対のローラからの熱を用いて加熱すること
により相互に固定し得る。

シート材料が、組立て以前に熱回復性になっていて、組
立体の処理が、回復温度以下の温度の使用を包含すると
すれば、シート材料の完全な回復を防止する手順が取ら
れねばならない。加熱要素が、物品の一面を与える場合
には、その孔の少くとも幾つかは、物品の作用温度で流
動する組成物、例えばハンダまたはマスチックまたはホ
ットメルト接着剤を収容するのが望ましい。

これは、物品が熱回復性のとき、例えば、内部に加熱要
素を有し、物品の回復が、被覆すべき基材に加熱要素を
接触させ、従って孔から組成物が搾り出される熱収縮性
スリーブのとき特に有用である。また、この組成物の存
在は、加熱要素からシート材料への熱伝達を改善し得る
。本発明の物品は、任意の適当な形状のものでもよく、
大きい対象の一部でもよい。

従って、本発明は、本発明による物品の１またはそれ以
上の部分を有する対象を包含する。特に有用な物品はス
リーブ、即ち、少くとも１つの関口端部を有する閉鎖断
面の中空物品、例えば円形断面またはその他の断面の管
状物品であり、特に、加熱の際により小さい直径に接触
する前記スリーブである。加熱要素が内側にある場合に
は、該スリーブは、芯金上に設置して加熱要素のスリー
ブを膨脹し、該要素の外部を適当な接着剤（例えば接着
剤の予め成形した管）で包囲し、該要素の外径よりも小
さい直径に熱収縮可能なシート材料のスリーブで前記接
着剤の外側を包囲し、該組立体を加熱して前記スリーブ
を収縮させ、前記接着剤を介して前記要素に接合し、前
記組立体を冷却し、次に前記芯金を除去することにより
便利に作り得る。加熱要素が外側にある場合には、該ス
リーブは、接着剤の中間層で加熱要素の内側に潜在的熱
回復性スリーブを組立て、該組立体を加熱して外部の型
に対して空気式膨脹を行い、該組立体を膨脹状態に維持
したま）冷却することによって便利に作り得る。管状の
加熱要素は、シート材料の対向する端緑が、該端縁を適
当な接着剤で接合し得る絶縁材料、例えば有機重合体の
ストリップを介して結合されることによって便利に作り
得る。

本発明の加熱要素の特に価値のある用途は、米国特許出
願第６斑磯７号（１９７９王１２月８日出願）に相当す
る本特許出願人の特許出願 号に記述されている
新規な結合の場合にある。

本発明は、物品が、上述に規定した物品の電極を外部電
源に接続し、該電源は、層状部材Ａを流れる電流を生じ
、前記シート材料が応答性になる温度まで少くとも該材
料を加熱するのに必要な熱の部分を提供し、前記温度に
おける前記シート材料が、該平面における寸法的変化を
受けるのを許容ないし強制する様にすることにより物品
を製造する方法を含む。

この方法は、基材に隣接して物品を位置させ、加熱され
たシート材料が寸法的変化を受ける如く電極を接続し、
それによって、前記物品が前記基材の表面に順応する如
く被覆されるとき特に有用である。所望により、物品は
、基材を包囲することも、基材を包囲する様に他の被覆
用部材と協働することも可能である。これ等の方法に使
用する外部電源は、便利に電池からの約１２ボルトの直
流、または主電源からの約１１５ボルトまたは約２２０
ボルトの交流である。物品の平面寸法が変化した後、該
物品の加熱を経続すること（電流を加熱要素に通すこと
を経線するかまたはその他の方法によって）は、例えば
、熱活性接着剤その他によって、物品と基材との間の適
当な接着を保証する為に、物品に接触する基材を加熱す
るのに望ましいこともあり得る。本発明の態様について
添附図面を参照して下記に説明する。

加熱要素は、ＰＴＣ挙動を示す電導性重合体で構成され
た層１２を有している。

一定ワット層１３ａ，１３ｂは、層１２に接着していて
、電導性重合体で構成され、好ましくは、層１２よりも
高温のＴｓのもとにＰＴＣ挙動を示す。層１３ａ，１３
ｂは、接着剤層１４ａ，１４ｂによってコルゲート金属
箔層１５ａ，１５ｂに固定されている。平行の喰違った
列１７をなして形成された複数のスリットが設けられて
いる。このスリットは、通常、図に示すよりも幾分長い
。スリットないし孔に平行なシートの端緑部分は、孔を
有していない。これ等の端縁部分が分離されると、孔は
、ダイアモンド形になる。本発明は、更に下記の実施例
によって例示される。

実施例では、％は重量％である。実例 下記の組成と厚さの層状部材は、下記の順序で組立てら
れた。

‘１’鉛、０．０１肌厚 【２１エチレン／アクリル酸共重合体（６５％）と、カ
ーボンブラック（３５％）との混合物、０．０１２５の
厚‘３｝ エチレン／ビニールアセテート共重合体（６
１％）と、カーボンブラック（３９％）の混合物、０．
０２＆松厚‘４’高密度ポリエチレン（４５％）と、エ
チレン／プロピレンゴム（５％）と、カーボンブラック
（５０％）の混合物、０．０５１肌厚【５｝ 層状部材
脚と同じ 【６１層状部材■と同じ ‘７１ 層状部材‘１｝と同じ これ等の層は、熱と圧力とを加えて一体に接合され、次
に、６メガラードのイオン化放射に慶された。

伸張性加熱要素は、１．２５肌長さのスリットを平行に
かつ０．０６肌離れて喰違った列にして、接合した組立
体に設けることによって作られ、一列におけるスリット
は、０．２＆ネ離隔された。熱回復性重合体シートは、
下記の如くにして得られた。０．２弧厚さのシートは、
エチレン／エチルアクリレート共重合体（斑．４％）（
ユニオンカーバイド製ＤＰＤ６１８１）と、エチレン／
ビニールアセテート共重合体３部にカーボンブラック１
部を分散したもの（９％）（コロラントＣＣＯ０４）と
、微細に分割したシリカ（カボシル）と、酸化防止剤と
の混合物から押出成形され、１２メガラードの照射量で
架橋され、該シートから２５伽×１０弧のサンプルが切
断され、５０弧に伸張して冷却するまでそのま）保持さ
れた。

上述の如くにして調製された約２５ｃｍ×１比九の加熱
要素の部分は、２４ボルトの電源に接続して加熱し得る
様にした後、５０弧に伸張された。加熱要素は、約１０
０℃で軟化するが流動しない接着剤の０．０１２５弧厚
層によって、熱回復性シートのサンプルに熱い間に接合
された。加熱要素によって生じた熱は、接着剤を軟化し
、圧力を加えることによって加熱要素が熱回復性シート
に融合した。シートは、その回復を阻止する如く拘束さ
れた。この結果作られた物品は、室温まで放冷され、熱
回復性シートないし部村の拘束が除去された。加熱要素
ないし加熱体は、次に２４ボルトの電源に接続された。
熱回復性部材と加熱要素とは、２分以内に元の寸法に回
復した。加熱体は、約１分で約１１５℃の制御温度に到
達した。熱回復性部材と加熱体との収縮は、平滑に行わ
れた。

【図面の簡単な説明】

付図は本発明の加熱要素の部分斜視図を示す。 １２・・・・・・電導性重合体の層、１３ａ，１３ｂ…
・・・一定ワット層、１４ａ，１４ｂ・…・・接着剤層
、１５ａ，１５ｂ・・・・・・波形金属箔層、１７・・
・・・・スリットの列。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ （Ａ） 有機重合体および電導性を賦与するのに充
   分な量で該重合体内に分散した電導性粒子からなる層状
   部材と、（Ｂ）（i） 前記層状部材の対向面に結合さ
   れ、（ii） 相互にかつ前記層状部材に実質的に平行で
   あり、（iii） 前記層状部材に電流を通すべく外部電
   源に接続される一対の電極とを有して成る加熱要素であ
   り、 （イ） 前記電極は、可撓性であり、 （ロ） 前記層状部材および層状電極はそれらの厚みを
   貫通する複数の孔を有し、該孔は、要素の少くとも１つ
   の寸法がその平面内で変化するのを許容する寸法、形状
   および分布を持ち、寸法変化は孔の形状の変化により調
   節されることを特徴とする加熱要素。 ２ 平面内の要素の少くとも１つの寸法が、いかなる個
   所においても電極の完全な破断を生じることなく、元の
   寸法の少くとも３０％の比率で重合体の融点において変
   化できる様な寸法、形状および分布を孔が有しているこ
   とを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の加熱要素。 ３ 前記孔が、等間隔に平行な列をなす複数の同一の真
   直なスリツトであるかまたはこれに相当し、該スリツト
   が、隣接する列で相互に重複していることを特徴とする
   特許請求の範囲第１項または第２項記載の加熱要素。４
   隣接する前記スリツトの端縁間の距離が、０．２５乃
   至１．２５ｃｍであり、該各スリツトの長さが、少くと
   も１．２５ｃｍであると共に、該スリツトの隣接した列
   間の距離の５乃至２０倍であることを特徴とする特許請
   求の範囲第３項記載の加熱要素。 ５ 前記電極が、室温において１オームｃｍ以下の抵抗
   値と、少くともアルミニウムと同等の延性とを有する金
   属から構成されていることを特徴とする特許請求の範囲
   第１〜４項のいずれかに記載の加熱要素。 ６ 前記電極が、波形に成形されていることを特徴とす
   る特許請求の範囲第５項記載の加熱要素。 ７ 前記層状部材ＡがＰＴＣ挙動を示すことを特徴とす
   る第１〜６項のいずれかに記載の加熱要素。 ８ 前記層状部材Ａが、ＰＴＣ挙動を示す導電性重合体
   から構成された第１層状構成要素、および前記第１層状
   構成要素の対向面に接続され、かつ一定ワツト挙動を示
   す導電性重合体組成物から構成された第２ならびに第３
   層状構成要素から成ることを特徴とする特許請求の範囲
   第７項記載の加熱要素。 ９ （i） 熱応答性材料と、 （ii） それに固定された加熱要素とを有して成る熱応
   答性物品であつて、前記熱応答性材料はシート状であり
   、前記加熱要素は、（Ａ） 有機重合体および電導性を
   賦与するのに充分な量で該重合体内に分散した電導性粒
   子からなる層状部材と、（Ｂ） 前記層状部材の対向面
   に結合され、前記層状部材に電流を通すべく外部電源に
   接続される一対の電極とを有して成る層状ヒータであり
   、 前記層状部材および層状電極はそれらの厚みを貫通す
   る複数の長い重複した孔を有し、該孔は、要素の少くと
   も１つの寸法がその平面内で変化するのを許容する寸法
   、形状および分布を持ち、寸法変化は孔の形状の変化に
   より調節されることを特徴とする熱応答性物品。 １０ 前記電極が、室温において１オームｃｍ以下の抵
   抗値と、少くともアルミニウムと同等の延性とを有する
   金属から構成されていることを特徴とする特許請求の範
   囲第９項記載の熱応答性物品。 １１ 前記層状部材ＡがＰＴＣ挙動を示すことを特徴と
   する特許請求の範囲第９項または第１０項記載の熱応答
   性物品。 １２ 前記層状部材Ａが、ＰＴＣ挙動を示す導電性重合
   体から構成された第１層状構成要素、および前記第１層
   状構成要素の対向面に接続され、かつ一定ワツト挙動を
   示す導電性重合体組成物から構成された第２ならびに第
   ３層状構成要素から成ることを特徴とする特許請求の範
   囲第１１項記載の熱応答性物品。 １３ 前記熱応答性材料の熱回復性重合体フイルムを有
   して成ることを特徴とする特許請求の範囲第９〜１２項
   のいずれかに記載の熱応答性物品。 １４ 前記熱応答性材料が接着剤またはマスチツクを有
   して成ることを特徴とする特許請求の範囲第９〜１３項
   のいずれかに記載の熱応答性物品。 １５ 基材の周囲に熱回復性物品を配置し、前記物品を
   加熱してそれを基材に接触させることにより基材を被覆
   する方法であつて、（１） 基材を （i） 熱回復性重合体シートと、 （ii）（Ａ） 有機重合体および電導性を賦与するのに
   充分な量で該重合体内に分散した電導性粒子からなる層
   状部材と、 （Ｂ） 前記層状部材の対向面に結合され、前記層状部
   材に電流を通すべく外部電源に接続される一対の電極と
   を 有して成る層状加熱要素 から成る熱応答性物品で包囲し、 （２） 該加熱要素を電源に接続し、熱回復性重合体シ
   ートの少くとも一部を回復させて基材に接触させること
   を特徴とする方法。 １６ 前記層状部材ＡがＰＴＣ挙動を示すことを特徴と
   する特許請求の範囲第１５項記載の方法。 １７ 前記層状部材Ａが、ＰＴＣ挙動を示す導電性重合
   体から構成された第１層状構成要素、および前記第１層
   状構成要素の対向面に接続され、かつ一定ワツト挙動を
   示す導電性重合体組成物から構成された第２ならびに第
   ３層状構成要素から成ることを特徴とする特許請求の範
   囲第１５項記載の方法。 １８ 層状加熱要素は熱回復性シートの一表面に固定さ
   れ、ホツトメルト接着剤層は、シートの他の表面に固定
   され、加熱要素により発生された熱によりホツトメルト
   接着剤を溶融させることを特徴とする特許請求の範囲第
   １５〜１７項のいずれかに記載の方法。