JPH03280381A - Surface heat-emitting body with self-control - Google Patents
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Landscapes
- Resistance Heating (AREA)
- Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)
Abstract
Description
【発明の詳細な説明】
（産業上の利用分野）
本発明は新規な導電組成物からなる自己制御面発熱体に
関し、印刷、塗布、混練成型体など極めて薄いものから
厚いものまでを含む面発熱体に関する。Detailed Description of the Invention (Industrial Field of Application) The present invention relates to a self-regulating surface heating element made of a novel conductive composition, and relates to a self-regulating surface heating element made of a novel conductive composition. Regarding the body.
（従来の技術）
従来導電性カーボンブラック、もしくはグラファイトを
ポリエチレン、ポリプロピレン、アイオノマー等の熱可
塑性樹脂あるいはゴムに添加配合した導電性組成物が知
られているが、いずれも軟化点が低いために使用可能温
度が１００”ｃ前後以下に限られていた。(Prior art) Conventionally, conductive compositions are known in which conductive carbon black or graphite is added to thermoplastic resins such as polyethylene, polypropylene, ionomers, or rubber, but these are used because of their low softening points. The possible temperature was limited to around 100"C or less.
又このような組成物は温度と共に電気抵抗が急激に増大
する正の抵抗温度係数を有することから、この点を利用
して自己温度制御面発熱体として使用されていたが、そ
の使用温度が８０″Ｃ前後以下に限定されていたことか
ら種々の改良が行なわれ９例えばポリアルキレンオキサ
イドを用いることにより高温で制御できるようなものが
生みだされている。In addition, such a composition has a positive temperature coefficient of resistance, in which the electrical resistance increases rapidly with temperature, and this point has been used as a self-temperature-control surface heating element, but the operating temperature is 80°C. Various improvements have been made since the temperature was limited to around "C" or lower, and for example, products that can be controlled at high temperatures have been created by using polyalkylene oxide.
（発明が解決しようとする課題）
これら従来の面発熱体では、制御温度で急激に溶融する
ポリマーをマトリックスとして使用していることによっ
て比較的コストが高いこと、使用中次第に導電性粒子の
均一な分散が崩れ重力の影響を受けて次第に下側に沈降
し、このために抵抗の経時変化が避けられないこと。(Problems to be Solved by the Invention) In these conventional surface heating elements, the cost is relatively high due to the use of a polymer that melts rapidly at a controlled temperature as a matrix, and the uniformity of conductive particles gradually increases during use. The dispersion collapses and it gradually sinks to the bottom under the influence of gravity, which causes an unavoidable change in resistance over time.
導電性材料として見かけの表面積の大きいグラファイト
やアセチレンブラックの如き粒子を用いていたので、混
練して成型する厚物の面発熱体はできるが、印刷もしく
は塗料塗布の面発熱体は得られないという問題があった
。Particles such as graphite and acetylene black, which have a large apparent surface area, were used as conductive materials, so thick planar heating elements could be made by kneading and molding, but it was not possible to print or paint a planar heating element. There was a problem.
又使用により抵抗−温度特性においてヒステリシス現象
が認められた。Furthermore, a hysteresis phenomenon was observed in the resistance-temperature characteristics due to use.
本発明はこのような課題を解決することを目的とするも
のである。The present invention aims to solve such problems.
（課題を解決する手段）
本発明はこの課題を種々検討の結果、従来面発熱体に、
用いられていなかった見かけ表面積は小さいが真の表面
積の大きいカーボン粒子（以下球状カーボンという）お
よびカーボンファイバを導電性物質として用いること、
使用目的温度である４０°ｃ−１２０＠ｃの範囲で急激
な粘度、硬度、モジュラスの変化を生じるゴムもしくは
エラストマー樹脂で、それ自身皮膜構成能力があるもの
をマトリックスとして用いることにより面発熱体を得る
ものである。(Means for solving the problem) As a result of various studies to solve this problem, the present invention has solved this problem by adding
Using unused carbon particles (hereinafter referred to as spherical carbon) and carbon fibers, which have a small apparent surface area but a large true surface area, as conductive materials;
A surface heating element can be created by using as a matrix a rubber or elastomer resin that exhibits rapid changes in viscosity, hardness, and modulus in the range of 40°C to 120°C, which is the intended use temperature, and that itself has the ability to form a film. It's something you get.
本発明をより詳細に述べれば、この球状カーボンは従来
用いられているグラファイト、カーボンブラックと異な
り、タールから製造されるメンカーボン、または炭化率
の大なるフェノール樹脂の焼成（むし焼）で得られるガ
ラス状カーボンである。前者は大阪ガス、住友金属。To describe the present invention in more detail, this spherical carbon is different from conventionally used graphite and carbon black, and is obtained by firing (mushiyaki) mencarbon produced from tar or phenolic resin with a high carbonization rate. It is glassy carbon. The former are Osaka Gas and Sumitomo Metals.
川崎製鉄社で後者はユニチカ、カネポー社が製造してい
る。The latter is manufactured by Kawasaki Steel, Unitika, and Kanepo.
それぞれ粒子径は３〜３００終の範囲で入手出来るが面
発熱体として粒子径１〜５０川、見掛けの比表面積１〜
３Ｔ１ｆ／ｇ程度のものが好ましく、マトリックスの皮
膜構成能力が不十分で温度制御能力がないものでも少量
加えて密着性を計れる。より好ましくは平均粒子径８Ｊ
Ｌで１〜２０＃Ｌの粒度分布をもつ方がよい。Each particle size is available in the range of 3 to 300, but as a surface heating element, the particle size is 1 to 50, and the apparent specific surface area is 1 to 50.
A material of the order of 3T1f/g is preferable, and even if the matrix film formation ability is insufficient and the temperature control ability is not available, a small amount can be added to measure adhesion. More preferably an average particle size of 8J
It is better to have a particle size distribution of 1 to 20 #L.
この理由は、大きい粒子間に小さい粒子がはさまって充
填密度大となり低抵抗化と抵抗値の安定化を計れる為で
ある。The reason for this is that small particles are sandwiched between large particles, increasing the packing density, thereby lowering the resistance and stabilizing the resistance value.
またカーボンファイバはピッチ系、ＰＡＮ系でも良く、
線径７〜１５終、長さ０．１〜５ｍｍで、どれでも市販
されている一般のものが使用出来るが、好ましくは線径
８〜１２ＩＬ、長さ５０〜３０００ルがよい。Also, the carbon fiber may be pitch type or PAN type.
Any commercially available wire having a wire diameter of 7 to 15 mm and a length of 0.1 to 5 mm can be used, but a wire diameter of 8 to 12 IL and a length of 50 to 3000 L is preferable.
そしてこの球状カーボンを単独で５０〜７０重量部とす
るときはマトリックスを２０〜３０重量部とすることが
適当である。When the spherical carbon alone is 50 to 70 parts by weight, it is appropriate that the matrix is 20 to 30 parts by weight.
またカーボンファイバを１０〜５０重量部とするときは
マトリックスを３０〜５０重量部とすることが適当であ
る。Further, when the carbon fiber is 10 to 50 parts by weight, it is appropriate that the matrix is 30 to 50 parts by weight.
球状カーボン、カーボンファイバの他に補助導電性物質
（カーボンウィスカー、カーボンブラック）９分散剤、
レベリング剤などを添加する。In addition to spherical carbon and carbon fiber, auxiliary conductive substances (carbon whiskers, carbon black), 9 dispersants,
Add leveling agent etc.
ここに本発明で用いられるゴムもしくはエラストマー樹
脂としてはトランスポリイソプレン、環化天然ゴム、高
シスブタジェンゴム、クロロプレンラテフクス、アクリ
ルブタジェンゴムラテックス、液状ポリオレフィングリ
コール、液状ポリεカプロラクトンが挙げられる。Examples of the rubber or elastomer resin used in the present invention include transpolyisoprene, cyclized natural rubber, high-cis butadiene rubber, chloroprene latex, acrylic butadiene rubber latex, liquid polyolefin glycol, and liquid polyε-caprolactone.
このゴムもしくはエラストマー樹脂は多くは囃独で用い
た時に温度制御用マトリックスとしても、また構造物と
しての固定用マトリックスとしても作用する。This rubber or elastomer resin often acts both as a temperature control matrix when used as a sonic material and as a structural fixation matrix.
これらは制御温度で急激な粘度、硬度、モジュラスの変
化を生じる高分子で導電性材料と親和性（濡れ性）のあ
るものならばすべて用いることができるが、経時変化お
よびヒステリシスのことを考えて、高温時流動性ものは
多孔質カーボン粒子に包摂した型で少量用いられる。Any polymer that causes rapid changes in viscosity, hardness, and modulus at controlled temperatures and has affinity (wettability) with conductive materials can be used, but considering changes over time and hysteresis, , those that flow at high temperatures are used in small amounts in the form of porous carbon particles.
高温時流動性のものでも部分架橋すれば所定の位置を保
つことができる。また経時変化を小とする為に別の固定
用マトリックスを併用することができる。また現在用い
られている他の制御用マトリックスを併用することもで
きる。Even if the material is fluid at high temperatures, it can be maintained in a predetermined position if it is partially crosslinked. In addition, another fixing matrix can be used in combination to reduce changes over time. Other currently used control matrices can also be used in combination.
さらにワックス類、ポリエチレングリコール、脂肪酸ア
マイド類は制御温度で液状となるので多孔質のカーボン
ビーズ、カーボンファイバと併用して制御用マトリック
スとして使用できる。Furthermore, since waxes, polyethylene glycol, and fatty acid amides become liquid at controlled temperatures, they can be used in combination with porous carbon beads and carbon fibers as a control matrix.
上記のゴムもしくはエラストマー樹脂は溶剤を併用する
ことにより、液状樹脂、塗料形態での面発熱体を得られ
る他、ラテックス型のゴムもしくはエラストマー樹脂を
用いることにより印刷、塗料形態での実用化を達成する
ものである。By using the above rubber or elastomer resin in combination with a solvent, it is possible to obtain a surface heating element in the form of liquid resin or paint, and by using latex type rubber or elastomer resin, it is possible to achieve practical application in the form of printing or paint. It is something to do.
（作用）
上記の導電性物質とゴム、エラストマー樹脂をマトリッ
クスとした組成物からなる面発熱体は、加熱時にマトリ
ックスが熱変形することにより導電材料の粒子間に割り
こんで相互の接触抵抗を大にする為に自己温度制御する
ことができる。(Function) A surface heating element made of a composition with the above-mentioned conductive substance, rubber, and elastomer resin as a matrix has a matrix that is thermally deformed when heated, which causes it to intersect between particles of the conductive material, increasing mutual contact resistance. It is possible to control the temperature by itself.
特にカーボンが球状カーボンのときは多孔性で実質的に
表面積が大きく、この孔の中に溶融樹脂が入り込んで固
定作用と呼吸作用をなし。In particular, when the carbon is spherical carbon, it is porous and has a substantially large surface area, and the molten resin enters into these pores, providing a fixing and breathing effect.
ヒステリシス性の発生を防止する。Prevent hysteresis from occurring.
又、カーボンファイバは、その交絡により電気的導通が
なされるので少ない量でヒステリシス性を改善すること
が出来る。Further, since carbon fibers are electrically conductive through their intertwining, hysteresis can be improved with a small amount of carbon fibers.
第１図に球状カーボンとしてＭＰＢ ２０カーボンフア
イバとしてＣ２０３ＳについてＴ＝２０”ＣおよびＴ＝
７０°Ｃでのカーボン含有量と抵抗のグラフを示す。Figure 1 shows MPB 20 as spherical carbon, C203S as carbon fiber, T=20”C and T=
A graph of carbon content and resistance at 70°C is shown.
球状カーボンとカーボンファイバとも低含有量の方が温
度に対する抵抗値変化量を大にできる。The lower the content of both spherical carbon and carbon fiber, the greater the change in resistance with respect to temperature.
温度−抵抗特性での含有最小の方が抵抗変化事大なる理
由は、これらの組成物で得られる抵抗値は球状カーボン
、か−ボンファイバ相互の接触抵抗によるもので比表面
積小の球状カーボン、カーボンファイバでは含有量が少
ないときは接触チャンスが少なく、マトリックスの温度
による物理変化（粘度、硬度、モジュラスの変化）の影
響を大きく受ける為である。The reason why the resistance change is larger when the content is minimal in the temperature-resistance characteristics is that the resistance value obtained with these compositions is due to the contact resistance between the spherical carbon and carbon fibers. This is because when the content of carbon fiber is low, there are few chances of contact, and it is greatly affected by physical changes (changes in viscosity, hardness, and modulus) due to the temperature of the matrix.
第２図に球状カーボンとマトリックス（フェノール）を
合わせて１００重量部のときのＭＰＢ２０（大阪ガス：
メソカーボン）、ＧＣＰｌｏ（ユニチカ；ガラス状カー
ボン）、ＩＣＢＯ３２０（日本カーボン；ガラス状カー
ボン）、の適正含有量をＱｌ、Ｑ２．Ｑ３で示した。適
正含有量より大なる含有量とすると導電性物質相互の密
着性が悪く自己制御不能領域しなる。適正含有量より小
となるほど温度による抵抗値変化を大きく得られるが、
抵抗値が大となる。それで球状カーボンとマトリックス
を合わせて１００重量部とすると球状カーボン５０〜７
０重量部が好ましい。これらの球状カーボンでは公称抵
抗値が大で９面発熱体の機能を求められないとき、カー
ボンファイバをもって代用出来る。Figure 2 shows MPB20 (Osaka Gas:
Ql, Q2. It was shown in Q3. If the content is larger than the appropriate content, the mutual adhesion between the conductive substances will be poor, resulting in a self-controllable region. The smaller the content, the greater the change in resistance due to temperature.
The resistance value becomes large. Therefore, if the spherical carbon and the matrix are combined to 100 parts by weight, the spherical carbon is 50 to 7 parts by weight.
0 parts by weight is preferred. When these spherical carbons have a large nominal resistance value and the function of a nine-sided heating element is not required, carbon fiber can be used instead.
第４図にカーボンファイバとマトリックスを合わせて１
００重量部のときのＣＦ２Ｏ（日本カーボン）、Ｃ２０
１Ｓ、Ｃ２０３Ｓ （呉羽化学）の適正含有量をＱｌ、
Ｑ２．Ｑ３で示す。Figure 4 shows carbon fiber and matrix together.
CF2O (Japan Carbon) at 00 parts by weight, C20
The appropriate content of 1S, C203S (Kureha Chemical) is Ql,
Q2. It is shown in Q3.
Ｑｌ、Ｑ２．Ｑ３はカーボンフィバ１０〜５０重量部の
範囲にある。Ql, Q2. Q3 is in the range of 10 to 50 parts by weight of carbon fiber.
カーボンファイバを用いると球状カーボンより低抵抗が
得られるのは、カーボンファイバの場合接触点が少なく
ても電気的導通路が形成される為である。The reason why carbon fibers provide lower resistance than spherical carbon is that carbon fibers form electrical conduction paths even with fewer contact points.
このようにカーボンファイバを用いると低抵抗が得られ
るが、アヌベクト比が１００以上になるとからみ合う、
そこで球状カーボンを混入すると互いのからみをほぐす
作用があるのでこれを利用することができる０本発明も
この複合系を主目的としている。Using carbon fiber in this way provides low resistance, but when the anubect ratio is over 100, it becomes entangled.
Therefore, when spherical carbon is mixed in, it has the effect of disentangling each other, so this can be utilized.The present invention also has this composite system as its main objective.
さらに粒子の小さいカーボンウィスカーの場合は含有量
が４０〜６０％の範囲に低抵抗の領域がある。カーボン
ブラックの場合は低抵抗となる領域幅は狭く、その領域
は低含有量側にあり使用量は低含有量側で充分である。Furthermore, in the case of carbon whiskers having small particles, there is a region of low resistance in a content range of 40 to 60%. In the case of carbon black, the width of the region where the resistance is low is narrow, and this region is on the low content side, and the amount used is sufficient at the low content side.
含有量を変えての温度抵抗特性のグラフは示していない
が、低含有量でマトリックスの効果が表われ自己制御と
なる。A graph of temperature resistance characteristics with varying contents is not shown, but at low contents the effect of the matrix appears and becomes self-regulating.
このように球状カーボンとカーボンファイバを用いて自
己制御させるには温度に対する物理変化の大なるゴムも
しくはエラストマー樹脂からなるマトリックスを必要と
する。Self-control using spherical carbon and carbon fibers requires a matrix made of rubber or elastomer resin that exhibits large physical changes with temperature.
本発明の実施に際して、導電性材料に経時変化を小にす
る為に補助導電性材料（カーボンウィスカー、カーボン
ブラック）を用いて抵抗変化率を小にすることが出来る
が、その量が多くなると温度制御しなくなる。その理由
は自己発熱で温度が上昇し、マトリックスとしての樹脂
が溶解するか、軟化して導電性材料をとらえる力が弱く
なってもまだホール効果（投錨効果）があり４粒子相互
の接触部分があるので抵抗値は大きくならない為である
。そこで導電性材料を１００重量部とするとケッチンブ
ラックＥＣＤＪ６００は５重量部、アセチンブラックは
１２重量部、サーマルブラックＨ５５００は１３重量部
に定める。When implementing the present invention, it is possible to reduce the rate of resistance change by using auxiliary conductive materials (carbon whiskers, carbon black) in order to reduce changes over time in the conductive material. out of control. The reason for this is that even though the temperature rises due to self-heating and the resin as a matrix melts or softens and its grip on the conductive material becomes weaker, there is still a Hall effect (anchoring effect) and the contact area between the four particles is This is because the resistance value does not become large. Therefore, if the conductive material is 100 parts by weight, Kettin black ECDJ600 is set to 5 parts by weight, acetin black is set to 12 parts by weight, and thermal black H5500 is set to 13 parts by weight.
本発明で用いられていないカーボン及びグラファイトは
、アセチレンブラック、ファネスブラー、り、チャンネ
ルブラック、人造黒鉛、玉状黒鉛、！ｌｉ状黒鉛である
が、ここで用いるマトリックスは自己制御させることが
出来ない。Carbon and graphite not used in the present invention include acetylene black, furnace black, channel black, artificial graphite, globular graphite, and! Although it is lithium graphite, the matrix used here cannot be self-controlled.
その理由として、比表面積が大であるカーボン、グラフ
ァイト、人造黒鉛、天然黒鉛は複雑な形状をしており、
ストラフチャー結合や、相互の接触面積、接触チャンス
による接触抵抗値が安定化している為に、マトリックス
が制御温度で多少の硬度変化、粘度変化、モジュラス変
化をしても抵抗値変化を正変化として求められない為で
ある。The reason for this is that carbon, graphite, artificial graphite, and natural graphite, which have large specific surface areas, have complex shapes.
Since the contact resistance value is stabilized due to stracture bonding, mutual contact area, and contact chance, even if the matrix undergoes a slight change in hardness, viscosity, or modulus at the controlled temperature, the change in resistance value can be determined as a positive change. This is because it cannot be done.
またマトリックスが制御温度で固体から液体へと大きな
物理変化をして呉れれば、抵抗値も大きく変って自己制
御してくれるが、この現象を利用するには経時変化が大
きすぎる。Also, if the matrix undergoes a large physical change from solid to liquid at a controlled temperature, the resistance value will also change significantly and self-regulate, but the change over time is too large to utilize this phenomenon.
次に自己制御面発熱体を１００重量部とするときの組成
比は表１に示すとおりである。Next, Table 1 shows the composition ratio when 100 parts by weight of the self-regulating surface heating element is used.
以下空欄 表 （重量部） （実施例） 以下本発明の実施例について説明する。Blank below table (parts by weight) (Example) Examples of the present invention will be described below.
表２にこの実施例に用いられる材料と商品名を示す。Table 2 shows the materials and product names used in this example.
（実施例１）
固形ゴムをマトリックスとした配合で面発熱体組成物を
つくり、カレンダーによりシート状の面発熱体をつくっ
た。シートの両端に電極を貼り合わせて面発熱体とした
。(Example 1) A surface heating element composition was prepared using solid rubber as a matrix, and a sheet-like surface heating element was produced using a calender. Electrodes were attached to both ends of the sheet to create a surface heating element.
表３に配合の一例を示す。Table 3 shows an example of the formulation.
表３
（実施例２）
スクリーン印刷手法にょフて面発熱体を製造するには、
面発熱体組成物のインキを作成し、ベニア板、ガラスエ
ポキシ板、フェノール板（ハード板）、プラスチックフ
ィ゛ルム、織布、不織布、フィルム／′不織布複合（フ
レシキブル板）の基板に皮膜厚２０〜８０終に印刷する
。溶液ゴム（溶剤で溶解したもの）、液状ゴム、ラテッ
クスが印刷可能で。Table 3 (Example 2) Screen printing method To produce a surface heating element,
An ink of a surface heating element composition is prepared, and a film thickness of 20 mm is applied to a substrate such as a plywood board, a glass epoxy board, a phenol board (hard board), a plastic film, a woven fabric, a nonwoven fabric, or a film/nonwoven fabric composite (flexible board). ~Print at the end of 80. Solution rubber (dissolved in a solvent), liquid rubber, and latex can be printed.
厚さ２５〜５０延の面発熱体皮膜が形成された。ただイ
ンキの粘度、スクリーンの条件によって皮膜の厚さはか
わる。A surface heating element film having a thickness of 25 to 50 mm was formed. However, the thickness of the film varies depending on the viscosity of the ink and the conditions of the screen.
電極は通常基板の両端にＡｇレジン皮膜を形成し２表面
に前記面発熱体を印刷し、その上には適宜の絶縁皮膜を
オーバーコートして基板を作成することとしたが、今回
の実験には日本フェルト社のポリエチレンテレフタレー
ト／不織布複合フィルム（商品名ＭＴＴ３７１）を用い
た０面発熱体に用いられるインキの組成は表４の通りで
ある。The electrodes are usually made by forming an Ag resin film on both ends of the substrate, printing the above-mentioned surface heating elements on the two surfaces, and overcoating the appropriate insulating film, but in this experiment, Table 4 shows the composition of the ink used in a zero-sided heating element using a polyethylene terephthalate/nonwoven fabric composite film (trade name: MTT371) manufactured by Nippon Felt Co., Ltd.
以下空欄
ラテックスは、市販品の中に水分を含んでいるが樹脂固
形分として計算した。The blank latex below is a commercially available product that contains water, but was calculated as a resin solid content.
これらの抵抗−温度特性は第５図の通りである。These resistance-temperature characteristics are shown in FIG.
上記において比表面積の大きいＥＣＤＪ６００、ＶＣＦ
を多く加えることによって更に低抵抗の物が得られるが
、温度制御での抵抗変化率は小の方向となる。ECDJ600, VCF with large specific surface area in the above
By adding a large amount of , a product with even lower resistance can be obtained, but the rate of change in resistance due to temperature control becomes smaller.
（実施例３）
次に不織布、織布、ゴム、プラスチック板等を基板とし
て塗布または含浸して使用するラテックス型の面発熱体
について述べる。(Example 3) Next, a latex type surface heating element using a nonwoven fabric, woven fabric, rubber, plastic plate, etc. coated or impregnated as a substrate will be described.
その配合例は表５の通りである。Examples of the formulation are shown in Table 5.
以下空欄
表５゜
以下空欄
ここでは日本フェル）ＰＥＴ／不織布にアプリケートし
て皮膜を構成したもので、導電材料の含有量を５０％で
一定にして、ラテックス有機バインダーを変えたもので
ある。Blank Table 5゜Blank Below Table 5゜Blank Here (Nippon Fel) It is applied to PET/nonwoven fabric to form a film, the content of the conductive material is kept constant at 50%, and the latex organic binder is changed.
網状のものに含浸した面発熱体は有効面積が小さい為、
抵抗偏入となるのでカーボンファイバの量を多くした導
電材料組成となってしまう。Since the effective area of the surface heating element impregnated into a net-like material is small,
This results in biased resistance, resulting in a conductive material composition with an increased amount of carbon fiber.
網に含浸させることによって面発熱体を構成するには良
い方法であるが、抵抗値が高めとな°るのが問題である
。It is a good method to construct a surface heating element by impregnating a mesh, but the problem is that the resistance value becomes high.
実施例においてはラテックスとポバールの組合わせで低
抵抗になるように実験を行った。大きな抵抗変化特性と
経時変化の少ない面発熱体を得るにはＪＳＲＯ５６１、
ＪＳＲ０７００に架橋を加えて抵抗値変化を小とした。In the example, an experiment was conducted to obtain a low resistance using a combination of latex and poval. To obtain a surface heating element with large resistance change characteristics and little change over time, use JSRO561,
Crosslinking was added to JSR0700 to reduce resistance change.
（発明の効果）
以上述べたように本発明による自己制御面発熱体組成物
は、従来用いられていなかった球状カーボン、及びカー
ボンファイバと、４０〜１２０°Ｃの温度範囲で急激に
粘度、硬度、モジュラスが変化を生じるゴムもしくはエ
ラストマー樹脂から選択された制御機能を有するマトリ
ックスとを主材料としているために、公称抵抗値５Ω〜
ＩＯＫΩ、制御温度４０〜１２０Ｃの範囲で任意に設計
でき、０Ｎ−ＯＦＦの反復する中で経時変化が少ないも
のを得ることができた。(Effects of the Invention) As described above, the self-regulating surface heating element composition of the present invention uses spherical carbon and carbon fiber, which have not been used in the past, and the viscosity and hardness rapidly increase in the temperature range of 40 to 120°C. The main material is a matrix with a control function selected from rubber or elastomer resin that causes a change in modulus, so the nominal resistance value is 5Ω~
It was possible to arbitrarily design the IOKΩ and control temperature within the range of 40 to 120C, and it was possible to obtain one with little change over time during repeated ON-OFF cycles.
このように本発明によればマトリックスの選定の仕方に
よって面発熱体をスクリーン印刷。As described above, according to the present invention, a surface heating element can be screen printed by selecting a matrix.
アプリケート、カレンダーなどの種々の方法で製造する
ことができる。It can be manufactured by various methods such as application and calendaring.
例えば溶剤可溶型もしくは水ディスバージョン型（ラテ
ックス）面発熱体を印刷インキとして使用し、プリント
基板等の表面加熱炉への応用に道を拓くことができる。For example, solvent-soluble or water dispersion type (latex) surface heating elements can be used as printing inks, opening the way to applications in surface heating furnaces for printed circuit boards and the like.
又、必要に応じ大きな面発熱体を作ることができ、更に
立体的なものに部分的に皮膜構成など自由度のある設計
が出来る。In addition, a large surface heating element can be made as required, and furthermore, it is possible to design a three-dimensional one with a degree of freedom, such as partially forming a coating.
第１図は、球状カーボン（−例）とカーボンファイバ（
−例）のＴ＝２０ ’Ｃ，７０″Ｃの含有量と抵抗値の
グラフを示す。
第２図は、メンカーボンの配合量と抵抗値のグラフを示
す。
第３図は、ケッチンブラー２り及び各種黒鉛、アセチレ
ンブラックの含有量と抵抗値のグラフを示す。
第４図は、カーボンファイバの含有量と抵抗値を示す。
第５図は、実施例２の温度−抵抗値のグラフを示す。
第６図は、第５図のＴ＝６０＠Ｃでの耐熱試験の結果を
示すグラフである。
第７図は、第５図のＴ＝８０”Ｃでの耐熱試験の結果を
示すグラフである。
第１図
力−バ゛／含有量
第２図
第３図
・５′／ 苫有量
刀−ホ−／さ■置
第５図Figure 1 shows spherical carbon (-example) and carbon fiber (
- Example) shows a graph of the content and resistance value of T=20'C, 70''C. Fig. 2 shows a graph of the blending amount of men carbon and resistance value. Figure 4 shows a graph of the content and resistance value of carbon fiber, various types of graphite, and acetylene black. Figure 5 shows a graph of the temperature-resistance value of Example 2. Figure 6 is a graph showing the results of the heat resistance test at T = 60''C in Figure 5. Figure 7 is a graph showing the results of the heat resistance test at T = 80''C in Figure 5. It is a graph. Figure 1: Power - bar/content Figure 2: Figure 3, 5'/ Toma Yuryoto - Ho/position Figure 5
Claims (4)
された導電性物質と制御温度の温度範囲内で急激に粘度
、硬度、モジュラスの変化を生じるゴムもしくはエラス
トマー樹脂から選択された制御機能を有するバインダー
とを主材料として含有する組成物からなる自己制御面発
熱体(1) Mainly composed of a conductive material selected from spherical carbon or carbon fiber and a binder with a control function selected from rubber or elastomer resin that causes rapid changes in viscosity, hardness, and modulus within the temperature range of the control temperature. Self-regulating surface heating element consisting of a composition containing as a material
るマトリックス２０〜３０重量部からなる請求項（１）
記載の自己制御面発熱体(2) Claim (1) consisting of 50 to 70 parts by weight of spherical carbon and 20 to 30 parts by weight of a matrix having a control function.
Self-regulating surface heating element as described
有するマトリックス３０〜５０重量部からなる請求項（
１）記載の自己制御面発熱体(3) Claim consisting of 10 to 50 parts by weight of carbon fiber and 30 to 50 parts by weight of matrix having a control function (
1) Self-regulating surface heating element described
ソプレン、環化天然ゴム、高シスブタジエンゴム、クロ
ロプレンゴム、ブタジエンゴムラテックス、スチレンブ
タジエンゴムラテックス、アクリルブタジエンゴムラテ
ックス、液状ポリオレフィングリコール、液状εカプロ
ラクトンである請求項（１）記載の自己制御面発熱体(4) A claim in which the rubber or elastomer resin is trans polyisoprene, cyclized natural rubber, high cis butadiene rubber, chloroprene rubber, butadiene rubber latex, styrene butadiene rubber latex, acrylic butadiene rubber latex, liquid polyolefin glycol, liquid ε-caprolactone. (1) Self-regulating surface heating element described in
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7696390A JPH03280381A (en) | 1990-03-28 | 1990-03-28 | Surface heat-emitting body with self-control |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7696390A JPH03280381A (en) | 1990-03-28 | 1990-03-28 | Surface heat-emitting body with self-control |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH03280381A true JPH03280381A (en) | 1991-12-11 |
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ID=13620444
Family Applications (1)
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| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH03280381A (en) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2010045025A (en) * | 2008-07-18 | 2010-02-25 | Hodogaya Chem Co Ltd | Exothermic body using fine carbon fiber, and manufacturing method thereof |
| JP2010254766A (en) * | 2009-04-22 | 2010-11-11 | Polymatech Co Ltd | Heat-conductive sheet and method for producing the same |
-
1990
- 1990-03-28 JP JP7696390A patent/JPH03280381A/en active Pending
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