JP2008123764A - Self-temperature control heater - Google Patents

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Hiroshi Hida
浩史 飛田
Tomohisa Watanabe
知久 渡辺
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Fujikura Ltd
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Abstract

【課題】 本発明は、外部からの熱変動に対する出力安定性の向上を図った自己温度制御型ヒータを提供するものである。
【解決手段】 かゝる本発明は、導電性付与剤のカーボンブラックが分散されてなる樹脂組成物中に互いに近接して2以上の電極が埋設された自己温度制御型ヒータにおいて、前記カーボンブラックとして、その平均粒径が40〜70mμでDBP吸収量が60〜160cc/100gである中粒径のカーボンブラックと、その平均粒径が70mμ超である大粒径のカーボンブラックとを用い、かつ、中粒径のカーボンブラックに対する大粒径のカーボンブラックの混合比を20〜50質量%とし、さらに、これら両カーボンブラックを、ベースの樹脂組成物100質量部に対して15〜30質量部添加して、外部の熱変動に対する出力安定性を向上させた自己温度制御型ヒータにある。
【選択図】 なし
PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a self-temperature control type heater for improving an output stability against a heat fluctuation from the outside.
The present invention relates to a self-temperature control type heater in which two or more electrodes are embedded in the resin composition in which carbon black as a conductivity imparting agent is dispersed in the resin composition. And a medium particle size carbon black having an average particle size of 40 to 70 mμ and a DBP absorption of 60 to 160 cc / 100 g, and a large particle size carbon black having an average particle size of more than 70 mμ, and The mixing ratio of the carbon black having a large particle size to the carbon black having a medium particle size is set to 20 to 50% by mass. Thus, the self-temperature control type heater has improved output stability against external thermal fluctuations.
[Selection figure] None

Description

本発明は、導電性付与剤のカーボンブラックが分散されてなる樹脂組成物中に互いに近接して2以上の電極が埋設された自己温度制御型ヒータに関し、特に外部からの経時的な熱変動に対する出力安定性の向上を図ったものである。   The present invention relates to a self-temperature control type heater in which two or more electrodes are embedded adjacent to each other in a resin composition in which carbon black as a conductivity imparting agent is dispersed. This is intended to improve output stability.

導電性付与剤のカーボンブラックが分散されてなる樹脂組成物中に2以上の電極が埋設されてなる自己温度制御型ヒータ(PTCヒータ)は、電極からの通電による発熱と、発熱による温度上昇に伴う樹脂膨張によって樹脂の導電性(電気抵抗)が変動するため、結果として自動的に発熱温度の制御が行われる。つまり、導電性ポリマーのPTC機能を用いたヒータである。このため、サーモスタットなどの制御部品が不要であり、低コストで、かつ安全な発熱が得られる。従って、樹脂の特性から高温発熱(樹脂の融点以上)には不向きであるものの、種々の分野で広く使用されている。例えば、液体輸送用配管(製造装置などのプロセス配管など)の保温、加温、上下水道の凍結防止、各種融雪システムなどで使用されている。   A self-temperature control type heater (PTC heater) in which two or more electrodes are embedded in a resin composition in which carbon black as a conductivity-imparting agent is dispersed is used to generate heat due to energization from the electrodes and increase in temperature due to heat generation. Since the electrical conductivity (electric resistance) of the resin fluctuates due to the expansion of the resin, as a result, the heat generation temperature is automatically controlled. That is, it is a heater using the PTC function of a conductive polymer. For this reason, a control part such as a thermostat is unnecessary, and low-cost and safe heat generation can be obtained. Therefore, although it is not suitable for high temperature heat generation (above the melting point of the resin) due to the characteristics of the resin, it is widely used in various fields. For example, it is used for heat retention, heating, prevention of freezing of water and sewage, various snow melting systems, etc. for liquid transportation pipes (process pipes such as manufacturing equipment).

このような自己温度制御型ヒータにおいて、導電性付与剤であるカーボンブラックの特性、例えば粒径などがヒータ性能に大きな影響を与えるため、従来カーボン粒子の平均粒径として2種類のものを用いるものが提案されている(特許文献1)。
特開平10−294021号公報
In such a self-temperature control type heater, since the properties of carbon black as a conductivity imparting agent, such as particle size, have a great influence on the heater performance, two types of conventional average particle size of carbon particles are used. Has been proposed (Patent Document 1).
Japanese Patent Laid-Open No. 10-294021

この従来のヒータ(特許文献1)では、平均粒径が30mμ(nm)以下のものと、平均粒径が70mμ以上のものとを適宜混合して用いている。その理由は、平均粒径が30mμ以下のものでは導電性がよく、所望の低抵抗性が得られる一方、平均粒径が70mμ以上のものでは温度変化によって大きな抵抗変化率が得られるため、これら両者の混合比を適宜調整することにより、小型で、かつ低電圧で高出力のヒータを得ている。   In this conventional heater (Patent Document 1), an average particle size of 30 mμ (nm) or less and an average particle size of 70 mμ or more are appropriately mixed and used. The reason is that when the average particle size is 30 mμ or less, the conductivity is good and the desired low resistance is obtained, while when the average particle size is 70 mμ or more, a large rate of resistance change is obtained by temperature change. By appropriately adjusting the mixing ratio between the two, a small, low voltage and high output heater is obtained.

ところが、上記ヒータ(特許文献1)では、経時的にヒータ出力が変動するという問題があった。この点について、本発明者等が鋭意検討したところ、以下のことが推測された。ヒータの使用環境が熱変動を伴う場合、例えば液体輸送用のプロセス配管などにおいては、ヒータを保温や加温のため管側面などに取り付けているが、配管の洗浄時、高温のスチームを吹き付ける、所謂スチーム洗浄が行われていることが分かった。   However, the heater (Patent Document 1) has a problem that the heater output fluctuates with time. With regard to this point, the inventors of the present invention have made extensive studies, and the following has been estimated. When the usage environment of the heater is subject to thermal fluctuation, for example, in process piping for liquid transportation, the heater is attached to the side of the tube for heat insulation and warming, but when cleaning the piping, spray high temperature steam. It was found that so-called steam cleaning was performed.

このように配管と共にヒータ自体が、外部からの熱変動下に晒されて、熱履歴を受けると、樹脂組成物中のカーボンブラックが凝集して、その抵抗特性が変わるからと考えられる。特に平均粒径が30mμ以下で粒径の小さい小粒径のカーボンブラックにあっては、凝集し易いため、この出力変動に大きく影響するものと考えられる。   Thus, it is considered that when the heater itself together with the piping is exposed to a heat fluctuation from the outside and receives a heat history, the carbon black in the resin composition is aggregated and its resistance characteristic is changed. In particular, carbon black having a small particle size with an average particle size of 30 mμ or less is likely to agglomerate and is considered to greatly affect this output fluctuation.

そこで、本発明者等が、後述する試験から明らかなように、平均粒径が30mμ以下の小粒径のカーボンブラック、平均粒径が40〜70mμの中粒径のカーボンブラック、及び平均粒径が70mμ超(70mμを超える大きさ、70mμは含まない)の大粒径のカーボンブラックを用意し、これらを幾つかの混合比で混合してサンプルのヒータを製造し、これらのヒータに外部から熱を加えて、熱履歴を再現させたところ、小粒径のカーボンブラックを使用した場合において、出力変動が推測通り大きいことが確認できた。   Therefore, as will be apparent from the tests described later, the present inventors have a carbon black with a small particle size having an average particle size of 30 mμ or less, a carbon black with a medium particle size of 40 to 70 mμ, and an average particle size. Prepared carbon black with a large particle size exceeding 70 mμ (size exceeding 70 mμ, excluding 70 mμ), and mixing them at several mixing ratios to produce sample heaters. When heat was applied to reproduce the heat history, it was confirmed that the output fluctuation was large as expected when carbon black having a small particle size was used.

これに対して、平均粒径が40〜70mμでDBP吸収量が60〜160cc/100gである中粒径のカーボンブラックと平均粒径が70mμ超の大粒径のカーボンブラックとを混合した場合、出力変動が小さいことが分かった。ここで、中粒径のカーボンブラックにあって、DBP吸収量が60〜160cc/100gであることを条件としたのは、次の理由による。カーボンブラックにおいて、樹脂の導電性に影響を与える要因としては、平均粒径の他に、ストラクチャーや粒子表面の化学的性質があるとされている。樹脂中に分散されたカーボン粒子は通常多数の粒子が集合した形態(アグリケート:例えば葡萄の房状のもの)をとり、このアグリケートの発達度合いがストラクチャーといわれる。ストラクチャーの大きさを間接的に示すものが、DBP吸収量である。
従って、平均粒径が中粒径のカーボンブラックにあっても、DBP吸収量が大きくなると、粒子の集合形態が大きくなって、所望の樹脂導電性が得られなくなる。
On the other hand, when an average particle size of 40 to 70 mμ and a DBP absorption amount of 60 to 160 cc / 100 g of a medium particle size carbon black and a large particle size carbon black with an average particle size of more than 70 mμ are mixed, It was found that the output fluctuation was small. Here, in the medium particle size carbon black, the DBP absorption amount is set to 60 to 160 cc / 100 g for the following reason. In carbon black, factors affecting the conductivity of the resin include the structure and chemical properties of the particle surface in addition to the average particle size. The carbon particles dispersed in the resin usually take a form in which a large number of particles are aggregated (aggregate: for example, a tuft-like shape), and the degree of development of this aggregate is called a structure. What indirectly indicates the size of the structure is the DBP absorption amount.
Therefore, even when the average particle size of carbon black is medium, when the DBP absorption amount increases, the aggregated form of particles increases, and the desired resin conductivity cannot be obtained.

平均粒径が40〜70mμの中粒径のカーボンブラックを用いるのは、平均粒径が30mμ以下の小粒径のカーボンブラックは低抵抗性に優れているが、熱履歴により凝集し易く、出力変動要因となるため、これに替えたものである。そして、そのDBP吸収量を小さめのもの(60〜160cc/100g)としたのは、所望の導電性を得るためである。後述する試験からも、DBP吸収量を小さめに設定することにより、良好な結果を見い出すことができた。   Carbon black with a medium particle size of 40 to 70 mμ is used because carbon black with a small particle size with an average particle size of 30 mμ or less is excellent in low resistance, but easily aggregates due to thermal history, and the output Since this is a variable factor, it has been replaced. The reason why the DBP absorption amount is made smaller (60 to 160 cc / 100 g) is to obtain desired conductivity. From the test described below, it was possible to find a good result by setting the DBP absorption amount to be small.

本発明は、上記観点に立ってなされたものであり、特定のDBP吸収量を有する中粒径のカーボンブラックと大粒径のカーボンブラックの混合使用により、外部の熱変動に対する出力安定性の向上を図った自己温度制御型ヒータを提供するものである。   The present invention has been made from the above viewpoint, and by using a mixture of medium particle size carbon black having a specific DBP absorption amount and large particle size carbon black, the output stability is improved against external thermal fluctuations. The present invention provides a self-temperature control type heater that achieves the above.

請求項1記載の本発明は、導電性付与剤のカーボンブラックが分散されてなる樹脂組成物中に互いに近接して2以上の電極が埋設された自己温度制御型ヒータにおいて、
前記カーボンブラックとして、その平均粒径が40〜70mμでDBP吸収量が60〜160cc/100gである中粒径のカーボンブラックと、その平均粒径が70mμ超である大粒径のカーボンブラックとを用い、かつ、中粒径のカーボンブラックに対する大粒径のカーボンブラックの混合比を20〜50質量%とし、さらに、これら両カーボンブラックを、ベースの樹脂組成物100質量部に対して15〜30質量部添加して、外部の熱変動に対する出力安定性を向上させたことを特徴とする自己温度制御型ヒータにある。
The present invention according to claim 1 is a self-temperature control type heater in which two or more electrodes are embedded adjacent to each other in a resin composition in which carbon black as a conductivity imparting agent is dispersed.
As the carbon black, medium particle size carbon black having an average particle size of 40 to 70 μm and DBP absorption of 60 to 160 cc / 100 g, and large particle size carbon black having an average particle size of more than 70 μm The mixing ratio of the carbon black having a large particle size to the carbon black having a medium particle size is 20 to 50% by mass, and the carbon black is further added to 15 to 30% with respect to 100 parts by mass of the base resin composition A self-temperature control type heater is characterized in that the output stability against external thermal fluctuation is improved by adding a mass part.

請求項2記載の本発明は、外部からの熱変動環境下で用いることを特徴とする請求項1記載の自己温度制御型ヒータにある。   The present invention according to claim 2 is the self-temperature control type heater according to claim 1, which is used under an external heat fluctuation environment.

本発明の自己温度制御型ヒータによると、従来ヒータにおける、平均粒径が30mμ以下の小粒径のカーボンブラックを使用していないため、外部からの熱変動があっても、樹脂中でのカーボン粒子の凝集が起こり難く、安定した出力が確保される。即ち、出力安定性の向上が得られる。また、小粒径のカーボンブラックに替えて、平均粒径が40〜70mμである中粒径のカーボンブラックを用いているが、そのDBP吸収量が60〜160cc/100gであって、小さめのものであるため、所望の導電性が得られる。   According to the self-temperature control type heater of the present invention, carbon black in the resin can be used even if there is a thermal fluctuation from the outside because the conventional heater does not use the carbon black having a small particle diameter of 30 mμ or less. Aggregation of particles hardly occurs and stable output is ensured. That is, the output stability can be improved. Also, instead of carbon black having a small particle size, carbon black having an average particle size of 40 to 70 mμ is used, but its DBP absorption is 60 to 160 cc / 100 g, which is smaller. Therefore, desired conductivity can be obtained.

図1〜図2は、本発明の自己温度制御型ヒータの構造例を示したものである。
各図において、1はテープ状の樹脂組成物、2はこの樹脂組成物1の長手方向に埋設された電極、3a,3b,3は絶縁被覆である。なお、ここで3aは内層絶縁被覆、3bは外層絶縁被覆である。図1の場合は、樹脂組成物1が低密度ポリエチレンベースの3本電極タイプで、これらの各電極2,2間の間隔は約2〜3mm程度と狭く、またヒータ全体も幅5〜10mm、厚さ1.5〜2.5mmと極めて小型のものとして得られる。なお、絶縁被覆は一層構造であってもよい。また、図2の場合は、樹脂組成物1がフッ素樹脂(例えばポリビニリデンフルオライド:PVDF))ベースの2本電極タイプで、これらの各電極2,2間の間隔はやはり約2〜3mm程度と狭く、またヒータ全体も幅3〜5mm、厚さ1.0〜2.0mmと極めて小型のものとして得られる。なお、上記電極2は0.6mmφの錫メッキ銅線であるが、これに限定されない。錫メッキ銅撚線、ニッケルメッキ銅線、ニッケルメッキ銅撚線、通常の銅線、銅撚線なども使用可能である。
1 to 2 show a structural example of a self-temperature control type heater according to the present invention.
In each figure, 1 is a tape-shaped resin composition, 2 is an electrode embedded in the longitudinal direction of the resin composition 1, and 3a, 3b, and 3 are insulating coatings. Here, 3a is an inner layer insulating coating, and 3b is an outer layer insulating coating. In the case of FIG. 1, the resin composition 1 is a low-density polyethylene-based three-electrode type, the distance between these electrodes 2 and 2 is as narrow as about 2 to 3 mm, and the entire heater is also 5 to 10 mm wide. A thickness of 1.5 to 2.5 mm is obtained as an extremely small size. The insulating coating may have a single layer structure. In the case of FIG. 2, the resin composition 1 is a two-electrode type based on a fluororesin (for example, polyvinylidene fluoride: PVDF), and the distance between these electrodes 2 and 2 is also about 2 to 3 mm. In addition, the entire heater can be obtained in a very small size with a width of 3 to 5 mm and a thickness of 1.0 to 2.0 mm. In addition, although the said electrode 2 is a 0.6 mm diameter tin plating copper wire, it is not limited to this. Tin-plated copper stranded wire, nickel-plated copper wire, nickel-plated copper stranded wire, ordinary copper wire, copper stranded wire, etc. can also be used.

この構成において、樹脂組成物の抵抗値を約300Ω・cm程度としたところ、低電圧(5〜50V)で、高出力のヒータが得られた。つまり、この小型、低電圧で、0.4〜5(W/10cm) の発熱量があった。
In this configuration, when the resistance value of the resin composition was about 300 Ω · cm, a high output heater was obtained at a low voltage (5 to 50 V). That is, the heat generation amount was 0.4 to 5 (W / 10 cm) at this small size and low voltage.

上記樹脂組成物としては、低密度ポリエチレン(LDPE)などの他に以下のものなども使用することができる。高、中密度ポリエチレン(HDPE、MDPE)、エチレン−酢酸ビニル共重合体(EVA)、エチレン−エチルアクリレート共重合体(EEA)、ポリプロピレン(PP)、エチレン−プロピレン共重合体、ポリフッ化ビニリデン、エチレン−4フッ化エチレン共重合体、塩素化ポリエチレン、ポリエチレン−テレフタレート、ポリアミド、ポリエーテル−エチルケトン、ポリフェニレンサルファィド等が挙げられる。そして、これらの樹脂は単独でも、あるいはブレンドして使用してもよく、さらには、エチレン−プロピレンゴム、シリコンゴム、フッ素ゴム等のゴムと併用することもできる。例えば、ブレンド物の場合、低密度ポリエチレン(MFR0.1〜10g/10min)55〜95質量部とEEA(MFR0.1〜10g/10min)5〜45質量部とを混合して全体を100質量部としたものなどが使用できる。
As the resin composition, in addition to low density polyethylene (LDPE), the following can also be used. High, medium density polyethylene (HDPE, MDPE), ethylene-vinyl acetate copolymer (EVA), ethylene-ethyl acrylate copolymer (EEA), polypropylene (PP), ethylene-propylene copolymer, polyvinylidene fluoride, ethylene -4 fluoroethylene copolymer, chlorinated polyethylene, polyethylene-terephthalate, polyamide, polyether-ethyl ketone, polyphenylene sulfide and the like. These resins may be used alone or in a blended form, and can also be used in combination with rubbers such as ethylene-propylene rubber, silicon rubber and fluorine rubber. For example, in the case of a blend, low density polyethylene (MFR0.1-10 g / 10min) 55-95 mass parts and EEA (MFR0.1-10 g / 10min) 5-45 mass parts are mixed, and the whole is 100 mass parts. Can be used.

また、上記樹脂に添加されるカーボンブラックとしては、特に限定されないが、ファネスカーボン、アセチレンブラック、ケッチンブラックなどを使用することができる。また、必要により粒子表面に適宜表面処理を施して化学的性質を改善したものも使用することができる。そして、さらに、その粒径としては、平均粒径が40〜70mμでDBP吸収量が60〜160cc/100gである中粒径のカーボンブラックと、その平均粒径が70mμ超(70mμを超える大きさ、70mμは含まない)である大粒径のカーボンブラックの両者を混合して用いるものとする。
Further, the carbon black added to the resin is not particularly limited, but funnes carbon, acetylene black, kettin black and the like can be used. Moreover, what improved the chemical property by giving surface treatment to the particle surface suitably as needed can also be used. Further, as the particle size, carbon black having an average particle size of 40 to 70 μm and a DBP absorption amount of 60 to 160 cc / 100 g, and an average particle size of more than 70 μm (a size exceeding 70 μm). , 70 mμ is not included) and both carbon blacks having a large particle diameter are mixed and used.

この混合比としては、中粒径のカーボンブラックに対する大粒径のカーボンブラックの混合比を20〜50質量%とする。その理由は、大粒径のカーボンブラックの混合比が20質量%未満では、少な過ぎて所望の抵抗値の変化率が得られないからである。また、逆に50質量%を超えるようになると、中粒径のカーボンブラック量が少なくなり、所望の抵抗値が得られなくなるからである。
As the mixing ratio, the mixing ratio of carbon black having a large particle diameter to carbon black having a medium particle diameter is set to 20 to 50% by mass. The reason is that if the mixing ratio of the carbon black having a large particle diameter is less than 20% by mass, it is too small to obtain a desired rate of change in resistance value. On the other hand, if it exceeds 50% by mass, the amount of carbon black having a medium particle size decreases, and a desired resistance value cannot be obtained.

また、中粒径のカーボンブラックのDBP吸収量を60〜160cc/100gとしたのは、60cc/100g未満では、所望の導電性が得られないからであり、160cc/100gを超えるようになると、抵抗が低くなり過ぎるからである。
Moreover, the reason why the DBP absorption amount of the carbon black having a medium particle diameter is set to 60 to 160 cc / 100 g is that the desired conductivity cannot be obtained if it is less than 60 cc / 100 g, and when it exceeds 160 cc / 100 g, This is because the resistance becomes too low.

これら両カーボンブラックの樹脂組成物に対する添加量を、樹脂組成物100質量部に対して、15〜30質量部としたのは、15質量部未満では、少な過ぎて樹脂組成物の抵抗値が大きくなり過ぎるからであり、30質量部を超えるようになると、逆に樹脂組成物の抵抗値が小さくなり過ぎるからである。
The amount of both carbon blacks added to the resin composition is 15 to 30 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the resin composition. If the amount is less than 15 parts by mass, the resistance value of the resin composition is too large. It is because it will become too much, and when it will exceed 30 mass parts, on the contrary, the resistance value of a resin composition will become small too much.

このような樹脂組成物には、カーボンブラックの他に、必要により、他の添加剤を適宜添加することができる。例えば、安定剤、特にフッ素樹脂の場合炭酸カルシウム等の酸受容体を含有させることもできる。また、樹脂組成物を架橋させるには、電子線架橋や有機過酸化物等による化学架橋により行えばよく、それぞれ単独でもよく、両者を併用することも可能である。
In addition to carbon black, other additives can be appropriately added to such a resin composition as necessary. For example, in the case of a fluororesin, particularly a stabilizer, an acid acceptor such as calcium carbonate may be contained. The resin composition may be cross-linked by electron beam cross-linking, chemical cross-linking with an organic peroxide, or the like, either alone or in combination.

このヒータの製造にあたっては、樹脂組成物を、押出機などにより電極を埋設させる形で押し出し、例えは電子線(例えば線量=15Mrad)で照射架橋させ、所望の絶縁被覆を施すことにより得られる。
In the production of this heater, the resin composition is extruded by embedding an electrode with an extruder or the like, for example, irradiated and cross-linked with an electron beam (for example, dose = 15 Mrad), and obtained by applying a desired insulating coating.

〈実施例、比較例〉
表1〜表5に示す配合からなる、樹脂組成物のベース樹脂とカーボンブラックを用いて、図1と同構造のサンプルの自己温度制御型ヒータを製造した。ヒータの長径(幅)は9.0mm、短径(厚さ)は1.8mmで、電子線照射架橋させた。サンプルの評価にあっては各ヒータを1.0mに切断して行った。ベース樹脂はフッ素樹脂のPVDF(ソルベイソレクシス社製:ハイラー460)、カーボンブラックはコロンビア社製(CD705uB)、旭カーボン社製(旭サーマルFT)、CABOT社製(BLACK−PEARLS3500、バルカンXC72)、COLUMBIAN社製(RAVEN460)を用いた。なお、各表中のベース樹脂、カーボンブラックの数値は質量部数を示す。また、カーボンブラックの粒径は平均粒径を示す。
<Examples and comparative examples>
A sample self-temperature control type heater having the same structure as that of FIG. 1 was manufactured using the base resin of the resin composition and carbon black having the composition shown in Tables 1 to 5. The major axis (width) of the heater was 9.0 mm, the minor axis (thickness) was 1.8 mm, and was crosslinked by electron beam irradiation. In the sample evaluation, each heater was cut to 1.0 m. Base resin is fluororesin PVDF (manufactured by Solvay Solexis: Heiler 460), carbon black is manufactured by Columbia (CD705uB), Asahi Carbon (Asahi Thermal FT), CABOT (BLACK-PEARLS 3500, Vulcan XC72), COLUMBIAN (RAVEN460) was used. In addition, the numerical value of base resin and carbon black in each table | surface shows a mass part. Moreover, the particle diameter of carbon black shows an average particle diameter.

各サンプルのヒータについて、物性評価(出力、出力変化)の試験を行った。
〈出力試験〉はヒータ電極に通電してその出力(W/m)を求めた。そして、30〜60W/mの範囲の出力であれば合格とし、それ以外を不合格とした。
〈出力変化試験〉はヒータを230℃×5時間の環境下に置いた後、ヒータ電極に通電し、試験前の出力と比較して出力変化を求めた。そして、出力変化(変動:上昇)が25%以内の場合を合格とし、それ以上の場合を不合格とした。
Each sample heater was tested for physical property evaluation (output, output change).
<Output test> energized the heater electrode to determine its output (W / m). And if it was the output of the range of 30-60 W / m, it was set as the pass and others were made unsuccessful.
In the <output change test>, the heater was placed in an environment of 230 ° C. × 5 hours, and then the heater electrode was energized, and the output change was obtained by comparison with the output before the test. And when the output change (fluctuation: increase) was within 25%, it was considered as acceptable, and when it was more than that, it was rejected.





上記の表1〜表3から明らかなように、本発明の自己温度制御型ヒータの場合(実施例1〜15)、全ての物性において良好であることが分かる。
As apparent from Tables 1 to 3 above, in the case of the self-temperature control heater of the present invention (Examples 1 to 15), it can be seen that all the physical properties are good.

これに対して、表4から明らかなように、本発明の条件を欠く自己温度制御型ヒータの場合(比較例1〜7)、いずれの点において問題があることが分る。
つまり、比較例1ではカーボンブラックの総添加量が少な過ぎて(12質量部)、所望の出力が得られず、また、出力変化も大きいことが分かる。比較例2ではカーボンブラックの総添加量が多過ぎて(36質量部)、出力が大きくなり過ぎることが分かる。
比較列3〜7ではカーボンブラックの平均粒径が小さい場合(30mμ)で、大粒径のカーボンブラックとの総添加量が適正な範囲(15〜30質量部)であっても、いずれも出力変化が大きいことが分かる。なお、比較列7では出力も大きくなり過ぎることが分かる。
On the other hand, as is apparent from Table 4, in the case of the self-temperature control type heater lacking the conditions of the present invention (Comparative Examples 1 to 7), it can be seen that there is a problem in any point.
In other words, it can be seen that in Comparative Example 1, the total amount of carbon black added is too small (12 parts by mass), a desired output cannot be obtained, and the output change is large. In Comparative Example 2, it can be seen that the total amount of carbon black added is too large (36 parts by mass) and the output becomes too large.
In Comparative Columns 3 to 7, when the average particle size of carbon black is small (30 mμ), the total addition amount with carbon black having a large particle size is within an appropriate range (15 to 30 parts by mass). It can be seen that the change is large. It can be seen that the output in the comparison column 7 becomes too large.

本発明に係る自己温度制御型ヒータの一例を示した縦断端面図である。It is the vertical end view which showed an example of the self-temperature control type heater which concerns on this invention. 本発明に係る自己温度制御型ヒータの他例を示した縦断端面図である。It is the vertical end view which showed the other example of the self-temperature control type heater which concerns on this invention.

符号の説明Explanation of symbols

1・・・樹脂組成物、2・・・電極、3,3a,3b・・・絶縁被覆
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Resin composition, 2 ... Electrode, 3, 3a, 3b ... Insulation coating

Claims (2)

導電性付与剤のカーボンブラックが分散されてなる樹脂組成物中に互いに近接して2以上の電極が埋設された自己温度制御型ヒータにおいて、
前記カーボンブラックとして、その平均粒径が40〜70mμでDBP吸収量が60〜160cc/100gである中粒径のカーボンブラックと、その平均粒径が70mμ超である大粒径のカーボンブラックとを用い、かつ、中粒径のカーボンブラックに対する大粒径のカーボンブラックの混合比を20〜50質量%とし、さらに、これら両カーボンブラックを、ベースの樹脂組成物100質量部に対して15〜30質量部添加して、外部の熱変動に対する出力安定性を向上させたことを特徴とする自己温度制御型ヒータ。
In a self-temperature control type heater in which two or more electrodes are embedded adjacent to each other in a resin composition in which carbon black as a conductivity imparting agent is dispersed,
As the carbon black, medium particle size carbon black having an average particle size of 40 to 70 μm and DBP absorption of 60 to 160 cc / 100 g, and large particle size carbon black having an average particle size of more than 70 μm The mixing ratio of the carbon black having a large particle size to the carbon black having a medium particle size is 20 to 50% by mass, and the carbon black is further added to 15 to 30% with respect to 100 parts by mass of the base resin composition A self-temperature-controlling heater characterized by adding mass parts to improve output stability against external thermal fluctuations.
外部からの熱変動環境下で用いることを特徴とする請求項1記載の自己温度制御型ヒータ。
2. The self-temperature control type heater according to claim 1, wherein the heater is used in a heat fluctuation environment from the outside.
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP2017078275A (en) * 2015-10-20 2017-04-27 東京特殊電線株式会社 Freezing prevention heater
JP2024503125A (en) * 2021-02-03 2024-01-24 エス プラス コムテック カンパニー リミテッド Planar heating elements, clothing management machines containing them, cold/hot water purifiers, and floor heating panels for buildings

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2017078275A (en) * 2015-10-20 2017-04-27 東京特殊電線株式会社 Freezing prevention heater
JP2024503125A (en) * 2021-02-03 2024-01-24 エス プラス コムテック カンパニー リミテッド Planar heating elements, clothing management machines containing them, cold/hot water purifiers, and floor heating panels for buildings
JP7637438B2 (en) 2021-02-03 2025-02-28 エス プラス コムテック カンパニー リミテッド Sheet heating element and clothing management device, hot and cold water purifier, and floor heating panel for buildings that include the same

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