JPH0927383A - 面状発熱体とその製造方法 - Google Patents

面状発熱体とその製造方法

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JPH0927383A
JPH0927383A JP20150195A JP20150195A JPH0927383A JP H0927383 A JPH0927383 A JP H0927383A JP 20150195 A JP20150195 A JP 20150195A JP 20150195 A JP20150195 A JP 20150195A JP H0927383 A JPH0927383 A JP H0927383A
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JP
Japan
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potassium titanate
wax
mixed
heating element
melting point
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JP20150195A
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English (en)
Inventor
Takashi Nishida
孝 西田
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NIPPON ENGINEER MATES CORP
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NIPPON ENGINEER MATES CORP
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 ワックスを主体とした面状発熱体とその製造
方法 【構成】 樹脂類を配合した融点56℃〜74℃(引火
点約262℃)の配合ワックス40〜90%に、融点6
4℃〜101℃(引火点310℃〜320℃)のマイク
ロクリスタリンワックスを10〜30%、混合して90
℃〜130℃に溶融しておき、それに、K2O・nTi
2/SnO2・Sb25からなる成分の導電性チタン酸
カリウムウィスカ(A)を5〜35%、K2O・nTi
2-x/Cからなる成分の導電性チタン酸カリウムウィ
スカ(B)1〜25%を混練り1後、電極箔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】
【産業上の利用分野】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6−186
692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、融点約5
6℃〜74℃(引火点約262℃)に調合したパラフィ
ンを主体とする配合ワックス55〜90%と、融点64
℃〜101℃(引火点310℃〜320℃)のマイクロ
クリスタリンワックスを重量比で20〜30%分混合し
て、熔融温度を90℃〜130℃に溶融して、それに、
2O・nTiO2/SnO2・Sb25からなる成分の
導電性チタン酸カリウムウィスカ(A)を10〜35
%、及びK2O・nTiO2-x/Cからなる成分の導電
性チタン酸カリウムウィスカ(B)を15〜25%を混
練り1後、電極箔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を有することを特徴とする面状発熱
体4と、また、樹脂類を配合して、融点約56℃〜74
℃(引火点約262℃)に調合したパラフィンを主体と
する配合ワックス40〜89%と、融点64℃〜101
℃(引火点310℃〜320℃)のマイクロクリスタリ
ンワックスを重量比で5〜30%分混合して、溶融温度
を90℃〜130℃に溶融して、それに、K2O・nT
iO2/SnO2・Sb25からなる成分の導電性チタン
酸カリウムウィスカ(A)を5〜35%、及びK2O・
nTiO2-x/Cからなる成分の導電性チタン酸カリウ
ムウィスカ(B)を1〜25%加えて混練り1後、電極
箔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する
ことを特徴とする面状発熱体4の製造方法である。
【0006】
【作用】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、 樹脂類を配合して融点56℃〜74℃
(引火点約262℃)に調合、配合したパラフィンワッ
クス40〜90%を主体として、融点64〜101℃
(引火点310〜320℃)のマイクロクリスタリンワ
ックスを10〜30%混合した素材をベースにして90
℃〜130℃の溶解温度に溶融してあるので、ワックス
自体は完全に液化して流動性に富み、後に加える導電性
チタン酸カリウムウィスカ(A)、及び導電性チタン酸
カリウムウィスカ(B)ともよく馴染み、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80℃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。
【0007】また、 混入する導電性チタン酸カリウムウ
ィスカ(A),(B)は、 0.3〜0.6μm径、10〜2
0μm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、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4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、融点約56
℃〜74℃(引火点約262℃)に調合したパラフィン
を主体とする配合ワックス55〜90%と、融点64℃
〜101℃(引火点310℃〜320℃)のマイクロク
リスタリンワックスを重量比で20〜30%分混合し
て、溶融して、それに、K2O・nTiO2/SnO2
Sb25からなる成分の導電性チタン酸カリウムウィス
カ(A)を10〜35%、及びK2O・nTiO2-x/
Cからなる成分の導電性チタン酸カリウムウィスカ
(B)を15〜25%を加えた混合して混練り1後、電
極箔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と、また、本願発明の製造方法
は、樹脂類を配合して、融点約56℃〜74℃(引火点
約262℃)に調合したパラフィンを主体とする配合ワ
ックス40〜89%に、融点64℃〜101℃(引火点
310℃〜320℃)のマイクロクリスタリンワックス
を重量比で5〜30%分混合して、溶融温度を90℃〜
130℃に溶融して、それに、K2O・nTiO2/Sn
2・Sb25からなる成分の導電性チタン酸カリウム
ウィスカ(A)を5〜35%、及びK2O・nTiO2-
x/Cからなる成分の導電性チタン酸カリウムウィスカ
(B)を1〜25%加えて混練り1後、電極箔5,3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
で成形することを特徴とする面状発熱体4の製造方法で
ある。
【0011】本願発明の発熱体は、以上のとおり、樹脂
類を配合した融点56℃〜74℃(引火点約262℃)
に調合したパラフィンワックスを主体とする配合ワック
ス40〜90%を混合した素材をベースにして、融点6
4℃〜101℃(引火点310℃〜320℃)のマイク
ロクリスタリンワックスを10〜30%を混合して、溶
融してあるので、ワックス自体は完全に液化して流動性
に富み、後に加える導電性チタン酸カリウムウィスカ
(A)、及び導電性チタン酸カリウムウィスカ(B)と
もよく馴染み、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が80℃以上に上が
り得ないので、自然発火する恐れは全くない。
【0012】また、混入する導電性チタン酸カリウムウ
ィスカ(A),(B)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、物理的安定な導電性を具有せ
しめ、導体として、抵抗体として、回路設計、システム
設計を可能にし得る。
【0013】そして、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、そ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〜400mm)、所定
電源電圧の大きさの変化(12v〜200v)、総消費
電力量(200W/m2〜2.4KW/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に示す発熱特性は、発熱温度特性(右
縦軸特性)と消費電力特性(左縦軸特性)を、スイッチ
を入れた瞬間からの時間の経過を横軸として表し、図4
に示す特性は、室内の雰囲気温度(横軸)対する抵抗値
の変化を表す。図3、図4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4)。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3)。
【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、ハウスの熱源等として用いられ
る電源電圧12v用の面状発熱体で、その成分配合比
は、配合パラフィンワックス10kg、 マイクロクリス
タリンワックス2Kg、チタン酸カリウムウィスカ
(A)1.5g、チタン酸カリウムウィスカ(B)20
0gであり(重量当たり%の比は、73:15:11:
1となる)、而して全体の消費電力は2.5KWとな
る。また、室内床暖房用等の発熱体の100v電圧用で
500Wのものの成分配合比は、配合パラフィンワック
ス8kg、 マイクロクリスタリンワックス2Kg、チタン
酸カリウムウィスカ(A)3.3Kg、チタン酸カリウ
ムウィスカ(B)1.3Kgであり(重量当たり%の比
は、54.7:13.6:22.6:8.9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】さらに上記の混合物に、所定の温度を保つ
ための調整を行うための粉状アセチレンブラックを温度
に応じて重量比で0.5〜2%を追加して混練して、温
度の調整を図ることもできる。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80℃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(A),(B)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80℃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】発熱特性図。
【図4】雰囲気温度による抵抗値の変化を示す特性図。
【符号の説明】
1 樹脂類を配合したパラフィンワックスに、マイクロ
クリスタリンワックスを混合して溶融し、K2O・nT
iO2/SnO2・Sb25(A)及び、K2O・nTi
2-x/Cからなる成分の導電性チタン酸カリウムウィ
スカ(B)を混練りしたもの。 1a マイクロクリスタリンワックス、樹脂類を配合し
た配合ワックスを混合して溶融し、K2O・nTiO2
SnO2・Sb25及び、K2O・nTiO2-x/Cから
なる成分の導電性チタン酸カリウムウィスカ(A),(B) 2 ポリエステルの不織布 3 ポリエステルシート 4,4a 面状発熱体 5,6 電極箔

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 樹脂類を配合して、融点約56℃〜74
    ℃(引火点約262℃)に調合したパラフィンを主体と
    する配合ワックス55〜90%と、融点64℃〜101
    ℃(引火点310℃〜320℃)のマイクロクリスタリ
    ンワックスを重量比で20〜30%分混合して、溶融
    し、それに、K2O・nTiO2/SnO2・Sb25
    らなる成分の導電性チタン酸カリウムウィスカ(以下チ
    タン酸カリウムウィスカ(A)という)を10〜35
    %、及びK2O・nTiO2-x/Cからなる成分の導電
    性チタン酸カリウムウィスカ(以下チタン酸カリウムウ
    ィスカ(B)という)を15〜25%加えて混練り(1)
    後、電極箔(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)。
  2. 【請求項2】 樹脂類を配合して、融点約56℃〜74
    ℃(引火点約262℃)に調合したパラフィンを主体と
    する配合ワックス40〜89%と、融点64℃〜101
    ℃(引火点310℃〜320℃)のマイクロクリスタリ
    ンワックスを重量比で5〜30%分混合して、溶融温度
    を90℃〜130℃に溶融して、それに、K2O・nT
    iO2/SnO2・Sb25からなる成分の導電性チタン
    酸カリウムウィスカ(A)を5〜35%、及びK2O・
    nTiO2-x/Cからなる成分の導電性チタン酸カリウ
    ムウィスカ(B)を1〜25%加えて混練り(1)後、電
    極箔(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
    で成形することを特徴とする面状発熱体(4)の製造方
    法。
JP20150195A 1995-07-13 1995-07-13 面状発熱体とその製造方法 Pending JPH0927383A (ja)

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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6143206A (en) * 1998-06-24 2000-11-07 Tdk Corporation Organic positive temperature coefficient thermistor and manufacturing method therefor
EP1058277A1 (en) * 1999-06-02 2000-12-06 TDK Corporation Organic positive temperature coefficient thermistor
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