JPS63158782A - 発泡ポリエステル樹脂発熱パネルの製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 「産業上の利用分野］ 本発明は、床、壁暖房用、融雪用等の発熱パネルあるい
は加温用の容器資材等として好適に使用できる発泡ポリ
エステル樹脂発熱パネルの！Ａ遣方法に関するものであ
る。

［従来技術］ 従来、この種、床、壁暖房用発熱パネルの！１３造方法
とし°ζは、上板と下板との間に発熱体を組み込み一体
化したもの、前記発熱体を電熱線とすると共に、これを
下板に設けた清白に収納配置し、更にこの電熱線上にア
ルミニウム箔等からなる金属箔均熱板を積層し、この上
に上板を積層一体化したものが知られている。

また、前記発熱体として、基布にシダ電性ｍ　ｙ’＋を
塗布あるいは禽浸したもの、繊維状導電体を基布に織り
込んで導電性を付与しなり、あるいは合成゛樹脂やゴム
に導電性材料を混入し、これを基布に塗布したものを組
み込んだ６のも知られている。

［発明が解決しようとする問題点」 しかし乍ら、これら従来の発熱パネルは２．Ｅ板や■ζ
仮が木質４＜ｔからなり、発熱体が下仮に設けた溝内に
収納配：ηされ、下仮によって６１層されて組付けられ
ているため生産性が極めて悪く、址産には適さずコスト
高となり、且っ定尺物のｆＦ、類パネルとしてしか製（
？できない６のであった。また、を仮、下板が木質材で
あるため床、壁曙ｈＳ用として長く使用した場合、収縮
や変形する等の・１゛法安定性にも問題を有する６ので
あ・〕な。

本発明は、このような問題点に篤みなさｈたもので、大
量生産可能で、■つｉＥ怠の長尺状の発熱パネルとして
ＶＪ作が容易であり、長期間に７７一つＣ床、壁ｒ＃Ａ
房あるいわ融雪用として使用してら収縮変形せず、ｌＩ
′Ｉ７熱性、耐蝕性、耐水性にも優れた発泡ポリエステ
ル１Ｍ脂発熱パネルの製造方法を提供することを目的と
する。

Ｌ間圧点を解決するｔ：めのｆ段１ Ｅ記目的を達成するための本発明の横或は導電性炭素Ｉ
Ｊ＆維スナステーブル導電性繊維状物をバインダーの存
在下でシート体とし、これに一対の電極を設けたシート
状発熱素子に、不飽和ポリエステルに発泡剤と硬化剤及
び量化促進剤・を加え混合した混合液状物を均一に含ま
せ、がくして得られた液状物含浸繊帷体を成形金型で、
加熱して発泡と共に硬化させることをその要旨とするも
のである。

先ず、本発明に使用するシート状発熟素子について説明
する。

第１図は、本発明に使用するシート状発熱素子１の部分
拡大図であり、この発熱素子１は導電性炭素繊維ステー
ブル２と非導電性繊維状物３がバインダー４の存在下で
シート体に形成され、これに第２図に示すよえに、一対
の電極５．５が設けられている。

導電性炭素繊維ステーブル２としては、現在製造されて
いるポリアクリロニトリル系、あるいはピッチ系等のも
のを用いることができ、その繊維長は通常では１０〜２
０ｓ＋ｓである。また、炭素繊維ステーブル２の繊維径
は、５〜１０μのものが通常用いられる。

非導電性繊維状物３としては、非導電性で繊維状であれ
ば如何なる種類でも用いることができ、例えばバルブ繊
維、木綿等の天然繊維、ナ、イロン、ポリエステル等の
合成繊維、ガラス繊維、石綿繊Ｉｆ等の無機繊維、炭化
珪素、金属酸化物等のウィスカー等を挙げることができ
、好ましくはガラス繊維、パルプ繊維が用いられる。こ
れら非導電性繊維状物３は、その極類によって異なるが
、例えばガラス４Ｉ維であれば繊維長５　・−２０＋ｍ
　、　ｍ維径５〜Ｈ１μ、バルブ＃Ｊｉ維であれば繊維
長５〜２０−一、繊維径５〜ｌ０７ｔのものが用いられ
る。

非導電性繊維状物３と導電性炭素繊維ステーブル２どの
混合量は、導電性炭素繊維ステーブル２が存する固有の
電気抵抗値にもどづき、本発明により得られる発熱パネ
ルに如何なる電気抵抗値を付与するかにより任意に決定
することができる。

炭素繊維ステーブルが同一比抵抗の時は、混合量が小さ
い程、発熱温度が低下する０通常では炭素繊維ステーブ
ルの混合量は、炭素繊維ステーブル十非導電性繊維状物
の１０〜６０重殖％であり、好ましくは２０〜３０重景
％である。

炭素繊維ステーブルの混合量が１０重量％に満たないと
通常の発熱パネルを得るには導電性炭素繊維の比１．ｆ
ｌ有抵抗は通紙とならざるを得す、炭素繊維両夜による
熱過高の危険を招来することになり、また、６０重量％
を越えると、炭素繊維の混入Ｖ過多となって好ましい発
泡した発熱パネルが得られないので好ましくない。

バインダー４は、炭素繊維ステーブル２と非導電性繊維
状物３を相互に固着せしめる機能を有しており、具体的
には、カゼイン、ポリビニルアルコール系糊、ポリアク
リル系、ポリアミド系、または、ポリエチレンオキシド
系の糊、カルテツク、変性澱粉等を挙げることができ、
好ましくはカゼイン、ポリビニルアルコール系糊である
。また、バインダー４の使用量は、炭素繊維ステーブル
と非導電性繊維の合計重量の５〜１０　：ｌ量％である
、バインダー４の使用量が５重量％に満たないと、接着
強皮剥となり、１０重聚％を越えると好ましく発泡した
発熱パネルが得られないので好ましくない。

かかるバインダー４は、例えば導電性炭素繊維ステーブ
ルと非導電性繊維状物が抄紙されるときに添加され、こ
れらの交絡部を接着、固定する。

このように得られたシート体には難燃剤を添加すること
ら可能である、この難燃剤には、脂肪族、芳香族化合物
の臭素化物、臭化第２リン、臭素酸ソーダ、臭化亜鉛、
臭化アンモニウム等のｑ素系雌燃剤、ポリリン酸アンモ
ニウム、リン酸ビフェニル、Ｐｔ１Ｃ１ａ　、ＰＣｊｒ
、　Ｉｔ　３１’０２　、　ＰＯＢｒａ等のリン系難燃
剤、Ｃ４）１．ＣＨＣｌ２、Ｎｉ１４ＣＩ等の塩素系難
燃剤、Ｈ、ＢＯ３，１１２０、等のホウ素系、グアニジ
ン、ジフェニルアミン、硫安等のアミン系、シアヌル酸
メラミン等が用いられる。

このような難燃剤は、バインダーと共に抄紙時に添加、
混合されても良いし、抄紙した後に吹きイ；１けたり、
あるいは抄紙した後に難燃剤含有液中に浸積して難燃剤
処理される。

電極５，５としては、銀塗料等の導電性塗料、　　−ま
たは炭素Ｍａ維フィラメントと導電性塗料の組み合わせ
が用いられ、あるいは銅線、銅箔、その他の導電性金属
線、金属箔を用いることができる。

このようにして得られた本発明で使用できるシート状発
熱素子１の性状を次に例示する。

シート状発熱素子の厚さ・・・０．２〜０．３−識ｍ位
重量・・・３０〜５０ｇ／鵬２ 不燃性炭素含有量　　　・・・１５〜３０ｇ／ｍ２空　
　間　　率　　　　　　　　・・・０．１〜０．２電気
抵抗値　　　−１００−１，０００Ω／　ｃ　ｍ　２縦
方向　　　・・・１．１〜１．２ 抵抗の方向性 横方向　　　・・・１．０ 面抵抗＋［率　　　　　・・・１０％以下以上述べたよ
うに本発明に使用するシート状発熱素子１は炭素繊維ス
テーブルと非導電性繊維状物で抄紙されているので、炭
！：繊維の種類およびその使用量を適宜這定することに
よりシート状発熱素子１の電気抵抗値を目的に応じ°Ｃ
自由に変化させることができる。

本発明の発泡ポリエステル樹脂発熱パネルは、かかるシ
ート状発熱素子１を使用して製造される第３図は、その
本発明の発熱パネルを！ＫＪ造する製造装置の一実施例
を示す図である。

図において、Ｆはシート状発熱素子１を連続的に繰り出
す繰出し！Ａ置である。

３浸装ＷＤは不飽１１ポリエステルに発泡剤と砂止促進
剤、要すれば整泡剤、分解促進剤等を加えた液タンク６
と硬化剤として有機パーオキサイドと無水の有機酸の液
タンク７が設けられている。

この液タンク６．７のそれぞれの液は定穢ポンプＲ０４
７１ツ７１’７ｒ　宇ｈｌが；１２合２’Ａ　ｌ　ｎ　
＋＝　ｉｙ、　Ａ　ｈ　７１Ｊ　６　％れる。ｉ合され
た水軍存在の混合液状物］ｌは散布器１２によって常温
下で均一にシート状発熱素子１に含浸させる。得られた
液状物含浸繊維＃１３は成形用加熱トンネル金型■］に
導かれる。

成形用加熱トンネル金型Ｈは、入口に水で冷却する冷却
部１４を設け、金型Ｈの加熱部は複数区画されそれぞれ
独立して温度調節が可能な加熱器１５が設けられた内面
がクロノ、メッキされたトンネル状のものである。

液状物含浸繊維体１３は入口で常温程度に冷却し、加熱
部に人って加熱器１５によって加熱され、ポリエステル
が発泡し、最後の加熱器１５に至って硬化が完了する。

得られた発熱パネル１６は引き抜、き装置Ｋによって引
き抜かれる。

引き抜き装置には、表面が粗となった例えば、ゴム製の
エンドレスベルト１７ａ、１７ｂからなり、発熱パネル
１６を上下から挟んで連続的に引き抜かれる。この引き
抜き速度は液状物含浸繊維体１３が最後の加熱器１５で
丁度硬化が完了するよう調節されている。引き抜かれた
発熱パネル１６は所望の寸法の長さにカッター１８によ
って切断される。

成形用加熱トンネル金型Ｈには発熱パネル１６が金型Ｈ
内面に付着しないよう、且つ光沢ある表面の発熱パネル
を得るため発熱パネル１６の上下面と金型内面の間に例
えば、ポリエステル製のエンドレスベルト１９＾、１９
ｂを設けることができる。

このように得られた発泡ポリエステル樹脂発熱パネル１
６の電極５．５の末端に保護端子を固定し、これにリー
ド線が連結される。こｔ（はそのままの状態で床、壁暖
房用として、また融雪用として使用できる。

ここで本発明に使用する不飽和ポリエステルとは、マレ
イン酸またはフマル酸のような不飽和酸とグリコールリ
とを反応させると、いわゆるポリエステルを生ずるが、
このポリエステルはスチレンのような単量体に溶解する
。この溶液は、これに適当な硬化剤及び硬化促進剤を加
えると、ポリエステルと単量体との間で付加重合反応を
起こし、熱硬化性の樹脂を成長する。これが、いわゆる
不飽和ポリエステルといわれる樹脂である。

不飽和ポリエステルにあっては、上記の溶液から樹脂へ
の変化が極めて短い時間に行われる。この特性を利用し
て、不飽和ポリエステル樹脂発泡体を作ろうとする試み
がなされてきた。しかし、不飽和ポリエステルは硬化挙
動が他の樹脂に比べ非常に異なり、それ故発泡させるこ
とは困難であった。即ち、不飽和ポリエステルは液状で
流動性のものであるが、重合反応の進行に伴ない、その
粘度が短時間に２激に増大してゲル化するので、発泡に
適した粘度を有する時間が擾めて短かく、発泡剤を使用
しても発泡剤の分解をこの時ｍ１に対応することが価め
て困難なためである。

本発明者は、かかる問題を解決するため鋭意研究の結果
、不飽和ポリエステルを発泡す°る際、発泡剤に炭酸水
にアンモニウム粉末を使用し、硬化剤に有機パーオキサ
イドと硬化促進剤及び無水の有機酸を混合した水手存在
の混合液状物を含ませ加熱して発泡と共に硬化する方法
を発明し、先に本出願人において特願昭６１−０５００
０１号（昭和６１年３月７日出願）、特願昭６１−０８
６２５６号（昭和６１年４月１４日出願）、特願昭６１
−１９３０３６号（昭和６１年８月１９日出願）に出願
している。

本発明に使用する発泡剤は好ましくは炭酸水素アンモニ
ウム粉末がよく、これは微粉化された粒径が３０７を以
下の６のがよい、この炭酸水素アンモニウム粉末の使用
量は、所望する発熱パネルの発泡倍率によって任意に選
択できるが、不飽和ポリエステル１００重量部に対し、
０．１〜２０重を部、好ましくは０．２〜１０重量部が
使用される。

不飽和ポリエステルの重縮合反応による硬化に使用され
る硬化剤は、有機パーオキサイドが使用される。これに
はケトンパーオキサイド系（例えば、メチルエチルケト
ンパーオキサイド）、ハイドロパーオキサイド系（例え
ば、クメンハイドロパーオキサイド）、ジアシルパーオ
キサイド系（例えば、ベンゾイルパーオキサイド）、パ
ーオキシシカ・−ボネート系（例えば、ジイソプロピル
パーオキサイド）、パーオキシエステル系（例えば、ｔ
−ブチルパーオキシアセテ−１・）等の有機過酸化物を
挙げることができ、これらの２種以十を組み合わせて使
用することもできる。

この硬化剤に併用する硬化促進剤は、例えばナフテン酸
コバルト、オクトエ酸コバルト、ナフテン酸マンガン、
ナフテン酸銅、ナフテン酸銅鉛、ラウリルメルカプタン
、ジメチルアニリン、トリエタノールアミン、ジエチレ
ントリアミン、ピリジン、ピペリジン等を挙げることが
でき、これらの２種以、ヒを組み合わせて使用してもよ
い。

この好適な混合量の条件は、不飽和ポリエステル１００
重Ｊ部に対し、前記硬化剤は０．５〜２．０重量部、前
記硬化促進剤は０．０１〜０５重量部が使用される。

本発明では好ましくは硬化剤としてメチルエチルケトン
バ・−オキサイドが使用でき、これに併用する硬化促進
剤としてはナフテン酸コバルトが好適で炭酸水素アンモ
ニウムと組み合わせて使用した場合、発熱パネルの成形
作業性がよく、且つ均一微細な気泡の発泡が得られるの
でよい。

また、本発明では前記硬化剤及び硬化促進剤と共に無水
の有機酸も使用でき、例えば無水の六Ｙ＃またはアクリ
ル酸が使用できる。この混合型は不飽和ポリエステル１
００重量部に対し、０．１〜３．０重量部が使用される
。

更に、要すれば整泡剤、離型剤、着色剤等を必要に応じ
使用することも可能である。

［発明の作用］ 本発明の発泡ポリエステル樹脂発熱パネルは、導電性炭
素繊維ステーブル２と非導電性繊維状物３をバインダー
４の存在下でシート体としたものに、−・対の電極５．
５を設けたシート状発熱素子１に、不飽和ポリエステル
に発泡剤と硬化剤及び硬化促進剤を加えた混合液状物１
１を均一に含ませ、加熱し発泡と共に硬化して製造する
ものなので、不飽和ポリエステルの混合液状物１１がシ
ート状発熱素子ｌに含浸し易く、且つ発泡の際、分解ガ
スが発熱素子１内に均一に分散されるので均一微細なボ
リウムのある軽量で断熱性のあぬ発熱パネルが得られる
。そして発熱素子１が補ＩＡＮとなりａ械的強度、剛性
の潰れた発熱パネルとなすことができる。Ｊな、これが
最初から一体的に製造され、切断して任意の長尺寸法に
できるので、大量生産に適し、−・々組み付ける作業も
不要である。

更に、本発明では発熱素子ｌと他の補強材を更に組み合
わせて発熱パネルとなすこともでき一層強固なものとな
すこともできる。

［発明の効果］ 以り説明したように本発明の発熱パネルは、従来のよう
に上板と下板との１ｍに発熱体を−４組み込んで一体化
したものとは異なり、一体的に製造され、しかも任意の
長尺寸法のものが得られるので大量生産に適し安価に、
提供できる。そして木質材と異なり長期間使用しても収
縮したり変形することなく、一般の暖房用、保温用は勿
論、畜産用、園芸用等の従来のものとは側底使用不可能
であった新分野にまで広範囲に利用することができる「
実施例」 以下、本発明を実施例に基づいて更に詳細に説明する。

第３図に示す製造装置を使用し本発明の発熱パネルを製
造した。シート状発熱素子１の繰出し装置Ｐに炭素繊維
ステーブルとガラス繊維状物をバインダーの介在下で抄
紙したシート体（新富土製紙社製・・・面発熱紙、ワッ
ｌ−密度０．０８　Ｗ　／　ｃ　ｍ　２）を設けたロー
ルを使用し、これから引き出された発熱素子１に、不飽
和ポリエステル（日本ユビ力社製、ユビカ７５９５）　
１００重足部に対し、粒径ｌＯμ以↑゛の炭酸水素アン
モニウム粉末３重量部と６％ナフテン酸コバルト０．２
ｆ＆Ｍ部及びシリコンオイル（トーレシリコン社製、ト
ーレシリコンＳｌ＋−１９０）　０．５重量部、内部離
型剤（デュポンファーイースト社製、ゼレックＮ　Ｅ　
）　０．５重ｊ部、ステアリン酸１重量部を加えた液タ
ンク６とメチルエチルケトンパーオキサイド（日本樹脂
社製、バーメックＮ）１重量部に無水酢酸２！Ｔｒ量部
を加えた液タンク７から定景ボング８，９によって送ら
れ、混合８１０によって混合された混合液状物１１を散
布器１２によって均一に含浸醍が約６０％になるよりに
含浸せしめた。この液状物含浸繊維体１３を引っ張って
１１すＩ）名田ｈｎ弧トン主ノし仝几すＩＩ　／＋巳１
１らＩｌ＋＊＋ｍ　Ｘ巾１５０ｍｍ　ｘ高さ１２−麹）
に導いた。そして、それぞれの加熱器１５　（４，５Ｋ
１１　）の温度は７０〜８０℃に調節し、加熱して、発
泡させＲ後の加熱器１５で硬化が完了する速度で引っ張
り、得られた発熱パネル１６は引抜き装置ＷＫ（引抜き
強さ１．２Ｔ）の引抜きベルト１７ａ、　１７ｂに挟み
、最後の加熱器ｉ５で硬化が完了する速度で連続的に引
き抜いた。そして１．８１の長さにカッター１８で切断
し、断面が１５０ｍｍ　Ｘ　１２ｍｍ。

長さ１．８−の本発明の発泡ポリエステル樹脂発熱パネ
ルを得た。

この得られた発熱パネルの電極の末端に保護端子を固定
し、これにリード線を連結し通電したところ発熱パネル
の表面温度が約８０℃になり好ましく加温された。

【図面の簡単な説明】

第１１５！ｆｆは、本発明に使用するシート状発熱素子
の部分拡大図、第２図は、Ｔ：、ｉを設けたシート状発
熱素了の外観図である。第３図は、本発明の発熱パネル
を製造する製造装置の一実施例を示す図である。 １・・・シート状発熱素子　２・・・導電性炭素繊維ス
テーブル　３・・・非導電性ｍ雄状物４・・・バインダ
ー　５・・・電極　６．７・・・液タンク　８，９・・
・定量ポンプ　ｌ（ｌ・・・混合器　１１・・・混合液
状物　１２・・散布器　１３・・・液状物含浸繊維体　
１５・・・加熱器　１６・・・発熱パネル　１７ａ、　
１７ｂ・・・エンドレスベルト１８・・・カッター　Ｆ
・・・緑出し装置　Ｄ・・・含浸装置　Ｈ・・・金型　
Ｋ・・・引抜き装置特許出願人　有限会社　野沢工務店 手続補正、書（方式） 昭和６２年　４月／〆日 １、事件の表示 昭和６１年特許願第３０６１４４号 ２、発明の名称 発泡ポリエステル樹脂発熱パネルの製造方法３、補正を
する者 事件との関係　特許出願人 住所　富山県下新用郡入善町青木６０１〒９３９−０６
　　ｆｆｉ　０？６５−７４−０２８２５、補正の対象

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １）導電性炭素繊維ステーブルと非導電性繊維状物をバ
   インダーの存在下でシート体とし、これに一対の電極を
   設けたシート状発熱素子に、不飽和ポリエステルに発泡
   剤と硬化剤及び硬化促進剤を加え混合した混合液状物を
   均一に含ませ、かくして得られた液状物含浸繊維体を成
   形金型で、加熱して発泡と共に硬化させることを特徴と
   する発泡ポリエステル樹脂発熱パネルの製造方法。 ２）非導電性繊維状物がガラス繊維又はパルプ繊維であ
   る特許請求の範囲第１項記載の発泡ポリエステル樹脂発
   熱パネルの製造方法。 ３）発泡剤が炭酸水素アンモニウムである特許請求の範
   囲第１項、第２項記載の発泡ポリエステル樹脂発熱パネ
   ルの製造方法。 ４）硬化剤が有機パーオキサイドである特許請求の範囲
   第１項ないし第３項記載の発泡ポリエステル樹脂発熱パ
   ネルの製造方法。 ５）硬化促進剤がナフテン酸コバルトである特許請求の
   範囲第１項ないし第４項記載の発泡ポリエステル樹脂発
   熱パネルの製造方法。