JP2001015254A - テープ状ヒーターおよびその製造方法 - Google Patents
テープ状ヒーターおよびその製造方法Info
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- JP2001015254A JP2001015254A JP11188419A JP18841999A JP2001015254A JP 2001015254 A JP2001015254 A JP 2001015254A JP 11188419 A JP11188419 A JP 11188419A JP 18841999 A JP18841999 A JP 18841999A JP 2001015254 A JP2001015254 A JP 2001015254A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 被加熱体への密着性が良く、熱効率が良好
で、温度の制御を正確に行うことができ、しかも安全上
の問題がなく、かつ一対の発熱体の端子をヒーターの一
端部のみから取り出し可能なテープ状ヒーターを提供す
ること。 【解決手段】 積層体の一方の表面層を形成する耐熱性
樹脂製テープＡ、中間層を形成する接着剤層、および積
層体の他方の表面層を形成する耐熱性樹脂製テープＢの
構成を有する積層体の上記耐熱性樹脂製テープＡと上記
耐熱性樹脂製テープＢとの間に、上記積層体の長手方向
に複数の線状またはテープ状の発熱体が相互に絶縁され
て配設されているテープ状ヒーター。
で、温度の制御を正確に行うことができ、しかも安全上
の問題がなく、かつ一対の発熱体の端子をヒーターの一
端部のみから取り出し可能なテープ状ヒーターを提供す
ること。 【解決手段】 積層体の一方の表面層を形成する耐熱性
樹脂製テープＡ、中間層を形成する接着剤層、および積
層体の他方の表面層を形成する耐熱性樹脂製テープＢの
構成を有する積層体の上記耐熱性樹脂製テープＡと上記
耐熱性樹脂製テープＢとの間に、上記積層体の長手方向
に複数の線状またはテープ状の発熱体が相互に絶縁され
て配設されているテープ状ヒーター。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、被加熱体との密着
性が良好で、熱効率の良好なヒーターなどの用途に好適
で、特にパイプやホースの加熱、保温などの目的に使用
できるテープ状ヒーターおよびその製造方法に関する。
性が良好で、熱効率の良好なヒーターなどの用途に好適
で、特にパイプやホースの加熱、保温などの目的に使用
できるテープ状ヒーターおよびその製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、液体クロマトグラフ装置あるいは
質量分析装置などの分析機器におけるパイプや半導体製
造装置における薬液などの搬送路を構成するパイプへの
搬送対象物質の凝固や付着を防止するためにパイプを加
熱して保温することが必要であり、また内面に付着した
物質を蒸発させて真空度を確保するめにパイプを加熱す
る場合がある。さらには、水道管の凍結防止のために水
道管を保温・加熱する場合がある。このような場合、従
来は、リボンヒーターのような可撓性の面状発熱体を帯
状にしてパイプなどの被加熱体に巻きつけることが一般
的に行われている。
質量分析装置などの分析機器におけるパイプや半導体製
造装置における薬液などの搬送路を構成するパイプへの
搬送対象物質の凝固や付着を防止するためにパイプを加
熱して保温することが必要であり、また内面に付着した
物質を蒸発させて真空度を確保するめにパイプを加熱す
る場合がある。さらには、水道管の凍結防止のために水
道管を保温・加熱する場合がある。このような場合、従
来は、リボンヒーターのような可撓性の面状発熱体を帯
状にしてパイプなどの被加熱体に巻きつけることが一般
的に行われている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかし、一般的に使用
されるリボンヒーターは、ガラスクロスでニクロム線を
絶縁しており、かなり嵩張るものであるので、パイプな
どの被加熱体との密着性が悪い。そのため、熱効率が低
く、温度の制御も正確に行うことができない。しかも、
ニクロム線が裸であり、水滴が直接ニクロム線に接触
し、安全上問題がある。また、発熱体を複数配設し、一
対の発熱体の端子をヒーターの一端部のみから取り出せ
るようにすることが困難である。
されるリボンヒーターは、ガラスクロスでニクロム線を
絶縁しており、かなり嵩張るものであるので、パイプな
どの被加熱体との密着性が悪い。そのため、熱効率が低
く、温度の制御も正確に行うことができない。しかも、
ニクロム線が裸であり、水滴が直接ニクロム線に接触
し、安全上問題がある。また、発熱体を複数配設し、一
対の発熱体の端子をヒーターの一端部のみから取り出せ
るようにすることが困難である。
【０００４】従って、本発明の目的は、被加熱体への密
着性が良く、熱効率が良好で、温度の制御を正確に行う
ことができ、しかも安全上の問題がなく、かつ一対の発
熱体の端子をヒーターの一端部のみから取り出し可能な
テープ状ヒーターおよびその製造方法を提供することに
ある。
着性が良く、熱効率が良好で、温度の制御を正確に行う
ことができ、しかも安全上の問題がなく、かつ一対の発
熱体の端子をヒーターの一端部のみから取り出し可能な
テープ状ヒーターおよびその製造方法を提供することに
ある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明は、上記目的を、
下記のテープ状ヒーターおよびその製造方法を提供する
ことにより達成したものである。
下記のテープ状ヒーターおよびその製造方法を提供する
ことにより達成したものである。
【０００６】積層体の一方の表面層を形成する耐熱性樹
脂製テープＡ、中間層を形成する接着剤層、および積層
体の他方の表面層を形成する耐熱性樹脂製テープＢの構
成を有する積層体の上記耐熱性樹脂製テープＡと上記耐
熱性樹脂製テープＢとの間に、上記積層体の長手方向に
複数の線状またはテープ状の発熱体が相互に絶縁されて
配設されているテープ状ヒーター。
脂製テープＡ、中間層を形成する接着剤層、および積層
体の他方の表面層を形成する耐熱性樹脂製テープＢの構
成を有する積層体の上記耐熱性樹脂製テープＡと上記耐
熱性樹脂製テープＢとの間に、上記積層体の長手方向に
複数の線状またはテープ状の発熱体が相互に絶縁されて
配設されているテープ状ヒーター。
【０００７】積層体の一方の表面層を形成する耐熱性樹
脂製テープＡ、中間層を形成する接着剤層、および積層
体の他方の表面層を形成する耐熱性樹脂製テープＢの構
成を有する積層体の上記耐熱性樹脂製テープＡと上記耐
熱性樹脂製テープＢとの間に、上記積層体の長手方向に
複数の線状またはテープ状の発熱体を相互に間隔をあけ
て配置し、該発熱体が配置されていない部分を加圧ロー
ルで加熱圧着して上記耐熱性樹脂製テープＡと上記耐熱
性樹脂製テープＢとを上記接着剤層を介して積層一体化
することにより、上記の本発明のテープ状ヒーターを製
造する方法。
脂製テープＡ、中間層を形成する接着剤層、および積層
体の他方の表面層を形成する耐熱性樹脂製テープＢの構
成を有する積層体の上記耐熱性樹脂製テープＡと上記耐
熱性樹脂製テープＢとの間に、上記積層体の長手方向に
複数の線状またはテープ状の発熱体を相互に間隔をあけ
て配置し、該発熱体が配置されていない部分を加圧ロー
ルで加熱圧着して上記耐熱性樹脂製テープＡと上記耐熱
性樹脂製テープＢとを上記接着剤層を介して積層一体化
することにより、上記の本発明のテープ状ヒーターを製
造する方法。
【０００８】
【発明の実施の形態】以下、本発明のテープ状ヒーター
およびその製造方法を図面を参照しながら詳しく説明す
る。先ず、本発明のテープ状ヒーターを図１〜３に示す
実施形態について説明する。図１は、線状の発熱体を使
用した本発明のテープ状ヒーターの断面図である。図２
は、図１に示す本発明のテープ状ヒーターの平面図であ
る。図３は、テープ状の発熱体を使用した本発明のテー
プ状ヒーターの断面図である。
およびその製造方法を図面を参照しながら詳しく説明す
る。先ず、本発明のテープ状ヒーターを図１〜３に示す
実施形態について説明する。図１は、線状の発熱体を使
用した本発明のテープ状ヒーターの断面図である。図２
は、図１に示す本発明のテープ状ヒーターの平面図であ
る。図３は、テープ状の発熱体を使用した本発明のテー
プ状ヒーターの断面図である。
【０００９】図１及び図２に示す実施形態のテープ状ヒ
ーター１は、耐熱性樹脂製テープＡからなる表面層２
と、耐熱性樹脂製テープＢからなる表面層３と、中間層
を形成する接着剤層４と、該接着剤層４中に、積層体の
長手方向に間隔をあけて配設された二つの線状の発熱体
５，５とから構成されている。そして、上記線状の発熱
体５，５は、図１及び図２に示すように、それぞれ、４
本の金属線を一束として構成されている。また、上記線
状の発熱体５，５は、両者間に存在する接着剤層４の接
着剤により相互に絶縁されている。
ーター１は、耐熱性樹脂製テープＡからなる表面層２
と、耐熱性樹脂製テープＢからなる表面層３と、中間層
を形成する接着剤層４と、該接着剤層４中に、積層体の
長手方向に間隔をあけて配設された二つの線状の発熱体
５，５とから構成されている。そして、上記線状の発熱
体５，５は、図１及び図２に示すように、それぞれ、４
本の金属線を一束として構成されている。また、上記線
状の発熱体５，５は、両者間に存在する接着剤層４の接
着剤により相互に絶縁されている。
【００１０】また、図３に示す実施形態のテープ状ヒー
ター１０は、接着剤層４中に配設される発熱体として、
テープ状の発熱体６を使用したもので、該テープ状の発
熱体６以外は、図１及び図２に示す実施形態のテープ状
ヒーター１と同様に構成されている。
ター１０は、接着剤層４中に配設される発熱体として、
テープ状の発熱体６を使用したもので、該テープ状の発
熱体６以外は、図１及び図２に示す実施形態のテープ状
ヒーター１と同様に構成されている。
【００１１】而して、本発明における耐熱性樹脂製テー
プＡおよびＢの形成材料としては、ガラス転移温度ある
いは融点が１８０℃以上である芳香族ポリイミドあるい
は芳香族ポリアミドからなり、好適には厚みが１５〜２
００μｍ、より好ましくは１５〜１００μｍ、特に好ま
しくは２５〜１００μｍ、幅が３〜５０ｍｍのテープ状
フィルムが使用される。特に、５０〜３００℃での線膨
張係数（ＣＴＥ）が６０×１０-5ｃｍ／ｃｍ／℃（ｐｐ
ｍで表示することもある）以下、その中でも特に３〜５
０×１０-6ｃｍ／ｃｍ／℃であって、引張弾性率が２０
０〜１４００kg／ｍｍ2 である芳香族ポリイミドフィル
ムあるいは芳香族ポリアミドフィルムが好適に使用され
る。その中でも、吸水率が４％以下、特に３％以下であ
る芳香族ポリイミドフィルムが好適に使用される。ま
た、シリコンラバーのような耐熱性ゴムも上記耐熱性樹
脂製テープＡおよびＢの形成材料として好適に使用され
る。上記耐熱性樹脂製テープＡおよびＢは、同一の形成
材料から形成された同一のテープでも、異なる形成材料
から形成されたテープでもよく、また何方が被加熱体に
接触する側の表面層（テープ状ヒーターの内側層）であ
ってもよいが、被加熱体に接触する側の表面層を形成す
る方の耐熱性樹脂製テープは、芳香族ポリイミドからな
るものであることが好ましい。
プＡおよびＢの形成材料としては、ガラス転移温度ある
いは融点が１８０℃以上である芳香族ポリイミドあるい
は芳香族ポリアミドからなり、好適には厚みが１５〜２
００μｍ、より好ましくは１５〜１００μｍ、特に好ま
しくは２５〜１００μｍ、幅が３〜５０ｍｍのテープ状
フィルムが使用される。特に、５０〜３００℃での線膨
張係数（ＣＴＥ）が６０×１０-5ｃｍ／ｃｍ／℃（ｐｐ
ｍで表示することもある）以下、その中でも特に３〜５
０×１０-6ｃｍ／ｃｍ／℃であって、引張弾性率が２０
０〜１４００kg／ｍｍ2 である芳香族ポリイミドフィル
ムあるいは芳香族ポリアミドフィルムが好適に使用され
る。その中でも、吸水率が４％以下、特に３％以下であ
る芳香族ポリイミドフィルムが好適に使用される。ま
た、シリコンラバーのような耐熱性ゴムも上記耐熱性樹
脂製テープＡおよびＢの形成材料として好適に使用され
る。上記耐熱性樹脂製テープＡおよびＢは、同一の形成
材料から形成された同一のテープでも、異なる形成材料
から形成されたテープでもよく、また何方が被加熱体に
接触する側の表面層（テープ状ヒーターの内側層）であ
ってもよいが、被加熱体に接触する側の表面層を形成す
る方の耐熱性樹脂製テープは、芳香族ポリイミドからな
るものであることが好ましい。
【００１２】上記の芳香族ポリイミドは、例えば３，
３’，４，４’−ビフェニルテトラカルボン酸二無水
物、ピロメリット酸二無水物、３，３’，４，４’−ベ
ンゾフェノンテトラカルボン酸二無水物などの芳香族テ
トラカルボン酸二無水物とｐ−フェニレンジアミン、
４，４’−ジアミノジフェニルエーテルなどの芳香族ジ
アミンとを重合、イミド化して得られる。特に、芳香族
ポリイミドとして３，３’，４，４’−ビフェニルテト
ラカルボン酸二無水物を芳香族テトラカルボン酸成分中
１５モル％以上使用して得られるものが耐熱性、低線膨
張係数、低吸水率であることから好ましい。また、上記
の芳香族ポリアミドは、例えば２−クロロテレフタル酸
クロリド、２，５−ジクロロテレフタル酸クロリドなど
の芳香族酸クロリドと２−クロロ−ｐ−フェニレンジア
ミン、４，４’−ジアミノジフェニルエーテルなどの芳
香族ジアミンとの反応で得られる。
３’，４，４’−ビフェニルテトラカルボン酸二無水
物、ピロメリット酸二無水物、３，３’，４，４’−ベ
ンゾフェノンテトラカルボン酸二無水物などの芳香族テ
トラカルボン酸二無水物とｐ−フェニレンジアミン、
４，４’−ジアミノジフェニルエーテルなどの芳香族ジ
アミンとを重合、イミド化して得られる。特に、芳香族
ポリイミドとして３，３’，４，４’−ビフェニルテト
ラカルボン酸二無水物を芳香族テトラカルボン酸成分中
１５モル％以上使用して得られるものが耐熱性、低線膨
張係数、低吸水率であることから好ましい。また、上記
の芳香族ポリアミドは、例えば２−クロロテレフタル酸
クロリド、２，５−ジクロロテレフタル酸クロリドなど
の芳香族酸クロリドと２−クロロ−ｐ−フェニレンジア
ミン、４，４’−ジアミノジフェニルエーテルなどの芳
香族ジアミンとの反応で得られる。
【００１３】また、本発明における中間層の接着剤層
は、耐熱性の熱可塑性接着剤や熱硬化性接着剤からな
り、好適には積層した接着剤層の乾燥状態での厚みが２
〜１００μｍ、幅が３〜５０ｍｍである。この接着剤層
は、上記耐熱性樹脂製テープＡおよび／またはＢを接着
剤付きのテープ状フィルムとすることにより設けてもよ
く、あるいは上記耐熱性樹脂製テープＡおよび／または
Ｂに接着剤を塗布あるいは接着剤シートを張り合わせる
ことにより設けてもよい。
は、耐熱性の熱可塑性接着剤や熱硬化性接着剤からな
り、好適には積層した接着剤層の乾燥状態での厚みが２
〜１００μｍ、幅が３〜５０ｍｍである。この接着剤層
は、上記耐熱性樹脂製テープＡおよび／またはＢを接着
剤付きのテープ状フィルムとすることにより設けてもよ
く、あるいは上記耐熱性樹脂製テープＡおよび／または
Ｂに接着剤を塗布あるいは接着剤シートを張り合わせる
ことにより設けてもよい。
【００１４】上記接着剤層を形成する上記熱硬化性接着
剤としては、エポキシ樹脂、ＮＢＲ−フェノール系樹
脂、フェノール−ブチラール系樹脂、エポキシ−ＮＢＲ
系樹脂、エポキシ−フェノール系樹脂、エポキシ−ナイ
ロン系樹脂、エポキシ−ポリエステル系樹脂、エポキシ
−アクリル系樹脂、アクリル系樹脂、ポリアミド−エポ
キシ−フェノール系樹脂、ポリイミド系樹脂、ポリイミ
ドシロキサン−エポキシ樹脂などが挙げられる。また、
上記熱可塑性接着剤としては、ポリイミド系樹脂、ポリ
イミドシロキサン系樹脂、ポリアミドイミド系樹脂、ポ
リアミドイミドエーテル系樹脂、ポリイミドエステル系
樹脂などが挙げられる。
剤としては、エポキシ樹脂、ＮＢＲ−フェノール系樹
脂、フェノール−ブチラール系樹脂、エポキシ−ＮＢＲ
系樹脂、エポキシ−フェノール系樹脂、エポキシ−ナイ
ロン系樹脂、エポキシ−ポリエステル系樹脂、エポキシ
−アクリル系樹脂、アクリル系樹脂、ポリアミド−エポ
キシ−フェノール系樹脂、ポリイミド系樹脂、ポリイミ
ドシロキサン−エポキシ樹脂などが挙げられる。また、
上記熱可塑性接着剤としては、ポリイミド系樹脂、ポリ
イミドシロキサン系樹脂、ポリアミドイミド系樹脂、ポ
リアミドイミドエーテル系樹脂、ポリイミドエステル系
樹脂などが挙げられる。
【００１５】また、本発明における線状の発熱体として
は、１本以上（通常１〜１０本程度）の金属線からなる
ものが挙げられる。この金属線としては、直径が１０〜
５００μｍ、特に２０〜２００μｍのものが好ましい。
また、本発明におけるテープ状の発熱体としては、金属
箔や帯状の金属が挙げられ、厚みが５〜１００μｍ、幅
が０．４〜４０ｍｍ程度のものが好ましい。また、上記
の金属線、金属箔および帯状の金属を形成する金属とし
ては、ニクロム、カンタル、インコネル、鋳鉄などの電
気抵抗を有するものが挙げられ、特に抵抗率が３０×１
０-6Ωｃｍ以上のものが好ましい。上記の線状またはテ
ープ状の発熱体は、相互に間隔をあけて複数配設され、
該間隔は、ヒーターの幅や線状またはテープ状の発熱体
の配設数などにより異なるが、通常、１〜２０ｍｍ程度
となるようにするのが好ましい。
は、１本以上（通常１〜１０本程度）の金属線からなる
ものが挙げられる。この金属線としては、直径が１０〜
５００μｍ、特に２０〜２００μｍのものが好ましい。
また、本発明におけるテープ状の発熱体としては、金属
箔や帯状の金属が挙げられ、厚みが５〜１００μｍ、幅
が０．４〜４０ｍｍ程度のものが好ましい。また、上記
の金属線、金属箔および帯状の金属を形成する金属とし
ては、ニクロム、カンタル、インコネル、鋳鉄などの電
気抵抗を有するものが挙げられ、特に抵抗率が３０×１
０-6Ωｃｍ以上のものが好ましい。上記の線状またはテ
ープ状の発熱体は、相互に間隔をあけて複数配設され、
該間隔は、ヒーターの幅や線状またはテープ状の発熱体
の配設数などにより異なるが、通常、１〜２０ｍｍ程度
となるようにするのが好ましい。
【００１６】上記の耐熱性樹脂製テープＡおよびＢの形
成材料として用いられる上記芳香族ポリイミドフィルム
および上記芳香族ポリアミドフィルムの好ましい製造方
法について以下にさらに詳しく説明する。上記芳香族ポ
リイミドフィルムは、例えば以下のようにして製造する
ことができる。先ず芳香族テトラカルボン酸二無水物と
芳香族ジアミンとをＮ，Ｎ−ジメチルアセトアミドやＮ
−メチル−２−ピロリドンなどの有機極性溶媒中で重合
して、ポリマーの対数粘度（測定温度：３０℃、濃度：
０．５ｇ／１００ｍｌ溶媒、溶媒：Ｎ−メチル−２−ピ
ロリドン）が１〜５、ポリマー濃度が１５〜２５重量％
であり、回転粘度（３０℃）が５００〜４５００ポイズ
であるポリアミック酸（イミド化率：５％以下）溶液を
得る。次いで、好適にはこのポリアミック酸１００重量
部に対して０．０１〜１重量％のリン化合物、例えば
（ポリ）リン酸エステルおよび／またはリン酸エステル
のアミン塩などの有機系リン化合物あるいは無機リン化
合物および、好適にはさらにポリアミック酸１００重量
部に対して０．０２〜６重量部のコロイダルシリカ、窒
化珪素、タルク、酸化チタン、燐酸カルシウムなどの無
機フィラー（好適には平均粒径０．００５〜５μｍ、特
に０．００５〜２μｍ）を添加してポリアミック酸溶液
組成物を調製する。このポリアミック酸溶液組成物をそ
のままあるいは化学イミド化剤を加えて、平滑な表面を
有する支持体表面に流延し、乾燥して固化フィルムを形
成し、上記固化フィルムを支持体表面から剥離する。次
いで、固化フィルムの片面または両面にアミノシラン
系、エポキシシラン系あるいはチタネート系の表面処理
剤を含有する表面処理液を塗布した後、さらに乾燥する
こともできる。上記のようにして得られた固化フィルム
を、必要であれば両方向に延伸した後乾燥フィルムの幅
方向の両端縁を把持した状態で、最高加熱温度：３５０
〜５００℃の範囲内の温度で加熱して乾燥およびイミド
化して芳香族ポリイミドフィルムとして好適に製造する
ことができる。上記のようにして得られた芳香族ポリイ
ミドフィルムを、好適には低張力下あるいは無張力下に
２００〜４００℃程度の温度で加熱して応力緩和処理
し、巻き取る。この芳香族ポリイミドフィルムは、その
ままあるいはコロナ放電処理、プラズマ処理、紫外線照
射、グロー放電処理、火炎処理で表面処理を施した後、
接着性を改良した芳香族ポリイミドフィルムとして使用
することができる。
成材料として用いられる上記芳香族ポリイミドフィルム
および上記芳香族ポリアミドフィルムの好ましい製造方
法について以下にさらに詳しく説明する。上記芳香族ポ
リイミドフィルムは、例えば以下のようにして製造する
ことができる。先ず芳香族テトラカルボン酸二無水物と
芳香族ジアミンとをＮ，Ｎ−ジメチルアセトアミドやＮ
−メチル−２−ピロリドンなどの有機極性溶媒中で重合
して、ポリマーの対数粘度（測定温度：３０℃、濃度：
０．５ｇ／１００ｍｌ溶媒、溶媒：Ｎ−メチル−２−ピ
ロリドン）が１〜５、ポリマー濃度が１５〜２５重量％
であり、回転粘度（３０℃）が５００〜４５００ポイズ
であるポリアミック酸（イミド化率：５％以下）溶液を
得る。次いで、好適にはこのポリアミック酸１００重量
部に対して０．０１〜１重量％のリン化合物、例えば
（ポリ）リン酸エステルおよび／またはリン酸エステル
のアミン塩などの有機系リン化合物あるいは無機リン化
合物および、好適にはさらにポリアミック酸１００重量
部に対して０．０２〜６重量部のコロイダルシリカ、窒
化珪素、タルク、酸化チタン、燐酸カルシウムなどの無
機フィラー（好適には平均粒径０．００５〜５μｍ、特
に０．００５〜２μｍ）を添加してポリアミック酸溶液
組成物を調製する。このポリアミック酸溶液組成物をそ
のままあるいは化学イミド化剤を加えて、平滑な表面を
有する支持体表面に流延し、乾燥して固化フィルムを形
成し、上記固化フィルムを支持体表面から剥離する。次
いで、固化フィルムの片面または両面にアミノシラン
系、エポキシシラン系あるいはチタネート系の表面処理
剤を含有する表面処理液を塗布した後、さらに乾燥する
こともできる。上記のようにして得られた固化フィルム
を、必要であれば両方向に延伸した後乾燥フィルムの幅
方向の両端縁を把持した状態で、最高加熱温度：３５０
〜５００℃の範囲内の温度で加熱して乾燥およびイミド
化して芳香族ポリイミドフィルムとして好適に製造する
ことができる。上記のようにして得られた芳香族ポリイ
ミドフィルムを、好適には低張力下あるいは無張力下に
２００〜４００℃程度の温度で加熱して応力緩和処理
し、巻き取る。この芳香族ポリイミドフィルムは、その
ままあるいはコロナ放電処理、プラズマ処理、紫外線照
射、グロー放電処理、火炎処理で表面処理を施した後、
接着性を改良した芳香族ポリイミドフィルムとして使用
することができる。
【００１７】上記芳香族ポリアミドフィルムは、例えば
以下のようにして製造することができる。芳香族酸クロ
リドと芳香族ジアミンとを有機極性溶媒中で溶液重合、
あるいは水系媒体を使用する界面重合などで合成され
る。ポリマー溶液は単量体として酸クロリドとジアミン
とを使用すると塩化水素が副生するためこれを中和する
ために水酸化カルシウムなどの無機の中和剤、またはエ
チレンオキサイドなどの有機の中和剤を添加する。ま
た、イソシアネートとカルボン酸との反応は非プロトン
性有機極性溶媒中、触媒の存在下で行われる。これらの
ポリマー溶液はそのままフィルムを形成する製膜原液に
してもよく、またポリマーを一度単離してから上記の溶
媒に再溶解して製膜原液を調製してもよい。製膜原液に
は溶解助剤として無機塩例えば塩化カルシウム、塩化マ
グネシウムなどを添加してもよい。製膜原液中のポリマ
ー濃度は２〜３５重量％が好ましい。
以下のようにして製造することができる。芳香族酸クロ
リドと芳香族ジアミンとを有機極性溶媒中で溶液重合、
あるいは水系媒体を使用する界面重合などで合成され
る。ポリマー溶液は単量体として酸クロリドとジアミン
とを使用すると塩化水素が副生するためこれを中和する
ために水酸化カルシウムなどの無機の中和剤、またはエ
チレンオキサイドなどの有機の中和剤を添加する。ま
た、イソシアネートとカルボン酸との反応は非プロトン
性有機極性溶媒中、触媒の存在下で行われる。これらの
ポリマー溶液はそのままフィルムを形成する製膜原液に
してもよく、またポリマーを一度単離してから上記の溶
媒に再溶解して製膜原液を調製してもよい。製膜原液に
は溶解助剤として無機塩例えば塩化カルシウム、塩化マ
グネシウムなどを添加してもよい。製膜原液中のポリマ
ー濃度は２〜３５重量％が好ましい。
【００１８】次に本発明のテープ状ヒーターの製造方法
を図１及び図２に示す上記実施形態のテープ状ヒーター
を製造する場合を例にとり説明する。図１及び図２に示
す実施形態のテープ状ヒーターは、例えば、耐熱性樹脂
製テープＡからなる表面層２と耐熱性樹脂製テープＢか
らなる表面層３との間の接着剤層４中に、積層体の長手
方向に４本の金属線を一束とした二つの線状の発熱体
５，５を間隔をあけて配置し、該発熱体が配置されてい
ない部分（二つの発熱体の両外側部分と二つの発熱体の
間の部分）を加圧ロールで加熱圧着して耐熱性樹脂製テ
ープＡからなる表面層２と耐熱性樹脂製テープＢからな
る表面層３とを接着剤層４を介して積層一体化すること
により得られる。
を図１及び図２に示す上記実施形態のテープ状ヒーター
を製造する場合を例にとり説明する。図１及び図２に示
す実施形態のテープ状ヒーターは、例えば、耐熱性樹脂
製テープＡからなる表面層２と耐熱性樹脂製テープＢか
らなる表面層３との間の接着剤層４中に、積層体の長手
方向に４本の金属線を一束とした二つの線状の発熱体
５，５を間隔をあけて配置し、該発熱体が配置されてい
ない部分（二つの発熱体の両外側部分と二つの発熱体の
間の部分）を加圧ロールで加熱圧着して耐熱性樹脂製テ
ープＡからなる表面層２と耐熱性樹脂製テープＢからな
る表面層３とを接着剤層４を介して積層一体化すること
により得られる。
【００１９】上記の方法は、好適には、例えば次のよう
にして実施できる。先ず、耐熱性樹脂製テープＡおよび
Ｂの形成材料となる耐熱性樹脂フィルムの片面に接着剤
を塗布し、該接着剤の乾燥厚みが２〜１００μｍである
接着剤付きのフィルムを得る。このフィルムをスリット
して同じ幅（５〜６０ｍｍ）の２本の接着剤付きのテー
プを製造し、一つを接着剤付きの耐熱性樹脂製テープＡ
とし、他の一つを接着剤付きの耐熱性樹脂製テープＢと
する。この接着剤付きの耐熱性樹脂製テープＡの接着剤
側を上にし、該テープＡ上の長手方向に４本の金属線を
一束とした二つの線状の発熱体を所定の間隔（１〜２０
ｍｍ）をあけて配置し、さらにその上に、上記接着剤付
きの耐熱性樹脂製テープＢをその接着剤側を下にして重
ねる。次いで、図５及び図６に示すように、二つの発熱
体の両外側部分と二つの発熱体の間の部分に各々１個ず
つ配置した計３個のロール（幅１〜２０ｍｍ）１１とこ
れら３個のロール１１を受ける１個の受けロール１２と
を１組とする加圧ロールを、積層体の長手方向に１〜１
０組（図では２組）配置し、加熱炉（１５０〜４００
℃）の中で積層体を上記加圧ロールで加熱圧着し、接着
剤を軟化、硬化させて耐熱性樹脂製テープＡと耐熱性樹
脂製テープＢとを接着剤を介して積層一体化することに
より、連続的に図１及び図２に示す実施形態のテープ状
ヒーターを得ることができる。
にして実施できる。先ず、耐熱性樹脂製テープＡおよび
Ｂの形成材料となる耐熱性樹脂フィルムの片面に接着剤
を塗布し、該接着剤の乾燥厚みが２〜１００μｍである
接着剤付きのフィルムを得る。このフィルムをスリット
して同じ幅（５〜６０ｍｍ）の２本の接着剤付きのテー
プを製造し、一つを接着剤付きの耐熱性樹脂製テープＡ
とし、他の一つを接着剤付きの耐熱性樹脂製テープＢと
する。この接着剤付きの耐熱性樹脂製テープＡの接着剤
側を上にし、該テープＡ上の長手方向に４本の金属線を
一束とした二つの線状の発熱体を所定の間隔（１〜２０
ｍｍ）をあけて配置し、さらにその上に、上記接着剤付
きの耐熱性樹脂製テープＢをその接着剤側を下にして重
ねる。次いで、図５及び図６に示すように、二つの発熱
体の両外側部分と二つの発熱体の間の部分に各々１個ず
つ配置した計３個のロール（幅１〜２０ｍｍ）１１とこ
れら３個のロール１１を受ける１個の受けロール１２と
を１組とする加圧ロールを、積層体の長手方向に１〜１
０組（図では２組）配置し、加熱炉（１５０〜４００
℃）の中で積層体を上記加圧ロールで加熱圧着し、接着
剤を軟化、硬化させて耐熱性樹脂製テープＡと耐熱性樹
脂製テープＢとを接着剤を介して積層一体化することに
より、連続的に図１及び図２に示す実施形態のテープ状
ヒーターを得ることができる。
【００２０】本発明のテープ状ヒーターは、適当な長さ
に切断して、例えば図４に示すように、一方の端部を接
続し、他方の端部を加工し端子出しをした形態で使用す
るのが好ましい。図４において、テープ状ヒーターは、
一方の端部で二つの線状の発熱体５、５が導電性板７に
接合され、他方の端部では二つの線状の発熱体５、５が
各々導電性板８、８に接合され、さらに該導電性板８、
８それぞれにリード線９が接合されている。これらの接
合方法としては、導電性が確保されるかぎり任意の方法
が適用でき、例えば、はんだ付け、ろう付け、溶接、金
型打ち抜きなどが挙げられる。
に切断して、例えば図４に示すように、一方の端部を接
続し、他方の端部を加工し端子出しをした形態で使用す
るのが好ましい。図４において、テープ状ヒーターは、
一方の端部で二つの線状の発熱体５、５が導電性板７に
接合され、他方の端部では二つの線状の発熱体５、５が
各々導電性板８、８に接合され、さらに該導電性板８、
８それぞれにリード線９が接合されている。これらの接
合方法としては、導電性が確保されるかぎり任意の方法
が適用でき、例えば、はんだ付け、ろう付け、溶接、金
型打ち抜きなどが挙げられる。
【００２１】本発明のテープ状ヒーターは、パイプ状被
加熱体に適用する場合、該被加熱体の周囲にスパイラル
状に巻き付けて使用するのが好ましい。この場合、熱を
より均一に被加熱体に伝導させるために、本発明のテー
プ状ヒーターの外側に熱伝導性の良い材料（例えば銅
線）を編組することができる。ガラスクロスでニクロム
線を絶縁した従来のリボンヒーターでは、絶縁性の問題
があり、銅線を編組することは難しいが、本発明のテー
プ状ヒーターは、芳香族ポリイミドなどから形成された
耐熱性樹脂製テープで絶縁されているので、その上に銅
線を編組しても問題がない。また、被加熱体の周囲にス
パイラル状に巻き付けた本発明のテープ状ヒーターの外
側を、例えばシリコーン樹脂の発泡体、ガラス繊維、フ
ッ素系樹脂の発泡体などから形成された耐熱性発泡シー
トや耐熱性多孔シートなどの保温材で覆うことが好まし
い。
加熱体に適用する場合、該被加熱体の周囲にスパイラル
状に巻き付けて使用するのが好ましい。この場合、熱を
より均一に被加熱体に伝導させるために、本発明のテー
プ状ヒーターの外側に熱伝導性の良い材料（例えば銅
線）を編組することができる。ガラスクロスでニクロム
線を絶縁した従来のリボンヒーターでは、絶縁性の問題
があり、銅線を編組することは難しいが、本発明のテー
プ状ヒーターは、芳香族ポリイミドなどから形成された
耐熱性樹脂製テープで絶縁されているので、その上に銅
線を編組しても問題がない。また、被加熱体の周囲にス
パイラル状に巻き付けた本発明のテープ状ヒーターの外
側を、例えばシリコーン樹脂の発泡体、ガラス繊維、フ
ッ素系樹脂の発泡体などから形成された耐熱性発泡シー
トや耐熱性多孔シートなどの保温材で覆うことが好まし
い。
【００２２】
【実施例】以下に本発明の実施例を示すが、本発明は下
記の実施例に制限されるものではない。
記の実施例に制限されるものではない。
【００２３】〔実施例１〕２５μｍの厚みを有する宇部
興産（株）製ポリイミドフィルム（ユーピレックスＲ）
にポリイミドシロキサン系の熱硬化性接着剤（ポリイミ
ドシロキサン、エポキシ樹脂およびＢＴレジンからなる
接着剤）のテトラヒドロフラン溶液（固形分濃度：２５
重量％）を乾燥後の厚みが２５μｍになるように塗布
し、１００℃で乾燥して接着剤付きポリイミドフィルム
を得た。このフィルムを１０ｍｍ幅にスリットして２本
の接着剤付きテープＡおよびＢを作成した。この接着剤
付きテープＡの接着剤層側の長手方向に外径５０μｍの
ニクロム線４本を一束とした二つの線状の発熱体を約２
ｍｍの間隔をあけて配置し、さらにその上に、上記接着
剤付きテープＢをその接着剤層側を下にして重ねた。次
いで、図５及び図６に示すように、二つの発熱体の両外
側部分と二つの発熱体の間の部分に各々１個ずつ配置し
た計３個の金属製ロール（幅２ｍｍ）とこれら３個のロ
ールを受ける１個の受けロールとを１組とする加圧ロー
ルを、積層体の長手方向に２組配置し、加熱炉（３００
℃）の中で積層体を上記加圧ロールで加熱圧着し、本発
明のテープ状ヒーターを得た。得られた本発明のテープ
状ヒーターを長さ２ｍに切り、図４に示すように、一方
の端部で二つの発熱体をニッケル箔にスポット溶接して
接合し絶縁処理を施し、他方の端部では二つの発熱体を
各々ニッケル箔にスポット溶接し、さらにリード線と接
合し、端子を出した。このテープ状ヒーターを径２０ｍ
ｍのステンレス製のパイプにスパイラル状に巻き付け、
１００Ｖの電圧を加えてパイプを加熱したところ、均一
にパイプを加熱することができた。
興産（株）製ポリイミドフィルム（ユーピレックスＲ）
にポリイミドシロキサン系の熱硬化性接着剤（ポリイミ
ドシロキサン、エポキシ樹脂およびＢＴレジンからなる
接着剤）のテトラヒドロフラン溶液（固形分濃度：２５
重量％）を乾燥後の厚みが２５μｍになるように塗布
し、１００℃で乾燥して接着剤付きポリイミドフィルム
を得た。このフィルムを１０ｍｍ幅にスリットして２本
の接着剤付きテープＡおよびＢを作成した。この接着剤
付きテープＡの接着剤層側の長手方向に外径５０μｍの
ニクロム線４本を一束とした二つの線状の発熱体を約２
ｍｍの間隔をあけて配置し、さらにその上に、上記接着
剤付きテープＢをその接着剤層側を下にして重ねた。次
いで、図５及び図６に示すように、二つの発熱体の両外
側部分と二つの発熱体の間の部分に各々１個ずつ配置し
た計３個の金属製ロール（幅２ｍｍ）とこれら３個のロ
ールを受ける１個の受けロールとを１組とする加圧ロー
ルを、積層体の長手方向に２組配置し、加熱炉（３００
℃）の中で積層体を上記加圧ロールで加熱圧着し、本発
明のテープ状ヒーターを得た。得られた本発明のテープ
状ヒーターを長さ２ｍに切り、図４に示すように、一方
の端部で二つの発熱体をニッケル箔にスポット溶接して
接合し絶縁処理を施し、他方の端部では二つの発熱体を
各々ニッケル箔にスポット溶接し、さらにリード線と接
合し、端子を出した。このテープ状ヒーターを径２０ｍ
ｍのステンレス製のパイプにスパイラル状に巻き付け、
１００Ｖの電圧を加えてパイプを加熱したところ、均一
にパイプを加熱することができた。
【００２４】
【発明の効果】本発明のテープ状ヒーターは、被加熱体
への密着性が良く、熱効率が良好で、温度の制御を正確
に行うことができ、しかも安全上の問題がなく、かつ一
対の発熱体の端子をヒーターの一端部のみから取り出し
可能なものである。また、本発明のテープ状ヒーター
は、厚みを薄くすることができるため、パイプなどの被
加熱体に巻き付けて使用する場合に、ヒーター部の厚み
を薄くすることが可能で、保温材で覆った場合の最終的
なパイプの外径を小さくできる。また、本発明のテープ
状ヒーターの製造方法によれば、上記の本発明のテープ
状ヒーターを得ることができる。
への密着性が良く、熱効率が良好で、温度の制御を正確
に行うことができ、しかも安全上の問題がなく、かつ一
対の発熱体の端子をヒーターの一端部のみから取り出し
可能なものである。また、本発明のテープ状ヒーター
は、厚みを薄くすることができるため、パイプなどの被
加熱体に巻き付けて使用する場合に、ヒーター部の厚み
を薄くすることが可能で、保温材で覆った場合の最終的
なパイプの外径を小さくできる。また、本発明のテープ
状ヒーターの製造方法によれば、上記の本発明のテープ
状ヒーターを得ることができる。
【図１】図１は、線状の発熱体を使用した本発明のテー
プ状ヒーターの断面図である。
プ状ヒーターの断面図である。
【図２】図２は、図１に示す本発明のテープ状ヒーター
の平面図である。
の平面図である。
【図３】図３は、テープ状の発熱体を使用した本発明の
テープ状ヒーターの断面図である。
テープ状ヒーターの断面図である。
【図４】図４は、端子加工した図１に示す本発明のテー
プ状ヒーターの平面図である。
プ状ヒーターの平面図である。
【図５】図５は、加圧ロールによる積層体の加熱圧着の
一例を示す概略側面図である。
一例を示す概略側面図である。
【図６】図６は、図５の平面相当図である。
１ テープ状ヒーター ２ 耐熱性樹脂製テープＡ ３ 耐熱性樹脂製テープＢ ４ 接着剤層 ５ 線状の発熱体 ６ テープ状の発熱体 ７ 導電性板 ８ 導電性板 ９ リード線 １０ テープ状ヒーター １１ ロール １２ 受けロール
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 高林 誠一郎 山口県宇部市大字小串1978番地の10 宇部 興産株式会社宇部ケミカル工場内 (72)発明者 河原 幸弘 大阪府豊中市利倉２丁目20番18号 株式会 社豊中ホット研究所内 Ｆターム(参考） 3K034 AA02 AA06 AA12 AA15 AA20 BA08 BA13 BA18 BB08 BB13 BC03 BC16 BC25 CA02 CA18 CA25 CA26 JA01 JA09
Claims (4)
- 【請求項１】 積層体の一方の表面層を形成する耐熱性
樹脂製テープＡ、中間層を形成する接着剤層、および積
層体の他方の表面層を形成する耐熱性樹脂製テープＢの
構成を有する積層体の上記耐熱性樹脂製テープＡと上記
耐熱性樹脂製テープＢとの間に、上記積層体の長手方向
に複数の線状またはテープ状の発熱体が相互に絶縁され
て配設されているテープ状ヒーター。 - 【請求項２】 線状の発熱体が、１本以上の金属線から
なる請求項１記載のテープ状ヒーター。 - 【請求項３】 耐熱性樹脂製テープＡおよび耐熱性樹脂
製テープＢが、それぞれテープ状芳香族ポリイミドフィ
ルムである請求項１記載のテープ状ヒーター。 - 【請求項４】 積層体の一方の表面層を形成する耐熱性
樹脂製テープＡ、中間層を形成する接着剤層、および積
層体の他方の表面層を形成する耐熱性樹脂製テープＢの
構成を有する積層体の上記耐熱性樹脂製テープＡと上記
耐熱性樹脂製テープＢとの間に、上記積層体の長手方向
に複数の線状またはテープ状の発熱体を相互に間隔をあ
けて配置し、該発熱体が配置されていない部分を加圧ロ
ールで加熱圧着して上記耐熱性樹脂製テープＡと上記耐
熱性樹脂製テープＢとを上記接着剤層を介して積層一体
化することにより、請求項１記載のテープ状ヒーターを
製造する方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP18841999A JP4031888B2 (ja) | 1999-07-02 | 1999-07-02 | テープ状ヒーターの製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP18841999A JP4031888B2 (ja) | 1999-07-02 | 1999-07-02 | テープ状ヒーターの製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2001015254A true JP2001015254A (ja) | 2001-01-19 |
| JP4031888B2 JP4031888B2 (ja) | 2008-01-09 |
Family
ID=16223344
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP18841999A Expired - Fee Related JP4031888B2 (ja) | 1999-07-02 | 1999-07-02 | テープ状ヒーターの製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP4031888B2 (ja) |
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008503045A (ja) * | 2004-06-18 | 2008-01-31 | テクストロニクス， インク． | 加熱しまたは暖めるためのテキスタイル構造 |
| JP2008518416A (ja) * | 2004-10-28 | 2008-05-29 | シェーラー，フェルナルド | 特に合成地表面により被覆された地面加熱装置 |
| JP2012134132A (ja) * | 2010-12-02 | 2012-07-12 | Ube Ind Ltd | フレキシブルヒーター及びその製造方法 |
| WO2012144586A1 (ja) | 2011-04-20 | 2012-10-26 | 宇部興産株式会社 | スパイラル管状ヒータ |
| US9239555B2 (en) | 2012-12-21 | 2016-01-19 | Fuji Xerox Co., Ltd. | Method for manufacturing sheet heating element, fixing device, and image forming apparatus |
| US10602570B2 (en) | 2013-09-30 | 2020-03-24 | Nichias Corporation | Heating jacket |
| JP2022032198A (ja) * | 2020-08-11 | 2022-02-25 | 東京特殊電線株式会社 | フィルムヒータ及びその製造方法 |
-
1999
- 1999-07-02 JP JP18841999A patent/JP4031888B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008503045A (ja) * | 2004-06-18 | 2008-01-31 | テクストロニクス， インク． | 加熱しまたは暖めるためのテキスタイル構造 |
| JP2008518416A (ja) * | 2004-10-28 | 2008-05-29 | シェーラー，フェルナルド | 特に合成地表面により被覆された地面加熱装置 |
| JP2012134132A (ja) * | 2010-12-02 | 2012-07-12 | Ube Ind Ltd | フレキシブルヒーター及びその製造方法 |
| WO2012144586A1 (ja) | 2011-04-20 | 2012-10-26 | 宇部興産株式会社 | スパイラル管状ヒータ |
| JP5870998B2 (ja) * | 2011-04-20 | 2016-03-01 | 宇部興産株式会社 | スパイラル管状ヒータ |
| US9239555B2 (en) | 2012-12-21 | 2016-01-19 | Fuji Xerox Co., Ltd. | Method for manufacturing sheet heating element, fixing device, and image forming apparatus |
| US10602570B2 (en) | 2013-09-30 | 2020-03-24 | Nichias Corporation | Heating jacket |
| JP2022032198A (ja) * | 2020-08-11 | 2022-02-25 | 東京特殊電線株式会社 | フィルムヒータ及びその製造方法 |
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| JP4031888B2 (ja) | 2008-01-09 |
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