JP3318062B2 - コード状ヒータ - Google Patents
コード状ヒータInfo
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- JP3318062B2 JP3318062B2 JP18094393A JP18094393A JP3318062B2 JP 3318062 B2 JP3318062 B2 JP 3318062B2 JP 18094393 A JP18094393 A JP 18094393A JP 18094393 A JP18094393 A JP 18094393A JP 3318062 B2 JP3318062 B2 JP 3318062B2
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、様々な機器の加温に用
いられているコード状ヒータに係り、特に高ワット密度
と、配線の容易さを両立させることができるように工夫
したものに関する。
いられているコード状ヒータに係り、特に高ワット密度
と、配線の容易さを両立させることができるように工夫
したものに関する。
【０００２】
【従来の技術】従来よりコード状ヒータは、耐熱芯上に
抵抗線を横巻したものをヒータ芯とし、その上に耐熱電
線の絶縁材料を被覆して製造されてきた。この種のコー
ド状ヒータは、例えば特公昭６２−４４３９４号公報に
示されたように、複雑な配線を行う場合が多いため、そ
の被覆材料としては可とう性に優れたシリコーンゴムが
主として使用されている。
抵抗線を横巻したものをヒータ芯とし、その上に耐熱電
線の絶縁材料を被覆して製造されてきた。この種のコー
ド状ヒータは、例えば特公昭６２−４４３９４号公報に
示されたように、複雑な配線を行う場合が多いため、そ
の被覆材料としては可とう性に優れたシリコーンゴムが
主として使用されている。
【０００３】しかしながら、シリコーンゴムは耐熱性が
高々１８０℃程度であるとともに、耐油性にも劣るた
め、使用できない用途も数々見られる。そこで従来よ
り、コード状ヒータに関する様々な改良技術の開発がな
されている。例えば、特開昭６２−１９３０８４号公報
には、シリコーンゴムの耐熱性と耐油性を改良したコー
ド状ヒータが、特開昭６２−１９３０８５号公報には、
耐熱性と耐油性に優れたフッ素ゴムを使用したコード状
ヒータが、特開平４−１２３７８８号公報には、耐熱性
と加工性と機械的強度を更に向上させたフッ素ゴムを使
用したコード状ヒータが示されている。
高々１８０℃程度であるとともに、耐油性にも劣るた
め、使用できない用途も数々見られる。そこで従来よ
り、コード状ヒータに関する様々な改良技術の開発がな
されている。例えば、特開昭６２−１９３０８４号公報
には、シリコーンゴムの耐熱性と耐油性を改良したコー
ド状ヒータが、特開昭６２−１９３０８５号公報には、
耐熱性と耐油性に優れたフッ素ゴムを使用したコード状
ヒータが、特開平４−１２３７８８号公報には、耐熱性
と加工性と機械的強度を更に向上させたフッ素ゴムを使
用したコード状ヒータが示されている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】これらの改良技術の成
果によって、コード状ヒータの耐熱温度は２００℃に達
した。しかしながら、近年、機器のコンパクト化と配線
作業の単純化の要求から、更に高い耐熱温度を有した高
ワット密度のコード状ヒータが望まれている。
果によって、コード状ヒータの耐熱温度は２００℃に達
した。しかしながら、近年、機器のコンパクト化と配線
作業の単純化の要求から、更に高い耐熱温度を有した高
ワット密度のコード状ヒータが望まれている。
【０００５】本発明はこのような点に基づいてなされた
もので、その目的とするところは、優れた可とう性と機
械的強度を有するとともに、２００℃を超える耐熱性を
備えた高ワット密度のコード状ヒータを得ることにあ
る。
もので、その目的とするところは、優れた可とう性と機
械的強度を有するとともに、２００℃を超える耐熱性を
備えた高ワット密度のコード状ヒータを得ることにあ
る。
【０００６】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するべく
本発明によるコード状ヒータは、フッ化ビニリデン系フ
ッ素ゴムと、融点が２５０℃以下のＥＴＦＥと、亜鉛華
と、を必須成分としてなる耐熱性組成物からなる被覆が
施されたコード状ヒーターにおいて、前記被覆は前記耐
熱性組成物の樹脂分合計量１００重量部に対して、フッ
化ビニリデン系フッ素ゴム５０以上９０重量部以下、Ｅ
ＴＦＥ１０以上５０重量部以下を含有するとともに、前
記樹脂分合計量１００重量部に対して、亜鉛華１以上５
０重量部以下が添加され、かつ、それらは架橋されてい
る耐熱性組成物からなることを特徴とするものである。
本発明によるコード状ヒータは、フッ化ビニリデン系フ
ッ素ゴムと、融点が２５０℃以下のＥＴＦＥと、亜鉛華
と、を必須成分としてなる耐熱性組成物からなる被覆が
施されたコード状ヒーターにおいて、前記被覆は前記耐
熱性組成物の樹脂分合計量１００重量部に対して、フッ
化ビニリデン系フッ素ゴム５０以上９０重量部以下、Ｅ
ＴＦＥ１０以上５０重量部以下を含有するとともに、前
記樹脂分合計量１００重量部に対して、亜鉛華１以上５
０重量部以下が添加され、かつ、それらは架橋されてい
る耐熱性組成物からなることを特徴とするものである。
【０００７】その際、前記樹脂分合計量１００重量部に
対して、ケイ酸マグネシウム１以上５０重量部以下を更
に添加することが考えられる。また、架橋促進剤とし
て、ポリ不飽和イミド化合物を更に添加することも考え
られる。
対して、ケイ酸マグネシウム１以上５０重量部以下を更
に添加することが考えられる。また、架橋促進剤とし
て、ポリ不飽和イミド化合物を更に添加することも考え
られる。
【０００８】フッ化ビニリデン系フッ素ゴムとしては、
フッ化ビニリデン６フッ化プロピレン２元共重合体、フ
ッ化ビニリデンテトラフロロエチレン６フッ化プロピレ
ン３元共重合体などが挙げられる。これらは、各社から
市販されているので、それを用いれば良い。含有量は、
樹脂分合計１００重量部に対して、５０以上９０重量部
以下とする。５０重量部未満では耐熱性と可とう性が不
十分となり、また９０重量部を超えると機械的強度が不
十分となる他、未架橋状態でヒータ線同士が固着し易く
なってしまう。好ましくは、更に高い耐熱性と機械的強
度のバランスをとるため、６０以上８５重量部以下とす
る。
フッ化ビニリデン６フッ化プロピレン２元共重合体、フ
ッ化ビニリデンテトラフロロエチレン６フッ化プロピレ
ン３元共重合体などが挙げられる。これらは、各社から
市販されているので、それを用いれば良い。含有量は、
樹脂分合計１００重量部に対して、５０以上９０重量部
以下とする。５０重量部未満では耐熱性と可とう性が不
十分となり、また９０重量部を超えると機械的強度が不
十分となる他、未架橋状態でヒータ線同士が固着し易く
なってしまう。好ましくは、更に高い耐熱性と機械的強
度のバランスをとるため、６０以上８５重量部以下とす
る。
【０００９】融点が２５０℃以下のＥＴＦＥとは、エチ
レンとテトラフロロエチレンの他、第三成分が共重合さ
れたものである。各社からこれらの種類と共重合比率を
変えたものが市販されているので、それらを用いれば良
い。融点が２５０℃を超えるＥＴＦＥは耐熱性が十分で
ないため、好ましくない。ＥＴＦＥの含有量は、樹脂分
合計１００重量部に対して、１０以上５０重量部以下と
する。１０重量部未満では機械的強度が不十分となる
他、未架橋状態でヒータ線同士が固着し易くなり、また
５０重量部を超えると耐熱性と可とう性が不十分となっ
てしまう。尚、本発明で言う「融点」とは、示差走査熱
量計（ＤＳＣ）により測定した、吸熱量が最も大きくな
る温度である。
レンとテトラフロロエチレンの他、第三成分が共重合さ
れたものである。各社からこれらの種類と共重合比率を
変えたものが市販されているので、それらを用いれば良
い。融点が２５０℃を超えるＥＴＦＥは耐熱性が十分で
ないため、好ましくない。ＥＴＦＥの含有量は、樹脂分
合計１００重量部に対して、１０以上５０重量部以下と
する。１０重量部未満では機械的強度が不十分となる
他、未架橋状態でヒータ線同士が固着し易くなり、また
５０重量部を超えると耐熱性と可とう性が不十分となっ
てしまう。尚、本発明で言う「融点」とは、示差走査熱
量計（ＤＳＣ）により測定した、吸熱量が最も大きくな
る温度である。
【００１０】亜鉛華は、樹脂分合計１００重量部に対し
て、１以上５０重量部以下添加する。１重量部未満では
補強効果や耐熱性向上の効果が得られず、また５０重量
部を超えると機械的強度を落としてしまう。好ましく
は、機械的強度と耐熱性の最も優れたバランスを得るた
めに、５以上２０重量部以下とする。
て、１以上５０重量部以下添加する。１重量部未満では
補強効果や耐熱性向上の効果が得られず、また５０重量
部を超えると機械的強度を落としてしまう。好ましく
は、機械的強度と耐熱性の最も優れたバランスを得るた
めに、５以上２０重量部以下とする。
【００１１】ケイ酸マグネシウムは、耐熱性と機械的強
度を更に高めるために用いることができる。添加量は、
樹脂分合計１００重量部に対して１以上５０重量部以下
とする。１重量部未満では補強効果や耐熱性向上の効果
が得られず、５０重量部を超えると機械的強度を落とし
てしまう。好ましくは、機械的強度と耐熱性の最も優れ
たバランスを得るために、５以上３０重量部以下とす
る。
度を更に高めるために用いることができる。添加量は、
樹脂分合計１００重量部に対して１以上５０重量部以下
とする。１重量部未満では補強効果や耐熱性向上の効果
が得られず、５０重量部を超えると機械的強度を落とし
てしまう。好ましくは、機械的強度と耐熱性の最も優れ
たバランスを得るために、５以上３０重量部以下とす
る。
【００１２】本発明では、上記の３成分または４成分を
必須材料として、公知の方法で混合するが、その際に上
記以外の他のフッ素樹脂、充填剤、顔料などを混合して
も良い。得られた組成物は、ガラス繊維、耐熱性有機繊
維、セラミック繊維などを束ねるか、撚り合わせて、場
合によってはシリコーンワニスなどで集束処理した耐熱
芯上に、抵抗用金属の丸線、リボン線などを巻回してな
るヒータ芯上に、公知の方法で押出被覆する。次に、公
知の方法で架橋し、本発明のコード状ヒータを得る。架
橋方法は特に限定はされないが、電子線やガンマ線など
による放射線架橋が好ましい。放射線架橋を促進させる
方法として、多アリル化合物などの架橋促進剤を混合す
ることは従来より公知であるが、これを用いても良い。
架橋促進剤としては、フェニレンビスマレイミドなどに
代表されるポリ不飽和イミド化合物が、架橋物の物性の
バランスが良く、しかも耐熱性に優れるため特に好まし
い。
必須材料として、公知の方法で混合するが、その際に上
記以外の他のフッ素樹脂、充填剤、顔料などを混合して
も良い。得られた組成物は、ガラス繊維、耐熱性有機繊
維、セラミック繊維などを束ねるか、撚り合わせて、場
合によってはシリコーンワニスなどで集束処理した耐熱
芯上に、抵抗用金属の丸線、リボン線などを巻回してな
るヒータ芯上に、公知の方法で押出被覆する。次に、公
知の方法で架橋し、本発明のコード状ヒータを得る。架
橋方法は特に限定はされないが、電子線やガンマ線など
による放射線架橋が好ましい。放射線架橋を促進させる
方法として、多アリル化合物などの架橋促進剤を混合す
ることは従来より公知であるが、これを用いても良い。
架橋促進剤としては、フェニレンビスマレイミドなどに
代表されるポリ不飽和イミド化合物が、架橋物の物性の
バランスが良く、しかも耐熱性に優れるため特に好まし
い。
【００１３】
【作用】上記構成による本発明のコード状ヒータが特に
耐熱性に優れる理由は不明であるが、フッ化ビニリデン
系フッ素ゴムとＥＴＦＥとは劣化傾向が異なることが見
い出された。この異なる性質が、特定の混合比率におい
て打ち消し合い、特定の添加成分と相互作用し高度なバ
ランスを得たためと考えられる。
耐熱性に優れる理由は不明であるが、フッ化ビニリデン
系フッ素ゴムとＥＴＦＥとは劣化傾向が異なることが見
い出された。この異なる性質が、特定の混合比率におい
て打ち消し合い、特定の添加成分と相互作用し高度なバ
ランスを得たためと考えられる。
【００１４】
【実施例】以下に実施例を示し、本発明の内容を更に詳
しく説明する。尚、本実施例においては、融点が２５０
℃以下のＥＴＦＥとして、融点２２０℃のＥＴＦＥ［ダ
イキン工業（株）製、商品名：ネオフロンＥＴＦＥ、品
番：ＥＰ−６１０］を用いた。フッ化ビニリデン系フッ
素ゴムとしては、３元共重合体型のフッ素ゴム［ダイキ
ン工業（株）製、商品名：ダイエル、品番：Ｇ９１２］
を用いた。ヒータ芯としては、硝子繊維の撚り糸をシリ
コーンワニスで集束した上に、０．０７ｍｍφのニッケ
ルクロム電熱線を巻き付け、１ｍ当りの抵抗値を２０Ω
としたものを用いた。
しく説明する。尚、本実施例においては、融点が２５０
℃以下のＥＴＦＥとして、融点２２０℃のＥＴＦＥ［ダ
イキン工業（株）製、商品名：ネオフロンＥＴＦＥ、品
番：ＥＰ−６１０］を用いた。フッ化ビニリデン系フッ
素ゴムとしては、３元共重合体型のフッ素ゴム［ダイキ
ン工業（株）製、商品名：ダイエル、品番：Ｇ９１２］
を用いた。ヒータ芯としては、硝子繊維の撚り糸をシリ
コーンワニスで集束した上に、０．０７ｍｍφのニッケ
ルクロム電熱線を巻き付け、１ｍ当りの抵抗値を２０Ω
としたものを用いた。
【００１５】＜実施例１＞表１に示した配合材料を、ヘ
ンシェルミキサーで十分に混合した後、シリンダー温度
２６０℃の４０ｍｍ２軸混練押出機で１時間当り２５ｋ
ｇの吐出量で混練し、組成物を得た。次に、得られた組
成物を、ヘッド温度２７０℃の電線被覆用押出機で、ヒ
ータ芯上に０．５ｍｍの肉厚で押出被覆し、その後、８
００ｋＶの電子線照射装置で５Ｍｒａｄの電子線を照射
して架橋し、本発明のコード状ヒータを得た。
ンシェルミキサーで十分に混合した後、シリンダー温度
２６０℃の４０ｍｍ２軸混練押出機で１時間当り２５ｋ
ｇの吐出量で混練し、組成物を得た。次に、得られた組
成物を、ヘッド温度２７０℃の電線被覆用押出機で、ヒ
ータ芯上に０．５ｍｍの肉厚で押出被覆し、その後、８
００ｋＶの電子線照射装置で５Ｍｒａｄの電子線を照射
して架橋し、本発明のコード状ヒータを得た。
【００１６】このようにして得られたコード状ヒータを
試料として、通常の引張試験の他、配線の容易さの評価
として、１ｍのヒータ線の両側に１３０ｇの錘を付け、
１５ｍｍφの円柱に引っ掛けた時の円柱に完全に接触し
ている部分が何度であるか（以下、円柱接触角という）
を読み取り評価した。また、２８０℃１６８時間の耐熱
試験の結果から絶縁体の耐熱性を評価し、１ｍ当りの最
大ワット数を求めた。これらも表１に併せて示した。
試料として、通常の引張試験の他、配線の容易さの評価
として、１ｍのヒータ線の両側に１３０ｇの錘を付け、
１５ｍｍφの円柱に引っ掛けた時の円柱に完全に接触し
ている部分が何度であるか（以下、円柱接触角という）
を読み取り評価した。また、２８０℃１６８時間の耐熱
試験の結果から絶縁体の耐熱性を評価し、１ｍ当りの最
大ワット数を求めた。これらも表１に併せて示した。
【００１７】
【表１】
【００１８】＜比較例１＞従来例として市販の耐熱シリ
コーンゴムコンパウンドを実施例１と同様のヒータ芯上
に押出被覆し、その後直ちに熱風架橋により、シリコー
ンゴム被覆コード状ヒーターを得た。これを実施例１と
同様に評価し、その結果を表１に示した。本比較例のヒ
ータは配線の容易さは、可とう性があり優れているが、
引張強度が弱く、耐熱性も１８０℃程度であるため、１
ｍ当りの最大ワットは４０Ｗ／ｍにとどまった。
コーンゴムコンパウンドを実施例１と同様のヒータ芯上
に押出被覆し、その後直ちに熱風架橋により、シリコー
ンゴム被覆コード状ヒーターを得た。これを実施例１と
同様に評価し、その結果を表１に示した。本比較例のヒ
ータは配線の容易さは、可とう性があり優れているが、
引張強度が弱く、耐熱性も１８０℃程度であるため、１
ｍ当りの最大ワットは４０Ｗ／ｍにとどまった。
【００１９】＜実施例２乃至実施例４＞実施例２として
は、被覆材料としてＥＴＦＥとフッ素ゴムの比率を１：
１としたもの、実施例３としては、ケイ酸マグネシウム
を使用しないもの、実施例４としては、架橋促進剤とし
てトリアリルイソシアヌレートを使用したもの、とした
他は実施例１と同様にコード状ヒータを製造し、評価し
た。結果を表１に示した。
は、被覆材料としてＥＴＦＥとフッ素ゴムの比率を１：
１としたもの、実施例３としては、ケイ酸マグネシウム
を使用しないもの、実施例４としては、架橋促進剤とし
てトリアリルイソシアヌレートを使用したもの、とした
他は実施例１と同様にコード状ヒータを製造し、評価し
た。結果を表１に示した。
【００２０】＜比較例２乃至比較例４＞比較例２は被覆
材料としてフッ素ゴムを使用しなかったもの、比較例３
はＥＴＦＥを使用しなかったもの、比較例４は亜鉛華を
使用しなかったもの、とした他は実施例１と同様にコー
ド状ヒータを製造し、評価した。結果を表１に示した。
材料としてフッ素ゴムを使用しなかったもの、比較例３
はＥＴＦＥを使用しなかったもの、比較例４は亜鉛華を
使用しなかったもの、とした他は実施例１と同様にコー
ド状ヒータを製造し、評価した。結果を表１に示した。
【００２１】これらの実施例及び比較例を総合評価する
と、実施例においては、引張強度が全て１０ＭＰａ以上
であり、１ｍ当りの最大ワット数も５５Ｗ以上と、従来
のシリコーンゴムを被覆したもの（比較例１）の４０Ｗ
／ｍに比べて十分に大きい値を示しており、また円柱接
触角も、配線可能限度とした９０°を超える値を示すな
ど、コード状ヒータとして必要な特性のバランスがとれ
ている。一方、比較例に挙げたコード状ヒータは最大ワ
ットの向上が、高価なフッ素系材料を使用する割合には
高くなかったり、機械的強度と配線の容易さとの両立が
図れないなど、コード状ヒータとして必要な特性または
進歩性に欠けている。
と、実施例においては、引張強度が全て１０ＭＰａ以上
であり、１ｍ当りの最大ワット数も５５Ｗ以上と、従来
のシリコーンゴムを被覆したもの（比較例１）の４０Ｗ
／ｍに比べて十分に大きい値を示しており、また円柱接
触角も、配線可能限度とした９０°を超える値を示すな
ど、コード状ヒータとして必要な特性のバランスがとれ
ている。一方、比較例に挙げたコード状ヒータは最大ワ
ットの向上が、高価なフッ素系材料を使用する割合には
高くなかったり、機械的強度と配線の容易さとの両立が
図れないなど、コード状ヒータとして必要な特性または
進歩性に欠けている。
【００２２】
【発明の効果】以上詳述したように本発明によると、機
械的強度の向上とワット密度の向上が、配線の容易さを
犠牲にすることなく達成できた。これにより、従来のシ
リコーンゴム被覆コード状ヒータでは総ワット数を得る
ために３ｍ必要だった用途に、２ｍの長さで十分とな
る。そのため、コード状ヒーター組立品のコンパクト
化、コストダウンに寄与することができ、産業上極めて
有益である。
械的強度の向上とワット密度の向上が、配線の容易さを
犠牲にすることなく達成できた。これにより、従来のシ
リコーンゴム被覆コード状ヒータでは総ワット数を得る
ために３ｍ必要だった用途に、２ｍの長さで十分とな
る。そのため、コード状ヒーター組立品のコンパクト
化、コストダウンに寄与することができ、産業上極めて
有益である。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) H05B 3/56 H01B 3/00 H01B 3/44 C08K 3/22 - 3/24 C08L 27/16 - 27/18
Claims (3)
- 【請求項１】 フッ化ビニリデン系フッ素ゴムと、融点
が２５０℃以下のエチレンーテトラフロロエチレン共重
合体（以下、ＥＴＦＥと略す）と、亜鉛華と、を必須成
分とした耐熱性組成物からなる被覆が施されたコード状
ヒータにおいて、前記被覆は前記耐熱性組成物の樹脂分
合計量１００重量部に対して、フッ化ビニリデン系フッ
素ゴム５０以上９０重量部以下、ＥＴＦＥ１０以上５０
重量部以下を含有するとともに、前記樹脂分合計量１０
０重量部に対して、亜鉛華１以上５０重量部以下が添加
され、かつ、それらは架橋されている耐熱性組成物から
なることを特徴とするコード状ヒータ。 - 【請求項２】 前記樹脂分合計量１００重量部に対し
て、ケイ酸マグネシウム１以上５０重量部以下を更に添
加したことを特徴とする請求項１記載のコード状ヒータ - 【請求項３】 架橋促進剤として、ポリ不飽和イミド化
合物を更に添加したことを特徴とする請求項１または請
求項２記載のコード状ヒータ
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP18094393A JP3318062B2 (ja) | 1993-06-25 | 1993-06-25 | コード状ヒータ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP18094393A JP3318062B2 (ja) | 1993-06-25 | 1993-06-25 | コード状ヒータ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0714667A JPH0714667A (ja) | 1995-01-17 |
| JP3318062B2 true JP3318062B2 (ja) | 2002-08-26 |
Family
ID=16091995
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP18094393A Expired - Fee Related JP3318062B2 (ja) | 1993-06-25 | 1993-06-25 | コード状ヒータ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3318062B2 (ja) |
-
1993
- 1993-06-25 JP JP18094393A patent/JP3318062B2/ja not_active Expired - Fee Related
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| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0714667A (ja) | 1995-01-17 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
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