JP3511048B2 - 炭素繊維混抄シート発熱体及びその製造方法 - Google Patents
炭素繊維混抄シート発熱体及びその製造方法Info
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、炭素繊維を植物パ
ルプ、特に笹パルプとともに混抄することにより製造す
る炭素繊維混抄シート発熱体及びその製造方法に関す
る。
ルプ、特に笹パルプとともに混抄することにより製造す
る炭素繊維混抄シート発熱体及びその製造方法に関す
る。
【０００２】
【従来の技術】暖房器具等の加熱装置として、石油、ガ
ス燃焼器具及び電熱器具等が広く用いられているが、特
に局部的な加熱を行う器具としては、たとえはパネルヒ
ータ等の電熱による面状ヒータが用いられている。この
ような電熱による面状ヒータにおいては、近年、遠赤外
線を放射するヒータが、被服等の貫通力が大きく加熱効
率が高いことで注目されている。
ス燃焼器具及び電熱器具等が広く用いられているが、特
に局部的な加熱を行う器具としては、たとえはパネルヒ
ータ等の電熱による面状ヒータが用いられている。この
ような電熱による面状ヒータにおいては、近年、遠赤外
線を放射するヒータが、被服等の貫通力が大きく加熱効
率が高いことで注目されている。
【０００３】遠赤外線を放射するヒータの熱源として
は、主としてニクロム線等の電気抵抗値の高い金属発熱
体を用い、表面にカーボンパウダー、セラミック等を設
け、これを加熱することによって、カーボンやセラミッ
クスから遠赤外線を放射させることが行われている。
は、主としてニクロム線等の電気抵抗値の高い金属発熱
体を用い、表面にカーボンパウダー、セラミック等を設
け、これを加熱することによって、カーボンやセラミッ
クスから遠赤外線を放射させることが行われている。
【０００４】一方、遠赤外線を放射する面状発熱体にお
いては、面状発熱体の全面にわたってできる限り均一な
温度分布が得られることが好ましいが、面状発熱体の熱
源として、上記のようなニクロム線を用いたものにおい
ては、ニクロム線をできる限り細かい区分で区切って各
区分ごとにサーモスタット等の温度調節部材を設けなけ
ればならない。
いては、面状発熱体の全面にわたってできる限り均一な
温度分布が得られることが好ましいが、面状発熱体の熱
源として、上記のようなニクロム線を用いたものにおい
ては、ニクロム線をできる限り細かい区分で区切って各
区分ごとにサーモスタット等の温度調節部材を設けなけ
ればならない。
【０００５】その対策として、炭素繊維混抄紙を用いる
面状発熱体が提案されている。即ち、図４に示すよう
に、この面状発熱体１０は、コウゾ、マニラ麻、ミツマ
タ等からなる和紙用靭皮繊維１１と、炭素繊維１２とを
混合し抄紙して形成されている。炭素繊維としては、フ
イラメント径６．８μ、比抵抗２０μΩ程度のＰＡＮ系
炭素繊維を約５〜１５％程度混合したものが用いられ
る。このような靭皮繊維を混合して抄出する際には、例
えば、トロロアオイの根から抽出した粘液を混合する。
トロロアオイの根の粘液は、和紙の「ねり」として使用
されているものである。
面状発熱体が提案されている。即ち、図４に示すよう
に、この面状発熱体１０は、コウゾ、マニラ麻、ミツマ
タ等からなる和紙用靭皮繊維１１と、炭素繊維１２とを
混合し抄紙して形成されている。炭素繊維としては、フ
イラメント径６．８μ、比抵抗２０μΩ程度のＰＡＮ系
炭素繊維を約５〜１５％程度混合したものが用いられ
る。このような靭皮繊維を混合して抄出する際には、例
えば、トロロアオイの根から抽出した粘液を混合する。
トロロアオイの根の粘液は、和紙の「ねり」として使用
されているものである。
【０００６】このようにして形成された面状発熱体に対
して、例えば図５に示す矩形の炭素繊維面状発熱体１０
の相対抗する長辺側の側縁１４，１５に沿って電極１
６，１７を設け、電極に設けた端子から各々リード線１
８を導出している。このようにして形成される面状発熱
体は、例えば両電極間に１００Ｖの交流電圧を印加した
とき、その面状発熱体に直接触れても人体に重大な危険
を及ぼすことはないが、実際上の電気製品とするには、
防水、防湿のため、また安全性の見地から、あるいは発
熱体の損傷防止の点から、更には面状発熱体が他の材料
との接着性が悪いため、発熱体の部分及び電極を含め、
図６に示すように、たとえは合成樹脂製シート１９でラ
ミネートするか、あるいは適宜の合成樹脂の薄板をその
表面及び裏面に貼り、更には、それらの表面にアルミシ
ートを積層することが行われる。
して、例えば図５に示す矩形の炭素繊維面状発熱体１０
の相対抗する長辺側の側縁１４，１５に沿って電極１
６，１７を設け、電極に設けた端子から各々リード線１
８を導出している。このようにして形成される面状発熱
体は、例えば両電極間に１００Ｖの交流電圧を印加した
とき、その面状発熱体に直接触れても人体に重大な危険
を及ぼすことはないが、実際上の電気製品とするには、
防水、防湿のため、また安全性の見地から、あるいは発
熱体の損傷防止の点から、更には面状発熱体が他の材料
との接着性が悪いため、発熱体の部分及び電極を含め、
図６に示すように、たとえは合成樹脂製シート１９でラ
ミネートするか、あるいは適宜の合成樹脂の薄板をその
表面及び裏面に貼り、更には、それらの表面にアルミシ
ートを積層することが行われる。
【０００７】この面状発熱体は、混抄されている炭素繊
維に通電することによりその抵抗により発熱するもので
あるが、その炭素繊維は細かく裁断され、トロロアオイ
の根等から抽出した粘液によって相互に直接、あるいは
微妙な間隙をもって電気的に接続されているので、この
部分で温度上昇に応じた高抵抗作用を生じ、発熱の暴走
の発生を防止することができる。
維に通電することによりその抵抗により発熱するもので
あるが、その炭素繊維は細かく裁断され、トロロアオイ
の根等から抽出した粘液によって相互に直接、あるいは
微妙な間隙をもって電気的に接続されているので、この
部分で温度上昇に応じた高抵抗作用を生じ、発熱の暴走
の発生を防止することができる。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】上記のように、公知の
面状発熱体は、依然として炭素繊維とパルプ繊維との混
抄を均一にすることが困難であり、面状発熱体の全面に
わたって自動的に均一な温度分布とすることができな
い。また、その表面に発熱体の保護のために設けている
合成樹脂製シートや合成樹脂製の薄板は、炭素繊維を混
抄した面状発熱体に長期間通電して使用していると、次
第に変色したり劣化することがあり、面状発熱体として
の寿命がこの点で決められてしまう欠点がある。
面状発熱体は、依然として炭素繊維とパルプ繊維との混
抄を均一にすることが困難であり、面状発熱体の全面に
わたって自動的に均一な温度分布とすることができな
い。また、その表面に発熱体の保護のために設けている
合成樹脂製シートや合成樹脂製の薄板は、炭素繊維を混
抄した面状発熱体に長期間通電して使用していると、次
第に変色したり劣化することがあり、面状発熱体として
の寿命がこの点で決められてしまう欠点がある。
【０００９】したがって、本発明は、炭素繊維混抄紙発
熱体シートの上昇温度は高く均一な温度分布が得られる
とともに、その表面の部材が変色等の変質をせず、かつ
安価な炭素繊維混抄シート発熱体及びその製造方法を提
供することを目的とする。
熱体シートの上昇温度は高く均一な温度分布が得られる
とともに、その表面の部材が変色等の変質をせず、かつ
安価な炭素繊維混抄シート発熱体及びその製造方法を提
供することを目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】本発明は、上記課題を解
決するため、繊維長５〜１５ｍｍの炭素繊維５〜１５重
量％と繊維長約３ｍｍの笹パルプ９５〜８５重量％とを
混抄した炭素繊維混抄シートの一部にサイズ剤が被覆さ
れ、厚さ１５０μｍ以下、坪量６０ｇ／ｍ２以下である
炭素繊維混抄シート発熱体及び繊維長５〜１５ｍｍの炭
素繊維５〜１５重量％と繊維長約３ｍｍの笹パルプ９５
〜８５重量％とサイズ剤とを炭素繊維混抄シートの一部
にサイズ剤が被覆されるように添加しながら混抄し、厚
さ１５０μｍ以下、坪量６０ｇ／ｍ２ 以下になるよう
に形成することを特徴とする炭素繊維混抄シート発熱体
の製造方法を構成したものである。
決するため、繊維長５〜１５ｍｍの炭素繊維５〜１５重
量％と繊維長約３ｍｍの笹パルプ９５〜８５重量％とを
混抄した炭素繊維混抄シートの一部にサイズ剤が被覆さ
れ、厚さ１５０μｍ以下、坪量６０ｇ／ｍ２以下である
炭素繊維混抄シート発熱体及び繊維長５〜１５ｍｍの炭
素繊維５〜１５重量％と繊維長約３ｍｍの笹パルプ９５
〜８５重量％とサイズ剤とを炭素繊維混抄シートの一部
にサイズ剤が被覆されるように添加しながら混抄し、厚
さ１５０μｍ以下、坪量６０ｇ／ｍ２ 以下になるよう
に形成することを特徴とする炭素繊維混抄シート発熱体
の製造方法を構成したものである。
【００１１】本発明は、上記のように構成したので、炭
素繊維混抄紙は面全体にわたって自動的に均一な温度分
布を形成され、長期間の使用によっても変色あるいは変
質することがなく、しかも安価なものとなる。
素繊維混抄紙は面全体にわたって自動的に均一な温度分
布を形成され、長期間の使用によっても変色あるいは変
質することがなく、しかも安価なものとなる。
【００１２】
【発明の実施の形態】本発明の実施例を図面に沿って説
明する。本発明による炭素繊維混抄紙を有する発熱体
は、前記公知のものを更に研究開発の結果、炭素繊維を
混抄するパルプとしては笹パルプ、特に、ササ属のチシ
マザサからのパルプがより適切なことが判明した。勿
論、同類のいね科に属するオカメザサ属（オカメザ
サ）、マダケ属（モウソウチク等）、シホウチク属（シ
ホウチク）、ナリヒラダケ属（ナリヒラダケ等）、トウ
チク属（トウチク）、カンチク属（カンチク）、ホウラ
イチク属（ホウライチク）、メダケ属（カンザンチク
等）、アズマザサ属（アズマザサ等）、ササ属のミヤコ
ザサ、クマザサ等、スズダケ属（スズダケ）、ヤダケ属
（ヤダケ等）、インヨウチク属（インヨウチク）等の笹
から得られるパルプも包含される。
明する。本発明による炭素繊維混抄紙を有する発熱体
は、前記公知のものを更に研究開発の結果、炭素繊維を
混抄するパルプとしては笹パルプ、特に、ササ属のチシ
マザサからのパルプがより適切なことが判明した。勿
論、同類のいね科に属するオカメザサ属（オカメザ
サ）、マダケ属（モウソウチク等）、シホウチク属（シ
ホウチク）、ナリヒラダケ属（ナリヒラダケ等）、トウ
チク属（トウチク）、カンチク属（カンチク）、ホウラ
イチク属（ホウライチク）、メダケ属（カンザンチク
等）、アズマザサ属（アズマザサ等）、ササ属のミヤコ
ザサ、クマザサ等、スズダケ属（スズダケ）、ヤダケ属
（ヤダケ等）、インヨウチク属（インヨウチク）等の笹
から得られるパルプも包含される。
【００１３】その笹パルプの製造に際しては、図１に示
すように、７月中旬から８月上旬に太さ６ｍｍ程度のそ
の年の幼幹を採取し、カッターにより約５ｃｍに裁断
し、乾燥機により乾燥して黒変を防いだ状態で保存す
る。これを取り出しカセイソーダ２０％を加えた水で１
〜２時間煮沸する。これを水洗し廃液を洗い流して洗浄
し、次いでこれを手で揉むか、またはビーターを用いて
解繊する。これをフラットスクリーンにより粗大パルプ
を除去し、繊維長３ｍｍ程度の精選パルプとする。な
お、必要に応じてこの精選パルプを亜塩素酸ソーダ２０
％を加えて加熱漂白し精選パルプを純白とする本晒を行
うか、あるいは市販の漂白剤を用い常温で漂白し精選パ
ルプを淡黄色となる程度の中晒を行う。その後、精選パ
ルプを脱水機で含有水分８０％程度になるまで脱水す
る。このパルプを保存するにはこの状態のものを摂氏０
度のもとで１年程度保存することが可能である。また、
これをさらに、水分が２０％程度になるまで乾燥させ、
所望の工場等に発送しても良い。
すように、７月中旬から８月上旬に太さ６ｍｍ程度のそ
の年の幼幹を採取し、カッターにより約５ｃｍに裁断
し、乾燥機により乾燥して黒変を防いだ状態で保存す
る。これを取り出しカセイソーダ２０％を加えた水で１
〜２時間煮沸する。これを水洗し廃液を洗い流して洗浄
し、次いでこれを手で揉むか、またはビーターを用いて
解繊する。これをフラットスクリーンにより粗大パルプ
を除去し、繊維長３ｍｍ程度の精選パルプとする。な
お、必要に応じてこの精選パルプを亜塩素酸ソーダ２０
％を加えて加熱漂白し精選パルプを純白とする本晒を行
うか、あるいは市販の漂白剤を用い常温で漂白し精選パ
ルプを淡黄色となる程度の中晒を行う。その後、精選パ
ルプを脱水機で含有水分８０％程度になるまで脱水す
る。このパルプを保存するにはこの状態のものを摂氏０
度のもとで１年程度保存することが可能である。また、
これをさらに、水分が２０％程度になるまで乾燥させ、
所望の工場等に発送しても良い。
【００１４】一方炭素繊維等の繊維の相互固定を行うた
めのサイズ剤としては、澱粉、ＣＭＣ、ポリビニールア
ルコール等の公知のサイズ剤の他ノリウツギ（サビタ）
を使用することができる。そのノリウツギサイズ剤の製
造に際しては、上記ノリウツギの幹と枝を採取し、皮を
はいで外皮を除き、内皮を裁断する。この裁断内皮を布
袋に入れ一夜水に浸漬し、これを袋に入れ、揉み、粘液
を絞り出して粘液採取を行う。このサイズ剤は、上記の
原料を炭素繊維とともに混合するに際し、上記パルプ液
２リットルに対して１０ｃｃ程度の混合比で混合させ
る。なお、ポリビニール系親水性合成粘剤又はポリエス
テル系あるいはポリオレフィン系疎水系合成粘剤を用い
て同様の混合比で混合させてもよい。
めのサイズ剤としては、澱粉、ＣＭＣ、ポリビニールア
ルコール等の公知のサイズ剤の他ノリウツギ（サビタ）
を使用することができる。そのノリウツギサイズ剤の製
造に際しては、上記ノリウツギの幹と枝を採取し、皮を
はいで外皮を除き、内皮を裁断する。この裁断内皮を布
袋に入れ一夜水に浸漬し、これを袋に入れ、揉み、粘液
を絞り出して粘液採取を行う。このサイズ剤は、上記の
原料を炭素繊維とともに混合するに際し、上記パルプ液
２リットルに対して１０ｃｃ程度の混合比で混合させ
る。なお、ポリビニール系親水性合成粘剤又はポリエス
テル系あるいはポリオレフィン系疎水系合成粘剤を用い
て同様の混合比で混合させてもよい。
【００１５】精選パルプを抄紙するに際しては、図２に
示すように、上記のように精選パルプを所定濃度に調製
しリファイナで叩解する。次いでこのパルプに６ｍｍ程
度に切断した繊維長さを有する炭素繊維を５〜１５重量
％、好ましくは７重量％程度配合しチェストで撹拌す
る。抄紙する原料は、全体として炭素繊維は直径５〜１
５μｍ、繊維長５〜１５ｍｍ、好ましくは６ｍｍカット
のものを８．１ｋｇ、濃度は５ｋｇ／ｍ3 、笹パルプは
１２１ｋｇ程度である。その後、炭素繊維及びパルプに
白水、ノリウツギ又は合成粘剤を混合してなる炭素繊維
混合笹パルプは、５０メッシュの抄紙ワイヤを有する抄
紙機において抄紙した。その後公知のプレス工程、乾燥
工程を経て厚さ１５０μｍ以下、好ましくは紙厚６０μ
ｍ程度、坪量６０ｇ／ｍ2 以下、好ましくは坪量３０ｇ
程度の炭素繊維が混抄された和紙風の笹紙が抄きあが
る。このようにして得られた炭素繊維混抄紙は、前記従
来のものと同様にその側部に電極が形成される。この電
極としては、従来のものと同様に、ニッケルメッキ銅の
箔を極板とし、これを炭素繊維混抄紙の両面に張り、ニ
ードルパンチにより内部の炭素繊維とこの極板とを電気
的に一体化する。この電極にニッケルメッキ銅等からな
る端子をリベットあるいはカシメにより固定し、ここか
らリード線を導出する。上記のように形成される電極部
分の厚さは３５μｍ程度である。
示すように、上記のように精選パルプを所定濃度に調製
しリファイナで叩解する。次いでこのパルプに６ｍｍ程
度に切断した繊維長さを有する炭素繊維を５〜１５重量
％、好ましくは７重量％程度配合しチェストで撹拌す
る。抄紙する原料は、全体として炭素繊維は直径５〜１
５μｍ、繊維長５〜１５ｍｍ、好ましくは６ｍｍカット
のものを８．１ｋｇ、濃度は５ｋｇ／ｍ3 、笹パルプは
１２１ｋｇ程度である。その後、炭素繊維及びパルプに
白水、ノリウツギ又は合成粘剤を混合してなる炭素繊維
混合笹パルプは、５０メッシュの抄紙ワイヤを有する抄
紙機において抄紙した。その後公知のプレス工程、乾燥
工程を経て厚さ１５０μｍ以下、好ましくは紙厚６０μ
ｍ程度、坪量６０ｇ／ｍ2 以下、好ましくは坪量３０ｇ
程度の炭素繊維が混抄された和紙風の笹紙が抄きあが
る。このようにして得られた炭素繊維混抄紙は、前記従
来のものと同様にその側部に電極が形成される。この電
極としては、従来のものと同様に、ニッケルメッキ銅の
箔を極板とし、これを炭素繊維混抄紙の両面に張り、ニ
ードルパンチにより内部の炭素繊維とこの極板とを電気
的に一体化する。この電極にニッケルメッキ銅等からな
る端子をリベットあるいはカシメにより固定し、ここか
らリード線を導出する。上記のように形成される電極部
分の厚さは３５μｍ程度である。
【００１６】本発明による炭素繊維混抄紙は、その表面
に発熱体の保護のために合成樹脂製シートを積層する。
特に、炭素繊維を混抄した面状発熱体に長期間通電して
使用していると、次第に変色したり劣化することがあ
り、面状発熱体としての寿命がこの点で決められてしま
うので、長期間の使用によっても変色あるいは変質する
ことがないものとして、図３に示すように内部に炭素繊
維混抄紙発熱体１が存在し、その両面に耐熱性樹脂とし
てポリイミド樹脂シート２が積層された炭素繊維混抄シ
ートを有する発熱体３が製作される。この炭素繊維シー
トを有する発熱体におけるポリイミド樹脂シート２の厚
さは、２０〜３０μｍ程度とすることが好ましい。その
他、熱分解開始温度が約３００℃のエポキシ樹脂、フッ
ソ樹脂、ポリキノリン樹脂等を用いても良い。
に発熱体の保護のために合成樹脂製シートを積層する。
特に、炭素繊維を混抄した面状発熱体に長期間通電して
使用していると、次第に変色したり劣化することがあ
り、面状発熱体としての寿命がこの点で決められてしま
うので、長期間の使用によっても変色あるいは変質する
ことがないものとして、図３に示すように内部に炭素繊
維混抄紙発熱体１が存在し、その両面に耐熱性樹脂とし
てポリイミド樹脂シート２が積層された炭素繊維混抄シ
ートを有する発熱体３が製作される。この炭素繊維シー
トを有する発熱体におけるポリイミド樹脂シート２の厚
さは、２０〜３０μｍ程度とすることが好ましい。その
他、熱分解開始温度が約３００℃のエポキシ樹脂、フッ
ソ樹脂、ポリキノリン樹脂等を用いても良い。
【００１７】炭素繊維混抄シートを有する発熱体は、上
記のようにして実際に製作した結果、その抵抗値は、縦
方向３７Ω／ｃｍ2 、横方向７０Ω／ｃｍ2 であり、抵
抗縦横比は５２％となった。またその紙厚は４０μｍで
あり６０μｍまで可能であった。上記のようにして製作
される炭素繊維混抄シートを有する発熱体は、一般のパ
ネルヒータとして用いられるほか、例えば床面や壁に埋
め込むことにより、室内全体を暖房する輻射暖房手段、
あるいは結露防止手段として用いることも可能である。
記のようにして実際に製作した結果、その抵抗値は、縦
方向３７Ω／ｃｍ2 、横方向７０Ω／ｃｍ2 であり、抵
抗縦横比は５２％となった。またその紙厚は４０μｍで
あり６０μｍまで可能であった。上記のようにして製作
される炭素繊維混抄シートを有する発熱体は、一般のパ
ネルヒータとして用いられるほか、例えば床面や壁に埋
め込むことにより、室内全体を暖房する輻射暖房手段、
あるいは結露防止手段として用いることも可能である。
【００１８】
【実施例】本発明の好適な実施例について説明する。
実施例１
直径５μｍ、６ｍｍに切断した繊維長を有する炭素繊維
を７．１ｋｇ、笹パルプ１２１ｋｇ、ノリウツギ１ｋｇ
を濃度５ｋｇ／ｍ2 の割合で原料を調製し、ビータで１
時間叩解し、５０メッシュの抄紙ワイヤを有する抄紙機
で１２ｍ／分の抄紙速度で抄紙した。その後、プレス、
乾燥工程を経て０．８ｍ×５０００ｍに巻取機で巻き取
った。その結果、炭素繊維配合率５％、笹パルプ９５
％、坪量２７ｇ、紙厚６０μｍの炭素繊維混抄シートを
得た。上記炭素繊維混抄シートを３００ｍｍ×１８１ｍ
ｍにカットし、測定機器として温度記録計をポータブル
ハイブリッドＹＥＷ、レコーダーＨＲ１３００（横河電
機製）、電力計をデジタルマルチメーターＷＴ１００Ｙ
ＥＷ（横河電機製）を用い、電圧、電力密度（Ｗ／ｃｍ
2 )を変化させ、飽和温度（雰囲気温度−上昇温度）を
測定した。雰囲気温度は１８℃、ＲＨ５５％であった。
炭素繊維混抄シートの抵抗値は５０Ω／□であった。そ
の結果を表１に示す。
を７．１ｋｇ、笹パルプ１２１ｋｇ、ノリウツギ１ｋｇ
を濃度５ｋｇ／ｍ2 の割合で原料を調製し、ビータで１
時間叩解し、５０メッシュの抄紙ワイヤを有する抄紙機
で１２ｍ／分の抄紙速度で抄紙した。その後、プレス、
乾燥工程を経て０．８ｍ×５０００ｍに巻取機で巻き取
った。その結果、炭素繊維配合率５％、笹パルプ９５
％、坪量２７ｇ、紙厚６０μｍの炭素繊維混抄シートを
得た。上記炭素繊維混抄シートを３００ｍｍ×１８１ｍ
ｍにカットし、測定機器として温度記録計をポータブル
ハイブリッドＹＥＷ、レコーダーＨＲ１３００（横河電
機製）、電力計をデジタルマルチメーターＷＴ１００Ｙ
ＥＷ（横河電機製）を用い、電圧、電力密度（Ｗ／ｃｍ
2 )を変化させ、飽和温度（雰囲気温度−上昇温度）を
測定した。雰囲気温度は１８℃、ＲＨ５５％であった。
炭素繊維混抄シートの抵抗値は５０Ω／□であった。そ
の結果を表１に示す。
【００１９】
【表１】
【００２０】表１からみられるように、電力密度に比例
して炭素繊維混抄シートの表面温度は上昇することがわ
かった。
して炭素繊維混抄シートの表面温度は上昇することがわ
かった。
【００２１】実施例２
直径５μｍ、６ｍｍに切断した繊維長を有する炭素繊維
を８．１ｋｇ、笹パルプ１２１ｋｇ、ポリビニール系親
水性合成サイズ剤１ｋｇを濃度６ｋｇ／ｍ2 の割合で原
料を調製し、その他の条件は実施例１と同様であった。
その結果、炭素繊維配合率７％、坪量２７ｇ、紙厚６０
μｍの炭素繊維混抄シートを得た。次いでその両面に２
０μｍ厚さのポリイミド樹脂シートをポリイミド系接着
剤で積層した炭素繊維混抄シートを有する発熱体を製作
した。炭素繊維混抄シートの抵抗値は６０Ω／□であっ
た。
を８．１ｋｇ、笹パルプ１２１ｋｇ、ポリビニール系親
水性合成サイズ剤１ｋｇを濃度６ｋｇ／ｍ2 の割合で原
料を調製し、その他の条件は実施例１と同様であった。
その結果、炭素繊維配合率７％、坪量２７ｇ、紙厚６０
μｍの炭素繊維混抄シートを得た。次いでその両面に２
０μｍ厚さのポリイミド樹脂シートをポリイミド系接着
剤で積層した炭素繊維混抄シートを有する発熱体を製作
した。炭素繊維混抄シートの抵抗値は６０Ω／□であっ
た。
【００２２】実施例３
直径１０μｍ、６ｍｍに切断した繊維長を有する炭素繊
維を１０．１ｋｇ、笹パルプ１２１ｋｇ、ポリビニール
系親水性合成サイズ剤１ｋｇを濃度６ｋｇ／ｍ2 の割合
で原料を調製し、その他の条件は実施例１と同様であっ
た。その結果、炭素繊維配合率１０％、坪量２７ｇ、紙
厚６０μｍの炭素繊維混抄シートを得た。次いでその両
面に３０μｍ厚さのポリイミド樹脂シートをフェノール
系接着剤で積層した炭素繊維混抄シートを有する発熱体
を製作した。炭素繊維混抄シートの抵抗値は６５Ω／□
であった。
維を１０．１ｋｇ、笹パルプ１２１ｋｇ、ポリビニール
系親水性合成サイズ剤１ｋｇを濃度６ｋｇ／ｍ2 の割合
で原料を調製し、その他の条件は実施例１と同様であっ
た。その結果、炭素繊維配合率１０％、坪量２７ｇ、紙
厚６０μｍの炭素繊維混抄シートを得た。次いでその両
面に３０μｍ厚さのポリイミド樹脂シートをフェノール
系接着剤で積層した炭素繊維混抄シートを有する発熱体
を製作した。炭素繊維混抄シートの抵抗値は６５Ω／□
であった。
【００２３】比較例１
直径５μｍ、６ｍｍに切断した繊維長を有する炭素繊維
５重量％、コウゾ繊維６５％、クラフトパルプ３０％の
割合でトロロアオイとともに濃度６ｋｇ／ｍ2の割合で
原料を調製し、その他の条件は実施例１と同様であっ
た。その結果、坪量６０ｇ、紙厚６０μｍの炭素繊維混
抄シートを得た。
５重量％、コウゾ繊維６５％、クラフトパルプ３０％の
割合でトロロアオイとともに濃度６ｋｇ／ｍ2の割合で
原料を調製し、その他の条件は実施例１と同様であっ
た。その結果、坪量６０ｇ、紙厚６０μｍの炭素繊維混
抄シートを得た。
【００２４】比較例２
直径１０μｍ、６ｍｍに切断した繊維長を有する炭素繊
維１０重量％、マニラ麻繊維６５％、クラフトパルプ２
５％の割合でポリビニール系親水性合成サイズ剤ととも
に濃度６ｋｇ／ｍ2 の割合で原料を調製し、その他の条
件は実施例１と同様であった。その結果、坪量６０ｇ、
紙厚６０μｍの炭素繊維混抄シートを得た。
維１０重量％、マニラ麻繊維６５％、クラフトパルプ２
５％の割合でポリビニール系親水性合成サイズ剤ととも
に濃度６ｋｇ／ｍ2 の割合で原料を調製し、その他の条
件は実施例１と同様であった。その結果、坪量６０ｇ、
紙厚６０μｍの炭素繊維混抄シートを得た。
【００２５】上記各炭素繊維混抄シート発熱体は、上記
のようにして実際に製作した結果、その抵抗値は表２に
示すとおりである。
のようにして実際に製作した結果、その抵抗値は表２に
示すとおりである。
【００２６】
【表２】
【００２７】表２からわかるように、実施例においては
抄紙歩留まりが１００％であるが、比較例においては９
５％以下であり、生産性が実施例においては比較例に比
べて高く、実施例は比較例より電力密度に対する炭素繊
維混抄シートの上昇温度は高かった。
抄紙歩留まりが１００％であるが、比較例においては９
５％以下であり、生産性が実施例においては比較例に比
べて高く、実施例は比較例より電力密度に対する炭素繊
維混抄シートの上昇温度は高かった。
【００２８】
【発明の効果】本発明は、上記のようにしてなるので、
炭素繊維混抄紙発熱体シートの上昇温度は高く消費電力
が低減し、伝料は均一な温度分布が得られるとともに温
度制御が自由であり、表面のポリイミド樹脂シートは変
色等の変質をせず、表面抵抗等の電気的特性に優れてい
る。また、耐熱性樹脂シートを積層することにより、耐
熱性、引張り強度、耐折性等の機械的特性も改善され
る。また、熱形状変化が殆どなく、耐薬品性に優れ、か
つ安価な炭素繊維混抄発熱シートが得られる。
炭素繊維混抄紙発熱体シートの上昇温度は高く消費電力
が低減し、伝料は均一な温度分布が得られるとともに温
度制御が自由であり、表面のポリイミド樹脂シートは変
色等の変質をせず、表面抵抗等の電気的特性に優れてい
る。また、耐熱性樹脂シートを積層することにより、耐
熱性、引張り強度、耐折性等の機械的特性も改善され
る。また、熱形状変化が殆どなく、耐薬品性に優れ、か
つ安価な炭素繊維混抄発熱シートが得られる。
【００２９】本発明の炭素繊維混抄紙発熱体シートの使
用により、人体が焦熱感を覚えない人体に適合した遠赤
外線を放射し、無害、無臭、無風、無光なクリーン暖房
が可能である。
用により、人体が焦熱感を覚えない人体に適合した遠赤
外線を放射し、無害、無臭、無風、無光なクリーン暖房
が可能である。
【図１】本発明の１つの実施例の笹パルプ原料パルプ化
工程を示す工程図である。
工程を示す工程図である。
【図２】本発明の１つの実施例の抄紙工程を示す工程図
である。
である。
【図３】本発明の炭素繊維混抄シートを有する発熱体の
断面図である。
断面図である。
【図４】従来の炭素繊維混抄紙混抄紙の拡大部分断面図
である。
である。
【図５】同炭素繊維混抄紙を有する発熱体の全体構成を
示す平面図である。
示す平面図である。
【図６】同炭素繊維混抄紙を有する発熱体の構成を示す
断面図である。
断面図である。
１ 炭素繊維混抄シート
２ ポリイミド樹脂シート
３ 炭素繊維混抄シートを有する発熱体
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名)
H05B 3/20
H05B 3/14
H05B 3/34
Claims (6)
- 【請求項１】 繊維長５〜１５ｍｍの炭素繊維５〜１５
重量％と繊維長約３ｍｍの笹パルプ９５〜８５重量％と
を混抄した炭素繊維混抄シートの一部にサイズ剤が被覆
され、厚さ１５０μｍ以下、坪量６０ｇ／ｍ２ 以下で
あることを特徴とする炭素繊維混抄シート発熱体。 - 【請求項２】 繊維長５〜１５ｍｍの炭素繊維５〜１５
重量％と繊維長約３ｍｍの笹パルプ９５〜８５重量％と
を混抄した炭素繊維混抄シートの一部にサイズ剤が被覆
され、厚さ１５０μｍ以下、坪量６０ｇ／ｍ２ 以下に
形成された炭素繊維混抄シート発熱体に耐熱性樹脂シー
トを積層したことを特徴とする炭素繊維混抄シート発熱
体。 - 【請求項３】 前記炭素繊維の直径は５〜１０μｍであ
る請求項１又は請求項２記載の炭素繊維混抄シート発熱
体。 - 【請求項４】 繊維長５〜１５ｍｍの炭素繊維５〜１５
重量％と繊維長約３ｍｍの笹パルプ９５〜８５重量％と
サイズ剤とを炭素繊維混抄シートの一部にサイズ剤が被
覆されるように添加しながら混抄し、厚さ１５０μｍ以
下、坪量６０ｇ／ｍ２ 以下になるように形成すること
を特徴とする炭素繊維混抄シート発熱体の製造方法。 - 【請求項５】 繊維長５〜１５ｍｍの炭素繊維５〜１５
重量％と繊維長約３ｍｍの笹パルプ９５〜８５重量％と
粘性液とを炭素繊維混抄シートの一部にサイズ剤が被覆
されるように添加しながら混抄し、厚さ１５０μｍ以
下、坪量６０ｇ／ｍ２ 以下になるように形成された炭
素繊維混抄シート発熱体に耐熱性樹脂シートを積層した
ことを特徴とする炭素繊維混抄シート発熱体の製造方
法。 - 【請求項６】 前記炭素繊維の直径は５〜１０μｍであ
る請求項４又は請求項５記載の炭素繊維混抄シート発熱
体の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP09357596A JP3511048B2 (ja) | 1996-03-22 | 1996-03-22 | 炭素繊維混抄シート発熱体及びその製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP09357596A JP3511048B2 (ja) | 1996-03-22 | 1996-03-22 | 炭素繊維混抄シート発熱体及びその製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09260033A JPH09260033A (ja) | 1997-10-03 |
| JP3511048B2 true JP3511048B2 (ja) | 2004-03-29 |
Family
ID=14086071
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP09357596A Expired - Fee Related JP3511048B2 (ja) | 1996-03-22 | 1996-03-22 | 炭素繊維混抄シート発熱体及びその製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3511048B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP3077410U (ja) * | 2000-10-31 | 2001-05-18 | 林 京子 | 炭素繊維混抄シート発熱体 |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP3009511U (ja) | 1994-09-27 | 1995-04-04 | 株式会社ダイリン商事 | アーチ状ヒータ |
-
1996
- 1996-03-22 JP JP09357596A patent/JP3511048B2/ja not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP3009511U (ja) | 1994-09-27 | 1995-04-04 | 株式会社ダイリン商事 | アーチ状ヒータ |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH09260033A (ja) | 1997-10-03 |
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