JP5467544B2

JP5467544B2 - マイカヒーター

Info

Publication number: JP5467544B2
Application number: JP2009095112A
Authority: JP
Inventors: 雄三西川
Original assignee: 株式会社東西
Priority date: 2009-04-09
Filing date: 2009-04-09
Publication date: 2014-04-09
Anticipated expiration: 2029-04-09
Also published as: JP2010244982A

Description

この発明は、電熱機器の発熱部に用いるマイカヒーターに関する。

例えば、電気ポット、電気炊飯器、トレー、電気アンカ、ラミネーター、あるいはヘアードライヤー、フトン乾燥機、食器乾燥機、温風暖房器などを代表とする電熱機器の発熱部にマイカヒーターが広く使用されている。

前記マイカヒーターはマイカ原鉱を粒状に粉砕したマイカ原料を抄造した原紙板に接着剤を含浸させた後、加熱圧縮して得られる集成マイカ板を基板となる電気絶縁板とし、これに例えば丸線、リボン線、箔（エッチング）などの電気発熱体を巻き付けたり、重ねたりすることにより取り付けた構造からなる。この場合、含浸させる接着剤としてはシリコーン樹脂ワニス、エポキシ樹脂ワニスなどが採用されている。

実開平６−８４６９８号公報実開平７−３２８９８号公報特公平７−０５９２１７号公報特開２００３−２１７８００号公報特開平９−６３７５５号公報

前記集成マイカ板は電気絶縁性、強度、耐腐食性、断熱性、不燃性に優れ、かつ加工性が良く、電気発熱体の基板となる電気絶縁板として最適であることより広く採用されている。

ところで、例えば特許文献３、４に示すように、マイカヒーターは金属ケースや金属プレートに固定して使用されることが多い。この場合、通電して加熱した場合、集成マイカ板に対し、金属部分の熱膨張率が高いために、両者を強固に固定すると集成マイカ板に損傷を生じ、また緩く固定すると両者間にずれが生じて電気的な問題が生じるおそれがあった。

また、電熱機器によっては、機器本体のヒータ収容箇所が曲面となっており、そこに収容するマイカヒーターも曲面を有するものが要求され加工手間を要する問題があった。

以上の現象は、集成マイカ板にシリコーン樹脂ワニスやエポキシ樹脂ワニスなどを含浸させたマイカヒーターが柔軟性に乏しいことにより生じるものであるが、これに対し、柔軟性に富んだヒーターとして電気絶縁板としてシリコーンラバー板を使用したシリコーンラバーヒーターが知られている（例えば、特許文献５）。

しかしながら、シリコーンラバーヒーターは耐熱温度が低く、耐熱温度が高いマイカヒーターと同じ場面では使用できないという問題があった。また、マイカヒーター、シリコーンラバーヒーター共通の特性として加熱時に低分子シロキサン成分がアウトガスとしてにじみ出すことが挙げられるが、これにより電気回路部分が汚染されて接触不良を引き起こす問題があった。

この発明は上記の従来技術の問題点に鑑みて創作されたものであり、電気発熱体が設けられる絶縁板として、マイカ原料を抄造した原紙板に、フッ素化ポリエーテル骨格とその末端を修飾し且つケイ素を含む架橋反応基とを有する高分子材料を架橋反応させてなる液状のフッ素エラストマーからなる接着剤を含浸させた後、加熱圧縮して得られる集成マイカ板を用いたことを特徴とする。

この発明において、接着剤として使用されるフッ素エラストマーは下記一般式に示されるものが挙げられる。

この発明において集成マイカ板に含浸される接着剤であるフッ素エラストマーはそれが固化した場合に柔軟性に富むことが知られている。よって、この発明の集成マイカ板はその属性として接着剤としてシリコーン樹脂ワニス、エポキシ樹脂ワニスを使用した従来の集成マイカ板に比し高い柔軟性を有することとなる。その結果、それを電気発熱体が設けられる絶縁板としてマイカヒーターに用いた場合、金属ケースや金属プレートに強固に固定しても、加熱時の金属部分の膨張に追従して弾性変形しするので損傷のおそれがない。従って、緩く固定することによるマイカヒーターと金属部分のずれの問題が解消されることなる。

また、前記と同様の理由により、曲げ特性が良好な可撓性に富むマイカヒーターが得られるので、曲面の加工性も向上することとなる。

さらに、この発明のマイカヒーターはシリコーンラバーヒーターや従来の集成マイカヒーターに比べて加熱時の低分子シロキサン成分のにじみ出しが少ないので、アウトガスにより電気回路部分を汚染した接触不良を生じさせることがなく、また、クリーンルームで使用する電熱機器のヒーターとしても使用可能となる。

さらに、この発明のマイカヒーターはその属性としてシリコーンラバーヒーターは勿論のこと、従来の集成マイカヒーターに比べても、耐高温特性、耐低温特性に優れ、耐薬品性、耐溶剤性にも優れる。

一方、この発明において集成マイカ板に含浸される接着剤であるフッ素エラストマーは吸湿率が低いので、高湿度の環境下で使用することを想定した電熱機器に最適のものとなる。

従来技術のマイカヒーターの可撓試験結果を示す図面代用写真。この発明のマイカヒーターの可撓試験結果を示す図面代用写真。シリコーンラバーヒーターの可撓試験結果を示す図面代用写真。従来技術のマイカヒーターの可撓試験結果を示す図面代用写真。従来技術のマイカヒーターの可撓試験結果を示す図面代用写真。この発明のマイカヒーターの可撓試験結果を示す図面代用写真。この発明のマイカヒーターの可撓試験結果を示す図面代用写真。

マイカ原料を抄造した原紙板にフッ素化ポリエーテル骨格とその末端を修飾し且つケイ素を含む架橋反応基とを有する高分子材料を架橋反応させてなる液状のフッ素エラストマーからなる接着剤を含浸させた後、これら重ね合わせるとともに、ヒーターエレメントも重ね合わせ、熱プレスや加熱されたロールプレスで圧着した後、適当な乾燥を行ってマイカヒーターを得る。

この実施例においては、前記接着剤として信越化学工業製のＳＩＦＥＬ（登録商標）を用いている。その構造は下記一般式に示されるものである。

前記のマイカヒーターと従来技術のマイカヒーターとシリコーンラバーヒーターの可撓試験を行った。試験方法は直径５１ｍｍの金属製パイプにこれらのヒーターを手でゆっくりと巻きつき、ヒーターの折損の有無を検査することにより行った。

図１は従来技術のマイカヒーターの試験結果を示す写真であり、巻き付け直後にひび割れを起こし、金属製パイプに沿って折れ曲げることができなかったことが確認された。図４は金属製パイプからマイカヒーターを外して拡げた状態の表側、同じく図５は裏側を示す写真であるが、折損していることが確認された。

図２はこの発明のマイカヒーターの試験結果を示す写真であり、支障なく金属製パイプに沿って折れ曲がることが確認された。図６は金属製パイプからこの発明のマイカヒーターを外して拡げた状態の表側、同じく図７は裏側を示す写真であるが、折損は認められなかった。

図３はシリコーンラバーヒータの試験結果を示す写真であり、支障なく金属製パイプに沿って折れ曲がることが確認された。

Claims

電気発熱体が設けられる絶縁板として、マイカ原料を抄造した原紙板に、フッ素化ポリエーテル骨格とその末端を修飾し且つケイ素を含む架橋反応基とを有する高分子材料を架橋反応させてなる液状のフッ素エラストマーからなる接着剤を含浸させた後、加熱圧縮して得られる柔軟性を有する集成マイカ板を用いたことを特徴とするマイカヒーター。
接着剤として使用されるフッ素エラストマーは下記一般式に示されるものである請求項１記載のマイカヒーター。