JPH0281616A - 加熱保温用成形体 - 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〕 本発明は加熱保温用成形体に関する。

〔従来の技術及びその課題〕

近年、内部に発熱体（発熱機構）を備えた樹脂構造体が
多数上布され、トレー、アイロン、コーヒーウオーマ−
等として利用されている。

以下、トレーを例に説明すれば、加熱保温トレーとは、
例えばその上に食品容器を置き、トレーを加熱すること
により該容器内の半加工食品を加熱調理し、或いは調理
後の食品等を保温し得るものであり、特に航空機内、病
院等で運搬等に重用されているものである。

斯かる加熱保温トレーは、その性質上可能な限り薄（か
つ軽いことが要求され、そのため、加熱手段としては面
状ヒーターが用いられてぃる。

従来の加熱保温トレーは、例えば第５図の断面図に示す
如く、面状ヒーター１の上面を金属プレート２で覆い、
一方その下面にはセラミック等の断熱材３を設置し、下
部全体をプラスチックス等のハウジング材４で覆う構造
を採っている。

しかしながら、斯かる構造の加熱保温トレーの場合、金
属プレート２に面状ヒーター１を接着剤等により取付け
る必要があるが、該箇所は非常に高温となり、耐熱性の
特殊な接着剤（シリコーン系等）を使用したにせよ面状
ヒーターの剥離脱落を生じさせやすい。面状ヒーターの
金属プレートからの剥離脱落は伝熱効率を悪化させるも
のである。

また上記加熱保温トレーは、その構造上金属プレートが
剥き出しであり、その使用目的からみても外観上好まし
いものとはいえずかつ錆びやすいものであった。

更に上記加熱保温トレーは、その洗浄の際、金属プレー
トとハウジング材の接合面から水が入り込むおそれがあ
るといった問題点もある。

斯かる問題点は上記加熱保温トレーに限らず、アイロン
、コーヒーウオーマ−等の加熱保温用成形体を用いた製
品にはすべて存在しているといえる。

〔課題を解決するための手段〕

本発明者らは、上記欠点の改善された加熱保温用成形体
、例えば加熱保温トレーを得るべくその構造面から鋭意
検討を重ねた結果、本発明を完成するに到った。

即ち本発明は、ヒーターを耐熱性熱可塑性樹脂にて包む
ように射出成形してなる加熱保温用成形体、１例を示せ
ば面状ヒーターを熱硬化性樹脂板又は金属プレート等の
硬質基板上に仮固定し熱可塑性樹脂にて一体的に射出成
形してなる加熱保温トレー等の加熱保温用成形体を提供
するものである。

以下、図面を参照しつつ、加熱保温トレーを例にとり、
本発明を具体的に説明する。

第１図は本発明の加熱保温トレーの一実施態様を示ず略
示断面図である。

本発明は、金属プレート２上に面状ヒーター１を仮固定
し、これらを一体的に耐熱性熱可塑性樹脂５で面状ヒー
ターを覆うように射出成形して加熱保温トレーを得るこ
とを特徴とするものであり、これ以外のトレーの構造、
形状については特に限定されない。

ただし、トレーとしての性質上、所望の剛性を有する範
囲でトレー全体としてできるだけ薄いほうが好ましく、
特に面状ヒータ−１上部の樹脂肉厚Ｘは伝熱効率の点か
ら可能な限り薄いことが望ましい。通常Ｘは１ｍｍ以下
が好ましい。

また、金属プレート２と面状ヒーター１の仮固定は、樹
脂で包み込む前に両者が一体となっていればよいのであ
るから、その接着剤は特に限定されず、シアノアクリレ
ート系、エポキシ系等の通常の接着剤、シリコーン系等
の耐熱性の接着剤等を用いることができる。特にシリコ
ーン系等の耐熱性の接着剤が好ましい。

本発明で用いる硬質基板とは、金属、熱硬化性樹脂、耐
熱性熱可塑性樹脂、セラミック等からなる耐熱性硬質基
板である。この硬質基板にはヒーターの温度を制御する
回路等を併設することが出来る。

本発明で用いるヒーターとは、特に限定されないが、フ
レキシブルな面状ヒーター、剛性を有する面状ヒーター
、線状ヒーター、予め金属等により補強されたカートリ
ッジヒーター等である。特にトレーにはフレキシブルな
面状ヒーターが好ましい。又、剛性の高いヒーターを用
いる場合は予め硬質基板に仮接着固定する必要はない。

更に成形上の観点からは、第２図、第３図に示す如く、
金属プレート２の一部が封止樹脂５の外側に多少突出す
るようにするのも金型設計の面から好ましい。

また、面状ヒーターの通電手段は従来と同様に、先端に
面状ヒーターに通じる導線（導板）を設けた（図示せず
）トレーを調理ボックスの導板に挿入することによりス
イッチが入るようにすればよい。第２図に示す如く、金
属プレート２が封止樹脂５の外側に多少突出するように
した場合、該金属プレートを直接導線（導板）とするこ
ともできる。

又、第４図に本発明の加熱保温用成形体をアイロンに応
用した例、即ち底板６を加熱保温用成形体にて構成した
アイロン７を示す。

本発明に使用する樹脂は、約２００℃以上の耐熱性を有
し、かつ必要な剛性を有する耐熱性熱可塑性樹脂であれ
ば何れにてもよく、異方性溶融相を形成しうる溶融加工
性ポリエステル（液晶性ポリエステル）、ポリエーテル
イミド、ポリエーテルエーテルケトン、ポリサルホン、
ポリフェニレンオキシド、ポリフェニレンスルフィド、
フッ素樹脂等の高温耐熱性樹脂を挙げることができる。

尚、ヒーター自体の温度の調整はセンサーとレキ−レー
タ−によりコントロールすればよく、樹脂は使用温度に
耐熱性のある樹脂を適宜選べば良い。

ただし、前述の如く面状ヒーターｌ上部の肉厚を可能な
限り薄くする必要があることから、高流動性のものが望
ましい。好ましくは、数値的には適正加工条件において
見掛けの溶融粘度が１０００ｐｏｉｓｅ以下のものであ
る。又、ヒーター及び支持硬質基板と樹脂が容易に剥離
せず、常に密着した状態を保持するためには熱膨張係数
が金属のそれと近似した熱可塑性樹脂であることが望ま
しい。斯かる耐熱性、剛性、高流動性、熱膨張係数等を
満足する特に好適な熱可塑性樹脂としては、液晶性ポリ
エステル等が挙げられる。

ここで液晶性ポリエステルとは、溶融加工性ポリエステ
ルで、溶融状態でポリマー分子鎖が規則的な平行配列を
とる性質を有しているものをいう。分子がこのように配
列した状態をしばしば液晶状態又は液晶性物質のネマチ
ック相という。液晶状態、即ち異方性溶融相の存在は直
装偏光子を利用して光学的な異方性の有無で確認できる
。

本発明で用いられる異方性溶融相を示すポリマーは、芳
香族ポリエステル及び芳香族ポリエステルアミドが好ま
しく、芳香族ポリエステル及び芳香族ポリエステルアミ
ドを同一分子鎖中に部分的に含むポリエステルも好まし
い例である。構成成分となる化合物の具体例及び本発明
で用いられるのに好ましい異方性溶融相を形成するポリ
エステルの具体例については特開昭６１−６９８６６号
公報に記載されている。

特に好ましくは、芳香族ヒドロキシカルボン酸、芳香族
ヒドロキシアミン、芳香族ジアミンの群から選ばれた少
なくとも１種以上の化合物を構成成分として有する液晶
性芳香族ポリエステル、液晶性芳香族ポリエステルアミ
ドである。

より具体的には、 １）　芳香族ヒドロキシカルボン酸のみからなるポリエ
ステル ２）ａ）芳香族ヒドロキシカルボン酸とｂ）芳香族ジカ
ルボン酸、脂環族ジカルボン酸の１種又は２種以上と Ｃ）芳香族ジオール、脂環族ジオール、脂肪族ジオール
の少なくとも１種又は２種以上とからなるポリエステル ３）ａ）芳香族ヒドロキシカルボン酸とｂ）芳香族ヒド
ロキシアミン、芳香族ジアミンの少なくとも１種又は２
種以上と Ｃ）芳香族ジカルボン酸、脂環族ジカルボン酸の少なく
とも１種又は２種以上とからなるポリエステルアミド ４）ａ）　芳香族ヒドロキシカルボン酸とｂ）芳香族ヒ
ドロキシアミン、芳香族ジアミンの少なくとも１種又は
２種以上と Ｃ）芳香族ジカルボン酸、脂環族ジカルボン酸の少なく
とも１種又は２種以上と ｄ）芳香族ジオール、脂環族ジオール、脂肪族ジオール
の少なくとも１種又は２種以上とからなるポリエステル
アミド が挙げられる。

具体的には次の如き構造を有するものが例示される。

０′日桝〇− １，７・ ２−Ｏθ＞Ｃｏ−／−０Ｃ１１，ＣＨ，０−／　−ＱＣ
’Ｑ”−ｃ［］−１−１Ｊ 成形体はヒーターを包み込んだ加熱保温用成形体に用い
た前記耐熱性熱可塑性樹脂のみで形成されても良いが、
これらの樹脂は高価であるため、ヒーター封止部分にの
み前記耐熱性熱可塑性樹脂を用い、加熱保温を要しない
部分には一般の熱可塑性樹脂を用いても良い。ここで、
一般の熱可塑性樹脂としては、ポリエチレン、ポリプロ
ピレン等のポリオレフィン、ポリエチレンテレフタレー
ト、ポリブチレンテレフタレート等の芳香族ジカルボン
酸とジオール或いはオキシカルボン酸等からなる芳香族
ポリエステル、ポリアセタール（ホモ又はコポリマー）
、ポリスチレン、ポリ塩化ビニノベＡＢＳｌｉ脂、ポリ
エーテルサルホン、ポリアミド、ポリカーボネート等を
挙げることができる。

本発明に用いる樹脂には、本発明の目的を損なわない範
囲で、強度間上等をはかるべ（各種の無機・有機充填剤
を含有せしめることができる。例えば一般の熱可塑性樹
脂及び熱硬化性樹脂に添加される物質、即ち、繊維状、
粉粒状、板状の充填剤が用いられる。

繊維状充填剤としては、ガラス繊維、アスベスト繊維、
カーボン繊維、シリカ繊維、シリカ・アルミナ繊維、ジ
ルコニア繊維、窒化硼素繊維、窒化硅素繊維、硼素繊維
、チタン酸カリ繊維などの無機質繊維状物質があげられ
る。なお、完全芳香族ポリアミド系繊維、芳香族系液晶
性ポリエステル繊維、フェノール系繊維などの高融点有
機質繊維状物質も無機繊維状充填剤と同様に使用するこ
とができる。

一方、粉粒状充填剤としては、カーボンブラック、シリ
カ、石英粉末、ガラスピーズ、ガラス粉、硅酸カルシウ
ム、硅酸アルミニウム、カオリン、タルク、クレー、珪
藻土、ウオラストナイトの如き硅酸塩、酸化鉄、酸化チ
タン、酸化亜鉛、アルミナの如き金属の酸化物、炭酸カ
ルシウム、炭酸マグネシウムの如き金属の炭酸塩、硫酸
カルシウム、硫酸バリウムの如き金属の硫酸塩、その他
炭化硅素、窒化硅素、窒化硼素、各種金属粉末等があげ
られる。特に熱伝導性の粉粒状充填剤を使用することが
好ましい。

かかる熱伝導性の充填剤は熱伝導率が３００°にでＩＯ
Ｗ／ｍ　−Ｋ以上である様なもので、通常金属酸化物、
金属窒化物、金属炭化物より選ばれる。

具体的に挙げれば酸化ベリリウム、酸化マグネシウム、
酸化アルミニウム、酸化トリウム、酸化亜鉛、窒化硅素
、窒化硼素、窒化アルミニウム、炭化硅素、酸化硅素等
であるが、酸化硅素、特に溶融シリカを使用するのが好
ましい。

また、板状充填剤としては、マイカ、ガラスフレーク等
があげられる。

これらの無機充填剤は一種又は二種以上併用することが
できる。

これらの充填剤の使用にあたっては必要ならば収束剤又
は表面処理剤を付与したものを使用することが望ましい
。この例を示せば、エポキシ系化合物、イソシアネート
系化合物、シラン系化合物、チタネート系化合物等の官
能性化合物である。これらの化合物は予め表面処理又は
収束処理を施して用いるか、又は材料調製の際同時に添
加してもよい。無機・有機充填剤の使用量は、樹脂に対
し５０重量％以下、好ましくは１〜３０重量％である。

又、熱的、機械的・電気的・化学的性質や熱安定性、難
燃性等の諸性質を改善するため、必要に応じて熱伝導剤
、安定剤、強化剤、難燃剤その他の添加剤を添加するこ
とが可能である。

〔発明の効果〕

本発明の加熱保温用成形体は、ヒーター自体を樹脂で一
体的に射出成形しているので、製作が簡単であり、ヒー
ターの剥離に伴う伝熱効率の低下といった問題もなく、
また洗浄に際しても水が成形体内部に入り込むこともな
く、腐食もしない。

更に構造が簡単であるとともに軽量かつコンパクトであ
るので、航空機内、病院、学校等での食品の調理、運搬
の為の加熱保温トレーとして好適に使用されるものであ
り、又、アイロン、コーヒーウオーマ−等の構成部材と
して種々の分野で好適に利用されるものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の加熱保温用成形体を用いたトレーの一
実施態様を表す略本縦断面図、第２図、第３図はトレー
の別の実施態様を表す略本縦断面図及び略本横断面図、
第４図は本発明の加熱保温用成形体を用いたアイロンの
一実施態様を表す略本縦断面図、第５図は従来の加熱保
温トレーの一例を表す略本縦断面図である。 １　面状ヒーター ２　金属プレート ３　断熱材 ４　ハウジング材 ５　耐熱性熱可塑性樹脂 ６　底板 ７　アイロン ８　導線 図 第４図 第　　２　　・ス 箕　　３ ・ズ 第　　５　　図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １　ヒーターを耐熱性熱可塑性樹脂で包むように射出成
   形してなる加熱保温用成形体。 ２　ヒーターを硬質基板上に仮固定し耐熱性熱可塑性樹
   脂にて一体的に封止成形してなる加熱保温用成形体。 ３　ヒーターが面状ヒーターである請求項１又は２記載
   の加熱保温用成形体。 ４　硬質基板が金属プレートである請求項１、２又は３
   記載の加熱保温用成形体。 ５　耐熱性熱可塑性樹脂が異方性溶融相を形成しうる溶
   融加工性ポリエステルである請求項１、２、３又は４記
   載の加熱保温用成形体。 ６　成形体がトレーである請求項１、２、３、４又は５
   記載の加熱保温用成形体。 ７　請求項１、２、３、４又は５記載の加熱保温用成形
   体よりなる部分と加熱保温を要しない部分とから構成さ
   れている成形体。 ８　底板が請求項１、２、３、４又は５記載の加熱保温
   用成形体を用いて構成されていることを特徴とするアイ
   ロン。