JPH10223362A - 耐熱性コード状ヒータ - Google Patents

耐熱性コード状ヒータ

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Publication number
JPH10223362A
JPH10223362A JP9037129A JP3712997A JPH10223362A JP H10223362 A JPH10223362 A JP H10223362A JP 9037129 A JP9037129 A JP 9037129A JP 3712997 A JP3712997 A JP 3712997A JP H10223362 A JPH10223362 A JP H10223362A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
heater
weight
cord
heat
flexibility
Prior art date
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Pending
Application number
JP9037129A
Other languages
English (en)
Inventor
Kunihiko Suzuki
久仁彦 鈴木
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Kurabe Industrial Co Ltd
Original Assignee
Kurabe Industrial Co Ltd
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Filing date
Publication date
Application filed by Kurabe Industrial Co Ltd filed Critical Kurabe Industrial Co Ltd
Priority to JP9037129A priority Critical patent/JPH10223362A/ja
Publication of JPH10223362A publication Critical patent/JPH10223362A/ja
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  • Resistance Heating (AREA)
  • Processes Of Treating Macromolecular Substances (AREA)
  • Extrusion Moulding Of Plastics Or The Like (AREA)
  • Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 200℃を超える優れた耐熱性と、柔軟性及
び機械的強度を同時に兼ね備えるとともに、高温時の変
形を確実に防止することが可能なコード状ヒータを提供
する。 【解決手段】 ヒータ線上に、エチレンとテトラフルオ
ロエチレンを主体とした共重合体80重量%以上98重
量%以下、フッ化ビニリデン系フッ素エラストマー2重
量%以上20重量%以下からなるフッ素重合体混合物を
主体とした組成物を押出被覆し、架橋したことを特徴と
する耐熱性コード状ヒータ。被覆の厚さを0.1mm以
上0.4mm以下、仕上外径を1.5mm以下としたこ
とを特徴とする上記の耐熱性コード状ヒータ。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、200℃を超える
優れた耐熱性と、柔軟性及び機械的強度を同時に兼ね備
えるとともに、高温時の変形を確実に防止することが可
能なコード状ヒータに関する。
【0002】
【従来の技術】従来より、各種機器の保温用ヒータ、加
熱用ヒータなどとして様々な構成のコード状ヒータが知
られているが、それらの中でも、例えば、30〜50W
/m程度の比較的高ワット密度で使用されるコード状ヒ
ータの一例として、ヒータ線の周上に、シリコーンゴム
からなる架橋被覆層を備えた構成のものが挙げられる。
しかしながら、このコード状ヒータは、シリコーンゴム
の耐熱性が180℃程度であることから、それ以上の高
温域での用途では使用することが困難であるとともに、
機械的強度を考慮した場合に、その外径を2.0mm以
上とする必要があることから、例えば、鏡の曇止用ヒー
タや暖房便座用ヒータなど薄型化が要求されるような用
途でも使用が困難であるという欠点がある。
【0003】そこで、この種のコード状ヒータにおける
特性改良技術も種々なされており、例えば、特開平7−
14667号公報には、フッ素系重合体の中でも極めて
優れた機械的強度を備えたエチレン−テトラフルオロエ
チレン二元共重合体(ETFE)に、耐熱性に優れたフ
ッ素ゴムを混合し架橋することにより、200℃を超え
る優れた耐熱性を備えたコード状ヒータが得られること
が開示されている。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
ような耐熱性改良技術においては、ETFEの最も優れ
た特徴である機械的強度を大きく犠牲にしてしまってい
るとともに、ヒータに特有の必要性能である高温時の変
形防止について何ら考慮されていないという問題点があ
った。
【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、200℃を超える優
れた耐熱性と、柔軟性及び機械的強度を同時に兼ね備え
備えるとともに、高温時の変形を確実に防止することが
可能なコード状ヒータを提供することにある。
【0006】
【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するべ
く本発明によるコード状ヒータは、ヒータ線上に、エチ
レンとテトラフルオロエチレンを主体とした共重合体8
0重量%以上98重量%以下、フッ化ビニリデン系フッ
素エラストマー2重量%以上20重量%以下からなるフ
ッ素系重合体混合物を主体とした組成物を押出被覆し、
架橋したことを特徴とするものである。また、この際、
被覆の厚さを0.1mm以上0.4mm以下、仕上外径
を1.5mm以下とすることが考えられる。
【0007】
【発明の実施の形態】エチレンとテトラフルオロエチレ
ンを主体とした共重合体としては、様々な重合比率の二
元共重合体や、他のフッ素含有モノマーと共重合した多
元共重合体などが公知である。本発明においては、得ら
れる組成物の耐熱性を向上させるために、好ましくは、
フッ素含有量が55重量%以上70重量%以下、更に好
ましくは、60重量%以上70重量%以下である共重合
体を使用する。フッ素含有量が55重量%未満のもので
は、目的とする充分な耐熱性を得ることができず、ま
た、70重量%を超えるものでは、機械的強度が著しく
低下してしまう。
【0008】フッ化ビニリデン系フッ素エラストマー
は、コード状ヒータの高温時の変形を減少させ、更に柔
軟性を向上させるために用いられるものであり、フッ素
系重合体混合物全体の2重量%以上20重量%以下とな
るように混合させる。2重量%未満では、高温時の変形
を減少させる効果と柔軟性を向上させる効果が充分に発
現せず、また、20重量%を超えると、柔軟性は向上す
るものの、機械的強度(特に、引張強度)が低下してし
まう。
【0009】フッ化ビニリデン系フッ素エラストマーと
しては、フッ化ビニリデン−六フッ化プロピレン二元共
重合体、フッ化ビニリデン−四フッ化エチレン−六フッ
化プロピレン三元共重合体などが公知である。高温時の
変形を減少させ、更に柔軟性を向上させることができる
ものであれば、いかなるものでも良いが、本発明におい
ては、コード状ヒータの耐熱性を向上させることを主目
的としているため、好ましくは、フッ素含有量が60重
量%以上、更に好ましくは、65重量%以上であるもの
を使用する。フッ素含有量が60重量%未満のフッ化ビ
ニリデン系フッ素エラストマーでは、目的とする充分な
耐熱性を得ることができない。
【0010】本発明においては、上記の成分に加えて、
架橋助剤、充填剤、顔料等の従来公知の各種添加剤を必
要に応じて適宜配合することができる。
【0011】架橋助剤は、電子線の照射によって架橋す
る場合を例にとると、より少ない照射線量で所望の架橋
密度を得るために用いられるものであり、例えば、トリ
アリルイソシアヌレート、トリアリルシアヌレート、ジ
アリルフタレート、トリメタリルシアヌレート、トリア
リルフタレート等のアリルエーテル類、トリ(メタ)ア
クリルイソシアヌレート、トリ(メタ)アクリルシアヌ
レート、テトラメチロールプロパンテトラ(メタ)アク
リレート、マルトースペンタ(メタ)アクリレート等の
(メタ)アクリルエステル類、N,N’−(4,4’−
ジフェニルメタン)ビスマレイミド等のジイミド類など
挙げられる。また、これら以外にもアリルエーテル、
(メタ)アクリルエステルまたはイミド基以外の部分の
分子構造を工夫したものなどが多数公知である。配合量
は、架橋助剤の構造によっても異なるため特に限定され
ないが、代表的なトリアリルイソシアヌレートを使用し
た場合には、0.1重量部以上4重量部以下の範囲とす
ることが好ましい。配合量が0.1重量部未満では、架
橋助剤の効果が発現せず、また、4重量部を超えると加
工時に発泡を生じやすくなってしまう。
【0012】充填剤、顔料等他の添加剤は、加工温度に
おいて分解や発泡を生じさせないものを適宜に用いる。
【0013】上記の各構成材料をインターナルミキサ
ー、一軸混練機、二軸混練機等の公知の溶融混練機で溶
融混練して組成物を製造し、得られた組成物をヒータ線
上に押出被覆した後、架橋を施すことにより、本発明の
コード状ヒータが完成する。
【0014】ヒータ線としては、ニッケルクロム合金
線、銅ニッケル合金線、ステンレス線等の金属抵抗線の
単線、撚り線をそのまま、或いは、それらの金属抵抗線
を、ポリエステル繊維、ガラス繊維、芳香族ポリアミド
繊維、全芳香族ポリエステル繊維、芳香族ビスオキサゾ
ール繊維等の繊維材料からなるヒータ芯上に巻装したも
のなどを用いることができる。これらは、得られるコー
ド状ヒータの使用条件等を考慮して適宜に選択すれば良
いが、例えば、ヒータ芯上に金属抵抗線をスパイラル状
に巻装したものを使用した場合には、金属抵抗線の巻ピ
ッチ等を調整することにより高ワット密度のコード状ヒ
ータを容易に得ることができる。
【0015】押出被覆は、従来公知の方法によって行え
ば良いが、この際、被覆の厚さを0.1mm以上0.4
mm以下とすることが好ましい。被覆の厚さが0.1m
m未満では、押し出し時に被覆に破れが発生し、絶縁体
としての機能が失われてしまうとともに、放熱が悪くな
り内部温度が上昇してしまう恐れがある。また、厚さが
0.4mmを超えると、柔軟性が低下するとともに、コ
ストも上昇してしまう。
【0016】架橋方法は特に限定されないが、好ましく
は、放射線の照射により架橋する。放射線としては、X
線、γ線、電子線、陽子線、重陽子線、α線、β線等を
挙げることができるが、これらの中でも、電子線は放射
線管理が容易で操作しやすいことから特に好ましい。
【0017】このようにして得られる本発明のコード状
ヒータは、被覆の厚さが0.1〜0.4mm程度と薄肉
であっても、200℃を超える優れた耐熱性と、柔軟性
及び機械的強度を同時に兼ね備えるとともに、高温時の
変形も確実に防止することが可能である。従って、高温
域での用途や高ワット密度での用途に好適に使用するこ
とができる。また、仕上外径も1.5mm以下と極めて
細径であることから、例えば、鏡の曇止用ヒータや暖房
便座用ヒータなど薄型化が要求されるような用途でも好
適に使用することができる。
【0018】
【実施例】以下に本発明の実施例を比較例と併せて説明
する。この実施例において使用した各配合材料の詳細は
表2に示す通りである。
【0019】表1に示した配合材料を二軸混練機で充分
に混練し、得られた組成物をペレット化した後、L/D
=24の30mmφ押出機に供給して、シリンダー26
0℃、ヘッド280℃の温度条件にて、外径0.35m
mの全芳香族ポリアミド繊維束からなるヒータ芯上に外
径0.13mmの銅ニッケル合金線をスパイラル状に巻
装した抵抗値37.6Ω/m、外径0.5mmのヒータ
線上に、表1に示した厚さで押出被覆した。その後、加
速電圧800kv、照射線量100kGyの条件で電子
線を照射して被覆を架橋しコード状ヒータを製造した。
尚、比較例3については架橋を施さなかった。
【0020】このようにして得られた合計8種類(実施
例1乃至実施例5、比較例1乃至比較例3)のコード状
ヒータを試料として、機械的強度、耐熱性、加熱変形
性、柔軟性及び限界ワット密度について、それぞれ評価
を行った。結果は表1に併せて示した。
【0021】評価方法は以下の通りである。機械的強度 引張強さと伸びを、JIS C 3005(1986)に
準拠して測定した。耐熱性200℃のテトラフルオロエ
チレン−ヘキサフロオロプロピレン共重合体(FEP)
の実力値に基づき、引張強さ20MPa以上、伸び20
0%以上を合格ラインとした。
【0022】耐熱性 250℃に保持された恒温槽内に96時間放置した後取
り出し、JIS C 3005(1986)に準拠して、
引張強さ残率と伸び残率を測定した。電気用品取締法技
術基準の別表第1、付表第十四「引張強さおよび伸びの
試験」に記載されたフッ素樹脂混合物の基準値に基づ
き、引張り強さ残率80%以上、伸び残率80%以上を
合格ラインとした。
【0023】加熱変形性 UL1581に準拠し、試験温度250℃、試験荷重5
00gの条件で加熱変形率を測定した。従来のETFE
では溶融してしまうことから、絶縁被覆の厚さの減少率
50%以下を合格ラインとした。
【0024】柔軟性 質量2gのおもりを吊り下げた長さ50mmの試料の一
端を水平状態に固定し、水平面に対してたわむ距離を測
定した。配線時の作業性を考慮して、たわみ距離30m
m以上を合格ラインとした。
【0025】限界ワット密度 長さ500mmに切断した試料の両端の約10mmの被
覆を剥ぎ取った状態で金属抵抗線に所定の電圧を印加
し、被覆の表面に溶融及び発煙が生じる限界ワット密度
を測定した。実使用時の安全性を考慮して、限界ワット
密度50W/m以上を合格ラインとした。
【0026】
【表1】
【0027】
【表2】
【0028】表1から明らかなように、本発明のコード
状ヒータ(実施例1及び実施例5)は、いずれも、機械
的強度:引張強さ20MPa以上、伸び200%以上、
耐熱性:引張強さ残率80%以上、伸び残率80%以
上、加熱変形性:加熱変形率50%以下、柔軟性:たわ
み距離30mm以上、限界ワット密度:50W/mとい
う合格ラインをクリアしているとともに、その仕上外径
も0.8〜1.3mmと極めて細径なものとなってい
る。
【0029】これに対して、フッ化ビニリデン系フッ素
エラストマーを全く混合していない比較例1は、耐熱性
と柔軟性が劣っており、一方、フッ化ビニリデン系フッ
素エラストマーを混合しているものの、その重量比が本
発明の好ましい範囲の上限値(20重量%以下)を超え
る比較例2は、優れた耐熱性と柔軟性を示しているもの
の、機械的強度(引張強さ)が劣っている。比較例3
は、フッ化ビニリデン系フッ素エラストマーを全く混合
していないとともに、未架橋であることから、機械的強
度を除く全ての特性が劣っている。
【0030】
【発明の効果】以上詳述したように本発明のコード状ヒ
ータは、200℃を超える優れた耐熱性と、柔軟性及び
機械的強度を同時に兼ね備えるとともに、高温時の変形
を確実に防止することができるため、高温域での用途や
高ワット密度での用途に好適に使用することができる。
更に、仕上外径も1.5mm以下と極めて細径であるこ
とから、例えば、鏡の曇止用ヒータや暖房便座用ヒータ
など薄型化が要求されるような用途でも好適に使用する
ことができる。
フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 FI //(C08L 27/18 27:16)

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 ヒータ線上に、エチレンとテトラフルオ
    ロエチレンを主体とした共重合体80重量%以上98重
    量%以下、フッ化ビニリデン系フッ素エラストマー2重
    量%以上20重量%以下からなるフッ素系重合体混合物
    を主体とした組成物を押出被覆し、架橋したことを特徴
    とする耐熱性コード状ヒータ。
  2. 【請求項2】 被覆の厚さを0.1mm以上0.4mm
    以下、仕上外径を1.5mm以下としたことを特徴とす
    る請求項1記載の耐熱性コード状ヒータ。
JP9037129A 1997-02-04 1997-02-04 耐熱性コード状ヒータ Pending JPH10223362A (ja)

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JP9037129A JPH10223362A (ja) 1997-02-04 1997-02-04 耐熱性コード状ヒータ

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JPH10223362A true JPH10223362A (ja) 1998-08-21

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2011001953A1 (ja) * 2009-07-03 2011-01-06 株式会社クラベ コード状ヒータと面状ヒータ

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2011001953A1 (ja) * 2009-07-03 2011-01-06 株式会社クラベ コード状ヒータと面状ヒータ
JPWO2011001953A1 (ja) * 2009-07-03 2012-12-13 株式会社クラベ コード状ヒータと面状ヒータ
JP5916385B2 (ja) * 2009-07-03 2016-05-11 株式会社クラベ コード状ヒータと面状ヒータ

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