JPH11176562A - スパイラル管状ヒ−タ−およびその製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 被装着体に装着が容易で密着性が良く、耐熱
性が良く、熱効率が良好なスパイラル管状ヒ−タ−およ
びその製造方法を提供する。 【解決手段】 スパイラル状物の内側層を形成する耐熱
性高分子テ−プＡ、中間層を形成する接着剤層、外側層
を形成する耐熱性高分子テ−プＢおよび内側層と外側層
との間に発熱体、およびその発熱体の端部に接続した比
抵抗率の小さい導電性材料を設けた形状保持性のスパイ
ラル管状物およびその製造方法に関する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、パイプとの密着
性が良く、熱効率の良好なヒ−タ−などの用途に好適
で、特に半導体製造装置や分析機器などのパイプの保温
などの目的に使用できる形状保持性のスパイラル管状ヒ
−タ−およびその製造方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、液体クロマトグラフ装置あるいは
質量分析装置などの分析機器におけるパイプや医療用機
器における薬液等の搬送路を構成するパイプへの搬送対
象物質の凝固や付着を防止するためにパイプを加熱して
保温することが必要であり、また内面に付着した物質を
蒸発させて真空度を確保するためにパイプを加熱する場
合がある。さらには、水道管の凍結防止のために水道管
を保温・加熱する場合がある。このような場合、従来
は、リボンヒ−タ−のような可とう性の面状発熱体を帯
状にしてパイプに巻きつけることが一般的に行われてい
る。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかし、上記のパイプ
の配管系は一般的に装置と装置との間の狭いところに設
けられる場合が多く、パイプに面状発熱体を巻きつけて
装着することが困難であり、しかも面状発熱体はパイプ
との密着性が悪い。このため熱効率が低く、従って温度
の制御も正確に行うことができない。

【０００４】従って、この発明の目的は、両端部が装置
などに接続されて自由度がほとんどない被加熱体であっ
ても、また被加熱体の大小にも制限を受けることなく、
被加熱体に容易にかつ迅速にしかも均等に整然と装着で
き、また被加熱体との密着性が良く、熱効率が良好で温
度の制御を正確に行うことができ、しかもヒ−タ−に電
気を供給する端子部分が加熱することがないヒ−タ−お
よびその製造方法を提供することである。

【０００５】

【課題を解決するための手段】この発明は、耐熱性高分
子テ−プＡをスパイラル状に巻回して形成された内側
層、該内側層の上に耐熱性高分子テ−プＢをスパイラル
状に巻回して形成された外側層、および該内側層と該外
側層を接着する接着剤からなるスパイラル管状積層体の
上記内側層と上記外側層との間に、スパイラル状に巻回
され端部に抵抗率の低い導電性材料が接続されている発
熱体が設けられている形状保持性のスパイラル管状ヒ−
タ−に関する。

【０００６】また、この発明は、被加熱体と同一形状を
有する長尺の形状付与部材に、片面に接着剤層を設けた
耐熱性高分子テ−プＡを接着剤層を外側にしてスパイラ
ル状に巻くつけて内側層を形成し、該内側層の上にあら
かじめ端部に抵抗率の低い導電性材料が接続された発熱
体をスパイラル状に巻きつけ、さらにその上に、片面に
接着剤層を設けた耐熱性高分子テ−プＢを接着剤層を内
側にしてスパイラル状に巻きつけて外側層を形成し、上
記接着剤を硬化させて積層一体化し、形成された管状積
層体を上記形状付与部材から外して請求項１記載の形状
保持性のスパイラル管状ヒ−タ−を得ることを特徴とす
るスパイラル管状ヒ−タ−の製造方法に関する。

【０００７】

【発明の実施の態様】以下、この発明のスパイラル管状
ヒ−タ−およびその製造方法について図面を参照しなが
ら詳しく説明する。先ず、この発明のスパイラル管状ヒ
−タ−を図１−３に示す実施態様について説明する。図
１は、この発明のスパイラル管状ヒ−タ−の一例を示す
斜視図であり、図２は、図１に示すスパイラル管状ヒ−
タ−をスパイラル芯に平行に切断した一部断面図であ
り、図３は、図１に示すスパイラル管状ヒ−タ−の端部
に設けた発熱体と抵抗率の低い導電性材料との接続部を
スパイラル芯に直角な面で切断した一部断面図である。

【０００８】この実施態様のスパイラル管状ヒ−タ−１
は、図１、図２および図３に示すように、耐熱性高分子
テ−プＡをスパイラル状に巻回して形成された内側層
２、該内側層２の上に耐熱性高分子テ−プＢをスパイラ
ル状に巻回して形成された外側層３、該内側層２と該外
側層３を接着する接着剤層４、および該接着剤層４中に
スパイラル状に巻回された発熱体５からなるスパイラル
管状積層体が構成されている。そして、上記発熱体５
は、図３に示すように端部で比抵抗率の低い導電性材料
６が接続されており、スパイラル管状ヒ−タ−１の長手
方向の両端間に導電性を付与している。

【０００９】この発明のスパイラル管状ヒ−タ−は、例
えば、内側層となる接着剤付きの耐熱性高分子テ−プＡ
を接着剤層を外側にして形状付与部材、例えばステンレ
ス等の耐熱性の棒またはパイプなどの長尺の形状付与部
材にスパイラル状に巻き付け、その上に、好適にはその
ほぼ中央に発熱体である可とう性の導電性基材、好適に
は平面状基材または線状基材からなる発熱体を巻き付
け、さらにその上に外側層となる接着剤付きの耐熱性高
分子テ−プＢを接着剤層を内側にしてスパイラル状に重
ねて巻き付け、接着剤を硬化して積層一体化（このプロ
セス中、形状付与部材に巻いた巻き付け物はほどけない
ように圧力を加えておくことが好ましい）し、形成され
た積層体を棒またはパイプなどの長尺の形状付与部材か
ら外して、スパイラル状に形状保持した成形品として得
ることができる。この発明のスパイラル管状ヒ−タ−
は、常温でまたは加熱した、好適には２００℃程度以下
の温度に加熱した環境下においても、被加熱体に装着し
た後ほとんどスパイラル物の外径などの形状や均等・整
然さに変化がなく形状保持される。

【００１０】この発明におけるスパイラル状物の内側層
を形成する耐熱性高分子テ−プＡとしては、ガラス転移
温度あるいは融点が１８０℃以上である芳香族ポリイミ
ドあるいは芳香族ポリアミドからなり、好適には厚みが
２５−２００μｍ、幅が３−５０ｍｍのテ−プ状フィル
ムが使用される。特に、５０−３００℃での線膨張係数
（ＣＴＥ）が６０×１０^-5ｃｍ／ｃｍ／℃（ｐｐｍで表
示することもある）以下、その中でも特に３−５０×１
０^-5ｃｍ／ｃｍ／℃であって、引張弾性率が２００−１
４００ｋｇ／ｍｍ² である芳香族ポリイミドフィルムあ
るいは芳香族ポリアミドフィルムや、シリコンラバ−の
ような耐熱性ゴムが好適に使用される。そのなかでも、
剛性（ｋｇ）〔厚み（ｍｍ）² ×弾性率（ｋｇ／ｍ
ｍ² ）〕が０．８ｋｇ以上、厚みが３５−２００μｍで
ある芳香族ポリイミドフィルムが好適に使用される。ま
た、芳香族ポリイミドフィルムとして、吸水率が４％以
下、特に３％以下である芳香族ポリイミドフィルムが好
適に使用される。

【００１１】前記の芳香族ポリイミドは、例えば３，
３’，４，４’−ビフェニルテトラカルボン酸二無水
物、ピロメリット酸二無水物、３，３’，４，４’−ベ
ンゾフェノンテトラカルボン酸二無水物などの芳香族テ
トラカルボン酸二無水物とｐ−フェニレンジアミン、
４，４’−ジアミノジフェニルエ−テルなどの芳香族ジ
アミンとを重合、イミド化して得られる。特に、芳香族
ポリイミドとして３，３’，４，４’−ビフェニルテト
ラカルボン酸二無水物を芳香族テトラカルボン酸成分中
１５モル％以上使用して得られるものが耐熱性、低線膨
張係数、低吸水率であることから好ましい。前記の芳香
族ポリアミドは、例えば２−クロロテレフタル酸クロリ
ド、２，５−ジクロロテレフタル酸クロリドなどの芳香
族酸クロリドと２−クロロ−ｐ−フェニレンジアミン、
４，４’−ジアミノジフェニルエ−テルなどの芳香族ジ
アミンとの反応で得られる。

【００１２】この発明において中間層を形成する接着剤
層は、エポキシ樹脂、ＮＢＲ−フェノ−ル系樹脂、フェ
ノ−ル−ブチラ−ル系樹脂、エポキシ−ＮＢＲ系樹脂、
エポキシ−フェノ−ル系樹脂、エポキシ−ナイロン系樹
脂、エポキシ−ポリエステル系樹脂、エポキシ−アクリ
ル系樹脂、アクリル系樹脂、ポリアミド−エポキシ−フ
ェノ−ル系樹脂、ポリイミド系樹脂、ポリイミドシロキ
サン−エポキシ樹脂などの熱硬化性接着剤が挙げられ
る。また、上記接着剤としては、ポリイミド、ポリアミ
ドイミド、ポリエ−テルイミド、ポリエステルイミド
系、フッ素樹脂などの熱可塑性接着剤が挙げられる。

【００１３】上記接着剤層としては、熱硬化性接着剤か
らなり、好適には積層した接着剤層の乾燥状態での厚み
が２−１００μｍ、幅が３−５０ｍｍである。また、こ
の接着剤層は接着剤付きのテ−プ状フィルムとして設け
てもよくあるいはテ−プ状フィルムを巻きつけた後、接
着剤を塗布あるいは接着剤シ−トを張り合わせて接着剤
付きテ−プを設けてもよい。また、特にポリイミド系接
着剤が好適に使用される。

【００１４】前記ポリイミド系熱可塑性接着剤として
は、ポリイミド、ポリアミドイミド、ポリエ−テルイミ
ド、ポリエステルイミド等のポリマ−鎖中にイミド結合
を含有するポリイミド系ポリマ−が挙げられる。前記ポ
リイミド系熱硬化性接着剤としては、ポリイミド、ポリ
アミドイミド、ポリエ−テルイミド、ポリエステルイミ
ド、ポリイミドシロキサン等のポリマ−鎖中にイミド結
合を含有するポリマ−と熱硬化性樹脂との組み合わせが
一般的である。熱硬化性樹脂としては、エポキシ樹脂、
フェノ−ル樹脂、アクリレ−ト樹脂等の熱硬化性樹脂、
さらにビスマレイミド樹脂のように末端または側鎖に反
応性の官能基を有するポリイミドオリゴマ−等が挙げら
れる。前記ポリイミド系熱可塑性接着剤および硬化後の
ポリイミド系熱硬化性接着剤のＴｇが２０−３８０℃で
あることが好ましく、特に３０−３４０℃であることが
好ましい。

【００１５】前記ポリイミド系熱可塑性接着剤および硬
化後のポリイミド系熱硬化性接着剤の引張弾性率（２５
℃）が５−４５０ｋｇ／ｍｍ² であることが好ましい。
さらに好ましくは１０−４００ｋｇ／ｍｍ² である。前
記ポリイミド系熱可塑性接着剤および硬化後のポリイミ
ド系熱硬化性接着剤はポリイミドを５−１００重量部使
用することが好ましい。さらに好ましくはポリイミドを
１０重量％以上である。ポリイミド系接着剤がシランカ
ップリング剤またはチタネ−ト系カップリング剤を含ん
でも良い。シランカップリング剤の混合量は接着剤１０
０重量部に対して、０．１−６重量部が好適である。さ
らに好適には、０．３−５重量である。シランカップリ
ング剤の種類としては、アミノシラン、エポキシシラ
ン、チオ−ルシラン等が好適である。前記のポリイミド
系接着剤は、テ−プ状耐熱性樹脂フィルムＡの片面とテ
−プ状耐熱性樹脂フィルムＢの片面とのそれぞれに設け
ることが好ましい。

【００１６】この発明における外側層を形成する耐熱性
樹脂フィルムＢとしては、ガラス転移温度あるいは融点
が１８０℃以上である芳香族ポリイミド、芳香族ポリア
ミド、芳香族ポリエステル、フッ素樹脂または芳香族ポ
リアミドイミドからなり、好適には厚みが２５−２００
μｍ、幅が３−５０ｍｍのシ−ト状フィルムが使用され
る。特に、５０−２５０℃での線膨張係数（ＣＴＥ）が
６０×１０^-5ｃｍ／ｃｍ／℃（ｐｐｍで表示することも
ある）以下、特に３−５０×１０^-5ｃｍ／ｃｍ／℃であ
って、引張弾性率が２００−１４００ｋｇ／ｍｍ² であ
る芳香族ポリイミドフィルムあるいは芳香族ポリアミド
フィルムが好適に使用される。そのなかでも、剛性が
０．８５ｋｇ以上、吸水率が４％以下、特に３％以下で
ある芳香族ポリイミドフィルムが好適に使用される。

【００１７】この発明における発熱体としては、スパイ
ラル状物の長手方向の両端間に導電性で大きな抵抗を有
する金属箔、金属線、帯状の金属、例えばニッケルクロ
ム合金、ニッケル鉄クロム合金、ニッケル銅合金などが
挙げられる。また、スパイラル管状ヒ−タ−の両端部に
位置する比抵抗率の低い（抵抗率が１×１０^-6−４×１
０^-6Ωｃｍ程度）導電性材料としては、ニッケル、銅、
鉄などの金属箔、金属線などが挙げられる。この発熱体
は１本のみを設けてもよく複数本を平行して設けてもよ
く、また、前記の接着剤によって耐熱性高分子テ−プＢ
のほぼ全面に設けてもよいが、ほぼ中央部に設けること
が好ましい。また、発熱体の表面をあらかじめ塗布法な
どによって耐熱性樹脂で薄く被覆したものを使用しても
よい。

【００１８】前記の芳香族ポリイミドフィルムは、例え
ば、次のようにして得られる。先ず、ピロメリット酸二
無水物や３，３’，４，４’−ビフェニルテトラカルボ
ン酸二無水物などの芳香族テトラカルボン酸二無水物と
芳香族ジアミンとをＮ，Ｎ−ジメチルアセトアミドやＮ
−メチル−２−ピロリドンなどの有機極性溶媒中で重合
して、ポリマ−の対数粘度（測定温度：３０℃、濃度：
０．５ｇ／１００ｍｌ溶媒、溶媒：Ｎ−メチル−２−ピ
ロリドン）が１−５、ポリマ−濃度が１５−４０重量％
程度であるポリアミック酸溶液を得る。

【００１９】次いで、好適にはこのポリアミック酸１０
０重量部に対して０．０１−１重量％のリン化合物、例
えば（ポリ）リン酸エステルおよび／またはリン酸エス
テルのアミン塩などの有機系リン化合物あるいは無機リ
ン化合物および、好適にはさらにポリアミック酸１００
重量部に対して０．０２−６重量部のコロイダルシリ
カ、窒化珪素、タルク、酸化チタンなどの無機フィラ−
（好適には平均粒径０．００５−５μｍ、特に０．００
５−２μｍ）を添加してポリアミック酸溶液組成物を調
製する。このポリアミック酸溶液組成物をそのままある
いは化学イミド化剤を加えて、平滑な表面を有する支持
体表面に流延し、乾燥して固化フィルムを形成し、上記
固化フィルムを支持体表面から剥離する。次いで、固化
フィルムの片面または両面にアミノシラン系、エポキシ
シラン系あるいはチタネ−ト系の表面処理剤を含有する
表面処理液を塗布した後、さらに乾燥することもでき
る。

【００２０】前記のようにして得られた固化フィルム
を、必要であれば両方向に延伸した後乾燥フィルムの幅
方向の両端縁を把持した状態で、最高加熱温度：３５０
〜５００℃の範囲内の温度で加熱して乾燥およびイミド
化して芳香族ポリイミドフィルムとして好適に製造する
ことができる。上記のようにして得られた芳香族ポリイ
ミドフィルムを、好適には低張力下あるいは無張力下に
２００〜４００℃程度の温度で加熱して応力緩和処理
し、巻き取る。この芳香族ポリイミドフィルムは、その
ままあるいはコロナ放電処理、プラズマ処理、紫外線照
射、グロ−放電処理、火炎処理で表面処理を施した後、
接着性を改良した芳香族ポリイミドフィルムとして使用
することができる。

【００２１】前記の芳香族ポリアミドフィルムは、例え
ば以下のようにして製造することができる。芳香族酸ク
ロリドと芳香族ジアミンとを有機極性溶媒中で溶液重
合、あるいは水系媒体を使用する界面重合などで合成さ
れる。ポリマ−溶液は単量体として酸クロリドとジアミ
ンとを使用すると塩化水素が副生するためこれを中和す
るために水酸化カルシウムなどの無機の中和剤、または
エチレンオキサイドなどの有機の中和剤を添加する。ま
た、イソシアネ−トとカルボン酸との反応は非プロトン
性有機極性溶媒中、触媒の存在下で行われる。これらの
ポリマ−溶液はそのままフィルムを形成する製膜原液に
してもよく、またポリマ−を一度単離してから上記の溶
媒に再溶解して製膜原液を調製してもよい。製膜原液に
は溶解助剤として無機塩例えば塩化カルシウム、塩化マ
グネシウムなどを添加してもよい。製膜原液中のポリマ
−濃度は２−３５重量％が好ましい。

【００２２】この発明の形状保持性のスパイラル管状ヒ
−タ−は、例えば、被加熱体と同一外形状を有する（形
状は、断面円形または角形等任意の形状を有してよ
い。）長尺の形状付与部材、例えば耐熱性の棒またはパ
イプにスパイラル状に巻いた内側層となる耐熱性高分子
テ−プＡ、好適にはテ−プ状芳香族ポリイミドフィルム
Ａとそれと同じ幅か少し幅の狭い外側層となる耐熱性高
分子テ−プＢ、好適にはテ−プ状芳香族ポリイミドフィ
ルムＢとその間に接着剤およびその間に両端に抵抗率の
低い導電性材料を設けた発熱体を配置し、熱硬化性接着
剤の場合には溶媒を乾燥してＢステ−ジの段階で、熱可
塑性接着剤の場合には積層体に圧力を加えてガラス転移
温度あるいは融点以上の温度に加熱することによって、
テ−プの内側層と外側層とを重ねたまま、熱硬化性接着
剤の場合には硬化温度以上の温度に加熱して、あるいは
熱可塑性接着剤の場合には冷却して、接着剤を硬化して
積層一体化させた後、スパイラル状積層体を長尺の形状
付与部材から外して得られる。

【００２３】上記の方法は、好適には、例えば次のよう
にして実施できる。先ず、前記の内側層となる耐熱性高
分子テ−プＡおよび耐熱性高分子テ−プＢの片面に接着
剤溶液を塗布し、接着剤の乾燥厚みが２−１００μｍで
あるフィルムを得る。このフィルムを３−５０ｍｍにス
リットし、熱硬化性接着剤付きの耐熱性高分子テ−プを
製造する。この耐熱性高分子テ−プＡを接着剤面を外側
にして直径が５−５０ｍｍの円状の棒またはパイプにス
パイラル状に巻きつけ、両端を固定する。次いで、その
上に前記のテ−プよりも幅の狭い抵抗率の低い導電性材
料を端部に設けた発熱体をスパイラル状に巻きつける。
次いで、さらにその上に接着剤同士が重なるように、外
側層となる熱硬化性接着剤付き耐熱性高分子テ−プＢを
巻き付け、耐熱性高分子テ−プＡ／熱硬化性接着剤／導
電性材料付きの発熱体／熱硬化性接着剤／耐熱性高分子
テ−プＢの構成にして、周囲をポリエチレンテレフタレ
−トやポリイミドなどの熱収縮性の繊維や組紐で加圧・
固定して、１５０−４００℃の範囲内の温度に加熱して
接着剤を硬化して積層一体化し、冷却した後、形成され
たスパイラル管状積層体を棒またはパイプから外し、ス
パイラル管状ヒ−タ−を得ることができる。

【００２４】上述のように構成されているこの発明のス
パイラル管状ヒ−タ−は、その内径とほぼ同一の外径を
有する被加熱体に適用し、図４に示すように長手方向に
伸長し、伸長力を開放することにより元の形状に復帰す
し、また常温で、好適には２００ 程度以下の高温に加
熱した環境下においても、かつ被加熱体に装着した後
も、ほとんど外径などの形状や均等・整然さに変化がな
く形状保持される。この発明のスパイラル管状ヒ−タ−
はそのままで被加熱体に適用してもよく、あるいは適当
な長さに切断して使用してもよく（この場合、端子を別
途設けて使用する）、さらに最外層に保温の目的で耐熱
性発砲シ−ト、耐熱性多孔シ−トで覆って使用してもよ
い。勿論、スパイラル管状ヒ−タ−の内径より大きい径
を有する被加熱体にこの発明のスパイラル管状ヒ−タ−
を適用しても良好な結果を得ることができる。また、形
状が複雑な被加熱体の場合には、スパイラル管状ヒ−タ
−と平面状ヒ−タ−とを組み合わせて使用して被加熱体
を覆ってもよい。

【００２５】特に、被加熱体またはヒ−タ−の表面温度
を感知し、この値をフィ−ドバックしながらヒ−タ−に
加える電圧もしくはヒ−タ−に流す電流を制御すること
により被加熱体の温度を制御することができるシステム
を備えたスパイラル管状ヒ−タ−は、短時間で昇温で
き、かつ、過昇温を防ぐことができるので、また被加熱
体を安全に加熱することができるので、このようなシス
テムを備えることが、安全のため好ましい。

【００２６】次に、この発明のスパイラル管状ヒ−タ−
の被加熱体への装着方法を図４を参照しながら説明す
る。図４において、被加熱体１０を挿入可能なまでに形
状保持性のスパイラル管状ヒ−タ−間を押し拡げて被加
熱体１０をスパイラル管状ヒ−タ−間に挿入し、次い
で、被加熱体１０をその状態に維持したままでスパイラ
ル管状ヒ−タ−１を図の矢印の方向に回転し、この回転
につれて被加熱体１０がスパイラル管状ヒ−タ−１内に
取り込まれるので、管状ヒ−タ−１の軸方向に回転させ
るだけで比較的簡単・迅速に被加熱体１０にスパイラル
管状ヒ−タ−１を装着することができ、しかも装着した
後はスパイラル管状ヒ−タ−１は元の形状に復帰するか
ら、被加熱体１０に均等にかつ整然と装着することがで
きる。従って、例えば被加熱体の両端部が大型の装置等
に接続されて自由度がほとんどない場合でも、比較的容
易にかつ迅速に被加熱体１０に巻きつけることができ
る。また、スパイラル管状ヒ−タ−の径を任意に設定で
きるため、自由度の少ない被加熱体だけでなく自由度の
大きい被加熱体であっても、また径の大小にも制限を受
けることなく、棒またはパイプ状であれば任意の被加熱
体に適用できるのである。

【００２７】

【実施例】以下にこの発明の実施例を示す。以下の記載
において、部は重量部を、％は重量％を意味する。以下
の各例において、ポリイミドフィルム等の物性測定は以
下の方法によって行った。 吸水率：ＡＳＴＭ Ｄ５７０−６３に従って測定（２３
℃×２４時間） 引張弾性率：ＡＳＴＭ Ｄ８８２−６４Ｔに従って測定
（ＭＤ） 線膨張係数（５０−２５０℃または５０−３００℃）：
３００℃で３０分加熱して応力緩和したサンプルをＴＭ
Ａ装置（引張りモ−ド：２ｇ荷重、試料長さ１０ｍｍ、
２０℃／分）で測定

【００２８】参考例１ 内容積１００リットルの重合槽に、Ｎ，Ｎ−ジメチルア
セトアミド５４．６ｋｇを加え、次いで、３，３’，
４，４’−ビフェニルテトラカルボン酸二無水物８．８
２６ｋｇとパラフェニレンジアミン３．２４３ｋｇとを
加え、３０℃で１０時間重合反応させてポリマ−の対数
粘度（測定温度：３０℃、濃度：０．５ｇ／１００ミリ
リットル溶媒、溶媒：Ｎ，Ｎ−ジメチルアセトアミド）
が１．６０、ポリマ−濃度が１８重量％であるポリアミ
ック酸（イミド化率：５％以下）溶液を得た。このポリ
アミック酸溶液に、ポリアミック酸１００重量部に対し
て０．１重量部の割合でモノステアリルリン酸エステル
トリエタノ−ルアミン塩および０．５重量部の割合（固
形分基準）で平均粒子０．０８μｍのコロイダルシリカ
を添加して均一に混合してポリアミック酸溶液組成物を
得た。このポリアミック酸溶液組成物の回転粘度は３０
００ポイズであった。このポリアミック酸溶液組成物を
Ｔダイ金型のスリットから連続的に、キャスティング・
乾燥炉の平滑な支持体に押出して前記溶液の薄膜を形成
し、１３０℃で１０分間乾燥し、支持体から剥がし、幅
方向を把持した状態でキュア炉内でキュア−（２００℃
から４５０℃、約２０分間）して、厚み７５μｍの芳香
族ポリイミドフィルムを得た。このフィルムは剛性が
４．２ｋｇ、弾性率が７５０ｋｇ／ｍｍ²、線膨張係数
（５０−３００℃）が１６ｐｐｍ、吸水率が１．５％で
あった。

【００２９】参考例２ パラフェニレンジアミンの代わりに、４，４’−ジアミ
ノジフェニルエ−テル６．００７ｋｇにし、Ｎ，Ｎ−ジ
メチルアセトアミド６７．６ｋｇにした他は、参考例１
と同様にして厚み７５μｍの芳香族ポリイミドフィルム
を得た。このフィルムは、剛性が２．１ｋｇ、弾性率が
３７０ｋｇ／ｍｍ² 、線膨張係数（５０℃から２５０
℃）が４０ｐｐｍ、吸水率が２．５％であった。

【００３０】実施例１ 参考例２で製造した７５μｍの芳香族ポリイミドフィル
ムにポリイミドシロキサン系の熱硬化性接着剤のテトラ
ヒドロフラン溶液（固形分濃度：２５％）を乾燥後の厚
みが３０μｍになるように塗布し、１００℃で乾燥して
接着剤付きポリイミドフィルムを得た。このフィルムを
６ｍｍ幅および５．８ｍｍ幅にスリットして２種類の接
着剤付きテ−プＡおよびＢを作製した。６ｍｍ幅のテ−
プを接着剤層を外側にして外径６ｍｍのステンレスチュ
−ブにスパイラル状に巻き付けた後、両端を固定した。
次いで、該テ−プＡの上に幅２ｍｍ、厚み４０μｍ、長
さ１０００ｍｍのニクロム箔（抵抗値：１４．７Ω）の
両端に幅１．５ｍｍ、厚み５００μｍ、長さ１００ｍｍ
のニッケル箔（抵抗率：６．８×１０^-6Ωｃｍ）をスポ
ット溶接で接続したものを巻き付けた後、両端を固定
し、さらにその上に、上記テ−プＢの接着剤層と重なる
ようにスパイラル状に巻き付け、両端を固定した。さら
にその上にポリイミド製熱収縮テ−プをスパイラル状に
巻き付け、オ−ブン中で２００℃で１時間加熱後、２５
０℃で１時間加熱して硬化させた後さらに３００℃で２
０分加熱し、放冷した後、ポリイミド製熱収縮テ−プを
剥がし、形成された管状積層体をステンレスチュ−ブか
ら外し、内径６ｍｍ、長さ３０ｃｍのスパイラル管状ヒ
−タ−を得た。このスパイラル管状ヒ−タ−の抵抗値は
１４．７Ωであった。

【００３１】また、このスパイラル管状ヒ−タ−を径６
ｍｍのステンレスパイプに装着し、両端に１５Ｖの交流
電圧を加えたところ、スパイラル管状ヒ−タ−表面温度
は１１０℃で維持された。また、このときのヒ−タ−両
端のニッケル箔部分は５５℃でありヒ−タ−部より明ら
かに低温であった。

【００３２】実施例２ 実施例１で作製したスパイラル管状ヒ−タ−を外径６ｍ
ｍ、長さ４０ｃｍのステンレスパイプに装着し、その表
面に熱電対（ＪＩＳ−Ｋ）を配置して、さらにその上か
ら断熱材（ゴアテックス：ジャパンゴアテックス社製）
を巻きつけた。この状態で、この熱電対の温度が１５０
℃になるようにプログラム温度コントロ−ラ−（坂口電
熱社製、ＳＳＲ−ＳＰ）で加える電圧を制御しながら加
熱した。この方法で加熱してもステンレスパイプの温度
は１５０℃±１℃で制御できた。その時のヒ−タ−両端
の端子部分は７６℃であった。また、断熱材の表面は室
温と同じであった。

【００３３】

【発明の効果】この発明は以上説明したように構成され
ているので、以下に記載のような効果を奏する。この発
明のスパイラル管状ヒ−タ−は、両端部が装置などに接
続されて自由度がほとんどない被加熱体であっても、ま
た被加熱体の大小にも制限を受けることなく、被加熱体
に容易にかつ迅速にしかも均等に整然と装着でき、また
被加熱体との密着性が良く、熱効率が良好で温度の制御
を正確に行うことができ、しかもヒ−タ−の抵抗値を自
由に変えることができる。さらに、ヒ−タ−両端の端子
部分の発熱を抑えられるので、電気印加時の安全性が高
い。また、この発明の製造方法によれば、任意の内径を
有し、形状保持性および耐熱性が良好で安全性の高いこ
の発明の上記スパイラル管状ヒ−タ−を得ることができ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】図１は、この発明のスパイラル管状ヒ−タ−の
一例を示す斜視図である。

【図２】図２は、この発明のスパイラル管状ヒ−タ−の
一例をスパイラル芯に平行に切断した一部断面図であ
る。

【図３】図３は、図１に示すスパイラル管状ヒ−タ−の
端部に設けた発熱体と比抵抗率の低い導電性材料との接
続部をスパイラル芯に直角な面で切断した一部断面図で
ある。

【図４】図４は、図１に示すスパイラル管状ヒ−タ−の
装着方法の一例を示す概略図である。

【図５】図５は、図１に示すスパイラル管状ヒ−タ−の
使用状態の一例を示す概略図（一部省略）である。

【図６】図６は、図５に示すスパイラル管状ヒ−タ−の
使用状態の一例の一部断面図である。

【符号の説明】

１ スパイラル管状ヒ−タ− ２ 内側層（耐熱性高分子テ−プＡ） ３ 外側層（耐熱性高分子テ−プＢ） ４ 接着剤層 ５ 発熱体 ６ 抵抗率の低い導電性材料 ７ 圧着端子 ８ リ−ド線被覆 ９ リ−ド線 １０ 被加熱体 １１ 熱収縮チュ−ブ（絶縁材）

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 村松 忠雄 山口県宇部市西本町一丁目12番32号 宇部 興産株式会社高分子研究所（宇部）内 (72)発明者 園山 研二 山口県宇部市大字小串1978番地の10 宇部 興産株式会社宇部ケミカル工場内

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 耐熱性高分子テ−プＡをスパイラル状に
   巻回して形成された内側層、該内側層の上に耐熱性高分
   子テ−プＢをスパイラル状に巻回して形成された外側
   層、および該内側層と該外側層を接着する接着剤からな
   るスパイラル管状積層体の上記内側層と上記外側層との
   間に、スパイラル状に巻回されて端部に抵抗率の低い導
   電性材料が接続されている発熱体が設けられている形状
   保持性のスパイラル管状ヒ−タ−。
2. 【請求項２】 抵抗率の低い導電性材料が金属線もしく
   は金属箔である請求項１記載の形状保持性のスパイラル
   管状ヒ−タ−。
3. 【請求項３】 耐熱性高分子テ−プＡおよび耐熱性高分
   子テ−プＢがいずれも厚み３５−２００μｍであり、こ
   れらの少なくとも一方が１ｋｇ以上の剛性を有するもの
   である請求項１記載の形状保持性のスパイラル管状ヒ−
   タ−。
4. 【請求項４】 被加熱体またはヒ−タ−の表面温度を制
   御することにより被加熱体の温度を制御することができ
   るシステムを備えた請求項１記載の形状保持性のスパイ
   ラル管状ヒ−タ−。
5. 【請求項５】 被加熱体と同一形状を有する長尺の形状
   付与部材に、片面に接着剤層を設けた耐熱性高分子テ−
   プＡを接着剤層を外側にしてスパイラル状に巻くつけて
   内側層を形成し、該内側層の上にあらかじめ端部に抵抗
   率の低い導電性材料が接続された発熱体をスパイラル状
   に巻きつけ、さらにその上に、片面に接着剤層を設けた
   耐熱性高分子テ−プＢを接着剤層を内側にしてスパイラ
   ル状に巻きつけて外側層を形成し、上記接着剤を硬化さ
   せて積層一体化し、形成された管状積層体を上記形状付
   与部材から外して請求項１記載の形状保持性のスパイラ
   ル管状ヒ−タ−を得ることを特徴とするスパイラル管状
   ヒ−タ−の製造方法。