JPS5823713B2 - シ−ビヒ−タの製造方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は絶縁抵抗特性を改善したシーズヒータに関する
ものである。

一般にシーズヒータは、第１図に示すように、外筐体を
構成する金属パイプ１の内部に、端子棒２が接続された
コイル状電熱線３を装備し、その間に電気絶縁材料より
なる充填材４を充填している。

従来、上記充填材として、ａ電融マグネシア粉末を使用
したもの、ｂマグネシア粉末にシリコーン樹脂を混合、
及び塗布した後、樹脂が飛散しない範囲で熱処理したも
の（処理温度は高いが樹脂が残存することで効果が生ず
るもの）、Ｃマグネシア粉末にピロフェライトやＳｉＯ
２粉末を混合した後、充填減径するが、化合物化するま
での熱処理がなされかったもの、等が用いられている。

しかるにａの充填材においては、マグネシアのもつ吸湿
性を解消できず、またｂの充填材においては中に残存す
る有機基の為、高温（５００℃以上）にすると有機物が
炭化するため、絶縁性の低下や耐圧不良等を生じ、高温
度使用に耐えない欠点があった。

さらにＣの充填材においては、マグネシアの表面に安定
な化合物が生長していない為、吸湿性が解消されていな
かった。

従ってこれらは、Ｍｇｏ−＋Ｍｇ（ＯＨ） ２の反応が
大気中に於いて進行し、その為、シーズヒータとして使
用した時電気絶縁性が低下していた。

本発明はかかる欠点を解消する為のものであり、Ｍｇｏ
の表面の水に対する活性を押える為の処理に関するもの
である。

以下、実施例をもとにその構成を述べる。

電融Ｍｇｏ粉末（４０〜３２５ｍｅｓｈこれに限らない
）に、シリコーン樹脂、メチル基系シリコーン、メチル
フェニルシリコーン、シリコーンオイル及ヒ５ｉ−０化
合物などのシロキサン結合からなる物質を、概Ｍｇｏ粉
末の表面の１部ないしは全部に浸漬塗布等の方法により
コーティングするかあるいは、概シロキサン結合の物質
を混合する。

（ないしはヒータとして成型された後吸引あるいは圧入
法等により混入させても良い。

いずれ方法でも限定し式゛ｏ）しかる後、金属パイプ内
に充填した後、ローリングスェージング等の方法により
減径する。

その後シロキサン結合からなる物質の有機基を飛ばす為
の加熱処理を行なう。

その前処理として１００℃〜３５０°Ｃで３０分以上の
熱処理を最底１回以上行ない（連続炉であればこの温度
範囲で連続的に行なう。

）その後３５０〜７５０℃の温度範囲に最底１回以上加
熱してその有機暴発を飛散させる。

（連続的に温度変化を持たす場合も含むが、その場合必
ずしも７５０°Ｃまで昇温させるとは限定しない。

）前者の熱処理で吸着水と樹脂の縮重合等により発生す
るＲ２０及びＲ−ＯＨが飛び、後者の熱処理で有機基が
飛散する。

同時に５ｉ（Ｒ３）０−のシロキサン結合が分解し、５
ｉ０２に変化し、尚かつ加熱することでＭｇｏ粉末の表
面に均一に５ｉ０２がコーティングされることになる。

その後さらに６５０〜１１００°Ｃの温度で加熱するこ
とでその生成したＳ ＋ ０２と充填後減径加工された
ことで、粉砕されたＭｇｏの表面とが反応し、水分に対
して安定なフォルステライト化される熱処理を加えるこ
とでさらに特性が向上する。

さらに詳しい実施例を記述すると、メチル基系シリコー
ン樹脂の場合、ワニス、オイル、ゴムのいずれを用いる
かで条件が若干異なるが、トルエンキシレン、アセトン
、アルコール等の有機溶媒を含むものに於いては、これ
を飛ばす為Ｍｇｏ粉末と混合した後、６０〜１５０°Ｃ
で加熱するが溶媒の含まれないものはこれを昇路しても
良い。

その後樹脂のプレキュアする温度（１５０〜２００°Ｃ
）で０．１〜３ ｈｒｓ加熱した後、樹脂のキュアする
温度（１７０〜２５０℃）で０．５ｈｒ以上加熱する。

その後２５０〜７５０°Ｃの酸化性雰囲気中で連続炉を
用い０．１°Ｃ／ｍｉｎ〜１０°Ｃ／ｍｉｎの昇温速度
で加熱するかあるいはバッチ炉でさればこの温度範囲で
例えば２５０°Ｃ２Ｈｒｓ→３２０°Ｃ２Ｈｒｓ−）
４００℃２ Ｈｒ Ｓ −） ６００８Ｃ２ｈｒｓ等に
徐々に温度を上げて加熱するがこの方法に限らない。

これらの方法によりシーズヒータ内には有機基が残存せ
ず、かつシロキサン結合がシリカ結合になる状態となる
。

加えてＭｇｏ粉末の表面に生成した５１０２が均一にコ
ーティングされ、Ｍｇ。

の水に対する反応性を十分押えるのに有効となっている
。

この状態のシーズヒータは従来のものよりはるかに大気
放置中の電気絶縁性の劣下は少ないものとなっている。

（第２図のａの特性）。なお第２図のｂはＭｇｏ粉のみ
の場合、第２図のＣはＭｇｏ＋樹脂残存のものの特性を
示すものである。

その後さらに熱処理として６５０℃以上〜１１００°Ｃ
の範囲の酸化雰囲気中で加熱し、Ｍｇｏ表面と８１０２
が均一にかつ十分反応してフォルステライト化させる。

この段階に至るとさらに７５０°Ｃまでに処理されたシ
ーズヒータより耐湿性が安定し、Ｍｇｏ＋Ｓ ｉ ０２
の反応と個々の粒子のシンクリングにより熱伝導性等の
向上のメリットも生じてくる。

又、他の従来例（有機基を含むもの）に比べ、表面温度
４００°Ｃ以上の高温型シースヒータとして使用できる
のが最大のメリットとなる。

従来例はその有機基の為４００℃を超えると炭化現象が
進行し第３図に見られるように使用中に絶縁性の低下と
耐電圧の低下が見られたが、本発明によるシーズヒータ
ではこれが全く見られなくなる。

なお第３図におけるａ 、 ａ’は、ヒータ表面温度を
６００℃及び７５０℃のときの本発明に基づくシースヒ
ータの特性、ｂ 、 ｂ’は同様のヒータ表面温度にお
ける従来の樹脂残存のヒータの特性を示すものである。

以上の説明から明らかなように本発明によれば、充填材
の吸湿性を改善することができ、常時、高電気絶縁性能
を確保することができる。

さらに熱伝導性等の向上も図ることができるとともに、
高温シーズヒータとしても使用できるなどのすぐれた効
果を奏する。

【図面の簡単な説明】

第１図は一般的なシーズヒータの断面図、第２図は本発
明品と従来品の恒温恒湿時（４０℃。 ９５％ＲＨ中）の経過時間と絶縁抵抗の関係を示す特性
図、第３図は本発明品と従来品のヒータ表面温度６００
℃及び７５０°Ｃのときの経過時間と絶縁抵抗の関係を
示す特性図である。 １・・・・・・金属パイプ、３・・・・・・電熱線、４
・・・・・・充填材。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 金属パイプと端子棒を接続した電熱線との間。 に、マグネシア粉末とメチル基系シリコーン樹脂にフィ
   ラーとしてＳｉＯ□を３０〜８０係含む粉末よりなる耐
   熱性樹脂部材とを混合してなる充填材を充填し、パイプ
   を減径した後、前記メチル基系シリコーン樹脂の分解温
   度より高い温度で加熱し、樹脂の有機暴発を飛散させる
   シーズヒータの製造方法。 ２ 金属パイプと端子棒を接続した電熱線との間に、メ
   チル基系シリコーン樹脂またはシリコーンオイルをマグ
   ネシア粉末の少くとも一部の粒子にコーティングしてな
   る充填材を充填し、パイプを減径した後、前記メチル基
   系シリコーン樹脂またはシリコーンオイルの分解温度よ
   り高い温度で加熱し、樹脂の有機暴発を飛散させるシー
   ズヒータの製造方法。