JPH01130488A

JPH01130488A - 面状発熱体

Info

Publication number: JPH01130488A
Application number: JP28870687A
Authority: JP
Inventors: Etsuo Hosokawa; 細川　悦雄; Takao Nakamoto; 隆男仲本; Takeo Shiono; 武男塩野; Masatada Fukushima; 福島　正忠; Hiroshi Hashimoto; 洋橋本
Original assignee: Showa Electric Wire and Cable Co
Current assignee: SWCC Corp
Priority date: 1987-11-16
Filing date: 1987-11-16
Publication date: 1989-05-23

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】に関する。

（発明の技術的背景）従来からの電気的な面状発熱体としては、マイカなどの
絶縁基板に電熱線を巻回した構造のものが使用されてい
る。

また最近では、アルミナ等の陶磁器焼成ブロック中に、
所望形状の導電回路を埋設した構造の面状発熱体も使用
されている。

さらに、蛇行状、渦巻き状等の所望回路形状に形成した
アル叱ニウム、―、ニッケル、ステンレススチール、鉄
、ニッケルクロム合金等の面状金属発熱体の片面若しく
は両面に、ポリエステルフィルム、ポリイミドフィルム
、ポリカーボネートフィルム等の合成樹脂絶縁フィルム
を接着したものが広く採用されている。

（背景技術の問題点）しかしながら、従来の技術では、以下のような問題があ
った。

マイ゛カヒータの場合は、電熱線を基板に巻回するのに
手間がかかる上に、マイカと電熱線との接触が悪くなる
と、電熱線が空焼きされて高温になり断線し易く、また
、電熱線が封口されていないため、耐湿性に問題があっ
た。

また、アルミナ等の陶磁器を用いるヒータの場合には、
陶磁器焼成ブロックの機械的強度が低く、厚みが厚くな
って熱容量が大きくなるため速熱性が悪く、また焼結温
度が高いため、接点材料の増化・溶融などにより電極の
取出しに問題があった。

さらにポリエステル樹脂、ポリイミド樹脂などのフィル
ムを用いるヒータの場合には、その使用温度が絶縁フィ
ルムに損傷をきたす欠点があった。

またさらに、これらの問題を解決するために、最近、所
望のパターンに切り出した箔状の金属発熱体とプリプレ
グまたはセラミック等の絶縁シートとを、耐熱性絶縁塗
料によって接着した構造の面状発熱体が開発されている
。

しかしながらこのような面状発熱体においては１金属と
セラミック等のシートとの熱膨張率の差が大きいため、
使用温度が６００℃を越えると絶縁シートにクラックが
入り剥離してしまうという問題がありた。

（発明の目的）本発明はこのような問題を解決するためになされたもの
で、発熱体と絶縁層とがともに耐熱性に優れており、高
い温度で使用することができる面状発熱体を提供するこ
とを目的とする。

（発明の概要）本発明の面状発熱体は、炭化ケイ素繊維からなる織布ま
たは不織布の発熱体の片面または両面に、耐熱性の絶縁
層を設けて成ることを特徴としている。

本発明に使用する織布または不織布を構成する炭化ケイ
素ａＩｉ雄としては、ポリカルボシラン、ポリシラスチ
レン、ポリチタノカルボシランのようなケイ素を含む有
機化合物を、溶融紡糸し、得られた繊維を不融化した後
、不活性ガス中で焼成したものを使用する。こうして得
られる炭化ケイ素繊維は、半導体領域の電気特性を有し
、しかも１０００〜１５００℃の高温に耐えるので、こ
の繊維から構成された織布または不織布は、耐熱性に優
れた電気的発熱体として機能する。

また本発明においては、これらの織布または不織布を、
所望のパターンに切り出して使用することもできる。

本発明において、このような織布または不織布の発熱体
の表面に耐熱性の絶縁層を設けるには、セラミックシー
トを接着してもよいし、或いは耐熱性の絶縁塗料を塗布
焼付けてもよい。また絶縁塗料を塗布焼付けた後、焼付
層の上にさらにセラミックシートを接着することもでき
る。

ここで耐熱性の絶縁塗料としては、ポリボロシルキサン
、ポリカルボシラン、ボ・リシラスチレン、ポリシラザ
ン、ポリチタノカルボシラン、ポリシルキサンのような
有機金属ポリマーの中から選ばれた１種または２種以上
のポリマーを、有機溶剤に溶解させた溶液、或いはこれ
にさらにセラミック粉末、ガラス粉末等の無機充填剤を
配合した溶液を用いることが好ましい。

（発明の実施例）以下、本発明の実施例について記載する。

実施例ポリシラスチレン樹脂を常法によって溶融し、得られた
繊維を空気中で約２００　’Ｃで加熱し不融化した後、
真空中または不活性ガス中で１０００〜１３００℃の温
度で焼成した。次いで、こうして得られた炭化ケイ素繊
維からなる織布を蛇行状に切り出し、ｌＯΩの抵抗発熱
体を作製した。

次に図面に示すように、この炭化ケイ素繊維織布１の発
熱体の両面に、ポリボレシロキサン樹脂のＮ−メチル−
２−ピロリドン溶液とポリカルボシラン樹脂のキシレン
溶液とを１：１（重社比）の割合で混合してなる粘度３
ボイスの塗料を３回塗布含浸した後、（２００°Ｃ×１
０分）　＋　（、４００’ＣＸ　５分）の条件で３回焼
付けて、耐熱性塗料の焼付Ｎ２を形成した。

次いで、得られた絶縁発熱体をさらに２枚のセラ！、ツ
クシー）３（７）間に挾み、５に９／ｃｄ、２５０”Ｃ
Ｘ　１０分の条件で加熱圧着した。

こうして得られた面状発熱体を８Ｕ８３０４からなる板
の間に挾み、ＳＵＳ板と発熱体との間の絶縁性を室温と
８００℃の温度とでそれぞれ測定した。

その結果、室温では絶縁抵抗が２Ｘ１０’Ω以上、絶縁
耐力が３．５ｋＶ、　８００’Ｃでは絶縁抵抗が２．８
×１０６０、絶縁耐力が３．３　ｋＶの値が得られ、高
温においても絶縁性・に優れていることがわかった。

（発明の効果）以上の説明から明らかなように、本発明の面状発熱体に
おいては、発熱体がセラミック繊維で構成されているの
で、発熱体と絶縁層との熱膨張率の差がほとんどない。

また、発熱体と絶縁層との間の接着性が良好なので、高
温においても発熱体と絶縁層との間にクラック等を生じ
ることがない。

また、発熱体と絶縁層がともに耐゛熱性に優れており、
絶縁層の絶縁性が高温においても低下することがないの
で、極めて高い温度で使用することができる。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明の実施例で得られた面状発熱体の断面図で
ある。１−−−−−−−一炭化ケイ素繊維織布２−−−−−−
−一　耐熱性塗料の焼付層３−−−−−−−−セラミッ
クシ一ト

Claims

【特許請求の範囲】１、炭化ケイ素繊維からなる織布または不織布の発熱体
の片面または両面に、耐熱性の絶縁層を設けて成ること
を特徴とする面状発熱体。２、炭化ケイ素繊維が、ポリカルボシラン、ポリシラス
チレン、ポリチタノカルボシランから選ばれた１種の繊
維を、焼成してなるものである特許請求の範囲第１項記
載の面状発熱体。３、耐熱性の絶縁層が、セラミックシートである特許請
求の範囲第１項または第２項記載の面状発熱体。４、耐熱性の絶縁層が、耐熱性絶縁塗料の塗布焼付層で
ある特許請求の範囲第１項または第２項記載の面状発熱
体。５、耐熱性絶縁塗料が、ポリボロシロキサン、ポリカル
ボシラン、ポリシラスチレン、ポリシラザン、ポリチタ
ノカルボシラン、ポリシロキサンから選ばれた１種また
は２種以上のポリマーを、溶剤に溶解させたものである
特許請求の範囲第４項記載の面状発熱体。