(57)【要約】【課題】本発明は、温度依存性を低減し、曲げ部にても長期にわたって発熱量が安定し、耐腐食性を有する、軽量化されたヒーターを提供することを目的とする。【解決手段】流れる電流に応じて熱放出をする線状の発熱部材と、前記発熱部材の外面に設けられた絶縁層と、を備えているヒーターであって、前記発熱部材が、５０質量％以上のカーボンナノチューブを含有するカーボンナノチューブ線材を備えているヒーター。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
流れる電流に応じて熱放出をする線状の発熱部材と、前記発熱部材の外面に設けられた絶縁層と、を備えているヒーターであって、
前記発熱部材が、５０質量％以上のカーボンナノチューブを含有するカーボンナノチューブ線材を備えているヒーター。
【請求項２】
前記発熱部材が、９０質量％以上の前記カーボンナノチューブを含有するカーボンナノチューブ線材を備えている請求項１に記載のヒーター。
【請求項３】
前記発熱部材の、２５℃の雰囲気温度における抵抗値に対する１５０℃の雰囲気温度における抵抗値の比率が、１．５以下である請求項１または２に記載のヒーター。
【請求項４】
前記発熱部材が、長手方向に曲部を有し、前記曲部における前記発熱部材が、カーボンナノチューブ線材である請求項１乃至３のいずれか１項に記載のヒーター。
【請求項５】
前記発熱部材が屈曲試験を受ける前の発熱量に対する、前記発熱部材が荷重１００ｇｆ、曲げＲ２．５ｍｍ、曲げ速度１回／秒の条件にて、屈曲試験を１０，０００回受けた後の発熱量の変化率が５０％以下である請求項１乃至４のいずれか１項に記載のヒーター。
【請求項６】
前記発熱部材が、カーボンナノチューブ線材の撚り線である請求項１乃至５のいずれか１項に記載のヒーター。
【請求項７】
前記カーボンナノチューブ線材が、前記絶縁層と接触している請求項１乃至６のいずれか１項に記載のヒーター。
【請求項８】
海中用または宇宙空間用である請求項１乃至７のいずれか１項に記載のヒーター。
【請求項９】
請求項１乃至８のいずれか１項に記載のヒーターを用いた温調装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ヒーター線として炭素材料を用いたヒーターに関し、特に、ヒーター線としてカーボンナノチューブ線材を備えているヒーターに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
電力が供給されることで熱放出をするヒーターは、温度制御が比較的容易な点から、広汎な分野で利用されている。
【０００３】
ヒーター線の材質としては、例えば、タングステン、モリブデン、ニクロム線等の金属線材が頻繁に使用されている（特許文献１）。しかし、ヒーター線として金属線材を用いると、塩水、酸、アルカリ、硫化物等と接触する環境で使用されると腐食が生じるので、耐久性に改善の余地があった。また、ヒーター線として金属線材を用いると、重量化して施工性が低下してしまうという問題があった。
【０００４】
そこで、金属線材に、電気伝導率に優れたカーボンナノチューブを含浸または塗布することで、ヒーター線の軽量化を図ることが提案されている（特許文献２）。
【０００５】
しかし、特許文献２でも、ヒーター線の材料として金属を主成分とするので、塩水、酸、アルカリ、硫化物等と接触する環境で使用されると腐食が生じるという問題や製造が煩雑という問題があった。また、特許文献１、２のヒーターでは、通電可能な電流容量を増大させて高発熱量を得るためには、ヒーター線を太線化する必要があり、軽量化、小型化や施工性が図れないという問題や、そもそも、金属を主成分とするので、機械的強度や加工性の点から細線化が難しいという問題があった。また、金属を主成分とするヒーター線では、耐屈曲性の問題から、曲げ部における強度に改善の余地があり、曲げ部の発熱量が変動しやすいという問題があった。さらに、金属を主成分とするヒーター線では、使用環境の温度変化に応じて、抵抗値が変動しやすく、結果として発熱量が変動しやすくなる、すなわち、温度依存性があるので、発熱量の制御に改善の余地があった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２０１４−８２１６８号公報
【特許文献２】特開２０１１−１７１２６４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明は、温度依存性を低減し、曲げ部にても長期にわたって発熱量が安定し、耐腐食性を有する、軽量化されたヒーターを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
［１］流れる電流に応じて熱放出をする線状の発熱部材と、前記発熱部材の外面に設けられた絶縁層と、を備えているヒーターであって、
前記発熱部材が、５０質量％以上のカーボンナノチューブを含有するカーボンナノチューブ線材を備えているヒーター。
［２］前記発熱部材が、９０質量％以上の前記カーボンナノチューブを含有するカーボンナノチューブ線材を備えている［１］に記載のヒーター。
［３］前記発熱部材の、２５℃の雰囲気温度における抵抗値に対する１５０℃の雰囲気温度における抵抗値の比率が、１．５以下である［１］または［２］に記載のヒーター。
［４］前記発熱部材が、長手方向に曲部を有し、前記曲部における前記発熱部材が、カーボンナノチューブ線材である［１］乃至［３］のいずれか１つに記載のヒーター。
［５］前記発熱部材が屈曲試験を受ける前の発熱量に対する、前記発熱部材が荷重１００ｇｆ、曲げＲ２．５ｍｍ、曲げ速度１回／秒の条件にて、屈曲試験を１０，０００回受けた後の発熱量の変化率が５０％以下である［１］乃至［４］のいずれか１つに記載のヒーター。
［６］前記発熱部材が、カーボンナノチューブ線材の撚り線である［１］乃至［５］のいずれか１つに記載のヒーター。
［７］前記カーボンナノチューブ線材が、前記絶縁層と接触している［１］乃至［６］のいずれか１つに記載のヒーター。
［８］海中用または宇宙空間用である［１］乃至［７］のいずれか１つに記載のヒーター。
［９］［１］乃至［８］のいずれか１つに記載のヒーターを用いた温調装置。
【発明の効果】
【０００９】
本発明のヒーターの態様によれば、発熱部材が、５０質量％以上のカーボンナノチューブを含有するカーボンナノチューブ線材を備えていることにより、温度依存性を低減し、曲げ部にても長期にわたって発熱量が安定し、耐腐食性を有するヒーターを得ることができる。また、本発明の態様によれば、カーボンナノチューブ線材を備えていることにより、軽量化でき、施工性が向上する。また、本発明の態様によれば、カーボンナノチューブ線材は金属を主成分とする線材と比較して電流容量が大きいので、高発熱量を得るために、カーボンナノチューブ線材を太線化する必要がなく、小型化を図ることができる。
【００１０】
本発明のヒーターの態様によれば、発熱部材の、２５℃の雰囲気温度における抵抗値に対する１５０℃の雰囲気温度における抵抗値の比率が、１．５以下であることにより、使用温度の上昇に対する抵抗値の上昇をさらに抑制でき、温度依存性がさらに低減されるので、使用温度が大きく変動しても、発熱量の制御がさらに容易化できる。
【００１１】
本発明のヒーターの態様によれば、カーボンナノチューブ線材は金属線と比較して曲げに対する耐久性に優れているので、発熱部材に形成された曲部がカーボンナノチューブ線材で構成されていることにより、発熱部材に曲部を設けても曲げ部の強度に優れている。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明の実施形態に係るヒーターの側面における説明図である。
【図２】本発明の実施形態に係るヒーターの正面断面図である。
【図３】本発明の実施形態に係るヒーターで用いるカーボンナノチューブ線材の概略説明図である。
【図４】本発明の実施形態に係るヒーターで用いるカーボンナノチューブ線材の詳細な説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下に、本発明の実施形態に係るヒーターについて、図面を用いながら説明する。図１は、本発明の実施形態に係るヒーターの側面における説明図であり、図２は、本発明の実施形態に係るヒーターの正面断面図である。
【００１４】
図１、２に示すように、本発明の実施形態に係るヒーター１は、長尺の線状ヒーターである。ヒーター１は、発熱部材である長尺のカーボンナノチューブ線材（以下、「ＣＮＴ線材」ということがある。）１０と、ＣＮＴ線材１０の外周面に被覆された絶縁層２１と、絶縁層２１の外周面に被覆されたシース（外装部材）２２と、を備えている。すなわち、ヒーター１では、発熱部材は線状部材から構成されている。また、ヒーター１では、ＣＮＴ線材１０の長手方向に沿って絶縁層２１が被覆されている。さらに、ヒーター１では、ＣＮＴ線材１０の外周面全体が、絶縁層２１によって被覆され、絶縁層２１の外周面全体が、シース２２によって被覆されている。なお、ヒーター１では、絶縁層２１はＣＮＴ線材１０の外周面と直接接触した態様となっている。
【００１５】
発熱部材であるＣＮＴ線材１０は、５０質量％以上のカーボンナノチューブ（以下、「ＣＮＴ」ということがある。）を含有する線材である。なお、ＣＮＴ線材１０におけるＣＮＴ割合の算定においては、メッキとドーパントは除かれる。ＣＮＴ線材１０は、電力が供給されることで熱放出をする抵抗発熱体である。ヒーター１では、発熱部材は、主としてＣＮＴからなるＣＮＴ線材１０で構成されており、必要に応じて、金属線等、他の材料からなる線材（図示せず）も、少量併用されていてもよい。ヒーター１では、ＣＮＴ線材１０の体積抵抗率は１．０×１０−５Ωｃｍ〜１．０×１０−４Ωｃｍの範囲である。
【００１６】
ヒーター１では、発熱部材として、５０質量％以上のＣＮＴを含有するＣＮＴ線材１０を用いていることから、ヒーター１の使用温度の上昇に対する抵抗値の上昇を抑制できるので、ヒーター１の使用温度の変動に対する発熱量の変動を抑制できる。このように、ヒーター１の使用温度が上昇しても、発熱量の変動を抑制できるので、ＣＮＴ線材１０を用いたヒーター１は、温度依存性が低減される。温度依存性について、ＣＮＴ線材１０の、２５℃の雰囲気温度における発熱部材の抵抗値（Ｒ２５）に対する１５０℃の雰囲気温度における発熱部材の抵抗値（Ｒ１５０）の比率は、１．５以下が好ましく、１．３以下が特に好ましい。なお、後述する実施例において、発熱部材として５０質量％以上のＣＮＴを含有するＣＮＴ線材１０を用いたヒーターでは、温度依存性が「△」評価以上、すなわち、２５℃の雰囲気温度における発熱部材の抵抗値（Ｒ２５）に対する１５０℃の雰囲気温度における発熱部材の抵抗値（Ｒ１５０）の比率が１．５以下に抑えられ、発熱部材として８５質量％以上のＣＮＴを含有するＣＮＴ線材１０を用いたヒーターでは、温度依存性が「○」評価、すなわち、２５℃の雰囲気温度における発熱部材の抵抗値（Ｒ２５）に対する１５０℃の雰囲気温度における発熱部材の抵抗値（Ｒ１５０）の比率が１．３以下に抑えられていることを確認している。
【００１７】
また、ＣＮＴ線材１０は、特に、曲げに対する耐久性（耐屈曲性）に優れているので、発熱部材の曲げ部の強度が向上し、また、曲げ部にても長期にわたって発熱量が安定する。また、ＣＮＴ線材１０は、耐腐食性を有するので、耐久性に優れた発熱部材とすることができ、ヒーター１を長寿命化できる。さらに、ＣＮＴ線材１０は、電流容量が大きいことから、細線化しつつ高発熱量を得ることができるので、小型化と軽量化を図ることができ、施工性も向上する。
【００１８】
ＣＮＴ線材１０のＣＮＴ含有量は、上記各作用を得る点から５０質量％以上であり、耐屈曲性と耐腐食性をさらに向上させる点から７０質量％以上が好ましく、温度依存性をさらに低減させる点から、９０質量％以上が特に好ましい。
【００１９】
図３の、本発明の実施形態に係るヒーター１で用いるＣＮＴ線材１０の概略説明図に示すように、単数または複数のカーボンナノチューブ集合体（以下、「ＣＮＴ集合体」ということがある。）１１が束ねられて、１本のＣＮＴ線材１０が形成されている。図３では、ＣＮＴ線材１０は、ＣＮＴ集合体１１が、複数、束ねられた構成となっている。また、図３では、便宜上、１本のＣＮＴ線材１０からなる素線（単線）となっているが、ＣＮＴ線材１０は、複数本のＣＮＴ線材１０を撚り合わせた撚り線の状態でもよい。ＣＮＴ線材１０を撚り線の形態とすることで、ＣＮＴ線材１０の円相当直径や断面積を適宜調節することで、ＣＮＴ線材１０の抵抗値を調整することができる。また、ＣＮＴ線材１０を撚り線の形態とすることで、ＣＮＴ線材１０におけるＣＮＴ１１ａの密度を向上させやすくなり、ＣＮＴ素線（単線）やＣＮＴシートなどの形態と比較してヒーター１の放熱特性が向上し、長尺方向における温度ムラの発生も抑制することができる。
【００２０】
図４の、本発明の実施形態に係るヒーター１で用いるＣＮＴ線材１０のより詳細な説明図に示すように、ＣＮＴ集合体１１の長手方向が、長尺な発熱部材であるＣＮＴ線材１０の長手方向を形成している。従って、ＣＮＴ集合体１１は、線状となっている。ＣＮＴ線材１０における複数のＣＮＴ集合体１１，１１，・・・は、その長軸方向がほぼ揃って配されている。従って、ＣＮＴ線材１０における複数のＣＮＴ集合体１１，１１，・・・は、配向している。素線であるＣＮＴ線材１０の円相当直径は、特に限定されず、発熱部材としての使用条件に応じて適宜選択可能であるが、例えば、０．０１ｍｍ以上５．０ｍｍ以下である。また、撚り線としたＣＮＴ線材１０の円相当直径は、特に限定されず、発熱部材としての使用条件に応じて適宜選択可能であるが、例えば、０．１ｍｍ以上１５ｍｍ以下である。
【００２１】
図４に示すように、ＣＮＴ集合体１１は、１層以上の層構造を有するＣＮＴ１１ａの束である。ＣＮＴ１１ａの長手方向が、ＣＮＴ集合体１１の長手方向を形成し、ひいては、長尺な発熱部材であるＣＮＴ線材１０の長手方向を形成している。ＣＮＴ集合体１１における複数のＣＮＴ１１ａ，１１ａ、・・・は、その長軸方向がほぼ揃って配されている。従って、ＣＮＴ集合体１１における複数のＣＮＴ１１ａ，１１ａ、・・・は、配向している。ＣＮＴ集合体１１の円相当直径は、例えば、２０ｎｍ以上１０００ｎｍ以下であり、より典型的には、２０ｎｍ以上８０ｎｍ以下である。ＣＮＴ１１ａの最外層の幅寸法は、例えば、１．０ｎｍ以上５．０ｎｍ以下である。
【００２２】
発熱部材であるＣＮＴ線材１０において、ＣＮＴ集合体１１を構成するＣＮＴ１１ａは、単層構造又は複層構造を有する筒状体であり、それぞれ、ＳＷＮＴ（single-walled nanotube）、ＭＷＮＴ（multi-walled nanotube）と呼ばれる。図４では、便宜上、２層構造を有するＣＮＴ１１ａのみを記載しているが、ＣＮＴ集合体１１には、３層構造以上の層構造を有するＣＮＴや単層構造の層構造を有するＣＮＴも含まれていてもよく、３層構造以上の層構造を有するＣＮＴまたは単層構造の層構造を有するＣＮＴから形成されていてもよい。
【００２３】
また、発熱部材であるＣＮＴ線材１０において、ＣＮＴ集合体１１を構成する２層構造を有するＣＮＴ１１ａでは、六角形格子の網目構造を有する２つの筒状体Ｔ１、Ｔ２が略同軸で配された３次元網目構造体となっており、ＤＷＮＴ（Double-walled nanotube）と呼ばれる。構成単位である六角形格子は、その頂点に炭素原子が配された六員環であり、他の六員環と隣接してこれらが連続的に結合している。このように、ＣＮＴ１１ａは、六角形格子の３次元網目構造体を有した六員環構造であることから、表面積が大きく、自由電子数も多いので、発熱効率に優れている材料である。
【００２４】
例えば、２層構造又は３層構造のような比較的層数が少ないＣＮＴ１１ａは、それより層数の多いＣＮＴ１１ａよりも比較的導電性が高く、ドーピング処理を施した際には、２層構造又は３層構造を有するＣＮＴ１１ａでのドーピング効果が最も高い。従って、発熱部材であるＣＮＴ線材１０の導電性を向上させる場合には、２層構造又は３層構造を有するＣＮＴ１１ａの割合を増大させることが好ましい。具体的には、ＣＮＴ１１ａ全体に対する２層構造又は３層構造をもつＣＮＴの割合が、５０個数％以上が好ましく、７５個数％以上がより好ましい。２層構造又は３層構造をもつＣＮＴ１１ａの割合は、ＣＮＴ素線等１１の断面を透過型電子顕微鏡（ＴＥＭ）で観察及び解析し、１００個のＣＮＴのそれぞれの層数を測定することで算出することができる。
【００２５】
次に、本発明の実施形態のヒーター１で用いられる素線（単線）であるＣＮＴ線材１０の製造方法例について説明する。ＣＮＴ線材１０は、まず、ＣＮＴ１１ａを製造し、得られた複数のＣＮＴ１１ａからＣＮＴ線材１０を形成する。ＣＮＴ１１ａは、浮遊触媒法（特許第5819888号）や、基板法（特許第5590603号）などの手法で作製することができる。ＣＮＴ線材１０の素線は、乾式紡糸（特許第5819888号、特許第5990202号、特許第5350635号）、湿式紡糸（特許第5135620号、特許第5131571号、特許第5288359号）、液晶紡糸（特表2014-530964）等で作製することができる。
【００２６】
上記実施形態のヒーター１では、発熱部材はＣＮＴ線材１０から構成されていたが、これに代えて、発熱部材として、ＣＮＴ線材１０と金属線等のＣＮＴ以外の材料からなる線材とを併用した部材を使用してもよい。すなわち、発熱部材として、ＣＮＴ線材１０とＣＮＴ線材１０とは別体である他の材料からなる線材とを束ねて使用してもよい。金属線としては、従来のヒーター線に用いられる金属種であれば、いずれも使用することができ、例えば、ニッケル−クロム系合金（ニクロム）線、ステンレス線、鉄−クロム−アルミニウム系合金線等を挙げることができる。
【００２７】
ＣＮＴ線材１０とＣＮＴ以外の材料からなる線材とを併用した場合、発熱部材中におけるＣＮＴ１１ａの含有量の下限値は、温度依存性を確実に低減し、耐屈曲性と耐腐食性を確実に向上させる点から５０質量％が好ましく、７０質量％が特に好ましい。一方で、ＣＮＴ線材１０とＣＮＴ以外の材料からなる線材とを併用した場合に、発熱部材中におけるＣＮＴ１１ａの含有量の上限値は、９０質量％が好ましい。
【００２８】
次に、ＣＮＴ線材１０の外周面を被覆する絶縁層２１について説明する。絶縁層２１は、絶縁性材料で構成されている。絶縁層２１は、発熱部材であるＣＮＴ線材１０を通る電流が外部へリークするのを防ぐために設けられている。また、絶縁層２１は、発熱部材であるＣＮＴ線材１０から放出される熱を、外部へ効率よく伝達する機能も備えていることが好ましい。
【００２９】
絶縁層２１は、後述するシース２２内部にＣＮＴ線材１０を挿入し、ＣＮＴ線材１０の外周面とシース２２の内周面との間に設けられた空隙に絶縁性材料が充填されることで、形成されている。従って、ヒーター１では、絶縁層２１はＣＮＴ線材１０の外周面と直接接触した態様となっている。上記から、ヒーター１では、ＣＮＴ線材１０から絶縁層２１への伝熱性が向上し、また、ＣＮＴ線材１０と絶縁層２１との間の接続信頼性に優れている。
【００３０】
絶縁層２１の材料としては、ヒーターに使用されるものであれば、いずれも使用可能であり、例えば、絶縁性の樹脂、ガラス、金属酸化物等を挙げることができる。これらのうち、絶縁性と伝熱性の点から、金属酸化物が好ましい。金属酸化物としては、例えば、酸化マグネシウム、酸化アルミニウム、チタン酸バリウム、酸化亜鉛、酸化鉄等を挙げることができる。これらのうち、絶縁性と伝熱性がバランスよく向上する点から、酸化マグネシウムが好ましい。これらは、単独で使用してもよく、２種以上を併用してもよい。
【００３１】
絶縁層２１に使用される絶縁性材料の形状としては、特に限定されず、例えば、粒子状、繊維状等を挙げることができる。
【００３２】
図２に示すように、絶縁層２１は、一層としてもよく、これに代えて、異なる絶縁性材料からなる二層以上の積層構造としてもよい。
【００３３】
次に、ヒーター１の最外層を形成するシース２２について説明する。シース２２は、筒形状の部材であり、絶縁層２１の外周面に被覆されている。シース２２によって、ヒーター１の内部が外部環境から保護されている。シース２２の材料としては、例えば、ステンレス、銅、インコネルなどのニッケル合金等を挙げることができる。
【００３４】
本発明のヒーター１で用いられる発熱部材であるＣＮＴ線材１０は、耐屈曲性に優れているので、発熱部材の曲げ部における強度が向上し、曲げ部にても長期にわたって発熱量が安定する。よって、ヒーター１が曲げられて使用される場合、少なくとも、曲げ部における発熱部材としてＣＮＴ線材１０を用いることで、ヒーター１に、曲げ加工性と耐屈曲性を付与することができる。
【００３５】
また、本発明の実施形態に係るヒーター１の発熱部材は、温度依存性が低減でき、優れた耐腐食性を有し、軽量化、小型化ができるので、広汎な分野で利用可能であり、例えば、海中等の腐食しやすい環境や宇宙空間等の省スペースが要求される環境においても、好適に使用することができる。
【００３６】
上記の通り、本発明の実施形態に係るヒーター１は、温度依存性を低減できる。従って、ヒーター１を搭載した温調装置は、発熱温度の制御が容易なので、温度調整システム等を簡略化でき、結果、温調装置の構成を簡素化できる。
【実施例】
【００３７】
次に、本発明の実施例を説明するが、本発明の趣旨を超えない限り、下記実施例に限定されるものではない。
【００３８】
実施例１〜８について
発熱部材であるＣＮＴ線材の製造方法について
浮遊触媒法で作製したＣＮＴを、直接紡糸する乾式紡糸方法（特許第5819888号）または湿式紡糸する方法（特許第5135620号、特許第5131571号、特許第5288359号）で円相当直径０．０２ｍｍのＣＮＴ素線を得た。これを７６本撚り合わせることで、円相当直径０．２ｍｍのＣＮＴ線材を得た。なお、実施例１、２では、下記表１に示すように、発熱部材はＣＮＴ線材とニクロム線を併用した部材とし、実施例３〜８では、発熱部材はＣＮＴ線材とした。なお、実施例３〜８では、ＣＮＴの精製度合いにより不純物（主にアモルファスカーボン）の量が異なっており、ＣＮＴ以外の含有物質は、前記不純物が主である。
【００３９】
比較例１、２
比較例では、発熱部材としてニクロム線（比較例１）とステンレス線(ＳＵＳ３０５）（比較例２）を使用した。
【００４０】
上記のようにして作製した発熱部材について、以下の評価を行った。
（ａ）温度依存性
ソースメータ（ケースレー社製）にて、２５℃の雰囲気温度における発熱部材の抵抗値（Ｒ２５）と１５０℃の雰囲気温度における発熱部材の抵抗値（Ｒ１５０）とを測定し、Ｒ１５０／Ｒ２５を算出して、Ｒ１５０／Ｒ２５の値から、温度依存性を以下のように評価した。
「○」：Ｒ１５０／Ｒ２５の値が１．３未満
「△」：Ｒ１５０／Ｒ２５の値が１．３以上１．５以下
「×」：Ｒ１５０／Ｒ２５の値が１．５超
【００４１】
（ｂ）耐屈曲性
発熱部材を断熱容器に入った１００ｇの純水に入れ、２Vで３０分通電を行った時の水温の温度変化から発熱量を算出し、屈曲処理前の該発熱部材の発熱量Ｑ１とした。続いて０．９質量％のＮａＣｌ水溶液に該発熱部材を入れ、該発熱部材に通電して液温を８０℃とし、該発熱部材に対し、荷重１００ｇｆ、曲げＲ２．５ｍｍ、曲げ速度１回／秒の条件にて、屈曲試験を１０，０００回行った。続いて、該屈曲試験後の発熱部材を断熱容器１００ｇの純水に入れ、２Vで３０分通電を行った時の水温の温度変化から発熱量を算出し、該発熱部材の屈曲処理後の該発熱部材の発熱量Ｑ２とした。屈曲試験前後の発熱量の変化率（Ｑ２/Ｑ１）から、耐屈曲性を以下のように評価した。
「○」：屈曲試験前後の発熱量の変化率２０％未満
「△」：屈曲試験前後の発熱量の変化率２０％以上５０％以下
「×」：屈曲試験前後の発熱量の変化率５０％超
【００４２】
（ｃ）耐腐食性
５０質量％の硫酸に発熱部材を入れ、該発熱部材を加熱して液温を８０℃とし、６時間保持した。その後、目視にて発熱部材外観の腐食の有無を観察し、以下のように評価した。
「○」：腐食なし
「△」：腐食は見られるが、腐食部は全体の３０％以下
「×」：腐食部が全体の３０％超
【００４３】
上記評価の結果を下記表１に示す。
【００４４】
【表１】
2019179726.tif 000003
【００４５】
上記表１に示すように、発熱部材としてＣＮＴ線材を使用した実施例では、比較例２のようなステンレス線より温度依存性が低減した。また、発熱部材としてＣＮＴ線材を使用した実施例は比較例１、２の金属線より耐屈曲性と耐腐食性が向上していた。特に、発熱部材に金属を用いることなくＣＮＴ線材から構成した実施例３〜８では、ＣＮＴ線材とニクロム線を併用した実施例１、２と比較して、耐屈曲性と耐腐食性がさらに向上した。また、ＣＮＴ含有量が９０質量％〜９８質量％である実施例６〜８は、ＣＮＴ含有量が７０質量％〜８４質量％％であるＣＮＴ以外の不純物割合の高い実施例３〜５と比較して、温度依存性がさらに低減した。
【００４６】
一方で、発熱部材としてニクロム線を使用した比較例１、ステンレス線(ＳＵＳ３０５）を使用した比較例２では、耐屈曲性と耐腐食性が得られなかった。
【符号の説明】
【００４７】
１                    ヒーター
１０                  カーボンナノチューブ線材
１１                  カーボンナノチューブ集合体
１１ａ                カーボンナノチューブ
２１                  絶縁層
【図１】
2019179726.tif 000004
【図２】
2019179726.tif 000005
【図３】
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【図４】
2019179726.tif 000007