(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
耐熱性高分子テープ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ープ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層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たテープ状発熱体が設けられており、上記テープ状発熱体が、ヒーター線もしくは導電性箔をスパイラル状に巻き付けた耐熱性高分子テープＣであり、上記耐熱性高分子テープＡ、ＢおよびＣが、それぞれ芳香族ポリイミドテープであることを特徴とする形状保持性のスパイラル管状ヒーター。
【請求項２】
耐熱性高分子テープ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ープ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層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たテープ状発熱体が設けられており、上記テープ状発熱体が、ヒーター線を耐熱性繊維と編んだ組紐であることを特徴とする形状保持性のスパイラル管状ヒーター。
【請求項３】
上記耐熱性高分子テープＡ、ＢおよびＣが、それぞれ厚み１５〜２００μｍである請求項１記載の形状保持性のスパイラル管状ヒーター。
【請求項４】
上記耐熱性繊維が、ポリイミド繊維またはガラス繊維である請求項２記載の形状保持性のスパイラル管状ヒーター。
【請求項５】
上記接着剤層が、熱硬化性接着剤層である請求項１または２記載の形状保持性のスパイラル管状ヒーター。
【請求項６】
被加熱体と同一外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ープＡを接着剤層を外側にしてスパイラル状に巻き付けて内側層を形成し、該内側層の上にテープ状発熱体をスパイラル状に巻き付け、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ープＢを接着剤層を内側にしてスパイラル状に巻き付けて外側層を形成し、上記接着剤層を硬化させて積層一体化し、形成されたスパイラル管状積層体を上記形状付与部材から外して請求項１または２記載の形状保持性のスパイラル管状ヒーターを得ることを特徴とするスパイラル管状ヒーターの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、パイプとの密着性が良く、熱効率の良好なヒーター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ーター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不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、また内面に不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、リボンヒーターのような可撓性の面状発熱体を帯状にしてパイプに巻き付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付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、本発明の目的は、両端部が装置などに接続されて自由度が殆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、しかもヒーターの抵抗値を自由に変えることができる、ヒーターおよびその製造方法を提供することにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
本発明は、上記目的を、下記のスパイラル管状ヒーターおよびその製造方法を提供することにより達成したものである。
「耐熱性高分子テープ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ープ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層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たテープ状発熱体が設けられており、上記テープ状発熱体が、ヒーター線もしくは導電性箔をスパイラル状に巻き付けた耐熱性高分子テープＣであり、上記耐熱性高分子テープＡ、ＢおよびＣが、それぞれ芳香族ポリイミドテープであることを特徴とする形状保持性のスパイラル管状ヒーター。」
「耐熱性高分子テープ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ープ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層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たテープ状発熱体が設けられており、上記テープ状発熱体が、ヒーター線を耐熱性繊維と編んだ組紐であることを特徴とする形状保持性のスパイラル管状ヒーター。」
「被加熱体と同一外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ープＡを接着剤層を外側にしてスパイラル状に巻き付けて内側層を形成し、該内側層の上にテープ状発熱体をスパイラル状に巻き付け、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ープＢを接着剤層を内側にしてスパイラル状に巻き付けて外側層を形成し、上記接着剤層を硬化させて積層一体化し、形成されたスパイラル管状積層体を上記形状付与部材から外して本発明の上記の形状保持性のスパイラル管状ヒーターを得ることを特徴とするスパイラル管状ヒーターの製造方法。」
【０００６】
【発明の実施の形態】
以下、本発明のスパイラル管状ヒーター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、本発明のスパイラル管状ヒーターを図１〜３に示す実施形態について説明する。
図１は、本発明のスパイラル管状ヒーター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ーター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ーターに使用したテープ状発熱体を示す一部斜視図である。
【０００７】
本実施形態のスパイラル管状ヒーター１は、図１及び図２に示すように、耐熱性高分子テープ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ープ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テープ状発熱体５からなるスパイラル管状積層体から構成されている。
そして、上記テープ状発熱体５は、図３に示すように、耐熱性高分子テープＣにヒーター線５１をスパイラル状に巻き付けたもので、スパイラル管状ヒーター１の長手方向の両端間に導電性を付与している。
【０００８】
上記スパイラル管状積層体の内側層２を形成する耐熱性高分子テープ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１５〜２００μｍ、特に２５〜２００μｍ、幅が３〜５０ｍｍのテー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３〜５×１０-5ｃｍ／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。その中でも、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。
【０００９】
上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ー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。
また、上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ーテルなどの芳香族ジアミンとの反応で得られる。
【００１０】
また、上記スパイラル管状積層体の中間層を形成する接着剤層４は、耐熱性の熱可塑性接着剤、熱硬化性接着剤、好適に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、接着剤付きのテープ状フィルムを巻き付けることにより設けてもよく、あるいはテープ状フィルムを巻き付けた後、該テープ状フィルムに接着剤を塗布あるいは接着剤シートを張り合わせることにより設けてもよい。
【００１１】
上記熱硬化性接着剤としては、エポキシ樹脂、ＮＢＲ−フェノール系樹脂、フェノール−ブチラール系樹脂、エポキシ−ＮＢＲ系樹脂、エポキシ−フェノール系樹脂、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−フェノール系樹脂、ポリイミド系樹脂、ポリイミドシロキサン−エポキシ樹脂などが挙げられる。また、上記熱可塑性接着剤としては、ポリイミド、ポリアミドイミド、ポリエーテルイミド、ポリエステルイミドなどが挙げられる。
【００１２】
また、上記スパイラル管状積層体の外側層３を形成する耐熱性高分子テープ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１５〜２００μｍ、特に２５〜２００μｍ、幅が３〜５０ｍｍのテープ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。その中でも、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。
【００１３】
また、上記テープ状発熱体５を形成する耐熱性高分子テープＣとしては、上記の耐熱性高分子テープＡまたはＢと同様なテープを用いることができ、また、該耐熱性高分子テープＣにスパイラル状に巻き付けるヒーター線５１としては、ニクロム合金、ニッケルクロム鉄合金、ニッケル銅合金などの合金線が挙げられる。この合金線としては、太さ（直径）が２０〜３００μｍ程度のものが使用される。
【００１４】
上記の耐熱性高分子テープＡ、ＢおよびＣの形成材料として用いられる上記芳香族ポリイミドフィルムおよび上記芳香族ポリアミドフィルムの好ましい製造方法について以下にさらに詳しく説明する。
上記芳香族ポリイミドフィルムは、例えば以下のようにして製造することができる。先ず上記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、ポリマーの対数粘度（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、ポリマー濃度が１５〜２５重量％であり、回転粘度（３０℃）が５００〜４５００ポイズであるポリアミック酸（イミド化率：５％以下）溶液を得る。
次いで、好適にはこのポリアミック酸１００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、燐酸カルシウムなどの無機フィラー（好適には平均粒径０．００５〜５μｍ、特に０．００５〜２μｍ）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ー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。
上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、グロー放電処理、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。
【００１５】
上記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。ポリマー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、イソシアネー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。
これらのポリマー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、またポリマー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ー濃度は２〜３５重量％が好ましい。
【００１６】
上述の如く構成されている本実施形態のスパイラル管状ヒーター１は、図５に示すように長手方向に伸張し、伸張力を解放することにより元の形状に復帰し、また、常温で、好適には２００℃程度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、殆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。
【００１７】
次に本発明のスパイラル管状ヒーターの製造方法を上記実施形態のスパイラル管状ヒーター１の製造方法を例にとり説明する。
上記実施形態のスパイラル管状ヒーター１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など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、スパイラル状に巻き付けた内側層２となる耐熱性高分子テープＡ、好適には芳香族ポリイミドテープＡと、該テープＡと同じ幅か少し幅の狭い外側層３となる耐熱性高分子テープＢ、好適には芳香族ポリイミドテープＢとの間に、接着剤層４および長手方向の両端間に導電性を与えるヒーター線をスパイラル状に巻き付けた耐熱性高分子テープＣからなるテープ状発熱体５を配置し、上記接着剤層４が熱可塑性接着剤で形成されている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し、冷却することによって、また上記接着剤層４が熱硬化性接着剤で形成されている場合には硬化温度以上の温度に加熱することによって、接着剤を硬化させて積層一体化させた後、形成されたスパイラル管状積層体を上記形状付与部材から外して得られる。
【００１８】
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、上記の内側層２および外側層３の形成材料となる耐熱性樹脂フィルムの片面に熱硬化性接着剤を塗布し、該接着剤の乾燥厚みが２〜１００μｍである熱硬化性接着剤付きのフィルムを得る。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ープＡを製造する。この耐熱性高分子テープ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（形状付与部材）にスパイラル状に巻き付け、両端を固定する。次いで、該耐熱性高分子テープＡの上に、該耐熱性高分子テープＡよりも幅の狭い耐熱性高分子テープＣにヒーター線をスパイラル状に巻き付けたテープ状発熱体５をスパイラル状に巻き付ける。次いで、さらにその上に、上記耐熱性高分子テープＡと同じ幅か少し幅の狭い熱硬化性接着剤付きの耐熱性高分子テープＢを、接着剤面を内側にして上記耐熱性高分子テープＡの接着剤面と重なるようにスパイラル状に巻き付け、必要であれば周囲をテープ状物あるいは線状物で加圧・固定する。そして、１５０〜４００℃の範囲内の温度に加熱して接着剤を硬化させて積層一体化し、冷却した後、形成されたスパイラル管状積層体を棒またパイプから外し、「耐熱性高分子テープＡからなる内側層２／熱硬化性接着剤層４／テープ状発熱体５／熱硬化性接着剤層４／耐熱性高分子テープＢからなる外側層３」の構成を有する本実施形態のスパイラル管状ヒーター１を得ることができる。
【００１９】
本発明のスパイラル管状ヒーターは、上記実施形態に制限されるものではなく、例えば、上記実施形態においては、テープ状発熱体５として、ヒーター線５１をスパイラル状に巻き付けた耐熱性高分子テープＣを用いたが、これに限定されるものではなく、ヒーター線５１の代わりに導電性箔をスパイラル状に巻き付けた耐熱性高分子テープＣを用いてもよい。該導電性箔としては、ニクロム合金、ニッケルクロム鉄合金、ニッケル銅合金などの合金箔が挙げられ、厚みが５〜１００μｍ程度で幅が０．４〜４０μｍ程度のものが使用される。
また、上記テープ状発熱体５としては、図４に示すように、ヒーター線５１を耐熱性繊維５２と編んだ組紐を用いることも好ましい。
上記耐熱性繊維としては、ポリイミド繊維、ガラス繊維などが好ましく、また該繊維と編んで組紐にするヒーター線としては、ニクロム合金、ニッケルクロム鉄合金、ニッケル銅合金などの合金線で、太さ（直径）が２０〜３００μｍ程度のものが使用される。
また、テープ状発熱体としては、上記のヒーター線を耐熱性繊維と編んだ組紐やヒーター線もしくは導電性箔をスパイラル状に巻き付けた耐熱性高分子テープＣなどのテープ状発熱体をあらかじめ塗布法などによって耐熱性高分子材料で被覆したものを使用しても良い。
【００２０】
本発明のスパイラル管状ヒーターは、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、さらに最外層に保温の目的で耐熱性発泡シート、耐熱性多孔シートで覆って使用してもよい。
また、形状が複雑な被加熱体の場合には、本発明のスパイラル管状ヒーターと平面状ヒーターとを組み合わせて使用して被加熱体を覆ってもよい。
【００２１】
次に本発明のスパイラル管状ヒーターの被加熱体への装着方法を図５および図６を参照しながら説明する。
本発明のスパイラル管状ヒーター１を被加熱体（パイプ）１０に装着させるには、先ず、図５に示すように、スパイラル管状ヒーター１を長手方向に伸張する。次いで、図６に示すように、伸張することによって拡張されたヒーターの隙間に被加熱体１０の一部を挿入し、図の矢印方向にスパイラル管状ヒーター１を回転させる。該回転につれて被加熱体１０がスパイラル管状ヒーター１内に取り込まれ、被加熱体１０にスパイラル管状ヒーター１を容易かつ迅速に装着することができる。また、スパイラル管状ヒーター１は、伸張力を解放することにより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。
本発明のスパイラル管状ヒーターは、上述のようにして被加熱体に装着することができるので、例えば、被加熱体の両端部が大型の装置などに接続されて自由度が殆んどない場合でも、比較的容易にかつ迅速に被加熱体に装着することができる。また、スパイラル管状ヒーター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。
【００２２】
【実施例】
以下に本発明の実施例を示す。
以下の各例において、ポリイミドフィルム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ＴＭＡ装置（引張りモード、２ｇ荷重、試料長１０ｍｍ、２０℃／分）で測定
【００２３】
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８．８２６ｋｇ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ーの対数粘度（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、ポリマー濃度が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ールアミン塩および０．５重量部の割合（固形分基準）で平均粒径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３０００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上記組成物の薄膜を形成し、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ー炉内でキュアー（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、引張弾性率が７５０ｋｇ／ｍｍ2 、線膨張係数（５０〜３００℃）が１６ｐｐｍ、吸水率が１．５％であった。
【００２４】
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ーテル６．００７ｋｇを用い、かつＮ，Ｎ−ジメチルアセトアミドの使用量を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、引張弾性率が３７０ｋｇ／ｍｍ2 、線膨張係数（５０〜２５０℃）が４０ｐｐｍ、吸水率が２．５％であった。
【００２５】
実施例１
参考例１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〔ポリイミドシロキサン、エポキシ樹脂、フェノール樹脂および硬化触媒からなる接着剤〕のテトラヒドロフラン溶液（固形分濃度：２５重量％）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１０ｍｍ幅および９．８ｍｍ幅にスリットして２種類の接着剤付きテープＡおよびＢを作製した。１０ｍｍ幅のテープＡを接着剤層を外側にして外径１０ｍｍのステンレスの丸棒にスパイラル状に巻き付けた後、両端を固定した。次いで、該テープＡの上に、参考例１で製造した芳香族ポリイミドフィルムを幅３ｍｍにスリットして作製したテープＣに直径５０μｍのニクロム線をスパイラル状に巻き付けたテープ状発熱体をスパイラル状に巻き付けた後、両端を固定し、さらにその上に、上記の９．８ｍｍ幅の接着剤付きテープＢを、接着剤層を内側にして上記テープＡ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、テトロン熱収縮テープ（幅４ｍｍ、組紐）をスパイラル状に巻き付け、オーブン中で１００℃で１時間、２００℃で１時間加熱後、テトロン熱収縮テープを剥がし、２５０℃で１時間加熱して接着剤を硬化させた後、放冷し、形成されたスパイラル管状積層体をステンレスの丸棒から外し、長さ１０ｃｍのスパイラル管状ヒーターを得た。このスパイラル管状ヒーターの抵抗値は、１３５０Ωであった。また、このスパイラル管状ヒーターを径１０ｍｍのステンレスパイプに装着し、両端に１００Ｖの電圧を加えたところ、該ステンレスパイプの温度は８０℃で、均一にその温度に維持されていた。
【００２６】
実施例２
参考例１で製造した芳香族ポリイミドフィルムに代えて参考例２で製造した７５μｍの芳香族ポリイミドフィルムを使用した他は、実施例１と同様にして１０ｍｍ幅および９．８ｍｍ幅の２種類の接着剤付きテープＡおよびＢを作製した。１０ｍｍ幅のテープＡを接着剤層を外側にして外径１０ｍｍのステンレスの丸棒にスパイラル状に巻き付けた後、両端を固定した。次いで、該テープＡの上に、直径５０μｍのニクロム線を蛇行させながらガラス繊維と編んだ組紐（幅４ｍｍ）をスパイラル状に巻き付けた後、両端を固定し、さらにその上に、上記の９．８ｍｍ幅の接着剤付きテープＢを、接着剤層を内側にして上記テープＡ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、テトロン熱収縮テープ（幅４ｍｍ、組紐）をスパイラル状に巻き付け、オーブン中で１００℃で１時間、２００℃で１時間、２５０℃で１時間加熱して接着剤を硬化させた後、放冷し、形成されたスパイラル管状積層体をステンレスの丸棒から外し、長さ１０ｃｍのスパイラル管状ヒーターを得た。このスパイラル管状ヒーターの抵抗値は、２００Ωであった。また、このスパイラル管状ヒーターを径１０ｍｍのステンレスパイプに装着し、両端に５０Ｖの電圧を加えたところ、該ステンレスパイプの温度は１００℃で、均一にその温度に維持されていた。
【００２７】
【発明の効果】
本発明のスパイラル管状ヒーターは、両端部が装置などに接続されて自由度が殆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、しかもヒーターの抵抗値を自由に変えることができる。
また、本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の良好な本発明の上記スパイラル管状ヒーターを得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】図１は、本発明のスパイラル管状ヒーターの一例を示す斜視図である。
【図２】図２は、図１に示すスパイラル管状ヒーター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ーターに使用したテープ状発熱体を示す一部斜視図である。
【図４】図４は、スパイラル管状ヒーターに使用するテープ状発熱体の他の例を示す一部斜視図である。
【図５】図５は、本発明のスパイラル管状ヒーターを長手方向に伸張した状態を示す斜視図である。
【図６】図６は、本発明のスパイラル管状ヒーターの使用例を示す一部斜視図である。
【符号の説明】
１    スパイラル管状ヒーター
２    内側層（耐熱性高分子テープＡ）
３    外側層（耐熱性高分子テープＢ）
４    接着剤層
５    テープ状発熱体
５１  ヒーター線
５２  耐熱性繊維
Ｃ    耐熱性高分子テープＣ
１０  被加熱体
【図１】
0003822967.tif 000002
【図２】
0003822967.tif 000003
【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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