高分子化合物被覆炭化珪素発熱体およびその製造方法
【課題】被加熱物から揮散する水分や油分などが付着せず、炭化珪素発熱体を被加熱物と接触させて加熱する場合でもスムースに接触させることができ、炭化珪素発熱体および被加熱物を傷つけることなく、被加熱物を均一に加熱できる炭化珪素発熱体およびその製造方法の提供。
【解決手段】少なくとも表面が高分子化合物３により被覆あるいはコーテイングされていることを特徴とする炭化珪素発熱体１により課題を解決できる。
内部ボイド５の少なくとも一部が前記表面に連通しているボイド構造を有する炭化珪素発熱体１の前記表面が高分子化合物により被覆あるいはコーテイングされるとともに、被覆あるいはコーテイングされた前記高分子化合物の少なくとも一部が前記内部ボイド５内に侵入していることが好ましい。
【解決手段】少なくとも表面が高分子化合物３により被覆あるいはコーテイングされていることを特徴とする炭化珪素発熱体１により課題を解決できる。
内部ボイド５の少なくとも一部が前記表面に連通しているボイド構造を有する炭化珪素発熱体１の前記表面が高分子化合物により被覆あるいはコーテイングされるとともに、被覆あるいはコーテイングされた前記高分子化合物の少なくとも一部が前記内部ボイド５内に侵入していることが好ましい。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は高分子化合物被覆炭化珪素発熱体およびその製造方法に関するものであり、更に詳述すると、食品など水分や油分などを含む被加熱物を加熱する際に発生する水分や油分などや劣化した付着物が付着せず、発熱体が被加熱物に接触しても被加熱物の品質や特性を損なうことがない高分子化合物被覆炭化珪素発熱体およびその製造方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、炭化珪素発熱体は、耐熱性に優れ高温になっても強度が低下せず、セラミックとしては低熱膨張率および高熱伝導性を有し、化学的にも極めて安定であり、耐摩耗性、耐環境性も備えるので、約１０００〜１８００℃の高温で使用する発熱体として広く産業界で使われている。
しかし、従来の炭化珪素発熱体はこのような高温の大気中で使用すると徐々に酸化されて電気抵抗が増加するという老化現象が生じる問題があった。
この老化の問題を解決するために種々の表面処理技術が提案されている。
【０００３】
例えば、炭化珪素発熱体の製造中または製造後、無水珪酸の超微粒子を水中に分散させた溶液を吸収させ、乾燥後、空気中で加熱して無水珪酸として炭化珪素発熱体の気孔を充填させ、硼酸および水酸化リチウムの特定モル比となるように個別に溶解した水溶液を混合して塗布吸収させ、乾燥後加熱して保護皮膜を化成する表面処理技術（特許文献１参照）、銅、リチウム、硼素、バナジンの金属、それらの酸化物、同塩類およびフリットの単独または複合物を炭化珪素発熱体の表面に塗布して保護皮膜を形成する表面処理技術（特許文献２参照）、炭化珪素発熱体の製造中または製造後、珪化硼素、窒化硼素、硼砂から選ばれた硼素化合物を所定量添加して焼成する酸化防止した炭化珪素発熱体の製造方法（特許文献３参照）、炭化珪素発熱体の表面にガラス、アルミナなどの酸化物によりコーテイングする表面処理技術（特許文献４参照）などがある。
【特許文献１】特公昭５３−３７５５９号公報
【特許文献２】特公昭５７−３５１４８号公報
【特許文献３】特公昭５７−２６９号公報
【特許文献４】特開２００４−４３２２７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
炭化珪素発熱体は加熱時に遠赤外線を放射するので、例えば、濡れた紙、焼き肉、厚揚げなどの食品などの加熱に適しており、炭化珪素発熱体を用いて、これらの水分や油分などを含む被加熱物を加熱したり、乾燥したりすることが提案されている。
しかし、例えば、濡れた紙、焼き肉、厚揚げなどの食品など、水分や油分などを含む被加熱物を加熱する際の温度は、約１００〜３００℃の低温であり、しかも被加熱物の加熱中に被加熱物から水分や油分などが揮散して炭化珪素発熱体に付着したり、付着物が劣化するなどして、炭化珪素発熱体の特性を損なったり、被加熱物に転移してその品質を損なったりする問題がある。
水分や油分などが炭化珪素発熱体に付着すると、炭化珪素発熱体を被加熱物と接触させて加熱する場合は、スムースに接触させることができず、炭化珪素発熱体および被加熱物ともに傷ついてしまい、炭化珪素発熱体や被加熱物の品質を損なわずに均一に加熱できないという問題があった。
【０００５】
本発明の第１の目的は、例えば、濡れた紙、焼き肉、厚揚げなどの食品など水分や油分などを含む被加熱物を加熱する場合であっても、被加熱物から揮散する水分や油分などが炭化珪素発熱体に付着せず、炭化珪素発熱体を被加熱物と接触させて加熱する場合でもスムースに接触させることができ、炭化珪素発熱体および被加熱物を傷つけることなく、被加熱物を均一に加熱できる炭化珪素発熱体を提供することである。
本発明の第２の目的は、そのような炭化珪素発熱体を容易に製造できる製造方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記課題を解消するための本発明の請求項１記載の発明は、少なくとも表面が高分子化合物により被覆あるいはコーテイングされていることを特徴とする炭化珪素発熱体である。
【０００７】
本発明の請求項２記載の発明は、請求項１記載の炭化珪素発熱体において、
内部ボイドの少なくとも一部が前記表面に連通しているボイド構造を有する炭化珪素発熱体の前記表面が高分子化合物により被覆あるいはコーテイングされるとともに、被覆あるいはコーテイングされた前記高分子化合物の少なくとも一部が前記内部ボイド内に侵入していることを特徴とする。
【０００８】
本発明の請求項３記載の発明は、請求項１あるいは請求項２記載の炭化珪素発熱体において、
前記高分子化合物が耐熱性、揆水性を有するとともに油脂分をはじく優れた揆油性を有する高分子化合物であることを特徴とする。
【０００９】
本発明の請求項４記載の発明は、請求項３記載の炭化珪素発熱体において、
前記高分子化合物がフッ素系樹脂であるポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ樹脂）あるいはフッ化エチレン・パーフロロアルコキシ共重合体（ＰＦＡ樹脂）であることを特徴とする。
【００１０】
本発明の請求項５記載の発明は、請求項１から請求項４のいずれかに記載の炭化珪素発熱体を、少なくとも下記工程（１）〜（８）を含む工程により製造することを特徴とする炭化珪素発熱体の製造方法である。
（１）原料再結晶質炭化珪素を粉砕し、粒度を調整して、粗粒炭化珪素粉末、中粒炭化珪素粉末および微粒炭化珪素粉末をそれぞれ調製する。
（２）調製した粗粒炭化珪素粉末、中粒炭化珪素粉末および微粒炭化珪素粉末をそれぞれ適量配合して混合して粉末混合物を調製する。
（３）前記粉末混合物に水、有機バインダ−を少量加えて混合し、混練する。
（４）公知の成形手段を用いて所望の成形体を成形する。
（５）常温乾燥後、公知の乾燥機を用いて乾燥し、水分を揮散させる。
（６）乾燥した成形体を２０００℃以上の温度で焼成して焼結する。
（７）焼結した成形体の所定の箇所に電極部を形成する。
（８）電極部を形成した箇所の表面を含む成形体の表面あるいは電極部を形成した箇所の表面を含まない成形体の表面に高分子化合物を被覆あるいはコーテイングする。
【００１１】
本発明の請求項６記載の発明は、請求項５記載の炭化珪素発熱体の製造方法において、
前記工程（８）において、高分子化合物シュリンクフィルムを用いて前記成形体の表面を覆い、加熱して前記高分子化合物シュリンクフィルムをシュリンクさせて前記表面に高分子化合物を被覆することを特徴とする。
【００１２】
本発明の請求項７記載の発明は、請求項５記載の炭化珪素発熱体の製造方法において、
前記工程（８）において、高分子化合物溶液、高分子化合物前駆体溶液、高分子化合物乳化液、高分子化合物前駆体乳化液、高分子化合物分散液、高分子化合物前駆体分散液から選ばれる処理液を用いて前記成形体の表面を処理した後、加熱して揮発成分を揮散させて前記表面に高分子化合物をコーテイングすることを特徴とする。
【００１３】
本発明の請求項８記載の発明は、請求項５から請求項７のいずれかに記載の炭化珪素発熱体の製造方法において、
前記高分子化合物が耐熱性、揆水性を有するとともに油脂分をはじく優れた揆油性を有する高分子化合物であることを特徴とする。
【００１４】
本発明の請求項９記載の発明は、請求項８記載の炭化珪素発熱体の製造方法において、
前記高分子化合物がフッ素系樹脂であるポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ樹脂）あるいはフッ化エチレン・パーフロロアルコキシ共重合体（ＰＦＡ樹脂）であることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１５】
本発明の請求項１記載の発明は、少なくとも表面が高分子化合物により被覆あるいはコーテイングされていることを特徴とする炭化珪素発熱体であり、
例えば、濡れた紙、焼き肉、厚揚げなどの食品、医薬品、漢方薬品、化粧品、飼料、肥料、農薬、接着剤、塗料など水分や油分などを含む被加熱物を加熱する場合であっても、被加熱物から揮散する水分や油分などが炭化珪素発熱体に付着せず、炭化珪素発熱体を被加熱物と接触させて加熱する場合でもしわなどが発生せずに、スムースに接触させることができ、炭化珪素発熱体および被加熱物を傷つけることなく、被加熱物を均一に加熱できるという顕著な効果を奏する。
本発明の炭化珪素発熱体は、表面が高分子化合物により被覆あるいはコーテイングされている上、被加熱物を加熱する際の温度が約１００〜３００℃の低温であるので、老化現象が生じ難く、長寿命である。
【００１６】
本発明の請求項２記載の発明は、請求項１記載の炭化珪素発熱体において、
内部ボイドの少なくとも一部が前記表面に連通しているボイド構造を有する炭化珪素発熱体の前記表面が高分子化合物により被覆あるいはコーテイングされるとともに、被覆あるいはコーテイングされた前記高分子化合物の少なくとも一部が前記内部ボイド内に侵入していることを特徴とするものであり、
被覆あるいはコーテイングされた高分子化合物の少なくとも一部が内部ボイド内に侵入して構成されているので、高分子化合物被覆あるいは高分子化合物コーテイングが剥離し難く、耐久性に優れ、炭化珪素発熱体の寿命が長くなるというさらなる顕著な効果を奏する。
【００１７】
本発明の請求項３記載の発明は、請求項１あるいは請求項２記載の炭化珪素発熱体において、
前記高分子化合物が耐熱性、揆水性を有するとともに油脂分をはじく優れた揆油性を有する高分子化合物であることを特徴とするものであり、
耐熱性、揆水性を有するとともに油脂分をはじく優れた揆油性を有する高分子化合物を用いたので、被加熱物から揮散する水分や油分などが炭化珪素発熱体により付着せず、炭化珪素発熱体を被加熱物と接触させて加熱する場合でもよりスムースに接触させることができ、炭化珪素発熱体および被加熱物を傷つけることなく、そのため被加熱物を確実に均一に加熱できるというさらなる顕著な効果を奏する。
【００１８】
本発明の請求項４記載の発明は、請求項３記載の炭化珪素発熱体において、
前記高分子化合物がフッ素系樹脂であるポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ樹脂）あるいはフッ化エチレン・パーフロロアルコキシ共重合体（ＰＦＡ樹脂）であることを特徴とするものであり、
ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ樹脂）あるいはフッ化エチレン・パーフロロアルコキシ共重合体（ＰＦＡ樹脂）は特に優れた、耐熱性、揆水性、揆油性を有するので、被加熱物から揮散する水分や油分などが炭化珪素発熱体により付着せず、炭化珪素発熱体を被加熱物と接触させて加熱する場合でもよく滑りさらによりスムースに接触させることができ、炭化珪素発熱体および被加熱物を傷つけることなく、そのため被加熱物をさらに確実に均一に加熱できるというさらなる顕著な効果を奏する。
【００１９】
本発明の請求項５記載の発明は、請求項１から請求項４のいずれかに記載の炭化珪素発熱体を、少なくとも前記工程（１）〜（８）を含む工程により製造することを特徴とする炭化珪素発熱体の製造方法であり、
本発明の炭化珪素発熱体を、低コストで容易に確実に製造できるという顕著な効果を奏する。
【００２０】
本発明の請求項６記載の発明は、請求項５記載の炭化珪素発熱体の製造方法において、
前記工程（８）において、高分子化合物シュリンクフィルムを用いて前記成形体の表面を覆い、加熱して前記高分子化合物シュリンクフィルムをシュリンクさせて前記表面に高分子化合物を被覆することを特徴とするものであり、
高分子化合物シュリンクフィルムは安価で容易に市場から入手できる上、被覆された高分子化合物の少なくとも一部が内部ボイド内に侵入するので、高分子化合物被覆が剥離し難く、耐久性に優れ、炭化珪素発熱体の寿命が長くなるというさらなる顕著な効果を奏する。
【００２１】
本発明の請求項７記載の発明は、請求項５記載の炭化珪素発熱体の製造方法において、
前記工程（８）において、高分子化合物溶液、高分子化合物前駆体溶液、高分子化合物乳化液、高分子化合物前駆体乳化液、高分子化合物分散液、高分子化合物前駆体分散液から選ばれる処理液を用いて前記成形体の表面を処理した後、加熱して揮発成分を揮散させて前記表面に高分子化合物をコーテイングすることを特徴とするものであり、
高分子化合物溶液、高分子化合物前駆体溶液、高分子化合物乳化液、高分子化合物前駆体乳化液、高分子化合物分散液、高分子化合物前駆体分散液は安価で容易に市場から入手できる上、コーテイングされた高分子化合物の少なくとも一部が内部ボイド内に侵入するので、高分子化合物コーテイングが剥離し難く、耐久性に優れ、炭化珪素発熱体の寿命が長くなるというさらなる顕著な効果を奏する。
【００２２】
本発明の請求項８記載の発明は、請求項５から請求項７のいずれかに記載の炭化珪素発熱体の製造方法において、
前記高分子化合物が耐熱性、揆水性を有するとともに油脂分をはじく優れた揆油性を有する高分子化合物であることを特徴とするものであり、
耐熱性、揆水性を有するとともに油脂分をはじく優れた揆油性を有する高分子化合物を用いたので、被加熱物から揮散する水分や油分などが炭化珪素発熱体により付着せず、炭化珪素発熱体を被加熱物と接触させて加熱する場合でもよりスムースに接触させることができ、炭化珪素発熱体および被加熱物を傷つけることなく、そのため被加熱物を確実に均一に加熱できるというさらなる顕著な効果を奏する。
【００２３】
本発明の請求項９記載の発明は、請求項８記載の炭化珪素発熱体の製造方法において、
前記高分子化合物がフッ素系樹脂であるポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ樹脂）あるいはフッ化エチレン・パーフロロアルコキシ共重合体（ＰＦＡ樹脂）であることを特徴とするものであり、
ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ樹脂）あるいはフッ化エチレン・パーフロロアルコキシ共重合体（ＰＦＡ樹脂）は特に優れた、耐熱性、揆水性、揆油性を有するので、被加熱物から揮散する水分や油分などが炭化珪素発熱体により付着せず、炭化珪素発熱体を被加熱物と接触させて加熱する場合でもさらによりスムースに接触させることができ、炭化珪素発熱体および被加熱物を傷つけることなく、そのため被加熱物をさらに確実に均一に加熱できるというさらなる顕著な効果を奏する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２４】
次に本発明を図を用いて実施の形態に基づいて詳細に説明する。
［第１の実施態様］
図１（イ）は、本発明の高分子化合物被覆炭化珪素発熱体の１例を説明する説明図であり、（ロ）は、（イ）のＸ−Ｘ断面を説明する断面説明図であり、（ハ）は、（イ）のＹ−Ｙ断面を説明する断面説明図である。
図１（イ）において、１は本発明の高分子化合物被覆炭化珪素発熱体、２は管状炭化珪素発熱体本体、３は管状炭化珪素発熱体本体２の表面の被覆された高分子化合物被覆、４は管状炭化珪素発熱体本体２の両末端の所定の箇所の表面に被覆して形成された導電性皮膜からなる電極部である。
高分子化合物被覆３は、電極部４を形成した箇所以外の管状炭化珪素発熱体本体２の表面に形成されている。
８は管状炭化珪素発熱体本体２の中空部である。
【００２５】
管状炭化珪素発熱体本体２は、再結晶法あるいは他の方法により製造された内部ボイドを有する炭化珪素発熱体であって、内部ボイドの少なくとも一部が管状炭化珪素発熱体本体２の表面に連通しているボイド構造を有する管状炭化珪素発熱体本体であっても、常圧焼結法などにより製造された内部ボイドを有さない管状炭化珪素発熱体本体であってもよく、特に限定されるものではない。
管状炭化珪素発熱体本体２の形状、寸法、構造なども適宜選定でき、特に限定されるものではない。
【００２６】
しかし、内部ボイドの少なくとも一部が管状炭化珪素発熱体本体２の表面に連通しているボイド構造を有する管状炭化珪素発熱体本体は、被覆あるいはコーテイングされた高分子化合物の少なくとも一部が内部ボイド内に侵入して構成され易いので、高分子化合物被覆あるいは高分子化合物コーテイングが剥離し難くなり、耐久性に優れ、炭化珪素発熱体の寿命が長くなるという利点がある。
【００２７】
管状炭化珪素発熱体本体２の製造方法の例を次に説明する。
（１）原料再結晶質炭化珪素を例えばボールミルで粉砕し、粒度を調整して、粗粒（約６０メッシュ）炭化珪素粉末、中粒（約２００メッシュ）炭化珪素粉末および微粒（約３５０メッシュ）炭化珪素粉末をそれぞれ調製する。
これらをそれぞれ適量配合して混合した粉末混合物中の各粉末間に均一な空隙を形成するためには、粗粒の炭化珪素粉末の粒度は４０〜８０メッシュが好ましく、５０〜７０メッシュがさらに好ましい。中粒炭化珪素粉末の粒度は１７０〜２３０メッシュが好ましく、１８０〜２２０メッシュがさらに好ましい。微粒炭化珪素粉末の粒度は３００〜４００メッシュが好ましく、３３０〜３７０メッシュがさらに好ましい。
【００２８】
（２）調製した粗粒炭化珪素粉末約６０質量％、中粒炭化珪素粉末約２０質量％および微粒炭化珪素粉末約２０質量％を配合して混合して、粉末混合物を調製する。
粗粒の炭化珪素粉末の配合量は粉末混合物全体に対して４０〜８０質量％が好ましく、５０〜７０質量％がさらに好ましい。中粒炭化珪素粉末の配合量は１０〜３０質量％が好ましく、１５〜２５質量％がさらに好ましい。微粒炭化珪素粉末の配合量は２０〜４０質量％が好ましく、２５〜３５質量％がさらに好ましい。
調製した粗粒炭化珪素粉末、中粒炭化珪素粉末および微粒炭化珪素粉末をそれぞれ適量配合して混合した粉末混合物を用いて、機械的強度、放射率、熱伝導率などのバランスの優れた炭化珪素発熱体を調製できる。
【００２９】
（３）前記粉末混合物全体に対して、水約１０質量％、ポリビニルアルコール、メチルセルロース、カルボキシルメチルセルロースなどの有機バインダ−約５質量％を少量加えてミキサーで混合し、必要に応じて例えばスタンピングして、混練して、粘りをだし、成形工程で成形し易くする。
水が約１０質量％を越え、有機バインダ−約５質量％を越えると収縮率が大きくなり、内部ボイド含有率も大きくなりすぎ好ましくない。水が約１０質量％以下、有機バインダ−が約５質量％以下であると収縮率が小さく、内部ボイド含有率も好ましい範囲となるので好ましい。
【００３０】
（４）公知の成形手段を用いて脱気後、加圧して所望の成形体を成形する。
【００３１】
（５）成形後、常温で自然乾燥後、公知の乾燥機を用いて乾燥し、水分を完全に揮散させる。
【００３２】
（６）乾燥した成形体をカッターで所定の長さに切断し、コークスを下に敷き、乾燥した成形体をその上にセットし、その上にさらにコークスをかけ、次いでプログラムに従って、２０００℃以上の温度で焼成して粒子と粒子を結合させ、焼結する。
２０００℃未満では未焼結部分が発生する恐れがある。
【００３３】
（７）焼結した成形体の端部を珪素を溶解したルツボに入れ、端部を処理して電気抵抗を下げ、水洗、乾燥後、処理した端部表面に金属溶射して所定の箇所に電極部４を形成して管状炭化珪素発熱体本体２を得る。
得られた管状炭化珪素発熱体本体２の内部ボイドの大きさは、例えば、約６０メッシュ程度で、管状炭化珪素発熱体本体２の全体の４０％以下、好ましくは３５％以下を占める。内部ボイド含有率が４０％以下５％以上であると機械的強度、放射率、熱伝導率のバランスが保たれるので好ましく、内部ボイド含有率が３５％以下１０％以上であると機械的強度、放射率、熱伝導率のバランスがさらによく保たれるのでより好ましい。
前記内部ボイド含有率が４０％を越えると管状炭化珪素発熱体本体２の機械的強度が低下するとともに、放射率や熱伝導率が低下する他、酸化劣化し易くなる傾向があるので好ましくない。
【００３４】
表１に、後述する測定法で測定した吸水率（％）、内部ボイド含有率（％）がやや多めの炭化珪素発熱体（棒状炭化珪素発熱体、株式会社シリコニット製、棒型シリコニット発熱体Ａ１０−３、外径１０ｍｍ、全長３５０ｍｍ）の曲げ強さ（ＪＩＳ規格に準拠して測定した）（ｋｇ／ｃｍ2 ）の測定結果を示す。
【００３５】
表２に、後述する測定法で測定した吸水率（％）、内部ボイド含有率（％）がやや小さめの炭化珪素発熱体（棒状炭化珪素発熱体、株式会社シリコニット製、棒型シリコニット発熱体Ａ１０−３、外径１０ｍｍ、全長３５０ｍｍ）の曲げ強さ（ＪＩＳ規格に準拠して測定した）（ｋｇ／ｃｍ2 ）の測定結果を示す。
【００３６】
【表１】
【００３７】
【表２】
【００３８】
（８）所定の箇所に電極部４を形成した管状炭化珪素発熱体本体２の残りの表面に高分子化合物を被覆する。電極部４の表面にも被加熱物から揮散する水分や油分などが付着するのを防止する場合は、管状炭化珪素発熱体本体２の電極部４の表面を含めて管状炭化珪素発熱体本体２の表面に高分子化合物を被覆することもできる。
そして、外観検査、電流値など性能検査後、梱包して出荷する。
【００３９】
本発明で用いる被加熱体は、被覆あるいはコーテイングした高分子化合物が溶融したり、分解したりしないで使用に耐える温度、すなわち約１００〜３００℃程度の温度で加熱処理できるものであれば、有機物でも、ガラスやセラミックや金属などの無機物でもあるいはこれらの組合わせであってもよく、色、形状、寸法なども適宜選定でき、特に限定されるものではない。
具体的には、例えば、濡れた紙、焼き肉、厚揚げなどの食品、医薬品、漢方薬品、化粧品、飼料、肥料、農薬、接着剤、塗料などの水分や油分あるいは揮発性成分などを含む被加熱物を挙げることができる。
【００４０】
本発明で用いる高分子化合物としては、具体的には、例えば、加熱したり、放射線照射などにより高分子化合物となる前駆体である低分子量の化合物や、低分子量の化合物が（共）重合した化合物であるいわゆるオリゴマーや、分子量が約１０，０００〜約１０，０００，０００のいわゆるポリマーや樹脂と称される高分子化合物などを挙げることができる。
【００４１】
本発明で用いる樹脂は、熱可塑性樹脂でも熱硬化性樹でもよく、具体的には、例えば、ポリオレフィン系樹脂、ポリアミド系樹脂、ポリエステル系樹脂、ポリスチレン系樹脂、ポリ塩化ビニル系樹脂、ポリ塩化ビニリデン系樹脂、アクリル系樹脂、ポリ酢酸ビニル系樹脂、ポリカーボネート系樹脂、ポリアセタール系樹脂、ＡＢＳ樹脂、フッ素系樹脂、シリコーン系樹脂、ポリビニルアルコールケン化物系樹脂、エチレンービニルアルコール共重合体系樹脂などおよびこれらの混合物やアロイなどの熱可塑性樹脂などのほかに、エポキシ系樹脂、不飽和ポリエステル系樹脂、フェノール系樹脂、ユリア・メラミン系樹脂、ポリウレタン系樹脂、シリコーン系樹脂、紫外線硬化系樹脂、電子線硬化系樹脂などの熱硬化性樹脂を挙げることができる。
天然ゴムでも合成ゴムでもよく、合成ゴムとしては、例えば、ＢＲ、ＳＢＲ、ＮＢＲ、ＩＲ、ＩＩＲ、ＥＰＲ、フッ素ゴム、ウレタンゴム、シリコーンゴムなどを挙げることができる。
さらに、光などの放射線照射により硬化する、例えば光硬化性アクリル系化合物であってもよく、あるいは、これらの２種以上の組成物であってもよく、またこれらに必要に応じて滑剤、酸化防止剤、安定剤、流動性改良剤、充填剤、増量剤など公知の添加剤を添加したものであっても差し支えない。
【００４２】
ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ樹脂）、フッ化エチレン・パーフロロアルコキシ共重合体（ＰＦＡ樹脂）、ポリビニリデンフロライド（ＰＶＤＦ樹脂）、ポリエチレン（ＰＥ樹脂）、ポリジメチルシロキサン、ポリ塩化ビニル、ポリ塩化ビニリデン、ポリアミド樹脂は程度の差はあるがいずれも水に濡れにくく揆水性を呈するが、ＰＶＤＦ樹脂、ＰＥ樹脂、ポリジメチルシロキサン、ポリ塩化ビニル、ポリ塩化ビニリデン、ポリアミド樹脂などは油脂分をはじくことが難しい。
そこで高分子化合物が耐熱性、揆水性を有するとともに油脂分をはじく優れた揆油性を有する高分子化合物であると、被加熱物から揮散する水分や油分などが炭化珪素発熱体により付着せず、炭化珪素発熱体を被加熱物と接触させて加熱する場合でもよりスムースに接触させることができ、炭化珪素発熱体および被加熱物を傷つけることなく、そのため被加熱物を確実に均一に加熱できるので、好ましく使用できる。
【００４３】
特に高分子化合物がフッ素系樹脂であるポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ樹脂）あるいはフッ化エチレン・パーフロロアルコキシ共重合体（ＰＦＡ樹脂）であると、特に優れた、耐熱性、揆水性、揆油性を有するので、被加熱物から揮散する水分や油分などが炭化珪素発熱体により付着せず、炭化珪素発熱体を被加熱物と接触させて加熱する場合でもさらによりスムースに接触させることができ、炭化珪素発熱体および被加熱物を傷つけることなく、そのため被加熱物をさらに確実に均一に加熱できるので、さらに好ましく使用できる。
【００４４】
高分子化合物を被覆する方法は、高分子化合物溶融押出機を用いて直接被覆したり、高分子化合物フィルムあるいはシートを接着層を介して被覆したり、熱硬化性高分子化合物や光硬化性高分子化合物あるいは光硬化性アクリル系化合物などその前駆体を被覆あるいは塗布後、加熱あるいは光照射して被覆したりする方法を挙げることができ、また公知の方法、装置を用いることができ、特に限定されるものではない。
【００４５】
中でも、高分子化合物フィルムあるいはシートを接着層を介して被覆したり、光硬化性化合物を塗布後、光照射して被覆すると、被覆された接着層あるいは硬化した高分子化合物の少なくとも一部が内部ボイド内に侵入して構成され易いので、高分子化合物被覆が剥離し難くなり、耐久性に優れ、炭化珪素発熱体の寿命が長くなる利点がある。
【００４６】
本発明において、安価で容易に市場から入手できる高分子化合物溶液、熱硬化性あるいは光硬化性アクリル系化合物などの高分子化合物前駆体溶液、高分子化合物乳化液、熱硬化性あるいは光硬化性アクリル系化合物などの高分子化合物前駆体乳化液、高分子化合物分散液、熱硬化性あるいは光硬化性アクリル系化合物などの高分子化合物前駆体分散液から選ばれる処理液を用いて前記成形体の表面を処理した後、加熱して揮発成分を揮散させたり、放射線照射して硬化させて前記表面に高分子化合物をコーテイングすることができる。コーテイングされた高分子化合物の少なくとも一部が内部ボイド内に侵入し易く、高分子化合物コーテイングが剥離し難くなる利点がある。
【００４７】
コーテイングする方法は特に限定されず、塗装法（浸漬塗装法、電着塗装法、静電塗装法、溶射塗装法、流動浸漬塗装法、スプレー塗装法、ハケ塗り塗装法など）、ゾル−ゲル化処理法などによりコーテイングしても、あるいはこれらを組み合わせてコーテイングしてもよい。
【００４８】
前記工程（８）において、高分子化合物シュリンクフィルムを用いて前記成形体の表面を覆い、加熱して前記高分子化合物シュリンクフィルムをシュリンクさせて前記表面に高分子化合物を被覆すると、被覆された高分子化合物の少なくとも一部が内部ボイド内に侵入するので、高分子化合物被覆が剥離し難くなり、耐久性に優れ、炭化珪素発熱体の寿命が長くなる利点がある。
【００４９】
高分子化合物の被覆膜厚やコーテイング膜厚は、本発明の炭化珪素発熱体を用いて被加熱体に接触させながら乾燥するのか、あるいは非接触状態で乾燥するのかなど使用条件によって異なり、特に限定されないが、通常、約０．１μｍ〜１０００μｍの範囲である。
【００５０】
［第２の実施態様］
図２は、被覆された高分子化合物の一部が内部ボイド内に侵入した状態を模式的に説明する断面説明図である。
図２において、５は管状炭化珪素発熱体本体２の内部に形成された内部ボイド、６は管状炭化珪素発熱体本体２の表面に連通する通路である。高分子化合物被覆３の一部が通路６を経て内部ボイド５内に侵入している。内部ボイド５の中には高分子化合物被覆３が侵入していないものもある。
例えば、図１に示した管状炭化珪素発熱体本体２として、内部ボイドの少なくとも一部が管状炭化珪素発熱体本体２の表面に連通しているボイド構造を有する管状炭化珪素発熱体本体２を用い、その表面に高分子化合物を被覆あるいはコーテイングする際に、管状炭化珪素発熱体本体２の中空部８を制御して適切な真空度で真空引きすると高分子化合物の少なくとも一部が内部ボイド内に侵入して構成され易くなり、適切な処理条件を選択すれば、ほとんど総ての内部ボイド５内に高分子化合物被覆３を侵入させることも可能である。
【００５１】
［第３の実施態様］
図３は、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ樹脂）により被覆された本発明の炭化珪素発熱体を用いて、濡れた紙に接触させながら乾燥する状態を模式的に説明する説明図である。
【００５２】
図３において、７は水で濡れた紙を示し、図示しない制御装置により約１００℃の温度に制御された本発明の炭化珪素発熱体１Ａを、白矢印の方向に所定の速度で移動する濡れた紙７の表面に接触させながら連続的に乾燥して、所定の含水率以下の乾燥した製品を製造する例を示す。
乾燥条件は、被加熱物の種類、形状、寸法、乾燥する目的、どの程度乾燥させるのかなどによって適宜選定して決められ、そして精度よく制御されなければならない。
【００５３】
この例では、炭化珪素発熱体１Ａを１本用いた例を示したが、２本以上用いてもよい。例えば２本以上用いる場合、最初の１本は約１００℃の温度に制御し、次の炭化珪素発熱体１Ａから徐々に温度を上げて紙７を乾燥すれば、乾燥程度を上げることができる。
【００５４】
本発明の炭化珪素発熱体１Ａは耐熱性、揆水性、揆油性を有するポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ樹脂）により被覆されているので、揮散する水分が炭化珪素発熱体１Ａに付着せず、炭化珪素発熱体１Ａと水で濡れた紙７とが非粘着性で摩擦抵抗が小さいので、濡れた紙７であってもスムースに接触させることができ、炭化珪素発熱体１Ａおよび紙７を傷つくことがなく、均一に紙７を加熱することができる。
【００５５】
上記実施の形態の説明は、本発明を説明するためのものであって、特許請求の範囲に記載の発明を限定し、或は範囲を減縮するものではない。又、本発明の各部構成は上記実施の形態に限らず、特許請求の範囲に記載の技術的範囲内で種々の変形が可能である。
【実施例】
【００５６】
以下実施例および比較例を示して本発明を説明するが、本発明の主旨を逸脱しない限り本発明は実施例に限定されるものではない。
【００５７】
（実施例１）
原料再結晶質炭化珪素をボールミルで粉砕し、粒度を調整して、粗粒（約６０メッシュ）炭化珪素粉末、中粒（約２００メッシュ）炭化珪素粉末および微粒（約３５０メッシュ）炭化珪素粉末をそれぞれ調製した。調製した粗粒炭化珪素粉末約６０質量％、中粒炭化珪素粉末約２０質量％および微粒炭化珪素粉末約２０質量％を配合して混合して粉末混合物を調製した。
前記粉末混合物全体に対して、水約１０質量％、ポリビニルアルコールバインダ−約５質量％を加えてミキサーで混合し、スタンピングして、混練して、粘りをだした。脱気後、加圧して所定の棒状の成形体を成形した。
成形後、常温で自然乾燥後、乾燥し、水分を完全に揮散させた。乾燥した成形体をカッターで所定の長さに切断し、コークスを下に敷き、乾燥した成形体をその上にセットし、その上にさらにコークスをかけ、プログラムに従って、２０００℃以上の温度で焼成して粒子と粒子を結合させ、焼結して炭化珪素発熱体を作成した（株式会社シリコニット製、棒型シリコニット発熱体Ａ１０−２、外径１０ｍｍ、全長４００ｍｍ）。
【００５８】
炭化珪素発熱体にフッ素樹脂ＰＦＡ薄肉収縮チューブ（グンゼ株式会社製、Ｐタイプ ＥＩＴ、１０Ｐ、収縮前内径１１．０ｍｍ、収縮後内径９．２ｍｍ、厚み３０μｍ）を被せて、熱風ガンを用いて１５０〜２００℃の熱風を端からゆっくり吹付け、約４分間で加熱収縮させ炭化珪素発熱体の全表面を被覆した。
炭化珪素発熱体に接するフッ素樹脂ＰＦＡ薄肉収縮チューブの少なくとも一部が内部ボイド内に侵入しているので、皮膜が剥離し難く、耐久性に優れるとともに、後述する測定法により常温における表面摩擦係数、２００℃における表面摩擦係数、および内部ボイド含有率、吸水率を測定した結果、被覆していないものに比べて常温および２００℃における表面摩擦係数μが低く、内部ボイド含有率が約２５％、吸水率がほぼ０であることが確認された。
フッ素樹脂ＰＦＡ薄肉収縮チューブを被覆しているので水分や油分などが炭化珪素発熱体に付着せず、炭化珪素発熱体を被加熱物と接触させて加熱する場合でもよく滑りさらによりスムースに接触させることができ、炭化珪素発熱体および被加熱物を傷つけることなく、被加熱物を確実に均一に加熱できることが確認された。
【００５９】
（実施例２）
実施例１で作成した炭化珪素発熱体にフッ素樹脂ＰＦＡ薄肉収縮チューブ（グンゼ株式会社製、Ｐタイプ ＥＩＴ、１０Ｐ、収縮前内径１１．０ｍｍ、収縮後内径９．２ｍｍ、厚み３０μｍ）を被せて、加熱炉中に入れ約２０分かけて２００℃まで徐々に加熱し、収縮させて炭化珪素発熱体の全表面を被覆し、６０℃程度まで冷却して加熱炉から取りだした。
実施例１のフッ素樹脂ＰＦＡ薄肉収縮チューブ被覆炭化珪素発熱体と同様に優れた性能を示した。
【００６０】
（実施例３）
実施例１で作成した炭化珪素発熱体にフッ素樹脂（ＰＦＡ）分散液（日建塗装工業株式会社製）をスプレーガンを用いて最終膜厚みが３０μｍ程度になるように吹付け回数を制御してコーテイングし、約４００℃で乾燥してフッ素樹脂（ＰＦＡ）を炭化珪素発熱体の全表面に被覆した。
フッ素樹脂（ＰＦＡ）分散液を用いてコーテイングしたので、皮膜の一部が内部ボイド内に侵入し、剥離し難くなり、耐久性に優れるなどの他、実施例１のフッ素樹脂ＰＦＡ薄肉収縮チューブ被覆炭化珪素発熱体と同様に優れた性能を示した。
【００６１】
（実施例４）
実施例１で作成した炭化珪素発熱体を帯電させ、その表面にフッ素樹脂（ＥＴＦＥ）粉末（旭硝子株式会社製）を静電塗装法により付着させ、約３００〜４００℃で加熱して膜厚み３０μｍのフッ素樹脂（ＥＴＦＥ）を被覆した。
フッ素樹脂（ＥＴＦＥ）粉末を用いてコーテイングしたので、皮膜の一部が内部ボイド内に侵入し、剥離し難くなり、耐久性に優れるなどの他、実施例１のフッ素樹脂ＰＦＡ薄肉収縮チューブ被覆炭化珪素発熱体と同様に優れた性能を示した。
【００６２】
フッ素樹脂ＰＦＡ薄肉収縮チューブを用いて被覆した実施例１で作成した炭化珪素発熱体および比較例としてフッ素樹脂ＰＦＡを被覆しなかった炭化珪素発熱体について下記の測定方法により、常温における表面摩擦係数、２００℃における表面摩擦係数、および内部ボイド含有率、吸水率を測定した。
【００６３】
（常温における表面摩擦係数の測定法）
「プラスチック−フィルム及びシート−摩擦係数試験方法」（ＪＩＳ Ｋ７１２５）に準じて図４（イ）に示す試験装置を作成し実験した。
図４（イ）中に記載の荷重物１０とは、垂直抗力を得るためのものであり、アルミ製および鉄製のブロックを３種類使用した。これらは、木製試験台１７上に固定した炭化珪素発熱体１６との接触面となる面を平滑になるまで研磨した。滑車１１は軸受部の摩擦が少ないものを選び、牽引用の糸１２は滑車との摩擦をなるべく低減でき、かつ伸縮があまり無いものとしてナイロン製の釣り糸を選択した。
負荷１３は、荷重物１０が動き出すまでの牽引力を測定できるように、天秤用の分銅１４とそれらを載せることができる時計皿（２５．２２ｇ）１５を利用した。すなわち、牽引力Ｆは時計皿１５と分銅１４の質量の合計で求められる（牽引力Ｆ＝負荷１３＝分銅１４＋時計皿１５）。
図４（ロ）に、摩擦力Ｆ′と牽引力Ｆ、垂直抗力Ｎの関係を示す。式（１）を用いて摩擦係数μを求めた。
Ｆ＝Ｆ′＝μＮ・・・・（１）
【００６４】
実施例１の炭化珪素発熱体および比較例の炭化珪素発熱体について、垂直抗力Ｎとして荷重物１０大（３６５．２５ｇ）、中（２７０．９３ｇ）、小（２２３．９４ｇ）の３種類をそれぞれ用い、荷重物１０が動き出すまでの分銅１４の重さを４回測定した時の測定値およびその平均値および牽引力Ｆ（牽引力Ｆ＝負荷１３＝分銅１４＋時計皿１５）をそれぞれ表３（実施例１）および表４（比較例）に示す。
垂直抗力Ｎ（縦軸）と牽引力Ｆ（横軸）との関係を図５に示す。
【００６５】
【表３】
【００６６】
【表４】
【００６７】
図５から実施例１の炭化珪素発熱体の摩擦係数μは０．４０３、比較例の炭化珪素発熱体の摩擦係数μは０．５２１であり、フッ素樹脂ＰＦＡ薄肉収縮チューブを用いて被覆した実施例１で作成した炭化珪素発熱体は摩擦係数μが被覆しなかった比較例より約２３％低減したことが判る。
【００６８】
（２００℃における表面摩擦係数の測定法）
「プラスチック−フィルム及びシート−摩擦係数試験方法」（ＪＩＳ Ｋ７１２５）に基づいて図６に示す試験装置を作成し実験した。
図６中の１８は支持台（炭化珪素発熱体１６を支持するとともに通電して発熱させるための図示しない電極を備えている）を示し、１９はＡ４サイズのコピー用紙であり、コピー用紙１９の一方の端部に負荷１３と、時計皿１５とのバランサ２０を懸架し、コピー用紙１９の他方の端部に時計皿１５と分銅１４を懸架できるようにしてある。
コピー用紙１９を炭化珪素発熱体１６の両側に垂らし、片側に負荷物１３とバランサ２０、もう片方に牽引力Ｆとなる（分銅１４）をぶら下げた。バランサ２０は時計皿１５とのバランスをとるために、時計皿１５と同じ重さの錘を下げたものである。負荷１３とは、コピー用紙１９に与えられる垂直抗力Ｎを得るためのものであり、大（１２２ｇ）、中（７２ｇ）、小（２２ｇ）の３種類をそれぞれ用い、負荷１３を増やすときにバランサ２０の下方にぶら下げた。牽引糸１２は伸縮があまり無いものとしてナイロン製の釣り糸を使用した。
負荷１３が動き出すまでの牽引力Ｆを測定できるように、天秤用の分銅１４とそれらを載せることができる時計皿１５を利用した（牽引力Ｆ＝分銅１４）。
炭化珪素発熱体１６は通電し、２００℃付近まで昇温させて測定した。
【００６９】
実施例１の炭化珪素発熱体および比較例の炭化珪素発熱体について、負荷１３が動き出すまでの分銅１４の重さ（牽引力Ｆ）を３回測定した時の測定値およびその平均値をそれぞれ表５（実施例１）および表６（比較例）に示し、垂直抗力Ｎ（横軸）と牽引力Ｆ（縦軸）との関係を図７に示す。
【００７０】
【表５】
【００７１】
【表６】
【００７２】
図７から、摩擦係数μは実施例１の炭化珪素発熱体の場合は１．０９３８、比較例の炭化珪素発熱体の場合は４．４３４４であり、フッ素樹脂ＰＦＡ薄肉収縮チューブを用いて被覆した実施例１で作成した炭化珪素発熱体は摩擦係数μが被覆しなかった比較例より約７５．３％低減したことが判る。
【００７３】
（内部ボイド含有率、吸水率の測定法）
（炭化珪素発熱体の内部ボイド含有率（％）Ａおよび吸水率（％）Ｂの測定）
内部ボイド含有率の測定は、ＪＩＳ規格（ＪＩＳ．Ｒ２２０５）気孔率測定方法に準拠して行った。
乾燥した状態の炭化珪素発熱体を秤量し乾燥質量（１）とした。
乾燥した状態の炭化珪素発熱体を水面下に沈め、３時間以上煮沸し、室温まで冷却し、水の中にある炭化珪素発熱体を径１ｍｍ以下の針金で水中に懸垂したまま秤量し、針金の質量を差し引いた値を持って水中質量（２）とした。
水の中にある炭化珪素発熱体を水中から取り出し、湿布ですばやく表面をぬぐい、水滴を除去した後、秤量して飽水質量（３）とした。
【００７４】
内部ボイド含有率（％）Ａを次式（２）で算出した。
Ａ（％）＝［（３）―（１）］／［（３）―（２）］×１００・・・（２）
【００７５】
炭化珪素発熱体の吸水率（％）Ｂを次式（３）で算出した。
Ｂ（％）＝［（３）―（１）］／［（２）］×１００・・・・・・・（３）
【００７６】
炭化珪素発熱体の全表面をフッ素樹脂ＰＦＡで被覆した実施例１の炭化珪素発熱体の吸水率（％）Ｂは、炭化珪素発熱体を水面下に沈め、３時間以上煮沸しても水は吸水されず、したがって実施例１の炭化珪素発熱体の吸水率（％）Ｂは０％であった。そこで、実施例１の炭化珪素発熱体の両端部表面のフッ素樹脂ＰＦＡ被覆を剥いで吸水率（％）Ｂおよび内部ボイド含有率（％）Ａを４回測定した結果、平均値で吸水率（％）Ｂが１０．６６％、内部ボイド含有率（％）Ａが２５．４５％であった。
【００７７】
比較例の炭化珪素発熱体は、吸水率（％）Ｂおよび内部ボイド含有率（％）Ａを４回測定した結果、平均値で吸水率（％）Ｂが１０．６９％、内部ボイド含有率（％）Ａが２５．７８％であった。
【００７８】
実施例１の炭化珪素発熱体の吸水率（％）Ｂおよび内部ボイド含有率（％）Ａが、比較例の炭化珪素発熱体の吸水率（％）Ｂおよび内部ボイド含有率（％）Ａよりやや低いのは、被覆された皮膜の一部が内部ボイド内に侵入していることによるものと考えられる。
【００７９】
以上のように、本発明の炭化珪素発熱体は、表面がフッ化エチレン・パーフロロアルコキシ共重合体（ＰＦＡ樹脂）などの高分子化合物により被覆あるいはコーテイングされているので、優れた、耐熱性、揆水性、揆油性、低摩擦係数を有し、被加熱物から揮散する水分や油分などが付着せず、炭化珪素発熱体を被加熱物と接触させて加熱する場合でもよく滑り、しわなどが発生せずに、スムースに接触させることができ、炭化珪素発熱体および被加熱物が傷つくことがなく、そのため被加熱物を確実に均一に加熱でき、しかも被覆あるいはコーテイングされた高分子化合物の少なくとも一部が内部ボイド内に侵入して構成されているので、剥離し難く、耐久性に優れ、炭化珪素発熱体の寿命が長くなるという効果がある。
【産業上の利用可能性】
【００８０】
本発明の炭化珪素発熱体は、少なくとも表面が高分子化合物により被覆あるいはコーテイングされていることを特徴とする炭化珪素発熱体であり、
例えば、濡れた紙、焼き肉、厚揚げなどの食品、医薬品、漢方薬品、化粧品、飼料、肥料、農薬、接着剤、塗料など水分や油分などを含む被加熱物を加熱する場合であっても、被加熱物から揮散する水分や油分などが炭化珪素発熱体に付着せず、炭化珪素発熱体を被加熱物と接触させて加熱する場合でもしわなどが発生せずにスムースに接触させることができ、炭化珪素発熱体および被加熱物を傷つけることなく、被加熱物を均一に加熱できるという顕著な効果を奏し、
本発明の炭化珪素発熱体の製造方法により、本発明の炭化珪素発熱体を、低コストで容易に確実に製造できるという顕著な効果を奏するので、産業上の利用価値が高い。
【図面の簡単な説明】
【００８１】
【図１】（イ）は、本発明の高分子化合物被覆炭化珪素発熱体の１例を説明する説明図であり、（ロ）は、（イ）のＸ−Ｘ断面を説明する断面説明図であり、（ハ）は、（イ）のＹ−Ｙ断面を説明する断面説明図である。
【図２】被覆された高分子化合物の一部が内部ボイド内に侵入した状態を模式的に説明する断面説明図である。
【図３】ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ樹脂）により被覆された本発明の炭化珪素発熱体を用いて、濡れた紙に接触させながら乾燥する状態を模式的に説明する説明図である。
【図４】（イ）は摩擦係数試験を行う試験装置を説明する説明図であり、（ロ）は摩擦力Ｆ′と牽引力Ｆ、垂直抗力Ｎの関係を示す説明図である。
【図５】垂直抗力Ｎ（縦軸）と牽引力Ｆ（横軸）との関係を示すグラフである。
【図６】摩擦係数試験を行うための他の試験装置を説明する説明図である。
【図７】垂直抗力Ｎ（横軸）と牽引力Ｆ（縦軸）との関係を示すグラフである。
【符号の説明】
【００８２】
１ 高分子化合物被覆管状炭化珪素発熱体
１Ａ 高分子化合物被覆炭化珪素発熱体
２ 高分子化合物被覆管状炭化珪素発熱体本体
３ 高分子化合物被覆
４ 電極部
５ 内部ボイド
６ 通路
７ 紙
８ 中空部
１６ 高分子化合物被覆棒状炭化珪素発熱体あるいは被覆されてない炭化珪素発熱体
【技術分野】
【０００１】
本発明は高分子化合物被覆炭化珪素発熱体およびその製造方法に関するものであり、更に詳述すると、食品など水分や油分などを含む被加熱物を加熱する際に発生する水分や油分などや劣化した付着物が付着せず、発熱体が被加熱物に接触しても被加熱物の品質や特性を損なうことがない高分子化合物被覆炭化珪素発熱体およびその製造方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、炭化珪素発熱体は、耐熱性に優れ高温になっても強度が低下せず、セラミックとしては低熱膨張率および高熱伝導性を有し、化学的にも極めて安定であり、耐摩耗性、耐環境性も備えるので、約１０００〜１８００℃の高温で使用する発熱体として広く産業界で使われている。
しかし、従来の炭化珪素発熱体はこのような高温の大気中で使用すると徐々に酸化されて電気抵抗が増加するという老化現象が生じる問題があった。
この老化の問題を解決するために種々の表面処理技術が提案されている。
【０００３】
例えば、炭化珪素発熱体の製造中または製造後、無水珪酸の超微粒子を水中に分散させた溶液を吸収させ、乾燥後、空気中で加熱して無水珪酸として炭化珪素発熱体の気孔を充填させ、硼酸および水酸化リチウムの特定モル比となるように個別に溶解した水溶液を混合して塗布吸収させ、乾燥後加熱して保護皮膜を化成する表面処理技術（特許文献１参照）、銅、リチウム、硼素、バナジンの金属、それらの酸化物、同塩類およびフリットの単独または複合物を炭化珪素発熱体の表面に塗布して保護皮膜を形成する表面処理技術（特許文献２参照）、炭化珪素発熱体の製造中または製造後、珪化硼素、窒化硼素、硼砂から選ばれた硼素化合物を所定量添加して焼成する酸化防止した炭化珪素発熱体の製造方法（特許文献３参照）、炭化珪素発熱体の表面にガラス、アルミナなどの酸化物によりコーテイングする表面処理技術（特許文献４参照）などがある。
【特許文献１】特公昭５３−３７５５９号公報
【特許文献２】特公昭５７−３５１４８号公報
【特許文献３】特公昭５７−２６９号公報
【特許文献４】特開２００４−４３２２７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
炭化珪素発熱体は加熱時に遠赤外線を放射するので、例えば、濡れた紙、焼き肉、厚揚げなどの食品などの加熱に適しており、炭化珪素発熱体を用いて、これらの水分や油分などを含む被加熱物を加熱したり、乾燥したりすることが提案されている。
しかし、例えば、濡れた紙、焼き肉、厚揚げなどの食品など、水分や油分などを含む被加熱物を加熱する際の温度は、約１００〜３００℃の低温であり、しかも被加熱物の加熱中に被加熱物から水分や油分などが揮散して炭化珪素発熱体に付着したり、付着物が劣化するなどして、炭化珪素発熱体の特性を損なったり、被加熱物に転移してその品質を損なったりする問題がある。
水分や油分などが炭化珪素発熱体に付着すると、炭化珪素発熱体を被加熱物と接触させて加熱する場合は、スムースに接触させることができず、炭化珪素発熱体および被加熱物ともに傷ついてしまい、炭化珪素発熱体や被加熱物の品質を損なわずに均一に加熱できないという問題があった。
【０００５】
本発明の第１の目的は、例えば、濡れた紙、焼き肉、厚揚げなどの食品など水分や油分などを含む被加熱物を加熱する場合であっても、被加熱物から揮散する水分や油分などが炭化珪素発熱体に付着せず、炭化珪素発熱体を被加熱物と接触させて加熱する場合でもスムースに接触させることができ、炭化珪素発熱体および被加熱物を傷つけることなく、被加熱物を均一に加熱できる炭化珪素発熱体を提供することである。
本発明の第２の目的は、そのような炭化珪素発熱体を容易に製造できる製造方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記課題を解消するための本発明の請求項１記載の発明は、少なくとも表面が高分子化合物により被覆あるいはコーテイングされていることを特徴とする炭化珪素発熱体である。
【０００７】
本発明の請求項２記載の発明は、請求項１記載の炭化珪素発熱体において、
内部ボイドの少なくとも一部が前記表面に連通しているボイド構造を有する炭化珪素発熱体の前記表面が高分子化合物により被覆あるいはコーテイングされるとともに、被覆あるいはコーテイングされた前記高分子化合物の少なくとも一部が前記内部ボイド内に侵入していることを特徴とする。
【０００８】
本発明の請求項３記載の発明は、請求項１あるいは請求項２記載の炭化珪素発熱体において、
前記高分子化合物が耐熱性、揆水性を有するとともに油脂分をはじく優れた揆油性を有する高分子化合物であることを特徴とする。
【０００９】
本発明の請求項４記載の発明は、請求項３記載の炭化珪素発熱体において、
前記高分子化合物がフッ素系樹脂であるポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ樹脂）あるいはフッ化エチレン・パーフロロアルコキシ共重合体（ＰＦＡ樹脂）であることを特徴とする。
【００１０】
本発明の請求項５記載の発明は、請求項１から請求項４のいずれかに記載の炭化珪素発熱体を、少なくとも下記工程（１）〜（８）を含む工程により製造することを特徴とする炭化珪素発熱体の製造方法である。
（１）原料再結晶質炭化珪素を粉砕し、粒度を調整して、粗粒炭化珪素粉末、中粒炭化珪素粉末および微粒炭化珪素粉末をそれぞれ調製する。
（２）調製した粗粒炭化珪素粉末、中粒炭化珪素粉末および微粒炭化珪素粉末をそれぞれ適量配合して混合して粉末混合物を調製する。
（３）前記粉末混合物に水、有機バインダ−を少量加えて混合し、混練する。
（４）公知の成形手段を用いて所望の成形体を成形する。
（５）常温乾燥後、公知の乾燥機を用いて乾燥し、水分を揮散させる。
（６）乾燥した成形体を２０００℃以上の温度で焼成して焼結する。
（７）焼結した成形体の所定の箇所に電極部を形成する。
（８）電極部を形成した箇所の表面を含む成形体の表面あるいは電極部を形成した箇所の表面を含まない成形体の表面に高分子化合物を被覆あるいはコーテイングする。
【００１１】
本発明の請求項６記載の発明は、請求項５記載の炭化珪素発熱体の製造方法において、
前記工程（８）において、高分子化合物シュリンクフィルムを用いて前記成形体の表面を覆い、加熱して前記高分子化合物シュリンクフィルムをシュリンクさせて前記表面に高分子化合物を被覆することを特徴とする。
【００１２】
本発明の請求項７記載の発明は、請求項５記載の炭化珪素発熱体の製造方法において、
前記工程（８）において、高分子化合物溶液、高分子化合物前駆体溶液、高分子化合物乳化液、高分子化合物前駆体乳化液、高分子化合物分散液、高分子化合物前駆体分散液から選ばれる処理液を用いて前記成形体の表面を処理した後、加熱して揮発成分を揮散させて前記表面に高分子化合物をコーテイングすることを特徴とする。
【００１３】
本発明の請求項８記載の発明は、請求項５から請求項７のいずれかに記載の炭化珪素発熱体の製造方法において、
前記高分子化合物が耐熱性、揆水性を有するとともに油脂分をはじく優れた揆油性を有する高分子化合物であることを特徴とする。
【００１４】
本発明の請求項９記載の発明は、請求項８記載の炭化珪素発熱体の製造方法において、
前記高分子化合物がフッ素系樹脂であるポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ樹脂）あるいはフッ化エチレン・パーフロロアルコキシ共重合体（ＰＦＡ樹脂）であることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１５】
本発明の請求項１記載の発明は、少なくとも表面が高分子化合物により被覆あるいはコーテイングされていることを特徴とする炭化珪素発熱体であり、
例えば、濡れた紙、焼き肉、厚揚げなどの食品、医薬品、漢方薬品、化粧品、飼料、肥料、農薬、接着剤、塗料など水分や油分などを含む被加熱物を加熱する場合であっても、被加熱物から揮散する水分や油分などが炭化珪素発熱体に付着せず、炭化珪素発熱体を被加熱物と接触させて加熱する場合でもしわなどが発生せずに、スムースに接触させることができ、炭化珪素発熱体および被加熱物を傷つけることなく、被加熱物を均一に加熱できるという顕著な効果を奏する。
本発明の炭化珪素発熱体は、表面が高分子化合物により被覆あるいはコーテイングされている上、被加熱物を加熱する際の温度が約１００〜３００℃の低温であるので、老化現象が生じ難く、長寿命である。
【００１６】
本発明の請求項２記載の発明は、請求項１記載の炭化珪素発熱体において、
内部ボイドの少なくとも一部が前記表面に連通しているボイド構造を有する炭化珪素発熱体の前記表面が高分子化合物により被覆あるいはコーテイングされるとともに、被覆あるいはコーテイングされた前記高分子化合物の少なくとも一部が前記内部ボイド内に侵入していることを特徴とするものであり、
被覆あるいはコーテイングされた高分子化合物の少なくとも一部が内部ボイド内に侵入して構成されているので、高分子化合物被覆あるいは高分子化合物コーテイングが剥離し難く、耐久性に優れ、炭化珪素発熱体の寿命が長くなるというさらなる顕著な効果を奏する。
【００１７】
本発明の請求項３記載の発明は、請求項１あるいは請求項２記載の炭化珪素発熱体において、
前記高分子化合物が耐熱性、揆水性を有するとともに油脂分をはじく優れた揆油性を有する高分子化合物であることを特徴とするものであり、
耐熱性、揆水性を有するとともに油脂分をはじく優れた揆油性を有する高分子化合物を用いたので、被加熱物から揮散する水分や油分などが炭化珪素発熱体により付着せず、炭化珪素発熱体を被加熱物と接触させて加熱する場合でもよりスムースに接触させることができ、炭化珪素発熱体および被加熱物を傷つけることなく、そのため被加熱物を確実に均一に加熱できるというさらなる顕著な効果を奏する。
【００１８】
本発明の請求項４記載の発明は、請求項３記載の炭化珪素発熱体において、
前記高分子化合物がフッ素系樹脂であるポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ樹脂）あるいはフッ化エチレン・パーフロロアルコキシ共重合体（ＰＦＡ樹脂）であることを特徴とするものであり、
ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ樹脂）あるいはフッ化エチレン・パーフロロアルコキシ共重合体（ＰＦＡ樹脂）は特に優れた、耐熱性、揆水性、揆油性を有するので、被加熱物から揮散する水分や油分などが炭化珪素発熱体により付着せず、炭化珪素発熱体を被加熱物と接触させて加熱する場合でもよく滑りさらによりスムースに接触させることができ、炭化珪素発熱体および被加熱物を傷つけることなく、そのため被加熱物をさらに確実に均一に加熱できるというさらなる顕著な効果を奏する。
【００１９】
本発明の請求項５記載の発明は、請求項１から請求項４のいずれかに記載の炭化珪素発熱体を、少なくとも前記工程（１）〜（８）を含む工程により製造することを特徴とする炭化珪素発熱体の製造方法であり、
本発明の炭化珪素発熱体を、低コストで容易に確実に製造できるという顕著な効果を奏する。
【００２０】
本発明の請求項６記載の発明は、請求項５記載の炭化珪素発熱体の製造方法において、
前記工程（８）において、高分子化合物シュリンクフィルムを用いて前記成形体の表面を覆い、加熱して前記高分子化合物シュリンクフィルムをシュリンクさせて前記表面に高分子化合物を被覆することを特徴とするものであり、
高分子化合物シュリンクフィルムは安価で容易に市場から入手できる上、被覆された高分子化合物の少なくとも一部が内部ボイド内に侵入するので、高分子化合物被覆が剥離し難く、耐久性に優れ、炭化珪素発熱体の寿命が長くなるというさらなる顕著な効果を奏する。
【００２１】
本発明の請求項７記載の発明は、請求項５記載の炭化珪素発熱体の製造方法において、
前記工程（８）において、高分子化合物溶液、高分子化合物前駆体溶液、高分子化合物乳化液、高分子化合物前駆体乳化液、高分子化合物分散液、高分子化合物前駆体分散液から選ばれる処理液を用いて前記成形体の表面を処理した後、加熱して揮発成分を揮散させて前記表面に高分子化合物をコーテイングすることを特徴とするものであり、
高分子化合物溶液、高分子化合物前駆体溶液、高分子化合物乳化液、高分子化合物前駆体乳化液、高分子化合物分散液、高分子化合物前駆体分散液は安価で容易に市場から入手できる上、コーテイングされた高分子化合物の少なくとも一部が内部ボイド内に侵入するので、高分子化合物コーテイングが剥離し難く、耐久性に優れ、炭化珪素発熱体の寿命が長くなるというさらなる顕著な効果を奏する。
【００２２】
本発明の請求項８記載の発明は、請求項５から請求項７のいずれかに記載の炭化珪素発熱体の製造方法において、
前記高分子化合物が耐熱性、揆水性を有するとともに油脂分をはじく優れた揆油性を有する高分子化合物であることを特徴とするものであり、
耐熱性、揆水性を有するとともに油脂分をはじく優れた揆油性を有する高分子化合物を用いたので、被加熱物から揮散する水分や油分などが炭化珪素発熱体により付着せず、炭化珪素発熱体を被加熱物と接触させて加熱する場合でもよりスムースに接触させることができ、炭化珪素発熱体および被加熱物を傷つけることなく、そのため被加熱物を確実に均一に加熱できるというさらなる顕著な効果を奏する。
【００２３】
本発明の請求項９記載の発明は、請求項８記載の炭化珪素発熱体の製造方法において、
前記高分子化合物がフッ素系樹脂であるポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ樹脂）あるいはフッ化エチレン・パーフロロアルコキシ共重合体（ＰＦＡ樹脂）であることを特徴とするものであり、
ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ樹脂）あるいはフッ化エチレン・パーフロロアルコキシ共重合体（ＰＦＡ樹脂）は特に優れた、耐熱性、揆水性、揆油性を有するので、被加熱物から揮散する水分や油分などが炭化珪素発熱体により付着せず、炭化珪素発熱体を被加熱物と接触させて加熱する場合でもさらによりスムースに接触させることができ、炭化珪素発熱体および被加熱物を傷つけることなく、そのため被加熱物をさらに確実に均一に加熱できるというさらなる顕著な効果を奏する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２４】
次に本発明を図を用いて実施の形態に基づいて詳細に説明する。
［第１の実施態様］
図１（イ）は、本発明の高分子化合物被覆炭化珪素発熱体の１例を説明する説明図であり、（ロ）は、（イ）のＸ−Ｘ断面を説明する断面説明図であり、（ハ）は、（イ）のＹ−Ｙ断面を説明する断面説明図である。
図１（イ）において、１は本発明の高分子化合物被覆炭化珪素発熱体、２は管状炭化珪素発熱体本体、３は管状炭化珪素発熱体本体２の表面の被覆された高分子化合物被覆、４は管状炭化珪素発熱体本体２の両末端の所定の箇所の表面に被覆して形成された導電性皮膜からなる電極部である。
高分子化合物被覆３は、電極部４を形成した箇所以外の管状炭化珪素発熱体本体２の表面に形成されている。
８は管状炭化珪素発熱体本体２の中空部である。
【００２５】
管状炭化珪素発熱体本体２は、再結晶法あるいは他の方法により製造された内部ボイドを有する炭化珪素発熱体であって、内部ボイドの少なくとも一部が管状炭化珪素発熱体本体２の表面に連通しているボイド構造を有する管状炭化珪素発熱体本体であっても、常圧焼結法などにより製造された内部ボイドを有さない管状炭化珪素発熱体本体であってもよく、特に限定されるものではない。
管状炭化珪素発熱体本体２の形状、寸法、構造なども適宜選定でき、特に限定されるものではない。
【００２６】
しかし、内部ボイドの少なくとも一部が管状炭化珪素発熱体本体２の表面に連通しているボイド構造を有する管状炭化珪素発熱体本体は、被覆あるいはコーテイングされた高分子化合物の少なくとも一部が内部ボイド内に侵入して構成され易いので、高分子化合物被覆あるいは高分子化合物コーテイングが剥離し難くなり、耐久性に優れ、炭化珪素発熱体の寿命が長くなるという利点がある。
【００２７】
管状炭化珪素発熱体本体２の製造方法の例を次に説明する。
（１）原料再結晶質炭化珪素を例えばボールミルで粉砕し、粒度を調整して、粗粒（約６０メッシュ）炭化珪素粉末、中粒（約２００メッシュ）炭化珪素粉末および微粒（約３５０メッシュ）炭化珪素粉末をそれぞれ調製する。
これらをそれぞれ適量配合して混合した粉末混合物中の各粉末間に均一な空隙を形成するためには、粗粒の炭化珪素粉末の粒度は４０〜８０メッシュが好ましく、５０〜７０メッシュがさらに好ましい。中粒炭化珪素粉末の粒度は１７０〜２３０メッシュが好ましく、１８０〜２２０メッシュがさらに好ましい。微粒炭化珪素粉末の粒度は３００〜４００メッシュが好ましく、３３０〜３７０メッシュがさらに好ましい。
【００２８】
（２）調製した粗粒炭化珪素粉末約６０質量％、中粒炭化珪素粉末約２０質量％および微粒炭化珪素粉末約２０質量％を配合して混合して、粉末混合物を調製する。
粗粒の炭化珪素粉末の配合量は粉末混合物全体に対して４０〜８０質量％が好ましく、５０〜７０質量％がさらに好ましい。中粒炭化珪素粉末の配合量は１０〜３０質量％が好ましく、１５〜２５質量％がさらに好ましい。微粒炭化珪素粉末の配合量は２０〜４０質量％が好ましく、２５〜３５質量％がさらに好ましい。
調製した粗粒炭化珪素粉末、中粒炭化珪素粉末および微粒炭化珪素粉末をそれぞれ適量配合して混合した粉末混合物を用いて、機械的強度、放射率、熱伝導率などのバランスの優れた炭化珪素発熱体を調製できる。
【００２９】
（３）前記粉末混合物全体に対して、水約１０質量％、ポリビニルアルコール、メチルセルロース、カルボキシルメチルセルロースなどの有機バインダ−約５質量％を少量加えてミキサーで混合し、必要に応じて例えばスタンピングして、混練して、粘りをだし、成形工程で成形し易くする。
水が約１０質量％を越え、有機バインダ−約５質量％を越えると収縮率が大きくなり、内部ボイド含有率も大きくなりすぎ好ましくない。水が約１０質量％以下、有機バインダ−が約５質量％以下であると収縮率が小さく、内部ボイド含有率も好ましい範囲となるので好ましい。
【００３０】
（４）公知の成形手段を用いて脱気後、加圧して所望の成形体を成形する。
【００３１】
（５）成形後、常温で自然乾燥後、公知の乾燥機を用いて乾燥し、水分を完全に揮散させる。
【００３２】
（６）乾燥した成形体をカッターで所定の長さに切断し、コークスを下に敷き、乾燥した成形体をその上にセットし、その上にさらにコークスをかけ、次いでプログラムに従って、２０００℃以上の温度で焼成して粒子と粒子を結合させ、焼結する。
２０００℃未満では未焼結部分が発生する恐れがある。
【００３３】
（７）焼結した成形体の端部を珪素を溶解したルツボに入れ、端部を処理して電気抵抗を下げ、水洗、乾燥後、処理した端部表面に金属溶射して所定の箇所に電極部４を形成して管状炭化珪素発熱体本体２を得る。
得られた管状炭化珪素発熱体本体２の内部ボイドの大きさは、例えば、約６０メッシュ程度で、管状炭化珪素発熱体本体２の全体の４０％以下、好ましくは３５％以下を占める。内部ボイド含有率が４０％以下５％以上であると機械的強度、放射率、熱伝導率のバランスが保たれるので好ましく、内部ボイド含有率が３５％以下１０％以上であると機械的強度、放射率、熱伝導率のバランスがさらによく保たれるのでより好ましい。
前記内部ボイド含有率が４０％を越えると管状炭化珪素発熱体本体２の機械的強度が低下するとともに、放射率や熱伝導率が低下する他、酸化劣化し易くなる傾向があるので好ましくない。
【００３４】
表１に、後述する測定法で測定した吸水率（％）、内部ボイド含有率（％）がやや多めの炭化珪素発熱体（棒状炭化珪素発熱体、株式会社シリコニット製、棒型シリコニット発熱体Ａ１０−３、外径１０ｍｍ、全長３５０ｍｍ）の曲げ強さ（ＪＩＳ規格に準拠して測定した）（ｋｇ／ｃｍ2 ）の測定結果を示す。
【００３５】
表２に、後述する測定法で測定した吸水率（％）、内部ボイド含有率（％）がやや小さめの炭化珪素発熱体（棒状炭化珪素発熱体、株式会社シリコニット製、棒型シリコニット発熱体Ａ１０−３、外径１０ｍｍ、全長３５０ｍｍ）の曲げ強さ（ＪＩＳ規格に準拠して測定した）（ｋｇ／ｃｍ2 ）の測定結果を示す。
【００３６】
【表１】
【００３７】
【表２】
【００３８】
（８）所定の箇所に電極部４を形成した管状炭化珪素発熱体本体２の残りの表面に高分子化合物を被覆する。電極部４の表面にも被加熱物から揮散する水分や油分などが付着するのを防止する場合は、管状炭化珪素発熱体本体２の電極部４の表面を含めて管状炭化珪素発熱体本体２の表面に高分子化合物を被覆することもできる。
そして、外観検査、電流値など性能検査後、梱包して出荷する。
【００３９】
本発明で用いる被加熱体は、被覆あるいはコーテイングした高分子化合物が溶融したり、分解したりしないで使用に耐える温度、すなわち約１００〜３００℃程度の温度で加熱処理できるものであれば、有機物でも、ガラスやセラミックや金属などの無機物でもあるいはこれらの組合わせであってもよく、色、形状、寸法なども適宜選定でき、特に限定されるものではない。
具体的には、例えば、濡れた紙、焼き肉、厚揚げなどの食品、医薬品、漢方薬品、化粧品、飼料、肥料、農薬、接着剤、塗料などの水分や油分あるいは揮発性成分などを含む被加熱物を挙げることができる。
【００４０】
本発明で用いる高分子化合物としては、具体的には、例えば、加熱したり、放射線照射などにより高分子化合物となる前駆体である低分子量の化合物や、低分子量の化合物が（共）重合した化合物であるいわゆるオリゴマーや、分子量が約１０，０００〜約１０，０００，０００のいわゆるポリマーや樹脂と称される高分子化合物などを挙げることができる。
【００４１】
本発明で用いる樹脂は、熱可塑性樹脂でも熱硬化性樹でもよく、具体的には、例えば、ポリオレフィン系樹脂、ポリアミド系樹脂、ポリエステル系樹脂、ポリスチレン系樹脂、ポリ塩化ビニル系樹脂、ポリ塩化ビニリデン系樹脂、アクリル系樹脂、ポリ酢酸ビニル系樹脂、ポリカーボネート系樹脂、ポリアセタール系樹脂、ＡＢＳ樹脂、フッ素系樹脂、シリコーン系樹脂、ポリビニルアルコールケン化物系樹脂、エチレンービニルアルコール共重合体系樹脂などおよびこれらの混合物やアロイなどの熱可塑性樹脂などのほかに、エポキシ系樹脂、不飽和ポリエステル系樹脂、フェノール系樹脂、ユリア・メラミン系樹脂、ポリウレタン系樹脂、シリコーン系樹脂、紫外線硬化系樹脂、電子線硬化系樹脂などの熱硬化性樹脂を挙げることができる。
天然ゴムでも合成ゴムでもよく、合成ゴムとしては、例えば、ＢＲ、ＳＢＲ、ＮＢＲ、ＩＲ、ＩＩＲ、ＥＰＲ、フッ素ゴム、ウレタンゴム、シリコーンゴムなどを挙げることができる。
さらに、光などの放射線照射により硬化する、例えば光硬化性アクリル系化合物であってもよく、あるいは、これらの２種以上の組成物であってもよく、またこれらに必要に応じて滑剤、酸化防止剤、安定剤、流動性改良剤、充填剤、増量剤など公知の添加剤を添加したものであっても差し支えない。
【００４２】
ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ樹脂）、フッ化エチレン・パーフロロアルコキシ共重合体（ＰＦＡ樹脂）、ポリビニリデンフロライド（ＰＶＤＦ樹脂）、ポリエチレン（ＰＥ樹脂）、ポリジメチルシロキサン、ポリ塩化ビニル、ポリ塩化ビニリデン、ポリアミド樹脂は程度の差はあるがいずれも水に濡れにくく揆水性を呈するが、ＰＶＤＦ樹脂、ＰＥ樹脂、ポリジメチルシロキサン、ポリ塩化ビニル、ポリ塩化ビニリデン、ポリアミド樹脂などは油脂分をはじくことが難しい。
そこで高分子化合物が耐熱性、揆水性を有するとともに油脂分をはじく優れた揆油性を有する高分子化合物であると、被加熱物から揮散する水分や油分などが炭化珪素発熱体により付着せず、炭化珪素発熱体を被加熱物と接触させて加熱する場合でもよりスムースに接触させることができ、炭化珪素発熱体および被加熱物を傷つけることなく、そのため被加熱物を確実に均一に加熱できるので、好ましく使用できる。
【００４３】
特に高分子化合物がフッ素系樹脂であるポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ樹脂）あるいはフッ化エチレン・パーフロロアルコキシ共重合体（ＰＦＡ樹脂）であると、特に優れた、耐熱性、揆水性、揆油性を有するので、被加熱物から揮散する水分や油分などが炭化珪素発熱体により付着せず、炭化珪素発熱体を被加熱物と接触させて加熱する場合でもさらによりスムースに接触させることができ、炭化珪素発熱体および被加熱物を傷つけることなく、そのため被加熱物をさらに確実に均一に加熱できるので、さらに好ましく使用できる。
【００４４】
高分子化合物を被覆する方法は、高分子化合物溶融押出機を用いて直接被覆したり、高分子化合物フィルムあるいはシートを接着層を介して被覆したり、熱硬化性高分子化合物や光硬化性高分子化合物あるいは光硬化性アクリル系化合物などその前駆体を被覆あるいは塗布後、加熱あるいは光照射して被覆したりする方法を挙げることができ、また公知の方法、装置を用いることができ、特に限定されるものではない。
【００４５】
中でも、高分子化合物フィルムあるいはシートを接着層を介して被覆したり、光硬化性化合物を塗布後、光照射して被覆すると、被覆された接着層あるいは硬化した高分子化合物の少なくとも一部が内部ボイド内に侵入して構成され易いので、高分子化合物被覆が剥離し難くなり、耐久性に優れ、炭化珪素発熱体の寿命が長くなる利点がある。
【００４６】
本発明において、安価で容易に市場から入手できる高分子化合物溶液、熱硬化性あるいは光硬化性アクリル系化合物などの高分子化合物前駆体溶液、高分子化合物乳化液、熱硬化性あるいは光硬化性アクリル系化合物などの高分子化合物前駆体乳化液、高分子化合物分散液、熱硬化性あるいは光硬化性アクリル系化合物などの高分子化合物前駆体分散液から選ばれる処理液を用いて前記成形体の表面を処理した後、加熱して揮発成分を揮散させたり、放射線照射して硬化させて前記表面に高分子化合物をコーテイングすることができる。コーテイングされた高分子化合物の少なくとも一部が内部ボイド内に侵入し易く、高分子化合物コーテイングが剥離し難くなる利点がある。
【００４７】
コーテイングする方法は特に限定されず、塗装法（浸漬塗装法、電着塗装法、静電塗装法、溶射塗装法、流動浸漬塗装法、スプレー塗装法、ハケ塗り塗装法など）、ゾル−ゲル化処理法などによりコーテイングしても、あるいはこれらを組み合わせてコーテイングしてもよい。
【００４８】
前記工程（８）において、高分子化合物シュリンクフィルムを用いて前記成形体の表面を覆い、加熱して前記高分子化合物シュリンクフィルムをシュリンクさせて前記表面に高分子化合物を被覆すると、被覆された高分子化合物の少なくとも一部が内部ボイド内に侵入するので、高分子化合物被覆が剥離し難くなり、耐久性に優れ、炭化珪素発熱体の寿命が長くなる利点がある。
【００４９】
高分子化合物の被覆膜厚やコーテイング膜厚は、本発明の炭化珪素発熱体を用いて被加熱体に接触させながら乾燥するのか、あるいは非接触状態で乾燥するのかなど使用条件によって異なり、特に限定されないが、通常、約０．１μｍ〜１０００μｍの範囲である。
【００５０】
［第２の実施態様］
図２は、被覆された高分子化合物の一部が内部ボイド内に侵入した状態を模式的に説明する断面説明図である。
図２において、５は管状炭化珪素発熱体本体２の内部に形成された内部ボイド、６は管状炭化珪素発熱体本体２の表面に連通する通路である。高分子化合物被覆３の一部が通路６を経て内部ボイド５内に侵入している。内部ボイド５の中には高分子化合物被覆３が侵入していないものもある。
例えば、図１に示した管状炭化珪素発熱体本体２として、内部ボイドの少なくとも一部が管状炭化珪素発熱体本体２の表面に連通しているボイド構造を有する管状炭化珪素発熱体本体２を用い、その表面に高分子化合物を被覆あるいはコーテイングする際に、管状炭化珪素発熱体本体２の中空部８を制御して適切な真空度で真空引きすると高分子化合物の少なくとも一部が内部ボイド内に侵入して構成され易くなり、適切な処理条件を選択すれば、ほとんど総ての内部ボイド５内に高分子化合物被覆３を侵入させることも可能である。
【００５１】
［第３の実施態様］
図３は、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ樹脂）により被覆された本発明の炭化珪素発熱体を用いて、濡れた紙に接触させながら乾燥する状態を模式的に説明する説明図である。
【００５２】
図３において、７は水で濡れた紙を示し、図示しない制御装置により約１００℃の温度に制御された本発明の炭化珪素発熱体１Ａを、白矢印の方向に所定の速度で移動する濡れた紙７の表面に接触させながら連続的に乾燥して、所定の含水率以下の乾燥した製品を製造する例を示す。
乾燥条件は、被加熱物の種類、形状、寸法、乾燥する目的、どの程度乾燥させるのかなどによって適宜選定して決められ、そして精度よく制御されなければならない。
【００５３】
この例では、炭化珪素発熱体１Ａを１本用いた例を示したが、２本以上用いてもよい。例えば２本以上用いる場合、最初の１本は約１００℃の温度に制御し、次の炭化珪素発熱体１Ａから徐々に温度を上げて紙７を乾燥すれば、乾燥程度を上げることができる。
【００５４】
本発明の炭化珪素発熱体１Ａは耐熱性、揆水性、揆油性を有するポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ樹脂）により被覆されているので、揮散する水分が炭化珪素発熱体１Ａに付着せず、炭化珪素発熱体１Ａと水で濡れた紙７とが非粘着性で摩擦抵抗が小さいので、濡れた紙７であってもスムースに接触させることができ、炭化珪素発熱体１Ａおよび紙７を傷つくことがなく、均一に紙７を加熱することができる。
【００５５】
上記実施の形態の説明は、本発明を説明するためのものであって、特許請求の範囲に記載の発明を限定し、或は範囲を減縮するものではない。又、本発明の各部構成は上記実施の形態に限らず、特許請求の範囲に記載の技術的範囲内で種々の変形が可能である。
【実施例】
【００５６】
以下実施例および比較例を示して本発明を説明するが、本発明の主旨を逸脱しない限り本発明は実施例に限定されるものではない。
【００５７】
（実施例１）
原料再結晶質炭化珪素をボールミルで粉砕し、粒度を調整して、粗粒（約６０メッシュ）炭化珪素粉末、中粒（約２００メッシュ）炭化珪素粉末および微粒（約３５０メッシュ）炭化珪素粉末をそれぞれ調製した。調製した粗粒炭化珪素粉末約６０質量％、中粒炭化珪素粉末約２０質量％および微粒炭化珪素粉末約２０質量％を配合して混合して粉末混合物を調製した。
前記粉末混合物全体に対して、水約１０質量％、ポリビニルアルコールバインダ−約５質量％を加えてミキサーで混合し、スタンピングして、混練して、粘りをだした。脱気後、加圧して所定の棒状の成形体を成形した。
成形後、常温で自然乾燥後、乾燥し、水分を完全に揮散させた。乾燥した成形体をカッターで所定の長さに切断し、コークスを下に敷き、乾燥した成形体をその上にセットし、その上にさらにコークスをかけ、プログラムに従って、２０００℃以上の温度で焼成して粒子と粒子を結合させ、焼結して炭化珪素発熱体を作成した（株式会社シリコニット製、棒型シリコニット発熱体Ａ１０−２、外径１０ｍｍ、全長４００ｍｍ）。
【００５８】
炭化珪素発熱体にフッ素樹脂ＰＦＡ薄肉収縮チューブ（グンゼ株式会社製、Ｐタイプ ＥＩＴ、１０Ｐ、収縮前内径１１．０ｍｍ、収縮後内径９．２ｍｍ、厚み３０μｍ）を被せて、熱風ガンを用いて１５０〜２００℃の熱風を端からゆっくり吹付け、約４分間で加熱収縮させ炭化珪素発熱体の全表面を被覆した。
炭化珪素発熱体に接するフッ素樹脂ＰＦＡ薄肉収縮チューブの少なくとも一部が内部ボイド内に侵入しているので、皮膜が剥離し難く、耐久性に優れるとともに、後述する測定法により常温における表面摩擦係数、２００℃における表面摩擦係数、および内部ボイド含有率、吸水率を測定した結果、被覆していないものに比べて常温および２００℃における表面摩擦係数μが低く、内部ボイド含有率が約２５％、吸水率がほぼ０であることが確認された。
フッ素樹脂ＰＦＡ薄肉収縮チューブを被覆しているので水分や油分などが炭化珪素発熱体に付着せず、炭化珪素発熱体を被加熱物と接触させて加熱する場合でもよく滑りさらによりスムースに接触させることができ、炭化珪素発熱体および被加熱物を傷つけることなく、被加熱物を確実に均一に加熱できることが確認された。
【００５９】
（実施例２）
実施例１で作成した炭化珪素発熱体にフッ素樹脂ＰＦＡ薄肉収縮チューブ（グンゼ株式会社製、Ｐタイプ ＥＩＴ、１０Ｐ、収縮前内径１１．０ｍｍ、収縮後内径９．２ｍｍ、厚み３０μｍ）を被せて、加熱炉中に入れ約２０分かけて２００℃まで徐々に加熱し、収縮させて炭化珪素発熱体の全表面を被覆し、６０℃程度まで冷却して加熱炉から取りだした。
実施例１のフッ素樹脂ＰＦＡ薄肉収縮チューブ被覆炭化珪素発熱体と同様に優れた性能を示した。
【００６０】
（実施例３）
実施例１で作成した炭化珪素発熱体にフッ素樹脂（ＰＦＡ）分散液（日建塗装工業株式会社製）をスプレーガンを用いて最終膜厚みが３０μｍ程度になるように吹付け回数を制御してコーテイングし、約４００℃で乾燥してフッ素樹脂（ＰＦＡ）を炭化珪素発熱体の全表面に被覆した。
フッ素樹脂（ＰＦＡ）分散液を用いてコーテイングしたので、皮膜の一部が内部ボイド内に侵入し、剥離し難くなり、耐久性に優れるなどの他、実施例１のフッ素樹脂ＰＦＡ薄肉収縮チューブ被覆炭化珪素発熱体と同様に優れた性能を示した。
【００６１】
（実施例４）
実施例１で作成した炭化珪素発熱体を帯電させ、その表面にフッ素樹脂（ＥＴＦＥ）粉末（旭硝子株式会社製）を静電塗装法により付着させ、約３００〜４００℃で加熱して膜厚み３０μｍのフッ素樹脂（ＥＴＦＥ）を被覆した。
フッ素樹脂（ＥＴＦＥ）粉末を用いてコーテイングしたので、皮膜の一部が内部ボイド内に侵入し、剥離し難くなり、耐久性に優れるなどの他、実施例１のフッ素樹脂ＰＦＡ薄肉収縮チューブ被覆炭化珪素発熱体と同様に優れた性能を示した。
【００６２】
フッ素樹脂ＰＦＡ薄肉収縮チューブを用いて被覆した実施例１で作成した炭化珪素発熱体および比較例としてフッ素樹脂ＰＦＡを被覆しなかった炭化珪素発熱体について下記の測定方法により、常温における表面摩擦係数、２００℃における表面摩擦係数、および内部ボイド含有率、吸水率を測定した。
【００６３】
（常温における表面摩擦係数の測定法）
「プラスチック−フィルム及びシート−摩擦係数試験方法」（ＪＩＳ Ｋ７１２５）に準じて図４（イ）に示す試験装置を作成し実験した。
図４（イ）中に記載の荷重物１０とは、垂直抗力を得るためのものであり、アルミ製および鉄製のブロックを３種類使用した。これらは、木製試験台１７上に固定した炭化珪素発熱体１６との接触面となる面を平滑になるまで研磨した。滑車１１は軸受部の摩擦が少ないものを選び、牽引用の糸１２は滑車との摩擦をなるべく低減でき、かつ伸縮があまり無いものとしてナイロン製の釣り糸を選択した。
負荷１３は、荷重物１０が動き出すまでの牽引力を測定できるように、天秤用の分銅１４とそれらを載せることができる時計皿（２５．２２ｇ）１５を利用した。すなわち、牽引力Ｆは時計皿１５と分銅１４の質量の合計で求められる（牽引力Ｆ＝負荷１３＝分銅１４＋時計皿１５）。
図４（ロ）に、摩擦力Ｆ′と牽引力Ｆ、垂直抗力Ｎの関係を示す。式（１）を用いて摩擦係数μを求めた。
Ｆ＝Ｆ′＝μＮ・・・・（１）
【００６４】
実施例１の炭化珪素発熱体および比較例の炭化珪素発熱体について、垂直抗力Ｎとして荷重物１０大（３６５．２５ｇ）、中（２７０．９３ｇ）、小（２２３．９４ｇ）の３種類をそれぞれ用い、荷重物１０が動き出すまでの分銅１４の重さを４回測定した時の測定値およびその平均値および牽引力Ｆ（牽引力Ｆ＝負荷１３＝分銅１４＋時計皿１５）をそれぞれ表３（実施例１）および表４（比較例）に示す。
垂直抗力Ｎ（縦軸）と牽引力Ｆ（横軸）との関係を図５に示す。
【００６５】
【表３】
【００６６】
【表４】
【００６７】
図５から実施例１の炭化珪素発熱体の摩擦係数μは０．４０３、比較例の炭化珪素発熱体の摩擦係数μは０．５２１であり、フッ素樹脂ＰＦＡ薄肉収縮チューブを用いて被覆した実施例１で作成した炭化珪素発熱体は摩擦係数μが被覆しなかった比較例より約２３％低減したことが判る。
【００６８】
（２００℃における表面摩擦係数の測定法）
「プラスチック−フィルム及びシート−摩擦係数試験方法」（ＪＩＳ Ｋ７１２５）に基づいて図６に示す試験装置を作成し実験した。
図６中の１８は支持台（炭化珪素発熱体１６を支持するとともに通電して発熱させるための図示しない電極を備えている）を示し、１９はＡ４サイズのコピー用紙であり、コピー用紙１９の一方の端部に負荷１３と、時計皿１５とのバランサ２０を懸架し、コピー用紙１９の他方の端部に時計皿１５と分銅１４を懸架できるようにしてある。
コピー用紙１９を炭化珪素発熱体１６の両側に垂らし、片側に負荷物１３とバランサ２０、もう片方に牽引力Ｆとなる（分銅１４）をぶら下げた。バランサ２０は時計皿１５とのバランスをとるために、時計皿１５と同じ重さの錘を下げたものである。負荷１３とは、コピー用紙１９に与えられる垂直抗力Ｎを得るためのものであり、大（１２２ｇ）、中（７２ｇ）、小（２２ｇ）の３種類をそれぞれ用い、負荷１３を増やすときにバランサ２０の下方にぶら下げた。牽引糸１２は伸縮があまり無いものとしてナイロン製の釣り糸を使用した。
負荷１３が動き出すまでの牽引力Ｆを測定できるように、天秤用の分銅１４とそれらを載せることができる時計皿１５を利用した（牽引力Ｆ＝分銅１４）。
炭化珪素発熱体１６は通電し、２００℃付近まで昇温させて測定した。
【００６９】
実施例１の炭化珪素発熱体および比較例の炭化珪素発熱体について、負荷１３が動き出すまでの分銅１４の重さ（牽引力Ｆ）を３回測定した時の測定値およびその平均値をそれぞれ表５（実施例１）および表６（比較例）に示し、垂直抗力Ｎ（横軸）と牽引力Ｆ（縦軸）との関係を図７に示す。
【００７０】
【表５】
【００７１】
【表６】
【００７２】
図７から、摩擦係数μは実施例１の炭化珪素発熱体の場合は１．０９３８、比較例の炭化珪素発熱体の場合は４．４３４４であり、フッ素樹脂ＰＦＡ薄肉収縮チューブを用いて被覆した実施例１で作成した炭化珪素発熱体は摩擦係数μが被覆しなかった比較例より約７５．３％低減したことが判る。
【００７３】
（内部ボイド含有率、吸水率の測定法）
（炭化珪素発熱体の内部ボイド含有率（％）Ａおよび吸水率（％）Ｂの測定）
内部ボイド含有率の測定は、ＪＩＳ規格（ＪＩＳ．Ｒ２２０５）気孔率測定方法に準拠して行った。
乾燥した状態の炭化珪素発熱体を秤量し乾燥質量（１）とした。
乾燥した状態の炭化珪素発熱体を水面下に沈め、３時間以上煮沸し、室温まで冷却し、水の中にある炭化珪素発熱体を径１ｍｍ以下の針金で水中に懸垂したまま秤量し、針金の質量を差し引いた値を持って水中質量（２）とした。
水の中にある炭化珪素発熱体を水中から取り出し、湿布ですばやく表面をぬぐい、水滴を除去した後、秤量して飽水質量（３）とした。
【００７４】
内部ボイド含有率（％）Ａを次式（２）で算出した。
Ａ（％）＝［（３）―（１）］／［（３）―（２）］×１００・・・（２）
【００７５】
炭化珪素発熱体の吸水率（％）Ｂを次式（３）で算出した。
Ｂ（％）＝［（３）―（１）］／［（２）］×１００・・・・・・・（３）
【００７６】
炭化珪素発熱体の全表面をフッ素樹脂ＰＦＡで被覆した実施例１の炭化珪素発熱体の吸水率（％）Ｂは、炭化珪素発熱体を水面下に沈め、３時間以上煮沸しても水は吸水されず、したがって実施例１の炭化珪素発熱体の吸水率（％）Ｂは０％であった。そこで、実施例１の炭化珪素発熱体の両端部表面のフッ素樹脂ＰＦＡ被覆を剥いで吸水率（％）Ｂおよび内部ボイド含有率（％）Ａを４回測定した結果、平均値で吸水率（％）Ｂが１０．６６％、内部ボイド含有率（％）Ａが２５．４５％であった。
【００７７】
比較例の炭化珪素発熱体は、吸水率（％）Ｂおよび内部ボイド含有率（％）Ａを４回測定した結果、平均値で吸水率（％）Ｂが１０．６９％、内部ボイド含有率（％）Ａが２５．７８％であった。
【００７８】
実施例１の炭化珪素発熱体の吸水率（％）Ｂおよび内部ボイド含有率（％）Ａが、比較例の炭化珪素発熱体の吸水率（％）Ｂおよび内部ボイド含有率（％）Ａよりやや低いのは、被覆された皮膜の一部が内部ボイド内に侵入していることによるものと考えられる。
【００７９】
以上のように、本発明の炭化珪素発熱体は、表面がフッ化エチレン・パーフロロアルコキシ共重合体（ＰＦＡ樹脂）などの高分子化合物により被覆あるいはコーテイングされているので、優れた、耐熱性、揆水性、揆油性、低摩擦係数を有し、被加熱物から揮散する水分や油分などが付着せず、炭化珪素発熱体を被加熱物と接触させて加熱する場合でもよく滑り、しわなどが発生せずに、スムースに接触させることができ、炭化珪素発熱体および被加熱物が傷つくことがなく、そのため被加熱物を確実に均一に加熱でき、しかも被覆あるいはコーテイングされた高分子化合物の少なくとも一部が内部ボイド内に侵入して構成されているので、剥離し難く、耐久性に優れ、炭化珪素発熱体の寿命が長くなるという効果がある。
【産業上の利用可能性】
【００８０】
本発明の炭化珪素発熱体は、少なくとも表面が高分子化合物により被覆あるいはコーテイングされていることを特徴とする炭化珪素発熱体であり、
例えば、濡れた紙、焼き肉、厚揚げなどの食品、医薬品、漢方薬品、化粧品、飼料、肥料、農薬、接着剤、塗料など水分や油分などを含む被加熱物を加熱する場合であっても、被加熱物から揮散する水分や油分などが炭化珪素発熱体に付着せず、炭化珪素発熱体を被加熱物と接触させて加熱する場合でもしわなどが発生せずにスムースに接触させることができ、炭化珪素発熱体および被加熱物を傷つけることなく、被加熱物を均一に加熱できるという顕著な効果を奏し、
本発明の炭化珪素発熱体の製造方法により、本発明の炭化珪素発熱体を、低コストで容易に確実に製造できるという顕著な効果を奏するので、産業上の利用価値が高い。
【図面の簡単な説明】
【００８１】
【図１】（イ）は、本発明の高分子化合物被覆炭化珪素発熱体の１例を説明する説明図であり、（ロ）は、（イ）のＸ−Ｘ断面を説明する断面説明図であり、（ハ）は、（イ）のＹ−Ｙ断面を説明する断面説明図である。
【図２】被覆された高分子化合物の一部が内部ボイド内に侵入した状態を模式的に説明する断面説明図である。
【図３】ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ樹脂）により被覆された本発明の炭化珪素発熱体を用いて、濡れた紙に接触させながら乾燥する状態を模式的に説明する説明図である。
【図４】（イ）は摩擦係数試験を行う試験装置を説明する説明図であり、（ロ）は摩擦力Ｆ′と牽引力Ｆ、垂直抗力Ｎの関係を示す説明図である。
【図５】垂直抗力Ｎ（縦軸）と牽引力Ｆ（横軸）との関係を示すグラフである。
【図６】摩擦係数試験を行うための他の試験装置を説明する説明図である。
【図７】垂直抗力Ｎ（横軸）と牽引力Ｆ（縦軸）との関係を示すグラフである。
【符号の説明】
【００８２】
１ 高分子化合物被覆管状炭化珪素発熱体
１Ａ 高分子化合物被覆炭化珪素発熱体
２ 高分子化合物被覆管状炭化珪素発熱体本体
３ 高分子化合物被覆
４ 電極部
５ 内部ボイド
６ 通路
７ 紙
８ 中空部
１６ 高分子化合物被覆棒状炭化珪素発熱体あるいは被覆されてない炭化珪素発熱体
【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも表面が高分子化合物により被覆あるいはコーテイングされていることを特徴とする炭化珪素発熱体。
【請求項２】
内部ボイドの少なくとも一部が前記表面に連通しているボイド構造を有する炭化珪素発熱体の前記表面が高分子化合物により被覆あるいはコーテイングされるとともに、被覆あるいはコーテイングされた前記高分子化合物の少なくとも一部が前記内部ボイド内に侵入していることを特徴とする請求項１記載の炭化珪素発熱体。
【請求項３】
前記高分子化合物が耐熱性、揆水性を有するとともに油脂分をはじく優れた揆油性を有する高分子化合物であることを特徴とする請求項１あるいは請求項２記載の炭化珪素発熱体。
【請求項４】
前記高分子化合物がフッ素系樹脂であるポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ樹脂）あるいはフッ化エチレン・パーフロロアルコキシ共重合体（ＰＦＡ樹脂）であることを特徴とする請求項３記載の炭化珪素発熱体。
【請求項５】
請求項１から請求項４のいずれかに記載の炭化珪素発熱体を、少なくとも下記工程（１）〜（８）を含む工程により製造することを特徴とする炭化珪素発熱体の製造方法。
（１）原料再結晶質炭化珪素を粉砕し、粒度を調整して、粗粒炭化珪素粉末、中粒炭化珪素粉末および微粒炭化珪素粉末をそれぞれ調製する。
（２）調製した粗粒炭化珪素粉末、中粒炭化珪素粉末および微粒炭化珪素粉末をそれぞれ適量配合して混合して粉末混合物を調製する。
（３）前記粉末混合物に水、有機バインダ−を少量加えて混合し、混練する。
（４）公知の成形手段を用いて所望の成形体を成形する。
（５）常温乾燥後、公知の乾燥機を用いて乾燥し、水分を揮散させる。
（６）乾燥した成形体を２０００℃以上の温度で焼成して焼結する。
（７）焼結した成形体の所定の箇所に電極部を形成する。
（８）電極部を形成した箇所の表面を含む成形体の表面あるいは電極部を形成した箇所の表面を含まない成形体の表面に高分子化合物を被覆あるいはコーテイングする。
【請求項６】
前記工程（８）において、高分子化合物シュリンクフィルムを用いて前記成形体の表面を覆い、加熱して前記高分子化合物シュリンクフィルムをシュリンクさせて前記表面に高分子化合物を被覆することを特徴とする請求項５記載の炭化珪素発熱体の製造方法。
【請求項７】
前記工程（８）において、高分子化合物溶液、高分子化合物前駆体溶液、高分子化合物乳化液、高分子化合物前駆体乳化液、高分子化合物分散液、高分子化合物前駆体分散液から選ばれる処理液を用いて前記成形体の表面を処理した後、加熱して揮発成分を揮散させて前記表面に高分子化合物をコーテイングすることを特徴とする請求項５記載の炭化珪素発熱体の製造方法。
【請求項８】
前記高分子化合物が耐熱性、揆水性を有するとともに油脂分をはじく優れた揆油性を有する高分子化合物であることを特徴とする請求項５から請求項７のいずれかに記載の炭化珪素発熱体の製造方法。
【請求項９】
前記高分子化合物がフッ素系樹脂であるポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ樹脂）あるいはフッ化エチレン・パーフロロアルコキシ共重合体（ＰＦＡ樹脂）であることを特徴とする請求項８記載の炭化珪素発熱体の製造方法。
【請求項１】
少なくとも表面が高分子化合物により被覆あるいはコーテイングされていることを特徴とする炭化珪素発熱体。
【請求項２】
内部ボイドの少なくとも一部が前記表面に連通しているボイド構造を有する炭化珪素発熱体の前記表面が高分子化合物により被覆あるいはコーテイングされるとともに、被覆あるいはコーテイングされた前記高分子化合物の少なくとも一部が前記内部ボイド内に侵入していることを特徴とする請求項１記載の炭化珪素発熱体。
【請求項３】
前記高分子化合物が耐熱性、揆水性を有するとともに油脂分をはじく優れた揆油性を有する高分子化合物であることを特徴とする請求項１あるいは請求項２記載の炭化珪素発熱体。
【請求項４】
前記高分子化合物がフッ素系樹脂であるポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ樹脂）あるいはフッ化エチレン・パーフロロアルコキシ共重合体（ＰＦＡ樹脂）であることを特徴とする請求項３記載の炭化珪素発熱体。
【請求項５】
請求項１から請求項４のいずれかに記載の炭化珪素発熱体を、少なくとも下記工程（１）〜（８）を含む工程により製造することを特徴とする炭化珪素発熱体の製造方法。
（１）原料再結晶質炭化珪素を粉砕し、粒度を調整して、粗粒炭化珪素粉末、中粒炭化珪素粉末および微粒炭化珪素粉末をそれぞれ調製する。
（２）調製した粗粒炭化珪素粉末、中粒炭化珪素粉末および微粒炭化珪素粉末をそれぞれ適量配合して混合して粉末混合物を調製する。
（３）前記粉末混合物に水、有機バインダ−を少量加えて混合し、混練する。
（４）公知の成形手段を用いて所望の成形体を成形する。
（５）常温乾燥後、公知の乾燥機を用いて乾燥し、水分を揮散させる。
（６）乾燥した成形体を２０００℃以上の温度で焼成して焼結する。
（７）焼結した成形体の所定の箇所に電極部を形成する。
（８）電極部を形成した箇所の表面を含む成形体の表面あるいは電極部を形成した箇所の表面を含まない成形体の表面に高分子化合物を被覆あるいはコーテイングする。
【請求項６】
前記工程（８）において、高分子化合物シュリンクフィルムを用いて前記成形体の表面を覆い、加熱して前記高分子化合物シュリンクフィルムをシュリンクさせて前記表面に高分子化合物を被覆することを特徴とする請求項５記載の炭化珪素発熱体の製造方法。
【請求項７】
前記工程（８）において、高分子化合物溶液、高分子化合物前駆体溶液、高分子化合物乳化液、高分子化合物前駆体乳化液、高分子化合物分散液、高分子化合物前駆体分散液から選ばれる処理液を用いて前記成形体の表面を処理した後、加熱して揮発成分を揮散させて前記表面に高分子化合物をコーテイングすることを特徴とする請求項５記載の炭化珪素発熱体の製造方法。
【請求項８】
前記高分子化合物が耐熱性、揆水性を有するとともに油脂分をはじく優れた揆油性を有する高分子化合物であることを特徴とする請求項５から請求項７のいずれかに記載の炭化珪素発熱体の製造方法。
【請求項９】
前記高分子化合物がフッ素系樹脂であるポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ樹脂）あるいはフッ化エチレン・パーフロロアルコキシ共重合体（ＰＦＡ樹脂）であることを特徴とする請求項８記載の炭化珪素発熱体の製造方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【公開番号】特開２０１０−１００５０１（Ｐ２０１０−１００５０１Ａ）
【公開日】平成２２年５月６日（２０１０．５．６）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００８−２７５７４４（Ｐ２００８−２７５７４４）
【出願日】平成２０年１０月２７日（２００８．１０．２７）
【出願人】（５００３５９６９３）株式会社シリコニット (1)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２２年５月６日（２０１０．５．６）
【国際特許分類】
【出願日】平成２０年１０月２７日（２００８．１０．２７）
【出願人】（５００３５９６９３）株式会社シリコニット (1)
【Ｆターム（参考）】
[ Back to top ]