JPH066475Y2 - コード状ヒーター - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 ＜産業上の利用分野＞ 本考案はコード状ヒーターに関するものである。コード
状ヒーターはホットカーペット、電子ジャーの保温、電
気冷蔵庫の除霜ヒーター等に用いられているが、その構
造は紐状の巻芯にらせん状に抵抗発熱線を巻き付け、そ
の上に絶縁樹脂を押出し被覆した構造で、必要に応じ、
抵抗発熱線は複数層に巻かれたり、温度感応電線をさら
に巻き付けセンサーとする事などが行なわれる。いずれ
にしても巻芯はテンションメンバーとしてコード状ヒー
ターの強度とヒーター製造時の加工性に関係する。

＜従来の技術＞ 従来、巻芯としてポリエチレンテレフタレート繊維（通
称ポリエステル繊維と呼ばれる）やガラス繊維が使われ
ていたが、巻芯材料を細くする必要上、また加工時の支
障を少なくする必要上、実公昭60-9279号公報に記載さ
れている様に高モジユラスの耐熱繊維である芳香族ポリ
アミド繊維を巻芯材料として用いることが試みられてい
る。この繊維を使うことによってポリエステル繊維のモ
ジュラスの低さをカバーでき、結果的に巻芯の紐状体を
細くすることができ、特にホットカーペットでは、コー
ドの太さによる違和感を軽減できる利点がある。また同
時にガラス繊維を用いた場合の欠点である抵抗発熱線を
巻き付ける時に単繊維が折れることによる毛羽立ちをも
軽減できる利点もある。

＜解決しようとする問題点＞ このように芳香族ポリアミド繊維（通称アラミド繊維と
呼ばれる）はガラス繊維よりも毛羽立ちは少ないもの
の、なお満足出来るレベルではない。さらにアラミド繊
維は高い吸湿性を有する繊維であり、具体的には20℃×
95％R.H.下で10％の吸湿量に達する。このことは、電気
材料として大きな問題点をかかえている。すなわち、温
度感応電線をセンサーとしてヒーターに導入する場合に
は、そのセンサーは温度の影響を受けるため、吸湿材料
の存在は不適当である。したがって低吸湿の繊維材料で
あるポリエステル繊維やガラス繊維を加工性が悪くても
使わねばならない。

毛羽の発生については、単繊維を太くすれば、毛羽を減
少させられるが、湿式溶液紡糸法で造られるアラミド繊
維の場合には毛羽の発生を減少させるまでの太いものを
造ることはかなり困難である。

＜問題点を解決するための手段＞ 本考案者は低吸湿性で加工性に優れた繊維材料について
鋭意研究した結果、全芳香族ポリエステル繊維の溶融紡
糸した後の未熱処理の紡糸原糸である非耐熱性の繊維を
巻芯として使用することによってこれらの問題を解決す
ることができた。

全芳香族ポリエステル繊維はポリエチレンテレフタレー
ト繊維と同じく、エステル結合でポリマーができている
ので、吸湿性が低く20℃の95％R.H.下でも１％以下の吸
湿率である。この性質は原料ポリマーに起因するもの
で、アラミド繊維では得られない性能である。

ここで云う全芳香族ポリエステルとは、一種以上の芳香
族ヒドロキシ酸を場合によっては芳香族ジオールまたは
芳香族二酸を加えて、縮合により得られるポリマーであ
り、溶融加工可能なポリエステルであって、使用した原
料成分中の少なくとも１個の芳香環が重合体主鎖に寄与
しているという意味において全芳香族と称される。

これらの全芳香族ポリエステルのうち、ヒドロキシ安息
香酸、特にｐ−ヒドロキシ安息香酸と６−ヒドロキシ−
２−ナフトエ酸とのポリエステル、又更にこれらにp,
p′−ビスフエノールを第３成分として共重合させたポ
リエステルの他、ｐ−ヒドロキシ安息香酸、p,p′−ビ
フエニール、テレフタール酸及び／又はイソフタル酸か
ら成るポリエステルが有用であるが、それらに限定され
るものではなく、本考案の目的を阻害しない限りにおい
て、他の成分のポリマーへの導入を妨げるものではな
い。

全芳香族ポリエステルからなる溶融紡糸原糸は、融点を
持ち繊維強度も11g/d程度で、アラミド繊維の21g/dにく
らべ低い。そこで紡糸原糸を不活性ガスや空気中で300
℃近い温度で熱処理を行なうと強度が通常２倍以上にな
ることが全号香族ポリエステルの特徴でもある。熱処理
によって強度と伸度が大きくなるが、モジユラスは変化
がない。

本考案の巻芯の繊維としては、熱処理後の全芳香族ポリ
エステル繊維を使う必要はない。なぜなら融点240℃の
通常のポリエステル繊維でも熱的に問題なく、非耐熱性
の繊維で十分であり、したがって熱処理前の非耐熱性の
全芳香族ポリエステル繊維でも充分に満足できることと
なる。全芳香族ポリエスエルの紡糸原糸であっても繊維
のモジユラスが600g/d程度と高く、巻芯体を細くする要
求は満足され、強力に関しても通常のポリエステル繊維
並の7g/d以上あるため十分である。

一般的に全芳香族ポリエステル繊維は以下の様な物性を
有する 特に単量体としてｐ−ヒドロキシ安息香酸と6,2−ヒド
ロキシナフトエ酸の共重合体を主成分としたものは以下
のような物性を有する。

全芳香族ポリエステル紡糸原糸の熱処理は融点より20〜
30℃低い温度条件下で行なわれるが、融点に近接してい
るので熱処理時に単繊維が膠着し、ヤーンがテープ状に
なる問題点がある。したがってこのように膠着した繊維
を巻芯とするには、撚糸することによって単繊維同志の
膠着を剥して巻芯の断面を円形にする必要がある。一方
紡糸原糸そのものを巻芯に用いる場合には熱処理が行な
われていないので当然のことながら単繊維膠着がなく、
撚糸工程を行なわなくても巻芯として使うことができ、
合理化することができる。さらに膠着のないヤーンは毛
羽発生も少なく加工性が良い。

本考案の巻芯に用いられる全芳香族ポリエステル繊維に
は、本考案の効果を損なわない範囲内において他の繊維
が混繊されていても良い。

本考案のコード状ヒーターを構成する巻芯の構造、抵抗
発熱線、被覆体等に関しては、通常用いられているもの
が適用できる。たとえば巻芯としては３〜10デニールの
繊維を合わせてトータルデニール500〜2000デニールと
なるようにコードとしたものが用いられる。抵抗発熱体
としてはニッケルクロム線、銅線、銅ニッケル線等が一
般的であり、その太さとしては直糸0.05〜0.3mmが好ま
しい。また絶縁被覆体に用いられる樹脂としては、塩化
ビニル樹脂、シリコン樹脂、フツ素樹脂、ウレタン樹脂
等が挙げられる。

次に本考案を具体的に実施例で示す。

実施例１ ｐ−ヒドロキシ安息香酸と６−ヒドロキシ−２−ナフト
エ酸との共重合体からなる溶融液晶ポリマーを用い溶融
紡糸して紡糸原糸1000d/200fの紡糸原糸を得た。強力は
11Kg（強度11g/d）、切断伸度は1.5％、ヤング・モジュ
ラスは600g/dであった。このヤーンを加撚せずに1000d
の一本使いで巻芯とする。抵抗発熱線としては0.1mm
のニッケル・クロム線を巻き付け、その後軟質塩ビ樹脂
の絶縁体で被覆し、コード状ヒーターを作った。このコ
ード状ヒーターを1mに切断し、1Kgの荷重下で抵抗値を
測定したが、無荷重下の抵抗値とほとんど変わらなかっ
た。また毛羽の発生も殆んど見られなかった。さらにこ
の太さのコードは、ホットカーペットに用いた場合に違
和感を与えるものではなかった。

【図面の簡単な説明】

第１図はコード状ヒーターの一部切欠き部の平面図であ
る。図中、１は紐状の巻芯、２は抵抗発熱線、３は絶縁
体である被覆樹脂層を示す。

Claims (2)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】繊維の紐状の巻芯に抵抗発熱線を巻き付
   け、さらに絶縁体で被覆したコード状ヒーターにおい
   て、巻芯を構成する繊維が、全芳香族ポリエステル繊維
   を溶融紡糸した後の未熱処理の紡糸原糸であることを特
   徴とするコード状ヒーター。
2. 【請求項２】全芳香族ポリエステル繊維が実質的にＰー
   ヒドロキシ安息香酸と６−ヒドロキシ−２−ナフトエ酸
   から合成されたポリエステルからなる実用新案登録請求
   の範囲第１項記載のコード状ヒーター。