JPH084030B2 - 耐屈曲性の優れた線条もしくは面状発熱体 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、耐屈曲性が優れ、衣料、寝袋等のように使
用中絶えず屈曲が加わる物にも使用しうる発熱体、特に
線条もしくは面状発熱体に関する。

（従来の技術） 最近、線条もしくは面発熱体は、床材、敷物、保温容
器等、広い分野に利用せられ、防寒、保温等の目的に供
されている。しかし、従来の線条もしくは面状発熱体に
は金属線、炭素繊維、繊維にケッチェンブラック等の炭
素系物質を塗布した糸条等が使用せられているが、これ
らは可撓性に乏しく、屈曲に弱く、衣料、寝袋等のよう
に柔軟性が要求せられ、使用中に絶えず屈曲が加わり、
更に再三洗濯が必要となるものにおいては不適当な素材
である。

ポリエステル、ナイロン等の繊維にメッキを施したも
のを発熱体として使用することも考えられるが、メッキ
が剥離しやすく、耐屈曲性が乏しい欠点がある。本発明
者は絹等の蛋白繊維にメツキを施すことも試みたが、こ
れは、電流は流れるが発熱困難なことが分かった。

（発明が解決しようとする問題点） 本発明は、上記従来の素材とは異なり、強靭で可撓性
に富み、屈曲に対しても抵抗を持つ新素材を提供するも
のである。

（問題点を解決するための手段） 上記目的を達成するために、本発明においては蛋白−
アクリロニトリル系共重合体を主成分とするポリマーを
含有する繊維もしくはフィルムを金属化したものを素材
とした発熱体を用いる。なお、ここでいう金属化とは金
属単体を付着させることのみではなく、導電性金属化合
物を付着させることも含まれる。

上記発熱体に用いる蛋白−アクリロニトリル系共重合
体を主成分とするポリマーを含有するものとしては蛋白
にアクリロニトリルをグラフト共重合したもの、もしく
は該グラフト共重合体と蛋白及び／又はアクリロニトリ
ル系ポリマーとの混合物等が挙げられる。蛋白としては
大豆蛋白、牛乳カゼイン等が用いられ、グラフト共重合
もしくは混合するものとしてはアクリロニトリルもしく
はアクリロニトリルを主体とし、これと他のビニル系モ
ノマー、例えば塩化ビニル、アクリル酸、アクリル酸エ
ステル、アクリルアミド、酢酸ビニル、ビニルピリジン
との共グラフトもしくは共重合体であってもよい。蛋白
とアクリロニトリル（共グラフトもしくは共重合成分も
含める）との配合比率は、蛋白20〜80重量％、アクリロ
ニトリル成分80〜20重量％が適当である。

これらの素材のうち、蛋白−アクリロニトリル系共重
合体を主成分とするものは、蛋白成分が親水性で、水中
において膨潤しやすく、かつ保有するアミノ基によって
金属イオンを捕捉しやすいので、処理浴のpH、温度等の
条件を好適に設定することにより、金属イオンが素材繊
維もしくはフィルムに結合しやすく、かつ結合も均斉で
あり、発熱体としての良好な性能を付与することができ
るので、好ましい素材である。

上記各重合体は、常法に従って繊維又はフィルムとし
たのち、金属化処理を施す。

金属化処理は、例えば上記繊維又はフィルムに銅イオ
ンのような金属イオンを含浸させ、これを還元剤で還元
して金属を繊維又はフィルム上に析出させるか、硫化水
素もしくは水溶性硫化物の水溶液で処理して金属硫化物
を析出させることによって得られる。

繊維又はフィルムに金属イオンを含浸させるには、該
金属イオン、例えば銅イオンと塩酸、硝酸、硫酸等の酸
根とから構成される水溶性塩の水溶液で繊維を処理すれ
ばよい。金属イオンの含浸量は、多量になるほど導電性
は良好になるが、ポリマーの種類によって飽和量が異な
るので、ポリマーの種類に応じて適宜含浸量を決定する
のが望ましい。一般的には５重量％〜飽和濃度の水溶液
で常温もしくは、例えば100℃以下の比較的低温での加
温下に繊維又はフィルムを処理するのが好ましい。

金属イオン含浸後、金属化処理を施すが、その方法と
しては適当な還元剤、例えば金属単体、ヒドロキシルア
ミン等で処理することにより、金属単体を析出させる手
段、あるいは硫化水素、水溶性硫化物等の硫黄化合物を
作用させて金属硫化物とする手段等がある。

これらの処理に使用する金属イオンとしては、銅、
銀、金、クロム、鉄、コバルト、ニッケル等があるが、
導電性、コスト等の面から銅イオンを使用するのが好ま
しい。また導電性の良好な点で金属硫化物とする手段を
とるのが好ましい。更に繊維の場合の金属化処理は、繊
維（好ましくはフィラメント）の状態で施してもよい
が、織物、編物、不織布等の面状体にしたのち施しても
よい。

上述した面状発熱体は、フィルムの形態又は織物、編
物、不織布等の形態として使用する。繊維は短繊維の紡
績糸であっても差支えないが、均一な導電性を保つため
にフィラメントを使用するのが好ましい。織物、編物、
不織布等は上記金属化繊維のみで製造してもよいが、他
の繊維との交織、交編、混合あるいは他の繊維製品に挿
入してもよい。

（実施例） 次に実施例について本発明を更に詳細に説明する。な
お、実施例中、銅付着量は重量増加率（％）、比抵抗値
（処理系又は布帛の抵抗値から、算出）発熱温度は、試
料に2cmの間隔をあけて銀ペーストを帯状に塗布し、帯
状のアルミ箔を貼付して電極として電圧を3.5Vに印加
し、試料の中央部に温度計を接触させて得られた最高温
度で示した。

実施例1. 蛋白−アクリロニトリルグラフト共重合体フィラメン
ト系（東洋紡績社製「シノン」）（約75d）及びアクリ
ル系フィラメント（約75d）を各々チューブ状編物とし
たのち、次の処理を施した。

精練:2g/の界面活性剤水溶液中に浸漬し、70℃×20分
間処理した。

銅イオン含浸、硫化処理:6g/の硫酸第２銅水溶液中に
試料を浸漬し、銅イオンを繊維中に含浸させ、3g/の
チオ硫酸ソーダ及び3g/の亜硫酸ソーダを添加して、2
0分間かけて徐々に75℃に昇温したのち、60分間この温
度で処理した。

ソーピング：上記試料を3g/の界面活性剤水溶液中
で、50〜60℃で10分間湯洗し、更に水洗したのち遠心脱
水した。

得られた結果は第１表のとおりである。

第１表から分かるように蛋白−アクリロニトリルグラ
フト共重合体は比抵抗値が最も低く、かつ発熱性、耐洗
濯性も良好である。また発熱温度が極度に高くならない
のが特長である。

炭素繊維は良好な発熱体であるが、耐洗濯性が悪い欠
点がある。

実施例２ 実施例１で使用した蛋白−アクリロニトリルグラフト
共重合体織維発熱体を用い、印加電圧と表面温度の関係
を測定した。得られた結果は第２表のとおりである。

（効果） 本発明の面状発熱体は、これまで述べたように、従来
の素材とは異なり、強靭で可撓性に富み、屈曲に対して
も抵抗性があり、従って家庭洗濯にも耐える特徴があ
り、しかも発熱温度は比較的低温域にあるので、衣料、
寝袋等に使用すると好適である。

具体的には、衣料としては、釣用服、ダイバー用服、
業務用防寒服、手袋、靴下、靴内張布等、寝具としては
寝袋、毛布、敷布、ふとん等がある。その他、サポータ
ー、腹巻き等の医療品にも使用可能である。以上、挙げ
たほか、カーペット、毛布等の寝具、床材等の建材、OA
機器、自動車等の車輌の保温、融雪シート、温床シー
ト、養生シート等の農業、土木用途等、従来の発熱体利
用分野にも適用しうることはいうまでもない。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】蛋白−アクリロニトリル系共重合体を主成
   分とするポリマーを含有する繊維もしくはフィルムを金
   属化したものを素材とした線条もしくは面状発熱体。
2. 【請求項２】金属化が金属硫化物の付与処理である特許
   請求の範囲第（１）項記載の線条もしくは面状発熱体。