JPS62219601A - 可撓性感熱電線 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、電気毛布、電気敷毛布などの電気採暖具に用
いられる可撓性感熱電線に関する。

従来の技術 従来、電気毛布などは、使用時直接皮膚に触れることか
ら、洗濯に対する要望が強かった。これに対し、１氏吸
湿性のポリアミド組成物よりなる高分子感熱体を用いた
可撓性感熱電線の使用などにより、水洗いできる電気毛
布が開発されている。

一方、電気毛布のドライクリーニングを可能とするため
に、可撓性感熱電線に耐溶剤性を付与するこ、１−目的
として、エチレン−ビニルアルコール共重合体あるいは
高結晶性ポリオレフィンなどよりなる溶剤バリヤ性高分
子材料や、エチレン−塩化ビニル共重合体あるいはこれ
とポリ塩化ビニルとのポリマアロイなどよりなる非溶出
性高分子材料を高分子感熱層上に設けた可撓性感熱電線
が、特開昭６０−８９９０１号公報に開示されている。

発明が解決しようとする問題点 しかしながら、可撓性感熱電線に、低吸湿性の高分子感
熱体を用いても、この上よりバリヤ性高分子材料や非溶
出性高分子材料などの高分子材料３１＜−／ 層を設けると、これにより、高分子感熱体あるいはこの
内部の材料からの湿気放出が妨げられ、感熱特性の回復
が非常に遅くなり、電気毛布としての実使用時には長時
間にわたって毛布温度が変化してしまうという問題点が
あった。

また、高分子感熱層とバリヤ性高分子材料は共に、ポリ
アミド系組成物よりなるケースが多く、互いに同系統の
材料より成る組成物のため、組成の移行現象が生じ、高
分子感熱特性が大きな経時変化を生じるという問題点が
あった。

本発明は上記問題点に鑑み、経時変化の少ない、かつ使
用勝手のよいドライクリーニングの可能な電気毛布等に
用いられる可撓性感熱電線を提供するものである。

問題点を解決するための手段 本発明の可撓性感熱電線は、対をなす電極間に高分子感
熱層を設けたものに関し、これらの外周に、分離層と、
ドライクリーニング溶剤に対するバリヤ性の親水基含有
高分子材料層と、透湿性外被層とを順次設けたものであ
る。

作　　　用 ドライクリーニング溶剤に対するバリヤ性高分子材料に
は、エチレン−ビニルアルコール共重合体、高結晶性ポ
リオレフィン、ポリノ・ロゲン化ビニリデン、含フツ素
系ポリマ、ポリアミド、金属キレート含有ポリマ、アク
リロニトリル共重合体などがある。これらは、結晶性が
高いので優れたバリヤ性を示すが、外被として一般に用
いられる軟質高分子材料に比べ、曲げ弾性率が大きいの
で、可撓性感熱電線の最外層（外被上）にバリヤ性高分
子材料層として設けると、その柔軟性が低下して使用勝
手が悪くなってしまう。したがって、可撓性感熱電線は
、高分子感熱層上より、バリヤ性高分子材料層、外被層
と順次設けることが望ましい。また、これらバリヤ性高
分子材料のうち、水酸基やアミド基などの親水基を有し
ているものは、水分子との親和性が良く透湿性が非常に
大きい。

したがって、これらの材料は、ドライクリーニング溶剤
に対する優れたバリヤ性と大きな透湿性を示す。一方、
外被層としては、上記のノ（リヤ性の５　ページ 親水基含有高分子材料と同等以上の透湿性を示し、耐溶
剤性に優れた軟質高分子材料が適する。

一方、高分子感熱層は、サーミスタ特性並びに温度ヒユ
ーズ機能を有することが必要であり、アミド基の水素結
合の感熱特性を利用してポリアミド組成物より構成され
ることが多い。この際、前記バリヤ層とこの高分子感熱
層が、接触すると、同系統のため、次第に移行現象が生
じ、高分子感熱層の感熱特性が経時変化をおこす。そこ
で、分離層を設け、両層を隔離することにより、この移
行現象を防止し、高分子感熱層の感熱特性を信頼性の高
いものにするものである。

実施例 バリヤ性高分子材料とは、ドライクリーニング溶剤の透
過性が小さく、バリヤレベルの高い高分子材料をいう。

本発明におけるバリヤ性の親水基含有高分子材料は、水
酸基やアミド基やカルボキシル基を有する高分子材料で
、具体的にはエチレン−ビニルアルコール共重合体やポ
リアミドなどがある。エチ６１＼−。

レンービニルアルコール共重合体は、透湿性の点で、ラ
ンダムあるいは交互共重合体が適する。ポリアミドには
、ナイロン６、ナイロン１１、ナイロン１２などのナイ
ロンホモポリマと、ポリエーテルアミド、ポリエステル
アミド、Ｎ−置換ポリアミドなどのポリアミド共重合体
がある。これらのうち、ナイロンホモポリマは、結晶性
が高いので優れたバリヤ性を示す。また、ナイロンホモ
ポリマは、ナイロン６などのようにアミド基濃度が高く
なると曲げ弾性率が大きくなり、可撓性感熱電線として
柔軟性が低下してくる。以上のことより、本発明におけ
るバリヤ性の親水基含有高分子材料としては、ナイロン
１１あるいはナイロン１２が最も適する。分離層として
は、ポリエステル、ポリオレフィンが適し、形状として
は、これらの素材よりなるフィルムを、スパイラル状、
あるいは、第２図の分離層６のように円筒に沿わせた形
状にて巻きつけたものが望ましい。

透湿性外被としては、上記のバリヤ性の親水基含有高分
子材料と同等以上の透湿性を示し、耐溶７　・−／ 削性に優れる軟質の高分子材料が適する。軟質の高分子
材料は、種々あるが、中でもポリ塩化ビニル組成物は、
塩化ビニル単位を含んでいるため、難燃性を付与するこ
とが容易であり、酸化アンチモンに代表される汎用難燃
剤を配合することにより、限界酸素指数２５以上の高い
難燃性を付与することができる。したがって、この種の
可撓性感熱電線の外被用材料として適する。

ポリ塩化ビニルは、他のポリマとのブレンドや可塑剤の
使用により容易に軟質化される。ブレンド用ポリマで透
湿性の大きなものは、水分子との比較的親和性の良いウ
レタン基やエステル基を有するもので、ポリウレタンや
塩化ビニル−ウレタン共重合体、塩化ビニル−アクリル
共重合体、塩化ビニル−酢酸ビニル共重合体などの塩化
ビニル共重合体である。これらのうち、ポリウレタンあ
るいは塩化ビニル−ウレタン共重合体が、軟質材料であ
ることも手伝って透湿性が非常に大きく、耐溶剤性、耐
寒性に優れ、本発明に最も適するＯしたがって、ポリ塩
化ビニルとポリウレタンあるいは塩化ビニル−ウレタン
共重合体とを混練りした組成物は、大きな透湿度と優れ
た耐溶剤性を示し、且つ耐寒性、難燃性を合わせもつ。

ここで、耐溶剤性とは、ドライクリーニング溶剤に対す
る非溶出性のことをいう。しかし、これらポリウレタン
や塩化ビニル共重合体は、耐熱性が低いため組成物とし
て実用には不十分な面がある。

一般に、可塑化ポリ塩化ビニル組成物の耐熱性は、使用
可塑剤の種類により大きく変わる。耐熱性可塑剤には、
ポリエステル系、トリメリテート系、エポキシ系などが
ある。このうち、ポリエステル系可塑剤は、エステル基
を有しているため水分子との親和性が良く、且つ高分子
化が容易であり平均分子６０００以上となると優れた耐
溶剤性を示す。また、ポリエステル系可塑剤には、フタ
ル酸系、アジピン酸系、セバシン酸系があるが、中でも
セバシン酸系は、長鎖の二塩基酸であるためエステル結
合の極性基間隔が広く、分子の自由度が大きくポリ塩化
ビニルとの相溶性が最も良い。

したがって、ポリ塩化ビニルと平均分子量６０ｏ０９　
ベー／゛ 以上のポリエステル系可塑剤とを混練りした組成物は、
大きな透湿性と優れた耐□溶剤性を示し、且つ耐熱性、
難燃性を合わせもつ。しかし、可塑剤が高分子量である
ため、組成物としての耐寒性が不十分である。

これらのことより、ポリ塩化ビニル１００重量部に対し
て、平均分子量ｅｏｏｏ以上のポリエステル系可塑剤３
０〜１００重量部と、ポリウレタンあるいは塩化ビニル
共重合体２０〜８０重量部とを混線シしたポリ塩化ビニ
ル組成物は、大きな透湿性と、優れた耐溶剤性を示し、
且つ耐熱性、耐寒性、難燃性をあわせもち、本発明の可
撓性感熱電線の透湿性外被として最も適する。尚、ポリ
エステル系可塑剤は、３０重量部より少なくなると透湿
性や耐熱性が悪くなシ、１００重量部より多くなると相
溶性が悪くなってプリーズアウトしやすくなる。また、
ポリウレタンあるいは塩化ビニル共重合体祉、２０重量
部より少なくなると透湿性や柔軟性が悪くなり、８０重
量部より多くなると耐熱性が悪くなる。

１０　・＼− また、組成物の機械的強度や耐熱性を向上させるには、
ポリ塩化ビニルとして、平均重合度１８００以上の高重
合度ポリマを用いることが望ましい。

特に、本発明の可撓性感熱電線は、電気毛布などの毛布
内に配設されて使用されるため、機械的強度が大きく、
且つ布製加熱機器であるため、耐熱性、難燃性をもつこ
とが望ましい。これらの特性は、上記により容易に付与
することができる。

一般に、ポリ塩化ビニル粒子は、その分子集合体粒子群
が殻（スキン）をかむっており、可塑剤を配合混練りし
てもほぐれ難く、フィッシュアイの原因となり易い。ス
キンレス粒子は、重合工程においてこの配慮をしたもの
で、可塑剤との相溶性が改善され、ポリ塩化ビニル粒子
の分散が良く、本発明に用いられるポリ塩化ビニルの素
材として適する。

本発明の可撓性感熱電線に用いられる高分子感熱体は、
インピーダンスなどが、正あるいは負の温度依存性をも
つ高分子組成物や、融点以上で急峻に溶融して温度ヒユ
ーズ機能を構成する結晶性１１　　、＼−７′ の高分子組成物などで、ポリアミド組成物が最も適する
。また、との可撓性感熱電線は、内蔵する複数の電極を
信号線として使えば温度センサとなり、少なくとも１つ
を発熱線と兼用すれば感熱ヒータとなる。

一般に、ドライクリーニングは、一工程約３０公租度を
要し、溶剤として、テトラクロルエチレンや石油系溶剤
が使用されている。したがって、可撓性感熱電線は、少
なくともこの時間で、感熱特性変化が小さく、且つ可塑
剤などの溶出により実施例１ 第１図に、本実施例の可撓性感熱電線の一部を分解した
正面図を示す。図において、１はポリエステルよりなる
芯系、２，３は銅合金よりなるリボン状の電極、４はフ
ェノール系材料を配合したナイロン１２組成物よりなる
低吸湿性の高分子感熱層、６はポリエステルフィルムよ
りなる分離層、６はナイロン１２よりなる溶剤バリヤ性
の親水基含有高分子材料層（厚さＱ、１５ｗ入７はポリ
塩化ビニル１００重量部に対して、ポリウレタン３０重
量部、ポリエステル系可塑剤ｒＰｏｌｙｃｉｚｅτＰ−
２０２」　（大日本インキ化学（株）製、平均分子量８
０００）６０重量部、Ｂａ−Ｚｎ系耐熱安定剤３重量部
、酸化アンチモンと炭酸カルシウムを合わせて１５重量
部配合したポリ塩化ビニルよりなる透湿性外被（厚さへ
４■で、高分子材料層６より厚くしている。）である。

この可撓性感熱電線を用いて耐熱試験をおこなった。耐
熱試験は、可撓性感熱電線を１００″Ｃで１ｏ時間乾燥
後インピータンス測定（ｚｏ）の後、温度１　ｏｏ”ｃ
、　６ｏｏ時間放置後インピーダンス測定（Ｚ）により
おこない、ｅｓｏ”ｃのインピーダンス変化（ΔＺ＝ｚ
／ｚ０）により経時変化を評価した。この結果を下表に
示す。

実施例２，３ 実施例１と同様にして、溶剤バリヤ層６および分離層６
と、その巻き方をかえて耐熱試験をおこなった結果を下
表に示す。

また、比較のために従来例１，２を同様に試験１３　ヘ
一７′ した。

表１、可撓性感熱電線の１００′Ｃ３ｏｏ時間後の特性
変化 １４　ベー。

これから明らかなように、本実施例の可撓性感熱電線は
高分子感熱層の耐熱試験時の経時安定性がよく、電気毛
布などとしての使用時には、毛布温度が一定に保たれ、
使用感の良い採暖具を提供することができる。そして、
毛布が汚れた時はドライクリーニングによシ洗濯ができ
るという大きな特徴も有する。

発明の効果 以上のように、本発明によれば、耐熱試験による感熱特
性の経時安定性がきわめてよい、感熱電線を提供すると
共に、本感熱電線のリード取出部としての端末部処理に
おいても、分離層を有するため、きわめて容易に被覆を
取ることができ、端末モールド加工作業においても大き
なメリットを有している。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例である可撓性感熱電線の一部
を切欠した正面図、第２図は同地の実施例の一部を切欠
した正面図である。 ２．３・・・・・・電極、４・・・・・・高分子感熱層
、６・・・・・・分１５　ベー／ 離層、６・・・・・・溶剤バリヤ層、７・・・・・・透
湿性外被。 代理人の氏名　弁理士　中　尾　敏　男　ほか１名１−
　石先 ５−分軸 ｃ−４昏］ベリャ層 第２図

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）対をなす電極間に高分子感熱層を設け、これらの
   電極と、高分子感熱層の外周に、分離層、ドライクリー
   ニング溶剤に対するバリヤ性の親水基含有高分子材料層
   、透湿性外被が順次形成されて成る可撓性感熱電線。
2. （２）高分子感熱層および親水基含有高分子材料層が、
   共にポリアミド組成物よりなり、分離層が、ポリエステ
   ル、あるいはポリオレフィンよりなる特許請求の範囲第
   １項記載の可撓性感熱電線。
3. （３）ポリアミド組成物がナイロン１１、またはナイロ
   ン１２を主成分とする組成物であり、分離層が、フィル
   ムを巻くことにより形成されている特許請求の範囲第２
   項記載の可撓性感熱電線。