JPH0548565B2 - - Google Patents

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つた。これ
に対し、低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
ることを目的として、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インなど
よりなる溶剤バイヤ性高分子材料や、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 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
長時間にわたつて毛布温度が変化してしまうとい
う問題点があつた。 本発明は、電気毛布などの電気採暖具に使用さ
れる可撓性感熱電線に関し、高分子感熱体の特徴
を十分に引き出し、且つ電気毛布などのドライク
リーニングを可能とする可撓性感熱電線を提供す
ることを目的とする。 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、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イン、ポリハロゲン化ビ
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つてしまう。したがつ
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。したがつて、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、耐溶剤性に優れた軟質高分子材料が適
する。 したがつて、可撓性感熱電線の高分子感熱層上
に、上記のバリヤ性の親水基含有高分子材料と透
湿性外被とを組み合わせ、且つこれらを順次設け
ることにより優れた可撓性感熱電線を実現でき
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
レン−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。 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
剤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。したがつて、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つ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。
したがつて、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
り平均分子量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。
したがつて、ポリ塩化ビニルと平均分子量6000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6000以上のポリエステル系
可塑剤30〜100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重量部とを混練りした
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
を合わせもち、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
が悪くなり、100重量部より多くなると相溶性が
悪くなつてブ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は、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。 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）をかむつており、可塑剤
を配合混練りしてもほぐれ難く、フイツシユアイ
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
して最も適する。 本発明の可塑性感熱電線に用いられる高分子感
熱体は、抵抗や静電容量あるいはインピーダンス
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の高分子組成物などであ
る。また、こ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分
程度を要し、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。したがつて、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柔
軟性を失なわないことが必要である。 以下さらに具体的な実施例にしたがつて説明す
る。 実施例 １ 第１図に、本発明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はフエノール系材料を配合したポ
リアミド組成物よりなる低吸湿性の高分子感熱
層、５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0.15mm）、６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「Polycizer Ｐ−
202」（大日本インキ化学(株)製、平均分子量8000）
50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0.4mmで、高分子材料層５より厚くしている。）
である。この可撓性感熱電線を用いて湿気放出性
試験をおこなつた。湿気放出性試験は、可撓性感
熱電線を80℃で120時間乾燥後インピーダンス測
定（Z_D80）→温度43℃、相対湿度78％で飽和吸湿
→温度80℃に１時間放置後インピーダンス測定
（Z_W80）によりおこない、インピーダンス変化
（△Ｚ＝Z_W80／Z_D80）により評価した。この結果
を下表に示す。 実施例 ２〜５ 実施例１と同様にして、溶剤バリヤ層５および
透湿性外被層６をかえて湿気放出試験をおこなつ
た結果を下表に示す。尚、可塑剤「Paraplex Ｇ
−25」は、ROHM AND HAAS社製ポリエステ
ル系可塑剤（平均分子量8000）である。また、比
較のために従来例１、２を同様に試験した。

【表】 これから明らかなように、本発明の可撓性感熱
電線は、高分子感熱層やこの内部の材料の含んで
いる水分の放出がきわめてはやく、電気毛布など
としての使用時には、毛布温度が短時間で正常に
戻り、使用感の良い採暖具を提供することができ
る。 実施例 ６ 実施例１の可撓性感熱電線を用い、ドライクリ
ーニング溶剤に対する浸漬試験をおこなつた。試
験は、テトラクロルエチレンに30分浸漬60℃で
30分乾燥、３回繰り返しでおこなつた。第２図
に、可撓性感熱電線１ｍ当りのインピーダンス温
度特性を示す。図中の７，８は、本実施例の浸漬
試験前、後の特性であり、従来例（第１図で、バ
リヤ層を除き、外被６としてポリ塩化ビニルと低
分子量のポリエステル系可塑剤とを混練りしたポ
リ塩化ビニル組成物を用いた可塑性感熱電線……
従来例３）の浸漬試験後の特性９に比べ、ほとん
ど変化していない。また、浸漬試験後試料を、80
℃で24時間乾燥した後、従来例では可撓性感熱電
線の外径が、約12％減少し、柔軟性を失なつたの
に対し、本実施例のものはほとんど変化しなかつ
た。 さらに、上記浸漬試験後の可撓性感熱電線の温
度ヒユーズ性能試験（雰囲気温度を150℃より１
℃／minで上昇）をおこなつたところ、本実施例
のものは、174〜179℃で動作したが、従来例では
183〜195℃という高い温度で動作し、そのバラツ
キも大きかつた。 実施例２〜５の可撓性感熱電線についても、実
施例６にしたがつて試験をおこなつたところ、同
様の結果であつた。 以上のように、本発明の可撓性感熱電線は、水
分の放出が素早く、短時間に感熱特性が正常に戻
り、且つドライクリーニング溶剤に対する感熱特
性変化が極めて小さく、また柔軟性を失なわな
い。 発明の効果 本発明によれば、湿気放出による正常な感熱特
性への復帰が素早いため、高分子感熱体の特徴を
十分に引き出すことができ、且つ電気毛布などの
ドライクリーニングを可能とする可撓性感熱電線
を提供できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の可撓性感熱電線の一部を切
欠した正面図であり、第２図は、本実施例および
従来例の溶剤浸漬試験前、後のインピーダンス温
度特性図である。 ２，４……電極、５……溶剤バリヤ層、６……
透湿性外被。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 対をなす電極間にポリアミド組成物よりなる
   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、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
   層とを順次設けた可撓性感熱電線。 ２ 親水基含有高分子材料層が、ポリアミドより
   なる特許請求の範囲第１項記載の可撓性感熱電
   線。 ３ ポリアミドが、ナイロンホモポリマである特
   許請求の範囲第２項記載の可撓性感熱電線。 ４ ナイロンホモポリマが、ナイロン11あるいは
   ナイロン12である特許請求の範囲第３項記載の可
   撓性感熱電線。 ５ 透湿性外被層が、ポリ塩化ビニル組成物より
   なる特許請求の範囲第１項記載の可撓性感熱電
   線。 ６ ポリ塩化ビニル組成物が、ポリ塩化ビニル
   100重量部に対して、平均分子量6000以上のポリ
   エステル系可塑剤30〜100重量部と、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あるいは
   ポリウレタンより選ばれた少なくとも１種20〜80
   重量部とを混練りした組成物である特許請求の範
   囲第５項記載の可撓性感熱電線。 ７ ポリ塩化ビニル組成物が、難燃剤を含有し、
   限界酸素指数25以上の難燃性を有する特許請求の
   範囲第５項または第６項記載の可撓性感熱電線。 ８ ポリ塩化ビニルが、平均重合度1800以上の重
   合体である特許請求の範囲第６項記載の可撓性感
   熱電線。 ９ ポリ塩化ビニルが、スキンレス粒状体である
   特許請求の範囲第６項又は第８項記載の可撓性感
   熱電線。