JP2011181316A - ヒータユニット - Google Patents
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Abstract
【課題】コード状ヒータの位置ズレがなく、良質な風合いを備えたヒータユニットを提供すること。
【解決手段】基材11と、所定のパターン形状にて上記基材11上に配設されるコード状ヒータ10と、を具備し、上記基材11における上記コード状ヒータ10を配設する面は、上記基材11における上記コード状ヒータ10を配設しない面と比較して、空隙が多いヒータユニット31。上記基材11に含まれる空隙が連続しているヒータユニット31。上記基材11が、不織布からなるヒータユニット31。上記コード状ヒータ10が、熱融着層を有し、該熱融着層の熱融着により上記基材11に接着・固定されているヒータユニット31。車両用シートに組み込まれるものであるヒータユニット11。
【選択図】 図4
【解決手段】基材11と、所定のパターン形状にて上記基材11上に配設されるコード状ヒータ10と、を具備し、上記基材11における上記コード状ヒータ10を配設する面は、上記基材11における上記コード状ヒータ10を配設しない面と比較して、空隙が多いヒータユニット31。上記基材11に含まれる空隙が連続しているヒータユニット31。上記基材11が、不織布からなるヒータユニット31。上記コード状ヒータ10が、熱融着層を有し、該熱融着層の熱融着により上記基材11に接着・固定されているヒータユニット31。車両用シートに組み込まれるものであるヒータユニット11。
【選択図】 図4
Description
本発明は、電気毛布、電気カーペット、カーシートヒータなどに好適に使用可能なヒータユニットに係り、特に、コード状ヒータの位置ズレがなく、良質な風合いを備えたものに関する。
従来より、車両用シートに装着されシートヒータとして供されるヒータユニットとしては、例えば、基材上に熱融着層を備えたコード状ヒータを蛇行配線し、加熱加圧による熱融着により基材と熱融着層を接着固定した構成のもの(例えば、特許文献1、2参照)、カレンダー加工を施して表面を硬化させた不織布を基材とし、基材の硬化させた表面上にヒータ線を縫合したもの(例えば、特許文献3)、硬度の異なる柔軟性を有する材料を溶着させることにより、異なる表面硬さを有する基材とし、この基材の表面硬さの硬い面にコード状ヒータを配設したもの(例えば、特許文献4)などがある。
上記のようなヒータユニットに対し、特にカーシートヒータに適用した際には、市場からは更に高度な要求がなされている。まずは、運転者等の着座・離座によって繰り返し加えられる荷重に対しても、コード状ヒータの位置ズレが生じないことである。昨今では、通常の着座・離座のみでなく、極部的な荷重が加わった場合など、様々なリスクに対しても位置ズレを生じないことが求められている。コード状ヒータが位置ズレした場合には、加熱対象物を均一に加熱することができなくなるばかりでなく、極部的に以上発熱を起こすおそれもあり非常に危険である。また、着座者が違和感を生じないよう、風合いについても重視される。ここでいう風合いとは、着座者がヒータユニットにおける基材の硬さを感じてしまうことがないことと、着座者がヒータユニットに配設されるコード状ヒータの出っ張りを感じないことの両点が挙げられる。
本発明はこのような従来技術の課題を解決するためになされたもので、その目的とするところは、コード状ヒータの位置ズレがなく、良質な風合いを備えたヒータユニットを提供することにある。
上記目的を達成するべく、本発明の請求項1によるヒータユニットは、基材と、所定のパターン形状にて上記基材上に配設されるコード状ヒータと、を具備したヒータユニットにおいて、上記基材における上記コード状ヒータを配設する面は、上記基材における上記コード状ヒータを配設しない面と比較して、空隙が多いことを特徴とするものである。
また、請求項2記載のヒータユニットは、上記基材に含まれる空隙が連続していることを特徴とするものである。
また、請求項3記載のヒータユニットは、上記基材が、不織布からなることを特徴とするものである。
また、請求項4記載のヒータユニットは、上記コード状ヒータが、熱融着層を有し、該熱融着層の熱融着により上記基材に接着・固定されていることを特徴とするものである。
また、請求項5記載のヒータユニットは、車両用シートに組み込まれるものであることを特徴とするものである。
以下、基材におけるコード状ヒータを配設する面のことを「配設面」と記す。また、基材におけるコード状ヒータを配設しない面のことを「非配設面」と記す。
また、請求項2記載のヒータユニットは、上記基材に含まれる空隙が連続していることを特徴とするものである。
また、請求項3記載のヒータユニットは、上記基材が、不織布からなることを特徴とするものである。
また、請求項4記載のヒータユニットは、上記コード状ヒータが、熱融着層を有し、該熱融着層の熱融着により上記基材に接着・固定されていることを特徴とするものである。
また、請求項5記載のヒータユニットは、車両用シートに組み込まれるものであることを特徴とするものである。
以下、基材におけるコード状ヒータを配設する面のことを「配設面」と記す。また、基材におけるコード状ヒータを配設しない面のことを「非配設面」と記す。
本発明によるヒータユニットによれば、基材における空隙の多い面にコード状ヒータを配設するため、コード状ヒータが基材に潜り込む構造となる。そのため、ヒータユニットの使用者がコード状ヒータの出っ張りを感じなくなり、良質の風合いを得ることができる。また、この潜り込む構造により、コード状ヒータが基材に保持されることになるため、コード状ヒータの位置ズレを防止できる。更には、通常、コード状ヒータの熱効率を挙げるために基材の配設面を加熱対象側とするが、それは即ち、空隙の多い柔軟な面が加熱対象側となるため、使用者が基材の固さを感じることがなく、良質の風合いを得ることができる。
また、コード状ヒータが、熱融着層を有し、この熱融着層の熱融着により基材に接着・固定されている態様であれば、基材の配設面は空隙が多い構造となっているため、溶融した熱融着層が基材内部に浸透しやすくなり、コード状ヒータと基材の接着性が格段に向上する。これにより、コード状ヒータの位置ズレは確実に生じなくなる。特に、このような作用効果は、空隙が連続している場合に顕著である。
また、コード状ヒータが、熱融着層を有し、この熱融着層の熱融着により基材に接着・固定されている態様であれば、基材の配設面は空隙が多い構造となっているため、溶融した熱融着層が基材内部に浸透しやすくなり、コード状ヒータと基材の接着性が格段に向上する。これにより、コード状ヒータの位置ズレは確実に生じなくなる。特に、このような作用効果は、空隙が連続している場合に顕著である。
以下、図1乃至図4を参照して本発明の実施の形態を説明する。これらの実施の形態は、本発明を車両用シートヒータに適用することを想定した例を示すものである。
まず、本実施の形態1におけるコード状ヒータ10の構成から説明する。本実施の形態におけるコード状ヒータ10は図1に示すような構成になっている。まず、外径約0.2mmの芳香族ポリアミド繊維束からなるヒータ芯3があり、該ヒータ芯3の外周には、素線径0.08mmの錫鍍金硬質錫入り銅合金線(TH−SNCC−3)からなる6本の導体素線5aを引き揃えて構成されたものがピッチ約0.7mmで螺旋状に巻装されている。このヒータ芯3上に導体素線5aを巻装したものの外周に、絶縁体層7としての四フッ化エチレン−六フッ化プロピレン共重合体(FEP)が約0.15mmの肉厚で押出・被覆され、発熱線1が構成されている。又、この発熱線1の外周には、更に、熱融着部9としての難燃剤が配合されたポリエチレン樹脂が0.2mmの厚さで押出・被覆されている。コード状ヒータ10はこのような構成になっていて、その仕上外径は1.1mmである。又、屈曲性や引張強度を考慮した場合には上記ヒータ芯3は有効であるが、ヒータ芯3の代わりに複数本の発熱体素線を引き揃えるか或いは撚り合わせたものを使用することも考えられる。また、このコード状ヒータ1が、それ単体でUL1581水平燃焼試験(2008年、第4版)に合格する難燃性を有するものであると、ヒータユニットの難燃性を向上させることができるため好ましい。
次に、上記構成をなすコード状ヒータ10を接着・固定する基材11の構成について説明する。本実施例における基材11は、低融点ポリエステルを鞘成分とする芯鞘構造を有する熱融着性繊維10%と、難燃性ポリエステル繊維からなる難燃性繊維90%とを混合させた不織布(目付100g/m2,厚さ0.6mm)で構成にされている。この基材は、非配設面から配設面に向かって連続的に空隙が多くなる構造となっているが、厚さ方向で2分割した際、配設面側が目付50g/m2,厚さ0.3mm、非配設面側が目付150g/m2,厚さ0.3mmとなっている。このような基材11は、型抜き等の公知の手法により所望の形状とされる。
次に、上記コード状ヒータ10を基材11上に所定のパターン形状で配設して接着・固定する構成について説明する。図2はコード状ヒータ10を基材11上に接着・固定させるためのホットプレス式ヒータ製造装置13の構成を示す図である。まず、ホットプレス治具15があり、このホットプレス治具15上には複数個の係り止め機構17が設けられている。上記係り止め機構17は、図3に示すように、ピン19を備えていて、このピン19はホットプレス冶具15に穿孔された孔21内に下方より差し込まれている。このピン19の上部には係り止め部材23が軸方向に移動可能に取り付けられていて、コイルスプリング25によって常時上方に付勢されている。そして、図3中仮想線で示すように、これら複数個の係り止め機構17の係り止め部材23にコード状ヒータ10を引っ掛けながら所定のパターン形状にて配設することになる。
図2に戻って、上記複数個の係り止め機構17の上方にはプレス熱板27が昇降可能に配置されている。すなわち、コード状ヒータ10を複数個の係り止め機構17の係り止め部材23に引っ掛けながら所定のパターン形状にて配設し、その上に基材11を置く。その状態で上記プレス熱板27を降下させてコード状ヒータ10と基材11に、例えば、230℃/5秒間の加熱・加圧を施すものである。それによって、コード状ヒータ10側の熱融着部9と基材11側の熱融着性繊維が融着することになり、その結果、コード状ヒータ10と基材11が接着・固定されることになる。尚、上記プレス熱板27の降下による加熱・加圧時には複数個の係り止め機構17の係り止め部材23はコイルスプリング25の付勢力に抗して下方に移動するものである。
基材11のコード状ヒータ10を配設しない側の面には、接着層の形成、或いは、両面テープの貼り付けがなされても良い。これは、座席に取り付ける際、ヒータユニット31を座席に固定するためのものである。
上記作業を行うことにより、図4に示すような車両用シートヒータのヒータユニット31を得ることができる。尚、上記ヒータユニット31におけるコード状ヒータ10の両端、及び、温度制御装置39にはコードが接続されており、このコードにより、コード状ヒータ10、温度制御装置39、及び、コネクタ35が接続されている。そして、このコネクタ35を介して図示しない車両の電気系統に接続されることになる。
そして、上記構成をなすヒータユニット31は、図5に示すような状態で、車両用のシート41内に埋め込まれて配置されることになる。すなわち、上記した通り、車両用シート41の表皮カバー43又は座席パット45に、ヒータユニット31が貼り付けられることとなるものである。
上記実施の形態のようにして得られたヒータユニットは、コード状ヒータの熱融着部9が、不織布(基材11)の内部に浸透するとともに、不織布(基材11)を構成する繊維を取り囲むことによって、コード状ヒータ10と基材11とが強固に接着することになる。図10として、実施の形態1におけるコード状ヒータ10の熱融着部9近傍の電子顕微鏡写真を示す。この写真からも、コード状ヒータの熱融着部9が、不織布(基材11)を構成する繊維を取り囲んでいる状態を確認できる。特に、基材11が不織布であって熱融着性繊維を含み、この熱融着性繊維が芯−鞘構造を有するとともに、鞘部分が低融点のものであれば、芯部分を取り囲んだ状態で、該鞘部分と上記コード状ヒータの熱融着部9とが、互いに融着し一体化することになる。これにより、コード状ヒータ10と基材11とが更に強固に接着することになる。
尚、本発明は、上記の実施の形態に限定されるものではない。コード状ヒータ10は、従来公知の種々のコード状ヒータを使用することができる。発熱線1の構成としては、例えば、上記実施の形態のように、導体素線5aを複数本撚り合わせ又は引き揃え、これを芯線3上に巻装し、その外周に絶縁被覆7を施したもの(図1参照)、絶縁被膜5bにより被覆された導体素線5aを複数本撚り合わせたもの(図6参照)、絶縁被膜5bにより被覆された導体素線5aを複数本引き揃えたもの(図7参照)、上記実施の形態2のように、絶縁被膜5bにより被覆された導体素線5aを複数本撚り合わせ又は引き揃え、これを芯線3上に巻装したもの(図8参照)、熱融着層9を断続的に形成したもの(図9参照)などが挙げられる。また、温度検知線や短絡検知線などを併せて巻回しても良い。具体的には、例えば、以下のようなものが挙げられる。図8に示すような構成であり、まず、外径約0.2mmの芳香族ポリアミド繊維束からなるヒータ芯3の外周に、素線径0.08mmの錫銅合金線からなる導体素線5aを7本引き揃え、ピッチ1mmで螺旋状に巻装して発熱線1を構成する。なお、導体素線5aには、ポリウレタンからなる絶縁被膜5bが厚さ約0.005mmで被覆されている。この発熱線1の外周に、熱融着部9としての難燃剤が配合されたポリエチレン樹脂が0.25mmの厚さで押出・被覆されている。コード状ヒータ10はこのような構成になっていて、その仕上外径は0.9mmである。
芯線3としては、例えば、ガラス繊維等の無機繊維や、ポリエチレンテレフタレート等のポリエステル繊維、脂肪族ポリアミド繊維、芳香族ポリアミド繊維、全芳香族ポリエステル繊維等の有機繊維のモノフィラメント、マルチフィラメント、スパン、或いはそれらの繊維材料、若しくは、それらの繊維材料を構成する有機高分子材料を芯材とし、その周上に熱可塑性の有機高分子材料が被覆された構成を有する繊維などが挙げられる。また、芯線3を熱収縮性及び熱溶融性を有するものとすれば、導体素線5aが断線してしまった際の異常加熱により芯線が溶融切断されるとともに収縮することで、巻装された導体素線5aもこの芯線3の動作に追従し、断線した導体素線5aの端部同士を分離することになる。そのため、断線した導体素線のそれぞれの端部が接したり離れたりすることや点接触のようなわずかな接触面積で接することがなくなり、異常発熱を防止することができる。また、導体素線5aが絶縁被膜5bにより絶縁されている構成であれば、芯線3は絶縁材料にこだわる必要はない。例えば、ステンレス鋼線やチタン合金線等を使用することも可能である。しかし、導体素線5aが断線したときのことを考慮すると、芯線3は絶縁材料であった方が良い。
導体素線5aとしては、従来公知のものを使用することができ、例えば、銅線、銅合金線、ニッケル線、鉄線、アルミニウム線、ニッケル−クロム合金線、銅−ニッケル合金、鉄−クロム合金、銅固溶体と銅銀共晶がファイバー状になった銀入り銅合金線などが使用できる。また、その断面形状についても種々のものが使用でき、通常使用される断面円形のものに限られず、いわゆる平角線と称されるものを使用しても良い。但し、芯線3に導体素線5aを巻装する場合は、これらの中でも、発熱線1を巻付けたときのスプリングバックする量が小さいものが好ましい。例えば、銅固溶体と銅銀共晶がファイバー状になった銀入り銅合金線などは、抗張力性に優れ引張強度や屈曲強度には優れるものの、発熱線を巻付けたときスプリングバックし易い。そのため、芯線3に巻装する際に、導体素線5aの浮きや、過度の巻付けテンションによる導体素線5aの破断が生じ易く、また加工後には撚り癖が生じ易いため好ましくない。特に、導体素線5aに絶縁被膜5bが被覆される形態とした場合は、この絶縁被膜5bによる復元力も加わることになる。そのため、導体素線5aの復元率が小さいものを選定し、絶縁被膜5bによる復元力をカバーすることが重要となる。
導体素線5aに被覆される絶縁被膜5bとしては、従来公知の樹脂材料等を使用することができ、例えば、ポリウレタン樹脂、ポリアミド樹脂、ポリイミド樹脂、ポリアミドイミド樹脂、ポリエステルイミド樹脂、ナイロン樹脂、ポリエステルナイロン樹脂、ポリエチレン樹脂、ポリエステル樹脂、塩化ビニル樹脂、フッ素樹脂、シリコーン樹脂などが挙げられる。これらの中でも、熱融着性を有する材料を使用すれば、導体素線5a同士を融着することができることから、接続端子との接続等の端末加工時に発熱線1がバラけることがないため、加工性を向上させることができ好ましい。また、端末加工としてハンダ付けする場合には、ハンダ付けの際の熱により絶縁被膜5bが除去されると非常に加工性が向上するため、絶縁被膜5bの材料としては、熱分解性が良いものであることが好ましい。
上記導体素線5aを引き揃え又は撚り合せて芯材3上に巻装する際には、撚り合せるよりも、引き揃えた方が好ましい。これは、発熱芯4の径が細くなるとともに、表面も平滑になるためである。また、引き揃え又は撚り合わせの他に、芯材3上に導体素線5aを編組することも考えられる。
絶縁体層7を形成する場合は、押出成形等によって行っても良いし、予めチューブ状に成形した絶縁体層7を被せても良く、形成の方法には特に限定はない。絶縁体層7を構成する材料としても、コード状ヒータの使用形態や使用環境などによって適宜設計すれば良く、例えば、ポリエチレン系樹脂、ポリエステル系樹脂、ポリウレタン系樹脂、ポリアミド系樹脂、塩化ビニル樹脂、フッ素系樹脂、合成ゴム、フッ素ゴム、エチレン系熱可塑性エラストマー、ウレタン系熱可塑性エラストマー等、種々のものが挙げられる。また、この絶縁体層7の外周に、更に保護被覆を形成しても良い。
発熱線1の外周に熱融着部9を形成する場合、熱融着部は、発熱線の外周の全周に形成する以外にも、例えば、コード状ヒータの長さ方向に沿って直線状やスパイラル線状に形成する、ドット模様に形成する、図9に示すように断続的に形成するなどの態様が考えられる。この際、熱融着部がコード状ヒータの長さ方向に連続していなければ、例え、熱融着部の一部に着火しても、燃焼部が広がらないため好ましい。また、熱融着部の体積が充分に小さければ、熱融着部が燃焼性の材料であっても、すぐに燃焼物がなくなり消火することになるし、ドリップ(燃焼滴下物)も発生しなくなる。従って、熱融着部の体積は、基材との接着性を保持できる最低限とすることが好ましい。但し、これらのような態様の場合は、絶縁体層7或いは絶縁被膜5bが難燃性の材料から構成されていることが好ましい。
熱融着部9を構成する材料としては、難燃性を有する高分子組成物が好ましく使用される。ここでの難燃性を有する高分子組成物とは、JIS−K7201(1999年)燃焼性試験における酸素指数が21以上のものを示す。酸素指数が26以上のものは特に好ましい。具体的な材料としては、例えば、オレフィン系樹脂、ポリエステル系樹脂、ポリアミド系樹脂、塩化ビニル樹脂、ポリウレタン樹脂、変性ノリル樹脂(ポリフェニレンオキサイド樹脂)、ナイロン樹脂、ポリスチレン樹脂、ポリオレフィン系熱可塑性エラストマー、ポリエステル系熱可塑性エラストマー、ポリウレタン系熱可塑性エラストマーなどの熱可塑性高分子材料や、これら熱可塑性高分子材料に、適宜難燃剤が配合されたものなどが挙げられる。これらの熱可塑性高分子材料の中でも、基材との接着性に優れるオレフィン系樹脂が好ましい。オレフィン系樹脂としては、例えば、高密度ポリエチレン、低密度ポリエチレン、超低密度ポリエチレン、直鎖状低密度ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリブテン、エチレン−α−オレフィン共重合体、エチレン−不飽和エステル共重合体などが挙げられる。本発明においては、特に、エチレン−不飽和エステル共重合体が好ましい。エチレン−不飽和エステル共重合体は、分子内に酸素を有する分子構造であるため、ポリエチレンのような炭素と水素のみの分子構造をしている樹脂と比較して燃焼熱が小さくなり、その結果、燃焼の抑制につながることとなる。また、元々の接着性が高いため基材との接着性も良好である上、無機粉末等を配合した際の接着性の低下が少ないため、種々の難燃剤を配合するのに好適である。エチレン−不飽和エステル共重合体としては、例えば、エチレン−酢酸ビニル共重合体、エチレン−(メタ)アクリル酸メチル共重合体、エチレン−(メタ)アクリル酸エチル共重合体、エチレン−(メタ)アクリル酸ブチル共重合体などが挙げられ、これらの単独または2種以上の混合物であってもよい。ここで「(メタ)アクリル酸」とは、アクリル酸とメタクリル酸の両方を表すものである。これらの内から任意に選択すれば良いが、上記した絶縁被膜5b或いは絶縁体被覆7を構成する材料の分解開始温度以下又は融点以下の温度で溶融する材料である方が良い。また、基材との接着性に優れる材料として、ポリエステル系熱可塑性エラストマーが挙げられる。ポリエステル系熱可塑性エラストマーとしては、ポリエステル−ポリエステル型、ポリエステル−ポリエーテル型のものがあるが、ポリエステル−ポリエーテル型の方が高い接着性を有するため好ましい。更には、基材との接着を容易なものとし、且つ、接着後の接着強度を確保するために、熱融着部9を構成する材料のメルトフローレートが5.0cm3/10分以上であることが好ましい。このメルトフローレートは、JIS−K7210(1999年)に記載されたA法により、温度200℃、荷重2.16kgで測定される。難燃剤としては、例えば、水酸化マグネシウム、水酸化アルミニウム等の金属水和物、酸化アンチモン、メラミン化合物、リン系化合物、塩素系難燃剤、臭素系難燃剤などが挙げられる。これらの難燃剤には公知の方法で適宜表面処理を施しても良い。特に、熱融着層9を構成する高分子組成物の溶融時粘度を下げるような表面処理であることが好ましい。また、接着層9を形成する方法には特に限定はなく、例えば公知の押出成形により形成しても良いし、塗布により形成しても良い。尚、本発明において、コード状ヒータと基材との接着強度は非常に重要なものである。この接着強度が充分でないと、使用していくうちに基材とコード状ヒータとが剥離してしまい、それにより、コード状ヒータには予期せぬ屈曲が加わることになるため、導体素線が断線する可能性が高くなる。導体素線が断線すると、ヒータとしての役を果たさなくなるだけでなく、チャタリングによりスパークに至るおそれもある。
また、図1に示すようなコード状ヒータを使用する場合、長さ方向の一部分において、導体素線5aの外周に金属箔などの電気良導体を巻き付けておくこともできる。また、図1に示すようなコード状ヒータを使用する場合、長さ方向の一部分において、芯材3の外周(導体素線5aの内面)に金属箔などの電気良導体を巻き付けておくこともできる。これらのようにすることで、電気良導体が巻き付けられた部分において、電気は電気良導体に導通し、導体素線5aにはほぼ導通しないため、この部分は発熱しなくなる。従って、発熱が不要な部分において、上記のように電気良導体を巻き付けることが考えられる。また、コード状ヒータの端部において、上記のように電気良導体が巻き付けられていれば、その部分はリード線部となる。従って、発熱部とリード線部が連続して形成されることになり、特別な接続加工、防水加工がなくても、防水がはかられることになる。そのため、このような構成は、多湿な環境、水がかかる環境、解氷を行う環境など、防水性が要求される用途に好適に使用される。
基材11としては、上記実施の形態で示した不織布の他に、例えば、織布、編物、発泡樹脂シート、発泡ゴムシート、延伸多孔質体等、種々のものが使用できる。これらの内、FMVSS No.302自動車内層材料の燃焼試験に合格する難燃性を有するものが好ましい。ここで、FMVSSとは、Federal Motor Vehicle Safety Standard、即ち、米国連邦自動車安全基準のことであり、そのNo.302として、自動車内装材料の燃焼試験が規定されている。これらの中でも、不織布は、風合いが良く柔軟であるため、特にカーシートヒータの用途において好ましい。また、不織布を使用する場合も、上記実施の形態の場合には、不織布を構成する熱融着性繊維として、低融点ポリエステルを鞘成分とする芯鞘構造を有する繊維を使用しているが、それ以外にも、例えば、低融点ポリプロピレンを鞘成分とする芯鞘構造を有する繊維、又はポリエチレンを鞘成分とする芯鞘構造を有する繊維等の使用が考えられる。このような熱融着性繊維を使用することで、熱融着性繊維の芯部を取り囲んだ状態で、熱融着性繊維の鞘部と上記熱融着部9とが互いに融着し一体化することとなるため、コード状ヒータ1と不織布との接着は非常に強固なものとなる。又、難燃性繊維としては、例えば、上記の難燃性ポリエステルの他に、種々の難燃性繊維の使用が考えられる。ここで、難燃性繊維とは、JIS−L1091(1999年)に合格する繊維のことを指す。このような難燃性繊維を使用することで、基材は優れた難燃性を付与されることとなる。
熱融着性繊維の混合割合は、5%以上が好ましく、また、20%以下が好ましい。熱融着性繊維の混合割合が5%未満だと、十分な接着性を得られにくい。又、熱融着性繊維の混合割合が20%を超えると、不織布が固くなり、着座者が違和感を訴えることになり得るのみでなく、逆にコード状ヒータとの接着性が低下してしまうことがある。難燃性繊維の混合割合は、70%以上であり、好ましくは70%以上95%以下である。難燃性繊維の混合割合が70%未満だと、十分な難燃性が得られないことがある。又、難燃性繊維の混合割合が95%を超えると、相対的に熱融着性繊維の混合割合が不足してしまい、十分な接着性が得られにくい。尚、熱融着性繊維の混合割合と難燃性繊維の混合割合を合算して100%になる必要はなく、他の繊維を適宜混合させても良い。
これらのような基材において、配設面は、非配設面よりも空隙が多くなっているように構成される。空隙が多い状態とは、例えば、織布や不織布等の布体の場合、目付け、即ち単位体積当たりの繊維重量が小さい状態、発泡樹脂シートや発泡ゴムシートのような多孔体の場合、気孔率が大きい状態のことを示す。本発明による基材の具体的な態様としては、例えば、温度や圧力を調節するなどして片面のみ又は両面で強弱異なるカレンダー加工を行った織布又は不織布、片面のみからニードルパンチを行った不織布、片面にパイル形成や起毛をさせた布体、厚さ方向で気孔率が傾斜するように発泡制御した発泡樹脂シート又は発泡ゴムシート、空隙の多さが異なる材料を貼り合わせたもの、などが挙げられる。また、特に熱融着層を有したコード状ヒータを用い、このコード状ヒータを熱融着により基材に接着・固定する場合、空隙は連続していることが好ましい。これは、溶融した熱融着層が連続した空隙に浸透していくことで、アンカー効果が増して接着強度が向上するためである。このような空隙が連続している態様としては、繊維の集合体である織布や不織布等の布体、連続気孔を有する発泡樹脂シートや発泡ゴムシートなどが考えられる。尚、非配設面は空隙を有していないものも考えられる。
又、基材の大きさや厚さなどは、使用用途によって適宜に変更するものであるが、例えば、機材として不織布を使用する場合、その厚さ(乾燥時に測定した値)は、例えば、0.6mm〜1.4mm程度とすることが望ましい。このような厚さの不織布を使用すれば、加熱・加圧によりコード状ヒータと不織布とを接着・固定した際、不織布がコード状ヒータの外周の30%以上、好ましくは50%以上の部分と良好に接着することになるからであり、それによって、強固な接着状態を得ることができるからである。
また、ヒータユニット31を座席に固定するための接着層については、基材11の伸縮性の点や、良質な風合いの保持という点からすると、離型シート等の上に接着剤のみからなる接着層を形成し、該接着層を上記離型シートから上記基材11表面に転写することによって接着層を形成することが好ましい。また、この接着層は、難燃性を有するものが好ましく、それ単独でFMVSS No.302自動車内装材料の燃焼試験に合格するような難燃性を有するものが好ましい。例えば、高分子アクリル系粘着剤などが挙げられる
また、コード状ヒータ10を基材11に配設する際、加熱加圧による融着によって接着・固定する態様でなく、他の態様によりコード状ヒータ10を基材11に固定しても良い。例えば、縫製によりコード状ヒータ10を基材11に固定しても良いし、一対の接着剤付き基材10で挟持固定することでコード状ヒータ10を基材11に固定しても良いし、他の態様を用いても良い。
(実施例、比較例)
上記実施の形態によって得られるヒータユニットを実施例として、接着性の試験と外観の確認を行った。接着性の試験は、非通電時と通電時について行い、JIS−K6854に規定されたT形剥離試験方法に準じて行い、基材を固定し、コード状ヒータを500mm/minで上方に引き上げて剥離したときの力を測定した。通電時の接着性は、コード状ヒータに通電をし、6w/m2の電力密度が供給された状態で、上記同様に、剥離したときの力を測定した。また、併せて破壊状態も記録した。外観は、基材から突出しているコード状ヒータの高さを測定した。また、風合いの確認として、コード状ヒータを配設した面を着座者側として車両用シートに配置し、実際に10人を着座させて違和感の有無を聞き取り調査し、違和感無しと答えた人数を評価値とした。本実施例と併せて、上記実施の形態において、基材のコード状ヒータを配設する面を逆としたもの(空隙が少ない面にコード状ヒータを配設したもの)を比較例として、実施例と同様に試験を行った。試験結果は併せて表1に示す。
上記実施の形態によって得られるヒータユニットを実施例として、接着性の試験と外観の確認を行った。接着性の試験は、非通電時と通電時について行い、JIS−K6854に規定されたT形剥離試験方法に準じて行い、基材を固定し、コード状ヒータを500mm/minで上方に引き上げて剥離したときの力を測定した。通電時の接着性は、コード状ヒータに通電をし、6w/m2の電力密度が供給された状態で、上記同様に、剥離したときの力を測定した。また、併せて破壊状態も記録した。外観は、基材から突出しているコード状ヒータの高さを測定した。また、風合いの確認として、コード状ヒータを配設した面を着座者側として車両用シートに配置し、実際に10人を着座させて違和感の有無を聞き取り調査し、違和感無しと答えた人数を評価値とした。本実施例と併せて、上記実施の形態において、基材のコード状ヒータを配設する面を逆としたもの(空隙が少ない面にコード状ヒータを配設したもの)を比較例として、実施例と同様に試験を行った。試験結果は併せて表1に示す。
表1に示すように、本発明の実施例によるヒータユニットは、通電時、非通電時ともに接着性について充分な値が得られているため、例えばカーシートヒータとして使用しても、使用中に基材からコード状ヒータが剥離するようなことはない。また、コード状ヒータの出っ張りもなく、基材の硬さも感じず、良質な風合いを有していることが確認された。これに対して比較例によるヒータユニットは、接着性の値が充分でなかった。また、破壊の状態を確認したところ、コード状ヒータに付着する繊維の量が少なく、基材とコード状ヒータが充分に接着していないことから、着座・離座の荷重等による位置ズレが生じる可能性があると考えられる。また、コード状ヒータの出っ張りを感じてしまうとともに、基材の硬さも感じてしまうなど、違和感があると答える着座者が多数あり、風合いに問題があることも確認された。
以上詳述したように本発明によれば、コード状ヒータの位置ズレがなく、良質な風合いを備えたヒータユニットを得ることができる。このヒータユニットは、例えば、電気毛布、電気カーペット、カーシートヒータ、ステアリングヒータ、暖房便座、防曇鏡用ヒータ、加熱調理器具、床暖房用ヒータ等に好適に使用可能である。
10 コード状ヒータ
11 基材
31 ヒータユニット
41 車両用シート
11 基材
31 ヒータユニット
41 車両用シート
Claims (5)
- 基材と、所定のパターン形状にて上記基材上に配設されるコード状ヒータと、を具備したヒータユニットにおいて、上記基材における上記コード状ヒータを配設する面は、上記基材における上記コード状ヒータを配設しない面と比較して、空隙が多いことを特徴とするヒータユニット。
- 上記基材に含まれる空隙が連続していることを特徴とする請求項1記載のヒータユニット。
- 上記基材が、不織布からなることを特徴とする請求項2記載のヒータユニット。
- 上記コード状ヒータが、熱融着層を有し、該熱融着層の熱融着により上記基材に接着・固定されていることを特徴とする請求項2又は請求項3記載のヒータユニット。
- 車両用シートに組み込まれるものであることを特徴とする請求項1〜4記載のヒータユニット。
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