JP2011243435A - 布材 - Google Patents

Abstract

【課題】布材に導電性粉末分散液を含浸させて各導電線材を布材の表面に設けられる電極（導電性を備える接続体）と電気的に接続させられるようにしても、導電性粉末分散液の含浸に伴う布材の硬化の影響を小さく抑えられるようにする。
【解決手段】通電により発熱可能な導電線材１１を備える布材１０である。導電線材１１は、布材１０のシート前後方向ＦＲに複数並んで設けられている。布材１０には、布材１０への導電性粉末を混ぜた導電性粉末分散液の含浸により、各導電線材１１を布材１０の表面と電気的に導通させる含浸部１０Ａが形成されている。含浸部１０Ａは、各導電線材１１の配置間に隙間１０Ｂが形成されるように各導電線材１１の並ぶ方向に断続的に複数並んで形成されて、各導電線材１１を布材１０の表面に接着される導電性を備える接続体１２Ａと電気的に接続させる構成となっている。
【選択図】図４

Description

本発明は、布材に関する。詳しくは、通電により発熱可能な導電線材を備える布材に関する。

従来、車両用シートの着座面を構成する布材に、通電により発熱可能な複数の導電線材が織り込まれた布帛（発熱シート）が用いられているものがある（特許文献１参照）。この布帛は、その両端に帯状の金属フィルムが接着されて一対の電極が形成されており、これら電極を通じて各導電線材が通電されて発熱するようになっている。これら電極（金属フィルム）は、布帛中に設けられた各導電線材に跨って設けられるように、それぞれ、布帛の一辺全域に亘って長尺状に形成されている。

特開２００６−１２７７７９号公報

上記各電極（金属フィルム）と各導電線材とを電気的に接続するためには、例えば、布材に導電性粉末を混ぜた導電性粉末分散液を含浸させて、布材中の各導電線材を実質的に布材の表面まで導通させた状態とすることにより、各導電線材と各電極（金属フィルム）とを電気的に良好に接続することができる。しかし、このような導電性粉末分散液の含浸を上記各電極（金属フィルム）と同じように、布帛の一辺全域に亘って施すと、含浸に伴う硬化により布材の柔軟性が損なわれてしまうため、好ましくない。本発明は、上記問題を解決するものとして創案されたものであって、本発明が解決しようとする課題は、布材に導電性粉末分散液を含浸させて各導電線材を布材の表面に設けられる電極（導電性を備える接続体）と電気的に接続させられるようにしても、導電性粉末分散液の含浸に伴う布材の硬化の影響を小さく抑えられるようにすることにある。

第１の発明は、通電により発熱可能な導電線材を備える布材である。導電線材は、布材の特定の面内方向に複数並んで設けられている。布材には、布材への導電性粉末を混ぜた導電性粉末分散液の含浸により、各導電線材を布材の表面と電気的に導通させる含浸部が形成されている。含浸部は、各導電線材の配置間に隙間が形成されるように各導電線材の並ぶ方向に断続的に複数並んで形成されて、各導電線材を布材の表面に接着される導電性を備える接続体と電気的に接続させる構成となっている。

この第１の発明によれば、含浸部が各導電線材の配置間に隙間が形成されるように布材に断続的に並んで形成されることにより、上記隙間の領域では布材には導電性粉末分散液の含浸に伴う硬化が起こらなくなる。したがって、布材に導電性粉末分散液を含浸させて各導電線材を布材の表面に設けられる導電性を備える接続体と電気的に接続させられるようにしても、導電性粉末分散液の含浸に伴う布材の硬化の影響を小さく抑えることができ、布材の柔軟性を損なわせにくくすることができる。

第２の発明は、上述した第１の発明において、布材が車両用シートの着座面を構成する表皮材として適用され、各導電線材が布材のシート前後方向に並んで配設され、各含浸部が布材のシート幅方向の端部に形成されている。

この第２の発明によれば、各含浸部が布材のシート幅方向の端部に形成されることにより、布材の一部に導電性粉末分散液の含浸に伴う硬化が生じても、この硬化する部位が車両用シートへの着座者に干渉しにくくなるため、車両用シートの着座感が阻害されないようにすることができる。

第３の発明は、上述した第１又は第２の発明において、接続体が布材と互いに熱溶着可能な同一素材から成る布帛に導電糸が織り込まれて形成されており、接続体の各含浸部の間の隙間に跨って設けられる部位が布材の表面に一体的に熱溶着されて設けられている。

この第３の発明によれば、布材と互いに熱溶着可能な同一素材から成る接続体を、各含浸部の間の隙間内において布材の表面に一体的に熱溶着させる構成とすることにより、接続体と導電性粉末分散液が含浸された含浸部との間で十分な接着強度が確保できなくても、互いに溶着されやすい同一素材の接続体と布材との接着によって接着強度を担保することができる。

実施例１の布材が適用された車両用シートの斜視図である。 布材の一部透視平面図である。 （ａ）は布材の製造工程を示す一部拡大図であり、（ｂ）は（ａ）のIII-III線断面図である。 （ａ）は布材の別の製造工程を示す一部拡大図であり、（ｂ）は（ａ）のIV-IV線断面図である。 実施例２の布材の一部透視平面図である。

以下に、本発明を実施するための形態について、図面を用いて説明する。

始めに、実施例１の布材１０の構成について、図１〜図４を用いて説明する。本実施例の布材１０は、図１〜図２に示すように、車両用シート１のシートクッション２の着座面を構成する表皮材として構成されている。この布材１０は、その内部に、通電により発熱可能な複数本の導電線材１１が埋設されており、各導電線材１１を通電させて発熱させることにより、ヒータとして機能させられるようになっている。

上記導電線材１１は、図２に示すように、それぞれ、布材１０の内部において、シート幅方向ＬＲに向かって真っ直ぐに延びるように配設されており、このような導電線材１１が布材１０の内部にシート前後方向ＦＲに複数本並べられて設けられている。これら導電線材１１は、炭素繊維のフィラメント（導電糸）を複数本束状に撚り合わせて構成したものである。なお、導電線材１１は、この他にも、金属製又は合金製の導電糸やメッキ線材から成るものであってもよく、これら線材を複数本束状に撚り合わせて構成したものであってもよい。

布材１０は、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）の仮撚加工糸を織って構成したもの（布帛）である。なお、布材１０は、この他にも、各種の絶縁繊維から成る線材によって作製される織物、編物、不織布又は組紐（組物）によって構成したものであってもよい。上記絶縁繊維としては、植物系又は動物系の天然繊維、熱可塑性樹脂又は熱硬化性樹脂からなる化学繊維、或いはこれらの混紡繊維から成るものが挙げられる。

上記導電線材１１は、布材１０を織り込んで作製する際に、布材１０の線材が織り込まれる所定間隔毎に打ち込まれることで、布材１０の内部に埋設されている。なお、導電線材１１は、布材１０の裏面に貼り付けられて設けられるものであってもよい。上記布材１０の裏面には、パッド材２Ｐ（図３参照）及び図示しない裏基布が設けられている。上記布材１０は、各導電線材１１に電気的につなげられた通電手段１２によって、各導電線材１１を通電させて発熱させることによりヒータとして機能するのであるが、このとき、各導電線材１１と通電手段１２とを互いの接続抵抗がより小さくなるように電気的につなげることが望まれる。

以下、上記各導電線材１１と通電手段１２とを互いに接続抵抗が小さくなるように電気的につなげる構成について詳しく説明する。ここで、図２〜図３に示すように、布材１０のシート幅方向ＬＲの両端部には、導電性粉末を混ぜた導電性粉末分散液の含浸により、布材１０中の各導電線材１１を布材１０の表面に電気的に導通させる含浸部１０Ａが形成されている。これら含浸部１０Ａは、図３に示すように、各導電線材１１の配置間にそれぞれ隙間１０Ｂが形成されるように各導電線材１１の並ぶ方向に断続的に複数並んで形成されている。

ここで、上記布材１０に導電性粉末を混ぜた導電性粉末分散液を含浸させて含浸部１０Ａを形成する方法について説明する。本実施例の導電性粉末は、平均粒径が０．１〜２０μｍの炭素粉末、金属粉末、導電性金属酸化物粉末及び金属で被覆された無機粉末からなる群より選ばれた１種又は２種以上の粉末が好ましい。導電性粉末の平均粒径を上記範囲にしたのは、下限値未満の粉末は製造が困難で取扱いにくく、また上限値を超える粉末は繊維同士の間に導入することが困難で繊維に付着しにくいためである。炭素粉末としては、アセチレンブラック、オイルファーネスブラック、サーマルブラック、チャンネルブラック等のカーボンブラック系の粉末、ポリアクリロニトリル（ＰＡＮ）系炭素繊維、ピッチ系炭素繊維等のカーボンファイバを粉砕した粉末、天然グラファイト、人工グラファイト等のグラファイト系の粉末が例示される。また金属粉末としては、Ｎｉ、Ａｕ、Ａｇ、Ｃｕ、Ｆｅ等の粉末が例示される。また導電性金属酸化物粉末としては、ＺｎＯ、ＳｎＯ2等が例示され、更に金属が被覆された無機粉末としては、雲母、アルミナ、ガラス等の無機粉末にＡｇ、Ｎｉ等の金属をコーティング又はめっきした粉末が例示される。

次に、水１００重量％に対して導電性粉末を１〜５０重量％分散させて導電性粉末分散液を調製する。導電性粉末の含有量は所望の体積電気抵抗率を得るために決められる一方、布材１０の形態又は組織に依存して決められる。粗い組織の場合には含有量を多くし、緻密な組織の場合には含有量を少なくする。導電性粉末が下限値未満では所望の体積電気抵抗率が得られず、上限値を超えると導電性粉末が布材１０を構成する繊維同士の間及び／又は糸同士の間以外に付着するため、布材１０から導電性粉末が落下しやすくなる。水に直接導電性粉末を分散させずに、導電性粉末を予め分散剤、沈殿防止剤、増粘剤とともに水に混合してインクの形態にしておき、水にこのインクを添加混合して導電性粉末分散液を調製してもよい。

また導電性粉末の布材１０への固着力を増加させるために、分散液に水溶性バインダ又は水系バインダを含有させることが好ましい。例えば、バインダは、メチルセルロース、カルボキシメチルセルロース、ケラチン、キトサン、ヒドロキシセルロース、ヒドロキシプロピルセルロース、ポリビニルアルコール、フェノール樹脂エマルション、アクリル系樹脂エマルション、グリオキザール系樹脂エマルション、エポキシ系樹脂エマルション、酢酸ビニル系樹脂エマルション、シリコーンアクリルポリマーエマルション、変性エチレン酢酸ビニル共重合体系エマルション、ポリオレフィン系樹脂エマルション、ポリエステル系樹脂エマルション、ウレタン系樹脂エマルション及び水溶性ウレタンから選ばれた１種又は２種以上の物質である。

図４に示すように、上記各含浸部１０Ａが形成された布材１０のシート幅方向ＬＲの両端部の表面上には、上記各含浸部１０Ａに跨るようにシート前後方向ＦＲに長尺状に延びる導電性を備える帯状の接続体１２Ａが設けられて、各接続体１２Ａが各側の含浸部１０Ａとこれらの間の隙間１０Ｂに露呈する布材１０の表面とに跨ってそれぞれ熱溶着により一体的に接着されて、各含浸部１０Ａと電気的に接続されている。ここで、各接続体１２Ａは、布材１０と同じ、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）の仮撚加工糸を織って構成したもの（布帛）に、導電糸を複数本打ち込んで構成したものとなっている。なお、接続体１２Ａは、この他にも、各種の絶縁繊維から成る線材によって作製される織物、編物、不織布又は組紐（組物）によって構成したものに対し、導電糸を複数本打ち込んで構成したものであってもよい。

上記各接続体１２Ａは、詳しくは、各含浸部１０Ａの表面と各含浸部１０Ａの間の隙間１０Ｂに露呈する布材１０の表面とにそれぞれ面接触するように設けられて、各種の加熱手段によりこれら各面に溶着されることにより、各導電糸を各含浸部１０Ａにそれぞれ接触させた状態となって各含浸部１０Ａに一体的に接着されると共に、各含浸部１０Ａの間の隙間１０Ｂに露呈する布材１０の表面にもそれぞれ一体的に面接着されている。より詳しくは、各接続体１２Ａは、そのシート幅方向ＬＲの寸法（横幅）が、各含浸部１０Ａの横幅よりも長尺に形成されており、各含浸部１０Ａよりもシート幅方向ＬＲの内方側に張り出した状態に設けられて、この張り出した部位も布材１０の表面に一体的に面接触した状態に溶着されている。これにより、各接続体１２Ａが各含浸部１０Ａに電気的に接続された状態として、布材１０に対してより強固に接着された状態となっている。なお、接続体１２Ａを上記各含浸部１０Ａの表面と各含浸部１０Ａの間の隙間１０Ｂに露呈する布材１０の表面とに面接着させる手段としては、上記溶着の他、縫合や接着剤を用いた接着などの各種の接着手段を用いることができる。

図２に示すように、上記各接続体１２Ａには、それぞれ、電源ケーブル１２Ｂが電気的に接続された状態となって設けられている。これら電源ケーブル１２Ｂは、それぞれ、図示しない直流電源の正極又は負極と電気的に接続されており、この接続により、各導電線材１１が、上記直流電源に対して並列に並ぶ並列回路を構成するように電気的に接続された状態となっている。これにより、各導電線材１１を、比較的低い電圧によって通電させて発熱させられるようになっている。

このように、本実施例の布材１０によれば、含浸部１０Ａが各導電線材１１の配置間に隙間１０Ｂが形成されるように布材１０に断続的に並んで形成されることにより、上記隙間１０Ｂの領域では布材１０には導電性粉末分散液の含浸に伴う硬化が起こらなくなる。したがって、布材１０に導電性粉末分散液を含浸させて各導電線材１１を布材１０の表面に設けられる導電性を備える接続体１２Ａと電気的に接続させられるようにしても、導電性粉末分散液の含浸に伴う布材１０の硬化の影響を小さく抑えることができ、布材１０の柔軟性を損なわせにくくすることができる。また、各含浸部１０Ａが布材１０のシート幅方向ＬＲの端部に形成されることにより、布材１０の一部に導電性粉末分散液の含浸に伴う硬化が生じても、この硬化する部位が車両用シート１への着座者に干渉しにくくなるため、車両用シート１の着座感が阻害されないようにすることができる。また、布材１０と互いに熱溶着可能な同一素材から成る接続体１２Ａを、各含浸部１０Ａの間の隙間１０Ｂ内において布材１０の表面に一体的に熱溶着させる構成とすることにより、接続体１２Ａと導電性粉末分散液が含浸された含浸部１０Ａとの間で十分な接着強度が確保できなくても、互いに溶着されやすい同一素材の接続体１２Ａと布材１０との接着によって接着強度を担保することができる。

続いて、実施例２の布材１０の構成について、図５を用いて説明する。なお、本実施例では、実施例１で示した布材１０と実質的に構成が同じとなる箇所については、それらに同一の符号を付して説明を省略し、構成が異なる箇所について異なる符号を付して詳細に説明することとする。

本実施例の布材１０は、そのシート幅方向ＬＲの両端部に形成されたシート前後方向ＦＲに並ぶ複数の含浸部１０Ａ同士が、布材１０の表面に導電性粉末分散液が含浸されて形成された各繋ぎ部１２Ｃによって、互いに電気的に接続された構成となっている。ここで、繋ぎ部１２Ｃが本発明の接続体に相当する。そして、シート前端側に形成された左右両側の各含浸部１０Ａには、電源ケーブル１２Ｂが電気的に接続されており、上記各繋ぎ部１２Ｃを通じて各側の含浸部１０Ａが各側の電源ケーブル１２Ｂに対して電気的に接続された構成となっている。詳しくは、上記各繋ぎ部１２Ｃは、各側の含浸部１０Ａのシート幅方向ＬＲの外側の縁部同士を繋ぐ細長状の形に形成されており、これらのシート幅方向ＬＲの内方側の部位に、各含浸部１０Ａの間に空けられる隙間１０Ｂが確保されている。

このように、各含浸部１０Ａ同士を電気的に接続する繋ぎ部１２Ｃを、各含浸部１０Ａのシート幅方向ＬＲの外側の縁部同士を繋ぐ細長状の形に形成したことにより、布材１０に導電性粉末分散液の含浸層がシート前後方向ＦＲの広い領域に亘って連続的に形成される構成となっても、各含浸部１０Ａの間に隙間１０Ｂが設定されるため、導電性粉末分散液の含浸に伴う布材１０の硬化の影響を小さく抑えることができ、布材１０の柔軟性を損なわせにくくすることができる。

以上、本発明の実施形態を二つの実施例を用いて説明したが、本発明は上記実施例のほか各種の形態で実施できるものである。上記各実施例では、布材１０を車両用シート１のシートクッション２の表皮材として用いたものを例示したが、シートバック３やヘッドレストやオットマン等の着座者が接触する部位の表皮材を構成するものとして用いてもよい。また、本発明の布材は、車両用シートの表皮材への適用に限定されず、使用者に温熱感を与えるために使用される種々の布材に適用することができるものである。また、布材に設けられる導電線材の本数は、使用目的に応じて適宜設定されるものであり、特に限定されない。また、上記各実施例では、含浸部１０Ａが導電線材１１一本一本に対して個別に形成されたものを例示したが、一部が複数の導電線材に跨ってこれらをひとまとめに布材の表面と電気的に導通させるように形成されたものであってもよい。

１ 車両用シート
２ シートクッション
２Ｐ パッド材
３ シートバック
１０ 布材
１０Ａ 含浸部
１０Ｂ 隙間
１１ 導電線材
１２ 通電手段
１２Ａ 接続体
１２Ｂ 電源ケーブル
１２Ｃ 繋ぎ部（接続体）
ＬＲ シート幅方向
ＦＲ シート前後方向

Claims (3)

1. 通電により発熱可能な導電線材を備える布材であって、
   前記導電線材は前記布材の特定の面内方向に複数並んで設けられ、前記布材には該布材への導電性粉末を混ぜた導電性粉末分散液の含浸により前記各導電線材を前記布材の表面と電気的に導通させる含浸部が形成されており、該含浸部は前記各導電線材の配置間に隙間が形成されるように前記各導電線材の並ぶ方向に断続的に複数並んで形成されて前記各導電線材を前記布材の表面に接着される導電性を備える接続体と電気的に接続させる構成となっていることを特徴とする布材。
2. 請求項１に記載の布材であって、
   前記布材が車両用シートの着座面を構成する表皮材として適用され、前記各導電線材が前記布材のシート前後方向に並んで配設され、前記各含浸部が前記布材のシート幅方向の端部に形成されていることを特徴とする布材。
3. 請求項１又は請求項２に記載の布材であって、
   前記接続体が前記布材と互いに熱溶着可能な同一素材から成る布帛に導電糸が織り込まれて形成されており、前記接続体の前記各含浸部の間の隙間に跨って設けられる部位が前記布材の表面に一体的に熱溶着されて設けられていることを特徴とする布材。
   

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