JP2012115515A

JP2012115515A - 通気性シート

Info

Publication number: JP2012115515A
Application number: JP2010268527A
Authority: JP
Inventors: Hirotaka Harada; 弘孝原田; Sonoko Ishimaru; 園子石丸; Masayuki Imagawa; 真之今川
Original assignee: Toyobo Co Ltd
Current assignee: Toyobo Co Ltd
Priority date: 2010-12-01
Filing date: 2010-12-01
Publication date: 2012-06-21

Abstract

【課題】蒸れを充分に防止し、かつ充分なクッション性を得る。
【解決手段】シート本体の着座部１の臀部にウレタン３を、大腿部に熱可塑性樹脂からなる連続線状体を、多数、それぞれループ状に曲がりくねらせ、かつ互いの接触部を融着させた立体網状構造体からなる立体網状クッション体２とからなる。
【選択図】図１

Description

本発明は、車両や船舶、航空機等の乗り物に装備される座席や椅子などに使用される通気性シートに関する。

従来より、繊維系クッションをウレタン発泡樹脂と一体成形する通気性シートが知られている
（例えば、特許文献１、特許文献２参照）。
しかし、特許文献１は、ウレタンフォーム原液を注入して成形するときに発生する発泡圧で繊維層が押されることになり、このため型から取り出したときに繊維層がウレタンフォームの発泡圧から解放され復元するため所定の寸法が得られないという問題があった。また、特許文献２は、ウレタンフォーム原液が発泡する段階で繊維層に入り込み、境界が非常に硬くなるという問題があり、また、充分な発泡圧が得られないため所定の硬さが得られずクッション体としては不十分になるという問題があった。

また、繊維弾性体とウレタンフォームとの複合構造を採用することにより、繊維弾性体の密度のバラツキを低減するとともに加熱成形時間を短縮し、また繊維弾性体のフルフォーム構造と比べて撓み特性及び硬さ特性を向上させるシートメインパッドが記載されている（例えば特許文献３参照）。すなわち、繊維弾性体からなる表部パッド層と、その表部パッド層の裏側に設けたウレタンフォームからなる裏部パット層からなり、表部パッド層をほぼ一定の厚さで形成するというものである。繊維弾性体の使用による蒸れ防止効果に関しての記載はあるが、本発明の構成では、蒸れ防止効果は十分ではなかった。

通気性を考慮し、繊維弾性体を座面全体に設置する構造が提案されている。この方法では、人体に接する座面が、従来より使われているウレタンパッドとは異なるため、すわり心地において違和感を感じてしまう。また、繊維弾性体は、ウレタンに比較しコストが高いため、着座部全面に使用すると、コストが高くなる問題があった。さらに蒸れ感低減のために、座面全体に通気孔をあけることが開示されているが、座面全体に孔を開けることで、強度、座り心地を低下させる恐れがあった。このため、開口面積が広げられず、蒸れ感低減効果が不十分なものであった。（例えば特許文献４）

特開平１−１１０９１４号公報実開平１−１０４２４７号公報特開平１０−２４８６８５号公報特開２００４−７３４２９号公報

従来においては十分なクッション性と蒸れ感を両立させた通気性シートは提供されていなかった。

本発明は、主にシートの着座部における臀部にウレタンを配置し、腿下部に繊維材により形成された立体網状クッション体を配置させた通気性シート関するものである。

本発明によれば、従来においては不十分であった、蒸れ感を十分に防止しつつ、かつ十分なクッション性を得ることが可能な通気性シートを提供することが出来る。

本発明の一実施の形態を示すシートの概観図である。本発明の一実施の連通する通気孔を示すシートの模式図である。図１のＸ１−Ｘ２断面図である。図２のＹ１−Ｙ２断面図である。

以下、本発明について詳細に説明する。本発明は
１．シートの着座部における臀部にウレタンを配置し、腿下部に繊維材により形成された立体網状クッション体を配置することを特徴とする通気性シート、
２．ウレタンパッドで構成されるシートの着座部における腿下部に、繊維材により形成された立体網状クッション体を配置し、前記ウレタンパッド中に前記立体網状クッション体の下部に連通する通気孔を有することを特徴とする通気性シート、
３．連通する通気孔の総断面積が７５ｃｍ２より大きいことを特徴とする上記２記載の通気性シートに関する。
すなわち、シートに用いられ、蒸れ感の低減を主目的とするものである。シートとしては背面と座面が存在し、背面の一部にウレタンと立体編状体を配置することにより蒸れ感低減が達成可能であるが、主にシートの着座部における臀部にウレタンを配置し、腿下部に繊維材により形成された立体網状クッション体を配置させた際に通気性シートとして特に効果を有する。

本発明に用いられるウレタンパットとは、従来知られているどのようなウレタンパットでも良いが、好ましくは一般の車両用座席に使用されているウレタンパットを用いることが好ましい。このようなウレタンパットを用いることで、クッション性のみならず、耐久性や難燃性など、実使用において重要な性能を維持することが可能となる。

着座部における腿下部とは、着座面の長さ方向を１００とした際に、ひざ側から臀部方向に６０までの範囲であることを言う。本発明者らは着座面の蒸れ感を研究した結果、腿下部は蒸れ感に敏感であり、かつ臀部は蒸れ感に対して鈍感であることを見出したものである。すなわち、腿下部にのみ、蒸れ感を低減する構成を配することで、蒸れ感を低減させ、十分な快適性が得られることを見出したものである。

具体的には、繊維材により形成された立体網状クッション体を、腿下部にのみ配置することで、十分な蒸れ感低減による快適性が得られることを見出したものである。この立体網状クッション体は、熱可塑性樹脂からなる繊維径０．１〜１．５ｍｍ、好ましくは、繊維径０．２〜１．０ｍｍの連続線状体を多数、それぞれループ状に曲がりくねらせ、かつ互いの接触部を融着させた立体的な網状構造体で構成されている。例えば、熱可塑性樹脂として、熱可塑性ポリエステルエラストマーと熱可塑性ポリウレタンエラストマーを含む熱可塑性エラストマー樹脂が挙げられる。
立体網状クッション体の厚みとしては、１０ｍｍ以上が好ましい。さらに好ましくは１５ｍｍ以上、より好ましくは２０ｍｍ以上である。厚みが薄い場合には、十分な蒸れ感低減効果が得られず好ましくない。厚みは厚い方が蒸れ感低減には好ましいが、車両用シートとして１５０ｍｍを超えると取り扱いが困難になるため、１５０ｍｍ以下が好ましい。

立体網状クッション体の密度としては、２０ｋｇ／ｍ^３〜２００ｋｇ／ｍ^３が好ましい。好ましくは３０ｋｇ／ｍ^３、より好ましくは４０ｋｇ／ｍ^３である。密度が２０ｋｇ／ｍ^３を下回ると、立体網状クッション体としての最低限の形態保持が難しく、車両用シートしての使用が難しくなる。密度が２００ｋｇ／ｍ^３を超えると、重量が重くなりすぎるのと同時に硬くなるためにクッション性が悪くなる傾向となり、実使用上好ましくない。

前記立体網状クッション体の通気度は４００ｃｃ／ｃｍ^２／ｓｅｃ以上に設定されていることが好ましい。この通気度を有していることで、十分な蒸れ感低減効果が得られる。本発明の好ましい密度範囲であれば通気度は４００ｃｃ／ｃｍ^２／ｓｅｃ以上となるので好ましい。通気度の上限は特に規定する必要がなく、立体網状クッション体としての密度を有していれば良い。

本発明において、立体網状クッション体は、腿下部に相当する位置に配置される必要がある。本発明者らは、着座時の蒸れ感を感じる部位として、腿下部が敏感であることを見出し本発明に到った。従来より座面全体に立体網状クッション体を配置する技術は開示されているが、これらは座面全体に立体網状クッション体を配する技術であり、この構成では座り心地において違和感を感じてしまう問題があった。これは、立体網状クッション体のクッション性や表面感が従来とは異なるために生じる違和感である。本発明らは、クッション性と蒸れ感を両立させるべく検討を行い、本発明に到達したものである。すなわち、臀部には従来使用されているウレタンを、腿下部には通気性を有する立体網状クッション体を用いる通気性に優れたシートを提供するものである。
着座時の荷重比率として、腿下部：臀部は４：１であり、臀部にかかる荷重は大きい。このためクッション性や座り心地の点から、臀部には従来より使用されているウレタンパッドを配することが違和感低減のために好ましい。また腿下部は荷重が少ないこと、ならびに蒸れ感を敏感に感知しやすいことから、蒸れ感低減可能な立体網状クッション体を用いることで、クッション性と蒸れ感低減の快適性の両立が可能となったものである。

従来より、座面に立体網状クッション体を配した際に、立体網状クッション体とウレタンとの接合部において様々な発明がなされてきた。しかし、本願発明は上述したように、接合部は荷重が掛かりにくい腿下部とするため、接合部の形態においては特に考慮する必要はない。

本発明のシートとして、立体網状クッション体をウレタンパッド中に配置する場合には、ウレタンパッド中に形成された立体網状クッション体に連通する通気孔が存在することが好ましい。この通気孔は蒸れ感を低減させるために好ましい構成である。この通気孔の総断面積は７５ｃｍ^２より大きいことが好ましく、より好ましくは９０ｃｍ^２さらに好ましくは１００ｃｍ^２である。総断面積が７５ｍｍ^２より小さいと、蒸れ感低減効果が低くなり好ましくない。蒸れ感低減効果のためには上限は必要ないが、孔を開けすぎると実際のシート形状の維持が困難となるため、上限は５５０ｃｍ^２である。これらの孔は立体網状クッション体に連通させるため腿下部近傍に配置されることが好ましく、孔の大きさが大きくなってもシート自体の強度が保たれていれば、特に問題はない。

また、シート本体を支持するパンフレームを設け、パンフレームの孔位置を通気孔の位置に合わせた構成にしてもよい。

立体網状クッション体を使用した通気性シートにおいて、シートカバーとしての表皮材を使用しても構わない。表皮材としては、レザー、ファブリック、等従来公知のものが使用される。本発明において通気度は高い方が好ましく、３ｃｃ／ｃｍ^２／ｓｅｃ以上、好ましくは１０ｃｃ／ｃｍ^２／ｓｅｃ以上より好ましくは３０ｃｃ／ｃｍ^２／ｓｅｃのシートカバーが好ましい。通気度の上限についてはとくに制限は無いが、５００ｃｃ／ｃｍ^２／ｓｅｃを超えると表皮材としての強度が不足するため５００ｃｃ／ｃｍ^２／ｓｅｃが好ましい。

以下に実施例を挙げて本発明をより具体的に説明するが、本発明は、下記実施例によって限定されるものではなく、前・後記の樹脂に適合しうる範囲で適宜変更して実施することが可能であり、それらはいずれも本発明の技術的範囲に包含される。実施例において用いた測定方法は下記の通りである。

通気孔総面積（ｃｍ^２）
ウレタンパッド中に形成された立体網状クッション体に連通された通気孔の各断面積の和により算出した。

モニター試験による臀部むれ感
モニター１０名に、シート上に３０分間着座した後の臀部で感じる蒸れ感を評価させた。モニター１０名の評価結果を総合して、全く蒸れ感を感じず非常に快適なものを「◎」、ほとんど蒸れ感を感じず快適なものを「○」、蒸れ感を感じ不快なものを「×」と評価した。

大腿部蒸れ感
モニター１０名に、シート上に３０分間着座した後の大腿部で感じるむれ感を評価させた。モニター１０名の評価結果を総合して、全く蒸れ感を感じず非常に快適なものを「◎」、ほとんど蒸れ感を感じず快適なものを「○」、蒸れ感を感じ不快なものを「×」と評価した。

臀部クッション感
モニター１０名に、シート上に３０分間着座した後の臀部で感じるクッション感を評価させた。モニター１０名の評価結果を総合して、クッション感に優れるものを「○」、クッション感に劣るものを「×」、クッション感に優れも劣りもしないものを「△」と評価した。

大腿部クッション感
モニター１０名に、シート上に３０分間着座した後の大腿部で感じるクッション感を評価させた。モニター１０名の評価結果を総合して、クッション感に優れるものを「○」、クッション感に劣るものを「×」、クッション感に優れも劣りもしないものを「△」と評価した。

通気度
ＪＩＳＬ１０９６（２０１０）８．２６．１Ａ法（フラジール法）により測定した。具体的には、２００ｍｍ×２００ｍｍに切り出した試験片を、フラジール型試験機の円筒の一端に取り付けた後、加減抵抗器によって傾斜形気圧計が１２５Ｐａの圧力を示すように吸込みファン及び空気孔を調整した。このときの垂直型気圧計の示す圧力を測定し、測定した圧力と使用した空気孔１１．８ｍｍから、試験機に付属の換算表を用いて試験片を通過する空気量を求めた。試験は、異なる試験片について５回行い、その平均値を求めた。

立体網状クッション体の厚み及び見かけ密度
試料を１５ｃｍ×１５ｃｍの大きさに切断し、温度２０℃、湿度６５％ＲＨで無荷重で２４時間放置した後、４箇所の高さを測定し、その平均値を厚みとした。
また、２４時間放置した後の試料質量を測定し、その質量を試料面積（＝０．０２２５ｍ^２）×厚みから得られる試料体積で割った値を見掛け密度とした。

立体網状クッション体の繊維径
試料を２０ｃｍ×２０ｃｍの大きさに切断し、１０か所から線状体を採集する。１０か所で採集した線状体の断面を顕微鏡で３０倍に拡大した写真より繊維径を測定し、立体網状クッション体の繊維径とした。（ｎ＝１０の平均値）

基材（ウレタンパッド）
一般の車両用座席に使われているポリエステル型ポリウレタンを、金属型内で発泡させてシート着座部形状に成型したウレタンパッドを用いた。

基材（立体網状クッション体）
融点２００℃のポリエーテルエステル系エラストマーをノズル（ノズル孔径１ｍｍ、単孔吐出量１．４ｇ／ｍｉｎ・孔）より、２４０℃で溶融して、吐出させ、ノズル面下２５０ｍｍに水面が来るよう冷却水を配し、幅６０ｃｍのステンレス製エンドレスネットを平行に４ｃｍ間隔で一対の引取りコンベアを水面上に一部出るように配した上に引取り、接触部分を融着させつつ、両面を挟み込みつつ毎分１．１ｍの速度で常温の冷却水中へ引込み固化させ、所定の大きさに切断して立体網状クッション体を得た。その後得られた立体網状クッション体を、１０５℃で１５分間加熱し、疑似結晶化処理した。得られた立体網状クッション体は、繊維径が０．６２ｍｍ、見掛密度が４０ｋｇ／ｍ^３、厚みが４０ｍｍであった。

実施例１
シート着座部の金型内の大腿部が位置する箇所に縦１８０ｍｍ×横３００ｍｍ×厚み１００ｍｍの立体網状クッション体を設置し、ウレタンを金型内で発泡成形することにより、大腿部に立体網状クッション体のみが、臀部にはウレタンが配置した着座部を作成した。立体網状クッション体の位置は、着座部の長さ方向全長を１００とした場合に、着座時におけるひざ側から臀部の方向に４５の位置に立体網状クッション体の上辺が位置するように配置した。評価にはカーシートフレームに作成した着座部を置き、通気度３０ｃｃ／ｃｍ^２／ｓｅｃのファブリックの表皮材で覆ったシートを用いた。

実施例２
着座部の臀部にはウレタンを、大腿部のウレタンは縦１８０ｍｍ×横３００ｍｍ×深さ４０ｍｍの凹部を形成し、凹部には着座時に左右大腿部が位置する箇所に縦１００ｍｍ×横４０ｍｍの通気孔を２個形成した（通気孔総面積８０ｃｍ^２）。上記凹部に凹部と同寸法の立体網状クッション体をはめ込み、着座部を作成した。立体網状クッション体の位置は、着座部の長さ方向全長を１００とした場合に、着座時におけるひざ側から臀部の方向に４５の位置に立体網状クッション体の上辺が位置するように配置した。評価にはカーシートフレームに作成した着座部を置き、実施例１と同様のファブリックの表皮材で覆ったシートを用いた。

実施例３
着座部の臀部にはウレタンを、大腿部のウレタンは縦１８０ｍｍ×横３００ｍｍ×深さ４０ｍｍの凹部を形成し、凹部には着座時に左右大腿部が位置する箇所に縦１００ｍｍ×横６０ｍｍの通気孔を２個形成した（通気孔総面積１２０ｃｍ^２）。上記凹部に凹部と同寸法の立体網状クッション体をはめ込み、着座部を作成した。立体網状クッション体の位置は、着座部の長さ方向全長を１００とした場合に、着座時におけるひざ側から臀部の方向に４５の位置に立体網状クッション体の上辺が位置するように配置した。評価にはカーシートフレームに作成した着座部を置き、実施例１と同様のファブリックの表皮材で覆ったシートを用いた。

実施例４
着座部の臀部にはウレタンを、大腿部のウレタンは縦１８０ｍｍ×横３００ｍｍ×深さ４０ｍｍの凹部を形成し、凹部には着座時に左右大腿部が位置する箇所に縦１００ｍｍ×横２０ｍｍの通気孔を２個形成した（通気孔総面積４０ｃｍ^２）。上記凹部に凹部と同寸法の立体網状クッション体をはめ込み、着座部を作成した。立体網状クッション体の位置は、着座部の長さ方向全長を１００とした場合に、着座時におけるひざ側から臀部の方向に４５の位置に立体網状クッション体の上辺が位置するように配置した。評価にはカーシートフレームに作成した着座部を置き、実施例１と同様のファブリックの表皮材で覆ったシートを用いた。

実施例５
着座部の臀部にはウレタンを、大腿部のウレタンは縦９０ｍｍ×横３００ｍｍ×深さ４０ｍｍの凹部を形成し、凹部には着座時に左右大腿部が位置する箇所に縦１００ｍｍ×横６０ｍｍの通気孔を２個形成した（通気孔総面積１２０ｃｍ^２）。上記凹部に凹部と同寸法の立体網状クッション体をはめ込み、着座部を作成した。立体網状クッション体の位置は、着座部の長さ方向全長を１００とした場合に、着座時におけるひざ側から臀部の方向に２３の位置に立体網状クッション体の上辺が位置するように配置した。評価にはカーシートフレームに作成した着座部を置き、実施例１と同様のファブリックの表皮材で覆ったシートを用いた。

比較例１
着座部の臀部、大腿部にはウレタンを配置した。評価にはカーシートフレームに作成した着座部を置き、実施例１と同様のファブリックの表皮材で覆ったシートを用いた。

比較例２
着座部の臀部、大腿部のウレタンは縦４０５ｍｍ×横３００ｍｍ×深さ４０ｍｍの凹部を形成し、凹部には着座時に臀部が位置する箇所に縦１ｍｍ×横１ｍｍの通気孔を２個形成した（通気孔総面積２ｃｍ^２）。上記凹部に凹部と同寸法の立体網状クッション体をはめ込み、着座部を作成した。立体網状クッション体の位置は、着座部の長さ方向全長を１００とした場合に、着座時におけるひざ側から臀部の方向に９０の位置に立体網状クッション体の上辺が位置するように配置した。評価にはカーシートフレームに作成した着座部を置き、実施例１と同様のファブリックの表皮材で覆ったシートを用いた。

比較例３
着座部の臀部、大腿部のウレタンは縦４０５ｍｍ×横３００ｍｍ×深さ４０ｍｍの凹部を形成し、凹部には着座時に臀部が位置する箇所に縦１００ｍｍ×横２０ｍｍの通気孔を２個形成した（通気孔総面積４０ｃｍ^２）。上記凹部に凹部と同寸法の立体網状クッション体をはめ込み、着座部を作成した。立体網状クッション体の位置は、着座部の長さ方向全長を１００とした場合に、着座時におけるひざ側から臀部の方向に９０の位置に立体網状クッション体の上辺が位置するように配置した。評価にはカーシートフレームに作成した着座部を置き、実施例１と同様のファブリックの表皮材で覆ったシートを用いた。

臀部は蒸れ感の感度が低いため、臀部素材がウレタンであっても（実施例１〜５、比較例１）、立体網状クッション体であっても（比較例２、３）、蒸れ感はほとんど感じず快適な状態であった。また大腿部は荷重がかからずクッション感の感度が低いため、大腿部素材が網状クッション体であっても（実施例１〜５、比較例２、３）、ウレタンであっても（比較例１）クッション感には優れも劣りもしない傾向であった。

実施例１は大腿部に通気性の高い立体網状クッション体のみが配置されているために、大腿部の熱や水分を非常に逃しやすいため、蒸れ感が感じにくく快適性に非常に優れる状態であった。

実施例２〜５は大腿部に通気孔と立体網状クッション体が配置されているために、大腿部の蒸れ感は感じにくく快適性に優れる状態であった。また通気孔の面積が大きい実施例３では通気孔面積がやや小さい実施例２、４より蒸れ感低減効果が大きく快適性に非常に優れる状態であった。また立体網状クッション体の面積が大きい実施例３では立体網状クッション体の面積が小さい実施例５よりむれ感低減効果が大きく快適性に優れる状態であった。

また実施例１〜５は臀部にウレタンが配置されているため、臀部のクッション感に優れる傾向であった。

一方でウレタンのみで構成された比較例１は臀部のクッション感には優れる傾向であったが、大腿部のむれ感を感じやすく不快な状態であった。また比較例２、３は通気孔の面積が小さく、通気孔が臀部に形成されているために、大腿部のむれ感を低減できずに不快な状態であり、臀部にも立体網状クッション体を配置しているためにゴワゴワ感や違和感を感じてしまい、臀部のクッション性に劣る傾向であった。

本発明の通気性シートは、車両や船舶、航空機等の乗り物に装備される座席や椅子などに使用され、蒸れ感低減とクッション性を両立させたシートに有用である。

１：シート着座部
２：立体網状クッション体
３：ウレタン
４：通気孔

Claims

シートの着座部における臀部にウレタンを配置し、腿下部に繊維材により形成された立体網状クッション体を配置することを特徴とする通気性シート。
ウレタンパッドで構成されるシートの着座部における腿下部に、繊維材により形成された立体網状クッション体を配置し、前記ウレタンパッド中に前記立体網状クッション体の下部に連通する通気孔を有することを特徴とする通気性シート。
連通する通気孔の総断面積が７５ｃｍ^２より大きいことを特徴とする請求項２記載の通気性シート。