JP6503934B2 - 布材 - Google Patents
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Description
シートカバー4Sは、袋状の面状部材であり、複数の表皮ピース(第一表皮ピース40f,第二表皮ピース40sなど)を縫合して形成できる(図1及び図2を参照)。そして第一表皮ピース40fは、シート中央(座面)形状に倣った略矩形の面状部材である。本実施形態では、第一表皮ピース40fが布材を用いて形成されており、第一糸材11と、第二糸材12と、接続部材14を有する(各糸材及び部材の構成は後述)。そして後述するように、第一表皮ピース40fを、接続部材14を介して電源9に電気的に接続することにより、シートカバー4Sを、静電容量式センサの電極やヒータとして機能させることができる。また第二表皮ピース40sは、シート側部形状に倣った形状の面状部材であり、布帛(織物,編物,不織布)、皮革(天然皮革,合成皮革)又はこれらの複合材にて形成できる。なお各表皮ピースの裏面側(シートパッドを臨む側)には、パッド材16(典型的に発泡樹脂製の面材)と、裏基布18(例えば不織布)を積層状に配置できる。
第一糸材11は、通電性を有するカバリング構造の糸材であり、芯糸20(導電糸22,支持糸21)と、鞘糸30(第一鞘糸31,第二鞘糸32)を有する(図2〜図4を参照)。本実施形態では、後述するように芯糸20に鞘糸30を巻装する(第一糸材11の径を大きくする)ことで、第一表皮ピース40f中の第一糸材11の滑りを規制する。このとき鞘糸30が、柔軟な第二鞘糸32(例えば捲縮されてスポンジライクな感触を有する糸材)を有することから、着座性に悪影響を極力及ぼさない構成となる。
支持糸21は、紡績糸、フィラメント糸、延伸糸及び伸縮加工糸(仮撚加工糸や座屈糸)等の糸材である(図3を参照)。支持糸21として、複数の糸材を引き揃えるなどして使用することができ、また単数の糸材を使用することもできる。支持糸21(材質)は特に限定しないが、植物系及び動物系の天然繊維、熱可塑性樹脂又は熱硬化性樹脂からなる化学繊維及びこれらの混繊糸を例示できる。天然繊維では、綿、麻又は羊毛が風合いに優れるため、第一表皮ピース40f(シートカバー4S)の構成糸として用いることが好ましい。また化学繊維では、ポリエステル繊維(例えばポリエチレンテレフタレートのフィラメント)やナイロン繊維は耐久性と風合いと強度に優れるため、第一表皮ピース40f(シートカバー4S)の構成糸として用いることが好ましい。
導電糸22は、通電可能な導電性の糸材であり、典型的に比抵抗が100〜10−12Ω・cm(好ましくは10-3〜10−7Ω・cm)である(図3を参照)。ここで「比抵抗(体積抵抗率とも呼ぶ)」とは、どのような材料が電気を通しにくいかを比較するために用いられる物性値であり、例えば「JIS C2525 7.2.C 体積抵抗率」に準拠して測定することができる。この種の導電糸22として、金属(銅やアルミニウム等)や合金などの糸材、メッキ線材、炭素繊維のフィラメントを例示できる。メッキ線材は、非導電性又は導電性の線材(芯材)と、金属又は合金のメッキ層を有する。また炭素繊維とは、ポリアクリロニトリル系炭素繊維(PAN系炭素繊維)やピッチ系炭素繊維である。なかでも焼成温度1000℃以上の炭素繊維(炭素化繊維、黒鉛化繊維、黒鉛繊維)のフィラメントは良好な電気伝導性を有するため、本実施形態の導電糸22として好適に使用できる。なお導電糸22は、単数の導電糸22にて形成することができ、また複数の導電糸22を撚り合せて形成することもできる。特に単数の導電糸22の径が太い場合(例えば40μmを超える太さの場合)や、複数の素線(導電糸22)を撚り合せて用いる場合、導電糸22の曲げ剛性が高くなり支持糸21から分離しやすくなるため、本実施形態の構成(後述の鞘糸によるカバリング)が分離阻止に有効である。
図3を参照して、支持糸21に対して導電糸22をスパイラル状に巻装することで芯糸20を作成する。こうして導電糸22(典型的に収縮しにくい糸材)を巻装することで、芯糸20(第一糸材11)の収縮性が、第二糸材12よりも劣ることとなる。ここで芯糸20中の導電糸22の本数は特に限定しない。例えば本実施形態では、導電糸22をシングルカバリングすることで、芯糸20の部品点数を抑えて製造コスト等を低減することができる。また複数の導電糸22を支持糸21に巻装することもできる。例えば一方の導電糸22をZ撚りにて巻装するとともに、他方の導電糸22をS撚りにて巻装する(ダブルカバリングする)。このように各導電糸22のカバリング方向を異ならせることで、芯糸20の構造を安定化しつつ、第二糸材12(後述)との糸長差をより確実に発生させることができる。
第一鞘糸31は、鞘糸30の軸線方向に延びる糸材であり、相対的に熱収縮しやすいことが好ましい(図3及び図4を参照)。この種の第一鞘糸31として、例えば沸騰水収縮率(100℃の熱水に30分間入れた前後の収縮率)が30〜60%である糸材を好適に例示できる。この種の第一鞘糸31(材質)として、共重合ポリエステル繊維、共重合ナイロン系繊維を例示できる。また第一鞘糸31の繊度は特に限定しないが、典型的には10〜200dtexである。
第二鞘糸32は、第一鞘糸31よりも嵩高とされて柔軟な糸材であり、第一鞘糸31よりも収縮しにくいことが望ましい(図3及び図4を参照)。第二鞘糸32(材質)として、例えば支持糸21で例示の材質を用いることができる。そして第二鞘糸32に対して、嵩高加工を施すことにより、第一鞘糸31よりも嵩高として柔軟にすることができる。この種の嵩高加工として、捲縮加工(仮撚加工や座屈加工等)や毛羽立ち加工(ハリなどの部材により糸材表面に傷を付けてケバ立たせる処理)を例示できる。そして捲縮加工を施してなる第二鞘糸32は、柔軟でフワフワしたスポンジライクな感触を備えることから、本実施形態の第二鞘糸32として好適に使用できる。なお第一鞘糸31の繊度は特に限定しないが、第一鞘糸31よりも大きいことが望ましく、典型的には200〜100dtexの範囲に設定できる。
本実施形態では、第二鞘糸32を、第一鞘糸31に対してスパイラル状に巻装した状態とすることで鞘糸30を形成する(図4(b)を参照)。ここで鞘糸30の作成方法は特に限定しないが、例えば本実施形態では、第一鞘糸31と、第一鞘糸31よりも収縮しにくい第二鞘糸32を撚り合わせたのち、オーバーフィードをかけながら熱収縮させる(図4(a)を参照)。ここでオーバーフィードとは、第一鞘糸31よりも収縮しにくい第二鞘糸32を撚り合わせた状態で弛緩させることである。そしてオーバーフィード率は、例えば送り出し速度と巻き取り速度の関係にて測定可能であり、典型的には10〜50%に設定できる。
図3を参照して、芯糸20に対して鞘糸30をスパイラル状に巻装することで第一糸材11を作成する。本実施形態では、第二鞘糸32が、第一鞘糸31にカバリングされた状態である(カバリング構造である)。このため鞘糸30を、芯糸20に巻き付ける際に張力が働き伸ばされたとしても、その張引力を第一鞘糸31が負担することから、第二鞘糸32の巻縮性を極力損なうことがない。ここで芯糸20中の鞘糸30の本数は特に限定しない。例えば本実施形態では、鞘糸30をシングルカバリングすることで、芯糸20の部品点数を抑えて製造コスト等を低減することができる。この場合には鞘糸30のカバリング方向を、本実施形態のように導電糸22の撚り方向と異ならせてもよく、同一としてもよい。また複数の鞘糸30を芯糸20に巻装することもできる。このとき例えば一方の鞘糸30をZ撚りにて巻装するとともに、他方の鞘糸30をS撚りにて巻装する(ダブルカバリングする)。このように各鞘糸30のカバリング方向を異ならせることで、芯糸20の構造を安定化しつつ、第二糸材12(後述)との糸長差をより確実に発生させることができる。
第二糸材12は、第一糸材11よりも収縮しやすい糸材であり、紡績糸、フィラメント、延伸糸又は伸縮加工糸(仮撚加工糸や座屈糸)を例示できる(図2では、便宜上、個々の第二糸材12ではなく同糸材が使用される組織部分に符号を付す)。ここで収縮とは、仮撚加工糸のように構造的なケン縮により縮むことも含む。第二糸材12(材質)として、植物系及び動物系の天然繊維、熱可塑性樹脂又は熱硬化性樹脂からなる化学繊維及びこれらの混繊維を例示できる。ここで第一糸材11と第二糸材12の糸長差は特に限定しないが、第二糸材12に対して第一糸材11が10%〜45%長いことが望ましい。両糸材の糸長差が10%未満であると、第一糸材11が蛇行状に配置しないおそれがある。また両糸材の糸長差が45%より大きいと、第二糸材12の収縮により第一糸材11が過度に引張されることがある。
第一表皮ピース40fを、第一糸材11と第二糸材12を構成糸として使用しつつ作成する(図2を参照)。例えば織物の第一表皮ピース40fを作成する場合、経糸としての第二糸材12を整経したのち、緯糸としての第一糸材11を適宜打ち込むことができる。また経糸として、第一糸材11を使用することもできる。また編物(横編物等)の第一表皮ピース40fを作成する場合、コース方向又はウェール方向の一部に第一糸材11を導入できる。
誘導点(第一誘導点10a,第二誘導点10b)は、第一表皮ピース40fの面方向に第一糸材11の変位を許容する部位であり、経糸一部(第二糸材12a,12c)で構成される(図5(a)を参照)。ここで第二糸材12aと第二糸材12cは第一糸材11(緯糸)よりも外方に配置しており、第一表皮ピース40f表面からの第一糸材11の飛び出しを規制できる。そして第一誘導点10aは、経糸の延びる方向で見て、第一糸材11の一側(図5で見て上側)の糸飛ばし長さ(緯糸の飛ばし量)が、第一表皮ピース40fの他の箇所に比べて大きい箇所である。また第二誘導点10bは、経糸の延びる方向で見て、第一糸材11の他側(図5で見て下側)の糸飛ばし長さが他の箇所に比べて大きい箇所である。
拘束点10cは、第一表皮ピース40fの面方向に第一糸材11の変位を許容する範囲が誘導点(10a,10b)よりも小さい部位である(図5(a)を参照)。本実施形態の拘束点10cは、経糸他部(第二糸材12b)で構成されており、第一誘導点10aと第二誘導点10bの間に形成される。なお第二糸材12bは第一糸材11よりも外方に配置しており、第一表皮ピース40f表面からの第一糸材11の飛び出しを規制できる。そして本実施形態の拘束点10cは、経糸の延びる方向で見て、第一糸材11一側の糸飛ばし長さが第一誘導点10aよりも小さく、また第一糸材11他側の糸飛ばし長さが、第二誘導点10bよりも小さい箇所である。
そして第一表皮ピース40fを作成したのち、所定の仕上げ処理を行うことで、各第二糸材12との収縮差により第一糸材11を蛇行状に配置させる(図2及び図5(b)を参照)。この仕上げ処理として、精練工程と、染色工程と、熱セット工程と、風合い出し工程と、後加工剤付与工程と、液流リラックス加工と、仕上げセット工程を例示でき、これら上述の工程を全て行うこともでき、1又は複数の工程を省略することもできる。上記各工程では、第一表皮ピース40fに熱処理(乾熱処理又は湿熱処理)を施すことが多く、例えば精練や染色工程や液流リラックス加工では90〜155℃前後の熱処理が施されることが多い。そしてこの加熱処理によって、第一表皮ピース40f中の各第二糸材12が面方向に収縮する。また熱処理のほかに化学的な薬品による処理にて、各第二糸材12が面方向に収縮することもある。なお第一表皮ピース40fの収縮により、その地厚感や伸び付与、仕立て栄えにも効果がある。
図2を参照して、第一表皮ピース40f(布材)の向きを調節するなどして、各第一糸材11をシート幅方向に向けつつ配置する。つぎに第一表皮ピース40f(布材)の両末端部に接続部材14をそれぞれ配設する。ここで接続部材14は、各第一糸材11と電源9を電気的につなげる部材であり、本実施形態のように帯体(導電テープ、導電化された布体)や線材(導線)を例示できる。そして各接続部材14を、第一表皮ピース40fに縫着しつつ、各第一糸材11の両端に電気的につなげる。そして一対の接続部材14を、電源ケーブル(符号省略)などを介して電源9につなげることで、第一表皮ピース40fを通電可能状態とすることができる。こうすることでシートカバー4S(第一表皮ピース40f)を、例えばヒータとして機能させることができる(利便性に優れるシート構成となる)。
図1及び図2を参照して、シートカバー4Sを、シートパッド4P上に配置しつつ、ヒータ等として使用する。本実施形態の各第一糸材11では、上述の通り、ミシン針との接触により図3の導電糸22が断線することが好適に阻止される。さらに図3を参照して、鞘糸30の周面側に、柔軟な第二鞘糸32(例えば捲縮されてスポンジライクな糸材)が配置することから、着座性に極力悪影響を及ぼさない構成となる。このため本実施形態によれば、第一表皮ピース40fの性能悪化(例えば導電糸22の切断、異物感、温度ムラが生じること)を好適に阻止できる。そして本実施形態では、第一糸材11がシートカバー4Sに蛇行状に配置する。このためシートカバー4Sの幅方向に力が加わったときでも、第一糸材11(蛇行状)が直線となるように変形することでシートカバー4Sが力を負担し、第一糸材11に過度の力が加わらず断線を抑制できる。
本実施例では、導電糸として、7本のSUS304線(線径20μm)をS撚に1500T/mで撚糸した糸材を使用した。導電糸の表面は、樹脂皮膜(PFA、膜厚50μm)にて被覆した。また支持糸として、PET糸(280T/48f)を使用した。そして芯糸として、導電糸にて、支持糸に対してZ撚方向に500T/m(ターン数)にてダブルカバリングを行った糸材を使用した。また本実施例では、第一鞘糸として、熱処理時に高い収縮性を持つ高収縮PET糸(33T/12f)を使用した。また第二鞘糸として、既に220℃の処理した仮撚りPET糸(167T/36f)を使用した。そして鞘糸として、第一鞘糸と第二鞘糸を150T/mで撚り合わせたのち、20%オーバーフィードをかけながら熱収縮させた糸材を使用した(温度220℃、滞留時間:0.8秒、第一鞘糸の収縮率:15%)。そして第一糸材として、鞘糸を、芯糸に対して2000T/mにてS撚方向にカバリングを行った糸材を使用した。
実施例2では、実施例1の芯糸を使用した。また鞘糸として、実施例1の第一鞘糸と、実施例1の第二鞘糸を150T/mで撚り合わせたのち、30%オーバーフィードをかけながら熱収縮させた糸材を使用した(温度220℃、滞留時間:0.8秒、第一鞘糸の収縮率:30%)。その他の条件は実施例1と同一に設定して実施例2の布材を作成した。
実施例3では、実施例1の芯糸を使用した。また鞘糸として、実施例1の第一鞘糸と、第二鞘糸(PET糸、450T/108f)を150T/mで撚り合わせたのち、15%オーバーフィードをかけながら熱収縮させた糸材を使用した(温度220℃、滞留時間:0.8秒、第一鞘糸の収縮率:15%)。その他の条件は実施例1と同一に設定して実施例3の布材を作成した。
比較例1では、実施例1の芯糸を使用した。また鞘糸として、第二鞘糸(PET糸、167T/72f)を30%熱収縮させた糸材のみを使用した。その他の条件は実施例1と同一に設定して比較例1の布材を作成した。
比較例2では、実施例1の芯糸を使用した。また鞘糸として、第二鞘糸(PET糸、900T/216f)を30%熱収縮させた糸材のみを使用した。その他の条件は実施例1と同一に設定して比較例2の布材を作成した。
滑り量の評価試験:各実施例及び各比較例の生機段階の織物を用いて、蛇行1/2周期間での芯糸の長さを測定(N=10)してその最大値と最小値の差(R値(μm))を算出した(図6を参照)。蛇行1/2周期間の第一糸材の長さの測定方法としては、デジタルマイクロスコープ(KEYENCE製、VHX−1000)を使用し、蛇行1/2周期のところを50倍に拡大して映し出し、第一糸材の内側の長さを測定した。また同様に各実施例及び各比較例の布材(仕上げ加工後の織物)を用いて、その蛇行1/2周期間での芯糸の長さを測定(N=10)してその最大値と最小値の差(R値)を算出した。ここで滑り量の評価試験では、R値が高いほど、各第一糸材が、第二糸材に対して滑ることにより不均一に蛇行したことを意味する。異物感の確認試験:第二糸材のみで作成した織物をブランクとして作成した。そして各実施例及び各比較例の布材を手の平で触って、ブランクに比して異物感があるか否かを調べた。
図6を参照して、比較例1では、生機段階と仕上げ加工後の段階のいずれにおいてもR値が高く、10本の第一糸材が不均一に蛇行したことがわかった。これとは異なり実施例1〜3では、生機段階と仕上げ加工後の段階のいずれにおいてもR値が低く、10本の第一糸材が比較的均一に蛇行したことがわかった。これは芯糸に鞘糸を巻装する(第一糸材の径を太くする)ことで、第二糸材に対する第一糸材の滑りを好適に規制できたためと考えられる。また比較例2では異物感があったが、実施例1〜3及び比較例1の布材では異物感がなかった(ブランクと同程度の感触であった)。これは実施例1〜3の布材において、鞘糸の周面側に、柔軟な第二鞘糸が配置するためと考えられる。このことから実施例1〜3の布材によれば、布材中の第一糸材の滑りを性能良く規制できることがわかった。
4 シートクッション
6 シートバック
8 ヘッドレスト
9 電源
4S シートカバー
4P シートパッド
11 第一糸材
12 第二糸材
14 接続部材
20 芯糸
21 支持糸
22 導電糸
30 鞘糸
31 第一鞘糸
32 第二鞘糸
40f 第一表皮ピース(本発明の布材)
40s 第二表皮ピース
Claims (2)
- 通電可能な第一糸材と、前記第一糸材よりも収縮しやすい第二糸材の双方を構成糸として備えるとともに、前記第二糸材との収縮差により前記第一糸材が蛇行状に配置する布材において、
前記第一糸材が、導電糸を備えた芯糸と、前記芯糸に対してスパイラル状に巻装される鞘糸とを有し、
前記鞘糸が、前記鞘糸の軸線方向に延びる第一鞘糸と、前記第一鞘糸に対してスパイラル状に巻装される第二鞘糸とを有するとともに、前記第二鞘糸が、前記第一鞘糸よりも嵩高とされて柔軟である布材。 - 前記鞘糸が、前記第一鞘糸と、前記第一鞘糸よりも収縮しにくい前記第二鞘糸を撚り合わせたのちオーバーフィードをかけながら熱収縮させてなる請求項1に記載の布材。
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