(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
繊維質基材の少なくとも片面に軟質ウレタンフォームシート層を積層した複合シートの軟質ウレタンフォームシート層側に電熱線を縫着固定した座席用ヒーターユニットであって、電熱線を縫着固定する側の軟質ウレタンフォームシート層の厚さが、電熱線の直径と同等か、または電熱線の直径以上の厚さであり、かつ電熱線が該軟質ウレタンフォームシート層内に埋設固定されている座席用ヒーターユニット。
【請求項２】
繊維質基材が不織布または織布である請求項１記載の座席用ヒーターユニット。
【請求項３】
電熱線を縫着固定する側の軟質ウレタンフォームシート層の表面静摩擦係数が０．３〜０．７である請求項１または２記載の座席用ヒーターユニット。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、自動車や列車などの座席、座椅子、ソファなどに内蔵または外付け使用される座席用ヒーターユニットに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
図８に示すように、暖房手段を採用した車両用座席１０は、座部１１と背もたれ部１２にそれぞれヒーターユニット１３を内蔵している。このビルトインタイプのヒーターユニット１３は、座部１１や背もたれ部１２の表皮部１４と、メインパット部１５の間に装着され、座席面の暖房を行うようになっている（特開平６−１７６８５７号公報、特開平８−１３１２９４号公報参照）。
【０００３】
ところが、図９に示すように、電熱線１６が不織布などの繊維質基材１７の上に縫着されているヒーターユニット１３の場合は、電熱線１６の存在が感じられ、不快感が募ることがある。そして、極端な場合には、座席１０に座っていることが苦痛になることもある。
【０００４】
そこで、座部１１や背もたれ部１２の表皮部１４の内部に内蔵されているワディング材１８の厚みを増やすことも考えられるが、そのようにすると、ワディング材１８の使用量が嵩むばかりでなく、表皮部１４をデザインとおりに作成することが困難になることがある。
【０００５】
一方、図１０に示すように、車両用座席１０の表皮面に外部からシートヒータ３０を取り付けることも行われている。この脱着用のシートヒータ３０は、図１１に示すように、布、革などの表皮３１とウレタンフォームなどのクッション３２よりなる表皮材３３と、ヒーターユニット３４と、裏面材３５を重ね、その端部を縁布などの飾り布３６で覆った後、縫糸３７で縫着している。しかし、この脱着用のヒーターユニット３０が、ビルトインタイプのヒーターユニット１３と同じような構造の場合は、同様の不具合がある。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、このような問題を解消するために行われたものであり、ヒーター線、強いては、ヒーターユニットの存在が感じられないようにした座席用ヒーターユニットを提供することを主たる目的とするものである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成するため、本発明の座席用ヒーターユニットは、繊維質基材の少なくとも片面に軟質ウレタンフォームシート層（以下、単に「ウレタンフォーム層」ともいう）を積層した複合シートの軟質ウレタンフォームシート層側に電熱線を縫着固定した座席用ヒーターユニットであって、電熱線を縫着固定する側の軟質ウレタンフォームシート層の厚さが、電熱線の直径と同等か、または電熱線の直径以上の厚さであり、かつ電熱線が該軟質ウレタンフォームシート層内に埋設固定されている構造とすることを特徴とするものである。
【０００８】
ここで、電熱線を縫着固定する側の軟質ウレタンフォーム層の厚さは、電熱線の直径と同等か、電熱線の直径以上とする。電熱線を縫着固定する側のウレタンフォーム層の厚さが電熱線の直径よりも薄い場合は、電熱線の存在が感じられ、不快感が募る。
【０００９】
また、上記繊維質基材としては、不織布または織布が好ましい。
【００１０】
なお、電熱線を縫着固定する側のウレタンフォーム層としては、表面の静摩擦係数が０．３〜０．７であることが望ましい。静摩擦係数が０．７を超えると、シート材の滑り性が悪くなり、縫製の際のミシン送りはもとより、複雑な形状を有する座席の場合の被着作業性が難しくなる傾向がある。一方、静摩擦係数が０．３未満であると、ウレタンフォーム層が硬くなり、感触が悪くなる傾向がある。
また、繊維質基材の両面にウレタンフォーム層が積層する場合には、電熱線を縫着固定する側の反対側についても、上記の表面の静摩擦係数が０．３〜０．７であるウレタンフォーム層を積層しても良い。また、電熱線を縫着固定する側のウレタンフォームと、反対側のウレタンフォームは、同じウレタンフォームでも良いが、異なるウレタンフォームを積層しても良い。
【００１１】
静摩擦係数が０．３〜０．７のウレタンフォームは、例えば、ポリイソシアネートと、ポリオールに熱可塑性樹脂や熱硬化性樹脂をグラフト重合したポリマーポリオールを６０重量％以上含む混合ポリオールとを反応させて得ることができる。
【００１２】
ポリマーポリオールは、ポリマーポリオール全量に対して４３重量％以下がビニル化合物であることが好適である。ウレタンフォームのポリマーポリオール成分としてビニル化合物を使用することは従来から知られているが、上記範囲内の静摩擦係数を有するウレタンフォームシートを得る上で、上記した量のビニル化合物を使用することは好適である。
【００１３】
その理由は、ビニル化合物（ポリウレタンに比して分子量が小さい成分）がウレタンフォームのリブ骨格の一部に混在する状態となり、これによってウレタンフォームが本来有している物性に変化を来し、このシート材に要求される良好な滑り性が発現し得ると推察される。
【００１４】
このような作用をなすビニル化合物としては、スチレン、アクリロニトリル、メチルメタクリレート、１，３−ブタジエン、塩化ビニルなどがある。
これらのビニル化合物の量をポリマーポリオールの４３重量％以下とするのは、これより多くしても、上記のリブ骨格にグラフト重合される量が飽和しても遊離する量が多くなり、不経済となるからである。
【００１５】
一方、ビニル化合物は、あまり少な過ぎると、ビニル化合物による上記の効果を得ることができないため、２０重量％程度を下限とすることが好ましい。なお、ビニル化合物の好ましい使用量は、３５〜４３重量％程度である。
【００１６】
また、このシート材においては、静摩擦係数を上記の範囲内にし、初期の滑り性を得る上で、上記のビニル化合物のなかで特にスチレン系樹脂を使用することが好ましい。スチレン系樹脂は、上記のようなビニル化合物中の５０重量％以上とすることが好ましく、これ未満であると、スチレン系樹脂を使用する技術的意義が生ぜず、上記範囲内の静摩擦係数を得ることができないばかりか、初期の滑り性が発現しない場合がある。
【００１７】
スチレン系樹脂の上限は、特に限定せず、ビニル化合物の全て、すなわち、ビニル化合物としてスチレン系樹脂を使用するようにしてもよい。このスチレン系樹脂としては、スチレンの単独重合体、スチレンとアクリロニトリル、メチルメタクリレート、１，３−ブタジエン、塩化ビニルなどとの共重合体が挙げられる。
【００１８】
以上のように、ポリマーポリオールは、一般には、ウレタンフォーム用のポリエーテルポリオールに、ビニル化合物を、単独で、あるいは、他のモノマーとの共重合体として、グラフト重合し、安定な懸濁液ないし溶液の形態で得られる２〜３官能基のものが挙げられる。
【００１９】
さらに、この発明では、以上のようなポリマーポリオールとともにポリオールを混合して使用することもでき、このポリオールとしては、通常のウレタンフォームを製造する際に使用される各種のポリオールが使用できるが、特に、平均分子量が２,０００〜６,０００程度で、２〜３官能基を有するものが、上記範囲内の静摩擦係数のウレタンフォームシートを得る上で好ましい。
【００２０】
ポリオールとポリマーポリオールとを混合して使用する場合、ポリマーポリオールの混合割合は、混合ポリオール中の６０重量％以上であることが好ましい。ポリマーポリオールの配合割合が６０重量％未満であると、ウレタンフォーム表面の静摩擦係数にばらつきが生じやすい。
【００２１】
この場合のポリマーポリオールの使用量の上限は、特に限定しないが、１００重量％とすれば、上記のポリマーポリオールのみが使用する場合と同じとなり、より好ましい。
【００２２】
以上の活性水素含有化合物と反応させるポリイソシーネートは、通常のウレタンフォームを得る際に使用されるのと同様に、イソシアネート基を２個以上有するものである。具体的には、１，６−ヘキサメチレンジイソシアナート、そのアダクト体、リジンイソシアネート、リジンエステルトリイソシアネート、１，３，６−ヘキサメチレントリイソシアネートなどの脂肪族系ポリイソシアネート；イソホロンジイソシアネート、水添加キシリレンジイソシアネート、水添加ジフェニルメタンジイソアネートなどの脂環式系ポリイソシアネート；トリレンジイソシアネート（ＴＤＩ）、ジフェニルメタンジイシアネート（ＭＤＩ）、変性トリレンジイソシアネート、ポリメチレンポリフェニルジイソシアネート（ＰＡＰＩ）などの芳香族系ポリイソシアネート；２個以上のイソシアネート基を有するプレポリマーとしてウレタン基やビュレット基などを含有するプレポリマーなどを挙げることができる。発泡程度のコントロールのし易さからは、トリレンジイソシアネート、ジフェニルメタンジイソシアネートなどの芳香族系ポリイソシアネートを使用することが好ましい。これらは、単独で、あるいは２種以上を混合して使用することができる。
【００２３】
活性水素含有化合物とポリイソシアネートとの反応比は、特に限定しないが、一般には、ＮＣＯ基とＯＨ基との比率で、ＮＣＯ：ＯＨ≒０．９〜１．３：１．０となるようにすることが好ましい。
【００２４】
この発明のウレタンフォームは、以上の活性水素含有化合物とポリイソシアネートとを、触媒、発泡剤などの存在下で反応させて得ることができる。
このときの触媒としては、トリエチレンジアミン（ＴＥＤＡ）、Ｎ−メチルモルフォリン（ＮＭＭ）、Ｎ，Ｎ′，Ｎ″−ペンタメチルジエチレントリアミン（ＰＭＤＥＴＡ）、Ｎ，Ｎ−ジエチルエタノールアミンなどの第３級アミン、スタナスオクトエート、ジブチル錫ジラウレートなどの有機錫化合物などが挙げられる。これらは、単独で、あるいは２種以上を混合して使用することができる。使用量は、活性水素含有化合物１００重量部に対して０．０１〜５．０重量部程度とすることが好ましい。
【００２５】
発泡剤としては、通常のウレタンフォームを製造する際に使用される発泡剤が使用でき、例えば、水（反応原液中に加えると、炭酸ガスが生成し、この炭酸ガスがポリウレタンを発泡させる）、外部から加える空気、炭酸ガス、窒素ガスなどの他に、低沸点の不活性溶剤（例えば、フッ素化および／または塩素化された炭化水素化合物）などが挙げられる。発泡程度のコントロールのし易さ、得られるウレタンフォームの物性、入手のし易さ、取扱易さなどを考慮すると、水が好ましく、この水の使用量は、活性水素含有化合物１００重量部に対して１．０〜５．５重量部程度とすることが好ましい。
【００２６】
整泡剤としては、オルガノポリシロキサン−ポリオキシアルキレン共重合体、ポリオキシアルキレン側鎖を有するポリアルケニルシロキサンなどの有機ケイ素系整泡剤などを挙げることができる。使用量は、活性水素含有化合物１００重量部に対して０．５〜５．０重量部程度とすることが好ましい。
【００２７】
この発明では、これらの他に、必要に応じて、難燃剤、着色剤、充填剤、可塑剤などを添加することもできる。
【００２８】
これらのうち難燃剤には、有機系のものと、無機系のものとがあり、有機系のもので、特に、液状タイプのものは、活性水素含有化合物との相溶性が比較的良好であるため、取扱性に優れているが、得られるウレタンフォームの静摩擦係数を上記範囲内にすることが困難な場合がある。一方、無機系のもので、特に、粉末状のものは、活性水素含有化合物との相溶性は不良であるものの、ウレタンフォームの静摩擦係数を上記範囲内にすることが容易である。このような性質を考慮して、最適のものを選択して使用すればよい。
【００２９】
上記難燃剤のうち、有機系難燃剤としては、ハロゲン化リン酸エステルなどのリン化合物、塩素化パラフィンなどが、無機系難燃剤としては、水酸化アルミニウム、三酸化アンチモンなどがそれぞれ挙げられる。これらの難燃剤の添加量は、ポリオール１００重量部に対し、２０〜５０重量部である。
【００３０】
この発明のシート材は、以上のようにして得られる静摩擦係数が０．３〜０．７のウレタンフォームのシート状物であり、このシート状物は、ウレタンフォームをブロック状で製造し、これを適宜のシート厚にスライスしてものであってもよいし、ウレタンフォームを最初から適宜のシート厚に製造したものであってもよい。
【００３１】
上記の繊維質基材としては、天然繊維、合成繊維、再生繊維、または、これらの２種以上の混合繊維などを素材とする、不織布、織布、編布などが挙げられるが、編布は編み目の方向によって伸び易さが異なるため、不織布や織布の方が好ましい。この繊維質基材の目付としては、１０〜８０ｇ／ｍ2のものが好ましい。繊維質基材の目付が低すぎると、繊維質基材の強度が低くなり加工が難しくなる。一方、繊維質基材の目付が高すぎると、繊維質基材が硬くなるためにシートヒーターユニットが硬くなる傾向がある。
【００３２】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面を用いて説明するが、この実施の形態では、車両用座席に用いられる座席用ヒーターユニットを例に採る。
【００３３】
図２に示すように、車両用座席１０ａは、座部１１と背もたれ部１２にそれぞれヒーターユニット１３ａを内蔵している。このビルトインタイプのヒーターユニット１３ａは、座部１１の表皮部１４とメインパット部１５の間、ならびに背もたれ部１２の表皮部１４とメインパット部１５の間にそれぞれ装着され、座席面の暖房を行うようになっている。
【００３４】
これらのヒーターユニット１３ａは、図１に示すように、不織布（繊維質基材）１７の上面にウレタンフォーム層２０ａを、不織布１７の背面にウレタンフォーム層２０ｂをそれぞれ貼り合わせて形成した複合構造のベース部２１の上面に、電熱線１６をミシン糸２２で縫着固定させた構造になっている。この電熱線１６は、図２に示すように、ベース部２１の上に蛇行状に配設されているが、ミシン掛けをすることにより、電熱線１６は、図１に示すように、ミシン糸２２によって上面のウレタンフォーム層２０ａ内に埋没固定されている。この電熱線１６を縫着固定する側のウレタンフォーム層２０ａのシート厚は、電熱線１６の直径よりも厚いものとなっている。また、上面側のウレタンフォーム層２０ａと背面側のウレタンフォーム層２０ｂの厚さは同じになっている。
【００３５】
また、電熱線１６と複合構造のベース部２１を縫着させる場合に、ミシン糸２２が、電熱線と直角に交叉するのではなく、ある程度の角度をもって斜めに交差するように縫着させることによって、ヒーターユニットの電熱線を縫着固定させた側の表面にできる溝の幅が狭くなる。ヒーターユニット表面にできる溝の幅が狭くなることによって、使用時に、より電熱線の存在を感じにくくなり、快適な使用感が得られる。図３は、ミシン糸２２が電熱線１６と斜めに交差する平面図（ａ）およびその断面図（ｂ）であり、図４は、ミシン糸２２が電熱線１６と直角に交差する平面図（ａ）およびその断面図（ｂ）である。図３の断面図（ｂ）において、ミシン糸と電熱線とが斜めに交差するためウレタンフォーム２０ａおよび２０ｂの表面にできる溝の幅Ｗが狭い。一方、図４の断面図（ｂ）では、ミシン糸が電熱線と直交するためウレタンフォーム２０ａおよび２０ｂの表面にできる溝の幅Ｗが広い。
【００３６】
上記ベース部２１の積層方法としては、接着材を使用する方法、フレームラミネートによる方法、ホットメルトを介在させてヒートプレスする方法などのいずれの方法を採用してもよい。
【００３７】
図５は、フレームラミネート法を説明する図である。不織布（繊維質基材）１７とウレタンフォーム層２０ａとは、ロール巻きされた状態から引き出され、それぞれのピンチロール５１，５２を介して一対の押圧ロール５３，５４に巻き込まれ、重なり合う。ウレタンフォーム層２０ａは、重なる前に、ガスバーナ５５の火炎５６を受け、その表面が溶融する。そして、溶融しているところに不織布１７が押しつけられ、接着される。その後、さらに連続的に積層加工が行われる。この２層構造のシート５７と、ロール巻きされた状態から引き出された別の軟質ウレタンフォーム層２０ｂとは、それぞれのピンチロール５８，５９を介して一対の押圧ロール６０，６１に巻き込まれ、重なり合う。ウレタンフォーム層２０ｂは、重なる前に、ガスバーナ６２の火炎６３を受け、その表面が溶融する。そして、溶融しているところに上記の２層構造のシート５７の不織布１７が押しつけられ、接着される。
【００３８】
図１の表皮部１４は、織編布、本革、塩ビレザー、合成皮革などの表面材２３と、ワディング材となる軟質ウレタンフォーム２４および織編布や不織布などの裏布２５を積層させた積層構造にしている。
【００３９】
図１のメインパット部１５は、鉄板などの金属板２６の上に軟質ウレタンフォーム２７を貼り合わせた積層構造にしている。
【００４０】
上記のように、この車両用座席１０は、座部１１と背もたれ部１２にヒーターユニット１３ａが内蔵されているが、このヒーターユニット１３ａは、不織布１７の両面にウレタンフォーム層２０ａ，２０ｂを貼合わせて形成した複合構造のベース部２１の上面に電熱線１６が配置され、しかも、この電熱線１６がミシン糸などの縫糸２２で縫着固定され、ベース部材２１の上面のウレタンフォーム層２０ａ内に埋没固定されているから、座席１０に着座したときに電熱線１６の存在が感じられず、不快感が募るようなことがない。
【００４１】
以上の説明では、車両用座席に用いられる座席用ヒーターについて説明したが、車両用座席の表皮面に外部から取り付けるシートヒータについても同様のことが言える。
【００４２】
すなわち、図６に示す本発明のシートヒータ３０ａのヒーターユニット３４ａは、車両用座席のヒーターユニット１３ａと同構造にしているので、車両用座席の表皮面に外部から取り付けて使用しても電熱線１６の存在が感じられず、不快感が募るようなことがない。
【００４３】
この脱着用のシートヒータ３０ａは、図７に示すように、布、革などの表皮３１とウレタンフォームなどのクッション３２よりなる表皮材３３と、ヒーターユニット３４ａと、裏面材３５を重ね、その端部を縁布などの飾り布３６で覆った後、ミシン糸３７で縫着固定している。このヒーターユニット３４ａについては、ビルトインタイプのヒーターユニット１３ａと同じ部品に同じ符号を付けて詳しい説明を省略する。
【００４４】
一方、このシートヒータ３０ａは、図６に示すように、その下端部に先端のＬ形の金具３８を座席下部の適当な個所に引っ掛けるためのゴムバンド３９を有し、そのほぼ中央部に座席腰部の裏側に回して固定するベルト４０を有し、その上端部にヘッドレストの裏側に回して固定するベルト４１を有している。ベルト４０，４１は、その自由端に取り付け取り外し自在な接着テープ４２，４３を有している。
【００４５】
【発明の効果】
上記のように、本発明の座席用ヒーターユニットは、繊維質基材の少なくとも片面にウレタンフォーム層を積層した複合シートのウレタンフォーム層側に電熱線を縫着固定されているから、座席に着座したときに電熱線の存在が感じられず、不快感が募るようなことがない。また、このヒーターユニットの厚みは、従来のヒーターユニットの厚みと実質的に変わらないので、取扱性や座席の形状やデザインに悪影響を及ぼすことがない。さらに、電熱線を縫着固定する側のウレタンフォーム層が、電熱線の直径以上の厚みを有しているので、電熱線が、電熱線を縫着固定する側のウレタンフォーム層に埋没するため、ヒーターユニットの表面に凸部がなくなり、ヒーターユニット設置後の表皮部を被せる工程がよりスムースに行なえる。
【００４６】
なお、車両用座席の表皮面に外部から取り付けるシートヒータも、そのヒーターユニットが車両用座席のビルトインタイプのヒーターユニットと同じ構造に構成されているので、車両用座席の表皮面に外部から取り付けて使用しても電熱線の存在が感じられず、不快感が募るようなことがない。また、このヒーターユニットの厚みは、従来のヒーターユニットの厚みと実質的に変わらないので、取扱性や座席の形状やデザインに悪影響を及ぼすことがない。
【図面の簡単な説明】
【図１】図２の符号Ａの部分の断面図である。
【図２】本発明に係る車両用座席の一部断面を含む斜視図である。
【図３】本発明に係るヒータユニットのミシン糸と電熱線とが斜めに交差する平面図（ａ）およびその断面図（ｂ）である。
【図４】本発明に係るヒータユニットのミシン糸と電熱線とが直角に交差する平面図（ａ）およびその断面図（ｂ）である。
【図５】ベース部の製造方法説明図である。
【図６】本発明に係るシートヒータの平面図である。
【図７】図６のＢ−Ｂ′断面図である。
【図８】従来の車両用座席の一部断面を含む斜視図である。
【図９】図８の符号Ｃの部分の断面図である。
【図１０】従来の車両用ヒートシータを取り付け状態を示す斜視図である。
【図１１】図１０の符号Ｄの部分の断面図である。
【符号の説明】
１０  車両用座席
１１  座部
１２  背もたれ部
１３，１３ａ  ヒーターユニット
１６  電熱線
１７  不織布（繊維質基材）
２０ａ，２０ｂ  ウレタンフォーム層
２１  複合構造のベース部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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