JP6675845B2

JP6675845B2 - ヒータユニット

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Publication number: JP6675845B2
Application number: JP2015182812A
Authority: JP
Inventors: 彰文和田
Original assignee: Kurabe Industrial Co Ltd
Current assignee: Kurabe Industrial Co Ltd
Priority date: 2015-09-16
Filing date: 2015-09-16
Publication date: 2020-04-08
Anticipated expiration: 2035-09-16
Also published as: JP2017056618A

Description

本発明は、例えば、各種の採暖用に使用されるヒータユニットと、そのヒータユニットの基材等に用いられる積層体に係り、特に、生産性に優れ、付加的な機能を付与することが可能なものに関する。

従来より、特に自動車内においては、寒冷時における採暖器具の態様として、抵抗加熱を利用したヒータユニットが使用されている。例えば、車両用シートにおいては、運転手等の乗員の背部や臀部を暖めるために、車両用シート内にヒータユニットを組付けることが提案されている。車両用シートは、ベースとなるシートフレーム、クッション性を付与する発泡ウレタン樹脂等からなるシートパット、及び、それらを覆うシート表皮から構成される。ヒータユニットは、このシートパットとシート表皮の間に設置される（例えば、特許文献１〜３参照）。また、ステアリングホイールにおいては、運転手の手を温めるために、ステアリングホイールのホイール部にヒータユニットを組付けることが提案されている。ステアリングホイールは、ホイール部、スポーク部、ボス部からなり、ホイール部はホイール芯材と合成樹脂、繊維製品、皮革などからなる被覆材とから構成される。ヒータユニットは、このホイール芯材と被覆材の間に設置され、スポーク部及びボス部を通されたリード線に接続されて給電される（例えば、特許文献４，５参照）。

このように車両用シートやステアリングホイールに設置されるヒータユニットとしては、例えば、特許文献１〜５に示すような、基材上に所定のパターン形状でコード状ヒータを配設したものが知られている。ここで、基材としては、各種の発泡樹脂シート、発泡ゴムシート、ゴムシート、不織布、織布などが開示されている。

特許４２０２０７１号公報：クラベ特開２０１１−２２９７９５公報：クラベ特開２０１４−２０９４４４公報：クラベ国際公開ＷＯ２０１４／１０４０００公報：豊田合成、クラベ特開２０１４−１４３１７５公報：クラベ

ここで、車両用シートにおいても、ステアリングホイールにおいても、ヒータユニットは運転手等の乗員の極近傍に設置され、座る、握るといったように所定の圧力をもって乗員に接するものである。そのため、コード状ヒータが配設される箇所のみに厚みが生じてしまうと、乗員がその凹凸を感じてしまい、違和感を覚えることになってしまう。

このような課題に対し、特許文献１によるヒータユニット（シートヒータ）では、コード状ヒータが基材布に潜りこむように、コード状ヒータの外周の３０％以上が基材布と接着しているようにすることが開示されている。特許文献２によるヒータユニット（シートヒータ）では、基材布の空隙が多い側にコード状ヒータを配置し、空隙が少ない側をシート表皮側として、乗員がコード状ヒータの感触を受け難くすることが開示されている。特許文献３によるヒータユニットでは、コード状ヒータ外周の熱融着部を偏平形状とすることで、乗員が違和感を覚え難くすることが開示されている。特許文献４、５によるヒータユニットでは、コード状ヒータが配設される箇所の基材の厚さが、コード状ヒータの形状に沿うように薄くなっており、それによって平坦な形状とし、乗員がコード状ヒータの感触を受け難くすることが開示されている。

これらは、現段階では問題なく使用できるものである。しかし、今後は、このような乗員が違和感を覚えることのないという特性を維持したまま、更に生産性を向上させるとともに、特に基材において、付加的な機能を持たせるよう、技術改良が求められる可能性がある。

本発明は、このような従来技術の欠点を解決するためになされたものであって、その目的とするところは、生産性に優れ、付加的な機能を付与することが可能な積層体、及び、それを基材として用い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、本発明による積層体は、高分子材料からなる第１の発泡体と、高分子材料からなる第２の発泡体とが積層されており、上記第１の発泡体の気孔中に、上記第２の発泡体の非気孔部が直接入り込んでおり、上記第１の発泡体と上記第２の発泡体とが１Ｎ以上の剥離強度で直接固定されているものである。
また、上記第１の発泡体と上記第２の発泡体における単位体積当たりの重量が、平均で０．３２ｇ／ｃｍ^３以上であることが考えられる。
また、本発明によるヒータユニットは、上記の積層体を基材とし、該基材に発熱素子が配設されているものである。
また、上記発熱素子が、上記積層体の表面上に存するように配設されていることが考えられる。
また、上記発熱素子が、上記積層体における上記第１の発泡体と上記第２の発泡体との間に存するように配設されていることが考えられる。
また、上記発熱素子がコード状ヒータであり、該コード状ヒータの外周には熱融着層が形成されていることが考えられる。
また、上記第１の発泡体と上記第２の発泡体が、接着剤を介することなく固定されていることが考えられる

本発明によれば、第１の発泡体の気孔中に、第２の発泡体の非気孔部が直接入り込んでいるため、接着剤等を使用しなくとも第１の発泡体と第２の発泡体が充分に直接固定されることになる。そのため、接着剤等を配置する工程がなくなり、コストも低減され生産性が向上することになる。また、発泡体が元来備えていた柔軟性や伸縮性が接着剤等によって阻害されることがなく、第１の発泡体及び第２の発泡体それぞれの特性を生かした積層体とすることができる。
また、この積層体は、第１の発泡体及び第２の発泡体を積層してなるものであるため、このような積層体をヒータユニットの基材とすれば、これら２つの発泡体を異なる特性のものとすることで、複合的な特性を有するものとすることができる。
また、通常の発泡体１つのみからなる基材の場合、万が一、発泡体に亀裂や裂けが生ずると、その亀裂や裂けが拡大していって、基材として断裂してしまうことになる。ここで、複数の発泡体を積層した基材であれば、１つの発泡体に亀裂や裂けが生じても、その亀裂や裂けの拡大は、当該発泡体のみで収まり、他の発泡体には影響しない。そのため、基材全体として断裂に至ることを防止できる。

本発明によるヒータユニットの構成を示す平面図である。本発明の実施の形態１によるヒータユニットの要部を拡大して模式的に示す断面図である。本発明で使用されるコード状ヒータの構成をその一部を切り欠いて示す側面図である。本発明で使用されるコード状ヒータの構成をその一部を切り欠いて示す側面図である。本発明で使用されるホットプレス式ヒータ製造装置の構成を示す図である。本発明のヒータユニットにおいて、コード状ヒータを所定のパターン形状に配設する様子を示す一部斜視図である。本発明の実施の形態１によるヒータユニットの断面を示す顕微鏡写真である。本発明の実施の形態２によるヒータユニットの要部を拡大して模式的に示す断面図である。

以下、図面を参照して本発明の好ましい実施の形態を説明する。

まず、実施の形態１において発熱素子として用いられるコード状ヒータ１の構成から説明する。実施の形態１におけるコード状ヒータ１は図４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１．００ｍｍで螺旋状に巻装してコード状ヒータ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。この外周に、熱融着材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１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。

次に、上記構成をなすコード状ヒータ１を配設する基材１０の構成について説明する。実施の形態１における基材１０は、単位体積当たりの重量０．０４ｇ／ｃｍ^３、（ＪＩＳＫ７２２２準拠）、硬さ２２０Ｎ（ＪＩＳＫ６４００−２準拠）、厚さ４ｍｍの発泡ポリウレタン樹脂からなる発泡体が２枚使用された積層体からなる。実施の形態１では便宜的に、コード状ヒータ１が配設される側の発泡体を第１の発泡体１１、反対側の発泡体を第２の発泡体とする。

次に、上記コード状ヒータ１を基材１０上に所定のパターン形状で配設するとともに、第１の発泡体１１及び第２の発泡体１２からなる基材１０と、コード状ヒータ１を接着・固定する構成について説明する。図５はコード状ヒータ１が配設された基材を加熱加圧す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６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の上部には先端が針となった係り止め部材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６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１を引っ掛けながら、コード状ヒータ１を所定のパターン形状にて配設することになる。

図５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１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、その上に第１の発泡体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１と第１の発泡体１１に、加熱加圧を施す。このプレス熱板２７の降下にあたっては、コード状ヒータ１と第１の発泡体１１が仮止めされる程度の加熱加圧となるよう設計する。更に、第１の発泡体１１の上に、接着剤等を介することなく、第２の発泡体を重ね、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１、第１の発泡体１１及び第２の発泡体１２に、加熱加圧を施す。この際、少なくとも、基材１０の圧縮量がコード状ヒータ１の外径よりも大きくなるように設計することが好ましい。それによって、基材１０が圧縮され高密度化されるとともに、コード状ヒータ１の熱融着材９が溶融して、熱融着材９が、第１の発泡体１１及び第２の発泡体１２の気孔中に含浸され、コード状ヒータ１、第１の発泡体１１及び第２の発泡体１２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。

上記作業を行うことにより、図１及び図２に示すようなヒータユニット３１を得ることができる。なお、図２は図１の要部を拡大して模式的に示す断面図である。実施の形態１では、基材１０は、平板のプレス熱板２７によって圧縮されることになるため、コード状ヒータ１が配設される箇所については、より強く加圧されることになる。これにより、基材１０におけるコード状ヒータ１が配設される箇所は、コード状ヒータ１の形状に沿うような形状で、他の箇所よりも薄くなる。また、コード状ヒータ１の熱融着材９についても、加熱加圧により大きく変形して、基材１０と接しない箇所の厚さが薄くなって平坦な形状になる。これらにより、ヒータユニット３１は、コード状ヒータ１が配設される箇所においても凹凸がなく、平坦な形状となるとともに、熱融着材９の形状保持により、この平坦な形状が維持されることになる。また、このようにして得られたヒータユニット３１は、基材１０が圧縮され高密度になっているため、機械的強度を向上させることができる。コード状ヒータ１の熱融着材９が、第１の発泡体１１及び第２の発泡体１２の気孔中に含浸され、コード状ヒータ１、第１の発泡体１１及び第２の発泡体１２が連結されることにより強固に接着・固定されることになる。なお、本実施の形態によって得られたヒータユニットの厚さは１．００ｍｍであり、コード状ヒータ１が配設された箇所における基材１０の最小厚さは０．５２ｍｍであり、コード状ヒータ１が配設されていない箇所における基材１０の厚さは１．００ｍｍであった。

なお、コード状ヒータ１を熱融着する際に、第１の発泡体１１と第２の発泡体１２に対して充分に加熱加圧して高圧縮とした場合、接着層を使用しなくても、コード状ヒータ１が配設されていない箇所であっても、第１の発泡体１１と第２の発泡体１２を１Ｎ以上の剥離強度で直接固定させることができる。これは、一方の発泡体の気孔中にもう一方の発泡体の非気孔部が入り込み、アンカー効果によって２つの発泡体を固定させることによるものである。上記のように、本実施の形態においては、単位体積当たりの重量０．０４ｇ／ｃｍ^３（ＪＩＳＫ７２２２準拠）、硬さ２２０Ｎ（ＪＩＳＫ６４００−２準拠）、厚さ４ｍｍの発泡ポリウレタン樹脂からなる２枚の発泡体を使用している。これらについて、接着層を使用することなく重ね合わせ、厚さ１ｍｍになるまで加熱加圧して圧縮しており、加熱加圧後は、コード状ヒータ１が存しない箇所の単位体積当たりの重量０．３２ｇ／ｃｍ^３（ＪＩＳＫ７２２２準拠）となっている。このようにして２枚の発泡体が積層された基材に対し、剥離強度を測定した。剥離強度は、プッシュプルゲージによって測定される。基材１０を２５ｍｍ×１５０ｍｍに切り出し、長手方向端部から５０ｍｍの部分を予め剥離しておき、第１の発泡体１１の端部をプッシュプルゲージに固定し、第２の発泡体１２の端部を掴持して、１０ｍｍ／ｓの速度でプッシュプルゲージと反対の方向に引き剥がし（剥離角度１８０度）、最大荷重となった値を剥離強度とした。このようにして測定された実施の形態１によるヒータユニット３１における第１の発泡体１１と第２の発泡体１２との剥離強度は、６．２Ｎであり、実使用上充分な値であった。また、剥離後の状態を確認したところ、界面剥離ではなく、材料破壊による剥離であることが確認でき、この点からも充分な接着が得られていることが確認された。参考までに、第１の発泡体１１と第２の発泡体１２とを両面粘着テープで接着したサンプルを使用して、同様に剥離強度を測定したところ、剥離強度は、１３．７Ｎであった。また、コード状ヒータ１を使用せず、単に第１の発泡体１１と第２の発泡体１２とを上記実施の形態と同様に加熱加圧して高圧縮とし、第１の発泡体１１と第２の発泡体１２とを固定したサンプルを使用して、同様に剥離強度を測定したところ、剥離強度は、５．０Ｎであり、界面剥離がされていた。

図７に、実施の形態１によるヒータユニット３１の要部のＳＥＭ写真を示す。熱融着材９が第１の発泡体１１及び第２の発泡体１２の気孔中に含浸されていることが確認される。また、第１の発泡体１１の気孔中に第２の発泡体１２の非気孔部が入り込み、且つ、第２の発泡体１２の気孔中に第１の発泡体１１の非気孔部が入り込み、アンカー効果によって第１の発泡体１１と第２の発泡体１２が固定されていることが確認される。

上記のようにして得られた実施の形態１によるヒータユニット３１について、コード状ヒータ１の両端は、引き出されてリード線３５に接続され、このリード線３５により、コード状ヒータ１、温度制御装置３９、及び、コネクタ（図示しない）が接続されている。温度制御装置はコード状ヒータ１上に配置され、コード状ヒータ１の発熱によってヒータユニットの温度制御を行うこととなる。また、基材１０に突出部１０ｆを形成しておいてもよい。温度制御装置３９及びコード状ヒータ１とリード線３５との接続部は、衝撃等からの防御のため、基材の突出部１０ｆで包まれて保護される構成も考えられる。この観点から、突出部１０ｆには加熱加圧をしないことも考えられる。そして、上記したコネクタを介して図示しない電気系統に接続されることになる。

基材１０には、ヒータユニット３１と被加熱体とを接着するため、接着層（図示しない）が形成されてもよい。接着層の形成は、予め離型シート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１０の表面に転写することが好ましい。これにより、接着剤は基材１０の内部には侵入せず、基材１０やの表面のみに接着層が形成されることになる。なお、ヒータユニット３１と被加熱体とを接着する場合、被加熱体を使用する者が触れる側が、基材１０のコード状ヒータ１を配設しない面となるように、ヒータユニットを配置することが好ましい。これは、コード状ヒータ１による凹凸が被覆材７８表面に表れにくくなるためである。

ここで、実施の形態２によるヒータユニットを説明する。基材１０として、単位体積当たりの重量０．０４ｇ／ｃｍ^３（ＪＩＳＫ７２２２準拠）、硬さ２２０Ｎ（ＪＩＳＫ６４００−２準拠）、厚さ８ｍｍの発泡ポリウレタン樹脂からなる２枚の発泡体が使用される。実施の形態２では便宜的に、上方側に位置する発泡体を第１の発泡体１１、下方側に位置する発泡体を第２の発泡体とするが、勿論、上下が逆になっても構わない。まず、上記実施の形態１と同様に、第１の発泡体１１上にコード状ヒータ１を配設する。次いで、第１の発泡体１１におけるコード状ヒータ１が配設された側の面に、第２の発泡体１２を重ね、上記実施の形態１と同様の条件にて加熱加圧を行った。このようにして、図８に示すような、第１の発泡体と第２の発泡体との間にコード状ヒータ１が存するように配設されたヒータユニット３１を得た。この際、基材１０を厚さ１ｍｍになるまで加熱加圧して圧縮しており、加熱加圧後は、コード状ヒータ１が存しない箇所の単位体積当たりの重量０．３２ｇ／ｃｍ^３（ＪＩＳＫ７２２２準拠）となっている。

このようにして得られた実施の形態１，２によるヒータユニット３１について、同様の作業条件によって、被加熱体への組付けを行った。被加熱体は、直径３５ｍｍの円筒形金属パイプを直径３８０ｍｍの円形状に形成したホイール部と、円形状における中心から円周に向かって形成されホイール部と連結される３本のスポーク部からなるものである。ヒータユニットはこの被加熱体のホイール部に組付けられる。実施の形態１，２何れのヒータユニットにおいても、組付けの作業性は良好であった。これは、コード状ヒータ１、第１の発泡体１１及び第２の発泡体１２が充分に固定されていることから、ヒータユニット３１を引き伸ばす等して形状を適合させた場合にも、第１の発泡体１１と第２の発泡体１２が分離せず、問題なく設置することができたためである。特に、ホイール部とスポーク部の連結部分のような曲面が組合わさった形状の部分にも、ヒータユニット３１を引き伸ばす等して形状を適合させ容易に設置することができた。なお、第１の発泡体１１と第２の発泡体１２が分離してしまうと、実使用の際にも、ヒータユニットのズレが生じてしまい、違和感を覚えることになってしまう。

また、上記のようにして得られた実施の形態１，２によるヒータユニット３１について、コード状ヒータ１が配設された側を被加熱体側とするようにして組付けた状態で、違和感の確認を行った。確認は、ヒータユニット３１が組付けられた被加熱体を１０人の使用者が握り、左右の手で交互に１０回ずつ握り直しを行って、コード状ヒータ１による凹凸を感じるかを聞き取り調査した。その結果、実施の形態のものについて、違和感を覚えると回答した使用者は０人だった。

また、上記実施の形態１，２によるヒータユニット３１について、第１の発泡体１１のみに切れ込みを形成し、引張試験機に配置して破断試験を行った。これにより、まずは、切れ込みが第１の発泡体１１を横断する形で大きくなり、第１の発泡体１１が断裂することとなった。この状態では、第２の発泡体１２は何ら影響を受けず、基材１０として断裂には至らなかった。その後、皿に引張の力を受けることになり、第２の発泡体１２も断裂に至った。

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。発熱素子として使用されるコード状ヒータ１には、従来公知の如何なるコード状ヒータも使用することができる。例えば、特許第４２０２０７１号公報に記載されているような、ヒータ芯の外周に発熱体素線を引き揃えて構成された発熱体が巻回され、その外周にＦＥＰからなる絶縁体層、必要に応じてポリエチレンからなる熱融着層が形成されたコード状ヒータ、特願２００７−１５８４５２明細書に開示されているような、ヒータ芯３が熱収縮性及び熱溶融性を有するものであるコード状ヒータ、特願２００７−１５８４５３明細書に開示されているような、発熱体が絶縁被膜により被覆された導体素線を引き揃えたものから構成されたコード状ヒータ、特開２００７−１３４３４１公報に開示されているような、発熱体が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の素線であるものから構成されたコード状ヒータなどを使用しても良い。また、図３に示すような構成のものも考えられる。具体的には、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１．００ｍｍで螺旋状に巻装してコード状ヒータ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。コード状ヒータ１はこのような構成になっていて、その仕上外径は０．３８ｍｍある。上記の実施の形態では、外周に熱融着層９が形成されたコード状ヒータ１が使用されているが、第１の発泡体１１と第２の発泡体１２が必要充分に固定されているため、熱融着層９が形成されていないものを使用することも考えられる。より強固な接着固定が必要な際に、コード状ヒータ１の外周に熱融着層９を形成すればよい。また、発熱素子としては、コード状ヒータに限定されず、例えば、単なる抵抗線のみのもの、箔状の抵抗体、いわゆるＰＴＣ発熱素子のようなブロック形状のものなど、種々のものが考えられる。勿論、これら発熱素子の外周に熱融着層を形成しても構わない。

基材１０を構成する発泡体についても、発泡ポリウレタン樹脂に限定されるものではなく、例えば、他の材質からなる発泡樹脂シート、発泡ゴムシートなど種々の高分子発泡体が考えられる。特に伸縮性に優れるものが好ましく、表面にコード状ヒータの凹凸が現れないように硬度を調節したものが好ましい。また、硬度を調節するには、発泡率を調整する、気泡の状態を独立気泡または連続気泡にする、目的に応じた硬度の材料を使用するなどの方法がある。特に、一方の発泡体の気孔中に、もう一方の発泡体の非気孔部が充分に入り込めるように、連続気泡の方が好ましい。材料としては、ポリウレタン樹脂、クロロプレンゴム、シリコーン樹脂、シリコーンゴム、ネオプレンゴム、ジエン系ゴム、ニトリルゴム、天然ゴム、ポリエチレン樹脂、ポリプロピレン樹脂、エチレン−酢酸ビニル共重合体など、種々の樹脂、ゴム、熱可塑性エラストマーなどから選択すれば良い。また、基材１０は、上記の通り、第１の発泡体１１及び第２の発泡体１２が積層されたものであるが、これら発泡体それぞれを異なる材質のものとしても良い。例えば、以下のようなものが考えられる。一方の発泡体について、気孔率の高いものを選択することが考えられる。コード状ヒータ１を配設する側の発泡体を気孔率の高いものとすることで、コード状ヒータ１がより確実に発泡体中に入り込み、平坦なヒータユニット３１を得ることができる。また、コード状ヒータ１を配設しない側の発泡体を気孔率の高いものとし、その他の樹脂を溶融充填して複合材料とすることも考えられる。ヒータユニット３１を被加熱体上に接着し、その上にウレタン樹脂等を射出成型することで、ヒータユニット３１が埋設された被加熱体を得ることができるが、コード状ヒータ１を配設しない側の発泡体を気孔率の高いものとした発泡体を使用すれば、射出成型したウレタン樹脂等が発泡体の気孔中に充填され、確実にヒータユニット３１が固定されることになる。また、硬度が異なる発泡体を積層することで、ヒータユニット３１やそれを組み込んだ製品に使用者が触れた際に、コード状ヒータ１が存在することを感じにくくさせることができる。また、難燃性に優れる発泡体、引張強度の高い発泡体、耐薬品性に優れる発泡体、耐熱性に優れる発泡体、耐電圧特性に優れる発泡体、電磁波遮蔽特性を備える発泡体、低反発性を有する発泡体、低温脆性に優れる発泡体、熱伝導率が高い発泡体等、種々の発泡体を組合せることによって、付加的な機能が付与されたヒータユニット３１にすることができる。また、薄い発泡体を積層したものであれば、コード状ヒータを熱融着により配設する際にも、薄い発泡体に配設した後に、他の発泡体を貼付するような工程を取ることができ、発泡体による断熱の影響による融着不良を防ぐことができる。また、更に第３の発泡体等、他の発泡体を積層させた多層構造としても良い。この場合、全ての発泡体の気孔に熱融着材９が含浸されていることが好ましい。

上記の発泡体の中でも、単位体積当たりの重量が、平均で０．３２ｇ／ｃｍ^３以上であるものが好ましい。より詳しくは、単位体積当たりの重量が０．３２ｇ／ｃｍ^３より小さい発泡体を複数重ね、加熱加圧によって０．３２ｇ／ｃｍ^３以上にすることが好ましい。特に、単位体積当たりの重量が０．０４ｇ／ｃｍ^３以下の発泡体を複数重ね、加熱加圧によって０．３２ｇ／ｃｍ^３以上にすることが好ましい。これにより、一方の発泡体の気孔中に、もう一方の発泡体の非気孔部が確実に入り込んで、発泡体同士が強固に直接固定されることになる。この際、発泡体における固定が必要のない部分について、故意に加熱加圧を行わないことや、その部分のみ加圧を弱くすることも考えられる。そのような加熱加圧を行わなかった部分や加圧を弱くした部分については、平均の単位体積当たりの重量に算入されない。平均の単位体積当たりの重量は、実質的に直接固定されている部分で規定されるものである。

本発明においては、基材１０を構成する第１の発泡体１１と第２の発泡体１２が１Ｎ以上の剥離強度で直接固定されている。この直接固定とは、間に接着剤等の他部材を介することなく固定されていることを示す。勿論、第１の発泡体１１と第２の発泡体１２が接している部分全てにおいて直接固定されている必要はなく、全体として必要な固定がなされていれば、部分的にでも１Ｎ以上の剥離強度で直接固定されているのみでも良い。

また、上記の実施の形態では、基材１０を構成する第１の発泡体１１と第２の発泡体１２の間に接着剤等が介されていなかったが、これらを確実に接着・固定するため、補助的に、第１の発泡体１１と第２の発泡体１２の間に接着層を形成することが考えられる。具体的には、例えば、第１の発泡体１１及び／または第２の発泡体１２に接着剤を塗布すること、第１の発泡体１１と第２の発泡体１２の間に熱融着樹脂シートを配置しておくこと、なども考えられる。接着層としては、熱融着樹脂のみでなく、例えば、高分子アクリル系粘着剤からなりテープ基材を使用しない接着層や、ポリプロピレンフィルムの両面に接着剤を形成してなる接着層など種々のもの使用できる。それ単独でＦＭＶＳＳＮｏ．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であれば、ヒータユニットの難燃性が向上し好ましい。また、ヒータユニット３１の伸縮性を損なわないために、粘着剤のみからなる接着層であることが好ましい。勿論、上記したように、第１の発泡体１１と第２の発泡体は、加熱加圧による圧縮によって必要充分に固定されるので、このような接着剤の使用はあくまで補助的なものであり、部分的に接着剤を使用する程度となる。

また、第１の発泡体１１と第２の発泡体１２は、同形状である必要はなく、使用状況に応じて異なる形状とすることも考えられる。例えば、段差がついた被加熱部に対応するため、段差の箇所のみ基材の厚さを薄くするべく、当該部分を切り欠いた形状の第１の発泡体１１又は第２の発泡体１２を使用することも考えられる。また、第１の発泡体１１と第２の発泡体１２の内の一方をやや小さいものとすることで、ヒータユニット３１の周縁部から中央部に向かって段階的に厚さが大きくなるものとなる。これにより、ヒータユニット３１の設置部と非設置部の段差を緩和することができる。その場合、第１の発泡体１１と第２の発泡体１２の周縁部について、徐々に厚さが大きくなるよう傾斜させると更に好ましい。

また、本発明による積層体は、ヒータユニットの基材としての使用だけでなく、様々な物品の部品等として使用することができる。例えば、防音材、断熱材、防振材、ろ過材、液体保持材、クッション材といった基礎的材料として、様々な用途で使用することができる。

本発明のヒータユニットによれば、生産性に優れ、付加的な機能を付与することが可能となる。このようなヒータユニットは、例えば、電気毛布、電気カーペット、自動車・自動二輪車・船舶・各種輸送用車両・各種農耕用車両・各種土木建設用重機などのシートヒータや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、被服用ヒータ等に応用することも考えられる。

１コード状ヒータ
１０基材
１１第１の発泡体
１２第２の発泡体
３１ヒータユニット

Claims

高分子材料からなる第１の発泡体と、高分子材料からなる第２の発泡体とが積層されており、上記第１の発泡体の気孔中に、上記第２の発泡体の非気孔部が直接入り込んでいるとともに、上記第２の発泡体の気孔中に、上記第１の発泡体の非気孔部が直接入り込んでおり、上記第１の発泡体と上記第２の発泡体とが１Ｎ以上の剥離強度で直接固定されている積層体を基材とし、該基材に発熱素子が配設されているヒータユニット。
上記第１の発泡体と上記第２の発泡体における単位体積当たりの重量が、平均で０．３２ｇ／ｃｍ^３以上である請求項１記載のヒータユニット。
請求項１又は２記載のヒータユニットにおいて、上記発熱素子が、上記積層体の表面上に存するように配設されているヒータユニット。
請求項１又は２記載のヒータユニットにおいて、上記発熱素子が、上記積層体における上記第１の発泡体と上記第２の発泡体との間に存するように配設されているヒータユニット。
請求項１〜請求項４何れか記載のヒータユニットにおいて、上記発熱素子がコード状ヒータであり、該コード状ヒータの外周には熱融着層が形成されているヒータユニット。
請求項１〜請求項５何れか記載のヒータユニットにおいて、上記第１の発泡体と上記第２の発泡体が、接着剤を介することなく固定されているヒータユニット。