JP2003278073A - 耐屈曲性に優れた表面導電性布帛 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 コストアップを招くことなく、優れた耐屈曲
性と良好な表面導電性を兼ね備えた、耐屈曲性に優れた
表面導電性布帛を提供すること。 【解決手段】 導電抵抗が１０００Ω／ｃｍ以下の導電
糸を部分的に含む布帛の、少なくとも１表面に金属皮膜
層が設けられてなることを特徴とする耐屈曲性に優れた
表面導電性布帛。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、自動車等の乗員検
知センサー用布帛として好適な、表面導電性と耐屈曲性
に優れた表面導電性布帛に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】近年、導電性を有する布帛（導電布）
が、電極間に電界を発生させ、この電界の変動から人や
物体の存在を検知する乗員検知センサーとして使用され
ている。例えば特許第１９３９７８５号や特許第２５４
１９９０号などでは、金属メッキを施した織物や、金属
メッキを施した糸で形成された織物からなる導電布を乗
員検知センサーとしてシートクッション部に用いる方法
が提案されている。

【０００３】しかしながら、単に布帛に金属メッキを施
した導電布では、乗員の立ち座りの繰り返しにより、導
電布に屈曲疲労や揉み疲労が生じ、導電布表面の金属メ
ッキ層、特に布帛の糸交差部において金属メッキ層のク
ラックが生じ、導電性が著しく低下するという問題があ
った。

【０００４】一方、金属メッキを施した糸のみで形成さ
れた織物からなる導電布の場合、金属メッキを施した糸
の金属層は屈曲や摩耗には強いものの、糸コストが非常
に高く、また、布帛製造工程の効率が低下するため布帛
コストも高いという問題があった。

【０００５】これに対し、例えば特開２０００−２１９
０７６号公報では、コストを下げるために、金属メッキ
糸を布帛に部分的に使用した導電布が提案されている。
しかるに、導電糸を布帛に部分的に使用するだけでは、
コストは低下するものの、布帛表面に導電性がない微小
部分が点在したり、導電糸の密度により、導電値が左右
されるという問題があった。このような問題は、エアバ
ッグの誤動作を招き、人体の安全に影響を及ぼす恐れが
あり、極めて深刻であった。

【０００６】以上のような理由から、コストアップを招
くことなく、表面導電性と耐屈曲性に優れた表面導電性
布帛の提案が望まれていた。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、前記従来技
術の問題を解消するためになされたものであり、その課
題は、コストアップを招くことなく、自動車等の乗員検
知センサー用布帛として好適な、表面導電性と耐屈曲性
に優れた表面導電性布帛を提供することにある。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明者は、上記の課題
を達成するため鋭意検討した結果、導電糸を布帛に部分
的に使用し、かつ該布帛の少なくとも１表面に金属皮膜
層を設けることにより、所望の表面導電性と耐屈曲性に
優れた表面導電性布帛が得られることを知り、さらに鋭
意検討を重ねることにより、本発明を完成するに至っ
た。

【０００９】かくして、本発明によれば、「導電抵抗が
１０００Ω／ｃｍ以下の導電糸を部分的に含む布帛の、
少なくとも１表面に金属皮膜層が設けられてなることを
特徴とする耐屈曲性に優れた表面導電性布帛」が提供さ
れる。

【００１０】その際、前記導電糸として、金属繊維から
なる糸条か、あるいは表面が金属メッキされた合成繊維
糸条が好適である。また、かかる導電糸の引張り強度が
２ｃＮ／ｄｔｅｘ以上であることが好ましい。該導電糸
は、布帛に３〜６０重量％含まれていることが好まし
い。

【００１１】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て詳細に説明する。まず、本発明に用いる布帛は、導電
抵抗が１０００Ω／ｃｍ以下の導電糸を部分的に含む。
ここで、「部分的に含む」とは、布帛が導電糸のみから
なるものではなく、布帛に非導電性繊維をも含むという
意味である。

【００１２】かかる非導電性繊維としては、綿、麻、絹
等の天然繊維、レーヨンなどの再生繊維、アセテートな
どの半合成繊維、さらには、ポリエチレンテレフタレー
トやポリ乳酸に代表されるポリエステル繊維、ポリエー
テルエステル繊維、アクリル繊維、ナイロン繊維、アラ
ミド繊維、ポリベンズイミダゾール繊維、ポリテトラフ
ルオロエチレン繊維、ポリベンゾオキサゾール繊維、フ
ェノール繊維などの合成繊維が例示される。これらの繊
維は１種でもよいし、複数の組み合わせであってもよ
い。使用する繊維材料の種類により、高強度、耐摩耗
性、難燃性、易リサイクル性、生分解性等の機能を本発
明の表面導電性布帛に付加することも可能になる。

【００１３】他方、導電糸としては、導電抵抗が１００
０Ω／ｃｍ以下（好ましくは３００Ω／ｃｍ以下）であ
れば特に限定されず、カーボン繊維をはじめ、ステンレ
ス、銅等からなる金属繊維、上記の天然繊維や合成繊維
に銀、銅、ニッケルなどを表面メッキしたもの、ポリエ
ステル、ナイロン等の合成繊維にカーボン等の導電粒子
を練り込んだものなどが使用できる。これらの繊維は１
種でもよいし、複数の組み合わせであってもよい。中で
も、金属繊維か、あるいは合成繊維の表面に金属メッキ
されものが好ましく使用される。さらに、かかる導電糸
の引張り強度が２ｃＮ／ｄｔｅｘ以上（より好ましくは
５ｃＮ／ｄｔｅｘ以上）であることが布帛作製時の取り
扱い上好ましい。

【００１４】前記の非導電性繊維と導電糸は、長繊維や
短繊維、または、それらの複合繊維の加工糸や紡績糸等
の糸条となし、これらの糸条を用いて公知の繊維集合体
である織編物や不織布等の布帛の形態となして用いられ
る。また、これらの布帛を２種以上貼り合わせて多層布
帛としてもよい。織物の織組織としては、平織、綾織、
朱子織、またはこれらの変化組織などが好ましく用いら
れる。編物では、経編物、緯編物のいずれでも使用する
ことができる。さらに不織布の場合は長繊維からなる不
織布であってもよいし、短繊維からなる不織布であって
もよい。

【００１５】前記の布帛において、導電糸は糸条の状態
で布帛に含まれていることが導電性の点で好ましく、布
帛の形態としては、不織布よりも織物や編物が好ましく
用いられる。

【００１６】また、布帛中に、導電糸ができるだけ均一
に含有されていることが好ましい。例えば、布帛が織物
である場合、導電糸を等間隔ピッチで経、緯に打ち込む
ことが好ましい。

【００１７】さらに、該導電糸の含有量としては、布帛
重量（非導電性繊維の重量と導電糸の重量との合計）に
対して、３〜６０重量％（より好ましくは５〜５０重量
％）の範囲が好ましい。導電糸の含有量は３重量％より
も小さいと、充分な導電性が得られない恐れがある。逆
に、導電糸の含有量が６０重量％を越えるとコストアッ
プを招く恐れがある。

【００１８】前記布帛を構成する非導電性繊維と導電糸
の単繊度については特に限定されないが、布帛を加工す
る際の取り扱い上、０．５〜５．０デシテックスの範囲
内にあるものが好ましい。

【００１９】本発明において、上記布帛の少なくとも１
表面に金属皮膜層が設けられている。布帛表面に金属皮
膜を形成するための加工法としては公知の方法が使用さ
れ、無電解金属メッキ、電気メッキ、金属蒸着、スパッ
タリング加工などのいずれの方法によるものでも使用可
能である。中でも、無電解金属メッキ方法が特に好まし
く例示される。

【００２０】金属皮膜層形成の加工工程としては、例え
ば下記の工程が例示される。すなわち、前記の布帛を前
処理工程に供給して、該布帛表面にある糊剤、油剤を除
去するために精錬処理を行い、その後、必要に応じて、
アルカリ性溶液に該布帛を浸漬して減量加工を行う。該
精錬処理された布帛について、例えば、キャタリスト工
程として無電解金属メッキの核となるパラジウムをスズ
でコロイド化した処理剤を繊維表面に吸着させ、水洗し
た後、アクセレート工程にて該コロイドの活性化処理を
行い、その後、再び水洗して、銅などのメッキ浴に浸漬
して布帛表面に金属層を形成させる方法などが例示され
る。

【００２１】上記金属皮膜層用に使用される金属として
は、金、銀、銅、亜鉛、ニッケル、スズ、またはそれら
の合金等が例示され、中でも、導電性と製造コストを考
慮して銅とニッケルが好ましい。これらの金属により形
成される金属皮膜層は、１層であっても、２層以上の多
層であってもかまわない。

【００２２】これらの処理により形成される金属皮膜層
の厚さとしては、平均値で０．５〜１０μｍの範囲内で
あることが好ましい。金属皮膜層の厚さがこの範囲より
も小さいと十分な導電性が得られない恐れがある。逆に
金属皮膜層の厚さがこの範囲よりも大きいとコストアッ
プを招く恐れがある。

【００２３】本発明において、上記金属皮膜層上に樹脂
層を積層させることで、該金属皮膜層を保護し、さらに
耐屈曲性や耐摩耗性を向上させることも可能となる。か
かる樹脂層を形成する樹脂としては、ウレタン樹脂、ア
クリル樹脂、シリコン樹脂、フッ素樹脂、塩化ビニル樹
脂、酢酸ビニル樹脂、ポリエチレン樹脂、ポリ塩化ビニ
リデン樹脂、ポリイミド樹脂、ポリプロピレン樹脂等の
非導電性樹脂が好適に例示される。これらの樹脂を金属
皮膜層上に積層させる方法としては、コーテイング、ラ
ミネート、含浸、デイップラミネート等公知技術を使用
することができる。また、前記樹脂層は、耐薬品性の高
いシート状の未加硫ゴムを金属皮膜層上に貼り合わせた
後加硫させて得られるゴム皮膜であってもよい。

【００２４】かかる樹脂層の厚さは、５〜２０μｍの範
囲が適当である。樹脂層の厚さがこの範囲内であれば、
前記金属皮膜層の表面には通常凹凸があるため、金属皮
膜層が完全に、該樹脂層で覆われてしまうことがなく、
表面導電性が損なわれることもない。ここで、樹脂層の
厚みが該範囲よりも小さいと、金属皮膜層の保護効果が
充分に得られない恐れがある。逆に、前記樹脂層の厚さ
が２０μｍよりも大きいと、金属皮膜層が樹脂層によっ
て完全に覆われてしまい、製品の表面導電性が低下する
恐れがある。

【００２５】本発明において、上記の金属皮膜層は、布
帛の少なくとも１表面上に形成されておればよい。すな
わち、（Ａ）布帛の両表面上に金属皮膜層が形成されて
いてもよいし、（Ｂ）布帛の１表面上のみに金属皮膜層
が形成されていてもよい。中でも、金属皮膜層のコスト
を考慮すると（Ｂ）の場合が最も好ましい。その際、布
帛の少なくともどちらか表面が、樹脂層で被覆されてい
てもよいことは前述の通りである。

【００２６】本発明の耐屈曲性に優れた表面導電性布帛
は、上述のように、導電糸を部分的に含む布帛の、少な
くとも１表面に金属皮膜層が設けられている。本発明の
耐屈曲性に優れた表面導電性布帛はかかる構成を有する
ことにより、布帛が揉みや屈曲を受けた場合において
も、布帛表面上において、導電性を有することになる。
その原理について説明すると、疲労によって布帛、特に
糸条の交差部分において金属皮膜層に微小なクラックが
発生して金属皮膜層の導電性が断絶しても、布帛中に含
まれる導電糸の導電性は維持されているため、電子が布
帛中の導電糸を通過することにより、表面導電性が保持
される。なお、本発明において、表面上の任意の２点間
の導電性を表面導電性という。ただし、表面導電性布帛
に樹脂層が積層されている場合には、樹脂層が積層され
ていない個所で、表面導電性があればよい。

【００２７】本発明において、かかる表面導電性が以下
の値を有することが好ましい。すなわち、金属皮膜層上
において、１０ｃｍの間隔で離れた任意の２点間の表面
導電抵抗が１Ω／１０ｃｍ以下（好ましくは０．８Ω／
１０ｃｍ以下）であることが好ましい。また、表面導電
性布帛をスコット法による摩耗試験５０００回後におけ
る該表面導電抵抗が６００Ω／１０ｃｍ以下（好ましく
は５０Ω／１０ｃｍ以下）であることが耐屈曲性の点で
好ましい。このように、優れた表面導電性と耐屈曲性を
兼ね備えた表面導電性布帛は、自動車等の乗員検知セン
サーに使用される電極材をはじめ、各種フレキシブルセ
ンサーとして好適である。

【００２８】

【実施例】次に本発明の実施例及び比較例を詳述する
が、本発明はこれらによって限定されるものではない。
なお、実施例中の各測定項目は下記の方法で測定した。 ＜スコット摩耗試験＞ＪＩＳＬ１０９６（スコット形
法）に準じて、各布帛を３ｃｍ×１２ｃｍの大きさに裁
断し、スコット型試験機で予め２ｃｍ間隔に開いた二つ
のつかみ間に固定し、両つかみ間の押し圧荷重を９．８
１Ｎとして４ｃｍ間の距離を５０００回往復摩擦させ
た。 ＜表面導電性＞三菱化学（株）製導電性測定装置「ロレ
スタ」を用い、サンプル表面上で１０ｃｍの間隔で離れ
た２点間の導電抵抗（Ω／１０ｃｍ）をｎ数２０で測定
した。かかる表面導電性を初期（スコット摩耗試験前）
と、耐屈曲性の代用特性として、スコット摩耗試験５０
００回後について測定した。

【００２９】［実施例１］非導電性繊維として、常法に
より得られたポリエチレンテレフタレートマルチフィラ
メント８４ｄｔｅｘ／４０ｆｉｌ、導電糸として、常法
により得られたポリエチレンテレフタレートマルチフィ
ラメント８４ｄｔｅｘ／４０ｆｉｌに銀メッキを施した
もの（導電抵抗０．０５Ω／ｃｍ）を使用し、経と緯の
導電糸含有量がともに１０重量％となるよう、平織物の
布帛を得た。該布帛の１表面に厚さ５μｍで銅の無電解
メッキを施し、さらにその上に厚さ５μｍでニッケルの
無電解メッキを施して、金属皮膜層を形成させ、表面導
電性布帛を得た。得られた表面導電性布帛について、表
面導電性を評価したところ、初期の表面導電性で０．２
Ω／１０ｃｍ、スコット摩耗５０００回後の表面導電性
で２５Ω／１０ｃｍと優れた表面導電性と耐屈曲性が得
られた。

【００３０】［実施例２］実施例１において、導電糸と
して、ステンレスマルチフィラメント８４ｄｔｅｘ／４
０ｆｉｌ（導電抵抗２Ω／ｃｍ）を使用し、経と緯の導
電糸含有量がともに５重量％となるように変えること以
外は、実施例１と同様にして表面導電性布帛を得た。得
られた表面導電性布帛について、表面導電性を評価した
ところ、初期の表面導電性で０．４Ω／１０ｃｍ、スコ
ット摩耗５０００回後の表面導電性で８０Ω／１０ｃｍ
と優れた表面導電性と耐屈曲性が得られた。

【００３１】［実施例３］実施例１において、導電糸と
して、カーボンマルチフィラメント１１０ｄｔｅｘ／２
０ｆｉｌ（導電抵抗５０Ω／ｃｍ）を使用すること以外
は、実施例１と同様にして表面導電性布帛を得た。得ら
れた表面導電性布帛について、表面導電性を評価したと
ころ、初期の表面導電性で０．３Ω／１０ｃｍ、スコッ
ト摩耗５０００回後の表面導電性で１００Ω／１０ｃｍ
と優れた表面導電性と耐屈曲性が得られた。

【００３２】［実施例４］実施例１において、導電糸と
して、カーボン微粒子を１０重量％練り込んだポリエチ
レンテレフタレートマルチフィラメント８４ｄｔｅｘ／
４０ｆｉｌ（導電抵抗９００Ω／ｃｍ）を使用し、経と
緯の導電糸含有量がともに５０重量％となるように変え
ること以外は、実施例１と同様にして表面導電性布帛を
得た。得られた表面導電性布帛について、表面導電性を
評価したところ、初期の表面導電性で０．２Ω／１０ｃ
ｍ、スコット摩耗５０００回後の表面導電性で５５０Ω
／１０ｃｍと優れた表面導電性と耐屈曲性が得られた。

【００３３】［比較例１］実施例１において、導電糸は
用いずに非導電性繊維だけで布帛を構成すること以外
は、実施例１と同様にして表面導電性布帛を得た。得ら
れた表面導電性布帛について、表面導電性を評価したと
ころ、初期の表面導電性で０．２Ω／１０ｃｍ、スコッ
ト摩耗５０００回後の表面導電性で１００万以上Ω／１
０ｃｍと、耐屈曲性の点で不十分であった。

【００３４】

【発明の効果】本発明によれば、耐屈曲性に優れた表面
導電性布帛が提供される。かかる布帛は、表面導電性に
優れ、かつ屈曲性に富んでいるので、自動車等の乗員検
知センサー用布帛や、車フレキシブルセンサー用布帛等
として極めて好適である。しかも、導電糸を布帛中に部
分的に使用しているので、従来の導電糸のみからなる表
面導電性布帛と比べてコストダウンが可能である。

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 導電抵抗が１０００Ω／ｃｍ以下の導電
   糸を部分的に含む布帛の、少なくとも１表面に金属皮膜
   層が設けられてなることを特徴とする耐屈曲性に優れた
   表面導電性布帛。
2. 【請求項２】 前記導電糸が、金属繊維からなる糸条
   か、あるいは表面が金属メッキされた合成繊維糸条であ
   る請求項１記載の耐屈曲性に優れた表面導電性布帛。
3. 【請求項３】 導電糸の引張り強度が２ｃＮ／ｄｔｅｘ
   以上である請求項１または請求項２に記載の耐屈曲性に
   優れた表面導電性布帛。
4. 【請求項４】 前記の布帛に、前記導電糸が３〜６０重
   量％含まれてなる請求項１〜３のいずれかに記載の耐屈
   曲性に優れた表面導電性布帛。
5. 【請求項５】 表面導電性布帛の金属皮膜層上の初期表
   面導電抵抗が１Ω／１０ｃｍ以下である請求項１〜４の
   いずれかに記載の耐屈曲性に優れた表面導電性布帛。
6. 【請求項６】 スコット摩耗試験５０００回後におい
   て、表面導電性布帛の金属皮膜層上の表面導電抵抗が６
   ００Ω／１０ｃｍ以下である請求項１〜５のいずれかに
   記載の耐屈曲性に優れた表面導電性布帛。