(57)【要約】高い導電性および耐久性を確保することが可能な導電性皮革、およびその導電性皮革が用いられたステアリングホイールを提供する。本発明にかかる導電性皮革の構成は、天然または人工の皮革の表面に、樹脂製のベースコート層およびトップコート層から構成されるコーティング層が形成され、トップコート層は、ベースコート上に成膜される第１トップコート層と、第１トップコート層上に成膜される第２トップコート層からなり、第２トップコート層に用いられる樹脂には架橋が施されていて、第１トップコート層に用いられる樹脂には架橋が施されていず、第１トップコート層または第２トップコート層の少なくとも一方にはカーボン系導電性粒子が含有されていることを特徴とする。
2012049904.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
天然または人工の皮革の表面に、樹脂製のベースコート層およびトップコート層から構成されるコーティング層が形成され、
前記トップコート層は、前記ベースコート上に成膜される第１トップコート層と、該第１トップコート層上に成膜される第２トップコート層からなり、
前記第２トップコート層に用いられる樹脂には架橋が施されていて、前記第１トップコート層に用いられる樹脂には架橋が施されていず、該第１トップコート層または該第２トップコート層の少なくとも一方にはカーボン系導電性粒子が含有されていることを特徴とする導電性皮革。
【請求項２】
前記カーボン系導電性粒子は、前記第１トップコート層および前記第２トップコート層の両方に含有されていることを特徴とする請求項１に記載の導電性皮革。
【請求項３】
前記ベースコート層は、前記皮革の表面上に成膜され、前記トップコート層よりも密着性および柔軟性が高いことを特徴とする請求項１または２に記載の導電性皮革。
【請求項４】
請求項１から３のいずれか１項に記載の導電性皮革を用いて革巻きされたことを特徴とするステアリングホイール。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、導電性を有する導電性皮革、およびその導電性皮革が用いられたステアリングホイールに関する。
【背景技術】
【０００２】
車両には、その進行方向を操作するためのステアリングホイール（ハンドルとも称される。）が設けられている。ステアリングホイールは、金属製の芯材に、天然または人工の皮革等からなる表皮材を革巻きした構成が一般的である。ステアリングホイールは、車両の走行中には運転者が手で握って操作するため使用頻度が多く、それに用いられる表皮材（以下、皮革と称する。）には耐摩耗性等の耐久性において高いレベルが求められる。【０００３】
そこで、例えば特許文献１では、微粉末添加により、表面粗さＲａを標準状態で０．５μｍ〜３０μｍの範囲に制御したトップコートを有する表皮材料が開示されている。特許文献１によれば、かかる構成により、膜厚を薄くしつつ十分な耐摩耗性を確保できるとしている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００６−３０７３９７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、近年、車両運転中の運転者の心電図、脈拍数、心拍数など（以下、これらを心拍数等と総称する。）を電気的な情報として取得し、それを車両の制御に活用するための研究が行われている。運転中において運手者が直接触れることが最も多い場所はステアリングホイールである。このため、運転者が直接触れるステアリングホイールの表面である皮革に導電性を付与し、それを電極として利用したいという要請がある。【０００６】
皮革に導電性を付与するには、導電性塗料を塗布して、かかる皮革を導電性皮革とする方法が考えられる。そこで、数ある導電性材料のなかでも最も導電率の高い銀を含有する導電性塗料を皮革に塗工し、その皮革を用いてステアリングホイールを試作していた。しかしながら、銀を含有する導電性塗料を用いると、それを塗工した皮革をステアリングホイールに革巻きする工程において引き伸ばされる際に皮膜に数ｍｍ程度の細かい亀裂が無数に入ってしまうことがあった。また銀を塗料として用いると、分散性が悪く成分が偏ることがあり、耐摩耗性能などの機械的性質が劣ることがあった。【０００７】
本発明は、このような課題に鑑み、高い導電性および耐久性を確保することが可能な導電性皮革、およびその導電性皮革が用いられたステアリングホイールを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記課題を解決するために、本発明にかかる導電性皮革の代表的な構成は、天然または人工の皮革の表面に、樹脂製のベースコート層およびトップコート層から構成されるコーティング層が形成され、トップコート層は、ベースコート上に成膜される第１トップコート層と、第１トップコート層上に成膜される第２トップコート層からなり、第２トップコート層に用いられる樹脂には架橋が施されていて、第１トップコート層に用いられる樹脂には架橋が施されていず、第１トップコート層または第２トップコート層の少なくとも一方にはカーボン系導電性粒子が含有されていることを特徴とする。【０００９】
上記構成によれば、最表層である第２トップコート層に用いられる樹脂に架橋が施されていることにより、かかる樹脂を硬化させ、トップコート層全体の耐久性の向上を図ることができる。一方、その下層の第１トップコート層に用いられる樹脂に架橋が施されていないことにより、トップコート層の過度な硬化を防いで柔軟性を確保することができ、革巻き工程において引き伸ばされる際の亀裂の発生を抑制することができる。そして、上述したようにして硬度（柔軟性）が最適化されたトップコート層に、数ある導電性材料のなかでも亀裂を生じさせにくいカーボン系導電性粒子を含有させることにより、コーティング層ひいては皮革に導電性を付与することができる。これにより、高い導電性および耐久性が確保された導電性皮革を製造する可能となる。【００１０】
上記のカーボン系導電性粒子は、第１トップコート層および第２トップコート層の両方に含有されているとよい。かかる構成によれば、より高い導電性効果を得ることができる。【００１１】
上記のベースコート層は、皮革の表面上に成膜され、トップコート層よりも密着性および柔軟性が高いとよい。これにより、皮革とトップコートとの密着性の向上を図り、且つコーティング層全体に柔軟性を付与することが可能となる。【００１２】
上記課題を解決するために、本発明にかかるステアリングホイールの代表的な構成は、上述した導電性皮革を用いて革巻きされたことを特徴とする。これにより、ステアリングホイールを電極として利用することができ、それを介した電気的な情報の取得が可能となる。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、高い導電性および耐久性を確保することが可能な導電性皮革、およびその導電性皮革が用いられたステアリングホイールを提供することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本実施形態にかかる導電性皮革を用いたステアリングホイールを例示する図である。
【図２】図１の導電性皮革の層構成の概略を例示する断面図である。
【符号の説明】
【００１５】
１００…ステアリングホイール、１０２…芯材、１１０…導電性皮革、１１２…皮革、１１４…コーティング層、１１６…ベースコート層、１１８…トップコート層、１１８ａ…第１トップコート層、１１８ｂ…第２トップコート層
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下に添付図面を参照しながら、本発明の好適な実施形態について詳細に説明する。かかる実施形態に示す寸法、材料、その他具体的な数値などは、発明の理解を容易とするための例示に過ぎず、特に断る場合を除き、本発明を限定するものではない。なお、本明細書及び図面において、実質的に同一の機能、構成を有する要素については、同一の符号を付することにより重複説明を省略し、また本発明に直接関係のない要素は図示を省略する。
【００１７】
図１は、本実施形態にかかる導電性皮革を用いたステアリングホイール１００を例示する図である。図１に例示するように、本実施形態のステアリングホイール１００には、金属製の芯材１０２に、後述する導電性皮革１１０が革巻きされる。これにより、ステアリングホイール１００を電極として利用することができ、運転者の心拍数等の電気的な情報を取得することが可能となる。
【００１８】
なお、本実施形態では、導電性皮革１１０をステアリングホイール１００に用いたが、これは一例であり限定するものではない。後述する導電性皮革１１０は、ステアリングホイール１００以外にも、車両に設けられる他の部材に用いることが可能であり、車両以外に用いてもよい。
【００１９】
図２は、図１の導電性皮革１１０の層構成の概略を例示する断面図である。以下、図２を参照しながら本実施形態の導電性皮革１１０について説明する。図２に示す導電性皮革１１０は、皮革１１２の表面にコーティング層１１４を形成することによって製造される。
【００２０】
皮革１１２は、コーティング層１１４を塗工される被塗工体であり、天然皮革および人工皮革のいずれをも好適に用いることができる。天然皮革としては、例えば、牛皮、馬皮、羊皮、山羊皮、豚皮、鳥類皮、爬虫類皮などを用いてよい。人工皮革としては、塩化ビニルレザー、ウレタンレザー、ビニールレザーなどを用いてよい。なお、皮革１１２は、後述するコーティング層１１４を形成される前になめし等の処理が適宜行われる。かかる処理については、当業者には周知であるため、以下簡略に説明する。
【００２１】
なめし工程は、なめし剤によって、皮革１１２の耐熱性や、化学試薬や微生物に対する耐性を高め、且つ柔軟性を付与する処理である。なめし剤としては、クロム化合物やアルデヒド化合物等の既知のなめし剤を適宜使用することができる。なめし工程を行われた後（必要に応じて、なめし工程の後に再なめし工程が行われることもある。）、皮革には、染料を用いた染色工程が行われ、その後、ギ酸による定着処理が行われる。
【００２２】
定着処理の次に加脂工程が行われる。加脂工程では、加脂剤（油剤）を用いて皮革を処理することにより、皮革１１２の繊維の膠着を防いて柔軟性を確保する。加脂剤としては、アニオン系加脂剤、カチオン系加脂剤、両性加脂剤、ノニオン系加脂剤、中性油等を用いてよい。加脂工程後の皮革１１２は、セッター工程においてセッティングマシンによって脱水された後に、がら干し工程において乾燥される。その後、バイブレーション工程において、バイブレーションマシンによって引き伸ばされて面積が拡大される。バイブレーション工程後の皮革１１２は、空打ち工程において繊維をほぐされた後に、ネット張り乾燥工程において熱風乾燥され、再度バイブレーション工程が行われる。
【００２３】
上記のように各工程において処理された皮革１１２にコーティング層１１４が形成される。コーティング層１１４は、皮革１１２の表面に塗料を塗工することによって形成される。本実施形態では、コーティング層１１４は、皮革１１２の表面側から順に形成される、ベースコート層１１６、第１トップコート層１１８ａ、第２トップコート層１１８ｂ（以下、第１トップコート層１１８ａおよび第２トップコート層１１８ｂをトップコート層１１８と総称する。）の３層で構成される。
【００２４】
ベースコート層１１６は、皮革１１２の表面上に成膜され、トップコート層１１８よりも密着性および柔軟性が高い層である。これにより、皮革１１２とトップコート層１１８との密着性を向上させ、且つコーティング層１１４に柔軟性を付与することができる。第１トップコート層１１８ａはベースコート層１１６上に成膜される層であり、第２トップコート層１１８ｂはかかる第１トップコート層１１８ａ上に成膜される層であり、後述するように、これらの２つの層によってコーティング層１１４ひいては導電性皮革１１０に導電性が付与される。
【００２５】
ベースコート層１１６、第１トップコート層１１８ａおよび第２トップコート層１１８ｂは、各々異なる塗料を塗工することにより成膜されるが、理解を容易にするために、それらのすべての塗料に共通する材料について詳述した後に、各層の特徴的な材料について説明する。
【００２６】
本実施形態では、塗料には、樹脂成分および溶媒が含有されている。樹脂成分としては、ポリウレタン樹脂、（メタ）アクリル樹脂、ポリエステル樹脂、ビニルエステル樹脂、アルキド樹脂、シリコーン樹脂、ニトロセルロース樹脂、セルロースエステル系樹脂、シリコーン変性アクリル樹脂、フッ素変性アクリル樹脂、エポキシ樹脂、シリコーン変性アクリル樹脂、フッ素変性アクリル樹脂、エポキシ樹脂、カゼインなどを好適に用いることができる。なお、これらの樹脂のうち、１種のみを用いてもよいし、２種以上を混合して用いてもよい。
【００２７】
溶媒は、水系または有機溶剤系のいずれであってもよいが、環境面および安全衛生面に配慮すると、水系であることが好ましい。なお、塗料には、水系または有機溶剤系の溶媒に上述した樹脂成分を分散させたエマルジョン等の形態に加工されたものを使用してもよい。
【００２８】
本実施形態では、第２トップコート層１１８ｂを形成する塗料に架橋剤が添加されることにより、第２トップコート層１１８ｂに用いられる樹脂（樹脂成分）に架橋が施される。これにより、第２トップコート層１１８ｂ（塗膜）の耐摩耗性や耐熱性を向上させ、トップコート層１１８全体の耐久性の向上を図ることができる。架橋剤としては、例えばイソシアネート化合物、アジリジン、エポキシ化合物等を好適に使用可能である。ただし、架橋剤の割合が多すぎると、塗膜が硬くなり、風合いを損ねてしまうため、上述した樹脂成分との配合比は、架橋剤３０％以下となるように設定することが好ましい。
【００２９】
なお、本実施形態においては、第２トップコート層１１８ｂに用いられる樹脂には架橋が施されるが、第１トップコート層１１８ａに用いられる樹脂には架橋が施されない（第１トップコート層１１８ａを形成する塗料には架橋剤が添加されない）。これにより、トップコート層１１８全体の過度な硬化を防いで柔軟性を確保することができ、芯材１０２への革巻きにおいて引き伸ばされる際の亀裂の発生を抑制することができる。
【００３０】
次に、本実施形態の更なる特徴として、第１トップコート層１１８ａおよび第２トップコート層１１８ｂに用いられる塗料には導電性顔料が含有される。換言すれば、第１トップコート層１１８ａおよび第２トップコート層１１８ｂを形成する塗料は導電性塗料である。
【００３１】
本実施形態では、導電性顔料にカーボン系導電性粒子を用いる。これにより、コーティング層１１４ひいては皮革１１２に導電性を付与しつつ、コーティング層１１４における亀裂の発生を抑制することができる。また、カーボン系導電性粒子は、経済性や耐酸化性においても優れていて、黒色系皮革製品に対する色調のしやすさにおいても好ましい。
【００３２】
カーボン系導電性粒子としては、具体的には、アセチレンブラック、ファーネスブラック、ケッチェンブラックなどを用いてよく、これらを単独で使用してもよいし２種以上組み合わせて使用してもよい。またカーボン系導電性粒子の形状は、球状、鱗片状、針状、樹枝状などの任意の形状のものを用いることができる。なお、導電性向上のために、カーボンナノチューブを含める構成とすると更によい。
【００３３】
上記のカーボン系導電性粒子は、平均粒子径が５０ｎｍ〜２０００ｎｍであることが望ましく、より好ましくは、カーボン系導電性粒子の平均粒子径は１００ｎｍ〜１０００ｎｍであるとよい。平均粒子径が２０００ｎｍを超える場合には塗膜表面の平滑性や保存安定性が悪くなり、５０ｎｍ未満の場合には、塗膜（皮膜）の隠蔽性が弱くなったり、導電性塗料への分散が困難となったりするからである。
【００３４】
なお、一般に、カーボン系導電性粒子は疎水性表面を有する。このため、上述した溶媒が水系である場合、すなわち本実施形態の導電性塗料が水性塗料である場合、表面処理（化学処理）によりカーボン系導電性粒子の表面特性を親水性にして分散性を向上させることが好ましい。
【００３５】
主な表面処理方法としては、硝酸、次亜塩素酸、オゾン、過酸化水素、コロナ放電、プラズマなどによる酸化処理や、ヘンシェルミキサー等でカーボン系粒子を撹拌しながら適量のシランカップリング剤を直接または有機溶剤などで希釈してから添加する乾式法表面処理、有機溶剤または水にカーボン系粒子を分散させスラリー状態となったところにシランカップリング剤をスプレーするスプレー法表面処理などが挙げられる。なお、シランカップリング剤としては、アミノ基、グリシジル基、メルカプト基などの親水性官能基を有するシランカップリング剤が好ましい。
【００３６】
上記のようにして表面処理をして得られたカーボン系導電性粒子であれば、水中に好適に分散させることができる。なお、カーボン系導電性粒子の分散には、せん断力を付与することのできる撹拌機または分散機を使用するとよい。具体的には、デゾルバー、ホモミキサー、ヘンシェルミキサー、ボールミル、ペイントシェーカー、ロール、ジェットミル、超音波分散装置等を使用することができる。この時、必要に応じて親水性の有機溶剤や分散剤、界面活性剤等を適宜加えてもよい。また、カーボン系導電性粒子は、他の構成成分中に加えてもよいし、あらかじめ、バインダー樹脂とともに練り込んでおくか、水または有機溶剤に分散してから使用してもよい。
【００３７】
なお、本実施形態においては、導電性顔料であるカーボン系導電性粒子を、第１トップコート層１１８ａおよび第２トップコート層１１８ｂの各々を形成する塗料の両方に含有させる構成を例示した。かかる構成によれば、より高い導電性効果を得ることができるからである。ただし、これは一例であり、カーボン系導電性粒子は、第１トップコート層１１８ａまたは第２トップコート層１１８ｂの少なくとも一方に含有されていればよく、一方に含有されている場合であっても十分な導電性効果を得ることができる。なお、第１トップコート層１１８ａまたは第２トップコート層１１８ｂのいずれか一方にカーボン系導電性粒子を含有させる場合には、物理的強度や風合い等を考慮すると、最表面層である第２トップコート層１１８ｂにカーボン系導電性粒子を含有させることが好ましい。
【００３８】
上述した構成材料を、せん断力を付与することのできる撹拌機または分散機を用いて混合することにより、本実施形態の塗料（第１トップコート層１１８ａおよび第２トップコート層１１８ｂにおいては導電性塗料）を製造することができる。なお、せん断力を付与することのできる撹拌機または分散機としては、既に説明したようにデゾルバー等を使用することができる。また、本発明の目的を損なわない範囲で、必要に応じて各種の着色剤、分散剤、消泡剤、紫外線吸収剤、抗酸化剤、ワックス、マット剤、可塑剤などを適宜配合してもよい。
【００３９】
上記のようにして製造した塗料は、必要に応じて、ろ紙やろ布を用いて異物や凝集粒子を分離除去が行われる。その後、皮革１１２の表面に順に塗工されることにより、皮革１１２上に、ベースコート層１１６、第１トップコート層１１８ａおよび第２トップコート層１１８ｂからなるコーティング層１１４が形成される。なお、塗工方法については、ロールコーター法、スプレー法、エアーゾール法等の既知の方法を任意に採用することができる。
【００４０】
コーティング層１１４が形成された皮革１１２は、再度空打ち工程およびバイブレーション工程が行われ、導電性皮革１１０となる。なお、コーティング層１１４形成前後の皮革の処理工程は、あくまで一般的な工程の例示であり、これに限定するものではない。したがって、上記説明における複数の工程をすべて実施する必要はなく、また必要に応じて他の工程を追加してもよい。
【００４１】
上記説明したように、本実施形態にかかる導電性皮革１１０によれば、樹脂に架橋が施されていない第１トップコート層１１８ａによって柔軟性を確保しつつ、樹脂に架橋が施されている第２トップコート層１１８ｂによって耐久性の向上を図ることができる。そして、このようにして硬度（柔軟性）が最適化されたトップコート層１１８に、亀裂を生じさせにくいカーボン系導電性粒子を含有させることにより皮革に導電性を付与することができる。これにより、革巻き工程において引き伸ばされる際の亀裂の発生を抑制することができ、高い導電性および耐久性が確保された導電性皮革を製造することが可能となり、かかる導電性皮革を用いることによりステアリングホイールを電極として利用することが可能となる。
【００４２】
以上、添付図面を参照しながら本発明の好適な実施形態について説明したが、以上に述べた実施形態は、本発明の好ましい例であって、これ以外の実施態様も、各種の方法で実施または遂行できる。特に本願明細書中に限定される主旨の記載がない限り、この発明は、添付図面に示した詳細な部品の形状、大きさ、および構成配置等に制約されるものではない。また、本願明細書の中に用いられた表現および用語は、説明を目的としたもので、特に限定される主旨の記載がない限り、それに限定されるものではない。
【００４３】
したがって、当業者であれば、特許請求の範囲に記載された範疇内において、各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり、それらについても当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。
【産業上の利用可能性】
【００４４】
本発明は、導電性を有する導電性皮革、およびその導電性皮革が用いられたステアリングホイールに利用することができる。
【図１】
2012049904.tif 000003
【図２】
2012049904.tif 000004
【国際調査報告】
2012049904.tif 000005
2012049904.tif 000006
2012049904.tif 000007
2012049904.tif 000008