(57)【要約】【課題】優れた耐屈曲性と柔軟性を兼ね備えた、耐屈曲性と柔軟性を有する表面導電性布帛を提供すること。【解決手段】織物からなる基布の少なくとも１表面に無電解金属メッキによる金属皮膜層が設けられた表面導電性布帛であって、前記の織物が、経糸の総繊度５５〜２８０ｄｔｅｘ、緯糸の総繊度５５〜２８０ｄｔｅｘ、経糸の織密度３０〜１５０本／２．５４ｃｍ、緯糸の織密度３０〜１５０本／２．５４ｃｍ、経糸又は緯糸の屈曲数８０〜２５０回／１０ｃｍの織物であることを特徴とする耐屈曲性と柔軟性を有する表面導電性布帛。【選択図】　なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
織物からなる基布の少なくとも１表面に無電解金属メッキによる金属皮膜層が設けられた表面導電性布帛であって、前記の織物が、経糸の総繊度５５〜２８０ｄｔｅｘ、緯糸の総繊度５５〜２８０ｄｔｅｘ、経糸の織密度３０〜１５０本／２．５４ｃｍ、緯糸の織密度３０〜１５０本／２．５４ｃｍ、経糸又は緯糸の屈曲数８０〜２５０回／１０ｃｍの織物であることを特徴とする耐屈曲性と柔軟性を有する表面導電性布帛。
【請求項２】
基布のカバーファクターｆが４００〜９００の範囲にある請求項１に記載の耐屈曲性と柔軟性を有する表面導電性布帛。
【請求項３】
基布の厚みｄが０．１５〜０．３５ｍｍの範囲にある請求項１または請求項２に記載の耐屈曲性と柔軟性を有する表面導電性布帛。
【請求項４】
基布のカバーファクターｆと基布の厚みｄ（ｍｍ）との比ｆ／ｄが１５００〜３０００の範囲である請求項１〜３のいずれかに記載の耐屈曲性と柔軟性を有する表面導電性布帛。
【請求項５】
表面導電性布帛の両表面に、平均厚さが５〜３０μｍの樹脂層が形成されており、かつ金属皮膜層の少なくとも一部が、該樹脂層の外に露出している請求項１〜４のいずれかに記載の耐屈曲性と柔軟性を有する表面導電性布帛。
【請求項６】
スコット摩耗試験５０００回後において、表面導電性布帛の表面導電抵抗が６００Ω／１０ｃｍ以下である請求項１〜５のいずれかに記載の耐屈曲性と柔軟性を有する表面導電性布帛。
【請求項７】
表面導電性布帛の柔軟度が経方向、緯方向ともに７０ｃｍ以下である請求項１〜６のいずれかに記載の耐屈曲性と柔軟性を有する表面導電性布帛。
【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、優れた耐屈曲性と柔軟性を兼ね備えた耐屈曲性と柔軟性を有する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２５４１９９０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、単に基布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。このような問題は、特に、導電布が車のシートの電極として使用された場合、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。
【０００４】
かかる屈曲疲労を低減させるために、単に金属メッキ層の厚みを厚くしても、金メッキ層が基布上に積みあがるだけで充分な耐屈曲効果は得られていない。
【０００５】
また、屈曲疲労を低減させる方法として、単に基布の密度を下げて基布内部まで金属メッキを施す方法もあげられるが、かかる方法では、耐屈曲性は向上するものの、風合いが硬くなり、柔軟性が求められるフレキシブルセンサー等の電極材の用途には適さないという問題があった。
【０００６】
以上のような理由から、優れた耐屈曲性と柔軟性を兼備し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、優れた耐屈曲性と柔軟性を兼ね備えた、自動車等の乗員検知センサー用布帛として好適な、耐屈曲性と柔軟性を有する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、特定の織密度及び経糸と緯糸との交錯点の個数を有する織物からなる基布の表面に、無電解金属メッキを施すことにより、基布の内部まで適度に金属メッキが施され、所望の耐屈曲性と柔軟性を有する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、「織物からなる基布の少なくとも１表面に無電解金属メッキによる金属皮膜層が設けられた表面導電性布帛であって、前記の織物が、経糸の総繊度５５〜２８０ｄｔｅｘ、緯糸の総繊度５５〜２８０ｄｔｅｘ、経糸の織密度３０〜１５０本／２．５４ｃｍ、緯糸の織密度３０〜１５０本／２．５４ｃｍ、経糸又は緯糸の屈曲数８０〜２５０回／１０ｃｍの織物であることを特徴とする耐屈曲性と柔軟性を有する表面導電性布帛」が提供される。
【００１０】
その際、基布のカバーファクターｆとしては４００〜９００の範囲が好ましく、該基布の厚みｄとして０．１５〜０．３５ｍｍの範囲が好ましい。特に、基布のカバーファクターｆと基布の厚みｄ（ｍｍ）との比ｆ／ｄが１５００〜３０００の範囲であると、より優れた耐屈曲性と柔軟性が得られ好ましい。
【００１１】
また、表面導電性布帛の両表面に、平均厚さが５〜３０μｍの樹脂層が形成され、かつ金属皮膜層の少なくとも一部が、該樹脂層の外に露出していると、表面導電性を失うことなく、金属皮膜層を保護することができ、好ましい。
【００１２】
本発明の表面導電性布帛において、屈曲性としては、スコット摩耗試験５０００回後において表面導電性布帛の表面導電抵抗が６００Ω／１０ｃｍ以下であることが好ましい。また、柔軟性としては、柔軟度で経方向、緯方向ともに７０ｃｍ以下であることが好ましい。
【００１３】
【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、本発明の表面導電性布帛は、織物からなる基布の少なくとも１表面に無電解金属メッキによる金属皮膜層が設けられたものである。
【００１４】
前記の基布（織物）を構成する繊維材料は特に限定されるものではなく、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、炭素繊維、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。
【００１５】
これらの繊維は長繊維や短繊維、または、それらの複合繊維の加工糸、紡績糸等の糸条となし、これらの糸条を用いて織物の形態となして用いられる。そして、かかる織物の織組織としては、後記の要件が満足される範囲内において特に限定されないが、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。
【００１６】
前記の織物を構成する経糸及び緯糸の総繊度は、ともに５５〜２８０ｄｔｅｘ（好ましくは１１０〜２３０ｄｔｅｘ）の範囲である必要がある。該総繊度が５５ｄｔｅｘよりも小さいと、布帛の引張り強力が低下してしまい、電極材等の使用に適さず好ましくない。逆に、該総繊度が２８０ｄｔｅｘよりも大きいと、糸条の剛性が高くなり、布帛としての柔軟性が低下するため好ましくない。経糸及び緯糸の単糸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。
【００１７】
前記の織物において、経糸の密度と緯糸の織密度はともに３０〜１５０本／２．５４ｃｍ（好ましくは５０〜８０本／２．５４ｃｍ）である必要がある。該織密度が３０本／２．５４ｃｍよりも小さいと正常な織物組織とはならず厚みが不安定となり好ましくない。逆に、該織密度が１５０本／２．５４ｃｍよりも大きいと製織が困難となるため好ましくない。
【００１８】
次に、前記の織物において、経糸又は緯糸の屈曲数が８０〜２５０回／１０ｃｍ（好ましくは１００〜２２０回／１０ｃｍ）である必要がある。該屈曲数は、経糸又は緯糸においてこの範囲内にあればよいが、経糸と緯糸の両方において、前記の範囲内であることが好ましい。ここで、緯糸（経糸）の屈曲数とは、織物を緯方向（経方向）に切断した際の織物の緯方向（経方向）の長さ１０ｃｍ間における緯糸（経糸）の屈曲回数である。すなわち、織物の側断面をみると、緯糸（経糸）が経糸（緯糸）の上に浮いたところと経糸（緯糸）の下に沈んだところがある。そして、緯糸（経糸）が経糸（緯糸）の上に浮いたところの個数（回数）と緯糸（経糸）が経糸（緯糸）の下に沈んだところの個数（回数）との合計を屈曲数（回／１０ｃｍ）とする。該屈曲数は、側断面の写真を撮影し、緯方向（経方向）の長さ１０ｃｍ間の屈曲数を数える（ｎ数１０）ものとする。
【００１９】
参考までに付言しておくと、理論上、例えば平織の場合では、緯糸密度（経糸密度）（本／２．５４ｃｍ）に係数（１０／２．５４）を掛け合わせたものが屈曲数に相当し、２／２綾織の場合では、緯糸密度（経糸密度）（本／２．５４ｃｍ）に係数（２／４×１０／２．５４）を掛け合わせたものが屈曲数に相当する。
【００２０】
前記屈曲数が２５０回／１０ｃｍよりも大きいと、経糸と緯糸との交錯点（組織点）が多くなりすぎて柔軟性が低くなるため好ましくない。さらには、このように屈曲数が大きいと、基布に金属メッキを施す際、基布の内部にまで金属メッキがゆき渡らないため、十分な耐屈曲性が得られず好ましくない。逆に、前記屈曲数が８０回／１０ｃｍよりも小さいと、基布に金属メッキを施す際、糸間空隙に金属が堆積しやすく、風合いの硬い布帛となり好ましくない。さらには、屈曲数がこのように少ないと、製織も困難となり好ましくない。
【００２１】
前記の布帛において、基布のカバーファクターｆと基布の厚みは、各々、４００〜９００、０．１５〜０．３５（ｍｍ）の範囲内であることが好ましい。カバーファクターｆが９００よりも大きいと、基布内部に金属メッキが施され難く、その結果、金属皮膜層が容易に剥離し、充分な耐屈曲性が得られない恐れがある。逆に、カバーファクターｆが４００よりも小さいと、基布内部への金属メッキの浸透が高まりすぎて、表面導電性布帛の柔軟性が損なわれる恐れがある。また、基布の厚みが０．３５ｍｍよりも厚いと、表面導電性布帛の柔軟性が低下する恐れがある。逆に、基布の厚みが０．１５ｍｍよりも小さいと、屈曲により基布構造が保持されにくく、その結果、金属皮膜層が脱落する恐れがある。
【００２２】
特に、前記カバーファクターｆと厚みｄ（ｍｍ）との比ｆ／ｄが１５００〜３０００の範囲にあると、耐屈曲性と柔軟性の両方の特性において、優れた効果が得られるので特に好ましい。
【００２３】
本発明において、上記基布の少なくとも１表面に無電解金属メッキによる金属皮膜層が設けられている。かかる無電解金属メッキ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、前記の基布を前処理工程に供給して、該基布表面にある糊剤、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基布を浸漬して減量加工を行う。該精錬処理された基布について、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。
【００２４】
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および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。
【００２５】
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。
【００２６】
本発明において、上記金属皮膜層上に、保護のための樹脂層が積層されていることが好ましい。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。
【００２７】
ここで、金属皮膜層上に前記の樹脂層が積層される場合には、表面導電性を損なわないために、金属メッキされた繊維の一部が樹脂層の外に出ている必要がある。そのために、前記樹脂層の厚さは、平均厚みで５〜３０μｍ（より好ましくは７〜２０μｍ）の範囲内にあることが好ましい。樹脂層の厚みが３０μｍよりも大きいと、金属メッキされた繊維が樹脂層に被覆されてしまい、充分な表面導電性が得られない恐れがある。逆に、該樹脂層の厚みが５μｍ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。また、かかる樹脂層は、布帛の両表面に形成されていることが、保護効果を高める上で好ましい。
【００２８】
次に、本発明の表面導電性布帛において、耐屈曲性が以下の値を有することが好ましい。すなわち、表面導電性布帛の表面において、表面導電性布帛をスコット法による摩耗試験５０００回後において、１０ｃｍの間隔で離れた任意の２点間の表面導電抵抗が６００Ω／１０ｃｍ以下（より好ましくは５０Ω／１０ｃｍ以下）であることが好ましい。ここで、該表面導電抵抗の初期値（摩耗試験前の値）としては、１Ω／１０ｃｍ以下（より好ましくは０．８Ω／１０ｃｍ以下）であることが好ましい。
【００２９】
さらに、本発明の表面導電性布帛において、柔軟度が経方向、緯方向ともに７０ｃｍ以下（より好ましくは６０ｃｍ以下）であることが好ましい。本発明でいう柔軟度とは、ＪＩＳ　Ｌ１０９６　８．１９．１　Ａ法に従い、布帛を２ｃｍ×１５ｃｍの大きさにタテヨコ裁断したものを試料とし、カンチレバー法で測定した値を用いるものとする。
【００３０】
前記の耐屈曲性と柔軟性を有する表面導電性布帛は、前記の基布（織物）を用い、適宜加工条件を選定して前記の無電解メッキを施すことにより容易に得られる。
【００３１】
このようにして得られた表面導電性布帛は、優れた耐屈曲性と柔軟性を兼ね備えている。
【００３２】
【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　８．１７．２（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９．８１Ｎ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５０００回後について測定した。
＜柔軟性＞ＪＩＳ　Ｌ１０９６　８．１９．１　Ａ法に従い、布帛を２ｃｍ×１５ｃｍの大きさにタテヨコ裁断したものを試料とし、測定した。
＜カバーファクターｆ＞下記の式により求めた。
ｆ＝（Ｎｗ×（Ｄｗ／１．１）１／２）＋（Ｎｆ×（Ｄｆ／１．１）１／２）
ただし、Ｎｗは経糸の織密度（本／２．５４ｃｍ）、Ｎｆは緯糸の織密度（本／２．５４ｃｍ）、Ｄｗは経糸の総繊度（ｄｔｅｘ）、Ｄｆは緯糸の総繊度（ｄｔｅｘ）である。
＜屈曲数＞緯糸（経糸）の屈曲数は緯方向（経方向）に織物を切断して側断面写真を撮り、緯方向（経方向）の長さ１０ｃｍにおける緯糸（経糸）の屈曲回数を数えた（ｎ数１０）。
【００３３】
［実施例１］
経糸として、総繊度２２０ｄｔｅｘ／１４４ｆｉｌのポリエチレンテレフタレート繊維、緯糸として、総繊度２２０ｄｔｅｘ／１４４ｆｉｌのポリエチレンテレフタレート繊維を用い、表１に記載する織密度及厚みを有する平織物を得て、基布とした。該基布の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すことにより、金属皮膜層を形成した。ウレタン樹脂を、塗膜厚さ２０μｍで、前記布帛の両面にコーテイングを施すことにより、樹脂層を積層し、表面導電性布帛を得た。得られた表面導電性布帛は、優れた屈曲性と柔軟性を有するものであった。評価結果を表１に示す。
【００３４】
［実施例２］
実施例１において、基布の織組織を２／１綾織に変え、かつ織密度を表１のように変える以外は実施例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は、優れた屈曲性と柔軟性を有するものであった。評価結果を表１に示す。
【００３５】
［実施例３］
実施例１において、基布の織組織を２／２綾織に変え、かつ織密度を表１のように変える以外は実施例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は、優れた屈曲性と柔軟性を有するものであった。評価結果を表１に示す。
【００３６】
［比較例１］
実施例１において、織密度を表１のように変える以外は実施例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おいて、屈曲性と柔軟性ともに不良であった。評価結果を表１に示す。
【００３７】
【表１】
2004011035.tif 000002
【００３８】
【発明の効果】
本発明によれば、耐屈曲性と柔軟性に優れた表面導電性布帛が提供される。かかる布帛は、耐屈曲性と柔軟性に優れているので、自動車等の乗員検知センサー用布帛や各種フレキシブルセンサー用布帛として極めて好適である。