(57)【要約】【課題】酢酸セルロースを主成分とする保護層を被膜した場合であっても、塗膜の鉛筆硬度、破断伸び、耐折り曲げ性に優れたフィルム式静電容量センサを提供する。【解決手段】ベースフィルム１０と、ベースフィルム１０の両面にそれぞれ形成された一対の電極１２Ａ、１２Ｂと、一対の電極１２Ａ、１２Ｂのうち少なくとも一方を覆う、カルボニル基を有する素材を主成分とする防水層１４と、防水層１４の少なくとも一部を覆う、酢酸セルロースを主成分とする保護層１８とを備え、防水層１４と保護層１８との間には、酢酸セルロースから遊離したＨ＋に起因する加水分解の進行が防水層１４より遅い介在層１６が設けられていることを特徴とするフィルム式静電容量センサ２である。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ベースフィルムと、
該ベースフィルムの両面にそれぞれ形成された一対の電極と、
該一対の電極のうち少なくとも一方を覆う、カルボニル基を有する素材を主成分とする防水層と、
該防水層の少なくとも一部を覆う、酢酸セルロースを主成分とする保護層とを備え、
前記防水層と保護層との間には、介在層が設けられていることを特徴とするフィルム式静電容量センサ。
【請求項２】
介在層が、樹脂組成物であることを特徴とする請求項１記載のフィルム式静電容量センサ。
【請求項３】
介在層が、酢酸セルロースから遊離したＨ＋に起因する加水分解の進行が防水層より遅い材料からなることを特徴とする請求項１又は２記載のフィルム式静電容量センサ。
【請求項４】
前記保護層が、フィルム式静電容量センサの上面、底面及び両側面に連続的に被膜されていることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか記載のフィルム式静電容量センサ。
【請求項５】
前記防水層は、前記一対の電極いずれもを覆うようにベースフィルムの上面及び底面側に設けられ、
前記介在層は、上面側及び底面側の防水層いずれもと前記保護層との間に設けられていることを特徴とする請求項４記載のフィルム式静電容量センサ。
【請求項６】
介在層の厚さが、２０μｍ以上であることを特徴とする請求項１乃至５いずれか記載のフィルム式静電容量センサ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両のシートなどに搭載され、様々な電子機器等の制御に用いられるフィルム式静電容量センサに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、樹脂フィルムなどに電極とレジストが印刷されたフィルム式の静電容量センサが開発されており、車両のシートなどに搭載され、様々な電子機器等の制御に用いられている。例えば、車両のシートに搭載され、シートの乗員状態を検知してエアバッグの展開制御に利用されている。特許文献１には、着座時の違和感がなく、製造も容易なフィルム式着座検出用静電容量センサが記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００８−１８１８０６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１のようなフィルム式静電容量センサには、防水のため、特に難燃性に優れたポリエステル系レジストが多く用いられ、ポリエステル系レジスト上の表面が露出して可動な部位に酢酸セルロースを主成分とする保護用テープを貼り付けることが考えられる。
【０００５】
しかしながら、高温高湿度下において、保護用テープの主成分である酢酸セルロースからは、Ｈ＋が遊離し、ポリエステル系レジストの加水分解が進行し、レジストが加水分解されることで、塗膜の鉛筆硬度、破断伸び、耐折り曲げ性が低下するという問題がある。
【０００６】
そこで、本発明は、酢酸セルロースを主成分とする保護層を被膜した場合であっても、塗膜の鉛筆硬度、破断伸び、耐折り曲げ性に優れたフィルム式静電容量センサ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】
【０００７】
本発明者らは、以上の目的を達成するために、鋭意検討した結果、レジストと酢酸セルロースを主成分とする保護用テープとの間に、介在層を介在させることで、レジストの加水分解を抑制でき、酢酸セルロースを主成分とする保護層を被膜した場合であっても、塗膜の鉛筆硬度、破断伸び、耐折り曲げ性に優れたフィルム式静電容量センサを提供することができることを見出し、本発明に至った。すなわち本発明は、ベースフィルムと、該ベースフィルムの両面にそれぞれ形成された一対の電極と、該一対の電極のうち少なくとも一方を覆う、カルボニル基を有する素材を主成分とする防水層と、該防水層の少なくとも一部を覆う、酢酸セルロースを主成分とする保護層とを備え、前記防水層と保護層との間には、介在層が設けられていることを特徴とするフィルム式静電容量センサである。
【０００８】
本発明に係るフィルム式静電容量センサにおいて、介在層が、樹脂組成物であることが好ましい。また、介在層は、酢酸セルロースから遊離したＨ＋に起因する加水分解の進行が防水層より遅いことが好ましい。
【０００９】
また、本発明に係るフィルム式静電容量センサにおいて、前記保護層が、フィルム式静電容量センサの上面、底面及び両側面に連続的に被膜されても良く、この場合、前記防水層は、前記一対の電極いずれもを覆うようにベースフィルムの上面及び底面側に設けられ、前記介在層は、上面側及び底面側の防水層いずれもと前記保護層との間に設けられても良い。
【００１０】
また、本発明に係るフィルム式静電容量センサにおいて、介在層の厚さが、２０μｍ以上であることが好ましい。
【発明の効果】
【００１１】
以上のように、本発明によれば、酢酸セルロースを主成分とする保護層を被膜した場合であっても、レジストの加水分解を抑制し、塗膜の鉛筆硬度、破断伸び、耐折り曲げ性に優れたフィルム式静電容量センサを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】第１実施形態に係るフィルム式静電容量センサの正面断面図である。
【図２】第２実施形態に係るフィルム式静電容量センサの正面断面図である。
【図３】第３実施形態に係るフィルム式静電容量センサの正面断面図である。
【図４】本発明に係るフィルム式静電容量センサが車両のシートに設置された状態を示す概念図である。
【図５】比較例１及び実施例１に係る静電容量センサフィルムのクラッカー試験後の引張試験の結果を示すグラフである。
【図６】比較例１及び実施例１に係る静電容量センサフィルムのクラッカー試験後の折り曲げ試験の結果を示すグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
次に、本発明に係るフィルム式静電容量センサの第１の実施形態について、図１に基づいて説明する。第１実施形態に係るフィルム式静電容量センサ２は、図１に示すように、ベースフィルム１０と、ベースフィルム１０の両面にそれぞれ形成された一対の電極１２Ａ、１２Ｂと、電極１２Ｂを覆う防水層１４と、防水層１４を覆う介在層１６と、介在層１６を覆う保護層１８と、電極１２Ａを覆うカバーフィルム２０とを備えている。本実施形態においては、防水層１４と保護層１８の間に介在層１６を備えることで、介在層１６と防水層１４の間に界面が生じ、この界面により、加水分解の進行が遅くなるため、防水層１４の加水分解を抑制することが可能となる。
【００１４】
第１実施形態において、ベースフィルム１０の素材としては、特に限定されるものではないが、例えば、ポリエステル系、ポリプロピレン系、塩化ビニル、ポリエチレン、ポリエチレンテレフタレート、ポリカーボネート、ナイロン、ビニロン、アセテート、ポリアミド、ポリアクリル、ポリ塩化ビニル、アクリル系樹脂、シクロオレフィン系樹脂等のフィルムを使用することができる。また、ベースフィルム１０の表面には、電極や防水層の印刷を容易化したり、剥離を防止する処理が必要に応じて施されてもよい。例えば、ベースフィルム１０の表面に図示しない接着剤層などをさらに設けてもよい。
【００１５】
電極１２Ａ、１２Ｂは、ベースフィルム１０の両面にそれぞれ形成される。形成方法としては、特に限定されないが、電極材料を印刷したり、板状の電極材料を貼り付けたりすることが挙げられる。印刷方法としては、特に限定されないが、スクリーン印刷、オフセット印刷、インクジェット印刷などが挙げられる。また、電極１２Ａ、１２Ｂには、銀や銅やカーボン等を採用することができる。また、電極１２Ａ、１２Ｂは、複層構造であっても良い。複層構造としては、例えば、銀とカーボンの複層構造を採用することができる。
【００１６】
防水層１４は、ベースフィルム１０の底面側に設けられた電極１２Ｂを覆うように構成され、水滴などから電極１２Ｂを守る機能を有する。防水層１４は、カルボニル基を有する素材を主成分とし、難燃性に優れた樹脂を採用することが好適である。このような素材としては、例えばポリウレタン系樹脂レジストやポリエステル系樹脂レジストが好適に用いられる。中でも曲げに強い性質（伸び性）の点から、ポリエステル系樹脂レジストが特に好ましい。防水層１４の厚さは、１０〜１００μｍが好ましく、１０〜４０μｍがより好ましい。１００μｍより厚いと柔軟性が悪くなるため好ましくない。また、１０μｍより薄いと防水機能を十分に発揮できないため好ましくない。
【００１７】
防水層１４は、例えば、溶剤に溶解した樹脂溶液を表面に電極１２Ｂを被着したベースフィルム１０に塗布し、乾燥することにより形成される。防水層１４の形成に用いる樹脂溶液としては、市販の塗装剤などを用いてもよい。塗布方法としては、上記記載の印刷方法や、ドクターブレード法の他、公知の種々の塗布方法を採用することができる。
【００１８】
保護層１８は、防水層１４の少なくとも一部、例えば防水層１４上の表面が露出して可動な部位に被覆され、外部の衝撃からその部位に設けられた端子や電極を保護する機能を有する。保護層１８は、酢酸セルロースを主成分とすればいかなる材料を用いてもよいが、例えばアセテートのテープ等を用いることができる。アセテートのテープとしては、寺岡製作所社製アセテートクロステープ、日東シンコー社製アセテートクロス粘着テープ等を用いることができる。
ここで、主成分とは、５０質量％以上含まれていることをいう。
【００１９】
防水層１４のポリウレタン系樹脂レジストやポリエステル系樹脂レジストの加水分解が促進されるのは、保護層１８に用いられるアセテートクロステープのようなレジストの加水分解を促進させるようなものがレジストに触れているためであると考えられる。アセテートクロステープのような酢酸セルロースを主成分とする保護層１８は、酢酸セルロースからＨ＋が遊離し、ポリウレタン系樹脂レジストやポリエステル系樹脂レジストの加水分解が進行する。そこで、本実施形態においては、保護層１８と防水層１４との間に、介在層１６を介在させたセンサ構造にすることで、介在層１６と防水層１４の間に界面が生じ、この界面により、加水分解の進行が遅くなるため、レジストの加水分解を抑制し、優れた塗膜の破断伸び、耐折り曲げ性を実現することを可能とする。
【００２０】
このような機能を有する介在層１６の素材としては、樹脂組成物や金属等が用いられるが、樹脂組成物が、柔軟性や曲げに対する耐久性が優れ、電極への影響が少ないため好ましい。樹脂組成物としては、酢酸セルロースから遊離したＨ＋に起因する加水分解の進行が防水層１４より遅い樹脂組成物であることが好ましい。この場合、加水分解の進行を介在層１６で抑制することができ、レジストの加水分解をより抑制できる。酢酸セルロースから遊離したＨ＋に起因する加水分解の進行が防水層１４より遅い樹脂組成物としては、ポリエチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレート、シクロオレフィン系樹脂等が挙げられる。また、金属としては、銅、アルミ等の金属が好ましく用いられる。介在層１６の厚さは、２０μｍ以上が好ましく、２０〜１００μｍがより好ましい。厚さが２０μｍ未満では、介在層として機能せず、加水分解を十分に抑制できなくなる可能性があるため好ましくない。
【００２１】
カバーフィルム２０は、ポリエチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレート、シクロオレフィン系樹脂等が好ましく用いられる。
【００２２】
第１実施形態に係るフィルム式静電容量センサ２は、例えば、ベースフィルム１０の両面に電極１２Ａ、１２Ｂをスクリーン印刷し、さらに、電極１２Ｂ上に防水層１４をスクリーン印刷し、防水層１４上に介在層１６を、電極１２Ａ上にカバーフィルム２０をそれぞれラミネートし、その後、保護層１８を少なくとも防水層１４の表面が露出して可動な部位に形成することにより作製することが出来る。
【００２３】
次に、本発明に係るフィルム式静電容量センサの第２の実施形態を図２に基づいて説明する。第２実施形態に係るフィルム式静電容量センサ２は、保護層１８が底面側の介在層１６だけでなく、センサの上面、底面及び両側面を連続的に覆っている以外は、第１実施形態と同様である。本実施形態においても、防水層１４と保護層１８とが直接触れる部位がないため、防水層１４の加水分解を抑制することが可能となる。また、本実施形態においては、保護層１８がセンサの上面、底面及び両側面を連続的に覆っているため、全周に渡って、外部の衝撃から端子や電極を保護する機能を有する。
【００２４】
次に、本発明に係るフィルム式静電容量センサの第３の実施形態を図３に基づいて説明する。第３実施形態に係るフィルム式静電容量センサ２は、電極１２Ａ、１２Ｂともに防水層１４、１４で覆われ、防水層１４、１４いずれもと保護層１８との間には、介在層１６、１６を介在させた以外は、第２実施形態と同様である。本実施形態においても、保護層１８がセンサの上面、底面及び両側面を連続的に覆っているため、全周に渡って、外部の衝撃から端子や電極を保護する機能を有する。さらに、本実施形態においては、介在層１６を防水層１４と保護層１８との間に介在させることにより、防水層１４の加水分解を抑制することが可能となる。
【００２５】
以上、本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これらの実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能である。
【００２６】
本発明に係るフィルム式静電容量センサは、図４に示すように、例えば車両のシートの座面部４等に設置され、シートの乗員状態を検知するエアバッグの展開制御等に、特に好適に利用することができる。
【実施例】
【００２７】
以下、本発明を実施例に基づいて具体的に説明するが、これらは本発明の目的を限定するものではない。
【００２８】
（実施例１）
先ず、スクリーン印刷で１００μｍのＰＥＴからなるベースフィルム１０のそれぞれの面に銀を印刷し、その上にカーボンを印刷して電極１２Ａ、電極１２Ｂを形成した。電極１２Ａ、電極１２Ｂの厚さは銀８μｍ、カーボン１０μｍの計１８μｍであった。次に電極１２Ｂ上に防水層１４として、ポリエステル系樹脂である藤倉化成製のＸＢ−１０１Ｇを印刷した。防水層１４の厚さは、１２μｍであった。次に、カバーフィルム２０として電極１２Ａの印刷されたパターン全体を覆うように３８μｍのＰＥＴフィルムを貼り合わせた。一方、防水層１４側には介在層１６として２５μｍのＰＥＴフィルムを貼り合わせた。その後、パターンの外形抜きを行い、外形に沿ってフィルム全体を覆うように保護層１８として寺岡製作所社製アセテートクロステープを巻き付けることで実施例１に係る静電容量センサフィルムを作製した。
【００２９】
（比較例１）
防水層１４と保護層１８のと間に介在層１６を介在させなかったこと以外は実施例１と同様にして比較例１に係る静電容量センサフィルムを作製した。
【００３０】
得られた静電容量センサフィルムについて、プレッシャークッカー試験（ＰＣＴ；Ｐｒｅｓｓｕｒｅ  Ｃｏｏｋｅｒ  Ｔｓｅｔ）によって劣化させた後、引張試験、折り曲げ試験により静電容量センサフィルムの劣化の程度を評価した。
【００３１】
＜プレッシャークッカー試験＞
フィルムを高度加速寿命試験装置に投入し、温度１２１℃、湿度１００％ＲＨ、試験時間１６時間の条件で劣化させた。試験後、フィルムを装置から取出し、引張試験、折り曲げ試験を実施した。
【００３２】
＜引張試験＞
フィルムに印刷された回路の抵抗を四端子法で測定しながら引張試験を行った。引張試験条件は、試験片チャック間距離２０ｍｍ、引張速度３０ｍｍ／ｍｉｎで行った。基材ＰＥＴフィルム、Ｍａｉｎ、Ｇｕａｒｄ回路についてそれぞれ、測定する回路抵抗が急激に上昇（断線）した点を回路の破断点とした。結果を図５に示す。
【００３３】
＜折り曲げ試験＞
フィルムを回路印刷面に対して、平らな状態⇒内側（回路が内側）⇒平らな状態⇒外側（回路が外側）の順に折り曲げ、外側に曲げたときの回路の抵抗を測定した。折り曲げの条件は、折り曲げ角度：Ｒ＝０、折り曲げるときの負荷：２０Ｎで５秒間保持、圧子：１０ｍｍ各の立方体圧子で行った。結果を図６に示す。
【００３４】
図５より、比較例１と比較して、実施例１に係る静電容量センサフィルムは、それぞれの破断伸びが優れていることが分かる。また、図６より、比較例１では１回の外曲げで回路が断線したのに対し、実施例１に係る静電容量センサフィルムでは１０回の外曲げに耐えた。レジスト上にＰＥＴフィルムを貼ることで、レジストの加水分解が抑制され、塗膜の破断伸び、耐折り曲げ性に優れることが分かる。
【符号の説明】
【００３５】
２    フィルム式静電容量センサ
１０    ベースフィルム
１２Ａ  電極
１２Ｂ  電極
１４    防水層
１６    介在層
１８    保護層
【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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