JPH01696A - 制電、除電機能をもつ複合シート - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〈産業上の利用分野〉 本発明は、制電、除ＭｊＬｍ能を有する繊維布帛シート
、特に自動車の座席の表面材として用いられるシートに
関するものである。

〈従来の技術〉 従来、自動車の運転操作後の降車の際に静電気による衝
撃が発生することはよく知られている。

これは人体が車輌内の内装材（たとえば座席）と摩擦し
合うことによシ入体が高電位に帯電し、これが導体に触
れた際に急に多量の静電気が一瞬の間に流れることによ
る、すなわちスパーク放電現象である。

従来、繊維製品の帯電防止対策として導電性繊維を織込
む手段が知られている。このものは、繊＃！製品に帯電
した静電気を導電性繊維に集電し、これを該繊維先端か
らコロナ放電により放出して繊ｍ特品の帯電をなくする
機構を利用したものである。しかしながら、このような
手段を用いても繊維製品のコロナ放電効果（集電効果）
は少なく、到底自動車の座席の表面材として満足できる
ものではなく、シかも導電性Ｐａ維自体の蓄電効果（コ
ンデンサー効果）もきわめて小さく、例えば高電位に帯
電した人体等、他の物体との接触にょ）この静電気を該
シートに逃して除去することは殆んど期待出来ない。

このため、除電効果を目的として、導電性繊維を混入し
た繊維シートの裏面に２０チないし５゜チのカーボン微
粒子を含有する導電パッギング剤／！！（表面抵抗１０
０以下）を一体化し、該バッキング剤層をアースしたも
のが除電シートとして提案されている（実開昭６０−４
０４９７号）。し、かじながら例えば前記シートをカー
シートの表面材として使用するとき、シートと人体が当
初から接触しているときは、シートおよび人体に帯電し
た静電気は常に導電繊維およびバッキング剤層を通シ車
体に流れて除電されるために両者の静電位は上から、な
いが、人体がシートから離れると、シートと人体（衣服
）との剥離あるいは、摩擦によって生じた人体側の静電
気の除電ルートが断たれるため、人体は高電位に゛帯電
し、シートと人体が再接触したとき著しいスパーク放電
を生じることが認められる。これと同様の現象は他の原
因で高電位に帯電した人体が同シートに接触した時にも
生ずる。このような現象は高電位に帯電した人体が金属
等の良導体に接触するときＧスパーク放電と同じである
。したがって前記シートは車軸用の制電および除電シー
トとして必ずしも有効なものとは言えない。

〈発明が解決しようとする腺題〉 不発明は、車輌内で高電位に＠電した人体等の’ＩＦ電
体が該シートに接触する過程で、°該帯電体の電位を接
触前にスパーク放電する電位以下に下げ、接触後は導電
によって帯電体の除電を速やかに行なうことが出来る機
能含有する車輌用内装シート、特に自動車の座席の表面
材用シートであシ、かつシート自体制電性を有する繊維
複合シートを提供するものでめる。

さらに本発明は、車輌用内装シートとして要求される制
電性および除電性を有しながら、しかも車輌用座席の表
面材として要求される十分な柔軟性を有するシートを提
供するものである。そしてさらに本発明は、車輌用以外
にも用いることができる制電、除電シートを提供するも
のである。

く課題を解決するための手段〉 本発明は、電気抵抗が１０５〜１０６Ω／ｃｆＲである
導電性繊維が３０ｗ間隅以下で配置された布帛層の裏面
に表面抵抗が１０６〜１０１０Ωの半導体層が一体化さ
れ、該導電性繊維と該半導体層とが接触し、好ましくは
該半導体層の裏面に導体層が一体化していることを特徴
とする制電、除電機能をもつ複合シー）、４？に車輌用
複合シートである。

まず、本発明における繊維層は１１通常の合成繊維等を
主体として製編織あるいは不織布化された布帛であシ、
この中のタテ糸、ヨコ糸あるいはパイル糸等の構成繊維
の少なくとも一部に導電性繊維を混入あるいは導電性繊
維糸を交編織したものである。

本発明に用いられる導電性繊維としては、カーボン、金
属等の導電性粉粒を混入したポリマーからなるｆＡ　Ｉ
！　、これら導電性粉粒を混入したポリマーと導電性粉
粒を実質的に含まないポリマーからなる複合繊維等が挙
げられる。表面を金属メツキした化学繊維、繊維内部に
金属を析出させたもの。

また金属細線なども導電性繊維としであるが、これらの
繊維は一般に後述する電気抗抗が１０Ω／υ未満であシ
、電気抵抗の点でこれら導電性繊維は一般に本発明に用
いることができなＶ・。本発明にシいて特に繊ｍ素材の
外観上の審美性および風合を損なわないためには、また
本発明の目的の点でカーボン等の導電性粉粒を含むポリ
７−が導電性粉粒を実質的に含まないポリマー層によシ
包囲されたような複合繊維が有用である。なお導電性繊
維はフィラメント状で用いられているのが好ましい。更
に導電性繊維は、単独で用いるよシは。

他繊維と混繊あるいは交撚して用いる方が繊維素材の外
観上の審□美性および風合を損なわない上で有用である
。

また導電性繊維としては、電気抵抗が１０９Ω／百以下
のものが集電による除電効果の点で好ましいが、１０Ω
／３未満になると電撃によるショックを来たすこととな
るため、本発明では１０９〜１０６Ω／備の範囲のもの
が用いられる。なお前記したようなカーボン、金属等導
電性粉粒を混入したポリマーからなる繊維あるいは該ポ
リマーを含む複合繊維の場合でも導電性粉粒の添加量に
より電気抵抗値が大きく変化することとなる。したがっ
て電気抵抗値が上記範囲となるように導電性粉粒が添加
され、ていることが必要である。

前記の導電性繊維と他繊維との混繊あるいは交撚したも
のを繊維素材の全てとして用いる必要はなく、繊維の０
．０５〜ｓ、　ｏ　Ｔｉ量チが導電性繊維であればよい
。導電性線維が０．０５重量−以下では光分な集電およ
びコロナ放電効果は得られず、５重量φ以上になると同
効果はもはや飽和となり著しい効果の向上は認められな
くなる。

不発明においては、該導電性繊維が半導体層表面に対し
である程度以上の密度をもって導電性突出部を形成して
いるように配置されていることに重要な意味があシ、こ
のためには、タテ糸、ヨコ糸の地糸としであるいはパイ
ル糸等として３０ａｍ以下の間隔で布帛に配されている
こと、具体的には例えば織込まれるか、編込まれるかし
ていることが必要である。該導電性突出部は、高電位に
帯電した帯電体が接近してくるとき接触する直前にシー
トに集電させてコロナ放電により帯電体の電位をある程
度下げる機能をもたせるものであシ。

面に対して細い軟状で配置されていても、あるいは面に
対して立上ったものであってもよい。特に後者のものが
有効で、したがって布帛としてはパイル地が好ましく、
そして地糸とパイル糸の双方に導電性繊維が配されてい
るものが好ましい。このような機能をもたせるためには
、導電性繊維の直径が５０μｍ以下であることが有効で
ある０また本発明でいう半導体層は、布帛層の裏面にバ
ッキング剤としてコートされるか、フィルム等として貼
合わせれて形成される。該バッキング剤としては、通常
のバッキング樹脂またはゴムにカーボン、金属等の導電
性粉粒または物質を微分散したものが用いられ、該フィ
ルムとしても同様に導電性微粒子等が混入されたものが
用いられる。

該半導体層は表面抵抗が１０６〜１０１０Ωであること
が必要であｐ　、１ｏ１０以上では帯電体との啜触によ
ってその除電を行ないに＜＜、またｌＯΩ以下になると
核層が導体に近くな＃）、帯電体の電位によってはシー
トとの間でスパーク放電を起し好ましくない。該バッキ
ング剤は例えば通常のバッキング樹脂にカーボン粉粒を
一般に樹脂剤重量（固形分）の１．５〜５重、ｔＳ混入
微分散することによって容易に得られる。またフィルム
の場合も同様に、導電性粉粒または物質の混入量を調節
することによシ容易に得られる。

一般に、樹脂に導電性粉粒を添加すると、この樹脂混合
物から得られる樹脂層は柔軟性が半減し、座席用表面材
□として用いるとシートの柔軟性が損われ、座シ心地が
悪化する。このようなことを防ぐためには、樹脂層を発
泡コーティング法やメツシュコーティング法（点状、線
状、網目状コーティングを含む）により形成するのが有
効である。

本発明において導電性繊維と半導体層とが接触している
ことが必要であシ、接触していない場合には、布帛層に
集電された静電気のコロナ放電能が低下すると同時に半
導体層への漏洩効果も減することとなる。また導電性繊
維の電気抵抗値は半導電層の表面抵抗値よりも低いこと
が、半導体層への漏洩効果の点で好ましい。

さらに、本発明では帯電体から集電したシートの静電気
をアースによシ除去するのが好ましく、このために前記
布帛層と半導体層からなるシートの裏面に表面抵抗１０
６Ω以下の導電層を一体化することが望ましい。

この導電層としては、導電性フィルム、導１性布帛、金
属シート、金属板等が用いられる。第１図および第２図
は１本発明による制電、除電機能を有する複合シートの
断面図であシ、第１図はモケットの組織を布帛層とする
模式図で、第２図は表面平滑な臓物を布帛層とする模式
図である。図中、１は一般糸、２は直径５０μｍ以下の
導電性繊維を混繊ないしは交撚したパイル糸あるいは地
糸、３は布帛層、４は半導体層、５は導電層を示す。

〈作　用〉 本発明の複合シートは、第１図のものはアースされた導
電体上に載置され、第２図のものは導電層にアースされ
て使用されるが、このシート表面に高電位に帯電した人
体等の帯電体が接触しようとするとき、まず、接触直前
に帯電体の静電気は繊維層の導電繊維に集電されコロナ
放電にニジ帯電体の電位が下がシ、また不発明のシート
全体としては導体でなく、徐々に静電気を流し一挙に放
電しないため、スパークすることなく帯電体とシート面
とが接触したときは、導電体に比べて緩やかに帯電体の
静電気がシートの導電性繊維を′通じて半導体層に流れ
、アースによって除電される。

したがって高電位の帯電体が本発明のシートに接触する
ときスパーク放電による電撃やノイズ等の静電気障害を
招くことなく速やかに帯電体の除電を行なうことができ
る。また帯電体の電位が低いときにはシートとの接触の
みで除電されることになる。

本発明によるシート自体は、導電性繊＃謙が混入されて
いるため制電効果を有し、しかも前記除電機能によシ本
発明のシートに接触している物質に大きく帯電すること
はない。

以上の機能から２本発明のシートは、車輌用の内装材と
して、たとえば座席の表面材、ドアーライニング、イン
サイドパネル板等に使用できるが、特に自動車の座席の
表面材と゛して優れている。さらに、これら以外に、コ
ンピュータールームの椅子張り、ドアーノブカバー、敷
物、壁材等としても使用できる。

実施例１ 本発明の効果確認として、次のサンプルを試作評価した
。サンプル内は、ポリエステルモケットに、アセチレン
ブラックを２６．５　ｗｏｔ％含むナイロンポリマーが
含まないポリエステルポリマーによシ包囲された断面構
造を有する太さ２０デニール（１フイラメントの直径３
２μｍ）の複合導電性繊維フィラメント（電気抵抗１０
７Ω／３）を交撚した複合糸をパイル糸２ｔＭ間隔に１
本、地タテ糸に２σ間陥に１本の比率で配列しく繊維素
材重量に対する該導電性繊維の割合は０．０９重ｉｔチ
である）、その裏側に表面抵抗４．４ＸＩＯΩの半導体
層（バッキング樹脂にカーボン粉末を１．７重量％混入
したもの）をバッキングしだもの（導電性繊維とバッキ
ング層とは接触している）、サンプルＣＢ）はサンプル
（２）の布帛層に通常バッキング（非導電層）したもの
、サンプルＣ）は、布帛層に導電性繊維を含まないもの
に通常バッキングしたもの％０は、サンプルに）の布帛
層に表面抵抗１０４Ωの導体バッキング（バラ午ング樹
脂にカーボン粉末を３０重量饅混入したもの）したもの
（導電性繊維とバッキング層とは接触している）である
。これらの除電性能を評価した。結果は第１表の通りで
ある。

評価方法は、第３図に示すようにアース板（ロ）の上に
評価サンプル（２）（２０ａｆＩＸ２０３）を置き、あ
らかじめ起電機α印によシ昇圧（５ｋＶ）した放電球ａ
嚇の先端をサンプルの表面に接触した時の放電球の電位
を計測することによシ行なう。ただし温湿度条件は２２
℃×２０％ＲＨとした。第３図中、１５は絶縁体、１６
は電位計、１７は記録計、１８は電極、１９はプローブ
、２０は絶縁体を示す。

これらサンプルＡ、Ｄを表面材として用いてそれぞれ自
動車用座席を作製した。そして作製された座席を自動車
内にセットし、０℃の温度条件下で、ポリエステルシャ
ツにポリエステルズボンをはいた人を座席にすわらせ、
１０秒間に腰を前後左右に１０往復させて座席と着衣と
を摩擦させた。

そして座席から立ち上がった際の人体電位を測定した０ サンプルＡ・・・・・・３．４ｋｖ　　サンプルＢ・・
・・・・Ｑ、５ｋｖサンプルＣ・・・−９，Ｑｋｖ　　
サンプルＤ・・・・・・３．３ｋｖサンプルＢおよびＣ
の場合は、共に、座席から立ち上がり導電性物（金属）
に触れると大きな電雅ショックが発生した。またサンプ
ルＤの場合は座席から立ち上がった際に大きな電撃ショ
ックが発生した。それに対してサンプルＡの場合には導
電性物に触れた際にほんのわずかな電撃を感じただけで
あった。

比較例 導電性繊維として１０Ω／ｃｍであるステンレス細緻（
１５μ）を用いる以外はサンプルＡと同様にして複合シ
ートを作製した。このシートを自動車の座席の表面材と
して用いたところ導電体層とのコンデンサー効果によシ
接触時に電撃による大きなショックを滲なうものであっ
た。

一方、導電性繊維としてサンプルＡにおいて用いた導電
性繊維においてアセチレンブラックの添加量を２０　ｗ
ｔ　％　とした以外は同一のものを用い、サンプルＡと
同一の方法によシ複合シーウを作製した。導電性繊維の
電気抵抗は１０１０Ω１５！である。

このシートは帯電した人体電位の漏洩は極めて遅く、そ
の結果除電効果は殆んどなかった。

実施例２ 実施例１のサンプルＡの製法において、半導体層として
、予め泡立てた樹脂液（カーボン粉末を２、０重量％含
む）を裏面に塗布して乾燥させたものを用いる以外はサ
ンプルＡと同様に行なったシートを製造した。この際の
半導体層の気泡含有率は６５体積−であった。また半導
体積の厚さは９５ｆ／ｒｌであった。このシートを表面
材とする座席を作製したところ、制電および除電能に関
しては前記サンプルＡと同様に極めて優れたものであシ
、さらにシート自体も極めて柔軟であシ、座席の表面材
とした時の座席の座り心地は極めてよいものであった。

〈効　果〉 本発明によれば、帯電体の電位がシートとの接触直前に
スパーク放電を生ずることがない電位に下がり、その俊
速やかに帯電体から除電される。

【図面の簡単な説明】

第１図および第２図は本発明の複合シートの一例の断面
図であり、第３図は、シートの除電性能を測定するため
の装置の図である。 特許出願人　　株式会社　り　ラ　し

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １）電気抵抗が１０＾５〜１０＾９Ω／ｃｍである導電
   性繊維が３０ｍｍ間隔以下で配置された布帛層の裏面に
   表面抵抗が１０＾６〜１０＾１＾０Ωの半導体層が一体
   化され、該導電性繊維と該半導体層とが接触しているこ
   とを特徴とする制電、除電機能をもつ複合シート。 ２）請求項１記載の車輌用複合シート。