JP6805424B2 - Method of manufacturing conductive yarn - Google Patents

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本発明は、誘電体である繊維材料の周囲を金属材料により被覆したマルチフィラメントからなる導電糸及びその製造方法に関する。 The present invention relates to a conductive yarn made of a multifilament in which the periphery of a fiber material which is a dielectric is coated with a metal material, and a method for producing the same.

従来より通信用や電源供給用に金属電線が用いられているが、金属電線としては銅線が主に使用されている。銅線を用いた電線は、屈曲や捩れといった変形に対して弱く、電気機器等の可動部位に配線された場合に、変形が繰り返し加わるようになるため、断線しやすくなる、といった課題がある。 Conventionally, metal electric wires have been used for communication and power supply, but copper wires are mainly used as metal electric wires. An electric wire using a copper wire is vulnerable to deformation such as bending and twisting, and when it is wired to a movable part such as an electric device, the deformation is repeatedly applied, so that there is a problem that the wire is easily broken.

こうした電線の課題に対して、屈曲及び捩れに対する耐久性に優れた合成樹脂製の繊維材料の表面に銅等の金属をメッキ処理した導電糸が提案されている。例えば、特許文献1では、引張強度が7cN/dtex以上の高強度有機合成繊維の周囲に金属メッキ処理を施し、撚り数T(回/m)が50≦T≦150の範囲で金属メッキ層を形成した高強度有機合成繊維のフィラメント束を撚り合わせた導体が記載されている。また、特許文献2では、メッキ処理槽に設けられた通過口より繊維束を導入し、メッキ処理槽内のメッキ液を通過口よりオーバーフローさせた状態で繊維束をメッキ液に浸漬し、更にメッキ処理槽内における繊維束の通過経路が概ねメッキ液面と平行な面内にあり、繊維束にかかる張力を常に一定としてメッキ処理を行うことで、複数のフィラメントからなる繊維束を連続的にメッキ処理し、各フィラメントが均一にメッキ金属により被覆されるメッキ処理方法が記載されている。また、特許文献3では、有機繊維糸条を含む絶縁電線であって、有機繊維糸条が金属被覆され、さらに金属被覆された有機繊維糸条が熱可塑性樹脂により被覆されており、有機繊維糸条の熱分解温度が400℃以上で引張強度が15cN/dtex以上で、金属被覆された有機繊維糸条の電気抵抗値が3Ω/m以下であり、JIS C 3216−6に基づいて測定される耐軟化温度が170℃以上である絶縁電線が記載されている。 To solve these problems of electric wires, a conductive yarn in which a metal such as copper is plated on the surface of a fiber material made of synthetic resin having excellent durability against bending and twisting has been proposed. For example, in Patent Document 1, a metal plating treatment is applied around a high-strength organic synthetic fiber having a tensile strength of 7 cN / dtex or more, and a metal plating layer is formed in a range where the number of twists T (times / m) is 50 ≦ T ≦ 150. A conductor obtained by twisting filament bundles of formed high-strength organic synthetic fibers is described. Further, in Patent Document 2, a fiber bundle is introduced from a passage port provided in the plating treatment tank, and the fiber bundle is immersed in the plating solution in a state where the plating solution in the plating treatment tank overflows from the passage port, and further plating is performed. The passage path of the fiber bundle in the treatment tank is in a plane substantially parallel to the plating liquid surface, and by performing the plating treatment while keeping the tension applied to the fiber bundle constant, the fiber bundle composed of a plurality of filaments is continuously plated. A plating treatment method in which each filament is uniformly coated with a plating metal is described. Further, in Patent Document 3, it is an insulated wire containing an organic fiber yarn, and the organic fiber yarn is metal-coated, and the metal-coated organic fiber yarn is further coated with a thermoplastic resin. The thermal decomposition temperature of the strip is 400 ° C. or higher, the tensile strength is 15 cN / dtex or higher, and the electric resistance value of the metal-coated organic fiber yarn is 3 Ω / m or lower, which is measured based on JIS C 3216-6. Insulated wires having a softening resistance temperature of 170 ° C. or higher are described.

特開2011−76852号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 2011-76852 特開2011−153365号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 2011-153365 特開2014−86390号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 2014-86390

上述した特許文献では、絶縁性繊維材料を用いて軽量性、柔軟性、高引張強力及び高導電性を備えた電線を得ることができ、従来の銅線を用いた電線に比べて屈曲及び捩れ等の変形に対して耐久性を向上させることが可能となる。 In the above-mentioned patent document, it is possible to obtain an electric wire having light weight, flexibility, high tensile strength and high conductivity by using an insulating fiber material, and bending and twisting as compared with a conventional electric wire using a copper wire. It is possible to improve the durability against deformation such as.

この特性を生かして、ウエアラブルエレクトロニクスなど電気機器と衣料を融合した分野での製品開発が進む中で、この種の導電糸は単なる信号線としてだけでなく、電源ラインや信号線としても無線等のアンテナを含む高周波対応の電気特性の需要が高まっている。その場合は、通常の糸と同様に織編物に織り込んだり編み込んだりするための軽量性・柔軟性の他に、高周波に対する伝送損失が少ないという特性が求められる。 Taking advantage of this characteristic, while product development in the field of fusion of electrical equipment and clothing such as wearable electronics is progressing, this kind of conductive thread is not only used as a signal line, but also as a power supply line or signal line for wireless communication, etc. There is an increasing demand for high frequency electrical characteristics including antennas. In that case, in addition to being lightweight and flexible for weaving and knitting into a woven or knitted fabric in the same manner as ordinary yarn, the characteristics of low transmission loss at high frequencies are required.

そこで、本発明は、柔軟性及び導電性を備えるとともに高周波伝送損失が低く屈曲耐久性を備えている導電糸及びその製造方法を提供することを目的とするものである。 Therefore, an object of the present invention is to provide a conductive yarn having flexibility and conductivity, low high frequency transmission loss, and bending durability, and a method for producing the same.

本発明に係る導電糸は、繊度が10デシテックス以下で誘電体である繊維材料の周囲を金属材料により被覆したマルチフィラメントからなる導電糸であって、前記マルチフィラメントの各繊維材料の周囲に金属材料が均一な層で付着しており、300MHz〜1500MHzにおける高周波伝送損失が5dB以下であるとともに7万回以上の動的駆動試験に対して電気抵抗が150%以下の増加率で導電性を維持する屈曲耐久性を備えている。さらに、前記マルチフィラメントは、目付が0.1g/m〜1g/mで電気抵抗が0.5Ω/m〜10Ω/mであるとともにKESFB2−AUTO−Aにより求められる曲げ剛性が0.04gf・cm2/ヤーン〜5gf・cm2/ヤーンである。さらに、前記マルチフィラメントは、繊度が500デシテックス未満では撚り数が160回/m以上、繊度が500デシテックス〜1200デシテックスでは撚り数が100回/m以上、繊度が1200デシテックス〜2000デシテックスでは撚り数が50回/m以上に設定されている。 The conductive yarn according to the present invention is a conductive yarn made of a multifilament in which a fiber material having a fineness of 10 decitex or less and being a dielectric is coated with a metal material, and a metal material is formed around each fiber material of the multifilament. Is adhered in a uniform layer, the high-frequency transmission loss at 300 MHz to 1500 MHz is 5 dB or less, and the electrical resistance maintains conductivity at an increase rate of 150% or less for 70,000 or more dynamic drive tests. It has bending durability. Further, the multifilament has a basis weight of 0.1 g / m to 1 g / m, an electric resistance of 0.5 Ω / m to 10 Ω / m, and a bending rigidity of 0.04 gf · cm required by KESFB2-AUTO-A. 2 / yarn ~ 5gf · cm 2 / yarn. Further, the multifilament has a twist number of 160 times / m or more when the fineness is less than 500 decitex, a twist number of 100 times / m or more when the fineness is 500 decitex to 1200 decitex, and a twist number when the fineness is 1200 decitex to 2000 decitex. It is set to 50 times / m or more.

本発明に係る導電糸の製造方法は、繊度が10デシテックス以下で誘電体である繊維材料を無撚状態で集束した繊維束(繊度Dデシテックス)に対して糸長方向に付与する張力(張力Tニュートン)をT≦D/300となるように設定した状態でメッキ液に浸漬し、前記メッキ液に浸漬した前記繊維束に60Hz以下の振動を付与して前記繊維材料をばらけた状態でメッキ処理を行うことで前記繊維材料の周囲を金属材料により被覆し、金属材料により周囲が被覆された前記繊維材料を集束したマルチフィラメントを製造する。さらに、前記マルチフィラメントは、加撚して製造する。 The method for producing a conductive yarn according to the present invention is a tension (tension T) applied in the yarn length direction to a fiber bundle (fineness D decitex) in which a fiber material having a fineness of 10 decitex or less and being a dielectric is focused in a non-twisted state. Newton) was immersed in the plating solution with T ≦ D / 300, and the fiber bundle immersed in the plating solution was subjected to vibration of 60 Hz or less to disperse the fiber material and then plated. By performing the above, the periphery of the fiber material is coated with the metal material, and the multifilament in which the fiber material whose periphery is coated with the metal material is focused is produced. Further, the multifilament is produced by twisting.

本発明は、繊度が10デシテックス以下で誘電体である繊維材料の周囲を金属材料により被覆したマルチフィラメントを有し、300MHz〜1500MHzにおける高周波伝送損失が5dB以下であるとともに7万回以上の動的駆動試験に対して電気抵抗が150%以下の増加率で導電性を維持するようになっているから、柔軟性及び導電性とともに低い高周波伝送損失及び屈曲耐久性といった優れた特性を備えている。 The present invention has a multifilament in which a fiber material having a fineness of 10 decitex or less and a dielectric material is coated with a metal material, and has a high frequency transmission loss of 5 dB or less at 300 MHz to 1500 MHz and a dynamic of 70,000 times or more. Since the electrical resistance is maintained at an increase rate of 150% or less with respect to the drive test, it has excellent characteristics such as low high frequency transmission loss and bending durability as well as flexibility and conductivity.

屈曲耐久性試験を行う装置構成を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the apparatus structure which performs the bending durability test. 導電糸の各特性を示す表である。It is a table which shows each characteristic of a conductive yarn. 導電糸の周波数と高周波伝送損失との関係を示すグラフである。It is a graph which shows the relationship between the frequency of a conductive yarn, and high frequency transmission loss. 導電糸の撚り数と比抵抗との関係を示すグラフである。It is a graph which shows the relationship between the number of twists of a conductive yarn, and specific resistance. 導電糸の屈曲耐久性試験の結果を示す表である。It is a table which shows the result of the bending durability test of a conductive yarn.

以下、本発明に係る実施形態について詳しく説明する。本発明に係る導電糸は、繊度が10デシテックス以下で誘電体である繊維材料の周囲を金属材料により被覆したマルチフィラメントからなる。マルチフィラメントを構成する各繊維材料の周囲に金属材料が被覆しているため、マルチフィラメント全体にほぼ均一に金属材料が分布するようになる。そのため、後述するように、電気抵抗及び高周波伝送損失の低下といった優れた電気的特性を備えるようになり、軽量化並びに優れた柔軟性及び屈曲耐久性を実現することができた。 Hereinafter, embodiments according to the present invention will be described in detail. The conductive yarn according to the present invention is made of a multifilament in which a fiber material having a fineness of 10 decitex or less and being a dielectric is coated with a metal material. Since the metal material is coated around each fiber material constituting the multifilament, the metal material is distributed almost uniformly over the entire multifilament. Therefore, as will be described later, it has come to have excellent electrical characteristics such as reduction of electric resistance and high frequency transmission loss, and it has been possible to realize weight reduction, excellent flexibility and bending durability.

誘電体である繊維材料は、合成繊維材料としては、ポリエステル、ナイロン、アクリル、ポリプロピレン、パラ系アラミド、メタ系アラミド、ポリアリレート、ポリベンゾイミダゾール等が挙げられ、無機繊維材料としてはガラスが挙げられる。そして、これらの繊維材料を混合したものであってもよい。繊維材料の繊度は、10デシテックス以下であることが好ましく、より好ましくは、1デシテックス〜10デシテックスである。繊度が10デシテックスより大きくなると、金属材料を付着させた場合に電気抵抗を十分低下させることができなくなる。 Examples of the fiber material as a dielectric include polyester, nylon, acrylic, polypropylene, para-aramid, meta-aramid, polyarylate, polybenzoimidazole and the like as synthetic fiber materials, and glass as an inorganic fiber material. .. Then, these fiber materials may be mixed. The fineness of the fiber material is preferably 10 decitex or less, more preferably 1 decitex to 10 decitex. If the fineness is greater than 10 decitex, the electrical resistance cannot be sufficiently reduced when a metal material is attached.

金属材料としては、銅、銅/ニッケル、ニッケル、金、パラジウム、銀等の公知の無電解メッキ処理で析出することのできる金属であればよく、こうした金属を単一又は複合して形成することも可能で、特に限定されない。 The metal material may be any metal such as copper, copper / nickel, nickel, gold, palladium, and silver that can be precipitated by known electroless plating treatment, and these metals may be formed alone or in combination. Is also possible and is not particularly limited.

導電糸は、金属材料よりも軽量な合成繊維材料等の繊維材料を用いており、マルチフィラメントを構成する各繊維材料の周囲に金属材料が付着しているので、十分な導電性を確保しつつ軽量化を図ることができる。具体的には、マルチフィラメントの電気抵抗を0.5Ω/m〜10Ω/mに設定することが可能で、マルチフィラメントの目付を0.1g/m〜1g/mに設定することができる。電気抵抗については、0.5Ω/m〜10Ω/mに設定することで、従来の電線と同程度の導電性を確保することが可能となる。また、電気抵抗が10Ω/mよりも大きくなると、電源供給用として使用した場合に1m以上の配線で電気抵抗による電流低下が大きくなり、例えばLEDの電源供給に使用すると光量の低下が明確に認識されるようになってしまう。 The conductive yarn uses a fiber material such as a synthetic fiber material that is lighter than the metal material, and the metal material adheres around each fiber material constituting the multifilament, so that sufficient conductivity is ensured. It is possible to reduce the weight. Specifically, the electrical resistance of the multifilament can be set to 0.5Ω / m to 10Ω / m, and the basis weight of the multifilament can be set to 0.1 g / m to 1 g / m. By setting the electrical resistance to 0.5Ω / m to 10Ω / m, it is possible to secure the same level of conductivity as a conventional electric wire. Further, when the electric resistance becomes larger than 10 Ω / m, the current decrease due to the electric resistance becomes large in the wiring of 1 m or more when it is used for power supply, and for example, when it is used for LED power supply, the decrease in the amount of light is clearly recognized. Will be done.

また、目付については、0.1g/mより目付が小さくなると、金属材料の付着量が不十分となって十分な導電性が確保しにくくなり、1g/mより目付が大きくなると、十分な軽量化を図ることが難しくなる。金属材料の付着量は、軽量化及び導電性の観点から0.4g/m以下とすることが好ましい。 Regarding the basis weight, if the basis weight is smaller than 0.1 g / m, the amount of metal material adhered becomes insufficient and it becomes difficult to secure sufficient conductivity, and if the basis weight is larger than 1 g / m, the weight is sufficiently light. It becomes difficult to achieve the conversion. The amount of the metal material adhered is preferably 0.4 g / m or less from the viewpoint of weight reduction and conductivity.

導電糸は、誘電体である繊維材料の周囲に金属材料が被覆されており、金属材料を周囲に被覆した繊維材料を集束したマルチフィラメントからなるので、高周波伝送損失を低く抑えることができ、無線通信や信号伝送といった用途に好適である。具体的には、300MHz〜1500MHzにおける高周波伝送損失を5dB以下に抑えることができ、無線通信用のアンテナの素材として十分な機能を備えている。 The conductive thread is composed of a multifilament in which a metal material is coated around a fiber material which is a dielectric and the fiber material coated with the metal material is focused, so that high frequency transmission loss can be suppressed low and wireless. It is suitable for applications such as communication and signal transmission. Specifically, the high frequency transmission loss in 300 MHz to 1500 MHz can be suppressed to 5 dB or less, and it has a sufficient function as a material for an antenna for wireless communication.

高周波特性は、繊維材料の繊維長方向(高周波伝播方向)の電気抵抗のばらつきが少ない方が高周波の伝送損失も小さくなる。また、高周波の電波は、主に導電糸の表面を伝播するので、表面積が大きい(フィラメント本数が多い)方が、高周波の伝送損失が小さくなる。また、導電糸に撚りを加えることで糸長方向の電気抵抗が安定するので、同じ電気抵抗でも撚り数の大きい方が高周波伝送損失を低くすることができる。本発明では、糸長方向の電気抵抗のばらつきが少なく表面積の大きいマルチフィラメントからなる導電糸を得ることができるので、従来の銅線等の導電線と同程度の低い高周波伝送損失とすることが可能となる。 As for the high frequency characteristics, the smaller the variation in the electrical resistance in the fiber length direction (high frequency propagation direction) of the fiber material, the smaller the high frequency transmission loss. Further, since high-frequency radio waves mainly propagate on the surface of the conductive thread, the larger the surface area (the larger the number of filaments), the smaller the high-frequency transmission loss. Further, since the electric resistance in the yarn length direction is stabilized by adding a twist to the conductive yarn, the higher the number of twists, the lower the high frequency transmission loss even if the electric resistance is the same. In the present invention, since it is possible to obtain a conductive yarn made of a multifilament having a large surface area with little variation in electrical resistance in the yarn length direction, it is possible to obtain a high frequency transmission loss as low as that of a conventional conductive wire such as a copper wire. It will be possible.

また、導電糸は、後述するように、メッキ処理により各繊維材料の周囲に金属材料が均一に被覆しているので、各繊維材料の周囲に金属材料が薄く付着している場合でも、マルチフィラメント全体では導電性を確保するのに十分な付着量とすることができる。そして、各繊維材料の周囲に金属材料を薄く均一な層に付着させることで、各繊維材料の柔軟性を維持しつつ繊維材料の変形に伴う金属層の破断を抑止することが可能となる。そのため、マルチフィラメントの柔軟性を確保することが可能となり、屈曲耐久性を向上させることができる。そして、繊維材料の周囲に均一に金属材料が付着しているので、マルチフィラメントの柔軟性及び屈曲耐久性に異方性がほとんどなくなり、通常の糸と同様にいずれの方向に対しても湾曲変形させることができ、従来と同様の製織工程及び製編工程に耐えることが可能となる。 Further, as described later, since the conductive yarn is uniformly coated with the metal material around each fiber material by the plating treatment, the multifilament is formed even when the metal material is thinly adhered around each fiber material. As a whole, the amount of adhesion can be sufficient to ensure conductivity. Then, by adhering the metal material to a thin and uniform layer around each fiber material, it is possible to suppress the breakage of the metal layer due to the deformation of the fiber material while maintaining the flexibility of each fiber material. Therefore, the flexibility of the multifilament can be ensured, and the bending durability can be improved. Since the metal material is uniformly adhered around the fiber material, there is almost no anisotropy in the flexibility and bending durability of the multifilament, and it is curved and deformed in any direction like a normal thread. It is possible to withstand the same weaving process and knitting process as before.

導電糸の柔軟性については、KESFB2−AUTO−Aにより求められる曲げ剛性が0.04gf・cm2/ヤーン〜5gf・cm2/ヤーンに設定することが好ましい。曲げ剛性が0.04gf・cm2/ヤーンよりも低い場合には、繊維材料に付着した金属材料の量が少なく10Ω/m以下の電気抵抗を実現することが難しくなり、5gf・cm2/ヤーンよりも高い場合には、柔軟性が低下して製織工程や製編工程で不具合が発生するようになる。 Regarding the flexibility of the conductive yarn, it is preferable to set the flexural rigidity required by KESFB2-AUTO-A to 0.04 gf · cm 2 / yarn to 5 gf · cm 2 / yarn. When the flexural rigidity is lower than 0.04 gf · cm 2 / yarn, the amount of metal material adhering to the fiber material is small and it becomes difficult to realize an electrical resistance of 10 Ω / m or less, and 5 gf · cm 2 / yarn. If it is higher than, the flexibility is reduced and defects occur in the weaving process and the knitting process.

なお、KESFB2−AUTO−Aとは、カトーテック株式会社製の自動化純曲げ試験機であり、クランプ間隔10mm、曲げ変形速度0.5cm-1/sの条件で曲率を変えて曲げモーメントを測定する装置である。糸の柔軟性を評価する方法のひとつとして、測定された曲げモーメントおよび糸本数に基づいて、任意の測定曲率範囲から糸一本の曲げ剛性(gf・cm2/ヤーン)を求めることができる。 KESFB2-AUTO-A is an automated pure bending tester manufactured by Kato Tech Co., Ltd., which measures the bending moment by changing the curvature under the conditions of a clamp interval of 10 mm and a bending deformation speed of 0.5 cm -1 / s. It is a device. As one of the methods for evaluating the flexibility of a yarn, the flexural rigidity (gf · cm 2 / yarn) of one yarn can be obtained from an arbitrary measurement curvature range based on the measured bending moment and the number of yarns.

導電糸の屈曲耐久性については、導電糸を折り曲げるように繰り返し屈曲変形させる動的駆動試験によりどの程度導電性が維持されるか耐久試験を行うことでその特性をみることができる。導電糸が織成処理又は編成処理等の製造工程で受ける屈曲変形回数及び製品として使用されている間に受ける屈曲変形回数を考慮すれば、7万回以上の屈曲変形回数で導電性が確保されていれば十分である。本発明に係る導電糸では、7万回以上の動的駆動試験を行った後でも電気抵抗が150%以下の増加率で導電性が維持されるようになっており、優れた屈曲耐久性を備えている。 The bending durability of the conductive yarn can be examined by performing a durability test to see how much the conductivity is maintained by the dynamic drive test in which the conductive yarn is repeatedly bent and deformed so as to be bent. Considering the number of bending deformations that the conductive yarn receives in the manufacturing process such as weaving treatment or knitting treatment and the number of bending deformations that it receives while it is being used as a product, conductivity is ensured with the number of bending deformations of 70,000 or more. It is enough if it is. In the conductive yarn according to the present invention, the electrical resistance is maintained at an increase rate of 150% or less even after performing a dynamic drive test of 70,000 times or more, and excellent bending durability is maintained. I have.

導電糸は、撚りを加えることで、電気的特性を安定させることができ、均質な電気的特性を備える導電糸を得ることが可能となる。撚りを加えることで、金属材料で被覆された各繊維材料が互いに密着してマルチフィラメント全体で金属材料同士が安定した電気的接続状態となり、電気的特性が安定するようになる。 By twisting the conductive yarn, the electrical characteristics can be stabilized, and it becomes possible to obtain a conductive yarn having uniform electrical characteristics. By adding twisting, the fiber materials coated with the metal material are brought into close contact with each other, and the metal materials are in a stable electrical connection state in the entire multifilament, and the electrical characteristics are stabilized.

具体的には、繊度が500デシテックス未満では撚り数を160回/m以上に設定することが好ましく、繊度が500デシテックス〜1200デシテックスでは撚り数を100回/m以上に設定することが好ましく、繊度が1200デシテックス〜2000デシテックスでは撚り数を50回/m以上に設定することが好ましい。繊度が500デシテックス未満の細い導電糸の場合には、撚り数が160回/mよりも少ないと、導電糸の電気抵抗にばらつきが生じるようになる。同様に、繊度が500デシテックス〜1200デシテックスの太い導電糸の場合には、撚り数が100回/mよりも少ないと電気抵抗のばらつきが生じ、繊度が1200デシテックス〜2000デシテックスのさらに太い導電糸の場合には、撚り数が50回/mより少ないと電気抵抗にばらつきが生じるようになる。 Specifically, when the fineness is less than 500 decitex, the number of twists is preferably set to 160 times / m or more, and when the fineness is 500 decitex to 1200 decitex, the number of twists is preferably set to 100 times / m or more. However, in 1200 decitex to 2000 decitex, it is preferable to set the number of twists to 50 times / m or more. In the case of a thin conductive yarn having a fineness of less than 500 decitex, if the number of twists is less than 160 times / m, the electric resistance of the conductive yarn will vary. Similarly, in the case of a thick conductive yarn having a fineness of 500 decitex to 1200 decitex, if the number of twists is less than 100 times / m, the electrical resistance varies, and the fineness of the conductive yarn having a fineness of 1200 decitex to 2000 decitex becomes larger. In that case, if the number of twists is less than 50 times / m, the electric resistance will vary.

導電糸を製造する場合には、長繊維からなる繊度が10デシテックス以下の繊維材料を無撚状態で集束した繊維束に対して各工程の処理を行う。繊維束は無撚状態となっているため、各処理槽内に浸漬させると長繊維からなる繊維材料がばらけた状態となり、各繊維材料の表面を均一に処理することができる。 In the case of producing a conductive yarn, each step is performed on a fiber bundle made of long fibers and having a fineness of 10 decitex or less, which is bundled in a non-twisted state. Since the fiber bundle is in a non-twisted state, when it is immersed in each treatment tank, the fiber material made of long fibers becomes loose, and the surface of each fiber material can be uniformly treated.

前処理工程では、まず繊維束に対して精錬処理を行い、繊維材料への触媒付与及び触媒の活性化処理を行う。触媒付与処理は、無電解メッキ処理を行うために繊維材料の表面に触媒を固定する処理であり、触媒としては、スズ銀、スズパラジウム又はパラジウムといった公知の金属材料が挙げられる。触媒の活性化処理では、酸浸漬といった処理を行い、触媒を活性化させる。 In the pretreatment step, the fiber bundle is first refined, and then a catalyst is applied to the fiber material and a catalyst is activated. The catalyst addition treatment is a treatment for fixing the catalyst on the surface of the fiber material in order to perform the electroless plating treatment, and examples of the catalyst include known metal materials such as tin silver, tin palladium, and palladium. In the catalyst activation treatment, a treatment such as acid immersion is performed to activate the catalyst.

無電解メッキ処理工程では、前処理工程で処理された繊維束(繊度Dデシテックス)に対して糸長方向に付与する張力(張力Tニュートン)をD/1000≦T≦D/300となるように設定した低張力状態で走行させながら複数の無電解メッキ槽に順次浸漬してメッキ処理を行う。繊維束を無電解メッキ槽内に浸漬した状態で繊維束に60Hz以下の振動を付与することで、走行中に集束状態となる繊維束の繊維材料がメッキ液内においてばらけた状態で振動するようになる。ばらけた状態で振動する繊維材料の間にメッキ液が浸入して各繊維材料の周囲を均一にメッキ処理して金属材料を付着させることができる。 In the electroless plating process, the tension (tension T Newton) applied in the thread length direction to the fiber bundle (fineness D decitex) processed in the pretreatment process is set to D / 1000 ≦ T ≦ D / 300. The plating process is performed by sequentially immersing in a plurality of electroless plating tanks while running in the set low tension state. By applying vibration of 60 Hz or less to the fiber bundle while the fiber bundle is immersed in the electroless plating tank, the fiber material of the fiber bundle that is in a focused state during traveling vibrates in a loosened state in the plating solution. become. The plating solution can penetrate between the fiber materials that vibrate in a loosened state, and the periphery of each fiber material can be uniformly plated to adhere the metal material.

繊維束に振動を付与する方法としては、繊維材料がばらけた状態で振動すればよく、特に限定されないが、例えば、繊維束を走行させる走行ローラを走行方向と交差する方向に振動させて繊維材料をばらけた状態にすることができる。また、メッキ槽内を走行する繊維束に対して、断続的に振動ローラを接触させたり、メッキ液を流動させて振動させるようにしてもよい。付与する振動数は60Hz以下が好ましく、より好ましくは28Hz〜60Hzである。 The method of applying vibration to the fiber bundle may be such that the fiber material vibrates in a separated state, and is not particularly limited. For example, the traveling roller that travels the fiber bundle is vibrated in a direction intersecting the traveling direction to vibrate the fiber material. Can be separated. Further, the vibrating roller may be intermittently brought into contact with the fiber bundle traveling in the plating tank, or the plating solution may be made to flow to vibrate. The frequency to be applied is preferably 60 Hz or less, more preferably 28 Hz to 60 Hz.

無電解メッキ処理工程では、公知の処理方法を用いて行うことができ、例えば、メッキ液として市販のメッキ液を使用して、メッキ浴の温度を25℃〜50℃に設定して、処理時間を10分〜20分行うようにすればよい。 The electroless plating process can be performed using a known processing method. For example, a commercially available plating solution is used as the plating solution, the temperature of the plating bath is set to 25 ° C to 50 ° C, and the processing time is set. It may be done for 10 to 20 minutes.

無電解メッキ処理により形成する金属メッキ層としては、銅、銅/ニッケル、ニッケル、金、パラジウム、銀等の公知の無電解メッキ処理で析出することのできる金属であればよく、こうした金属を単一又は複合して形成することも可能で、特に限定されない。触媒を各繊維材料の周囲に均一に付着させることで、無電解メッキ処理により各繊維材料の周囲を均一な金属メッキ層で被覆することができる。 The metal plating layer formed by the electroless plating treatment may be any metal such as copper, copper / nickel, nickel, gold, palladium, and silver that can be precipitated by the known electroless plating treatment. It can be formed as one or a combination, and is not particularly limited. By uniformly adhering the catalyst to the periphery of each fiber material, the periphery of each fiber material can be coated with a uniform metal plating layer by electroless plating.

電気メッキ処理工程では、無電解メッキ処理工程で処理された繊維束(繊度Dデシテックス)に対して糸長方向に付与する張力(張力Tニュートン)をD/1000≦T≦D/300となるように設定した低張力状態で走行させながら複数の電気メッキ槽に順次浸漬してメッキ処理を行う。繊維束を電気メッキ槽内に浸漬した状態で、無電解メッキ処理工程と同様に、繊維束に60Hz以下の振動を付与することで、繊維束の繊維材料がメッキ液内においてばらけた状態で振動するようになる。ばらけた状態で振動する繊維材料の間にメッキ液が浸入して各繊維材料の周囲に無電解メッキ処理により形成された金属メッキ層に対して均一にメッキ処理して金属メッキ層の厚さを均一に厚くすることができる。したがって、電気メッキ処理により繊維材料の周囲への金属材料の付着量を所望の量に設定することができ、ムラの少ない金属メッキ層を形成することが可能となる。 In the electroplating process, the tension (tension T Newton) applied in the thread length direction to the fiber bundle (fineness D decitex) processed in the electroless plating process is set to D / 1000 ≦ T ≦ D / 300. The plating process is performed by sequentially immersing in a plurality of electroplating tanks while running in the low tension state set in. In the state where the fiber bundle is immersed in the electroplating tank, by applying vibration of 60 Hz or less to the fiber bundle as in the electroless plating process, the fiber material of the fiber bundle vibrates in a loosened state in the plating solution. Will come to do. The plating solution penetrates between the fiber materials that vibrate in a loose state, and the metal plating layer formed by electroless plating around each fiber material is uniformly plated to increase the thickness of the metal plating layer. It can be made evenly thick. Therefore, the amount of the metal material adhering to the periphery of the fiber material can be set to a desired amount by the electroplating treatment, and the metal plating layer with less unevenness can be formed.

電気メッキ処理工程では、公知の処理方法により行うことができ、例えば、メッキ液として市販の硫酸銅溶液処方(奥野製薬工業株式会社製標準処方)を使用して、メッキ浴の温度を20℃〜50℃に設定して、処理時間を10分〜20分で行うようにすればよい。 The electroplating process can be performed by a known processing method. For example, a commercially available copper sulfate solution formulation (standard formulation manufactured by Okuno Pharmaceutical Co., Ltd.) is used as the plating solution, and the temperature of the plating bath is set to 20 ° C. to The temperature may be set to 50 ° C. and the processing time may be 10 to 20 minutes.

以上のように、原料となる長繊維の繊維材料を無撚状態で集束した繊維束に対して無電解メッキ処理及び電気メッキ処理を行うことで各繊維材料の周囲を金属材料で被覆したマルチフィラメントを製造することができるが、こうした処理は、繊維束を低張力を付与した状態で行われる。繊維束(繊度Dデシテックス)に対して糸長方向に付与する張力(張力Tニュートン)をT≦D/300となるように設定した状態で、好ましくは、D/1000≦T≦D/500の張力を付与した状態で、60Hz以下の振動を付与してメッキ処理することで、伸縮や屈曲といった変形に対して耐久性のある導電糸を得ることができる。例えば、繊度が1000デシテックスの繊維束の場合には、3ニュートン以下の低張力を付与した状態で処理すればよい。 As described above, the multifilament in which the periphery of each fiber material is coated with a metal material by performing electroless plating treatment and electroplating treatment on the fiber bundle in which the long fiber fiber material as a raw material is bundled in a non-twisted state. However, such a treatment is performed in a state where the fiber bundle is subjected to low tension. In a state where the tension (tension T Newton) applied to the fiber bundle (fineness D decitex) in the yarn length direction is set to T ≦ D / 300, preferably D / 1000 ≦ T ≦ D / 500. By applying vibration of 60 Hz or less to perform plating treatment in a state where tension is applied, a conductive yarn that is durable against deformation such as expansion and contraction and bending can be obtained. For example, in the case of a fiber bundle having a fineness of 1000 decitex, the treatment may be performed in a state where a low tension of 3 Newton or less is applied.

以下、本発明の実施例を挙げて具体的に説明するが、本発明は以下の実施例によって限定されるものではない。実施例において用いた測定方法及び試験は、以下のとおりである。 Hereinafter, the present invention will be specifically described with reference to examples of the present invention, but the present invention is not limited to the following examples. The measurement methods and tests used in the examples are as follows.

<重量測定>
原料となる繊維材料及び導電糸の単位長さ当りの重量は、電子天秤(メトラー・トレド株式会社製;AB54−S)を用いて測定した。
<Weight measurement>
The weight per unit length of the fiber material and the conductive yarn as raw materials was measured using an electronic balance (manufactured by METTLER TOLEDO Co., Ltd .; AB54-S).

<電気抵抗測定>
デジタル・マルチメータ(株式会社エーディーシー;R6552)を用いて、4端子法により測定した。測定する際に、導電糸に所定荷重で張力を付与した状態で所定長さとなるようにセットして行った。
<Measurement of electrical resistance>
It was measured by the 4-terminal method using a digital multimeter (ADC Co., Ltd .; R6552). At the time of measurement, the conductive yarn was set so as to have a predetermined length in a state where tension was applied to the conductive yarn with a predetermined load.

<曲げ剛性測定>
自動化純曲げ試験機(カトーテック株式会社;KESFB2−AUTO−A)を用いて、1本〜5本の糸サンプルを、クランプ間隔10mm、曲げ変形速度0.5cm-1/sの条件で曲げモーメントを測定し、測定された曲げモーメントに基づいて、曲率0.5〜1.5の範囲で曲げ剛性を算出した。
<Flexural rigidity measurement>
Using an automated pure bending tester (Kato Tech Co., Ltd .; KESFB2-AUTO-A), bend moments of 1 to 5 thread samples under the conditions of a clamping interval of 10 mm and a bending deformation speed of 0.5 cm -1 / s. Was measured, and the flexural rigidity was calculated in the range of curvature 0.5 to 1.5 based on the measured bending moment.

<高周波特性測定>
被試験導電糸を、熱収縮チューブ(Versafit V4−0.8−0−SP−SM)で絶縁被覆した後、2本を平行に密着させて平行二線伝送線路を構成し、4ポートネットワークアナライザ(アジレントテクノロジ株式会社製)とGSSGプローブ(カスケードマイクロテック株式会社製)を用いて、ミクストモードSパラメータを取得することで、差動伝送における伝送損失を求めた。
<Measurement of high frequency characteristics>
After insulatingly coating the conductive thread under test with a heat-shrinkable tube (Versafit V4-0.8-0-SP-SM), the two are brought into close contact with each other in parallel to form a parallel two-wire transmission line, and a 4-port network analyzer. The transmission loss in differential transmission was obtained by acquiring the mixed mode S parameter using (Agile Technology Co., Ltd.) and a GSSG probe (Cascade Microtech Co., Ltd.).

<屈曲耐久性試験>
図1に示すように、500mmの長さの導電糸Cを、1mm間隔を空けて水平に平行配列した一対の屈曲バーBの間に上方から挿入し、下端に20gの重りWを取り付けて上端側を把持体Aに取り付ける。屈曲バーBの断面形状は直径10mmの円形に形成されており、外周面の曲率半径は5mmに設定されている。そして、把持体Aを屈曲バーBと直交する方向に往復揺動させて屈曲バーBにより挟まれた位置を中心に導電糸Cを両側に135度まで屈曲させるように動作させる。把持体Aの動作速度は、約60回/分とした。把持体Aの動作により屈曲バーBに挟まれた導電糸Cの部分が繰り返し屈曲変形するようになる。そして、所定の屈曲回数毎に屈曲変形部分を含む箇所で電気抵抗測定を行った。
<Bending durability test>
As shown in FIG. 1, a conductive thread C having a length of 500 mm is inserted from above between a pair of bending bars B arranged horizontally in parallel with an interval of 1 mm, and a weight W of 20 g is attached to the lower end to attach a weight W to the upper end. The side is attached to the grip body A. The cross-sectional shape of the bending bar B is formed in a circle having a diameter of 10 mm, and the radius of curvature of the outer peripheral surface is set to 5 mm. Then, the grip body A is reciprocally swung in a direction orthogonal to the bending bar B, and the conductive thread C is bent to 135 degrees on both sides around the position sandwiched by the bending bar B. The operating speed of the grip body A was about 60 times / minute. Due to the operation of the grip body A, the portion of the conductive thread C sandwiched between the bending bars B is repeatedly bent and deformed. Then, the electric resistance was measured at a place including the bending deformation portion every predetermined number of times of bending.

[実施例1]
原料として、パラアラミド繊維からなる繊維束(帝人株式会社製;テクノーラ)を用いた。繊度として、440デシテックス、1100デシテックス及び1670デシテックスの3種類を準備した。原料として用いた繊維束は、複数の長繊維が繊維長方向に引き揃えられて無撚状態で集束したものを使用した。
[Example 1]
As a raw material, a fiber bundle made of para-aramid fiber (manufactured by Teijin Limited; Technora) was used. Three types of fineness were prepared: 440 decitex, 1100 decitex and 1670 decitex. As the fiber bundle used as a raw material, a plurality of long fibers were aligned in the fiber length direction and bundled in a non-twisted state.

<導電糸の製造>
まず、前処理工程では、触媒として塩化パラジウムコロイド溶液(奥野製薬工業株式会社製標準処方)を用いて、浸漬法により繊維束を構成する長繊維の表面に触媒を付与し、市販の硫酸溶液(星和ケミカル株式会社製標準処方)を用いた酸浸漬により触媒の活性化処理を行った。
<Manufacturing of conductive yarn>
First, in the pretreatment step, a palladium chloride colloidal solution (standard formulation manufactured by Okuno Pharmaceutical Co., Ltd.) is used as a catalyst, and a catalyst is applied to the surface of the long fibers constituting the fiber bundle by an immersion method, and a commercially available sulfuric acid solution (commercially available sulfuric acid solution). The catalyst was activated by acid immersion using (standard formulation manufactured by Seiwa Chemical Co., Ltd.).

次に、前処理により長繊維の周囲に付着した触媒を活性化させた繊維束に対して無電解メッキ処理を行った。無電解メッキ処理では、メッキ液として硫酸銅溶液処方(奥野製薬工業株式会社製標準処方)を用い、メッキ液を収容した複数のメッキ浴槽を繊維束の搬送方向に配列した。そして、繊維束(Dデシテックス)に対して糸長方向に付与する張力(張力Tニュートン)をT=D/500に設定して搬送しながら、溶液温度40℃及び処理時間15分の条件で各メッキ浴槽内を通過させて浸漬することで無電解メッキ処理を行った。繊維束が浸漬された状態で振動を付与することで、繊維束を構成する長繊維がばらけてその周囲を満遍なく無電解メッキ処理した。 Next, electroless plating was performed on the fiber bundle in which the catalyst attached to the periphery of the long fibers was activated by the pretreatment. In the electroless plating treatment, a copper sulfate solution formulation (standard formulation manufactured by Okuno Pharmaceutical Co., Ltd.) was used as the plating solution, and a plurality of plating baths containing the plating solution were arranged in the fiber bundle transport direction. Then, while the tension (tension T Newton) applied to the fiber bundle (D decitex) in the thread length direction is set to T = D / 500 and conveyed, the solution temperature is 40 ° C. and the processing time is 15 minutes. The electroless plating process was performed by passing through the plating bath and immersing it. By applying vibration while the fiber bundle was immersed, the long fibers constituting the fiber bundle were scattered and the periphery thereof was evenly electroless plated.

次に、無電解メッキ処理された繊維束に対して電気メッキ処理を行った。電気メッキ処理では、メッキ液として硫酸銅溶液処方(奥野製薬工業株式会社製標準処方)を用い、メッキ液を収容した複数のメッキ浴槽を繊維束の搬送方向に配列した。そして、繊維束(Dデシテックス)に対して糸長方向に付与する張力(張力Tニュートン)をT=D/500に設定して搬送しながら、溶液温度20℃及び処理時間15分の条件で各メッキ浴槽内を通過させて浸漬することで電気メッキ処理を行った。繊維束が浸漬された状態で振動を付与することで、繊維束を構成する長繊維がばらけてその周囲を満遍なく電気メッキ処理した。 Next, the electroless-plated fiber bundle was electroplated. In the electroplating treatment, a copper sulfate solution formulation (standard formulation manufactured by Okuno Pharmaceutical Co., Ltd.) was used as the plating solution, and a plurality of plating baths containing the plating solution were arranged in the fiber bundle transport direction. Then, while the tension (tension T Newton) applied to the fiber bundle (D decitex) in the thread length direction is set to T = D / 500 and conveyed, the solution temperature is 20 ° C. and the processing time is 15 minutes. Electroplating was performed by passing through the plating bath and immersing it. By applying vibration while the fiber bundle was immersed, the long fibers constituting the fiber bundle were scattered and the periphery thereof was evenly electroplated.

以上の処理により、長繊維の周囲を銅により被覆したマルチフィラメントからなる導電糸を製造した。 Through the above treatment, a conductive yarn made of a multifilament in which the circumference of long fibers is coated with copper was produced.

<導電糸の撚糸>
製造した一部の導電糸に対して検撚機(SANKIN ENGINIEERING CO.,LTD.製)により、荷重20gで所定の撚り数で撚糸処理した。440デシテックスの導電糸に撚り数200回/m及び160回/mを加撚したものを作成して実施例1−1及び実施例1−2とし、1100デシテックスの導電糸に撚り数30回/mを加撚したものを実施例1−3として評価した。1670デシテックスの導電糸については、加撚せずにそのまま実施例1−4として評価した。
<Twisted conductive yarn>
Some of the produced conductive yarns were twisted with a predetermined number of twists under a load of 20 g by a twisting machine (manufactured by SANKIN ENGINIEERING CO., LTD.). A conductive yarn of 440 decitex with 200 twists / m and 160 twists / m was prepared and used as Example 1-1 and Example 1-2, and the conductive yarn of 1100 decitex was twisted 30 times / m. The twisted m was evaluated as Example 1-3. The 1670 decitex conductive yarn was evaluated as it was in Example 1-4 without twisting.

<導電糸に関する各特性の測定>
製造した導電糸を所定の長さに切断し、重量及び電気抵抗を測定し、単位長さ当りの重量及び電気抵抗を算出し、所定の長さの導電糸について曲げ剛性を測定した。測定結果を図2に示す。また、図3は、周波数が300MHz〜1500MHzにおける高周波伝送損失の測定結果を示すグラフである。グラフでは、横軸に周波数(MHz)をとり、縦軸に高周波伝送損失(dB)をとっている。
<Measurement of each characteristic of conductive yarn>
The produced conductive yarn was cut to a predetermined length, the weight and electric resistance were measured, the weight and electric resistance per unit length were calculated, and the flexural rigidity of the conductive yarn of the predetermined length was measured. The measurement results are shown in FIG. Further, FIG. 3 is a graph showing the measurement results of high frequency transmission loss at frequencies of 300 MHz to 1500 MHz. In the graph, the horizontal axis represents frequency (MHz) and the vertical axis represents high frequency transmission loss (dB).

[実施例2]
原料として、ポリエチレンテレフタレート(PET)からなる繊維束(帝人株式会社製;1100デシテックス/192f)を用いた。原料として用いた繊維束は、複数の長繊維が繊維長方向に引き揃えられて無撚状態で集束したものを使用した。
[Example 2]
As a raw material, a fiber bundle made of polyethylene terephthalate (PET) (manufactured by Teijin Limited; 1100 decitex / 192f) was used. As the fiber bundle used as a raw material, a plurality of long fibers were aligned in the fiber length direction and bundled in a non-twisted state.

<導電糸の製造>
実施例1と同様に、原料となる繊維束に対して、前処理工程、無電解メッキ処理工程及び電気メッキ処理工程を行って導電糸を製造した。得られた導電糸は、加撚せずにそのまま実施例2として評価した。
<Manufacturing of conductive yarn>
In the same manner as in Example 1, a conductive yarn was produced by performing a pretreatment step, an electroless plating treatment step, and an electroplating treatment step on the fiber bundle as a raw material. The obtained conductive yarn was evaluated as it was in Example 2 without twisting.

<導電糸に関する各特性の測定>
製造した導電糸を所定の長さに切断し、実施例1と同様に測定を行った。測定結果を図2及び図3に示す。
<Measurement of each characteristic of conductive yarn>
The produced conductive yarn was cut to a predetermined length, and measurement was carried out in the same manner as in Example 1. The measurement results are shown in FIGS. 2 and 3.

[比較例1]
比較例として、単線材からなる銅線(共和ハーモネット株式会社製;2UEW、径0.2mm)と、絶縁被覆銅線(オーナンバ株式会社製;絶縁被覆材、径0.18mm×20本)から取り出した撚線材の本数を2本、12本、20本にした3種で、12本及び20本は、26回/mの撚りであった。単線材からなる銅線を比較例1−1とし、2本、12本及び20本の銅線束をそれぞれ比較例1−2〜1−4とした。
[Comparative Example 1]
As a comparative example, from a copper wire made of a single wire (Kyowa Harmonet Co., Ltd .; 2UEW, diameter 0.2 mm) and an insulating coated copper wire (manufactured by Onamba Co., Ltd .; insulating coating material, diameter 0.18 mm x 20). The number of twisted wires taken out was 2, 12, and 20 in 3 types, and 12 and 20 were twisted at 26 times / m. The copper wire made of a single wire was designated as Comparative Example 1-1, and the bundles of 2, 12, and 20 copper wires were designated as Comparative Examples 1-2 to 1-4, respectively.

<銅線及び銅線束に関する各特性の測定>
比較例1−1〜1−4について所定の長さに切断し、実施例1と同様に測定を行った。測定結果を図2に示す。また、比較例1−1〜比較例1−3について測定した高周波伝送損失に関するグラフを図3に示す。
<Measurement of each characteristic of copper wire and copper wire bundle>
Comparative Examples 1-1 to 1-4 were cut to a predetermined length and measured in the same manner as in Example 1. The measurement results are shown in FIG. Further, FIG. 3 shows a graph relating to the high frequency transmission loss measured for Comparative Examples 1-1 to 1-3.

<導電糸の特性評価について>
導電糸は、比較例1−1の単線材(径0.2mm)からなる銅線と同程度の重量で5Ω/m以下の低抵抗となっており、軽量化しつつ通信用及び電源供給用に必要な導電性を備えていることがわかる。
<About characteristic evaluation of conductive yarn>
The conductive thread has a weight similar to that of a copper wire made of a single wire (diameter 0.2 mm) of Comparative Example 1-1 and has a low resistance of 5 Ω / m or less, and is used for communication and power supply while being lightweight. It can be seen that it has the required conductivity.

曲げ剛性では、実施例1−1から実施例1−4では0.04gf・cm2/ヤーン〜5gf・cm2/ヤーンの範囲内で柔軟性を備えていることがわかる。これに対して、比較例1−3及び1−4の撚線材からなる銅線束では、曲げ剛性の正確な測定を行うことができず、測定可能な比較例1−1の銅線及び比較例1−2の銅線束についても導電糸の曲げ剛性より大きくなっており、導電糸は銅線に比べて格段に柔軟性を備えていることがわかる。 In terms of flexural rigidity, it can be seen that Examples 1-1 to 1-4 have flexibility in the range of 0.04 gf · cm 2 / yarn to 5 gf · cm 2 / yarn. On the other hand, in the copper wire bundle made of the stranded wires of Comparative Examples 1-3 and 1-4, the bending rigidity cannot be accurately measured, and the measurable copper wire of Comparative Example 1-1 and the comparative example The copper wire bundle of 1-2 is also larger than the flexural rigidity of the conductive thread, and it can be seen that the conductive thread has much more flexibility than the copper wire.

高周波伝送損失では、実施例1−1〜実施例1−4及び実施例2では、300MHz〜1500MHzの範囲において、比較例1−1〜比較例1−3と同程度に低くなっており、いずれも5dB以下の低損失となっている。また、撚り数との関係では、実施例1−1及び実施例1−2を比較すると、撚り数の大きい実施例1−1の方が高周波伝送損失が低下している。後述するように、撚り数が大きくなると電気抵抗が低下するとともに安定してくるため、比較例に示す銅線と同程度の高周波伝送損失を実現することが可能となる。 In the high frequency transmission loss, in Examples 1-1 to 1-4 and Example 2, the frequency is as low as that of Comparative Examples 1-1 to 1-3 in the range of 300 MHz to 1500 MHz. Also has a low loss of 5 dB or less. Further, in relation to the number of twists, comparing Examples 1-1 and 1-2, the high frequency transmission loss is lower in Example 1-1 having a larger number of twists. As will be described later, as the number of twists increases, the electrical resistance decreases and becomes stable, so that it is possible to realize a high-frequency transmission loss comparable to that of the copper wire shown in the comparative example.

以上のとおり、導電糸は、軽量化、導電性、曲げ剛性及び高周波伝送損失といった各特性に関してバランスの良い特性を備えており、通信用や電源供給用として好適な素材であることを確認することができた。 As described above, it is confirmed that the conductive yarn has well-balanced characteristics in terms of each characteristic such as weight reduction, conductivity, flexural rigidity and high frequency transmission loss, and is a suitable material for communication and power supply. Was done.

[実施例3]
原料として、実施例1と同様のパラアラミド繊維からなる3種類の繊維束(帝人株式会社製;テクノーラ、440デシテックス、1100デシテックス及び1670デシテックス)を用いて撚り数による電気抵抗値の変化を測定した。原料として用いた繊維束は、複数の長繊維が繊維長方向に引き揃えられて無撚状態で集束したものを使用した。
[Example 3]
As a raw material, three types of fiber bundles (manufactured by Teijin Limited; Technora, 440 decitex, 1100 decitex and 1670 decitex) made of paraaramide fibers similar to those in Example 1 were used to measure the change in electrical resistance value depending on the number of twists. As the fiber bundle used as a raw material, a plurality of long fibers were aligned in the fiber length direction and bundled in a non-twisted state.

<導電糸の製造>
実施例1と同様に、原料となる繊維束に対して、前処理工程、無電解メッキ処理工程及び電気メッキ処理工程を行って導電糸を製造した。
<Manufacturing of conductive yarn>
In the same manner as in Example 1, a conductive yarn was produced by performing a pretreatment step, an electroless plating treatment step, and an electroplating treatment step on the fiber bundle as a raw material.

<導電糸の撚糸及び電気抵抗の測定>
製造された導電糸を実施例1と同様の検撚機を用いて撚糸し、所定の撚り数毎に電気抵抗を測定した。電気抵抗の測定では、440デシテックスの導電糸では、荷重20gで張力を付与した状態で500mmの長さとなるようにセットして10cmの間隔で測定し、単位長さ当りの電気抵抗を算出した。また、1100デシテックス及び1670デシテックスの導電糸では、荷重40gで張力を付与した状態で500mmの長さとなるようにセットして10cmの間隔で測定し、単位長さ当りの電気抵抗(Ω/m)を算出した。そして、3箇所での測定結果の平均値を電気抵抗値とした。
<Measurement of twisted yarn and electrical resistance of conductive yarn>
The produced conductive yarn was twisted using the same twisting machine as in Example 1, and the electric resistance was measured for each predetermined number of twists. In the measurement of the electric resistance, the conductive yarn of 440 decitex was set to have a length of 500 mm under a load of 20 g and measured at intervals of 10 cm, and the electric resistance per unit length was calculated. For 1100 decitex and 1670 decitex conductive threads, the length was set to 500 mm under a load of 40 g and measured at intervals of 10 cm, and the electrical resistance per unit length (Ω / m). Was calculated. Then, the average value of the measurement results at the three points was taken as the electric resistance value.

得られた電気抵抗値を用いて撚り数が0の場合の電気抵抗値との比抵抗を算出した。図4は、撚り数による比抵抗の推移を示すグラフである。グラフでは、縦軸に比抵抗をとり、横軸に撚り数(回/m)をとっている。 Using the obtained electrical resistance value, the specific resistance with the electrical resistance value when the number of twists was 0 was calculated. FIG. 4 is a graph showing the transition of specific resistance depending on the number of twists. In the graph, the resistivity is on the vertical axis and the number of twists (times / m) is on the horizontal axis.

<導電糸の撚り数と電気抵抗との関係について>
440デシテックスの導電糸では、撚り数が160回/m以上で電気抵抗が低下した状態で安定した特性を示しており、1100デシテックスの導電糸では、撚り数が100回/m以上で電気抵抗が低下した状態で安定した特性を示しており、1670デシテックスの導電糸では、撚り数が50回/m以上で電気抵抗が低下した状態で安定した特性を示している。いずれの場合でも、導電糸に撚りを付与することで、導電糸を構成する長繊維が互いに密着する表面積が増加するため、長繊維の周囲を被覆する銅が電気的に互いに接続するようになり、電気抵抗の低下とともに安定した特性を示すようになると考えられる。
<Relationship between the number of twists of conductive yarn and electrical resistance>
The 440 decitex conductive yarn shows stable characteristics when the number of twists is 160 times / m or more and the electrical resistance is reduced, and the 1100 decitex conductive yarn shows the electrical resistance when the number of twists is 100 times / m or more. It shows stable characteristics in a lowered state, and the 1670 decitex conductive yarn shows stable characteristics in a state where the number of twists is 50 times / m or more and the electrical resistance is lowered. In either case, by imparting a twist to the conductive yarn, the surface area where the long fibers constituting the conductive yarn are in close contact with each other increases, so that the copper covering the periphery of the long fibers is electrically connected to each other. , It is considered that stable characteristics will be exhibited as the electrical resistance decreases.

[実施例4]
原料として、実施例1と同様のパラアラミド繊維からなる繊維束(帝人株式会社製;テクノーラ、440デシテックス)を用いて、屈曲耐久性試験を行った。原料として用いた繊維束は、複数の長繊維が繊維長方向に引き揃えられて無撚状態で集束したものを使用した。
[Example 4]
A bending durability test was conducted using a fiber bundle (manufactured by Teijin Limited; Technora, 440 decitex) made of paraaramide fibers similar to that in Example 1 as a raw material. As the fiber bundle used as a raw material, a plurality of long fibers were aligned in the fiber length direction and bundled in a non-twisted state.

<導電糸の製造>
実施例1と同様に、原料となる繊維束に対して、前処理工程、無電解メッキ処理工程及び電気メッキ処理工程を行って導電糸を製造した。
<Manufacturing of conductive yarn>
In the same manner as in Example 1, a conductive yarn was produced by performing a pretreatment step, an electroless plating treatment step, and an electroplating treatment step on the fiber bundle as a raw material.

<導電糸の撚糸>
製造された導電糸を実施例1と同様の検撚機を用いて、撚り数がそれぞれ161回/m、202回/m及び300回/mに加撚した3種類の導電糸を準備し、それぞれ実施例4−1〜実施例4−3とした。
<Twisted conductive yarn>
Using the same twisting machine as in Example 1, the produced conductive yarns were twisted to 161 times / m, 202 times / m, and 300 times / m, respectively, to prepare three types of conductive yarns. Each was designated as Example 4-1 to Example 4-3.

<導電糸の屈曲耐久性試験及び電気抵抗の測定>
準備した導電糸に対して屈曲耐久性試験を行い、所定の屈曲回数毎に電気抵抗を測定した。電気抵抗の測定では、荷重20gで張力を付与した状態で500mmの長さとなるようにセットして10cmの間隔で測定し、単位長さ当りの電気抵抗を算出した。算出結果を図5に示す。
<Bending durability test of conductive yarn and measurement of electrical resistance>
A bending durability test was performed on the prepared conductive yarn, and the electric resistance was measured every predetermined number of times of bending. In the measurement of the electric resistance, the electric resistance per unit length was calculated by setting the length to be 500 mm with a load of 20 g and applying tension and measuring at intervals of 10 cm. The calculation result is shown in FIG.

[比較例2]
比較例1−1と同様の銅線及び比較例1−2と同様の銅線束をそれぞれ比較例2−1及び比較例2−2として用いて、実施例4と同様の屈曲耐久性試験を行い、所定の屈曲回数毎に電気抵抗を測定した。電気抵抗の測定は、実施例4と同様に測定した。算出結果を図5に示す。
[Comparative Example 2]
Using the same copper wire as in Comparative Example 1-1 and the same copper wire bundle as in Comparative Example 1-2 as Comparative Example 2-1 and Comparative Example 2-2, the same bending durability test as in Example 4 was performed. , The electrical resistance was measured every predetermined number of bends. The electrical resistance was measured in the same manner as in Example 4. The calculation result is shown in FIG.

<導電糸の屈曲耐久性について>
導電糸では、7万回以上の屈曲回数でも断線せずに導電性が確保されており、電気抵抗の増加率が150%以下に抑えられていることから、導電糸を使用して織成又は編成することが可能で、電線等の製品となった後の屈曲にも耐えられるものと考えられる。一方、銅線や銅線束の場合には、8千回までで破断しており、本発明に係る導電糸は、銅線に比べて屈曲耐久性が格段に高いことが確認できた。
<Bending durability of conductive yarn>
With conductive yarn, conductivity is ensured without breaking even after bending 70,000 times or more, and the rate of increase in electrical resistance is suppressed to 150% or less. Therefore, weaving or weaving using conductive yarn. It is possible to knit, and it is considered that it can withstand bending after it becomes a product such as an electric wire. On the other hand, in the case of a copper wire or a copper wire bundle, it was broken up to 8,000 times, and it was confirmed that the conductive yarn according to the present invention has significantly higher bending durability than the copper wire.

本発明に係る導電糸は、各種ウエアラブル部材に組み込まれる電源や信号用の配線だけでなく、あらゆる製品や設備が通信ネットワークで接続されるIoT社会において多機能のテキスタイルと一体化して使用されるエレクトロニクス部材の配線として十分な性能を備えている。具体的には、衣服を中心としたスポーツ関連分野、介護・医療関連分野、防犯・防災などの安全安心に関連する分野から始まり、カーテン、壁材、シート材といったインテリア関連分野、自動車等の移動体に関連する分野、さらには土木・建築といった大型構造物に関連する分野など広範な分野において適応することが可能であり、不可欠な要素となる。 The conductive yarn according to the present invention is not only wiring for power supplies and signals incorporated in various wearable members, but also electronics used integrally with multifunctional textiles in an IoT society in which all products and equipment are connected by a communication network. It has sufficient performance as wiring for members. Specifically, it starts with sports-related fields centered on clothing, nursing-care / medical-related fields, safety-safety-related fields such as crime prevention / disaster prevention, interior-related fields such as curtains, wall materials, and sheet materials, and movement of automobiles, etc. It can be applied in a wide range of fields such as fields related to the body and fields related to large structures such as civil engineering and architecture, and is an indispensable element.

さらに、単なる配線等の部材としてだけでなく、高周波に対応した電気特性を生かして、配線のシールド材やアンテナ部材として使用することができ、フレキシブルな電気配線やアンテナ素材が求められている産業機械や大型電子機器、電気自動車などの移動体といった様々な用途に対応して展開されていくことが期待される。 Furthermore, industrial machines are required to have flexible electrical wiring and antenna materials that can be used not only as members such as wiring but also as shielding materials and antenna members for wiring by taking advantage of their electrical characteristics corresponding to high frequencies. It is expected that it will be developed for various purposes such as mobile devices such as large electronic devices and electric vehicles.

A・・・把持体、B・・・屈曲バー、C・・・導電糸、W・・・重り A ... grip body, B ... bending bar, C ... conductive thread, W ... weight

Claims (2)

繊度が10デシテックス以下で誘電体である繊維材料を無撚状態で集束した繊維束(繊度Dデシテックス)に対して糸長方向に付与する張力(張力Tニュートン)をT≦D/300となるように設定した状態でメッキ液に浸漬し、前記メッキ液に浸漬した前記繊維束に60Hz以下の振動を付与して前記繊維材料をばらけた状態でメッキ処理を行うことで前記繊維材料の周囲を金属材料により被覆し、金属材料により周囲が被覆された前記繊維材料を集束したマルチフィラメントからなる導電糸を製造する導電糸の製造方法。The tension (tension T Newton) applied in the yarn length direction to the fiber bundle (fineness D decitex) obtained by bundling fiber materials having a fineness of 10 decitex or less and being a dielectric in a non-twisted state is T ≦ D / 300. By immersing the fiber bundle in the plating solution in the state set to the above, applying vibration of 60 Hz or less to the fiber bundle immersed in the plating solution, and performing the plating treatment in a state where the fiber material is separated, the periphery of the fiber material is made of metal. A method for producing a conductive yarn, which comprises a multifilament in which the fibrous material is coated with a material and the periphery is coated with a metal material. 前記マルチフィラメントは、加撚して製造する請求項1に記載の導電糸の製造方法。The method for producing a conductive yarn according to claim 1, wherein the multifilament is produced by twisting.
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