CN114762543A - 服装型电子设备及服装型电子设备的制造方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种减少穿着时不适感的服装型电子设备，其是具有使用伸缩性导体组合物的电气配线的服装型电子装置。在服装型电子设备的与身体表面接触的部分中，通过在导体露出的电极部与设有绝缘覆盖涂层的配线部的交界处实质上不存在高低差，从而减轻穿着时的不适感，得到具有自然穿着感的服装型电子设备。而且，通过在表面赋予布纹的凹凸不平，获得更自然的穿着感。这样的服装型电子设备可以通过印刷转印法制作。

Description

服装型电子设备及服装型电子设备的制造方法

申请是基于以下中国专利申请的分案申请：

原案申请日：2017年01月30日

原案申请号：201780010946.8(PCT/JP2017/003201)

原案申请名称：服装型电子设备及服装型电子设备的制造方法

技术领域

本发明涉及一种将电子功能或者电气功能组装进衣服而使用的服装型可穿戴电子装置，更详细地涉及一种具备伸缩性电气配线并有自然穿着感的服装型电子设备及其制造方法。

背景技术

近年来，旨在开发出使具有输入输出、运算、通信功能的电子装置十分接近或者密切接触身体的状态下使用的可穿戴电子装置。可穿戴电子装置已知有如手表、眼镜、耳机那样的具有配件型外形的装置、衣服上组装有电子功能的纺织品集成型装置。专利文献1中公开了该纺织品集成型装置的一例。

电子装置中需要电力供给用或信号传输用的电气配线。特别是纺织品集成型可穿戴电子装置中配合伸缩性衣服，电气配线也要求有伸缩性。通常金属线或金属箔构成的电气配线本质上无实用性的伸缩性，因此采用将金属线或金属箔配置成波形或者重复马蹄形，使其具有模拟的伸缩功能的方法。

金属线时，可以将金属线视为刺绣线，通过缝制到衣服上来形成配线。但是，显而易见该方法不适合大规模生产。

通过金属箔的蚀刻形成配线的方法是一般作为印刷线路板的制法。已知有将金属箔贴合到具有伸缩性的树脂片材上，用与印刷线路板相同的方法形成波形配线，作为模拟的伸缩性配线的方法(参照非专利文献1)。该方法通过波形配线部的扭曲变形使其具有模拟的伸缩特性，但由于扭曲变形使金属箔在厚度方向也发生变化，因此如果用作衣服的一部分，则出现具有非常不舒适的穿着感，因此非优选。此外，如洗涤时受到过度变形时，金属箔产生永久塑性变形，配线的耐久性上也是问题。

作为实现伸缩性导体配线的方法，提出有一种使用特殊导电浆料的方法。将银粒子、碳粒子、碳纳米管等导电性粒子与具有伸缩性的聚氨酯树脂等弹性体、天然橡胶、合成橡胶、溶剂等混炼成浆料状，直接或者与伸缩性薄膜基材等组合将配线印刷绘制在衣服上。

包含导电粒子和伸缩性粘合剂树脂的导电性组合物在宏观上可以实现可伸缩的导体。由该浆料得到的导电性组合物从微观上来看，受到外力时树脂粘合剂部发生变形，在导电性粒子的电连接不中断的范围内导电性得到保持。宏观上观察到的电阻率，与金属线或金属箔相比较为高值，由于组合物本身具有伸缩性，因此无需采用波形配线等的形状，配线宽度与厚度的自由度高，因此在实用性上与金属线相比较，可以实现低电阻的配线。

专利文献2中公开了将银粒子与有机硅橡胶组合，进一步用有机硅橡胶包覆有机硅橡胶基板上的导电性膜，由此抑制伸长时导电率下降的技术。专利文献3中公开了银粒子和聚氨酯乳液的组合，得到高导电率且高伸长率的导电膜。而且，还提出很多将碳纳米管或银填料等高纵横比的导电性粒子进行组合来试图改善特性的例子。

专利文献4中公开了利用印刷法将电气配线直接形成在衣服上的技术。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开平2-234901号公报

专利文献2：日本特开2007-173226号公报

专利文献3：日本特开2012-54192号公报

专利文献4：日本专利第3723565号公报

发明内容

发明所要解决的问题

如从一般的印刷线路板或薄膜电路中的印刷线路能够容易地推断，电气配线需要绝缘性的基板或者基底层、图案化的导体层，进一步绝缘覆盖涂层。而且，可穿戴电子装置中，特别是如用于佩戴人体上测量人体电位的用途的配线中，有需要电极与人身体表面直接接触的情况，根据印刷线路板或薄膜电路的实例可知，对于该电极表面，技术常识中用贵金属或锡、焊料等进行镀层或者设置用含碳导电填料的碳浆料等包覆导体层的电极表面层。

该基底层、导体层、绝缘覆盖层、电极表面层各自具有固有的图案形状，此外各层具有表现各自的功能所需要的厚度。各层重叠的结果是在印刷线路的表面上产生凹凸高低差。这种情况无论是主要用减去(subtractive)法形成图案的印刷线路板，或者是用加成(additive)法形成图案的薄膜电路均相同。

图1是表示常规印刷线路的横截面的示意图。在1.基材上按照2.基底层、3.导体层、4.绝缘涂层的顺序，依次重复印刷～干燥并固化，由此可以得到具有此处所示的横截面结构的配线。这里，无绝缘覆盖涂层，导体层露出的部分为电极部、被绝缘覆盖涂层覆盖的部分为配线部。

图2是常规的印刷线路中设有电极表面层时的示意图。在任一种情况下，配线部与电极部的交界产生高低差，可以理解为在电气配线的表面产生凹凸高低差。

该印刷线路表面的凹凸高低差在一般的电子装置中不会成为很大的问题，但服装型可穿戴电子装置，特别是在衣服的内侧形成并与人身体表面直接接触的配线中，会引起衣服穿着时不适感、不愉快感，导致自然穿着感受到妨碍。

当然，该配线表面的凹凸高低差所引起的自然穿着感妨碍在使用金属配线的伸缩配线或使用导电性纤维的配线中也是相同的。

另一方面，与人身体表面接触的电极部或配线部，特别是对于激烈运动中的受试者、在高温高湿环境等下工作的受试者，以及如海运或渔业相关从业者在被水弄湿的环境下进行工作的受试者，电极表面或配线部表面因汗而粘附到在出汗的身体表面，从而造成非常不舒服的穿着感的问题。

当然，该配线表面或电极表面粘附到身体表面妨碍穿着感变得不舒服，在使用金属配线的伸缩配线或使用导电性纤维的配线中也是相同的。

对于利用导电性浆料形成电气配线或电极，一般会使用丝网印刷法。丝网印刷中在丝网版与被印刷物基材相接触的状态下，墨水或者浆料通过丝网转移到基材侧来实施图案形成。由于版材与被印刷物接触，在需要如本发明所要求的由基底层、导体层、绝缘覆盖层、电极表面层等多个层构成的布图设计时，每印刷一层时需要经过对该层的干燥固化步骤。如果是一般的刚性基材，则对于在干燥固化时所施加的基材的热收缩或者线性膨胀的滞后、因加热而产生的吸放湿导致的尺寸变化等，需要初步的措施，只要不使用基材有较大变形的温度范围，则可用基本无问题地进行各层的重叠印刷，对于位置对准也通过预先预测基材的尺寸变化等方法的组合，可以减少公差到在工程学上无问题的程度。

但是，服装型电子设备中的基材由于是如梭织物、针织物、无纺布、伸缩性薄膜或者片材这样受到外力而容易变形的柔性基材，因此各层的位置对准变得非常困难。为了解决这些问题，可考虑将基材粘贴到暂时固定台来重复进行印刷与干燥固化的方法，但从固定台的热容量大小，加热冷却时需要时间和能量，此外从操作性等角度考虑，并不是优选的方法。

解决问题的技术方案

本发明人为了实现上述目的而进行了深入研究，结果查明引起所述不适感的主要原因是导体层或者电极表面层露出的电极表面与被绝缘覆盖层覆盖的配线部分之间的交界有高低差；另外，本发明人为了解决上述问题而进行了深入研究，结果发现可以通过电气配线的表面形状而能够大幅度减少这种不愉快感；此外，设计出通过利用转印方法来解决上述问题，从而完成了以下发明。

即，本发明具有以下的构成：

[1]一种服装型电子设备，该服装型电子设备在与身体表面接触的部分上具有包含导体层、绝缘覆盖层和绝缘基底层的电气配线，其特征在于，所述电气配线的电极部与配线部交界的高低差实质上不存在。

[2]根据[1]所述的具有电气配线的服装型电子设备，其特征在于，具有包含导体层、绝缘覆盖层、绝缘基底层和电极表面层的电气配线。

[3]根据[1]或[2]中任一项所述的服装型电子设备，其特征在于，能够实质上在不损害导体层的导电功能和绝缘覆盖层与绝缘基底层的绝缘功能的前提下变形至伸长率10％以上。

[4]根据[1]至[3]中任一项所述的服装型电子设备，其特征在于，所述的导体层、绝缘覆盖层、绝缘基底层各自的断裂伸长率为50％以上、拉伸弹性模量为10～500MPa。

[5]一种服装型电子设备，该服装型电子设备在与身体表面接触的部分上具有包含导体层、绝缘覆盖层和绝缘基底层的电气配线，其特征在于，所述电气配线的配线部的表面具有布纹状的凹凸。

[6]根据[5]所述的具有电气配线的服装型电子设备，其特征在于，具有至少包含导体层、绝缘覆盖层、绝缘基底层、电极表面层的电气配线。

[7]根据[5]或[6]所述的服装型电子设备，其特征在于，在所述配线部的表面所具有的布纹状的凹凸中，凹凸的重复间距在至少任意一条直线上为0.06mm以上且12mm以下。

[8]根据[5]至[7]中任一项所述的服装型电子设备，其特征在于，在所述配线部的表面所具有的布纹状的凹凸中，凹部与凸部的高低差为7μm以上且2500μm以下。

[9]根据[5]至[8]中任一项所述的服装型电子设备，其特征在于，所述的导体层、绝缘覆盖层、绝缘基底层各自的断裂伸长率为50％以上、拉伸弹性模量为10～500MPa。

[10]根据[5]至[9]中任一项所述的服装型电子设备，其特征在于，能够实质上在不损害导体层的导电功能和绝缘覆盖层与绝缘基底层的绝缘功能的前提下变形至伸长率10％以上。

[11]一种服装型电子设备的制造方法，其是具有至少包含导体层、绝缘覆盖层、绝缘基底层的电气配线的服装型电子设备的制造方法，该制造方法包括以下步骤：在具有脱模性的第一基材上，使用墨水或者浆料状的材料，按照绝缘覆盖层、导体层、绝缘基底层的顺序依次印刷层叠而制作电气配线，并转印到作为第二基材的布帛上。

[12]一种服装型电子设备的制造方法，其是具有至少包含导体层、绝缘覆盖层、绝缘基底层、电极表面层的电气配线的服装型电子设备的制造方法，该制造方法包括以下步骤：在具有脱模性的第一基材上，使用墨水或者浆料状的材料，按照绝缘覆盖层、电极表面层、导体层、绝缘基底层的顺序依次印刷层叠而制作电气配线，并转印到作为第二基材的布帛上。

[13]一种服装型电子设备的制造方法，其是具有至少包含导体层、绝缘覆盖层、绝缘基底层、电极表面层的电气配线的服装型电子设备的制造方法，该制造方法包括以下步骤：在具有脱模性的第一基材上，使用墨水或者浆料状的材料，按照电极表面层、绝缘覆盖层、导体层、绝缘基底层的顺序依次印刷层叠而制作电气配线，并转印到作为第二基材的布帛上。

[14]根据[11]至[13]中任一项所述的服装型电子设备的制造方法，其特征在于，所述的导体层、绝缘覆盖层、绝缘基底层各自的断裂伸长率为50％以上、拉伸弹性模量为10～500MPa。

[15]根据[11]至[14]中任一项所述的服装型电子设备的制造方法，其特征在于，能够实质上在不损害导体层的导电功能和绝缘覆盖层与绝缘基底层的绝缘功能的前提下变形至伸长率10％以上。

[16]根据[11]至[15]中任一项所述的服装型电子设备的制造方法，其特征在于，所述具有脱模性的第一基材的表面具有条纹状或织物形状的凹凸。

发明效果

本发明的服装型电子装置中使用的电气配线，通过在导体层或者电极表面层露出的电极表面与被绝缘覆盖层覆盖的配线部分之间的交界处实质上不存在高低差，来大幅度减轻服装型电子设备在穿着时的不适感，由此实现自然的穿着感。

高低差也存在于配线部与非配线部之间，但由于配线部与非配线部交界的高低差被基底层、覆盖层包覆而形成平缓的高低差的方面，以及高低差中的较高部分与较低部分的两者为相同材料的覆盖层，因此在触感上的不适感很小。

但是，在电极部与配线部的交界存在着由各自不同材料构成的本质上的差异。特别是电极部由如金属或者碳这样具有电子传导性的导体部分构成，该部分的热传导率较高。反之，绝缘覆盖层为有机材料，因此热传导率较低。本发明人对电极与配线的形状进行了研究，结果查明衣服穿着时不适感是电极部和绝缘覆盖部的高低差与热传导性的差异的协同效应而产生的，并发现通过消除交界部的高低差，能够大幅度减少穿着时的不适感。

而且，在本发明的电气配线的电极部与配线部交界处实质上不存在高低差的服装型电子设备中，由于绝缘覆盖部相对于电极部未隆起，因此电极与人身体表面的接触，以及与用于连接分立元件或模块的连接器的接合可以顺利地进行。

人身体表面的接触状态的改善与生物信号的检测精度相关。此外，连接器部中，由于绝缘覆盖部可以覆盖连接器的外形，因此能够消除电极表面的露出。由于安装部分是无高低差的平面，因此在进一步安装时可以不会对电极部强加勉强的变形而安装连接器元件，从而能够得到连接部的可靠性提高的优异效果。

当电气配线部内的厚度在各部不同时，对电气配线施加张力时厚部分的伸长率变小，薄部分的伸长率变大，使局部负荷增大而有可能导致缩短整体上的材料寿命，由于本发明中电气配线部内的高低差实质上很小，不易产生这种伸长率的不一致，从而能够延长产品寿命。

本发明的服装型电子装置中使用的电气配线通过在表面设有布纹状的凹凸，防止因润湿导致电气配线部粘附到身体表面上，从而减少穿着时的不愉快感。

但是，使电气配线表面带有凹凸的做法，直观上会减少电极与身体表面的接触机会，由此有从身体的信号检测变得困难的担心。本来，在使用刚性电极材料时，平坦的电极表面与自由曲面的身体表面的接触本来就不佳。实际上应该是通过身体侧变形来进行电极表面与身体表面的接触，但对身体表面带来不自然变形的状态即产生不适感，不能称其为舒适的状态。

如果对电极表面带来凹凸，则当被测体为平面的话，确实接触面积变小而有可能使检测精度降低。本发明人发现在柔软的人身体表面上，由于皮肤的变形追随电极表面的凹凸，因此接触面积的降低并不是所看到的那么大，为了降低出汗时的不愉快感而使电极表面带有凹凸的做法未必会导致检测精度下降。

而且，本发明中通过使用由柔性材料构成的电气配线，身体表面的变形与电极侧的变形相辅相成，形成为更可靠的接触状态。而且，优选使用具有可伸缩的伸展性(stretchability)的电气配线，由此电极侧也在宏观上自由曲面地发生变形，从而电极表面与身体表面的接触状态形成更为可靠的状态。

另外，通过在表面上设有凹凸，有可能使电气配线部分的机械强度下降，服装型电子设备的耐久性受损。但是，根据本发明人的研究，可知即使形成凹凸也不会引起明显的耐久性下降，反而是提高。本发明人认为由于表面凹凸是对配线部分实质上赋予波纹管结构，从而在结构上表现出弯曲性与伸缩性。本发明中优选赋予的凹凸的高低差或重复间距，依条件超过配线部的总厚度，从而波纹管结构的耐久性改善效果变得更加明显。

而且，本发明中通过使用由柔性材料构成的电气配线，配线部分的变形自由度在结构上和材料上进一步提高，进一步通过使用具有伸展性的电气配线，而且配线部分的自由度提高，耐久性进一步得到改善。特别是压缩方向的变形自由度提高，从而期待洗涤耐久性的提高。

本发明的制造方法中，由于将电气配线所需要的各层形成在具有充分尺寸稳定性的脱模用的中间介质上，因此与直接印刷在布料上相比，各层的位置对准能够达到高精度。

而且，通过利用本发明的制造方法，可以实质上消除电极部分与配线部分的高低差。不限于服装型电子设备，在一般的印刷线路中，用相同导电材料形成电极部分与连接电极的配线，在配线部分形成绝缘覆盖层，在电极部分形成电极表面层，因此在配线部分与电极部分的交界产生高低差。本发明能够实质上消除此高低差，可以大幅度减轻所得的服装型电子设备的穿着时不适感。通过该作用，用本发明的制造方法制造的服装型电子设备能够获得自然穿着感。

而且，由本发明的制造方法得到的在电气配线的电极部与配线部交界处实质上不存在高低差的服装型电子设备中，由于绝缘覆盖部相对于电极部并未隆起，因此电极与人身体表面的接触，以及用于连接分立元件或模块的连接器的接合可以顺利地进行。

人身体表面的接触状态的改善与生物信号的检测精度相关。此外，连接器部中，由于连接器的外形能够被绝缘覆盖部覆盖，因此可以消除电极表面的露出。由于安装部分是无高低差的平面，因此在进一步安装时可以不会对电极部强加勉强的变形而安装连接器元件，从而能够得到连接部的可靠性提高的优异效果。

当电气配线部内的厚度在各部不同时，对电气配线施加张力时厚部分的伸长率变小，薄部分的伸长率变大，使局部负荷增大而有可能导致缩短整体上的材料寿命，由于本发明中电气配线部内的高低差实质上很小，不易产生这种伸长率的不一致，特别是没有急剧的高低差，由此可以抑制伸长率局部的变化，从而能够延长产品寿命。

而且，本发明中通过预先在中间介质的表面形成事先预定的立体图案，可以将该图案转印到电气配线，从而能够得到在表面具有立体图案的电气配线。通过使用织物形状作为立体图案，可以大幅减少有配线部分与无配线部分的触感差，能够很有助于提升服装型电子设备的穿着感。

附图说明

图1是表示现有的电气配线中无电极表面层时横截面的示意图。

图2是表示现有的电气配线中设有电极表面层时横截面的示意图。

图3是表示本发明的电气配线中无电极表面层时横截面的示意图。

图4是表示本发明的电气配线中设有电极表面层时横截面的示意图。

图5是表示现有的电气配线的制法的示意步骤图。

图6是表示本发明的电气配线的制法一例的示意步骤图。

图7是表示本发明的电气配线图案的一例。

图8是表示在图7配线例的运动衫上的配置位置的示意图。

附图标记说明

1.基材(织物)

2.绝缘基底层

3.伸缩性导体组合物层(伸缩性导体层)

4.伸缩性覆盖层(绝缘覆盖层)

5.伸缩性碳层(电极表面层)

6.粘合层(绝缘基底层)

10.临时支持体(脱模支持体)

具体实施方式

下面，参考附图说明本发明。

图3是本发明的电气配线中无电极表面层时横截面的示意图。本例中导体层直接作为电极发挥作用。与现有的电气配线横截面的图1相比，则电极表面和绝缘覆盖层高度相同，因此电气配线表面未出现凹凸不平。

图4是本发明的电气配线中有电极表面层时横截面的示意图。与现有的电气配线中有电极表面层时的图2相比，则电极表面和绝缘覆盖层高度相同，因此电气配线表面未出现凹凸不平。

本发明中的电气配线为柔性是显而易见的。本发明的柔性电气配线是作为构成电气配线的导体层、绝缘覆盖层、绝缘基底层、电极表面层，分别由具有柔软性的材料构成而实现的。而且，本发明的柔性电气配线优选由具有伸缩性的可伸展材料构成，优选电气配线除了柔性(flexibility)之外还具有伸展性。

下面，对构成电气配线的各层进行说明。

本发明中能够用作基材的是布帛，其构成服装型电子设备的衣服部分的一部分或者整体。布帛可示例有梭织物、针织物、无纺布，进一步对它们进行树脂涂层、树脂浸渍的涂层布等也可以用作基材。此外，以Neoprene(注册商标)为代表的合成橡胶片材等也可以用作基材。本发明中所使用的布帛优选具有能重复伸缩10％以上的伸展性。此外，本发明的基材优选具有断裂伸长率为50％以上。本发明的基材可以是原布卷，还可以是条状、带状，还可以是组纽、编织绳，或者从布卷裁剪的布片。

布帛为梭织物时，例如可示例有平纹、斜纹、缎纹等。布帛为针织物时，例如可示例有纬平针及其变形、交叉集圈、绉纹针织、移圈针织、网眼针织、添纱针织、毛圈针织、罗纹针织、凸条针织、龟甲针织、胖花针织、罗纹空气层针织、点纹针织、单式凹凸针织、斜纹针织、人字形针织、双罗纹空气层针织、仿罗纹空气层针织、席纹针织、经平针织、经平绒针织、经缎针织、双面经编针织、变化经平编链针织、条纹泡泡针织、拉舍尔针织、网眼薄纱编织以及它们的变形/组合。布帛可以由弹性体纤维等制成的无纺布。

本发明的基底层是负责配线部的基材侧绝缘的层。这里的绝缘是指除了电绝缘之外，还包括机械性、化学性、生物学上的绝缘，需要导体层对于透过基材而来的水分或化学物质、生物物质有绝缘的功能。

本发明的基底层优选为柔性高分子材料。柔性高分子材料可以使用所说的被称为橡胶、弹性体的材料。本发明的所述橡胶、弹性体可以使用用于形成后述导体层的树脂材料。

本发明的基底层优选具有能重复伸缩10％以上的伸展性。此外，本发明的基底层优选具有断裂伸长率为50％以上。而且，本发明的基底层优选拉伸弹性模量为10～500MPa。

本发明的基底层优选经涂布液、浸渍液，或者印刷墨水、印刷浆料等液体状形态或者浆料状态而应用于基材上。只要将基底层用材料制成液体状形态或者浆料状态溶解分散于溶剂中即可。配入已知的流平剂、触变剂等用于调节印刷适性等属于本发明的范围内。溶剂适当选自可用于后述导电浆料的溶剂等。

本发明中作为特殊情况，还可以在形成基底层的材料的前驱体为液体时，用前驱体形成层，经适当的反应而形成基底层。

本发明的基底层用的材料难以经液体状态或者浆料状态时，可以利用如溶融挤出、压制成型加工成薄膜或片材状并用粘合剂等贴附到基材上。此外，在前驱体状态下加工成薄膜或者片材之后，通过预定反应进行固体化，可以得到薄膜或者片材。

本发明的导体层是由电阻率为1×10⁰Ωcm以下的材料构成的层。本发明的导体层优选具有伸展性。本发明中的伸展性是指可以重复伸缩10％以上。而且，本发明的导体层优选单独的导体层具有断裂伸长率为50％以上。而且，本发明的导体层优选拉伸弹性模量为10～500MPa。具有这种伸展性的材料称为伸缩性导体组合物。

伸缩性导体组合物可以通过如下所述的导电浆料而得到。下面，对本发明的构成要素的实现方法之一的导电性浆料进行说明。导电性浆料至少由导电粒子、优选加入非导电性粒子、伸缩性树脂、溶剂构成。

本发明的导电性粒子是由电阻率为1×10^-1Ωcm以下物质组成的粒径为100μm以下的粒子。电阻率为1×10^-1Ωcm以下的物质，可示例有金属、合金、碳、掺杂半导体、导电性高分子等。本发明中优选使用的导电性粒子是使用银、金、铂、钯、铜、镍、铝、锌、铅、锡等金属、黄铜、青铜、白铜、焊料等合金粒子、银包铜的混合粒子，进一步金属镀层的高分子粒子、金属镀层的玻璃粒子、金属包覆的陶瓷粒子等。

本发明中优选主体使用片状银粒子或者无定形聚集银粉。予以说明，这里用作主体是指占导电性粒子的90质量％以上。无定形聚集银粉是指球状或无定形的一次粒子聚集成立体而成的。优选无定形聚集粉和片状粉，因其比表面积大于球状粉等，低填充量下也可以形成导电性网络。进一步优选无定形聚集粉不是单分散的形态，因其粒子相互进行物理性接触而容易形成导电性网络。

片状粉的粒径没有特别限定，利用动态光散射法测量的平均粒径(50％D)优选为0.5～20μm。更优选为3～12μm。如果平均粒径大于15μm，则难以形成微细配线，在丝网印刷等时会发生网目堵塞。当平均粒径为小于0.5μm时，在低填充下粒子间不能接触，可能使导电性变差。

无定形聚集粉的粒径没有特别限定，利用光散射法测量的平均粒径(50％D)优选为1～20μm。更优选为3～12μm。如果平均粒径大于20μm，则分散性下降而难以形成浆料。平均粒径当小于1μm时，会失去作为聚集粉的效果，可能在低填充下不能保持良好的导电性。

本发明中的非导电性粒子是指包含有机或者无机绝缘性物质的粒子。本发明的无机粒子是为了改善印刷特性、改善伸缩特性、改善涂膜表面性而添加的，可以利用二氧化硅、氧化钛、滑石、氧化铝等无机粒子、树脂材料构成的微凝胶等。

本发明中可优选使用硫酸钡粒子作为非导电性粒子。本发明的硫酸钡粒子可使用所谓天然重晶石的重晶石矿的粉碎品的过筛硫酸钡、采用化学反应制造的所谓沉淀硫酸钡。本发明中优选使用粒径容易控制的沉淀硫酸钡。利用动态光散射法求得的使用的硫酸钡粒子的平均粒径优选为0.01～18μm，进一步优选为0.05～8μm，另外进一步优选为0.2～3μm。此外，本发明的硫酸钡粒子优选经A1、Si中的一个或两个的氢氧化物和/或氧化物进行表面处理。经该表面处理，硫酸钡粒子的表面附着A1、Si中的一个或两个的氢氧化物和/或氧化物。按照利用荧光X射线分析的元素比率，它们的附着量是相对于钡元素100，优选为0.5～50，进一步优选为2～30。

硫酸钡粒子的平均粒径优选小于导电性粒子的平均粒径。导电性粒子的个数平均粒径优选为硫酸钡粒子的个数平均粒径1.5倍以上，进一步优选大于2.4倍以上，另外进一步优选为4.5倍以上。如果硫酸钡粒子的平均粒径大于此范围，则得到的涂膜表面的凹凸变大，伸长时容易导致涂膜断裂。另一方面，如果硫酸钡粒子的平均粒径小于此范围，则伸缩耐久性改善效果减小，此外浆料的粘度增高，难以制作浆料。

本发明中的硫酸钡粒子的配入量相对于导电性粒子与硫酸钡粒子的总计为2～30质量％，进一步优选为3～20质量％，另外进一步优选为4～15质量％。如果硫酸钡粒子的配入量大于此范围，则得到的涂膜表面的导电性下降。另一方面，如果硫酸钡粒子的配入量小于此范围，则难以表现出伸缩耐久性改善效果。

本发明中的柔性树脂是如弹性模量为1～1000Mpa的热塑性树脂、热固化性树脂、橡胶等，优选橡胶以表现出膜的伸缩性。橡胶可举出：聚氨酯橡胶、丙烯酸橡胶、有机硅橡胶、丁二烯橡胶、丁腈橡胶或氢化丁腈橡胶等含腈基橡胶、异戊二烯橡胶、硫化橡胶、苯乙烯丁二烯橡胶、丁基橡胶、氯磺化聚乙烯橡胶、乙丙橡胶、偏二氟乙烯共聚物等。其中，优选含腈基橡胶、氯丁橡胶、氯磺化聚乙烯橡胶，特别优选含腈基橡胶。本发明中弹性模量的范围优选为3～600MPa，进一步优选为10～500Mpa，还优选为30～300Mpa的范围。

含腈基橡胶只要是含有腈基的橡胶或弹性体，则没有特别限定，优选丁腈橡胶和氢化丁腈橡胶。丁腈橡胶为丁二烯与丙烯腈的共聚物，如果结合丙烯腈量多则与金属的亲和性增加，但有助于伸缩性的橡胶弹性反而降低。由此，丙烯腈丁二烯共聚物橡胶中结合丙烯腈量优选为18～50质量％，特别优选为40～50质量％。

相对于导电粒子、优选加入的非导电性粒子与柔性树脂的总计，本发明中的柔性树脂的配入量为7～35质量％，优选为9～28质量％，进一步优选为12～20质量％。

另外，本发明的导电浆料中可配入环氧树脂。本发明中优选的环氧树脂为双酚A型环氧树脂或者苯酚酚醛清漆型环氧树脂。配入环氧树脂时，可配入环氧树脂的固化剂。固化剂使用已知的胺化合物、多胺化合物等即可。相对于环氧树脂，配入固化剂优选为5～50质量％，进一步优选为10～30质量％。此外，相对于包含柔性树脂的全部树脂成分，环氧树脂与固化剂的配入量为3～40质量％，优选为5～30质量％，进一步优选为8～24质量％。

本发明的导电浆料含有溶剂。本发明中的溶剂为水或有机溶剂。溶剂的含量应根据浆料所需的粘性而进行适当调整，由此并无特别限定，大致是以导电性粒子、硫酸钡粒子与柔性树脂的总计质量为100时，优选为30～80质量比。

本发明中使用的有机溶剂，优选沸点为100℃以上且不到300℃，更优选沸点为130℃以上且不到280℃。如果有机溶剂的沸点太低，则在浆料制造步骤或浆料使用时溶剂挥发，可能导致构成导电性浆料的成分比容易发生变化。另一方面，如果有机溶剂的沸点太高，则干燥固化涂膜中的残留溶剂量变多，可能导致涂膜的可靠性降低。

本发明中的有机溶剂，可举出：环己酮、甲苯、二甲苯、异佛尔酮、γ-丁内酯、苄醇、埃克森化学公司制造的Solvesso 100、Solvesso 150、Solvesso 200、丙二醇单甲醚乙酸酯、萜品醇、乙二醇丁醚乙酸酯、二戊苯、三戊苯、正十二烷醇、二乙二醇、乙二醇单乙醚乙酸酯、二乙二醇单乙醚乙酸酯、二乙二醇单丁醚乙酸酯、二乙二醇二丁基醚、二乙二醇单乙酸酯、三乙二醇二乙酸酯、三乙二醇、三乙二醇单甲醚、三乙二醇单乙醚、三乙二醇单丁醚、四乙二醇、四乙二醇单丁醚、三丙二醇、三丙二醇单甲醚、2，2，4-三甲基-1，3-戊二醇单异丁酸酯等。此外，石油系烃类可举出：新日本石油社制造的AF溶剂4号(沸点：240～265℃)、5号(沸点：275～306℃)、6号(沸点：296～317℃)、7号(沸点：259～282℃)以及0号溶剂H(沸点：245～265℃)等，根据需要，还可以含有它们中的两种以上。适当含有这样的有机溶剂以使导电性银浆达到适于印刷等的粘度。

本发明的伸缩性导体形成用浆料可以通过分散机(dissolver)、三辊研磨机、自转公转型混合机、磨碎机、球磨机、砂磨机等分散机对作为材料的导电性粒子、硫酸钡粒子、伸缩性树脂、溶剂进行混合分散而得到。

在不损害本发明内容的范围内，可以向本发明的伸缩性导体形成用浆料中配入赋予印刷适性、调节色调、流平剂、抗氧化剂、紫外线吸收剂等已知的有机、无机的添加剂。

本发明的绝缘覆盖是负责配线部的表面侧绝缘的层。这里的绝缘是指除了电绝缘之外，还包括机械性、化学性、生物学上的绝缘，需要导体层对于透过基材而来的水分或化学物质、生物物质有绝缘的功能。

本发明的绝缘覆盖层优选为柔性高分子材料。柔性高分子材料可以使用所说的被称为橡胶、弹性体的材料。本发明的所述橡胶、弹性体可以使用用于形成导体层的树脂材料。

本发明的绝缘覆盖层优选具有能重复伸缩10％以上的伸展性。此外，本发明的绝缘覆盖层优选具有断裂伸长率为50％以上。而且，本发明的绝缘覆盖层优选拉伸弹性模量为10～500MPa。

本发明的绝缘覆盖层优选经涂布液、浸渍液，或者印刷墨水、印刷浆料等液体状形态或者浆料状态而应用于基材上。只要将绝缘覆盖层用材料制成液体状形态或者浆料状态溶解分散于溶剂即可。配入已知的流平剂、触变剂等用于调节印刷适性等属于本发明的范围内。溶剂适当选自可用于后述导电浆料的溶剂等。

本发明中作为特殊情况，还可以在形成绝缘覆盖层的材料的前驱体为液体时，用前驱体形成层，经适当的反应而形成绝缘覆盖层。使用紫外线固化型树脂等时，属于这种情况。

本发明的绝缘覆盖层用的材料难以经液体状态或者浆料状态时，可以利用如溶融挤出、压制成型加工成薄膜或片材状，并外形加工成适当的形状之后，用粘合剂等贴附基材上。

本发明中的电极表面层如字面所述，是用与配线部不同材料包覆电极表面时使用的层。电极表面层可使用金、铂、铑等贵金属镀层、焊料镀层、锡镀层等。

本发明的电极表面层优选具有能重复伸缩10％以上的伸展性。此外，本发明的电极表面层优选具有断裂伸长率为50％以上。而且，本发明的电极表面层优选拉伸弹性模量为10～500MPa。

如上所述对于电极部也需要伸缩特性时，可以使用具有伸展性的碳浆料来形成电极表面层。

本发明中的碳浆料可以认为将形成导体层的导电浆料的导电粒子限定为导电性碳。然而，关于导电粒子的配入量，由于碳粒子的比重小于金属，比表面积大，因此优选配入减少至金属粉质量％的甚至一半或者八分之一左右。用以得到碳浆料的其他条件、分散方法等与导电浆料相同。

本发明中的在电气配线的电极部与配线部交界处实质上不存在高低差是指配线的厚部分与薄部分无清楚的交界，厚度在如下宽度内发生变化：出现至少50μm的高低差变化的过渡区域宽度为1.0mm以上，优选为2.0mm以上，进一步优选为3.0mm以上的宽度。这样的交界部分的厚度变动可以利用非接触式厚度计扫描求得即可。更具体地，平板上用宽幅双面胶带将配线部分连同作为基材的布帛一起，在沿平面方向施加张力以不产生明显松弛程度的状态下进行粘贴以作为试样，利用光学式厚度计扫描求得即可。如果交界高低差在此范围内，则不会感受到触感上高低差的存在，因此可以认为实质上无高低差。

本发明的服装型电子设备的配线部分，优选能够在实质上不损害导体层的导电功能和绝缘覆盖层与绝缘基底层的绝缘功能的前提下变形至伸长率10％以上。更具体地，裁剪出服装型电子设备的配线部分，利用拉伸试验器拉伸至伸长度10％，比较其前后的导电功能、绝缘功能即可。导电功能用配线的电阻值评价，相对于伸长度0％时的电阻值，如果在拉伸至伸长度10％的状态下电阻值为100倍以下，则导电功能得到保持。绝缘基底层在拉伸至伸长度10％之后恢复到伸长度0％的状态下，如果与基材未出现剥离，则判断为绝缘功能得到保持。此外，对于绝缘覆盖层在伸长度10％的状态下，如果未出现可目测确认到的裂纹，则判断为绝缘功能得到保持。

本发明的导体层、绝缘覆盖层、绝缘基底层优选各自的断裂伸长率为50％以上、拉伸弹性模量为10～500MPa。各层的断裂伸长率、拉伸弹性模量可以通过如下方法求得：将构成各层的浆料材料以预定膜厚涂布到脱模片材上，干燥后剥离并进行拉伸试验。

本发明中，可以在电气配线的配线部的表面上赋予布纹状的凹凸。本发明中的织物形状是指X-Y二维平面上按照一定规则在Z轴方向上存在高低差的形状，优选指至少在X-Y平面上的两个方向(不一定要垂直)上伴随规则性重复的形状。重复周期可以为随机，但需要至少满足本发明中规定的平均重复间距。本发明中优选使用的织物形状如字面所述是实际布料的转印或者模仿布料的重复图案、针织物的重复图案而制成的形状。

织物形状可以是有规律性的梭织物、针织物或者规律性不明确的无纺布，任何布料的布纹均可以。梭织物时，例如可示例有平纹、斜纹、缎纹等。针织物时，例如可示例有纬平针及其变形、交叉集圈、绉纹针织、移圈针织、网眼针织、添纱针织、毛圈针织、罗纹针织、凸条针织、龟甲针织、胖花针织、罗纹空气层针织、点纹针织、单式凹凸针织、斜纹针织、人字形编织、双罗纹空气层针织、仿罗纹空气层针织、席纹针织、经平针织、经平绒针织、经缎针织、双面经编针织、变化经平编链针织、条纹泡泡针织、拉舍尔针织、网眼薄纱编织以及它们的变形/组合而成的针织物等布料。

该所述配线部的表面所具有的织物形状的凹凸中，有规律性的布纹时，其凹凸的重复间距优选在配线表面绘制的任意直线上为0.2mm以上且12mm以下。重复间距优选为0.5mm以上且9mm以下的范围，进一步优选为1.0mm以上且8mm以下，进一步优选为1.6mm以上且7mm以下，进一步优选为2.4mm以上且6mm以下。如果重复间距在规定范围外，则触感上的效果会不足。

本发明的织物形状的凹凸中，优选凹部与凸部的高低差为7μm以上且2500μm以下。而且，优选高低差为15μm以上且1500μm以下，进一步优选为25μm以上且900μm以下，更进一步优选为48μm以上且600μm以下。如果凹部与凸部的高低差在规定范围外，则触感上的效果会不足。

这样的电气配线部表面的凹凸利用非接触式的厚度计扫描求得即可。更具体地，平板上用宽幅双面胶带将配线部分连同作为基材的布帛一起，在沿平面方向施加张力以不产生明显松弛程度的状态下进行粘贴以作为试样，利用光学式的厚度计扫描求得即可。如果交界高低差在此范围内，则不会感受到触感上高低差的存在，因此可以认为实质上无高低差。本发明中光学式的厚度计优选使用激光显微镜的三维测量功能。

对本发明中实现实质上消除电极部与配线部交界处的高低差的电气配线的方法进行说明。本发明中将导体层露出的部分作为电极部，将被绝缘覆盖层覆盖的部分作为配线部。

本发明实现无高低差的电气配线的方法，可示例有将非常薄的绝缘覆盖层重叠在导体层上的方法。导体层的厚度为50μm以上，如果绝缘覆盖层的厚度小于10μm，则触感上不会感觉到高低差，因此可以认为实质上无高低差。

本发明实现无高低差的电气配线的方法，可示例如下方法：在基材上依次层叠印刷基底层、导体层、绝缘覆盖层、根据需要的电极表面层，干燥固化后，以各层的软化温度以上的温度进行加压成型处理。该方法中需要相对高温的工艺，因此可适用的基材可能会受到限制。

本发明中通过利用如下所述的转印法，可以得到实质上无高低差的电气配线。

本发明中的转印法是指按照电极表面层、绝缘覆盖层、导体层、基底层的顺序将预定的配线图案、绝缘图案等印刷到中间介质之后，再转印到作为基材的布帛上，从而可得到电气配线。进一步在要求易转印性时，可以在作为基底层将热熔层形成在预先印刷到中间介质上的配线图案上之后，转印到布帛上。进一步，也可以在布帛侧将热熔层作为图像接收层而预先设定。对于该热熔层可以使用热塑性聚氨酯树脂或者与本发明的伸缩性导体组合物的粘合剂成分相同的柔性树脂。

对于这时的中间介质，还可以使用表面具有脱模层的高分子薄膜、纸等得被称为脱模片材。此外，可以使用具有氟树脂、有机硅树脂、聚酰亚胺等难粘合材料构成的表面的薄膜、片材、板等。此外，还可以使用不锈钢、镀硬铬钢板、铝板等金属板。

本发明中实现表面具有布纹状凹凸的电气配线的方法，可示例如下方法：在基材上依次层叠印刷基底层、导体层、绝缘覆盖层、根据需要的电极表面层，在干燥途中或者干燥固化后，以各层的软化温度以上的温度进行压花加工。压花加工的方法，可示例有按压压花模的压制加工或者按压压花辊的压花辊法。这些方法可优选用于重复间距为3mm以上、优选2mm以上的重复间距较宽的情形。此外，这些方法优选适用于凹凸的高低差为300μm以上、优选为600μm以上高低差较大的情形。予以说明，这些方法中需要相对高温的工艺，因此可适用的基材可能会受到限制。

本发明中在转印法中的中间介质上预先形成织物形状凹凸的反转图案，由此可容易地得到表面具有织物形状凹凸的电气配线。

本发明中预先形成织物形状凹凸的反转图案的中间介质，作为中间介质使用热塑性薄膜时，可以利用压花加工来制成。此外，使用金属、树脂等板材时，用三维扫描仪读取预定织物形状，并用三维加工机进行切削加工即可。此外，还可以使用近年来已实用化的3D打印机进行制作。

本发明中对于实验室级制作形成有织物形状凹凸的反转图案的中间介质，例如可通过如下方法得到：将具有期望用织物形状的布料贴附到板材上，向布料表面用喷涂机等涂布脱模剂，整面涂布成型用有机硅树脂固化后再剥离，从而得到成型用转印中间介质，其在表面形成有期望用织物形状的反转图案。

实施例

下面，示出实施例，对本发明作更详细且具体地说明。予以说明，实施例中的评价结果等利用以下方法进行测量。

<腈基量>

根据对所得树脂材料进行NMR分析得到的组成比，将其换算为基于单体质量比的质量％。

<门尼粘度(Mooney viscosity)>

使用岛津制作所制造的SMV-300RT“门尼粘度计”进行测量。

<平均粒径>

使用堀场制作所制造的光散射式粒径分布测量装置LB-500进行测量。

<弹性模量、断裂伸长率>

将各材料以达到干燥厚度为100±10μm地涂布到脱模片材上，在预定条件下进行干燥固化，然后连同脱模片材一起压塑成ISO 527-2-1A所规定的哑铃型，作为样品片。测量时，将各材料的片材从脱模片材上剥离，并按照ISO 527-1所规定的方法进行拉伸试验而求得。

<电气配线部的伸缩特性>

从制作的服装型电子设备的电气配线部分去除电极部，并将配线的直线部分裁剪成长度100mm，作为样品片。目测确认样品片中配线部分不从布帛基材剥离，绝缘覆盖层表面无裂纹等之后，为了能够测量配线的电阻值而削除端部的绝缘覆盖层并与电阻测试仪的端子相连，以使其伸长的部分为有效长度50mm的方式安装到对夹具进行过绝缘加工的拉伸试验机上，测量初始电阻值、达到预定伸长度时的电阻值，以及返回到初始状态时的配线电阻值。

初始电阻值设为R0，伸长10％时的电阻值设为R10，求得电阻变化率Rv＝R10/R0，当Rv≤100时作为导电功能保持而记为“○”，当Rv＞100时作为导电功能丧失而记为“×”。试验后目测确认电气配线的绝缘覆盖层未出现裂纹时，作为绝缘功能保持而记为“○”，当出现裂纹时绝缘功能丧失而记为“×”。而且，试验后未出现基材与基底层剥离时作为绝缘功能保持而记为“○”，出现剥离时作为绝缘功能丧失而记为“×”。

伸长10％并保持1秒之后返回初始状态并保持1秒，重复该操作100次后也同样地进行评价。

<配线的电阻测量>

使用安捷伦科技公司制造的毫欧表测量配线的电阻值。

<高低差>

从服装型电子设备将包含电极部与配线部的部分裁剪成50mm×100mm的矩形，作为样品片。对样品片用宽50mm的双面胶带将厚度10mm的配线部分连同布帛基材一同以不产生松弛的方式进行贴附，然后，用光学式厚度计求得从电极部到配线部的厚度轮廓。

对于从电极部与配线部的交界的电极侧5mm到配线侧5mm之间的10mm的斜率绝对值，如果小于高低差/测量长度(10mm)＝50/3000则记为“◎”、50/3000以上～小于50/2000则记为“○”、50/2000以上且小于50/1000则记为Δ、50/1000以上则记为“×”。

<穿着感>

以10位成人男性为受试者，穿戴实施例中制作的带有电气配线的衣服，在进行心电图测量的同时，持续进行第一套广播体操和第二套广播体操。对于其间的穿着感，将“触感佳”记为5分、“触感差”记为1分，进行五级的感官评价，在10人的平均分中，4分以上记为◎、3分以上且小于4分记为○、2分以上且小于3分记为Δ、小于2分记为×。

<织物形状的凹凸高低差与重复间距>

从服装型电子设备将包含电极部与配线部的部分裁剪成50mm×100mm的矩形，作为样品片。对样品片用宽50mm的双面胶带将厚度10mm的配线部分连同布帛基材一同以不产生松弛的方式进行贴附，然后，利用基恩士公司制造的激光显微镜VK-X200观察样品片，将所得的数据通过VK-X100/X200用分析应用程序进行数据处理，求得凹凸的高低差。予以说明，高低差是对5处凹部进行测量取得平均值。接着，在样品片之上，随机方向地放置0.5mm刻度的标尺，测量凹凸重复间距。测量首先求得重复10次的间距间隔的平均值，对于随机选择的其他方向进行共5次同样的操作，求得五个平均值的进一步平均值，作为重复间距。

<穿着感>

以10位成人男性作为受试者，穿戴实施例中制作的带有电气配线的衣服，在进行心电图测量的同时，进行半程马拉松。对于其间的穿着感，将“触感佳”记为5分、“触感差”记为1分，进行五级的感官评价，在10人的平均分中，4分以上记为◎、3分以上且小于4分记为○、2分以上且小于3分记为Δ、小于2分记为×。

<洗涤耐久性>

将衣物放入40cm×50cm的方形洗衣网内，按照JIS L 0217(纤维产品处理相关的标识符号及其标识方法)的洗涤方法103的规定，使用符合JIS C9606(电动洗衣机)标准的带有离心式脱水装置的标准洗涤容量、标准水量的家庭洗衣机，无洗涤剂进行15分钟洗涤、10分钟脱水，然后取出在室内阴干后，确认配线部有无导通，可确认导通时记为○，断线或者导通不稳定时记为×。

<位置对准偏移>

使用预先在各层设置的位置对准用的对准标记，用能以μm单位进行测量的测长机测量导体层与绝缘覆盖层的位置偏移。对准标记配合用于印刷的四方形丝网版，设置在相当于需要印刷图案四角的部分，印刷时至少一个对准标记一致地组装，进行印刷，从各四角的各自XY方向的偏移量求得矢量，求得4处矢量的绝对值的平均值。

[制造例]

<合成橡胶材料的聚合>

向具备搅拌机、水冷套的不锈钢制造的反应容器内加入：

氮气流下水浴温度保持在15℃，轻轻搅拌。然后，将过硫酸钾0.3质量份溶解于去离子水19.7质量份中的水溶液经30分钟滴入，进一步继续20小时反应之后，加入将氢醌0.5质量份溶解于去离子水19.5质量份中的水溶液，进行聚合停止操作。

然后，为了蒸馏除去未反应单体，首先对反应容器内进行减压，进一步导入蒸汽并回收未反应单体，得到NBR构成的合成橡胶胶乳(L1)。向得到的胶乳中加入食盐和稀硫酸，进行凝聚/过滤，将相对于树脂的体积比20倍量的去离子水分，分5次重复将树脂在去离子水中再分散并过滤以进行洗涤，在空气中干燥而得到合成橡胶树脂R1。

得到的合成橡胶树脂R1的评价结果如表1所示。

下面，更改加入原料、聚合条件、洗涤条件等并进行同样的操作，得到表1所示的树脂材料R2～R4。予以说明，表中的简写如下所示。

NBR：丙烯腈丁二烯橡胶

NBIR：丙烯腈-异戊二烯橡胶(异戊二烯10质量％)

SBR：苯乙烯丁二烯橡胶(苯乙烯/丁二烯＝50/50质量％)

[表1]

[制造例]

将环氧当量175～195的液体状双酚A型环氧树脂1.5质量份、制造例中得到的伸缩性树脂(R1)10质量份、潜伏性固化剂[味之素精细化工株式会社制商品名AMICURE PN23]0.5质量份与异佛尔酮30质量份混合搅拌，使其溶解，得到粘合剂树脂组合物A1。然后，向粘合剂树脂组合物A1中加入平均粒径6μm的微细片状银粉[福田金属箔粉工业株式会社制商品名Ag-XF301]58.0质量份并混合均匀，通过在三辊研磨机中分散得到导电浆料AG1。得到的导电浆料AG1的评价结果如表2a、表2b所示。

下面，改变材料进行混合，得到如表2a、表2b所示的导电浆料AG2～AG6。评价结果同样如表2a、表2b所示。

予以说明，表2a、表2b中无定形银粉1是同和电子株式会社制造的聚集银粉G-35、平均粒径为6.0μm；无定形银粉2是将同和电子株式会社制造的聚集银粉G-35进行湿式分级而得到的平均粒径为2.1μm的聚集银粉。

下面，与导电浆料相同地按照表2a、表2b改变配比，得到电极表面层用的碳浆料CB1、基底层、绝缘覆盖层用的浆料CC1、CC2，评价结果如表2a、表2b所示。予以说明，对于不含固体粒子的CC1、CC2，将树脂成分溶解于溶剂中制成浆料。

[表2a]

[表2b]

(实施例1)

利用如图6所示的转印法，制作心电图测量用的服装型电子设备。

在厚度125μm的脱模PET薄膜上，首先将作为电极表面层的碳浆料CB1以预定图案进行丝网印刷，干燥固化。然后将作为绝缘覆盖层的绝缘浆料CC1以预定图案进行丝网印刷，干燥固化。心电测量用的电极表面层为直径30mm的圆形。此外，绝缘覆盖层在电极部中为内径30mm、外径36mm的甜甜圈状，由电极延伸的配线部的宽度为14mm，在配线部的终端，用相同的碳浆料印刷直径10mm的圆形电极以安装与传感器的连接用钩扣。碳浆料层的厚度为以干膜厚计为25μm，绝缘覆盖层为15μm。

然后，用作为导体层的银浆AG1丝网印刷电极部与配线部，在预定条件下进行干燥并固化。电极部为直径32mm的圆形、配线部的宽度为10mm，绝缘覆盖层上的干燥厚度调节为30μm。而且，用与绝缘覆盖层相同的CC1将基底层调节干燥厚度为20μm地进行丝网印刷并干燥，进一步再次在相同条件下印刷基底层，调节干燥时间使溶剂量残留25质量％以保留表面粘性，从而得到具有转印性的印刷电气配线。

然后，将通过以上步骤得到转印性印刷电气配线重叠到由里面外翻的针织面料制成的运动衫的预定部分，室温下进行压制而将印刷电气配线暂时粘合到运动衫的里侧，剥离脱模PET薄膜，将运动衫挂到衣挂上，进一步在115℃干燥30分钟，从而得到带有电气配线的运动衫。配线图案如图7所示，配线图案相对于运动衫的配置如图8所示。

得到的带有电气配线的运动衫在左右的腋后线上与第7肋骨的交叉点有直径30mm的圆形电极，进一步在内侧形成从圆形电极到颈后部中央的宽度10mm的具有伸缩性导体的电气配线。予以说明，由左右电极延伸到颈后部中央的配线在颈部中央有5mm的间隔，两者不形成短路。

接着，在颈后部中央端的表面侧安装不锈钢制造的钩扣，使用导电丝捻入金属细丝将伸缩性导体组合物层与不锈钢制钩扣进行电连接，以保证与里侧的配线部的电导通。

借助不锈钢制钩扣，连接到联合工具株式会社制造的心率传感器WHS-2，用安装相同心率传感器WHS-2专用程序“myBeat”的苹果公司制造的智能手机接收心率数据，设定成可屏幕显示。按照以上方式制作组装有心率测量功能的运动衫。

让受试者穿戴此运动衫，连续进行第一套广播体操、第二套广播体操，获取其间的心电数据。得到的心电数据噪声少分辨率高，作为心电图，其品质具有能够从心率间隔变化、心电波形等对心理状态、身体状况、疲劳程度、困倦、紧张程度等进行分析的等级。让10位受试者穿戴相同运动衫，评价穿着感。结果如表3、表4所示。

从与用于穿戴试验的运动衫的相同条件下制作的运动衫中，裁剪出预定样品片，进行电极部/配线部交界的高低差评价，并对伸缩10％1次和100次的配线的导电性、绝缘覆盖层的绝缘性、基底层的绝缘性、各自的保持性能进行评价。结果如表3、表4所示。

下面同样地，通过表3、表4所示的构成制作实施例2～6、比较例1～2的运动衫，同样地进行评价。结果如表3、表4所示。

(比较例3～5)

将用于实施例1的针织面料的运动衫里面外翻，在运动衫的两肩和左右下摆钉入钉固定在模板上以使背面不产生褶皱。

然后，利用如图5所示的直接印刷法制作与实施例相同配线图案的运动衫。首先，用CC浆料以预定图案丝网印刷基底层，在预定条件下干燥，进一步再次在相同条件下印刷，干燥并固化。然后，按照导体层、绝缘覆盖层、电极表面层的顺序重复进行各层的印刷并干燥，从而得到电气配线。在得到的运动衫上与实施例同样地安装钩扣，连接到联合工具株式会社制造的心率传感器WHS-2，下面同样地进行评价。结果如表3、表4所示。

予以说明，比较例1中，在最开始穿戴时配线部发生断线，未能得到心电数据。比较例2中开始的心电获取数据无问题，但在进行广播体操过程中噪声增加，在第二套广播体操期间未能获取到数据。比较例3～5中，直到最后能够获取数据，但在初始电阻率比较的大的比较例5的重复100次伸长试验中，伸长时的电阻值超过初始电阻值的100倍，评价为“×”。

[表3]

[表4]

<脱模用中间介质的制作例1>

用双面胶带将500目平纹不锈钢丝网贴附到周围设有高度15mm“坝”的厚度12mm的椴木胶合板上，涂布作为脱模剂的PVA浆料的量为干燥时以在丝网的厚度方向埋没一半所需的相当量，自然干燥20小时，进一步在烘干箱内70℃干燥2小时。然后，注入二液固化型有机硅树脂使厚度大致为5mm，室温下固化24小时。固化后剥离有机硅树脂，得到平纹图案的凹凸的转印模1。

下面，使用目数不同的不锈钢丝网、聚酯丝网进行同样的操作，得到如表5所示的转印模。

<脱模用中间介质的制作例2>

用双面胶带将经平织物贴附到周围设有高度15mm的“坝”的厚度12mm的椴木胶合板上，作为脱模剂兼起毛抑制剂将PVA浆料以充分渗透到织物中的方式进行涂布，自然干燥20小时，进一步在烘干箱内70℃干燥2小时。然后，注入二液固化型有机硅树脂使厚度大致为5mm，室温下固化24小时。固化后剥离有机硅树脂，得到经平组织的凹凸的转印模。

下面，更改针织物进行同样的操作，得到如表5所示的转印模。

<压花模的制作例>

用3D扫描仪读取脱模用中间介质的制作例中所使用的平纹丝网的一部分并处理成数字数据，在使凹凸的负片/正片反转之后，按照获得预定的凹凸的重复间距和高低差，使之变形，用3D打印机成型。接着，将脱模剂涂布到得到的成型体上，然后重叠5块浸渍有室温固化的环氧树脂的玻璃布，将整体放入较厚的被褥压缩袋中并用吸尘器对袋内减压，24小时后取出，除去固化的FRP部分。接着，用热固化型腻子填埋固化的FRP的背面侧并压平，得到压花模。

下面同样地，改变凹凸的重复间距和高低差进行成型，得到如表5所示的压花模。

[表5]

<利用转印法的实施例、比较例>

(实施例101～120、比较例101～108)

通过如图6所示的转印法，制作心电图测量用的服装型电子设备。

在如表5所示的转印模4上，首先将作为电极表面层的碳浆料CB1以预定图案进行丝网印刷，干燥并固化。然后将作为绝缘覆盖层的绝缘浆料CC1以预定图案进行丝网印刷，干燥并固化。心电测量用的电极表面层为直径30mm的圆形。此外，绝缘覆盖层在电极部中为内径30mm、外径36mm的甜甜圈状，由电极延伸的配线部的宽度为14mm，在配线部的终端，用相同的碳浆料印刷直径10mm的圆形电极以安装与传感器的连接用钩扣。碳浆料层的厚度为以干膜厚计为25μm，绝缘覆盖层为30μm。

然后，用作为导体层的银浆AG1丝网印刷电极部与配线部，在预定条件下干燥并固化。电极部为直径32mm的圆形，配线部的宽度为10mm，绝缘覆盖层上的干燥厚度调节为40μm。而且，与绝缘覆盖层相同地用CC1将基底层调节干燥厚度为40μm地进行丝网印刷并干燥，进一步再次在相同条件下印刷基底层，调节干燥时间使溶剂量残留25质量％以保留表面粘性，得到具有转印性的印刷电气配线。

然后，将由以上步骤得到转印性的印刷电气配线重叠到里面外翻的由针织面料制成的运动衫的预定部分上，在室温下压制而将印刷电气配线暂时粘合到运动衫的里侧，剥离转印模，将运动衫挂到衣挂上，进一步在115℃干燥30分钟，从而得到表面具有平纹形状图案的带有电气配线的运动衫。

得到的带有电气配线的运动衫在左右的腋后线上与第7肋骨的交叉点有直径30mm的圆形电极，进一步在内侧形成从圆形电极到颈后部中央的宽度10mm的具有伸缩性导体的电气配线。予以说明，由左右电极延伸到颈后部中央的配线在颈部中央有5mm的间隔，两者不形成短路。

接着，在颈后部中央端的表面侧安装不锈钢制造的钩扣，使用捻入金属细丝的导电丝将伸缩性导体组合物层与不锈钢制钩扣进行电连接，以保证与里侧的配线部的电导通。

借助不锈钢制钩扣，连接到联合工具株式会社制造的心率传感器WHS-2，用安装相同心率传感器WHS-2专用的程序“myBeat”的苹果公司制造的智能手机接收心率数据，设定成可屏幕显示。按照以上方式制作组装有心率测量功能的运动衫。配线图案如图7所示、配线图案相对于运动衫的配置如图8所示。

让受试者穿戴此运动衫，跑半程马拉松的距离，获取其间的心电数据。得到的心电数据噪声少分辨率高，作为心电图，其品质具有能够从心率间隔变化、心电波形等对心理状态、身体状况、疲劳程度、困倦、紧张程度等进行分析的等级。让10位受试者穿戴相同运动衫，评价穿着感。结果如表6a、表6b、表6c所示。

从与用于穿戴试验的运动衫的相同条件下制作的运动衫中，裁剪出预定样品片，进行电极部/配线部交界的高低差评价，并对伸缩10％1次和100次的配线的导电性、绝缘覆盖层的绝缘性、基底层的绝缘性、各自的保持性能进行评价。结果如表6a、表6b、表6c、表7a、表7b、表7c所示。

下面同样地，由如表6a、表6b、表6c、表7a、表7b、表7c所示的构成，制作运动衫，同样地进行评价。结果如表6a、表6b、表6c、表7a、表7b、表7c所示。

<利用直接印刷法+压花加工的实施例、比较例>

利用如图5所示的直接印刷法，制作心电图测量用的服装型电子设备。

将用于实施例101的针织面料的运动衫里面外翻，在运动衫的两肩和左右下摆钉入钉固定在模板上以使背面不产生褶皱。

然后，利用如图5所示的直接印刷法制作与实施例相同配线图案的运动衫。首先，用CC浆料以预定图案丝网印刷基底层，在预定条件下干燥，进一步再次在相同条件下印刷，干燥并固化。然后，按照导体层、绝缘覆盖层、电极表面层的顺序重复进行各层的印刷并干燥，从而得到电气配线。

<压花加工>

在厚度3mm的有机硅橡胶片材上，将得到的带有电气配线运动衫以配线面朝上地放置，进一步重叠如表5所示的压花模4，放到加热至90℃的热板上并加压，从而将压花模的凹凸转印到配线面。

在压花加工后的运动衫与实施例同样地安装钩扣，连接到联合工具株式会社制造的心率传感器WHS-2，得到组装有心率测量功能的运动衫。下面同样地进行评价。结果如表6a、表6b、表6c、表7a、表7b、表7c所示。

<利用转印法+压花加工的实施例、比较例>

代替转印模使用脱模PET薄膜，利用如图6所示的转印法形成电气配线，然后用预定压花模进行压花加工，由此制作心电图测量用的服装型电子设备，并同样地进行评价。结果如表6a、表6b、表6c、表7a、表7b、表7c所示。

予以说明，表6a、表6b、表6c、表7a、表7b、表7c中使用模的列中示出了脱模PET和压花模的两者的例子，其是转印法与压花加工的组合。

比较例1是使用柔性不足的导体层的情形，穿着感上无问题，但对于伸缩的耐久性较差。比较例102、比较例104是在配线表面未进行织物形状加工的情形，穿着感上存在问题。特别是在长距离行走等出汗激烈的运动中可解释为平坦的配线表面粘附到皮肤上，不愉快感增大。比较例103均为柔性不足的导体层的例，伸缩耐久性上存在问题。实施例110在伸缩耐久性上存在一些问题，但穿着感和洗涤耐久性得到改善，带有凹凸时一些对于伸缩的耐久性得到改善。比较例105是使用所谓高网目的平纹布的表面图案的情形，凹凸的重复间距、高低差均太小而未看到改善穿着感的效果。比较例106相反是太大的情形，穿着感的改善效果不足，进一步伸缩耐久性上存在一些问题。比较例107是凹凸高低差较小的情形，穿着感的改善效果不足。比较例108相反是凹凸高低差增大的情形。可解释为如果利用压花加工的凹凸太大，则导体层容易发生断线。

[表6a]

[表6b]

[表6c]

[表7a]

[表7b]

[表7c]

<使用具有织物形状凹凸不平的脱模用中间介质的制作例>

(实施例201～205)

用双面胶带将150目平纹不锈钢丝网贴附到周围设有高度15mm“坝”的厚度12mm的椴木胶合板上，涂布作为脱模剂的PVA浆料的量为干燥时以在丝网的厚度方向埋没一半所需的相当量，自然干燥20小时，进一步在烘干箱内70℃干燥2小时。

然后，注入二液固化型有机硅树脂使厚度大致为5mm，室温下固化24小时。固化后剥离有机硅树脂，得到平纹图案的凹凸的转印模。

使用更改实施例1的脱模PET薄膜而得到的转印模，按照以下表8所示的内容制作电气配线，下面同样地进行评价。结果如表8所示。

<使用具有条纹状凹凸的脱模用中间介质的制作例>

用3D打印机制作具有条纹状凹凸的脱模用中间介质。条纹的周期为2mm，凹凸重复为正弦波且振幅为50μm。

使用更改实施例1的脱模PET薄膜而得到的具有条纹状凹凸的转印模，按照以下表8所示的内容制作电气配线，下面同样地进行评价。结果如表8所示。

(比较例201)

将用于实施例1的针织面料的运动衫里面外翻，在运动衫的两肩和左右下摆钉入钉固定在模板上以使背面不产生褶皱。

然后，利用如图5所示的直接印刷法制作与实施例相同配线图案的运动衫。首先，用CC浆料以预定图案丝网印刷基底层，取下模板在预定条件下干燥，进一步再次设置在模板上，按照导体层、绝缘覆盖层、电极表面层的顺序重复进行各层的印刷、取下模板、干燥、模板固定，从而得到电气配线。在得到的运动衫与实施例同样地安装钩扣，连接到联合工具株式会社制造的心率传感器WHS-2，下面同样地进行评价。结果如表8所示。

比较例201中，配线的偏移非常大，本发明的配线非常粗，各层重合的余量设定为2mm左右，因此未出现较大的问题，但配线宽度低于1mm的比较细丝时，由于偏移大于配线宽度，因此显而易见不能形成符合设计的电气配线。

[表8]

工业实用性

如上所示，本发明中的服装型电子设备具有包含具有伸缩性的电极表面层、具有伸缩性的绝缘覆盖层与基底层、具有伸缩性的导体层的电气配线，而且由于实质上在电极部与配线部交界部分不存在高低差，因此具有兼具良好电气特性和良好穿着感的优异特性。

良好穿着感特别是基于心电数据等身体物理数据来探求穿戴者心理状态时，不会由舒适度不佳而产生心理性噪声，能够在更自然状态下进行心理评价，因此可以认为这样的服装型电子设备在应用方面有很大的意义。

而且，如上所示，根据本发明的服装型电子设备的制造方法，可以得到如下优异的服装型电子设备：位置对准精度高，且具有包含具有伸缩性的电极表面层、具有伸缩性的绝缘覆盖层与基底层、具有伸缩性的导体层的电气配线，而且在电极部与配线部交界部分实质上不存在高低差，兼具良好电气特性和良好穿着感。

本发明并不限定于本实施例中所示例的用途例，广泛应用于利用在衣服上设置的传感器检测人体所具有的信息即肌电位、心电位等生物电位、体温、脉搏、血压等生物信息的可穿戴装置，或者组装有电热装置的衣服、组装有用于测量衣服压的传感器的可穿戴装置、利用衣服压或者位移检测测量身体尺寸的衣物、用于测量足底压力的袜型装置等。此外，无表面高低差的可伸缩的配线对于与元件、连接器类的连接也起到良好的作用，本发明可以应用于将柔性太阳能电池模块集成在纺织品上的衣服、帐篷、袋子等的配线部、具有关节部的低频治疗仪、热疗养机等的配线部、弯曲度的传感部等。该可穿戴装置可以应用的对象不仅是人体，还可以是宠物或家畜等动物或者具有伸缩部、弯曲部等的机械装置，也能够作为机器人义手、机器人义足等机械装置与人体相连接使用的系统电气配线而进行利用。此外，作为用于埋入体内的植入装置的配线材料也是有用的。

此外，进一步本发明的服装型电子设备可以作为可穿戴终端收集身体的物理数据、生命数据，所得的数据作为电气信号可以与外部进行通信，成为在按个人统计数据的同时向特定个人提供有用信息的系统的输入装置。此外，如果本发明的服装型电子设备装有致动器，则也能应用于如动力服的运动辅助功能。予以说明，而且使用本发明的服装型电子设备可以作为对由身体的物理数据与生命数据得来的心理信息等进行综合分析，对各种疾病等身体不适进行检测与诊断的系统的终端进行使用。本发明的服装型电子设备由于穿着感佳，无因穿戴的不适感，因此能够获取高质量的生命数据，不仅可以用于身体上的不适，而且还可以用于精神上不适的检测，用于诊断系统的数据收集装置。

Claims (8)

1.一种服装型电子设备的制造方法，其是具有至少包含导体层、绝缘覆盖层、绝缘基底层的电气配线的服装型电子设备的制造方法，该制造方法包括以下步骤：在具有脱模性的第一基材上，使用墨水或者浆料状的材料，按照绝缘覆盖层、导体层、绝缘基底层的顺序依次印刷层叠而制作电气配线，并转印到作为第二基材的布帛上的工序；以及对所述电气配线进行压花加工的工序。

2.一种服装型电子设备的制造方法，其是具有至少包含导体层、绝缘覆盖层、绝缘基底层、电极表面层的电气配线的服装型电子设备的制造方法，该制造方法包括以下步骤：在具有脱模性的第一基材上，使用墨水或者浆料状的材料，按照绝缘覆盖层、电极表面层、导体层、绝缘基底层的顺序依次印刷层叠而制作电气配线，并转印到作为第二基材的布帛上的工序；以及对所述电气配线进行压花加工的工序。

3.一种服装型电子设备的制造方法，其是具有至少包含导体层、绝缘覆盖层、绝缘基底层、电极表面层的电气配线的服装型电子设备的制造方法，该制造方法包括以下步骤：在具有脱模性的第一基材上，使用墨水或者浆料状的材料，按照电极表面层、绝缘覆盖层、导体层、绝缘基底层的顺序依次印刷层叠而制作电气配线，并转印到作为第二基材的布帛上的工序；以及对所述电气配线进行压花加工的工序。

4.根据权利要求1至3中任一项所述的服装型电子设备的制造方法，其特征在于，所述压花加工是在所述电气配线转印后的干燥途中或者干燥固化后，以各层的软化温度以上的温度进行。

5.根据权利要求1至3中任一项所述的服装型电子设备的制造方法，其特征在于，所述压花加工后的所述电气配线具有凹部和凸部，凹部与凸部的高低差为7μm以上且2500μm以下。

6.根据权利要求5所述的服装型电子设备的制造方法，其特征在于，所述凹部和凸部为布纹状，所述凹部和凸部的重复间距在至少任意一条直线上为0.06mm以上且12mm以下。

7.根据权利要求1至3中任一项所述的服装型电子设备的制造方法，其特征在于，所述具有脱模性的第一基材的表面具有条纹状或织物形状的凹凸。

8.根据权利要求1至3中任一项所述的服装型电子设备的制造方法，其特征在于，所述导体层、绝缘覆盖层、绝缘基底层各自的断裂伸长率为50％以上、拉伸弹性模量为10～500Mpa。

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