CN115551712A - 衣服衣料粘贴用导电性层叠片及其制造方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种可以实现洗涤耐久性优异的衣服型生物体信息计测用装置的、可伸缩的衣服衣料粘贴用导电性层叠片。一种衣服衣料粘贴用导电性层叠片,依次含有至少以柔软性树脂和导电性填料为构成成分的可伸缩的导电层、可伸缩的粘合促进层、可伸缩的热熔粘合剂层、脱模膜。
Description
技术领域
本发明涉及一种可伸缩且可粘贴于其它物体的衣服衣料粘贴用导电性层叠片,更详细地,涉及一种含有可粘贴在可穿戴设备或机器人等在使用时形状会发生变化的物体上的具有柔软性的导体组合物的片材。
背景技术
用于计测心电信息等生物体信息的衣服型生物体信息计测装置正在被开发。在这种衣服型装置中,需要在构成衣服的布料上安装电气配线。电气配线必须是可根据衣服的变形而伸缩变形的材料。作为这样的可变形的电气配线,已知有使用导电性的纱线的电气配线、或如图案化为蜿蜒形状的金属箔那样以具有可变形的自由度的方式配置导体而能够追随布料的变形的技术。
例如,在专利文献1中公开了一种使用可用作人体穿戴用的可穿戴计算机等的穿戴材料的导电纱线的编织物。
另外,尝试了在布料上使用导电性的印刷墨并布线的技术,例如,专利文献2中公开了一种电子布或由所述电子布构成的电子衣料,其特征在于,在具有发光设备或传感器等电子设备和用于使上述电子设备发挥功能的布线图案或电子回路等的电子布或电子衣料中,在布面上电子设备、布线图案、电子回路等中的任一种或全部被由导电墨等通过印刷法形成。
提出有一种在配线中使用由弹性体和导电性填料得到的具有伸缩性的导电组合物的技术的方案,例如在专利文献3中公开了一种伸缩性电极片的制造方法,其包括:在脱模片上涂布含有伸缩性树脂的导电性糊剂,并使其干燥来制作伸缩性导体层的工序;在上述伸缩性导体层上重叠第1热熔片而得到3层片材的工序;冲切上述3层片材的一部分的工序;将上述冲切工序后的上述3层片材重叠在布料上并进行热压以使得上述第1热熔片与上述衣料接触的工序。
此外,在专利文献4中公开了一种纺织物用可拉伸导电膜,其含有具有伸缩性的可拉伸导电层和形成在所述可拉伸导电层的一个表面上的热熔粘合剂层,所述可拉伸导电层由含有弹性体和填充在所述弹性体中的导电性填料的导电性组成物构成。
这些技术可以理解为使衣物类电子化的技术。但是,衣物类在使用情况下与以往的电子制品有各种各样的不同情况。特别成问题的是衣物类上附属物的洗涤操作。大多数电子产品是未假定被投入洗衣机中的状况而设计制作的。
导电纱线主要通过在非导电性的纱线的表面进行金属电镀等方法来制作。这样的导电纱线由于洗涤时的强摩擦,有时会出现镀敷的金属被剥离而导电性降低的情况。
在使用导电性的印刷墨时也同样地有时会出现产生因洗涤时的摩擦、反复屈曲、压缩等而导致墨剥离等的问题的情况。
由具有伸缩性的导电性组合物得到的可拉伸的导电层相对耐反复弯曲、压缩、摩擦,如果可以用适当的方法粘合在衣服的布料上,则可以期待高洗涤耐久性。
由于热熔粘合剂片材是无溶剂的,因此处理容易,即使在化学工厂那样的换气设备不齐全的服装产业的制造现场中也可以没有问题地使用,因此在衣服的制造现场中,广泛用于衬布的粘合或衣服零件的粘合。因此,可以说这是在将可拉伸的导电层粘合在衣服上的情况下也可以适当地适用的方法之一。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:JP特开第2007-191811号公报
专利文献2:JP特开第2005-146499号公报
专利文献3:JP特开第2018-102965号公报
专利文献4:JP特开第2017-101124号公报
发明内容
发明所要解决的课题
然而,假定了对布料的粘合的热熔粘合剂片有时候在对布料以外的材料的粘合性未必优选。一般,可伸缩的导电性组合物以导电性填料和柔软的粘接剂树脂为主要成分。由于导电性是通过导电性填料之间的直接接触而产生的,所以与一般的涂料相比,粘接剂树脂的配混量相当少,比三维几何学上完全填埋导电性填料和导电性填料之间的量略少地配混。其结果,在该导电层表面存在导电性填料直接裸露的部分。在将导电层用作电极的情况时这当然是有益的状态。但是,在考虑到使用粘合剂与其他材料粘合的情况时,需要粘合剂对粘接剂树脂和导电性填料两者的粘合性。很多情况下,导电性填料是金属粉,主要是银粉。用于服装用的热熔粘合剂片未必是考虑对这些金属粉体的表面的粘合性而设计的。
粘合性的缺乏依然大多数在洗涤时变得明显。即,通过热熔粘合剂片被粘合的可伸缩的导电层在进行反复洗涤时,会产生在导电层和热熔粘合剂片之间的界面剥离的情况。由于导电层的机械强度与周围的材料相比不强,因此剥离的部分从衣服脱落,对衣服的配线功能造成致命的损伤的情况多。
即,使用热熔粘合剂片将具有伸缩性的导电层粘合在布料上的技术在向衣服赋予电气配线方面是容易利用的技术,但对于作为衣服特有的问题的对洗涤的耐久性存在改善的余地。
本发明人等为了解决相关问题进行了深入研究后发现,通过在具有伸缩性的导电层和热熔粘合剂层之间设置夹着两者的粘合促进层,可以解决该课题。
用于解决课题的手段
即,本发明包含以下构成。
[1]一种衣服衣料粘贴用导电性层叠片,其特征在于,依次包含:
至少以柔软性树脂和导电性填料为构成成分的可伸缩的导电层(以下也简称为“可伸缩的导电层”、“伸缩性导电层”或“导电层”)、
可伸缩的粘合促进层(以下也简称为“粘合促进层”)、
可伸缩的热熔粘合剂层(以下也简称为“热熔粘合剂层”)、
脱模膜。
[2]一种附带表面绝缘层的衣服衣料粘贴用导电性层叠片,其特征在于,依次包含:
可伸缩的表面绝缘层(以下也简称为“表面绝缘层”或“覆盖绝缘层”)、
至少以柔软性树脂和导电性填料为构成成分的可伸缩的导电层、
可伸缩的粘合促进层、
可伸缩的热熔粘合剂层、
脱模膜。
[3]一种衣服衣料粘贴用导电性层叠片,其特征在于,依次包含:
至少以柔软性树脂和碳系导电性填料为构成成分的可伸缩的第1导电层(以下也简称为“可伸缩的第1导电层”或“第1导电层”)、
至少以柔软性树脂和金属系导电性填料为构成成分的可伸缩的第2导电层(以下也简称为“可伸缩的第2导电层”或“第2导电层”)、
可伸缩的粘合促进层、
可伸缩的热熔粘合剂层、
脱模膜。
[4]一种衣服衣料粘贴用导电性层叠片,其特征在于,依次包含:
可伸缩的表面绝缘层、
至少以柔软性树脂和碳系导电性填料为构成成分的可伸缩的第1导电层、
至少以柔软性树脂和金属系导电性填料为构成成分的可伸缩的第2导电层、
可伸缩的粘合促进层、
可伸缩的热熔粘合剂层、
脱模膜。
[5]上述[1]或[2]所述的衣服衣料粘贴用导电性层叠片的制造方法,其特征在于,至少包括以下工序:
在临时支撑体上形成可伸缩的导电层的工序,
在上述可伸缩的导电层上形成粘合促进层的工序,
在上述粘合促进层上形成可伸缩的热熔粘合剂层的工序。
[6]上述[3]或[4]所述的衣服衣料粘贴用导电性层叠片的制造方法,其特征在于,至少包括以下工序:
在临时支撑体上形成可伸缩的第1导电层的工序,
进一步形成可伸缩的第2导电层的工序,
在上述可伸缩的第2导电层上形成粘合促进层的工序,
在上述粘合促进层上形成可伸缩的热熔粘合剂层的工序。
进一步地,本发明优选具有以下构成。
[7]一种衣服衣料粘贴用导电性层叠片,其特征在于,依次包含:
至少以柔软性树脂和导电性填料为构成成分的可伸缩的导电层、
可伸缩的粘合促进层、
可伸缩的第1热熔粘合剂层、
可伸缩的绝缘层、
可伸缩的第2热熔粘合剂层、
脱模膜。
[8]一种附带表面绝缘层的衣服衣料粘贴用导电性层叠片,其特征在于,依次包含:
可伸缩的表面绝缘层、
至少以柔软性树脂和导电性填料为构成成分的可伸缩的导电层、
可伸缩的粘合促进层、
可伸缩的第1热熔粘合剂层、
可伸缩的绝缘层、
可伸缩的第2热熔粘合剂层、
脱模膜。
[9]一种衣服衣料粘贴用导电性层叠片,其特征在于,依次包含:
至少以柔软性树脂和碳系导电性填料为构成成分的可伸缩的第1导电层、
至少以柔软性树脂和金属系导电性填料为构成成分的可伸缩的第2导电层、
可伸缩的粘合促进层、
可伸缩的第1热熔粘合剂层、
可伸缩的绝缘层、
可伸缩的第2热熔粘合剂层、
脱模膜。
[10]一种衣服衣料粘贴用导电性层叠片,其特征在于,依次包含:
可伸缩的表面绝缘层、
至少以柔软性树脂和碳系导电性填料为构成成分的可伸缩的第1导电层、
至少以柔软性树脂和金属系导电性填料为构成成分的可伸缩的第2导电层、
可伸缩的粘合促进层、
可伸缩的第1热熔粘合剂层、
可伸缩的绝缘层、
可伸缩的第2热熔粘合剂层、
脱模膜。
[11][1]~[4]、[7]~[10]中任一项所述的衣服衣料粘贴用导电性层叠片、以及[5]或[6]所述的衣服衣料粘贴用导电性层叠片的制造方法,其特征在于,上述粘合促进层为具有交联结构的弹性体。
[12][1]~[4]、[7]~[10]中任一项所述的衣服衣料粘贴用导电性层叠片、以及[5]或[6]所述的衣服衣料粘贴用导电性层叠片的制造方法,其特征在于,上述粘合促进层为具有交联结构的聚氨酯树脂。
[13][1]~[4]、[7]~[10]中任一项所述的衣服衣料粘贴用导电性层叠片、以及[5]或[6]所述的衣服衣料粘贴用导电性层叠片的制造方法,其特征在于,上述粘合促进层为玻璃化转变温度为90℃以上的热塑性树脂。
[14][1]~[4]、[7]~[10]中任一项所述的衣服衣料粘贴用导电性层叠片、以及[5]或[6]所述的衣服衣料粘贴用导电性层叠片的制造方法,其特征在于,上述粘合促进层为丙烯酸树脂。
发明效果
通过像本发明这样地在可伸缩的导电层与热熔粘合剂层之间插入粘合促进层,导电层与热熔粘合剂层之间的粘合性稳定。这被认为是由于粘合促进层对导电层的导电性填料(特别是金属性填料)表面以及热熔粘合剂层两者都具有高粘合性。
首先,可伸缩的导电层的表面在微观观察时不是平坦的面。若放大观察,则导电性填料(特别是金属性填料)像岩石那样凹凸不平地露出,其间隙被柔软性树脂填埋,可以说是如石沙庭院(日式庭院)般的情景。在用热熔粘合剂对这样的具有大凹凸的面进行粘合的情况时,需要进行加热以使得热熔粘合剂充分软化,但实际上受到周边材料、粘合对象的导电层自身的耐热性等的限制而难以将温度提高到充分软化。另外,即使在使用软化温度低的热熔粘合剂的情况时,与所谓的溶剂型的粘合剂那样地初期为液体状态的粘合剂相比较,对凹凸面的追随性不高,因此难以使粘合面完全接合。另外,在将软化温度降低到必要以上的情况时,在熨烫等操作、洗涤后的干燥工序等中,在施加比较高的声音的情况时容易产生问题。
结果,在使用热熔粘合剂时,实际粘合面积相对于表观粘合面积变小。
宏观上观察时,用于服装用途的热熔粘接剂树脂被设计成具有比较柔软的机械物性,以使得能够在某种程度上追随布料的变形。另一方面,图谋服装用途的热熔粘合剂未必被进行意识到与金属的粘合的设计。
这样的热熔粘合剂用于与导电层的粘合时,热熔粘合剂仅牢固地粘合到暴露在导电层表面的树脂部分,而对导电性填料(特别是金属性填料)的粘合性变弱。在这样的粘合界面施加变形应力时,首先与导电性填料的粘合部分剥离,应力进一步集中在热熔粘合剂与树脂部分之间的粘合界面。
在热熔粘合剂和导电性填料之间的接触面剥离的情况时,在那里会产生微小的空隙。如果是在大气中,则该空隙内被压缩性流体的空气充满。但是,在洗涤中,洗涤剂溶液、即含有表面活性剂的水系流体侵入到该空隙。由于水系流体是非压缩性的,因此被封闭在该界面的微小空间的液体,由于通过伴随洗涤操作的伸缩、弯曲、压缩、扭转等变形所施加的压力,要向其他地方移动,向剥离相邻的热熔粘合剂和树脂部分之间的粘合面的方向上加压。或者,要移动到原来不均匀的导电层的内部的自由空间。由于洗涤剂溶液的表面张力低,对固体表面的润湿性优异,因此容易侵入到狭窄的间隙或小空隙,结果显示出下述作用:除了使导电层和热熔粘合剂层之间的界面剥离之外,还会使导电层自身从内部弱化,由于通过洗涤施加的负荷使导电层崩溃。
作为这些作用的结果,在使用以往的热熔粘合剂将导电层粘合在布料上时,在反复进行洗涤的情况时导电层局部崩塌,产生脱落。
本发明的粘合促进层优选在液体状态下适用,因此与凹凸剧烈的导电层表面的树脂部分和导电性填料部分双方密接,显示出高粘合性。而且,由于粘合促进层表面平滑,因此与热熔粘合剂层也显示出良好的粘合性。
因此,不会导致前面所述的因应力的局部集中而引起的微观剥离和因侵入到微观剥离界面的洗涤剂溶液而引起的导电层的破坏,即使在反复洗涤时也能够保持良好的粘合状态。
附图说明
[图1]图1是显示以往衣服衣料粘贴用导电性层叠片的截面结构的示意图。
[图2]图2是显示在以往衣服衣料粘贴用导电性层叠片中相当于覆盖绝缘层的非热塑性膜覆盖导电层的一部分的状态的截面结构的示意图。
[图3]图3是显示本发明的衣服衣料粘贴用导电性层叠片的截面结构的示意图。
[图4]图4是显示在本发明的衣服衣料粘贴用导电性层叠片中相当于覆盖绝缘层的非热塑性膜覆盖导电层的一部分的状态的截面结构的示意图。
[图5]图5是显示在本发明的衣服衣料粘贴用导电性层叠片中可伸缩的导电层为第1导电层和第2导电层的双层结构时的截面结构的示意图。
[图6]图6是显示在本发明的衣服衣料粘贴用导电性层叠片中可伸缩的导电层为第1导电层和第2导电层的双层结构时,进一步地相当于覆盖绝缘层的非热塑性膜覆盖导电层的一部分的状态的截面结构的示意图。
[图7]图7是显示实际制作本发明的衣服衣料粘贴用导电性层叠片时的工序的一个示例的示意工序图。
[图8]图8是具有用于进行心电测定的电极和配线、进一步地具有与连接器(connector)的接续部的图案(pattern)图的例子。
符号说明
1:可伸缩的导电层
2:热熔粘合剂层
3:脱模膜
4:覆盖绝缘层
5:粘合促进层
11:可伸缩的第1导电层
12:可伸缩的第2导电层
21:第1热熔粘合剂层
22:第2热熔粘合剂层
23:第3热熔粘合剂层
30:临时支撑体
31:第1脱模膜
32:第2脱模膜
41:第1非热塑性膜
42:第2非热塑性膜
50:粘合促进层
90:按扣(snap fastener)(连接器)
100:基底绝缘、附带覆盖绝缘的导电性层叠片
101:电极部
102:接续部
200:连接器、基底绝缘、附带覆盖绝缘的导电性层叠片
具体实施方式
本发明的可伸缩的导电层是指至少以柔软性树脂和导电性填料为构成成分的层。优选地,是指由具有伸缩性且电阻率为1×101Ωcm以下的材料构成的层。本发明的伸缩性导电层具有拉伸性。本发明中的拉伸性是指,在保持导电性的状态下可反复伸缩10%以上。进一步地,本发明的伸缩性导电层,优选的是单独导电层中具有40%以上的断裂伸长率,更优选具有50%以上的断裂伸长率,进一步优选具有80%以上的断裂伸长率。进一步地,本发明的伸缩性导电层的拉伸弹性模量优选为0.5~300MPa。将可以形成这样的具有拉伸性的伸缩性导电层的材料称为伸缩性导体组合物。伸缩性导体组合物是至少含有柔软性树脂和导电性填料的复合体。
本发明中的柔软性树脂,可举出优选的弹性模量为0.1~1000MPa的热塑性树脂、热固性树脂、橡胶等,为了呈现出膜的伸缩性,优选热塑性树脂或橡胶,更优选聚氨酯树脂或橡胶。
作为橡胶,可举出聚氨酯橡胶、丙烯酸类橡胶(acrylic rubber)、硅橡胶(silicone rubber)、丁二烯橡胶、丁腈橡胶、氢化丁腈橡胶等含有腈基的橡胶、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、乙烯丙烯橡胶、偏氟乙烯共聚物等。其中,优选含有腈基的橡胶、氯丁橡胶、氯磺化聚乙烯橡胶,特别优选含有腈基的橡胶。本发明中优选的弹性模量的范围为0.1~600MPa,更优选为0.2~500MPa,进一步优选为0.5~300MPa。
含有腈基的橡胶只要是含有腈基的橡胶或弹性体就没有特别限定,但优选丁腈橡胶和氢化丁腈橡胶。丁腈橡胶是丁二烯和丙烯腈的共聚物,结合丙烯腈的量多时,与金属的亲和性增加,但有助于伸缩性的橡胶弹性反而减少。因此,丙烯腈-丁二烯共聚物橡胶中的结合丙烯腈量优选18~65质量%,特别优选40~60质量%。
作为聚氨酯树脂,优选聚氨酯弹性体,作为聚氨酯弹性体,可以使用玻璃化转变温度(Tg)优选为-60℃以上、更优选为-50℃以上、上限优选为10℃、更优选为0℃的聚氨酯弹性体。
作为本发明的聚氨酯弹性体,优选通过使由聚醚系、聚酯系或聚碳酸酯系多元醇等形成的软链段与由二异氰酸酯等形成的硬链段反应而得到的聚氨酯弹性体。进一步地,作为软链段成分,从分子设计的自由度出发,更优选聚酯多元醇。
作为本发明中的聚醚系多元醇,可举出例如聚乙二醇、聚丙二醇、聚丙三醇、聚丙烯四醇、聚四亚甲基二醇、聚四亚甲基三醇、使用于合成它们的环状醚等单体材料共聚而得到的共聚物等聚亚烷基二醇、向它们中导入侧链或导入支链结构的衍生物、改性体、以及它们的混合物等。其中,优选聚四亚甲基二醇。其理由是因为机械特性优异。
作为本发明中的聚酯系多元醇,可以使用芳香族系聚酯多元醇、芳香族/脂肪族共聚聚酯多元醇、脂肪族聚酯多元醇、脂环族聚酯多元醇。作为本发明中的聚酯多元醇,可以使用饱和型、不饱和型中的任意种。其中,优选脂肪族聚酯多元醇。
本发明的导电性填料优选是由电阻率为1×10-1Ωcm以下的物质形成的填料。另外,优选粒径为100μm以下的粒子。作为电阻率为1×10-1Ωcm以下的物质,可以例示金属、合金、碳、掺杂的半导体、导电性高分子等。本发明中优选使用的导电性填料为银、金、铂、钯、铜、镍、铝、锌、铅、锡等金属、黄铜、青铜、白铜、焊锡等合金粒子、如银被覆铜之类的杂化粒子(hybrid particle)以及镀敷有金属的高分子粒子、镀敷有金属的玻璃粒子、金属被覆的陶瓷粒子等。将它们称为金属系导电性填料。
在本发明中,作为金属系导电性填料,优选使用片状银粒子或不定形凝聚银粉。片状粉的粒径没有特别限定,但优选通过动态光散射法测定的平均粒径(50%D)为0.5~20μm。更优选3~12μm。平均粒径大于15μm时,微细配线的形成变得困难,在丝网印刷等的情况时,有时会产生堵塞。平均粒径小于0.5μm时,低填充时,粒子间无法接触,会出现导电性恶化的情况。对不定形凝聚粉的粒径没有特别限定,但优选通过光散射法测定的平均粒径(50%D)为1~20μm。更优选3~12μm。平均粒径大于20μm时,分散性降低,会出现糊化变得困难的情况。平均粒径小于1μm时,失去作为凝聚粉的效果,低填充时会出现无法维持良导电性的情况。
本发明中可以使用碳系导电性填料。作为本发明中的碳系导电性填料,可以使用石墨粉末、活性炭粉末、鳞片状石墨粉末、乙炔黑、科琴黑、富勒烯、单层碳纳米管、多层碳纳米管、碳纳米锥等。在本发明中,优选使用的碳系导电性填料为石墨粉末、鳞片状石墨粉末、活性炭粉末、科琴黑。在本发明中,进一步优选使用至少BET比表面积为1000m2/g以上的碳系导电性填料。
形成本发明的伸缩性导电层的伸缩性导体组合物至少由上述导电性填料和柔软性树脂(以下也称为粘接剂)构成。在金属系导电性填料的情况时,相对于金属系导电性填料和粘接剂的合计质量,金属系导电性填料可以配混40~92质量%。相对于金属系导电性填料和粘接剂的合计质量,本发明中的金属系导电性填料优选含有50~90质量%,更优选含有58~89质量%,进一步优选含有66~88质量%,更进一步优选含有70~87质量%。通过使金属系导电性填料的含量在该范围内,可以得到用于呈现出必要的导电性和伸缩性的导电层的充分的伸长率。
在作为导电性填料使用碳系导电性填料的情况时,相对于碳系导电性填料和粘接剂的合计质量,碳系导电性填料可以配混18~65质量%。相对于碳系导电性填料和粘接剂的合计质量,本发明中的碳系导电性填料优选含有22.5质量%以上,更优选含有25质量%以上,进一步优选含有27.5质量%以上,更进一步优选含有30质量%以上。相对于碳系导电性填料和粘接剂的合计质量,碳系导电性填料的含量优选62.5质量%以下,更优选60质量%以下。通过使碳系导电性填料的含量在规定的范围内,可以得到用于使导电层呈现出必要的导电性和伸缩性的导电层的充分的伸长率。
在本发明中,可在伸缩性导体组合物中配混非导电性的粒子。本发明中的非导电性填料优选为由有机或无机的绝缘性物质形成的粒子。本发明的无机粒子是为了改善印刷特性、改善伸缩特性、改善涂膜表面性的目的而添加的,可以利用作为金属氧化物的二氧化硅、氧化钛、滑石、氧化铝、玻璃珠、碱金属或碱土类金属的磷酸盐碳酸盐、钛酸盐、碳酸盐、硫酸盐、例如硫酸钡、磷酸钠等、另外它们的混合物、以及来自天然物的高岭土等无机粒子、由树脂材料形成的微凝胶等。
伸缩性导体组合物可以通过配混柔软性树脂、导电性填料及其它必要成分,用挤出机等进行熔融混炼来制作。另外,也可以通过加入溶剂在糊状态下混炼之后,涂布在某种基材上,再使其干燥而除去溶剂而得到。考虑到为了得到伸缩性导电层而进行薄层化时,优选使用后者的溶剂在糊状态下进行混炼的方法。含有导电性填料、柔软性树脂和溶剂的糊状混合物也可以作为墨或糊适用于印刷工序。此时,还可添加消泡剂、流平剂、触变性赋予剂等添加剂。
作为本发明的一个方式,可以例示将使用了柔软性树脂和碳系导电性填料的伸缩性导电层作为可伸缩的第1导电层,将使用了柔软性树脂和金属系导电性填料的伸缩性导电层作为可伸缩的第2导电层的组合。在这种情况下,可以将第1导电层用作为与生物体接触的电极层。
在与生物体表面直接接触的电极表面上,产生起因于环境的污染或来自生物体的汗、泪、唾液等体液的附着,金属系填料表面被氧化或被硫化,接触电阻值增加,根据情况有时电极表面被绝缘。但是,碳系导电性填料虽然在导电性上比金属填料差,但由于化学耐性强,因此可以优选用作为形成电极表面层的导电层用的导电性填料。
在本发明中,可以在可伸缩的导电层上设置可伸缩的表面绝缘层。即,在导电层中,不要求作为生物体接触电极的功能,在仅用于信号或电力传送的部位,从保护导电层、防止噪声混入、以及生物体侧的安全性的观点出发,可以预先使表面绝缘。
作为可伸缩的表面绝缘层,可以使用与用于导电性的粘接剂树脂的柔软性树脂同等的树脂材料。更优选地,使用将导电性的粘接剂树脂作为基本骨架而适度地赋予了交联结构的树脂。
即,可伸缩的表面绝缘层,优选使用聚氨酯橡胶、丙烯酸类橡胶、硅橡胶、丁二烯橡胶、丁腈橡胶或氢化丁腈橡胶等含有腈基的橡胶、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、乙烯丙烯橡胶、偏氟乙烯共聚物等,进一步,优选使用在这些橡胶材料中引入了交联结构的橡胶材料。另外,作为聚氨酯树脂,可以使用由聚醚系、聚酯系或聚碳酸酯系多元醇等形成的软链段和由二异氰酸酯等形成的硬链段的组合得到的聚氨酯弹性体。通过在其中配混三官能以上的多元醇,可以容易地形成交联结构。
本发明中,设置可伸缩的热熔粘合剂层。本发明的衣服衣料粘贴用导电性层叠片可以通过该热熔粘合剂层粘合在布料等伸缩的对象物上。
本发明中的热熔粘合剂层优选是由通过在45℃~250℃的范围的加热可粘合在布帛上的热塑性树脂、或者被称为反应性热熔粘合剂的未固化或半固化状态的热固化性树脂形成的粘合剂。更具体地,可以使用聚酯系、聚氨酯系、乙烯-醋酸乙烯酯系、聚酰胺系、聚烯烃系、聚链烷烃系、环氧系、丙烯酸系等热熔型粘合性树脂。本发明中的热熔粘合剂层优选在60℃~230℃的范围内、更优选在80℃~210℃的范围内、更优选在90℃~180℃的范围内的加热下粘合在布帛上。粘合温度根据布帛的耐热性适当选择,在一般的化纤的情况时,150℃以下的较低温度区域,对于由棉或耐热性纤维形成的布帛,可以通过150℃以上、进而180℃以上的加热进行粘合。
热熔粘合剂层的厚度优选为5~200μm,更优选为12~150μm,进一步优选为20~120μm。
在衣服布料粘贴用导电性层叠片中,热熔粘合剂层可为1层,也可具有2层以上的多层。
在本发明中,在具有伸缩性的导电层和可伸缩的热熔粘合剂层之间,设置可伸缩的粘合促进层。
如上所述,粘合促进层介于与热熔粘合剂之间,具有大幅改善两者的粘合性的作用,所述热熔粘合剂未必考虑到与伸缩性导体组合物(伸缩性导电层)的粘合而设计。
对用于粘合促进层的树脂的化学组成没有特别限定,但优选为粘合促进层自身的断裂伸长率为50%以上。另外,期望优选是具有交联结构、优选在60℃以下、更优选在90℃以下、另外优选为120℃以下的温度区域内不具有流动性的树脂。
更优选具有交联结构。作为低玻璃化转变温度且具有交联结构的化合物,可以例示用于粘合剂组合物、增粘剂等的化合物。
作为可用于粘合促进层的可伸缩的树脂组合物,可以优选使用在聚氨酯橡胶、丙烯酸类橡胶、硅橡胶、丁二烯橡胶、丁腈橡胶或氢化丁腈橡胶等含有腈基的橡胶、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、乙烯丙烯橡胶、偏氟乙烯共聚物等中引入了交联结构的橡胶材料。另外,可以使用这些弹性体和环氧树脂等的热固化树脂的混合物。
另外,可以使用在玻璃化转变温度为-70℃~0℃范围的聚氨酯树脂、聚酯树脂中导入交联结构的树脂。作为聚氨酯树脂,可以使用由聚醚系、聚酯系或聚碳酸酯系多元醇等形成的软链段和由二异氰酸酯等形成的硬链段的组合得到的聚氨酯弹性体。通过在其中配混三官能以上的多元醇,可以容易地形成交联结构。另外,还可以通过追加配混聚异氰酸酯化合物并使其反应来进行后交联。
另外,还可以使用紫外线固化或电子射线固化的丙烯酸树脂,还可以使用在固化后赋予低玻璃化转变温度的单官能及多官能(甲基)丙烯酸酯的配合物中根据需要配混硅烷系偶联剂、钛酸酯系偶联剂、铝酸酯系偶联剂等的紫外线固化(交联)型的柔软性树脂。
本发明的粘合促进层中使用的柔软性树脂,为了得到与导电层的强密接,优选为在液体状态下涂布在作为粘合面的导电层上后通过化学反应或干燥而固化的树脂。
作为本发明中使用的脱模膜,可以使用将PET(聚对苯二甲酸乙二醇酯)、PEN(聚萘二甲酸乙二醇酯)、PBT(聚对苯二甲酸丁二醇酯)等聚酯系膜用作基材,在至少一面上进行了脱模处理的膜。
另外,作为本发明中使用的脱模膜,可以使用对纸的一面或两面进行了脱模处理的所谓脱模纸。即,在本发明中,为了方便,称为脱模膜,但对基材的材质没有特别限定。
在本发明的脱模处理中,可以例示氟树脂涂布、有机硅树脂(silicone resin)涂布或氟等离子体处理等。
进而,在本发明中,还可以使用由未处理的聚酰亚胺膜、氟树脂膜、有机硅树脂片、聚丙烯膜、聚乙烯膜等缺乏粘合性的材料形成的膜或片。当然,可对这些难粘合膜进一步进行表面处理。
另外,进一步地,在本发明中,可以将钼、钨、铬、不锈钢、铝等被称为难粘合金属的金属箔用作脱模膜。另外,还可以将在PET、PEN、聚酰亚胺等高分子膜表面上,通过真空蒸镀或溅射等方法将这些金属形成薄膜的表面金属化高分子膜用作脱模膜。
本发明的脱模膜的厚度优选为15~190μm,更优选为24~130μm,进一步优选为40~105μm。在脱模膜的厚度不在规定的范围内时,在仅在层叠的伸缩性导体片部分形成狭缝(slit)的情况时,存在狭缝变得不充分的情况,或者存在切断至脱模膜的可能性。
本发明的脱模膜有时优选具有透明性。本发明的脱模膜的可见光线的平均透射率优选为30%以上,更优选为50%以上,进一步优选为70%以上。在脱模膜的透明性不充分时,存在将预备切开而除去了不需要部分的伸缩性导体片转印到布帛上时的对位变得困难的情况。
本发明的脱模膜优选具有某种程度的耐热性。耐热性可以通过玻璃化转变温度或软化温度来判断。在本发明中,优选玻璃化转变温度或软化温度中任意高的一侧为50℃以上,更优选为65℃以上,进一步优选为85℃以上,更进一步优选为125℃以上,进一步优选为175℃以上。脱模膜的耐热性可以在使用热熔粘合剂层将伸缩性导体片粘合在布帛上时的温度中适当选择使用。在本发明中,热熔粘合剂层和脱模膜之间的粘合强度优选为0.03N/cm~4.0N/cm,更优选为0.1N/cm~2.0N/cm。粘合强度低于该范围时,会出现在片材的处理中剥离等操作变困难的情况。
在本发明中,在制造衣服布料粘贴用导电性层叠片的过程中,可以使用临时支撑体。本发明中的临时支撑体是形成具有伸缩性的导电层等时的基座,最终会被除去。
作为临时支撑体,可以使用与脱模膜相同范畴的支撑体。但是,由于在制造过程中需要用于支撑处于制造过程中的层叠片的强度,所以可以使用比较厚的例如厚度100μm左右的PET膜、PEN膜、PP膜、PI膜等。为了在后工序中除去临时支撑体,可以优选使用对这些高分子膜进行了脱模处理的物质。另外,同样也可以根据需要使用进行了脱模处理的金属板、金属箔、玻璃板等。另外,在考虑生产率的情况时,由于优选在工序途中卷绕成卷状,因此推荐使用长条的脱模膜。
在本发明中,作为保护上述导电层的表面的层,可以形成可伸缩的表面绝缘层。表面绝缘层可以使导电层的表面绝缘。作为表面绝缘层,可以使用非热塑性膜。进而,在本发明中,可以在衣服衣料粘贴用导电性层叠片的一部分使用非热塑性膜。可以出于改善与衣服等粘合的面侧的电绝缘性、机械强度或操作性等的目的而通过将非热塑性膜插入到导电层的热熔粘合剂层侧的中间层中而使用。
本发明的非热塑性膜优选与导电层、热熔粘合剂层同样地由可伸缩的树脂组合物构成,可以使用聚氨酯树脂、具有交联结构的弹性体、硅橡胶片等。在此,非热可塑性是指在使用一般的衣服衣料的环境下、以及在制造衣服型的生物体信息计测装置时使用的加工温度下不液化,若是在常温下可伸缩,可使用高熔点的(严格意义上被分类为热塑性树脂)材料。非热塑性树脂膜优选可以通过热熔粘合剂粘贴在层叠片上。
使用图7说明本发明的衣服布料粘贴用导电性层叠片的制造工序。另外,关于图7中的各工序图的上下,与最终工序的上下一致,因此在现实的操作中,从图7的1工序到8工序,上下相反。
工序1:首先,作为临时支撑体30,在此以使用脱模PET膜为例。虽然作为临时支撑体也可以使用脱模膜,但临时支撑体不对应于本发明的脱模膜。
工序2、工序3:在脱模PET膜上依次形成可伸缩的第1导电层11、可伸缩的第2导电层12。各导电层可以通过将被作为含有溶剂的糊而配制的物质用常规方法涂布并干燥而形成。涂布及干燥可分别依次进行第1、第2导电层,或者可通过将两者的糊双重涂布后同时进行干燥的所谓“湿对湿(wet-on-wet)”法形成。在此,记述了将可伸缩的导电层做成双层结构的情况。即使在使导电层为单层的情况时,也只要同样地通过涂布、干燥来形成导电层即可。
工序4:如此操作,在形成于脱模PET膜上的导电层的表面,进一步形成粘合促进层50。关于粘合促进层的形成手段,只要根据所使用的粘合促进层的材料进行涂布或层压即可。关于涂布手段,也可以使用根据材料涂布液状材料并干燥固化的方法,或者通过加热、紫外线照射等使其反应而固化的方法,或者熔融挤出涂布等方法。关于涂布方法,根据涂布液的粘度,可以使用喷涂、幕涂、模涂、棒涂、丝网印刷等方法。
工序5:在粘合促进层上粘合第1热熔粘合剂层。
在本工序中,在使用热层压时,为了防止热熔粘合剂粘合在层压机的热辊或加压热板上,可以将第1脱模膜重叠在与热熔粘合剂层的粘合促进层相反侧的面上使用。
如果在该阶段除去作为临时支撑体的脱模PET膜,则会成为满足本发明要件的具有伸缩性的衣服衣料粘贴用导电性层叠片。进而,如果在除去临时支撑体后在第1导电层上进行具有伸缩性的绝缘涂布,则可以得到满足本发明的第2要件的具有伸缩性的衣服衣料粘贴用导电性层叠片。为了适用于实际的衣服型的生物体信息计测装置,如在以下工序以后一个例子所示,可以增加对该导电性层叠片和表面绝缘层赋予规定形状的操作。
工序6:将在前工序中得到的导电性层叠片切割成规定的形状。作为切割手段,只要使用激光切割、利用汤姆逊刀的切割、冲压冲裁等公知的方法即可。由于本发明的导电性层叠片的柔软性高(借用通俗的话来说,由于软乎乎),因此如果超过某种程度的尺寸,则会出现操作变得困难的情况。因此,可以使用残留临时支撑体而仅切割导电性层叠片部分的所谓半切割(half cut)的方法。特别是在规定的图案为包含细线的复杂形状时,半切割为有用的方法。在图7中例示了进行半切割的情况。
另外,在没有障碍时,可在该阶段剥离除去临时支撑体。当规定的形状是比较简单的形状,在第1脱模膜使用粘度强的材料时,可以在比较早的阶段除去临时支撑体。
工序7:除去因切割而产生的不需要的部分。
工序8:剥离第1脱模膜。另外,第1脱模膜也可在工序5后不久或在工序6的切割后不久进行剥离。
工序9:将第1非热塑性膜、第2热熔粘合剂层、第2脱模膜粘合在第1热熔粘合剂层上。在该工序中,在粘合第1非热塑性膜之后,可以将第2热熔粘合剂层与第2脱模膜一同粘贴。或者,也可以将预先层叠有第1非热塑性膜、第2热熔粘合剂层、第2脱模膜的片材汇集粘合在第1热熔粘合剂层上。
工序10:在此剥离临时支撑体。另外,如上所述,临时支撑体也可在该工序之前剥离。
工序11:在导电层侧的全部或一部分上粘合第2非热塑性膜。在该例中,使用第3热熔粘合剂粘合第2非热塑性膜,但在非热塑性膜自身具有粘合功能时,不需要第3热熔粘合剂。例如,可以在涂布或层压液状或半固化状态的树脂后,通过加热或紫外线照射等使其固化而形成,或者通过在溶液状态下涂布并干燥固化的方法等形成。在本发明的导电层仅被用作配线的情况时,优选用相当于绝缘覆盖涂层的第2非热塑性膜覆盖。对于将本发明的导电层作为与生物体表面接触的电极的部分、或利用于与连接器等其他部件电气接续的部分,不用第2非热塑性膜覆盖。另外,虽然在该图中省略,但可在第2非热塑性膜上(与粘合面相反的面)存在脱模膜。进而,该脱模膜也可以设置成:不是仅覆盖第2非热塑性膜,而是覆盖包括与未用第2非热塑性膜覆盖的部分、即生物体接触电极部分或其他部件的电气接续部分在内的整体。这是为了在使用加压机等将该导电性层叠片粘合在布料上时,保护电极面等。
关于剥离脱模膜的时机,基本上在即将对粘贴有脱模膜的面进行某些加工之前进行剥离即可,但如果有操作方便或切割等加工方便的需要,则可随时根据需要进行剥离。另外,可在剥离一次后,再次用脱模膜或保护膜等覆盖。
[实施例]
以下,列举实施例更具体地说明本发明,但本发明当然不受下述实施例的限制,当然也可以在能够适合前述和后述的宗旨的范围内加以适当的变更来实施,这些都包含在本发明的技术范围内。
以下的实施例中使用的导电性银糊、导电性碳糊、粘合促进层形成用树脂如下配制。
[可伸缩的导电性银糊(第2伸缩性导体组合物)的配制]
作为柔软性树脂(粘接剂)将丁腈橡胶(NBR)[日本ZEON公司制造的Nipol(注册商标)“DN003”]20质量份溶解在异佛尔酮80质量份中,制作NBR溶解液。在得到的NBR溶液100质量份中配混银粉(DOWA Electronics制造的凝聚银粉“G-35”,平均粒径5.9μm)110质量份,用3根辊磨机混炼,制作导电性银糊AG。
已确认:作为得到的导电性银糊的基础评价,将糊进行丝网印刷以使得厚度成为25μm、在100℃下干燥20分钟而得到的伸缩性导电层(伸缩性银导体片),初期的电阻率为250μΩ·cm,在反复进行100次20%的拉伸后,也具有维持导电性的拉伸性,可以伸缩。
[可伸缩的导电性碳糊(第1伸缩性导体组合物)的配制]
将20质量份的作为柔软性树脂粘接剂的丁腈橡胶[日本ZEON公司制造的Nipol(注册商标)“DN003”]、Lion Speciality Chemicals株式会社制造的KETJENBLACK(注册商标)EC300J、50质量份的作为溶剂的乙二醇单乙醚乙酸酯预先搅拌后,用3根辊磨机分散化,得到导电性碳糊CB。
已确认:作为得到的导电性碳糊的基础评价,将糊进行丝网印刷以使得厚度成为25μm、在100℃下干燥20分钟而得到的伸缩性导电层(伸缩性碳导体片),初期的电阻率为0.14Ω·cm,在反复进行100次20%的拉伸后,也具有维持导电性的拉伸性,可以伸缩。
[可伸缩的粘合促进层形成用树脂AD1]
将丁腈橡胶(NBR)[日本Zeon公司制造的Nipol(注册商标)“DN003”]18质量份、三菱化学株式会社制造的双酚A型环氧树脂(jER(注册商标)1001)1.4质量份溶解在异佛尔酮80质量份中,得到NBR和环氧树脂混合溶液。在得到的NBR和环氧树脂混合溶液中,进一步加入0.6质量份的三菱化学株式会社制造的环氧固化剂(YN100),搅拌混合,得到粘合促进层形成用涂液AD1。
[可伸缩的粘合促进层形成用树脂AD2]
在以西美达因株式会社制造的丙烯酸共聚物为主要成分的1液UV固化型弹性粘合剂“SX-UV220”96质量份中,加入信越化学工业株式会社制造的3-甲基丙烯酰氧基丙基甲基二甲氧基硅烷“KBM-502”2质量份、味之素精细技术株式会社制造的钛酸酯系偶联剂“PLENACT(注册商标)238S”2质量份,搅拌混合,得到UV固化型的粘合促进层形成用涂液AD2。
[可伸缩的粘合促进层形成用树脂AD3]
将20质量份的东洋纺株式会社制造的聚酯树脂“Vylon(注册商标)550”(Tg=﹣15℃,羟基值:4mg/KOH)、70质量份的东洋纺株式会社制造的聚酯聚氨酯树脂“Vylon UR8700”(Tg=﹣22℃,羟基值:4mg/KOH)、10质量份的日本聚氨酯株式会社制造的芳香族聚异氰酸酯固化剂“Coronate(注册商标)L”溶解在200质量份的混合溶剂(甲乙酮/甲苯/环己酮=1/1/1质量比)中,得到粘合促进层形成用涂液AD3。
(实施例1)
使用用有机硅系脱模剂对表面进行了处理的脱模PET膜作为临时支撑体,按照图7所示的工序,用棒涂机在脱模PET膜的脱模层侧涂布可伸缩的导电性碳糊CB,以使得干燥厚度成为15μm,干燥,得到第1导电层。
接着,在第1导电层上,用棒涂机涂布可伸缩的导电性银糊AG,以使得干燥厚度成为35μm,干燥,得到第2导电层。
接着,在第2导电层上,用棒涂机涂布粘合促进层形成用树脂AD1,以使得干燥膜厚成为5μm,在100℃下加热30分钟并干燥,同时使环氧化合物反应,形成粘合促进层。
接着,在粘合促进层上,作为第1热熔粘合剂层/第1脱模膜,将日清纺株式会社制造的热熔聚氨酯片MOBILON(注册商标)MOB100(聚氨酯热熔片/脱模纸)的热熔片侧覆盖在与粘合促进层接触的方向,用热压机在压力0.5kg/cm2、温度130℃、加压时间20秒的条件下加压、加热,粘合,进而剥离临时支撑体,得到衣服衣料粘贴用导电性层叠片(S1)。
(实施例2)
到第2导电层为止与上述S1同样地地进行操作。接着,在第2导电层上,用棒涂机涂布粘合促进层形成用树脂AD2,以使得固化膜厚成为10μm,用高压水银灯进行紫外线照射,以使得累计光量达到1000mJ/cm2,形成粘合促进层。以后与S1同样地粘合热熔粘合剂片/脱模膜,得到衣服衣料粘贴用导电性层叠片(S2)。
(实施例3)
到第2导电层为止与上述S1同样地进行操作。接着,在第2导电层上,用棒涂机涂布粘合促进层形成用树脂AD3,以使得干燥膜厚成为3μm,在100℃下干燥30分钟的同时进行交联反应,形成粘合促进层。以后与S1同样地粘合热熔粘合剂片/脱模膜,得到衣服衣料粘贴用导电性层叠片(S3)。
(实施例4)
到第1导电层为止与上述S1同样地进行操作。接着,在第1导电层上,用棒涂机涂布粘合促进层形成用树脂AD1,以使得干燥膜厚成为12μm,在100℃下干燥30分钟的同时进行交联反应,形成粘合促进层。以后与S1同样地粘合热熔粘合剂片/脱模膜,得到衣服衣料粘贴用导电性层叠片(S4)。
(比较例1)
到第2导电层为止与上述S1同样地进行操作。进一步地,在不进行粘合促进层的形成工序的情况下,以后与S1同样地粘合热熔粘合剂片/脱模膜,得到衣服衣料粘贴用导电性层叠片(S0)。
(洗涤耐久性的评价)
将得到的衣服衣料粘贴用导电性层叠片切成宽10mm、长100mm的长方形,除去剥离膜。将聚酯70、棉30的混纺双面经编针织物衣料制成的M尺寸的T恤翻过来,以导电性层叠片的热熔粘合剂层与在胸部分(通常穿戴时成为T恤的内侧,与人体接触的一侧)接触的方式重叠,用热压在压力0.5kg/cm2、温度130℃、加压时间20秒的条件下加压、加热,进行粘贴,制成洗涤耐久性评价用试样。
关于得到的洗涤耐久性评价用试样的导电性层叠片部分的初期电阻值,在其长方形的长度方向上进行测定。结果如表1所示。另外,关于电阻值,在电阻值为100Ω以下时,使用Agilent Technology公司制造的毫欧计4338B,通过开尔文(Kelvin)接点进行测定。在电阻值大于100Ω时,使用数字测试仪进行测定。
接着,根据JIS L 1096织物及编织物的衣料试验方法中的103法的5倍加速试验(5个循环连续洗涤后,阴干1次),用家庭用洗衣机(SANYO公司制造的ASW-50F5(HS))及洗涤试验自动控制装置(辻井染机工业株式会社SAD-135型),在有洗涤网的情况下,累计进行100个循环的洗涤。
水流为“强”,浴比为1:30,洗涤水温度为40℃,洗涤时间为5分钟,漂洗水温度为25℃,漂洗时间为2分钟,洗涤剂使用洁霸(Attack)粉末类型。另外,这里洗涤1个循环(1次)是在洗涤槽中在洗涤剂水溶液中的搅拌、脱水、漂洗、脱水、漂洗、脱水为止的1个循环。为了满足浴比,使用必要量的DAMMY的T恤。电阻值在每5个洗涤循环的阴干后进行测定。洗涤100个循环后的电阻值如表1所示。另外,在中途断线而无法进行电阻测定时,记录该情况。
可以确认:实施例的导电性层叠片即使在洗涤试验后也不会从T恤中剥离,可以测定电阻值,导电性得以保持。另一方面,在比较例中,在洗涤80个循环后,导电性层叠片的导电层一部分脱落,无法进行电阻测定。
(实施例5)
与实施例1同样地进行直到临时支撑体剥离前为止的操作,得到附带临时支撑体的导电性层叠片S1。如图7的工序6所示,用汤姆逊刀刃从脱模膜侧进行半切割,如工序7所示,除去不需要的部分,得到图8(a)所示的规定的电极+配线图案。进一步,如工序8那样剥离第1脱模膜。
将日清纺株式会社制造的热熔聚氨酯片MOBILON(注册商标)MF-10F3(非热塑性的聚氨酯片/聚氨酯热熔片/脱模纸)切割成图8(b)所示的规定的基底绝缘层图案,在导电性层叠片的剥离了第1脱模膜的面上,重叠在非热塑性的聚氨酯片(相当于第1非热塑性薄膜)所接触的方向,用热压在压力0.5kg/cm2、温度130℃、加压时间20秒的条件下加压、加热,进行粘合(工序9)。
接着,剥离临时支撑体(工序10),将切割成图8(c)所示的规定的覆盖绝缘层图案的MOBILON(注册商标)MF-10F3的热熔粘合剂层侧以与第1导电层接触地重叠,同样地进行加压粘合,然后剥离附属于MF-10F3的脱模纸(工序11),得到具备基底绝缘层和覆盖绝缘层的导电性层叠片S10(图8(d))。在此,从位于覆盖绝缘层图案的大的窗部观察的导电层是电极部,从小的窗部观察的导电层为安装连接器的接续部,被两者之间的覆盖绝缘层覆盖的部分相当于配线部。
(实施例6~8、比较例2)
与实施例5同样地对实施例2~4中得到的附带临时支撑体的导电性层叠片S2、S3、S3进行同样的追加工,分别得到导电性层叠片S20、S30、S40。对于比较例1也同样进行追加工,作为比较例2得到导电性层叠片S00。
将得到的各导电性层叠片在胸罩下部的皮肤侧用热压在压力0.5kg/cm2、温度130℃、加压时间40秒的条件下,进行加压、加热,粘合。接着,如图8(e)所示地安装由不锈钢制成的阳按扣作为连接器,以使得阴嵌合件(ゲンコ)朝向与皮肤侧相反侧。按扣利用以贯通导电性层压片和胸罩的底布的方式开设的孔通过铆接来确保与导电层的电气接触。通过将Union Tool株式会社制造的心率传感器“WHS-3”接续到连接器上,制成能够测定心电波形的胸罩、即衣服型的生物体信息测定装置。
将得到的衣服型的生物体信息测定装置安装在年龄20代(指20~29岁)、30代(指30~39岁)、40代(指40~49岁)的健康女性三人上,观察作为安静时和运动时进行广播体操第一、广播体操第二的正当中的心电波形。都可以没有问题地进行心电波形的计测。接着,在与实施例1同样的条件下进行100个循环的洗涤试验,同样地安装,进行心电波形计测。结果如表2所示。在使用实施例5~8的导电性层叠片时,可以与初期同样地进行心电波形计测,但在比较例2中,虽然也可以进行穿着者的安静时的心电波形观察,但在运动时,在波形中混入噪声,无法观察到清晰的波形。在动作检查后,检查粘贴在胸罩的导电性层叠片的阳按扣部和电极部之间的导通性,结果,实施例、比较例都确保了导通,但在比较例2中,在电极部的一部分观察到了导电层的剥离脱落。
[表1]
[表2]
产业上的可利用性
如上所述,本发明的可伸缩的衣服衣料粘贴用导电性层叠片,通过在具有伸缩性的导电层和热熔粘合剂层之间设置粘合促进层,可以实现粘贴在衣服衣料上、洗涤耐久性优异的生物体信息计测用的电极和配线。
本发明的可伸缩的衣服衣料粘贴用导电性层叠片在实施例中以女性用胸罩为例进行了说明,但无论男性用、女性用、上半身用、下半身用,均可在宽范围内适用于附带电极的生物体信息计测用衣类,可以适用于各种运动、格斗、作业现场、警护等时使用的防护用具用衣物类。另外,本发明可适用作为在穿用者睡觉时护理者、医疗从业者穿脱衣类的情况多的医院用衣物类、护理用衣物类。
Claims (6)
1.一种衣服衣料粘贴用导电性层叠片,其特征在于,依次含有:
至少以柔软性树脂和导电性填料为构成成分的可伸缩的导电层、
可伸缩的粘合促进层、
可伸缩的热熔粘合剂层、
脱模膜。
2.一种附带表面绝缘层的衣服衣料粘贴用导电性层叠片,其特征在于,依次含有:可伸缩的表面绝缘层、
至少以柔软性树脂和导电性填料为构成成分的可伸缩的导电层、
可伸缩的粘合促进层、
可伸缩的热熔粘合剂层、
脱模膜。
3.一种衣服衣料粘贴用导电性层叠片,其特征在于,依次含有:
至少以柔软性树脂和碳系导电性填料为构成成分的可伸缩的第1导电层、
至少以柔软性树脂和金属系导电性填料为构成成分的可伸缩的第2导电层、可伸缩的粘合促进层、
可伸缩的热熔粘合剂层、
脱模膜。
4.一种衣服衣料粘贴用导电性层叠片,其特征在于,依次含有:
可伸缩的表面绝缘层、
至少以柔软性树脂和碳系导电性填料为构成成分的可伸缩的第1导电层、
至少以柔软性树脂和金属系导电性填料为构成成分的可伸缩的第2导电层、可伸缩的粘合促进层、
可伸缩的热熔粘合剂层、
脱模膜。
5.权利要求1或2所述的衣服衣料粘贴用导电性层叠片的制造方法,其特征在于,至少包括以下工序:
在临时支撑体上形成可伸缩的导电层的工序,
在所述可伸缩的导电层上形成粘合促进层的工序,
在所述粘合促进层上形成可伸缩的热熔粘合剂层的工序。
6.权利要求3或4所述的衣服衣料粘贴用导电性层叠片的制造方法,其特征在于,至少包括以下工序:
在临时支撑体上形成可伸缩的第1导电层的工序,
进一步形成可伸缩的第2导电层的工序,
在所述可伸缩的第2导电层上形成粘合促进层的工序,
在所述粘合促进层上形成可伸缩的热熔粘合剂层的工序。
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