JP2017168437A - Paste for forming flexible conductor, flexible conductor sheet and probe for measuring organism information - Google Patents

Paste for forming flexible conductor, flexible conductor sheet and probe for measuring organism information Download PDF

Info

Publication number
JP2017168437A
JP2017168437A JP2017042954A JP2017042954A JP2017168437A JP 2017168437 A JP2017168437 A JP 2017168437A JP 2017042954 A JP2017042954 A JP 2017042954A JP 2017042954 A JP2017042954 A JP 2017042954A JP 2017168437 A JP2017168437 A JP 2017168437A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
conductor sheet
stretchable conductor
stretchable
paste
sheet
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
JP2017042954A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP6859760B2 (en
Inventor
近藤 孝司
Koji Kondo
孝司 近藤
達彦 入江
Tatsuhiko Irie
達彦 入江
弘倫 米倉
Hirotomo Yonekura
弘倫 米倉
聡 今橋
Satoshi Imahashi
聡 今橋
万紀 木南
Kazunori Kinami
万紀 木南
義哲 権
Euichul Kwon
義哲 権
翔太 森本
Shota Morimoto
翔太 森本
石丸 園子
Sonoko Ishimaru
園子 石丸
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Toyobo Co Ltd
Original Assignee
Toyobo Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Toyobo Co Ltd filed Critical Toyobo Co Ltd
Publication of JP2017168437A publication Critical patent/JP2017168437A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP6859760B2 publication Critical patent/JP6859760B2/en
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a high durability flexible conductor sheet usable in a part directly contacting with body.SOLUTION: A carbon paste having predetermined voids is obtained by mixing and dispersing carbon-based conductive particles, preferably inorganic particles of which a surface is treated by hydroxide and/or oxide of one or both of Al and Si, a flexible resin and a solvent by 3 roll mills or the like, pasting them without a defoaming treatment and applying the same to a base agent and drying them. The resulting paste is printed, applied and dried to obtain a flexible conductor sheet for body contact electrode excellent in compressive resistance and washing resistance.SELECTED DRAWING: None

Description

本発明は、伸縮性の基材に積層可能なシート状の伸縮性導体シート、および伸縮性導体シートの伸縮性導体層となる伸縮性導体組成物を形成するためのペーストに関し、前記伸縮性導体シート用いた生体情報を検出するためのプローブに関するものである。 The present invention relates to a sheet-like stretchable conductor sheet that can be laminated on a stretchable base material, and a paste for forming a stretchable conductor composition that becomes a stretchable conductor layer of the stretchable conductor sheet. The present invention relates to a probe for detecting biological information using a sheet.

昨今、入出力、演算、通信機能を有する電子機器を身体に極近接、ないしは密着した状態で使用することを意図したウェアラブル電子機器が開発されている。ウェアラブル電子機器には腕時計、メガネ、イヤホンのようなアクセサリ型の外形を有する機器、衣服に電子機能を組み込んだテキスタイル集積型機器が知られている。 In recent years, wearable electronic devices have been developed that are intended to use electronic devices having input / output, calculation, and communication functions in close proximity to or close to the body. As wearable electronic devices, devices having an accessory-type outer shape such as a wristwatch, glasses, and earphones, and textile integrated devices in which electronic functions are incorporated into clothes are known.

電子機器には、電力供給用や信号伝送用の電気配線が必要である。特にテキスタイル集積型ウェアラブル電子機器には、伸縮する衣服に合わせて電気配線にも伸縮性が求められる。通常、金属線や金属箔からなる電気配線には、本質的に実用的な伸縮性は無いため、金属線や金属箔を波形、あるいは繰り返し馬蹄形に配置して、擬似的に伸縮機能を持たせる手法が用いられている。
金属線の場合には、金属線を刺繍糸と見なして、衣服に縫い付けることにより配線形成が可能である。しかしながら、かかる手法は、上述した通り、金属の伸縮性が不十分ではない点で大量生産に向いていないことは自明である。
Electronic equipment requires electrical wiring for power supply and signal transmission. In particular, in textile-integrated wearable electronic devices, the electrical wiring is required to be stretchable in accordance with the stretchable clothes. Usually, electrical wiring made of metal wires or metal foils is not practically elastic, so the metal wires or metal foils are placed in a corrugated or repeated horseshoe shape to give a pseudo expansion / contraction function. The method is used.
In the case of a metal wire, wiring can be formed by regarding the metal wire as an embroidery thread and sewing it onto clothes. However, as described above, it is obvious that this method is not suitable for mass production because the elasticity of the metal is not insufficient.

金属箔のエッチングにより配線を形成する手法は、プリント配線板の製法として一般的である。金属箔を伸縮性のある樹脂シートに貼り合わせ、プリント配線板と同様の手法で波形配線を形成して、擬似的に伸縮性配線とする手法が知られている(非特許文献1参照)。かかる手法は波形配線部の捻れ変形により擬似的に伸縮特性を持たせるものであるが、捻れ変形により金属箔が厚さ方向にも変異するため、衣服の一部として用いると、非常に違和感のある着用感となり好ましいものではなかった。また洗濯時のような過度な変形を受けた場合には金属箔に永久塑性変形が生じ、配線の耐久性にも問題があった。 A method of forming a wiring by etching a metal foil is a general method for producing a printed wiring board. A technique is known in which a metal foil is bonded to a stretchable resin sheet and a corrugated wiring is formed by a technique similar to that of a printed wiring board to make a pseudo stretchable wiring (see Non-Patent Document 1). This method is to give a pseudo expansion / contraction characteristic by twisting deformation of the corrugated wiring part, but the metal foil also changes in the thickness direction due to twisting deformation, so it is very uncomfortable when used as part of clothing. A certain feeling of wearing was not preferable. In addition, when subjected to excessive deformation as in washing, permanent plastic deformation occurs in the metal foil, and there is a problem in the durability of the wiring.

他方、伸縮性の導体配線を実現する手法として、特殊な導電ペーストを用いる方法が提案されている。銀粒子、カーボン粒子、カーボンナノチューブ等の炭素系導電性粒子と伸縮性を持つウレタン樹脂などのエラストマー、天然ゴム、合成ゴム、溶剤などを混練してペースト状とし、衣服に直接、ないし伸縮性のフィルム基材などと組み合わせて配線を印刷描画するものである(非特許文献2参照)。
炭素系導電性粒子と伸縮性バインダー樹脂とからなる導電性組成物は、巨視的には伸縮可能な導体を実現することができる。かかるペーストから得られる導電性組成物は、微視的に見れば、外力を受けた際にバインダー樹脂部分で変形し、炭素系導電性粒子の電気的連鎖が途切れない範囲で導電性が維持されるに過ぎない。巨視的に観察される比抵抗は、金属線や金属箔に比較すると高い値であるが、組成物の硬化物自体が伸縮性を持つために波形配線などの形状を採る必要が無く、配線幅と厚さには自由度が高いため実用的には金属線に比較して低抵抗な配線を実現可能である。
On the other hand, as a technique for realizing a stretchable conductor wiring, a method using a special conductive paste has been proposed. Kneaded with carbon-based conductive particles such as silver particles, carbon particles, carbon nanotubes, and elastic elastomers such as urethane resin, natural rubber, synthetic rubber, solvent, etc. to make a paste, directly on clothes or stretchable The wiring is printed and drawn in combination with a film substrate or the like (see Non-Patent Document 2).
Macroscopically, a conductive composition comprising carbon-based conductive particles and a stretchable binder resin can realize a stretchable conductor. When viewed microscopically, the conductive composition obtained from such a paste is deformed at the binder resin portion when subjected to external force, and the conductivity is maintained within a range where the electrical chain of the carbon-based conductive particles is not interrupted. It's just The specific resistance observed macroscopically is higher than that of metal wires and metal foils, but the cured product of the composition itself has elasticity, so there is no need to take the shape of corrugated wiring, etc. Since the thickness has a high degree of freedom, it is practically possible to realize a low resistance wiring compared to a metal wire.

この様な技術として、特許文献1では、銀粒子とシリコーンゴムを組合せ、シリコーンゴム基板上の導電性膜をさらにシリコーンゴムで被覆することにより、伸長時の導電率低下を抑制する技術が開示されている。特許文献2には銀粒子とポリウレタンエマルジョンの組合せが開示されており、高導電率でかつ高伸長率の導電膜が得られるとされている。
さらにカーボンナノチューブや銀フィラーなど、高アスペクト比の炭素系導電性粒子を組み合わせて特性改善を試みた例も多々提案されている。
As such a technique, Patent Document 1 discloses a technique for suppressing a decrease in conductivity during elongation by combining silver particles and silicone rubber, and further covering the conductive film on the silicone rubber substrate with silicone rubber. ing. Patent Document 2 discloses a combination of silver particles and a polyurethane emulsion, and it is said that a conductive film having high conductivity and high elongation can be obtained.
Furthermore, many examples have been proposed in which characteristics are improved by combining high-aspect ratio carbon-based conductive particles such as carbon nanotubes and silver fillers.

特開2007−173226号公報JP 2007-173226 A 特開2012−54192号公報JP 2012-54192 A

Jong−Hyun Ahn and Jung Ho Je,"Stretchable electronics:materials,architectures and integrations"J.Phys.D:Appl.Phys.45(2012)103001Jong-Hyun Ahn and Jung Ho Je, "Stretchable electronics: materials, architectures and integrations" J. Phys. D: Appl. Phys. 45 (2012) 103001 Kyoung−Yong Chun,Youngseok Oh,Jonghyun Rho,Jong−Hyun Ahn,Young−Jin Kim,Hyoung Ryeol Choi and Seunghyun Baik,"Highly conductive,printable and stretchable composite films of carbon nanotubes and silver"Nature Nanotechnology,5,853(2010)Kyoung-Yong Chun, Youngseok Oh, Jonghyun Rho, Jong-Hyun Ahn, Young-Jin Kim, Hyoung Ryeol Choi and Seunghyun Baik, "Highly conductive, printable and stretchable composite films of carbon nanotubes and silver" Nature Nanotechnology, 5,853 ( 2010)

本発明は布帛など伸縮性の基材に対して、精度良く配線形成が可能であり、かつ、人体からの汚染に対して十分な保護機能のある表面層を有し、洗濯、乾燥などの衣服としての通常の使用に耐性を有する伸縮性導体シート、およびそれを用いた衣服型の電子機器の電気配線形成方法に適用できる炭素系導電性粒子を用いた伸縮性導体組成物形成用ペースト、所謂伸縮性カーボンペーストを提供することにある。   The present invention is capable of forming a wiring with high accuracy on a stretchable base material such as a fabric, and has a surface layer having a sufficient protection function against contamination from the human body, and is a clothes such as washing and drying. Stretchable conductor sheet having resistance to normal use as a paste, and a paste for forming a stretchable conductor composition using carbon-based conductive particles applicable to a method for forming an electrical wiring of a clothes-type electronic device using the same, so-called It is to provide a stretchable carbon paste.

しかしながら、このような炭素系導電性粒子を樹脂に配合した組成物では、塗工方向によって炭素系導電性粒子が配向し、例えば面方法光の塗工方向と、その垂直方向(XY方向)での伸縮により異方的な導電特性が生じることがある。このような異方性が生じると、かかる組成物を抵抗変化を用いた変位センサーなどに応用する場合に信号のリニアリティが低下するおそれがある。また、衣服に形成された配線パターンは二次元的に複雑な形状となるケースが多く、伸縮性導体シートから必要部分を切り抜いて配線として用いる場合には、シート特性に異方性があると、パターンの配置が制限され、当該シートから得られる配線の生産性が低下する問題があった。     However, in a composition in which such carbon-based conductive particles are blended with a resin, the carbon-based conductive particles are oriented depending on the coating direction. For example, the surface direction light coating direction and the vertical direction (XY direction) The anisotropic expansion and contraction may cause anisotropic conductive characteristics. When such anisotropy occurs, there is a risk that the linearity of the signal is lowered when the composition is applied to a displacement sensor using a resistance change. In addition, the wiring pattern formed on the clothes often has a two-dimensionally complicated shape, and when the necessary part is cut out from the stretchable conductor sheet and used as wiring, the sheet characteristics are anisotropic, There is a problem that the arrangement of patterns is limited and the productivity of wiring obtained from the sheet is lowered.

また、例えば伸縮性導体シートが捻りを繰り返し受けると、シートの比抵抗が大きくなり被験者の運動に対応した電気信号が適切に反映されない虞があった。   Further, for example, when the stretchable conductor sheet is repeatedly twisted, the specific resistance of the sheet increases, and there is a possibility that the electrical signal corresponding to the motion of the subject is not appropriately reflected.

さらに、このような炭素系導電性粒子を樹脂に配合した組成物では、衣服上の電気配線に応用した場合に避けられない洗濯時の伸張、圧縮、捻り等の変形に対する耐久性が問題となる。例えば、洗濯中の電気配線は、界面活性剤を含んだ水系媒体中で、外力により繰り返し伸張、圧縮、捻りなどの大きな変形を強いられ、伸縮性導体シートの導電性が低下してしまう問題があった。   Furthermore, in a composition in which such carbon-based conductive particles are blended with a resin, durability against deformation such as stretching, compression, and twisting during washing, which is unavoidable when applied to electrical wiring on clothes, becomes a problem. . For example, the electrical wiring during washing is forced to undergo large deformations such as repeated stretching, compression, and twisting by an external force in an aqueous medium containing a surfactant, and there is a problem that the conductivity of the stretchable conductor sheet decreases. there were.

そこで、本発明は、所定方向やその垂直方向に伸張した場合に等方的な導電性を示す伸縮性導体シート及びそれに用いる伸縮性導体シート形成用ペーストを提供することを課題とする。本願明細書において所定方向は、伸縮性導体シート形成用ペーストの塗布方向を意味し、その垂直方向は、伸縮性導体シート形成用ペーストの塗布方向に対して垂直方向を意味する。
また、本発明は、捻りを繰り返し受けても比抵抗の変化が小さい伸縮性導体シート及びそれに用いる伸縮性導体シート形成用ペーストを提供することを課題とする。
さらに、本発明は、洗濯を繰り返し受けても比抵抗の変化が小さい伸縮性導体シート及びそれに用いる伸縮性導体シート形成用ペーストを提供することを課題とする。
Accordingly, an object of the present invention is to provide a stretchable conductor sheet that exhibits isotropic conductivity when stretched in a predetermined direction or a direction perpendicular thereto, and a stretchable conductor sheet forming paste used therefor. In the present specification, the predetermined direction means the direction of application of the stretchable conductor sheet forming paste, and the vertical direction means the direction perpendicular to the direction of application of the stretchable conductor sheet forming paste.
Another object of the present invention is to provide a stretchable conductor sheet having a small change in specific resistance even when it is repeatedly twisted and a paste for forming a stretchable conductor sheet used therefor.
Furthermore, an object of the present invention is to provide a stretchable conductor sheet having a small change in specific resistance even after repeated washing and a paste for forming a stretchable conductor sheet used therefor.

本発明者らは、かかる目的を達成するために鋭意検討した結果、以下の手段により上記課題を解決できることを見出し、本発明を完成した。すなわち、本発明は以下の構成を有する。
[1] 炭素系導電性粒子、引張弾性率が1MPa以上1000MPa以下の柔軟性樹脂を少なくとも有する伸縮性導体組成物からなる伸縮性導体シートであって、前記伸縮性導体シートの空隙率が3体積%以上50体積%以下であることを特長とする伸縮性導体シート。
[2] 炭素性導電性粒子、アスペクト比が1.5未満であり、平均粒子径が凝集銀粒子の0.5倍以下である無機粒子、及び引張弾性率が1MPa以上1000MPa以下の柔軟性樹脂、を少なくとも含有する厚さ3〜800μmの伸縮性導体シートであって、10%圧縮を100回繰り返した後の比抵抗が、初期比抵抗の2.4倍以内であることを特徴とする伸縮性導体シート。
[3] 前記無機粒子が、Al、Siの一方または両方の水酸化物及び/又は酸化物によって表面処理されている前記[1]または[2]に記載の伸縮性導体シート
[4] 前記無機粒子の配合量が、伸縮性導体シートの全質量に対して、0.3〜5.0質量%である[1]から[3]のいずれかに記載の伸縮性導体シート。
[5] 前記[1]から[4]のいずれかに記載の伸縮性導体シートを製造するために使用される伸縮性導体組成物形成用ペーストであって、少なくとも炭素系導電性粒子、アスペクト比が1.5未満であり、平均粒子径が1μm以下である無機粒子、引張弾性率が1MPa以上1000MPa以下の柔軟性樹脂、及び溶剤を含有し、前記無機粒子の配合量が、前記炭素系導電性粒子と前記無機粒子の合計100質量%中、2.0〜30質量%であることを特長とする伸縮性導体シート形成用ペースト。
[6] 平面方向の直交する2つの方向においていずれも元の長さの40%伸張した際の伸長方向における伸張時の比抵抗の変化率が±10%未満であることを特徴とする[1]から[4]のいずれかに記載の伸縮性導体シート。
[7] 以下の捻り試験の捻りサイクルを100回繰り返した後のシートの比抵抗が、初期比抵抗の3.0倍以内であることを特徴とする請求項1から請求項4、請求項6のいずれかに記載の伸縮性導体シート。
[捻り試験:試料:幅10mm、長さ100mm(試料の長手方向の片端固定、他の片端の回転による捻り)捻りサイクル:正方向10回転(3600°)捻り、初期状態への戻り、負方向10回転(−3600°)捻り、初期状態への戻り]
[8] 前記柔軟性樹脂が、有機硫黄化合物を実質的に含有しない伸縮性高分子バインダーであることを特長とする[1]から[4]、[6]、[7]のいずれかに記載の伸縮性導体シート。
[9] 前記柔軟性樹脂が、有機硫黄化合物を実質的に含有しない伸縮性高分子バインダーであることを特長とし、かつ、溶剤を除いた成分における有機硫黄化合物の含有量が硫黄換算にて500ppm以下である事を特長とする[5]に記載の伸縮性導体組成物形成用ペースト。
[10] 銀を含む素材に近接して用いられる事を特長とする[1]から[4]、[6]から[8]のいずれかに記載の伸縮性導体シート。
[11] 前記有機硫黄化合物を実質的に含有しない伸縮性高分子バインダーが、硫黄元素を含まない界面活性剤と、硫黄元素を含まない連鎖移動剤の存在化での、ブタジエンを少なくとも含む単量体の、水系重合物である事を特長とする[5]または[9]に記載の伸縮性導体組成物形成用ペースト。
[12] 前記有機硫黄化合物を実質的に含有しない伸縮性高分子バインダーが、硫黄元素を含まない界面活性剤と、硫黄元素を含まない連鎖移動剤の存在化での、ブタジエンを少なくとも含む単量体の、水系重合物である事を特長とする[1]から[4]、[6]から[8]、[10]のいずれかに記載の伸縮性導体シート。
[13] 前記[12]に記載の伸縮性導体シートを、生体の皮膚または粘膜に接触する部位に用いた事を特長とする生体情報計測用プローブ。
As a result of intensive studies to achieve the above object, the present inventors have found that the above problems can be solved by the following means, and have completed the present invention. That is, the present invention has the following configuration.
[1] A stretchable conductor sheet made of a stretchable conductor composition having at least carbon-based conductive particles and a flexible resin having a tensile modulus of elasticity of 1 MPa to 1000 MPa, and the porosity of the stretchable conductor sheet is 3 volumes. A stretchable conductor sheet characterized by being no less than 50% and no more than 50% by volume.
[2] Carbon conductive particles, inorganic particles having an aspect ratio of less than 1.5, an average particle size of 0.5 times or less of the aggregated silver particles, and a flexible resin having a tensile modulus of 1 MPa to 1000 MPa , A stretchable conductor sheet having a thickness of 3 to 800 μm, wherein the specific resistance after repeating 10% compression 100 times is within 2.4 times the initial specific resistance. Conductive sheet.
[3] The elastic conductor sheet [4] according to [1] or [2], wherein the inorganic particles are surface-treated with one or both of hydroxides and / or oxides of Al and Si. The stretchable conductor sheet according to any one of [1] to [3], wherein the compounding amount of the particles is 0.3 to 5.0% by mass with respect to the total mass of the stretchable conductor sheet.
[5] A paste for forming a stretchable conductor composition used for producing the stretchable conductor sheet according to any one of [1] to [4], comprising at least carbon-based conductive particles and an aspect ratio Is less than 1.5 and contains an inorganic particle having an average particle diameter of 1 μm or less, a flexible resin having a tensile elastic modulus of 1 MPa or more and 1000 MPa or less, and a solvent. A paste for forming a stretchable conductor sheet, which is 2.0 to 30% by mass in 100% by mass of the total of the conductive particles and the inorganic particles.
[6] The change rate of the specific resistance at the time of extension in the extension direction when 40% of the original length is extended in both directions perpendicular to the plane direction is less than ± 10% [1] ] To [4], the stretchable conductor sheet.
[7] The specific resistance of the sheet after repeating the twist cycle of the following twist test 100 times is within 3.0 times the initial specific resistance. The stretchable conductor sheet according to any one of the above.
[Torsion test: Sample: width 10 mm, length 100 mm (fixed at one end in the longitudinal direction of the sample, twisted by rotation of the other end) Twisting cycle: twisted 10 times in the positive direction (3600 °), returning to the initial state, negative direction 10 rotations (-3600 °) twist, return to initial state]
[8] The elastic resin binder according to any one of [1] to [4], [6], and [7], wherein the flexible resin is a stretchable polymer binder that does not substantially contain an organic sulfur compound. Stretchable conductor sheet.
[9] The flexible resin is a stretchable polymer binder that does not substantially contain an organic sulfur compound, and the content of the organic sulfur compound in the component excluding the solvent is 500 ppm in terms of sulfur. The paste for forming a stretchable conductor composition according to [5], which is characterized by the following.
[10] The stretchable conductor sheet according to any one of [1] to [4] and [6] to [8], which is used in the vicinity of a material containing silver.
[11] A single amount containing at least butadiene in which the stretchable polymer binder substantially free of organic sulfur compound is present in the presence of a surfactant not containing sulfur element and a chain transfer agent not containing sulfur element The paste for forming a stretchable conductor composition according to [5] or [9], wherein the paste is an aqueous polymer.
[12] A single amount containing at least butadiene in which the stretchable polymer binder substantially free of an organic sulfur compound is present in the presence of a surfactant not containing sulfur element and a chain transfer agent not containing sulfur element The elastic conductor sheet according to any one of [1] to [4], [6] to [8], and [10], characterized in that the body is an aqueous polymer.
[13] A probe for measuring biological information, characterized in that the stretchable conductor sheet according to [12] is used in a part that contacts the skin or mucous membrane of a living body.

さらに本発明は以下の構成を有する事が好ましい。
[14] 脱泡操作を行わないことを特長とする請求項9または請求項11に記載の接触する部位に用いた事を特長とする伸縮性導体組成物形成用ペーストの製造方法。
Furthermore, the present invention preferably has the following configuration.
[14] A method for producing a paste for forming a stretchable conductor composition, characterized in that the defoaming operation is not performed and the contact portion according to claim 9 or 11 is used.

本発明における伸縮性導電シートは体積分率において3%〜50%の空隙率特定の空隙ないし無機粒子が組成乃至シート中に含有されている。通常、導電フィラーとバインダー樹脂を含む導電性組成物において、空隙や非導電性の無機粒子は導電性を阻害するため、印刷特性の改善などを目的としてナノサイズのシリカ粒子が極微少量添加される事を除けば、通常使用することは好まれない。 しかしながら、本発明者等が見出した所に寄れば、特定の空隙を設ける事により、組成物乃至シートが圧縮変形された際に、空隙が固体部分の歪みを吸収し、樹脂部分が外力によって変形する際に特定個所への応力集中を軽減する効果を得ることができる。   The stretchable conductive sheet of the present invention contains 3% to 50% void-specific voids or inorganic particles in the volume fraction of the composition or sheet. Usually, in a conductive composition containing a conductive filler and a binder resin, voids and non-conductive inorganic particles impede conductivity, so a very small amount of nano-sized silica particles are added for the purpose of improving printing characteristics. Apart from that, it is usually not preferred to use. However, if it comes to the place which the present inventors discovered, by providing a specific space | gap, when a composition thru | or a sheet | seat is compressively deformed, a space | gap will absorb the distortion of a solid part and a resin part will deform | transform by external force. In doing so, it is possible to obtain an effect of reducing stress concentration at a specific location.

また本発明によれば、Al、Siの一方または両方の水酸化物及び/又は酸化物によって表面処理されている無機粒子により、無機粒子の柔軟性樹脂への分散性が高くなるため、樹脂部分が外力によって変形する際に、樹脂変形の要(かなめ)として機能し、外力が除かれて収縮する際に要を局所的中心として樹脂が収縮しようとするため、要が存在しない場合に比較して伸縮前の状態に近い形にまで復元しやすくなる。   Further, according to the present invention, since the inorganic particles surface-treated with one or both of Al and Si hydroxides and / or oxides, the dispersibility of the inorganic particles in the flexible resin is increased. Functions as a key point of resin deformation when deformed by external force, and when the external force is removed and shrinks, the resin tries to shrink with the key as a local center. This makes it easier to restore a shape close to the state before stretching.

導電フィラーとバインダー樹脂を含む伸縮性導体組成物は、一般に、シート化する際の押し出し方向、ないし塗布方向により方向による導電性の異方性を生じることは広く知られている。通常導電性の異方性が無視できる程度に工学的工夫により、導電性の異方性を最小限に押さえ込む努力が成されている。しかしながら、伸張時に生じるマイクロクラックによる導電経路の遮断の積み重ねにより、伸縮性導体組成物から得られるシートの導電性が低下することが分かった。かかるマイクロクラックは、最初に伸張された際に伸長方向の直角方向に生じやすい。2回目以後、異なる方向に伸張された場合には、最初に生じたマイクロクラックを中心とした変形により異なる方向への変形が緩和される。そのため、伸縮性導体組成物のシートないしフィルムは一度伸張されてしまうと、その結果として導電性に異方性が生じてしまうことになる。   It is widely known that a stretchable conductor composition containing a conductive filler and a binder resin generally produces a conductive anisotropy depending on the direction depending on the direction of extrusion or coating in forming a sheet. Efforts have been made to minimize the anisotropy of conductivity by engineering measures such that the anisotropy of conductivity is usually negligible. However, it has been found that the electrical conductivity of the sheet obtained from the stretchable conductor composition is lowered by the accumulation of the interruption of the conductive path due to the microcracks generated during stretching. Such microcracks tend to occur in the direction perpendicular to the extension direction when first extended. When the film is stretched in a different direction after the second time, the deformation in the different direction is alleviated by the deformation centered on the first microcrack. For this reason, once the sheet or film of the stretchable conductor composition is stretched, as a result, anisotropy occurs in the conductivity.

結果として、空隙ないし特定の無機粒子の共存により、伸縮性導体被膜の、最初の伸張変形の際のマイクロクラックの発生を抑えることができ、さらに無機粒子がマイクロクラックの方向性を分散させるため、結果としてXY方向の異方性が大幅に改善されるという優れた効果を発現する。   As a result, the coexistence of voids or specific inorganic particles can suppress the occurrence of microcracks during the initial stretching deformation of the stretchable conductor coating, and further the inorganic particles disperse the direction of microcracks, As a result, an excellent effect that the anisotropy in the XY direction is significantly improved is exhibited.

また、本発明によれば、等方的な導電性を備える伸縮性導体シートから、馬蹄形配線(波形配線)等の配線を効率良く生産することが可能になる。   Further, according to the present invention, it is possible to efficiently produce wiring such as horseshoe-shaped wiring (corrugated wiring) from an elastic conductor sheet having isotropic conductivity.

また、本発明によれば、捻りを繰り返し受けても比抵抗の変化を小さくすることができる。当該効果(耐捻り性)は、以下の作用機序により発現すると考えられる。すなわち、樹脂部分が捻りによって二次元で変形する際に、無機粒子が樹脂変形の要(かなめ)として機能し、面方向に伸張された変形が元の状態に復元する際に要を局所的中心として樹脂が初期状態に戻るため復元の異方性が小さくなる。このことを三次元的な変形に拡張すると、さらにアスペクト比が小さい無機粒子を使用することにより厚さ方向にも同様の効果が発現し、捻りのような三次元的な変形に対しても該無機粒子が樹脂変形の要(かなめ)として機能し、捻りが除かれる際に要を局所的中心として樹脂が初期状態に戻るため、要が存在しない場合に比較して捻り前の状態に近い形にまで復元しやすくなり、例えば所定方向(例えば正方向)の捻り後の復元力が所定方向とは反対方向(例えば負方向)の捻り後の復元力と等しくなる。よって、洗濯時あるいは着用時に捻りが繰り返し加わった場合でも、比抵抗の変化を小さくすることができる。   In addition, according to the present invention, the change in specific resistance can be reduced even if the twist is repeatedly received. The effect (torsion resistance) is considered to be manifested by the following mechanism of action. In other words, when the resin part is deformed in two dimensions by twisting, the inorganic particles function as the key to the resin deformation (the key), and when the deformation stretched in the plane direction is restored to the original state, the key is the local center As the resin returns to the initial state, the anisotropy of restoration is reduced. When this is expanded to three-dimensional deformation, the same effect is exhibited in the thickness direction by using inorganic particles having a smaller aspect ratio, and the three-dimensional deformation such as torsion is also observed. Inorganic particles function as the key to the deformation of the resin (the key), and when the twist is removed, the resin returns to the initial state with the key as the local center, so the shape is closer to the state before twisting than when there is no key For example, the restoring force after twisting in a predetermined direction (for example, positive direction) becomes equal to the restoring force after twisting in the direction opposite to the predetermined direction (for example, negative direction). Therefore, even when twisting is repeatedly applied during washing or wearing, the change in specific resistance can be reduced.

他方、本発明の伸縮性導体シートを馬蹄形配線(波形配線)とした場合(図6参照)、耐伸縮性ではなく、耐捻り性により変形が吸収されることにより、実質的に伸縮率が低く抑制され、さらに伸縮耐久性が改善されることになる。   On the other hand, when the stretchable conductor sheet of the present invention is a horseshoe-shaped wiring (corrugated wiring) (see FIG. 6), the deformation is absorbed not by stretch resistance but by twist resistance, so that the stretch rate is substantially low. It will be suppressed and the stretch durability will be further improved.

さらに、本発明者らは、伸縮性導体シートから得られる電気配線を有する衣服を洗濯すると、導電性が低下している事例を多々観察している。本発明者らは、かかる導電性の低下が、伸縮性導体シートに生じた微細なクラック、伸縮性導体シートの一部の脱落・欠損によりもたらされることを突き止め、さらに伸縮性導体シートの部分的脱落が伸縮性導体シートの圧縮時の座屈破壊によることを突き止めた。これらの知見に基づき、所定の凝集銀粒子と無機粒子を組み合わせると、伸縮性導体シートに耐圧縮性を付与することができ、実用特性である耐洗濯性も改善することができた。   Furthermore, the present inventors have observed many cases where the conductivity is lowered when clothes having electrical wiring obtained from the stretchable conductor sheet are washed. The present inventors have determined that such a decrease in conductivity is caused by fine cracks generated in the stretchable conductor sheet, dropout / deletion of a part of the stretchable conductor sheet, and further, a part of the stretchable conductor sheet. It was found that the dropout was due to buckling failure during compression of the elastic conductor sheet. Based on these findings, combining predetermined agglomerated silver particles and inorganic particles can impart compression resistance to the stretchable conductor sheet, and also improve the washing resistance, which is a practical characteristic.

なお、さらに、本発明の伸縮性導体シートは好ましくは所定の範囲の空隙を内部に含包する。通常、導電フィラーとマトリクス樹脂を含む導電性組成物において、かかる空隙は導電性を阻害するために好まれない。しかしながら、本発明者らは、適度に制御された空隙が、圧縮変形を吸収する力学的緩衝効果を発現し、圧縮時の座屈破壊を防止することも見出した。結果として圧縮変形を繰り返し受けた際の比抵抗の変化も小さくすることができ(すなわち耐圧縮性を付与することができ)、耐洗濯性も改善することができた。   Furthermore, the stretchable conductor sheet of the present invention preferably includes a predetermined range of voids inside. Usually, in a conductive composition containing a conductive filler and a matrix resin, such voids are not preferred because they impede conductivity. However, the present inventors have also found that a moderately controlled void exhibits a mechanical buffering effect that absorbs compressive deformation and prevents buckling failure during compression. As a result, the change in specific resistance when repeatedly subjected to compression deformation can be reduced (that is, compression resistance can be imparted), and washing resistance can also be improved.

図1は、本発明の伸縮性導体シートを直接印刷法により布帛に形成する方法の一例を示す図である。FIG. 1 is a diagram showing an example of a method for forming a stretchable conductor sheet of the present invention on a fabric by a direct printing method. 図2は、本発明の伸縮性導体シートを転写法により布帛に形成する方法の一例を示す図である。FIG. 2 is a diagram showing an example of a method for forming the stretchable conductor sheet of the present invention on a fabric by a transfer method. 図3は、本発明の伸縮性導体シートからなる配線を手袋型装置上に形成した図である。FIG. 3 is a diagram in which a wiring made of the stretchable conductor sheet of the present invention is formed on a glove-type device. 図4は、本発明の伸縮性導体シートにより形成された配線の一例を示す図である。FIG. 4 is a diagram showing an example of wiring formed by the stretchable conductor sheet of the present invention. 図5は、図4の配線をシャツに用いた一例を示す図である。FIG. 5 is a diagram showing an example in which the wiring of FIG. 4 is used for a shirt. 図6は、本発明の伸縮性導体シートから形成された馬蹄形配線の一例を示す図である。FIG. 6 is a diagram showing an example of a horseshoe-shaped wiring formed from the stretchable conductor sheet of the present invention.

本発明は、炭素系導電性粒子、柔軟性樹脂、空隙、好ましくは無機粒子を含有する伸縮性導体シートであり、前記無機粒子がAl、Siの一方または両方の水酸化物及び/又は酸化物によって表面処理されており、当該シートが、直交する2つの方向においていずれも元の長さの40%伸張した際の伸長方向における伸張時の比抵抗の変化率が±10%未満である点に特色がある。
また、本発明は、炭素系導電性粒子、柔軟性樹脂、及び好ましくは空隙、ないし好ましくは無機粒子を含有する伸縮性導体シートであり、前記無機粒子のアスペクト比が1.5未満であり、捻り試験の捻りサイクルを100回繰り返した後のシートの比抵抗が、初期比抵抗の3.0倍以内である点に特色がある。
さらに本発明は、凝集銀粒子、柔軟性樹脂、及び好ましくは空隙、ないし好ましくは無機粒子を含有する伸縮性導体シートであり、凝集銀粒子の平均粒子径が0.8〜10μmであり、無機粒子のアスペクト比が1.5未満であり、無機粒子の平均粒子径が凝集銀粒子の0.5倍以下であり、10%圧縮を100回繰り返した後の比抵抗が、初期比抵抗の2.4倍以内である点に特色がある。
The present invention is a stretchable conductor sheet containing carbon-based conductive particles, flexible resin, voids, preferably inorganic particles, wherein the inorganic particles are one or both of Al and Si hydroxides and / or oxides. And the sheet has a specific resistance change rate of less than ± 10% when stretched in the stretching direction when the sheet is stretched by 40% of the original length in two orthogonal directions. There is a special feature.
Further, the present invention is a stretchable conductor sheet containing carbon-based conductive particles, flexible resin, and preferably voids, or preferably inorganic particles, the aspect ratio of the inorganic particles is less than 1.5, The sheet is characterized in that the specific resistance of the sheet after repeating the twist cycle of the twist test 100 times is within 3.0 times the initial specific resistance.
Further, the present invention is a stretchable conductor sheet containing aggregated silver particles, a flexible resin, and preferably voids, or preferably inorganic particles, wherein the average particle diameter of the aggregated silver particles is 0.8 to 10 μm, and inorganic The aspect ratio of the particles is less than 1.5, the average particle diameter of the inorganic particles is 0.5 times or less of the aggregated silver particles, and the specific resistance after repeating 10% compression 100 times is 2 of the initial specific resistance. There is a special feature in that it is within 4 times.

以下、伸縮性導体シートや伸縮性導体シート形成用ペーストに使用される各成分について説明する。
本発明における伸縮性導体シート、および伸縮性導体形成用ペーストに使用される導電フィラーは炭素系粒子である。本発明における炭素系粒子としては、グラファイト粉末、活性炭粉末、鱗片状黒鉛粉末、アセチレンブラック、ケッチェンブラック、フラーレン、単層カーボンナノチューブ、複層カーボンナノチューブ、カーボンナノコーンなどを用いることができる。本発明においては、好ましく用いられる炭素系粒子はグラファイト粉末、鱗片状黒鉛粉末、活性炭粉末、ケッチェンブラックである。本発明では、さらに、少なくともBET比表面積が1000m/g以上の炭素系粒子を用いることが好ましい。
Hereinafter, each component used for the stretchable conductor sheet and the paste for forming the stretchable conductor sheet will be described.
The conductive filler used in the stretchable conductor sheet and the paste for forming a stretchable conductor in the present invention is carbon-based particles. As the carbon particles in the present invention, graphite powder, activated carbon powder, scaly graphite powder, acetylene black, ketjen black, fullerene, single-walled carbon nanotube, multi-walled carbon nanotube, carbon nanocone, and the like can be used. In the present invention, preferably used carbon-based particles are graphite powder, scaly graphite powder, activated carbon powder, and ketjen black. In the present invention, it is further preferable to use carbon-based particles having a BET specific surface area of 1000 m 2 / g or more.

本発明における炭素系粒子は、炭素系粒子とバインダーの合計質量に対し18〜60質量%配合することが出来る。本発明における炭素系粒子は、炭素系粒子とバインダーの合計質量に対し30質量%以上含有することが好ましく、さらに33質量%以上含有することが好ましく、さらに36質量%以上含有することが好ましく、さらに39質量%以上含有することが好ましい。炭素系粒子の含有量が所定の範囲に満たないと、必要な導電性のみならず、被カバー層に対する保護機能が低下する。一方で含有量がこの範囲を超えると膜の破断伸度が低下する。   The carbon-based particles in the present invention can be blended in an amount of 18 to 60% by mass with respect to the total mass of the carbon-based particles and the binder. The carbon-based particles in the present invention are preferably contained in an amount of 30% by mass or more based on the total mass of the carbon-based particles and the binder, more preferably 33% by mass or more, and further preferably 36% by mass or more. Furthermore, it is preferable to contain 39 mass% or more. When the content of the carbon-based particles is less than the predetermined range, not only necessary conductivity but also a protective function for the covered layer is deteriorated. On the other hand, if the content exceeds this range, the elongation at break of the film decreases.

本発明の第一の伸縮性導体層を構成する組成物は、BET比表面積が1000m/g以上の炭素系粒子を4質量%以上含有することが好ましく、さらに6質量%以上含有することが好ましく、なおさらに8質量%以上含有することが好ましい。BET比表面積が1000m2の炭素系粒子を配合することにより、被カバー層の保護機能が格段に改善される。 The composition constituting the first stretchable conductor layer of the present invention preferably contains 4% by mass or more, more preferably 6% by mass or more of carbon-based particles having a BET specific surface area of 1000 m 2 / g or more. Preferably, it is further preferable to contain 8% by mass or more. By blending carbon-based particles having a BET specific surface area of 1000 m @ 2, the protective function of the cover layer is significantly improved.

本発明における空隙率は、製造工程において、積極的に脱泡操作を行わないことにより、所定の範囲に導くことができる。一般に、アトライター、サンドミル、三本ロールミル等により混合分散されて製造される導電性ペーストには混練時に巻き込まれた空気に起因する気泡が含まれている。またこのような導電ペーストを乾燥硬化させて導電シートとした場合には、ペースト製造時に巻き込まれた気泡以外に、溶剤の揮発過程において生じる気泡など加わる。さらに導電性粒子同士の接触確率を高めるために、バインダー樹脂の使用量は必要最低限に抑えられるため、元々このような分散系の導電皮膜には気泡が残存しやすい。
そのため、このようなペースト製造工程においては、遠心型ない自公転型のミキサーなどを用いて、泡抜き処理が行われることが多い。本発明では、積極的に泡抜きを行わず、かつ、導電ペーストの無機固形分に対するバインダー樹脂の比率を、やや少なめに設定することにより、かかる空隙率を実現する。
本発明では、炭素比重を2.2、樹脂比重を1.25として算出した伸縮性導体シートの計算比重に対して、実測したシート塗膜の比重の比が、計算比重を100%とした場合に70〜95%となるように制御することが好ましい。なお比重の実測は任意のサイズに裁断したシートの厚さ、面積から求めた体積と、シートの質量から求めれば良い。
The porosity in the present invention can be led to a predetermined range by not actively performing a defoaming operation in the manufacturing process. In general, a conductive paste produced by mixing and dispersing using an attritor, a sand mill, a three-roll mill, or the like contains bubbles caused by air entrained during kneading. In addition, when such a conductive paste is dried and cured to form a conductive sheet, bubbles generated in the process of volatilization of the solvent are added in addition to the bubbles entrained during paste manufacture. Furthermore, in order to increase the contact probability between the conductive particles, the amount of the binder resin used is suppressed to the minimum necessary, so that bubbles tend to remain in the conductive film of such a dispersion system.
Therefore, in such a paste manufacturing process, a foam removal process is often performed using a self-revolving mixer that is not a centrifugal type. In the present invention, the void ratio is realized by not actively removing bubbles and setting the ratio of the binder resin to the inorganic solid content of the conductive paste slightly smaller.
In the present invention, when the specific gravity ratio of the actually measured sheet coating is 100% of the calculated specific gravity of the stretchable conductor sheet calculated with a carbon specific gravity of 2.2 and a resin specific gravity of 1.25, It is preferable to control to 70 to 95%. The specific gravity may be actually measured from the thickness and area of the sheet cut into an arbitrary size and the mass of the sheet.

<無機粒子>
本発明の無機粒子は、Al、Siの一方または両方の水酸化物及び/又は酸化物によって表面処理されている。かかる無機粒子は、柔軟性樹脂への分散性向上に寄与し、かつ異方向への伸縮時に導電性を等方的に発現することができる。この等方的な導電性は、以下の機序作用により発現すると考えられる。
すなわち、樹脂部分が外力によって変形する際に、無機粒子が樹脂変形の要(かなめ)として機能し、外力が除かれて収縮する際に要を局所的中心として樹脂が収縮しようとするため、要が存在しない場合に比較して伸縮前の状態に近い形にまで復元しやすくなり、例えばX方向への伸縮後の復元力がY方向への伸縮後の復元力と等しくなる。よって、洗濯時、あるいは着用時の特定方向への伸縮が加わった場合でも、X方向に伸縮した後のY方向の導電性が下がることはなく、等方的な導電性を示すことができる。 同様に無機粒子は耐捻り性に寄与することができる。
<Inorganic particles>
The inorganic particles of the present invention are surface-treated with one or both of hydroxides and / or oxides of Al and Si. Such inorganic particles contribute to an improvement in dispersibility in a flexible resin, and can exhibit isotropic properties when stretched in different directions. This isotropic conductivity is considered to be manifested by the following mechanism action.
In other words, when the resin part is deformed by an external force, the inorganic particles function as a key for resin deformation, and when the external force is removed and the resin part shrinks, the resin tends to contract with the key as a local center. Compared to the case where no is present, it is easy to restore to a shape close to the state before expansion / contraction, for example, the restoring force after expansion / contraction in the X direction becomes equal to the restoring force after expansion / contraction in the Y direction. Therefore, even when expansion or contraction in a specific direction at the time of washing or wearing is applied, the conductivity in the Y direction after expansion or contraction in the X direction does not decrease, and isotropic conductivity can be exhibited. Similarly, inorganic particles can contribute to torsion resistance.

さらに、かかる無機粒子を配合することで、ペーストにおける、ビヒクル(主として樹脂と溶剤分、添加剤などでペースト段階で液状の成分の総計)の体積に対して、フィラー分(導電粒子、無機粒子、溶剤に溶解せず、ペースト段階で固体の成分の総計)の見掛け体積に於ける空隙体積を大とすることにより、ペーストを乾燥、硬化させて導電性被膜、導電性シートを得た際に、所定の空隙率を安定して実現する効果を発揮する。   Furthermore, by blending such inorganic particles, the filler content (conducting particles, inorganic particles, When the conductive film and the conductive sheet are obtained by drying and curing the paste by increasing the void volume in the apparent volume of the solid component in the paste stage without being dissolved in the solvent, The effect of stably realizing a predetermined porosity is exhibited.

無機粒子としては、硫酸バリウム、酸化チタン、酸化亜鉛等の粒子が挙げられる。中でも、粒径制御や表面処理の観点から、硫酸バリウム、酸化チタンの粒子が好ましい。硫酸バリウム粒子としては、天然の重晶石と呼ばれるバライト鉱物の粉砕品である簸性硫酸バリウムと、化学反応で製造されるいわゆる沈降性硫酸バリウムを使用することができる。粒子径の制御が行いやすい沈降性硫酸バリウムを用いることが好ましい。酸化チタンは、アナターゼ型、ルチル型、ブルッカイト型のいずれであってもよい。   Examples of the inorganic particles include particles such as barium sulfate, titanium oxide, and zinc oxide. Among these, particles of barium sulfate and titanium oxide are preferable from the viewpoints of particle size control and surface treatment. As barium sulfate particles, barium sulfate, which is a pulverized product of barite mineral called natural barite, and so-called precipitated barium sulfate produced by a chemical reaction can be used. It is preferable to use precipitated barium sulfate which can easily control the particle size. Titanium oxide may be any of anatase type, rutile type or brookite type.

表面処理は、従来公知の方法を採用することができ、例えば無機粒子含有溶液スラリーに、Al、Siの一方または両方の水酸化物及び/又は酸化物となり得る物質を添加し、加熱すればよい。Al、Siの一方または両方の水酸化物及び/又は酸化物としては、SiO2、Al2O3等の酸化物、Al(OH)3、Si(OH)4等の水酸化物等が挙げられる。
Al、Siの一方または両方の水酸化物及び/又は酸化物となり得る物質としては、ケイ酸ナトリウム、アルミン酸ソーダ等が挙げられる。これらを使用する場合には水溶液として、無機粒子含有溶液スラリーに滴下すればよい。
無機粒子含有溶液スラリーに、Al、Siの一方または両方の水酸化物及び/又は酸化物となり得る物質の溶液を滴下し、混合物を加熱し(例えば40〜100℃、好ましくは50〜90℃)、酸(例えば希硫酸)にて中和し、乾燥させることにより、無機粒子の表面にAl、Siの一方または両方の水酸化物及び/又は酸化物が付着することとなる。
For the surface treatment, a conventionally known method can be employed. For example, a substance that can be one or both of Al and Si hydroxides and / or oxides is added to an inorganic particle-containing solution slurry and heated. . Examples of the hydroxide and / or oxide of one or both of Al and Si include oxides such as SiO 2 and Al 2 O 3, hydroxides such as Al (OH) 3 and Si (OH) 4, and the like.
Examples of the substance that can be a hydroxide and / or oxide of one or both of Al and Si include sodium silicate and sodium aluminate. What is necessary is just to dripped at the inorganic particle containing solution slurry as aqueous solution when using these.
A solution of a substance that can be one or both of Al and Si hydroxides and / or oxides is dropped into the inorganic particle-containing solution slurry, and the mixture is heated (for example, 40 to 100 ° C., preferably 50 to 90 ° C.). By neutralizing with an acid (for example, dilute sulfuric acid) and drying, one or both of hydroxides and / or oxides of Al and Si adhere to the surface of the inorganic particles.

無機粒子は、SiO2及びAl2O3から選択される1種以上で表面処理されていることが好ましく、SiO2及びAl2O3で表面処理されていることがより好ましい。
SiO2、Al2O3の被着量は、無機粒子及び表面処理物質量の合計質量100質量%中、0.2質量%以上5質量%以下であることが好ましく、0.5質量%以上4質量%以下であることがより好ましい。
また、Si、Alの被着量は、蛍光X線分析による元素比率にてバリウム元素100に対して0.5〜50であることが好ましく、2〜30であることがより好ましい。
The inorganic particles are preferably surface-treated with at least one selected from SiO2 and Al2O3, and more preferably surface-treated with SiO2 and Al2O3.
The deposition amount of SiO2 and Al2O3 is preferably 0.2% by mass or more and 5% by mass or less, and 0.5% by mass or more and 4% by mass or less in the total mass of 100% by mass of the inorganic particles and the amount of the surface treatment material. It is more preferable that
Further, the deposition amount of Si and Al is preferably 0.5 to 50, more preferably 2 to 30 with respect to the barium element 100 in terms of element ratio by fluorescent X-ray analysis.

無機粒子の動的光散乱法によって求められる平均粒子径は、好ましくは0.01〜18μm、より好ましくは0.03〜12μm、さらに好ましくは0.05〜8μm、さらにより好ましくは0.1〜5μm、特に好ましくは0.2〜3μmである。 The average particle diameter obtained by the dynamic light scattering method of inorganic particles is preferably 0.01 to 18 μm, more preferably 0.03 to 12 μm, still more preferably 0.05 to 8 μm, and still more preferably 0.1 to 0.1 μm. It is 5 μm, particularly preferably 0.2 to 3 μm.

無機粒子の配合量は、伸縮性導体シートの全質量に対して、0.3.0〜5.0質量%であることが好ましく、1.0〜2.0質量%であることさらに好ましい。無機粒子の配合量がこの範囲を超えると得られる塗膜表面の導電性が低下し、伸縮性も低下する虞がある。一方、無機粒子の配合量がこの範囲より小さいと、等方的導電性が発現しにくくなる。また、無機粒子の配合量がこの範囲より小さいと、耐捻り性が発現しにくくなる。さらに、無機粒子の配合量がこの範囲より小さいと、耐圧縮性が発現しにくくなる。 The blending amount of the inorganic particles is preferably 0.3 to 5.0% by mass, and more preferably 1.0 to 2.0% by mass with respect to the total mass of the stretchable conductor sheet. If the blending amount of the inorganic particles exceeds this range, the conductivity of the obtained coating film surface is lowered, and the stretchability may be lowered. On the other hand, if the blending amount of the inorganic particles is smaller than this range, the isotropic conductivity is hardly exhibited. Moreover, when the compounding quantity of an inorganic particle is smaller than this range, it will become difficult to express twisting resistance. Furthermore, if the blending amount of the inorganic particles is smaller than this range, the compression resistance is hardly exhibited.

無機粒子のアスペクト比は、1.5未満であることが好ましく、1.4以下であることがより好ましく、1.3以下であることがさらに好ましい。1.5以上であると、表面処理された無機粒子による伸縮時の復元力が等方性を示しにくくなり、等方的導電性を示さない虞がある。無機粒子のアスペクト比の下限は、例えば1.0程度であればよい。   The aspect ratio of the inorganic particles is preferably less than 1.5, more preferably 1.4 or less, and further preferably 1.3 or less. When it is 1.5 or more, the restoring force upon expansion / contraction by the surface-treated inorganic particles becomes difficult to show isotropic property, and there is a possibility that isotropic conductivity is not exhibited. The lower limit of the aspect ratio of the inorganic particles may be about 1.0, for example.

本発明における柔軟性樹脂としては、引張弾性率が1〜1000MPaの、熱可塑性樹脂、熱硬化性樹脂、ゴムなどが挙げられる。塗膜(シート)の伸縮性を発現させるためには、ゴムが好ましい。ゴムとしては、ウレタンゴム、アクリルゴム、シリコーンゴム、ブタジエンゴム、ニトリルゴムや水素化ニトリルゴムなどのニトリル基含有ゴム、イソプレンゴム、硫化ゴム、スチレンブタジエンゴム、ブチルゴム、クロロスルホン化ポリエチレンゴム、エチレンプロピレンゴム、フッ化ビニリデンコポリマーなどが挙げられる。
この中でも、ニトリル基含有ゴム、クロロプレンゴム、クロロスルホン化ポリエチレンゴム、スチレンブタジエンゴムが好ましく、ニトリル基含有ゴム、スチレンブタジエンゴムが特に好ましい。柔軟性樹脂の引張弾性率は、好ましくは3〜600MPaであり、より好ましく10〜500MPa、さらに好ましくは15〜300MPa、さらにより好ましくは20〜150MPa、特に好ましくは25〜100MPaである。
Examples of the flexible resin in the present invention include thermoplastic resins, thermosetting resins, rubbers and the like having a tensile modulus of 1-1000 MPa. In order to express the stretchability of the coating film (sheet), rubber is preferable. As rubber, urethane rubber, acrylic rubber, silicone rubber, butadiene rubber, nitrile group-containing rubber such as nitrile rubber and hydrogenated nitrile rubber, isoprene rubber, sulfurized rubber, styrene butadiene rubber, butyl rubber, chlorosulfonated polyethylene rubber, ethylene propylene Examples include rubber and vinylidene fluoride copolymer.
Among these, nitrile group-containing rubber, chloroprene rubber, chlorosulfonated polyethylene rubber and styrene butadiene rubber are preferable, and nitrile group-containing rubber and styrene butadiene rubber are particularly preferable. The tensile elastic modulus of the flexible resin is preferably 3 to 600 MPa, more preferably 10 to 500 MPa, further preferably 15 to 300 MPa, still more preferably 20 to 150 MPa, and particularly preferably 25 to 100 MPa.

ニトリル基を含有するゴムは、ニトリル基を含有するゴムやエラストマーであれば特に限定されないが、ニトリルゴムと水素化ニトリルゴムが好ましい。ニトリルゴムはブタジエンとアクリロニトリルの共重合体であり、結合アクリロニトリル量が多いと金属との親和性が増加するが、伸縮性に寄与するゴム弾性は逆に減少する。従って、結合アクリロニトリル量は、ニトリル含有ゴム(例えばアクリロニトリルブタジエン共重合体ゴム)100質量%中、18〜50質量%であることが好ましく、30〜50質量%であることがより好ましく、40〜50質量%であることが特に好ましい。 The rubber containing a nitrile group is not particularly limited as long as it is a rubber or elastomer containing a nitrile group, but nitrile rubber and hydrogenated nitrile rubber are preferred. Nitrile rubber is a copolymer of butadiene and acrylonitrile. If the amount of bound acrylonitrile is large, the affinity with metal increases, but the rubber elasticity contributing to stretchability decreases conversely. Therefore, the amount of bound acrylonitrile is preferably 18 to 50% by mass, more preferably 30 to 50% by mass, and more preferably 40 to 50% in 100% by mass of nitrile-containing rubber (for example, acrylonitrile butadiene copolymer rubber). It is particularly preferable that the content is% by mass.

スチレンブタジエンゴムにおいて、スチレンとブタジエンの含有量比(スチレン/ブタジエン)は、質量基準で、好ましくは70/30〜30/70であり、より好ましくは60/40〜40/60である。 In the styrene-butadiene rubber, the content ratio of styrene and butadiene (styrene / butadiene) is preferably 70/30 to 30/70, more preferably 60/40 to 40/60, based on mass.

合成ゴムの多くは、一般に、水系重合プロセスにて重合されたラテックスを塩析などの方法で凝集させ、洗浄、脱水乾燥して樹脂として取り出される。ここに水系重合は、乳化重合、懸濁重合、分散重合などの総称とする。乳化重合は合成ゴム製造の標準的な方法として広く工業的に用いられている。学術的には、乳化剤の種類、重合開始剤の種類、モノマーの種類などにより乳化重合、懸濁重合、分散重合は区別されるが、工業的プロセスでは、製産効率上、溶媒である水に対する溶質の割合を高く保つことが求められ、乳化重合、懸濁重合、分散重合の厳密な区分はしにくくなる。いずれにせよ水系重合では界面活性剤ないし、重合開始剤、界面活性能を有する重合開始剤、連鎖移動剤などを使用するが、これらの助剤に硫黄元素が含まれる場合が多い。本発明では極力、硫黄成分の少ない助剤、プロセス材料を使用することが好ましく、硫黄元素を含まない助剤、プロセス材料を使用して得られる合成ゴムを使用することが好ましい。より具体的には、乳化剤、分散剤としてスルホン酸塩の基を含む界面活性剤を使用せず、カルボン酸塩の基、リン酸塩の基を含む界面活性剤、好ましくは脂肪酸アルカリ金属塩、脂肪酸アミン塩、アルキルエーテルリン酸アルカリ金属塩、ポリアクリル酸塩、ポリメタクリル酸塩、それらの誘導体などを乳化剤、分散剤として用いて得られる合成ゴムの使用が好ましい。また連鎖移動剤としてはチオール系化合物を避け、イソプロピルアルコール等の2級アルコール;亜リン酸、次亜リン酸およびその塩(次亜リン酸ナトリウム、次亜リン酸カリウム等)等、αーメチルスチレンダイマー、四塩化炭素などを用いる事が好ましい。水溶性の高い亜硫酸、亜硫酸塩等の場合には水洗を十分に行う事によって低減可能であるため、それらの併用は許容される。 Most of synthetic rubbers are generally collected as a resin by agglomerating latex polymerized by an aqueous polymerization process by a method such as salting out, washing, dehydrating and drying. The aqueous polymerization is a general term for emulsion polymerization, suspension polymerization, dispersion polymerization and the like. Emulsion polymerization is widely used industrially as a standard method for producing synthetic rubber. Academically, emulsion polymerization, suspension polymerization, and dispersion polymerization are distinguished depending on the type of emulsifier, the type of polymerization initiator, the type of monomer, etc., but in the industrial process, for the production efficiency, it is based on the solvent water. It is required to keep the ratio of the solute high, and it becomes difficult to strictly separate emulsion polymerization, suspension polymerization, and dispersion polymerization. In any case, a surfactant, a polymerization initiator, a polymerization initiator having surface activity, a chain transfer agent, or the like is used in the aqueous polymerization, and these auxiliary agents often contain a sulfur element. In the present invention, it is preferable to use an auxiliary agent and a process material having a low sulfur component as much as possible, and it is preferable to use an auxiliary agent containing no sulfur element and a synthetic rubber obtained by using the process material. More specifically, a surfactant containing a sulfonate group is not used as an emulsifier or a dispersant, a surfactant containing a carboxylate group or a phosphate group, preferably a fatty acid alkali metal salt, The use of synthetic rubbers obtained by using fatty acid amine salts, alkyl ether alkali metal phosphates, polyacrylates, polymethacrylates, derivatives thereof and the like as emulsifiers and dispersants is preferred. As chain transfer agents, avoid thiol compounds, secondary alcohols such as isopropyl alcohol; phosphorous acid, hypophosphorous acid and salts thereof (sodium hypophosphite, potassium hypophosphite, etc.), α-methyl It is preferable to use styrene dimer, carbon tetrachloride or the like. In the case of highly water-soluble sulfite, sulfite, etc., it can be reduced by sufficiently washing with water, so that their combined use is allowed.

本発明のウレタン樹脂としては、ポリエーテル系、ポリエステル系、またはポリカーボネート系ポリオール等から成るソフトセグメントとジイソシアネート等から成るハードセグメントを反応させることにより得られる。ソフトセグメント成分としては、分子設計の自由度からポリエステルポリオールがより好ましい。   The urethane resin of the present invention can be obtained by reacting a soft segment made of a polyether, polyester, or polycarbonate polyol with a hard segment made of diisocyanate or the like. As the soft segment component, a polyester polyol is more preferable because of the degree of freedom in molecular design.

本発明におけるポリエーテルポリオールとしては、例えば、ポリエチレングリコール、ポリプロピレングリコール、ポリプロピレントリオール、ポリプロピレンテトラオール、ポリテトラメチレングリコール、ポリテトラメチレントリオール、これらを合成するための環状エーテル等のモノマー材料を共重合させて得た共重合体等のポリアルキレングリコール、これらに側鎖を導入したり分岐構造を導入したりした誘導体、変性体、さらにはこれらの混合物等が挙げられる。これらのなかでは、ポリテトラメチレングリコールが好ましい。その理由は、機械的特性が優れるためである。   Examples of the polyether polyol in the present invention include copolymerization of monomer materials such as polyethylene glycol, polypropylene glycol, polypropylene triol, polypropylene tetraol, polytetramethylene glycol, polytetramethylene triol, and cyclic ether for synthesizing these. Examples thereof include polyalkylene glycols such as copolymers, derivatives obtained by introducing side chains or branched structures, modified products, and mixtures thereof. Of these, polytetramethylene glycol is preferred. The reason is that the mechanical properties are excellent.

本発明におけるポリエステルポリオールとしては芳香族計ポリエステルポリオール、芳香族/脂肪族共重合ポリエステルポリオール、脂肪族ポリエステルポリオール、脂環族ポリエステルポリオールを用いることができる。本発明におけるポリエステルポリオールとしては、飽和型、不飽和型、いずれを用いてもかまわない。この中でも脂肪族ポリエステルポリオールが好ましい。   As the polyester polyol in the present invention, aromatic polyester polyol, aromatic / aliphatic copolymer polyester polyol, aliphatic polyester polyol, and alicyclic polyester polyol can be used. As the polyester polyol in the present invention, either a saturated type or an unsaturated type may be used. Of these, aliphatic polyester polyols are preferred.

上記の脂肪族ポリエステルポリオールとしては、市販品を使用することもできる。市販品の具体例としては、例えば、ポリライトODX−688、ODX−2044、ODX−240(DIC社製)、クラレポリオールP−2010、P−2050、P−1010(クラレ)、テスラック2461、2455、2469(日立化成製)等が挙げられる。   A commercial item can also be used as said aliphatic polyester polyol. Specific examples of commercially available products include, for example, Polylite ODX-688, ODX-2044, ODX-240 (manufactured by DIC), Kuraray polyol P-2010, P-2050, P-1010 (Kuraray), Teslac 2461, 2455, 2469 (manufactured by Hitachi Chemical).

本発明におけるポリカプロラクトンジオールとしては、例えば、γ−ブチルラクトン、ε−カプロラクトン、δ−バレロラクトン等のラクトン類を開環付加反応させて得られるポリカプロラクトンジオール化合物等が挙げられる。 Examples of the polycaprolactone diol in the present invention include polycaprolactone diol compounds obtained by ring-opening addition reaction of lactones such as γ-butyllactone, ε-caprolactone, and δ-valerolactone.

本発明に使用できるポリカーボネートジオール化合物の市販品として(株)クラレ製クラレポリオールCシリーズ、旭化成ケミカルズ(株)デュラノールシリーズなどが挙げられる。例えば、クラレポリオールC−1015N、クラレポリオールC−1065N、クラレポリオールC−2015N、クラレポリオールC2065N、クラレポリオールC−1050、クラレポリオールC−1090、クラレポリオールC−2050、クラレポリオールC−2090、DURANOL−T5650E、DURANOL−T5651、DURANOL−T5652などを挙げることができる。 Examples of commercially available polycarbonate diol compounds that can be used in the present invention include Kuraray Kuraray Polyol C Series, Asahi Kasei Chemicals Duranol Series, and the like. For example, Kuraray polyol C-1015N, Kuraray polyol C-1065N, Kuraray polyol C-2015N, Kuraray polyol C2065N, Kuraray polyol C-1050, Kuraray polyol C-1090, Kuraray polyol C-2050, Kuraray polyol C-2090, DURANOL- Examples thereof include T5650E, DURANOL-T5651 and DURANOL-T5652.

本発明におけるジイソシアネート化合物としては、2,4−トリレンジイソシアネート、2,6−トリレンジイソシアネート、p−フェニレンジイソシアネート、4,4’−ジフェニルメタンジイソシアネート、m−フェニレンジイソシアネート、3,3’−ジメトキシ−4,4’−ビフェニレンジイソシアネート、2,6−ナフタレンジイソシアネート、3,3’−ジメチル−4,4’−ビフェニレンジイソシアネート、4,4’−ジフェニレンジイソシアネート、4,4’−ジイソシアネートジフェニルエーテル、1,5−ナフタレンジイソシアネート、m−キシレンジイソシアネート等の芳香族ジイソシアナートが、或いは1,6−ヘキサンジイソシアネート、イソホロンジイソシアネート、4,4’−ジフェニルメタンジイソシアネート、水素化キシリレンジイソシアネート(オルソ、メタ、パラ)の脂肪族、脂環族ジイソシアナートが挙げられる。これらの中で、4,4’−ジフェニルメタンジイソシアネート、2,4−トリレンジイソシアネート、2,6−トリレンジイソシアネート、イソホロンジイソシアネートが好ましい。また、必要に応じて上記イソシアネートの併用、三官能以上のポリイソシアネート化合物を併用しても良い。   As the diisocyanate compound in the present invention, 2,4-tolylene diisocyanate, 2,6-tolylene diisocyanate, p-phenylene diisocyanate, 4,4′-diphenylmethane diisocyanate, m-phenylene diisocyanate, 3,3′-dimethoxy-4 , 4′-biphenylene diisocyanate, 2,6-naphthalene diisocyanate, 3,3′-dimethyl-4,4′-biphenylene diisocyanate, 4,4′-diphenylene diisocyanate, 4,4′-diisocyanate diphenyl ether, 1,5- Aromatic diisocyanates such as naphthalene diisocyanate and m-xylene diisocyanate, or 1,6-hexane diisocyanate, isophorone diisocyanate, 4,4′-diphenylmethane diisocyanate DOO, hydrogenated xylylene diisocyanate (ortho, meta, para) aliphatic, and alicyclic diisocyanates. Among these, 4,4'-diphenylmethane diisocyanate, 2,4-tolylene diisocyanate, 2,6-tolylene diisocyanate, and isophorone diisocyanate are preferable. Moreover, you may use together the said isocyanate combined use and the polyfunctional compound more than trifunctional as needed.

本発明のポリウレタン樹脂には、必要に応じて一般的に鎖延長剤と呼ばれるジオール化合物等を共重合して良い。
鎖延長剤として用いられるジオール化合物としては、例えば、エチレングリコール、ジエチレングリコール、トリエチレングリコール、プロピレングリコール、ジプロピレングリコール、トリプロピレングリコール、1,3−プロパンジオール、2−メチル−1,3−プロパンジオール、2−メチル−2−プロピル−1,3−プロパンジオール、2−ブチル−2−エチル−1,3−プロパンジオール、2−ブチル−2−ヘキシル−1,3−プロパンジオール、1,2−ブタンジオール、1,3−ブタンジオール、1,4−ブタンジオール、2,3−ブタンジオール、1,5−ペンタンジオール、2−メチル−2,4−ペンタンジオール、3−メチル−1,5−ペンタンジオール、2,2,4−トリメチル−1,3−ペンタンジオール、ネオペンチルグリコール、1,6−ヘキサンジオール、2−エチル−1,3−ヘキサンジオール、2,5−ジメチル−2,5−ヘキサンジオール、1,8−オクタンジオール、2−メチル−1,8−オクタンジオール及び1,9−ノナンジオール等の脂肪族グリコールが挙げられる。又はトリメチロールプロパンやトリエタノールアミンの様な低分子量トリオール、ジエチルアミンや4,4’−ジアミノジフェニルメタン等のジアミン化合物、或いはトリメチロールプロパンを挙げることが出来る。これらの中でも特に1,6−ヘキサンジオールが好ましい。
If necessary, the polyurethane resin of the present invention may be copolymerized with a diol compound or the like generally called a chain extender.
Examples of the diol compound used as a chain extender include ethylene glycol, diethylene glycol, triethylene glycol, propylene glycol, dipropylene glycol, tripropylene glycol, 1,3-propanediol, and 2-methyl-1,3-propanediol. 2-methyl-2-propyl-1,3-propanediol, 2-butyl-2-ethyl-1,3-propanediol, 2-butyl-2-hexyl-1,3-propanediol, 1,2- Butanediol, 1,3-butanediol, 1,4-butanediol, 2,3-butanediol, 1,5-pentanediol, 2-methyl-2,4-pentanediol, 3-methyl-1,5- Pentanediol, 2,2,4-trimethyl-1,3-pentanediol, neope Tyl glycol, 1,6-hexanediol, 2-ethyl-1,3-hexanediol, 2,5-dimethyl-2,5-hexanediol, 1,8-octanediol, 2-methyl-1,8-octane Examples include diols and aliphatic glycols such as 1,9-nonanediol. Alternatively, low molecular weight triols such as trimethylolpropane and triethanolamine, diamine compounds such as diethylamine and 4,4′-diaminodiphenylmethane, and trimethylolpropane can be used. Among these, 1,6-hexanediol is particularly preferable.

本発明のポリウレタン樹脂のガラス転移温度は0℃以下であることが好ましく、さらに好ましくは−60℃以上−10℃以下、最も好ましくは−50℃以上−20℃以下である。ガラス転移温度が0℃を超えると、作製した導電塗膜の伸度が小さくなり、伸長時の抵抗上昇が悪くなる恐れがある。また、−60℃未満の場合、作製した導電塗膜がブロッキングを生じる恐れがある。また、還元粘度は0.2dl/g以上3.0dl/g以下であり、好ましくは0.3dl/g以上2.5dl/g以下、更に好ましくは0.4dl/g以上2.0dl/g以下である。0.2dl/g未満の場合、導電塗膜が脆くなり伸長時の抵抗上昇が悪くなる恐れがある。また3.0dl/gを超える場合、ポリウレタン樹脂組成物の溶液粘度が高くなり、ハンドリングが困難になる恐れがある。 The glass transition temperature of the polyurethane resin of the present invention is preferably 0 ° C. or lower, more preferably −60 ° C. or higher and −10 ° C. or lower, and most preferably −50 ° C. or higher and −20 ° C. or lower. When the glass transition temperature exceeds 0 ° C., the elongation of the produced conductive coating film becomes small, and the resistance increase at the time of elongation may be deteriorated. Moreover, when it is less than -60 degreeC, there exists a possibility that the produced electrically conductive film may produce blocking. The reduced viscosity is from 0.2 dl / g to 3.0 dl / g, preferably from 0.3 dl / g to 2.5 dl / g, more preferably from 0.4 dl / g to 2.0 dl / g. It is. If it is less than 0.2 dl / g, the conductive coating film becomes brittle and there is a risk that the resistance increase at the time of elongation will worsen. Moreover, when it exceeds 3.0 dl / g, there exists a possibility that the solution viscosity of a polyurethane resin composition may become high and handling may become difficult.

ポリウレタン樹脂を製造するときには、触媒としてオクチル酸第一錫、ジブチル錫ジラウリレート、トリエチルアミン、ビスマス金属等を用いてもよい。 When a polyurethane resin is produced, stannous octylate, dibutyltin dilaurate, triethylamine, bismuth metal, or the like may be used as a catalyst.

柔軟性樹脂の配合量は、炭素系導電性粒子と無機粒子と柔軟性樹脂の合計100質量%中、好ましくは7〜35質量%であり、より好ましくは8〜30質量%、さらに好ましくは9〜25質量%、さらにより好ましくは10〜22質量%である。柔軟性樹脂の配合量が少ないと、導体シートの伸縮性が低下し、伸縮耐久性が低下する虞がある。柔軟性樹脂の配合量が多いと、導電性が低下し、等方的導電性も低下する虞がある。   The blending amount of the flexible resin is preferably 7 to 35% by mass, more preferably 8 to 30% by mass, and still more preferably 9% in the total 100% by mass of the carbon-based conductive particles, the inorganic particles, and the flexible resin. -25% by mass, and more preferably 10-22% by mass. When the blending amount of the flexible resin is small, the stretchability of the conductor sheet is lowered and the stretch durability may be lowered. When the blending amount of the flexible resin is large, the conductivity is lowered and the isotropic conductivity may be lowered.

本発明の伸縮性導体シートの製造方法として、伸縮性導体シートを構成する組成物(溶剤を含まない)を、柔軟性樹脂成分が十分に軟化する温度にて溶融混練してコンパウンド化し、溶融押出機にて成膜する方法を例示できる。本方法は高い生産性を要求される場合に使用することが好ましい。
本発明の伸縮性導体シートの製造方法として、伸縮性導体シートを構成する材料に、さらに柔軟性樹脂成分を溶解分散することの出来る溶剤とを配合し、スラリー状、ないしペーストに加工した後、支持体に塗布乾燥することでシート化する製造方法を例示できる。
As a method for producing the stretchable conductor sheet of the present invention, the composition (excluding the solvent) constituting the stretchable conductor sheet is melt-kneaded and compounded at a temperature at which the flexible resin component is sufficiently softened, and melt extrusion is performed. A method of forming a film by a machine can be exemplified. This method is preferably used when high productivity is required.
As a method for producing the stretchable conductor sheet of the present invention, the material constituting the stretchable conductor sheet is further blended with a solvent capable of dissolving and dispersing the flexible resin component, and after processing into a slurry or paste, The manufacturing method which makes it a sheet | seat by apply | coating and drying to a support body can be illustrated.

本発明の態様の一つは、伸縮性導体シートを製造するために使用される伸縮性導体シート形成用ペーストであって、少なくとも炭素系導電性粒子、好ましくはAl、Siの一方または両方の水酸化物及び/又は酸化物によって表面処理されている無機粒子、引張弾性率が1MPa以上1000MPa以下の柔軟性樹脂、及び溶剤を含有し、前記無機粒子の配合量が、前記炭素系導電性粒子と前記無機粒子の合計100質量%中、2.0〜30質量%であり、前記柔軟性樹脂の配合量が、前記炭素系導電性粒子と前記無機粒子と前記柔軟性樹脂の合計100質量%中、7〜35質量%であることを特徴とする伸縮性導体シート形成用ペーストを包含する。   One of the aspects of the present invention is a paste for forming a stretchable conductor sheet used for producing a stretchable conductor sheet, and at least carbon-based conductive particles, preferably water of one or both of Al and Si. An inorganic particle surface-treated with an oxide and / or an oxide, a flexible resin having a tensile modulus of 1 MPa to 1000 MPa, and a solvent, and the compounding amount of the inorganic particle is the carbon-based conductive particle The total amount of the inorganic particles is 2.0 to 30% by mass, and the amount of the flexible resin is 100% by mass of the carbon-based conductive particles, the inorganic particles, and the flexible resin. 7 to 35% by mass of a paste for forming a stretchable conductor sheet.

本発明の伸縮性導体シート形成用ペーストは、溶剤を含有する。本発明における溶剤は、水または有機溶剤であることが好ましい。溶剤の含有量は、ペーストに求められる粘性によって適宜調整されるべきであるため、特に限定はされないが、炭素系導電性粒子、無機粒子、柔軟性樹脂と溶剤の合計質量を100%とした場合に20〜60質量%であることが好ましく、22〜50質量%であることがより好ましく、24〜40質量%であることがさらに好ましい。   The paste for forming a stretchable conductor sheet of the present invention contains a solvent. The solvent in the present invention is preferably water or an organic solvent. Since the content of the solvent should be appropriately adjusted depending on the viscosity required for the paste, there is no particular limitation, but when the total mass of carbon-based conductive particles, inorganic particles, flexible resin and solvent is 100% It is preferably 20 to 60% by mass, more preferably 22 to 50% by mass, and still more preferably 24 to 40% by mass.

有機溶剤において、沸点が100℃以上、300℃未満であることが好ましく、より好ましくは沸点が130℃以上、280℃未満である。有機溶剤の沸点が低すぎると、ペースト製造工程やペースト使用時に溶剤が揮発し、ペーストを構成する成分比が変化しやすい懸念がある。一方で、有機溶剤の沸点が高すぎると、乾燥硬化塗膜中の残溶剤量が多くなり、塗膜の信頼性低下を引き起こす懸念がある。   In the organic solvent, the boiling point is preferably 100 ° C. or more and less than 300 ° C., more preferably the boiling point is 130 ° C. or more and less than 280 ° C. If the boiling point of the organic solvent is too low, the solvent volatilizes during the paste manufacturing process or when the paste is used, and there is a concern that the component ratio constituting the paste is likely to change. On the other hand, if the boiling point of the organic solvent is too high, the amount of residual solvent in the dry cured coating film increases, and there is a concern that the reliability of the coating film is reduced.

有機溶剤としては、エステル系溶剤、エーテル系溶剤、エーテルエステル系溶剤、ケトン系溶剤、アルコール系溶剤、芳香族炭化水素系溶剤等が挙げられる。エステル系溶剤と しては、γ−ブチロラクトン、2,2,4−トリメチル−1,3−ペンタンジオールモノ イソブチレート等が挙げられる。
エーテル系溶剤としては、ジエチレングリコール、トリ エチレングリコール、トリエチレングリコールモノメチルエーテル、トリエチレングリコ ールモノエチルエーテル、トリエチレングリコールモノブチルエーテル、テトラエチレン グリコール、テトラエチレングリコールモノブチルエーテル、トリプロピレングリコール、トリプロピレングリコールモノメチルエーテル等が挙げられる。エーテルエステル系溶剤としては、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート、ブチルグリコールアセテート、エチレングリコールモノエチルエーテルアセテート、ジエチレングリコールモノエチルエーテルアセテート、ジエチレングリコールモノブチルエーテルアセテート、ジエチレングリコールモノアセテート、トリエチレングリコールジアセテート等が挙げられる。ケトン系溶剤としては、シクロヘキサノン、イソホロン等が挙げられる。
アルコール系溶剤としては、ベンジルアルコール、ターピオネール、n−ドデカノール等が挙げられる。芳香族炭化水素系溶剤としては、トルエン、キシレン、エクソン化学製のソルベッソ100,150,200、ジアミルベンゼン、トリアミルベンゼン等が挙げられる。
Examples of the organic solvent include ester solvents, ether solvents, ether ester solvents, ketone solvents, alcohol solvents, and aromatic hydrocarbon solvents. Examples of the ester solvent include γ-butyrolactone and 2,2,4-trimethyl-1,3-pentanediol monoisobutyrate.
Examples of ether solvents include diethylene glycol, triethylene glycol, triethylene glycol monomethyl ether, triethylene glycol monoethyl ether, triethylene glycol monobutyl ether, tetraethylene glycol, tetraethylene glycol monobutyl ether, tripropylene glycol, tripropylene glycol monomethyl. Examples include ether. Examples of the ether ester solvent include propylene glycol monomethyl ether acetate, butyl glycol acetate, ethylene glycol monoethyl ether acetate, diethylene glycol monoethyl ether acetate, diethylene glycol monobutyl ether acetate, diethylene glycol monoacetate, and triethylene glycol diacetate. Examples of the ketone solvent include cyclohexanone and isophorone.
Examples of the alcohol solvent include benzyl alcohol, terpionol, n-dodecanol and the like. Examples of the aromatic hydrocarbon solvent include toluene, xylene, Exo Chemical's Solvesso 100, 150, 200, diamylbenzene, triamylbenzene, and the like.

また、石油系炭化水素類としては、新日本石油社製のAFソルベント4号(沸点:240〜265℃)、5号(沸点:275〜306℃)、6号(沸点:296〜317℃)、7号(沸点:259〜282℃)、および0号ソルベントH(沸点:245〜265℃)なども挙げられ、必要に応じてそれらの2種以上が含まれてもよい。このような有機溶剤は、伸縮性導体シート形成用ペーストが印刷などに適した粘度となるように適宜含有される。中でも、ペーストの調製時に有機溶剤が揮発しにくく、ペーストの塗工時に有機溶媒を十分に揮発させる観点から、イソホロンが好ましい。   As petroleum-based hydrocarbons, AF Solvent No. 4 (boiling point: 240-265 ° C.), No. 5 (boiling point: 275-306 ° C.), No. 6 (boiling point: 296-317 ° C.) manufactured by Nippon Oil Corporation , No. 7 (boiling point: 259-282 ° C.), No. 0 solvent H (boiling point: 245-265 ° C.) and the like, and two or more of them may be included as necessary. Such an organic solvent is appropriately contained so that the stretchable conductor sheet forming paste has a viscosity suitable for printing or the like. Among these, isophorone is preferable from the viewpoint that the organic solvent is less likely to volatilize when the paste is prepared and the organic solvent is sufficiently volatilized when the paste is applied.

また、本発明の伸縮性導体シート形成用ペーストにはエポキシ樹脂を配合できる。本発明で好ましいエポキシ樹脂はビスフェノールA型エポキシ樹脂ないしはフェノールノボラック型エポキシ樹脂である。エポキシ樹脂を配合する場合、エポキシ樹脂の硬化剤を配合できる。硬化剤としては公知のアミン化合物、ポリアミン化合物などを用いればよい。硬化剤の配合量はエポキシ樹脂100質量部に対して1〜30質量部であることが好ましく、2〜15質量部であることがより好ましい。またエポキシ樹脂と硬化剤の配合量は、柔軟性樹脂100質量部に対して好ましくは0.5〜30質量部、より好ましくは1.0〜20質量部、さらに好ましくは1.5〜15質量部である。   Moreover, an epoxy resin can be mix | blended with the paste for stretchable conductor sheet formation of this invention. A preferable epoxy resin in the present invention is a bisphenol A type epoxy resin or a phenol novolac type epoxy resin. When blending an epoxy resin, an epoxy resin curing agent can be blended. A known amine compound, polyamine compound, or the like may be used as the curing agent. It is preferable that the compounding quantity of a hardening | curing agent is 1-30 mass parts with respect to 100 mass parts of epoxy resins, and it is more preferable that it is 2-15 mass parts. Moreover, the compounding quantity of an epoxy resin and a hardening | curing agent becomes like this. Preferably it is 0.5-30 mass parts with respect to 100 mass parts of flexible resins, More preferably, it is 1.0-20 mass parts, More preferably, it is 1.5-15 masses. Part.

本発明の伸縮性導体シート形成用ペーストには、発明の内容を損なわない範囲で、印刷適性の付与、色調の調整の観点から、レベリング剤、酸化防止剤、紫外線吸収剤などの公知の有機、無機の添加剤を配合することができる。   The stretchable conductor sheet forming paste of the present invention is a known organic material such as a leveling agent, an antioxidant, and an ultraviolet absorber, from the viewpoint of imparting printability and adjusting the color tone, as long as the content of the invention is not impaired. Inorganic additives can be blended.

炭素系導電性粒子、無機粒子、柔軟性樹脂に、さらに溶剤を配合し、ディゾルバー、三本ロールミル、自公転型混合機、アトライター、ボールミル、サンドミルなどの分散機により混合分散することにより組成物をペースト化し、伸縮性導体シート形成用ペーストを調製することができる。   Composition by mixing carbon-based conductive particles, inorganic particles, and flexible resin with a solvent, and mixing and dispersing with a disperser such as a dissolver, triple roll mill, self-revolving mixer, attritor, ball mill, sand mill, etc. The paste for forming a stretchable conductor sheet can be prepared.

本発明の態様の一例として、以上のようにして得られる伸縮性導体シート形成用ペーストを、ダイコーター、スキージコーター、アプリケーター、コンマコーター、スクリーン印刷などの手法により(好ましくはアプリケーター、コンマコーターにより)、好ましくは離型性を有する基材に塗布・乾燥してシート化する溶液成膜法を用いて伸縮性導体シートを得ることができる。この方法は、少量でも生産できることはもちろんであるが、比較的薄い膜厚のシートが必要な場合には好ましい方法である。   As an example of an embodiment of the present invention, the paste for forming a stretchable conductor sheet obtained as described above is applied by a technique such as a die coater, a squeegee coater, an applicator, a comma coater, or screen printing (preferably by an applicator or a comma coater). Preferably, the stretchable conductor sheet can be obtained by using a solution film-forming method in which it is applied to a substrate having releasability and dried to form a sheet. This method can be produced even in a small amount, but is a preferable method when a relatively thin sheet is required.

前記ペーストを基材に塗布し、溶剤を揮散させ、乾燥させるには、例えば大気下、真空雰囲気下、不活性ガス雰囲気下、還元性ガス雰囲気下等で加熱を所定時間行えばよい。加熱温度は、例えば100〜150℃であり、好ましくは110〜130℃である。加熱時 間は、例えば10分〜40分であり、好ましくは20分〜30分程度である。   In order to apply the paste to the substrate, volatilize the solvent, and dry the substrate, for example, heating may be performed for a predetermined time in the air, in a vacuum atmosphere, in an inert gas atmosphere, in a reducing gas atmosphere, or the like. The heating temperature is, for example, 100 to 150 ° C, preferably 110 to 130 ° C. The heating time is, for example, 10 minutes to 40 minutes, preferably about 20 minutes to 30 minutes.

ペースト状態を介して得られる伸縮性導体シートの厚さは、3μm〜800μmであり、好ましくは8μm〜500μmであり、より好ましくは12μm〜300μmであり、さらに好ましくは20μm〜180μmである。前記シートの厚さが3μm未満であると、伸縮に対する耐久性が低下し、導電性が低下する虞もある。前記シートの厚さが800μm超であると、十分な伸縮性が得られにくく、布帛に使用した際に十分なフィット感が得られない虞がある。   The thickness of the stretchable conductor sheet obtained through the paste state is 3 μm to 800 μm, preferably 8 μm to 500 μm, more preferably 12 μm to 300 μm, and further preferably 20 μm to 180 μm. When the thickness of the sheet is less than 3 μm, durability against expansion and contraction is lowered, and there is a possibility that conductivity is lowered. When the thickness of the sheet is more than 800 μm, sufficient stretchability is difficult to obtain, and there is a possibility that sufficient fit cannot be obtained when used for a fabric.

本発明の伸縮性導体シートは、伸縮性導体シート形成用ペースト単体でシート化し(導電層を形成し)、必要に応じて少なくとも一方の面に絶縁層を有する形でシート化することができる。絶縁層は伸縮性導体シートと同様に伸縮性を有することが好ましい。絶縁層の材料としては、伸縮性導体シート形成用ペーストを構成する柔軟性樹脂と同様に、低弾性率の高分子材料が好ましい。かかる絶縁層は、伸縮性導体シートが電気配線として用いられる場合、伸縮性導体シートと基材との間に絶縁層ないし基材との接着層としての働きを有する。また電気配線と用いられる場合の基材とは逆側、すなわち表面側に設けられる場合には絶縁コート層(絶縁部)として機能する。   The stretchable conductor sheet of the present invention can be formed into a sheet by forming a stretchable conductor sheet forming paste alone (forming a conductive layer), and can be formed into a sheet having an insulating layer on at least one surface as necessary. It is preferable that the insulating layer has elasticity like the elastic conductor sheet. As a material for the insulating layer, a polymer material having a low elastic modulus is preferable as in the case of the flexible resin constituting the stretchable conductor sheet forming paste. When the stretchable conductor sheet is used as an electrical wiring, the insulating layer has a function as an adhesive layer between the stretchable conductor sheet and the base material. Further, when it is provided on the side opposite to the base material when it is used as electric wiring, that is, on the surface side, it functions as an insulating coat layer (insulating portion).

絶縁層を形成する樹脂としては、絶縁性を示す樹脂であれば、特に限定されるものではなく、ポリウレタン系樹脂、シリコーン系樹脂、塩化ビニル系樹脂、エポキシ系樹脂等が挙げられる。中でも、ポリウレタン系樹脂が、導電層との接着性の観点から好ましい。
ポリウレタン系樹脂は、例えばポリエステル系ポリウレタン樹脂、ポリエーテル系ポリウレタン樹脂、ポリカーボネート系ポリウレタン樹脂等であることが好ましく、塗膜の伸縮性の観点から、ポリエステル系ポリウレタン樹脂であることがより好ましい。
The resin forming the insulating layer is not particularly limited as long as it is an insulating resin, and examples thereof include polyurethane resins, silicone resins, vinyl chloride resins, and epoxy resins. Among these, polyurethane resins are preferable from the viewpoint of adhesiveness with the conductive layer.
The polyurethane-based resin is preferably, for example, a polyester-based polyurethane resin, a polyether-based polyurethane resin, or a polycarbonate-based polyurethane resin, and more preferably a polyester-based polyurethane resin from the viewpoint of stretchability of the coating film.

絶縁層は、樹脂を溶剤(好ましくは水)に溶解乃至分散させて、基材や布生地上に塗布又は印刷して塗膜を形成し、次いで塗膜に含まれる溶剤を揮散させ乾燥させることにより、調製してもよい。この際、樹脂溶液の粘度は、400mPa・s以下であってもよく、粘度調節剤として、アクリル系重合物等の増粘剤を使用してもよい。   The insulating layer is obtained by dissolving or dispersing a resin in a solvent (preferably water), applying or printing on a substrate or cloth fabric to form a coating film, and then volatilizing and drying the solvent contained in the coating film. May be prepared. At this time, the viscosity of the resin solution may be 400 mPa · s or less, and a thickener such as an acrylic polymer may be used as a viscosity modifier.

絶縁層の膜厚は、例えば5〜200μmであり、好ましくは8〜150μmであり、より好ましくは14〜90μmであり、さらに好ましくは20〜70μmである。絶縁層が薄すぎると、絶縁効果が不十分になり、絶縁層が厚すぎると、布帛等の伸縮性が阻害されたり、着心地が阻害される虞がある。
布生地上に形成される絶縁層は、通常一部が布生地に含浸するが、上記膜厚は、この布生地に含浸した部分を含めた厚さであればよい。含浸部分を除いた絶縁層の膜厚は、例えば5〜200μmであり、好ましくは8〜150μmであり、より好ましくは14〜90μmであり、さらに好ましくは20〜70μmである。
The film thickness of an insulating layer is 5-200 micrometers, for example, Preferably it is 8-150 micrometers, More preferably, it is 14-90 micrometers, More preferably, it is 20-70 micrometers. If the insulating layer is too thin, the insulating effect will be insufficient, and if the insulating layer is too thick, the stretchability of the fabric or the like may be hindered or the comfort may be hindered.
The insulating layer formed on the fabric is usually partially impregnated into the fabric, but the film thickness may be any thickness including the portion impregnated in the fabric. The film thickness of the insulating layer excluding the impregnated portion is, for example, 5 to 200 μm, preferably 8 to 150 μm, more preferably 14 to 90 μm, and further preferably 20 to 70 μm.

本発明の伸縮性導体シートは、必要に応じて、銀などの金属フィラーを主に用いた別の伸縮性導体層と複層にする形態でシート化することができる。本発明の伸縮性導体シートは刺激性が小さいく、また生体起因の汗、体液などの成分に対し安定であるため、生体の皮膚または粘膜に接触する電極部位に用いることができる。そのため、本発明の伸縮性導体シートを接触部位に用いて生体情報計測用プローブを得ることができる。   If necessary, the stretchable conductor sheet of the present invention can be formed into a sheet in the form of a multilayer with another stretchable conductor layer mainly using a metal filler such as silver. The stretchable conductor sheet of the present invention is less irritating and stable to components such as sweat and body fluids derived from living organisms, and therefore can be used for electrode parts that come into contact with living body skin or mucous membranes. Therefore, the biological information measuring probe can be obtained using the stretchable conductor sheet of the present invention as a contact site.

さらに本発明では伸縮性導体樹脂シートを衣服ないし衣服の原反となる布帛に貼り付けて電気配線を形成してもよい。
シートの布帛への貼り付けには公知の接着剤やホットメルト型樹脂を用いれば良い。接着に用いる材料は柔軟性を有することが好ましい。また、絶縁層シートを半乾燥、半硬化状態であるBステージ状にしておいて、絶縁層シートそのものをホットメルト素材として使うこともできる。また伸縮性導体シートをBステージとして加熱・加圧により布帛に接着することも可能である。
Furthermore, in the present invention, the elastic conductor resin sheet may be attached to clothing or a cloth that is a raw material of the clothing to form the electrical wiring.
A known adhesive or hot melt resin may be used for attaching the sheet to the fabric. The material used for bonding is preferably flexible. Alternatively, the insulating layer sheet can be used as a hot-melt material by leaving the insulating layer sheet in a B-stage that is in a semi-dried and semi-cured state. It is also possible to bond the stretchable conductor sheet to the fabric by heating and pressurizing using the B stage.

本発明では、伸縮性導体シート形成用ペーストを用いて電気配線パターンを直接布帛に印刷することにより伸縮性導体シートからなる電気配線を有する布帛を製造することができる。   In the present invention, it is possible to produce a fabric having electrical wiring composed of a stretchable conductor sheet by directly printing an electrical wiring pattern on the fabric using the stretchable conductor sheet forming paste.

印刷手法としては、スクリーン印刷法、平版オフセット印刷法、ペーストジェット法、フレキソ印刷法、グラビア印刷法、グラビアオフセット印刷法、スタンピング法、ステンシル法などを用いることができるが、本発明ではスクリーン印刷法、ステンシル法を用いることが好ましい。またディスペンサ等を用いて配線を直接描画する手法も広義の印刷と解釈して良い。 As a printing method, a screen printing method, a lithographic offset printing method, a paste jet method, a flexographic printing method, a gravure printing method, a gravure offset printing method, a stamping method, a stencil method, and the like can be used. It is preferable to use a stencil method. A method of directly drawing wiring using a dispenser or the like may be interpreted as printing in a broad sense.

印刷は、衣服や繊維製品の原反となる、織物、編物、不織布、合成皮革などの布帛上に所定のパターン印刷を行い、その後に裁断・縫製して衣服などの繊維製品を得る方法、あるいは、縫製を終えた繊維製品、ないし縫製中間体の状態で印刷することも可能である。
また、あらかじめ布帛上にポリウレタン樹脂、ゴムなどの柔軟性のある樹脂材料を下地として全体に、あるいは部分的に塗布した後に伸縮性導体シート形成用ペーストを印刷することもできる。また布帛を水溶性の樹脂などで仮に固めてハンドリングしやすくして印刷しても良い。またさらに硬質な板材に仮固定して印刷しても良い。布帛に直接伸縮性導体シート形成用ペーストを印刷して得られる配線付き衣服は、下地およびまたは伸縮性導体 部が基材である布帛の繊維と部分的に相互侵入状態となり、強固な接着を実現することが できる。また下地層を介して印刷する場合においても、下地層に伸縮性導体シート形成用 ペーストと接着性の良い材料を適宜選択できるため、良好な接着性を有する電気配線層の ある衣服を得ることができる。
Printing is a method of obtaining a textile product such as clothing by printing a predetermined pattern on a fabric such as a woven fabric, a knitted fabric, a nonwoven fabric, or synthetic leather, which is a raw fabric of clothing or textile product, and then cutting and sewing. It is also possible to print in the state of a finished textile product or a sewing intermediate.
Alternatively, the stretchable conductor sheet-forming paste can be printed on the fabric in advance or partially after a flexible resin material such as polyurethane resin or rubber is applied as a base. Alternatively, the cloth may be temporarily hardened with a water-soluble resin to facilitate handling for printing. Further, it may be temporarily fixed to a harder plate material for printing. Garment with wiring obtained by printing a paste for forming a stretchable conductor sheet directly on the fabric partially interpenetrates with the fabric fibers of which the base and / or stretchable conductor are the base material, realizing strong adhesion can do. In addition, even when printing through the underlayer, a stretchable conductor sheet forming paste and a material having good adhesiveness can be appropriately selected for the underlayer, so that it is possible to obtain a garment having an electric wiring layer having good adhesion. it can.

本発明の伸縮性導体シートからなる配線には、必要に応じて伸縮性を有する絶縁カバーコートを印刷法、あるいはラミネート法にて設けることができる。
本発明では、以上述べてきた伸縮性導体シート形成用ペーストを用いて電気配線パターンを中間媒体に印刷した後に布帛に転写することにより伸縮性配線を有する布帛を製造することができる。
The wiring made of the stretchable conductor sheet of the present invention can be provided with a stretchable insulating cover coat by printing or laminating as necessary.
In the present invention, a fabric having stretchable wiring can be produced by printing an electrical wiring pattern on an intermediate medium using the above-described paste for forming a stretchable conductor sheet and transferring it to the fabric.

本発明の伸縮性導体シートの等方的導電性は、以下の通りに評価することができる。すなわち、伸縮性導体シート形成用ペーストの塗布方向をAとし、塗布方向と直角の方向をBとし、得られた伸縮性導体シートとして所定の試料(幅20mm、長さ50mm) にカットした試験片を用い、伸長率40%時の比抵抗を測定し、塗布方向(A)と塗布方 向と直角方向(B)の試験片での比抵抗の変化率(本願明細書において等方性ともいう) を以下の式により求めればよい。
等方性[%]={(塗布方向の比抵抗/塗布方向と直角方向の比抵抗)−1}×100
The isotropic conductivity of the stretchable conductor sheet of the present invention can be evaluated as follows. That is, the coating direction of the paste for forming the stretchable conductor sheet is A, the direction perpendicular to the coating direction is B, and the obtained stretchable conductor sheet is a test piece cut into a predetermined sample (width 20 mm, length 50 mm). Is used to measure the specific resistance at an elongation rate of 40%, and the change rate of the specific resistance in the coating direction (A) and the direction perpendicular to the coating direction (B) (also referred to as isotropic in the present specification). ) Can be obtained by the following equation.
Isotropic [%] = {(specific resistance in the coating direction / specific resistance in the direction perpendicular to the coating direction) -1} × 100

伸長率は以下の式により算出できる。
伸長率(%)=(ΔL0/L0)×100
L0は試験片の標線間距離、ΔL0は試験片の標線間距離の増加分を示す。なお、伸長時のシート抵抗は、所定の伸長度に達してから30秒後の値を読み取った。
The elongation rate can be calculated by the following formula.
Elongation rate (%) = (ΔL0 / L0) × 100
L0 represents the distance between the marked lines of the test pieces, and ΔL0 represents the increase in the distance between the marked lines of the test pieces. In addition, the sheet resistance at the time of extension was read as a value 30 seconds after reaching a predetermined degree of extension.

比抵抗は、以下の通りにして測定すればよい。
膜厚はシックネスゲージ SMD−565L(TECLOCK社製)を用い、シート抵抗はLoresta−GP MCP−T610(三菱化学アナリテック社製)を用いて試験片4枚について測定し、その平均値を用い、比抵抗を以下の式により算出できる。
比抵抗(Ω・cm)=Rs(Ω□)×t(cm)
Rsは各条件で測定されたシート抵抗、tは測定された膜厚を示す。
The specific resistance may be measured as follows.
Thickness gauge SMD-565L (manufactured by TECLOCK) was used for the film thickness, and sheet resistance was measured for four test pieces using Loresta-GP MCP-T610 (manufactured by Mitsubishi Chemical Analytech), and the average value was used. The specific resistance can be calculated by the following equation.
Specific resistance (Ω · cm) = Rs (Ω □) × t (cm)
Rs represents the sheet resistance measured under each condition, and t represents the measured film thickness.

本発明では塗布方向40%伸張時の比抵抗と、塗布方向と垂直方向40%伸張時の比抵抗により、等方性を評価する。すなわち、直交する2つの方向において、いずれも元の長さの40%伸張した際の伸長方向における伸張時の比抵抗の変化率は、±10%未満であり、±9.0%以下であることが好ましく、±8.0%以下であることがより好ましく、±7.5%以下であることがさらに好ましい。   In the present invention, the isotropy is evaluated by the specific resistance when the coating direction is 40% stretched and the specific resistance when the coating direction is 40% stretched in the direction perpendicular to the coating direction. That is, in both directions perpendicular to each other, the rate of change in the specific resistance when stretched in the stretched direction when stretched by 40% of the original length is less than ± 10%, and is ± 9.0% or less. Preferably, it is ± 8.0% or less, more preferably ± 7.5% or less.

本発明の伸縮性導体シートの耐捻り性は、捻り試験の捻りサイクルを100回繰り返し比抵抗の変化を算出することにより求めることができる。
[捻り試験:試料:幅10mm、長さ100mm(試料の長手方向の片端固定、他の片端の回転による捻り)捻りサイクル:正方向10回転(3600°)捻り、初期状態への戻り、負方向10回転(−3600°)捻り、初期状態への戻り]
The twist resistance of the stretchable conductor sheet of the present invention can be obtained by repeating the twist cycle of the twist test 100 times and calculating the change in specific resistance.
[Torsion test: Sample: width 10 mm, length 100 mm (fixed at one end in the longitudinal direction of the sample, twisted by rotation of the other end) Twisting cycle: twisted 10 times in the positive direction (3600 °), returning to the initial state, negative direction 10 rotations (-3600 °) twist, return to initial state]

本発明において、上記捻り試験の捻りサイクルを100回繰り返した後のシートの比抵抗は、初期比抵抗の3.0倍以内であり、好ましくは2.8倍以内であり、より好ましくは2.6倍以内であり、さらに好ましくは2.4倍以内であり、さらにより好ましくは2.2倍以内であり、特に好ましくは2.0倍以内である。   In the present invention, the specific resistance of the sheet after repeating the twist cycle of the torsion test 100 times is within 3.0 times, preferably within 2.8 times, more preferably within 2.times. It is within 6 times, more preferably within 2.4 times, even more preferably within 2.2 times, and particularly preferably within 2.0 times.

本発明の伸縮性導体シートの耐圧縮性は、10%圧縮を100回繰り返し比抵抗の変化を算出することにより求めることができる。
比抵抗変化(倍)=10%圧縮を100回繰り返した伸縮性導体シートの比抵抗/初期状態の伸縮性導体シートの比抵抗
The compression resistance of the stretchable conductor sheet of the present invention can be determined by repeating 10% compression 100 times and calculating the change in specific resistance.
Specific resistance change (times) = specific resistance of stretchable conductor sheet with 10% compression repeated 100 times / specific resistance of stretchable conductor sheet in initial state

本発明において、10%圧縮を100回繰り返した後の伸縮性導体シートの比抵抗は、初期比抵抗の2.4倍以内であり、好ましくは2.2倍以内であり、より好ましくは2.0倍以内であり、さらに好ましくは1.8倍以内である。本発明の伸縮性導体シートが、この様な圧縮後の比抵抗変化に収まれば、耐圧縮性を十分備えているといえる。   In the present invention, the specific resistance of the stretchable conductor sheet after repeating 10% compression 100 times is within 2.4 times the initial specific resistance, preferably within 2.2 times, more preferably 2. Within 0 times, more preferably within 1.8 times. If the stretchable conductor sheet of the present invention falls within such a change in specific resistance after compression, it can be said that the sheet has sufficient compression resistance.

本発明の伸縮性導体シートの空隙率は、好ましくは3体積%以上50体積%以下、より好ましくは4体積%以上40体積%以下、さらに好ましくは5体積%以上30体積%以下である。空隙率が小さいと、耐圧縮性、洗濯耐久性が低下する虞がある。一方、空隙率が大きいと伸縮性や導電性が低下する虞がある。   The porosity of the stretchable conductor sheet of the present invention is preferably 3% by volume to 50% by volume, more preferably 4% by volume to 40% by volume, and still more preferably 5% by volume to 30% by volume. If the porosity is small, the compression resistance and washing durability may be reduced. On the other hand, if the porosity is large, the stretchability and conductivity may be reduced.

本発明の伸縮性導体シートが洗濯に供される場合、伸縮性導体シートにおける洗濯後の比抵抗の変化が小さく、洗濯耐久性にも優れる。
洗濯耐久性は、例えば、洗濯条件としてJIS L0844を用い、洗濯後の伸縮性導体シートの比抵抗と、伸縮性導体シートの初期比抵抗を算出し、その比(洗濯後の伸縮性導体シートの比抵抗/初期の伸縮性導体シートの比抵抗)により評価することができる。
すなわち、機械洗濯器、洗濯ネットを用い、5回連続洗濯後、1回陰干を1サイクルとして10回繰り返した後の伸縮性導体シートの比抵抗と、洗濯前の初期状態の伸縮性導体シートの比抵抗との比(洗濯耐久性比抵抗変化)を指標にして洗濯耐久性を評価すればよい。
When the stretchable conductor sheet of the present invention is used for washing, the change in specific resistance after washing in the stretchable conductor sheet is small, and the washing durability is excellent.
For example, JIS L0844 is used as the washing condition, and the specific resistance of the stretchable conductor sheet after washing and the initial specific resistance of the stretchable conductor sheet are calculated as the washing durability, and the ratio (of the stretchable conductor sheet after washing) is calculated. Specific resistance / specific resistance of the initial stretchable conductor sheet) can be evaluated.
That is, using a machine washer and a washing net, after 5 consecutive washings, the specific resistance of the stretchable conductor sheet after 10 shades per cycle and the stretchable conductor sheet in the initial state before washing Washing durability may be evaluated using the ratio (specific change in washing durability) with the specific resistance as an index.

本発明において、5回連続洗濯及び1回陰干を10回繰り返した後の伸縮性導体シートの比抵抗は、好ましくは初期比抵抗の4.0倍以内、より好ましくは3.5倍以内、さらに好ましくは3.0倍以内、さらにより好ましくは2.5倍以内である。本発明の伸縮性導体シートが、この様な洗濯後の比抵抗変化に収まれば、洗濯耐久性を十分備えているといえる。   In the present invention, the specific resistance of the stretchable conductor sheet after repeating five times of continuous washing and one shade drying is preferably within 4.0 times of the initial specific resistance, more preferably within 3.5 times. More preferably, it is within 3.0 times, and even more preferably within 2.5 times. If the stretchable conductor sheet of the present invention is within such a change in specific resistance after washing, it can be said that it has sufficient washing durability.

以下、実施例を示し、本発明をより詳細かつ具体的に説明する。なお実施例中の評価結果などは以下の方法にて測定した。   Hereinafter, the present invention will be described in more detail and specifically with reference to examples. The evaluation results in the examples were measured by the following methods.

<ニトリル量>
得られた柔軟性樹脂をNMR分析して得られた組成比から、モノマーの質量比による質量%に換算した。
<Nitrile amount>
From the composition ratio obtained by NMR analysis of the obtained flexible resin, it was converted to mass% based on the mass ratio of the monomers.

<ムーニー粘度>
島津製作所製 SMV−300RT「ムーニービスコメータ」を用いてムーニー粘度を測定した。
<Mooney viscosity>
The Mooney viscosity was measured using an SMV-300RT “Mooney Viscometer” manufactured by Shimadzu Corporation.

<アルカリ金属量>
樹脂を灰化処理し、得られた灰分を塩酸抽出し、原子吸光法にてナトリウム、カリウムの含有量を求め、両者を合計した。
<Amount of alkali metal>
The resin was incinerated, and the resulting ash was extracted with hydrochloric acid. The contents of sodium and potassium were determined by atomic absorption method, and the two were totaled.

<弾性率>
柔軟性樹脂を厚さ200±20μmのシート状に加熱圧縮成形し、次いでISO 527−2−1Aにて規定されるダンベル型に打ち抜き、試験片とした。ISO 527−1に規定された方法で引っ張り試験を行って弾性率を求めた。
<Elastic modulus>
The flexible resin was heat compression molded into a sheet shape having a thickness of 200 ± 20 μm, and then punched into a dumbbell mold defined by ISO 527-2-1A to obtain a test piece. A tensile test was performed by a method defined in ISO 527-1 to obtain an elastic modulus.

<平均粒子径>
堀場製作所製の光散乱式粒径分布測定装置LB−500を用いて平均粒子径を測定した。
<Average particle size>
The average particle size was measured using a light scattering type particle size distribution measuring device LB-500 manufactured by Horiba.

<無機粒子の組成分析>
無機粒子の組成分析を蛍光X線分析装置(蛍光X線分析装置システム3270、理学電 機株式会社製)を使用し、Al成分、Si成分量を測定した。なお、Al成分、Si成分 の被着量は、検出されたAl成分、およびSi成分の金属化合物を酸化物換算(即ち、A l成分はAl2O3、Si成分はSiO2として換算)して表す。
<Composition analysis of inorganic particles>
The composition analysis of inorganic particles was performed using a fluorescent X-ray analyzer (fluorescent X-ray analyzer system 3270, manufactured by Rigaku Denki Co., Ltd.), and the amounts of Al component and Si component were measured. The deposition amount of the Al component and the Si component is expressed by converting the detected Al component and the metal compound of the Si component into oxides (that is, the Al component is converted into Al2O3 and the Si component is converted into SiO2).

[比抵抗の評価]
伸縮性導体シートを幅10mm、長さ140mmにカットして試験片を作製した。自然状態(伸長率0%)の伸縮性導体シート試験片のシート抵抗と膜厚を測定し、比抵抗を算出した。膜厚はシックネスゲージ SMD−565L(TECLOCK社製)を用い、シート抵抗はLoresta−GP MCP−T610(三菱化学アナリテック社製)を用いて試験片4枚について測定し、その平均値を用いた。比抵抗は以下の式により算出した。
比抵抗(Ω・cm)=Rs(Ω□)×t(cm)
ここで、Rsは各条件で測定されたシート抵抗、tは各条件で測定された膜厚を示す。
[Evaluation of resistivity]
The stretchable conductor sheet was cut into a width of 10 mm and a length of 140 mm to prepare a test piece. The sheet resistance and film thickness of the stretchable conductor sheet test piece in the natural state (elongation rate 0%) were measured, and the specific resistance was calculated. The film thickness was measured for four test pieces using a thickness gauge SMD-565L (manufactured by TECLOCK) and the sheet resistance was Loresta-GP MCP-T610 (manufactured by Mitsubishi Chemical Analytech), and the average value was used. . The specific resistance was calculated by the following formula.
Specific resistance (Ω · cm) = Rs (Ω □) × t (cm)
Here, Rs represents the sheet resistance measured under each condition, and t represents the film thickness measured under each condition.

自然状態(伸長率0%)と同様にして、万能試験機(島津製作所製、オートグラフAG−IS)を用いて、40%に伸長した時(伸長速度60mm/分)の比抵抗を測定した。伸長率は以下の式により算出した。
なお、導電性膜の伸長評価は、導電性ペーストを塗布した方向を試験片の伸長方向としたものと、該塗布方向と直交する方向を試験片の伸長方向としたものとの2つの伸長方向にて実施した。
伸長率(%)=(ΔL0/L0)×100
ここで、L0は試験片の標線間距離、ΔL0は試験片の標線間距離の増加分を示す。なお、伸長時のシート抵抗は、所定の伸長度に達してから30秒後の値を読み取った。また、100%伸長時の比抵抗増加率は以下の式により算出した。
比抵抗増加率(%)=(R100/R0)×100
ここで、R100は100%伸長後の比抵抗、R0は自然状態の比抵抗を示す。
In the same manner as in the natural state (elongation rate 0%), using a universal testing machine (manufactured by Shimadzu Corp., Autograph AG-IS), the specific resistance was measured when it was extended to 40% (elongation speed 60 mm / min). . The elongation rate was calculated by the following formula.
In addition, the extension evaluation of the conductive film has two extension directions, one in which the direction in which the conductive paste is applied is the extension direction of the test piece, and one in which the direction orthogonal to the application direction is the extension direction of the test piece. It carried out in.
Elongation rate (%) = (ΔL0 / L0) × 100
Here, L0 represents the distance between the marked lines of the test piece, and ΔL0 represents the increment of the distance between the marked lines of the test piece. In addition, the sheet resistance at the time of extension was read as a value 30 seconds after reaching a predetermined degree of extension. Moreover, the specific resistance increase rate at 100% elongation was calculated by the following formula.
Specific resistance increase rate (%) = (R100 / R0) × 100
Here, R100 represents the specific resistance after 100% elongation, and R0 represents the specific resistance in the natural state.

[等方性の評価]
伸縮性導体シート形成用ペーストの塗布方向と、塗布方向と直角の方向にそれぞれ幅20mm、長さ50mmにカットして試料片を作製した。それぞれの試験片を用いて、伸長率40%時の比抵抗を測定した。塗布方向と塗布方向と直角方向の試験片での比抵抗の変化率を比較して等方性の評価とした。
等方性[%]={(塗布方向の比抵抗/塗布方向と直角方向の比抵抗)−1}×100
[Isotropic evaluation]
A sample piece was prepared by cutting the stretchable conductor sheet forming paste into a width of 20 mm and a length of 50 mm in the direction perpendicular to the direction of application. Using each test piece, the specific resistance at an elongation rate of 40% was measured. Isotropic evaluation was made by comparing the rate of change in specific resistance between the coating direction and the test piece perpendicular to the coating direction.
Isotropic [%] = {(specific resistance in the coating direction / specific resistance in the direction perpendicular to the coating direction) -1} × 100

<捻り性の評価>
初期状態の伸縮性導体シートの比抵抗と、捻り試験の捻りサイクルを100回繰り返し
た伸縮性導体シートの比抵抗とを算出し、以下の式により比抵抗の変化を算出した。
比抵抗の変化(倍)=100回捻りサイクルを繰り返した伸縮性導体シートの比抵抗/
初期状態の伸縮性導体シートの比抵抗
[捻り試験:
試料:幅10mm、試験長さ100mm(試料の長手方向の片端を固定し、片端を回転させることにより捻りを加える。)
捻りサイクル:正方向に10回転(3600°)捻り、初期状態に戻し、
負方向に10回転(−3600°)捻り、 初期状態に戻す]
<Evaluation of torsion>
The specific resistance of the stretchable conductor sheet in the initial state and the specific resistance of the stretchable conductor sheet obtained by repeating the twist cycle of the twist test 100 times were calculated, and the change in specific resistance was calculated by the following formula.
Change in specific resistance (times) = specific resistance of stretchable conductor sheet with 100 twist cycles /
Specific resistance of stretchable conductor sheet in the initial state
[Torsion test:
Sample: width 10 mm, test length 100 mm (One end in the longitudinal direction of the sample is fixed and twisted by rotating one end)
Twist cycle: Twist in the positive direction (3600 °), return to the initial state,
Twist in the negative direction (-3600 °) to return to the initial state]

[耐圧縮性の評価]
試料:離型PETフィルムに伸縮性導体シート形成用ペーストをスキージコーティングし、所定の条件で乾燥硬化させて厚さ100μmの伸縮性導体シートを得た。得られたシートを、直径50mmの円形に打ち抜き、10枚重ね、これを試料とした。各試験片の中央部にて10枚の試料の比抵抗を測定し、平均値を求めた。これをρiとした。
次に、以下の圧縮操作を行った。万能試験機(島津製作所製)を用い、下側を固定式厚盤とし、厚盤上に試料を置き、その上に底面を平坦にした直径20mm、高さ10mmの金属製円筒を置き、上部から球座式厚盤をあてがい、厚さ方向に10%の圧縮し、解放するサイクルを100回(1サイクル/秒)繰り返した。圧縮操作終了後の試料の各シート(10枚)の中央部の比抵抗を測定し、平均値を求めた。これをρeとした。
比抵抗変化(倍)=ρe/ρi
[Evaluation of compression resistance]
Sample: A paste for forming a stretchable conductor sheet was squeegee-coated on a release PET film and dried and cured under predetermined conditions to obtain a stretchable conductor sheet having a thickness of 100 μm. The obtained sheet was punched into a circle with a diameter of 50 mm, and 10 sheets were stacked, which was used as a sample. The specific resistance of 10 samples was measured at the center of each test piece, and the average value was obtained. This was designated as ρi.
Next, the following compression operation was performed. Using a universal testing machine (manufactured by Shimadzu Corporation), the lower side is a fixed platen, a sample is placed on the platen, and a metal cylinder with a diameter of 20 mm and a height of 10 mm with a flat bottom surface is placed on top. A cycle of releasing and compressing 10% in the thickness direction and releasing it was repeated 100 times (1 cycle / second). The specific resistance at the center of each sheet (10 sheets) of the sample after the compression operation was measured, and the average value was obtained. This was designated as ρe.
Specific resistance change (times) = ρe / ρi

[空隙率]
伸縮性導体シートの空隙率は、見かけ比重と仕込み比から求められる計算比重とから算出した。本実施例では炭素比重を2.2、樹脂比重を1.25、無機粒子の比重を4.5として計算比重を算出した。
[Porosity]
The porosity of the stretchable conductor sheet was calculated from the apparent specific gravity and the calculated specific gravity obtained from the preparation ratio. In this example, the calculated specific gravity was calculated with a carbon specific gravity of 2.2, a resin specific gravity of 1.25, and a specific gravity of inorganic particles of 4.5.

[洗濯耐久性]
洗濯の条件は、JIS L0844に準拠して行った。具体的には、機械洗濯器、洗濯ネット、洗剤(花王株式会社製アタック)を用い、5回連続洗濯後、1回陰干を1サイクルとして10回繰り返した。洗濯後の伸縮性導体シートの比抵抗を測定し、初期比抵抗との変化(洗濯後の比抵抗/初期比抵抗)を求めた。
[Washing durability]
Washing conditions were performed in accordance with JIS L0844. Specifically, using a machine washing machine, a washing net, and a detergent (attack made by Kao Co., Ltd.), after 5 consecutive washings, 1 shade drying was repeated 10 times. The specific resistance of the stretchable conductor sheet after washing was measured, and the change from the initial specific resistance (specific resistance after washing / initial specific resistance) was determined.

[汗耐久性]
皮膜抵抗測定と同じ方法にて作成した試験片を用い、まず50%伸張を繰り返し100回行った後に、JIS L 0848:2004に規定される人口汗液に試験片を1時間浸漬し、引き上げた試験片を30℃80%RHの環境に48時間放置し、試験後の外観変化(主に銀の変色:黒ずみの有無)と初期の抵抗値に対する試験後の抵抗値の上昇率を求めた。
[Sweat durability]
Test using a test piece prepared by the same method as the film resistance measurement, 50% stretching was repeated 100 times, and then the test piece was immersed in artificial sweat specified in JIS L 0848: 2004 for 1 hour and pulled up The piece was left in an environment of 30 ° C. and 80% RH for 48 hours, and the change in appearance after the test (mainly discoloration of silver: presence or absence of darkening) and the rate of increase in the resistance value after the test with respect to the initial resistance value were determined.

[有機硫黄成分の定量]
蛍光X線分析装置にてペーストの乾燥硬化物を分析して全硫黄成分を求め、有機硫黄成分の硫黄換算値とした。本発明の図表での表現において、特に断りの無い限り「硫黄成分」は有機硫黄成分の硫黄換算値とする。
[Quantification of organic sulfur components]
The dried cured product of the paste was analyzed with a fluorescent X-ray analyzer to determine the total sulfur component, and the sulfur equivalent value of the organic sulfur component was obtained. In the chart expression of the present invention, unless otherwise specified, “sulfur component” is a sulfur conversion value of the organic sulfur component.

[製造例1]
<合成ゴム材料の重合>
攪拌機、水冷ジャケットを備えたステンレス鋼製の反応容器に
ブタジエン 61質量部
アクリロニトリル 39質量部
脱イオン水 270質量部
ドデシルベンゼンスルホン酸ナトリウム 0.5質量部
ナフタレンスルホン酸ナトリウム縮合物 2.5質量部
t−ドデシルメルカプタン 0.3質量部
トリエタノールアミン 0.2質量部
炭酸ナトリウム 0.1質量部
を仕込み、窒素を流しながら浴温度を15℃に保ち、静かに攪拌した。次いで 過硫酸カリウム0.3質量部を脱イオン水19.7質量部に溶解した水溶液を30分間かけて滴下し、さらに20時間反応を継続した後、ハイドロキノン0.5質量部を脱イオン水19.5質量部に溶解した水溶液を加えて重合停止操作を行った。
次いで、未反応モノマーを留去させるために、まず反応容器内を減圧し、さらにスチームを導入して未反応モノマーを回収し、NBRからなる合成ゴムラテックス(L1)を得た。
得られたラテックスに食塩と希硫酸を加えて凝集・濾過し、樹脂に対する体積比20倍量の脱イオン水を5回に分けて樹脂を脱イオン水に再分散、濾過を繰り返すことで洗浄し、空気中にて乾燥して合成ゴム樹脂R01を得た。合成ゴム樹脂R01のニトリル量は39質量%、ムーニー粘度は51、弾性率は42MPaであった。
[Production Example 1]
<Polymerization of synthetic rubber material>
In a reaction vessel made of stainless steel equipped with a stirrer and a water cooling jacket 61 parts by mass of butadiene 39 parts by mass of acrylonitrile 270 parts by mass of deionized water sodium dodecylbenzenesulfonate 0.5 part by mass sodium naphthalenesulfonate condensate 2.5 parts by mass t -Dodecyl mercaptan 0.3 mass part Triethanolamine 0.2 mass part Sodium carbonate 0.1 mass part was prepared, the bath temperature was maintained at 15 degreeC, flowing nitrogen, and it stirred gently. Next, an aqueous solution in which 0.3 parts by mass of potassium persulfate was dissolved in 19.7 parts by mass of deionized water was dropped over 30 minutes, and the reaction was further continued for 20 hours. An aqueous solution dissolved in 5 parts by mass was added to perform a polymerization termination operation.
Next, in order to distill off the unreacted monomer, first, the inside of the reaction vessel was depressurized, and further steam was introduced to recover the unreacted monomer to obtain a synthetic rubber latex (L1) composed of NBR.
Salt and dilute sulfuric acid are added to the resulting latex for aggregation and filtration, and the resin is redispersed in deionized water in a volume of 20 times the volume ratio of deionized water, and washed by repeating filtration. And dried in air to obtain a synthetic rubber resin R01. The synthetic rubber resin R01 had a nitrile content of 39% by mass, a Mooney viscosity of 51, and an elastic modulus of 42 MPa.

[製造例2]
製造例1のアクリロニトリルとブタジエンに換えて、スチレン40質量部、ブタジエン60質量部を用いた以外は同様に操作し、合成ゴム樹脂R02を得た。合成ゴム樹脂R02のニトリル量は0質量%、ムーニー粘度は67、弾性率は51MPaであった。
[Production Example 2]
A synthetic rubber resin R02 was obtained in the same manner as in Production Example 1 except that 40 parts by mass of styrene and 60 parts by mass of butadiene were used instead of acrylonitrile and butadiene. The synthetic rubber resin R02 had a nitrile content of 0% by mass, a Mooney viscosity of 67, and an elastic modulus of 51 MPa.

[製造例3]
(ポリウレタン樹脂製造例)
ポリウレタン樹脂組成物(A)の合成
1Lの4つ口フラスコにODX−2044(DIC製ポリエステルジオール)100部、鎖延長剤として1、6−ヘキサンジオール(宇部興産製)33部をエチレングリコールモノエチルエーテルアセテート100部に入れ、マントルヒーターにセットした。攪拌シールをつけた攪拌棒、還流冷却器、温度検出器、玉栓をフラスコにセットして50℃で30分攪拌して溶解した。T−100(東ソー製、イソシアネート)を58部、触媒としてジブチル錫ジラウレート0.1部を添加した。反応熱による温度上昇が落ち着いたところで90℃に昇温して4時間反応することによりポリウレタン樹脂組成物(A)を得た。得られた樹脂の還元粘度は0.81、ガラス転移温度は−20℃、ウレタン基濃度は3495eq/tであり、その塗膜物性は弾性率55MPa、伸度1180%であった。
[製造例4]
攪拌機、水冷ジャケットを備えたステンレス鋼製の反応容器に
ブタジエン 76質量部
アクリロニトリル 24質量部
脱イオン水 270質量部
日本乳化剤株式会社製 Antox EHD−PNA
(ポリオキシアルキレンアルキルエーテルリン酸エステル) 1.0質量部
日本乳化剤株式会社製 Disrol AQ−3
(ポリアクリル酸ナトリウム塩) 2.0質量部
次亜リン酸カリウム 0.3質量部
トリエタノールアミン 0.2質量部
炭酸ナトリウム 0.1質量部
を仕込み、窒素を流しながら浴温度を15℃に保ち、静かに攪拌した。次いで 過硫酸カリウム0.3質量部を脱イオン水19.7質量部に溶解した水溶液を30分間かけて滴下し、さらに20時間反応を継続した後、ハイドロキノン0.5質量部を脱イオン水19.5質量部に溶解した水溶液を加えて重合停止操作を行った。
次いで、未反応モノマーを留去させるために、まず反応容器内を減圧し、さらにスチームを導入して未反応モノマーを回収し、NBRからなる合成ゴムラテックス(L3)を得た。
得られたラテックスに食塩と希硫酸を加えて凝集・濾過し、樹脂に対する体積比20倍量の脱イオン水を5回に分けて樹脂を脱イオン水に再分散、濾過を繰り返すことで洗浄し、空気中にて乾燥して合成ゴム樹脂R07を得た。合成ゴム樹脂R07のニトリル量は24質量%、ムーニー粘度は45、弾性率は21MPaであった。また有機硫黄成分は20ppm以下であった。
[Production Example 3]
(Example of polyurethane resin production)
Synthesis of polyurethane resin composition (A) 100 parts of ODX-2044 (DIC polyester diol) and 33 parts of 6-hexanediol (manufactured by Ube Industries) as ethylene glycol monoethyl in a 1 L four-necked flask It was put in 100 parts of ether acetate and set in a mantle heater. A stir bar with a stirring seal, a reflux condenser, a temperature detector, and a ball stopper were set in the flask and dissolved by stirring at 50 ° C. for 30 minutes. 58 parts of T-100 (manufactured by Tosoh, isocyanate) and 0.1 part of dibutyltin dilaurate as a catalyst were added. When the temperature rise due to the reaction heat settled, the temperature was raised to 90 ° C. and reacted for 4 hours to obtain a polyurethane resin composition (A). The obtained resin had a reduced viscosity of 0.81, a glass transition temperature of −20 ° C., a urethane group concentration of 3495 eq / t, and the physical properties of the coating film were an elastic modulus of 55 MPa and an elongation of 1180%.
[Production Example 4]
In a stainless steel reaction vessel equipped with a stirrer and a water cooling jacket, butadiene 76 parts by mass acrylonitrile 24 parts by mass deionized water 270 parts by mass Nippon Emulsifier Co., Ltd. Antox EHD-PNA
(Polyoxyalkylene alkyl ether phosphate ester) 1.0 part by mass Nippon Emulsifier Co., Ltd. Disol AQ-3
(Polyacrylic acid sodium salt) 2.0 parts by weight Potassium hypophosphite 0.3 part by weight Triethanolamine 0.2 part by weight Sodium carbonate 0.1 part by weight was added, and the bath temperature was adjusted to 15 ° C. while flowing nitrogen. Keep and gently agitate. Next, an aqueous solution in which 0.3 parts by mass of potassium persulfate was dissolved in 19.7 parts by mass of deionized water was dropped over 30 minutes, and the reaction was further continued for 20 hours. An aqueous solution dissolved in 5 parts by mass was added to perform a polymerization termination operation.
Next, in order to distill off the unreacted monomer, first, the inside of the reaction vessel was decompressed, and further steam was introduced to recover the unreacted monomer, thereby obtaining a synthetic rubber latex (L3) composed of NBR.
Salt and dilute sulfuric acid are added to the resulting latex for aggregation and filtration, and the resin is redispersed in deionized water in a volume of 20 times the volume ratio of deionized water, and washed by repeating filtration. And dried in the air to obtain a synthetic rubber resin R07. The synthetic rubber resin R07 had a nitrile content of 24% by mass, a Mooney viscosity of 45, and an elastic modulus of 21 MPa. Moreover, the organic sulfur component was 20 ppm or less.

[硫酸バリウム粒子の調製]
吸込口径40mm、吐出口径25mm、内容積850mL、インペラー回転数2380r pmのワーマンポンプを反応槽として用い、このポンプに濃度110g/L(1.1mo l/L)、温度30℃の硫酸水溶液を700L/hの一定流量にて吸い込ませると共に、 120g/L(0.71mol/L)、温度50℃の硫化バリウム水溶液を600L/ hの一定流量にて吸い込ませることで調製した水スラリー(固形分95g/L)1000mLを60℃に昇温した。SiO2として4.0g相当量の珪酸ナトリウムを純水100 mLで希釈して20分で滴下し、次いで、Al2O3として2.0g相当量のアルミン酸ソーダを純水100mLで希釈し、20分で滴下した。さらに反応系を70℃に昇温し、30分撹拌後、希硫酸を用いて30分かけてpH8に中和した。10分撹拌してから、ろ過し、充分に水洗してから乾燥して、乾燥チップを得て、粗砕した後、気流式粉砕機で粉砕した。得られた粉体は、基材となる超微粒子硫酸バリウムと被着物の合計質量に対して、SiO2として3.5質量%、 Al2O3として1.7質量%被着され、動的光散乱法によって測定される平均粒子径が 0.3μmであった。
[Preparation of barium sulfate particles]
A Werman pump having a suction port diameter of 40 mm, a discharge port diameter of 25 mm, an internal volume of 850 mL, and an impeller rotational speed of 2380 rpm is used as a reaction tank, and a 700 L sulfuric acid aqueous solution having a concentration of 110 g / L (1.1 mol / L) and a temperature of 30 ° C. is used. Water slurry prepared at a constant flow rate of 120 g / L, and 120 g / L (0.71 mol / L) and a barium sulfide aqueous solution at a temperature of 50 ° C. at a constant flow rate of 600 L / h (solid content 95 g) / L) 1000 mL was heated to 60 ° C. 4.0 g of sodium silicate equivalent to SiO2 as diluted with 100 mL of pure water was added dropwise in 20 minutes, and 2.0 g of sodium aluminate equivalent as Al2O3 was diluted with 100 mL of pure water and added dropwise over 20 minutes. did. The reaction system was further heated to 70 ° C., stirred for 30 minutes, and neutralized to pH 8 using diluted sulfuric acid over 30 minutes. After stirring for 10 minutes, it was filtered, washed thoroughly with water and dried to obtain dry chips, coarsely crushed, and then pulverized with an airflow pulverizer. The obtained powder was applied as 3.5% by mass as SiO2 and 1.7% by mass as Al2O3 with respect to the total mass of ultrafine barium sulfate and adherend as a base material. The measured average particle size was 0.3 μm.

[導電ペースト製造例]
表1に示す材料を用い、表2に示す配合比により導電ペーストを製造した。まず溶剤の半分量に樹脂成分を溶解し、得られた樹脂溶液に導電粒子、非導電粒子、溶剤の残量を加えて、均一に混合した後に三本ロールミルにて分散し、脱泡操作を一切行わずに導電ペーストとした。導電ペーストの配合組成とそれぞれの導電ペーストから得られる被膜の単独特性を結果を表2に示す。
[Example of manufacturing conductive paste]
Using the materials shown in Table 1, conductive pastes were produced according to the mixing ratios shown in Table 2. First, the resin component is dissolved in half the amount of the solvent, and the remaining amount of the conductive particles, non-conductive particles and solvent is added to the obtained resin solution, mixed uniformly, and then dispersed in a three-roll mill, followed by defoaming operation. A conductive paste was formed without any application. The results are shown in Table 2 for the composition of the conductive paste and the single characteristics of the film obtained from each conductive paste.

[伸縮性導体シートの製造1(単層)]
厚さ75μmの離型PETフィルムに、第一の伸縮性導体用ペースト(カーボンペースト)を、アプリケーターを用いて、乾燥膜厚が表3に示す厚さになるように塗布後、乾燥硬化し伸縮性導体シート(単層)を得た。 得られた伸縮性導体シートの特性を表3に示す。
[Manufacture of stretchable conductor sheet 1 (single layer)]
The first stretchable conductor paste (carbon paste) is applied to a 75 μm-thick release PET film using an applicator so that the dry film thickness becomes the thickness shown in Table 3, and then dried, cured, and stretched. Conductive sheet (single layer) was obtained. Table 3 shows the properties of the obtained stretchable conductor sheet.

[伸縮性導体シートの製造2(複層)]
厚さ75μmの離型PETフィルムに、第一の伸縮性導体用ペースト(カーボンペースト)を、アプリケーターを用いて、乾燥膜厚が表3に示す厚さになるように塗布後、乾燥硬化し、次いで第二の伸縮性導体ペースト(銀ペースト)を同様に塗布後、乾燥硬化して、複層からなる伸縮性導体シートを得た。
得られた伸縮性導体の第二の伸縮性導体ペースト面に、エヌティーダブリュー株式会社 ポリウレタンホットメルトフィルム エセランSHM104−PUR(セパレートシート付き)を重ね、ゴムロール温度を120℃に調整したロールラミネート機にて接着し、接着性のある伸縮性導体シートを得た。
[型抜きと布帛への接着]
得られた接着性のある伸縮性導体シートを型抜機にセットし、ホットメルトフィルムのセパレートシート面側からトムソン刃にて、幅10mm、長さ80mmの長方形を型抜きした。トムソン刃の深さはホットメルトシートと第二の伸縮性導体層、第一の伸縮性導体層までとし、離型PETフィルムは打ち抜かずに残している。
次いで、前記型抜き後のシートから、幅10mm、長さ80mmの長方形以外の部分を剥離除去し、長方形部分に残っていたセパレートシートを剥がし、幅30mm、長さ100mmのグンセン株式会社製2−wayトリコット生地 KNZ2740を、伸縮性導体シートが中央に配置されるように重ね、プレス機にて、105℃、0.03MPaの圧力にて25秒間加圧して接着し、その後、離型PETフィルムを剥離して、トリコット生地に接着された伸縮性導体シートを得た。得られた伸縮性導体シートの評価結果を表4−1、表4−2、表4−3に示す。
[Manufacture of stretchable conductor sheet 2 (multilayer)]
Apply the first stretchable conductor paste (carbon paste) to a 75 μm thick release PET film using an applicator so that the dry film thickness is as shown in Table 3, and then dry and cure, Next, the second stretchable conductor paste (silver paste) was applied in the same manner and then dried and cured to obtain a stretchable conductor sheet composed of multiple layers.
In the roll laminating machine where NTW Co., Ltd. polyurethane hot melt film Ecelan SHM104-PUR (with separate sheet) is stacked on the second elastic conductor paste surface of the obtained elastic conductor, and the rubber roll temperature is adjusted to 120 ° C. Bonded to obtain a stretchable conductor sheet having adhesiveness.
[Die-cutting and bonding to fabric]
The obtained stretchable conductive sheet having adhesiveness was set in a die cutting machine, and a rectangle having a width of 10 mm and a length of 80 mm was punched out with a Thomson blade from the side of the separate sheet surface of the hot melt film. The depth of the Thomson blade is limited to the hot melt sheet, the second stretchable conductor layer, and the first stretchable conductor layer, and the release PET film is left without being punched.
Next, a part other than the rectangle having a width of 10 mm and a length of 80 mm is peeled and removed from the sheet after die cutting, and the separate sheet remaining in the rectangle part is peeled off. Way tricot fabric KNZ2740 is stacked so that the stretchable conductor sheet is placed in the center, and is pressed and bonded for 25 seconds at 105 ° C. and 0.03 MPa pressure with a press machine, and then the release PET film is attached. The elastic conductor sheet which peeled and was adhere | attached on the tricot fabric was obtained. The evaluation results of the obtained stretchable conductor sheet are shown in Table 4-1, Table 4-2, and Table 4-3.

[応用例4−1]
厚さ125μmの離型PETフィルムに、まずカバーコート層となるウレタン素材からなる伸縮性絶縁樹脂インクを所定のパターンに印刷し、乾燥硬化した。パターンは電極部の周囲をリング状にカバーするランド部と伸縮性導体から成る電気配線部をカバーする絶縁コート部に相当する。ランド部は後述する電極パターンの外周3mmを覆い、リングの幅は5mmである。絶縁コート部は幅16mmであり、幅10mmとなる伸縮性導体をカバーする。カバーコート層の乾燥厚さは20μmとなるように調製した。
[Application Example 4-1]
First, a stretchable insulating resin ink made of a urethane material serving as a cover coat layer was printed in a predetermined pattern on a release PET film having a thickness of 125 μm, and then dried and cured. The pattern corresponds to a land portion that covers the periphery of the electrode portion in a ring shape and an insulating coat portion that covers an electric wiring portion made of a stretchable conductor. The land portion covers the outer periphery 3 mm of the electrode pattern, which will be described later, and the width of the ring is 5 mm. The insulating coat part has a width of 16 mm and covers a stretchable conductor having a width of 10 mm. The dry thickness of the cover coat layer was adjusted to 20 μm.

次いで電極部分となる箇所にカーボンペースト(CG)を印刷し、乾燥硬化した。電極部は先に印刷されたカバーコート層のリングと同心円的に配置された直径50mmの円である。伸縮性カーボンペースト層の乾燥膜厚は15μmとした。
次いで、銀ペースト(AD)を用いて電極部と電気配線部を印刷した。電極部は直径50mmのドーナツ形であり、リング状ランド部と同心円的に配置される。電気配線部は幅10mmである。伸縮性導体部分の厚さは印刷〜乾燥を繰り返し、乾燥厚さを50μmとした。
Next, carbon paste (CG) was printed on the portion to be an electrode portion and dried and cured. The electrode part is a circle having a diameter of 50 mm arranged concentrically with the ring of the cover coat layer printed earlier. The dry film thickness of the stretchable carbon paste layer was 15 μm.
Subsequently, the electrode part and the electrical wiring part were printed using silver paste (AD). The electrode portion has a donut shape with a diameter of 50 mm, and is arranged concentrically with the ring-shaped land portion. The electric wiring part has a width of 10 mm. The thickness of the stretchable conductor portion was repeatedly printed and dried, and the dry thickness was 50 μm.

さらにカバーコート層に用いた伸縮性絶縁樹脂インクを、カバーコート層を含め印刷されている全てのパターンと重なるように印刷し、溶剤を意図的に残し、タック性が残るように60℃10分間の弱い乾燥操作を行い、転写性の印刷電極配線シートを得た。ついで、以上の工程により得られた転写性の印刷電極配線を裏返したスポーツシャツの所定部分に重ね、ホットプレスして印刷物を離型PETフィルムからスポーツシャツに転写し、さらに115℃にて30分間乾燥し、電気配線付きスポーツシャツを得た。   Further, the stretchable insulating resin ink used for the cover coat layer is printed so as to overlap all the printed patterns including the cover coat layer, and the solvent is intentionally left, so that tackiness remains, 60 ° C. for 10 minutes. The transfer operation was performed to obtain a transferable printed electrode wiring sheet. Next, the transferable printed electrode wiring obtained by the above steps is superimposed on a predetermined portion of the sports shirt turned upside down, and hot pressed to transfer the printed material from the release PET film to the sports shirt, and further at 115 ° C. for 30 minutes. Dried and obtained a sports shirt with electrical wiring.

得られた電気配線付きスポーツシャツは、左右の後腋窩線上と第7肋骨との交差点に直径50mmの円形電極があり、さらに円形電極から胸部中央までの幅10mmの伸縮性導体組成物による電気配線が内側に形成されている。なお左右の電極から胸部中央に伸びる配線は、頸部背面中央にて5mmのギャップを持ち、両者は短絡されていない。 The obtained sports shirt with electrical wiring has a circular electrode with a diameter of 50 mm at the intersection of the left and right posterior axilla lines and the seventh rib, and further an electrical wiring with a stretchable conductor composition with a width of 10 mm from the circular electrode to the center of the chest Is formed inside. The wiring extending from the left and right electrodes to the center of the chest has a gap of 5 mm at the center of the back of the neck, and both are not short-circuited.

続いて、左右の配線部のカバーコート層が無い頸部背面中央のスポーツシャツの表面側にステンレススチール製のホックを取り付け、裏側の配線部と電気的導通を確保するために金属細線を撚り込んだ導電糸を用いて伸縮性導体組成物層とステンレススチール製ホックとを電気的に接続した。
ステンレススチール製ホックを介して、ユニオンツール社製の心拍センサWHS−2を接続し、同心拍センサWHS−2専用のアプリ「myBeat」を組み込んだアップル社 製スマートホンで心拍データを受信し、画面表示できるように設定した。以上のようにし て心拍計測機能を組み込んだスポーツシャツを作製した。
Next, a stainless steel hook is attached to the front side of the sports shirt at the center of the back of the neck without the cover coat layer on the left and right wiring parts, and a thin metal wire is twisted to ensure electrical continuity with the wiring parts on the back side. The elastic conductor composition layer and the stainless steel hook were electrically connected using a conductive thread.
Connect the heart rate sensor WHS-2 made by Union Tool through a stainless steel hook, and receive the heart rate data with an Apple smartphone that incorporates the app “myBeat” dedicated to the heart rate sensor WHS-2. Set to display. A sports shirt incorporating a heart rate measurement function was produced as described above.

本シャツを被験者に着用させ、安静時、歩行時、ランニング時、自転車走行時、自動車 運転時、睡眠時、について心電データを取得した。得られた心電データはノイズが少なく、高解像度で、心電図としてメンタルな状態、体調、疲労度、眠気、緊張度合いなどを心 拍間隔の変化、心電波形などから解析可能な品位を有していた。   The subject was put on this shirt, and electrocardiographic data were obtained for resting, walking, running, cycling, driving, and sleeping. The obtained electrocardiogram data has low noise, high resolution, and quality that can analyze the mental state, physical condition, fatigue, drowsiness, tension, etc. of the electrocardiogram from changes in heartbeat interval, electrocardiogram waveform, etc. It was.

以上、本発明における伸縮性導体シート形成用ペーストを用いることにより、伸縮性を有するテキスタイル、ファブリックなどの衣服や繊維製品の上に直接、ないし間接に印刷法を用いて電気配線形成が可能となる。本発明の伸縮性導体シート形成用ペーストによって得られる繊維製品上の電気配線は、本応用実施例に示した用途例に限定されず、人体の持つ情報、すなわち筋電位、心電位などの生体電位、体温、脈拍、血圧などの生体情報を衣服に設けたセンサなど検知するためのウェアラブル装置や、あるいは、電気的な温熱装置を組み込んだ衣服、衣服圧を測定するためのセンサを組み込んだウェアラブル装置、衣服圧を利用して身体サイズを計測するウェア、足裏の圧力を測定するための靴下型装置、フレキシブルな太陽電池モジュールをテキスタイルに集積した衣服、テント、バッグなどの配線部、関節部を有する低周波治療器、温熱療養機などの配線部、屈曲度のセンシング部などに応用可能である。かかるウェアラブル装置は、人体を対象にするのみならず、ペットや家畜などの動物、あるいは伸縮部、屈曲部などを有する機械装置にも応用可能であり、ロボット義手、ロボット義足など機械装置と人体と接続して用いるシステムの電気配線としても利用できる。また体内に埋設して使用するインプラントデバイスの配線材料としても有用である。   As described above, by using the stretchable conductor sheet forming paste according to the present invention, it is possible to form an electrical wiring directly or indirectly on a textile or fabric product such as a stretchable textile or fabric using a printing method. . The electrical wiring on the fiber product obtained by the paste for forming the stretchable conductor sheet of the present invention is not limited to the application examples shown in the application examples, but information on the human body, that is, biopotentials such as myoelectric potential and cardiac potential. Wearable device for detecting biological information such as body temperature, pulse, blood pressure etc. on a sensor provided on clothes, or a wearable device incorporating a sensor for measuring clothes pressure, clothing incorporating an electric heating device , Clothing that uses body pressure to measure body size, sock-type devices to measure the pressure on the soles, clothing with flexible solar cell modules integrated in textiles, wiring parts such as tents and bags, joints It can be applied to wiring parts such as low-frequency treatment devices and thermal treatment devices, and sensing units for bending degree. Such wearable devices can be applied not only to the human body but also to animals such as pets and livestock, or mechanical devices having a telescopic part, a bent part, etc. It can also be used as electrical wiring for systems that are connected. It is also useful as a wiring material for implant devices that are embedded in the body.

1:布帛
2:支持体
3:伸縮性導体シート形成用ペースト(伸縮性導体シート)
4:伸縮性カバー
5:伸縮性カーボン
6:離型支持体
7:接着剤
1: Fabric 2: Support 3: Paste for forming a stretchable conductor sheet (stretchable conductor sheet)
4: Stretchable cover 5: Stretchable carbon 6: Release support 7: Adhesive

Claims (13)

炭素系導電性粒子、引張弾性率が1MPa以上1000MPa以下の柔軟性樹脂を少なくとも有する伸縮性導体組成物からなる伸縮性導体シートであって、前記伸縮性導体シートの空隙率が3体積%以上50体積%以下であることを特長とする伸縮性導体シート。   A stretchable conductor sheet comprising carbon-based conductive particles and a stretchable conductor composition having at least a flexible resin having a tensile modulus of 1 MPa to 1000 MPa, wherein the stretchable conductor sheet has a porosity of 3% by volume to 50%. A stretchable conductor sheet characterized by a volume% or less. 炭素性導電性粒子、アスペクト比が1.5未満であり、平均粒子径が凝集銀粒子の0.5倍以下である無機粒子、及び引張弾性率が1MPa以上1000MPa以下の柔軟性樹脂、を少なくとも含有する厚さ3〜800μmの伸縮性導体シートであって、10%圧縮を100回繰り返した後の比抵抗が、初期比抵抗の2.4倍以内であることを特徴とする伸縮性導体シート。   At least carbon conductive particles, inorganic particles having an aspect ratio of less than 1.5, an average particle diameter of 0.5 times or less of the aggregated silver particles, and a flexible resin having a tensile modulus of 1 MPa to 1000 MPa. A stretchable conductor sheet having a thickness of 3 to 800 μm, wherein the specific resistance after repeating 10% compression 100 times is within 2.4 times the initial specific resistance. . 前記無機粒子が、Al、Siの一方または両方の水酸化物及び/又は酸化物によって表面処理されている請求項1又は2に記載の伸縮性導体シート The stretchable conductor sheet according to claim 1 or 2, wherein the inorganic particles are surface-treated with one or both of Al and Si hydroxides and / or oxides. 前記無機粒子の配合量が、伸縮性導体シートの全質量に対して、0.3〜5.0質量%である請求項1から請求項3のいずれかに記載の伸縮性導体シート。 The elastic conductor sheet according to any one of claims 1 to 3, wherein a blending amount of the inorganic particles is 0.3 to 5.0 mass% with respect to a total mass of the elastic conductor sheet. 請求項1〜4のいずれかに記載の伸縮性導体シートを製造するために使用される伸縮性導体組成物形成用ペーストであって、少なくとも炭素系導電性粒子、アスペクト比が1.5未満であり、平均粒子径が1μm以下である無機粒子、引張弾性率が1MPa以上1000MPa以下の柔軟性樹脂、及び溶剤を含有し、前記無機粒子の配合量が、前記炭素系導電性粒子と前記無機粒子の合計100質量%中、2.0〜30質量%であることを特長とする伸縮性導体シート形成用ペースト。 It is a paste for stretchable conductor composition formation used in order to manufacture the stretchable conductor sheet in any one of Claims 1-4, Comprising: At least carbon type electroconductive particle and aspect ratio are less than 1.5 And an inorganic particle having an average particle diameter of 1 μm or less, a flexible resin having a tensile elastic modulus of 1 MPa or more and 1000 MPa or less, and a solvent, and the compounding amount of the inorganic particles includes the carbon-based conductive particles and the inorganic particles. The paste for stretchable conductor sheet formation characterized by being 2.0-30 mass% in a total of 100 mass%. 直交する2つの方向においていずれも元の長さの40%伸張した際の伸長方向における伸張時の比抵抗の変化率が±10%未満であることを特徴とする請求項1から請求項4のいずれかに記載の伸縮性導体シート。   5. The change rate of the specific resistance at the time of extension in the extension direction when 40% of the original length is extended in both directions orthogonal to each other is less than ± 10%. The stretchable conductor sheet according to any one of the above. 以下の捻り試験の捻りサイクルを100回繰り返した後のシートの比抵抗が、初期比抵抗の3.0倍以内であることを特徴とする請求項1から請求項4、請求項6のいずれかに記載の伸縮性導体シート。
[捻り試験:試料:幅10mm、長さ100mm(試料の長手方向の片端固定、他の片端の回転による捻り)捻りサイクル:正方向10回転(3600°)捻り、初期状態への戻り、負方向10回転(−3600°)捻り、初期状態への戻り]
The specific resistance of the sheet after repeating the twist cycle of the following twist test 100 times is within 3.0 times of the initial specific resistance. The stretchable conductor sheet according to 1.
[Torsion test: Sample: width 10 mm, length 100 mm (fixed at one end in the longitudinal direction of the sample, twisted by rotation of the other end) Twisting cycle: twisted 10 times in the positive direction (3600 °), returning to the initial state, negative direction 10 rotations (-3600 °) twist, return to initial state]
前記柔軟性樹脂が、有機硫黄化合物を実質的に含有しない伸縮性高分子バインダーであることを特長とする請求項1から請求項4、請求項6、請求項7のいずれかに記載の伸縮性導体シート。   The stretchability according to any one of claims 1 to 4, 6, and 7, wherein the flexible resin is a stretchable polymer binder that does not substantially contain an organic sulfur compound. Conductor sheet. 前記柔軟性樹脂が、有機硫黄化合物を実質的に含有しない伸縮性高分子バインダーであることを特長とし、かつ、溶剤を除いた成分における有機硫黄化合物の含有量が硫黄換算にて500ppm以下である事を特長とする請求項5に記載の伸縮性導体組成物形成用ペースト。   The flexible resin is a stretchable polymer binder that does not substantially contain an organic sulfur compound, and the content of the organic sulfur compound in the component excluding the solvent is 500 ppm or less in terms of sulfur. The paste for forming a stretchable conductor composition according to claim 5, wherein 銀を含む素材に近接して用いられる事を特長とする請求項1から請求項4、請求項6から請求項8のいずれかに記載の伸縮性導体シート。   The stretchable conductor sheet according to any one of claims 1 to 4, and 6 to 8, wherein the stretchable conductor sheet is used close to a material containing silver. 前記有機硫黄化合物を実質的に含有しない伸縮性高分子バインダーが、硫黄元素を含まない界面活性剤と、硫黄元素を含まない連鎖移動剤の存在化での、ブタジエンを少なくとも含む単量体の、水系重合物である事を特長とする請求項5または請求項9に記載の伸縮性導体組成物形成用ペースト。   The stretchable polymer binder substantially free of organic sulfur compound is a monomer containing at least butadiene in the presence of a surfactant containing no sulfur element and a chain transfer agent containing no sulfur element. The paste for forming a stretchable conductor composition according to claim 5 or 9, wherein the paste is an aqueous polymer. 前記有機硫黄化合物を実質的に含有しない伸縮性高分子バインダーが、硫黄元素を含まない界面活性剤と、硫黄元素を含まない連鎖移動剤の存在化での、ブタジエンを少なくとも含む単量体の、水系重合物である事を特長とする請求項1から請求項4、請求項6から請求項8、請求項10のいずれかに記載の伸縮性導体シート。   The stretchable polymer binder substantially free of organic sulfur compound is a monomer containing at least butadiene in the presence of a surfactant containing no sulfur element and a chain transfer agent containing no sulfur element. The stretchable conductor sheet according to claim 1, wherein the stretchable conductor sheet is an aqueous polymer. 請求項12に記載の伸縮性導体シートを、生体の皮膚または粘膜に接触する部位に用いた事を特長とする生体情報計測用プローブ。   A probe for measuring biological information, characterized in that the stretchable conductor sheet according to claim 12 is used in a part that contacts the skin or mucous membrane of a living body.
JP2017042954A 2016-03-08 2017-03-07 Elastic conductor forming paste, elastic conductor sheet and probe for biometric information measurement Active JP6859760B2 (en)

Applications Claiming Priority (8)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2016044426 2016-03-08
JP2016044426 2016-03-08
JP2016046136 2016-03-09
JP2016046136 2016-03-09
JP2016046137 2016-03-09
JP2016046137 2016-03-09
JP2016046138 2016-03-09
JP2016046138 2016-03-09

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2017168437A true JP2017168437A (en) 2017-09-21
JP6859760B2 JP6859760B2 (en) 2021-04-14

Family

ID=59910044

Family Applications (5)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2017042954A Active JP6859760B2 (en) 2016-03-08 2017-03-07 Elastic conductor forming paste, elastic conductor sheet and probe for biometric information measurement
JP2017042955A Active JP6844331B2 (en) 2016-03-08 2017-03-07 Elastic conductor forming paste, elastic conductor sheet and probe for biometric information measurement
JP2021026078A Active JP7168017B2 (en) 2016-03-08 2021-02-22 laminate
JP2021026079A Active JP7078149B2 (en) 2016-03-08 2021-02-22 Elastic conductor sheet
JP2021026080A Active JP7168018B2 (en) 2016-03-08 2021-02-22 laminate

Family Applications After (4)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2017042955A Active JP6844331B2 (en) 2016-03-08 2017-03-07 Elastic conductor forming paste, elastic conductor sheet and probe for biometric information measurement
JP2021026078A Active JP7168017B2 (en) 2016-03-08 2021-02-22 laminate
JP2021026079A Active JP7078149B2 (en) 2016-03-08 2021-02-22 Elastic conductor sheet
JP2021026080A Active JP7168018B2 (en) 2016-03-08 2021-02-22 laminate

Country Status (1)

Country Link
JP (5) JP6859760B2 (en)

Cited By (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2019165049A (en) * 2018-03-19 2019-09-26 株式会社フジクラ Stretchable wiring board
WO2019181931A1 (en) * 2018-03-19 2019-09-26 株式会社フジクラ Stretchable wiring board and method for manufacturing stretchable wiring board
JP2019165048A (en) * 2018-03-19 2019-09-26 株式会社フジクラ Stretchable wiring board and manufacturing method of the same
WO2020090634A1 (en) * 2018-10-31 2020-05-07 三井化学株式会社 Bendable circuit board, expandable circuit board, and electronic device made therefrom
WO2020189790A1 (en) * 2019-03-20 2020-09-24 大日本印刷株式会社 Wiring board, and method for manufacturing wiring board
WO2020213681A1 (en) * 2019-04-18 2020-10-22 パナソニックIpマネジメント株式会社 Stretchable laminate, material for stretchable device, and stretchable device
CN113711498A (en) * 2019-04-18 2021-11-26 松下知识产权经营株式会社 Circuit mounting article and apparatus
WO2023188455A1 (en) * 2022-03-31 2023-10-05 Tdk株式会社 Stretchable wiring material, and stretchable device

Families Citing this family (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP6859760B2 (en) * 2016-03-08 2021-04-14 東洋紡株式会社 Elastic conductor forming paste, elastic conductor sheet and probe for biometric information measurement
JP6973372B2 (en) 2016-03-09 2021-11-24 東洋紡株式会社 Elastic conductor sheet and paste for forming elastic conductor sheet
WO2019073839A1 (en) * 2017-10-13 2019-04-18 東洋紡株式会社 Elastic laminated sheet, method for manufacture of elastic laminated sheet, and clothing for vital sign measurement
JP6942038B2 (en) * 2017-12-05 2021-09-29 日本航空電子工業株式会社 connector
JP2019123964A (en) * 2018-01-16 2019-07-25 東洋紡株式会社 clothing
JP6852010B2 (en) * 2018-03-20 2021-03-31 株式会社東芝 Electrodes, wearable devices and methods for manufacturing electrodes
WO2020080049A1 (en) 2018-10-19 2020-04-23 藤倉化成株式会社 Electroconductive paste
WO2020138477A2 (en) * 2018-12-27 2020-07-02 東洋紡株式会社 Conductive paste for forming stretchable conductor, stretchable conductor layer, method for producing stretchable conductor layer, stretchable electrical wiring structure, and biometric information measuring device
TW202145951A (en) * 2020-05-20 2021-12-16 日商東洋紡股份有限公司 Clothing-type biometric data measurement device and manufacturing method thereof
KR20230074414A (en) * 2020-09-29 2023-05-30 도레이 카부시키가이샤 bio electrode
CN113622007A (en) * 2021-09-08 2021-11-09 苏州市安派精密电子有限公司 Preparation method of high-flexibility graphite or graphene heat dissipation component
WO2023153213A1 (en) * 2022-02-10 2023-08-17 東洋紡株式会社 Prosthesis

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2005521782A (en) * 2002-04-01 2005-07-21 ワールド・プロパティーズ・インコーポレイテッド Conductive polymer foam and elastomer, and methods for producing the same
JP2007008986A (en) * 2005-06-28 2007-01-18 Nippon Zeon Co Ltd Formed article, transparent conductive film or sheet, and flat panel display
JP2012212865A (en) * 2011-03-18 2012-11-01 Sony Chemical & Information Device Corp Light reflective anisotropic conductive adhesive and light-emitting device
WO2015005204A1 (en) * 2013-07-08 2015-01-15 東洋紡株式会社 Electrically conductive paste

Family Cites Families (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6258514A (en) * 1985-09-06 1987-03-14 住友ベークライト株式会社 Highly conducting compound resin film
JPS63203887A (en) * 1987-02-19 1988-08-23 日本織物加工株式会社 Processed cloth and method for processing the same
JP2005174797A (en) * 2003-12-12 2005-06-30 Toyobo Co Ltd Polymer type conductive paste
JP5107756B2 (en) * 2008-03-18 2012-12-26 三菱樹脂株式会社 Release film
EP2537892A4 (en) * 2010-03-23 2015-02-11 Sumitomo Riko Co Ltd Electroconductive crosslinked product, process for producing same, and transducer, flexible wiring board and electromagnetic-wave shield made by using same
CN103959028B (en) * 2012-11-21 2016-03-09 住友理工株式会社 load sensor
WO2014080470A1 (en) * 2012-11-21 2014-05-30 東海ゴム工業株式会社 Flexible conductive member and transducer using same
JP5986008B2 (en) * 2013-02-08 2016-09-06 日本電信電話株式会社 Method for manufacturing conductive fabric and method for manufacturing biological signal measuring apparatus
JP6375541B2 (en) * 2014-03-27 2018-08-22 クラレトレーディング株式会社 Laminated fabric and skin material comprising the laminated fabric
CN108701505B (en) * 2016-03-08 2020-03-03 东洋纺株式会社 Stretchable conductor sheet, stretchable conductor sheet having adhesive property, and method for forming wiring composed of stretchable conductor on fabric
JP6859760B2 (en) * 2016-03-08 2021-04-14 東洋紡株式会社 Elastic conductor forming paste, elastic conductor sheet and probe for biometric information measurement

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2005521782A (en) * 2002-04-01 2005-07-21 ワールド・プロパティーズ・インコーポレイテッド Conductive polymer foam and elastomer, and methods for producing the same
JP2007008986A (en) * 2005-06-28 2007-01-18 Nippon Zeon Co Ltd Formed article, transparent conductive film or sheet, and flat panel display
JP2012212865A (en) * 2011-03-18 2012-11-01 Sony Chemical & Information Device Corp Light reflective anisotropic conductive adhesive and light-emitting device
WO2015005204A1 (en) * 2013-07-08 2015-01-15 東洋紡株式会社 Electrically conductive paste

Cited By (19)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US11337304B2 (en) 2018-03-19 2022-05-17 Fujikura Ltd. Stretchable wiring board and method for manufacturing stretchable wiring board
WO2019181931A1 (en) * 2018-03-19 2019-09-26 株式会社フジクラ Stretchable wiring board and method for manufacturing stretchable wiring board
JP2019165048A (en) * 2018-03-19 2019-09-26 株式会社フジクラ Stretchable wiring board and manufacturing method of the same
JP2019165049A (en) * 2018-03-19 2019-09-26 株式会社フジクラ Stretchable wiring board
JP7144163B2 (en) 2018-03-19 2022-09-29 株式会社フジクラ elastic printed circuit board
US11542377B2 (en) 2018-10-31 2023-01-03 Mitsui Chemicals, Inc. Bendable circuit board, expandable circuit board, and electronic device made therefrom
KR102612177B1 (en) * 2018-10-31 2023-12-08 미쓰이 가가쿠 가부시키가이샤 Bendable wiring boards, stretchable wiring boards, and electronic devices made therefrom
KR20210048535A (en) * 2018-10-31 2021-05-03 미쓰이 가가쿠 가부시키가이샤 Bending wiring boards, flexible wiring boards, and electronic devices using them
JPWO2020090634A1 (en) * 2018-10-31 2021-05-13 三井化学株式会社 Bendable wiring boards, stretchable wiring boards and their electronic devices
JP7396999B2 (en) 2018-10-31 2023-12-12 三井化学株式会社 Bendable wiring boards, expandable wiring boards, and electronic devices based on them
WO2020090634A1 (en) * 2018-10-31 2020-05-07 三井化学株式会社 Bendable circuit board, expandable circuit board, and electronic device made therefrom
WO2020189790A1 (en) * 2019-03-20 2020-09-24 大日本印刷株式会社 Wiring board, and method for manufacturing wiring board
US11653444B2 (en) 2019-03-20 2023-05-16 Dai Nippon Printing Co., Ltd. Wiring board and method for manufacturing wiring board
JP6826786B1 (en) * 2019-03-20 2021-02-10 大日本印刷株式会社 Wiring board and manufacturing method of wiring board
WO2020213681A1 (en) * 2019-04-18 2020-10-22 パナソニックIpマネジメント株式会社 Stretchable laminate, material for stretchable device, and stretchable device
CN113711498A (en) * 2019-04-18 2021-11-26 松下知识产权经营株式会社 Circuit mounting article and apparatus
US11864310B2 (en) 2019-04-18 2024-01-02 Panasonic Intellectual Property Management Co., Ltd. Stretchable laminate, material for stretchable device, and stretchable device
US11963558B2 (en) 2019-04-18 2024-04-23 Panasonic Intellectual Property Management Co., Ltd. Circuit mounted article and device
WO2023188455A1 (en) * 2022-03-31 2023-10-05 Tdk株式会社 Stretchable wiring material, and stretchable device

Also Published As

Publication number Publication date
JP6844331B2 (en) 2021-03-17
JP2017168438A (en) 2017-09-21
JP7078149B2 (en) 2022-05-31
JP7168017B2 (en) 2022-11-09
JP2021104671A (en) 2021-07-26
JP2021093367A (en) 2021-06-17
JP2021104670A (en) 2021-07-26
JP7168018B2 (en) 2022-11-09
JP6859760B2 (en) 2021-04-14

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP6859760B2 (en) Elastic conductor forming paste, elastic conductor sheet and probe for biometric information measurement
JP6973372B2 (en) Elastic conductor sheet and paste for forming elastic conductor sheet
JP6624222B2 (en) Method for manufacturing biological information measuring interface, and biological information measuring interface
JP6973087B2 (en) Clothes-type electronic devices and methods for manufacturing garment-type electronic devices
JP6741026B2 (en) Stretchable conductor composition, stretchable conductor forming paste, clothes having wiring made of stretchable conductor composition, and method for producing the same
US10119045B2 (en) Electroconductive silver paste
WO2020138477A2 (en) Conductive paste for forming stretchable conductor, stretchable conductor layer, method for producing stretchable conductor layer, stretchable electrical wiring structure, and biometric information measuring device
WO2018159374A1 (en) Electrically conductive paste, flexible wiring obtained using same, and garment-type electronic device having flexible wiring

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20200221

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20200916

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20201020

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20201130

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20210224

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20210309

R151 Written notification of patent or utility model registration

Ref document number: 6859760

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R151

S531 Written request for registration of change of domicile

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313531

R350 Written notification of registration of transfer

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350