JP2021190500A - Wiring-equipped fiber member and manufacturing method thereof - Google Patents

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茂 森田
Shigeru Morita
真由美 宇野
Mayumi Uno
真梨子 小森
Mariko Komori
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Osaka Research Institute of Industrial Science and Technology
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Asahi Kasei Advance Corp
Osaka Research Institute of Industrial Science and Technology
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Abstract

To provide a wiring-equipped fiber member in which fine wiring patterns are provided in high definition.SOLUTION: In a wiring-equipped fiber member, a binder layer is provided on one side of a fiber base material having a flattened surface having a surface roughness (SMD) of 0.5 μm to 2 μm on at least one side, and wiring made of a conductive material is placed on the binder layer.SELECTED DRAWING: Figure 1

Description

本発明は、繊維基材の上に導電性材料からなる配線を設けた配線付き繊維部材及びその製造方法に関する。 The present invention relates to a fiber member with wiring in which wiring made of a conductive material is provided on a fiber base material, and a method for manufacturing the same.

従来より、柔軟性や伸縮性のある繊維基材の上に電気的な機能素子を設けたスマートテキスタイル技術が提案されている。これらは、柔軟な繊維基材上に、センサ、バッテリー、ヒーター、ペルチェ素子等の機能素子を設けるものであり、非常に薄型で可撓性のある製品が実現できるため、これからのIoT(Internet of Things)社会において非常に重要である。 Conventionally, a smart textile technique in which an electrical functional element is provided on a flexible or stretchable fiber base material has been proposed. These are provided with functional elements such as sensors, batteries, heaters, and Pelche elements on a flexible fiber base material, and since extremely thin and flexible products can be realized, the future IoT (Internet of of Things) Things) Very important in society.

例えば、以下の特許文献1には、繊維状多孔質基材の上に下地層を設け、その上に機能素子を配置し、繊維状多孔質基材を貫通する貫通接続部を設けた構造が開示されている。しかしながら、この構造では、下地層が、繊維状多孔質基材とは別に、繊維状多孔基材の隙間を完全に埋めるように、例えば、ポリウレタン、アクリル等の樹脂で分厚く、形成されており、特許文献1には、これらの別の材料を用いずに、繊維素材の風合いや柔軟性を保ったまま、低コストで機能素子つき繊維部材を実現する技術については全く開示されていない。 For example, the following Patent Document 1 has a structure in which a base layer is provided on a fibrous porous base material, a functional element is arranged on the base layer, and a through connection portion penetrating the fibrous porous base material is provided. It has been disclosed. However, in this structure, the base layer is formed thickly with a resin such as polyurethane or acrylic so as to completely fill the gaps of the fibrous porous base material separately from the fibrous porous base material. Patent Document 1 does not disclose at all a technique for realizing a fiber member with a functional element at low cost while maintaining the texture and flexibility of the fiber material without using these other materials.

以下の特許文献2には、不織布基材の表面及びその表面の内部の一部分に、高分子微粒子とバインダーを含むめっき下地層を設け、この下地層上に無電解めっき法により金属めっき膜を設ける技術が開示されている。しかしながら、この技術は、繊維全体に金属がめっきされ、風合いが悪くなることを避けるためのものであり、特許文献2には、高精細な配線パターンを作製するための技術は開示されていない。 In the following Patent Document 2, a plating base layer containing polymer fine particles and a binder is provided on the surface of the non-woven substrate and a part of the inside of the surface, and a metal plating film is provided on the base layer by an electroless plating method. The technology is disclosed. However, this technique is for avoiding that the entire fiber is plated with metal and the texture is deteriorated, and Patent Document 2 does not disclose a technique for producing a high-definition wiring pattern.

以下の特許文献3には、フレキシブル回路基板において、不織布状に堆積したナノファイバの上に導電膜を形成する技術が開示されているが、同一の繊維基材を用いて低コストかつ高精細に配線パターンを形成する技術は記載されていない。 The following Patent Document 3 discloses a technique for forming a conductive film on nanofibers deposited in the form of a non-woven fabric in a flexible circuit board, but the same fiber substrate is used at low cost and with high definition. The technique for forming the wiring pattern is not described.

以下の特許文献4には、不織布の片面又は両面に塗工層を設けた後、カレンダー処理をして光学的表面粗さが20μm以下とする印刷用シートの製造方法が開示されている。しかしながら、記載された方法は、包装材料やポスター等の印刷のための印刷用シートに関するものであり、繊維上に線幅の細い高精細な導電性配線を作製するための技術については記載されていな The following Patent Document 4 discloses a method for manufacturing a printing sheet having an optical surface roughness of 20 μm or less by providing a coating layer on one side or both sides of a nonwoven fabric and then performing a calendar treatment. However, the described method relates to a printing sheet for printing packaging materials, posters, etc., and describes a technique for producing high-definition conductive wiring having a thin line width on a fiber. Nana

以下の特許文献5には、繊維径が1〜30μm、目付けが40〜150g/m2のポリエステル系不織布の少なくとも片面に樹脂層を設けた、表面凹凸度が5〜150μmである印刷基材に関する技術が開示されている。しかしながら、この技術は、レーザープリンターを用いて印刷した場合の読み取り性を高めるものであり、導電性材料を用いて線幅の細い配線パターンや機能素子を繊維上に作製する技術については記載されていない。 The following Patent Document 5 relates to a printed substrate having a surface unevenness of 5 to 150 μm, in which a resin layer is provided on at least one side of a polyester-based nonwoven fabric having a fiber diameter of 1 to 30 μm and a texture of 40 to 150 g / m 2. The technology is disclosed. However, this technique enhances readability when printed using a laser printer, and describes a technique for producing a wiring pattern with a narrow line width or a functional element on a fiber using a conductive material. No.

特開2017−208492号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 2017-208492 特開2018−90881号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 2018-90881 特開2015−88536号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 2015-88536 特開平5−331768号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 5-331768 特開2011−230499号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 2011-230499

前記のように従来、繊維基材上に直接、配線や機能素子を作製しようとした場合、繊維表面の凹凸が非常に大きいため、下地部分にゴムやエラストマーなどの平滑性の高い材料を別途用いる必要があった。この場合、高コストになり、また、実装部分の柔軟性や折り畳みやすさが損なわれてしまうという問題がある。
また、導電性糸を用いて繊維上や繊維内に配線を作製する場合、導電性糸が高コストであることや、作製できる配線パターンが限られてしまうという問題もある。
As described above, when wiring or functional elements are conventionally manufactured directly on a fiber base material, the unevenness of the fiber surface is very large, so a highly smooth material such as rubber or elastomer is separately used for the base portion. I needed it. In this case, there is a problem that the cost is high and the flexibility and foldability of the mounting portion are impaired.
Further, when wiring is produced on or in the fiber using the conductive yarn, there are problems that the conductive yarn is expensive and the wiring pattern that can be produced is limited.

さらに、従来知られている印刷用繊維シートは、導電性の配線パターンを印刷するには繊維の表面粗さが大き過ぎるため、これらを用いて線幅の細い配線パターンを作製しようとする場合、断線が生じてしまうという問題がある。特に、導電性インクを用いてスクリーン印刷などの塗布法を用いて配線を作製しようとする場合、インクが繊維の内部に浸み込んでいくため、高精細のパターニングが困難である。 Further, conventionally known printing fiber sheets have a fiber surface roughness that is too large for printing a conductive wiring pattern. Therefore, when trying to produce a wiring pattern with a narrow line width using these fibers, There is a problem that disconnection occurs. In particular, when wiring is to be produced by using a coating method such as screen printing using conductive ink, high-definition patterning is difficult because the ink permeates the inside of the fiber.

これらの技術の水準に鑑み、本発明が解決しようとする課題は、低コストの繊維基材を用いた場合でも微細な配線パターンを高精細に作製できる技術、すなわち、微細な配線パターンが高精細に設けられた配線付き繊維部材、及びその製造方法を提供することである。 In view of the level of these techniques, the problem to be solved by the present invention is a technique capable of producing a fine wiring pattern in high definition even when a low-cost fiber base material is used, that is, a fine wiring pattern is in high definition. It is to provide the fiber member with wiring provided in the above, and the manufacturing method thereof.

前記課題を解決すべく、本発明者らは鋭利検討し実験を重ねた結果、平坦化加工により繊維基材の表面粗さを極限まで小さくし、かつ、該表面の上にバインダー層を薄く設けることで、前記課題を解決しうることを予想外に見出し、本発明を完成するに至ったものである。 As a result of sharp studies and repeated experiments in order to solve the above problems, the present inventors reduced the surface roughness of the fiber substrate to the utmost by flattening, and provided a thin binder layer on the surface. As a result, it was unexpectedly found that the above-mentioned problems could be solved, and the present invention was completed.

すなわち、本発明は以下の通りのものである。
[1]表面粗さ(SMD)0.5μm〜2μmの平坦化された表面を少なくとも片面に有する繊維基材の該片面にバインダー層が設けられており、該バインダー層の上に導電性材料からなる配線を有することを特徴とする配線付き繊維部材。
[2]前記導電性材料からなる配線の一部に、機能素子が電気的に接続された接続部を有する、前記[1]に記載の配線付き繊維部材。
[3]前記バインダー層を構成するバインダー材は、塩化ビニル・酢酸ビニル共重合体樹脂、ウレタン系樹脂、アクリル系樹脂、及びそれらの混合物からなる群から選ばれる少なくとも1種の樹脂を1.0g/m2〜10g/m2で含む、前記[1]又は[2]に記載の配線付き繊維部材。
[4]前記配線が、前記バインダー層を構成するバインダー材に含まれる樹脂と同じ樹脂を少なくとも1種類含む、前記[3]に記載の配線付き繊維部材。
[5]前記バインダー層を構成するバインダー材は、帯電防止剤を0.1g/m2〜0.5g/m2でさらに含む、前記[1]〜[4]のいずれかに記載の配線付き繊維部材。
[6]前記バインダー層の表面被覆率が10%〜100%である、前記[1]〜[5]のいずれかに記載の配線付き繊維部材。
[7]前記配線の最小線幅が1μm以上5mm以下である、前記[1]〜[6]のいずれかに記載の配線付き繊維部材。
[8]以下の工程:
繊維基材の少なくとも片面を平坦化して、表面粗さ(SMD)0.5μm〜2μmの繊維基材を得る平坦化工程;
溶剤中にバインダー材を含む樹脂溶液を塗布又は含浸させ、次いで、該溶剤を乾燥させ及び/又は架橋させて、バインダー層を設けるバインダー層形成工程;及び
得られたバインダー層の上に導電性材料からなる配線を形成する配線形成工程;
を含む、配線付き繊維部材の製造方法。
[9]以下の工程:
前記形成された配線の一部に、機能素子を電気的に接続して接続部を作製する工程;
をさらに含み、該接続部の作製では、導電性ペーストの塗布工程、導電性樹脂又は導電性接着剤を用いた接着工程、異方性導電フィルムを熱圧着する工程、導電性又は非導電性の糸を用いた縫い込み工程又は織り込み工程、ステープラ用つづり針を止める工程、並びに金属製スナップボタンを用いて接続する工程からなる群から選ばれる少なくとも1の工程を実施する、前記[8]に記載の配線付き繊維部材の製造方法。
That is, the present invention is as follows.
[1] A binder layer is provided on one side of a fiber base material having a flattened surface having a surface roughness (SMD) of 0.5 μm to 2 μm on at least one side, and the binder layer is made of a conductive material. A fiber member with wiring, which is characterized by having wiring.
[2] The fiber member with wiring according to the above [1], which has a connecting portion to which a functional element is electrically connected to a part of the wiring made of the conductive material.
[3] The binder material constituting the binder layer is 1.0 g of at least one resin selected from the group consisting of vinyl chloride / vinyl acetate copolymer resin, urethane resin, acrylic resin, and a mixture thereof. The fiber member with wiring according to the above [1] or [2], which comprises / m 2 to 10 g / m 2.
[4] The fiber member with wiring according to the above [3], wherein the wiring contains at least one kind of the same resin as the resin contained in the binder material constituting the binder layer.
[5] The binder material forming the binder layer, an antistatic agent further comprises at 0.1g / m 2 ~0.5g / m 2 , with wire according to any one of [1] to [4] Fiber member.
[6] The fiber member with wiring according to any one of [1] to [5] above, wherein the surface coverage of the binder layer is 10% to 100%.
[7] The fiber member with wiring according to any one of [1] to [6], wherein the minimum line width of the wiring is 1 μm or more and 5 mm or less.
[8] The following steps:
A flattening step of flattening at least one side of a fiber base material to obtain a fiber base material having a surface roughness (SMD) of 0.5 μm to 2 μm;
A binder layer forming step of applying or impregnating a resin solution containing a binder material in a solvent, and then drying and / or cross-linking the solvent to provide a binder layer; and a conductive material on the obtained binder layer. Wiring forming process to form a wiring consisting of
A method for manufacturing a fiber member with wiring, including.
[9] The following steps:
A step of electrically connecting a functional element to a part of the formed wiring to produce a connection portion;
In the production of the connection portion, a step of applying a conductive paste, a step of adhering using a conductive resin or a conductive adhesive, a step of thermally crimping an anisotropic conductive film, and a conductive or non-conductive The step according to the above [8], wherein at least one step selected from the group consisting of a sewing step or a weaving step using a thread, a step of stopping a spelling needle for a stapler, and a step of connecting using a metal snap button is carried out. Manufacturing method of fiber member with wiring.

本発明に係る配線付き繊維部材によれば、低コストの繊維基材を用いた場合でも、配線パターンを高精度に作製することが可能となる。これにより、各種の電気的な機能性を有する機能素子を繊維基材に設けた部材が非常に低コストで実現できる。
また、本発明に係る配線付き繊維部材は、可撓性、折り畳み性に優れるため、格段の小型化、軽量化が可能となる。このため、携帯電話やパーソナルコンピュータ、車載用部品、ドローンや自律移動型ロボットといった移動体等、小型化・軽量化が要求される各種用途への利用に好適である。
さらに、本発明に係る配線付き繊維部材の製造方法によれば、格段に低コストの製造装置を用いて、高い歩留まりで高精細な配線パターンを量産することができる。
According to the fiber member with wiring according to the present invention, it is possible to produce a wiring pattern with high accuracy even when a low-cost fiber base material is used. As a result, it is possible to realize a member in which functional elements having various electrical functionalitys are provided on the fiber base material at a very low cost.
Further, since the fiber member with wiring according to the present invention is excellent in flexibility and foldability, it is possible to significantly reduce the size and weight. Therefore, it is suitable for use in various applications that require miniaturization and weight reduction, such as mobile phones, personal computers, in-vehicle parts, mobile bodies such as drones and autonomous mobile robots.
Further, according to the method for manufacturing a fiber member with wiring according to the present invention, it is possible to mass-produce high-definition wiring patterns with a high yield by using a remarkably low-cost manufacturing apparatus.

本実施形態の配線付き繊維部材の一例の断面図である。It is sectional drawing of an example of the fiber member with wiring of this embodiment. 本実施形態の配線付き繊維部材の一例の上面図である。It is a top view of an example of the fiber member with wiring of this embodiment. 本実施形態の配線付き繊維部材の一例の断面図である。機能素子、導電性材料で縫合された接続部を示す。It is sectional drawing of an example of the fiber member with wiring of this embodiment. A functional element and a connection portion sewn with a conductive material are shown. 本実施形態の配線付き繊維部材の一例の上面である。機能素子、導電性材料で縫合された接続部を示す。It is the upper surface of an example of the fiber member with wiring of this embodiment. A functional element and a connection portion sewn with a conductive material are shown. 本実施形態の配線付き繊維部材の他の例の斜視図である。機能素子、スナップオン接続部を示す。It is a perspective view of another example of the fiber member with wiring of this embodiment. A functional element and a snap-on connection are shown. 本実施形態の配線付き繊維部材(バインダー材あり)と、バインダー材がない配線付き繊維部材との間で、配線の状態を比較した図面に代わる写真である。It is a photograph instead of the drawing which compared the state of wiring between the fiber member with wiring (with a binder material) of this embodiment, and the fiber member with wiring without a binder material.

以下、本発明の実施形態について詳細に説明する。
本発明の1の実施形態は、表面粗さ(SMD)0.5μm〜2μmの平坦化された表面を少なくとも片面に有する繊維基材の該片面にバインダー層が設けられており、該バインダー層の上に導電性材料からなる配線を有することを特徴とする配線付き繊維部材である(図1、2参照)。
前記導電性材料からなる配線の一部に、機能素子が電気的に接続された接続部を有することができる(図3、4参照)。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail.
In one embodiment of the present invention, a binder layer is provided on one side of a fiber base material having a flattened surface having a surface roughness (SMD) of 0.5 μm to 2 μm on at least one side, and the binder layer is provided. It is a fiber member with wiring characterized by having a wiring made of a conductive material on the top (see FIGS. 1 and 2).
A connection portion to which a functional element is electrically connected can be provided in a part of the wiring made of the conductive material (see FIGS. 3 and 4).

[繊維基材]
繊維基材は、その表面に、後述する平坦化加工により平坦化された被加工面(図1、3参照、第1の被加工面)として表面粗さ(SMD)0.5μm〜2μmの平坦化された表面を形成しうるものであれば特に制限はない。
繊維基材は、不織布、織物、編物など何であっても構わない。
また、構成繊維は、長繊維、短繊維のどちらでも構わない。
構成繊維の素材も特に制限はなく、例えば、合成繊維として、ポリエステル系繊維(ポリエチレンテレフタレート、ポリプロピレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレート、ポリトリメチレンテレフタレート、ポリ乳酸等)、ナイロン系繊維(ナイロン6、ナイロン66等)等、再生セルロース系繊維として、キュプラ、レーヨン等、弾性繊維として、ウレタン繊維等、あるいはこれらの複合物繊維が挙げられる。また、合成繊維であればポリマーブレンドした繊維を用いてもよい。あるいは、パルプなどのセルロース系繊維、炭素系繊維など、上記の被加工面を形成できるものであれば任意の材料を用いることができる。
[Fiber base material]
The surface of the fiber base material is flat with a surface roughness (SMD) of 0.5 μm to 2 μm as a machined surface (see FIGS. 1 and 3, first machined surface) flattened by a flattening process described later. There is no particular limitation as long as it can form a modified surface.
The fiber base material may be any non-woven fabric, woven fabric, knitted fabric, or the like.
Further, the constituent fibers may be either long fibers or short fibers.
The material of the constituent fibers is also not particularly limited. For example, as synthetic fibers, polyester fibers (polyester terephthalate, polypropylene terephthalate, polybutylene terephthalate, polytrimethylene terephthalate, polylactic acid, etc.), nylon fibers (nylon 6, nylon 66, etc.), nylon fibers, etc. ) Etc., examples of the regenerated cellulose fiber include cupra, rayon and the like, and examples of the elastic fiber include urethane fiber and the like, or a composite fiber thereof. Further, if it is a synthetic fiber, a polymer-blended fiber may be used. Alternatively, any material can be used as long as it can form the above-mentioned work surface, such as a cellulosic fiber such as pulp and a carbon fiber.

ポリエステル系不織布は、スパンボンド法、メルトブロー法、サーマルボンド法、スパンレース法、抄造法などにより製造されたものであることができる。特に、スパンボンド法の不織布は、生産性が高く、低コストであり、耐熱性に優れ、薄く、高い強度が得られることから好ましい。また、抄造法は、一般的に表面粗さが小さい不織布を製造することができる観点からは好ましいが、スパンボンド法に比べると、生産性が低く、高コストとなる。 The polyester-based nonwoven fabric can be manufactured by a spunbond method, a melt blow method, a thermal bond method, a spunlace method, a papermaking method, or the like. In particular, the nonwoven fabric of the spunbond method is preferable because it has high productivity, low cost, excellent heat resistance, thinness, and high strength. Further, the papermaking method is generally preferable from the viewpoint of being able to produce a nonwoven fabric having a small surface roughness, but the productivity is low and the cost is high as compared with the spunbond method.

ポリエステル系不織布は、不織布を構成する繊維の繊維配列が長手方向(機戒方向、タテ方向)と、長手方向に直交する方向(ヨコ方向)との間で均等化されているものが好ましい。例えば、タテ方向の引張強力と、ヨコ方向の引張強力の比(タテ方向/ヨコ方向)がは0.5〜8.0であることが好ましく、より好ましくは2.0〜7.0、さらに好ましくは3.0〜5.0である。引張強力の比が0.5未満又は8.0超であると、構成繊維の配列の偏りのため、繊維配列の低い方向が弱くなり、破れ易くなる。 The polyester-based non-woven fabric preferably has a uniform fiber arrangement of fibers constituting the non-woven fabric between the longitudinal direction (warning direction, vertical direction) and the direction orthogonal to the longitudinal direction (horizontal direction). For example, the ratio of the tensile strength in the vertical direction to the tensile strength in the horizontal direction (vertical direction / horizontal direction) is preferably 0.5 to 8.0, more preferably 2.0 to 7.0, and further. It is preferably 3.0 to 5.0. When the ratio of tensile strength is less than 0.5 or more than 8.0, the low direction of the fiber arrangement is weakened due to the bias of the arrangement of the constituent fibers, and the fibers are easily torn.

ポリエステル系不織布を構成するポリエステル系繊維を構成するポリマーとしては、ポリエチレンテレフタレート、ポリプロピレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレート、ポリトリメチレンテレフタレート等が挙げられる。ポリエステル系繊維は、エステルを形成する酸成分としてイソフタル酸やフタル酸などが重合又は共重合されたポリエステル系繊維であってもよい。更には、ポリエステル系繊維は、生分解性を有する繊維、例えば、ポリグリコール酸やポリ乳酸のようなポリ(α−ヒドロキシ酸)の重合体からなる繊維、又はこれらを主たる繰り返し単位とする共重合体からなる繊維であってもよい。また、ポリエステル樹脂主成分に対して、0.5〜10質量%のポリオレフイン系ポリマー、ポリアミド系ポリマーなどの他のポリマーをポリマーブレンドしてなるポリエステルブレンド繊維であってもよい。さらに、複数の異なるポリマーが一本の繊維を構成する、多成分繊維であってもよいが、平滑性、耐久性等の面から、単一のポリマーからなる繊維であることが好ましい。 Examples of the polymer constituting the polyester fiber constituting the polyester-based nonwoven fabric include polyethylene terephthalate, polypropylene terephthalate, polybutylene terephthalate, polytrimethylene terephthalate and the like. The polyester fiber may be a polyester fiber obtained by polymerizing or copolymerizing isophthalic acid, phthalic acid or the like as an acid component forming an ester. Further, the polyester fiber is a fiber having biodegradability, for example, a fiber made of a polymer of poly (α-hydroxy acid) such as polyglycolic acid or polylactic acid, or a co-weight having these as the main repeating unit. It may be a fiber made of coalesced material. Further, it may be a polyester blend fiber obtained by blending 0.5 to 10% by mass of another polymer such as a polyolephine-based polymer or a polyamide-based polymer with the main component of the polyester resin. Further, although it may be a multi-component fiber in which a plurality of different polymers constitute one fiber, it is preferable that the fiber is composed of a single polymer from the viewpoint of smoothness, durability and the like.

ポリエステル系不織布は、積層不織布であってもよく、メルトブロー法の極細繊維層(M)とスパンボンド法繊維層(S)とが積層されたSMS、SMMS、SMSMSなどの多層構成のものであってもよい。
繊維基材が、織編物であってもよい。織物の場合、織組織としては表面平滑性の良好な平織(タフタ)組織、サテン組織等が好ましく、引裂き強度の点から平織(タフタ)組織がより好ましい。編物の場合、経編、緯編いずれでもよく、平坦性および伸縮性に優れる組織であればよい。織編物からなる繊維基材に、不織布の場合と同様な処理を行って、本発明の配線付き繊維基材とすることができる。
The polyester-based non-woven fabric may be a laminated non-woven fabric, and may have a multilayer structure such as SMS, SMMS, or SMS in which the ultrafine fiber layer (M) of the melt blow method and the fiber layer (S) of the spunbond method are laminated. May be good.
The fiber base material may be a woven or knitted fabric. In the case of a woven fabric, the woven structure is preferably a plain weave (taffeta) structure or a satin structure having good surface smoothness, and a plain weave (taffeta) structure is more preferable from the viewpoint of tear strength. In the case of knitted fabric, either warp knitting or weft knitting may be used, as long as the structure is excellent in flatness and elasticity. The fiber base material made of a woven or knitted fabric can be treated in the same manner as in the case of a non-woven fabric to obtain a fiber base material with wiring of the present invention.

[繊維径]
被加工面となる表面に在る、繊維の平均繊維径は、1〜30μmであることが好ましく、より好ましくは2〜25μm、さらに好ましくは3〜20μmである。繊維の平均径が1μm未満では、強度、生産性が低下する傾向がある。尚、平均繊維径(μm)とは、顕微鏡で500倍の拡大写真を撮り、任意の100本の直径を測定し、平均値としたものである。他方、繊維径が30μmを超える場合、本発明で規定する表面平滑性、すなわち、表面粗さ(SMD)0.5μm〜2μmを得ることが概して困難である。繊維径は、繊維全体について、ほぼ同一の繊維径を有する繊維で構成されていてもよいし、細い繊維と太い繊維などの異なる繊維径の長繊維又は短繊維が積層又は混繊されていてもよい。
[Fiber diameter]
The average fiber diameter of the fibers on the surface to be processed is preferably 1 to 30 μm, more preferably 2 to 25 μm, and further preferably 3 to 20 μm. If the average diameter of the fibers is less than 1 μm, the strength and productivity tend to decrease. The average fiber diameter (μm) is a value obtained by taking a 500-fold magnified photograph with a microscope, measuring the diameter of any 100 fibers, and using the average value. On the other hand, when the fiber diameter exceeds 30 μm, it is generally difficult to obtain the surface smoothness specified in the present invention, that is, the surface roughness (SMD) of 0.5 μm to 2 μm. The fiber diameter may be composed of fibers having substantially the same fiber diameter for the entire fiber, or long fibers or short fibers having different fiber diameters such as fine fibers and thick fibers may be laminated or mixed. good.

[繊維基材の厚み、繊維断面]
繊維基材の厚みは、配線付き繊維部材の用途に応じ適宜選択できる。繊維の断面形状は特に限定されず、丸断面、扁平断面、異型断面等のいずれでもよいが、扁平断面を用いることが平坦性をより高められる点で好ましい。扁平率が1.2以上の扁平断面繊維であるとが、平坦化加工後の平坦性をさらに高められるため好ましい。より好ましくは扁平率2.0以上、特に好ましくは扁平率3.0以上5.0以下である。尚、扁平率は繊維断面観察によって長軸と短軸の長さを測定し、以下の式:
扁平率=長軸の長さ/短軸の長さ
で求められる。繊維の断面形状は、印刷基材の強度、平坦加工性、耐候性等の面から、丸型、楕円型、I型のような、明確な凹凸を有さない形状が好ましい。
[Thickness of fiber base material, fiber cross section]
The thickness of the fiber base material can be appropriately selected according to the use of the fiber member with wiring. The cross-sectional shape of the fiber is not particularly limited and may be any of a round cross section, a flat cross section, a modified cross section and the like, but it is preferable to use a flat cross section in that the flatness can be further improved. A flat cross-section fiber having a flatness of 1.2 or more is preferable because the flatness after the flattening process can be further enhanced. The flatness is more preferably 2.0 or more, and particularly preferably 3.0 or more and 5.0 or less. The flatness is measured by observing the cross section of the fiber and measuring the length of the major axis and the minor axis.
Flattening = length of major axis / length of minor axis. The cross-sectional shape of the fiber is preferably a shape having no clear unevenness such as a round shape, an elliptical shape, and an I shape from the viewpoints of strength, flatness workability, weather resistance, etc. of the printed substrate.

[被加工面の表面粗さ(SMD)]
バインダー層が配される、繊維基材の表面粗さ(SMD)は、0.5μm〜2μmである必要がある。一般的な繊維基材では、カレンダー加工により表面粗さを0.5μm未満とすることは、事実上困難である。他方、表面粗さが2μmを超えると、表面の凹凸が大きくなり、例えば、グラビア印刷加工においてバインダー層が、凸部にのみ付着・形成され、薄いバインダー層が均一に形成されない結果、バインダー層上に形成される配線パターンの断線や抵抗値の増大が生じてしまう。また、表面の凹凸が大きくなると、バインダー層の量を多くする必要があるが、そうすると、繊維基材が過度に湿り、乾燥に長時間を要するため生産性が低下し、高コストとなる。他方、バインダー層の量が少ないと、得られる配線付き繊維部材の配線抵抗値の増大や断線が生じ、機能素子が機能しなくなるおそれがある。表面粗さが0.5μm〜2μmの範囲内であれば、表面が平坦化され、バインダー層が繊維基材の表面に薄く配され、その上に形成される配線の形状や導電性が良好になる。
[Surface roughness of the surface to be machined (SMD)]
The surface roughness (SMD) of the fiber substrate on which the binder layer is arranged needs to be 0.5 μm to 2 μm. With a general fiber base material, it is practically difficult to reduce the surface roughness to less than 0.5 μm by calendar processing. On the other hand, when the surface roughness exceeds 2 μm, the unevenness of the surface becomes large. For example, in the gravure printing process, the binder layer is adhered and formed only on the convex portion, and the thin binder layer is not uniformly formed. The wiring pattern formed in the above is broken and the resistance value is increased. Further, when the unevenness of the surface becomes large, it is necessary to increase the amount of the binder layer, but if this is done, the fiber base material becomes excessively moist and it takes a long time to dry, so that the productivity is lowered and the cost is high. On the other hand, if the amount of the binder layer is small, the wiring resistance value of the obtained fiber member with wiring may increase or disconnection may occur, and the functional element may not function. When the surface roughness is in the range of 0.5 μm to 2 μm, the surface is flattened, the binder layer is thinly arranged on the surface of the fiber base material, and the shape and conductivity of the wiring formed on the binder layer are good. Become.

[繊維基材の目付]
バインダー層が配される繊維基材の目付は、前記した表面平滑性が得られる限り、用途に応じて適宜選定されることができるが、ポリエステル系不織布の場合、剛性、強度等の観点から、30g/m2以上であり、厚み、柔軟性、可撓性の観点から、200g/m2以下であることが好ましい。
[Metsuke of fiber base material]
The basis weight of the fiber base material on which the binder layer is arranged can be appropriately selected according to the application as long as the above-mentioned surface smoothness can be obtained, but in the case of polyester-based non-woven fabric, from the viewpoint of rigidity, strength, etc., It is preferably 30 g / m 2 or more, and preferably 200 g / m 2 or less from the viewpoint of thickness, flexibility, and flexibility.

[バインダー層を構成するバインダー材]
バインダー層を構成するバインダー材は、塩化ビニル・酢酸ビニル共重合体樹脂、ウレタン系樹脂、アクリル系樹脂、及びそれらの混合物からなる群から選ばれる少なくとも1種の樹脂を、乾燥後重量として1.0g/m2〜10g/m2で含むことが好ましい。
バインダー材が乾燥後質量として1.0g/m2未満であると、配線の形成が不良となり、他方、バインダー材が乾燥後質量として10g/m2を超えると、バインダー層が厚いため、表面粗さは小さくなり、配線の形成性は良好となるものの、バインダー材の塗布量が多すぎるため、塗布後に長い乾燥時間を要し、生産性が低下し、高コストとなり、また、塗布後にベタつきを生じ、粉をふいた状態(塗布された固体成分が多すぎて手で触れたときにざらつく状態)となる。
塩化ビニル・酢酸ビニル共重合体樹脂、ウレタン系樹脂、アクリル系樹脂などのバインダー材は、各種添加剤をポリエステル繊維に接着させる機能や、溶剤系であるため、雨などの耐水性を向上させる機能をも併せ持つ。
[Binder material constituting the binder layer]
As the binder material constituting the binder layer, at least one resin selected from the group consisting of vinyl chloride / vinyl acetate copolymer resin, urethane resin, acrylic resin, and a mixture thereof is used as the weight after drying. preferably includes at 0g / m 2 ~10g / m 2 .
If the binder material has a dry mass of less than 1.0 g / m 2 , wiring formation will be poor, while if the binder material has a dry mass of more than 10 g / m 2 , the binder layer will be thick and the surface will be rough. Although the roughness is small and the formability of the wiring is good, the amount of the binder material applied is too large, so that it takes a long drying time after application, the productivity decreases, the cost becomes high, and the stickiness becomes sticky after application. It occurs and becomes a dusted state (a state in which the applied solid component is too much and becomes rough when touched by hand).
Binder materials such as vinyl chloride / vinyl acetate copolymer resin, urethane resin, and acrylic resin have the function of adhering various additives to polyester fibers and the function of improving water resistance against rain because they are solvent-based. Also has.

以下に説明するように、配線を形成するための導電性インクが、バインダー材と同じ樹脂を含む場合、密着性がより強固に得られるため好ましい。例えば、バインダー層を構成するバインダー材がウレタン系樹脂を含む場合、配線は、該バインダー材に含まれるウレタン系樹脂と同じ樹脂を含むことが好ましい。
バインダー材は、必要により、帯電防止剤を0.1g/m2〜0.5g/m2でさらに含むことが好ましい。
また、バインダー材は、必要により、UV吸収剤等のその他の添加剤をさらに含んでいてもよい。
バインダー層は、繊維基材の平坦加工された表面の全面に設けられる必要はなく、配線がその上に形成される領域に存在すればよい。すなわち、バインダー層の表面被覆率は、好ましくは10%〜100%、より好ましくは30〜100%である。不織布や織物など、繊維基材の種類に応じて適宜適切な被覆率を選択することができる。
また、バインダー層は2層以上であっても、2回以上の塗布工程によって形成してもよく、さらに繊維基材の内部、あるいは全体に浸み込んで形成されていてもよい。
As described below, when the conductive ink for forming the wiring contains the same resin as the binder material, it is preferable because the adhesiveness can be obtained more firmly. For example, when the binder material constituting the binder layer contains a urethane-based resin, it is preferable that the wiring contains the same resin as the urethane-based resin contained in the binder material.
The binder material is necessary, preferably further comprises an antistatic agent in 0.1g / m 2 ~0.5g / m 2 .
Further, the binder material may further contain other additives such as a UV absorber, if necessary.
The binder layer does not need to be provided on the entire surface of the flattened surface of the fiber substrate, and may be present in the region where the wiring is formed on the binder layer. That is, the surface coverage of the binder layer is preferably 10% to 100%, more preferably 30 to 100%. An appropriate coverage can be appropriately selected according to the type of the fiber base material such as a non-woven fabric or a woven fabric.
Further, the binder layer may be two or more layers, may be formed by two or more coating steps, and may be further infiltrated into the inside or the whole of the fiber base material.

[配線]
本明細書中、用語「導電性材料からなる配線」は、電気回路を接続するための電気配線だけでなく、導電性材料でパターン形状を構成したもの全体を指す。配線の用途としては、素子間の電気的接続を行うための回路用配線や、圧電素子、ディスプレイ、発電素子、蓄電素子などの各種電子部材、ヒーター、ペルチェ素子などの熱的素子、抗菌用部材、静電気防止用部材など、導電性材料の機能性を利用するものであれば特に制限はない。
導電性材料からなる配線は、電気伝導性を有する材料を用いて構成すればよく、その材料の種類も特に制限はない。導電性材料としては、例えば、金属、金属と絶縁体との混合物、半導体、導電性酸化物、導電性高分子、有機半導体、あるいはこれらの混合物等、種々の材料が挙げられる。具体的には、導電性材料として、体積抵抗率が1x10-8〜1x105Ω・mの材料、あるいは体積抵抗率が0の超伝導体を用いることができる。室温で導電性が簡単に得られ、かつ、導電性が良好であるという点で、体積抵抗率が1x10-8〜1x10-5Ω・mの材料が好ましい。
[wiring]
In the present specification, the term "wiring made of a conductive material" refers not only to an electric wiring for connecting an electric circuit but also to the whole one having a pattern shape made of a conductive material. Wiring applications include circuit wiring for making electrical connections between elements, various electronic components such as piezoelectric elements, displays, power generation elements, and power storage elements, thermal elements such as heaters and Pelche elements, and antibacterial members. , There is no particular limitation as long as it utilizes the functionality of the conductive material such as an antistatic member.
Wiring made of a conductive material may be configured by using a material having electrical conductivity, and the type of the material is not particularly limited. Examples of the conductive material include various materials such as a metal, a mixture of a metal and an insulator, a semiconductor, a conductive oxide, a conductive polymer, an organic semiconductor, or a mixture thereof. Specifically, as the conductive material, a material having a volume resistivity of 1x10 -8 to 1x10 5 Ω · m or a superconductor having a volume resistivity of 0 can be used. A material having a volume resistivity of 1x10 -8 to 1x10 -5 Ω · m is preferable in that conductivity can be easily obtained at room temperature and conductivity is good.

配線の材料として、金属又は金属を主成分として含む複合材料を用いることが、良好な導電性が容易に得られる点で好ましい。特に、印刷での作製が容易に可能である点で、銀インク、銀ペースト、銅インク、銅ペースト等の、金属粒子が母材に分散されている金属インク材料や、銀ナノ粒子、銅ナノ粒子等の金属ナノ粒子材料、めっきされた金属材料、カーボンナノチューブ、グラフェン系、グラファイト系の炭素系導電性材料、あるいはこれらの混合物を用いることが好ましい。また、ポリチオフェン系、ポリアニリン系、ポリピロール系、ポリアセチレン系等の導電性高分子を用いることもできる。
あるいは、配線の材料として、金属粒子とシリコーンやウレタンなどの弾性樹脂との混合物であるストレッチャブルな導電性材料を用いることもできる。特に、繊維基材が編物などの伸縮性を有する基材の場合、配線の材料としてストレッチャブルな導電性材料を用いることが好ましい。
As the wiring material, it is preferable to use a metal or a composite material containing a metal as a main component because good conductivity can be easily obtained. In particular, metal ink materials such as silver ink, silver paste, copper ink, and copper paste in which metal particles are dispersed in a base material, silver nanoparticles, and copper nano, which can be easily produced by printing. It is preferable to use a metal nanoparticle material such as particles, a plated metal material, a carbon nanotube, a graphene-based material, a graphite-based carbon-based conductive material, or a mixture thereof. Further, conductive polymers such as polythiophene-based, polyaniline-based, polypyrrole-based, and polyacetylene-based polymers can also be used.
Alternatively, as the wiring material, a stretchable conductive material which is a mixture of metal particles and an elastic resin such as silicone or urethane can be used. In particular, when the fiber base material is a base material having elasticity such as knitted fabric, it is preferable to use a stretchable conductive material as the wiring material.

配線が素子間の電気的接続を目的にする場合は、配線抵抗値を十分に低くして回路の本来の特性が得られる点で、シート抵抗値(表面抵抗率)を10Ω/□以下とすることがより好ましい。配線の膜厚は、所望の機能性を発現できる範囲であれば何であってもよく、電気的接続のための配線を作製する場合は、所望のシート抵抗値が得られるように膜厚を調整すればよい。配線材料に銀インク材を用いる場合、配線の膜厚は、例えば500nm以上30μm以下とすることが、容易に印刷でき生産性を高められる点で、より好ましい。 When wiring is intended for electrical connection between elements, the sheet resistance value (surface resistivity) should be 10Ω / □ or less in that the wiring resistance value can be sufficiently lowered to obtain the original characteristics of the circuit. Is more preferable. The film thickness of the wiring may be anything as long as it can exhibit the desired functionality, and when producing the wiring for electrical connection, the film thickness is adjusted so that the desired sheet resistance value can be obtained. do it. When a silver ink material is used as the wiring material, the film thickness of the wiring is, for example, 500 nm or more and 30 μm or less, which is more preferable in that printing can be easily performed and productivity can be improved.

配線にめっきされた金属を用いることは、導電性が高い配線を容易に得られる点で好ましい。この場合、配線とバインダー材の間にめっき用触媒などのめっき発動用の下地層を設ける。バインダー材の上に所望のパターンで下地層が形成されており、このパターンでめっき金属が形成される。めっき用触媒は、例えば、パラジウムとスズ、銀とスズを混合したコロイド等の、無電解めっき用触媒を用いることができる。 It is preferable to use a plated metal for the wiring because it is easy to obtain a wiring having high conductivity. In this case, a base layer for invoking plating such as a plating catalyst is provided between the wiring and the binder material. An underlayer is formed on the binder material in a desired pattern, and a plated metal is formed in this pattern. As the plating catalyst, an electroless plating catalyst such as a colloid in which palladium and tin or silver and tin are mixed can be used.

配線は、その最小線幅が1μm以上5mm以下であることが好ましい。線幅が1μm未満であると、スクリーン印刷などの簡便な印刷手法での作製が困難になる。線幅が5mmを超えると、配線全体に要する面積が大きくなり、配線部の小型化という利点が十分に得られなくなる。以下の実施例で述べるように、本実施形態の配線付き繊維部材では、配線の線幅が100μmであっても、断線することなく高い歩留まりで配線抵抗が低いものが得られる。 The minimum line width of the wiring is preferably 1 μm or more and 5 mm or less. If the line width is less than 1 μm, it becomes difficult to produce by a simple printing method such as screen printing. If the line width exceeds 5 mm, the area required for the entire wiring becomes large, and the advantage of downsizing the wiring portion cannot be sufficiently obtained. As described in the following examples, in the fiber member with wiring of the present embodiment, even if the wire width of the wiring is 100 μm, a fiber member with a high yield and a low wiring resistance can be obtained without disconnection.

[配線付き繊維部材の構成]
配線付き繊維部材の構成としては、配線の上側(繊維基材の内側に対して反対側)にさらに絶縁体を設けた構成や、配線付き繊維部材が複数スタックされた構成としてもよく、任意の構成をとることができる(図1、3参照)。配線の上に適宜、絶縁体を設けることは、例えば、他の電子部材の電極とのショート防止、配線表面の摩耗や酸化などの化学的変化からの保護などが可能になる点で好ましい。但し、配線と別の素子との電気的接続を行う部分は、電気的接触が容易に取ることができる点で、上記絶縁体を設けないことが好ましい。
[Structure of fiber member with wiring]
As the configuration of the fiber member with wiring, an insulator may be further provided on the upper side of the wiring (opposite to the inside of the fiber base material), or a configuration in which a plurality of fiber members with wiring are stacked may be arbitrary. It can be configured (see Figures 1 and 3). It is preferable to appropriately provide an insulator on the wiring because it is possible to prevent short-circuiting with the electrodes of other electronic members, and to protect the wiring surface from chemical changes such as wear and oxidation. However, it is preferable not to provide the above-mentioned insulator in the portion where the wiring and another element are electrically connected, because electrical contact can be easily obtained.

[配線付き繊維部材と機能素子との接続部]
配線付き繊維部材は、配線の一部にさらに機能素子が電気的に接続されていることが、多様な機能性を発現できる点で好ましい。この電気的な接続部(実装部)に用いる材料は、電気的な接続が確保できるものであれば何であってもよく、例えば、はんだ、低温用はんだ、導電性ペースト、導電性接着剤、異方性導電フィルム(ACF:Anisotropic Conductive Film)、導電糸が縫い込まれたものや編み込まれたもの、ステープラ用つづり針、金属製スナップボタンなどを用いることができる。あるいは、配線付き繊維部材の接続部と機能素子の電極とを密着させ、導電性を有さない糸で縫い込みあるいは編み込みされたものを用いてもよい。また、これらを複数組み合わせたものを用いてもよい。
図3、4に示すように、機能素子の接続部に導電糸(導電性材料)を用いることは、配線と機能素子との電気的な接触が安定して得られる点、密着性が強固に得られる点で好ましい。また、コストの高い導電糸を配線全体に用いる場合と比べて、導電糸の使用が接続部のみにとどまるため、繊維部材全体のコストを格段に低減できるという利点がある。この場合、機能素子の接続部は、導電糸の縫い込みや編み込みが可能な柔軟な材料を用いる。例えば、機能素子のうちの接続部においては、繊維基材やエラストマー材、紙、プラスチックフィルム等の柔軟な材料で構成することが、導電糸の縫い込みや編み込みが容易になる点で好ましい。配線と機能素子が接触する界面では、必ずしもこれら両者の表面が導電性である必要はない。例えば、配線の表面が絶縁体層でおおわれている場合であっても、導電性糸によって、機能素子の電極部と配線の内部とが電気的に接続されていれば、接続部を構成することができる。
[Connection between fiber member with wiring and functional element]
In the fiber member with wiring, it is preferable that a functional element is further electrically connected to a part of the wiring in that various functionalities can be exhibited. The material used for this electrical connection (mounting part) may be any material as long as an electrical connection can be secured, for example, solder, low temperature solder, conductive paste, conductive adhesive, and different substances. Anisotropic Conductive Film (ACF), sewn or woven conductive thread, spelling needles for staplers, metal snap buttons, etc. can be used. Alternatively, the connection portion of the fiber member with wiring and the electrode of the functional element may be brought into close contact with each other and sewn or woven with a non-conductive thread. Further, a combination of a plurality of these may be used.
As shown in FIGS. 3 and 4, the use of a conductive thread (conductive material) for the connection portion of the functional element ensures stable electrical contact between the wiring and the functional element and strong adhesion. It is preferable in that it can be obtained. Further, as compared with the case where the high-cost conductive yarn is used for the entire wiring, the use of the conductive yarn is limited to the connection portion, so that there is an advantage that the cost of the entire fiber member can be significantly reduced. In this case, a flexible material capable of sewing or crocheting a conductive thread is used for the connection portion of the functional element. For example, it is preferable that the connecting portion of the functional element is made of a flexible material such as a fiber base material, an elastomer material, paper, or a plastic film in that the conductive thread can be easily sewn or woven. At the interface where the wiring and the functional element come into contact, the surfaces of both of them do not necessarily have to be conductive. For example, even if the surface of the wiring is covered with an insulator layer, if the electrode portion of the functional element and the inside of the wiring are electrically connected by the conductive thread, the connection portion is formed. Can be done.

接続部に導電性を有さない糸を用いる場合(図示せず)、配線と機能素子の接続部での導電性部分同士をしっかり密着させる必要が生じるが、一般的に用いられている糸を用いることができるため、接続部の圧倒的な低コスト化がはかれる点で好ましい。導電性を有さない糸は、任意のものを用いることができるが、自動ミシンやパターンミシンなどで一般的に用いられる糸を用いることが、量産化、低コスト化が容易に可能である点で好ましい。導電性を有さない糸を用いる場合は、配線と機能素子との接触部分において、導電性接着剤や異方性導電フィルムなどの、導電性と密着性が両立可能な材料を間に設けることがさらに好ましい。これにより、実装部分に非常に低コストの糸を用いても、より強固な密着性と良好な電気的接触を得ることができる。 When a non-conductive thread is used for the connection part (not shown), it is necessary to firmly adhere the conductive parts at the connection part between the wiring and the functional element. Since it can be used, it is preferable in that the cost of the connecting portion can be overwhelmingly reduced. Any thread that does not have conductivity can be used, but mass production and cost reduction can be easily achieved by using threads that are generally used in automatic sewing machines and pattern sewing machines. Is preferable. When using a thread that does not have conductivity, a material that can achieve both conductivity and adhesion, such as a conductive adhesive or an anisotropic conductive film, should be provided between the contact parts between the wiring and the functional element. Is even more preferable. This makes it possible to obtain stronger adhesion and better electrical contact even if a very low cost thread is used for the mounting portion.

接続部に異方性導電フィルムを用いることは、接続部の密着性と導電性を簡単に両立させられる点で好ましい。また、導電性ペーストや導電性接着剤を用いる場合、非常に簡単な方法で接続部の形成ができる点で特に好ましい。 It is preferable to use an anisotropic conductive film for the connecting portion because the adhesion and the conductivity of the connecting portion can be easily compatible with each other. Further, when a conductive paste or a conductive adhesive is used, it is particularly preferable because the connection portion can be formed by a very simple method.

図5に示すように、接続部に金属製スナップボタンを用いることは、スナップボタンを留め外しすることで機能素子と配線との電気的接続のOn、Offが可能となるため、ごく簡単な方法でユーザーが機能素子の取り外しができる点で非常に好ましい。例えば、機能素子を洗濯したくない場合、機能素子をスナップボタンから取り外してそれ以外の配線付き繊維部材を洗濯することができることや、後述する各種の機能素子を取り替えて用いることができるという利点がある。 As shown in FIG. 5, using a metal snap button for the connection part is a very simple method because it is possible to turn on and off the electrical connection between the functional element and the wiring by removing the snap button. It is very preferable in that the user can remove the functional element. For example, if you do not want to wash the functional element, you can remove the functional element from the snap button and wash other fiber members with wiring, and you can replace and use various functional elements described later. be.

[機能素子]
機能素子は、所望の機能を発現するものであれば特に制限はなく、任意のものであることができる。例えば、各種のセンサ(接触センサ、荷重センサ、圧力センサ等の力学的センサ、心電、脳波、血流、血圧等を計測する生体センサ、車載用の各種計器、温度、湿度、気圧等の環境センサ、抵抗値計測器、超音波センサ、赤外センサ、距離センサ等)、バッテリー、太陽電池、振動発電、環境発電デバイス等の電力供給用素子、ヒーター、ペルチェ素子などの熱的素子、スピーカー、マイク等の音響関連部品、LED、レーザー、ディスプレイなどの発光素子や表示用素子、アンテナ、或いはこれらの組み合わせなど、種々のものが挙げられる。
[Functional element]
The functional element is not particularly limited as long as it exhibits a desired function, and may be any one. For example, various sensors (dynamic sensors such as contact sensors, load sensors, pressure sensors, biosensors that measure electrocardiogram, brain waves, blood flow, blood pressure, etc., various in-vehicle instruments, environment such as temperature, humidity, pressure, etc. Sensors, resistance value measuring instruments, ultrasonic sensors, infrared sensors, distance sensors, etc.), batteries, solar cells, vibration power generation, power supply elements such as environmental power generation devices, thermal elements such as heaters and Pelche elements, speakers, Examples thereof include acoustic-related parts such as microphones, light emitting elements such as LEDs, lasers, and displays, display elements, antennas, and combinations thereof.

あるいは、2つの「導電性材料からなる配線」の間に絶縁体を設けてコンデンサ(キャパシタ)を形成し、これを機能素子として用いることができる。例えば、キャパシタンスの値の変化を読み取ることによって、接触センサや荷重センサとすることができる。これらの機能素子は、柔軟な基材から成り、高い可撓性を有するという利点があるため、衣料やスポーツ用品などの各種日用品、医療用品、車載用部材等、様々な分野において、荷重測定、故障予知や状態監視等の各種モニタリング素子を形成することができる。 Alternatively, an insulator may be provided between the two "wiring made of a conductive material" to form a capacitor, which can be used as a functional element. For example, by reading the change in the value of the capacitance, it can be used as a contact sensor or a load sensor. Since these functional elements are made of a flexible base material and have the advantage of having high flexibility, they are used for load measurement in various fields such as various daily necessities such as clothing and sporting goods, medical supplies, and in-vehicle members. Various monitoring elements such as failure prediction and condition monitoring can be formed.

次に、本発明の別の実施形態として、配線付き繊維部材の製造方法について述べる。
本発明の他の実施形態は、以下の工程:
繊維基材の少なくとも片面を平坦化して、表面粗さ(SMD)0.5μm〜2μmの繊維基材を得る平坦化工程;
得られた平坦化された繊維基材の片面に、溶剤中にバインダー材を含む樹脂溶液を塗布又は含浸させ、次いで、該溶剤を乾燥させ及び/又は架橋させて、バインダー層を設けるバインダー層形成工程;及び
得られたバインダー層の上に導電性材料からなる配線を形成する配線形成工程;
を含む、配線付き繊維部材の製造方法である。
Next, as another embodiment of the present invention, a method for manufacturing a fiber member with wiring will be described.
Other embodiments of the present invention include the following steps:
A flattening step of flattening at least one side of a fiber base material to obtain a fiber base material having a surface roughness (SMD) of 0.5 μm to 2 μm;
A resin solution containing a binder material in a solvent is applied or impregnated on one side of the obtained flattened fiber base material, and then the solvent is dried and / or crosslinked to form a binder layer to provide a binder layer. Step; and a wiring forming step of forming a wiring made of a conductive material on the obtained binder layer;
Is a method for manufacturing a fiber member with wiring.

本発明のさらに他の実施形態は、以下の工程:
繊維基材の少なくとも片面に、溶剤中にバインダー材を含む樹脂溶液を塗布又は含浸させ、次いで、該溶剤を乾燥させ及び/又は架橋させて、バインダー層を設けるバインダー層形成工程;
繊維基材のバインダー層が設けられた表面を平坦化して、表面粗さ(SMD)0.5μm〜2μmの繊維基材を得る平坦化工程;
得られた平坦化された表面上のバインダー層の上に導電性材料からなる配線を形成する配線形成工程;
を含む、配線付き繊維部材の製造方法である。
Yet another embodiment of the invention is described in the following steps:
A binder layer forming step of applying or impregnating at least one surface of a fiber base material with a resin solution containing a binder material in a solvent, and then drying and / or cross-linking the solvent to provide a binder layer;
A flattening step of flattening the surface provided with the binder layer of the fiber base material to obtain a fiber base material having a surface roughness (SMD) of 0.5 μm to 2 μm;
A wiring forming step of forming a wiring made of a conductive material on a binder layer on the obtained flattened surface;
Is a method for manufacturing a fiber member with wiring.

これらの製造方法は、以下の工程:
前記形成された配線の一部に、機能素子を電気的に接続して接続部を作製する工程;
をさらに含むことができ、該接続部の作製では、前記したように、導電性ペーストの塗布工程、導電性樹脂又は導電性接着剤を用いた接着工程、異方性導電フィルムを熱圧着する工程、導電性又は非導電性の糸を用いた縫い込み工程又は織り込み工程、ステープラ用つづり針を止める工程、並びに金属製スナップボタンを用いて接続する工程からなる群から選ばれる少なくとも1の工程を実施することができる。
These manufacturing methods are described in the following steps:
A step of electrically connecting a functional element to a part of the formed wiring to produce a connection portion;
In the production of the connection portion, as described above, a step of applying a conductive paste, a step of bonding using a conductive resin or a conductive adhesive, and a step of thermally pressure-bonding an anisotropic conductive film can be included. At least one step selected from the group consisting of a sewing step or a weaving step using a conductive or non-conductive thread, a step of stopping a spelling needle for a stapler, and a step of connecting using a metal snap button. can do.

[平坦化工程]
平坦化工程では、繊維基材の少なくとも片面を平坦化して、表面粗さ(SMD)0.5μm〜2μmの繊維基材を得る。
平坦化加工は、一般にカレンダー加工、シュライナー加工などといわれ、例えば、一対の金属ロール、金属ロール/弾性ロール、金属ロール/ペーパーロール、金属ロール/樹脂ロールなどを1種、又は2種以上用いて、行なわれる。平滑なロールの間に繊維基材を通し、この際に熱と圧力の両方を加えることにより加工を行う。
平坦化加工は、繊維基材の片面のみか、又は両面に行ってもよい。繊維基材の種類によっては、平坦化加工が片面のみの場合、配線の作製後に基材が反る場合があるが、このような場合は両面に平坦化加工を施すことが好ましい。また、繊維基材の両面に配線を作製する場合は、両面に平坦化加工を行うことが必要である。配線を繊維基材の片面のみに形成し、基材の反りなどが生じない場合は、配線を作製する面のみに平坦化加工を施すことが、製造コストを抑えられる点で好ましい。
[Flatration process]
In the flattening step, at least one side of the fiber base material is flattened to obtain a fiber base material having a surface roughness (SMD) of 0.5 μm to 2 μm.
The flattening process is generally called calender process, shriner process, etc., and for example, one type or two or more types of metal roll, metal roll / elastic roll, metal roll / paper roll, metal roll / resin roll, etc. are used. Will be done. The fiber substrate is passed between smooth rolls, and processing is performed by applying both heat and pressure.
The flattening process may be performed on only one side of the fiber base material or on both sides. Depending on the type of fiber base material, if the flattening process is performed on only one side, the base material may warp after the wiring is manufactured. In such a case, it is preferable to perform the flattening process on both sides. Further, when wiring is produced on both sides of the fiber base material, it is necessary to perform flattening processing on both sides. When the wiring is formed on only one side of the fiber base material and the base material does not warp, it is preferable to perform the flattening process only on the surface on which the wiring is to be produced, in that the manufacturing cost can be suppressed.

繊維基材がポリエステル系スパンボンド不織布の場合、カレンダー加工に供される不織布の部分熱圧着率(不織布全体の面積に対する圧着部の比率)は、10〜35%が好ましく、より好ましくは12〜30%、さらに好ましくは15〜30%である。部分熱圧着率が10%未満では、繊維の接合部分が少なく、表面の摩擦強度、剛性が低下する。他方、部分熱圧着率が35%を超えると、繊維の接合部分が多くなり、表面摩擦強度、剛性は高くなるものの、引裂強度が低下し、裂けて破れ易くなる。
部分熱圧着の加工条件としては、例えば、熱圧着温度が融点より20〜60℃低い温度で、圧力が10〜700N/cmが好ましく、より好ましい圧力は50〜500N/cmである。
When the fiber base material is a polyester-based spunbonded nonwoven fabric, the partial thermal pressure-bonding ratio (ratio of the pressure-bonded portion to the total area of the nonwoven fabric) of the nonwoven fabric used for calendar processing is preferably 10 to 35%, more preferably 12 to 30. %, More preferably 15 to 30%. When the partial thermocompression bonding ratio is less than 10%, the number of bonded portions of the fibers is small, and the frictional strength and rigidity of the surface are lowered. On the other hand, when the partial thermocompression bonding ratio exceeds 35%, the number of bonded portions of the fibers increases, and the surface friction strength and rigidity increase, but the tear strength decreases, and the fibers are easily torn and torn.
As the processing conditions for partial thermocompression bonding, for example, the thermocompression bonding temperature is 20 to 60 ° C. lower than the melting point, the pressure is preferably 10 to 700 N / cm, and the more preferable pressure is 50 to 500 N / cm.

部分熱圧着はエンボスロールと平滑ロールを用いて行なわれるが、エンボスロールのエンボス模様は、丸状、楕円状、菱形状、円柱状、四角状などで、平行均等配置、千鳥状配置などの均等配置とすることが好ましい。エンボス模様一個の面積は0.3〜5mm2が好ましく、より好ましくは0.5〜2mm2である。エンボス模様の深さは0.01〜0.6mmが好ましく、より好ましくは0.03〜0.4mmである。エンボス模様の間隔は0.5〜10mmが好ましく、より好ましくは0.8〜6mmで、均等配置していることが好ましい。特にエンボス模様1個の面積及び深さが小さく、表面の凹凸が小さいことが好ましい。このような部分熱圧着とすることで、引張強度、引裂強度などの強靭性を付与し、構成繊維同士の接着がなされ、高い表面摩擦強度を有する不織布を得ることができる。 Partial thermocompression bonding is performed using embossed rolls and smooth rolls, but the embossed pattern of the embossed rolls is round, oval, rhombic, columnar, square, etc. It is preferable to arrange it. The area of one embossed pattern is preferably 0.3 to 5 mm 2 , more preferably 0.5 to 2 mm 2. The depth of the embossed pattern is preferably 0.01 to 0.6 mm, more preferably 0.03 to 0.4 mm. The distance between the embossed patterns is preferably 0.5 to 10 mm, more preferably 0.8 to 6 mm, and evenly arranged. In particular, it is preferable that the area and depth of one embossed pattern are small and the surface irregularities are small. By performing such partial thermocompression bonding, it is possible to obtain a non-woven fabric having high surface frictional strength by imparting toughness such as tensile strength and tear strength and adhering the constituent fibers to each other.

平坦化加工においては、従来の平坦化加工より高度の加工が好ましい。具体的な高度の平坦化加工条件としては、例えば、表面温度が120〜240℃、好ましくは150〜220℃、線圧が400〜2100N/cm、好ましくは900〜1800N/cmの範囲での加工が挙げられる。扁平断面繊維からなる繊維基材では、高度の平坦化加工を必要とせず、通常の平坦化加工条件、例えば、表面温度が120〜240℃、線圧が200〜400N/cmの範囲での加工によって所望の被加工面を得ることができる。 In the flattening process, more advanced processing is preferable than the conventional flattening process. Specific high-level flattening conditions include, for example, a surface temperature of 120 to 240 ° C., preferably 150 to 220 ° C., and a linear pressure of 400 to 2100 N / cm, preferably 900 to 1800 N / cm. Can be mentioned. A fiber base material made of flat cross-section fibers does not require a high degree of flattening, and is processed under normal flattening conditions, for example, a surface temperature of 120 to 240 ° C. and a linear pressure of 200 to 400 N / cm. The desired surface to be machined can be obtained.

抄紙されたポリエステル系短繊維不織布をカレンダー加工して平坦加工されたポリエステル系不織布を得る場合にも、前記同様の高度のカレンダー加工条件とすることができる。抄紙繊維不織布は、製法の制約があって厚みを大きくできにくいが、複数枚の抄紙短繊維不織布を重ねてカレンダー加工することで、厚みが適切で均一な繊維基材とすることができる。 When the polyester-based short fiber non-woven fabric that has been made into paper is subjected to calendar processing to obtain a flat-processed polyester-based non-woven fabric, the same high-level calendar processing conditions as described above can be obtained. It is difficult to increase the thickness of the papermaking fiber nonwoven fabric due to restrictions on the manufacturing method, but by stacking a plurality of papermaking short fiber nonwoven fabrics and performing calendar processing, it is possible to obtain a fiber substrate having an appropriate thickness and a uniform thickness.

[バインダー層形成工程]
バインダー層形成工程では、繊維基材に、溶剤中にバインダー材を含む樹脂溶液を塗布又は含浸させ、次いで、該溶剤を乾燥させ及び/又は架橋させて、バインダー層を設ける。バインダー層形成工程は、繊維基材ごとバインダー材にディップする方法をも包含する。
尚、繊維基材が、例えば織編物である場合には、繊維基材全体を、溶剤中にバインダー材を含む樹脂溶液に通して(ディッピングして)からカレンダー加工による平坦化を行ってもよい。
[Binder layer forming process]
In the binder layer forming step, the fiber base material is coated or impregnated with a resin solution containing a binder material in a solvent, and then the solvent is dried and / or crosslinked to provide a binder layer. The binder layer forming step also includes a method of dipping the fiber base material into the binder material.
When the fiber base material is, for example, a woven or knitted material, the entire fiber base material may be passed through (dipped) in a resin solution containing a binder material in a solvent and then flattened by calendar processing. ..

バインダー層を構成するバインダー材、各種添加剤を溶剤中に含む加工剤(樹脂溶液)は、加工方式に応じて溶剤中に上記成分を溶解又は分散させた状態で加工剤の粘度を調整した後に、グラビア方式、グラビアオフセット方式、ロールコーテング方式、コンマコーテング方式、ナイフコーテング方式などの方法で、基材の表面に塗布される。本発明では、他の方式より生産性が良く、品質も安定し、低コストであり、加えて製品が硬くなり過ぎない点から、グラビア方式が好ましい。但し、グラビア方式は、平坦性の低い不織布には均一に塗布されにくいため、特に部分熱圧着された不織布の場合には、前述した高度の平坦化加工が施された不織布を用いることが好ましい。
例えば、加工剤の濃度、粘度を、希釈溶剤、添加剤、増粘剤などで調整することができ、具体的な粘度としては、50〜10000mPa/s/25℃が好ましく、より好ましくは100〜5000mPa/s/25℃である。また、乾燥温度、架橋温度、加工速度などの加工条件は、加工方式に応じて適宜決められる。例えば、温度は80〜200℃が好ましく、より好ましくは100〜180℃であり、加工速度は10〜200m/分が好ましく、より好ましくは15〜150m/分であり、シリンダー乾燥機、クリップテンター機、ピンテンター機などで乾燥(希釈溶剤の除去)、架橋処理を行うことができる。尚、加工剤の塗布は、各種添加剤の種類等に応じて、数回に分けて行っても構わない。
The binder material constituting the binder layer and the processing agent (resin solution) containing various additives in the solvent are prepared after adjusting the viscosity of the processing agent in a state where the above components are dissolved or dispersed in the solvent according to the processing method. , Gravure method, gravure offset method, roll coating method, solvent coating method, knife coating method, etc., are applied to the surface of the base material. In the present invention, the gravure method is preferable because it has better productivity than other methods, stable quality, low cost, and the product does not become too hard. However, since it is difficult to apply the gravure method uniformly to a non-woven fabric having low flatness, it is preferable to use the non-woven fabric subjected to the above-mentioned high leveling process, particularly in the case of a partially thermocompression-bonded non-woven fabric.
For example, the concentration and viscosity of the processing agent can be adjusted with a diluting solvent, an additive, a thickener, etc., and the specific viscosity is preferably 50 to 10000 mPa / s / 25 ° C., more preferably 100 to 100. It is 5000 mPa / s / 25 ° C. Further, the processing conditions such as the drying temperature, the cross-linking temperature, and the processing speed are appropriately determined according to the processing method. For example, the temperature is preferably 80 to 200 ° C., more preferably 100 to 180 ° C., and the processing speed is preferably 10 to 200 m / min, more preferably 15 to 150 m / min, and a cylinder dryer or a clip tenter machine. , Drying (removal of diluting solvent) and cross-linking treatment can be performed with a pin tenter machine or the like. The processing agent may be applied in several steps depending on the type of various additives and the like.

[配線形成工程]
配線形成工程では、得られたバインダー層の上に導電性材料からなる配線を形成する。
配線形成工程では、導電性が得られる配線を作製することができる限り、任意の方法を用いることができる。例えば、導電性ペーストや導電性インクを用いたスクリーン印刷、凹版印刷、凸版印刷、オフセット印刷、インクジェット法、ディスペンサを用いる手法等の塗布法(ウェットプロセス)や、スパッタリング、蒸着等の薄膜作製工程(ドライプロセス)、配線のパターン形状でめっき用下地材を作製した後に無電解めっきを行う工程、あるいはこれら工程を複数組み合わせた工程が挙げられる。
あるいは、配線パターン形状の導電性の箔を予め形成しておき、バインダー層の上に圧着あるいは熱圧着させる方法(ホットプレス法、ホットメルト法)を用いることもできる。
[Wiring formation process]
In the wiring forming step, a wiring made of a conductive material is formed on the obtained binder layer.
In the wiring forming step, any method can be used as long as the wiring capable of obtaining conductivity can be produced. For example, a coating method (wet process) such as screen printing using conductive paste or conductive ink, ingot printing, letterpress printing, offset printing, inkjet method, method using a dispenser, and a thin film manufacturing process such as sputtering and vapor deposition (wet process). A dry process), a step of forming a base material for plating with a pattern shape of wiring and then performing electroless plating, or a step of combining a plurality of these steps can be mentioned.
Alternatively, a method (hot press method, hot melt method) in which a conductive foil having a wiring pattern shape is formed in advance and pressure-bonded or thermocompression-bonded onto the binder layer can also be used.

配線を作製するに先立って、バインダー層が極めて高い表面平坦性をもってバインダー層が均一に設けられていることにより、高精細の配線パターンの形成が可能となる。具体的には、線幅が1μm〜5mmといった細い配線の場合であっても、安定した導電性能を得ることができる。 Prior to producing the wiring, the binder layer is uniformly provided with extremely high surface flatness, so that a high-definition wiring pattern can be formed. Specifically, stable conductive performance can be obtained even in the case of thin wiring having a line width of 1 μm to 5 mm.

[配線付き繊維部材と機能素子との接続部の製造]
前記した配線付き繊維部材の製造方法は、前記のように形成された配線の一部に、機能素子を電気的に接続して接続部を作製する工程;
をさらに含むことができ、該接続部の作製では、前記したように、導電性ペーストや導電性インクの塗布工程、導電性樹脂又は導電性接着剤を用いた接着工程、異方性導電フィルムを熱圧着する工程、導電性又は非導電性の糸を用いた縫い込み工程又は織り込み工程、ステープラ用つづり針を止める工程、並びに金属製スナップボタンを用いて接続する工程からなる群から選ばれる少なくとも1の工程を実施することができる。
配線と機能素子とを接続する工程(実装工程)をさらに設けることが、部材の多様な機能性を発現できる点で好ましい。実装工程は、配線と機能素子の電極部とを電気的に接続する工程であり、電気的な接続だけでなく、接続部での配線と機能素子との密着性を確保する必要がある。接続部における配線と機能素子との間の接触抵抗をできる限り小さくすることが、より機能素子本来の特性を発揮できる点で好ましい。
接続部の作製では、例えば、はんだ付け、導電性ペーストや導電性インクを接続部に付着して密着させた後にペーストやインクを乾燥させる方法、導電性接着剤を用いて接着する方法、異方性導電フィルムを用いて熱と圧力を印可して接続する方法、のいずれか、或いはこれらを組み合わせた方法を用いることができる。これらの方法では、熱をかけて接続を行うことが、接続部の密着性を高められる点で好ましい。熱をかける工程での処理温度は、繊維基材の被加工面を作製する工程での最高温度よりも低い温度とすることが、繊維基材の過剰な型崩れを防ぐ点で好ましい。例えば、導電性ペーストを配線のうちの接続部に形成した後、機能素子を実装し、40℃〜120℃といった、はんだ付けと比較して低温の条件でアニールすることによって接続を確保する方法が、繊維基材へのダメージを防ぐことができる点で好ましい。
[Manufacturing of connections between fiber members with wiring and functional elements]
The method for manufacturing a fiber member with wiring described above is a step of electrically connecting a functional element to a part of the wiring formed as described above to produce a connection portion;
In the production of the connection portion, as described above, a step of applying a conductive paste or a conductive ink, a step of bonding using a conductive resin or a conductive adhesive, and an anisotropic conductive film are included. At least one selected from the group consisting of a process of thermal crimping, a process of sewing or weaving using conductive or non-conductive threads, a process of stopping a spelling needle for a stapler, and a process of connecting using a metal snap button. Steps can be carried out.
It is preferable to further provide a step (mounting step) for connecting the wiring and the functional element in that various functionalities of the member can be exhibited. The mounting process is a process of electrically connecting the wiring and the electrode portion of the functional element, and it is necessary to ensure not only the electrical connection but also the adhesion between the wiring at the connection portion and the functional element. It is preferable to make the contact resistance between the wiring and the functional element in the connection portion as small as possible from the viewpoint that the original characteristics of the functional element can be exhibited.
In the production of the connection part, for example, soldering, a method of adhering a conductive paste or a conductive ink to the connection part and then drying the paste or the ink, a method of adhering using a conductive adhesive, or a method of bonding is different. Either a method of applying heat and pressure to connect using a conductive conductive film, or a method in which these are combined can be used. In these methods, it is preferable to apply heat to make the connection because the adhesion of the connection portion can be improved. It is preferable that the treatment temperature in the process of applying heat is lower than the maximum temperature in the process of producing the surface to be processed of the fiber base material in order to prevent the fiber base material from being excessively out of shape. For example, there is a method of forming a conductive paste on the connection part of the wiring, mounting a functional element, and annealing at a lower temperature condition than soldering, such as 40 ° C to 120 ° C, to secure the connection. , It is preferable in that damage to the fiber base material can be prevented.

接続部の他の作製方法として、導電糸を用いて配線と機能素子の接続部を縫う、あるいは編む方法を用いることができる(図3、4参照)。この場合、機能素子の接続部は縫い込みや編み込みが可能なように柔軟な素材で形成されており、配線と機能素子を接続部分にて重ね合わせた後、縫い込みあるいは編み込みを行う。縫い込みのための装置として、ミシン、例えば、自動ミシン、パターンミシン等を用いることができる。特に、パターンミシンを用いることが、量産化、低コスト化が容易に可能である点で好ましい。これらの方法を用いることにより、接続部において導電糸が機能素子と配線の内部を何度も通過する構成が作製できるため、配線と機能素子との電気的接触を容易に安定して取ることができること、また密着性が強固に得られるため、非常に好ましい。また、コストの高い導電糸を配線全体に用いる場合と比べて、導電糸の使用が接続部のみにとどまるため、繊維部材全体の製造コストを格段に低減できるという利点がある。 As another method for manufacturing the connection portion, a method of sewing or knitting the connection portion between the wiring and the functional element using a conductive thread can be used (see FIGS. 3 and 4). In this case, the connection portion of the functional element is made of a flexible material so that it can be sewn or crocheted, and the wiring and the functional element are overlapped at the connecting portion and then sewn or crocheted. As a device for sewing, a sewing machine such as an automatic sewing machine or a pattern sewing machine can be used. In particular, it is preferable to use a pattern sewing machine in that mass production and cost reduction can be easily performed. By using these methods, it is possible to create a structure in which the conductive thread passes through the functional element and the inside of the wiring many times at the connection portion, so that the electrical contact between the wiring and the functional element can be easily and stably taken. It is very preferable because it can be done and the adhesion can be obtained firmly. Further, as compared with the case where the high-cost conductive yarn is used for the entire wiring, since the use of the conductive yarn is limited to the connection portion, there is an advantage that the manufacturing cost of the entire fiber member can be significantly reduced.

接続部のさらに他の作製方法として、配線付き繊維部材の接続部と機能素子の電極とを密着させ、導電性を有さない糸で縫い込みあるいは編み込みする方法を用いることが、接続部の作製コストを圧倒的に低減できる点で好ましい。この場合は、製造工程に、配線と機能素子の接続部での導電性部分同士をしっかりと接触させる接着工程と、導電性を有さない糸で縫い込みあるいは編み込みを行う工程とを少なくとも含む。これら工程の順序はどちらでもよいが、接着工程の後に、糸での縫い込みあるいは編み込み工程を行うことが、生産性を高める点で好ましい。接着工程は、導電性接着剤や異方性導電フィルムを用いて行うか、あるいは両面テープやエラストマーフィルムを用いて粘着させる方法をとることができる。導電性を有さない糸は、任意のものを用いることができるが、自動ミシンなどで一般的に用いられる糸を用いることが、量産化、低コスト化が容易に可能である点で好ましい。
導電性を有さない糸を用いる場合、ミシンの開始、および終了箇所での糸切りの際に、隣接する配線パターンとのショートを防ぐことが容易になる点でも好ましい。
As yet another method for manufacturing the connecting portion, it is possible to fabricate the connecting portion by using a method in which the connecting portion of the fiber member with wiring and the electrode of the functional element are brought into close contact with each other and sewn or crocheted with a non-conductive thread. It is preferable in that the cost can be overwhelmingly reduced. In this case, the manufacturing process includes at least a bonding step of firmly contacting the conductive portions at the connection portion between the wiring and the functional element, and a step of sewing or knitting with a non-conductive thread. The order of these steps may be either, but it is preferable to perform a sewing or crocheting step with a thread after the bonding step from the viewpoint of increasing productivity. The bonding step can be performed using a conductive adhesive or an anisotropic conductive film, or can be adhered using a double-sided tape or an elastomer film. Any thread that does not have conductivity can be used, but it is preferable to use a thread that is generally used in an automatic sewing machine or the like because mass production and cost reduction can be easily performed.
When a thread having no conductivity is used, it is also preferable in that it is easy to prevent a short circuit with an adjacent wiring pattern at the start and end of the sewing machine.

接続部のさらに他の作製方法として、接続部において配線と機能素子とを接着材料で接着させた後にステープラ用つづり針を打ち込む方法をとることもできる。
接続部のさらに他の作製方法として、金属製スナップボタンを用いて接続する方法を用いることができる(図5参照)。金属製スナップボタンを用いる場合、スナップボタンの一方の部品に配線を、もう一方の部品に機能素子を、それぞれ電気的に接続する工程を行う。これにより、スナップボタンを留め外しすることで、機能素子と配線との電気的接続のOn、Offが可能となるため、ごく簡単な方法でユーザーが機能素子の取り外しができる素子が製造できる点で非常に好ましい。
接続部の作製方法は、上記で挙げたいずれかの方法か、これらを複数組み合わせた方法を用いてもよい。
As yet another method for manufacturing the connecting portion, a method of adhering the wiring and the functional element with an adhesive material at the connecting portion and then driving a stapler for a stapler can be adopted.
As yet another method for manufacturing the connecting portion, a method of connecting using a metal snap button can be used (see FIG. 5). When a metal snap button is used, a step of electrically connecting a wiring to one component of the snap button and a functional element to the other component is performed. As a result, by removing the snap button, it is possible to turn on and off the electrical connection between the functional element and the wiring, so it is possible to manufacture an element that allows the user to remove the functional element with a very simple method. Very preferable.
As a method for producing the connection portion, any of the methods described above or a method in which a plurality of these are combined may be used.

以下に、実施例、比較例を挙げて本発明の一例について述べるが、本発明はこれらの実施例に限定されるものではない。
以下の実施例、比較例に用いた各特性値の測定方法は以下のとおりのものであった。
(1)目付(g/m2):縦20cm×横25cmの試料を3カ所切り取り、重量を測定し、その平均値を単位当たりの質量に換算して求めた(JIS−L−1906)。
Hereinafter, examples of the present invention will be described with reference to Examples and Comparative Examples, but the present invention is not limited to these Examples.
The measurement method of each characteristic value used in the following Examples and Comparative Examples was as follows.
(1) Metsuke (g / m 2 ): A sample having a length of 20 cm and a width of 25 cm was cut out at three places, the weight was measured, and the average value was converted into the mass per unit (JIS-L-1906).

(2)厚み(mm):荷重10kPa下で任意に10箇所測定し、その平均で示した。 (2) Thickness (mm): Measurements were arbitrarily made at 10 points under a load of 10 kPa, and the average thereof was shown.

(3)表面粗さ(SMD)
基材から20cm×20cmの大きさに試料として準備する。試験機はカトーテック製KES−FB4表面試験機(自動計算機能付き)を用いる。試料を試験機に400gの荷重をかけてセットし、10gの荷重をかけた表面粗さ検出用接触子を試料に接触させ、機器をスタートさせる。試料の経緯をそれぞれ3回測定し、それらの平均をもって表面粗さとする。
(3) Surface roughness (SMD)
Prepare as a sample to a size of 20 cm × 20 cm from the base material. As the testing machine, a KES-FB4 surface testing machine manufactured by Katou Tech (with an automatic calculation function) is used. The sample is set on the testing machine with a load of 400 g, and the contact for surface roughness detection with a load of 10 g is brought into contact with the sample to start the device. The history of the sample is measured three times each, and the average of them is used as the surface roughness.

(4)平均繊維径
不織布の任意の位置からサンプリングした試験片の厚み方向5か所について、光学顕微鏡で倍率500倍の拡大写真を撮影し、繊維軸を横切る方向にほぼ直角に切断された任意の繊維20本について、繊維断面の長軸と短軸の長さを測定し、各繊維の断面積を求め、同じ面積となる円の直径を繊維径とする。全100本の平均値を平均繊維径とする。
(4) Average fiber diameter Arbitrary cuts were taken at 5 points in the thickness direction of the test piece sampled from any position on the non-woven fabric with an optical microscope at a magnification of 500 times and cut at a substantially right angle in the direction crossing the fiber axis. The lengths of the major axis and the minor axis of the fiber cross section are measured for 20 fibers of the above, the cross-sectional area of each fiber is obtained, and the diameter of a circle having the same area is defined as the fiber diameter. The average value of all 100 fibers is taken as the average fiber diameter.

(5)繊維扁平率
上記(4)の平均繊維径の測定の際に求めた長軸と短軸の長さの値を用いて、以下の式:
扁平度=長軸の長さ/短軸の長さ
により扁平率を算出する。
(5) Fiber flatness Using the values of the lengths of the major axis and the minor axis obtained when measuring the average fiber diameter in (4) above, the following equation:
Flattening = flattening is calculated by the length of the major axis / the length of the minor axis.

(6)配線の電気的特性
配線付き繊維部材に施した配線の電気的特性について、配線幅2000μm、1000μm、500μm、及び100μmの各々について、以下の評価基準で判定した。
(評価基準)
◎:配線抵抗が3Ω未満である。
〇:配線抵抗が3Ω以上10Ω未満である。
△:配線抵抗が10Ω以上である。
×:配線抵抗が断線している。
(6) Electrical Characteristics of Wiring The electrical characteristics of the wiring applied to the fiber member with wiring were judged according to the following evaluation criteria for each of the wiring widths of 2000 μm, 1000 μm, 500 μm, and 100 μm.
(Evaluation criteria)
⊚: Wiring resistance is less than 3Ω.
〇: The wiring resistance is 3Ω or more and less than 10Ω.
Δ: The wiring resistance is 10 Ω or more.
X: The wiring resistance is broken.

[実施例1]
ポリエチレンテレフタレート(PET、融点265℃)をスパンボンド用紡糸口金から紡糸温度300℃で紡糸し、扁平度が3.3(長辺23μm−短辺7μm)の扁平糸からなり、厚み95μmであり、平均繊径が14μm(繊維径5μm以下の繊維比率0%)であり、目付けが45g/m2の熱可塑性繊維ウェブを得た。得られたウェブを、一対の凹凸エンボスロールと平滑金属ロール間で、線圧が350N/cm、上下温度が225℃/220℃の条件下で熱圧着し、部分熱圧着率が15%のポリエステルスパンボンド不織布を得た。
得られたスパンボンドポリエステル不織布を、線圧245N/cm、表面温度230℃でカレンダー加工して、表面粗さ(SMD)0.833μm、厚み70μm、及び目付45g/m2の平坦加工されたポリエステルスパンボンド不織布を得た。得られたポリエステルスパンボンド不織布の片側全面に、メチルエチルケトンとトルエンの混合溶剤(混合比1:1)中に、塩化ビニル・酢酸ビニル共重合体樹脂、白色微粉末、UV吸収剤、及び帯電防止剤を含む樹脂溶液(固形分濃度42重量%)を、不織布m2当たり14.8mlで、グラビアコータで塗布し、次いで、該溶剤を80℃で乾燥させ及び/又は該樹脂を架橋させて、印刷面となるバインダー層を、固形分換算で6.22g/m2で均一に配された繊維基材を作製した。
[Example 1]
Polyethylene terephthalate (PET, melting point 265 ° C.) is spun from a spinneret for spunbond at a spinning temperature of 300 ° C., and is composed of flat yarn having a flatness of 3.3 (long side 23 μm-7 short side 7 μm) and having a thickness of 95 μm. A thermoplastic fiber web having an average fiber diameter of 14 μm (fiber ratio of 5 μm or less and a fiber ratio of 0%) and a grain size of 45 g / m 2 was obtained. The obtained web is thermocompression-bonded between a pair of uneven embossed rolls and a smooth metal roll under the conditions of a linear pressure of 350 N / cm and a vertical temperature of 225 ° C./220 ° C., and a polyester having a partial thermocompression bonding ratio of 15%. A spunbonded non-woven fabric was obtained.
The obtained spunbonded polyester non-woven fabric was calendar-processed at a linear pressure of 245 N / cm and a surface temperature of 230 ° C. to flatten the polyester with a surface roughness (SMD) of 0.833 μm, a thickness of 70 μm, and a basis weight of 45 g / m 2. A spunbonded non-woven fabric was obtained. A vinyl chloride / vinyl acetate copolymer resin, a white fine powder, a UV absorber, and an antistatic agent are placed on the entire surface of one side of the obtained polyester spunbonded non-woven fabric in a mixed solvent of methyl ethyl ketone and toluene (mixing ratio 1: 1). A resin solution (solid content concentration 42% by weight) containing the above was applied with a gravure coater at 14.8 ml per m 2 of the non-woven fabric, and then the solvent was dried at 80 ° C. and / or the resin was crosslinked and printed. A fiber base material was prepared in which the binder layer to be the surface was uniformly arranged at 6.22 g / m 2 in terms of solid content.

次に、バインダー層が形成された面の上に、銀インクを用いてスクリーン印刷を行った。配線パターンとして、線幅を50μm、100μm、500μm、1mm、2mmと変化させ、配線の長さは16mmで共通としたものをそれぞれ作製した。熱硬化タイプの銀インク(太陽インキ製造株式会社製ELEPASTE AF4500)を用いてスクリーン印刷を行い、ペーストを硬化させるために120℃で30分アニールした。線幅が100μmの細い配線の場合、バインダー材有りの場合、線幅がより太い場合と同程度の体積抵抗値が得られた。シート抵抗は、0.019 Ω/□であった。配線の厚さをレーザー顕微鏡で測定した結果、23μmであった。この値から体積抵抗率を換算すると4.3x10−5Ω・cmとなり、銀インクメーカーが提示する比抵抗値5x10−5Ω・cmと同程度かそれ以下の値が得られた。
得られた配線付き繊維部材の各種物性、配線の電気的特性等を以下の表1に示す。
Next, screen printing was performed using silver ink on the surface on which the binder layer was formed. As the wiring pattern, the line width was changed to 50 μm, 100 μm, 500 μm, 1 mm, and 2 mm, and the wiring length was 16 mm, which were common. Screen printing was performed using a thermosetting type silver ink (ELEPASTE AF4500 manufactured by Taiyo Ink Mfg. Co., Ltd.), and the paste was annealed at 120 ° C. for 30 minutes to cure. In the case of a thin wiring having a wire width of 100 μm, a volume resistance value similar to that in the case of a thicker wire width was obtained with a binder material. The sheet resistance was 0.019 Ω / □. As a result of measuring the thickness of the wiring with a laser microscope, it was 23 μm. In terms of volume resistivity from this value 4.3x10 -5 Ω · cm, and the silver ink manufacturers or resistivity 5x10 -5 Ω · cm and comparable to present it the following values were obtained.
Table 1 below shows various physical characteristics of the obtained fiber member with wiring, electrical characteristics of wiring, and the like.

[比較例1]
カレンダー加工を実施せず、バインダー層を形成しなかった以外は、実施例1と同様に、配線付き繊維部材を作製した。バインダー無しの場合、線幅100μmの配線は断線箇所が多数発生し、配線の導通を得ることができなかった。得られた配線付き繊維部材の各種物性、配線の電気的特性等を以下の表1に示す。
[Comparative Example 1]
A fiber member with wiring was produced in the same manner as in Example 1 except that no calendar processing was performed and the binder layer was not formed. In the case of no binder, the wiring having a wire width of 100 μm had many broken parts, and the wiring could not be conducted. Table 1 below shows various physical characteristics of the obtained fiber member with wiring, electrical characteristics of wiring, and the like.

[比較例2]
バインダー層を形成しなかった以外は、実施例1と同様に、配線付き繊維部材を作製した。バインダー無しの場合、線幅100μmの配線は断線箇所が多数発生し、配線の導通を得ることができなかった。図6は、実施例1の配線付き繊維部材(バインダー材あり)と、比較例2のバインダー材がない配線付き繊維部材との間で、線幅100μmの配線の状態を比較した写真である。得られた配線付き繊維部材の各種物性、配線の電気的特性等を以下の表1に示す。
[Comparative Example 2]
A fiber member with wiring was produced in the same manner as in Example 1 except that the binder layer was not formed. In the case of no binder, the wiring having a wire width of 100 μm had many broken parts, and the wiring could not be conducted. FIG. 6 is a photograph comparing the state of wiring with a line width of 100 μm between the fiber member with wiring (with a binder material) of Example 1 and the fiber member with wiring without a binder material of Comparative Example 2. Table 1 below shows various physical characteristics of the obtained fiber member with wiring, electrical characteristics of wiring, and the like.

[比較例3]
カレンダー加工を実施しなかった以外は、実施例1と同様に、配線付き繊維部材を作製した。カレンダー加工無しの場合、線幅100μmの配線は断線箇所が多数発生し、配線の導通を得ることができなかった。得られた配線付き繊維部材の各種物性、配線の電気的特性等を以下の表1に示す。
[Comparative Example 3]
A fiber member with wiring was produced in the same manner as in Example 1 except that the calendar processing was not performed. Without calendar processing, wiring with a line width of 100 μm had many disconnection points, and it was not possible to obtain continuity of the wiring. Table 1 below shows various physical characteristics of the obtained fiber member with wiring, electrical characteristics of wiring, and the like.

Figure 2021190500
Figure 2021190500

[実施例2]
総繊度22dtex、フィラメント数17本のナイロン6マルチフィラメントを経糸と緯糸に用いて、ウォータージェットルームにより、経密度198本/吋、緯密度160本/吋のタフタ組織を含む生機を作製した。
得られた織物を拡げた状態で、90℃の処理槽で30m/min連続して、リラックス処理と精練を施した。次いで、ウェットでの上がり幅に対して幅出し加工を行い、190℃で1分間乾熱セット(プレセット)をした後、プレセット加工上がり幅に対して幅出し率3%で、170℃で1分間の乾熱セット(仕上げセット)を施した。
得られたナイロン6織物を、線圧600N/cm、表面温度190℃でカレンダー加工して、表面粗さ(SMD)0.813μm、厚み40μm、及び目付35g/mの平坦加工されたナイロン6織物を得た。
得られたナイロン織物の全面に、メチルエチルケトンとトルエンの混合溶剤(混合比1:1)中に、塩化ビニル・酢酸ビニル共重合体樹脂、UV吸収剤、及び帯電防止剤を含む樹脂溶液(固形分濃度12重量%)を、ディッピング加工で塗布し、次いで、該溶剤を80℃で乾燥させ及び/又は該樹脂を架橋させて、印刷面となるバインダー層を、固形分換算で3.42g/mで均一に配された繊維基材を作製した。
次に、実施例1と全く同じ条件を用いて、バインダー層が形成された面の上に、銀インクを用いてスクリーン印刷を行った。この場合も、線幅が100μmの細い配線の場合であっても、線幅がより太い場合と同程度の体積抵抗値が得られた。導電性を測定した結果、体積抵抗率が4.3x10−5Ω・cm、シート抵抗値が0.019Ω/□であった。
得られた配線付き繊維部材の各種物性、配線の電気的特性等を以下の表2に示す。
[Example 2]
A nylon 6 multifilament having a total fineness of 22 dtex and 17 filaments was used for the warp and weft, and a raw machine containing a taffeta structure having a warp density of 198 / 吋 and a weft density of 160 / 吋 was prepared by a water jet room.
The obtained woven fabric was spread and subjected to relaxation treatment and scouring continuously at 30 m / min in a treatment tank at 90 ° C. Next, the width is set for the rising width in the wet, and the dry heat is set (preset) at 190 ° C. for 1 minute. A 1-minute dry heat set (finishing set) was applied.
The obtained nylon 6 woven fabric was calendar-processed at a linear pressure of 600 N / cm and a surface temperature of 190 ° C. to flatten the nylon 6 having a surface roughness (SMD) of 0.813 μm, a thickness of 40 μm, and a grain of 35 g / m 2. Obtained a woven fabric.
A resin solution (solid content) containing a vinyl chloride / vinyl acetate copolymer resin, a UV absorber, and an antistatic agent in a mixed solvent of methyl ethyl ketone and toluene (mixing ratio 1: 1) on the entire surface of the obtained nylon woven fabric. (Concentration 12% by weight) is applied by dipping processing, and then the solvent is dried at 80 ° C. and / or the resin is crosslinked to obtain a binder layer to be a printed surface at 3.42 g / m in terms of solid content. A fiber base material uniformly arranged in No. 2 was prepared.
Next, under exactly the same conditions as in Example 1, screen printing was performed using silver ink on the surface on which the binder layer was formed. In this case as well, even in the case of a thin wiring having a line width of 100 μm, a volume resistance value similar to that in the case where the line width is thicker was obtained. As a result of measuring the conductivity, the volume resistivity was 4.3 × 10 -5 Ω · cm, and the sheet resistance value was 0.019 Ω / □.
Table 2 below shows various physical characteristics of the obtained fiber member with wiring, electrical characteristics of wiring, and the like.

[比較例4]
カレンダー加工を実施せず、バインダー層を形成しなかった以外は、実施例2と同様に、配線付き繊維部材を作製した。バインダー無しの場合、線幅100μmの配線は断線箇所が発生し、配線の導通を得ることができなかった。得られた配線付き繊維部材の各種物性、配線の電気的特性等を以下の表2に示す。
[Comparative Example 4]
A fiber member with wiring was produced in the same manner as in Example 2 except that the calendar processing was not performed and the binder layer was not formed. In the case of no binder, the wiring having a line width of 100 μm had a disconnection point, and the wiring could not be conducted. Table 2 below shows various physical characteristics of the obtained fiber member with wiring, electrical characteristics of wiring, and the like.

[比較例5]
バインダー層を形成しなかった以外は、実施例2と同様に、配線付き繊維部材を作製した。バインダー無しの場合、線幅100μmの配線は断線箇所が発生し、配線の導通を得ることができなかった。得られた配線付き繊維部材の各種物性、配線の電気的特性等を以下の表2に示す。
[Comparative Example 5]
A fiber member with wiring was produced in the same manner as in Example 2 except that the binder layer was not formed. In the case of no binder, the wiring having a line width of 100 μm had a disconnection point, and the wiring could not be conducted. Table 2 below shows various physical characteristics of the obtained fiber member with wiring, electrical characteristics of wiring, and the like.

[比較例6]
カレンダー加工を実施しなかった以外は、実施例2と同様に、配線付き繊維部材を作製した。カレンダー加工無しの場合、線幅100μmの配線は断線箇所が多数発生し、配線の導通を得ることができなかった。得られた配線付き繊維部材の各種物性、配線の電気的特性等を以下の表2に示す。
[Comparative Example 6]
A fiber member with wiring was produced in the same manner as in Example 2 except that the calendar processing was not performed. Without calendar processing, wiring with a line width of 100 μm had many disconnection points, and it was not possible to obtain continuity of the wiring. Table 2 below shows various physical characteristics of the obtained fiber member with wiring, electrical characteristics of wiring, and the like.

Figure 2021190500
Figure 2021190500

本発明に係る配線付き繊維部材は、低コストの繊維基材を用いた場合でも、高精細な配線パターンの作製を可能とするものである。これにより、センサ、バッテリー、ヒーター、発光素子等の各種機能性を有する機能素子を実装した、格段に低コストの繊維部材を提供することができる。
また、本発明に係る配線付き繊維部材は、可撓性、折り畳み性に優れ、格段の小型化、軽量化が可能となるため、携帯電話やパーソナルコンピュータ、車載用部品、ドローンや自律移動型ロボットといった移動体等、小型化・軽量化が要求される各種用途への利用に好適である。また、衣料やスポーツ用品などの各種日用品、医療用品、車載用部材等、様々な分野において、故障予知や状態監視等の各種モニタリング素子、IoT向け素子として利用することができる。
さらに、本発明に係る配線付き繊維部材の製造方法によれば、格段に低コストの製造装置を用いて、高い歩留まりで高精細な配線パターンを量産することができ、上記の各種機能素子の製造方法を提供することができる。
The fiber member with wiring according to the present invention enables the production of a high-definition wiring pattern even when a low-cost fiber base material is used. This makes it possible to provide a remarkably low-cost fiber member on which functional elements having various functionalities such as a sensor, a battery, a heater, and a light emitting element are mounted.
Further, the fiber member with wiring according to the present invention has excellent flexibility and foldability, and can be significantly reduced in size and weight. Therefore, mobile phones, personal computers, in-vehicle parts, drones and autonomous mobile robots can be used. It is suitable for use in various applications that require miniaturization and weight reduction, such as mobile objects. Further, it can be used as various monitoring elements such as failure prediction and condition monitoring, and elements for IoT in various fields such as various daily necessities such as clothing and sporting goods, medical supplies, and in-vehicle materials.
Further, according to the method for manufacturing a fiber member with wiring according to the present invention, it is possible to mass-produce high-definition wiring patterns with a high yield by using a remarkably low-cost manufacturing apparatus, and manufacture the above-mentioned various functional elements. A method can be provided.

本発明に係る配線付き繊維部材の適用例として、屋外掲示物での利用が可能である。例えば、レーザープリンターで印刷した後、さらに配線、機能素子を形成して、屋外でもセンサなど機能素子を搭載した掲示物が可能であり、発光素子を入れたら夜間の危険表示用部材やイルミネーションにも使用可能であり、樹木や看板などに巻き付けられることもできり。また、車載用エアバックを構成する不織布へ配線を設け、エアバックの状態監視に用いることもでき、シートベルト、ハンドル、ダッシュボード等に適用してスマートテキスタイルとすることもできる。さらに、生体信号検知のためのスマートテキスタイル用途や、人の出入りモニター用マット、座布団、クッション材への実装等が挙げられる。 As an application example of the fiber member with wiring according to the present invention, it can be used in an outdoor bulletin board. For example, after printing with a laser printer, wiring and functional elements can be further formed to make a signboard equipped with functional elements such as sensors even outdoors, and if a light emitting element is inserted, it can also be used as a danger display member or illumination at night. It can be used and can be wrapped around trees and signs. Further, wiring can be provided on the non-woven fabric constituting the in-vehicle airbag and used for monitoring the state of the airbag, and it can be applied to a seat belt, a steering wheel, a dashboard or the like to make a smart textile. Further, there are applications for smart textiles for detecting biological signals, mounting on mats for monitoring people entering and exiting, cushions, cushioning materials, and the like.

1 繊維基材
2 バインダー層
3 配線
4 第1の被加工面
5 第2の被加工面
6 接続部
7 機能素子
8 スナップボタン
9 導電性材料
1 Fiber base material 2 Binder layer 3 Wiring 4 First machined surface 5 Second machined surface 6 Connection part 7 Functional element 8 Snap button 9 Conductive material

Claims (9)

表面粗さ(SMD)0.5μm〜2μmの平坦化された表面を少なくとも片面に有する繊維基材の該片面にバインダー層が設けられており、該バインダー層の上に導電性材料からなる配線を有することを特徴とする配線付き繊維部材。 A binder layer is provided on one side of a fiber base material having a flattened surface having a surface roughness (SMD) of 0.5 μm to 2 μm on at least one side, and wiring made of a conductive material is placed on the binder layer. A fiber member with wiring, characterized by having. 前記導電性材料からなる配線の一部に、機能素子が電気的に接続された接続部を有する、請求項1に記載の配線付き繊維部材。 The fiber member with wiring according to claim 1, wherein the functional element has a connection portion electrically connected to a part of the wiring made of the conductive material. 前記バインダー層を構成するバインダー材は、塩化ビニル・酢酸ビニル共重合体樹脂、ウレタン系樹脂、アクリル系樹脂、及びそれらの混合物からなる群から選ばれる少なくとも1種の樹脂を1.0g/m2〜10g/m2で含む、請求項1又は2に記載の配線付き繊維部材。 The binder material constituting the binder layer is 1.0 g / m 2 of at least one resin selected from the group consisting of vinyl chloride / vinyl acetate copolymer resin, urethane resin, acrylic resin, and a mixture thereof. The fiber member with wiring according to claim 1 or 2, which comprises 10 g / m 2. 前記配線が、前記バインダー層を構成するバインダー材に含まれる樹脂と同じ樹脂を少なくとも1種類含む、請求項3に記載の配線付き繊維部材。 The fiber member with wiring according to claim 3, wherein the wiring contains at least one kind of the same resin as the resin contained in the binder material constituting the binder layer. 前記バインダー層を構成するバインダー材は、帯電防止剤を0.1g/m2〜0.5g/m2でさらに含む、請求項1〜4のいずれか1項に記載の配線付き繊維部材。 The binder material constituting the binder layer, an antistatic agent further comprises at 0.1g / m 2 ~0.5g / m 2 , with wires fiber member according to any one of claims 1 to 4. 前記バインダー層の表面被覆率が10%〜100%である、請求項1〜5のいずれか1項に記載の配線付き繊維部材。 The fiber member with wiring according to any one of claims 1 to 5, wherein the surface coverage of the binder layer is 10% to 100%. 前記配線の最小線幅が1μm以上5mm以下である、請求項1〜6のいずれか1項に記載の配線付き繊維部材。 The fiber member with wiring according to any one of claims 1 to 6, wherein the minimum line width of the wiring is 1 μm or more and 5 mm or less. 以下の工程:
繊維基材の少なくとも片面を平坦化して、表面粗さ(SMD)0.5μm〜2μmの繊維基材を得る平坦化工程;
溶剤中にバインダー材を含む樹脂溶液を塗布又は含浸させ、次いで、該溶剤を乾燥させ及び/又は架橋させて、バインダー層を設けるバインダー層形成工程;及び
得られたバインダー層の上に導電性材料からなる配線を形成する配線形成工程;
を含む、配線付き繊維部材の製造方法。
The following steps:
A flattening step of flattening at least one side of a fiber base material to obtain a fiber base material having a surface roughness (SMD) of 0.5 μm to 2 μm;
A binder layer forming step of applying or impregnating a resin solution containing a binder material in a solvent, and then drying and / or cross-linking the solvent to provide a binder layer; and a conductive material on the obtained binder layer. Wiring forming process to form a wiring consisting of
A method for manufacturing a fiber member with wiring, including.
以下の工程:
前記形成された配線の一部に、機能素子を電気的に接続して接続部を作製する工程;
をさらに含み、該接続部の作製では、導電性ペーストの塗布工程、導電性樹脂又は導電性接着剤を用いた接着工程、異方性導電フィルムを熱圧着する工程、導電性又は非導電性の糸を用いた縫い込み工程又は織り込み工程、ステープラ用つづり針を止める工程、並びに金属製スナップボタンを用いて接続する工程からなる群から選ばれる少なくとも1の工程を実施する、請求項8に記載の配線付き繊維部材の製造方法。
The following steps:
A step of electrically connecting a functional element to a part of the formed wiring to produce a connection portion;
In the production of the connection portion, a step of applying a conductive paste, a step of adhering using a conductive resin or a conductive adhesive, a step of thermally crimping an anisotropic conductive film, and a conductive or non-conductive 8. The step according to claim 8, wherein at least one step selected from the group consisting of a sewing step or a weaving step using a thread, a step of stopping a spelling needle for a stapler, and a step of connecting using a metal snap button is carried out. Manufacturing method of fiber member with wiring.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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WO2023128484A1 (en) * 2021-12-28 2023-07-06 주식회사 마이다스에이치앤티 Smart wearable clothing including stretchable circuit electrode and smart wearable system

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