JP6721338B2 - Conductive cloth - Google Patents
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Description
本発明は、非導電性の繊維からなる布帛上に導電性材料によるパターン（回路）等を形成した導電性を有する布帛に関する。詳しくは、本発明は布帛本来の柔軟性を損なうことなく十分な導電性を備え、布帛の伸びに対して導電性低下の少ない導電性布帛に関する。 The present invention relates to a conductive cloth in which a pattern (circuit) made of a conductive material is formed on a cloth made of non-conductive fibers. More specifically, the present invention relates to a conductive cloth that has sufficient conductivity without impairing the original flexibility of the cloth and has a small decrease in conductivity as the cloth stretches.
導電性を有する布帛は、電子部品やセンサー類を実装することによって、ウェアラブルデバイスとして利用することができる。本発明の導電性を有する布帛を用いたウェアラブルデバイスを装着することで、人間や動物の生体信号や動作を計測することができ、医療分野やヘルスケア分野に利用されるほか、環境、建築分野などの多様な産業においてその有用性が注目されている。 The conductive cloth can be used as a wearable device by mounting electronic parts and sensors. By mounting a wearable device using the conductive cloth of the present invention, it is possible to measure biological signals and movements of humans and animals, which are used in the medical field and healthcare field, as well as the environment and construction fields. Its usefulness is drawing attention in various industries such as.
布帛に導電性を付与する従来の技術としては、導電性を有する糸を織込んだり編込んだりする手法（例えば特許文献１）、導電性ペーストを印刷する手法（例えば特許文献２）などがある。 Conventional techniques for imparting conductivity to a cloth include a method of weaving or knitting a thread having conductivity (for example, Patent Document 1) and a method of printing a conductive paste (for example, Patent Document 2). ..
しかしながら、導電性を有する糸を織り込んだり編み込んだりする手法では、特殊な装置を要することや、導電性パターン形状の自由度が低いことなどの問題がある。導電性ペーストを印刷する手法では導電性が不十分となる場合があるため、導電性を上げるために印刷するペーストの量を増やす必要から布帛が硬く重くなる傾向があるという問題がある。加えて、布帛の伸びに対して導電性パターンの追従性が低いために破断が起き、導電性が低下するという問題もある。 However, the method of weaving or knitting a conductive thread has problems that a special device is required and the degree of freedom of the conductive pattern shape is low. The method of printing the conductive paste may have insufficient conductivity, and thus the cloth tends to be hard and heavy because it is necessary to increase the amount of the paste to be printed in order to increase the conductivity. In addition, there is a problem in that the conductive pattern has a low followability with respect to the elongation of the cloth, so that breakage occurs and the conductivity decreases.
これまでに、装飾目的等で布帛に接着剤等を介して薄い金属層を形成させる方法が提案されている（特許文献３、４）。また、布帛上にインクジェットプリント方式で電子回路等を形成してなる電子衣料が提案されている（特許文献５）。しかしながら、これらの方法では布帛の伸びに対して耐久性のある導電性布帛を得ることはできていない。 Up to now, there has been proposed a method of forming a thin metal layer on a cloth through an adhesive or the like for the purpose of decoration (Patent Documents 3 and 4). In addition, an electronic garment has been proposed in which an electronic circuit or the like is formed on a cloth by an inkjet printing method (Patent Document 5). However, these methods have not been able to obtain a conductive cloth that is durable against the elongation of the cloth.
本発明は、布帛本来の柔軟性を損なうことなく十分な導電性を備え、布帛の伸びに対する追従性と耐久性に優れた導電性布帛を提供することを課題とする。 An object of the present invention is to provide a conductive cloth that has sufficient conductivity without impairing the original flexibility of the cloth, and has excellent followability to elongation of the cloth and excellent durability.
本発明者らは、鋭意検討した結果、布帛上に形成された導電性材料による導電パターンの表面が、微細な凹凸構造を有している導電性布帛において、上記課題を解決しうることを見いだし、本発明を完成するに至った。 As a result of diligent studies, the inventors of the present invention found that the surface of a conductive pattern formed of a conductive material on a cloth has a fine concavo-convex structure and can solve the above problems. The present invention has been completed.
すなわち本発明は、布帛上に導電性材料からなる厚さ１０〜１００μｍの導電パターンが形成された導電性布帛であって、前記導電パターンの表面の算術平均粗さＲａが５．０〜２０．０μｍであり、前記導電パターンの表面に、合成樹脂からなる保護層が積層されていることを特徴とする、導電性布帛である。 That is, the present invention is a conductive cloth in which a conductive pattern having a thickness of 10 to 100 μm made of a conductive material is formed on a cloth, and the arithmetic mean roughness Ra of the surface of the conductive pattern is 5.0 to 20. 0μm der is, on the surface of the conductive pattern, wherein the protective layer made of a synthetic resin are stacked, a conductive cloth.
前記導電性材料が銀粒子、銀／塩化銀粒子、カーボン粒子の中から選ばれる一以上の導電性粒子とポリウレタン樹脂、アクリル樹脂、ポリエステル樹脂から選ばれる一以上のバインダー樹脂とを含む導電性樹脂組成物であることが好ましい。前記保護層を形成する前記合成樹脂がポリウレタン樹脂、フェノキシ樹脂であることが好ましい。 Before Kishirube conductive material is silver particles, silver / silver chloride grains, one or more conductive particles and a polyurethane resin selected from among carbon particles, acrylic resin, conductive including the one or more binder resin selected from polyester resin It is preferably a resin composition. The synthetic resin forming the protective layer is preferably a polyurethane resin or a phenoxy resin.
本発明は、離型性基材の一方の表面に導電性材料により厚さ１０〜１００μｍの導電パターンを形成する工程、前記導電パターン上に接着層を積層する工程、前記接着層側を布帛に重ねて導電パターンを布帛の表面に転写する工程、前記導電パターンの表面に合成樹脂からなる保護層を積層する工程をこの順に含み、布帛上に転写された前記導電パターン表面の算術平均粗さＲａが５．０〜２０．０μｍであることを特徴とする、導電性布帛の製造方法である。 The present invention comprises a step of forming a conductive pattern having a thickness of 10 to 100 μm on one surface of a releasable substrate with a conductive material, a step of laminating an adhesive layer on the conductive pattern, and a cloth for the adhesive layer side. An arithmetic mean roughness Ra of the surface of the conductive pattern transferred onto the fabric is included in this order including a step of overlappingly transferring the conductive pattern onto the surface of the cloth and a step of laminating a protective layer made of a synthetic resin on the surface of the conductive pattern. Is 5.0 to 20.0 μm.
本発明においては、布帛の柔軟性を損なわず、布帛の伸びに対する耐久性の高い導電性布帛を得ることができる。すなわち、布帛が繰り返し伸縮された場合でも抵抗値の変化率が小さい導電性布帛を得ることができる。 In the present invention, it is possible to obtain an electrically conductive cloth having high durability against elongation of the cloth without impairing the flexibility of the cloth. That is, it is possible to obtain a conductive cloth having a small rate of change in resistance value even when the cloth is repeatedly stretched and contracted.
１：離型性基材
２：保護層
３：導電パターン
４：接着層
５：布帛
1: Releasable substrate 2: Protective layer 3: Conductive pattern 4: Adhesive layer 5: Cloth
図１に、本発明の導電性布帛に形成された導電パターンの表面を、電子顕微鏡によって撮影した写真を示す。図１によれば、本発明の導電性布帛においては、導電パターンの表面に微細な凹凸構造が形成されている。 FIG. 1 shows a photograph taken by an electron microscope of the surface of the conductive pattern formed on the conductive cloth of the present invention. According to FIG. 1, in the conductive cloth of the present invention, a fine uneven structure is formed on the surface of the conductive pattern.
（１）布帛
本発明に用いられる布帛としては、例えば、織物、編物、不織布などの繊維布帛を挙げることができる。また、繊維素材としては、例えば、綿、麻、羊毛、絹等の天然繊維、レーヨン、キュプラ等の再生繊維、アセテート、トリアセテート等の半合成繊維、ポリアミド（ナイロン６、ナイロン６６等）、ポリエステル（ポリエ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）、ポリウレタン、ポリアクリル等の合成繊維などを挙げることができ、これらが２種以上組み合わされていてもよい。
(1) Cloth Examples of the cloth used in the present invention include fiber cloth such as woven fabric, knitted fabric, and non-woven fabric. Examples of the fiber material include natural fibers such as cotton, hemp, wool and silk, recycled fibers such as rayon and cupra, semi-synthetic fibers such as acetate and triacetate, polyamide (nylon 6, nylon 66, etc.), polyester ( Examples thereof include polyethylene terephthalate, polytrimethylene terephthalate, etc.), polyurethane, synthetic fibers such as polyacrylic, and the like, and two or more kinds of these may be combined.
繊維布帛には、必要に応じて染色、帯電防止加工、難燃加工、カレンダー加工などが施されていてもよい。布帛の厚みは特に限定されないが、０．０３〜５ｍｍ程度であることが好ましい。 The fiber cloth may be subjected to dyeing, antistatic processing, flame retarding processing, calendar processing and the like, if necessary. Although the thickness of the cloth is not particularly limited, it is preferably about 0.03 to 5 mm.
（２）導電性材料
本発明における導電パターンを形成する導電性材料は、銀粒子、銀／塩化銀粒子、カーボン粒子などの導電性粒子と、ポリウレタン樹脂、アクリル樹脂、ポリエステル樹脂、エポキシ樹脂などのバインダー樹脂とを含む導電性樹脂組成物であることが好ましい。他にＰＥＤＯＴ／ ＰＳＳ等の導電性高分子材料を用いてもよい。なかでも布帛に適用可能な程度の比較的低い加工温度で良好な導電性を得られるという理由で銀粒子またはカーボン粒子を含む導電性樹脂組成物を用いることが好ましい。また、生体信号測定においては、電極インピーダンスを下げられるという点で、銀／塩化銀粒子を含む導電性樹脂組成物を用いることが好ましい。
(2) Conductive Material The conductive material forming the conductive pattern in the present invention includes conductive particles such as silver particles, silver/silver chloride particles and carbon particles, and polyurethane resin, acrylic resin, polyester resin, epoxy resin and the like. A conductive resin composition containing a binder resin is preferred. Alternatively, a conductive polymer material such as PEDOT/PSS may be used. Above all, it is preferable to use a conductive resin composition containing silver particles or carbon particles because good conductivity can be obtained at a relatively low processing temperature applicable to a cloth. Further, in the measurement of biological signals, it is preferable to use a conductive resin composition containing silver/silver chloride particles from the viewpoint that the electrode impedance can be lowered.
導電性粒子の粒子径は０．００１〜２０μｍであることが好ましい。導電性樹脂組成物中の導電性粒子の含有量としては、５０〜９０ｗｔ％であることが好ましい。 The particle size of the conductive particles is preferably 0.001 to 20 μm. The content of the conductive particles in the conductive resin composition is preferably 50 to 90 wt %.
導電パターンの表面には微細な凹凸構造が形成されていることが必要である（図１参照）。この凹凸構造の程度を表わす指標として、算術平均粗さＲａが用いられる。本発明の導電パターンの表面には、ＪＩＳ Ｂ ０６０１に準拠して測定された算術平均粗さＲａ（基準長さ：１２８０．０μｍ、輪郭曲線フィルタλｃ：４２６．７μｍ）が５．０〜２０．０μｍとなるような凹凸構造が形成されている。 It is necessary that a fine uneven structure is formed on the surface of the conductive pattern (see FIG. 1). The arithmetic mean roughness Ra is used as an index indicating the degree of the uneven structure. On the surface of the conductive pattern of the present invention, the arithmetic average roughness Ra (reference length: 1280.0 μm, contour curve filter λc: 426.7 μm) measured according to JIS B 0601 is 5.0 to 20. An uneven structure having a thickness of 0 μm is formed.
（３）保護層
本発明の導電性布帛においては、微細な凹凸構造を有する前記導電パターンの表面に、合成樹脂を主成分とする保護層が積層されていることが好ましい。保護層を形成する合成樹脂としてはポリウレタン樹脂、フェノキシ樹脂、シリコーン樹脂、ポリエステル樹脂、エポキシ樹脂、アクリル樹脂、エチレン−酢酸ビニル共重合樹脂、ポリビニルブチラール樹脂、ポリ塩化ビニル系共重合樹脂などが挙げられ、なかでも柔軟性、伸縮性、強靭性に優れるという理由でポリウレタン樹脂、フェノキシ樹脂が好ましい。保護層を積層することにより、導電パターンを物理的、化学的に保護することができる。
(3) Protective Layer In the conductive cloth of the present invention, it is preferable that a protective layer containing a synthetic resin as a main component is laminated on the surface of the conductive pattern having a fine uneven structure. Examples of the synthetic resin forming the protective layer include polyurethane resin, phenoxy resin, silicone resin, polyester resin, epoxy resin, acrylic resin, ethylene-vinyl acetate copolymer resin, polyvinyl butyral resin, and polyvinyl chloride copolymer resin. Among them, polyurethane resin and phenoxy resin are preferable because they are excellent in flexibility, elasticity and toughness. By stacking the protective layer, the conductive pattern can be physically and chemically protected.
本発明の導電性布帛は前記構成要素の他にも、必要に応じて各種構成を備えていてもよい。例えば、繊維布帛の全体あるいは一部を予め合成樹脂コーティングによって被覆するような構成であってもよい。また、導電性パターンが接着層を介して布帛に貼着されていてもよい。 The conductive cloth of the present invention may be provided with various configurations, if necessary, in addition to the above-mentioned components. For example, the whole or a part of the fiber cloth may be previously coated with a synthetic resin coating. Further, the conductive pattern may be attached to the cloth via an adhesive layer.
本発明の導電性布帛を製造する方法について、その一例を図２を参照して説明する。 An example of the method for producing the conductive cloth of the present invention will be described with reference to FIG.
図２（ａ）は離型性基材１の一方の表面に、導電性材料をパターン状に塗布したものである。離型性基材の一方の表面には微細な凹凸構造が形成されている。この微細な凹凸構造によって、導電パターン３の表面に微細な凹凸構造が付与される。このように導電パターン３の表面に形成された微細な凹凸構造のＪＩＳ Ｂ ０６０１に準拠して測定された算術平均粗さＲａ（基準長さ：１２８０．０μｍ、輪郭曲線フィルタλｃ：４２６．７μｍ）が５．０〜２０．０μｍとなるように、離型性基材１を選択する必要がある。 In FIG. 2A, one surface of the releasable substrate 1 is coated with a conductive material in a pattern. A fine concavo-convex structure is formed on one surface of the releasable substrate. Due to this fine uneven structure, a fine uneven structure is provided on the surface of the conductive pattern 3. The arithmetic mean roughness Ra (reference length: 1280.0 μm, contour curve filter λc: 426.7 μm) measured according to JIS B 0601 of the fine concavo-convex structure formed on the surface of the conductive pattern 3 in this way. It is necessary to select the releasable base material 1 so that the thickness becomes 5.0 to 20.0 μm.
本発明で用いられる離型性基材としては、紙やフィルムなどの基材に離型層としてポリエチレンフィルム、ポリプロピレンフィルム、ポリメチルペンテンフィルムなどのポリオレフィンフィルムを貼合したものの他、紙やフィルムなどの基材にシリコーン系あるいはフッ素系の離型剤をコーティングしたものなどが挙げられる。 Examples of the releasable base material used in the present invention include papers, films, and the like, in which a polyolefin film such as a polyethylene film, a polypropylene film, or a polymethylpentene film is bonded to a base material such as paper or film as a release layer. And the like, which are coated with a silicone-based or fluorine-based release agent.
導電性材料をパターン状に塗布する方法はスクリーン印刷法、グラビア印刷法、インクジェット印刷法などが挙げられ、印刷後には加熱乾燥などによって溶剤を除去して導電パターンを硬化させる。導電性材料に含まれるバインダー樹脂がエネルギー線硬化型の樹脂である場合には、エネルギー線を照射することによって導電パターンを硬化させる。また、導電性材料に含まれるバインダー樹脂がエネルギー線硬化型の樹脂である場合、フォトリソグラフィーの手法を用いて導電パターンを形成することもできる。 Examples of the method of applying the conductive material in a pattern include a screen printing method, a gravure printing method, an inkjet printing method, and the like. After printing, the solvent is removed by heating and drying to cure the conductive pattern. When the binder resin contained in the conductive material is an energy ray curable resin, the conductive pattern is cured by irradiating with energy rays. Further, when the binder resin contained in the conductive material is an energy ray curable resin, the conductive pattern can be formed by using a photolithography technique.
導電パターンの厚さは用いる導電性材料の種類によって適宜設定されるが、導電性粒子を含む導電性樹脂組成物を用いた場合は１０〜１００μｍであることが好ましい。 The thickness of the conductive pattern is appropriately set depending on the type of conductive material used, but is preferably 10 to 100 μm when a conductive resin composition containing conductive particles is used.
次に、図２（ｂ）のように導電パターンの上に接着層４を形成する。接着層を形成する材料としては、ポリウレタン樹脂、ナイロン樹脂、ポリエステル樹脂、エチレン酢酸ビニル共重合物、エポキシ樹脂およびそれらの溶液、分散体などを用いることができる。なかでも柔軟性に優れるという理由でポリウレタン樹脂が好ましい。接着層４は図２（ｂ）に示すように導電パターンを覆いつくすように積層されていることが好ましい。接着層４の厚さは１０〜１００μｍであることが好ましい。接着層の厚さがこの範囲であれば、布帛の柔軟性を損なうことなく、十分な接着性を発現することができる。 Next, as shown in FIG. 2B, the adhesive layer 4 is formed on the conductive pattern. As a material for forming the adhesive layer, a polyurethane resin, a nylon resin, a polyester resin, an ethylene vinyl acetate copolymer, an epoxy resin and a solution or dispersion thereof can be used. Among them, polyurethane resin is preferable because it has excellent flexibility. The adhesive layer 4 is preferably laminated so as to cover the conductive pattern as shown in FIG. 2(b). The thickness of the adhesive layer 4 is preferably 10 to 100 μm. When the thickness of the adhesive layer is within this range, sufficient adhesiveness can be exhibited without impairing the flexibility of the cloth.
上記操作によって得られた導電性パターン３を備えた離型性基材１を、接着層４の側を布帛５の一表面に重ね、例えば熱転写法によって布帛５に貼り合わせる（図２（ｃ））。その後、離型性基材１を剥離して取り除き、本発明の導電性布帛を得る（図２（ｄ））。 The releasable substrate 1 provided with the conductive pattern 3 obtained by the above operation is laminated on the one surface of the cloth 5 with the adhesive layer 4 side, and attached to the cloth 5 by, for example, a thermal transfer method (FIG. 2C). ). Then, the releasable substrate 1 is peeled and removed to obtain the conductive cloth of the present invention (FIG. 2(d)).
熱転写法による貼り合せの条件としては温度１００〜１８０℃、圧力０．２〜０．８ＭＰａ、時間０．５〜２分であることが好ましい。 As the conditions for bonding by the thermal transfer method, it is preferable that the temperature is 100 to 180° C., the pressure is 0.2 to 0.8 MPa, and the time is 0.5 to 2 minutes.
図２（ｅ）には本発明の導電性布帛上に保護層２を形成する例を示しているが、本発明においては保護層２は必須の構成ではない。保護層２を形成する場合は、布帛に転写された後の導電パターン上に形成される。 2E shows an example in which the protective layer 2 is formed on the conductive cloth of the present invention, but the protective layer 2 is not an essential component in the present invention. When the protective layer 2 is formed, it is formed on the conductive pattern after being transferred to the cloth.
保護層は導電パターン上において絶縁性を付与すべき部分に形成される。図２（ｅ）に示すように、保護層は導電パターンに対し、幾分大きなサイズで形成されていてもよいし、布帛の全面を覆うように形成されていてもよい。このように保護層を形成することで、保護層が導電パターンを確実に被覆し高い絶縁性が得られる。 The protective layer is formed on a portion of the conductive pattern to which insulation is to be given. As shown in FIG. 2E, the protective layer may be formed to have a size slightly larger than the conductive pattern, or may be formed to cover the entire surface of the cloth. By forming the protective layer in this manner, the protective layer surely covers the conductive pattern and high insulation can be obtained.
保護層をパターン状に形成する方法は電着塗装法、スクリーン印刷法、インクジェット印刷法、グラビア印刷法、グラビアオフセット印刷法、フレキソ印刷法、フォトリソグラフィー法などが挙げられ、保護層を布帛の全面に形成する方法としてはグラビアコート法、ロールコート法、ナイフコート法、バーコート法、ディップコート法、スプレーコート法などが挙げられる。なかでも厚膜が得られやすく、必要な部分にのみ選択的に保護層を形成出来るという理由でスクリーン印刷法、フォトリソグラフィー法が好ましい。スクリーン印刷法によって保護層を形成する場合、合成樹脂のプレポリマーを溶剤にて希釈した合成樹脂組成物を用いることができる。この合成樹脂組成物をパターン状に塗布した後、必要に応じて溶剤を除去する工程をとることが好ましい。溶剤を除去する方法としては、加熱乾燥、真空乾燥、常温乾燥などの方法を採用することができる。 Examples of the method for forming the protective layer in a pattern include an electrodeposition coating method, a screen printing method, an inkjet printing method, a gravure printing method, a gravure offset printing method, a flexo printing method, and a photolithography method. Examples of the method for forming the layer include a gravure coating method, a roll coating method, a knife coating method, a bar coating method, a dip coating method and a spray coating method. Among them, the screen printing method and the photolithography method are preferable because a thick film can be easily obtained and the protective layer can be selectively formed only in a necessary portion. When the protective layer is formed by the screen printing method, a synthetic resin composition prepared by diluting a synthetic resin prepolymer with a solvent can be used. After applying the synthetic resin composition in a pattern, it is preferable to take a step of removing the solvent if necessary. As a method for removing the solvent, a method such as heat drying, vacuum drying, or room temperature drying can be adopted.
本発明の導電性布帛を製造する方法の別の一例としては、導電パターンを形成するにあたって導電性材料を用いた印刷法に替えて、無電解メッキ法を利用して金属被膜からなる導電パターンを形成する方法を用いることもできる。 As another example of the method for producing the conductive fabric of the present invention, as an alternative to the printing method using a conductive material in forming the conductive pattern, a conductive pattern made of a metal coating is formed by using an electroless plating method. A forming method can also be used.
離型性材料の一方の表面に無電解メッキ触媒を含有するインクによってパターン印刷を行う。無電解メッキ触媒を活性化した後、例えば無電解銅メッキ処理を行なって導電パターンを形成する。その後、上記と同様に接着層を設け、熱転写法によって布帛に接着、離型性材料を剥離して本発明の導電性布帛を得る。無電解メッキに用いられる無電解メッキ触媒やその活性化剤、無電解メッキ液などは一般的に用いられる材料を使用することができる。 Pattern printing is performed on one surface of the releasable material with an ink containing an electroless plating catalyst. After activating the electroless plating catalyst, for example, electroless copper plating is performed to form a conductive pattern. After that, an adhesive layer is provided in the same manner as above, and the conductive cloth of the present invention is obtained by adhering to the cloth by a thermal transfer method and peeling off the release material. Generally used materials can be used for the electroless plating catalyst, its activator, and the electroless plating solution used in the electroless plating.
以下に本発明を実施例により説明するが、本発明はこれらの実施例により何らの制限を受けるものではない。
本実施例における各種物性の評価方法は以下の通りである。
The present invention will be described below with reference to examples, but the present invention is not limited to these examples.
The evaluation methods of various physical properties in this example are as follows.
＜伸び耐久性＞
幅３ｍｍ、長さ１００ｍｍの導電パターンを有する導電性布帛を作製する。導電パターン１００ｍｍ間の抵抗値を測定し、これを初期抵抗値とする。導電パターンの長さ方向に加速度０．９８ｍ／ｓ２、速度１５０ｍｍ／ｓで導電性布帛を１０％伸長させ、加速度０．９８ｍ／ｓ２、速度１５０ｍｍ／ｓで元の長さに戻す。これを２，０００回繰り返す。その後、導電パターン１００ｍｍ間の抵抗値を再度測定し、初期抵抗値からの変化率を算出して評価した。抵抗値の測定には日置電機株式会社製抵抗計３５４０を用いた。
<Elongation durability>
A conductive cloth having a conductive pattern having a width of 3 mm and a length of 100 mm is produced. The resistance value between the conductive patterns of 100 mm is measured, and this is used as the initial resistance value. Acceleration 0.98 m / s 2 in the longitudinal direction of the conductive pattern, the conductive cloth at a speed 150 mm / s is extended 10%, the acceleration 0.98 m / s 2, the former at a speed 150 mm / s back length. This is repeated 2,000 times. Then, the resistance value between the conductive patterns of 100 mm was measured again, and the rate of change from the initial resistance value was calculated and evaluated. A resistance meter 3540 manufactured by Hioki Electric Co., Ltd. was used for measuring the resistance value.
［参考例１］
離型性基材としてリンテック株式会社製離型紙：型番 Ｒ１３１（算術平均粗さＲａ：２０．１μｍ）を用いた。藤倉化成株式会社製：ドータイトＦＡ−３５３Ｎ（銀粒子６９ｗｔ％、ポリエステル樹脂１２ｗｔ％、溶剤１８ｗｔ％）を用いてスクリーン印刷法によって幅３ｍｍ、長さ１１０ｍｍの導電パターンを離型性基材の表面に印刷した。用いた印刷装置は株式会社セリアコーポレーション製印刷機：ＳＳＡ−ＰＣ６６０Ａである。これを１３０℃、１５分間の加熱乾燥を行って導電パターンを硬化させた。次に、ユニ化成株式会社製ホットメルト接着剤：ユニバインダーＴＮ−４９２９Ｎを７０部、第一工業製薬株式会社製水分散ウレタン樹脂：スーパーフレックス４７０を３０部で混合した接着剤を用いスクリーン印刷法にて、導電パターンを覆うように幅５ｍｍ、長さ１１０ｍｍの接着層を印刷した。印刷に用いた装置はＳＳＡ−ＰＣ６６０Ａである。印刷後、１００℃で１０分間の加熱乾燥を行った。
[ Reference Example 1]
As the releasable substrate, release paper manufactured by Lintec Co., Ltd.: model number R131 (arithmetic mean roughness Ra: 20.1 μm) was used. Fujikura Kasei Co., Ltd.: DOTITE FA-353N (69 wt% silver particles, 12 wt% polyester resin, 18 wt% solvent) was used to screen-print a conductive pattern having a width of 3 mm and a length of 110 mm on the surface of the releasable substrate. Printed. The printing device used was a printing machine manufactured by Celia Corporation: SSA-PC660A. This was heated and dried at 130° C. for 15 minutes to cure the conductive pattern. Next, a screen printing method using an adhesive obtained by mixing 30 parts of hot melt adhesive manufactured by Uni Chemical Co., Ltd.: 70 parts of Unibinder TN-4929N and 30 parts of water dispersion urethane resin manufactured by Daiichi Kogyo Seiyaku Co., Ltd.: Superflex 470. Then, an adhesive layer having a width of 5 mm and a length of 110 mm was printed so as to cover the conductive pattern. The device used for printing is SSA-PC660A. After printing, heat drying was performed at 100° C. for 10 minutes.
次にナイロントリコット布帛（ナイロン４４Ｔ／３４ｆ：６６％、ポリウレタン４４Ｔ：２０％、ポリウレタン３１０Ｔ：２４％、目付４３０ｇ／ｍ２）を離型性基材の導電パターンと接着層を形成した面に合わせ、熱転写によって貼り合せを行った。用いた装置は株式会社ハシマ製熱転写プレス機：ＨＰ−４５３６Ａ−１２であり、熱転写の条件は１６０℃、０．５ＭＰａ、１分間であった。離型性基材を剥離して得られた導電性布帛において、導電パターン表面の算術平均粗さを測定した結果は１１．５μｍであった。 Next, a nylon tricot fabric (nylon 44T/34f: 66%, polyurethane 44T: 20%, polyurethane 310T: 24%, basis weight 430 g/m 2 ) was fitted to the conductive pattern of the releasable substrate and the surface on which the adhesive layer was formed. Bonding was performed by thermal transfer. The apparatus used was a thermal transfer press manufactured by Hasima Co., Ltd.: HP-4536A-12, and the thermal transfer conditions were 160° C., 0.5 MPa, and 1 minute. In the conductive cloth obtained by peeling off the releasable base material, the result of measuring the arithmetic average roughness of the conductive pattern surface was 11.5 μm.
［参考例２］
離型性基材をリンテック株式会社製離型紙：型番Ｒ２３１（算術平均粗さＲａ：２９．１μｍ）に替えた以外は参考例１と同様にして導電性布帛を得た。得られた導電性布帛において、導電パターン表面の算術平均粗さＲａは１６．３μｍであった。
[ Reference Example 2]
A conductive cloth was obtained in the same manner as in Reference Example 1 except that the release base material was changed to release paper manufactured by Lintec Co., Ltd.: model number R231 (arithmetic mean roughness Ra: 29.1 μm). In the obtained conductive cloth, the arithmetic mean roughness Ra of the conductive pattern surface was 16.3 μm.
［実施例１］
参考例１で得られた導電性布帛に対し、導電パターン（算術平均粗さ１１．５μｍ）を保護層で被覆した。保護層を形成する合成樹脂としてＤＩＣ株式会社製ハイドランＷＬＳ２０２（水性ポリウレタン樹脂）１００部とセンカ株式会社製アクトゲルＮＳ１００（エマルション型増粘剤）１．５部との混合物を用い、スクリーン印刷法にて導電パターンを被覆するように印刷した。用いた印刷装置はＳＳＡ−ＰＣ６６０Ａであり、保護層のサイズは幅５ｍｍ、長さ１００ｍｍである。導電パターンの長さ方向における両端部は、抵抗値測定のために各５ｍｍずつ露出させている。その後１３０℃にて１５分間の加熱乾燥を行った。
[Example 1 ]
A conductive pattern (arithmetic mean roughness 11.5 μm) was coated on the conductive cloth obtained in Reference Example 1 with a protective layer. As a synthetic resin for forming the protective layer, a mixture of 100 parts of Hydran WLS202 (aqueous polyurethane resin) manufactured by DIC Co., Ltd. and 1.5 parts of Actgel NS100 (emulsion type thickener) manufactured by Senka Co., Ltd. was used by a screen printing method. Printed to cover the conductive pattern. The printing device used is SSA-PC660A, and the size of the protective layer is 5 mm in width and 100 mm in length. Both ends in the length direction of the conductive pattern are exposed by 5 mm for measuring the resistance value. Then, it was heated and dried at 130° C. for 15 minutes.
［比較例１］
離型紙をパナック株式会社製：パナピールＴＰ−０３（算術平均粗さ１．２μｍ）に替えた以外は参考例１と同様にして導電性布帛を得た。得られた導電性布帛において、導電パターン表面の算術平均粗さＲａは２．５μｍであった。
[Comparative Example 1]
A conductive fabric was obtained in the same manner as in Reference Example 1 except that the release paper was changed to Panapeel TP-03 (arithmetic mean roughness 1.2 μm) manufactured by Panac Co., Ltd. In the obtained conductive cloth, the arithmetic mean roughness Ra of the surface of the conductive pattern was 2.5 μm.
［比較例２］
比較例１で得られた導電性布帛に対し、実施例１と同様にして保護層を形成した。
[Comparative example 2]
A protective layer was formed on the conductive cloth obtained in Comparative Example 1 in the same manner as in Example 1 .
表１に示すように比較例１の導電性布帛は伸び耐久性試験での抵抗値変化率が１０４３％、比較例２では２０１７％となっており、抵抗値が１０倍以上に増大している。一方、実施例１の導電性布帛は伸び耐久性試験後の抵抗値変化率を有意に低く抑えることができている。
As shown in Table 1, the conductive cloth of Comparative Example 1 had a resistance change rate of 1043% in the elongation durability test and 2017% in Comparative Example 2, and the resistance value increased 10 times or more. .. On the other hand, the conductive cloth of Example 1 can significantly reduce the rate of change in resistance value after the elongation durability test.
本発明の導電性布帛は、柔軟性に優れ、伸びに対する抵抗値の変化率が小さい。これは導電パターンが布帛の伸びによって断裂しにくいことを示し、高い導電性が長く持続する。そのため、ウェアラブルデバイス用のベース素材等として好適に利用することができる。 The conductive fabric of the present invention is excellent in flexibility and has a small rate of change in resistance value with respect to elongation. This indicates that the conductive pattern is less likely to tear due to the elongation of the fabric, and the high conductivity lasts for a long time. Therefore, it can be suitably used as a base material for wearable devices.
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