JPS6276602A - 伸長導電性布帛片 - Google Patents

伸長導電性布帛片

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JPS6276602A
JPS6276602A JP21466585A JP21466585A JPS6276602A JP S6276602 A JPS6276602 A JP S6276602A JP 21466585 A JP21466585 A JP 21466585A JP 21466585 A JP21466585 A JP 21466585A JP S6276602 A JPS6276602 A JP S6276602A
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JP
Japan
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conductive
fabric
fabric piece
piece
warp
Prior art date
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Pending
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JP21466585A
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English (en)
Inventor
福井 実
直樹 片岡
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Asahi Chemical Industry Co Ltd
Original Assignee
Asahi Chemical Industry Co Ltd
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Publication date
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Priority to EP86301489A priority patent/EP0206450B1/en
Priority to CA000503262A priority patent/CA1277510C/en
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  • Measurement Of Length, Angles, Or The Like Using Electric Or Magnetic Means (AREA)
  • Adjustable Resistors (AREA)
  • Non-Insulated Conductors (AREA)

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は伸長導電性布帛片に関する。より詳しくは経糸
と緯糸から成るその布帛片に伸長変形を加えることによ
り、伸長前に比べて布帛片の電気抵抗値が低下する伸長
導電性布帛片に関する。
〔従来の技術〕
これまでに、変形させて電気抵抗値が変形する素材とし
て感圧導電性エラストマーシートや伸長導電性エラスト
マーシートがあるが、いずれもエラストマーにかなりの
量の導電性フィラーを混入しているので、エラストマ一
本来のゴム弾性が著しく低下し、くり返し耐久性が低い
という欠点を有していた。
これに対して経糸と緯糸とから構成される織物は変形に
対して組織構造の変形が主に対応するので耐久性が高い
可能性があり、且つ織物の組織構造の変化と電気抵抗の
変化との関係は極めて興味深い研究対象であるのに、こ
れまでこの点に関する研究開発例はほとんどなく、単に
織物全体を金属メッキなどの手段によって導電性を付−
与して用いているのにすぎず、織物の組織変形を電気抵
抗値の変化としてとらえる伸長導電性織物はこれ迄開発
されていない。
〔発明が解決しようとする問題点〕
本発明の目的はその伸長変形を電気抵抗値の変化として
とらえる事のできる織物から成る伸長導電性布帛片を提
供するにある。
〔問題点を解決するための手段〕
本発明の目的は複数本の経糸と緯糸から成り、実質的に
長方形の形状を有する布帛片であって、その布帛片を構
成する経糸と緯糸の何れか一方に導電糸、他方に絶縁糸
を用い、且つ前記布帛片中の経糸および緯糸の配列方向
が布帛片の長手方向に対して傾斜していることを特徴と
する伸長導電性布帛片によって達成される。
前記長方形の意味は厳密にとられれるものではなく、時
には正方形も含み、又各辺が必ずしも直線でなくてもよ
い。
本発明による伸長導電性布帛片は経糸と緯糸の何れか一
方に導電糸、他方に絶縁糸を用いて製織し、得られた織
物を経糸および緯糸の配列方向に対して斜め方向に裁断
することによって得られる。
この状態における伸長導電性布帛片においては、経糸又
は緯糸の何れか一方に用いられている導電糸は間隔をあ
けて互いに平行に配列され、交絡する絶縁糸によってそ
の間隔が保たれているので隣接する導電糸同志が接触す
ることは実際上ない。
−力木発明による伸長導電性布帛片においては布帛片の
長手方向に対して経糸および緯糸が傾斜して配置されて
いるので、布帛片を布帛片の長手方向あるいはそれに直
角な方向に、より詳しくは糸の配列方向から外れる方向
に引張ると織組織が変形して引張られた方向にたやすく
延ばされることになる。織組織が変形すれば経糸あるい
は緯糸の何れか一方に配置されている導電糸が相互に接
近して接触し、その結果布帛片の電気抵抗値が減少する
ことになる。又逆にこの性質を利用して、電気抵抗値の
変化から布帛片に加えられる伸長変形の程度を把握する
ことができる。
ここに述べる伸長導電性布帛片において伸長導電性を有
するというためには、通常その布帛片に長手方向又はそ
れに直角方向の伸長変形を加えた場合にその伸長方向の
電気抵抗値が1桁以上低下する事が必要である。伸長導
電性布帛片の織物組織は平織、綾織、朱子織等のいずれ
であってもよい。布帛片を構成する絶縁糸とは通常の溶
融、湿式紡糸法等によって紡糸された長繊維やその収束
物(マルチフィラメント)、短繊維からなる紡績糸やそ
のより糸、フィルムやシートをスリットした細長い形状
物もしくはその収束物を意味し、その素材としては、ナ
イロン、ポリエステル、アクリル等の電気絶縁性合成高
分子、セルロース、天然ゴムなどの電気絶縁性天然高分
子、レーヨンなどの再生セルロース繊維、ガラスなどの
電気絶縁性無機繊維である。一方、布帛片を構成する導
電糸とは、ステンレス線、ニクロム線、銅線、炭素繊維
などよりなる単繊維あるいは撚糸、もしくは、絶縁性繊
維に、銅、ニッケル、銀、亜鉛、アルミニウム、カーボ
ン等の4電性物質をメッキ、コーティング、溶射等の導
電化手段により付与した単繊維あるいは撚糸である。
布帛片の伸長導電性は前述のように伸長した時の導電糸
同志の接触のしやすさによって決まる。
特に、導電糸が紡績糸である場合には、糸の表面に毛羽
が存在するために導電糸間の接触が起りゃすく高感度な
伸長導電性布帛片になる。この接触のしやすさは、この
ような導電糸の種類のみによって決まるものではなく、
織密度とが絶縁糸の種類すなわち、導電糸と絶縁糸の太
さ、硬さの違いなどによっても影響されるものである。
織密度に関しては絶縁糸より導電糸の織密度が大きい方
が、導電糸間の接触がおこりやすい。導電糸と絶縁糸の
太さ、硬さの違いに関しては、絶縁糸の方が細いかもし
くは硬い方が、導電糸間の接触が起こりやすく、伸長導
電性が得られやすいのでより好ましい。また、導電糸と
絶縁糸の交絡点が接着固定していると、導電糸間の接触
が起りやすくかっ、スIJ7プが起こりにくくなるため
強度も向上するのでより好ましい。さらに、コーティン
グやラミネートなどの手段により、ストレッチバック性
を有するエラストマーシート (ウレタンゴム、シリコ
ーンゴム、天然ゴムなどのシート)を伸長導電性織物の
片面もしくは両面への張り合わせたものを用いて布帛片
を作ると、伸長導電性のくり返し性が向上し、かつ伸長
方向の強度も向上するのでより望ましい。
本発明の伸長導電性は、経糸および緯糸方向に傾斜する
方向に伸長してはじめて得られるものであり、経糸方向
または緯糸方向に引っ張ったのでは、組織変形が起こら
ないため導電糸間の接触が起こらず伸長導電性は得られ
ない。
伸長導電性布帛片の電気抵抗値および伸長によるその変
化は前述の構成を有するm物の裁断方向および布帛片の
大きさによっても影響される。例えば第1図に示すよう
に、本発明による伸長導電性布帛片lが幅a、長さbを
有する長方形であり、且つ伸長方向がX−Yの方向であ
った場合に、その対角線βに対して導電糸が用いられて
いる経糸又は緯糸の傾斜方向fのなす角θが十であるこ
とが好ましい。この場合には布帛片1の長手方向両端部
の両方に達する導電糸がないので伸長を受ける前の布帛
の電気抵抗値は高くなる。もしこれとは反対に導電糸が
用いられている経糸又は緯糸の傾斜方向fが対角線lよ
り垂直側に立っている場合には、長手方向両端部の両方
に達する導電糸が存在することになり、布帛片1のX−
Y方向での電気抵抗値は伸長変形前でも低くなる。この
事は伸長変形による電気抵抗値の低下の程度を少くする
ので好ましくない。一方布出片の伸長しやすさから見て
も導電糸が用いられている経糸ま乏は緯糸の傾斜方向f
が第1図に示すように配置されていることが好ましい。
この場合には布帛片1のX・Y方向の伸長を妨害する糸
が長手方向両端部に両方にわたって←ないからである。
なお布帛片における経糸密度と緯糸密度が全く同じであ
る場合には経糸したがって緯糸の方向に45@の方向に
裁断して布帛片をつくると、その布帛片は伸長に際して
均一な組織変形を起こしやすし一皐一一一一蒔前述の説
明から容易に理解できるように、より好ましい裁断方向
、すなわち布帛片の長手方向に対する経糸または緯糸の
傾斜角度のより好ましい値は布帛片の幅a、長さbで定
まる。逆に云えば布帛片の幅a、長さbは伸長導電性布
帛片の用いられる用途によって定まり、定められたaお
よび駒の値に基づいて前記傾斜角度を定めればよい。
次に第2図を参照して本発明による伸長導電性布帛片を
伸長することによって伸長導電性が得られる機構を説明
する。第2図はバイアスカットした伸長導電性布帛片1
の組織の概略図であり、(a)は伸長変形前の元の状態
、(b)は伸長変形後の状態を示す。第2図の2は導電
糸、3は絶縁糸を示す。(a)の状態では、導電糸2間
に空隙があって接触していないので電気的に絶縁である
が、(b)の伸長状態では、組織変形によって導電糸2
a間の接触が起こり、XとYの間は導通状態となる。も
し、裁断が本発明のようにされていない場合は、伸長変
形前の元の状態で既に導通しているか、全く導通しない
かのどちらかであり、又伸長変形を加えてもほとんど伸
長せず、電気抵抗値の変化もほとんど生じないため伸長
導電性布帛片とはならない。また、第2図の場合は、1
例として導電糸が全くお互いに接触してない絶縁状態(
a)から、伸長変形後の導通状態(b)へと変化する極
端な例を示したが、伸長変形前の元の状態で既に導電糸
間の接触がある程度存在して、電気的に絶縁状態でなく
ても、伸長変形後、導電糸間の接触がより強固に起こり
、電気抵抗値が1桁以上低下するものであればよい。
このようにして得られた伸長導電性布帛片は、伸長変形
により電気抵抗値が減少するので、伸長変形を感知する
センサーやスイッチとしての用途がある。例えば、呼吸
や筋肉の動きにフィツトしたフレキシブルなセンサーな
どとなる。以下実施例を用いて、本発明物をさらに説明
するが、本発明物はこれら実施例に限定されるものでは
ない。
〔実施例〕
旭化成工業(株)製のポリエステル糸(A)50 d 
/24 f加工糸、(B) 75d /36 f原糸を
浣・状で水酸化ナトリウム水溶液(60g#! ) 、
100℃で減量加工しく減量率20%)、5ncj!2
:塩酸が3:10の重量比の浴中で感受性化し、水洗脱
水後、P(L:cjl!2.  :塩酸の重量比1:1
5の浴中で活性化し、水洗脱水後、Ni、cJ2 .6
HzO1NallPOz。
+120、クエン酸ナトリウム、N114 c7! 、
アンモニア水が1 : 1. : 3 : 2 : 2
の重量比の浴中で80℃×2分処理して、Niメッキし
たポリエステル糸を二種類(A’とB’)作製した。(
メ・7キによる重量増は、両者共20%であった。)又
、カシミロン(旭化成工業(株)製アクリル繊維)紡績
糸(C)3/3ON机(D)2152NMtを、精練後
、上述と同様に感受性化、活性化した後、Niメッキを
行なった。(C’とD’)(メンキ率を20%とした) Niメンキした(A’)(B’)(C’)(D′)の導
電糸と絶縁糸を組み合わせた平織物を作製し、l cm
巾、1ocffiの長さにバイアスカットした。(表−
1の試料tl&L7 、8はバイアス方向ではな(それ
ぞれ、たて方向、よこ方向に裁断した) 尚、試料阻4〜患8については、たて糸とよこ糸の交絡
部分を接着したものである。(よこ糸に、低融点ポリア
ミド系樹脂をコーティングし、熱プレスして接着した。
) 伸長による電気抵抗値の測定は、1辺3 cmの正方形
の銅板で両端からそれぞれl crr+はさみ、それを
引張り試験機に取りつけて行った。
表−1かられかるようにバイアスカットした試料寛1,
2.3,4,5.6は伸長変形に対応して電気抵抗値が
太き(低下するのに対し、比較例である試料魚7.8は
、バイアス方向にカットしておらず、変形によって抵抗
値がほとんど低下しない。
以下余白 〔発明の効果〕 本発明による伸長導電性布帛片は前述のように構成され
ているので長手方向又はそれに直角方向に伸長された場
合には電気抵抗値が減少する。又この布帛片は織物によ
って構成されているので伸長を除いた場合には元に戻り
やすい。したがって前述の性質を利用して本発明による
伸長導電性布帛片と伸長変形を感知するセンサーやスイ
ッチとして広く利用することができる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明による伸長導電性布帛片の形状と布帛片
中の導電糸の傾斜方向の関係を示すモデル図であり、第
2図は伸長導電性布帛片の伸長変形前(a)と伸長変形
後(blにおける導電糸と絶縁糸の配列状態を示す布帛
片の部分平面図である。 β・・・布帛片の対角線、 f・・・導電糸の傾斜方向
、X、Y・・・伸長方向、  1,1a・・・布帛片、
2.2a・・・導電糸、  3,3a・・・絶縁糸。 ↓ (a)   第2図  (b)

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1、複数本の経糸と緯糸から成り、実質的に長方形の形
    状を有する布帛片であって、該布帛片を構成する経糸と
    緯糸の何れか一方に導電糸、他方に絶縁糸を用い、且つ
    前記布帛片中の経糸および緯糸の配列方向が布帛片の長
    手方向に対して傾斜していることを特徴とする伸長導電
    性布帛片。 2、前記布帛片の長手方向両端部の両方に達する糸が実
    質的に無いように、前記経糸又は緯糸の配列方向が定め
    られていることを特徴とする特許請求の範囲第1項記載
    の伸長導電性布帛片。
JP21466585A 1985-03-04 1985-09-30 伸長導電性布帛片 Pending JPS6276602A (ja)

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US06/834,785 US4715235A (en) 1985-03-04 1986-02-28 Deformation sensitive electroconductive knitted or woven fabric and deformation sensitive electroconductive device comprising the same
DE8686301489T DE3672533D1 (de) 1985-03-04 1986-03-03 Verzerrungsempfindlicher elektrisch leitfaehiger strick- oder webstoff und verzerrungsempfindliche elektrisch leitfaehige vorrichtung mit einem solchen stoff.
EP86301489A EP0206450B1 (en) 1985-03-04 1986-03-03 Deformation sensitive electroconductive knitted or woven fabric and deformation sensitive electroconductive device comprising the same
CA000503262A CA1277510C (en) 1985-03-04 1986-03-04 Deformation sensitive electroconductive knitted or woven fabric and deformation sensitive electroconductive device comprising thesame

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