(57)【要約】【課題】本発明は、アンテナ素子にＩＣチップが接続された無線ＩＤタグを担持するとともに布帛を製造する際に必要となる伸縮性、熱収縮性、屈曲追従性及び耐久性を備えた複合糸を提供することを目的とするものである。【解決手段】アンテナ素子であるアンテナ回路２２が形成された可撓性を有する短冊形の基体２１の片面にＩＣチップ２０が搭載された無線ＩＤタグ２対して、メッシュ状の布地からなるテープ状布材３がＩＣチップ２０の搭載面に接着固定されている。テープ状布材３は、網目の結節部位において点接着により固定されており、多数の接着箇所が離散的に分布するようになっている。基体２１は、ＩＣチップ２０を覆うように配置され、糸長方向の両端部は延設されてテープ状布材３に接着固定されている。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
アンテナ素子にＩＣチップが接続された無線ＩＤタグと、伸縮性を有する繊維材料からなるとともに少なくとも片面において複数の前記無線ＩＤタグを糸長方向に所定間隔を空けて接着固定するテープ状布材とを備え、前記無線ＩＤタグには、糸長方向の端部がテープ状に延設されて前記テープ状布材に接着固定されるとともに前記テープ状布材とは反対側から少なくとも前記ＩＣチップを覆う被覆部材が設けられていることを特徴とする複合糸。
【請求項２】
前記被覆部材は、前記アンテナ素子が形成されるとともに片面に前記ＩＣチップが搭載される可撓性を有する短冊形の基体であり、前記テープ状布材は、前記基体に対して点接着又は線接着する多数の接着箇所が離散的に分布しており、前記無線ＩＤタグの前記ＩＣチップを搭載した面は、前記テープ状布材の前記接着箇所が形成された面に接着固定されていることを特徴とする請求項１に記載の複合糸。
【請求項３】
前記無線ＩＤタグは、ループ状に形成された前記アンテナ素子の内側に前記ＩＣチップが配置されており、前記被覆部材は、前記アンテナ素子の糸長方向の両端部を覆うように接着固定されていることを特徴とする請求項１に記載の複合糸。
【請求項４】
前記テープ状布材は、空隙率が３％〜８０％のメッシュ状布地からなり、網目の結節部位において前記被覆部材と接着していることを特徴とする請求項１から３のいずれかに記載の複合糸。
【請求項５】
前記テープ状布材は、表面が凹凸形状に形成されており、形成された多数の凸状部分で前記被覆部材と接着していることを特徴とする請求項１から３のいずれかに記載の複合糸。
【請求項６】
前記テープ状布材は、織物、編物もしくは不織布のいずれか、又はこれらを組み合わせて構成されていることを特徴とする請求項１から５のいずれかに記載の複合糸。
【請求項７】
前記テープ状布材は、糸長方向の弾性範囲の伸長性が０．１〜１０％であることを特徴とする請求項１から６のいずれかに記載の複合糸。
【請求項８】
前記無線ＩＤタグの前記テープ状布材に対する剥離強度は３００ｍＮ／ｍｍ以上であることを特徴とする請求項１から７のいずれかに記載の複合糸。
【請求項９】
請求項１から８のいずれかに記載の複合糸を用いた布地。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、無線ＩＤタグ等の電子部品を担持する複合糸及びそれを備えた布地に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年ＲＦＩＤ等の無線ＩＤタグの小型化が進み、無線ＩＤタグを様々な移動体に取り付けて識別するシステムが開発されている。無線ＩＤタグは、アンテナ回路が形成された基体上にＩＣチップが搭載されており、外部の読取装置との間でアンテナを介して非接触で送受信を行い、ＩＣチップ内に記憶された識別情報等の情報を交信することができる。
【０００３】
無線ＩＤタグの小型化により移動体に対する取付位置の制約が少なくなり、例えば人間に取り付ける場合でも衣服、身の回り品、所持品といった既存の身に付ける物に無線ＩＤタグを取り付けて人間の識別や位置認識が可能となっている。
【０００４】
例えば、特許文献１では、送受信アンテナ基板と無線通信用ＩＣチップを備えたインレットを縫合又は接着剤により織布又は紙からなる基材に固定したＩＣタグが記載されており、こうしたＩＣタグを衣服やタオルといった布製品に縫い付けたり、接着剤により貼り付ける点が記載されている。
【０００５】
このように無線ＩＤタグを衣服等の既存の物品に取り付けることを想定して複数の無線ＩＤタグを担持する糸が提案されている。例えば、特許文献２では、ＩＣタグの表裏をポリエステルフィルムで覆った箔糸や糸状フィルムにＩＣチップを接着した芯糸にカバーリング加工を施した複合糸を用いて織物を製造する点が記載されている。また、特許文献３では、長繊維糸を組紐状に組み合わせて内部に電子部品を内蔵した複合糸が記載されている。また、特許文献４では、片面に半導体チップが接着された紙テープを撚糸した紙糸を用いて織物又は編物を製造する点が記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００７−０１８４８７号公報
【特許文献２】特開２００５−２２６１６５号公報
【特許文献３】国際公開第２００６／１２３１３３号
【特許文献４】特開２００５−１５４９８４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
特許文献１に記載されているように、インレットを１つ１つ布製品等の物品に取り付ける方法は、生産効率を考えた場合好ましい方法ではない。特に、布製品等の物品に対して複数のインレットを取り付ける場合には、予め複数のインレットを担持する糸を用いて物品の製造段階で取り付ける方法が生産効率上好ましい。
【０００８】
特許文献２及び４に記載されているように、糸状フィルムや紙テープにＩＣチップ等を接着した複合糸を使用して織物等の物品を製造する方法は、生産効率の面からみると実用的であるが、こうした複合糸を合成繊維等からなる地糸とともに製織・製編する場合に伸長性、熱収縮性といった糸の特性の違いによりＩＣチップの破損が生じやすい。例えば、製織中の張力により複合糸が引き伸ばされて切断されたり、地糸の収縮に対応できずに織物の内部で複合糸が撓む現象が生じる。また、製織の際に複合糸を経糸に用いた場合筬打ち等の衝撃が接着されたＩＣチップに加わって剥離しやすくなるといった課題がある。
【０００９】
また、製造された織物を湾曲したり折り曲げたりする場合に、ＩＣチップがフィルムに接着されているので、ＩＣチップに応力負荷がかかりやすくなり、ＩＣチップが破損したり剥離したりするといった問題がある。
【００１０】
また、特許文献３に記載されているように電子部品を内蔵する場合、電子部品が内部で動きやすくなって一定の配置状態に固定しにくく、インレットのようにアンテナ回路を有する短冊状の部品を内蔵することは難しいといった制約がある。
【００１１】
そこで、本発明は、アンテナ素子にＩＣチップが接続された無線ＩＤタグを担持するとともに布帛を製造する際に必要となる伸縮性、熱収縮性、屈曲追従性及び耐久性を備えた複合糸を提供することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
本発明に係る複合糸は、アンテナ素子にＩＣチップが接続された無線ＩＤタグと、伸縮性を有する繊維材料からなるとともに少なくとも片面において複数の前記無線ＩＤタグを糸長方向に所定間隔を空けて接着固定するテープ状布材とを備え、前記無線ＩＤタグには、糸長方向の端部がテープ状に延設されて前記テープ状布材に接着固定されるとともに前記テープ状布材とは反対側から少なくとも前記ＩＣチップを覆う被覆部材が設けられていることを特徴とする。さらに、前記被覆部材は、前記アンテナ素子が形成されるとともに片面に前記ＩＣチップが搭載される可撓性を有する短冊形の基体であり、前記テープ状布材は、前記基体に対して点接着又は線接着する多数の接着箇所が離散的に分布しており、前記無線ＩＤタグの前記ＩＣチップを搭載した面は、前記テープ状布材の前記接着箇所が形成された面に接着固定されていることを特徴とする。さらに、前記無線ＩＤタグは、ループ状に形成された前記アンテナ素子の内側に前記ＩＣチップが配置されており、前記被覆部材は、前記アンテナ素子の糸長方向の両端部を覆うように接着固定されていることを特徴とする。さらに、前記テープ状布材は、空隙率が３％〜８０％のメッシュ状布地からなり、網目の結節部位において前記被覆部材と接着していることを特徴とする。さらに、前記テープ状布材は、表面が凹凸形状に形成されており、形成された多数の凸状部分で前記被覆部材と接着していることを特徴とする。さらに、前記テープ状布材は、織物、編物もしくは不織布のいずれか、又はこれらを組み合わせて構成されていることを特徴とする。さらに、前記テープ状布材は、糸長方向の弾性範囲の伸長性が０．１〜１０％であることを特徴とする。さらに、前記無線ＩＤタグの前記テープ状布材に対する剥離強度は３００ｍＮ／ｍｍ以上であることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１３】
本発明に係る複合糸は、上記のような構成を有することで、アンテナ素子にＩＣチップが接続された無線ＩＤタグを糸長方向に所定間隔を空けて伸縮性を有するテープ状布材に接着固定しているので、複合糸が糸長方向に伸縮される場合には、テープ状布材の無線ＩＤタグの間の部分が主に伸縮して無線ＩＤタグへの影響を抑えることができる。
【００１４】
また、無線ＩＤタグには、糸長方向の端部がテープ状に延設されてテープ状布材に接着固定されるとともにテープ状布材とは反対側から少なくともＩＣチップを覆う被覆部材が設けられているので、ＩＣチップが被覆部材により保護されるとともに最も剥離しやすい糸長方向の端部において被覆部材がテープ状に延設されてテープ状布材に接着固定され、剥離しにくい構造となっている。特に、製織時の筬打ちの場合に無線ＩＤタグに対して衝撃が加わるが、被覆部材がテープ状布材と接着固定されているので、無線ＩＤタグが剥離することなく製織することができる。
【００１５】
また、無線ＩＤタグのＩＣチップが被覆部材により覆われて被覆部材とテープ状布材との間に配置されて保護されるようになる。そのため、布帛を製造する際に複合糸を給糸する場合、複合糸を他の糸と同様に張力を加えながら繰り出しガイドローラ等に巻き付けても、無線ＩＤタグに与える影響を抑えながら複合糸を伸縮及び屈曲追従させて対応することができる。
【００１６】
また、製造された布帛の状態において、他の糸が収縮するのに対応して複合糸も収縮することができ、熱により布帛が収縮した場合にもそれに対応して収縮して無線ＩＤタグに対する影響を抑えることが可能となる。
【００１７】
そして、被覆部材を、アンテナ素子が形成されるとともに片面にＩＣチップが搭載される可撓性を有する短冊形の基体とし、テープ状布材には、基体に対して点接着又は線接着する多数の接着箇所を離散的に分布させることで、テープ状布材において無線ＩＤタグと重なり合う領域に非接着部分が存在するようになり、複合糸が湾曲変形の際に無線ＩＤタグとテープ状布材との間が互いにずれるような負荷が加わっても非接着部分が変形してその負荷を吸収することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本発明に係る第一実施形態に関する概略平面図である。
【図２】複合糸に関する糸長方向に沿った一部拡大断面図である。
【図３】複合糸を無線ＩＤタグの接着面とは反対側からみた一部拡大底面図である。
【図４】複合糸を無線ＩＤタグの接着面からみた一部拡大平面図である。
【図５】複合糸の無線ＩＤタグの接着部分の一部拡大斜視図である。
【図６】図５のＡ−Ａ断面図である。
【図７】本発明に係る複合糸製造工程に関する説明図である。
【図８】本発明に係る第二実施形態に関する一部拡大斜視図である。
【図９】本発明に係る第二実施形態に関する糸長方向に沿う断面図である。
【図１０】本発明に係る第二実施形態に関する分解斜視図である。
【図１１】第二実施形態の変形例に関する一部拡大斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
以下、本発明に係る実施形態について詳しく説明する。なお、以下に説明する実施形態は、本発明を実施するにあたって好ましい具体例であるから、技術的に種々の限定がなされているが、本発明は、以下の説明において特に本発明を限定する旨明記されていない限り、これらの形態に限定されるものではない。
【００２０】
図１は、本発明に係る第一実施形態に関する概略平面図である。複合糸１は、短冊状の無線ＩＤタグ２が細幅のテープ状布材３の片面に複数配置されて接着固定されている。複数の無線ＩＤタグ２は、糸長方向に所定間隔を空けてテープ状布材３の片面に配列されている。無線ＩＤタグ２の幅はテープ状布材３の幅よりもわずかに狭く形成されており、テープ状布材３の幅方向のほぼ中央部に位置決めされて接着固定されている。
【００２１】
図２は複合糸１に関する糸長方向に沿った一部拡大断面図であり、図３は複合糸１を無線ＩＤタグ２の接着面とは反対側からみた一部拡大底面図であり、図４は複合糸１を無線ＩＤタグの接着面からみた一部拡大平面図である。
【００２２】
無線ＩＤタグ２は、アンテナ素子であるアンテナ回路２２が形成された可撓性を有する短冊形の基体２１の片面の中央位置にＩＣチップ２０が搭載されており、ＩＣチップ２０の搭載面がテープ状布材３に対向して接着されている。被覆部材として機能する基体２１は、テープ状布材３とは反対側からＩＣチップ２０を覆うようになり、その糸長方向の両端部は、テープ状に延設されてテープ状布材３に接着固定されている。無線ＩＤタグとしては、例えば、ＲＦＩＤインレットが挙げられる。ＲＦＩＤインレットは、電波方式（ＵＨＦ帯、マイクロ波帯）、電磁誘導方式（１３．５６ＭＨｚ）のものがあり、いずれも使用可能である。
【００２３】
ＩＣチップ２０は、公知の無線通信用ＩＣであり、折り曲げや圧縮に対する強度を保つために、ＩＣチップの大きさは、１ｍｍ×１ｍｍ以下とすることが好ましく、より好ましくは０．５ｍｍ×０．５ｍｍ以下とするとよい。ＩＣチップ２０は、基体２１の表面に形成されたアンテナ回路２２に異方導電性接着剤、ハンダ等により実装されて電気的に接続されている。
【００２４】
基体２１は、樹脂材料、繊維材料及び紙といった可撓性を有する材料から形成される。樹脂材料としては、例えば、塩化ビニル樹脂、ポリエチレン樹脂、ポリエステル樹脂、ポリプロピレン樹脂、ポリアミド樹脂、ポリイミド樹脂、ポリカーボネート樹脂、フッ素樹脂、ＡＢＳ樹脂、ポリアセタール樹脂、シリコーンゴム、及びこれらの樹脂材料のうち複数種類を混合したものが挙げられる。繊維材料については、絹、麻及び毛等の天然繊維、ポリエステル、アセテート、レーヨン、ナイロンおよびガラス等の半合成繊維又は合成繊維、これらの繊維を複数種類混合した複合繊維からなる布帛（織地、編地、不織布を含む）が挙げられる。
【００２５】
基体２１に用いる材料としては、特に限定されるものではないが、フィルム加工性が良好であり、フィルムの形状で柔軟性と強度を併せ持つポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）等のポリエステル樹脂もしくは耐熱性に優れるポリイミド樹脂が好ましい。
【００２６】
アンテナ回路２２は、基体２１の表面に、例えば、アルミニウム箔にエッチング加工を施すことによって形成することが可能であるが、こうした形成方法以外にも公知の形成方法を使用してもよい。アンテナの長さは、通信距離やタグの大きさに応じて適宜設定することが可能である。
【００２７】
無線ＩＤタグ２は、厚さが１ｍｍ以下で幅が１０ｍｍ以下とすることが好ましい。厚さが１ｍｍを超えると、複合糸として構成した場合に布地を製造する際の屈曲性追従性が悪くなる。また、幅が１０ｍｍを超えると通常の布地の生産工程では取り扱いが困難であり、また捻れ等の対策にも特殊な装置が必要となるため、生産性及び汎用性の面から好ましくない。
【００２８】
テープ状布材３は、織物、編物、不織布等の伸縮性を有する繊維材料からなる布材を細幅状に形成したものであり、導電性が低く設定されている。例えば、誘電率が５．０以下であることが好ましい。テープ状布材３は、例えば、幅広に製造された布材をスリット状に切断してテープ状に作成することができる。厚さは１ｍｍ以下で幅が１０ｍｍ以下とすることが好ましい。厚さが１ｍｍを超えると、複合糸として構成した場合に布地を製造する場合の屈曲追従性が悪くなる。また、幅が１０ｍｍを超えると通常の布地の生産工程では取り扱いが困難であり、また捻れ等の対策にも特殊な装置が必要となるため、生産性及び汎用性の面から好ましくない。
【００２９】
テープ状布材３に用いる繊維材料としては、具体的には、ＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）、ＰＴＴ（ポリトリメチレンテレフタレート）又はＰＢＴ（ポリブチレンテレフタレート）等のポリエステル系繊維、ナイロン（ポリアミド繊維）、アラミド（芳香族ポリアミド繊維）、ポリプロピレン又はポリエチレン等のポリオレフィン系繊維、アクリル等の合成繊維、レーヨン、アセテート等の化学繊維、綿、麻、ウール又は絹等の天然繊維、ガラス、シリカ又はセラミック等の無機繊維が挙げられる。また、これらの繊維を複数種類混合した複合繊維を用いてもよい。
【００３０】
テープ状布材３は、無線ＩＤタグ２の基体２１が接着する面において点接着又は線接着可能な多数の接着箇所が離散的に分布するように形成されている。織物、編物及び不織布は、空隙率が３％〜８０％のメッシュ状布地とすることで、網目の結節部位が基体２１に対する接着箇所となる。また、空隙率の低い織物、編物及び不織布に打ち抜き加工等の処理によりメッシュ形状に形成したり、エンボス加工等により布材に凹凸を形成することで、基体２１に対して点接着又は線接着する多数の接着箇所を離散的に分布させることができる。
【００３１】
このように接着箇所を離散的に分布させることで、テープ状布材の無線ＩＤタグに重なり合う領域において非接着部分が離散的に存在するようになり、複合糸１が湾曲変形の際に無線ＩＤタグ２とテープ状布材３との間がずれるような負荷が加わっても非接触部分が変形してその負荷を吸収することができる。
【００３２】
テープ状布材３には、糸長方向に間隔を空けて無線ＩＤタグ２が配列されており、間隔を空けることで、無線ＩＤタグ２の間のテープ状布材３の部分が伸縮するようになり、複合糸１を布地の製造工程に用いる場合に必要な伸縮性を確保することができる。具体的には、糸長方向の弾性範囲の伸長性が０．１〜１０％の範囲内であることが好ましい。これは、一般的な布地の製造工程において、異なる伸長性の糸を同時に製造することは非常に困難であるが、糸長方向の弾性範囲の伸長性が０．１〜１０％の範囲内であれば張力を加えられたり湾曲したりしても十分耐えることができるからである。また、布地に仕上げられた場合に他の糸とともに縮むようになるため、布地の中で撓んだ状態となることもない。
【００３３】
無線ＩＤタグ２をテープ状布材３に接着固定する接着剤又は粘着剤としては、例えば、ポリオレフィン系、ポリアミド系、ポリエステル系、ウレタン系、エポキシ系、ゴム系及びアクリル系の接着剤、又は、ゴム系、アクリル系、シリコーン系及びビニル系の粘着剤を用いることができる。接着方法としては、ホットメルト接着剤等の熱可塑性接着剤を用いた加熱加圧による接着、熱硬化性接着剤を用いた加熱硬化による接着、感圧型粘着剤を用いた常温加圧による接着、反応型接着剤を用いた化学反応による接着といった方法がある。
【００３４】
テープ状布材３に対する無線ＩＤタグ２の剥離強度は、できるだけ高いことが好ましい。具体的には、複合糸１を用いて布地を製造する場合は、剥離強度が低いと製造工程で無線ＩＤタグが剥離し無線ＩＤタグが破損するため、テープ状布材３に対する無線ＩＤタグ２の剥離強度（ＪＩＳ  Ｌ１０６６準拠）を３００ｍＮ/ｍｍ以上とすることが好ましい。
【００３５】
図１に示す複合糸１は、テープ状布材３として経糸及び緯糸を所定間隔を空けて織成した網地を用いており、図５はその一部拡大斜視図であり、図６は図５のＡ−Ａ断面図である。テープ状布材３は、網地で形成されているため、網目の各結節部位４に接着剤が付与されて無線ＩＤタグ２の基体２１に点接着している。ＩＣチップ２０に対してもテープ状布材３が点接着により接着するようになる。
【００３６】
そのため、複合糸１が無線ＩＤタグ２側に湾曲した場合に、テープ状布材３は無線ＩＤタグ２に対して伸長するように変形するが、接着箇所の結節部位以外の経糸及び緯糸の部分が接着されていないため、その非接着部分が伸長してＩＣチップ２０及び基体２１に対する負荷を抑えることができる。また、複合糸１がテープ状布材３側に湾曲した場合に、テープ状布材３は無線ＩＤタグ２に対して収縮するように変形するが、経糸及び緯糸に非接着部分が撓むように縮んでＩＣチップ２０及び基体２１とともに無理なく湾曲変形することができる。
【００３７】
また、ＩＣチップ２０を基体２１及びテープ状布材３で挟持するように保護されているため、複合糸１を用いて布地を製造する場合にＩＣチップ２０が剥がれ落ちることが防止される。
【００３８】
図７は、複合糸１を製造する工程に関する説明図である。この例では、網地を細幅にスリットされたテープ状布材３を巻き付けた繰出しロール１０からテープ状布材３を繰り出して供給し、塗布ローラ１１に対してナイフコータ１２により供給された接着剤をテープ状布材３の片面に付与していく。この場合、テープ状布材３は、網地で形成されているため塗布ローラ１１により結節部位に点状に接着剤が塗布されるようになる。
【００３９】
一方、無線ＩＤタグ２は、例えばＲＦＩＤインレットが幅方向に多数連接されて巻き付けられた繰出しロール１３から繰り出して供給され、１個ずつ分離されていく。分離されたＲＦＩＤインレットは、ＩＣチップを搭載した面を下側にした状態でプレス装置を兼ねた搬入アーム１４の底面に吸引保持され、テープ状布材３の接着剤を塗布した上面に位置決め配置される。そして、配置されたＲＦＩＤインレットをプレス装置により加圧して接着固定する。こうして所定間隔を空けてＲＦＩＤインレットを順次配列してテープ状布材３に接着固定し、複合糸１を製造する。
【００４０】
製造された複合糸１は、伸縮性及び屈曲性を有しているため、ビーム等に巻き付けて保管するようにしても問題ない。また、ＩＣチップが露出していないため、巻き付ける際にＩＣチップが引っ掛かって破損することはなく、通常の糸と同様に取り扱うことができる。また、複合糸１を経糸に用いて織物を製造する場合、筬打ち動作の際に筬が無線ＩＤタグに衝突するが、基体の糸長方向の端部がテープ状布材に接着固定されているので、剥離することなく織成することができる。
【００４１】
上述したように、テープ状布材に張力を与えながら製造する場合には、テープ状布材の伸縮性が高いと、製造後に無線ＩＤタグにシワがよるといった問題が生じるため、適度の伸縮性が必要で、具体的には１０ｃＮの力で引っ張った状態で伸縮伸長率が０．５％以下であることが望ましい。また、テープ状布材に張力が付与された状態で接着する際に１００〜１５０℃に加熱される場合には、接着後に張力が緩和されても接着時の形態安定性がテープ状布材に求められる。この場合、沸水（１００℃、３０分間）による熱収縮が１０％以内であることが望ましい。
【００４２】
なお、上述した例では、無線ＩＤタグ２をテープ状布材３の片面に接着固定しているが、両面に無線ＩＤタグ２を配置して固定するようにしてもよい。また、図７ではテープ状布材３の片面に接着剤を付与してＲＦＩＤインレットを加圧して接着固定しているが、ＲＦＩＤインレットの片面に接着剤を付与してテープ状布材３の特定位置にＲＦＩＤインレットを加圧して接着固定してもよい。
【００４３】
本発明に係る複合糸は、通常の糸と同様に使用して公知の製造方法により布地を製造することができる。複合糸を用いた布地としては、経糸、緯糸の一方もしくは両方に複合糸を用いた織物、編糸、挿入糸の一方もしくは両方に複合糸を用いた編物など、複合糸を布地の表面もしくは内部に含む形で構成してもよい。また、地組織となる布地の表面にコーティング加工又はラミネート加工等の高次加工の時に複合糸を布地表面に固定して一体化したり、地組織となる布地表面に縫製で複合糸を固定したり、複数の布地を積層して製造する際に表面もしくは層間に複合糸を配置して製造するようにしてもよく、本発明に係る複合糸にダメージを与えないように製造可能な布地であれば複合糸を使用することができる。
【００４４】
以上説明した実施形態では、次の発明についても開示している。
アンテナ回路が形成された可撓性を有する短冊形の基体の片面にＩＣチップが搭載された無線ＩＤタグと、伸縮性を有する繊維材料からなるとともに少なくとも片面において前記基体に対して点接着又は線接着する多数の接着箇所が離散的に分布するテープ状布材とを備え、前記無線ＩＤタグは、糸長方向に所定間隔を空けて複数配列されているとともに前記ＩＣチップを搭載した面が前記テープ状布材の前記接着箇所が形成された面に接着固定されていることを特徴とする複合糸。
【００４５】
図８から図１０は、本発明に係る第二実施形態に関する一部拡大斜視図、糸長方向に沿う断面図及び分解斜視図である。
【００４６】
この例では、伸縮性を有する繊維材料からなるテープ状布材５に所定間隔を空けて無線ＩＤタグ６が配置されて接着固定されている。無線ＩＤタグ６は、金属線をループ状に巻回して形成されたアンテナ素子６１及びアンテナ素子６１の内側に配置されてアンテナ素子６１に接続されたＩＣチップ６０を備えており、無線ＩＤタグ６に対してテープ状布材５とは反対側からＩＣチップ６０及びアンテナ素子６１を被覆するように短冊状の被覆部材７が設けられている。被覆部材７は、糸長方向の両端部がテープ状に延設されてテープ状布材５に接着固定されている。
【００４７】
テープ状布材５としては、上述した第一実施形態におけるテープ状布材３と同様のものを用いればよい。また、無線ＩＤタグ６をテープ状布材５に固定するための接着剤についても、第一実施形態における無線ＩＤタグ２を固定するための接着剤と同様のものを用いることができる。被覆部材７は、テープ状布材５と同様の伸縮性を有する繊維材料を用いることが好ましい。
【００４８】
複合糸を製造する場合には、図１０に示すように、テープ状布材５の片面に接着剤を塗布して接着領域８を形成し、接着領域８にＩＣチップ６０が接続されたアンテナ素子６１を配置して接着固定する。この場合、アンテナ素子６１は接着固定されるが、ＩＣチップ６０は接着領域８から離間して非接着状態とされてもよい。そして、接着固定されたアンテナ素子６１を覆うように短冊状の被覆部材７を載置して、糸長方向の両端部を接着領域８に密着させて接着固定する。
【００４９】
製造された複合糸は、伸縮性及び屈曲性を有しているため、ビーム等に巻き付けて保管するようにしても問題ない。また、ＩＣチップはテープ状布材及び被覆部材に挟持されるように配置されて露出していないため、巻き付ける際にＩＣチップが引っ掛かって破損することはなく、通常の糸と同様に取り扱うことができる。また、複合糸を経糸に用いて織物を製造する場合、筬打ち動作の際に緯糸が無線ＩＤタグに衝突するが、被覆部材の糸長方向の端部がテープ状布材に接着固定されているので、剥離及び破損することなく織成することができる。
【００５０】
図１１は、第二実施形態の変形例に関する一部拡大斜視図である。この例では、一対の被覆部材７’により無線ＩＤタグ６のアンテナ素子の両端部及びＩＣチップを覆うように配置し、被覆部材７’の糸長方向の一方の端部が延設されてテープ状布材５に接着固定されている。そして、被覆部材７’とアンテナ素子との間は接着剤により固定されている。
【００５１】
このように被覆部材７’をアンテナ素子の両端部に配置して接着固定する場合でも、布帛を製造する際に必要な伸縮性、熱収縮性、屈曲追従性及び耐久性を備えることができる。
【００５２】
なお、以上説明した例では、テープ状布材に接着剤を用いて無線ＩＤタグ及び被覆部材を固定するようにしているが、テープ状布材を構成する繊維の全部もしくは一部に熱融着糸又は熱融着繊維を使用して、熱融着により固定するようにしてもよい。熱融着糸又は熱融着繊維としては、低融点ポリエステル、低融点ポリアミド、ポリエチレン、ポリプロピレン等の低融点の繊維素材からなるものが挙げられるが、繊維素材の表面だけが低融点の樹脂材料で構成されていてもよい。
【実施例】
【００５３】
（実施例１）
熱融着成分を表面に配したポリエステル芯鞘構造糸（ＫＢセーレン株式会社製；製品名ベルカップル、２５ｄｔｅｘ／１ｆ）を経糸及び緯糸に使用したメッシュ状織物（０．２ｍｍ×０．２ｍｍの空隙で空隙率５３％、弾性範囲の伸長性〜２％）をスリット加工した幅３ｍｍ、厚み０．１１ｍｍのテープ状布材の片面にホットメルト接着剤（東亜合成株式会社製；ＰＥＳ−１１１ＥＥ）を塗布し、２．４５ＧＨｚ帯のＲＦＩＤインレット（日立化成工業株式会社製；ＨＣＭ１０２Ａ３０Ａ（ミューチップインレット）、厚さ０．１６ｍｍ、幅２．５ｍｍ、長さ５４ｍｍ）を１０ｃｍ間隔で配置して１１０℃で２回プレスして接着することにより、ＲＦＩＤインレット搭載部分の厚さ０．２８ｍｍで幅３ｍｍの複合糸を製造した。
【００５４】
製造した複合糸のＲＦＩＤインレットの剥離強度は、ＪＩＳ  Ｌ１０６６に準拠して、オートグラフ１ｋＮＧ（株式会社島津製作所製）にて剥離試験を行い、剥離強度（凹凸部の平均強度，測定５回の平均）にて求めた。測定結果は５７１ｍＮ／ｍｍであった。
【００５５】
（実施例２）
実施例１と同様のテープ状布材、ＲＦＩＤインレット及び接着剤を用い、テープ状布材に１０ｃｍ間隔でＲＦＩＤインレットを配置し、１３０℃で１回プレスして接着することにより、ＲＦＩＤインレット搭載部分の厚さ０．２８ｍｍで幅３ｍｍの複合糸を製造した。実施例１と同様の剥離試験を行ったところ、ＲＦＩＤインレットの剥離前にＲＦＩＤインレット又はテープ状布材が破断した。この結果からみると、実施例２の複合糸は、実施例１以上の剥離強度がある。
【００５６】
（実施例３）
不織布（平均空隙率５％、弾性範囲の伸長性〜２．５％、平均最大点試験力１６８０ｍＮ／ｍｍ）をスリット加工した幅３ｍｍ、厚み０．０８ｍｍのテープ状布材の片面にホットメルト接着剤（東亜合成株式会社製；ＰＥＳ−１１１ＥＥ）を塗布し、ＵＨＦ帯のＲＦＩＤインレット（日立化成工業株式会社製；ＵＨＦ−ＴＸ、厚さ０．１４ｍｍ、幅２．２ｍｍ、長さ６１ｍｍ）を５０ｃｍ間隔で配置して、１３０℃で１回プレスして接着することにより、ＲＦＩＤインレット搭載部分の厚さ０．２２ｍｍで幅３ｍｍの複合糸を製造した。
【００５７】
製造した複合糸のＲＦＩＤインレットの剥離強度は、ＪＩＳ  Ｌ１０６６に準拠して、オートグラフ１ｋＮＧ（株式会社島津製作所製）にて剥離試験を行った結果、ＲＦＩＤ剥離前にテープ状布材が破断もしくはＲＦＩＤインレットに一部のテープ布材が接着したままテープ状布材が剥離して破断した。この結果より、実施例３の複合糸は、十分な剥離強度があることがわかる。
【００５８】
（実施例４）
不織布（平均空隙率５％、弾性範囲の伸長性〜２．５％、平均最大点試験力１６８０ｍＮ／ｍｍ）をスリット加工した幅３ｍｍ、厚み０．０８ｍｍのテープ状布材の片面にホットメルト接着剤（東亜合成株式会社製；ＰＥＳ−１１１ＥＥ）を塗布し、１３．５６ＭＨｚ帯のＲＦＩＤインレット（日立化成工業株式会社製；ＩＬ−Ｐ４３６５２、厚さ０．４７ｍｍ、幅２．２ｍｍ、長さ１０．５ｍｍ）を５ｃｍ間隔で配置して、その上にテープ状布材と同様の素材からなる被覆部材を重ねた後１３０℃で１回プレスして接着することにより、ＲＦＩＤインレット搭載部分の厚さ０．６３ｍｍで幅３ｍｍの複合糸を製造した。
【００５９】
製造した複合糸のＲＦＩＤインレットの剥離強度は、ＪＩＳ  Ｌ１０６６に準拠して、オートグラフ１ｋＮＧ（株式会社島津製作所製）にて剥離試験を行った結果、ＲＦＩＤ剥離前にテープ状布材が破断もしくはＲＦＩＤインレットに一部のテープ布材が接着したままテープ状布材が剥離して破断した。この結果より、実施例４の複合糸は、十分な剥離強度があることがわかる。
【００６０】
（比較例１）
テープ状布材の代わりにポリエステルフィルムをスリット加工した幅４ｍｍ、厚さ０．０７ｍｍの基材（弾性範囲の伸長性〜４％）を用い、基材の片面に実施例１と同様の接着剤を塗布して実施例１と同様のＲＦＩＤインレットを１０ｃｍ間隔で配置し、１１０℃で１回プレスして接着することにより、ＲＦＩＤインレット搭載部分の厚さ０．２７ｍｍで幅４ｍｍの複合糸を製造した。実施例１と同様の剥離試験を行ったところ、剥離強度は３６０ｍＮ／ｍｍであった。
【００６１】
（比較例２）
テープ状布材の代わりにポリエステル繊維からなるマルチフィラメント（１１００ｄｔｅｘ／１９２ｆ）を幅２．５〜３ｍｍに扁平に広げた基材を用い、基材の片面に実施例１と同様の接着剤を塗布して実施例１と同様のＲＦＩＤインレットを１０ｃｍ間隔で配置し、１１０℃で１回プレスして接着することにより、ＲＦＩＤインレット搭載部分の厚さ０．２９ｍｍで幅２．５ｍｍの複合糸を製造した。実施例１と同様の剥離試験を行ったところ、剥離強度は１５７ｍＮ／ｍｍであった。
【００６２】
各実施例及び各比較例の複合糸による製織試験及び製織後のＲＦＩＤ認識試験に関する評価結果を表１に示す。製織試験では、ポリエステル繊維からなる経糸（１６７ｄｔｅｘ）の一部に複合糸を配列して使用し、ＥＲレピア（津田駒工業株式会社製）にて、１００ｒｐｍで平織りの布地を製織して行った。ＲＦＩＤインレットの状態については目視で評価し、ＲＦＩＤの認識性能については、実施例１、２及び比較例１，２はハンディタイプミューチップリーダー（株式会社セコニック製）を使用し、実施例３はハンディリーダライタＸＩＴ−１６０−ＢＲ（株式会社ウェルキャット製）を使用し、実施例４は小型ＲＦＩＤＲ／ＷモジュールＡＳＩ４４００（株式会社アートテクノロジー製）を使用して、ＩＤ情報の読み取り有無により評価した。なお、表１中の剥離ＲＦＩＤ率及び認識率は下記式により計算している。
剥離ＲＦＩＤ率（％）＝（一部剥離したＲＦＩＤ数）/（布地中のＲＦＩＤ数）×１００
認識率（％）＝（認識できたＲＦＩＤ数）/（布地中のＲＦＩＤ数）×１００
【００６３】
【表１】
2010261145.tif 000003
【００６４】
比較例１の複合糸は、フィルムを基材とするために布地を構成する糸との伸縮性の差異により連続製織は困難であった。また、比較例１の複合糸は、ＲＦＩＤインレットの剥離強度が低いが、ＲＦＩＤインレットがフィルム全面に接着しているため、剥離したＲＦＩＤインレットは観察されなかった。しかし、ＲＦＩＤインレットがフィルム全面に接着している影響で織物内での複合糸の屈曲が大きく、この大きな屈曲が原因でＲＦＩＤインレットのＩＣチップ及びアンテナ回路の間に断線が生じるため、ＲＦＩＤ認識率が低くなる。さらに、比較例１の複合糸は、通常の織物部分と比較して織物内での屈曲が大きい分その厚みも約３〜４倍と大きくなるため、製織された布地の厚さが不均一となる。このように複合糸の部分が他の部分より厚くなって表面から突出していると、製織後の染色加工やコーティング加工で加圧ローラ等により加圧される場合に、複合糸部分に応力が集中してＲＦＩＤインレットの破損が増加するため、好ましくない。
【００６５】
また、染色加工等において、比較例１の複合糸を加熱すると、基材フィルムとＲＦＩＤインレットとの間の熱収縮差によりＲＦＩＤインレットの剥離が生じ、このＲＦＩＤインレットの剥離により発生した複合糸の屈曲が原因でＲＦＩＤインレットの破損が多発するため、好ましくない。具体的には、１３０℃で３０分間の染色加工において、加工前に認識可能であったＲＦＩＤインレットのうち約５０％以上が破損した。
【００６６】
比較例２は、製織中に毛羽等が多発し連続での製織が困難であり、ＲＦＩＤインレットの剥離強度も低いため随所でＲＦＩＤインレットの剥離が発生した。さらに、一部製織できた部分では、複合糸の捻れ（ローリング）によりＲＦＩＤインレットも捻れた状態で布地に織り込まれていた。この捻れにより、ＲＦＩＤインレットが読取装置からの電波を受信できなくなり、さらには捻れによりＩＣチップ及びアンテナ回路の間に断線が生じる。これらの原因によりＲＦＩＤの認識率が極端に低下し、認識できるＲＦＩＤインレットがほとんど無い状態であった。従って、表中の「剥離ＲＦＩＤ率」、「認識率」は記載していない。
【００６７】
これに対して、実施例１から４では、ＲＦＩＤインレットが５ｍｍ以上剥離するものはなく、すべてのＲＦＩＤインレットが布地に固定されて認識することができた。
【００６８】
実施例２の複合糸を用いて上記の製織試験で製織された布地に、染色加工試験及びコーティング加工試験を行い、試験後のＲＦＩＤ認識試験を行った。試験結果を表２に示す。
【００６９】
なお、液流染色加工は、液流染色機（株式会社ニッセン製）を使用して１３０℃、３０分間の加熱条件で行った。ビーム染色加工は、ビーム染色機（株式会社日阪製作所製）を使用して１３０℃、３０分間の加熱条件で行った。フィルムラミネート加工は、ラミネート装置を使用して、厚さ０．３ｍｍのポリウレタンフィルムを１２０℃×７気圧で加圧して行った。ナイフコーティング加工は、コーティング装置を使用して、ポリウレタン樹脂を１５０℃でコーティングした。
【００７０】
【表２】
2010261145.tif 000004
【００７１】
実施例２の複合糸を用いた布地は、ビーム染色加工及びコーティング加工ではＲＦＩＤインレットの性能を維持したまま加工することが可能であり、従来から行われている布地に対する加工を汎用の方法で行うことができ、様々な用途に展開できることがわかる。
【産業上の利用可能性】
【００７２】
本発明に係る複合糸は、通常の布地を製造する工程において搭載した無線ＩＤタグを破損することなく布地の中に取り込むことができ、複数の無線ＩＤタグを有する軽量でフレキシブルな布地を得ることが可能となる。衣料として作業服や介護服に応用した場合は、着用者の動きを簡単に把握することが可能となり、作業効率向上や介護現場での業務効率化に有効である。また、一般衣料に応用した場合は、製造管理や製品管理に応用可能で、業務の省力化及びセキュリティ向上の面で貢献できる。また、床・壁・天井等の構造部材に使用する場合は、その近辺を移動する移動体の位置認識に使用でき、業務の省力化、施設のセキュリティ向上、ロボット等自動化システムの低コスト化を図ることができる。
【００７３】
さらに、本発明に係る複合糸を用いた布地はフレキシブルで軽量なことから、様々な場所への設置および撤去が容易で複雑な形状への適応性も高く、例えば各種イベントでの自動案内システム、スポーツ選手の動きの解析など、様々な産業分野で幅広く用いることができる汎用性を備えている。
【符号の説明】
【００７４】
１    複合糸
２    無線ＩＤタグ
20    ＩＣチップ
21    基体
22    アンテナ回路
３    テープ状布材
４    結節部位
５    テープ状布材
６    無線ＩＤタグ
60    ＩＣチップ
61    アンテナ素子
７    被覆部材
８    接着領域
【図１】
2010261145.tif 000005
【図２】
2010261145.tif 000006
【図３】
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【図４】
2010261145.tif 000008
【図５】
2010261145.tif 000009
【図６】
2010261145.tif 000010
【図７】
2010261145.tif 000011
【図８】
2010261145.tif 000012
【図９】
2010261145.tif 000013
【図１０】
2010261145.tif 000014
【図１１】
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