(57)【要約】【課題】本発明は、衣類等に適用しても違和感が小さく、かつ特定方向の伸縮を選択的に検出できる異方性歪みセンサシートを提供することを課題とする。【解決手段】本発明に係る異方性歪みセンサシートは、織り上げられた複数の第１方向糸及び複数の第２方向糸を備え、前記複数の第１方向糸が複数の第２方向糸よりも小さい初期引張抵抗度を有し、前記複数の第１方向糸が長手方向の伸縮により抵抗値が変化するＣＮＴ糸を含む。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
織り上げられた複数の第１方向糸及び複数の第２方向糸を備え、
前記複数の第１方向糸が複数の第２方向糸よりも小さい初期引張抵抗度を有し、
前記複数の第１方向糸が長手方向の伸縮により抵抗値が変化するＣＮＴ糸を含む異方性歪みセンサシート。
【請求項２】
前記第２方向糸が無撚糸である請求項１に記載の異方性歪みセンサシート。
【請求項３】
前記第２方向糸が組紐状糸である請求項１に記載の異方性歪みセンサシート。
【請求項４】
前記ＣＮＴ糸以外の第１方向糸が撚糸である請求項１、請求項２又は請求項３に記載の異方性歪みセンサシート。
【請求項５】
前記ＣＮＴ糸が最外面に樹脂被覆層を有する請求項１から請求項４のいずれか１項に記載の異方性歪みセンサシート。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、異方性歪みセンサシートに関する。
【背景技術】
【０００２】
人体の動きをセンサにより検出して数値データ化する多様な試みがなされている。中でも、人体の動作に伴う体表面の伸縮を歪みセンサによって検出する技術の研究が進んでいる。
【０００３】
このような歪みセンサとして、布等の基材の表面に導電性高分子とバインダー樹脂とを含有する抵抗体を積層し、抵抗体の伸縮に伴う抵抗値変化を測定するものが提案されている（特開２０１４−２２８５０７号公報参照）。この公報に記載の歪みセンサは、衣類等に組み込むことができるとされているが、基材の表面に樹脂製の抵抗体を積層するため、抵抗体を有する部分の初期引張抵抗度が低下して被験者に違和感を与えるおそれや、抵抗体を有する部分の通気性が低下して蒸れやすくなるおそれがあるという不都合を有する。
【０００４】
また、前記公報に記載の歪みセンサは、シート状の抵抗体が等方性を有するので、特定の方向の伸縮だけを検出することができない。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１４−２２８５０７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
前記不都合に鑑みて、本発明は、衣類等に適用しても違和感が小さく、かつ特定方向の伸縮を選択的に検出できる異方性歪みセンサシートを提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
前記課題を解決するためになされた発明は、織り上げられた複数の第１方向糸及び複数の第２方向糸を備え、前記複数の第１方向糸が複数の第２方向糸よりも小さい初期引張抵抗度を有し、前記複数の第１方向糸が長手方向の伸縮により抵抗値が変化するＣＮＴ糸（カーボンナノチューブ繊維から形成される糸）を含む異方性歪みセンサシートである。
【０００８】
前記第２方向糸が無撚糸であるとよい。
【０００９】
前記第２方向糸が組紐状糸であってもよい。
【００１０】
前記ＣＮＴ糸以外の第１方向糸が撚糸であるとよい。
【００１１】
前記ＣＮＴ糸が最外面に樹脂被覆層を有するとよい。
【００１２】
なお、「初期引張抵抗度」とは、ＪＩＳ−Ｌ１０１３（２０１０）に準拠して測定される値である。また、「組紐状糸」とは、複数の繊維を撚りを入れずに編み合わせた構成（Ｂｒａｉｄｅｄ  ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ）を有する糸状体を意味する。
【発明の効果】
【００１３】
本発明の異方性歪みセンサシートは、織糸がＣＮＴ糸を含むため、質感が一般的な織布と略同じであり、衣類の少なくとも一部を構成する生地として使用しても着用者に違和感を与え難い。また、当該異方性歪みセンサシートは、ＣＮＴ糸によって第１方向糸に沿う方向の伸縮だけを選択的に検出することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明の一実施形態の異方性歪みセンサシートの一部を示す模式的平面図である。
【図２】図１の異方性歪みセンサシートのＣＮＴ糸の構成を例示する模式的断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、適宜図面を参照しつつ、本発明の実施の形態を詳説する。
【００１６】
［第一実施形態］
図１に示す本発明の第一実施形態の異方性歪みセンサシートは、織り上げられた複数の第１方向糸１及び複数の第２方向糸２を備える。つまり、当該異方性歪みセンサシートは、第１方向糸１及び複数の第２方向糸２の一方を経糸とし、第１方向糸１及び複数の第２方向糸２の他方を緯糸とする織布から形成される。
【００１７】
この第１方向糸１及び複数の第２方向糸２の織り方としては、特に限定されず、例えば平織り、綾織り、朱子織り等とすることができる。
【００１８】
〔第１方向糸〕
複数の第１方向糸１は、長手方向の伸縮により抵抗値が変化するＣＮＴ糸１ａを含む。つまり、１本以上の第１方向糸１は、ＣＮＴ糸１ａからなる。また、第１方向糸１は、ＣＮＴ糸１ａ以外の糸（以下普通糸と呼ぶことがある）１ｂを含むことができる。
【００１９】
このように、第１方向糸１は強度が小さくなり易いＣＮＴ糸を含むため、第１方向糸１を織成時に相対的に負荷がかかり難い緯糸とし、第２方向糸を経糸とすることが好ましい場合が多いと考えられる。
【００２０】
複数の第１方向糸１におけるＣＮＴ糸１ａの本数割合の下限としては、０．５％が好ましく、１％がより好ましい。一方、複数の第１方向糸１におけるＣＮＴ糸１ａの本数割合の上限としては、特に限定されないが、５０％が好ましく、３０％がより好ましい。複数の第１方向糸１におけるＣＮＴ糸１ａの本数割合が前記下限に満たない場合、当該異方性歪みセンサシートを生地として衣類等を形成した場合に、所望の位置の歪みを正確に検出することができないおそれがある。逆に、複数の第１方向糸１におけるＣＮＴ糸１ａの本数割合が前記上限を超える場合、当該異方性歪みセンサシートの第１方向糸１に沿う方向の強度が不十分となるおそれがある。
【００２１】
第１方向糸１（ＣＮＴ糸１ａ及び普通糸１ｂ）は、複数の第２方向糸２よりも小さい初期引張抵抗度（見掛けヤング率）を有する。第２方向糸２の平均初期引張抵抗度に対する第１方向糸１の平均初期引張抵抗度の比の下限としては、０．０１が好ましく、０．０５がより好ましい。一方、第２方向糸２の平均初期引張抵抗度に対する第１方向糸１の平均初期引張抵抗度（第１方向糸１の全体の平均値）の比の上限としては、０．７が好ましく、０．５がより好ましい。第２方向糸２の平均初期引張抵抗度に対する第１方向糸１の比が前記下限に満たない場合、第１方向糸１と複数の第２方向糸２とを織り上げることが容易でなくなるおそれがある。逆に、第２方向糸２の平均初期引張抵抗度に対する第１方向糸１の比が前記上限を超える場合、当該異方性歪みセンサシートの歪み検出の異方性が不十分となるおそれがある。
【００２２】
第１方向糸１の平均初期引張抵抗度の下限としては、１０ＭＰａが好ましく、５０ＭＰａがより好ましい。一方、第１方向糸１の平均初期引張抵抗度の上限としては、２０００ＭＰａが好ましく、１０００ＭＰａがより好ましい。第１方向糸１の平均初期引張抵抗度が前記下限に満たない場合、当該異方性歪みセンサシートの歪み検出可能範囲が小さくなるおそれがある。逆に、第１方向糸１の平均初期引張抵抗度が前記上限を超える場合、当該異方性歪みセンサシートの歪み検出の異方性が不十分となるおそれがある。
【００２３】
＜ＣＮＴ糸＞
ＣＮＴ糸１ａは、図２に示すように、ＣＮＴ１１の束を主体とする糸状の導電部１２を有するものとすることができる。また、ＣＮＴ糸１ａは、最外面に樹脂被覆層１３を有することが好ましい。
【００２４】
（導電部）
導電部１２は、複数のＣＮＴ１１が長さ方向に引き揃えられたものである。この導電部１２は、このようにＣＮＴ１１が一方向にひき揃えられたＣＮＴ束に撚りをかけたものであってもよく、複数のＣＮＴ束を撚り合わせたものであってもよい。
【００２５】
このような導電部１２は、複数のＣＮＴ１１が互いにオーバーラップしながら接触し、電気的に接続されることによって電流パスを形成することで導電性を有するよう構成される。この導電部１２を構成する複数のＣＮＴ１１は、撚り合わされていてもよい。このような構成の導電部１２は、特にＣＮＴ１１間の接触面積が限られることによってある程度の電気抵抗を示す。そして、導電部１２が長手方向に伸縮すると、ＣＮＴ１１同士の接触具合に変化が起こり、導電部１２の抵抗値に変化を生じる。
【００２６】
導電部１２の平均径の下限としては、０．５μｍが好ましく、５μｍがより好ましい。一方、導電部１２の平均径の上限としては、１．０ｍｍが好ましく、０．５ｍｍがより好ましい。導電部１２の平均径が前記下限に満たない場合、ＣＮＴ１１の連続的な接触を確保できず導通が得られないおそれがある。逆に、導電部１２の平均径が前記上限を超える場合、導電部１２を形成することが容易ではなくなるおそれや、導電部１２の中心部のＣＮＴ１１が不規則に移動して検出精度が不十分となるおそれがある。
【００２７】
前記導電部１２に含まれるＣＮＴ１１としては、単層のシングルウォールナノチューブ（ＳＷＮＴ）や、多層のマルチウォールナノチューブ（ＭＷＮＴ）のいずれも用いることができる。中でも、導電性及び熱容量等の点から、ＭＷＮＴが好ましく、直径１．５ｎｍ以上１００ｎｍ以下のＭＷＮＴがさらに好ましい。
【００２８】
このようなＣＮＴ１１は、公知の方法で製造することができ、例えばＣＶＤ法、アーク法、レーザーアブレーション法、ＤＩＰＳ法、ＣｏＭｏＣＡＴ法等により製造することができる。これらの中でも、所望するサイズのＣＮＴ（ＭＷＮＴ）を効率的に得ることができる点から、鉄を触媒とし、エチレンガスを用いたＣＶＤ法により製造することが好ましい。この場合、石英ガラス基板や酸化膜付きシリコン基板等の基板に、触媒となる鉄又はニッケル薄膜を成膜した上に、垂直配向して成長した所望の長さのＣＮＴの結晶を得ることができる。
【００２９】
導電部１２は、電気抵抗率を調節するために、絶縁性繊維を含んでもよい。つまり、導電部１２を形成するＣＮＴ１１に絶縁性繊維を混糸することで、ＣＮＴ１１同士の接触を抑制して電気抵抗率を大きくすることができる。
【００３０】
絶縁性繊維の配合率は、得ようとする電気抵抗に応じて定められる。一般論として、導電部１２中の絶縁性繊維の配合率の下限としては、０％である。一方、絶縁性繊維の配合率の上限としては、５０体積％が好ましい。絶縁性繊維の配合率を０％とするということは、導電部１２をＣＮＴ１１のみで形成することを意味する。また、絶縁性繊維の配合率が前記上限を超える場合、ＣＮＴ１１間の接触が不確実となり、当該異方性歪みセンサシートの検出精度が不十分となるおそれがある。
【００３１】
絶縁性繊維としては、任意の化学繊維を使用することができる。絶縁性繊維に伸縮性は必須とされないが、伸縮性を有する絶縁性繊維を使用することで、導電部１２の強度を向上することができる。絶縁性繊維として使用できる伸縮性を有する繊維としては、例えばスパンデックス（伸縮性ウレタン繊維）等が挙げられる。
【００３２】
このようなＣＮＴ１１を一方向に引き揃えて導電部１２を形成する方法としては、成長用基板上に触媒層を形成し、ＣＶＤ法により一定の方向に配向した複数のＣＮＴ１１を成長させ、天然糸を紡ぐのと同様に、複数のＣＮＴ１１を連続して引き出す方法が挙げられる。絶縁性繊維の混糸は、例えばＣＮＴ１１が形成された成長用基板上に絶縁性繊維を散布することによって可能である。つまり、成長用基板上の一部のＣＮＴ１１を引き出すことで、他のＣＮＴ１１及び絶縁性繊維が追従して一方向に引き揃えられて連続する糸状に引き出される。この糸状体をそのまま導電部１２として使用してもよいし、この糸状体を複数束ねたものを導電部１２として使用してもよい。
【００３３】
（樹脂被覆層）
樹脂被覆層１３は、絶縁性及び伸縮性を有する合成樹脂又はゴムを主成分とし、導電部１２の周面を被覆することによって、ＣＮＴ１１が周囲の物体に接触して損傷することや、導電部１２に異物が混入してＣＮＴ１１間の電気的接触を阻害することを防止する。このような樹脂被覆層１３を有することによって、ＣＮＴ糸１ａの強度が向上し、ＣＮＴ糸１ａを用いて織布を織り上げることが容易となる。
【００３４】
樹脂被覆層１３は、導電部１２の表層の少なくとも一部に含浸していることが好ましい。このように、樹脂被覆層１３は、導電部１２の表層の少なくとも一部に含浸することによって、導電部１２の外周側のＣＮＴ１１を保持し、ＣＮＴ１１の相互の位置関係の保持を補助する機能を果たすことができる。これによって、ＣＮＴ糸１ａの検出感度及び抵抗変化のリニアリティをさらに向上することができる。さらに、導電部１２の表層への樹脂被覆層１３の含浸程度に差異を設けることにより、伸長し易い部分と伸長し難い部分とを形成して導電部１２の部分的伸縮を誘導し、ＣＮＴ糸１ａの応答性をさらに高めることもできる。ただし、樹脂被覆層１３は、ＣＮＴ１１を被覆してＣＮＴ１１間の電気的接触を阻害するので、導電部１２の中心部まで完全に含浸してはならない。つまり、導電部１２の内部に樹脂被覆層１３の含浸部により径方向に囲繞される非含浸部を有することで、導電部１２の配向方向に対する変形が樹脂によって阻害されることを防止できる。
【００３５】
導電部１２の外周面上の樹脂被覆層１３の平均厚さの下限としては、０．１μｍが好ましく、０．２μｍがより好ましい。一方、導電部１２の外周面上の樹脂被覆層１３の平均厚さの上限としては、０．５ｍｍが好ましく、０．２ｍｍがより好ましい。導電部１２の外周面上の樹脂被覆層１３の平均厚さが前記下限に満たない場合、導電部１２の保護が不十分となるおそれがある。逆に、導電部１２の外周面上の樹脂被覆層１３の平均厚さが前記上限を超える場合、ＣＮＴ糸１ａの伸縮を阻害するおそれがある。
【００３６】
樹脂被覆層１３の主成分とされる合成樹脂としては、例えばフェノール樹脂（ＰＦ）、エポキシ樹脂（ＥＰ）、メラミン樹脂（ＭＦ）、尿素樹脂（ユリア樹脂、ＵＦ）、不飽和ポリエステル（ＵＰ）、アルキド樹脂、ポリウレタン（ＰＵＲ）、熱硬化性ポリイミド（ＰＩ）、ポリエチレン（ＰＥ）、高密度ポリエチレン（ＨＤＰＥ）、中密度ポリエチレン（ＭＤＰＥ）、低密度ポリエチレン（ＬＤＰＥ）、ポリプロピレン（ＰＰ）、ポリ塩化ビニル（ＰＶＣ）、ポリ塩化ビニリデン、ポリスチレン（ＰＳ）、ポリ酢酸ビニル（ＰＶＡｃ）、アクリロニトリルブタジエンスチレン樹脂（ＡＢＳ）、アクリロニトリルスチレン樹脂（ＡＳ）、ポリメチルメタアクリル（ＰＭＭＡ）、ポリアミド（ＰＡ）、ポリアセタール（ＰＯＭ）、ポリカーボネート（ＰＣ）、変性ポリフェニレンエーテル（ｍ−ＰＰＥ）、ポリブチレンテレフタレート（ＰＢＴ）、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、環状ポリオレフィン（ＣＯＰ）等を挙げることができる。
【００３７】
樹脂被覆層１３の主成分とされるゴムとしては、例えば天然ゴム（ＮＲ）、ブチルゴム（ＩＩＲ）、イソプレンゴム（ＩＲ）、エチレン・プロピレンゴム（ＥＰＤＭ）、ブタジエンゴム（ＢＲ）、ウレタンゴム（Ｕ）、スチレン・ブタジエンゴム（ＳＢＲ）、シリコーンゴム（Ｑ）、クロロプレンゴム（ＣＲ）、クロロスルフォン化ポリエチレンゴム（ＣＳＭ）、アクリロニトリルブタジエンゴム（ＮＢＲ）、塩素化ポリエチレン（ＣＭ）、アクリルゴム（ＡＣＭ）、エピクロルヒドリンゴム（ＣＯ，ＥＣＯ）、フッ素ゴム（ＦＫＭ）、ＰＤＭＳ等を挙げることができる。これらのゴムの中でも強度等の点から天然ゴムが好ましい。
【００３８】
また、樹脂被覆層１３は、水性エマルジョンから形成されていることが好ましい。水性エマルジョンとは、分散媒の主成分が水であるエマルジョンをいう。ＣＮＴ１１は疎水性が高いため、樹脂被覆層１３を水性エマルジョンから形成すると、例えば塗工や浸漬によりこの樹脂被覆層１３を設けることで、樹脂被覆層１３が導電部１２の内部全体に含浸せずに導電部１２の周囲又は表層の一部に充填された状態とすることができる。このようにすることで、樹脂被覆層１３を形成する樹脂が導電部１２内部全体に浸み込んで、当該糸状歪みセンサ素子の抵抗変化に影響を及ぼすことを抑制できる。なお、水性エマルジョンは乾燥工程を経ることによって、より安定した樹脂被覆層１３を形成することができる。
【００３９】
前記水性エマルジョンの分散媒の主成分は水であるが、その他の例えばアルコール等の親水性分散媒が含有されていてもよい。前記エマルジョンの分散質としては、通常樹脂であり、前述したゴム、特には天然ゴムが好ましい。また、分散質としてポリウレタンを用いてもよい。好ましいエマルジョンとしては、分散媒を水とし、ゴムを分散質とするいわゆるラテックスが挙げられ、天然ゴムラテックスがより好ましい。天然ゴムラテックスを用いることで、薄くかつ強度のある樹脂被覆層１３を形成することができる。
【００４０】
また、樹脂被覆層１３はカップリング剤を含有しているとよい。樹脂被覆層１３がカップリング剤を含有することで、樹脂被覆層１３と導電部１２とを架橋し、樹脂被覆層１３と導電部１２との接合力を向上させることができる。
【００４１】
前記カップリング剤としては、例えばアミノシランカップリング剤、アミノチタンカップリング剤、アミノアルミニウムカップリング剤等のアミノカップリング剤やシランカップリング剤などを用いることができる。
【００４２】
カップリング剤の樹脂被覆層１３の樹脂成分１００質量部に対する含有量の下限としては、０．１質量部が好ましく、０．５質量部がより好ましい。一方、カップリング剤の樹脂被覆層１３の樹脂成分１００質量部に対する含有量の上限としては、１０質量部が好ましく、５質量部がより好ましい。カップリング剤の含有量が前記下限に満たない場合、導電部１２と樹脂被覆層１３との架橋構造の形成が不十分となるおそれがある。逆に、カップリング剤の含有量が前記上限を超える場合、架橋構造を形成しない残留アミン等が増加し、ＣＮＴ糸１ａひいては当該異方性歪みセンサシートの品質が低下するおそれがある。
【００４３】
また、樹脂被覆層１３は導電部１２に対する吸着性を有する分散剤を含有することが好ましい。このような吸着性を有する分散剤としては、吸着基部分が塩構造になっているもの（例えばアルキルアンモニウム塩等）や、導電部１２の疎水性の基（例えばアルキル鎖や芳香族リング等）と相互作用できる親水性の基（例えばポリエーテル等）を分子中に有するもの等を用いることができる。
【００４４】
前記分散剤の樹脂被覆層１３の樹脂成分１００質量部に対する含有量の下限としては、０．１質量部が好ましく、１質量部がより好ましい。一方、分散剤の樹脂被覆層１３の樹脂成分１００質量部に対する含有量の上限としては、５質量部が好ましく、３質量部がより好ましい。分散剤の含有量が前記下限未満の場合、導電部１２と樹脂被覆層１３との接合力が不十分となるおそれがある。逆に、分散剤の含有量が前記上限を超える場合、導電部１２との接合に寄与しない分散剤が増加し、ＣＮＴ糸１ａひいては当該異方性歪みセンサシートの品質が低下するおそれがある。
【００４５】
＜普通糸＞
普通糸１ｂは、一般の織布に織糸として用いられるものが採用できるが、第２方向糸２よりも小さい初期引張抵抗度を有することが好ましい。この普通糸１ｂとしては、１本の繊維から形成されるモノフィラメントを用いてもよく、多数の繊維から形成されるマルチフィラメントを用いてもよい。中でも、普通糸１ｂとしては、多数の繊維を撚り合わせて形成される撚糸が、比較的伸縮性が大きい点で特に好ましい。
【００４６】
このように、普通糸１ｂが比較的小さい初期引張抵抗度を有することによって、当該異方性歪みセンサシートの第１方向糸１に沿う方向の伸縮を阻害せず、ＣＮＴ糸１ａの伸縮による電気抵抗の変化を効率よく生じさせることができる。
【００４７】
普通糸１ｂの材質としては、天然繊維であってもよく、合成繊維であってもよく、天然繊維と合成繊維とを混紡したものであってもよい。前記天然繊維としては、例えば、綿、絹、麻等を挙げることができる。一方、前記合成繊維の主成分としては、例えばポリアミド、ポリエステル、アクリル樹脂、ポリビニルアルコール、ポリオレフィン、ポリウレタン等を挙げることができる。
【００４８】
普通糸１ｂの平均径の下限としては、１０μｍが好ましく、１００μｍがより好ましい。一方、普通糸１ｂの平均径の上限としては、２ｍｍが好ましく、１ｍｍがより好ましい。普通糸１ｂの平均径が前記下限に満たない場合、普通糸１ｂを含む第１方向糸１の強度が不十分となることで第１方向糸１と第２方向糸２とを織り上げることが困難となるおそれがある。逆に、普通糸１ｂの平均径が前記上限を超える場合、普通糸１ｂを含む第１方向糸１の剛性が大きくなり過ぎることで第１方向糸１と第２方向糸２とを織り上げることが困難となるおそれがある。
【００４９】
〔第２方向糸〕
第２方向糸２は、一般の織布に織糸として用いられるものが採用でき、第１方向糸１（ＣＮＴ糸１ａ及び普通糸１ｂの両方）よりも大きい初期引張抵抗度を有することが好ましい。この第２方向糸２としては、１本の繊維から形成されるモノフィラメントを用いてもよく、多数の繊維から形成されるマルチフィラメントを用いてもよい。中でも、第２方向糸２としては、多数の繊維を撚り合わせることなく束ねて形成される無撚糸が、可撓性に優れながら伸縮性が特に小さい点で好ましい。また、第２方向糸２としては、多数の繊維を撚らずに編み上げた組紐状糸も、可撓性及び強度に優れながら伸縮性が比較的小さい点で好ましい。
【００５０】
このように、第２方向糸２が相対的に大きい初期引張抵抗度を有することによって、当該異方性歪みセンサシートの第２方向糸２に沿う方向の伸縮を抑制する。これにより、ＣＮＴ糸１ａが第２方向糸２に沿う方向に伸縮することを抑制し、測定しようとする方向とは異なる方向の当該異方性歪みセンサシートの伸縮によって生じる測定誤差を低減することができる。
【００５１】
第２方向糸２の材質としては、例えば天然繊維、合成繊維、無機繊維等を用いることができ、複数種類を混紡したものであってもよい。前記天然繊維としては、例えば、綿、絹、麻等を挙げることができる。前記合成繊維の主成分としては、例えばポリアミド、ポリエステル、アクリル樹脂、ポリビニルアルコール、ポリオレフィン、ポリウレタン等を挙げることができる。また、前記無機繊維としては、例えばガラス繊維、カーボン繊維等を上げることができる。
【００５２】
第２方向糸２の平均径の下限としては、１０μｍが好ましく、１００μｍがより好ましい。一方、第２方向糸２の平均径の上限としては、２ｍｍが好ましく、１ｍｍがより好ましい。第２方向糸２の平均径が前記下限に満たない場合、第２方向糸２の強度が不十分となることで第１方向糸１と第２方向糸２とを織り上げることが容易でなくなるおそれがある。逆に、第２方向糸２の平均径が前記上限を超える場合、第２方向糸２の剛性が大きくなり過ぎることで第１方向糸１と第２方向糸２とを織り上げることが困難となるおそれがある。
【００５３】
〔使用方法〕
当該異方性歪みセンサシートは、歪みを検出可能なＣＮＴ糸１ａを織糸として含む織布から形成されるため、例えばシャツ、手袋、サポーター等の人体に密着して着用される衣類の少なくとも一部を構成する生地として使用することができる。
【００５４】
当該異方性歪みセンサシートは、当該異方性歪みセンサシートを用いた衣類は、動きを検出しようとする関節等に対応する部分のＣＮＴ糸１ａの２点に配線し、この２点間の電気抵抗を測定することで、人体の動きを検出するための歪みセンサとして使用することができる。
【００５５】
＜利点＞
当該異方性歪みセンサシートは、歪みを検出するＣＮＴ糸１ａが織布の一部であるため、質感が一般的な織布と略同じであり、着用者に違和感を与え難い。
【００５６】
また、当該異方性歪みセンサシートは、ＣＮＴ糸１ａを含む第１方向糸１が第２方向糸２よりも小さい初期引張抵抗度を有するため、第１方向糸１に沿う方向の伸縮だけを選択的に検出することができる。
【００５７】
また、当該異方性歪みセンサシートは、第２方向糸２との交差位置においてＣＮＴ糸１ａの導電部１２を構成するＣＮＴ１１同士が離間し易くなるため、ＣＮＴ糸１ａの長さ方向の各部分の電気抵抗がその部分の伸縮量に応じて局所的に変化する。このため、当該異方性歪みセンサシートは、検出感度及びリニアリティに比較的優れる。
【００５８】
［その他の実施形態］
前記実施形態は、本発明の構成を限定するものではない。従って、前記実施形態は、本明細書の記載及び技術常識に基づいて前記実施形態各部の構成要素の省略、置換又は追加が可能であり、それらは全て本発明の範囲に属するものと解釈されるべきである。
【００５９】
当該異方性歪みセンサシートは、表面が樹脂でコーティングされてもよく、全体に樹脂が含浸されてもよい。特に、ＣＮＴ糸が樹脂被覆層を有しない場合には、樹脂のコーティング又は含浸によりＣＮＴ糸を補強するとよい。
【００６０】
また、当該異方性歪みセンサシートのＣＮＴ糸は、それぞれＣＮＴ束をからなる導電部を樹脂被覆層で被覆して形成される複数の単糸を束ねたものや撚り合わせたものであってもよく、導電性を有しない単糸を含んでもよい。
【産業上の利用可能性】
【００６１】
本発明に係る異方性歪みセンサシートは、特に人体の動きを検出するウェアラブルデバイスを構成するために特に好適に利用することができる。
【符号の説明】
【００６２】
１  第１方向糸
１ａ  ＣＮＴ糸
１ｂ  普通糸
２  第２方向糸
１１ＣＮＴ
１２  導電部
１３  樹脂被覆層
【図１】
2018040689.tif 000003
【図２】
2018040689.tif 000004