(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
導電性テキスタイルを製造する方法であって、
（ｉ）テキスタイルの表面をシラン処理し、シラン処理された表面を提供する工程と、
（ｉｉ）ｉｎ−ｓｉｔｕフリーラジカル重合によって、前記シラン処理された表面上で、負に帯電した高分子電解質をグラフトする工程と、
（ｉｉｉ）イオン交換によって、前記高分子電解質に、金属イオンを添加する工程と、
（ｉｖ）前記金属イオンを還元し、元素金属とする工程と、
（ｖ）前記テキスタイルを金属粒子で被覆する工程と、
を含む、導電性テキスタイルを製造する方法。
【請求項２】
前記負に帯電した高分子電解質が、ポリ（メタクリル酸ナトリウム塩）及びポリ（アクリル酸ナトリウム塩）の少なくとも一方を含む、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記工程（ｖ）が、金属の無電解めっきによって、前記テキスタイルを金属粒子で被覆することを含む、請求項１又は２に記載の方法。
【請求項４】
前記金属粒子が、銅及びニッケルの粒子の少なくとも一方を含む、請求項１〜３のいずれか一項に記載の方法。
【請求項５】
前記テキスタイルが、布へと形成するように構成される糸及び繊維の少なくとも一方を含む、請求項１〜４のいずれか一項に記載の方法。
【請求項６】
前記テキスタイルが、ポリエステル、ナイロン、綿及び絹の糸又は繊維の少なくとも１つを含む、請求項１〜５のいずれか一項に記載の方法。
【請求項７】
導電性テキスタイルを製造する装置であって、
テキスタイルの表面をシラン処理し、シラン処理された表面を提供する装置と、
ｉｎ−ｓｉｔｕフリーラジカル重合によって、前記シラン処理された表面上で、負に帯電した高分子電解質をグラフトする装置と、
イオン交換によって、前記高分子電解質に、金属イオンを添加する装置と、
前記金属イオンを還元し、元素金属とする装置と、
前記テキスタイルを金属粒子で被覆する装置と、
を備える、導電性テキスタイルを製造する装置。
【請求項８】
前記負に帯電した高分子電解質が、ポリ（メタクリル酸ナトリウム塩）及びポリ（アクリル酸ナトリウム塩）の少なくとも一方を含む、請求項７に記載の装置。
【請求項９】
前記被覆装置が、金属の無電解めっきによって、前記テキスタイルを金属粒子で被覆するように構成される、請求項７又は８に記載の装置。
【請求項１０】
前記金属粒子が、銅及びニッケルの粒子の少なくとも一方を含む、請求項７〜９のいずれか一項に記載の装置。
【請求項１１】
前記テキスタイルが、布へと形成するように構成される糸及び繊維の少なくとも一方を含む、請求項７〜１０のいずれか一項に記載の装置。
【請求項１２】
前記テキスタイルが、ポリエステル、ナイロン、綿及び絹の糸又は繊維の少なくとも１つを含む、請求項７〜１１のいずれか一項に記載の装置。
【請求項１３】
請求項１〜６のいずれか一項に記載の方法の工程により製造される導電性テキスタイル。
【請求項１４】
請求項１〜６のいずれか一項に記載の方法の工程により製造される少なくとも１つのテキスタイルから形成される布。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、導電性テキスタイル要素及びその製造方法の分野に関する。
【背景技術】
【０００２】
可撓性及びウェアラブルな電子デバイスの急速な発展により、伝導性テキスタイル／衣服に組み込まれ得る相互接続子、接触子、電極及び金属ワイヤとしての導体に対する要求が存在している。したがって、金属ワイヤ、金属酸化物、導電性ポリマー（ＩＣＰ：intrinsically conducting polymers）及びカーボンナノチューブ（ＣＮＴ）による糸の合成を含む、又はそれらが組み込まれる、加工された高性能の導電性テキスタイルを合成する方法が開発されてきた。
しかしながら、これらの既存の方法により製作される伝導性テキスタイルは、それらの不撓性、化学的不安定性、生産コスト、人体に及ぼされる危険、並びに最も重要なことは、現行の繊維産業及び衣料産業に適合可能な技術を要する大規模生産に関連する難題に起因して、理想的なものではない。
【０００３】
伝導性テキスタイルを合成する別のアプローチは、様々な金属粒子堆積法を利用して金属皮膜をテキスタイル基材表面上に堆積させることを含む。しかしながら、技術投資の相対量、高度な計器、及び従事する専門的な従業員の専門知識、並びに、本方法の産業化を商業的に制限する、必要とされる比較的厳密な制御パラメータの観点から、このアプローチに関連する制限も存在する。
さらに、テキスタイル表面上への堆積された金属の付着は、かかる伝導性テキスタイルにおける耐久性及び伝導性に関する別の大きな懸念を残している。
【０００４】
さらに、テキスタイル基材上における官能化ポリマーブラシのグラフトによってテキスタイル基材の表面構造を改質することを含む方法も開発されている。特に、テキスタイル基材表面の一端に共有結合により連結する高分子電解質は、テキスタイル基材表面上における官能基の改質をもたらし得るだけでなく、その後の化学反応に利用される官能基の量を増やすことができる。
例として、Azzaroni et al.が、基材表面への正に帯電したポリ［２−（メタクリロイルオキシ）エチル］トリメチルアンモニウムクロリド（ＰＭＥＴＡＣ）高分子電解質のグラフトを実証している。その後の金属の無電解めっき（ＥＬＤ）のための触媒部分であるテトラクロロパラジウム（ＩＩ）酸アニオン（［ＰｄＣｌ４］２−）の投入により、適切な付着特性を伴って頑強な金属層を選択的に堆積することができる。
２０１０年には、Liu et al.が、表面開始原子移動ラジカル重合（ＳＩ−ＡＴＲＰ）を用いてＰＭＥＴＡＣブラシを綿繊維表面上に成長させることによっても、耐久性の伝導性綿糸を作製する汎用性の高いアプローチを報告しており、これは、未加工のテキスタイル繊維上のＰＭＥＴＡＣブラシのグラフトに関する史上初めての実証であった。その後の金属ＥＬＤは、複数の屈曲、伸縮、摩擦及び更には洗浄サイクルに耐性を示し得る、高い電気安定性を有する伝導性綿糸をもたらした。
しかしながら、Liu et al.により教示されたＳＩ−ＡＴＲＰ法の規模生産の実現可能性は、様々な問題を抱えている。例えば、ＳＩ−ＡＴＲＰは、周囲条件下では適切に実施することができず、窒素による保護を必要とする。さらに、ＳＩ−ＡＴＲＰ反応は、比較的長い時間（約２４時間）を要し、これは望ましくないものであるとともに、大量生産にとって費用対効果が良くない。それ故、合成プロセスを改良して、高スループットの伝導性テキスタイルの生産を可能にすることが必要とされている。
【０００５】
他の試みは、ｉｎ−ｓｉｔｕフリーラジカル重合を用いて同様の正に帯電した高分子電解質ＰＭＥＴＡＣで事前に改質される様々なテキスタイル基材上に金属を堆積させることにより導電性の繊維、糸及び布を作製することによって、合成アプローチを改良するように行われる。ｉｎ−ｓｉｔｕフリーラジカル重合は、高分子電解質の重合のスループットを増大させることができる。
一般的に、この反応は、完了するのに約１時間〜３時間しかかからず、周囲条件で行うことができるため、先に言及したＳＩ−ＡＴＲＰ等の他の重合法よりもメリットが大きいと言える。しかしながら、この改良アプローチは、触媒部分の選択が、テキスタイル表面上にグラフトされる高分子電解質ブラシの特性及び性質に大幅に依存することから、カチオン性ＰＭＥＴＡＣが、その後の金属の無電解めっきのためのアニオン性［ＰｄＣｌ４］２−部分と結合するため制限されるという欠点を有する。
さらに、使用される［ＰｄＣｌ４］２−部分は比較的高価である（９７％テトラクロロパラジウム（ＩＩ）酸アンモニウム２グラム当たりＵＳＤ１５９．５）。アニオン性［ＰｄＣｌ４］２−部分は再利用することができたとしても、大量生産において使用される場合には依然として経済的ではない。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明は、上述した問題のうちの少なくとも１つを軽減しようとするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は、幾つかの広範な形態を含むことができる。本発明の実施形態は、本明細書に記載する異なる広範な形態のうちの１つ又は任意の組合せを含むことができる。
【０００８】
第１の広範な形態において、本発明は、
（ｉ）テキスタイル要素の表面を、負に帯電した高分子電解質で改質する工程と、
（ｉｉ）前記テキスタイル要素の改質された表面を金属粒子で被覆する工程と、
を含む、導電性テキスタイル要素を製造する方法を提供する。
【０００９】
好ましくは、工程（ｉ）が、ｉｎ−ｓｉｔｕフリーラジカル重合によって、前記テキスタイル要素の表面を、負に帯電した高分子電解質で改質することを含むことができる。
【００１０】
好ましくは、前記負に帯電した高分子電解質が、ポリ（メタクリル酸ナトリウム塩）及びポリ（アクリル酸ナトリウム塩）の少なくとも一方を含むことができる。
【００１１】
好ましくは、工程（ｉ）が、テキスタイル要素のシラン処理された表面を、負に帯電した高分子電解質で改質することを含むことができる。
【００１２】
好ましくは、工程（ｉｉ）が、金属の無電解めっきによって、前記テキスタイル要素の改質された表面を金属粒子で被覆することを含むことができる。
【００１３】
好ましくは、前記金属粒子が、銅及びニッケルの粒子の少なくとも一方を含むことができる。
【００１４】
好ましくは、前記テキスタイル要素が、布へと形成するように構成される糸及び繊維の少なくとも一方を含むことができる。
【００１５】
好ましくは、前記テキスタイル要素が、ポリエステル、ナイロン、綿及び絹の糸又は繊維の少なくとも１つを含むことができる。
【００１６】
更に広範な形態において、本発明は、
テキスタイル要素の表面を、負に帯電した高分子電解質で改質する装置と、
前記テキスタイル要素の改質された表面を金属粒子で被覆する被覆装置と、
を備える、導電性テキスタイル要素を製造する装置を提供する。
【００１７】
好ましくは、前記テキスタイル要素の表面を、前記負に帯電した高分子電解質で改質する装置が、ｉｎ−ｓｉｔｕフリーラジカル重合によって、前記テキスタイル要素の表面を、負に帯電した高分子電解質で改質するように構成されることができる。
【００１８】
好ましくは、前記負に帯電した高分子電解質が、ポリ（メタクリル酸ナトリウム塩）及びポリ（アクリル酸ナトリウム塩）の少なくとも一方を含むことができる。
【００１９】
好ましくは、前記テキスタイル要素の表面を、前記負に帯電した高分子電解質で改質する装置が、テキスタイル要素のシラン処理された表面を、負に帯電した高分子電解質で改質するように構成されることができる。
【００２０】
好ましくは、前記被覆装置が、金属の無電解めっきによって、前記テキスタイル要素の改質された表面を金属粒子で被覆するように構成されることができる。
【００２１】
好ましくは、前記金属粒子が、銅及びニッケルの粒子の少なくとも一方を含むことができる。
【００２２】
好ましくは、前記テキスタイル要素が、布へと形成するように構成される糸及び繊維の少なくとも一方を含むことができる。
【００２３】
好ましくは、前記テキスタイル要素が、ポリエステル、ナイロン、綿及び絹の糸又は繊維の少なくとも１つを含むことができる。
【００２４】
更に広範な形態において、本発明は、本発明の第１の広範な形態の方法の工程により製造される導電性テキスタイル要素を提供する。
【００２５】
更に広範な形態において、本発明は、本発明の第１の広範な形態の方法の工程により製造される少なくとも１つのテキスタイル要素から形成される布を提供する。
【００２６】
本発明は、添付図面に関連して記載する、好ましいが限定しない本発明の実施形態の以下の詳細な説明から、より十分に理解されるであろう。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】本発明の実施形態に従って、ｉｎ−ｓｉｔｕフリーラジカル重合による伝導性綿糸を作製する方法の概略図である。
【図２】図１に示される方法に従って製作される、例示的な銅で被覆された綿糸を示す図である。
【図３】本発明の実施形態に従って形成される、初期状態の綿糸、シラン変性された綿、及びＰＭＡＮａ変性された綿糸のフーリエ変換赤外分光分析（ＦＴＩＲ）スペクトルデータの図である。
【図４】本発明の実施形態に従って作製されるＰＭＡＮａ変性された綿のＥＤＸスペクトルの図である。
【図５】本発明の実施形態による、（Ａ）初期状態の綿；（Ｂ）シラン変性された綿；（Ｃ）ＰＭＡＮａで被覆された綿；（Ｄ〜Ｆ）銅で被覆された綿を含む種々の改質を伴う綿繊維の表面モルフォロジを表すＳＥＭ画像である。
【図６】（Ａ）合成した状態の（as-synthesized）銅で被覆された綿糸の線形抵抗、及び（Ｂ）本発明の実施形態に従って作製される綿糸の引張強度を表すデータを示す図である。
【図７】本発明の実施形態に従って作製される、銅で被覆された糸から形成される織布の製作に関する工程段階を示す図である。
【図８】本発明の実施形態に従って作製される、銅で被覆された糸から織られた布のシート抵抗データを示す図である。
【図９】種々の洗浄回数の下で洗浄した布から解いた綿糸のＳＥＭ画像であり、該綿糸は本発明の実施形態に従って作製されたものである。
【図１０】本発明の実施形態に従って作製される、ＰＭＡＮａを補ってニッケルで被覆された綿布（PMANa-assisted nickel-coated cotton fabric）を示す図である。
【図１１Ａ】本発明の実施形態に従って形成される、例示的なＰＡＡＮａを補って銅で被覆された糸（PAANa-assisted copper-coated yarn）を示す図である。
【図１１Ｂ】本発明の実施形態に従って形成される、例示的なＰＡＡＮａを補ってニッケルで被覆された絹糸（PAANa-assisted nickel-coated silk yarn）を示す図である。
【図１２Ａ】本発明の実施形態に従って作製される、ＰＡＡＮａを補って銅で被覆されたナイロン糸（PAANa-assisted copper-coated nylon yarn）を示す図である。
【図１２Ｂ】本発明の実施形態に従って作製される、ＰＡＡＮａを補って銅で被覆されたナイロン糸（PAANa-assisted copper-coated nylon yarn）から形成したポリエステル布を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２８】
ここで、図１〜図１２Ｂを参照して本発明の例示的な実施形態を説明する。
【００２９】
まず図１を参照すると、ＰＭＡＮａ高分子電解質を、綿糸等のテキスタイル基材上に作製する手順が概略的に示されている。本実施形態は、ポリ（メタクリル酸ナトリウム塩）（ＰＭＡＮａ）で被覆された綿糸を作製する例として、綿糸上で実施し得るｉｎ−ｓｉｔｕフリーラジカル重合法を含むものである。
続いて、商業規模の生産に適切な品質の導電性綿糸を得るために、その後のイオン交換、イオンの還元、及びＰＭＡＮａで被覆された綿糸上への金属粒子の無電解めっきを実施してもよい。本実施形態は、テキスタイル基材上におけるＰＡＡＮａ高分子電解質の作製にも適用可能とし得ることに留意されたい。
【００３０】
本プロセスを実施する上で、綿糸を初めに、５％〜２０％（ｖ／ｖ）のＣ＝Ｃ結合を有するシラン溶液におよそ３０分間浸漬させることにより、セルロースのヒドロキシル基を、シラン分子と適切に反応させる。
綿糸をその後、純粋な（fresh）脱イオン（ＤＩ）水で十分に濯ぐことにより、過剰に物理吸着したシラン及び副生成物分子がいずれも除去される。シラン処理のこの工程は、図１における１００によって表される。
【００３１】
濯いだ綿糸をその後、１００℃〜１２０℃の炉におよそ１５分間〜３０分間入れ、縮合反応を完了させる。続いて、シラン変性された綿糸を、３ｇ〜７ｇのＭＡＮａ粉末と３５ｍｇ〜７５ｍｇのＫ２Ｓ２Ｏ８とを含むおよそ５０ｍＬの水溶液に浸漬させる（同様に、ＰＡＡＮａ高分子電解質についてはＡＡＮａ粉末を使用することができる）。
綿糸を入れた溶液混合物全体を、フリーラジカル重合を行うために、炉内において６０℃〜８０℃で０．５時間〜１時間加熱する。フリーラジカル重合プロセスでは、シランの二重結合がフリーラジカルによって開裂することで、ＰＭＡＮａ高分子電解質の成長が綿繊維表面上にもたらされ得る。フリーラジカル重合のこの工程は、図１における１１０によって表される。
【００３２】
その後、ＰＭＡＮａで被覆された綿糸を、３９ｇ／Ｌの硫酸銅（ＩＩ）五水和物溶液に０．５時間〜１時間浸漬させる。ここで、Ｃｕ２＋イオンが、イオン交換によりポリマー上に固定される。続いて０．１Ｍ〜１．０Ｍの水素化ホウ素ナトリウム溶液中において還元を行うと、Ｃｕ２＋が、その後のＣｕの無電解めっきにおけるＣｕの成長に関する核形成部として作用するＣｕ粒子へと還元されると考えられる。イオン交換及び還元のこの工程は、図１における１２０により表される。
【００３３】
水素化ホウ素ナトリウム溶液中における還元後のポリマーで被覆された綿を、水に溶解させた１２ｇ／Ｌの水酸化ナトリウムと、１３ｇ／Ｌの硫酸銅（ＩＩ）五水和物と、２９ｇ／Ｌの酒石酸ナトリウムカリウムと、９．５ｍＬ／Ｌのホルムアルデヒドとからなる、銅の無電解めっき浴に６０分間〜１８０分間浸漬させる。合成した状態のＣｕで被覆された糸を、脱イオン（ＤＩ）水で濯ぎ、風乾させる。
金属の無電解めっきを実施する工程は、図１における１３０によって表され、この第１の実施形態の方法の工程に従って作製される、例示的なＣｕで被覆された綿糸は、図２における２００によって表される。
【００３４】
シラン変性された綿及びＰＭＡＮａがグラフトした綿は、フーリエ変換赤外分光分析（ＦＴＩＲ）により特性決定することができる。図３に示されるように、１６０２ｃｍ−１及び１４１０ｃｍ−１に位置する付加的なピークの存在が、シラン分子のＣ＝Ｃ結合を表す。７６９ｃｍ−１に位置する別の特徴的なピークは、Ｓｉ−Ｏ−Ｓｉの対称伸縮に帰属するものであり、これにより、綿繊維表面上でシラン分子が互いに架橋できていることが示される。
ＰＭＡＮａ変性された綿のサンプルでは、カルボン酸塩の逆対称伸縮振動を表す１５４９ｃｍ−１に位置する新たなピークが、ＰＭＡＮａのグラフトを裏づけるものである。１４５５ｃｍ−１及び１４１１ｃｍ−１に位置する他のピークはともに、ＰＭＡＮａによるカルボン酸塩の対称伸縮振動に帰属するものである。
【００３５】
ＰＭＡＮａがグラフトした綿は、エネルギー分散型Ｘ線分析（ＥＤＸ）によっても特性決定することができる。ＭＡＮａの重合により、ＰＭＡＮａの存在を示すナトリウム元素を有する綿サンプルが残ることが図４に示される。図５の走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ）画像を更に参照すると、シラン処理された綿繊維表面と未加工の綿繊維表面との表面上のモルフォロジの間に明白な違いがないことは、目に見えて明らかであると言える。
しかしながら、シラン処理された綿繊維表面上におけるＰＭＡＮａの重合後に、被覆層が綿繊維表面上を覆うことは注目に値するものである。図５のＤ〜Ｆは、銅金属粒子が、亀裂の兆候を何も伴うことなく比較的均一に堆積していることを示すものである。
【００３６】
銅で被覆された綿糸の伝導性は、二探触子電気的検査法によって特性決定することができる。この点について、製造時において銅で被覆された糸の線形抵抗は、図６Ａに示されるように約１．４Ω／ｃｍであることが見てとれ、また図６Ｂに示されるように、引張特性が未処理の綿糸と比較して優れており、引張伸び（＋３３．６％）及び最大荷重（＋２７．３％）がともに増大する。引張伸び及び最大荷重の増大は、銅層による綿糸の強度の増強に起因することが認められる。
【００３７】
綿糸表面上における銅の付着及び洗浄耐久性を更に試験するために、まず、銅で被覆された綿糸を織って布にする。図７Ａに示される合成した状態の銅で被覆された綿糸を初めに、図７Ｂに示されるように、工業用の糸ワインダーを用いてコーンに巻きつける。その後、コーンを、図７Ｃに示されるＣＣＩ織機に移すことにより、銅で被覆された糸を織って布にする。
織り上げ設定では、銅で被覆された綿糸が、布のよこ糸を形成するように構成されるのに対し、布のたて糸は、最初に織機に実装しておいた図７Ｄの差込み画像に示されるような未処理の綿糸によって形成される。本織り上げプロセスには問題も欠点も見られない。
織った後、布を５ｃｍ×１５ｃｍの切片に切断し、図７Ｄに示されるように四辺をかがり縫いし、続いて、以下の洗浄条件下における、試験規格ＡＡＴＣＣ試験法６１−試験番号２Ａ：（家庭及び商業）洗濯に対する色堅牢度：（機械洗浄）促進型（図７Ｅ）に従って一連の洗浄サイクルを施す。
【００３８】
【表１】
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【００３９】
試験規格によれば、１回の洗浄サイクルが、およそ５回の商用機による洗濯サイクルに等しいことに留意されたい。合計で６回の洗浄サイクルを行うので、それに応じてこれは、およそ３０回の商用機による洗濯サイクルに相当すると考えられる。
洗浄した布の電気抵抗の変化は、四探針法を用いて評価することができるため、本実施形態に従って作製される布のシート抵抗は、図８に示されるように、０．９±０．２オーム／ｓｑ（未洗浄）、及びおよそ２０回の商用機による洗濯サイクルに等しい４回の洗浄後には７３．８±１３．４オーム／ｓｑとなると測定される。
【００４０】
洗浄した銅で被覆された綿糸の表面モルフォロジは、布から解かれた洗浄した銅で被覆された綿糸の特徴を定めるものであり、ＳＥＭにより試験することができる。図９のＳＥＭ画像に示されるように、銅金属粒子が綿繊維の表面上に保持されることが目に見えて明らかである。シート抵抗の増大に関する１つの認識される理由は、繰り返される洗浄サイクルにより生じた綿繊維の緩んだ構造によるものである。
【００４１】
作製した布に標準的な洗浄サイクルを適用する間、ランドリー機械の強烈な摩擦力及び伸縮力のシミュレーションを探求する上で、５０個のスチールボールを洗浄槽（washing canisters）に加えることにも留意する。布上におけるスチールボールの摩擦は、繊維構造に大きな影響を及ぼす。
銅で被覆された綿繊維は、きつく締まった状態に保たれなくなることから、互いの接触が失われ、その結果、電子の移動に利用可能な伝導性経路が減少することとなる。したがって、洗浄サイクルを繰り返すと、シート抵抗が増大するにもかかわらず、図９におけるＳＥＭ画像は、綿繊維表面上における銅金属粒子の比較的強力な付着を裏づけている。
【００４２】
本発明の代替的な実施形態では、綿繊維を銅粒子で被覆するのではなく、代わりにニッケル金属粒子をテキスタイル表面上に上記と同じアプローチを用いて無電解めっきさせてもよい。同じ実験手順及び試験を行ってもよいが、利用し得るニッケルの供給源は、イオン交換法における１２０ｇ／Ｌの硫酸ニッケル（ＩＩ）溶液とする。
続いて、水に溶解させた４０ｇ／Ｌの硫酸ニッケル六水和物と、２０ｇ／Ｌのクエン酸ナトリウムと、１０ｇ／Ｌの乳酸と、１ｇ／Ｌのジメチルアミンボラン（ＤＭＡＢ）とからなる、ニッケルの無電解めっき浴を６０分間〜１８０分間利用する。得られるニッケルで被覆された綿布のシート抵抗は、図８に示されるように、銅で被覆された繊維糸のものと極めてよく似た結果を示すことがわかる。
図１０を参照すると、例示的なニッケルで被覆された綿布が、ニッケル金属の高い均一性を示す３００によって表され、このバルク抵抗は３．２Ωと測定される。
【００４３】
本発明の他の実施形態は、綿以外の基材の使用を含むものであってもよく、また、様々なテキスタイル材料、例えば、絹、ナイロン及びポリエステルにも適切に適用し得ることが理解されよう。
これに関して、本発明の実施形態に従って作製される、例示的なＰＡＡＮａを補って銅で被覆された糸（PAANa-assisted copper-coated yarn）は、図１１Ａにおける４００によって表され、本発明の実施形態に従って作製される、例示的なＰＡＡＮａを補ってニッケルで被覆された絹糸（PAANa-assisted nickel-coated silk yarn）は、図１１Ｂにおける５００によって表され、本発明の実施形態に従って作製される、例示的なＰＡＡＮａを補って銅で被覆されたナイロン糸（PAANa-assisted copper-coated nylon yarn）は、図１２Ａにおける６００によって表され、本発明の実施形態に従って作製される、例示的なＰＡＡＮａを補って銅で被覆されたナイロン糸（PAANa-assisted copper-coated nylon yarn）から形成されるポリエステル布は、図１２Ｂにおける７００によって表される。
【００４４】
本発明の幅広い形態である先の概要から、好都合なことに、テキスタイル／布に組み込むのに適切な可撓性、ウェアラブル性、耐久性及び／又は洗浄可能性を示し得る導電性テキスタイル要素を製造し得ることを含む様々な利点が提供され得ることが理解されよう。
なお、このような高性能導電性テキスタイル要素（繊維、糸及び布）は、比較的低コストの技術を利用して、費用対効果良く大規模で製造することができる。該製造は、ｉｎ−ｓｉｔｕフリーラジカル重合の化学反応により、負に帯電した高分子電解質、例えばＰＭＡＮａ又はＰＡＡＮａをテキスタイル基材上で成長させ、これにより好都合なことに、無電解めっきされた金属と、テキスタイル要素及び基材とを架橋する改善された負に帯電した高分子電解質層がもたらされ得ることに基づくものである。
特に、テキスタイル基材への伝導性金属の付着は、負に帯電した高分子電解質ＰＭＡＮａ又はＰＡＡＮａの層のこのような表面改質により大きく改善させることができる。ここで、かかる伝導性テキスタイルの電気的性能は、摩擦、伸縮及び洗浄の繰返しサイクルを受けても、より高い信頼性、頑強性及び耐久性を示し得る。また、負に帯電した高分子電解質を調製するのに使用されるｉｎ−ｓｉｔｕフリーラジカル重合法は、強い化学薬品を一切用いることなく周囲条件及び水性条件下で実施することができる。
【００４５】
当業者は、本明細書に記載した発明が、本発明の範囲から逸脱することなく、具体的に記載したもの以外の変形及び変更が可能であることを理解するであろう。当業者に明らかとなるこうした全ての変形及び変更は、広範に上述したように本発明の趣旨及び範囲内にあるものとみなされるべきである。
本発明は、全てのこうした変形及び変更を含むように理解されるべきである。本発明はまた、本明細書において個々に又はまとめて言及するか又は示した工程及び特徴の全てと、上記工程又は特徴のうちの任意の２つ以上のありとあらゆる組合せとを含む。
【００４６】
本明細書におけるいかなる従来技術に対する言及も、その従来技術が共通の一般知識の一部を形成するということを認めるものであるか、又はいかなる形態で示唆するものでもなく、かつそのように解釈されるべきではない。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１Ａ】
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【図１１Ｂ】
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【図１２Ａ】
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【図１２Ｂ】
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