(57)【要約】【課題】柔軟性基材に対して充分な追随性と接着性とを有すると共に、繰り返し伸縮や折り曲げ等されても電気導電性を確保できる柔軟性基材用導電回路、伸縮及び屈曲用物品、柔軟性基材用導電性組成物、及び柔軟性基材用導電回路の形成方法を提供する。【解決手段】柔軟性基材用導電回路は、伸縮性及び屈曲性を有する柔軟性基材上に設けられ、ブロック共重合体と導電性材料とを含有する導電性組成物を硬化したパターン配線部を備える。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
伸縮性及び屈曲性を有する柔軟性基材上に設けられ、ブロック共重合体と導電性材料とを含有する導電性組成物を硬化したパターン配線部
を備える柔軟性基材用導電回路。
【請求項２】
前記柔軟性基材が、布、若しくは皮革、又はエラストマー素材である請求項１に記載の柔軟性基材用導電回路。
【請求項３】
前記ブロック共重合体が、複数のブロックを含有し、一のブロック共重合体中の一のブロックと、他のブロック共重合体中の前記一のブロックと同種の単量体からなるブロックとが相互作用する請求項１又は２に記載の柔軟性基材用導電回路。
【請求項４】
伸縮性及び屈曲性を有する柔軟性基材上に、ブロック共重合体と導電性材料とを含有する導電性組成物を硬化したパターン配線部を備える伸縮及び屈曲用物品。
【請求項５】
ブロック共重合体と導電性材料とを含有する、伸縮性及び屈曲性を有する柔軟性基材上におけるパターン配線部に用いられる柔軟性基材用導電性組成物。
【請求項６】
伸縮性及び屈曲性を有する柔軟性基材の表面に、インクジェット又はジェットディスペンサーを用いてブロック共重合体と導電性材料とを含有する導電性組成物を塗布する塗布工程と、
前記表面に塗布された前記導電性組成物を乾燥する乾燥工程と
を備える柔軟性基材用導電回路の形成方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、柔軟性基材用導電回路、伸縮及び屈曲用物品、柔軟性基材用導電性組成物、及び柔軟性基材用導電回路の形成方法に関する。特に、本発明は、伸縮性及び屈曲性を有する布等に用いられる柔軟性基材用導電回路、伸縮及び屈曲用物品、柔軟性基材用導電性組成物、及び柔軟性基材用導電回路の形成方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
柔軟性基材に導電パターンを形成した回路基板としてポリイミドフィルム等を基材とするフレキシブル回路基板がよく知られている。この回路基板は携帯端末機器等の小型の電子機器の狭い内部に変形して装填することができる。ポリイミドフィルム等のプラスチックフィルムより更に柔軟な基材に導電パターンを形成した回路基板は従来のフレキシブル回路基板が使用されていた用途に適用できる他、ウェアラブル電子機器への応用が期待できる。
【０００３】
一方、基材に導電パターンを形成する方法として、基材に導電性シートを貼り付けた後、エッチングにより所定のパターンを得る方法、メッキやスパッタリングにより所定のパターンを得る方法、印刷やインクジェットにより導電粒子を含む有機バインダ（導電ペースト）を塗布して所定のパターンを得る方法等の多くの方法がある。
【０００４】
しかしながら、布やゴム等の柔軟な基材はプラスチックフィルムよりも伸縮したり、曲がったり、捩れたりすることが多く、伸縮や曲げや捩れの程度も大きくなる傾向にある。この場合、導電層も同じ変形をすることになるが、導電層は金属や金属リッチな材料であり、基材の変形に追従できず、導電性が低下することが予想される。したがって、このような基材に信頼性がある導電パターンを形成することは容易ではない。
【０００５】
そこで、従来、フレキシブル回路基板に、導電膜の剥離強度に優れたフレキシブル回路基板を提供する方法が提案されている（例えば、特許文献１参照。）。特許文献１には、可撓性を有する基板に導電性の回路パターンを形成してなるフレキシブル回路基板であって、基板は高分子有機化合物より形成されたナノファイバを不織布状に堆積してなるナノファイバ膜であり、回路パターンを構成する導電膜は、ナノファイバ膜の表層を構成するナノファイバの繊維周面を包み込んで表層に接合された形態で形成されているフレキシブル回路基板が提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２０１５−０８８５３６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかし、特許文献１に記載されているフレキシブル回路基板においては、導電性ペーストのバインダとして熱硬化性のエポキシ樹脂を用いているので、導電性ペーストを塗布した後の硬化工程に加熱工程が必須であり、耐熱性に優れた基材を用いなければならない。また、エポキシ樹脂は弾性率が高いことから、柔軟性基板に固着させた場合に弾性率の差により固着部分にひびや割れが生じる場合がある。そして、回路の形成に硬いエポキシ樹脂等の材料を用いた場合、基板を伸縮させた場合や折り曲げた場合、ひび割れや切断が回路に発生し、回路が電気的に断絶する。
【０００８】
したがって、本発明の目的は、柔軟性基材に対して充分な追随性と接着性とを有すると共に、繰り返し伸縮や折り曲げ等されても電気導電性を確保できる柔軟性基材用導電回路、伸縮及び屈曲用物品、柔軟性基材用導電性組成物、及び柔軟性基材用導電回路の形成方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明は、上記目的を達成するため、伸縮性及び屈曲性を有する柔軟性基材上に設けられ、ブロック共重合体と導電性材料とを含有する導電性組成物を硬化したパターン配線部を備える柔軟性基材用導電回路が提供される。
【００１０】
また、上記柔軟性基材用導電回路において、柔軟性基材が、布、若しくは皮革、又はエラストマー素材であることが好ましい。
【００１１】
また、上記柔軟性基材用導電回路において、ブロック共重合体が、複数のブロックを含有し、一のブロック共重合体中の一のブロックと、他のブロック共重合体中の一のブロックと同種の単量体からなるブロックとが相互作用することが好ましい。
【００１２】
また、本発明は、上記目的を達成するため、伸縮性及び屈曲性を有する柔軟性基材上に、ブロック共重合体と導電性材料とを含有する導電性組成物を硬化したパターン配線部を備える伸縮及び屈曲用物品が提供される。
【００１３】
また、本発明は、上記目的を達成するため、ブロック共重合体と導電性材料とを含有する、伸縮性及び屈曲性を有する柔軟性基材上におけるパターン配線部に用いられる柔軟性基材用導電性組成物が提供される。
【００１４】
また、本発明は、上記目的を達成するため、伸縮性及び屈曲性を有する柔軟性基材の表面に、インクジェット又はジェットディスペンサーを用いてブロック共重合体と導電性材料とを含有する導電性組成物を塗布する塗布工程と、表面に塗布された導電性組成物を乾燥する乾燥工程とを備える柔軟性基材用導電回路の形成方法が提供される。
【発明の効果】
【００１５】
本発明に係る柔軟性基材用導電回路、伸縮及び屈曲用物品、柔軟性基材用導電性組成物、及び柔軟性基材用導電回路の形成方法によれば、柔軟性基材に対して充分な追随性と接着性とを有すると共に、繰り返し伸縮や折り曲げ等されても電気導電性を確保できる柔軟性基材用導電回路、伸縮及び屈曲用物品、柔軟性基材用導電性組成物、及び柔軟性基材用導電回路の形成方法を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明の実施の形態に係る柔軟性基材用導電回路の応用例の概要図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
［柔軟性基材用導電回路の概要］
本実施の形態に係る柔軟性基材用導電回路は、伸縮性及び屈曲性を有する柔軟性基材と、柔軟性基材上に設けられ、導電性を有し、柔軟性基材の変形に追随して変形するパターン配線部とを備える。柔軟性基材は、例えば、布であり、布の伸縮や屈曲、折り曲げや折り畳みに応じてパターン配線部も伸縮、屈曲、折れ曲がり、及び／又は折り畳まれる。そして、本実施の形態に係るパターン配線部は、ブロック共重合体と導電性材料とを含んで形成されており、伸縮や屈曲、折り曲げや折り畳みによってもひびや割れの発生が抑制され、かつ、切断されないので、電気導電性を維持できる。特に、本実施の形態に係る柔軟性基材用導電回路は、柔軟性基材がその平面方向に伸長した場合、柔軟性基材がその平面方向に伸長しつつ屈曲した場合、及び／又は柔軟性基材が折れ曲がったり折り畳まれた場合、パターン配線部も当該伸長、当該屈曲、及び／又は当該折れ曲がりや折り畳みに合わせて伸長、屈曲、及び／又は折れ曲がったり折り畳まれるのでパターン配線部の電気的な断絶が実質的に発生しない。したがって、本実施の形態に係る柔軟性基材用導電回路は、一例として、伸縮や屈曲する領域を含む衣服や革製品、ゴム等のエラストマー素材から構成される物品等に適用できる。
【００１８】
［柔軟性基材用導電回路の詳細］
本実施形態に係る柔軟性基材用導電回路は、伸縮性及び屈曲性を有する柔軟性基材と、柔軟性基材に接着して設けられ、柔軟性基材の変形に応じて伸縮及び／又は屈曲するパターン配線部とを備える。具体的に、導電回路は、伸縮性及び屈曲性を有する絶縁性の柔軟性基材と、柔軟性基材上に設けられ、ブロック共重合体と導電性材料とを含有する導電性組成物の硬化物を用いて構成されるパターン配線部とを備える。
【００１９】
（柔軟性基材）
柔軟性基材は、外力によって繰り返し変形（例えば、伸縮や屈曲による変形）し得る材料から主として構成される。柔軟性基材は、導電性組成物を塗布した場合に投錨効果が起こりやすい材料を用いて構成することが好ましい。具体的に、柔軟性基材は、布、皮革、及び／又はエラストマー素材から主として構成される。
【００２０】
布としては、織物、編み物（メリヤス生地）、レース、フェルト、及び／又は繊維を織らずに接着若しくは絡み合わせて形成される不織布等が挙げられる。織物としては、絹、ポリアミド系合成繊維、ポリウレタン、ポリエステル等の繊維を用いて形成されるサテンや、綿、麻、亜麻等を用いて形成されるキャンパス等、様々な織物を用いることができる。
【００２１】
また、織物組織は、例えば、平織、斜文織、朱子織等の三原組織、変化組織、変化斜文織等の変化組織、たて二重織、よこ二重織等の片二重組織、たてビロード、タオル、ベロア等のたてパイル織、別珍、よこビロード、ベルベット、コール天等のよこパイル織等が挙げられる。なお、これらの織物は、レピア繊維やエアージェット繊維等の織り機を用いて製織できる。織物の層数は、単層であっても、二層以上の多層構造を有していてもよい。
【００２２】
編物の種類は、よこ編物であっても、たて編物でもよい。よこ編組織としては、平編、ゴム編、両面編、パール編、タック編、浮き編、片畔編、レース編、添え毛編等が挙げられる。たて編組織としては、シングルデンビー編、シングルアトラス編、ダブルコード編、ハーフトリコット編、裏毛編、ジャガード編等が挙げられる。なお、製編は丸織機、横編機、ラッシャル編機等の編機を用いて製編できる。編物の層数は、単層であっても、二層以上の多層構造を有していてもよい。また、皮革は、天然皮革、人造皮革のいずれも用いることができる。なお、柔軟性基材の形状は、用途に応じ、立体形状を含め、様々な形状にすることができる。
【００２３】
エラストマー素材としては、伸縮性及び屈曲性を有する成形品体が得られる従来公知の樹脂やゴムを用いることができ、例えば、熱可塑性樹脂や熱硬化性樹脂、架橋ゴム、加硫ゴムから形成される素材が挙げられる。そのような樹脂としては、例えば、ビニル樹脂やアクリル系樹脂、ブタジエン系樹脂、シリコーン系樹脂、ポリウレタン系樹脂、変成シリコーン系樹脂等が挙げられる。
【００２４】
これらのエラストマーは、単独で用いても、２種以上併用してもよい。
【００２５】
（パターン配線部）
本発明者らは、柔軟性基材に導電性組成物を塗布し、硬化させた後、柔軟性基材を引き伸ばすだけでなく折り曲げた場合や折り畳んだ場合においても導電性組成物の硬化物の電気抵抗を良好な範囲に維持できると共に、硬化物が外部の物体と擦れた場合でも良好な耐性（耐摩耗性）を有する導電性組成物を検討したところ、構成の一部に柔軟性を有し、他の部分が凝集性を発揮する特定のブロック共重合体が柔軟性基材用に適していることを見出した。そこで、本実施形態に係るパターン配線部は、バインダとして用いられる所定のブロック共重合体と導電性材料とを含有する導電性組成物を用いて構成される。導電性組成物は、例えば、所定量のブロック共重合体と所定量の導電性材料とを混合することで調製できる。
【００２６】
（ブロック共重合体）
ブロック共重合体は、複数の異なるポリマーを部分構成成分（ブロック（ポリマー単位））とする直鎖高分子から構成される共重合体である。すなわち、ブロック共重合体は、第１の化合物の単量体単位からなる第１ブロックと、第１の化合物とは異なる第２の化合物の単量体単位からなる第２ブロックとが共有結合で結合された共重合体である。本実施形態に係るブロック共重合体は、第２ブロックが複数の第１ブロックで挟まれた構成を有することが好ましい（すなわち、第１ブロック−第２ブロック−第１ブロックというトリブロック構造を有することが好ましい。）。
【００２７】
そして、本実施形態に係るブロック共重合体においては、ブロック共重合体が複数のブロックを含有しており、一のブロック共重合体中の一のブロックと、他のブロック共重合体中のブロックであって、当該一のブロックと同種の単量体からなるブロックとが分子間相互作用等の相互作用を及ぼし合い、凝集することが好ましい。
【００２８】
すなわち、本実施形態に係るブロック共重合体は、一のブロック共重合体中の第１ブロックと他のブロック共重合体中の第１ブロックとが相互作用して凝集する。一方、一のブロック共重合体及び他のブロック共重合体中の第１ブロックとは異なる第２ブロック同士は実質的に相互作用しないか、第１ブロック同士の相互作用に比べて小さな相互作用をし、自由に動きやすい構成を有する。これにより、本実施形態に係るブロック共重合体は、複数のブロック共重合体が集合した場合に、自由に動く部分（ゴム状弾性、すなわち柔軟性を発揮する部分であり、第２ブロックが相当する。）と動きにくい部分（凝集する部分であり、第１ブロックが相当する）とを併せ持つことができる。
【００２９】
換言すれば、本実施形態のブロック共重合体は、ソフトセグメント及びハードセグメントを含むことが好ましい。ソフトセグメントは、柔軟で屈曲性の高い高分子鎖からなるブロックであり、ハードセグメントは、結晶化若しくは凝集化しやすく、ソフトセグメントより剛性の高い高分子鎖からなるブロックである。そして、本実施形態に係るブロック共重合体においては、ソフトセグメントがハードセグメントで挟まれた構成（すなわち、「ハードセグメント−ソフトセグメント−ハードセグメント」のトリブロック構造）を有することが好ましい。
【００３０】
ソフトセグメント及びハードセグメントを含むブロック共重合体としては、下記式（１）で表されるブロック共重合体が挙げられる。
Ｘ−Ｙ    （１）
式中、Ｘはガラス転移点Ｔｇｘ＞３０℃のブロック（ハードセグメント）であり、Ｙはガラス転移点Ｔｇｙ＜０℃のブロック（ソフトセグメント）を示す。式（１）で表されるブロック共重合体を用いることにより、本実施形態に係る導電性組成物の硬化物が強靭性を発揮する。なお、ガラス転移点Ｔｇは、示差走査熱量測定（ＤＳＣ）を用いて測定できる。
【００３１】
より具体的に、ブロック共重合体としては、下記式（２）で表されるブロック共重合体が挙げられる。
【００３２】
Ｘ１−Ｙ−Ｘ２    （２）
式（２）中、Ｘ１及びＸ２は、各々独立して、ガラス転移点Ｔｇが０℃以上のブロックを示す。また、Ｙは、ガラス転移点Ｔｇが０℃未満のブロックを示す。そして、Ｘ１及びＸ２は、Ｔｇが５０℃以上のブロックであることが好ましく、Ｙは、Ｔｇが−２０℃以下であるブロックであることが好ましい。ここで、Ｘ１及びＸ２は互いに異なるブロックであってもよいが、同一のブロックであることが好ましい。また、式（２）に示されるブロック共重合体において、ガラス転移点Ｔｇがより小さいＹがソフトセグメントに対応し、ガラス転移点Ｔｇがより大きいＸがハードセグメントに対応するブロックであることが好ましい。なお、式（１）及び式（２）とを比較すると、引っ張り破断伸び率の観点から、式（２）のブロック共重合体を用いることが好ましい。
【００３３】
そして、ブロック共重合体は、少なくとも２０℃以上３０℃以下の範囲において固形であることが好ましい。この温度範囲において固体であることで、柔軟性基材に塗布した場合、及び／又は塗布後、乾燥させた場合に良好なタック性を確保できる。
【００３４】
Ｘ、Ｘ１、及び／又はＸ２としては、例えば、ポリメチル（メタ）アクリレート（ＰＭＭＡ）、ポリスチレン（ＰＳ）等が挙げられる。Ｙとしては、例えば、ポリブチルアクリレート（ＰＢＡ）、ポリブタジエン（ＰＢ）等が挙げられる。
【００３５】
ブロック共重合体は、様々なブロック共重合体を用いることができる。例えば、リビング重合法により製造されるアクリル系のトリブロック共重合体を用いることができる。具体的に、ポリメチルメタクリレート−ポリブタジエン−ポリスチレン共重合体、ポリメチルメタアクリレート−ポリブチルアクリレート−ポリメチルメタアクリレート共重合体、これらの共重合体にカルボン酸変性処理若しくは親水基変性処理を施した共重合体、ポリメチルメタクリレート−ポリブチルアクリレート共重合体、及びポリメチルメタクリレート−ポリブチルアクリレート−ポリメチルメタクリレート共重合体等のブロック共重合体を用いることができる。本実施形態においては、導電性組成物の硬化物が伸縮、折り曲げ、及び／又は折り畳み等の変形が加わった場合であっても、硬化物からなるパターン配線部にひびや割れが発生しにくく、電気的に切断されない観点から、Ｘ、Ｘ１、及びＸ２はＰＭＭＡが好ましく、ＹはＰＢＡが好ましい。
【００３６】
上記のような（メタ）アクリレートポリマーブロックを含むブロック共重合体は、例えば、特開２００７−５１６３２６号公報、又は特開２００５−５１５２８１号公報に記載の合成法により得ることができる。例えば、下記式（３）〜（６）のいずれかで表されるアルコキシアミン化合物を開始剤としてＹ単位を重合した後に、Ｘ単位を重合することで所望の共重合体が合成される。
【００３７】
【化１】
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【００３８】
【化２】
2017118085.tif 000004
【００３９】
【化３】
2017118085.tif 000005
【００４０】
【化４】
2017118085.tif 000006
【００４１】
なお、上記式中、ｎは２を表す。また、Ｚは２価の有機基を表し、好ましくは、１，２−エタンジオキシ、１，３−プロパンジオキシ、１，４−ブタンジオキシ、１，６−ヘキサンジオキシ基、１，３，５−トリス（２−エトキシ）シアヌル酸、ポリアミノアミン、ポリエチレンアミン、１，３，５−トリス（２−エチルアミノ）シアヌル酸、ポリチオキシ、ホスホネート、及びポリホスホネートの中から選択される有機基である。更に、Ａｒは、２価のアリール基を表す。
【００４２】
ブロック共重合体の重量平均分子量は、２０，０００以上４００，０００以下が好ましく、５０，０００以上３００，０００以下がより好ましい。導電性組成物の硬化物に強靭性、及び柔軟性を発揮させる観点から重量平均分子量は２０，０００以上が好ましく、また、この場合、導電性組成物を薄膜状にした場合や柔軟性基材に塗布後、乾燥させた場合に優れたタック性を発揮させることができる。また、作業性を良好にできる導電性組成物の粘度を確保する観点から重量平均分子量は４００，０００以下が好ましく、この場合、柔軟性基材に導電性組成物を容易に印刷することができる印刷性、及び加工性を確保できる。更に、本実施形態に係る導電性組成物の硬化物に外部からの衝撃を緩和する性能を発揮させる観点からは、重量平均分子量は５０，０００以上が好ましい。
【００４３】
本実施形態に係る導電性組成物中のブロック共重合体の含有率は、例えば、導電性組成物中に含まれる全固形分量を基準として２０質量％以上５０質量％以下が好ましい。また、例えば、有機成分の全質量を基準として８５質量％以上１００質量％以下が好ましい。ブロック共重合体の含有率がこれらの範囲内である場合、硬化物の伸縮性が良好になる。
【００４４】
（導電性材料）
導電性材料は、電気導電性を有する材料を用いて形成される。具体的に、導電性材料としては、導電性フィラーを用いることができる。
【００４５】
導電性フィラーとしては、炭素粒子、又は銀、銅、ニッケル、金、スズ、亜鉛、白金、パラジウム、鉄、タングステン、モルブデン、はんだ等の金属粒子若しくは合金粒子、又はこれらの粒子表面を金属等の導電性コーティングで覆って調製した粒子等の導電性粒子を用いることができる。また、例えば、ポリエチレン、ポリスチレン、フェノール樹脂、エポキシ樹脂、アクリル樹脂、若しくはベンゾグアナミン樹脂から構成される非導電性粒子であるポリマー粒子、又はガラスビーズ、シリカ、黒鉛、若しくはセラミックから構成される無機粒子の表面に金属等の導電性コーティングを施して得られる導電性粒子を用いることもできる。本実施形態においては、銀を含んで構成された導電性フィラーを用いることが好ましい。
【００４６】
導電性フィラーの形状としては、種々の形状（例えば、球形状、楕円、円筒形、フレーク、平板、又は粒塊等）を採用できる。導電性フィラーは、やや粗いか、又はぎざぎざの表面を有することもできる。導電性フィラーの粒子形状、大きさ、及び／又は硬度を組み合わせて本実施形態に係る導電性材料に用いることができる。また、導電性組成物の導電性をより向上させることを目的として、導電性フィラーの粒子形状、大きさ、及び／又は硬度が互いに異なる複数の導電性フィラーを組み合わせることもできる。なお、組み合わせる導電性フィラーは２種類に限られず、３種類以上であってもよい。本実施形態において導電性フィラーは、パターン配線部が伸長した場合であってもブロック共重合体に含有されている導電性フィラーが互いに電気的に接触する形状であることが好ましい。例えば、銀製であってフレーク状の導電性フィラーを用いること、若しくは銀製であってフレーク状の導電性フィラーを他の導電性フィラーと併用することが好ましい。
【００４７】
ここで、本実施形態においてフレーク状とは、扁平状、薄片状、若しくは鱗片状等の形状を含み、球状や塊状等の立体形状の銀粉を一方向に押し潰した形状を含む。また、粒状とは、フレーク状を有さない全ての導電性フィラーの形状を意味する。例えば、粒状としては、ブドウの房状に粉体が凝集した形状、球状、略球状、塊状、樹枝状、またこれらの形状を有する銀粉の混合物等が挙げられる。
【００４８】
なお、導電性フィラーの大きさは、製造するパターン配線部の厚さ以下であること、又はパターン配線部の内部における導電性フィラーの配置により、パターン配線部の内部に導電性フィラーが収まる形状及び大きさであることが好ましい（一例として、パターン配線部が薄膜状であり、導電性フィラーがフレーク状の場合、導電性フィラーのサイズが薄膜の膜厚に対応するサイズ以下であることが好ましい。）。
【００４９】
また、導電性フィラーとして銀を用いる場合、この導電性フィラーは様々な方法により製造できる。例えば、フレーク状の銀粉を導電性フィラーとして用いる場合、球状銀粉、及び／又は塊状銀粉等の銀粉をジェットミル、ロールミル若しくはボールミル等の装置を用いて機械的に粉砕等することで製造できる。また、粒状の銀粉を導電性フィラーとして用いる場合、電解法、粉砕法、熱処理法、アトマイズ法、又は還元法等により製造できる。
【００５０】
本実施の形態に係る導電性組成物は、パターン配線部に適切な柔軟性と電気導電性を発揮させる観点から、ブロック共重合体１００重量部に対し、３００重量部以上８００重量部以下の導電性フィラーを含むことが好ましい。
【００５１】
（その他の添加剤）
本実施形態に係る導電性組成物には、必要に応じて、他の添加剤を添加することもできる。他の添加剤としては、湿気硬化型樹脂、希釈剤、硬化触媒、充填剤、可塑剤、安定剤、着色剤、物性調整材、揺変剤、脱水剤（保存安定性改良剤）、粘着付与剤、たれ防止剤、紫外線吸収剤、酸化防止剤、難燃剤、水分吸収剤、可撓性付与剤、マイグレーション防止剤、腐食抑制剤、ラジカル重合開始剤等の化合物や、トルエンやアルコール等の各種溶剤が挙げられる。
【００５２】
（湿気硬化型樹脂）
本実施の形態に係る導電性組成物には、湿気硬化型樹脂を更に添加してもよい。湿気硬化型樹脂としては従来公知の樹脂を用いることができるが、例えば、変成シリコーン系樹脂やウレタン系樹脂が挙げられる。特に、変成シリコーン系樹脂を更に添加することで、物性調整や基材に対する密着性を向上させることができる点で好ましい。
【００５３】
また、湿気硬化型樹脂を更に添加する場合には単独で用いてもよく、２種以上を併用してもよい。これらバインダとして用いるブロック共重合体や湿気硬化型樹脂の弾性率は０．１〜５００ＭＰａであり、１〜１００Ｍｐａであることが好ましい。
【００５４】
（配線保護部）
本実施の形態に係る柔軟性基材用導電回路は、パターン配線部の表面を被覆する配線保護部を更に備えることもできる。配線保護部は、柔軟性基材の伸縮、及び／又は屈曲に応じて伸縮及び／又は屈曲する材料から主として形成される。例えば、配線保護部は、変成シリコーン樹脂等の上記で説明したエラストマーを用いて形成できる。導電回路が配線保護部を更に備えることにより、パターン配線部の伸長や屈曲に対する耐久性、及び／又は耐摩耗性を向上させることができる。
【００５５】
（柔軟性基材用導電回路の製造方法）
本実施の形態に係る柔軟性基材用導電回路は、例えば、メッシュスクリーン版、ステンシル版、オフセット、グラビア、フレキソ、スプレー、ローラーコーター、ディッピング、インクジェット、及び／又はジェットディスペンサー等の手法を用いて導電性組成物を柔軟性基材に塗布、印刷、若しくは吹き付けることで形成される。導電性組成物による柔軟性基材への投錨効果を発揮させ、柔軟性基材上に電子回路等で用いる精密な配線パターンを形成する観点からは、導電性組成物の塗布直径を５μｍ〜５０μｍ程度にすることができるインクジェット又はジェットディスペンサーを用いてパターン配線部を形成することが好ましい。インクジェット又はジェットディスペンサーを用いることで、パターンの設計の自由度を高めることができる。
【００５６】
例えば、柔軟性基材用導電回路は以下の工程により製造できる。まず、柔軟性基材を準備し、柔軟性基材の表面の予め定められた領域に、グラビア印刷機や、インクジェット又はジェットディスペンサー等を用いて本実施形態に係る導電性組成物を塗布する（塗布工程）。次に、柔軟性基材上に塗布された導電性組成物を乾燥させる（乾燥工程）。乾燥工程は、例えば、１００℃環境下で乾燥させる。導電性組成物の形状は薄膜状、又は薄膜よりも厚い平板状（シート状）等にすることができる。また、塗布工程において予め定められたマスクパターンを用いることにより、所望のパターンの回路を柔軟性基材上に形成できる。これにより、本実施の形態に係る柔軟性基材用導電回路を製造できる。
【００５７】
（伸縮及び屈曲用物品）
本実施の形態に係る伸縮及び屈曲用物品は、伸縮性及び屈曲性を有する柔軟性基材上の予め定められた領域に、ブロック共重合体と導電性材料とを含有する導電性組成物を用いて予め定められたパターンに形成されて硬化することにより得られるパターン配線部を備えて構成される。例えば、本実施形態に係る伸縮及び屈曲用物品としては、布、皮革、及び／又はエラストマー素材を用いて形成されるスポーツウェア、アウトドアウェア、レインコート、傘地、紳士衣服、婦人衣服、作務衣、防護服、医療用衣服、介護用衣服、履物、鞄、カーテン、防水シート、テント、及びカーシート等の製品を挙げることができる。
【００５８】
（発光素子を備える柔軟性基材用導電回路）
図１は、本実施の形態に係る柔軟性基材用導電回路の応用例の概要を示す。
【００５９】
本実施の形態に係る柔軟性基材用導電回路の応用例として、略矩形の布の柔軟性基材１０上に形成されたパターン配線部２０及びパターン配線部２２に発光素子３０を搭載した例を示す。図１（ａ）に示すように、柔軟性基材１０の所定の領域に、第１のパターン配線部としてのパターン配線部２０と、パターン配線部２０とは電気的に絶縁されている第２のパターン配線部としてのパターン配線部２２とを設ける。パターン配線部２０は、柔軟性基材１０の一辺に沿って延びる第１細線部２０ａと、第１細線部２０ａの一方の端部から第１細線部２０ａに略垂直に延びる第２細線部２０ｂと、第２細線部２０ｂの長手方向に沿って所定の間隔で設けられる素子搭載部２００とを有して形成される。
【００６０】
パターン配線部２２は、第１細線部２０ａから所定の距離をおき、第１細線部２０ａに略平行に設けられる第１細線部２２ａと、第１細線部２２ａの一方の端部から第１細線部２２ａに略垂直に延びる第２細線部２２ｂと、第２細線部２２ｂの長手方向に沿って所定の間隔で設けられる素子搭載部２２０とを有して形成される。第２細線部２２ｂは、第２細線部２０ｂと略平行に設けられる。また、複数の素子搭載部２００と複数の素子搭載部２２０とは、所定の間隔をあけ、対面する位置に設けられる。発光素子３０は、素子搭載部２００及び素子搭載部２２０上に銀ペースト等の導電性接着剤により固定される。これにより、パターン配線部２０及びパターン配線部２２を介して発光素子３０に電力を供給することで、発光素子３０が発光する。なお、発光素子３０は、例えば、発光ダイオードである。
【００６１】
ここで、柔軟性基材１０が伸長する場合、柔軟性基材１０に接着しているパターン配線部２０も伸長する。例えば、図１（ｂ）に示すように、柔軟性基材１０のもとの長さをＡ１とし、柔軟性基材１０をＡ２（ただし、Ａ１＜Ａ２）まで引き伸ばした場合、パターン配線部２０も元の長さＢ１からＢ２（ただし、Ｂ１＜Ｂ２）に引き伸ばされる。また、柔軟性基材１０を折り曲げたり折り畳んだ場合、パターン配線部２０も柔軟性基材１０の変形に追随して折り曲げられたり折り畳まれる。このように、パターン配線部２０は柔軟性基材１０の変形に応じて変形するので、電気的に切断されることを防止できる。
【００６２】
（実施の形態の効果）
本実施の形態に係る柔軟性基材用導電回路は、伸縮性及び屈曲性を有する柔軟性基材上に、ブロック共重合体と導電性材料とを含有する導電性組成物を用いて形成されるパターン配線部を備えているので、柔軟性基材の変形（例えば、柔軟性基材が布から形成されている場合、繊維の変形）に追随し、繊維に接触若しくは接着しているブロック共重合体が変形する。したがって、本実施の形態に係る柔軟性基材用導電回路は、引き延ばし、折り曲げ、及び／又は折り畳み等の変形を加えたとしてもパターン配線部が電気的に切断されない。これにより、本実施の形態に係る柔軟性基材用導電回路は、衣服等、伸縮や折り曲げ等の変形が加わる物品に応用できる。
【００６３】
また、本実施形態に係る導電性組成物は、柔軟性を有するブロックを凝集等の相互作用しやすいブロックで挟んだ構成を有するブロック共重合体を含んで構成される。これにより、本実施形態に係る柔軟性基材用導電回路は、繰り返し引き伸ばしや折り曲げ、折り畳み等の変形が加えられても、当該変形に追随して変形するので、パターン配線部の抵抗の上昇を低く抑えることができる。
【００６４】
また、本実施の形態に係る柔軟性基材用導電回路は、柔軟性基材の変形に応じて変形するパターン配線部を備えるので、例えば、導電回路を衣服等に用いた場合であって導電回路が折り曲がる部分（例えば、衣服の肩、ひじ、ひざ等に対応する部分）に存在していたとしても、当該衣服を着用しているユーザは曲げづらさを感じることが実質的にない。これにより、本実施の形態に係る柔軟性基材用導電回路によれば、よい着心地を実現できる導電回路付きの衣服等を提供できる。
【実施例】
【００６５】
以下、本実施の形態に係る柔軟性基材用導電回路について、実施例を用いて詳細に説明する。
【００６６】
実施例１に係る導電回路を以下のように作製した。まず、表１に記載の配合物質を表１に記載の割合で混合することで導電性組成物を調製した。次に、得られた導電性組成物を綿・ポリエステル混紡糸（綿７０％、ポリエステル３０％）からなる布に塗布した。導電性組成物の塗布には、武蔵エンジニアリング株式会社製ジェットディスペンサーＡｅｒｏｊｅｔを用いた。また、導電性組成物は、細線形状（長さ：１０ｃｍ、幅：３ｍｍ）にした。導電性組成物を塗布後、導電性組成物が塗布された布を２３℃、５０％ＲＨ下で２４時間養生した。これにより、実施例１に係る導電回路を得た。
【００６７】
【表１】
2017118085.tif 000007
【００６８】
表１において、配合物質の詳細は次のとおりである。また、数値の単位は「ｇ」である。
＊１  （バインダ）：アクリルエラストマー、製品名「クラリティ（登録商標）ＬＡ２３３０」、クラレ株式会社製
＊２  （バインダ）：アクリルエラストマー、製品名「クラリティ（登録商標）ＬＡ４２８５」、クラレ株式会社製
＊３  （導電性材料）：導電性フィラー、製品名「シルコート（登録商標）ＡｇＣ−２２４」、福田金属箔粉工業株式会社製
＊４  （導電性材料）：導電性フィラー、製品名「シルコート（登録商標）ＡｇＣ−２０１Ｚ」、福田金属箔粉工業株式会社製
【００６９】
（柔軟性基板伸長後のパターン配線部の電気抵抗測定：伸縮後の抵抗保持）
実施例１に係る導電回路を、パターン配線部の長手方向に沿って柔軟性基材としての布を１０回、伸縮した。伸長の長さは、パターン配線部の長さが１．２倍になる長さに設定した。繰り返しの伸縮を実行した後、パターン配線部の電気抵抗値を、デジタルマルチメーターＫＥＷ  １０５２（共立電気計器株式会社製）を用いて測定した。そして、以下の基準に基づいて評価した。評価結果を表１に示す。
○：繰り返し伸長後の回路に切断が発生していない（デジタルマルチメーターが抵抗値を示す）。
△：繰り返し伸長後に回路の一部に切断が発生している（デジタルマルチメーターが抵抗値を示すものの、実用性の範囲外である。）。
×：繰り返し伸長後に回路に切断が発生している（デジタルマルチメーターが抵抗値を示さない）。
【００７０】
（ショア硬度）
実施例１に係る導電回路のパターン配線部、すなわち、実施例１に係る導電性組成物の硬化物の硬度（ショアＡ硬度）を、ＪＩＳ  Ｋ６２５３（硬さ試験方法）に準拠して測定した。そして、以下の基準に基づいて評価した。すなわち、ショアＡ硬度は、３以上９０以下であり、５以上９０以下が好ましく、１０以上８０以下がより好ましく、１５以上８０以下が特に好ましく、２０以上８０以下が最も好ましいとした。なお、導電性組成物の硬化物の耐摩耗性を確保する観点から、硬度は所定の硬度以上（すなわち、ショアＡ硬度で３以上）であることが好ましい
【００７１】
（導電性）
実施例１に係る導電性組成物を、ＰＥＴフィルム上に細線形状（長さ：１０ｃｍ、幅：２ｍｍ）に塗布し、１００℃の環境下で１５分乾燥させた後、導電性組成物の電気抵抗値を、デジタルマルチメーターＫＥＷ  １０５２（共立電気計器株式会社製）を用いて測定した。
【００７２】
（Ｕ字折り返し試験後の導電性）
実施例１に係る導電性組成物を、ＰＥＴフィルム上に細線形状（長さ：１０ｃｍ、幅：２ｍｍ）に塗布し、１００℃の環境下で１５分乾燥させた後、Ｕ字折り返し試験機（ＤＬＤＭＬＨ−４Ｕ、ユアサシステム機器株式会社製）を用いて１万回のＵ字折り返し試験を実施した。Ｕ字折り返し試験は、予め設定された試験条件に従って、試料を連続的に水平移動屈曲させる試験である。Ｕ字折り返し試験条件は、曲げ半径を１０ｍｍ、試験ストロークを±４０ｍｍ、試験速度を４０ｒｐｍに設定した。Ｕ字折り返し試験後の導電性組成物の電気抵抗値を、デジタルマルチメーターＫＥＷ  １０５２（共立電気計器株式会社製）を用いて測定した。
【００７３】
（実施例２、比較例１〜２）
また、表１に示すように、配合物質を変更した以外は実施例１と同様の方法で実施例２に係る導電回路を得た後、得られた導電回路の特性を実施例１と同様に評価した。その結果を表１に示す。更に、表２に示すように、比較例１〜２においては、配合物質として所定の導電性ペーストを用いた以外は実施例１と同様の方法で導電回路を得た後、得られた導電回路の特性を実施例１と同様に評価した。その結果を表２に示す。ただし、硬度についてはショアＡ硬度では９０を超えてしまったため、ショアＤ硬度で測定した。
【００７４】
なお、表２の配合物質の詳細は次のとおりである。また、数値の単位は「ｇ」である。
＊５  （導電性ペースト）：アクリル樹脂系導電性ペースト、製品名「ドータイトＤ５５０」、藤倉化成株式会社製
＊６  （導電性ペースト）：エポキシ樹脂系導電性ペースト、製品名「ＬＳ−４５０−７Ｈ」、株式会社アサヒ化学研究所製
【００７５】
【表２】
2017118085.tif 000008
【００７６】
表１に示すように、実施例１及び実施例２に係る導電回路は、繰り返し伸縮した後やＵ字折り返し試験後においてもパターン配線部にひび及び割れは発生せず、パターン配線部が電気的導通を維持することが示された。更に、ショアＡ硬度が４０〜５０であり、最も好ましい硬度であることが示された。一方、表２に示すように、比較例１及び比較例２においては、パターン配線部が切断されるか、ひび等が発生し、また、ショアＤ硬度も大きな値を示した。そして、比較例１及び比較例２においては、Ｕ字折り返し試験後の導電性が実施例の７倍以上を示し、実用性がないことが示された。
【００７７】
以上、本発明の実施の形態及び実施例を説明したが、上記に記載した実施の形態及び実施例は特許請求の範囲に係る発明を限定するものではない。また、実施の形態及び実施例の中で説明した特徴の組合せの全てが発明の課題を解決するための手段に必須であるとは限らない点、及び本発明の技術思想から逸脱しない限り種々の変形が可能である点に留意すべきである。
【符号の説明】
【００７８】
１  導電回路
１０  柔軟性基材
２０、２２  パターン配線部
２０ａ、２２ａ  第１細線部
２０ｂ、２２ｂ  第２細線部
３０  発光素子
２００，２２０  素子搭載部
【図１】
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