JP2020142013A

JP2020142013A - 電極シートの製造方法

Info

Publication number: JP2020142013A
Application number: JP2019042982A
Authority: JP
Inventors: 雅之南方; Masayuki Minamikata; 良真吉岡; Yoshimasa Yoshioka; 藤田　浩之; Hiroyuki Fujita; 浩之藤田
Original assignee: Nitto Denko Corp
Current assignee: Nitto Denko Corp
Priority date: 2019-03-08
Filing date: 2019-03-08
Publication date: 2020-09-10

Abstract

【課題】電極シートを生体センサに使用した際に、電極シートが生体センサから剥離するのを抑制することができる電極シートの製造方法を提供する。
【解決手段】本発明に係る電極シートの製造方法は、導電性高分子と、バインダー樹脂と、架橋剤及び可塑剤の少なくとも何れか一方とを含む導電性組成物を硬化させて電極シートを得る電極シートの製造方法であって、前記導電性組成物を乾燥して前記バインダー樹脂を半硬化させ、前記導電性組成物の半硬化物を得る乾燥工程と、前記半硬化物を加熱プレスして、前記バインダー樹脂を硬化させる硬化工程と、を含む。
【選択図】図１

Description

本発明は、電極シートの製造方法に関する。

病院や診療所等の医療機関、介護施設又は自宅等において、例えば、心電、脈波、脳波又は筋電等の生体情報を測定する生体センサが用いられる。生体センサは、生体と接触して被験者の生体情報を取得する生体電極を備えている。生体情報を測定する際には、生体センサを被験者の皮膚に貼り付けて、生体電極を被験者の皮膚に接触させる。生体情報に関する電気信号を生体電極で取得することで、生体情報が測定される。

このような生体センサとして、例えば、電極を一方の面に有するポリマー層を備え、ポリマー層として、ジメチルビニル末端ジメチルシロキサン（ＤＳＤＴ）とテトラメチルテトラビニルシクロテトラシロキサン（ＴＴＣ）とを所定の比率で重合させてなるものを用いた生体適合性ポリマー基板が開示されている（例えば、特許文献１参照）。生体適合性ポリマー基板では、ポリマー層が人の皮膚に貼り付けられて、電極が人の皮膚から心筋由来電圧信号を検出し、データ取得用モジュールで心筋由来電圧信号を受信して記録している。

特開２０１２−１０９７８号公報

しかしながら、特許文献１の生体適合性ポリマー基板は、ポリマー層で被験者の皮膚に貼り付けて使用されるため、生体適合性ポリマー基板が厚さ方向に折り曲げられたり、被験者の皮膚の動きに応じて、生体センサが面方向に引っ張られたりする場合がある。そのため、従来の生体適合性ポリマー基板では、電極がポリマー層から剥がれてしまう可能性がある。

本発明の一態様は、電極シートを生体センサに使用した際に、電極シートが生体センサから剥離するのを抑制することができる電極シートの製造方法を提供することを目的とする。

本発明に係る電極シートの製造方法の一態様は、導電性高分子と、バインダー樹脂と、架橋剤及び可塑剤の少なくとも何れか一方とを含む導電性組成物を硬化させて電極シートを得る電極シートの製造方法であって、前記導電性組成物を乾燥して前記バインダー樹脂を半硬化させ、前記導電性組成物の半硬化物を得る乾燥工程と、前記半硬化物を加熱プレスして、前記バインダー樹脂を硬化させる硬化工程と、を含む。

本発明の一態様に係る電極シートの製造方法は、電極シートを生体センサに使用した際に、電極シートが生体センサから剥離することを抑制することができる。

一実施形態に係る電極シートの製造方法を示すフローチャートである。半硬化物の一例を示す斜視図である。電極シートの製造方法の一部を説明する図である。電極シートの製造方法の一部を説明する図である。電極シートの製造方法の一部を説明する図である。電極シートの一例を模式的に示す斜視図である。貼付型生体センサを示す分解図である。図７のＡ−Ａ矢視断面に対応する完成状態の断面を示す図である。貼付型生体センサの回路構成を示す図である。

以下、本発明の実施形態について、詳細に説明する。なお、説明の理解を容易にするため、各図面において同一の構成要素に対しては同一の符号を付して、重複する説明は省略する。また、図面における各部材の縮尺は実際とは異なる場合がある。本明細書では、３軸方向（Ｘ軸方向、Ｙ軸方向、Ｚ軸方向）の３次元直交座標系を用い、電極シートの主面における座標をＸ軸方向及びＹ軸方向とし、高さ方向（厚さ方向）をＺ軸方向とする。電極シートの下から上に向かう方向を＋Ｚ軸方向とし、その反対方向を−Ｚ軸方向とする。以下の説明において、説明の便宜上、Ｚ軸正方向側を上側又は上、Ｚ軸負方向側を下側又は下と称すが、普遍的な上下関係を表すものではない。数値範囲を示すチルダ「〜」は、その前後に記載された数値を下限値及び上限値として含むことを意味する。

＜電極シートの製造方法＞
一実施形態に係る電極シートの製造方法について説明する。図１は、一実施形態に係る電極シートの製造方法を示すフローチャートである。図１に示すように、一実施形態に係る電極シートの製造方法は、導電性高分子と、バインダー樹脂と、架橋剤及び可塑剤のうちの少なくとも何れか一方とを含む導電性組成物を準備する導電性組成物の準備工程（ステップＳ１１）と、導電性組成物を乾燥してバインダー樹脂を半硬化させ、導電性組成物の半硬化物を得る乾燥工程（ステップＳ１２）と、半硬化物を加熱プレスしながら硬化させる硬化工程（ステップＳ１３）とを含む。

導電性組成物の準備工程（ステップＳ１１）では、導電性高分子と、バインダー樹脂と、架橋剤及び可塑剤のうちの少なくとも何れか一方とを含む導電性組成物を準備する。

導電性高分子としては、例えば、ポリチオフェン、ポリアセチレン、ポリピロール、ポリアニリン、又はポリフェニレンビニレン等を用いることができる。これらは、一種単独で用いてもよいし、二種以上併用してもよい。これらの中でも、ポリチオフェン化合物を用いることが好ましい。生体との接触インピーダンスがより低く、高い導電性を有する点から、ポリ３、４−エチレンジオキシチオフェン（ＰＥＤＯＴ）にポリスチレンスルホン酸（ポリ４−スチレンサルフォネート；ＰＳＳ）をドープしたＰＥＤＯＴ／ＰＳＳを用いることがより好ましい。

導電性高分子の含有量は、導電性組成物１００質量部に対して、０．２０質量部〜２０質量部であることが好ましく、２．５質量部〜１５質量部であることがより好ましく、３．０質量部〜１２質量部であることがさらに好ましい。前記含有量が、導電性組成物に対して、０．２０質量部〜２０質量部の範囲内であれば、導電性組成物に優れた導電性、強靱性及び柔軟性を付与できる。

バインダー樹脂としては、水溶性高分子又は水不溶性高分子等を用いることができる。バインダー樹脂としては、導電性組成物に含まれる他の成分との相溶性の観点から、水溶性高分子を用いることが好ましい。なお、水溶性高分子は、水には完全に溶けず、親水性を有する高分子（親水性高分子）を含む。

水溶性高分子としては、ヒドロキシル基含有高分子等を用いることができる。ヒドロキシル基含有高分子としては、アガロース等の糖類、ポリビニルアルコール（ＰＶＡ）、変性ポリビニルアルコール、又はアクリル酸とアクリル酸ナトリウムとの共重合体等を用いることができる。これらは、一種単独で用いてもよいし、二種以上併用してもよい。これらの中でも、ポリビニルアルコール、又は変性ポリビニルアルコールが好ましく、変性ポリビニルアルコールがより好ましい。

変性ポリビニルアルコールとしては、アセトアセチル基含有ポリビニルアルコール、ジアセトンアクリルアミド変性ポリビニルアルコール等が挙げられる。なお、ジアセトンアクリルアミド変性ポリビニルアルコールとしては、例えば、特開２０１６−１６６４３６号公報に記載されているジアセトンアクリルアミド変性ポリビニルアルコール系樹脂（ＤＡ化ＰＶＡ系樹脂）を用いることができる。

バインダー樹脂の含有量は、導電性組成物１００質量部に対して、５質量部〜１４０質量部であることが好ましく、１０質量部〜１００質量部であることがより好ましく、２０質量部〜７０質量部であることがさらに好ましい。前記含有量が、導電性組成物に対して、５質量部〜１４０質量部の範囲内であれば、導電性組成物に優れた導電性、強靱性及び柔軟性を付与できる。

架橋剤及び可塑剤は、導電性組成物に強靱性及び柔軟性を付与する機能を有する。

なお、強靱性は、優れた強度及び伸度を両立する性質である。強靱性は、強度及び伸度のうち、一方が顕著に優れるが、他方が顕著に低い性質を含まず、強度及び伸度の両方のバランスに優れた性質を含む。

柔軟性は、導電性組成物の成形体（電極シート）を屈曲した後、屈曲部分に破断等の損傷の発生を抑制できる性質である。

架橋剤は、バインダー樹脂を架橋させる。架橋剤がバインダー樹脂に含まれることで、導電性組成物の強靱性を向上させることができる。架橋剤は、ヒドロキシル基との反応性を有することが好ましい。架橋剤がヒドロキシル基との反応性を有すれば、バインダー樹脂がヒドロキシル基含有ポリマーである場合、架橋剤はヒドロキシル基含有ポリマーのヒドロキシル基と反応できる。

架橋剤としては、ジルコニウム塩等のジルコニウム化合物；チタン塩等のチタン化合物；ホウ酸等のホウ化物；ブロックイソシアネート等のイソシアネート化合物；グリオキサール等のジアルデヒド等のアルデヒド化合物；アルコキシル基含有化合物、メチロール基含有化合物等が挙げられる。これらは、一種単独で用いてもよいし、二種以上併用してもよい。中でも、反応性及び安全性の点から、ジルコニウム化合物、イソシアネート化合物又はアルデヒド化合物が好ましい。

架橋剤の含有量は、導電性組成物１００質量部に対して、０．２質量部〜８０質量部であることが好ましく、１質量部〜４０質量部であることがより好ましく、３．０質量部〜２０質量部であることがより好ましい。前記含有量が、導電性組成物１００質量部に対して、０．２質量部〜８０質量部の範囲内であれば、導電性組成物に優れた強靱性及び柔軟性を付与できる。

可塑剤は、導電性組成物の引張伸度及び柔軟性を向上させる。可塑剤としては、グリセリン、エチレングリコール、プロピレングリコール、ソルビトール、これらの重合体等のポリオール化合物Ｎ−メチルピロリドン（ＮＭＰ）、ジメチルホルムアルデヒド（ＤＭＦ）、Ｎ−Ｎ'−ジメチルアセトアミド（ＤＭＡｃ）、ジメチルスルホキシド（ＤＭＳＯ）等の非プロトン性化合物等が挙げられる。これらは、一種単独で用いてもよいし、二種以上併用してもよい。これらの中でも、他の成分との相溶性の観点から、グリセリンが好ましい。

可塑剤の含有量は、導電性組成物１００質量部に対して、０．２質量部〜１５０質量部が好ましく、１．０質量部〜９０質量部であることがより好ましく、１０質量部〜７０質量部であることがさらに好ましい。前記含有量が、導電性組成物１００質量部に対して、０．２質量部〜１５０質量部の範囲内であれば、導電性組成物に優れた強靱性及び柔軟性を付与できる。

架橋剤及び可塑剤は、これらのうちの少なくとも一方が導電性組成物に含まれていればよい。架橋剤及び可塑剤の少なくとも一方が導電性組成物に含まれることで、導電性組成物の成形体は、強靱性及び柔軟性を向上させることができる。

導電性組成物に架橋剤は含まれるが可塑剤は含まない場合、導電性組成物の成形体は、強靱性、すなわち、引張強度及び引張伸度の両方をより向上させることができると共に、柔軟性を向上させることができる。

導電性組成物に可塑剤は含まれるが架橋剤は含まれない場合、導電性組成物の成形体の引張伸度を向上させることができるため、全体として導電性組成物の成形体は強靱性を向上させることができる。また、導電性組成物の成形体の柔軟性を向上させることができる。

架橋剤及び可塑剤の両方が導電性組成物に含まれていることが好ましい。架橋剤及び可塑剤の両方が導電性組成物に含まれることで、導電性組成物の成形体にはより一層優れた強靱性が付与される。

導電性組成物は、上記成分の他に、必要に応じて、界面活性剤、軟化剤、安定剤、レベリング剤、酸化防止剤、加水分解防止剤、膨張剤、増粘剤、着色剤、又は充填剤等の公知の各種添加剤を適宜任意の割合で含んでもよい。界面活性剤としては、シリコーン系界面活性剤等が挙げられる。

導電性組成物は、上記した各成分を上記割合で混合することにより調製される。

導電性組成物は、必要に応じて、溶媒を適宜任意の割合で含むことができる。これにより、導電性組成物の水溶液（導電性組成物水溶液）が調製される。

溶媒としては、有機溶媒、又は水系溶媒を用いることができる。有機溶媒としては、例えば、アセトン、メチルエチルケトン（ＭＥＫ）等のケトン類；酢酸エチル等のエステル類；プロピレングリコールモノメチルエーテル等のエーテル類；Ｎ，Ｎ−ジメチルホルムアミド等のアミド類が挙げられる。水系溶媒としては、例えば、水；メタノール、エタノール、プロパノール、イソプロパノール等のアルコールが挙げられる。これらの中でも、水系溶媒を用いることが好ましい。

導電性高分子、バインダー樹脂、及び架橋剤の何れか一つ以上は、溶媒に溶解した水溶液として用いてもよい。この場合、溶媒としては、上記の水系溶媒が好ましい。

半硬化物の作製工程（ステップＳ１２）では、導電性組成物水溶液を剥離基材の表面に塗布した後、導電性組成物水溶液が塗布された剥離基材を乾燥機内に搬送して、乾燥機内で乾燥させる。これにより、導電性組成物水溶液内の溶媒を除去すると共に、バインダー樹脂を半硬化させる。

剥離基材としては、セパレータやコア材等を用いることができる。

セパレータとしては、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）フィルム、ポリエチレン（ＰＥ）フィルム、ポリプロピレン（ＰＰ）フィルム、ポリアミド（ＰＡ）フィルム、ポリイミド（ＰＩ）フィルム、又はフッ素樹脂フィルム等の耐熱性に優れた樹脂フィルムを用いることができる。特に、成型後のフィルム除去及び表面平滑性の点から、セパレータは、熱可塑性フィルムであるＰＥＴフィルム又はＰＡフィルム等を用いるのが好ましい。セパレータは、その表面を、シリコーン系剥離剤、フッ素系剥離剤、又は長鎖アルキルアクリレート系剥離剤等の剥離剤で剥離処理が施されていてもよい。

コア材としては、ＰＥＴフィルム、ＰＩフィルム、ポリエチレンナフタレート（ＰＥＮ）フィルム、ポリカーボネート（ＰＣ）フィルム等の樹脂フィルム；セラミックスシート；アルミウム箔等の金属フィルム；ガラス繊維やプラスチック製不織繊維等で強化された樹脂基板；シリコーン基板、又はガラス基板等が挙げられる。

剥離基材の平均厚さは、例えば、１μｍ〜５００μｍである。

導電性組成物水溶液の剥離基材上への塗布方法としては、ロールコート、スクリーンコート、グラビアコート、スピンコート、リバースコート、バーコート、ブレードコート、エアーナイフコート、ディッピング、ディスペンシング等による方法、少量の導電性組成物水溶液を基材上に垂らしてドクターブレードで伸ばす方法等を用いることができる。これらの塗布方法により、導電性組成物水溶液は剥離基材上に均一に塗布される。

乾燥機としては、乾燥オーブン、真空オーブン、空気循環型オーブン、熱風乾燥機、遠赤外線乾燥機、マイクロ波減圧乾燥機、又は高周波乾燥機等の公知の乾燥機を用いることができる。これらの乾燥機を用いて、剥離基材上に塗布した導電性組成物水溶液は、乾燥機内を高温に加熱する方法、剥離基材を加熱する方法、熱風を導電性組成物水溶液に吹きつける方法、又は遠赤外線、マイクロ波、若しくは高周波等を導電性組成物水溶液に照射する方法等により乾燥させることができる。

導電性組成物水溶液を乾燥させることによって、導電性組成物水溶液に含まれる架橋剤によってバインダー樹脂の架橋反応を進行させ、バインダー樹脂を半硬化状態とする。これにより、導電性組成物の半硬化物が得られる。

本実施形態において、半硬化とは、例えば室温（２５℃）において、溶媒に可溶な未硬化と、完全硬化との間の状態であって、硬化及びゲル化がわずかに進行し、溶媒に完全に溶解せず、加熱によって軟化するが溶融しない状態をいう。半硬化物は、その表面に指で触れても粘着感はなく、更に加熱処理を受けると硬化反応が起こる状態である。

半硬化物の水分率は、半硬化物の全量に対して、３０％〜９５％であることが好ましく、７０％~９０％がより好ましく、７５％~８５％がさらに好ましく、７７％~８０％が最も好ましい。半硬化物の水分量が低くなるほど、半硬化物が硬くなる。一方、半硬化物内の水分が殆ど抜けていない場合には、後述する硬化工程（ステップＳ１３）で半硬化物シート１１を金型２３（図４等参照）で打ち抜いて形成した孔１１Ａの形状は保持され難く、崩れやすい。半硬化物の水分率が半硬化物の全量に対して３０％〜９５％であれば、後述する硬化工程（ステップＳ１３）において、半硬化物シート１１（図４等参照）は金型２３（図４等参照）で打ち抜きやすくなり、得られる電極シート１０（図６参照）の孔１１Ａ（図６参照）の周囲にバリが生じるのが抑制されると共に、孔１１Ａ（図６参照）の形状は維持しやすい。なお、半硬化物の水分率は、導電性組成物から半硬化物になるまでの重量変化等を求めることにより測定できる。半硬化物の水分率は、例えば、導電性組成物を計量機能の付いた加熱器に入れて加熱し、導電性組成物中の水分を蒸発させて減少させた時の、導電性組成物と半硬化物との重量変化量から求められる。

半硬化物のエネルギー量は、１５００Ｊ〜３０００Ｊであることが好ましく、１８００Ｊ〜２５００Ｊがより好ましく、２０００Ｊ〜２３００Ｊがさらに好ましい。半硬化物のエネルギー量が１５００Ｊ〜３０００Ｊの範囲内であれば、半硬化物の水分率が半硬化物の全量に対して３０％〜９５％の範囲内にできる。そのため、得られる電極シート１０（図６参照）の孔１１Ａ（図６参照）の周囲にはバリが生じ難く、かつ孔１１Ａ（図６参照）の形状は維持し易い。

乾燥条件としては、導電性組成物水溶液に含まれる架橋剤が反応できる条件であればよい。

導電性組成物の乾燥温度は、導電性組成物水溶液に含まれるバインダー樹脂が完全硬化しない温度の範囲内であればよく、５０℃〜２００℃が好ましく、５０℃〜１８０℃がより好ましく、６０℃〜１６０℃がさらに好ましく、８０℃〜１４０℃が最も好ましい。

導電性組成物の乾燥時間は、０．５分〜３０分であることが好ましく、１分〜２０分であることがより好ましく、３分〜１５分であることがさらに好ましい。

得られた導電性組成物の半硬化物は、剥離基材に載せたまま乾燥機内から取り出された後、図２に示すように、対向する一対の主面１１ａ、１１ｂを有する半硬化物シート１１に剥離基板１２上で成形される。半硬化物シート１１は、その主面１１ａ、１１ｂが平面視で矩形に形成される。本実施形態では、主面１１ａが半硬化物シート１１の上面となり、主面１１ｂが下面となる。なお、本実施形態において、矩形とは、長方形や正方形の他、長方形や正方形の角を面取りした形を含む。

半硬化物シート１１の厚さは、適宜設計可能であり、０．１μｍ〜１００μｍであることが好ましく、１μｍ〜５０μｍ以下であることがより好ましい。

成形された半硬化物シート１１は、加熱プレス機に搬送される。

硬化工程（ステップＳ１３）では、図３に示すように、加熱プレス機２０内の下側プレス板２１の上に、突起部２３１の形成されているプレス面が加熱プレス機２０の設置面に対して上を向いている状態となるように、金型２３を設置する。その後、下側プレス板２１を加熱して、金型２３のプレス面を所定温度に上昇させる。加熱された金型２３のプレス面の上に、矩形状に成形された半硬化物シート１１の主面１１ｂが剥離基板１２に密着している状態で、半硬化物シート１１をその主面１１ａが金型２３のプレス面に接触するように設置する。剥離基板１２の上に上側プレス板２２を設置した後、半硬化物シート１１を下側プレス板２１と上側プレス板２２とで挟み込んだ状態で所定温度に加熱する。なお、金型２３は、半硬化物シート１１を金型２３の上に設置した後、加熱してもよい。

半硬化物シート１１の加熱温度は、半硬化物シート１１に含まれる架橋剤が反応できる温度とする。加熱温度は７０℃〜１５０℃が好ましい。加熱温度がこの範囲内であれば、半硬化物シート１１に含まれる架橋剤の反応を進行させることができる共に、半硬化物シート１１の過剰な加熱を防げる。加熱温度は、８０℃〜１３０℃がより好ましく、９０℃〜１１０℃がさらに好ましい。

その後、図４に示すように、半硬化物シート１１を加熱しながら下側プレス板２１を上側プレス板２２側に向かって上昇させる。下側プレス板２１の上昇に伴い、金型２３の突起部２３１が半硬化物シート１１の主面１１ａを押圧（プレス）し、半硬化物シート１１の主面１１ａ、１１ｂを貫通させる。

加熱プレス機は、公知の加熱プレス機を用いることができ、平行平板プレス機等を用いることができる。

金型２３の突起部２３１が半硬化物シート１１の主面１１ａを押圧して主面１１ａ、１１ｂを貫通するプレス時間は、１０秒〜１０分であることが好ましい。プレス時間がこの範囲内であれば、突起部１４が半硬化物シート１１の主面１１ａ、１１ｂの突起部２３１の貫通部分に大きな変形を生じさせることなく主面１１ａ、１１ｂを安定して貫通できる。プレス時間は、３０秒〜８分がより好ましく、１分〜６分がさらに好ましく、２分〜５分が最も好ましい。

金型２３が半硬化物シート１１に加える圧力は、１５×１０³ｋＰａ〜１００×１０³ｋＰａであることが好ましい。圧力がこの範囲内であれば、突起部２３１が半硬化物シート１１の主面１１ａ、１１ｂの突起部２３１の貫通部分に大きな変形を生じさせることなく主面１１ａ、１１ｂを安定して貫通できる。また、金型２３の突起部２３１が半硬化物シート１１と接触しない部分に破断が生じるのを軽減できる。金型２３が半硬化物シート１１に加える圧力は、２０×１０³ｋＰａ〜８０×１０³ｋＰａがより好ましく、４０×１０³ｋＰａ〜６０×１０³ｋＰａがさらに好ましい。

突起部２３１が半硬化物シート１１の主面１１ａ、１１ｂを貫通した後、図５に示すように、下側プレス板２１を加熱プレス機２０の設置面に対して下方向に移動して、突起部２３１を半硬化物シート１１の孔１１Ａから抜き出す。

突起部２３１を半硬化物シート１１の孔１１Ａから抜き出した後も、半硬化物シート１１の加熱は継続して行う。半硬化物シート１１に含まれる架橋剤によるバインダー樹脂の架橋反応が進行し、半硬化物シート１１の硬化が進行する。これにより、半硬化物シート１１に含まれるバインダー樹脂を完全硬化させる。

半硬化物シート１１の加熱時間は、３０秒〜３０分であることが好ましい。加熱時間がこの範囲内であれば、半硬化物シート１１を確実に硬化させることができる。熱処理時間は、１分〜２０分がより好ましく、３分〜１５分がさらに好ましく、５分〜１０分が最も好ましい。

なお、加熱時間は、半硬化物シート１１は金型２３でプレスする時間を含み、半硬化物シート１１の熱処理を開始した時点から電極シート１０が製造されるまでの時間をいう。

半硬化物シート１１を加熱プレスしながら半硬化物シート１１に含まれるバインダー樹脂を完全硬化させることにより、図６に示すように、大きさ及び形状が略均一な孔１１Ａが碁盤目状（メッシュ状）に形成された導電性成形体（電極シート）１０が得られる。孔１１Ａは、平面視において四角形状に形成されている。複数の孔１１Ａは、主面１１ａに正方格子状に配置されており、交差する２つの軸方向（Ｘ軸方向、Ｙ軸方向）に並列に略等間隔で主面１１ａに配列されている。なお、複数の孔１１Ａは、等間隔でなくてもよい。

電極シート１０の厚さは、半硬化物シート１１の厚さと略同様であり、０．１μｍ〜１００μｍが好ましく、１μｍ〜５０μｍ以下がより好ましい。

このように、一実施形態による電極シートの製造方法は、硬化工程（ステップＳ１３）において、金型２３で半硬化物シート１１を加熱プレスして、バインダー樹脂を硬化させている。半硬化物シート１１は、柔軟性があり、変形し易いため、金型２３の突起部２３１で主面１１ａが押圧された際、半硬化物シート１１の主面１１ａを主面１１ｂに向かって容易に打ち抜くことができる。そのため、得られる電極シート１０には形状及び大きさが略均一な孔１１Ａを正方格子状に安定して形成できる。電極シートの作製時に、例えば、電極シートの表面をプレスで打ち抜けず、四角形状に形成されていない領域等が生じると、電極シートを例えば生体センサ等の電極として使用しても、被験者の皮膚の動き等によって電極シートが生体センサから容易に剥がれてしまう可能性がある。また、電極シートに孔が正方格子状に形成できるようにマスクを設置してスクリーン印刷等を行う場合に、スキージで導電性組成物の表面を押圧する際に電極シートの内部に気泡が混入してしまう場合がある。さらに、マスクが樹脂材料で製造される場合、導電性組成物水溶液でマスクが膨潤すると、電極シートの孔が不均一な大きさとなり孔の大きさにばらつきが生じたり、電極シートの孔が形成されない可能性がある。マスクが金属で製造される場合、電極シートの孔がより小さく（例えば、１ｍｍ未満）なると、より小さい（例えば、１ｍｍ未満）孔を形成できるマスクをレーザー加工等により製造することは困難である。これに対し、一実施形態による電極シートの製造方法によれば、形状及び大きさが略均一な孔１１Ａを正方格子状に安定して形成できる。そのため、電極シート１０を生体センサに使用した際に、電極シート１０の生体センサへの密着力を向上させることができるため、電極シート１０が生体センサから剥離することを抑制することができる。

一実施形態による電極シートの製造方法によれば、硬化工程（ステップＳ１３）において、金型２３の突起部２３１で半硬化物シート１１を打ち抜いた際に、半硬化物シート１１の主面１１ｂ側の孔１１Ａの周囲が打ち抜き方向に突出する場合がある。この場合でも、半硬化物シート１１は変形し易く、元の形状に戻りやすいため、半硬化物シート１１の主面１１ｂ側の孔１１Ａの周囲は、主面１１ｂの平坦部分と略同じ高さにでき、バリが生じ難い。よって、得られる電極シート１０の孔１１Ａの周囲にバリが生じるのを抑制できる。

一実施形態による電極シートの製造方法によれば、硬化工程（ステップＳ１３）において、金型２３で半硬化物シート１１を加熱プレスしながら硬化させているため、電極シート１０の厚さを所定の厚さに容易に設計できる。電極シートに孔が正方格子状に配置して形成できるようにマスクを設置してスクリーン印刷等を行う場合、電極シートを形成する導電性組成物の粘度が不足しやすいため、十分な厚さの電極シートは製造し難い。一実施形態による電極シートの製造方法によれば、所定の圧さを有する電極シート１０を製造できる。

一実施形態による電極シートの製造方法によれば、硬化工程（ステップＳ１３）において、金型２３で半硬化物シート１１を加熱プレスしながら硬化させているため、孔１１Ａの周囲に孔１１Ａの形成時に生じる複数の切り込み等は発生しない。電極シートの孔の形成に打ち抜き刀型等を用いる場合、電極シートの孔の径が例えば１ｍｍ未満と小さくなるほど、打ち抜き刀型の製造が困難となる。そのため、打ち抜き刀型を異なる角度で電極シートの表面を複数回打ち抜くと、複数の打ち抜き刀型の切り込みが交差するクロスオーバー部位が電極シートの孔の周囲に生じやすくなる。電極シートの孔の周囲にクロスオーバー部位があると、クロスオーバー部位を起点に電極シートが破断する可能性がある。一実施形態による電極シートの製造方法によれば、孔１１Ａの周囲にクロスオーバー部位等のような複数の切り込み等が発生しないため、電極シート１０の孔１１Ａの周囲を起点に破断するのを抑制できるため、電極シート１０に導電性の欠如が生じるのを低減できる。

このように、電極シート１０は、上記のような特性を有することから、一例として、生体の皮膚等に取り付けて、安定した接着力及び導電性が要求される貼付型の生体センサとして好適に用いることができる。

＜生体センサ＞
一実施形態による電極シートの製造方法を用いて得られた電極シート１０を適用した生体センサについて説明する。電極シート１０は、電極の材料に用いられる。前記電極は、生体センサのプローブに用いられる。本実施形態では、一例として、生体に接触させて生体情報の測定を行う貼付型生体センサである場合について説明する。なお、生体とは、人体（人）、並びに牛、馬、豚、鶏、犬及び猫等の動物等をいう。生体センサは、生体の一部（例えば、皮膚、頭皮又は額等）に貼付される。生体センサは、生体用、中でも人体用として好適に用いることができる。

図７は、実施の形態の貼付型生体センサを示す分解図である。図８は、図７のＡ−Ａ矢視断面に対応する完成状態の断面を示す図である。図７及び図８に示すように、貼付型生体センサ１００は、主な構成要素として、感圧接着層１１０、基材層１２０、回路部１３０、基板１３５、プローブ１４０、固定テープ１４５、電子装置１５０、電池１６０、及びカバー１７０を含む。以下、貼付型生体センサ１００を構成する各部材について説明する。

貼付型生体センサ１００は、平面視で略楕円状の形状を有するシート状の部材である。貼付型生体センサ１００は、生体の皮膚２００に貼り付ける下面（−Ｚ方向側の面）と反対の上面側は、カバー１７０によって覆われている。貼付型生体センサ１００の下面は貼付面である。

回路部１３０と基板１３５は、基材層１２０の上面に実装されている。また、プローブ１４０は、感圧接着層１１０の下面１１２から表出するように感圧接着層１１０に埋め込まれる形で設けられている。下面１１２は、貼付型生体センサ１００の貼付面である。

感圧接着層１１０は、平板状の接着層である。感圧接着層１１０は、長手方向がＸ軸方向であり、短手方向はＹ軸方向である。感圧接着層１１０は、基材層１２０によって支持されており、基材層１２０の下面１２１に貼り付けられている。

感圧接着層１１０は、図８に示すように、上面１１１と、下面１１２とを有する。上面１１１及び下面１１２は平坦面である。感圧接着層１１０は、貼付型生体センサ１００が生体と接触する層である。下面１１２は、感圧接着性を有するため、生体の皮膚２００に貼り付けることができる。下面１１２は貼付型生体センサ１００の下面であり、皮膚２００等の生体表面に貼り付けることができる。

感圧接着層１１０の材料としては、感圧接着性を有する材料であれば特に限定されず、生体適合性を有する材料等が挙げられる。感圧接着層１１０の材料として、アクリル系感圧接着剤、シリコーン系感圧接着剤等が挙げられる。好ましくは、アクリル系感圧接着剤が挙げられる。

アクリル系感圧接着剤は、アクリルポリマーを主成分として含有する。

アクリルポリマーは、感圧接着成分である。アクリルポリマーとしては、アクリル酸イソノニル、アクリル酸メトキシエチル等の（メタ）アクリル酸エステルを主成分として含み、アクリル酸等の（メタ）アクリル酸エステルと共重合可能なモノマーを任意成分として含むモノマー成分を重合したポリマーを用いることができる。主成分のモノマー成分における含有量は、７０質量％〜９９質量％とし、任意成分のモノマー成分における含有量は、１質量％〜３０質量％とする。アクリルポリマーとしては、例えば、特開２００３−３４２５４１号公報に記載の（メタ）アクリル酸エステル系ポリマー等を用いることができる。

アクリル系感圧接着剤は、好ましくは、カルボン酸エステルをさらに含有する。

アクリル系感圧接着剤に含まれるカルボン酸エステルは、アクリルポリマーの感圧接着力を低減して、感圧接着層１１０の感圧接着力を調整する感圧接着力調整剤である。カルボン酸エステルは、アクリルポリマーと相溶可能なカルボン酸エステルである。

具体的には、カルボン酸エステルは、一例としてトリ脂肪酸グリセリルである。

カルボン酸エステルの含有量は、アクリルポリマー１００質量部に対して、３０質量部〜１００質量部であることが好ましく、５０質量部〜７０質量部以下であることがより好ましい。

アクリル系感圧接着剤は、必要により、架橋剤を含有してもよい。架橋剤は、アクリルポリマーを架橋する架橋成分である。架橋剤としては、ポリイソシアネート化合物、エポキシ化合物、メラミン化合物、過酸化化合物、尿素化合物、金属アルコキシド化合物、金属キレート化合物、金属塩化合物、カルボジイミド化合物、オキサゾリン化合物、アジリジン化合物、又はアミン化合物等が挙げられる。これらの架橋剤は、単独で使用してもよいし、併用してもよい。架橋剤としては、好ましくは、ポリイソシアネート化合物（多官能イソシアネート化合物）が挙げられる。

架橋剤の含有量は、アクリルポリマー１００質量部に対して、例えば、０．００１質量部〜１０質量部が好ましく、０．０１質量部〜１質量部がより好ましい。

感圧接着層１１０は、優れた生体適合性を有することが好ましい。例えば、感圧接着層１１０を角質剥離試験した時に、角質剥離面積率は、０％〜５０％であることが好ましく、１％〜１５％であることがより好ましい。角質剥離面積率が０％〜５０％の範囲内であれば、感圧接着層１１０を皮膚２００（図８参照）に貼着しても、皮膚２００（図８参照）の負荷を抑制できる。なお、角質剥離試験は、特開２００４−８３４２５号公報に記載の方法によって、測定される。

感圧接着層１１０の透湿度は、３００（ｇ／ｍ^２／ｄａｙ）以上であることが好ましく、６００（ｇ／ｍ^２／ｄａｙ）以上であることがより好ましく、１０００（ｇ／ｍ^２／ｄａｙ）以上であることがさらに好ましい。感圧接着層１１０の透湿度が３００（ｇ／ｍ^２／ｄａｙ）以上であれば、感圧接着層１１０を生体２７（図８参照）に貼着しても、生体２７（図８参照）の負荷を抑制できる。

感圧接着層１１０は、角質剥離試験の角質剥離面積率が５０％以下であることと、透湿度が３００（ｇ／ｍ^２／ｄａｙ）以上であることとの少なくともいずれかの要件を満たすことで、感圧接着層１１０は生体適合性を有する。感圧接着層１１０の材料は、上記要件の両方の要件を満たすことがより好ましい。これにより、感圧接着層１１０はより安定して高い生体適合性を有する。

感圧接着層１１０の上面１１１と下面１１２との間の厚さは、１０μｍ〜３００μｍであることが好ましい。感圧接着層１１０の厚さが１０μｍ〜３００μｍであれば、貼付型生体センサ１００の薄型化、特に、貼付型生体センサ１００における電子装置１５０以外の領域の薄型化が図れる。

基材層１２０は、感圧接着層１１０を支持する支持層であり、感圧接着層１１０は基材層１２０の下面１２１に接着されている。基材層１２０の上面側には回路部１３０と基板１３５が配置されている。

基材層１２０は、絶縁体製の平板状（シート状）の部材である。基材層１２０の平面視における形状は、感圧接着層１１０の平面視における形状と同一であり、平面視において位置を合わせて重ねられている。

基材層１２０は、下面１２１と上面１２２とを有する。下面１２１及び上面１２２は、平坦面である。下面１２１は、感圧接着層１１０の上面１１１に接触（感圧接着）している。基材層１２０は、適度な伸縮性、可撓性及び靱性を有する可撓性樹脂製であればよく、例えば、ポリウレタン系樹脂、シリコーン系樹脂、アクリル系樹脂、ポリスチレン系樹脂、塩化ビニル系樹脂、及びポリエステル樹脂系等の熱可塑性樹脂で作製すればよい。

基材層１２０の厚さは、１μｍ〜３００μｍであることが好ましく、５μｍ〜１００μｍであることがより好ましく、１０μｍ〜５０μｍであることがさらに好ましい。

回路部１３０は、配線１３１、フレーム１３２、及び基板１３３を有する。貼付型生体センサ１００は、このような回路部１３０を２つ含む。配線１３１及びフレーム１３２は、基板１３３の上面に設けられており、一体的に形成されている。配線１３１は、フレーム１３２と電子装置１５０及び電池１６０とを接続する。

配線１３１及びフレーム１３２は、銅、ニッケル、金、又はこれらの合金等で作製することができる。配線１３１及びフレーム１３２の厚さは、０．１μｍ〜１００μｍであることが好ましく、１μｍ〜５０μｍであることがより好ましく、５μｍ〜３０μｍであることがさらに好ましい。

２つの回路部１３０は、それぞれ、感圧接着層１１０及び基材層１２０の２つの貫通孔１１３及び１２３に対応して設けられている。配線１３１は、基板１３５の配線を介して、電子装置１５０と、電池１６０用の端子１３５Ａとに接続されている。フレーム１３２は、基材層１２０の貫通孔１２３の開口よりも大きな矩形環状の導電部材である。

基板１３３は、平面視で配線１３１及びフレーム１３２と同様の形状を有する。基板１３３のうちフレーム１３２が設けられている部分は、基材層１２０の貫通孔１２３の開口よりも大きな矩形環状の形状を有する。フレーム１３２と、基板１３３のうちフレーム１３２が設けられている矩形環状の部分とは、基材層１２０の上面で貫通孔１２３を囲むように設けられている。基板１３３は、絶縁体製であればよく、例えばポリイミド製の基板又はフィルムを用いることができる。基材層１２０は、粘着性（タック）を有するため、基板１３３は基材層１２０の上面に固定される。

基板１３５は、電子装置１５０及び電池１６０を実装する絶縁体製の基板であり、基材層１２０の上面１２２に設けられる。基板１３５は基材層のタック（粘着性）によって固定される。基板１３５としては、一例としてポリイミド製の基板又はフィルムを用いることができる。基板１３５の上面には、配線と電池１６０用の端子１３５Ａとが設けられている。基板１３５の配線は、電子装置１５０及び端子１３５Ａに接続されるとともに、回路部１３０の配線１３１に接続される。

プローブ１４０は、感圧接着層１１０が皮膚２００に貼付されたときに、皮膚２００に接触して、生体信号を検出する電極である。生体信号は、例えば、心電波形、脳波、脈拍等を表す電気信号である。

プローブ１４０は、一実施形態による電極シートの製造方法を用いて得られた電極シート１０（図６参照）が用いられるため、プローブ１４０を形成する材料についての詳細な説明は省略する。

プローブ１４０は、平面視で矩形状で感圧接着層１１０及び基材層１２０の貫通孔１１３及び１２３よりも大きく、マトリクス状に配置される孔１４０Ａを有する。プローブ１４０のＸ方向及びＹ方向における端（四方の端の部分）では、プローブ１４０の梯子状の辺が突出していてもよい。

固定テープ１４５は、一例として銅テープであり、平面視で矩形環状である。固定テープ１４５は、下面に粘着剤が塗布されている。固定テープ１４５は、平面視で貫通孔１１３及び１２３の開口の外側で、プローブ１４０の四方を囲むようにフレーム１３２の上に設けられ、プローブ１４０をフレーム１３２に固定する。固定テープ１４５は、銅以外の金属テープであってもよい。

プローブ１４０は、四方の端の部分がフレーム１３２の上に配置された状態で、四方の端の部分の上に被せられる固定テープ１４５によってフレーム１３２に固定される。固定テープ１４５は、プローブ１４０の孔１４０Ａ等の隙間を通じてフレーム１３２に接着される。

このように、固定テープ１４５でプローブ１４０の四方の端の部分をフレーム１３２に固定した状態で、固定テープ１４５及びプローブ１４０の上に感圧接着層１１０Ａ及び基材層１２０Ａを重ねる。感圧接着層１１０Ａ及び基材層１２０Ａを下方向に押圧すると、プローブ１４０は貫通孔１１３及び１２３の内壁に沿って押し込まれ、感圧接着層１１０Ａがプローブ１４０の孔１４０Ａの内部にまで押し込まれる。

プローブ１４０は、四方の端の部分が固定テープ１４５によってフレーム１３２に固定された状態で、中央部が感圧接着層１１０の下面１１２と略面一になる位置まで押し下げられる。このため、プローブ１４０を生体の皮膚２００（図８参照）に当てれば、感圧接着層１１０Ａが皮膚２００に接着され、プローブ１４０を皮膚２００に密着させることができる。

プローブ１４０の厚さは、感圧接着層１１０の厚さより薄いことが好ましい。プローブ１４０の厚さは、０．１μｍ〜１００μｍであることが好ましく、１μｍ〜５０μｍであることがより好ましい。

また、感圧接着層１１０Ａの平面視で中央部を囲む周囲の部分（矩形環状の部分）は、固定テープ１４５の上に位置する。図８では感圧接着層１１０Ａの上面は略平坦であるが、中央部が周囲の部分よりも下方に凹んでいてもよい。基材層１２０Ａは、感圧接着層１１０Ａの略平坦な上面の上に重ねられる。

このような感圧接着層１１０Ａ及び基材層１２０Ａは、それぞれ、感圧接着層１１０及び基材層１２０と同じ材質で作製されていてもよい。また、感圧接着層１１０Ａは、感圧接着層１１０とは異なる材質で作製されていてもよい。また、基材層１２０Ａは、基材層１２０とは異なる材質で作製されていてもよい。

なお、図８では、各部の厚さを誇張しているが、実際には、感圧接着層１１０及び１１０Ａの厚さは１０μｍ〜３００μｍであり、基材層１２０及び１２０Ａの厚さは１μｍ〜３００μｍである。また、配線１３１の厚さは０．１μｍ〜１００μｍであり、基板１３３の厚さは数１００μｍ程度であり、固定テープ１４５の厚さは１０μｍ〜３００μｍである。

また、図８に示すように、プローブ１４０とフレーム１３２が直接接触して電気的な接続が確保されている場合には、固定テープ１４５は、導電性を有しない樹脂製等のテープであってもよい。

また、図８では、固定テープ１４５は、プローブ１４０に加えてフレーム１３２及び基板１３３の側面を覆い、基材層１２０の上面にまで到達している。しかしながら、固定テープ１４５はプローブ１４０とフレーム１３２を接合できればよいため、基材層１２０の上面にまで到達していなくてもよく、基板１３３の側面を覆っていなくてもよく、フレーム１３２の側面を覆っていなくてもよい。

また、基板１３３と２つの基板１３５は一体化された１つの基板であってもよい。この場合は、１つの基板の表面に、配線１３１、２つのフレーム１３２、及び端子１３５Ａが設けられ、電子装置１５０と電池１６０が実装される。

電子装置１５０は、基材層１２０の上面１２２に設置されており、配線１３１と電気的に接続されている。電子装置１５０は、断面視において矩形状である。電子装置１５０の下面（−Ｚ方向）には、端子が設けられる。電子装置１５０の端子の材料としては、はんだ、導電性ペースト等が挙げられる。

電子装置１５０は、図７に示すように、一例としてＡＳＩＣ(application specific integrated circuit、特定用途向け集積回路)１５０Ａ、ＭＰＵ(Micro Processing Unit)１５０Ｂ、メモリ１５０Ｃ、及び無線通信部１５０Ｄを含み、回路部１３０を介してプローブ１４０及び電池１６０に接続されている。

ＡＳＩＣ１５０Ａは、Ａ/Ｄ(Analog to digital)変換器を含む。電子装置１５０は、電池１６０から供給される電力によって駆動され、プローブ１４０によって測定される生体信号を取得する。電子装置１５０は、生体信号にフィルタ処理やデジタル変換等の処理を行い、複数回にわたって取得された生体信号の加算平均値をＭＰＵ１５０Ｂが求めてメモリ１５０Ｃに格納する。電子装置１５０は、一例として２４時間以上にわたって連続的に生体信号を取得することができる。電子装置１５０は、長時間にわたって生体信号を測定する場合があるため、消費電力を低減するための工夫が施されている。

無線通信部１５０Ｄは、評価試験においてメモリ１５０Ｃに格納された生体信号を評価試験の試験装置が無線通信で読み出す際に用いられるトランシーバであり、一例として２．４ＧＨｚで通信を行う。評価試験は、一例としてＪＩＳ６０６０１−２−４７の規格の試験である。評価試験は、医療機器として生体信号を検出する生体センサの完成後に行われる動作確認を行う試験である。評価試験は、生体センサに入力される生体信号に対する、生体センサから取り出される生体信号の減衰率が５％未満であることを要求している。この評価試験は、すべての完成品に対して行うものである。

電池１６０は、図８に示すように、基材層１２０の上面１２２に設けられている。電池１６０としては、鉛蓄電池又はリチウムイオン二次電池等を用いることができる。電池１６０は、ボタン電池型であってもよい。電池１６０は、バッテリの一例である。電池１６０は、その下面に設けられる端子を有する。電池１６０の端子は、回路部１３０を介してプローブ１４０と電子装置１５０に接続される。電池１６０の容量は、一例として電子装置１５０が２４時間以上にわたって生体信号の測定を行えるように設定されている。

カバー１７０は、基材層１２０、回路部１３０、基板１３５、プローブ１４０、固定テープ１４５、電子装置１５０、及び電池１６０の上を覆っている。カバー１７０は、基部１７０Ａと、基部１７０Ａの中央から＋Ｚ方向に突出した突出部１７０Ｂとを有する。基部１７０Ａは、カバー１７０の平面視で周囲に位置する部分であり、突出部１７０Ｂよりも低い部分である。突出部１７０Ｂの下側には凹部１７０Ｃが設けられている。カバー１７０は、基部１７０Ａの下面が基材層１２０の上面１２２に接着される。凹部１７０Ｃ内には、基板１３５、電子装置１５０、電池１６０が収納される。カバー１７０は、電子装置１５０及び電池１６０等を凹部１７０Ｃに収納した状態で、基材層１２０の上面１２２に接着されている。

カバー１７０は、基材層１２０上の回路部１３０、電子装置１５０、及び電池１６０を保護するカバーとしての役割の他に、貼付型生体センサ１００に上面側から加えられる衝撃から内部の構成要素を保護する衝撃吸収層としての役割を有する。カバー１７０としては、例えば、シリコーンゴム、軟質樹脂、ウレタン等を用いることができる。

図９は、貼付型生体センサ１００の回路構成を示す図である。各プローブ１４０は、配線１３１及び基板１３５の配線１３５Ｂを介して電子装置１５０及び電池１６０に接続されている。２つのプローブ１４０は、電子装置１５０及び電池１６０に対して並列に接続されている。

このように、貼付型生体センサ１００は、プローブ１４０に上記の一実施形態に係る電極シートの製造方法により製造された電極シート１０（図６参照）を用いているので、プローブ１４０は、形状及び大きさが略均一な孔１４０Ａが正方格子状に形成されている。これにより、プローブ１４０は感圧接着層１１０の下面１１２に食い込ませることができるため、基材層１２０との密着性を向上させることができる。そのため、プローブ１４０が感圧接着層１１０から剥離するのを抑制できる。よって、貼付型生体センサ１００を皮膚２００に貼付して長時間使用しても、プローブ１４０が感圧接着層１１０から剥離するのを抑制できるため、貼付型生体センサ１００は、耐久性に優れ、安定して生体情報を測定できる。

貼付型生体センサ１００は、プローブ１４０を用いることで、孔１４０Ａの周囲にバリが生じるのが抑制できる。編み目状等に形成された電極の孔の周囲にバリが存在すると、電極を生体センサ等の電極として使用した際、バリによって電極と生体センサとの間に隙間が生じやすくなる。これにより、電極シートは生体センサに安定して固定できなくなるため、電極シートが生体センサから剥がれ易くなる可能性がある。これに対し、本実施形態では、プローブ１４０はその孔１４０Ａの周囲にバリが発生するのが抑えられているため、プローブ１４０を貼付型生体センサ１００の感圧接着層１１０の下面１１２に装着した際に、プローブ１４０が貼付型生体センサ１００から剥離することを抑制することができる。

貼付型生体センサ１００は、プローブ１４０を用いることで、プローブ１４０の厚さを所定の厚さに設計できる。そのため、電極シート１０を生体センサに使用した際に、貼付型生体センサ１００の大きさ等に応じて電極シート１０の厚さを設計することで、貼付型生体センサ１００は、プローブ１４０により安定した導電性を確保しつつ、強度を持たせることができる。

貼付型生体センサ１００は、プローブ１４０を用いることで、孔１４０Ａの周囲に孔１４０Ａの形成時に生じる複数の切り込み等がないため、プローブ１４０の孔１４０Ａの周囲を起点にプローブ１４０が破断するのを抑制できる。そのため、貼付型生体センサ１００は、プローブ１４０に導電性が欠如する部位が生じるのを低減できるため、貼付型生体センサ１００は生体情報の測定を安定して行うことができる。

貼付型生体センサ１００は、生体情報の測定に使用された後、必要により回収して、電子装置１５０や電池１６０を取り出し、これらを交換することで、再利用することもできる。

貼付型生体センサ１００は、生体からの電気信号をセンシングして生体情報を測定する測定装置であり、貼付型心電計、貼付型脳波計、貼付型血圧計、貼付型脈拍計、貼付型筋電計、貼付型温度計、貼付型加速度計等として用いることができる。

中でも、貼付型生体センサ１００は、貼付型心電計として好適に用いられる。心電図検査では、貼付型生体センサ１００で、被験者の心臓の拍動に伴って発生する心筋の微少な活動電位（起電力）を生体情報として取得することで、不整脈や虚血性心疾患等の心電図異常が調べられる。心電図検査において、貼付型生体センサ１００は、被検者の胸部、両手首、又は両足首等に取付けられることで、プローブ１４０で被験者の心臓の拍動により発生する心筋の活動電位を電気信号として検出できる。貼付型生体センサ１００は、プローブ１４０で検出された電気信号を利用することで、心電図波形をより正確に取得できる。

（変形例）
なお、本実施形態では、電極シート１０は、網状等、他の形状に形成されていてもよい。

本実施形態では、電極シート１０の主面１１ａに形成される孔１１Ａの並び方は、正方格子状に限らず、斜方格子状、六角格子状（千鳥状）でもよい。また、複数の孔は、規則的に又は不規則に配列されていてもよい。

本実施形態では、電極シート１０の主面１１ａに形成される孔１１Ａの形状は、平面視において、四角形以外の多角形、円形、又は楕円形等でもよい。また、各孔の形状や寸法は、揃っていなくてもよい。

本実施形態では、貼付型生体センサ１００の貫通孔１１３及び１２３は、平面視において矩形状に形成されているが、円形等の他の形状でもよい。

本実施形態では、貼付型生体センサ１００は、電子装置１５０、電池１６０、又はカバー１７０を備えなくてもよい。

本実施形態では、貼付型生体センサ１００は、感圧接着層１１０、感圧接着層１１０Ａ、及びプローブ１４０の下面に、例えば、ポリエチレンテレフタレート等の樹脂で形成された剥離シートを設けてもよい。

以下、実施例及び比較例を示して実施形態を更に具体的に説明するが、実施形態はこれらの実施例及び比較例により限定されるものではない。

＜実施例１＞
導電性高分子としてＰＥＤＯＴ／ＰＳＳを含む水溶液（ＰＥＤＯＴ／ＰＳＳ濃度：１％、「ＣｌｅｖｉｏｕｓＰＨ１０００」、ヘレウス社製）３８．０質量部と、バインダー樹脂として変性ポリビニルアルコールを含む水溶液（変性ポリビニルアルコール濃度：１０％、「ゴーセネックスＺ−４１０」、日本合成化学社製）１０．０質量部と、架橋剤としてジルコニウム系化合物を含む水溶液（ジルコニウム系化合物濃度：１０％、「セーフリンクＳＰＭ−０１」、日本合成化学社製）２．０質量部と、可塑剤としてグリセリン（和光純薬社製）２．０質量部と、界面活性剤としてシリコーン系界面活性剤（「シルフェイスＳＡＧ００２」、日信化学工業社製）０．０８質量部とを、超音波浴に添加した。そして、これらの成分を含む水溶液を超音波浴で３０分間混合し、均一な導電性組成物水溶液を調整した。

ＰＥＤＯＴ／ＰＳＳ含有水溶液中のＰＥＤＯＴ／ＰＳＳの濃度は約１％であるため、導電性組成物水溶液中のＰＥＤＯＴ／ＰＳＳの含有量は０．３８質量部となる。変性ポリビニルアルコールを含む水溶液中の変性ポリビニルアルコールの濃度は約１０％であるため、導電性組成物水溶液中の変性ポリビニルアルコールの含有量は１．００質量部となる。ジルコニウム系化合物を含む水溶液中のジルコニウム系化合物の濃度は約１０％であるため、導電性組成物水溶液中のジルコニウム系化合物の含有量は０．２０質量部となる。なお、残部は、導電性組成物水溶液中の溶媒である。

導電性組成物１００質量部に対する、導電性高分子、バインダー樹脂、架橋剤、可塑剤、及び界面活性剤の含有量は、それぞれ、１０．４質量部、２７．３質量部、５．５質量部、５４．６質量部、２．２質量部である。

調整した導電性組成物水溶液をポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）フィルム上にアプリケータを用いて塗工した。その後、導電性組成物水溶液が塗布されたＰＥＴフィルムを乾燥オーブン（ＳＰＨＨ−２０１、ＥＳＰＥＣ社製）に搬送して、導電性組成物水溶液を１２０℃、３分間加熱乾燥して、導電性組成物の半硬化物を作製した。得られた半硬化物の水分量を、導電性組成物水溶液を加熱する過程で、導電性組成物水溶液から半硬化物になるまでに水分が蒸発して減少した、導電性組成物水溶液と半硬化物との重量変化量から算出したところ、約５３％であった。

加熱プレス機（ＣＹＰＴ−１０、新東工業社製）内の下側プレス板の上に、突起部（突起部同士の間隔：３００μｍ）が形成されているプレス面が上向きになるように金型を設置した。そして、下側プレス板を予め加熱して、下側プレス板の熱により金型を加熱し、金型のプレス面の表面温度を約１００℃にした。

その後、乾燥機で得た半硬化物をＰＥＴフィルム上に密着させた状態で、乾燥機から加熱プレス機に搬送し、半硬化物が加熱プレス機内の金型のプレス面と接触するように、半硬化物を金型の上に設置した。そして、加熱プレス機内の上側プレス板を半硬化物に上に密着しているＰＥＴフィルムの上に設置した。

半硬化物を金型により約１００℃に加熱した後、下側プレス板を上昇させて、半硬化物の主面に金型の突起部を押し込みながら半硬化物を加熱して硬化させた。このとき、金型の突起部が半硬化物の主面を押し込む圧力は、４３×１０³ｋＰａとし、突起部が半硬化物の主面を押し込んだ時間は、５分間とした。

その後、下側プレス板を下降して、硬化物から金型を引き離し、主面がメッシュ状に形成された電極シート（孔径：３００μｍ）を作製した。

作製した電極シートを観察し、孔の形成状態と、孔の形状を評価した。孔の形成状態は、孔が形成されていない箇所の数で評価し、孔の形状は、形状が崩れていた孔の数で評価した。

孔が形成されていない箇所の数が、１個以下であった場合は、良好（表１では、○と表記）と判断した。孔が形成されていない箇所の数が、２個以上であった場合は、不良（表１では、×と表記）と判断した。また、形状が崩れていた孔の数が、１個以下であった場合は、良好（表１では、○と表記）と判断した。孔の形状が崩れていた箇所の数が、２個以上であった場合は、不良（表１では、×と表記）と判断した。

作製した電極シートを観察したところ、孔が形成されていない箇所の数は１個であった。また、作製した電極シートに形成した孔のうち、形状が崩れていた孔の数は、１箇所であった。

実施例１の導電性組成物水溶液の組成、乾燥温度、乾燥時間、半硬化物の加熱温度、金型の突起部の押し込み時間、押し込む圧力、電極シートの孔径、孔の形成状態、及び孔の形状を表１に示す。なお、表１中の括弧書き中の値は、導電性組成物１００質量部に対する導電性組成物の各成分の含有量を示す。表１中の残部は、導電性組成物水溶液中の溶媒の含有量を示す。

表１に示すように、実施例１では、孔径が３００μｍでも、大きさ及び形状の均一な孔が殆ど全ての面で形成できた。よって、一実施形態に係る電極シートの製造方法を用いれば、大きさ及び形状の均一な孔が全ての面で正方格子状に略均一に形成されているので、生体センサの電極として用いた際、安定した接着力及び導電性を有することができる。そのため、一実施形態に係る電極シートの製造方法を用いることで得られる電極シートは、生体センサに有効に用いることができることが確認された。

以上の通り、実施形態を説明したが、上記実施形態は、例として提示したものであり、上記実施形態により本発明が限定されるものではない。上記実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の組み合わせ、省略、置き換え、変更等を行うことが可能である。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれると共に、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。

１０電極シート
１１半硬化物シート
１１Ａ、１４０Ａ孔
２３金型
２３１突起部
１００貼付型生体センサ（生体センサ）
１１０感圧接着層
１２０基材層
１３０回路部
１４０プローブ
１５０電子装置
１６０電池
１７０カバー

Claims

導電性高分子と、バインダー樹脂と、架橋剤及び可塑剤の少なくとも何れか一方とを含む導電性組成物を硬化させて電極シートを得る電極シートの製造方法であって、
前記導電性組成物を乾燥して前記バインダー樹脂を半硬化させ、前記導電性組成物の半硬化物を得る乾燥工程と、
前記半硬化物を加熱プレスして、前記バインダー樹脂を硬化させる硬化工程と、
を含む電極シートの製造方法。
前記硬化工程は、前記半硬化物を７０℃〜１５０℃で加熱する請求項１に記載の電極シートの製造方法。
前記硬化工程は、前記半硬化物に加える圧力を１５×１０³ｋＰａ〜１００×１０³ｋＰａとする請求項１又は２に記載の電極シートの製造方法。
前記硬化工程は、前記半硬化物を押圧するプレス時間を１０秒〜１０分とする請求項１〜３の何れか一項に記載の電極シートの製造方法。
前記乾燥工程は、前記導電性組成物を、５０℃〜２００℃で、０．５分〜３０分加熱する請求項１〜４の何れか一項に記載の電極シートの製造方法。