CN111836578A - 生物传感器用层叠体及生物传感器 - Google Patents

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Abstract

生物传感器用层叠体具备用于贴附于生物体的压敏粘接层、和配置于压敏粘接层的上表面的基材层，并且所述生物传感器用层叠体具备：配置于生物传感器用层叠体的下表面的探针、和以沿厚度方向投影时与探针重叠的方式配置的水分阻隔层。

Description

生物传感器用层叠体及生物传感器
技术领域
本发明涉及生物传感器用层叠体及生物传感器，详细而言涉及在包括医疗用、卫生材料用的各种用途中使用的生物传感器用层叠体及生物传感器。
背景技术
以往，已知有贴附于人等生物体的皮肤来对生物体信号进行检测的生物传感器。
作为这样的生物传感器，例如，专利文献1中记载了生物相容性聚合物基板，其具备：具有粘性的第1层、配置于其上表面的第2层、配置于第2层的下表面且与皮肤接触的电极、配置于第1层的上表面的数据获取用模块、和配置于第2层的上表面且将电极及模块连接的布线。
而且，在这样的生物相容性聚合物基板中，第1层贴附于人的皮肤，电极与皮肤接触，电极从皮肤检测生物体信号、例如源自心肌的电压信号，数据获取用模块接收并记录来自心肌的电压信号。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开2012-10978号公报
发明内容
发明要解决的问题
然而，若与生物体的皮肤接触的电极的表面干燥，则电极的阻抗上升，噪音变多。因此，研究用水分使电极与皮肤的界面湿润来降低电极的阻抗。
但是，若将生物传感器长时间贴附于生物体的皮肤而使用，则其水分会逐渐透过生物传感器并蒸发，逐渐不均匀地干燥。其结果，产生电极的阻抗过度上升、或阻抗的偏差变大的不良情况。
本发明提供能够抑制阻抗的上升及偏差的生物传感器用层叠体及生物传感器。
用于解决问题的方案
本发明[1]包含生物传感器用层叠体，其具备用于贴附于生物体的压敏粘接层、和配置于前述压敏粘接层的上表面的基材层，并且，该生物传感器用层叠体具备：配置于前述生物传感器用层叠体的下表面的探针、和以沿厚度方向投影时与前述探针重叠的方式配置的水分阻隔层。
利用该生物传感器用层叠体，水分阻隔层以与探针重叠的方式配置。因此，将生物传感器用层叠体贴附于生物体的皮肤时，水分阻隔层能够抑制在生物体与探针的界面存在的水分沿厚度方向透过生物传感器用层叠体。其结果，能够将水分均匀地保持在探针的下表面，能够均匀地抑制探针的干燥。因此，能够抑制阻抗的上升及偏差。
本发明[2]包含[1]所述的生物传感器用层叠体，其特征在于，前述水分阻隔层的透湿度为600g/m2·天以下。
利用该生物传感器用层叠体，由于水分阻隔层的透湿度低，因此能够更可靠地抑制阻抗的上升及偏差。
本发明[3]包含[1]或[2]所述的生物传感器用层叠体，其中，前述水分阻隔层配置于比前述探针的下表面更靠上侧。
利用该生物传感器用层叠体，水分阻隔层配置于比探针的下表面更靠上侧。因此，与水分阻隔层配置于比探针的下表面更靠下侧的生物传感器用层叠体相比，水分阻隔层的材料选择的自由度高，能够选择水分阻隔性高的材料。另外，能够使生物传感器用层叠体的下表面整体平坦，因此对生物体的贴接性优异。
本发明[4]包含[1]～[3]中任一项所述的生物传感器用层叠体，其中，前述水分阻隔层配置于前述压敏粘接层内。
利用该生物传感器用层叠体，水分阻隔层配置于压敏粘接层内，因此水分阻隔层配置于接近探针的位置。因此，能够更可靠地将水分均匀地保持在探针的下表面。
本发明[5]包含[4]中任一项所述的生物传感器用层叠体，其中，前述水分阻隔层具有压敏粘接性。
利用该生物传感器用层叠体，水分阻隔层具有压敏粘接性，因此能够与探针及基材层压敏粘接，能够可靠地抑制水分阻隔层的脱落。另外，探针具有露出区域的情况下，能够使水分阻隔层的下表面从探针的露出区域露出，能够压敏粘接于生物体。因此，能够使探针均匀地且可靠地与生物体接触，能实现更可靠的感应。
本发明[6]包含[1]～[5]中任一项所述的生物传感器用层叠体，其中，前述水分阻隔层配置于前述基材层的上侧。
利用该生物传感器用层叠体，水分阻隔层配置于基材层的上侧，因此能够借助压敏粘接层等将水分阻隔层简便地配置在基材层的上侧。因此，制造适合性优异。
本发明[7]包含[1]～[6]中任一项所述的生物传感器用层叠体，其中，前述水分阻隔层为选自由橡胶系树脂层、聚苯乙烯系树脂层、聚烯烃系树脂层、丙烯酸系树脂层及聚乙烯醇系树脂层组成的组中的树脂层中的至少1种。
利用该生物传感器用层叠体，水分阻隔层为特定的树脂层，因此能够更可靠地抑制阻抗的上升及偏差。
本发明[8]包含[1]～[7]中任一项所述的生物传感器用层叠体，其中，前述探针具有使前述压敏粘接层或前述水分阻隔层露出的露出区域。
利用该生物传感器用层叠体，探针具有露出区域，因此能够使压敏粘接层、压敏粘接性的水分阻隔层从露出区域露出至生物传感器用层叠体的下表面。因此，能够使探针整面均匀地与生物体接触。其结果，能实现更可靠的感应。
本发明[9]包含生物传感器，其具备：[1]～[8]中任一项所述的生物传感器用层叠体、和与前述探针电连接且安装于前述基材层的电子部件。
利用该生物传感器，由于具备上述的生物传感器用层叠体，因此能够抑制生物传感器的阻抗的上升及偏差。
发明的效果
本发明的生物传感器用层叠体及生物传感器能够抑制生物传感器的阻抗的上升及偏差。
附图说明
[图1]图1示出本发明的生物传感器用层叠体的第1实施方式的俯视图。
[图2]图2A及图2B为图1所示的生物传感器用层叠体的截面图，图2A示出沿A-A线的截面图，图2B示出沿B-B线的截面图。
[图3]图3示出图2A所示的生物传感器用层叠体的探针周边的分解立体图。
[图4]图4A～图4D为图2A所示的生物传感器用层叠体的制造工序图，图4A表示准备基材层及布线的工序，图4B表示使压敏粘接层及基材层贴合的工序，图4C表示形成开口部并准备探针构件的工序，图4D表示将探针构件嵌入至开口部的工序及形成连接部的工序。
[图5]图5A～图5B为第1实施方式的生物传感器用层叠体的变形例(水分阻隔层比探针大的方案)，图5A示出截面图，图5B示出仰视图。
[图6]图6示出第1实施方式的生物传感器用层叠体的变形例(水分阻隔层比探针小的方案)的截面图。
[图7]图7示出第1实施方式的生物传感器用层叠体的变形例(探针的外形形状在俯视下为圆形形状的方案)的俯视图。
[图8]图8示出第1实施方式的生物传感器用层叠体的变形例(压敏粘接层配置在水分阻隔层及基材层之间的方案)的截面图。
[图9]图9示出本发明的生物传感器用层叠体的第2实施方式的截面图。
[图10]图10示出图9所示的生物传感器用层叠体的探针周边的分解立体图。
[图11]图11A～图11E为图9所示的生物传感器用层叠体的制造工序图，图11A示出准备基材层及布线的工序，图11B示出使压敏粘接层及基材层贴合的工序，图11C示出形成开口部并准备探针构件的工序，图11D示出将探针构件嵌入至开口部的工序及形成连接部的工序，图11E示出配置第2压敏粘接层及水分阻隔层的工序。
[图12]图12A～图12B为第2实施方式的生物传感器用层叠体的变形例(水分阻隔层比探针大的方案)，图12A示出截面图，图12B示出仰视图。
[图13]图13示出第2实施方式的生物传感器用层叠体的变形例(水分阻隔层比探针小的方案)的截面图。
[图14]图14示出本发明的生物传感器用层叠体的第3实施方式的截面图。
[图15]图15示出对实施例中的阻抗进行测定的试验示意图。
[图16]图16A～图16E为实施例1中的阻抗测定用样品的制造工序图(图15的A-A截面图)，图16A示出准备探针片的工序，图16B示出将水分阻隔层配置于探针片的工序，图16C示出将压敏粘接层配置于水分阻隔层的工序，图16D示出将基材层配置于压敏粘接层的工序，图16E示出将引线连接于测定用样品并使测定用样品及猪皮肤贴合的工序。
[图17]图17A～图17B为实施例中的阻抗测定用样品的截面图，图17A示出实施例2中的截面图，图17B示出实施例3中的截面图。
[图18]图18为实施例4中的阻抗测定用样品的制造工序图(图15的A-A截面图)，图18A示出准备探针片的工序，图18B示出将压敏粘接层配置于探针片的工序，图18C示出将基材层配置于压敏粘接层的工序，图18D示出将水分阻隔层及第2压敏粘接层配置于基材层的工序，图18E示出将引线连接于测定用样品并使测定用样品及猪皮肤贴合的工序。
[图19]图19示出实施例5～8中的阻抗测定用样品的截面图。
[图20]图20示出测定透湿度时的示意图。
具体实施方式
图1中，纸面左右方向为生物传感器用层叠体1的长度方向(第1方向)。纸面右侧为长度方向一侧(第1方向一侧)，纸面左侧为长度方向另一侧(第1方向另一侧)。
图1中，纸面上下方向为生物传感器用层叠体1的短边方向(与长度方向正交的方向，宽度方向，与第1方向正交的第2方向)。纸面上侧为短边方向一侧(宽度方向一侧，第2方向一侧)，纸面下侧为短边方向另一侧(宽度方向另一侧，第2方向另一侧)。
图1中，纸面纸厚方向为生物传感器用层叠体1的上下方向(厚度方向，与第1方向及第2方向正交的第3方向)。纸面近前侧为上侧(厚度方向一侧，第3方向一侧)，纸面深度侧为下侧(厚度方向另一侧，第3方向另一侧)。方向按照各附图中记载的方向箭头。
并非意在通过这些方向的定义来限定生物传感器用层叠体1及贴附型心电图记录仪30(后述)的制造时及使用时的方向。
<第1实施方式>
参照图1～图8，对本发明的生物传感器用层叠体的第1实施方式进行说明。
如图1～图4D所示，作为第1实施方式的一个实施方式的生物传感器用层叠体1具有沿长度方向延伸的大致平板形状。生物传感器用层叠体1具备：压敏粘接层2、水分阻隔层3、基材层4、布线层5、探针6、和连接部7。具体而言，生物传感器用层叠体1具备：压敏粘接层2、配置于压敏粘接层2的内部的水分阻隔层3、配置于压敏粘接层2及水分阻隔层3的上侧的基材层4、埋设于基材层4的布线层5、埋设于水分阻隔层3的探针6、和将布线层5及探针6电连接的连接部7。
(压敏粘接层)
压敏粘接层2是为了将生物传感器用层叠体1的下表面贴附于生物体表面(皮肤33等)而对生物传感器用层叠体1的下表面赋予压敏粘接性的层。
压敏粘接层2如图1～图2B所示，与后述的水分阻隔层3及探针6一起形成了生物传感器用层叠体1的下表面。压敏粘接层2形成了生物传感器用层叠体1的外形形状。压敏粘接层2具有沿长度方向延伸的平板形状(片形状)。具体而言，例如，压敏粘接层2具有沿长度方向延伸的带状，其具有长度方向中央部朝向短边方向两外侧胀大的形状。另外，压敏粘接层2中，长度方向中央部的短边方向两端缘相对于长度方向中央部以外的短边方向两端缘而言位于短边方向两外侧。
压敏粘接层2在其长度方向两端部各自具有粘接开口部11。2个粘接开口部11各自在俯视下具有大致矩形形状(正方形状)，并贯通压敏粘接层2的厚度方向。水分阻隔层3及连接部7(后述)被配置于粘接开口部11。
压敏粘接层2的透湿度例如为1000g/m2·天以上，优选为1500g/m2·天以上，另外，例如为10000g/m2·天以下。压敏粘接层2的透湿度为上述下限以上时，将生物传感器用层叠体1贴附于生物体时，能够使由生物体产生的汗等适度向生物传感器用层叠体1的外部透过，从而减少生物体感受到的不快感(潮热等)。因此，佩戴感优异。
本发明中，按照下述的步骤来算出压敏粘接层2等各层的透湿度。
(1)准备具备规定面积S的开口部的称量瓶，向称量瓶中注入足够的水(以使液面到达至开口部下方)。
(2)以在测定试样不产生张力的方式将测定试样(压敏粘接层2等)配置于称量瓶的开口部的整面，将测定试样固定于称量瓶，将称量瓶密闭。
(3)测定刚刚密闭后的测定试样、水及称量瓶的合计质量M1。
(4)将密闭的称量瓶在40℃、30％RH的条件下放置24小时。
(5)测定放置24小时后的测定试样、水及称量瓶的合计质量M2。
(6)用式“P＝(M1-M2)/S”算出透湿度P。
压敏粘接层2的材料为具有压敏粘接性的材料，优选可举出还具有生物相容性的材料。作为这样的材料，例如，可举出丙烯酸系压敏粘接剂、有机硅系压敏粘接剂等，优选可举出丙烯酸系压敏粘接剂。
丙烯酸系压敏粘接剂(丙烯酸系压敏粘接组合物)含有丙烯酸系聚合物。
丙烯酸系聚合物为丙烯酸系压敏粘接剂中的主成分，为压敏粘接成分。
作为丙烯酸系聚合物，例如是使含有(甲基)丙烯酸酯(具体而言为丙烯酸异壬酯、丙烯酸甲氧基乙酯等)作为主成分(单体成分中的含有比例为70质量％以上且99质量％以下)、且含有可与(甲基)丙烯酸酯共聚的单体(具体而言为丙烯酸等)作为任选成分(单体成分中的含有比例为30质量％以下且1质量％以上)的单体成分进行聚合而得到的聚合物。作为丙烯酸系聚合物，例如，可举出日本特开2003-342541号公报中记载的丙烯酸系聚合物等。
丙烯酸系压敏粘接剂优选还含有羧酸酯。
丙烯酸系压敏粘接剂中的羧酸酯为降低丙烯酸系聚合物的压敏粘接力从而调节压敏粘接层2的压敏粘接力的压敏粘接力调节剂。另外，羧酸酯为可与丙烯酸系聚合物相容的羧酸酯。
羧酸酯例如可举出三辛酸甘油酯、单辛酸甘油酯、三-2-乙基己烷酸甘油酯、三癸酸甘油酯、三月桂酸甘油酯、三异硬脂酸甘油酯、三油酸甘油酯、三-2-乙基己烷酸三羟甲基丙烷等羧酸(脂肪酸)与三元醇的酯；例如二辛酸丙二醇酯、二癸酸丙二醇酯、二异硬脂酸丙二醇酯等羧酸与二元醇的酯；例如肉豆蔻酸乙酯、肉豆蔻酸异丙酯、棕榈酸异丙酯、硬脂酸丁酯、异硬脂酸异丙酯、月桂酸己酯、苯二甲酸二乙酯、苯二甲酸二辛酯、肉豆蔻酸硬脂基酯、油酸硬脂基酯、二甲基辛烷酸鲸蜡酯、2-乙基己烷酸鲸蜡酯、2-乙基己烷酸异鲸蜡酯、2-乙基己烷酸硬脂酯、琥珀酸二辛酯等羧酸与一元醇的酯等。进而，作为羧酸酯，可举出乳酸鲸蜡酯、乳酸肉豆蔻酯等。这些羧酸酯可以单独使用或组合使用。
作为羧酸酯，优选可举出脂肪酸与三元醇的酯，更优选从相容性的观点出发可举出脂肪酸与甘油的酯，进一步优选可举出三辛酸甘油酯。
羧酸酯的含有比例相对于丙烯酸系聚合物100质量份而言例如为30质量份以上，优选为50质量份以上，另外，例如为100质量份以下，优选为70质量份以下。
丙烯酸系压敏粘接剂根据需要也可以含有交联剂。交联剂为使丙烯酸系聚合物交联的交联成分。作为交联剂，例如可举出多异氰酸酯化合物、环氧化合物、三聚氰胺化合物、过氧化化合物、尿素化合物、金属烷醇盐化合物、金属螯合物、金属盐化合物、碳二亚胺化合物、噁唑啉化合物、氮丙啶化合物、胺化合物等。这些交联剂可以单独使用或组合使用。作为交联剂，优选可举出多异氰酸酯化合物(多官能异氰酸酯化合物)。
交联剂的含有比例相对于丙烯酸系聚合物100质量份而言例如为0.001质量份以上，优选为0.01质量份以上，另外，例如为10质量份以下，优选为1质量份以下。
压敏粘接层2的厚度(其中，不包括粘接槽10的区域)例如为10μm以上，优选为20μm以上，另外，例如为300μm以下，优选为100μm以下，更优选为50μm以下。
(水分阻隔层)
水分阻隔层3为抑制存在于后述的探针6周边的水分沿厚度方向透过生物传感器用层叠体1的阻隔层。由此，将水分维持在探针6的下表面与生物体的皮肤33的界面。
水分阻隔层3如图1～图3所示，与压敏粘接层2一起形成了生物传感器用层叠体1的下表面。水分阻隔层3在俯视下具有比粘接开口部11稍微小的大致矩形形状，并且具有平板形状(片形状)。
水分阻隔层3配置于压敏粘接层2的粘接开口部11的内部。水分阻隔层3的外周面在整周上与粘接开口部11的内周面隔开间隔。即，通过压敏粘接层2及水分阻隔层3，将在俯视下具有大致矩形框形状的框状粘接开口部12分区。框状粘接开口部12中填充有后述的连接部7。
水分阻隔层3以沿厚度方向投影时与后述的探针6重叠的方式配置。具体而言，水分阻隔层3的外形形状以沿厚度方向投影时与探针6的外形形状(进而，连接部7的内形形状)一致的方式配置。即，水分阻隔层3的外形形状在俯视时与探针6的外形形状相同。另外，水分阻隔层3配置于比探针6更靠上侧。在水分阻隔层3的下表面具有与探针6(后述)对应的粘接槽10，水分阻隔层3在粘接槽10中埋设探针6。由此，水分阻隔层3与基材层4、探针6及连接部7分别接触。
水分阻隔层3的透湿度比压敏粘接层2及基材层4的透湿度低。具体而言，水分阻隔层3的透湿度例如不足1000g/m2·天，优选为600g/m2·天以下，更优选为300g/m2·天以下，进一步优选为80g/m2·天以下，另外，例如为0.001g/m2·天以上。
作为水分阻隔层3的材料，例如可举出树脂。具体而言，作为水分阻隔层3，例如可举出橡胶系树脂层(聚异丁烯系树脂层、丁基橡胶系树脂层、SBR系树脂层、天然橡胶/SBR系树脂层等)、聚苯乙烯系树脂层、聚烯烃系树脂层(聚丙烯系树脂层、聚乙烯系树脂层等)、丙烯酸系树脂层、聚乙烯醇系树脂层等树脂层。这些树脂层可以单独使用或组合使用2种以上。
水分阻隔层3例如可以具有气泡。即，树脂层可以为聚丙烯发泡层、丙烯酸系发泡层等树脂发泡层。
优选水分阻隔层3具备压敏粘接性。作为这样的压敏粘接性的水分阻隔层，优选可举出橡胶系树脂层(橡胶系压敏粘接层)，更优选可举出聚异丁烯系树脂层(聚异丁烯系压敏粘接层)。
聚异丁烯系树脂层由聚异丁烯系组合物形成。聚异丁烯系组合物含有聚异丁烯作为橡胶成分。聚异丁烯系组合物中的聚异丁烯的含有比例例如为10质量％以上，优选为20质量％以上，另外，例如为50质量％以下，优选为40质量％以下。
聚异丁烯系组合物优选含有高吸水性树脂及粘合剂。由此，能够对聚异丁烯系组合物等橡胶系组合物赋予优异的水分阻隔性及压敏粘接性。
作为高吸水性树脂，例如，可举出马来酸酐盐系树脂(例如，异丁烯·马来酸酐共聚物的钠盐交联物等)、聚丙烯酸盐系树脂、聚磺酸盐系树脂、聚丙烯酰胺系树脂、聚乙烯醇系树脂等，优选可举出马来酸酐盐系树脂。高吸水性树脂的含有比例相对于聚异丁烯100质量份而言例如为1质量份以上，优选为3质量份以上，另外，例如为10质量份以下，优选为5质量份以下。
作为增粘剂，例如可举出松香系树脂、萜烯系树脂(例如，萜烯-芳香族系液态树脂等)、香豆酮茚系树脂、酚系树脂、苯酚福尔马林系树脂、二甲苯福尔马林系树脂、石油系树脂(例如，C5系石油树脂、C9系石油树脂、C5/C9系石油树脂等)等，优选可举出石油系树脂。增粘剂的含有比例相对于聚异丁烯100质量份而言例如为10质量份以上，优选为50质量份以上，另外，例如为200质量份以下，优选为150质量份以下。
聚异丁烯系组合物根据需要可以还含有软化剂、填充剂、交联剂等。
作为软化剂，可举出例如聚丁烯、液态异戊二烯橡胶、液态丁二烯橡胶等液态橡胶、例如链烷烃系油、环烷系油等油类、例如苯二甲酸酯、磷酸酯等酯类等，优选可举出液态橡胶。软化剂的含有比例相对于聚异丁烯100质量份而言例如为10质量份以上，优选为50质量份以上，另外，例如为200质量份以下，优选为150质量份以下。
作为填充剂，可举出碳酸钙(例如，重质碳酸钙、轻质碳酸钙、白艳华等)、炭黑、滑石、云母、粘土、云母粉、膨润土、二氧化硅、氧化铝、硅酸铝、氧化钛、金属粉(例如，铝粉、铁粉等)、树脂粉(例如丙烯酸树脂粉、苯乙烯树脂粉等)、玻璃粉、氮化硼粉、金属氢氧化物(例如氢氧化铝、氢氧化镁等)等，优选可举出碳酸钙。填充材料的含有比例相对于聚异丁烯100质量份而言例如为10质量份以上，优选为50质量份以上，另外，例如为200质量份以下，优选为150质量份以下。
作为交联剂，例如可举出六亚甲基二异氰酸酯等异氰酸酯系化合物等。交联剂的含有比例相对于聚异丁烯100质量份而言例如为1质量份以上，优选为3质量份以上，另外，例如为10质量份以下，优选为5质量份以下。
聚异丁烯系组合物中也可以以适宜的比例含有发泡剂、增塑剂等已知的添加剂。
另外，橡胶系树脂层(橡胶系压敏粘接层)中，从在皮肤上的固定稳定性的观点出发，优选可举出SBR系树脂层、天然橡胶/SBR系树脂层，更优选可举出SBR系树脂层。
SBR系树脂层由苯乙烯·丁二烯橡胶(SBR)系组合物形成。SBR系组合物含有SBR作为橡胶成分。SBR系组合物中的SBR的含有比例例如为10质量％以上，优选为20质量％以上，另外，例如为50质量％以下，优选为40质量％以下。
SBR系组合物也与聚异丁烯系组合物同样地，可以含有高吸水性树脂、粘合剂、软化剂、填充剂、交联剂等。
天然橡胶/SBR系树脂层由天然橡胶/SBR系组合物形成。天然橡胶/SBR系组合物含有天然橡胶和SBR作为橡胶成分。天然橡胶/SBR系组合物中的天然橡胶及SBR的合计含有比例例如为10质量％以上，优选为20质量％以上，另外，例如为50质量％以下，优选为40质量％以下。
天然橡胶/SBR系组合物也与聚异丁烯系组合物同样地可以含有高吸水性树脂、粘合剂、软化剂、填充剂、交联剂等。
水分阻隔层3的厚度与压敏粘接层2的厚度大致相同。具体而言，水分阻隔层3的厚度例如为10μm以上，优选为20μm以上，另外，例如为300μm以下，优选为100μm以下，更优选为50μm以下。
需要说明的是，将生物传感器用层叠体1沿厚度方向投影时、存在水分阻隔层3的区域作为阻隔区域25，将阻隔区域25以外的区域作为非阻隔区域26。即，生物传感器用层叠体1具备分别配置于长度方向两侧的2个阻隔区域25、和1个连续的非阻隔区域26。
各阻隔区域25比非阻隔区域26窄。具体而言，非阻隔区域26的面积A2相对于各阻隔区域25的面积A1的比(A2/A1)例如为2倍以上，优选为5倍以上，更优选为10倍以上，另外，例如为100倍以下。各阻隔区域25的面积A1例如为0.1cm2以上，优选为0.5cm2以上，更优选为1cm2以上，另外，例如为15cm2以下，优选为8cm2以下，更优选为3cm2以下。上述比为上述下限以上时、或阻隔区域25的面积为上述上限以下时，能够增大非阻隔区域26的面积比例，生物传感器用层叠体1的佩戴感更优异。
(基材层)
基材层4为支撑压敏粘接层2及水分阻隔层3的支撑层。
基材层4如图1～图2B所示，形成生物传感器用层叠体1的上表面。基材层4与压敏粘接层2一起形成了生物传感器用层叠体1的外形形状。基材层4的俯视外形形状与压敏粘接层2的俯视外形形状相同。基材层4被配置在压敏粘接层2及水分阻隔层3的上表面整面。基材层4具有沿长度方向延伸的片形状。
如图2A～B所示，在基材层4的上表面形成有与布线层5对应的基材槽14。基材槽14在俯视下具有与布线层5相同的图案形状。基材槽14朝向上侧开放。
另外，基材层4具有与框状粘接开口部12对应的框状基材开口部15。框状基材开口部15在厚度方向上与框状粘接开口部12连通。框状基材开口部15在俯视下具有与框状粘接开口部12相同的形状及相同的尺寸的大致矩形框形状。
基材层4的透湿度例如为1000g/m2·天以上，优选为2000g/m2·天以上，另外，例如为10000g/m2·天以下。若基材层4的透湿度为上述下限以上，则在将生物传感器用层叠体1贴附于生物体时，能够使由生物体产生的汗等适度向生物传感器用层叠体1的外部透过，从而减少生物体感受到的不快感(潮热等)。因此，佩戴感优异。
基材层4的断裂伸长率例如为100％以上，优选为200％以上，更优选为300％以上，另外，例如为2000％以下。断裂伸长率依据JIS K 7127(1999年)以拉伸速度5mm/分钟、试验片类型2进行测定。
另外，基材层4的20℃下的拉伸强度(卡盘间100mm、拉伸速度300mm/分钟、断裂时的强度)例如为0.1N/20mm以上，优选为1N/20mm以上，另外，例如为20N/20mm以下。拉伸强度基于JIS K 7127(1999年)进行测定。
进而，基材层4的20℃下的拉伸储能模量E’例如为2,000MPa以下，优选为1,000MPa以下，更优选为100MPa以下，进一步优选为50MPa以下，特别优选为20MPa以下，另外，例如为0.1MPa以上。20℃下的拉伸储能模量E’通过在频率1Hz及升温速度10℃/分钟的条件下对基材层4进行动态粘弹性测定来求出。
而且，满足(1)断裂伸长率为100％以上、(2)拉伸强度为20N/20mm以下、(3)拉伸储能模量E’为2,000MPa以下中的至少任1要件、优选满足2个以上的要件、更优选3个要件全部满足时，基材层4的材料具有伸缩性。
基材层4由基材组合物形成。基材组合物含有基材树脂。
基材树脂为基材组合物中的主成分，例如为能够对基材层4赋予适度的伸缩性、挠性、韧性的挠性树脂。
作为基材树脂，例如可举出聚氨酯树脂、有机硅树脂、聚苯乙烯树脂、氯乙烯树脂、聚酯树脂等热塑性树脂。优选可举出聚氨酯树脂。由此，基材层4能够确保更优异的伸缩性。
基材组合物(基材层4)中的基材树脂的含有比例例如为70质量％以上，优选为80质量％以上，另外，例如为99质量％以下，优选为95质量％以下。
基材组合物优选还含有羧酸酯。基材组合物中的羧酸酯为用于对生物传感器用层叠体1赋予柔软性的弹性调整剂。
具体而言，可举出与上面在压敏粘接层2中叙述的压敏粘接剂中的羧酸酯同样的羧酸酯，优选可举出三脂肪酸甘油酯。
相对于基材树脂100质量份而言的羧酸酯的含有比例例如为10质量份以上，优选为30质量份以上，另外，例如为80质量份以下，优选为70质量份以下。基材组合物(基材层4)中的羧酸酯的含有比例例如为10质量％以上，优选为25质量％以上，另外，例如为45质量％以下，优选为35质量％以下。
基材层4的厚度(其中，不包括基材槽14的区域)例如为1μm以上，优选为5μm以上，另外，例如为300μm以下，优选为100μm以下，优选为50μm以下。基材层4的厚度为上述下限以上时，能够可靠地使基材层4保持形状，因此生物传感器用层叠体1的处理性优异。基材层4的厚度为上述上限以下时，能够将基材层4可靠地贴附于生物体。
(布线层)
布线层5如图2A～图3所示，埋设于基材层4的基材槽14。详细而言，布线层5以从基材层4的上表面露出的方式被埋入至基材层4的上端部。布线层5的下表面的全部及侧面的全部与基材层4接触。布线层5的上表面从基材层4的上表面(不包括基材槽14)露出。布线层5的上表面与基材层4的上表面一起形成了生物传感器用层叠体1的上表面，布线层5的上表面与基材层4的上表面处于同一平面内。
布线层5如图1所示具有将连接部7与电子部件31(后述)及电池32(后述)连接的布线图案。具体而言，布线层5独立地具备第1布线图案21和第2布线图案22。
第1布线图案21被配置于基材层4的长度方向一侧。第1布线图案21具备第1布线16A、和与其连接的第1端子17A及第2端子17B。
第1布线图案21在俯视下具有大致T字形状。详细而言，第1布线图案21从基材层4的长度方向一端部向长度方向另一侧延伸，在基材层4的长度方向中央部分支，并向短边方向两外侧延伸。
第1端子17A及第2端子17B各自分别被配置于基材层4的长度方向中央部处的短边方向两端部。第1端子17A及第2端子17B各自在俯视下具有大致矩形形状(焊盘(land)形状)。第1端子17A及第2端子17B各自分别在基材层4的长度方向中央部与沿短边方向两外侧延伸的第1布线16A的两端部连接。
第2布线图案22在第1布线图案21的长度方向另一侧隔开间隔地设置。第2布线图案22具备第2布线16B、和与其连接的第3端子17C及第4端子17D。
第2布线图案22在俯视下具有大致T字形状。详细而言，第2布线图案22从基材层4的长度方向另一端部向长度方向一侧延伸，在基材层4的长度方向中央部分支，向短边方向两外侧延伸。
第3端子17C及第4端子17D各自分别被配置于基材层4的长度方向中央部处的短边方向两端部。第3端子17C及第4端子17D各自在俯视下具有大致矩形形状(焊盘形状)。第3端子17C及第4端子17D各自分别在基材层4的长度方向中央部与沿短边方向两外侧延伸的第2布线16B的两端部连接。
作为布线层5的材料，例如可举出铜、镍、金、它们的合金等金属导体，优选可举出铜。
布线层5的厚度例如为0.1μm以上，优选为1μm以上，另外，例如不足100μm，优选为50μm以下，更优选为5μm以下。
(探针)
探针6是在将压敏粘接层2贴附于生物体表面时与生物体表面接触并感应来自生物体的电信号、温度、振动、汗、代谢物等的电极。
探针6如图2A～图3所示被埋设于水分阻隔层3的粘接槽10。详细而言，探针6在连接部7的内侧以从水分阻隔层3的下表面露出的方式被埋入至水分阻隔层3的下端部。探针6的上表面的全部及侧面的全部与水分阻隔层3接触。探针6的下表面从水分阻隔层3的下表面(不包括粘接槽10)露出。探针6的下表面与水分阻隔层3及压敏粘接层2的下表面一起形成了生物传感器用层叠体1的下表面，探针6的下表面与水分阻隔层3的下表面处于同一平面内。
探针6具有具备使水分阻隔层13露出至生物传感器用层叠体1的下表面的露出区域13的形状。例如，探针6在俯视下具有网络形状。详细而言，探针6的外形形状(即，连接部7的内形形状)在俯视下具有大致矩形形状，探针6的内侧部在俯视下具有棋盘格形状。水分阻隔层13的下表面从俯视下呈棋盘格形状的间隙(露出区域13)露出。
作为探针6的材料，可举出例如导电性树脂组合物、例如布线层5中例示出的金属导体等，优选可举出导电性树脂组合物。
导电性树脂组合物例如含有导电性高分子及树脂成分。
作为导电性高分子，例如，可举出聚苯胺、聚吡咯、聚噻吩、聚(乙烯二氧噻吩)(PEDOT)、聚(乙烯二氧噻吩)/聚苯乙烯磺酸酯(PEDOT/PSS)等。
作为树脂成分，例如可举出聚乙烯醇树脂、聚酯树脂、聚氨酯树脂、丙烯酸树脂、乙烯基树脂、环氧树脂、酰胺树脂等。
另外，树脂成分中除上述树脂以外还可以含有交联剂、增塑剂、表面活性剂等已知的添加剂。
相对于树脂成分100质量份而言的导电性高分子的配合比例例如为1质量份以上，优选为5质量份以上，另外，例如为50质量份以下，优选为20质量份以下。
作为使用导电性树脂组合物来形成探针6的方法，例如可举出日本特开2017-66271号公报中记载的方法。
探针区域27的面积A3与阻隔区域25的面积A1大致相同，具体而言，例如为0.1cm2以上，优选为0.5cm2以上，更优选为1cm2以上，另外，例如为15cm2以下，优选为10cm2以下，更优选为8cm2以下。探针区域27在俯视下为探针6的外形形状(进而连接部7的内周面)所包围的区域。
探针6的厚度例如为0.1μm以上，优选为1μm以上，另外，例如不足100μm，优选为50μm以下，更优选为20μm以下。
(连接部)
连接部7如图2A～图3所示，与框状基材开口部15及框状粘接开口部12对应地设置，具有与它们相同的形状。连接部7在厚度方向(上下方向)上贯通(通过)生物传感器用层叠体1，并被填充至框状基材开口部15及框状粘接开口部12。连接部7具有轴线沿厚度方向延伸的大致方筒形状。
连接部7的内侧面与探针6、水分阻隔层3、及框状基材开口部15内侧的基材层4接触。连接部7的外侧面与布线层5(第1布线16A、第1布线16B)、压敏粘接层2、及框状基材开口部15外侧的基材层4接触。由此，连接部7将布线层5和探针6电连接。
作为连接部7的材料，例如可举出上述的金属导体、导电性树脂(包含导电性高分子)等，优选可举出导电性树脂等。
(生物传感器用层叠体的制造方法)
接着，参照图4A～图4D，对生物传感器用层叠体1的制造方法的一个实施方式进行说明。
如图4A所示，该方法中，首先，准备基材层4及布线层5。
例如，依据日本特开2017-22236号公报、日本特开2017-22237号公报中记载的方法，以将布线层5埋设于基材槽14的方式准备基材层4及布线层5。
如图4B所示，接着，将压敏粘接层2配置于基材层4的下表面。
配置压敏粘接层2时，例如，首先，制备含有压敏粘接层2的材料(例如，上述的丙烯酸系压敏粘接剂)的涂布液，接着，将涂布液涂布于剥离片19的上表面，然后，通过加热进行干燥。由此，将压敏粘接层2配置于剥离片19的上表面。剥离片19例如具有沿长度方向延伸的片形状。作为剥离片19的材料，例如，可举出聚对苯二甲酸乙二醇酯等树脂。
接着，利用例如层压机等使压敏粘接层2及基材层4贴合。具体而言，使压敏粘接层2的上表面与基材层4的下表面接触。
需要说明的是，在该时间点，压敏粘接层2及基材层4分别不具有各框状粘接开口部12及框状基材开口部15。
如图4C所示，接着，在压敏粘接层2及基材层4形成层叠开口部20。
层叠开口部20与粘接开口部11对应，并贯通压敏粘接层2及基材层4的层叠体。层叠开口部20为由将粘接开口部11分区的外周面、和将框状基材开口部15分区的外周面进行了分区的俯视呈大致圆形形状的孔(贯通孔)。即，层叠开口部20在俯视下与粘接开口部11为相同形状。层叠开口部20朝向上侧开口。另一方面，层叠开口部20的下端被剥离片19堵塞。
为了形成层叠开口部20，对压敏粘接层2及基材层4进行例如冲裁或半蚀刻。
然后，准备第1探针构件18，将其嵌入至层叠开口部20内。
第1探针构件18如图3所示，在俯视下具有大致矩形形状。第1探针构件18具备：探针6、埋设探针6的水分阻隔层3、和配置于水分阻隔层3的上表面的基材层4。
为了准备第1探针构件18，准备含探针的片，通过冲裁等对含探针的片进行外形加工。含探针的片例如通过如下方式来准备：依据日本特开2017-66271号公报、日本特开2017-22236号公报、日本特开2017-22237号公报中记载的方法，制作水分阻隔层3和埋设于其下表面的探针6，接着，在水分阻隔层3的上表面层叠基材层4。
然后，如图4C的箭头所示，将第1探针构件18嵌入至层叠开口部20内。
此时，在第1探针构件18与层叠开口部20的周面之间隔开间隔。即，以形成框状基材开口部15及框状粘接开口部12的方式将第1探针构件18嵌入至层叠开口部20内。
如图4D所示，接着，在框状基材开口部15及框状粘接开口部12内设置连接部7。
连接部7的材料为导电性树脂的情况下，将导电性树脂注入至框状基材开口部15及框状粘接开口部12。然后，根据需要，对导电性树脂进行加热。
由此，得到生物传感器用层叠体1。
这样制造的生物传感器用层叠体1具备：压敏粘接层2、水分阻隔层3、基材层4、布线层5、探针6、连接部7、和剥离片19。需要说明的是，生物传感器用层叠体1可以如图2A及图2B所示，不具备剥离片19，而仅由压敏粘接层2、水分阻隔层3、基材层4、布线层5、探针6、和连接部7形成。
而且，对于该生物传感器用层叠体1而言，贴附于生物体的皮肤33时，水分阻隔层3能够抑制在生物体的皮肤33与探针6的界面存在的水分在厚度方向上透过生物传感器用层叠体1。因此，能够将水分均匀地保持在探针6的下表面，能够均匀地抑制探针6的干燥。因此，能够抑制阻抗的上升及偏差。进而密合性、保持力等固定稳定性也优异。
另外，该生物传感器用层叠体1中，水分阻隔层3被配置于压敏粘接层2的内部。因此，水分阻隔层3被配置于靠近探针6的位置。因此，能够更可靠地将水分均匀地保持在探针6的下表面。
另外，该生物传感器用层叠体1中，水分阻隔层3被配置于比探针的下表面更靠上侧。因此，与水分阻隔层3被配置于比探针6的下表面更靠下侧的生物传感器用层叠体1(第3实施方式，参照图14)相比，水分阻隔层3不需要导电性，水分阻隔层3的材料选择的自由度高，可以选择水分阻隔性高的材料。
另外，该生物传感器用层叠体1中，水分阻隔层3具备压敏粘接性。因此，能够使水分阻隔层3的下表面从探针6的露出区域13(具体而言，网络形状的间隙)露出，水分阻隔层3的下表面能够压敏粘接于生物体的皮肤33。因此，能够使探针6均匀且可靠地接触生物体的皮肤33，可实现更可靠的感应。另外，水分阻隔层3能够与连接部7、探针6及基材层4压敏粘接，能够可靠地抑制水分阻隔层3的脱落。
另外，该生物传感器用层叠体1中，探针6具有露出区域13(具体而言为网络形状)。因此，能够使压敏粘接性的水分阻隔层3(例如，橡胶系树脂层)从露出区域13(具体而言为网络形状的间隙)露出至生物传感器用层叠体1的下表面。因此，能够使探针6整面均匀地接触生物体的皮肤33。其结果，可实现更可靠的感应。
生物传感器用层叠体1为单独流通、且能在产业上利用的器件。具体而言，生物传感器用层叠体1可与下文说明的电子部件31及电池32(参照图1的假想线)分开地单独流通。即，生物传感器用层叠体1是未安装电子部件31及电池32的、用于制造贴附型心电图记录仪30等生物传感器的部件。
(生物传感器)
接着，作为生物传感器的一例，对贴附型心电图记录仪30及其使用方法进行说明。
如图1及图2A～B所示，为了制造具备生物传感器用层叠体1的贴附型心电图记录仪30，例如，首先，分别制备生物传感器用层叠体1、电子部件31及电池32。
作为电子部件31，例如，可举出用于对由探针6获取的来自生物体的电信号进行处理并存储的模拟前端、微型电子计算机、存储器、以及用于将电信号转化为电波并将其无线发射至外部的接收机的通信IC、发射机等。电子部件31可以具有它们中的一部分或全部。电子部件31具有被设置在其下表面的2个或3个以上的端子(未图示)。
电池32具有被设置在其下表面的2个端子(未图示)。
接着，将电子部件31的2个端子与第1端子17A及第3端子17C电连接。另外，将电池32的2个端子与第2端子17B及第4端子17D电连接。
由此，制造具备生物传感器用层叠体1和被安装在其上的电子部件31及电池32的贴附型心电图记录仪30。
为了使用贴附型心电图记录仪30，首先，将剥离片19(参照图4D的箭头及假想线)从压敏粘接层2及探针6剥离。
如图2A的假想线所示，接着，使压敏粘接层2的下表面与例如人体的皮肤33接触。具体而言，将压敏粘接层2压敏粘接(贴附)于皮肤33。由此，探针6的下表面也与皮肤33的表面接触。
此时，用水将探针6的下表面或皮肤33的表面润湿。由此，在探针6的下表面与皮肤33的表面的界面存在水。
接着，探针6以电信号形式感应心脏的活动电位，由探针6感应的电信号经由连接部7及布线层5被输入至电子部件31。电子部件31基于从电池32供给的电力，对电信号进行处理，作为信息进行存储。进而，根据需要，将电信号转化为电波，将其无线发射至外部的接收机。
该贴附型心电图记录仪30的使用方法使探针6与皮肤33的界面存在提高导电性的水，因此能够降低探针6的阻抗。因此，能够抑制来自心脏的电信号以外的噪音的感应。
另外，该贴附型心电图记录仪30的使用方法中，贴附型心电图记录仪30具备生物传感器用层叠体1，因此在探针6的厚度方向上存在水分阻隔层3。因此，水透过生物传感器从而能够抑制界面的干燥。因此，在贴附于生物体并长时间使用的情况下也能够抑制探针6的阻抗的上升。另外，由于能够使界面均匀地存在充分量的水，因此也能够抑制探针6的阻抗5的偏差的产生。
(变形例)
在以下的各变形例中，对与上述的一个实施方式同样的构件及工序标注相同的参考标记，省略其详细的说明。另外，可将各变形例适宜组合。进而，除非特别记载以外，各变形例能起到与一个实施方式同样的作用效果。
第1变形例
图1所示的实施方式中，水分阻隔层3的外形形状在沿厚度方向投影时与探针6的外形形状一致，但例如如图5A～B所示，水分阻隔层3沿厚度方向投影时可以包括探针6。即，水分阻隔层3的外形形状在俯视下可以比探针6的外形形状大。
图5A～B所示的实施方式中，水分阻隔层3具备配置于连接部7的内侧的内侧阻隔层3a和配置于连接部7的外侧的外侧阻隔层3b。
内侧阻隔层3a在俯视下具有大致矩形形状，其外周面与连接部7的内周面接触。
外侧阻隔层3b在俯视下具有大致矩形框形状，其内周面与连接部7的外周面接触，其外周面与压敏粘接层2接触。
阻隔区域25比探针区域27大。具体而言，阻隔区域25的面积A1相对于探针区域27的面积A3的比(A1/A3)例如超过1，优选为2以上，更优选为6以上，另外，例如为20以下，优选为15以下。具体而言，阻隔区域25的面积A1例如为1cm2以上，优选为4cm2以上，另外，例如为20cm2以下，优选为10cm2以下。阻隔区域25的面积A1为上述下限以上时，能够进一步抑制探针6的阻抗的上升及偏差。阻隔区域25的面积A1为上述上限以下时，能够进一步提高佩戴感。
从佩戴性优异的观点出发，优选可举出图1所示的实施方式。另一方面，从进一步抑制阻抗的上升及偏差的观点出发，优选可举出图5A～B所示的实施方式。
第2变形例
图1所示的实施方式中，水分阻隔层3的外形形状在沿厚度方向投影时与探针6的外形形状一致，但例如如图6所示，水分阻隔层3在沿厚度方向投影时可以被包括在探针6中。即，水分阻隔层3的外形形状在俯视下可以比探针6的外形形状小，上述比(A1/A3)不足1。
从能够可靠地抑制水分的透过、能够抑制阻抗的上升及偏差的观点出发，探针6的俯视整体优选可举出图1及图5A～B所示的实施方式。
第3变形例
图1所示的实施方式中，探针6为具有露出区域13的俯视下呈网络的形状，但例如虽然未图示，探针6也可以呈不具有露出区域13的形状(例如，俯视下为大致矩形形状)。
优选可举出图1所示的实施方式。图1所示的实施方式中，从探针6的露出区域13露出的压敏粘接性的水分阻隔层3的下表面与生物体的皮肤33接触。因此，能够使探针6均匀且可靠地接触生物体的皮肤33，能实现更准确的感应。
第4变形例
图1所示的实施方式中，探针6的外形形状在俯视下具有大致矩形形状，连接部7在俯视下具有大致矩形框形状，但如图7所示，例如，可以是探针6的外形形状在俯视下具有大致圆形形状、且连接部7在俯视下具有大致环形形状。
第5变形例
图1所示的实施方式中，在水分阻隔层3的上表面配置有基材层4，但例如如图8所示，可以在水分阻隔层3与基材层4之间介隔有压敏粘接层2。即，图8所示的实施方式中，在连接部7的内侧具备水分阻隔层3、配置于水分阻隔层3的上表面的压敏粘接层2、和配置于压敏粘接层2的上表面的基材层4。
第6变形例
图1及图2A～B所示的一个实施方式中，作为本发明的生物传感器的一例举出了贴附型心电图记录仪30，但例如可举出能够感应生物体信号来监测生物体的健康状态的装置等，具体而言，可举出贴附型脑电图机、贴附型血压计、贴附型脉搏计、贴附型肌电图机、贴附型温度计等。需要说明的是，生物体包括人体及人体以外的动物，优选为人体。
<第2实施方式>
参照图9～图13对本发明的生物传感器用层叠体的第2实施方式进行说明。需要说明的是，第2实施方式中，对与上述的第1实施方式同样的构件及工序标注相同的参考标记，省略其详细的说明。另外，第2实施方式中，关于与上述的第1实施方式同样的构件及工序，除非特别记载以外，能实现与第1实施方式同样的构成(形状、材料、物性等)及作用效果。
如图9～图11E所示，作为第2实施方式的一个实施方式的生物传感器用层叠体1具备压敏粘接层(第1压敏粘接层)2、基材层4、布线层5、探针6、连接部7、第2压敏粘接层8、和水分阻隔层3。具体而言，生物传感器用层叠体具备：第1压敏粘接层2、配置于第1压敏粘接层2的上表面的基材层4、埋设于基材层4的布线层5、埋设于压敏粘接层2的探针6、将布线层5及探针6电连接的连接部7、配置于基材层4的上表面的第2压敏粘接层8、和配置于第2压敏粘接层8的上表面的水分阻隔层3。
(第1压敏粘接层)
如图9所示，第1压敏粘接层2形成生物传感器用层叠体1的下表面。第1压敏粘接层2形成生物传感器用层叠体1的外形形状。
第1压敏粘接层2在其长度方向两端部分别具有框状粘接开口部12。第1压敏粘接层2在框状粘接开口部12的内侧也具备俯视下呈大致矩形形状的压敏粘接层(探针用压敏粘接层28)。连接部7被填充至框状粘接开口部12。另外，框状粘接开口部12的内侧的压敏粘接层(探针用压敏粘接层28)中的下表面具有与探针6对应的粘接槽10。
(基材层)
如图9所示，基材层4形成生物传感器用层叠体1的上表面。基材层4与压敏粘接层2一起形成了生物传感器用层叠体1的外形形状。基材层4的俯视形状与压敏粘接层2的俯视形状相同。
(布线层)
布线层5如图9～图10所示被埋设于基材槽14。
(探针)
探针6如图9～图10所示，被埋设于第1压敏粘接层2中的粘接槽10。详细而言，探针6在连接部7的内侧被埋入至探针用压敏粘接层28的下端部。
(连接部)
连接部7如图9～图10所示，与框状基材开口部15及框状粘接开口部12对应地设置，与它们具有相同的形状。
连接部7的内侧面与探针6、压敏粘接层2及基材层4接触，连接部7的外侧面与压敏粘接层2及基材层4接触。
(第2压敏粘接层)
第2压敏粘接层8为将基材层4及水分阻隔层3粘接的层。
第2压敏粘接层8如图8～图10所示，被配置于基材层4的上表面的一部分。第2压敏粘接层8以沿厚度方向投影时与探针6重叠的方式配置。具体而言，第2压敏粘接层8的外形形状以沿厚度方向投影时与探针6的外形形状(进而，连接部7的内形形状)一致的方式配置。即，第2压敏粘接层8的外形形状在俯视下与探针6的外形形状相同。
第2压敏粘接层8的材料为具有压敏粘接性的材料，例如可举出与第1压敏粘接层2相同的材料，优选可举出丙烯酸系压敏粘接剂。
第2压敏粘接层8的透湿度例如为1g/m2·天以上，优选为10g/m2·天以上，另外，例如为10000g/m2·天以下。
第2压敏粘接层8的厚度例如为10μm以上，优选为20μm以上，另外，例如为300μm以下，优选为100μm以下，更优选为50μm以下。
(水分阻隔层)
水分阻隔层3如图8～图10所示，形成生物传感器用层叠体1的上表面的一部分。水分阻隔层3被配置于第2压敏粘接层8的上表面整面。水分阻隔层3的俯视形状与第2压敏粘接层8的俯视形状相同。即，水分阻隔层3的外形形状在俯视下与探针6的外形形状分别相同。
作为水分阻隔层3，可举出与上面在第1实施方式中叙述的水分阻隔层3同样的水分阻隔层。
从处理性的观点出发，水分阻隔层3的上表面优选具有非粘合性。作为这样的水分阻隔层，优选可举出聚烯烃系树脂层、丙烯酸系树脂层、聚乙烯基系树脂层，更优选可举出聚烯烃系树脂层、丙烯酸系树脂层，进一步优选可举出聚烯烃系树脂层。
水分阻隔层3的透湿度与第1实施方式同样。阻隔区域25的面积A与探针区域27的面积A3大致相同，与第1实施方式同样。
水分阻隔层3的厚度例如为5μm以上，优选为10μm以上，另外，例如为3000μm以下，优选为2000μm以下。
(生物传感器层叠体的制造方法)
接着，参照图11A～图11E，对生物传感器用层叠体1的制造方法的一个实施方式进行说明。
该方法中，通过与第1实施方式同样的方法，首先，准备基材层4及布线层5(参照图4A、图11A)，接着，将压敏粘接层2配置于基材层4的下表面(参照图4B、图11B)。
接着，在压敏粘接层2及基材层4形成层叠开口部20(参照图4C、图11C)。
然后，准备第2探针构件29，将其嵌入至层叠开口部20内。
第2探针构件29如图10所示，具备探针6、埋设探针6的第1压敏粘接层2、和配置于第1压敏粘接层2的上表面的基材层4。第2探针构件29的准备中，除了将水分阻隔层3的材料变更为第1压敏粘接层2的材料以外，与第1探针构件18的准备同样。
如图11D所示，接着，将连接部7设置在框状基材开口部15及框状粘接开口部12内。
如图11E所示，接着，在基材层4的上表面依次配置第2压敏粘接层8及水分阻隔层3。
首先，将第2压敏粘接层8配置于剥离片，接着，将该第2压敏粘接层8贴合于基材层4，然后，将剥离片从第2压敏粘接层8剥离。这些按照与第1实施方式中的、将压敏粘接层2配置于基材层4的方法同样的方法来实施。
接着，通过例如层压等将水分阻隔层3贴合于第2压敏粘接层8。具体而言，使水分阻隔层3的下表面与第2压敏粘接层8的上表面接触。
需要说明的是，可以将第2压敏粘接层8的上表面贴合于水分阻隔层3，接着，将该第2压敏粘接层8的下表面贴合于基材层4的上表面。
由此，得到生物传感器用层叠体1。
这样制造的生物传感器用层叠体1具备剥离片19、第1压敏粘接层2、基材层4、布线层5、探针6、连接部7、第2压敏粘接层8、和水分阻隔层3。需要说明的是，生物传感器用层叠体1可以如图2A及图2B所示那样，不具备剥离片19，而仅由第1压敏粘接层2、基材层4、布线层5、探针6、连接部7、第2压敏粘接层8、和水分阻隔层3形成。
第2实施方式的生物传感器用层叠体1发挥与第1实施方式的生物传感器用层叠体1同样的作用效果。从能够进一步抑制阻抗的上升及偏差的观点、佩戴感更优异的观点出发，优选可举出第1实施方式的生物传感器用层叠体。
另外，生物传感器用层叠体1中，水分阻隔层3被配置于基材层4的上侧。因此，能够借助第2压敏粘接层8等将水分阻隔层6简便地配置于基材层4的上侧。因此，制造适合性优异。
第2实施方式的生物传感器用层叠体1例如可以作为生物传感器的一例而用于贴附型心电图记录仪30。使用第2实施方式的生物传感器用层叠体1的贴附型心电图记录仪30、其使用方法及作用效果与使用第1实施方式的生物传感器用层叠体1的贴附型心电图记录仪30、其使用方法及作用效果同样。
(变形例)
以下的各变形例中，对与上述的一个实施方式同样的构件及工序标注相同的参考标记，省略其详细的说明。另外，可以将各变形例适宜组合。进而，除非特别记载以外，各变形例能起到与一个实施方式同样的作用效果。
第1变形例
图9所示的一个实施方式中，水分阻隔层3的外形形状在沿厚度方向投影时与探针6的外形形状一致，但例如如图12A～B所示，水分阻隔层3沿厚度方向投影时可以包括探针6。即，水分阻隔层3的外形形状在俯视下可以比探针6的外形形状大。
此时，第2压敏粘接层8也具备与水分阻隔层3相同的形状及相同的尺寸。
阻隔区域25的面积A1比探针区域27的面积A3大，具体而言，与第1实施方式的第1变形例同样。
从佩戴性优异的观点出发，优选可举出图9所示的实施方式。另一方面，从能够进一步抑制阻抗的上升及偏差的观点出发，优选可举出图12A～B所示的实施方式。
第2变形例
图9所示的实施方式中，水分阻隔层3的外形形状在沿厚度方向投影时与探针6的外形形状一致，但例如如图13所示，水分阻隔层3在沿厚度方向投影时可以被包括在探针6中。即，水分阻隔层3的外形形状在俯视下可以比探针6的外形形状小。
此时，第2压敏粘接层8也具备与水分阻隔层3相同的形状及相同的尺寸。
从能够可靠地抑制水分的透过、能够抑制阻抗的上升及偏差的观点出发，探针6的俯视整体优选可举出图9及图12A～B所示的实施方式。
其他变形例
关于第1实施方式的第3变形例、第4变形例及第6变形例，作为第2实施方式的变形例也可以同样地适用，其作用效果也同样。
<第3实施方式>
参照图14对本发明的生物传感器用层叠体的第3实施方式进行说明。需要说明的是，第2实施方式中，对与上述的第1实施方式同样的构件及工序标注相同的参考标记，省略其详细的说明。另外，第3实施方式中，关于与上述的第1实施方式同样的构件及工序，除非特别记载以外，能实现与第1实施方式同样的构成(形状、材料、物性等)及作用效果。
如图14所示，第3实施方式的生物传感器用层叠体1具备压敏粘接层(第1压敏粘接层)2、基材层4、布线层5、探针6、连接部7、和水分阻隔层3。具体而言，生物传感器用层叠体1具备：第1压敏粘接层2、配置于第1压敏粘接层2的上表面的基材层4、埋设于基材层4的布线层5、埋设于压敏粘接层2的探针6、将布线层5及探针6电连接的连接部7、和配置于探针6及压敏粘接层2的下表面的水分阻隔层3。
第3实施方式的水分阻隔层3具有导电性。由此，能实现向探针6的导通，并且能够将水保持在生物体的皮肤33与水分阻隔层3的界面。
作为导电性的水分阻隔层3的材料，例如，可举出在上述的聚异丁烯系组合物等橡胶组合物中配合已知的导电性颗粒而成的含导电性颗粒的组合物等。
水分阻隔层3的外形形状在沿厚度方向投影时与探针6的外形形状一致。
优选可举出第1实施方式及第2实施方式的生物传感器用层叠体1。利用这样的生物传感器用层叠体1，水分阻隔层3的材料不需要导电性颗粒，水分阻隔层的材料选择的自由度变高。其结果，可以选择水分阻隔性高的材料。另外，由于可以使生物传感器用层叠体1的下表面整体平坦，因此对生物体的贴接性优异。
关于第1实施方式的第1～4变形例及第6变形例，作为第3实施方式的变形例也可以同样地适用，其作用效果也同样。
实施例
以下，示出实施例及比较例，进一步具体地说明本发明。需要说明的是，本发明不受实施例及比较例的任何限定。另外，以下的记载中使用的配合比例(含有比例)、物性值、参数等的具体数值可以替换成上述的“具体实施方式”中记载的与它们对应的配合比例(含有比例)、物性值、参数等相应记载的上限(以“以下”、“不足”的形式定义的数值)或下限(以“以上”、“超过”的形式定义的数值)。
(实施例1)
为了实施图15所示的实验，准备图16D所示的阻抗测定用样品50a。
具体而言，首先，准备聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)膜(3cm×3cm)作为剥离片19。
另外，将导电性高分子1％水溶液(含有PEDOT-PSS，Heraeus公司制，“Clevious PH1000”)19g、改性聚乙烯醇10％水溶液(日本合成化学株式会社制，“Gohsenol Z410”)5g、锆系交联剂10％水溶液(三菱化学株式会社制，“Sefelink SPM-1”)0.1g、甘油(增塑剂，和光纯药株式会社制)1g、及有机硅系表面活性剂(日信化学工业株式会社制，“SILFACESA503A”)0.04g，制备成导电性树脂组合物的涂布液。将该涂布液涂布于PET膜的上表面，以使得形成俯视呈棋盘格形状(纵1cm×横1cm，厚度10μm)的探针6、和突起状的连接部7，接着进行加热固化。由此，得到探针片51(参照图16A)。
接着，将聚异丁烯23质量份(BASF公司制“OPPANOL N80”50质量％、JXTG能源株式会社制“Tetrax 5T”50质量％)、液态聚丁烯(JXTG能源株式会社制，“HV-300”)23质量份、异丁烯·马来酸酐共聚物的钠盐交联物(Kuraray trading Co.,Ltd.制、“KI凝胶”)4质量份、石油树脂(EMG Marketing G.K.，“Escorez 1202U”)23质量份、六亚甲基二异氰酸酯(BASF公司制，“Basonat HA2000”)4质量份、及重质碳酸钙(Maruo Calcium Co.,Ltd.制)23质量份用甲苯溶剂进行稀释，制备聚异丁烯系组合物溶液。将聚异丁烯系组合物溶液涂布于第2剥离片(PET膜)，加热干燥。由此，得到具备压敏粘接性的水分阻隔层片。水分阻隔层3的形状在俯视下呈大致矩形形状(1cm×1cm、厚度25μm)。
接着，以探针6被埋没至水分阻隔层3的方式将水分阻隔层片配置于探针片51，将第2剥离片从水分阻隔层3剥离。此时，以探针6的外形形状与水分阻隔层3的外形形状一致的方式来配置水分阻隔层3。由此，得到具备水分阻隔层3、探针片51及剥离片19的第1层叠体52(参照图16B)。
接着，使丙烯酸异壬酯65质量份、丙烯酸甲氧基乙酯30质量份及丙烯酸5质量份共聚来制备丙烯酸系聚合物。将该丙烯酸系聚合物100质量份、三辛酸甘油酯(花王株式会社制，商品名“COCONARD”)60质量份、及多官能异氰酸酯(Nippon Polyurethane IndustryCo.,Ltd.制商品名“CORONATE HL”)0.01质量份搅拌混合，制备丙烯酸系压敏粘接组合物。接着，将丙烯酸系压敏粘接组合物涂布于第3剥离片(PET膜)的上表面，进行加热干燥。由此，得到压敏粘接层片。压敏粘接层2的形状在俯视下呈大致矩形形状(3cm×3cm、厚度25μm)。
接着，以水分阻隔层3被埋没至压敏粘接层2的方式将压敏粘接层片配置于第1层叠体52，将第3脱模片从水分阻隔层3剥离。此时，以探针6的外形形状的中心与压敏粘接层2的外形形状的中心一致的方式配置压敏粘接层2。由此，得到具备压敏粘接层2、水分阻隔层3、探针6及剥离片19的第2层叠体53(参照图16C)。需要说明的是，第2层叠体53中，水分阻隔层3的厚度与层叠前基本相同，配置于水分阻隔层3的上表面的压敏粘接层2的厚度约不足1μm。
接着，将含聚氨酯的溶液(DIC Covestro Polymer Ltd.制，商品名“PANDEX T-8180N”))和三辛酸甘油酯(花王株式会社制，商品名“COCONARD”)搅拌混合以使聚氨酯：三辛酸甘油酯的质量比(固态成分)成为100：10，制备基材组合物溶液。将基材组合物溶液涂布于第4剥离片的上表面，进行加热干燥。由此，得到基材层片。基材层4的形状设为3cm×3cm、厚度8μm。
接着，以基材层4与压敏粘接层2压敏接触的方式将基材层片配置于第2层叠体，将第4剥离片从压敏粘接层2剥离。
由此，得到具备压敏粘接层2、水分阻隔层3、探针6及剥离片19的实施例1的测定用样品50a(参照图16D)。
(实施例2)
将水分阻隔层3的形状设为2cm×2cm的俯视下呈大致矩形的形状，除此以外，与实施例1同样地操作，得到测定用样品50a(参照图17A)。
(实施例3)
将水分阻隔层3的形状设为3cm×3cm的俯视下呈大致矩形的形状，不使用压敏粘接层2，除此以外，与实施例1同样地操作，得到测定用样品50a(参照图17B)。
(实施例4)
作为水分阻隔层3，使用天然橡胶/SBR混合系树脂层(商品“OIFTAPE(オイフテープ)”，日东电工株式会社制)，将厚度设为25μm，除此以外，与实施例3同样地操作，得到测定用样品50a(参照图17B)。
(实施例5)
作为水分阻隔层3，使用SBR系树脂层(商品“SLY-25”，日东电工株式会社制)，将厚度设为25μm，除此以外，与实施例3同样地操作，得到测定用样品50a(参照图17B)。
(实施例6)
准备图18D所示的阻抗测定用样品50b。
具体而言，首先，准备与实施例1相同的探针片51(参照图18A)。
准备与实施例1相同的压敏粘接层片(第1压敏粘接层：3cm×3cm、厚度25μm)。以探针6被埋没至压敏粘接层2的方式将压敏粘接层片配置于探针片51，将第2剥离片从探针6剥离。由此，得到具备剥离片19、探针6及第1压敏粘接层2的第2-1层叠体54(参照图18B)。
准备与实施例1相同的基材层片(基材层4cm×3cm、厚度8μm)。以基材层4与压敏粘接层2压敏接触的方式将基材层片配置于第2-1层叠体54，将第4剥离片从压敏粘接层2剥离。由此，得到具备基材层4、第1压敏粘接层2、探针6及剥离片19的第2-2层叠体55(参照图18C)。
准备除了将尺寸设为1cm×1cm以外与实施例1相同的压敏粘接层片(第2压敏粘接层8：厚度25μm)。以在俯视下探针6与压敏粘接层一致、且压敏粘接层2与基材层4压敏接触的方式将压敏粘接层片配置于第2-2层叠体55，将第2剥离片从压敏粘接层2剥离。接着，将水分阻隔层3(聚烯烃系树脂层，Nitto公司制，“No.576”，1cm×1cm，厚度1200μm)配置在第2压敏粘接层8的整面。
由此，得到具备水分阻隔层3、第2压敏粘接层8、基材层4、第1压敏粘接层2、探针6及剥离片19的实施例6的测定用样品50b(参照图18D)。
(实施例7)
将水分阻隔层3及第2压敏粘接层8的尺寸分别变更为3cm×3cm，除此以外，与实施例6同样地操作，得到测定用样品50b(参照图19)。
(实施例8)
在水分阻隔层3中，将聚烯烃系树脂层变更为丙烯酸系树脂层(丙烯酸系发泡体，岩谷产业株式会社，“ISR-ACF-510AD”，3cm×3cm，厚度100μm)，除此以外，与实施例7同样地操作，得到测定用样品50b(参照图19)。
(实施例9)
在水分阻隔层3中，将聚烯烃系树脂层变更为聚丙烯系树脂层(聚丙烯发泡体，Nitto公司制，“SCF-400”，3cm×3cm，厚度1500μm)，除此以外，与实施例7同样地操作，得到测定用样品50b(参照图19)。
(实施例10)
在水分阻隔层3中，将聚烯烃系树脂层变更为聚乙烯醇系树脂层(3cm×3cm，厚度8μm)，除此以外，与实施例7同样地操作，得到测定用样品50b(参照图19)。
需要说明的是，聚乙烯醇系树脂层是通过将日本合成化学株式会社制的聚乙烯醇10％水溶液(“Gohsenol Z410”)干燥而得到的。
(实施例11)
在水分阻隔层3中，将聚烯烃系树脂层变更为实施例1中制作的水分阻隔层(聚异丁烯系树脂层，1cm×1cmm，厚度25μm)，除此以外，与实施例6同样地操作，得到测定用样品50b(参照图18D)。
(比较例1)
不配置第2压敏粘接层8及水分阻隔层3，除此以外，与实施例6同样地操作，得到测定用样品(基材层4、第1压敏粘接层2、探针6及剥离片19的层叠体)。
<透湿度的测定>
按照下述步骤测定水分阻隔层、压敏粘接层及基材层各自的透湿度(参照图20)。
(1)准备直径38mm(开口面积S：1.13354×10-3m2)、高度40mm的称量瓶60，将10mL的纯化水61注入至称量瓶60。
(2)以在测定试样62(水分阻隔层3等)不产生张力的方式将测定试样62配置于称量瓶60的开口部整面。接着，用粘合带63将测定试样62的端部固定于称量瓶60的侧面，将称量瓶60密闭。
(3)测定刚刚密闭后的测定试样62、水61及称量瓶60的合计质量M1。
(4)将密闭的称量瓶60在40℃、30％RH的条件下放置24小时。
(5)测定放置24小时后的测定试样62、水61及称量瓶60的合计质量M2。
(6)用式“P＝(M1-M2)/S”算出透湿度P。
各实施例及比较例中使用的基材层(厚度8μm)的透湿度为2540g/m2·天，压敏粘接层(厚度25μm)的透湿度为1522g/m2·天。水分阻隔层的透湿度示于表1。
<阻抗的测定>
准备各实施例及比较例的测定用样品(50a、50b)各1对。从各样品将剥离片19剥离，接着，介由引线56将1对测定用样品的连接部7与阻抗分析仪57电连接，并且将测定用样品贴接于猪皮肤58(Yucatan Micropig Skinset)。需要说明的是，在贴接时，向猪皮肤58与测定用样品(50a、50b)之间滴加生理盐水，使初始状态的探针6为湿润状态。将此时的试验示意图示于图15。
在0小时、经过1小时、2小时、3小时、4小时、20小时、24小时后测量各测定用样品间的阻抗(频率4Hz)。阻抗分析仪57使用HIOKI公司制的商品名“IM3540”。
将此时的结果、阻抗的最大值、及偏差(测量的阻抗中最大值与最小值之差)示于表1。
<佩戴感的试验>
针对各实施例及比较例的样品，将剥离片剥离并贴接于人的皮肤。如下地评价此时的佩戴感。
◎：即使佩戴样品也为注意不到佩戴的程度。
〇：感受到佩戴了样品，但完全未感到不快感。
△：在贴接部位稍微感受到不适感，但可以长时间佩戴。
×：在贴接部位发生皮肤的顶起，强烈感受到不快感。
<剥离力测定>
(1)相对于电木的剥离力
分别准备各实施例的水分阻隔层片(长度50mm×宽度10mm×厚度50μm)及比较例的第1压敏粘接层(长度50mm×宽度10mm×厚度50μm)，层叠于PET膜(长度50mm×宽度10mm×厚度50μm)的整面，准备样品。
使样品与电木板接触后，以500g的重物在样品的表面往返一次，从而进行贴附。在贴附后30分钟后用剥离试验机(拉伸试验机，
“AG-1S”)在180°剥离、拉伸速度300mm/分钟的条件下对样品进行剥离，测定剥离力。测定实施3次，将其平均值示于表1。
(2)相对于人皮肤的剥离力
使用人皮肤来代替电木板，除此以外，与上述同样地操作，测定剥离力。将结果示于表1。
<保持力>
分别准备各实施例的水分阻隔层片(长度50mm×宽度10mm×厚度50μm)及比较例的第1压敏粘接层(长度50mm×宽度10mm×厚度50μm)，层叠于PET膜(长度50mm×宽度10mm×厚度50μm)的整面，准备样品。
使样品与电木板接触后，以500g的重物在样品的表面往返一次，从而进行贴附。在贴附后30分钟后，在样品上悬吊300g的重物，接着，以使长度方向与铅直方向一致的方式，将样品及电木板立靠在墙上。此时，测量直到样品从电木板上脱落为止的时间。将结果示于表1。
<在皮肤上的固定稳定性>
将相对于人皮肤的剥离力超过0.5N/10mm、并且保持力超过50分钟的情况评价为◎。将相对于人皮肤的剥离力超过0.5N/10mm、并且保持力为50分钟以下的情况评价为〇。将相对于人皮肤的剥离力为0.5N/10mm以下、并且保持力为50分钟以下的情况评价为△。将结果示于表1。
[表1]
Figure BDA0002672237400000361
需要说明的是，上述发明作为本发明的例示的实施方式而提供，但其不过是单纯的例示，不作限定性解释。本领域技术人员所了解的本发明的变形例也被包含在所附的权利要求范围内。
产业上的可利用性
本发明的生物传感器用层叠体及生物传感器可以应用于包括医疗用、卫生材料用的各种工业制品，例如，适合用于贴附型心电图记录仪、贴附型脑电图机、贴附型血压计、贴附型脉搏计、贴附型肌电图机、贴附型温度计等。
附图标记说明
1 生物传感器用层叠体
2 压敏粘接层
3 水分阻隔层
4 基材层
6 探针
13 露出区域
30 贴附型心电图记录仪
31 电子部件

Claims (9)

1.生物传感器用层叠体，其特征在于，具备：
用于贴附于生物体的压敏粘接层、和
配置于所述压敏粘接层的上表面的基材层，
并且，所述生物传感器用层叠体具备：
配置于所述生物传感器用层叠体的下表面的探针、和
以沿厚度方向投影时与所述探针重叠的方式配置的水分阻隔层。
2.如权利要求1所述的生物传感器用层叠体，其特征在于，所述水分阻隔层的透湿度为600g/m2·天以下。
3.如权利要求1所述的生物传感器用层叠体，其特征在于，所述水分阻隔层配置于比所述探针的下表面更靠上侧。
4.如权利要求1所述的生物传感器用层叠体，其特征在于，所述水分阻隔层配置于所述压敏粘接层内。
5.如权利要求4所述的生物传感器用层叠体，其特征在于，所述水分阻隔层具有压敏粘接性。
6.如权利要求1所述的生物传感器用层叠体，其特征在于，所述水分阻隔层配置于所述基材层的上侧。
7.如权利要求1所述的生物传感器用层叠体，其特征在于，所述水分阻隔层为选自由橡胶系树脂层、聚苯乙烯系树脂层、聚烯烃系树脂层、丙烯酸系树脂层及聚乙烯醇系树脂层组成的组中的树脂层中的至少1种。
8.如权利要求1所述的生物传感器用层叠体，其特征在于，所述探针具有使所述压敏粘接层或所述水分阻隔层露出的露出区域。
9.生物传感器，其特征在于，具备：
权利要求1所述的生物传感器用层叠体、和
与所述探针电连接且安装于所述基材层的电子部件。
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