TW201912718A - 導電性組合物及生物體檢測器 - Google Patents

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Abstract

本發明之導電性組合物含有導電性高分子、黏合劑樹脂、以及交聯劑及塑化劑中之至少任一者。

Description

導電性組合物及生物體檢測器
本發明係關於一種導電性組合物及生物體檢測器。
作為導電性組合物，已知有聚(3,4-乙二氧基噻吩)：聚(苯乙烯磺酸鹽)(PEDOT-PSS)與聚乙烯醇(PVA)之混合物(例如，參照非專利文獻1)。
該混合物之導電性及成形性優異，而且，由該混合物形成之導電性成形體(導電性膜)具有優異之耐久性、韌性及可撓性。 先前技術文獻 專利文獻
非專利文獻1：Synthetic Metals 161 (2011)2259-2267
[發明所欲解決之問題]
然而，存在對於導電性成形體要求更優異之強韌性(具體而言為拉伸強度及拉伸伸度(伸長率)之兼顧)、及柔軟性之情形。
本發明提供一種能夠製備強韌性及柔軟性優異之導電性成形體之導電性組合物、以及具備由導電性組合物製備之連接部之生物體檢測器。 [解決問題之技術手段]
本發明(1)包含一種導電性組合物，其含有導電性高分子、黏合劑樹脂、以及交聯劑及塑化劑中之至少任一者。
本發明(2)包含如(1)之導電性組合物，其含有上述交聯劑及上述塑化劑之兩者。
本發明(3)包含如(1)或(2)之導電性組合物，其中上述黏合劑樹脂為水溶性高分子。
本發明(4)包含如(1)至(3)中任一項之導電性組合物，其中上述交聯劑含有選自由鋯化合物、異氰酸酯化合物及醛化合物所組成之群中之至少任一者。
本發明(5)包含如(1)至(4)中任一項之導電性組合物，其中上述塑化劑含有多元醇化合物。
本發明(6)包含一種生物體檢測器，其具備：配線層；探針，其接觸於生物體表面；以及連接部，其將上述配線層及上述探針電性連接；且上述連接部具備由如(1)至(5)中任一項之導電性組合物製備之連接部。 [發明之效果]
本發明之導電性組合物由於含有交聯劑及塑化劑中之至少任一者，故而能夠製備強韌性及柔軟性優異之導電性成形體。
本發明之生物體檢測器之連接可靠性優異。
[導電性組合物] 本發明之導電性組合物含有導電性高分子、黏合劑樹脂、以及交聯劑及塑化劑中之至少任一者。
[各成分] 導電性高分子能夠對導電性組合物(進而，下述導電性成形體)賦予導電性。作為導電性高分子，例如可列舉：聚噻吩化合物、聚吡咯化合物、聚苯胺化合物(具體而言為聚苯胺等)等。其等可單獨使用或併用2種以上。
較佳為可列舉聚噻吩化合物，更佳為可列舉(3,4-乙二氧基噻吩)/聚(4-苯乙烯磺酸)(以下，有時稱為PEDOT-PSS)。若為PEDOT-PSS，則能夠對導電性組合物(進而，下述導電性成形體)賦予優異之導電性。
導電性高分子之比率係相對於導電性組合物，例如為1質量%以上，較佳為5質量%以上，又，例如為40質量%以下，較佳為20質量%以下。若比率為上述下限以上，則能夠對導電性組合物(進而，下述導電性成形體)賦予優異之導電性。若比率為上述上限以下，則能夠對導電性組合物(進而，下述導電性成形體)賦予優異之強韌性及柔軟性。
黏合劑樹脂能夠對導電性組合物(進而，下述導電性成形體)賦予強韌性。作為黏合劑樹脂，例如可列舉：水溶性高分子、水不溶性高分子。就導電性組合物中之其他成分之相溶性之觀點而言，較佳為可列舉水溶性高分子。再者，水溶性高分子包含不完全溶於水而具有親水性之高分子(親水性高分子)。
作為水溶性高分子，例如可列舉含羥基之高分子。作為含羥基之高分子，可列舉例如糖類(瓊脂糖等)、例如PVA、例如高分子聚(丙烯酸-丙烯酸鈉)等。較佳為可列舉PVA。其等可單獨使用或併用2種以上。
作為PVA，可列舉例如聚乙烯醇、例如改性聚乙烯醇等。較佳為可列舉改性聚乙烯醇。
作為改性聚乙烯醇，例如可列舉含乙醯乙醯基之聚乙烯醇、二丙酮丙烯醯胺改性聚乙烯醇等。較佳為可列舉含乙醯乙醯基之聚乙烯醇。再者，改性聚乙烯醇例如記載於日本專利特開2016-166436號公報等。
黏合劑樹脂之比率係相對於導電性組合物，例如為10質量%以上，較佳為20質量%以上，又，例如為50質量%以下，較佳為35質量%以下。若比率為上述下限以上，則能夠對導電性組合物(進而，下述導電性成形體)賦予優異之強韌性及柔軟性。若比率為上述上限以下，則能夠對導電性組合物(進而，下述導電性成形體)賦予優異之導電性。
交聯劑及塑化劑係對導電性組合物(進而，下述導電性成形體)賦予強韌性及柔軟性之強韌性/柔軟性賦予劑。
再者，強韌性係兼顧優異之強度及優異之伸度之性質。更具體而言，不包含強度及伸度中之一者顯著優異但另一者顯著較低之性質，而是包含兩者之平衡性優異之性質。
柔軟性係能夠抑制於將導電性成形體(導電性片材)彎曲(彎折)後於彎曲部分(折縫等)產生破斷等損傷之性質。
又，強韌性/柔軟性賦予劑只要含有交聯劑及塑化劑中之至少任一者即可。亦即，(1)強韌性/柔軟性賦予劑含有交聯劑且不含有塑化劑，或者(2)強韌性/柔軟性賦予劑含有塑化劑且不含有交聯劑。
若為(1)，則能夠提高強韌性、亦即拉伸強度及拉伸伸度之兩者(與強韌性/柔軟性賦予劑不含有交聯劑及塑化劑之兩者之比較例(比較例1)相比)。進而，亦能提高柔軟性。
若為(2)，則雖然拉伸強度稍微降低(作為拉伸強度處於容許範圍)，但能明顯提高拉伸伸度。因此，作為整體，能夠提高強韌性。進而，亦能提高柔軟性。
較佳為，強韌性/柔軟性賦予劑含有交聯劑及塑化劑之兩者。若交聯劑及塑化劑之兩者包含於導電性組合物，則能夠對導電性組合物(進而，下述導電性成形體)賦予更優異之強韌性。
交聯劑能將黏合劑樹脂交聯。藉此，使黏合劑樹脂應賦予之導電性組合物之強韌性提高。
若黏合劑樹脂為含羥基之聚合物，則交聯劑具有與羥基進行反應之反應性。具體而言，作為交聯劑，例如可列舉：鋯化合物(例如，鋯鹽等)、鈦化合物(例如，鈦鹽等)、硼酸化合物(例如，硼酸等)、含烷氧基之化合物、含羥甲基之化合物、異氰酸酯化合物(例如，封端異氰酸酯等)、醛化合物(例如，乙二醛等二醛等)等。
其等可單獨使用或併用2種以上。就反應性及穩定性之觀點而言，較佳為可列舉：鋯化合物、異氰酸酯化合物、醛化合物。
交聯劑之比率係相對於黏合劑樹脂100質量份，例如為1質量份以上，較佳為10質量份以上，又，例如為50質量份以下，較佳為25質量份以下。若比率為上述下限以上且上述上限以下，則能夠對導電性組合物(進而，下述導電性成形體)賦予優異之強韌性及優異之柔軟性。
塑化劑使導電性高分子塑化。塑化劑使導電性組合物之拉伸伸度及柔軟性提高。作為塑化劑，可列舉：例如甘油、乙二醇、丙二醇、山梨醇、其等之聚合物等多元醇化合物、例如N-甲基吡咯啶酮(NMP)、二甲基甲醯胺(DMF)、N,N'-二甲基乙醯胺(DMAc)、二甲基亞碸(DMSO)等非質子性化合物等。其等可單獨使用或併用2種以上。
就與其他成分之相溶性之觀點而言，較佳為可列舉多元醇化合物。
塑化劑之比率係相對於導電性高分子100質量份，例如為100質量份以上，較佳為300質量份以上，又，例如為1000質量份以下，較佳為600質量份以下。若塑化劑之比率為上述下限以上，則能夠對導電性組合物(進而，下述導電性成形體)確實地賦予優異之柔軟性。若塑化劑之比率為上述上限以下，則能夠對導電性組合物(進而，下述導電性成形體)賦予優異之強韌性及優異之柔軟性。
再者，於導電性組合物中，例如能以適當之比率添加界面活性劑等添加劑。作為界面活性劑，例如可列舉聚矽氧系界面活性劑等。
為了製備導電性組合物，將上述各成分以上述比率進行調配，並將其等混合。此時，視需要以適當之比率使用溶劑。作為溶劑，可列舉：例如有機溶劑、例如水等水系溶劑。較佳為可列舉水系溶劑。再者，導電性高分子及/或黏合劑樹脂(較佳為水溶性高分子)亦可準備成溶解於水系溶劑之水溶液。
藉此，將導電性組合物製備(準備)成導電性組合物液(導電性組合物水溶液)。
其後，由導電性組合物製備導電性片材等導電性成形體。
具體而言，將導電性組合物液塗佈於基材(剝離片材、盤(pan)等)之表面，其後，使其乾燥並去除溶劑。
藉此，將導電性成形體成形為導電性片材。
其後，進而，對導電性成形體進行熱處理。
熱處理之條件係交聯劑能夠發生反應之條件。具體而言，將導電性成形體於例如100℃以上、較佳為120℃以上、且例如180℃以下、較佳為160℃以下之溫度下，加熱例如5分鐘以上、較佳為15分鐘以上、且例如300分鐘以下、較佳為120分鐘以下。
藉由熱處理，而利用交聯劑之黏合劑樹脂之交聯反應進行。
藉此，獲得導電性成形體(導電性片材)。 [導電性成形體之物性] 導電性成形體係橡膠狀，且兼具強韌性及柔軟性。
導電性成形體之體積電阻率例如為1×電性-2 Ω·m以下，較佳為5×10-3 Ω·m以下。體積電阻率之測定方法將於下文之實施例中記載。
導電性成形體(導電性片材)之強韌性係以拉伸強度及拉伸伸度之兩者進行評估。導電性成形體(導電性片材)之拉伸強度例如為2 N/m2 以上，較佳為5 N/m2 以上。導電性成形體(導電性片材)之拉伸伸度例如為10%以上，較佳為50%以上。
關於具體之強韌性，例如，(1)拉伸強度為2 N/m2 以上，且拉伸伸度為50%以上，例如，(2)拉伸強度為5 N/m2 以上，且拉伸伸度為10%以上。若至少滿足(1)及(2)中之任一者，則導電性成形體(導電性片材)具有強韌性(強韌性優異)。
進而較佳之強韌性係(3)拉伸強度為5 N/m2 以上，且拉伸伸度為50%以上。
拉伸強度及拉伸伸度將於下文之實施例中記載。
又，柔軟性例如藉由對折試驗進行評估，其破斷率例如未達50%，較佳為未達20%。
柔軟性將於下文之實施例中記載。
而且，由於該導電性組合物含有交聯劑及塑化劑中之至少任一者，故而能夠製備強韌性及柔軟性優異之導電性成形體。
導電性成形體之用途可應用於要求強韌性及柔軟性之各種用途、例如生物體用途、衣服、服飾型檢測器用途等。
[生物體檢測器] 其次，參照圖1～圖6C，對作為生物體檢測器之一例之貼附型生物體檢測器30進行說明，該生物體檢測器具備作為導電性成形體之一例之連接部。
於圖1中，紙面左右方向係貼附型生物體檢測器30之長邊方向(第1方向)。紙面右側為長邊方向一側(第1方向一側)，紙面左側為長邊方向另一側(第1方向另一側)。
於圖1中，紙面上下方向係貼附型生物體檢測器30之短邊方向(與長邊方向正交之方向、寬度方向、與第1方向正交之第2方向)。紙面上側為短邊方向一側(寬度方向一側、第2方向一側)，紙面下側為短邊方向另一側(寬度方向另一側、第2方向另一側)。
於圖1中，紙面紙厚方向係貼附型生物體檢測器30之上下方向(厚度方向、與第1方向及第2方向正交之第3方向)。紙面近前側為上側(厚度方向一側、第3方向一側)，紙面裏側為下側(厚度方向另一側、第3方向另一側)。
方向係依據各圖式中記載之方向箭頭。
並非意圖藉由該等方向之定義限定貼附型生物體檢測器30之製造時及使用時之朝向。
如圖1～圖2B所示，貼附型生物體檢測器30具有於長邊方向上延伸之大致平板形狀。貼附型生物體檢測器30係具有優異之強韌性及柔軟性之片材。貼附型生物體檢測器30具備：感壓接著層2；基材層3，其配置於感壓接著層2之接著上表面；配線層4，其配置於基材層3；探針5，其配置於感壓接著層2之接著下表面9；作為導電性成形體之一例之連接部6，其將配線層4及探針5電性連接；及電子零件31，其與配線層4電性連接。
感壓接著層2形成貼附型生物體檢測器30之下表面。感壓接著層2係為了將貼附型生物體檢測器30之下表面貼附於生物體表面(以假想線表示之皮膚33等)而對貼附型生物體檢測器30之下表面賦予感壓接著性之層。感壓接著層2形成貼附型生物體檢測器30之外形形狀。感壓接著層2具有於長邊方向上延伸之平板形狀。具體而言，例如，感壓接著層2具有如下形狀：具有於長邊方向上延伸之帶狀，且長邊方向中央部朝向短邊方向兩外側凸出。又，於感壓接著層2中，長邊方向中央部之短邊方向兩端緣相對於除長邊方向中央部以外之短邊方向兩端緣，位於短邊方向兩外側。
感壓接著層2具有接著上表面8及接著下表面9。
接著上表面8為平坦面。
接著下表面9係隔開間隔地對向配置於接著上表面8之下側。
又，感壓接著層2於其長邊方向兩端部之各者具有2個接著開口部11之各者。2個接著開口部11之各者具有俯視大致環形狀。接著開口部11於感壓接著層2之厚度方向上貫通。於接著開口部11中填充連接部6。
又，接著開口部11之內側之接著下表面9具有對應於探針5(將於下文敍述)之接著槽10。接著槽10朝向下側開放。
作為感壓接著層2之材料，例如只要為具有感壓接著性之材料則並無特別限定。
基材層3與下述電子零件31一併形成貼附型生物體檢測器30之上表面。基材層3與感壓接著層2一併形成貼附型生物體檢測器30之外形形狀。 基材層3之俯視形狀與感壓接著層2之俯視形狀相同。基材層3配置於感壓接著層2之整個上表面(其中，設置連接部6之區域除外)。基材層3係支持感壓接著層2之支持層。基材層3具有於長邊方向上延伸之平板形狀。基材層3具有基材下表面12及基材上表面13。
基材下表面12為平坦面。基材下表面12接觸(感壓接著)於感壓接著層2之接著上表面8。
基材上表面13係隔開間隔地對向配置於基材下表面12之上側。基材上表面13具有對應於配線層4之基材槽14。基材槽14於俯視下具有與配線層4相同之圖案形狀。基材槽14朝向上側開放。
又，基材層3具有對應於接著開口部11之基材開口部15。基材開口部15於厚度方向上與接著開口部11連通。基材開口部15具有與接著開口部11相同之形狀及相同之尺寸之俯視大致環形狀。
基材層3之材料例如具有伸縮性。又，基材層3之材料例如具有絕緣性。作為此種材料，例如可列舉聚胺基甲酸酯系樹脂等樹脂。 基材層3之破斷伸度例如為100%以上，較佳為200%以上，更佳為300%以上，又，例如為2000%以下。若破斷伸度為上述下限以上，則基材層3之材料可具有優異之伸縮性。
配線層4例如嵌埋於基材槽14。詳細而言，配線層4係以自基材層3之基材上表面13露出之方式，嵌埋於基材層3之上部。配線層4具有相互隔開間隔地配置之上表面及下表面、以及將其等之周端緣連結之側面。下表面之全部及側面之全部接觸於基材層3。上表面自基材上表面13(基材槽14除外)露出。配線層4之上表面與基材上表面13及電子零件31一併形成貼附型生物體檢測器30之上表面。
配線層4具有將連接部6與電子零件31(將於下文敍述)及電池32(將於下文敍述)連接之配線圖案。具體而言，配線層4獨立地具備第1配線圖案41及第2配線圖案42。
第1配線圖案41配置於基材層3之長邊方向一側。第1配線圖案41具備第1配線16A、以及與其連續之第1端子17A及第2端子17B。
第1配線圖案41具有俯視大致T字形狀。詳細而言，第1配線圖案41係自基材層3之長邊方向一端部(位於此處之連接部6)朝向長邊方向另一側延伸，且於基材層3之長邊方向中央部分支，而朝向短邊方向兩外側延伸。
第1端子17A及第2端子17B之各者配置於基材層3之長邊方向中央部中之短邊方向兩端部之各者。第1端子17A及第2端子17B之各者具有俯視大致矩形狀(焊盤(land)形狀)。第1端子17A及第2端子17B之各者與於基材層3之長邊方向中央部朝短邊方向兩外側延伸之第1配線16A之兩端部的各者連續。
第2配線圖案42係隔開間隔地設置於第1配線圖案41之長邊方向另一側。第2配線圖案42具備第2配線16B、以及與其連續之第3端子17C及第4端子17D。
第2配線圖案42具有俯視大致T字形狀。詳細而言，第2配線圖案42係自基材層3之長邊方向另一端部(位於此處之連接部6)朝向長邊方向一側延伸，且於基材層3之長邊方向中央部分支，而朝向短邊方向兩外側延伸。
第3端子17C及第4端子17D之各者配置於基材層3之長邊方向中央部中之短邊方向兩端部之各者。第3端子17C及第4端子17D之各者具有俯視大致矩形狀(焊盤形狀)。第3端子17C及第4端子17D之各者係與於基材層3之長邊方向中央部朝短邊方向兩外側延伸之第2配線16B之兩端部的各者連續。
作為配線層4之材料，例如可列舉銅、鎳、金、及其等之合金等導體。作為配線層4之材料，較佳為可列舉銅。
探針5係於感壓接著層2被貼附於皮膚33時，接觸於皮膚33，並檢測來自生物體之電氣信號或溫度、振動、汗、代謝物等之電極。探針5係以自感壓接著層2之接著下表面9露出之方式嵌埋於感壓接著層2。亦即，探針5係於接著開口部11之內側，嵌埋於感壓接著層2中之接著槽10。再者，探針5係配置於形成接著槽10之接著下表面9。總而言之，探針5係於接著開口部11之內側，嵌埋於感壓接著層2之下端部。探針5具有網形狀，較佳為具有俯視大致柵格形狀(或大致網形狀)。換言之，探針5具有於面方向(長邊方向及短邊方向)上相互隔開間隔之孔。再者，於孔中填充有感壓接著層2。
又，探針5係於與其延伸之方向正交之剖面觀察時具有大致矩形狀。探針5具有：探針下表面20；探針上表面21，其隔開間隔地對向配置於探針下表面20之上側；及側面，其將探針下表面20及探針上表面21之周端緣連結。
探針下表面20自感壓接著層2之接著下表面9(接著槽10除外)露出。探針下表面20與接著下表面9為同一平面。探針下表面20與接著下表面9一併形成貼附型生物體檢測器30之下表面。
探針上表面21及側面由感壓接著層2被覆。
如圖5所示，探針5之側面中之位於最外側之面係外側面22。外側面22於俯視下形成通過外側面22之假想圓。
作為探針5之材料，可列舉配線層4中所例示之材料(具體而言為導體)。
探針5之外形尺寸係以通過外側面22之假想圓於俯視下重疊於劃分接著開口部11之內周面之方式設定。
連接部6係由上述導電性組合物製備並成形之導電性成形體之一例。連接部6係對應於基材開口部15及接著開口部11而設置，且具有與其等相同之形狀。連接部6於厚度方向(上下方向)上貫通(通過)基材層3及感壓接著層2，且填充於基材開口部15及接著開口部11。連接部6具有沿探針5之外側面22之俯視環形形狀。具體而言，連接部6具有軸線於厚度方向上延伸(沿通過外側面22之假想圓)之大致圓筒形狀。
連接部6之內側面接觸於探針5之外側面22。
連接部6感壓接著於接著開口部11外側之感壓接著層2、及接著開口部11內側之感壓接著層2。又，連接部6接觸於基材開口部15外側之基材層3、及基材開口部15內側之基材層3。
連接部6之上表面與基材上表面13為同一平面。連接部6之下表面與接著下表面9為同一平面。
如圖1所示，2個連接部6中之位於長邊方向一側之連接部6係於其上端部與位於長邊方向一側之配線16A之長邊方向一端緣連續。 位於長邊方向另一側之連接部6係於其上端部與位於長邊方向另一側之配線16B之長邊方向另一端緣連續。
亦即，連接部6與配線層4電性連接。
藉此，連接部6將配線層4與探針5電性連接。
再者，連接部6及配線層4構成將探針5電性連接於電子零件31之電路部36。亦即，電路部36具備：配線層4，其配置於基材層3之基材上表面13；以及連接部6，其通過基材層3及感壓接著層2。較佳為，電路部36僅包含配線層4及連接部6。
連接部6之徑向長度(自外徑減去內徑所得之值之半值)例如為1 μm以上，較佳為100 μm以上，又，例如未達2000 μm，較佳為1000 μm以下，更佳為500 μm以下。
作為電子零件31，例如可列舉：用以處理為利用探針5所獲取之來自生物體之電氣信號並予以記憶之類比前端、微電腦、記憶體，進而，用以將電氣信號轉換成電波，並將其無線發送至外部之接收機之通信IC(integrated circuit，積體電路)、發送機等。
更具體而言，於貼附型生物體檢測器30為貼附型心電儀之情形時，將利用探針5所獲取之心臟之電位變化藉由類比前端轉換成數位資料，並將心臟之電位變化記錄至記憶體。作為一例，將心臟之電位變化以16位元、1 kHz之資料速率記錄至記憶體。存在為了減小記憶體之尺寸而降低資料之解析度、資料速率之情形。所記錄之資料係於計測後將貼附型生物體檢測器30卸除之後，自記憶體提取資料並進行解析。又，通信IC具有將利用探針5所獲取之信號無線地發送至外部之功能。該功能係於以常規通信進行連接之情形時、於當將貼附型生物體檢測器30貼附於皮膚33時能確認資料獲取正常之情形時、進而於將資料獲取正常地進行之情況間歇性地發送至外部而確認貼附型生物體檢測器30正常地動作之情形等時作動。
電子零件31亦可具有上述中之一部分或全部。電子零件31接觸於基材上表面13。電子零件31於剖面觀察時具有大致矩形平板形狀。於電子零件31之下表面，設置有2個端子35。電子零件31之2個端子35之各者係與第1端子17A及第3端子17C之各者電性連接。又，電子零件31例如相較於感壓接著層2及基材層3而言較硬。
其次，對貼附型生物體檢測器30之製造方法進行說明。
如圖3A所示，於該方法中，首先，準備基材層3及配線層4。
例如，藉由日本專利特開2017-22236號公報、日本專利特開2017-22237號公報所記載之方法，以配線層4嵌埋於基材槽14之方式準備基材層3及配線層4。
如圖3B所示，繼而，將感壓接著層2配置於基材下表面12。
為了將感壓接著層2配置於基材下表面12，例如，首先，製備含有感壓接著層2之材料之塗佈液，繼而，將塗佈液塗佈於第1剝離片材19之上表面，其後，藉由加熱使其乾燥。藉此，將感壓接著層2配置於第1剝離片材19之上表面。第1剝離片材19例如具有於長邊方向上延伸之大致平板形狀。作為第1剝離片材19之材料，例如可列舉聚對苯二甲酸乙二酯等樹脂。
繼而，例如藉由貼合機等將感壓接著層2與基材層3貼合。具體而言，使感壓接著層2之接著上表面8、與基材層3之基材下表面12接觸。
再者，於該時點，基材層3及感壓接著層2之各者不具有基材開口部15及接著開口部11之各者。
如圖3C所示，繼而，於基材層3及感壓接著層2形成開口部23。
開口部23貫通基材層3及感壓接著層2。開口部23係藉由劃分基材開口部15之外周面、及劃分接著開口部11之外周面所劃分之俯視大致圓形狀之孔(貫通孔)。開口部23係朝向上側開口。另一方面，開口部23之下端由第1剝離片材19堵塞。
為了形成開口部23，而對感壓接著層2及基材層3進行例如沖孔及半蝕刻。
繼而，準備探針構件18，並將其嵌入至開口部23內。
為了準備探針構件18，首先，如圖4所示，準備含探針之片材26。
含探針之片材26具備：第2剝離片材29；探針圖案25，其形成於第2剝離片材29之上；感壓接著層2，其形成於第2剝離片材29之上，且將探針圖案25埋入；及基材層3，其配置於感壓接著層2之接著上表面8。
第2剝離片材29具有與上述第1剝離片材19相同之構成。
探針圖案25具有與探針5相同之圖案形狀，探針圖案25之材料與探針5之材料相同。探針圖案25具有較通過探針5之外側面22之假想圓大之平面面積。
含探針之片材26中之感壓接著層2及基材層3之各者具有與上述感壓接著層2及基材層3之各者相同之構成。
含探針之片材26係藉由例如日本專利特開2017-22236號公報、日本專利特開2017-22237號公報所記載之方法而準備。
雖未圖示，但具體而言，於包含不鏽鋼之剝離層之上表面形成含有銅之晶種層之後，於晶種層之整個上表面積層光阻劑。繼而，使光阻劑曝光及顯影，而將光阻劑形成為探針圖案25之相反圖案。繼而，藉由電鍍，將探針圖案25形成於晶種層之上表面之後，去除光阻劑。其後，以被覆探針圖案25之方式塗佈含有感壓接著層2之材料之塗佈液，並使其硬化而形成感壓接著層2。繼而，於感壓接著層2之上表面，例如藉由貼合機等貼合基材層3。然後，自晶種層之下表面將剝離層剝離，繼而，去除晶種層。其後，視需要於感壓接著層2之下表面貼合第2剝離片材29。
藉此，準備含探針之片材26。
繼而，如圖5所示，將切斷線27於探針圖案25、感壓接著層2及基材層3形成為俯視大致圓形狀。切斷線27係例如藉由沖孔等而形成。切斷線27係將探針圖案25、感壓接著層2及基材層3分斷為其內外，但於第2剝離片材29未形成。又，切斷線27之尺寸與接著開口部11及基材開口部15之內徑相同。亦即，切斷線27係與通過外側面22之假想圓一致。
藉由切斷線27之形成，而形成探針構件18。
於探針構件18中，探針5之外側面22與感壓接著層2之外側面為同一平面。又，於探針構件18中，外側面22係自感壓接著層2之外側面朝徑向外側露出。
繼而，如圖5之箭頭所示，將探針構件18自第2剝離片材29提拉。具體而言，將探針構件18中之接著下表面9及探針下表面20自第2剝離片材29剝離。
其後，如圖3C之箭頭所示，將探針構件18嵌入至開口部23內。
此時，於探針構件18之感壓接著層2、基材層3及探針5、與開口部23周圍之感壓接著層2及基材層3之間隔開間隔。亦即，以形成基材開口部15及接著開口部11之方式，將探針構件18嵌入至開口部23內。
其後，如圖3D所示，將連接部6設置於基材開口部15及接著開口部11內。
具體而言，將導電性樹脂組合物(導電性組合物液)注入(或塗佈)至基材開口部15及接著開口部11。其後，對導電性樹脂組合物(導電性組合物液)進行加熱，而去除溶劑，並且藉由交聯劑將黏合劑樹脂進行交聯。
藉此，製作具備第1剝離片材19、感壓接著層2、基材層3、配線層4、探針5及連接部6之生物體檢測器用積層體1。再者，生物體檢測器用積層體1亦為其本身單獨地流通且產業上能夠利用之裝置。具體而言，生物體檢測器用積層體1可與下文所要說明之電子零件31及電池32(參照圖1之假想線)分開而單獨地流通。亦即，生物體檢測器用積層體1係用以於未安裝電子零件31及電池32之情況下製造貼附型生物體檢測器30之零件。
如圖1所示，其後，將電子零件31中之2個端子35之各者與第1端子17A及第3端子17C之各者電性連接。此時，使電子零件31之下表面接觸於基材上表面13。
藉此，製造貼附型生物體檢測器30。
該貼附型生物體檢測器30具備感壓接著層2、基材層3、配線層4、探針5、連接部6、電子零件31及第1剝離片材19，且較佳為僅包含其等。如圖2A所示，又，貼附型生物體檢測器30亦可不具備第1剝離片材19，而僅包含感壓接著層2、基材層3、配線層4、探針5、連接部6及電子零件31。
其次，對貼附型生物體檢測器30之使用方法進行說明。
為了使用貼附型生物體檢測器30，首先，將電池32搭載於貼附型生物體檢測器30。
電池32具有於面方向上延伸之大致平板(箱)形狀。電池32具有設置於其下表面之2個端子(未圖示)。
為了將電池32搭載於貼附型生物體檢測器30，而將電池32中之2個端子(未圖示)各者與第2端子17B及第4端子17D之各者電性連接。 此時，使電池32之下表面接觸於基材上表面13。
繼而，將第1剝離片材19(參照圖3D之箭頭及假想線)自感壓接著層2及探針5剝離。
如圖2A之假想線所示，繼而，使感壓接著層2之接著下表面9接觸於例如人體之皮膚33。具體而言，使感壓接著層2感壓接著於皮膚33之表面。
於是，探針5之探針下表面20藉由接著下表面9感壓接著(貼附)於皮膚33，而接觸於皮膚33之表面。
繼而，探針5檢測為來自生物體之電氣信號，且將利用探針5檢測出之電氣信號經由連接部6及配線層4輸入至電子零件31。電子零件31基於自電池32供給之電力，對電氣信號進行處理並以資訊之形式記憶。進而，視需要將電氣信號轉換為電波，並將其無線發送至外部之接收機。
該貼附型生物體檢測器30例如可列舉能夠檢測來自生物體之電氣信號而監視生物體之狀態的裝置等，具體而言，可列舉：貼附型心電儀、貼附型腦波儀、貼附型血壓計、貼附型脈搏儀、貼附型肌電圖儀、貼附型溫度計、貼附型加速度計等。又，該等裝置可為各自分離之裝置，亦可於一個裝置中組裝有複數個裝置。
貼附型生物體檢測器30較佳為用作貼附型心電儀。於貼附型心電儀中，探針5將心臟之活動電位以電氣信號之形式檢測。
再者，生物體包含人體及除人體以外之生物，但較佳為人體。
於該貼附型生物體檢測器30中，連接部6係由上述導電性組合物製備，因此可靈活地追隨皮膚33之收縮，並且耐久性亦優異。因此，於貼附型生物體檢測器30中，連接部6之連接可靠性優異，且檢測之可靠性優異。
於上述說明中，連接部6具有圓筒形狀，但其形狀並無特別限定，例如亦可具有角形柱形狀。 實施例
關於以下之記載中所使用之調配比率(含有比率)、物性值、參數等具體之數值，可替代為上述「實施方式」中所記載之與其等對應之調配比率(含有比率)、物性值、參數等相應記載之上限值(定義為「以下」、「未達」之數值)或下限值(定義為「以上」、「超過」之數值)。
將各實施例等中所使用之成分記載如下。
PH1000：商品名「Clevious PH1000」，PEDOT-PSS(導電性高分子)水溶液，Heraeus公司製造 GOHSENX Z-410：改性聚乙烯醇(含乙醯乙醯基之聚乙烯醇)10%水溶液，日本合成化學公司製造 KURANOL：改性聚乙烯醇(含乙醯乙醯基之聚乙烯醇)10%水溶液 Safelink SPM-01：交聯劑(鋯化合物)之10%水溶液，日本合成化學公司製造 SU-268A：明成化學工業股份有限公司製造 聚乙二醇600：數量平均分子量570～630之聚乙二醇 SILFACE SAG503A：聚矽氧系界面活性劑，日信化學工業公司製造
實施例1 將PEDOT-PSS(導電性高分子)水溶液(Clevious PH1000，Heraeus公司製造)19.0 g、改性聚乙烯醇(GOHSENX Z-410，日本合成化學公司製造)10%水溶液5.0 g、交聯劑(鋯化合物)之10%水溶液(Safelink SPM-01，日本合成化學公司製造)1.0 g、塑化劑(甘油，和光純藥公司製造)1.0 g、及界面活性劑(SILFACE SAG503A，日信化學工業公司製造)0.04 g混合，藉由超音波浴混合30分鐘，而製備均勻之導電性組合物水溶液。
繼而，使用敷料器將導電性組合物水溶液塗佈於PET(polyethylene terephthalate，聚對苯二甲酸乙二酯)膜上，其後，利用乾燥烘箱，以90℃加熱乾燥30分鐘，繼而，以120℃加熱15分鐘，而進行交聯處理，從而成形(製備)導電性片材。
導電性片材係藍黑色之柔軟之橡膠狀。
實施例2～比較例1 除了按照表1變更各成分之調配以外，與實施例1同樣地進行處理，而成形(製備)導電性片材。
(評估) (體積電阻率) 藉由使用數位萬用錶(ADVANTEST公司製造之R6552)之四端子法，測定及算出導電性片材之體積電阻率。
(強韌性) 針對導電性片材，於下述條件下進行拉伸試驗，基於破斷點應力值而算出拉伸強度及拉伸伸度。 裝置：Tensilon萬能材料試驗機(A&D公司製造之RTF) 尺寸：5 mm寬度、厚度20 μm 夾頭間距離：10 mm 拉伸速度：10 mm/分鐘 測定環境：20℃、濕度60%RH(relative humidity，相對濕度) 然後，針對拉伸強度及拉伸伸度之各者，按照下述基準進行評估，繼而，基於該等評估，而統合地評估強韌性。 ＜拉伸強度＞ ○：5 N/m2 以上 △：2 N/m2 以上且未達5 N/m2 ×：未達2 N/m2 ＜拉伸伸度＞ ○：50%以上 △：10%以上且未達50% ×：未達10% ＜強韌性之評估＞ ○：拉伸強度及拉伸伸度均為○ △：拉伸強度及拉伸伸度中之一者為○，另一者為△ ×：除上述以外(拉伸強度及拉伸伸度中之至少任一者為×，或者兩者為△) (柔軟性) 將寬度10 mm、長度30 mm、厚度20 μm之導電性片材以折縫沿寬度方向之方式對折。以10個導電性片材實施該操作。然後，求出將導電性片材對折時之折縫之破斷率(例如，若10個導電性片材中之2個破斷，則破斷率為20%)，基於下述內容，評估柔軟性。 ○：破斷率未達20% △：破斷率為20%以上且未達50% ×：破斷率為50%以上
[表1]
再者，上述發明係作為本發明之例示之實施形態而提供，但其僅為例示，不可限定地進行解釋。由該技術領域之業者所熟知之本發明之變化例包含於下述申請專利範圍。 [產業上之可利用性]
導電性組合物被用於生物體檢測器之連接部。
1‧‧‧生物體檢測器用積層體
2‧‧‧感壓接著層
3‧‧‧基材層
4‧‧‧配線層
5‧‧‧探針
6‧‧‧連接部
8‧‧‧接著上表面
9‧‧‧接著下表面
10‧‧‧接著槽
11‧‧‧接著開口部
12‧‧‧基材下表面
13‧‧‧基材上表面
14‧‧‧基材槽
15‧‧‧基材開口部
16A‧‧‧第1配線
16B‧‧‧第2配線
17A‧‧‧第1端子
17B‧‧‧第2端子
17C‧‧‧第3端子
17D‧‧‧第4端子
18‧‧‧探針構件
19‧‧‧第1剝離片材
20‧‧‧探針下表面
21‧‧‧探針上表面
22‧‧‧外側面
23‧‧‧開口部
25‧‧‧探針圖案
26‧‧‧含探針之片材
27‧‧‧切斷線
29‧‧‧第2剝離片材
30‧‧‧貼附型生物體檢測器
31‧‧‧電子零件
32‧‧‧電池
33‧‧‧皮膚
35‧‧‧端子
36‧‧‧電路部
41‧‧‧第1配線圖案
42‧‧‧第2配線圖案
圖1表示作為本發明之生物體檢測器之一實施形態之貼附型生物體檢測器的俯視圖。 圖2A及圖2B係圖1所示之貼附型生物體檢測器之剖視圖，圖2A表示沿A-A線之剖視圖，圖2B表示沿B-B線之剖視圖。 圖3A～圖3D係圖2A所示之貼附型生物體檢測器之製造步驟圖，圖3A表示準備基材層及配線層之步驟，圖3B表示將感壓接著層與基材層貼合之步驟，圖3C表示形成開口部並且準備探針構件之步驟，圖3D表示將探針構件嵌入至開口部之步驟、及形成連接部之步驟。 圖4係自下方觀察含探針之片材時之立體圖，且表示將第2剝離片材之一部分切除之立體圖。 圖5係說明探針構件之製作步驟之立體圖，上側圖表示自下側觀察時之立體圖，下側圖表示自上側觀察時之立體圖。 圖6A～圖6C係探針構件之分解立體圖，圖6A表示探針構件，圖6B表示連接部，圖6C表示貼附型生物體檢測器之長邊方向一端部之開口部。

Claims (6)

  1. 一種導電性組合物，其特徵在於含有： 導電性高分子、 黏合劑樹脂、及 交聯劑及塑化劑中之至少任一者。
  2. 如請求項1之導電性組合物，其含有上述交聯劑及上述塑化劑之兩者。
  3. 如請求項1之導電性組合物，其中上述黏合劑樹脂係水溶性高分子。
  4. 如請求項1之導電性組合物，其中上述交聯劑含有選自由鋯化合物、異氰酸酯化合物及醛化合物所組成之群中之至少任一種。
  5. 如請求項1之導電性組合物，其中上述塑化劑含有多元醇化合物。
  6. 一種生物體檢測器，其特徵在於具備： 配線層； 探針，其接觸於生物體表面；及 連接部，其將上述配線層與上述探針電性連接；且 上述連接部係由如請求項1之導電性組合物製備。
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