WO2019073839A1

WO2019073839A1 - 伸縮性積層シート、伸縮性積層シートの製造方法および生体情報計測用衣服

Info

Publication number: WO2019073839A1
Application number: PCT/JP2018/036679
Authority: WO
Inventors: 春彦成澤; 達彦入江; 近藤　孝司
Original assignee: 東洋紡株式会社
Priority date: 2017-10-13
Filing date: 2018-10-01
Publication date: 2019-04-18
Also published as: US20200315534A1; JPWO2019073839A1; JP7088204B2

Abstract

主に生体情報計測用衣服に使われ、衣類への接着性に優れ、良好な導電性や伸縮性を有し、安定した電気信号を取得しながら、透湿性を高めて皮膚から蒸散する水分や汗を放散し、ムレやかぶれ、不快感を低減する伸縮性積層シートを提供する。　本発明の伸縮性積層シートは接着性を有する伸縮性絶縁皮膜層と電気伝導性を有する伸縮性皮膜層の少なくとも２層からなり、厚さが１０～８００μｍであり、伸縮性積層シートの透湿度が３００～３０，０００ｇ／ｍ２・２４ｈであり、好ましくは層間の９０度剥離接着力が０．５Ｎ／ｃｍ以上である伸縮性積層シートとし、かかるシートを複数の皮膚接触型電極として有する生体情報計測用衣服を構成する。

Description

伸縮性積層シート、伸縮性積層シートの製造方法および生体情報計測用衣服

　本発明は、生体の皮膚表面に接触させて生体内部の微弱な電気信号を計測することができる快適性に優れた生体情報計測用衣服に有用な伸縮性積層シート、およびその伸縮性積層シートの製造方法、さらにその伸縮性積層シートを用いた生体情報計測用衣服に関するものである。

　従来、脳波、心電図、筋電図等の生体内部の微弱な生体電気信号を測定するために、導電性を有する柔らかい導電性粘着ゲルなどからなる粘着パッド電極（特許文献１）等が用いられている。この様な粘着パッド電極を長期間に渡って被験者の皮膚に貼り付ける場合、皮膚から蒸散する水分や汗により、ムレやかぶれを生じ皮膚炎の原因となり不快感を与えるために、ムレやかぶれを生じにくいハイドロゲル系粘着パッド電極が提案されている。（特許文献２）。また、皮膚から蒸散する水分や汗によるムレやかぶれは、粘着パッド電極と同様に皮膚に貼り付けられる医療用テープにおいても問題視され、透湿性のある支持体を用いること（特許文献３）、透湿性のある粘着剤を用いること（特許文献４）などの努力がなされている。

　従来の粘着パッド電極は、独立した電極を貼り付けて被験者が安静にした状態で測定を可能にするが、一方、日常生活の長期間に渡り生体電気信号を測定する要求に伴い電極を取り付けた衣類が注目され、ゲルの流出の恐れがなく衣類に取り付けることが可能でかつ人体に密着して適合できる伸長可能な電極が提案されている。例えば、ステンレス等金属導体繊維を編み込んだ布地電極とその一部を水分に対して不浸透性とした電極を組み合わせた電極があり、水分に対して不浸透性とすることで発汗により皮膚と電極のシート抵抗を下げて、布地ベースの電極に起因する電気ノイズの影響を回避している（特許文献５）。この方法によると皮膚と電極との間のインピーダンスが発汗に依存するため、乾燥肌や汗をかきにくい場合に信号取得の安定性を欠くことや、電極の一部ではあるが不浸透性のために、皮膚から蒸散する水分や汗により、ムレやかぶれを生じ皮膚炎の原因となることが懸念される。

　また、樹脂と導電性金属粉、有機溶剤を含む導電性ペーストを乾燥して形成するシート状電極は、電極全面が皮膚に密着し追随するため安定な信号取得が可能であるが、不透湿性のために皮膚から蒸散する水分や汗により、ムレやかぶれを生じ皮膚炎の原因や着用感を損なう恐れがある（特許文献６）。

特開平０９－２１５６６８号公報国際公開ＷＯ２０１６／０８００８２特開２００１－１６１７４１号公報特開２００９－２３３３１６号公報特表２００６－５１２１２８号公報国際公開ＷＯ２０１６／１１４３３９

　このように、日常生活の長期間に渡り電気信号を測定することを目的とした電極を取り付けた衣服に関しては、衣服が乾燥した状態から雨や汗で濡れたりした状態であっても、着用者が日常の様々な姿勢や動作をとっても、電極が皮膚に密着し追随することで電気ノイズや電気信号の劣化を防ぐことが必要である。また、常時着用することから衣服の快適性においてフィット感の維持、ひきつれ感の低減、ムレやかぶれによる皮膚炎の原因や不快感の低減を考慮すると、電極は通気性や透湿性を有するとともに、衣服に接着して容易にずれたりすることなく伸縮性があり柔軟なものが求められる。

　一方、樹脂と導電性微粒子から構成される伸縮可能な電極はシート化する際に、有機溶剤ないしモノマーを含んだ前駆体となる液状物を、塗布または印刷した後に乾燥ないし硬化することによってシート状とする。このときに有機溶剤の揮発や硬化により樹脂が収縮するため、導電性微粒子が緻密に連鎖して良好な導電性が得られると同時に、導電性微粒子の連鎖構造の隙間に樹脂で満たされない空隙を生じることがあり、通気性や透湿性を有することができる。この様に導電性シートが通気性や透湿性を有するときに、衣類に取り付けるのに用いる接着性樹脂に通気性や透湿性がない場合や、通気性や透湿性を有する接着性樹脂を用いたときに導電性シートの空隙を接着性樹脂で塞いだ場合には、必要な透湿性が得られない。

本発明はかかる従来技術の課題を背景になされたものであり、衣類への接着性に優れ、良好な導電性や伸縮性を有し、安定した電気信号を取得しながら、透湿性を高めて皮膚から蒸散する水分や汗を放散し、ムレやかぶれ、不快感を低減する伸縮性積層シートを提供することを目的とした。

すなわち本発明は以下の構成を有する。
［１］生体信号を測定するために皮膚に接触させる伸縮性積層シートであって、接着性を有する伸縮性絶縁皮膜層と電気伝導性を有する伸縮性皮膜層の少なくとも２層からなり、厚さが１０～８００μｍであり、伸縮性積層シートの透湿度が３００～３０，０００ｇ／ｍ^２・２４ｈであることを特徴とする伸縮性積層シート。
［２］伸縮性積層シートの引張弾性率が５００ＭＰａ以下で、かつ、伸縮性積層シートの伸長率１０％における伸長時の荷重が１００Ｎ以下であることを特徴とする［１］に記載の伸縮性積層シート。
［３］電気伝導性を有する伸縮性皮膜層の未伸長時における皮膜抵抗が３００Ω_□以下であり、かつ、伸長率１０％における皮膜抵抗増加比が１０未満であることを特徴とする［１］または［２］に記載の伸縮性積層シート。
［４］接着性を有する伸縮性絶縁皮膜層と電気伝導性を有する伸縮性皮膜層との層間の９０度剥離接着力が、０．５Ｎ／ｃｍ以上であることを特徴とする［１］～［３］のいずれかに記載の伸縮性積層シート。
［５］電気伝導性を有する伸縮性皮膜層が導電性微粒子とバインダー樹脂から構成される導電性皮膜からなることを特徴とする［１］～［４］のいずれかに記載の伸縮性積層シート。
［６］バインダー樹脂の弾性率が１ＧＰａ以下で、かつ、破断伸度が２００％以上であることを特徴とする［１］～［５］のいずれかに記載の伸縮性積層シート。
［７］前記電気伝導性を有する伸縮比膜層を、塗布法または印刷法により形成することを特徴とする［１］～［６］のいずれかに記載の伸縮性積層シートの製造方法。
［８］前記［１］～［６］のいずれかに記載の伸縮性積層シートからなる生体接触部品を複数備えることを特徴とする生体情報計測用衣服。

　さらに本発明は以下の構成を有する事が好ましい。
［９］伸縮性積層シートの、接着性を有する伸縮性絶縁皮膜層側と、電気伝導性を有する伸縮性皮膜層側各々に、引っ張り弾性率が１ＧＰａ以上、厚さが２０μｍ以上の基材を用いた粘着テープを貼り付け、各々の層を各々の層に貼り付けた粘着テープごと把持し、接着性を有する伸縮性絶縁皮膜層と電気伝導性を有する伸縮性皮膜層との層間の剥離力を、ＪＩＳ　Ｋ６８５４－１（１９９９）接着剤－はく離接着強さ試験方法９０度はく離に基づき測定した９０度剥離接着力が０．５Ｎ／ｃｍ以上、２０Ｎ／ｃｍ以下の範囲である事を特徴とする請求項１～請求項６のいずれかに記載の伸縮性積層シート。

　本発明における、衣類内側の一部に取り付けて、生体信号を測定するために皮膚に接触させる伸縮性積層シートは、接着性を有する伸縮性絶縁皮膜層と電気伝導性を有する伸縮性皮膜層の少なくとも２層からなる。接着性を有する伸縮性絶縁皮膜層は衣類等と電気伝導性を有する伸縮性皮膜層を貼り合せるとともに、伸長時に電気伝導性を有する伸縮性皮膜層内部の導電性微粒子の連鎖構造が破壊するのを抑えて、繰返し伸縮においても、高い導電性を維持する役目を果たす。

　さらに、伸縮性積層シートの厚さを１０～８００μｍ、伸縮性積層シートの透湿度が３００～３０，０００ｇ／ｍ^２・２４ｈとすることにより、電気伝導性を有する伸縮性皮膜層が皮膚に密着し安定な電気信号を得ると同時に、皮膚から蒸散する水分や汗を放散し、ムレやかぶれ、不快感が低減される。また、伸縮性積層シートの引張弾性率が５００ＭＰａ以下で、かつ、伸縮性積層シートの伸長率１０％における伸長時の荷重が１００Ｎ以下であるために、着用時に姿勢変化したときに変形する生地に伸縮性積層シートが追随し違和感を損なわず、柔軟で伸縮可能なため衣類に取り付けて使用しても着用感を損なうことがない。

　また、電気伝導性を有する伸縮性皮膜層は未伸長時における皮膜抵抗が３００Ω_□以下であり、かつ、伸長率１０％における皮膜抵抗増加比が１０未満であることから、測定に必要な電気信号を得て、着用時に姿勢変化したときに変形する生地に伴って電気伝導性を有する伸縮性皮膜層が引き伸ばされても安定な電気信号が確保される。接着性を有する伸縮性絶縁皮膜層と電気伝導性を有する伸縮性皮膜層との層間の９０度剥離接着力は、０．５Ｎ／ｃｍ以上であるために、使用時や洗濯時に電気伝導性を有する伸縮性皮膜層が剥離することがない。なお９０度剥離接着力の上限は好ましくは１５Ｎ／ｃｍ程度である。

　電気伝導性を有する伸縮性皮膜層の構成は、導電性微粒子とバインダー樹脂からなり、導電性微粒子を用いることで電気信号を確保し、バインダー樹脂で微粒子を固定し電気伝導性を有する伸縮性皮膜層としての形状を保持する。このとき弾性率が１ＧＰａ以下で、かつ、破断伸度が２００％以上であるバインダー樹脂を用いることで、伸縮性に優れた電気伝導性を有する伸縮性皮膜層を得て、生地に電気伝導性を有する伸縮性皮膜層が追随し違和感を損なわず、生地に伴って電気伝導性を有する伸縮性皮膜層が引き伸ばされても安定な電気信号が確保される。

　以下、本発明の実施形態の伸縮性積層シートについて説明する。本発明の伸縮性積層シートは、厚さが１０～８００μｍのシート状で、透湿度が３００～３０，０００ｇ／ｍ^２・２４ｈであり、接着性を有する伸縮性絶縁皮膜層を介して衣類内側の一部に取り付けられる。厚みが１０μｍ未満の場合には、電気抵抗が高くなりさらに伸長時に変形した時に電気伝導性を有する伸縮性皮膜層が破断絶縁する恐れがあり、一方、厚み８００μｍを超える場合には、伸長時の荷重が高くなり生地が伸長したときに伸縮性積層シートが追随せずかつ生地との段差を生じ着用感が損なわれる。また、透湿度が３００ｇ／ｍ^２・２４ｈ未満の場合には、シート箇所の換気が妨げられて、皮膚から蒸散する水分や汗により、ムレやかぶれを生じ皮膚炎の原因や着用感を損ない、３０，０００ｇ／ｍ^２・２４ｈを超える場合には、過剰な空隙により電気伝導性を有する伸縮性皮膜層の電気抵抗が高くなり安定な電気信号が得られず、また、皮膜層の物性が低下する。本発明の伸縮性積層シートは、接着性を有する絶縁性伸縮性皮膜層と電気伝導性を有する伸縮性皮膜層の少なくとも２層からなる。また、配線として用いる場合には、電気伝導性を有する伸縮性皮膜層の表側に伸縮性絶縁性皮膜層をさらに設けても良い。

　接着性を有する伸縮性絶縁皮膜層は柔軟性樹脂からなり、熱可塑性樹脂、熱・光硬化性樹脂、ゴム・エラストマーなどが挙げられる。熱可塑性樹脂としては低密度ポリエチレン、エチレン・酢酸ビニル共重合体、ポリ塩化ビニリデン、共重合ポリエステルなどを用いることができる。熱・光硬化性樹脂としてはアクリル樹脂、シリコン樹脂、ポリウレタン樹脂などを用いることができる。ゴム・エラストマーとしてはウレタンゴム、アクリルゴム、シリコーンゴム、ブタジエンゴム、ニトリルゴム、イソプレンゴム、スチレンブタジエンゴム、ブチルゴム、クロロスルホン化ポリエチレンゴム、エチレンプロピレンゴム、フッ化ビニリデンコポリマーなどが挙げられる。この中で接着性と伸縮性を発現させるためにゴム・エラストマーを用いることが好ましい。さらに、透湿性を発現させるために、親水性成分、親水性樹脂を配合した柔軟性樹脂を用いたり、柔軟性樹脂から湿式製膜法や延伸製膜法により作製された微多孔質の伸縮性皮膜を用いることが好ましい。また、塗工や印刷をするために柔軟性樹脂は水や有機溶剤を含有してもよい。

　電気伝導性を有する伸縮性皮膜層は少なくとも導電性微粒子とバインダー樹脂の２種以上から構成され、それぞれ成分や導電性微粒子の連鎖構造が違う層を２層以上を有してもよい。導電性微粒子は金属系微粒子およびまたは炭素系微粒子であり、金属系微粒子としては、銀、金、白金、パラジウム、銅、ニッケル、アルミニウム、亜鉛、鉛、錫などの金属粒子、黄銅、青銅、白銅、半田などの合金粒子、銀被覆銅のようなハイブリッド粒子、さらには金属メッキした高分子粒子、金属メッキしたガラス粒子、金属被覆したセラミック粒子などを用いることができる。炭素系微粒子としては、グラファイト粉末、活性炭粉末、鱗片状黒鉛粉末、アセチレンブラック、ケッチェンブラック、フラーレン、カーボンナノチューブなどを用いることができる。導電性微粒子は１種のみであってもよいし２種以上であってもよい。

　バインダー樹脂は弾性率が１ＧＰａ以下で、かつ、破断伸度が２００％以上である樹脂を用いることが好ましく、熱可塑性樹脂、熱・光硬化性樹脂、ゴム・エラストマーなどが挙げられる。熱可塑性樹脂としては低密度ポリエチレン、エチレン・酢酸ビニル共重合体、ポリ塩化ビニリデン、共重合ポリエステルなどを用いることができる。熱・光硬化性樹脂としてはアクリル樹脂、シリコン樹脂、ポリウレタン樹脂などを用いることができる。ゴム・エラストマーとしてはウレタンゴム、アクリルゴム、シリコーンゴム、ブタジエンゴム、ニトリルゴム、イソプレンゴム、スチレンブタジエンゴム、ブチルゴム、クロロスルホン化ポリエチレンゴム、エチレンプロピレンゴム、フッ化ビニリデンコポリマーなどが挙げられる。バインダー樹脂は１種のみであってもよいし２種以上であってもよい。この中では導電性微粒子との密着性と伸縮性を発現させるためにはゴム・エラストマーを用いることが好ましい。

　導電性微粒子の配合量は電気抵抗と伸縮性、透湿性を考慮して決定され、バインダー樹脂に対する体積％が大きいと電気抵抗は低くなり電気信号の劣化が抑えられ、皮膜層中の空隙が増えて透湿性が上がるが、耐洗濯性や伸縮性が下がり、ひきつれ感、フィット感が悪化する。一方、体積％が小さいと伸縮性が上がりひきつれ感、フィット感が向上するが、皮膜層中の空隙が減って透湿性が下がり、電気抵抗が高くなり電気信号が劣化する。両者の特性のバランスを取る上で導電性微粒子のバインダー樹脂に対する配合量は２０～６０体積％が好ましい。

　本発明の伸縮性積層シートの接着性を有する伸縮性絶縁皮膜層と電気伝導性を有する伸縮性皮膜層のいずれか、または両方に、機械的特性、耐熱性、耐久性、透湿性を得るために、必要な特性を損なわない範囲で、絶縁性微粒子を含んでいてもよい。絶縁系微粒子は有機系ないし無機系の絶縁性物質からなる微粒子であり、有機系微粒子としは、アクリル樹脂微粒子、スチレン樹脂系微粒子、メラミン樹脂系微粒子などの樹脂系微粒子を用いることができる。無機系微粒子としては、シリカ、アルミナ、ジルコニア、タルク、炭化ケイ素、マグネシア、窒化ホウ素などのセラミックス系微粒子や、リン酸カルシウム、リン酸マグネシウム、硫酸バリウム、硫酸カルシウムなどの水に難溶な塩の微粒子を用いることができる。絶縁系微粒子は１種のみであってもよいし２種以上であってもよい。

　本発明の電気伝導性を有する伸縮性皮膜層は上記の導電性微粒子とバインダー樹脂の他に、水または有機溶剤を含んだ導電性ペーストを塗布または印刷などの手段によって作製される。水または有機溶剤の含有量は導電性微粒子の分散方法や、導電性膜形成方法に適合する導電性ペーストの粘度や乾燥方法などによって決められるほか、塗布後の導電性微粒子の連鎖構造形成状態や皮膜層の透湿性を左右する。特に限定はされないが、導電性微粒子、バインダー樹脂と溶剤の合計質量を１００％とした場合に２０～６０質量％であることが好ましい。２０質量％未満の場合には粘度が高くなり塗工や印刷に適さず、導電性微粒子の連鎖構造が不均一になり導電性や伸縮性が低下し、皮膜中の空隙率が下がり透湿性が低下する。一方、６０質量％を超える場合には、乾燥硬化塗膜中の残溶剤量が多くなり、塗膜の信頼性低下を引き起こす懸念がある。

　また、有機溶剤は、沸点が１００℃以上、３００℃未満であることが好ましい。有機溶剤の沸点が低すぎると、ペースト製造工程やペースト使用時に溶剤が揮発し、ペーストを構成する成分比が変化しやすい懸念があり、有機溶剤の沸点が高すぎると、乾燥硬化塗膜中の残溶剤量が多くなり、塗膜の信頼性低下を引き起こす懸念がある。このような有機溶剤としては、シクロヘキサノン、トルエン、イソホロン、γ－ブチロラクトン、ベンジルアルコール、エクソン化学製のソルベッソ１００，１５０，２００、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート、ターピオネール、ブチルグリコールアセテート、ジアミルベンゼン（沸点：２６０～２８０℃）、トリアミルベンゼン（沸点：３００～３２０℃）、ｎ－ドデカノール（沸点：２５５～２９℃）、ジエチレングリコール（沸点：２４５℃）、エチレングリコールモノエチルエーテルアセテート（沸点：１４５℃）、ジエチレングリコールモノエチルエーテルアセテート（沸点２１７℃）、ジエチレングリコールモノブチルエーテルアセテート（沸点：２４７℃）、ジエチレングリコールジブチルエーテル（沸点：２５５℃）、ジエチレングリコールモノアセテート（沸点：２５０℃）、トリエチレングリコールジアセテート（沸点：３００℃）トリエチレングリコール（沸点：２７６℃）、トリエチレングリコールモノメチルエーテル（沸点：２４９℃）、トリエチレングリコールモノエチルエーテル（沸点：２５６℃）、トリエチレングリコールモノブチルエーテル（沸点：２７１℃）、テトラエチレングリコール（沸点：３２７℃）、テトラエチレングリコールモノブチルエーテル（沸点：３０４℃）、トリプロピレングリコール（沸点：２６７℃）、トリプロピレングリコールモノメチルエーテル（沸点：２４３℃）、２，２，４－トリメチル－１，３－ペンタンジオールモノイソブチレート（沸点：２５３℃）などが挙げられ、必要に応じてそれらの２種以上が含まれてもよい。このような有機溶剤は、導電性ペーストが塗布や印刷などに適した粘度となるように適宜含有される。

　また、本発明の電気伝導性を有する伸縮性皮膜層を作製するために用いられる導電性ペーストには、塗布印刷特性を得るために、伸縮可能な導電性膜に必要な特性を損なわない範囲で、チキソ性付与剤、レベリング剤、可塑剤、消泡剤などを配合することができる。本発明の電気伝導性を有する伸縮性皮膜層を形成するための導電性ペーストは、微粒子を液体に分散させる従来公知の方法を用いることによって樹脂中に導電性微粒子を均一に分散することができる。例えば、微粒子の分散液、樹脂溶液を混合した後、超音波法、ミキサー法、３本ロールミル法、ボールミル法などで均一に分散することができる。これらの手段は、複数を組み合わせて使用することも可能である。

　本発明の伸縮性積層シートの製造方法は、導電性ペーストを離型性のある基材上に塗布または印刷して塗膜を形成し、次いで塗膜に含まれる有機溶剤を揮散させ乾燥させた後に、予め形成された接着性を有する伸縮性絶縁皮膜層シートを貼り合せる方法、予め形成された接着性を有する伸縮性絶縁皮膜層シートに導電性ペーストを塗布または印刷して塗膜を形成し、次いで塗膜に含まれる有機溶剤を揮散させ乾燥させて得る方法のいずれかが好ましい。一方、導電性ペーストを離型性のある基材上に塗布または印刷して塗膜を形成し、次いで塗膜に含まれる有機溶剤を揮散させ乾燥させた後に、その上に接着性を有する伸縮性絶縁皮膜層を形成する柔軟性樹脂溶液を塗布または印刷して塗膜を形成し、次いで塗膜に含まれる有機溶剤を揮散させ乾燥させる方法では、電気伝導性を有する伸縮性皮膜層の空隙に柔軟性樹脂が浸透し透湿性が低下する恐れがあり好ましくない。

　導電性ペーストを塗布する工程は、特に限定されないが、例えば、コーティング法、印刷法などによって行うことができる。印刷法としては、スクリーン印刷法、平版オフセット印刷法、インクジェット法、フレキソ印刷法、グラビア印刷法、グラビアオフセット印刷法、スタンピング法、ディスペンス法、スキージ印刷などが挙げられる。塗布された導電性ペーストや柔軟性樹脂溶液を加熱・乾燥する工程は、大気下、真空雰囲気下、不活性ガス雰囲気下、還元性ガス雰囲気下などで行うことができ、有機溶剤が揮散され、場合により加熱下で硬化反応が進行し、乾燥後の電気伝導性を有する伸縮性皮膜層の電気抵抗や伸縮性が良好となる。大気下における加熱温度は５０～２００℃の範囲、加熱時間は１０～９０分の範囲で行い、電気伝導性を有する伸縮性皮膜層の電気抵抗や伸縮性、バインダー樹脂の耐熱性、有機溶剤の沸点などを考慮して低温長時間ないし高温短時間の組合せから選択される。５０℃未満ないし１０分未満では溶剤が塗膜中に残留し、所望の電気抵抗や伸縮性が得られず、２００℃を超える、ないし９０分を超える場合には、バインダー樹脂や柔軟性樹脂や基材の劣化や架橋により所望の伸縮性が得られず、また、コスト増加を招く。

　本発明の生体情報測定用衣類は、上記本発明の伸縮性積層シートが衣類内側の一部に取り付けられた構成を有するものである。本発明の生体情報測定用衣類の基材は、ベルト、ブラジャーのような帯状の物、および／または、編織物、不織布からなる被服であれば特に制限されるものではないが、生体情報の測定のために着用時の身体へのフィット性や運動時・動作時の追従性などの観点から、伸縮性を有するものが好ましい。このような生体情報測定用衣類は、着用者の生体情報を計測する手段となり、通常の着用法と着用感を有し、着用するだけで簡便に各種生体情報を測定することができる。

次に、本発明の具体的実施例について説明するが、本発明はこれら実施例のものに特に限定されるものではない。
［導電性ペーストの作製］
　表１に示す材料を用いて、表２に示す重量配合比により樹脂を各溶剤に溶解し、得られた溶液に導電性微粒子を配合し、３本ロールミルにて混合し、導電性ペーストを得た。

［伸縮性積層シートの作製］
積層方法１：離型処理ＰＥＴフィルム上に上記の導電性ペーストを使い、アプリケータを用いて乾燥膜厚が約６０μｍになるように塗布し、１２０℃、３０分間、熱風乾燥オーブンで乾燥することにより、電気伝導性を有する伸縮性皮膜層を形成した。同様にして別に用意した離型処理ＰＥＴフィルム上に表１に示す接着性樹脂溶液を使い、アプリケータを用いて乾燥膜厚が約６０μｍになるように塗布し、１２０℃、３０分間、熱風乾燥オーブンで乾燥することにより、接着性を有する伸縮性絶縁皮膜層を形成した。次に離型処理ＰＥＴフィルム付き電気伝導性を有する伸縮性皮膜層と離型処理ＰＥＴフィルム付き接着性を有する伸縮性絶縁皮膜層を、離型処理ＰＥＴフィルムが外側になるように重ね合わせて、ゴムロール温度を１２０℃に調整したロールラミネート機にて接着し、両面離型処理ＰＥＴフィルム付き伸縮性積層シートを作製した。
積層方法２：離型処理ＰＥＴフィルム上に上記の導電性ペーストを使い、アプリケータを用いて乾燥膜厚が約６０μｍになるように塗布し、１２０℃、３０分間、熱風乾燥オーブンで乾燥することにより、電気伝導性を有する伸縮性皮膜層を形成した。次に表１に示す接着性樹脂溶液を使い、形成した電気伝導性を有する伸縮性皮膜層を覆うようにアプリケータを用いて乾燥膜厚が約６０μｍになるように塗布し、１２０℃、３０分間、熱風乾燥オーブンで乾燥することにより、片面離型処理ＰＥＴフィルム付き伸縮性積層シートを作製した。
　これらのシートを用いて後述する方法で、厚さ、透湿度、引張弾性率、１０％伸長時単位荷重、未伸長時皮膜電気抵抗、１０％伸長時抵抗増加比、９０度剥離接着力を測定した。実施例の測定結果を表３に示す。

［厚さ、弾性率および１０％伸長時荷重の測定］
　厚さはＪＩＳ　Ｋ７１３０（１９９９）プラスチック−フィルム及びシート－厚さ測定方法、Ａ法に基づいて測定した。　弾性率および伸長時荷重はＪＩＳ　Ｋ７１６１－１（２０１２）プラスチック－引張特性の求め方－第１部　に基づいて測定した。測定条件は試験片幅１５ｍｍ、試験片長さ１５０ｍｍ、チャック間距離、１００ｍｍ、試験速度５０ｍｍ／分とした。

［透湿度の測定］
ＪＩＳ　Ｌ１０９９（２０１２）繊維製品の透湿度試験方法、Ａ－１法（塩化カルシウム法）に基づいて、伸縮性積層シートの透湿度を測定した。

［伸長試験および電気抵抗の測定］
　幅２．５ｃｍのチャックを２個備えた伸長試験機（手回し延伸機）を用いて、チャック間距離５．０ｃｍになるように上記で作製した伸縮性積層シートを挟み、長手方向に伸長率１０％まで伸長（変位量０．５ｃｍ）した。試験前後の電気抵抗はデジタルマルチメータ（横河メータ＆インスツルメンツ社製「ＹＯＫＯＧＡＷＡ　ＴＹ５３０」）を用い、対向する２個のチャックの外側（測定距離１０ｃｍ）にて伸長前後の抵抗値（Ω）を測定し、伸縮性積層シートの電気抵抗（Ω_□）を得た。抵抗値の測定は伸長直後（３秒以内）に実施した。

［９０度剥離接着力の測定］
　伸縮性積層シートの、接着性を有する伸縮性絶縁皮膜層側と、電気伝導性を有する伸縮性皮膜層側各々に、引っ張り弾性率が１ＧＰａ以上、厚さが２０μｍ以上の基材を用いた粘着テープを貼り付け、各々の層を各々の層に貼り付けた粘着テープごと把持し、接着性を有する伸縮性絶縁皮膜層と電気伝導性を有する伸縮性皮膜層との層間の剥離力を、ＪＩＳ　Ｋ６８５４－１（１９９９）接着剤－はく離接着強さ試験方法９０度はく離、に基づいて、伸縮性積層シートの９０度剥離接着力を測定した。測定条件は試験片幅１５ｍｍ、試験片長さ１５０ｍｍ、剥離速度５０ｍｍ／分とした。
　なお、本実施例では基材厚さが５０μｍのポリエステルフィルム基材に厚さ２５μｍの粘着剤層を有する粘着テープを用いた。

［皮膚一次刺激性試験］
ＳＥＫ４８時間閉塞ヒトパッチ試験に準拠して、次に述べる皮膚一次刺激性試験を行った。
日本人男子および女性の計２２名の被験者を対象とし、伸縮性積層シートを０．８ｃｍ四方にカットし被験者の背部にあて、その上よりパッチテスト用絆創膏にて貼布した。貼布４８時間後に絆創膏を取り除いた３０～６０分後、および貼布７２時間後に絆創膏を取り除いた約２４時間後に、皮膚の症状を目視にて確認し、評価した。
評価の基準は、反応なし０．０点、わすかな紅斑０．５点、明らかな紅斑１．０点、紅斑および浮腫または丘疹２．０点、紅斑および浮腫・丘疹および小水疱３．０点、大水疱４．０点であり、各被験者の評点を求め、下記式（１）により皮膚刺激指数を求めた。

皮膚刺激指数　＝　評点総和　／　被験者数　×　１００　・・・・・（１）

さらに求めた皮膚刺激指数から、香粧品の皮膚刺激指数１９９５年度の分類（安全品５．０以下、許容品５．０～１５．０、要改良品１５．０～３０．０、危険品３０．０以上）により安全性を判定した。

　上述の通り、本発明の伸縮性積層シートは透湿性を有するため、人体に密着して使用しても、皮膚から蒸散する水分や汗を放散し、ムレやかぶれ、不快感が低減される。また、接着性を有するため使用時や洗濯時に電気伝導性を有する伸縮性皮膜層が剥離することがなく、伸長時の荷重が低いために着心地や着用感を損なわず、伸長時においても電気抵抗の増加が抑えられるため電気ノイズが少ない生体電気信号を得ることができる。

　本発明では、低分子量有機成分が原因となる皮膚かぶれ、皮膚炎症の発症を抑えて、着心地や着用感に優れ、良好な電気信号測定を可能とする生体情報測定用の伸縮性積層シートおよび衣類を提供するものであり、日常生活の健康管理、ジョギング、マラソン等屋外スポーツ時の生体情報の把握、建設現場などの屋外作業での労務管理に適用することができる。

Claims

　生体信号を測定するために皮膚に接触させる伸縮性積層シートであって、接着性を有する伸縮性絶縁皮膜層と電気伝導性を有する伸縮性皮膜層の少なくとも２層からなり、厚さが１０～８００μｍであり、伸縮性積層シートの透湿度が３００～３０，０００ｇ／ｍ^２・２４ｈであることを特徴とする伸縮性積層シート。
　前記伸縮性積層シートの引張弾性率が５００ＭＰａ以下で、かつ、伸縮性積層シートの伸長率１０％における伸長時の荷重が１００Ｎ以下であることを特徴とする請求項１に記載の伸縮性積層シート。
　前記電気伝導性を有する伸縮性皮膜層の未伸長時における皮膜抵抗が３００Ω_□以下であり、かつ、伸長率１０％における皮膜抵抗増加比が１０未満であることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の伸縮性積層シート。
　前記接着性を有する伸縮性絶縁皮膜層と電気伝導性を有する伸縮性皮膜層との層間の９０度剥離接着力が、０．５Ｎ／ｃｍ以上であることを特徴とする請求項１～請求項３のいずれかに記載の伸縮性積層シート。
　前記電気伝導性を有する伸縮性皮膜層が導電性微粒子とバインダー樹脂から構成される導電性皮膜からなることを特徴とする請求項１～請求項４のいずれかに記載の伸縮性積層シート。
　前記バインダー樹脂の弾性率が１ＧＰａ以下で、かつ、破断伸度が２００％以上であることを特徴とする請求項１～請求項５のいずれかに記載の伸縮性積層シート。
　前記電気伝導性を有する伸縮比膜層を、塗布法または印刷法により形成することを特徴とする請求項１～６のいずれかに記載の伸縮性積層シートの製造方法。
　前記請求項１～請求項６のいずれかに記載の伸縮性積層シートからなる生体接触部品を複数備えることを特徴とする生体情報計測用衣服。