WO2020040301A1 - エレクトレットシート及び圧電センサ - Google Patents

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WO2020040301A1
WO2020040301A1 PCT/JP2019/033090 JP2019033090W WO2020040301A1 WO 2020040301 A1 WO2020040301 A1 WO 2020040301A1 JP 2019033090 W JP2019033090 W JP 2019033090W WO 2020040301 A1 WO2020040301 A1 WO 2020040301A1
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sheet
electret sheet
synthetic resin
electret
hole
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PCT/JP2019/033090
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哲裕 加藤
信人 神谷
康之 白坂
裕太 葛山
高橋　良輔
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積水化学工業株式会社
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    • H01G7/00—Capacitors in which the capacitance is varied by non-mechanical means; Processes of their manufacture
    • H01G7/02—Electrets, i.e. having a permanently-polarised dielectric
    • H01G7/021—Electrets, i.e. having a permanently-polarised dielectric having an organic dielectric
    • H01G7/023—Electrets, i.e. having a permanently-polarised dielectric having an organic dielectric of macromolecular compounds
    • H—ELECTRICITY
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    • H10N—ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
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    • H10N30/30—Piezoelectric or electrostrictive devices with mechanical input and electrical output, e.g. functioning as generators or sensors
    • H10N30/302—Sensors
    • H—ELECTRICITY
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    • H01G4/002—Details
    • H01G4/018—Dielectrics
    • H01G4/06—Solid dielectrics
    • H01G4/14—Organic dielectrics
    • H01G4/18—Organic dielectrics of synthetic material, e.g. derivatives of cellulose

Definitions

  • the present invention relates to an electret sheet and a piezoelectric sensor.
  • the electret sheet is a material in which permanent charge is imparted inside by injecting electric charge into an insulating polymer material.
  • a synthetic resin foam sheet exhibits very high piezoelectricity comparable to ceramics by charging a bubble film forming bubbles and its vicinity.
  • An electret using such a synthetic resin foam sheet is proposed to be applied to an acoustic pickup, various pressure sensors, and the like by utilizing its excellent sensitivity.
  • Patent Document 1 discloses an electret sheet obtained by charging a laminated sheet obtained by laminating and integrating two synthetic resin sheets having different compression elastic moduli. A synthetic resin foam sheet is used as the synthetic resin sheet. Used.
  • the electret sheet of Patent Document 1 is composed of a foamed sheet having closed cells, the compression recovery is not high, and when a pressing force is repeatedly applied, the recovery force against compression gradually decreases. However, there is a problem that the piezoelectricity decreases with use.
  • the electret sheet when adhered to the skin surface of a human body, for example, in order to measure a biological signal, there is a problem that the electret sheet causes stuffiness.
  • the present invention provides an electret sheet that has excellent durability against repeated pressing force, that is, excellent compression recovery properties, and that can suppress stuffiness even when used by being adhered to the skin of a human body.
  • the electret sheet of the present invention is characterized in that the air permeability is 10 to 1000 sec / 100 mL.
  • the electret sheet of the present invention has the above-described configuration, it has excellent durability against repeated pressing force, that is, excellent compression recovery, so that it has stable piezoelectricity over a long period of time. Hold.
  • the electret sheet of the present invention can substantially suppress stuffiness even when used, for example, by being adhered to the skin of a human body. Therefore, by using the piezoelectric sensor using the electret sheet of the present invention, it is possible to easily measure a biological signal such as a respiratory rate, a heart rate and a body motion without putting a burden on a person whose biological signal is measured. Can be.
  • FIG. 1 is a sectional view showing a piezoelectric sensor.
  • the electret sheet contains the electret sheet body.
  • the electret sheet body of the electret sheet is charged. That is, the electret sheet body is charged to form an electret sheet.
  • the electret sheet main body contains a synthetic resin.
  • the electret sheet includes a charged electret sheet body including a synthetic resin.
  • the synthetic resin is not particularly limited, and includes, for example, a polyolefin-based resin such as a polyethylene-based resin and a polypropylene-based resin, polyvinylidene fluoride, polylactic acid, and a liquid crystal resin, and preferably includes a polyolefin-based resin, and includes a polypropylene-based resin. More preferably, it contains a resin.
  • the synthetic resin has excellent insulating properties.
  • a volume resistivity (hereinafter simply referred to as a “volume resistivity”) after one minute of application of a voltage at an applied voltage of 500 V according to JIS K6911 is used. ) Is preferably 1.0 ⁇ 10 10 ⁇ ⁇ m or more.
  • the volume resistivity of the synthetic resin is preferably 1.0 ⁇ 10 12 ⁇ ⁇ m or more, more preferably 1.0 ⁇ 10 14 ⁇ ⁇ m or more, because the electret sheet has more excellent piezoelectricity.
  • polyethylene resin examples include an ethylene homopolymer or a copolymer of ethylene containing more than 50% by mass of an ethylene component and at least one ⁇ -olefin having 3 to 20 carbon atoms.
  • ethylene homopolymer examples include low-density polyethylene (LDPE) radically polymerized at high pressure, and medium-low pressure high-density polyethylene (HDPE) polymerized at medium and low pressure in the presence of a catalyst.
  • LLDPE linear low density polyethylene
  • LLDPE Linear low density polyethylene
  • Examples of the ⁇ -olefin include propylene, 1-butene, 1-pentene, 1-hexene, 4-methyl-1-pentene, 1-octene, 1-nonene, 1-decene, 1-tetradecene, 1-hexadecene, Examples include octadecene and 1-eicosene, and ⁇ -olefins having 4 to 10 carbon atoms are preferred.
  • the ⁇ -olefin content in the linear low-density polyethylene is usually 1 to 15% by mass.
  • the polypropylene-based resin may contain a propylene component in an amount of more than 50% by mass, and may include a propylene homopolymer (homopolypropylene), propylene and at least one ⁇ -olefin having 20 or less carbon atoms other than propylene. Is preferred.
  • the polypropylene resin may be used alone or in combination of two or more.
  • the copolymer of propylene and at least one ⁇ -olefin having 20 or less carbon atoms other than propylene may be any of a block copolymer and a random copolymer. preferable.
  • As the polypropylene resin a propylene- ⁇ -olefin random copolymer is preferable.
  • the content of the propylene- ⁇ -olefin random copolymer in the polyolefin resin is preferably 60 to 100% by mass, more preferably 70 to 100% by mass, particularly preferably 85 to 100% by mass, and 96 to 100% by mass. Is most preferred.
  • the electret sheet can maintain high piezoelectricity even in a high-temperature environment.
  • the ⁇ -olefin copolymerized with propylene includes, for example, ethylene, 1-butene, 1-pentene, 4-methyl-1-pentene, 1-hexene, 1-octene, 1-nonene, 1-decene, Examples thereof include 1-tetradecene, 1-hexadecene, 1-octadecene, and 1-eicosene.
  • the weight average molecular weight of the polyolefin resin is not particularly limited, but is preferably 30,000 to 500,000, more preferably 50,000 to 480,000.
  • the weight average molecular weight of the polypropylene resin is not particularly limited, but is preferably 250,000 to 500,000, more preferably 280,000 to 480,000.
  • the weight average molecular weight of the polyethylene resin is not particularly limited, but is preferably 30,000 to 250,000, and more preferably 50,000 to 200,000. According to the polyolefin resin having a weight average molecular weight within the above range, the compression recovery of the electret sheet is further improved, and the electret sheet retains excellent piezoelectricity over a long period of time.
  • the molecular weight distribution (weight average molecular weight Mw / number average molecular weight Mn) of the polyolefin-based resin is not particularly limited, but is preferably 5 to 30, and more preferably 7.5 to 25.
  • the molecular weight distribution of the polypropylene resin is not particularly limited, it is preferably from 7.5 to 12, and more preferably from 8 to 11.
  • the molecular weight distribution of the polyethylene resin is not particularly limited, but is preferably from 5.0 to 30, and more preferably from 8.0 to 25. According to the polyolefin resin having a molecular weight distribution within the above range, the compression recovery of the electret sheet is further improved, and the electret sheet retains excellent piezoelectricity over a long period of time.
  • the weight average molecular weight and the number average molecular weight of the polyolefin resin are values in terms of polystyrene measured by GPC (gel permeation chromatography). Specifically, 6 to 7 mg of a polyolefin-based resin is sampled, and the sampled polyolefin-based resin is supplied to a test tube. Then, the test tube contains 0.05% by mass of BHT (dibutylhydroxytoluene). A diluting solution is prepared by adding a DCB (ortho-dichlorobenzene) solution and diluting the solution so that the polyolefin-based resin concentration becomes 1 mg / mL.
  • BHT dibutylhydroxytoluene
  • the diluent is shaken for 1 hour at 145 ° C. and a rotation speed of 25 rpm using a dissolution filtration apparatus to dissolve the polyolefin-based resin in the o-DCB solution to prepare a measurement sample.
  • the weight average molecular weight and the number average molecular weight of the polyolefin resin can be measured by the GPC method.
  • the weight average molecular weight and the number average molecular weight of the polyolefin-based resin can be measured, for example, by the following measuring device and measuring conditions.
  • Measuring device TOSOH product name "HLC-8121GPC / HT" Measurement conditions Column: TSKgelGMHHR-H (20) HT x 3 TSKguardcolumn-HHR (30) HT x 1
  • Detector Blythe refractometer Standard substance: Polystyrene (TOSOH, molecular weight: 500-8420000)
  • the melting point of the polyolefin resin is not particularly limited, but is preferably 130 to 170 ° C, more preferably 133 to 165 ° C.
  • the melting point of the polypropylene resin is not particularly limited, but is preferably 160 to 170 ° C, more preferably 160 to 165 ° C.
  • the melting point of the polyethylene resin is not particularly limited, but is preferably from 130 to 140 ° C, more preferably from 133 to 139 ° C. According to the polyolefin resin having a melting point within the above range, the compression recovery of the electret sheet is improved, and the electret sheet retains excellent piezoelectricity over a long period of time.
  • the melting point of the polyolefin-based resin can be measured using a differential scanning calorimeter (for example, Seiko Instruments Inc., device name "DSC220C") according to the following procedure.
  • a differential scanning calorimeter for example, Seiko Instruments Inc., device name "DSC220C”
  • 10 mg of the polyolefin-based resin is heated from 25 ° C. to 250 ° C. at a rate of temperature increase of 10 ° C./min, and held at 250 ° C. for 3 minutes.
  • the polyolefin-based resin is cooled from 250 ° C. to 25 ° C. at a temperature lowering rate of 10 ° C./min and held at 25 ° C. for 3 minutes.
  • the polyolefin resin is reheated from 25 ° C. to 250 ° C. at a rate of temperature increase of 10 ° C./min, and the temperature at the top of the endothermic peak in this reheating step is defined as the melting
  • the electret sheet body preferably has a through hole. It is preferable that the through-hole has a through-hole formed by continuous micro-holes adjacent to each other. It is preferable that the through hole penetrates in the thickness direction of the electret sheet main body.
  • the through hole extends in the electret sheet main body in the thickness direction of the electret sheet main body, and one end of the through hole opens on one surface of the electret sheet main body, and the other end of the through hole opens on the other surface of the electret sheet main body. .
  • Providing the through holes facilitates adjusting the air permeability to the above range. As a result, the compression recovery property is improved, and the stuffiness can be suppressed even when used by sticking to the skin of a human body.
  • the electret sheet main body preferably has a minute hole.
  • the micropores are preferably formed irregularly in the electret sheet body.
  • the through hole may extend in a meandering manner in the thickness direction of the electret sheet main body or may extend in a straight line, but preferably extends in a meandering manner.
  • charges can be stably held in the vicinity of the wall surfaces of the through-hole and the minute hole for a long period of time.
  • the electret sheet can maintain more excellent piezoelectricity for a long period of time.
  • the through-hole may have a branch part formed in a part thereof, and the end of the branch part may or may not be open on the surface of the electret sheet body, but may open on the surface of the electret sheet body. Is preferred.
  • the air permeability of the electret sheet is 10 to 1000 sec / 100 mL.
  • a preferred lower limit of the air permeability is 20 sec / 100 mL, a more preferred upper limit is 600 sec / 100 mL, a more preferred lower limit is 30 sec / 100 mL, a more preferred upper limit is 150 sec / 100 mL, a particularly preferred lower limit is 30 sec / 100 mL, and a particularly preferred upper limit.
  • the electret sheet is used by attaching it to the skin of a human body, stuffiness can be further suppressed.
  • the air permeability of the electret sheet is 1000 sec / 100 mL or less, the compressive recovery of the electret sheet is improved, and the electret sheet retains excellent piezoelectricity over a long period of time and is adhered to the skin of a human body. Even when used, stuffiness can be further suppressed.
  • the air permeability can be adjusted by the shape of the through hole, the major axis of the opening end of the through hole, the hole density, and the like.
  • the air permeability of the electret sheet is measured at an arbitrary 10 points of the electret sheet in an atmosphere of 23 ° C. and a relative humidity of 65% in accordance with JIS P8117, and an arithmetic average value thereof is calculated. The value obtained by the above.
  • the air permeability of the electret sheet is preferably 50 to 1000 sec / 100 mL.
  • the air permeability of the electret sheet is more preferably from 80 to 600 sec / 100 mL, particularly preferably from 100 to 300 sec / 100 mL.
  • the air permeability of the electret sheet is preferably 10 to 300 sec / 100 mL.
  • the air permeability of the electret sheet is more preferably from 20 to 100 sec / 100 mL, particularly preferably from 30 to 80 sec / 100 mL.
  • Whether or not the through-hole extends in a meandering or straight line is determined based on the following criteria.
  • the electret sheet is cut in the thickness direction to take an enlarged photograph at a magnification of 3000 times.
  • a straight line connecting the centers of the opening ends on both sides of the through hole is drawn as a reference line.
  • the center of the opening end refers to a point located on the straight line connecting the opening edges and in the center of the straight line in the enlarged photograph.
  • Two straight lines are drawn as judgment lines, each connecting a portion of the through hole that is farthest from the reference line and each of the centers of the open ends on both sides of the through hole.
  • the through hole is assumed to extend linearly.
  • the through hole extends while meandering.
  • the maximum length of the opening end of the through-hole is preferably 1 ⁇ m or less, more preferably 100 nm to 900 nm, and more preferably 200 to 600 nm. Particularly preferred.
  • the maximum major axis at the opening end of the through hole is 1 ⁇ m or less, the charge retention of the electret sheet is improved, and the electret sheet can maintain excellent piezoelectricity over a long period of time.
  • the compressibility of the electret sheet is further improved, and the electret sheet can maintain excellent piezoelectricity over a long period of time. Further, even when the electret sheet is attached to the skin of a human body and used, the stuffiness can be further suppressed.
  • the average major axis at the open end of the through hole is preferably 500 nm or less, more preferably 100 nm to 500 nm, particularly preferably 200 nm to 500 nm, and most preferably 250 to 350 nm.
  • the charge retention of the electret sheet is further improved, and the electret sheet can maintain more excellent piezoelectricity over a long period of time.
  • the average major axis at the opening end of the through hole is 100 nm or more, the compressibility of the electret sheet is further improved, and the electret sheet can maintain excellent piezoelectricity over a long period of time. Further, even when the electret sheet is attached to the skin of a human body and used, the stuffiness can be further suppressed.
  • the maximum major axis and average major axis of the opening end of the through hole in the electret sheet main body are measured as follows. First, the surface of the electret sheet is carbon-coated. Next, an arbitrary ten points on the surface of the electret sheet are photographed at a magnification of 10,000 using a scanning electron microscope. Note that the photographing range is a plane rectangular range of 9.6 ⁇ m in length ⁇ 12.8 ⁇ m in width on the surface of the electret sheet.
  • the long diameter of the opening end of the through hole is the diameter of a perfect circle having the smallest diameter that can surround the opening end of the through hole.
  • a through-hole that extends over the imaging range and a part that is not the imaging range is excluded from the measurement target.
  • the largest major axis of the major ends of the opening ends of the through holes appearing in the photograph is defined as the maximum major axis of the major end of the through hole of the electret sheet body.
  • the arithmetic mean value of the major axis of the opening end of each through hole appearing in the photograph is defined as the average major axis of the opening end of the through hole of the electret sheet body.
  • the hole density of the electret sheet is preferably 15 holes / ⁇ m 2 or more, and more preferably 17 holes / ⁇ m 2 or more.
  • the hole density of the electret sheet is 15 or more / ⁇ m 2 or more, the compression recovery of the electret sheet is further improved, and the electret sheet can maintain excellent piezoelectricity over a long period of time. Further, even when the electret sheet is used by sticking it to the skin of a human body, stuffiness can be further suppressed.
  • Pore density of the electret sheet is preferably 50 / [mu] m 2 or less, more preferably 40 / [mu] m 2 or less, particularly preferably 35 / [mu] m 2 or less. When the hole density of the electret sheet is 50 or less / ⁇ m 2 or less, the charge retention of the electret sheet is further improved, and the electret sheet can maintain excellent piezoelectricity over a long period of time.
  • the hole density of the electret sheet is measured in the following manner. First, at an arbitrary portion on the surface of the electret sheet, a measurement part of a plane rectangular shape having a length of 9.6 ⁇ m ⁇ width of 12.8 ⁇ m is determined, and this measurement part is photographed at a magnification of 10,000 times. Then, the number of open ends of the through holes is measured in the measurement portion, and the hole density can be calculated by dividing the number by 122.88 ⁇ m 2 (9.6 ⁇ m ⁇ 12.8 ⁇ m). The number of through-holes extending over the measurement portion and the portion that is not the measurement portion is counted as 0.5.
  • the porosity of the electret sheet is preferably from 40 to 70%, more preferably from 45 to 65%, particularly preferably from 50 to 60%.
  • the porosity is within the above range, the compressibility of the electret sheet is further improved, and the electret sheet can maintain more excellent piezoelectricity over a long period of time. Further, even when the electret sheet is used by sticking it to the skin of a human body, stuffiness can be further suppressed.
  • the porosity of the electret sheet can be measured in the following manner. First, an electret sheet is cut to obtain a test specimen having a plane square shape (area of 100 cm 2 ) of 10 cm long ⁇ 10 cm wide. Next, the weight W (g) and the thickness T (cm) of the test piece are measured, and the apparent density ⁇ (g / cm 3 ) is calculated as follows. In addition, the thickness of a test piece is measured at 15 places using a dial gauge (for example, Signal ABS Digimatic Indicator manufactured by Mitutoyo Corporation), and the arithmetic mean value is obtained.
  • a dial gauge for example, Signal ABS Digimatic Indicator manufactured by Mitutoyo Corporation
  • the porosity P (%) of the electret sheet based on the following: Can be calculated.
  • the density ⁇ 0 (g / cm 3 ) of the synthetic resin itself constituting the electret sheet is a value calculated from the mass and the volume in a state where air bubbles are removed from the electret sheet. Examples of the treatment for removing bubbles include a method of cooling after heating and melting, and a method of treating in a supercritical state.
  • Apparent density ⁇ (g / cm 3 ) W / (100 ⁇ T)
  • Porosity P [%] 100 ⁇ [( ⁇ 0 ⁇ ) / ⁇ 0 ]
  • the compression set of the electret sheet according to JIS K6767 when compressed by 50% in the thickness direction is preferably 20% or less.
  • the compression set is more preferably from 10% to 20%, even more preferably from 13% to 18%.
  • the compression recovery of the electret sheet is further improved, and the electret sheet retains excellent piezoelectricity over a long period of time.
  • the thickness of the electret sheet is preferably from 10 to 300 ⁇ m, more preferably from 12 to 100 ⁇ m, more preferably from 13 to 50 ⁇ m, and particularly preferably from 14 to 30 ⁇ m.
  • the thickness of the electret sheet is 10 ⁇ m or more, electric charges can be more retained in the electret sheet, and the piezoelectricity of the electret sheet is further improved.
  • the thickness of the electret sheet is 300 ⁇ m or less, positive and negative charges can be more effectively held in a polarized state in the vicinity of the walls of the through-holes and the minute holes of the electret sheet, and the piezoelectric properties of the electret sheet can be improved. Stability can be further improved.
  • the method for producing the electret sheet is not particularly limited, but the following production method is preferred.
  • the electret sheet is processed as follows: An extrusion step of supplying a synthetic resin to an extruder, melt-kneading, and extruding from a T-die attached to a tip of the extruder to obtain a synthetic resin sheet; A curing step of curing the synthetic resin sheet obtained in the extrusion step so that the surface temperature thereof is (the melting point of the synthetic resin ⁇ 30 ° C.) to (the melting point of the synthetic resin resin ⁇ 1 ° C.) for at least one minute; A stretching step of uniaxially stretching the synthetic resin sheet after the curing step at a stretching ratio of 1.5 to 2.8 times, Annealing step of manufacturing the electret sheet body by annealing the synthetic resin sheet after the stretching step, And a charging step of charging the electret sheet main body.
  • An extrusion step of supplying a synthetic resin to an extruder, melt-kneading, and extruding from a T-die attached to a tip of the extruder to obtain
  • an extrusion step is performed in which a synthetic resin is supplied to an extruder, melt-kneaded, and extruded from a T-die attached to a tip of the extruder to obtain a synthetic resin sheet.
  • the temperature of the synthetic resin when the synthetic resin is melt-kneaded by an extruder is preferably (the melting point of the synthetic resin + 20 ° C.) to (the melting point of the synthetic resin + 100 ° C.), and (the melting point of the synthetic resin + 25 ° C.) to (the synthetic resin + 80 ° C).
  • the temperature of the synthetic resin is within the above range, the orientation of the synthetic resin is improved, and the lamella of the synthetic resin can be formed to a high degree.
  • the draw ratio when extruding the synthetic resin into a sheet from an extruder is preferably 50 to 300, more preferably 55 to 280, particularly preferably 65 to 250, and most preferably 68 to 250.
  • the draw ratio is 50 or more, the synthetic resin can be sufficiently molecularly oriented, and the lamella of the synthetic resin can be sufficiently generated.
  • the draw ratio is 300 or less, the film formation stability of the synthetic resin sheet is improved, and the thickness accuracy and width accuracy of the synthetic resin sheet can be improved.
  • the draw ratio is a value obtained by dividing the clearance of the lip of the T-die by the thickness of the synthetic resin sheet extruded from the T-die.
  • the measurement of the clearance of the lip of the T-die is performed by measuring the clearance of the lip of the T-die at 10 or more places using a clearance gauge conforming to JIS B7524 (for example, a JIS clearance gauge manufactured by Nagai Gauge Seisakusho Co., Ltd.) and calculating the arithmetic average. This can be done by determining the value.
  • the thickness of the synthetic resin sheet extruded from the T-die is measured by using a dial gauge (for example, Signal ABS Digimatic Indicator manufactured by Mitutoyo Corporation) to measure the thickness of the synthetic resin sheet extruded from the T-die at 10 or more places. , By calculating the arithmetic mean value.
  • a dial gauge for example, Signal ABS Digimatic Indicator manufactured by Mitutoyo Corporation
  • the film forming speed of the synthetic resin sheet is preferably from 10 to 300 m / min, more preferably from 15 to 250 m / min, and particularly preferably from 15 to 30 m / min.
  • the film forming speed of the synthetic resin sheet is 10 m / min or more, the synthetic resin can be sufficiently molecularly oriented, and the lamella of the synthetic resin can be sufficiently generated.
  • the film forming speed of the synthetic resin sheet is 300 m / min or less, the film forming stability of the synthetic resin sheet is improved, and the thickness accuracy and width accuracy of the synthetic resin sheet can be improved.
  • the synthetic resin sheet extruded from the ⁇ ⁇ T die until the surface temperature thereof is equal to or lower than (the melting point of the synthetic resin ⁇ 100 ° C.). This can promote the crystallization of the synthetic resin to form a lamella.
  • the synthetic resin molecules constituting the synthetic resin sheet are oriented in advance, and then the synthetic resin sheet is cooled. Production can be promoted.
  • the surface temperature of the cooled synthetic resin sheet is preferably 100 ° C. or lower than the melting point of the synthetic resin, more preferably 140 to 110 ° C. lower than the melting point of the synthetic resin, and 135 to 120 ° C. lower than the melting point of the synthetic resin. Temperatures lower by ° C are particularly preferred. When the surface temperature of the cooled synthetic resin sheet is lower than or equal to 100 ° C. lower than the melting point of the synthetic resin, lamellas of the synthetic resin constituting the synthetic resin sheet can be sufficiently generated.
  • the synthetic resin sheet obtained by the above-described extrusion step is cured.
  • the curing step of the synthetic resin sheet is performed in order to grow the lamella generated in the synthetic resin sheet in the extrusion step. This makes it possible to form a laminated lamella structure in which crystallized portions (lamellae) and amorphous portions are alternately arranged in the extrusion direction of the synthetic resin sheet. Cracks are generated between the lamellas instead of inside, and minute through holes and minute holes can be formed with the cracks as starting points.
  • the curing temperature of the synthetic resin sheet is preferably from (the melting point of the synthetic resin ⁇ 30 ° C.) to (the melting point of the synthetic resin ⁇ 1 ° C.), and from (the melting point of the synthetic resin ⁇ 25 ° C.) to (the melting point of the synthetic resin ⁇ 5 ° C.). More preferred.
  • the curing temperature of the synthetic resin sheet is equal to or higher than (the melting point of the synthetic resin ⁇ 30 ° C.)
  • the molecules of the synthetic resin can be sufficiently oriented and the lamella can be sufficiently grown.
  • the curing temperature of the synthetic resin sheet is equal to or lower than (the melting point of the synthetic resin-1 ° C.)
  • the curing temperature of the synthetic resin sheet refers to the surface temperature of the synthetic resin sheet.
  • the curing time of the synthetic resin sheet is preferably 1 minute or more, more preferably 3 minutes or more, particularly preferably 5 minutes or more, and most preferably 10 minutes or more.
  • the curing time is preferably 30 minutes or less, and more preferably 20 minutes or less.
  • a stretching step of uniaxially stretching the synthetic resin sheet after the curing step is performed.
  • the synthetic resin sheet is preferably uniaxially stretched only in the extrusion direction.
  • the air permeability of the electret sheet can be easily adjusted within the above range.
  • a crack can be smoothly generated in the non-crystalline portion between the lamellas, and a micro hole and a through hole can be generated in the electret sheet body.
  • the stretching method of the synthetic resin sheet in the stretching step is not particularly limited as long as the synthetic resin sheet can be uniaxially stretched, and for example, a method of uniaxially stretching the synthetic resin sheet at a predetermined temperature using a uniaxial stretching apparatus. No.
  • the stretching of the synthetic resin sheet is preferably performed successively by dividing the sheet a plurality of times. By performing successive stretching, the air permeability can be easily adjusted within the above range.
  • the strain rate during stretching of the synthetic resin sheet is preferably 200 to 350% / min, more preferably 200 to 300% / min, and 250 to 300% / min. 300% / min is particularly preferred.
  • the strain rate during stretching of the synthetic resin sheet is preferably 230% / min or less, more preferably 200% / min or less, and 150% / min.
  • the following are particularly preferred.
  • the lower limit of the strain rate during the stretching is not particularly limited, but is preferably 10% / min or more from the viewpoint of productivity.
  • the strain rate during stretching of the synthetic resin sheet refers to a value calculated based on the following equation. In addition, it means the deformation strain ⁇ [% / min] per unit time calculated based on the stretching ratio ⁇ [%], the line conveyance speed V [m / min], and the stretching section path length F [m].
  • the line transport speed V refers to the transport speed of the synthetic resin sheet at the entrance of the stretching section.
  • the extension section path length F refers to the transport distance from the entrance to the exit of the extension section.
  • Strain rate ⁇ ⁇ ⁇ V / F
  • the surface temperature of the synthetic resin sheet is preferably from (the melting point of the synthetic resin ⁇ 100 ° C.) to (the melting point of the synthetic resin ⁇ 5 ° C.), and from (the melting point of the synthetic resin ⁇ 30 ° C.) to (the melting point of the synthetic resin ⁇ 10 ° C.) is more preferred.
  • the surface temperature is in the above range, a crack can be smoothly generated in the non-crystalline portion between the lamellas without breaking the synthetic resin sheet, and a micropore portion and a through hole can be generated.
  • the stretching ratio of the synthetic resin sheet is preferably 1.5 to 3.0 times, more preferably 2.0 to 2.9 times, and particularly preferably 2.3 to 2.8 times.
  • the stretching ratio is within the above range, the fine pores can be uniformly formed in the synthetic resin sheet, and the accuracy of the piezoelectric sensor using the electret sheet can be improved.
  • the stretching ratio of the synthetic resin sheet refers to a value obtained by dividing the length of the synthetic resin sheet after stretching by the length of the synthetic resin sheet before stretching.
  • an annealing step of performing an annealing process on the synthetic resin sheet after the stretching step to manufacture an electret sheet body is performed.
  • This annealing step is performed to alleviate the residual strain generated in the synthetic resin sheet due to the stretching applied in the above-described stretching step, and to suppress the heat contraction of the resulting electret sheet due to heating.
  • the surface temperature of the synthetic resin sheet in the annealing step is preferably from (the melting point of the synthetic resin ⁇ 40 ° C.) to (the melting point of the synthetic resin ⁇ 5 ° C.).
  • the surface temperature is within the above range, it is possible to prevent clogging of the through-hole formed in the stretching step.
  • the compression recovery of the electret sheet is further improved, and the electret sheet can maintain excellent piezoelectricity over a long period of time. Further, even when the electret sheet is used by sticking it to the skin of a human body, stuffiness can be further suppressed.
  • the electret sheet main body By electrifying the electret sheet main body manufactured in the annealing step, the electret sheet main body can exhibit piezoelectricity to manufacture an electret sheet.
  • the method for charging the electret sheet body is not particularly limited, and includes, for example, a method of applying DC electrolysis to the electret sheet body.
  • the method for applying a DC electric field to the electret sheet body is not particularly limited, and examples thereof include the following method. (1) The electret sheet body is sandwiched between a pair of flat electrodes, and the flat electrode that is in contact with the surface to be charged is connected to a high-voltage DC power supply and the other flat electrode is grounded, so that the electret sheet body has a direct current or pulsed shape. A high voltage is applied to inject charge into the synthetic resin to charge the electret sheet body.
  • a grounded flat electrode is superimposed on the first surface of the electret sheet main body in close contact with the first surface of the electret sheet main body, and is electrically connected to a DC high-voltage power supply at a predetermined interval on the second surface side of the electret sheet main body.
  • a needle electrode or a wire electrode is provided. Then, a corona discharge is generated by the electric field concentration at the tip of the needle electrode or near the surface of the wire electrode, ionizing the air molecules, and repelling the air ions generated by the polarity of the needle electrode or the wire electrode, thereby electret sheet. How to charge the main body.
  • the absolute value of the DC processing voltage when a DC electric field is applied to the electret sheet main body is preferably 5 to 40 kV, more preferably 10 to 30 kV.
  • the signal electrode 2 is laminated or laminated and integrated on the first surface (one main surface) of the electret sheet 1 and the ground electrode 3 is laminated or laminated and integrated on the second surface (the other main surface).
  • a sensor is configured. Then, by measuring the potential of the signal electrode 2 using the ground electrode 3 as a reference electrode, the potential generated on the electret sheet can be measured.
  • the signal electrode is preferably laminated and integrated on the first surface (one main surface) of the electret sheet 1 via a fixing agent as necessary.
  • the ground electrode is laminated and integrated on the second surface (the other main surface) of the electret sheet 1 via a fixing agent as necessary.
  • the signal electrode 2 and the ground electrode 3 are not particularly limited as long as they have conductivity, and examples thereof include a metal sheet such as a copper foil and an aluminum foil, and a conductive film.
  • the conductive film may be formed on an electric insulating sheet and then laminated and integrated on an electret sheet, or may be formed on the surface of the electret sheet. It may be formed directly.
  • the method for forming a conductive film on an electric insulating sheet or an electret sheet includes, for example, (1) applying a conductive paste containing conductive fine particles in a binder onto the electric insulating sheet or the electret sheet, and drying the applied paste. Examples include a method of forming a film, and (2) a method of forming a conductive film on an electric insulating sheet or an electret sheet by vapor deposition.
  • the electric insulating sheet is not particularly limited as long as it has electric insulating properties, and examples thereof include a polyimide sheet, a polyethylene terephthalate sheet, a polyethylene naphthalate sheet, and a polyvinyl chloride sheet.
  • a fixing agent constituting the fixing agent layer a reaction-based, solvent-based, water-based, hot-melt-based adhesive or pressure-sensitive adhesive can be used. From the viewpoint of maintaining the sensitivity of the electret sheet, a fixing agent having a low dielectric constant is preferable.
  • the laminated sheet may be superposed in a contact state or a state in which a gas-permeable sheet is interposed, and the entire laminated sheet may be used as the electret sheet of the present invention.
  • a piezoelectric sensor may be configured by laminating a signal electrode on the first surface and a ground electrode on the second surface of the laminated sheet.
  • the sheet having air permeability is not particularly limited, and examples thereof include a synthetic resin sheet having a through hole, a nonwoven fabric, and the like.
  • the electret sheet has excellent compression recovery properties and stably retains excellent piezoelectricity over a long period of time. Moreover, even if it sticks to the skin of a human body and is used, stuffiness can be suppressed.
  • Examples 1 to 7, Comparative Examples 5 and 6 (Extrusion process) A homopolypropylene having a weight average molecular weight Mw, a number average molecular weight Mn, a molecular weight distribution (Mw / Mn) and a melting point shown in Table 1 is supplied to an extruder and melt-kneaded at a resin temperature shown in Table 1; Was extruded into a sheet from a T-die attached to the tip of the sample. Thereafter, the sheet was cooled to a surface temperature of 30 ° C. to obtain a long homopolypropylene sheet having a thickness of 18 ⁇ m and a width of 200 mm. In addition, the film-forming speed, the extrusion amount, and the draw ratio were as shown in Table 1.
  • the homopolypropylene sheet After stretching, the homopolypropylene sheet is supplied to a hot-blast furnace, and the homopolypropylene sheet is heated for 1 minute so that the surface temperature thereof becomes the temperature shown in Table 1 and no tension is applied to the homopolypropylene sheet.
  • the homopolypropylene sheet was annealed to produce an electret sheet body.
  • the thickness of the electret sheet body (homo-polypropylene sheet after annealing) was as shown in Table 3.
  • the shrinkage of the homopolypropylene sheet in the annealing step was the value shown in Table 1.
  • the air molecules are ionized, the air ions generated by the polarity of the needle electrode are repelled, and a DC electric field is applied to the electret sheet body (homopolypropylene sheet) to inject a charge, and the electret sheet body (homopolypropylene sheet) is removed.
  • the whole was charged.
  • the electret sheet main body (homopolypropylene sheet) into which the electric charge was injected was wrapped with a grounded aluminum foil and held at 80 ° C. for 3 hours to charge the electret sheet main body to obtain an electret sheet. .
  • the electret sheet body does not change its physical structure in the charging step except that it is charged.
  • the crosslinked foamable resin sheet was supplied to a foaming furnace maintained at 250 ° C. and foamed to obtain a foamed polypropylene resin sheet.
  • Table 2 shows the expansion ratio and thickness of the polypropylene resin foam sheet.
  • a grounded flat electrode is superimposed on the first surface of the polypropylene-based resin foam sheet in close contact with the first surface of the polypropylene-based resin foam sheet, and is electrically connected to a DC high-voltage power supply at a predetermined interval on the second surface of the polypropylene-based resin foam sheet.
  • the needle-shaped electrode connected to was provided.
  • a corona discharge was generated under the conditions of a voltage of -15 kV, a discharge distance of 30 mm, and a voltage application time of 1 minute by the electric field concentration near the surface of the needle electrode.
  • the air molecules were ionized, the air ions generated by the polarity of the needle-shaped electrode were repelled, and a DC electric field was applied to the homopolypropylene resin foam sheet to inject a charge to charge the entire polypropylene resin foam sheet. . Then, the electret sheet was obtained by holding the foamed polypropylene resin sheet into which the electric charge was injected, at 80 ° C. for 3 hours in a state of being wrapped in a grounded aluminum foil.
  • a pressing force was applied to the test body under the conditions of a load F of 2 N, a dynamic load of ⁇ 0.25 N, and a frequency of 110 Hz using a vibrator, and the charge Q (coulomb) generated at that time was measured.
  • the piezoelectric constant d33 was calculated by dividing the charge Q (coulomb) by the load F (N).
  • the piezoelectric constant dij means the load in the j direction and the charge in the i direction, and d33 is the load in the thickness direction and the charge in the thickness direction of the electret sheet.
  • the electret sheets of Examples and Comparative Examples were adhered to the evaluator's skin surface using a double-sided tape.
  • the stuffiness prevention property 3 hours after application was evaluated.
  • the number of evaluators was 10, and the evaluation was made based on the following criteria.
  • a piezoelectric sensor can be configured by laminating a signal electrode on the first surface and laminating a ground electrode on the second surface. Piezoelectric sensors can detect various stresses and movements. Piezoelectric sensors can accurately measure biological signals such as pulse waves, breathing, and body movements. The piezoelectric sensor can be used by being attached to the skin surface of a human body. Even when the piezoelectric sensor is attached to the skin surface of a human body, the biological signal can be smoothly measured while suppressing stuffiness.

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Abstract

本発明は、繰り返し加えられる押圧力に対する耐久性、即ち、圧縮回復性に優れていると共に、人体の皮膚に貼着させて用いても蒸れを抑制することができるエレクトレットシートを提供する。本発明のエレクトレットシートは、透気度が１０～１０００ｓｅｃ／１００ｍＬであることを特徴とするので、繰り返し加えられる押圧力に対する耐久性、即ち、圧縮回復性に優れていると共に、人体の皮膚に貼着させて用いても蒸れを抑制することができる。

Description

エレクトレットシート及び圧電センサ
　本発明は、エレクトレットシート及び圧電センサに関する。
　 エレクトレットシートは絶縁性の高分子材料に電荷を注入することにより、内部に永久帯電を付与した材料である。
　合成樹脂製の発泡シートは気泡を形成している気泡膜及びこの近傍部を帯電させることによってセラミックスに匹敵する非常に高い圧電性を示すことが知られている。このような合成樹脂製の発泡シートを用いたエレクトレットは、その優れた感度を利用して音響ピックアップや各種圧力センサなどへの応用が提案されている。
　エレクトレットシートとしては、特許文献１に、圧縮弾性率が異なる二枚の合成樹脂シートが積層一体化された積層シートを帯電させたエレクトレットシートが開示されており、合成樹脂シートとして合成樹脂発泡シートが用いられている。
特開２０１４－１１２８２号公報
　しかしながら、特許文献１のエレクトレットシートは、独立気泡を有する発泡シートから構成されていることから、圧縮回復性が高いものではなく、押圧力を繰り返し加えられると、圧縮に対する回復力が徐々に低下し、使用するにしたがって圧電性が低下するという問題点を有する。
　更に、上記エレクトレットシートは、例えば、生体信号を測定するために、人体の皮膚表面に貼着させた場合、蒸れを生じるという問題点を生じる。
　本発明は、繰り返し加えられる押圧力に対する耐久性、即ち、圧縮回復性に優れると共に、人体の皮膚に貼着させて用いても蒸れを抑制することができるエレクトレットシートを提供する。
　本発明のエレクトレットシートは、透気度が１０～１０００ｓｅｃ／１００ｍＬであることを特徴とする。
　本発明のエレクトレットシートは、上述の如き構成を有していることから、繰り返し加えられる押圧力に対する耐久性、即ち、圧縮回復性に優れているので、長期間に亘って優れた圧電性を安定的に保持する。
　更に、本発明のエレクトレットシートは、例えば、人体の皮膚に貼着させて用いても蒸れを概ね抑制することができる。従って、本発明のエレクトレットシートを用いた圧電センサを使用することによって、生体信号を測定される者に負担をかけることなく、呼吸数、心拍数及び体動などの生体信号を容易に測定することができる。
図１は、圧電センサを示した断面図である。
　エレクトレットシートは、エレクトレットシート本体を含有している。エレクトレットシートのエレクトレットシート本体は帯電されている。即ち、エレクトレットシート本体が帯電されてエレクトレットシートが構成されている。エレクトレットシート本体は、合成樹脂を含有している。エレクトレットシートは、合成樹脂含み且つ帯電されたエレクトレットシート本体を含む。合成樹脂としては、特に限定されず、例えば、ポリエチレン系樹脂、ポリプロピレン系樹脂などのポリオレフィン系樹脂、ポリフッ化ビニリデン、ポリ乳酸、液晶樹脂などが挙げられ、ポリオレフィン系樹脂を含むことが好ましく、ポリプロピレン系樹脂を含むことがより好ましい。
　合成樹脂は絶縁性に優れていることが好ましく、合成樹脂としては、ＪＩＳ　Ｋ６９１１に準拠して印可電圧５００Ｖにて電圧印可１分後の体積固有抵抗値（以下、単に「体積固有抵抗値」という）が１．０×１０10Ω・ｍ以上である合成樹脂が好ましい。
　合成樹脂の上記体積固有抵抗値は、エレクトレットシートがより優れた圧電性を有することから、１．０×１０12Ω・ｍ以上が好ましく、１．０×１０14Ω・ｍ以上がより好ましい。
　ポリエチレン系樹脂としては、エチレン単独重合体、又は、エチレン成分を５０質量％を超えて含有するエチレンと少なくとも１種の炭素数が３～２０のα―オレフィンとの共重合体を挙げることができる。エチレン単独重合体としては、高圧下でラジカル重合させた低密度ポリエチレン（ＬＤＰＥ）、中低圧で触媒存在下で重合させた中低圧法高密度ポリエチレン（ＨＤＰＥ）などを挙げることができる。エチレンとα－オレフィンを共重合させることで直鎖状低密度ポリエチレン（ＬＬＤＰＥ）を得ることができる。α―オレフィンとしては、プロピレン、１－ブテン、１－ペンテン、１－ヘキセン、４－メチル－１－ペンテン、１－オクテン、１－ノネン、１－デセン、１－テトラデセン、１－ヘキサデセン、１－オクタデセン、１－エイコセンなどが挙げられ、炭素数が４～１０のα－オレフィンが好ましい。なお、直鎖状低密度ポリエチレン中におけるα－オレフィンの含有量は通常、１～１５質量％である。
　ポリプロピレン系樹脂としては、プロピレン成分を５０質量％を超えて含有しておればよく、プロピレン単独重合体（ホモポリプロピレン）、プロピレンと少なくとも１種のプロピレン以外の炭素数が２０以下のα－オレフィンとの共重合体が好ましい。なお、ポリプロピレン系樹脂は単独で用いられても二種以上が併用されてもよい。又、プロピレンと少なくとも１種のプロピレン以外の炭素数が２０以下のα－オレフィンとの共重合体は、ブロック共重合体、ランダム共重合体の何れであってもよいが、ランダム共重合体が好ましい。ポリプロピレン系樹脂としてはプロピレン－α－オレフィンランダム共重合体が好ましい。ポリオレフィン系樹脂中におけるプロピレン－α－オレフィンランダム共重合体の含有量は、６０～１００質量％が好ましく、７０～１００質量％がより好ましく、８５～１００質量％が特に好ましく、９６～１００質量％が最も好ましい。プロピレン－α－オレフィンランダム共重合体の含有量が上記範囲内であると、エレクトレットシートは、高温環境下においても高い圧電性を保持することができる。
　なお、プロピレンと共重合されるα－オレフィンとしては、例えば、エチレン、１－ブテン、１－ペンテン、４－メチル－１－ペンテン、１－ヘキセン、１－オクテン、１－ノネン、１－デセン、１－テトラデセン、１－ヘキサデセン、１－オクタデセン、１－エイコセンなどが挙げられる。
　ポリオレフィン系樹脂の重量平均分子量は、特に限定されないが、３万～５０万が好ましく、５万～４８万がより好ましい。ポリプロピレン系樹脂の重量平均分子量は、特に限定されないが、２５万～５０万が好ましく、２８万～４８万がより好ましい。ポリエチレン系樹脂の重量平均分子量は、特に限定されないが、３万～２５万が好ましく、５万～２０万がより好ましい。重量平均分子量が上記範囲内であるポリオレフィン系樹脂によれば、エレクトレットシートの圧縮回復性が一層向上し、エレクトレットシートは長期間に亘って優れた圧電性を保持する。
　ポリオレフィン系樹脂の分子量分布（重量平均分子量Ｍｗ／数平均分子量Ｍｎ）は、特に限定されないが、５～３０が好ましく、７．５～２５がより好ましい。ポリプロピレン系樹脂の分子量分布は、特に限定されないが、７．５～１２が好ましく、８～１１がより好ましい。ポリエチレン系樹脂の分子量分布は、特に限定されないが、５．０～３０が好ましく、８．０～２５がより好ましい。分子量分布が上記範囲内であるポリオレフィン系樹脂によれば、エレクトレットシートの圧縮回復性が一層向上し、エレクトレットシートは長期間に亘って優れた圧電性を保持する。
　ここで、ポリオレフィン系樹脂の重量平均分子量及び数平均分子量はＧＰＣ（ゲルパーミエーションクロマトグラフィー）法によって測定されたポリスチレン換算した値である。具体的には、ポリオレフィン系樹脂６～７ｍｇを採取し、採取したポリオレフィン系樹脂を試験管に供給した上で、試験管に０．０５質量％のＢＨＴ（ジブチルヒドロキシトルエン）を含んでいるｏ－ＤＣＢ（オルトジクロロベンゼン）溶液を加えてポリオレフィン系樹脂濃度が１ｍｇ／ｍＬとなるように希釈して希釈液を作製する。
　溶解濾過装置を用いて１４５℃にて回転数２５ｒｐｍにて１時間に亘って上記希釈液を振とうさせてポリオレフィン系樹脂をｏ－ＤＣＢ溶液に溶解させて測定試料とする。この測定試料を用いてＧＰＣ法によってポリオレフィン系樹脂の重量平均分子量及び数平均分子量を測定することができる。
　ポリオレフィン系樹脂における重量平均分子量及び数平均分子量は、例えば、下記測定装置及び測定条件にて測定することができる。
測定装置　TOSOH社製　商品名「HLC-8121GPC/HT」
測定条件　カラム：TSKgelGMHHR-H(20)HT×３本
　　　　　　　　　TSKguardcolumn-HHR(30)HT×１本
　　　　　移動相：ｏ－ＤＣＢ　１．０ｍＬ／分
　　　　　サンプル濃度：１ｍｇ／ｍＬ
　　　　　検出器：ブライス型屈折計
　　　　　標準物質：ポリスチレン（TOSOH社製　分子量：500～8420000）
　　　　　溶出条件：１４５℃
　　　　　ＳＥＣ温度：１４５℃
　ポリオレフィン系樹脂の融点は、特に限定されないが、１３０～１７０℃が好ましく、１３３～１６５℃がより好ましい。ポリプロピレン系樹脂の融点は、特に限定されないが、１６０～１７０℃が好ましく、１６０～１６５℃がより好ましい。ポリエチレン系樹脂の融点は、特に限定されないが、１３０～１４０℃が好ましく、１３３～１３９℃がより好ましい。融点が上記範囲内であるポリオレフィン系樹脂によれば、エレクトレットシートの圧縮回復性が向上し、エレクトレットシートは長期間に亘って優れた圧電性を保持する。
　なお、本発明において、ポリオレフィン系樹脂の融点は、示差走査熱量計（例えば、セイコーインスツル社　装置名「ＤＳＣ２２０Ｃ」など）を用い、下記手順に従って測定することができる。先ず、ポリオレフィン系樹脂１０ｍｇを２５℃から昇温速度１０℃／分にて２５０℃まで加熱し、２５０℃にて３分間に亘って保持する。次に、ポリオレフィン系樹脂を２５０℃から降温速度１０℃／分にて２５℃まで冷却して２５℃にて３分間に亘って保持する。続いて、ポリオレフィン系樹脂を２５℃から昇温速度１０℃／分にて２５０℃まで再加熱し、この再加熱工程における吸熱ピークの頂点の温度を、ポリオレフィン系樹脂の融点とする。
　エレクトレットシート本体は、貫通孔を有することが好ましい。貫通孔は、互いに隣接する微小孔部同士が連続的に連なることによって形成される貫通孔を有することが好ましい。貫通孔は、エレクトレットシート本体の厚み方向に貫通していることが好ましい。貫通孔は、エレクトレットシート本体内において、エレクトレットシート本体の厚み方向に延びており、貫通孔の一端がエレクトレットシート本体の一面に、貫通孔の他端がエレクトレットシート本体の他面に開口している。貫通孔を有することで、透気度を上記範囲に調整することが容易となる。その結果、圧縮回復性が向上すると共に、人体の皮膚に貼着させて用いても蒸れを抑制することができる。
　エレクトレットシート本体は、微小孔部を有することが好ましい。微小孔部は、エレクトレットシート本体内に不規則に形成されていることが好ましい。
　貫通孔は、エレクトレットシート本体の厚み方向に蛇行しながら延びていても直線状に延びていてもよいが、蛇行しながら延びていることが好ましい。貫通孔が蛇行しながら延びていると、貫通孔及び微小孔部の壁面部近傍に電荷を長期間に亘って安定的に保持することができる。その結果、エレクトレットシートは、長期間に亘って安定的により優れた圧電性を保持することができる。
　貫通孔は、その一部に分岐部が形成されていてもよく、この分岐部の端部はエレクトレットシート本体の表面に開口していてもいなくてもよいが、エレクトレットシート本体の表面に開口していることが好ましい。
　エレクトレットシートの透気度は、１０～１０００ｓｅｃ／１００ｍＬである。透気度の好ましい下限は２０ｓｅｃ／１００ｍＬ、より好ましい上限は６００ｓｅｃ／１００ｍＬであり、より好ましい下限は３０ｓｅｃ／１００ｍＬ、より好ましい上限は１５０ｓｅｃ／１００ｍＬであり、特に好ましい下限は３０ｓｅｃ／１００ｍＬ、特に好ましい上限は８０ｓｅｃ／１００ｍＬである。エレクトレットシートの透気度が１０ｓｅｃ／１００ｍＬ以上であると、エレクトレットシートの電荷保持性が向上し、エレクトレットシートは長期間に亘って優れた圧電性を維持することができる。又、エレクトレットシートを人体の皮膚に貼着させて用いても蒸れを一層抑制することができる。エレクトレットシートの透気度が１０００ｓｅｃ／１００ｍＬ以下であると、エレクトレットシートの圧縮回復性が向上し、エレクトレットシートは長期間に亘って優れた圧電性を保持すると共に、人体の皮膚に貼着させて用いても蒸れを一層抑制することができる。透気度は、貫通孔の形状、貫通孔の開口端の長径及び孔密度などにより調整することができる。
　なお、エレクトレットシートの透気度は、２３℃、相対湿度６５％の雰囲気下でＪＩＳ　Ｐ８１１７に準拠してエレクトレットシートの任意の１０箇所の透気度を測定し、その相加平均値を算出することにより得られた値とする。
　貫通孔が蛇行しながら延びている場合、エレクトレットシートの透気度は、５０～１０００ｓｅｃ／１００ｍＬが好ましい。透気度が上記範囲内であることで、繰り返し加えられる押圧力に対する耐久性、即ち、圧縮回復性に一層優れる。更に、人体の皮膚に貼着させて用いた場合に、蒸れを一層抑制することができる。エレクトレットシートの透気度は、８０～６００ｓｅｃ／１００ｍＬがより好ましく、１００～３００ｓｅｃ／１００ｍＬが特に好ましい。
　貫通孔が直線状に延びている場合、エレクトレットシートの透気度は、１０～３００ｓｅｃ／１００ｍＬが好ましい。透気度が上記範囲内であることで、繰り返し加えられる押圧力に対する耐久性、即ち、圧縮回復性に一層優れる。更に、エレクトレットシートを人体の皮膚に貼着させて用いた場合に、蒸れを一層抑制することができる。エレクトレットシートの透気度は、２０～１００ｓｅｃ／１００ｍＬがより好ましく、３０～８０ｓｅｃ／１００ｍＬが特に好ましい。
　なお、貫通孔が蛇行又は直線状に延びているか否かは下記基準に基づいて判断される。エレクトレットシートをその厚み方向に切断して倍率３０００倍の拡大写真を撮影する。拡大写真において、貫通孔における両側の開口端の中心同士を結ぶ直線を基準線として描く。なお、開口端の中心とは、拡大写真において、開口端縁同士を結ぶ直線上にあり且つこの直線の中央に位置する点をいう。貫通孔において基準線から最も離間している部分と、貫通孔における両側の開口端の中心のそれぞれとを結ぶ直線を判定線として２本描く。基準線と、双方の判定線とがなす内角が１５°未満である場合、貫通孔は直線状に延びているとする。基準線と、何れかの判定線とがなす内角が１５°以上である場合、貫通孔は蛇行しながら延びているとする。
　エレクトレットシート本体において、貫通孔の開口端、即ち、微小孔部が連続的に連なって形成された貫通孔の開口端の最大長径は１μｍ以下が好ましく、１００ｎｍ～９００ｎｍがより好ましく、２００～６００ｎｍが特に好ましい。貫通孔の開口端の最大長径が１μｍ以下であると、エレクトレットシートの電荷保持性が向上し、エレクトレットシートは長期間に亘って優れた圧電性を維持することができる。貫通孔の開口端の最大長径が１００ｎｍ以上であると、エレクトレットシートの圧縮回復性が一層向上し、エレクトレットシートは長期間に亘ってより優れた圧電性を保持することができる。又、エレクトレットシートを人体の皮膚に貼着させて用いても、蒸れを一層抑制することができる。
　エレクトレットシート本体において、貫通孔の開口端の平均長径は５００ｎｍ以下が好ましく、１００ｎｍ～５００ｎｍがより好ましく、２００ｎｍ～５００ｎｍが特に好ましく、２５０～３５０ｎｍが最も好ましい。微小孔部の開口端の平均長径が５００ｎｍ以下であると、エレクトレットシートの電荷保持性が一層向上し、エレクトレットシートは長期間に亘ってより優れた圧電性を維持することができる。貫通孔の開口端の平均長径が１００ｎｍ以上であると、エレクトレットシートの圧縮回復性が一層向上し、エレクトレットシートは長期間に亘ってより優れた圧電性を保持することができる。又、エレクトレットシートを人体の皮膚に貼着させて用いても、蒸れを一層抑制することができる。
　なお、エレクトレットシート本体における貫通孔の開口端の最大長径及び平均長径は次のようにして測定される。先ず、エレクトレットシートの表面をカーボンコーティングする。次に、エレクトレットシートの表面における任意の１０個所を走査型電子顕微鏡を用いて倍率１万にて撮影する。なお、撮影範囲は、エレクトレットシートの表面において縦９．６μｍ×横１２．８μｍの平面長方形の範囲とする。
　得られた写真に現れている各貫通孔の開口端の長径を測定する。なお、貫通孔の開口端の長径とは、この貫通孔の開口端を包囲し得る最小径の真円の直径とする。撮影範囲と、撮影範囲でない部分とに跨がって存在している貫通孔については、測定対象から除外する。そして、写真に現れている貫通孔における開口端の長径のうち最大の長径を、エレクトレットシート本体の貫通孔の開口端の最大長径とする。写真に現れている各貫通孔における開口端の長径の相加平均値を、エレクトレットシート本体の貫通孔の開口端の平均長径とする。
　エレクトレットシートの孔密度は、１５個／μｍ2以上が好ましく、１７個／μｍ2以上がより好ましい。エレクトレットシートの孔密度が１５個／μｍ2以上であると、エレクトレットシートの圧縮回復性が一層向上し、エレクトレットシートは長期間に亘ってより優れた圧電性を保持することができる。また、エレクトレットシートを人体の皮膚に貼着させて用いても、蒸れを一層抑制することができる。エレクトレットシートの孔密度は５０個／μｍ2以下が好ましく、４０個／μｍ2以下がより好ましく、３５個／μｍ2以下が特に好ましい。エレクトレットシートの孔密度が５０個／μｍ2以下であると、エレクトレットシートの電荷保持性が一層向上し、エレクトレットシートは長期間に亘ってより優れた圧電性を維持することができる。
　なお、エレクトレットシートの孔密度は、下記の要領で測定する。先ず、エレクトレットシート表面の任意の部分において、縦９．６μｍ×横１２．８μｍの平面長方形状の測定部分を定め、この測定部分を倍率１万倍にて写真撮影する。そして、測定部分において貫通孔の開口端の個数を測定し、この個数を１２２．８８μｍ2（９．６μｍ×１２．８μｍ）で除すことによって孔密度を算出することができる。なお、測定部分と、測定部分でない部分とに跨がって存在している貫通孔は０．５個として数える。
　エレクトレットシートの空孔率は、４０～７０％が好ましく、４５～６５％がより好ましく、５０～６０％が特に好ましい。空孔率が上記範囲内であることで、エレクトレットシートの圧縮回復性が一層向上し、エレクトレットシートは長期間に亘ってより優れた圧電性を保持することができる。また、エレクトレットシートを人体の皮膚に貼着させて用いても、蒸れを一層抑制することができる。
　なお、エレクトレットシートの空孔率は下記の要領で測定することができる。先ず、エレクトレットシートを切断することにより縦１０ｃｍ×横１０ｃｍの平面正方形状（面積１００ｃｍ2）の試験片を得る。次に、試験片の重量Ｗ（ｇ）を及び厚みＴ（ｃｍ）を測定し、下記により見掛け密度ρ（ｇ／ｃｍ3）を算出する。なお、試験片の厚みは、ダイヤルゲージ（例えば、株式会社ミツトヨ製　シグナルＡＢＳデジマチックインジケータ）を用いて、試験片の厚みを１５箇所測定し、その相加平均値とする。そして、この見掛け密度ρ（ｇ／ｃｍ3）及びエレクトレットシートを構成している合成樹脂自体の密度ρ０（ｇ／ｃｍ3）を用いて下記に基づいてエレクトレットシートの空孔率Ｐ（％）を算出することができる。エレクトレットシートを構成している合成樹脂自体の密度ρ０（ｇ／ｃｍ3）は、エレクトレットシートから気泡を除いた状態における質量と体積から算出した値である。気泡を除く処理としては、加熱溶融後に冷却する方法や超臨界状態にて処理する方法などが挙げられる。
　見掛け密度ρ（ｇ／ｃｍ３）＝Ｗ／（１００×Ｔ）
　空孔率Ｐ［％］＝１００×［（ρ０－ρ）／ρ０］
　エレクトレットシートについて、厚み方向に５０％圧縮したときのＪＩＳ　Ｋ６７６７に準拠した圧縮永久歪みは２０％以下であることが好ましい。上記圧縮永久ひずみは、１０％以上２０％以下であることがより好ましく、１３％以上１８％以下であることがさらに好ましい。圧縮永久歪みが２０％以下であると、エレクトレットシートの圧縮回復性が一層向上し、エレクトレットシートは長期間に亘ってより優れた圧電性を保持する。
　エレクトレットシートの厚みは、１０～３００μｍが好ましく、１２～１００μｍがより好ましく、１３～５０μｍがより好ましく、１４～３０μｍが特に好ましい。エレクトレットシートの厚みが１０μｍ以上であると、エレクトレットシート内に電荷をより保持することができ、エレクトレットシートの圧電性が一層向上する。エレクトレットシートの厚みが３００μｍ以下であると、エレクトレットシートの貫通孔及び微小孔部の壁部近傍に正電荷及び負電荷を分極状態でより効果的に保持させることができ、エレクトレットシートの圧電性の安定性を一層向上させることができる。
　次に、エレクトレットシートの製造方法について説明する。エレクトレットシートの製造方法は特に限定されないが、下記の製造方法が好ましい。
　エレクトレットシートは、下記工程、
　合成樹脂を押出機に供給して溶融混練し、上記押出機の先端に取り付けたＴダイから押出すことにより合成樹脂シートを得る押出工程と、
　上記押出工程で得られた上記合成樹脂シートをその表面温度が（合成樹脂の融点－３０℃）～（合成樹脂樹脂の融点－１℃）となるようにして１分以上養生する養生工程と、
　上記養生工程後の上記合成樹脂シートを延伸倍率１．５～２．８倍にて一軸延伸する延伸工程と、
　上記延伸工程後の上記合成樹脂シートをアニールしてエレクトレットシート本体を製造するアニーリング工程と、
　上記エレクトレットシート本体を帯電させる帯電工程と
　を含む方法によって製造することができる。以下、エレクトレットシートの製造方法について、順を追って説明する。
　（押出工程）
　先ず、合成樹脂を押出機に供給して溶融混練し、押出機の先端に取り付けたＴダイから押出すことにより合成樹脂シートを得る押出工程を行う。
　合成樹脂を押出機にて溶融混練する際の合成樹脂の温度は、（合成樹脂の融点＋２０℃）～（合成樹脂の融点＋１００℃）が好ましく、（合成樹脂の融点＋２５℃）～（合成樹脂の融点＋８０℃）がより好ましい。合成樹脂の温度が上記範囲内であると、合成樹脂の配向性が向上し、合成樹脂のラメラを高度に形成することができる。
　合成樹脂を押出機からシート状に押出す際におけるドロー比は、５０～３００が好ましく、５５～２８０がより好ましく、６５～２５０が特に好ましく、６８～２５０が最も好ましい。ドロー比が５０以上であると、合成樹脂を充分に分子配向させて、合成樹脂のラメラを充分に生成させることができる。ドロー比が、３００以下であると、合成樹脂シートの製膜安定性が向上し、合成樹脂シートの厚み精度及び幅精度を向上させることができる。
　なお、ドロー比とは、ＴダイのリップのクリアランスをＴダイから押出された合成樹脂シートの厚みで除した値をいう。Ｔダイのリップのクリアランスの測定は、ＪＩＳ　Ｂ７５２４に準拠したすきまゲージ（例えば、株式会社永井ゲージ製作所製　ＪＩＳすきまゲージ）を用いてＴダイのリップのクリアランスを１０箇所以上測定し、その相加平均値を求めることにより行うことができる。また、Ｔダイから押出された合成樹脂シートの厚みは、ダイヤルゲージ（例えば、株式会社ミツトヨ製　シグナルＡＢＳデジマチックインジケータ）を用いてＴダイから押出された合成樹脂シートの厚みを１０箇所以上測定し、その相加平均値を求めることにより行うことができる。
　合成樹脂シートの製膜速度は、１０～３００ｍ／分が好ましく、１５～２５０ｍ／分がより好ましく、１５～３０ｍ／分が特に好ましい。合成樹脂シートの製膜速度が１０ｍ／分以上であると、合成樹脂を充分に分子配向させて、合成樹脂のラメラを充分に生成させることができる。また、合成樹脂シートの製膜速度が３００ｍ／分以下であると、合成樹脂シートの製膜安定性が向上し、合成樹脂シートの厚み精度及び幅精度を向上させることができる。
　Ｔダイから押出された合成樹脂シートをその表面温度が（合成樹脂の融点－１００℃）以下となるまで冷却することが好ましい。これにより、合成樹脂が結晶化してラメラを生成することを促進させることができる。溶融混練した合成樹脂を押出すことにより、合成樹脂シートを構成している合成樹脂分子を予め配向させた上で、合成樹脂シートを冷却することにより、合成樹脂が配向している部分においてラメラの生成を促進させることができる。
　冷却された合成樹脂シートの表面温度は、合成樹脂の融点よりも１００℃低い温度以下が好ましく、合成樹脂の融点よりも１４０～１１０℃低い温度がより好ましく、合成樹脂の融点よりも１３５～１２０℃低い温度が特に好ましい。冷却された合成樹脂シートの表面温度が合成樹脂の融点よりも１００℃低い温度以下であると、合成樹脂シートを構成している合成樹脂のラメラを十分に生成することができる。
　（養生工程）
　次に、上述した押出工程により得られた合成樹脂シートを養生する。この合成樹脂シートの養生工程は、押出工程において合成樹脂シート中に生成させたラメラを成長させるために行う。このことにより、合成樹脂シートの押出方向に結晶化部分（ラメラ）と非結晶部分とが交互に配列してなる積層ラメラ構造を形成させることができ、後述する合成樹脂シートの延伸工程において、ラメラ内ではなく、ラメラ間において亀裂を発生させ、この亀裂を起点として微小な貫通孔及び微小孔部を形成することができる。
　合成樹脂シートの養生温度は、（合成樹脂の融点－３０℃）～（合成樹脂の融点－１℃）が好ましく、（合成樹脂の融点－２５℃）～（合成樹脂の融点－５℃）がより好ましい。合成樹脂シートの養生温度が（合成樹脂の融点－３０℃）以上であると、合成樹脂の分子を十分に配向させてラメラを十分に成長させることができる。また、合成樹脂シートの養生温度が（合成樹脂の融点－１℃）以下であると、合成樹脂の分子を十分に配向させてラメラを十分に成長させることができる。なお、合成樹脂シートの養生温度とは、合成樹脂シートの表面温度をいう。
　合成樹脂シートの養生時間は、１分以上が好ましく、３分以上がより好ましく、５分以上が特に好ましく、１０分以上が最も好ましい。合成樹脂シートを１分以上養生させることにより、合成樹脂シートのラメラを十分に且つ均一に成長させることができる。また、養生時間が長すぎると、合成樹脂シートが熱劣化する虞れがある。したがって、養生時間は、３０分以下が好ましく、２０分以下がより好ましい。
　（延伸工程）
　次に、養生工程後の合成樹脂シートを一軸延伸する延伸工程を行う。延伸工程では、合成樹脂シートを好ましくは押出方向にのみ一軸延伸する。合成樹脂シートを一軸延伸することによって、エレクトレットシートの透気度を上記範囲内に調整しやすい。又、ラメラ間の非結晶部において円滑に亀裂を発生させて、エレクトレットシート本体に微小孔部及び貫通孔を生成することができる。
　延伸工程における合成樹脂シートの延伸方法としては、合成樹脂シートを一軸延伸することができれば、特に限定されず、例えば、合成樹脂シートを一軸延伸装置を用いて所定温度にて一軸延伸する方法などが挙げられる。合成樹脂シートの延伸は、複数回分割して行う逐次延伸が好ましい。逐次延伸をすることによって、透気度を上記範囲内に調整しやすい。
　エレクトレットシート本体内に蛇行しながら延びる貫通孔を形成する場合には、合成樹脂シートの延伸時における歪み速度は、２００～３５０％／分が好ましく、２００～３００％／分がより好ましく、２５０～３００％／分が特に好ましい。
　エレクトレットシート本体内に直線状に延びる貫通孔を形成する場合には、合成樹脂シートの延伸時における歪み速度は、２３０％／分以下が好ましく、２００％／分以下がより好ましく、１５０％／分以下が特に好ましい。上記延伸時における歪み速度の下限は特に限定されないが、生産性の観点から１０％／分以上が好ましい。
　合成樹脂シートの延伸時における歪み速度とは、下記式に基づいて算出された値をいう。なお、延伸倍率λ［％］、ライン搬送速度Ｖ［ｍ／分］及び延伸区間路長Ｆ［ｍ］に基づいて算出される、単位時間当たりの変形歪みε［％／分］をいう。ライン搬送速度Ｖとは、延伸区間の入口での合成樹脂シートの搬送速度をいう。延伸区間路長Ｆとは、延伸区間の入口から出口までの搬送距離をいう。
　歪み速度ε＝λ×Ｖ/Ｆ
　延伸工程において、合成樹脂シートの表面温度は、（合成樹脂の融点－１００℃）～（合成樹脂の融点－５℃）が好ましく、（合成樹脂の融点－３０℃）～（合成樹脂の融点－１０℃）がより好ましい。上記表面温度が上記範囲内にあると、合成樹脂シートを破断させることなく、ラメラ間の非結晶部において円滑に亀裂を発生させて微小孔部及び貫通孔を生成することができる。
　延伸工程において、合成樹脂シートの延伸倍率は、１．５～３．０倍が好ましく、２．０～２．９倍がより好ましく、２．３～２．８倍が特に好ましい。上記延伸倍率が上記範囲内であると、合成樹脂シートに微小孔部を均一に形成することができ、エレクトレットシートを用いて構成された圧電センサの精度を向上させることができる。
　なお、合成樹脂シートの延伸倍率とは、延伸後の合成樹脂シートの長さを延伸前の合成樹脂シートの長さで除した値をいう。
　（アニーリング工程）
　次に、延伸工程後の合成樹脂シートにアニール処理を施してエレクトレットシート本体を製造するアニーリング工程を行う。このアニーリング工程は、上述した延伸工程において加えられた延伸によって合成樹脂シートに生じた残存歪みを緩和して、得られるエレクトレットシートに加熱による熱収縮が生じることを抑えるために行われる。
　アニーリング工程における合成樹脂シートの表面温度は、（合成樹脂の融点－４０℃）～（合成樹脂の融点－５℃）が好ましい。上記表面温度が上記範囲内であると、延伸工程で形成された貫通孔の閉塞を防止することができる。その結果、エレクトレットシートの圧縮回復性が一層向上し、エレクトレットシートは長期間に亘って一層優れた圧電性を保持することができる。また、エレクトレットシートを人体の皮膚に貼着させて用いても、蒸れを一層抑制することができる。
　（帯電工程）
　アニーリング工程で製造されたエレクトレットシート本体を帯電させることによってエレクトレットシート本体に圧電性を発現させてエレクトレットシートを製造することができる。
　エレクトレットシート本体を帯電させる方法としては、特に限定されず、例えば、エレクトレットシート本体に直流電解を加える方法などが挙げられる。
　エレクトレットシート本体に直流電界を加える方法としては、特に限定されず、例えば、下記の方法が挙げられる。
（１）エレクトレットシート本体を一対の平板電極で挟持し、帯電させたい表面に接触させている平板電極を高圧直流電源に接続すると共に他方の平板電極をアースし、エレクトレットシート本体に直流又はパルス状の高電圧を印加して合成樹脂に電荷を注入してエレクトレットシート本体を帯電させる方法。
（２）エレクトレットシート本体の第１の面に、アースされた平板電極を密着状態に重ね合わせ、エレクトレットシート本体の第２の面側に所定間隔を存して直流の高圧電源に電気的に接続された針状電極又はワイヤー電極を配設する。そして、針状電極の先端又はワイヤー電極の表面近傍への電界集中によりコロナ放電を発生させ、空気分子をイオン化させて、針状電極又はワイヤー電極の極性により発生した空気イオンを反発させてエレクトレットシート本体を帯電させる方法。
　エレクトレットシート本体に直流電界を加える時の直流処理電圧の絶対値は、５～４０ｋＶが好ましく、１０～３０ｋＶがより好ましい。直流処理電圧を上記範囲に調整することによって、得られるエレクトレットシートの高温における圧電性の保持性が向上する。
　（圧電センサ）
　エレクトレットシート１の第１の面（一方の主面）にシグナル電極２を積層又は積層一体化し且つ第２の面（他方の主面）にグランド電極３を積層し又は積層一体化することによって圧電センサが構成される。そして、グランド電極３を基準電極としてシグナル電極２の電位を測定することによって、エレクトレットシートにて発生した電位を測定することができる。
　シグナル電極は、エレクトレットシート１の第１の面（一方の主面）に必要に応じて固定剤を介して積層一体化されていることが好ましい。同様に、グランド電極は、エレクトレットシート１の第２の面（他方の主面）に必要に応じて固定剤を介して積層一体化されていることが好ましい。なお、シグナル電極２及びグランド電極３としては、導電性を有しておれば、特に限定されず、例えば、銅箔、アルミニウム箔などの金属シート及び導電性膜などが挙げられる。
　シグナル電極２及びグランド電極３を導電性膜で構成する場合、導電性膜は、電気絶縁シート上に形成された上で、エレクトレットシート上に積層一体化されてもよいし、エレクトレットシートの表面に直接、形成されてもよい。電気絶縁シート又はエレクトレットシート上に導電性膜を形成する方法は、例えば、（１）電気絶縁シート又はエレクトレットシート上に、バインダー中に導電性微粒子を含有する導電ペーストを塗布、乾燥させて導電性膜を形成する方法、（２）電気絶縁シート又はエレクトレットシート上に、蒸着により導電性膜を形成する方法などが挙げられる。
　電気絶縁シートとしては、電気絶縁性を有しておれば、特に限定されず、例えば、ポリイミドシート、ポリエチレンテレフタレートシート、ポリエチレンナフタレートシート、ポリ塩化ビニルシートなどが挙げられる。
　固定剤層を構成している固定剤は、反応系、溶剤系、水系及びホットメルト系の接着剤又は粘着剤などを用いることができる。エレクトレットシートの感度を維持する観点から、誘電率の低い固定剤が好ましい。
　上記では、一枚のエレクトレットシート１の第１の面にシグナル電極２を、第２の面にグランド電極３を積層させて圧電センサを構成した場合を説明したが、複数枚のエレクトレットシートを互いに接触した状態又は通気性を有するシートを介在させた状態に重ね合わせて積層シートとし、この積層シート全体を本発明のエレクトレットシートとしてもよい。この積層シートの第１の面にシグナル電極を、第２の面にグランド電極を積層させて圧電センサを構成してもよい。
　通気性を有するシートとしては、特に限定されず、例えば、貫通孔が形成された合成樹脂シート、不織布などが挙げられる。
　エレクトレットシートは、上述のように、圧縮回復性に優れ、長期間に亘って優れた圧電性を安定的に保持する。また、人体の皮膚に貼着させて用いても蒸れを抑制することができる。
　次に本発明の実施例を説明するが、本発明は下記実施例に限定されるものではない。
［実施例１～７、比較例５及び６］
　（押出工程）
　表１に示した重量平均分子量Ｍｗ、数平均分子量Ｍｎ、分子量分布（Ｍｗ／Ｍｎ）及び融点を有するホモポリプロピレンを押出機に供給して表１に示した樹脂温度にて溶融混練し、押出機の先端に取り付けられたＴダイからシート状に押出した。しかる後、シートを表面温度が３０℃となるまで冷却して、厚みが１８μｍで且つ幅が２００ｍｍの長尺状のホモポリプロピレンシートを得た。なお、製膜速度、押出量及びドロー比は表１に示した通りであった。
　（養生工程）
　次に、ホモポリプロピレンシートをその表面温度が表１に示した養生温度となるようにして表１に示した時間（養生時間）の間、養生した。
　（延伸工程）
　次に、養生を施したホモポリプロピレンシートをその表面温度が表１に示した温度となるようにして表１に示した歪み速度にて表１に示した延伸倍率に押出方向にのみ一軸延伸装置を用いて一軸延伸した。
　（アニーリング工程）
　延伸後、ホモポリプロピレンシートを熱風炉に供給し、ホモポリプロピレンシートをその表面温度が表１に示した温度となるように且つホモポリプロピレンシートに張力が加わらないようにして１分間に亘って加熱し、ホモポリプロピレンシートにアニールを施してエレクトレットシート本体を製造した。エレクトレットシート本体（アニール後のホモポリプロピレンシート）の厚みは表３に示す通りであった。なお、アニーリング工程におけるホモポリプロピレンシートの収縮率は表１に示した値であった。
　（帯電工程）
　エレクトレットシート本体の第１の面に、アースされた平板電極を密着状態に重ね合わせ、エレクトレットシート本体の第２の面側に所定間隔を存して直流の高圧電源に電気的に接続された針状電極を配設した。次に、針状電極の表面近傍への電界集中により、電圧－１５ｋＶ、放電距離３０ｍｍ及び電圧印可時間１分の条件にて、コロナ放電を発生させた。空気分子をイオン化させて、針状電極の極性により発生した空気イオンを反発させて、エレクトレットシート本体（ホモポリプロピレンシート）に直流電界を加えて電荷を注入し、エレクトレットシート本体（ホモポリプロピレンシート）を全体的に帯電させた。その後、電荷を注入したエレクトレットシート本体（ホモポリプロピレンシート）を、接地されたアルミニウム箔で包み込んだ状態で８０℃にて３時間に亘って保持してエレクトレットシート本体を帯電させてエレクトレットシートを得た。なお、エレクトレットシート本体は、帯電工程において、帯電されていること以外、物理的構造に変化は生じない。
　実施例１～３、５及び７、並びに比較例６のエレクトレットシートの貫通孔は、蛇行しながら延びていた。実施例４及び６、並びに比較例５のエレクトレットシートの貫通孔は、直線状に延びていた。
［比較例１～４］
　ポリプロピレン系樹脂として下記のプロピレン－エチレンランダム共重合体を用意した。
・ポリプロピレン系樹脂Ａ（プロピレン－エチレンランダム共重合体、日本ポリプロ社製　商品名「ノバテックＥＧ８Ｂ」、エチレン単位の含有量：５質量％）
・ポリプロピレン系樹脂Ｂ（プロピレン－エチレンランダム共重合体、日本ポリプロ社製　商品名「ウィンテックＷＦＷ４」、エチレン単位の含有量：２質量％）
（押出工程）
　ポリプロピレン系樹脂Ａ、ポリプロピレン系樹脂Ｂ、トリメチロールプロパントリメタクリレート（ＴＭＰＴＭ）、アゾジカルボンアミド及びフェノール系酸化防止剤を表２に示した所定量ずつ押出機に供給した。表２に示した樹脂温度にて溶融混練してＴダイからシート状に押出し、発泡性樹脂シートを製造した。なお、発泡性樹脂シートの厚みを表２に示した。
（電子線照射工程）
　得られた発泡性樹脂シートの両面に電子線を加速電圧５００ｋＶ及び照射強度２５ｋＧｙの条件にて照射し、発泡性樹脂シートを構成しているポリプロピレン系樹脂を架橋した。
（発泡工程）
　架橋させた発泡性樹脂シートを２５０℃に保持された発泡炉に供給して発泡させてポリプロピレン系樹脂発泡シートを得た。なお、ポリプロピレン系樹脂発泡シートの発泡倍率及び厚みを表２に示した。
（延伸工程）
　得られたポリプロピレン系樹脂発泡シートをその溶融状態を維持したまま連続的に幅方向の端部を吸引式ガイダーで吸引して幅方向に延伸して、気泡を押出方向に対して直交する方向（幅方向）に延伸して、延伸気泡を有するポリプロピレン系樹脂発泡シートを得た。なお、ポリプロピレン系樹脂発泡シートの延伸倍率及び厚みを表２に示した。
（帯電工程）
　ポリプロピレン系樹脂発泡シートの第１の面に、アースされた平板電極を密着状態に重ね合わせると共に、ポリプロピレン系樹脂発泡シートの第２の面側に所定間隔を存して直流の高圧電源に電気的に接続された針状電極を配設した。次に、針状電極の表面近傍への電界集中により、電圧－１５ｋＶ、放電距離３０ｍｍ及び電圧印可時間１分の条件下にてコロナ放電を発生させた。空気分子をイオン化させて、針状電極の極性により発生した空気イオンを反発させてホモポリプロピレン系樹脂発泡シートに直流電界を加えて電荷を注入してポリプロピレン系樹脂発泡シートを全体的に帯電させた。その後、電荷を注入したポリプロピレン系樹脂発泡シートを、接地されたアルミニウム箔で包み込んだ状態で８０℃、３時間に亘って保持してエレクトレットシートを得た。
　得られたエレクトレットシートについて、透気度、厚み方向に５０％圧縮した時のＪＩＳ　Ｋ６７６７に準拠した圧縮永久歪み、空孔率、孔密度及び厚み、並びに、エレクトレットシート本体の貫通孔の開口端の最大長径及び平均長径を上記の要領で測定し、その結果を表３に示した。なお、比較例１～４のエレクトレットシートは、貫通孔が存在しないため、貫通孔の開口端の最大長径及び平均長径、並びに、透気度は測定できなかった。
　得られたエレクトレットシートの圧電定数ｄ３３、繰り返し耐久性試験（厚みの変化率）及び蒸れ防止性を下記の要領で測定し、その結果を表２に示した。
（圧電定数ｄ３３）
　エレクトレットシートから一辺が１０ｍｍの平面正方形状の試験片を切り出し、試験片の両面に金蒸着を施して試験体を作製した。
　試験体に加振機を用いて荷重Ｆが２Ｎ、動的荷重が±０．２５Ｎ、周波数が１１０Ｈｚの条件下にて押圧力を加え、その時に発生する電荷Ｑ（クーロン）を計測した。電荷Ｑ（クーロン）を荷重Ｆ（Ｎ）で除することによって圧電定数ｄ３３を算出した。なお、圧電定数ｄｉｊはｊ方向の荷重、ｉ方向の電荷を意味し、ｄ３３はエレクトレットシートの厚み方向の荷重及び厚み方向の電荷となる。
　エレクトレットシートをアルミニウム箔で包み込んだ状態で８０℃の恒温恒湿槽内に３時間に亘って放置した後、エレクトレットシートを２３℃の恒温恒湿槽内に２４時間に亘って放置した。このエレクトレットシートの圧電定数ｄ３３を測定し、圧電定数ｄ３３とした。
（繰り返し耐久性試験）
　エレクトレットシートの厚みを測定した。その後、１００ｋＰａの応力で１００００回繰り返し圧縮を行なった。繰り返し圧縮後、１０分間放置した後の厚みを測定し、厚みの変化率を算出し、評価した。
厚みの変化率（％）
　＝１００×［（圧縮後の厚み）－（圧縮前の厚み）］／（圧縮前の厚み）
（蒸れ防止性）
　実施例及び比較例のエレクトレットシートを、両面テープを用いて、評価者の皮膚表面に貼着させた。貼着後３時間後の蒸れ防止性を評価した。評価者は１０人とし、以下の基準にて判定した。
Ａ：蒸れを感じなかった人数は７人以上であった。
Ｂ：蒸れを感じなかった人数は５～６人であった。
Ｃ：蒸れを感じなかった人数は４人以下であった。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000001
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000002
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000003
　本発明のエレクトレットシートは、圧縮回復性に優れると共に、人体の皮膚に貼着させて用いても蒸れを抑制することができる。本発明のエレクトレットシートは、その第１の面にシグナル電極を積層させ且つ第２の面にグランド電極を積層させることによって圧電センサを構成することができる。圧電センサは、様々な応力及び動きを検知することができる。圧電センサは、脈波、呼吸、体動などの生体信号を精度良く測定することができる。圧電センサは、人体の皮膚表面に貼着させて用いることができる。圧電センサを人体の皮膚表面に貼着させても蒸れを抑制しつつ、生体信号を円滑に測定することができる。
（関連出願の相互参照）
　本出願は、２０１８年８月２４日に出願された日本国特許出願第２０１８－１５７３９８号に基づく優先権を主張し、この出願の開示はその全体を参照することにより本明細書に組み込まれる。
１　　 エレクトレットシート
２　　 シグナル電極
３　　 グランド電極

Claims (9)

  1. 　透気度が１０～１０００ｓｅｃ／１００ｍＬであることを特徴とするエレクトレットシート。
  2. 　厚み方向に５０％圧縮した時のＪＩＳ　Ｋ６７６７に準拠した圧縮永久歪みが２０％以下であることを特徴とする請求項１に記載のエレクトレットシート。
  3. 　開口端の最大長径が１μｍ以下である貫通孔を有する、請求項１又は請求項２に記載のエレクトレットシート。
  4. 　貫通孔の開口端の平均長径が５００ｎｍ以下である、請求項３に記載のエレクトレットシート。
  5. 　空孔率が４０％以上７０％以下である、請求項１～４の何れか１項に記載のエレクトレットシート。
  6. 　孔密度が１５個／μｍ2以上である、請求項１～５いずれか１項に記載のエレクトレットシート。
  7. 　歪み速度が２３０％／分以下の条件で一軸延伸された、請求項１～６のいずれか１項に記載のエレクトレットシート。
  8. 　請求項１～７の何れか１項に記載のエレクトレットシートと、上記エレクトレットシートの第１の面に積層されたシグナル電極と、上記エレクトレットシートの第２の面に積層されたグランド電極とを有することを特徴とする圧電センサ。
  9. 　合成樹脂シートを得る押出工程と、
    　上記押出工程で得られた合成樹脂シートをその表面温度が、［（合成樹脂の融点）－３０℃］以上［（合成樹脂樹脂の融点）－１℃］以下となるようにして養生する養生工程と、
    　上記養生工程後に上記合成樹脂シートを一軸延伸する延伸工程と、
    　上記延伸工程後の上記合成樹脂シートをアニールするアニーリング工程と、
    　上記合成樹脂シートを帯電させる帯電工程とを含む、エレクトレットシートの製造方法。
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