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WO2016114298A1 - 伸縮性電極および配線シート、生体情報計測用インターフェス - Google Patents

伸縮性電極および配線シート、生体情報計測用インターフェス Download PDF

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WO2016114298A1
WO2016114298A1 PCT/JP2016/050819 JP2016050819W WO2016114298A1 WO 2016114298 A1 WO2016114298 A1 WO 2016114298A1 JP 2016050819 W JP2016050819 W JP 2016050819W WO 2016114298 A1 WO2016114298 A1 WO 2016114298A1
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WO
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wiring
stretchable
sheet
electrode
insulating layer
Prior art date
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PCT/JP2016/050819
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English (en)
French (fr)
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義哲 権
石丸　園子
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Toyobo Co Ltd
Original Assignee
Toyobo Co Ltd
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Publication date
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Priority to CN201680005764.7A priority patent/CN107205677B/zh
Priority to EP16737369.5A priority patent/EP3245948B1/en
Priority to US15/543,087 priority patent/US11134878B2/en
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Definitions

  • the present invention relates to a sheet-like stretchable electrode and a wiring sheet that can be laminated on a base material for wearable biological information measurement, and a biological information measurement interface using them.
  • wearable biological information measuring devices that can easily measure biological information such as electrocardiograms by wearing them as clothes, belts or straps have attracted attention.
  • a wearable measuring apparatus that measures an electrocardiogram, it is possible to easily grasp fluctuations in heartbeats in various daily situations by spending daily life while wearing as clothes.
  • Such a wearable biological information measuring device generally includes an electrode, a sensor corresponding to various measurements, and wiring for transmitting the electric signal to an arithmetic / processing device or the like inside a garment made of woven or knitted fabric. ing.
  • Non-Patent Document 1 a method of applying a paint containing a conductive polymer after masking a cloth in an area other than an area where an electrode or wiring is to be provided (Patent Document 1) or A method of forming a silver paste layer sandwiched between urethane resin layers on a fabric has been proposed (Non-Patent Document 1).
  • a method of incorporating electrical wiring into clothing a method of printing wiring on a fabric constituting clothing with a conductive paste such as silver paste, a method of weaving conductive fibers into the fabric, or wiring using conductive yarn
  • a method of embroidering, a method of pasting or sewing stretchable FPC (flexible printed wiring) processed in a separate process are known.
  • the stretchability of the wiring described in Non-Patent Document 1 depends on the urethane resin layer, and the conductive layer is poorly stretchable.
  • the clothes formed with the method described in Non-Patent Document 1 are actually worn, When stretched, the wiring cannot follow the stretch of the fabric, and the silver paste layer that becomes the conductive layer cracks, and there is a problem that conduction is inhibited or blocked.
  • the electrode was formed the surface of the electrode was not protected by the urethane resin layer, so that the generation of cracks due to the stretch of clothes was severe for the wiring.
  • the method of weaving conductive fibers into a fabric can be used only for limited applications such as antistatic because the degree of freedom of the wiring pattern shape is low, and it is not a wiring method for widely incorporating electronic functions in clothes. It is enough.
  • the method of embroidering the wiring using the conductive thread allows wiring formation with a high degree of freedom, but this method is equivalent to the jungle wiring of the era when electronic circuits were composed of vacuum tubes, and the productivity is It is low, and it is difficult to say that it is a method for realizing today's electronic functions.
  • Conductive fibers or conductive yarns are those in which metal is plated on the surface of an insulating fiber, or a thin metal wire is twisted into the yarn, or a conductive polymer is placed between fibers such as microfibers. What has been clarified is known. Since these are generally insufficient in conductivity and have circuit resistance in a distributed constant, the current capacity is small, resulting in signal transmission delay and attenuation. In addition, according to a method in which stretchable FPC (flexible printed wiring) processed in a separate process is bonded or sewn together, it is possible to incorporate a low resistance wiring made of copper foil.
  • stretchable FPC flexible printed wiring
  • Such stretchable FPC does not have inherent stretchability even if a stretchable material is used for the base material, and it realizes pseudo stretch by twisting deformation of the wiring that is distorted in two dimensions. To do. For this reason, there was a problem with the durability of the copper foil, and the clothes were very uncomfortable when they were stretched and deformed, making them extremely uncomfortable.
  • the present invention has been made by paying attention to the above-described circumstances, and its object is to provide an elastic electrode and a wiring that can maintain high conductivity even when stretched, and to attach them to clothes, a belt, and a brassiere. It is providing the interface for biological information measurement laminated
  • the stretchable electrode and wiring of the present invention that can achieve the above object are a sheet-like electrode and wiring that can be laminated on a substrate, and the electrode is provided on the first insulating layer and the first insulating layer.
  • the wiring has a three-layer structure of insulating layer-stretchable conductor layer-insulating layer, and the electric resistance of the stretchable conductor layer is 300 ⁇ / cm or less, and It has a gist in that the load when the electrode and the wiring are stretched at a stretch rate of 10% is 100 N or less.
  • the stretchable electrode and wiring of the present invention that can achieve the above object are a sheet-like electrode and wiring that can be laminated on a substrate, and the electrode is formed on the first insulating layer and the first insulating layer.
  • the wiring has a three-layer structure of the first insulating layer-the elastic conductor layer-the second insulating layer, and the initial sheet resistance value of the elastic conductor layer is 1 ⁇ ⁇ or less, initial electrical resistance per length of wiring is 300 ⁇ / cm or less, and the load when the electrode and the wiring are stretched at 10% elongation is 100 N or less.
  • ⁇ / cm means a resistance value per 1 cm of the wiring length.
  • the initial sheet resistance value of the stretchable conductor layer is preferably 1 ⁇ 10 ⁇ 1 ⁇ ⁇ or less, more preferably 1 ⁇ 10 ⁇ 2 ⁇ ⁇ or less, and even more preferably 1 ⁇ 10 ⁇ 3 ⁇ ⁇ or less. It is preferable that
  • the change in electrical resistance due to 20% elongation of the electrode and the wiring is preferably less than 5 times.
  • the stretchable conductor layer of the present invention preferably contains a conductive filler and a resin.
  • the preferred thickness of the stretchable electrode and the wiring sheet of the present invention is 200 ⁇ m or less.
  • the present invention is a garment made of a belt, a belt-like object such as a brassiere, and / or a knitted fabric or a non-woven fabric, on which the stretchable electrode and the wiring sheet of the present invention are mounted in at least the circumferential direction of the trunk of the human body. It also includes an interface for measuring biological information laminated on a certain base material.
  • the stretchable conductor layer has an electrical resistance of 300 ⁇ / cm, an elongation load of 10% and a load of 100 N or less, and an elongation of 20%. Change of less than 5 times, and high conductivity can be maintained with both non-extension and extension. Therefore, the biological information measurement interface manufactured using the stretchable electrode and the wiring sheet can be made of a base material having good stretchability, and the load required for stretching is small. The feeling of incongruity that movement is restrained excessively by clothes is small, It is possible to reduce the hindrance to wearing.
  • FIG. 1 is a wiring pattern diagram printed on a glove exemplified in the present invention.
  • the stretchable electrode of the present invention is in the form of a sheet including a first insulating layer and a stretchable conductor layer.
  • the stretchable wiring sheet of this invention is a sheet-like thing containing a 1st insulating layer, a stretchable conductor layer, and a 2nd insulating layer.
  • the first insulating layer is an adhesive surface when laminating the stretchable electrode and the wiring sheet to the base material, and moisture from the opposite side of the base material on which the first insulating layer is laminated when worn To reach the conductive layer.
  • the stretchable conductor layer described later in the present invention has good extensibility, but when the substrate is a material rich in extensibility exceeding the stretchability of the stretchable conductor layer, the stretch of the substrate It is conceivable that the elastic conductor layer is stretched to follow and cracks are generated as a result.
  • the first insulating layer also serves as a stretch stopper that suppresses the stretch of the fabric and prevents the stretchable conductor layer from being excessively stretched.
  • the resin forming the first insulating layer is not particularly limited as long as it is an insulating resin.
  • a polyurethane resin, a silicon resin, a vinyl chloride resin, an epoxy resin, or the like is preferably used. be able to.
  • polyurethane resins are preferable from the viewpoint of adhesiveness to the stretchable conductor layer.
  • 1 type of resin which forms a 1st insulating layer may be sufficient, and 2 or more types may be sufficient as it.
  • polyurethane-based resin examples include polyester-based, polyether-based, and polycarbonate-based resins. Among these, polyester urethane resins are preferable from the viewpoint of stretchability of the coating film.
  • a thermoplastic resin, a thermosetting resin, a rubber or the like having an elastic modulus of 1 to 1000 MPa can be used.
  • rubber is preferable.
  • nitrile group-containing rubber, chloroprene rubber, and chlorosulfonated polyethylene rubber are preferable, and nitrile group-containing rubber is particularly preferable.
  • the range of elastic modulus is preferably 3 to 600 MPa, more preferably 10 to 500 MPa, and still more preferably 30 to 300 MPa.
  • the elastic modulus of the resin forming the first insulating layer is preferably larger than the elastic modulus of the stretchable conductor layer in terms of the stretch preventing effect of the stretchable conductor.
  • the first insulating layer of the present invention preferably has a larger load when stretched at a stretch rate of 10% than the stretchable conductor layer.
  • the insulating resin is dissolved or dispersed in an appropriate solvent (preferably water), and applied or printed on a release paper or release film to form a coating film, It can be formed by evaporating and drying the solvent contained in the coating film.
  • an appropriate solvent preferably water
  • or film which has the appropriate physical property to carry out after surgery can also be used.
  • the film thickness of the first insulating layer is preferably in the range of 5 to 200 ⁇ m, preferably 10 to 70 ⁇ m, and more preferably 20 to 50 ⁇ m. If the first insulating layer is too thin, the insulating effect and the anti-elongation effect will be insufficient. On the other hand, if it is too thick, the stretchability of the fabric will be impaired, and the thickness of the entire electrode and wiring will be increased, resulting in an impediment to comfort. There is a risk of becoming.
  • a stretchable conductor layer is formed on the first insulating layer. This stretchable conductor layer ensures conduction.
  • the stretchable conductor layer preferably contains a conductive filler and a resin.
  • the conductive filler forming the stretchable conductor layer is preferably a metal powder. Moreover, conductive materials other than metal powder and metal nanoparticles can be used as the conductive filler as necessary.
  • Metal powders include precious metal powders such as silver powder, gold powder, platinum powder and palladium powder, base metal powders such as copper powder, nickel powder, aluminum powder and brass powder, as well as different types of particles made of inorganic materials such as base metal and silica. Examples thereof include a plating powder plated with a noble metal, a base metal powder alloyed with a noble metal such as silver. Among these, silver powder and copper powder are preferable from the viewpoint of easily exhibiting high conductivity and price, and it is desirable that silver powder and / or copper powder be the main component (50% by mass or more). In addition, only 1 type may be sufficient as an electroconductive filler, and 2 or more types may be sufficient as it.
  • Preferred shapes of the metal powder include known flaky shapes (flaky shapes), spherical shapes, dendritic shapes (dendritic shapes), and agglomerated shapes (shapes in which spherical primary particles are aggregated three-dimensionally). .
  • flaky shapes flaky shapes
  • spherical shapes dendritic shapes
  • agglomerated shapes shapes in which spherical primary particles are aggregated three-dimensionally.
  • flaky, spherical, and aggregated metal powders are particularly preferable.
  • the average particle size of the metal powder is preferably 0.5 to 10 ⁇ m. If the average particle diameter is too large, it may be difficult to form a desired pattern shape when attempting to form a wiring with a fine pattern. On the other hand, if the average particle size is too small, the metal powder tends to aggregate when forming the stretchable conductor layer, and the raw material cost increases as the particle size decreases, which is not preferable.
  • the proportion of the metal powder in the conductive filler is preferably 80% by volume or more, more preferably 85% by volume or more, and still more preferably 90% by volume or more. If the content ratio of the metal powder is too small, it may be difficult to develop sufficiently high conductivity.
  • the mass of each solid content of each component contained in the paste is measured, and (the mass of each solid ⁇ the specific gravity of each solid content) is calculated. And calculating the volume of the solid content of each component.
  • the conductive particles of the present invention are particles having a specific resistance of 1 ⁇ 10 ⁇ 1 ⁇ cm or less and a particle diameter of 100 ⁇ m or less.
  • Examples of the material having a specific resistance of 1 ⁇ 10 ⁇ 1 ⁇ cm or less include metals, alloys, carbon, doped semiconductors, conductive polymers, and the like.
  • the conductive particles preferably used in the present invention are metals such as silver, gold, platinum, palladium, copper, nickel, aluminum, zinc, lead and tin, alloy particles such as brass, bronze, white copper and solder, and silver-coated copper. Hybrid particles, metal-plated polymer particles, metal-plated glass particles, metal-coated ceramic particles, and the like can be used.
  • the main use is to use 90% by mass or more of the conductive particles.
  • the amorphous aggregated powder is a three-dimensional aggregate of spherical or irregularly shaped primary particles.
  • Amorphous agglomerated powders and flaky powders are preferable because they have a specific surface area larger than that of spherical powders and the like and can form a conductive nitrate work even with a low filling amount. Since the amorphous agglomerated powder is not in a monodispersed form, the particles are in physical contact with each other, so that it is easy to form a conductive nitrate work.
  • the particle size of the flaky powder is not particularly limited, but those having an average particle size (50% D) measured by a dynamic light scattering method of 0.5 to 20 ⁇ m are preferable. More preferably, it is 3 to 12 ⁇ m. When the average particle diameter exceeds 15 ⁇ m, it becomes difficult to form fine wiring, and clogging occurs in the case of screen printing. When the average particle size is less than 0.5 ⁇ m, it is impossible to make contact between particles at low filling, and the conductivity may deteriorate.
  • the particle size of the amorphous aggregated powder is not particularly limited, but those having an average particle size (50% D) measured by a light scattering method of 1 to 20 ⁇ m are preferable. More preferably, it is 3 to 12 ⁇ m. When the average particle diameter exceeds 20 ⁇ m, the dispersibility is lowered and it becomes difficult to form a paste. When the average particle size is less than 1 ⁇ m, the effect as an agglomerated powder is lost, and good conductivity may not be maintained with low filling.
  • the surface has a mercapto group, an amino group, a nitrile group, or a surface treatment with a rubber containing a sulfide bond and / or a nitrile group.
  • the conductive material itself has a strong cohesive force.
  • a conductive material having a high aspect ratio as described later has a low dispersibility in the resin, but has a mercapto group, amino group or nitrile group on its surface, or a sulfide bond. Since the surface treatment is performed with rubber containing a nitrile group and / or the affinity for the metal powder is increased, an effective conductive network can be formed together with the metal powder, and high conductivity can be realized.
  • Carbon nanotubes have a structure in which a two-dimensional graphene sheet is wound into a cylindrical shape, and can be divided into multi-layer, single-layer, and horn types depending on the number of layers and the shape of the tip. Depending on the type of armchair structure, zigzag structure, and chiral structure. In the present invention, any type of carbon nanotube may be used.
  • the diameter of the carbon nanotube is not particularly limited, but is preferably 0.5 to 200 nm.
  • the method for introducing a functional group (mercapto group, amino group, nitrile group) onto the surface of the carbon nanotube is not particularly limited.
  • a method of introducing it by a covalent bond by reaction a method of utilizing hydrophobic interaction / hydrogen bond
  • a known method such as a method using ⁇ -stacking or a method using electrostatic interaction can be employed.
  • the method of surface treating carbon nanotubes with a rubber containing a sulfide bond and / or a nitrile group includes a functional group introduced on the surface by any of the above methods and a predetermined rubber containing a reactive group. What is necessary is just to make it react, and, thereby, predetermined rubber can be made to adhere to the carbon nanotube surface.
  • the conductive material has an aspect ratio of 10 to 10,000.
  • the aspect ratio is preferably 20 to 10,000, and more preferably 50 to 1,000. If the conductive material has such an aspect ratio, better conductivity can be exhibited.
  • the proportion of the conductive material in the conductive filler is preferably 20% by volume or less, more preferably 15% by volume or less, and still more preferably 10% by volume or less. If the content of the conductive material is too large, it may be difficult to uniformly disperse it in the resin, and the conductive material as described above is generally expensive.
  • the metal nanoparticles include silver, bismuth, platinum, gold, nickel, tin, copper, zinc and the like, and the average particle diameter is preferably 2 to 100 nm.
  • copper, silver, platinum, and gold are preferable, and those containing silver and / or copper as a main component (50% by mass or more) are more preferable.
  • Inclusion of metal nanoparticles can be expected to improve conductivity, contribute to rheology adjustment of the conductive paste used for forming the stretchable conductor layer, and improve printability.
  • the proportion of metal nanoparticles in the conductive filler is preferably 20% by volume or less, more preferably 15% by volume or less, and still more preferably 10% by volume or less. If the content of the conductive material is too large, it may easily aggregate in the resin, and metal nanoparticles having a small particle diameter as described above are generally expensive. Is desirable.
  • the amount of the conductive filler in the stretchable conductor layer is preferably 15 to 45% by volume, More preferably, it is 20 to 40% by volume. If the amount of the conductive filler is too small, the conductivity may be insufficient. On the other hand, if the amount is too large, the stretchability of the stretchable conductor layer tends to decrease, and the obtained stretchable electrode and wiring sheet are obtained. When the film is stretched, cracks or the like are generated, and as a result, good conductivity may not be maintained.
  • the resin forming the stretchable conductor layer preferably contains at least a rubber containing a sulfur atom and / or a rubber containing a nitrile group.
  • Sulfur atoms and nitrile groups have a high affinity with metals, and rubber is highly stretchable and can prevent cracks and the like even when stretched. It can be maintained in a dispersed state to exhibit excellent conductivity.
  • a rubber containing a nitrile group is more preferable from the viewpoint of a change in electric resistance during elongation.
  • only 1 type may be sufficient as resin which forms a stretchable conductor layer, and 2 or more types may be sufficient as it.
  • the rubber containing sulfur atoms is not particularly limited as long as it is a rubber or elastomer containing sulfur.
  • the sulfur atom is contained in the form of a sulfide bond or disulfide bond of the main chain of the polymer, a mercapto group of a side chain or a terminal.
  • Specific examples of the rubber containing a sulfur atom include polysulfide rubber, polyether rubber, polyacrylate rubber, and silicone rubber containing a mercapto group, sulfide bond or disulfide bond.
  • polysulfide rubber, polyether rubber, polyacrylate rubber, and silicone rubber containing a mercapto group are preferable.
  • a resin in which a sulfur-containing compound such as pentaerythritol tetrakis (S-mercaptobutyrate), trimethylolpropane tris (S-mercaptobutyrate), or a mercapto group-containing silicone oil is used in a rubber having no sulfur atom is used. You can also.
  • a commercially available product that can be used as a rubber containing a sulfur atom “Thicol (registered trademark) LP” manufactured by Toray Fine Chemical Co., Ltd., which is a liquid polysulfide rubber, is preferable.
  • the content of sulfur atoms in the rubber containing sulfur atoms is preferably 10 to 30% by mass.
  • a flexible resin in the present invention, it is preferable to use (c) a flexible resin as the resin.
  • the (c) flexible resin in the present invention include a thermoplastic resin, a thermosetting resin, and a rubber having an elastic modulus of 1 to 1000 MPa.
  • the rubber is used.
  • urethane rubber acrylic rubber, silicone rubber, butadiene rubber, nitrile group-containing rubber such as nitrile rubber and hydrogenated nitrile rubber, isoprene rubber, sulfurized rubber, styrene butadiene rubber, butyl rubber, chlorosulfonated polyethylene rubber, ethylene propylene
  • examples include rubber and vinylidene fluoride copolymer.
  • nitrile group-containing rubber chloroprene rubber, and chlorosulfonated polyethylene rubber are preferable, and nitrile group-containing rubber is particularly preferable.
  • the range of elastic modulus is preferably 3 to 600 MPa, more preferably 10 to 500 MPa, and still more preferably 30 to 300 MPa.
  • the rubber containing a nitrile group is not particularly limited as long as it is a rubber or elastomer containing a nitrile group, but nitrile rubber and hydrogenated nitrile rubber are preferable.
  • Nitrile rubber is a copolymer of butadiene and acrylonitrile. If the amount of bound acrylonitrile is large, the affinity with metal increases, but the rubber elasticity contributing to stretchability decreases conversely. Accordingly, the amount of bound acrylonitrile in the acrylonitrile butadiene copolymer rubber is preferably 18 to 50% by mass, and particularly preferably 40 to 50% by mass.
  • the rubber containing a nitrile group is not particularly limited as long as it is a rubber or elastomer containing a nitrile group, but acrylonitrile butadiene copolymer rubber which is a copolymer of butadiene and acrylonitrile is preferably exemplified.
  • acrylonitrile butadiene copolymer rubber which is a copolymer of butadiene and acrylonitrile is preferably exemplified.
  • Nipol (registered trademark) 1042” manufactured by ZEON CORPORATION is preferably exemplified.
  • the amount of nitrile groups in the rubber containing nitrile groups is preferably 18 to 50% by mass, more preferably 28 to 41% by mass.
  • the amount of bound acrylonitrile in the acrylonitrile butadiene copolymer rubber is large, the affinity with metals increases, but the rubber elasticity contributing to stretchability decreases conversely.
  • the flexible resin of the present invention preferably has an alkali metal content of 4000 ppm or less.
  • an increase in viscosity over time due to pseudo cross-linking of the conductive silver paste is suppressed, and long-term storage stability is improved.
  • the migration resistance in the case of using a conductive coating film from the reduction of the metal ion source is also improved.
  • the rubber containing nitrile groups and nitrile groups in the coating film is not completely homogeneously dispersed by preferentially adsorbing the nitrile group, which is excellent in affinity with silver powder, on the surface of the silver powder. Non-uniformity occurs. For this reason, it becomes easy to form a conductive network in spite of a low filling amount of silver powder. Good stretchability and repeated stretchability can be achieved by increasing the rubber component by reducing the amount of silver powder.
  • the blending amount of (c) flexible resin in the present invention is 7 to 35% by mass, preferably 9 to 35% by weight based on the total of (a) conductive particles, (b) barium sulfate particles and (c) flexible resin. 28% by mass, more preferably 12 to 20% by mass.
  • the amount of the resin in the stretchable conductor layer (in other words, the amount of resin solids in the total solid content of the conductive paste for forming the stretchable conductor layer) is preferably 55 to 85% by volume, more preferably. Is 60 to 80% by volume.
  • the amount of the resin is too small, the conductivity is increased, but the stretchability tends to be deteriorated.
  • the amount of the resin is too large, the stretchability is improved, but the conductivity tends to decrease.
  • an epoxy resin can be blended with the conductive paste of the present invention.
  • a preferable epoxy resin in the present invention is a bisphenol A type epoxy resin or a phenol novolac type epoxy resin.
  • an epoxy resin curing agent can be blended.
  • a known amine compound, polyamine compound, or the like may be used as the curing agent.
  • the curing agent is preferably blended in an amount of 5 to 50%, more preferably 10 to 30% by weight based on the epoxy resin.
  • the blending amount of the epoxy resin and the curing agent is 3 to 40% by mass, preferably 5 to 30% by mass, and more preferably 8 to 24% by mass with respect to the total resin components including the flexible resin.
  • the stretchable conductor layer in the present invention can contain an inorganic substance as long as the conductivity and stretchability are not impaired.
  • inorganic substances include silicon carbide, boron carbide, titanium carbide, zirconium carbide, hafnium carbide, vanadium carbide, tantalum carbide, niobium carbide, tungsten carbide, chromium carbide, molybdenum carbide, calcium carbide, diamond carbon lactam, and other carbides; boron nitride Various nitrides such as titanium nitride and zirconium nitride; Various borides such as zirconium boride; Various oxidations such as titanium oxide (titania), calcium oxide, magnesium oxide, zinc oxide, copper oxide, aluminum oxide, silica and colloidal silica Products: various titanate compounds such as calcium titanate, magnesium titanate, strontium titanate; sulfides such as molybdenum disulfide; various fluorides such as magnesium
  • inorganic substances By adding these inorganic substances, it may be possible to improve printability, heat resistance, mechanical properties, and long-term durability when forming the stretchable conductor layer.
  • 1 type may be sufficient as an inorganic substance, and 2 or more types may be sufficient as it.
  • a thixotropic agent an antifoaming agent, a flame retardant, a tackifier, a hydrolysis inhibitor, a leveling agent, a plasticizer, an antioxidant, an ultraviolet absorber,
  • Various additives such as a flame retardant, a pigment, and dye, can be mix
  • 1 type may be sufficient as an additive, and 2 or more types may be sufficient as it.
  • barium sulfate particles can be blended.
  • the (b) barium sulfate particles of the present invention dwarf barium sulfate, which is a pulverized product of barite mineral called natural barite, and so-called precipitated barium sulfate produced by a chemical reaction can be used.
  • precipitated barium sulfate which can easily control the particle diameter.
  • the average particle diameter determined by the dynamic light scattering method of the barium sulfate particles preferably used is 0.01 to 18 ⁇ m, more preferably 0.05 to 8 ⁇ m, still more preferably 0.2 to 3 ⁇ m.
  • grains of this invention are surface-treated with the hydroxide and / or oxide of one or both of Al and Si.
  • the hydroxide and / or oxide of one or both of Al and Si adhere to the surface of the barium sulfate particles.
  • the amount of adhesion is preferably 0.5 to 50, more preferably 2 to 30, with respect to the barium element 100 in terms of the element ratio by fluorescent X-ray analysis.
  • the average particle size of the barium sulfate particles is preferably smaller than the average particle size of the conductive particles.
  • the number average particle diameter of the conductive particles is preferably 1.5 times or more of the number average particle diameter of the barium sulfate particles, more preferably 2.4 times or more, and more preferably 4.5 times or more. Even more preferred.
  • the average particle diameter of the barium sulfate particles exceeds this range, the unevenness of the obtained coating film surface becomes large, and the coating film tends to break when stretched.
  • the average particle diameter of the barium sulfate particles is smaller than this range, the effect of improving the stretch durability is small, the viscosity of the paste is high, and it becomes difficult to manufacture the paste.
  • the blending amount of the barium sulfate particles is 2 to 30% by mass, more preferably 3 to 20% by mass, still more preferably 4 to 15% with respect to the total of the conductive particles and the barium sulfate particles.
  • the conductivity of the obtained coating film surface is lowered.
  • the blending amount of the barium sulfate particles is smaller than this range, the effect of improving the stretch durability is hardly exhibited.
  • the composition (conductive paste) obtained by dissolving or dispersing the above components in a suitable organic solvent is directly applied or printed in a desired pattern on the first insulating layer. Then, the organic solvent contained in the coating film is volatilized and dried. Alternatively, the conductive paste is applied or printed on a release sheet or the like to form a coating film, and then the organic solvent contained in the coating film is volatilized and dried to form a sheet-like stretchable conductor layer in advance. In addition, it may not be cut out into a desired pattern, or may be punched out and laminated on the first insulating layer.
  • the stretchable conductor forming paste of the present invention contains (d) a solvent.
  • the solvent in the present invention is water or an organic solvent. Since the content of the solvent should be appropriately investigated depending on the viscosity required for the paste, it is not particularly limited, but is generally the sum of (a) conductive particles, (b) barium sulfate particles and (c) flexible resin.
  • the organic solvent used in the present invention having a mass ratio of 30 to 80 when the mass is 100 is preferably 100 ° C. or more and less than 300 ° C., more preferably 130 ° C. or more and less than 280 ° C. It is.
  • the boiling point of the organic solvent is too low, the solvent volatilizes during the paste manufacturing process or use of the paste, and there is a concern that the component ratio of the conductive paste is likely to change.
  • the boiling point of the organic solvent is too high, the amount of residual solvent in the dry cured coating film increases, and there is a concern that the reliability of the coating film is reduced.
  • organic solvent in the present invention examples include cyclohexanone, toluene, xylene, isophorone, ⁇ -butyrolactone, benzyl alcohol, Exxon Chemical Solvesso 100, 150, 200, propylene glycol monomethyl ether acetate, terpionol, butyl glycol acetate, diamylbenzene.
  • the paste for forming a stretchable conductor of the present invention is a material (a) conductive particles, (b) barium sulfate particles, (c) stretchable resin, (d) solvent dissolver, three roll mill, self-revolving mixing It can be obtained by mixing and dispersing with a disperser such as a machine, an attritor, a ball mill, or a sand mill.
  • the paste for forming a stretchable conductor of the present invention is provided with known organic and inorganic additives such as imparting printability, color tone adjustment, leveling, antioxidants, ultraviolet absorbers and the like within the scope of the invention. Can be blended.
  • clothes having wiring made of a stretchable conductor composition can be produced by printing electrical wiring directly on a fabric using the above-described paste for forming a stretchable conductor.
  • a printing method a screen printing method, a planographic offset printing method, a paste jet method, a flexographic printing method, a gravure printing method, a gravure offset printing method, a stamping method, a stencil method, and the like can be used. It is preferable to use the stencil method.
  • a method of directly drawing wiring using a dispenser or the like may be interpreted as printing in a broad sense.
  • heating may be performed in the air, in a vacuum atmosphere, in an inert gas atmosphere, or in a reducing gas atmosphere.
  • the heating temperature may be selected, for example, in the range of 20 to 200 ° C. in consideration of the required conductivity, the heat resistance of the substrate and the insulating layer, and the like.
  • the dry film thickness of the stretchable conductor layer is preferably 150 to 40 ⁇ m, more preferably 100 to 50 ⁇ m. If the stretchable conductor layer is too thin, it tends to deteriorate due to repeated stretching of the stretchable electrode and the wiring sheet, and there is a risk that the passage may be hindered or blocked. There is a possibility that the thickness of the entire wiring becomes thick and the comfort is hindered.
  • a second insulating layer is formed on the stretchable conductor layer. This prevents moisture such as rain and sweat from touching the stretchable conductor layer when a biological information measurement interface manufactured using the stretchable wiring sheet is worn.
  • Examples of the resin for forming the second insulating layer include the same resins as those for forming the first insulating layer described above, and preferred resins are also the same. Only one type of resin forming the second insulating layer may be used, or two or more types may be used.
  • the resin that forms the first insulating layer and the resin that forms the second insulating layer may be the same or different, but it is the same that the coverage of the stretchable conductor layer and This is preferable from the viewpoint of reducing damage to the stretchable conductor layer due to the stress bias when the wiring sheet is stretched.
  • the second insulating layer can be formed in the same manner as the first insulating layer. Moreover, a commercially available sheet
  • the film thickness of the second insulating layer is preferably 5 to 150 ⁇ m, more preferably 10 to 70 ⁇ m, and more preferably 20 to 50 ⁇ m. If the second insulating layer is too thin, the insulating effect tends to be insufficient due to repeated expansion and contraction of the base material. On the other hand, if it is too thick, the elasticity of the wiring sheet is hindered and the entire wiring becomes thicker and comfortable to wear. There is a risk of hindering.
  • the stretchable conductor layer has an electric resistance of 300 ⁇ / cm or less, preferably 200 ⁇ / cm or less, more preferably 100 ⁇ / cm or less. Furthermore, 10 ⁇ / cm is preferable, 1 ⁇ / cm is preferable, 0.1 ⁇ / cm is preferable, and 0.01 ⁇ / cm is preferable.
  • the resistance value of the conductive layer of the stretchable electrode and the wiring sheet of the present invention also called wiring resistance, indicates a resistance value per 1 cm length when a conductor having a width of 1 cm is formed. In this case, it is equal to the so-called sheet resistance value. .
  • the electrical resistance of the conductive fabric is around 1,000 ⁇ / cm
  • the stretchable electrode of the present invention and the stretchable conductor layer of the wiring sheet are composed of a conductive filler mainly composed of metal powder and a resin.
  • the electrical resistance of the stretchable conductor layer can be suppressed to 300 ⁇ / cm or less.
  • the load applied when the elongation rate is 10% is 100 N or less, more preferably 80 N or less, and even more preferably 50 N or less.
  • Conventional conductive fabrics and wirings have a load of 100 N or more when stretched at a stretch rate of 10%, and it is difficult to follow the stretch of the base material, which causes a hindrance to comfort when worn.
  • the elastic electrode and the wiring sheet of the present invention preferably have an elastic modulus by using a rubber containing a sulfur atom and / or a rubber containing a nitrile group as a resin forming the elastic conductor layer.
  • the load applied at the time of elongation with an elongation rate of 10% is suppressed to 100 N or less. It has the feature of being able to.
  • the details of the extension-load test in the present invention are described in Examples.
  • the change in electrical resistance due to 20% elongation is 5 times or less, more preferably 4 times or less, and even more preferably 3 times or less. Even if the conventional conductive fabric and wiring are usually disconnected at a stage until the elongation rate reaches 20%, or even if the elongation rate can be expanded to 20%, the electrical conductivity decreases significantly as the resistance change magnification exceeds 10 times.
  • the elastic electrode and the wiring sheet of the present invention preferably have a modulus of elasticity by using a rubber containing a sulfur atom and / or a rubber containing a nitrile group, preferably as a resin forming the elastic conductor layer.
  • Is 1 to 1000 MPa preferably 3 to 600 MPa, more preferably 10 to 500 MPa, and even more preferably 30 to 300 MPa. It has the feature that it can be suppressed to the following.
  • the details of the extension test in the present invention are described in Examples.
  • the thickness is 200 ⁇ m or less, more preferably 180 ⁇ m or less, and still more preferably 150 ⁇ m or less.
  • the thickness of the conventional conductive cloth and wiring is 200 ⁇ m or more, and tends to give the wearer a feeling of foreign matter when in contact with the skin side.
  • the stretchable electrode and the wiring sheet of the present invention are a stretchable conductor formed of a conductive filler mainly composed of metal powder, a rubber containing a sulfur atom as a resin and / or a rubber containing a nitrile group.
  • the layer has a feature that the thickness can be suppressed to 200 ⁇ m or less while having high conductivity.
  • the stretchable electrode and the wiring sheet of the present invention can be laminated on a base material described later. It is preferable to laminate the insulating first layer side with respect to the substrate, and the laminating method is not particularly limited as long as it is a conventionally known laminating method such as laminating with an adhesive or laminating by hot pressing. From the viewpoints of fitting to the body when worn for biometric information measurement and followability during exercise and operation, a lamination method that does not hinder the stretchability of the electrode and the wiring sheet is preferable.
  • the biological information measuring interface of the present invention has a configuration in which the stretchable electrode and the wiring sheet of the present invention are laminated on a base material.
  • the base material of the biological information measuring interface of the present invention is a belt made of a belt, a bra, and / or a knitted fabric or a non-woven fabric, which is worn at least in the circumferential direction of the trunk of the human body. It is not particularly limited, and products made of various conventionally known resins, woven or knitted fabrics or nonwoven fabrics composed of natural fibers, synthetic fibers, and semi-synthetic fibers can be used, but they are worn for measuring biological information.
  • Such an interface for measuring biological information serves as a means for measuring the wearer's biological information, has a normal wearing method and a feeling of wearing, and can easily measure various types of biological information simply by wearing it.
  • Insulating layer forming resins and conductive pastes used in the following examples and comparative examples were prepared as follows.
  • ⁇ Conductive paste> The resin shown in Table 1 is dissolved in diethylene glycol monomethyl ether acetate, and silver particles ("aggregated silver powder G-35" manufactured by DOWA Electronics Co., Ltd., average particle diameter of 5.9 ⁇ m) are added to this solution.
  • a liquid in which the surface-treated carbon nanotubes (CNT) prepared in the above were uniformly dispersed was added so that each component had the composition shown in Table 1, and kneaded with a three-roll mill to obtain a conductive paste.
  • Nitrile group-containing rubber “Nipol (registered trademark) 1042” manufactured by Nippon Zeon Co., Ltd. (acrylonitrile content: 33.3% by mass)
  • Sulfur-containing rubber “Thiocol (registered trademark) LP-23” manufactured by Toray Fine Chemical Co., Ltd. (sulfur content 21.5% by mass)
  • Polyester "Byron (registered trademark) RV630” manufactured by Toyobo Co., Ltd.
  • the surface treatment carbon nanotube was produced by the following method. (Production of CNTs having acrylonitrile butadiene oligomer on the surface) 50 mg of multi-walled carbon nanotubes (SWeNT MW100, manufactured by Southwest Nano Technologies, diameter 6-9 nm, length 5 ⁇ m, aspect ratio 556-833) were added to 100 mL of 0.006 mol / L ethanol solution of o-phenylphenylglycidyl ether. The sonication was performed for 30 minutes. After filtration using a PTFE membrane, washing with ethanol several times, and drying, carbon nanotubes having glycidyl groups on the surface were produced.
  • SWeNT MW100 manufactured by Southwest Nano Technologies, diameter 6-9 nm, length 5 ⁇ m, aspect ratio 556-833
  • this carbon nanotube was added to a tetrahydrofuran solution of Hypro TM 1300 ⁇ 16ATBN (acrylonitrile content 18% by mass, amine equivalent 900, Emerald Materials, manufactured by Emerald Materials, Inc.) which is a terminal amino group acrylonitrile butadiene oligomer, and an ultrasonic treatment machine. For 30 minutes. Furthermore, after heating to 60 ° C. and performing ultrasonic treatment for 1 hour, it was filtered using a PTFE membrane, washed several times with tetrahydrofuran, and then dried to obtain carbon nanotubes having acrylonitrile butadiene oligomer on the surface.
  • Hypro TM 1300 ⁇ 16ATBN acrylonitrile content 18% by mass, amine equivalent 900, Emerald Materials, manufactured by Emerald Materials, Inc.
  • ⁇ Insulating layer forming resin 9 parts by mass of the resin shown in Table 1 is mixed with 4 parts by mass of a mixed solution of 1 part by mass of a thickener (“ACTGEL AP200” manufactured by Senka Co., Ltd., acrylic acid polymer) and 10 parts by mass of water to insulate. A layer forming resin was obtained.
  • a conductive paste prepared with the formulation shown in Table 1 was applied on a release sheet, and dried in a hot air drying oven at 120 ° C. for 30 minutes or more to produce a sheet-like elastic conductor layer with a release sheet. .
  • an insulating layer forming resin shown in Table 1 is applied to an area of 15 cm in length and 3 cm in width on the release sheet, and the stretchable conductor layer attached to the release sheet is provided on the length. Cut out to 15 cm and 1 cm in width, the release sheet was peeled off, and a stretchable conductor layer was laminated. Then, the 1st insulating layer and the elastic conductor layer were formed by drying for 20 minutes with a 100 degreeC hot air drying oven, and the elastic electrode sheet was obtained. The insulating layer forming resin used as the first insulating layer was applied, dried in a hot air drying oven at 100 ° C.
  • the stretched conductor layer sheet was compared with the load when stretched at a stretch load of 10%, the load of the insulating layer sheet> the load of the stretchable conductor layer sheet.
  • the same insulating layer forming resin as that used to form the first insulating layer is applied to a region having a length of 10 cm and a width of 3 cm so as to cover the laminated stretchable conductor layer, and then heated in a 100 ° C. hot air drying oven. By drying for 20 minutes or more, a second insulating layer was formed on the stretchable conductor layer to obtain a stretchable wiring sheet having a configuration of first insulation layer / stretchable conductor layer / second insulation layer.
  • the stretchable electrodes and wiring sheets obtained in each Example and Comparative Example were subjected to the following tests and evaluated.
  • ⁇ Electrical resistance measurement> For the surface of the stretchable conductive layer of the stretchable electrode and wiring sheet obtained by the above-described forming method, using a digital multimeter (“YOKOGAWA TY530” manufactured by Yokogawa Meter & Instruments Co., Ltd.) The resistance value ( ⁇ ) per 1 cm measurement distance was measured.
  • the paste for forming a stretchable conductor is printed on a sheet of 200 ⁇ 20 ⁇ m thickness obtained from the stretchable resin R1, and a rectangular pattern of 180 mm ⁇ 30 mm is printed by screen printing with a dry film thickness of 30 ⁇ m. For 30 minutes. Next, the rectangular pattern portion was punched into a dumbbell shape defined by ISO 527-2-1A to obtain a test piece.
  • Remodeled Yamashita Materials IPC bending tester set the tester's reciprocating stroke to 13.2mm, clamp the test piece to the movable plate side, and fix the other end to the other fixed end with a clamp, dumbbell type Using a part with a width of 10 mm and a length of 80 mm in the test piece, adjusting the effective length to 66 mm (corresponding to an elongation of 20%), using a device modified so that the sample can be repeatedly stretched, Aluminum foil was wrapped around 0 to 5 mm on the outside of both ends of the 66 mm effective length of expansion and contraction, sandwiched between metal clips, and repeatedly stretched while monitoring the resistance value with a tester.
  • Reading of resistance value is repeated every 10 times up to 600 times of extension, and every 50 times more than 600 times, with the extension rate being 0%, and the value after 1 minute is read and recorded, The number of times when the resistance value reached 100 times the initial value was recorded, and the test was terminated there.
  • ⁇ Conductivity (sheet resistance, specific resistance)> The resistance value [ ⁇ ] of a 10 mm wide and 80 mm long portion at the center of a dumbbell-shaped test piece specified by ISO 527-2-1A is measured using a milliohm meter manufactured by Agilent Technologies, Inc. The sheet resistance value “ ⁇ ⁇ ” was determined by multiplying the aspect ratio (1/8) of the piece. The resistivity [ ⁇ ] was multiplied by the cross-sectional area (width 1 [cm] mm ⁇ thickness [cm]) and divided by the length (8 cm) to obtain the specific resistance [ ⁇ cm].
  • a test pattern in which two conductive patterns having a width of 1.0 mm and a length of 30.0 mm are parallel to each other at an interval of 1.0 mm is printed and cured on a polyester film using screen printing to obtain a test piece.
  • DC5V is applied between the electrodes of the test piece, deionized water is dropped between the conductors, and the time until the electrodes are short-circuited by dendritic precipitates is measured within 60 seconds.
  • X The case of 60 seconds or more was evaluated as ⁇ . The amount of deionized water dropped was such that the water droplets covered the electrodes with a width of 8 to 10 mm, and the short circuit was judged by visual observation.
  • 4 or more was evaluated as ⁇ , 3 or more and less than 4 as ⁇ , 2 or more and less than 3 as ⁇ , and less than 2 as x.
  • ⁇ Average particle size> The measurement was performed using a target light scattering particle size distribution analyzer LB-500 manufactured by HORIBA.
  • composition analysis of inorganic particles For the composition analysis of the inorganic particles to be used, an Al component and an Si component were inspected using a fluorescent X-ray analyzer (fluorescent X-ray analyzer system 3270, manufactured by Rigaku Corporation). In addition, Al, Si, and the amount of deposition were converted to oxides of the detected Al component and the metal compound of the Si component (that is, the Al component was converted to Al2O3, and the Si component was converted to SiO2).
  • the obtained conductive paste was coated on a release sheet with a bar coater and dried in a hot air drying oven at 120 ° C. for 30 minutes or longer. As necessary, the thickness of the stretchable conductor layer was 70 ⁇ m. The same operation was repeated to produce a sheet-like elastic conductor layer with a release sheet. Next, an insulating layer forming resin shown in Table 1 is applied to an area of 15 cm in length and 3 cm in width on the release sheet, and the stretchable conductor layer attached to the release sheet is provided on the length. Cut out to 15 cm and 1 cm in width, the release sheet was peeled off, and a stretchable conductor layer was laminated. Then, the 1st insulating layer and the elastic conductor layer were formed by drying for 20 minutes or more with a 100 degreeC hot air drying oven, and the elastic electrode sheet was obtained.
  • the same insulating layer forming resin as that used to form the first insulating layer is applied to a region having a length of 10 cm and a width of 3 cm so as to cover the laminated stretchable conductor layer, and then heated in a 100 ° C. hot air drying oven. By drying for 20 minutes or more, a second insulating layer is formed on the stretchable conductor layer to obtain a test piece of a stretchable wiring sheet having a configuration of first insulation layer / stretchable conductor layer / second insulation layer. It was. With respect to the obtained elastic wiring sheet, wiring resistance (resistance value per 1 cm length in a conductor width of 1 cm width) was determined in the same manner as in Example 1-11.
  • the inside of the reaction vessel was depressurized, and further steam was introduced to recover the unreacted monomer to obtain a synthetic rubber latex (L1) composed of NBR.
  • Salt and dilute sulfuric acid are added to the resulting latex for aggregation and filtration, and the resin is redispersed in deionized water in a volume of 20 times the volume ratio of deionized water, and washed by repeating filtration. And dried in the air to obtain a synthetic rubber resin R1.
  • Table 1 shows the evaluation results of the resulting synthetic rubber resin R1. Thereafter, the same operation was performed while changing raw materials, polymerization conditions, washing conditions and the like, and resin materials R2 to R6 shown in Table 2 were obtained.
  • the abbreviations in the table are as follows.
  • NBR acrylonitrile butadiene rubber
  • NBIR acrylonitrile-isoprene rubber (isoprene 10% by mass)
  • a Werman pump having a suction port diameter of 40 mm, a discharge port diameter of 25 mm, an internal volume of 850 mL, and an impeller rotational speed of 2380 rpm is used as a reaction tank, and a 700 L sulfuric acid aqueous solution having a concentration of 110 g / L (1.1 mol / L) and a temperature of 30 ° C. is used.
  • barium sulfate particles (B) Precipitated barium sulfate TS-1 manufactured by Takehara Chemical Co., Ltd. was used as the barium sulfate particles (B).
  • the content of SiO2 was 0.1% or less
  • Al2O3 was 0.1% or less.
  • the average particle size determined by the same method was 0.6 ⁇ m.
  • barium sulfate particles Fertile barium sulfate W-1 manufactured by Takehara Chemical Co., Ltd. was used as the barium sulfate particles (C). The content of SiO2 was 0.3% by mass, and Al2O3 was 0.2% by mass. Dwarf barium sulfate was derived from natural products, and all were judged to be impurities. The average particle size determined by the same method was 1.7 ⁇ m.
  • Titanium oxide particles (D) Titanium oxide particles R-38L manufactured by Sakai Chemical Industry were used as titanium oxide particles (D). The average particle size was 0.4 ⁇ m. Table 2. List of the above barium sulfate particles and titanium oxide particles. Shown in
  • amorphous silver powder 1 is agglomerated silver powder G-35 manufactured by DOWA Electronics
  • average particle size is 5.9 ⁇ m
  • amorphous silver powder 2 is agglomerated silver powder G-35 manufactured by DOWA Electronics. Is an agglomerated silver powder having an average particle size of 2.1 ⁇ m obtained by wet classification.
  • Example 1 The conductive paste obtained in Example 12 was coated on a release sheet with a bar coater and dried in a hot air drying oven at 120 ° C. for 30 minutes or more, so that the thickness of the stretchable conductor layer was 70 ⁇ m. Similar operations were repeated as necessary to produce a sheet-like elastic conductor layer with a release sheet.
  • the stretchable conductor composition sheet obtained in Example 12 cut into a length of 190 mm and a width of 10 mm is superimposed on the center of a hot melt urethane sheet (first insulating layer) having a length of 200 mm, a width of 30 mm, and a thickness of 50 ⁇ m.
  • a polyurethane sheet (second insulating layer: cover coat layer) having a length of 150 mm and a width of 25 mm was overlaid so that both ends of the stretchable conductor composition sheet were exposed to 20 mm.
  • the stretchable conductor composition sheet was laminated so as to be in contact with the first insulating layer, adhered to the whole with a hot press, and bonded to the fabric.
  • the obtained sample was repeatedly evaluated for stretch durability (times) in the same manner as in Example 12. As a result, it showed excellent characteristics of 2500 times.
  • Application Example 2 In the same manner as in Application Example 1, a circular electrode having a diameter of 50 mm was formed with a stretchable conductor composition sheet at the intersection of the left and right posterior axillary lines and the seventh rib, and a width of 10 mm from the circular electrode to the center of the chest.
  • a stretchable conductor composition sheet wiring was formed on the inside of the sports shirt. The joint between the electrode portion and the wiring portion is smoothly processed with an outer contour line of R10 mm. The wiring extending from the left and right electrodes to the center of the chest has a gap of 5 mm at the center of the chest, and both are not short-circuited.
  • the first insulating layer was made 5 mm larger than the outer shape of the stretchable conductor composition sheet.
  • the cover coat layer of the wiring part has a width of 16 mm, a dimension covering 3 mm outside from the stretchable conductor composition sheet part, and the end 10 mm on the chest chest central side of the stretchable conductor composition sheet is covered with the cover coat layer.
  • the cover coat layer of the electrode part is concentrically covered with an electrode in a ring shape having an inner diameter of 44 mm and an outer diameter of 56 mm, and the joint between the electrode part and the wiring part is also covered so as to cover 3 mm outside. .
  • a stainless steel hook was attached to the front side of the sports shirt at the center of the chest without the cover coat layer on the left and right wiring sections, and metal wires were twisted to ensure electrical continuity with the wiring sections on the back side.
  • the electrically conductive yarn was used to electrically connect the stretchable conductor composition layer and the stainless steel hook.
  • a sports shirt incorporating a heart rate measurement function was produced as described above. The shirt was worn by the subject, and electrocardiographic data was obtained for resting, walking, running, cycling, driving, and sleeping.
  • the obtained electrocardiogram data has low noise, high resolution, and quality that can be analyzed from the heartbeat interval change, electrocardiogram waveform, etc., as the electrocardiogram mental state, physical condition, fatigue level, sleepiness, tension level, etc. It was.
  • Example 3 The conductive paste obtained in Example 13 was coated on a release sheet and dried in a hot air drying oven at 120 ° C. for 30 minutes or more to form a stretchable conductor layer with a release sheet having a thickness of 45 ⁇ m. Produced. Next, after bonding a polyurethane hot melt sheet onto a conductive sheet with a release sheet using a hot press machine, it is punched into a size of 190 mm in length and 10 mm in width, and a release sheet / elastic conductor composition / polyurethane. A three-layer sheet comprising a hot melt sheet was obtained.
  • a hot-melt urethane sheet having a length of 150 mm and a width of 25 mm was laminated on the stretchable conductor composition layer of the stretchable electrode sheet and bonded by hot pressing so that both ends in the length direction of the stretchable conductor composition layer were exposed 20 mm each.
  • the exposed portion of the stretchable conductor composition layer was covered with a stretchable carbon paste using screen printing so as to be covered with a rectangle having a length of 22 mm and a width of 14 mm, thereby obtaining a stretchable composite electrode sheet.
  • the resulting stretchable composite sheet was punched into a length of 194 mm and a width of 14 mm so as not to cover the stretchable conductor composition layer, and a carbon paste coating layer was formed from the back side to the center of the cup under part of the sports bra. Adhesion was performed using a hot melt sheet so as to face the skin side. The carbon paste coating layer in the side portion becomes an electrode portion that comes into contact with the body. Stainless steel hooks are attached to the front side corresponding to the left and right carbon paste coatings facing the center of the brassiere, and electrical connection with the stretchable conductor composition layer is taken using conductive yarn twisted with fine metal wires.
  • the heart rate sensor WHS-2 manufactured by Union Tool Co., Ltd.
  • a sports bra incorporating a heart rate measurement function was produced as described above. The subject was wearing this sports bra, and electrocardiographic data was obtained for resting, walking, running, cycling, driving, and sleeping. The obtained electrocardiogram data has low noise, high resolution, and quality that can be analyzed from the heartbeat interval change, electrocardiogram waveform, etc., as the electrocardiogram mental state, physical condition, fatigue level, sleepiness, tension level, etc. It was.
  • a cover coat layer was formed with a stretchable urethane resin, and then a stretchable carbon paste was formed on the electrode corresponding portion by a screen printing method, followed by drying and curing.
  • the stretchable conductor composition paste obtained in Example 22 was printed thereon, printed and dried, and then a urethane resin layer having hot melt properties was similarly stacked thereon by screen printing.
  • the pattern of the stretchable conductor composition layer is shown in FIG. Shown in The part where the carbon paste is overlapped is the wire length of 15 mm at the end of the wrist and the hot-melt urethane sheet side of the obtained overprint is superimposed on the back side of the cloth glove, and the glove is removed from the release sheet by hot pressing.
  • a lead wire was attached to the electrode corresponding to the wrist of the obtained glove with wiring using a conductive adhesive, and the resistance change of the wiring according to the bending of each finger joint was read by a multi-channel resistance measuring device. .
  • the present invention provides a stretchable electrode and wiring that can maintain high conductivity even when stretched, and a biometric information measurement interface in which these are laminated on a substrate such as clothes, a belt, or a brassiere. Yes, it is suitably used in the medical field and the health monitoring field.

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Abstract

【課題】伸長されても高い導電性を保持することができる伸縮性電極および配線シートと、該伸縮性電極および配線シートが積層された生体情報計測用インターフェスを提供する。 【解決手段】本発明の伸縮性電極および配線シートは、基材に積層可能なシート状の電極および配線であって、前記電極は第一絶縁層と該第一絶縁層の上に設けられた伸縮性導体層からなり、また、前記配線は該第一絶縁層―該伸縮性導体層―第二絶縁層の三層構造からなり、該伸縮性導体層の電気抵抗が３００Ω／ｃｍ以下であり、かつ、該電極および該配線の伸長率１０％の伸長時の荷重が１００Ｎ以下であることを特徴とする。

Description

伸縮性電極および配線シート、生体情報計測用インターフェス
　本発明は、ウェアラブル生体情報計測を目的とする、基材に積層可能なシート状の伸縮性電極および配線シート、およびそれらを使用した生体情報計測用インターフェスに関するものである。
　近年、医療分野やヘルスモニタリング分野において、衣服やベルトやストラップとして着用することにより心電図などの生体情報を簡便に計測しうるウェアラブル生体情報計測装置が注目されている。例えば心電図の計測を行うウェアラブル計測装置では、衣服として着用した状態で日常生活を過ごすことで、日常の様々な状況における心拍の変動を簡便に把握することができる。
　このようなウェアラブル生体情報計測装置は、一般に、織編物で作製された衣服の内側に、電極や各種計測に応じたセンサーと、それらの電気信号を演算・処理装置等に伝えるための配線を備えている。
　ウェアラブル生体情報計測装置に配線を設ける技術としては、電極や配線を設けようとする領域以外の領域の布地をマスキングした上で、導電性高分子を含む塗料を塗布する方法（特許文献１）や、布地の上にウレタン樹脂層に挟まれた銀ペースト層を形成する方法が提案されている（非特許文献１）。
　衣服に電気配線を組み込む方法としては、銀ペーストなどの導電性ペーストにより衣服を構成する布帛上に配線を印刷形成する方法、導電性繊維を布帛に織り込む方法、導電性の糸を用いて配線を刺繍する方法、別工程にて加工した伸縮型のＦＰＣ（フレキシブルプリント配線）を貼り合わせ、ないしは縫い合わせる方法などが知られている。
特開２０１４－１５１０１８号公報
Ｇｏｒｄｏｎ　Ｐａｕｌ　ｅｔ　ａｌ，Ｍｅａｓ．Ｓｃｉ．Ｔｅｃｈｎｏｌ．２５(２０１４)
　しかし、特許文献１記載の方法で形成された衣服は、実際に着用する際に布地が伸長すると、導電層となる導電性高分子の硬化物にクラックが入り、導通が阻害ないし遮断されるという問題が生じることがあった。さらに、特許文献１記載の方法で作製された導電性布帛においては、導電性高分子含有塗料が布地内部に染み込んでしまうため、布地上に連続して形成される導電層の厚さを十分に確保し難く、電極として必要な程度の導電性は発現できても、配線に求められるだけの高い導電性を発現させることは困難であった。
　また非特許文献１に記載の配線の伸縮性はウレタン樹脂層に依存され、導電層は伸縮性が乏しく、非特許文献１に記載の方法で配線を形成した衣服も、実際に着用する際に伸長すると、配線が布地の伸びに追従できず、導電層となる銀ペースト層にクラックが入り、導通が阻害ないし遮断されるという問題が起こるものであった。なお、電極に形成した場合、電極の表面がウレタン樹脂層に保護されていないため、衣服の伸長によるクラックの発生が配線に対して激しかった。
　導電性繊維を布帛に織り込む方法では、配線パターン形状の自由度が低いため帯電防止などの限られた用途でしか用いることができず、広く電子機能を衣服に内蔵させるための配線手法としては不十分である。また導電性の糸を用いて配線を刺繍する方法は高い自由度で配線形成が可能であるが、この手法は言わば電子回路が真空管で構成されていた時代のジャングル配線に相当し、生産性は低く、今日の電子機能を実現するため手法とは言いがたい。
導電性繊維ないし導電性糸は、絶縁物である繊維表面に金属をメッキしたもの、あるいは細い金属線を糸に撚り込んだもの、またあるいは、導電性の高分子をマイクロファイバーなどの繊維間に含清させたもの等が知られている。これらは、概して導電性が不十分であり、分布定数的に回路抵抗を持つため、電流容量は小さく、信号伝達の遅延や減衰を生じることになる。
また別工程にて加工した伸縮型のＦＰＣ（フレキシブルプリント配線）を貼り合わせ、ないしは縫い合わせる方法によれば、銅箔からなる低抵抗な配線を組み込むことが可能となる。かかる伸縮性のＦＰＣは基材部分に伸縮性を有する素材を用いたとしても配線部分に本質的な伸縮性は無く、二次元的に歪曲配置した配線のねじり変形により擬似的に伸縮性を実現するものである。そのため、銅箔の耐久性に問題があるとともに、衣服としては伸縮変形時にゴワゴワした違和感が出て、非常に着心地が悪いものになった。
　本発明は上記の様な事情に着目してなされたものであって、その目的は、伸長されても高い導電性を保持することができる伸縮性電極および配線と、これらを衣服やベルトやブラジャーなどの基材に積層した生体情報計測用インターフェスとを提供することにある。
　上記目的を達成し得た本発明の伸縮性電極および配線は、基材に積層可能なシート状の電極および配線であって、前記電極は第一絶縁層と該第一絶縁層の上に設けられた伸縮性導体層からなり、また、前記配線は絶縁層―伸縮性導体層―絶縁層の三層構造からなり、該伸縮性導体層の電気抵抗が３００Ω／ｃｍ以下であり、かつ、該電極および該配線の伸長率１０％の伸長時の荷重が１００Ｎ以下であることを特徴とする点に要旨を有するものである。
　さらに、上記目的を達成し得た本発明の伸縮性電極および配線は、基材に積層可能なシート状の電極および配線であって、前記電極は第一絶縁層と該第一絶縁層の上に設けられた伸縮性導体層からなり、また、前記配線は該第一絶縁層―該伸縮性導体層―第二絶縁層の三層構造からなり、該伸縮性導体層の初期シート抵抗値が１Ω□以下であり、配線の長さあたりの初期電気抵抗が３００Ω／ｃｍ以下であり、かつ、該電極および該配線の伸長率１０％の伸長時の荷重が１００Ｎ以下であることを特徴とする伸縮性電極および配線シートである。ここにΩ／ｃｍは配線長１ｃｍあたりの抵抗値を意味する。該伸縮性導体層の初期シート抵抗値は１×１０-1Ω□以下であることが好ましく、さらに１×１０-2Ω□以下であることが好ましく、なおさらに１×１０-3Ω□以下であることが好ましい。
本発明の伸縮性電極および配線シートは、前記電極および前記配線の２０％伸長による電気抵抗の変化が５倍未満であることが好ましい。
　本発明の伸縮性導体層は、導電性フィラーと樹脂とを含有することが好ましい。
　本発明の伸縮性電極および配線シートの好ましい厚さは２００μｍ以下である。
本発明は、上記本発明の伸縮性電極および配線シートを、人体の躯幹部の少なくとも周長方向に装着するベルト、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る基材に積層した生体情報計測用インターフェスをも包含する。
　本発明も伸縮性電極および配線シートによれば、伸縮性導体層の電気抵抗が３００Ω／ｃｍであり、伸長率１０％の伸長時の荷重が１００Ｎ以下であり、伸長率２０％時の電気抵抗の変化が５倍未満となり、非伸長時と伸長時と共に高い導電性を保持できる。したがって、この伸縮性電極および配線シートを用いて作製された生体情報計測用インターフェスは、良好な伸縮性を有する基材で作製することが可能となり、伸張に必要な荷重が小さいため、着用時に過度に衣服に動きが拘束された違和感が小さく、
着用時の着心地阻害を少なくすることができる。
図１は本発明で例示した手袋に印刷した配線パターン図である。
＜伸縮性電極および配線シート＞
　本発明の伸縮性電極は、第一絶縁層と伸縮性導体層とを含むシート状のものである。また、本発明の伸縮性配線シートは、第一絶縁層と伸縮性導体層と第二絶縁層とを含むシート状のものである。
＜第一絶縁層＞
本発明において第一絶縁層は、伸縮性電極および配線シートを基材に積層する際の接着面であり、着用のときに第一絶縁層が積層された基材の反対側からの水分が伸縮性導体層に達することを防ぐ。また、本発明における後述の伸縮性導体層は良好な伸長性を有するものであるが、基材が伸縮性導体層の伸長性を超えた伸び性に富む素材である場合、基材の伸びに追随して伸縮性導体層が伸ばされ、その結果クラックが発生することも考えられる。第一絶縁層は、布帛の伸びを抑制し、伸縮性導体層が過度に伸長されるのを防ぐ、伸び止めの役割も担っている。
　第一絶縁層を形成する樹脂は、絶縁性を有する樹脂であれば、特に制限されるものではなく、例えば、ポリウレタン系樹脂、シリコン系樹脂、塩化ビニル系樹脂、エポキシ系樹脂、等を好ましく用いることができる。中でも、ポリウレタン系樹脂が、伸縮性導体層との接着性の点から好ましい。なお、第一絶縁層を形成する樹脂は１種のみであってもよいし、２種以上であってもよい。
　ポリウレタン系樹脂としては、例えば、ポリエステル系、ポリエテール系、ポリカーボネート系等が挙げられる。中でも、ポリエステル系ウレタン樹脂が塗膜の伸縮性の点から好ましい。
　本発明における第一絶縁層を形成する樹脂としては、弾性率が、１～１０００ＭＰａの、熱可塑性樹脂、熱硬化性樹脂、ゴムなどを用いることができる。膜の伸縮性を発現させるためには、ゴムが好ましい。ゴムとしては、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、ニトリルゴムや水素化ニトリルゴムなどのニトリル基含有ゴム、イソプレンゴム、硫化ゴム、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。この中でも、ニトリル基含有ゴム、クロロプレンゴム、クロロスルホン化ポリエチレンゴムが好ましく、ニトリル基含有ゴムが特に好ましい。本発明で好ましい弾性率の範囲は３～６００ＭＰａであり、さらに好ましく１０～５００ＭＰａ、なお好ましくは３０～３００ＭＰａの範囲である。第一絶縁層を形成する樹脂の弾性率は、伸縮性導体層の弾性率より大きいことが、伸縮性導体の伸び止め効果上、好ましい。
　本発明の第一絶縁層は　伸張率１０％の伸張時の荷重が、伸縮性導体層より大きいことが好ましい。
　本発明における第一絶縁層は、前記絶縁性樹脂を適当な溶剤（好ましくは、水）に溶解ないし分散させて、離型紙ないし離型フィルム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溶剤を揮散させ乾燥させることにより、形成することができる。また、後術する適度な物性を有する市販のシートないしフィルムを用いることもできる。
　第一絶縁層の膜厚は、５～２００μｍの範囲が好ましく、１０～７０μｍが好ましく、より好ましくは２０～５０μｍである。第一絶縁層が薄すぎると、絶縁効果および伸び止め効果が不十分になり、一方、厚すぎると、布帛の伸縮性の阻害と、電極および配線全体の厚さが分厚くなり着心地の阻害となる虞がある。
＜伸縮性導体層＞
　本発明においては、前記第一絶縁層の上に、伸縮性導体層が形成されている。この伸縮性導体層により導通が確保される。伸縮性導体層は、導電性フィラーと樹脂とを含有することが好ましい。
　伸縮性導体層を形成する導電性フィラーは、金属粉であることが好ましい。また、必要に応じて、金属粉以外の導電材料や金属ナノ粒子を導電性フィラーとすることもできる。
　金属粉としては、銀粉、金粉、白金粉、パラジウム粉等の貴金属粉、銅粉、ニッケル粉、アルミ粉、真鍮粉等の卑金属粉のほか、卑金属やシリカ等の無機物からなる異種粒子を銀等の貴金属でめっきしためっき粉、銀等の貴金属で合金化した卑金属粉等が挙げられる。これらの中でも、銀粉、銅粉が高い導電性を発現させ易い点および価格の点で好ましく、銀粉および／または銅粉を主成分（５０質量％以上）とすることが望ましい。なお、導電性フィラーは１種のみであっても良いし、２種以上であってもよい。
　金属粉の好ましい形状としては、公知のフレーク状（リン片状）、球状、樹枝状（デンドライト状）、凝集状（球状の１次粒子が３次元状に凝集した形状）などを挙げることができる。これらの中で、フレーク状、球状、凝集状の金属粉が特に好ましい。
　金属粉の粒子径は、平均粒子径が０．５～１０μｍであることが好ましい。平均粒子径が大きすぎると、配線を微細なパターンで形成しようとする際に所望のパターン形状が形成し難くなる場合がある。一方、平均粒子径が小さすぎると、伸縮性導体層形成時に金属粉が凝集し易くなり、また粒子径が小さくなるに伴い原料コストが上昇するため、好ましくない。
　導電性フィラー中に占める金属粉の割合は、８０体積％以上が好ましく、より好ましくは８５体積％以上、さらに好ましくは９０体積％以上である。金属粉の含有割合が少なすぎると、十分に高い導電性を発現させにくくなる場合がある。
　なお、本発明において各成分を体積％で表している場合には、ペーストに含まれる各成分の各固形分の質量を計測し、（各固形分の質量÷各固形分の比重）を計算して各成分の固形分の体積を算出することにより求められる。
　本発明の(a)導電性粒子は、比抵抗が１×１０-1Ωｃｍ以下の物質からなる、粒子径が１００μｍ以下の粒子である。比抵抗が１×１０-1Ωｃｍ以下の物質としては、金属、合金、カーボン、ドーピングされた半導体、導電性高分子などを例示することができる。本発明で好ましく用いられる導電性粒子は銀、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、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、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。
　本発明ではフレーク状銀粒子ないし不定形凝集銀粉を主体に用いることが好ましい。なお、ここに主体に用いるとは導電性粒子の９０質量％以上用いることである。不定形凝集粉とは球状もしくは不定形状の１次粒子が３次元的に凝集したものである。不定形凝集粉およびフレーク状粉は球状粉などよりも比表面積が大きいことから低充填量でも導電性ネートワークを形成できるので好ましい。不定形凝集粉は単分散の形態ではないので、粒子同士が物理的に接触していることから導電性ネートワークを形成しやすいので、さらに好ましい。
　フレーク状粉の粒子径は特に限定されないが、動的光散乱法により測定した平均粒子径（５０％Ｄ）が０．５～２０μｍであるものが好ましい。より好ましくは３～１２μｍである。平均粒子径が１５μｍを超えると微細配線の形成が困難になり、スクリーン印刷などの場合は目詰まりが生じる。平均粒子径が０．５μｍ未満の場合、低充填では粒子間で接触できなくなり、導電性が悪化する場合がある。
　不定形凝集粉の粒子径は特に限定されないが、光散乱法により測定した平均粒子径（５０％Ｄ）が１～２０μｍであるものが好ましい。より好ましくは３～１２μｍである。平均粒子径が２０μｍを超えると分散性が低下してペースト化が困難になる。平均粒子径が１μｍ未満の場合、凝集粉としての効果が失われ、低充填では良導電性を維持できなくなる場合がある。
　導電材料としては、例えば、カーボンナノチューブが好ましく挙げられ、特に、メルカプト基、アミノ基、ニトリル基を表面に有するか、または、スルフィド結合および／またはニトリル基を含有するゴムで表面処理されていることが好ましい。一般に導電材料自体は凝集力が強く、特に後述するようにアスペクト比が高い導電材料は、樹脂中への分散性が低くなるが、表面にメルカプト基、アミノ基またはニトリル基を有するか、スルフィド結合および／またはニトリル基を含有するゴムで表面処理されていることにより、金属粉に対する親和性が増して、金属粉とともに有効な導電性ネットワークを形成でき、高導電性を実現できる。
　カーボンナノチューブは、２次元のグラフェンシートを筒状に巻いた構造を有し、層の数や先端部の形状によって、多層型、単層型、ホーン型に分けられ、さらに、グラフェンシートの巻き方によって、アームチェア型構造、ジグザグ型構造、カイラル型構造の３種に分けられる。本発明においては、いずれのタイプのカーボンナノチューブであってもよい。カーボンナノチューブの直径は、特に制限されないが、０．５～２００ｎｍであることが好ましい。
　カーボンナノチューブの表面に官能基（メルカプト基、アミノ基、ニトリル基）を導入する方法は、特に限定されず、例えば、反応させて共有結合で導入する方法、疎水相互作用・水素結合を利用する方法、π－スタッキングを利用する方法、静電気相互作用を利用する方法など、公知の方法を採用することができる。
　また、カーボンナノチューブをスルフィド結合および／またはニトリル基を含有するゴムで表面処理する方法には、上記のいずれかの方法で表面に導入された官能基と反応性基を含有する所定のゴムとを反応させればよく、これにより、カーボンナノチューブ表面に所定のゴムを付着させることができる。
　導電材料は、アスペクト比が１０～１００００であることが好ましい。特に、導電材料がカーボンナノチューブである場合には、そのアスペクト比は２０～１００００が好ましく、５０～１０００がより好ましい。このようなアスペクト比の導電材料であれば、より良好な導電性を発現することができる。
　導電性フィラー中に占める導電材料の割合は、２０体積％以下が好ましく、より好ましくは１５体積％以下、さらに好ましくは１０体積％以下である。導電材料の含有割合が多すぎると、樹脂中に均一に分散させ難くなることがあり、また一般に上述のような導電材料は高価であることからも、上記範囲に使用量を抑えることが望ましい。
　金属ナノ粒子としては、銀、ビスマス、白金、金、ニッケル、スズ、銅、亜鉛等が挙げられ、その平均粒子径は２～１００ｎｍが好ましい。特に、導電性の観点からは、銅、銀、白金、金が好ましく、銀及び／又は銅を主成分（５０質量％以上）とするものがより好ましい。金属ナノ粒子を含有させると、導電性の向上が期待できるとともに、伸縮性導体層の形成に用いる導電性ペーストのレオロジー調節に寄与し、印刷性を向上させることができる。
　導電性フィラー中に占める金属ナノ粒子の割合は、２０体積％以下が好ましく、より好ましくは１５体積％以下、さらに好ましくは１０体積％以下である。導電材料の含有割合が多すぎると、樹脂中で凝集し易くなることがあり、また一般に上述のような粒子径の小さい金属ナノ粒子は高価であることからも、上記範囲に使用量を抑えることが望ましい。
　伸縮性導体層に占める上記導電性フィラーの量（換言すれば、伸縮性導体層形成用の導電性ペーストの全固形分中に占める導電性フィラーの量）は、１５～４５体積％が好ましく、より好ましくは２０～４０体積％である。導電性フィラーの量が少なすぎると、導電性は不十分になる虞があり、一方、多すぎると、伸縮性導体層の伸縮性が低下する傾向があり、得られた伸縮性電極および配線シートを伸長した際にクラック等が発生し、その結果、良好な導電性が保持できなくなる虞がある。
　伸縮性導体層を形成する樹脂は、硫黄原子を含有するゴムおよび／またはニトリル基を含有するゴムを少なくとも含有することが好ましい。硫黄原子やニトリル基は金属類との親和性が高く、またゴムは伸縮性が高く伸長時にもクラック等の発生を回避しうるので、電極および配線シートが伸長されても導電性フィラーを均一な分散状態で保持し、優れた導電性を発現させることができる。伸長時の電気抵抗変化の観点からは、ニトリル基を含有するゴムがより好ましい。なお、伸縮性導体層を形成する樹脂は１種のみであってもよいし、２種以上であってもよい。
　硫黄原子を含有するゴムは、硫黄を含有するゴムやエラストマーであれば特に限定されない。硫黄原子は、ポリマーの主鎖のスルフィド結合やジスルフィド結合、側鎖や末端のメルカプト基などの形で含有される。硫黄原子を含有するゴムとしては、具体的には、メルカプト基、スルフィド結合またはジスルフィド結合を含有する、ポリサルファイドゴム、ポリエーテルゴム、ポリアクリレートゴム、シリコーンゴム等が挙げられる。特に、メルカプト基を含有する、ポリサルファイドゴム、ポリエーテルゴム、ポリアクリレートゴム、シリコーンゴムが好ましい。また、硫黄原子を持たないゴム中に、ペンタエリスリトールテトラキス（Ｓ－メルカプトブチレート）、トリメチロールプロパントリス（Ｓ－メルカプトブチレート）、メルカプト基含有シリコーンオイルなどの硫黄含有化合物を配合した樹脂を用いることもできる。硫黄原子を含有するゴムとして用いることのできる市販品としては、液状多硫化ゴムである東レ・ファインケミカル社製の「チオコール（登録商標）ＬＰ」等が好ましく挙げられる。硫黄原子を含有するゴム中の硫黄原子の含有量は１０～３０質量％が好ましい。
　本発明においては樹脂として（ｃ）柔軟性樹脂を用いることが好ましい。本発明における(c)柔軟性樹脂とは、弾性率が、１～１０００ＭＰａの、熱可塑性樹脂、熱硬化性樹脂、ゴムなどが挙げられるが、膜の伸縮性を発現させるためには、ゴムが好ましい。ゴムとしては、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、ニトリルゴムや水素化ニトリルゴムなどのニトリル基含有ゴム、イソプレンゴム、硫化ゴム、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。この中でも、ニトリル基含有ゴム、クロロプレンゴム、クロロスルホン化ポリエチレンゴムが好ましく、ニトリル基含有ゴムが特に好ましい。本発明で好ましい弾性率の範囲は３～６００ＭＰａであり、さらに好ましく１０～５００ＭＰａ、なお好ましくは３０～３００ＭＰａの範囲である。
　ニトリル基を含有するゴムは、ニトリル基を含有するゴムやエラストマーであれば特に限定されないが、ニトリルゴムと水素化ニトリルゴムが好ましい。ニトリルゴムはブタジエンとアクリロニトリルの共重合体であり、結合アクリロニトリル量が多いと金属との親和性が増加するが、伸縮性に寄与するゴム弾性は逆に減少する。従って、アクリロニトリルブタジエン共重合体ゴム中の結合アクリロニトリル量は１８～５０質量％が好ましく、４０～５０質量％が特に好ましい。
　ニトリル基を含有するゴムとしては、ニトリル基を含有するゴムやエラストマーであれば特に限定されないが、ブタジエンとアクリロニトリルの共重合体であるアクリロニトリルブタジエン共重合体ゴムが好ましく挙げられる。ニトリル基を含有するゴムとして用いることのできる市販品としては、日本ゼオン社製の「Ｎｉｐｏｌ（登録商標）１０４２」等が好ましく挙げられる。ニトリル基を含有するゴム中のニトリル基量（特に、アクリロニトリルブタジエン共重合体ゴム中のアクリロニトリル量）は、１８～５０質量％が好ましく、２８～４１質量％がより好ましい。アクリロニトリルブタジエン共重合体ゴム中の結合アクリロニトリル量が多いと、金属類との親和性は増大するが、伸縮性に寄与するゴム弾性は逆に減少する。
　また、本発明の柔軟性樹脂は、アルカリ金属含有量が４０００ｐｐｍ以下であることが好ましい。アルカリ金属含有量を低減させることで導電性銀ペーストの擬似的架橋による経時的な粘度上昇が抑制され、長期保存安定性が向上する。また、金属イオン源の低減から導電性塗膜とした場合の耐マイグレーション性も改善される。銀粉と親和性に優れる二トリル基が優先的に銀粉表面に吸着することで塗膜内の銀粉とニトリル基を含有するゴムが完全な均一分散状態にならず、海島構造のような偏在化、不均一化が生じる。このため、銀粉が低充填量であるにもかかわらず、導電性ネットワークを形成しやすくなる。銀粉の低充填量化によるゴム成分の増加で良好な伸長性、繰返し伸縮性を発現できる。
　本発明における(c)柔軟性樹脂の配合量は、(a)導電粒子と(b)硫酸バリウム粒子と(c)柔軟性樹脂の合計に対して７～３５質量％であり、好ましくは９～２８質量％、さらに好ましくは１２～２０質量％である。
　伸縮性導体層に占める上記樹脂の量（換言すれば、伸縮性導体層形成用の導電性ペーストの全固形分中に占める樹脂固形分の量）は、５５～８５体積％が好ましく、より好ましくは６０～８０体積％である。樹脂の量が少なすぎると、導電性は高くなるが、伸縮性が悪くなる傾向がある。一方、樹脂の量が多すぎると、伸縮性は良くなるが、導電性は低下する傾向がある。
　また、本発明の導電ペーストにはエポキシ樹脂を配合できる。本発明で好ましいエポキシ樹脂はビスフェノールＡ型エポキシ樹脂ないしはフェノールノボラック型エポキシ樹脂である。エポキシ樹脂を配合する場合、エポキシ樹脂の硬化剤を配合できる。硬化剤としては公知のアミン化合物、ポリアミン化合物などを用いればよい。硬化剤はエポキシ樹脂に対して５～５０％配合することが好ましく、１０～３０質量％がさらに好ましい。またエポキシ樹脂と硬化剤の配合量は、柔軟性樹脂を含めた全樹脂成分に対して３～４０質量％、好ましくは５～３０質量％、さらに好ましくは８～２４質量％である。
　本発明における伸縮性導体層は、導電性および伸縮性を損なわない範囲で、無機物を含有することができる。無機物としては、炭化ケイ素、炭化ホウ素、炭化チタン、炭化ジルコニウム、炭化ハフニウム、炭化バナジウム、炭化タンタル、炭化ニオブ、炭化タングステン、炭化クロム、炭化モリブテン、炭化カルシウム、ダイヤモンドカーボンラクタム等の各種炭化物；窒化ホウ素、窒化チタン、窒化ジルコニウム等の各種窒化物；ホウ化ジルコニウム等の各種ホウ化物；酸化チタン（チタニア）、酸化カルシウム、酸化マグネシウム、酸化亜鉛、酸化銅、酸化アルミニウム、シリカ、コロイダルシリカ等の各種酸化物；チタン酸カルシウム、チタン酸マグネシウム、チタン酸ストロンチウム等の各種チタン酸化合物；二硫化モリブデン等の硫化物；フッ化マグネシウム、フッ化炭素等の各種フッ化物；ステアリン酸アルミニウム、ステアリン酸カルシウム、ステアリン酸亜鉛、ステアリン酸マグネシウム等の各種金属石鹸；その他、滑石、ベントナイト、タルク、炭酸カルシウム、ベントナイト、カオリン、ガラス繊維、雲母等を用いることができる。これらの無機物を添加することによって、伸縮性導体層形成時の印刷性、耐熱性、さらには機械的特性や長期耐久性を向上させることが可能となる場合がある。なお、無機物は１種のみであってもよいし２種以上であってもよい。
　本発明における伸縮性導体層には、必要に応じて、チキソ性付与剤、消泡剤、難燃剤、粘着付与剤、加水分解防止剤、レベリング剤、可塑剤、酸化防止剤、紫外線吸収剤、難燃剤、顔料、染料等の各種添加物を配合することができる。なお、添加物は１種のみであってもよいし２種以上であってもよい。
　本発明では、好ましくは硫酸バリウム粒子を配合することができる。本発明の(b)硫酸バリウム粒子としては、天然の重晶石と呼ばれるバライト鉱物の粉砕品である簸性硫酸バリウムと、化学反応で製造されるいわゆる沈降性硫酸バリウムを使用することができる。本発明では粒子径の制御が行いやすい沈降性硫酸バリウムを用いることが好ましい。好ましく用いられる硫酸バリウム粒子の動的光散乱法によって求められる平均粒子径は、０．０１～１８μｍ、さらに好ましくは０．０５～８μｍ、なおさらに好ましくは０．２～３μｍである。また本発明の硫酸バリウム粒子は、Ａｌ、Ｓｉの一方または両方の水酸化物及び／又は酸化物によって表面処理されていることが好ましい。かかる表面処理により硫酸バリウム粒子の表面にＡｌ、Ｓｉの一方または両方の水酸化物及び／又は酸化物が付着する。これらの付着量は蛍光Ｘ線分析による元素比率にてバリウム元素１００に対して０．５～５０であることが好ましく、２～３０であることがさらに好ましい。
　硫酸バリウム粒子の平均粒子径は、導電性粒子の平均粒子径より小さいことが好ましい。導電性粒子の数平均粒子径は、硫酸バリウム粒子の数平均粒子径の１．５倍以上であることが好ましく２．４倍以上より大きいことをさらに好ましく、４．５倍以上であることが、なおさらに好ましい。硫酸バリウム粒子の平均粒子径がこの範囲を超えると得られる塗膜表面の凹凸が大きくなり、伸張した際に塗膜が破断するきっかけとなりやすい。一方、硫酸バリウム粒子の平均粒子径がこの範囲より小さいと、伸縮耐久性改善効果が小さく、またペーストの粘度が高くなり、ペースト製作が困難となる。
　本発明における硫酸バリウム粒子の配合量は、導電性粒子と硫酸バリウム粒子の合計に対して２～３０質量％であり、さらに３～２０質量％が好ましく、なおさらに４～１５％が好ましい。硫酸バリウム粒子の配合量がこの範囲を超えると得られる塗膜表面の導電性が低下する。一方、硫酸バリウム粒子の配合量がこの範囲より小さいと、伸縮耐久性改善効果が発現しにくくなる。
　本発明における伸縮性導体層は、上記各成分を適当な有機溶剤に溶解ないし分散させた組成物（導電性ペースト）を第一絶縁層上に直接、所望のパターン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ることにより、形成することができる。または、導電性ペーストを離型シート等の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ることにより、予めシート状の伸縮性導体層を形成しておき、それを所望のパターンに切り抜くないし、打ち抜いて第一絶縁層上に積層するようにしてもよい。
　本発明の伸縮性導体形成用ペーストは、(d)溶剤を含有する。本発明における溶剤は、水または有機溶剤である。
　溶剤の含有量は、ペーストに求められる粘性によって適宜調査されるべきであるため、特に限定はされないが、概ね(a)導電性粒子、(b)硫酸バリウム粒子と(c)柔軟性樹脂の合計質量を１００した場合に３０～８０質量比が好ましい
本発明に使用される有機溶剤は、沸点が１００℃以上、３００℃未満であることが好ましく、より好ましくは沸点が１３０℃以上、２８０℃未満である。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に際に溶剤が揮発し、導電性ペーストを構成する成分比が変化しやすい懸念がある。一方で、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。
　本発明における有機溶剤としては、シクロヘキサノン、トルエン、キシレン、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℃）などが挙げられる。また、石油系炭化水素類としては、新日本石油社製のＡＦソルベント４号（沸点：２４０～２６５℃）、５号（沸点：２７５～３０６℃）、６号（沸点：２９６～３１７℃）、７号（沸点：２５９～２８２℃）、および０号ソルベントＨ（沸点：２４５～２６５℃）なども挙げられ、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、導電性銀ペーストが印刷などに適した粘度となるように適宜含有される。
本発明の伸縮性導体形成用ペーストは、材料である(a)導電性粒子、(b)硫酸バリウム粒子、(c)伸縮性樹脂、(d)溶剤をディゾルバー、三本ロールミル、自公転型混合機、アトライター、ボールミル、サンドミルなどの分散機により混合分散することにより得ることができる。
　本発明の伸縮性導体形成用ペーストには、発明の内容を損なわない範囲で、印刷適性の付与、色調の調整、レベリング、酸化防止剤、紫外線吸収剤などの公知の有機、無機の添加剤を配合することができる。
　本発明では、以上述べてきた伸縮性導体形成用ペーストを用いて電気配線を直接布帛に印刷することにより伸縮性導体組成物からなる配線を有する衣服を製造することができる。印刷手法としては、スクリーン印刷法、平版オフセット印刷法、ペーストジェット法、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、ステンシル法、などを用いることができるが、本発明ではスクリーン印刷法、ステンシル法を用いることが好ましい。またディスペンサ等を用いて配線を直接描画する手法も広義の印刷と解釈して良い。
　導電性ペーストにより塗膜を形成した後、有機溶剤を揮散させ乾燥させるには、例えば、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加熱を行えばよい。加熱温度は、例えば２０～２００℃の範囲で、要求される導電性、基材や絶縁層の耐熱性などを考慮して選択すればよい。
伸縮性導体層の乾燥膜厚は、１５０～４０μｍが好ましく、より好ましくは１００～５０μｍである。伸縮性導体層が薄すぎると、伸縮性電極および配線シートの繰り返し伸縮により劣化しやすく道通が阻害ないし遮断の虞があり、一方、厚すぎると、基材の伸縮性の阻害と、電極および配線全体の厚さが分厚くなり着心地の阻害となる虞がある。
＜第二絶縁層＞
　本発明の伸縮性配線シートにおいては、前記伸縮性導体層の上に、第二絶縁層が形成されている。これにより、伸縮性配線シートを用いて作製した生体情報計測用インターフェスを着用した際に、雨や汗などの水分が伸縮性導体層に触れるのを防ぐ。
　第二絶縁層を形成する樹脂としては、上述した第一の絶縁層を形成する樹脂と同様のものが挙げられ、好ましい樹脂も同様である。第二絶縁層を形成する樹脂も１種のみであってもよいし、２種以上であってもよい。第一の絶縁層を形成する樹脂と第二の絶縁層を形成する樹脂は、同一であってもよいし、異なっていてもよいが、同一であることが、伸縮性導体層の被覆性および配線シート伸縮時の応力の偏りによる伸縮性導体層の損傷の低減の点で好ましい。第二絶縁層は、上述したように第一絶縁層と同様にして形成することができる。また、後術する適度な物性を有する市販のシートないしフィルムを用いることもできる。
　第二絶縁層の膜厚は、５～１５０μｍが好ましく、１０～７０μｍがさらに好ましく、より好ましくは２０～５０μｍである。第二絶縁層が薄すぎると、基材の繰り返し伸縮により劣化しやすく絶縁効果が不十分になり、一方、厚すぎると、配線シートの伸縮性の阻害および配線全体の厚さが分厚くなり着心地の阻害となる虞がある。
＜伸縮性電極および配線シートの特徴＞
　本発明の伸縮性電極および配線シートは、前記伸縮性導体層の電気抵抗が３００Ω／ｃｍ以下であり、好ましくは２００Ω／ｃｍ以下、より好ましくは１００Ω／ｃｍ以下である。なおさらに、１０Ω／ｃｍが好ましく１Ω／ｃｍが好ましく、０．１Ω／ｃｍが好ましく、０．０１Ω／ｃｍが好ましい。本発明の伸縮性電極および配線シートの導体層の抵抗値は、配線抵抗とも云い、幅１ｃｍの導体を形成した際の長さ１ｃｍあたりの抵抗値を示し、この場合、いわゆるシート抵抗値に等しい。
従来導電性布帛の電気抵抗は１，０００Ω／ｃｍ前後であることに対して、本発明の伸縮性電極および配線シートの伸縮性導体層は、金属粉を主とする導電性フィラーと、樹脂として硫黄原子を含有するゴムおよび／またはニトリル基を含有するゴムで形成されることで、伸縮性導体層の電気抵抗を３００Ω／ｃｍ以下に抑えることができるという特徴を奏する。なお、本発明における上記電気抵抗測定の詳細は実施例に記載する。
　本発明の伸縮性電極および配線シートの好ましい態様において、伸長率１０％の伸長時にかかる荷重は１００Ｎ以下であり、より好ましくは８０Ｎ以下、さらに好ましくは５０Ｎ以下である。従来の導電性布帛や配線は、伸長率１０％の伸長時にかかる荷重は１００Ｎ以上であり、基材の伸長に追従し難く、着用したときの着心地を阻害する原因となった。それに対して、本発明の伸縮性電極および配線シートは、伸縮性導体層を形成する樹脂として好ましくは硫黄原子を含有するゴムおよび／またはニトリル基を含有するゴムを用いることにより、さらに弾性率が１から１０００ＭＰａ、好ましくは３～６００ＭＰａであり、さらに好ましく１０～５００ＭＰａ、なお好ましくは３０～３００ＭＰａの範囲である柔軟性樹脂を用いることにより、伸長率１０％の伸長時にかかる荷重を１００Ｎ以下に抑えることができるという特徴を奏する。なお、本発明における上記伸長―荷重試験の詳細は実施例に記載する。
本発明の伸縮性電極および配線シートの好ましい態様において、２０％伸長による電気抵抗の変化は５倍以下であり、より好ましくは４倍以下、さらに好ましくは３倍以下である。従来の導電性布帛や配線は、通常、伸長率２０％になるまでの段階で断線したり、伸長率２０％まで伸長できたとしても、抵抗変化倍率が１０倍を超えるほど著しい導電性の低下を生じる。それに対して、本発明の伸縮性電極および配線シートは、伸縮性導体層を形成する樹脂として好ましくは、硫黄原子を含有するゴムおよび／またはニトリル基を含有するゴムを用いることにより、さらに弾性率が１から１０００ＭＰａ、好ましくは３～６００ＭＰａであり、さらに好ましく１０～５００ＭＰａ、なお好ましくは３０～３００ＭＰａの範囲である柔軟性樹脂を用いることにより、２０％まで伸長しても抵抗変化率を５倍以下に抑えることができるという特徴を奏する。なお、本発明における上記伸長試験の詳細は実施例に記載する。
本発明の伸縮性電極および配線シートの好ましい態様において、厚さは２００μｍ以下であり、より好ましくは１８０μｍ以下、さらに好ましくは１５０μｍ以下である。従来の導電性布帛や配線の厚さは２００μｍ以上であり、皮膚側に接したとき着用者に異物感を与える傾向がある。それに対して、本発明の伸縮性電極および配線シートは、金属粉を主とする導電性フィラーと、樹脂として硫黄原子を含有するゴムおよび／またはニトリル基を含有するゴムで形成される伸縮性導体層により、高い導電性を有しながらも厚さを２００μｍ以下に抑えることができるという特徴を奏する。
　本発明の伸縮性電極および配線シートは、後述の基材に積層することが可能である。基材に対して絶縁第一層側を積層することが好ましく、積層する方法としては、接着剤による積層や熱プレスによる積層など、従来公知の積層方法であれば特に制限されるものではないが、生体情報の計測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、電極および配線シートの伸縮性を妨げない積層方法が好ましい。
＜生体情報計測用インターフェス＞
　本発明の生体情報計測用インターフェスは、上記本発明の伸縮性電極および配線シートが基材に積層された構成を有するものである。本発明の生体情報計測用インターフェスの基材は、人体の躯幹部の少なくとも周長方向に装着するベルト、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く、従来公知の各種樹脂からなる製品や、天然繊維、合成繊維、半合成繊維から構成された織編物または不織布を用いることができるが、生体情報の計測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計測用インターフェスは、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。
　以下、実施例を挙げて本発明をより具体的に説明するが、本発明はもとより下記実施例によって制限を受けるものではなく、前・後記の趣旨に適合し得る範囲で適当に変更を加えて実施することも勿論可能であり、それらはいずれも本発明の技術的範囲に包含される。
　以下の実施例、比較例で使用した絶縁層形成用樹脂、導電性ペーストは以下のようにして調製した。
＜導電性ペースト＞
　表１に示す樹脂をジエチレングリコールモノメチルエーテルアセテートに溶解させて、この溶液に、銀粒子（ＤＯＷＡエレクトロニクス社製「凝集銀粉Ｇ－３５」、平均粒径５．９μｍ）と、必要に応じて後述の方法で作製した表面処理カーボンナノチューブ（ＣＮＴ）とを均一に分散した液を、各成分が表１に示す配合となるように加え、３本ロールミルにて混練して、導電ペーストとした。
　なお、表１に示す樹脂の詳細は、下記の通りである。
・ニトリル基含有ゴム：日本ゼオン社製「Ｎｉｐｏｌ（登録商標）１０４２」（アクリロニトリル含量３３．３質量％）
・硫黄含有ゴム：東レファインケミカル社製「チオコール（登録商標）ＬＰ－２３」（硫黄含量２１．５質量％）
・ポリエステル：東洋紡社製「バイロン（登録商標）ＲＶ６３０」
　また、表面処理カーボンナノチューブ（ＣＮＴ）は、以下の方法で作製した。
（表面にアクリロニトリルブタジエンオリゴマーを有するＣＮＴの作製）
　５０ｍｇの多層カーボンナノチューブ（ＳＷｅＮＴ　ＭＷ１００、ＳｏｕｔｈＷｅｓｔ　Ｎａｎｏ　Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｉｅｓ社製、直径６～９ｎｍ、長さ５μｍ、アスペクト比５５６～８３３）を０．００６ｍｏｌ／Ｌのｏ－フェニルフェニルグリシジルエーテルのエタノール溶液１００ｍＬに添加し、超音波処理を３０分間行った。ＰＴＦＥ膜を用いてろ過し、エタノールで数回洗浄した後、乾燥させて表面にグリシジル基を有するカーボンナノチューブを作製した。
　次に、このカーボンナノチューブを、末端アミノ基アクリロニトリルブタジエンオリゴマーであるＨｙｐｒｏＴＭ　１３００×１６ＡＴＢＮ（アクリロニトリル含量１８質量％、アミン等量９００、Ｅｍｅｒａｌｄ　Ｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅ　Ｍａｔｅｒｉａｌｓ社製）のテトラヒドロフラン溶液中に添加し、超音波処理機により３０分間分散処理を行った。さらに６０℃に加熱し、１時間超音波処理を行った後、ＰＴＦＥ膜を用いてろ過し、テトラヒドロフランで数回洗浄した後、乾燥させて表面にアクリロニトリルブタジエンオリゴマーを有するカーボンナノチューブを得た。
　＜絶縁層形成用樹脂＞
　表１に示す樹脂を９質量部に、増粘剤（センカ社製「アクトゲルＡＰ２００」、アクリル酸系重合物）１質量部と水１０質量部との混合液４質量部を混合して、絶縁層形成用樹脂とした。
　なお、表１に示す樹脂の詳細は、下記の通りである。
・ポリウレタンＡ：荒川化学工業社製「ユリアーノ（登録商標） Ｗ６００」（ポリエステル系アニオン性水性ポリウレタン、ウレタン樹脂含有量３５質量％、イソプロピルアルコール５質量％）
・ポリウレタンＢ：荒川化学工業社製「ユリアーノ（登録商標） Ｗ３２１」（ポリエステル系アニオン性水性ポリウレタン、ウレタン樹脂含有量３５質量％、イソプロピルアルコール９質量％）
表１に示す配合で調製した導電性ペーストを離型シートの上に塗布し、１２０℃の熱風乾燥オーブンで３０分以上乾燥することにより、シート状の離型シート付き伸縮性導体層を作製した。
　次に、離型シートの上の長さ１５ｃｍ、幅３ｃｍの領域に、表１に示す絶縁層形成用樹脂を塗布しておき、その上に前記離型シートに付き伸縮性導体層を長さ１５ｃｍ、幅１ｃｍに切り出して、離型シートを剥がし、伸縮性導体層を積層した。その後、１００℃の熱風乾燥オーブンで２０分乾燥することにより、第一絶縁層と伸縮性導体層を形成し、伸縮性電極シートを得た。
　なお、第一絶縁層として用いた絶縁層形成用樹脂を塗布し、１００℃の熱風乾燥オーブンで２０分乾燥させた後に離型シートから剥離して絶縁層シートを得、同じく離型シートから剥離した伸縮性導体層シートと、伸張荷重１０％の伸張時の荷重を比較したところ、絶縁層シートの荷重＞伸縮性導体層シートの荷重であった。
　次に、積層した伸縮性導体層を覆うような長さ１０ｃｍ、幅３ｃｍの領域に、上記第一絶縁層を形成したものと同じ絶縁層形成用樹脂を塗布し、１００℃の熱風乾燥オーブンで２０分以上乾燥することにより、伸縮性導体層の上に第二絶縁層を形成し、第一絶縁層／伸縮性導体層／第二絶縁層の構成を有する伸縮性配線シートを得た。
　各実施例、比較例で得られた伸縮性電極および配線シートを以下の試験に供し、評価した。
　＜電気抵抗測定＞
　上記の形成方法で得た伸縮性電極および配線シートの伸縮性導体層の表面に対して、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、幅１ｃｍの導体パターンにおいて、測定距離１ｃｍ当りの抵抗値（Ω）を測定した。
　＜伸長―荷重試験＞
テンシロン（ＯＲＩＥＮＴＥＣ　ＣＯＲＰＯＲＡＴＩＯＮ社製「ＲＴＭ－２５０」）を使用し、幅３ｃｍ，試験長さ５ｃｍの伸縮性電極および配線シート、絶縁層シート、伸縮性導体シート等を１０％伸長（変位量０．５ｃｍ）したときにかかる荷重（Ｎ）を測定した。
　＜伸長試験＞
　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５ｃｍで伸縮性電極および配線シートを挟み、長手方向に伸長率２０％まで伸長（変位量１ｃｍ）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にて抵抗値（Ω）を測定した（測定距離１０ｃｍ）。抵抗値の測定は伸長直後（３秒以内）に実施した。
　＜抵抗変化倍率＞
　抵抗変化倍率は、伸長率０％のとき（試験前）の抵抗値（Ｒ０）に対する、伸長率２０％のときの抵抗値（Ｒ２０）の割合（すなわち、抵抗変化倍率＝Ｒ２０／Ｒ０（倍））である。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000001
　以下、さらに実施例を示し、本発明をより詳細かつ具体的に説明する。以後の実施例中にて新たに必要となる評価項目は以下の方法にて測定した。
＜ニトリル量＞
　得られた樹脂材料をNMR分析して得られた組成比から、モノマーの質量比による質量％に換算した。
＜ムーニー粘度＞
　島津製作所製　ＳＭＶ－３００ＲＴ「ムーニービスコメータ」を用いて測定した。
＜アルカリ金属量＞
　樹脂を灰化処理し、得られた灰分を塩酸抽出し、原子吸光法にてナトリウム、カリウムの含有量を求め、両者を合計した。
＜弾性率＞
　樹脂材料を厚さ２００±２０μｍのシート状に加熱圧縮成形し、次いでＩＳＯ ５２７－２－１Ａにて規定されるダンベル型に打ち抜き、試験片とした。ＩＳＯ　５２７－１に規定された方法で引っ張り試験を行って求めた。
＜樹脂材料の繰り返し伸縮耐久性＞
(1)試験片シート形成
　樹脂材料を厚さ２００±２０μｍのシート状に加熱圧縮成形し、次いでＩＳＯ ５２７－２－１Ａにて規定されるダンベル型に打ち抜き、試験片とした。
(2)伸縮試験
　山下マテリアル製のＩＰＣ屈曲試験機を改造し、試験機の往復ストロークを１３．２ｍｍに設定、可動板側に試験片をクランプで固定、もう一端を別の固定端にクランプにて固定、ダンベル型試験片中の幅１０ｍｍ、長さ８０ｍｍの部分を用いて、有効長が６６ｍｍとなるように調整し（伸張度２０％に相当）し、サンプルの繰り返し伸張が行えるように改造した装置を用いた。試験片を用いて５０００回の繰り返し伸張を行い、前後の外観比較にて繰り返し伸縮耐久性を評価した。初期と外観に変化が見られない場合に「○」、樹脂表面にクラックなどが観察された場合には「×」とした。
＜導電ペーストの繰り返し伸縮耐久性＞
伸縮性導体形成用ペーストを、伸縮性樹脂Ｒ１から得られた厚さ２００±２０μｍのシートを基材とし、スクリーン印刷を用いて１８０ｍｍ×３０ｍｍの矩形パターンを乾燥膜厚が３０μｍ印刷し、１２０℃にて３０分乾燥硬化した。ついで矩形パターン部をＩＳＯ ５２７－２－１Ａにて規定されるダンベル型に打ち抜き、試験片とした。
　山下マテリアル製のＩＰＣ屈曲試験機を改造し、試験機の往復ストロークを１３．２ｍｍに設定、可動板側に試験片をクランプで固定、もう一端を別の固定端にクランプにて固定、ダンベル型試験片中の幅１０ｍｍ、長さ８０ｍｍの部分を用いて、有効長が６６ｍｍとなるように調整し（伸張度２０％に相当）し、サンプルの繰り返し伸張が行えるように改造した装置を用い、伸縮有効長の６６ｍｍの両端の外側０～５ｍｍにアルミホイルを巻き付けた上で金属製クリップで挟み、テスターで抵抗値をモニターしながら繰り返し伸張を行った。抵抗値の読み取りは、繰り返し伸張６００回までは１０回毎に、６００回以上は５０回毎に伸張率が０％の状態にて停止し、停止後１分後の値を読んで記録し、抵抗値が初期の１００倍に達した時点の回数を記録して、そこで試験を打ち切った。
＜導電性（シート抵抗、比抵抗）＞
　ＩＳＯ ５２７－２－１Ａにて規定されるダンベル型試験片の中央部にある幅１０ｍｍ、長さ８０ｍｍの部分の抵抗値［Ω］を、アジレントテクノロージ社製ミリオームメーターを用いて測定し、試験片の縦横比（１／８）を乗じてシート抵抗値「Ω□」を求めた。
　また、抵抗値［Ω］に断面積（幅１［ｃｍ］ｍｍ×厚さ[ｃｍ]）を乗じ、長さ（８ｃｍ）にて除して、比抵抗［Ωｃｍ］を求めた。
＜耐マイグレーション性評価＞
　スクリーン印刷を用いて導電ペーストを、幅１．０ｍｍ、長さ３０．０ｍｍの導体パターン２本が１．０ｍｍの間隔にて平行するテストパターンをポリエステルフィルム上に印刷・硬化して試験片とした。試験片の電極間にＤＣ５Ｖを印可した状態で、脱イオン水を導体間に滴下し、電極間がデンドライト状の析出物にて短絡されるまでの時間を測定し、６０秒以内である場合を×、６０秒以上の場合を○とした。なお、脱イオン水の滴下量は、水滴が電極間を８～１０ｍｍの幅にて覆う程度とし、短絡の判断は目視観察とした。
＜表面触感＞
　男女各５人からなる成人１０名を被験者とし、被験者の腹部の皮膚に印刷物表面を接触させ触感を、「触感が良い」を５点、「触感が悪い」を１点として、五段階の官能評価を行い、１０人の平均において、４以上を◎、３以上４未満を○、２以上３未満を△、２未満を×とした。
＜平均粒子径＞
堀場製作所製の的光散乱式粒径分布測定装置LB-500を用いて測定した。
＜無機粒子の組成分析＞
用いる無機粒子の組成分析を蛍光Ｘ線分析装置（蛍光Ｘ線分析装置システム３２７０、理学電機株式会社製）を使用しＡｌ成分、Ｓｉ成分の検査を行った。なお、Ａｌ、Ｓｉ、被着量は、検出されたＡｌ成分、およびＳｉ成分の金属化合物を酸化物換算（即ち、Ａｌ成分はＡｌ２Ｏ３、Ｓｉ成分はＳｉＯ２として換算）した。
＜配線抵抗＞
得られた導電性ペーストを離型シートの上にバーコーターで塗布し、１２０℃の熱風乾燥オーブンで３０分以上乾燥した、伸縮性導体層の厚さが７０μｍとなるように、必要に応じて同様の操作を繰り返し、シート状の離型シート付き伸縮性導体層を作製した。
　次に、離型シートの上の長さ１５ｃｍ、幅３ｃｍの領域に、表１に示す絶縁層形成用樹脂を塗布しておき、その上に前記離型シートに付き伸縮性導体層を長さ１５ｃｍ、幅１ｃｍに切り出して、離型シートを剥がし、伸縮性導体層を積層した。その後、１００℃の熱風乾燥オーブンで２０分以上乾燥することにより、第一絶縁層と伸縮性導体層を形成し、伸縮性電極シートを得た。
　次に、積層した伸縮性導体層を覆うような長さ１０ｃｍ、幅３ｃｍの領域に、上記第一絶縁層を形成したものと同じ絶縁層形成用樹脂を塗布し、１００℃の熱風乾燥オーブンで２０分以上乾燥することにより、伸縮性導体層の上に第二絶縁層を形成し、第一絶縁層／伸縮性導体層／第二絶縁層の構成を有する伸縮性配線シートの試験片を得た。得られた伸縮性配線シートについて、実施例１－１１と同様の方法で、配線抵抗（幅１ｃｍの導体幅における長さ１ｃｍあたりの抵抗値）を求めた。
＜１０％伸張時の荷重＞      
　得られた試験片を用い、実施例１と同様の方法で測定した。
＜２０％伸張時の抵抗倍率＞  
　得られた試験片を用い、実施例１と同様の方法で測定した。
［製造例］
＜合成ゴム材料の重合＞
攪拌機、水冷ジャケットを備えたステンレス鋼製の反応容器に
　ブタジエン　　　　　５４質量部
　アクリロニトリル　　４６質量部
　脱イオン水　　　　２７０質量部
　ドデシルベンゼンスルホン酸ナトリウム　０．５質量部
　ナフタレンスルホン酸ナトリウム縮合物　２．５質量部
　ｔ－ドデシルメルカプタン　　　　　　　０．３質量部
　トリエタノールアミン　　　　　　　　　０．２質量部
　炭酸ナトリウム　　　　　　　　　　　　０．１質量部
を仕込み、窒素を流しながら浴温度を１５℃に保ち、静かに攪拌した。次いで　過硫酸カリウム０．３質量部を脱イオン水１９．７質量部に溶解した水溶液を３０分間かけて滴下し、さらに２０時間反応を継続した後、ハイドロキノン０．５質量部を脱イオン水１９．５質量部に溶解した水溶液を加えて重合停止操作を行った。
　次いで、未反応モノマーを留去させるために、まず反応容器内を減圧し、さらにスチームを導入して未反応モノマーを回収し、ＮＢＲからなる合成ゴムラテックス（Ｌ１）を得た。
　得られたラテックスに食塩と希硫酸を加えて凝集・濾過し、樹脂に対する体積比２０倍量の脱イオン水を５回に分けて樹脂を脱イオン水に再分散、濾過を繰り返すことで洗浄し、空気中にて乾燥して合成ゴム樹脂Ｒ１を得た。
得られた合成ゴム樹脂Ｒ１の評価結果を表１に示す。以下仕込み原料、重合条件、洗浄条件などを変えて同様に操作を行い、表２に示す樹脂材料Ｒ２～Ｒ６を得た。なお、表中の略号は以下の通りである。
ＮＢＲ：アクロニトリルブタジエンゴム
ＮＢＩＲ：アクリロニトリル－イソプレンゴム（イソプレン１０質量％）
ＳＢＲ：スチレンブタジエンゴム（スチレン／ブタジエン＝５０／５０質量％）
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000002
硫酸バリウム粒子の調製（Ａ）
吸込口径４０ｍｍ、吐出口径２５ｍｍ、内容積８５０ｍＬ、インペラー回転数２３８０ｒ ｐｍのワーマンポンプを反応槽として用い、このポンプに濃度１１０ｇ／Ｌ（１．１ｍｏ ｌ／Ｌ）、温度３０℃の硫酸水溶液を７００Ｌ／ｈの一定流量にて吸い込ませると共に、 １２０ｇ／Ｌ（０．７１ｍｏｌ／Ｌ）、温度５０℃の硫化バリウム水溶液を６００Ｌ／ ｈの一定流量にて吸い込ませることで調製した水スラリー（固形分９５ｇ／Ｌ）１０００ｍＬを６０℃に昇温した。ＳｉＯ２として４．０ｇ相当量の珪酸ナトリウムを純水１００ ｍＬで希釈して２０分で滴下し、次いで、Ａｌ２Ｏ３として２．０ｇ相当量のアルミン酸ソーダを純水１００ｍＬで希釈し、２０分で滴下した。さらに反応系を７０℃に昇温し、３０分撹拌後、希硫酸を用いて３０分かけてｐＨ８に中和した。１０分撹拌してから、ろ過し、充分に水洗してから乾燥して、乾燥チップを得て、粗砕した後、気流式粉砕機で粉砕した。得られた粉体は、基材となる超微粒子硫酸バリウムと被着物の合計質量に対して、ＳｉＯ２として３．５質量％、 Ａｌ２Ｏ３として１．７質量％被着され、動的光散乱法によって測定される平均粒子径が ０．３μｍであった。
硫酸バリウム粒子の調製（Ｂ）
竹原化学工業株式会社製の沈降性硫酸バリウムＴＳ－１を硫酸バリウム粒子（Ｂ）として用いた。硫酸バリウムの調製（Ａ）と同様に分析した結果ＳｉＯ２の含有量は０．１％以下、 Ａｌ２Ｏ３としては０．１％以下で、実質的に含有しないものと判断した。同様の方法で求めた平均粒子径は０．６μｍであった。
硫酸バリウム粒子の調製（Ｃ）
　竹原化学工業株式会社製の簸性硫酸バリウムＷ－１を硫酸バリウム粒子（Ｃ）として用いた。ＳｉＯ２の含有量は０．３質量％、 Ａｌ２Ｏ３としては０．２％質量％であった。簸性硫酸バリウムは天然物由来であり、いずれも不純物と判断した。同様の方法で求めた平均粒子径は１．７μｍであった。
酸化チタン粒子（Ｄ）
堺化学工業製酸化チタン粒子Ｒ－３８Ｌを酸化チタン粒子（Ｄ）として用いた。平均粒子径は０．４μｍであった。以上の硫酸バリウム粒子、酸化チタン粒子について一覧を表２．に示す。
表３．
Figure JPOXMLDOC01-appb-I000003
［導電ペーストの調整］
　エポキシ当量１７５～１９５の液状ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂１．５質量部、製造例にて得られた伸縮性樹脂（Ｒ１）１０質量部、潜在性硬化剤[味の素ファインケミカル株式会社製 商品名アミキュアＰＮ２３] ０．５質量部、をイソホロン３０質量部と混合攪拌して溶解させバインダー樹脂組成物Ａ１を得た。次いでバインダー樹脂組成物Ａ１に、平均粒子径６μｍの微細フレーク状銀粉［福田金属箔粉工業社製　商品名Ａｇ－ＸＦ３０１］５８．０質量部を加えて均一に混合し、三本ロールミルにて分散することにより導電ペーストＣ１を得た。得られた導電ペーストＣ１の評価結果を表４－１に示す。
　以下、材料を変えて配合を行い、表４－１、表４－２に示す導電ペーストＣ２～Ｃ１６を得た。評価結果を同様に表４－１、表４－２に示す。
なお、表４－１、表４－１において無定型銀粉１はＤＯＷＡエレクトロニクス社製の凝集銀粉Ｇ－３５、平均粒子径５．９μｍ、無定型銀粉２はＤＯＷＡエレクトロニクス社製の凝集銀粉Ｇ－３５を湿式分級して得た平均粒子径２．１μｍの凝集銀粉である。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000004
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000005
［応用実施例１］
実施例１２で得られた導電性ペーストを離型シートの上にバーコーターで塗布し、１２０℃の熱風乾燥オーブンで３０分以上乾燥した、伸縮性導体層の厚さが７０μｍとなるように、必要に応じて同様の操作を繰り返し、シート状の離型シート付き伸縮性導体層を作製した。
長さ２００ｍｍ、幅３０ｍｍ、厚さ５０μｍのホットメルトウレタンシート（第一絶縁層）の中央部に、長さ１９０ｍｍ、幅１０ｍｍにカットした実施例１２で得られた伸縮性導体組成物シートを重ね合わせ、さらに伸縮性導体組成物シートの両端各２０ｍｍが露出するように長さ１５０ｍｍ、幅２５ｍｍのポリウレタンシート（第二絶縁層：カバーコート層）を重ね合わせた。
次に、長さ２１０ｍｍ、幅５０っｍの２－Ｗａｙトリコット生地（グンセン（株）製「ＫＮＺ２７４０」、ナイロンヤーン：ウレタンヤーン＝６３％：３７％（混率）、目付け１９４ｇ／ｍ2）が、前記第１絶縁層を接するように重ね合わせ、ホットプレスにて全体を接着し、布地に貼り合わせた伸縮性導体組成物シートを得た。得られた試料を実施例１２と同様に繰り返し伸縮耐久性（回）を求めたところ２５００回と良好な特性を示した。
［応用実施例２］
　応用実施例１と同様の方法にて、左右の後腋窩線上と第７肋骨との交差点に伸縮性導体組成物シートにて直径５０ｍｍの円形電極を、さらに円形電極から胸部中央までの幅１０ｍｍの伸縮性導体組成物シート配線をスポーツシャツの内側に形成した。電極部と配線部との繋ぎ目は外形線がＲ１０ｍｍにてなめらかに処理されている。なお左右の電極から胸部中央に伸びる配線は、胸部中央にて５ｍｍのギャップを持ち、両者は短絡されていない。第一絶縁層は伸縮性導体組成物シートの外形より５ｍｍ大きくした。配線部のカバーコート層は幅１６ｍｍとし、伸縮性導体組成物シート部から３ｍｍ外側までをカバーする寸法とし、伸縮性導体組成物シートによる配線の胸部中央側の端１０ｍｍはカバーコート層で覆われていない。電極部のカバーコート層は電極と同心円的に、内直径４４ｍｍ、外直径５６ｍｍのリング状にカバーされており、電極部と配線部との繋ぎ目についても外側に３ｍｍ覆うようにカバーされている。
　続いて、左右の配線部のカバーコート層が無い胸部中央端のスポーツシャツの表面側にステンレススチール製のホックを取り付け、裏側の配線部と電気的導通を確保するために金属細線を撚り込んだ導電糸を用いて伸縮性導体組成物層とステンレススチール製ホックとを電気的に接続した。
　ステンレススチール製ホックを介して、ユニオンツール社製の心拍センサＷＨＳ－２を接続し、同心拍センサＷＨＳ－２専用のアプリ「ｍｙＢｅａｔ」を組み込んだアップル社製スマートホンで心拍データを受信し、画面表示できるように設定した。以上のようにして心拍計測機能を組み込んだスポーツシャツを作製した。
　本シャツを被験者に着用させ、安静時、歩行時、ランニング時、自転車走行時、自動車運転時、睡眠時、について心電データを取得した。得られた心電データはノイズが少なく、高解像度で、心電図としてメンタルな状態、体調、疲労度、眠気、緊張度合いなどを心拍間隔の変化、心電波形などから解析可能な品位を有していた。
　以下同様に、実施例５、実施例６、実施例７、実施例１１、比較例１の伸縮性導体組成物シートを用いて同様に心拍計測機能を組み込んだスポーツシャツを得た。結果、実施例７の伸縮性導体組成物においては、ランニング時に時折ノイズが観察され、比較例１の伸縮性導体組成物においては激しいランニング時に波形が乱れて心拍計測ができなかった以外は、いずれも良好な心電データを得ることができた。得られた結果は伸縮性導体組成物の表面触感の良否と対応している。表面触感は表面のざらつきと関与していると推察され、特に動きが激しい場合に身体表面と電極表面との接触が不良となる場合があることが示唆された。
［応用実施例３］
実施例１３で得られた導電ペーストを離型シートの上に塗布し、１２０℃の熱風乾燥オーブンで３０分以上乾燥することにより、厚さ４５μｍのシート状の離型シート付き伸縮性導体層を作製した。
　次に、離型シート付き導電シートの上にポリウレタンホットメルトシートをホットプレス機を用いて貼り合わせた後、長さ１９０ｍｍ、幅１０ｍｍのサイズに打ち抜き、離型シート／伸縮性導体組成物／ポリウレタンホットメルトシートからなる３層シートを得た。
次に、長さ２００ｍｍ、幅３０ｍｍの２－Ｗａｙトリコット生地（グンセン（株）製「ＫＮＺ２７４０」、ナイロンヤーン：ウレタンヤーン＝６３％：３７％（混率）、目付け１９４ｇ／ｍ2）の中央部に得られた３層シートのホットメルト層側が接触するように重ね、ホットプレスで積層して、伸縮性電極シートを得た。さらに伸縮性電極シートの伸縮性導体組成層に長さ１５０ｍｍ、幅２５ｍｍのホットメルトウレタンシートを、伸縮性導体組成物層の長さ方向の両端がそれぞれ２０ｍｍ露出するように重ねホットプレスで接着した。さらに伸縮性導体組成物層の露出部を、長さ２２ｍｍ幅１４ｍｍの矩形で覆うようにスクリーン印刷を用いて伸縮性のあるカーボンペーストで被覆し、伸縮性のある複合電極シートを得た。
得られた伸縮性複合シートを、伸縮性導体組成物層にかからないように長さ１９４ｍｍ、幅１４ｍｍに打ち抜き、スポーツ用ブラジャーのカップアンダー部の裏側のサイド部から中央部にかけて、カーボンペースト被覆層が肌側に向くようにして　ホットメルトシートを用いて接着した。サイド部部分のカーボンペースト被覆層が身体に接触する電極部となる。ブラジャー中央部に対向した左右各々のカーボンペースト被覆部分に相当する表側にステンレススチール製のホックを取り付け、伸縮性導体組成物層との電気的接続を金属細線を撚り込んだ導電糸を用いて取り、ステンレススチール製ホックを介して、ユニオンツール社製の心拍センサＷＨＳ－２を接続し、同心拍センサＷＨＳ－２専用のアプリ「ｍｙＢｅａｔ」を組み込んだアップル社製スマートホンで心拍データを受信し、画面表示できるように設定した。以上のようにして心拍計測機能を組み込んだスポーツブラジャーを作製した。
本スポーツブラジャーを被験者に着用させ、安静時、歩行時、ランニング時、自転車走行時、自動車運転時、睡眠時、について心電データを取得した。得られた心電データはノイズが少なく、高解像度で、心電図としてメンタルな状態、体調、疲労度、眠気、緊張度合いなどを心拍間隔の変化、心電波形などから解析可能な品位を有していた。
　以下同様に、実施例１３から２３のペーストを用い、他は同様に操作して心拍計測機能を組み込んだスポーツブラジャーを製作した。結果、いずれも良好な心電データを得ることができた。
［応用実施例４］
離型シートの上に、伸縮性を有するウレタン樹脂にてカバーコート層を、次いで電極相当部分に伸縮性カーボンペーストをスクリーン印刷法にて形成し、乾燥硬化させた。次いで、その上に実施例２２にて得られた伸縮性導体組成物のペーストを重ねて印刷して乾燥硬化し、さらにその上からホットメルト性を有するウレタン樹脂層を同様にスクリーン印刷にて重ね印刷した。伸縮性導体組成物層のパターンを図１．に示す。カーボンペーストを重ねた部分は手首がわの端の配線長１５ｍｍ部分である
得られた重ね印刷物のホットメルト性ウレタンシート側を、布製手袋の甲側に重ね、ホットプレスにて離型シートから手袋に転写し、配線付き手袋を得た。得られた配線付き手袋の手首相当部分の電極に導電性接着剤を用いてリード線を取り付け、各指関節の屈曲に応じた配線の抵抗変化が多チャンネルの抵抗測定器により読み取れるように構成した。
　得られた装置構成を用いて、まず、右手に手袋型入力装置を装着し、手を開いた状態：じゃんけんの「パー」状態での各関節相当部の抵抗値を初期値、握り拳状態：じゃんけんの「グー」状態での抵抗値を限界値として設定し、その間の各関節の抵抗変化幅を６４階調に分け、各関節の屈伸状態と対応させ、ソフトウエアにてＣＧ合成した手指の三次元画像を動作させた。
　得られたＣＧ手指の動作は自然で滑らかで良好であった。また「じゃんけん」や、指文字のような複雑な動作についても再現可能であった。
　本発明は、伸長されても高い導電性を保持することができる伸縮性電極および配線と、これらを衣服やベルトやブラジャーなどの基材に積層した生体情報計測用インターフェスとを提供するものであり、医療分野やヘルスモニタリング分野等において好適に利用されるものである。
 

Claims (11)

  1. 　基材に積層可能なシート状の電極および配線であって、前記電極は第一絶縁層と該第一絶縁層の上に設けられた伸縮性導体層からなり、また、前記配線は該第一絶縁層―該伸縮性導体層―第二絶縁層の三層構造からなり、該伸縮性導体層の電気抵抗が３００Ω／ｃｍ以下であり、かつ、該電極および該配線の伸長率１０％の伸長時の荷重が１００Ｎ以下であることを特徴とする伸縮性電極および配線シート。
  2. 　基材に積層可能なシート状の電極および配線であって、前記電極は第一絶縁層と該第一絶縁層の上に設けられた伸縮性導体層からなり、また、前記配線は該第一絶縁層―該伸縮性導体層―第二絶縁層の三層構造からなり、該伸縮性導体層の初期シート抵抗値が１Ω□以下であり、配線の長さあたりの初期電気抵抗が３００Ω／ｃｍ以下であり、かつ、該電極および該配線の伸長率１０％の伸長時の荷重が１００Ｎ以下であることを特徴とする伸縮性電極および配線シート。
  3. 　前記電極および前記配線の２０％伸長による電気抵抗の変化が５倍未満であることを特徴とする請求項１記載の伸縮性電極および配線シート。
  4. 　前記伸縮性導体層が、導電性フィラーと樹脂とを含有する請求項１または２に記載の伸縮性電極および配線シート。
  5. 　前記電極および前記配線の厚さが２００μｍ以下であることを特徴とする請求項１～３のいずれかに記載の伸縮性電極および配線シート。
  6. 請求項１から５のいずれかに記載の伸縮性シートおよび配線シートに用いられる伸縮性導体組成物が、少なくとも(a)導電性粒子、(c)引張弾性率が１ＭＰａ以上１０００ＭＰａ以下の柔軟性樹脂、を含有する伸縮性導体組成物であって、(c)柔軟性樹脂の配合量が、(a)導電粒子と(c)柔軟性樹脂の合計に対して７～３５質量％であることを特徴とすることを伸縮性シートおよび配線シート
  7. 請求項１から６のいずれかに記載の伸縮性シートおよび配線シートに用いられる伸縮性導体組成物が、少なくとも(a)導電性粒子、(b)硫酸バリウム粒子、(c)引張弾性率が１ＭＰａ以上１０００ＭＰａ以下の柔軟性樹脂、を含有する伸縮性導体組成物であって、(b)硫酸バリウム粒子の配合量が、(a)導電粒子と(b)硫酸バリウム粒子の合計に対して２～３０％であり、(c)柔軟性樹脂の配合量が、(a)導電粒子と(b)硫酸バリウム粒子と(c)柔軟性樹脂の合計に対して７～３５質量％であることを特徴とする伸縮性シートおよび配線シート。
  8. 　前記導電性粒子の動的光散乱法によって測定した平均粒子径が硫酸バリウム粒子の平均粒子径より大きいことを特徴とする請求項１から７のいずれかに記載の伸縮性シートおよび配線シート。
  9. 　前記硫酸バリウム粒子が、Ａｌ、Ｓｉの一方または両方の水酸化物及び／又は酸化物によって表面処理されていることを特徴とする請求項１から８のいずれかに記載の伸縮性シートおよび配線シート。
  10. 　前記導電性粒子の動的光散乱法によって測定した平均粒子径が０．５～２０μｍの銀粒子であることを特徴とする請求項１から９のいずれかに記載の伸縮性シートおよび配線シート。
  11. 　請求項１～１０のいずれかに記載の伸縮性電極および配線シートが積層された基材であって、該基材が人体の躯幹部の少なくとも周長方向に装着するベルト、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ることを特徴とする生体情報計測用インターフェス。
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