导电性纤维结构物、电极部件及导电性纤维结构物的制造方法技术

本发明专利技术提供反复洗涤后仍能够保持高的导电性、并且也可适用于生物体信号获取电极的导电性纤维结构物。本发明专利技术的导电性纤维结构物由包含导电性高分子的织物等构成。上述导电性纤维结构物的特征在于，包含上述导电性高分子的导电性树脂载带于构成纤维结构物的单纤维与单纤维的间隙，观察上述纤维结构物的厚度方向的截面时，存在于距表层15～30μm的区域的上述导电性树脂的面积比率为15％以上。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】导电性纤维结构物、电极部件及导电性纤维结构物的制造方法
本专利技术涉及在纤维结构物中包含导电性树脂(其包含导电性高分子)而成的导电性纤维结构物。详细而言，本专利技术涉及即使反复洗涤后仍能够保持高的导电性、并且也可适用于生物体电极的导电性纤维结构物、电极部件及导电性纤维结构物的制造方法。
技术介绍
以往，作为导电性纤维，已知：将铜等金属涂布于纤维表面而得到的物质；织入有碳、金属细线的纤维；及将导电性高分子成型为绳状而得到的导电性纤维；等等。这些导电性纤维作为在对人体、动物的脑波、心电图、肌电图等生物体电信号进行测定中使用的各种类型的生物体电极进行使用。现有技术中使用的金属、碳等导电性材料为疏水性且较硬，存在对于与水分丰富且柔软的生物体的体表面相接触的用途而言适应性低这样的问题。例如，在将生物体电极设置于体表面的情况下，为由硬且疏水的材料形成的生物体电极时，难以与体表面密合、直接导通，需要使用将生物体电极与体表面进行电连接的导电性糊剂(胶状物，jelly)。作为在不使用导电性糊剂等情况下与生物体的体表面直接粘贴的电极，认为具有导电性的纺织品(textile)形状的电极是有效的，提出了各种提案。例如，提出了下述方案：通过将布质电极与非透水性的导电性材料组合来抑制布质电极的水分蒸发，从而提高导电性(参见专利文献1)。作为与生物体的适应性良好的材料，提出了下述方案：使作为导电性及亲水性尤其优异的导电性高分子的PEDOT-PSS((3，4-乙烯二氧噻吩)-聚(苯乙烯磺酸))的水溶液含浸及/或附着于纤维，制作导电性高分子纤维，以该导电性高分子纤维的生物体电极、体内嵌入型电极的形式使用(参见专利文献2)。另外，为了创造出使用了纺织品基材的实用电极，提出了即使反复洗涤后仍能够保持高的导电性、并且也可适用于生物体电极的电极部件及装置(参见专利文献3)。现有技术文献专利文献专利文献1：日本专利第4860155号公报专利文献2：国际公开第2013/073673号专利文献3：国际公开第2015/115440号
技术实现思路
专利技术要解决的课题然而，专利文献1公开的布质电极的电极部为添加有作为导电性物质的炭黑或银的粉末的硅橡胶，与体表面长时间密合时，会发生生物体的膨润、皮疹等，因此存在无法舒适地穿着这样的问题。另外，就专利文献2的技术而言，作为纺织品电极，存在洗涤耐久性等实用耐久性差的问题。此外，就专利文献3的技术而言，针对使用的PEDOT-PSS等导电性高分子的粒径没有任何考虑，粒径大的PEDOT-PSS在纳米纤维的单纤维与单纤维的间隙较少载带，而是大量载带于单纤维表面。因此，未充分发挥纳米纤维的单纤维间隙的特性，作为纺织品电极而言，洗涤耐久性等实用耐久性并不充分。本专利技术是鉴于上述情况而作出的，通过纤维结构物和导电性树脂的组合，从而具有实用特性的高导电性、并且保持高洗涤耐久性及高导电性，由此提供也可适用于生物体电极的导电性纤维结构物、电极部件及导电性纤维结构物的制造方法。用于解决课题的手段为了解决上述课题、实现目的，对于本专利技术的导电性纤维结构物而言，包含导电性高分子的导电性树脂载带于构成纤维结构物的单纤维与单纤维的间隙，观察上述纤维结构物的厚度方向的截面时，存在于距表层15～30μm的区域中的上述导电性树脂的面积比率为15％以上。另外，对于本专利技术的导电性纤维结构物而言，上述专利技术中，导电性树脂还包含粘合剂树脂。另外，对于本专利技术的导电性树脂结构物而言，上述专利技术中，粘合剂树脂为烯烃系树脂。另外，对于本专利技术的导电性纤维结构物而言，其特征在于，上述专利技术中，上述导电性高分子的主成分为聚(3，4-乙烯二氧噻吩)和聚苯乙烯磺酸。另外，对于本专利技术的导电性纤维结构物而言，其特征在于，上述专利技术中，具有抗菌性。另外，对于本专利技术的导电性纤维结构物而言，其特征在于，上述专利技术中，利用JISL1902(2015年度版)菌液吸收法，抗菌活性值为3以上。另外，对于本专利技术的导电性纤维结构物而言，其特征在于，上述专利技术中，构成上述纤维结构物的单纤维的至少一部分的单丝纤维直径为10nm以上且5000nm以下。另外，对于本专利技术的导电性纤维结构物而言，其特征在于，上述专利技术中，利用JISL0217(2012年度版)103法反复洗涤30次后的表面电阻为1×104Ω以下。另外，本专利技术的电极部件的特征在于，其使用了用于获取生物体信号的上述中任一项所述的导电性纤维结构物。另外，本专利技术的导电性纤维结构物的制造方法的特征在于，使包含导电性高分子且分散粒径小于200nm的导电性树脂载带于构成纤维结构物的单纤维与单纤维的间隙。另外，对于本专利技术的导电性纤维结构物的制造方法而言，上述专利技术中，上述导电性树脂以上述导电性高分子与粘合剂树脂的混合物为主成分。另外，本专利技术的导电性纤维结构物的制造方法的特征在于，使包含导电性高分子且平均粒径为20nm以下的导电性树脂载带于构成纤维结构物的单纤维与单纤维的间隙。另外，对于本专利技术的导电性纤维结构物的制造方法而言，上述专利技术中，上述导电性树脂以上述导电性高分子与粘合剂树脂的混合物为主成分。专利技术的效果根据本专利技术，由于可得到使用了纺织品基材的具有高性能导电性和柔软性、且洗涤耐久性优异的导电性纤维结构物，因此能够合适地用作对于以往电极而言难以展现的、获取生物体信号的纺织品电极部件。附图说明[图1]图1为本专利技术的导电性纤维结构物的扫描探针显微镜观察照片。具体实施方式以下，对本专利技术涉及的导电性纤维结构物的实施方式详细地进行说明。需要说明的是，本专利技术并不受该实施方式的限定。《导电性纤维结构物》对于本专利技术的导电性纤维结构物而言，从导电性、柔软性及高洗涤耐久性的观点考虑，包含(A)导电性高分子的导电性树脂载带于构成纤维结构物的单纤维与单纤维的间隙，观察纤维结构物的厚度方向的截面时，存在于距表层15～30μm的区域中的导电性树脂的面积比率为15％以上。即，本专利技术中，通过使导电性树脂载带于单纤维与单纤维的间隙并含浸至深部，可得到具有高性能的导电性和柔软性、且洗涤耐久性优异的导电性纤维结构物。更优选的是，上述面积比率为20％以上，由此反复洗涤耐久性优异。作为上限，从柔软性的观点考虑，上述面积比率优选具有30％。<(A)导电性高分子>(A)导电性高分子为用于向导电性纤维结构物赋予导电性的配合物。作为(A)导电性高分子，没有特别限定，可使用以往已知的导电性高分子，作为具体例，例如可举出聚噻吩、聚吡咯、聚苯胺、聚乙炔、聚苯撑乙烯、聚萘及它们的衍生物。这些可以单独使用，也可以并用两种以上。其中，从通过在分子内包含噻吩环从而容易形成导电性高的分子的观点考虑，优选为在分子内包含至少一个噻吩环的导电性高分子。(A)导电性高分子可以与聚阴离子等掺杂剂形成复合体。分子内包含至少一个噻吩环的导电性高分子中，从导电性、化学稳定性极优异的观点考虑，更优选聚(3，4-二取代噻吩)。进而，作为聚(3，4-二取代噻吩)，尤其优选聚(3，4-二烷氧基噻吩)或聚(3，4-亚烷基二氧基噻吩)，最优选聚(3，4-乙烯二氧噻吩)。另外，导电性高分子为聚(3，4-二取代噻吩)或聚(3，4-二取代噻吩)与聚阴离子(掺杂剂)的复合体的情况下，能够在低温且短时间内形成导电性复合材料，生产率也优异。需要说明本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.导电性纤维结构物，其中，包含导电性高分子的导电性树脂载带于构成纤维结构物的单纤维与单纤维的间隙，观察所述纤维结构物的厚度方向的截面时，存在于距表层15～30μm的区域中的所述导电性树脂的面积比率为15％以上。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2016.04.18 JP 2016-0831831.导电性纤维结构物，其中，包含导电性高分子的导电性树脂载带于构成纤维结构物的单纤维与单纤维的间隙，观察所述纤维结构物的厚度方向的截面时，存在于距表层15～30μm的区域中的所述导电性树脂的面积比率为15％以上。2.如权利要求1所述的导电性纤维结构物，其中，导电性树脂还包含粘合剂树脂。3.如权利要求2所述的导电性纤维结构物，其中，粘合剂树脂为烯烃系树脂。4.如权利要求1～3中任一项所述的导电性纤维结构物，其特征在于，所述导电性高分子的主成分为聚(3,4-乙烯二氧噻吩)和聚苯乙烯磺酸。5.如权利要求1～4中任一项所述的导电性纤维结构物，其特征在于，具有抗菌性。6.如权利要求1～5中任一项所述的导电性纤维结构物，其特征在于，利用JISL1902(2015年度版)菌液吸收法，抗菌活性值为3以上。7.如权利要求1～6中任一项所述的导电性纤维结构物，其特征在于，构成...

【专利技术属性】
技术研发人员：长井典子，竹田惠司，川上润，永田裕，大堀达也，
申请(专利权)人：东丽株式会社，长濑化成株式会社，
类型：发明
国别省市：日本,JP