(57)【要約】【課題】ポリマ材料の所望の特性を損なうことなく電気的導電性を有する導電性複合材料を提供する。【解決手段】導電性複合材料は、高粘弾性である誘電材料１２と、誘電材料１２内に分散される極性材料と、誘電材料１２の第１面から第２面に至る電気泳動によって形成される複数の導電性チャネル２２ａ，２２ｂ，２２ｃを形成するように整列する導電性粒子と、誘電材料１２の第１面の上の導電材料の不連続層であって、複数の相互非結合部位を含み、相互非結合部位が、誘電材料１２の第１面の一部を被覆することで、誘電材料１２の第１面から第２面に至る電気泳動によって形成される複数の導電チャネル２２ａ，２２ｂ，２２ｃの相互電子結合が促進され、誘電材料１２の露出部位が接着用の使用に適する、導電材料の不連続層と、を含む。【選択図】図７
2018092940.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
（ａ）第１面及び第２面を有し、高粘弾性である誘電接着材料と、
（ｂ）前記高弾性材料内に分散される極性材料であって、前記極性材料によって時変信号を前記誘電接着材料内で電送できる極性材料と、
（ｃ）前記誘電接着材料内の導電性粒子であって、前記誘電接着材料の前記第１面から前記第２面に至る電気泳動によって形成される複数の導電路を形成するように整列する導電性粒子の第１セットを含み、電気泳動によって形成される各前記導電路が少なくとも複数の導電性粒子で構成される、導電性粒子と、
（ｄ）前記誘電接着材料の前記第１面の上の導電材料の不連続層であって、複数の相互非結合部位を含み、前記相互非結合部位が、前記誘電接着材料の前記第１面の全てではなく一部を被覆することで、下部に位置する前記誘電接着材料の前記第１面の露出部位が前記不連続層から露出した状態に残り、前記不連続層により、前記誘電接着材料の前記第１面から前記第２面に至る電気泳動によって形成される複数の前記導電路の相互電子結合が促進され、前記誘電接着材料の前記露出部位は、電気泳動によって形成される複数の前記導電路が形成された後の接着用の使用に適する、導電材料の不連続層と、
を含む導電性複合材料。
【請求項２】
前記導電性粒子はカーボンを含む、請求項１に記載の導電性複合材料。
【請求項３】
前記導電性粒子は金属を含む、請求項１に記載の導電性複合材料。
【請求項４】
前記導電性粒子は銀である、請求項３に記載の導電性複合材料。
【請求項５】
前記導電性粒子は銀ナノ粒子である、請求項４に記載の導電性複合材料。
【請求項６】
前記導電路は誘電泳動によって形成される、請求項１に記載の導電性複合材料。
【請求項７】
前記導電材料は導電性カーボンを含む、請求項１に記載の導電性複合材料。
【請求項８】
前記導電材料は金属箔を含む、請求項１に記載の導電性複合材料。
【請求項９】
前記誘電接着材料は感圧接着剤である、請求項１に記載の導電性複合材料。
【請求項１０】
前記誘電接着材料は熱活性化接着剤である、請求項１に記載の導電性複合材料。
【請求項１１】
前記誘電接着材料は放射線硬化接着剤である、請求項１に記載の導電性複合材料。
【請求項１２】
（ａ）第１面及び第２面を有する誘電接着材料と、
（ｂ）前記誘電接着材料内の導電性粒子であって、前記誘電接着材料の前記第１面から前記第２面に至る電気泳動によって形成される複数の導電路を形成するように整列する導電性粒子の第１セットを含み、電気泳動によって形成される各前記導電路が少なくとも複数の導電性粒子で構成される、導電性粒子と、
（ｃ）前記誘電接着材料の前記第１面の上の導電材料のパターン化層であって、複数の相互結合部位を含み、前記相互結合部位が、前記誘電接着材料の前記第１面の全てではなくその一部を被覆することで、下部に位置する前記誘電接着材料の前記第１面の露出部位が、前記パターン化層の複数の部位から露出した状態に残り、前記パターン化層により、前記誘電接着材料の前記第１面から前記第２面に至る複数の前記導電路の相互電子的結合が促進され、電気泳動によって形成される各前記導電路が前記誘電接着材料の硬化を必要とせずに形成されたままとなり、前記導電材料の前記パターン化層は薄膜転写によって前記誘電接着材料の上に形成される脆い層である、パターン化層と、
を含む導電性複合材料。
【請求項１３】
前記導電性粒子はカーボンを含む、請求項１２に記載の導電性複合材料。
【請求項１４】
前記導電性粒子は金属を含む、請求項１２に記載の導電性複合材料。
【請求項１５】
前記導電路は、誘電泳動によって形成される、請求項１２に記載の導電性複合材料。
【請求項１６】
前記導電材料は導電性カーボンを含む、請求項１２に記載の導電性複合材料。
【請求項１７】
前記導電材料は金属箔を含む、請求項１２に記載の導電性複合材料。
【請求項１８】
前記誘電接着材料は感圧接着剤である、請求項１２に記載の導電性複合材料。
【請求項１９】
（ａ）第１面及び第２面を有する誘電接着材料と、
（ｂ）前記誘電接着材料内に分散される極性材料であって、前記極性材料によって時変信号を前記誘電接着材料内で電送できる極性材料と、
（ｃ）前記誘電接着材料内の導電性粒子であって、前記誘電接着材料の前記第１面から前記第２面に至る電気泳動によって形成される複数の導電路を形成するように整列する導電性粒子の第１セットを含み、電気泳動によって形成される各前記導電路が少なくとも複数の導電性粒子で構成され、前記導電性粒子は電気泳動を必要とせず自然に発生する導電路を形成する導電性粒子の第２セットを含む、導電性粒子と、
（ｄ）前記誘電接着材料の前記第１面の上の導電材料の脆い層であって、前記導電材料の層は、約１０ミルに満たない厚さを有し、開口部位を含み、前記開口部位により、下部に位置する前記誘電接着材料の前記第１面の露出部位が、前記導電材料の層の前記開口部位から露出した状態に残り、前記導電材料の層により、前記誘電接着材料の前記第１面から前記第２面に至る電気泳動によって形成される複数の前記導電路の相互電子結合が促進され、電気泳動によって形成される各前記導電路は所定の場所に留まり、前記誘電接着材料は接着剤として使用可能なままとなる、導電材料の脆い層と、
を含む導電性複合材料。
【請求項２０】
前記導電性粒子は、電気泳動を必要とせず自然に発生する導電路を形成する導電性粒子の第２セットを更に含む、請求項１に記載の導電性複合材料。
【請求項２１】
前記導電性粒子は、電気泳動を必要とせず自然に発生する導電路を形成する導電性粒子の第２セットを更に含む、請求項１２に記載の導電性複合材料。
【請求項２２】
（ａ）第１面及び第２面を有する誘電接着材料と、
（ｂ）前記誘電接着材料内の導電性粒子であって、前記誘電接着材料の前記第１面から前記第２面に至る電気泳動によって形成される複数の導電路を形成するように整列する導電性粒子の第１セットを含み、電気泳動によって形成される各前記導電路が少なくとも複数の導電性粒子で構成される、導電性粒子と、
（ｃ）前記誘電接着材料の第１面の上の導電材料の不連続層であって、複数の相互非結合部位を含み、前記相互非結合部位が、前記誘電接着材料の前記第１面の全てではなく一部を被覆することで、下部に位置する前記誘電接着材料の前記第１面の露出部位が前記不連続層から露出した状態に残り、前記不連続層により、前記誘電接着材料の前記第１面から前記第２面に至る電気泳動によって形成される複数の前記導電路の相互電子結合が促進され、前記誘電接着材料の前記露出部位は、電気泳動によって形成される複数の前記導電路が形成された後の接着用の使用に適し、前記導電路は前記誘電接着材料を硬化させないままとする、導電材料の不連続層と、
を含む導電性複合材料。
【請求項２３】
前記導電性粒子はカーボンを含む、請求項２２に記載の導電性複合材料。
【請求項２４】
前記導電性粒子は金属を含む、請求項２２に記載の導電性複合材料。
【請求項２５】
前記導電性粒子は銀である、請求項２２に記載の導電性複合材料。
【請求項２６】
前記導電性粒子は銀ナノ粒子である、請求項２２に記載の導電性複合材料。
【請求項２７】
前記導電路は誘電泳動によって形成される、請求項２２に記載の導電性複合材料。
【請求項２８】
前記導電材料は導電性カーボンを含む、請求項２２に記載の導電性複合材料。
【請求項２９】
前記導電材料は金属箔を含む、請求項２２に記載の導電性複合材料。
【請求項３０】
前記誘電接着材料は感圧接着剤である、請求項２２に記載の導電性複合材料。
【請求項３１】
前記誘電接着材料は熱活性化接着剤である、請求項２２に記載の導電性複合材料。
【請求項３２】
前記誘電接着材料は放射線硬化接着剤である、請求項２２に記載の導電性複合材料。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、概して、幅広い用途に用いられる導電性ポリマ材料及び導電性エラストマ材料に関し、この幅広い用途は、限定するものではないが、導電接着剤、導電ガスケット、及び導電フィルムを含む。
【背景技術】
【０００２】
関連出願の相互参照
本願は、２０１４年３月１３日に出願された米国ユーティリティ出願第１４／２０９，２１３号の優先権を主張するものであり、前記出願は、２０１３年３月１５日に出願された米国特許出願第１３／８３４，９４８号の一部継続出願である。これらの出願は、その開示内容全体を本願明細書の一部として援用する。
【０００３】
例えば、導電性感圧接着剤（Ｐｒｅｓｓｕｒｅ  Ｓｅｎｓｉｔｉｖｅ  Ａｄｈｅｓｉｖｅ，ＰＳＡ）の設計には、長い間の課題があり、この課題は、導電性を高めると概して接着力と柔軟性が低下するという理由に少なくとも依拠する。優れた導電性を提供するために一般に使用（添加）される材料は、通常、可撓性が低いことに加え、接着を阻害するものである。導電性被膜を作製する一般的な方法は、ポリマ材料に導電性粒子、例えば、グラファイト、銀、銅等を充填し、その後、ポリマ結合剤を塗布して、乾燥させ、更に硬化させる方法である。この場合、導電性粒子は、その各粒子が少なくとも一つの他の隣接する粒子と物理的に接触する場合に形成される導電網構造が存在するような濃度で存在する。これにより、複合材料内に導電路が提供される。
【０００４】
ただし、感圧接着剤において、粒子の濃度が、粒子と粒子の接触を維持した網構造を形成する程度に十分に高い濃度である場合、ＰＳＡ成分のポリマ（例えば、エラストマ）系が十分に高い濃度で存在して、基板と電極の間で面と面とを密着させるように流出する、すなわち、接着剤として機能する可能性が低くなる。逆に述べると、ＰＳＡ成分が、基板との十分な面接触を行える十分な濃度である場合は、ＰＳＡが、粒子と粒子の接触を破壊するような度合いで、隣接する導電性粒子間に割り込まなければならない。
【０００５】
別のタイプの導電性ＰＳＡは、ＰＳＡの厚さ以上の直径を有する導電性球体粒子を含む。この場合、信号又は電流を粒子の表面に沿って搬送できるため、接着剤のｚ寸法に、非等方性の電流の流れを提供する。ただし、接着剤の連続性は損なわれる可能性がある。
【０００６】
ナトリウム又は塩化カリウム等の塩は、水性媒体内において容易に溶解し、そのイオンが解離（正イオンと負イオンに分離）する。そして、解離したイオンは、電流又は信号を搬送し得る。このため、長い間、ポリマ材料及びエラストマ材料に添加し得る水に塩を追加して、良好な導電性を提供していた。例えば、特許文献１には、生体用電極に用いられる感圧接着性ヒドロゲルが開示されている。ゲル材料は、少なくとも水、塩化カリウム、及びポリエチレングリコールを含むこと、及び導電性であることが開示されている。特許文献２にも、水、塩、開始剤又は触媒、及び架橋剤を含む導電接着性ヒドロゲルが開示されている。ただし、このようなヒドロゲルを利用すると、一般に、ヒドロゲルの片側（患者から離れた側）に、イオン電導性電荷を受け取れる、比較的高価な銀／塩化銀等の導電性表面を用いることも必要になる。
【０００７】
これらのヒドロゲル／接着剤は、良好な導電特性を持ち得るが、まずまずの程度の接着特性しか持たないことが多い。他の欠点として、導電性が、蒸発による変化等、含水量の変化に伴って変動するため、蒸発のみの理由によって、使用するまでヒドロゲルを密閉環境内に維持し、限定的な長さの期間で使用することが求められる。
【０００８】
特許文献３には、水不感性の交流電流応答複合材料が開示されており、この複合材料は、ポリマ材料と、そのポリマ材料内にほぼ分散されている極性材料（有機塩等）とを含む。このポリマ材料及び極性材料は、実質的に同一の大きさの相互誘引力をそれぞれが呈するように選択される。このため、極性材料は、ポリマ材料の表面に対する凝集塊もブルームも生じることなく、ポリマ材料内に懸濁したまま残る。これは、塩が表面に対してブルームする（例えば、静電放電のために、表面に沿って導電層を提供する）ことが意図される、他の用途における塩の用法とは対照的である。
【０００９】
特許文献４には、カーボン粒子を含む導電性感圧接着剤が開示されており、この導電性接着剤は、電気的導電性は付与するが、接着剤の物理特性（粘着性等）には悪影響を与えない十分に低い濃度で黒色充填剤（カーボン）を感圧接着剤に組み込むことによって作製されることが開示されている。特に、この特許には、高いせん断力が存在しない中程度の攪拌又は混合により、有機溶剤内にカーボンブラックのスラリが形成されて、カーボン構造が形成されることが述べられている。この混合物は、後に接着剤に導入することができる。ただし、このような複合材料は、ある種の用途における十分な接着性や導電性を提供しない可能性がある。
【００１０】
また、前述したような複合体は、カーボンブラック構造体の濃度が比較的高すぎる又は低すぎる領域を含む可能性がある。したがって、ポリマ材料又はエラストマ材料内に凝集した導電性粒子を含む一部の導電性ポリマ材料及び導電性エラストマ材料の電気的特性は、材料の表面全体に亘って不均一になり得る。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１１】
【特許文献１】米国特許第６，１２１，５０８号明細書
【特許文献２】米国特許第５，８００，６８５号明細書
【特許文献３】米国特許第７，６５１，６３８号明細書
【特許文献４】米国特許第５，０８２，５９５号明細書
【特許文献５】米国特許出願公開第２０１３／００９２８８１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
したがって、ポリマ材料の所望の特性を損なうことなく電気的導電性を提供する導電性ポリマ材料として用いられる複合材料に対する要望が依然として存在すると共に、均一な電気特性を提供する導電性ポリマ材料を求める要望も存在する。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
一実施形態によれば、本発明の導電性複合材料は、（ａ）第１面及び第２面を有し、高粘弾性である誘電接着材料と、（ｂ）前記誘電接着材料内に分散される極性材料であって、前記極性材料によって時変信号を前記誘電接着材料内で電送できる極性材料と、（ｃ）前記誘電接着材料内の導電性粒子であって、前記誘電接着材料の前記第１面から前記第２面に至る電気泳動によって形成される複数の導電路を形成するように整列する導電性粒子の第１セットを含み、電気泳動によって形成される各前記導電路が少なくとも複数の導電性粒子で構成される、導電性粒子と、（ｄ）前記誘電接着材料の前記第１面の上の導電材料の不連続層であって、複数の相互非結合部位を含み、前記相互非結合部位が、前記誘電接着材料の前記第１面の全てではなく一部を被覆することで、下部に位置する前記誘電接着材料の前記第１面の露出部位が前記不連続層から露出した状態に残り、前記不連続層により、前記誘電接着材料の前記第１面から前記第２面に至る電気泳動によって形成される複数の前記導電路の相互電子結合が促進され、前記誘電接着材料の前記露出部位は、電気泳動によって形成される複数の前記導電路が形成された後の接着用の使用に適する、導電材料の不連続層と、を含むことを特徴とする。
【００１４】
他の実施形態によれば、本発明の導電性複合材料は、（ａ）第１面及び第２面を有する誘電接着材料と、（ｂ）前記誘電接着材料内の導電性粒子であって、前記誘電接着材料の前記第１面から前記第２面に至る電気泳動によって形成される複数の導電路を形成するように整列する導電性粒子の第１セットを含み、電気泳動によって形成される各前記導電路が少なくとも複数の導電性粒子で構成される、導電性粒子と、（ｃ）前記誘電接着材料の前記第１面の上の導電材料のパターン化層であって、複数の相互結合部位を含み、前記相互結合部位が、前記誘電接着材料の前記第１面の全てではなくその一部を被覆することで、下部に位置する前記誘電接着材料の前記第１面の露出部位が、前記パターン化層の複数の部位から露出した状態に残り、前記パターン化層により、前記誘電接着材料の前記第１面から前記第２面に至る複数の前記導電路の相互電子的結合が促進され、電気泳動によって形成される各前記導電路が前記誘電接着材料の硬化を必要とせずに形成されたままとなり、前記導電材料の前記パターン化層は薄膜転写によって前記誘電接着材料の上に形成される脆い層である、パターン化層と、を含むことを特徴とする。
【００１５】
更に、他の実施形態によれば、本発明の導電性複合材料は、（ａ）第１面及び第２面を有する誘電接着材料と、（ｂ）前記誘電接着材料内に分散される極性材料であって、前記極性材料によって時変信号を前記誘電接着材料内で電送できる極性材料と、（ｃ）前記誘電接着材料内の導電性粒子であって、前記誘電接着材料の前記第１面から前記第２面に至る電気泳動によって形成される複数の導電路を形成するように整列する導電性粒子の第１セットを含み、電気泳動によって形成される各前記導電路が少なくとも複数の導電性粒子で構成され、前記導電性粒子は電気泳動を必要とせず自然に発生する導電路を形成する導電性粒子の第２セットを含む、導電性粒子と、（ｄ）前記誘電接着材料の前記第１面の上の導電材料の脆い層であって、前記導電材料の層は、約１０ミルに満たない厚さを有し、開口部位を含み、前記開口部位により、下部に位置する前記誘電接着材料の前記第１面の露出部位が、前記導電材料の層の前記開口部位から露出した状態に残り、前記導電材料の層により、前記誘電接着材料の前記第１面から前記第２面に至る電気泳動によって形成される複数の前記導電路の相互電子結合が促進され、電気泳動によって形成される各前記導電路は所定の場所に留まり、前記誘電接着材料は接着剤として使用可能なままとなる、導電材料の脆い層と、を含むことを特徴とする。
【００１６】
また、更に他の実施形態によれば、本発明の導電性複合材料は、（ａ）第１面及び第２面を有する誘電接着材料と、（ｂ）前記誘電接着材料内の導電性粒子であって、前記誘電接着材料の前記第１面から前記第２面に至る電気泳動によって形成される複数の導電路を形成するように整列する導電性粒子の第１セットを含み、電気泳動によって形成される各前記導電路が少なくとも複数の導電性粒子で構成される、導電性粒子と、（ｃ）前記誘電接着材料の第１面の上の導電材料の不連続層であって、複数の相互非結合部位を含み、前記相互非結合部位が、前記誘電接着材料の前記第１面の全てではなく一部を被覆することで、下部に位置する前記誘電接着材料の前記第１面の露出部位が前記不連続層から露出した状態に残り、前記不連続層により、前記誘電接着材料の前記第１面から前記第２面に至る電気泳動によって形成される複数の前記導電路の相互電子結合が促進され、前記誘電接着材料の前記露出部位は、電気泳動によって形成される複数の前記導電路が形成された後の接着用の使用に適し、前記導電路は前記誘電接着材料を硬化させないままとする、導電材料の不連続層と、を含むことを特徴とする。
【００１７】
下記の説明は、次に示す付属の図面を参照することで更に理解されるであろう。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本発明の実施形態に従って用いられる、電気泳動前の複合材料を例示する模式図である。
【図２】電気泳動中の図１の複合材料を示す例示的模式図である。
【図３】電気泳動中の図１の複合材料を示す例示的模式図である。
【図４】電気泳動後の図１の複合材料を示す例示的模式図である。
【図５】特定の電気的特性の分析中の、図４の複合材料を示す例示的模式図である。
【図６】面と面を合わせて図４の複合材料を２つ連結した状態を、インピーダンス監視装置に連結される電極と共に示す例示的模式図である。
【図７】本発明の一実施形態に係る複合材料の一部を例示する模式図である。
【図８】導電材料の不連続層を含む、本発明の一実施形態に係る複合材料の一部を例示する模式的平面図である。
【図９】導電材料の連続パターン化層を含む、本発明の一実施形態に係る複合材料の一部を例示する模式的平面図である。
【図１０】縞パターンで導電材料の不連続層を含む、本発明の一実施形態に係る複合材料の一部を例示する模式的平面図である。
【図１１】螺旋パターンで導電材料の連続層を含む、本発明の一実施形態に係る複合材料の一部を例示する模式的平面図である。
【図１２】ランダムなパターンで導電材料の連続層を含む、本発明の一実施形態に係る複合材料の一部を例示する模式的平面図である。
【図１３】ロゴパターンで導電材料の層を含む、本発明の一実施形態に係る複合材料の一部を例示する模式的平面図である。
【図１４Ａ】担体から複合材料に転写される薄膜導電層を示した、本発明の一実施形態に係る複合材料を例示する模式的平面図である。
【図１４Ｂ】担体から複合材料に転写される薄膜導電層を示した、本発明の一実施形態に係る複合材料を例示する模式的平面図である。
【図１５】被検体接触面に付着した剥離層と共に、本発明の一実施形態に係る複合材料を例示する模式図である。
【図１６】本発明の他の実施形態に従って用いられる、電気泳動前の複合材料を例示する模式図である。
【図１７】電気泳動後の、図１６の複合材料を示す例示的模式図である。
【図１８】少なくとも一つの導電材料層が誘電層の表面全体を被覆する、本発明の一実施形態に係る信号受信複合材料を例示する模式的平面図である。
【図１９】図１８の信号受信複合材料を例示する模式的側面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
出願人は、電気泳動によって形成される導電路を含む材料等、特定の導電性材料が、不均一な電気的特性を示し得ることを発見した。例えば、導電材料は、導電性粒子（当初は連続した媒体内にランダムに分散している導電性粒子）を電界の存在下で整列させることで導電路を形成する電気泳動プロセスによって形成される導電路を含むことができる。この連続した媒体は、特許文献３に記載されるような極性材料を含んでも、又は含まなくてもよい。この米国特許は、その開示内容全体を本願明細書の一部として援用する。
【００２０】
この導電性複合材料が、その材料の特定の領域において特定の電気的特性を必要とする用途に用いられた場合、その電気的特性は不均一になり得る。このため、形成された構造のチャンネル密度が、必要とされる場所で不足し、必要とされない場所で過剰に高くなり得、ポリマ接着剤密度が、必要とされる場所で足りなくなり、必要とされない場所で高くなってしまう可能性がある。
【００２１】
図１に示すように、電気泳動前の本発明の複合材料は、誘電材料１２（例えば、感圧接着剤、熱活性化接着剤、又は放射線硬化性接着剤）内に導電材料１０（例えば、０．１〜５重量％のカーボン粒子、好ましくは、１〜５重量％のカーボン粒子）を含む。図２及び図３に示すように、導電板１４，１６が複合材料の両側の面１５，１７にそれぞれ配置されて、電界（Ｖ１−Ｖ２）が適用されると、導電材料１０は、最初の導電性粒子が複合材料の第１の内側表面１８に誘引される領域を自然に見つけ出す。この状態が生じるとすぐに、最初に誘引された導電材料と反対側の第２の内側表面２０との間の距離が、内側表面１８と内側表面２０との全距離よりも短くなる。その結果、このように形成されたチャンネルの端部に、更に多くの導電性粒子が誘引され、極めて短時間のうちに、図４に示すような複合材料を貫通する導電性チャンネル２２ａ，２２ｂ，２２ｃが形成される。交番電界が付与された場合、粒子は、交互に反対の内側表面から堆積する（これは、誘電泳動とも呼ばれる）。
【００２２】
板導体（例えば、１４，１６）を用いると、チャンネルの位置は、主に、最初の粒子が第１の表面に誘引されることを促す、導体１４，１６における僅かな変動に応じて変化すると考えられる。この状態が生じると、チャンネル位置が定まる。また、一つ以上の点導体の使用は、チャンネルの位置に確実性をもたらす。板導体（または導電材料の複数の層）は、導電性カーボン及び金属箔を含む、各種幅広い範囲の導電材料で形成することができる。
【００２３】
したがって、連続したポリマ層内に分散されて、電界による影響を受ける導電性粒子は、特定の条件下で凝集して、「Ｚ」方向の導電性チャンネルを形成し、ポリマ複合材料内に電気泳動式に形成された導電経路を提供する。形成された後、導電性チャンネルは、かなりの耐久性を有し、生体用電極（ＥＫＧ電極等）が、そのような電極に関する特定の基準を満たすことを実現できる。これについては下記で詳述する。導電性粒子は、各種のカーボン又は金属（銀及び銀ナノ粒子等）を含むことができる。また、十分に高いか又は十分に長い時間持続する電磁場に曝される場合は、感圧接着剤の代わりに多量の熱可塑性ポリマを利用できると考えられている。したがって、特定の用途では、熱活性化接着剤や、更には熱又は放射線による熱硬化接着剤も利用することができる。本明細書において、「活性化」の用語は、電気泳動（ＤＣ電圧の適用時）及び誘電泳動（ＡＣ電圧適用時）の両方を表す。
【００２４】
ランダムに位置するチャンネルを含む複合材料の電気特性試験を行うと、この特性（例えば、インピーダンス）は、複合材料上の各種の位置に応じて変化し得る。例えば、図５に、感圧接着剤１２及び導電性チャンネル２２ａ，２２ｂ，２２ｃを含む複合材料を示す。図において、複合材料の外面２４，２６に配置されたインピーダンス試験プローブ２８及び３０（偶然的にチャンネル２２ａと整列）には、インピーダンス試験プローブ３２，３４（導電性チャンネル２２ａ，２２ｂ，２２ｃのいずれとも整列していない）よりもかなり低いインピーダンスが測定される。このようなインピーダンス試験の結果は、プローブが、たまたま導電性チャンネルと整列して配置されたかどうかによって大幅に変化する。
【００２５】
ある種の試験は、第１の導電性複合材料を他の導電性複合材料の上部に重ね、連結した両方の複合材料全体の電気特性を測定することを伴うものであり得る。図６に示すように、感圧接着剤１２及び導電性チャンネル２２ａ，２２ｂ，２２ｃを含む第１の導電性複合材料が、感圧接着剤１２’及び導電性チャンネル２２ａ’及び２２ｂ’を含む第２の導電性複合材料の上に配置された場合に、チャンネル２２ａ’及び２２ｂ’が、チャンネル２２ａ、２２ｂ、または２２ｃのいずれとも整列しない可能性がある。この場合、いずれの導電路も、インピーダンス検査源４０，４２に連結された検査板３６と３８との間に提供されないことになる。各複合材料が導電性チャンネルを含むとしても、それらのチャンネルが整列してないことから、試験では高いインピーダンスが検出されてしまう。
【００２６】
このような複合材料を２つ組み合わせる試験（図６を参照して前述した試験）は、一般に、生体電極のインピーダンス試験に用いられる。この試験の結果が、３，０００オームを超える単一のインピーダンス値である場合、その装置は、ＡＡＭＩ（米国医療機器振興協会）ＥＣ１２−２０００−４．２．２．１に準拠した試験に不合格である。したがって、この試験の結果は、導電性チャンネルが試験板３６と３８の間で偶発的に整列したかどうかによって大きく（試験の合否が）左右される。
【００２７】
特に、このような生体用電極の例は、ＥＫＧ（心電図用）電極であり、この場合、ＡＡＭＩ−ＥＣ−１２−２０００−４．２．２．１プロトコルが課される２つの試験電極において事前形成されている導電性構造は、一方の試験電極に、第２の試験電極上の導電性構造と接触する導電性構造が存在しない可能性がある。したがって、各電極は、ＥＫＧ信号の検出において個別に十分に機能できるものであっても、利用可能なＥＫＧ電極の品質を決定する主要な試験であるＡＡＭＩ−ＥＣ−１２−２０００−４．２．２．１に合格しない可能性がある。
【００２８】
例えば、複数のＥＫＧ電極が個別に（すなわち、活性化プロセス中に第２の電極と接触せずに）活性化された後、ＡＡＭＩ−ＥＣ−１２−２０００−４．２．２．１（インピーダンス試験）を実行するために向かい合って配置されると、各電極に形成された「Ｚ」方向の導電性構造（導電性チャンネル）は、２つの電極間に跨って結合された通路を形成するように整列しない可能性がある。一方の電極の「Ｚ」方向の導電性チャンネルから第２の電極の「Ｚ」方向の導電性チャンネルに至る、導電性チャンネル間の接触が存在しないと、この品質認定試験に不合格となる。
【００２９】
この問題に対する解決策は、事前形成又は事前配置された、接着剤を含む導電性構造の表面の一部に導電材料を適用することを含む。この表面の導電材料は、事前形成された導電性構造と接触して、より広い表面接触領域を形成するため、２つの電極の導電性構造は互いにより整列することができ、ひいては、ＡＡＭＩ−ＥＣ−１２−２０００−４．２．２．１に合格し易くなる。
【００３０】
図７に示すように、本発明の実施形態によれば、導電層５０を複合材料の露出表面２４の全てではなく、その一部に付着させる。図８に更に示すように、多数の導電部位が、それぞれ複数の導電性チャンネルを被覆して、外面に配置されたプローブが、導電層５０の一部と接触するのであれば、導電層５０は非連続であってよい。
【００３１】
図９に示すように、導電層は、多数の導電性チャンネルが接続される格子５２を構成する連続したパターンとして設けられてもよい。図１０に示すように、導電層は、縞５４等の複数の不連続パターン形状として形成されてもよい。図１１に示すように、導電層は、連続した螺旋パターン５６として形成することもできる。図１２に示すように、導電層は、連続したランダムな線状パターン５８として形成することもできる。図１３に示すように、導電層は、連続した又は不連続のロゴパターン６０として形成することもできる。
【００３２】
導電層５０，５２，５４，５６，５８，６０は、各種の方式で形成することができ、その方式としては、限定するものではないが、例えば、導電性インクを印刷すること、又は、下記において図１４Ａ及び図１４Ｂを参照しながら詳述するように転写によって脆い薄膜を付着させることが挙げられる。
【００３３】
したがって、予め活性化されたＥＣＧ電極がＡＡＭＩインピーダンス試験に合格することを保証するために、導電層は、少なくとも一つ以上の「Ｚ」方向の導電性チャンネルと接触し、更には表面の導電層の少なくとも２つが互いに接触する確率が高くなるサイズになるように、導電性チャンネルの上に配置される。
【００３４】
この導電層材料の組成及び付着処理は、マサチューセッツ州スペンサー（Ｓｐｅｎｃｅｒ）所在のＦＬＥＸｃｏｎ社（ＦＬＥＸｃｏｎ  Ｃｏｍｐａｎｙ，Ｉｎｃ．）が販売するＦＬＥＸｃｏｎのＥＸＶ−２１６カーボンディスパージョン等、カーボンディスパージョンをベースとする被覆可能又は印刷可能な材料を、約１ミル〜約１０ミルの間、好ましくは、約２ミル〜約５ミルの間の厚さで付着させることを含んでよい。この材料は、スクリーン印刷、グラビア印刷、又はフレキソ印刷等によって直接、連続ポリマ層の真上に被覆されても、又は、このような被膜又はインクに対して限定的な接着力しか持たない担体上の連続した要素又は離散した要素からなる特定の構成に印刷されてもよい。この事前印刷されたパターンは、後に、活性化された電極に転写機構を用いて貼り付けられてよい。
【００３５】
例えば、図１４Ａ及び１４Ｂに示すように、このような導電層６２は、担体基板６４に塗布又は印刷することができる。導電層６２は、印刷若しくは他の蒸着技法によって、又は薄膜転写によって形成される脆い層であってよく、例えば、導電性インク又は金属箔を含むことができる。担体基板をポリマ１２に接触させる（図１４Ａ）と、導電層６２は、ポリマ１２に対する大きい接着力を有するため、ポリマ１２に転写される。次に、基板６４をポリマ１２から分離する（図１４Ｂ）と、導電層６２のポリマに対する大きい接着力により、導電層６２はポリマ１２と共に残る。他の実施形態において、剥離可能な基板に、導電性インクを単一の連続した層として塗布し、その後、パターン型を用いて、所望の幾何形状を電極に転写してもよい。
【００３６】
導電層を形成する代替の導電材料は、利用可能な多数の金属箔又は金属導電性粒子インクから得ることができ、シリコンで被覆した２ミル（５０μ）のＰＥＴフィルムに真空蒸着されたアルミニウムの約２５００Aの蒸着によって行われる金属転写も、導電性ブリッジ材料として実現可能であることも判明している。
【００３７】
図１５に示すように、導電材料の局部層７０（例えば、導電層５０，５２，５４，５６，５８，６０）を含む本発明の複合材料は、前述したように導電性チャンネル２２ａ，２２ｂ，２２ｃが形成されている誘電材料１２に付着させることができ、その後、局部層７０を含む誘電材料１２の露出表面に剥離ライナ７２を付着させることができる。使用中に、剥離層７２は除去されてよく、複合材料は、被検体に（例えば、患者に貼り付けた生体電極として）貼り付けることができる。
【００３８】
図１６に示すように、本発明の更に他の実施形態に係る、電気泳動前の複合材料は、誘電材料８２（例えば、感圧接着剤、熱活性化接着剤、又は放射線硬化接着剤）内に導電材料８０（例えば、５〜２５重量％のカーボン粒子）を含む。複合材料の両側８５，８７にそれぞれ導電板８４，８６を載置して、電界（Ｖ１−Ｖ２）を与えると、導電材料８０は、前述したように電気泳動又は誘電泳動によって最初の導電性粒子が内側表面８８，９０に誘引される領域を自然に見つけ出す。これにより、上記で説明し、図１７に示すように、複合材料の両端を繋ぐ導電性チャンネル９２ａ，９２ｂ，９２ｃが形成される。図１６に示す元の複合材料は、電気泳動又は誘電泳動より以前に自然に形成されていた少なくとも一つの導電路８１を含むことに留意されたい。電気泳動又は誘電泳動の後、導電性粒子は、導電路８１上に更に凝集して導電路９２ｃを形成する。
【００３９】
図１８及び図１９に、本発明の更に他の実施形態を示す。本実施形態において、信号受信複合材料１００は、極性材料を含む誘電材料１０６の両側に、上部導電層１０２及び下部導電層１０４を含む。したがって、導電層は、各種の実施形態において、導電材料の片側又は両側を全て被覆してよい。特定の実施形態において、電気泳動又は誘電泳動を導電層１０２，１０４に直接適用することができ、これにより、生体用電極の板導体に導電層が形成される。
【００４０】
［実施例１］
２ミル（５０μ）のポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）フィルムに、〜８０Ω／ｓｑ．の表面抵抗で、ＦＬＥＸｃｏｎのＥＸＶ−２１６カーボンディスパージョンである導電性カーボンディスパージョンを被覆した。この上に、１０％の導電性カーボン（全固形分に対する重量％）を含むＦＬＥＸｃｏｎのＶ−１２ＨＷである２．５ミル（６３μ）のディスパージョンを被覆した。前述したＡＡＭＩインピーダンス試験プロトコルを用いて、「Ｚ」方向のインピーダンスを測定し、１３００ｋΩの平均値を得た。２つの各電極のＶ−１２ＨＶ／カーボン混合体の上部に、ＦＬＥＸｃｏｎのＥＸＶ−２１６で作製された外径０．６９”（１７．５ｍｍ）、内径０．２５”（６．３６ｍｍ）のリングを配置し、リングが互いに接触するように２つの電極を向かい合わせに配置したところ、Ｖ−１２ＨＷ接着剤は、結果的に得られたＺ方向のインピーダンスの平均が７７５Ωとなった。
【００４１】
このインピーダンスの差異は、ポリマ成分、本例ではＰＳＡ内に分散された導電性粒子が存在することによって自然に形成されたＺ方向の導電性チャンネルのいくつかを導電性リングがランダム且つ偶発的に接続した結果であると考えられる。導電性リング（ブリッジ）が、これらのランダムな導電性チャンネルのいくつかと接触し、導電路の連続性にＸ−Ｙ方向の要素を提供することで、正味インピーダンスが低下する。前述したようなＶ−１２ＨＷ／カーボン混合体に電気泳動凝集が生じて、より多数の導電性チャンネルが形成された場合、インピーダンスは、少なくとも２Ｘだけ低くなるか、又は約３００Ω以下になることに留意されたい。
【００４２】
また、重要な点として、１０％の導電性カーボンの添加量における活性化前のインピーダンス（７７５）は分散が大きく、本例において３０個の読み取り値を用いた標準偏差は、平均の６５％である。活性化後の標準偏差は、平均の５８％であることを注記しておく。
【００４３】
同じ導電リングをブリッジとして使用し、２０％のカーボン添加量を用いる他の例において、事前のインピーダンス平均は、６５０Ω、標準偏差は、その平均の６３％であった。活性化後、この場合も平均値が３００Ωとなり、標準偏差は平均の２０％であった。
【００４４】
これらのすべての例において、インピーダンス試験は、ＡＡＭＩ  ＥＣ１２  ２０００−４．２．２．１に従って行った。
【００４５】
表面の導電性ブリッジなしでランダムな導電性チャンネルが存在すると想定されたが、２つの電極が接着剤同士を合わせて配置されると、導電性チャンネルは整列しない。
【００４６】
表面導電層を導電性ブリッジとして用いる際の他の考慮事項は、この導電性ブリッジは、活性化プロセスが行われる接点として機能し得ることである。このシナリオにおいて、導電層が、分散された導電性粒子ポリマ混合体の表面に配置され、その後導電性ブリッジへの電気接点が形成されると、ブリッジ層と第２の電気接点との間に「導電性チャンネル」が形成される。
【００４７】
もちろん、ブリッジ層又は第２の電気接点の一方が複数の要素で構成されている場合は、選択的なパターンで導電性粒子ポリマ混合物を活性化することが可能になる。これにより、電気的「親指指紋」の土台となる所望にパターンに固有のものとして、一意の電気路を形成することができる。
【００４８】
ブリッジ材料の面積と連続ポリマ層の全面積の比率には制限があり、少なくとも１００％未満でなければならない。このことは、連続ポリマ層が接着剤として機能する場合には特に明らかである。この重要な制限の例は、ＥＫＧ電極の場合に認識できる。この場合、ＰＳＡの十分な接触領域により、患者の皮膚への十分な接着が維持される。明らかに、ＰＳＡの粘着性が高いほど、接着力を維持するために必要とされる面積は小さくなるが、より固く、快適でない装置では、前述の状態を確立して維持するためにより大きい表面積が必要になる。また、他の環境条件、すなわち接着を維持しなければならない状況における乾燥度や温度等に加え、例えば、ワイヤを取り付ける構造的強度も考慮して、最少の接着領域又は好適な接着領域のパーセントを決定する必要があり、この割合によって表面導電層の最大表面積が決まる。したがって、接着層の表面における導電性ブリッジ材料の程度に関する、一般的に適用できる確固たる規則は存在せず、機械的要件、環境要件等の要件全体で、特定の用途における制限が決定される。また、カーボンは唯一の導電性粒子ではなく、一例として、銀も電気泳動により導電構造を形成できることが判明している。
【００４９】
［実施例２］
マサッチューセッツ州キャントン、ネポンセット通り４８０番（ＭＡ  ０２０２１，Ｃａｎｔｏｎ，Ｎｅｐｏｎｓｅｔ  Ｓｔ．４８０）に所在のチャスムテクノロジー社（Ｃｈａｓｍ  Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ  Ｉｎｃ．）から取得される、１２０７２７−０１という名称の銀ナノ粒子ディスパージョンを、接着剤ポリマドライに対して銀〜０．７５重量％で、ＦＬＥＸｃｏｎのＶ−９５に混合した。既に説明したカーボン粒子系と同様にサンプルを調製し、１．３ミル（３２．５μ）の乾式沈積で、ＥＸＶ−２１６導電性カーボン被膜に適用した結果、２ミルの白色ＰＥＴフィルムに表面抵抗〜８０Ω／ｓｑ．が得られた。次に、銀ナノ粒子とＶ−９５の混合物を塗布して、２ミルの乾燥厚さを形成した。この後、接着剤（Ｖ−９５）ナノ粒子の乾燥混合物をステンレス鋼板に貼り付けた。このステンレス鋼板は、活性化ステージでの接地部として機能する。活性化のために、１０μＦキャパシタを直流２００Ｖに充電し、Ｖ−９５／銀ナノ粒子混合物から２０ＫΩ抵抗を介して接地部に放電した。
【００５０】
１０Ｈｚ，２０ｍＶで測定した５２００ＫΩの平均開始インピーダンスを有するサンプルの平均は、活性化後、１．４ＫΩとなった。カーボン粒子と同様、厚さ全体に延びるアナログ構造が観測された。
【００５１】
［実施例３］
第２のカーボンディスパージョンは、ＦＬＥＸｃｏｎのＶ−９５  ＰＳＡに、マサチューセッツ州ボストン所在のキャボットコーポレーション（Ｃａｂｏｔ  Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ）製の「ＢＬＡＣＫＰＥＡＲＬ」カーボンブラック〜５％と、ここではむしろ分散助剤として用いられるアーカード（Ａｒｑｕａｄ）ＨＴＬ８−ＭＳ〜７％（固体分）とを混合して作製した。基板に２ミル（５０μｍ）のドライコーティングを施して、２ミル（５０μｍ）の白色ＰＥＴにＦＬＥＸｃｏｎのＥＸＶ−２１６を被覆し、８０Ω／ｓｑ．インチの面抵抗とした。活性化前のインピーダンスの平均は２．５メガΩ、活性化後のインピーダンスの平均は２．７ＫΩであった。活性化条件は、前回用いたカーボンディスパージョン（ＡＡＭＩ  ＥＣ１２−２０００−４．２．２．４除細動過負荷回復試験に用いた試験装置のもの）と同一であった。
【００５２】
本発明の実施形態によれば、連続誘電層は、その誘電層の表面の１００％に亘って導電性ブリッジ層で被覆されてよい。この状態において、連続誘電層のいかなる接着特性も無効化される。
【００５３】
この構成の適用箇所は、例えば、生体用電極が何らかの機械装置、ホールタ衣服、又は伸縮性衣服等によって所定の場所に保持されるため、接着特性を必要としない場所である。このような状況において、導電性ブリッジ材料が誘電表面全体を被覆する。
【００５４】
連続導電層は、生体の時変信号を収集して監視装置に電送することができ、この電送は、信号受信材料（ＳＲＭ）の誘電層部分が、その内部に均一に分散された極性材料を含むが、導電性粒子は含まない場合には容量結合によって行われ、ＳＲＭが、均一に分散された極性材料を内部に備える誘電材料で構成され、且つ、導電性粒子を有し、その導電性粒子の一部が、ＳＲＭが設けられた導電層を、ＳＲＭの反対側に設けられた連続導電層に接続する「Ｚ」寸法の導電性チャンネルを形成する場合には、容量結合と直接的電気接触の組み合わせによって行われる。
【００５５】
同様に、極性材料を含まない誘電材料上に設けた連続導電層には、導電性粒子が存在し、そのうちの一部の導電性粒子は、ＳＲＭが設けられた導電層を、ＳＲＭの反対側に設けられた連続導電層に接続する「Ｚ」寸法の導電性チャンネルを形成した。
【００５６】
誘電材料は、モニタへの電気接点と、生体信号の発生源と接触する連続導電層との間に直接的な電気接続が存在する場合であっても、「Ｚ」寸法の導電性チャンネルによって重要な機械的機能を有する。可撓性及び粘弾性を備えるように誘電材料を選択すると、その材料が、信号発生源と接触する導電層と、モニタに繋がる導電層との間の応力を均衡させ得る可動材料として機能することによって、生体信号発生源との均一な接触を維持することが容易になる。
【００５７】
［実施例４］
ＦＬＥＸｃｏｎのＶ−９５接着剤を用いてＳＲＭ材料を用意し、そこに、混合物全体の乾燥重量に対して２５％の乾燥重量のアーカードＨＴＬ８−ＭＳ−ＣＬＲ（イリノイ州シカゴ、ウエストヴァンビューレン５２５（ＩＬ６０６０７  Ｃｈｉｃａｇｏ、Ｗｅｓｔ  Ｖａｎ  Ｂｕｒｅｎ  ５２５）所在のアクゾノーベル（Ａｋｚｏ  Ｎｏｂｅｌ）社製）と、１５％の乾燥重量の導電性カーボンＡｑｕａｂｌａｋ５９０９（ケンタッキー州シンシアナ（ＫＹ４１０３１  Ｃｙｎｔｈｉａｎａ）所在のソリューションディスパージョン（Ｓｏｌｕｔｉｏｎ  Ｄｉｓｐｅｒｓｉｏｎｓ）社製）を添加した。この湿潤混合物を、剥離剤塗布ポリエステルフィルムに貼り付けて、オーブン乾燥し、溶剤を除去した。
【００５８】
次に、乾燥したＳＲＭを、ＦＬＥＸｃｏｎのＥＸＶ４６８ＢＫが存在する第１面に被覆し、乾燥厚さ２．５ミルの導電性被膜とした。その後、ＳＲＭから剥離剤塗布ポリエステルフィルムを除去し、２インチ掛ける２インチの開口部を有する絶縁ポリエステルマスク層をＳＲＭに積層した。接着剤の２インチ掛ける２インチの開口部の上方に、ＥＸＶ４６８ＢＫの第２の層を含む連続導電性材料を〜２．５ミルの厚さで付着させた。
【００５９】
この複合材料を銅ケーブルでＥＣＧモニタ（ＧＥメディカルシステム（ＧＥ  Ｍｅｄｉｃａｌ  Ｓｙｓｔｅｍｓ）製のＭＡＣ１２００）、ＥＸＶ−４６８ＢＫの第２導電層に取り付けた。ＥＸＶ４６８ＢＫの第１導電層は、被験者の皮膚に圧着した。試験後、ＥＣＧトレースは、特許文献５に記載された電極によって得られたトレースと一致した。
【００６０】
同じ方式で、特許文献３に記載されたように、ＥＸＶ−４６８ＢＫの追加導電層を用いて、接着領域が全て被覆されるように電極を作製した。この例において、ＳＲＭは、誘電材料内に均一に分散された極性材料を含むが、追加の導電性粒子は添加されていない。その結果、ＥＣＧプロットと、特許文献３に記載されたＳＲＭにより取得したものとに違いは見られなかった。
【００６１】
他の例は、特許文献５に記載された第２複合材料を用いて試験した。本例では、前述した方法で、導電性粒子のみを含み極性材料を含まないＳＲＭを作製した。この結果も同じであった。すなわち、ＥＣＧプロットは、同一のＳＲＭ（極性材料を含まないもの）によって得られたものと同一であった。ＳＲＭを被覆することで、電極の信号応答性を阻害しない導電材料層が提供されるという結論である。
【００６２】
当業者には明らかであるように、前述した実施形態に、本発明の精神及び範囲から逸脱することなく多数の変更及び変形を行うことができる。
【００６３】
なお、本発明は、以下のような実施形態を含むものとしてもよい。
［１］
第１面及び第２面を有する誘電材料と、
誘電材料内の導電性粒子であって、前記誘電材料の第１面から第２面に至る複数の導電路を形成するように整列し、各導電路が少なくとも複数の導電性粒子で構成される、導電性粒子と、
前記誘電材料の第１面上の導電材料の不連続層であって、複数の相互非結合部位を含み、前記相互非結合部位が、前記誘電材料の前記第１面の全てではなく一部を被覆することで、下部に位置する前記誘電材料の第１面の露出部位が前記不連続層から露出した状態に残り、前記不連続層により、前記誘電材料の第１面から第２面に至る複数の前記導電路の相互電子結合が促進される、導電材料の不連続層と、
を含む導電性複合材料。
［２］
前記導電性粒子はカーボンを含む、［１］に記載の導電性複合材料。
［３］
前記導電性粒子は金属を含む、［１］に記載の導電性複合材料。
［４］
前記導電性粒子は銀である、［３］に記載の導電性複合材料。
［５］
前記導電性粒子は銀ナノ粒子である、［４］に記載の導電性複合材料。
［６］
前記導電路は自然に発生する、［１］に記載の導電性複合材料。
［７］
前記導電路は、電気泳動又は誘電泳動によって形成される、［１］に記載の導電性複合材料。
［８］
前記導電材料は導電性カーボンである、［１］に記載の導電性複合材料。
［９］
前記導電材料は金属箔を含む、［１］に記載の導電性複合材料。
［１０］
前記誘電材料は接着剤である、［１］に記載の導電性複合材料。
［１１］
前記誘電材料は感圧接着剤である、［１０］に記載の導電性複合材料。
［１２］
前記誘電材料は熱活性化接着剤である、［１０］に記載の導電性複合材料。
［１３］
前記誘電材料は放射線硬化接着剤である、［１０］に記載の導電性複合材料。
［１４］
第１面及び第２面を有する誘電材料と、
前記誘電材料内の導電性粒子であって、前記誘電材料の第１面から第２面に至る複数の導電路を形成するように整列し、各導電路が少なくとも複数の導電性粒子で構成される、導電性粒子と、
前記誘電材料の第１面上の導電材料のパターン化層であって、複数の相互結合部位を含み、前記相互結合部位が、前記誘電材料の第１面の全てではなくその一部を被覆することで、下部に位置する前記誘電材料の第１面の露出部位が、前記パターン化層の複数の部位から露出した状態に残り、前記パターン化層により、前記誘電材料の第１面から第２面に至る複数の前記導電路の相互電子的結合が促進される、パターン化層と、
を含む導電性複合材料。
［１５］
前記導電性粒子はカーボンを含む、［１４］に記載の導電性複合材料。
［１６］
前記導電性粒子は金属を含む、［１４］に記載の導電性複合材料。
［１７］
前記導電路は自然に発生する、［１４］に記載の導電性複合材料。
［１８］
前記導電路は、電気泳動又は誘電泳動によって形成される、［１４］に記載の導電性複合材料。
［１９］
前記導電材料は導電性カーボンを含む、［１４］に記載の導電性複合材料。
［２０］
前記導電材料は金属箔を含む、［１４］に記載の導電性複合材料。
［２１］
前記誘電材料は感圧接着剤である、［１４］に記載の導電性複合材料。
［２２］
第１面及び第２面を有する誘電材料と、
前記誘電材料内の導電性粒子であって、前記誘電材料の第１面から第２面に至る複数の導電路を形成するように整列し、各導電路が少なくとも複数の導電性粒子で構成される、導電性粒子と、
前記誘電材料の第１面上の導電材料の層であって、前記導電材料の層は、約１０ミルに満たない厚さを有し、開口部位を含み、前記開口部位により、下部に位置する前記誘電材料の第１面の露出部位が、前記導電材料の層の前記開口部位から露出した状態に残り、前記導電材料の層により、前記誘電材料の第１面から第２面に至る複数の前記導電路の相互電子結合が促進される、導電材料の層と、
を含む導電性複合材料。
［２３］
誘電材料を設けるステップと、
前記誘電材料内に導電性粒子を分散させるステップと、
電気泳動又は誘電泳動を行って、前記導電性粒子が前記誘電材料の第１面から前記誘電材料の第２面に至る複数の導電路を形成するように、前記導電性粒子を整列させ、各導電路が少なくとも複数の導電性粒子で構成される、ステップと、
前記誘電材料の第１面上に導電材料の局部層を積層するステップであって、前記脆い層が、複数の相互導電部位を含み、この相互導電部位が前記誘電材料の全てではなくその一部を被覆することで、下部に位置する前記誘電材料の第１面の露出部位が、前記局部層の複数の部位から露出した状態に残り、前記局部層が、前記誘電材料の第１面から第２面に至る複数の前記導電路の相互電子的結合を促進する、ステップと、
前記誘電材料の第１面と導電材料の前記局部層とに剥離層を付着させるステップであって、前記剥離層は、後に除去することができ、この除去により、前記誘電材料の第１面と前記導電材料の局部層とを共に被験体に貼り付けることが可能になることを前提として、前記剥離層を付着させるステップと、
を含む導電性複合材料を作製する方法。
［２４］
前記積層するステップは印刷処理を伴う、［２３］に記載の方法。
［２５］
前記積層するステップは薄膜転写処理を伴う、［２３］に記載の方法。
［２６］
第１面及び第２面を有する誘電材料と、
前記誘電材料内の導電性粒子であって、前記誘電材料の第１面から第２面に至る複数の導電路を形成するように整列し、各導電路が少なくとも複数の導電性粒子で構成される、導電性粒子と、
前記誘電材料の層の第１面全体を被覆する導電材料の層であって、前記導電材料の層は、約１０ミルに満たない厚さを有し、前記導電材料の層により、前記誘電材料の第１面から第２面に至る複数の導電路の相互電子結合が促進する、誘電材料の層と、
を含む導電性複合材料。
［２７］
前記導電性粒子はカーボンを含む、［２６］に記載の導電性複合材料。
［２８］
前記導電性粒子は金属を含む、［２６］に記載の導電性複合材料。
［２９］
前記導電路は自然に発生する、［２６］に記載の導電性複合材料。
［３０］
前記導電路は、電気泳動又は誘電泳動によって形成される、［２６］に記載の導電性複合材料。
［３１］
前記導電材料は導電性カーボンを含む、［２６］に記載の導電性複合材料。
［３２］
前記導電材料は金属箔を含む、［２６］に記載の導電性複合材料。
［３３］
前記導電材料は感圧接着剤である、［２６］に記載の導電性複合材料。
［３４］
第１面及び第２面を有する誘電材料であって、その誘電材料内に分散された極性材料を含む誘電材料と、
前記誘電材料の層の第１面に付着されてその第１面全体を被覆する導電材料の層であって、約１０ミルに満たない厚さを有する、導電材料の層と、
を含む信号受信複合材料。
［３５］
前記極性材料は、生体被験体から時変信号が適用されたことに応答して整列するように構成される、［３４］に記載の信号受信複合材料。
［３６］
前記導電材料は導電性カーボンを含む、［３４］に記載の信号受信複合材料。
［３７］
前記導電材料は金属箔を含む、［３４］に記載の信号受信複合材料。
［３８］
前記誘電材料は接着剤である、［３４］に記載の信号受信複合材料。
［３９］
前記誘電材料は感圧接着剤である、［３４］に記載の信号受信複合材料。
［４０］
前記極性材料は、第四級アンモニウム塩の化学族から成る、［３４］に記載の信号受信複合材料。
【符号の説明】
【００６４】
１０，８０  導電材料、１２，８２，１０６  誘電材料、１４，１６，８４，８６  導電板、１５，１７  面、１８，２０，８８，８９  内側表面、２２ａ，２２ｂ，２２ｃ，９２ａ，９２ｂ，９２ｃ  導電性チャンネル、２４，２６  外面、２８，３２，３４  インピーダンス試験プローブ、３６  検査板、４０，４２  インピーダンス検査源、５０，５２，５４，５６，５８，６０，６２  導電層、６４  担体基板、７０  局部層、７２  剥離ライナ、７２  剥離層、８０  導電材料、８１  導電路、１００  信号受信複合材料、１０２  上部導電層、１０４  下部導電層。
【図１】
2018092940.tif 000003
【図２】
2018092940.tif 000004
【図３】
2018092940.tif 000005
【図４】
2018092940.tif 000006
【図５】
2018092940.tif 000007
【図６】
2018092940.tif 000008
【図７】
2018092940.tif 000009
【図８】
2018092940.tif 000010
【図９】
2018092940.tif 000011
【図１０】
2018092940.tif 000012
【図１１】
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【図１２】
2018092940.tif 000014
【図１３】
2018092940.tif 000015
【図１４Ａ】
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【図１４Ｂ】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
2018092940.tif 000020
【図１８】
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【図１９】
2018092940.tif 000022
【手続補正書】
【提出日】平成30年2月13日(2018.2.13)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
高粘弾性である誘電材料を設けるステップと、 高弾性誘電材料内に導電性粒子を分散させるステップと、 前記高弾性誘電材料の第１面から前記高弾性誘電材料の第２面に至る複数の導電路を形成するように、前記高弾性誘電材料内の前記導電性粒子を整列させるステップであって、各前記導電路が、前記高弾性誘電材料を硬化させずに整列したままである少なくとも複数の前記導電性粒子で構成される、ステップと、 前記高弾性誘電材料の前記第１面の上に導電材料の層を積層するステップであって、前記導電材料の層により、前記高弾性誘電材料の前記第１面から前記第２面に至る複数の前記導電路の相互電子結合が促進されるステップと、  を含む導電性複合材料を形成する方法。
【請求項２】
前記積層するステップは印刷処理を伴う、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記積層するステップは薄膜転写処理を伴う、請求項１に記載の方法。
【請求項４】
前記導電材料の層は局部層であって、前記局部層が前記高弾性誘電材料の前記第１面の全てではなく一部を被覆することで、前記高弾性誘電材料の前記第１面の露出部位が前記局部層の複数の部位から露出した状態に残る、請求項１に記載の方法。
【請求項５】
前記方法は、前記高弾性誘電材料の前記第１面と前記導電材料の前記局部層とに剥離層を付着させるステップを更に含み、前記剥離層は、後に除去することができ、この除去により、前記高弾性誘電材料の前記第１面と前記導電材料の前記局部層とを共に被験体に貼り付けることが可能になることを前提とする、請求項４に記載の方法。
【請求項６】
前記導電材料の前記局部層は、複数の相互導通部位を含む、請求項４に記載の方法。
【請求項７】
極性材料によって時変信号を前記高弾性誘電材料内で伝送できるように、前記方法は、前記高弾性誘電材料内に前記極性材料を分散させるステップを更に含む、請求項１に記載の方法。
【請求項８】
前記導電材料の層は脆い層であって、前記高弾性誘電材料の前記第１面上に前記導電材料の層を積層する前記ステップは、薄膜転写を含む、請求項１に記載の方法。
【請求項９】
前記導電材料の層は不連続である、請求項８に記載の方法。
【請求項１０】
前記導電性粒子はカーボンを含む、請求項１に記載の方法。
【請求項１１】
前記導電性粒子は金属を含む、請求項１に記載の方法。
【請求項１２】
前記導電性粒子は銀である、請求項１に記載の方法。
【請求項１３】
前記導電性粒子は銀ナノ粒子である、請求項１２に記載の方法。
【請求項１４】
前記導電路は電気泳動によって形成される、請求項１に記載の方法。
【請求項１５】
前記導電路は誘電泳動によって形成される、請求項１に記載の方法。
【請求項１６】
前記導電材料の層は導電性カーボンを含む、請求項１に記載の方法。
【請求項１７】
前記導電材料の層は金属箔を含む、請求項１に記載の方法。
【請求項１８】
前記高弾性誘電材料は感圧接着剤である、請求項１に記載の方法。
【請求項１９】
前記高弾性誘電材料は熱活性化接着剤である、請求項１に記載の方法。
【請求項２０】
前記高弾性誘電材料は放射線硬化接着剤である、請求項１に記載の方法。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１３】    一実施形態によれば、本発明の導電性複合材料を形成する方法は、高粘弾性である誘電材料を設けるステップと、高弾性誘電材料内に導電性粒子を分散させるステップと、前記高弾性誘電材料の第１面から前記高弾性誘電材料の第２面に至る複数の導電路を形成するように、前記高弾性誘電材料内の前記導電性粒子を整列させるステップであって、各前記導電路が、前記高弾性誘電材料を硬化させずに整列したままである少なくとも複数の前記導電性粒子で構成される、ステップと、前記高弾性誘電材料の前記第１面の上に導電材料の層を積層するステップであって、前記導電材料の層により、前記高弾性誘電材料の前記第１面から前記第２面に至る複数の前記導電路の相互電子結合が促進されるステップと、を含むことを特徴とする。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１４
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１５
【補正方法】削除
【補正の内容】