JPS6211432A - 医療用粘着電極 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 Ｕのｉ　な量日 （産業上の利用分野） 本発明は優れた導電性と粘着性とを有する粘着剤の層を
電極板表面に設けた医療用粘着電極に関する。

（従来の技術） 心電計、筋電計、脳波計などの医療用測定機器や低周波
治療器などの電気的治療器を使用する場合には、皮膚表
面に電極を貼付し皮膚表面の所定場所とこれら機器とを
電気的に接続することが行われる。医療用皮膚電極の素
材や形状、さらにはその電極の皮膚表面への固定手段に
ついて種々の改良がなされている。その例を以下に示す
。

（１）最も普通に用いられる方法として電解質を含有す
る導電性のペーストクリーム、水性ゲルなどの導電性媒
体を介して金属製電極板を皮膚表面に貼付する方法があ
るが次の欠点を有する：（１）−１上記導電性媒体を皮
膚表面または電極板表面に均一に塗擦するには熟練を要
し、塗擦作業が煩雑でもある。使用後も皮膚表面を清拭
する必要がある； （１）　−２長時間にわたり測定を行うと導電性媒体に
含有される水分が蒸発して導電性が変化するため、得ら
れる測定値にバラツキがある。

（１）　−３測定が長時間にわたる場合や被測定者が運
動しながら測定がなされる場合には、電極が皮膚から持
ち上がりやすく、皮膚表面と測定機器との間の信号伝達
が不完全となる。− （１）−４導電性媒体の成分によって皮膚刺激やかぶれ
が生じる。

（２）皮膚表面への接触部分がスポンジ材料で構成され
ている電極を用い、使用時にこのスポンジに水を吸収さ
せて電極を皮膚表面に圧接する方法は。

上記（１１方法に比較して導電性媒体を皮膚表面へ塗擦
する必要がなく、導電性媒体による皮膚刺激やかぶれも
生じない。しかし、電極を皮膚表面に圧接するには手で
ささえるか、固定手段を必要とする。水分蒸発に起因す
る欠点も（１）方法と同様である。

（３）特開昭５４−２１０８０号公報には、導電性液体
またはゲル状物質を包含したスポンジを介して、生体か
らの電気信号を外部へとり出すための電気端子をもうけ
た医療用電極が開示されている。この電極では多孔性粘
着シートによりスポンジを皮膚表面に圧接させている。

このような医療用電極は。

粘着シートにより皮膚表面に簡単に固定することができ
、被測定者の身体の動きにより電極が皮膚表面から持ち
上がることもない。しかし、この医療用電極にも次のよ
うな欠点がある： （３）−１導電性液体またはゲル状物質を含むスポンジ
自体には粘着力はなく粘着シートによる圧接力のみで皮
膚表面に圧着されるため、電気的接触が不完全であった
り経時的に電気的接触が不完全となり、そのために、測
定値がバラツキを生じる。

（３）　−２スポンジに含有される導電性液体の水分が
蒸発して導電性が変化し、測定値にバラツキが生じやす
い。水分の蒸発を防ぐために製品（電極）を密封包装す
る必要があり、コスト高となる。

（３）　−３電極を皮膚から剥離したときに導電性液体
やゲルの一部が皮膚表面に付着・残留するため、これを
清拭する必要がある。

（３）　−４スポンジ部分の面積を測定に充分な大きさ
に設定すると、粘着シー上を含む電極全体の面積が大き
くなるため、電極の使用範囲が限定される。コスト高に
もなる。

（４）特開昭５１−１２４０８２号公報には、貼付剤に
通常用いられる粘着剤（ゴム系粘着剤；アクリレート系
などの樹脂系粘着剤）に金属などの無機導電性粒子を配
合して得られた導電性粘着剤の層が金属製の電極表面に
設けられた医療用電極が開示されている。このような電
極は（３）の導電性液体を含むスポンジを粘着シートで
圧接する方式の電極と同様、皮膚表面に容易に固定する
ことができるうえ。

粘着剤自身が導電性を有するため電極全体を小型にする
ことが可能である。粘着剤は水分を含有しないため、水
分の蒸発による導電性の変化もない。

また、水分蒸発を防ぐための特殊包装を必要としない。

しかし、このような粘着剤およびそれを用いた電極は次
のような欠点を有する： （４１−１粘着剤の導電性は、配合される導電性粒子の
配合量９粒度１公散状態などに影響され。

計測に必要な安定した導電性を有する粘着剤が得られに
くい。また、導電性粒子は大量に粘着剤中に配合しない
と所定の導電性が得られない。そのために、導電性粒子
を大量に粘着剤中に配合すると粘着力が著しく低下する
。

＋４）　−２この電極を用いると、粘着剤中の導電性粒
子と粘着剤との間隙に起因する電気的ノイズが混入しや
すい。

（５）導電性粒子を含有せず粘着剤自体が導電性を有す
る粘着剤の層を電極板表面に設けた粘着電極も提案され
ている。このような電極も（４）と同様の利点を有する
うえ、調製時に導電性粒子を粘着剤に配合する必要がな
い。使用されうる粘着剤としては２例えば２次のような
導電性粘着剤が提案さ　　□れている。

（５）−■　特開昭５２−９５８９５号公報に開示され
た電極の粘着剤は、α、β−オレフィン性不飽和カルボ
ン酸と末端が第４アンモニウム基である１価もしくは多
価アルコールとのエステルを含むポリマーと多価アルコ
ールとを含有する。

（５）−〇　特開昭５６−３６９３９号公報に開示され
た電極の粘着剤は、　（メタ）アクリル酸、マレイン酸
などの有機カルボン酸の塩（アルカリ金属塩。

アミン塩など）を５モル％以上の割合で含むポリマーと
グリセリンなどの多価アルコールとを含有する。

（５）−〇　特開昭５６−３６９４０号公報に開示され
た電極の粘着剤は、ポリビニルアルコールなどの非イオ
ン性親水性ポリマーとグリセリンなどの水溶性可塑剤と
を含有する。

しかし、上記３例の粘着剤の導電性は、いずれも充分で
あるとはいえない。特に（５）−■の粘着剤はそれ自体
の導電性は極めて低く、塩化ナトリウムなどの電解質を
配合する必要がある。粘着性に関してもいずれもが不充
分であり、電極を長時間にわたり皮膚表面に接着させて
おくことができない。特に（５）−■の粘着剤の粘着力
は低い。（５）−〇の粘着剤についても電解質が配合さ
れると粘着力が低下する。粘着力はこれら粘着剤の組成
を変えることにより多少向上させうるが、なお不充分で
ある。さらに、一般に、粘着剤の粘着性を高く設定する
と導電性が低下する傾向もある。

（発明が解決しようとする問題点） 本発明は上記従来の欠点を解決するものであり。

その目的とするところは、各種医療用測定機器などに利
用され得、簡単な操作で皮膚の所定場所に貼付されうる
医療用電極を提供することにある。

本発明の他の目的は、優れた導電性と粘着性とを有し、
かつ次の特徴を有する粘着剤の層を電極板表面に設けた
医療用粘着電極を提供することにある： （１）粘着剤に含有される水分の蒸発により導電性の変
化をきたさない粘着剤； （２）内部凝集力に優れ、糊割れや糊残りの生じること
のない粘着剤；および （３）皮膚刺激性のない粘着剤。

本発明のさらに他の目的は、上記導電性粘着剤が電極板
表面に設けられ、そして次の特徴を有する医療用皮膚電
極を提供することにある。

（１）長時間使用しても皮膚表面から剥離せず、所定の
導電性を維持しうる皮膚電極；および（２）電気的騒音
が混入しにくい皮膚電極。

（問題点を解決するための手段） 本発明の医療用粘着電極は、導電性粘着剤層が電極板の
少なくとも一部に設けられた医療用粘着電極であって、
該粘着剤は第１共重合成分と第２共重合成分とを含有す
る共重合体を主成分とし。

（１）該第１共重合成分が、　（ａｌｌｊ換アンモニオ
基を有する基が（メタ）アクリルアミド基とアミド結合
により結合した化学構造の（メタ）アクリルアミド誘導
体、およびもしくは伽）置換アンモニオ基を有する基が
（メタ）アクリルオキシ基とエステル結合により結合し
た化学構造の（メタ）アクリル酸エステル誘導体であり
；そして、（ｂ）第２共重合成分が（メタ）アクリル酸
ヒドロキシアルキルエステルであり、そのことにより上
記目的が達成される。

本発明電極に用いられる粘着剤の主成分である共重合体
は１次の構造式を有する（メタ）アクリルアミド誘導体
（１）およびもしくは（メタ）アクリル酸エステル誘導
体（Ｉｔ）を第１共重合成分として含有する： （ここで、ＲＩはＨまたはＣＨｓ　；　Ｒｚは炭素数１
〜６の飽和炭化水素基ｉＲ＋、　Ｒ４およびＲ５は炭素
数１〜４のアルキル基；そしてＸはＣＩ、　’Ｂｒなど
のハロゲン原子である）（ここでｒ　Ｒ６はＨまたはＣ
Ｌ　；　Ｒ？は炭素数１〜６の飽和炭化水素基またはヒ
ドロキシル基を有する炭素数１〜６の飽和炭化水素基；
Ｒ１１，Ｒ９およびＲ１゜は炭素数１〜４のアルキル基
；そしてＸはＣＩ、　Ｂｒなどのハロゲン原子である）
。

上記構造式で示される化合物のうち、　（メタ）アクリ
ルアミド誘導体（Ｉ）としては、３　（アクリルアミド
）プロピルトリメチルアンモニウムクロライド、３　（
メタクリルアミド）プロピルトリメチルアンモニウムク
ロライド、３　（アクリルアミド）イソペンチルトリメ
チルアンモニウムクロライド、３　（アクリルアミド）
プロピルトリメチルアンモニウムアイオダイド、３　（
アクリルアミド）プロピルトリメチルアンモニウムブロ
マイド、３（メタクリルアミド）プロピルジメチルエチ
ルアンモニウムクロライドなどがある。（メタ）アクリ
ル酸エステル誘導体（ｎ）としては、２　（メタクリル
オキシ）エチルトリメチルアンモニウムクロライド、３
　（メタクリルオキシ）２ヒドロキシプロピルトリメチ
ルアンモニウムクロライド、２（アクリルオキシ）エチ
ルジエチルメチルアンモニウムクロライド、３　（アク
リルオキシ）プロピルトリメチルアンモニウムクロライ
ド、３　（アクリルオキシ）プロピルトリエチルアンモ
ニウムクロライドなどがある。

第２共重合成分である（メタ）アクリル酸ヒドロキシア
ルキルエステルとしては、アクリル酸２ヒドロキシエチ
ル、メタクリル酸２ヒドロキシエチル、アクリル酸２ヒ
ドロキシプロピル、メタクリル酸２ヒドロキシプロピル
、アクリル°酸２ヒドロキシブチル、メタクリル酸２ヒ
ドロキシブチル。

アクリル酸３ヒドロキシブチル、メタクリル酸３ヒドロ
キシブチルなどがある。さらに、上記第１および第２共
重合成分のほかに第３の共重合成分が含有されることが
好ましい。第３共重合成分としては、　（メタ）アクリ
ル酸アルキルエステル。

アルキルビニルエステル、ビニルピロリドン、ジアセト
ンアクリルアミド、　（メタ）アクリルアミド、Ｎ−ア
ルキル（メタ）アクリルアミド、Ｎ−アルコキシアルキ
ル（メタ）アクリルアミド、アルコキシアルキル（メタ
）アクリル酸エステル。

（メタ）アクリル酸、　（無水）マレイン酸、ポリプロ
ピレングリコール（メタ）アクリル酸エステル、ポリエ
チレングリコール（メタ）アクリル酸エステル、　（メ
タ）アクリル酸グリシジルでなる群から選択される少な
くとも１種が用いられる。

共重合体中には第１共重合成分が２０重量％以上の割合
で、そして第２共重合成分が１０重置方以上の割合で含
有される。第３共重合成分が含有される場合には、第３
共重合成分は、第１および第２共重合成分の残余成分の
うちの５０重量％以上の割合で含有される。第１．第２
および第３共重合成分はそれぞれ２種以上が混合されて
いてもよい。

共重合体を用いて調製される粘着剤の導電性は。

主として、共重合体中の第１共重合成分に起因する。そ
のため、第１共重合成分が過少であると実質的に導電性
が得られない。導電性の度合は第１共重合成分の化学構
造によっても異なる。第１共重合成分が（メタ）アクリ
ルアミド誘導体である場合には（メタ）アクリル酸誘導
体である場合に比べると、得られる粘着剤の導電性が高
い。通常。

（メタ）アクリル酸誘導体を用いた場合に得られる粘着
剤の導電性は（メタ）アクリルアミド誘導体の場合の約
７０％以下である。

共重合体中に第２共重合成分が含有されず２代わりに第
２共重合成分以外の共重合成分が含有されているポリマ
ーでも、第１共重合成分が含有されている限り導電性は
得られる。そして、そのような場合にも第１共重合成分
として（メタ）アクリルアミド誘導体が用いられるほう
が、得られる粘着剤の導電性や粘着性が高い。しかし、
第１共重合成分に加えて第２共重合成分が上記割合（１
０重量％以上）で含有される共重合体の導電性は上記第
２共重合成分が加えられていないポリマーに比べて約２
０％も高くなる。第１共重合成分が（メタ）アクリルア
ミド誘導体である場合にも（メタ）アクリル酸エステル
誘導体である場合にも約２０％の導電性の向上が認めら
れる。第２共重合成分が含有されることにより粘着性の
度合も向上する。

これは第２共重合成分が第１共重合成分の性質を強化す
るように共重合されているためと考えられる。上記導電
性および粘着性のほかにも、第１共重合成分と第２共重
合成分とが共重合されることにより次の効果が得られる
。

■得られる粘着剤の内部凝集力が増大する。

■周囲の温度による粘着剤の物性の変化の度合が小さく
なり、安定した粘着性や導電性を有する粘着剤が得られ
る。

■第２共重合成分を有しないポリマーに比べて後述の軟
化剤を多量に含有させることが可能になる。そのため軟
化剤量を調整することにより所望の導電性や粘着剤を有
する粘着剤が得られる。軟化剤量を調整するのも容易で
ある。

上記第１および／または第２共重合成分の含有率が高い
ほど共重合体の親水性（水溶性）の度合が高い。親水性
の度合が高すぎると共重合体が吸湿性を示すため、粘着
剤を保存するときに自然吸湿がおこり物性が変化するな
どの欠点が生じる。

このような場合には、第３共重合成分を共重合させると
親水性の度合を低下させることが可能である。第３共重
合成分が加えられていると共重合時に重合反応を制御す
ることも容易であり、暴走反応による反応液のゲル化が
起こらず、高重合率のポリマーが得られうる。

上記共重合成分の他に多官能性単量体（微架橋剤）を微
量加えて共重合を行うと、得られる共重合体の内部凝集
力を向上させることができる。多官能性単量体としては
９分子中に２個以上の（メタ）アクリルオキシ基を有す
る単量体２例えば。

１・６−ヘキサンゲリコールジ（メタ）アクリレートが
好適に用いられる。多官能性単量体が含有されると共重
合時にごくわずかではあるが架橋（微架橋）が生じるた
め、共重合体の内部凝集力が増大する。そのため、得ら
れる共重合体を含有する粘着剤を用いたシートもしくは
テープを貼付したときに粘着剤が周囲にはみ出したり、
シートやテープを剥離したときに粘着剤の一部が皮膚表
面に残留することがない。多官能性単量体は重合時に全
共重合成分（全単量体）の０．００１〜０．１重量％の
割合で添加される。

その他の重合性単量体が共重合体の特色である導電性な
どの性質を損なわない範囲において共重合されていても
よい。このようなその他の重合性単量体は、その含有量
が第１共重合成分および第２共重合成分の残余成分のう
ちの５０重量％を下まわるように共重合される。

上記第１共重合成分および第２共重合成分、さらに必要
に応じて第３共重合成分（いずれも単量体）、多官能性
単量体および他の重合性単量体を通常のラジカル重合方
法１例えば、溶液重合法により重合反応に供して、共重
合体が得られる。溶液重合法による場合は、溶媒として
は、使用する各単量体および生成する共重合体を溶解さ
せうる溶媒が利用される。このような溶媒は、使用する
単量体の組成により異なるが２例えば、水、水−アルコ
ール混液（アルコールは、メタノール、エタノール、イ
ソプロパツールなど）、アルコール。

アルコール−酢酸エチル混液が用いられる。得られる共
重合体が有機溶媒に可溶なときには、アルコール系溶媒
を用い、後述のアゾビス系触媒との組合せによる反応を
行うことが好ましい。

共重合体を得るには９例えば、上記の各単量体と溶媒と
を還流冷却器付き反応器に仕込み、この反応器内を窒素
などの不活性ガスにより置換し。

加熱（約６０℃）・攪拌しながら触媒の投入を開始する
。触媒は２重合時に溶媒系に溶解しうろことが必要であ
る。そのため９反応系の溶媒が有機溶媒であるときには
、アゾビス系の触媒が好適に用いられる。反応系の溶媒
が水系溶媒であるときには、過酸化物系、レドックス系
などの触媒が好適に用いられる。触媒量は９通常、全単
量体のモル数の０．１〜０．５モル％の範囲が採用され
る。触媒は適宜分割して反応液に投入される。反応温度
は通常５０〜８０℃である。第１および第２共重合成分
が含まれるこのような反応系においては共重合性が高く
暴走反応やゲル化の危険が比較的少ないが。

反応系に適宜溶媒を加えて粘度を低下させたり。

反応温度を制御して暴走反応が起こらないようにするこ
とが必要である。特に、溶媒希釈による反応制御は重要
である。このようにして２通常、約４０時間以上反応を
行い、共重合体を含む粘稠な溶液が得られる。

このようにして得られた共重合体は、その共重合成分の
種類や量により異なり、それ自体で粘着性を有する場合
もあるが９通常、非粘着性で乾燥状態では比較的もろく
硬い樹脂状である。乾燥状態では導電性も発現されない
。しかし、これに適当な軟化剤が加えられると、共重合
体は軟化して粘着性を有し、粘着剤として機能するよう
になる。

内部凝集力も適度となり粘弾性的性質を有し導電性を示
すようになる。

軟化剤としては、水または水溶性物質が用いられる。例
えば、共重合体に水を添加すると共重合体は親水性が大
きいため、添加された水が共重合体分子に吸着される。

この水は蒸発しに＜＜、軟化剤として作用する。しかし
、水が徐々に蒸発して導電性がやや変化する場合もある
ため、水に代えて水溶性の液体または保水性の高い水溶
性物質が用いられる。特に高沸点の水溶性液体を用いる
ことが推奨される。軟化剤には２例えば、グリセリン、
ジグリセリン、プロピレングリコール、トリメチレング
リコール、α−ブチレングリコール。

２・３−ブチレングリコール、β−ブチレングリコール
、α−アミレンゲリコール、２・３−アミレンゲリコー
ル、２・４−アミレンゲリコール。

１・４−アミレンゲリコール、１・５−ベンタンジオー
ル、トリメチロールエタン、ジプロピレングリコール、
ポリエチレングリコール、ポリプロピレングリコール、
ソルビトール、アルキル硫酸トリエタノールアミン、ジ
ェタノールアミン、トリエタノールアミン、アミノアル
キルプロパツール、ジイソプロパツールアミン、ポリエ
チレンイミン、乳酸・乳酸エステル、乳酸ナトリウム、
アルキルトリメチルアンモニウムクロライドなどのカチ
オン界面活性剤、脂肪酸ジェタノールアミド。

ソルビタンアルキルエーテルなどの非イオン界面活性剤
、ジメチルアルキルベタインなどの両性界面活性剤、液
状（ポリ）アミノ酸誘導体、澱粉糖。

尿素、塩化マグネシウムなどがある。軟化剤は２種以上
混合して用いられてもよい。上記のうち特にジグリセリ
ンおよびグリセリンが好適に用いられる。

軟化剤の量は共重合成分の組成、軟化剤の種類。

粘着剤層の厚み、所望する粘着性の度合などにより異な
るが１通常、共重合体１００重量部あたりの１００重量
部以下（１００ｐｈｒ以下）の範囲である。過少である
と粘着性が発現されないばかりか導電性も得られない。

共重合体に軟化剤が加えられて軟化し、粘着剤として機
能する状態であれば導電性も充分である。軟化剤量が過
剰であると得られる粘着剤の接着性は増大するが、軟化
し流動性を有するようになる。

第３共重合成分として例えばアクリル酸の如きカルボキ
シル基含有単量体が共重合されている場合には、多価金
属塩の如き後架褥剤で後架橋することも可能である。後
架橋剤が加えられるとポリマーが架橋するため、得られ
る粘着剤の内部凝集力がより一層高まる。さらに、粘着
剤には、導電性などの性質に影響を与えない範囲で充填
剤、被膜強度調整剤（例えば、ポリビニルアルコール。

ポリビニルピロリドンなどの水溶性ポリマー）などが含
有されていてもよい。

（以下余白） このようにして得られた共重合体と可塑剤とを主成分と
する粘着剤は、導電性を有し、さらに親水性（水溶性）
、吸水性および抗菌性をも有する。

これらの性質をあわせもつ粘着剤は第１および第２共重
合成分をそれぞれ単独重合させたポリマーを用いても得
られない。上記粘着剤中の共重合体は第１および第２共
重合成分、さらに必要に応じて第３共重合成分などが各
々の性質を生かすような配列で、かつ適当な粘弾性を発
現させうる分子鎖長となるように共重合されていると考
えられる。

軟化剤が加えられると既述のように樹脂全体が軟化し、
さらにこのような性質を増強させるため。

上記価れた性質が得られると考えられる。

このような導電性粘着剤の層が導電性基材（電極板）の
少なくとも一部に設けられて医療用粘着電極が調製され
る。電極板の材質としては錫、アルミニウム、ニッケル
、クロム、　ｉｔ　金、　白金。

鉄、銅やこれらの合金などが用いられる。これら金属を
厚さ３０〜２００μｍの金属箔として、あるいは補強用
裏打部材とのラミネート体として電極板が形成される。

補強用裏打部材には２例えば、ポリエチレンテレフタレ
ート、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリ塩化ビニル
、ナイロン、ポリウレタン、エチレン−酢酸ビニル共重
合体、エチレン−アクリル酸エステル共重合体、繊維素
誘導体などの樹脂でなるフィルムもしくはシート；天然
繊維１合成繊維などを用いた紙、ｍ布および不織布；が
ある。補強用裏打部材自体がラミネート体であってもよ
い。補強用裏打部材とのラミネート体が電極板に用いら
れるときは、金属箔の厚みはｌＯ〜３０ＩＩＩｌが適当
である。補強用裏打部材にカーボン粒子などをあらかじ
め混合して導電性を付与することも可能である。そのほ
か９例えば、織布表面に金属を蒸着した導電性織布や表
面に金属を蒸着した糸を編織した導電性織布も皮膚の屈
伸に追従して変形可能であるため好適に用いられる。

粘着剤を電極板表面に設けるには９例えば、共重合体を
含む反応液に軟化剤、必要に応じて他の添加剤や溶媒な
どを加えて得た粘着剤溶液を上記導電性基材上に流延・
乾燥する。粘着剤溶液を剥離紙上に流延・乾燥した後、
導電性基材表面に転写してもよい。粘着剤層の厚みは１
００〜１０００μｍ。

好ましくは１００〜５００μ−である。このように比較
的薄い層であっても充分な粘着性が得られる。

その面積は１〜１００ｃｄである。粘着剤層の厚みと面
積は電極の用途に応じて適宜設定される。このようにし
て粘着剤層が形成された導電性基材は。

例えば、剥離紙をあてたまま打抜加工に供され。

所望の形状の粘着電極が得られる。導電性基材を所望の
形状に調製してからこれに粘着剤層を形成してもよい。

第１図〜第３図に示すように１本発明の粘着電極は９例
えば１円盤状の金属箔製電極板１１と、この電極板１１
の片面に設けた導電性粘着剤層１３とを有する。導電性
粘着剤層１３の表面（被測定者の皮膚表面に接触する側
）にはシリコンなどで処理した剥離紙１４が張りつけら
れる。この剥離紙１４は導電性粘着剤層１３を保護する
ものであり、該電極を皮膚に取りつけるときに剥離され
る。電極板１１の一部は外側方に突出する突起部１１０
が設けられる。

突起部１１０には粘着剤層が設けられておらず、この突
起部１１０に導線を介して図外の心電計などの医療用測
定機器に電気的に接続される。突起部１１０への導線の
接続はクリップなどを介して行われる。

この突起部１１０の導電性粘着剤層が形成された面には
、その一部に浅い切込み溝１１３が設けられていてもよ
い。この粘着電極１の使用に際し、この切込み溝１１３
にて突起部１１０を、該切込み溝が拡開するように折り
返し、これに導線連結用のクリップなどをはさみつける
ことにより、クリップなどを皮膚に接触させることなく
、電極板ｌｌ上の粘着剤層１３を皮膚に密着させること
ができる。電極板２１としては２例えば、第４図および
第５図に示すように、金属箔２１２と裏打部材２１１と
のラミネート体を用いることもできる。この場合、切込
み溝２１３は突起部２１０における裏打部材２１１に形
成される。電極が心電計用の電極である場合には。

電極板の直径は２０〜４０ｍが好適である。粘着剤層１
３もしくは２３の厚みは１００〜１０００μｍである。

その厚みが比較的厚い場合には電極全体を所定の形状に
保つために、第５図に示すように、補強材２３０を用い
てもよい。補強材としては９通常、ガーゼなどの粗いメ
ツシュの織布が利用される。この補強材２３０を用いた
粘着電極３は９例えば、上記補強材２３０に粘着剤溶液
を含浸・乾燥した後、これを電極板２１表面に接着させ
ることにより得られる。

（作用） 本発明の医療用粘着電極に用いられる粘着剤は優れた導
電性を有する。この粘着剤の層を電極板表面に付与して
得られた粘着電極に１０Ｈｚの正弦波交流を１００μＡ
以下で通電すると、電極のインピーダンスは１ｃｎｌあ
たり８０にΩ以下、好適な例では３０にΩ以下である。

このような導電性に優れた粘着電極を１例えば、心電図
計な８の測定機器に利用すると良好な測定感度が得られ
る。粘着剤は粘着性にも優れる。このような粘着剤を用
いた本発明の粘着電極は所定の皮膚表面に簡単に接着・
固定でき、固定用の補強手段を用いずとも長時間にわた
り、皮１表面へ密着させることが可能である。被測定者
が運動しながら測定がなされる場合にも皮膚表面から電
極が容易に外れることがない。

水性ゲルを用いた従来の電極のように、使用中に皮膚表
面から浮き上がり測定値にバラツキを生じることがない
。粘着剤自体が導電性を有するため。

導電性ゲルを粘着シートで固定する形態の従来の電極の
ように大型になることがなく、小型でかつ簡単な形状で
あっても優れた性能を有する電極が形成されうる。その
ため、電極が゛安価に提供されうる。粘着剤中の軟化剤
は蒸発しにくいため電極の使用中あるいは保存中に導電
性が変化して、測定値に影響を与えることがない。さら
に、金属粉末などを含有しないため電気的なノイズの混
入もほとんど認められない。粘着剤の内部凝集力も大き
いため、いわゆる糊残り現象を生じることがほとんどな
い。

粘着剤は皮膚刺激性がなく、さらにそれ自身が抗菌性を
有する。そのため電極を長時間皮膚に貼付しても粘着剤
によるかぶれが生じにくいうえ。

貼付箇所が蒸れても雑菌などの繁殖が起こらず二次感作
によるかぶれが生じない。電極を長期間保存しても貼着
剤にかびが発生することもない。粘着性は、さらに親水
性を有するため電極を皮膚から剥離したあとに貼着剤が
残留することがあっても、これを水で容易に洗い落とし
たり清拭する。ことが可能である。粘着剤に含有される
共重合体。

軟化剤などの組成を調整することにより、所望の度合の
導電性や粘着性を有する粘着剤が得られうる。そのため
、使用目的に応じた粘着性や導電性を有する電極が調製
され得る。このような電極は各種医療用測定機器や治療
器などに広く用いられる。

（実施例）一 本発明を実施例につき説明する。

大施桝上 （Ａ）共重合体の調製：　（メタ）アクリルアミド誘導
体（第１共重合成分）として３　（メタクリルアミド）
プロピルトリメチルアンモニウムクロライド８０重量部
、第２共重合成分としてアクリル酸２−ヒドロキシエチ
ル３０重量部、第３共重合成分としてアクリル酸ブチル
７０重量部、多官能性単量体としてｌ・６−ヘキサンゲ
リコールジメタクリレート０．０５重量部そして溶媒と
してエチルアルコールを還流冷却装置をそなえた反応容
器に仕込み、　７０％溶液とした。Ｎ２気流下、攪拌し
ながら６０℃で２４時間、７０℃で１８時間反応を行っ
た。重合触媒としてはアゾビスイソブチロニトリルを上
記モノマーの合計量の０．３重量％使用した。触媒は３
時間ごとに一１２回に分割して反応系に投入した。

重合反応中に、特に重合初期に１反応液の粘度が著しく
上昇した場合には、攪拌が困難となりゲル化や暴走反応
が起こるおそれもあるため、エチルアルコールで反応液
を希釈した。得られた反応液は粘稠な透明溶液であり、
含有される共重合体の濃度は３３％、粘度は２１’Ｃで
２４．ＱＱＯｃｐｓであった。

（Ｂ）粘着電極の調製：　（Ａ）項で得られた共重合体
溶液のポリマー成分１００重量部に対してジグリセリン
５０重量部を加えて粘着剤溶液を得た。

これを電極板基材上に乾燥後の厚さが約２００μｍとな
るように流延し乾燥させた。この場合、電極板基材の一
部に、粘着剤層が形成されないように。

粘着剤溶液を流延した。電極板基材としてはチタン白が
５重量％の割合で練りこまれた厚さ５０μｍのポリエチ
レンテレフタレート（ＰＥＴ）のフィルムと厚さ１５μ
ｍの錫箔とをドライボンド接合（接合層厚５μｍ）した
ラミネート体を用い、粘着剤溶液はその錫箔面上に流延
した。得られた粘着剤層に２片面にシリコーン剥離剤処
理を行った厚さ５０μｍのＰＥＴフィルム製透明剥離紙
を該剥離剤処理面が粘着剤層に接触するように重ねた。

これを第１図の平面形状（直径３０ｍ；突起部の幅１０
龍、長さ１５　ｍｍ　）を存する打抜き刃を用いて打抜
き加工に供し、電極を得た。打抜き加工を行う際には電
極板基材の粘着剤層が形成されていない部分が打抜き刃
の突起部に相当するよもに打抜き刃をセットした。

このようにして得られる粘着電極は剥離紙を除去して皮
膚表面に押圧すると容易に接着させることが可能で、心
電計や低周波治療器の端子電極として利用されうる。粘
着力が強いため長時間にわたり、あるいは運動負荷時で
あっても容易に皮膚表面から剥離することがない。　− （Ｃ）粘着剤層の導電性評価：　（Ｂ）項で得られた電
極の粘着剤層表面に電極板基材と同質のラミネート体を
錫箔面が粘着剤層表面に接触するように密着させた。粘
着剤層をはさんだ両錫箔間に１０Ｈｚで１０ｍｖの正弦
波電圧を印加した。電圧付加時の電流値から電気抵抗（
インピーダンス）を算出した。インピーダンスは０．６
にΩであった。

大施炭主 （Ａ）共重合体の調製：　（メタ）アクリルアミド誘導
体（第１共重合成分）として３（メタクリルアミド）プ
ロピルトリメチルアンモニウムクロライド６０重量部、
第２共重合成分としてアクリル酸２ヒドロキシプロピル
５０重量部、第３共重合成分としてアクリル酸ブチル４
０重量部および酢酸ビニル３０重量部、多官能性単量体
として１・３−ブチレングリコールジアクリレート０．
０５重量部、そして溶媒としてエチルアルコールを用い
て実施例１　（Ａ）項と同様に共重合体を調製した。得
られた反応液に含有される共重合体の濃度は２９．４％
。

２１℃での粘度は約２１．０００ｃｐｓであった。

（Ｂ）粘着電極の調製：本実施例（Ａ）項で得られた共
重合体溶液のポリマー成分１００重量部に対してジグリ
゛セリン３０重量部およびポリプロピレングリコール（
分子量約８００）　２０重量部を加えて粘着剤溶液を得
た。この粘着剤溶液を用いて実施例１　（Ｂ）項の方法
に準じて粘着電極を調製した。

得られた電極は、実施例１　（Ｂ）項の電極と同様に優
れた粘着性を有する。

（Ｃ）粘着剤層の導電性評価：本実施例（Ｂ）項で得ら
れた電極を用い実施例１　（Ｃ）項に準じて行った。イ
ンピーダンスは０．８にΩであった。

実施例３ （Ａ）共重合体の調製：　（メタ）アクリルアミド誘導
体（第１共重合成分）として３　（アクリルアミド）プ
ロピルトリメチルアンモニウムクロライド８０重量部１
．第２共重合成分としてメタクリル酸２ヒドロキシエチ
ル１０重量部およびアクリル酸２ヒドロキシ工チル３０
重量部、第３共重合成分としてアクリル酸２エチルへキ
シル３０重量部およびジアセトンアクリルアミド３０重
量部、多官能性単量体として１・３−ブチレングリコー
ルジアクリレート０．０１重量部、そして溶媒としてエ
チルアルコールを用いて実施例１　（Ａ）項に準じて共
重合体を調製した。得られた反応液はほぼ透明な粘稠液
であった。共重合体濃度は３３．８％であり、２１℃で
の粘度は約２３．０００ｃｐｓであった。

（Ｂ）粘着電極の調製：本実施例（Ａ）項で得られた共
重合体溶液のポリマー成分１００重量部に対してジググ
セ９フ４０重量部およびジイソプロパツールアミン１０
重量部を加えて均一に混合し粘着剤溶液を得た。

別に厚さ約２００μｍ、開口部面積率約７０％のナイロ
ン織網を補強材として準備した。この補強材を上記粘着
剤溶液に浸漬した後、ゆっくり引き上げ、直径５０ｍの
ロール２本の間を通した後乾燥し。

厚さ約５００μｍの両面粘着シートを得た。実施例１　
（Ｂ）項と同質の電極板基材と剥離紙とでこれをサンド
イッチ状にはさんで密着した後、実施例１　（Ｂ）項と
同様の方法で打抜き加工を行い第５図に示す構成の粘着
電極を得た。

このようにして得られる粘着電極は粘着剤層に補強材を
有するため、皮層表面に貼付したときに粘着剤の流動に
より電極板から粘着剤がはみ出すことがない。この電極
は２例えば被測定者が多発汗である場合１発汗の激しい
夏季に使用する場合。

長時間にわたる測定が行われる場合、被測定者が運動し
ながら測定が行われる場合などに好適に用いられる。

（Ｃ）粘着剤層の導電性評価二本実施例（Ｂ）項で得ら
れた電極を用い実施例１　（Ｃ）項に準じて行った。イ
ンピーダンスは１．ＩＫΩであった。

ス藷■土 （Ａ）共重合体の調製＝　（メタ）゛アクリル酸エステ
ル誘導体（第１共重合成分）として、２　（メタクリル
オキシ）エチルトリメチルアンモニウムクロライド９０
重量部、第２共重合成分としてアクリル酸２ヒドロキシ
工チル５０重量部、第３共重合成分としてアクリル酸ブ
チル６０重量部およびアクリル酸１０重量部、多官能性
単量体としてポリエチレングリコールジメタクリレート
（分子量約３５０）０．０１重量部、そして溶媒として
エチルアルコールを用いて実施例１　（Ａ）項に準じて
共重合体を調製した。得られた反応液はやや乳白色の粘
稠溶液であり、含有される共重合体の濃度は３６．３％
、２１℃での粘度は２６．０００ｃｐｓであった。

（Ｂ）粘着電極の調製：本実施例（Ａ）項で得られた共
重合体溶液のポリマー成分１００重量部に対してジグリ
ヤ９フ２５重量部、ポリエチレンイミン（重合度約２０
０）　４重量部、１・５−ベンタンジオール１５重量部
および乳酸ナトリウム１５重量部を加えて均一に混合し
粘着剤溶液を得た。この粘着剤溶液を用いて実施例１　
（Ｂ）項の方法に準じて粘着電極を調製した。ただし粘
着剤層の厚みは約３００μｍとし、粘着剤溶液を流延・
乾燥後１００℃で２０分間キュアー処理を行った。

このようにして得られる粘着電極は実施例１　（Ｃ）項
で得られる電極と同様に心電計、低周波治療器などに好
適に用いられる。この電極は、くりかえし使用を行って
も粘着剤の粘着力が低下しにくい。粘着力が低下したと
きには、粘着剤層表面を水で湿潤させると粘着力が回復
する。

（Ｃ）粘着剤層の導電性評価：本実施例（Ｂ）項で得ら
れた電極を用い実施例１　（Ｃ）項に準じて行った。イ
ンピーダンスは１．２にΩであった。

人施桝１ （Ａ）共重合体の調製：　（メタ）アクリル酸エステル
誘導体く第１共重合成分）として３　（アクリルオキシ
）プロピルトリメチルアンモニウムクロライド１００重
量部、第２共重合成分としてアクリル酸２ヒドロキシプ
ロピル６０重量部、第３共重合成分としてビニルピロリ
ドン２０重量部、多官能性単量体としてポリプロピレン
グリコールジアクリレート（分子量約５００）　０．０
８重量部、そして溶媒としてエチルアルコールを用いて
実施例１　（Ａ）項に準じて共重合体を調製した。得ら
れた反応液は乳白色であり、含有される共重合体の濃度
は３０．７％、２１℃での粘度は約２７．０００ｃｐｓ
であった。

（Ｂ）粘着電極の調製二本実施例（Ａ）項で得られた共
重合体溶液のポリマー成分１００重量部に対してジグリ
ヤ９フ２０重量部、乳酸・乳酸エステル３０重量部およ
びポリオキシエチレンソルビタンラウレート（ノニオン
ＬＴ；商品名）１０重量部を加えて均一に混合し粘着剤
溶液を得た。

電極板基材として坪量９０ｇ／ｍの上質晒しクラフト紙
と厚さ１５μｍの錫箔とのドライボンド法によるラミネ
ート体を用いた。この電極板基材と上記粘着剤溶液とを
用いて実施例１　（Ｂ）項に準じて電極の調製を行い第
４図に示す構成の電極を得た。ただし粘着剤層の厚みを
３５０μｍとした。

（Ｃ）粘着剤層の導電性評価：本実施例（Ｂ）項で得ら
れた電極を用い実施例１　（Ｃ）項に準じて行った。イ
ンピーダンスは０．９にΩであった。

大嵐炭立 （Ａ）共重合体の調製：第１共重合成分として３　（メ
タクリルアミド）プロピルトリメチルアンモニウムクロ
ライド７０重量部および２（メタクリルオキシ）エチル
トリメチルアンモニウムクロライド３０重量部、第２共
重合成分としてアクリル酸２ヒドロキシプロピル５０重
量部、第３共重合成分としてアクリル酸ブチル２５重量
部およびメタクリル酸グリシジル５重量部、多官能性単
量体としてトリメチロールプロパントリアクリレート０
．００６重量部、そして溶媒としてエチルアルコールを
用い実施例１　　（Ａ）項に準じて共重合体を調製した
。

得られた反応液はやや乳白色の粘稠な溶液であり。

含有される共重合体の濃度は３５．９％、２１°Ｃでの
粘度は２９．０００ｃｐｓであった。

（Ｂ）粘着電極の調製：本実施例（Ａ）項で得られた共
重合体溶液のポリマー成分１００重量部に対してジグリ
セリン２０重量部、ソルビトール２０重量部、水５０重
量部およびポリエチレンイミン（重合度約２００　）　
２重量部を加えて均一に混合し粘着剤溶液を得た。

電極板基材としてニッケルメッキ加工された織布とポリ
ウレタンフィルムとのラミネート体を用いた。このラミ
ネート体に用いた織布は、糸数が縦１３０本／インチ、
横７６本／インチのスフ糸織布であり重量は約５０　ｇ
　／　ｒｄである。ニッケルメッキ加工されたこの織布
の重量は約６３ｇ／ｒｒｒである。

ポリウレタンフィルムは工程紙に３０μｍの厚さにキャ
スティング製膜されたものを工程紙が付着したまま利用
した。ポリウレタンフィルムの伸び率は縦、横方向とも
４００％以上である。別にポリエチレンシートを準備し
、その表面に、上記粘着剤溶液を乾燥後の厚みが４００
μｍとなるように流延・乾燥した。この粘着剤層表面に
上記電極板基材のニッケルメッキ面を密着させた。これ
を実施例１（Ｂ）項の方法に準じて打抜き加工に供した
後。

工程紙を剥離した。

このようにして得られた粘着電極は高い導電性が得られ
る。電極板自体が伸縮性を有するため皮膚の屈伸に追従
して変形可能である。そのため。

例えば被測定者が運動しながら測定がなされる場合にも
容易に剥離することがない。

（Ｃ）粘着剤層の導電性評価：本実施例（Ｂ）項で得ら
れた電極を用い実施例１　（Ｃ）項に準じて行った。イ
ンピーダンスは０．５にΩであった。

（発明の効果） 本発明によれば、このように、優れた導電性と粘着性と
を有する粘着剤が電極板上に付与された医療用電極が得
られる。この電極は皮膚表面へ簡単に貼付され得、固定
用の補助手段を必要としない。その高い導電性ゆえ、電
極を医療用測定機器に用いると精度の高い測定値が得ら
れる。粘着剤自体が導電性を有するため、簡単な構成で
小型の電極が形成され得、そのため電極が安価に供給さ
れうる。電極の使用中あるいは保存中に導電性の変化が
なく、シたがって測定値が正確に得られる。

電気的なノイズの混入もほとんど認められない。

粘着剤の内部凝集力も大きいため、糊割れ現象や糊残り
の現象が生じにくい。粘着剤は皮膚刺激性がないため、
電極を長時間皮膚に貼付してもかぶれを生じにくい。粘
着剤自体が殺菌性を有するため貼付部分が蒸れてもその
部分に微生物が繁殖して二次感作によるかぶれを生じる
こともない。粘着剤は、さらに親水性を有するため、電
極を皮膚から剥離したあとに貼着剤が残留することがあ
っても、これを水で容易に洗い落としたり清拭すること
が可能である。粘着剤の粘着性や導電性は所望の度合に
調整されうるため、口約に応じた電極が得られる。この
ような粘着電極は各種医療用測定装置や治療器に利用さ
れ得、簡単かつ正確に所望の測定がなされる。

【図面の簡単な説明】

第１図および第２図はそれぞれ本発明の医療用゛粘着電
極の一例を示す平面図および底面図、第３図はその側面
図、そして第４図および第５図はそれぞれ本発明の医療
用粘着電極の他の例を示す側面図である。 １．２．３・・・粘着電極、　１１．２１・・・電極板
、１３゜２３・・・導電性粘着剤層、　１１０．２１０
・・・突起部。 以上

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、導電性粘着剤層が電極板の少なくとも一部に設けら
   れた医療用粘着電極であって、 該粘着剤は第１共重合成分と第２共重合成分とを含有す
   る共重合体を主成分とし、 （１）該第１共重合成分が、 （ａ）置換アンモニオ基を有する基が（メタ）アクリル
   アミド基とアミド結合により結合した化学構造の（メタ
   ）アクリルアミド誘導体、およびもしくは （ｂ）置換アンモニオ基を有する基が（メタ）アクリル
   オキシ基とエステル結合により結合した化学構造の（メ
   タ）アクリル酸エステル誘導体であり；そして、 （ｂ）第２共重合成分が（メタ）アクリル酸ヒドロキシ
   アルキルエステルである、 医療用粘着電極。 ２、前記共重合体中に前記第１共重合成分が２０重量％
   以上の割合で、そして第２共重合成分が１０重量％以上
   の割合で含有される特許請求の範囲第１項に記載の電極
   。 ３、前記共重合体中に第３共重合成分として（メタ）ア
   クリル酸アルキルエステル、アルキルビニルエステル、
   ビニルピロリドン、ジアセトンアクリルアミド、（メタ
   ）アクリルアミド、Ｎ−アルキル（メタ）アクリルアミ
   ド、Ｎ−アルコキシアルキル（メタ）アクリルアミド、
   アルコキシアルキル（メタ）アクリル酸エステル、（メ
   タ）アクリル酸、（無水）マレイン酸、ポリプロピレン
   グリコール（メタ）アクリル酸エステル、ポリエチレン
   グリコール（メタ）アクリル酸エステルおよび（メタ）
   アクリル酸グリシジルでなる群から選択される少なくと
   も１種が含有される特許請求の範囲第１項に記載の電極
   。 ４、前記共重合体中に第３共重合成分が、第１共重合成
   分および第２共重合成分の残余成分のうちの５０重量％
   以上の割合で含有される特許請求の範囲第３項に記載の
   電極。 ５、前記粘着剤が水または水溶性の軟化剤を含有する特
   許請求の範囲第１項に記載の電極。 ６、前記粘着剤が前記軟化剤を前記共重合体１００重量
   部あたり１００重量部以下の割合で含有する特許請求の
   範囲第５項に記載の電極。