CN109414211A - 生物体电极及其制造方法 - Google Patents

Abstract

本发明的课题在于，提供一种能够稳定地测量生物体信息，且适于重复使用的生物体电极及生物体电极的制造方法，该课题通过生物体电极解决，该生物体电极的特征在于，在硅橡胶中混合导电性碳粒子而成的导电性硅橡胶电极(1)中，具有由凝聚状的银粉或片状的银粉中的至少一种与硅橡胶构成的银涂层(2)，银涂层(2)的膜厚为18～80μm，优选的是，所述银粉包含凝聚状的银粉和片状的银粉双方。

Description

生物体电极及其制造方法

技术领域

本发明涉及生物体电极及其制造方法，详细而言，涉及能够稳定地测量生物体信息，适于重复使用的生物体电极及生物体电极的制造方法。

背景技术

在医疗机构或看护机构，为了掌握受验者的健康状态，进行生物体信息的测量。即使在就寝中也需要生物体信息的测量，该情况下，寻求一种佩戴中尽可能没有违和感的生物体电极，以不妨碍就寝。另外，为了避免心脏病发作等的突然死亡或其它健康问题的风险，持续测量脉搏或心电图等生物体信息的需求高涨。即使对于健康的人也要通过生物体信息的测量来掌握身体或心脏的状态，这对维持健康至为重要。针对这种需求，寻求即使长时间紧贴也不会产生不适的生物体电极。

目前，作为生物体电极材料，使用铝、金、银、铂及铜等高导电性金属的薄板。

现有技术文献

专利文献

非专利文献1：日本医疗机械学会Vol.80，No.1(2010)P28-P37

专利文献1：日本特开2003-220043号公报

专利文献2：日本特开2014-108134号公报

专利文献3：日本特开平5-95924号公报

专利文献4：日本特开2003-225217号公报

发明内容

发明要解决的技术问题

但是，这些金属制的生物体电极材料与皮肤的紧贴性差，来自皮肤的电信号的检测不充分，因此，需要在皮肤上涂敷凝胶、霜及膏等。

进而，当涂敷了凝胶、霜及膏等后使用金属制的生物体电极时，虽然在电信号的检测方面得到改善，但因为金属是硬质的，所以不适于长时间紧贴。

对于由凝胶等黏合剂构成的生物体电极，有非专利文献1的记载，尽管无需涂敷凝胶、霜及膏等，但污物或灰尘容易附着于黏合剂，粘着性逐渐失效，在重复使用方面存在课题。

作为即使长时间紧贴也不会感到不适的生物体电极，可举出由导电性纤维制作的布(专利文献1)。

但是，专利文献1存在因与皮肤的接触的不稳定导致的噪声大的问题。

举出通过将导电性高分子涂层于纤维表面可进行稳定的测量的方法(专利文献2)。

但是，在专利文献2中，导电性高分子的制造成本高，且在耐久性方面也存在课题。

另外，由具有柔软性的橡胶构成的电极可以重复使用，且与皮肤的紧贴性也良好。

但是，在混合了碳系的粒子的导电性橡胶中，由于人体表面上所含的盐分和水分构成的电解液，所以与皮肤的接触阻抗高，测量不稳定(专利文献3)。

作为专利文献3的测量不稳定的理由，可举出在电极和电解液的边界形成分布有正负电荷的双电层，产生电位差(极化电压)，其成为电阻(非专利文献1)。

与之相对，有在混合有碳系的粒子的导电性橡胶中混合含有金属离子的静电防止剂而稳定测量的方法(专利文献4)。

但是，在专利文献4中，生物体电极因为与皮肤紧贴，所以在重复使用时不能避免水或洗剂。静电防止剂对水的溶解性高，因此，具有伴随重复使用电极表面的静电防止剂消失，测量逐渐不稳定的课题。

另外，由于在混合有静电防止剂的系统中，也存在碳系的导电性橡胶，所以存在与皮肤的接触阻抗高的课题。

因此，本发明的课题在于，提供一种能够稳定地测量生物体信息，且适于重复使用的生物体电极及生物体电极的制造方法。

另外，本发明其它课题将通过以下的记载变得明了。

用于解决问题的技术方案

本发明的上述问题将通过以下的各发明解决。

(权利要求1)

一种生物体电极，其特征在于，

在硅橡胶中混合导电性碳粒子而成的导电性硅橡胶电极上，具有由凝聚状的银粉或片状的银粉中的至少一种与硅橡胶构成的银涂层，

所述银涂层的膜厚为18～80μm。

(权利要求2)

一种生物体电极，其特征在于，

在硅橡胶中混合导电性碳粒子而成的导电性硅橡胶电极上，具有由凝聚状的银粉或片状的银粉中的至少一种与硅橡胶构成的银涂层，

所述银涂层具有导电性及离子传导性。

(权利要求3)

根据权利要求2所述的生物体电极，其特征在于，

所述银涂层通过使离子存在于所述银粉的粒子之间而具有所述离子传导性。

(权利要求4)

根据权利要求2或3所述的生物体电极，其特征在于，

所述银涂层的膜厚为18～80μm。

(权利要求5)

根据权利要求1～4中任一项所述的生物体电极，其特征在于，

所述银粉含有凝聚状的银粉和片状的银粉双方。

(权利要求6)

根据权利要求1～5中任一项所述的生物体电极，其特征在于，

所述导电性硅橡胶电极的设置有所述银涂层的面的相反侧的面上，作为信号传输部件设置有柔性印刷基板。

(权利要求7)

一种生物体电极的制造方法，其特征在于，

准备在硅橡胶中混合导电性碳粒子而成的导电性硅橡胶电极，

接着，在所述导电性硅橡胶电极上涂敷含有凝聚状的银粉或片状的银粉中的至少一种和硅橡胶的银膏，

接着，使所述银膏固化，以膜厚成为18～80μm的方式形成银涂层。

(权利要求8)

一种生物体电极的制造方法，其特征在于，

准备在硅橡胶中混合导电性碳粒子而成的导电性硅橡胶电极，

接着，在所述导电性硅橡胶电极上涂敷含有凝聚状的银粉或片状的银粉中的至少一种和硅橡胶的银膏，固化形成具有导电性的银涂层，

之后，使离子存在于所述银涂层的所述银粉的粒子之间赋予离子传导性。

(权利要求9)

根据权利要求8所述的生物体电极的制造方法，其特征在于，

所述离子传导性通过在溶解有选自氯化物盐、硫酸盐或碳酸盐中的至少一种无机盐的溶液中浸渍所述银涂层而赋予。

(权利要求10)

根据权利要求9所述的生物体电极的制造方法，其特征在于，

所述无机盐为碱金属的氯化物盐。

(权利要求11)

根据权利要求8～10中任一项所述的生物体电极的制造方法，其特征在于，

以所述银涂层的膜厚成为18～80μm的方式进行涂敷并固化。

(权利要求12)

根据权利要求7～11中任一项所述的生物体电极的制造方法，其特征在于，

所述银粉包含凝聚状的银粉和片状的银粉双方。

(权利要求13)

根据权利要求7～12中任一项所述的生物体电极的制造方法，其特征在于，

通过将所述导电性硅橡胶电极直接成型于柔性印刷基板上，在所述导电性硅橡胶电极的设置有所述银涂层的面的相反侧的面上，作为信号传输部件设置所述柔性印刷基板。

发明效果

根据本发明，能够提供一种能够稳定地测量生物体信息，且适于重复使用的生物体电极及生物体电极的制造方法。

附图说明

图1是概念性说明本发明的生物体电极的一例的剖视图；

图2是概念性说明本发明的生物体电极的使用例的图；

图3是概念性说明信号传输部件的例子的图；

图4是概念性说明在生物体电极上设置有绝缘层的例子的图；

图5是表示使用生物体电极测量的成人男性的心电图波形的图；

图6是表示使用生物体电极测量的成人男性的心电图波形的图；

图7是试验2中使用的传送带的概念图；

图8是表示弯曲试验中的表面电阻与弯曲次数的关系的曲线图。

具体实施方式

以下，参照附图对用于实施本发明的方式进行说明。

1.第一实施方式

<生物体电极>

如图1所示，本发明第一实施方式的生物体电极的特征在于，在硅橡胶中混合导电性碳粒子而成的导电性硅橡胶电极1上，具有由凝聚状的银粉或片状的银粉中的至少一种与硅橡胶构成的银涂层2，上述银涂层的膜厚为18～80μm。

具备该结构的生物体电极因为在与生物体接触的面上具备银涂层2，所以能够通过银实现导电，且因为是由橡胶构成的柔软性电极，所以对生物体的紧贴性良好，即使长时间紧贴也不会带来不适。

而且，由于银涂层2含有与银粉一起作为粘合剂的硅橡胶，从而相对于导电性硅橡胶电极1发挥高的紧贴性，防止剥离，能够适宜降低与生物体的接触阻抗。因此，能够得到稳定地测量生物体信息，适于重复使用的效果。

另外，此时，因为无需使用凝胶等，所以在干燥条件下的测量中也能够稳定地进行测量，且使用方法也简便。

进而，生物体电极的大部分能够由包含较廉价的导电性碳粒子的导电性硅橡胶电极1构成，且银的使用可以仅是银涂层2。因此，能够减少银的使用量，从而制造成本也被抑制得较低。

本发明的生物体电极能够适用于例如感应来自生物体的电信号、或将电刺激传递给生物体、或者进行两者。

例如，如图2所示，能够将导电性硅橡胶电极1经由配线等信号传输部件4与测量器连接，使银涂层2的表面与生物体3接触，在测量器中测量来自生物体3的电信号。

特别优选作为电信号将本发明的生物体电极用于测量心电图。本发明的生物体电极例如能够适用于医疗用测量仪、可穿戴测量仪、健康监测设备等。

以下，更详细说明本发明的生物体电极。

导电性硅橡胶电极1由在橡胶中混合导电性碳粒子而成。导电性硅橡胶电极1构成生物体电极的主体，通过导电性硅橡胶电极1的形状赋予作为生物体电极的整体的形状。

从在导电性硅橡胶电极1和银涂层2之间赋予高的紧贴性的观点出发，混合于导电性硅橡胶电极1中的橡胶选择硅橡胶。

在选择了硅橡胶以外的橡胶、例如乙烯·丙烯·二烯的三元共聚物橡胶(简称EPDM)、丁腈橡胶、聚氨酯橡胶等的情况下，由形成银涂层2的银粉和硅橡胶构成的银膏不能固化，不能形成由导电性硅橡胶电极1和银涂层2构成的双层结构的生物体电极(比较例1～3)。因此，本发明的导电性硅橡胶电极1必须由硅橡胶形成。

混合于导电性硅橡胶电极1中的导电性碳粒子只要能够对上述的硅橡胶赋予导电性，就没有特别限定，但例如优选炭黑、石墨等。作为炭黑，可优选使用科琴黑、乙炔黑等，但其中特别优选导电性较高的科琴黑等。

导电性碳粒子的平均粒径没有特别限定，但例如优选在0.1μm～100μm的范围，更优选为1μm～30μm的范围。平均粒径是通过电子显微镜照片测量且通过算术平均而算出的平均直径。

导电性硅橡胶电极1中的导电性碳粒子的混合量虽然能够在可以赋予导电性的范围适宜设定，但例如优选为10重量％～70重量％的范围，更优选为20重量％～50重量％的范围。

银涂层2由银粉和硅橡胶构成。银涂层2与导电性硅橡胶电极1电连接。

通过在银涂层2中混合硅橡胶，硅橡胶成为粘合剂，银涂层2相对于导电性硅橡胶电极1以高的紧贴性被保持，能够防止剥离。该紧贴性也有助于使银涂层2和导电性硅橡胶电极1之间的电连接稳定化。另外，上述的结果是，能够适宜降低与生物体的接触阻抗。

作为硅橡胶，可以优选使用作为主链具有硅氧烷键(-Si-O-)且作为侧链具有甲基、苯基、乙烯基等基团或氢的有机硅聚合物。

作为银粉，使用凝聚状的银粉或片状的银粉中的至少一种。也可以将凝聚状的银粉及片状的银粉混合使用。也可以仅使用任一种。在本发明中，优选将凝聚状的银粉及片状的银粉混合使用。

另外，在本发明中，也可以将凝聚状的银粉或片状以外的粒状银粉混合于本发明的银粉。

片状的银粉是指形状为鳞片状的银粉，可示例Sigma Aldrich公司制造的“327077”或DOWA公司制造“FA-D-3”等。

凝聚状的银粉是指将多个粒子状的1次粒子三维凝聚成的银粉，可示例DOWA公司制造“G-35”等。

银粉的平均粒径没有特别限定，但例如果是凝聚状，则优选为4μm～8μm的范围，如果是片状，则优选为5μm～15μm的范围。

平均粒径是通过电子显微镜照片进行测量且通过算术平均而算出的平均直径。

银涂层2中的银粉的总混合量能够在可以赋予导电性的范围内适宜设定，但例如相对于硅橡胶100重量份，优选为50重量份～500重量份的范围，特别优选为100重量份～300重量份的范围。

银涂层2的膜厚形成为在18μm～80μm的范围。特别优选为30μm～60μm的范围。由此，能够进一步提高银涂层2相对于导电性硅橡胶电极1的紧贴性，能够进一步防止银涂层2的剥离，并且能够降低接触阻抗。

本发明的生物体电极能够将导电性硅橡胶电极1经由配线等信号传输部件4与测量器连接而使用。参照图3进一步详细说明该信号传输部件4的构成例。

首先，如图3(a)的例子所示，信号传输部件4由包覆线5构成。包覆线5通过由金属构成的芯线51和包覆该芯线51的由树脂构成的包覆材料52构成。包覆线5被设置为使从包覆材料52露出的芯线51与导电性硅橡胶电极1的上表面(与银涂层2相反侧的面)接触。53是将芯线51固定于导电性硅橡胶电极1的上表面的粘接胶带。

接着，在图3(b)的例子中，信号传输部件4由FPC(柔性印刷基板)6构成。FPC6通过由树脂构成的基体膜62和粘接于该基体膜62上的由金属构成的导体箔(也称作电极部)61构成。FPC6被设置为使设置有导体箔61的面与导电性硅橡胶电极1的上表面接触。导体箔61的表面、即相对于导电性硅橡胶电极1的接触面优选可以由铜或镀敷于铜上的金等构成。

导电性硅橡胶电极1的上表面不与生物体上的佩戴部直接接触，但如图3(a)所示，当作为信号传输部件4的包覆线5从上表面突出时，因由橡胶构成的该导电性硅橡胶电极1的变形而对与佩戴部直接接触的银涂层2施加不均匀的负荷，有时在佩戴部感到凹凸感。与之相对，如图3(b)所示，在由FPC6构成信号传输部件4的情况下，FPC6与导电性硅橡胶电极1的上表面齐平，不易突出，因此，即使长时间佩戴也不易在佩戴部感到凹凸感，能够降低不适感。另外，在由FPC6构成信号传输部件4的情况下，也能够实现轻量化及小型化。

在生物体电极中，导电性硅橡胶电极1的上表面不与生物体接触，因此，如图4所示，也优选在该上表面设置绝缘层7。绝缘层7优选由绝缘性橡胶构成。

另外，在设置绝缘层7的情况下，如图所示，优选由FPC6构成信号传输部件4。FPC6与导电性硅橡胶电极1的上表面齐平，不易突出，因此，能够稳定地保持绝缘层7，另外也能够防止导电性硅橡胶电极1弯曲。

<生物体电极的制造方法>

接着，对本发明第一实施方式的生物体电极的制造方法进行说明。

本发明第一实施方式的生物体电极的制造方法的特征在于，首先，准备硅橡胶中混合导电性碳粒子而成的导电性硅橡胶电极，接着，在上述导电性硅橡胶电极上涂敷含有银粉和硅橡胶的银膏，接着，使上述银膏固化，以膜厚成为18～80μm的方式形成银涂层。由此，能够适宜制造上述的本发明的生物体电极。

构成导电性硅橡胶电极的导电性硅橡胶例如可如下得到，在未交联的橡胶中混合导电性碳粒子并进行混炼，得到坯料，然后，通过注塑成型或压缩成型等进行成型并进行交联。在特别优选的方式中，导电性硅橡胶通过将坯料通过挤压交联进行一次交联，进而实施二次交联而得到。能够在坯料中适宜混合交联剂、交联促进剂或其它通常已知的橡胶充填剂。另外，作为导电性硅橡胶，也可以使用市售品。导电性硅橡胶能够成型为规定的电极形状而使用。

涂敷于导电性硅橡胶电极上的银膏能够混合银粉和硅橡胶而制备。作为该银膏，能够特别优选使用以下所说明的材料。

作为硅橡胶，如上述，优选使用作为主链具有硅氧烷键(-Si-O-)且作为侧链具有甲基、苯基、乙烯基等基团或氢的有机硅聚合物。硅橡胶根据固化方法的不同而能够大体分为加成反应型和缩合反应型。加成反应型的硅橡胶是通过加成反应而固化的硅橡胶，例如可举出作为侧链具有氢或乙烯基的硅橡胶。另一方面，缩合反应型的硅橡胶是指通过缩合反应而固化的硅橡胶，例如可举出末端具有-OH基的硅橡胶。它们中，特别优选加成反应型的硅橡胶，由此，能够更适宜地保持银涂层的紧贴性。加成反应型的硅橡胶作为混合固化剂使用的2液型的硅橡胶在市场有销售，例如可举出信越化学工业公司制造的“KE1031”、“KE106”等。在使用2液型的硅橡胶制备银膏时，优选在调配固化剂之前混合银粉，在即将涂敷之前调配固化剂，进行混合而得到银膏。

银膏中的银粉的混合量可以在能够对由该银膏形成的银涂层2赋予导电性的范围内适宜设定，优选设定为银涂层2中的银粉的总混合量在上述的范围。

作为银膏对导电性硅橡胶电极1表面的涂敷方法，可举出浸渍、喷涂、辊涂、流涂、喷墨、丝网印刷等涂敷方法，但不限于这些方法。

银膏相对于导电性硅橡胶电极1的涂敷厚度(固化前的厚度)没有特别限定，但优选为25μm～200μm的范围，更优选为35μm～100μm的范围。由此，能够进一步提高银涂层2相对于导电性硅橡胶电极1的紧贴性，能够进一步防止银涂层2的剥离，并且能够减低接触阻抗。

优选在使银膏固化时进行加热。加热温度及加热时间能够以可以使硅橡胶固化的方式适宜设定，但例如加热温度优选为50℃～200℃的范围，加热时间优选为10分钟～10小时的范围。

如参照图3(b)所说明，优选由FPC6构成与导电性硅橡胶电极1连接的信号传输部件。作为将FPC6固定于导电性硅橡胶电极1的方法，可以优选示例在FPC6上直接成型导电性硅橡胶电极1的方法。此时，在FPC6的与导电性硅橡胶电极1接触的面上，在还未设置导体箔61的基体膜62上，为了增大相对于导电性硅橡胶电极1的粘接性而也优选预先涂敷底涂层等黏合剂。作为在基体膜62上涂敷黏合剂的方法，可举出丝网印刷等，但不限于此。

另外，如参照图4所说明，也优选在导电性硅橡胶电极1的上表面设置绝缘层7。在导电性硅橡胶电极1的上表面层叠绝缘层7的方法没有特别限定。作为优选的方法，可示例如下方法，首先，成型绝缘层7，接着，在该绝缘层7上载置信号传输部件4，接着在绝缘层7及载置于该绝缘层7上的信号传输部件4上成型导电性硅橡胶电极1。

·第二实施方式

<生物体电极>

第二实施方式的生物体电极的特征在于，在硅橡胶中混合导电性碳粒子而成的导电性硅橡胶电极1上，具有由凝聚状的银粉或片状的银粉中的至少一种和硅橡胶构成的银涂层2，上述银涂层2具有导电性及离子传导性。

第二实施方式在如下方面具备与第一实施方式共通的技术性特征。

本发明的生物体电极因为在与生物体接触的面上具备银涂层2，所以能够通过银实现导电，且因为是由橡胶构成的柔软性电极，所以对生物体的紧贴性良好，即使长时间紧贴也不会带来不适。

而且，由于银涂层2含有与银粉一起作为粘合剂的硅橡胶，从而相对于导电性硅橡胶电极1发挥高的紧贴性，防止剥离，能够适宜降低与生物体的接触阻抗。因此，能够得到稳定地测量生物体信息，适于重复使用的效果。

另外，此时，因为无需使用凝胶等，所以在干燥条件下的测量中也能够稳定地进行测量，且使用方法也简便。

在第二实施方式中，与第一实施方式所示的生物体电极相同的符号的部位表示同一结构的部位，因此，这些说明基本上引用第一实施方式的说明，在此省略。但是，关于银涂层2的膜厚不限于此。在第二实施方式中，银涂层2的膜厚优选为18μm～80μm的范围，但不限于此。

在第二实施方式中，银涂层2具有导电性及离子传导性。

银涂层2的导电性通过银涂层2含有银粉来赋予。

银涂层2的离子传导性能够通过使离子存在于银粉的粒子之间而赋予。

作为使离子存在的方法，没有特别限定，但可示例在溶解有无机盐的溶液中浸渍银涂层2的方法。

作为无机盐，例如优选示例氯化物盐、硫酸盐、碳酸盐等，可以将它们单独或混合多个而使用。

作为氯化物盐，可举出氯化钠、氯化钾、氯化锂、氯化钙、氯化镁等。

作为硫酸盐，可举出硫酸钠、硫酸钾、硫酸锂、硫酸钙、硫酸镁等。

作为碳酸盐，可举出碳酸钠、碳酸钾、碳酸锂、碳酸钙、碳酸镁等。

上述无机盐中，特别是从对溶剂的溶解性或离子移动度等观点出发，优选氯化钠、氯化钾、氯化锂等碱金属的氯化物盐。

溶剂只要能够使无机盐溶解就没有特别限定。例如，可以单独使用水、丙酮等酮类、乙醇等醇类等、或者将两种以上混合而成的混合溶剂。其中，可以优选使用水、乙醇、以及水和乙醇的混合物。

使无机盐溶解的溶液的浓度没有特别限定，可以适宜设定为可以对银涂层2赋予离子传导性的浓度。

例如，在使用水中溶解有氯化钠的氯化钠水溶液的情况下，在水溶液中分解为氯离子和钠离子的状态的离子通过浸渍而进入银涂层2中，并分散在银粉的粒子之间。

银涂层2具有离子传导性的本发明的生物体电极即使在对生物体电极施加了弯曲等外力的情况下，也能够稳定地发挥导电性。作为弯曲等的外力，例如可以想到的是洗涤等行为。

通常，在通过洗涤等行为对生物体电极施加了外力的情况下，仅具有银粉实现的导电性的生物体电极中，由于外力容易在银粉的粒子之间形成空间，所以导电性容易降低。

但是，在银涂层2除具有导电性之外还具有离子传导性的情况下，能够防止导电性的降低。即，银涂层2具有离子传导性的生物体电极在伴随洗涤等行为的外力施加给生物体电极的情况下，由于在银粒子之间的空间存在离子，从而也能够保持导电性，因此，能够稳定地发挥导电性。其结果，在使用时，能够避免因为噪声混入测量信号而无法测量目标信号的问题。

在第二实施方式中，与第一实施方式相同，将导电性硅橡胶电极1经由配线等的信号传输部件4与测量器连接而使用。另外，在第二实施方式中，与第一实施方式相同，也可以设置绝缘层7。关于这些构成例，示出有与第一实施方式相同符号以及相同结构，因此，它们的说明基本上引用第一实施方式的说明，在此省略。

<生物体电极的制造方法>

接着，对本发明第二实施方式的生物体电极的制造方法进行说明。

本发明第二实施方式的生物体电极的制造方法的特征在于，首先，准备硅橡胶中混合导电性碳粒子而成的导电性硅橡胶电极1，接着，在上述导电性硅橡胶电极1上涂敷含有凝聚状的银粉或片状的银粉中的至少一种和硅橡胶的银膏，固化形成具有导电性的银涂层2，接着，使离子存在于上述银涂层2的所述银粉的粒子之间赋予离子传导性。由此，能够适宜制造上述的本发明的生物体电极。

在第二实施方式中，与第一实施方式所示的生物体电极相同的符号的部位表示同一结构的部位，因此，有关这些制造方法的说明基本上引用第一实施方式的说明，在此省略。但是，银涂层2的形成方法不限于此。在第二实施方式中，优选将银涂层2涂敷为膜厚18μm～80μm的范围，但不限于此。

在第二实施方式的生物体电极的制造方法中，在形成具有银粉实现的导电性的银涂层2之后，接着，使离子存在于该银涂层2的银粉的粒子之间赋予离子传导性。

该离子传导性能够通过使银涂层2的银粉的粒子之间存在离子而赋予。使离子存在的方法没有限定，但可以优选使用在溶剂中溶解有上述的无机盐的溶液中浸渍银涂层2的方法。溶液的浓度没有特别限定。另外，浸渍时间也没有特别限定，例如，可根据溶液浓度设为10分钟～5小时。

根据本发明者的实验，可知，即使在形成银涂层2的银膏中直接添加无机盐(例如氯化钠)，也无法适宜获得赋予离子传导性的效果。这是因为，无机盐未溶解的原因，所以不能得到均匀的离子传导性，银膏的粘度增大而难以涂敷银膏。另外，根据本发明者的进一步的实验也可知，即使在银膏中添加溶解有无机盐的溶液，也不能适宜得到赋予离子传导性的效果。这是因为，导致水分的分离或阻碍固化，不能得到理想的导电性。因此，在本发明中，作为赋予离子传导性的方法，优选将银涂层2的表面浸渍于溶解有无机盐的溶液中。

在第二实施方式中，也与第一实施方式相同，能够由FPC6构成与导电性硅橡胶电极1连接的信号传输部件。另外，与第一实施方式相同，也可以在导电性硅橡胶电极1的上表面上设置绝缘层7。这些形成方法可以引用第一实施方式中的说明，在此省略。

实施例

以下，对本发明的实施例进行说明，但本发明不受该实施例限定。

第一、试验1(第一实施方式的例证)

(实施例1)

1.生物体电极1的制作

(1)导电性硅橡胶电极的制作

将下述混合成分通过捏合机混炼10分钟后，进一步通过辊混炼3分钟，将由此得到的坯料(炭黑含量6体积％)在180℃下挤压交联(一次交联)4分钟，接着，在230℃下二次交联5小时，得到由导电性硅橡胶构成的厚度0.5mm的片材。

<电极主体：混合成分>

·导电性硅橡胶(信越化学工业公司制造的“KE-3801M-U”；含炭黑)

100重量份

·交联剂(信越化学工业公司制造的“C-8A”；2，5-二甲基-2，5-双(叔丁基过氧)己烷含量80重量％)

1.0重量份

(2)银膏的制备

在硅橡胶(信越化学工业公司制造的“KE-1031”)100重量份中混合100重量份的下述银粉A-1、100重量份的下述银粉B-1并进行搅拌，制备银膏。

·银粉A-1(Sigma Aldrich公司制造的“327093”、粒子状、平均粒径5～8μm)

·银粉B-1(Sigma Aldrich公司制造的“327077”、片状、平均粒径10μm)

(3)银涂层的形成及生物体电极的制作

在片状的导电性硅橡胶电极的单侧表面均匀地涂敷50μm厚度的所制备的银膏，将其投入设定为120℃的烤箱中2小时，使银膏固化，在导电性硅橡胶电极上形成银涂层。

如上所述，得到由形成有银涂层的片状的导电性硅橡胶电极构成的生物体电极1。

2.生物体电极2

在生物体电极1中，将银粉A-1替换为下述银粉C-1，将银粉B-1替换为下述银粉B-2，除此之外，与生物体电极1同样地制作生物体电极2。

·银粉C-1(DOWA公司制造的“G-35”、凝聚状、平均粒径5.9μm)

·银粉B-2(DOWA公司制造的“FA-D-3”、片状、平均粒径6.9μm)

3.生物体电极3的制作

在生物体电极1中，省略“(2)银涂层的形成”，除此之外，与生物体电极1同样地制作生物体电极3。

4.生物体电极4的制作

在生物体电极2中，省略“(1)导电性硅橡胶电极的制作”，在氟树脂膜上均匀地涂敷50μm厚度的银膏，除此之外，与生物体电极2同样地制作生物体电极4。

5.生物体电极5的制作

在生物体电极1中，将银粉替换为仅下述银粉A-2的200重量份，除此之外，与生物体电极1同样地制作生物体电极5。

·银粉A-2(高纯度化学公司制造的“AGE08PB”、粒子状、平均粒径1μm)

[物性评价]

将如上述制作的各生物体电极冲裁成100mm×100mm的尺寸，制作表面电阻测量用的生物体电极，该表面电阻通过四端子法(三菱化学公司制造的“Loresta”)进行测量。

另外，由生物体电极的截面的显微镜像测量银涂层的膜厚。

各测量结果示于表1。

[噪声评价]

将生物体电极1及生物体电极5冲裁成厚度0.5mm，制作噪声评价用的生物体电极1及5，形成将它们与人体及心电图测量仪连接的电路。然后，测量成人男性的心电图，记录心电图仪上示出的波形。将结果分别示于图5(A)、(B)。

另外，作为参考，在人体上涂敷导电性膏，使用市售品的由银构成的金属生物体电极，生物体电极1及生物体电极5同样地记录心电图仪上示出的波形。将结果示于图5(A)、(B)。

图5(A)中，上方的心电图波形a是使用生物体电极5测量的心电图波形，下方的心电图波形b是使用市售品(由银构成的金属生物体电极)测量的心电图波形。

另外，图5(B)中，上方的心电图波形c是使用生物体电极1测量的心电图波形，下方的心电图波形d是使用市售品(由银构成的金属生物体电极)测量的心电图波形。

如图5(A)的波形a所示，生物体电极5因为表面电阻超过1Ω，所以在测量的心电图波形中，噪声非常多。

与之相对，如图5(B)的波形c所示，生物体电极1因为表面电阻为1Ω以下，所以噪声非常少。根据该结果可知，与作为参考使用的市售品(由银构成的金属生物体电极)相比测量出毫不逊色的稳定的心电图波形。

对于生物体电极2及生物体电极3，也与生物体电极1及生物体电极5同样地进行基于心电图波形的记录的噪声评价。该结果的心电图波形省略，但生物体电极2与生物体电极1相同，噪声非常少，生物体电极3与生物体电极5相同，噪声非常多。

根据以上的结果评价为，本发明的生物体电极如果表面电阻为1Ω以下，则作为生物体电极满足充分的性能。即，证明接触阻抗低。

[性能评价]

如上所述，通过本发明者的实验确认，作为生物体电极，表面电阻超过1Ω，用于心电图测量时，噪声变多，因此，在本实验中，按如下评价基准评价各生物体电极，表1表示其评价结果。

<评价基准>

○：表面电阻为1Ω以下

×：表面电阻超过1Ω。

[表1]

<评价>

根据表1，在生物体电极仅由导电性硅橡胶电极构成的情况下(生物体电极3)，表面电阻高达6～8Ω，作为电极，性能不充分。

另外，在仅由银涂层构成的情况下(生物体电极4)，未发现导电性，不能测量表面电阻，因此，不能作为电极起作用。

进而，就由导电性硅橡胶电极和设于其单侧表面的银涂层构成的生物体电极而言，作为混合于银涂层的银粉，至少使用凝聚状(C-1)或片状(B-1、B-2)时，表面电阻为0.06Ω、0.01Ω(生物体电极1、生物体电极2)。

与之相对，在作为银粉仅使用粒子状的情况下(生物体电极5)，表面电阻高达6～8Ω，作为电极的性能不充分。

因此，可知，作为本发明的生物体电极，由导电性硅橡胶电极和银涂层构成，作为银涂层的银粉，必须至少含有凝聚状的银粉或片状的银粉。

(实施例2)

<改变了银膏的银粉比率的情况下的评价>

在生物体电极2中，将银粉C-1及银粉B-2的混合量替换为如表2所示的生物体电极6～15所示出的那样，除此之外，与生物体电极2同样地制作生物体电极，并与生物体电极2进行同样的评价。其结果如表2所示。

[表2]

<评价>

根据表2可知，在含有凝聚状(C-1)的银粉或片状(B-2)的银粉的情况下，银粉也可以是一种。

(实施例3)

<改变了银涂层的膜厚的情况下的评价>

在生物体电极2中，以银涂层的膜厚成为表3所示的膜厚的方式将银膏分别以不同的厚度均匀地涂敷，制作生物体电极16～25，除此之外，与生物体电极2同样地制作生物体电极，并与生物体电极2同样地进行评价。表3表示其结果。

[表3]

<评价>

根据表3，银涂层的膜厚为18μm以下时，表面电阻大，作为电极，性能不充分。当将这种电极用于心电图测量等时，噪声多，测量变得不稳定。

另外，银涂层的膜厚为120μm以上时，表面电阻不可测量。因此，膜厚过厚，不能作为电极起作用，故而不适用。

(比较例1)

在生物体电极1中，将导电性硅橡胶电极中的<电极主体：混合成分>替换为下述组成，将交联条件如下替换，除此之外，尝试与生物体电极1同样地制作生物体电极。

<电极主体：混合成分>

<交联条件>

一次交联：180℃下挤压交联10分钟

二次交联：150℃下15小时

<评价>

涂敷于由导电性EPDM橡胶构成的电极主体上的银膏未固化，不能形成银涂层。

(比较例2)

在生物体电极1中，将导电性硅橡胶电极中的<电极主体：混合成分>代替为下述组成，将交联条件如下替换，除此之外，尝试与生物体电极1同样地制作生物体电极。

<电极主体：混合成分>

<交联条件>

155℃下挤压交联20分钟

<评价>

涂敷于由导电性NBR橡胶构成的电极主体上的银膏未固化，不能形成银涂层。

(比较例3)

在生物体电极1中，将导电性硅橡胶电极中的<电极主体：混合成分>替换为下述组成，将交联条件如下替换，除此之外，尝试与生物体电极1同样地制作生物体电极。

<电极主体：混合成分>

<交联条件>

一次交联：160～180℃下挤压交联7～10分钟

二次交联：100～120℃下15～24小时

<评价>

涂敷于由导电性聚氨酯橡胶构成的电极主体上的银膏未固化，不能形成银涂层。

第二、试验2(第二实施方式的例证)

1.生物体电极26的制作

(1)导电性硅橡胶电极的制作

将下述混合成分用捏合机混炼10分钟后，进一步用辊混炼3分钟，将由此得到的坯料(炭黑含量6体积％)在180℃下挤压交联(一次交联)4分钟，接着，在230℃下二次交联5小时，得到由导电性硅橡胶构成的片材。

<电极主体：混合成分>

·导电性硅橡胶(信越化学工业公司制造的“KE-3801M-U”；含炭黑)

100重量份

·交联剂(信越化学工业公司制造的“C-8A”；2，5-二甲基-2，5-双(叔丁基过氧)己烷含量80重量％)1.0重量份

(2)银膏的制备

在硅橡胶(信越化学工业公司制造的“KE-106”)100重量份中混合150重量份的下述银粉B-2、150重量份的下述银粉C-1并进行离心搅拌，制备银膏。

·银粉B-2(DOWA公司制造的“FA-D-3”、片状、平均粒径6.9μm)

·银粉C-1(DOWA公司制造的“G-35”、凝聚状、平均粒径5.9μm)

(3)银涂层的形成

在片状的导电性硅橡胶电极的单侧表面通过丝网印刷涂敷所制备的银膏，使在150℃下耗时30分钟固化，得到在导电性硅橡胶电极上形成有银涂层的电极片材。

(4)氯化处理及生物体电极的制作

银涂层固化后，将电极片材在浓度1重量％的氯化钠水溶液中浸渍1小时，将其取出使其干燥。这样得到生物体电极26。

2.生物体电极27的制作

在生物体电极26中，省略“(4)氯化处理”，除此之外，与生物体电极26同样地制作生物体电极27。

[物性评价]

将如上述制作的生物体电极26、27冲裁成100mm×100mm的尺寸，通过四端子法(三菱化学公司制造的“Loresta”、PSP端子使用)测量其表面电阻。结果示于表4。

[噪声评价]

将生物体电极26及生物体电极27冲裁成厚度0.5mm，制作噪声评价用的生物体电极26及27，形成将它们与人体及心电图测量仪连接的电路。然后，测量成人男性的心电图，记录心电图仪上示出的波形。将结果分别示于图6。

另外，作为参考，使用作为市售品的湿电极即凝胶电极，与生物体电极26及生物体电极27同样地记录心电图仪示出的波形。图6表示结果。

在图6中，上方的心电图波形a是使用生物体电极27测量的心电图波形，中间的心电图波形b是使用生物体电极26测量的心电图波形，下方的心电图波形c是使用市售品(凝胶电极)测量的心电图波形。

如图6的波形a～c所示，可知生物体电极26及生物体电极27的噪声非常少，得到与作为参考使用的市售品(凝胶电极)同等的心电图波形。

因此，可知，本发明的生物体电极在进行氯化处理和省略氯化处理时，没有心电图波形的测量上的特别的差异，双方作为生物体电极均满足充分的性能。

[耐弯曲性评价]

将如上述制作的生物体电极26、27冲裁成20mm×60mm的尺寸。图7所示传送带上贴附各生物体电极的导电性硅橡胶电极的面，进行了通过使其旋转而重复施加变形(外力)的弯曲实验。每隔规定次数对表面电阻进行测量，评价耐弯曲性。另外，基于试验前后的表面电阻值求表面电阻变化率。结果示于表4及图8。

[表4]

<评价>

根据表4所示的物性评价的结果可知，实施了氯化处理的生物体电极26与省略了氯化处理的生物体电极27相比，表面电阻低。

另外，根据图8的曲线图示出，实施了氯化处理的生物体电极26即使在弯曲试验，表面电阻也不会超过1Ω。如表4所示，即使在1万次的弯曲试验后，该表面电阻仍为0.581Ω。如实施例1中也进行的评价，生物体电极在表面电阻为1Ω以下时，噪声非常少。可以说生物体电极26在1万次的弯曲试验后，仍能作为噪声少的生物体电极使用。

生物体电极27的表面电阻变化率为22倍，生物体电极26的表面电阻变化率为7.5倍，因此，示出因氯化处理而耐弯曲性提高。

符号说明

1：导电性硅橡胶电极

2：银涂层

3：生物体

4：信号传输部件

5：包覆线

6：FPC

7：绝缘层

Claims (13)

1.一种生物体电极，其特征在于，

在硅橡胶中混合导电性碳粒子而成的导电性硅橡胶电极上，具有由凝聚状的银粉或片状的银粉中的至少一种与硅橡胶构成的银涂层，

所述银涂层的膜厚为18～80μm。

2.一种生物体电极，其特征在于，

在硅橡胶中混合导电性碳粒子而成的导电性硅橡胶电极上，具有由凝聚状的银粉或片状的银粉中的至少一种与硅橡胶构成的银涂层，

所述银涂层具有导电性及离子传导性。

3.根据权利要求2所述的生物体电极，其特征在于，

所述银涂层通过使离子存在于所述银粉的粒子之间而具有所述离子传导性。

4.根据权利要求2或3所述的生物体电极，其特征在于，

所述银涂层的膜厚为18～80μm。

5.根据权利要求1～4中任一项所述的生物体电极，其特征在于，

所述银粉含有凝聚状的银粉和片状的银粉双方。

6.根据权利要求1～5中任一项所述的生物体电极，其特征在于，

所述导电性硅橡胶电极的设置有所述银涂层的面的相反侧的面上，作为信号传输部件设置有柔性印刷基板。

7.一种生物体电极的制造方法，其特征在于，

准备在硅橡胶中混合导电性碳粒子而成的导电性硅橡胶电极，

接着，在所述导电性硅橡胶电极上涂敷含有凝聚状的银粉或片状的银粉中的至少一种和硅橡胶的银膏，

接着，使所述银膏固化，以膜厚成为18～80μm的方式形成银涂层。

8.一种生物体电极的制造方法，其特征在于，

准备在硅橡胶中混合导电性碳粒子而成的导电性硅橡胶电极，

接着，在所述导电性硅橡胶电极上涂敷含有凝聚状的银粉或片状的银粉中的至少一种和硅橡胶的银膏，固化形成具有导电性的银涂层，

之后，使离子存在于所述银涂层的所述银粉的粒子之间赋予离子传导性。

9.根据权利要求8所述的生物体电极的制造方法，其特征在于，

所述离子传导性通过在溶解有选自氯化物盐、硫酸盐或碳酸盐中的至少一种无机盐的溶液中浸渍所述银涂层而赋予。

10.根据权利要求9所述的生物体电极的制造方法，其特征在于，

所述无机盐为碱金属的氯化物盐。

11.根据权利要求8～10中任一项所述的生物体电极，其特征在于，

以所述银涂层的膜厚成为18～80μm的方式进行涂敷并固化。

12.根据权利要求7～11中任一项所述的生物体电极的制造方法，其特征在于，

所述银粉包含凝聚状的银粉和片状的银粉双方。

13.根据权利要求7～12中任一项所述的生物体电极的制造方法，其特征在于，

通过将所述导电性硅橡胶电极直接成型于柔性印刷基板上，在所述导电性硅橡胶电极的设置有所述银涂层的面的相反侧的面上，作为信号传输部件设置所述柔性印刷基板。