JP2000508825A - 生体医療用電極用の導電体、およびそれから作成された生体医療用電極 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 導電体とその導電体を使用する生体医療用電極とが開示される。この導電体は、可撓性不導性フィルム（２）と、そのフィルム（２）の主表面上の２つの異なる炭素含有被膜（４、６）とを有する。これらの導電体被膜は、低多孔性炭素含有被膜（４）と高多孔性炭素含有被膜（６）とである。この低多孔性炭素含有被膜（４）はフィルム（２）と接触し、高多孔性炭素含有被膜（６）は低多孔性炭素含有被膜（４）と接触する。この導電体を使用するタブ／パッド式生体医療用電極は、高多孔性炭素含有被膜（６）と接触する電解質を含有するイオン伝導性媒体のフィールドを有する。この電解質は、電気化学的利益のために高多孔性炭素含有被膜（６）内に分散する。

Description

【発明の詳細な説明】 生体医療用電極用の導電体、およびそれから作成された生体医療用電極技術分野 本発明は、生体医療用電極用の導電体、およびそれから作成された生体医療用 電極に関する。背景技術 最新の医学は、電気信号が哺乳類の患者の体から受信される多くの診断手法を 利用する。診断手法の非限定的例には、哺乳類の心臓の電気的波形パターンにつ いての心電図（ECGまたはEKG）による診断または監視を含む。これらの手法で使 用される医療設備と患者の皮膚との間の接触点は、通常、ある種の生体医療用電 極である。このような電極には、典型的に、患者の皮膚に接着されるか、または 接触する伝導性媒体を備えた導体を含む。 各診断手法では、電解質を含むイオン伝導性媒体を有する少なくとも１つの生 体医療用電極が、皮膚の関連場所に接着される、または接触し、電気的診断設備 にも電気的に接続される。生体医療用電極の構成要素は、イオン伝導性媒体と電 気的診断設備との電気的伝達のための導電体である。 導電体は、生体電極に対して、特に微弱電気信号を患者から受ける場合には優 れた導電性および最小限の電気抵抗とならなければならない。このため、金属ま たは炭素が使用される。金属の中でも、銀が、その最適導電性の故に好ましい。 患者の体調を監視する生体医療用電極は、心臓に対する細動除去手法の分極性効 果に耐えるこ とができなければならない。このために、日本特許公開第4-236940に示されるよ うな炭素またはグラファイトを備えた分極性生体医療用電極は、細動除去の用途 には適さない。このために、好ましくは塩化銀が銀導体と共に使用されて、生体 医療用電極内に消極性導電体を造る。 銀/塩化銀（Ag/AgCl）を含有する典型的な導電体は、銀で電気メッキされ、銀 （Ag）層のその表面が塩化銀（AgCl）に変換されるAg/AgClアイレットを含む。 最近、薄い可撓性プラスチックフィルム上をAg/Clインクで塗布することによっ て形成される薄い可撓性導体シートを備えた使い捨て可能な薄い可撓性電極が、 米国特許第5,078,138号（ストランド（Strand）その外）に示されるように開発 されている。銀/塩化銀（Ag/AgCl）導体を含有する生体医療用電極には無視でき ない問題がある。銀／塩化銀（Ag/AgCl）導体を含有する電極のコストが、使い 捨て電極素子にしては思いのほか高いことである。 生体医療用電極に使用されるAg/AgClの量を低減するために、２種類の解決法 が試された。その１つは、米国特許第3,976,055号（モンター（Monter）その外 ）で開示された電極などの、Ag/AgClと関連して安価なグラファイト、炭素、ま たは他のガルバーニ電気的に不活性な材料を含有する導体を使用することであっ た。但し、この電極は、優れた電気的性能を維持するために導体表面上に配置し なければならないAg/AgCl粒子の存在のために尚も高価なものとなった。 他の試みは、米国特許第4,852,571号（ギャツビー（Gadsby）その外）または 日本特許公開第5-95922号（サカガワ(Sakagawa))に開示されたものなど、安価な グラファイト層、炭素層、または他のガルバーニ電気的に不活性な材料上にAg/A gCl層を形成すること であった。但し、この製造コストは、２重層導体が２種類の材料で被覆されなけ ればならないので、単層導体のコストよりもこれらの２重層導体のほうが高くな った。さらに、大量のAg/AgClが優れた電気的性能を達成するために使用された 。発明の開示 本発明は、安価で、しかも電気的に優れた導電体を、特に生体医療用電極、お よびそのような導電体を用いる生体医療用電極のために提供することによって従 来技術における未解決の問題を解消する。 本発明の１つの態様は、可撓性不導性フィルムとそのフィルムの主表面上の炭 素含有被膜とを含む導電体を提供する。 この導電体は、逐次的に製造される関係の２つの異なる炭素含有被膜を含む。 これらの２つの異なる炭素含有被膜は異なるが、両被膜の多くの含有物は互いに 似ており、同様の重量パーセントが採用される。故に、これらの別個の被膜は本 発明の導電体に使用するものであるが、これらの２つの被膜は単層の導電性炭素 含有材料の２つの部分と見なされる。このように、本発明の導電体は、ギャツビ ーその外によるものなどのガルバーニ電気的に異なる組成物の２つの特定層を有 する従来技術導体のものと異なる。ギャツビーその外のものと違って、本発明の 導電性材料は、炭素含有組成物の無い単層を必要としない。 ２つの炭素含有被膜は、本発明の導電体において明瞭に異なる目的を有する。 その被膜が可撓性不導性フィルムと接触する第１の炭素含有被膜は、炭素パウ ダーと、可撓性不導性フィルムと接触する時に低多孔性炭素含有被膜内で結合剤 として作用する疎水性高分子と、随意に銀含有パウダーと、随意に架橋剤とを含 む低多孔性伝導性被膜を含 む。 その被膜が電解質を含有するイオン伝導性媒体と接触する第２の炭素含有被膜 は、銀含有パウダーと、炭素パウダーと、低多孔性炭素含有被膜と接触する時に 高多孔性炭素含有被膜内で結合剤として作用する疎水性または親水性高分子と、 随意に架橋剤とを含む高多孔性伝導性被膜を含む。 本発明の目的のために、「高多孔性」は、イオン伝導性媒体から電解質をイオ ン伝導性媒体と接触している炭素含有被膜内に分散させるのに十分な多孔質であ ることを意味する。好ましくは、被膜が「高多孔性」であるかどうかを測定する １つの方法は、Ｊ．Am．Chem．Soc.，60,309(1938)(“BET Methodl”)でブルナ ウエル(Brunauer)、エメット(Emmett)、テラー(Teller)によって出版された試験 方法に基づき、その高多孔性炭素含有被膜は単位面積について約８m²／m²よりも 多くのN₂吸着表面積を有するものである。 本発明の目的のために、「低多孔性」は、吸水性を最小限に抑え、高多孔性炭 素含有被膜から低多孔性炭素含有被膜への電荷移動の干渉によって起こる導電性 の低下を最小限に抑えることができるように制限された多孔質であることを意味 する。好ましくは、被膜が「低多孔質」であるかどうかを測定する１つの方法は 、BET Methodに基づき、低多孔性炭素含有被膜は、単位面積について約５m²／m² 未満のN₂吸着表面積を有するものである。 故に、本発明の導電体は、電解質を含有するイオン伝導性媒体と接触している 高多孔性炭素含有被膜を、低多孔性炭素含有被膜と組み合わせる。 本発明の目的のために、低多孔性炭素含有被膜内の「結合剤」として作用する 「疎水性高分子」は、低多孔性炭素含有被膜内での電荷移動の干渉によって起こ る導電性の低下を最小限に抑えるために 吸水性を最小限のみもしくはほとんど持たない疎水性高分子を意味する。 本発明の他の態様は、第１のインクがフィルムの主表面上の低多孔性炭素含有 被膜を形成し、第２のインクが低多孔性炭素含有被膜上の高多孔性炭素含有被膜 を形成する２つの異なる配合のインクで可撓性不導性フィルムの主表面を縦列し て塗布するステップを含む導電体を製造する方法である。 本発明の他の態様は、本発明の導電体と、導電体の低多孔性炭素含有被膜と接 触する電解質を含有するイオン伝導性媒体とを含む生体医療用電極である。 本発明の特徴は、導電体の各炭素含有被膜が被膜用に選ばれた含有物に基づい て明瞭に異なる目的を果たすことである。 本発明の他の特徴は、導電体と生体医療用電極とが大量の安価な含有物と少量 のより高価な含有物とから非常に安価に製造できることである。 本発明の利点は、導電体と、この導電体を使用する生体医療用電極とが優れた 性能を発揮することである。 さらなる特徴や利点は、次の図に対して本発明の態様に関してなされる議論で 明らかとなろう。図面の簡単な説明 第１（ａ）図は、タブ部分が最上部伝導層で覆われている本発明の導電体の一 態様の断面図である。 第１（ｂ）図は、タブ部分が最上部伝導層で覆われていない本発明の導電体の 一態様の断面図である。 第２図は、哺乳類の患者の心臓の調子を診断または監視するために使用される 本発明の接着剤組成物を含有する生体医療用電極の平 面図である。 第３図は、第２図の生体医療用電極の断面図である。 第４図は、心臓の調子を長期的に診断または監視するために使用される本発明 の接着剤組成物を含有する監視用生体医療用電極の平面図である。 第５図は、第４図の監視用生体医療用電極の断面図である。発明を実施するための最良の形態 第１図は、高多孔性炭素含有被膜６へと順に接触する低多孔性炭素含有被膜４ と接触するフィルム２を有する本発明の導電体１の断面図を示す。第１（ａ）図 は、伝導性接着剤のフィールド８を持たないタブ部分７が高多孔性炭素含有被膜 で覆われないタイプである。第１（ｂ）図は、タブ部分７が高多孔性炭素含有被 膜で覆われないタイプである。高多孔性炭素含有被膜６と低多孔性炭素含有被膜 ４との厚みは、導体１の性能とコストに影響を及ぼす。層がより薄くなれば、製 造コストを低減できるが、容易に貧弱な電気的および機械的性能になり得る。故 に、被膜４、６の最適厚みを共に採用して両方の要件を満たすことが好ましい。 導電体１に対しては、可撓性不導性フィルム２の厚みは約１０μｍ〜約２００μ ｍであり、低多孔性炭素含有被膜４の厚みは約１μｍ〜約２０μｍであり、高多 孔性炭素含有被膜６の厚みは約１０μｍ〜約２０μｍであっても良い。可撓性不導性フィルム このフィルム２は、保管および使用中の生体医療用電極の機械的保護と、使用 中の導電体の電気的絶縁との両方に役立つ裏地シートである。 フィルム２は、約１０μｍ〜約２００μｍの厚みを、好ましくは 約５０μｍ〜約１００μｍの厚みをもたせることができる。 フィルム２の形状は、最後にはタブ/パッド型生体医療用電極の形状となるの で、所望の生体医療用電極の外形に従って異なる寸法を有することもある。故に 、フィルム２は、約０．５cm〜約１０cmの長さ、好ましくは約１cm〜５cmの長さ であっても良い。フィルム２は、約０．５cm〜約１０cmの幅、好ましくは約１cm 〜５cmの長さであっても良い。 フィルム２として使用するのに適した可撓性不導性材料の非限定的例は、ポリ エステル、ポリ(エチレン)、ポリ(プロピレン)、ポリ（塩化ビニル）などである 。これらの材料については、厚みが７５μｍの市販ポリエステルフィルムが目下 のところ好ましい。低多孔性炭素含有被膜 低多孔性炭素含有被膜４は、フィルム２とその主表面で接触し、導体１の基礎 となる導電性を提供する。 この低多孔性炭素含有被膜４は、炭素パウダーと、可撓性不導性フィルム２を 接触するときに低多孔性炭素含有被膜のための結合剤として作用する疎水性高分 子と、随意に、銀含有パウダーとを含む。 上述のように、低多孔性炭素含有被膜４は、上述のBET Methodによって測定し たとき約５m²／m²未満の単位面積１m²あたりのN²吸着表面積を有することができ る。より望ましくは、低多孔性炭素含有被膜４は、約２m²/m²〜約５m²/m²の単位 面積１m²あたりのN²吸着表面積を有することができる。最も望ましくは、低多孔 性炭素含有被膜は、約３m²/m²〜約４m²/m²の単位面積１m²あたりのN²吸着表面積 を有することができる。これらの範囲内でますます、低多孔性炭素含有被膜は、 ほとんどまたは全く多孔性も吸水性も持たない。故に、電荷移動の干渉を引き起 こす減成が阻止される。その結果、優 れた導電性が長期間にわたって容易に維持される。 低多孔性炭素含有被膜４の炭素パウダーは、グラファイトパウダー、カーボン ブラックパウダー、またはそれらの組合せであっても良い。 低多孔性炭素含有被膜４内の炭素パウダーの総含有量は、総低多孔性炭素含有 被膜の約１０重量パーセント〜約７０重量パーセントであっても良く、好ましく は約４０重量パーセント〜約５０重量パーセントである。 被覆４内の炭素パウダーの平均吸着面積は、電解質が炭素粒子の微細孔、およ び炭素粒子間の空間を通って分散するので、本発明に有用な炭素パウダーを特徴 とするようなものである。適当に、被覆４内に使用されるグラファイトパウダー および/またはカーボンブラックパウダーの平均吸着表面積は、上述のBET Metho dによって測定したとき、約４００m²/ｇ未満、より好ましくは約２５０m²/ｇ未 満、最も好ましくは約３５０m²/ｇ未満である。 伝導性炭素パウダーの非限定的例は、日本、滋賀のNippon Kokuen Ind.社の「 S-CP graphite」ブランドのパウダー、日本、東京のMitsubishi Chem．社の#305 0Bブランドのパウダー、およびオランダのAkzo Chem．Co.社の「Ketjen Black E C」ブランドのパウダーである。 低多孔性炭素含有被膜内で結合剤として作用させるのに適当な疎水性高分子は 、０℃未満のガラス転移温度（Tg）を有する高分子である。結合剤として作用す る疎水性高分子の非限定的例は、ポリウレタン、ポリエステル、ポリ塩化ビニル 、アクリル樹脂、ポリ酢酸ビニル、およびそれらの組合せである。市販の結合剤 は、米国のUnion Carbide Co.社の「ESTANE 5703 polyurethane pellets(ポリウ レタンペレット)」である。 低多孔性炭素含有被膜４内の疎水性高分子の総含有量は、約３０重量パーセン ト〜約９０重量パーセント、好ましくは約４０重量パーセント〜約６０重量パー セントであっても良い。 随意に、被膜４は銀含有パウダーを含有することもある。低多孔性炭素含有被 膜４に有用な銀含有パウダーは、銀、ハロゲン化銀(特に塩化銀)、または両者の 組合せを含むこともある。 低多孔性炭素含有被膜４内の銀含有パウダーの総含有量は、低多孔性炭素含有 被膜の０〜１２重量パーセント、望ましくは０〜約６６重量パーセント、好まし くは約３重量パーセントであっても良い。Ag/AgClインク内のAgとAgClの比率は 、約９０：１０〜約５０：５０であっても良い。好ましくは、約９０：１０の比 率が使用される。市販のAgインクまたはAg/AgClインクの非限定的例は、米国、A chson Inc.社の「Electrodac 461SS Agインク」、米国、MA、ウォルサムのERCON Inc.社の「R-301 Ag/Clインク」、および米国、ミシガンのAcheson Inc.社の「 DB92343 Ag/AgClインク」である。 随意に、被膜４はフィルム２上での被膜４の粘着力を補助するのに架橋剤を採 用することもできる。添加される架橋剤の量は、溶剤を基剤にしたインクの約０ ．１重量パーセント〜約２０重量パーセントであっても良い。好ましくは、架橋 剤の０．３〜３重量パーセントが溶剤を基剤としたインクに添加される。この架 橋剤は、ポリイソシアネート（高分子量ジフェニルメタンジイソシアネート、ま たはポリイソシアネート）であっても良い。架橋剤の非限定的例は、日本のDow Mitsubishi Kashi Co.社の「PAPI 135」ポリイソシアネート、および日本のTake da Chem．Ind.社の「Takenate D-204」ポリイソシアヌレートである。 低多孔性炭素含有被膜の厚みは、約１μｍ〜約２０μm、より望ましくは約５ μｍ〜約１５μｍである。低多孔性炭素含有被膜の厚 みは、従来技術で知られる炭素含有被膜よりも予想以上に薄くても良い。 従来技術では、グラファイトインクが約５μｍ未満の厚みを有する導電体を生 成するために使用されると、被膜の導電性が減少し、しかも電極の交流インピー ダンスも許容できないほど増した。従来技術の導電体は、一般に適切な導電性を 達成するために少なくとも１０μｍの厚みが必要であった。 但し、本発明の低多孔性炭素含有被膜４は、約５μｍ未満の厚みであるが、被 膜４もその内部に銀含有パウダーを含有しているので高導電性および低交流イン ピーダンスを維持することができる。銀含有パウダーは被膜４への高価な添加剤 となるが、本発明の厚みが５μｍの被膜４の材料コストは、被膜４の被覆重量が その所望厚みにおいて従来のグラファイトインクの被覆重量の５０％となるので 、グラファイトインクの１０μｍ層よりも安価となる。高多孔性炭素含有被膜 高多孔性炭素含有被膜６は、低多孔性炭素含有被膜４と接触し、生体医療用電 極内の導電体１とイオン伝導性媒体との間のインターフェイスとなる。 高多孔性炭素含有被膜６は、低多孔性炭素含有被膜４と接触するときに高多孔 性炭素含有被膜の結合剤として作用する銀含有パウダー、炭素パウダー、および 疎水性または親水性高分子を含む。 上述のように、高多孔性炭素含有被膜６は、上述のBET Methodによって測定し たとき約８m²/m²よりも大きな単位面積１m²あたりのN₂吸着表面積を有する。よ り望ましくは、この高多孔性炭素含有被膜６は、約１０m²/m²よりも大きな単位 面積１m²あたりのN₂吸着表面積を有することができる。最も望ましくは、この高 多孔性炭 素含有被膜６は、約４０m²/m²よりも大きな単位面積１m²あたりのN₂吸着表面積 を有することができる。現在の技術での実際の上限は、約２００m²/m²であるが 、本発明は、その技術が進歩すればその上限を越えるものを意図している。 これらのスレッショルドの範囲内でますます、この高多孔性炭素含有被膜では 、生体医療用電極内のイオン伝導性媒体からの電解質が被膜６内に分散できる。 この分散は、生体医療用電極内のイオン伝導性媒体と導電体１との間のインター フェイスを改善する意外な利点がある。さらに、銀含有パウダーが銀とハロゲン 化銀との配合物として被膜６内に存在する場合、この銀含有パウダーは、被膜６ 内の電解質と反応して生体医療用電極に対する消極性の電気化学的利点をさらに 提供することができる。この予測される反応で、銀含有パウダーの量も低減でき 、導体のコストをさらに最小限に抑え、しかも電気的性能も改善することができ る。 被膜６内の炭素パウダーの平均吸着面積は、電解質が炭素粒子の微細孔および 炭素粒子間の空間を通って分散するので本発明に有用な炭素パウダーを特徴とす るようなものとなる。適当に、被膜６に使用されたグラファイトパウダーおよび /またはカーボンブラックパウダーの平均吸着表面積は、上述のBET Methodによ って測定したとき、約６００m²/ｇよりも大きく、より望ましくは約８００m²/ｇ よりも大きく、最も望ましくは約９００m²/ｇよりも大きい。炭素パウダーの平 均吸着表面積の上限は、好ましくは約１，５００m²/ｇである。 電荷移動の干渉によって起こる減成を阻止するために、ほとんどまたは全く多 孔質、およびほとんどまたは全く吸水質を持たない低多孔性炭素含有被膜４が、 可撓性不導性フィルム２と、多孔性構造を有する高多孔性炭素含有被膜６との間 に採用される。被膜６に分 散した電解質が低多孔性炭素含有被膜４に分散できないので、導体１内の優れた 導電性が維持できる。 高多孔性炭素含有被膜６に有用な銀含有パウダーは、銀、ハロゲン化銀(特に 塩化銀)、または両者の組合せを含めることができる。 銀含有パウダーの平均粒度は、被膜６に有用な銀含有パウダーを特徴とするよ うなものであっても良い。AgパウダーまたはAgXパウダー（特にAgClパウダー） の平均粒度は、望ましくは約０．５〜３０μｍ、最も望ましくは約１〜２０μｍ である。これらの範囲の粒度の銀含有パウダーを用いることによって、高多孔性 構造が被膜６内に容易に生成でき、イオン導電性媒体からの電解質も被膜６内に 容易に分散できる。被膜６内の優れた電気化学的性能が結果として得られる。 高多孔性炭素含有被膜４内の銀含有パウダーの総含有量は、高多孔性炭素含有 被膜の１〜約５０重量パーセント、望ましくは約６〜約３０重量パーセント、好 ましくは約１０重量パーセント〜約２５重量パーセントである。Ag/Clインク内 のAgとAgClの比率は、約９０：１０〜約５０：５０であっても良い。好ましくは 、約９０：１０の比率が使用される。市販のAgインクまたはAg/AgClインクの非 限定的例は、米国のAchson Inc.社の「Electrode 461SS Ag ink」、米国、MA、ウ ォルサムのERCON Inc.社の「R-301 Ag/Cl ink」、米国、ミシガンのAcheson Inc. 社の「DB92343 Ag/AgCl ink」である。 高多孔性炭素含有被膜６の炭素パウダーは、グラファイトパウダー、カーボン ブラックパウダー、またはそれらの組合せであり、被膜４に使用されたものと同 じ供給元から選択されても良い。 高多孔性炭素含有被膜４内の炭素パウダーの総含有量は、約１０重量パーセン ト〜約８０重量パーセントであっても良く、好ましくは約３０重量パーセント〜 約４０重量パーセントである。低多孔性 炭素含有被膜４内の結合剤として作用する種類の疎水性高分子と違って、高多孔 性炭素含有被膜６葉の結合剤として作用する高分子は限定されない。上述のいか なる疎水性高分子も、被膜６内への電解質の若干の分散が可能である場合には溶 液から作成されようと、懸濁液から作成されようとも被膜６の結合剤として有用 となる。 さらに、有用な疎水性高分子の非限定的例は、水溶性または分散性高分子（ポ リ（ビニルピロリドン）、ポリ（ビニルアルコール）、またはマクロモノマまた はミクロゲルから製造される高分子など）、および天然発生または合成改質され た天然発生高分子（セルロースなど）を含む。好ましくは、親水性高分子は、特 にメチルセルロースは結合剤として使用されて高多孔性炭素含有被膜６内への電 解質の優れた分散性を提供する。 高多孔性炭素含有被膜６内の高分子の総含有量は、約２０重量パーセント〜約 ９０重量パーセント、好ましくは約５５重量パーセント〜約７５重量パーセント 、最も好ましくは約６０重量パーセント〜約７０重量パーセントであっても良い 。 随意に、被膜６は、被膜４上の被膜の粘着力を補助するために架橋剤を採用し ても良い。添加される架橋剤の量は、溶剤を基剤としたインクの約０．１重量パ ーセント〜約２０重量パーセントであっても良い。好ましくは、架橋剤の０．３ 〜３重量パーセントが、溶剤を基剤としたインクに添加される。この架橋剤は、 ポリイソシアネート（高分子またはポリイソシアヌレートなど）であっても良い 。架橋剤の非限定的例は、日本、Dow Mitsubishi Kasei Co.社の「PAPI 135」ポ リイソシアネート、および日本、Takeda Chem.の「Takenate D-204」ポリイソシ アヌレートである。 高多孔性炭素含有被膜６の厚みは、約１μｍ〜約２０μｍ、好ましくは約４μ ｍ〜約１５μｍであっても良い。被膜６の厚みの下限 は、存在する銀含有パウダーの量によって決定される。被膜６内の銀含有パウダ ーの量が多ければ多いほど、被膜６もより薄くなる。 例えば、銀含有パウダーがAg/AgClインクから製造され、被膜６の１９重量パ ーセントを含む場合、厚みが５μｍあれば、所望の導電性性能を達成するのに十 分である。導電体を製造する方法 低多孔性炭素含有被膜４は、フィルム２の主表面上にインクを塗布することに よって造られる。生体医療用電極にインクを塗布する技術は、当業者には良く知 られており、ここでは反復する必要がない。好ましくは、しごき塗りの技術がフ ィルム２上に組成物１４を塗布するために使用される。 高多孔性炭素含有組成物１６は、被膜４上にインクを塗布することによって造 られる。生体医療用電極にインクを塗布する技術は、当業者には良く知られてお り、ここでは反復する必要がない。好ましくは、しごき塗りの技術がフィルム４ 上に被膜６を塗布するために使用される。 高多孔性炭素含有被膜６のインクは、様々な銀含有インクと炭素含有インクの 配合物であっても良い。高多孔性炭素含有被膜のために配合されたインク内の銀 含有インクの総固形分は、総固形インクの約１〜約５０重量パーセント、より望 ましくは約２０〜約４０重量パーセントであっても良い。好ましくは銀含有イン クはAg/AgC1インクである。 高多孔性炭素含有被膜６と低多孔性炭素含有被膜４との多孔性および吸水性は 、被膜インクの材料と配合、炭素粒子の分散性、および製造中の乾燥温度によっ てそれぞれ制御される。 導体１を製造する方法は、低多孔性炭素含有被膜４用の第１のイ ンクと、高多孔性炭素含有被膜６用の第２のインクとから成る、２種類のインク で可撓性不導性フィルム２を縦列して塗布する工程を含む。 被膜４のインクは、グラファイトインクおよび/または炭素インク、または銀 含有パウダーが望まれる場合、グラファイトインクおよび/または炭素インクと 、Ag/AgClインクおよび/またはAgインクとの混合物を配合したインクを含めるこ とができる。 被膜６のインクは、高導電性の炭素インクおよび/または高導電性のグラファ イトインクとAg/AgClインクとの混合物を配合したインクを含めることができる 。 低多孔性炭素含有被膜４用の配合したインク内のグラファイトインクまたは炭 素インクは、伝導性炭素パウダー、疎水性高分子結合剤、および溶剤を含む溶剤 を基剤としたインクまたは水を基剤としたインクであっても良い。この炭素パウ ダーは、BET Methodで測定したときに望ましくは低吸着表面積が約４００ｍ２／ ｇ未満の約３０mm〜３０μmの粒度を有するものであっても良い。パウダーの粒 度および塗布された被膜４の粒子間ギャップが小さいので、被膜４はより多孔性 が少ない。 被膜４の組成物の溶剤に、高沸点溶剤（すなわち、１５０℃より高い）と低沸 点溶剤（すなわち１５０℃未満）との混合が使用される。この高沸点溶剤は、シ ョート炉内で１５０℃を越えて乾燥させるための高温度下で溶剤のフラッシュ蒸 発を阻止するために添加される。高沸点溶剤と低沸点溶剤との比率は、約０：１ ００〜約５０：５０であっても良い。好ましくは、約０：１００〜約２５：７５ のこの比率が、１５０℃を越える高温度での乾燥のために使用される。 組成物を乾燥して被膜４を形成するのに使用される温度は、被膜４内に多孔性 構造を形成しないようにするために、使用される溶剤 の最高沸点よりも低くなければならない。 低沸点を有する溶剤は、メチルエチルケトン、トルエン、プロピレングリコー ルモノメチルエーテルアセテート、メチルプロピルケトンなどから選択できる。 高沸点を有する溶剤は、ブチルカルビトールアセテート（ジエチレングリコール モノブチルエーテルアセテート）、ジエチレングリコールモノブチルエーテル、 シクロヘキサノンなどから選択できる。溶剤の含有量は、被膜４のインクに対し て約２０重量パーセント〜約９０重量パーセントである。好ましくは、これらの 溶剤は、被膜４のために使用されたインクに対して約６０重量パーセント〜約９ ０重量パーセントである。 低多孔性炭素含有被膜４のインクは、高剪断混合機によって全ての原材料を混 合した後にサンドミル、アトリッターまたはペイント練り機などの分散機を用い て作成できる。 高多孔性炭素含有被膜６のインクは、溶剤のフラッシュ蒸発によって被膜６の 多孔性構造を形成するために使用された乾燥温度が使用された溶剤の最高沸点よ りも高くなければならないことを除いて、被膜４を作成するのと、同混合および 分散設備を用いて、同溶剤、および同塗布技術を用いて作成できる。 本発明に有用な１つの塗布方法は、被膜４を形成するためにインクを塗布し、 第１の炉内でインクを乾燥させる第１のコーターに、次に被膜６を形成するため にインクを塗布し、第２の炉内でインクを乾燥させる第２のコーターにフィルム ２を１回通過させる方法を採用する。この「縦列」または連続塗布方法は、同時 塗布技術では好ましい。塗布されてはならないフィルムの任意の部分に対しては 、可塑性塗料塗布法が、当業者には周知の技術に従って使用できる。生体医療用電極 本発明の導電体を採用する生体医療用電極は、診断的（監視を含む）および治 療的目的に有用である。その最も基本的な形では、生体医療用電極は、哺乳類の 皮膚と接触するイオン伝導性媒体、電気的伝達手段、イオン伝導性媒体と電気的 診断、治療、または電気外科的設備との間で相互作用する、本発明の伝導体を含 む。 第２図および３図は、剥離ライナ１２上の使い捨て可能な診断的心電図（ECG またはEKG）用、または経皮的電気神経刺激（TENS）用のいずれかの電極を示す 。電極１０は、保護剥離ライナ１２を取り外したときに患者の哺乳類の皮膚と接 触させるための、電解質、好ましくは生体適合性且つ接着性伝導性媒体を有する イオン伝導性媒体のフィールド１４を含む。電極１０は、伝導性媒体のフィール ド１４と接触するインターフェイス部分１８と、電気設備（図示せず）との機械 的および電気的接触のための、伝導性媒体のフィールド１４を越えて延在するタ ブ部分２０とを有する本発明の導体部材を備えた電気的伝達手段１６を含む。電 気的伝達手段１６は、少なくとも導電性媒体のフィールド１４と接触する面２２ 上に被覆された伝導層２６を含む。 電極クリップ（図示せず）と導体部材１６との間の機械的接触を強化するため に、接着剤で裏付けされたポリエチレンテープは、２重伝導性被膜２６を有する 面２２と反対側の面のタブ部分２０に貼り付けられる。3M Company社から市販の 外科用テープがこの目的に採用できる。 本発明の導電体を使用できる生体医療用電極の非限定的例は、米国特許第4,52 4,087号、第4,539,996号、第4,554,924号、第4,848,353号(全エンゲル(Engel)) 、第4,846,185号(カリム(Carlm)、第4,771,783号(ロバート(Roberts)、第4,715, 382号(ストランド(Strand)、第5,012,810号(ストランド（Strand）その外)、お よび第5,133,356号（ブライアン（Bryan）その外）で開示された電極を含み、そ れらの開示は引用によりここに含める。 ある場合には、電気的伝達手段は、米国特許第4,848,353号に記載されたよう な生体医療用電極の周囲から延在する導電性タブであっても、米国特許第5,012, 810号に記載されたような絶縁性裏地部材内のスリットまたはシームを貫通して 延在する導体部材であっても良い。 本発明の生体医療用電極を採用できる他の種類の診断的手法は、患者の心臓の 電波パターンをより長期的に監視して異常なパターンを検出することである。好 適な生体医療用電極構造は、引用によりここに含める米国特許第5,012,810号（ ストランド（Strand）その外）で開示される。 第４図および５図は、米国特許第5,012,810号の第２図および３図にそれぞれ 事実上対応する。 絶縁体構造４１は、共になって絶縁体構造４１の対向面４６、４７を画定する 第１および第２のセクション４４、４５を含む。第４図に見られるように、各セ クション４４、４５は、細長い縁部分５０、５１をそれぞれ含む。これらの縁部 分５０、５１のそれぞれは、それぞれ境界部分５２、５３を含み、これらは各セ クション４４、４５の周囲部分からそれぞれ構成され、縁５０、５１に沿ってそ れぞれ延在する。そのようにして、セクション４４、４５は、互いに実質的に平 行に延在し、境界部分５２、５３が重なるように縁部分５０、５１が互いに重な るように配置される。シーム６０は縁部分５０、５１の間に造られる。「実質的 に平行」は、セクション４４、４５が必ずしも正確に平行であることを意味する ものではない。それらは、例えば、導体部材４２の厚みのために、精密な同一面 配置でなくても良い。 導体部材４２は、上述のタブ部分２０に対応するタブ分６１と、上述の伝導性 インターフェイス部分１８に対応するパッド部分６２とを有する、上述の生体医 療用導体と実質的に同一である。生体医療用導体部材１６と同じように、導体部 材４２は、上述の任意の実施例であっても良い。随意に、接着剤で裏付けしたポ リエチレンテープが、機械的接触を強化するために、第２図および３図の実施例 にと同じ方法でタブ部分６１に貼り付けられても良い。 一般に、電極４０は、導体部材４２のタブ部分６１がシーム６０を通って表面 すなわち面４６の部分の上に突出するように構成される。その結果、第４図およ び５図に示されるように、導体部材４２のパッド部分６２は、絶縁体構造４１の 一方の面４６上に位置し、導体部材４２のタブ部分６１は絶縁体構造４１の対向 面４６上に位置する。タブ部分６１がシーム６０を通って延在することを除いて 、シームは接着剤などによって封止されても良いことは理解されよう。 第５図に示されるように、タブ部分６１の下側表面６８は、両面粘着テープ片 ６９によって、セクション４５に所定位置で接着された状態で示される。つまり 、タブ部分６１とセクション４５との間の第５図の接着は、タブ部分６１の下の 接着剤６９によるものである。 第５図において、本発明の伝導性接着剤のフィールド７０は、一般に導体部材 ４２の下に位置する状態で示される。随意に、伝導性接着剤のフィールド７０は 、パッド部分６２を有する面の絶縁体構造体４１にも塗布された生体適合性皮膚 接着剤のフィールド７１によって包囲される。 第５図において、剥離ライナ７５の層は、その上に任意の皮膚接着剤７１、伝 導性接着剤７０、およびパッド部分６２を有する電極４０の面と対向して位置す る状態で示される。第５図に示されるよ うに任意に、スペーサー７６またはタブ７６は、分離を容易にするために、剥離 ライナ７５と絶縁性構造体４１の一部との間に位置決めされることもある。 様々な剥離ライナ７５が使用されても良く、例えば、ライナは、皮膚接着剤や 伝導性接着剤から容易に剥離可能なシリコーン剥離タイプの塗料で被覆された、 ポリエステルまたはポリプロピレン材料などの高分子を含む。 様々な材料が絶縁性構造体４１のセクション４４、４５を形成するために使用 されても良い。一般に、使用者に快適で、比較的強くて薄い可撓性材料が好まし い。好適な材料は、重合体フォーム、特にポリウレタンフォーム、不織布パッド 、特にポリエステル不織布、様々な種類の紙、および透明フィルムである。透明 フィルムの非限定的例は、厚みが０．０５mmであるVA、HopewellのICI Americas 社から市販の「Melinex」ポリエステルフィルムなどのポリエステルフイルム、 および「Transpore」未型押テープとして3M Company社から市販の外科用テープ を含む。 最も好適な材料は、メルトブローンポリウレタン繊維から造られた不織布パッ ドであり、これらは例外的な可撓性、延伸回復性、および通気性を示す。本発明 に従って電極の絶縁性構造体４１に使用可能なメルトブローンポリウレタン材料 は、一般に欧州特許公開第0 341 875号(メイヤー(Meyer))、および対応する米国 特許第5,230,701号（メイヤー（Meyer）その外）に記載され、これらは引用によ りここに含める。 随意に、絶縁性構造体は、皮膚接着剤を電極４０の残りの部分と接触する表面 上に有する。 絶縁性構造体４１に使用するのに好適なウエブ材料（メルトブローンポリウレ タン）は、約６０〜１４０ｇ/m²（好ましくは約１２ ０ｇ/m²）のウエブ基本重量を有する。このような材料は、適切な引張強さおよ び透湿度を有する。好適透湿度は、２１℃、５０％相対湿度でASTM E96-80に従 って試験したとき、約５００〜３，０００グラム水／m²／２４時間（好ましくは ５００〜１，５００グラム水/m²/２４時間）である。このような材料の利点は、 それらから形成されたウエブが優れた弾性と延伸回復性を示すように製造できる ことにある。これは、対象物の動きに応じて、電極一体性の喪失および/または 皮膚接着剤剤によって提供された封止の不良を起こすことなく、電極が全方向に 良く延伸できる。５０％の延伸後に、全方向に、少なくとも約８５％の延伸回復 性を有する材料が好ましい。 様々な寸法がここで開示された生体医療用電極のために採用されても良いこと は理解されよう。一般に、約３．５〜４．５cm×５．５〜１０cmの絶縁性構造体 が、典型的な予想される用途には特に適切となろう。 電極１０のフィールド１４または電極４０のフィールド７０として有用なイオ ン導電性媒体の非限定的例は、米国特許第4,524,087号(エンゲル(Engel))、第4, 539,996号(エンゲル(Engel))、第4,848,353号(エンゲル(Engel))、第4,846,185 号(カリム(Carim))、第5,225,473号(デュアン(Duan))、第5,276,079号(デュアン (Duan)その外)、第5,338,490号(ダイエッツ(Dletz)その外)、第5,362,420号(イ トウ（Itoh）その外）、第5,385,679号(ウィ（Uy）その外)、同時係属の同時譲 渡された国際特許出願公開第WO95/20634号および第WO94/12585号、および同時係 属の同時譲渡された米国特許出願第 号(整理番号第51537PCT4A)、 号 (整理番号第51290PCT8A)、および 号(整理番号第48381PCT1A) で開示されたイオン伝導性組成のものを含み、これらは引用によりここに含める 。 イオン伝導性媒体フィールド１６の厚みは、低プロフィールの多層生体医療用 電極構造を維持するために約０．２５mm〜約２．５mmであり、好ましくは０．６ ３mmである。 様々な材料が皮膚接着剤として利用されても良いことは理解されよう。典型的 に、アクリル酸エステル接着剤が好ましい。アクリル酸エステル共重合体接着剤 が、特に好ましい。そのような材料は、一般に米国特許第2,973,826号、再発行 特許第24,906号、第33,353号、第3,389,827号、第4,112,213号、第4,310,509号 、第4,323,557号、第4,732,808号、第4,917,928号、第4,917,929号、および欧州 特許公開第0 051 935号に記載されており、これらの全ては引用によりここに含 める。 特に、約９５〜約９７重量パーセントのイソオクチルアクリレートと約５〜約 ３重量パーセントのアクリルアミドとを有し、１．１〜１．２５dl/gの内部粘度 を有する接着剤共重合体が目下のところ好ましい。 接着剤６９に有用な接着剤は、両面粘着テープの形で上述された任意のアクリ ル酸エステル接着剤であっても良い。目下のところ好適な接着剤は、約１．３〜 １．４５dl/gの内部粘度を有することを除いて皮膚接着剤に目下のところ適した ものと同じ接着剤である。 様々な層の寸法、および結合中のそれらの適合性は、構成を理解し易くするた めに、第５図では若干誇張されている。一般に、伝導性部材４２の非常に小さな 「ｓ」型屈曲部しかない全体の実質的に平らな外観は、伝導性部材４２の多層構 造にも関わらず、この配置構成によって適応される。 診断的EKG手法に使用される場合、第２図および３図に示される電極、または 米国特許第4,539,996号に記載の電極が好ましい。監視用心電図（ECG）手法に使 用される場合、第４図および５図に示 される電極、または米国特許第4,539,996号、第4,848,353号、第5,012,810号、 および第5,133,356号で開示される電極が好ましい。 ある場合には、この生体医療用電極は、米国特許第4,848,353号に見られるよ うな生体医療用電極の周囲から延在する導電性タブである、または米国特許第5, 012,810号に見られるような、絶縁性裏地部材内のスリットまたはシームを貫通 して延在する導体部材であっても良い。代わりに、米国特許第5,012,810号に見 られるような導電性タブは、アイレット、またはそれに固定される他のスナップ 式コネクタであっても良い。 自動化機械が電極10、40を製造するために採用されても良い。電極を製造する 当業者は、製造費用および無駄を最小限に抑えるために様々な機械製造業者およ び製造技術から選択できる。ある種の機械は、米国特許第4,715,382号(ストラン ド(Strand))、第5,133,356号（Bryan）その外)、および同時係属の同時譲渡され た米国特許出願第08/343,353号(カントナー（Kantner）その外)、で開示され、 これらの開示は引用によってここに含める。生体医療用電極を製造する他の方法 は、米国特許第5,352,315号（キャリヤ（Carrier）その外）で開示される。 さらなる実施例は次の例で開示される。 例 例１ 異なる伝導性炭素およびグラファイトパウダーを有する多数のインクが製造さ れた。表１は、これらの伝導性インクの配合を示す。これらのインクは、高剪断 混合機による原材料の１０〜３０分間の予備混合後に２〜２４時間かけてサンド ミルによって作成された。これらのインクは、AgまたはAg/AgClインクとのイン ク配合に使 用された。 「S-CPグラファイト」：BET Methodを用いて約２０m²/gの表面吸着面積を有する Nippon Kouen Ind．Co.社のパウダー「Ketjen Black EC」：BET Methodを用いて 約９５０m²/gの表面吸着面積を有するAkzo Co-S-CP社のカーボンブラックパウダ ーESTANE 5703：Union Carblde Co.社のポリウレタン樹脂（Tg=-20℃）Estane溶 液：溶剤はMEKとトルエン(MEK：トルエン4:1)の混合液である。 MEK：メチルエチルケトン(b.p.:79.6℃) トルエン（b.p.:110.6℃） PGMEA:プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート （b.p.：140℃） BCA：ブチルカルビトールアセテート（b.p.:2４６.8℃）例２ グラファイトインク-M-とERCON Inc.社から市販されたR-301溶剤を基剤とした Ag/AgClインク（固形分：５５．６wt.%）との数種類の配合インク、および高伝 導性炭素インクEC4SBとERCON Inc.社から市販のR-301溶剤を基剤としたAg/AgCl インクとの配合インクは、架橋剤としてDow Mitsubishi Kasei Co.社のポリイソ シアネートPAPI 135と混合することによって作成された。その混合比は、これら のインクの架橋剤の０．３〜０．５重量パーセントであった。 これらのインクは、次に１００μｍギャップ距離で手作業の塗布によってUNIT IKA Co.社のEMBLET T-75の75μｍポリエステルフィルム上に塗布され、１００℃ 〜１６０℃で５分間乾燥された。低多孔性炭素含有被膜の吸着表面積は、単位面 積１m²あたり約４〜５m²/m²であった。高多孔性炭素含有被膜の吸着表面積は、 単位面積１m²あたり約４０〜５０m²/m²であった。これらの被膜は、乾燥した被 膜厚み、表面抵抗、ベースフィルム上での粘着力、曲げに対する靭性、および鉛 筆硬度に関して評価された。粘着力は、Scotchブランドテープ#810（米国、MN、 セントポールの3M Company社）のストリップが被膜４に接着された後に、#810テ ープのストリップを引き剥がすことによってこれらの被膜が不導体フィルムから 離層したかどうかを見ることにより評価された。この靭性は、ヘアーピン状に５ 回曲げることによってこれらの被膜が離層したかどうかを見ることによって評価 された。 表２および表３は、数種類の単一被膜の性能を示す。乾燥した被 膜厚みは、１３〜２０μｍであった。 表２に示されたインクでの被膜の表面抵抗は、約８０〜１１０オーム/sq.であ り、その被膜に存在するAg/AgClインクの量に依存しなかった。 一方、表３に示されたインクでの被膜の表面抵抗は、被膜６の伝導性炭素パウ ダーの添加量が表２に示されたインクでの被膜のグラファイトパウダーの添加量 よりも小さかったので、表２に示されたインクでの被膜の表面抵抗よりも大きか った。表３に示されたインクでの被膜の表面抵抗の範囲は、１２０〜１８０オー ム/sq.であり、表３に示されたインクでの被膜に存在するAg/AgClインクの量に 依存した。表２に示されたインクでの被膜のAg/AgCl粒子の分布は、表３に示さ れたインクでの被膜のAg/AgCl粒子の分布と異なるようであった。表２に示され たインクでの被膜の表面抵抗を制御した要因は、グラファイト粒子であったが、 表３に示された被膜の表面抵抗を制御した因子はAg/AgCl粒子であった。ポリエ ステルを基剤としたフィルム上の被膜６、４の粘着力、および被覆されたシート の全てを曲げることによる靱性は使用に耐えるものであった。 例３ 例２で説明された導電体は、第２図に示された電極の形の生体医療用電極を造 るためにその被膜の一部に導体（米国特許第4,848,353号の例７に従って製造さ れ、次の重量パーセントで次の含有物を有する：アクリル酸(９．５)；N-ビニル -2-ピロリドン(９．５)；グリセリン(５１．５８)；水(２５．５)；ベンジルジ メチルケタル(０．７)；トリエチレングリコールビスメタクリレート(０．０９) ；塩化カリウム(１．０)；NaOH(２．６４)；およびグアールガム(０．１２)）で 貼り合わせられた。これらの電極は、 貼り合わされたシートから切断された。この切断された電極は、２．０３cm×２ ．５４cmの寸法の伝導性接着剤のパッド部分１８と、２．０３cm×１．０１cmの 寸法の伝導性接着剤を持たないタブ部分２０から成った。 電極の初期電気的性能は、使い捨て可能なECG電極に対するAAMI（Association for the Advancement of Medical Instrumentation(医療器械振興協会)）基準 に従って評価された。測定された項目は、６０秒後のDCオフセット、１０HzのAC インピーダンス、５秒後の模擬細動除去回復(SDR)、および第４パルスに対するS DRの最高勾配であった。AAMIによって指定された仕様基準は、表４に示される。 表５および６は、電極のAAMI基準下での初期性能を示した。表２に示されたイ ンクでの被膜を有する電極は、AAMI基準を満たすために被膜４内に少なくとも約 ２５重量パーセントのAg/AgClインクを含有していなければならなかった。Ag/Ag Clインク無しでは、ACインピーダンスはあまりにも大きすぎ、このようなAg/AgC lインクの無い表２に示されたインクでの被膜から製造された導体１は、生体医 療用電極に使用するには適さなかった。表２に示されたインクでの被膜はあまり 多くの水を吸収せず、被膜１４内のグラファイト粒子の表面積も小さいので、そ の表面上のAg/AgCl粒子しか伝導性接着剤からの電解質と反応しなかった。表２ に示されたインクでの被膜での電気化学的反応のための表面積も不十分であり、 ACインピーダンスが約１，９００オームとなるようにした。任意のAg/AgClイン クが性能を改良するために添加された。 表３に示されたインクでの被膜を有する電極は、被膜内の１６重量パーセント のAg/AgClインクでAAMI基準を満たした。表３に示されたインクでの被膜は水を 吸収し、炭素粒子の表面積も大きかっ たので、その被膜内のAg/AgCl粒子は、伝導性接着剤からの電解質と反応できた 。表３のインクでの被膜での電気化学的反応に対する全体の表面積は十分であり 、ACインピーダンスが約３００オームとなるようにした。表３に示されたインク での被膜に少量のAg/AgClインクを使用すると、AAMI基準を満たす。 DCO:DCオフセット ACZ:10HzにおけるACインピーダンス SDR:模擬細動除去回復 勾配：第４パルスの５秒後の最高勾配 例４ 急速乾燥用の低沸点溶剤での例１からの高伝導性炭素インクEC4SPが造られた 。EC4SPおよび、例２からのERCON Inc.社のR-301Ag/AgClインク、およびPAPI 13 5ポリイソシアネート架橋剤の配合インクは、手作業塗布によって７５μｍポリ エステルフィルム上に塗布され、５分間１１０℃で乾燥された。乾燥された導体 の厚みは１０μｍであり、その吸着表面積は約６０ｍ²/ｍ²であった。このイン クの配合は表７に示される。 この被覆シートは例３と同じ伝導性接着剤と貼り合わされて例３と同じサイズ の生体医療用電極１０を造った。ACインピーダンスが約４００オームであっても 、これらの電極の初期電気的性能は AAMI基準を満たした。但し、７５℃で１週間後の電極の性能は、勾配および伝導 性接着剤の変色に対するAAMI基準に達しない劣ったものであった。表８は、これ らの減成された電極の性能を示す。ACインピーダンスは、表７に示されたインク 内の被膜構造に依存した。表７に示されたインクでの被膜は、被膜を受け入れ難 い表面的項にする低沸点溶剤のフラッシュ蒸発または結合剤の凝固作用に因る多 孔性構造体であった。Ketjen Black ECカーボンブラックパウダーが大きな吸着 表面積を有するので、電解質状水および塩、およびグリセリンが被膜の孔および 粒子ギャップを通って分散し、被膜内に局部電気化学セルが形成された。これら の局部セルは、最高勾配値の低下を引き起こすイオンと電子との間の電荷移動を 妨げると思われた。 例５ 例４に見られるSDRの最高勾配の低下を阻止し、生体医療用電極 内の高価なAg/AgClインクの良を低減するために、様々な被膜配合物を含む導電 体は、例４のフィルムに対して作成された。被膜に使用されたこれらのインクは 、EC4SP2カーボンインク、グラファイト-M-であり、Ag/AgClインクはR-301 Erco nインクであった。約０．５重量パーセントの架橋剤PAPI 135ポリイソシアネー トは配合されたインクに使用された。 混合後に、様々なインクが７５μｍの厚みのポリエステルフィルム上に被覆さ れ、５分間１６０℃で乾燥されて、乾燥厚みが約１０μｍの導電体を造った。被 膜内のAg/AgClの固形分は約１３〜１９重量パーセントであった。 生体医療用電極は上記例３に従って製造され、AAMI基準に対して評価された。 以下の表９は、BET Methodによって測定したときのパウダーの総吸着表面積、BE T Methodによって測定したときの単位面積１m²あたりの吸着表面積、およびAAMI 結果を示す。 被膜の単位面積１m²あたり吸着表面積が８m²/m²よりも大きい場合に十分な初 期AAMI性能が達成され、それによってサンプルＡおよびＢを限定した。サンプル ＤおよびＥの被膜内への電解質の分散はかなり制限され、限定的に許容可能な電 気化学的性能となった。サンプルＣは勾配の結果では限界に近い。 老化試験は、この例５で作成されたこれらの電極の安定性を評価するためにサ ンプルＡ〜Ｅで行われた。これらの電極は、防湿ポーチ内に入れられ、そのポー チはヒートシールにより密封された。このポーチは、３、５、８週間の中間試験 を経て、最長１０週間５７℃の炉内で保管された。各期間の老化後に、そのポー チは取り出され、 室温に冷却され、開封された。これらの老化した電極は、AAMI基準に従って評価 された。これらの電極はAAMI基準を満たした。この老化を早めることによる研究 は、当業者には周知のフォントホッフ（Von't Hoff）の関係に従って約２４〜２ ５℃の保管状態で約２年間の貯蔵寿命まで推定する。 表１０は、初期の３、５、１０週間の老化後の老化した電極の性能を示す。 両方のサンプルＡおよびＢは８週間を通して十分に性能が試験されたが、サン プルのどれ１つとして１０週間の全老化条件に耐えることができなかった。高多 孔性炭素含有被膜の１枚の被膜であまりにも多くの電解質が分散し、老化条件に 耐え得るだけの安定性を維持することができない。被膜がより厚くなると、性能 は改善するだろうが、電極の製造コストが受け入れ難いものとなろう。例６ 例４および例５と比較して、例６では、十分な老化安定性を維持するためにフ ィルム上に数層の低多孔性炭素含有被膜と、それらの上に最高多孔性炭素含有被 膜を塗布した２重被膜を有するフィルム を試験した。高多孔性炭素含有被膜の厚みは、５μｍであり、数層の低多孔性炭 素含有被膜の厚みも５μｍであり、２．４〜３．６重量パーセントのAg/AgClイ ンクの固形分を有した。表１１は、インク配合とそのAAMIの結果を示す。 これらの電極は、電極の配合と構造を除いて、例３と同じような方法で作成さ れた。被膜４に使用された基剤となるインクは、グラファイト-M-であり；カー ボンブラックインクはEC4SP2であり、Ag/AgClインクはR-301 Erconインクであっ た。約０．５重量パーセントの架橋剤PAPI 135ポリイソシアネートは、全インク 内に使用された。 サンプルＦ〜Ｌは許容範囲の結果を示した。しかし、サンプルＫおよびＬは、 低多孔性構造体を有する基礎伝導層の高抵抗により若干高いACインピーダンスを 示した。 老化に関する検証も、比較例５と同様の方法でサンプルＦ〜Ｌに対して行われ た。表１２はその結果を示す。 サンプルＩ〜Ｌは、許容可能な結果を示し、サンプルＦ〜Ｈは受け入れ難い 結果を示した。サンプルＦ〜Ｈは多孔性層を有するので、その電解質は基層内に 分散され得る。 初期および老化したAAMI性能の組合せを考えてみると、サンプルＩおよびＪは 、良好な性能を維持するために本発明の生体医療用電極に使用するのに好適であ る。例７ 例６のサンプルＪを用いた生体医療用電極内の高価なAg/AgClインクの量を低 減するために、Ag/AgClインク無しの２重被膜４、６を含む導電体がフィルム２ 上に作成された。被膜４に使用された基礎インクはグラファイト-M-であった。 被膜６に使用された最上部 インクは炭素インクEC4SP2であり、Ag/AgClインクはR-301 Erconインクであった 。約０．５重量パーセントの架橋剤PAPI 135ポリイソシアネートは全インク内に 使用された。この導体は、速度：２m/m、基層に対する乾燥：１１０℃で１０５ 秒；上部層に対して１６０℃で１０．５秒のパラメータを利用する縦列法で塗布 された５μｍ被膜４と５μｍ被膜６とを有するフィルム２を使用した。 この性能は、許容範囲の結果を示した。しかし、電極のACインピーダンスは若 干高かった。 例８ より低ACインピーダンスを得るために、基礎の低多孔性炭素含有被膜４が１０ μｍの厚みであることを除いて、例７の実験が反復された。被膜４に使用された インクは、グラファイト-M-であり、被膜６の最上部のインクは、カーボンブラ ックインクEC4SP2であり、Ag/AgClインクはR-301 Erconインクであった。約０． ５重量パーセントの架橋剤PAPI 135ポリイソシアネートは全インク内に使用され た。表１４はその結果を示す。 例９ 導電体の表面硬度は、導体が、生体医療用設備に電気的に接続されたコネクタ との機械的摩耗に耐えることができるかどうかを確認するために試験された。こ の表面硬度試験は次のように説明される：硬度が２Ｂ、Ｂ、ＨＢ、Ｈ、２Ｈ、３ Ｈ、４Ｈである数種類の鉛筆が準備された。直線が各鉛筆によって引かれた。鉛 筆の硬度は、引っ掻き傷を付けないものが最も低軟度（硬度）であると判定され た。 ２重被膜４、６はパッド部分２０を覆うが、若干の製造コストを節約するため に被膜６は電極１０のタブ部分１８を覆わない。故に、被膜４はタブ部分１８で の機械的摩耗に耐えるのに十分な厚みが必要であり、しかも生体医療用設備への 十分な電気的接続をも提供しなければならない。 この実験は、両被膜４、６の表面硬度と、AAMI性能基準とを試験した。ここで 被膜４はフィルム２の全体を覆い、被膜６はパッド部分２０のみを覆った。被膜 ４に使用された基礎インクはグラファイト-M-であり；Ag/AgClインクはR-301 Er conインクであった。被膜６に使用された最上部のインクは、EC4SP2炭素インク であり、Ag/AgClインクはR301 Erconインクであった。約０．５重量パーセント の架橋剤PAPI 135ポリイソシアネートは全インク内に使用された。表１５はその 結果を示す。 グラファイトはカーボンブラックよりも硬いので、グラファイト被膜の表面硬度 はカーボンブラック被膜よりも硬い。 導電体サンプルＱおよびＲの物理的およびAAMI電気特性の両方とも、本発明の 生体医療用電極に使用するのに優れている。 本発明は開示された実施例に限定されるものではない。その請求の範囲は次の 通りである。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １．可撓性不導性フィルムと、該フィルムの主表面上の２つの異なる炭素含有 被膜とを含む導電体。 ２．一方の炭素含有被膜が低多孔性被膜であり、他方の炭素含有被膜が高多孔 性被膜である、請求の範囲第１項に記載の導電体。 ３．前記低多孔性炭素含有被膜が前記フィルムと接触し、前記高多孔性炭素含 有被膜が前記低多孔性炭素含有被膜と接触する、請求の範囲第２項に記載の導電 体。 ４．前記低多孔性炭素含有被膜が、炭素パウダー、疎水性高分子結合剤、任意 に銀含有パウダー、および任意に架橋剤を含み、 前記高多孔性炭素含有被膜が、銀含有パウダー、炭素パウダー、疎水性または 親水性高分子結合剤、および任意に架橋剤を含む、請求の範囲第３項に記載の導 電体。 ５．前記低多孔性炭素含有被膜が、銀、ハロゲン化銀、またはそれらの組合せ を含む銀含有パウダーを含む、請求の範囲第４項に記載の導電体。 ６．前記高多孔性炭素含有被膜が単位面積１m²あたり約８m²／m²よりも大きな N₂吸着表面積を有する、請求の範囲第３項に記載の導電体。 ７．前記低多孔性炭素含有被膜が単位面積１m²あたり約５m²／m²未満のN₂吸着 表面積を有する、請求の範囲第３項に記載の導電体。 ８．前記疎水性高分子結合剤が吸水性を最小限のみもしくはほとんど持たない 、請求の範囲第４項に記載の導電体。 ９．前記可撓性不導性フィルム２が約１μｍ〜約２００μｍの厚みを有し、前 記低多孔性炭素含有被膜が約１〜約２０μｍの厚みを有し、前記高多孔性炭素含 有被膜が約１〜約２０μｍの厚みを有す る、請求の範囲第２項に記載の導電体。 １０．前記フィルムがポリエステル、ポリ(エチレン)、ポリ(プロピレン)、お よびポリ（塩化ビニル）から成るグループから選択される、請求の範囲第１項に 記載の導電体。 １１．前記低多孔性炭素含有被膜用の前記炭素パウダーがグラファイトパウダ ー、カーボンブラックパウダー、およびそれらの組合せを含み、前記高多孔性炭 素含有被膜用の前記炭素パウダーがグラファイトパウダー、カーボンブラックパ ウダー、またはそれらの組合せを含む、請求の範囲第４項に記載の導電体。 １２．前記高多孔性炭素含有被膜内の銀含有パウダーの総含有量が約０．５〜 約３０重量パーセントであり、 前記高多孔性炭素含有被膜内の疎水性または親水性高分子結合剤の含有量が約 ２０〜約９０重量パーセントであり、 前記低多孔性炭素含有被膜内の銀含有パウダーの総含有量が約１２重量パーセ ント未満であり、 前記低多孔性炭素含有被膜内の疎水性高分子結合剤の含有量が約３０〜約９０ 重量パーセントである、請求の範囲第４項に記載の導電体。 １３．前記高多孔性炭素含有被膜内の炭素含有パウダーの平均吸着表面積が約 ６００m²/ｇ以上であり、前記高多孔性炭素含有被膜内の銀含有パウダーの平均 直径が約０．５〜約３０μｍである、請求の範囲第１２項に記載の導電体。 １４．２つの異なる配合のインクで可撓性不導性フィルムの主表面を縦−列に 塗布するステップを含み、第１のインクが前記フィルムの主表面上の低多孔性炭 素含有被膜を形成し、第２のインクが前記低多孔性炭素含有被膜上の高多孔性炭 素含有被膜を形成する、導電体を製造する方法。 １５．導電体と、前記導電体と接触する電解質を含有するイオン伝導性媒体と を含む生体医療用電極。 １６．前記導電体が可撓性不導性フィルムと、前記フィルムの主表面上の２つ の異なる炭素含有被膜とを含む、請求の範囲第１５項に記載の生体医療用電極。 １７．一方の炭素含有被膜が低多孔性炭素含有被膜であり、他方の炭素含有被 膜が高多孔性炭素含有被膜である、請求の範囲第１６項に記載の生体医療用電極 。 １８．前記低多孔性炭素含有被膜が前記フィルムと接触し、前記高多孔性炭素 含有被膜が前記低多孔性炭素含有被膜と接触し、前記電解質が前記高多孔性炭素 含有被膜内に分散する、請求の範囲第１７項に記載の生体医療用電極。 １９．前記低多孔性炭素含有被膜が、炭素パウダー、疎水性高分子結合剤、任 意に銀含有パウダー、および任意に架橋剤を含み、 前記高多孔性炭素含有被膜が、銀含有パウダー、炭素パウダー、疎水性または 親水性高分子結合剤、および任意に架橋剤を含む、請求の範囲第１８項に記載の 生体医療用電極。 ２０．タブ部分の高多孔性炭素含有被膜の端部の少なくとも一部が前記イオン 伝導性媒体で覆われない、請求の範囲第１８項に記載の生体医療用電極。 ２１．タブ部分の低多孔性炭素含有被膜の端部の少なくとも一部がいかなる前 記高多孔性炭素含有被膜にも覆われない、請求の範囲第１８項に記載の生体医療 用電極。