JPH0898817A

JPH0898817A - 電極用表面材

Info

Publication number: JPH0898817A
Application number: JP6237954A
Authority: JP
Inventors: Yoshikazu Kobayashi; 由和小林; Shuichi Sasahara; 秀一笹原; Kazuhiro Yoshikawa; 吉川　　和弘
Original assignee: Sekisui Plastics Co Ltd
Current assignee: Sekisui Kasei Co Ltd
Priority date: 1994-09-30
Filing date: 1994-09-30
Publication date: 1996-04-16

Abstract

(57)【要約】【構成】生体電極用表面材１には、不透水性のシート
２と、導電性を有し、皮膚に直接接着するゲル３との間
の全面に、通気性を有する不織布５が設けられている。【効果】気泡によって導電性能が悪影響を受けるおそ
れがない。また、部分的に剥がれる不具合がない。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、例えば工業用センサー
や医療用生体電極等のように局部的に電気を測定するた
めの電極素子に用いられる電極用表面材に関するもので
ある。

【０００２】

【従来の技術】近年、例えば工業用センサーや医療用生
体電極等のように局部的に電気を測定するための電極素
子が用いられており、この電極素子を保持する電極用表
面材として、不透水性のシートと導電性ゲルとを積層し
たものが用いられている。

【０００３】例えば心電図の測定時等には、測定のため
の電極（生体電極）を皮膚に貼布して、生体に流れる電
流を測定している。従来の生体電極に用いられる電極用
表面材においては、図９に示すように、ＰＶＣ（塩化ビ
ニル）あるいは合成紙からなるシート６２と、導電性を
有する高分子のゲル６３とが貼り合わされている。

【０００４】そして、シート６２とゲル６３との間に電
極（図示せず）を埋め込み、このゲル６３の部分を皮膚
に貼るようになっている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来で
は、例えば図１０に示すように、電極用表面材６１の製
造時等にシート６２とゲル６３との間に気泡６４…が入
った場合に、図１１に示すように手の指などで気泡６４
…を押して気泡６４…を出せるように、一般に、ゲル６
３と皮膚との粘着性に比べてシート６２とゲル６３との
粘着性を弱くする必要がある。このため、使用を終えて
剥がすときに、シート６２だけが剥がれ、ゲル６３が皮
膚に残ってしまうという問題がある。

【０００６】逆に、シート６２とゲル６３との粘着性を
強化すれば、手の指などで気泡６４…を押しても、シー
ト６２がゲル６３に強く接着しているので気泡６４…が
移動できず、気泡６４…が電極用表面材６１から抜けな
い。このため、電極における導電性能が悪影響を受ける
という問題点がある。

【０００７】本発明は上記問題点に鑑みなされたもので
あり、その目的は、部分的に剥がれる不具合がなく、気
泡によって導電性能が悪影響を受けない電極用表面材を
提供することにある。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上記の課題を解決するた
め、請求項１記載の生体電極用表面材は、局部的に電気
を測定するための電極素子に用いられるものであり、上
記電極素子を不透水性のシートと導電性ゲルとの間で保
持する電極用表面材において、上記シートの導電性ゲル
側の全面に通気性を有する通気部材が設けられているこ
とを特徴としている。

【０００９】

【作用】上記の構成により、請求項１記載の電極用表面
材は、シートと導電性ゲルとの間に気泡が入った場合、
その気泡は、シートと導電性ゲルとの間に設けられた通
気部材の内部を通り、最終的にはシートや導電性ゲルの
端部から外部に出ていく。したがって、電極素子付近に
気泡が貯溜しない。それゆえ、気泡によって導電性能が
悪影響を受けるおそれがない。

【００１０】一方、気泡を抜ける程度にまで、シートと
導電性ゲルとの粘着性を下げる必要がないので、十分に
粘着性の高いシートと導電性ゲルとを選択することがで
きる。したがって、シートと導電性ゲルとが剥がれるお
それがない。それゆえ、部分的に剥がれる不具合のない
電極用表面材を得ることができる。

【００１１】

【実施例】本発明の一実施例について図１ないし図８に
基づいて説明すれば、以下の通りである。本実施例にか
かる生体電極用表面材１（電極用表面材）は、心電図の
測定時等に生体に流れる電流を測定するのに用いられる
電極（電極素子）を、皮膚に貼布するためのものであ
る。

【００１２】生体電極用表面材１は、図１に示すよう
に、ＰＶＣ（塩化ビニル）からなる軟質フィルム状のシ
ート２と、導電性を有する高分子のゲル３（導電性ゲ
ル）とが、それらの全面に不織布５（通気部材）を介し
て貼り合わされた構成を有している。

【００１３】また、上記シート２とゲル３との間には電
極（図示せず）が埋め込まれている。そして、このゲル
３の図中下側の面を皮膚に貼るようになっている。

【００１４】上記の構成により、本実施例の生体電極用
表面材１においては、図２に示すようにシート２とゲル
３との間に気泡４…が入った場合、その気泡４…は、図
３に示すように手の指などで押すことにより、シート２
とゲル３との間に設けられた不織布５の繊維と繊維との
間を通って図中矢印で示す方向に移動する。そして気泡
４…は最終的にはシート２やゲル３の端部から外部に出
ていく。したがって、電極付近に気泡４…が貯溜しな
い。それゆえ、気泡４…によって導電性能が悪影響を受
けるおそれがない。

【００１５】また、シート２とゲル３との粘着性を下げ
なくても気泡４…を抜くことができるので、シート２と
ゲル３との粘着性を十分高く設定することができる。し
たがって、シート２とゲル３とが剥がれるおそれがな
い。それゆえ、部分的に剥がれる不具合のない生体電極
用表面材１を得ることができる。

【００１６】また、上記のようにシート２とゲル３との
粘着性を下げる必要がないので、シート２とゲル３との
材料の選択の幅が広がる。それゆえ、種々の特性を有す
る生体電極用表面材１を作製することができる。

【００１７】また、生体電極用表面材１の製造時におい
ては、例えば図４に示すように、シート２に不織布５を
重ねた後、その上にゲル３を端から重ねていく。このと
き、たとえシート２とゲル３との間に気泡４…が入った
としても、その気泡４…は、ゲル３がシート２に重なる
につれ、不織布５の繊維と繊維との間を通って図中矢印
で示す方向に移動し、外部に出ていく。それゆえ、気泡
４…がシート２とゲル３との間に入らない生体電極用表
面材１を容易に得ることができる。

【００１８】なお、上記シート２の材料はＰＶＣに限定
されず、水を通さず、柔軟性のあるものを用いるのが良
い。また、上記ゲル３の材料は、皮膚への粘着性が良
く、導電性を有するものであれば特に限定されない。ま
た、上記電極の形状や導電性能等は特に限定されない。

【００１９】また、上記不織布５は、例えば、ＰＥＴ
（ポリエチレンテレフタレート）であって、密度３０ｇ
／ｍ²、９０度方向に対する粘着力が８５８ｇのものな
どを用いることができ、この場合、人体の皮膚に対する
接着強度は４００〜６００ｇと十分強固なものになる。
なお、不織布５を用いず、シート２とゲル３とを直接接
着した場合の人体の皮膚に対する接着強度は３００ｇ程
度である。なお、不織布５の上記以外の材料を用いた具
体例については後述する。

【００２０】また、本実施例では、上記気泡４…を生体
電極用表面材１の外へ出すための部材（通気部材）とし
て不織布５を選択しているが、不織布に限定されず、上
記のように通気性があり、シート２とゲル３との間に気
泡が入った場合にその気泡がその部材内を通るだけの隙
間を有し、かつ、シート２とゲル３とにそれぞれ十分強
く粘着することができればよい。例えば、織布やその他
通気性を有する布やシート、フィルム（例えば連通性や
多孔性を有するもの等）等を挙げることができる。

【００２１】次に、上記生体電極用表面材１のシート２
とゲル３との粘着性の測定結果について説明する。不織
布をラミネートした塩化ビニルシートに導電性高分子ゲ
ルを貼付し、貼付時の泡抜け性を目視にて確認するとと
もに、これを２５ｍｍ×１２０ｍｍに切り出して、ＪＩ
Ｓ粘着テープ・粘着シート試験方法Ｚ０２３７−１９８
０に記載の９０度引き剥がし法によってシートとゲルと
の粘着力を測定した。上記の測定結果を表１に示す。

【００２２】上記のサンプルに対する比較用サンプルと
して、塩化ビニルシートに導電性高分子ゲルを貼付し、
上記同様に、貼付時の泡抜け性を目視にて確認するとと
もに、これを２５ｍｍ×１２０ｍｍに切り出して、ＪＩ
Ｓ粘着テープ・粘着シート試験方法Ｚ０２３７−１９８
０に記載の９０度引き剥がし法によってシートとゲルと
の粘着力を測定した。上記の測定結果を表２に示す。

【００２３】また、ＰＥＴフィルムをラミネートした塩
化ビニルシートに導電性高分子ゲルを貼付し、上記同様
に、貼付時の泡抜け性を目視にて確認するとともに、こ
れを２５ｍｍ×１２０ｍｍに切り出して、ＪＩＳ粘着テ
ープ・粘着シート試験方法Ｚ０２３７−１９８０に記載
の９０度引き剥がし法によってシートとゲルとの粘着力
を測定した。上記の測定結果を表３に示す。なお、各表
中、◎は非常に良好、○は良好、▲はやや不良、×は不
良をそれぞれ表す。

【００２４】

【表１】

【００２５】

【表２】

【００２６】

【表３】

【００２７】上記の結果から、不織布ラミネートシート
の粘着力が２３６ｇ〜２ｋｇ以上と非常に広範囲の値を
示しているのに対し、塩化ビニルシートの粘着力は３７
５ｇ〜４９０ｇといずれにおいても大差がないことか
ら、不織布をラミネートすることによって粘着力を広範
囲に設定できることが明らかになった。

【００２８】また、セルロース系の不織布はゲルとの粘
着力が良好であり、ＰＥＴ系の不織布がこれに続いてい
る。さらに、ＰＥＴ系の樹脂であっても、バインダーに
ＰＰ（ポリプロピレン）系のものを用いた場合、粘着力
が著しく低下する。これは、ゲルとＰＥＴやセルロース
等極性を有する樹脂との親和性は高いが、ＰＥ（ポリエ
チレン）、ゲルとＰＰ等非極性の樹脂との親和性が低い
ことを示している。すなわち、不織布繊維、バインダー
の樹脂、坪量等を選択することで、高粘着なものから低
粘着なものまで用途に応じて任意に設定することが可能
である。なお、生体電極に用いる際は、剥がすときに例
えばシートがゲルから剥がれてゲルだけが皮膚に残るこ
とのないようにするため、これらの粘着力を皮膚に対す
る粘着力よりも高く設定するほうが好ましい。

【００２９】また、不織布ラミネートシートの泡抜け性
がいずれも非常に良好（◎）であるのに対し、塩化ビニ
ルシート、あるいはＰＥＴフィルムラミネートシートの
泡抜け性はいずれも不良（×）であることから、不織布
をラミネートシートしたことによって泡抜け性が改善さ
れていることが明らかになった。

【００３０】さらに、ＰＥＴ系不織布ラミネートシート
の打抜き性、寸法精度が、それぞれ良好（○）、非常に
良好（◎）であるのに対し、セルロース系ラミネートシ
ートではやや不良（▲）、良好（○）であり、塩化ビニ
ルシートでは良好（○）、良好（○）であり、ＰＥＴフ
ィルムラミネートシートでは良好（○）、非常に良好
（◎）であった。打抜き性に関しては、柔らかいセルロ
ース系不織布をラミネートした場合、打抜き時にカット
面が毛羽立つ傾向にあることを示している。また、打抜
き性は、長繊維不織布のほうが良好である。

【００３１】寸法精度に関しては、剛性の高いＰＥＴの
不織布やＰＥＴのフィルムをラミネートすることによっ
て寸法精度が向上することを示している。

【００３２】次に、上記生体電極用表面材１のインピー
ダンスの測定結果について説明する。図５（ａ）・
（ｂ）に示すように、不織布２５をラミネートした塩化
ビニルシート片２２を導電性高分子ゲル２３の両面に貼
付したものをサンプル２１とした。そして、これに直径
２ｍｍの針２６を１ｃｍ間隔で２本刺し、この両端で、
作製直後（３時間経過後）と４５時間経過後とにインピ
ーダンスを図６に示す回路を用いて測定した。この結果
を表４に示す。すなわち、交流電源３１、抵抗器３２、
サンプル２１をこの順に接続し、サンプル２１の両端に
交流電圧計３３を接続した。なお、ゲル２３の乾燥によ
るインピーダンスの変化を最小限にとどめるため、サン
プルは密閉して保管した。

【００３３】上記のサンプル２１に対する比較用サンプ
ルとして、図７に示すように、塩化ビニルシート片４２
を導電性高分子ゲル４３の両面に貼付したものをサンプ
ル４１とした。そして、これに前記の直径２ｍｍの針２
６を１ｃｍ間隔で２本刺し、この両端で、作製直後（３
時間経過後）と４５時間経過後とに、インピーダンスを
図６に示す上記回路を用いて測定した。この結果を表５
に示す。上記同様、サンプルは密閉して保管した。

【００３４】さらに、図８に示すように、ＰＥＴフィル
ム５５をラミネートした塩化ビニルシート片５２を導電
性高分子ゲル５３の両面に貼付したものをサンプル５１
とした。そして、これに前記の直径２ｍｍの針２６を１
ｃｍ間隔で２本刺し、この両端で、作製直後（３時間経
過後）と４５時間経過後とに、インピーダンスを図６に
示す上記回路を用いて測定した。この結果を表６に示
す。上記同様、サンプルは密閉して保管した。

【００３５】

【表４】

【００３６】

【表５】

【００３７】

【表６】

【００３８】上記の結果から、ＰＥＴ系不織布ラミネー
トシートのインピーダンスの３ｈ後、４５ｈ後が、それ
ぞれ、１５８〜１６２、１３６〜１４８であり、比較例
のインピーダンスの３ｈ後、４５ｈ後の値と同等である
ことから、ＰＥＴ系不織布のラミネートシートによって
電極性能に変化が生じない、言い換えれば、不織布をシ
ートとゲルとの間に入れても電極性能が劣化しないとい
うことが明らかになった。

【００３９】なお、セルロース系不織布ラミネートシー
トのインピーダンスの３ｈ後、４５ｈ後が、それぞれ、
１７３〜２１０、１３５〜１８８であり、高めになって
いるが、これは、セルロース系不織布の吸水性によるも
のである。さらに、同じセルロース系であっても製法等
によって変化が生じる。しかしながら、一定時間静置す
ればインピーダンス値は平衡値に達するため、実用上は
問題ない。ただし、より精密さを要する測定の場合に
は、インピーダンスの変化幅が小さいことからＰＥＴ系
不織布を用いるのが好ましい。また、セルロースのよう
な天然繊維は、ＰＥＴのような化学繊維に比べてカビが
発生しやすいため、安定性が劣ることを考慮に入れてお
く必要がある。

【００４０】なお、本発明に係る電極用表面材は、本実
施例で述べたような生体電極用表面材として用いる場合
に限定されず、局部的に電気を測定するための電極素子
を保持するものとして、広く好適に用いることができる
ものである。本実施例で述べた以外の上記電極素子の例
としては例えば工業用センサーが挙げられる。

【００４１】

【発明の効果】以上のように、本発明の生体電極用表面
材は、局部的に電気を測定するための電極素子に用いら
れるものであり、上記電極素子を不透水性のシートと導
電性ゲルとの間で保持する電極用表面材において、上記
シートの導電性ゲル側の全面に通気性を有する通気部材
が設けられている構成である。

【００４２】それゆえ、気泡によって導電性能が悪影響
を受けるおそれがないという効果を奏する。

【００４３】また、例えばシートのみが剥がれるといっ
た、部分的に剥がれる不具合がないという効果を奏す
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例の生体電極用表面材の概略の
構成を示す断面図である。

【図２】図１の生体電極用表面材に気泡が入った様子を
示す断面図である。

【図３】図２の生体電極用表面材から気泡を押し出す様
子を示す断面図である。

【図４】図１の生体電極用表面材の製造時に気泡を押し
出す様子を示す断面図である。

【図５】生体電極用表面材のインピーダンスの測定用サ
ンプルの概略の構成を示すものであり、同図（ａ）は斜
視図、同図（ｂ）は平面図である。

【図６】図５の生体電極用表面材のインピーダンスを測
定する回路の構成を示す回路図である。

【図７】比較用生体電極用表面材のインピーダンスの測
定用サンプルの概略の構成を示す斜視図である。

【図８】比較用生体電極用表面材のインピーダンスの測
定用サンプルの概略の構成を示す斜視図である。

【図９】従来の電極用表面材の概略の構成を示す断面図
である。

【図１０】図９の電極用表面材に気泡が入った様子を示
す断面図である。

【図１１】図９の電極用表面材内の気泡の様子を示す断
面図である。

【符号の説明】

１生体電極用表面材（電極用表面材）２シート３ゲル（導電性ゲル）４気泡５不織布（通気部材）

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】局部的に電気を測定するための電極素子に
用いられるものであり、上記電極素子を不透水性のシー
トと導電性ゲルとの間で保持する電極用表面材におい
て、上記シートの導電性ゲル側の全面に通気性を有する通気
部材が設けられていることを特徴とする電極用表面材。