JPS58216035A - 生体用電極 - 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】 本発明は生体用電極に関し、特に重合反応を利用した高
分子化合物を基材とし、これを生体表皮に装着し、この
基材に付着されたターミナルから生体電位を抽出せんと
した生体用電極忙係る。

従来の生体用電極において、基材は天然産の多糖類ガム
約３０〜７０重量％、ヒｒリックアルコール約７０〜３
０重Ｉ％、吸湿剤少なくとも１重量％および電解質壊少
なくとも０．２重量−１または、天然産の多糖類ガム３
６〜６５重量％およびヒＰリックアルコール５５〜３３
重量％ならびＫＶ＆湿剤および電解質、または天然産の
多糖類ガム約３６〜６５重量−、ヒドリックアルコール
約５２〜３３重量−および電解質壌少なくとも０．０１
６重量％、または親水性多糖類２１〜６５重ＵＳ、電解
質塩少なくとも約０．００６重量−１水少なくとも約０
．６重量％およびアルコール、またはカラヤガム２１〜
６５重量％、！リセリン７４〜３３重量％、プロピレン
ダリコール０．６〜６．０重’ｌｆｉチ、塩化ナトリウ
ム０．００９〜０゜９重ｉ／＃チ、水０．６〜６．０重
量％および塩化カルシウム０．００５〜０．９取量チ、
または、カラヤガム２１〜６５取量チ、グリセリン７４
〜３３重量％、プロピレングリコール０．００６〜０．
０６重ＩＩＬＩＩ、塩化ナトリウム０．００００５〜０
、００９重１］、チ、水０．００６〜０．０６重旦俤お
よび塩化カルシウムｏ、ｏｏｏｏｓ〜０．００９０９重
量部たは、天然産の多糖類ガム約３０〜６０重量部、ヒ
Ｐリックアルコール約３０〜９０爪量部、電解質塩少な
くとも約０．０１重量部および吸Ｆｉｌ剤少なくとも０
．０１重量部としたものが存在していた。

これを基材とした生体用電極は、基材が流動林態である
ことにようて皮フと基材組成物の間に空気を含む間隙を
無くするので界面を通るインピーダンスを著しく減少さ
せ、この界面において電気的に発生する熱を減少させ電
気化学的に安定させる点でｔま良好である。

しかし、この基材はカラヤ分子を架橋して原基付組成物
の機械的特性を改良しており、これらの架橋物質は均質
な分散体を形成し、かつカラヤ分子と反応する遊離基を
有している。

これは二次元の錯結合をなしているため水分を吸収する
と膨潤し分散をしてしまう。このため生体表皮に長時間
装着すると原形が崩れ使用に供し得なくなる。

本発明は上記欠点ＫＭみなされたもので、生体表皮への
長時間の装着によって汗等によ〕水分を吸収しても基材
としての形が崩れることのない生体用電極を得るＫある
・ 以下、本発明の詳細な説明する。

表１ に平 一 」：゛ ］暑 １ −１−１〜： 表１＃′ｉ本発明の実施例を示すもので、試料Ａ〜Ｈｔ
ｉＯ，８７〜９．４％の親水性を有する水溶性モノマー
と、０．０１７〜０．１％の重合促進剤と、０．０３５
〜０．３８％の重合開始剤と、２．８　　＃７．６％の
親水性溶媒と、４８．９〜５９％の湿潤剤と、１５〜３
０．６％の天然性多糖類と、２．８〜３．３％の無機１
！解質と、１１、’２〜１３．２％の水と、２．８〜４
．６％の粘着力増強剤とから成るシート状の基材にター
ミナルを付設して生体電位の導出を可能とした生体用電
極を得る為の一例である。

又、試料■〜Ｋ　ｉｊ：０．８７〜９．４％の親水性を
有する水溶性モノブーと、０．０１７〜０．１％の重合
促進剤と、０．０３５〜０．３８−の重合開始剤と、２
．８〜５８．５係の藷、水性溶媒と、６２．２〜５％の
湿潤剤と、１５〜３０．６チの天然性多糖類と、２．８
〜３．３チの無機電解質と、１１．２〜１３．２％の水
と、２．８〜４．６チの粘着力増強剤とから成るシート
状の基材にターミナルを付設して生体電位の導出を可能
とした生体用電極を得る為の一例を示したものである。

叉、物質番号１においてはＮ−ヒドロキシメチルアクリ
ルアミドを用いたが、親水基を有する水溶性モノマーと
して例えば、他のアクリル酸及びその誘導体（アクリル
酸、アクリル酸のアルカリ又はアルカリ土類塩、ヒドロ
キシアルキルアクリレート、ダイア七トンアクリルアミ
ｒ）、メタアクリル酸及びその誘導体（メタアクリル酸
、メタアクリル酸のアルカリ又はアルカリ土類塩、ヒド
ロキシアルキルメタアクリレート、メタ丁〃リルアミｌ
’）％又は前記アクリル酸及びその誘導体とメタアクリ
ル酸及びその誘導体と共重合する会りの親水性上ツマ−
（ビニルアルコール、ビニルアルキルエーテル、Ｎ−ビ
ニルピロリドン）でもよい。

又、物質番号２において、β−アミノプロピオニトリル
を用いたが重合促進剤であればこれに限定されず、３−
ジメチルアミノプロピオニトリルを用いてもよい。又、
物質番号３において、ベルオキソニ硫酸アンモニウムを
用いたが重合開始剤であればこれに限定されない。又、
物質番号４において、ジメチルスルホオキサイド又ｔま
プロピレングリコールを用いたが、親水性の溶媒でおれ
ば良い。又、物質番号５において、グリセリンを用いた
が湿潤剤であれば、ゾロ２レンゲリコール（物質番号４
において用いた場合は除＜）、ｚ’Ｊエチレングリコー
ルでもよい。

父、物質番号６において、カラヤガムを用いた７５Ｅ分
子量が５０万以上であれば天然産多糖類ガムでもよい。

叉、物質番号７において、食塩を用いたが無機電解質で
あればＣａｃｘｔ、Ｋｃｌでもよい。

又、物質番号９において、ポリビニルピロリドンを用い
たが粘着力増強剤であればアラビヤＪム、デキストリン
、プルラン等でもよい。

表１において本発明に用いられる基材の一般的製法は次
の如くである。

（試料Ａ）：Ｎ−ヒドロキシメチルアクリルアミド帆８
７％と、β−アミノゾロビオニトリル帆０１７チと、ベ
ルオキソ・；硫酸アンモニウム帆０３５チとジメチルス
ルホオキサイ）’２．８１と、グリセリン４８．９％と
を加えて均一にし、これにカラヤガム３０．６−を加え
た第１の混合物を得る。

次に食塩２．８チと水１１．２％と、これにＩリピニル
ピロ、リドン２．８チを均一に溶解した第２の混合物を
得る。

前記第１の混合物と第２の混合物とを混合し均一に引き
伸し７０℃に加熱して架ａ重合させシート状の基材を得
る 〔試料Ｂ）：Ｎ−ヒドロキシメチルアクリルアミ）’　
０．９５　％と、β−アミノプロピオニトリル０．０２
チと、ベルオキソニ硫酸アンモニウム０．０４％と、ジ
メチルスルホオキサイド３．１俤と、グリセリン５３．
６チと、カラヤガム２３．９チを加えた第１の混合物を
得る。

これに食塩３．０６−と、水１λ、３チと、ポリビニル
ピロリドン３．０６％を均一に溶解した第２の混合物を
得る。

前記第１の混合物と第２の混合物とｔ混合し均一に引き
伸し８０℃に加熱して架橋重合させシート状の基材を得
る。

（試料Ｃ）：Ｎ−ヒドロキシメチルアクリルアミＰ５．
１％と、汐−アミノプロピオニトリル０．１％と、ベル
オキンニ硫酸アンモニウム０．２１チと、ジメチルスル
ホオキサイド３゜２チと、グリセリン５６チと、カラヤ
ガム１６％を加えたｇｔの混−合、物、食　！　３．２
チと、水１２．８チと、ポリビニルピロリドン３．２−
を均一に溶解した第２の混合物、前記第１の混合物と第
２の混合物を混合し均一に引き伸し９０°０に加熱して
架橋重合させシート状の基材を得る。

〔試料Ｄ）：Ｎ−ヒドロキシメチルアクリルアミｒ３．
１％と、／−アミノプロピオニトリル０．０６チと、ベ
ルオキソニ硫酸アンモニウム帆１２悌と、ジメチルスル
ホオキサイｌ”　３．２９６と、グリセリン５７．４％
と、カラヤガム１６．４％を加えた第１の混合物、食塩
３．３チと、水１３．２％と、ポリビニルピロリｒｙａ
、３％を均一に溶解した第２の混合物、前記第１の混合
物と第２の混合物を混合し均一に引き伸し８５℃に加熱
して架橋重合させシート状の基材を得る。

〔試料Ｅ）：Ｎ−ヒドロキシメチルアクリルアミ「１．
０チと、β−アミノプロピオニトリル０．０２優と１．
ヘルオキソニ硫酸アンモニウム０．０４％と、ジメチル
スルホオキサイ）’３．４１と、グリセリン５９チと、
カラヤガム１７−を加えた第１の混合物、食塩３％と、
水１３％と、ポリビニルピロリドン３チを均一に溶解し
た第２の混合物、前記第１の混合物と第２の混合物を混
合し均一に伸し８０℃ＫｊＪ［１熱して架橋重合させシ
ート状の基材を得る。

〔試料１ｉ’）：Ｎ−ヒドロキシメチルアクリルアミｒ
９．４チと、β−アミノゾロビオニトリル０．１９−と
、ベルオキソニ硫酸アンモニウム０．３８％と、ジメチ
ルスルホオキサイ）’４．５％と、グリセリン５２．５
　％と、カラヤガム１５％を加えた第１の混合物、食塩
３チと、水１２％と、ポリビニルピロリドン３−を均一
に溶解した第２の混合物、前記第１の混合物と第２の混
合物を混合し均一に伸し９０℃に加熱して架橋重合させ
シート状の基材を得る。

（Ｅ料Ｇ）：Ｎ−ヒドロキシメチルアクリルアミド４．
８％と、β−７ミノゾロビオニトリル０．１％ト、被ル
オキソニ硫酸アンモニウム０．２％ト、ジメチルスルホ
オキサイＦ’７．５９６と、グリセリン５２．６％と、
カラヤガム１５％を加えた第１の混合物、食Ｊ塩３．１
チと、水１２．１チと、ポリビニルピロリｒ７４．６％
を均一に溶解した第２の混合物、前記第１と第２の混合
物を混合し均一に伸し８７℃に加熱して架橋重合させシ
ート状の基材を得る。

（ＥＲ）Ｌ）：Ｎ−ヒ「ワキシメチルアクリルアミド４
．９チと、β−アミノプロピオニトリル０．１チと、ベ
ルオキンニ硫酸アンモニウム０．２％と、ジメチルスル
ホオキサイｒ７．６％と、グリセリン５３．８％と、カ
ラヤガム１５．１を加えた第１の混合物、食塩３チと、
水１２チと、ポリビニルピロリドン３％を均一に溶解し
た第２の混合物、前記第１と第２の混合物を泥合し均一
に伸し８５℃に加熱して架橋重合させシート状の基材を
得る。

〔試料Ｉ）：Ｎ−ヒドロキシメチルアクリルアミｒ２．
２チと、β−アミノプロｆオニトリル０．１−と、ベル
オキソニ硫酸アンモニウム０．２％と、プロピレングリ
コール２．８％と、グリセリン６２．２チと、カラヤガ
ム１５．２チを加えた第１の混合物、食塩３チと、水１
１．２％と、−リビニルピロリｒン３．１チを均一に溶
解した第２の混合物、前記第１及び第２の混合物を混合
し均一に伸し８０℃に加熱して架橋重合させシート状の
基材を得る。

（試料Ｊ）：Ｎ−ヒドロキシメチルアクリルアミ）’　
５．２　％と、β−７ミノプロ♂オニトリル０．１１と
、ベルオキソニ硫酸アンモニウム０．２９Ｇと、プロピ
レングリコール３０チと、グリセリｙ　３０　ｔｌＡと
、カラヤガム１５チを加えた第ｉの混合物、食塩３．２
チと、水１２．２チと、ポリビニルぜロリドン４．１１
を均一に溶解した第２の混合物、前記第１及び第２の混
合物を混合し均一に伸し８０℃に加熱して架橋重合させ
シート状の基材を得る。

（Ｅ料Ｋ）：Ｎ−ヒ「ロキシメチルアクリルアミド３チ
と、β−アミノプロピオニトリル００１％と、ベルオキ
ソニ硫酸アンモニウム０．２％と、プロピレングリコー
ル５８．５チと、グリセリン５％と、カラヤガム１５％
を加えた第１の混合物、食塩３．２％と、水１２％と、
ポリビニルピロリドン３チを均一に溶解したＢｑ　２の
混合物、前記第１及び第２の混合物を混合し均一に伸し
８０℃に加熱して架橋重合させシート状の基材を得る。

上記試料Ａ−Ｋによって得られた基材を２〜３ｃｖｎ平
方或いは円形に切り中心附近に穴を穿ける。

この穴の中に金属のターミナルを挿入し表側に突出させ
る。

尚、上記試料Ａ〜１（において、物質福分１のＮ−ヒド
ロキシメチルアクリルアミＰの１１が帆８７チ以下では
汗等を吸収したときにシート状の基材が溶解し原形を保
てなくなる。父、９．４チを越えるとゲルが固くなり使
用に供し得ない。

”、物質右号２のβ−７ミノプロビオニトリルの素は０
．０１７チ未満でけ反応が進まず、０．１チを越えるも
のけ反応が進みすぎる。

又、物質累号３のベルオキソニ硫酸アンモニウムは０．
０３５チ未満でけ反応が開始しない、又０．３８チを越
えると反応が進みすき゛る。

又、物質番号４のジメチルスルホオキサイｒＩ／ｉ２．
８％未満で１ｔＮ−ヒドロキシメチルアクリルアミドが
溶けに＜＜、７．６％を越えるものについては基材の表
面にジメチルスルホオキサイドが染み出てくるので好ま
しくない。

父、物質番号５のグリセリンは４８．９１未満では基材
が固くなり、５９チを越えるとゲル強度が落る。

叉、物質番号６のカラヤガムは１５チ未満ではゲル強度
が落ち、粘着力も少ない。３０．６％を絨えるものにつ
いては固くなシ皮膚への粘着力がなくなる。

叉、物質番号７の食均は２．８％未満では生体への装着
時の接戦抵抗が高くなり、３．３％以上では溶解せず析
出する。

叉、物質番号８の水け１１．２％未６ト″ｉでは作画性
は向上するが抵抗が大となり電極と【７ての電気伝導性
が低下する。１３．２チを越える場合は混合′見ｔｆ！
の段階で固まるためシート状の成形も困難である。

叉、物質番号９のポリビニルピロリドンＨ２，８−未満
では粘着力が出す生体表膚への密着が悪い。

４．６チを越えるものけ反応の課程で生じるアワが抜け
ず作業性が落る。

次に試料Ｉ−Ｋにおいて物質番号１〜３及び６〜９につ
いては前記試料Ａ−Ｈと同様な理由が成り立つが、物質
番号４０ゾロピレングリコールは２．８％未満で＃″ｉ
ＮｉＮ−ヒドロキシメチルアクリルアミドが十分でなく
なり、５８．５チを越えるものけ基材の強度が落ちる。

又、物質番号５のグリセリンＦｉ５％未満でＶｉ、＄　
１，４の保水性がおとり、６２．２％を越えるものにつ
いては基材の強度が落ちる。

このように本発明の生体用１１極を用いれば生体表皮に
長時間装着しても汗等によって基材の原形がくずれるこ
とが無く良好である。このため長時間の生体電位の測定
においては取り変えの必要が無く生体への侵襲が少い。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）　　０．８７〜９．４−の親水性を有する水溶性
   モノマーと、０．０１７〜０．１−の重合促進剤と、　
   　０．０３５〜０．３８１ノ１１に合間始剤と、２．８
   −７．６％＋７）Ｉｌ水性溶媒と、４８．９〜５９チの
   湿潤剤と、１５〜３０．６−の天然性多糖類と、２．８
   〜３゜３％の無機電解質と、１１．２〜１３．２％の水
   と、２．８〜４．６％の粘着力増強剤とから成るシート
   状の基材にターミナルを付設して生体電位の導出を可能
   とした生体用電極。
2. （２）　　０．８７〜９．４−の親水性を有する水溶性
   モノマーと、０．０１７〜０．１％の重合促進剤と、０
   ．０３５〜０．３８−の重合開始剤と、２．８〜５８．
   ５％の親水性溶媒と、６２．２〜５％の湿自剤と、１５
   〜３０．６−の天然性多糖類と、２．８〜３．３−の無
   機電解質と、１１．２〜１３．２％の水と、２．８〜４
   ．６−の粘着力増強剤とから成るシート状の基材にター
   ミナルを付設して生体電位の導出を可能とした生体用電
   極。