JPS595297B2 - 導電性エラストマ−製導子用電極 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は導電性エラストマー製導子用電極、特には脳波
や心臓の活動により発生する生体起電力等の検出、患部
等にパルス電圧を印加する治療法、あるいは人体に生理
的刺激を与えることなどを目的とする電気機器の該導子
用電極に関するものである。

一般に上記目的に使用される電気機器の導子には、人体
の必要箇所に対して確実に電気的接触することが要求さ
れるため、これには従来この電気的良導体粒子を分散配
合したグリース、クリームあるいはペースト等の層を介
して導子を皮膚に接触させる方法（実公昭４０−３４７
９８号）、特公昭４０−８５８４号）、導電性粘着テー
プを介して接触させる方法（特公昭３９−３０２５１号
）等が知られている。

しかし、このグリースなどを用いる方法では人によって
上記グリース、クリームあるいはペーストかはだ荒れ、
しつしん、かぶれの原因となることがあり、また粘着テ
ープを使用した方法では導子を取り外す際にうぶ毛の抜
けを生じ、痛みを感じさせるなどの欠点がある。

かかる欠点を改善するため導子を導電性エラストマーを
もって構成し、その表面に水を付着させた、要するに導
子電極体と皮膚との間に水の層を介して接触する方法も
とられているか、この場合でも導電性エラストマー、す
なわちエラストマー自体その表面が疎水性で水をはじく
ため、均一に導子電極を水膜で覆った状態とすることが
難しく、したがってこれを微小な生体起電力を検知した
り、患部に電気的刺激を与える目的の導子として使用す
るときは電極面全体にわたって均一な電気的接触状態が
得られないという不利があった。

本発明はこれら従来公知の導子用電極の欠点を改良した
導子用電極を提供しようとするもので、これは導電性エ
ラストマーよりなる導子用電極材料の表面を、１０−３
トル〜１０トルの圧力下にプラズマ重合性を有しないガ
スの低温プラズマで処理してなる導電性エラストマー製
導子用電極に関するものである。

これを説明すると、本発明で使用される導電性エラスト
マーよりなる導子用電極材料は、エラストマー中に導電
材を均一に分散させた比抵抗１０オーム・確以下のもの
であり、このエラストマーとしては天然ゴム、各種合成
ゴム、その他弾性を示す各種合成樹脂があげられ、合成
ゴムとしては５ＢＲ１ＩＲ１ＩＩＲ，、ＮＢＲ，ウレタ
ンゴム、シリコーンゴムなとが、また弾性を示す合成樹
脂としてはポリ塩化ビニル、ポリエチレン、ポリプロピ
レン、ポリ酢酸ビニル、エチレン−酢酸ビニル共重合体
、エポキシ樹脂、ポリエステル樹脂、ポリアミド樹脂な
どがそれぞれ例示される。

つぎに、このエラストマーに配合されるべき導電材とし
ては鉄、銅、ニッケル、コバルト、ステンレス、銀、金
などの金属粒子、タングステンカーバイド、黒鉛粉末、
炭素粉末などの非金属導電性粒子、あるいは絶縁性粒子
の表面を金属メッキまたは金属コーティングしたもの、
さらには炭素繊維、グラファイト繊維、金属繊維、導電
性高分子繊維などの導電性繊維が例示され、これらはそ
の１種または２種以上組み合せて使用できる。

その添加量は導電材の種類にもよるが、目的とする導電
率が得られるに必要な量であればよく、これは一般には
エラストマー１００重量部に対し２〜１０００重量部と
される。

上記した導電材のエラストマー中への分散配合は、通常
、高速回転ミキサー、リボンブレンダー、２本ロールな
どを用いて行われるが、この際必要に応じ各種添加剤、
例えば他の充填剤、顔料、可塑剤、あるいは硬化剤など
も同時に添加配合される。

このようにして均一に配合された導電性エラストマーは
、ついでプレス成形、押出成形、射出成形などにより導
子電極として所望の形状に成形される。

本発明はこうして成形して得た導子用電極材料を低温プ
ラズマで処理するのであるが、この処理方法としてはこ
の材料をプラズマ発生装置内にセットし、１ｏ−３トル
ー１０トルの圧力下においてプラズマ重合性を有しない
ガスの低温プラズマで処理すればよく、この際のプラズ
マ発生条件としてはたえば１３．５６ ＭＨｚ 、
１０〜５００Ｗの電力を印加すればよい。

放電は有極放電、無極放電のいずれでも十分な結果が得
られる。

プラズマ処理時間は印加電力によっても相違するが、一
般には数秒から数十分とすることで充分である。

なお、このプラズマ処理は上記方法に限定されるもので
はなく、これにはたとえば放電周波数帯として、低周波
、マイクロ波などを用いることができ、プラズマ発生様
式もグロー放電のほかコロナ放電、火花放電、無声放電
などを選ぶことができる。

また電極も外部電極のほか内部電極、コイル型など容量
結合、誘導結合のいずれでもよい。

なおこの低温プラズマ処理にあたっては放電熱によって
導子用電極成形体が変形あるいは変質しないように、枚
重出力、処理時間の調整と処理物載置のプラズマ放電電
極を水冷することがよい。

また、ここに使用されるプラズマ重合性を有しないガス
としてはヘリウム、ネオン、アルゴン、窒素、亜酸化窒
素、水素、塩素、塩化水素、シアン化水素などが例示さ
れ、これらのガスは単独または混合して使用される。

これらガスのプラズマ発生装置内におけるガス圧力は１
０−８１−ルー１０トル（好ましくは０．Ｏ１〜１トル
）とすることにより目的のプラズマを良好に発生させる
ことができる。

このようにして導子用電極材料を低温プラズマで処理す
ると、その処理面は処理前に比べて親水化される。

このため、この親水化された導子用電極はその表面に水
を付着させることによって、均一な水膜で覆うことがで
き、これにより皮膚との電気的接触状態を良好なものと
して使用することができるようになる。

つぎに、実施例をあげて本発明を具体的に説明するが、
この実施例は本発明を限定するものではない。

実施例 １ メチルビニルポリシロキサン生ゴム （ビニル基含有量０．１５モル％） １００重量部 アセチレンブラック ６０ 〃ジクミルパ
ーオキサイド ０．７〃上上記台の導電性シリ
コーンゴム組成物を１７０°Ｃで５分プレス成形を行っ
て、１辺が７０龍の正方形断面で厚さ３朋のシートとし
た。

つぎに、これを２００°Ｃで５時間熱処理してその比抵
抗を測定したところ、値は６オーム・篩であった。

ついで、このシートをプラズマ発生装置内にセットし、
減圧下−酸化炭素ガスを通気して圧力を０．３５トルに
保持し、周波数１３．５６ ＭＨｚ 、出力５０Ｗの条
件下で電極間に放電させシートを１０分間プラズマで処
理した。

このプラズマ処理したシートを試料１とし、他方このプ
ラズマ処理を行わなかったシートを試料２として水との
接触角を測定したところ、結果はつぎのようであった。

試料１・・・・・・６１゜ 試料２・・・・・・１２３゜ 実施例 ２ ポリ塩化ビニル樹脂 ＴＫ−１０００ （信越化学工業製商品名） １００重量部ＤＯＰ
９０／／Ｎｉ金属粉末（平
均粒子径６０〜１２０μｍ）８００ 〃 ステアリン酸カルシウム １ 〃ジブナルす
ずジラウレート １．５〃上上記導電性ポリ塩化
ビニル樹脂台組成物を１６０°Ｃで５分間プレス成形し
、冷却後取り出し１辺７０耶の正方形断面で厚さ３朋の
シートを得その比抵抗を測定したところ、値は３オーム
・ぼであった。

ついでこの導電性ポリ塩化ビニルシートをプラズマ発生
装置内にセットし、減圧下−酸化炭素ガスを通気して圧
力を０．２トルに調整保持し、周波数１３．５６ ＭＨ
ｚ、出カフ５Ｗの条件下で電極間に放電させてプラズマ
を発生させ、シートを５分間プラズマで処理した。

このプラズマ処理したシートを試料３とし、他方このプ
ラズマ処理を行わなかったシートを試料４として水との
接触角を測定したところ、結果はつぎのようであった。

試料３・・・・・・３４゜ 試料４・・・・・・９０゜ このようにして得られたその表面が親水性化された、表
面抵抗の低い導電性エラストマーはたとえば第１図、第
２図に示すように所定寸法のシート状体または板状体１
となし、その親水性化された一側面を皮膚との接触面と
なし、他側面にリード線３の取付けられた通常金属で構
成された電極板２と密接一体化されて導子電極とするこ
とができる、なお、それら図における４、４′は電気絶
縁材料よりなるカバ一部材である。

本発明の親水性化された表面をもつ導電性エラストマー
の導子電極はその親水性化された表面に均一な水膜を作
ることにより皮膚と完全に密着させることができるから
、確実に皮膚との電気的接触を保つことができ、接触抵
抗値変化の少ないすぐれた導子用電極である。

【図面の簡単な説明】

第１図、第２図は本発明になる導子用電極を組み込んだ
導子の構造断面図である。 １・・・・・・表面親水性化された導電性エラストマー
電極、２・・・・・・電極板、３・・・・・・リード線
、４，４′・・・・・・電気絶縁カバー。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 導電性エラストマーよりなる導子用電極材料の表面
   を、１０−３ トルー１０トルの圧力下にプラズマ重合
   性を有しないガスの低温プラズマで処理してなる導電性
   エラストマー製導子用電極。