JPH0456621B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は優れた導電性と粘着性とを有する医療
用粘着剤およびそれを用いた医療用皮膚電極に関
する。

（従来の技術） 心電計、筋電計、脳波計、電気的皮膚刺激装置
などの医療用測定機器を使用する場合には、皮膚
表面に電極を貼付し皮膚表面の所定場所とこれら
機器とを電気的に接続することが行われる。医療
用皮膚電極の素材や形状、さらにはその電極の皮
膚表面への固定手段について種々の改良がなされ
ている。その例を以下に示す。

(1) 最も普通に用いられる方法として電解質を含
有する導電性の液体、ペースト、クリーム、水
性ゲルなどの導電性媒体を介して金属製電極板
を皮膚表面に貼付する方法があるが次の欠点を
有する： (1)−１ 上記導電性媒体を皮膚表面または電極板
表面に均一に塗擦するには熟練を要し、塗擦
作業が煩雑でもある。使用後も皮膚表面を清
拭する必要がある； (1)−２ 電極板を皮膚表面に固定するための接着
テープなどの固定手段が必要である。

(1)−３ 長時間にわたり測定を行うと導電性媒体
に含有される水分が蒸発して導電性が変化す
るため、得られる測定値にバラツキがある。

(1)−４ 上記導電性媒体の保存中に含有水分が蒸
発するのを防ぐために、密封容器に収容する
必要がある。

(1)−５ 固定手段が測定中に緩んだりあるいは被
測定者の身体の動きにより電極が皮膚から持
ち上がると、皮膚表面と測定機器との間の信
号伝達が不完全となる。

(1)−６ 導電性媒体の塗擦膜が薄い場合または塗
擦膜の厚みが不均一なために薄い部分がある
と、電極板が皮膚表面に直接接触して火傷の
原因となる。

(1)−７ 導電性媒体の成分によつては皮膚刺激や
かぶれが生じる。

(1)−８ 導電性媒体に含有される電解質の成分に
よつては皮膚面過剰電位が生じる。

(2) 上記(1)の方法における導電性媒体をスポンジ
に含浸飽和させ、これを介して金属製電極板を
皮膚表面に貼付する方法は、上記(1)方法に比較
して操作が容易でかつ皮膚表面への接着に優れ
ているため信号伝達に優れると共に電極板が皮
膚に接することがないため火傷のおそれもない
がその他の点においては上記(1)方法と同じ欠点
を有する。しかも、固定手段による電極板の圧
着力が過剰であると、導電性媒体がスポンジか
ら滲み出すおそれがある。

(3) 上記(2)の方法における導電性媒体を含浸飽和
させたスポンジ、金属製電極板および固定手段
としての粘着テープを一体化した電極を使用す
る方法は、皮膚表面に電極を貼付する操作が簡
単であり電極が使い捨てられうる点で有利であ
る。しかし、水分の蒸発による導電性の変化、
導電性媒体による皮膚刺激、電解質成分による
皮膚面過剰電位、そしてスポンジからの導電性
媒体の滲み出しについては上記(1)および(2)の方
法と同じ欠点を有する。さらにこのような電極
の保存中に水分が蒸発しないように特殊な包装
が必要なため、製品を安価に提供し得ない。

(4) 上記(3)の方法において導電性媒体を含浸させ
たスポンジの代わりに水または電解質水溶液を
含む天然または合成の親水性ポリマーを用いる
方法では、親水性ポリマーとして、メチルセル
ロース、ポリビニルアルコール、ポリビニルピ
ロリドンなどの化合物が利用されうる。このよ
うな電極を用いると、導電性媒体の滲み出しが
なく安定した測定値が得られる。しかし、水分
蒸発による導電性の変化、および電解質成分に
よる皮膚面過剰電位については依然としてその
欠点が解消されない。さらに天然の親水性高分
子を用いる場合には、保存中に細菌やかびなど
の微生物が繁殖するおそれがある。微生物が繁
殖すると導電性が低下し、皮膚刺激の原因にも
なる。これを防ぐ目的で防腐剤を加えると、こ
の防腐剤により皮膚障害を生じることがある。
また、水分蒸発防止のための特殊包装を必要と
するため、製品が安価に提供できないのは上記
(3)の方法と同様である。

(5) 導電性粘着剤層を金属製電極板の片面に設け
た電極を用いる方法は、粘着剤自体に導電性が
付与されているためその取り扱いが簡単であ
り、しかも構成が簡単であるため製品が安価に
提供されうる。使用される導電性粘着剤は、以
下に述べる主として三種類の方法（(5)−〜(5)
−）により調製される。

(5)− 貼付剤に用いられる粘着剤（ガラス転移
点（T_G）：−25℃〜−55℃）に金属やカーボ
ンなどの導電性粒子を配合して得られた導電
性粘着剤は水分を含有しないため、水分の蒸
発による導電性の変化がない。また、水分蒸
発を防ぐための特殊包装を必要としない。し
かし、このような粘着剤およびそれを用いた
電極は次のような欠点を有する。

(5)−−１ 導電性粒子は大量に粘着剤中に配合
しないと所定の導電性が得られない。その
ために、導電性微粒子を大量に粘着剤中に
配合すると粘着力が著しく低下する。

(5)−−２ この電極を用いると、生体電極レベ
ルの電圧・電流域において電気的騒音（ノ
イズ）が混入しやすい。

(5)− 天然または合成の親水製ポリマーに水溶
性可塑剤および電解質を配合して導電性粘着
剤を得る方法では、親水性ポリマーとしては
上記(4)の方法と同様にポリビニルアルコール
やメチルセルロースなどが利用される。水溶
性可塑剤としては例えばグリセリンが、そし
て電解質としては例えば塩化ナトリウムが用
いられる。このような導電性粘着剤を用いた
電極は特開昭56−36940号公報に開示されて
いる。このような粘着剤や電極は次のような
欠点を有する。

(5)−−１ 粘着剤の導電性は電解質に依存す
る。塩化ナトリウムのような電解質は、本
来導電性がそれほど高くないため、大量に
配合される必要がある。電解質の配合割合
が増すと粘着剤の粘着力が低下する。

(5)−−２ 電解質を溶解させるために少量の水
が用いられるが、水分の蒸発により導電性
が変化する。水分の蒸発を阻止するための
特殊な包装が必要であり、そのために安価
に製品を供給できない。

(5)−−３ 天然の親水性ポリマーを使用すると
細菌やかびなどの微生物が繁殖するおそれ
がある。これを防止するために防腐剤を加
えると、この防腐剤により皮膚障害が生じ
ることがある。

(5)−−４ 粘着剤の内部凝集力が弱いため、い
わゆる糊割れ現象や糊残り現象が生じる。
電極を補強するために粘着剤層に芯材を埋
設する必要がある。

(5)− 導電性粘着剤としてカルボキシル基およ
び／またはカルボキシル基のアルカリ金属塩
を含有するポリマーを用いる方法では、粘着
剤が上記(5)−の方法と同様に水を含有しな
い点において優れている。これを利用した電
極は特開昭56−36939号公報に開示されてい
る。この粘着剤や電極についても次のような
欠点がある。

(5)−−１ カルボキシル基を有するポリマーの
導電性は本来それ程高くはない。カルボキ
シル基をアルカリ金属塩とすれば導電性が
向上するが、粘着性が低下する。

(5)−−２ 被測定者の体質によつては、カルボ
キシル基を含有する粘着剤を貼付すると皮
膚障害を生じる。

(5)−−３ 粘着剤の内部凝集力が弱いため糊割
れ現象や糊残り現象を生じる。これを防ぐ
ためには芯材を埋設する必要がある。

（発明が解決しようとする問題点） 本発明は上記従来の欠点を解決するものであ
り、その目的とするところは、各種医療用測定機
器に利用され得、簡単な操作で皮膚の所定場所に
貼付されうる医療用皮膚電極を提供することにあ
る。本発明の他の目的は、優れた導電性と粘着性
とを有する粘着剤層が電極板表面に設けられた医
療用皮膚電極を提供することにある。本発明のさ
らに他の目的は、上記皮膚電極に用いられうる、
優れた導電性と粘着性とを有し、かつ次の特徴を
有する粘着剤を提供することにある。

(1) 皮膚刺激性がなく、かつ保存中に微生物が繁
殖して皮膚障害の原因となることのない粘着
剤； (2) 粘着剤の構成成分として水が必須成分ではな
く、そのため水分蒸発により導電性の変化をき
たさない粘着剤；および (3) 内部凝集力に優れ、電極の粘着剤層中に芯材
を埋設する必要がなく、粘着剤層が薄くても
（通常、1.0mm以下）糊割れや糊残りの生じるこ
とのない粘着剤。

本発明のさらに他の目的は、上記導電性粘着剤
が電極板表面に設けられ、そして次の特徴を有す
る医療用皮膚電極を提供することにある。

(1) 長時間使用しても皮膚表面から剥離せず、所
定の導電性を維持しうる皮膚電極； (2) 電気的騒音が混入しにくい皮膚電極；および (3) 皮膚面過剰電位を生ずることのない皮膚電
極。

（問題点を解決するための手段） 本発明の医療用導電性粘着剤は、アミド基を介
して、その末端が４級アンモニウム塩である置換
基を有する（メタ）アクリルアミド誘導体；およ
びアルキル基の平均炭素数が８以下のアクリル酸
アルキルエステルを構成成分として含有する共重
合体を主成分とし、そのことにより上記目的が達
成される。さらに、本発明の医療用皮膚電極は、
アミド基を介して、その末端が４級アンモニウム
塩である置換基を有する（メタ）アクリルアミド
誘導体；およびアルキル基の平均炭素数が８以下
のアクリル酸アルキルエステルを構成成分として
含有する共重合体を主成分とする導電性粘着剤層
が電極板の片面に設けられ、そのことにより上記
目的が達成される。

本発明の粘着剤の主成分である共重合体は構成
成分として次の構造式を有する（メタ）アクリル
アミド誘導体を含有する。

（ここで、R₁はＨまたはCH₃、R₂は炭素数１〜
６のアルキレン基、R₃、R₄およびR₅はCH₃また
はC₂H₅、ＸはClまたはBrである。） 上記構造式で示される化合物のうち、好適なも
のとしては例えば、３（メタクリルアミド）プロ
ピルトリメチルアンモニウムクロライド、３（ア
クリルアミド）プロピルトリメチルアンモニウム
クロライド、２（アクリルアミド）エチルジエチ
ルメチルアンモニウムクロライド、３（メタクリ
ルアミド）イソペンチルトリメチルアンモニウム
クロライド、３（メタクリルアミド）イソペンチ
ル−２−トリメチルアンモニウムクロライド等が
挙げられる。本発明に用いられる（メタ）アクリ
ルアミド誘導体は共重合体を構成する成分中に15
〜70重量％の割合で含有される。該（メタ）アク
リルアミド誘導体は共重合体の導電性を発現させ
るための基本的な要素であり、含有量が多いほど
得られる粘着剤の導電性が高く、また反対に含有
量が過少であり、後述のアクリル酸アルキルエス
テルなどの含有量が過剰であると得られ粘着剤の
導電性は低い。（メタ）アクリルアミド誘導体が
過剰であると後述のアクリル酸アルキルエステル
との共重合性が低下し、高分子量の共重合体が得
られない。また、未反応のモノマーが多く残留す
るため、粘着剤の凝集力が低下し、糊割れ現象や
糊残り現象が生じる。未反応のモノマーが皮膚刺
激の原因にもなる。さらに、（メタ）アクリルア
ミド誘導体が過剰であると得られた共重合体の吸
水性も大き過ぎ、そのため、粘着剤の保存中ある
いは電極に用いた場合に吸湿による導電性の変化
が生じる。

共重合体の別の構成成分であるアクリル酸アル
キルエステルは炭素数が８以下のアルキル基を有
する。ただし、アクリル酸アルキルエステルは２
種以上混合されて用いられてもよく、そのアルキ
ル基の炭素数の平均値が８以下であればよい。ア
ルキル基の炭素数が小さくなるほど得られる共重
合体の剛性が大きくなる。そのため、炭素鎖の短
いアクリル酸アルキルエステルを用いて調製され
た共重合体は、後述の可塑剤を比較的大量に加え
る必要がある。アルキル基の平均炭素数が８を越
えると（メタ）アクリルアミド誘導体との共重合
性が悪くなり、電気伝導性が低下する。生成した
共重合体の溶媒（アルコール系溶剤）に対する溶
解性も低いため、反応液がミクロコロイダル状態
となり取り扱いが不便になる。上記の点からアル
キル基の炭素数が４であるブチルアクリレートが
特に好適に用いられる。共重合体は（メタ）アク
リルアミド誘導体以外の成分のうちの少なくとも
50重量％がアクリル酸アルキルエステルとなるよ
うに調製される。アクリル酸アルキルエステルの
占める割合が小さいと、得られる共重合体の粘着
性が充分に発現されない。（メタ）アクリルアミ
ド誘導体とアクリル酸アルキルエステルとの配合
割合は、後述の多官能性単量体やその他の重合性
単量体、用いられる可塑剤の種類とその量、目的
とする粘着剤の粘着性や導電性などを考慮して適
宜設定される。

上記（メタ）アクリルアミド誘導体およびアク
リル酸アルキルエステルの他に多官能性単量体を
微量加えて共重合を行うと、得られる共重合体の
内部凝集力を向上させることができる。多官能性
単量体とは、分子末端の２ケ所以上に（メタ）ア
クリル酸エステル基が置換した単量体をいう。例
えば、１・６−ヘキサングリコールジメタクリル
酸エステルが好適に用いられる。多官能性単量体
が含有されると共重合時にごくわずかではあるが
架橋（微架橋）が生じるため、共重合体の内部凝
集力が増大する。そのため、後述の可塑剤を多量
に加えても共重合体が流動化しないので、粘着力
の大きな粘着剤が得られうる。さらに、粘着剤の
保存中あるいは該粘着剤を用いた電極を使用する
際に水分を吸収して軟化・流動することもない。
多官能性単量体は重合時に全重合性単量体中0.8
重量％以下の割合で添加される。過剰であると得
られる共重合体のアルコールや水などの溶媒への
溶解性が悪くなる。

その他の重合性単量体が本発明の共重合体の特
色である導電性などの性質を損なわない範囲にお
いて共重合されていてもよい。そのような重合性
単量体には、例えば、酢酸ビニル、プロピオン酸
ビニル、ビニルピロリドン、ジメチルアクリルア
ミド、ジエチルアクリルアミド、ジアセトンアク
リルアミド、無水マレイン酸、アクリロニトリ
ル、（メタ）アクリル酸、メタクリル酸アルキル
エステル、ポリエチレングリコールモノ（メタ）
アクリル酸エステル、ポリプロピレングリコール
モノ（メタ）アクリル酸エステル、アルコキシル
アルキル（メタ）アクリル酸エステルがある。こ
れらの重合性単量体を適宜選択し含有させること
により共重合反応を適度にコントロールすること
が可能である。含有量を適宜選択することにより
所望の溶解性を有する共重合体を得ることもでき
る。これらのその他の重合性単量体は、その含有
量が多くても全体の40重量％以下となるように共
重合される。

上記（メタ）アクリルアミド誘導体およびアク
リル酸アルキルエステル、さらに必要に応じて多
官能性単量体やその他の重合性単量体を通常の重
合方法により重合反応に供して、共重合体が得ら
れる。なかでも溶液重合法が好適に用いられる。
溶媒としてはアルコール系溶媒などが好適に用い
られ、ラジカル反応により共重合体が生成する。
溶液重合法により共重合体を得る場合には、上記
の単量体、触媒および溶剤を還流冷却器付き反応
器に仕込み、不活性ガス雰囲気下で撹拌しながら
反応を行う。反応温度は単量体の種類により異な
るが、通常50〜80℃好ましくは60〜70℃である。
触媒には、通常用いられるアゾビス系の触媒など
が好適に用いられる。触媒量は、通常、全単量体
のモル数の0.2〜0.5モル％の範囲が採用される。
触媒は、重合反応の進行状況に応じて適宜分割し
て反応系に加えられる。重合反応中に反応液の濃
度が上がつて撹拌状態が悪くなる場合や反応が急
激に進行し反応液がゲル化したり暴走反応の可能
性が高い場合には、適宜溶媒が追加されて反応液
が希釈される。重合開始時における単量体などの
反応液中の濃度は60〜90重量％であることが好ま
しい。重合反応は重合の開始時から通常30〜40時
間が好適である。

このようにして得られた共重合体溶液をそのま
ま塗装するとその塗装膜は強靭な被膜となり、被
膜の導電性はまだ充分発揮されない。しかし、適
当な可塑剤が加えられると、共重合体は軟化して
粘着性を有するようになると共に導電性も著しく
高くなる。内部凝集力も適度となり粘弾性的性質
を有するようになる。可塑剤の働きをするものと
しては、水の他に、多価アルコール、多価アルコ
ール誘導体などの水溶性もしくは親水性の液体が
ある。しかし、従来技術の項で述べたように、水
を用いると粘着剤から水分が蒸発することにより
導電性などが変化する。そのため、水を含有しな
い可塑剤が好適である。このような可塑剤として
は、高沸点の水溶性または親水性の液体が挙げら
れる。例えば、グリセリン、ジグリセリン、低分
子量ポリビニルメチルエーテル、炭素数４以上の
アルキレングリコール、ポリエチレングリコー
ル、ポリプロピレングリコール、アリル・アルキ
ルアルコール、液状多糖類、炭素数12以上のアル
キルトリメチルアンモニウムクロライドの如き液
状カチオン界面活性剤類、ポリオキシエチレンア
ルキルエーテルまたはエステル、脂肪酸ジエタノ
ールアミド、ソルビタンアルキルエステル、ソル
ビタンポリオキシエチレンアルキルエステル等の
如き非イオン界面活性剤類、ジメチルベタインの
如き両性界面活性剤、液状アミノ酸等がある。こ
れらの可塑剤のうち、特にグリセリンおよびジグ
リセリンが好適に用いられる。可塑剤は２種以上
混合して用いられてもよい。可塑剤の量は共重合
体の組成、可塑剤の種類、所望する粘着性の度合
などにより異なるが、通常、共重合体の20〜140
重量％、好ましくは40〜80重量％の範囲である。
比較的固い粘着剤を得たい場合には可塑剤の量を
少なくする。毛深い皮膚や多数の深い皺の入つた
皮膚に電極を貼付するために軟らかい粘着剤を得
たい場合には可塑剤の量を多くする。可塑剤を添
加しすぎると粘着剤の吸水性が大きくなるため注
意を要する。

可塑化された共重合体は、その導電性も著しく
向上する。共重合体の組成により異なるが、通
常、共重合体に適度な粘着性を付与するだけの量
の可塑剤を加えると同時に適度な導電性が得られ
る。

粘着剤には、上記の共重合体および可塑剤の他
に高分子添加剤などが該共重合体の特性を損なわ
ない範囲内で含有されていてもよい。高分子添加
剤としては、アルコール系溶剤に可溶な重合体が
用いられる。それには、例えば、ポリビニルピロ
リドン、酢酸ビニル−ビニルピロリドン共重合
体、ジアセトンアクリルアミド−ビニルピロリド
ン共重合体、部分ケン化ポリ酢酸ビニル−無水マ
レイン酸共重合体、酢酸ビニル−無水マレイン酸
共重合体、メチルビニルエーテル−無水マレイン
酸共重合体、２−ヒドロキシエチル（メタ）アク
リル酸エステルと（メタ）アクリル酸エステルと
の共重合体、２−ヒドロキシプロピル（メタ）ア
クリル酸エステルと（メタ）アクリル酸エステル
との共重合体、ポリエチレンイミン、メチルセル
ロース、エチルセルロース、部分アセチル化セル
ロース、ポリビニルアセタールが挙げられる。こ
れらは２種以上混合されて用いられてもよい。

上記高分子添加剤は粘着剤の内部凝集力を調節
する目的で添加される。基本的には粘着剤の共重
合体組成を適宜選択することにより所望の内部凝
集力が得られるが、既に調製された共重合体の内
部凝集力の大きさをわずかに変化させたいときに
は、このような高分子添加剤が利用される。高分
子添加剤は単なる増量剤としても使用され得、高
分子添加剤を加えることにより粘着剤が安価に提
供されうる。高分子添加剤は共重合体の20重量％
以下の量で粘着剤中に含有されうる。過剰である
と共重合体の粘着性や導電性が損なわれる。

粘着剤には、さらに充填剤が共重合体の20重量
％以下の割合で含有されていてもよい。主として
無機充填剤が用いられ、それには酸化亜鉛、炭酸
カルシウム、炭酸マグネシウム、酸化硅素、硅酸
カルシウムなどがある。

このようにして調製された粘着剤は充分な導電
性を有するが、必要に応じてさらに電解質を加え
て導電性を向上させることも可能である。電解質
には、例えば、コハク酸ナトリウム、サリチル酸
ナトリウムなどの有機酸アルカリ金属塩；塩化ナ
トリウム、塩化マグネシウムなどの無機塩等の
外、オクチルトリメチルアンモニウムクロライド
の如きカチオン界面活性剤が、可塑剤としての役
割と兼用して加えられることもできる。

上記のように調製された粘着剤の導電性は次の
ような機作で発現されると考えられる。共重合体
に組み込まれている（メタ）アクリルアミド誘導
体の側鎖の四級アンモニウム塩はイオン状態に解
離しやすい。このようなイオン状態の四級アンモ
ニウム塩同士がポリマー中では互いに接近した状
態にあるので、電圧が加えられると四級アンモニ
ウム塩を介して電荷の移動が行われる。電荷の移
動は連鎖的に起こるため電流が流れる。共重合体
にグリセリンなどの可塑剤が加えられていると、
共重合体に組み込まれている（メタ）アクリルア
ミド誘導体の分子鎖運動が活発になる。そのため
導電性が発揮され、また同時に粘着性をも有する
に至る。共重合体中のアクリル酸アルキルエステ
ルはその分子鎖の屈曲性の良さが、該四級アンモ
ニウム塩基を有する（メタ）アクリルアミド部分
の働きをも活発にし、その結果、共重合体の電気
伝導性を高くするように作用しているものと考え
られる。

得られた導電性粘着剤の層が導電性基材（電極
板）の片面に設けられて医療用皮膚電極が調製さ
れる。例えば、第１図〜第３図に示すように、本
発明の皮膚電極１は電極板１１の片面に上記導電
性粘着剤層１３が設けられてなる。導電性粘着剤
層１３の表面（被測定者の皮膚表面に接触する
側）にはシリコンなど処理した剥離紙１４が張り
つけられている。この剥離紙１４は導電性粘着剤
層１３を保護するものであり、該皮膚電極１を皮
膚に取りつけるときに剥離される。電極板１１の
一端には突起部１１０が設けられ、第４図に示す
ように、心電計などの医療用測定機器２に導線２
０を介してクリツプ等の手段により電気的に連結
される。この突起部１１０には適当な非導電性シ
ート１５が被覆されており、電極板１１が直接皮
膚に接触するのを防止している。

電極板１１としてはアルミ箔、錫箔、ニツケル
箔などの金属シートや金属で表面をコーテイング
した布などの導電性基材が好適に用いられる。粘
着剤を電極板１１表面に設けるには、例えば溶液
重合によつて得られた粘着剤の有機溶剤溶液を導
電性基材上に流延・乾燥するか粘着剤溶液を剥離
紙１４上に流延・乾燥した後、電極板１１表面に
転写してもよい。粘着剤層１３の厚みは0.03mm
（30μｍ）以上、好ましくは0.5〜1.5mmである。そ
の厚みが1.5mmを越えた比較的厚い粘着剤層を形
成する場合には電極全体を所定の形状に保つため
に補強材を用いてもよい。補強材としては、通
常、ガーゼなどの粗いメツシユの織布が利用さ
れ、粘着剤層１３内部に埋設される。

（作用） このような電極の電極板表面における粘着剤層
の面積が500mm²、そして印加電圧が10Hzで100ｍＶ
以下のときに、電極のインピーダンスは8kΩ以
下である。このような導電性に優れた電極を用い
ると測定感度が良好となる。粘着剤は優れた粘着
性を有するため、電極を所定の皮膚表面へ固定用
の補強手段を用いずに固定でき、長時間にわたり
正確な測定がなされうる。粘着剤には水を可塑剤
や電解質の溶媒として含有する必要がないため、
電極の使用中あるいは保存中に水の蒸発により導
電性が変化して、測定値に影響を与えることがな
い。また、水の蒸発により粘着性が低下すること
もない。さらに、金属粉末などを含有しないため
電気的なノイズの混入もほとんど認められない。
粘着剤の内部凝集力も大きいため、膜厚の粘着剤
層を形成することができ、補強材は特に必要では
ない。共重合体調製時に多官能性単量体が加えら
れると微架橋によりさらに内部凝集力に優れた粘
着剤が得られる。このような粘着剤を使用した電
極は粘着剤の膜厚にかかわらず、いわゆる糊割れ
現象や糊残り現象が発生しない。さらに、粘着剤
が天然の高分子ではないため保存中などに微生物
が繁殖することがなく、それによる皮膚刺激も起
こらない。粘着剤に電解質を含有する必要がない
ため、これが原因となる皮膚過剰電位も生じな
い。

（実施例） 本発明を実施例につき説明する。

実施例 １ (A) 粘着剤の調製：（メタ）アクリルアミド誘導
体として３（メタクリルアミド）プロピルトリ
メチルアンモニウムクロライドを66.5ｇ（0.3
モル）、アクリル酸アルキルエステルとしてア
クリル酸ブチルを89.6ｇ（0.7モル）、そして溶
媒としてメチルアルコールを70ｇ反応コルベン
に仕込み、N₂気流下、撹拌しながら60℃で重
合反応を行つた。重合触媒としてはアゾビスイ
ソブチロニトリル4.1ｇを使用した。触媒は100
mlの酢酸エチルに溶解させ、反応開始後30時間
にわたり10回に分割して反応コルベンに投入し
た。反応液の粘度が上がつたときにはメチルア
ルコールを適宜追加した。さらに65℃に昇温
し、８時間反応を継続させた。得られた反応液
は透明であり、含有される共重合体の濃度は
38.3％、粘度は20℃で21000cpsであつた。共重
合体における各単量体の重合率は３（メタクリ
ルアミド）プロピルトリメチルアンモニウムク
ロライドが98.1％、そしてアクリル酸ブチルが
98.8％であつた。この共重合体溶液100ｇにつ
き可塑剤としてジグリセリン17.0ｇを加えて粘
着剤溶液を得た。

(B) 粘着剤層の形成および粘着力の性能評価：(A)
項で得られた粘着剤溶液を厚さ50μｍのポリエ
チレンテレフタレート（PET）フイルム基材
上に、その乾燥後の厚さが0.04mm（40μｍ）以
上となるように流延し乾燥させた。粘着剤層が
形成された基材を2.5cm×2.5cmの大きさに切断
し粘着シートを得た。これを皮膚表面に貼付し
た。貼付場所は関節部位などの皮膚直接屈曲部
位を避けた。粘着シートを６時間貼付しておい
たが、日常生活の運動により粘着剤シートがは
がれることはなかつた。このシートをはがす
と、粘着剤層は一時的に引き伸ばされながら皮
膚表面から剥がれた。剥離時には適度な粘着力
が皮膚に感じられた。剥離後の皮膚表面への糊
残り現象は認められなかつた。

この粘着シートを15mm×150mmに裁断したテ
ープ状のものとなして、日本薬局方絆創膏粘着
力試験法（180゜折り返し剥離法）によつて粘着
力代用特性値を測定した。その値は15mm幅あた
り580ｇであつた。

(C) 粘着剤層の導電性評価：(A)項で得られた粘着
剤溶液をシリコーン剥離紙上に乾燥後の厚さが
1.0mm（1000μｍ）となるように流延し、乾燥さ
せた。この粘着剤をアルミニウム箔上に転写し
た。転写された粘着剤層表面にさらに500mm²の
大きさで同質のアルミニウム箔を重ねてサンド
イツチ状の試験片を得た。この試験片の２枚の
アルミニウム箔の間に10PH、10ｍＶの正弦波交
流電圧を加えて実効電流を測定した。その値か
らインピーダンスを算出したところその値は
1.2kΩであつた。

実施例 ２ (A) 粘着剤の調製：（メタ）アクリルアミド誘導
体として３（アクリルアミド）プロピルトリメ
チルアンモニウムクロライドを82.7ｇ（0.4モ
ル）、アクリル酸アルキルエステルとしてアク
リル酸２−エチルヘキシルを55.2ｇ（0.3モ
ル）、多官能性単量体として１・６−ヘキサン
グリコールジメタクリル酸エステルを0.13ｇ、
そして上記以外の重合性単量体としてメタクリ
ル酸ブチルを42.6ｇ（0.3モル）使用し、実施
例１(A)項に準じて共重合体を調製した。溶媒と
してはエチルアルコールを100ｇ使用した。重
合触媒の量は4.9ｇとした。得られた反応液は
微乳白色の粘稠溶液であり、含有される共重合
体の濃度は39.5％、粘度は20℃で27000cpsであ
つた。共重合体における各単量体の重合率は３
（アクリルアミド）プロピルトリメチルアンモ
ニウムクロライドが97.6％、アクリル酸２−エ
チルヘキシルが99.0％、メタクリル酸ブチルが
100％であつた。この共重合体溶液100ｇにつき
可塑剤としてジグリセリン24ｇを加えて粘着剤
溶液を得た。

(B) 粘着剤層の形成および粘着力の性能評価：本
実施例(A)項で得られた粘着剤溶液を用い実施例
１(B)項と同様に粘着剤層の形成および粘着力の
評価を行つた。その結果は実施例１(B)項と同様
であつた。但し粘着力代用特性値は15mm幅あた
り640ｇであつた。

(C) 粘着剤層の導電性評価：本実施例(A)項で得ら
れた粘着剤溶液を用い実施例１(C)と同様の方法
で実効電流を測定し、インピーダンスを算出し
た。試験片のインピーダンスは0.9kΩであつ
た。

実施例 ３ (A) 粘着剤の調製：（メタ）アクリルアミド誘導
体として２（アクリルアミド）エチル・ジエチ
ル・メチルアンモニウムクロライドを108.5ｇ
（0.46モル）、アクリル酸アルキルエステルとし
てアクリル酸ブチルを43.5ｇ（0.34モル）、多
官能性単量体として１・６−ヘキサングリコー
ルジメタクリル酸エステルを0.13ｇ、そして上
記以外の重合性単量体としてメタクリル酸ブチ
ルを28.4ｇ（0.20モル）使用し、実施例１(A)項
の方法に準じて共重合体を調製した。溶媒とし
てはエチルアルコールを90ｇ使用した。重合触
媒の量は4.9ｇとした。得られた反応液は透明
な粘稠溶液であり、含有される共重合体の濃度
は37.2％、粘度は20℃で24000cpsであつた。各
単量体の重合率は、２（アクリルアミド）エチ
ル・ジエチル・メチルアンモニウムクロライド
が97.4％、アクリル酸ブチルが99.1％、メタク
リル酸ブチルが100％であつた。この可塑剤と
してベンジルアルコール20ｇおよびジグリセリ
ン12ｇ、そして電解質としてコハク酸ナトリウ
ム８ｇを上記の共重合体溶液100ｇに対して添
加し、粘着剤溶液を得た。コハク酸ナトリウム
は少量の水に溶解させ、可塑剤と同時に反応液
に加えた。

(B) 粘着剤層の形成および粘着力の性能評価：本
実施例(A)項で得られた粘着剤溶液を用い実施例
１(B)項と同様に粘着剤層の形成および粘着力の
評価を行つた。その結果は実施例１(B)項と同様
であつた。但し粘着力代用特性値は15mm幅あた
り550ｇであつた。

(C) 粘着剤層の導電性評価：本実施例(A)項で得ら
れた粘着剤溶液を用い実施例１(C)と同様の方法
で実効電流を測定し、インピーダンスを算出し
た。試験片のインピーダンスは0.8kΩであつ
た。

実施例 ４ (A) 粘着剤の調製：（メタ）アクリルアミド誘導
体として３（メタクリルアミド）プロピル・ジ
メチル・エチルアンモニウムクロライドを58.7
ｇ（0.25モル）と２（アクリルアミド）エチル
ジエチルメチルアンモニウムクロライドを55.1
ｇ（0.25モル）、アクリル酸アルキルエステル
としてアクリル酸ブチルを51.2ｇ（0.4モル）、
多官能性単量体としてプロピレングリコールジ
メタクリル酸エステルを0.6ｇ、そして上記以
外の重合性単量体として酢酸ビニルを11.1ｇ
（0.1モル）使用し、実施例１(A)項の方法に準じ
て共重合体を調整した。溶媒としてはエチルア
ルコールを70ｇ使用した。重合触媒の量は4.9
ｇとした。得られた反応液は透明な粘稠溶液で
あり、含有される共重合体の濃度は36.6％、粘
度は20℃で29000cpsであつた。各単量体の重合
率は３（メタクリルアミド）プロピルジメチル
エチルアンモニウムクロライドが97.2％、２
（アクリルアミド）エチルジエチルメチルアン
モニウムクロライドが98.9％、アクリル酸ブチ
ルが98.6％、そして酢酸ビニルが99.9％であつ
た。可塑剤としてグリセリン18.0ｇおよび低分
子量ポリビニルメチルエーテル（Gantrez
M574）12.0ｇ、そして電解質として塩化ナト
リウム3.0ｇを上記の共重合体溶液100ｇに対し
て添加し、粘着剤溶液を得た。塩化ナトリウム
は少量の水に溶解させて添加した。

(B) 粘着剤層の形成および粘着力の性能評価：本
実施例(A)項で得られた粘着剤溶液を用い実施例
１(B)項と同様に粘着剤層の形成および粘着力の
評価を行つた。その結果は実施例１(B)項と同様
であつた。但し粘着力代用特性値は15mm幅あた
り720ｇであつた。

(C) 粘着剤層の導電性評価：本実施例(A)項で得ら
れた粘着剤溶液を用い実施例１(C)と同様の方法
で実効電流を測定し、インピーダンスを算出し
た。試験片のインピーダンスは0.7kΩであつ
た。

（発明の効果） 本発明によれば、このように、優れた導電性と
粘着性とを有する粘着剤が得られる。この粘着剤
を電極板上に付与して得られた皮膚電極は皮膚表
面へ簡単に貼付され得、固定用の補助手段を必要
としない。粘着剤には可塑剤や電解質の溶媒とし
て水を含有させる必要がないため、電極の使用中
あるいは保存中に水の蒸発による導電性の変化が
なく、したがつて測定値が正確に得られる。水の
蒸発により粘着性が低下することもない。また、
水の蒸発を防止するための特殊な包装を必要とし
ないため、電極が安価に提供されうる。電気的な
ノイズの混入もほとんど認められない。粘着剤の
内部凝集力も大きいため、厚い粘着剤層を形成す
ることができ、補強材も特に必要とされない。共
重合体調製時に多官能性単量体が加えられると微
架橋によりさらに内部凝集力に優れた粘着剤が得
られる。そのため、電極に形成された粘着剤層の
膜厚にかかわらず、糊割れ現象や糊残り現象が生
じない。粘着剤は天然の高分子ではないため保存
中などに微生物が繁殖することがなく、それによ
る皮膚刺激も起こらない。粘着剤に用いられる共
重合体は後架橋が行われていないので未反応の単
量体による皮膚刺激も発生しない。粘着剤に電解
質を含有する必要がないため、これが原因となる
皮膚過剰電位も生じない。このような皮膚電極は
各種医療用測定装置に利用され得、簡単かつ正確
に所望の測定がなされうる。

【図面の簡単な説明】

第１図および第２図はそれぞれ本発明の医療用
皮膚電極１の一例を示す平面図および底面図、第
３図はその側面図、そして第４図は皮膚電極１の
使用状態を示す説明図である。 １……皮膚電極、２……医療用測定機器、１１
……電極板、１３……導電性粘着剤層、１４……
剥離シート、１５……非導電性シート、２０……
導線、１１０……突起部。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ アミド基を介して、その末端が４級アンモニ
   ウム塩である置換基を有する（メタ）アクリルア
   ミド誘導体；およびアルキル基の平均炭素数が８
   以下のアクリル酸アルキルエステルを構成成分と
   して含有する共重合体を主成分とする医療用導電
   性粘着剤。 ２ 前記共重合体は前記（メタ）アクリルアミド
   誘導体を15〜70重量％の割合で含有し、そして残
   部の少なくとも50重量％が前記アクリル酸アルキ
   ルエステルである特許請求の範囲第１項に記載の
   粘着剤。 ３ 可塑剤を含有する特許請求の範囲第１項に記
   載の粘着剤。 ４ アミド基を介して、その末端が４級アンモニ
   ウム塩である置換基を有する（メタ）アクリルア
   ミド誘導体；およびアルキル基の平均炭素数が８
   以下のアクリル酸アルキルエステルを構成成分と
   して含有する共重合体を主成分とする導電性粘着
   剤層が電極板の片面に設けられた医療用皮膚電
   極。 ５ 前記共重合体は前記（メタ）アクリルアミド
   誘導体を15〜70重量％の割合で含有し、そして残
   部の少なくとも50重量％が前記アクリル酸アルキ
   ルエステルである特許請求の範囲第４項に記載の
   皮膚電極。 ６ 前記導電性粘着剤が可塑剤を含有する特許請
   求の範囲第４項に記載の皮膚電極。 ７ 前記導電性粘着剤層の厚みが0.03mm以上であ
   る特許請求の範囲第４項に記載の皮膚電極。 ８ 前記電極板はその少なくとも表面が導電性基
   材でなる特許請求の範囲第４項に記載の皮膚電
   極。 ９ 前記電極板に接する導電性粘着剤の面積が
   500mm²そして印加電圧が10Hzで100mV以下のとき
   に、そのインピーダンスが8kΩ以下である特許
   請求の範囲第４項に記載の皮膚電極。