(57)【要約】  導電性に優れる生体電極を提供すること。  生体電極（１）は、ゴム及び導電性炭素粒子を含有する導電性ゴム電極（１１）と、導電性ゴム電極（１１）上に設けられ、シリコーンゴム及び銀粒子を含有する銀コーティング層（１２）を有し、銀コーティング層（１２）は、変性ポリアルキレンオキサイドからなる吸水性高分子を更に含有する。
2019139165.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ゴム及び導電性炭素粒子を含有する導電性ゴム電極と、
前記導電性ゴム電極上に設けられ、シリコーンゴム及び銀粒子を含有する銀コーティング層とを有し、
前記銀コーティング層は、変性ポリアルキレンオキサイドからなる吸水性高分子を更に含有することを特徴とする、生体電極。
【請求項２】
前記銀コーティング層は、前記銀粒子間にイオン伝導のイオンが存在してなる、請求項１に記載の生体電極。
【請求項３】
前記イオンは、塩化物塩、硫酸塩及び炭酸塩からなる群から選択された少なくとも１種を含有する、請求項２に記載の生体電極。
【請求項４】
前記吸水性高分子の融点は、前記シリコーンゴムの架橋温度以下である、請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の生体電極。
【請求項５】
前記銀コーティング層は、変性シリコーンを更に含有する、請求項１から請求項４のいずれか１項に記載の生体電極。
【請求項６】
前記変性シリコーンは、ポリエーテル変性シリコーン、ポリエーテル・アルキル共変性シリコーン、ポリグリセリン変性シリコーン及びポリグリセリン・アルキル共変性シリコーンからなる群から選択された少なくとも１種を含有する、請求項５に記載の生体電極。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、生体電極に関し、より詳しくは、導電性に優れる生体電極に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、生体電極材料として、金、銀、白金及び銅などの高導電性金属の薄板が使用されているが、これらの金属製の生体電極材料は、皮膚との密着性が悪く、皮膚からの電気信号の検知が不十分なため、皮膚にゲル、クリーム及びペーストなどを塗布する必要がある。また、金属は硬質であるため、長時間密着するには不適である。【０００３】
さらに、ゲルなどの粘着材からなる生体電極（ゲル電極ともいう）があり（例えば、非特許文献１参照）、ゲル、クリーム及びペーストなどの塗布の必要はないものの、粘着材にゴミやほこりが付着し易く、粘着性が徐々に失われるため繰り返し使用に適さない。また、ゴム中にカーボンナノチューブを配合した電極が知られている（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１５−４１４１９号公報
【非特許文献１】医機学Ｖｏｌ．８０,Ｎｏ．１(２０１０)  Ｐ２８−Ｐ３７
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
カーボンナノチューブ、並びに、Ｃｕ、Ａｇ、Ａｕ、Ａｌ及びＮｉなどの金属粉のような導電性フィラーを配合した電極は、ゴム中においてフィラー同士が互いに直接接触することによって導電性を発揮する。しかし、その導電性については、更なる改善の余地が見出された。【０００６】
本発明は、導電性に優れる生体電極を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本実施の形態に係る生体電極は、ゴム及び導電性炭素粒子を含有する導電性ゴム電極と、前記導電性ゴム電極上に設けられ、シリコーンゴム及び銀粒子を含有する銀コーティング層とを有し、前記銀コーティング層は、変性ポリアルキレンオキサイドからなる吸水性高分子を更に含有することを特徴とする。【０００８】
本実施の形態に係る生体電極においては、前記銀コーティング層は、前記銀粒子間にイオン伝導のイオンが存在してなることが好ましい。【０００９】
本実施の形態に係る生体電極においては、前記イオンは、塩化物塩、硫酸塩及び炭酸塩からなる群から選択された少なくとも１種を含有することが好ましい。【００１０】
本実施の形態に係る生体電極においては、前記吸水性高分子の融点は、前記シリコーンゴムの架橋温度以下であることが好ましい。【００１１】
本実施の形態に係る生体電極においては、前記銀コーティング層は、変性シリコーンを更に含有することが好ましい。【００１２】
本実施の形態に係る生体電極においては、前記変性シリコーンは、ポリエーテル変性シリコーン、ポリエーテル・アルキル共変性シリコーン、ポリグリセリン変性シリコーン及びポリグリセリン・アルキル共変性シリコーンからなる群から選択された少なくとも１種を含有することが好ましい。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、導電性に優れる生体電極を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明の実施の形態に係る生体電極の一例を概念的に説明する断面図である。
【図２】本発明の実施の形態に係る導電性改良材（変性シリコーン）によるイオン伝導促進の一例を概念的に説明する図である。
【図３】本発明の実施の形態に係る生体電極の使用例を概念的に説明する図である。
【図４】本発明の実施の形態に係る生体電極を用いて測定された成人男性の心電図波形を表す図である。
【図５】曲げ試験において用いたコンベアベルトの概念図である。
【図６】表面抵抗の曲げ回数依存性を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、本発明の実施の形態について、添付図面を参照して詳細に説明する。なお、本発明は、以下の実施の形態によって何ら限定されるものではない。
【００１６】
図１は本実施の形態に係る生体電極１の一例を概念的に説明する断面図である。本実施の形態に係る生体電極１は、導電性ゴム電極１１上に、銀コーティング層１２を有する。
【００１７】
導電性ゴム電極１１は、ゴムに導電性炭素粒子を配合してなる。導電性ゴム電極１１は、生体電極の本体を成すものであり、導電性ゴム電極１１の形状により生体電極の全体としての形状が付与されている。
【００１８】
導電性ゴム電極１１を構成するゴムとしては、例えばシリコーンゴムなどを好ましく用いることができる。シリコーンゴムは格別限定されないが、主鎖としてシロキサン結合（−Ｓｉ−Ｏ−）を有し、側鎖としてメチル基、フェニル基、ビニル基などの基や水素を有する有機ケイ素ポリマーなどを好ましく用いることができる。
【００１９】
導電性炭素粒子としては、上述したシリコーンゴムなどのゴムに導電性を付与できるものであれば制限はない。導電性炭素粒子としては、例えば、カーボンブラック、グラファイトなどが挙げられる。カーボンブラックとしては、ケッチェンブラック、アセチレンブラックなどが挙げられる。これらの中でも、カーボンブラックとしては、比較的導電性が高い観点から、ケッチェンブラックなどが好ましい。
【００２０】
導電性炭素粒子の平均粒子径は格別限定されないが、０．１μｍ以上１００μｍ以下の範囲が好ましく、１μｍ以上３０μｍ以下の範囲であることがより好ましい。平均粒子径は、電子顕微鏡写真により測定し、算術平均により算出した平均直径である。
【００２１】
導電性ゴム電極１１における導電性炭素粒子の配合量は格別限定されず、導電性を付与できる範囲で適宜設定でき、１０質量％以上７０質量％以下の範囲が好ましく、２０質量％以上５０質量％以下の範囲であることがより好ましい。
【００２２】
銀コーティング層１２は、シリコーンゴムに銀粒子を配合してなる。シリコーンゴムは格別限定されないが、主鎖としてシロキサン結合（−Ｓｉ−Ｏ−）を有し、側鎖としてメチル基、フェニル基、ビニル基などの基や水素を有する有機ケイ素ポリマーなどを好ましく用いることができる。
【００２３】
銀コーティング層１２をシリコーンゴムで構成することにより、シリコーンゴムが銀粒子のバインダーになるだけでなく、銀コーティング層１２が特にシリコーンゴムからなる導電性ゴム電極１１に対して高い密着性で保持され、剥離を防止することができる。この密着性は、銀コーティング層１２と導電性ゴム電極１１との間の電気的な接続を安定化することにも寄与する。また、シリコーンゴムは柔軟性に優れるため、生体電極の使用時において、生体の動きに対する追従性が好適に発揮される。これらの結果、生体との接触インピーダンスを好適に低下させることができる。
【００２４】
本実施の形態において、銀コーティング層１２は、変性ポリアルキレンオキサイドからなる吸水性高分子を含有する。
【００２５】
変性ポリアルキレンオキサイドからなる吸水性高分子によって、銀粒子は、銀コーティング層１２内に導電粒子（銀粒子）のネットワークを形成するのに最適な状態で分散される。これにより、生体電極の表面抵抗（即ち銀コーティング層１２の表面抵抗）を減らし、導電性を向上することができる。
【００２６】
特に変性ポリアルキレンオキサイドからなる吸水性高分子は、シリコーンゴムの架橋温度（硬化処理温度）以下に融点を有するため、シリコーンゴムの架橋時に溶融して、銀粒子及びバインダー（シリコーンゴム）の双方に対して高い親和性を示し、銀粒子とバインダーとをよく馴染ませて、銀粒子間のネットワーク構築を促進することができる。通常のシリコーンゴムの架橋温度（硬化処理温度）が１５０℃〜２００℃程度であることに鑑みて、変性ポリアルキレンオキサイドからなる吸水性高分子の融点は、１２０℃以下であることが好ましく、１００℃以下であることがより好ましい。
【００２７】
変性ポリアルキレンオキサイドからなる吸水性高分子としては、例えば、ポリアルキレンオキサイドに架橋構造を付与して吸水性高分子として機能するように変性したものなどを用いることができる。具体的には、例えば、ポリエチレンオキサイドと、重合性モノマーとを反応（重合）させた反応物などが挙げられる。重合性モノマーとしては、例えば、１，４−ブタンジオール及びジシクロヘキシルメタン−４，４'−ジイソシアネートなどのウレタン系モノマーなどが挙げられる。変性ポリアルキレンオキサイドはノニオン型のものを好ましく用いることができる。このような変性ポリアルキレンオキサイドは、市販品としても入手可能であり、例えば、商品名：「アクアコークＴＷＢ」；粉砕品、融点６０〜６５℃（住友精化社製）などが挙げられる。
【００２８】
また、本実施の形態において、銀コーティング層１２は、銀粒子間にイオン伝導のためのイオンを存在させてなることが好ましい。これにより、銀コーティング層１２は、銀粒子による電子伝導性と、該銀粒子間に存在するイオンによるイオン伝導性とを有することができる。本明細書において、「電子伝導（性）」とは電子が単独で（イオンとしてではなく）移動することによって導電性を発揮することであり、「イオン伝導（性）」とはイオンが移動することによって導電性を発揮することである。
【００２９】
すなわち、銀粒子は、自らの電子伝導性によって、銀コーティング層１２内に導電粒子（銀粒子）のネットワークを形成する。更に、銀粒子間にイオンを存在させることによって、該イオンが銀コーティング層１２内を移動してイオン伝導性を発揮する。
【００３０】
このとき、変性ポリアルキレンオキサイドからなる吸水性高分子は、銀コーティング層１２内にイオンの移動のための経路を好適に形成し、イオン伝導を促進する導電性改良材としても機能する。つまり、変性ポリアルキレンオキサイドからなる吸水性高分子によって、銀粒子間のネットワーク構築が促進されるだけでなく、イオン伝導が促進される効果も発揮される。
【００３１】
その結果、導電粒子のネットワークからなる電子伝導による導電機構に加え、イオンの移動からなるイオン伝導による導電機構が良好に形成される。電子伝導性とイオン伝導性が相乗的に作用することにより、表面抵抗が減少して導電性に優れるだけでなく、曲げなどの外力が加わり導電粒子（銀粒子）のネットワークが完全に切断された場合においても、導電粒子間の導電をイオン伝導が補い、抵抗増加が抑えられる。このため、生体電極を繰り返し変形させても導電性が良好に保持される性質（耐ひずみ性）が向上する。
【００３２】
図２は、変性ポリアルキレンオキサイドからなる吸水性高分子によるイオン伝導促進の一例を概念的に説明する図であり、該吸水性高分子中のポリエーテル鎖が、イオン（ここでは図中、（＋）で示されたカチオン）に配位して、該イオンの解離状態を安定化すると共に、該イオンが移動するための経路を形成している様子を示している。変性ポリアルキレンオキサイドからなる吸水性高分子が存在することによって、イオンは、ポリエーテル鎖に沿うように、あるいはポリエーテル鎖から他のポリエーテル鎖へと、移動することができるため、イオン伝導が促進される。
【００３３】
銀コーティング層１２における変性ポリアルキレンオキサイドからなる吸水性高分子の添加量は格別限定されず、バインダーとなるシリコーンゴムが硬化可能な範囲で適宜設定可能であるが、例えば、シリコーンゴム１００質量部に対して、２質量部以上１００質量部以下の範囲とすることができる。
【００３４】
本発明においては、銀コーティング層１２に、変性シリコーンを更に含有させることが好ましい。これにより、本発明の効果が更に良好に発揮される。
【００３５】
変性シリコーンとしては、シロキサン結合（−Ｓｉ−Ｏ−；シリコーン鎖ともいう）からなる主鎖に、変性をもたらす側鎖を導入したものを好ましく用いることができ、例えば、ポリエーテル変性、ポリエーテル・アルキル共変性、ポリグリセリン変性、ポリグリセリン・アルキル共変性などを含むシリコーンが挙げられる。変性をもたらす側鎖はエーテル結合（−Ｃ−Ｏ−Ｃ−）を含むことが好ましい。
【００３６】
ポリエーテル変性シリコーンとしては、シリコーン鎖からなる主鎖に、ポリエーテル鎖からなる側鎖を導入したものを用いることができる。
【００３７】
ポリエーテル・アルキル共変性シリコーンとしては、シリコーン鎖からなる主鎖に、ポリエーテル鎖からなる側鎖と、アルキル鎖からなる側鎖とを導入したものを用いることができる。
【００３８】
ポリグリセリン変性シリコーンとしては、シリコーン鎖からなる主鎖に、ポリグリセリン鎖からなる側鎖を導入したものを用いることができる。
【００３９】
ポリグリセリン・アルキル共変性シリコーンとしては、シリコーン鎖からなる主鎖に、ポリグリセリン鎖からなる側鎖と、アルキル鎖からなる側鎖とを導入したものを用いることができる。
【００４０】
これらの中でも、ポリエーテル変性シリコーンやポリグリセリン変性シリコーンが特に好ましい。
【００４１】
変性シリコーンは、粘度が１００ｍｍ２／ｓ以上５０００ｍｍ２／ｓ以下であることが好ましく、ＨＬＢが１以上１５以下程度であることが好ましい。
【００４２】
変性シリコーンは、１種を単独で用いてもよいし、複数種を併用してもよい。変性シリコーンは、バインダー（シリコーンゴム）中への銀粒子の分散を促進して、導電粒子（銀粒子）のネットワーク構築を更に促進する。更に、変性シリコーンがイオンに配位可能であることによって、上述した変性ポリアルキレンオキサイドからなる吸水性高分子と協働して、銀コーティング層１２内にイオンの移動のための経路を好適に形成し、イオン伝導を更に促進する。
【００４３】
銀コーティング層１２に変性シリコーンを含有させる場合、その添加量は格別限定されず、バインダーとなるシリコーンゴムが硬化可能な範囲で適宜設定可能であるが、シリコーンゴム１００質量部に対して、２質量部以上１００質量部以下の範囲とすることができる。
【００４４】
銀粒子は、シリコーンゴム中に分散可能なものであれば格別限定されないが、例えば、凝集状の銀粉又はフレーク状の銀粉のうち少なくとも一種を用いることができる。凝集状の銀粉及びフレーク状の銀粉を混合して用いてもよいし、どちらか一種のみを用いてもよい。
【００４５】
凝集状の銀粉とは、複数の粒子状の１次粒子が３次元状に凝集したものを指し、商品名：「Ｇ−３５」（ＤＯＷＡエレクトロニクス社製）などを例示することができる。
【００４６】
フレーク状の銀粉とは、形状が鱗片状のものを指し、商品名：「３２７０７７」（ＳｉｇｍａＡｌｄｒｉｃｈ社製）及び商品名：「ＦＡ−Ｄ−３」（ＤＯＷＡエレクトロニクス社製）などを例示することができる。
【００４７】
銀粒子の平均粒子径は格別限定されないが、凝集状の場合は４μｍ以上８μｍ以下の範囲が好ましく、フレーク状の場合は５μｍ以上１５μｍ以下の範囲が好ましい。平均粒子径は、電子顕微鏡写真により測定し、算術平均により算出した平均直径である。
【００４８】
銀コーティング層１２における銀粒子の総配合量は、導電性を付与できる範囲で適宜設定できるが、シリコーンゴム１００質量部に対して、５０質量部以上６００質量部以下の範囲が好ましく、１００質量部以上４００質量部以下の範囲であることがより好ましい。
【００４９】
銀コーティング層１２の膜厚は格別限定されず、１０μｍ以上３００μｍ以下の範囲が好ましく、１５μｍ以上１００μｍ以下の範囲であることがより好ましい。これにより、銀コーティング層１２の導電性ゴム電極１１に対する密着性を更に高めることができ、銀コーティング層１２の剥離を更に防止できるとともに、接触インピーダンスを低くすることができる。
【００５０】
上述した導電性ゴム電極１１がシート状である場合、銀コーティング層１２の膜厚は、導電性ゴム電極１の膜厚よりも薄くすることができる。
【００５１】
銀コーティング層１２において、銀粒子間に存在させるイオンの種類は格別限定されないが、良好なイオン伝導性を付与する観点では、無機塩などの塩に由来のイオン（塩が電離してなるイオン）が好ましい。
【００５２】
無機塩としては、例えば、塩化物塩、硫酸塩、炭酸塩などが挙げられる。
【００５３】
塩化物塩としては、例えば、塩化ナトリウム、塩化カリウム、塩化リチウム、塩化カルシウム、塩化マグネシウムなどが挙げられる。
【００５４】
硫酸塩としては、例えば、硫酸ナトリウム、硫酸カリウム、硫酸リチウム、硫酸カルシウム、硫酸マグネシウムなどが挙げられる。
【００５５】
炭酸塩としては、例えば、炭酸ナトリウム、炭酸カリウム、炭酸リチウム、炭酸カルシウム、炭酸マグネシウムなどが挙げられる。
【００５６】
これらの中でも、イオン移動度の観点、あるいは後述する塩水処理に用いる水などの液体への溶解性などの観点から、塩化ナトリウム、塩化カリウム、塩化リチウムなどのアルカリ金属による塩化物塩が好ましい。
【００５７】
例えば、図３に示すように、本実施の形態に係る生体電極１を用いて、導電性ゴム電極１１を配線などの信号伝送部材１４を介して測定器に接続し、銀コーティング層１２の表面を生体３と接触させて、生体１３からの電気信号を測定器において測定することができる。
【００５８】
本実施の形態に係る生体電極１を、電気信号として心電図を測定するために用いることは特に好ましいことである。本実施の形態に係る生体電極１は、例えば、医療用計測器、ウェアラブル計測器、健康モニタリング機器などに好適に用いることができる。
【００５９】
本実施の形態に係る生体電極１の製造方法の一例においては、まず、導電性ゴム電極１１を用意し、該導電性ゴム電極上に、銀コーティング層１２を形成する。
【００６０】
銀コーティング層１２の形成に際しては、まず、未硬化の液状シリコーンゴム（バインダー）に、銀粒子と、変性ポリアルキレンオキサイドからなる吸水性高分子と、更に好ましくは変性シリコーンとを混合、撹拌し、銀ペーストを調製する。このとき、銀ペーストには、シリコーンゴムを架橋（硬化）するための架橋剤を適宜配合することができる。次に、調製された銀ペーストを、導電性ゴム電極１１上に塗布する。塗布された銀ペーストを加熱して硬化させることにより、銀コーティング層１２が形成される。
【００６１】
銀ペーストの硬化（即ちシリコーンゴムの架橋時）時には、変性ポリアルキレンオキサイドからなる吸水性高分子の融点以上の温度に加熱することが好ましい。これにより、変性ポリアルキレンオキサイドからなる吸水性高分子が溶融して、銀粒子及びバインダー（シリコーンゴム）の双方に対して高い親和性を示し、銀粒子とバインダーとをよく馴染ませて、銀粒子間のネットワーク構築を促進することができる。
【００６２】
銀コーティング層１２に無機塩のイオンを存在させる場合、その方法は格別限定されないが、例えば、銀コーティング層１２を形成するための未硬化のペーストに無機塩を混合する方法を用いることができる。
【００６３】
無機塩は、ペーストへの溶解度が低く、ペースト中でイオン化しにくいため、通常はペーストに混合しても、得られる銀コーティング層１２において無機塩をイオンとして存在させることが困難である。これに対して、ペースト中に変性ポリアルキレンオキサイドや変性シリコーンを含有させておけば、無機塩のイオンへの解離が促進され、得られる銀コーティング層１２において無機塩をイオンとして存在させることができる。
【００６４】
また、無機塩を直接ペーストに添加するのではなく、例えば無機塩を水などの溶媒に溶解（イオン化）して溶液とし、この溶液をペーストに添加することも可能である。溶液をペーストに添加する方法では、水などの溶媒とペーストとの溶解性（相溶性）に限界があり、相溶性が低い場合には水溶液とペーストとが分離し、得られる銀コーティング層１２において無機塩が偏在し易くなる。そこで、以下の方法を更に好ましく用いることができる。
【００６５】
すなわち、銀コーティング層１２に無機塩のイオンを存在させる更に好ましい方法として、ペーストを乾燥、硬化して形成した銀コーティング層１２（未だ無機塩が添加されていない）を無機塩の溶液に浸漬する方法（塩水処理ともいう）を用いることができる。これにより、溶液中で解離している無機塩のイオンを、銀コーティング層１２中に浸透させて、該銀コーティング層に無機塩のイオンを好適に存在させることができる。
【００６６】
特にシリコーンゴムは、分子鎖の運動性が高いため、同じく高分子の樹脂に比べても気体や液体の分子が溶解や拡散により分子鎖内に浸透し易い。この性質を利用して、溶液中の無機塩のイオンを銀コーティング層表面から浸透させることができる。この浸透作用は、シリコーンゴムと変性ポリアルキレンオキサイドからなる吸水性高分子とが併用されることによって促進される。変性シリコーンを併用する場合には、浸透作用が更に促進される。
【００６７】
溶液に用いる溶媒は、無機塩を溶解できるものであればよく、例えば、水、アセトンなどのケトン類、エタノールなどのアルコールなどが挙げられる。これらの中でも、安全性やコスト面から、水、エタノール、又は、水とエタノールとの混合物が好ましく、水が最も好ましい。
【００６８】
以上に説明したように、銀コーティング層１２に変性ポリアルキレンオキサイドからなる吸水性高分子を含有させることによって、生体電極の表面抵抗を減らす効果が得られ、特に銀コーティング層１２がイオン伝導性を有する場合には耐ひずみ性を向上する効果が得られる。これにより、生体電極による生体電気信号の測定精度を向上し、例えば洗濯に伴う屈曲などの外力が加わって銀粒子間の接触がなくなっても、イオン伝導性が保持されることによって導電性が保持される。また、生体電極はシリコーンゴムに由来して柔軟性に優れるため、長時間装着しても不快にならず、良好な導電性を保持したまま生体の動きに好適に追従できる。
【００６９】
以上の説明では、生体電極１がシート状である場合について主に説明したが、生体電極の形状はこれに限定されず、種々の形状を有することができる。このとき、生体と接触させるための電極表面部分を、上述した銀コーティング層１２によって構成することができる。
【実施例】
【００７０】
以下、本発明の効果を明確にするために行った実施例に基づいて本発明をより詳細に説明する。なお、本発明は、以下の実施例及び比較例によって何ら限定されるものではない。【００７１】
１．生体電極の製造
（実施例１）
（１）導電性ゴム電極の作製
導電性シリコーンゴム（商品名：「ＫＥ−３８０１Ｍ−Ｕ」；カーボンブラック含有、信越化学工業社製）１００質量部に、架橋剤（商品名「Ｃ−８Ａ」；２，５−ジメチル−２，５−ビス（ｔ−ブチルパーオキシ）ヘキサン含有量８０質量％、信越化学工業社製）１．０質量部を配合した。【００７２】
次に、上記の配合成分をニーダーで１０分間混練した後、更に３分間ロールで混練した生地（カーボンブラック含有量６体積％）を、１８０℃で４分間プレス架橋（一次架橋）し、次に２３０℃で５時間二次架橋し、厚さ１ｍｍの導電性ゴム電極を得た。【００７３】
（２）銀コーティング層の形成
バインダーとしての液状シリコーンゴム（商品名：「ＫＥ−１０６」、信越化学工業社製）１００質量部に、２種類の銀粒子（商品名：「ＦＡ−Ｄ−３」及び商品名：「Ｇ−３５」；共にＤＯＷＡエレクトロニクス社製）を各１５０質量部（総配合量３００質量部）、更に導電性改良材としてポリエーテル変性シリコーン（商品名：「ＫＦ−６０１５」、信越化学工業社製）１０質量部及びポリグリセリン変性シリコーン（商品名：「ＫＦ−６１０６」、信越化学工業社製）１０質量部、及び変性ポリアルキレンオキサイドからなる吸水性高分子（商品名：「アクアコークＴＷＢ」；粉砕品、融点６０〜６５℃、住友精化社製）１０質量部を混合、撹拌し、銀ペーストを調製した。【００７４】
次に、調製された銀ペーストを、上記「（１）導電性ゴム電極の作製」で得られた導電性ゴム電極上にスクリーン印刷し、１５０℃に設定したオーブンで３０分間硬化させ、膜厚５４μｍの銀コーティング層を形成した。【００７５】
次に、塩水処理として、銀コーティング層１２を、濃度１％の塩化ナトリウム水溶液に１時間浸漬した後、乾燥させた。以上のようにして生体電極を製造した。【００７６】
（実施例２）
変性シリコーンの配合を省略したこと以外は実施例１と同様にして、生体電極を製造した。【００７７】
（実施例３）
変性シリコーンとしてポリエーテル変性シリコーン（商品名：「ＫＦ−６０１５」、信越化学工業社製）２０質量部を単独使用したこと以外は実施例１と同様にして、生体電極を製造した。【００７８】
（実施例４）
変性シリコーンとしてポリグリセリン変性シリコーン（商品名：「ＫＦ−６１０６」、信越化学工業社製）２０質量部を単独使用したこと以外は実施例１と同様にして、生体電極を製造した。【００７９】
（参考例１）
変性ポリアルキレンオキサイドからなる吸水性高分子の配合を省略したこと以外は実施例１と同様にして、生体電極を製造した。【００８０】
（比較例１）
変性シリコーンの配合を省略し銀コーティング層の膜厚を６４μｍとしたこと以外は参考例１と同様にして、生体電極を製造した。【００８１】
２．評価方法
（１）心電図測定
実施例１及び参考例１で得られた生体電極（シート）を、φ１９ｍｍに打ち抜いて、心電図測定用の生体電極を作製し、人体及び心電図測定機に接続する回路を形成した。その後、成人男性の心電図を測定して、心電図計に示される波形を記録した。また、参考として、市販のゲル電極（ウェット電極）を用いて同様に心電図波形を記録した。結果を図４に示す。【００８２】
（２）表面抵抗
実施例１〜４、参考例１及び比較例１で得られた生体電極（後述する曲げ試験前）の銀コーティング層表面について、三菱化学アナリティック社製低抵抗計「ロレスタ」（ＰＳＰ端子使用）を用いて、表面抵抗を四端子法で測定した。結果を表１に示す。【００８３】
（３）耐ひずみ性
実施例１〜４、参考例１及び比較例１で得られた生体電極を２０ｍｍ×６０ｍｍのサイズに打ち抜いた。図５に示されるコンベアベルト上に、各生体電極の導電性ゴム電極の面を貼り付け、回転させることにより、繰り返し変形（外力）を加える曲げ試験を行った。ここで、生体電極は半径１０ｍｍで折り曲げされ、合計１００００回の折り曲げを５０００秒（２回／秒）で実施した。規定回数ごとに上記「（２）表面抵抗」と同様にして表面抵抗を測定した。結果を図６に示す。また、初期の表面抵抗に対する１００００回曲げ後の表面抵抗の変化率を測定した結果を表１に示す。【００８４】
【表１】
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【００８５】
３．評価
図４より、実施例１及び参考例１の生体電極は、市販のゲル電極（ウェット電極）と同等の心電図を測定でき、生体電極として良好に機能することがわかる。【００８６】
表１より、実施例１の生体電極は、参考例１の表面抵抗の約１／２、比較例１の表面抵抗の約１／４まで減少しており、塩水処理によって付与されたイオン伝導性が、変性ポリアルキレンオキサイドからなる吸水性高分子によって促進され、導電性増大効果が大きいことがわかる。【００８７】
表１及び図６より、曲げ試験を１００００回行ったところ、実施例１は、表面抵抗の絶対値が参考例１の１／４、比較例１の約１／５０であった。表面抵抗の変化率についても実施例１は１．６４倍と、参考例１の約１／２、比較例１の約１／５にとどまっており、耐ひずみ性が向上していることがわかる。【００８８】
実施例２〜４についても、実施例１と同様に、優れた効果が確認された。【００８９】
４．塩水処理の省略
（実施例５）
塩水処理を省略したこと以外は実施例３と同様にして、生体電極を製造した。実施例１と同様に評価した結果を表２及び図６に示す。【００９０】
（実施例６）
塩水処理を省略したこと以外は実施例４と同様にして、生体電極を製造した。実施例１と同様に評価した結果を表２及び図６に示す。【００９１】
（比較例２）
塩水処理を省略したこと以外は比較例１と同様にして、生体電極を製造した。実施例１と同様に評価した結果を表２及び図６に示す。【００９２】
【表２】
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【００９３】
表２及び図６より、塩水処理を省略した試験例においても、変性ポリアルキレンオキサイドからなる吸水性高分子を含有する実施例５、６は、該吸水性高分子を含有しない比較例２との対比で、表面抵抗が低く、耐ひずみ性に優れていることがわかる。変性ポリアルキレンオキサイドからなる吸水性高分子が、銀粒子とバインダーとをよく馴染ませて、銀粒子間のネットワーク構築を促進したものと考えられる。
【符号の説明】
【００９４】
１：生体電極
１１：導電性ゴム電極
１２：銀コーティング層
１３：生体
１４：信号伝送部材
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【国際調査報告】
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