JP2803886B2 - 導電性ゲルおよびこれを用いた電極用パッド - Google Patents
導電性ゲルおよびこれを用いた電極用パッドInfo
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- Electrotherapy Devices (AREA)
- Measurement And Recording Of Electrical Phenomena And Electrical Characteristics Of The Living Body (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 [産業上の利用分野] 本発明は導電性ゲルおよびこれを用いた電極用パッド
に関し、特に、人体における低周波治療機などを用いた
治療あるいは心電図測定に際し、電極を皮膚に確実に固
定することができ、パッドを剥がした後に皮膚に残渣を
残さず再使用可能な電極用パッドに関する。
に関し、特に、人体における低周波治療機などを用いた
治療あるいは心電図測定に際し、電極を皮膚に確実に固
定することができ、パッドを剥がした後に皮膚に残渣を
残さず再使用可能な電極用パッドに関する。
[従来の技術] 近年、医療の分野において、皮膚と電極との密着性を
向上させるための導電性クリームあるいはペーストの代
用として、親水性ポリマーを何らかの方法によって架橋
させた導電性含水ゲルが開示あるいは上市されている。
向上させるための導電性クリームあるいはペーストの代
用として、親水性ポリマーを何らかの方法によって架橋
させた導電性含水ゲルが開示あるいは上市されている。
例えば、実公昭61−42564号公報には、「ポリアクリ
ル酸またはその塩と多価エポキシ化合物」が開示されて
おり、特開昭60−153839号公報には、「カルボキシル基
含有ポリマーとポリアミンまたはポリアンモニウム塩」
が開示されており、特開昭62−86076号公報には、「ア
ルキレンオキサイド鎖を有するポリウレタンポリオール
プレポリマーとポリイソシアナートプレポリマー」が開
示されている。なお、これらの配合物には可塑剤として
多価アルコール、および電解質等が配合されている。
ル酸またはその塩と多価エポキシ化合物」が開示されて
おり、特開昭60−153839号公報には、「カルボキシル基
含有ポリマーとポリアミンまたはポリアンモニウム塩」
が開示されており、特開昭62−86076号公報には、「ア
ルキレンオキサイド鎖を有するポリウレタンポリオール
プレポリマーとポリイソシアナートプレポリマー」が開
示されている。なお、これらの配合物には可塑剤として
多価アルコール、および電解質等が配合されている。
[発明が解決しようとする課題] しかしながら、これまでの公知の組成の導電性ゲル
は、必ずしも粘着性とゲルの保型性とを同時に満足する
ものではなく、保型性が高いものは皮膚への濡れ性およ
び粘着性に難点があった。
は、必ずしも粘着性とゲルの保型性とを同時に満足する
ものではなく、保型性が高いものは皮膚への濡れ性およ
び粘着性に難点があった。
例えば低周波治療機用の電極用パッドを例にとると、
粘着性が悪い場合電気ノイズが多く発生するという問題
点があった。また、導電性ゲルの保型性が不十分である
ので、導電性ゲルの中央部にメッシュ状の補強用キャリ
アーを挟むかあるいは導電性ゲルでメッシュ状の補強用
キャリアーで挟まなければならず、このため製造工程が
複雑になるという問題点があった。また、型で打ち抜き
にくいという問題点があった。ゲルの中央部にメッシュ
状のキャリアーを挟んだ電極用パッドは、特開昭58−18
3137号公報,実公昭60−31682号公報および特開昭63−1
16324号公報に開示されている。ゲルをメッシュで挟ん
だものは、実公昭56−146902号公報に開示されている。
粘着性が悪い場合電気ノイズが多く発生するという問題
点があった。また、導電性ゲルの保型性が不十分である
ので、導電性ゲルの中央部にメッシュ状の補強用キャリ
アーを挟むかあるいは導電性ゲルでメッシュ状の補強用
キャリアーで挟まなければならず、このため製造工程が
複雑になるという問題点があった。また、型で打ち抜き
にくいという問題点があった。ゲルの中央部にメッシュ
状のキャリアーを挟んだ電極用パッドは、特開昭58−18
3137号公報,実公昭60−31682号公報および特開昭63−1
16324号公報に開示されている。ゲルをメッシュで挟ん
だものは、実公昭56−146902号公報に開示されている。
さらに導電性ゲルの間にメッシュ状のキャリアーを挟
んだ電極の場合、キャリアーが導電性ゲルの中央部に正
確に入っていないと、電極パッドの上面と下面とで接着
力にばらつきが出易いという問題点があった。
んだ電極の場合、キャリアーが導電性ゲルの中央部に正
確に入っていないと、電極パッドの上面と下面とで接着
力にばらつきが出易いという問題点があった。
本発明の目的は、上述の問題点を解決し、粘着性およ
び保型性に優れた導電性ゲルおよびこのゲルを用いたキ
ャリアーなしの電極用パッドを提供することにある。
び保型性に優れた導電性ゲルおよびこのゲルを用いたキ
ャリアーなしの電極用パッドを提供することにある。
[課題を解決するための手段] このような目的を達成するために、本発明の導電性ゲ
ルは、親水性モノマーと2個以上の(メタ)アクリロイ
ル基またはビニル基を有しかつ分子量が400以上の多官
能化合物を親水性モノマーに対し2.0〜35wt%含有し、
さらに、水,可塑剤,電解質および重合開始剤とを含む
ことを特徴とする。
ルは、親水性モノマーと2個以上の(メタ)アクリロイ
ル基またはビニル基を有しかつ分子量が400以上の多官
能化合物を親水性モノマーに対し2.0〜35wt%含有し、
さらに、水,可塑剤,電解質および重合開始剤とを含む
ことを特徴とする。
また、本発明の電極用パッドは、親水性モノマーと2
個以上の(メタ)アクリロイル基またはビニル基を有し
かつ分子量が400以上の多官能化合物を親水性モノマー
に対し1.0〜35wt%含有し、さらに水,可塑剤,電解質
および重合開始剤を含む導電性ゲルからなることを特徴
とする。
個以上の(メタ)アクリロイル基またはビニル基を有し
かつ分子量が400以上の多官能化合物を親水性モノマー
に対し1.0〜35wt%含有し、さらに水,可塑剤,電解質
および重合開始剤を含む導電性ゲルからなることを特徴
とする。
[作 用] イオン導電性ゲルの主な組成物は親水性ポリマー、架
橋剤、可塑剤および電解質である。本発明者は、2個以
上の(メタ)アクリロイル基またはビニル基を有しかつ
分子量が400以上の多官能化合物を架橋剤とし、この多
官能化合物、親水性モノマー、多価アルコール、電解
質、水および重合開始剤の混合物を光照射あるいは、加
熱して得られるゲルが良好な保型性と粘着性を兼ね備え
ることを見いだした。
橋剤、可塑剤および電解質である。本発明者は、2個以
上の(メタ)アクリロイル基またはビニル基を有しかつ
分子量が400以上の多官能化合物を架橋剤とし、この多
官能化合物、親水性モノマー、多価アルコール、電解
質、水および重合開始剤の混合物を光照射あるいは、加
熱して得られるゲルが良好な保型性と粘着性を兼ね備え
ることを見いだした。
[実施例] 以下、実施例に基づき本発明を詳細に説明する。
導電性ゲルの原料を以下のように配合し、からの
工程に従って導電性ゲルを作製した。
工程に従って導電性ゲルを作製した。
親水性モノマー 20.0g グリセリン 60.0g 水 10.0g 水酸化カリウム 5.0g 塩化リチウム 2.5g 光重合開始剤 0.1g 多官能化合物 Xg 上述の原料を混合して得られた混合液中に窒素ガスを
注入し、液体中の酸素を追い出す。
注入し、液体中の酸素を追い出す。
混合液を、剥離フィルムを敷いたバットに流す。導電
性ゲルの厚さは、このとき流す混合液の量によって調節
する。
性ゲルの厚さは、このとき流す混合液の量によって調節
する。
混合液の表面に剥離フィルムを載置する。
剥離フィルムを介して混合液に紫外線を約30秒間照射
し、固化させる。
し、固化させる。
作製された導電性ゲルを所望の形に打ち抜く。
親水性モノマーと多官能化合物の組み合わせおよび多
官能化合物の配合量を変化させ、種々の導電性ゲルを上
述の工程により作製した。光重合開始剤はベンジルジメ
チルケタノール(商品名:Irgacure651,チバガイギー社
製)を用いた。グリセリンは可塑剤である。水酸化カリ
ウムは中和剤であり、親水性モノマーとしてアクリル酸
を用いる場合、中和剤は用いても用いなくてもよいが、
混合液のpHを調製するために加えた方がよい。塩化リチ
ウムは電解質である。
官能化合物の配合量を変化させ、種々の導電性ゲルを上
述の工程により作製した。光重合開始剤はベンジルジメ
チルケタノール(商品名:Irgacure651,チバガイギー社
製)を用いた。グリセリンは可塑剤である。水酸化カリ
ウムは中和剤であり、親水性モノマーとしてアクリル酸
を用いる場合、中和剤は用いても用いなくてもよいが、
混合液のpHを調製するために加えた方がよい。塩化リチ
ウムは電解質である。
以下に実施例で用いたデカグリセリントリメタクリレ
ートの調製について説明する。
ートの調製について説明する。
市販のデカグリセリンをジメチルスルホキシド中に溶
解し、この溶液にイソシアナートエチルメタクリレート
(IEMA)を任意の割合で添加し、約5時間撹拌しデカグ
リセリンにメタクリロイル基を導入した。次にこの反応
溶媒を留去して多官能オリゴマーであるデカグリセリン
トリメタクリレートを得た。イソシアネート含有モノマ
ーとして、イソシアナートエチルメタクリレートを用い
たが、(メタ)アクリロイル基またはビニル基を導入す
ることができるものであれば何を用いてもよい。
解し、この溶液にイソシアナートエチルメタクリレート
(IEMA)を任意の割合で添加し、約5時間撹拌しデカグ
リセリンにメタクリロイル基を導入した。次にこの反応
溶媒を留去して多官能オリゴマーであるデカグリセリン
トリメタクリレートを得た。イソシアネート含有モノマ
ーとして、イソシアナートエチルメタクリレートを用い
たが、(メタ)アクリロイル基またはビニル基を導入す
ることができるものであれば何を用いてもよい。
実施例 1−5 親水性モノマーをアクリル酸、多官能化合物をデカグ
リセリントリメタクリレートとして、多官能化合物の配
合量を1〜5gまで変化させた。
リセリントリメタクリレートとして、多官能化合物の配
合量を1〜5gまで変化させた。
実施例 1…1g 実施例 2…2g 実施例 3…3g 実施例 4…4g 実施例 5…5g 実施例 6−8 親水性モノマーN,N−ジメチルアクリルアミド、多官
能化合物をデカグリセリントリメタクリレートとして、
多官能化合物の配合量を1〜3gまで変化させた。
能化合物をデカグリセリントリメタクリレートとして、
多官能化合物の配合量を1〜3gまで変化させた。
実施例 6…1g 実施例 7…2g 実施例 8…3g 実施例 9−11 親水性モノマーをN・ビニル2ピロリドン、多官能化
合物をデカグリセリントリメタクリレートとして多官能
化合物の配合量を1〜3gまで変化させた。
合物をデカグリセリントリメタクリレートとして多官能
化合物の配合量を1〜3gまで変化させた。
実施例 9…1g 実施例 10…2g 実施例 11…3g 実施例 12,13 親水性モノマーをアクリル酸、多官能化合物をポリエ
チレングリコール600ジアクリレートとして多官能化合
物の配合量を変化させた。
チレングリコール600ジアクリレートとして多官能化合
物の配合量を変化させた。
実施例 12…0.5g 実施例 13…1.0g 実施例1ないし13との比較のために、比較例1ないし
12に示す導電性ゲルを作製した。
12に示す導電性ゲルを作製した。
比較例 1−4 親水性モノマーをアクリル酸、多官能モノマーをトリ
グリセリルジアクリレートとして、多官能化合物の配合
量を0.1〜1gまで変化させた。
グリセリルジアクリレートとして、多官能化合物の配合
量を0.1〜1gまで変化させた。
比較例 1…0.1g 比較例 2…0.3g 比較例 3…0.5g 比較例 4…1.0g 比較例 5−8 親水性モノマーをアクリル酸、多官能化合物をポリエ
チレングリコール200ジアクリレートとして、多官能化
合物の配合量を変化させた。
チレングリコール200ジアクリレートとして、多官能化
合物の配合量を変化させた。
比較例 5…0.1g 比較例 6…0.3g 比較例 7…0.5g 比較例 8…1.0g 比較例 9,10 親水性モノマーをアクリル酸、多官能化合物をデカグ
リセリントリメタクリレートとして多官能化合物の配合
量を変化させた。
リセリントリメタクリレートとして多官能化合物の配合
量を変化させた。
比較例 9…0.3g 比較例 10…8.0g 比較例 11,12 親水性モノマーをアクリル酸、多官能化合物をポリエ
チレングリコール600ジアクリレートとして多官能化合
物の配合量を変化させた。
チレングリコール600ジアクリレートとして多官能化合
物の配合量を変化させた。
比較例 11…0.1g 比例例 12…0.3g 実施例2および3を市販の低周波治癒機(立石電機株
式会社製,Elepuls HV−F06)を用いてテストした結果、
良好な電気刺激が得られた。
式会社製,Elepuls HV−F06)を用いてテストした結果、
良好な電気刺激が得られた。
上述の実施例および比較例で作製した導電性ゲルの粘
着性および保型性を評価した結果を表1および表2に示
す。粘着性は導電性ゲルに指圧を加えることにより評価
を行い、保型性は導電性ゲルを縦4cm、横4cmに切断して
下腕内側部の皮膚に貼付し、それを剥がした後の導電性
ゲルの形状により評価した。
着性および保型性を評価した結果を表1および表2に示
す。粘着性は導電性ゲルに指圧を加えることにより評価
を行い、保型性は導電性ゲルを縦4cm、横4cmに切断して
下腕内側部の皮膚に貼付し、それを剥がした後の導電性
ゲルの形状により評価した。
表1からもわかるように、実施例において作製された
導電性ゲルは、粘着性と保型性の両方を同時に満足させ
ることができた。しかも、架橋剤の配合量の広範囲にお
いて粘着性と保型性とを同時に満足させることができ
た。これに対し比較例においては、粘着性と保型性の両
方を同時に満足するものは得られなかった。
導電性ゲルは、粘着性と保型性の両方を同時に満足させ
ることができた。しかも、架橋剤の配合量の広範囲にお
いて粘着性と保型性とを同時に満足させることができ
た。これに対し比較例においては、粘着性と保型性の両
方を同時に満足するものは得られなかった。
例えば、比較例1−4においては、架橋剤であるトリ
グリセリンジアクリレートの配合量を増やしていくと、
保型性は向上するが、粘着性は、架橋剤が0.3gのときに
は良好であるが0.5g以上になるとほとんど粘着性がなく
なってしまう。比較例5−8および比較例9−12におい
ても同様に、架橋剤の量がある一定量を越えると導電性
ゲルの粘着性がほとんどなくなってしまうという傾向が
みられた。本請求範囲外、例えば分子量が400以上で2
個以上の(メタ)アクリロイル基またはビニル基を有す
る多官能化合物の添加量が、親水性モノマーに対して2w
t%未満(比較例9,11,12)であると十分な保型性が得ら
れず、また逆に35wt%を越えるとほとんど粘着性が無く
なってしまう(比較例10)。
グリセリンジアクリレートの配合量を増やしていくと、
保型性は向上するが、粘着性は、架橋剤が0.3gのときに
は良好であるが0.5g以上になるとほとんど粘着性がなく
なってしまう。比較例5−8および比較例9−12におい
ても同様に、架橋剤の量がある一定量を越えると導電性
ゲルの粘着性がほとんどなくなってしまうという傾向が
みられた。本請求範囲外、例えば分子量が400以上で2
個以上の(メタ)アクリロイル基またはビニル基を有す
る多官能化合物の添加量が、親水性モノマーに対して2w
t%未満(比較例9,11,12)であると十分な保型性が得ら
れず、また逆に35wt%を越えるとほとんど粘着性が無く
なってしまう(比較例10)。
上述の実施例においては、多官能化合物の配合量以外
は一定であったがこれに限るものではなく標準配合の範
囲内であればよい。
は一定であったがこれに限るものではなく標準配合の範
囲内であればよい。
上述の実施例においては、多官能化合物としてデカグ
リセリントリメタクリレート(分子量Mw≒1195)を用い
たがこれに限るものではなく、分子量が400以上で2個
以上の(メタ)アクリロイル基またはビニル基を有する
ポリグリセリンポリ(メタ)アクリレートまたはポリグ
リセリンポリビニルであればよい。親水性モノマーとし
てはビニルエーテルポリエチレングリコールモノアクリ
レート等を用いてもよく、実施例により制限されない。
また、ポリグリセリン誘導の多官能化合物を合成するの
に用いるポリグリセリンは何量体のものを用いてもよ
い。
リセリントリメタクリレート(分子量Mw≒1195)を用い
たがこれに限るものではなく、分子量が400以上で2個
以上の(メタ)アクリロイル基またはビニル基を有する
ポリグリセリンポリ(メタ)アクリレートまたはポリグ
リセリンポリビニルであればよい。親水性モノマーとし
てはビニルエーテルポリエチレングリコールモノアクリ
レート等を用いてもよく、実施例により制限されない。
また、ポリグリセリン誘導の多官能化合物を合成するの
に用いるポリグリセリンは何量体のものを用いてもよ
い。
中和剤は水酸化カリウムに限るものではなく、例えば
水酸化ナトリウム等を用いてもよい。電解質は塩化リチ
ウムに限るものではなく、例えば塩化ナトリウムあるい
は塩化カリウム,過塩素酸リチウム等を用いてもよい。
水酸化ナトリウム等を用いてもよい。電解質は塩化リチ
ウムに限るものではなく、例えば塩化ナトリウムあるい
は塩化カリウム,過塩素酸リチウム等を用いてもよい。
可塑剤は、親水性ポリマーを可塑化でき、かつ保湿効
果があるものであればよく、例えばグリセリン,ペンタ
エリスリトールおよびグリコール類などの多価アルコー
ルが好適に用いられる。
果があるものであればよく、例えばグリセリン,ペンタ
エリスリトールおよびグリコール類などの多価アルコー
ルが好適に用いられる。
光重合開始剤を使用する場合、標準配合の他に、重合
反応を促進させるためにアミン類,イオウ化合物,窒素
化合物などの光増感剤を加えてもよい。さらに、導電性
ゲルの皮膜を補強するための皮膜補強剤として、ポリビ
ニルピロリドン、ポリビニルアルコール、ヒドロキシエ
チルセルロース、アルギン酸ナトリウムおよびプルラン
などのような合成、半合成あるいは天然の親水性ポリマ
ーを添加してもよい。
反応を促進させるためにアミン類,イオウ化合物,窒素
化合物などの光増感剤を加えてもよい。さらに、導電性
ゲルの皮膜を補強するための皮膜補強剤として、ポリビ
ニルピロリドン、ポリビニルアルコール、ヒドロキシエ
チルセルロース、アルギン酸ナトリウムおよびプルラン
などのような合成、半合成あるいは天然の親水性ポリマ
ーを添加してもよい。
また、保型性をさらに調節するために、例えばアクリ
ル酸,エステル類あるいは、スチレンのような、親油性
モノマーを共重合させてもよい。
ル酸,エステル類あるいは、スチレンのような、親油性
モノマーを共重合させてもよい。
実施例および比較例においては光重合開始剤を用いて
いるが、例えばベンゾイルパーオキサイド,アゾビスイ
ソブチロニトリルおよび過硫酸カリウム等の熱重合開始
剤を用いても良い。また、モノマーその他の組成により
開始剤を選択する。
いるが、例えばベンゾイルパーオキサイド,アゾビスイ
ソブチロニトリルおよび過硫酸カリウム等の熱重合開始
剤を用いても良い。また、モノマーその他の組成により
開始剤を選択する。
[発明の効果] 以上説明したように、本発明いにおいては、分子量が
400以上で2個以上の(メタ)アクリロイル基またはビ
ニル基を有する多官能化合物を架橋剤として導電性ゲル
を作製するようにしたので、粘着性と保型性の両方を同
時に満足する導電性ゲルを得ることができるという効果
がある。
400以上で2個以上の(メタ)アクリロイル基またはビ
ニル基を有する多官能化合物を架橋剤として導電性ゲル
を作製するようにしたので、粘着性と保型性の両方を同
時に満足する導電性ゲルを得ることができるという効果
がある。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭61−23670(JP,A) 特開 平3−254732(JP,A) 特開 平3−162829(JP,A) 特開 昭58−22032(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.6,DB名) A61B 5/04
Claims (7)
- 【請求項1】親水性モノマーと2個以上の(メタ)アク
リロイル基またはビニル基を有しかつ分子量が400以上
の多官能化合物を親水性モノマーに対し2.0〜35wt%含
有し、さらに水,可塑剤,電解質および重合開始剤とを
含むことを特徴とする導電性ゲル。 - 【請求項2】前記重合開始剤が光重合開始剤であること
を特徴とする請求項1記載の導電性ゲル。 - 【請求項3】前記導電性ゲルがさらに皮膜補強剤を含む
ことを特徴とする請求項1記載の導電性ゲル。 - 【請求項4】前記導電性ゲルがさらに親油性モノマーを
含むことを特徴とする請求項1記載の導電性ゲル。 - 【請求項5】前記多官能化合物がポリグリセリン誘導体
であることを特徴とする請求項1記載の導電性ゲル。 - 【請求項6】前記多官能化合物がポリエチレングリコー
ル誘導体であることを特徴とする請求項1記載の導電性
ゲル。 - 【請求項7】親水性モノマーと2個以上の(メタ)アク
リロイル基またはビニル基を有しかつ分子量が400以上
の多官能化合物を親水性モノマーに対し1.0〜35wt%含
有し、さらに水,可塑剤,電解質および重合開始剤を含
む導電性ゲルからなることを特徴とする電極用パッド。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2056587A JP2803886B2 (ja) | 1990-03-09 | 1990-03-09 | 導電性ゲルおよびこれを用いた電極用パッド |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2056587A JP2803886B2 (ja) | 1990-03-09 | 1990-03-09 | 導電性ゲルおよびこれを用いた電極用パッド |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH03258239A JPH03258239A (ja) | 1991-11-18 |
JP2803886B2 true JP2803886B2 (ja) | 1998-09-24 |
Family
ID=13031315
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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JP2056587A Expired - Fee Related JP2803886B2 (ja) | 1990-03-09 | 1990-03-09 | 導電性ゲルおよびこれを用いた電極用パッド |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2803886B2 (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2021059689A1 (ja) | 2019-09-27 | 2021-04-01 | 積水化成品工業株式会社 | ハイドロゲル |
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AU2004207106B2 (en) * | 2003-01-28 | 2009-01-08 | Toppan Forms Co., Ltd. | Conductive polymer gel and process for producing the same, actuator, patch label for ion introduction, bioelectrode, toner, conductive functional member, antistatic sheet, printed-circuit member, conductive paste, electrode for fuel cell, and fuel cell |
JP2016163673A (ja) * | 2015-03-07 | 2016-09-08 | 株式会社きもちラボ | 電極用導電性ゲル |
JP7039386B2 (ja) * | 2018-05-16 | 2022-03-22 | 第一工業製薬株式会社 | ハイドロゲル |
-
1990
- 1990-03-09 JP JP2056587A patent/JP2803886B2/ja not_active Expired - Fee Related
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WO2021059689A1 (ja) | 2019-09-27 | 2021-04-01 | 積水化成品工業株式会社 | ハイドロゲル |
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