JPH03254732A

JPH03254732A - 導電性粘着パッド

Info

Publication number: JPH03254732A
Application number: JP2051816A
Authority: JP
Inventors: Akio Nakamura; 昭雄中村; Katsuhisa Aizawa; 相沢　勝久
Original assignee: Shin Etsu Polymer Co Ltd; Shin Etsu Chemical Co Ltd
Current assignee: Shin Etsu Polymer Co Ltd; Shin Etsu Chemical Co Ltd
Priority date: 1990-03-05
Filing date: 1990-03-05
Publication date: 1991-11-13

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】

〔産業上の利用分野〕本発明は、低周波治療、心電図測定、脳波測定などの治
療、検診に用いられる導子電極の生体電極と、人体表面
の皮膚とを電気的に接続するための導電性粘着パッドの
改良に関するものである。〔従来の技術〕従来の導電性粘着パッドは、第３図に示すように導電性
ゲル組成物ａを網状支持体すをほぼ中央に挟む形で張合
せたシート状体とし、さらに該シート状体の表裏面にポ
リエステルフィルム、ポリプロピレンフィルム等のセパ
レーターＣを貼付し、さらに張りつけ取扱上の便宜のた
めの網状支持体の耳状張出部ｄを形成したものが汎用さ
れている。そして、この５Ｊ電性ゲル組威物ａとしては、ポリアク
リルＭ（以下ＰＡＡ）及び／又はポリアクリル酸塩（以
下ＦＡＡ塩）と、グリセリン、ソルビトール、プロピレ
ングリコール等の多価アルコールと、水とから威り、Ｚ
ｎＯ，ＭｇＯ，Ｍｇ（ＯＨ）ｚ、　Ｃａ（ＯＨ）ｚＡｌ
　（ＯＨ）　３＋　ＡｌＣｌ５．カリ明ばん（ＫＡＩ　
（５０４）　！　　・１２Ｈ２０）等の酸化多価金属、
水酸化多価金属又は多価金属塩により金属結合させた架
橋型含水ゲルが使用されている（特開昭６２−６３５１
２）　、すなわち、ＰＡ　Ａ　（ＰＡ−ＣＯＯＨ）は酸
化多価金属又は水酸化多価金属により（ｉ）、（ｉｉ）
式のように反応し、ＦＡＡ塩、例えばＰＡＡソーダ（ｐ
ａ−ｃｏＯＮａ）は多価金属塩、例えば硫酸金属塩によ
り（ｉｉｉ　）式のように反応する。（ｉ　）　２ＰＡ−ＣＯＯＨ＋ＭｇＯ→ＰＡ−ＣＯＯ−
Ｍｇ−００Ｃ−ＰＡ　＋　ＨｚＯ（ｉｉ　）　３ＰＡ−
ＣＯＯＨ＋　ＡＩ（ＯＲ）　ｓ→Ｐ＾−Ｃｏｏ−ＡＩ−
００Ｃ−ＰＡ＋２ＰＡ−ＣＯＯ←ゝ＋３１１．０（ｉｉ
ｉ　）　６ＰＡ−Ｃ０ＯＮａ　　＋ＡＩｚ（ＳＯ４）ｉ
　　＝２ＰＡ−ＣＯＯ−ＡＩ−００Ｃ−ＰＡ　　＋２Ｐ
＾−ＣＯＯ←’　”３ＮａｚＳＯａまた、上記多価アル
コールは水分の蒸発を防くよう機能するので、ここでは
保水剤として用いられる。〔発明が解決しようとする課題〕このような従来の導電性粘着パッドは、ペースポリマー
側鎖のカルボン酸又はカルボン酸塩と、酸化多価金属、
水酸化多価金属又は多価金属塩との金属結合がゲル系内
で均一化するのにすこぶる時間がかかり、粘着性の安定
化に１週間以上（粘着性は初期が高く徐々に低下する。）、耐水性の安定化に２ケ月以上（耐水性は初期が低く
徐々に増加する。）を要するし、また水に対して該結合
基がイオン化するため、発汗が激しい時に使用するとヌ
ルヌルとした状態になり、水中に１日以上浸漬すると溶
解してしまう、また、機械的強度の低いＰＡＡ及び／又
はＦＡＡ塩をペースポリマーとするため、ゲル単独では
シート状ハンドリングが困難であり、従って不−／　ト
状支持体を内在させて補強する必要があるなどの不便が
あり、実用化されてはいるものの、まだ問題があった。本発明は、これら従来の欠点を容易に排除し、粘着パッ
ドの粘着性や耐水性の安定化が迅速に可能で、ゲル強度
も高く、かつシート状ハンドリングも容易で製品生産上
、並びに商品としての取扱上の不便さがなく、安価な形
態の導電性粘着パッドを容易に提供することを目的とし
たものである。〔課題を解決するための手段〕本発明は、導電性粘着パッドがアクリル酸−メタクリル
酸共重合体（以下ＡＡＭＡＡ）及び／又はアクリル酸−
メタクリル酸共重合体塩（以下ＡＡＭＡＡ塩）と、氷及
び多価アルコールと、分子内に少なくとも２個のグリシ
ジル基を有する化合物とを必須成分とする架橋型含水ゲ
ルから成ることを特徴とする’ＩＬＮ性粘着パッドであ
る。この場合、前記ＡＡＭＡＡとしては、ＣＨ８〜（ＣＨ２Ｃｌ）、　　−（ＣＩｈＣ）。〜−−・（ｉ
ｖ　−１）Ｃ００ＩＩ　　　　　　　　Ｃ００Ｎの（ｉｖ　　１）弐で示されるランダム共重合体であり
、これをＮａＯＨで中和すると（ｉｖ−２）式で示すＡ
ＡＭＡＡ塩となる。ＣＨ。〜（ＣＨｚＣＨ）−（ＣＨｚＣ）、　　〜・＝　　（ｉ
ｖ　−２）ＣＯＯＮａ　　　　　　　ＣＯＯＮａこれらは、ＦＡＡやＦＡＡ塩同様に高分子電解質であり
、水存在下において多価の高分子イオン（ｐｏｌｙＩＩ
ｅｒ）　−Ｃｏｏ←）　と多数の低分子イオンＨ＋−ン
に解離し、イオン伝導による１０“４Ω・α程度の導電
性を示すことができる。また、ＡＡＭＡＡはガラス転移点がＰＡＡの１００℃（
ＦＡＡ塩は１００℃以上）と比べ１８５’Ｃ（ＡＡＭＡ
Ａ塩は１８５℃以上）と高く、メチレン鎖中カルボキシ
ル基の反対側鎖にメチル基を有し、ＦＡＡと比べ嵩高い
構造であるため分子運動が起こり難い状態のため強度的
に優れ、架橋後のシート状ゲル体を容易にハンドリング
で取り扱うことができる。本発明によれば、前記ＡＡＭＡＡ及び／又はＡＡＭＡＡ
塩の三次元架橋が、化学結合、即ちエポキシ結合（ｐｏ
ｌｙａ＋ｅｒ）−Ｃ００Ｃ）１ｇＣＩ（（ＯＨ）ＣＨｚ
−ＣＨｚＣ）ｌ（ＯＨ）Ｃ）ｌｚＯＯＣ−（ｐｏｌｙｍ
ｅｒ）によって行われるため、系内における三次元架橋
が速やかに進行して粘着性や耐水性が短時間に安定化し
、また高い耐水性を得ることできる。本発明の分子内に少なくとも２個のグリシジル基を有す
る化合物としては、次式を示すような化学構造式のＣＨＪ−ＥＰ　　　　　　　　　　　ＣＨ２０−ＥＰＣ
ＨＯ−Ｈ（ｏｒ−ＥＰ）　　　　　　ＣＨｓＣＨｚ　　
　ＣＣ１（ｚ０４（ｏｒ−ＥＰ）ＣＨＪ〜ＥＰ　　　　
　　　　　　　　　　　　　Ｃ１１ｚＯ−ＥＰ〔１〕〔２〕ＣＨ２１ＥＰ−ＯＣＨｚ　　　ＣＣＨｚＯ−ＥＰＨ３〔３〕ＥＰ−０（ＣＨｉ）６０−ＥＰＥＰ−０（ＣＩＩＣ１ｌ！Ｏ）、−ＥＰ〔４〕〔５〕ＣＩ（３ＥＰ−０（ＣＨＣＨｚＯ）−−ＥＰＥＰＪ（Ｃ１’１ｔＧＨｚＣＨｚＯ）−−ＥＰ〔６〕〔７〕ＥＰ−０−（ＣＨｚＣＨＣＨｚＯＣＨｚＣＨＣＨｚＯ）
　、ＥｐＨ０Ｈ０−ＥＰ〔１０〕ＥＰ−ＯＣＲ。ＣＨ，０−ＥＰＥＰ−ＯＣＲ。ｃｏｇｏ−ＥｐＣＴｏＣＨ＊０−ＥＰ ■ 。。／＼。。０−ＥＰ　　０−ＥＰｌｌＯＨＣＨ！０−ＥＰ〔１２〕０ＥＰ−ＯＣＯ−ＣＨｚＣＨｚＣＨｚＣＨｚ−Ｃｏｏ−Ｅ
Ｐ〔１４〕グリセロール・ポリグリシジルエーテル〔ｌ〕。トリメチロールプロパン・ポリグリシジルエーテル〔２
〕、ネオペンチルグリコール・ジグリシジルエーテル（
３）　、　１．６−ヘキサンジオール・ジグリシジルエ
ーテル〔４〕、エチレン＆ポリエチレングリコール・ジ
グリシジルエーテル〔５〕、プロピレン及ポリプロピレ
ングリコール・ジグリシジルエーテル〔６〕、ポリテト
ラメチレングリコール・ジグリシジルエーテル〔７〕、
ソルビトール・ポリグリシジルエーテル（８）、１．４
−ソルビタン・ジグリシジルエーテル

〔９〕、ジグリセ
ロール＆ポリグリセロール・ポリグリシジルエーテル（
１０）　、ペンタエリスリトール・ポリグリシジルエー
テル（１１）、）リグリシジルトリス（２−ヒドロキシ
エチル）イソシアヌレート（１２）　、　　レゾルシン
・ジグリシジルエーテル〔１３〕等のグリシジルテール
化合物やアジピン酸・ジグリシジルエステル（１４）　
、　Ｏ−フタル酸・ジグリシジルエステル〔１５〕等の
グリシジルエステル化合物が挙げられる。これらの２個
以上のグリシジル基を有する化合物は、単独で用いても
よいし、２種以上を用いてもよい、なお、これらの化学
構造式中−ＥＰはグリシジル基−ＣＨｌＣＨＣＨｚを示
す。＼Ｉまた、前記三次元架橋の形成には、分子内に少なくとも
２個のイソシアネート基を有する化合物の使用、即ちウ
レタン結合（ｐｏｌｙｍｅｒ）　−ＣＯＯＣＯＮＨ−−
ＮＨＯＣＯＯＯＣ−（ｐｏｌｙ＋５ｅｔ）によるものも
任意とされ、このような化合物としては、２．４−　ト
ルイレンジイソシアネート（２，４−ＴＤＩ）、　２．
６−ＴＤＩ、　４．４’−ジフェニルメタンジイソシア
ネート（ＭＤＩ）、　４．４’−ジシクロヘキシルメタ
ンジイソシアネート（Ｈ＋ＪＤＩ）。イソホロンジイソシアネート（ＩＰＤＩ）、ヘキサチメ
チレンジイソシアネートＣＨＤＩ）、１．５−ナフタレ
ンジイソシアネート（ＸＤＩ）、　）リジンジイソシア
ネー）　（ＴＯＤＩ）　、　１．４−フェニレンジイソ
シアネート、キシリレンジイソシアネー）（ＸＤＩ）、
水添Ｘ［ｌＩ　（Ｈ，ＸＤＩ）　。リジンジイソシアネート、トリフェニルメタントリイソ
シアネート＋＠−＆Ｐ−テトラメチルキシレンジイソシ
アネート（ｓ＋−＆ｐ−ＴＭＸＤＩ）、　　リジンエス
テルトリイソシアネート、１．８−ジイソシアネート４
イソシアネートメチルオクタン、　１．３．６−ヘキサ
メチレントリイソシアネート２．２．４−トリメチルへ
キサメチレンジイソシアネート（２，２，４−ＴＭＤＩ
）。２．４．４−ＴＭＤＩ等のジイソシアネート、トリイソ
シアネートの他、これらをトリメチロールプロパン。ペンタエリスリトール、ソルビトール、メチルグルコジ
ット、シュクローズ等に付加させて安定化させた、例え
ば２．４−ＴＤＩ−）リメチロールプロパンアダクトの
ようなポリイソシアネート等の使用が挙げられる。本発明で用いられる多価アルコールとしては、グリセリ
ン、ポリグリセリン、ソルビトール、エチレングリコー
ル、ジエチレングリコール、ポリエチレングリコール、
プロピレングリコール　ジプロピレングリコール、ポリ
プロピレングリコール、エチレン−プロブレンゲリコー
ル共重合体等の従来使用されているものを使用すればよ
い。本発明のゲル組成物は、例えばＡＡＭＡＡを多価アルコ
ールに分散し、上記グリシジル基又はイソシアネート基
を有する化合物を少量添加し、撹拌してスラッジとしＮ
ａＯＨなどの中和剤でｐＨｆｆ１整を行い、最後に水を
入れて撹拌し高分子粘稠液とする。なお、必要に応して
ＦＡＡやＦＡＡ塩を添加することは任意とされる。この高分子粘稠液は約１００万ｃＰに粘度コントロール
が可能なため、モーノポンプ１　（回転容積型−軸偏心
ネジポンプ〉型デイスペンサーを用いて計量吐出するこ
とができ、次のような方法でシート状ゲル体を底形する
ことができる。即ち第１図に示すように、所定形状の凹部を一定間隔を
おいて連続的に形成したプラスチックエンポストテープ
１の該凹部に上記高分子粘稠液を充填し、所定温度を一
定時間かけることにより架橋型含水粘着バッドを得る。しかる後この表面にトップカバーフィルム２を被覆し該
凹部周縁をシールし、該シール部外縁を打ち抜き加工し
て製品とする。エンドユーザーは、トップカバーフィル
ム２をプラスチンクエンポストテープｌより剥離し、該
粘着パッドを生体電極に貼付し、プラスチンクエンポス
トテープを粘着パッドから剥離して使用することができ
る。このプラスチックエンポストテープは、厚さ０．２〜０
．６ｍのポリ塩化ビニルテープ、ポリスチレンテープ、
ポリプロピレンテープ、ポリカーボネートテープ、ポリ
エステルテープ、ボリアリレートテープ等から選ばれる
。また、トップカバーフィルムは厚さ１０〜５０μｍの
ポリエステルフィルム、ポリオレフィンフィルム等を基
材とし、厚さ２〜２０μｍの共重合ポリエステル、スチ
レン−ブタジェン−スチレン共重合体、エチレン酢酸ビ
ニル共重合体等のヒートシール性接着剤層を設けたもの
を使用するのがよく、前記充填工程架橋工程、ヒートシ
ール工程、打ち抜き工程等を自動化するためには、第２
図に示すようにプラスチックエンポストテープの両端部
にスプロケット孔を一定間隔で連続的に配置したものを
移送させつつ流れ作業でするとよい。（実施例１）（Ａ）ＧＰＣ（ゲルパーミェーションクロマトグラフィ
）測定による分子量がｓｏ、　ｏｏｏのＡＡＭＡＡ「ジ
ュリマーＪ　ＡＣ−２ＯＬ　（日本純薬■製、商品名）
のＡＡＭＡＡ塩１００ｆＥ量部を、グリセリン３００重
量部に分散し、架橋剤としグリセロール・ジクリシジル
エーテル、「ブナコール」ＥＸ−３１３（ナガセ化戒工
業■製、商品名）１０重量部を添加１！拌した後、水道
水４００重量部に溶解攪拌して、＋１１）１約３．粘度
約７５０，０ＯＯｃＰＯ高分子粘稠液（Ａ）を調製した
。ＣＢ）次に、ＧＰＣ測定による分子量がｓｏ、ｏｏｏ〜
１００．０００のＡＡＭＡＡ、ｒジュリマーＪＡＣ２０
Ｈ（日本純薬■製、商品名）１００重量部とプロブレン
ゲリコール２５０Ｍ量部を、水道水５００重量部に溶解
し、次に　ＮａＯＨ４０重量部を添加して７０％部分中
和を行った０次いでこの溶液に架橋剤としてエチレング
リコール・ジグリシジルエーテル、「ブナコールＪＥＸ
８１０（ナガセ化威工業■製、商品名）５重量部と、水
道水１５０重量部を添加攪拌してｐＨ約６．５゜粘度約
１　、０００．０ＯＯｃＰＯ高分子粘稠液（Ｂ）を調製
した。（Ｃ）比較の為に、ＧＰＣ測定による分子量が１．００
０，０００〜２，０００，０００のＦＡＡ、ｒジュリマ
−Ｊ　ＡＣ−１０Ｈ（日本純薬■製、南品名）　１００
重量部と、グリセリン４００重量部を、水道水５００重
量部に溶解し、ＮａＯＨを４０重量部を添加して７０％
部分中和を行った０次いでこの溶液に架橋剤とし１０％
カリ明ばん１５０重量部を添加して、ｐＨ約６．５．粘
度約１　、５００　、０００ｃＰＯ高分子粘稠液（Ｃ）
を調製した。一方、厚さ０．４讃１幅６０訪、長さ５００ｎの硬質ポ
リ塩化ビニルテープ、５Ｐ７１０Ｇ　（信越ポリマー■
製、商品名）を、キャリアテープ底形ＩＩ（信越ポリマ
ー■製）を使用して、第１．２図のように深さ２．　Ｏ
ｗｍ　、幅及び長さ４０ｍ（四隅のＲ５ｍ）の平底型凹
凸加工をピッチ５０ｍで行い、かつ順送金型によりテー
プ両端から２．５ｍの位置に直径２翻のスプロケット孔
をピッチ５訪で穿孔し、プラスチックエンボスドテーブ
１を調製した。次に、前記高分子粘稠液（Ａ）、　ＣＢ＞、　＜ｃ＞を
、別々のプラスチンクエンボスドテーブｌの凹部に、吐
出量１４〜１４０ｃｊ、吐出精度±０．０８−のデスペ
ンサー、ヘイシンモーノロボディスペンサー３ＮＤＰＯ
６−Ｄ　（兵神装備■製″、商品名）を用いて、咳凹部
をほぼ満たすように充填し、（Ａ）。（Ｂ）を８０℃×２０分、（Ｃ）を６０℃×２時間の条
件で架ｗｆ化させ、更に別に調製した厚さ３８μｍのポ
リエステルフィルムに厚さ５μｍのヒートシール性接着
剤層を設けたトップカバーフィルム、５Ｐ−５（信越ポ
リマー■製、商品名）をこの表面に被せ該凹部周縁部を
ヒートシールし、外形打ち抜き加工を行った。電気性能及び粘着力の評価は、このトップカバーフィル
ムを剥離し、導電性粘着パッド（Ａ）。（ＢＬ　（Ｃ）の表面抵抗を測定したところ、（Ａ）。（Ｂ）、（Ｃ）とも５〜ＩＯＭΩ／口であり有意差はな
く、これらを市販の低周波治療器、ＭＨ−１０３（シャ
ープ園製、商品名）の導子電極に貼付して発明者の肩に
張り付けＤＣ６ＶＸ４０Ｈｚで使用したところ、（Ａ）
、（Ｂ）、（Ｃ）とも問題なく動作し、ＭＨ−１０３付
属粘着パッド、ＭＨ−１０（シャープ■製、商品名）と
同等の性能を持つことを確かめた。機械的強度の評価は、プラスチンクエンポスドテーブの
凹部から導電性粘着パッド（Ａ）、（Ｂ）。（Ｃ）を指先で取り出そうとしたところ、（Ａ）。（Ｂ）はシート状でつまみ出すことができたが、（Ｃ）
は保形できず取り出せなかった。またゴム硬度針（ＪＩ
Ｓ−Ａ型）により粘着体の硬さを測定したところ、（Ｃ
）は指針が微動もしないほど柔らかいが、（Ａ）、　（
Ｂ）は約５＠Ｈｓ　　であった。耐水性の評価は、■週間経過後の導電性粘着体（Ａ）、
（Ｂ）、（Ｃ）を水中に２４時間浸漬したところ、（Ｃ
）は完全に溶けてしまったが、〈Ａ〉。（Ｂ）は膨潤したもののほぼ形をとどめていた。〔発明の効果〕本発明は、アクリル酸−メタクリル酸共重合体及び／又
はアクリル酸−メタクリル酸共重合体塩と、水及び多価
アルコールと、分子内に少なくとも２個のグリシジル基
を有する化合物とからなる架橋型含水ゲルから粘着パッ
ドを構成したことにより、ゲル体の架橋を金属結合に替
えて化学結合で行うため、粘着性や耐水性が迅速に安定
化し、かつ耐水性に優れた粘着パッドを得ることができ
ると共に、ゲル強度の高い導電性粘着性パッドとするこ
とができるので、従来のものと比ベネット状補強材を省
略でき、製造工程を簡略化できるし、またプラスチック
エンボスドテーブに充填し架橋硬化させ、これにトップ
カバーフィルムを被覆した状態で製品化することができ
るので取り扱いが容易で生産性をも大幅に向上でき、低
コストに製造できるなどの効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の導電性粘着パッドであって、プラスチ
ンクエンボスドテーブの凹部に架橋型含水ゲルを充填し
た縦断面図、第２図はその平面図、第３図（Ａ）（Ｂ）
は従来例の粘着パッドの縦断面図及び平面図である。１・・・プラスチックエンボスドテーブ、２・・・トン
ブカバーフィルム、３・・・架橋型含水ゲル、４・・・
スプロケフト孔、５・・・打ち抜き破断線。

Claims

【特許請求の範囲】

（１）アクリル酸−メタクリル酸共重合体及び／又はア
クリル酸−メタクリル酸共重合体塩と、水及び多価アル
コールと、分子内に少なくとも２個のグリシジル基を有
する化合物とからなる架橋型含水ゲルから粘着パッドを
構成したことを特徴とする導電性粘着パッド。