DE4336301C2

DE4336301C2 - Electrically conductive hydrogel composition, process for producing a hydrogel and its use

Info

Publication number: DE4336301C2
Application number: DE4336301A
Authority: DE
Inventors: Johannes Dipl Ing Anz
Original assignee: ARBO TEC SENSOR TECHNOLOGIE GM
Current assignee: Covidien Deutschland GmbH
Priority date: 1993-10-25
Filing date: 1993-10-25
Publication date: 1997-05-07
Anticipated expiration: 2013-10-26
Also published as: DE4336301A1

Description

Die Erfindung betrifft eine elektrisch leitfähige Hydrogelzusammensetzung, ein Verfahren zur Herstellung eines Hydrogels und deren Verwendung in der Elektromedizin.The invention relates to an electrically conductive hydrogel composition Process for the production of a hydrogel and its use in electromedicine.

Hydrogele bzw. Hydrogelkörper werden insbesondere als hautkantaktierende Leitkörper in der Elektromedizin angewendet, z. B. in Elektroden, um bio elektrische Signale von der Haut eines Probanden an extreme Geräte oder externe elektrische Signale zur Stimulie rung biologischer Prozesse zur Haut eines Probanden zu übertragen. Das Hydrogel bildet dabei die ionisch leitende Schicht zwischen der Haut und einem Lei ter 1. Ordnung wie Metallplatten, mit speziellen Leitlacken, Metallüberzügen oder durch bestimmte Beimengungen leitfähig gemachte Kunststoffkörper, häufig mit einer Sil ber/Silberchlorid-Kombination versehene Oberflächen. Das Hydrogel muß in der Lage sein, über eine vorgeschriebene Applikationsdauer, die sich zwischen wenigen Minuten bis zu mehreren Tagen erstrecken kann, eine stabile Übertragung der Signale zu gewähr leisten, wie z. B. im AAMI-Standard (Standard for Pregelled ECG Disposable Elecrodes, Assaciation for the Advancement of Medical Instrumentation, February 1984 Received) gestgelegt. Elektrisch leitfähige Hydrogele auf der Basis ungesättigter, freie Radikale bildender Mono merer, die in einer polyolhaltigen Flüssigkeit gelöst sind und unter Zugabe von Vernetzer, Coinitiator und gegebenenfalls weiterer Zusätze polymerisiert werden, sind bereits be kannt. Hydrogels or hydrogel bodies are used in particular as skin-contacting guide bodies applied in electromedicine, e.g. B. in electrodes to bio electrical signals from the Skin of a test subject to extreme devices or external electrical signals for stimulation transfer of biological processes to a subject's skin. The hydrogel forms the ionically conductive layer between the skin and a lei 1st order like metal plates, with special conductive varnishes, metal coatings or through certain admixtures made plastic bodies conductive, often with a sil Surfaces provided with a silver chloride combination. The hydrogel must be able to be, over a prescribed application period, which can be between a few minutes can extend up to several days to ensure stable transmission of the signals afford such. B. in the AAMI standard (Standard for Pregelled ECG Disposable Elecrodes, Association for the Advancement of Medical Instrumentation, February 1984 Received) laid out. Electrically conductive hydrogels based on unsaturated free radical mono merers, which are dissolved in a polyol-containing liquid and with the addition of crosslinker, Coinitiator and optionally other additives are already polymerized knows.

Aus der US-PS 4,539,996 sind Hydrogelzusammensetzungen, bestehend aus Triethylenglykol-bis-methacrylat, Benzildimethyiketal, Acrylsäure, Glycerin, Wasser und Kalilauge, bekannt. Die schwer beherrschbare Polymerisatonsreaktion dieser Zusammen setzung ist nur unter Inertgas, z. B. Stickstoff, möglich. Eine Polymerisation unter Inertgas ist jedoch nicht für eine kontinuierliche Bandfertigung geeignet. In der US-PS 4,554,924 ist eine Hydrogelzusammensetzung ähnlicher Art beschrieben. Pulverförmige Polyacrylsäure mit Natriumsalz wird in warmem destilliertem Wasser unter einstündigem Rühren gelöst und es werden Kaliumchlorid, destilliertes Wasser, Acryl säure, Glycerin, Triethylenglykol-bis-methacrylat und Benzildimethylketal hinzugefügt. Die Reaktionskomponenten werden 4 Stunden lang gemischt. Die belichteten Elektroden müssen für etwa einen Tag bei hoher Luftfeuchtigkeit lagern, um ein ausreichendes Was serpotential im Gelkörper aufzubauen. Die aufwendige Aufbereitung der Reaktionsmi schung, die Belichtung unter Inertgas sowie die nachträgliche Feuchtlagerung des poly merisierten Gelkörpers bedeuten einen unverhältnismäßig hohen Herstellungsaufwand. Bekannt ist auch eine Hydrogelzusammensetzung, die aus 15 bis 20 Gew.-% Acrylsäure und 2 bis 4 Gew.-% Polyacrylsäure besteht. Als Photoinitiator enthält diese Zusammenset zung 1 Gew.-% Benzyldimethylketal. Das elektrolytische Plastiziersystem besteht aus 5 bis 40 Gew.-% Wasser, 20 bis 60 Gew.-% Glycerin und 25 bis 5 Gew.-% Kaliumchlorid (US-PS 4,694,835 und US-PS 4,795,516). Neben den bereits o.g. Nachteilen bei der Polymerisation weisen diese Zusammenset zungen wie auch die der US-PS 4,539,996 und der US-PS 4,554,924 nur eine unzurei chende adhäsive Wirkung auf, insbesondere bei erhöhtem Wasserantell, wie er sich in folge der Hautapplikation einstellen kann. Um diese zu verbessern, wird in der US-PS 4,848,353 eine Hydrogelzusammensetzung. bestehend aus 5 bis 43,5 Gew.-% Arcylsäure, 7 bis 45 Gew.-% N-Vinyliryrrolidon, 0,05 bis 0,3 Gew.-% Triethylen-glykol-bis-methacrylat, 0,02 bis 0,1 Gew.-% Benzildimethyiketal, 5 bis 60 Gew.-% Wasser, 0,5 bis 12 Gew.-% Kaliumchlorid und 30 bis 70 Gew.-% Glycerin vorge schlagen, wobei die Acrylsäure mit NaOH teilneutralisiert wird. Die Herstellung des Hydra gels erfolgt durch Copolymerisation mittels UV-Licht und unter Stickstoff als Inertgas. Nachteilig sind die relativ lange Belichtungsdauer von 4 Minuten und die Notwendigkeit der Durchführung der Copolymerisation unter Stickstoff. Außerdem sind große Sensorflä chen der Elektrode von ca. 6 cm² erforderlich, um die gewünschten elektrischen Kenn werte zu erreichen.From US-PS 4,539,996 are hydrogel compositions consisting of Triethylene glycol bis-methacrylate, benzil dimethyiketal, acrylic acid, glycerin, water and Potash lye, known. The difficult to control polymerisation reaction of these together Settling is only under inert gas, e.g. B. nitrogen, possible. Polymerization under inert gas is not suitable for continuous tape production. A similar type of hydrogel composition is described in U.S. Patent 4,554,924. Powdery polyacrylic acid with sodium salt is submerged in warm distilled water one hour stirring and there are potassium chloride, distilled water, acrylic acid, glycerin, triethylene glycol bis-methacrylate and benzil dimethyl ketal added. The Reaction components are mixed for 4 hours. The exposed electrodes have to store for about a day in high humidity to get a sufficient amount build up potential in the gel body. The complex preparation of the reaction mix the exposure under inert gas and the subsequent wet storage of the poly merized gel body means a disproportionately high manufacturing effort. A hydrogel composition comprising 15 to 20% by weight of acrylic acid is also known and 2 to 4% by weight of polyacrylic acid. As a photoinitiator, it contains a composition tongue 1% by weight of benzyldimethyl ketal. The electrolytic plasticizing system consists of 5 to 40% by weight of water, 20 to 60% by weight of glycerin and 25 to 5% by weight of potassium chloride (U.S. Patent 4,694,835 and U.S. Patent 4,795,516). In addition to the above This composition has disadvantages in the polymerization tongues as well as that of US Pat. No. 4,539,996 and US Pat. No. 4,554,924 are only insufficient appropriate adhesive effect, especially in the case of increased water levels, as found in can follow the skin application. To improve this, a hydrogel composition is disclosed in U.S. Patent No. 4,848,353. consisting of 5 to 43.5% by weight of acrylic acid, 7 to 45% by weight of N-vinyliryrrolidone, 0.05 to 0.3% by weight of triethylene glycol bis-methacrylate, 0.02 to 0.1% by weight of benzil dimethyiketal, 5 to 60% by weight of water, 0.5 to 12% by weight of potassium chloride and 30 to 70% by weight of glycerin beat, the acrylic acid being partially neutralized with NaOH. The manufacture of the Hydra gel is made by copolymerization using UV light and under nitrogen as the inert gas. The relatively long exposure time of 4 minutes and the necessity are disadvantageous to carry out the copolymerization under nitrogen. In addition, large sensor areas are Chen of the electrode of approx. 6 cm² required to achieve the desired electrical to achieve values.

Aus der DE-C2-39 17 018 ist ein selbstklebendes leitendes elastisches Gel bekannt, das insbesondere zur Herstellung von Körperelektroden verwendet wird. Dieses besteht z. B. aus a) 33,7 Gew.-% Hydroxypropionsäure/Acrylsäure, b) 50 Gew.-% dest. H₂O/Propandiol, c) 2 Gew.-% UV-Initiator, d) 8 Gew.-% Coinitiator, g) 3 Gew.-% Halogen salz, i) 5 Gew.-% Amylopektin (Stärke). Zur Herstellung des Hydrogels wird in der Mischung b) die Komponente g) aufgelöst und die Komponente i) zugesetzt und bei einer Temperatur von 90°C unter Rühren aufge löst. Danach wird die Mischung auf 40°C abgekühlt und die Menge gemäß der Kom ponente a) als Hydroxypropionsäure zugegeben und auf 50°C erwärmt, wodurch sich die Hydroxypropionsäure in Acrylsäure umwandelt. Danach wird die Mischung auf 25°C abgekühlt und die Komponente d) unter langsamen Rühren zugegeben und anschlie ßend die Komponente c). Die Mischung wird bei einer Temperatur von 20°C langsam während einer Zeitdauer von 3 Stunden unter Lichtausschluß gerührt und anschließend auf eine silikonische Folie aufgetragen und mit einer UV-Strahlung mit einer Wellenlänge von 300 nm in einem Ab stand von 250 mm während einer Zeitdauer von 30 s polymerisiert. Dabei wird das Monomer Acrylsäure in einer Lösung eines Stärkematerials polymerisiert. Die Herstellung der Reaktionsmischung ist aufwendig und erfordert eine Zeitdauer von mehr als drei Stunden. Das Hydrogel weist eine rein thermoplastische Struktur auf und bei Erwärmung tritt ein zunehmender Strukturverlust ein, das Gel ist bereits nach kurzer Zeit der Wassereinwirkung (bzw. Schweißfluß bei sogenannten Langzeitanwendungen oder Infarktpatienten) aufgelöst, verstärkt durch die Körpertemperatur des Patienten. Es bilden sich lästige Rückstände des Gels auf der Haut des Patienten, die nach Abnahme der Elektrode zu entfernen sind. In der EP-A1-0 327 304 ist eine Körperelektrode beschrieben, wobei als Ausgangs komponente für das Hydrogel ein Oligomer vom Typ eines Acryl-Urethan-Copolymeren verwendet wird, bei dem es sich um eine aus zwei Monomer- und/oder Oligomer segmenten zum Copolymeren vereinte Polymervorstufe handelt, eine vorpolymerisierte Substanz mit einem Polymerisationsgrad bis etwa 50. Ausgangskomponente ist somit eine polymere Verbindung, die nachträglich noch durch die UV-Initiierung vernetzt wird. Der Nachteil dieser Hydrogelzusammensetzung besteht vor allem darin, daß die Gefahr besteht, daß durch zu schnelles Austrocknen an der Luft mit Überschreitungen der Im pedanzgrenzen zu rechnen ist. Außerdem kann mit dem aus der Kombination mit dem Sensor notwendigen Elektrolyt Magnesiumbromid nur eine relativ geringe Leitfähigkeit erreicht werden.From DE-C2-39 17 018 a self-adhesive conductive elastic gel is known, the is used in particular for the production of body electrodes. This consists e.g. B. from a) 33.7% by weight of hydroxypropionic acid / acrylic acid, b) 50% by weight of dist. H₂O / propanediol, c) 2% by weight UV initiator, d) 8% by weight coinitiator, g) 3% by weight halogen salt, i) 5% by weight amylopectin (starch). To produce the hydrogel, component g) is dissolved in mixture b) and component i) added and at a temperature of 90 ° C while stirring solves. Then the mixture is cooled to 40 ° C and the amount according to the com component a) added as hydroxypropionic acid and heated to 50 ° C, which converts the hydroxypropionic acid to acrylic acid. The mixture is then brought to 25 ° C cooled and component d) added with slow stirring and then ßend component c). The mixture is slowly at a temperature of 20 ° C for a period of Stirred for 3 hours with the exclusion of light and then on a silicone film applied and with a UV radiation with a wavelength of 300 nm in one Ab stood at 250 mm polymerized for a period of 30 s. It will Polymerized monomer acrylic acid in a solution of a starch material. The preparation of the reaction mixture is complex and requires a time period of more than three hours. The hydrogel has a purely thermoplastic structure and when heated, there is an increasing loss of structure, the gel is already after a short time Time of exposure to water (or sweat flow in so-called long-term applications or infarct patients) resolved, increased by the patient's body temperature. It annoying residues of the gel are formed on the patient's skin after removal the electrode must be removed. A body electrode is described in EP-A1-0 327 304, using as an output Component for the hydrogel an oligomer of the type of an acrylic-urethane copolymer is used, which is one of two monomer and / or oligomer Segments to the copolymer combined polymer precursor is a prepolymerized Substance with a degree of polymerization of up to about 50 is the starting component a polymeric compound that is subsequently cross-linked by UV initiation. The main disadvantage of this hydrogel composition is that the hazard is that by drying out too quickly in the air with exceeding the Im tolerance limits must be calculated. It can also be combined with the Sensor necessary electrolyte magnesium bromide only a relatively low conductivity can be achieved.

An ein als Elektrodenmaterial einsetzbares Hydrogel werden eine Vielzahl von Anforde rungen gestellt. Das Hydrogel muß während der Applikationsdauer hautverträglich sein und unabhängig von Hautabsorptionen eine für die Signalübertragung dauerhafte Adhäsion zur Haut und eine stabile Bindung zum Ableiter 1. Ordnung gewährleisten. (Adhäsiv sind Formkörper, die nach äußerem mechanischem Druck auf der Haut haften bleiben). Eine weitere Bedin gung ist die Fähigkeit des Gelkörpers, die Adhäsivneigung unter den praktischen Bedin gungen eines Hautkontaktes für eine übliche Applikationsdauer, nach Möglichkeit auch darüber hinaus, in brauchbarer Weise aufrechtzuerhalten. Dazu ist es erforderlich, das Austrocknen oder übermäßige Quellung, die Bildung antiadhäsiver Trennschichten und mikrobielle Abbauerscheinungen zu vermeiden. Außerdem darf die adhäsive Wirkung nicht durch übliche Hornhautabstoßungen sowie neben Schweiß auch Fettabsonde rungen ohne eine abrasive Hautvorbereitung beeinträchtigt werden. Schließlich sollen die Kohäsionskräfte des Gelkörpers so groß sein, daß dieser während der Applikation bis einschließlich zur Abnahme nicht zerfällt oder nennenswerte Rückstände auf der Haut hinterläßt. Die Adhäsion zur Haut muß in einem gewissen Rahmen einstellbar sein, um neben den genannten Forderungen auch anwendungsspezifische Besonderheiten zu berücksichtigen; so soll die Klebwirkung nicht so groß sein, daß bei Entfernen eines Gel körpers Schmerzen oder gar Hautschädigungen auftreten, auch sollen nach Möglichkeit die auf jeder normalen Haut befindlichen Haare dort bleiben zu berücksichtigen ist, daß Kinder, insbesondere Neugeborene, eine sehr viel empfindlichere Haut als Erwachsene haben, alte Menschen dagegen eine trockene, faltige Haut und daß bei be stimmten Krankheiten die Haut geschädigt ist. Wird der Gelkörper, was zu seinem Hauptanwendungsgebiet zu rechnen ist, auf oder in einem entsprechenden Trägerkörper In situ polymerisiert, so muß eine Adhäsion zum Trägerkörper realisierbar sein, die größer ist als die zur Haut bei Applikation, damit die das Gel enthaltende Elektrode, als Funk tionseinheit erhalten bleibt. Die Kohäsion muß zulassen, daß das Gel Bewegungen, die über die Haut übertragen werden, möglichst lange aufnehmen kann, ohne sich beispiels weise dadurch beschleunigt abzulösen. Was bisher offensichtlich bei der Beurteilung der Qualität der Adhäsion (Tack) bzw. Kohäsion vernachlässigt wurde (vgl. US-PS 4,554,924, US-PS 4,777,954, US-PS 4,848,353), ist die gleichzeitige Berücksichtigung des elasti schen, in Ausnahmefällen auch plastischen oder gemischten, Deformationsvermögens des Gelkörpers. Um eine dauerhafte mechanische Verbindung zu erreichen, ist nicht nur die Fähigkeit wichtig, Kräfte aufzunehmen, sondern ebenso die Fähigkeit, Kräfte durch Deformation zu verteilen, und zwar während der gesamten Applikationsdauer. Als nicht unwesentlich zu bewerten ist die Forderung nach einem transparenten Gelkörper, der es gestattet, z. B. Hautreaktionen, die bei Kontakt jeden Mediums mit der Haut auftreten kön nen oder krankheitsbedingt sind, beobachten zu können. Das Gel soll diese zahlreichen Eigenschaften natürlich unter angemessenen Lagerbedin gungen bei minimalem Verpackungsaufwand für einen langen Zeitraum, möglichst über einige Jahre, behalten. Sterile Bedingungen vorausgesetzt, sind zahlreiche Qualitätsver luste denkbar, wie Austrocknen, Kristallisierung, Verhärtungen z. B. durch Nachpolymeri sation, Verfärbungen, kalter Fluß. Außerdem ist zu beachten, daß von den verwendeten Zusatzstoffen oder Reaktionspro dukten keine toxischen Wirkungen bei Hautkontakt ausgehen können (vgl. DE-PS 40 20 780; "Kunststoffe im Lebensmittelverkehr", Empfehlungen des Bundesgesundheitsamtes, C. Heymanns Verlag KG, 1991). A variety of requirements are placed on a hydrogel that can be used as an electrode material stakes. The hydrogel must be skin-friendly and independent during the application period of skin absorptions a permanent adhesion for the signal transmission to the skin and ensure a stable bond to the 1st order arrester. (Adhesives are shaped bodies, which stick to the skin after external mechanical pressure). Another condition is the ability of the gel body to reduce the adhesive tendency under practical conditions conditions of skin contact for a customary duration of application, if possible also moreover, maintain in a usable way. This requires that Drying out or excessive swelling, the formation of anti-adhesive release layers and to avoid microbial degradation. In addition, the adhesive effect not due to normal corneal rejection and, in addition to sweat, also fat grease without abrasive skin preparation. After all, they should The cohesive forces of the gel body should be so great that this up to during application including for taking off does not disintegrate or any significant residue on the skin leaves. The adhesion to the skin must be adjustable to a certain extent in addition to the requirements mentioned, there are also application-specific features consider; so the adhesive effect should not be so great that when removing a gel body pain or even skin damage should also occur if possible the hair on every normal skin should be taken into account is that children, especially newborns, have a much more sensitive skin than Adults, on the other hand, old people have dry, wrinkled skin and that with be certain diseases the skin is damaged. The gel body becomes what its The main area of application is to be expected on or in a corresponding carrier body If polymerized in situ, it must be possible to achieve greater adhesion to the carrier body is as the to the skin when applied, so that the electrode containing the gel, as radio unit remains intact. Cohesion must allow the gel to move transmitted through the skin, can absorb as long as possible without, for example wise to thereby accelerate. What has been evident so far when assessing the Quality of adhesion (tack) or cohesion was neglected (see US Pat. No. 4,554,924, US-PS 4,777,954, US-PS 4,848,353), is the simultaneous consideration of the elasti , in exceptional cases also plastic or mixed, deformability of the gel body. To achieve a permanent mechanical connection is not only the ability important to absorb powers, but also the ability to take powers through Distribute deformation, namely during the entire application period. As not The requirement for a transparent gel body, which it is, is to be assessed insignificantly allowed, e.g. B. Skin reactions that can occur when any medium comes into contact with the skin to be able to observe or due to illness. The gel is said to have these numerous properties, of course, under appropriate storage conditions conditions with minimal packaging effort for a long period, if possible over some years, keep. Assuming sterile conditions, numerous quality standards are Luste conceivable, such as drying out, crystallization, hardening z. B. by post-polymer sation, discoloration, cold river. It should also be noted that the additives or reaction pro products have no toxic effects on skin contact (cf. DE-PS 40 20 780; "Plastics in food traffic", recommendations of the Federal Health Office, C. Heymanns Verlag KG, 1991).

Neben diesen anwendungstechnischen Anforderungen an das Hydrogel soll dieses in seiner Zusammensetzung und Herstellung nur einen geringen Kostenaufwand verursa chen. Von wesentlicher Bedeutung ist weiterhin, daß die Zusammensetzung des Hydro gels einen mechanisierten bzw. automatisierten Herstellungsprozeß ermöglicht, der in eine Massenfertigung der herzustellenden Elektroden ohne Probleme eingebunden wer den kann. Um die letztgenannte Anforderung zu erfüllen, sind nur solche Zusammensetzungen ge eignet, die eine Substanzpolymerisation aus einer leicht dosierbaren flüssigen Reakti onsmischung ermöglichen, wobei die Polymerisation unter Normalbedingungen durch führbar sein muß. Die bereits genannten Zusammensetzungen auf der Basis wasserlösli cher Acrylsäure-Monomere erfordern eine Reaktionsführung unter Inertgas. Außerdem setzt die massive Irritationswirkung von monomerer Acrylsäure einen hohen Umsetzungsgrad voraus, damit keine störenden Monomerreste mehr auftreten.In addition to these application-related requirements for the hydrogel, this is said to be in its composition and manufacture causes only a low cost chen. It is also essential that the composition of the Hydro gels enables a mechanized or automated manufacturing process that in a mass production of the electrodes to be manufactured without any problems that can. In order to meet the latter requirement, only such compositions are required is suitable for bulk polymerization from an easily metered liquid reaction enable onsmixing, the polymerization under normal conditions by must be feasible. The above-mentioned compositions based on water-soluble cher acrylic acid monomers require a reaction under inert gas. Furthermore the massive irritation effect of monomeric acrylic acid requires a high degree of implementation, so that no disturbing monomer residues occur.

Der Erfindung lag die Aufgabe zugrunde, eine elektrisch leitfähige Hydrogelzusammen setzung auf der Basis wasserlöslicher Monomere auf Acrylsäurebasis zu schaffen, die den geforderten anwendungstechnischen Eigenschaften an das Hydrogel gerecht wird, nur geringe Kosten verursacht und deren Verarbeitung zu einem Hydrogel in eine kosten günstige Massenfertigung der Elektroden eingebunden werden kann.The invention was based on the object of combining an electrically conductive hydrogel to create based on water-soluble monomers based on acrylic acid, the meets the required application properties of the hydrogel, causes only low costs and their processing into a hydrogel in one cost inexpensive mass production of the electrodes can be integrated.

Erfindungsgemäß wird die Aufgabe durch die Hydrogelzusammensetzung gem. Patentanspruch 1 gelöst. According to the invention, the object is achieved by the hydrogel composition. Claim 1 solved.

Die Komponenten a) bis g) bilden eine vergießbare, bei Raumtemperatur flüssige, lager stabile Reaktionsmischung, die unter Normalbedingungen mittels UV-Licht in situ poly merisierbar ist. Die erfindungsgemäße Zusammensetzung ermöglicht eine problemlose, beherrschbare Reaktionsführung ohne Anwendung von Inertgas. Dadurch ist es möglich, die Substanz polymerisation mittels UV-Licht unter Normalbedingungen durchzuführen. Die Belich tungszeiten betragen weniger als 1,5 min. Bei den Rezepturbestandteilen handelt es sich um kostengünstige handelsübliche Pro dukte.Components a) to g) form a pourable, liquid, room temperature bearing stable reaction mixture, which under normal conditions by means of UV light in situ poly is meritable. The composition according to the invention enables problem-free, manageable Reaction control without the use of inert gas. This makes it possible to get the substance carry out polymerization using UV light under normal conditions. The Belich times are less than 1.5 minutes. The recipe components are inexpensive commercial Pro products.

Weitere Ausgestaltungsvarianten der Erfindung sind beispielsweise folgende: Die Acrylsäure oder deren Derivate und gegebenenfalls der Vernetzer sind in einer Menge von 0,01 bis 0,1 Masseteilen mit Hydrochinonmethylester stabilisiert. Als Derivate kommen Alkyl(meth)acrylate und/oder die Salze der (Meth)acrylsäure K⁺, oder Erdalkali-Na⁺ in Frage mit einer relativen Molmasse von 72 bis 320. Als Polyol wird Glycerin verwendet. Der UV-Initiator wird vorzugs weise in einer Menge von 0,5 bis 5 Masseteilen eingesetzt. Als Coinitiator ist als Amin besonders Triethanolamin in einer Menge von 45 bis 75 Masseteilen geeignet. Der Anteil des Vernetzers, bevorzugterweise Triethylengiycoldimethacrylat, beträgt 4,5 bis 6,5 Masseteile. Der Anteil an Polyacrylsäure liegt vorzugsweise bei 2 bis 5 Masseteilen. Als Halogensalz wird vorzugsweise Kaliumchlorid in einer Menge von 5 bis 12 Masseteilen verwendet. Ferner kann die Zusammensetzung noch Zusätze, wie Viskositätsregler, Ge ruchsbildner, Inhibitoren, Elektrolyte, Bakteriostatika, Indikatoren, Färbemittel, Kom plexbildner, Puffer oder Verträglichkeitsvermittler in einer Gesamtmenge bis zu 35 Masseteilen enthalten. Gemäß dem vorgeschlagenen Verfahren zur Herstellung eines Hydrogels der angege benen Zusammensetzungen werden die aufgeschlossenen Komponenten in einem licht- und gasdicht geschlossenen Behälter unter intensivem Rühren bei einer Massetempe ratur unter 35°C zu einer flüssigen Reaktionsmischung vereinigt, welche unmittelbar vor Ort auf eine vorbereitete Unterlage oder dergleichen vergossen und anschließend unter Einwirkung von UV-Strahlung, ohne Luftabschluß je nach Schichtdicke innerhalb einer Zeitdauer von 20 bis 250 Sekunden polymerisiert wird. Der vorrangig genutzte Bereich des Spektrums der UV-Strahlen liegt zwischen 180 bis 350 nm. Die Herstellung kann entweder in einem kontinuierlichen oder diskontinuier lichen Prozeß durchgeführt werden. Die Polymerisation erfolgt dabei unmittelbar an der Stelle eines geeigneten Trägers, wo das Hydrogel bis zu seiner endgültigen Verwendung verbleibt. Es ist auch möglich, die Reaktionsmischung nach ihrer Zubereitung ohne Verände rung ihrer reaktionstechnischen Eigenschaften mindestens über eine Dauer von 24 Stun den in einem lichtdicht abgeschlossenen Behälter bei Raumtemperatur zwischenzulagern. In das Hydrogel können auch textile Einlagen eingebracht werden. Es ist auch möglich, das Hydrogel auf der einen Seite mit einem haltklebstoffbeschichteten und auf der ande ren Seite mit einem antladhäsiven flächenartigen Gebilde zu versehen. Das Hydrogel zeichnet sich durch hervorragende anwendungstechnische Eigenschaften aus. Es ist transparent, hochelastisch, hypoallergen und adhäsiv. Der Gelkörper mit sei ner adhäsiven Oberfläche ist in sich homogen. Das Gel besitzt eine sehr gute Hautver träglichkeit und gewährleistet einen dauerhaften Sitz auf der Hautoberfläche. Seine Halt fähigkeit wird weder durch normale Bewegungsabläufe noch durch über die Haut abgege bene Schweiß- oder Fettabsonderungen beeinträchtigt. Die Kohäsionskräfte des Gelkör pers sind ausreichend groß, um über die vorgesehene Applikationsdauer die volle Funkti onsfähigkeit zu gewährleisten. Nach dem Abnehmen von der Haut hinterläßt er keine Rückstände auf der Haut. Trotz der guten Haftfestigkeit treten bei der Enulierung des Gel körpers von der Haut keine Schmerzen oder Hautschädigungen auf. Entsprechend den Rezepturzusammensetzungen für das Hydrogel lassen sich verschiedene Einstellungen hinsichtlich der Adhäsionswirkung erzielen, so daß verschiedene Varianten für unter schiedliche Hauttypen angeboten werden können. Der Gelkörper besitzt ein ausgezeich netes Deformationsverhalten, insbesondere ist er in der Lagen Kräfte durch Deformation während der gesamten Applikationsdauer zu verteilen. Infolge der Transparenz des Gel körpers können z. B. auftretende Hautreaktionen beobachtet werden. Ein wesentlicher Vorteil der erfindungsgemäßen Hydrogelzusammensetzung besteht. In der einfachen und kostengünstigen Herstellung des Hydrogels. Die Herstellung des Hydrogeis kann problemlos in eine automatisierte Elektrodenfertigung mit hoher Ausstoß leistung eingebunden werden. Dadurch ist es möglich, die Betriebskosten wesentlich zu senken.Further design variants of the invention are, for example, the following: The acrylic acid or its derivatives and optionally the crosslinker are in one Amount of 0.01 to 0.1 parts by weight stabilized with hydroquinone methyl ester. Alkyl (meth) acrylates come as derivatives and / or the salts of (meth) acrylic acid K⁺, or alkaline earth Na⁺ in question with a relative molecular weight of 72 to 320. Glycerol is used as the polyol. The UV initiator is preferred used in an amount of 0.5 to 5 parts by mass. As a coinitiator is as an amine Triethanolamine is particularly suitable in an amount of 45 to 75 parts by weight. The amount of the crosslinker, preferably triethylene glycol dimethacrylate, is 4.5 to 6.5 Parts by mass. The proportion of polyacrylic acid is preferably 2 to 5 parts by mass. As Halogen salt is preferably potassium chloride in an amount of 5 to 12 parts by mass used. Furthermore, the composition can also contain additives such as viscosity regulators, Ge odorants, inhibitors, electrolytes, bacteriostatics, indicators, colorants, com plexing agents, buffers or compatibilizers in a total of up to 35 Parts by mass included. According to the proposed process for the preparation of a hydrogel In the above compositions, the digested components are exposed in a light and gas-tight closed container with intensive stirring at a mass temperature rature below 35 ° C combined into a liquid reaction mixture, which immediately Shed on site on a prepared pad or the like and then under the influence of UV radiation, without air exclusion depending on the layer thickness within is polymerized for a period of 20 to 250 seconds. The primarily used range of the spectrum of UV rays is between 180 and 350 nm. The production can be either in a continuous or discontinuous process. The polymerization takes place directly on the Place a suitable carrier where the hydrogel is until its final use remains. It is also possible to prepare the reaction mixture after its preparation Changes their reaction properties over a period of at least 24 hours store it temporarily in a light-tight container at room temperature. Textile inserts can also be introduced into the hydrogel. It is also possible, the hydrogel with a adhesive coated on one side and on the other on the other side with an anti-adhesive sheet-like structure. The hydrogel is characterized by excellent application properties out. It is transparent, highly elastic, hypoallergenic and adhesive. The gel body with be The adhesive surface is homogeneous in itself. The gel has a very good skin ver inertness and ensures a permanent fit on the skin surface. Its stop Ability is not lost through normal movements or through the skin level sweat or fat secretions impaired. The cohesive forces of the gel body pers are sufficiently large to ensure full functionality over the intended application period to ensure onability. After removing it from the skin, it does not leave any Residues on the skin. Despite the good adhesive strength occur when the gel is enulated no pain or skin damage from the skin. According to the Recipe compositions for the hydrogel have different settings achieve with regard to the adhesive effect, so that different variants for under different skin types can be offered. The gel body has an excellent nice deformation behavior, in particular he is in the position forces through deformation to be distributed throughout the application period. Due to the transparency of the gel body can z. B. skin reactions are observed. There is a significant advantage of the hydrogel composition according to the invention. In the simple and inexpensive production of the hydrogel. The production of the Hydrogeis can easily be used in automated electrode production with high output performance. This makes it possible to significantly increase operating costs reduce.

example 1

in einer in gleichförmigen Schritten arbeitenden elektronisch gesteuerten Vorrichtung mit Transporteinheit wird ein Elektrodenkörper vorbereitet, der über eine für den Gelkörper vorgesehene Kavität verfügt und folgenden Aufbau besitzt. Die Elektrode wird zusam mengesetzt aus einer hautverträglich haftklebstoffbeschichteten flexiblen Trägerschicht - beispielsweise einer PE-Folie mit einer Materialdicke von 150 µm - mit einem auf die klebende Seite aufgesetzten Ring von 2 mm Höhe und 18 bzw. 22 mm Durchmesser aus PE-Schaum, in dessen Zentrum eine mechanisch und elektrisch miteinander durch die Trägerschicht hindurch verbundene Einheit von Eyelet (Ag/AgCl-Außenfläche) und Stud (Edelstahl) die von Eigenpotentialen weitgehend freie Ableitung der Körpersignale an die externen Anschlüsse besorgen. In die durch Träger schicht und Schaumring gebildete Kavität, in deren Grund das Eyelet sitzt, wird mittels einer Dosiereinrichtung die auf die Schrittbewegung der Transportvorrichtung rheolo gisch eingestellte Reaktionslösung gefüllt, die die nachfolgende Zusammensetzung hat und unter Lichtabschluß zuvor in einem Edelstahlgefäß mit etwa doppeltem Rauminhalt des aufzunehmenden Volumens unter inniger Durchmischung aufbereitet wurde (Angaben in Masseteilen):in an electronically controlled device operating in uniform steps An electrode body is prepared for the transport unit, which is used for the gel body intended cavity and has the following structure. The electrode becomes together composed of a skin-friendly, pressure-sensitive adhesive-coated flexible carrier layer - for example a PE film with a material thickness of 150 µm - with a ring from 2 mm high and 18 or 22 mm diameter made of PE foam, in the Center one mechanically and electrically with each other through the carrier layer connected unit of Eyelet (Ag / AgCl outer surface) and stud (stainless steel) which are largely free of their own potential Obtain the derivation of the body signals to the external connections. In the by carrier Layer and foam ring formed cavity, in the bottom of which the eyelet sits, is by means of a dosing device that rheolo on the step movement of the transport device filled reaction solution, which has the following composition and with the light closed beforehand in a stainless steel vessel with about twice the volume of the volume to be recorded was prepared with thorough mixing (information in parts by mass):

100 Acrylsäure, stabilisiert mit 0,05 Massetelien Hydrochinonmethylether (rein)
3,5 Photoinitiator;
250 Glycerin (86%)
130 entionisiertes Wasser
6,0 Kaliumchlorid (rein)
59 Coinitiator; Triethanolamin (rein)
5,3 Vernetzer; Triethylenglycoldimethacrylat (rein)
3,0 Polyacrylsäure (25% in Wasser, Mr = 240.000)
10 Viskositätsregler; Amylopektin (aufgeschlossen)
2,0 Geruchsbildner; Eucalyptol.100 acrylic acid, stabilized with 0.05 mass of hydroquinone methyl ether (pure)
3.5 photoinitiator;
250 glycerin (86%)
130 deionized water
6.0 potassium chloride (pure)
59 coinitiator; Triethanolamine (pure)
5.3 crosslinker; Triethylene glycol dimethacrylate (pure)
3.0 polyacrylic acid (25% in water, Mr = 240,000)
10 viscosity regulators; Amylopectin (disrupted)
2.0 odor generator; Eucalyptol.

In der anschließenden UV-Belichtungsstrecke, bestückt mit UV400H-Strahlern, wird die Reaktionsmischung für eine Dauer von ca. 80 Sekunden polymerisiert. Nach Verlassen der UV-Strecke wird die klebrige Bahnoberseite mit einer silikonisierten Kunststoffbahn abgedeckt und die Elektroden mittels einer Stanze so ausgeschnitten (Durchmesser 55 mm), daß der Gel körper mittig sitzt. Nach dem üblichen Prüfverfahren (Messung am Elektrodenpaar "face to tace", vgl. US-PS 4,848,353) wurden die für EKG-Elektroden erforderlichen elektrischen Kennwerte ermittelt:In the subsequent UV exposure path, equipped with UV400H lamps, the reaction mixture is polymerized for a period of about 80 seconds. After leaving the UV section, the sticky web top is siliconized Plastic sheet covered and the Cut out electrodes using a punch (diameter 55 mm) so that the gel body sits in the middle. According to the usual test procedure (measurement on the pair of electrodes "face to tace", cf. US Pat. No. 4,848,353) were the electrical characteristic values required for EKG electrodes determined:

440 Gleichstromwiderstand in Ohm (nach 30 sec, < 100 µA, 10 Hz)
430 wie oben, nach Defibrillierungssimulation 220 V
0,3 Gleichstrom-Eigenpatential in mV (nach 60 sec Stabilisierung)
8,8 Gleichstromrestpotential in mV, 5 sec nach Defibrillierungssimulation
0,0 Gleichstrom-Potentialabbaugeschwindigkeit in mV/sec, 30 . . . 35 sec nach Defibrillierungssimulation.440 DC resistance in ohms (after 30 sec, <100 µA, 10 Hz)
430 as above, after defibrillation simulation 220 V
0.3 direct current in mV (after 60 sec stabilization)
8.8 DC residual potential in mV, 5 sec after defibrillation simulation
0.0 DC potential reduction rate in mV / sec, 30. . . 35 sec after defibrillation simulation.

Nachfolgend wurde die praktische Eignung ermittelt: Die EKG-Elektrode wurde 24 Stunden lang von 10 normalbelasteten Versuchspersonen getragen, wobei es weder zu Ablösungen noch Hautreizungen kam. Nach Abnahme der Elektrode war der Gelkörper noch klebrig. Sichtbare Rückstände auf der Haut im äußeren Randbereich des Trägermaterials waren mittels Waschbenzin leicht zu entfernen. Sofort nach Auflegen der Elektroden auf unbehandelte Haut und nach 24-stündiger Trage zeit waren ungestörte EKG-Kurven abnehmbar. Die Elektroden sind bis auf die Flächen, die durch Schaumring und Stud/Eyelet abgedeckt sind, transparent.The practical suitability was determined below: The ECG electrode was used by 10 normal-stressed subjects for 24 hours worn, with no detachment or skin irritation. After acceptance of the The electrode body was still sticky. Visible residues on the skin on the outside The edge area of the carrier material was easy to remove with benzine. Immediately after placing the electrodes on untreated skin and after wearing them for 24 hours undisturbed ECG curves were removable. The electrodes are down to the surfaces covered by foam ring and stud / eyelet, transparent.

Example 2

Analog wie in Beispiel 1 wird der in Schritten arbeitenden Vorrichtung mit Transportein heit eine transparente Polymerbahn aus PE mit einer einseitigen hypoallergenen Haftkleb richtung zugeführt. Jedoch wird diesmal die Kavität zur Aufnahme des Gelkör pers durch thermische Verformung mit einer Tiefe von 2,5 mm und einem Durchmesser von 18 mm gebildet. In diese Kavität wird eine Reaktionslösung dosiert, die die folgende Zusammensetzung hat und wie in Beispiel 1 aufgearbeitet wurde (Angaben in Masseteilen):Analogous to example 1, the step-by-step device with transport is used is a transparent polymer sheet made of PE with a one-sided hypoallergenic pressure sensitive adhesive direction fed. However, this time the cavity for receiving the gel body pers due to thermal deformation with a depth of 2.5 mm and a diameter of 18 mm. A reaction solution having the following composition is metered into this cavity and worked up as in Example 1 (details in parts by mass):

100 Acrylsäure, stabilisiert mit 0,05 Masseteilen Hydrochinonmethylether
300 Glycerin (86%)
150 entionisiertes Wasser
5,0 Kaliumchlorid
3,5 Photoinitiator
58,8 Coinitiator, Triethanolamin
5,3 Vernetzer; Triethylenglycoldimethacrylat
3,0 Polyacrylsäure (25% in Wasser, Mr = 240.000)
9,5 Viskositätsregler; Amylopektin (aufgeschlossen).100 acrylic acid, stabilized with 0.05 parts by weight of hydroquinone methyl ether
300 glycerin (86%)
150 deionized water
5.0 potassium chloride
3.5 photoinitiator
58.8 coinitiator, triethanolamine
5.3 crosslinker; Triethylene glycol dimethacrylate
3.0 polyacrylic acid (25% in water, Mr = 240,000)
9.5 viscosity regulator; Amylopectin (disrupted).

Wie in Beispiel 1 wird die Reaktionsmischung für eine Dauer von ca. 70 Sekunden poly merisiert, anschließend die Bahnoberseite abgedeckt. Die Elektroden werden ausge schnitten. Als elektrische Kennwerte wurden gemessen:As in Example 1, the reaction mixture is poly for a period of about 70 seconds merized, then covered the top of the web. The electrodes are removed cut. The following were measured as electrical parameters:

380 Gleichstromwiderstand in Ohm (nach 30 sec, < 100 µA, 10 Hz)
385 wie oben, nach Defibrillierungssimulation 220 V
0,3 Gleichstrom-Eigenpatential in mV ( nach 60 sec Stabilisierung)
6,8 Gleichstromrestpotential in mV, 5 sec nach Defibrillierungssimulation
0,0 Gleichstrom-Potentialabbaugeschwindigkeit in mV/sec, 30 . . . 35 sec nach Defibrillierungssimulation.380 DC resistance in ohms (after 30 sec, <100 µA, 10 Hz)
385 as above, after defibrillation simulation 220 V
0.3 direct current in mV (after 60 sec stabilization)
6.8 DC residual potential in mV, 5 sec after defibrillation simulation
0.0 DC potential reduction rate in mV / sec, 30. . . 35 sec after defibrillation simulation.

Nachfolgend wurde die praktische Eignung ermittelt: Die Elektrode wurde 3 Tage lang von 10 normalbelasteten Versuchspersonen getragen, wobei es bei 3 Personen zu Teilablösung vom Folienrand her kam, geringfügige Hautrei zungen außerhalb des Gelbereiches traten bei 5 Personen auf. Nach Abnahme der Elek trode war der Gelkörper wiederaufklebbar. Sichtbare Rückstände auf der Haut gab es le diglich im äußeren Randbereich der Folie, die mit Waschbenzin leicht zu entfernen waren. Die Elektrode behielt ihre gute Transparenz bei. Sofort nach Auflegen der Elektroden auf unbehandelte Haut und nach 72-stündiger Trage zeit waren ungestörte EKG-Kurven abnehmbar. Positiv verliefen Anwendungsversuche beim Langzeit-EKG und der Ergometrie. Bei beobachteten Tests an Personen mit bekannter Sensibilisierung gegenüber Ab deckungen mit Acrylharz-Haftklebstoffen konnte die nach etwa 6 Stunden einsetzende Hautrötung im äußeren Randbereich verfolgtwerden, so daß durch Austausch der Elek troden ernstere Hautreizungen vermieden wurden. The practical suitability was determined below: The electrode was worn by 10 normal-stressed subjects for 3 days, 3 people had partial detachment from the edge of the film, slight skin rash tongues outside the gel area occurred in 5 people. After acceptance of the elec However, the gel body was stickable again. There were visible residues on the skin only in the outer edge area of the film, which was easy to remove with benzine. The electrode maintained its good transparency. Immediately after placing the electrodes on untreated skin and after wearing them for 72 hours undisturbed ECG curves were removable. Trials with long-term ECG and ergometry were positive. In observed tests on people with known sensitization to Ab covers with acrylic resin pressure sensitive adhesives could start after about 6 hours Reddening of the skin in the outer marginal area can be followed so that the electr serious skin irritation were avoided.

Example 3

Analog wie in Beispiel 1 wird der in Schritten arbeitenden Vorrichtung eine flexible Poly merbahn aus Polyethylen von 120 µm Dicke zugeführt. Zunächst wird im Schrittmaß der Transportvorrichtung ein Durchbruch von 3 mm Durchmesser gestanzt, über den später der Ableitsensor gesetzt wird. Nun wird das zwischen den Einschnitten befindliche sili konisierte Abdeckpapier gleichmäßig nach oben abgezogen. Ein Stud (z. B. aus Edelstahl), bildet, von unten zugeführt, den späteren Außenkontakt der Elek trode; ein Eyelet (z. B. aus fasergefülltem ABS, überzogen mit einer Ag/AgCl-Schicht) als Sensor den Kontakt zum Gelkörper. Stud und Eyelet werden mittels einer Zuführungs- und Senkeinheit durch den eingebrachten Durchbruch hindurch innig miteinander verbunden. Auf die haftklebstoffbeschichtete Fläche der PE-Folie wird eine textile Vliesbahn auf Basis von Viskosefasern 25g/m² abgerollt und aufgewalzt. Auf dieses Vlies wird die das Leitgel bildende Reaktionsmischung verteilt. Die Reaktionsmischung ist rheologisch so eingestellt, daß die Erforderilehe Schichtdicke des Gelkörpers von etwa 1,3 mm erreicht wird und hat folgende Zusammensetzung (Angaben in Masseteilen):Analogous to example 1, the step-by-step device becomes a flexible poly fed from polyethylene with a thickness of 120 µm. First, the incremental Transport device punched an opening of 3 mm in diameter over which later the lead sensor is set. Now the sili between the incisions tapered cover paper evenly removed upwards. A stud (e.g. made of stainless steel), forms, fed from below, the later external contact of the Elek trode; an eyelet (e.g. made of fiber-filled ABS, coated with an Ag / AgCl layer) as a sensor the contact to the gel body. Stud and eyelet are fed through the introduced opening by means of a feed and lowering unit through it intimately connected. A textile nonwoven web is based on the surface of the PE film coated with pressure sensitive adhesive unrolled from viscose fibers 25g / m² and rolled on. The reaction mixture forming the conductive gel is distributed over this fleece. The reaction mixture is adjusted rheologically so that the required layer thickness of the gel body of about 1.3 mm is reached and has the following composition (Details in parts by mass):

100 Acrylsäure, stabilisiert mit 0,05 Masseteilen Hydrochinonmethylether
300 Glycerin (86%)
150 entionisiertes Wasser
5,0 Kaliumchlorid
3,5 Photoinitiator
63 Triethanolamin
5,0 Triethylenglycoldimethacrylat
3,0 Polyacrylsäure (25% in Wasser, Mr = 240.000)
10,5 Amylopektin (aufgeschlossen).100 acrylic acid, stabilized with 0.05 parts by weight of hydroquinone methyl ether
300 glycerin (86%)
150 deionized water
5.0 potassium chloride
3.5 photoinitiator
63 triethanolamine
5.0 triethylene glycol dimethacrylate
3.0 polyacrylic acid (25% in water, Mr = 240,000)
10.5 amylopectin (digested).

In der nachfolgenden UV-Belichtungsstrecke (vgl. Beispiel 1) wird die Reaktionsmischung für eine Dauer von ca. 95 Sekunden belichtet und polymerisiert. Nach Verlassen der UV- Strecke wird die klebrige Geloberfläche mit einer silikonisierten Kunststoffbahn abgedeckt. Mittels eines Messerschnitts werden die außerhalb des Sensors transparenten Elektrodenkörper (30 mm Durchmesser) bis auf die silikonisierte Kunststoffbahn ausgeschnitten und der verbleibende Rest abge zogen. Die silikonisierte Bahn mit den darauf haftenden Elektroden wird nach Bedarf kon fektioniert.In the subsequent UV exposure path (see Example 1), the reaction mixture exposed and polymerized for a period of about 95 seconds. After leaving the UV The sticky gel surface is stretched with a siliconized plastic sheet covered. Using a knife cut the transparent electrode body (30 mm diameter) outside the sensor cut out to the siliconized plastic sheet and the remaining remainder pulled. The siliconized web with the electrodes adhering to it is con assembled.

Analog wie in Beispiel 1 wurden folgende elektrischen Kennwerte gemessen:The following electrical characteristics were measured analogously to Example 1:

345 Gleichstromwiderstand in Ohm (nach 30 sec, < 100 µA, 10 Hz)
355 wie oben, nach Defibrillierungssimulation 220 V
0,3 Gleichstrom-Eigenpotential in mV (nach 60 sec Stabilisierung)
6,5 Gleichstromrestpotential in mV, 5 sec nach Defibrillierungssimulation
0,0 Gleichstrom-Potentialabbaugeschwindigkeit in mV/sec, 30 . . . 35 sec nach Defibrillierungssimulation345 DC resistance in ohms (after 30 sec, <100 µA, 10 Hz)
355 as above, after defibrillation simulation 220 V
0.3 DC potential in mV (after 60 sec stabilization)
6.5 DC residual potential in mV, 5 sec after defibrillation simulation
0.0 DC potential reduction rate in mV / sec, 30. . . 35 sec after defibrillation simulation

Nachfolgend wurde die praktische Eignung ermittelt:
Die Elektrode wurde 7 Tage lang von 10 normalbelasteten Versuchspersonen getragen, wobei es bei 3 Personen nach intensiver körperlicher Betätigung zu zwischenzeitlichen Ablösungen kam, die jedoch nicht als beeinträchtigend gewertet wurden, da sich die Elek troden wieder aufkleben ließen. Bei einer als empfindlich bekannten Person kam es zu schwacher Hautrötung unter dem Gel, die wegen der Transparenz der Elektrode beobachtet werden konnte. Nach Abnahme der Elektrode war der Gelkörper wiederaufklebbar. Sicht bare Rückstände auf der Haut gab es nicht. Die Trageeigenschaften wurden als sehr ange nehm bewertet, da die Elektrode kaum als störend empfunden wurde. Sofort nach Auflegen der Elektroden auf unbehandelte Haut und nach 72-stündiger Trage zeit waren einwandfreie EKG-Kurven abnehmbar. Positiv verliefen Anwendungsversuche beim Langzeit-EKG und der Ergometrie. Entspre chend positive Ergebnisse wurden an 5- bis 10-jährigen Kindern während einer Tragzeit von 48 Stunden und an Neugeborenen mit ersten orientierenden Versuchen über 8 Stun den ermittelt. The practical suitability was determined below:
The electrode was worn by 10 normally loaded test subjects for 7 days, with 3 people experiencing intermittent detachments after intensive physical activity, which, however, were not considered to be impairing, since the electrodes could be stuck on again. A person known to be sensitive experienced slight skin reddening under the gel, which could be observed due to the transparency of the electrode. After removing the electrode, the gel body was stickable again. There were no visible residues on the skin. The wearing properties were rated as very pleasant, since the electrode was hardly perceived as disturbing. Immediately after placing the electrodes on untreated skin and after 72 hours of wearing, perfect ECG curves were removable. Trials with long-term ECG and ergometry were positive. Correspondingly positive results were found in 5- to 10-year-old children during a gestation period of 48 hours and in newborns with the first orientation tests over 8 hours.

Comparative Example 1

Beim Nachstellen der im Beispiel 1 in der US-PS 4,554,924 genannten Rezeptur wurde die in der Beschreibung genannte langwierige Mischungsherstellung bestätigt. Die hohe Viskosität verhindert ohne besondere Vorkehrungen der Evakuierung zum Entfernen eingeschlossener Gasblasen ein blasenfreies Dosieren, was sich negativ auf die elektri schen Eigenschaften der Elektroden und deren Reproduzierbarkeit auswirkt. Der starke Acrylsäuregeruch an der Gelunterseite nach einer üblichen UV-Belichtungszeit unter Luft (10 mm Gelstärke, 180 s) läßt auf einen unzureichenden Monomerumsatz schließen, der u. U. zu Hautirritationen führen würde. Der daraus resultierende schlechte Verbund zum Trägermaterial der Auflage (zunächst feuchte, kaum haftende Gelunterseite) würde eine Bandfertigung nicht ermöglichen, da die Gelkörper nach Verlassen der UV-Strecke mit dem Silikonliner wieder aus ihrer Kavität gehoben werden würden.When adjusting the recipe mentioned in Example 1 in US Pat. No. 4,554,924 the lengthy mixture production mentioned in the description is confirmed. The height Viscosity prevents removal without special precautions of evacuation trapped gas bubbles a bubble-free dosing, which negatively affects the electri properties of the electrodes and their reproducibility. The strong Acrylic acid smell on the underside of the gel after a usual UV exposure time in air (10 mm gel strength, 180 s) suggests an insufficient monomer conversion, the u. U. lead to skin irritation. The resulting bad bond to Carrier material of the overlay (initially moist, hardly adhering gel underside) would become one Do not allow tape production, since the gel body with after leaving the UV path the silicone liner would be lifted out of its cavity again.

Claims

1. Electrically conductive hydrogel composition consisting of

a) 100 parts by weight of ethylenically unsaturated, stabilized monomers based on acrylic acid and their derivatives alkyl (meth) acrylates and / or the alkali and alkaline earth metal salts of (meth) acrylic acid with a relative molar mass of 72 to 320,
b) 275 to 600 parts by weight of an aqueous polyol-containing liquid from deionized water and a polyol dissolved therein in a ratio of 1: 1.5 to 1: 3,
c) 0.1 to 8 parts by weight of UV initiator,
d) 12 to 125 parts by weight of a secondary or tertiary amine as coinitiator,
e) 2.5 to 12.5 parts by weight of a polyunsaturated compound as a crosslinking agent,
f) 0.2 to 10 parts by weight of polyacrylic acid with a relative molecular weight of 150,000 to 350,000 and
g) 0.2 to 20 parts by weight of a halogen salt of alkali or alkaline earth metals to enhance electrical conductivity and

if necessary, other additives.

2. Hydrogel composition according to claim 1, characterized in that the Components a) to g) a pourable, storage-stable liquid that is liquid at room temperature Form reaction mixture that under normal conditions using UV light in situ is polymerizable.

3. Hydrogel composition according to claims 1 or 2, characterized records that component a) with hydroquinone methyl ether in an amount of 0.01 to 0.1 parts by weight is stabilized.

4. Hydrogel composition according to one of claims 1 to 3, characterized records that component e) with hydroquinone methyl ether in an amount of 0.01 to 0.1 parts by weight is stabilized.

5. Hydrogel composition according to one of claims 1 to 4, characterized records that the polyol b) is glycerol.

6. Hydrogel composition according to one of claims 1 to 5, characterized records that the monomer a) is acrylic acid.

7. Hydrogel composition according to one of claims 1 to 6, characterized records that the proportion of UV initiator c) is 0.5 to 5 parts by mass.

8. Hydrogel composition according to one of claims 1 to 7, characterized records that the proportion of amine d) is 45 to 75 parts by weight.

9. Hydrogel composition according to one of claims 1 to 8, characterized records that the amine is triethanolamine.

10. Hydrogel composition according to one of claims 1 to 9, characterized records that the proportion of crosslinking agent e) is 4.5 to 6.5 parts by mass.

11. Hydrogel composition according to one of claims 1 to 10, characterized records that the crosslinker is triethylene glycol dimethacrylate.

12. Hydrogel composition according to one of claims 1 to 11, characterized records that the proportion of polyacrylic acid f) is 2 to 5 parts by mass.

13. Hydrogel composition according to one of claims 1 to 12, characterized records that the proportion of halogen salt g) is 5 to 12 parts by mass.

14. Hydrogel composition according to claim 13, characterized in that the Halogen salt is potassium chloride.

15. Hydrogel composition according to one of claims 1 to 14, characterized records that these other additives in a total of up to 35 parts by weight contains.

16. Hydrogel composition according to claim 15, characterized in that the usual additives viscosity regulators and / or odors and / or inhibitors and / or electrolytes and / or bacteriostatics and / or indicators and / or coloring agents and / or complexing agents and / or buffers and / or compatibility agents are.

17. A method for producing a hydrogel according to that in claims 1 to 16 specified compositions, the digested compo nent in a light and gas-tight container with intensive stirring ver at a melt temperature below 35 ° C to a liquid reaction mixture can be agreed, which shed on site on a prepared surface and then under the influence of UV radiation, without air exclusion depending on Layer thickness is polymerized within a period of 20 to 250 seconds.

18. The method according to claim 17, characterized in that the UV radiation for Ini ti the polymerization has a main emission in the range of 180 to 350 nm.

19. The method according to any one of claims 17 or 18, characterized in that the Reaction mixture after its preparation without changing its reaction tech nical properties for at least 24 hours in one light tightly closed container is temporarily stored at room temperature.

20. The method according to any one of claims 17 to 19, characterized in that in the Reaction mixture textile inserts can be introduced.

21. The method according to any one of claims 17 to 20, characterized in that the Reaction mixture on one side of a pressure sensitive adhesive coated and on the other hand surrounded by an anti-adhesive sheet-like structure becomes.

22. Use of a hydrogel according to one of the preceding claims position of an electrically conductive connection between the skin of a test subject and an external evaluation or stimulation device via an electrical conductor 1st order.