JP2013166868A - Pad for electrode - Google Patents

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a pad for an electrode composed of a polyurethane hydrous gel, having a sufficient threshold strength, preferably excellent in elastic force, durable to continuous usage and having little strength deterioration over time, and having reasonable elongation rate.SOLUTION: A polyurethane hydrous gel (1) is prepared by gelating a composition for forming a gel containing a polyisocyanate component and a polyol component, and has a methylenediphenyl structure in the main chain, wherein the polyisocyanate component before the urethanization reaction contains preferably 20 to 50 wt.% of a polymeric MDI (Cr-MDI).

Description

本発明は、医療用、工業用の分野に使用されるポリウレタン含水ゲルからなる電極用パッドに関し、更に詳しくは、改善された弾性力や限界強度を有するポリウレタン含水ゲルからなる電極用パッドに関する。
この電極用パッドは、心電計、脳波計、筋電計等の記録装置に人体表面からの電気信号を伝えたり、低周波治療機器のように装置から人体表面に電気信号を伝えたりするときに、装置の金属電極面と人体皮膚面との間に介在させて、それらの間の機械的、電気的接続状態を良好に保つために用いられ、特に吸引式電極に好適に用いられる。
The present invention relates to an electrode pad comprising a polyurethane hydrogel used in the medical and industrial fields, and more particularly to an electrode pad comprising a polyurethane hydrogel having improved elasticity and limit strength.
This electrode pad transmits electrical signals from the human body surface to recording devices such as electrocardiographs, electroencephalographs, electromyographs, etc. In addition, it is used between the metal electrode surface of the device and the human skin surface to maintain a good mechanical and electrical connection between them, and is particularly suitable for a suction electrode.

これまで心電図等を測定する際には、金属電極面にペースト状の導電性クリームが塗られてきた。しかし、この導電性クリームは、測定後に電極を取り去るときに皮膚上に残留するので紙などで拭き取らねばならず、作業性および使用感等の点で問題があった。
近年、この導電性クリームに代えてポリウレタンポリマーなどの導電性ゲル成形品を用いた電極用パッドが徐々に増えてきたが、導電性を維持したまま十分な弾性力や限界強度、経時安定性(耐久性)、伸びを有する導電性ゲル成形品はなく、使用途中での交換が必要となるなどの課題があった。
先行特許文献としては、特定の可塑剤を使用することによって優れた性能の電極用パッドが得られることが、特開2004−43577号公報(特許文献1)に記載されている。また、分野は異なるが、十分な強度を有するポリウレタン含水ゲルの製造方法が、特開2004−292718号公報(特許文献2)に記載されている。
So far, when measuring an electrocardiogram or the like, a paste-like conductive cream has been applied to the metal electrode surface. However, since this conductive cream remains on the skin when the electrode is removed after the measurement, it has to be wiped off with paper or the like, and there are problems in terms of workability and usability.
In recent years, electrode pads using conductive gel molded products such as polyurethane polymers instead of this conductive cream have gradually increased, but sufficient elasticity, limit strength, and stability over time while maintaining conductivity ( Durability), there was no conductive gel molded product having elongation, and there were problems such as the need for replacement during use.
As a prior patent document, it is described in Unexamined-Japanese-Patent No. 2004-43577 (patent document 1) that the electrode pad of the outstanding performance is obtained by using a specific plasticizer. In addition, a method for producing a polyurethane hydrous gel having sufficient strength is described in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2004-292718 (Patent Document 2) although the fields are different.

特開2004−43577号公報JP 2004-43577 A 特開2004−292718号公報JP 2004-292718 A

しかしながら、特開2004−43577号公報(特許文献1)に記載の電極用パッドでは、経時による強度劣化が激しく、電極への装脱着を繰り返すと電極金属枠に沿って裂けてしまうことがあり、特に小児用などに用いる大きさの小さいもの(面積が小さいもの)では、より厚みを薄くせざるを得ないため不適である。
また、特開2004−292718号公報(特許文献2)に記載の発明では、反応性が悪く、ゲル化しにくく、かつ導電性付与に金属酸化物等を使用しているため、電極用パッドとしては不向きである。
こうした先行技術がある中で本発明は、十分な限界強度を有し、好ましくは弾性力に優れ、連続使用に耐え得る経時による強度劣化が少なく、適度な伸長率を有するポリウレタン含水ゲルからなる電極用パッドを提供することを目的としている。
However, in the electrode pad described in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2004-43577 (Patent Document 1), strength deterioration with time is severe, and repeated loading and unloading to the electrode may tear along the electrode metal frame. In particular, a small size (small area) used for pediatric use is unsuitable because the thickness must be reduced.
In addition, in the invention described in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2004-292718 (Patent Document 2), the reactivity is poor, it is difficult to gel, and a metal oxide or the like is used for imparting conductivity. It is unsuitable.
In the presence of such prior art, the present invention is an electrode comprising a polyurethane hydrogel having a sufficient limit strength, preferably excellent elastic force, little deterioration in strength over time, capable of withstanding continuous use, and having an appropriate elongation rate. The purpose is to provide a pad for use.

上記目的を達成するために、ポリイソシアネート成分とポリオール成分を含むゲル形成用組成物をゲル化してメチレンジフェニル構造を主鎖に有するポリウレタン含水ゲルからなる電極用パッドであって、ウレタン化反応前のポリイソシアネート成分中にポリメリックMDI(「Cr−MDI」ともいう)を含んでなる電極用パッドを提供する。   In order to achieve the above object, a gel-forming composition comprising a polyisocyanate component and a polyol component is gelled to form an electrode pad comprising a polyurethane hydrous gel having a methylenediphenyl structure in the main chain, and before the urethanization reaction. An electrode pad comprising polymeric MDI (also referred to as “Cr-MDI”) in a polyisocyanate component is provided.

ポリイソシアネート成分とポリオール成分を含むゲル形成用組成物をゲル化してメチレンジフェニル構造を主鎖に有するポリウレタン含水ゲルからなるため、厚みのあるゲルを形成しやすく、また含水率を高く設定することができる。したがって、アクリル系の含水ゲルと比べて導電性が求められ、装置の電極を覆うように形成する電極用パッドとして好ましい。
ウレタン化反応前のポリイソシアネート成分中にポリメリックMDIを含んでいるため、強度に優れたゲルを形成することができる。強度には、引っ張られて破断に至るまでの限界強度と、所定量引っ張られた際の強度である所定長強度の両者があるが、この両強度ともに優れたゲルとなる。限界強度に優れるため、ゲルであっても千切れにくく実用性に優れた電極用パッドである。また、従来の電極用パッドでは、小児用の電極用パッドなど、特に薄膜部分のある電極用パッドの場合には装脱着作業で薄膜部分が千切れやすいが、それに比べて所定長強度に優れるため、この薄膜部分も千切れにくく、特に薄膜部分のある電極用パッドとして好適である。
Since the gel-forming composition containing the polyisocyanate component and the polyol component is gelled to form a polyurethane hydrogel having a methylenediphenyl structure in the main chain, it is easy to form a thick gel and the water content can be set high. it can. Therefore, conductivity is required as compared with acrylic water-containing gel, which is preferable as an electrode pad formed so as to cover the electrode of the device.
Since polymeric MDI is contained in the polyisocyanate component before the urethanization reaction, a gel having excellent strength can be formed. The strength includes both a limit strength until it is pulled to break and a predetermined long strength that is a strength when pulled by a predetermined amount. Both strengths are excellent gels. Since it is excellent in the limit strength, it is an electrode pad that is difficult to tear even if it is a gel and has excellent practicality. In addition, in the case of conventional electrode pads, especially in the case of electrode pads with a thin film portion, such as children's electrode pads, the thin film portion is easily cut off by loading / unloading work, but it is superior in strength to a predetermined length. The thin film portion is also difficult to break, and is particularly suitable as an electrode pad having a thin film portion.

また、ウレタン化反応前のポリイソシアネート成分中のポリメリックMDI(Cr−MDI)の含有量を20〜50重量%としたため、強度に優れるとともに、伸びの点でも良好な電極用パッドとすることができる。   In addition, since the content of polymeric MDI (Cr-MDI) in the polyisocyanate component before the urethanization reaction is 20 to 50% by weight, it is possible to obtain an electrode pad that is excellent in strength and good in terms of elongation. .

ウレタン化反応前のポリイソシアネート成分中に2,4’−MDIを10〜50重量%含んでなる電極用パッドとすることができる。ウレタン化反応前のポリイソシアネート成分中に2,4’−MDIを10〜50重量%含むため、経時による強度劣化が少なく安定性の高い電極用パッドである。
そして、限界強度が11N以上である電極用パッドは、千切れにくく実用性に優れており、心電図測定用電極などに用いる電極用パッドとして好適に利用することができる。
ここでいう限界強度は次の方法により測定したものである。即ち、中央に開口(直径7mm)を有する上底部(直径18mm)と、中央に開口(直径4mm)を有する下底部(直径25mm)と、側壁部とを有する円錐台形の外形を有し内部は空洞の試験サンプル(上底部と下底部の間の高さ12mm、上底部と下底部と側壁部の各厚さ3mm)を作製し、その試験サンプルの上開口に直径2mmのフックを引っかけ、温度23℃、湿度54%、引張速度300mm/minの条件下で試験サンプルを引っ張り、試験サンプルがちぎれる際にかかる最大荷重である。
また、限界強度の1年以内の劣化率が35%以下とすれば、頻繁に取り替える必要がなくなり、製品劣化による測定ノイズの混入を防止することができる。
It can be set as the electrode pad which contains 10 to 50weight% of 2,4'-MDI in the polyisocyanate component before a urethanation reaction. Since 2,4′-MDI is contained in the polyisocyanate component before the urethanization reaction in an amount of 10 to 50% by weight, it is a highly stable electrode pad with little deterioration in strength over time.
An electrode pad having a limit strength of 11 N or more is not easily broken and excellent in practicality, and can be suitably used as an electrode pad used for an electrocardiogram measurement electrode or the like.
The critical strength here is measured by the following method. That is, it has a frustoconical outer shape with an upper base (diameter 18 mm) having an opening (diameter 7 mm) in the center, a lower base (diameter 25 mm) having an opening (diameter 4 mm), and a side wall. A hollow test sample (height between the upper and lower bases: 12 mm in height, 3 mm in thickness of each of the upper, lower and side walls) is hooked onto the upper opening of the test sample and a temperature of 2 mm is hooked. This is the maximum load applied when the test sample is pulled under the conditions of 23 ° C., humidity 54%, and tensile speed 300 mm / min.
Further, if the deterioration rate within one year of the limit strength is 35% or less, it is not necessary to replace frequently, and mixing of measurement noise due to product deterioration can be prevented.

ポリオール成分には、オキシプロピレン基またはオキシエチレン基の少なくとも何れか一方を含む1種以上のポリオキシアルキレン鎖を有するものとすることができる。
オキシプロピレン基またはオキシエチレン基の少なくとも何れか一方を含む1種以上のポリオキシアルキレン鎖を有するポリオール成分を用いたため、前記イソシアネート成分とウレタン化することで水分保持率が高く柔らかみのあるポリウレタン含水ゲルを形成することができる。
The polyol component may have one or more polyoxyalkylene chains containing at least one of an oxypropylene group and an oxyethylene group.
Since a polyol component having at least one polyoxyalkylene chain containing at least one of an oxypropylene group and an oxyethylene group is used, a polyurethane water content having a high moisture retention and softness by urethanization with the isocyanate component A gel can be formed.

ゲル形成用組成物100重量部中に、水を20〜95重量部含む電極用パッドとすることができる。ゲル形成用組成物100重量部中に、水を20〜95重量部含むため、人体の皮膚と接触したときの感触の良いゲルとすることができる。より好ましくは水を40〜85重量部である。   It can be set as the electrode pad which contains 20-95 weight part of water in 100 weight part of the composition for gel formation. Since 20 to 95 parts by weight of water is contained in 100 parts by weight of the gel-forming composition, the gel can be made to have a good touch when it comes into contact with human skin. More preferably, the amount of water is 40 to 85 parts by weight.

オキシエチレンまたはオキシプロピレンの少なくとも何れか一方からなるポリオキシアルキレン鎖を主骨格に有するポリアルキレングリコール型油剤である可塑剤を含む電極用パッドとすることができる。
オキシエチレンまたはオキシプロピレンの少なくとも何れか一方からなるポリオキシアルキレン鎖を主骨格に有するポリアルキレングリコール型油剤である可塑剤を含むため、水分保持性が高く、更に柔軟性に優れたポリウレタン含水ゲルを得ることができる。
It can be set as the electrode pad containing the plasticizer which is the polyalkylene glycol type | mold oil agent which has the polyoxyalkylene chain which consists of at least any one of oxyethylene or oxypropylene in a main skeleton.
Since it contains a plasticizer which is a polyalkylene glycol type oil having a polyoxyalkylene chain consisting of at least one of oxyethylene or oxypropylene in the main skeleton, a water-containing polyurethane water-containing gel having high moisture retention and excellent flexibility Can be obtained.

界面活性剤としてポリオキシエチレンポリオキシプロピレンブロックポリマーを含む電極用パッドとすることができる。界面活性剤としてポリオキシエチレンポリオキシプロピレンブロックポリマーを含む電極用パッドとしたため、水分保持性がより高く、柔軟性に優れ、かつ外観が改善されたポリウレタン含水ゲルを得ることができる。   It can be set as the pad for electrodes containing a polyoxyethylene polyoxypropylene block polymer as surfactant. Since the electrode pad includes a polyoxyethylene polyoxypropylene block polymer as a surfactant, a polyurethane hydrogel having higher moisture retention, excellent flexibility, and improved appearance can be obtained.

吸引式電極に好適な電極用パッドの一実施形態を示す斜め上側から見た概略斜視図である。It is the schematic perspective view seen from the slanting upper side which shows one Embodiment of the pad for electrodes suitable for a suction type electrode. 図1の電極用パッドの概略断面図である。It is a schematic sectional drawing of the pad for electrodes of FIG. 図1の電極用パッドを用いた引張試験を示す概略図である。It is the schematic which shows the tension test using the pad for electrodes of FIG.

本発明の電極用パッドは、ポリイソシアネート成分とポリオール成分を含むゲル形成用組成物をゲル化してメチレンジフェニル構造を主鎖に有するポリウレタン含水ゲルを製造することによって得られる電極用パッドである。   The electrode pad of the present invention is an electrode pad obtained by gelling a gel-forming composition containing a polyisocyanate component and a polyol component to produce a polyurethane hydrogel having a methylenediphenyl structure in the main chain.

(1)ゲル形成用組成物
ゲル形成用組成物はポリウレタン含水ゲルを得るための原料混合物であり、ウレタン化反応させる原料成分としてのポリイソシアネート成分とポリオール成分、水、その他の種々の添加剤を含むものである。
ポリイソシアネート成分としては、公知のポリイソシアネートに由来する成分を用いることができる。ポリイソシアネートとしては、MDIと略記されるメチレンジフェニルジイソシアネートやトルエンジイソシアネート、ヘキサメチレンジイソシアネート、イソホロンジイソシアネート、シクロヘキサンジイソシアネート等のジイソシアネート、トリイソシアネート、ポリメリックMDI(Cr−MDIやクルードMDI、ポリメチレンポリフェニルポリイソシアネートとも表記される)等が挙げられる。これらポリイソシアネートは単独で用いてもよく、2種以上を混合して用いてもよい。
(1) Gel-forming composition The gel-forming composition is a raw material mixture for obtaining a polyurethane water-containing gel, and includes a polyisocyanate component and a polyol component, water, and other various additives as raw material components to be urethanated. Is included.
As the polyisocyanate component, a component derived from a known polyisocyanate can be used. Examples of polyisocyanates include methylene diphenyl diisocyanate abbreviated to MDI, toluene diisocyanate, hexamethylene diisocyanate, isophorone diisocyanate, cyclohexane diisocyanate and the like, triisocyanate, polymeric MDI (Cr-MDI, crude MDI, and polymethylene polyphenyl polyisocyanate). And the like). These polyisocyanates may be used alone or in combination of two or more.

これらのポリイソシアネート成分中にポリメリックMDIを含んで構成され、ポリメリックMDIの含有量は、ポリイソシアネート成分中に20%〜50重量%含まれることが好ましい。20%より少ないとポリマー骨格が少なくなるため、柔軟性は高いが、強度的に劣るものができ易い。50%を超えて含まれる場合は、水との反応性が低下しゲル化しないか、ゲル化しても伸びの少ないゲルとなり易い場合がある。   It is preferable that these polyisocyanate components contain polymeric MDI, and the content of polymeric MDI is preferably 20% to 50% by weight in the polyisocyanate component. If it is less than 20%, the polymer skeleton is reduced, so that the flexibility is high but the strength is inferior. When it is contained in excess of 50%, the reactivity with water is lowered and it does not gel, or it may be easily gelled with little elongation even when gelled.

また、ジイソシアネートには、2,2’位、2,4’位、4,4’位に異性体が存在するものがあるが、ポリイソシアネート成分中に2,4’−MDIを10〜50重量%含むことが好ましい。2,4’−MDIのポリイソシアネート成分中の含有量が10重量%未満であると、加水分解等により主鎖切断が進行し易くなり、経時劣化が起きやすい。また、50重量%を超えると、反応性が低下し所望のゲルが得られ難い場合がある。   Some diisocyanates have isomers in the 2,2′-position, 2,4′-position, and 4,4′-position, and the polyisocyanate component contains 10 to 50 weight percent of 2,4′-MDI. % Is preferable. When the content of 2,4'-MDI in the polyisocyanate component is less than 10% by weight, main chain scission tends to proceed due to hydrolysis or the like, and deterioration with time tends to occur. Moreover, when it exceeds 50 weight%, reactivity may fall and it may be difficult to obtain a desired gel.

ポリオール成分は、ポリオキシアルキレン鎖を少なくとも1種類有していることが好ましい。ポリオキシアルキレン鎖には、オキシプロピレン基やオキシエチレン基、オキシブチレン基等が含まれる。ポリオキシアルキレン鎖は、分子量500〜3000のものが好適に用いられる。ポリオキシアルキレン鎖は、例えば、エチレンオキサイド、プロピレンオキサイド、ブチレンオキサイド等の少なくとも1種以上の単量体を重合させて得ることができる。また、ポリオキシアルキレン鎖には、ヘプタンジオール、ヘキサンジオール、シクロヘキサンジオール等の他のポリオールに由来する単位を一部含んでいてもよい。またポリオキシアルキレン鎖として共重合体を使用する場合、共重合体の構成はランダム共重合体であってもブロック共重合体であってもよい。   The polyol component preferably has at least one polyoxyalkylene chain. The polyoxyalkylene chain includes an oxypropylene group, an oxyethylene group, an oxybutylene group, and the like. A polyoxyalkylene chain having a molecular weight of 500 to 3000 is preferably used. The polyoxyalkylene chain can be obtained, for example, by polymerizing at least one monomer such as ethylene oxide, propylene oxide, butylene oxide. Further, the polyoxyalkylene chain may partially contain units derived from other polyols such as heptanediol, hexanediol, and cyclohexanediol. Moreover, when using a copolymer as a polyoxyalkylene chain, the constitution of the copolymer may be a random copolymer or a block copolymer.

ポリオール成分は、ポリイソシアネート成分とポリオール成分の合計量に対して、20〜60重量%含まれていることが好ましい。ポリオール成分の含有量が20重量%未満の場合、ポリイソシアネート成分とポリオール成分との架橋点間の分子量が減少し、その結果、強度が低下することがある。60重量%を超える場合は、ゲル化が不十分となり、ゲルの保形性が悪くなることで強度が低下することがある。   The polyol component is preferably contained in an amount of 20 to 60% by weight based on the total amount of the polyisocyanate component and the polyol component. When the content of the polyol component is less than 20% by weight, the molecular weight between the crosslinking points of the polyisocyanate component and the polyol component is decreased, and as a result, the strength may be decreased. When it exceeds 60% by weight, gelation becomes insufficient, and the shape retention of the gel may deteriorate, and the strength may decrease.

その他の成分: ゲル形成用組成物には、ポリイソシアネート成分やポリオール成分の他に、必要に応じて可塑剤や界面活性剤、電解質、反応促進剤など種々の添加剤等の成分を含んでいても良い。以下に混合可能な成分の一例を説明する。   Other components: In addition to the polyisocyanate component and the polyol component, the gel-forming composition contains various additives such as a plasticizer, a surfactant, an electrolyte, and a reaction accelerator as necessary. Also good. An example of components that can be mixed will be described below.

(i)可塑剤
可塑剤は、ウレタン骨格成分と水との間の良好な親和性を保つ役割を担う。したがって、可塑剤を含むことで、ポリウレタン含水ゲルから水分が分離せず所望の形状を保つことができる。そして、水分保持性が高まるためゲルの柔軟性を確保できる。
可塑剤としては、主骨格にポリオキシアルキレン鎖を有し、そのポリオキシアルキレン鎖はオキシエチレンまたはオキシプロピレンのうちの少なくとも何れか一方を含んでなるポリアルキレングリコール型油剤が好ましい。
こうした可塑剤としては、ポリオキシプロピル化グリセリン(平均分子量は200〜5000が好適)、ポリオキシプロピル化ソルビトール(平均分子量は300〜5000が好適)、2種以上のポリオキシアルキレン鎖を含有する可塑剤、グリコールジエーテル類等が挙げられる。
(I) Plasticizer The plasticizer plays a role of maintaining good affinity between the urethane skeleton component and water. Therefore, by including a plasticizer, moisture is not separated from the polyurethane hydrogel, and a desired shape can be maintained. And since the moisture retention property increases, the flexibility of the gel can be ensured.
As the plasticizer, a polyalkylene glycol type oil agent having a polyoxyalkylene chain in the main skeleton and containing at least one of oxyethylene or oxypropylene is preferable.
As such a plasticizer, polyoxypropylated glycerin (average molecular weight is preferably 200 to 5000), polyoxypropylated sorbitol (average molecular weight is preferably 300 to 5000), plastic containing two or more polyoxyalkylene chains. Agents, glycol diethers and the like.

ここで2種以上のポリオキシアルキレン鎖を含有する例には、可塑剤(a):オキシエチレン基とオキシプロピレン基を含み、そのうちオキシプロピレン基が全分子量の60〜90重量%を占めるポリアルキレングリコール(平均分子量は200〜6000が好適)や、可塑剤(b):オキシエチレン基とオキシプロピレン基を含み、そのうちオキシプロピレン基がポリオキシアルキレン鎖の全分子量の30〜90重量%を占めるポリアルキレングリコールのモノエーテル(平均分子量は200〜4000が好適)が挙げられる。なお、可塑剤(b)に含まれるポリアルキレングリコールのモノエーテルの一方の水酸基は、アルキル基とエーテル結合していても良い。
また、2種以上のポリオキシアルキレン鎖を含有する可塑剤は、ランダム共重合体であってもブロック共重合体であってもよい。
Here, examples containing two or more polyoxyalkylene chains include a plasticizer (a): a polyalkylene containing an oxyethylene group and an oxypropylene group, of which the oxypropylene group accounts for 60 to 90% by weight of the total molecular weight. Glycol (average molecular weight is preferably 200 to 6000) and plasticizer (b): polyoxyethylene group and oxypropylene group, of which the oxypropylene group accounts for 30 to 90% by weight of the total molecular weight of the polyoxyalkylene chain Examples include monoethers of alkylene glycol (average molecular weight is preferably 200 to 4000). One hydroxyl group of the polyalkylene glycol monoether contained in the plasticizer (b) may be ether-bonded to the alkyl group.
Further, the plasticizer containing two or more kinds of polyoxyalkylene chains may be a random copolymer or a block copolymer.

グリコールジエーテル類の具体例としては、エチレングリコールジメチルエーテル、ジエチレングリコールジメチルエーテル、トリエチレングリコールジメチルエーテル、テトラエチレングリコールジメチルエーテル、ポリエチレングリコールジメチルエーテル、ジエチレングリコールジエチルエーテル、ジエチレングリコールエチルメチルエーテル、エチレングリコールジブチルエーテル、ジエチレングリコールジブチルエーテル、ジプロピレングリコールジメチルエーテル、トリプロピレングリコールジメチルエーテル等を挙げることができる。   Specific examples of glycol diethers include ethylene glycol dimethyl ether, diethylene glycol dimethyl ether, triethylene glycol dimethyl ether, tetraethylene glycol dimethyl ether, polyethylene glycol dimethyl ether, diethylene glycol diethyl ether, diethylene glycol ethyl methyl ether, ethylene glycol dibutyl ether, diethylene glycol dibutyl ether, diethylene glycol Examples include propylene glycol dimethyl ether and tripropylene glycol dimethyl ether.

ゲル形成用組成物中の可塑剤の含有量は5〜30重量%が好ましい。可塑剤の含有量が5重量%未満の場合は、乾燥時の柔軟性が小さく電極に十分に密着しないことがある。また、30重量%を超える場合は、ポリウレタン含水ゲルが柔らかくなりすぎ、形状を保持できないことがある。より好ましい含有量は10〜20重量%である。   The content of the plasticizer in the gel-forming composition is preferably 5 to 30% by weight. When the content of the plasticizer is less than 5% by weight, the flexibility during drying is small and the electrode may not be sufficiently adhered to the electrode. Moreover, when it exceeds 30 weight%, a polyurethane water-containing gel may become too soft and a shape may not be hold | maintained. A more preferable content is 10 to 20% by weight.

(ii)界面活性剤
界面活性剤には、ウレタン骨格成分と水の相溶性を増大する作用を有し、ゲル化後の離水防止、電解質溶液の安定化、生成したポリウレタン含水ゲルの自着防止等に効果がある。
界面活性剤の具体例として、オキシエチレンアルキルエーテル、ポリオキシエチレンアルキルフェニルエーテル、ポリオキシエチレンポリオキシプロピレングリコール、ポリオキシエチレン硬化ひまし油等を挙げることができるが、特に好適なものとしてポリオキシエチレンポリオキシプロピレンブロックポリマー(平均分子量は約1000〜8000が好適)が挙げられる。
(Ii) Surfactant The surfactant has an action to increase the compatibility of the urethane skeleton component and water, prevents water separation after gelation, stabilizes the electrolyte solution, and prevents self-adhesion of the generated polyurethane water-containing gel. Etc. are effective.
Specific examples of the surfactant include oxyethylene alkyl ether, polyoxyethylene alkyl phenyl ether, polyoxyethylene polyoxypropylene glycol, polyoxyethylene hydrogenated castor oil, and the like. Examples thereof include oxypropylene block polymers (average molecular weight is preferably about 1000 to 8000).

(iii)電解質
電解質としては、通常用いられる塩化ナトリウム、塩化カリウム等が好適である。電解質の含有量は、導電性および水への溶解度の点から、水100重量部に対し、0.1〜2.0重量部が好ましい。0.1重量部未満であれば、導電性が不十分になることがある。2.0重量部を超えれば電解質成分が多量にゲル表面に析出することがある。
(Iii) Electrolyte As the electrolyte, commonly used sodium chloride, potassium chloride and the like are suitable. The content of the electrolyte is preferably 0.1 to 2.0 parts by weight with respect to 100 parts by weight of water from the viewpoint of conductivity and solubility in water. If it is less than 0.1 part by weight, the conductivity may be insufficient. If it exceeds 2.0 parts by weight, a large amount of the electrolyte component may be deposited on the gel surface.

(iv)鎖延長剤
鎖延長剤としては、例えば、エチレングリコール、プロピレングリコール、ブタンジオール等のジオール類、エチレンジアミン、トルエンジアミン、イソホロンジアミン等のジアミン類、その他公知の鎖延長剤が挙げられる。
(v)その他
上記の成分の他、トリエタノールアミン等のアミン類や炭酸ナトリウム、ケイ酸ナトリウム等のポリマー化のための反応促進剤、p−トルエンスルホン酸のような酸性物質の反応抑制剤、アエロジルのようなゲル補強用充填材、アミカルのような防黴剤、着色剤等が挙げられる。
(Iv) Chain extender Examples of the chain extender include diols such as ethylene glycol, propylene glycol and butanediol, diamines such as ethylenediamine, toluenediamine and isophoronediamine, and other known chain extenders.
(V) Others In addition to the above components, amines such as triethanolamine, reaction accelerators for polymerization such as sodium carbonate and sodium silicate, reaction inhibitors for acidic substances such as p-toluenesulfonic acid, Examples thereof include a gel reinforcing filler such as Aerosil, an antifungal agent such as Amical, and a coloring agent.

なお、上記成分以外に水を含んでおり、水の含有量はゲル形成用組成物中に20〜95重量%であることが好ましい。水の含有量が20重量%未満である場合、生成したゲルが硬くなりすぎ電極に取り付けにくいことがある。また、95重量%を超える場合、十分な強度を有するゲルが生成しないことがある。より好ましい含有量は、50〜80重量%である。   In addition, it contains water other than the said component, and it is preferable that content of water is 20 to 95 weight% in the composition for gel formation. When the water content is less than 20% by weight, the produced gel may become too hard to attach to the electrode. Moreover, when it exceeds 95 weight%, the gel which has sufficient intensity | strength may not produce | generate. A more preferable content is 50 to 80% by weight.

(2)ゲル化
ゲル形成用組成物はゲル化することでポリウレタン含水ゲルとなる。
ゲル化は、ゲル形成用組成物の各成分が均一に混じり合うように攪拌した後、金型等に注入し、適切な温度、湿度環境下に保持して反応(架橋)、熟成させることで行う。
反応温度は、20〜50℃が好ましい。上記ポリイソシアネート成分とポリオール成分との反応は20℃未満であると骨格形成速度が低下しゲルの寸法安定性が低下するからであり、また、50℃を超えて反応させると発泡速度が増加し外観が荒れてしまうおそれがあるからである。反応湿度は、40〜70%RH(相対湿度)が好ましい。40〜70%RHの範囲外であるとゲル中の含水率が所望の含水率にならない場合が生じ得るからである。反応時間は、成形物に合わせて適宜調整するが、3〜60分間とすることができる。3分未満であると骨格形成が不十分となりゲルの寸法安定性が低下し、また60分を超えると発泡が増し外観が荒れてしまうおそれがあるからである。ゲル化の工程においては、必要に応じて加熱、冷却や、pH調整等の処理を加えて反応速度を調整してもよい。
(2) Gelation The gel-forming composition becomes a polyurethane hydrogel by gelation.
Gelation is performed by stirring the components of the gel-forming composition so that they are uniformly mixed, and then injecting them into a mold, etc., and maintaining (reacting, crosslinking) and aging them in an appropriate temperature and humidity environment. Do.
The reaction temperature is preferably 20 to 50 ° C. If the reaction between the polyisocyanate component and the polyol component is less than 20 ° C., the skeleton formation rate decreases and the dimensional stability of the gel decreases, and if the reaction exceeds 50 ° C., the foaming rate increases. This is because the appearance may be rough. The reaction humidity is preferably 40 to 70% RH (relative humidity). It is because the case where the moisture content in a gel does not become a desired moisture content may arise when it is outside the range of 40-70% RH. Although reaction time is suitably adjusted according to a molded article, it can be made into 3 to 60 minutes. If it is less than 3 minutes, the skeleton formation is insufficient and the dimensional stability of the gel is lowered, and if it exceeds 60 minutes, foaming increases and the appearance may be roughened. In the gelation step, the reaction rate may be adjusted by adding treatments such as heating, cooling, and pH adjustment as necessary.

(3)電極用パッド
電極用パッドは、上記ポリウレタン含水ゲルの形成を電極用パッド成形用の金型や容器内で行うことで製造できる。
電極用パッドの形状としては、楕円形、円形、ハート形、半円形、半楕円形、正方形、長方形、台形、円錐台、三角形、又はこれら組み合わせ等が挙げられるが、組み付ける電極や当接する皮膚の適用部位に沿った形状とすることが好ましい。皮膚などの被検体との密着性向上や、電極との接続性の観点から連通した一つの孔を有する円錐台状(ドーナツ状)の電極用パッドは好適な形状の一例である。
(3) Electrode Pad The electrode pad can be produced by forming the polyurethane hydrogel in a mold or container for forming an electrode pad.
Examples of the shape of the electrode pad include an ellipse, a circle, a heart shape, a semicircle, a semi-elliptical shape, a square, a rectangle, a trapezoid, a truncated cone, a triangle, or a combination thereof. It is preferable to have a shape along the application site. A frustoconical (donut-shaped) electrode pad having one hole communicating from the viewpoint of improving adhesion to a subject such as skin and connectivity with the electrode is an example of a suitable shape.

(4)電極用パッドの用途
電極用パッドは、心電計、脳波計、筋電計等の装置に人体表面からの電気信号を伝えたり、低周波治療器等の装置から人体表面に電気信号を伝えたりする用途に利用できる。即ち、これら装置を構成する電極と人体との間に介在させて、電極と人体との機械的および電気的接続状態を良好に保つ用途に好適に利用できる。
(4) Applications of electrode pads Electrode pads are used to transmit electrical signals from the surface of the human body to devices such as electrocardiographs, electroencephalographs, and electromyographs, and from the devices such as low-frequency treatment devices to the surface of the human body. It can be used for purposes such as communicating. In other words, it can be suitably used for applications in which the mechanical and electrical connection between the electrodes and the human body is kept good by being interposed between the electrodes and the human body constituting these devices.

(5)電極用パッドの評価
電極用パッドの試験サンプルを作製し、各種試験を行ってその性能を評価した。
試験サンプル
図1および図2に示す電極用パッドの成型物を試験サンプルとして作製した。図1は斜め上側から見た電極用パッド1の概略斜視図であり、図2はこの電極用パッド1の概略断面図である。
(5) Evaluation of electrode pads Test samples of electrode pads were prepared, and various tests were performed to evaluate the performance.
Test sample :
The molded product of the electrode pad shown in FIGS. 1 and 2 was produced as a test sample. FIG. 1 is a schematic perspective view of the electrode pad 1 as viewed obliquely from above, and FIG. 2 is a schematic cross-sectional view of the electrode pad 1.

電極用パッド1は、ポリウレタン含水ゲルからなり、上底部2と下底部3、側壁部4を有する円錐台形の外形を有し内部は空洞7である。また、上底部2と下底部3にはそれぞれその中央に開口8,9が形成されている。電極パッド1の大きさは、上底部2の直径18mm、下底部3の直径25mm、上底部2と下底部3の間の高さ12mm、上底部2、下底部3および側壁部4の各厚さ3mmであり、上底部5の開口(上開口)8の直径7mm、下底部6の開口(下開口)9の直径4mmである。したがって、上開口8の方が下開口9よりも大きく開口している。   The electrode pad 1 is made of a polyurethane hydrogel, has a frustoconical outer shape having an upper bottom portion 2, a lower bottom portion 3, and a side wall portion 4. Further, the upper bottom 2 and the lower bottom 3 are respectively formed with openings 8 and 9 at the centers thereof. The electrode pad 1 has a diameter of 18 mm for the upper base 2, a diameter of 25 mm for the lower base 3, a height of 12 mm between the upper base 2 and the lower base 3, and each thickness of the upper base 2, the lower base 3 and the side wall 4. The diameter of the opening (upper opening) 8 of the upper bottom 5 is 7 mm, and the diameter of the opening (lower opening) 9 of the lower bottom 6 is 4 mm. Therefore, the upper opening 8 is larger than the lower opening 9.

試験方法
図3にはこの電極用パッド1を用いて引張試験を行う際の概略図を示す。図2や図3で示すように、試験サンプルの上開口8に鉤状に形成したフック10を引っかけ、テンシロン万能試験機(オリエンテック社製、RTE−1210)を用いて引張試験を行った。鉤状に形成したフック10は、直径2mmのステンレス線材であり、フック10は上開口8に入るように形成されている。
Test method :
FIG. 3 shows a schematic view when a tensile test is performed using the electrode pad 1. As shown in FIG. 2 and FIG. 3, a hook 10 formed in a bowl shape was hooked on the upper opening 8 of the test sample, and a tensile test was conducted using a Tensilon universal testing machine (Orientec Co., Ltd., RTE-1210). The hook 10 formed in a bowl shape is a stainless wire having a diameter of 2 mm, and the hook 10 is formed so as to enter the upper opening 8.

(i)限界強度
温度23℃、湿度54%、試験速度300mm/minの条件下で試験サンプルを引っ張り、試験サンプルがちぎれる際にかかる最大荷重を限界強度として測定した。
限界強度は、電極用パッドの強度を表す尺度となり、強度が大きければ使用中に千切れたり欠けたりしにくくなる。この限界強度は、電極への装着または脱着の際の破損防止や作業性(装脱着のしやすさ)の観点から10〜25Nが好ましく、12〜21Nがより好ましい。
(I) Limit strength The test sample was pulled under conditions of a temperature of 23 ° C., a humidity of 54%, and a test speed of 300 mm / min, and the maximum load applied when the test sample was torn was measured as the limit strength.
The limit strength is a measure representing the strength of the electrode pad, and if the strength is large, it becomes difficult to tear or chip during use. This limit strength is preferably 10 to 25 N, and more preferably 12 to 21 N, from the viewpoint of preventing breakage and workability (easy to attach and detach) when mounting to or removing from the electrode.

(ii)弾性力(所定長強度)
上記試験サンプルに所定の応力がかかったときの荷重を測定した。実際の測定は、フック10の距離が30mm動いたときの荷重(応力)を測定し、この荷重値を「所定長強度」とし、この所定長強度をもって弾性力の尺度とした。所定長強度が低いほど、特に薄く形成された部分の抵抗力が低く、薄く形成された部分で千切れやすい。そのため、所定長強度は3N以上が好ましく、4N以上がより好ましい。一方で、所定長強度が高すぎると変形させ難くなり作業性が悪くなるため、所定長強度は7N以下が好ましく、6N以下がより好ましい。よってこの弾性力は、電極への装着または脱着の際の破損防止や作業性の総合的な観点から3〜7Nが好ましく、4〜6Nがより好ましい。
(Ii) Elastic force (predetermined long strength)
The load when a predetermined stress was applied to the test sample was measured. In actual measurement, a load (stress) when the distance of the hook 10 moved by 30 mm was measured, and this load value was defined as “predetermined length strength”, and this predetermined length strength was used as a measure of elastic force. The lower the predetermined length strength, the lower is the resistance of the thinly formed portion, and the more easily the portion is thinly formed. Therefore, the predetermined long strength is preferably 3N or more, and more preferably 4N or more. On the other hand, if the predetermined long strength is too high, the predetermined long strength is preferably 7N or less, more preferably 6N or less, because it is difficult to deform and the workability is deteriorated. Therefore, this elastic force is preferably 3 to 7N, more preferably 4 to 6N from the comprehensive viewpoint of prevention of breakage and workability at the time of attachment to or removal from the electrode.

(iii)伸長率
最大荷重(限界強度)を検出したときの試験サンプルのサンプル長を試験前のサンプル長(上記の場合は22mm)で除したものに100をかけたものを伸長率とした。
伸長率(%)=(限界強度検出時の試験サンプル長)/(初期試験サンプル長)×100
伸長率が高いと大きく変形させることができが、電極への装着または脱着の際の破損防止や作業性(装脱着のしやすさ)の観点から400〜600%が好ましく、500〜600%がより好ましい。
(Iii) Elongation rate The elongation rate was obtained by dividing the sample length of the test sample when the maximum load (limit strength) was detected by the sample length before the test (22 mm in the above case) by 100.
Elongation rate (%) = (Test sample length when detecting limit strength) / (Initial test sample length) × 100
When the elongation rate is high, it can be greatly deformed. However, 400 to 600% is preferable, and 500 to 600% is preferable from the viewpoint of prevention of breakage and workability (easy to attach / detach) when attaching to / detaching from the electrode. More preferred.

(iv)経時劣化(劣化率)
経験的に50℃、10日間の経時劣化は、常温で1年間の経時劣化と同等であることがわかっている。そこで、上記試験サンプルを50℃で10日間保管する加速試験をした後、上記引張試験を行った。経時劣化の度合いは、加速試験前の限界強度を加速試験後の限界強度で除したものに100をかけたものを劣化率とした。
劣化率(%)=(加速試験前の限界強度)/(加速試験後の限界強度)×100
(Iv) Deterioration with time (deterioration rate)
Empirically, it is known that the deterioration with time at 50 ° C. for 10 days is equivalent to the deterioration with time at room temperature for one year. Therefore, after performing an accelerated test in which the test sample was stored at 50 ° C. for 10 days, the tensile test was performed. The degree of deterioration with time was determined by multiplying 100 by the value obtained by dividing the limit strength before the acceleration test by the limit strength after the acceleration test.
Degradation rate (%) = (limit strength before acceleration test) / (limit strength after acceleration test) × 100

劣化率は、経時での電極用パッドの安定性を示し、劣化率が低い方が好ましい。そのため実用上の安定性、交換頻度を考慮すると、35%以下が好ましく、25%以下がより好ましい。   The deterioration rate indicates the stability of the electrode pad over time, and a lower deterioration rate is preferable. Therefore, considering practical stability and replacement frequency, 35% or less is preferable, and 25% or less is more preferable.

例1
ポリオキシプロピル化グリセリン(三洋化成工業社製サンニックスGP−1000、平均分子量1000)26gに液状MDI(ルプラネートMI BASF INOAC ポリウレタン株式会社製)7.7gを窒素雰囲気下にて撹拌しながら添加、昇温しその後冷却した。この時点で、ウレタン化しているもの(1量体以上のウレタン結合を有するプレポリマーまたはポリマー)の割合が71.8重量%、2,4’−MDIが15.6重量%、4,4’−MDIが12.6重量%であった。さらに、上記と同様の液状MDIを8.42g、Cr−MDI(ポリメリックMDI、ルプラネートM−20S BASF INOAC ポリウレタン株式会社製)を14.04g添加し、希釈して粘度を調整した。そして得られた混合物をGPCにて測定したところ、2,4’−MDIの割合は17重量%、4,4’−MDIの割合は27重量%、Cr−MDIの割合は25.1重量%であった。それぞれのMDIの含有量をウレタン化反応前のポリイソシアネート成分中の割合で示すと、2,4’−MDIは24.6重量%、4,4’−MDIは39.1重量%、Cr−MDIは36.3重量%であった。
Example 1 :
7.7 g of liquid MDI (manufactured by Lupranate MI BASF INOAC Polyurethane Co., Ltd.) was added to 26 g of polyoxypropylated glycerin (Sanix GP-1000, Sanyo Chemical Industries, Ltd., average molecular weight 1000) while stirring under a nitrogen atmosphere Warmed and then cooled. At this point, the ratio of urethane-modified (prepolymer or polymer having a urethane bond of one or more monomers) is 71.8% by weight, 2,4′-MDI is 15.6% by weight, 4,4 ′ -MDI was 12.6 wt%. Further, 8.42 g of liquid MDI similar to the above and 14.04 g of Cr-MDI (polymeric MDI, Lupranate M-20S BASF INOAC Polyurethane Co., Ltd.) were added and diluted to adjust the viscosity. When the obtained mixture was measured by GPC, the proportion of 2,4′-MDI was 17% by weight, the proportion of 4,4′-MDI was 27% by weight, and the proportion of Cr-MDI was 25.1% by weight. Met. When the content of each MDI is shown as a ratio in the polyisocyanate component before the urethanization reaction, 2,4′-MDI is 24.6% by weight, 4,4′-MDI is 39.1% by weight, Cr— MDI was 36.3% by weight.

水84.5g、ポリオキシプロピル化グリセリン(三洋化成工業社製サンニックスGP−400、平均分子量400)23.1g、ポリオキシエチレンポリオキシプロピレンブロックポリマー(第一工業製薬社製エパン450、平均分子量2400)0.75g、ヨートルDP−95(三井化学社製抗菌剤)0.037g、塩化ナトリウム0.63g、ケイ酸ナトリウム溶液(純正化学社製 水ガラス)0.64gと先に調製した2段目の混合物24.4gをすばやく撹拌し20秒後に所定型に流した。型を温度25℃、湿度65%で3分間保持し、反応および固化させた後、型よりゲルを取り出し、更に温度30℃、湿度45%で6分間保持し、反応および熟成させた。
これにより図1および図2に示す円錐台状のポリウレタン含水ゲルが得られた。得られたポリウレタン含水ゲルをアルミラミネートフィルム袋内に密封した。
84.5 g of water, polyoxypropylated glycerin (Sanyo Chemical Industries, Ltd. Sannix GP-400, average molecular weight 400) 23.1 g, polyoxyethylene polyoxypropylene block polymer (Daiichi Kogyo Seiyaku Epan 450, average molecular weight) 2400) 0.75 g, Yottle DP-95 (antibacterial agent manufactured by Mitsui Chemicals) 0.037 g, sodium chloride 0.63 g, sodium silicate solution (water glass manufactured by Junsei Chemical Co., Ltd.) 0.64 g 24.4 g of the eye mixture was stirred rapidly and poured into the mold after 20 seconds. The mold was held at a temperature of 25 ° C. and a humidity of 65% for 3 minutes to react and solidify, and then the gel was removed from the mold and further held at a temperature of 30 ° C. and a humidity of 45% for 6 minutes to react and age.
As a result, the frustoconical polyurethane hydrogel shown in FIGS. 1 and 2 was obtained. The obtained polyurethane hydrogel was sealed in an aluminum laminate film bag.

例2
例1と同様に窒素雰囲気下にて撹拌しながら添加、昇温しその後冷却し、ウレタン化しているもの(1量体以上のウレタン結合を有するプレポリマーまたはポリマー)の割合が71.8重量%、2,4’−MDIが15.6重量%、4,4’−MDIが12.6重量%の混合物を得た。次に、例1と同じ液状MDIとCr−MDIをそれぞれ5.62g、16.85g添加し、希釈して粘度を調整した。そして得られた混合物をGPCにて測定したところ、2,4’−MDIの割合は15重量%、4,4’−MDIの割合は29重量%、Cr−MDIの割合は30.0重量%であった。それぞれのMDIの含有量をウレタン化反応前のポリイソシアネート成分中の割合で示すと、2,4’−MDIは20.3重量%、4,4’−MDIは39.2重量%、Cr−MDIは40.5重量%であった。
その後、例1と同様の工程を行いゲル化して例1と同形状のポリウレタン含水ゲルが得られた。得られたポリウレタン含水ゲルをアルミラミネートフィルム袋内に密封した。
Example 2 :
In the same manner as in Example 1, while stirring under a nitrogen atmosphere, the temperature was raised and then cooled, and the ratio of those urethaned (prepolymer or polymer having a urethane bond of a monomer or higher) was 71.8% by weight. , 2,4′-MDI was 15.6 wt%, and 4,4′-MDI was 12.6 wt%. Next, 5.62 g and 16.85 g of the same liquid MDI and Cr-MDI as in Example 1 were added and diluted to adjust the viscosity. Then, when the obtained mixture was measured by GPC, the proportion of 2,4′-MDI was 15% by weight, the proportion of 4,4′-MDI was 29% by weight, and the proportion of Cr-MDI was 30.0% by weight. Met. When the content of each MDI is expressed as a ratio in the polyisocyanate component before the urethanization reaction, 2,4′-MDI is 20.3% by weight, 4,4′-MDI is 39.2% by weight, Cr— The MDI was 40.5% by weight.
Then, the same process as Example 1 was performed and gelatinized and the polyurethane hydrogel of the same shape as Example 1 was obtained. The obtained polyurethane hydrogel was sealed in an aluminum laminate film bag.

例3
例1と同様に窒素雰囲気下にて撹拌しながら添加、昇温しその後冷却し、ウレタン化しているもの(1量体以上のウレタン結合を有するプレポリマーまたはポリマー)の割合が71.8重量%、2,4’−MDIが15.6重量%、4,4’−MDIが12.6重量%の混合物を得た。次に、例1と同じCr−MDIを25.27g添加し、希釈して粘度を調整した。そして得られた混合物をGPCにて測定したところ、2,4’−MDIの割合は15.6重量%、4,4’−MDIの割合は12.6重量%、Cr−MDIの割合は42.9重量%であった。それぞれのMDIの含有量をウレタン化反応前のポリイソシアネート成分中の割合で示すと、2,4’−MDIは21.9重量%、4,4’−MDIは17.7重量%、Cr−MDIは60.3重量%であった。
その後、例1と同様の工程を行いゲル化して例1と同形状のポリウレタン含水ゲルが得られた。得られたポリウレタン含水ゲルをアルミラミネートフィルム袋内に密封した。
Example 3 :
In the same manner as in Example 1, while stirring under a nitrogen atmosphere, the temperature was raised and then cooled, and the ratio of those urethaned (prepolymer or polymer having a urethane bond of a monomer or higher) was 71.8% by weight. , 2,4′-MDI was 15.6 wt%, and 4,4′-MDI was 12.6 wt%. Next, 25.27 g of the same Cr-MDI as in Example 1 was added and diluted to adjust the viscosity. When the obtained mixture was measured by GPC, the proportion of 2,4′-MDI was 15.6 wt%, the proportion of 4,4′-MDI was 12.6 wt%, and the proportion of Cr-MDI was 42 0.9% by weight. When the content of each MDI is expressed as a ratio in the polyisocyanate component before the urethanization reaction, 2,4′-MDI is 21.9 wt%, 4,4′-MDI is 17.7 wt%, Cr— The MDI was 60.3% by weight.
Then, the same process as Example 1 was performed and gelatinized and the polyurethane hydrogel of the same shape as Example 1 was obtained. The obtained polyurethane hydrogel was sealed in an aluminum laminate film bag.

例4
例1の前段の工程において、液状MDIの種類を液状MDI(ルプラネートMS BASF INOAC ポリウレタン株式会社製)に代えた以外は例1と同様にした。この時点で、ウレタン化しているものの割合が70.4重量%、2,4’−MDIが0重量%、4,4’−MDIが29.6重量%であった。この混合物に、さらに同様の液状MDI(ルプラネートMS BASF INOAC ポリウレタン株式会社製)を5.6g、例1と同じCr−MDIを16.8g添加し、希釈して粘度を調整した。そして得られた混合物をGPCにて測定したところ、この混合物中の2,4’−MDIの割合は0重量%、4,4’−MDIの割合は44重量%、Cr−MDIの割合は30.2重量%であった。それぞれのMDIの含有量をウレタン化反応前のポリイソシアネート成分中の割合で示すと、2,4’−MDIは0重量%、4,4’−MDIは59.3重量%、Cr−MDIは40.7重量%であった。
その後、例1と同様の工程を行いゲル化して例1と同形状のポリウレタン含水ゲルが得られた。得られたポリウレタン含水ゲルをアルミラミネートフィルム袋内に密封した。
Example 4 :
Example 1 was performed in the same manner as in Example 1 except that the type of liquid MDI was changed to liquid MDI (manufactured by Lupranate MS BASF INOAC Polyurethane Co., Ltd.). At this time, the ratio of the urethane-modified product was 70.4% by weight, 2,4′-MDI was 0% by weight, and 4,4′-MDI was 29.6% by weight. To this mixture, 5.6 g of the same liquid MDI (manufactured by Lupranate MS BASF INOAC Polyurethane Co., Ltd.) and 16.8 g of the same Cr-MDI as in Example 1 were added and diluted to adjust the viscosity. And when the obtained mixture was measured by GPC, the proportion of 2,4′-MDI in this mixture was 0% by weight, the proportion of 4,4′-MDI was 44% by weight, and the proportion of Cr-MDI was 30%. .2% by weight. When the content of each MDI is expressed as a ratio in the polyisocyanate component before the urethanization reaction, 2,4′-MDI is 0% by weight, 4,4′-MDI is 59.3% by weight, and Cr-MDI is It was 40.7% by weight.
Then, the same process as Example 1 was performed and gelatinized and the polyurethane hydrogel of the same shape as Example 1 was obtained. The obtained polyurethane hydrogel was sealed in an aluminum laminate film bag.

例5
例1と同様に1段目の混合物を得た。次に、例1と同じ液状MDI(ルプラネートMI)を2.81g、例4と同じ液状MDI(ルプラネートMS)を2.81g、例1と同じCr−MDIを16.8g添加し、希釈して粘度を調整した。そして得られた2段目の混合物をGPCにて測定したところ、この混合物中の2,4’−MDIの割合は6重量%、4,4’−MDIの割合は38重量%、Cr−MDIの割合は30.1重量%であった。それぞれのMDIの含有量をウレタン化反応前のポリイソシアネート成分中の割合で示すと、2,4’−MDIは8.1重量%、4,4’−MDIは51.3重量%、Cr−MDIは40.6重量%であった。
その後、例1と同様の工程を行いゲル化して例1と同形状のポリウレタン含水ゲルが得られた。得られたポリウレタン含水ゲルをアルミラミネートフィルム袋内に密封した。
Example 5 :
In the same manner as in Example 1, a first-stage mixture was obtained. Next, 2.81 g of the same liquid MDI (lupranate MI) as in Example 1 was added, 2.81 g of the same liquid MDI (lupranate MS) as in Example 4, and 16.8 g of the same Cr-MDI as in Example 1 were added and diluted. The viscosity was adjusted. The obtained second-stage mixture was measured by GPC. The proportion of 2,4′-MDI in this mixture was 6% by weight, the proportion of 4,4′-MDI was 38% by weight, and Cr-MDI. The ratio was 30.1% by weight. When the content of each MDI is expressed as a ratio in the polyisocyanate component before the urethanization reaction, 2,4′-MDI is 8.1 wt%, 4,4′-MDI is 51.3 wt%, Cr— The MDI was 40.6% by weight.
Then, the same process as Example 1 was performed and gelatinized and the polyurethane hydrogel of the same shape as Example 1 was obtained. The obtained polyurethane hydrogel was sealed in an aluminum laminate film bag.

例6
例1と同様に1段目の混合物を得た。次に、例1と同じ液状MDI(ルプラネートMI)を33.7g添加し、希釈して粘度を調整した。そして得られた2段目の混合物をGPCにて測定したところ、この混合物中の2,4’−MDIの割合は33.6重量%、4,4’−MDIの割合は30.5重量%、Cr−MDIの割合は0重量%であった。それぞれのMDIの含有量をウレタン化反応前のポリイソシアネート成分中の割合で示すと、2,4’−MDIは52.4重量%、4,4’−MDIは47.6重量%、Cr−MDIは0重量%であった。
その後、例1と同様の工程を行いゲル化して例1と同形状のポリウレタン含水ゲルが得られた。得られたポリウレタン含水ゲルをアルミラミネートフィルム袋内に密封した。
Example 6 :
In the same manner as in Example 1, a first-stage mixture was obtained. Next, 33.7 g of the same liquid MDI (lupranate MI) as in Example 1 was added and diluted to adjust the viscosity. And when the obtained 2nd stage mixture was measured by GPC, the ratio of 2,4'-MDI in this mixture was 33.6 weight%, and the ratio of 4,4'-MDI was 30.5 weight%. The proportion of Cr-MDI was 0% by weight. When the content of each MDI is expressed as a ratio in the polyisocyanate component before the urethanization reaction, 2,4′-MDI is 52.4% by weight, 4,4′-MDI is 47.6% by weight, Cr— MDI was 0% by weight.
Then, the same process as Example 1 was performed and gelatinized and the polyurethane hydrogel of the same shape as Example 1 was obtained. The obtained polyurethane hydrogel was sealed in an aluminum laminate film bag.

得られた各例のポリウレタン含水ゲルに対して上記引張試験を行い、限界強度、弾性力(所定長強度)、伸長率、経時劣化(劣化率)を測定した。その結果を表1に示す。
また、表1には、ウレタン化反応前のポリイソシアネート成分中の2,4’−MDI、
4,4’−MDI、ポリメリックMDI(Cr−MDI)のそれぞれの割合を示す。
The above-mentioned tensile test was performed on the obtained polyurethane hydrogel of each example, and the limit strength, elastic force (predetermined length strength), elongation rate, and deterioration with time (deterioration rate) were measured. The results are shown in Table 1.
Table 1 also shows 2,4′-MDI in the polyisocyanate component before the urethanization reaction,
The respective ratios of 4,4′-MDI and polymeric MDI (Cr-MDI) are shown.

Figure 2013166868
Figure 2013166868

ポリメリックMDIを含む例1〜例5の限界強度は、何れも17〜21Nの範囲内にあり実用上優れた電極用パッドである。しかしながら、ポリメリックMDIを含まない例6の限界強度は10.3Nであり、強度的に弱く装脱着時に千切れる可能性がある。そして、ポリメリックMDIの含有量がウレタン化反応前のイソシアネート成分中に20〜50重量%の間で含む例1、例2、例4、例5は、伸長率が400%以上であり、電極への装脱着時に大きく変形させても千切れにくく取扱い性に優れている。
また、2,4’−MDIをウレタン化反応前のイソシアネート成分中に10重量%以上含む例1〜例3の劣化率は35%以下であり、また加速試験後の限界強度が11N以上であり、1年経過後も電極用パッドとして利用できる経時安定性を有している。
The limiting strengths of Examples 1 to 5 containing polymeric MDI are all within the range of 17 to 21 N, and are practically excellent electrode pads. However, the limit strength of Example 6 that does not include polymeric MDI is 10.3 N, which is weak in strength and may be broken during loading and unloading. And Example 1, Example 2, Example 4, Example 5 which contains the content of polymeric MDI in 20-50 weight% in the isocyanate component before a urethanation reaction is 400% or more, and is to an electrode. Even if it is greatly deformed at the time of loading and unloading, it is hard to tear and excellent in handling.
The deterioration rate of Examples 1 to 3 containing 2,4′-MDI in the isocyanate component before the urethanization reaction is 10% by weight or less is 35% or less, and the limit strength after the acceleration test is 11N or more. It is stable over time that can be used as an electrode pad even after one year.

さらに、ウレタン化反応前のイソシアネート成分中にポリメリックMDIを20〜50重量%の間で含み、2,4’−MDIを20重量%以上含む例1および例2は、所定長強度が4〜6Nの間にあり、小児用電極用パッドなどの小型で薄膜に形成される電極用パッドとした場合に、電極への装脱着時の破損防止や作業性で特に優れており、さらに、劣化率も25%以下であって、長期的な安定性の面からも優れている。   Furthermore, Examples 1 and 2 containing 20 to 50% by weight of polymeric MDI in the isocyanate component before the urethanization reaction and 20% by weight or more of 2,4′-MDI have a predetermined long strength of 4 to 6N. In the case of a small and thin electrode pad such as a child electrode pad, it is particularly excellent in preventing damage and workability when attaching to and detaching from the electrode, and the deterioration rate is also high. It is 25% or less and is excellent from the viewpoint of long-term stability.

本発明のポリウレタン含水ゲルからなる電極用パッドは、医療用に用いることができるが、これ以外の用途として、緩衝材の分野に応用することも可能である。   The electrode pad comprising the polyurethane hydrogel of the present invention can be used for medical purposes, but can also be applied to the field of cushioning materials as other uses.

1 電極用パッド
2 上底部
3 下底部
4 側壁部
7 空洞
8 開口(上開口)
9 開口(下開口)
10 フック
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Electrode pad 2 Upper bottom part 3 Lower bottom part 4 Side wall part 7 Cavity 8 Opening (upper opening)
9 Opening (lower opening)
10 hook

Claims (8)

ポリイソシアネート成分とポリオール成分を含むゲル形成用組成物をゲル化してメチレンジフェニル構造を主鎖に有するポリウレタン含水ゲルからなる電極用パッドであって、
ウレタン化反応前のポリイソシアネート成分中にポリメリックMDI(Cr−MDI)を含んでなる電極用パッド。
An electrode pad comprising a polyurethane hydrogel having a methylene diphenyl structure in the main chain by gelling a gel-forming composition containing a polyisocyanate component and a polyol component,
An electrode pad comprising polymeric MDI (Cr-MDI) in a polyisocyanate component before urethanization reaction.
ウレタン化反応前のポリイソシアネート成分中のポリメリックMDIの含有量が20〜50重量%である請求項1記載の電極用パッド。   The electrode pad according to claim 1, wherein the content of polymeric MDI in the polyisocyanate component before the urethanization reaction is 20 to 50% by weight. ウレタン化反応前のポリイソシアネート成分中に2,4’−MDIを10〜50重量%含んでなる請求項1または請求項2記載の電極用パッド。   The electrode pad according to claim 1 or 2, wherein 10 to 50% by weight of 2,4'-MDI is contained in the polyisocyanate component before the urethanization reaction. 中央に開口(直径7mm)を有する上底部(直径18mm)と、中央に開口(直径4mm)を有する下底部(直径25mm)と、側壁部とを有する円錐台形の外形を有し内部は空洞の試験サンプル(上底部と下底部の間の高さ12mm、上底部と下底部と側壁部の各厚さ3mm)の上開口に直径2mmのフックを引っかけ、温度23℃、湿度54%、引張速度300mm/minの条件下で試験サンプルを引っ張り、試験サンプルがちぎれる際にかかる最大荷重を限界強度とし、その限界強度が11N以上である請求項1〜請求項3何れか1項記載の電極用パッド。   It has a frustoconical outer shape with an upper bottom (diameter 18 mm) having an opening (diameter 7 mm) in the center, a lower bottom (diameter 25 mm) having an opening (diameter 4 mm) in the center, and a side wall. A hook with a diameter of 2 mm is hooked on the upper opening of the test sample (the height between the upper and lower bottoms is 12 mm, the thickness of each of the upper, lower and side walls is 3 mm), the temperature is 23 ° C., the humidity is 54%, and the tensile speed is The electrode pad according to any one of claims 1 to 3, wherein the test sample is pulled under a condition of 300 mm / min and a maximum load applied when the test sample is torn is defined as a limit strength, and the limit strength is 11 N or more. . 前記ポリオール成分が、オキシプロピレン基またはオキシエチレン基の少なくとも何れか一方を含む1種以上のポリオキシアルキレン鎖を有する請求項1〜請求項4何れか1項記載の電極用パッド。   The electrode pad according to any one of claims 1 to 4, wherein the polyol component has at least one polyoxyalkylene chain containing at least one of an oxypropylene group and an oxyethylene group. ゲル形成用組成物100重量部中に、水を20〜95重量部含む請求項1〜請求項5何れか1項記載の電極用パッド。   The electrode pad according to any one of claims 1 to 5, comprising 20 to 95 parts by weight of water in 100 parts by weight of the gel-forming composition. オキシエチレンまたはオキシプロピレンの少なくとも何れか一方からなるポリオキシアルキレン鎖を主骨格に有するポリアルキレングリコール型油剤である可塑剤を含む請求項1〜請求項6何れか1項記載の電極用パッド   The electrode pad according to any one of claims 1 to 6, comprising a plasticizer which is a polyalkylene glycol type oil having a polyoxyalkylene chain composed of at least one of oxyethylene or oxypropylene in the main skeleton. 界面活性剤としてポリオキシエチレンポリオキシプロピレンブロックポリマーを含む請求項1〜請求項7何れか1項記載の電極用パッド。




The electrode pad according to any one of claims 1 to 7, comprising a polyoxyethylene polyoxypropylene block polymer as a surfactant.




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