JP2022018252A - Electrode for brain wave measurement and brain wave measurement device - Google Patents

Electrode for brain wave measurement and brain wave measurement device Download PDF

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雄眞 北添
Yuma Kitazoe
慈厚 尾野
Yoshiatsu ONO
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Abstract

To provide a technique which suppresses the occurrence of a malfunction such as a failure even when an electrode for brain wave measurement receives an impact.SOLUTION: An electrode 10 for brain wave measurement comprises: a columnar base part 31 which is formed of an elastic member; a plurality of protrusion parts 32 which are provided on one end (base part lower surface 36) of the base part 31; a conductive contact part 33 which is provided on at least a tip side surface of the protrusion part 32; a signal line part 34 which is provided to the other end (base part upper surface 35) of the base part 31 via the protrusion part 32 and the base part 31 from the conductive contact part 33; a conductive cushion member 60 which is provided on the other end (base part upper surface 35) of the base part 31, is electrically connected to the signal line part 34, has the conductivity and is elastically deformed; and a snap button 40 which is provided on a side opposite to the base part 31 in the conductive cushion member 60 and has a button part 42 extending in a direction opposite to the base part 31.SELECTED DRAWING: Figure 4

Description

本発明は、脳波測定用電極および脳波測定装置に関する。 The present invention relates to an electroencephalogram measuring electrode and an electroencephalogram measuring device.

これまで脳波検出用電極に関して様々な開発がなされてきた。この種の技術として、例えば、特許文献1に記載の技術が知られている。特許文献1に開示の脳波測定用電極(脳波検出用生体電極)は、複数の貫通孔を有するホルダ部と、前記貫通孔の周面よりも外周側に広がる基底部と該基底部から突出した前記貫通孔を貫通可能な少なくとも1つの突出部とを有する少なくとも1つの導電性弾性体から形成された電極部と、前記基底部を前記ホルダ部との間で挟持する導電性の蓋部とを備える。 Various developments have been made on electrodes for EEG detection. As this kind of technique, for example, the technique described in Patent Document 1 is known. The electroencephalogram measurement electrode (electroencephalogram detection bioelectrode) disclosed in Patent Document 1 has a holder portion having a plurality of through holes, a base portion extending outward from the peripheral surface of the through holes, and a base portion protruding from the base portion. An electrode portion formed of at least one conductive elastic body having at least one protruding portion capable of penetrating the through hole, and a conductive lid portion sandwiching the base portion between the holder portion. Be prepared.

国際公開第2019/073740号International Publication No. 2019/07374

脳波測定用電極において、頭皮と接触する部分(例えば突起形状)では、その表面に銀ペースト等の導電性部材が接着されている。脳波測定用電極が衝撃を受けた場合、構成部材が故障(破損)してしまうことがあった。例えば、導電性部材の剥離等が起こり、脳波検出性能が低下することがあった。特許文献1に開示の技術では、衝撃等を受けたときの故障への対応が十分でなく、対策の技術が求められていた。 In the electroencephalogram measurement electrode, a conductive member such as silver paste is adhered to the surface of a portion in contact with the scalp (for example, a protrusion shape). When the electroencephalogram measurement electrode was impacted, the components may be damaged (damaged). For example, peeling of the conductive member may occur, and the electroencephalogram detection performance may be deteriorated. The technology disclosed in Patent Document 1 is not sufficient in dealing with a failure when it receives an impact or the like, and a technology for countermeasures has been required.

本発明はこのような状況に鑑みなされたものであって、脳波測定用電極が衝撃を受けた場合であっても、故障等の不具合が発生することを抑制する技術を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of such a situation, and an object of the present invention is to provide a technique for suppressing the occurrence of a defect such as a failure even when an electroencephalogram measurement electrode is impacted. do.

本発明によれば、
弾性部材で形成された柱状の基部と、前記基部の一端に設けられた複数の電極用突起部と、前記電極用突起部の少なくとも先端側表面に設けられた導電部と、前記導電部から前記電極用突起部と前記基部とを介し前記基部の他の一端まで設けられた信号経路と、を有する電極部と、
前記基部の前記他の一端に設けられ、前記信号経路と電気的に接続しており、導電性を有するとともに弾性変形する連結部材と、
前記連結部材の前記基部側とは反対側に設けられ、かつ前記基部側とは反対方向に延出する接続用突起を備えた導電性接続部材と、
を有する、
脳波測定用電極が提供される。
According to the present invention
A columnar base formed of an elastic member, a plurality of electrode protrusions provided at one end of the base, a conductive portion provided on at least the distal end side surface of the electrode protrusion, and the conductive portion to the above. An electrode portion having a projection portion for an electrode and a signal path provided to the other end of the base portion via the base portion.
A connecting member provided at the other end of the base, which is electrically connected to the signal path, has conductivity, and is elastically deformed.
A conductive connecting member provided on the side opposite to the base side of the connecting member and having a connecting protrusion extending in a direction opposite to the base side.
Have,
Electrodes for electroencephalogram measurement are provided.

本発明によれば、脳波測定用電極が衝撃を受けた場合であっても、故障等の不具合が発生することを抑制する技術を提供することができる。 According to the present invention, it is possible to provide a technique for suppressing the occurrence of a defect such as a failure even when the electroencephalogram measurement electrode receives an impact.

第1の実施形態に係る、人の頭部に装着した状態の脳波測定装置を模式的に示す図である。It is a figure which shows typically the electroencephalogram measuring apparatus in the state attached to the human head which concerns on 1st Embodiment. 第1の実施形態に係る、フレームの斜視図である。It is a perspective view of the frame which concerns on 1st Embodiment. 第1の実施形態に係る、脳波測定用電極の斜視図である。It is a perspective view of the electroencephalogram measurement electrode which concerns on 1st Embodiment. 第1の実施形態に係る、脳波検出用電極を模式的に示した断面図である。It is sectional drawing which shows typically the electrode for electroencephalogram detection which concerns on 1st Embodiment. 第1の実施形態に係る、脳波検出用電極を模式的に示した分解断面図である。It is an exploded sectional view schematically showing the electrode for electroencephalogram detection which concerns on 1st Embodiment. 第2の実施形態に係る、脳波検出用電極を模式的に示した断面図である。It is sectional drawing which shows typically the electrode for electroencephalogram detection which concerns on 2nd Embodiment. 第3の実施形態に係る、脳波検出用電極を模式的に示した断面図である。It is sectional drawing which shows typically the electrode for electroencephalogram detection which concerns on 3rd Embodiment.

<第1の実施形態>
<概要>
以下、本発明の実施の形態について、図面を用いて説明する。
図1は人の頭部99に装着した状態の脳波測定装置1を模式的に示す図である。
脳波測定装置1は、人の頭部99に装着され、脳波を生体からの電位変動として検出し、検出した脳波を計測部(図示せず)に出力する。計測部は、脳波測定用電極10が検出した脳波を取得して、モニタ表示したり、データ保存したり、周知の脳波解析処理を行う。
<First Embodiment>
<Overview>
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
FIG. 1 is a diagram schematically showing an electroencephalogram measuring device 1 in a state of being attached to a human head 99.
The electroencephalogram measuring device 1 is attached to a human head 99, detects an electroencephalogram as a potential fluctuation from a living body, and outputs the detected electroencephalogram to a measuring unit (not shown). The measurement unit acquires the electroencephalogram detected by the electroencephalogram measurement electrode 10, displays it on a monitor, saves data, and performs well-known electroencephalogram analysis processing.

<脳波測定装置1の構造>
図1に示すように、脳波測定装置1は、複数の脳波測定用電極10と、フレーム20と、を有する。本実施形態では、脳波測定用電極10は、5ch分(5個)設けられている。
<Structure of EEG measuring device 1>
As shown in FIG. 1, the electroencephalogram measuring device 1 has a plurality of electroencephalogram measuring electrodes 10 and a frame 20. In this embodiment, the electroencephalogram measurement electrodes 10 are provided for 5 channels (5).

<フレーム20の構造>
図2にフレーム20の斜視図を示す。フレーム20は、例えばポリアミド樹脂のような硬質部材で帯状に、かつ人間の頭部99の形状に沿うように湾曲して形成されている。
<Structure of frame 20>
FIG. 2 shows a perspective view of the frame 20. The frame 20 is made of a hard member such as a polyamide resin and is formed in a band shape and curved so as to follow the shape of the human head 99.

フレーム20には、脳波測定用電極10を取り付けるための開孔として電極ユニット取付部21が5カ所設けられている。電極ユニット取付部21の位置(すなわち脳波測定用電極10の取付位置)は、例えば国際10-20電極配置法におけるT3、C3、Cz、C4、T4の位置に対応する。 The frame 20 is provided with five electrode unit mounting portions 21 as openings for mounting the electroencephalogram measuring electrodes 10. The position of the electrode unit mounting portion 21 (that is, the mounting position of the electroencephalogram measuring electrode 10) corresponds to, for example, the positions of T3, C3, Cz, C4, and T4 in the international 10-20 electrode placement method.

電極ユニット取付部21の内周面は、脳波測定用電極10の外周面と略同一の外径となるように設定されており、脳波測定用電極10が電極ユニット取付部21に嵌め込まれて固定される。なお、電極ユニット取付部21の内周面及び脳波測定用電極10の外周面を螺刻して、脳波測定用電極10が電極ユニット取付部21に螺着する構成でもよい。 The inner peripheral surface of the electrode unit mounting portion 21 is set to have substantially the same outer diameter as the outer peripheral surface of the electroencephalogram measuring electrode 10, and the electroencephalogram measuring electrode 10 is fitted and fixed to the electrode unit mounting portion 21. Will be done. The inner peripheral surface of the electrode unit mounting portion 21 and the outer peripheral surface of the electroencephalogram measuring electrode 10 may be screwed so that the electroencephalogram measuring electrode 10 is screwed to the electrode unit mounting portion 21.

<脳波測定用電極10の構造>
図3に脳波測定用電極10の斜視図を示す。図4に脳波測定用電極10を模式的に示した断面図を示す。図5に図4の脳波測定用電極10を分解して示した断面図を示す。なお、図5では、モールド樹脂70は省いて示している。
<Structure of electrode 10 for EEG measurement>
FIG. 3 shows a perspective view of the electroencephalogram measuring electrode 10. FIG. 4 shows a cross-sectional view schematically showing the electroencephalogram measurement electrode 10. FIG. 5 shows a cross-sectional view showing the electroencephalogram measurement electrode 10 of FIG. 4 in an exploded manner. In FIG. 5, the mold resin 70 is omitted.

脳波測定用電極10は、電極部30と、スナップボタン40と、キャップ50と、導電性クッション部材60とを有する。キャップ50は有底円筒形状を呈してホルダとして機能し、その内部に電極部30と、スナップボタン40と、導電性クッション部材60を収容し、それらをモールド樹脂70によりモールド固定する。 The electroencephalogram measuring electrode 10 has an electrode portion 30, a snap button 40, a cap 50, and a conductive cushion member 60. The cap 50 has a bottomed cylindrical shape and functions as a holder. An electrode portion 30, a snap button 40, and a conductive cushion member 60 are housed therein, and these are molded and fixed by a mold resin 70.

<電極部30>
電極部30は、基部31と、突起部32と、導電性接触部33と、信号線部34とを有する。基部31と突起部32は、ゴム状の弾性部材によって一体に設けられている。弾性部材の具体的な材料については後述する。なお、基部31と突起部32とは一体に設けられる構成に限らず、別体に設けたものを接着剤や嵌合構造により組み付けた構成でもよい。
<Electrode section 30>
The electrode portion 30 has a base portion 31, a protrusion portion 32, a conductive contact portion 33, and a signal line portion 34. The base portion 31 and the protrusion portion 32 are integrally provided by a rubber-like elastic member. The specific material of the elastic member will be described later. The base 31 and the protrusion 32 are not limited to the one provided integrally, but may be provided separately and assembled by an adhesive or a fitting structure.

基部31は略円柱形状である。基部31の一端側(図示では下側)の円形の基部下面36に、図示下側方向に突出する略円錐状の複数の突起部32が円形状の周方向に所定間隔で設けられている。なお、突起部32の形状は円錐形状に限らず、三角錐等の角錐や円柱形状など様々な形状を採用することができる。 The base 31 has a substantially cylindrical shape. On the lower surface surface 36 of the circular base portion on one end side (lower side in the drawing) of the base portion 31, a plurality of substantially conical protrusions 32 protruding in the lower direction in the drawing are provided at predetermined intervals in the circumferential direction of the circle. The shape of the protrusion 32 is not limited to a conical shape, and various shapes such as a pyramid such as a triangular pyramid or a cylindrical shape can be adopted.

突起部32の少なくとも先端側表面には導電性接触部33が設けられている。突起部32の表面全体に導電性接触部33が設けられてもよい。 A conductive contact portion 33 is provided on at least the front end side surface of the protrusion 32. The conductive contact portion 33 may be provided on the entire surface of the protrusion 32.

基部31の外径は、例えば10mm~50mmである。基部31の高さ(厚さ)は、例えば2mm~30mmである。突起部32の高さは、例えば3mm~15mmである。突起部32の幅(根元部分の外径)は例えば1mm~10mmである。 The outer diameter of the base 31 is, for example, 10 mm to 50 mm. The height (thickness) of the base 31 is, for example, 2 mm to 30 mm. The height of the protrusion 32 is, for example, 3 mm to 15 mm. The width of the protrusion 32 (outer diameter of the root portion) is, for example, 1 mm to 10 mm.

<信号線部34の構造>
図4や図5に示すように、電極部30には、導電性接触部33に接続する信号経路として信号線部34が設けられている。信号線部34は、基部31及び突起部32を介して導通する態様であれば各種の配線構造を採用し得る。ここでは、信号線部34は、突起部32の先端の導電性接触部33から、突起部32及び基部31の内部を通り、基部31の基部上面35に露出するように設けられている。
<Structure of signal line unit 34>
As shown in FIGS. 4 and 5, the electrode portion 30 is provided with a signal line portion 34 as a signal path connected to the conductive contact portion 33. The signal line portion 34 may adopt various wiring structures as long as it is conductive via the base portion 31 and the protrusion portion 32. Here, the signal line portion 34 is provided so as to pass through the inside of the protrusion 32 and the base 31 from the conductive contact portion 33 at the tip of the protrusion 32 and to be exposed on the upper surface 35 of the base of the base 31.

例えば、信号線部34の先端は、突起部32の先端部分またはその近傍、すなわち導電性接触部33が形成される領域に対して、突出した構造、略同一面上となる構造、埋没した構造のいずれでもよい。導電性接触部33との接続安定性の観点から、突出した構造を用いてもよい。信号線部34の先端の突出部分は、一部または全体が導電性接触部33で覆われている。信号線部34の先端の突出構造は、折り返し無し、折り返し有り、突起部32の先端部の表面に巻き付ける構造が採用し得る。
信号線部34の他の配線構造として、突起部32及び基部31の表面に設けられる構造であってもよいし、一部が内部に一部が表面に設けられる配線構造であってもよい。すなわち、導電性接触部33が検出した信号が導電性クッション部材60に伝わればよい。
For example, the tip of the signal line portion 34 has a structure that protrudes from the tip portion of the protrusion 32 or its vicinity, that is, a region where the conductive contact portion 33 is formed, a structure that is substantially on the same surface, and a buried structure. Any of them may be used. From the viewpoint of connection stability with the conductive contact portion 33, a protruding structure may be used. The protruding portion at the tip of the signal line portion 34 is partially or wholly covered with the conductive contact portion 33. As the protruding structure at the tip of the signal line portion 34, a structure without folding back, with folding back, and winding around the surface of the tip end portion of the protruding portion 32 can be adopted.
As another wiring structure of the signal line portion 34, it may be a structure provided on the surface of the protrusion 32 and the base portion 31, or may be a wiring structure in which a part is provided inside and a part is provided on the surface. That is, the signal detected by the conductive contact portion 33 may be transmitted to the conductive cushion member 60.

<電極部30の材料>
電極部30(基部31と突起部32)の材料について説明する。電極部30は、上述のようにゴム状の弾性体である。ゴム状の弾性体として、具体的にはゴムや熱可塑性エラストマー(単に「エラストマー(TPE)」ともいう)である。ゴムとしては、例えばシリコーンゴムがある。熱可塑性エラストマーとして、例えば、スチレン系TPE(TPS)、オレフィン系TPE(TPO)、塩化ビニル系TPE(TPVC)、ウレタン系TPE(TPU)、エステル系TPE(TPEE)、アミド系TPE(TPAE)などがある。
<Material of electrode portion 30>
The material of the electrode portion 30 (base portion 31 and protrusion portion 32) will be described. The electrode portion 30 is a rubber-like elastic body as described above. The rubber-like elastic body is specifically a rubber or a thermoplastic elastomer (also simply referred to as "elastomer (TPE)"). Examples of the rubber include silicone rubber. Examples of the thermoplastic elastomer include styrene-based TPE (TPS), olefin-based TPE (TPO), vinyl chloride-based TPE (TPVC), urethane-based TPE (TPU), ester-based TPE (TPEE), and amide-based TPE (TPAE). There is.

電極部30がシリコーンゴムである場合、37℃、JIS K 6253(1997)に準拠して測定される、電極部30(基部31や突起部32)の表面におけるタイプAデュロメータ硬さをゴム硬度Aとしたとき、ゴム硬度Aが、例えば、15以上55以下である。 When the electrode portion 30 is made of silicone rubber, the type A durometer hardness on the surface of the electrode portion 30 (base 31 or protrusion 32) measured according to JIS K 6253 (1997) at 37 ° C. is the rubber hardness A. The rubber hardness A is, for example, 15 or more and 55 or less.

ここで、上記シリコーンゴム系硬化性組成物について説明する。
上記シリコーンゴムは、シリコーンゴム系硬化性組成物の硬化物で構成することができる。シリコーンゴム系硬化性樹脂組成物の硬化工程は、例えば、100~250℃で1~30分間加熱(1次硬化)した後、100~200℃で1~4時間ポストベーク(2次硬化)することによって行われる。
Here, the silicone rubber-based curable composition will be described.
The silicone rubber can be composed of a cured product of a silicone rubber-based curable composition. The curing step of the silicone rubber-based curable resin composition is, for example, heating at 100 to 250 ° C. for 1 to 30 minutes (primary curing) and then post-baking at 100 to 200 ° C. for 1 to 4 hours (secondary curing). It is done by.

絶縁性シリコーンゴムは、導電性フィラーを含まないシリコーンゴムであり、導電性シリコーンゴムは導電性フィラーを含むシリコーンゴムである。 The insulating silicone rubber is a silicone rubber that does not contain a conductive filler, and the conductive silicone rubber is a silicone rubber that contains a conductive filler.

本実施形態に係るシリコーンゴム系硬化性組成物は、ビニル基含有オルガノポリシロキサン(A)を含むことができる。ビニル基含有オルガノポリシロキサン(A)は、本実施形態のシリコーンゴム系硬化性組成物の主成分となる重合物である。 The silicone rubber-based curable composition according to the present embodiment can contain a vinyl group-containing organopolysiloxane (A). The vinyl group-containing organopolysiloxane (A) is a polymer which is a main component of the silicone rubber-based curable composition of the present embodiment.

絶縁性シリコーンゴム系硬化性組成物および導電性シリコーンゴム系硬化性組成物は、同種のビニル基含有直鎖状オルガノポリシロキサンを含んでもよい。同種のビニル基含有直鎖状オルガノポリシロキサンとは、少なくとも官能基が同じビニル基を含み、直鎖状を有していればよく、分子中のビニル基量や分子量分布、あるいはその添加量が異なっていてもよい。
なお、絶縁性シリコーンゴム系硬化性組成物および導電性シリコーンゴム系硬化性組成物は、互いに異なるビニル基含有オルガノポリシロキサンをさらに含んでもよい。
The insulating silicone rubber-based curable composition and the conductive silicone rubber-based curable composition may contain the same kind of vinyl group-containing linear organopolysiloxane. The vinyl group-containing linear organopolysiloxane of the same type may contain at least the same vinyl group as the functional group and may have a linearity, and the vinyl group amount, the molecular weight distribution, or the addition amount thereof in the molecule may be. It may be different.
The insulating silicone rubber-based curable composition and the conductive silicone rubber-based curable composition may further contain different vinyl group-containing organopolysiloxanes.

上記ビニル基含有オルガノポリシロキサン(A)は、直鎖構造を有するビニル基含有直鎖状オルガノポリシロキサン(A1)を含むことができる。 The vinyl group-containing organopolysiloxane (A) can include a vinyl group-containing linear organopolysiloxane (A1) having a linear structure.

上記ビニル基含有直鎖状オルガノポリシロキサン(A1)は、直鎖構造を有し、かつ、ビニル基を含有しており、かかるビニル基が硬化時の架橋点となる。 The vinyl group-containing linear organopolysiloxane (A1) has a linear structure and contains a vinyl group, and the vinyl group serves as a cross-linking point at the time of curing.

ビニル基含有直鎖状オルガノポリシロキサン(A1)のビニル基の含有量は、特に限定されないが、例えば、分子内に2個以上のビニル基を有し、かつ15モル%以下であるのが好ましく、0.01~12モル%であるのがより好ましい。これにより、ビニル基含有直鎖状オルガノポリシロキサン(A1)中におけるビニル基の量が最適化され、後述する各成分とのネットワークの形成を確実に行うことができる。本実施形態において、「~」は、その両端の数値を含むことを意味する。 The content of the vinyl group of the vinyl group-containing linear organopolysiloxane (A1) is not particularly limited, but is preferably, for example, having two or more vinyl groups in the molecule and 15 mol% or less. , 0.01-12 mol%, more preferably. As a result, the amount of vinyl groups in the vinyl group-containing linear organopolysiloxane (A1) is optimized, and a network with each component described later can be reliably formed. In the present embodiment, "to" means to include the numerical values at both ends thereof.

なお、本明細書中において、ビニル基含有量とは、ビニル基含有直鎖状オルガノポリシロキサン(A1)を構成する全ユニットを100モル%としたときのビニル基含有シロキサンユニットのモル%である。ただし、ビニル基含有シロキサンユニット1つに対して、ビニル基1つであると考える。 In the present specification, the vinyl group content is the mol% of the vinyl group-containing siloxane unit when all the units constituting the vinyl group-containing linear organopolysiloxane (A1) are 100 mol%. .. However, it is considered that there is one vinyl group for each vinyl group-containing siloxane unit.

また、ビニル基含有直鎖状オルガノポリシロキサン(A1)の重合度は、特に限定されないが、例えば、好ましくは1000~10000程度、より好ましくは2000~5000程度の範囲内である。なお、重合度は、例えばクロロホルムを展開溶媒としたGPC(ゲル透過クロマトグラフィー)におけるポリスチレン換算の数平均重合度(又は数平均分子量)等として求めることができる。 The degree of polymerization of the vinyl group-containing linear organopolysiloxane (A1) is not particularly limited, but is preferably in the range of, for example, preferably about 1000 to 10000, and more preferably about 2000 to 5000. The degree of polymerization can be determined, for example, as the polystyrene-equivalent number average degree of polymerization (or number average molecular weight) in GPC (gel permeation chromatography) using chloroform as a developing solvent.

さらに、ビニル基含有直鎖状オルガノポリシロキサン(A1)の比重は、特に限定されないが、0.9~1.1程度の範囲であるのが好ましい。 Further, the specific gravity of the vinyl group-containing linear organopolysiloxane (A1) is not particularly limited, but is preferably in the range of about 0.9 to 1.1.

ビニル基含有直鎖状オルガノポリシロキサン(A1)として、上記のような範囲内の重合度および比重を有するものを用いることにより、得られるシリコーンゴムの耐熱性、難燃性、化学的安定性等の向上を図ることができる。 By using a vinyl group-containing linear organopolysiloxane (A1) having a degree of polymerization and specific gravity within the above range, the silicone rubber obtained has heat resistance, flame retardancy, chemical stability, etc. Can be improved.

ビニル基含有直鎖状オルガノポリシロキサン(A1)としては、特に、下記式(1)で表される構造を有するものであるが好ましい。 The vinyl group-containing linear organopolysiloxane (A1) preferably has a structure represented by the following formula (1).

Figure 2022018252000002
Figure 2022018252000002

式(1)中、Rは炭素数1~10の置換または非置換のアルキル基、アルケニル基、アリール基、またはこれらを組み合わせた炭化水素基である。炭素数1~10のアルキル基としては、例えば、メチル基、エチル基、プロピル基等が挙げられ、中でも、メチル基が好ましい。炭素数1~10のアルケニル基としては、例えば、ビニル基、アリル基、ブテニル基等が挙げられ、中でも、ビニル基が好ましい。炭素数1~10のアリール基としては、例えば、フェニル基等が挙げられる。 In formula (1), R 1 is a substituted or unsubstituted alkyl group having 1 to 10 carbon atoms, an alkenyl group, an aryl group, or a hydrocarbon group in which these are combined. Examples of the alkyl group having 1 to 10 carbon atoms include a methyl group, an ethyl group, a propyl group and the like, and among them, a methyl group is preferable. Examples of the alkenyl group having 1 to 10 carbon atoms include a vinyl group, an allyl group, a butenyl group and the like, and among them, a vinyl group is preferable. Examples of the aryl group having 1 to 10 carbon atoms include a phenyl group and the like.

また、Rは炭素数1~10の置換または非置換のアルキル基、アルケニル基、アリール基、またはこれらを組み合わせた炭化水素基である。炭素数1~10のアルキル基としては、例えば、メチル基、エチル基、プロピル基等が挙げられ、中でも、メチル基が好ましい。炭素数1~10のアルケニル基としては、例えば、ビニル基、アリル基、ブテニル基が挙げられる。炭素数1~10のアリール基としては、例えば、フェニル基が挙げられる。 Further, R 2 is a substituted or unsubstituted alkyl group having 1 to 10 carbon atoms, an alkenyl group, an aryl group, or a hydrocarbon group in which these are combined. Examples of the alkyl group having 1 to 10 carbon atoms include a methyl group, an ethyl group, a propyl group and the like, and among them, a methyl group is preferable. Examples of the alkenyl group having 1 to 10 carbon atoms include a vinyl group, an allyl group, and a butenyl group. Examples of the aryl group having 1 to 10 carbon atoms include a phenyl group.

また、Rは炭素数1~8の置換または非置換のアルキル基、アリール基、またはこれらを組み合わせた炭化水素基である。炭素数1~8のアルキル基としては、例えば、メチル基、エチル基、プロピル基等が挙げられ、中でも、メチル基が好ましい。炭素数1~8のアリール基としては、例えば、フェニル基が挙げられる。 Further, R 3 is a substituted or unsubstituted alkyl group having 1 to 8 carbon atoms, an aryl group, or a hydrocarbon group in which these are combined. Examples of the alkyl group having 1 to 8 carbon atoms include a methyl group, an ethyl group, a propyl group and the like, and among them, a methyl group is preferable. Examples of the aryl group having 1 to 8 carbon atoms include a phenyl group.

さらに、式(1)中のRおよびRの置換基としては、例えば、メチル基、ビニル基等が挙げられ、Rの置換基としては、例えば、メチル基等が挙げられる。 Further, examples of the substituent of R 1 and R 2 in the formula (1) include a methyl group, a vinyl group and the like, and examples of the substituent of R 3 include a methyl group and the like.

なお、式(1)中、複数のRは互いに独立したものであり、互いに異なっていてもよいし、同じであってもよい。さらに、R、およびRについても同様である。 In the equation (1), the plurality of R 1s are independent of each other and may be different from each other or may be the same. The same applies to R 2 and R 3 .

さらに、m、nは、式(1)で表されるビニル基含有直鎖状オルガノポリシロキサン(A1)を構成する繰り返し単位の数であり、mは0~2000の整数、nは1000~10000の整数である。mは、好ましくは0~1000であり、nは、好ましくは2000~5000である。 Further, m and n are the number of repeating units constituting the vinyl group-containing linear organopolysiloxane (A1) represented by the formula (1), m is an integer of 0 to 2000, and n is 1000 to 10000. Is an integer of. m is preferably 0 to 1000, and n is preferably 2000 to 5000.

また、式(1)で表されるビニル基含有直鎖状オルガノポリシロキサン(A1)の具体的構造としては、例えば下記式(1-1)で表されるものが挙げられる。 Moreover, as a specific structure of the vinyl group-containing linear organopolysiloxane (A1) represented by the formula (1), for example, the one represented by the following formula (1-1) can be mentioned.

Figure 2022018252000003
Figure 2022018252000003

式(1-1)中、RおよびRは、それぞれ独立して、メチル基またはビニル基であり、少なくとも一方がビニル基である。 In formula (1-1), R 1 and R 2 are each independently a methyl group or a vinyl group, and at least one of them is a vinyl group.

さらに、ビニル基含有直鎖状オルガノポリシロキサン(A1)としては、ビニル基含有量が分子内に2個以上のビニル基を有し、かつ0.4モル%以下である第1のビニル基含有直鎖状オルガノポリシロキサン(A1-1)と、ビニル基含有量が0.5~15モル%である第2のビニル基含有直鎖状オルガノポリシロキサン(A1-2)とを含有するものであるのが好ましい。シリコーンゴムの原料である生ゴムとして、一般的なビニル基含有量を有する第1のビニル基含有直鎖状オルガノポリシロキサン(A1-1)と、ビニル基含有量が高い第2のビニル基含有直鎖状オルガノポリシロキサン(A1-2)とを組み合わせることで、ビニル基を偏在化させることができ、シリコーンゴムの架橋ネットワーク中に、より効果的に架橋密度の疎密を形成することができる。その結果、より効果的にシリコーンゴムの引裂強度を高めることができる。 Further, the vinyl group-containing linear organopolysiloxane (A1) contains a first vinyl group having a vinyl group content of 2 or more in the molecule and 0.4 mol% or less. It contains a linear organopolysiloxane (A1-1) and a second vinyl group-containing linear organopolysiloxane (A1-2) having a vinyl group content of 0.5 to 15 mol%. It is preferable to have it. As raw rubber which is a raw material of silicone rubber, a first vinyl group-containing linear organopolysiloxane (A1-1) having a general vinyl group content and a second vinyl group-containing direct having a high vinyl group content. By combining with a chain organopolysiloxane (A1-2), the vinyl group can be unevenly distributed, and the cross-linking density can be more effectively formed in the cross-linking network of the silicone rubber. As a result, the tear strength of the silicone rubber can be increased more effectively.

具体的には、ビニル基含有直鎖状オルガノポリシロキサン(A1)として、例えば、上記式(1-1)において、Rがビニル基である単位および/またはRがビニル基である単位を、分子内に2個以上有し、かつ0.4モル%以下を含む第1のビニル基含有直鎖状オルガノポリシロキサン(A1-1)と、Rがビニル基である単位および/またはRがビニル基である単位を、0.5~15モル%含む第2のビニル基含有直鎖状オルガノポリシロキサン(A1-2)とを用いるのが好ましい。 Specifically, as the vinyl group-containing linear organopolysiloxane (A1), for example, in the above formula (1-1), a unit in which R 1 is a vinyl group and / or a unit in which R 2 is a vinyl group is used. , A first vinyl group-containing linear organopolysiloxane (A1-1) having two or more in the molecule and containing 0.4 mol% or less, and a unit in which R 1 is a vinyl group and / or R. It is preferable to use a second vinyl group-containing linear organopolysiloxane (A1-2) containing 0.5 to 15 mol% of the unit in which 2 is a vinyl group.

また、第1のビニル基含有直鎖状オルガノポリシロキサン(A1-1)は、ビニル基含有量が0.01~0.2モル%であるのが好ましい。また、第2のビニル基含有直鎖状オルガノポリシロキサン(A1-2)は、ビニル基含有量が、0.8~12モル%であるのが好ましい。 Further, the first vinyl group-containing linear organopolysiloxane (A1-1) preferably has a vinyl group content of 0.01 to 0.2 mol%. Further, the vinyl group-containing linear organopolysiloxane (A1-2) preferably has a vinyl group content of 0.8 to 12 mol%.

さらに、第1のビニル基含有直鎖状オルガノポリシロキサン(A1-1)と第2のビニル基含有直鎖状オルガノポリシロキサン(A1-2)とを組み合わせて配合する場合、(A1-1)と(A1-2)の比率は特に限定されないが、例えば、重量比で(A1-1):(A1-2)が50:50~95:5であるのが好ましく、80:20~90:10であるのがより好ましい。 Further, when the first vinyl group-containing linear organopolysiloxane (A1-1) and the second vinyl group-containing linear organopolysiloxane (A1-2) are blended in combination (A1-1). The ratio of and (A1-2) is not particularly limited, but for example, the weight ratio of (A1-1) :( A1-2) is preferably 50:50 to 95: 5, and 80:20 to 90: It is more preferably 10.

なお、第1および第2のビニル基含有直鎖状オルガノポリシロキサン(A1-1)および(A1-2)は、それぞれ1種のみを用いてもよいし、2種以上を組み合わせて用いてもよい。 The first and second vinyl group-containing linear organopolysiloxanes (A1-1) and (A1-2) may be used alone or in combination of two or more. good.

また、ビニル基含有オルガノポリシロキサン(A)は、分岐構造を有するビニル基含有分岐状オルガノポリシロキサン(A2)を含んでもよい。 Further, the vinyl group-containing organopolysiloxane (A) may contain a vinyl group-containing branched organopolysiloxane (A2) having a branched structure.

<<オルガノハイドロジェンポリシロキサン(B)>>
本実施形態のシリコーンゴム系硬化性組成物は、架橋剤を含んでもよい。架橋剤は、オルガノハイドロジェンポリシロキサン(B)を含むことができる。
オルガノハイドロジェンポリシロキサン(B)は、直鎖構造を有する直鎖状オルガノハイドロジェンポリシロキサン(B1)と分岐構造を有する分岐状オルガノハイドロジェンポリシロキサン(B2)とに分類され、これらのうちのいずれか一方または双方を含むことができる。
<< Organohydrogen Polysiloxane (B) >>
The silicone rubber-based curable composition of the present embodiment may contain a cross-linking agent. The cross-linking agent can include organohydrogenpolysiloxane (B).
The organohydrogenpolysiloxane (B) is classified into a linear organohydrogenpolysiloxane (B1) having a linear structure and a branched organohydrogenpolysiloxane (B2) having a branched structure. Either one or both can be included.

絶縁性シリコーンゴム系硬化性組成物および導電性シリコーンゴム系硬化性組成物は、同種の架橋剤を含んでもよい。同種の架橋剤とは、少なくとも直鎖構造や分岐構造などの共通の構造を有していればよく、分子中の分子量分布や異なる官能基が含まれていてもよく、その添加量が異なっていてもよい。
なお、絶縁性シリコーンゴム系硬化性組成物および導電性シリコーンゴム系硬化性組成物は、互いに異なる架橋剤をさらに含んでもよい。
The insulating silicone rubber-based curable composition and the conductive silicone rubber-based curable composition may contain the same type of cross-linking agent. The cross-linking agent of the same type may have at least a common structure such as a linear structure or a branched structure, may contain a molecular weight distribution in the molecule or a different functional group, and the addition amount thereof is different. You may.
The insulating silicone rubber-based curable composition and the conductive silicone rubber-based curable composition may further contain different cross-linking agents.

直鎖状オルガノハイドロジェンポリシロキサン(B1)は、直鎖構造を有し、かつ、Siに水素が直接結合した構造(≡Si-H)を有し、ビニル基含有オルガノポリシロキサン(A)のビニル基の他、シリコーンゴム系硬化性組成物に配合される成分が有するビニル基とヒドロシリル化反応し、これらの成分を架橋する重合体である。 The linear organohydrogenpolysiloxane (B1) has a linear structure and a structure (≡Si—H) in which hydrogen is directly bonded to Si, and is a vinyl group-containing organopolysiloxane (A). In addition to the vinyl group, it is a polymer that undergoes a hydrosilylation reaction with the vinyl group contained in the components contained in the silicone rubber-based curable composition to crosslink these components.

直鎖状オルガノハイドロジェンポリシロキサン(B1)の分子量は特に限定されないが、例えば、重量平均分子量が20000以下であるのが好ましく、1000以上、10000以下であることがより好ましい。 The molecular weight of the linear organohydrogenpolysiloxane (B1) is not particularly limited, but for example, the weight average molecular weight is preferably 20000 or less, and more preferably 1000 or more and 10000 or less.

なお、直鎖状オルガノハイドロジェンポリシロキサン(B1)の重量平均分子量は、例えばクロロホルムを展開溶媒としたGPC(ゲル透過クロマトグラフィー)におけるポリスチレン換算により測定することができる。 The weight average molecular weight of the linear organohydrogenpolysiloxane (B1) can be measured, for example, by polystyrene conversion in GPC (gel permeation chromatography) using chloroform as a developing solvent.

また、直鎖状オルガノハイドロジェンポリシロキサン(B1)は、通常、ビニル基を有しないものであるのが好ましい。これにより、直鎖状オルガノハイドロジェンポリシロキサン(B1)の分子内において架橋反応が進行するのを的確に防止することができる。 Further, the linear organohydrogenpolysiloxane (B1) is usually preferably one having no vinyl group. This makes it possible to accurately prevent the cross-linking reaction from proceeding in the molecule of the linear organohydrogenpolysiloxane (B1).

以上のような直鎖状オルガノハイドロジェンポリシロキサン(B1)としては、例えば、下記式(2)で表される構造を有するものが好ましく用いられる。 As the linear organohydrogenpolysiloxane (B1) as described above, for example, one having a structure represented by the following formula (2) is preferably used.

Figure 2022018252000004
Figure 2022018252000004

式(2)中、Rは炭素数1~10の置換または非置換のアルキル基、アルケニル基、アリール基、これらを組み合わせた炭化水素基、またはヒドリド基である。炭素数1~10のアルキル基としては、例えば、メチル基、エチル基、プロピル基等が挙げられ、中でも、メチル基が好ましい。炭素数1~10のアルケニル基としては、例えば、ビニル基、アリル基、ブテニル基等が挙げられる。炭素数1~10のアリール基としては、例えば、フェニル基が挙げられる。 In formula (2), R4 is a substituted or unsubstituted alkyl group having 1 to 10 carbon atoms, an alkenyl group, an aryl group, a hydrocarbon group combining these, or a hydride group. Examples of the alkyl group having 1 to 10 carbon atoms include a methyl group, an ethyl group, a propyl group and the like, and among them, a methyl group is preferable. Examples of the alkenyl group having 1 to 10 carbon atoms include a vinyl group, an allyl group, a butenyl group and the like. Examples of the aryl group having 1 to 10 carbon atoms include a phenyl group.

また、Rは炭素数1~10の置換または非置換のアルキル基、アルケニル基、アリール基、これらを組み合わせた炭化水素基、またはヒドリド基である。炭素数1~10のアルキル基としては、例えば、メチル基、エチル基、プロピル基が挙げられ、中でも、メチル基が好ましい。炭素数1~10のアルケニル基としては、例えば、ビニル基、アリル基、ブテニル基等が挙げられる。炭素数1~10のアリール基としては、例えば、フェニル基が挙げられる。 Further, R5 is a substituted or unsubstituted alkyl group having 1 to 10 carbon atoms, an alkenyl group, an aryl group, a hydrocarbon group combining these, or a hydride group. Examples of the alkyl group having 1 to 10 carbon atoms include a methyl group, an ethyl group and a propyl group, and among them, a methyl group is preferable. Examples of the alkenyl group having 1 to 10 carbon atoms include a vinyl group, an allyl group, a butenyl group and the like. Examples of the aryl group having 1 to 10 carbon atoms include a phenyl group.

なお、式(2)中、複数のRは互いに独立したものであり、互いに異なっていてもよいし、同じであってもよい。Rについても同様である。ただし、複数のRおよびRのうち、少なくとも2つ以上がヒドリド基である。 In the equation (2), the plurality of R 4s are independent of each other and may be different from each other or may be the same. The same applies to R5. However, of the plurality of R 4 and R 5 , at least two or more are hydride groups.

また、Rは炭素数1~8の置換または非置換のアルキル基、アリール基、またはこれらを組み合わせた炭化水素基である。炭素数1~8のアルキル基としては、例えば、メチル基、エチル基、プロピル基等が挙げられ、中でも、メチル基が好ましい。炭素数1~8のアリール基としては、例えば、フェニル基が挙げられる。複数のRは互いに独立したものであり、互いに異なっていてもよいし、同じであってもよい。 Further, R 6 is a substituted or unsubstituted alkyl group having 1 to 8 carbon atoms, an aryl group, or a hydrocarbon group in which these are combined. Examples of the alkyl group having 1 to 8 carbon atoms include a methyl group, an ethyl group, a propyl group and the like, and among them, a methyl group is preferable. Examples of the aryl group having 1 to 8 carbon atoms include a phenyl group. The plurality of R6s are independent of each other and may be different from each other or may be the same.

なお、式(2)中のR,R,Rの置換基としては、例えば、メチル基、ビニル基等が挙げられ、分子内の架橋反応を防止する観点から、メチル基が好ましい。 Examples of the substituent of R 4 , R 5 , and R 6 in the formula (2) include a methyl group and a vinyl group, and a methyl group is preferable from the viewpoint of preventing an intramolecular cross-linking reaction.

さらに、m、nは、式(2)で表される直鎖状オルガノハイドロジェンポリシロキサン(B1)を構成する繰り返し単位の数であり、mは2~150整数、nは2~150の整数である。好ましくは、mは2~100の整数、nは2~100の整数である。 Further, m and n are the number of repeating units constituting the linear organohydrogenpolysiloxane (B1) represented by the formula (2), where m is an integer of 2 to 150 and n is an integer of 2 to 150. Is. Preferably, m is an integer of 2 to 100 and n is an integer of 2 to 100.

なお、直鎖状オルガノハイドロジェンポリシロキサン(B1)は、1種のみを単独で用いてもよいし、2種以上を組み合わせて用いてもよい。 The linear organohydrogenpolysiloxane (B1) may be used alone or in combination of two or more.

分岐状オルガノハイドロジェンポリシロキサン(B2)は、分岐構造を有するため、架橋密度が高い領域を形成し、シリコーンゴムの系中の架橋密度の疎密構造形成に大きく寄与する成分である。また、上記直鎖状オルガノハイドロジェンポリシロキサン(B1)同様、Siに水素が直接結合した構造(≡Si-H)を有し、ビニル基含有オルガノポリシロキサン(A)のビニル基の他、シリコーンゴム系硬化性組成物に配合される成分のビニル基とヒドロシリル化反応し、これら成分を架橋する重合体である。 Since the branched organohydrogenpolysiloxane (B2) has a branched structure, it forms a region having a high crosslink density and is a component that greatly contributes to the formation of a dense structure having a crosslink density in the silicone rubber system. Further, like the linear organohydrogenpolysiloxane (B1), it has a structure (≡Si—H) in which hydrogen is directly bonded to Si, and in addition to the vinyl group of the vinyl group-containing organopolysiloxane (A), silicone. It is a polymer that hydrosilylates with the vinyl group of the component contained in the rubber-based curable composition and crosslinks these components.

また、分岐状オルガノハイドロジェンポリシロキサン(B2)の比重は、0.9~0.95の範囲である。 The specific gravity of the branched organohydrogenpolysiloxane (B2) is in the range of 0.9 to 0.95.

さらに、分岐状オルガノハイドロジェンポリシロキサン(B2)は、通常、ビニル基を有しないものであるのが好ましい。これにより、分岐状オルガノハイドロジェンポリシロキサン(B2)の分子内において架橋反応が進行するのを的確に防止することができる。 Further, the branched organohydrogenpolysiloxane (B2) is usually preferably one having no vinyl group. This makes it possible to accurately prevent the cross-linking reaction from proceeding in the molecule of the branched organohydrogenpolysiloxane (B2).

また、分岐状オルガノハイドロジェンポリシロキサン(B2)としては、下記平均組成式(c)で示されるものが好ましい。 The branched organohydrogenpolysiloxane (B2) is preferably represented by the following average composition formula (c).

平均組成式(c)
(H(R3-aSiO1/2(SiO4/2
(式(c)において、Rは一価の有機基、aは1~3の範囲の整数、mはH(R3-aSiO1/2単位の数、nはSiO4/2単位の数である)
Average composition formula (c)
(H a (R 7 ) 3-a SiO 1/2 ) m (SiO 4/2 ) n
(In the formula (c), R 7 is a monovalent organic group, a is an integer in the range of 1 to 3, m is a number of Ha (R 7 ) 3-a SiO 1/2 units, and n is SiO 4 /. It is a number of 2 units)

式(c)において、Rは一価の有機基であり、好ましくは、炭素数1~10の置換または非置換のアルキル基、アリール基、またはこれらを組み合わせた炭化水素基である。炭素数1~10のアルキル基としては、例えば、メチル基、エチル基、プロピル基等が挙げられ、中でも、メチル基が好ましい。炭素数1~10のアリール基としては、例えば、フェニル基が挙げられる。 In formula (c), R 7 is a monovalent organic group, preferably a substituted or unsubstituted alkyl group having 1 to 10 carbon atoms, an aryl group, or a hydrocarbon group in combination thereof. Examples of the alkyl group having 1 to 10 carbon atoms include a methyl group, an ethyl group, a propyl group and the like, and among them, a methyl group is preferable. Examples of the aryl group having 1 to 10 carbon atoms include a phenyl group.

式(c)において、aは、ヒドリド基(Siに直接結合する水素原子)の数であり、1~3の範囲の整数、好ましくは1である。 In the formula (c), a is the number of hydride groups (hydrogen atoms directly bonded to Si), and is an integer in the range of 1 to 3, preferably 1.

また、式(c)において、mはH(R3-aSiO1/2単位の数、nはSiO4/2単位の数である。 Further, in the formula ( c ), m is the number of Ha (R 7 ) 3-a SiO 1/2 unit, and n is the number of SiO 4/2 unit.

分岐状オルガノハイドロジェンポリシロキサン(B2)は分岐状構造を有する。直鎖状オルガノハイドロジェンポリシロキサン(B1)と分岐状オルガノハイドロジェンポリシロキサン(B2)は、その構造が直鎖状か分岐状かという点で異なり、Siの数を1とした時のSiに結合するアルキル基Rの数(R/Si)が、直鎖状オルガノハイドロジェンポリシロキサン(B1)では1.8~2.1、分岐状オルガノハイドロジェンポリシロキサン(B2)では0.8~1.7の範囲となる。 The branched organohydrogenpolysiloxane (B2) has a branched structure. The linear organohydrogenpolysiloxane (B1) and the branched organohydrogenpolysiloxane (B2) differ in that their structure is linear or branched, and the Si is the same as when the number of Si is 1. The number of alkyl groups R to be bonded (R / Si) is 1.8 to 2.1 for the linear organohydrogenpolysiloxane (B1) and 0.8 to 1 for the branched organohydrogenpolysiloxane (B2). It is in the range of 0.7.

なお、分岐状オルガノハイドロジェンポリシロキサン(B2)は、分岐構造を有しているため、例えば、窒素雰囲気下、1000℃まで昇温速度10℃/分で加熱した際の残渣量が5%以上となる。これに対して、直鎖状オルガノハイドロジェンポリシロキサン(B1)は、直鎖状であるため、上記条件で加熱した後の残渣量はほぼゼロとなる。 Since the branched organohydrogenpolysiloxane (B2) has a branched structure, for example, the residual amount when heated to 1000 ° C. at a heating rate of 10 ° C./min under a nitrogen atmosphere is 5% or more. Will be. On the other hand, since the linear organohydrogenpolysiloxane (B1) is linear, the amount of residue after heating under the above conditions is almost zero.

また、分岐状オルガノハイドロジェンポリシロキサン(B2)の具体例としては、下記式(3)で表される構造を有するものが挙げられる。 Further, specific examples of the branched organohydrogenpolysiloxane (B2) include those having a structure represented by the following formula (3).

Figure 2022018252000005
Figure 2022018252000005

式(3)中、Rは炭素数1~8の置換または非置換のアルキル基、アリール基、またはこれらを組み合わせた炭化水素基、もしくは水素原子である。炭素数1~8のアルキル基としては、例えば、メチル基、エチル基、プロピル基等が挙げられ、中でも、メチル基が好ましい。炭素数1~8のアリール基としては、例えば、フェニル基が挙げられる。Rの置換基としては、例えば、メチル基等が挙げられる。 In formula (3), R 7 is a substituted or unsubstituted alkyl group having 1 to 8 carbon atoms, an aryl group, or a hydrocarbon group in combination thereof, or a hydrogen atom. Examples of the alkyl group having 1 to 8 carbon atoms include a methyl group, an ethyl group, a propyl group and the like, and among them, a methyl group is preferable. Examples of the aryl group having 1 to 8 carbon atoms include a phenyl group. Examples of the substituent of R 7 include a methyl group and the like.

なお、式(3)中、複数のRは互いに独立したものであり、互いに異なっていてもよいし、同じであってもよい。 In the equation (3), the plurality of R 7s are independent of each other and may be different from each other or may be the same.

また、式(3)中、「-O-Si≡」は、Siが三次元に広がる分岐構造を有することを表している。 Further, in the equation (3), "-O-Si≡" indicates that Si has a branched structure that spreads three-dimensionally.

なお、分岐状オルガノハイドロジェンポリシロキサン(B2)は、1種のみを単独で用いてもよいし、2種以上を組み合わせて用いてもよい。 The branched organohydrogenpolysiloxane (B2) may be used alone or in combination of two or more.

また、直鎖状オルガノハイドロジェンポリシロキサン(B1)と分岐状オルガノハイドロジェンポリシロキサン(B2)において、Siに直接結合する水素原子(ヒドリド基)の量は、それぞれ、特に限定されない。ただし、シリコーンゴム系硬化性組成物において、ビニル基含有直鎖状オルガノポリシロキサン(A1)中のビニル基1モルに対し、直鎖状オルガノハイドロジェンポリシロキサン(B1)と分岐状オルガノハイドロジェンポリシロキサン(B2)の合計のヒドリド基量が、0.5~5モルとなる量が好ましく、1~3.5モルとなる量がより好ましい。これにより、直鎖状オルガノハイドロジェンポリシロキサン(B1)および分岐状オルガノハイドロジェンポリシロキサン(B2)と、ビニル基含有直鎖状オルガノポリシロキサン(A1)との間で、架橋ネットワークを確実に形成させることができる。 Further, in the linear organohydrogenpolysiloxane (B1) and the branched organohydrogenpolysiloxane (B2), the amount of hydrogen atoms (hydride groups) directly bonded to Si is not particularly limited. However, in the silicone rubber-based curable composition, the linear organohydrogenpolysiloxane (B1) and the branched organohydrogenpoly are added to 1 mol of the vinyl group in the vinyl group-containing linear organopolysiloxane (A1). The total amount of hydride groups of siloxane (B2) is preferably 0.5 to 5 mol, more preferably 1 to 3.5 mol. This ensures that a crosslinked network is formed between the linear organohydrogenpolysiloxane (B1) and the branched organohydrogenpolysiloxane (B2) and the vinyl group-containing linear organopolysiloxane (A1). Can be made to.

<<シリカ粒子(C)>>
本実施形態に係るシリコーンゴム系硬化性組成物は、非導電性フィラーを含む。非導電性フィラーは、必要に応じ、シリカ粒子(C)を含んでもよい。これにより、エラストマーの硬さや機械的強度の向上を図ることができる。
<< Silica particles (C) >>
The silicone rubber-based curable composition according to the present embodiment contains a non-conductive filler. The non-conductive filler may contain silica particles (C), if necessary. This makes it possible to improve the hardness and mechanical strength of the elastomer.

絶縁性シリコーンゴム系硬化性組成物および導電性シリコーンゴム系硬化性組成物は、同種の非導電性フィラーを含んでもよい。同種の非導電性フィラーとは、少なくとも共通の構成材料を有していればよく、粒子径、比表面積、表面処理剤、又はその添加量が異なっていてもよい。
なお、絶縁性シリコーンゴム系硬化性組成物および導電性シリコーンゴム系硬化性組成物は、互いに異なるシランカップリング剤をさらに含んでもよい。
The insulating silicone rubber-based curable composition and the conductive silicone rubber-based curable composition may contain the same kind of non-conductive filler. The non-conductive filler of the same type may have at least a common constituent material, and may differ in particle size, specific surface area, surface treatment agent, or addition amount thereof.
The insulating silicone rubber-based curable composition and the conductive silicone rubber-based curable composition may further contain different silane coupling agents.

シリカ粒子(C)としては、特に限定されないが、例えば、ヒュームドシリカ、焼成シリカ、沈降シリカ等が用いられる。これらを単独で用いても2種以上を組み合わせて用いてもよい。 The silica particles (C) are not particularly limited, but for example, fumed silica, calcined silica, precipitated silica and the like are used. These may be used alone or in combination of two or more.

シリカ粒子(C)は、例えば、BET法による比表面積が例えば50~400m/gであるのが好ましく、100~400m/gであるのがより好ましい。また、シリカ粒子(C)の平均一次粒径は、例えば1~100nmであるのが好ましく、5~20nm程度であるのがより好ましい。 For example, the specific surface area of the silica particles (C) by the BET method is preferably, for example, 50 to 400 m 2 / g, and more preferably 100 to 400 m 2 / g. The average primary particle size of the silica particles (C) is preferably, for example, 1 to 100 nm, and more preferably about 5 to 20 nm.

シリカ粒子(C)として、かかる比表面積および平均粒径の範囲内であるものを用いることにより、形成されるシリコーンゴムの硬さや機械的強度の向上、特に引張強度の向上をさせることができる。 By using the silica particles (C) within the range of the specific surface area and the average particle size, it is possible to improve the hardness and mechanical strength of the formed silicone rubber, particularly the tensile strength.

<<シランカップリング剤(D)>>
本実施形態のシリコーンゴム系硬化性組成物は、シランカップリング剤(D)を含むことができる。
シランカップリング剤(D)は、加水分解性基を有することができる。加水分解基が水により加水分解されて水酸基になり、この水酸基がシリカ粒子(C)表面の水酸基と脱水縮合反応することで、シリカ粒子(C)の表面改質を行うことができる。
<< Silane Coupling Agent (D) >>
The silicone rubber-based curable composition of the present embodiment can contain a silane coupling agent (D).
The silane coupling agent (D) can have a hydrolyzable group. The hydrolyzing group is hydrolyzed by water to become a hydroxyl group, and this hydroxyl group undergoes a dehydration condensation reaction with the hydroxyl group on the surface of the silica particles (C), whereby the surface of the silica particles (C) can be modified.

絶縁性シリコーンゴム系硬化性組成物および導電性シリコーンゴム系硬化性組成物は、同種のシランカップリング剤を含んでもよい。同種のシランカップリング剤とは、少なくとも共通の官能基を有していればよく、分子中の他の官能基や添加量が異なっていてもよい。
なお、絶縁性シリコーンゴム系硬化性組成物および導電性シリコーンゴム系硬化性組成物は、互いに異なるシランカップリング剤をさらに含んでもよい。
The insulating silicone rubber-based curable composition and the conductive silicone rubber-based curable composition may contain the same type of silane coupling agent. The silane coupling agent of the same type may have at least a common functional group, and other functional groups in the molecule and the amount added may be different.
The insulating silicone rubber-based curable composition and the conductive silicone rubber-based curable composition may further contain different silane coupling agents.

また、このシランカップリング剤(D)は、疎水性基を有するシランカップリング剤を含むことができる。これにより、シリカ粒子(C)の表面にこの疎水性基が付与されるため、シリコーンゴム系硬化性組成物中ひいてはシリコーンゴム中において、シリカ粒子(C)の凝集力が低下(シラノール基による水素結合による凝集が少なくなる)し、その結果、シリコーンゴム系硬化性組成物中のシリカ粒子(C)の分散性が向上すると推測される。これにより、シリカ粒子(C)とゴムマトリックスとの界面が増加し、シリカ粒子(C)の補強効果が増大する。さらに、ゴムのマトリックス変形の際、マトリックス内でのシリカ粒子(C)の滑り性が向上すると推測される。そして、シリカ粒子(C)の分散性の向上及び滑り性の向上によって、シリカ粒子(C)によるシリコーンゴムの機械的強度(例えば、引張強度や引裂強度など)が向上する。 Further, the silane coupling agent (D) can include a silane coupling agent having a hydrophobic group. As a result, this hydrophobic group is imparted to the surface of the silica particles (C), so that the cohesive force of the silica particles (C) is reduced in the silicone rubber-based curable composition and thus in the silicone rubber (hydrogen due to the silanol group). Aggregation due to bonding is reduced), and as a result, it is presumed that the dispersibility of the silica particles (C) in the silicone rubber-based curable composition is improved. As a result, the interface between the silica particles (C) and the rubber matrix increases, and the reinforcing effect of the silica particles (C) increases. Further, it is presumed that the slipperiness of the silica particles (C) in the matrix is improved when the rubber matrix is deformed. Then, by improving the dispersibility and slipperiness of the silica particles (C), the mechanical strength (for example, tensile strength, tear strength, etc.) of the silicone rubber due to the silica particles (C) is improved.

さらに、シランカップリング剤(D)は、ビニル基を有するシランカップリング剤を含むことができる。これにより、シリカ粒子(C)の表面にビニル基が導入される。そのため、シリコーンゴム系硬化性組成物の硬化の際、すなわち、ビニル基含有オルガノポリシロキサン(A)が有するビニル基と、オルガノハイドロジェンポリシロキサン(B)が有するヒドリド基とがヒドロシリル化反応して、これらによるネットワーク(架橋構造)が形成される際に、シリカ粒子(C)が有するビニル基も、オルガノハイドロジェンポリシロキサン(B)が有するヒドリド基とのヒドロシリル化反応に関与するため、ネットワーク中にシリカ粒子(C)も取り込まれるようになる。これにより、形成されるシリコーンゴムの低硬度化および高モジュラス化を図ることができる。 Further, the silane coupling agent (D) can include a silane coupling agent having a vinyl group. As a result, a vinyl group is introduced on the surface of the silica particles (C). Therefore, when the silicone rubber-based curable composition is cured, that is, the vinyl group of the vinyl group-containing organopolysiloxane (A) and the hydride group of the organohydrogenpolysiloxane (B) undergo a hydrosilylation reaction. When the network (crosslinked structure) formed by these is formed, the vinyl group of the silica particles (C) is also involved in the hydrosilylation reaction with the hydride group of the organohydrogenpolysiloxane (B). Silica particles (C) will also be incorporated into. As a result, it is possible to reduce the hardness and increase the modulus of the formed silicone rubber.

シランカップリング剤(D)としては、疎水性基を有するシランカップリング剤およびビニル基を有するシランカップリング剤を併用することができる。 As the silane coupling agent (D), a silane coupling agent having a hydrophobic group and a silane coupling agent having a vinyl group can be used in combination.

シランカップリング剤(D)としては、例えば、下記式(4)で表わされるものが挙げられる。 Examples of the silane coupling agent (D) include those represented by the following formula (4).

-Si-(X)4-n・・・(4)
上記式(4)中、nは1~3の整数を表わす。Yは、疎水性基、親水性基またはビニル基を有するもののうちのいずれかの官能基を表わし、nが1の時は疎水性基であり、nが2または3の時はその少なくとも1つが疎水性基である。Xは、加水分解性基を表わす。
Y n -Si- (X) 4-n ... (4)
In the above equation (4), n represents an integer of 1 to 3. Y represents any functional group having a hydrophobic group, a hydrophilic group or a vinyl group, and when n is 1, it is a hydrophobic group, and when n is 2 or 3, at least one of them is. It is a hydrophobic group. X represents a hydrolyzable group.

疎水性基は、炭素数1~6のアルキル基、アリール基、またはこれらを組み合わせた炭化水素基であり、例えば、メチル基、エチル基、プロピル基、フェニル基等が挙げられ、中でも、特に、メチル基が好ましい。 The hydrophobic group is an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms, an aryl group, or a hydrocarbon group in which these are combined, and examples thereof include a methyl group, an ethyl group, a propyl group, a phenyl group, and the like. Methyl groups are preferred.

また、親水性基は、例えば、水酸基、スルホン酸基、カルボキシル基またはカルボニル基等が挙げられ、中でも、特に、水酸基が好ましい。なお、親水性基は、官能基として含まれていてもよいが、シランカップリング剤(D)に疎水性を付与するという観点からは含まれていないのが好ましい。 Examples of the hydrophilic group include a hydroxyl group, a sulfonic acid group, a carboxyl group, a carbonyl group and the like, and a hydroxyl group is particularly preferable. The hydrophilic group may be contained as a functional group, but is preferably not contained from the viewpoint of imparting hydrophobicity to the silane coupling agent (D).

さらに、加水分解性基は、メトキシ基、エトキシ基のようなアルコキシ基、クロロ基またはシラザン基等が挙げられ、中でも、シリカ粒子(C)との反応性が高いことから、シラザン基が好ましい。なお、加水分解性基としてシラザン基を有するものは、その構造上の特性から、上記式(4)中の(Y-Si-)の構造を2つ有するものとなる。 Further, examples of the hydrolyzable group include an alkoxy group such as a methoxy group and an ethoxy group, a chloro group or a silazane group, and among them, a silazane group is preferable because it has high reactivity with the silica particles (C). A group having a silazane group as a hydrolyzable group has two structures of ( Yn —Si—) in the above formula (4) due to its structural characteristics.

上記式(4)で表されるシランカップリング剤(D)の具体例は、次の通りである。
上記官能基として疎水性基を有するものとして、例えば、メチルトリメトキシシラン、ジメチルジメトキシシラン、フェニルトリメトキシシラン、メチルトリエトキシシラン、ジメチルジエトキシシラン、フェニルトリエトキシシラン、n-プロピルトリメトキシシラン、n-プロピルトリエトキシシラン、ヘキシルトリメトキシシラン、ヘキシルトリエトキシシラン、デシルトリメトキシシランのようなアルコキシシラン;メチルトリクロロシラン、ジメチルジクロロシラン、トリメチルクロロシラン、フェニルトリクロロシランのようなクロロシラン;ヘキサメチルジシラザンが挙げられる。この中でも、ヘキサメチルジシラザン、トリメチルクロロシラン、トリメチルメトキシシラン、及びトリメチルエトキシシランからなる群から選択される一種以上を含むトリメチルシリル基を有するシランカップリング剤が好ましい。
Specific examples of the silane coupling agent (D) represented by the above formula (4) are as follows.
Examples of the functional group having a hydrophobic group include methyltrimethoxysilane, dimethyldimethoxysilane, phenyltrimethoxysilane, methyltriethoxysilane, dimethyldiethoxysilane, phenyltriethoxysilane, and n-propyltrimethoxysilane. Ekalkylsilanes such as n-propyltriethoxysilane, hexyltrimethoxysilane, hexyltriethoxysilane, decyltrimethoxysilane; chlorosilanes such as methyltrichlorosilane, dimethyldichlorosilane, trimethylchlorosilane, phenyltrichlorosilane; hexamethyldisilazane. Can be mentioned. Among these, a silane coupling agent having a trimethylsilyl group containing at least one selected from the group consisting of hexamethyldisilazane, trimethylchlorosilane, trimethylmethoxysilane, and trimethylethoxysilane is preferable.

上記官能基としてビニル基を有するものとして、例えば、メタクリロキシプロピルトリエトキシシラン、メタクリロキシプロピルトリメトキシシラン、メタクリロキシプロピルメチルジエトキシシラン、メタクリロキシプロピルメチルジメトキシシラン、ビニルトリエトキシシラン、ビニルトリメトキシシラン、ビニルメチルジメトキシシランのようなアルコキシシラン;ビニルトリクロロシラン、ビニルメチルジクロロシランのようなクロロシラン;ジビニルテトラメチルジシラザンが挙げられる。この中でも、メタクリロキシプロピルトリエトキシシラン、メタクリロキシプロピルトリメトキシシラン、メタクリロキシプロピルメチルジエトキシシラン、メタクリロキシプロピルメチルジメトキシシラン、ジビニルテトラメチルジシラザン、ビニルトリエトキシシラン、ビニルトリメトキシシラン、及びビニルメチルジメトキシシランからなる群から選択される一種以上を含むビニル基含有オルガノシリル基を有するシランカップリング剤が好ましい。 As the functional group having a vinyl group, for example, methacryloxypropyltriethoxysilane, methacryloxypropyltrimethoxysilane, methacryloxypropylmethyldiethoxysilane, methacryloxypropylmethyldimethoxysilane, vinyltriethoxysilane, vinyltrimethoxy. Alkoxysilanes such as silanes, vinylmethyldimethoxysilanes; chlorosilanes such as vinyltrichlorosilanes, vinylmethyldichlorosilanes; and divinyltetramethyldisilazane. Among these, methacryloxypropyltriethoxysilane, methacryloxypropyltrimethoxysilane, methacryloxypropylmethyldiethoxysilane, methacryloxypropylmethyldimethoxysilane, divinyltetramethyldisilazane, vinyltriethoxysilane, vinyltrimethoxysilane, and vinyl. A silane coupling agent having a vinyl group-containing organosilyl group containing at least one selected from the group consisting of methyldimethoxysilane is preferable.

またシランカップリング剤(D)がトリメチルシリル基を有するシランカップリング剤およびビニル基含有オルガノシリル基を有するシランカップリング剤の2種を含む場合、疎水性基を有するものとしてはヘキサメチルジシラザン、ビニル基を有するものとしてはジビニルテトラメチルジシラザンを含むことが好ましい。 When the silane coupling agent (D) contains two types of a silane coupling agent having a trimethylsilyl group and a silane coupling agent having a vinyl group-containing organosilyl group, the one having a hydrophobic group is hexamethyldisilazane. Those having a vinyl group preferably contain divinyltetramethyldisilazane.

トリメチルシリル基を有するシランカップリング剤(D1)およびビニル基含有オルガノシリル基を有するシランカップリング剤(D2)を併用する場合、(D1)と(D2)の比率は、特に限定されないが、例えば、重量比で(D1):(D2)が、1:0.001~1:0.35、好ましくは1:0.01~1:0.20、より好ましくは1:0.03~1:0.15である。このような数値範囲とすることにより、所望のシリコーンゴムの物性を得ることができる。具体的には、ゴム中におけるシリカの分散性およびゴムの架橋性のバランスを図ることができる。 When a silane coupling agent having a trimethylsilyl group (D1) and a silane coupling agent having a vinyl group-containing organosilyl group (D2) are used in combination, the ratio of (D1) to (D2) is not particularly limited, but for example. By weight ratio, (D1): (D2) is 1: 0.001 to 1: 0.35, preferably 1: 0.01 to 1: 0.20, more preferably 1: 0.03 to 1: 0. It is .15. By setting such a numerical range, the desired physical properties of the silicone rubber can be obtained. Specifically, it is possible to balance the dispersibility of silica in the rubber and the crosslinkability of the rubber.

本実施形態において、シランカップリング剤(D)の含有量の下限値は、ビニル基含有オルガノポリシロキサン(A)の合計量100重量部に対して、1質量%以上であることが好ましく、3質量%以上であることがより好ましく、5質量%以上であることがさらに好ましい。また、シランカップリング剤(D)の含有量上限値は、ビニル基含有オルガノポリシロキサン(A)の合計量100重量部に対して、100質量%以下であることが好ましく、80質量%以下であることがより好ましく、40質量%以下であることがさらに好ましい。
シランカップリング剤(D)の含有量を上記下限値以上とすることにより、エラストマーを含む柱状部と導電性樹脂層との密着性を高めることができる。また、シリコーンゴムの機械的強度の向上に資することができる。また、シランカップリング剤(D)の含有量を上記上限値以下とすることにより、シリコーンゴムが適度な機械特性を持つことができる。
In the present embodiment, the lower limit of the content of the silane coupling agent (D) is preferably 1% by mass or more with respect to 100 parts by weight of the total amount of the vinyl group-containing organopolysiloxane (A). It is more preferably 5% by mass or more, and further preferably 5% by mass or more. The upper limit of the content of the silane coupling agent (D) is preferably 100% by mass or less, preferably 80% by mass or less, based on 100 parts by mass of the total amount of the vinyl group-containing organopolysiloxane (A). It is more preferably present, and further preferably 40% by mass or less.
By setting the content of the silane coupling agent (D) to the above lower limit value or more, the adhesion between the columnar portion containing the elastomer and the conductive resin layer can be enhanced. Further, it can contribute to the improvement of the mechanical strength of the silicone rubber. Further, by setting the content of the silane coupling agent (D) to the above upper limit value or less, the silicone rubber can have appropriate mechanical properties.

<<白金または白金化合物(E)>>
本実施形態に係るシリコーンゴム系硬化性組成物は、触媒を含んでもよい。触媒は、白金または白金化合物(E)を含むことができる。白金または白金化合物(E)は、硬化の際の触媒として作用する触媒成分である。白金または白金化合物(E)の添加量は触媒量である。
<< Platinum or platinum compound (E) >>
The silicone rubber-based curable composition according to the present embodiment may contain a catalyst. The catalyst can include platinum or platinum compound (E). Platinum or the platinum compound (E) is a catalytic component that acts as a catalyst during curing. The amount of platinum or the platinum compound (E) added is the amount of the catalyst.

絶縁性シリコーンゴム系硬化性組成物および導電性シリコーンゴム系硬化性組成物は、同種の触媒を含んでもよい。同種の触媒とは、少なくとも共通の構成材料を有していればよく、触媒中に異なる組成が含まれていてもよく、その添加量が異なっていてもよい。
なお、絶縁性シリコーンゴム系硬化性組成物および導電性シリコーンゴム系硬化性組成物は、互いに異なる触媒をさらに含んでもよい。
The insulating silicone rubber-based curable composition and the conductive silicone rubber-based curable composition may contain the same type of catalyst. The catalysts of the same type may have at least a common constituent material, and the catalysts may contain different compositions or may have different addition amounts.
The insulating silicone rubber-based curable composition and the conductive silicone rubber-based curable composition may further contain different catalysts from each other.

白金または白金化合物(E)としては、公知のものを使用することができ、例えば、白金黒、白金をシリカやカーボンブラック等に担持させたもの、塩化白金酸または塩化白金酸のアルコール溶液、塩化白金酸とオレフィンの錯塩、塩化白金酸とビニルシロキサンとの錯塩等が挙げられる。 As the platinum or the platinum compound (E), known ones can be used, for example, platinum black, platinum supported on silica, carbon black or the like, platinum chloride acid or an alcohol solution of platinum chloride acid, chloride. Examples thereof include a complex salt of platinum acid and olefin, and a complex salt of platinum chloride acid and vinyl siloxane.

なお、白金または白金化合物(E)は、1種のみを単独で用いてもよいし、2種以上を組み合わせて用いてもよい。 As the platinum or the platinum compound (E), only one type may be used alone, or two or more types may be used in combination.

本実施形態において、シリコーンゴム系硬化性組成物中における白金または白金化合物(E)の含有量は、触媒量を意味し、適宜設定することができるが、具体的にはビニル基含有オルガノポリシロキサン(A)、シリカ粒子(C)、シランカップリング剤(D)の合計量100重量部に対して、白金族金属が重量単位で0.01~1000ppmとなる量であり、好ましくは、0.1~500ppmとなる量である。
白金または白金化合物(E)の含有量を上記下限値以上とすることにより、シリコーンゴム系硬化性組成物が適切な速度で硬化することが可能となる。また、白金または白金化合物(E)の含有量を上記上限値以下とすることにより、製造コストの削減に資することができる。
In the present embodiment, the content of platinum or the platinum compound (E) in the silicone rubber-based curable composition means a catalyst amount and can be appropriately set, but specifically, a vinyl group-containing organopolysiloxane. The amount of the platinum group metal is 0.01 to 1000 ppm by weight with respect to 100 parts by weight of the total amount of (A), the silica particles (C) and the silane coupling agent (D), and is preferably 0. The amount is 1 to 500 ppm.
By setting the content of platinum or the platinum compound (E) to the above lower limit value or more, the silicone rubber-based curable composition can be cured at an appropriate rate. Further, by setting the content of platinum or the platinum compound (E) to the above upper limit value or less, it is possible to contribute to the reduction of manufacturing cost.

<<水(F)>>
また、本実施形態に係るシリコーンゴム系硬化性組成物には、上記成分(A)~(E)以外に、水(F)が含まれていてもよい。
<< Water (F) >>
Further, the silicone rubber-based curable composition according to the present embodiment may contain water (F) in addition to the above components (A) to (E).

水(F)は、シリコーンゴム系硬化性組成物に含まれる各成分を分散させる分散媒として機能するとともに、シリカ粒子(C)とシランカップリング剤(D)との反応に寄与する成分である。そのため、シリコーンゴム中において、シリカ粒子(C)とシランカップリング剤(D)とを、より確実に互いに連結したものとすることができ、全体として均一な特性を発揮することができる。 Water (F) functions as a dispersion medium for dispersing each component contained in the silicone rubber-based curable composition, and is a component that contributes to the reaction between the silica particles (C) and the silane coupling agent (D). .. Therefore, in the silicone rubber, the silica particles (C) and the silane coupling agent (D) can be more reliably connected to each other, and uniform characteristics can be exhibited as a whole.

(その他の成分)
さらに、本実施形態のシリコーンゴム系硬化性組成物は、上記(A)~(F)成分以外に、他の成分をさらに含むことができる。この他の成分としては、例えば、珪藻土、酸化鉄、酸化亜鉛、酸化チタン、酸化バリウム、酸化マグネシウム、酸化セリウム、炭酸カルシウム、炭酸マグネシウム、炭酸亜鉛、ガラスウール、マイカ等のシリカ粒子(C)以外の無機充填材、反応阻害剤、分散剤、顔料、染料、帯電防止剤、酸化防止剤、難燃剤、熱伝導性向上剤等の添加剤が挙げられる。
(Other ingredients)
Further, the silicone rubber-based curable composition of the present embodiment may further contain other components in addition to the above components (A) to (F). Other components include silica particles (C) such as diatomaceous earth, iron oxide, zinc oxide, titanium oxide, barium oxide, magnesium oxide, cerium oxide, calcium carbonate, magnesium carbonate, zinc carbonate, glass wool, and mica. Examples thereof include additives such as inorganic fillers, reaction inhibitors, dispersants, pigments, dyes, antioxidants, antioxidants, flame retardants, and thermal conductivity improvers.

本実施形態に係る導電性溶液(導電性シリコーンゴム組成物)は、導電性フィラーを含まない上記シリコーンゴム系硬化性組成物に加えて、上記導電性フィラーおよび溶剤を含むものである。 The conductive solution (conductive silicone rubber composition) according to the present embodiment contains the conductive filler and the solvent in addition to the silicone rubber-based curable composition which does not contain the conductive filler.

上記溶剤としては、公知の各種溶剤を用いることができるが、例えば、高沸点溶剤を含むことができる。これらを単独で用いても2種以上を組み合わせて用いてもよい。 As the solvent, various known solvents can be used, and for example, a high boiling point solvent can be included. These may be used alone or in combination of two or more.

上記溶剤の一例としては、例えば、ペンタン、ヘキサン、シクロヘキサン、ヘプタン、メチルシクロヘキサン、エチルシクロヘキサン、オクタン、デカン、ドデカン、テトラデカンなどの脂肪族炭化水素類;ベンゼン、トルエン、エチルベンゼン、キシレン、トリフルオロメチルベンゼン、ベンゾトリフルオリドなどの芳香族炭化水素類;ジエチルエーテル、ジイソプロピルエーテル、ジブチルエーテル、シクロペンチルメチルエーテル、シクロペンチルエチルエーテル、エチレングリコールジメチルエーテル、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ジメチルエーテル、1,4-ジオキサン、1,3-ジオキサン、テトラヒドロフランなどのエーテル類;ジクロロメタン、クロロホルム、1,1-ジクロロエタン、1,2-ジクロロエタン、1,1,1-トリクロロエタン、1,1,2-トリクロロエタンなどのハロアルカン類;N,N-ジメチルホルムアミド、N,N-ジメチルアセトアミドなどのカルボン酸アミド類;ジメチルスルホキシド、ジエチルスルホキシドなどのスルホキシド類などを例示することができる。これらを単独で用いても2種以上を組み合わせて用いてもよい。 Examples of the above solvent include aliphatic hydrocarbons such as pentane, hexane, cyclohexane, heptane, methylcyclohexane, ethylcyclohexane, octane, decane, dodecane and tetradecane; benzene, toluene, ethylbenzene, xylene and trifluoromethylbenzene. , Benzotrifluoride and other aromatic hydrocarbons; diethyl ether, diisopropyl ether, dibutyl ether, cyclopentyl methyl ether, cyclopentyl ethyl ether, ethylene glycol dimethyl ether, ethylene glycol diethyl ether, diethylene glycol dimethyl ether, 1,4-dioxane, 1,3 -Ethers such as dioxane and tetrahydrofuran; haloalkanes such as dichloromethane, chloroform, 1,1-dichloroethane, 1,2-dichloroethane, 1,1,1-trichloroethane, 1,1,2-trichloroethane; N, N-dimethyl Carboxyric acid amides such as formamide and N, N-dimethylacetamide; sulfoxides such as dimethyl sulfoxide and diethyl sulfoxide can be exemplified. These may be used alone or in combination of two or more.

上記導電性溶液は、溶液中の固形分量などを調整することで、スプレー塗布やディップ塗布等の各種の塗布方法に適切な粘度を備えることができる。 By adjusting the amount of solid content in the solution, the conductive solution can have an appropriate viscosity for various coating methods such as spray coating and dip coating.

また、上記導電性溶液が上記導電性フィラーおよび上記シリカ粒子(C)を含む場合、電極部30が含むシリカ粒子(C)の含有量の下限値は、シリカ粒子(C)および導電性フィラーの合計量100質量%に対して、例えば、1質量%以上であり、好ましくは3質量%以上であり、より好ましくは5質量%以上とすることができる。これにより、電極部30の機械的強度を向上させることができる。一方で、上記電極部30が含むシリカ粒子(C)の含有量の上限値は、シリカ粒子(C)および導電性フィラーの合計量100質量%に対して、例えば、20質量%以下であり、好ましくは15質量%以下であり、より好ましくは10質量%以下である。これにより、電極部30における導電性と機械的強度や柔軟性とのバランスを図ることができる。 When the conductive solution contains the conductive filler and the silica particles (C), the lower limit of the content of the silica particles (C) contained in the electrode portion 30 is the silica particles (C) and the conductive filler. For example, it may be 1% by mass or more, preferably 3% by mass or more, and more preferably 5% by mass or more with respect to the total amount of 100% by mass. Thereby, the mechanical strength of the electrode portion 30 can be improved. On the other hand, the upper limit of the content of the silica particles (C) contained in the electrode portion 30 is, for example, 20% by mass or less with respect to 100% by mass of the total amount of the silica particles (C) and the conductive filler. It is preferably 15% by mass or less, and more preferably 10% by mass or less. As a result, it is possible to balance the conductivity of the electrode portion 30 with the mechanical strength and flexibility.

導電性溶液を必要に応じて加熱乾燥することで、導電性シリコーンゴムが得られる。
導電性シリコーンゴムは、シリコーンオイルを含まない構成であってもよい。これにより、電極部30の表面にシリコーンオイルがブリードアウトすることで導通性が低下することを抑制できる。
A conductive silicone rubber can be obtained by heating and drying the conductive solution as required.
The conductive silicone rubber may have a structure that does not contain silicone oil. As a result, it is possible to prevent the silicone oil from bleeding out to the surface of the electrode portion 30 and to prevent the continuity from being lowered.

<信号線部34の材料>
信号線部34は、公知のものを使用することができるが、例えば、導電繊維で構成され得る。導電繊維としては、金属繊維、金属被覆繊維、炭素繊維、導電性ポリマー繊維、導電性ポリマー被覆繊維、および導電ペースト被覆繊維からなる群から選択される一種以上を用いることができる。これらを単独で用いても2種以上を組み合わせて用いてもよい。
<Material of signal line unit 34>
As the signal line portion 34, known ones can be used, but for example, the signal line portion 34 may be made of a conductive fiber. As the conductive fiber, one or more selected from the group consisting of metal fiber, metal-coated fiber, carbon fiber, conductive polymer fiber, conductive polymer-coated fiber, and conductive paste-coated fiber can be used. These may be used alone or in combination of two or more.

上記金属繊維、金属被覆繊維、の金属材料は、導電性を有するものであれば限定されないが、銅、銀、金、ニッケル、錫、鉛、亜鉛、ビスマス、アンチモン、ステンレス、アルミニウム、銀/塩化銀およびこれらの合金等が挙げられる。これらを単独で用いても2種以上を組み合わせて用いてもよい。これらの中でも、導通性の観点から、銀を用いることができる。また、金属材料は、クロム等の環境に負荷を与える金属を含まないことが好ましい。 The metal materials of the above metal fibers and metal-coated fibers are not limited as long as they have conductivity, but copper, silver, gold, nickel, tin, lead, zinc, bismuth, antimony, stainless steel, aluminum, and silver / chloride. Examples include silver and alloys thereof. These may be used alone or in combination of two or more. Among these, silver can be used from the viewpoint of conductivity. Further, it is preferable that the metal material does not contain a metal such as chromium that gives an environmental load.

上記金属被覆繊維、導電性ポリマー被覆繊維、導電ペースト被覆繊維の繊維材料は、特に限定されないが、合成繊維、半合成繊維、天然繊維のいずれでもよい。これらの中でも、ポリエステル、ナイロン、ポリウレタン、絹および綿等を用いることが好ましい。これらを単独で用いても2種以上を組み合わせて用いてもよい。 The fiber material of the metal-coated fiber, the conductive polymer-coated fiber, and the conductive paste-coated fiber is not particularly limited, and may be any of synthetic fiber, semi-synthetic fiber, and natural fiber. Among these, it is preferable to use polyester, nylon, polyurethane, silk, cotton and the like. These may be used alone or in combination of two or more.

上記炭素繊維は、例えば、PAN系炭素繊維、ピッチ系炭素繊維等が挙げられる。 Examples of the carbon fiber include PAN-based carbon fiber and pitch-based carbon fiber.

上記導電性ポリマー繊維および導電性ポリマー被覆繊維の導電性ポリマー材料は、例えば、ポリチオフェン、ポリピロール、ポリアニリン、ポリアセチレン、ポリフェニレンビニレン、ポリナフタレン、及びこれらの誘導体等の導電性高分子およびバインダ樹脂の混合物、あるいは、PEDOT-PSS((3,4-エチレンジオキシチオフェン)-ポリ(スチレンスルホン酸))等の導電性高分子の水溶液が用いられる。 The conductive polymer material of the conductive polymer fiber and the conductive polymer-coated fiber is, for example, a mixture of a conductive polymer and a binder resin such as polythiophene, polypyrrole, polyaniline, polyacetylene, polyphenylene vinylene, polynaphthalene, and derivatives thereof. Alternatively, an aqueous solution of a conductive polymer such as PEDOT-PSS ((3,4-ethylenedioxythiophene) -poly (styrene sulfonic acid)) is used.

上記導電ペースト被覆繊維の導電ペーストに含まれる樹脂材料は特に限定されないが伸縮性を有することが好ましく、例えばシリコーンゴム、ウレタンゴム、フッ素ゴム、ニトリルゴム、アクリルゴム、スチレンゴム、クロロプレンゴム、およびエチレンプロピレンゴムからなる群から選択される一種以上を含むことができる。これらを単独で用いても2種以上を組み合わせて用いてもよい。 The resin material contained in the conductive paste of the conductive paste-coated fiber is not particularly limited, but is preferably elastic, for example, silicone rubber, urethane rubber, fluororubber, nitrile rubber, acrylic rubber, styrene rubber, chloroprene rubber, and ethylene. It can contain one or more selected from the group consisting of propylene rubber. These may be used alone or in combination of two or more.

上記導電ペースト被覆繊維の導電ペーストに含まれる導電性フィラーは特に限定されないが、公知の導電材料を用いてもよいが、金属粒子、金属繊維、金属被覆繊維、カーボンブラック、アセチレンブラック、グラファイト、炭素繊維、カーボンナノチューブ、導電性ポリマー、導電性ポリマー被覆繊維および金属ナノワイヤーからなる群から選択される一種以上を含むことができる。 The conductive filler contained in the conductive paste of the conductive paste-coated fiber is not particularly limited, but a known conductive material may be used, but metal particles, metal fiber, metal-coated fiber, carbon black, acetylene black, graphite, carbon. It can include one or more selected from the group consisting of fibers, carbon nanotubes, conductive polymers, conductive polymer coated fibers and metal nanowires.

上記導電性フィラーを構成する金属は、特に限定はされないが、例えば、銅、銀、金、ニッケル、錫、鉛、亜鉛、ビスマス、アンチモン、銀/塩化銀、或いはこれらの合金のうち少なくとも一種類、あるいは、これらのうちの二種以上を含むことができる。この中でも、導電性の高さや入手容易性の高さから、銀または銅が好ましい。 The metal constituting the conductive filler is not particularly limited, but is, for example, copper, silver, gold, nickel, tin, lead, zinc, bismuth, antimony, silver / silver chloride, or at least one of these alloys. , Or two or more of these can be included. Among these, silver or copper is preferable because of its high conductivity and high availability.

上記信号線部34が、線状の導電繊維を複数本撚り合わせた撚糸で構成されてもよい。これにより、変形時における信号線部34の断線を抑制できる。 The signal line portion 34 may be composed of a twisted yarn obtained by twisting a plurality of linear conductive fibers. As a result, it is possible to suppress disconnection of the signal line portion 34 at the time of deformation.

本実施形態において、導電繊維における被覆とは、単に繊維材料の外表面を覆うことのみならず、単繊維を撚り合わせた撚糸などの場合は、その撚糸の中の繊維間隙に金属、導電性ポリマー、または導電ペーストが含浸し、撚糸を構成する単繊維を1本毎に被覆するものを含む。 In the present embodiment, the coating on the conductive fiber does not only cover the outer surface of the fiber material, but in the case of a twisted yarn obtained by twisting a single fiber, a metal or a conductive polymer is formed in the fiber gap in the twisted yarn. , Or, which is impregnated with a conductive paste and covers the single fibers constituting the plyed yarn one by one.

信号線部34の引張破断伸度は、例えば、1%以上~50%以下、好ましくは1.5%以上~45%である。このような数値範囲内とすることで、変形時の破断を抑制しつつも、突起部32の過度な変形を抑制できる。 The tensile elongation at break of the signal line portion 34 is, for example, 1% or more and 50% or less, preferably 1.5% or more and 45%. By setting it within such a numerical range, it is possible to suppress excessive deformation of the protrusion 32 while suppressing breakage at the time of deformation.

<導電性接触部33の材料>
導電性接触部33の導電部材は、例えば、良導性金属を含むペースト(いわゆる導電性ペースト)である。良導性金属は、銅、銀、金、ニッケル、錫、鉛、亜鉛、ビスマス、アンチモン、或いはこれらの合金からなる群から選択される一種以上を含む。特に、入手性や導電性の観点から、銀や塩化銀、銅が好適である。
<Material of conductive contact portion 33>
The conductive member of the conductive contact portion 33 is, for example, a paste containing a good conductive metal (so-called conductive paste). Good-leading metals include one or more selected from the group consisting of copper, silver, gold, nickel, tin, lead, zinc, bismuth, antimony, or alloys thereof. In particular, silver, silver chloride, and copper are suitable from the viewpoint of availability and conductivity.

良導性金属を含むペーストで導電性接触部33を形成する場合は、ゴム状の弾性体でできた突起部32の頂部を、良導性金属を含むペースト状の導電性溶液にディップ(浸漬塗布)する。これにより、突起部32の表面に導電性接触部33が形成される。 When the conductive contact portion 33 is formed of a paste containing a good conductive metal, the top of the protrusion 32 made of a rubber-like elastic body is dipped (immersed) in a paste-like conductive solution containing the good conductive metal. Apply). As a result, the conductive contact portion 33 is formed on the surface of the protrusion 32.

なお、導電性フィラーおよび溶剤を含む導電性溶液を、突起部32に塗布することにより、導電性樹脂層としての導電性接触部33を形成してもよい。このとき、溶剤を突起部32と同じ系統の材質(シリコーンゴム)とすることで、導電性接触部33(導電性樹脂層)の密着性を高められる。 The conductive contact portion 33 as the conductive resin layer may be formed by applying the conductive solution containing the conductive filler and the solvent to the protrusion 32. At this time, by using a material (silicone rubber) of the same system as the protrusion 32, the adhesiveness of the conductive contact portion 33 (conductive resin layer) can be enhanced.

導電性溶液を必要に応じて加熱乾燥することで、導電性シリコーンゴムが得られる。
導電性シリコーンゴムは、シリコーンオイルを含まない構成であってもよい。これにより、導電性接触部33の表面にシリコーンオイルがブリードアウトすることで導通性が低下することを抑制できる。
A conductive silicone rubber can be obtained by heating and drying the conductive solution as required.
The conductive silicone rubber may have a structure that does not contain silicone oil. As a result, it is possible to prevent the silicone oil from bleeding out to the surface of the conductive contact portion 33, thereby suppressing the decrease in conductivity.

これにより、脳波測定装置1を頭部99へ装着する際の毛髪の掻き分け性能を向上させることができる。また、脳波測定装置1を装着した際の導電性接触部33の接触面積の十分な確保が可能となる。 As a result, it is possible to improve the hair scraping performance when the electroencephalogram measuring device 1 is attached to the head 99. In addition, it is possible to secure a sufficient contact area of the conductive contact portion 33 when the electroencephalogram measuring device 1 is attached.

<電極部30の製造方法>
本実施形態の電極部30の製造方法の一例は次の工程を含むことができる。
まず、金型を用いて、上記シリコーンゴム系硬化性組成物を加熱加圧成形し、基部31基および突起部32からなる成形体を得る。続いて、得られた成形体の各突起部32の内部に、縫い針を用いて、信号線部34を通す。その後得られた成形体の突起部32の先端部分に、ペースト状の導電性溶液をディップ塗布し、加熱乾燥後、ポストキュアを行う。これにより、突起部32に導電性接触部33を形成できる。以上により、電極部30を製造することができる。なお、上記成形工程時において、信号線部34を配置した成形空間内に、上記シリコーンゴム系硬化性組成物を導入し、加圧加熱成形するインサート成形を用いてもよい。
<Manufacturing method of electrode portion 30>
An example of the method for manufacturing the electrode portion 30 of the present embodiment can include the following steps.
First, the silicone rubber-based curable composition is heat-press molded using a mold to obtain a molded product composed of a base 31 and a protrusion 32. Subsequently, the signal line portion 34 is passed through the inside of each protrusion 32 of the obtained molded product using a sewing needle. After that, a paste-like conductive solution is dip-applied to the tip of the protrusion 32 of the obtained molded product, heated and dried, and then post-cured. As a result, the conductive contact portion 33 can be formed on the protrusion 32. From the above, the electrode portion 30 can be manufactured. At the time of the molding step, insert molding may be used in which the silicone rubber-based curable composition is introduced into the molding space in which the signal line portion 34 is arranged and pressure-heat molded.

<キャップ50>
キャップ50は、例えば硬質の樹脂材料からなり、有底筒状形状を呈する。キャップ50は、内部に電極部30、スナップボタン40及び導電性クッション部材60を収容し保持するホルダとして機能する。本実施形態では、電極部30、スナップボタン40及び導電性クッション部材60は、モールド樹脂70によりキャップ50の内部に固定される。
<Cap 50>
The cap 50 is made of, for example, a hard resin material and has a bottomed cylindrical shape. The cap 50 functions as a holder for accommodating and holding the electrode portion 30, the snap button 40, and the conductive cushion member 60 inside. In the present embodiment, the electrode portion 30, the snap button 40, and the conductive cushion member 60 are fixed to the inside of the cap 50 by the mold resin 70.

キャップ50の呈する有底筒状形状の底面がキャップ天板51となっている。キャップ天板51の周縁は筒形状のキャップ胴部52が一体に設けられている。キャップ胴部52のキャップ内周面55は、電極部30の基部31よりも大きく形成されており、電極部30が収容された状態で、基部31の外側面がキャップ内周面55と離間するように設定されている。 The bottom surface of the bottomed tubular shape presented by the cap 50 is the cap top plate 51. A tubular cap body 52 is integrally provided on the peripheral edge of the cap top plate 51. The cap inner peripheral surface 55 of the cap body 52 is formed larger than the base 31 of the electrode portion 30, and the outer surface of the base 31 is separated from the cap inner peripheral surface 55 in a state where the electrode portion 30 is accommodated. Is set to.

円形のキャップ天板51の円中心には厚さ方向に貫通する中央開口部53が設けられている。中央開口部53の大きさは、スナップボタン40がキャップ50に収納されたときに、少なくともスナップボタン40のボタン部42が内部から外部に突出することができる大きさである。 A central opening 53 penetrating in the thickness direction is provided at the center of the circle of the circular cap top plate 51. The size of the central opening 53 is such that at least the button portion 42 of the snap button 40 can protrude from the inside to the outside when the snap button 40 is housed in the cap 50.

<スナップボタン40>
スナップボタン40は、導電性の部材からなり、電極部30の信号を外部の計測部に接続するためのインタフェイスとして機能する。導電性の部材として、ステンレスや銅合金、アルミニウム合金等の導電性の金属がある。
<Snap button 40>
The snap button 40 is made of a conductive member and functions as an interface for connecting the signal of the electrode unit 30 to an external measurement unit. As the conductive member, there are conductive metals such as stainless steel, copper alloy, and aluminum alloy.

スナップボタン40は、上面視で円形を呈した所定厚さの円盤部41と、円盤部41の円盤上面43の中央から上方に延出する円柱状のボタン部42とを有する。 The snap button 40 has a disk portion 41 having a predetermined thickness and having a circular shape when viewed from above, and a columnar button portion 42 extending upward from the center of the disk upper surface 43 of the disk portion 41.

円盤部41の円盤下面44は、導電性クッション部材60に接続する。円盤部41の円盤上面43は、キャップ50のキャップ天板51の天板下面54、より具体的には中央開口部53近傍領域に当接する。 The disc lower surface 44 of the disc portion 41 is connected to the conductive cushion member 60. The disk upper surface 43 of the disk portion 41 abuts on the top plate lower surface 54 of the cap top plate 51 of the cap 50, more specifically, the region near the central opening 53.

<導電性クッション部材60>
導電性クッション部材60は、電極部30とスナップボタン40の間に設けられ、導電性を有するとともに弾性変形することで、信号経路の一部として構成されるとともに、緩衝材として機能する。
<Conductive cushion member 60>
The conductive cushion member 60 is provided between the electrode portion 30 and the snap button 40, and by having conductivity and elastically deforming, the conductive cushion member 60 is configured as a part of a signal path and functions as a cushioning material.

導電性クッション部材60は、例えば、導電性繊維クッションである。導電性繊維クッションとして、各種の金属繊維や樹脂繊維をメッキ処理したものを用いることができるが、ナイロン繊維を銀メッキ処理した繊維やステンレス繊維を好適に用いることができる。一例としては、銀メッキ繊維綿(大阪電気工業株式会社製)やSUS繊維ウェブ(日本精線株式会社製)、銀メッキ繊維ステープル(大阪電気工業株式会社製)を用いることができる。導電性繊維クッションを構成する導電性繊維の直径は、例えば10~150μmである。導電性クッション部材60として、導電性繊維クッションの他に、例えば導電性ウレタンフォームや導電性スポンジなどをもちいることができるが、すくなくとも導電性の機能と、圧縮時に反発力(付勢力)が作用する機能を有する部材であればよい。 The conductive cushion member 60 is, for example, a conductive fiber cushion. As the conductive fiber cushion, those plated with various metal fibers or resin fibers can be used, but fibers obtained by silver-plating nylon fibers or stainless fibers can be preferably used. As an example, silver-plated fiber cotton (manufactured by Osaka Denki Kogyo Co., Ltd.), SUS fiber web (manufactured by Nippon Seisen Co., Ltd.), and silver-plated fiber staple (manufactured by Osaka Denki Kogyo Co., Ltd.) can be used. The diameter of the conductive fibers constituting the conductive fiber cushion is, for example, 10 to 150 μm. As the conductive cushion member 60, for example, a conductive urethane foam or a conductive sponge can be used in addition to the conductive fiber cushion, but at least a conductive function and a repulsive force (force) act during compression. Any member may be used as long as it has a function to perform the function.

<キャップ50による電極部30等の収容構造>
キャップ50に電極部30等を収容した構造について、図3~図5を参照して脳波測定用電極10の製造方法とともに説明する。
<Accommodation structure of the electrode portion 30 and the like by the cap 50>
The structure in which the electrode portion 30 and the like are housed in the cap 50 will be described with reference to FIGS. 3 to 5 together with a method for manufacturing the electrode 10 for electroencephalogram measurement.

まず、キャップ50のキャップ胴部52の下側の開口から、スナップボタン40をボタン部42を図示上側として収容する。このとき、円盤上面43の周縁部分は、天板下面54の中央開口部53の開口縁部分に当接する。また、ボタン部42は、キャップ50の中央開口部53を貫通して外部に突出する。 First, the snap button 40 is accommodated in the snap button 40 with the button portion 42 as the upper side in the drawing through the opening on the lower side of the cap body portion 52 of the cap 50. At this time, the peripheral edge portion of the disk upper surface 43 abuts on the opening edge portion of the central opening 53 of the top plate lower surface 54. Further, the button portion 42 penetrates the central opening 53 of the cap 50 and protrudes to the outside.

つぎに、導電性クッション部材60をスナップボタン40の円盤下面44に当接させるように収容する。 Next, the conductive cushion member 60 is housed so as to be in contact with the lower surface 44 of the disk of the snap button 40.

つづいて、電極部30を、その基部上面35が導電性クッション部材60に押し当たるように配置する。このとき、導電性クッション部材60は、一定程度圧縮され、付勢力が作用する。これによって、導電性クッション部材60と基部上面35に露出した信号線部34が導通しその状態が維持される。 Subsequently, the electrode portion 30 is arranged so that the upper surface 35 of the base portion thereof presses against the conductive cushion member 60. At this time, the conductive cushion member 60 is compressed to a certain extent, and an urging force acts on it. As a result, the conductive cushion member 60 and the signal line portion 34 exposed on the upper surface 35 of the base portion are conductive and the state is maintained.

その後、電極部30を適正な位置に配置した状態で、エポキシ樹脂等のモールド樹脂70をキャップ50の内部に注入し硬化させて、電極部30、スナップボタン40及び導電性クッション部材60をキャップ50の内部に固定する。これによって図3や図4に示した脳波測定用電極10が得られる。 After that, with the electrode portion 30 arranged at an appropriate position, a mold resin 70 such as epoxy resin is injected into the cap 50 and cured, and the electrode portion 30, the snap button 40 and the conductive cushion member 60 are capped 50. Fix inside. As a result, the electroencephalogram measurement electrode 10 shown in FIGS. 3 and 4 is obtained.

<脳波測定用電極10の特徴・機能のまとめ>
本実施形態の脳波測定用電極10の特徴・機能について、以下にまとめて説明する。
(1)脳波測定用電極10は、
弾性部材で形成された柱状の基部31と、基部31の一端(ここでは基部下面36)に設けられた複数の突起部32と、突起部32の少なくとも先端側表面に設けられた導電性接触部33と、導電性接触部33から突起部32と基部31とを介し基部31の他の一端(ここでは基部上面35)まで設けられた信号線部34と、を有する電極部30と、
基部31の他の一端(基部上面35)に設けられ、信号線部34と電気的に接続しており、導電性を有するとともに弾性変形する導電性クッション部材60と、
導電性クッション部材60において基部31とは反対側に設けられ、かつ基部31とは反対方向に延出するボタン部42を備えたスナップボタン40と、
を有する。
このような構成により、脳波測定用電極10に衝撃が加わった場合でも、導電性クッション部材60の弾性力によって衝撃を吸収できる。その結果、脳波測定用電極10の構成要素に不具合が生じることを抑制できる。例えば電極部30の突起部32の導電性接触部33が剥離したりすることを防止できる。
(2)脳波測定用電極10は、電極部30の基部31を保持するキャップ50を有し、キャップ50は、電極部30の基部31を保持する際に、スナップボタン40が当接する面(キャップ天板51)を有するとともに、キャップ天板51に中央開口部53を有し、
電極部30の基部31がキャップ50に保持されるときに、中央開口部53からボタン部42が突出する。
このような構成により、キャップ50がその内部に収容する電極部30、スナップボタン40、導電性クッション部材60を保護し、かつ、導電性クッション部材60により外部からの衝撃を効果的に吸収できる。
(3)キャップ50有底筒状形状であって、有底筒状形状の底面(すなわちキャップ天板51)に中央開口部53が設けられている。
(4)導電性クッション部材60は導電繊維からなる。
(5)導電性接触部33は良導性金属を含むペーストからなる。
(6)信号線部34は、突起部32と基部31の内部に設けられた導電繊維からなる。
(7)脳波測定装置1は、上述の脳波測定用電極10と、
複数の脳波測定用電極10を保持するフレーム20と、
スナップボタン40のボタン部42に接続され、測定した脳波信号を計測する計測部と、
を有する。
このような構成により、外部からの衝撃に強い脳波測定装置1を実現できる。
<Summary of features and functions of electrode 10 for EEG measurement>
The features and functions of the electroencephalogram measurement electrode 10 of the present embodiment will be collectively described below.
(1) The electroencephalogram measurement electrode 10 is
A columnar base 31 formed of an elastic member, a plurality of protrusions 32 provided at one end of the base 31 (here, the lower surface 36 of the base), and a conductive contact portion provided on at least the front end side surface of the protrusion 32. An electrode portion 30 having a 33 and a signal line portion 34 provided from the conductive contact portion 33 to the other end of the base portion 31 (here, the upper surface portion 35 of the base portion) via the protrusion portion 32 and the base portion 31.
A conductive cushion member 60 provided at the other end of the base 31 (upper surface 35 of the base), electrically connected to the signal line portion 34, and having conductivity and elastically deforming.
A snap button 40 provided on the conductive cushion member 60 on the side opposite to the base 31 and having a button portion 42 extending in the direction opposite to the base 31.
Have.
With such a configuration, even when an impact is applied to the electroencephalogram measurement electrode 10, the impact can be absorbed by the elastic force of the conductive cushion member 60. As a result, it is possible to suppress the occurrence of defects in the components of the electroencephalogram measurement electrode 10. For example, it is possible to prevent the conductive contact portion 33 of the protrusion 32 of the electrode portion 30 from peeling off.
(2) The electroencephalogram measurement electrode 10 has a cap 50 for holding the base 31 of the electrode portion 30, and the cap 50 has a surface (cap) with which the snap button 40 abuts when holding the base 31 of the electrode portion 30. It has a top plate 51) and a central opening 53 in the cap top plate 51.
When the base portion 31 of the electrode portion 30 is held by the cap 50, the button portion 42 protrudes from the central opening portion 53.
With such a configuration, the cap 50 protects the electrode portion 30, the snap button 40, and the conductive cushion member 60 housed inside the cap 50, and the conductive cushion member 60 can effectively absorb the impact from the outside.
(3) The cap 50 has a bottomed tubular shape, and a central opening 53 is provided on the bottom surface of the bottomed tubular shape (that is, the cap top plate 51).
(4) The conductive cushion member 60 is made of conductive fibers.
(5) The conductive contact portion 33 is made of a paste containing a good conductive metal.
(6) The signal line portion 34 is composed of a projection portion 32 and a conductive fiber provided inside the base portion 31.
(7) The electroencephalogram measuring device 1 includes the above-mentioned electroencephalogram measuring electrode 10 and
A frame 20 that holds a plurality of electrodes 10 for measuring brain waves,
A measurement unit that is connected to the button unit 42 of the snap button 40 and measures the measured EEG signal,
Have.
With such a configuration, it is possible to realize an electroencephalogram measuring device 1 that is strong against an impact from the outside.

<第2の実施形態>
図6を参照して、本実施形態の脳波測定用電極10Aを説明する。以下では、第1の実施形態と異なる点について説明し、同様の構成・機能については適宜説明を省略する。
<Second embodiment>
The electroencephalogram measurement electrode 10A of the present embodiment will be described with reference to FIG. Hereinafter, the points different from those of the first embodiment will be described, and the description of the same configuration / function will be omitted as appropriate.

本実施形態の脳波測定用電極10Aでは、電極部30の固定にモールド樹脂70を設けずに、キャップ胴部52の下側端部に内部方向(筒形状内部側)に向けた係止爪56が複数箇所に設けられている。また、キャップ内周面55が電極部30の基部31の外周面37と当接する。キャップ胴部52の深さ、すなわち上下方向の高さは、電極部30を収容した状態で基部下面36と同じ位置になるように設定されている。さらに、係止爪56が基部下面36の外縁部分を押さえている。このとき、導電性クッション部材60は、その厚さ方向に弾性変形しており、上側のスナップボタン40と下側の電極部30に付勢され、それら間の導通を良好に維持している。このような構成により、外部からの衝撃に強い脳波測定用電極10Aを実現できる。 In the electroencephalogram measurement electrode 10A of the present embodiment, the molding resin 70 is not provided for fixing the electrode portion 30, and the locking claw 56 directed toward the inside (cylindrical inner side) at the lower end of the cap body 52. Are provided in multiple places. Further, the inner peripheral surface 55 of the cap comes into contact with the outer peripheral surface 37 of the base portion 31 of the electrode portion 30. The depth of the cap body portion 52, that is, the height in the vertical direction is set so as to be at the same position as the lower surface surface 36 of the base portion in the state where the electrode portion 30 is accommodated. Further, the locking claw 56 presses the outer edge portion of the lower surface 36 of the base. At this time, the conductive cushion member 60 is elastically deformed in the thickness direction thereof and is urged by the upper snap button 40 and the lower electrode portion 30 to maintain good conduction between them. With such a configuration, it is possible to realize an electroencephalogram measuring electrode 10A that is resistant to an external impact.

<第3の実施形態>
図7を参照して、本実施形態の脳波測定用電極10Bを説明する。以下では、第1及び第2の実施形態と異なる点について説明し、同様の構成・機能については適宜説明を省略する。
<Third embodiment>
The electroencephalogram measurement electrode 10B of the present embodiment will be described with reference to FIG. 7. Hereinafter, the differences from the first and second embodiments will be described, and the description of the same configuration / function will be omitted as appropriate.

本実施形態の脳波測定用電極10Bでは、電極部30の固定にモールド樹脂70を設けずに、電極部30とキャップ50とをネジ嵌合により固定している。すなわち、キャップ50のキャップ内周面55Aに螺刻59が形成されている。また、キャップ内周面55Aの螺刻59と対応する電極部30の基部31の外周面37にも螺刻39が形成されている。 In the electroencephalogram measurement electrode 10B of the present embodiment, the electrode portion 30 and the cap 50 are fixed by screw fitting without providing the mold resin 70 for fixing the electrode portion 30. That is, a screw 59 is formed on the inner peripheral surface 55A of the cap 50. Further, a screw 39 is also formed on the outer peripheral surface 37 of the base 31 of the electrode portion 30 corresponding to the screw 59 on the inner peripheral surface 55A of the cap.

脳波測定用電極10を製造する際に、キャップ50の内部に、スナップボタン40と導電性クッション部材60を配置し、さらに、電極部30をキャップ50のキャップ胴部52下側からねじ込むことで図6に示す脳波測定用電極10が得られる。このとき、モールド樹脂70が厚さ方向に弾性変形しており、導電性クッション部材60は、上側のスナップボタン40と下側の電極部30に付勢され、それら間の導通を良好に維持している。導電性クッション部材60の弾性変形量(すなわち付勢力)は、電極部30をねじ込む量で調整することができる。このような構成により、外部からの衝撃に強い脳波測定用電極10Bを実現できる。また、電極部30をねじ込む量を調整することで、突起部32と頭部99との位置関係、すなわち突起部32が頭部99に当たるときの力を調整することもできる。 When manufacturing the electroencephalogram measurement electrode 10, the snap button 40 and the conductive cushion member 60 are arranged inside the cap 50, and the electrode portion 30 is further screwed from the lower side of the cap body portion 52 of the cap 50. The electroencephalogram measurement electrode 10 shown in 6 is obtained. At this time, the mold resin 70 is elastically deformed in the thickness direction, and the conductive cushion member 60 is urged by the snap button 40 on the upper side and the electrode portion 30 on the lower side to maintain good continuity between them. ing. The amount of elastic deformation (that is, urging force) of the conductive cushion member 60 can be adjusted by the amount of screwing the electrode portion 30. With such a configuration, it is possible to realize an electroencephalogram measuring electrode 10B that is resistant to an external impact. Further, by adjusting the screwing amount of the electrode portion 30, the positional relationship between the protrusion 32 and the head 99, that is, the force when the protrusion 32 hits the head 99 can be adjusted.

以上、本発明の実施形態について述べたが、これらは本発明の例示であり、上記以外の様々な構成を採用することができる。また、本発明は上述の実施形態に限定されるものではなく、本発明の目的を達成できる範囲での変形、改良等は本発明に含まれる。例えば、第1の実施形態の脳波測定用電極10では、電極部30やスナップボタン40、導電性クッション部材60がキャップ50に収容される構成であったが、スナップボタン40とキャップ50とを一体とした構成としてもよい。すなわち、スナップボタン40を有底円筒形状として、有底部分にボタン部42と同様の機能・形状を有する構成を設ける。また、キャップ50を設けず、電極部30やスナップボタン40、導電性クッション部材60を樹脂モールドしてもよい。 Although the embodiments of the present invention have been described above, these are examples of the present invention, and various configurations other than the above can be adopted. Further, the present invention is not limited to the above-described embodiment, and modifications, improvements, and the like to the extent that the object of the present invention can be achieved are included in the present invention. For example, in the electroencephalogram measurement electrode 10 of the first embodiment, the electrode portion 30, the snap button 40, and the conductive cushion member 60 are housed in the cap 50, but the snap button 40 and the cap 50 are integrated. It may be configured as. That is, the snap button 40 has a bottomed cylindrical shape, and the bottomed portion is provided with a configuration having the same function and shape as the button portion 42. Further, the electrode portion 30, the snap button 40, and the conductive cushion member 60 may be resin-molded without providing the cap 50.

1 脳波測定装置
10、10A、10B 脳波測定用電極
20 フレーム
21 電極ユニット取付部
30 電極部
31 基部
32 突起部
33 導電性接触部
34 信号線部
39 螺刻
40 スナップボタン
41 円盤部
42 ボタン部
50 キャップ
51 キャップ天板
52 キャップ胴部
53 中央開口部
56 係止爪
59 螺刻
60 導電性クッション部材
70 モールド樹脂
1 EEG measurement device 10, 10A, 10B Electrode for EEG measurement 20 Frame 21 Electrode unit mounting part 30 Electrode part 31 Base part 32 Protrusion part 33 Conductive contact part 34 Signal line part 39 Screwing 40 Snap button 41 Disc part 42 Button part 50 Cap 51 Cap top plate 52 Cap body 53 Central opening 56 Locking claw 59 Screw 60 Conductive cushion member 70 Mold resin

Claims (7)

弾性部材で形成された柱状の基部と、前記基部の一端に設けられた複数の電極用突起部と、前記電極用突起部の少なくとも先端側表面に設けられた導電部と、前記導電部から前記電極用突起部と前記基部とを介し前記基部の他の一端まで設けられた信号経路と、を有する電極部と、
前記基部の前記他の一端に設けられ、前記信号経路と電気的に接続しており、導電性を有するとともに弾性変形する連結部材と、
前記連結部材の前記基部とは反対側に設けられ、かつ前記基部とは反対方向に延出する接続用突起を備えた導電性接続部材と、
を有する、
脳波測定用電極。
A columnar base formed of an elastic member, a plurality of electrode protrusions provided at one end of the base, a conductive portion provided on at least the distal end side surface of the electrode protrusion, and the conductive portion to the above. An electrode portion having a projection portion for an electrode and a signal path provided to the other end of the base portion via the base portion.
A connecting member provided at the other end of the base, which is electrically connected to the signal path, has conductivity, and is elastically deformed.
A conductive connecting member provided on the side opposite to the base portion of the connecting member and having a connecting protrusion extending in a direction opposite to the base portion.
Have,
Electrodes for EEG measurement.
前記電極部を保持するホルダを有し、
前記ホルダは、前記電極部を保持する際に、前記導電性接続部材と当接する面を有するとともに、前記面に貫通孔を有し、
前記電極部が前記ホルダに保持されるときに、前記貫通孔から前記接続用突起が突出する、
請求項1に記載の脳波測定用電極。
It has a holder for holding the electrode portion and has a holder.
The holder has a surface that comes into contact with the conductive connecting member when holding the electrode portion, and has a through hole in the surface.
When the electrode portion is held by the holder, the connecting protrusion protrudes from the through hole.
The electrode for electroencephalogram measurement according to claim 1.
前記ホルダは、有底筒状形状であって、前記有底筒状形状の底面に前記貫通孔が設けられている、請求項2に記載の脳波測定用電極。 The electrode for electroencephalogram measurement according to claim 2, wherein the holder has a bottomed tubular shape and the through hole is provided in the bottom surface of the bottomed tubular shape. 前記連結部材は導電繊維からなる、請求項1から3までのいずれか1項に記載の脳波測定用電極。 The electrode for electroencephalogram measurement according to any one of claims 1 to 3, wherein the connecting member is made of a conductive fiber. 前記導電部は良導性金属を含むペーストからなる、請求項1から4までのいずれか1項に記載の脳波測定用電極。 The electrode for electroencephalogram measurement according to any one of claims 1 to 4, wherein the conductive portion is made of a paste containing a good conductive metal. 前記信号経路は、前記電極用突起部と前記基部の内部に設けられた導電繊維からなる、請求項1から5までのいずれかに記載の脳波測定用電極。 The electrode for electroencephalogram measurement according to any one of claims 1 to 5, wherein the signal path is composed of a protrusion for the electrode and a conductive fiber provided inside the base. 請求項1から6までのいずれか1項の脳波測定用電極と、
複数の前記脳波測定用電極を保持するフレームと、
前記導電性接続部材の前記接続用突起に接続され、測定した脳波信号を計測する計測部と、
を有する脳波測定装置。
The electroencephalogram measurement electrode according to any one of claims 1 to 6 and
A frame holding the plurality of electrodes for measuring brain waves,
A measuring unit that is connected to the connecting projection of the conductive connecting member and measures the measured electroencephalogram signal, and a measuring unit.
EEG measuring device with.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP7420319B2 (en) 2022-02-17 2024-01-23 住友ベークライト株式会社 Biosignal measurement electrode, biosignal measurement device, and biosignal measurement method
CN117814800A (en) * 2024-03-05 2024-04-05 大连理工大学 Semi-dry hydrogel electrode with antibacterial effect and preparation method thereof

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