JP2022018263A - Electrode for electroencephalogram measurement and electroencephalograph - Google Patents
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- Measurement And Recording Of Electrical Phenomena And Electrical Characteristics Of The Living Body (AREA)
Abstract
Description
本発明は、脳波測定用電極及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(脳波検出用電極)は、基底部と、前記基底部から突出して設けられた、ゴムからなる突出部と、前記突出部の先端に設けられ、前記脳波測定用電極の外部と電気的に接続され、前記脳波の測定時に頭皮に接触する、金属からなる接触部と、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 electrode) disclosed in Patent Document 1 is provided at a base portion, a protrusion made of rubber provided so as to project from the base portion, and the tip of the protrusion, and the brain wave. It is provided with a contact portion made of metal, which is electrically connected to the outside of the measurement electrode and comes into contact with the scalp when measuring the electroencephalogram.
一般に、脳波センサと頭皮との接触面積が大きいほど、接触抵抗が低下し、きれいな脳波取得性の向上が図られる。現状としては、頭皮と接触する際に、毛髪が邪魔になっており、毛髪の掻き分け性能の改善が求められていた。特許文献1に開示の技術では、接触部が設けられた突出部が、毛髪間に侵入することで、頭皮に接触しやすくする技術が提案されているが、毛髪の掻き分け性能については十分に考慮されておらず別の技術が求められていた。 In general, the larger the contact area between the EEG sensor and the scalp, the lower the contact resistance and the better the EEG acquisition. At present, the hair is an obstacle when it comes into contact with the scalp, and there is a demand for improvement in the hair squeezing performance. In the technique disclosed in Patent Document 1, a technique has been proposed in which a protruding portion provided with a contact portion penetrates between the hairs to facilitate contact with the scalp, but the hair squeezing performance is fully considered. It was not done and another technology was 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、毛髪の掻き分け性能を向上させ、脳波取得性能を向上させ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 improving hair squeezing performance and improving electroencephalogram acquisition performance.
本発明によれば、
円柱状の基部と、
前記基部の円形の端面から延出する複数の突起部と、
前記突起部に設けられた電極部と、
を有し、
前記突起部は、錐体の先端部分を斜めに切り取った形状を呈し、
複数の前記突起部は、相互に干渉せず、前記基部に円環状に配置されている、
脳波測定用電極が提供される。
本発明によれば、
円柱状の基部と、
前記基部の円形の端面から延出する複数の突起部と、
前記突起部に設けられた電極部と、
を有し、
前記突起部は、錐体の先端部分を斜めに切り取った形状を呈し、
複数の前記突起部は、前記錐体が重なる領域を有して、前記基部に円環状に配置されている、
脳波測定用電極が提供される。
本実施形態によれば、上述の脳波測定用電極を備える脳波測定装置が提供される。
According to the present invention
With a columnar base,
A plurality of protrusions extending from the circular end face of the base,
The electrode portion provided on the protrusion and the electrode portion
Have,
The protrusion has a shape in which the tip of the cone is cut off at an angle.
The plurality of protrusions do not interfere with each other and are arranged in an annular shape on the base.
Electrodes for electroencephalogram measurement are provided.
According to the present invention
With a columnar base,
A plurality of protrusions extending from the circular end face of the base,
The electrode portion provided on the protrusion and the electrode portion
Have,
The protrusion has a shape in which the tip of the cone is cut off at an angle.
The plurality of protrusions have a region where the cones overlap and are arranged in an annular shape at the base.
Electrodes for electroencephalogram measurement are provided.
According to the present embodiment, an electroencephalogram measuring device including the above-mentioned electroencephalogram measuring electrode is provided.
本発明によれば、毛髪の掻き分け性能を向上させ、脳波取得性能を向上させ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 improving the hair squeezing performance and improving the electroencephalogram acquisition performance.
≪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、検出した脳波を脳波表示装置(図示せず)に出力する。脳波表示装置は、脳波測定装置1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
The electroencephalogram measuring device 1 is attached to a
<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、複数の脳波電極ユニット10と、フレーム20と、を有する。本実施形態では、脳波電極ユニット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
<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
FIG. 2 shows a perspective view of the
フレーム20には、脳波電極ユニット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(すなわち脳波電極ユニット10の取付位置)は、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
電極ユニット取付部21の内周面は螺刻されており、脳波電極ユニット10がその胴部11の螺刻部13(図3参照)により螺着する。脳波電極ユニット10をネジ込む量を調整することで、頭部99側への突き出し量を調整し、頭部99(頭皮)との接触量・接触圧をコントロールする。また、脳波電極ユニット10をネジ込む動作により、毛髪を掻き分ける。このとき、後述する脳波検出用電極50(脳波測定用電極)の突起部60のブレード形状により、毛髪の掻き分け性能を向上させる。
The inner peripheral surface of the electrode
<脳波電極ユニット10の構造>
図3に脳波電極ユニット10の正面図を示す。脳波電極ユニット10は、略円柱状の胴部11と、その一端側(図中下側)に設けられた脳波検出用電極50とを有する。
<Structure of
FIG. 3 shows a front view of the
胴部11は、信号取出部12と、螺刻部13と、電極固定部14とを一体に有する。
螺刻部13は、円柱形状の側面に螺刻した形状である。螺刻部13の一端(図中上側)に信号取出部12が設けられている。信号取出部12には信号出力端子が設けられるとともに、脳波電極ユニット10をフレーム20に螺着する際に作業者によって必要に応じて所定の治具を用いて操作される。螺刻部13の他端(図中下側)には、螺刻部13より小径の円柱状の電極固定部14が設けられている。電極固定部14に脳波検出用電極50が取り付けられる。
The
The threaded
<脳波検出用電極50の構造>
図4は脳波検出用電極50の斜視図である。図5はひとつの突起部60を横(周方向側)から見た図である。図6はひとつの突起部60を突起部形成面52の中心59側から見た図である。図7は、図6に示した突起部60を、突起部60の形状の元となった錐体(ここでは円錐)の形状を重ねて示した図である。図8は、脳波検出用電極50の平面図であって、突起部60については突起部底面63のみを示している。
<Structure of
FIG. 4 is a perspective view of the
脳波検出用電極50は、基部51と、突起部60と、電極部80とを有する。基部51と突起部60は、ゴム状の弾性体によって一体に設けられている。弾性体の具体的な材料については後述する。なお、基部51と突起部60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む付けた構成でもよい。基部51や突起部60が硬度25以上35以下であるゴム状の弾性体である場合、突起部60が被験者の頭部99に押し当てられた際に、接触圧を適正に保つことができ、また、押し当てる圧力が強すぎて被験者に不快を与えることを抑制できる。
The
基部51は、略円柱形状であって、一端が円形状の突起部形成面52、他端が円形状の取付面53となっている。取付面53が、胴部11の電極固定部14に接着剤等により取り付けられる。なお、取付面53と電極固定部14の固定構造として、凹凸形状による嵌合構造が用いられてもよい。
The
突起部形成面52には、複数の突起部60が突起部形成面52の円形状の中心59から放射状(または円環状)に並んで設けられている。本実施形態では、8個の突起部60が、周方向に45度間隔で、所定幅離間して、突起部形成面52から一体に延出して設けられている。
A plurality of
<突起部60の構造>
本実施形態の突起部60は、突起部本体61と、電極形成面62とを有する。具体的には、突起部60は、円錐をもとに形成されている。すなわち、突起部60は、円錐の先端部分を斜めに切り取った形状を呈する突起部本体61と、切り取られた部分の形状が楕円面となった電極形成面62とを有する。この楕円形状の電極形成面62に電極部80が設けられる。また、楕円形状は、その楕円中心の法線(垂線)が、基部51の中心59の垂線(すなわち中心軸線L)を向いている。電極形成面62が楕円のように外郭が曲線であるような場合、脳波検出用電極50が頭皮に押しつけられた際に、毛髪を円滑にかきわけることができる。なお、突起部60が角錐をもとに形成されもよく、その場合、電極形成面62は楕円面ではなく多角形の面となる。
<Structure of
The
突起部60は、もとの錐体(ここでは円錐)が外側方向(放射方向外側)に倒れるように斜めに延出している。より具体的には、図5に示すように、上面視で基部51に対して最も外側の側面64の領域、すなわち側面最外郭線64a(円錐の母線に相当する線)が脳波検出用電極50から延びる垂線(中心軸線L)に対し外側に傾いて延出している。言い換えると、側面最外郭線64aと突起部形成面52の成す角θが90度より小さい。さらに、突起部60の先端部分65は、基部51の側面54より中心59側に位置する。
The
突起部60の先端部分には、略平坦な電極形成面62(接触面)が設けられている。電極部80は電極形成面62に設けられている。電極形成面62は、最大幅の位置から先端側に向けて漸次先細りの形状を呈する。
A substantially flat electrode forming surface 62 (contact surface) is provided at the tip portion of the
このような形状とすることで、突起部60は、脳波測定装置1が頭部99に装着され、脳波電極ユニット10が頭皮に押し当てられる際に、頭皮との接触圧力が増加するに伴い電極形成面62(すなわち電極部80)の接触領域が徐々に増加するように変形する。したがって、脳波検出用電極50の電極部80と頭皮の間に毛髪が入り込んでも、接触領域が増加するので、毛髪の影響を低減できる。また、突起部60が弾性変形するので、被験者に不快な思いをさせることも抑制できる。さらにまた、突起部60の接触領域が徐々に増加するように変形することで、毛髪を円滑にかきわけることができ、電極形成面62(すなわち電極部80)と頭皮の間に介在する毛髪を減少させることができる。
With such a shape, the
突起部60の元となった円錐は幅方向に対称であってもよい。すなわち、突起部60を中心軸線L側から見た場合、言い換えると放射方向外側に見た場合、周方向(横方向)に倒れることなく真っ直ぐ放射状に設けられている。このような構成により、頭部99の形状や毛髪の量にかかわらず、電極部80と頭皮の接触を安定させることができる。
The cone on which the
なお、突起部60は幅方向に非対称であってもよい。すなわち、突起部60は、周方向に倒れるように斜めに向けて設けられてもよい。このような構成によると、毛髪が多い場合や、毛髪にクセ等がある場合に、毛髪をかき分けることができ、汎用的な形状では対応できない場合、すなわち、上述のように錐体が幅方向に対称となるような構成の脳波検出用電極50では対応できない場合でも、安定した脳波測定が可能となる。
The
<突起部60の寸法等のパラメータ>
まず、脳波検出用電極50の寸法及び突起部60の配置に関するパラメータについて説明する。
<Parameters such as dimensions of
First, parameters related to the dimensions of the
図8に示すように、脳波検出用電極50の外径、すなわち突起部形成面52(基部51)の直径d0は、例えば13mm以上16mm以下である。
突起部60の突起部底面63の中心点を結んでできる円形状C1の直径をd1とした場合、直径d1は、例えば8mm以上12mm以下である。
突起部60の突起部底面63の外径、すなわち円錐の底面が呈する円の直径d2は、例えば2mm以上3.5以下mmである。
突起部60の数をnとした場合に、次の式(1a)で表される所定ピッチp1は例えば0.5mm以上5mm以下である。
p1=(π・d1-n・d2)/n・・・式(1a)
このようなピッチp1とすることで、電極形成面62(電極部80)が頭皮に押しつけられたときに、突起部60間に毛髪を収容し、電極形成面62(電極部80)と頭皮の間に毛髪が介在することを抑制し、安定した脳波測定が実現できる。特に、毛髪が多い場合や太い場合であっても、良好な脳波測定が可能である。なお、ピッチp1が下限値(0.5mm)未満であっても、毛髪が特に多くない場合や毛髪の太さが細い場合であれば、毛髪を突起部60間に収容でき、適切な脳波測定ができる。
As shown in FIG. 8, the outer diameter of the
When the diameter of the circular shape C1 formed by connecting the center points of the
The outer diameter of the
When the number of
p1 = (π ・ d1-n ・ d2) / n ... Equation (1a)
By setting such a pitch p1, when the electrode forming surface 62 (electrode portion 80) is pressed against the scalp, the hair is accommodated between the
突起部60の元となった円錐の先端(頂点)の角度αは7度以上25度以下である。具体的には、先端が切り取られていない状態の円錐を、基部51の中心軸線L側から外側放射方向に正射影したときに、頂点部分の射影図形の角度αが15度以上28度以下の範囲である。
このように、突起部60の先端が先細りである場合、特に元もなった円錐の上記角度αが15度以上28度以下の範囲である場合、脳波検出用電極50は毛髪を円滑にかき分けることができる。
The angle α of the tip (vertex) of the cone that is the source of the
As described above, when the tip of the
電極形成面62の面積S(電極部80の面積でもある)は5mm2以上10mm2以下である。
電極部80を上述の面積Sの範囲とすることで、頭皮と十分な接触面積を確保できる。すなわち、上述した先細り形状により、頭皮に押しつけられる際に、接触領域が徐々に増加するように変形し、また、毛髪をかき分けることができる。
The area S of the electrode forming surface 62 (which is also the area of the electrode portion 80) is 5 mm 2 or more and 10 mm 2 or less.
By setting the electrode portion 80 within the range of the above-mentioned area S, a sufficient contact area with the scalp can be secured. That is, due to the tapered shape described above, when pressed against the scalp, the contact area is deformed so as to gradually increase, and the hair can be scraped off.
電極形成面62の水平方向の最大幅R1(ここでは楕円の短軸の長さ)と、最大幅の中心位置P0から最も先端側の位置Pzまで引いた直線の距離X(ここでは楕円の長軸の長さの1/2)を10等分したときの先端側の0.1Xの位置における水平方向の幅R2と、の比R2/R1は、0.1以上0.5以下である。
突起部60の電極形成面62が、上記のような先細り形状を有していることで、頭皮に押しつけられる際に、接触領域が徐々に増加するように変形し、また、毛髪をかき分けることができる。
The horizontal maximum width R1 of the electrode forming surface 62 (here, the length of the minor axis of the ellipse) and the distance X of the straight line drawn from the center position P0 of the maximum width to the position Pz on the most tip side (here, the length of the ellipse). The ratio R2 / R1 to the horizontal width R2 at the position of 0.1X on the tip side when 1/2) of the length of the shaft is divided into 10 equal parts is 0.1 or more and 0.5 or less.
Since the
突起部60の高さhは2mm以上10mm以下であり、好ましくは2.5mm以上9mm以下であり、より好ましく3mm以上8mm以下である。
このような高さとすることで、頭部99に接触する際に、適度に変形し、頭皮との接触面積を良好に維持できる。また、隣接する突起部60同士が重ならない範囲で、突起部60の数を多く設けた場合でも、頭皮への押しつけ時に適度な変形が得られ、電極形成面62(すなわち電極部80)の接触領域を良好に確保できる。
The height h of the
With such a height, when it comes into contact with the
図9を参照して、突起部60の高さHと、錐体(例えば突起部60の元になった円錐)の頂点の角度αについて説明する。図9は、突起部60の高さHと、突起部60の元になった円錐の頂点の角度αとの関係を説明する図である。
上記の頂点の角度αは、円錐(突起部60の突起部底面63)の直径D1、突起部60の先端部分65の位置での円錐の直径D2および突起部60の高さHの関数、すなわち次の式(2)で表すことができる。
tan(α/2)=(D1-D2)/2H ・・・式(2a)
With reference to FIG. 9, the height H of the
The angle α of the apex is a function of the diameter D1 of the cone (the
tan (α / 2) = (D1-D2) / 2H ... Equation (2a)
そして、式(2a)で表すtan(α/2)の値が0.15以上0.25以下である。
tan(α/2)の値が上記範囲より大きければ、毛髪をかき分ける性能が低下する傾向がある。また、tan(α/2)の値が上記範囲より小さければ、低負荷時(すなわち頭皮に押しつける力が小さい条件)で大変形してしまい、突起部60の先端部分65が浮いてしまう等の現象が生じてしまうため、頭皮に適切にフィットしない場合がある。そこで、tan(α/2)を上記範囲とすることで、毛髪のかき分け性能と頭皮への適切な接触状態の確保とのバランスをとることができる。
The value of tan (α / 2) represented by the formula (2a) is 0.15 or more and 0.25 or less.
If the value of tan (α / 2) is larger than the above range, the ability to separate hair tends to deteriorate. Further, if the value of tan (α / 2) is smaller than the above range, it will be greatly deformed at a low load (that is, under the condition that the force pressing against the scalp is small), and the
<信号線69の構造>
突起部60の内部には、電極部80に接続する導電性の信号線69(図5において破線で示す)が設けられている。信号線69は、突起部60の内部を導通する態様であれば各種の配置構造を採用し得る。例えば、信号線69の先端は、突起部60の電極形成面62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。電極部80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69の先端の突出部分は、一部または全体が電極部80で覆われている。
<Structure of
Inside the
信号線69の先端の突出構造は、折り返し無し、折り返し有り、突起部60の先端部の表面に巻き付ける構造が採用し得る。また、信号線69の延在方向は特に限定せず、突起部形成面52から延びる垂線と一致せず、垂線に対して傾斜してもよい。
As the protruding structure at the tip of the
<脳波検出用電極50の材料>
脳波検出用電極50の材料について説明する。脳波検出用電極50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
The material of the
脳波検出用電極50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、脳波検出用電極50の表面(突起部60や基部51)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以下であり、より好ましくは25以上35以下である。
When the
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).
式(1)中、R1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、R2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、R3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R1およびR2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、R3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R1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、R2、およびR3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.
式(1-1)中、R1およびR2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、R1がビニル基である単位および/またはR2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、R1がビニル基である単位および/またはR2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.
式(2)中、R4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、R5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R4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。R5についても同様である。ただし、複数のR4およびR5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、R6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R6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R4,R5,R6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)
(Ha(R7)3-aSiO1/2)m(SiO4/2)n
(式(c)において、R7は一価の有機基、aは1~3の範囲の整数、mはHa(R7)3-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、R7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Ha(R7)3-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).
式(3)中、R7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。R7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R7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50~400m2/gであるのが好ましく、100~400m2/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).
Yn-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(Yn-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、突起部60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、突起部60の機械的強度を向上させることができる。一方で、上記突起部60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、突起部60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
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、突起部60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
<信号線69の材料>
信号線69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
As the
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69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69の断線を抑制できる。
The
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69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60の過度な変形を抑制できる。
The tensile elongation at break of the
<電極部80の材料>
電極部80の導電部材は、例えば、良導性金属を含むペーストである。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 electrode portion 80>
The conductive member of the electrode portion 80 is, for example, a paste containing a good conductive metal. 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電極部80を形成する場合は、ゴム状の弾性体でできた突起部60の頂部(ここでは少なくとも電極形成面62を含む領域)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60の電極形成面62表面に電極部80が形成される。
When the electrode portion 80 is formed of a paste containing a good conducting metal, the top of the
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60の電極形成面62に塗布することにより、導電性樹脂層としての電極部80を形成してもよい。このとき、溶剤を突起部60と同じ系統の材質(シリコーンゴム)とすることで、電極部80(導電性樹脂層)の密着性を高められる。
The electrode portion 80 as the conductive resin layer may be formed by applying the conductive solution containing the conductive filler and the solvent to the
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。電極部80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. It is possible to prevent the continuity from being lowered due to the silicone oil bleeding out on the surface of the electrode portion 80.
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を装着した際の電極形成面62(すなわち電極部80)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
<脳波検出用電極50の製造方法>
本実施形態の脳波検出用電極50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51および突起部60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60の内部に、縫い針を用いて、信号線69を通す。その後得られた成形体の突起部60の電極形成面62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60の電極形成面62に電極部80を形成できる。
以上により、脳波検出用電極50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69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
An example of the method for manufacturing the
First, the silicone rubber-based curable composition is heat-press molded using a mold to obtain a molded product composed of a
From the above, the
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
<脳波検出用電極50の特徴のまとめ>
第1の実施形態の脳波測定装置1の脳波検出用電極50の特徴について、特に突起部60の構造についてまとめて説明する。
<Summary of features of
The features of the
(1)脳波検出用電極50は、円柱状の基部51(支持体)と、
基部51の円形の端面から延出する複数の突起部60と、
突起部60に設けられた電極部80と、
を有し、
突起部60は、錐体の先端部分を斜めに切り取った形状を呈し、
複数の突起部60は、相互に干渉せず、基部51に円環状に配置されている。
(2)複数の突起部60の突起部底面63の中心点を結んでできる円形状C1の直径をd1、錐体の底面(すなわち突起部底面63)の幅方向の長さをd2、突起部60の数をnとした場合に、次式(1)で表される所定ピッチp1が0.5mm以上5mm以下である。
p1=(π・d1-n・d2)/n・・・式(1)
(3)円形状C1の直径d1は8mm以上12mm以下である。
(4)錐体の底面(突起部底面63)の幅方向の長さd2は2mm以上3.5m以下である。
(5)突起部60の高さhは2mm以上10mm以下である。
(6)基部51の外径d0は13mm以上16mm以下である。
(7)基部51及び突起部60は、シリコーンゴムからなる。
(1) The
A plurality of
The electrode portion 80 provided on the
Have,
The
The plurality of
(2) The diameter of the circular shape C1 formed by connecting the center points of the protrusion bottom surfaces 63 of the plurality of
p1 = (π ・ d1-n ・ d2) / n ... Equation (1)
(3) The diameter d1 of the circular shape C1 is 8 mm or more and 12 mm or less.
(4) The length d2 in the width direction of the bottom surface of the cone (the bottom surface of the protrusion 63) is 2 mm or more and 3.5 m or less.
(5) The height h of the
(6) The outer diameter d0 of the
(7) The
≪第2の実施形態≫
図10及び図11を参照して、本実施形態の脳波検出用電極150を説明する。図10は脳波検出用電極150の斜視図である。図11は二つの突起部160を中心側から見た図である。本実施形態の脳波検出用電極150は、突起部160の下側部分(突起部形成面52側部分)が重なり合う点で、第1の実施形態の脳波検出用電極50と異なる。以下では、異なる部分に着目して説明し、同一の構成等については適宜説明を省略する。
<< Second Embodiment >>
The
<脳波検出用電極150の構造>
脳波検出用電極150は、円柱状の基部151と、基部151の円形の端面(ここでは突起部形成面152)から延出する複数の突起部160と、突起部160に設けられた電極部180と、を有する。
<Structure of
The
突起部160は、錐体(ここでは円錐)の先端部分を斜めに切り取った形状を呈している。また、突起部160は、錐体が相互に重なる領域を有して、基部51の突起部形成面52に円環状に配置されている。それぞれの突起部160は、隣あう突起部160と重なりあう本体干渉部168と、重なり合わない本体非干渉部169とを有する。すなわち、本体干渉部168が、突起部形成面152から延出し、その先端側にさらに本体非干渉部169が設けられている。本体非干渉部169には、楕円形状の電極形成面162が設けられ、さらにそこに電極部180が設けられている。
The
ここで、突起部160の高さh11(すなわち突起部形成面152との界面から先端部分165までの長さ)は5mm以上15mm以下である。
本体非干渉部169(錐体が重っていない領域)の高さh12は2mm以上10mm以下である。シミュレーションによる解析結果から、本体非干渉部169の高さh12が低いと、突起部160が押し当てられた際に、その先端が頭皮まで届かず、毛髪にのってしまう傾向が強まることが確認できた。高さh12を2mm以上とすることで、そのような懸念を排除できる。すなわち、環状に配置された突起部160は押し当てられることで、突起部160の間隔は一定範囲で広がり毛髪が収容される。しかしながら、高さh12を2mm未満の場合、突起部160の間隔が毛髪を収容できる程度まで広がることができず、突起部160の先端が頭皮に届かない場合が生じうる。
Here, the height h11 of the protrusion 160 (that is, the length from the interface with the
The height h12 of the
本実施形態の脳波検出用電極150は、隣接する突起部160が本体干渉部168において重なりあう領域を有するが、上述のような高さh11、12を有することで、毛髪を収納するスペースを確保できる。また、突起部60が配置される円環状の中心側に、上記本体干渉部168の高さに相当する空間を有することにおいても、毛髪を収納するスペースを確保できる。
The
以上、図面を参照して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(変形例)を採用することもできる。 Although the embodiments of the present invention have been described above with reference to the drawings, these are examples of the present invention, and various configurations (modifications) other than the above can be adopted.
以下、本発明について実施例を参照して説明するが、本発明は、これらの実施例の記載に何ら限定されるものではない。 Hereinafter, the present invention will be described with reference to Examples, but the present invention is not limited to the description of these Examples.
<第1の実施例>
以下の実施例では、第1の実施形態に対応するものであって、突起部60の突起部底面63の直径d2及び突起部60の数が異なる複数の脳波検出用電極50を用意した。それぞれの脳波検出用電極50について、突起部60間のピッチp1を求め、突起部60間への毛髪の収容状況について評価した。
基部51及び突起部60の寸法等は次の通りである。
d0: 14mm(固定)
d1: 10mm(固定)
d2: 2.3mm、 2.7mm、 3.2mm
n : 6、8、10、12、14
p1: (π・d1-n・d2)/n により算出
<First Example>
In the following embodiment, a plurality of
The dimensions and the like of the
d0: 14 mm (fixed)
d1: 10 mm (fixed)
d2: 2.3 mm, 2.7 mm, 3.2 mm
n: 6, 8, 10, 12, 14
Calculated by p1: (π ・ d1-n ・ d2) / n
突起部60の突起部底面63の直径d2が2.3mmの場合、突起部60の数nが6~10個であれば(実施例1~3)、ピッチp1が0.5mm以上5mm以下にあり、突起部60間への毛髪の収容状況は良好であった。また、突起部60の数nが12の場合(実施例4)、ピッチp1=0.32であるが、毛髪の量が少ない場合には、毛髪の収容状況は良好であった。なお、突起部60の数nが14の場合(比較例1)、突起部60が重なり合う領域が生じてしまった。
When the diameter d2 of the
突起部60の突起部底面63の直径d2が2.7mmの場合、突起部60の数nが6~8個であれば(実施例5~6)、ピッチp1が0.5mm以上5mm以下にあり、突起部60間への毛髪の収容状況は良好であった。また、突起部60の数nが10の場合(実施例7)、ピッチp1=0.44であるが、毛髪の量が多くない場合には、毛髪の収容状況は良好であった。なお、突起部60の数nが12~14の場合(比較例2~3)、突起部60が重なり合う領域が生じてしまった。
When the diameter d2 of the
突起部60の突起部底面63の直径d2が3.2mmの場合、突起部60の数nが6~8個であれば(実施例8~9)、ピッチp1が0.5mm以上5mm以下にあり、突起部60間への毛髪の収容状況は良好であった。なお、突起部60の数nが10~14の場合(比較例4~6)、突起部60が重なり合う領域が生じてしまった。
<第2の実施例>
表2に、図9を参照して説明した突起部60の寸法(直径D1、直径D2、先端部分65の高さH、頂角の角度α)について、実施例および比較例を示す。ここでは、上述した式(2a)のtan(α/2)の値を示している。表3は、式(2a)の値に対応する頂角の角度αを示している。表中で、実施例を太文字及び太線で囲んだ領域として示している。ここでは、楕円形状の電極形成面62の下端部分66の高さhは2mmで固定している。すなわち、以下の寸法の円錐を先端部分65(高さH)と下端部分66(高さh=2mm固定)とを結ぶ直線が楕円長軸となるような平面で切リ取った面が電極形成面62である。
高さH:1~10mm(1mm間隔で10種)
D1:2.3mm、2.7mm、3.2mm
D2:0.3mm、0.5mm、1.0mm
また、図12に、突起部60の形状の一例として、高さH=6mmの場合の形状について、突起部60を中心59側から見た側面図の一覧(実施例11-18、比較例11)を示している。
<Second Example>
Table 2 shows examples and comparative examples of the dimensions of the protrusion 60 (diameter D1, diameter D2, height H of the
Height H: 1 to 10 mm (10 types at 1 mm intervals)
D1: 2.3mm, 2.7mm, 3.2mm
D2: 0.3mm, 0.5mm, 1.0mm
Further, in FIG. 12, as an example of the shape of the
表2および表3において、それぞれの突起部底面63の直径D1の値について見た場合、次のような傾向がある。
(a)表中において、右側及び上側に位置する突起部60ほど、低負荷で変形が大きくなる。すなわち、高さHが高いほど、また、先端側の直径D2が小さいほど変形しやすく、電極形成面62と頭皮の接触が良好に維持できないケースが増える。
(b)表中において、左側及び下側に位置する突起部60ほど、毛髪のかき分け性能が低くなる。すなわち、高さHが低いほど、また、先端側の直径D2が大きいほど、毛髪のかき分けが良好に行われず、電極形成面62と頭皮との間に毛髪が介在するケースが増える。
In Tables 2 and 3, when looking at the value of the diameter D1 of the
(A) In the table, the
(B) In the table, the
1 脳波測定装置
10 脳波電極ユニット
20 フレーム
21 電極ユニット取付部
50、150 脳波検出用電極
51、151 基部
52、152 突起部形成面
54 側面
60、160 突起部
61、161 突起部本体
62、162 電極形成面
63 突起部底面
65 先端部分
168 本体干渉部
169 本体非干渉部
1
Claims (10)
前記基部の円形の端面から延出する複数の突起部と、
前記突起部に設けられた電極部と、
を有し、
前記突起部は、錐体の先端部分を斜めに切り取った形状を呈し、
複数の前記突起部は、相互に干渉せず、前記基部に円環状に配置されている、
脳波測定用電極。 With a columnar base,
A plurality of protrusions extending from the circular end face of the base,
The electrode portion provided on the protrusion and the electrode portion
Have,
The protrusion has a shape in which the tip of the cone is cut off at an angle.
The plurality of protrusions do not interfere with each other and are arranged in an annular shape on the base.
Electrodes for EEG measurement.
前記錐体の底面の幅方向の長さをd2、
前記突起部の数をnとした場合に、
p1=(π・d1-n・d2)/n・・・式(1)
で表される所定ピッチp1が0.5mm以上5mm以下である、
請求項1に記載の脳波測定用電極。 The diameter of the circular shape formed by connecting the center points of the bottom surfaces of the plurality of protrusions is d1.
The length of the bottom surface of the cone in the width direction is d2,
When the number of the protrusions is n,
p1 = (π ・ d1-n ・ d2) / n ... Equation (1)
The predetermined pitch p1 represented by is 0.5 mm or more and 5 mm or less.
The electrode for electroencephalogram measurement according to claim 1.
請求項2に記載の脳波測定用電極。 The circular diameter d1 is 8 mm or more and 12 mm or less.
The electrode for electroencephalogram measurement according to claim 2.
請求項2または3に記載の脳波測定用電極。 The length d2 of the bottom surface of the cone in the width direction is 2 mm or more and 3.5 m or less.
The electrode for electroencephalogram measurement according to claim 2 or 3.
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 height of the protrusion is 2 mm or more and 10 mm or less.
The electrode for electroencephalogram measurement according to any one of claims 1 to 3.
請求項1から5までのいずれか1項に記載の脳波測定用電極。 The outer diameter of the base is 13 mm or more and 16 mm or less.
The electrode for electroencephalogram measurement according to any one of claims 1 to 5.
前記基部の円形の端面から延出する複数の突起部と、
前記突起部に設けられた電極部と、
を有し、
前記突起部は、錐体の先端部分を斜めに切り取った形状を呈し、
複数の前記突起部は、前記錐体が重なる領域を有して、前記基部に円環状に配置されている、
脳波測定用電極。 With a columnar base,
A plurality of protrusions extending from the circular end face of the base,
The electrode portion provided on the protrusion and the electrode portion
Have,
The protrusion has a shape in which the tip of the cone is cut off at an angle.
The plurality of protrusions have a region where the cones overlap and are arranged in an annular shape at the base.
Electrodes for EEG measurement.
前記錐体が重っていない領域の高さは2mm以上10mm以下である
請求項7に記載の脳波測定用電極。 The height of the protrusion is 5 mm or more and 15 mm or less.
The electrode for electroencephalogram measurement according to claim 7, wherein the height of the region where the cones do not overlap is 2 mm or more and 10 mm or less.
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