JP3539572B2 - Medical conductive media - Google Patents

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JP3539572B2 JP24914993A JP24914993A JP3539572B2 JP 3539572 B2 JP3539572 B2 JP 3539572B2 JP 24914993 A JP24914993 A JP 24914993A JP 24914993 A JP24914993 A JP 24914993A JP 3539572 B2 JP3539572 B2 JP 3539572B2
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真之 今野
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Description

【0001】
【産業上の利用分野】
本発明は医療用途に用いる導電性媒体に関するものであり、詳しくは生体面に貼着して診断や治療を行うための生体用電極などにおいて接触媒体となる医療用導電性媒体に関する。
【0002】
【従来の技術】
従来から電極板に導電性媒体層を形成してなる生体用電極としては、外部装置から低周波などの微弱電流を生体内に通電して、血流の促進やマッサージ効果を期待する治療用電極や、生体内の微弱電流を取り出して測定する心電計などに用いる診断用電極、電気メスを使用する際に用いられるアース電極、脱毛などの美容用途に用いる電極など種々のものが開発されている。
【0003】
導電性媒体はこのような各種電極において電極板と生体面との接触媒体として機能するものであって、適度な皮膚接着性と導電性とを必要とするものである。医療用途に用いる導電性媒体としては、ポリアクリル酸ナトリウムやポリビニルアルコールなどの水溶性高分子をベースポリマーとし、塩化ナトリウムを電解質として、さらに水を含有させた含水系のゲル状粘着媒体が知られている。
【0004】
ところが、このような含水タイプの粘着媒体は、保存時や使用時の雰囲気湿度の影響を受けやすく、雰囲気中の湿分や貼着皮膚面からの汗分が粘着媒体に吸着したり、粘着媒体中の水分が脱着したりして、粘着特性や導電性に変動をきたす恐れがある。従って、通常は高価な包装材料を用いて、保存中だけでも密封包装しているのが実情である。
【0005】
一方、上記含水タイプの導電性粘着媒体の欠点を解消するために、所謂非水タイプの粘着媒体が提案されている(特開平3−267041号公報参照)。この粘着媒体はアルキレンオキサイド長鎖と解離性官能基を側鎖に有するアルキルアクリレートをベースポリマーとし、電解質として低分子解離性塩を溶解含有した3次元架橋構造体からなるものである。
【0006】
しかしながら、アルキレンオキサイド長鎖を側鎖に有するアルキルアクリレートは汎用ポリマーではないので、その調製が煩雑である。また、実用的な導電性を発揮させるためには、低分子解離性塩を比較的多量に含有させなければならず、例えば同号公報の実施例に記載の過塩素酸リチウムを用いる場合には、ベースポリマー100重量部当り1重量部以上の量が必要となる。このように過塩素酸リチウムを多量に含有した粘着媒体は導電性には優れるが、皮膚面に対しては刺激性が大きくなりカブレなどを生じやすく、実用的には決して好ましくないものである。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の目的は、上記非水タイプの導電性媒体を開発するにあたり、優れた導電性を発揮すると共に、貼着する皮膚面に対しても刺激を与えることがない医療用導電性媒体を提供することにある。
【0008】
【課題を解決するための手段】
本発明者らは上記目的を達成するために検討を重ねた結果、汎用ポリマーである(メタ)アクリル酸アルキルエステルを主成分単量体とするアクリル系重合体に、溶媒として炭酸プロピレンと、可塑剤および / または軟化剤とを含有させることによって、電解質としての無機塩の含有量を少なくすることができることを見い出し、本発明を完成するに至った。
【0009】
即ち、本発明は炭素数1〜14のアルキル基をエステル側鎖に有する(メタ)アクリル酸アルキルエステルを少なくとも50重量%重合してなるアクリル系重合体(アルキレンオキサイド長鎖を側鎖に有するアクリル系重合体を除く)と、炭酸プロピレンと、1価もしくは2価の金属イオンからなる無機塩と、可塑剤および/または軟化剤とを含み、架橋処理が施されていることを特徴とする医療用導電性媒体を提供するものである。特に、無機塩としてリチウム塩を用いると、本発明の効果が顕著に現れて好ましい態様となる。
【0010】
本発明における医療用導電性媒体のベースポリマーとしてのアクリル系重合体は、後述する炭酸プロピレンと自由に相溶し、しかも必要に応じて適度な皮膚接着性を付与するためのものであり、炭素数1〜14のアルキル基をエステル側鎖に有する(メタ)アクリル酸アルキルエステルを主成分単量体として少なくとも50重量%、好ましくは60〜99重量%の範囲で重合してなるものである。具体的には、炭素数が1〜14のアルキルアルコールとアクリル酸もしくはメタクリル酸とのエステル化物であり、一種もしくは二種以上併用することができる。なお、アルキル基は直鎖でも分岐鎖でもよいことは云うまでもない。上記(メタ)アクリル酸アルキルエステルの重合量が50重量%に満たない場合には、粘着媒体として粘着性を付与する場合に充分な皮膚接着性を発揮しない恐れがある。
【0011】
本発明におけるアクリル系重合体は、上記のような炭素数1〜14のアルキル基をエステル側鎖に有する(メタ)アクリル酸アルキルエステルを主成分単量体とし、これと共重合可能な単量体を50重量%以下、好ましくは1〜40重量%の範囲で共重合したものを用いることができる。このような単量体を共重合することによって、得られる重合体に凝集性を付与できると共に、後述する架橋処理時の架橋点を付与することができるのである。なお、アクリル系重合体に架橋時の反応点となる官能基がない場合であっても、加水分解処理などの公知の化学変性を施すことによって架橋点となる官能基を設けることができるので、上記(メタ)アクリル酸アルキルエステルのみを用いた重合体であってもよい。
【0012】
このような共重合可能な単量体としては、例えば(メタ)アクリル酸、(無水)マレイン酸、イタコン酸、クロトン酸、フマル酸などのカルボキシル基含有単量体や、(メタ)アクリル酸2−ヒドロキシエチルエステル、(メタ)アクリル酸2−ヒドロキシプロピルエステルなどのヒドロキシル基含有単量体、(メタ)アクリルアミド、(メタ)アクリル酸リン酸アルキルエステルなどの官能性単量体などが挙げられる。また、炭酸プロピレンとの相溶性を阻害しない範囲であれば、炭素数が15以上のアルキル基を側鎖とする(メタ)アクリル酸アルキルエステルを適当量重合してもよいものである。
【0013】
本発明の導電性媒体に上記アクリル系重合体と共に含有させる炭酸プロピレンは、親水性であると共に比較的高い誘電率を有する有機溶媒であって、本発明において極めて重要な作用をするものである。つまり、この炭酸プロピレンは電解質として含有させる無機塩を溶解して良好な導電性を発揮するものであり、また、前記アクリル系重合体と相溶することによって、非水系のゲル状物としての粘弾性を付与するのである。特に、炭酸プロピレンを含有させることによって、電解質としての無機塩の添加量を少量にすることができるので、皮膚刺激性を低減する上でも重要な役割を果たすものである。
【0014】
このような炭酸プロピレンは、含有量が少ないと実用的な導電性が期待できず、また、多すぎると粘着性がなくなり凝集性も低下するので、20〜90重量%、好ましくは40〜80重量%の範囲で含有させる。
【0015】
また、上記炭酸プロピレンと共に電解質として含有させる無機塩は、リチウムイオンやナトリウムイオンなどの一価のアルカリ金属イオンや、カルシウムなどの2価のアルカリ土類金属イオンをカチオン成分とする無機塩である。一方、アニオン成分としては、塩素イオン、臭素イオン、ヨウ素イオンなどのハロゲンイオンや、過塩素酸イオン、アルキルスルホン酸イオンなどが挙げられ、上記カチオン成分と組み合される。これらのうち、導電性の点からはリチウム塩が好ましく、上記炭酸プロピレンとの溶解性を考慮すると臭化リチウム、ヨウ化リチウム、過塩素酸リチウム、トリフルオロスルホン酸リチウムを用いることが特に好ましい。このような無機塩は多量に含有させると、長時間にわたって皮膚に接触した場合に皮膚刺激の原因となるので、0.01〜1重量%、好ましくは0.1〜0.6重量%の範囲で含有させることがよい。
【0016】
さらに、本発明の医療用導電性媒体には、上記炭酸プロピレン、無機塩に加えて、可塑剤や軟化剤を配合させる。このような可塑剤や軟化剤の配合量は、40重量%以下、好ましくは5〜30重量%の範囲内で配合することができる。具体的にはオリーブ油、ヒマシ油などの植物油、プロセスオイルなどの鉱物油、フタル酸ジブチル、フタル酸ジオクチル、アジピン酸ジエチル、ミリスチン酸イソプロピルなどのエステル油などを用いることができ、アクリル系重合体と炭酸プロピレンとの相溶性向上や粘着特性の改質に効果的である。
【0017】
以上のように各成分を配合した組成物は、架橋処理を施すことによって3次元架橋化して導電性を有するゲル状物となる。架橋処理の方法としては架橋剤を配合、加熱して、炭酸プロピレンを包含した状態でアクリル系重合体を化学的に架橋するか、もしくは紫外線や電子線、γ線などの放射線を照射して物理的にアクリル系重合体を架橋する方法がある。
【0018】
架橋剤としては、例えばフェニレンジイソシアネート、2,4−トルイレンジソシアネート、4,4−ジフェニルメタンジイソシアネート、ヘキサメチレンジソシアネート、4,4−ジフェニルメタンジイソシアネートの水素添加物などのジイソシアネート化合物、ポリエチレングリコールジグリシジルエーテル、グリセリントリグリシジルエーテルなどの分子内に少なくとも2個のエポキシ基を有する化合物、アルミニウムアルコレート、アルミニウムキレートなどの多価金属有機化合物などを用いることができる。また、架橋反応に際しては、ジオクチル錫ジラウレートなどの有機錫触媒や、水酸化ナトリウム、トリエタノールアミンなどの中和剤を用いて架橋反応を制御することができる。
【0019】
このような架橋剤の配合量は得られる架橋物の凝集性や粘着特性に大きく影響するので、通常、0.01〜10重量%、好ましくは0.05〜5重量%に設定する。配合量が0.01重量%に満たない場合には、架橋が充分ではないので凝集性不足となり、保形性を有さないゲル状物となる。また、配合量が10重量%を超えると液状成分である炭酸プロピレンがブリードしやすくなり、粘着特性も低下するようになる。
【0020】
一方、電子線やγ線のような放射線照射による架橋の場合、必要に応じてベンゾイルパーオキサイド、ラウロイルパーオキサイドの如き各種パーオキサイドを添加し、上記架橋剤の場合と同様の理由により、照射線量は10〜100kGly、好ましくは20〜70kGlyの範囲に調整する。紫外線照射の場合はベンゾフェノン、ベンゾイルアルキルエーテルの如き紫外線ラジカル開始剤や、各種増感剤を併存させて光照射することができる。
【0021】
以上のようにして得られた本発明の医療用導電性媒体は、比較的誘電率の高い溶媒である炭酸プロピレンに特定の無機塩が電解質として溶解、解離した状態でアクリル系重合体に相溶して含有保持されており、さらに可塑剤や軟化剤が配合されていることによって、優れた導電性を発揮するものである。しかも、この導電媒体は架橋処理が施されているので、優れた凝集性を有するだけでなく、貼着する皮膚面に対する刺激も少ないものである。
【0022】
【実施例】
以下に本発明の医療用導電性媒体の実施例を示し、さらに具体的に説明する。なお、本発明の技術的思想を逸脱しない範囲で種々応用できることは云うまでもない。また、以下の文中で部とあるのは、重量部を意味するものである。
【0023】
実施例1
アクリル酸n−ブチルエステル97部、メタクリル酸3部を、重合開始剤としてアゾビスイソブチロニトリルを用いてトルエン中で共重合した。得られたアクリル系重合体の重量平均分子量(GLP法)は57万であった。
【0024】
得られたアクリル系重合体30部に炭酸プロピレン40部、フタル酸ジエチル30部を加えて均一に溶解撹拌したのち、過塩素酸リチウム0.2部を添加、溶解し、均一な粘稠溶液とした。
【0025】
次いで、この粘稠溶液にジオクチル錫ジラウレート0.1部、カルボジイミド変性イソシアネート0.5部を加えて撹拌したのち、この溶液を表面シリコーン処理を施したセパレータ上に乾燥後の厚みが0.3mmとなるように塗布、乾燥して、本発明の医療用導電性媒体を得た。
【0026】
実施例2
実施例1にて用いたアクリル系重合体40部に、炭酸プロピレン40部、フタル酸ジブチル20部を加えて均一に溶解撹拌したのち、過塩素酸リチウム0.2部を添加、溶解し、均一な粘稠溶液とした。
【0027】
次いで、この粘稠溶液にジオクチル錫ジラウレート0.1部、アルミニウムキレート0.3部を加えて撹拌したのち、この溶液を表面シリコーン処理を施したセパレータ上に乾燥後の厚みが0.3mmとなるように塗布、乾燥して、本発明の医療用導電性媒体を得た。
【0028】
実施例3
アクリル酸エチルエステル70部、アクリル酸2−エチルヘキシルエステル29部、アクリル酸2−ヒドロキシメチルエステル1部を、実施例1と同様に共重合してアクリル系重合体を得た。重量平均分子量は42万であった。
【0029】
得られたアクリル系重合体35部に炭酸プロピレン45部、フタル酸ジブチル20部を加えて均一に溶解撹拌したのち、ヨウ化リチウム0.4部を添加、溶解し、均一な粘稠溶液とした。
【0030】
次いで、この粘稠溶液にジオクチル錫ジラウレート0.1部、カルボジイミド変性イソシアネート0.5部を加えて撹拌したのち、この溶液を表面シリコーン処理を施したセパレータ上に乾燥後の厚みが0.3mmとなるように塗布、乾燥して、本発明の医療用導電性媒体を得た。

【0031】
実施例4
実施例1にて用いたアクリル系重合体35部に、炭酸プロピレン45部、フタル酸ジブチル20部を加えて均一に溶解撹拌したのち、過塩素酸リチウム0.2部、過酸化ベンゾイル0.1部を添加、溶解し、均一な粘稠溶液とした。
【0032】
次いで、この粘稠溶液をシャーレ内に深さ0.3mmまで入れ、窒素パージしたのち、60kGlyのγ線を照射して、ゲル状に固化した本発明の医療用導電性媒体を得た。
【0033】
比較例1
実施例1にて用いたアクリル系重合体30部に、ポリエチレングリコールノニルフェニルエーテル(EO=2)40部、フタル酸ジブチル30部を加えて均一に溶解撹拌したのち、過塩素酸リチウム0.2部を添加、溶解し、均一な粘稠溶液とした。
【0034】
次いで、この粘稠溶液にアルミニウムキレート0.3部を加えて攪拌したのち、この溶液を表面シリコーン処理を施したセパレータ上に乾燥後の厚みが0.3mmとなるように塗布、乾燥して、医療用導電性媒体を得た。
【0035】
比較例2
実施例1にて用いたアクリル系重合体30部に、ポリエチレングリコールノニルフェニルエーテル(EO=2)40部、フタル酸ジブチル30部を加えて均一に溶解撹拌したのち、過塩素酸リチウム1部を添加、溶解し、均一な粘稠溶液とした。
【0036】
次いで、この粘稠溶液にアルミニウムキレート0.3部を加えて撹拌したのち、この溶液を表面シリコーン処理を施したセパレータ上に乾燥後の厚みが0.3mmとなるように塗布、乾燥して、医療用導電性媒体を得た。
【0037】
比較例3
実施例1にて用いたアクリル系重合体30部に、ジブチルジエチレングリコール40部、フタル酸ジブチル30部を加えて均一に溶解撹拌したのち、過塩素酸リチウム0.2部を添加、溶解し、均一な粘稠溶液とした。
【0038】
次いで、この粘稠溶液にジオクチル錫ジラウレート0.1部、カルボジイミド変性イソシアネート0.6部を加えて撹拌したのち、この溶液を表面シリコーン処理を施したセパレータ上に乾燥後の厚みが0.3mmとなるように塗布、乾燥して、医療用導電性媒体を得た。
【0039】
上記実施例1〜および比較例1〜3にて得られた導電性媒体の導電性、凝集性、粘着性、およぶ皮膚刺激性を以下の基準により測定、または判定し、その結果を表1に示す。
【0040】
<導電性>
各実施例および比較例にて得られた厚み0.3mmの導電性媒体を面積10mm×10mmに裁断し、これを両側から銅板で挟み、LCRメーターを用いて1kHz、1mVの交流電圧を印加した場合の、インピーダンスを測定した。
【0041】
<凝集性>
各実施例および比較例にて得られた厚み0.3mmの導電性媒体を面積20mm×20mmに裁断し、これを平板上に置き、40℃の条件下で24時間放置し、型崩れ(変形)や流れ出しを観察した。〔○:凝集性良、×:凝集性不良〕
【0042】
<粘着性>
各実施例および比較例にて得られた厚み0.3mmの導電性媒体を面積20mm×20mmに裁断し、これを指触によって粘着感を判定した。〔○:粘着感充分、△:やや粘着感あり、×:粘着感なし〕
【0043】
<皮膚刺激性>
各実施例および比較例にて得られた厚み0.3mmの導電性媒体を面積10mm×10mmに裁断し、これを上腕部内側に貼着し、8時間後の皮膚刺激性を判定した。なお、試験中に痛みやかゆみが生じた際には、試験を中断して刺激状態を判定した。〔○:刺激なし、△:弱い刺激あり、×:明らかな刺激あり〕
【0044】
【表1】

Figure 0003539572
【0045】
表1の結果から明らかなように、本発明の医療用導電性媒体は充分な導電性と凝集性を有し、しかも皮膚刺激性を有しないものである。また、粘着性については用いる汎用ポリマーであるアクリル系重合体の種類などによって適宜付与することができるものである。
【0046】
また、有機溶媒として炭酸プロピレンを用いた本発明品と、エーテル系の有機溶媒を用いた従来品における電解質としての過塩素酸リチウムの添加量が導電性に及ぼす影響を、以下の実施例及び比較例にて調べた。
【0047】
実施例
実施例1にて用いたアクリル系重合体35部に、炭酸プロピレン40部、フタル酸ジブチル25部を加えて均一に溶解撹拌したのち、過塩素酸リチウムを下記表2に示す部数添加、溶解し、均一な粘稠溶液とした。
【0048】
次いで、この粘稠溶液にアルミニウムキレート0.3部を加えて撹拌したのち、この溶液を表面シリコーン処理を施したセパレータ上に乾燥後の厚みが0.3mmとなるように塗布、乾燥して、本発明の医療用導電性媒体を得た。
【0049】
比較例4および5
実施例1にて用いたアクリル系重合体35部に、ポリエチレングリコールノニルフェニルエーテル(EO=2)40部(比較例4)、またはジブチルジエチレングリコール40部(比較例5)を加え、さらにフタル酸ジブチル25部を加えて均一に溶解撹拌したのち、過塩素酸リチウムを下記表2に示す部数添加、溶解し、均一な粘稠溶液とした。
【0050】
次いで、この粘稠溶液にアルミニウムキレート0.3部を加えて撹拌したのち、この溶液を表面シリコーン処理を施したセパレータ上に乾燥後の厚みが0.3mmとなるように塗布、乾燥して、医療用導電性媒体を得た。
【0051】
【表2】
Figure 0003539572
【0052】
表2から明らかなように、炭酸プロピレンと、可塑剤や軟化剤を併用した本発明品では過塩素酸リチウムの量が微量でも低い抵抗値を示すが、エーテル系の有機溶媒を含有する従来品では、多量に含有させないと充分に抵抗値を下げることができないことが判る。
【0053】
【発明の効果】
本発明の医療用導電性媒体は、以上のように汎用ポリマーとしてのアクリル系重合体に、有機溶媒としての炭酸プロピレンと、電解質としての特定の無機塩を相溶状態に含み、さらに可塑剤や軟化剤を配合した状態で架橋処理を施してゲル状媒体にしているので、インピーダンスが低く優れた導電性を発揮するものである。また、凝集性と粘着性のバランスにも優れ皮膚刺激性も小さいので、各種医療用電極や、治療電極などにおける生体面との接触媒体として有用なものである。[0001]
[Industrial applications]
The present invention relates to a conductive medium used for medical applications, and more particularly, to a medical conductive medium which is used as a contact medium in a living body electrode or the like for performing diagnosis or treatment by sticking to a body surface.
[0002]
[Prior art]
Conventionally, a biomedical electrode formed by forming a conductive medium layer on an electrode plate is a therapeutic electrode that is expected to promote a blood flow and a massage effect by applying a weak current such as a low frequency to a living body from an external device. Various types of electrodes have been developed, such as diagnostic electrodes used for electrocardiographs that take out and measure weak currents in the living body, ground electrodes used when using an electric scalpel, and electrodes used for cosmetic purposes such as hair loss. I have.
[0003]
The conductive medium functions as a contact medium between the electrode plate and the living body surface in such various electrodes, and requires appropriate skin adhesion and conductivity. As a conductive medium used for medical applications, a water-containing gel-like adhesive medium containing a water-soluble polymer such as sodium polyacrylate or polyvinyl alcohol as a base polymer, sodium chloride as an electrolyte, and further containing water is known. ing.
[0004]
However, such a water-containing adhesive medium is susceptible to the influence of the atmospheric humidity during storage and use, and moisture in the atmosphere and sweat from the skin surface adhere to the adhesive medium. There is a possibility that the moisture in the material may be desorbed and the adhesive property and the conductivity may fluctuate. Therefore, the fact is that the package is usually hermetically sealed even during storage using expensive packaging materials.
[0005]
On the other hand, a so-called non-aqueous adhesive medium has been proposed in order to solve the above-mentioned drawbacks of the water-containing conductive adhesive medium (see JP-A-3-267041). This adhesive medium has a three-dimensional crosslinked structure in which an alkyl acrylate having a long alkylene oxide chain and a dissociable functional group in a side chain is used as a base polymer and a low molecular dissociable salt is dissolved and contained as an electrolyte.
[0006]
However, since alkyl acrylate having an alkylene oxide long chain in the side chain is not a general-purpose polymer, its preparation is complicated. Further, in order to exhibit practical conductivity, it is necessary to contain a relatively large amount of a low-molecular dissociable salt.For example, when using lithium perchlorate described in Examples of the same publication, And more than 1 part by weight per 100 parts by weight of the base polymer. Such an adhesive medium containing a large amount of lithium perchlorate is excellent in conductivity, but has high irritation to the skin surface and easily causes rash and the like, which is not practically preferable.
[0007]
[Problems to be solved by the invention]
An object of the present invention is to provide a medical conductive medium that exhibits excellent conductivity and does not irritate the skin surface to be adhered in developing the non-aqueous type conductive medium. Is to do.
[0008]
[Means for Solving the Problems]
As a result of repeated studies to achieve the above object, the inventors of the present invention have found that a general-purpose acrylic polymer having alkyl (meth) acrylate as a main component monomer , propylene carbonate as a solvent , It has been found that the content of an inorganic salt as an electrolyte can be reduced by adding an agent and / or a softener, and the present invention has been completed.
[0009]
That is, the present invention relates to an acrylic polymer obtained by polymerizing at least 50% by weight of an alkyl (meth) acrylate having an alkyl group having 1 to 14 carbon atoms in an ester side chain (an acrylic polymer having an alkylene oxide long chain in a side chain). and excluding system polymer), medicine for the propylene carbonate, and a monohydric or inorganic salt comprising a divalent metal ion, and a plasticizer and / or softening agent, characterized in that the crosslinking treatment is applied To provide a conductive medium for use. In particular, when a lithium salt is used as the inorganic salt, the effect of the present invention is remarkably exhibited, which is a preferable embodiment.
[0010]
The acrylic polymer as the base polymer of the medical conductive medium in the present invention is freely compatible with propylene carbonate described below, and is for imparting appropriate skin adhesion if necessary. It is obtained by polymerizing at least 50% by weight, preferably 60 to 99% by weight of a (meth) acrylic acid alkyl ester having an alkyl group of the number 1 to 14 in the ester side chain as a main monomer. Specifically, it is an esterified product of an alkyl alcohol having 1 to 14 carbon atoms and acrylic acid or methacrylic acid, which may be used alone or in combination of two or more. It goes without saying that the alkyl group may be linear or branched. When the polymerization amount of the alkyl (meth) acrylate is less than 50% by weight, there is a possibility that sufficient skin adhesion may not be exhibited when tackiness is imparted as an adhesive medium.
[0011]
The acrylic polymer according to the present invention comprises, as a main component monomer, an alkyl (meth) acrylate having an alkyl group having 1 to 14 carbon atoms in the ester side chain as described above, and a monomer which can be copolymerized therewith. Those obtained by copolymerizing the body in an amount of 50% by weight or less, preferably 1 to 40% by weight can be used. By copolymerizing such a monomer, it is possible to impart cohesiveness to the obtained polymer and to impart a crosslinking point at the time of a crosslinking treatment described later. In addition, even when the acrylic polymer does not have a functional group serving as a reaction point at the time of crosslinking, a functional group serving as a crosslinking point can be provided by performing a known chemical modification such as hydrolysis treatment. A polymer using only the above-mentioned alkyl (meth) acrylate may be used.
[0012]
Examples of such copolymerizable monomers include carboxyl group-containing monomers such as (meth) acrylic acid, (anhydride) maleic acid, itaconic acid, crotonic acid, and fumaric acid, and (meth) acrylic acid 2 And hydroxyl group-containing monomers such as -hydroxyethyl ester and (meth) acrylic acid 2-hydroxypropyl ester, and functional monomers such as (meth) acrylamide and (meth) acrylic acid alkyl phosphate. In addition, as long as the compatibility with propylene carbonate is not impaired, an appropriate amount of (meth) acrylic acid alkyl ester having an alkyl group having 15 or more carbon atoms as a side chain may be polymerized.
[0013]
Propylene carbonate contained in the conductive medium of the present invention together with the acrylic polymer is an organic solvent that is hydrophilic and has a relatively high dielectric constant, and plays a very important role in the present invention. In other words, this propylene carbonate exhibits good conductivity by dissolving the inorganic salt contained as an electrolyte, and is compatible with the acrylic polymer to form a non-aqueous gel. It gives elasticity. In particular, by adding propylene carbonate , the amount of the inorganic salt added as an electrolyte can be reduced, so that it plays an important role in reducing skin irritation.
[0014]
If the content of such propylene carbonate is small, practical conductivity cannot be expected, and if it is too large, tackiness is reduced and cohesiveness is reduced, so 20 to 90% by weight, preferably 40 to 80% by weight. %.
[0015]
The inorganic salt contained as an electrolyte together with the propylene carbonate is an inorganic salt containing a monovalent alkali metal ion such as lithium ion or sodium ion or a divalent alkaline earth metal ion such as calcium as a cation component. On the other hand, examples of the anion component include a halogen ion such as a chloride ion, a bromine ion, and an iodine ion; a perchlorate ion; and an alkyl sulfonate ion. Of these, lithium salts are preferred from the viewpoint of conductivity, and in consideration of the solubility with propylene carbonate , lithium bromide, lithium iodide, lithium perchlorate, and lithium trifluorosulfonate are particularly preferred. When such an inorganic salt is contained in a large amount, it causes skin irritation when it comes into contact with the skin for a long time, so that it is in the range of 0.01 to 1% by weight, preferably 0.1 to 0.6% by weight. Preferably.
[0016]
Furthermore, in addition to the above-mentioned propylene carbonate and inorganic salt, a plasticizer and a softener are added to the medical conductive medium of the present invention . The compounding amount of such a plasticizer or softener can be compounded within a range of 40% by weight or less, preferably 5 to 30% by weight. Specifically, olive oil, vegetable oils such as castor oil, mineral oils such as process oils, dibutyl phthalate, dioctyl phthalate, diethyl adipate, ester oils such as isopropyl myristate and the like can be used. It is effective for improving the compatibility with propylene carbonate and improving the adhesive properties.
[0017]
As described above, the composition in which each component is blended is three-dimensionally cross-linked by performing a cross-linking treatment, and becomes a conductive gel. As a method of the crosslinking treatment, a crosslinking agent is blended and heated to chemically crosslink the acrylic polymer in a state containing propylene carbonate , or to irradiate radiation such as ultraviolet rays, electron beams, and γ rays to physically crosslink. There is a method of cross-linking an acrylic polymer in an effective manner.
[0018]
Examples of the crosslinking agent include diisocyanate compounds such as phenylene diisocyanate, 2,4-toluylene diisocyanate, 4,4-diphenylmethane diisocyanate, hexamethylene dissocyanate, and hydrogenated products of 4,4-diphenylmethane diisocyanate, and polyethylene glycol diglycidyl ether. And compounds having at least two epoxy groups in the molecule, such as glycerin triglycidyl ether, and polyvalent metal organic compounds such as aluminum alcoholate and aluminum chelate. In the crosslinking reaction, the crosslinking reaction can be controlled using an organic tin catalyst such as dioctyltin dilaurate or a neutralizing agent such as sodium hydroxide or triethanolamine.
[0019]
Since the amount of such a cross-linking agent greatly affects the cohesiveness and adhesive properties of the obtained cross-linked product, it is usually set to 0.01 to 10% by weight, preferably 0.05 to 5% by weight. If the amount is less than 0.01% by weight, the crosslinking is not sufficient and the cohesiveness becomes insufficient, resulting in a gel having no shape retention. On the other hand, when the amount exceeds 10% by weight, propylene carbonate, which is a liquid component, tends to bleed, and the adhesive properties are reduced.
[0020]
On the other hand, in the case of crosslinking by irradiation with radiation such as electron beam or γ-ray, various peroxides such as benzoyl peroxide and lauroyl peroxide are added as necessary, and the irradiation dose is increased for the same reason as in the case of the crosslinking agent. Is adjusted to the range of 10 to 100 kGly, preferably 20 to 70 kGly. In the case of ultraviolet irradiation, light irradiation can be carried out in the presence of an ultraviolet radical initiator such as benzophenone or benzoylalkyl ether or various sensitizers.
[0021]
The medical conductive medium of the present invention obtained as described above is compatible with the acrylic polymer in a state where a specific inorganic salt is dissolved and dissociated in propylene carbonate, which is a solvent having a relatively high dielectric constant, as an electrolyte. It exhibits excellent conductivity by being further contained and retained, and further by being compounded with a plasticizer and a softener . Moreover, since the conductive medium has been subjected to the cross-linking treatment, it has not only excellent cohesiveness but also little irritation to the skin surface to be adhered.
[0022]
【Example】
Hereinafter, examples of the medical conductive medium of the present invention will be shown, and more specifically. It goes without saying that various applications can be made without departing from the technical idea of the present invention. In the following text, “part” means “part by weight”.
[0023]
Example 1
97 parts of n-butyl acrylate and 3 parts of methacrylic acid were copolymerized in toluene using azobisisobutyronitrile as a polymerization initiator. The weight average molecular weight (GLP method) of the obtained acrylic polymer was 570,000.
[0024]
After 30 parts of propylene carbonate and 30 parts of diethyl phthalate were added to 30 parts of the obtained acrylic polymer and uniformly dissolved and stirred, 0.2 part of lithium perchlorate was added and dissolved to obtain a uniform viscous solution. did.
[0025]
Next, 0.1 part of dioctyltin dilaurate and 0.5 part of carbodiimide-modified isocyanate were added to the viscous solution, and the mixture was stirred. After that, the solution was dried on a surface-treated silicone separator to a thickness of 0.3 mm. The resultant was coated and dried to obtain a medical conductive medium of the present invention.
[0026]
Example 2
To 40 parts of the acrylic polymer used in Example 1, 40 parts of propylene carbonate and 20 parts of dibutyl phthalate were added, and the mixture was uniformly dissolved and stirred. Then, 0.2 part of lithium perchlorate was added and dissolved, and the mixture was uniformly mixed. A viscous solution was obtained.
[0027]
Then, 0.1 part of dioctyltin dilaurate and 0.3 part of aluminum chelate are added to this viscous solution and stirred, and then the thickness of this solution after drying on a surface-treated separator is 0.3 mm. And then dried to obtain a medical conductive medium of the present invention.
[0028]
Example 3
70 parts of ethyl acrylate, 29 parts of 2-ethylhexyl acrylate, and 1 part of 2-hydroxymethyl acrylate were copolymerized in the same manner as in Example 1 to obtain an acrylic polymer. The weight average molecular weight was 420,000.
[0029]
To 35 parts of the obtained acrylic polymer, 45 parts of propylene carbonate and 20 parts of dibutyl phthalate were added and uniformly dissolved and stirred, and then 0.4 part of lithium iodide was added and dissolved to form a uniform viscous solution. .
[0030]
Next, 0.1 part of dioctyltin dilaurate and 0.5 part of carbodiimide-modified isocyanate were added to the viscous solution, and the mixture was stirred. After that, the solution was dried on a surface-treated silicone separator to a thickness of 0.3 mm. The resultant was coated and dried to obtain a medical conductive medium of the present invention.

[0031]
Example 4
To 35 parts of the acrylic polymer used in Example 1, 45 parts of propylene carbonate and 20 parts of dibutyl phthalate were added and uniformly dissolved and stirred. Then, 0.2 parts of lithium perchlorate and 0.1 parts of benzoyl peroxide were added. Was added and dissolved to obtain a uniform viscous solution.
[0032]
Next, the viscous solution was put into a petri dish to a depth of 0.3 mm, and after purging with nitrogen, irradiated with 60 kGly γ-ray to obtain a medical conductive medium of the present invention solidified in a gel state.
[0033]
Comparative Example 1
To 30 parts of the acrylic polymer used in Example 1, 40 parts of polyethylene glycol nonylphenyl ether (EO = 2) and 30 parts of dibutyl phthalate were added, and the mixture was uniformly dissolved and stirred. Was added and dissolved to obtain a uniform viscous solution.
[0034]
Next, after adding 0.3 parts of aluminum chelate to the viscous solution and stirring, the solution was applied on a surface-siliconized separator so that the thickness after drying was 0.3 mm, and dried, A medical conductive medium was obtained.
[0035]
Comparative Example 2
To 30 parts of the acrylic polymer used in Example 1, 40 parts of polyethylene glycol nonyl phenyl ether (EO = 2) and 30 parts of dibutyl phthalate were added and uniformly dissolved and stirred, and then 1 part of lithium perchlorate was added. Addition and dissolution resulted in a homogeneous viscous solution.
[0036]
Then, after adding 0.3 parts of aluminum chelate to the viscous solution and stirring, the solution was applied on a surface-siliconized separator so that the thickness after drying was 0.3 mm, and dried. A medical conductive medium was obtained.
[0037]
Comparative Example 3
To 30 parts of the acrylic polymer used in Example 1, 40 parts of dibutyldiethylene glycol and 30 parts of dibutyl phthalate were added, and the mixture was uniformly dissolved and stirred. Then, 0.2 part of lithium perchlorate was added and dissolved, and the mixture was uniformly dissolved. A viscous solution was obtained.
[0038]
Next, 0.1 part of dioctyltin dilaurate and 0.6 part of carbodiimide-modified isocyanate were added to the viscous solution, and the mixture was stirred. After that, the solution was dried on a surface-treated silicone separator to a thickness of 0.3 mm. The resultant was coated and dried to obtain a medical conductive medium.
[0039]
The conductivity, cohesion, adhesiveness, and skin irritation of the conductive media obtained in Examples 1 to 4 and Comparative Examples 1 to 3 were measured or determined according to the following criteria. Shown in
[0040]
<Conductivity>
The conductive medium having a thickness of 0.3 mm obtained in each of Examples and Comparative Examples was cut into an area of 10 mm × 10 mm, sandwiched between copper plates from both sides, and an AC voltage of 1 kHz and 1 mV was applied using an LCR meter. In each case, the impedance was measured.
[0041]
<Cohesiveness>
The conductive medium having a thickness of 0.3 mm obtained in each of Examples and Comparative Examples was cut into an area of 20 mm × 20 mm, placed on a flat plate, and left at 40 ° C. for 24 hours to lose its shape (deformation). ) And run-off were observed. [○: good cohesiveness, ×: poor cohesiveness]
[0042]
<Tackiness>
The conductive medium having a thickness of 0.3 mm obtained in each of the examples and comparative examples was cut into an area of 20 mm x 20 mm, and the stickiness was determined by touching the medium. [○: Sufficient stickiness, Δ: Slightly sticky, ×: No sticky]
[0043]
<Skin irritation>
The conductive medium having a thickness of 0.3 mm obtained in each of the examples and comparative examples was cut into an area of 10 mm x 10 mm, which was adhered to the inner side of the upper arm, and the skin irritation after 8 hours was determined. When pain or itching occurred during the test, the test was interrupted to determine the stimulus state. [○: no irritation, Δ: weak irritation, ×: obvious irritation]
[0044]
[Table 1]
Figure 0003539572
[0045]
As is clear from the results shown in Table 1, the medical conductive medium of the present invention has sufficient conductivity and cohesiveness, and has no skin irritation. In addition, the adhesiveness can be appropriately imparted depending on the type of an acrylic polymer which is a general-purpose polymer to be used.
[0046]
In addition, the effect of the amount of lithium perchlorate added as an electrolyte on the conductivity between the product of the present invention using propylene carbonate as the organic solvent and the conventional product using an ether-based organic solvent was evaluated by the following Examples and Comparative Examples. Investigated by example.
[0047]
Example 5
To 35 parts of the acrylic polymer used in Example 1, 40 parts of propylene carbonate and 25 parts of dibutyl phthalate were added and uniformly dissolved and stirred, and then lithium perchlorate was added and dissolved in the number of parts shown in Table 2 below. To give a homogeneous viscous solution.
[0048]
Then, after adding 0.3 parts of aluminum chelate to the viscous solution and stirring, the solution was applied on a surface-siliconized separator so that the thickness after drying was 0.3 mm, and dried. A medical conductive medium of the present invention was obtained.
[0049]
Comparative Examples 4 and 5
To 35 parts of the acrylic polymer used in Example 1, 40 parts of polyethylene glycol nonylphenyl ether (EO = 2) (Comparative Example 4) or 40 parts of dibutyldiethylene glycol (Comparative Example 5) were added, and further dibutyl phthalate was added. After adding 25 parts and uniformly dissolving and stirring, lithium perchlorate was added and dissolved in the number of parts shown in Table 2 below to obtain a uniform viscous solution.
[0050]
Then, after adding 0.3 parts of aluminum chelate to the viscous solution and stirring, the solution was applied on a surface-siliconized separator so that the thickness after drying was 0.3 mm, and dried. A medical conductive medium was obtained.
[0051]
[Table 2]
Figure 0003539572
[0052]
As is clear from Table 2, the product of the present invention in which propylene carbonate is used in combination with a plasticizer and a softening agent shows a low resistance value even with a small amount of lithium perchlorate, but the conventional product containing an ether organic solvent. It can be seen that the resistance value cannot be sufficiently reduced unless a large amount is contained.
[0053]
【The invention's effect】
The medical conductive medium of the present invention contains an acrylic polymer as a general-purpose polymer as described above, propylene carbonate as an organic solvent, and a specific inorganic salt as an electrolyte in a compatible state, and further includes a plasticizer and Since the gelling medium is formed by performing a cross-linking treatment in a state in which the softening agent is blended, it has low impedance and exhibits excellent conductivity. In addition, since it has a good balance between cohesiveness and adhesiveness and low skin irritation, it is useful as a medium for contact with a living body surface in various medical electrodes, therapeutic electrodes and the like.

Claims (4)

炭素数1〜14のアルキル基をエステル側鎖に有する(メタ)アクリル酸アルキルエステルを少なくとも50重量%重合してなるアクリル系重合体(アルキレンオキサイド長鎖を側鎖に有するアクリル系重合体を除く)と、炭酸プロピレンと、1価もしくは2価の金属イオンからなる無機塩と、可塑剤および/または軟化剤とを含み、架橋処理が施されていることを特徴とする医療用導電性媒体。Acrylic polymer obtained by polymerizing at least 50% by weight of a (meth) acrylic acid alkyl ester having an alkyl group having 1 to 14 carbon atoms in an ester side chain ( excluding an acrylic polymer having a long alkylene oxide chain in a side chain) ) , Propylene carbonate, an inorganic salt composed of a monovalent or divalent metal ion, and a plasticizer and / or a softener, and subjected to a cross-linking treatment. 可塑剤および/または軟化剤がエステル油である請求項1記載の医療用導電性媒体。The medical conductive medium according to claim 1, wherein the plasticizer and / or the softener is an ester oil. 無機塩がリチウム塩である請求項1記載の医療用導電性媒体。The medical conductive medium according to claim 1, wherein the inorganic salt is a lithium salt. 架橋処理が架橋剤の配合によるか、もしくは放射線の照射によるものである請求項1記載の医療用導電性媒体。2. The medical conductive medium according to claim 1, wherein the crosslinking treatment is performed by blending a crosslinking agent or by irradiation with radiation.
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