JP5377380B2 - Electrode pad and manufacturing method thereof - Google Patents

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本発明は、電極用パッド及びその製造方法に関する。更に詳しくは、本発明は、改善された強度を有するポリウレタンゲルを備えた電極用パッド及びその製造方法に関する。本発明の電極用パッドは、心電計、脳波計、筋電計等の記録装置に人体表面からの電気信号を伝えたり、又は低周波電極のように装置から電気信号を人体表面に伝えたりする時に装置の金属電極面と人体皮膚面との間に介在させてそれらの間の機械的ならびに電気的接続状態を良好に保つための電極用パッド、特に吸引式電極に好適な電極用パッドに好適に使用できる。 The present invention relates to an electrode pad and a manufacturing method thereof . More particularly, the present invention relates to an electrode pad including a polyurethane gel having improved strength and a method for manufacturing the same . The electrode pad of the present invention transmits an electrical signal from the human body surface to a recording device such as an electrocardiograph, an electroencephalograph, an electromyograph, or transmits an electrical signal from the device to the human body surface like a low frequency electrode. An electrode pad for interposing between the metal electrode surface of the device and the human skin surface and maintaining good mechanical and electrical connection between them, particularly an electrode pad suitable for suction type electrodes It can be used suitably.

従来、この種の電極用パッドにはゲル状のポリウレタン(ポリウレタンゲル)を使用する親水性ゲル成形品を使用するものが増えてきた。しかし、使用中、十分な強度を有し、水分の保持性が高く導電性を維持し、かつポリウレタンゲルの柔軟性を保持する親水性ゲル成形品が少なく、使用途中で取り替えねばならないという課題があった。
上記課題を解決しうる電極用パッドが特開2004−43577号公報(特許文献1)で報告されている。上記公報では、電極用パッドに特定の可塑剤を使用することによって、優れた性能の電極用パッドが得られると記載されている。
Conventionally, this type of electrode pad has increasingly used a hydrophilic gel molded product using a gel-like polyurethane (polyurethane gel). However, there is a problem that during use, there are few hydrophilic gel molded products that have sufficient strength, retain moisture and maintain conductivity, and retain the flexibility of polyurethane gel, and must be replaced during use. there were.
JP-A-2004-43577 (Patent Document 1) reports an electrode pad that can solve the above problems. The above publication describes that an electrode pad with excellent performance can be obtained by using a specific plasticizer for the electrode pad.

特開2004−43577号公報JP 2004-43577 A

上記公報に記載の電極用パッドは、水分保持性が高く、導電性に優れ、ポリウレタンゲルの柔軟性も優れていた。しかし、繰り返し使用中の劣化や保管中の劣化による断裂を防ぐために、ポリウレタンゲル及び電極用パッドの更なる強度の向上が望まれていた。   The electrode pad described in the above publication has high moisture retention, excellent electrical conductivity, and excellent flexibility of the polyurethane gel. However, in order to prevent degradation due to deterioration during repeated use or deterioration during storage, further improvement in the strength of the polyurethane gel and the electrode pad has been desired.

かくして本発明によれば、親水性ポリウレタンプレポリマーと水を含む混合物をゲル化して得られるポリウレタンゲルと、電解質水溶液とを含む電極用パッドであり、
前記親水性ポリウレタンプレポリマーが、ポリイソシアネート成分とポリオール成分を含み、
前記ポリオール成分が、オキシエチレン基を含むポリオキシアルキレン鎖を少なくとも1種類有し、
前記オキシエチレン基が、前記ポリオキシアルキレン鎖の全分子量の50〜95重量%の割合を占め、
前記ポリイソシアネート成分が、前記親水性ポリウレタンプレポリマー中に、前記ポリイソシアネート成分と前記ポリオール成分の合計量に対して、15〜25重量%含まれることを特徴とする電極用パッドが提供される。
また、本発明によれば、上記電極用パッドの製造方法であって、前記親水性ポリウレタンプレポリマーと水とを含む混合物をゲル化することでポリウレタンゲルを得る電極用パッドの製造方法が提供される。
Thus, according to the present invention, an electrode pad comprising a polyurethane gel obtained by gelling a mixture containing a hydrophilic polyurethane prepolymer and water, and an aqueous electrolyte solution ,
The hydrophilic polyurethane prepolymer comprises a polyisocyanate component and a polyol component;
The polyol component has at least one polyoxyalkylene chain containing an oxyethylene group,
The oxyethylene group accounts for 50 to 95% by weight of the total molecular weight of the polyoxyalkylene chain;
An electrode pad is provided in which the polyisocyanate component is contained in the hydrophilic polyurethane prepolymer in an amount of 15 to 25% by weight based on the total amount of the polyisocyanate component and the polyol component.
Further, according to the present invention, there is provided a method for producing the electrode pad , wherein the electrode pad is obtained by gelling a mixture containing the hydrophilic polyurethane prepolymer and water. The

本発明によれば、水分保持性が高く、柔軟性に優れ、かつ強度が改善されたポリウレタンゲル、及びこのポリウレタンゲルを含む電極用パッドを提供できる。
また、混合物が、更に可塑剤を含み、
可塑剤が、ポリオキシプロピル化グリセリン、ポリオキシプロピル化ソルビトール、オキシエチレン基とオキシプロピレン基を含みそのうちオキシプロピレン基が全分子量の60〜90重量%を占めるポリアルキレングリコール、オキシエチレン基とオキシプロピレン基を含みそのうちオキシプロピレン基がポリオキシアルキレン鎖の全分子量の30〜90重量%を占めるポリアルキレングリコールのモノエーテル、及びグリコールジエーテル類からなる群から選択される場合、水分保持性が高く、かつ強度が改善され、更に柔軟性に優れたポリウレタンゲルを提供できる。
According to the present invention, it is possible to provide a polyurethane gel having high moisture retention, excellent flexibility, and improved strength, and an electrode pad including the polyurethane gel.
The mixture further includes a plasticizer,
The plasticizer contains polyoxypropylated glycerin, polyoxypropylated sorbitol, polyalkylene glycol, oxyethylene group and oxypropylene, which contains oxyethylene group and oxypropylene group, of which oxypropylene group accounts for 60 to 90% by weight of the total molecular weight When the oxypropylene group is selected from the group consisting of monoethers of polyalkylene glycol and glycol diethers, wherein the oxypropylene group occupies 30 to 90% by weight of the total molecular weight of the polyoxyalkylene chain, In addition, a polyurethane gel with improved strength and excellent flexibility can be provided.

更に、混合物が、界面活性剤として、ポリオキシエチレンポリオキシプロピレンブロックポリマーを更に含有する場合、水分保持性がより高く、柔軟性に優れ、かつ強度が改善されたポリウレタンゲルを提供できる。
また、電極用パッドが、親水性ポリウレタンプレポリマーと電解質水溶液とを含む混合物をゲル化して得られる場合、水分保持性がより高く、導電性及び柔軟性に優れ、かつ強度が改善された電極パッドを提供できる。
Furthermore, when the mixture further contains a polyoxyethylene polyoxypropylene block polymer as a surfactant, it is possible to provide a polyurethane gel having higher moisture retention, excellent flexibility, and improved strength.
In addition, when the electrode pad is obtained by gelling a mixture containing a hydrophilic polyurethane prepolymer and an aqueous electrolyte solution, the electrode pad has higher moisture retention, excellent conductivity and flexibility, and improved strength. Can provide.

本発明のポリウレタンゲルは、親水性ポリウレタンプレポリマーと水を含む混合物をゲル化することにより得られる。ここで、親水性ポリウレタンプレポリマーは、ポリイソシアネート成分とポリオール成分を含んでいる。ポリウレタンゲルは、ポリイソシアネート成分とポリオール成分とがウレタン反応することにより形成できる。
(親水性ポリウレタンプレポリマー)
(1)ポリイソシアネート成分
ポリイソシアネート成分としては、公知のポリイソシアネートに由来する成分を用いることができる。ポリイソシアネートとしては、メチレンジフェニルジイソシアネート、トルエンジイソシアネート、ヘキサメチレンジイソシアネート、イソホロンジイソシアネート、シクロヘキサンジイソシアネート、4,4’−ジシクロヘキシルメタンジイソシアネート等が挙げられる。これらポリイソシアネートは単独で用いてもよく、2種以上を混合して用いてもよい。
The polyurethane gel of the present invention can be obtained by gelling a mixture containing a hydrophilic polyurethane prepolymer and water. Here, the hydrophilic polyurethane prepolymer contains a polyisocyanate component and a polyol component. The polyurethane gel can be formed by the urethane reaction of the polyisocyanate component and the polyol component.
(Hydrophilic polyurethane prepolymer)
(1) Polyisocyanate component As the polyisocyanate component, a component derived from a known polyisocyanate can be used. Examples of the polyisocyanate include methylene diphenyl diisocyanate, toluene diisocyanate, hexamethylene diisocyanate, isophorone diisocyanate, cyclohexane diisocyanate, and 4,4′-dicyclohexylmethane diisocyanate. These polyisocyanates may be used alone or in combination of two or more.

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

ここで、オキシエチレン基は、ポリオキシアルキレン鎖の全分子量の50〜95重量%の割合を占めている。50重量%未満の場合は、水への分散性が悪くなり、成型されるゲルが離水することがある。95重量%より多い場合は、ゲルが柔らかくなり、強度が不充分となることがある。より好ましいオキシエチレン基の占有割合は、60〜80重量%である。   Here, the oxyethylene group accounts for 50 to 95% by weight of the total molecular weight of the polyoxyalkylene chain. When the amount is less than 50% by weight, the dispersibility in water is deteriorated, and the formed gel may be separated. When it is more than 95% by weight, the gel becomes soft and the strength may be insufficient. A more preferable occupation ratio of the oxyethylene group is 60 to 80% by weight.

(3)ポリイソシアネート成分とポリオール成分との割合
ポリイソシアネート成分は、親水性ポリウレタンプレポリマー中に、ポリイソシアネート成分と前記ポリオール成分の合計量に対して、15〜25重量%含まれている。ポリイソシアネート成分の含有量が15重量%未満の場合、ゲル化が不十分となり、ゲルの保形性が悪くなることで強度が低下することがある。25重量%より多い場合は、強度が低下すること(特に、経時により強度が低下すること)がある。ここで、ポリイソシアネート成分の含有量を増やすことにより、単純に強度が上がることはない。この理由は、含有量を増やすと、ポリイソシアネート成分とポリオール成分との架橋点間の分子量が減少し、その結果、強度が低下するからであると考えられる。より好ましいポリイソシアネート成分の含有量は、17〜23重量%である。
(3) Ratio of polyisocyanate component and polyol component The polyisocyanate component is contained in the hydrophilic polyurethane prepolymer in an amount of 15 to 25% by weight based on the total amount of the polyisocyanate component and the polyol component. When the content of the polyisocyanate component is less than 15% by weight, gelation becomes insufficient and the shape retention of the gel is deteriorated, so that the strength may be lowered. When the amount is more than 25% by weight, the strength may decrease (particularly, the strength may decrease with time). Here, the strength is not simply increased by increasing the content of the polyisocyanate component. The reason for this is considered to be that when the content is increased, the molecular weight between the cross-linking points of the polyisocyanate component and the polyol component is decreased, and as a result, the strength is decreased. The content of the polyisocyanate component is more preferably 17 to 23% by weight.

(水)
水の含有量は、ポリウレタンゲルと水との合計に対して、20〜95重量%であることが好ましい。水の含有量が20重量%未満である場合、生成したゲルが硬くなりすぎ被着体に適合できないことがある。95重量%を超える場合、十分な強度を有するゲルが生成しないことがある。より好ましい含有量は、50〜80重量%である。
また、ポリイソシアネート成分と水とは、混合物中に、0.04:1〜0.08:1の割合で含まれていることが好ましい。この割合で水が含まれていることで、改善された外観のポリウレタンゲルが得られる。ポリイソシアネート成分の割合が0.04より少ない場合、強度が低下するだけでなく、ゲルが十分に固まらず成形が困難となることがある。0.08より多い場合、ゲル化時の発泡が激しく、ゲルの外観が悪くなることがある。より好ましい割合は0.05:1〜0.075:1である。
(water)
The water content is preferably 20 to 95% by weight with respect to the total of the polyurethane gel and water. When the water content is less than 20% by weight, the produced gel may become too hard to be adapted to the adherend. If it exceeds 95% by weight, a gel having sufficient strength may not be formed. A more preferable content is 50 to 80% by weight.
Moreover, it is preferable that the polyisocyanate component and water are contained in the mixture in a ratio of 0.04: 1 to 0.08: 1. By containing water in this proportion, a polyurethane gel having an improved appearance can be obtained. When the ratio of the polyisocyanate component is less than 0.04, not only the strength is lowered, but the gel may not be sufficiently hardened and molding may be difficult. When more than 0.08, the foaming at the time of gelation is intense, and the appearance of the gel may be deteriorated. A more desirable ratio is 0.05: 1 to 0.075: 1.

(他の成分)
(i)混合物は、更に可塑剤を含んでいてもよい。
可塑剤は、親水性ポリウレタンプレポリマーと水との間の良好な親和性を保つ役割を有する。可塑剤を含むことで、ゲル形成時に水分が分離せず所望の形状を保ち、使用中の水分保持性がよく、乾燥した場合もゲルの柔軟性を確保できる。
(Other ingredients)
(I) The mixture may further contain a plasticizer.
The plasticizer has a role of maintaining a good affinity between the hydrophilic polyurethane prepolymer and water. By including a plasticizer, moisture is not separated during gel formation, the desired shape is maintained, moisture retention during use is good, and flexibility of the gel can be ensured even when dried.

可塑剤としては、特に限定されないが、主骨格にポリオキシアルキレン鎖を有し、そのポリオキシアルキレン鎖は主にオキシエチレン、オキシプロピレンからなるポリアルキレングリコール型油剤で、トリオール、ジオール、モノオール、及び他のポリオール、並びに水酸基を含まないタイプが挙げられる。例えば、
・ポリオキシプロピル化グリセリン(平均分子量は200〜5000が好適)、
・ポリオキシプロピル化ソルビトール(平均分子量は300〜5000が好適)、
・2種以上のオキシアルキレン鎖を含有する可塑剤
(a)オキシエチレン基とオキシプロピレン基を含み、そのうちオキシプロピレン基が全分子量の60〜90重量%を占めるポリアルキレングリコール(平均分子量は200〜6000が好適)、
(b)オキシエチレン基とオキシプロピレン基を含み、そのうちオキシプロピレン基がポリオキシアルキレン鎖の全分子量の30〜90重量%を占めるポリアルキレングリコールのモノエーテル(平均分子量は200〜4000が好適)、及び
・グリコールジエーテル類が挙げられる。
The plasticizer is not particularly limited, but has a polyoxyalkylene chain in the main skeleton, and the polyoxyalkylene chain is a polyalkylene glycol type oil mainly composed of oxyethylene and oxypropylene, and includes triol, diol, monool, And other polyols and types that do not contain hydroxyl groups. For example,
-Polyoxypropylated glycerin (average molecular weight is preferably 200-5000),
-Polyoxypropylated sorbitol (average molecular weight is preferably 300 to 5000),
A plasticizer containing two or more oxyalkylene chains (a) a polyalkylene glycol containing an oxyethylene group and an oxypropylene group, of which the oxypropylene group accounts for 60 to 90% by weight of the total molecular weight (average molecular weight is 200 to 6000 is preferred),
(B) a monoether of polyalkylene glycol containing an oxyethylene group and an oxypropylene group, wherein the oxypropylene group accounts for 30 to 90% by weight of the total molecular weight of the polyoxyalkylene chain (average molecular weight is preferably 200 to 4000), And glycol diethers.

2種以上のオキシアルキレン鎖を含有する可塑剤は、ランダム共重合体であってもブロック共重合体であってもよい。可塑剤(b)に含まれるポリアルキレングリコールのモノエーテルの一方の水酸基は、例えば、アルキル基とエーテル結合している。
グリコールジエーテル類の具体例としては、エチレングリコールジメチルエーテル、ジエチレングリコールジメチルエーテル、トリエチレングリコールジメチルエーテル、テトラエチレングリコールジメチルエーテル、ポリエチレングリコールジメチルエーテル、ジエチレングリコールジエチルエーテル、ジエチレングリコールエチルメチルエーテル、エチレングリコールジブチルエーテル、ジエチレングリコールジブチルエーテル、ジプロピレングリコールジメチルエーテル、トリプロピレングリコールジメチルエーテル等を挙げることができる。
The plasticizer containing two or more oxyalkylene chains may be a random copolymer or a block copolymer. One hydroxyl group of the monoether of polyalkylene glycol contained in the plasticizer (b) is, for example, ether-bonded to an alkyl group.
Specific examples of glycol diethers include ethylene glycol dimethyl ether, diethylene glycol dimethyl ether, triethylene glycol dimethyl ether, tetraethylene glycol dimethyl ether, polyethylene glycol dimethyl ether, diethylene glycol diethyl ether, diethylene glycol ethyl methyl ether, ethylene glycol dibutyl ether, diethylene glycol dibutyl ether, diethylene glycol Examples include propylene glycol dimethyl ether and tripropylene glycol dimethyl ether.

可塑剤の混合物中の含有量は5〜30重量%が好ましい。可塑剤の含有量が5重量%未満の場合は、乾燥時の柔軟性が小さく、ポリウレタンゲルの被着体に十分適合しないことがある。また、30重量%を超える場合は、ポリウレタンゲルが柔らかくなりすぎ、形状を保持できないことがある。より好ましい含有量は10〜20重量%である。   The content of the plasticizer in the mixture is preferably 5 to 30% by weight. When the content of the plasticizer is less than 5% by weight, the flexibility during drying is small and the polyurethane gel adherence may be insufficient. Moreover, when it exceeds 30 weight%, a polyurethane gel may become too soft and a shape may not be hold | maintained. A more preferable content is 10 to 20% by weight.

(ii)混合物は、界面活性剤を更に含有していてもよい。界面活性剤には、ポリウレタンプレポリマーと水との相溶性を増大する作用を有し、ゲル化後の離水防止、電解質溶液の安定化、生成したゲルの自着防止等に効果がある。
界面活性剤の具体例として、オキシエチレンアルキルエーテル、ポリオキシエチレンアルキルフェニルエーテル、ポリオキシエチレンポリオキシプロピレングリコール、ポリオキシエチレン硬化ひまし油等を挙げることができるが、特に好適なものとしてポリオキシエチレンポリオキシプロピレンブロックポリマー(平均分子量は約1000〜8000が好適)が挙げられる。
(Ii) The mixture may further contain a surfactant. The surfactant has an action of increasing the compatibility between the polyurethane prepolymer and water, and is effective in preventing water separation after gelation, stabilizing the electrolyte solution, and preventing self-adhesion of the generated gel.
Specific examples of the surfactant include oxyethylene alkyl ether, polyoxyethylene alkyl phenyl ether, polyoxyethylene polyoxypropylene glycol, polyoxyethylene hydrogenated castor oil, and the like. Examples thereof include oxypropylene block polymers (average molecular weight is preferably about 1000 to 8000).

(iii)混合物は、鎖延長剤を更に含有していてもよい。鎖延長剤としては、公知の材料を用いることができる。例えば、エチレングリコール、プロピレングリコール、ブタンジオール等のジオール類、エチレンジアミン、トルエンジアミン、イソホロンジアミン等のジアミン類が挙げられる。
(iv)混合物には、その他の添加剤としてウレタンプレポリマーの反応促進剤としてのトリエタノールアミン等のアミン類、炭酸ナトリウム、ケイ酸ナトリウム等、p−トルエンスルホン酸のような酸性物質の反応抑制剤、アエロジルのようなゲル補強用充填材、アミカルのような防黴剤、着色剤等を添加できる。
(Iii) The mixture may further contain a chain extender. A known material can be used as the chain extender. Examples thereof include diols such as ethylene glycol, propylene glycol, and butanediol, and diamines such as ethylenediamine, toluenediamine, and isophoronediamine.
(Iv) In the mixture, reaction suppression of acidic substances such as p-toluenesulfonic acid such as amines such as triethanolamine as a reaction accelerator for urethane prepolymer, sodium carbonate, sodium silicate and the like as other additives An agent, a gel reinforcing filler such as Aerosil, an antifungal agent such as Amical, and a coloring agent can be added.

(5)ゲル化
親水性ポリウレタンプレポリマーを含む混合物は、ゲル化することでポリウレタンゲルとなる。
混合物中の親水性ポリウレタンプレポリマーの含有量は5〜30重量%であることが好ましい。親水性ポリウレタンプレポリマーの含有量が5重量%未満である場合は、十分な強度を有するゲルが生成しないことがある。また、30重量%を超える場合は、ゲルが硬くなりすぎ被着体に適合できないことがある。より好ましい含有量は10〜20重量%である。
(5) Gelation The mixture containing the hydrophilic polyurethane prepolymer becomes a polyurethane gel by gelation.
The content of the hydrophilic polyurethane prepolymer in the mixture is preferably 5 to 30% by weight. When the content of the hydrophilic polyurethane prepolymer is less than 5% by weight, a gel having sufficient strength may not be generated. On the other hand, if it exceeds 30% by weight, the gel may become too hard to fit the adherend. A more preferable content is 10 to 20% by weight.

ゲル化は、親水性ポリウレタンプレポリマーと水、可塑剤、界面活性剤、電解質、反応促進剤等を含む混合液を、各配合物が均一に混じり合うように攪拌した後、金型容器等に注入し、適切な温度、湿度環境下に保持して反応(架橋)、熟成させることでゲル化させる。
反応温度は、20〜50℃が好ましい。反応湿度は、40〜70%RHが好ましい。反応時間は、成形物に合わせて適宜調整されるが、およそ3〜60分間とすることができる。ゲル化は必要に応じて加熱、冷却や、pH調整等の処理を加えて反応速度を調整してもよい。
ポリウレタンゲルは、ゲル化が終了する前の混合物に対して、例えば押出機やドクターブレード、ローラー等を用いて展延したり、所定の厚みをもった容器に充填したりすることで厚みを調整できる。
Gelation is performed by stirring a mixed liquid containing a hydrophilic polyurethane prepolymer and water, a plasticizer, a surfactant, an electrolyte, a reaction accelerator, and the like so that each compound is uniformly mixed, and then, in a mold container or the like. It is made to gel by injecting, reacting (crosslinking) and aging while maintaining an appropriate temperature and humidity environment.
The reaction temperature is preferably 20 to 50 ° C. The reaction humidity is preferably 40 to 70% RH. Although reaction time is suitably adjusted according to a molding, it can be set as about 3 to 60 minutes. In the gelation, the reaction rate may be adjusted by adding treatments such as heating, cooling, and pH adjustment as necessary.
The thickness of the polyurethane gel is adjusted by spreading the mixture before the gelation is completed using, for example, an extruder, a doctor blade, or a roller, or filling a container with a predetermined thickness. it can.

(6)ポリウレタンゲル形状
ポリウレタンゲルの形状としては特に制限はないが、楕円形、円形、ハート形、半円形、半楕円形、正方形、長方形、台形、三角形、適用部位に沿った形状、又はこれら組み合わせ等が挙げられる。また、ゲルシートの中心部や周辺部に位置合わせ等の目的で凸部や凹部を設けたり、使用部位の形状に応じて切り込みやくり抜き部分等を設けると、ゲルシートの取り扱い性を向上できる。
(6) Polyurethane gel shape The shape of the polyurethane gel is not particularly limited, but is oval, circular, heart-shaped, semi-circular, semi-elliptical, square, rectangular, trapezoidal, triangular, shape along the application site, or these A combination etc. are mentioned. Moreover, if a convex part or a concave part is provided for the purpose of positioning or the like in the center part or the peripheral part of the gel sheet, or if a cut or cut-out part is provided according to the shape of the use site, the handling property of the gel sheet can be improved.

(電極用パッド)
電極用パッドは、ポリウレタンゲルと、電解質水溶液とを含んでいる。
(1)電解質水溶液
電解質水溶液は、水と電解質とを含んでいる。
電解質としては、通常用いられる塩化ナトリウム、塩化カリウム等が好適である。電解質の含有量は、ポリウレタンゲルと電解質水溶液との合計に対して、0.1〜5重量%であることが好ましい。電解質の含有量が0.1重量%未満の場合、所望の導電性が得られないことがある。5重量%より多い場合は、電解質成分がゲル表面に析出し、外観粗悪になることがある。より好ましい含有量は、0.2〜2重量%である。
水の含有量は、ポリウレタンゲルの欄に記載した含有量と同じである。
(Electrode pad)
The electrode pad includes a polyurethane gel and an aqueous electrolyte solution.
(1) Electrolyte aqueous solution The electrolyte aqueous solution contains water and an electrolyte.
As the electrolyte, normally used sodium chloride, potassium chloride and the like are suitable. The content of the electrolyte is preferably 0.1 to 5% by weight with respect to the total of the polyurethane gel and the aqueous electrolyte solution. When the electrolyte content is less than 0.1% by weight, desired conductivity may not be obtained. When it is more than 5% by weight, the electrolyte component may be deposited on the gel surface, resulting in poor appearance. A more preferable content is 0.2 to 2% by weight.
The water content is the same as the content described in the column of polyurethane gel.

(2)電極用パッドの形成法
電極用パッドの形成法は、ポリウレタンゲル形成用の混合物に電解質水溶液が含まれること以外は、ポリウレタンゲルの形成法と同一の方法を採用できる。特に、電極用パッドの形成法は、親水性ポリウレタンプレポリマーと電解質水溶液とを含む混合物をゲル化する方法が好ましい。この方法では、電極用パッドの水分保持性をより高めることができる。
(2) Formation method of electrode pad The formation method of the electrode pad can employ the same method as the formation method of the polyurethane gel except that the electrolyte solution is contained in the mixture for forming the polyurethane gel. In particular, the electrode pad is preferably formed by gelling a mixture containing a hydrophilic polyurethane prepolymer and an aqueous electrolyte solution. In this method, the moisture retention of the electrode pad can be further improved.

(3)電極用パッドの用途
電極用パッドは、例えば、心電計、脳波計、筋電計等の装置に人体表面からの電気信号を伝えたり、低周波治療器のように装置から電気信号を人体表面に伝えたりする際に、これら装置を構成する電極と人体表面との間に介在させて、電極と人体表面との機械的及び電気的接続状態を良好に保つ用途に好適に使用できる。
(3) Use of electrode pads Electrode pads can be used to transmit electrical signals from the human body surface to devices such as electrocardiographs, electroencephalographs, and electromyographs, or from devices such as low-frequency treatment devices. Can be suitably used for the purpose of maintaining good mechanical and electrical connection between the electrode and the human body surface by interposing between the electrode constituting the device and the human body surface. .

以下、本発明を実施例により具体的に説明するが、本発明はこれらに限定されるものではない。実施例に記載した測定法を以下で説明する。
(引張強度)
外形22mm、内径10mm及び厚さ8mmのドーナツ形に成型したサンプルをテンシロン万能試験機(日本のオリエンテック社製)により、温度23℃、湿度54%、試験速度300mm/minの条件で引っ張り、ゲルが千切れる時の荷重を引張強度とする。
更に、上記サンプルを50℃の熱風乾燥機に入れ、240時間後に取り出し、23±2℃、湿度53±3%の部屋に24時間放置した後、上記と同様にして引張強度を測定する。なお、この測定条件は、劣化促進試験であり、25℃で保管した場合の約1年間の劣化時間に相当する。
上記熱処理後の強度と熱処理前の強度より、下記式を用いて強度の維持率を算出する。
式:維持率(%)=100×(熱処理後の強度)÷(熱処理前の強度)
Hereinafter, the present invention will be specifically described by way of examples, but the present invention is not limited thereto. The measurement methods described in the examples are described below.
(Tensile strength)
A sample molded into a donut shape having an outer diameter of 22 mm, an inner diameter of 10 mm and a thickness of 8 mm was pulled with a Tensilon universal testing machine (manufactured by Orientec, Japan) at a temperature of 23 ° C., a humidity of 54%, and a test speed of 300 mm / min. The load when tearing is broken is taken as the tensile strength.
Further, the sample is put into a hot air dryer at 50 ° C., taken out after 240 hours, left in a room at 23 ± 2 ° C. and humidity 53 ± 3% for 24 hours, and then the tensile strength is measured in the same manner as described above. This measurement condition is a deterioration acceleration test and corresponds to a deterioration time of about one year when stored at 25 ° C.
From the strength after the heat treatment and the strength before the heat treatment, the strength retention rate is calculated using the following formula.
Formula: Maintenance ratio (%) = 100 × (strength after heat treatment) ÷ (strength before heat treatment)

実施例1
水20g、ポリオキシプロピル化グリセリン(三洋化成工業社製サンニックスGP−400、平均分子量400)5.5g、ポリオキシエチレンポリオキシプロピレンブロックポリマー(第一工業製薬社製エパン450、平均分子量2400)0.17g、ヨートルDP−95(三井化学社製抗菌剤)0.0072g、塩化ナトリウム0.15gを加え撹拌溶解する。この水溶液とポリウレタンプレポリマー(青木油脂工業社製プレポリマー660、メチレンジフェニルジイソシアネート(MDI):エチレンオキサイド(EO):プロピレンオキサイド(PO)=23:62:15(重量%))6.7gを混合、すばやく撹拌し所定型に流す。型を温度25℃、湿度60%で3分間保持、反応及び固化させた後、型よりゲルを取り出し、更に温度30℃、湿度45%で5分間保持、反応及び熟成させた。得られたポリウレタンゲルをアルミラミネートフィルム袋内に密封した。
得られたポリウレタンゲルの引張強度を測定し、結果を表1に示す。
Example 1
20 g of water, 5.5 g of polyoxypropylated glycerin (Sanyox GP-400 manufactured by Sanyo Chemical Industries, average molecular weight 400), polyoxyethylene polyoxypropylene block polymer (Epan 450 manufactured by Daiichi Kogyo Seiyaku Co., Ltd., average molecular weight 2400) Add 0.17 g, Yottle DP-95 (antibacterial agent manufactured by Mitsui Chemicals) 0.0072 g and sodium chloride 0.15 g, and dissolve with stirring. 6.7 g of this aqueous solution and polyurethane prepolymer (prepolymer 660 manufactured by Aoki Oil & Fat Co., Ltd., methylene diphenyl diisocyanate (MDI): ethylene oxide (EO): propylene oxide (PO) = 23: 62: 15 (% by weight)) are mixed. Stir quickly and pour into a predetermined mold. The mold was held at a temperature of 25 ° C. and a humidity of 60% for 3 minutes, reacted and solidified, and then the gel was taken out of the mold, and further held at a temperature of 30 ° C. and a humidity of 45% for 5 minutes, reacted and aged. The obtained polyurethane gel was sealed in an aluminum laminated film bag.
The tensile strength of the obtained polyurethane gel was measured, and the results are shown in Table 1.

実施例2
ポリウレタンプレポリマーをMDI:EO:PO=17:66:17(重量%)のもの(青木油脂工業社製プレポリマー460)に代えたこと以外は実施例1と同様にしてポリウレタンゲルを得た。得られたポリウレタンゲルの引張強度を測定し、結果を表1に示す。
実施例3
ポリウレタンプレポリマーの使用量を5.9gとしたこと以外は実施例1と同様にしてポリウレタンゲルを得た。得られたポリウレタンゲルの引張強度を測定し、結果を表1に示す。
実施例4
ポリウレタンプレポリマーの使用量を5.9gとしたこと以外は実施例2と同様にしてポリウレタンゲルを得た。得られたポリウレタンゲルの引張強度を測定し、結果を表1に示す。
Example 2
A polyurethane gel was obtained in the same manner as in Example 1 except that the polyurethane prepolymer was replaced with one having MDI: EO: PO = 17: 66: 17 (weight%) (prepolymer 460 manufactured by Aoki Oil & Fat Co., Ltd.). The tensile strength of the obtained polyurethane gel was measured, and the results are shown in Table 1.
Example 3
A polyurethane gel was obtained in the same manner as in Example 1 except that the amount of the polyurethane prepolymer used was 5.9 g. The tensile strength of the obtained polyurethane gel was measured, and the results are shown in Table 1.
Example 4
A polyurethane gel was obtained in the same manner as in Example 2 except that the amount of the polyurethane prepolymer used was 5.9 g. The tensile strength of the obtained polyurethane gel was measured, and the results are shown in Table 1.

比較例1
ポリウレタンプレポリマーをMDI:EO:PO=29:53:18(重量%)のもの(東邦化学工業社製ハイセルDN−70)に代えたこと以外は実施例1と同様にしてポリウレタンゲルを得た。得られたポリウレタンゲルの引張強度を測定し、結果を表1に示す。
Comparative Example 1
A polyurethane gel was obtained in the same manner as in Example 1 except that the polyurethane prepolymer was replaced with one having MDI: EO: PO = 29: 53: 18 (wt%) (Hicell DN-70, manufactured by Toho Chemical Industry Co., Ltd.). . The tensile strength of the obtained polyurethane gel was measured, and the results are shown in Table 1.

Figure 0005377380
Figure 0005377380

表1から、ポリイソシアネート成分が、親水性ポリウレタンプレポリマー中に、ポリイソシアネート成分とポリオール成分の合計量に対して、15〜25重量%含まれるポリウレタンゲルは、引張強度の維持率が良好であることが分かる。   From Table 1, the polyurethane gel in which the polyisocyanate component is contained in the hydrophilic polyurethane prepolymer in an amount of 15 to 25% by weight based on the total amount of the polyisocyanate component and the polyol component has a good tensile strength maintenance rate. I understand that.

Claims (6)

親水性ポリウレタンプレポリマーと水を含む混合物をゲル化して得られるポリウレタンゲルと、電解質水溶液とを含む電極用パッドであり、
前記親水性ポリウレタンプレポリマーが、ポリイソシアネート成分とポリオール成分を含み、
前記ポリオール成分が、オキシエチレン基を含むポリオキシアルキレン鎖を少なくとも1種類有し、
前記オキシエチレン基が、前記ポリオキシアルキレン鎖の全分子量の50〜95重量%の割合を占め、
前記ポリイソシアネート成分が、前記親水性ポリウレタンプレポリマー中に、前記ポリイソシアネート成分と前記ポリオール成分の合計量に対して、15〜25重量%含まれることを特徴とする電極用パッド
An electrode pad comprising a polyurethane gel obtained by gelling a mixture containing a hydrophilic polyurethane prepolymer and water, and an electrolyte aqueous solution ,
The hydrophilic polyurethane prepolymer comprises a polyisocyanate component and a polyol component;
The polyol component has at least one polyoxyalkylene chain containing an oxyethylene group,
The oxyethylene group accounts for 50 to 95% by weight of the total molecular weight of the polyoxyalkylene chain;
The pad for electrodes , wherein the polyisocyanate component is contained in the hydrophilic polyurethane prepolymer in an amount of 15 to 25% by weight based on the total amount of the polyisocyanate component and the polyol component.
前記ポリイソシアネート成分と水とが、前記混合物中に、0.04:1〜0.08:1の割合で含まれる請求項1に記載の電極用パッドThe electrode pad according to claim 1, wherein the polyisocyanate component and water are contained in the mixture in a ratio of 0.04: 1 to 0.08: 1. 前記混合物が、更に可塑剤を含み、
前記可塑剤が、ポリオキシプロピル化グリセリン、ポリオキシプロピル化ソルビトール、オキシエチレン基とオキシプロピレン基を含みそのうちオキシプロピレン基が全分子量の60〜90重量%を占めるポリアルキレングリコール、オキシエチレン基とオキシプロピレン基を含みそのうちオキシプロピレン基がポリオキシアルキレン鎖の全分子量の30〜90重量%を占めるポリアルキレングリコールのモノエーテル、及びグリコールジエーテル類からなる群から選択される請求項1又は2に記載の電極用パッド
The mixture further comprises a plasticizer;
The plasticizer includes polyoxypropylated glycerin, polyoxypropylated sorbitol, polyoxyalkylene glycol, oxyethylene group and oxyethylene group, wherein the oxypropylene group comprises 60 to 90% by weight of the total molecular weight. 3. The propylene group, wherein the oxypropylene group is selected from the group consisting of polyalkylene glycol monoethers and glycol diethers occupying 30 to 90% by weight of the total molecular weight of the polyoxyalkylene chain. Electrode pads .
前記混合物が、界面活性剤として、ポリオキシエチレンポリオキシプロピレンブロックポリマーを更に含有する請求項1〜3のいずれか1つに記載の電極用パッドThe electrode pad according to claim 1, wherein the mixture further contains a polyoxyethylene polyoxypropylene block polymer as a surfactant. 前記電極用パッドが、前記親水性ポリウレタンプレポリマーと電解質水溶液とを含む混合物をゲル化して得られる請求項1〜4のいずれか1つに記載の電極用パッド。 The electrode pad according to any one of claims 1 to 4, wherein the electrode pad is obtained by gelling a mixture containing the hydrophilic polyurethane prepolymer and an aqueous electrolyte solution. 請求項1〜のいずれか1つに記載の電極用パッドの製造方法であって、前記親水性ポリウレタンプレポリマーと水とを含む混合物をゲル化することでポリウレタンゲルを得る電極用パッドの製造方法。 A manufacturing method of the electrode pad according to any one of claims 1 to 5, mixture preparation of the electrode pads to obtain a polyurethane gel by gelling including said hydrophilic polyurethane prepolymer and water Method.
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