JPH04357932A - Pad for electrode and electrode - Google Patents

Pad for electrode and electrode

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Publication number
JPH04357932A
JPH04357932A JP3091158A JP9115891A JPH04357932A JP H04357932 A JPH04357932 A JP H04357932A JP 3091158 A JP3091158 A JP 3091158A JP 9115891 A JP9115891 A JP 9115891A JP H04357932 A JPH04357932 A JP H04357932A
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JP
Japan
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polyvalent metal
electrode
gel
metal salt
composition
Prior art date
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Pending
Application number
JP3091158A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Kohei Higuchi
浩平 樋口
Kozo Nakao
中尾 公三
Kenji Yoneda
健二 米田
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Kuraray Co Ltd
Original Assignee
Kuraray Co Ltd
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Filing date
Publication date
Application filed by Kuraray Co Ltd filed Critical Kuraray Co Ltd
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Abstract

PURPOSE:To provide the pad for an electrode excellent in electrical conductivity, flocculatability, transparency, etc., and the electrode. CONSTITUTION:The pad for the electrode formed by reinforcing a gelatinous compd. with a sheet-like material, such as woven or knitted fabric, nonwoven fabric or net-like material and the electrode are provided. This gelatinous compsn. consists of the polymer of a monomer having a sulfonic acid group in the molecule, a polyvalent metal salt and water. This polymer holds an aq. polyvalent metal salt soln. consisting of the polyvalent metal salt and the water. The electrode is formed by laminating a conductive sheet provided with a connecting means to the outside and this pad.

Description

【発明の詳細な説明】[Detailed description of the invention]

【0001】0001

【産業上の利用分野】本発明は、導電性、凝集性、透明
性、抗菌性に優れ、粘着性電極、生体用電極、心電計用
貼付電極、低周波治療器用貼付電極、電気メス用対極板
等に用いられる電極用パッドおよび電極に関する。
[Industrial Application Fields] The present invention has excellent conductivity, cohesiveness, transparency, and antibacterial properties, and is suitable for adhesive electrodes, biological electrodes, electrodes for electrocardiographs, electrodes for low-frequency treatment devices, and electric scalpels. The present invention relates to electrode pads and electrodes used for counter electrode plates and the like.

【0002】0002

【従来の技術】従来、生体用粘着材や生体用電極等に使
用するゲルとしては、ゼラチン(特公昭50−2731
7号公報)やカラヤガム(米国特許第4125110号
明細書)等の天然親水性高分子や、また二官能性架橋剤
で架橋された親水性高分子(特公平2−29328号公
報)などが知られている。
[Prior Art] Conventionally, gelatin (Japanese Patent Publication No. 50-2731
Natural hydrophilic polymers such as gum karaya (US Pat. No. 7, No. 7) and Karaya gum (US Pat. No. 4,125,110), and hydrophilic polymers crosslinked with a bifunctional crosslinking agent (Japanese Patent Publication No. 2-29328) are known. It is being

【0003】0003

【発明が解決しようとする課題】しかし、生体用粘着材
や生体用電極用のゲルとして天然親水性高分子を使用し
た場合には、その高分子が天然物であるために、不純物
や異物の混入が避けられず、そのためゲルの品質が安定
しないのでゲルの粘着性が一定せず、また電極の電気的
特性にも悪影響を与えたり、更に混入する不純物等が生
体皮膚にアレルギー反応を引き起こしたりするという問
題があった。
[Problems to be Solved by the Invention] However, when natural hydrophilic polymers are used as biological adhesive materials or gels for biological electrodes, since the polymers are natural products, impurities and foreign substances may be present. Contamination is unavoidable, and as a result, the quality of the gel is unstable, the adhesiveness of the gel is inconsistent, it also has a negative effect on the electrical properties of the electrode, and furthermore, the impurities that are mixed in can cause allergic reactions on the skin of the living body. There was a problem.

【0004】また、架橋された親水性高分子を使用した
場合には架橋後の加工が困難であり、柔軟性に欠ける等
の問題があった。
Further, when a crosslinked hydrophilic polymer is used, processing after crosslinking is difficult and there are problems such as a lack of flexibility.

【0005】本発明は、以上のような従来の技術の問題
点を解決しようとするものであり、導電性、透明性等に
優れ、生体用電極等の電極用パッドおよび電極を提供す
ることを目的とする。
[0005] The present invention aims to solve the problems of the conventional technology as described above, and provides an electrode pad and an electrode for biological electrodes etc. that have excellent conductivity, transparency, etc. purpose.

【0006】[0006]

【課題を解決するための手段】上記の目的は、本発明の
電極用パッドおよび電極即ち、分子中にスルホン酸基を
有する単量体の重合体、多価金属塩及び水からなり、該
重合体が該多価金属塩と水からなる多価金属塩水溶液を
保持しているゲル状組成物をシート状物で補強した電極
用パッドおよびそれと外部との接続手段のある導電性シ
ートとを積層した電極により達成される。
[Means for Solving the Problems] The above object is to provide an electrode pad and an electrode of the present invention, which are composed of a polymer of a monomer having a sulfonic acid group in the molecule, a polyvalent metal salt, and water. An electrode pad made by reinforcing a gel composition containing a polyvalent metal salt aqueous solution consisting of the polyvalent metal salt and water with a sheet-like material, and a conductive sheet having a means for connecting it to the outside are laminated. This is achieved by using a fixed electrode.

【0007】本発明において、スルホン酸基を有する単
量体は、それが多価金属塩水溶液中で重合した場合に、
スルホン酸陰イオンと多価金属塩水溶液中の多価金属陽
イオンとの間の静電的相互作用により重合体分子鎖の間
に結合を形成させ、それにより得られたゲル状組成物に
導電性、凝集性等の性質を付与するものである。このよ
うなスルホン酸基を有する単量体としては、分子中に少
なくとも一つの重合可能な官能基、好ましくはオレフィ
ン系官能基と少なくとも一つのスルホン酸基を併せもつ
種々の単量体を使用することができる。このような単量
体としては、例えば、3−スルホプロピル(メタ)アク
リレート、2−スルホエチル(メタ)アクリレート等の
スルホアルキル(メタ)アクリレート、あるいは2−(
メタ)アクリルアミド−2−メチルプロパンスルホン酸
、2−ヒドロキシ−3−(N−スルホエチルアミノ)プ
ロピル−(メタ)アクリレート、スチレンスルホン酸な
どが使用できる。これらの中でもスルホアルキル(メタ
)アクリレートが好ましく使用できる。特に、3−スル
ホプロピルメタクリレート、2−スルホエチルメタクリ
レートが好ましく使用できる。
In the present invention, when the monomer having a sulfonic acid group is polymerized in an aqueous solution of a polyvalent metal salt,
The electrostatic interaction between the sulfonic acid anion and the polyvalent metal cation in the polyvalent metal salt aqueous solution forms bonds between the polymer molecular chains, thereby imparting electrical conductivity to the resulting gel-like composition. It imparts properties such as cohesiveness and cohesiveness. As such a monomer having a sulfonic acid group, various monomers having at least one polymerizable functional group, preferably an olefinic functional group and at least one sulfonic acid group in the molecule are used. be able to. Examples of such monomers include sulfoalkyl (meth)acrylates such as 3-sulfopropyl (meth)acrylate and 2-sulfoethyl (meth)acrylate, or 2-(
Meth)acrylamido-2-methylpropanesulfonic acid, 2-hydroxy-3-(N-sulfoethylamino)propyl-(meth)acrylate, styrenesulfonic acid, etc. can be used. Among these, sulfoalkyl (meth)acrylates can be preferably used. In particular, 3-sulfopropyl methacrylate and 2-sulfoethyl methacrylate can be preferably used.

【0008】また、これらの単量体として、そのスルホ
ン酸基が有機陽イオン又は無機陽イオンとの塩となって
いるものも使用することもできる。このような有機陽イ
オンとしては、アンモニウムイオン、モノ,ジ,トリ又
はテトラエチルアンモニウムイオン等の一級、二級、三
級又は四級アンモニウムイオン、ピペリジニウムイオン
等が挙げられる。無機陽イオンとしては、一価、多価に
かかわらず種々の金属イオンが使用できる。このような
金属イオンとしては、例えば、ナトリウム、カリウム等
のアルカリ金属、カルシウム等のアルカリ土類金属等の
イオンが挙げられる。中でも、カルシウムイオン、カリ
ウムイオン、ナトリウムイオンが好ましく用いられる。
Further, as these monomers, those whose sulfonic acid group is a salt with an organic cation or an inorganic cation can also be used. Such organic cations include ammonium ions, primary, secondary, tertiary or quaternary ammonium ions such as mono-, di-, tri- or tetraethylammonium ions, piperidinium ions, and the like. As the inorganic cation, various metal ions can be used, regardless of whether they are monovalent or polyvalent. Examples of such metal ions include ions of alkali metals such as sodium and potassium, and alkaline earth metals such as calcium. Among them, calcium ions, potassium ions, and sodium ions are preferably used.

【0009】スルホン酸基を有する単量体と共重合させ
るための他の単量体としては、スルホン酸基を有する単
量体と共重合可能なものを使用することができるが、生
成するゲル状組成物の保水能力を向上させること、また
本発明におけるゲル状組成物の製造に際して当該他の単
量体が一般に水溶性多価アルコール類に溶解させて使用
することに鑑みて、親水性のものが好ましい。また、重
合後のゲル状組成物の加工性をより容易なものとするた
めに、架橋剤となるようなトリエチレングリコール−ビ
ス−(メタ)アクリレート等の親水性の多官能性単量体
よりも親水性の一官能性単量体がより好ましい。このよ
うな他の単量体としては、特に2−ヒドロキシエチル(
メタ)アクリレート、2−ヒドロキシプロピル(メタ)
アクリレート等のヒドロキシアルキル(メタ)アクリレ
ートが好ましく使用できる。このような単量体は、一種
類に限られることなく複数種類の単量体を同時に使用す
ることができる。
[0009] As the other monomer to be copolymerized with the monomer having a sulfonic acid group, those which can be copolymerized with the monomer having a sulfonic acid group can be used, but the resulting gel In order to improve the water retention capacity of the gel-like composition, and in view of the fact that the other monomer is generally dissolved in a water-soluble polyhydric alcohol when producing the gel-like composition of the present invention, hydrophilic Preferably. In addition, in order to make the processability of the gel composition after polymerization easier, a hydrophilic polyfunctional monomer such as triethylene glycol-bis(meth)acrylate, which serves as a crosslinking agent, is used. Hydrophilic monofunctional monomers are also more preferred. Such other monomers include, in particular, 2-hydroxyethyl (
meth)acrylate, 2-hydroxypropyl(meth)
Hydroxyalkyl (meth)acrylates such as acrylates can be preferably used. Such monomers are not limited to one type, and multiple types of monomers can be used simultaneously.

【0010】以上のような他の単量体とスルホン酸基を
有する単量体とを共重合させる際の共重合比率は、全単
量体に対してスルホン酸基を有する単量体を好ましくは
少なくとも10重量%以上、より好ましくは65〜85
重量%の範囲とする。
[0010] When copolymerizing the above-mentioned other monomers with the monomer having a sulfonic acid group, the copolymerization ratio is such that the monomer having a sulfonic acid group is preferably used relative to the total monomers. is at least 10% by weight, more preferably 65-85%
The range is by weight%.

【0011】多価金属塩は、含水ゲル状組成物中で重合
体の複数のスルホン酸陰イオン同士をその塩の金属陽イ
オンを介して静電的相互作用により架橋的に結合させる
ためのものである。このため多価金属塩の金属としては
、イオンに解離した際に少なくとも2価のイオン、即ち
多価イオンになることが必要である。金属陽イオンとし
て1価の金属イオンのみを使用した場合には、含水のゲ
ル状組成物を生成することができない。
[0011] The polyvalent metal salt is used to cross-link multiple sulfonic acid anions of the polymer by electrostatic interaction via the metal cation of the salt in the hydrogel composition. It is. Therefore, the metal of the polyvalent metal salt needs to be at least divalent ions, ie, multivalent ions, when dissociated into ions. When only monovalent metal ions are used as metal cations, a water-containing gel composition cannot be produced.

【0012】多価金属イオン塩の金属としては、例えば
IIa族、IIb族、III b族等の金属を用いるこ
とができる。中でも、着色が起きないこと、安全性など
の点から、多価金属塩化合物としては、カルシウム化合
物、マグネシウム化合物、亜鉛化合物、アルミニウム化
合物が好ましく用いられ、特にカルシウム化合物が好ま
しい。
[0012] As the metal of the polyvalent metal ion salt, for example, metals of group IIa, group IIb, group IIIb, etc. can be used. Among these, calcium compounds, magnesium compounds, zinc compounds, and aluminum compounds are preferably used as the polyvalent metal salt compound from the viewpoint of not causing coloration and safety, with calcium compounds being particularly preferred.

【0013】多価金属塩を形成する陰イオン側の種類と
しては、多価金属塩を水に対して溶解できるものとする
限り種々の陰イオン種を用いることができるが、多価金
属塩の水に対する溶解度を1重量%以上にさせるものが
好ましく、pH安定性等も考慮すれば、塩素イオン、硝
酸イオン、硫酸イオン等を好ましく使用することができ
る。特に塩素イオン、硫酸イオンを好ましく使用するこ
とができる。
[0013] As for the type of anion forming the polyvalent metal salt, various anion species can be used as long as the polyvalent metal salt can be dissolved in water. Those having a solubility in water of 1% by weight or more are preferable, and chloride ions, nitrate ions, sulfate ions, etc. can be preferably used if pH stability and the like are also considered. In particular, chloride ions and sulfate ions can be preferably used.

【0014】従って、以上述べたような多価金属陽イオ
ンと陰イオンからなる多価金属塩としては、水に対する
溶解度が1重量%以上のものが好ましく、例えば塩化カ
ルシウム、硫酸マグネシウム、塩化亜鉛、ミョウバン等
が好ましくは使用できる。特に塩化カルシウムを好まし
く使用することができる。またこれらの塩は結晶水を有
するものでも無水物であってもよい。
[0014] Therefore, the above-mentioned polyvalent metal salts consisting of polyvalent metal cations and anions preferably have a solubility in water of 1% by weight or more, such as calcium chloride, magnesium sulfate, zinc chloride, Alum etc. can preferably be used. In particular, calcium chloride can be preferably used. Further, these salts may have crystal water or may be anhydrous.

【0015】多価金属塩の水に対する使用量は、重合反
応の前後にかかわらず、組成物から塩の析出が起きない
範囲であれば、生成するゲル状組成物のゲル強度や柔軟
性を所望のものとするために適宜選択することができる
が、多価金属イオンと重合体のスルホン酸基との静電的
結合の数を増加させるために、一般に多い方が望ましい
。即ち、スルホン酸基と多価金属イオンとの間の静電的
結合の数が多ければ、生成するゲル状組成物のゲル強度
が向上する。従って、好ましい多価金属塩の濃度は、多
価金属塩の種類等によっても異なるが、ゲル状組成物全
量に対して、0.2〜4.0重量%、より好ましくは1
.0〜2.5重量%の範囲である。
[0015] The amount of polyvalent metal salt to be used relative to water is within a range that does not cause precipitation of the salt from the composition, regardless of before or after the polymerization reaction, so as to maintain the desired gel strength and flexibility of the resulting gel composition. Although the number can be selected as appropriate to achieve the desired value, a larger number is generally desirable in order to increase the number of electrostatic bonds between the polyvalent metal ion and the sulfonic acid group of the polymer. That is, the greater the number of electrostatic bonds between the sulfonic acid group and the polyvalent metal ion, the greater the gel strength of the resulting gel composition. Therefore, the preferred concentration of the polyvalent metal salt is 0.2 to 4.0% by weight, more preferably 1% by weight, based on the total amount of the gel composition, although it varies depending on the type of the polyvalent metal salt.
.. It ranges from 0 to 2.5% by weight.

【0016】本発明において、ゲル状組成物に使用する
水としては一般の水道水を使用することができるが、特
に蒸留水や脱イオン水を好ましく使用できる。
[0016] In the present invention, general tap water can be used as water for the gel composition, but distilled water and deionized water are particularly preferably used.

【0017】本発明におけるゲル状組成物には、その含
水ゲルからの水の蒸発防止やその組成物中に保持される
水溶液の凝固点降下の目的で、水溶性多価アルコールを
加えることができる。水溶性多価アルコールとしては、
1分子中に水酸基が少なくとも2以上で炭素数6以下の
ものを好ましくは使用することができる。例えば、エチ
レングリコール、プロピレングリコール、ジエチレング
リコール、グリセリンなどが挙げられる。中でもグリセ
リンが最も好ましい。水溶性多価アルコールの濃度は、
ゲル状組成物全量に対し好ましくは30〜70重量%、
より好ましくは45〜55重量%の範囲である。
A water-soluble polyhydric alcohol can be added to the gel composition of the present invention for the purpose of preventing water evaporation from the hydrogel and lowering the freezing point of the aqueous solution held in the composition. As a water-soluble polyhydric alcohol,
Those having at least 2 or more hydroxyl groups and 6 or less carbon atoms in one molecule can be preferably used. Examples include ethylene glycol, propylene glycol, diethylene glycol, and glycerin. Among them, glycerin is most preferred. The concentration of water-soluble polyhydric alcohol is
Preferably 30 to 70% by weight based on the total amount of the gel composition,
More preferably, it is in the range of 45 to 55% by weight.

【0018】本発明におけるゲル状組成物の製造にあた
っては、多価金属塩の原料混合物に十分溶解させること
が好ましく、そのために予め多価金属塩水溶液として使
用するのが好ましい。このような多価金属塩水溶液は、
ゲル状組成物に対し10〜80重量%の範囲、好ましく
は40〜80重量%の範囲で使用することができる。従
って、本発明のゲル状組成物の製造方法は、スルホン酸
基を有する単量体及び必要に応じて他の単量体とを、水
溶性多価アルコールを必要に応じて含有する多価金属塩
水溶液中で重合させることを特徴としている。
In producing the gel composition in the present invention, it is preferable to sufficiently dissolve the polyvalent metal salt in the raw material mixture, and for this purpose it is preferable to use the polyvalent metal salt as an aqueous solution in advance. Such a polyvalent metal salt aqueous solution is
It can be used in an amount of 10 to 80% by weight, preferably 40 to 80% by weight, based on the gel composition. Therefore, the method for producing a gel composition of the present invention involves combining a monomer having a sulfonic acid group and other monomers as necessary with a polyvalent metal containing a water-soluble polyhydric alcohol as necessary. It is characterized by polymerization in an aqueous salt solution.

【0019】単量体を重合させる方法としては、熱や紫
外線照射により重合反応が開始するような、当業者に公
知の一般的なラジカル重合法を適用することが好ましい
。即ち、重合反応は、単量体、多価金属塩水溶液、水溶
性多価アルコール及びラジカル重合開始剤を、目的とす
る性能(柔軟性、導電性、粘着性等)に応じた割合に混
合し、所望の形状の容器に注入した後に加熱あるいは紫
外線を照射することにより行うことができ、これにより
所望の形状の透明で均一な表面のゲル状組成物を得るこ
とができる。この場合、熱ラジカル重合開始剤としては
、アゾビスイソブチロニトリル、過酸化ベンゾイル、過
酸化ラウロイル等を使用することができ、また紫外線ラ
ジカル重合開始剤としては、ベンゾインアルキルエーテ
ル、ベンゾフェノン、1−ヒドロキシシクロヘキシルフ
ェニルケトン等を使用することができる。
As a method for polymerizing the monomer, it is preferable to apply a general radical polymerization method known to those skilled in the art, in which the polymerization reaction is initiated by heat or ultraviolet irradiation. That is, in the polymerization reaction, monomers, aqueous polyvalent metal salt solutions, water-soluble polyhydric alcohols, and radical polymerization initiators are mixed in proportions depending on the desired performance (flexibility, conductivity, adhesiveness, etc.). This can be carried out by pouring it into a container of a desired shape and then heating or irradiating it with ultraviolet rays, thereby making it possible to obtain a gel-like composition of a desired shape and a transparent and uniform surface. In this case, as the thermal radical polymerization initiator, azobisisobutyronitrile, benzoyl peroxide, lauroyl peroxide, etc. can be used, and as the ultraviolet radical polymerization initiator, benzoin alkyl ether, benzophenone, 1- Hydroxycyclohexyl phenyl ketone and the like can be used.

【0020】本発明におけるゲル状組成物は、重合体1
00g当たりスルホン酸基の量が0.04〜0.52モ
ル、好ましくは0.26〜0.44モルとなるものであ
る。
[0020] The gel composition in the present invention comprises polymer 1
The amount of sulfonic acid groups per 00 g is 0.04 to 0.52 mol, preferably 0.26 to 0.44 mol.

【0021】本発明におけるゲル状組成物では、スルホ
ン酸基を有する単量体を多価金属塩水溶液中で重合させ
ているので、重合体のスルホン酸基と多価金属陽イオン
とが静電的、且つ架橋的に結合し、それにより重合体が
多価金属水溶液をその中に保持してゲル化することが可
能となる。また、多価金属塩水溶液に水溶性多価アルコ
ールを含有させる場合には、生成したゲル状組成物から
の水分蒸発や、保持される水溶液の凝固点降下を可能と
する。
In the gel composition of the present invention, since the monomer having a sulfonic acid group is polymerized in an aqueous solution of a polyvalent metal salt, the sulfonic acid group of the polymer and the polyvalent metal cation are electrostatically The polymer is selectively and cross-linked, thereby allowing the polymer to retain the polyvalent metal aqueous solution therein and gel it. Furthermore, when a water-soluble polyhydric alcohol is contained in the polyvalent metal salt aqueous solution, it is possible to evaporate water from the generated gel composition and lower the freezing point of the retained aqueous solution.

【0022】[0022]

【作用】本発明の電極用パッドは、上記のようにして得
たゲル状組成物が織物、不織布、編物等のシート状物に
より補強されていることを特徴としている。このような
補強体を得る方法としては、シート状に重合したゲルを
、シート状物の片面または両面に貼り合せてもよいが、
重合時の容器の底面層または中間層にあらかじめシート
状物を挿入しておいてから調合液を注入すれば、一段階
の操作で補強された電極用パッドを得ることができる。
[Operation] The electrode pad of the present invention is characterized in that the gel composition obtained as described above is reinforced with a sheet-like material such as a woven fabric, a non-woven fabric, or a knitted fabric. As a method for obtaining such a reinforcing body, a sheet-like polymerized gel may be attached to one or both sides of a sheet-like object.
By inserting a sheet-like material in advance into the bottom layer or intermediate layer of the container during polymerization and then injecting the prepared liquid, a reinforced electrode pad can be obtained in one step.

【0023】また、本発明の電極は、外部との接続手段
を付設した導電性シートと上記パッドとを積層したもの
である。導電性シートは低周波治療器からの電流を皮膚
に貼付したゲル状組成物に伝えたり、またそのゲル状組
成物が検出した心電図信号を記録計コードに伝えたりす
る作用をもつ。このような導電性シートとしては、導電
性カーボンシート、導電性金属シート、またはこれらを
ゴム、柔軟なプラスチック、発泡性プラスチックなどの
強度支持材の一部分または全部分にわたり印刷、蒸着ま
たは貼り付けたものなどを使用することができる。この
うち、強度支持材を用いる場合は、ゲル状組成物が導電
性シートに通電に十分な面積以上にわたり接触していさ
えすれば導電性シートと強度支持材の大小関係はどちら
が大きくてもよく、また同じ大きさでもよい。
Further, the electrode of the present invention is obtained by laminating the above-mentioned pad and a conductive sheet provided with external connection means. The conductive sheet has the function of transmitting the current from the low-frequency treatment device to the gel-like composition attached to the skin, and transmitting the electrocardiogram signal detected by the gel-like composition to the recorder cord. Such conductive sheets include conductive carbon sheets, conductive metal sheets, or sheets printed, vapor-deposited, or pasted on part or all of a strength support material such as rubber, flexible plastic, or foamed plastic. etc. can be used. Among these, when using a strength support material, the size relationship between the conductive sheet and the strength support material may be larger as long as the gel-like composition is in contact with the conductive sheet over an area sufficient for energization. They may also be the same size.

【0024】導電性シートに付設した外部との接続手段
は、ゲル状組成物および導電性シートと、外部の低周波
治療器発振機や心電図記録計のコードとを、電気的に確
実かつ簡便に接続するために必要なものである。このよ
うな接続手段としては、スナップファスナーなどのスナ
ップ式電気コネクターを導電性シートのゲル状組成物に
対して反対面に固定しておく方法や、導電性シートをゲ
ル状組成物よりも広く作っておきゲルから余った部分を
クリップ電極で挟む方法などがある。前者のスナップ式
電気コネクターも用いる場合では、導電性シートはゲル
状組成物より小さくてもよく、また後者のグリップ電極
を用いる方法の場合では、導電性シートは、ゲル状組成
物にも強度支持材にも接していない面の部分があれば、
前者と同様に面積がゲル状組成物より小さくてもよい。
[0024] The external connection means attached to the conductive sheet electrically reliably and easily connects the gel composition and the conductive sheet to the external low frequency treatment device oscillator or electrocardiogram recorder cord. This is what you need to connect. Such connection methods include fixing a snap-on electrical connector such as a snap fastener on the opposite side of the conductive sheet to the gel-like composition, or making the conductive sheet wider than the gel-like composition. There is a method of sandwiching the excess portion of the gel between clip electrodes. In the former case, where snap-on electrical connectors are also used, the conductive sheet may be smaller than the gel-like composition, and in the latter case, where grip electrodes are used, the conductive sheet also provides strength support to the gel-like composition. If there is a part of the surface that is not in contact with the material,
Similar to the former, the area may be smaller than that of the gel composition.

【0025】以上のような、外部との接続手段をもつ導
電性シートと、ゲル状組成物とより積層体とする方法は
、ゲル状組成物と補強材の接合と同様に、シート状に重
合したゲル状組成物を導電性シートに貼布する方法でも
よく、または、重合時に導電性シートの上でゲル状組成
物を重合し、一段階の操作とする方法でもよい。このう
ち、導電性シート上で重合を行なう方法では、導電性シ
ートに付属させることのできる強度支持材でシートの周
囲に土手状の堰を設けておき、その中に調合液を注入し
てゲル状組成物を重合すれば、作業能率が上るだけでな
く、ゲルの面積が正確になり、電極の密着性も向上する
[0025] As described above, the method of forming a laminate of a conductive sheet having external connection means and a gel-like composition involves polymerizing the gel-like composition and reinforcing material into a sheet. A method may be employed in which the gel-like composition prepared above is applied to a conductive sheet, or a method may be employed in which the gel-like composition is polymerized on a conductive sheet during polymerization, resulting in a one-step operation. Among these methods, in the method of polymerizing on a conductive sheet, a bank-like weir is provided around the sheet using a strength support material that can be attached to the conductive sheet, and the prepared liquid is injected into the weir to form a gel. Polymerization of the composition not only improves work efficiency, but also improves the area of the gel and the adhesion of the electrode.

【0026】[0026]

【実施例】以下、実施例により本発明を更に具体的に説
明する。実施例中の電極用ゲル状組成物の粘着力は、直
径1.0cmのステンレス(SUS304)製円柱の底
面(#46研摩仕上げ)を400gの力で電極ゲルに1
秒間圧着し2.0cm/分で引きはなす時の剥離力(プ
ローブタック試験)により測定した。 実施例1 3−スルホプロピルメタクリレートのカリウム塩(以下
SPMと記す)23.86重量部、塩化カルシウム1.
56重量部を、水13.68重量部に溶解し、これに、
1−ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトン(商品名
イルガキュアー184)0.038重量部をグリセリン
53.42重量部に溶解させたものを混合し、均一なモ
ノマー調合液を得た。次に、シリコン樹脂製シャーレ内
に底面と同じ大きさのレーヨン製不織布(目付け10g
/m2 )1枚を置き、深さ2mmまで調合液を入れ、
40Wのケミカルランプ(東芝製FL40BL)の下1
5cmの位置で、全体を窒素置換した後10分間紫外線
照射して重合した。シャーレ底面から剥がした電極用パ
ッドは、粘着力144gで、皮膚に貼付したところ適度
に保持した。 実施例2 SPM34.95重量部、塩化カルシウム2.28重量
部、水20.35重量部、2−ヒドロキシエチルメタク
リレート8.75重量部、1−ヒドロキシシクロヘキシ
ルフェニルケトン0.038重量部、グリセリン35.
95重量部を、実施例1と同様に混合し、モノマー調合
液を得た。次にシリコン樹脂製容器内の底面から1mm
の高さにポリエステル繊維製網状物(目付け60g/m
2 )を固定し、容器に深さ2mmまで調合液を入れ、
実施例1と同様に重合した。容器から剥離させた電極用
パッドは、粘着力263gであった。 実施例3 単量体が、SPM34.95重量部の一種類で、グリセ
リン44.7重量部であること以外は実施例1と同様の
組成で、シリコン樹脂製容器の底に底面と同じ大きさの
ガーゼを置き、深さ2mmまで調合液を入れ、実施例1
と同様に重合した。容器から剥離させた電極用パッドを
皮膚に貼付したところ、ゲルの柔軟性によりよくフィッ
トした。 実施例4 多価金属塩が、ミョウバン(KAl(SO4 )2 ・
12H2 O)0.75重量部であること以外は実施例
3と同様の組成で、実施例2と同様の容器と操作により
電極用パッドを得たところ、過度に皮膚に保持し良好な
導電性を示した。 実施例5 多価金属塩が塩化亜鉛3.0重量部であること以外は実
施例4と同様の組成と操作により、電極用パッドを得た
。ペアタイプの小形低周波治療器のステンレス製電極に
装着して皮膚に貼付したところ、過度な粘着力と良好な
導電性を示した。 実施例6 多価金属塩が硫酸マグネシウム1.5重量部であること
以外は実施例4と同様の組成と操作により、電極用パッ
ドを得たところ、良好な導電性を示した。 実施例7 実施例1により得られた電極用パッドをシリコン樹脂を
強度支持材とする導電性カーボンシートに貼って皮膚に
貼付したところ適度に保持した。またスナップ式コネク
ターを介して低周波治療に接続して電気を流すと、良好
な通電感を得た。 実施例8 実施例2により得られた電極用パッドを1辺41mmの
正方形に切断し、実施例1と同様な導電性カーボンシー
トに貼り付けて生体用電極とした後、交流電圧における
インピーダンスを測定したところ、本実施例の電極2枚
を互いに貼り合せた場合は10Hzで93Ω、1kHz
 で12.9Ωを示し、2枚の電極を成人男子の腕の皮
膚に貼付した場合は10Hzで160 kΩ、1kHz
 で2.68 kΩを示した。 実施例9 実施例3と同様の組成の調合液を、PETフィルムをラ
ミネートした銀箔上に滴下し、銀箔の一部を残して液を
広げた。実施例1と同様に重合し、得られた電極を皮膚
に貼付したところ、ゲルの柔軟性により良くフィットし
、銀箔の露出部分を鰐口クリップで挟んで心電計に接続
すると良好な心電図が得られ、心電計電極として好適で
あった。 実施例10 実施例4と同様の組成の調合液を、カーボン印刷層とそ
れに接続するスナップ式コネクターをもつPETフィル
ム上で実施例1と同様に重合した。スナップ式コネクタ
ーに低周波治療器のコードを接続し、電極を皮膚に貼付
したところ、適度に皮膚に保持し、良好な導電性のある
ことがわかった。 実施例11 実施例5と同様の組成の調合液を、実施例2と同様の装
置により重合し、同様のカーボンシートに貼って皮膚に
貼付したところ、適度な粘着力と良好な導電性を示した
。 実施例12 多価金属塩が硫酸マグネシウム1.5重量部であること
以外は実施例11と同様に電極パッドを作成したところ
、低周波治療器に接続して良好な通電感を得た。
[Examples] The present invention will be explained in more detail with reference to Examples below. The adhesive strength of the gel composition for electrodes in the examples was determined by applying the electrode gel to the bottom surface (#46 polished finish) of a stainless steel (SUS304) cylinder with a diameter of 1.0 cm with a force of 400 g.
It was measured by the peeling force (probe tack test) when pressing for seconds and pulling away at 2.0 cm/min. Example 1 23.86 parts by weight of potassium salt of 3-sulfopropyl methacrylate (hereinafter referred to as SPM), 1.0 parts by weight of calcium chloride.
56 parts by weight was dissolved in 13.68 parts by weight of water, and in this,
A solution of 0.038 parts by weight of 1-hydroxycyclohexylphenyl ketone (trade name Irgacure 184) dissolved in 53.42 parts by weight of glycerin was mixed to obtain a uniform monomer mixture. Next, place a piece of rayon non-woven fabric (basis weight 10g) in a silicone resin Petri dish of the same size as the bottom
/m2), place one sheet and fill it with the mixture to a depth of 2mm,
Lower part of 40W chemical lamp (Toshiba FL40BL)
At a position of 5 cm, the entire structure was replaced with nitrogen, and then ultraviolet rays were irradiated for 10 minutes for polymerization. The electrode pad that was peeled off from the bottom of the petri dish had an adhesive strength of 144 g, and when it was applied to the skin, it was held appropriately. Example 2 34.95 parts by weight of SPM, 2.28 parts by weight of calcium chloride, 20.35 parts by weight of water, 8.75 parts by weight of 2-hydroxyethyl methacrylate, 0.038 parts by weight of 1-hydroxycyclohexyl phenyl ketone, 35 parts by weight of glycerin.
95 parts by weight were mixed in the same manner as in Example 1 to obtain a monomer preparation. Next, 1mm from the bottom of the silicone resin container.
Polyester fiber mesh (fabric weight 60g/m
2) Fix it and pour the mixture into the container to a depth of 2mm.
Polymerization was carried out in the same manner as in Example 1. The electrode pad peeled from the container had an adhesive strength of 263 g. Example 3 The composition was the same as in Example 1 except that the monomers were one type of SPM 34.95 parts by weight and glycerin 44.7 parts by weight, and a container of the same size as the bottom was placed on the bottom of a silicone resin container. Place gauze and pour the preparation solution to a depth of 2 mm, Example 1
It was polymerized in the same way. When the electrode pad was peeled off from the container and applied to the skin, it fit well due to the flexibility of the gel. Example 4 The polyvalent metal salt is alum (KAl(SO4)2.
When an electrode pad was obtained using the same container and operation as in Example 2 with the same composition as in Example 3 except that it contained 0.75 parts by weight of 12H2O), it was found that it was not excessively retained on the skin and had good conductivity. showed that. Example 5 An electrode pad was obtained using the same composition and operation as in Example 4, except that the polyvalent metal salt was 3.0 parts by weight of zinc chloride. When attached to the stainless steel electrodes of a pair-type small low-frequency treatment device and applied to the skin, it showed excessive adhesive strength and good conductivity. Example 6 An electrode pad was obtained using the same composition and operation as in Example 4, except that the polyvalent metal salt was 1.5 parts by weight of magnesium sulfate, and it showed good conductivity. Example 7 When the electrode pad obtained in Example 1 was attached to a conductive carbon sheet having a silicone resin as a strength support material and applied to the skin, it was properly retained. Also, when connected to low-frequency therapy via a snap-type connector and flowing electricity, a good sensation of electricity was obtained. Example 8 The electrode pad obtained in Example 2 was cut into squares of 41 mm on a side and attached to the same conductive carbon sheet as in Example 1 to make a biological electrode, and then the impedance at AC voltage was measured. As a result, when the two electrodes of this example were bonded together, the resistance was 93Ω at 10Hz and 1kHz.
shows 12.9 Ω at 10 Hz, and 160 k Ω at 1 kHz when two electrodes are attached to the skin of an adult male's arm.
showed 2.68 kΩ. Example 9 A liquid preparation having the same composition as in Example 3 was dropped onto a silver foil laminated with a PET film, and the liquid was spread out, leaving a portion of the silver foil. Polymerization was carried out in the same manner as in Example 1, and when the obtained electrode was applied to the skin, it fit well due to the flexibility of the gel, and when connected to an electrocardiograph by sandwiching the exposed part of the silver foil with alligator clips, a good electrocardiogram was obtained. It was suitable as an electrocardiograph electrode. Example 10 A formulation with the same composition as in Example 4 was polymerized as in Example 1 on a PET film with a carbon print layer and a snap-on connector connected thereto. When the cord of the low-frequency therapy device was connected to the snap-type connector and the electrode was applied to the skin, it was found that it was properly retained on the skin and had good conductivity. Example 11 A liquid preparation with the same composition as in Example 5 was polymerized using the same equipment as in Example 2, and when applied to the skin on the same carbon sheet, it showed moderate adhesive strength and good conductivity. Ta. Example 12 An electrode pad was prepared in the same manner as in Example 11 except that the polyvalent metal salt was 1.5 parts by weight of magnesium sulfate, and when connected to a low frequency treatment device, a good feeling of electricity was obtained.

【0027】[0027]

【発明の効果】本発明によれば、ゲル状組成物に編織物
、不織布、網状物などのシート状物で補強することによ
り、凝集性に優れた電極用パッドを得ることができる。 また、本発明によればゲル状組成物に導電性シートを接
合した積層体とすることにより、導電性がすぐれ外部と
の接続が容易で取扱いが簡単な電極を得ることができる
。さらに、ゲル状組成物やパッドの柔らかさと粘着力、
凝集性などは、実施例1と実施例2の如く、ゲル中のポ
リマー分率を増減することにより調節することができる
According to the present invention, an electrode pad with excellent cohesiveness can be obtained by reinforcing a gel composition with a sheet-like material such as a knitted fabric, a non-woven fabric, or a net-like material. Further, according to the present invention, by forming a laminate in which a conductive sheet is bonded to a gel-like composition, it is possible to obtain an electrode that has excellent conductivity, is easy to connect to the outside, and is easy to handle. Furthermore, the softness and adhesive strength of gel compositions and pads,
Cohesiveness and the like can be adjusted by increasing or decreasing the polymer fraction in the gel as in Examples 1 and 2.

Claims (6)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】  分子中にスルホン酸基を有する単量体
の重合体、多価金属塩及び水からなり、該重合体が該多
価金属塩と水からなる多価金属塩水溶液を保持している
ゲル状組成物をシート状物で補強した電極用パッド。
Claim 1: Consisting of a polymer of a monomer having a sulfonic acid group in the molecule, a polyvalent metal salt, and water, the polymer retains a polyvalent metal salt aqueous solution consisting of the polyvalent metal salt and water. An electrode pad made of a gel-like composition reinforced with a sheet-like material.
【請求項2】  該重合体が、分子中にスルホン酸基を
有する単量体と他の単量体との共重合体である請求項1
記載の電極用パッド。
2. Claim 1, wherein the polymer is a copolymer of a monomer having a sulfonic acid group in the molecule and another monomer.
The electrode pad described.
【請求項3】  ゲル状組成物に更に水溶性多価アルコ
ールを含む請求項1又は2記載の電極用パッド。
3. The electrode pad according to claim 1, wherein the gel composition further contains a water-soluble polyhydric alcohol.
【請求項4】  該多価金属塩水溶液が該ゲル状組成物
全体に対し10乃至80重量%の割合で含まれている請
求項1〜3に記載の電極用パッド。
4. The electrode pad according to claim 1, wherein the polyvalent metal salt aqueous solution is contained in a proportion of 10 to 80% by weight based on the entire gel composition.
【請求項5】  該単量体がスルホアルキルメタクリレ
ートである請求項1〜4に記載の電極用パッド。
5. The electrode pad according to claim 1, wherein the monomer is sulfoalkyl methacrylate.
【請求項6】  請求項1〜5に記載の電極用パッドと
、外部との接続手段を付設した導電性シートとを積層し
てなる電極。
6. An electrode formed by laminating the electrode pad according to claim 1 and a conductive sheet provided with external connection means.
JP3091158A 1991-03-25 1991-03-29 Pad for electrode and electrode Pending JPH04357932A (en)

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