JPH05202262A - ゲル状組成物およびその構造体 - Google Patents

ゲル状組成物およびその構造体

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JPH05202262A
JPH05202262A JP4034253A JP3425392A JPH05202262A JP H05202262 A JPH05202262 A JP H05202262A JP 4034253 A JP4034253 A JP 4034253A JP 3425392 A JP3425392 A JP 3425392A JP H05202262 A JPH05202262 A JP H05202262A
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JP
Japan
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water
gel
meth
monomer
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JP4034253A
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English (en)
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Kohei Higuchi
浩平 樋口
Kozo Nakao
公三 中尾
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Kuraray Co Ltd
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Kuraray Co Ltd
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Publication date
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  • Measurement And Recording Of Electrical Phenomena And Electrical Characteristics Of The Living Body (AREA)
  • Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)
  • Addition Polymer Or Copolymer, Post-Treatments, Or Chemical Modifications (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【構成】 グリシジル(メタ)アクリレートと、親水性
単量体とを、水系溶液中で共重合してなる架橋ゲル状組
成物において、組成物全体に対し、水を10〜90重量
%、親水性単量体単位を10〜50重量%含有し、グリ
シジル(メタ)アクリレート単位を単量体単位全体に対
して0.5〜10.0重量%含有しているゲル状組成物
およびそれよりなる構造体である。 【効果】 本発明によれば、グリシジルメタクリレート
を共重合した効果により、粘着性、導電性、抗菌性に優
れたゲル状組成物を得ることができ、更にシート状物で
補強することにより、凝集性に優れた構造体とすること
ができる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、凝集性、導電性、透明
性、抗菌性に優れ、生体用粘着材、生体用電極、低周波
治療器用貼布電極、保湿材、保冷材、貼付製剤用粘着材
等として好適なゲル状組成物およびその構造体に関す
る。
【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、カルボキシル基とそ
の塩を含有した高分子(米国特許第4352357号明
細書)などが知られている。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】しかし、生体用粘着剤
や生体用電極のためのゲルとして、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、そのためにゲルの品
質が不安定で粘着性が一定でなく、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。
【0004】カルボキシル基とその塩を含有した高分子
を使用した場合には、汗等の電解質によりゲルの膨潤状
態や凝集状態が変化し、そのためゲルの粘着性が一定せ
ず、また電極の電気的特性が変化してしまう等の問題が
あった。
【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、柔軟性、保水性、導
電性、透明性等に優れ、生体用粘着材や生体用電極、保
湿材、保冷材、貼付製剤用粘着材として好適なゲル状組
成物およびその補強された構造体を提供することを目的
とする。
【0006】
【課題を解決するための手段】上記の目的は、本発明の
ゲル状組成物によって達成された、即ち本発明は、グリ
シジル(メタ)アクリレートと親水性単量体との共重合
体が水を保持していることを特徴とするゲル状組成物、
およびそれらをシート状物により補強した構造体により
達成される。
【0007】
【作用】本発明において、グリシジル(メタ)アクリレ
ートに共重合される親水性単量体は、共重合体に親水性
を付与し、ゲル状組成物とした際に水の保持能力をもた
せて蒸発を防ぎ、粘着力を維持する作用をもつ。このよ
うな親水性単量体としては、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
トや、イオン性単量体などが使用できる。
【0008】イオン性単量体は、親水性単量体のうちに
少なくとも一種類以上添加することのできる単量体であ
り、親水性単量体として上記の様に保水性、粘着性に寄
与する他に、含水ゲル状組成物の状態でイオンに解離し
て、電荷を運ぶ媒体となり導電性を付与する作用をも
つ。このようなイオン性単量体としては、分子中にオレ
フィン系官能基等の重合可能な官能性と、カルボキシル
基、スルホン酸基、アミノ基、リン酸基などのイオン性
官能基を併せもつものであれば使用できる。このような
ものとして、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、2−(メ
タ)アクリルアミド−2−メチルプロパンスルホン酸な
どのスルホン酸類や、(メタ)アクリル酸などのカルボ
ン酸類、N,N′−ジメチルアミノエチル(メタ)アク
リレートなどのアミン類などが使用でき、中でも、3−
スルホプロピルメタクリレート、2−スルホエチルメタ
クリレートなどのスルホアルキルメタクリレートが好ま
しい。
【0009】また、これらのイオン性単量体は、そのイ
オン性官能が、他のイオンとの塩になっている形で使用
することもできる。この場合、イオン性単量体が酸であ
れば、金属などの無機陽イオンや第4級アンモニウムイ
オンなどの有機陽イオンとの塩、またアミンであれば、
第4級アンモニウム塩や塩酸塩の状態を用いることがで
き、例えばイオン性単量体がスルホアルキルメタクリレ
ートの時は、ナトリウム塩やカリウム塩などが好まし
い。イオン性単量体、またはその塩を含むことのできる
親水性単量体の量は組成物全体に対し10〜50重量
%、望ましくは25〜40重量%である。
【0010】以上のようなイオン性単量体を含むことの
でできる親水性単量体は、これのみで重合すると、水に
可溶で流動性のある非架橋のポリマーを生じる。しか
し、親水性単量体にグリシジル(メタ)アクリレートを
共重合させると、水に膨潤はするが不溶で流動性のない
架橋物、即ちゲルが得られる。グリシジル(メタ)アク
リレートの濃度の上限は、単量体単位全体に対して1
0.0重量%で、これを上回るとゲルに柔軟性がなくな
る。また濃度の下限は、単量体単位全体に対して0.5
重量%で、これを下回ると組成物は水に可溶となり、流
動性を示す。これらのグリシジル(メタ)アクリレート
の濃度は、0.5〜10.0重量%の範囲であれば更に
好ましい。組成物中でのグリシジル(メタ)アクリレー
ト単位は、他の何らかの官能基と反応していることが考
えられるため、上記の濃度は、組成物中のエポキシ基の
濃度として含有されているものとは限らない。
【0011】本発明のゲル状組成物では、組成物中に水
を保持した状態となっている。この水は、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。水の含有量は、組成物全体に対し
て10〜90重量%、望ましくは10〜40重量%であ
る。
【0012】保持している水が、水性ゲル状組成物とし
て使用中に、低湿度により蒸発したり、低温で凝固した
りすることを防ぐため、更に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
分子中に水酸基数3以上で、かつ炭素数6以下のものが
好ましい。例えば、グリセリン、ジグリセリン、3−メ
チルペンタン−1,3,5−トリオールなどがあげら
れ、中でもグリセリンが最も好ましい。また、1分子中
の水酸基数が2のアルコールでも、3価のものに混合し
て使用することができる。この場合、多価アルコール混
合液の粘度が25℃で30cps 以上になるような混合割
合が望ましい。水溶性多価アルコールの濃度は、所望の
粘着力や吸湿率に応じて任意の割合とすることができる
が、組成物全体に対し好ましくは30〜70重量%、よ
り好ましくは45〜55重量%の範囲である。
【0013】本発明のゲル状組成物は、電極として使用
する際にはイオン性単量体に由来するイオンが導電作用
をもたらすが、この導電性を増すために、電解質を添加
することができる。電解質の種類としては、無機、有機
のうちいずれのものでも使用できるが、無着色、安全性
などの点で、例えば塩化ナトリウム、塩化カルシウム、
フッ化リチウムなどが使用でき、これらの中では塩化ナ
トリウムが好ましい。電解質の量は、ゲル状組成物が保
持している水に対して、0.1〜10重量%の濃度で溶
解させることができる。
【0014】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、水溶性多価アルコー
ル、電解質、水、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
線照射を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。
【0015】この他に、本発明のゲル状組成物では、含
水率が高くなっても形状を維持して流動しない性質があ
るため、上記の様な方法で重合したゲルに、導電性や粘
着力を調節する目的で、水を含浸して膨潤させ、水の保
持量を増加させることもできる。
【0016】このようにして得たゲル状組成物を、シー
ト状物で補強した構造体とするには、平板状に重合した
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
め織物、不織布、編物、フィルムなどのシート状物を挿
入しておいてから調合液を注入すれば、一段階の操作で
補強された構造体を得ることができる。
【0017】
【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、ゲル状組成物の導電性は、厚さ
1.2mmの平板状のゲルを1辺41mmの正方形に切断し
て、ステンレス製電極板で挾み、10Vの直流電圧をか
けた時の初期抵抗により測定した。 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)23.1重量部、水15.4重量部、2
−ヒドロキシエチルメタクリレート(以下HEMAと記
す)8.75重量部、グリシジルメタクリレート(以下
GMAと記す)1.0重量部、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)
0.10重量部、グリセリン52.5重量部を混合し、
均一なモノマー調合液を得た。シャーレの底面に、レー
ヨン製不織布(10g/m2 )1枚を置き、モノマー調
合液を0.4mmまで入れ、40Wのケミカル螢光ランプ
(東芝製FL40BL)の下15cmの位置に置き、全体
を窒素置換した後15分間紫外線照射をして重合した。
厚さ0.4mmの重合体を、水を加えて厚さ1.2mmにな
るまで膨潤させ、生体用電極とした。得られた生体用電
極の、ゲル状組成物としての組成は、水71.5重量
%、SPM単位7.69重量%、HEMA単位2.91
重量%、GMA単位0.33重量%であった。この生体
用電極の抵抗値は2.5Ωで、人体に装着したところ適
度に保持し、心電計に接続すると良好な心電図が計測で
きた。 実施例2 SPM11.53重量部、水57.3重量部、HEMA
4.37重量部、GMA0.40重量部、イルガキュア
ー184 0.20重量部、グリセリン26.3重量部
を混合し、均一なモノマー調合液を得た。実施例1と同
様の不織布を入れたシャーレにモノマー調合液を1.2
mmまで入れ、実施例1と同様の装置と条件により紫外線
照射を行なって、生体電極を得た。この生体電極の抵抗
値は3.1Ωで、人体に装着したところ適度に保持し、
心電計に接続すると良好な心電図が計測できた。 実施例3 SPM23.1重量部、水15.4重量部、HEMA
8.75重量部、GMA0.30重量部、4−(2−ヒ
ドロキシエトキシ)フェニル(2−ヒドロキシ−2−プ
ロピル)ケトン(商品名ダロキュアー2959)0.2
0重量部、プロピレングリコール52.5重量部を混合
して均一なモノマー調合液を得た。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/m2 )を固定し、深さ2mmまでもモノ
マー調合液を入れ、実施例1と同様の装置と条件で紫外
線照射した。容器から剥がしたゲル状組成物構造体は、
無色透明で流動性がなく柔軟性があった。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1秒間ゲルに圧着し、2.
0cm/分の速さで引きはなす時の剥離力(プローブタッ
ク試験)により粘着力を測定したところ、180gであ
った。成人男性の腕に帖付すると適度な粘着感を伴な
い、低周波治療器に接続したところ、良好な通電感を得
た。また、室内に3か月間吊るしておいたが、カビの発
生は全く認められず、放置による変形や物性の低下も認
められなかった。 比較例 GMAが0.08重量%であること以外は実施例3と同
様の組成、装置、条件にて紫外線照射を行なった。得ら
れた重合物は、表面粘着状態が糸ひき状態で、重合容器
を1時間にわたって傾斜させておくと流動性を示し、容
器からゲルを剥がすことができなかった。
【0018】
【発明の効果】本発明によれば、グリシジルメタクリレ
ートを共重合した効果により、粘着性、導電性、抗菌性
に優れたゲル状組成物を得ることができ、更にシート状
物で補強することにより、凝集性に優れた構造体とする
ことができる。

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 グリシジル(メタ)アクリレートと、親
    水性単量体とを、水系溶液中で共重合してなる架橋ゲル
    状組成物において、組成物全体に対し、水を10〜90
    重量%、親水性単量体単位を10〜50重量%含有し、
    グリシジル(メタ)アクリレート単位を単量体単位全体
    に対して0.5〜10.0重量%含有していることを特
    徴とするゲル状組成物。
  2. 【請求項2】 親水性単量体のうちの少なくとも一つが
    イオン性単量体である請求項1項記載のゲル状組成物。
  3. 【請求項3】 請求項1、2記載のゲル状組成物を、シ
    ート状物で補強した構造体。
JP4034253A 1992-01-24 1992-01-24 ゲル状組成物およびその構造体 Pending JPH05202262A (ja)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1321703C (zh) * 2004-12-31 2007-06-20 西北大学 一种用于体表电极的巴布剂型导电胶及其制备方法

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH01141901A (ja) * 1987-11-30 1989-06-02 Sekisui Plastics Co Ltd ポリアクリル酸系含水ゲルの製造方法

Patent Citations (1)

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