JPWO2019188818A1 - Hydrogel - Google Patents

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Abstract

電極エレメントとの接着性に優れ、皮膚表面に対しては最適な粘着力を有しつつ、電極エレメントとして使用されるアルミニウムやスズ等の腐食対象物への腐食耐性があるハイドロゲルを提供することを目的とする。A層10とB層20との積層構造を有するハイドロゲル1であって、A層10には、モノマー由来成分、水、保湿剤及び電解質が含まれ、A層10における塩化物イオン濃度が前記水に対して2.0重量%以下であり、B層20には、モノマー由来成分、水、保湿剤及び電解質が含まれ、pHが3〜7であることを特徴とする。To provide a hydrogel having excellent adhesiveness to an electrode element, having optimum adhesive strength to the skin surface, and having corrosion resistance to corrosion objects such as aluminum and tin used as an electrode element. With the goal. The hydrogel 1 has a laminated structure of the A layer 10 and the B layer 20, and the A layer 10 contains a monomer-derived component, water, a moisturizer and an electrolyte, and the chloride ion concentration in the A layer 10 is the above. It is 2.0% by weight or less with respect to water, and the B layer 20 contains a monomer-derived component, water, a moisturizing agent and an electrolyte, and has a pH of 3 to 7.

Description

本発明は、ハイドロゲルに関する。特に、生体に貼付して用いる医療用電極におけるハイドロゲルに関する。 The present invention relates to hydrogels. In particular, it relates to a hydrogel in a medical electrode used by being attached to a living body.

自動体外式除細動器(AED)の電極もしくは電気メスの対極板として、また、心電図の測定や、低周波・中周波等の電気刺激を用いて治療を行う際に用いる医療用電極においては、生体に貼付する部分にハイドロゲルの粘着材(医療用電極ハイドロゲル)が用いられている。このハイドロゲルは、導電材料から構成される電極エレメントと皮膚表面との間に配置され、導電材料としては、カーボンや各種金属、Ag−AgCl(銀/塩化銀)等が使用されている。 For electrodes of automatic external defibrillators (AEDs) or electrodes for electrosurgical scalpels, and for medical electrodes used for electrocardiogram measurement and treatment using electrical stimulation such as low frequency and medium frequency. , A hydrogel adhesive material (medical electrode hydrogel) is used for the part to be attached to the living body. This hydrogel is arranged between an electrode element composed of a conductive material and a skin surface, and carbon, various metals, Ag-AgCl (silver / silver chloride) and the like are used as the conductive material.

特に、対極板として用いる医療用電極では、電極にカーボンや銀シート(Ag−AgCl等の印刷物)を用いると、電気容量が不十分であり使用に耐えられない。一方、アルミニウムから構成される電極は、電気メスの高電流体のアースとして使用可能であるが、長期保管や加熱保管によってアルミニウムが腐食し、電極面積が低下し、一部の導通性が低下することがあった。腐食の大きな要因の一つとして、ハイドロゲルに含まれる電解質(塩化物イオン)がある。 In particular, in a medical electrode used as a counter electrode, if carbon or a silver sheet (printed matter such as Ag-AgCl) is used for the electrode, the electric capacity is insufficient and the electrode cannot be used. On the other hand, an electrode composed of aluminum can be used as a ground for a high current body of an electric knife, but aluminum is corroded by long-term storage or heat storage, the electrode area is reduced, and some conductivity is reduced. There was something. One of the major causes of corrosion is the electrolyte (chloride ion) contained in the hydrogel.

これに対し、特許文献1には、導電性ゲルと、電極用素子と、生体用電極と外部機器とを電気的に接続するためのケーブルとを含む、生体用電極において、前記電極用素子が、X線を透過し、導電性ゲルに対して耐食性を有するAl合金を用いて形成された薄膜である生体用電極が開示されている。 On the other hand, in Patent Document 1, the electrode element is described in a biological electrode including a conductive gel, an electrode element, and a cable for electrically connecting a biological electrode and an external device. Disclosed are bioelectrodes, which are thin films formed using an Al alloy that is transparent to X-rays and has corrosion resistance to conductive gels.

特開2013−192818号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 2013-192818

上記特許文献1の生体用電極(医療用電極)では、アルミニウムにMn等の成分を添加し、合金とすることで腐食性を低減しているが、電極の単価が高く、生産ロットが大きいため、安価に作製することが困難である。 In the biological electrode (medical electrode) of Patent Document 1, the corrosiveness is reduced by adding a component such as Mn to aluminum to form an alloy, but the unit price of the electrode is high and the production lot is large. , It is difficult to manufacture at low cost.

また、医療用電極の長い保存期間を確保するために、電極エレメントの酸化による腐食を考慮して、電極エレメントを厚くすることも試みられているが、電極エレメントを厚くすると医療用電極の柔軟性が低下し、皮膚との接触性が悪化する。その場合、AED用途では除細動時に火傷等の問題を生ずることが懸念される。また、対極板用途においても、電熱面積が低下し、同様に火傷の危険性が高まることが懸念される。 Further, in order to secure a long shelf life of the medical electrode, it has been attempted to make the electrode element thicker in consideration of corrosion due to oxidation of the electrode element. However, if the electrode element is made thicker, the flexibility of the medical electrode is increased. Is reduced and the contact with the skin is deteriorated. In that case, there is a concern that problems such as burns may occur during defibrillation in AED applications. In addition, there is a concern that the electric heating area will decrease and the risk of burns will increase in the counter electrode application as well.

そこで本発明は、電極エレメントとの接着性に優れ、皮膚表面に対しては最適な粘着力を有しつつ、電極エレメントとして使用されるアルミニウムやスズ等の腐食対象物への腐食耐性があるハイドロゲルを提供することを目的とする。 Therefore, the present invention has excellent adhesiveness to the electrode element, has optimum adhesive force to the skin surface, and has corrosion resistance to corrosion objects such as aluminum and tin used as the electrode element. The purpose is to provide a gel.

本発明者らは、電極エレメント側に塩化物イオンを含まない無機塩、皮膚側へは塩化物イオンを含む無機塩を含有させた複数のゲルを作製し、それらのゲルを積層させることによって上記課題が解決できることを見出し、発明を完成した。すなわち、本発明の要旨は次のとおりである。 The present inventors prepared a plurality of gels containing an inorganic salt containing chloride ions on the electrode element side and an inorganic salt containing chloride ions on the skin side, and laminated these gels to prepare the above-mentioned gels. He found that the problem could be solved and completed the invention. That is, the gist of the present invention is as follows.

(1)A層とB層との積層構造を有するハイドロゲルであって、
前記A層には、モノマー由来成分、水、保湿剤及び電解質が含まれ、前記A層における塩化物イオン濃度が前記水に対して2.0重量%以下であり、
前記B層には、モノマー由来成分、水、保湿剤及び電解質が含まれ、
pHが3〜7である、前記ハイドロゲル。
(2)前記A層における電解質の添加量が、20℃における水への溶解度に対して60〜100重量%である前記(1)に記載のハイドロゲル。
(3)前記A層におけるモノマー由来成分と前記B層におけるモノマー由来成分とが同一の化合物である前記(1)又は(2)に記載のハイドロゲル。
(4)モノマー由来成分が、(メタ)アクリル系モノマーを含む前記(3)に記載のハイドロゲル。
(5)前記保湿剤が、多価アルコールである前記(1)〜(4)のいずれか一つに記載のハイドロゲル。
(6)前記A層のアルミニウムに対する粘着力が、2.5N/20mm以上であり、前記B層のベークライト板に対する粘着力が、1.0〜9.0N/20mmである前記(1)〜(5)のいずれか一つに記載のハイドロゲル。
(7)SUS板との積層体について測定した周波数1kHzでのインピーダンスが20〜500Ωであり、周波数10Hzでのインピーダンスが200〜600Ωである前記(1)〜(6)のいずれか一つに記載のハイドロゲル。
(8)積層構造を有するハイドロゲルの面内方向に沿って、中間基材が埋め込まれる前記(1)〜(7)のいずれか1つに記載のハイドロゲル。
(9)導電材料から構成される電極エレメントと皮膚表面との間に配置して用いられる医療用電極ハイドロゲルであって、前記(1)〜(8)のいずれか一つに記載のハイドロゲルからなり、前記A層が、前記電極エレメントに接触する層であり、前記B層が、前記皮膚表面に接触する層である、前記医療用電極ハイドロゲル。
本明細書は本願の優先権の基礎となる日本国特許出願番号2018−068906号の開示内容を包含する。
(1) A hydrogel having a laminated structure of A layer and B layer.
The layer A contains a monomer-derived component, water, a moisturizer, and an electrolyte, and the chloride ion concentration in the layer A is 2.0% by weight or less with respect to the water.
The B layer contains a monomer-derived component, water, a moisturizer, and an electrolyte.
The hydrogel having a pH of 3-7.
(2) The hydrogel according to (1) above, wherein the amount of the electrolyte added to the layer A is 60 to 100% by weight based on the solubility in water at 20 ° C.
(3) The hydrogel according to (1) or (2) above, wherein the monomer-derived component in the A layer and the monomer-derived component in the B layer are the same compound.
(4) The hydrogel according to (3) above, wherein the monomer-derived component contains a (meth) acrylic monomer.
(5) The hydrogel according to any one of (1) to (4) above, wherein the moisturizer is a polyhydric alcohol.
(6) The adhesive strength of the A layer to aluminum is 2.5 N / 20 mm or more, and the adhesive strength of the B layer to the bakelite plate is 1.0 to 9.0 N / 20 mm. The hydrogel according to any one of 5).
(7) Described in any one of (1) to (6) above, wherein the impedance of the laminated body with the SUS plate at a frequency of 1 kHz is 20 to 500 Ω, and the impedance at a frequency of 10 Hz is 200 to 600 Ω. Hydrogel.
(8) The hydrogel according to any one of (1) to (7) above, wherein an intermediate base material is embedded along the in-plane direction of the hydrogel having a laminated structure.
(9) The hydrogel according to any one of (1) to (8) above, which is a medical electrode hydrogel used by arranging it between an electrode element made of a conductive material and a skin surface. The medical electrode hydrogel, wherein the A layer is a layer in contact with the electrode element, and the B layer is a layer in contact with the skin surface.
This specification includes the disclosure content of Japanese Patent Application No. 2018-068906, which is the basis of the priority of the present application.

本発明のハイドロゲルは、塩化物イオンを含まないか少量のみ含むA層と、B層との積層構造を採用し、pHを特定範囲内に制御したことにより、全体のインピーダンスを良好な範囲に維持しつつ、ハイドロゲル中の成分による電極エレメントへの腐食アタックを抑制することができる。したがって、経時による安定性に優れた高い電極性能を有する医療用電極を安価に供給することができる。 The hydrogel of the present invention adopts a laminated structure of a layer A containing only a small amount of chloride ions and a layer B, and controls the pH within a specific range to keep the overall impedance in a good range. While maintaining it, it is possible to suppress the corrosion attack on the electrode element due to the components in the hydrogel. Therefore, it is possible to inexpensively supply a medical electrode having high electrode performance with excellent stability over time.

本発明に係るハイドロゲルを用いた医療用電極の一実施形態の断面を模式的に示す図である。It is a figure which shows typically the cross section of one Embodiment of the medical electrode using the hydrogel which concerns on this invention.

以下、本発明を詳細に説明する。
図1に、本発明に係るハイドロゲルを用いた医療用電極の一実施形態の断面を示す。この実施形態におけるハイドロゲル1は、A層10とB層20とを積層して構成される。次に、A層10及びB層20のそれぞれの組成について説明する。
Hereinafter, the present invention will be described in detail.
FIG. 1 shows a cross section of an embodiment of a medical electrode using a hydrogel according to the present invention. The hydrogel 1 in this embodiment is formed by laminating the A layer 10 and the B layer 20. Next, the compositions of the A layer 10 and the B layer 20 will be described.

A層10には、モノマー由来成分、水、保湿剤及び電解質が含まれている。そして、A層10における塩化物イオン濃度が水に対して2.0重量%以下であることを特徴とする。 The layer A 10 contains a monomer-derived component, water, a moisturizer, and an electrolyte. The chloride ion concentration in the layer A 10 is 2.0% by weight or less with respect to water.

(モノマー由来成分)
A層で使用されるモノマー由来成分は、重合により架橋部位を含む水溶性高分子の状態で含まれている。水溶性高分子は、非架橋性モノマーと架橋性モノマーとの共重合体により得ることができる。例えば、水溶性の(メタ)アクリル系モノマーと2以上のアルケニル基を有する架橋性モノマーとの共重合体を用いることができる。
(Monomer-derived component)
The monomer-derived component used in the A layer is contained in the state of a water-soluble polymer containing a crosslinked site by polymerization. The water-soluble polymer can be obtained by a copolymer of a non-crosslinkable monomer and a crosslinkable monomer. For example, a copolymer of a water-soluble (meth) acrylic monomer and a crosslinkable monomer having two or more alkenyl groups can be used.

(メタ)アクリル系モノマーとしては、(メタ)アクリルアミド、N−アルキル変成(メタ)アクリルアミド、N,N−ジアルキル変成(メタ)アクリルアミド、(メタ)アクリル酸、アルキル(メタ)アクリレート等の(メタ)アクリル系モノマーを例示できる。また、N−ビニルアミド等の水溶性のモノマーを例示することができる。 Examples of the (meth) acrylic monomer include (meth) acrylamide, N-alkyl modified (meth) acrylamide, N, N-dialkyl modified (meth) acrylamide, (meth) acrylic acid, alkyl (meth) acrylate and the like (meth). An acrylic monomer can be exemplified. Moreover, a water-soluble monomer such as N-vinylamide can be exemplified.

また、2以上のアルケニル基を有する架橋性モノマーとしては、多官能アクリレート、多官能アクリルアミド等の架橋性モノマーを例示することができる。 Further, as the crosslinkable monomer having two or more alkenyl groups, a crosslinkable monomer such as polyfunctional acrylate and polyfunctional acrylamide can be exemplified.

この架橋された水溶性高分子によって、水溶性高分子のマトリックスを構成することができる。すなわち、モノマー由来成分から構成される架橋された水溶性高分子、水、保湿剤及び電解質が含まれる組成物であって、前記の水、保湿剤及び電解質がこの水溶性高分子のマトリックス内に含まれるハイドロゲルを得ることができる。 The crosslinked water-soluble polymer can form a matrix of water-soluble polymers. That is, it is a composition containing a crosslinked water-soluble polymer composed of monomer-derived components, water, a moisturizer and an electrolyte, and the water, the moisturizer and the electrolyte are contained in the matrix of the water-soluble polymer. The contained hydrogel can be obtained.

水溶性高分子を構成するモノマー由来成分としての非架橋性モノマーの具体例をさらに詳述すると、(メタ)アクリルアミド、N−メチル(メタ)アクリルアミド、N−エチル(メタ)アクリルアミド、N−プロピル(メタ)アクリルアミド、N,N−ジメチル(メタ)アクリルアミド、N,N−ジエチル(メタ)アクリルアミド、アクリロイルモルホリン等の非電解質系アクリルアミド誘導体、ターシャルブチルアクリルアミドスルホン酸(TBAS)及び/又はその塩、N,N−ジメチルアミノエチルアクリルアミド(DMAEAA)塩酸塩、N,N−ジメチルアミノプロピルアクリルアミド(DMAPAA)塩酸塩等の電解質系アクリルアミド誘導体、(メタ)アクリル酸、マレイン酸、イタコン酸、スルホプロピルメタクリレート(SPM)及び/又はその塩、メタクリロイルオキシエチルトリメチルアンモニウムクロライド(QDM)等の電解質系アクリル誘導体、ヒドロキシエチル(メタ)アクリレート、ポリエチレングリコール(メタ)アクリレート等の非電解質系アクリル誘導体が挙げられる。 Specific examples of the non-crosslinkable monomer as a monomer-derived component constituting the water-soluble polymer will be described in more detail. (Meta) acrylamide, N-methyl (meth) acrylamide, N-ethyl (meth) acrylamide, N-propyl ( Non-electrolyte acrylamide derivatives such as meta) acrylamide, N, N-dimethyl (meth) acrylamide, N, N-diethyl (meth) acrylamide, acryloylmorpholin, tarsal butyl acrylamide sulfonic acid (TBAS) and / or salts thereof, N , N-dimethylaminoethylacrylamide (DMAEAA) hydrochloride, electrolyte-based acrylamide derivatives such as N, N-dimethylaminopropylacrylamide (DMAPAA) hydrochloride, (meth) acrylic acid, maleic acid, itaconic acid, sulfopropyl methacrylate (SPM) ) And / or salts thereof, electrolyte-based acrylic derivatives such as methacryloyloxyethyl trimethylammonium chloride (QDM), and non-electrolyte-based acrylic derivatives such as hydroxyethyl (meth) acrylate and polyethylene glycol (meth) acrylate.

架橋性モノマーの具体例としては、N,N'−メチレンビス(メタ)アクリルアミド、エチレングリコールジ(メタ)アクリレート、ポリエチレングリコールジ(メタ)アクリレート、グリセリントリ(メタ)アクリレート等が挙げられる。なお、本明細書において、「(メタ)アクリル」及び「(メタ)アクリレート」は、それぞれ、「アクリル及びメタクリル」、「アクリレート及びメタクリレート」を意味する。 Specific examples of the crosslinkable monomer include N, N'-methylenebis (meth) acrylamide, ethylene glycol di (meth) acrylate, polyethylene glycol di (meth) acrylate, glycerin tri (meth) acrylate and the like. In addition, in this specification, "(meth) acrylic" and "(meth) acrylate" mean "acrylic and methacrylic", "acrylate and methacrylate", respectively.

A層中における架橋された水溶性高分子の含有量は、非架橋性モノマーと架橋性モノマーを含む配合液を調製する際、当該非架橋性モノマーと当該架橋性モノマーが均一に溶解していれば、特に限定されるものではない。しかし、前記架橋された水溶性高分子は、好ましくは、得られるゲル体のゲル強度を維持し、保型性、加工性を高めるために、A層全量に対して15重量%以上であり、18重量%以上であることがさらに好ましい。 The content of the crosslinked water-soluble polymer in the layer A is such that the non-crosslinkable monomer and the crosslinkable monomer are uniformly dissolved when the compounding solution containing the non-crosslinkable monomer and the crosslinkable monomer is prepared. For example, it is not particularly limited. However, the crosslinked water-soluble polymer is preferably 15% by weight or more based on the total amount of the A layer in order to maintain the gel strength of the obtained gel body and enhance the shape retention and processability. It is more preferably 18% by weight or more.

また、架橋された水溶性高分子のマトリックスを形成するためには、非架橋性モノマーを用いるが、当該非架橋性モノマーは、主として水溶性であり、水への溶解度が十分高く、特に、常温で液体のモノマーの場合は任意の割合で水と溶解するモノマーが好ましい。反面、A層を構成する組成物には、水とモノマー以外にも保湿剤や、電解質、必要に応じて、重合開始剤等の添加剤も溶解させる必要がある場合があり、この場合は、架橋された水溶性高分子の濃度は、A層全量に対して35重量%以下に設定することが好ましく、30重量%以下に設定することがさらに好ましい。 In addition, a non-crosslinkable monomer is used to form a matrix of crosslinked water-soluble polymers. The non-crosslinkable monomer is mainly water-soluble and has sufficiently high solubility in water, particularly at room temperature. In the case of a liquid monomer, a monomer that dissolves in water at an arbitrary ratio is preferable. On the other hand, in addition to water and the monomer, it may be necessary to dissolve a moisturizer, an electrolyte, and, if necessary, an additive such as a polymerization initiator in the composition constituting the layer A. In this case, The concentration of the crosslinked water-soluble polymer is preferably set to 35% by weight or less, more preferably 30% by weight or less, based on the total amount of the A layer.

前記架橋性モノマーのA層全量に対する含有量は、前記非架橋性モノマーあるいは当該架橋性モノマーの分子量や化学的、物理的特性に応じて適宜設定するべきであるが、得られるゲル体の保型性を高めるためには0.01重量%以上に設定することが好ましく、0.05重量%以上に設定することがさらに好ましい。逆に、保型性を損なわない程度に柔軟性を有している方が、粘着材として使用する際の初期タックが得やすいことから、1.0重量%以下に設定することが好ましく、0.6重量%以下に設定することがさらに好ましい。 The content of the crosslinkable monomer with respect to the total amount of the A layer should be appropriately set according to the molecular weight, chemical and physical properties of the non-crosslinkable monomer or the crosslinkable monomer, but the retention of the obtained gel body In order to improve the properties, it is preferably set to 0.01% by weight or more, and more preferably 0.05% by weight or more. On the contrary, it is preferable to set it to 1.0% by weight or less because it is easier to obtain the initial tack when used as an adhesive material if it has flexibility to the extent that the shape retention is not impaired. It is more preferable to set it to 6.6% by weight or less.

上述のように、前記非架橋性モノマーはマトリックスの大部分を占めるため、水溶性が高い方が好ましい。例えば溶解度においては少なくとも20(g/100mL−H2O)以上であることが好ましく、さらに好ましくは50(g/100mL−H2O)以上であり、最も好ましくは65(g/100mL−H2O)以上である。As described above, since the non-crosslinkable monomer occupies most of the matrix, it is preferable that the non-crosslinkable monomer has high water solubility. Is preferably at least 20 (g / 100mL-H 2 O) or more in for example solubility, more preferably not more 50 (g / 100mL-H 2 O) or more, and most preferably 65 (g / 100mL-H 2 O) That's all.

前記架橋性モノマーは、マトリックスの一部を構成するため、必ずしも水溶性のものを使用しなくてもマトリックス全体の親水性が損なわれることはない。水溶性が低い架橋性モノマーを前記配合液に溶解させる方法としては、例えば架橋性モノマーが液体の場合は非架橋性モノマーに溶解させる方法があり、非架橋性モノマー以外に多価アルコール等の保湿剤に溶解して添加する方法もある。 Since the crosslinkable monomer forms a part of the matrix, the hydrophilicity of the entire matrix is not impaired even if a water-soluble monomer is not necessarily used. As a method of dissolving a crosslinkable monomer having low water solubility in the compounding solution, for example, when the crosslinkable monomer is a liquid, there is a method of dissolving it in a non-crosslinkable monomer, and moisturizing a polyvalent alcohol or the like in addition to the non-crosslinkable monomer. There is also a method of dissolving it in an agent and adding it.

(保湿剤)
A層には、保湿性、可塑性を向上させるために保湿剤を含有させる。保湿剤としては、多価アルコールを用いることが好ましい。多価アルコールとしては、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の他、グリセリン、ペンタエリスリトール、ソルビトール等の多価アルコール類、ポリエチレングリコール、ポリプロピレングリコール、ポリグリセリン等の多価アルコール縮合体、ポリオキシエチレングリセリン等の多価アルコール変成体等が使用可能である。なお、保湿剤としては、常温(好ましくは氷点下10℃以上で)で液状、詳細には、ゲル体を実際に使用する温度領域(例えば室内で使用する場合は20℃前後)で液状の多価アルコールを使用することが好ましい。
(Moisturizer)
The layer A contains a moisturizer in order to improve moisturizing property and plasticity. As the moisturizer, it is preferable to use a polyhydric alcohol. Examples of polyhydric alcohols include diols such as ethylene glycol, propylene glycol and butanediol, polyhydric alcohols such as glycerin, pentaerythritol and sorbitol, polyhydric alcohol condensates such as polyethylene glycol, polypropylene glycol and polyglycerin, and poly. Polyhydric alcohol variants such as oxyethylene glycerin can be used. The moisturizer is liquid at room temperature (preferably at 10 ° C or higher below freezing point), and more specifically, it is multivalent in liquid in the temperature range where the gel is actually used (for example, around 20 ° C when used indoors). It is preferable to use alcohol.

A層には、水が含まれるため、保湿剤無くしては短時間で水分が蒸発及び/又は乾燥しやすく、可塑性が損なわれるとともに粘着性、特に初期タック力が著しく低下しやすい。また、本発明のハイドロゲルを、医療用電極に用いる場合に、水分が蒸発すると、電極のインピーダンスが高くなり、さらに電極が特定のインピーダンスを超えた場合には使用不可能になる。したがって、保湿剤は、A層に添加することにより、水分が一定以上蒸発するのを防止すると同時に、当該保湿剤が常温で液状であれば、保湿剤自体が可塑剤としての機能をも有する。 Since the layer A contains water, the water tends to evaporate and / or dry in a short time without a moisturizer, the plasticity is impaired, and the adhesiveness, particularly the initial tacking force, tends to be significantly reduced. Further, when the hydrogel of the present invention is used for a medical electrode, when water evaporates, the impedance of the electrode becomes high, and when the electrode exceeds a specific impedance, it becomes unusable. Therefore, the moisturizer prevents the water from evaporating more than a certain amount by adding it to the A layer, and at the same time, if the moisturizer is liquid at room temperature, the moisturizer itself also has a function as a plasticizer.

A層内における保湿剤の濃度は、保湿性、可塑性を維持し、優れた安定性を発現するために、A層全量に対して35重量%以上であることが好ましく、さらに、40重量%以上であることがより好ましい。また、この保湿剤の量は、得られるゲル体の腰強度、粘着力を確保する意味において、一定以上の樹脂固形分の含有量を確保するため、A層全量に対して70重量%以下であることが好ましく、65重量%以下であることがより好ましい。 The concentration of the moisturizer in the A layer is preferably 35% by weight or more, more preferably 40% by weight or more, based on the total amount of the A layer in order to maintain moisturizing property and plasticity and to exhibit excellent stability. Is more preferable. The amount of this moisturizer is 70% by weight or less with respect to the total amount of the A layer in order to secure a certain level or more of the resin solid content in order to secure the waist strength and adhesive strength of the obtained gel body. It is preferably present, and more preferably 65% by weight or less.

(水)
A層に含まれる水の濃度は、後述する粘着性を有する水不溶性高分子等を安定的に分散させるために、配合液中に13重量%以上、つまりA層全量に対して13重量%以上であることが好ましく、18重量%以上であることがさらに好ましい。また、蒸発、乾燥によるゲル物性の変動を抑え、ゲル物性を安定化するためにはA層全量に対して40重量%以下であることが好ましく、30重量%以下に設定することがさらに好ましい。例えば、保湿剤としてグリセリンを使用する場合、相対湿度がおおむね50%〜70%の範囲で、自重の約20〜約40重量%の水分を保持する性質(保湿性)を有している。さらに、発明者らが各種保湿剤を含有するハイドロゲルを作製し、相対湿度60%での保湿性を求めた結果、例えばグリセリンの保湿性は約30重量%であり、乳酸ナトリウムでは約80重量%であった。
(water)
The concentration of water contained in the A layer is 13% by weight or more in the compounding solution, that is, 13% by weight or more based on the total amount of the A layer in order to stably disperse the water-insoluble polymer having adhesiveness described later. It is preferably 18% by weight or more. Further, in order to suppress fluctuations in gel physical properties due to evaporation and drying and to stabilize gel physical properties, it is preferably 40% by weight or less, and more preferably 30% by weight or less, based on the total amount of the A layer. For example, when glycerin is used as a moisturizer, it has a property (moisturizing property) of retaining about 20 to about 40% by weight of its own weight in a relative humidity range of about 50% to 70%. Furthermore, as a result of the inventors preparing hydrogels containing various moisturizers and obtaining moisturizing properties at a relative humidity of 60%, for example, the moisturizing properties of glycerin are about 30% by weight, and that of sodium lactate is about 80% by weight. %Met.

以上のように、保湿剤の保湿性は相対湿度に依存し、保湿剤を使用したハイドロゲルの保湿性も同じく相対湿度に依存する。保湿力の異なる保湿剤を組み合わせて使用することにより、一定湿度におけるゲルの保湿性を制御することは可能であるが、相対湿度依存性は保湿剤固有の性質であるため実質制御不可能である。以上より、理想的には保湿性が低い保湿剤(さらに理想的には常温で液体であること)を高濃度で使用し、ゲルの設計上の含水率を低く設定することで、ゲルの保湿性の相対湿度依存性を見かけ上低くすることは可能であるが、A層では、粘着性を有する水不溶性高分子等を安定的に分散させるため、上記の濃度以上の水分量を保持することが好ましい。 As described above, the moisturizing property of the moisturizer depends on the relative humidity, and the moisturizing property of the hydrogel using the moisturizer also depends on the relative humidity. It is possible to control the moisturizing property of the gel at a constant humidity by using a combination of moisturizers having different moisturizing powers, but the relative humidity dependence is practically uncontrollable because it is a property peculiar to the moisturizer. .. Based on the above, a moisturizer with low moisturizing properties (ideally, it should be liquid at room temperature) is used at a high concentration, and the water content in the gel design is set low to moisturize the gel. Although it is possible to apparently reduce the relative humidity dependence of the sex, in the A layer, in order to stably disperse the water-insoluble polymer having adhesiveness, etc., the water content should be maintained above the above concentration. Is preferable.

(電解質)
A層には、電解質が含有される。これにより、A層を構成するゲル材に導電性が付与される。上記電解質としては特に限定されず、例えば、ハロゲン化ナトリウム、ハロゲン化リチウム、ハロゲン化カリウム等のハロゲン化アルカリ金属;ハロゲン化マグネシウム、ハロゲン化カルシウム等のハロゲン化アルカリ土類金属;その他の金属ハロゲン化物等が挙げられる。また、上記電解質として、各種金属の、次亜塩素酸塩、亜塩素酸塩、塩素酸塩、過塩素酸塩、硫酸塩、炭酸塩、硝酸塩、燐酸塩も好適に用いられる。また、上記電解質として、アンモニウム塩、各種錯塩等の無機塩類;酢酸、安息香酸、乳酸等の一価有機カルボン酸の塩;酒石酸等の多価有機カルボン酸の塩;フタル酸、コハク酸、アジピン酸、クエン酸等の多価カルボン酸の一価又は二価以上の塩;スルホン酸、アミノ酸等の有機酸の金属塩;有機アンモニウム塩等も好適である。これらの電解質は、いずれか一種を単独で、又は二種以上を組み合わせて用いることができる。
(Electrolytes)
The A layer contains an electrolyte. As a result, conductivity is imparted to the gel material constituting the A layer. The electrolyte is not particularly limited, and for example, alkali metal halides such as sodium halide, lithium halide and potassium halide; alkaline earth metals halide such as magnesium halide and calcium halide; and other metal halides. And so on. Further, as the above-mentioned electrolyte, various metals such as hypochlorite, chlorite, chlorite, perchlorate, sulfate, carbonate, nitrate and phosphate are also preferably used. In addition, as the above electrolyte, inorganic salts such as ammonium salt and various complex salts; salts of monovalent organic carboxylic acids such as acetic acid, benzoic acid and lactic acid; salts of polyvalent organic carboxylic acids such as tartaric acid; phthalic acid, succinic acid and adipine. Monovalent or divalent or higher salts of polyvalent carboxylic acids such as acids and citric acids; metal salts of organic acids such as sulfonic acid and amino acids; organic ammonium salts and the like are also suitable. Any one of these electrolytes can be used alone or in combination of two or more.

ただし、A層における塩化物イオン濃度が、A層に含まれる水に対して2.0重量%以下であることを要する。好ましくは1.0重量%以下、より好ましくは0.5重量%以下である。これにより、医療用電極において、A層に接触する電極エレメントとして使用されるアルミニウムやスズの腐食を抑制することができる。塩化物イオン濃度を水に対して2.0重量%以下とするため、電解質として、塩化物イオンを含まない塩類を用いることが好ましく、具体例として、ナトリウム等のアルカリ金属の硫酸塩、炭酸塩等、マグネシウム等のアルカリ土類金属の硫酸塩、炭酸塩等が挙げられる。特に好ましくは、硫酸ナトリウム及び硫酸マグネシウムである。しかし、塩化ナトリウム等の、塩化物イオンを含む塩類がA層において排除されるものではなく、塩化物イオン濃度が2.0重量%以下である範囲内で、必要に応じて上記硫酸塩等とともに含有することができる。 However, the chloride ion concentration in the A layer needs to be 2.0% by weight or less with respect to the water contained in the A layer. It is preferably 1.0% by weight or less, more preferably 0.5% by weight or less. This makes it possible to suppress the corrosion of aluminum and tin used as the electrode element in contact with the A layer in the medical electrode. Since the chloride ion concentration is 2.0% by weight or less with respect to water, it is preferable to use salts that do not contain chloride ions as the electrolyte, and as specific examples, sulfates and carbonates of alkali metals such as sodium. Etc., sulfates and carbonates of alkaline earth metals such as magnesium can be mentioned. Particularly preferred are sodium sulfate and magnesium sulfate. However, salts containing chloride ions such as sodium chloride are not excluded in the A layer, and the chloride ion concentration is 2.0% by weight or less, and if necessary, together with the above sulfates and the like. Can be contained.

A層における電解質の添加量は、電解質の種類によっても異なるが、A層の全量に対して、0.05〜10重量%であることが好ましく、2〜6重量%であることがより好ましい。また、電解質の添加量は、20℃における水への溶解度(A層中の水に溶解する電解質の限界量)に対して60〜100重量%であることが好ましい。より好ましくは80〜100重量%である。電解質の含有量が少な過ぎると、インピーダンスが高くなり、導電性が損なわれる。また、電解質の含有量が増えるに従ってインピーダンスは低下するが、電解質の含有量が多過ぎると、溶解するのに必要な水の量が多くなり好ましくない。
なお、本発明における電解質の20℃における水への溶解度はそれぞれ、硫酸ナトリウムが19.5(g/100mL−HO)、硫酸マグネシウムが33.7(g/100mL−HO)、塩化ナトリウムが35.89(g/100mL−HO)である。
The amount of the electrolyte added to the layer A varies depending on the type of electrolyte, but is preferably 0.05 to 10% by weight, more preferably 2 to 6% by weight, based on the total amount of the layer A. The amount of the electrolyte added is preferably 60 to 100% by weight with respect to the solubility in water at 20 ° C. (the limit amount of the electrolyte dissolved in water in the layer A). More preferably, it is 80 to 100% by weight. If the electrolyte content is too low, the impedance will be high and the conductivity will be impaired. Further, the impedance decreases as the content of the electrolyte increases, but if the content of the electrolyte is too large, the amount of water required for dissolution increases, which is not preferable.
The solubility of the electrolyte in water at 20 ° C. in the present invention is 19.5 (g / 100 mL-H 2 O) for sodium sulfate, 33.7 (g / 100 mL-H 2 O) for magnesium sulfate, and chloride, respectively. Sodium is 35.89 (g / 100 mL-H 2 O).

(水不溶性高分子)
A層には、必要に応じて、粘着性を有する水不溶性高分子を添加することができる。粘着性を有する水不溶性高分子としては、(メタ)アクリルエステル、酢酸ビニル、マレイン酸エステル等の疎水性モノマーの単独又は複数を重合させたものが挙げられる。具体的には、イソオクチル(メタ)アクリレート、2−エチルヘキシル(メタ)アクリレート、ブチル(メタ)アクリレート、酢酸ビニル、マレイン酸ジオクチル等の疎水性モノマーの単独もしくは共重合体である。前記以外にエチレン、プロピレン、ブチレン、メチル(メタ)アクリレート、エチル(メタ)アクリレート等の疎水性モノマーのいずれか一つ、又は、複数がさらに共重合されていても良い。また、シリコーン粘着剤や天然ゴム系や合成ゴム系の粘着剤を使用することも可能である。これらの中で、アクリルエステル共重合体は改良が重ねられており、高粘着であることから好適に使用される。
(Water-insoluble polymer)
A water-insoluble polymer having adhesiveness can be added to the A layer, if necessary. Examples of the water-insoluble polymer having adhesiveness include those obtained by polymerizing one or more hydrophobic monomers such as (meth) acrylic ester, vinyl acetate, and maleic acid ester. Specifically, it is a single or copolymer of a hydrophobic monomer such as isooctyl (meth) acrylate, 2-ethylhexyl (meth) acrylate, butyl (meth) acrylate, vinyl acetate, and dioctyl maleate. In addition to the above, any one or more of hydrophobic monomers such as ethylene, propylene, butylene, methyl (meth) acrylate and ethyl (meth) acrylate may be further copolymerized. It is also possible to use a silicone adhesive or a natural rubber-based or synthetic rubber-based adhesive. Among these, the acrylic ester copolymer has been repeatedly improved and is preferably used because of its high adhesiveness.

粘着性を有する水不溶性高分子をA層中に分散させるためには、前記高分子を乳化分散させたエマルジョンを使用することが好ましい。通常、前記エマルジョンの固形分は30〜60重量%であり、残りの大部分は水である。例えば、アクリルエステル系共重合樹脂のエマルジョンとして、昭和高分子株式会社製の商品名「ポリゾールPSA SE−1730」、日信化学工業株式会社の商品名「ビニブランADH−1048」等が好適に用いられる。 In order to disperse the water-insoluble polymer having adhesiveness in the layer A, it is preferable to use an emulsion in which the polymer is emulsified and dispersed. Generally, the solid content of the emulsion is 30-60% by weight, and most of the rest is water. For example, as an emulsion of an acrylic ester-based copolymer resin, a trade name "Polysol PSA SE-1730" manufactured by Showa High Polymer Co., Ltd., a trade name "Viniblanc ADH-1048" manufactured by Nisshin Chemical Industry Co., Ltd., etc. are preferably used. ..

A層における、粘着性を有する水不溶性高分子の含有量は、最終製品に期待する効果に応じて調節すれば良いが、電極エレメントに対する良好な粘着力を得るためには、A層全量に対して3重量%以上添加することが好ましい。より好ましくは5重量%以上であり、特に好ましくは8重量%以上である。添加量は多くても差し支えないが、添加量が多過ぎても、粘着力は一定値以上向上せず、また、医療用電極ハイドロゲルとして用いる場合にハイドロゲルの導電性も低下するため、これらのバランスを考慮して、A層全量に対して20重量%以下であることが好ましい。より好ましくは15重量%以下、特に好ましくは13重量%以下である。 The content of the water-insoluble polymer having adhesiveness in the A layer may be adjusted according to the effect expected for the final product, but in order to obtain good adhesiveness to the electrode element, the content of the total amount of the A layer may be adjusted. It is preferable to add 3% by weight or more. It is more preferably 5% by weight or more, and particularly preferably 8% by weight or more. A large amount may be added, but if the amount added is too large, the adhesive strength does not improve more than a certain value, and the conductivity of the hydrogel also decreases when used as a medical electrode hydrogel. It is preferable that the amount is 20% by weight or less based on the total amount of the A layer in consideration of the balance. It is more preferably 15% by weight or less, and particularly preferably 13% by weight or less.

さらに、粘着性を有する水不溶性高分子は、前記疎水性モノマーと、親水性モノマーの共重合体であることが好ましい。疎水性モノマーに対して親水性モノマーを共重合することで、水に不溶性の高分子の分散安定性が高くなり、分散剤や界面活性剤等の添加を少なくできる利点がある。 Further, the water-insoluble polymer having adhesiveness is preferably a copolymer of the hydrophobic monomer and the hydrophilic monomer. Copolymerizing a hydrophilic monomer with a hydrophobic monomer has an advantage that the dispersion stability of a water-insoluble polymer is increased and the addition of a dispersant, a surfactant, or the like can be reduced.

粘着性を有する水不溶性高分子が、疎水性モノマーと親水性モノマーの共重合体である場合、当該共重合体における親水性モノマーの共重合比率が0.1重量%以上の場合に分散安定化の効果を発現する。また、当該共重合比率が5重量%より多い場合は前記高分子の生成が困難になることが特開2002−80809号公報、特開2003−336024号公報、及び特開2003−335805号公報に記載されている。したがって、前記水不溶性高分子として、疎水性モノマーと親水性モノマーの共重合体であって当該親水性モノマーの共重合比率が0.1〜5重量%である共重合体を用いることが好ましい。 When the water-insoluble polymer having adhesiveness is a copolymer of a hydrophobic monomer and a hydrophilic monomer, dispersion stabilization is performed when the copolymerization ratio of the hydrophilic monomer in the copolymer is 0.1% by weight or more. The effect of Further, when the copolymerization ratio is more than 5% by weight, it becomes difficult to produce the polymer, according to JP-A-2002-80809, JP-A-2003-336024, and JP-A-2003-335805. Have been described. Therefore, as the water-insoluble polymer, it is preferable to use a copolymer of a hydrophobic monomer and a hydrophilic monomer in which the copolymerization ratio of the hydrophilic monomer is 0.1 to 5% by weight.

前記親水性モノマーとしては、ヒドロキシエチル(メタ)アクリレート、ポリエチレングリコール(メタ)アクリレート、(メタ)アクリルアミド、N−メチル(メタ)アクリルアミド、N−エチル(メタ)アクリルアミド、N−プロピル(メタ)アクリルアミド、N,N−ジメチル(メタ)アクリルアミド、N,N−ジエチル(メタ)アクリルアミド、アクリロイルモルホリン、ターシャルブチルアクリルアミドスルホン酸(TBAS)及び/又はその塩、N,N−ジメチルアミノエチルアクリルアミド(DMAEAA)塩酸塩、N,N−ジメチルアミノプロピルアクリルアミド(DMAPAA)塩酸塩、(メタ)アクリル酸、マレイン酸、イタコン酸、スルホプロピルメタクリレート(SPM)及び/又はその塩、メタクリロイルオキシエチルトリメチルアンモニウムクロライド(QDM)等の水溶性モノマーが挙げられる。これらの中で、少なくとも1種のカルボキシル基を含有する水溶性モノマーを含むことが望ましく、特に、(メタ)アクリル酸及び/又はその塩は汎用モノマーであり、好適に使用され、中でもアクリル酸アルキルエステルを用いることが好ましい。 Examples of the hydrophilic monomer include hydroxyethyl (meth) acrylate, polyethylene glycol (meth) acrylate, (meth) acrylamide, N-methyl (meth) acrylamide, N-ethyl (meth) acrylamide, N-propyl (meth) acrylamide, and the like. N, N-dimethyl (meth) acrylamide, N, N-diethyl (meth) acrylamide, acryloylmorpholin, tertiary butylacrylamide sulfonic acid (TBAS) and / or a salt thereof, N, N-dimethylaminoethylacrylamide (DMAEAA) hydrochloric acid Salts, N, N-dimethylaminopropylacrylamide (DMAPAA) hydrochloride, (meth) acrylic acid, maleic acid, itaconic acid, sulfopropylmethacrylate (SPM) and / or salts thereof, methacryloyloxyethyltrimethylammonium chloride (QDM), etc. Water-soluble monomer of. Among these, it is desirable to contain a water-soluble monomer containing at least one carboxyl group, and in particular, (meth) acrylic acid and / or a salt thereof is a general-purpose monomer and is preferably used, and among them, alkyl acrylate. It is preferable to use an ester.

(両親媒性高分子)
本実施形態に係るハイドロゲルにおけるA層には、必要に応じて、両親媒性高分子を含有させ、導電材料から構成される電極エレメントに対して良好な付着性を付与することができる。また、両親媒性高分子を含有し、粘着性を有する水不溶性高分子も含むことにより、前記水不溶性高分子の分散安定性が良好になる。特に、A層を形成する配合液の調製時に前記水不溶性高分子の分散安定性が良好になるために、より均一で品質安定性が高い良好なハイドロゲルのA層を得ることができる。
(Aphiphile polymer)
If necessary, the layer A in the hydrogel according to the present embodiment may contain an amphipathic polymer to impart good adhesion to an electrode element made of a conductive material. Further, by containing the amphipathic polymer and also including the water-insoluble polymer having adhesiveness, the dispersion stability of the water-insoluble polymer is improved. In particular, since the dispersion stability of the water-insoluble polymer becomes good at the time of preparing the compounding solution forming the A layer, a more uniform and high quality stability A layer of a good hydrogel can be obtained.

本発明において、両親媒性とは、少なくとも有機溶媒と水の混合溶媒に溶解し、好ましくは、水と、極性有機溶媒の双方に溶解可能であることを意味する。有機溶媒と水の混合溶媒の例としては、エタノール/水=60/40の混合溶媒が挙げられる。したがって、前記両親媒性高分子は、室温下において、エタノール/水=60/40の混合溶媒に対しても溶解する高分子が該当する。 In the present invention, amphipathic means that it is soluble in at least a mixed solvent of organic solvent and water, and is preferably soluble in both water and a polar organic solvent. An example of a mixed solvent of an organic solvent and water is a mixed solvent of ethanol / water = 60/40. Therefore, the amphipathic polymer corresponds to a polymer that dissolves in a mixed solvent of ethanol / water = 60/40 at room temperature.

本実施形態においては、両親媒性高分子として、ケン化度50〜98%のポリビニルアルコールを用いることができる。ケン化度が50%未満であるか、又は98%を超えると、水溶化が不可能ではないが困難になり、製造時のハンドリング性が低下する。なお、ポリビニルアルコールのケン化度については、ケン化度98%以上を完全ケン化と呼び、98%〜80%程度を部分ケン化と呼び、それ以下を低ケン化と呼ぶ。部分ケン化に関しては、より詳細に区別する場合は、ケン化度95%前後のものを中間ケン化と呼び、概ね95%〜80%程度のものを部分ケン化と呼ぶ場合もある。また、ケン化度とは、以下の式で算出される百分率である。
ケン化度=ポリビニルアルコールユニット/
(酢酸ビニルユニット+ポリビニルアルコールユニット)×100
※ 各ユニットの物質量(モル数)を上式に代入して計算する。
In the present embodiment, polyvinyl alcohol having a saponification degree of 50 to 98% can be used as the amphipathic polymer. If the degree of saponification is less than 50% or more than 98%, water solubilization becomes difficult, if not impossible, and the handleability during production is lowered. Regarding the degree of saponification of polyvinyl alcohol, a degree of saponification of 98% or more is referred to as complete saponification, about 98% to 80% is referred to as partial saponification, and less than that is referred to as low saponification. With regard to partial saponification, when distinguishing in more detail, those having a saponification degree of about 95% may be referred to as intermediate saponification, and those having a saponification degree of about 95% to 80% may be referred to as partial saponification. The degree of saponification is a percentage calculated by the following formula.
Degree of saponification = polyvinyl alcohol unit /
(Vinyl acetate unit + polyvinyl alcohol unit) x 100
* Calculate by substituting the amount of substance (number of moles) of each unit into the above formula.

ケン化度50〜98%のポリビニルアルコールの具体例として、日本酢ビポバール株式会社の商品名「JポバールJMR−10M」(ケン化度65%)、日本合成化学工業株式会社の商品名「ゴーセファイマーLW−300」(ケン化度53〜60%)、電気化学工業株式会社の商品名「デンカポバールMP−10」(ケン化度70%)、日本酢ビポバール株式会社の商品名「JポバールVP−18」(ケン化度88%)等が挙げられる。 Specific examples of polyvinyl alcohol with a degree of saponification of 50 to 98% include the product name "J Poval JMR-10M" of Japan Vam & Poval Co., Ltd. (65% degree of saponification) and the product name of Nippon Synthetic Chemical Industry Co., Ltd. "Gosefa". Immers LW-300 "(Kenification degree 53-60%), Denka Poval MP-10" (Kenka Poval MP-10), Nippon Vam & Poval Co., Ltd. product name "J Poval VP" -18 ”(88% degree of saponification) and the like.

また、両親媒性高分子として、ポリアクリル酸又はその塩等の水溶性高分子を含有させても良い。このような水溶性高分子の例として、アクリル酸とメタクリル酸との共重合体、構成単位にN−アルキルスルホン酸アクリルアミドを含むポリマー等を挙げることができる。これらは、いずれかを単独で用いても良いし、複数種を併用しても良い。アクリル酸とメタクリル酸との共重合体は、アクリル酸とメタクリル酸との共重合比(モル比)が9:1〜1:9であることが好ましい。 Further, as the amphipathic polymer, a water-soluble polymer such as polyacrylic acid or a salt thereof may be contained. Examples of such a water-soluble polymer include a copolymer of acrylic acid and methacrylic acid, a polymer containing acrylamide of N-alkylsulfonic acid as a constituent unit, and the like. Any of these may be used alone, or a plurality of types may be used in combination. The copolymer of acrylic acid and methacrylic acid preferably has a copolymerization ratio (molar ratio) of acrylic acid and methacrylic acid of 9: 1 to 1: 9.

アクリル酸とメタクリル酸との共重合体は、例えば、ラジカル重合、レドックス反応、光照射等の方法により製造することができる。このようなアクリル酸とメタクリル酸との共重合体として、東亞合成社製のジュリマーAC−20H、AC−20L(商品名)や、日本触媒社製FL−200(商品名)等の市販品を使用することもできる。 The copolymer of acrylic acid and methacrylic acid can be produced, for example, by a method such as radical polymerization, redox reaction, or light irradiation. As such a copolymer of acrylic acid and methacrylic acid, commercially available products such as Julimer AC-20H and AC-20L (trade name) manufactured by Toagosei Co., Ltd. and FL-200 (trade name) manufactured by Nippon Shokubai Co., Ltd. are available. It can also be used.

構成単位にN−アルキルスルホン酸アクリルアミドを含むポリマーの重量平均分子量は特に限定されるものではないが、配合液の調製のし易さや、得られるハイドロゲルが最適な粘着力を発揮するために、700万以下であることが好ましい。また、凝集性のあるゲルを得るために50万以上であることが好ましい。 The weight average molecular weight of the polymer containing acrylamide N-alkylsulfonic acid as a constituent unit is not particularly limited, but in order to make the compounding solution easy to prepare and the obtained hydrogel to exhibit the optimum adhesive strength. It is preferably 7 million or less. Further, it is preferably 500,000 or more in order to obtain a cohesive gel.

構成単位にN−アルキルスルホン酸アクリルアミドを含むポリマーは、他のポリマーとの共重合体であっても良い。市販されている上記共重合体として、例えば、アクリル酸とN−アルキルスルホン酸アクリルアミドとの共重合体が挙げられる。具体的には、アクリル酸とアクリルアミドメチルプロパンスルホン酸との共重合体(東亞合成社製アロンビスAH−305(商品名))等を用いることができる。 The polymer containing acrylamide N-alkylsulfonic acid as a structural unit may be a copolymer with another polymer. Examples of the above-mentioned copolymers on the market include copolymers of acrylic acid and acrylamide N-alkylsulfonic acid. Specifically, a copolymer of acrylic acid and acrylamide methylpropane sulfonic acid (Alonbis AH-305 (trade name) manufactured by Toagosei Co., Ltd.) or the like can be used.

構成単位にN−アルキルスルホン酸アクリルアミドを含むポリマーが他のポリマーとの共重合体である場合、その共重合比(モル比)は、N−アルキルスルホン酸アクリルアミドを含むポリマー:他のポリマー=2:8〜8:2であることが好ましく、2:8〜5:5であることがより好ましい。 When the polymer containing acrylamide N-alkylsulfonate as a constituent unit is a copolymer with another polymer, the copolymerization ratio (molar ratio) is the polymer containing acrylamide N-alkylsulfonate: other polymer = 2. : 8 to 8: 2, more preferably 2: 8 to 5: 5.

A層における前記両親媒性高分子の添加量は、添加による配合液の分散安定性向上の効果を得るためには、A層全量に対して0.05重量%以上添加することが好ましく、より好ましくは0.1重量%以上である。添加量が多過ぎると、配合液の粘度が上昇するために配合液の調製時に混入した気泡が抜けるのに時間がかかったり、電解質の添加が多い場合には水不溶性高分子が凝集しやすくなる傾向がある。したがって、前記両親媒性高分子の添加量は、A層全量に対して5.0重量%以下であり、好ましくは4.0重量%以下である。分散安定性向上のためには、この程度の添加量で効果は十分に得られる。 The amount of the amphipathic polymer added to the layer A is preferably 0.05% by weight or more based on the total amount of the layer A in order to obtain the effect of improving the dispersion stability of the compounding solution by the addition. It is preferably 0.1% by weight or more. If the amount added is too large, the viscosity of the compounding solution increases, so it takes time for the bubbles mixed in during the preparation of the compounding solution to escape, and if the amount of electrolyte added is large, the water-insoluble polymer tends to aggregate. Tend. Therefore, the amount of the amphipathic polymer added is 5.0% by weight or less, preferably 4.0% by weight or less, based on the total amount of the A layer. In order to improve the dispersion stability, the effect can be sufficiently obtained with this amount of addition.

(pH調製剤)
A層は、少なくともモノマー由来成分を構成するモノマー、水、保湿剤及び電解質、必要に応じて用いる水不溶性高分子及び両親媒性高分子、並びに重合開始剤を含む配合液を加熱又は光照射することにより重合反応させて得ることができる。得られたA層のpHは3〜7の範囲内とする。もともと、水溶性のアクリルエステルやアクリルアミド誘導体は、モノマーであれポリマーであれ、アルカリ性の水溶液中で保管すると、エステル基やアミド基の加水分解が進行する。逆に、pHが酸性に傾き過ぎても同様に加水分解が進行する。したがって、pHを3〜7に調整することにより、アクリルモノマーの加水分解を抑制することが可能となり、配合液の保管性とともに、ゲル生成後の長期保存安定性も向上する。
(PH adjuster)
The layer A is heated or light-irradiated with a compounding solution containing at least the monomers constituting the monomer-derived components, water, a moisturizer and an electrolyte, a water-insoluble polymer and an amphipathic polymer used as necessary, and a polymerization initiator. This can be obtained by subjecting it to a polymerization reaction. The pH of the obtained layer A is in the range of 3 to 7. Originally, when a water-soluble acrylic ester or acrylamide derivative, whether a monomer or a polymer, is stored in an alkaline aqueous solution, hydrolysis of an ester group or an amide group proceeds. On the contrary, even if the pH becomes too acidic, hydrolysis proceeds in the same manner. Therefore, by adjusting the pH to 3 to 7, the hydrolysis of the acrylic monomer can be suppressed, and the storage stability of the compounding solution and the long-term storage stability after gel formation are improved.

A層には、ハイドロゲルのpHを3〜7に調整するため、必要に応じて、pH調整剤を添加することができる。pH調整剤として、一定量の鉱酸や有機酸を配合液に添加することにより、pHを3〜7に調整することが可能である。この場合、多官能の鉱酸及び/又は有機酸を使用することが好ましい。さらには、酸とその塩を混合して用いると、pH緩衝性が発現し、よりpHを安定化させることが可能となるため好ましい。 Since the pH of the hydrogel is adjusted to 3 to 7 in the layer A, a pH adjusting agent can be added as needed. The pH can be adjusted to 3 to 7 by adding a certain amount of mineral acid or organic acid to the compounding solution as a pH adjuster. In this case, it is preferable to use a polyfunctional mineral acid and / or an organic acid. Furthermore, it is preferable to use a mixture of the acid and its salt because pH buffering property is exhibited and the pH can be further stabilized.

鉱酸としては、硫酸、リン酸、炭酸等が挙げられる。また、有機酸としては、クエン酸、シュウ酸、マロン酸、コハク酸、酒石酸等の多官能カルボン酸が挙げられる。pH調整剤である前記鉱酸、前記有機酸、及びこれらの塩について、配合液における添加量は、特に限定されるものではなく、pH調整剤の能力に応じて適宜設定することができる。 Examples of the mineral acid include sulfuric acid, phosphoric acid, carbonic acid and the like. Examples of the organic acid include polyfunctional carboxylic acids such as citric acid, oxalic acid, malonic acid, succinic acid and tartaric acid. The amount of the mineral acid, the organic acid, and salts thereof, which are pH adjusters, is not particularly limited, and can be appropriately set according to the ability of the pH adjuster.

(重合開始剤)
前記配合液は、光重合開始剤を含むことができる。光重合開始剤は、紫外線や可視光線で開裂し、ラジカルを発生するものが好適であり、α−ヒドロキシケトン、α−アミノケトン、ベンジルメチルケタール、ビスアシルフォスフィンオキサイド、メタロセン等が挙げられる。より具体的には、2−ヒドロキシ−2−メチル−1−フェニル−プロパン−1−オン(製品名:ダロキュア1173、チバスペシャリティーケミカルズ株式会社製)、1−ヒドロキシ−シクロヘキシル−フェニル−ケトン(製品名:イルガキュア184、チバスペシャリティーケミカルズ株式会社製)、1−[4−(2−ヒドロキシエトキシ)−フェニル]−2−ヒドロキシ−2−メチル−プロパン−1−オン(製品名:イルガキュア2959、チバスペシャリティーケミカルズ株式会社製)、2−メチル−1−[(メチルチオ)フェニル]−2−モルフォリノプロパン−1−オン(製品名:イルガキュア907、チバスペシャリティーケミカルズ株式会社製)、2−ベンジル−2−ジメチルアミノ−1−(4−モルフォリノフェニル)−ブタン−1−オン(製品名:イルガキュア369、チバスペシャリティーケミカルズ株式会社製)、2−ヒロドキシ−1−{4−[4−(2−ヒドロキシ−2−メチル−プロピオニル)−ベンジル]フェニル}−2−メチル−プロパン−1−オン(製品名:イルガキュア127、チバスペシャリティーケミカルズ株式会社製)等が挙げられる。これらは、単独又は複数を組み合わせて使用することが可能である。
(Polymerization initiator)
The compounding solution may contain a photopolymerization initiator. The photopolymerization initiator is preferably one that is cleaved by ultraviolet rays or visible light to generate radicals, and examples thereof include α-hydroxyketone, α-aminoketone, benzylmethylketal, bisacylphosphine oxide, and metallocene. More specifically, 2-hydroxy-2-methyl-1-phenyl-propane-1-one (product name: DaroCure 1173, manufactured by Ciba Speciality Chemicals Co., Ltd.), 1-hydroxy-cyclohexyl-phenyl-ketone (product). Name: Irgacure 184, manufactured by Ciba Speciality Chemicals Co., Ltd., 1- [4- (2-hydroxyethoxy) -phenyl] -2-hydroxy-2-methyl-propane-1-one (Product name: Irgacure 2959, Ciba) Specialty Chemicals Co., Ltd.), 2-Methyl-1-[(Methylthio) phenyl] -2-morpholinopropan-1-one (Product name: Irgacure 907, Cibas Specialty Chemicals Co., Ltd.), 2-Benzyl- 2-Dimethylamino-1- (4-morpholinophenyl) -butane-1-one (product name: Irgacure 369, manufactured by Ciba Speciality Chemicals Co., Ltd.), 2-Hyrodoxy-1- {4- [4- (2) -Hydroxy-2-methyl-propionyl) -benzyl] phenyl} -2-methyl-propane-1-one (product name: Irgacure 127, manufactured by Ciba Speciality Chemicals Co., Ltd.) and the like. These can be used alone or in combination of two or more.

光重合開始剤の添加量は、重合反応を十分に行い、残存モノマーを低減するためには、ゲル化前配合液100重量%中、0.01重量%以上であることが好ましく、光重合開始剤の反応残による変色(黄変)や臭気を防ぐため1.0重量%以下であることが好ましい。より好ましくは、0.05〜0.5重量%である。 The amount of the photopolymerization initiator added is preferably 0.01% by weight or more in 100% by weight of the pre-gelling compounding solution in order to sufficiently carry out the polymerization reaction and reduce residual monomers, and the photopolymerization initiator is started. It is preferably 1.0% by weight or less in order to prevent discoloration (yellowing) and odor due to the reaction residue of the agent. More preferably, it is 0.05 to 0.5% by weight.

(界面活性剤)
A層を形成する際、前記配合液に界面活性剤を添加することができる。界面活性剤により、水不溶性高分子や両親媒性高分子の塩析による凝集傾向を低減させることが可能となる。特に、ポリオキシエチレンアルキルエーテル硫酸エステル基を有する界面活性剤が好ましい。これら界面活性剤の添加による効果を得るためには、前記配合液に対して0.1重量%以上の添加が好ましく、また、粘着性や他の性能への影響を考慮した場合、前記配合液に対して2.0重量%以下の添加が好ましい。界面活性剤の添加方法は特に限定されない。
(Surfactant)
When forming the A layer, a surfactant can be added to the compounding solution. Surfactants make it possible to reduce the tendency of aggregation of water-insoluble polymers and amphipathic polymers due to salting out. In particular, a surfactant having a polyoxyethylene alkyl ether sulfate group is preferable. In order to obtain the effect of adding these surfactants, it is preferable to add 0.1% by weight or more with respect to the compounding solution, and when the influence on adhesiveness and other performance is taken into consideration, the compounding solution It is preferably added in an amount of 2.0% by weight or less. The method of adding the surfactant is not particularly limited.

(過酸化物)
さらに、必要に応じて、前記配合液に少なくとも0.003重量%の過酸化物を添加することにより、重合後のゲルの黄変を防止することが可能である。なお、前記配合液に0.3重量%以上添加しても、黄変防止効果に大差が生じないばかりか、ゲル中に残留する過酸化物が多くなり、医療用電極として使用した場合に、電極エレメントを構成する導電材料を腐食させる危険性が高い。ゲルに残留した過酸化物は、ゲル生成後一定期間熟成することにより減少する。熟成とは一定の温度条件でゲルを静置して過酸化物等の分解を促進することを指す。過酸化物の分解を促進するためには、熟成の温度を30℃以上に設定することが好ましい。また、熟成の温度が高過ぎると、ゲルマトリックス等が分解、劣化する危険性があり、ゲルに貼付する保護フィルム等の収縮が発生し、皺が入ったり、変形したりする危険性もあるため60℃以下に設定することが好ましい。熟成の温度として最も好ましいのは35〜45℃である。
(Peroxide)
Further, if necessary, by adding at least 0.003% by weight of a peroxide to the compounding solution, it is possible to prevent yellowing of the gel after polymerization. It should be noted that even if 0.3% by weight or more is added to the compounding solution, not only does the yellowing prevention effect not cause a large difference, but also a large amount of peroxide remains in the gel, so that when used as a medical electrode, There is a high risk of corroding the conductive material that makes up the electrode element. Peroxides remaining in the gel are reduced by aging for a certain period of time after gel formation. Aging refers to accelerating the decomposition of peroxides and the like by allowing the gel to stand under constant temperature conditions. In order to promote the decomposition of peroxide, it is preferable to set the aging temperature to 30 ° C. or higher. In addition, if the aging temperature is too high, there is a risk that the gel matrix, etc. will decompose and deteriorate, and the protective film, etc. that will be attached to the gel will shrink, causing wrinkles and deformation. It is preferably set to 60 ° C. or lower. The most preferable aging temperature is 35 to 45 ° C.

過酸化物として、過酸化水素、過炭酸ソーダ、過ホウ酸ナトリウム、過酢酸、二酸化塩素等が挙げられる。これらの過酸化物は、水で10%以下まで希釈してから前記配合液に添加することが好ましい。また、一旦、前記配合液に添加したら、その配合液は24時間以内に使用するべきである。これらの過酸化物を添加してから長期間経過すると、重合反応が開始し、意図せぬところでゲルを生成する可能性がある。 Examples of the peroxide include hydrogen peroxide, sodium percarbonate, sodium perborate, peracetic acid, chlorine dioxide and the like. It is preferable that these peroxides are diluted with water to 10% or less before being added to the compounding solution. Also, once added to the formulation, the formulation should be used within 24 hours. If a long period of time has passed since the addition of these peroxides, the polymerization reaction may start and a gel may be formed unintentionally.

続いて、A層10と積層させるB層20の組成について説明する。B層には、A層と同様に、少なくともモノマー由来成分、水、保湿剤及び電解質が含まれる。B層におけるモノマー由来成分、水、保湿剤及び電解質の内容、並びにそれらの添加量は、A層の場合と同様である。ただし、B層では、電解質に関して、塩化物イオン濃度を水に対して2.0重量%以下とするA層のような制限はなく、塩化ナトリウム等の塩化物イオンを含む塩類であっても2.0重量%を超えて配合することができる。これにより、A層及びB層を積層させたハイドロゲル全体におけるインピーダンスが調整され、医療用電極として使用することができる。 Subsequently, the composition of the B layer 20 to be laminated with the A layer 10 will be described. Like the A layer, the B layer contains at least a monomer-derived component, water, a moisturizer, and an electrolyte. The contents of the monomer-derived components, water, moisturizer and electrolyte in the B layer, and their addition amounts are the same as in the case of the A layer. However, in the B layer, there is no limitation on the electrolyte as in the A layer in which the chloride ion concentration is 2.0% by weight or less with respect to water, and even salts containing chloride ions such as sodium chloride 2 It can be blended in excess of 0.0% by weight. As a result, the impedance of the entire hydrogel in which the A layer and the B layer are laminated is adjusted, and it can be used as a medical electrode.

B層において、モノマー由来成分、水、保湿剤及び電解質以外の成分、例えば、必要に応じて添加する水不溶性高分子、両親媒性高分子、pH調整剤、界面活性剤、過酸化物等については、A層の場合と同様である。 In layer B, components other than monomer-derived components, water, moisturizers and electrolytes, for example, water-insoluble polymers, amphipathic polymers, pH adjusters, surfactants, peroxides, etc. to be added as needed. Is the same as in the case of the A layer.

A層10及びB層20を含むハイドロゲル1全体のpHは3〜7の範囲内が好ましく、4〜7であることが特に好ましい。もともと、水溶性のアクリルエステルやアクリルアミド誘導体は、モノマーであれポリマーであれ、アルカリ性の水溶液中で保管すると、エステル基やアミド基の加水分解が進行する。逆に、pHが酸性に傾き過ぎても同様に加水分解が進行する。したがって、pHを3〜7に調整することにより、アクリルモノマーの加水分解を抑制することが可能となり、ゲル生成後の長期保存安定性も向上する。また、ハイドロゲル1全体のpHを3〜7に調整することにより、電極エレメント等の腐食発生の防止や皮膚に対する刺激(痛み、赤み発生等)の低下にも繋がる。 The pH of the entire hydrogel 1 including the A layer 10 and the B layer 20 is preferably in the range of 3 to 7, and particularly preferably 4 to 7. Originally, when a water-soluble acrylic ester or acrylamide derivative, whether a monomer or a polymer, is stored in an alkaline aqueous solution, hydrolysis of an ester group or an amide group proceeds. On the contrary, even if the pH becomes too acidic, hydrolysis proceeds in the same manner. Therefore, by adjusting the pH to 3 to 7, it becomes possible to suppress the hydrolysis of the acrylic monomer, and the long-term storage stability after gel formation is also improved. Further, by adjusting the pH of the entire hydrogel 1 to 3 to 7, it leads to prevention of corrosion of the electrode element and the like and reduction of irritation to the skin (pain, redness, etc.).

A層10及びB層20を含むハイドロゲル1全体のインピーダンスの最適範囲は、医療用電極の種類によって異なり特に限定されるものではないが、好ましくは、SUS板との積層体について測定した周波数1kHzでのインピーダンスが20〜500Ωであり、周波数10Hzでのインピーダンスが200〜600Ωである。上記範囲内とすることにより、医療用電極として使用する場合に発生するノイズを低減することができる。 The optimum range of impedance of the entire hydrogel 1 including the A layer 10 and the B layer 20 varies depending on the type of medical electrode and is not particularly limited, but preferably, the frequency measured for the laminate with the SUS plate is 1 kHz. The impedance at 10 Hz is 20 to 500 Ω, and the impedance at a frequency of 10 Hz is 200 to 600 Ω. Within the above range, noise generated when used as a medical electrode can be reduced.

ここで、周波数1kHz又は10Hzでのインピーダンスの具体的な測定法は次のとおりである。まず、測定対象のハイドロゲルにSUS板を貼着したものを2組用意し、互いのゲル部を接触させた試験片を用意する。そして、この試験片に、入力電圧10V、抵抗1MΩ、1kHzないし10Hzの電流10μAを印加したとき、SUS板間にかかる電圧をオシロスコープで読み取り、以下の式(オームの法則)によりインピーダンスを求めることができる。
|Z|=E/I
(|Z|はハイドロゲルのインピーダンス値(Ω)、Eはオシロスコープで読み取った電圧値(V)、Iは試験片に印加した電流である。)
Here, a specific method for measuring impedance at a frequency of 1 kHz or 10 Hz is as follows. First, two sets of hydrogels to be measured with a SUS plate attached are prepared, and test pieces in which the gel portions are in contact with each other are prepared. Then, when an input voltage of 10 V, a resistance of 1 MΩ, and a current of 10 μA of 1 kHz to 10 Hz are applied to this test piece, the voltage applied between the SUS plates can be read with an oscilloscope, and the impedance can be obtained by the following formula (Ohm's law). it can.
| Z | = E / I
(| Z | is the impedance value (Ω) of the hydrogel, E is the voltage value (V) read by the oscilloscope, and I is the current applied to the test piece.)

また、A層におけるモノマー由来成分とB層におけるモノマー由来成分は、異なる化合物であっても同一の化合物であっても良いが、同一であることが好ましい。これにより、A層とB層の組成が類似し、層間の密着性を一層向上させることができる。 Further, the monomer-derived component in the A layer and the monomer-derived component in the B layer may be different compounds or the same compound, but are preferably the same. As a result, the compositions of the A layer and the B layer are similar, and the adhesion between the layers can be further improved.

本実施形態に係るハイドロゲルにおいて、A層及びB層に含有される水の含有量は、例えば、所定の重量のA層又はB層の試料を取り出し、該試料を乾燥させて乾燥重量を測定して、初期重量と乾燥重量との差を算出して決定する方法、また、カールフィッシャー水分測定装置を用いて容量滴定法又は電量滴定法等により決定することができる。 In the hydrogel according to the present embodiment, the content of water contained in the A layer and the B layer is determined by, for example, taking out a sample of the A layer or the B layer having a predetermined weight, drying the sample, and measuring the dry weight. Then, it can be determined by a method of calculating and determining the difference between the initial weight and the dry weight, or by a volumetric titration method, a coulometric titration method or the like using a Karl Fischer moisture measuring device.

また、本実施形態に係るハイドロゲルにおいて、A層及びB層に含有される保湿剤の含有量は、限定するものではないが、例えば、溶媒抽出法、液体クロマトグラフィー(LC)等の手段を用いて定量することができる。 Further, in the hydrogel according to the present embodiment, the content of the moisturizer contained in the layers A and B is not limited, but for example, means such as solvent extraction method and liquid chromatography (LC) can be used. Can be quantified using.

本実施形態のハイドロゲル1は、A層10側については、塩化物イオン濃度が水に対して2.0重量%以下であることにより、アルミニウム等の腐食を抑制することができる。この特徴を生かし、本実施形態のハイドロゲル1は、図1に示すように、導電材料から構成される電極エレメント30にA層10を密着させ、医療用電極ハイドロゲルとして利用することができる。図1において、B層20にはさらに離型処理を施したポリエチレンテレフタレート等の保護フィルム40が積層され、使用する際には、この保護フィルム40を剥がし、B層20側を皮膚に貼付して使用される。 In the hydrogel 1 of the present embodiment, on the A layer 10 side, the chloride ion concentration is 2.0% by weight or less with respect to water, so that corrosion of aluminum or the like can be suppressed. Taking advantage of this feature, the hydrogel 1 of the present embodiment can be used as a medical electrode hydrogel by adhering the A layer 10 to the electrode element 30 made of a conductive material, as shown in FIG. In FIG. 1, a protective film 40 such as polyethylene terephthalate that has been further subjected to a mold release treatment is laminated on the B layer 20, and when used, the protective film 40 is peeled off and the B layer 20 side is attached to the skin. used.

電極30は、表面基材50である樹脂フィルム上にAg、Ag/AgCl等の金属やカーボン等を含む導電性インクを印刷コーティングして、導電層を形成するか、又は、表面基材50である樹脂フィルム上に金属箔(アルミニウム、ステンレス、Ag、スズ等)、もしくはカーボン等を練り込んだ導電性フィルムをラミネートして導電層を形成することにより得ることができる。 The electrode 30 is formed by printing and coating a conductive ink containing a metal such as Ag, Ag / AgCl, carbon or the like on a resin film which is the surface base material 50 to form a conductive layer, or the surface base material 50 is used. It can be obtained by laminating a conductive film in which a metal foil (aluminum, stainless steel, Ag, tin, etc.) or carbon is kneaded onto a certain resin film to form a conductive layer.

表面基材50としての樹脂フィルムの厚みは5μm〜150μm程度が良い。前記樹脂フィルムの材質は、特に制限されないが、印刷に適した合成紙(ポリプロピレンに無機フィラーを添加したもの)、PET、OPPフィルム等が好ましい。また、外観を向上させるために、表面基材50における電極30とは逆の面に対して、化粧印刷を施したり、又は柔軟性を損なわない程度に、紙、不織布、発泡体(ポリエチレン、ポリエチレンビニルアセテート、ポリウレタン等の軟質の発泡シート)、ポリウレタン等のフィルムもしくはシートがラミネートされていても良い。 The thickness of the resin film as the surface base material 50 is preferably about 5 μm to 150 μm. The material of the resin film is not particularly limited, but synthetic paper suitable for printing (polypropylene to which an inorganic filler is added), PET, OPP film and the like are preferable. Further, in order to improve the appearance, paper, non-woven fabric, and foam (polyethylene, polyethylene) are applied to the surface of the surface base material 50 opposite to the electrode 30 to the extent that cosmetic printing is not applied or the flexibility is not impaired. (Soft foam sheet such as vinyl acetate and polyurethane), a film or sheet such as polyurethane may be laminated.

医療用電極等のハイドロゲルとして使用することを考慮すると、A層及びB層のそれぞれの具体的な粘着力は、A層のアルミニウムに対する粘着力が、2.5N/20mm以上であり、B層のベークライト板に対する粘着力が、1.0〜9.0N/20mmであることが好ましい。より好ましくは、A層のアルミニウムに対する粘着力が7〜15N/20mm、B層のベークライト板に対する粘着力が1.5〜8N/20mmである。この範囲内であれば、電極30及び皮膚表面に対する粘着力として最適である。 Considering the use as a hydrogel for medical electrodes, etc., the specific adhesive strength of each of the A layer and the B layer is that the adhesive strength of the A layer to aluminum is 2.5 N / 20 mm or more, and the B layer. The adhesive strength to the bakelite plate is preferably 1.0 to 9.0 N / 20 mm. More preferably, the adhesive force of the A layer to aluminum is 7 to 15 N / 20 mm, and the adhesive force of the B layer to the bakelite plate is 1.5 to 8 N / 20 mm. Within this range, it is optimal as an adhesive force to the electrode 30 and the skin surface.

なお、本発明において、アルミニウムに対する粘着力とは、次のようにして測定する。まず、ハイドロゲルを120mm×20mmに切り出し、測定対象のA層の側にアルミニウムフィルム(PET/アルミニウム(1N30)のラミネート品(東タイ社製;9μm))を貼り付けて、2kgの圧着ローラーを1往復させ、1日間常温で静置し、その後、ハイドロゲルにおけるアルミニウムフィルムを貼り付けた側とは逆の面に、無機フィラーをコーティングした合成紙を貼り付け、試験片を作製する。続いて、アルミニウムフィルム側の面を両面テープを用いてSUSに接着し、合成紙の付いたハイドロゲル端部をアルミニウムフィルムから剥がし、レオメーター(サン科学社製、CR−500DX)を用い、JIS−Z0237:2009に準じて測定条件を角度90度、速度300mm/分として、測定開始点から所定の引き剥がし時点(30、40、50、60、70mm)における応力値(N/20mm)を測定し、3試験(計15点)の値の平均値をもって、アルミニウムに対する粘着力とする。なお、測定は、温度23±5℃、湿度55%±10%の環境下で行うものとする。 In the present invention, the adhesive strength to aluminum is measured as follows. First, the hydrogel is cut into 120 mm × 20 mm, an aluminum film (PET / aluminum (1N30) laminated product (manufactured by Totai Co., Ltd .; 9 μm)) is attached to the side of the A layer to be measured, and a 2 kg crimping roller is attached. It is reciprocated once and allowed to stand at room temperature for 1 day, and then a synthetic paper coated with an inorganic filler is attached to the surface of the hydrogel opposite to the side to which the aluminum film is attached to prepare a test piece. Subsequently, the surface on the aluminum film side is adhered to SUS using double-sided tape, the end of the hydrogel with synthetic paper is peeled off from the aluminum film, and JIS is used using a leometer (manufactured by Sun Scientific Co., Ltd., CR-500DX). -Z0237: Measure the stress value (N / 20 mm) at a predetermined peeling time (30, 40, 50, 60, 70 mm) from the measurement start point under the measurement conditions of 90 degrees and a speed of 300 mm / min according to 2009. The average value of the values of the three tests (15 points in total) is used as the adhesive strength to aluminum. The measurement shall be performed in an environment with a temperature of 23 ± 5 ° C. and a humidity of 55% ± 10%.

また、ベークライト板に対する粘着力は、以下のようにして測定する。すなわち、ハイドロゲルを120mm×20mmに切り出し、測定対象のB層(A層について測定する場合はA層)の側にベークライト板を貼り付けて、2kgの圧着ローラーを1往復させて試験片を作製し、レオメーター(サン科学社製、CR−500DX)を用い、JIS−Z0237:2009に準じて測定条件を角度90度、速度300mm/分として、測定開始点から所定の引き剥がし時点(30、40、50、60、70mm)における応力値(N/20mm)を測定し、3試験(計15点)の値の平均値をもって、ベークライト板に対する粘着力とする。測定は、温度23±5℃、湿度55%±10%の環境下で行うものとする。 The adhesive strength to the bakelite plate is measured as follows. That is, a hydrogel is cut into a size of 120 mm × 20 mm, a bakelite plate is attached to the side of the B layer to be measured (the A layer when measuring the A layer), and a 2 kg crimping roller is reciprocated once to prepare a test piece. Then, using a rheometer (manufactured by Sun Scientific Co., Ltd., CR-500DX), the measurement conditions were set to an angle of 90 degrees and a speed of 300 mm / min according to JIS-Z0237: 2009, and a predetermined peeling point (30,) from the measurement start point. The stress value (N / 20 mm) at 40, 50, 60, 70 mm) is measured, and the average value of the values of the three tests (15 points in total) is used as the adhesive strength to the bakelite plate. The measurement shall be performed in an environment with a temperature of 23 ± 5 ° C. and a humidity of 55% ± 10%.

A層10及びB層20のそれぞれの厚さは、用途等を考慮して適宜設定することができる。具体的には、A層の厚さは0.2〜1.2mm、B層の厚さは0.2〜1.2mm、A層とB層の厚さの比は、1:6〜6:1とすることが好ましく、1:3〜3:1であることがより好ましい。 The thickness of each of the A layer 10 and the B layer 20 can be appropriately set in consideration of the application and the like. Specifically, the thickness of the A layer is 0.2 to 1.2 mm, the thickness of the B layer is 0.2 to 1.2 mm, and the ratio of the thickness of the A layer to the B layer is 1: 6 to 6. It is preferably 1: 1 and more preferably 1: 3 to 3: 1.

また、図1に示すように、ハイドロゲル1には、必要に応じて、ハイドロゲル1の面内方向に沿って中間基材60を埋め込むことができる。これら中間基材60は、ゲルの補強、裁断時の保形性を改善するために用いられる。例えば、ハイドロゲル1を加工用の中間素材として流通させる場合、これら中間基材は、末端の加工業者での取り扱いを容易にするために必要である。中間基材としては、不織布又は織布が好ましく用いられる。不織布及び織布の材質は、セルロース、絹、麻等の天然繊維やポリエステル、ナイロン、レーヨン、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリウレタン等の合成繊維、又は、それらの混紡が使用可能である。 Further, as shown in FIG. 1, the intermediate base material 60 can be embedded in the hydrogel 1 along the in-plane direction of the hydrogel 1, if necessary. These intermediate base materials 60 are used to reinforce the gel and improve the shape retention during cutting. For example, when hydrogel 1 is distributed as an intermediate material for processing, these intermediate base materials are necessary for easy handling by a terminal processor. As the intermediate base material, a non-woven fabric or a woven fabric is preferably used. As the material of the non-woven fabric and the woven fabric, natural fibers such as cellulose, silk and linen, synthetic fibers such as polyester, nylon, rayon, polyethylene, polypropylene and polyurethane, or blends thereof can be used.

また、中間基材として、半透膜も好適に用いられる。この半透膜はセロハン、酢酸セルロース等によって構成され、織布又は不織布に比べて水や保湿剤を通過させ難いため、A層及びB層のそれぞれの製造時における組成をより長期間にわたり保持することができる。 A semipermeable membrane is also preferably used as an intermediate base material. This semipermeable membrane is composed of cellophane, cellulose acetate, etc., and is more difficult for water and moisturizers to pass through than woven fabrics or non-woven fabrics. Therefore, the compositions of the A layer and the B layer at the time of production are maintained for a longer period of time. be able to.

中間基材の厚みは、厚過ぎると液の浸透性が悪くなり、導通性に悪影響を及ぼす場合があり、逆に薄過ぎると目付が小さ過ぎる場合と同様にハイドロゲルの補強等を図ることができなくなる可能性があるため、これらを考慮して適宜設定される。好ましくは、0.02〜2.0mmの範囲内である。また、0.02〜0.5mmであることがより好ましく、0.03〜0.3mmであることが特に好ましい。 If the thickness of the intermediate base material is too thick, the permeability of the liquid deteriorates, which may adversely affect the conductivity. On the contrary, if it is too thin, the hydrogel may be reinforced in the same manner as when the basis weight is too small. Since there is a possibility that it will not be possible, it will be set appropriately in consideration of these. It is preferably in the range of 0.02 to 2.0 mm. Further, it is more preferably 0.02 to 0.5 mm, and particularly preferably 0.03 to 0.3 mm.

また、本発明におけるハイドロゲルの全厚みは、0.4〜2.4mmであることが好ましく、0.6〜1.5mmであることがより好ましく、0.7〜1.0mmであることが特に好ましい。なお、ハイドロゲルの厚さは、マイクロメーター等の測定により決定することができる。 The total thickness of the hydrogel in the present invention is preferably 0.4 to 2.4 mm, more preferably 0.6 to 1.5 mm, and preferably 0.7 to 1.0 mm. Especially preferable. The thickness of the hydrogel can be determined by measurement with a micrometer or the like.

ハイドロゲル1を製造するには、A層及びB層のそれぞれについて、必要な成分を含む配合液を調製し、それらの配合液を順次、加熱又は光照射により重合して積層させることにより行うことができる。 Hydrogel 1 is produced by preparing a compounding solution containing necessary components for each of the A layer and the B layer, and sequentially polymerizing and laminating the compounding solution by heating or light irradiation. Can be done.

A層の配合液の場合、一例として、あらかじめ水に溶解させた両親媒性高分子を、必要に応じてさらに水で希釈して均一に攪拌した溶液に、水不溶性高分子のエマルジョンを添加し、均一分散させる。次に、保湿剤を投入し、均一に分散するまで攪拌する。これを〔液1〕とする。 In the case of the A layer compounding solution, as an example, an emulsion of a water-insoluble polymer is added to a solution in which an amphipathic polymer previously dissolved in water is further diluted with water and uniformly stirred, if necessary. , Uniformly disperse. Next, a moisturizer is added and stirred until uniformly dispersed. This is referred to as [Liquid 1].

そして、〔液1〕にモノマーを投入し攪拌する。モノマーの種類によっては、溶解時に吸熱又は発熱する場合があるので、吸熱する場合は加温し、発熱する場合は冷却することが好ましい。加温又は冷却する場合、〔液1〕の温度が10℃〜50℃の範囲になるように設定することが好ましく、20℃〜40℃であることがより好ましい。温度が低過ぎると、モノマー自体の溶解に、特に固体のモノマーの場合には時間がかかるとともに、モノマー以外の添加成分の溶解にも時間を要する。添加する成分によっては、温度が低過ぎると溶解しない場合もある。また、極端に温度が低下すると、エマルジョンやその他の高分子成分が凝集する場合もある。また、温度が高過ぎると、同じくエマルジョンの分散不良が生じたり、反応性が高い成分が含まれる場合は、反応開始又は暴走したり、さらに、配合液中の揮発成分が蒸発し、設計通りの配合液が得られない場合もある。 Then, the monomer is added to [Liquid 1] and stirred. Depending on the type of monomer, heat may be absorbed or heat may be generated during dissolution. Therefore, it is preferable to heat the monomer when it absorbs heat and cool it when it generates heat. When heating or cooling, the temperature of [Liquid 1] is preferably set to be in the range of 10 ° C to 50 ° C, and more preferably 20 ° C to 40 ° C. If the temperature is too low, it takes time to dissolve the monomer itself, especially in the case of a solid monomer, and it also takes time to dissolve the additive components other than the monomer. Depending on the components to be added, it may not dissolve if the temperature is too low. In addition, when the temperature drops extremely, emulsions and other polymer components may aggregate. In addition, if the temperature is too high, the emulsion may be poorly dispersed, or if a highly reactive component is contained, the reaction may start or run away, and the volatile components in the compounding solution may evaporate, as designed. In some cases, the compounding solution cannot be obtained.

電解質は、モノマーを投入する工程の次に添加することが好ましい。電解質を投入すると、塩析によりエマルジョンやその他の高分子成分が凝集する場合もあるが、先にモノマーを溶解することにより凝集を抑制する効果が得られる。これは、モノマー自体が界面活性剤的な働きをしているものと推察されるが詳しい機構は不明である。 The electrolyte is preferably added after the step of adding the monomer. When the electrolyte is added, the emulsion and other polymer components may aggregate due to salting out, but the effect of suppressing aggregation can be obtained by dissolving the monomer first. It is presumed that the monomer itself acts as a surfactant, but the detailed mechanism is unknown.

次に、上記以外の必要成分と、重合開始剤を添加し、全ての成分が完全に溶解するまで攪拌、混合することにより、配合液が得られる。 Next, a compounding solution is obtained by adding a necessary component other than the above and a polymerization initiator, stirring and mixing until all the components are completely dissolved.

B層の配合液についても、上記A層の配合液と同様にして調製することができる。なお、A層及びB層の配合液の調製手順は、上記の手順に限定されるものではない。 The compounding solution of the B layer can also be prepared in the same manner as the compounding solution of the A layer. The procedure for preparing the mixed solution of the A layer and the B layer is not limited to the above procedure.

各配合液の保管については、添加するエマルジョンやその他の成分が安定であれば特に制限されないが、0℃〜50℃の範囲で保管するのが好ましく、20℃〜40℃の範囲で保管することがさらに好ましい。 The storage of each compounding solution is not particularly limited as long as the emulsion to be added and other components are stable, but it is preferably stored in the range of 0 ° C to 50 ° C, and should be stored in the range of 20 ° C to 40 ° C. Is even more preferable.

ハイドロゲル1の製造方法としては、A層及びB層の組成、中間基材の材質、厚み等によって細かい条件が異なり、特に限定されるものではない。例えば、中間基材を埋め込む場合には、中間基材に一定以上のテンションをかけた状態で中間基材を空中で保持し、その中間基材の上側及び下側に、モノマー配合液を流し込み、光照射等により重合してシート状とする方法、表面が平滑なシート状のA層及びB層のゲル材をそれぞれ作製した後、一定以上のテンションをかけた状態で保持している中間基材をこれらのゲル材で挟持し、複合化する方法、あるいは、表面が平滑なシート状のA層を作製し、このA層の上に、必要に応じて、一定以上のテンションをかけた状態で中間基材を載置し、その中間基材の上にB層のモノマー配合液を流し込み、光照射等によりさらに重合させる方法等を適宜採用することができる。また、ハイドロゲルをロール状に供給して、前述の製造プロセスを連続して行うこともできる。 The method for producing the hydrogel 1 is not particularly limited because detailed conditions differ depending on the composition of the A layer and the B layer, the material of the intermediate base material, the thickness, and the like. For example, when embedding an intermediate base material, the intermediate base material is held in the air with a certain amount of tension applied to the intermediate base material, and a monomer compounding solution is poured into the upper and lower sides of the intermediate base material. A method of polymerizing by light irradiation or the like to form a sheet, or an intermediate base material in which a sheet-like A layer and B layer gel material having a smooth surface is prepared and then held under a certain tension or more. Is sandwiched between these gel materials and composited, or a sheet-like A layer having a smooth surface is prepared, and a certain amount of tension or more is applied on the A layer as needed. A method or the like in which an intermediate base material is placed, a B-layer monomer compounding solution is poured onto the intermediate base material, and further polymerization is carried out by light irradiation or the like can be appropriately adopted. It is also possible to supply the hydrogel in a roll form and continuously carry out the above-mentioned manufacturing process.

樹脂フィルム等(ベースフィルム)の上に通常はB層の配合液をまず滴下し、その上面に離型処理した樹脂フィルム等(トップフィルム)を被せて液を押し広げ、一定の厚みに制御した状態で熱又は光(紫外線)照射により当該配合液を重合架橋させて一定の厚みのゲル体を得る。ベースフィルムは、ポリエステル、ポリオレフィン、ポリスチレン、ポリウレタン、紙又は樹脂フィルムをラミネートした紙等を使用することができる。 Normally, the compounding solution of the B layer is first dropped onto a resin film or the like (base film), and the upper surface thereof is covered with a release-treated resin film or the like (top film) to spread the solution and control the thickness to a certain level. In this state, the compounding solution is polymerized and crosslinked by irradiation with heat or light (ultraviolet rays) to obtain a gel body having a certain thickness. As the base film, polyester, polyolefin, polystyrene, polyurethane, paper, paper laminated with a resin film, or the like can be used.

ベースフィルムを保護フィルム40として利用する場合は、ポリエステル、ポリオレフィン、ポリスチレン、紙又は樹脂フィルムをラミネートした紙等の表面に離型処理を施したものが好適に用いられる。特に、二軸延伸したPETフィルムや、OPP等が好ましい。離型処理の方法としては、シリコーンコーティングが挙げられる、特に、熱又は紫外線で架橋、硬化反応させる焼き付け型のシリコーンコーティングが好ましい。 When the base film is used as the protective film 40, a film having a mold release treatment on the surface of polyester, polyolefin, polystyrene, paper, paper laminated with a resin film, or the like is preferably used. In particular, biaxially stretched PET film, OPP, and the like are preferable. Examples of the release treatment method include silicone coating, and in particular, a baking type silicone coating that is crosslinked and cured by heat or ultraviolet rays is preferable.

トップフィルムとしては、基本的にベースフィルムと同じ材質のものを使用することが可能であるが、光照射によりゲル生成する場合は、光を遮蔽しない材質を選択する必要がある。 As the top film, it is basically possible to use the same material as the base film, but when gel is formed by light irradiation, it is necessary to select a material that does not block light.

ゲルを連続的に重合架橋させた後、生成したB層の上に、必要に応じて中間基材を載せ、その上にA層の配合液を滴下し、B層の場合と同様にさらにトップフィルムを被せて液を押し広げ、熱又は光照射を行って重合架橋させ、A層とB層の積層構造からなるハイドロゲルを得ることができる。 After the gel is continuously polymerized and crosslinked, an intermediate base material is placed on the generated B layer as needed, and the compounding solution of the A layer is dropped onto the intermediate base material, and the top is further formed as in the case of the B layer. A hydrogel having a laminated structure of A layer and B layer can be obtained by covering with a film, spreading the liquid, and subjecting it to heat or light irradiation to polymerize and crosslink.

また、配合液には、必要に応じて防腐剤、殺菌剤、防黴剤、防錆剤、酸化防止剤、安定剤、香料、着色剤等や、抗炎症剤、ビタミン剤、美白剤その他の薬効成分を適宜添加しても良い。 In addition, the compounding solution includes preservatives, bactericides, fungicides, rust inhibitors, antioxidants, stabilizers, fragrances, colorants, etc., as well as anti-inflammatory agents, vitamins, whitening agents, etc. Medicinal ingredients may be added as appropriate.

以下、実施例及び比較例に基づき本発明をさらに詳細に説明するが、本発明はこれらの実施例に限定されるものではない。 Hereinafter, the present invention will be described in more detail based on Examples and Comparative Examples, but the present invention is not limited to these Examples.

(実施例1)
・A層の配合液調製
撹拌・混合容器を使用して、表1に示すとおり、非架橋性モノマーとしてアクリルアミド、架橋性モノマーとしてメチレンビスアクリルアミドを合わせて19.96重量%、イオン交換水17.93重量%を混合し、撹拌して均一に溶解させた後に、保湿剤としてグリセリンを57.69重量%添加し、前記と同様に均一になるまで撹拌した。次に、電解質として硫酸ナトリウムを2.80重量%、塩化ナトリウムを0.61重量%、その他添加剤としてクエン酸、安息香酸Na、光重合開始剤、界面活性剤を合わせて0.31重量%添加し、完全溶解するまで撹拌した。最後に、両親媒性高分子として、アクリル酸−メタクリル酸共重合体(ジュリマーAC−20H、東亜合成社製)を0.70重量%添加し、均一になるまで攪拌し、透明な配合液を得た。
(Example 1)
-Preparation of compounding solution for layer A As shown in Table 1, using a stirring / mixing container, acrylamide as a non-crosslinkable monomer and methylenebisacrylamide as a crosslinkable monomer were combined in an amount of 19.96% by weight, ion-exchanged water 17. After 93% by weight was mixed and stirred to uniformly dissolve, 57.69% by weight of glycerin was added as a moisturizing agent, and the mixture was stirred until uniform as described above. Next, sodium sulfate was 2.80% by weight as an electrolyte, sodium chloride was 0.61% by weight, and citric acid, sodium benzoate, a photopolymerization initiator, and a surfactant were combined as 0.31% by weight as other additives. It was added and stirred until completely dissolved. Finally, 0.70% by weight of an acrylic acid-methacrylic acid copolymer (Julimer AC-20H, manufactured by Toa Synthetic Co., Ltd.) was added as an amphipathic polymer, and the mixture was stirred until uniform to prepare a transparent compounding solution. Obtained.

・B層の配合液調整
撹拌・混合容器を使用して、表1に示すとおり、非架橋性モノマーとしてアクリルアミド、架橋性モノマーとしてメチレンビスアクリルアミドを合わせて20.13重量%、イオン交換水18.08重量%を混合し、撹拌して均一に溶解させた後に、保湿剤としてグリセリンを58.19重量%添加し、前記と同様に均一になるまで撹拌した。次に、電解質として硫酸ナトリウムを0.70重量%、塩化ナトリウムを1.89重量%、その他添加剤としてクエン酸、安息香酸Na、光開始剤、界面活性剤を合わせて0.31重量%添加し、完全溶解するまで撹拌した。最後に、両親媒性高分子として、ジュリマーAC−20H(東亜合成社製)を0.70重量%添加し、均一になるまで攪拌し、透明な配合液を得た。
-Adjustment of the compounding solution of layer B Using a stirring / mixing container, as shown in Table 1, 20.13% by weight of acrylamide as a non-crosslinking monomer and methylenebisacrylamide as a cross-linking monomer, ion-exchanged water 18. After 08% by weight was mixed and stirred to uniformly dissolve, 58.19% by weight of glycerin was added as a moisturizing agent, and the mixture was stirred until uniform as described above. Next, 0.70% by weight of sodium sulfate, 1.89% by weight of sodium chloride was added as an electrolyte, and 0.31% by weight of citric acid, sodium benzoate, a photoinitiator, and a surfactant were added as other additives. And stirred until completely dissolved. Finally, 0.70% by weight of Julimer AC-20H (manufactured by Toagosei Co., Ltd.) was added as an amphipathic polymer, and the mixture was stirred until uniform to obtain a transparent compounding solution.

・ハイドロゲルの製造
得られたB層の配合液を、シリコーンコーティングされたPETフィルム上に滴下し、一定のクリアランスを通過させることで、液を均一に押し広げ、厚さが0.5mmになるように固定した。これにメタルハライドランプを使用してエネルギー量500mJ/cmで紫外線照射を行うことにより、厚さ0.5mmのB層を得た。得られたB層に、中間基材(ナイロンメッシュ)を載せて、その上にA層の配合液を滴下し、その上から同じくシリコーンコーティングされたPETフィルムを被せて、液を均一に押し広げ、厚さが0.5mmになるように固定した。これにメタルハライドランプを使用してエネルギー量3000mJ/cm(B層に対しては合計3500mJ/cm)の赤外線照射を行い、全厚み1.0mmのハイドロゲルを得た。
-Manufacture of hydrogel By dropping the obtained compounding solution of layer B on a silicone-coated PET film and passing it through a certain clearance, the solution is spread evenly and the thickness becomes 0.5 mm. Fixed as. By irradiating this with ultraviolet rays at an energy amount of 500 mJ / cm 2 using a metal halide lamp, a B layer having a thickness of 0.5 mm was obtained. An intermediate base material (nylon mesh) is placed on the obtained B layer, the compounding solution of the A layer is dropped onto the layer B, and a PET film coated with silicone is applied over the layer to spread the solution uniformly. , Fixed so that the thickness was 0.5 mm. It performs irradiation of infrared rays (total 3500mJ / cm 2 for B layer) by using a metal halide lamp energy 3000 mJ / cm 2, to obtain a total thickness of 1.0mm hydrogel.

(実施例2)
A層及びB層の配合液を、各成分の重量%を表1に示すように変更した以外は、実施例1と同様に調製した。これらの各配合液を用いて、実施例1と同様にしてハイドロゲルを製造した。
(Example 2)
The compounding liquids of the A layer and the B layer were prepared in the same manner as in Example 1 except that the weight% of each component was changed as shown in Table 1. Using each of these compounding solutions, a hydrogel was produced in the same manner as in Example 1.

(実施例3)
A層の配合液を、各成分の重量%を表1に示すように変更した以外は、実施例1と同様に調製した。
B層に関しては、最後に、水不溶性高分子としてアクリルエステル系共重合樹脂のエマルジョン(固形分50重量%、商品名「ポリゾールPSA SE−1730」、昭和高分子株式会社製)を22.86重量%(固形分11.43重量%、水11.43重量%)、両親媒性高分子として、アクリル酸−メタクリル酸共重合体(ジュリマーAC−20H)に替えてケン化度が65%のポリビニルアルコールを0.19重量%添加し、各成分の重量%を表1に示すように変更した以外は実施例1と同様にして調製し、乳白色の配合液を得た。これらの各配合液を用いて、実施例1と同様にしてハイドロゲルを製造した。
(Example 3)
The compounding solution of the layer A was prepared in the same manner as in Example 1 except that the weight% of each component was changed as shown in Table 1.
Regarding the B layer, finally, as a water-insoluble polymer, an emulsion of an acrylic ester-based copolymer resin (solid content 50% by weight, trade name "Polysol PSA SE-1730", manufactured by Showa High Polymer Co., Ltd.) was added by 22.86 weight. % (Solid content 11.43% by weight, water 11.43% by weight), as an amphoteric polymer, polyvinyl with a saponification degree of 65% instead of the acrylic acid-methacrylic acid copolymer (Julimer AC-20H). Alcohol was added in an amount of 0.19% by weight, and the preparation was carried out in the same manner as in Example 1 except that the weight% of each component was changed as shown in Table 1, to obtain a milky white compounding solution. Using each of these compounding solutions, a hydrogel was produced in the same manner as in Example 1.

(実施例4)
A層及びB層の各成分の重量%を表1に示すように変更し、さらに、B層に関して、両親媒性高分子として、アクリル酸−メタクリル酸共重合体(ジュリマーAC−20H)に替えてケン化度が88%のポリビニルアルコールを2.87重量%添加した以外は実施例1と同様にしてA層及びB層の配合液を調製した。これらの各配合液を用いて、実施例1と同様にしてハイドロゲルを製造した。
(Example 4)
The weight% of each component of the A layer and the B layer was changed as shown in Table 1, and the B layer was replaced with an acrylic acid-methacrylic acid copolymer (Julimer AC-20H) as an amphipathic polymer. A compounding solution of the A layer and the B layer was prepared in the same manner as in Example 1 except that 2.87% by weight of polyvinyl alcohol having a saponification degree of 88% was added. Using each of these compounding solutions, a hydrogel was produced in the same manner as in Example 1.

(実施例5)
A層の配合液を、各成分の重量%を表1に示すように変更した以外は、実施例1と同様に調製した。
B層に関しては、両親媒性高分子として、アクリル酸−アクリルアミドメチルプロパンスルホン酸共重合体(アロンビスAH−305X、東亞合成社製)を1.09重量%添加し、各成分の重量%を表1に示すように変更した以外は実施例1と同様にして調製し、ハイドロゲルを製造した。
(Example 5)
The compounding solution of the layer A was prepared in the same manner as in Example 1 except that the weight% of each component was changed as shown in Table 1.
Regarding layer B, 1.09% by weight of acrylic acid-acrylamide methylpropanesulfonic acid copolymer (Aronbis AH-305X, manufactured by Toagosei Co., Ltd.) was added as an amphipathic polymer, and the weight% of each component is shown. A hydrogel was produced by preparing in the same manner as in Example 1 except that the changes were shown in 1.

(実施例6)
A層及びB層の配合液を、各成分の重量%を表1に示すように変更した以外は、実施例1と同様に調製した。これらの各配合液を用いて、実施例1と同様にしてハイドロゲルを製造した。
(Example 6)
The compounding liquids of the A layer and the B layer were prepared in the same manner as in Example 1 except that the weight% of each component was changed as shown in Table 1. Using each of these compounding solutions, a hydrogel was produced in the same manner as in Example 1.

(実施例7)
A層に関しては、各成分の重量%を表1に示すように変更し、さらに、水不溶性高分子としてアクリルエステル系共重合樹脂のエマルジョン(ポリゾールPSA SE−1730)を固形分が配合液中11.09重量%になるように添加し、両親媒性高分子として、アクリル酸−メタクリル酸共重合体(ジュリマーAC−20H)に替えてケン化度が88%のポリビニルアルコールを0.18重量%添加した以外は実施例1と同様にして配合液を調製した。B層に関しては、各成分の重量%を表1に示すように変更した以外は、実施例1と同様にして配合液を調製した。これらの各配合液を用いて、実施例1と同様にしてハイドロゲルを製造した。
(Example 7)
Regarding layer A, the weight% of each component was changed as shown in Table 1, and an emulsion of an acrylic ester-based copolymer resin (Polysol PSA SE-1730) as a water-insoluble polymer was added as a solid content in the compounding solution. .09% by weight was added, and 0.18% by weight of polyvinyl alcohol having a saponification degree of 88% was used as the amphoteric polymer in place of the acrylic acid-methacrylic acid copolymer (Julimer AC-20H). A compounding solution was prepared in the same manner as in Example 1 except that it was added. Regarding the layer B, a compounding solution was prepared in the same manner as in Example 1 except that the weight% of each component was changed as shown in Table 1. Using each of these compounding solutions, a hydrogel was produced in the same manner as in Example 1.

(実施例8)
A層に関しては、各成分の重量%を表1に示すように変更した以外は、実施例7と同様にして配合液を調製した。B層については、両親媒性高分子として、アクリル酸−メタクリル酸共重合体(ジュリマーAC−20H)に替えてケン化度が65%のポリビニルアルコールを3.07重量%添加し、各成分の重量%を表1に示すように変更した以外は実施例7と同様にして配合液を調製した。これらの各配合液を用いて、実施例1と同様にしてハイドロゲルを製造した。
(Example 8)
For layer A, a compounding solution was prepared in the same manner as in Example 7 except that the weight% of each component was changed as shown in Table 1. For the B layer, 3.07% by weight of polyvinyl alcohol having a saponification degree of 65% was added as an amphipathic polymer in place of the acrylic acid-methacrylic acid copolymer (Julimer AC-20H), and each component was added. A compounding solution was prepared in the same manner as in Example 7 except that the weight% was changed as shown in Table 1. Using each of these compounding solutions, a hydrogel was produced in the same manner as in Example 1.

(実施例9)
A層及びB層の配合液を、各成分の重量%を表1に示すように変更した以外は、実施例1と同様に調製した。これらの各配合液を用いて、実施例1と同様にしてハイドロゲルを製造した。
(Example 9)
The compounding liquids of the A layer and the B layer were prepared in the same manner as in Example 1 except that the weight% of each component was changed as shown in Table 1. Using each of these compounding solutions, a hydrogel was produced in the same manner as in Example 1.

(実施例10)
A層に関しては、各成分の重量%を表1に示すように変更した以外は、実施例1と同様にして配合液を調製した。B層に関しては、各成分の重量%を表1に示すように変更し、硫酸ナトリウムを添加しない以外は、実施例1と同様にして配合液を調製した。これらの各配合液を用いて、実施例1と同様にしてハイドロゲルを製造した。
(Example 10)
For layer A, a compounding solution was prepared in the same manner as in Example 1 except that the weight% of each component was changed as shown in Table 1. For the B layer, the weight% of each component was changed as shown in Table 1, and a compounding solution was prepared in the same manner as in Example 1 except that sodium sulfate was not added. Using each of these compounding solutions, a hydrogel was produced in the same manner as in Example 1.

(実施例11)
A層に関しては、各成分の重量%を表1に示すように変更し、硫酸ナトリウムに替えて硫酸マグネシウムを4.80重量%添加した以外は、実施例1と同様にして配合液を調製した。B層に関しては、各成分の重量%を表1に示すように変更し、硫酸ナトリウムに替えて硫酸マグネシウムを1.23重量%添加した以外は、実施例1と同様にして配合液を調製した。これらの各配合液を用いて、実施例1と同様にしてハイドロゲルを製造した。
(Example 11)
Regarding layer A, a compounding solution was prepared in the same manner as in Example 1 except that the weight% of each component was changed as shown in Table 1 and magnesium sulfate was added in an amount of 4.80% by weight instead of sodium sulfate. .. Regarding the B layer, a compounding solution was prepared in the same manner as in Example 1 except that the weight% of each component was changed as shown in Table 1 and 1.23% by weight of magnesium sulfate was added instead of sodium sulfate. .. Using each of these compounding solutions, a hydrogel was produced in the same manner as in Example 1.

(実較例12)
A層に関しては、各成分の重量%を表1に示すように変更した以外は、実施例1と同様に調製した。B層に関しては、各成分の重量%を表1に示すように変更し、硫酸ナトリウムを添加しない以外は、実施例1と同様にして配合液を調製した。これらの各配合液を用いて、実施例1と同様にしてハイドロゲルを製造した。
(Actual comparison example 12)
The layer A was prepared in the same manner as in Example 1 except that the weight% of each component was changed as shown in Table 1. For the B layer, the weight% of each component was changed as shown in Table 1, and a compounding solution was prepared in the same manner as in Example 1 except that sodium sulfate was not added. Using each of these compounding solutions, a hydrogel was produced in the same manner as in Example 1.

(比較例1〜6)
A層及びB層の配合液を、各成分の重量%を表1に示すように変更した以外は、実施例1と同様に調製した。これらの各配合液を用いて、実施例1と同様にしてハイドロゲルを製造した。
(Comparative Examples 1 to 6)
The compounding liquids of the A layer and the B layer were prepared in the same manner as in Example 1 except that the weight% of each component was changed as shown in Table 1. Using each of these compounding solutions, a hydrogel was produced in the same manner as in Example 1.

(粘着力評価方法)
得られた実施例1〜12及び比較例1〜6のハイドロゲルについて、ベークライト板、アルミニウム及び皮膚に対するA層及びB層のそれぞれの粘着力を測定した。それぞれの粘着力の評価方法は次のとおりである。
(Adhesive strength evaluation method)
For the obtained hydrogels of Examples 1 to 12 and Comparative Examples 1 to 6, the adhesive strengths of the A layer and the B layer to the bakelite plate, aluminum and the skin were measured. The evaluation method of each adhesive strength is as follows.

・粘着力評価(ベークライト板)
ハイドロゲルを120mm×20mmに切り出し、PETフィルムを剥がして現れたゲル面にベークライト板を貼り付けて、2kgの圧着ローラーを1往復して圧着し試験片とした。測定にはレオメーター(サン科学社製、CR−500DX)を用い、JIS−Z0237;2009に準じて、測定条件は、角度90度、速度300mm/分で行った。測定開始点から所定の引き剥がし時点(30、40、50、60、70mm)における応力値(N/20mm)を測定し、3試験(計15点)の値から平均値を算出し、この値をハイドロゲルのA層又はB層のベークライト板に対する粘着力とした。測定環境としては、温度23±5℃、湿度55%±10%の環境下で実施した。
・ Adhesive strength evaluation (Bakelite board)
The hydrogel was cut into 120 mm × 20 mm, the PET film was peeled off, a bakelite plate was attached to the gel surface, and a 2 kg crimping roller was reciprocated once to obtain a test piece. A rheometer (CR-500DX manufactured by Sun Scientific Co., Ltd.) was used for the measurement, and the measurement conditions were an angle of 90 degrees and a speed of 300 mm / min according to JIS-Z0237; 2009. The stress value (N / 20 mm) at a predetermined peeling point (30, 40, 50, 60, 70 mm) is measured from the measurement start point, and the average value is calculated from the values of 3 tests (15 points in total), and this value is obtained. Was used as the adhesive strength of the hydrogel to the bakelite plate of the A layer or the B layer. The measurement was carried out in an environment of a temperature of 23 ± 5 ° C. and a humidity of 55% ± 10%.

・粘着力評価(皮膚)
ハイドロゲルを120mm×20mmに切り出し、PETフィルムを剥がして現れたゲル面に測定時の持ち手を作るために無機フィラーをコーティングした合成紙を貼り付け、試験片とした。その後、被験者5名(20代〜50代の男女)を、貼付15分前に温度23±5℃、湿度55%±10%の環境下の測定室に入室させた。上記試験片を各被験者の前腕内側のなるべく体毛の少ない部分に貼付し、その状態で30分間維持した。測定にはレオメーター(サン科学社製、CR−500DX)を用い、測定条件は、角度180度、速度1000mm/分で行った。測定開始点から所定の引き剥がし時点(30、40、50、60、70mm)における応力値(N/20mm)を測定し、2試験(計10点)の値から平均値を算出し、この値をハイドロゲルのB層の皮膚に対する粘着力とした。
・ Adhesive strength evaluation (skin)
The hydrogel was cut into 120 mm × 20 mm, and a synthetic paper coated with an inorganic filler was attached to the gel surface that appeared after peeling off the PET film in order to make a handle at the time of measurement, and used as a test piece. Then, 5 subjects (men and women in their 20s to 50s) were admitted to the measurement room in an environment of a temperature of 23 ± 5 ° C. and a humidity of 55% ± 10% 15 minutes before application. The test piece was attached to the inside of each subject's forearm with as little hair as possible, and maintained in that state for 30 minutes. A rheometer (manufactured by Sun Scientific Co., Ltd., CR-500DX) was used for the measurement, and the measurement conditions were an angle of 180 degrees and a speed of 1000 mm / min. The stress value (N / 20 mm) at a predetermined peeling point (30, 40, 50, 60, 70 mm) is measured from the measurement start point, and the average value is calculated from the values of the two tests (10 points in total), and this value is obtained. Was defined as the adhesive strength of the hydrogel layer B to the skin.

・粘着力評価(アルミニウム)
ハイドロゲルを120mm×20mmに切り出し、PETフィルムを剥がして現れたゲル面にアルミニウムフィルム(PET/アルミニウム(1N30)のラミネート品(東タイ社製;9μm))を貼り付けて、2kgの圧着ローラーを1往復して圧着し後、1日間常温で静置した。その後、もう一方のゲル面に、測定時の持ち手を作るために無機フィラーをコーティングした合成紙を貼り付け、試験片とした。アルミニウムフィルム側の面は両面テープを用いて、SUSに接着した。そして、無機フィラーをコーティングした合成紙のついたゲル端部をアルミニウムフィルムから剥がし、測定にはレオメーター(サン科学社製、CR−500DX)を用い、JIS−Z0237;2009に準じて、測定条件は、角度90度、速度300mm/分で行った。測定開始点から所定の引き剥がし時点(30、40、50、60、70mm)における応力値(N/20mm)を測定し、3試験(計15点)の値から平均値を算出し、この値をハイドロゲルA層のアルミニウムに対する粘着力とした。測定環境としては、温度23±5℃、湿度55%±10%の環境下で実施した。
・ Adhesive strength evaluation (aluminum)
Cut out the hydrogel to 120 mm x 20 mm, peel off the PET film, attach an aluminum film (PET / aluminum (1N30) laminate (manufactured by Totai Co., Ltd .; 9 μm)) to the gel surface, and use a 2 kg crimping roller. After one round trip and crimping, it was allowed to stand at room temperature for one day. Then, a synthetic paper coated with an inorganic filler was attached to the other gel surface to make a handle for measurement, and used as a test piece. The surface on the aluminum film side was adhered to SUS using double-sided tape. Then, the end of the gel with the synthetic paper coated with the inorganic filler is peeled off from the aluminum film, and a rheometer (manufactured by Sun Scientific Co., Ltd., CR-500DX) is used for the measurement, and the measurement conditions are according to JIS-Z0237; 2009. Was performed at an angle of 90 degrees and a speed of 300 mm / min. The stress value (N / 20 mm) at a predetermined peeling point (30, 40, 50, 60, 70 mm) is measured from the measurement start point, and the average value is calculated from the values of 3 tests (15 points in total), and this value is obtained. Was defined as the adhesive strength of the Hydrogel A layer to aluminum. The measurement was carried out in an environment of a temperature of 23 ± 5 ° C. and a humidity of 55% ± 10%.

(水素イオン濃度評価方法)
ハイドロゲルを20×20mmに切り出し、PETフィルムを剥がして現れたゲル面にイオン交換水を1滴滴下し、その上にpH試験紙(Whatman社製)を静置した。1分後の色の変化度合いを目視で判断した。
(Hydrogen ion concentration evaluation method)
The hydrogel was cut into a size of 20 × 20 mm, a drop of ion-exchanged water was dropped on the gel surface that appeared after peeling off the PET film, and a pH test paper (manufactured by Whatman Co., Ltd.) was allowed to stand on it. The degree of color change after 1 minute was visually judged.

(インピーダンス評価方法)
ハイドロゲルを20×20mmに切り出し、PETフィルムを剥がして現れたゲル面(A層)を25×10mmのSUS304(厚み2mm)に貼付け、もう1つ同じものを作製し、それぞれもう一方のPETフィルムを剥がして現れたゲル面(B層)同士を貼り合わせ試験片とした。この試験片に入力電圧10V、抵抗1MΩ、1kHz及び10Hzの電流を印加したとき、SUS板間にかかる電圧をオシロスコープ(Tektronix社製;TDS3014)で読み取り、以下の式(オームの法則)によりインピーダンス値を求めた。
|Z|=E/I
|Z|はインピーダンス値(Ω)であり、Eはオシロスコープで読み取った電圧値(V)であり、Iは電極に印加した電流10(μA)である。
(Impedance evaluation method)
The hydrogel was cut into 20 x 20 mm, the gel surface (layer A) that appeared after peeling off the PET film was attached to a 25 x 10 mm SUS304 (thickness 2 mm) to make another same one, and each PET film was made. The gel surfaces (layer B) that appeared after peeling off were bonded together to form a test piece. When an input voltage of 10 V, a resistor of 1 MΩ, and a current of 1 kHz and 10 Hz are applied to this test piece, the voltage applied between the SUS plates is read by an oscilloscope (Tektronix; TDS3014), and the impedance value is measured by the following formula (Ohm's law). Asked.
| Z | = E / I
| Z | is the impedance value (Ω), E is the voltage value (V) read by the oscilloscope, and I is the current 10 (μA) applied to the electrodes.

(アルミニウムの腐食性評価方法)
ハイドロゲルを100×250mmに切り出し、PETフィルムを剥がして現れたゲル面(A層)をPET/アルミニウム(1N30)のラミネート品(東タイ社製;9μm)に貼付し、50℃で10日間オーブンに保管し、アルミニウムに発生しているピンホールの個数を目視により確認した。表1中、ピンホールが観測されなかったものを○、ピンホールが1個観測されたものを△、複数個のピンホールが観測されたものを×としている。
(Aluminum corrosiveness evaluation method)
The hydrogel was cut into 100 x 250 mm, the gel surface (layer A) that appeared after peeling off the PET film was attached to a PET / aluminum (1N30) laminate (manufactured by Totai Co., Ltd .; 9 μm), and ovened at 50 ° C for 10 days. The number of pinholes generated in the aluminum was visually confirmed. In Table 1, those in which no pinholes were observed are marked with ◯, those in which one pinhole was observed are marked with Δ, and those in which multiple pinholes were observed are marked with x.

(配合液の溶解性評価方法)
配合液を調製した際の外観を目視により確認し、均一に溶解しているものを○、不溶な成分が観察されたものを×とした。
以上の評価結果を表1に示す。
(Method for evaluating solubility of compounding solution)
The appearance when the compounding solution was prepared was visually confirmed, and those in which the compound was uniformly dissolved were marked with ◯, and those in which insoluble components were observed were marked with x.
The above evaluation results are shown in Table 1.

Figure 2019188818
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表1に示すように、A層における塩化物イオン濃度が水に対して2.0重量%以下であり、pHが3〜7の範囲内である実施例1〜12のハイドロゲルは、電極エレメントとしてのアルミニウム及び皮膚表面に対しては最適な粘着力を有しつつ、アルミニウムの腐食を防ぐことができた。また、実施例1〜12のハイドロゲルは良好なインピーダンス値を有しており、医療用電極に用いるハイドロゲルとして、導電性に優れ、ノイズを低減することができる。 As shown in Table 1, the hydrogels of Examples 1 to 12 in which the chloride ion concentration in the layer A is 2.0% by weight or less with respect to water and the pH is in the range of 3 to 7 are electrode elements. It was possible to prevent the corrosion of aluminum while having the optimum adhesive strength against aluminum and the skin surface. Further, the hydrogels of Examples 1 to 12 have a good impedance value, and as a hydrogel used for a medical electrode, they have excellent conductivity and can reduce noise.

これに対し、A層における塩化物イオン濃度が2.0重量%を超える比較例2〜4のハイドロゲルは、アルミニウム箔の腐食を引き起こし、医療用電極のハイドロゲルとしては不適であった。また、A層及びB層の両方、又はB層に電解質を添加しない比較例1及び6のハイドロゲルは、高いインピーダンスを有しており、医療用電極のハイドロゲルとしては測定精度が低くなる恐れがある結果であった。 On the other hand, the hydrogels of Comparative Examples 2 to 4 in which the chloride ion concentration in the layer A exceeded 2.0% by weight caused corrosion of the aluminum foil and were unsuitable as a hydrogel for a medical electrode. Further, the hydrogels of Comparative Examples 1 and 6 in which no electrolyte is added to both the A layer and the B layer or the B layer have high impedance, and the measurement accuracy may be low as the hydrogel of the medical electrode. Was the result.

1 ハイドロゲル
10 A層
20 B層
30 電極エレメント
40 保護フィルム
50 表面基材
60 中間基材
本明細書で引用した全ての刊行物、特許及び特許出願はそのまま引用により本明細書に組み入れられるものとする。
1 Hydrogel 10 A layer 20 B layer 30 Electrode element 40 Protective film 50 Surface base material 60 Intermediate base material All publications, patents and patent applications cited herein are incorporated herein by reference in their entirety. To do.

Claims (9)

A層とB層との積層構造を有するハイドロゲルであって、
前記A層には、モノマー由来成分、水、保湿剤及び電解質が含まれ、前記A層における塩化物イオン濃度が前記水に対して2.0重量%以下であり、
前記B層には、モノマー由来成分、水、保湿剤及び電解質が含まれ、
pHが3〜7である、前記ハイドロゲル。
A hydrogel having a laminated structure of A layer and B layer.
The layer A contains a monomer-derived component, water, a moisturizer, and an electrolyte, and the chloride ion concentration in the layer A is 2.0% by weight or less with respect to the water.
The B layer contains a monomer-derived component, water, a moisturizer, and an electrolyte.
The hydrogel having a pH of 3-7.
前記A層における電解質の添加量が、20℃における水への溶解度に対して60〜100重量%である請求項1に記載のハイドロゲル。 The hydrogel according to claim 1, wherein the amount of the electrolyte added to the layer A is 60 to 100% by weight based on the solubility in water at 20 ° C. 前記A層におけるモノマー由来成分と前記B層におけるモノマー由来成分とが同一の化合物である請求項1又は2に記載のハイドロゲル。 The hydrogel according to claim 1 or 2, wherein the monomer-derived component in the A layer and the monomer-derived component in the B layer are the same compound. モノマー由来成分が、(メタ)アクリル系モノマーを含む請求項3に記載のハイドロゲル。 The hydrogel according to claim 3, wherein the monomer-derived component contains a (meth) acrylic monomer. 前記保湿剤が、多価アルコールである請求項1〜4のいずれか一項に記載のハイドロゲル。 The hydrogel according to any one of claims 1 to 4, wherein the moisturizer is a polyhydric alcohol. 前記A層のアルミニウムに対する粘着力が、2.5N/20mm以上であり、前記B層のベークライト板に対する粘着力が、1.0〜9.0N/20mmである請求項1〜5のいずれか一項に記載のハイドロゲル。 Any one of claims 1 to 5, wherein the adhesive force of the A layer to aluminum is 2.5 N / 20 mm or more, and the adhesive force of the B layer to the bakelite plate is 1.0 to 9.0 N / 20 mm. The hydrogel described in the section. SUS板との積層体について測定した周波数1kHzでのインピーダンスが20〜500Ωであり、周波数10Hzでのインピーダンスが200〜600Ωである請求項1〜6のいずれか一項に記載のハイドロゲル。 The hydrogel according to any one of claims 1 to 6, wherein the impedance of the laminate with the SUS plate at a frequency of 1 kHz is 20 to 500 Ω, and the impedance at a frequency of 10 Hz is 200 to 600 Ω. 積層構造を有するハイドロゲルの面内方向に沿って、中間基材が埋め込まれる請求項1〜7のいずれか1項に記載のハイドロゲル。 The hydrogel according to any one of claims 1 to 7, wherein an intermediate base material is embedded along the in-plane direction of the hydrogel having a laminated structure. 導電材料から構成される電極エレメントと皮膚表面との間に配置して用いられる医療用電極ハイドロゲルであって、請求項1〜8のいずれか一項に記載のハイドロゲルからなり、前記A層が、前記電極エレメントに接触する層であり、前記B層が、前記皮膚表面に接触する層である、前記医療用電極ハイドロゲル。 A medical electrode hydrogel used by being arranged between an electrode element made of a conductive material and a skin surface, which comprises the hydrogel according to any one of claims 1 to 8, and is the A layer. Is a layer in contact with the electrode element, and the B layer is a layer in contact with the skin surface. The medical electrode hydrogel.
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