KR101142101B1 - Conductive hydrogel and preparation method of the same - Google Patents
Conductive hydrogel and preparation method of the same Download PDFInfo
- Publication number
- KR101142101B1 KR101142101B1 KR1020090099717A KR20090099717A KR101142101B1 KR 101142101 B1 KR101142101 B1 KR 101142101B1 KR 1020090099717 A KR1020090099717 A KR 1020090099717A KR 20090099717 A KR20090099717 A KR 20090099717A KR 101142101 B1 KR101142101 B1 KR 101142101B1
- Authority
- KR
- South Korea
- Prior art keywords
- monomer
- weight
- hydrogel
- electrolyte
- photoinitiator
- Prior art date
Links
- 239000000017 hydrogel Substances 0.000 title claims abstract description 77
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 title description 4
- 239000000178 monomer Substances 0.000 claims abstract description 56
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims abstract description 42
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Chemical compound O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 32
- VSFOXJWBPGONDR-UHFFFAOYSA-M potassium;3-prop-2-enoyloxypropane-1-sulfonate Chemical group [K+].[O-]S(=O)(=O)CCCOC(=O)C=C VSFOXJWBPGONDR-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims abstract description 30
- NIXOWILDQLNWCW-UHFFFAOYSA-N 2-Propenoic acid Natural products OC(=O)C=C NIXOWILDQLNWCW-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 29
- 239000003431 cross linking reagent Substances 0.000 claims abstract description 27
- 239000008367 deionised water Substances 0.000 claims abstract description 24
- 229910021641 deionized water Inorganic materials 0.000 claims abstract description 24
- SMZOUWXMTYCWNB-UHFFFAOYSA-N 2-(2-methoxy-5-methylphenyl)ethanamine Chemical compound COC1=CC=C(C)C=C1CCN SMZOUWXMTYCWNB-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 23
- 239000003792 electrolyte Substances 0.000 claims abstract description 23
- 239000000080 wetting agent Substances 0.000 claims abstract description 9
- PEDCQBHIVMGVHV-UHFFFAOYSA-N Glycerine Chemical compound OCC(O)CO PEDCQBHIVMGVHV-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 48
- WCUXLLCKKVVCTQ-UHFFFAOYSA-M Potassium chloride Chemical compound [Cl-].[K+] WCUXLLCKKVVCTQ-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims description 40
- 239000001103 potassium chloride Substances 0.000 claims description 20
- 235000011164 potassium chloride Nutrition 0.000 claims description 20
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 16
- 239000012956 1-hydroxycyclohexylphenyl-ketone Substances 0.000 claims description 13
- MQDJYUACMFCOFT-UHFFFAOYSA-N bis[2-(1-hydroxycyclohexyl)phenyl]methanone Chemical group C=1C=CC=C(C(=O)C=2C(=CC=CC=2)C2(O)CCCCC2)C=1C1(O)CCCCC1 MQDJYUACMFCOFT-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 13
- 125000004386 diacrylate group Chemical group 0.000 claims description 13
- 229920001223 polyethylene glycol Polymers 0.000 claims description 13
- 239000003906 humectant Substances 0.000 claims description 12
- 238000004132 cross linking Methods 0.000 claims description 10
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 claims description 8
- -1 phosphine oxide, benzoin alkyl ether Chemical class 0.000 claims description 8
- XFCMNSHQOZQILR-UHFFFAOYSA-N 2-[2-(2-methylprop-2-enoyloxy)ethoxy]ethyl 2-methylprop-2-enoate Chemical compound CC(=C)C(=O)OCCOCCOC(=O)C(C)=C XFCMNSHQOZQILR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- KUDUQBURMYMBIJ-UHFFFAOYSA-N 2-prop-2-enoyloxyethyl prop-2-enoate Chemical compound C=CC(=O)OCCOC(=O)C=C KUDUQBURMYMBIJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- 238000002156 mixing Methods 0.000 claims description 4
- QTBSBXVTEAMEQO-UHFFFAOYSA-M Acetate Chemical compound CC([O-])=O QTBSBXVTEAMEQO-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims description 3
- KRKNYBCHXYNGOX-UHFFFAOYSA-K Citrate Chemical compound [O-]C(=O)CC(O)(CC([O-])=O)C([O-])=O KRKNYBCHXYNGOX-UHFFFAOYSA-K 0.000 claims description 3
- 102000004190 Enzymes Human genes 0.000 claims description 3
- 108090000790 Enzymes Proteins 0.000 claims description 3
- DGAQECJNVWCQMB-PUAWFVPOSA-M Ilexoside XXIX Chemical compound C[C@@H]1CC[C@@]2(CC[C@@]3(C(=CC[C@H]4[C@]3(CC[C@@H]5[C@@]4(CC[C@@H](C5(C)C)OS(=O)(=O)[O-])C)C)[C@@H]2[C@]1(C)O)C)C(=O)O[C@H]6[C@@H]([C@H]([C@@H]([C@H](O6)CO)O)O)O.[Na+] DGAQECJNVWCQMB-PUAWFVPOSA-M 0.000 claims description 3
- JVTAAEKCZFNVCJ-UHFFFAOYSA-M Lactate Chemical compound CC(O)C([O-])=O JVTAAEKCZFNVCJ-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims description 3
- 229910019142 PO4 Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 244000028419 Styrax benzoin Species 0.000 claims description 3
- 235000000126 Styrax benzoin Nutrition 0.000 claims description 3
- 235000008411 Sumatra benzointree Nutrition 0.000 claims description 3
- 239000000654 additive Substances 0.000 claims description 3
- 230000000996 additive effect Effects 0.000 claims description 3
- 239000003242 anti bacterial agent Substances 0.000 claims description 3
- 229960002130 benzoin Drugs 0.000 claims description 3
- ISAOCJYIOMOJEB-UHFFFAOYSA-N desyl alcohol Natural products C=1C=CC=CC=1C(O)C(=O)C1=CC=CC=C1 ISAOCJYIOMOJEB-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 239000003623 enhancer Substances 0.000 claims description 3
- 235000019382 gum benzoic Nutrition 0.000 claims description 3
- 230000001678 irradiating effect Effects 0.000 claims description 3
- NBIIXXVUZAFLBC-UHFFFAOYSA-K phosphate Chemical compound [O-]P([O-])([O-])=O NBIIXXVUZAFLBC-UHFFFAOYSA-K 0.000 claims description 3
- 239000010452 phosphate Substances 0.000 claims description 3
- 235000011056 potassium acetate Nutrition 0.000 claims description 3
- 235000011082 potassium citrates Nutrition 0.000 claims description 3
- 235000011085 potassium lactate Nutrition 0.000 claims description 3
- 235000011009 potassium phosphates Nutrition 0.000 claims description 3
- 235000015424 sodium Nutrition 0.000 claims description 3
- FAPWRFPIFSIZLT-UHFFFAOYSA-M sodium chloride Inorganic materials [Na+].[Cl-] FAPWRFPIFSIZLT-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims description 3
- 239000011780 sodium chloride Substances 0.000 claims description 3
- 239000004094 surface-active agent Substances 0.000 claims description 3
- DBCAQXHNJOFNGC-UHFFFAOYSA-N 4-bromo-1,1,1-trifluorobutane Chemical group FC(F)(F)CCCBr DBCAQXHNJOFNGC-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 239000004909 Moisturizer Substances 0.000 claims description 2
- STVZJERGLQHEKB-UHFFFAOYSA-N ethylene glycol dimethacrylate Substances CC(=C)C(=O)OCCOC(=O)C(C)=C STVZJERGLQHEKB-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 230000001333 moisturizer Effects 0.000 claims description 2
- 239000004971 Cross linker Substances 0.000 claims 1
- 230000003020 moisturizing effect Effects 0.000 abstract description 14
- 239000000853 adhesive Substances 0.000 abstract description 4
- 230000001070 adhesive effect Effects 0.000 abstract description 4
- 230000000774 hypoallergenic effect Effects 0.000 abstract description 2
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 12
- 238000006116 polymerization reaction Methods 0.000 description 10
- 238000003756 stirring Methods 0.000 description 8
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 7
- WHNWPMSKXPGLAX-UHFFFAOYSA-N N-Vinyl-2-pyrrolidone Chemical compound C=CN1CCCC1=O WHNWPMSKXPGLAX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 230000000704 physical effect Effects 0.000 description 5
- 230000014759 maintenance of location Effects 0.000 description 4
- 239000000463 material Substances 0.000 description 4
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 description 4
- 230000005855 radiation Effects 0.000 description 4
- RRHXZLALVWBDKH-UHFFFAOYSA-M trimethyl-[2-(2-methylprop-2-enoyloxy)ethyl]azanium;chloride Chemical compound [Cl-].CC(=C)C(=O)OCC[N+](C)(C)C RRHXZLALVWBDKH-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 4
- LYCAIKOWRPUZTN-UHFFFAOYSA-N Ethylene glycol Chemical group OCCO LYCAIKOWRPUZTN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 238000010382 chemical cross-linking Methods 0.000 description 3
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 3
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 3
- MPNXSZJPSVBLHP-UHFFFAOYSA-N 2-chloro-n-phenylpyridine-3-carboxamide Chemical compound ClC1=NC=CC=C1C(=O)NC1=CC=CC=C1 MPNXSZJPSVBLHP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 206010040880 Skin irritation Diseases 0.000 description 2
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 2
- 239000012153 distilled water Substances 0.000 description 2
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 2
- 238000001879 gelation Methods 0.000 description 2
- 150000002500 ions Chemical class 0.000 description 2
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 2
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 2
- 239000002244 precipitate Substances 0.000 description 2
- 238000001556 precipitation Methods 0.000 description 2
- 238000001226 reprecipitation Methods 0.000 description 2
- 150000003839 salts Chemical group 0.000 description 2
- 230000036556 skin irritation Effects 0.000 description 2
- 231100000475 skin irritation Toxicity 0.000 description 2
- ZFPGARUNNKGOBB-UHFFFAOYSA-N 1-Ethyl-2-pyrrolidinone Chemical compound CCN1CCCC1=O ZFPGARUNNKGOBB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- NIXOWILDQLNWCW-UHFFFAOYSA-M Acrylate Chemical compound [O-]C(=O)C=C NIXOWILDQLNWCW-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- MKYBYDHXWVHEJW-UHFFFAOYSA-N N-[1-oxo-1-(2,4,6,7-tetrahydrotriazolo[4,5-c]pyridin-5-yl)propan-2-yl]-2-[[3-(trifluoromethoxy)phenyl]methylamino]pyrimidine-5-carboxamide Chemical compound O=C(C(C)NC(=O)C=1C=NC(=NC=1)NCC1=CC(=CC=C1)OC(F)(F)F)N1CC2=C(CC1)NN=N2 MKYBYDHXWVHEJW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 206010044565 Tremor Diseases 0.000 description 1
- JAWMENYCRQKKJY-UHFFFAOYSA-N [3-(2,4,6,7-tetrahydrotriazolo[4,5-c]pyridin-5-ylmethyl)-1-oxa-2,8-diazaspiro[4.5]dec-2-en-8-yl]-[2-[[3-(trifluoromethoxy)phenyl]methylamino]pyrimidin-5-yl]methanone Chemical compound N1N=NC=2CN(CCC=21)CC1=NOC2(C1)CCN(CC2)C(=O)C=1C=NC(=NC=1)NCC1=CC(=CC=C1)OC(F)(F)F JAWMENYCRQKKJY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000001133 acceleration Effects 0.000 description 1
- ATMLPEJAVWINOF-UHFFFAOYSA-N acrylic acid acrylic acid Chemical compound OC(=O)C=C.OC(=O)C=C ATMLPEJAVWINOF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000013543 active substance Substances 0.000 description 1
- 230000035587 bioadhesion Effects 0.000 description 1
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 1
- 125000002091 cationic group Chemical group 0.000 description 1
- 230000008859 change Effects 0.000 description 1
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 1
- 239000004020 conductor Substances 0.000 description 1
- 239000013078 crystal Substances 0.000 description 1
- 238000011161 development Methods 0.000 description 1
- 239000004815 dispersion polymer Substances 0.000 description 1
- 238000004090 dissolution Methods 0.000 description 1
- 238000001035 drying Methods 0.000 description 1
- 238000002567 electromyography Methods 0.000 description 1
- 125000001495 ethyl group Chemical group [H]C([H])([H])C([H])([H])* 0.000 description 1
- 238000013100 final test Methods 0.000 description 1
- 239000000499 gel Substances 0.000 description 1
- 235000011187 glycerol Nutrition 0.000 description 1
- 230000006872 improvement Effects 0.000 description 1
- 239000004615 ingredient Substances 0.000 description 1
- 239000003999 initiator Substances 0.000 description 1
- 229910017053 inorganic salt Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000003993 interaction Effects 0.000 description 1
- 230000007794 irritation Effects 0.000 description 1
- 239000010977 jade Substances 0.000 description 1
- 238000012423 maintenance Methods 0.000 description 1
- QSHDDOUJBYECFT-UHFFFAOYSA-N mercury Chemical compound [Hg] QSHDDOUJBYECFT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052753 mercury Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000001537 neural effect Effects 0.000 description 1
- 150000002894 organic compounds Chemical class 0.000 description 1
- 230000003204 osmotic effect Effects 0.000 description 1
- 239000003002 pH adjusting agent Substances 0.000 description 1
- 238000011056 performance test Methods 0.000 description 1
- 238000000554 physical therapy Methods 0.000 description 1
- 239000004014 plasticizer Substances 0.000 description 1
- XAEFZNCEHLXOMS-UHFFFAOYSA-M potassium benzoate Chemical compound [K+].[O-]C(=O)C1=CC=CC=C1 XAEFZNCEHLXOMS-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- 230000008569 process Effects 0.000 description 1
- 239000000047 product Substances 0.000 description 1
- 239000007870 radical polymerization initiator Substances 0.000 description 1
- 239000002994 raw material Substances 0.000 description 1
- 230000009257 reactivity Effects 0.000 description 1
- 230000008054 signal transmission Effects 0.000 description 1
- 238000002791 soaking Methods 0.000 description 1
- 239000002904 solvent Substances 0.000 description 1
- 230000001954 sterilising effect Effects 0.000 description 1
- 238000004659 sterilization and disinfection Methods 0.000 description 1
- 238000003860 storage Methods 0.000 description 1
- 230000008961 swelling Effects 0.000 description 1
- 238000012546 transfer Methods 0.000 description 1
- 238000002525 ultrasonication Methods 0.000 description 1
- 125000000391 vinyl group Chemical group [H]C([*])=C([H])[H] 0.000 description 1
- 229920003169 water-soluble polymer Polymers 0.000 description 1
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08J—WORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
- C08J3/00—Processes of treating or compounding macromolecular substances
- C08J3/02—Making solutions, dispersions, lattices or gels by other methods than by solution, emulsion or suspension polymerisation techniques
- C08J3/03—Making solutions, dispersions, lattices or gels by other methods than by solution, emulsion or suspension polymerisation techniques in aqueous media
- C08J3/075—Macromolecular gels
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61L—METHODS OR APPARATUS FOR STERILISING MATERIALS OR OBJECTS IN GENERAL; DISINFECTION, STERILISATION OR DEODORISATION OF AIR; CHEMICAL ASPECTS OF BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES; MATERIALS FOR BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES
- A61L15/00—Chemical aspects of, or use of materials for, bandages, dressings or absorbent pads
- A61L15/16—Bandages, dressings or absorbent pads for physiological fluids such as urine or blood, e.g. sanitary towels, tampons
- A61L15/22—Bandages, dressings or absorbent pads for physiological fluids such as urine or blood, e.g. sanitary towels, tampons containing macromolecular materials
- A61L15/24—Macromolecular compounds obtained by reactions only involving carbon-to-carbon unsaturated bonds; Derivatives thereof
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08F—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED BY REACTIONS ONLY INVOLVING CARBON-TO-CARBON UNSATURATED BONDS
- C08F2/00—Processes of polymerisation
- C08F2/46—Polymerisation initiated by wave energy or particle radiation
- C08F2/48—Polymerisation initiated by wave energy or particle radiation by ultraviolet or visible light
- C08F2/50—Polymerisation initiated by wave energy or particle radiation by ultraviolet or visible light with sensitising agents
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08F—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED BY REACTIONS ONLY INVOLVING CARBON-TO-CARBON UNSATURATED BONDS
- C08F220/00—Copolymers of compounds having one or more unsaturated aliphatic radicals, each having only one carbon-to-carbon double bond, and only one being terminated by only one carboxyl radical or a salt, anhydride ester, amide, imide or nitrile thereof
- C08F220/02—Monocarboxylic acids having less than ten carbon atoms; Derivatives thereof
- C08F220/04—Acids; Metal salts or ammonium salts thereof
- C08F220/06—Acrylic acid; Methacrylic acid; Metal salts or ammonium salts thereof
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08F—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED BY REACTIONS ONLY INVOLVING CARBON-TO-CARBON UNSATURATED BONDS
- C08F220/00—Copolymers of compounds having one or more unsaturated aliphatic radicals, each having only one carbon-to-carbon double bond, and only one being terminated by only one carboxyl radical or a salt, anhydride ester, amide, imide or nitrile thereof
- C08F220/02—Monocarboxylic acids having less than ten carbon atoms; Derivatives thereof
- C08F220/10—Esters
- C08F220/38—Esters containing sulfur
- C08F220/382—Esters containing sulfur and containing oxygen, e.g. 2-sulfoethyl (meth)acrylate
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
- C08L33/00—Compositions of homopolymers or copolymers of compounds having one or more unsaturated aliphatic radicals, each having only one carbon-to-carbon double bond, and only one being terminated by only one carboxyl radical, or of salts, anhydrides, esters, amides, imides or nitriles thereof; Compositions of derivatives of such polymers
- C08L33/04—Homopolymers or copolymers of esters
- C08L33/14—Homopolymers or copolymers of esters of esters containing halogen, nitrogen, sulfur, or oxygen atoms in addition to the carboxy oxygen
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08J—WORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
- C08J2333/00—Characterised by the use of homopolymers or copolymers of compounds having one or more unsaturated aliphatic radicals, each having only one carbon-to-carbon double bond, and only one being terminated by only one carboxyl radical, or of salts, anhydrides, esters, amides, imides, or nitriles thereof; Derivatives of such polymers
- C08J2333/04—Characterised by the use of homopolymers or copolymers of compounds having one or more unsaturated aliphatic radicals, each having only one carbon-to-carbon double bond, and only one being terminated by only one carboxyl radical, or of salts, anhydrides, esters, amides, imides, or nitriles thereof; Derivatives of such polymers esters
- C08J2333/14—Characterised by the use of homopolymers or copolymers of compounds having one or more unsaturated aliphatic radicals, each having only one carbon-to-carbon double bond, and only one being terminated by only one carboxyl radical, or of salts, anhydrides, esters, amides, imides, or nitriles thereof; Derivatives of such polymers esters of esters containing halogen, nitrogen, sulfur, or oxygen atoms in addition to the carboxy oxygen
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
- C08L2203/00—Applications
- C08L2203/02—Applications for biomedical use
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
- C08L2203/00—Applications
- C08L2203/20—Applications use in electrical or conductive gadgets
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Medicinal Chemistry (AREA)
- Polymers & Plastics (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Dispersion Chemistry (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Epidemiology (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Animal Behavior & Ethology (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- Public Health (AREA)
- Veterinary Medicine (AREA)
- Hematology (AREA)
- Measurement And Recording Of Electrical Phenomena And Electrical Characteristics Of The Living Body (AREA)
- Electrotherapy Devices (AREA)
- Polymerisation Methods In General (AREA)
Abstract
본 발명은 전도성 하이드로겔에 관한 것으로, 제1단량체, 제2단량체, 가교제, 광개시제, 습윤제, 전해질 및 탈이온수를 포함하여 이루어진 하이드로겔에 있어서, 상기 제1단량체는 3-술포프로필 아크릴레이트 포타슘 염으로 하고, 상기 제2단량체는 아크릴 산으로 하여 최적의 조성 및 조성비율을 제공함으로써, 종래의 하이드로겔보다 우수한 점착력, 전도성, 보습력 및 피부 저자극성을 가지는 효과가 있다. The present invention relates to a conductive hydrogel, comprising a first monomer, a second monomer, a crosslinking agent, a photoinitiator, a wetting agent, an electrolyte, and deionized water, wherein the first monomer is 3-sulfopropyl acrylate potassium salt. The second monomer may be acrylic acid, thereby providing an optimal composition and composition ratio, thereby having an adhesive force, conductivity, moisturizing power, and skin hypoallergenic properties superior to those of a conventional hydrogel.
하이드로겔, 제1단량체, 제2단량체, 3-술포프로필 아크릴레이트 포타슘 염, 아크릴 산, 점착력, 전도성 Hydrogel, first monomer, second monomer, 3-sulfopropyl acrylate potassium salt, acrylic acid, adhesion, conductivity
Description
본 발명은 종래의 하이드로겔보다 우수한 점착력, 전도성, 보습력 및 피부 저자극성을 갖는 전도성 하이드로겔 및 그 제조방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 3-술포프로필 아크릴레이트 포타슘 염을 제1단량체로 하고, 아크릴 산을 제2단량체로 하고, 가교제, 광개시제, 습윤제, 전해질 및 탈이온수를 포함하여 이루어진 전도성 하이드로겔 및 그 제조방법에 관한 것이다. The present invention relates to a conductive hydrogel having better adhesion, conductivity, moisturizing power and skin hypoallergenicity than a conventional hydrogel, and a method for preparing the same, and more specifically, 3-sulfopropyl acrylate potassium salt as a first monomer, A conductive hydrogel comprising acrylic acid as a second monomer and comprising a crosslinking agent, a photoinitiator, a humectant, an electrolyte and deionized water, and a method for producing the same.
의료산업에서 진단용 계측기기에 사용되는 부속품(accessary) 재료의 하나로서, 전도성 하이드로젤이 광범위하게 사용되고 있다. 이러한 전도성 하이드로겔은 심전도(ECG) 전극, 뇌전도(EEG) 전극, 근전도(EMG) 전극, 경피적 전기 신경자극기(TENS) 전극, 고주파 수술기(ESU) 접지 전극 등과 같은 의료기구 전극에 사용되며, 생체의 전기적 신호 전달력을 높여주는 소재이다. As one of the accessory materials used in the diagnostic instrumentation in the medical industry, conductive hydrogels are widely used. Such conductive hydrogels are used in medical device electrodes such as electrocardiogram (ECG) electrodes, electroencephalogram (EEG) electrodes, electromyography (EMG) electrodes, percutaneous electrical neural stimulator (TENS) electrodes, high frequency surgical (ESU) ground electrodes, and the like. It is a material that enhances the electrical signal transmission power.
전도성 하이드로겔은 비영구적 접착 특성 및 높은 수분 함량을 가지며, 이온전도성 물질로 처리되어 전도성을 개선시키는 능력이 있어 피부에 전극을 부착시키는데 이용될 수 있다. 최근에는 이러한 진단용 계측기기에 사용되는 재료의 하나로 서 사용될 뿐만 아니라, 물리치료 부속품이나 전기외과적인 부속품(electro-surgical accessary) 등과 같이 인체 내 전류의 흐름을 조율하는 각종 의료산업 분야에까지 응용되고 있다. 따라서 고성능의 하이드로겔에 대한 수요가 점차 확대되고 있는 실정이다. Conductive hydrogels have non-permanent adhesion properties and high moisture content, and can be used to attach electrodes to the skin due to their ability to improve conductivity by being treated with ion conductive materials. Recently, the present invention is not only used as one of the materials used in the diagnostic measuring instrument, but also has been applied to various medical industry fields that regulate the flow of current in the human body, such as physiotherapy accessories and electro-surgical accessary. Therefore, the demand for high performance hydrogel is gradually increasing.
고성능의 하이드로겔은 전도력 뿐만 아니라, 환자 몸의 흔들림과 미세한 떨림에 의해 발생될 수 있는 노이즈를 감소하고자 강한 점착력을 가지고 있어야 하며, 환자의 피부에 직접 부착되기 때문에 피부의 부작용을 유발하지 않도록 생체 적합성도 가지고 있어야 한다. High-performance hydrogels must not only have conductivity but also have strong adhesion to reduce noise that may be caused by patient shaking and minute tremors, and are biocompatible so that they do not cause skin side effects because they adhere directly to the patient's skin. You must also have
한편, 이러한 의료용 하이드로겔의 제조방식의 면에서도 발전이 있어 왔다. 즉, 종래의 화학가교방식을 이용할 경우의 단점을 보완하기 위하여 방사선 기술을 이용한 UV 가교 방식의 발전이 이루어졌다. On the other hand, advances have been made in terms of the preparation of such medical hydrogels. That is, the development of the UV crosslinking method using the radiation technology has been made to compensate for the disadvantages of using the conventional chemical crosslinking method.
종래의 화학가교방식을 이용할 경우에는 유해한 화학가교제 및 열 등을 이용하며, 가교 후에도 잔류가교제를 제거해야하고, 많은 시간이 소요되며 착이온 결합으로 인해 가교시 겔의 점탄성 성질이 높지 않은 단점이 있다. 그러나 방사선 가교를 이용한 전도성 하이드로겔은 잔류 가교제의 제거나 별도의 멸균처리과정이 필요하지 않고, 짧은 시간(수 십초)내에 가교가 가능하며 강한 공유결합으로 인해 접착력 및 유지력이 우수하여 생체신호 감지에 더욱 효과적이다. 따라서 후자의 제조방식을 이용하여 다양한 용도의 하이드로겔이 개발되고 있다. In case of using the conventional chemical crosslinking method, harmful chemical crosslinking agent and heat are used, and residual crosslinking agent must be removed even after crosslinking, and it takes a lot of time, and due to complex ion bonding, gel viscoelastic properties are not high when crosslinking. . However, conductive hydrogels using radiation crosslinking do not require removal of residual crosslinking agent or separate sterilization process, and can be crosslinked within a short time (several seconds) and have strong adhesion and retention due to strong covalent bonds. More effective. Therefore, hydrogels of various uses have been developed using the latter manufacturing method.
한국 공개특허 제2007-0085460호에서는 N-비닐 피롤리돈(N-vinyl pyrrolidone)을 제1단량체로 한 하이드로겔 조성물을 개시하고 있다. N-비닐 피롤 리돈은 콘텍트 렌즈의 주요 원자재로 사용되며 투명하고 친수성을 갖는 단량체로서, 이를 단량체로 하이드로겔을 구성하는 경우에는 비닐기를 갖고 있어 중합조건이 비교적 간단한 장점이 있지만, 염의 형태가 아니기 때문에 전도성이 없고, 점착력도 매우 떨어지는 단점을 갖고 있다. Korean Patent Laid-Open Publication No. 2007-0085460 discloses a hydrogel composition using N-vinyl pyrrolidone as a first monomer. N-vinyl pyrrolidone is used as a main raw material of contact lenses and is a transparent and hydrophilic monomer. When the hydrogel is composed of monomers, it has a vinyl group and has a relatively simple polymerization condition, but is not a salt form. It is not conductive and has a disadvantage of poor adhesion.
유럽 공개특허 제2006-0024402호는 양이온기를 갖는 친수성 단량체인 [2-(메타크릴로일옥시)에틸]트리메틸 암모늄 클로라이드([2-(methacryloyloxy)ehtyl]trimethyl ammonium chloride)를 포함한 하이드로겔을 개시하고 있다. 이러한 하이드로겔은 생리 활성 물질을 고정시키는 용도에 적합할 수는 있으나 점착력 및 자체 전도성이 미흡하고 중합속도가 느려 광조사 시간을 늘려주어야 하므로 의료기기의 전극에 사용되는 하이드로겔로서 바람직하지 않다. EP-A-2006-0024402 discloses a hydrogel comprising [2- (methacryloyloxy) ehtyl] trimethyl ammonium chloride) which is a hydrophilic monomer having a cationic group have. Such a hydrogel may be suitable for fixing a physiologically active substance, but it is not preferable as a hydrogel used in an electrode of a medical device because the adhesive force and its conductivity are insufficient and the polymerization rate should be increased to increase the light irradiation time.
그밖에 미국 공개특허 제2008-0064839호에서 3-설포프로필 아크릴레이트 포타슘 염을 친수성 단량체로 이용한 조성물을 개시하고 있으나 이러한 조성물 역시 그 조성이 외과수술용 재료에 적합한 것으로 전도성 및 점착력을 가져야 하는 전도성 하이드로겔의 조성으로서는 바람직하지 않다. In addition, U.S. Patent Application Publication No. 2008-0064839 discloses a composition using 3-sulfopropyl acrylate potassium salt as a hydrophilic monomer, but such a composition is also suitable for surgical materials, and the composition is a conductive hydrogel, which must have conductivity and adhesion. As a composition, it is not preferable.
그러나 상기 개시된 기술들은 최근 증대하고 있는 우수한 점착력 및 전도성을 가지면서도 생체 적합성을 가진 전도성 하이드로겔에 대한 요구를 만족시키지 못하고 있을 뿐만 아니라, 해당 기술 분야에서 바로 실용화시킬 수 있는 최적의 조성 및 배합비율을 제공하지 못하고 있다. However, the above-described technologies not only satisfy the demand for a conductive hydrogel having bioadhesion while having excellent adhesive strength and conductivity, but also provide an optimal composition and blending ratio that can be immediately put into practical use in the technical field. It does not provide.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하고자 착안된 것으로서, 방사선 가교방식을 이용하여 전도성 하이드로겔을 제조함에 있어서, 3-술포프로필 아크릴레이트 포타슘 염(3-sulfopropyl acrylate potassium salt)과 아크릴 산(acrylic acid)을 각각 제1단량체, 제2단량체로 한 하이드로겔의 조성을 제공하고 아울러 최적의 배합비율을 제공하여, 우수한 점착력, 전도성, 보습력, 및 피부 저자극성을 가지면서도 해당 기술분야에서 바로 실용화시킬 수 있는 전도성 하이드로겔을 제공함을 목적으로 한다. The present invention was conceived to solve the above problems, in the production of a conductive hydrogel using a radiation crosslinking method, 3-sulfopropyl acrylate potassium salt (3-sulfopropyl acrylate potassium salt) and acrylic acid (acrylic acid) ) Provides the composition of the hydrogel with the first monomer and the second monomer, respectively, and also provides the optimum blending ratio, so that it can be immediately used in the technical field while having excellent adhesion, conductivity, moisturizing power, and skin hypoallergenicity. It is an object to provide a conductive hydrogel.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 전도성 하이드로겔은 제1단량체, 제2단량체, 가교제, 광개시제, 습윤제, 전해질 및 탈이온수를 포함하여 이루어진 하이드로겔에 있어서, 상기 제1단량체는 3-술포프로필 아크릴레이트 포타슘 염이고, 상기 제2단량체는 아크릴 산인 것을 특징으로 한다. Conductive hydrogel according to the present invention for achieving the above object is a hydrogel comprising a first monomer, a second monomer, a crosslinking agent, a photoinitiator, a wetting agent, an electrolyte and deionized water, wherein the first monomer is 3-sulfopropyl Acrylate potassium salt, and said second monomer is acrylic acid.
여기서, 상기 광개시제는 1-하이드록시 사이클로헥실 페닐 케톤, 모노아실 포스파인 옥사이드, 벤조인 알킬 에테르, 머캅토벤조티아조일 및 이들의 혼합물로 이루어진 군에서 선택될 수 있으며, 상기 가교제는 에틸렌 글리콜 디메타크릴레이트, 폴리(에틸렌 글리콜) 디아크릴레이트, 디에틸렌 글리콜 디메타크릴레이트, 에틸렌 글리콜 디아크릴레이트, 1,3-디히드록시프로필디메타크릴레이트 및 이들의 혼합물로 이루어진 군으로부터 선택될 수 있다. Here, the photoinitiator may be selected from the group consisting of 1-hydroxy cyclohexyl phenyl ketone, monoacyl phosphine oxide, benzoin alkyl ether, mercaptobenzothiazoyl and mixtures thereof, and the crosslinking agent is ethylene glycol dimetha Acrylate, poly (ethylene glycol) diacrylate, diethylene glycol dimethacrylate, ethylene glycol diacrylate, 1,3-dihydroxypropyldimethacrylate, and mixtures thereof. .
또한, 상기 전해질은 나트륨 및 염화 칼륨, 포스페이트, 시트레이트, 아세테이트 및 락테이트로 이루어진 군에서 선택될 수 있으며, 상기 습윤제로는 글리세롤이 바람직하다. In addition, the electrolyte may be selected from the group consisting of sodium and potassium chloride, phosphate, citrate, acetate and lactate, glycerol is preferred as the humectant.
그리고, 본 발명에 따른 하이드로겔의 함량은 상기 3-술포프로필 아크릴레이트 포타슘 염은 24 내지 32 중량 %, 상기 아크릴 산은 1 내지 4 중량 %, 상기 가교제는 0.06 내지 0.1 중량 %, 상기 광개시제는 0.01 내지 0.1 중량 %, 상기 습윤제는 32 내지 40 중량 %, 상기 전해질은 2.5 내지 3.5 중량%, 상기 탈이온수는 28 내지 35 중량 %인 것이 바람직하며, 상기 가교제는 폴리(에틸렌 글리콜) 디아크릴레이트이고, 상기 광개시제는 1-하이드록시사이클로헥실 페닐 케톤이고, 상기 습윤제는 글리세롤이고, 상기 전해질은 염화 칼륨인 것이 보다 바람직하다. In addition, the content of the hydrogel according to the present invention is 24 to 32% by weight of the 3-sulfopropyl acrylate potassium salt, 1 to 4% by weight of the acrylic acid, 0.06 to 0.1% by weight of the crosslinking agent, 0.01 to 0.01% 0.1 wt%, the wetting agent is 32 to 40% by weight, the electrolyte is 2.5 to 3.5% by weight, the deionized water is preferably 28 to 35% by weight, the crosslinking agent is poly (ethylene glycol) diacrylate, More preferably, the photoinitiator is 1-hydroxycyclohexyl phenyl ketone, the humectant is glycerol, and the electrolyte is potassium chloride.
특히, 상기 전도성 하이드로겔은 상기 3-술포프로필 아크릴레이트 포타슘 염은 24 내지 30 중량 %, 상기 아크릴 산은 3 내지 4 중량 %, 상기 폴리(에틸렌 글리콜) 디아크릴레이트는 0.08 내지 0.1 중량 %, 상기 1-하이드록시사이클로헥실 페닐 케톤은 0.08 내지 0.1 중량 %, 상기 글리세롤은 35 내지 40 중량 %, 상기 염화칼륨은 2.5 내지 3.0 중량%, 상기 탈이온수는 28 내지 32 중량 %로 이루어질 때 보다 전도성 및 점착력 등이 우수한 물성을 가질 수 있다.In particular, the conductive hydrogel is 24 to 30% by weight of the 3-sulfopropyl acrylate potassium salt, 3 to 4% by weight of the acrylic acid, 0.08 to 0.1% by weight of the poly (ethylene glycol) diacrylate, 1 Hydroxycyclohexyl phenyl ketone is 0.08 to 0.1% by weight, the glycerol is 35 to 40% by weight, the potassium chloride is 2.5 to 3.0% by weight, the deionized water is 28 to 32% by weight than the more conductive and cohesive It may have excellent physical properties.
또한, 상기 하이드로겔은 보습제, 효소, 계면 활성제, 항균제, 투과증진제, pH 조절제 및 이들의 혼합물로 이루어진 군으로부터 선택되는 첨가제를 더 포함할 수 있다. In addition, the hydrogel may further include an additive selected from the group consisting of moisturizers, enzymes, surfactants, antibacterial agents, permeation enhancers, pH adjusting agents and mixtures thereof.
본 발명은 또한 상기 전도성 하이드로겔의 제조에 있어서 균일한 조성물을 얻기 위하여 교반순서를 조절하고, 자외선을 조사하여 가교시키는 단계를 포함하여 이루어지는 전도성 하이드로겔의 제조방법을 제공한다. The present invention also provides a method for producing a conductive hydrogel comprising the step of controlling the stirring order in order to obtain a uniform composition in the production of the conductive hydrogel, and irradiating with ultraviolet rays to crosslink.
본 발명은 특정 조성 및 조성비율을 제공함으로써, 종래보다 피부에 잘 부착되고, 전기적 신호 및 임펄스를 보다 잘 전달하면서도 보습력 및 피부에 자극이 적어 생체 적합적인 하이드로겔을 제공할 수 있을 뿐만 아니라, 해당 기술분야에서 바로 실용화시킬 수 있는 효과가 있다. According to the present invention, by providing a specific composition and composition ratio, it adheres to the skin better than before, and provides a bio-compatible hydrogel with less moisturizing power and less irritation to the skin while delivering electrical signals and impulses better. There is an effect that can be immediately applied in the technical field.
본 발명에 따른 전도성 하이드로겔은 제1단량체, 제2단량체, 가교제, 광개시제, 습윤제, 전해질 및 탈이온수를 포함하여 이루어진 전도성 하이드로겔에 있어서, 상기 제1단량체는 3-술포프로필 아크릴레이트 포타슘 염이고, 상기 제2단량체는 아크릴 산인 것을 특징으로 한다. The conductive hydrogel according to the present invention is a conductive hydrogel comprising a first monomer, a second monomer, a crosslinking agent, a photoinitiator, a wetting agent, an electrolyte, and deionized water, wherein the first monomer is 3-sulfopropyl acrylate potassium salt. The second monomer is acrylic acid.
전도성 하이드로겔이 갖추어야 할 일반적인 물성은 생체신호 전달을 위한 이온전달적 특성과 피부표면에 점착할 수 있는 점착력 및 점착 후 약 24시간의 사용 시에도 지속될 수 있는 유지력, 하이드로겔이 쉽게 건조되지 않도록 하는 보습성을 가져야 하며 피부에 적용시에도 자극을 주지 않을 정도의 생체적합성 등이다. 일반적으로 하이드로겔은 다량의 수분을 함유할 수 있도록 3차원적인 그물구조를 가진다. Common physical properties of conductive hydrogels include ion transfer properties for biosignal transmission, adhesion to the skin surface, retention ability that can persist even after 24 hours of use, and prevent the hydrogel from drying easily. It should be moisturizing and biocompatible enough to not irritate skin. In general, the hydrogel has a three-dimensional network structure to contain a large amount of water.
또한 하이드로겔은 물에 녹지 않는 특성을 가지는데, 약간의 정전기적, 친유성 상호작용이 있기는 하지만 고분자 주쇄 사이에 공유결합구조를 가지므로 물에 용해되지 않고 그 형상을 유지할 수 있게 된다. 다시 말해, 불용상태로 물을 흡수하면서도 기계적인 특성과 형태를 갖추는 것이 하이드로젤의 기본적 물성이다. In addition, the hydrogel has a property of being insoluble in water, although there is some electrostatic and lipophilic interaction, it has a covalent structure between the polymer backbones, so that the hydrogel is not dissolved in water and can maintain its shape. In other words, it is the basic physical properties of hydrogel to absorb water in an insoluble state and to have mechanical properties and shapes.
상기와 같은 하이드로겔의 전도성을 향상시키기 위해 본 발명에서는 3-술포프로필 아크릴레이트 포타슘 염을 제1단량체로, 아크릴 산을 제2단량체로 포함한다. In order to improve the conductivity of the hydrogel as described above, the present invention includes 3-sulfopropyl acrylate potassium salt as a first monomer and acrylic acid as a second monomer.
본 발명의 제1단량체로서 상기 3-술포프로필 아크릴레이트 포타슘 염은 하이드로겔의 구조를 형성하는 주쇄로서 작용한다. 상기 3-술포프로필 아크릴레이트 포타슘 염은 음이온 염 형태의 수용성 단량체로서 자체 전도성을 갖는다. 또한 상기 3-술포프로필 아크릴레이트 포타슘 염은 중합체 사슬에 극성 부위를 도입하기 위해 이용될 수 있는데, 수용성 중합체 분산에 있어서 전단 안정성(shear stability)을 부여할 수 있는 특징이 있다. As the first monomer of the present invention, the 3-sulfopropyl acrylate potassium salt acts as a main chain forming the structure of the hydrogel. The 3-sulfopropyl acrylate potassium salt has its own conductivity as a water soluble monomer in the form of an anion salt. In addition, the 3-sulfopropyl acrylate potassium salt may be used to introduce a polar moiety into the polymer chain, which is characterized by giving shear stability in water-soluble polymer dispersion.
상기 3-술포프로필 아크릴레이트 포타슘 염을 사용하여 하이드로겔을 중합하면 중합속도가 60초 이내로 매우 빠르고, 자체 점착력이 우수하다. When the hydrogel is polymerized using the 3-sulfopropyl acrylate potassium salt, the polymerization rate is very fast within 60 seconds and excellent in self-adhesion.
상기 3-술포프로필 아크릴레이트 포타슘 염의 함량은 24 내지 32 중량 %가 바람직하며, 24 내지 30 중량 %가 더욱 바람직하다. 상기 함량이 24 중량 % 미만일 경우, 다른 조성과의 관계에서 상대적으로 습윤제의 함량이 증가되어 하이드로겔이 무르게 될 수 있다. 또한 상기 함량이 32 중량 %를 초과하면 염화칼륨이 석출될 수 있다. The content of the 3-sulfopropyl acrylate potassium salt is preferably 24 to 32% by weight, more preferably 24 to 30% by weight. If the content is less than 24% by weight, the content of the humectant may be relatively increased in relation to other compositions, such that the hydrogel may become soft. In addition, potassium chloride may precipitate if the content exceeds 32% by weight.
상기 아크릴 산은 pH를 조절하는 역할을 하며 중합에 필수적인 요소이다. 따라서 상기 아크릴 산을 첨가하지 않은 경우 중합 반응이 일어나지 않을 수 있다. 또한 상기 3-술포프로필 아크릴레이트 포타슘 염을 제1단량체로 하고, 여기에 상기 아크릴 산을 제2단량체로 사용하여 제조된 하이드로겔은 중합반응성이 향상되고 pH 조절이 용이할 뿐만 아니라 보습력도 향상될 수 있다. The acrylic acid plays a role in controlling pH and is essential for polymerization. Therefore, the polymerization reaction may not occur when the acrylic acid is not added. In addition, the hydrogel prepared by using the 3-sulfopropyl acrylate potassium salt as the first monomer and the acrylic acid as the second monomer may have improved polymerization reactivity, easy pH control, and improved moisturizing power. Can be.
상기 아크릴 산의 함량이 1 내지 4 중량 %일 경우에는 하이드로겔의 pH가 3.5 내지 4.5이므로 바람직하나, 다른 조성물과의 배합비율을 고려할 때 3 내지 4 중량 %가 가장 바람직하다. 만약 상기 아크릴산의 함량이 1 중량 % 미만이면 중합이 잘 일어나지 않으며, 함량이 4 중량 %를 초과하면 pH가 3 내지 3.2가 되어 산도가 너무 높아 피부에 자극을 줄 수 있다. When the content of the acrylic acid is 1 to 4% by weight, the pH of the hydrogel is preferably 3.5 to 4.5, but considering the mixing ratio with other compositions, 3 to 4% by weight is most preferred. If the content of acrylic acid is less than 1% by weight, polymerization does not occur well. If the content is more than 4% by weight, the pH may be 3 to 3.2, and the acidity may be too high, causing skin irritation.
하이드로겔을 제조하는 방법의 하나로서 본 발명에서는 자외선을 조사하여 가교시키는 방사선적 가교방법을 이용할 수 있다. 따라서, 광개시제와 가교제를 첨가하여 제조하는 것이 바람직하다. As one of the methods for producing a hydrogel, in the present invention, a radiation crosslinking method of irradiating ultraviolet light and crosslinking may be used. Therefore, it is preferable to manufacture by adding a photoinitiator and a crosslinking agent.
일반적으로 개시제는 열이나 빛 등에 민감한 열개시제나 광개시제를 이용할 수 있지만, 본 발명의 하이드로겔의 제조에는 UV 광조사를 통한 라디칼 중합개시제가 바람직하다. In general, a thermal initiator or photoinitiator that is sensitive to heat or light may be used, but in the preparation of the hydrogel of the present invention, a radical polymerization initiator through UV light irradiation is preferable.
상기 광개시제는 1-하이드록시 사이클로헥실 페닐 케톤, 모노아실 포스파인 옥사이드, 벤조인 알킬 에테르, 머캅토벤조티아조일 및 이들의 혼합물로 이루어진 군에서 선택될 수 있으나, 반드시 이에 제한되는 것은 아니다. 이 중 상기 광개시제로서 1-하이드록시 사이클로헥실 페닐 케톤(1-hydroxycyclohexyl phenyl ketone)이 바람직하다. 상기 광개시제의 경우 초기 반응에만 관여하므로 그 함량은 0.01 내지 0.1 중량 %가 바람직하며, 0.08 내지 0.1 중량 %가 더욱 바람직하다. The photoinitiator may be selected from the group consisting of 1-hydroxy cyclohexyl phenyl ketone, monoacyl phosphine oxide, benzoin alkyl ether, mercaptobenzothiazoyl and mixtures thereof, but is not necessarily limited thereto. Of these, 1-hydroxy cyclohexyl phenyl ketone is preferable as the photoinitiator. Since the photoinitiator is involved only in the initial reaction, the content thereof is preferably 0.01 to 0.1% by weight, more preferably 0.08 to 0.1% by weight.
또한, 본 발명의 하이드로겔은 가교제를 포함할 수 있다. 상기 가교제는 3차원적 그물 구조형성을 위해 올리고머를 연결시켜주는 중합체이다. 하이드로겔의 제조에서 가교제를 첨가하지 않으면 겔화가 진행되지 않는다. In addition, the hydrogel of the present invention may include a crosslinking agent. The crosslinking agent is a polymer that connects oligomers for three-dimensional network structure. Gelling does not proceed unless a crosslinking agent is added in the preparation of the hydrogel.
상기 가교제는 에틸렌 글리콜 디메타크릴레이트, 폴리(에틸렌 글리콜) 디아크릴레이트, 디에틸렌 글리콜 디메타크릴레이트, 에틸렌 글리콜 디아크릴레이트, 1,3-디히드록시프로필디메타크릴레이트 및 이들의 혼합물로 이루어진 군으로부터 선택될 수 있으나 반드시 이에 제한되는 것은 아니다. 이 중 상기 가교제로서 폴리(에틸렌 글리콜) 디아크릴레이트(poly(ethylene glycol) diacrylate)이 바람직하다. The crosslinking agent is ethylene glycol dimethacrylate, poly (ethylene glycol) diacrylate, diethylene glycol dimethacrylate, ethylene glycol diacrylate, 1,3-dihydroxypropyldimethacrylate and mixtures thereof. It may be selected from the group consisting of, but is not necessarily limited thereto. Among these, poly (ethylene glycol) diacrylate is preferable as the crosslinking agent.
상기 가교제의 함량은 0.06 내지 0.1 중량 %일때 향상된 가교성을 보이며, 0.08 내지 0.1 중량 %일때 가장 좋은 가교성을 보인다. 상기 가교제의 함량이 0.05 중량% 미만이면 겔화는 진행되지만 하이드로겔이 부서지는 현상이 발생할 수 있다. 또한 상기 가교제의 함량이 0.1 중량 % 초과인 경우에는 겔화는 진행되지만 점착력이 감소하는 현상이 발생할 수 있다. When the content of the crosslinking agent is 0.06 to 0.1% by weight, it shows improved crosslinkability, and when 0.08 to 0.1% by weight, the best crosslinking property is shown. If the content of the crosslinking agent is less than 0.05% by weight, gelation may proceed, but hydrogel may be broken. In addition, when the content of the crosslinking agent is more than 0.1% by weight, gelation may proceed, but a phenomenon in which adhesive force may decrease may occur.
본 발명의 하이드로겔은 전해질을 포함할 수 있다. 상기 전해질은 전기적 저항을 감소시키고 전도성을 향상시키는 역할을 한다. The hydrogel of the present invention may comprise an electrolyte. The electrolyte serves to reduce electrical resistance and improve conductivity.
상기 전해질은 이온성 무기염이나 유기 화합물을 사용할 수 있다. 하나의 구체적 예로서 상기 전해질은 나트륨 및 염화 칼륨, 포스페이트, 시트레이트, 아세테이트 및 락테이트로 이루어진 군에서 선택될 수 있으나, 반드시 이에 제한되는 것은 아니다. 이 중 본 발명에서 사용되는 상기 제1 단량체가 3-술포프로필 아크릴레 이트 포타슘 염으로 포타슘 염 형태이므로 화합물의 균일성을 위해 염화칼륨을 첨가하는 것이 바람직하다. The electrolyte may be an ionic inorganic salt or an organic compound. As one specific example, the electrolyte may be selected from the group consisting of sodium and potassium chloride, phosphate, citrate, acetate, and lactate, but is not necessarily limited thereto. Of these, since the first monomer used in the present invention is in the form of potassium salt as the 3-sulfopropyl acrylate potassium salt, it is preferable to add potassium chloride for uniformity of the compound.
상기 전해질의 함량이 2 중량% 미만이면 하이드로겔의 전도성의 향상이 있기는 하지만 단량체만 투여한 경우와 비교할 때 미미하며, 4 중량 % 이상이면 전도성의 향상은 있지만 염상태로 재석출되는 문제점이 있으며 과량 투입할 경우에는 점도 또한 떨어질 수 있다. 따라서, 상기 전해질의 함량은 2 내지 3.5 중량 %가 바람직하고, 2.5 내지 3.5 중량%가 더욱 바람직하며 2.5 내지 3.0 중량 %가 가장 바람직하다. When the content of the electrolyte is less than 2% by weight, there is an improvement in the conductivity of the hydrogel, but insignificant compared with the case where only the monomer is administered. If the content of the electrolyte is more than 4% by weight, there is a problem of reprecipitation in the salt state and excess. When added, the viscosity may also drop. Therefore, the content of the electrolyte is preferably 2 to 3.5% by weight, more preferably 2.5 to 3.5% by weight and most preferably 2.5 to 3.0% by weight.
본 발명에 따른 하이드로겔은 습윤제를 포함할 수 있다. 상기 습윤제는 하이드로겔의 수분 보유 능력을 증가시키기 위해 사용된다. 상기 습윤제는 글리세롤이 바람직하다. The hydrogel according to the present invention may comprise a humectant. The humectant is used to increase the water retention capacity of the hydrogel. The humectant is preferably glycerol.
본 발명의 하이드로겔에 쓰이는 단량체인 3-술포프로필 아크릴레이트 포타슘 염 자체가 수분 보유 능력을 갖고 있기는 하지만 상기 단량체와 비교할 때 글리세롤(glycerol)의 가격이 저렴하므로 글리세롤의 조성비를 증가시켜서 전체 비용을 줄이면서도 동일한 효과를 나타낼 수 있는 조성비율을 찾는 것이 생산단가 절감차원에서 바람직하다. Although the 3-sulfopropyl acrylate potassium salt itself, which is a monomer used in the hydrogel of the present invention, has a water retention capability, the cost of glycerol is low in comparison with the monomer, and thus the total cost is increased by increasing the composition ratio of glycerol. It is desirable to reduce the production cost to find a composition ratio that can reduce the same effect.
상기 글리세롤의 조성비율이 높아질수록 점착성은 증가하나 소량 묻어나오는 현상이 발생할 수 있고, 조성비율이 30 중량 %까지 감소되면 보습성이 감소하고 염화칼륨이 석출되는 현상이 발생할 수 있다. 상기 글리세롤의 함량은 32 내지 40 중량 %가 바람직하며, 35 내지 40 중량 %가 더욱 바람직하다. As the composition ratio of the glycerol increases, the adhesiveness may increase, but a small amount may appear. When the composition ratio decreases to 30% by weight, moisture retention may decrease and potassium chloride may precipitate. The content of the glycerol is preferably 32 to 40% by weight, more preferably 35 to 40% by weight.
전형적으로 사용되는 용매의 한 예는 물이다. 본 발명에서는 탈이온수를 사용하며 상기 탈이온수(deionized water)는 고분자의 가소제 역할을 한다. 이는 가교시 삼투압, 팽윤, 점탄성 성질에 영향을 미치는 요소이다. 3차 증류수 또는 4차 증류수를 사용할 수 있다. One example of a solvent typically used is water. In the present invention, deionized water is used and the deionized water serves as a plasticizer for the polymer. It is a factor that affects osmotic pressure, swelling, viscoelastic properties during crosslinking. Tertiary distilled or quaternary distilled water can be used.
상기 탈이온수의 양은 변화될 수 있으며 주로 제1단량체와 제2단량체의 양에 따라 변화된다. 본 발명에서는 상기 탈이온수가 10 중량% 이하로 포함되면 단량체를 용해시키기에 불충분하므로 균일한 하이드로겔을 얻을 수 없어 바람직하지 않다. 한편, 탈이온수가 50 중량 % 이상으로 포함되면 상대적으로 습윤제의 함량이 낮아질 수 있고, 이로 인해 하이드로겔이 건조되기 쉽다. 따라서, 상기 탈이온수의 함량은 25 내지 40 중량 %가 바람직하며, 28 내지 35 중량 %가 더욱 바람직하며, 28 내지 32 중량 %가 가장 바람직하다. The amount of deionized water may vary and mainly varies depending on the amounts of the first monomer and the second monomer. In the present invention, when the deionized water is contained in an amount of 10% by weight or less, since it is insufficient to dissolve the monomer, it is not preferable to obtain a uniform hydrogel. On the other hand, when the deionized water is included in more than 50% by weight, the content of the humectant may be relatively low, thereby making the hydrogel easy to dry. Therefore, the content of the deionized water is preferably 25 to 40% by weight, more preferably 28 to 35% by weight, most preferably 28 to 32% by weight.
하나의 구체예로서, 본 발명의 전도성 하이드로겔은 3-술포프로필 아크릴레이트 포타슘 염 24 내지 32 중량 %, 아크릴 산 1 내지 4 중량 %, 가교제 0.06 내지 0.1 중량 %, 광개시제 0.01 내지 0.1 중량 %, 습윤제 32 내지 40 중량 %, 전해질 2.5 내지 3.5 중량%, 및 탈이온수 28 내지 35 중량 %를 포함하여 이루어질 수 있다. In one embodiment, the conductive hydrogel of the present invention comprises 24 to 32% by weight of 3-sulfopropyl acrylate potassium salt, 1 to 4% by weight of acrylic acid, 0.06 to 0.1% by weight of crosslinking agent, 0.01 to 0.1% by weight of photoinitiator, wetting agent. 32 to 40% by weight, electrolyte 2.5 to 3.5% by weight, and 28 to 35% by weight of deionized water.
보다 바람직하게, 본 발명의 전도성 하이드로겔은 3-술포프로필 아크릴레이트 포타슘 염 24 내지 30 중량 %, 아크릴 산 3 내지 4 중량 %, 가교제 0.08 내지 0.1 중량 %, 광개시제 0.08 내지 0.1 중량 %, 습윤제 35 내지 40 중량 %, 전해질 2.5 내지 3.0 중량%, 및 탈이온수 28 내지 32 중량 %를 포함하여 이루어질 수 있 다. 또한 여기서 상기 가교제는 폴리(에틸렌 글리콜) 디아크릴레이트이고, 상기 광개시제는 1-하이드록시사이클로헥실 페닐 케톤이고, 상기 습윤제는 글리세롤이고, 상기 전해질은 염화 칼륨일 수 있다. More preferably, the conductive hydrogel of the present invention is 24 to 30% by weight of 3-sulfopropyl acrylate potassium salt, 3 to 4% by weight acrylic acid, 0.08 to 0.1% by weight crosslinking agent, 0.08 to 0.1% by weight photoinitiator, 35 to wetting agent 40 wt%, electrolyte 2.5 to 3.0 wt%, and 28 to 32 wt% deionized water. In addition, the crosslinking agent may be poly (ethylene glycol) diacrylate, the photoinitiator is 1-hydroxycyclohexyl phenyl ketone, the humectant is glycerol, and the electrolyte may be potassium chloride.
본 발명의 전도성 하이드로겔은 보습제, 효소, 계면 활성제, 항균제, 투과증진제, pH 조절제 및 이들의 혼합물로 이루어진 군으로부터 선택되는 첨가제를 더 포함할 수 있다. The conductive hydrogel of the present invention may further include an additive selected from the group consisting of humectants, enzymes, surfactants, antibacterial agents, permeation enhancers, pH adjusters, and mixtures thereof.
상기 하이드로겔은 상기 언급한 조성비율로 상기 조성물을 배합하여 자외선을 조사하여 가교시키는 광가교방식에 의해 중합할 수 있다. 상기 조성물의 배합시킬 때, 상기 탈이온수를 먼저 첨가한 후 제1단량체를 첨가하면 용해되기 전에 엉겨붙는 현상이 발생하므로, 교반 순서는 가교제, 제1단량체, 전해질, 습윤제, 탈이온수, 및 제2단량체의 순서대로 배합하는 것이 균일한 조성물을 얻을 수 있어 바람직하다. The hydrogel may be polymerized by a photocrosslinking method in which the composition is mixed with the above-mentioned composition ratio and irradiated with ultraviolet rays to crosslink. When the composition is blended, when the deionized water is added first and then the first monomer is added, the phenomenon of entanglement occurs before dissolution, so that the stirring sequence is a crosslinking agent, a first monomer, an electrolyte, a humectant, deionized water, and a second. It is preferable to mix | blend in order of a monomer because a uniform composition can be obtained.
그 후 약 30 내지 40분간 교반하며, 상기 탈이온수의 양이 적을수록 교반시간을 증가시킨다. 상기 광개시제는 처음부터 같이 첨가할 경우에는 광개시제에 의한 선 중합반응이 일어날 수 있으므로 마지막에 배합하고 약 10분간 더 교반시킨다. After stirring for about 30 to 40 minutes, the less the amount of deionized water increases the stirring time. When the photoinitiator is added together from the beginning, since the prepolymerization reaction by the photoinitiator may occur, the mixture is finally mixed and stirred for about 10 minutes.
교반 후에는 발생한 기포를 제거하기 위해 약 10분간 초음파 처리를 하거나 저압으로 베큠(vacuum)을 실시할 수 있다. After stirring, soaking may be performed for about 10 minutes or vacuum may be performed at low pressure to remove the bubbles.
그런 다음, 주형틀에 붓고 UV 램프를 사용하여 60초간 광조사를 실시한다. 경화 정도는 UV 램프의 조사 시간이나 세기를 변화시키므로써 조절될 수 있다. 본 발명에 따른 하이드로겔의 바람직한 조사량은 1200mJ/cm2 이상이다. 상기 중합방식은 반드시 이에 제한되는 것은 아니다. It is then poured into the mold and irradiated for 60 seconds using a UV lamp. The degree of curing can be controlled by changing the irradiation time or intensity of the UV lamp. The preferred dosage of the hydrogel according to the invention is at least 1200 mJ / cm 2 . The polymerization method is not necessarily limited thereto.
본 발명은 하기의 실시예에 의하여 보다 더 잘 이해될 수 있으며, 하기의 실시예는 본 발명의 예시 목적을 위한 것이며 첨부된 특허청구범위에 의하여 한정되는 보호범위를 제한하고자 하는 것은 아니다.The invention can be better understood by the following examples, which are intended for the purpose of illustration of the invention and are not intended to limit the scope of protection defined by the appended claims.
<실시예> <Examples>
실시예 1~4 및 비교 실시예 1~8에서 사용한 성분들의 사양은 다음과 같다.The specification of the components used in Examples 1-4 and Comparative Examples 1-8 is as follows.
(A) 3-술포프로필 아크릴레이트 포타슘 염 : 알드리치사의 3-술포프로필 아크릴레이트 포타슘 염(상품명 251631)을 사용하였다. (A) 3-sulfopropyl acrylate potassium salt: The 3-sulfopropyl acrylate potassium salt (trade name 251631) of Aldrich Corporation was used.
(A') N-비닐피롤리돈 : 알드리치 1-에틸-2-피롤리돈(상품명 146358) 를 사용하였다. (A ′) N-vinylpyrrolidone: Aldrich 1-ethyl-2-pyrrolidone (trade name 146358) was used.
(A'') [2-(메타크릴로일옥시)에틸]트리메틸 암모늄 클로라이드 : 알드리치 [2-(메타크릴로일옥시)에틸]트리메틸 암모늄 클로라이드(상품명 408107)을 사용하였다. (A '') [2- (methacryloyloxy) ethyl] trimethyl ammonium chloride: Aldrich [2- (methacryloyloxy) ethyl] trimethyl ammonium chloride (trade name 408107) was used.
(B) 아크릴 산 : 알드리치 아크릴 산 99% ANHYDROUS(상품명 147230)를 사용하였다.(B) Acrylic acid: Aldrich acrylic acid 99% ANHYDROUS (trade name 147230) was used.
(C) 폴리(에틸렌 글리콜)디아크릴레이트 : 알드리치 폴리(에틸렌 글리콜)디아크릴레이트(상품명 437441)을 사용하였다.(C) Poly (ethylene glycol) diacrylate: Aldrich poly (ethylene glycol) diacrylate (trade name 437441) was used.
(D) 글리세롤 : 시그마 글리세롤 99.5+% ACS(상품명 G7893)를 사용하였다. (D) Glycerol: Sigma glycerol 99.5 +% ACS (trade name G7893) was used.
(E) 염화칼륨 : 시그마알드리치 염화칼륨 99.0~100.5% ACS(상품명 P3911)를 사용하였다. (E) Potassium chloride: Sigma aldrich potassium chloride 99.0 to 100.5% ACS (trade name P3911) was used.
(F) 1-하이드록시사이클로헥실 페닐 케톤 : 알드리치 1-하이드록시사이클로헥실 페닐 케톤(상품명 405612)을 사용하였다. (F) 1-hydroxycyclohexyl phenyl ketone: Aldrich 1-hydroxycyclohexyl phenyl ketone (trade name 405612) was used.
(G) 탈이온수 : 3차 증류수를 사용하였다. (G) Deionized water: Tertiary distilled water was used.
실시예Example 1~4 1-4
상기 각 구성성분을 하기 표 1에 기재된 바와 같은 함량으로 첨가하되, 교반 순서는 폴리(에틸렌 글리콜)디아크릴레이트, 3-술포프로필 아크릴레이트 포타슘 염, 염화칼륨, 글리세롤, 탈이온수 및 아크릴 산의 순서대로 배합하여 약 30 내지 40분간 먼저 교반시켰다. 그리고 나서 1-하이드록시사이클로헥실 페닐 케톤을 마지막으로 교반기에 넣어 약 10분간 교반시켰다. Each of the components is added in an amount as shown in Table 1 below, but the stirring order is poly (ethylene glycol) diacrylate, 3-sulfopropyl acrylate potassium salt, potassium chloride, glycerol, deionized water and acrylic acid in that order The mixture was stirred first for about 30-40 minutes. Then 1-hydroxycyclohexyl phenyl ketone was finally put into the stirrer and stirred for about 10 minutes.
그 다음 약 10분간 초음파 처리하여 교반 후 발생하는 기포를 제거한 후 주형틀에 넣고 UV 램프로 60초간 광조사하였다. 상기 UV 램프는 고압 수은 램프를 사용하였으며 파장이 300nm인 것을 사용하였다. 그리하여 직경이 15mm이고 두께가 1mm인 하이드로겔 샘플을 얻었다. Then, by ultrasonication for about 10 minutes to remove the bubbles generated after stirring and put in a mold and irradiated with a UV lamp for 60 seconds. The UV lamp used a high pressure mercury lamp and a wavelength of 300nm. Thus, a hydrogel sample having a diameter of 15 mm and a thickness of 1 mm was obtained.
비교예Comparative example 1~8 1-8
상기 각 구성성분을 교반순서에 상관없이 모두 혼합하여 교반시킨 것을 제외 하고는 상기 실시예 1~4와 동일한 방법을 사용하였다. The same method as in Examples 1 to 4 was used except that the components were mixed and stirred regardless of the order of stirring.
상기 샘플의 물성은 하기의 방법에 의하여 측정하였으며 그 결과는 표 2에 나타내었다.The physical properties of the sample were measured by the following method and the results are shown in Table 2.
(1) 점착력 : ASTM D3330 규격에 따라, 180o 필 테스트(180o Peel test)에 의해 측정하였다. 최종 시험결과는 5개의 시험결과의 평균치로 계산했다. 점착력의 단위는 kg/inch이다. (1) Adhesion: according to ASTM D3330 standard, measured by a 180 o Peel Test (180 o Peel test). The final test results were calculated as the average of five test results. The unit of adhesion is kg / inch.
(2) pH : pH는 하이드로겔 조성물 상태에서 pH 측정기(pH meter)를 이용하여 최종적인 pH를 측정하였다. (2) pH: pH was measured the final pH using a pH meter in the hydrogel composition.
(3) 임피던스 : 상기 샘플의 전도성은 AAMI EC12의 전기적 성능 테스트 중 임피던스 테스트를 10Hz에서 진행하여 평가하였다. 임피던스 값이 낮을수록 전도성이 우수한 것으로 평가된다. (3) Impedance: The conductivity of the sample was evaluated by conducting an impedance test at 10 Hz during the electrical performance test of AAMI EC12. The lower the impedance value, the better the conductivity.
(4) 염화칼륨 석출 여부 : 샘플을 상온에서 일주일간 건조시킨 후 외관에 결정이 석출되었는지 여부를 육안으로 확인하였다. (4) Potassium chloride precipitation: The sample was dried at room temperature for one week, and then visually confirmed whether crystals were deposited on the appearance.
(5) 보습력 : 가속 수명 시험(ASTM TIR-17의 가속이론에 따라 70에서 4.6주간 보관시 2년간 보관된 것으로 제품 수명을 계산함)후 전기적 성능을 테스트하여 보습력 유지를 확인하였다.(5) Moisturizing power: After the accelerated life test (calculated the product life after storing for 2 years at 70 to 4.6 weeks storage according to the acceleration theory of ASTM TIR-17), the electrical performance was tested to confirm the maintenance of moisturizing power.
<보습력 판정기준> <Moisture retention criterion>
양호 : 손으로 만졌을 때 끈적거림이 있고 임피던스 테스트 시에 임피던스 값이 초기치와 비교하여 변화가 없는 경우임(2kΩ 이하).Good: It is sticky when touched by hand and there is no change in impedance value compared with initial value in impedance test (2kΩ or less).
불량 : 손으로 만졌을 때 끈적거림이 없고 임피던스 테스트 시에 임피던스 값이 초기치와 비교하여 많은 차이가 나는 경우임(2kΩ 이상). Poor: No stickiness when touched by hand and the impedance value is much different from the initial value in impedance test (2kΩ or more).
(A) 3-sulfopropyl acrylate potassium salt
24.0
24.0
30.0
30.0
26.0
26.0
28.0
28.0
30.0
30.0
30.0
30.0
-
-
-
-
-
-
22.0
22.0
-
-
30.0
30.0
N-비닐 피롤리돈 (A ')
N-vinyl pyrrolidone
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
30.0
30.0
20.0
20.0
-
-
-
-
30.0
30.0
-
-
[2-(메타크릴로일옥시)에틸]트리메틸 암모늄 클로라이드(A '')
[2- (methacryloyloxy) ethyl] trimethyl ammonium chloride
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
30.0
30.0
-
-
-
-
-
-
0.1
0.1
0.1
0.1
0.1
0.1
0.1
0.1
0.1
0.1
0.1
0.1
0.1
0.1
0.2
0.2
0.1
0.1
0.1
0.1
0.1
0.1
0.1
0.1
0.1
0.1
0.1
0.1
0.1
0.1
0.1
0.1
0.1
0.1
0.1
0.1
0.1
0.1
0.1
0.1
0.1
0.1
0.1
0.1
0.1
0.1
0.1
0.1
(kg/inch)adhesiveness
(kg / inch)
0.27
0.27
0.24
0.24
0.27
0.27
0.26
0.26
0.25
0.25
0.25
0.25
-
-
0.15
0.15
0.15
0.15
0.15
0.15
0.14
0.14
0.20
0.20
임피던스
(Ω)
impedance
(Ω)
90~
120
90 ~
120
100~
120
100 ~
120
100~
130
100 ~
130
110~
130
110 ~
130
100~
120
100 ~
120
250~
300
250 ~
300
20,000
이상
20,000
More than
300~
350
300 ~
350
120~
140
120 ~
140
20,000
이상
20,000
More than
90~
110
90 ~
110
석출여부Potassium chloride
Precipitation
상기 표 2에서 나타난 바와 같이, 본 발명의 3-술포프로필 아크릴레이트 포타슘 염과 아크릴 산을 동시에 사용한 경우에는 종래의 N-비닐 피롤리돈을 단독으로 사용한 경우나, [2-(메타크릴로일옥시)에틸]트리메틸 암모늄 클로라이드 및 아크릴 산을 동시에 사용한 경우보다 더 나은 점착력 및 전도성을 보이는 것을 알 수 있다. 또한, 본 발명의 하이드로겔에 포함된 상기 구성요소들이 실시예 1 내지 4의 조성비율을 가질 때, 그렇지 않은 경우보다 더 우수한 점착력, 전도력, 보습력 및 피부 저자극성을 보이는 것을 알 수 있다. As shown in Table 2, when the 3-sulfopropyl acrylate potassium salt of the present invention and acrylic acid are used simultaneously, conventional N-vinyl pyrrolidone is used alone or [2- (methacryloyl jade). C) ethyl] trimethyl ammonium chloride and acrylic acid can be seen that better adhesion and conductivity than when used simultaneously. In addition, when the components included in the hydrogel of the present invention has a composition ratio of Examples 1 to 4, it can be seen that it shows better adhesion, conductivity, moisturizing and skin hypoallergenic than otherwise.
비교실시예 3에서 보듯이, N-비닐 피롤리돈을 단량체로서 단독 사용한 경우에는 중합이 일어나지 않아 아크릴 산이 제2 단량체로서 필수 구성요소임을 알 수 있고, 비교실시예 5에서 보듯이, 아크릴 산을 단량체로 사용한 경우라도, 3-술포프로필 아크릴레이트 포타슘 염을 제1 단량체로 사용한 경우가 [2-(메타크릴로일옥시)에틸]트리메틸 암모늄 클로라이드를 제1 단량체로 사용한 경우보다 훨씬 우수한 점착력 및 전도성을 보이는 것을 알 수 있다. 뿐만 아니라, 조성배율 및 제2단량체의 존재는 동일하되, 제1단량체만 다른 비교실시예 7과 실시예 2를 비교하면, 3-술포프로필 아크릴레이트 포타슘 염을 제1 단량체로 사용한 경우에 더 우수한 점착력, 전도성 및 보습력을 보이는 것을 알 수 있다. As shown in Comparative Example 3, when N-vinyl pyrrolidone alone was used as the monomer, polymerization did not occur, indicating that acrylic acid was an essential component as the second monomer, and as shown in Comparative Example 5, acrylic acid was used. Even when used as a monomer, the use of 3-sulfopropyl acrylate potassium salt as the first monomer is far superior to that when using [2- (methacryloyloxy) ethyl] trimethyl ammonium chloride as the first monomer. You can see that. In addition, the composition ratio and the presence of the second monomer are the same, but compared to Comparative Example 7 and Example 2 in which only the first monomer is different, it is better when using the 3-sulfopropyl acrylate potassium salt as the first monomer It can be seen that the adhesion, conductivity and moisturizing power.
본 발명에서는 하이드로겔에 포함되는 구성요소의 조성배율 또한 점착력, 전도성 및 보습력에 영향을 미치는 것을 알 수 있는데, 아크릴 산의 함량이 4 중량 % 이상인 비교실시예 1에서는 pH가 3.0으로서 피부에 자극을 줄 수 있는 정도이며, 염화칼륨의 함량이 2.0 이하인 비교실시예 2와 비교할 때 실시예 1 내지 4에서와 같이 2.5의 함량인 경우에는 전도성이 더 우수한 것으로 나타났다. In the present invention, it can be seen that the composition ratio of the components included in the hydrogel also affects adhesion, conductivity, and moisturizing power. In Comparative Example 1 in which the acrylic acid content is 4% by weight or more, the pH is 3.0, which causes skin irritation. When compared with Comparative Example 2 having a potassium chloride content of 2.0 or less, it was found that the conductivity was better when the content was 2.5 as in Examples 1 to 4.
또한 실시예 1 내지 4와 제1단량체 함량이 24 중량 % 미만인 비교실시예 6의 조성배율을 비교하면, 실시예 1 내지 4가 비교실시예 6보다 우수한 점착력, 전도성 및 보습력을 보여주고 있다. 뿐만 아니라, 비교실시예 8에서 보듯이, 염화칼륨의 함량이 4 중량 %이고 글리세롤의 함량이 32 미만인 경우에는 전도성은 양호하나, 보습력이 떨어지고 염화칼륨의 재석출 현상이 나타남을 보여주고 있다. In addition, when comparing the composition ratios of Examples 1 to 4 and Comparative Example 6 in which the first monomer content is less than 24% by weight, Examples 1 to 4 show better adhesion, conductivity, and moisturizing ability than Comparative Example 6. In addition, as shown in Comparative Example 8, when the content of potassium chloride is 4% by weight and the content of glycerol is less than 32, the conductivity is good, but the moisturizing power is lowered and shows the re-precipitation of potassium chloride.
따라서, 상기의 결과로부터 본 발명의 전도성 하이드로겔이 종래의 기술보다 우수한 물성을 갖는 것을 알 수 있다. Therefore, it can be seen from the above results that the conductive hydrogel of the present invention has superior physical properties than the prior art.
본 발명의 단순한 변형 내지 변경은 이 분야의 통상의 지식을 가진 자에 의하여 용이하게 실시될 수 있으며 이러한 변형이나 변경은 모두 본 발명의 영역에 포함되는 것으로 볼 수 있다. Simple modifications or changes of the present invention can be easily carried out by those skilled in the art, and all such modifications or changes can be seen to be included in the scope of the present invention.
Claims (11)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
KR1020090099717A KR101142101B1 (en) | 2009-10-20 | 2009-10-20 | Conductive hydrogel and preparation method of the same |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
KR1020090099717A KR101142101B1 (en) | 2009-10-20 | 2009-10-20 | Conductive hydrogel and preparation method of the same |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
KR20110042860A KR20110042860A (en) | 2011-04-27 |
KR101142101B1 true KR101142101B1 (en) | 2012-05-07 |
Family
ID=44048215
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
KR1020090099717A KR101142101B1 (en) | 2009-10-20 | 2009-10-20 | Conductive hydrogel and preparation method of the same |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
KR (1) | KR101142101B1 (en) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR101792610B1 (en) * | 2016-05-16 | 2017-11-01 | 연세대학교 원주산학협력단 | Bioelectrical signal measurement using conductive hydrogel |
KR20230080754A (en) * | 2021-11-30 | 2023-06-07 | (주)에스제이글로벌 | Belt-type high frequency lipolysis machine |
Families Citing this family (9)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
TW201445008A (en) * | 2013-03-28 | 2014-12-01 | Dongwoo Fine Chem Co Ltd | Etching composition for copper-based metal layer and method of preparing metal line |
KR102004463B1 (en) * | 2017-11-21 | 2019-07-26 | 주식회사 영우 | Manufacturing method of hydrogel |
KR101901386B1 (en) * | 2018-03-06 | 2018-09-28 | 비엘테크 주식회사 | Method of manufacturing Hydrogel |
KR102444310B1 (en) * | 2019-11-28 | 2022-09-20 | 한국재료연구원 | Self-healable ion-conductive gel composition for three-dimensional printing |
KR102571383B1 (en) * | 2020-09-16 | 2023-08-30 | 주식회사 제브 | Adhesive conductive hydrogel using radiation crosslinking method, manufacturing method thereof and sheet of adhesive conductive hydrogel using the same |
CN113943428B (en) * | 2021-10-21 | 2023-11-14 | 郭艳 | Conductive gel for electrocardiograph detection and preparation method thereof |
WO2023120782A1 (en) * | 2021-12-24 | 2023-06-29 | 서울방사선서비스주식회사 | Adhesive conductive hydrogel using radiation crosslinking method, method for preparing same, and adhesive conductive hydrogel sheet using same |
KR20240009027A (en) | 2022-07-13 | 2024-01-22 | 주식회사 바이오램프 | Conductive carbon composite hydrogel sheet capable of generating heat and microcurrent stimulation and method for manufacturing the same |
KR102682053B1 (en) * | 2023-07-21 | 2024-07-05 | (주)씨어스테크놀로지 | Semi-cured hydrogel, manufacturing method thereof and patches for fixing medical device sensor using the same |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US6271278B1 (en) * | 1997-05-13 | 2001-08-07 | Purdue Research Foundation | Hydrogel composites and superporous hydrogel composites having fast swelling, high mechanical strength, and superabsorbent properties |
US6960617B2 (en) | 2002-04-22 | 2005-11-01 | Purdue Research Foundation | Hydrogels having enhanced elasticity and mechanical strength properties |
US7056957B2 (en) | 2003-04-25 | 2006-06-06 | Kos Pharmaceuticals, Inc. | Formation of strong superporous hydrogels |
KR100640043B1 (en) | 2004-06-12 | 2006-10-30 | 공명선 | Humidity sensor comprising polymeric membrane |
-
2009
- 2009-10-20 KR KR1020090099717A patent/KR101142101B1/en active IP Right Grant
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US6271278B1 (en) * | 1997-05-13 | 2001-08-07 | Purdue Research Foundation | Hydrogel composites and superporous hydrogel composites having fast swelling, high mechanical strength, and superabsorbent properties |
US6960617B2 (en) | 2002-04-22 | 2005-11-01 | Purdue Research Foundation | Hydrogels having enhanced elasticity and mechanical strength properties |
US7056957B2 (en) | 2003-04-25 | 2006-06-06 | Kos Pharmaceuticals, Inc. | Formation of strong superporous hydrogels |
KR100640043B1 (en) | 2004-06-12 | 2006-10-30 | 공명선 | Humidity sensor comprising polymeric membrane |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR101792610B1 (en) * | 2016-05-16 | 2017-11-01 | 연세대학교 원주산학협력단 | Bioelectrical signal measurement using conductive hydrogel |
KR20230080754A (en) * | 2021-11-30 | 2023-06-07 | (주)에스제이글로벌 | Belt-type high frequency lipolysis machine |
KR102708967B1 (en) * | 2021-11-30 | 2024-09-24 | (주)에스제이글로벌 | Belt-type high frequency lipolysis machine |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
KR20110042860A (en) | 2011-04-27 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
KR101142101B1 (en) | Conductive hydrogel and preparation method of the same | |
US20130270491A1 (en) | Conductive hydrogel and method of preparing the same | |
DE69912793T2 (en) | Bioadhesive compositions and biomedical electrodes containing them | |
KR101134219B1 (en) | Process for making pressure sensitive adhesive hydrogels | |
JP3426231B2 (en) | Pressure-sensitive poly (N-vinyl lactam) adhesive composition and method of making and using the same | |
US5225473A (en) | Pressure-sensitive adhesives | |
US5578661A (en) | Gel forming system for use as wound dressings | |
EP2163193B1 (en) | Conductive compositions and method | |
EP2023810B1 (en) | Medical electrode containing a hydrophilic polymer | |
KR20060117269A (en) | Polymeric hydrogel compositions | |
JPH0478310B2 (en) | ||
DE4238263A1 (en) | Adhesive comprising hydrogel and crosslinked polyvinyl:lactam - is used in electrodes for biomedical application providing low impedance and good mechanical properties when water and/or moisture is absorbed from skin | |
EP0322098B1 (en) | Pressure-sensitive adhesives and bioelectrodes constructed with the adhesive | |
CN112824439A (en) | Self-repairing antibacterial conductive hydrogel and preparation method thereof | |
KR101540318B1 (en) | Adhesive patch to oral mucosa membrane for sleep anesthesia and preparation thereof | |
CN117085170B (en) | Injectable antibacterial hydrogel for promoting healing of diabetic infected wound surface as well as preparation method and application thereof | |
KR102202188B1 (en) | Composition for improving the stability of high molecular weight hyaluronic acid and dermal filler comprising the same | |
KR101792610B1 (en) | Bioelectrical signal measurement using conductive hydrogel | |
KR101610027B1 (en) | Composition for forming hydrogel based on Pluronic having improved stabillity | |
KR20130074065A (en) | Adhesive gel composition for human body electrode | |
CN114456746A (en) | Composite hydrogel patch and preparation method thereof | |
KR101454597B1 (en) | Manufacturing method of hydrogel having mucosadhesive property and thus prepared hydrogel having mucosadhesive property | |
DE102022100519A1 (en) | Adhesive composition for thermoresponsive wound dressings | |
JP3539572B2 (en) | Medical conductive media | |
KR20010088066A (en) | The gel for supersonic probe and its manufacturing method |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A201 | Request for examination | ||
E902 | Notification of reason for refusal | ||
E701 | Decision to grant or registration of patent right | ||
GRNT | Written decision to grant | ||
FPAY | Annual fee payment |
Payment date: 20150427 Year of fee payment: 4 |
|
FPAY | Annual fee payment |
Payment date: 20160816 Year of fee payment: 5 |
|
FPAY | Annual fee payment |
Payment date: 20170525 Year of fee payment: 6 |
|
FPAY | Annual fee payment |
Payment date: 20181024 Year of fee payment: 7 |
|
R401 | Registration of restoration | ||
R401 | Registration of restoration |