KR102196805B1 - 겔 시트 - Google Patents

Abstract

점착성에 편차가 없는, 중간 기재를 포함하는 겔 시트를 제공하는 것을 목적으로 한다. 겔재(10)와, 겔재(10) 중에 삽입된 중간 기재(20)를 포함하는 겔 시트(1)로서, 겔 시트(1)의 두께를 T, 중간 기재(20)의 진폭을 S로 할 때, 하기 수식 (1): S/T≤0.4 (1)의 관계를 만족하는 것을 특징으로 한다.

Description

겔 시트

본 발명은 겔 시트에 관한 것이다.

겔 시트는 생체에 첩부하는 서지컬 테이프나, 다양한 의료용 기기류의 고정용 테이프, 생체에 첩부하는 생체 전극용 패드, 심전도용 전극, 건재나 전자 재료 등의 공업용 점착 테이프 등으로서 바람직하게 사용되고 있다. 이러한 겔 시트에는 보강이나 재단시의 보형성 개선 등을 목적으로 하여, 중간 기재가 삽입되는 경우가 많다.

예를 들면, 특허문헌 1에는, 겔 골격 형성 성분으로서의 카르복실산계 고분자와 가교 성분으로서의 난수용성 다가 금속과 물과 팔미트산아스코르빌인산의 알칼리 금속염을 포함하는 하이드로겔이 개시되어, 이 하이드로겔은 강도 부여 등의 관점에서 중간 기재를 포함할 수 있음이 기재되어 있다. 또한, 중간 기재로는, 폴리에스테르 등의 합성 수지 섬유로 형성된 부직포 외, 트리코트 등의 편물, 직물 등의 시트상물이 적용되는 취지가 기재되어 있다.

또한, 점착성을 갖는 하이드로겔은, 생체에 첩부되는 경피 흡수 제제 또는 화장품 팩 등을 구성하는 점착성 하이드로겔 시트로서도 바람직하게 사용되고 있다. 또한, 하이드로겔은 무기염과 같은 전해질을 함유함으로써 도전성을 부여할 수 있는 점에서, 생체용 또는 공업 계측용 등의 전극 패드를 구성하는 점착성 도전성 하이드로겔 시트로서도 바람직하게 사용되고 있다. 점착성 도전성 하이드로겔 시트를 갖는 생체용 전극 패드는, 심전도 등의 생체 전기를 측정하는 생체용 측정 기기 및 생체에 전압을 인가하여 치료 효과를 얻는 생체용 전기 치료기와 같은 다양한 의료용 기기에서 사용되고 있다.

예를 들면, 특허문헌 2는, 고분자 매트릭스 형성재가 중합되어 이루어지는 고분자 매트릭스와, 물과, 다가 알코올을 포함하는 점착성 하이드로겔, 및 당해 점착성 하이드로겔을 사용하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 전극 패드를 기재한다.

생체에 전류를 인가하는 생체용 전기 치료기는, 종래에는 교류 전류 또는 펄스 전류를 인가하기 위해 사용되어 왔다. 이에 비해, 근래에는 직류 전류를 인가하기 위한 생체용 전기 치료기가 개발되었다(특허문헌 3 및 4). 직류 전류를 생체에 인가함으로써, 교류 전류를 생체에 인가하는 경우와 비교하여, 생체 내의 세포 또는 미토콘드리아 등의 세포 내 소기관의 활동을 효율적으로 활성화할 수 있다고 여겨진다(특허문헌 4).

국제공개 제2012/124216호 (청구항 1, 0046) 일본 특허 제5844594호 공보 일본 공개특허공보 평11-235387호 일본 공개특허공보 2013-202194호

종래의 겔 시트에 있어서의 중간 기재는 겔 시트 내에 존재할 뿐이고, 재단시 등에 있어서의 겔 시트의 취급성에 관한 효과만이 주목받고 있었다. 한편, 종래의 중간 기재를 포함하는 겔 시트는 피부에 대한 점착성에 편차가 있다는 문제를 발생시키는 경우가 있었다. 점착성에 편차가 존재하면, 예를 들면 전극용 겔 패드로서 사용하는 경우, 점착성이 양호한 패드나 점착력이 없어 피부로부터 박리되는 패드가 얻어지는 등의 문제를 발생시킨다.

이에, 본 발명은 상기 과제를 감안하여, 점착성에 편차가 없는, 중간 기재를 포함하는 겔 시트를 제공하는 것을 목적으로 한다.

또한, 하이드로겔로 이루어지는 겔 시트는 점착성 및 도전성을 겸비하고 있는 점에서, 다양한 생체용 또는 공업 계측용 기기에 있어서 전극 패드의 구성 부재로서 사용되고 있다. 그러나, 겔 시트를 특정의 기기에 있어서 전극 패드에 적용하는 경우, 몇 가지 문제가 존재했다. 예를 들면, 생체용 전기 치료기와 같은 기기에 있어서, 종래의 겔 시트를 포함하는 전극 패드를 사용하여 피착체에 직류 전류를 일정 시간 인가하면, 겔 시트의 내부에서 전기 분해가 일어날 가능성이 있다. 이 경우, 겔 시트의 음극측에서는, 수산화물 이온의 생성에 수반하여 pH가 상승할 수 있다. 또한, 겔 시트의 양극측에서는, 산소의 생성에 수반하여 기포가 발생하고, 도전성이 저하될 수 있다. 전기 분해의 진행을 억제하기 위해 겔 시트 중의 전해질, 예를 들면 무기염의 함유량을 저하시키면, 겔 시트의 도전성이 저하될 가능성이 있다. 한편, 도전성을 향상시키기 위해 겔 시트 중의 무기염의 함유량을 증가시키면, 전기 분해의 진행이 촉진될 가능성이 있다.

이에, 본 발명은 직류 전류를 일정 시간 인가해도, pH의 상승 및/또는 도전성 저하를 실질적으로 억제할 수 있는, 도전성 하이드로겔로 이루어지는 겔 시트를 제공하는 것을 목적으로 한다.

본 발명자들이 예의 검토를 행한 결과, 상기 점착성의 편차는 중간 기재가 겔 시트의 내부에서 약하게 물결침으로써 발생되고 있으며, 이 물결치는 정도를 특정 범위 내로 제어함으로써 점착성의 편차를 억제할 수 있음을 알아내어, 발명을 완성했다.

또한, 본 발명자들은 무기염의 함유량이 소정의 범위에서 상이한 2층의 하이드로겔로 이루어지는 겔 시트층을 교대로 적층하고, 적어도 2층의 겔 시트층을 갖는 도전성 적층 하이드로겔의 겔 시트를 제작했다. 본 발명자들은 이러한 구성의 겔 시트에 있어서, 다량의 무기염을 함유하는 겔 시트층을 양극측에 배치하고, 당해 겔 시트층에 함유되는 것보다 적은 양의 무기염 및 적어도 1종의 산을 함유하는 겔 시트층을 음극측에 배치하여, 직류 전류를 일정 시간 인가하면, pH의 상승 및 도전성 저하가 실질적으로 억제됨을 알아내었다. 본 발명자들은 상기 지견에 기초하여 본 발명을 완성했다.

즉, 본 발명의 요지는 이하와 같다.

(1) 겔재와, 상기 겔재 중에 삽입된 중간 기재를 포함하는 겔 시트로서,

상기 겔 시트의 두께를 T, 상기 중간 기재의 진폭을 S로 할 때, 하기 수식 (1):

S/T≤0.4 (1)

을 만족하는 상기 겔 시트.

(2) 하기 수식 (2):

S/T≤0.2 (2)

를 만족하는 상기 (1)에 기재된 겔 시트.

(3) 겔재가 겔 시트 A층과 겔 시트 B층이 교대로 적층된 적어도 2층의 겔 시트층으로 구성되는 상기 (1) 또는 (2)에 기재된 겔 시트.

(4) 중간 기재가 반투막, 이온 교환막, 정밀 여과막, 한외 여과막 및 나노 여과막으로 이루어지는 군으로부터 선택되는 막인 상기 (1)∼(3) 중 어느 하나에 기재된 겔 시트.

(5) 중간 기재가 부직포인 상기 (1)∼(3) 중 어느 하나에 기재된 겔 시트.

(6) 겔 시트 A층이 상기 겔 시트 A층의 총 중량에 대한 총 함유량 X중량％인 적어도 1종의 무기염을 함유하고, 또한 겔 시트 B층이 상기 겔 시트 B층의 총 중량에 대한 총 함유량 Y중량％인 적어도 1종의 무기염을 함유하며, 단, Y는 X 미만이며,

상기 겔 시트 B층이 적어도 1종의 산을 함유하는 상기 (3)에 기재된 겔 시트.

(7) 적어도 1종의 산이, 유기산을 포함하는 상기 (6)에 기재된 겔 시트.

(8) X 및 Y가 하기 수식 (3):

0≤Y＜X≤15 (3)

을 만족하는 상기 (6) 또는 (7)에 기재된 겔 시트.

(9) 겔 시트 B층의 총 중량에 대한 상기 겔 시트 B층의 물의 함유량을 α중량％로 할 때, Y 및 α가 하기 수식 (4):

0≤Y/α≤0.03 (4)

를 만족하는 상기 (6)∼(8) 중 어느 하나에 기재된 겔 시트.

(10) 겔 시트 A층의 두께를 a(mm), 겔 시트 B층의 두께를 b(mm)로 할 때, a 및 b가 하기 수식 (5) 및 (6):

b/a≥1 (5)

0.6≤a＋b≤3.0 (6)

을 만족하는 상기 (6)∼(9) 중 어느 하나에 기재된 겔 시트.

(11) 상기 (6)∼(10) 중 어느 하나에 기재된 겔 시트와, 상기 겔 시트의 겔 시트 A층 또는 겔 시트 B층에 전기적으로 접속된 전극을 갖는 전극 패드.

(12) 상기 (6)∼(10) 중 어느 하나에 기재된 겔 시트와, 상기 겔 시트의 겔 시트 A층 또는 겔 시트 B층에 전기적으로 접속된 전극을 갖고, 상기 겔 시트에 있어서의 상기 전극에 접속되어 있지 않은 겔 시트 A층 또는 겔 시트 B층이 생체에 대한 접촉부로서 사용되는 생체용 전극 패드.

(13) 상기 (12)에 기재된 생체용 전극 패드와, 상기 생체용 전극 패드의 전극에 전기적으로 접속된 전원부를 갖고, 상기 생체용 전극 패드의 겔 시트 A층이 양극측에, 겔 시트 B층이 음극측에, 각각 배치되는 생체용 전기 치료기.

(14) 직류 전류의 인가용인, 상기 (12)에 기재된 생체용 전극 패드.

(15) 직류 전류의 인가용인, 상기 (13)에 기재된 생체용 전기 치료기.

본 명세서는 본원의 우선권의 기초가 되는 일본 특허출원번호 2016-126983호, 2016-193371호의 개시 내용을 포함한다.

본 발명에 의하면, 겔 시트의 두께 T에 대한 중간 기재의 진폭 S의 비율을 0.4 이내로 제어함으로써, 점착성의 편차를 작게 하여, 점착력이 균일한 겔 시트를 얻을 수 있다. 이 겔 시트는 피부 첩착용 하이드로겔 시트로서 바람직하게 사용된다.

또한, 본 발명에 의해, 직류 전류를 일정 시간 인가해도, pH의 상승 및/또는 도전성 저하를 실질적으로 억제할 수 있는 겔 시트를 제공하는 것이 가능해진다.

상기 이외의 과제, 구성 및 효과는 이하의 실시형태의 설명에 의해 명확해진다.

도 1은 본 발명에 따른 겔 시트의 제1 실시형태를 나타내는 단면도이다.
도 2는 본 발명에 따른 겔 시트의 제2 실시형태를 나타내는 단면도이다.
도 3은 본 발명에 따른 겔 시트의 제3 실시형태를 나타내는 단면도이다.
도 4는 본 발명에 따른 겔 시트를 사용하는 전극 패드의 제1 실시형태를 나타내는 단면도이다.
도 5는 본 발명에 따른 겔 시트를 사용하는 전극 패드의 제2 실시형태를 나타내는 단면도이다.
도 6은 본 발명의 일 양태에 따른 겔 시트의 다른 일 실시형태를 나타내는 단면도이다.
도 7은 본 발명의 일 양태에 따른 겔 시트의 다른 일 실시형태를 나타내는 단면도이다.
도 8은 본 발명의 일 양태에 따른 겔 시트를 사용하는 전극 패드의 다른 일 실시형태를 나타내는 단면도이다.
도 9는 본 발명의 일 양태에 따른 겔 시트를 사용하는 전극 패드의 다른 일 실시형태를 나타내는 단면도이다.

이하, 본 발명을 상세히 설명한다.

도 1에, 본 발명의 겔 시트의 제1 실시형태의 단면도를 나타낸다. 이 겔 시트(1)는 겔재(10)와, 겔재(10)에 삽입된 중간 기재(20)로 개략 구성되어 있다. 그리고, 겔 시트(1)의 두께를 T, 중간 기재(20)의 진폭을 S로 할 때, 하기 수식 (1):

S/T≤0.4 (1)

의 관계를 만족하는 것을 특징으로 한다. 바람직하게는 S/T≤0.3이며, 보다 바람직하게는 하기 수식 (2):

S/T≤0.2 (2)

를 만족한다. 이 범위를 만족함으로써, 겔 시트(1)는 점착력의 편차가 매우 작아져, 피착체에 점착시켰을 경우 용이하게 박리되어 탈락되는 것을 방지할 수 있다. 한편, 여기서 진폭 S란, 겔 시트(1)의 단면을 관찰했을 경우 겔 시트(1)의 내부에서 약하게 물결치는 중간 기재(20)의 파고를 말하며, 구체적으로는, 폭 50㎜의 겔 시트에 있어서의 중앙 및 양쪽 끝의 3군데의 폭 3㎜에 상당하는 부분의 단면을 관찰하고, 관찰 부분에 있어서의 겔 시트의 한쪽 면으로부터 중간 기재까지의 최대 및 최소 거리를 계측하고 그 차이를 산출하여, 얻어진 차이의 3군데에 대한 평균값을 말한다. 또한, 중간 기재는 어느 정도의 두께를 갖기 때문에, 겔 시트의 한쪽 면으로부터 중간 기재까지의 거리를 계측할 때, 중간 기재의 두께 방향의 중앙부까지의 거리를 계측하는 것으로 한다.

겔재(10)는 점착성을 갖고 있으면 되고, 각종 겔로 구성할 수 있으며, 특별히 한정되는 것은 아니지만, 물을 포함하는 하이드로겔인 것이 특히 바람직하다. 하이드로겔은 유연성이나 보수성 등이 우수하며, 의료·의약, 식품, 토목, 바이오 엔지니어링, 스포츠 관련 등의 다방면에 걸친 분야에 대해 사용할 수 있다.

상기 하이드로겔로는, 종래 알려진 각종 하이드로겔이 적용 가능하다. 예를 들면, 고분자 매트릭스와, 물과, 다가 알코올을 포함하는 하이드로겔이 바람직하게 사용된다.

고분자 매트릭스는 일 예로서, 1개의 에틸렌성 불포화기를 갖는 단관능 단량체와 가교성 단량체의 공중합체로부터 형성할 수 있지만, 이에 한정되는 것은 아니다.

단관능 단량체로는, (메타)아크릴아미드계 단량체나 (메타)아크릴산에스테르 등의 수용성 모노머가 바람직하다.

이 (메타)아크릴아미드계 단량체의 구체예로는, (메타)아크릴아미드, N,N-디메틸(메타)아크릴아미드, N,N-디에틸(메타)아크릴아미드 등의 N,N-디알킬(메타)아크릴아미드, N-이소프로필(메타)아크릴아미드, N-메틸(메타)아크릴아미드, N-에틸(메타)아크릴아미드, N-프로필(메타)아크릴아미드 등의 N-알킬(메타)아크릴아미드; N-히드록시에틸 (메타)아크릴아미드, N-히드록시메틸(메타)아크릴아미드 등의 N-히드록시알킬(메타)아크릴아미드; N-에톡시메틸(메타)아크릴아미드, N-프로폭시메틸(메타)아크릴아미드, N-부톡시메틸(메타)아크릴아미드, N-이소부톡시메틸(메타)아크릴아미드, N-펜톡시메틸(메타)아크릴아미드, N-헥실옥시메틸(메타)아크릴아미드, N-헵톡시메틸(메타)아크릴아미드, N-옥톡시메틸(메타)아크릴아미드, N-에톡시에틸(메타)아크릴아미드, N-프로폭시에틸(메타)아크릴아미드, N-부톡시에틸(메타)아크릴아미드 등의 N-알콕시알킬(메타)아크릴아미드; 디메틸아미노프로필(메타)아크릴아미드 등의 아미노기 함유 양이온성 아크릴아미드계 화합물; 4-아크릴로일모르폴린, tert-부틸아크릴아미드술폰산 등의 술폰산기 함유 음이온성 단관능 단량체 또는 그 염; 및 이들의 유도체 등을 들 수 있다. 그 중에서도, (메타)아크릴아미드, N,N-디메틸(메타)아크릴아미드, N,N-디에틸(메타)아크릴아미드, N-이소프로필(메타)아크릴아미드, N-메틸(메타)아크릴아미드, N-에틸(메타)아크릴아미드, N-프로필(메타)아크릴아미드, N-히드록시에틸(메타)아크릴아미드, N-히드록시메틸(메타)아크릴아미드, 디메틸아미노프로필(메타)아크릴아미드, 4-아크릴로일모르폴린, tert-부틸아크릴아미드술폰산 및 그 염으로 이루어지는 군으로부터 선택되는 적어도 1종 등이 바람직하게 사용되지만, 이에 한정되는 것은 아니다.

상기 (메타)아크릴산에스테르의 구체예로는, 알킬기의 탄소수가 1∼18인(메타)아크릴산알킬에스테르, 예를 들면 (메타)아크릴산메틸, (메타)아크릴산에틸, (메타)아크릴산n-프로필, (메타)아크릴산이소프로필, (메타)아크릴산n-부틸, (메타)아크릴산이소부틸, (메타)아크릴산tert-부틸, (메타)아크릴산n-헥실, (메타)아크릴산n-옥틸, (메타)아크릴산이소옥틸, (메타)아크릴산2-에틸헥실, (메타)아크릴산n-노닐, (메타)아크릴산이소노닐, (메타)아크릴산n-펜틸, (메타)아크릴산n-데실, (메타)아크릴산이소데실, (메타)아크릴산n-라우릴, (메타)아크릴산트리데실, (메타)아크릴산n-스테아릴 등의 (메타)아크릴산알킬에스테르; (메타)아크릴산시클로헥실, (메타)아크릴산이소보르닐, (메타)아크릴산1-아다만틸 등의 지환식 (메타)아크릴산에스테르; (메타)아크릴산2-메톡시에틸, (메타)아크릴산에톡시에톡시에틸, (메타)아크릴산메톡시트리에틸렌글리콜 등의 (메타)아크릴산메톡시폴리에틸렌글리콜 등의 알콕시기 함유 (메타)아크릴산에스테르; (메타)아크릴산2-히드록시에틸, (메타)아크릴산2-히드록시프로필, (메타)아크릴산2-히드록시-3-페녹시프로필, (메타)아크릴산2-히드록시부틸 등의 (메타)아크릴산히드록시알킬 (히드록시알킬기에 에테르 결합을 개재하여 아릴기가 결합되어 있어도 된다); 모노(메타)아크릴산글리세린; 모노(메타)아크릴산폴리에틸렌글리콜 및 폴리에틸렌글리콜-폴리프로필렌글리콜 공중합체 등의 모노(메타)아크릴산폴리알킬렌글리콜; (메타)아크릴산벤질 등의 방향 고리를 갖는 (메타)아크릴산에스테르; (메타)아크릴산테트라하이드로푸르푸릴 등의 복소 고리를 갖는 (메타)아크릴산에스테르 등을 들 수 있다.

상기 단관능 단량체는 상기 (메타)아크릴아미드계 단량체에 추가로, 필요에 따라, (메타)아크릴산 또는 그 염, (메타)아크릴산에스테르, 비닐피롤리돈, 비닐아세트아미드, 비닐포름아미드 등의 비닐아미드계 단관능 단량체; 알릴알코올 등의 비이온성 단관능 단량체, 스티렌계 단량체 등을 사용할 수 있다. 이들 단관능 단량체는 각각, 단독으로 사용해도, 또는 2종 이상을 조합하여 사용해도 된다. 한편, 본 명세서에 있어서, (메타)아크릴은 아크릴 또는 메타크릴을 의미하며, (메타)아크릴레이트는 아크릴레이트 또는 메타크릴레이트를 의미한다.

하이드로겔에 있어서의 상기 단관능 단량체에서 유래하는 구조 단위의 함유량은 특별히 한정되지 않지만, 하이드로겔 100중량부에 대해, 15중량부∼50중량부의 범위인 것이 바람직하고, 15중량부∼35중량부인 것이 보다 바람직하다. 상기 단관능 단량체에서 유래하는 구조 단위의 함유량이 하이드로겔 100중량부에 대해 너무 적으면, 하이드로겔의 보형성이 불충분해져 너무 유연하거나 찢어지기 쉬워질 우려가 있다. 또한, 상기 단관능 단량체에서 유래하는 구조 단위의 함유량이 하이드로겔 100중량부에 대해 너무 많으면, 하이드로겔이 견고해져 유연성이 손상될 우려가 있기 때문에, 이들의 밸런스를 고려하여 적절히 설정된다.

상기 가교성 단량체로는, 분자 내에 중합성을 갖는 이중 결합을 2 이상 갖고 있는 단량체를 사용하는 것이 바람직하다. 구체적으로는, 메틸렌비스(메타)아크릴아미드, 에틸렌비스(메타)아크릴아미드, (폴리)에틸렌글리콜디(메타)아크릴레이트, (폴리)프로필렌글리콜디(메타)아크릴레이트, 글리세린디(메타)아크릴레이트, 글리세린트리(메타)아크릴레이트 등의 다관능 (메타)아크릴아미드 또는 (메타)아크릴레이트, 테트라알릴옥시에탄, 디알릴암모늄클로라이드 등을 들 수 있고, 이들은 1종 또는 2종 이상을 조합하여 사용할 수 있다. 한편, 상기 분자 내에 중합성을 갖는 이중 결합을 2 이상 갖는 가교성 단량체로서 일본 특허 제2803886호 공보에 기재된, 2개 이상의 (메타)아크릴로일기 또는 비닐기를 갖고, 또한 분자량이 400 이상인 다관능 화합물인 폴리글리세린 유도체도 사용할 수 있다.

가교성 단량체의 첨가량은 고분자 매트릭스 총량에 대해, 0.02중량％∼1.5중량％의 범위 내인 것이 바람직하다. 첨가량이 너무 적은 경우, 가교 밀도가 낮아져 형상 안정성이 부족해짐과 동시에, 응집력이 저하하여 겔재 자체의 유지력이 저하되어, 점착력이 낮아질 수 있다. 또한, 박리시, 피착체에 겔재의 일부가 잔류하는 등, 겔 시트의 취급성이 악화된다. 또한, 가교성 단량체의 첨가량이 너무 많으면, 점착력이 약해지는 것과 함께, 견고하고 부서지기 쉬운 겔이 될 가능성이 있다. 한편, 여기서 말하는 고분자 매트릭스란, 상기 단관능 단량체와 가교성 단량체를 중합 가교한 매트릭스를 가리킨다.

또한, 하이드로겔에 있어서의 물의 함유량은 특별히 한정되지 않지만, 하이드로겔 100중량부에 대해, 10∼60중량부인 것이 바람직하고, 15∼30중량부인 것이 보다 바람직하다. 물의 함유량이 너무 적으면, 하이드로겔의 평형 수분량에 대한 함수량이 적어지고, 하이드로겔의 흡습성이 강해져, 하이드로겔이 경시적으로 변질(예를 들면, 팽윤)될 수 있다. 또한, 물의 함유량이 너무 많으면, 하이드로겔의 평형 수분량에 대한 함수량이 많아져, 건조에 의한 하이드로겔의 수축이나 물성 변화를 일으킬 수 있다.

다가 알코올로는 특별히 한정되지 않고, 예를 들면, 에틸렌글리콜, 트리에틸렌글리콜, 1,6-헥산디올, 1,9-노난디올, 프로필렌글리콜, 부탄디올 등의 디올; 글리세린, 펜타에리스리톨, 소르비톨 등의 3가 이상의 다가 알코올류; 폴리에틸렌글리콜, 폴리프로필렌글리콜, 폴리글리세린 등의 다가 알코올 축합체; 폴리옥시에틸렌글리세린 등의 다가 알코올 변성체 등을 들 수 있다.

다가 알코올 중에서도, 하이드로겔의 사용 온도 영역(예를 들면, 실내에서 사용하는 경우는 20℃ 전후)에서 액상인 다가 알코올을 사용하는 것이 바람직하고, 구체적으로는, 에틸렌글리콜, 트리에틸렌글리콜, 프로필렌글리콜, 폴리프로필렌글리콜, 폴리에틸렌글리콜, 폴리글리세린 및 글리세린 등이 바람직하다.

하이드로겔에 있어서의 상기 다가 알코올의 함유량은 특별히 한정되지 않지만, 하이드로겔 100중량부에 대해, 20∼70중량부의 범위 내인 것이 바람직하고, 25∼65중량부의 범위 내인 것이 보다 바람직하다. 상기 다가 알코올의 함유량이 너무 적으면, 얻어지는 하이드로겔의 보습력, 가소성이 부족하고, 수분의 증산이 현저해져 하이드로겔의 경시 안정성이 부족하면서, 유연성도 부족하기 때문에, 충분한 점착성을 얻지 못할 수 있다. 또한, 상기 다가 알코올의 함유량이 너무 많으면, 고분자 매트릭스가 유지할 수 있는 다가 알코올의 양을 초과하여, 하이드로겔의 표면으로부터 다가 알코올이 블리드 아웃됨에 의한 물성 변동이 발생하여 충분한 점착성을 얻지 못할 수 있기 때문에, 이들의 밸런스를 고려하여 적절히 설정된다.

또한, 겔재(10)는 필요에 따라 전해질을 함유할 수 있고, 이에 의해, 겔재에 도전성을 부여할 수 있다.

겔재에 도전성을 부여하는 경우에 있어서, 겔재에 있어서의 상기 전해질의 함유량은 상기 겔재 100중량부에 대해, 0.05∼10중량부인 것이 바람직하고, 0.1∼6중량부인 것이 보다 바람직하다. 전해질의 함유량이 너무 적으면, 임피던스가 높아져 도전성이 양호하다고는 할 수 없어진다. 또한, 전해질의 함유량이 증가함에 따라 임피던스는 저하되지만, 전해질의 함유량이 너무 많으면 임피던스는 더 이상 저하하지 않게 되어, 비용적으로도 낭비이다.

상기 전해질로는 특별히 한정되지 않으며, 예를 들면, 할로겐화나트륨(예를 들면, 염화나트륨), 할로겐화리튬, 할로겐화칼륨 등의 할로겐화 알칼리 금속; 할로겐화마그네슘, 할로겐화칼슘 등의 할로겐화 알칼리 토류 금속; 그 밖의 금속 할로겐화물 등을 들 수 있다. 또한, 상기 전해질로서, 각종 금속의 차아염소산염, 아염소산염, 염소산염, 과염소산염, 황산염, 탄산염, 질산염, 인산염도 바람직하게 사용된다. 또한, 상기 전해질로서 암모늄염, 각종 착염 등의 무기염류; 초산, 벤조산, 락트산 등의 1가 유기 카르복실산의 염; 타르타르산 등의 다가 유기 카르복실산의 염; 프탈산, 숙신산, 아디프산, 시트르산 등의 다가 카르복실산의 1가 또는 2가 이상의 염; 술폰산, 아미노산 등의 유기산의 금속염; 유기 암모늄염 등도 바람직하다.

또한, 겔재(10)에는 pH를 조정하는 목적으로 수산화나트륨 등의 염기를 적절히 첨가해도 된다.

추가로, 겔재(10)는 필요에 따라, 그 밖의 첨가제를 함유하고 있어도 된다. 그 밖의 첨가제로는, 예를 들면, 방청제, 방미제, 산화 방지제, 소포제, 안정제, 계면 활성제, 착색제 등을 들 수 있다.

겔재(10)는 상술한 각 재료와, 중합 개시제, 용매 등을 용해 또는 균일 분산하여, 가열 또는 자외선 조사 등을 행함으로써 중합 가교하여 얻을 수 있다. 중합 개시제는 열중합 개시제여도 광중합 개시제여도 된다. 또한, 중합 개시제의 함유량은 특별히 한정되지 않지만, 중합 전의 조성물(모노머 배합액)로부터 중합 개시제를 제외한 것 100중량부에 대해, 0.01중량부 이상인 것이 바람직하고, 1중량부 이하인 것이 바람직하다. 또한, 자외선 조사에 의해 중합하는 경우에는, 자외선의 적산 방사량은 중합 개시제의 함유량 등에 따라서도 상이하지만, 예를 들면 1000mJ/㎠∼10000mJ/㎠의 범위 내인 것이 바람직하고, 2000mJ/㎠∼10000mJ/㎠의 범위 내인 것이 보다 바람직하다.

겔재(10) 중에 삽입되는 중간 기재(20)는 겔 시트의 보강, 재단시의 보형성의 개선 등을 위해 사용되는 것이며, 구체적인 양태로서 부직포 또는 직포로 구성할 수 있다. 부직포 및 직포의 재질은, 셀룰로오스, 명주, 마 등의 천연 섬유나, 폴리에스테르, 나일론, 레이온, 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 폴리우레탄 등의 합성 섬유, 또는 이들의 혼방을 사용 가능하고, 필요에 따라, 바인더를 사용해도 되고, 추가로, 필요에 따라 착색해도 된다. 혹은, 중간 기재(20)로서 반투막, 이온 교환막, 정밀 여과막, 한외 여과막 및 나노 여과막으로 이루어지는 군으로부터 선택되는 막 등을 사용해도 된다.

상기 부직포의 제조 방법은 특별히 한정되지 않지만, 건식법이나 습식법, 스판 본드법, 멜트 블로운법, 에어레이드법, 케미컬 본드법, 서멀 본드법, 니들 펀치법, 수류 교락법을 들 수 있다. 면밀도나 재질에 따른 제법을 채용하여, 면밀도의 편차가 없는 것이 중간 기재의 위치 제어를 위해 보다 바람직하다. 직포에 대해서도, 평직이나 트리코트, 러셀 등, 특별히 한정되는 것은 아니며, 적절히 선택할 수 있다.

또한, 상기 직포 또는 부직포의 면밀도는 중간 기재로서의 소정의 물성을 얻을 수 있는 면밀도이면 특별히 한정되지 않지만, 예를 들면, 10∼40g/㎡인 것이 바람직하고, 10∼28g/㎡인 것이 보다 바람직하다. 상기 직포 또는 부직포의 면밀도가 너무 작으면, 겔 시트의 보강 등을 할 수 없거나, 면밀도의 편차가 커짐으로써 겔 시트 제조시에 있어서의 액의 침투성이 장소에 따라 변하고, 그에 따라 중간 기재의 위치가 변동될 가능성이 있다. 또한, 면밀도가 너무 크면, 중간 기재(20)가 견고해져, 겔 시트(1)의 피부에 대한 추종성 등이 저해될 우려나 도통성에 악영향을 부여할 가능성이 있기 때문에, 이들의 밸런스를 고려하여 적절히 설정된다.

중간 기재(20)의 두께는 너무 두꺼우면 액의 침투성이 불량해지고, 도통성에 악영향을 부여하는 경우가 있으며, 반대로 너무 얇으면, 면밀도가 너무 작은 경우와 동일하게 겔 시트의 보강 등을 할 수 없게 되거나 중간 기재의 위치가 변동될 가능성이 있기 때문에, 이들을 고려하여 적절히 설정된다. 바람직하게는 0.05㎜∼2.0㎜의 범위 내이다. 또한, 0.05㎜∼0.5㎜인 것이 보다 바람직하고, 0.08㎜∼0.3㎜인 것이 특히 바람직하다.

겔 시트(1)의 두께는 너무 두꺼우면 전단 응력이 저하하여 부적합하며, 너무 얇으면 응집력이 저하하여 겔 면이 파괴될 가능성이 있기 때문에, 이들을 고려하여 적절한 두께가 선택된다. 바람직하게는 0.2㎜∼2.0㎜의 범위 내이다. 특히, 0.3㎜∼1.2㎜인 것이 바람직하고, 0.3㎜∼1.0㎜인 것이 보다 바람직하다.

겔 시트(1)의 제조 방법으로는, 겔재의 조성, 중간 기재의 재질, 두께 등에 따라 세세한 조건이 상이하여, 특별히 한정되는 것은 아니다. 예를 들면, 중간 기재의 진폭이 최소한이 되도록 일정 이상의 텐션을 가한 상태에서 중간 기재를 공중에서 유지하고, 그 중간 기재의 상측 및 하측에 모노머 배합액을 유입시켜, 광 조사 등에 의해 중합하여 시트상으로 하는 방법, 표면이 평활한 시트상의 겔재를 2개 제작한 후, 일정 이상의 텐션을 가한 상태에서 유지하고 있는 중간 기재를 이들 겔재로 협지하여 복합화하는 방법, 혹은, 표면이 평활한 시트상의 겔재를 제작하여, 이 겔재 위에 일정 이상의 텐션을 가한 상태로 중간 기재를 재치하고, 그 중간 기재 위에 모노머 배합액을 유입시켜, 광 조사 등에 의해 추가로 중합시키는 방법 등을 적절히 채용할 수 있다. 또한, 상술한 제조 프로세스가 연속하여 중합되는 경우, 롤화한 후 시트를 취출해도 된다.

필요에 따라, 겔 시트(1)의 한쪽 면에는 베이스 필름을 형성하고, 또한, 베이스 필름이 설치된 면의 이면에는 톱 필름을 형성할 수 있다.

상기 베이스 필름으로는, 예를 들면, 폴리에스테르, 폴리올레핀, 폴리스티렌, 폴리우레탄 등의 수지로 이루어지는 수지 필름, 종이, 상기 수지 필름을 라미네이트한 종이 등을 사용할 수 있다.

이들 베이스 필름의 겔 시트(1)와 접하는 면은 이형 처리가 되어 있는 것이 바람직하다. 이형 처리 방법으로는, 실리콘 코팅 등을 들 수 있고, 특히, 열 또는 자외선으로 가교, 경화 반응시키는 소부형 실리콘 코팅이 바람직하다. 이형 처리가 실시되는 필름으로는, 2축 연신한 PET(폴리에틸렌테레프탈레이트) 필름, OPP(연신 폴리프로필렌) 필름 등이 특히 바람직하다.

상기 필름으로는, 기본적으로 베이스 필름과 동일한 재질의 것을 사용하는 것도 가능하지만, 톱 필름을 형성한 상태에서 그 위로부터 자외선 조사 등을 실시하여 중합시키는 경우에는, 광중합을 방해하지 않기 위해, 빛을 차단하지 않는 재질의 필름을 선택하는 것이 바람직하다.

이상과 같은 겔 시트는, 진폭이 제어된 중간 기재를 포함함으로써, 점착력에 편차가 없고, 이 때문에, 균일한 점착성을 갖는 것이 요구되는 용도에 바람직하게 사용된다. 예를 들면, 창상 피복재, 생체용 점착재 또는 생체 전극 등의 피부에 첩착되는 하이드로겔 시트로서 사용할 수 있다. 그 밖에, 약제를 함침함으로써 경피 흡수제의 기재로서, 또한, 공업 용도로는 공업 계측용 전극재나 공업용 점착재, 건재 용도, 예를 들면, 지반 혹은 암반의 표면에 설치하여 전기적으로 지질 조사를 행하기 위한 무분극 전극, 폐기물 처리장에 사용되는 차수 시트의 파손 검출용 등의 도전재, 콘크리트 구조물의 전기 방식 방법에 있어서, 콘크리트 구조물과 양극으로서의 금속 사이에 설치되는 도전 점착 재료 등으로서 바람직하게 사용할 수 있다.

다음으로, 본 발명에 따른 겔 시트의 제2 및 제3 실시형태에 대해서 상세히 설명한다.

본 발명의 제2 및 제3 실시형태는, 적어도 2층의 겔 시트층을 갖는 겔 시트에 관한 것이다. 본 발명에 따른 겔 시트의 제2 및 제3 실시형태를 도 2 및 도 3에 각각 나타낸다.

도 2에 나타내는 바와 같이, 본 양태에 따른 겔 시트(101)에 있어서, 각각 예를 들면, 하이드로겔로 이루어지는 겔 시트 A층(11) 및 겔 시트 B층(12)의 적어도 2층의 겔 시트층을 갖는다. 본 양태에 따른 겔 시트(101)에 있어서, 겔 시트 B층(12)의 상면에 겔 시트 A층(11)이 배치됨으로써, 겔 시트 A층(11)과 겔 시트 B층(12)은 교대로 적층되도록 배치된다.

본 양태에 따른 겔 시트에 있어서, 겔 시트 A층 및 겔 시트 B층이 각각 2층 이상 존재하는 경우, 2층 이상의 겔 시트 A층은 본 명세서에 개시되는 특징의 범위 내에서, 서로 동일한 치수 및/또는 조성을 가져도 되고, 서로 상이한 치수 및/또는 조성을 가져도 된다. 또한, 2층 이상의 겔 시트 B층은 본 명세서에 개시되는 특징의 범위 내에서, 서로 동일한 치수 및/또는 조성을 가져도 되고, 서로 상이한 치수 및/또는 조성을 가져도 된다.

본 양태에 따른 겔 시트에 있어서, 겔 시트 A층은 소정 함유량의 적어도 1종의 무기염을 함유한다. 또한, 겔 시트 B층은 소정 함유량의 적어도 1종의 무기염을 함유하거나 또는 무기염을 함유하지 않는다. 겔 시트 A층이 소정 함유량의 적어도 1종의 무기염을 함유함으로써, 본 양태에 따른 겔 시트는, 전체적으로 도전성을 가질 수 있다.

겔 시트 A층의 총 중량에 대한, 겔 시트 A층에 함유되는 적어도 1종의 무기염의 총 함유량을 X중량％, 겔 시트 B층의 총 중량에 대한, 겔 시트 B층에 함유되는 적어도 1종의 무기염의 총 함유량을 Y중량％로 할 때, Y는 X 미만이다. 즉, 겔 시트 B층에 함유되는 적어도 1종의 무기염의 총 함유량 Y는, 겔 시트 A층에 함유되는 적어도 1종의 무기염의 총 함유량 X보다 적다. 본 발명자들은 Y가 X 미만인 본 양태에 따른 겔 시트에 있어서, 겔 시트 A층을 양극측에 배치하고, 이하에 있어서 설명하는 적어도 1종의 산을 함유하는 겔 시트 B층을 음극측에 배치하여, 직류 전류를 일정 시간 인가하면, pH의 상승 및 도전성 저하가 실질적으로 억제되는 것을 알아냈다. 이러한 효과는 본 양태에 따른 겔 시트에 있어서, 소량의 무기염을 함유하거나 또는 무기염을 함유하지 않는 겔 시트 B층에서는, 전기 분해의 진행이 실질적으로 억제되어, pH의 상승 및 기포의 발생이 실질적으로 억제되는 한편, 겔 시트 A층에 다량의 무기염을 함유시킴으로써, 도전성이 실질적으로 유지되는 것에 기인한다고 생각된다. 이 때문에, 본 양태에 따른 겔 시트를, 예를 들면 전극 패드 및 당해 전극 패드를 사용하는 각종 기기에 적용했을 경우, 직류 전류를 일정 시간 인가해도, pH의 상승 및 도전성 저하를 실질적으로 회피하고, 당해 전극 패드 및 기기를 안정적으로 사용할 수 있다.

본 양태에 따른 겔 시트에 있어서, X 및 Y는 하기 수식 (3):

0≤Y＜X≤15 (3)

을 만족하는 것이 바람직하다. 겔 시트 B층에 함유되는 적어도 1종의 무기염의 총 함유량은, 0 이상이면 된다. 즉, 겔 시트 B층은 무기염을 함유하지 않아도 된다. 한편, 겔 시트 A층에 함유되는 적어도 1종의 무기염의 총 함유량은, 0을 초과하는 범위인 점에서, 본 양태에 따른 겔 시트는 전체적으로 도전성을 가질 수 있다. Y가 X를 초과하는 범위인 경우, 본 양태에 따른 겔 시트에 있어서, 겔 시트 A층을 양극측에 배치하고, 직류 전류를 일정 시간 인가하면, 겔 시트 B층에 있어서 전기 분해가 진행되어, pH의 상승 및/또는 기포의 발생이 일어날 가능성이 있다. X는 2∼15중량％의 범위인 것이 바람직하고, 2∼8중량％의 범위인 것이 보다 바람직하다. Y는 X 미만이며, 추가로, 0 이상이며 15중량％ 미만의 범위인 것이 바람직하고, 0 이상이며 8중량％ 미만의 범위인 것이 보다 바람직하다. X가 2중량％ 미만인 경우, 충분한 도전성을 발현할 수 없을 가능성이 있다. 또한, X가 15중량％를 초과하는 경우, 무기염의 함유량이 증가해도 충분한 효과의 상승을 얻을 수 없을 가능성이 있다. 이 때문에, X 및 Y가 수식 (3)을 만족하는 경우, 본 양태에 따른 겔 시트는 직류 전류를 일정 시간 인가해도, pH의 상승 및 도전성 저하를 실질적으로 억제할 수 있다.

겔 시트 A층 및 겔 시트 B층에 함유되는 적어도 1종의 무기염으로는, 한정하는 것은 아니지만, 예를 들면, 할로겐화나트륨(예를 들면, 염화나트륨), 할로겐화리튬 및 할로겐화칼륨 등의 할로겐화 알칼리 금속; 할로겐화마그네슘 및 할로겐화칼슘 등의 할로겐화 알칼리 토류 금속; 및 그 밖의 금속 할로겐화물 등을 들 수 있다. 또한, 무기염으로는, 각종 금속의, 차아염소산염, 아염소산염, 염소산염, 과염소산염, 황산염, 탄산염, 질산염 또는 인산염도 바람직하게 사용할 수 있다. 혹은, 무기염으로서 암모늄염 또는 각종 착염 등의 무기염류도 바람직하게 사용할 수 있다. 겔 시트 A층 및 겔 시트 B층에 함유되는 적어도 1종의 무기염으로는, 이들 무기염을 각각 단독으로 사용해도 되고, 2종 이상의 무기염을 조합하여 사용해도 된다.

본 양태에 따른 겔 시트에 있어서, 겔 시트 A층에 함유되는 적어도 1종의 무기염의 종류 및 총 함유량, 그리고 겔 시트 B층에 함유되는 적어도 1종의 무기염의 종류 및 총 함유량은, 한정하는 것은 아니지만, 예를 들면, 소정 중량의 겔 시트 A층 또는 겔 시트 B층의 시료를 취출하여, 당해 시료 중에 함유되는 적어도 1종의 무기염을, ICP 발광 분광 분석, 원자 흡광 분석 또는 이온 크로마토그래프법 등의 분석 수단을 이용하여 정량함으로써 결정할 수 있다.

본 양태에 따른 겔 시트에 있어서, 겔 시트 B층은 적어도 1종의 산을 함유한다. 적어도 1종의 산으로는, 유기산 및 무기산, 그리고 이들의 혼합물을 들 수 있다. 적어도 1종의 산은 유기산을 포함하는 것이 바람직하고, 유기산인 것이 보다 바람직하다. 유기산으로는, 포름산, 아세트산, 프로피온산, 부티르산, 발레르산, 카프론산, 카프릴산, 카프르산, 프탈산, 옥살산, 락트산, 타르타르산, 푸마르산, 말레산, 숙신산, 시트르산, 말산, 글루타르산, 아디프산, 아미노산, 아스코브산, 벤조산, 살리실산 및 폴리아크릴산 등을 들 수 있다. 겔 시트 B층에 함유되는 적어도 1종의 산은, 겔 시트 B층의 총 중량에 대해 10중량％ 이하인 것이 바람직하고, 0.01∼10중량％의 범위인 것이 보다 바람직하고, 0.1∼2중량％의 범위인 것이 더욱 바람직하다. 겔 시트 B층이 적어도 1종의 산을 함유함으로써, 겔 시트 B층의 pH를 상기의 바람직한 범위로 할 수 있다. 이에 의해, 본 양태에 따른 겔 시트는 직류 전류를 일정 시간 인가해도, pH의 상승을 실질적으로 억제할 수 있다.

겔 시트 A층은 pH의 변동을 억제하는 목적으로, 키토산, 약염기성 아미노산 또는 양이온성 폴리머 등의 약염기성 물질을 함유해도 된다.

본 양태에 따른 겔 시트에 있어서, 겔 시트 A층에 함유되는 적어도 1종의 산의 종류 및 함유량, 그리고 겔 시트 B층에 함유되는 적어도 1종의 산의 종류 및 함유량은, 한정하는 것은 아니지만, 예를 들면, 소정 중량의 겔 시트 A층 또는 겔 시트 B층의 시료를 취출하여, 당해 시료 중에 함유되는 적어도 1종의 산을, 유기산인 경우는 고속 액체 크로마토그래피(HPLC), 가스 크로마토그래피(GC), 액체 크로마토그래피/질량 분석(LC/MS), 이온 크로마토그래피/질량 분석(IC/MS) 또는 가스 크로마토그래피/질량 분석(GC/MS) 등의 분석 수단을, 무기산인 경우는 ICP 발광 분광 분석, 원자 흡광 분석 또는 이온 크로마토그래프법 등의 분석 수단을 이용하여 정량함으로써, 결정할 수 있다.

본 양태에 따른 겔 시트에 있어서, 겔 시트 A층 및 겔 시트 B층을 구성하는 겔재로는 하이드로겔을 사용할 수 있다. 하이드로겔에는, 당해 기술 분야에서 공지인 다양한 하이드로겔을 적용할 수 있다. 본 명세서에 있어서, 「하이드로겔」은 삼차원의 그물 구조를 갖는 고분자 매트릭스와 그 그물 구조 중에 존재하는 물 분자를 포함하는 겔 형태의 팽윤체를 의미한다. 하이드로겔은, 통상은 고분자 매트릭스와 물과 다가 알코올을 포함한다.

하이드로겔을 구성하는 고분자 매트릭스는, 한정하는 것은 아니지만, 예를 들면, 1개의 에틸렌성 불포화기를 갖는 단관능 단량체와 가교성 단량체의 공중합체로 형성할 수 있다.

단관능 단량체로는, (메타)아크릴아미드계 단량체 또는 (메타)아크릴산에스테르 등의 수용성 모노머가 바람직하다. 본 명세서에 있어서, 「(메타)아크릴」은 아크릴 또는 메타크릴을 의미하며, 「(메타)아크릴레이트」는 아크릴레이트 또는 메타크릴레이트를 의미한다.

(메타)아크릴아미드계 단량체의 구체예로는, (메타)아크릴아미드, N,N-디메틸(메타)아크릴아미드 및 N,N-디에틸(메타)아크릴아미드 등의 N,N-디알킬(메타)아크릴아미드; N-이소프로필(메타)아크릴아미드, N-메틸(메타)아크릴아미드, N-에틸(메타)아크릴아미드 및 N-프로필(메타)아크릴아미드 등의 N-알킬(메타)아크릴아미드; N-히드록시에틸(메타)아크릴아미드 및 N-히드록시메틸(메타)아크릴아미드 등의 N-히드록시알킬(메타)아크릴아미드; N-에톡시메틸(메타)아크릴아미드, N-프로폭시메틸(메타)아크릴아미드, N-부톡시메틸(메타)아크릴아미드, N-이소부톡시메틸(메타)아크릴아미드, N-펜톡시메틸(메타)아크릴아미드, N-헥실옥시메틸(메타)아크릴아미드, N-헵톡시메틸(메타)아크릴아미드, N-옥톡시메틸(메타)아크릴아미드, N-에톡시에틸(메타)아크릴아미드, N-프로폭시에틸(메타)아크릴아미드 및 N-부톡시에틸(메타)아크릴아미드 등의 N-알콕시알킬(메타)아크릴아미드; 디메틸아미노프로필(메타)아크릴아미드 등의 아미노기 함유의 양이온성 아크릴아미드계 화합물; 4-아크릴로일모르폴린 및 tert-부틸아크릴아미드술폰산 등의 술폰산기 함유 음이온성 단관능 단량체 또는 그 염; 그리고 이들의 유도체 등을 들 수 있다. (메타)아크릴아미드계 단량체로는, 한정하는 것은 아니지만, (메타)아크릴아미드, N,N-디메틸(메타)아크릴아미드, N,N-디에틸(메타)아크릴아미드, N-이소프로필(메타)아크릴아미드, N-메틸(메타)아크릴아미드, N-에틸(메타)아크릴아미드, N-프로필(메타)아크릴아미드, N-히드록시에틸(메타)아크릴아미드, N-히드록시메틸(메타)아크릴아미드, 디메틸아미노프로필(메타)아크릴아미드, 4-아크릴로일모르폴린 및 tert-부틸아크릴아미드술폰산, 그리고 이들의 염으로 이루어지는 군으로부터 선택되는 적어도 1종의 화합물이 바람직하다.

(메타)아크릴산에스테르의 구체예로는, 알킬기의 탄소수가 1∼18인 (메타)아크릴산알킬에스테르, 예를 들면 (메타)아크릴산메틸, (메타)아크릴산에틸, (메타)아크릴산n-프로필, (메타)아크릴산이소프로필, (메타)아크릴산n-부틸, (메타)아크릴산이소부틸, (메타)아크릴산tert-부틸, (메타)아크릴산n-헥실, (메타)아크릴산n-옥틸, (메타)아크릴산이소옥틸, (메타)아크릴산2-에틸헥실, (메타)아크릴산n-노닐, (메타)아크릴산이소노닐, (메타)아크릴산n-펜틸, (메타)아크릴산n-데실, (메타)아크릴산이소데실, (메타)아크릴산n-라우릴, (메타)아크릴산트리데실 및 (메타)아크릴산n-스테아릴 등의 (메타)아크릴산알킬에스테르; (메타)아크릴산시클로헥실, (메타)아크릴산이소보르닐 및 (메타)아크릴산1-아다만틸 등의 지환식 (메타)아크릴산에스테르; (메타)아크릴산2-메톡시에틸, (메타)아크릴산에톡시에톡시에틸 및 (메타)아크릴산메톡시트리에틸렌글리콜 등의 (메타)아크릴산메톡시폴리에틸렌글리콜 등의 알콕시기 함유 (메타)아크릴산에스테르; (메타)아크릴산2-히드록시에틸, (메타)아크릴산2-히드록시프로필, (메타)아크릴산2-히드록시-3-페녹시프로필 및 (메타)아크릴산2-히드록시부틸 등의 (메타)아크릴산히드록시알킬 (히드록시알킬기에 에테르 결합을 개재하여 아릴기가 결합되어 있어도 된다); 모노(메타)아크릴산글리세린; 모노(메타)아크릴산폴리에틸렌글리콜 및 폴리에틸렌글리콜-폴리프로필렌글리콜 공중합체 등의 모노(메타)아크릴산폴리알킬렌글리콜; (메타)아크릴산벤질 등의 방향 고리를 갖는 (메타)아크릴산에스테르; 및 (메타)아크릴산테트라하이드로푸르푸릴 등의 복소 고리를 갖는 (메타)아크릴산에스테르 등을 들 수 있다.

상기 단관능 단량체는 상기에서 예시한 (메타)아크릴아미드계 단량체에 추가로, 필요에 따라, (메타)아크릴산 또는 그 염, (메타)아크릴산에스테르, 비닐피롤리돈, 비닐아세트아미드 또는 비닐포름아미드 등의 비닐아미드계 단관능 단량체; 알릴알코올 등의 비이온성 단관능 단량체, 또는 스티렌계 단량체 등을 사용할 수 있다. 이들 단관능 단량체는 각각을 단독으로 사용해도 되고, 2종 이상의 단량체를 조합하여 사용해도 된다.

겔 시트 A층 및 겔 시트 B층을 구성하는 하이드로겔에 있어서, 상기 단관능 단량체에서 유래하는 구조 단위의 함유량은, 한정하는 것은 아니지만, 하이드로겔 100중량부에 대해, 10중량부∼50중량부의 범위인 것이 바람직하고, 10중량부∼35중량부의 범위인 것이 보다 바람직하다. 상기 단관능 단량체에서 유래하는 구조 단위의 함유량이 상기 하한값 미만인 경우, 하이드로겔의 보형성이 불충분해져 너무 유연하거나 또는 찢어지기 쉬워질 가능성이 있다. 또한, 상기 단관능 단량체에서 유래하는 구조 단위의 함유량이 상기 상한값을 초과하는 경우, 하이드로겔이 견고해져 유연성이 저해될 가능성이 있다. 이 때문에, 상기 단관능 단량체에서 유래하는 구조 단위의 함유량이 상기 범위 내인 경우, 소정의 형상을 유지하고, 또한 소정의 유연성을 가질 수 있다.

가교성 단량체로는, 분자 내에 중합성을 갖는 이중 결합을 2개 이상 갖는 단량체가 바람직하다. 가교성 단량체의 구체예로는, 메틸렌비스(메타)아크릴아미드, 에틸렌비스(메타)아크릴아미드, (폴리)에틸렌글리콜디(메타)아크릴레이트, (폴리)프로필렌글리콜디(메타)아크릴레이트, 글리세린디(메타)아크릴레이트, 글리세린트리(메타)아크릴레이트 등의 다관능 (메타)아크릴아미드 또는 (메타)아크릴레이트, 테트라알릴옥시에탄, 및 디알릴암모늄클로라이드 등을 들 수 있다. 이들 가교성 단량체는 각각을 단독으로 사용해도 되고, 2종 이상의 단량체를 조합하여 사용해도 된다. 혹은, 분자 내에 중합성을 갖는 이중 결합을 2개 이상 갖는 가교성 단량체로서, 일본 특허 제2803886호 공보에 기재된, 2개 이상의 (메타)아크릴로일기 또는 비닐기를 갖고, 또한 400 이상의 분자량을 갖는 다관능 화합물인, 폴리글리세린 유도체도 사용할 수 있다.

겔 시트 A층 및 겔 시트 B층을 구성하는 하이드로겔에 있어서, 상기 가교성 단량체량은, 하이드로겔 100중량부에 대해 0.0005∼0.5중량부의 범위인 것이 바람직하고, 0.001∼0.2중량부의 범위인 것이 보다 바람직하고, 0.001∼0.1중량부의 범위인 것이 더욱 바람직하다. 상기 가교성 단량체의 첨가량이 상기 하한값 미만인 경우, 가교 밀도가 낮아져, 형상 안정성이 부족해짐과 동시에, 응집력이 저하되고, 하이드로겔 자체의 유지력이 저하되어, 점착력이 낮아질 가능성이 있다. 또한, 생체(예를 들면, 피부 등)의 피착체에 접촉시킨 후, 피착체로부터의 박리시, 피착체에 하이드로겔의 일부가 잔류될 가능성이 있다. 이 경우, 본 양태에 따른 겔 시트의 취급성이 악화될 수 있다. 또한, 상기 가교성 단량체의 첨가량이 상기 상한값을 초과하는 경우, 점착력이 약해지고, 또한 견고하고 부서지기 쉬운 겔이 될 가능성이 있다. 한편, 상기 정의에 있어서의 고분자 매트릭스는 상기 단관능 단량체와 가교성 단량체를 중합 가교함으로써 형성되는 매트릭스를 의미한다.

겔 시트 A층 및 겔 시트 B층을 구성하는 하이드로겔에 있어서, 물의 함유량은, 한정하는 것은 아니지만, 하이드로겔 100중량부에 대해, 10∼60중량부의 범위인 것이 바람직하고, 15∼50중량부의 범위인 것이 보다 바람직하고, 15∼40중량부의 범위인 것이 특히 바람직하다. 물의 함유량이 상기 하한값 미만인 경우, 하이드로겔의 평형 수분량에 대한 함수량이 적어져, 하이드로겔의 흡습성이 강해지고, 또한 하이드로겔이 경시적으로 변질(예를 들면, 팽윤)될 가능성이 있다. 또한, 물의 함유량이 상기 상한값을 초과하는 경우, 하이드로겔의 평형 수분량에 대한 함수량이 많아져, 건조에 의한 하이드로겔의 수축 또는 물성 변화를 발생시킬 가능성이 있다. 이 때문에, 물의 함유량이 상기 범위 내인 경우, 하이드로겔의 흡습 또는 수축과 같은 물성 변화를 실질적으로 억제할 수 있다.

본 양태에 따른 겔 시트에 있어서, 겔 시트 B층의 총 중량에 대한 겔 시트 B층의 물의 함유량을 α중량％로 할 때, Y 및 α가 하기 수식 (4):

0≤Y/α≤0.03 (4)

를 만족하는 것이 바람직하다. Y/α는 0.02 이하인 것이 바람직하고, 0.01 이하인 것이 보다 바람직하다. Y/α가 0.03을 초과하는 경우, 본 양태에 따른 겔 시트에 있어서, 겔 시트 A층을 양극측에 배치하고, 직류 전류를 일정 시간 인가하면, 겔 시트 B층에 있어서 전기 분해가 진행되어, pH의 상승 및/또는 기포의 발생이 일어날 가능성이 있다. 이 때문에, Y 및 α가 상기 수식 (4)를 만족하는 경우, 본 양태에 따른 겔 시트는 직류 전류를 일정 시간 인가해도, pH의 상승 및 도전성 저하를 실질적으로 억제할 수 있다.

본 양태에 따른 겔 시트에 있어서, 겔 시트 A층에 함유되는 물의 함유량 및 겔 시트 B층에 함유되는 물의 함유량은, 한정하는 것은 아니지만, 예를 들면, 소정 중량의 겔 시트 A층 또는 겔 시트 B층의 시료를 취출하고, 당해 시료를 건조시켜 건조 중량을 측정하고, 초기 중량과 건조 중량의 차이를 산출함으로써, 혹은, 칼 피셔 수분 측정 장치를 이용하여 용량 적정법 또는 전량 적정법으로 측정함으로써 결정할 수 있다.

다가 알코올로는, 한정하는 것은 아니지만, 예를 들면, 에틸렌글리콜, 트리에틸렌글리콜, 1,6-헥산디올, 1,9-노난디올, 프로필렌글리콜 및 부탄디올 등의 디 올; 글리세린, 펜타에리스리톨 및 소르비톨 등의 3가 이상의 다가 알코올류; 폴리에틸렌글리콜, 폴리프로필렌글리콜 및 폴리글리세린 등의 다가 알코올 축합체; 그리고 폴리옥시에틸렌글리세린 등의 다가 알코올 변성체 등을 들 수 있다. 상기 다가 알코올 중에서도, 하이드로겔의 사용 온도 영역(예를 들면, 실내에서 사용하는 경우는 20℃ 전후)에서 액상인 다가 알코올을 사용하는 것이 바람직하다. 다가 알코올로는, 예를 들면, 에틸렌글리콜, 트리에틸렌글리콜, 프로필렌글리콜, 폴리프로필렌글리콜, 폴리에틸렌글리콜, 폴리글리세린 또는 글리세린 등이 바람직하다.

겔 시트 A층 및 겔 시트 B층을 구성하는 하이드로겔에 있어서, 상기 다가 알코올의 함유량은, 한정하는 것은 아니지만, 하이드로겔 100중량부에 대해, 20∼70중량부의 범위 내인 것이 바람직하고, 20∼65중량부의 범위 내인 것이 보다 바람직하다. 상기 다가 알코올의 함유량이 상기 하한값 미만인 경우, 얻어지는 하이드로겔의 보습력, 가소성이 부족하고, 수분의 증산이 현저해져, 하이드로겔의 경시 안정성이 부족하면서, 유연성도 부족하기 때문에, 충분한 점착성을 얻을 수 없을 가능성이 있다. 또한, 상기 다가 알코올의 함유량이 상기 상한값을 초과하는 경우, 고분자 매트릭스가 유지할 수 있는 다가 알코올의 양을 초과하여, 하이드로겔의 표면으로부터 다가 알코올이 블리드 아웃됨에 의한 물성 변동이 발생하고, 충분한 점착성을 얻을 수 없을 가능성이 있다. 이 때문에, 다가 알코올의 함유량이 상기 범위 내인 경우, 하이드로겔의 점착성의 저하와 같은 물성 변화, 혹은 다가 알코올의 블리드 아웃과 같은 물성 변동을 실질적으로 억제할 수 있다.

본 양태에 따른 겔 시트에 있어서, 겔 시트 A층 및 겔 시트 B층의 pH는, 통상은 약산성∼중성의 범위, 예를 들면 3∼8의 범위이다. 겔 시트 A층의 pH는, 3∼8의 범위인 것이 바람직하고, 4∼7의 범위인 것이 보다 바람직하다. 겔 시트 B층의 pH는, 3∼8의 범위인 것이 바람직하고, 4∼7의 범위인 것이 보다 바람직하다. 겔 시트 A층 및 겔 시트 B층, 특히 겔 시트 B층의 pH가 상기 범위인 경우, 본 양태에 따른 겔 시트는 직류 전류를 일정 시간 인가해도, pH의 상승을 실질적으로 억제할 수 있다.

본 양태에 따른 겔 시트에 있어서, 겔 시트 A층 및 겔 시트 B층은 목적에 따라, 그 밖의 첨가제를 함유하고 있어도 된다. 그 밖의 첨가제로는, 예를 들면, 완충제, 방청제, 방미제, 산화 방지제, 소포제, 안정제, 계면 활성제 및 착색제 등을 들 수 있다. 그 밖의 첨가제는 유기 전해질염과 같은 완충제가 바람직하다. 겔 시트 A층 및/또는 겔 시트 B층이 완충제를 함유하는 경우, 겔 시트 A층 및/또는 겔 시트 B층에 완충 능력을 부여할 수 있다. 겔 시트 A층 및 겔 시트 B층이 그 밖의 첨가제를 함유함으로써, 본 양태에 따른 겔 시트에 다양한 특성을 부여할 수 있다.

본 양태에 따른 겔 시트에 있어서, 겔 시트 A층의 두께를 a(mm), 하이드로겔 시트 B층의 두께를 b(mm)로 할 때, a 및 b가 하기 수식 (5) 및 (6):

b/a≥1 (5)

0.6≤a＋b≤3.0 (6)

을 만족하는 것이 바람직하다. b/a가 1 미만인 경우, 혹은 a＋b가 0.6 미만인 경우, 본 양태에 따른 겔 시트에 있어서, 겔 시트 A층을 양극측에 배치하고, 직류 전류를 일정 시간 인가하면, 겔 시트 B층에 있어서 전기 분해가 진행되어, pH의 상승 및/또는 기포의 발생이 일어날 가능성이 있다. 또한, a＋b가 3.0을 초과하는 경우, 두께에 따른 현저한 효과를 얻을 수 없을 가능성이 있다. 추가로, 예를 들면, 본 양태에 따른 겔 시트를 전극 패드에 적용하는 경우, 작업성이 저하될 가능성이 있다. 이 때문에, a 및 b가 상기 수식 (5) 및 (6)을 만족하는 경우, 본 양태에 따른 겔 시트는 직류 전류를 일정 시간 인가해도, pH의 상승 및 도전성 저하를 실질적으로 억제할 수 있다. 한편, 겔 시트 A층 및 겔 시트 B층의 두께는, 한정하는 것은 아니지만, 예를 들면, 마이크로미터 등을 이용하여 측정함으로써 결정할 수 있다. 또한, 겔 시트 A층 및 겔 시트 B층의 외표면에, 이하에 있어서 설명하는 톱 필름 및/또는 베이스 필름이 배치되어 있는 경우, 당해 톱 필름 및/또는 베이스 필름을 제거하고, 상기 수단에 의해 겔 시트 A층 및 겔 시트 B층의 두께를 측정하면 된다.

본 양태에 따른 겔 시트에 있어서, 겔 시트 A층 및 겔 시트 B층의 수는 각각 1층 이상이면 되고, 그 상한은 특별히 한정되지 않는다. 겔 시트 A층 및 겔 시트 B층의 수는 예를 들면, 각각 1∼3층의 범위이다. 예를 들면, 도 3의 제3 실시형태에 나타내는 바와 같이, 겔 시트(101)는 3층의 겔 시트 A층(11a, 11b, 11c) 및 3층의 겔 시트 B층(12a, 12b, 12c)의 합계 6층의 겔 시트층을 가질 수 있다. 본 실시형태의 경우, 겔 시트 B층(12a)의 상면에 겔 시트 A층(11a)이 배치되고, 겔 시트 A층(11a)의 상면에 겔 시트 B층(12b)이 배치되며, 겔 시트 B층(12b)의 상면에 겔 시트 A층(11b)이 배치되고, 겔 시트 A층(11b)의 상면에 겔 시트 B층(12c)이 배치되며, 겔 시트 B층(12c)의 상면에 겔 시트 A층(11c)이 배치됨으로써, 겔 시트 A층(11a, 11b, 11c)과 겔 시트 B층(12a, 12b, 12c)이 교대로 적층되도록 배치될 수 있다.

또한, 본 양태에 따른 겔 시트에 있어서는, 겔 시트 A층 및 겔 시트 B층 사이에 중간 기재가 삽입된다. 겔 시트의 두께를 T, 중간 기재의 진폭을 S로 할 때, 제1 실시형태에 있어서 설명한 바와 같이, 하기 수식 (1):

S/T≤0.4 (1)

의 관계를 만족한다.

구체적으로는, 도 2에 나타내는 바와 같이, 본 양태에 따른 겔 시트(101)는 겔 시트 A층(11)과 겔 시트 B층(12) 사이에, 중간 기재로서의 막(13)이 추가로 배치된다. 본 양태에 따른 겔 시트가 2층 이상의 겔 시트 A층 및 2층 이상의 겔 시트 B층을 갖는 경우, 막은 각각의 겔 시트 A층 및 겔 시트 B층 사이에 배치되는 것이 바람직하다. 예를 들면, 도 3에 나타내는 바와 같이, 본 양태에 따른 겔 시트(101)는 3층의 겔 시트 A층(11a, 11b, 11c) 및 3층의 겔 시트 B층(12a, 12b, 12c)의 합계 6층의 겔 시트층을 갖고, 각각의 겔 시트 A층(11a, 11b, 11c) 및 3층의 겔 시트 B층(12a, 12b, 12c) 사이에, 막(13a, 13b, 13c, 13ab, 13bc)을 추가로 배치할 수 있다. 본 실시형태의 경우, 겔 시트 B층(12a)의 상면에 겔 시트 A층(11a)이 배치되고, 겔 시트 A층(11a)의 상면에 겔 시트 B층(12b)이 배치되며, 겔 시트 B층(12b)의 상면에 겔 시트 A층(11b)이 배치되고, 겔 시트 A층(11b)의 상면에 겔 시트 B층(12c)이 배치되며, 겔 시트 B층(12c)의 상면에 겔 시트 A층(11c)이 배치됨으로써, 겔 시트 A층(11a, 11b, 11c)과 겔 시트 B층(12a, 12b, 12c)이 교대로 적층되고, 추가로, 겔 시트 A층(11a)과 겔 시트 B층(12a) 사이에 막(13a)이, 겔 시트 A층(11b)과 겔 시트 B층(12b) 사이에 막(13b)이, 겔 시트 A층(11c)과 겔 시트 B층(12c) 사이에 막(13c)이, 겔 시트 A층(11a)과 겔 시트 B층(12b) 사이에 막(13ab)이, 겔 시트 A층(11b)과 겔 시트 B층(12c) 사이에 막(13bc)이 배치될 수 있다.

막은, 통상은 반투막, 이온 교환막, 정밀 여과막, 한외 여과막 및 나노 여과막으로 이루어지는 군으로부터 선택된다. 막은, 한정하는 것은 아니지만, 예를 들면, 셀로판 및 초산 셀룰로오스 등의 반투막, 그리고 양이온 교환막 및 음이온 교환막 등의 이온 교환막으로 이루어지는 군으로부터 선택되는 것이 바람직하고, 셀로판 또는 음이온 교환막 등인 것이 보다 바람직하고, 셀로판인 것이 더욱 바람직하다. 본 실시형태의 경우, 막에 의해 겔 시트 A층과 겔 시트 B층 사이의 물질 이동이 실질적으로 억제된다. 이 때문에, 본 실시형태에 따른 겔 시트의 경우, pH의 상승 및 도전성 저하의 억제 효과를 보다 장기간에 걸쳐 발현할 수 있다.

막의 표면적은 막이 배치되는 겔 시트 A층 및 겔 시트 B층의 적층면에 있어서의 겔 시트 A층의 표면적의 80％ 이상인 것이 바람직하고, 90％ 이상인 것이 보다 바람직하고, 대략 100％인 것이 더욱 바람직하다. 막의 표면적이 상기 범위인 경우, 겔 시트 A층과 겔 시트 B층 사이의 물질 이동이 실질적으로 억제된다. 이 때문에, 본 실시형태에 따른 겔 시트의 경우, pH의 상승 및 도전성 저하의 억제 효과를 보다 장기간에 걸쳐 발현할 수 있다.

본 양태에 따른 겔 시트에 있어서, 중간 기재로는, 상술한 막 대신에, 겔 시트의 보강 및/또는 재단시의 보형성의 개선 등을 위해, 당해 기술 분야에서 사용되는 재료로 구성되는 중간 기재를 사용해도 된다. 예를 들면, 제1 실시형태에 있어서 설명한 바와 같은 부직포 또는 직포로 구성할 수 있다. 이러한 중간 기재의 재질은 당해 기술 분야에서 하이드로겔의 중간 기재로서 통상 사용되는 것으로부터 적절히 선택할 수 있다. 중간 기재로서 사용되는 부직포 또는 직포의 재질로는, 예를 들면, 셀룰로오스, 명주 및 삼 등의 천연 섬유, 폴리에스테르, 나일론, 레이온, 폴리에틸렌, 폴리프로필렌 및 폴리우레탄 등의 합성 섬유, 그리고 이들의 혼방을 들 수 있다. 중간 기재는 필요에 따라 바인더를 포함할 수 있다. 또한, 중간 기재는 필요에 따라 착색할 수 있다. 겔 시트 A층 및/또는 겔 시트 B층이 중간 기재를 가짐으로써, 본 양태에 따른 겔 시트의 강도 및/또는 재단시의 보형성을 향상시킬 수 있다.

본 양태에 따른 겔 시트에 있어서, 겔 시트 A층의 외표면에는, 목적에 따라, 톱 필름을 배치할 수 있다. 또한, 겔 시트 B층의 외표면에는, 목적에 따라, 베이스 필름을 배치할 수 있다. 톱 필름 및 베이스 필름은 겔 시트 A층 또는 겔 시트 B층의 외표면을 대략 전면에 걸쳐 피복하도록 배치되는 것이 바람직하다. 본 양태에 따른 겔 시트에 있어서, 톱 필름 및 베이스 필름을 배치함으로써, 겔 시트 A층 및 겔 시트 B층의 외표면을, 사용시까지 오염 및/또는 건조 등으로부터 보호할 수 있다.

베이스 필름으로는, 예를 들면, 폴리에스테르, 폴리올레핀, 폴리스티렌 또는 폴리우레탄 등의 수지로 이루어지는 수지 필름, 종이, 또는 상기 수지 필름을 라미네이트한 종이 등을 사용할 수 있다. 베이스 필름에 있어서, 겔 시트 B층의 외표면과 접촉하는 측의 표면은 이형 처리가 되어 있는 것이 바람직하다. 이형 처리 방법으로는, 예를 들면, 실리콘 코팅 등을 들 수 있다. 이형 처리 방법으로는, 특히, 열 또는 자외선으로 가교 및 경화 반응시키는, 소부형 실리콘 코팅이 바람직하다. 이형 처리가 이루어지는 베이스 필름으로는, 2축 연신한 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET) 필름 또는 연신 폴리프로필렌(OPP) 필름 등이 특히 바람직하다.

톱 필름으로는, 상기에서 예시한 베이스 필름과 동일한 재질을 적용할 수 있다. 예를 들면, 겔 시트 A층의 외표면에 톱 필름을 배치하고, 톱 필름의 상방으로부터 자외선 조사 등을 행하여, 겔 시트를 구성하는 단량체를 중합시키는 경우, 빛을 차단하지 않는 재질의 필름을 톱 필름으로서 선택하는 것이 바람직하다. 이러한 재질의 톱 필름을 사용함으로써, 광중합을 방해하지 않고 단량체의 중합을 완료할 수 있다.

본 양태에 따른 겔 시트에 있어서, 단량체를 중합하는 방법은 특별히 한정되지 않지만, 예를 들면, 레독스 중합, 라디칼 중합 및 방사선 중합 등을 들 수 있다. 라디칼 중합의 경우, 겔 시트 A층 및 겔 시트 B층은, 단량체를 포함하는 상기의 각 재료와 중합 개시제를 용매 등 중에 용해 또는 균일 분산시켜, 얻어진 단량체 배합액에, 가열 또는 자외선 조사 등을 행함으로써, 단량체를 포함하는 재료를 중합 가교하여 얻을 수 있다. 중합 개시제는, 광중합 개시제 또는 열중합 개시제 중 어느 것이어도 되지만, 예를 들면, 두께가 수 밀리미터부터 수 마이크로미터인 시트의 경우, 광중합 개시제를 사용한 자외선에 의한 라디칼 중합이 바람직하다. 광중합 개시제로는, 예를 들면, 2-히드록시-2-메틸-1-페닐-프로판-1-온, 1-[4-(2-히드록시에톡시)-페닐]-2-히드록시-2-메틸-1-프로판-1-온, 22-히드록시-1-{4-[4-(2-히드록시-2-메틸-프로피오닐)-벤질]페닐}-2-메틸-프로판-1-온, 1-히드록시-시클로헥실-페닐-케톤, 2-메틸-1-(4-메틸티오페닐)-2-모르폴리노프로판-1-온, 비스(2,4,6-트리메틸벤조일)-페닐포스핀옥사이드, 페닐글리옥실릭애시드메틸에스테르, 1,2-옥탄디온,1-[4-(페닐티오)-,2-(O-벤조일옥심)], 및 트리아릴술포늄헥사플루오로포스페이트를 들 수 있다. 열중합 개시제로는, 예를 들면, 아조비스이소부티로니트릴 및 과산화벤조일을 들 수 있다. 또한, 중합 개시제의 함유량은, 한정하는 것은 아니지만, 예를 들면, 중합 전의 단량체 배합액으로부터 중합 개시제를 제외한 것 100중량부에 대해, 0.01중량부 이상인 것이 바람직하고, 1중량부 이하인 것이 바람직하다. 자외선 조사에 의해 중합시키는 경우, 자외선의 적산 조사량은 중합 개시제의 함유량 등에 따라서도 상이하지만, 예를 들면, 1,000mJ/㎠∼10,000mJ/㎠의 범위 내인 것이 바람직하고, 2,000mJ/㎠∼10,000mJ/㎠의 범위 내인 것이 보다 바람직하다. 상기 방법에 의해, 원하는 성질을 구비하는 겔 시트 A층 및 겔 시트 B층을 구비하는 본 양태에 따른 겔 시트를 얻을 수 있다.

한편, 본 발명에 따른 겔 시트의 제1∼제3 실시형태에 대한 상기 설명은, 상호 치환하여 적용될 수 있다. 예를 들면, 제1∼제3 실시형태 중 어느 일 실시형태에 있어서의 겔 시트를 구성하는 겔재의 조성, 중간 기재의 구성 그 외에 관한 설명은, 제1∼제3 실시형태의 다른 일 실시형태에 대해서도 동일하게 적용된다.

본 발명의 다른 일 양태는, 본 발명의 일 양태에 따른 겔 시트와, 겔 시트의 겔 시트 A층 또는 겔 시트 B층에 전기적으로 접속된 전극을 갖는 전극 패드에 관한 것이다. 본 양태에 따른 전극 패드는 다양한 기기, 예를 들면 생체용 측정 기기 또는 생체용 전기 치료기와 같은 의료용 기기, 혹은 지반 또는 암반의 표면 검사용 측정 기기, 폐기물 처리장 등의 누수 시트의 파손 검출용 기기와 같은 공업 계측용 기기의 전극부에 적용할 수 있다. 본 양태에 따른 전극 패드에 있어서, 바람직한 일 실시형태는, 생체용 측정 기기 또는 생체용 전기 치료기와 같은 의료용 기기에 적용할 수 있는 생체용 전극 패드이다.

본 양태에 따른 전극 패드는 직류 전류의 인가용인 것이 바람직하다. 이미 설명한 바와 같이, 본 발명의 일 양태에 따른 겔 시트는 직류 전류를 일정 시간 인가해도, pH의 상승 및 도전성 저하를 실질적으로 억제할 수 있다. 이 때문에, 본 양태에 따른 전극 패드는 직류 전류의 인가용으로서 장기간에 걸쳐 안정적으로 사용할 수 있다.

본 양태에 따른 전극 패드의 제1 실시형태를 도 4에 나타낸다. 도 4에 나타내는 바와 같이, 본 양태에 따른 전극 패드(301)는 본 발명의 일 양태에 따른 겔 시트(101)와, 겔 시트의 겔 시트 A층(11) 또는 겔 시트 B층(12)에 전기적으로 접속된 전극(21)을 가질 수 있다. 도 4A는 본 발명의 일 양태에 따른 겔 시트(101)와 겔 시트의 겔 시트 A층(11)에 전기적으로 접속된 전극(21)을 갖는 본 양태에 따른 전극 패드(301)의 일 실시형태를, 도 4B는 본 발명의 일 양태에 따른 겔 시트(101)와 겔 시트의 겔 시트 B층(12)에 전기적으로 접속된 전극(21)을 갖는 본 양태에 따른 전극 패드(301)의 일 실시형태를 각각 나타낸다. 본 양태에 따른 전극 패드(301)는, 통상은 피착체의 표면(P)에 밀착하도록 배치된다. 본 양태에 따른 전극 패드(301)에 있어서, 겔 시트(101)의 전극(21)에 접속되어 있지 않은 겔 시트 A층(11) 또는 겔 시트 B층(12)은, 피착체의 표면(P)에 대한 접촉부로서 사용된다. 겔 시트 A층(11) 및 겔 시트 B층(12)은 점착성 및 유연성을 갖는 점에서, 본 양태에 따른 전극 패드(301)는 겔 시트 A층(11) 또는 겔 시트 B층(12)의 외표면을 개재하여, 피착체의 표면(P)의 형상을 따라 밀착할 수 있다.

또한, 본 발명에 따른 전극 패드의 제2 실시형태를 도 5에 기초하여 설명한다. 도 5에 나타내는 바와 같이, 본 양태에 따른 전극 패드(301)는 이하에 있어서 설명하는 지지 기재(14)의 표면에 배치된 전극(21)과, 전극(21)의 표면에 적층되도록 배치된 본 발명의 일 양태에 따른 겔 시트(101)를 가져도 된다.

예를 들면, 본 양태에 따른 전극 패드(301)가 생체용 전극 패드의 실시형태인 경우, 피착체의 표면(P)은 피부 등 생체의 일부분인 것이 바람직하다. 이미 설명한 바와 같이, 본 발명의 일 양태에 따른 겔 시트(101)는 직류 전류를 일정 시간 인가해도, pH의 상승 및 도전성 저하를 실질적으로 억제할 수 있다. 이 때문에, 본 양태에 따른 전극 패드(301)는 피착체의 표면(P)에 실질적인 영향을 주지 않고, 직류 전류의 인가용으로서 장기간에 걸쳐 안정적으로 사용할 수 있다.

본 양태에 따른 전극 패드(301)는 목적에 따라, 겔 시트 A층(11) 또는 겔 시트 B층(12)의 외표면에, 지지 기재(14)를 추가로 배치하는 것이 바람직하다. 지지 기재(14)는 겔 시트 A층(11) 또는 겔 시트 B층(12)의 외표면을 대략 전면에 걸쳐 피복하도록 배치되는 것이 바람직하다. 본 양태에 따른 전극 패드(301)에 있어서, 지지 기재(14)를 배치함으로써, 겔 시트 A층(11) 또는 겔 시트 B층(12)의 외표면을 절연함과 함께, 겔 시트 A층(11) 또는 겔 시트 B층(12)의 외표면을 오염 및/또는 건조 등으로부터 보호할 수 있다.

지지 기재(14)로는 일반적인 절연성 수지를 사용할 수 있다. 지지 기재(14)는 예를 들면, 폴리에스테르, 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 폴리염화비닐, PET, 폴리우레탄 또는 실리콘 등을 함유하는 필름, 발포체, 부직포, 또는 고무 등인 것이 바람직하다.

예를 들면, 도 4에 나타내는 실시형태에 있어서, 지지 기재(14)는 상기 중에서도, 가공성 및/또는 투습성이 우수하고, 또한 겔 시트(101)와의 첩착성도 양호한 점에서, 직포 또는 부직포인 것이 바람직하다. 본 실시형태에 있어서, 지지 기재(14)는 이들 중에서도, 스판 본드법에 의해 제조된 폴리올레핀제의 부직포가 특히 바람직하다. 지지 기재(14)의 두께는 특별히 한정되지 않지만, 예를 들면, 0.2∼1.2㎜의 범위이다. 지지 기재(14)의 두께가 0.2㎜ 미만인 경우, 지지 기재(14)가 연약해져 전극 패드(301)의 보형성이 저해될 가능성이 있다. 또한, 지지 기재(14)의 두께가 1.2㎜를 초과하는 경우, 지지 기재(14)가 너무 두꺼워져 전극 패드(301)를 컴팩트하게 형성하지 못하고, 취급성이 저해될 가능성이 있다. 지지 기재(14)의 면밀도는 특별히 한정되지 않지만, 예를 들면, 50∼110g/㎡의 범위이다. 지지 기재(14)의 면밀도가 50g/㎡ 미만인 경우, 지지 기재(14)가 연약해져 전극 패드(301)의 보형성이 저해될 가능성이 있다. 또한, 지지 기재(14)의 면밀도가 110g/㎡를 초과하는 경우, 지지 기재(14)의 가요성이 저해되어 전극 패드(301)의 취급성이 저해될 가능성이 있다.

예를 들면, 도 5에 나타내는 실시형태에 있어서, 지지 기재(14)는 상기 중에서도, 유연하고 신축성이 없으며 비교적 허리 강도가 높은 수지 필름인 것이 바람직하다. 이러한 수지 필름으로는, 예를 들면, PET, 폴리염화비닐, 폴리에틸렌 및 폴리프로필렌 등의 수지 필름을 들 수 있다. 본 실시형태에 있어서, 지지 기재(14)는 10∼500㎛의 두께를 갖는 상기 수지 필름인 것이 바람직하다. 지지 기재(14)는 특히, 허리 강도가 높고, 인쇄가 용이한 PET 필름인 것이 바람직하다.

전극(21)은, 통상은 소정의 도전성 물질을 사용하여 얻을 수 있다. 이러한 도전성 물질로는, 예를 들면 니켈, 몰리브덴, 스테인리스, 은 또는 백금 등의 금속, 은 또는 은-염화은과 같은 금속 혼합물, 또는 카본 블랙 또는 그래파이트 등을, 단독으로 또는 2종 이상의 상기 재료를 혼합하여 조제되는 도전성 페이스트를 들 수 있다. 전극(21)은 예를 들면, 상기에서 설명한 지지 기재(14)의 표면에 도전성 페이스트를 인쇄하여, 전극의 도전층을 형성함으로써 얻을 수 있다. 혹은, 전극(21)은 상기에서 설명한 지지 기재(14)와, 은, 알루미늄 또는 주석 등의 금속박 또는 상기에서 설명한 도전성 물질을 함유하는 필름을 라미네이트함으로써도 얻을 수 있다.

본 발명의 다른 일 양태는, 본 발명의 일 양태에 따른 생체용 전극 패드와, 생체용 전극 패드의 전극에 전기적으로 접속된 전원부를 갖는, 생체용 전기 치료기에 관한 것이다. 본 양태에 따른 생체용 전기 치료기에 있어서, 통상은 생체용 전극 패드의 겔 시트 A층이 양극측에, 겔 시트 B층이 음극측에, 각각 배치된다.

본 양태에 따른 생체용 전기 치료기는 직류 전류의 인가용인 것이 바람직하다. 이미 설명한 바와 같이, 본 발명의 일 양태에 따른 겔 시트는, 직류 전류를 일정 시간 인가해도, pH의 상승 및 도전성 저하를 실질적으로 억제할 수 있다. 이 때문에, 본 양태에 따른 생체용 전기 치료기는 직류 전류의 인가용으로서 장기간에 걸쳐 안정적으로 사용할 수 있다.

이상, 상세히 설명한 바와 같이, 본 발명의 일 양태에 따른 겔 시트는 직류 전류를 일정 시간 인가해도, pH의 상승 및 도전성 저하를 실질적으로 억제할 수 있다. 이 때문에, 본 발명의 일 양태에 따른 겔 시트를, 여러 기기, 예를 들면 생체용 측정 기기 또는 생체용 전기 치료기와 같은 의료용 기기, 혹은 지반 또는 암반의 표면 검사용 측정 기기, 폐기물 처리장 등의 누수 시트의 파손 검출용 기기와 같은 공업 계측용 기기의 전극부에 사용되는 전극 패드의 구성 부재로 적용함으로써, 이들 기기를, 특히 직류 전류의 인가용으로서 장기간에 걸쳐 안정적으로 사용할 수 있다.

도 6 및 7은 본 발명에 따른 겔 시트의 다른 일 실시형태를 나타내는 단면도이다. 도 6 및 7에 나타내는 실시형태는 각각, 도 2 및 3에 나타내는 제2 및 제3 실시형태의 겔 시트(101)로부터 중간 기재인 막(13, 13a, 13b, 13c, 13ab, 13bc)을 제거한 것에 상당한다. 도 6 및 7에 나타내는 겔 시트(101)의 구성 및 작용 효과는 중간 기재인 막을 포함하지 않는 것 이외에는, 상기 제2 및 제3 실시형태의 경우와 동일하다.

또한, 도 8 및 9는 본 발명에 따른 겔 시트를 사용하는 전극 패드의 다른 일 실시형태를 나타내는 단면도이다. 도 8 및 9에 나타내는 실시형태는 각각, 도 4 및 5에 나타내는 제1 및 제2 실시형태의 전극 패드(301)로부터 중간 기재인 막(13)을 제거한 것에 상당한다. 도 8 및 9에 나타내는 전극 패드의 구성 및 작용 효과는 중간 기재인 막을 포함하지 않는 것 이외에는, 상기 제1 및 제2 실시형태의 경우에 준한다.

실시예

이하, 실시예 및 비교예에 기초하여 본 발명을 더욱 상세히 설명하지만, 본 발명은 이들 실시예로 한정되는 것은 아니다.

(실시예 1)

아크릴아미드 20중량부, N,N-메틸렌비스아크릴아미드 0.04중량부, 염화나트륨 2중량부, 글리세린 60중량부를 계량하고, 이온 교환수를 첨가하여 100중량부로 했다. 이 혼합액 100중량부에 대해, 광중합 개시제로서 2-히드록시-2-메틸-1-페닐-프로판-1-온(상품명: 이르가큐어 IR1173) 0.13중량부를 첨가하고, 혼합 용해하여 모노머 배합액을 얻었다. 계속하여, 두께 0.1㎜의 실리콘 필름을 10매 중첩하고, 중앙부를 잘라내어 120㎜×120mm×1.0㎜의 공간을 형성하고, 그 공간 내에 있어서, 중간 기재로서 두께 0.15㎜, 면밀도 18g/㎡의 폴리에스테르 부직포를, 한쪽 끝은 실리콘 필름 5층째 위에, 다른 한쪽 끝도 실리콘 필름 5층째 위에 올려 끼워넣고, 접착재로 고정하여 형틀을 제작했다. 다음으로, 가로 세로 150㎜의 유리 기판 상에 소량의 이온 교환수를 적하하고, 가로 세로 150㎜로 커팅한 두께 100㎛의 실리콘 코팅된 PET 필름을 첩부하여 밀착시켰다. 그리고, PET 필름의 상면에, 앞서 제작한 형틀을 두고, 이 틀 내에 모노머 배합액을 적하했다. 추가로, 그 상면을 가로 세로 150㎜로 커팅한 두께 40㎛의 실리콘 코팅된 PET 필름으로 덮고, 그 상면에 유리 기판을 올려 클립으로 고정했다. 이를, 자외선 조사 장치(JATEC사 제조, JU-C1500, 메탈 할라이드 램프, 컨베이어 스피드 0.4m/분, 총 조사 에너지량 3000mJ/㎠)에서 중합시켜, 겔 시트를 얻었다.

(실시예 2)

중간 기재의 한쪽 끝을 실리콘 필름 6층째 위에, 다른 한쪽 끝을 실리콘 필름 4층째 위에 올려 끼워 넣은 것 이외에는, 실시예 1과 동일하게 하여 겔 시트를 얻었다.

(실시예 3)

중간 기재의 한쪽 끝을 실리콘 필름 6층째 위에, 다른 한쪽 끝을 실리콘 필름 3층째 위에 올려 끼워 넣은 것 이외에는, 실시예 1과 동일하게 하여 겔 시트를 얻었다.

(실시예 4)

중간 기재의 한쪽 끝을 실리콘 필름 7층째 위에, 다른 한쪽 끝을 실리콘 필름 3층째 위에 올려 끼워 넣은 것 이외에는, 실시예 1과 동일하게 하여 겔 시트를 얻었다.

(실시예 5)

형틀 제작시 사용하는 실리콘 필름을 6매로 하고, 중간 기재로서 두께 0.1㎜, 면밀도 14g/㎡의 폴리에스테르계 부직포를 사용하여, 중간 기재의 한쪽 끝을 실리콘 필름 4층째 위에, 다른 한쪽 끝을 실리콘 필름 3층째 위에 올려 끼워 넣은 것 이외에는, 실시예 1과 동일하게 하여 겔 시트를 얻었다.

(실시예 6)

중간 기재로서 두께 0.03㎜의 셀로판을 사용하여 중간 기재의 한쪽 끝을 실리콘 필름 6층째 위에, 다른 한쪽 끝을 실리콘 필름 4층째 위에 올려 끼워 넣은 것 이외에는, 실시예 1과 동일하게 하여 겔 시트를 얻었다.

(실시예 7)

형틀 제작시 사용하는 실리콘 필름을 15매로 하고, 중간 기재로서 두께 0.67㎜, 면밀도 70g/㎡의 폴리에스테르계 부직포를 사용하여, 중간 기재의 한쪽 끝을 실리콘 필름 5층째 위에, 다른 한쪽 끝을 실리콘 필름 10층째 위에 올려 끼워 넣은 것 이외에는, 실시예 1과 동일하게 하여 겔 시트를 얻었다.

(비교예 1)

중간 기재의 한쪽 끝을 실리콘 필름 8층째 위에, 다른 한쪽 끝을 실리콘 필름 3층째 위에 올려 끼워 넣은 것 이외에는, 실시예 1과 동일하게 하여 겔 시트를 얻었다.

(비교예 2)

형틀 제작시 사용하는 실리콘 필름을 6매로 하고, 중간 기재로서 두께 0.1㎜, 면밀도 14g/㎡의 폴리에스테르계 부직포를 사용하여 중간 기재의 한쪽 끝을 실리콘 필름 5층째 위에, 다른 한쪽 끝을 실리콘 필름 2층째 위에 올려 끼워 넣은 것 이외에는, 실시예 1과 동일하게 하여 겔 시트를 얻었다.

(비교예 3)

중간 기재의 한쪽 끝을 실리콘 필름 8층째 위에, 다른 한쪽 끝을 실리콘 필름 1층째 위에 올려 끼워 넣은 것 이외에는, 실시예 1과 동일하게 하여 겔 시트를 얻었다.

(겔 시트의 점착력 평가)

겔 시트를 120㎜×20㎜로 잘라내고, 두께 100㎛의 PET 필름을 박리하여 드러난 겔 면에 베이클라이트 판을 첩부하고, 2㎏의 압착 롤러를 1회 왕복하여 압착시켜, 시험편으로 했다. 측정에는 레오미터(산 과학사 제조, CR-500DX)를 이용하고, 측정 조건은 각도 90도, 속도 300㎜/분으로 행하였다. 측정 개시점으로부터 소정의 박리 시점(30, 40, 50, 60, 70㎜)에 있어서의 응력값(N/20㎜)을 측정값으로 하여, 3 시험(합계 15점)의 값으로부터 하기 식에 의해 변동 계수 CV값을 산출하고, 이 값을 겔 시트의 점착력의 편차의 지표로 했다.

CV값(％)＝(표준 편차×100)/평균값

측정 환경으로는, 온도 23±5℃, 습도 55％±10％의 환경하에서 실시했다.

(중간 기재의 진폭 측정)

겔 시트를 면도칼로 재단하여 50㎜×20㎜의 사이즈로 하고, 그 단면을 현미경(키엔스사 제조, VH-Z100R)으로 50㎜폭에 있어서의 중앙 및 양쪽 끝의 3군데를 배율 100배로 관찰했다. 각각의 관찰 화면(폭 3㎜분에 상당)에 있어서의 100㎛ PET 필름측의 단면에서 중간 기재까지의 최대 및 최소 거리를 계측하고, 그 차이를 산출하여, 산출한 차이의 3군데에 대한 평균값을 중간 기재의 진폭으로 했다.

(겔 시트 두께의 측정)

겔 시트 양면에 첩착되어 있는 PET 필름을 박리하여, 마이크로미터로 측정을 행하였다.

측정 결과를 표 1에 정리하여 나타낸다. 표 1의 결과로부터 명백한 바와 같이, 겔 시트의 두께 T에 대한 중간 기재의 진폭 S의 비율(S/T)을 0.4 이내로 제어함으로써, 점착성의 편차(CV값)가 작아졌다.

＜I. 겔 시트를 구성하는 겔 시트층의 제조＞

(제조예 1: 다량의 무기염을 함유하는 겔 시트층의 제조)

아크릴아미드 20중량부, N,N-메틸렌비스아크릴아미드 0.03중량부, 염화나트륨 5중량부, 이온 교환수 28중량부, 시트르산 1중량부, 시트르산3나트륨 2중량부를 계량하여, 글리세린을 첨가하고 전체를 100중량부로 하여 혼합액을 얻었다. 이 혼합액 100중량부에 대해, 광중합 개시제로서 2-히드록시-2-메틸-1-페닐-프로판-1-온(상품명: 이르가큐어 1173) 0.13중량부를 첨가하여, 혼합 및 용해하고, 모노머 배합액을 얻었다. 다음으로, 두께 0.3㎜의 실리콘 고무 시트를 잘라내고, 120㎜×120㎜의 공간을 형성한 형틀을 제작했다. 가로 세로 150㎜의 유리 기판 상에 소량의 이온 교환수를 적하하고, 가로 세로 150㎜로 커팅한 두께 100㎛의 실리콘 코팅된 PET 필름을 첩부하여 밀착시켰다. 이 PET 필름의 상면에, 앞서 제작한 실리콘 고무 시트의 형틀을 두었다. 이 틀 내에, 모노머 배합액을 적하했다. 추가로, 그 상면을, 가로 세로 150㎜로 커팅한 두께 40㎛의 실리콘 코팅된 PET 필름으로 덮었다. PET 필름의 상면에, 유리 기판을 올리고, 클립으로 고정했다. 이에, 자외선 조사 장치(JATEC사 제조, JU-C1500, 메탈 할라이드 램프, 컨베이어 스피드 0.4m/분, 총 조사 에너지량 3,000mJ/㎠)를 이용하여 자외선을 조사했다. 자외선 조사에 의해 모노머를 중합시키고, 겔 시트층의 총 중량에 대해 무기염으로서 5중량％의 염화나트륨을 함유하고, 산으로서 1중량％의 시트르산을 함유하며, 또한 28중량％의 물을 함유하는 막두께 0.3㎜의 겔 시트층을 얻었다.

(제조예 2: 무기염을 함유하지 않는 겔 시트층의 제조)

제조예 1에 있어서, 모노머 배합액 중의 염화나트륨의 양을 0중량부로, 또한 실리콘 고무 시트의 형틀의 두께를 0.6㎜로 변경한 것 외에는, 제조예 1과 동일한 순서로, 겔 시트층의 총 중량에 대해 산으로서 1중량％의 시트르산을 함유하고, 또한 28중량％의 물을 함유하지만 무기염으로서 염화나트륨을 함유하지 않는 막두께 0.6㎜의 겔 시트층을 얻었다.

(제조예 3: 다량의 무기염을 함유하는 겔 시트층의 제조)

제조예 1에 있어서, 실리콘 고무 시트의 형틀의 두께를 0.6㎜로 변경한 것 외에는, 제조예 1과 동일한 순서로, 겔 시트층의 총 중량에 대해 무기염으로서 5중량％의 염화나트륨을 함유하고, 산으로서 1중량％의 시트르산을 함유하며, 또한 28중량％의 물을 함유하는 막두께 0.6㎜의 겔 시트층을 얻었다.

(제조예 4: 무기염을 함유하지 않는 겔 시트층의 제조)

제조예 1에 있어서, 모노머 배합액 중의 염화나트륨의 양을 0중량부로, 또한 실리콘 고무 시트의 형틀의 두께를 0.3㎜로 변경한 것 외에는, 제조예 1과 동일한 순서로, 겔 시트층의 총 중량에 대해 산으로서 1중량％의 시트르산을 함유하고, 또한 28중량％의 물을 함유하지만 무기염으로서 염화나트륨을 함유하지 않는 막두께 0.3㎜의 겔 시트층을 얻었다.

(제조예 5: 무기염을 함유하지 않는 겔 시트층의 제조)

제조예 1에 있어서, 모노머 배합액 중의 염화나트륨의 양을 0중량부로, 또한 실리콘 고무 시트의 형틀의 두께를 0.9㎜로 변경한 것 외에는, 제조예 1과 동일한 순서로, 겔 시트층의 총 중량에 대해 산으로서 1중량％의 시트르산을 함유하고, 또한 28중량％의 물을 함유하지만 무기염으로서 염화나트륨을 함유하지 않는 막두께 0.9㎜의 겔 시트층을 얻었다.

(제조예 6: 무기염을 함유하지 않는 겔 시트층의 제조)

제조예 1에 있어서, 모노머 배합액 중의 염화나트륨의 양을 0중량부로, 또한 실리콘 고무 시트의 형틀의 두께를 0.6㎜로 변경한 것 외에는, 제조예 1과 동일한 순서로, 겔 시트층의 총 중량에 대해 산으로서 1중량％의 타르타르산을 함유하고, 또한 28중량％의 물을 함유하지만 무기염으로서 염화나트륨을 함유하지 않는 막두께 0.6㎜의 겔 시트층을 얻었다.

(제조예 7: 무기염을 함유하지 않는 겔 시트층의 제조)

제조예 1에 있어서, 모노머 배합액 중의 염화나트륨의 양을 0중량부로, 또한 실리콘 고무 시트의 형틀의 두께를 0.6㎜로 변경한 것 외에는, 제조예 1과 동일한 순서로, 겔 시트층의 총 중량에 대해 산으로서 1중량％의 시트르산을 함유하고, 또한 38중량％의 물을 함유하지만 무기염으로서 염화나트륨을 함유하지 않는 막두께 0.6㎜의 겔 시트층을 얻었다.

(제조예 8: 다량의 무기염을 함유하는 겔 시트층의 제조)

제조예 1에 있어서, 실리콘 고무 시트의 형틀의 두께를 0.6㎜로, 또한 무기염으로서 황산나트륨 5중량％로 변경한 것 외에는, 제조예 1과 동일한 순서로, 겔 시트층의 총 중량에 대해 무기염으로서 5중량％의 황산나트륨을 함유하고, 산으로서 1중량％의 시트르산을 함유하며, 또한 28중량％의 물을 함유하는 막두께 0.6㎜의 겔 시트층을 얻었다.

(제조예 9: 다량의 무기염을 함유하는 겔 시트층의 제조)

제조예 1에 있어서, 실리콘 고무 시트의 형틀의 두께를 0.9㎜로 변경한 것 외에는, 제조예 1과 동일한 순서로, 겔 시트층의 총 중량에 대해 무기염으로서 5중량％의 염화나트륨을 함유하고, 산으로서 1중량％의 시트르산을 함유하며, 또한 28중량％의 물을 함유하는 막두께 0.9㎜의 겔 시트층을 얻었다.

(제조예 10: 소량의 무기염을 함유하는 겔 시트층의 제조)

제조예 1에 있어서, 모노머 배합액 중의 염화나트륨의 양을 0.5중량부로 변경한 것 외에는, 제조예 1과 동일한 순서로, 겔 시트층의 총 중량에 대해 무기염으로서 0.5중량％의 염화나트륨을 함유하고, 산으로서 1중량％의 시트르산을 함유하며, 또한 28중량％의 물을 함유하는 막두께 0.3㎜의 겔 시트층을 얻었다.

(제조예 11: 다량의 무기염을 함유하는 겔 시트층의 제조)

제조예 1에 있어서, 모노머 배합액 중의 염화나트륨의 양을 2.5중량부로 변경한 것 외에는, 제조예 1과 동일한 순서로, 겔 시트층의 총 중량에 대해 무기염으로서 2.5중량％의 염화나트륨을 함유하고, 산으로서 1중량％의 시트르산을 함유하며, 또한 28중량％의 물을 함유하는 막두께 0.3㎜의 겔 시트층을 얻었다.

(제조예 12: 다량의 무기염을 함유하는 겔 시트층의 제조)

제조예 1에 있어서, 모노머 배합액 중의 염화나트륨의 양을 2.5중량부로, 또한 실리콘 고무 시트의 형틀의 두께를 0.6㎜로 변경한 것 외에는, 제조예 1과 동일한 순서로, 겔 시트층의 총 중량에 대해 무기염으로서 2.5중량％의 염화나트륨을 함유하고, 산으로서 1중량％의 시트르산을 함유하며, 또한 28중량％의 물을 함유하는 막두께 0.6㎜의 겔 시트층을 얻었다.

(제조예 13: 무기염을 함유하지 않는 겔 시트층의 제조)

제조예 1에 있어서, 모노머 배합액 중의 염화나트륨의 양을 0중량부로, 시트르산을 0중량부로, 또한 실리콘 고무 시트의 형틀의 두께를 0.6㎜로 변경한 것 외에는, 제조예 1과 동일한 순서로, 겔 시트층의 총 중량에 대해 28중량％의 물을 함유하지만 무기염으로서 염화나트륨을 함유하지 않고, 또한 산으로서 시트르산을 함유하지 않는 막두께 0.6㎜의 겔 시트층을 얻었다.

＜II. 복수의 겔 시트층이 적층한 겔 시트의 제조＞

(실시예 8)

제조예 1에서 제작한 다량의 무기염을 함유하는 막두께 0.3㎜의 겔 시트층과, 제조예 2에서 제작한 무기염을 함유하지 않는 막두께 0.6㎜의 겔 시트층을 적층하고, 추가로 그 사이에, 중간 기재로서 반투막인 셀로판(후타무라 화학사 제조, FP-300)을 배치하여, 총 막두께 0.93㎜의 겔 시트를 얻었다. 얻어진 겔 시트에 있어서, 다량의 무기염을 함유하는 겔 시트층이 겔 시트 A층에, 무기염을 함유하지 않는 겔 시트층이 겔 시트 B층에, 각각 대응한다. 본 실시예의 경우, 겔 시트 B층의 상면에 겔 시트 A층이 배치된다.

(실시예 9)

실시예 8에 있어서, 겔 시트 A층을, 제조예 3에서 제작한 다량의 무기염을 함유하는 막두께 0.6㎜의 겔 시트층으로, 또한 겔 시트 B층을, 제조예 4에서 제작한 막두께 0.3㎜의 겔 시트층으로 변경한 것 외에는, 실시예 8과 동일한 순서로 총 막두께 0.93㎜의 겔 시트를 얻었다.

(실시예 10)

실시예 8에 있어서, 겔 시트 B층을, 제조예 5에서 제작한 무기염을 함유하지 않는 막두께 0.9㎜의 겔 시트층으로 변경한 것 외에는, 실시예 8과 동일한 순서로 총 막두께 1.23㎜의 겔 시트를 얻었다.

(실시예 11)

실시예 8에 있어서, 겔 시트 B층을, 제조예 6에서 제작한 무기염을 함유하지 않는 막두께 0.6㎜의 겔 시트층으로 변경한 것 외에는, 실시예 8과 동일한 순서로 총 막두께 0.93㎜의 겔 시트를 얻었다.

(실시예 12)

실시예 8에 있어서, 겔 시트 B층을, 제조예 7에서 제작한 무기염을 함유하지 않는 막두께 0.6㎜의 겔 시트층으로 변경한 것 외에는, 실시예 8과 동일한 순서로 총 막두께 0.93㎜의 겔 시트를 얻었다.

(실시예 13)

제조예 1에서 제작한 다량의 무기염을 함유하는 막두께 0.3㎜의 겔 시트층과, 제조예 2에서 제작한 무기염을 함유하지 않는 막두께 0.6㎜의 겔 시트층을 적층하고, 추가로 그 사이에, 중간 기재로서 두께 0.15㎜, 면밀도 18g/㎡의 폴리에스테르계 부직포를 배치하여, 막두께 1.05㎜의 겔 시트를 얻었다.

(실시예 14)

실시예 8에 있어서, 겔 시트 A층을, 제조예 8에서 제작한 다량의 무기염을 함유하는 막두께 0.6㎜의 겔 시트층으로 변경한 것 외에는, 실시예 8과 동일한 순서로 총 막두께 1.23㎜의 겔 시트를 얻었다.

(실시예 15)

제조예 1에서 제작한 다량의 무기염을 함유하는 막두께 0.3㎜의 겔 시트층 2장과, 제조예 2에서 제작한 무기염을 함유하지 않는 막두께 0.6㎜의 겔 시트층 2장을 교대로 적층하여, 총 막두께 1.83㎜의 겔 시트를 얻었다. 얻어진 겔 시트에 있어서, 2층의 다량의 무기염을 함유하는 겔 시트층이 겔 시트 A층(이하, 「겔 시트 A층」 및 「겔 시트 A'층」으로도 기재한다)에, 2층의 무기염을 함유하지 않는 겔 시트층이 겔 시트 B층(이하, 「겔 시트 B층」 및 「겔 시트 B'층」으로도 기재한다)에, 각각 대응한다. 겔 시트 A층과 겔 시트 B'층 사이에, 중간 기재로서 반투막인 셀로판(후타무라 화학사 제조, FP-300)을 배치했다. 본 실시예의 경우, 겔 시트 B층의 상면에 겔 시트 A층이 배치되고, 겔 시트 A층 상면에 겔 시트 B'층이 배치되며, 겔 시트 B'층의 상면에 겔 시트 A'층이 배치된다.

(실시예 16)

실시예 8에 있어서, 겔 시트 A층을, 제조예 9에서 제작한 다량의 무기염을 함유하는 막두께 0.9㎜의 겔 시트층으로, 또한 겔 시트 B층을, 제조예 5에서 제작한 막두께 0.9㎜의 겔 시트층으로 변경한 것 외에는, 실시예 8과 동일한 순서로 총 막두께 1.83㎜의 겔 시트를 얻었다.

(실시예 17)

실시예 8에 있어서, 겔 시트 A층을, 제조예 2에서 제작한 무기염을 함유하지 않는 막두께 0.6㎜의 겔 시트층으로, 겔 시트 B층을, 제조예 10에서 제작한 소량의 무기염을 함유하는 막두께 0.3㎜의 겔 시트층으로 각각 변경한 것 외에는, 실시예 8과 동일한 순서로 총 막두께 0.93㎜의 겔 시트를 얻었다.

(실시예 18)

실시예 8에 있어서, 겔 시트 A층을, 제조예 11에서 제작한 다량의 무기염을 함유하는 막두께 0.3㎜의 겔 시트층으로, 겔 시트 B층을, 제조예 12에서 제작한 다량의 무기염을 함유하는 막두께 0.6㎜의 겔 시트층으로 각각 변경한 것 외에는, 실시예 1과 동일한 순서로 총 막두께 0.93㎜의 겔 시트를 얻었다.

(실시예 19)

실시예 8에 있어서, 겔 시트 B층을, 제조예 13에서 제작한 무기염을 함유하지 않는 막두께 0.6㎜의 겔 시트층으로 변경한 것 외에는, 실시예 8과 동일한 순서로 총 막두께 0.93㎜의 겔 시트를 얻었다.

(실시예 20)

실시예 8에 있어서, 겔 시트 A층을, 제조예 4에서 제작한 무기염을 함유하지 않는 막두께 0.3㎜의 겔 시트층으로 변경한 것 외에는, 실시예 8과 동일한 순서로 총 막두께 0.93㎜의 겔 시트를 얻었다.

＜III: 겔 시트의 평가＞

[III-1: 직류 인가시의 저항값의 변화]

2장의 SUS 판 사이에, 가로 세로 25㎜로 절단한 실시예 8∼20의 겔 시트를 협지한 시험 재료를, 각각 2조 준비했다. 2조 중, 한쪽의 시험 재료의 겔 시트 A층(실시예 8∼14 및 16∼20) 또는 겔 시트 A'층(실시예 15)측의 SUS 판에 안정화 직류 전원(PAR18-6A, TEXIO 제조)의 양극을, 다른 한쪽의 시험 재료의 겔 시트 B층측의 SUS 판에 음극을, 각각 접속했다. 2조의 시험 재료에 있어서, 양극 또는 음극과 접속되어 있지 않은 한쪽의 겔 시트 B층측의 SUS 판과 다른 한쪽의 겔 시트 A층(실시예 8∼14 및 16∼20) 또는 겔 시트 A'층(실시예 15)측의 SUS 판 사이에, 1㏀의 저항을 접속했다. 상기 회로에 있어서, 저항은 피착체의 표면, 예를 들면 생체의 피부를 모의하고 있다. 상기 회로에 3V의 인가 직류 전압 및 10분간의 인가 시간의 조건으로, 직류 전류를 인가했다. 회로의 저항을 측정하고, 저항이 변화하지 않았던 경우를 ○, 증가했을 경우를 △로 판정했다.

[III-2: 직류 인가시의 pH의 변화]

III-1에 기재된 순서로, 실시예 8∼20의 겔 시트의 시험 재료를 접속한 회로에 직류 전류를 인가했다. 인가 후, 시험 재료로부터 겔 시트를 떼어냈다. 실시예 8∼20의 겔 시트의 겔 시트 B층의 표면에, pH 시험지를 두었다. 겔 시트의 양 표면을, PET 필름으로 협지하고, 1분간 유지했다. 그 후, pH 시험지를 꺼내, pH값을 확인했다. 동일한 순서로, 직류 인가 전의 실시예 8∼20의 겔 시트에 있어서의 겔 시트 B층의 pH값을 측정한 바, 실시예 8∼20의 겔 시트의 경우, 모두 pH 5였다. 직류 인가 전의 pH에 기초하여, 인가 후의 pH값이 3∼8의 범위였을 경우를 ○, 2 이하 또는 9 이상이었을 경우를 △로 판정했다.

[III-3: 겔 시트의 점착력 평가]

III-1에 기재된 순서로, 실시예 8∼20의 겔 시트의 시험 재료를 접속한 회로에 직류 전류를 인가했다. 인가 후, 시험 재료로부터 겔 시트를 떼어냈다. 인가 전후의 겔 시트에 대해서, 상기 실시예 1∼7 및 비교예 1∼3의 경우와 동일하게 하여, 변경 계수 CV값을 산출하고, 이 값을 겔 시트의 점착력의 편차의 지표로 했다.

[III-4: 평가 결과]

실시예 8∼20의 겔 시트에 있어서의 각 겔 시트층의 치수 및 무기염량, 및 당해 겔 시트에 직류를 인가했을 때의 평가 결과를 표 2에 나타낸다. 한편, 표 2에 있어서의 겔 시트의 두께 T 및 중간 기재의 진폭 S는, 상기 실시예 1∼7 및 비교예 1∼3의 경우와 동일하게 하여 측정했다.

표 2에 나타내는 바와 같이, 실시예 8 및 10∼16의 겔 시트에서는, 상기 조건으로 직류 전류를 인가한 후, 저항값은 변화하지 않고, 또한 겔 시트 B층의 pH값은 변화하지 않았거나 또는 5∼8의 범위였다. 이에 비해, 실시예 9 및 17∼19의 겔 시트에서는, 상기 조건으로 직류 전류를 인가한 후, 저항값은 변화하지 않았지만, 겔 시트 B층의 pH값이 9로 상승했다. 또한, 실시예 20의 겔 시트에서는, 상기 조건으로 직류 전류를 인가한 후, 겔 시트 B층의 pH값은 7에 그쳤지만, 저항값이 증가했다.

실시예 8, 10∼12, 14∼16의 겔 시트에 대해서, 겔 시트의 제작으로부터 7일간 경과 후, 상기와 동일한 순서로 pH의 변화를 평가한 바, pH 5를 유지하고 있었다. 이 결과로부터, 겔 시트 A층과 겔 시트 B층 사이에 중간 기재인 막을 배치함으로써, 본 발명의 효과를 보다 장기간에 걸쳐 발현할 수 있음이 명백해졌다.

특히, 4층의 겔 시트층으로 구성되는 실시예 15의 겔 시트는, 겔 시트층 간의 물질 이동이 보다 억제되어, 10일간 경과 후여도 pH는 5에서 변화하지 않았다.

또한, 겔 시트의 두께 T에 대한 중간 기재의 진폭 S의 비율(S/T)을 0.4 이내로 제어함으로써, 인가 전의 점착성의 편차(CV값)는 모두 작았다.

다음으로, 참고예로서 복수의 겔 시트층을 적층하여, 중간 기재가 삽입되지 않은 겔 시트를 제작하여, 상기 실시예와 동일하게, 저항값과 인가 후의 pH를 평가했다.

＜I: 겔 시트의 제조＞

[참고 제조예 1: 다량의 무기염을 함유하는 겔 시트층의 제조]

아크릴아미드 20중량부, N,N-메틸렌비스아크릴아미드 0.03중량부, 염화나트륨 5중량부, 이온 교환수 28중량부, 시트르산 1중량부, 시트르산3나트륨 2중량부를 계량하여, 글리세린을 첨가하고 전체를 100중량부로 하여 혼합액을 얻었다. 이 혼합액 100중량부에 대해, 광중합 개시제로서 2-히드록시-2-메틸-1-페닐-프로판-1-온(상품명: 이르가큐어 1173) 0.13중량부를 첨가하고, 혼합 및 용해하여, 모노머 배합액을 얻었다. 다음으로, 두께 0.3㎜의 실리콘 고무 시트를 잘라내고, 120㎜×120㎜의 공간을 형성한 형틀을 제작했다. 가로 세로 150㎜의 유리 기판 상에 소량의 이온 교환수를 적하하고, 가로 세로 150㎜로 커팅한 두께 100㎛의 실리콘 코팅된 PET 필름을 첩부하여 밀착시켰다. 이 PET 필름의 상면에, 앞서 제작한 실리콘 고무 시트의 형틀을 두었다. 이 틀 내에, 모노머 배합액을 적하했다. 추가로, 그 상면을 가로 세로 150㎜로 커팅한 두께 40㎛의 실리콘 코팅된 PET 필름으로 덮었다. PET 필름의 상면에 유리 기판을 올리고, 클립으로 고정했다. 이에, 자외선 조사 장치(JATEC사 제조, JU-C1500, 메탈 할라이드 램프, 컨베이어 스피드 0.4m/분, 총 조사 에너지량 3,000mJ/㎠)를 이용하여 자외선을 조사했다. 자외선 조사에 의해 모노머를 중합시켜, 겔 시트층의 총 중량에 대해 무기염으로서 5중량％의 염화나트륨을 함유하고, 산으로서 1중량％의 시트르산을 함유하며, 또한 28중량％의 물을 함유하는 막두께 0.3㎜의 겔 시트층을 얻었다.

[참고 제조예 2: 무기염을 함유하지 않는 겔 시트층의 제조]

참고 제조예 1에 있어서, 모노머 배합액 중의 염화나트륨의 양을 0중량부로, 또한 실리콘 고무 시트의 형틀의 두께를 0.6㎜로 변경한 것 외에는, 참고 제조예 1과 동일한 순서로, 겔 시트층의 총 중량에 대해 산으로서 1중량％의 시트르산을 함유하고, 또한 28중량％의 물을 함유하지만 무기염으로서 염화나트륨을 함유하지 않는 막두께 0.6㎜의 겔 시트층을 얻었다.

[참고 제조예 3: 무기염을 함유하지 않는 겔 시트층의 제조]

참고 제조예 1에 있어서, 모노머 배합액 중의 염화나트륨의 양을 0중량부로, 또한 실리콘 고무 시트의 형틀의 두께를 0.9㎜로 변경한 것 외에는, 참고 제조예 1과 동일한 순서로, 겔 시트층의 총 중량에 대해 산으로서 1중량％의 시트르산을 함유하고, 또한 28중량％의 물을 함유하지만 무기염으로서 염화나트륨을 함유하지 않는 막두께 0.9㎜의 겔 시트층을 얻었다.

[참고 제조예 4: 무기염을 함유하지 않는 겔 시트층의 제조]

참고 제조예 1에 있어서, 모노머 배합액 중의 염화나트륨의 양을 0중량부로 변경한 것 외에는, 참고 제조예 1과 동일한 순서로, 겔 시트층의 총 중량에 대해 산으로서 1중량％의 시트르산을 함유하고, 또한 28중량％의 물을 함유하지만 무기염으로서 염화나트륨을 함유하지 않는 막두께 0.3㎜의 겔 시트층을 얻었다.

[참고 제조예 5: 다량의 무기염을 함유하는 겔 시트층의 제조]

참고 제조예 1에 있어서, 실리콘 고무 시트의 형틀의 두께를 0.6㎜로 변경한 것 외에는, 참고 제조예 1과 동일한 순서로, 겔 시트층의 총 중량에 대해 무기염으로서 5중량％의 염화나트륨을 함유하고, 산으로서 1중량％의 시트르산을 함유하며, 또한 28중량％의 물을 함유하는 막두께 0.6㎜의 겔 시트층을 얻었다.

[참고 제조예 6: 다량의 무기염을 함유하는 겔 시트층의 제조]

참고 제조예 1에 있어서, 실리콘 고무 시트의 형틀의 두께를 0.9㎜로 변경한 것 외에는, 참고 제조예 1과 동일한 순서로, 겔 시트층의 총 중량에 대해 무기염으로서 5중량％의 염화나트륨을 함유하고, 산으로서 1중량％의 시트르산을 함유하며, 또한 28중량％의 물을 함유하는 막두께 0.9㎜의 겔 시트층을 얻었다.

[참고 제조예 7: 다량의 무기염을 함유하는 겔 시트층의 제조]

참고 제조예 1에 있어서, 모노머 배합액 중의 염화나트륨의 양을 2.5중량부로 변경한 것 외에는, 참고 제조예 1과 동일한 순서로, 겔 시트층의 총 중량에 대해 무기염으로서 2.5중량％의 염화나트륨을 함유하고, 산으로서 1중량％의 시트르산을 함유하며, 또한 28중량％의 물을 함유하는 막두께 0.3㎜의 겔 시트층을 얻었다.

[참고 제조예 8: 다량의 무기염을 함유하는 겔 시트층의 제조]

참고 제조예 1에 있어서, 모노머 배합액 중의 염화나트륨의 양을 2.5중량부로, 또한 실리콘 고무 시트의 형틀의 두께를 0.6㎜로 변경한 것 외에는, 참고 제조예 1과 동일한 순서로, 겔 시트층의 총 중량에 대해 무기염으로서 2.5중량％의 염화나트륨을 함유하고, 산으로서 1중량％의 시트르산을 함유하며, 또한 28중량％의 물을 함유하는 막두께 0.6㎜의 겔 시트층을 얻었다.

[참고 제조예 9: 소량의 무기염을 함유하는 겔 시트층의 제조]

참고 제조예 1에 있어서, 모노머 배합액 중의 염화나트륨의 양을 0.1중량부로, 또한 실리콘 고무 시트의 형틀의 두께를 0.6㎜로 변경한 것 외에는, 참고 제조예 1과 동일한 순서로, 겔 시트층의 총 중량에 대해 무기염으로서 0.1중량％의 염화나트륨을 함유하고, 산으로서 1중량％의 시트르산을 함유하며, 또한 28중량％의 물을 함유하는 막두께 0.6㎜의 겔 시트층을 얻었다.

[참고 제조예 10: 소량의 무기염을 함유하는 겔 시트층의 제조]

참고 제조예 1에 있어서, 모노머 배합액 중의 염화나트륨의 양을 0.1중량부로, 이온 교환수의 양을 38중량부로, 또한 실리콘 고무 시트의 형틀의 두께를 0.6㎜로 변경한 것 외에는, 참고 제조예 1과 동일한 순서로, 겔 시트층의 총 중량에 대해 무기염으로서 0.1중량％의 염화나트륨을 함유하고, 산으로서 1중량％의 시트르산을 함유하며, 또한 38중량％의 물을 함유하는 막두께 0.6㎜의 겔 시트층을 얻었다.

[참고 제조예 11: 소량의 무기염을 함유하는 겔 시트층의 제조]

참고 제조예 1에 있어서, 모노머 배합액 중의 염화나트륨 5중량부를 황산나트륨 0.5중량부로, 이온 교환수의 양을 50중량부로, 또한 실리콘 고무 시트의 형틀의 두께를 0.6㎜로 변경한 것 외에는, 참고 제조예 1과 동일한 순서로, 겔 시트층의 총 중량에 대해 무기염으로서 0.5중량％의 황산나트륨을 함유하고, 산으로서 1중량％의 시트르산을 함유하며, 또한 50중량％의 물을 함유하는 막두께 0.6㎜의 겔 시트층을 얻었다.

[참고 제조예 12: 소량의 무기염을 함유하는 겔 시트층의 제조]

참고 제조예 1에 있어서, 모노머 배합액 중의 염화나트륨의 양을 0.1중량부로, 또한 실리콘 고무 시트의 형틀의 두께를 0.9㎜로 변경한 것 외에는, 참고 제조예 1과 동일한 순서로, 겔 시트층의 총 중량에 대해 무기염으로서 0.1중량％의 염화나트륨을 함유하고, 산으로서 1중량％의 시트르산을 함유하며, 또한 28중량％의 물을 함유하는 막두께 0.9㎜의 겔 시트층을 얻었다.

[참고 제조예 13: 소량의 무기염을 함유하는 겔 시트층의 제조]

참고 제조예 1에 있어서, 모노머 배합액 중의 염화나트륨의 양을 0.1중량부로, 또한 시트르산의 양을 0.2중량부로, 또한 실리콘 고무 시트의 형틀의 두께를 0.9㎜로 변경한 것 외에는, 참고 제조예 1과 동일한 순서로, 겔 시트층의 총 중량에 대해 무기염으로서 0.1중량％의 염화나트륨을 함유하고, 산으로서 0.2중량％의 시트르산을 함유하며, 또한 28중량％의 물을 함유하는 막두께 0.9㎜의 겔 시트층을 얻었다.

[참고 제조예 14: 무기염을 함유하지 않는 겔 시트층의 제조]

참고 제조예 1에 있어서, 모노머 배합액 중의 염화나트륨의 양을 0중량부로, 또한 실리콘 고무 시트의 형틀의 두께를 0.9㎜로 변경한 것 외에는, 참고 제조예 1과 동일한 순서로, 겔 시트층의 총 중량에 대해 산으로서 1중량％의 시트르산을 함유하고, 또한 28중량％의 물을 함유하지만 무기염으로서 염화나트륨을 함유하지 않는 막두께 0.9㎜의 겔 시트층을 얻었다.

[참고 제조예 15: 무기염을 함유하지 않는 겔 시트층의 제조]

참고 제조예 1에 있어서, 모노머 배합액 중의 염화나트륨의 양을 0중량부로, 폴리아크릴산(도아 합성사 제조 쥬리머 AC-10P, 분자량 9,000)을 1중량부로, 또한 실리콘 고무 시트의 형틀의 두께를 0.6㎜로 변경한 것 외에는, 참고 제조예 1과 동일한 순서로, 겔 시트층의 총 중량에 대해 산으로서 1중량％의 시트르산을 함유하고, 또한 28중량％의 물을 함유하지만 무기염으로서 염화나트륨을 함유하지 않는 막두께 0.6㎜의 겔 시트층을 얻었다.

[참고 제조예 16: 무기염을 함유하지 않는 겔 시트층의 제조]

참고 제조예 1에 있어서, 모노머 배합액 중의 염화나트륨의 양을 0중량부로, 시트르산을 0중량부로, 또한 실리콘 고무 시트의 형틀의 두께를 0.6㎜로 변경한 것 외에는, 참고 제조예 1과 동일한 순서로, 겔 시트층의 총 중량에 대해 28중량％의 물을 함유하지만 무기염으로서 염화나트륨을 함유하지 않고, 한편 산으로서 시트르산을 함유하지 않는 막두께 0.6㎜의 겔 시트층을 얻었다.

＜II. 복수의 겔 시트층이 적층된 겔 시트의 제조＞

[참고 실시예 1]

참고 제조예 1에서 제작한 다량의 무기염을 함유하는 막두께 0.3㎜의 겔 시트층과, 참고 제조예 2에서 제작한 무기염을 함유하지 않는 막두께 0.6㎜의 겔 시트층을 적층하여, 총 막두께 0.9㎜의 겔 시트를 얻었다. 얻어진 겔 시트에 있어서, 다량의 무기염을 함유하는 겔 시트층이 겔 시트 A층에, 무기염을 함유하지 않는 겔 시트층이 겔 시트 B층에, 각각 대응한다. 본 참고 실시예의 경우, 겔 시트 B층의 상면에 겔 시트 A층이 배치된다.

[참고 실시예 2]

참고 실시예 1에 있어서, 겔 시트 B층을, 참고 제조예 3에서 제작한 무기염을 함유하지 않는 막두께 0.9㎜의 겔 시트층으로 변경한 것 외에는, 참고 실시예 1과 동일한 순서로 총 막두께 1.2㎜의 겔 시트를 얻었다.

[참고 실시예 3]

참고 제조예 1에서 제작한 다량의 무기염을 함유하는 막두께 0.3㎜의 겔 시트층 2장과, 참고 제조예 2에서 제작한 무기염을 함유하지 않는 막두께 0.6㎜의 겔 시트층 2장을 교대로 적층하여, 총 막두께 1.8㎜의 겔 시트를 얻었다. 얻어진 겔 시트에 있어서, 2층의 다량의 무기염을 함유하는 겔 시트층이 겔 시트 A층(이하, 「겔 시트 A층」 및 「겔 시트 A'층」으로도 기재한다)에, 2층의 무기염을 함유하지 않는 겔 시트층이 겔 시트 B층(이하, 「겔 시트 B층」 및 「겔 시트 B'층」으로도 기재한다)에, 각각 대응한다. 본 실시예의 경우, 겔 시트 B층의 상면에 겔 시트 A층이 배치되고, 겔 시트 A층의 상면에 겔 시트 B'층이 배치되며, 겔 시트 B'층의 상면에 겔 시트 A'층이 배치된다.

[참고 실시예 4]

참고 실시예 1에 있어서, 겔 시트 A층을, 참고 제조예 5에서 제작한 다량의 무기염을 함유하는 막두께 0.6㎜의 겔 시트층으로, 또한 겔 시트 B층을, 참고 제조예 9에서 제작한 소량의 무기염을 함유하는 막두께 0.6㎜의 겔 시트층으로 변경한 것 외에는, 참고 실시예 1과 동일한 순서로 총 막두께 1.2㎜의 겔 시트를 얻었다.

[참고 실시예 5]

참고 실시예 3에 있어서, 겔 시트 A층 및 A'층을, 참고 제조예 5에서 제작한 다량의 무기염을 함유하는 막두께 0.6㎜의 겔 시트층으로, 또한 겔 시트 B층 및 B'층을, 참고 제조예 9에서 제작한 소량의 무기염을 함유하는 막두께 0.6㎜의 겔 시트층으로 변경한 것 외에는, 참고 실시예 3과 동일한 순서로 총 막두께 2.4㎜의 겔 시트를 얻었다.

[참고 실시예 6]

참고 실시예 1에 있어서, 겔 시트 A층을, 참고 제조예 5에서 제작한 다량의 무기염을 함유하는 막두께 0.6㎜의 겔 시트층으로, 또한 겔 시트 B층을, 참고 제조예 10에서 제작한 소량의 무기염을 함유하는 막두께 0.6㎜의 겔 시트층으로 변경한 것 외에는, 참고 실시예 1과 동일한 순서로 총 막두께 1.2㎜의 겔 시트를 얻었다.

[참고 실시예 7]

참고 실시예 1에 있어서, 겔 시트 A층을, 참고 제조예 5에서 제작한 다량의 무기염을 함유하는 막두께 0.6㎜의 겔 시트층으로, 또한 겔 시트 B층을, 참고 제조예 11에서 제작한 소량의 무기염을 함유하는 막두께 0.6㎜의 겔 시트층으로 변경한 것 외에는, 참고 실시예 1과 동일한 순서로 총 막두께 1.2㎜의 겔 시트를 얻었다.

[참고 실시예 8]

참고 실시예 1에 있어서, 겔 시트 A층을, 참고 제조예 5에서 제작한 다량의 무기염을 함유하는 막두께 0.6㎜의 겔 시트층으로, 또한 겔 시트 B층을, 참고 제조예 12에서 제작한 소량의 무기염을 함유하는 막두께 0.9㎜의 겔 시트층으로 변경한 것 외에는, 참고 실시예 1과 동일한 순서로 총 막두께 1.5㎜의 겔 시트를 얻었다.

[참고 실시예 9]

참고 실시예 1에 있어서, 겔 시트 A층을, 참고 제조예 5에서 제작한 다량의 무기염을 함유하는 막두께 0.6㎜의 겔 시트층으로, 또한 겔 시트 B층을, 참고 제조예 13에서 제작한 소량의 무기염을 함유하는 막두께 0.9㎜의 겔 시트층으로 변경한 것 외에는, 참고 실시예 1과 동일한 순서로 총 막두께 1.5㎜의 겔 시트를 얻었다.

[참고 실시예 10]

참고 실시예 1에 있어서, 겔 시트 B층을, 참고 제조예 4에서 제작한 무기염을 함유하지 않는 막두께 0.3㎜의 겔 시트층으로 변경한 것 외에는, 참고 실시예 1과 동일한 순서로 총 막두께 0.6㎜의 겔 시트를 얻었다.

[참고 실시예 11]

참고 실시예 1에 있어서, 겔 시트 B층을, 참고 제조예 15에서 제작한 무기염을 함유하지 않는 막두께 0.6㎜의 겔 시트층으로 변경한 것 외에는, 참고 실시예 1과 동일한 순서로 총 막두께 0.9㎜의 겔 시트를 얻었다.

[참고 비교예 1]

참고 실시예 1에 있어서, 겔 시트 B층을, 참고 제조예 5에서 제작한 다량의 무기염을 함유하는 막두께 0.6㎜의 겔 시트층으로 변경한 것 외에는, 참고 실시예 1과 동일한 순서로 총 막두께 0.9㎜의 겔 시트를 얻었다.

[참고 비교예 2]

참고 실시예 1에 있어서, 겔 시트 B층을, 참고 제조예 6에서 제작한 다량의 무기염을 함유하는 막두께 0.9㎜의 겔 시트층으로 변경한 것 외에는, 참고 실시예 1과 동일한 순서로 총 막두께 1.2㎜의 겔 시트를 얻었다.

[참고 비교예 3]

참고 실시예 1에 있어서, 겔 시트 A층을, 참고 제조예 5에서 제작한 다량의 무기염을 함유하는 막두께 0.6㎜의 겔 시트층으로, 겔 시트 B층을, 참고 제조예 6에서 제작한 다량의 무기염을 함유하는 막두께 0.9㎜의 겔 시트층으로 각각 변경한 것 외에는, 참고 실시예 1과 동일한 순서로 총 막두께 1.5㎜의 겔 시트를 얻었다.

[참고 비교예 4]

참고 실시예 1에 있어서, 겔 시트 A층을, 참고 제조예 4에서 제작한 무기염을 함유하지 않는 막두께 0.3㎜의 겔 시트층으로, 겔 시트 B층을, 참고 제조예 2에서 제작한 무기염을 함유하지 않는 막두께 0.6㎜의 겔 시트층으로 각각 변경한 것 외에는, 참고 실시예 1과 동일한 순서로 총 막두께 0.9㎜의 겔 시트를 얻었다.

[참고 비교예 5]

참고 실시예 1에 있어서, 겔 시트 A층을, 참고 제조예 4에서 제작한 무기염을 함유하지 않는 막두께 0.3㎜의 겔 시트층으로, 겔 시트 B층을, 참고 제조예 3에서 제작한 무기염을 함유하지 않는 막두께 0.9㎜의 겔 시트층으로 각각 변경한 것 외에는, 참고 실시예 1과 동일한 순서로 총 막두께 1.2㎜의 겔 시트를 얻었다.

[참고 비교예 6]

참고 실시예 1에 있어서, 겔 시트 A층을, 참고 제조예 2에서 제작한 무기염을 함유하지 않는 막두께 0.6㎜의 겔 시트층으로, 겔 시트 B층을, 참고 제조예 3에서 제작한 무기염을 함유하지 않는 막두께 0.9㎜의 겔 시트층으로 각각 변경한 것 외에는, 참고 실시예 1과 동일한 순서로 총 막두께 1.5㎜의 겔 시트를 얻었다.

[참고 비교예 7]

참고 실시예 1에 있어서, 겔 시트 B층을, 참고 제조예 16에서 제작한 무기염을 함유하지 않는 막두께 0.6㎜의 겔 시트층으로 변경한 것 외에는, 참고 실시예 1과 동일한 순서로 총 막두께 0.9㎜의 겔 시트를 얻었다.

[참고 비교예 8]

참고 실시예 1에 있어서, 겔 시트 A층을, 참고 제조예 7에서 제작한 다량의 무기염을 함유하는 막두께 0.3㎜의 겔 시트층으로, 겔 시트 B층을, 참고 제조예 8에서 제작한 다량의 무기염을 함유하는 막두께 0.6㎜의 겔 시트층으로 각각 변경한 것 외에는, 참고 실시예 1과 동일한 순서로 총 막두께 0.9㎜의 겔 시트를 얻었다.

[참고 비교예 9]

참고 실시예 1에 있어서, 겔 시트 A층을, 참고 제조예 2에서 제작한 무기염을 함유하지 않는 막두께 0.6㎜의 겔 시트층에, 겔 시트 B층을, 참고 제조예 1에서 제작한 다량의 무기염을 함유하는 막두께 0.3㎜의 겔 시트층으로 각각 변경한 것 외에는, 참고 실시예 1과 동일한 순서로 총 막두께 0.9㎜의 겔 시트를 얻었다.

＜III: 겔 시트의 평가＞

[III-1: 직류 인가시의 저항값의 변화]

2장의 SUS 판 사이에, 가로 세로 25㎜로 절단한 참고 실시예 또는 참고 비교예의 겔 시트를 협지한 시험 재료를, 각각 2조 준비했다. 2조 중, 한쪽의 시험 재료의 겔 시트 A층(참고 실시예 1, 2, 4 및 6∼11, 그리고 참고 비교예 1∼9) 또는 겔 시트 A'층(참고 실시예 3 및 5)측의 SUS 판에, 안정화 직류 전원(PAR18-6A, TEXIO제)의 양극을, 다른 한쪽의 시험 재료의 겔 시트 B층측의 SUS 판에 음극을, 각각 접속했다. 2조의 시험 재료에 있어서, 양극 또는 음극과 접속되어 있지 않은, 한쪽의 겔 시트 B층측의 SUS 판과 다른 한쪽의 겔 시트 A층(참고 실시예 1, 2, 4 및 6∼11, 및 참고 비교예 1∼9) 또는 겔 시트 A'층(참고 실시예 3 및 5)측의 SUS 판 사이에, 1㏀의 저항을 접속했다. 상기 회로에 있어서, 저항은 피착체의 표면, 예를 들면 생체의 피부를 모의하고 있다. 상기 회로에 3V의 인가 직류 전압 및 10분간의 인가 시간의 조건으로, 직류 전류를 인가했다. 회로의 저항을 측정하고, 저항이 변화하지 않은 경우를 ○, 증가한 경우를 ×로 판정했다.

[III-2: 직류 인가시의 pH의 변화]

III-1에 기재된 순서로, 참고 실시예 또는 참고 비교예의 겔 시트의 시험 재료를 접속한 회로에 직류 전류를 인가했다. 인가 후, 시험 재료로부터 겔 시트를 떼어냈다. 참고 실시예 및 참고 비교예의 겔 시트의 겔 시트 B층의 표면에, pH 시험지를 두었다. 겔 시트의 양표면을 PET 필름으로 협지하고, 1분간 유지했다. 그 후, pH 시험지를 꺼내, pH값을 확인했다. 동일한 순서로, 직류 인가 전의 참고 실시예 및 참고 비교예의 겔 시트에 있어서의 겔 시트 B층의 pH값을 측정한 바, 참고 실시예 및 참고 비교예의 겔 시트의 경우, 모두 pH 5였다. 직류 인가 전의 pH에 기초하여, 인가 후의 pH값이 3∼8의 범위였을 경우를 ○, 2 이하 또는 9 이상이었을 경우를 ×로 판정했다.

[III-3: 평가 결과]

참고 실시예 및 참고 비교예의 겔 시트에 있어서의 각 겔 시트층의 치수 및 무기염량, 그리고 당해 겔 시트에 직류를 인가했을 때의 평가 결과를 표 3에 나타낸다.

표 3에 나타내는 바와 같이, 참고 실시예 1∼11의 겔 시트에서는, 상기 조건으로 직류 전류를 인가한 후, 저항값은 변화하지 않고, 또한 겔 시트 B층의 pH값은 변화하지 않았거나 또는 5∼8의 범위였다. 이에 비해, 참고 비교예 1∼3 및 7∼9의 겔 시트에서는, 상기 조건으로 직류 전류를 인가한 후, 저항값은 변화하지 않았지만, 겔 시트 B층의 pH값이 9로 상승했다. 또한, 참고 비교예 4∼6의 겔 시트에서는, 상기 조건으로 직류 전류를 인가한 후, 겔 시트 B층의 pH값은 변화하지 않았지만, 저항값이 증가했다.

참고 실시예 3 및 5의 겔 시트에 대해서, 겔 시트의 제작으로부터 7일간 경과 후, 상기와 동일한 순서로 pH의 변화를 평가한 바, pH 5를 유지하고 있었다. 이 결과로부터, 겔 시트를 4층의 겔 시트층으로 구성함으로써, 겔 시트층 간의 물질 이동이 억제되어, 본 발명의 효과를 보다 장기간에 걸쳐 발현할 수 있음이 명백해졌다.

본 명세서에서 인용한 모든 간행물, 특허 및 특허출원은 그대로 인용에 의해 본 명세서에 포함되는 것으로 한다.

1　겔 시트
101　겔 시트
10　겔재
11, 11a, 11b, 11c　겔 시트 A층
12, 12a, 12b, 12c　겔 시트 B층
20　중간 기재
13, 13a, 13b, 13c, 13ab, 13bc　막
14　지지 기재
21　전극
301　전극 패드
T　겔 시트의 두께
S　중간 기재의 진폭
P　피착체의 표면

Claims (15)

1. 겔재와, 상기 겔재 중에 삽입된 중간 기재를 포함하는 겔 시트로서,
   상기 겔 시트의 두께를 T, 상기 중간 기재의 진폭을 S로 할 때, 하기 수식 (1):
   S/T≤0.4 (1)
   을 만족하고,
   상기 진폭 S는, 폭 50㎜의 상기 겔 시트에 있어서의 중앙 및 양쪽 끝의 3군데의 폭 3㎜에 상당하는 부분의 단면을 관찰하고, 관찰 부분에 있어서의 상기 겔 시트의 한쪽 면으로부터 상기 중간 기재까지의 최대 및 최소 거리를 계측하고 그 차이를 산출하여, 얻어진 차이의 3군데에 대한 평균값인 상기 겔 시트.
2. 제 1 항에 있어서,
   하기 수식 (2):
   S/T≤0.2 (2)
   를 만족하는 겔 시트.
3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
   겔재가 겔 시트 A층과 겔 시트 B층이 교대로 적층된 적어도 2층의 겔 시트층으로 구성되는 겔 시트.
4. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
   중간 기재가 반투막, 이온 교환막, 정밀 여과막, 한외 여과막 및 나노 여과막으로 이루어지는 군으로부터 선택되는 막인 겔 시트.
5. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
   중간 기재가 부직포인 겔 시트.
6. 제 3 항에 있어서,
   겔 시트 A층이 상기 겔 시트 A층의 총 중량에 대한 총 함유량 X중량％인 적어도 1종의 무기염을 함유하며, 또한 겔 시트 B층이 상기 겔 시트 B층의 총 중량에 대한 총 함유량 Y중량％인 적어도 1종의 무기염을 함유하고, 단, Y는 X 미만이며,
   상기 겔 시트 B층이 적어도 1종의 산을 함유하는 겔 시트.
7. 제 6 항에 있어서,
   적어도 1종의 산이 유기산을 포함하는 겔 시트.
8. 제 6 항에 있어서,
   X 및 Y가 하기 수식 (3):
   0≤Y＜X≤15 (3)
   을 만족하는 겔 시트.
9. 제 6 항에 있어서,
   겔 시트 B층의 총 중량에 대한 상기 겔 시트 B층의 물의 함유량을 α중량％로 할 때, Y 및 α가 하기 수식 (4):
   0≤Y/α≤0.03 (4)
   를 만족하는 겔 시트.
10. 제 6 항에 있어서,
    겔 시트 A층의 두께를 a(mm), 겔 시트 B층의 두께를 b(mm)로 할 때, a 및 b가 하기 수식 (5) 및 (6):
    b/a≥1 (5)
    0.6≤a＋b≤3.0 (6)
    을 만족하는 겔 시트.
11. 제 6 항의 겔 시트와, 상기 겔 시트의 겔 시트 A층 또는 겔 시트 B층에 전기적으로 접속된 전극을 갖는 전극 패드.
12. 제 6 항의 겔 시트와, 상기 겔 시트의 겔 시트 A층 또는 겔 시트 B층에 전기적으로 접속된 전극을 갖고, 상기 겔 시트에 있어서의 상기 전극에 접속되어 있지 않은 겔 시트 A층 또는 겔 시트 B층이 생체에 대한 접촉부로서 사용되는 생체용 전극 패드.
13. 제 12 항의 생체용 전극 패드와, 상기 생체용 전극 패드의 전극에 전기적으로 접속된 전원부를 갖고, 상기 생체용 전극 패드의 겔 시트 A층이 양극측에, 겔 시트 B층이 음극측에, 각각 배치되는 생체용 전기 치료기.
14. 제 12 항에 있어서,
    직류 전류의 인가용인 생체용 전극 패드.
15. 제 13 항에 있어서,
    직류 전류의 인가용인 생체용 전기 치료기.

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