WO2005103186A1 - ゲル粘着組成物 - Google Patents

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WO2005103186A1
WO2005103186A1 PCT/JP2005/005551 JP2005005551W WO2005103186A1 WO 2005103186 A1 WO2005103186 A1 WO 2005103186A1 JP 2005005551 W JP2005005551 W JP 2005005551W WO 2005103186 A1 WO2005103186 A1 WO 2005103186A1
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WO
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gel
water
adhesive composition
polymer
weight
Prior art date
Application number
PCT/JP2005/005551
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English (en)
French (fr)
Inventor
Shuichi Sasahara
Takahiko Fujita
Kazuhiro Yoshikawa
Original Assignee
Sekisui Plastics Co., Ltd.
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Publication date
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Priority to EP05721478A priority patent/EP1739149B1/en
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Priority to JP2006512490A priority patent/JP4522405B2/ja
Publication of WO2005103186A1 publication Critical patent/WO2005103186A1/ja

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    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C09DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09JADHESIVES; NON-MECHANICAL ASPECTS OF ADHESIVE PROCESSES IN GENERAL; ADHESIVE PROCESSES NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE; USE OF MATERIALS AS ADHESIVES
    • C09J201/00Adhesives based on unspecified macromolecular compounds
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61LMETHODS 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
    • A61L15/00Chemical aspects of, or use of materials for, bandages, dressings or absorbent pads
    • A61L15/16Bandages, dressings or absorbent pads for physiological fluids such as urine or blood, e.g. sanitary towels, tampons
    • A61L15/42Use of materials characterised by their function or physical properties
    • A61L15/58Adhesives
    • A61L15/585Mixtures of macromolecular compounds
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61BDIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B5/00Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
    • A61B5/24Detecting, measuring or recording bioelectric or biomagnetic signals of the body or parts thereof
    • A61B5/25Bioelectric electrodes therefor
    • A61B5/251Means for maintaining electrode contact with the body
    • A61B5/257Means for maintaining electrode contact with the body using adhesive means, e.g. adhesive pads or tapes
    • A61B5/259Means for maintaining electrode contact with the body using adhesive means, e.g. adhesive pads or tapes using conductive adhesive means, e.g. gels
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61FFILTERS IMPLANTABLE INTO BLOOD VESSELS; PROSTHESES; DEVICES PROVIDING PATENCY TO, OR PREVENTING COLLAPSING OF, TUBULAR STRUCTURES OF THE BODY, e.g. STENTS; ORTHOPAEDIC, NURSING OR CONTRACEPTIVE DEVICES; FOMENTATION; TREATMENT OR PROTECTION OF EYES OR EARS; BANDAGES, DRESSINGS OR ABSORBENT PADS; FIRST-AID KITS
    • A61F5/00Orthopaedic methods or devices for non-surgical treatment of bones or joints; Nursing devices; Anti-rape devices
    • A61F5/44Devices worn by the patient for reception of urine, faeces, catamenial or other discharge; Portable urination aids; Colostomy devices
    • A61F5/443Devices worn by the patient for reception of urine, faeces, catamenial or other discharge; Portable urination aids; Colostomy devices having adhesive seals for securing to the body, e.g. of hydrocolloid type, e.g. gels, starches, karaya gums
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61BDIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B2562/00Details of sensors; Constructional details of sensor housings or probes; Accessories for sensors
    • A61B2562/02Details of sensors specially adapted for in-vivo measurements
    • A61B2562/0209Special features of electrodes classified in A61B5/24, A61B5/25, A61B5/283, A61B5/291, A61B5/296, A61B5/053
    • A61B2562/0217Electrolyte containing

Definitions

  • the present invention relates to a gel adhesive composition, a method for producing the same, and an electrode using the gel adhesive composition.
  • a gel pressure-sensitive adhesive composition that is suitably used as a pressure-sensitive adhesive that is applied to a living body.
  • an oil-based adhesive as a conductive adhesive for biomedical electrodes used for electrocardiogram measurement and treatment using electrical stimulation such as low frequency and medium frequency is because of imparting conductivity. Since it is practically impossible due to difficulty, a gel adhesive for a hide mouth gel is used.
  • the conventional hide-mouthed gel has the following problems. For example, it exhibits strong adhesion to highly hydrophilic materials such as paper and cotton, but it has releasability rather than adhesion to oily materials such as olefinic films.
  • sebum is usually present, it has an oily property rather than a hydrophilic property, so there is a limit to increasing the adhesive strength of the highly hydrophilic Hyde mouth gel.
  • the application position since the initial tack force immediately after application is weak, the application position may be shifted or removed immediately after application to a living body, so it is necessary to take measures such as fixing with another adhesive until a certain period of time elapses. It was difficult to use at medical sites!
  • a pair of electrodes are often used with being arranged at regular intervals.
  • a body fat percentage measuring electrode a body fat percentage measuring electrode that can be applied at regular intervals.
  • a pair of electrode element portions formed using a conductive substance on the surface of a non-conductive base sheet, an electrode terminal portion formed integrally with the pair of electrode element portions, and the pair A conductive adhesive gel layer provided on each of the electrode element parts, and the pair of electrode element parts are formed on the base sheet at regular intervals (Patent Document) 1).
  • the body fat percentage measuring electrode is a body fat percentage measuring device that measures the body fat percentage by passing a weak current through the human body and measuring the electrical resistance, and is brought into close contact with the skin surface of the subject. Used. Therefore, the body fat percentage measuring electrode is configured to increase the adhesion between the electrode element part and the skin by covering each of a pair of electrode element parts having a distance of about 10 to 100 mm with a conductive adhesive layer. It has. Also, in order to keep the distance between the electrode element parts constant when affixed to the human skin surface, a film having no stretch property and relatively high waist strength such as polyethylene terephthalate (PET) is suitable for the base sheet. Used.
  • PET polyethylene terephthalate
  • the gel can be softened.
  • the processability of the gel such as cutting is deteriorated, and the gel is processed from the processed product. Sticks to clothing, sticks to clothing during use, breaks the gel, and when stored after the gel is manufactured, the gel also protrudes and adheres to the surroundings. There are many problems such as trash attached.
  • non-crosslinking polyvinylpyrrolidone may be used as a tackifier (Patent Documents 2 and 3).
  • a low-molecular plasticizer selected from non-volatile alcohols and polyhydric alcohols, a water-soluble cross-linkable polymer that dissolves in the low-molecular plasticizer, a non-cross-linkable polybutyrrolidone tackifier, and
  • the present invention relates to a conductive adhesive material comprising an electrolyte dopant in a sufficient amount to impart conductivity to the pressure-sensitive adhesive material.
  • polyvinylpyrrolidone is a water-soluble and hydrophilic polymer and is not sufficiently friendly with sebum and the like, it is difficult to develop a strong adhesive force immediately after application.
  • a hydrophobic polymer is added in place of the hydrophilic polymer to a hide-mouthed gel containing a polyhydric alcohol and water in a hydrophilic polymer matrix. It is disclosed.
  • This hydrophobic polymer is a pressure-sensitive adhesive, has a good affinity for sebum and the like, and can achieve high adhesion.
  • an adhesive hydride gel containing a matrix based on a synthetic resin such as polyacrylic acid or polyacrylamide, containing glycerin, water, dioctyl acetate maleate, methyl salicylate, and methyl salicylate.
  • the vinyl acetate-ruxalemate copolymer is a hydrophobic polymer and an adhesive.
  • This hydrophobic polymer is described as enhancing adhesion.
  • it is sold under the trade name “Flexbond 150” from Air Products and Chemicals, Inc. (Air Products and Chemicals, Inc.).
  • Patent Document 5 discloses a conductive adhesive for a bioelectrode in which a hydrophilic layer containing water, an electrolyte, and a wetting agent and a viscoelastic polymer layer that is a substantially hydrophobic polymer are dispersed and stabilized.
  • Patent Document 5 Specifically, 30-60% water, 5-35% latex latex (internal polymer solids 50%), 10-30% wetting agent (glycerin, etc.), 1-10% by weight
  • an aqueous polymer strength of 0.2 to 10% by weight is added, and a tackifier is added to improve the tackiness, and a film processability improving agent is added.
  • latex emulsion “Flexbond 150” of Air Products and Chemicals, Inc. (Air Products and Chemicals, Inc.) similar to the above-mentioned Patent Document 4 is described. ! RU
  • any of the above-mentioned hide-mouthed gels is obtained by adding a hydrophobic polymer emulsion that is emulsified and dispersed in a hydrophilic matrix. It is described that a molecule or a natural polymer is mixed with other compounding ingredients and crosslinked by, for example, metal or radiation.
  • Patent Document 6 Two IPNs (interfacing) of polysiloxane network (1) and acrylic network (2)
  • Patent Document 6 describes a composition of a polymer material that forms a “penetrating polymer network”.
  • a mixture of monomers and a polymerization initiator necessary for forming both (1) and (2) is prepared, injected into a mold, and reacted.
  • the network of (1) is generated first, and then the network of (2) is generated by heating.
  • the wettability to water is extremely low with respect to the surface characteristics of the product obtained by annealing.
  • the surface of the product is composed of a polymer layer of a network (1) having a thickness of 5 nm. Even if this surface layer is worn away, a certain period of time has passed. It is described that it recovers to the initial surface state in a short time after heating or after heating.
  • the affinity to sebum becomes stronger due to bleeding of the hydrophobic polymer layer that would have a lower surface free energy. Is easily guessed.
  • it is a mixture of a hydrophilic polymer and a hydrophobic polymer that is not used in IPN described in Patent Document 6 or the like, and further, the hydrophilic polymer is crosslinked and the hydrophobic polymer is in an emulsified and dispersed state. For example, a concentration gradient between the surface and the interior is expected to occur in a shorter period of time.
  • Hyde Mouth Gel has a low affinity with sebum, particularly the low initial tack force, is that a hydrophilic polymer matrix contains a hydrophobic adhesive and latex. Therefore, it is possible to improve without impairing the inherent hypoallergenic and conductive properties of the hyde mouth gel by emulsifying and dispersing it in the hyde mouth gel.
  • the gel comprises an aqueous plasticized three-dimensional polymer matrix and a hydrophobic polymer
  • the aqueous plasticized three-dimensional polymer matrix comprises
  • the matrix contains a plasticizer in the range of up to 50% by weight, and the matrix is subjected to a polymerization reaction in the presence of water, and the polymer concentration on the matrix surface is the polymer concentration in the matrix.
  • Biometric contact characterized by higher than An adhesive composition is disclosed (Patent Document 7). It is said that the adhesive strength of the bioadhesive composition is higher due to the higher concentration of the hydrophobic polymer on the surface compared to the inside of the gel.
  • Patent Document 1 Japanese Patent Laid-Open No. 9 313456
  • Patent Document 2 JP-A-3-26777
  • Patent Document 3 US Patent No. 4860754
  • Patent Document 4 JP-A-57-115253
  • Patent Document 5 US Patent No. 4588762
  • Patent Document 6 Japanese Patent No. 2641146
  • Non-Patent Document 1 Murayama, S. et al, “Hydrophobic and hydrophilic interpenetrating polymer networks (IPNs) composed of polystyrene and poly (2-hydroxyethyl methacrylate) (IPNs): 2. Gradient composition in IPNs synthesized by photopolymerization ”(Hydrophobic and hyarophinc interpenetrating polymer networks (IPNs)
  • the gel adhesive composition is required to improve the adhesiveness for both the use as an electrode and the use other than the electrode.
  • a conductive adhesive gel layer is formed on the electrode element portion! /, So that the adhesion area to the human body is the total body fat percentage measurement electrode. It is narrow compared to the area. Therefore, in order to further improve the adhesiveness to the body fat percentage measuring electrode, it is conceivable that an adhesive gel layer is formed also on a portion other than the electrode element portion, that is, polyethylene terephthalate.
  • the conductive gel adhesive layer mainly contains a hyde mouth gel in which water and, if necessary, a moisturizing agent, an electrolyte, etc. are stably held in a hydrophilic resin matrix, it is carbon.
  • the electrode element part obtained from a paste mainly composed of polyester-based or polyurethane-based coagulant containing selenium has good adhesion, and the skin surface cover has low adhesion to polyethylene terephthalate as a base sheet. When peeled off, the base sheet layer and conductive gel viscosity Delamination with the deposited layer occurs.
  • the adhesiveness is improved by including a hydrophobic polymer component in the hydrophilic polymer matrix. This is as described above. However, by including a hydrophobic adhesive and latustus in a hydrophilic polymer matrix, it is possible to obtain a hyde mouth gel adhesive that has a strong initial tack, especially for skin with a high affinity for sebum. Although there is a concept, it is difficult to uniformly disperse and stabilize a hydrophobic adhesive in a high-viscosity hydrogel.
  • a hide-mouthed gel containing a hydrophobic adhesive there are roughly two methods for producing a hide-mouthed gel containing a hydrophobic adhesive.
  • an adhesive is added to a pre-polymerized synthetic polymer or a high-viscosity solution or paste containing a natural high molecule, and the dispersed compounded solution is applied and molded into a sheet form before irradiation.
  • a gel is formed by cross-linking and gelation (Method A)
  • a hydrophobic adhesive is emulsified and dispersed in the compounded liquid before polymerization, and light irradiation is performed on it to form a gel by V and polymerization cross-linking. This is the case (Method B).
  • the compounded liquid that is a raw material for the gel mainly contains hydrophilic components and contains water. Therefore, it is preferable to add the hydrophobic pressure-sensitive adhesive added to the blended liquid in the form of emulsions emulsified and dispersed in water.
  • the blended solution has a high viscosity, and the added emulsion is difficult to separate over time, but there is an advantage.
  • the emulsion dispersed in the highly viscous blended solution is uniformly diffused. Is difficult, and it is inevitable that some agglomerates are formed.
  • the compounded solution When the compounded solution is separated, it may be dispersed if stirred again. However, in many cases, emulsion particles coalesce with each other, the particle size changes, and in some cases, aggregates, and so on. In many cases. Therefore, it is necessary to take a measure either to carry out gelation immediately after the preparation of the blended solution, or to continue stirring after the preparation until the gelling is carried out.
  • the method B there may be a method of adjusting the viscosity by adding a hydrophilic polymer in order to reduce the separation rate or increasing the addition of an aqueous plasticizer used as a humectant.
  • a viscosity modifier it is necessary to be careful that the dispersion of the emulsion is inhibited and aggregates are generated.
  • salt is added to impart electrical conductivity, further phenomena such as salting out may occur and there is a risk of complete separation and aggregation. This shows that the process of generating agglomerates by the method A progresses at an accelerated rate in the liquid mixture with high fluidity.
  • the humectant In addition to the purpose of adjusting the viscosity of the blended liquid, the humectant has an important role of maintaining the moisture retention of the gel. Therefore, if the moisturizer is not blended to some extent, the gel body finally obtained has low moisturizing properties and dries quickly, and the adhesive properties deteriorate. At the same time, the impedance is poor in applications that require electrical conductivity. Occurs.
  • the gel adhesive composition containing the hydrophobic resin described in the above-mentioned document in the hydrophilic polymer matrix is easy to separate the hydrophobic resin in the compounded solution at the manufacturing stage. ,for However, unless it is constantly stirred, a gel adhesive composition with good tackiness cannot be obtained, and it is difficult to produce a continuous gel adhesive composition.
  • Preferred embodiments of the present invention have been developed in view of the above and other problems in the related art. Preferred embodiments of the present invention are those that can significantly improve existing methods and / or apparatus.
  • An object of the present invention is to provide a gel pressure-sensitive adhesive composition having excellent adhesiveness.
  • an object of the present invention is to provide a gel pressure-sensitive adhesive composition having good adhesion to both a base sheet surface that is a polyethylene terephthalate surface and a carbon coat surface that is an electrode element portion.
  • Another object of the present invention is to provide a gel pressure-sensitive adhesive composition having excellent adhesion to the human skin surface and a method for producing the same.
  • an object of the present invention is also to provide an electrode containing these gel adhesive compositions as a conductive gel adhesive layer.
  • the present invention provides:
  • the amphiphilic polymer is contained in an amount of 0.05 to 7.0% by weight based on the total amount of the composition excluding water, thereby providing a gel adhesive composition.
  • a gel pressure-sensitive adhesive composition is preferred in which a water-insoluble polymer having adhesiveness is further contained in an amount of 3% by weight or more based on the total amount of the composition excluding water.
  • a gel adhesive composition in which the crosslinked water-soluble polymer constitutes the matrix of the composition is preferable.
  • the gel pressure-sensitive adhesive composition of the present invention is preferably obtained by a production method including the following steps.
  • the gel adhesive composition of the present invention contains an amphiphilic polymer in the composition. Adhesiveness to both the surface and the polyethylene terephthalate surface is good, so that the gel adhesive composition does not peel from the electrode surface, and even when it is used repeatedly, it adheres to the human skin surface. Excellent.
  • the gel pressure-sensitive adhesive composition of the present invention further contains a water-insoluble polymer in the gel pressure-sensitive adhesive composition, each component of the water-insoluble polymer particles is uniformly dispersed in the composition. A gel adhesive composition having excellent adhesiveness can be obtained.
  • the obtained gel is excellent in stability that is difficult to dry.
  • the above-mentioned separation and aggregation countermeasures are implemented for a certain period after the blended solution in which an adhesive and water-insoluble polymer is emulsified and dispersed is prepared. Since the emulsion is stable without it, it is possible to obtain a gel adhesive composition having a stable quality with extremely little variation in physical properties between product parts and lots.
  • the compounded liquid is excellent in storage stability, and therefore can be stored as the compounded liquid or transported, so that it can be handled very easily.
  • the gel pressure-sensitive adhesive composition of the present invention is suitable for skin having a high affinity for sebum when it stably contains a water-insoluble polymer that serves as a hydrophobic pressure-sensitive adhesive.
  • the initial tack force is strong, and the cocoon has a hydrated gel skeleton because it contains a crosslinked water-soluble polymer. Therefore, according to this gel pressure-sensitive adhesive composition, a high-performance pressure-sensitive adhesive with low irritation to the skin can be obtained.
  • FIG. 1 is a view showing a first embodiment of an electrode using the gel adhesive composition according to the present invention.
  • Fig. 1 (a) is the same plan view
  • Fig. 1 (b) is a cross-sectional view taken along line A-A in Fig. 1 (a)
  • Fig. 1 (c) is the PET region and carbon coat region in Fig. 1 (a). It is a pattern diagram showing the relationship.
  • FIGS. 2 (a) to 2 (d) are cross-sectional views in the vicinity of electrode terminals shown in the second to fifth embodiments of the electrode of the present invention, respectively.
  • FIG. 3 is a view showing a sixth embodiment of an electrode using the gel adhesive composition according to the present invention
  • FIG. 3 (a) is a side view thereof
  • FIG. 3 (b) is a view of the same. It is a front view by the side of a gel adhesion layer.
  • FIG. 3 (c) is a front view of an electrode showing another embodiment different from FIG. 3 (b) on the gel adhesive layer side.
  • the present invention includes a cross-linked water-soluble polymer, water, a humectant, and an amphiphilic polymer, and the amphiphilic polymer is 0.05. 7.0% by weight gel adhesive composition.
  • the preferable manufacturing method of this invention is a manufacturing method of the gel adhesion composition including the following process.
  • the crosslinked water-soluble polymer used in the present invention is not particularly limited as long as it is a water-soluble polymer containing a crosslinked part.
  • the water-soluble polymer can be obtained by a copolymer of a non-crosslinkable monomer and a crosslinking monomer.
  • a copolymer of a water-soluble (meth) acrylic monomer and a crosslinkable monomer having two or more alcohol groups are examples of a copolymer of a water-soluble (meth) acrylic monomer and a crosslinkable monomer having two or more alcohol groups.
  • (Meth) acrylic monomers include (meth) acrylamide, N-alkyl modified (meth) acrylamide, N, N-dialkyl modified (meth) acrylamide, (meth) acrylic acid, alkyl (meth) acrylate, etc.
  • the (meth) acrylic monomer can be illustrated. Further, water-soluble monomers such as N-buramide can be exemplified.
  • crosslinkable monomer having two or more alkenyl groups examples include crosslinkable monomers such as polyfunctional acrylate and multifunctional acrylamide.
  • the gel pressure-sensitive adhesive composition of the present invention can constitute a water-soluble polymer matrix by the crosslinked water-soluble polymer. That is, a gel adhesive composition containing a crosslinked water-soluble polymer, water, a humectant and an amphiphilic polymer, wherein the water, the humectant and the amphiphilic polymer are the water-soluble polymer.
  • a gel adhesive composition contained in the matrix can be obtained.
  • Non-crosslinkable monomer constituting the water-soluble polymer will be described in more detail.
  • Non-electrolyte acrylamide derivatives such as chloramide and talyloylmorpholine, tertiary butyl acrylamide sulfonic acid (TBAS) and / or its salt
  • N, N-dimethylamino Electrolyte-based acrylamide derivatives such as propylacrylamide (DMAPAA) hydrochloride, (meth) acrylic acid, maleic acid, itaconic acid, sulfopropylme
  • crosslinkable monomer examples include N, N, -methylenebis (meth) acrylamide, ethylene glycol di (meth) acrylate, polyethylene glycol di (meth) acrylate, dariserine tri (meth) acrylate, etc. Is mentioned.
  • the content of the crosslinked water-soluble polymer in the gel pressure-sensitive adhesive composition of the present invention is such that the non-crosslinkable monomer and the non-crosslinkable monomer are mixed with each other when the liquid mixture containing the non-crosslinkable monomer and the crosslinkable monomer is prepared.
  • the cross-linked water-soluble polymer is not particularly limited as long as the cross-linkable monomer is uniformly dissolved.
  • the cross-linked water-soluble polymer preferably maintains the gel strength of the obtained gel body, and retains the shape and the workability.
  • the total amount of the gel adhesive composition excluding water is 15% by weight or more, and more preferably 18% by weight or more.
  • the ability to use a non-crosslinkable monomer to form a crosslinked water-soluble polymer as a matrix of the gel adhesive composition is mainly water-soluble and has sufficient solubility in water.
  • a monomer that dissolves in water at an arbitrary ratio is preferable.
  • the gel adhesive composition may need to dissolve humectants and, if necessary, additives such as electrolyte salts and polymerization initiators.
  • the concentration of the crosslinked water-soluble polymer in the gel adhesive composition is preferably set to 35% by weight or less with respect to the total amount of the gel adhesive composition excluding water, and set to 30% by weight or less. More preferably.
  • the content of the crosslinkable monomer with respect to the total amount of the gel pressure-sensitive adhesive composition is appropriately determined according to the molecular weight of the non-crosslinkable monomer or the crosslinkable monomer and the ionic and physical characteristics.
  • Force to be set In order to improve the shape retention of the gel body to be obtained, it is preferable to set it to 0.01% by weight or more, and it is more preferable to set it to 0.05% by weight or more. On the other hand, it is preferable to set it to 1.0% by weight or less because it is easy to obtain an initial tack when used as an adhesive if it has flexibility so as not to impair the shape retention. More preferably, it is set to 6% by weight or less.
  • the non-crosslinkable monomer occupies most of the matrix, it is preferable to have high water solubility.
  • the solubility is preferably at least 20 or more, more preferably 50 or more, and most preferably 65 or more.
  • the crosslinkable monomer constitutes a part of the matrix, the hydrophilicity of the entire matrix is not impaired even if a water-soluble monomer is not necessarily used.
  • a method for dissolving a crosslinking monomer having low water solubility in the above-mentioned blended solution for example, when the crosslinking monomer is a liquid, there is a method of dissolving it in a non-crosslinking monomer. There is also a method of adding by dissolving.
  • the gel pressure-sensitive adhesive composition of the present invention preferably contains a humectant in order to improve moisture retention and plasticity.
  • polyhydric alcohol is preferably contained in the gel adhesive composition.
  • Polyhydric alcohols include diols such as ethylene glycol, propylene glycol, and butanediol, polyhydric alcohols such as glycerin, pentaerythritol, and sorbitol, and polyhydric alcohol condensates such as polyethylene glycol, polypropylene glycol, and polyglycerin.
  • Polyhydric alcohol modified products such as polyoxyethylene glycerin can be used.
  • a humectant As a humectant, it is liquid at room temperature (preferably at a temperature above 10 ° C below freezing point). Specifically, it is liquid at a temperature range where the gel body is actually used (for example, around 20 ° C when used indoors). Preference is given to using polyhydric alcohols.
  • the gel pressure-sensitive adhesive composition of the present invention contains water, the moisture evaporates and Z or is easily dried in a short time without a humectant, and the adhesiveness, particularly the initial tack force is remarkably reduced. It tends to decrease.
  • the gel adhesive composition of the present invention is used for applications that require electrical conductivity, such as biological electrodes, when moisture evaporates, the impedance of the electrode increases, and when the electrode exceeds a specific impedance, Unusable. Therefore, a humectant is added to the gel adhesive composition to prevent moisture from evaporating above a certain level. At the same time, if the humectant is liquid at room temperature, the humectant itself has a function as a plasticizer.
  • the concentration of the humectant in the gel pressure-sensitive adhesive composition is 50% by weight or more based on the total amount of the gel pressure-sensitive adhesive composition excluding water in order to maintain moisture retention and plasticity and to exhibit excellent stability. Furthermore, it is preferable that it is 55% by weight or more.
  • the amount of the moisturizing agent in the sense of securing the waist strength and adhesive strength of the gel body obtained, is the total amount of the gel adhesive composition excluding water in order to ensure a content of a certain amount of rosin solids. On the other hand, it is preferably 80% by weight or less, more preferably 75% by weight or less.
  • the concentration of water contained in the gel pressure-sensitive adhesive composition is 13% by weight or more in the blended solution in order to stably disperse the water-insoluble polymer having adhesiveness, that is, based on the total amount of the gel pressure-sensitive adhesive composition. It is preferably 13% by weight or more, and more preferably 18% by weight or more. In addition, in order to suppress changes in gel physical properties due to evaporation and drying and to stabilize the gel physical properties, it is preferably 40% by weight or less based on the total amount of the gel adhesive composition, and is set to 30% by weight or less. More preferably.
  • the relative humidity is generally in the range of 50% to 70%, and it has the property of retaining about 20 to about 40% by weight of its own weight (moisturizing property). Furthermore, as a result of the inventors creating a hyed mouth gel containing various humectants and determining the moisture retention at a relative humidity of 60%, for example, the moisture retention of glycerin is about 30% by weight, and sodium lactate is about 80%. % By weight.
  • the moisturizing property of the moisturizing agent depends on the relative humidity
  • the moisturizing property of the hard mouth gel using the moisturizing agent also depends on the relative humidity. It is possible to control the moisture retention of the gel at a constant humidity by using a combination of moisturizers with different moisturizing powers. is there. As described above, ideally moisturizing agent with low moisture retention (more ideally, it should be liquid at normal temperature) should be used at a high concentration, and the moisture content in the gel design should be set low.
  • the gel pressure-sensitive adhesive composition retains the water content above the above-mentioned concentration in order to stably disperse the water-insoluble polymer with adhesive properties. It is preferable to do.
  • water-insoluble polymer having tackiness examples include those obtained by polymerizing one or more of hydrophobic monomers such as (meth) acrylic ester, vinyl acetate, maleic ester and the like. Specifically, it is a homopolymer or a copolymer of a hydrophobic monomer such as isooctyl (meth) acrylate, 2-ethylhexyl (meth) acrylate, butyl (meth) acrylate, butyl acetate, dioctyl maleate, etc. .
  • any one or more of hydrophobic monomers such as ethylene, propylene, butylene, methyl (meth) acrylate, ethyl (meth) acrylate may be further copolymerized. It is also possible to use a silicone adhesive, a natural rubber-based or synthetic rubber-based adhesive. Among these, the acrylic ester copolymer has been repeatedly improved and is preferably used because of its high adhesion and low skin irritation.
  • the emulsion obtained by emulsifying and dispersing the polymer.
  • the emulsion has a solids content of 30-60% by weight, with the bulk of the remainder being water.
  • the content of the water-insoluble polymer having adhesiveness in the gel adhesive composition may be adjusted according to the effect expected of the final product, but the difference due to human touch is discernable. In order to obtain the effect, it is preferable to add 3% by weight or more based on the total amount of the gel adhesive composition excluding water. In addition, since these polymers have a function as a pressure-sensitive adhesive alone, the amount added may be at most, but in order to make a gel pressure-sensitive adhesive composition, considering the balance with other hydrophilic components. Further, it is preferably 20% by weight or less, more preferably 15% by weight or less, based on the total amount of the gel adhesive composition excluding water.
  • the water-insoluble polymer having adhesiveness is preferably a copolymer of the hydrophobic monomer and a hydrophilic monomer.
  • a hydrophilic monomer By copolymerizing a hydrophilic monomer with a hydrophobic monomer, the dispersion stability of the water-insoluble polymer is increased, and the dispersant and surface active properties are increased. This has the advantage of reducing the addition of agents and the like.
  • the water-insoluble polymer having adhesiveness is a copolymer of a hydrophobic monomer and a hydrophilic monomer
  • the copolymerization ratio of the hydrophilic monomer in the copolymer is 0.1% by weight or more. It exerts the effect of stabilizing the dispersion. Further, it is difficult to produce the polymer when the copolymerization ratio is more than 5% by weight.
  • hydrophilic monomer examples include hydroxyethyl (meth) acrylate, polyethylene dallicol (meth) acrylate, (meth) acrylamide, N-methyl (meth) acrylamide, N-ethyl (meth) acrylamide, N-propyl (meth) acrylamide, N, N-dimethyl (meth) acrylamide, N, N-jetyl (meth) acrylamide, attalyloylmorpholine, tertiary butylacrylamide sulfonic acid (TBAS) and / or its salt, N , N-dimethylaminoethylacrylamide (DMAEAA) hydrochloride, N, N-dimethylaminopropylacrylamide (DMAPAA) hydrochloride, (meth) acrylic acid, maleic acid, itaconic acid, sulfopropyl methacrylate (SPM) and ( Or) its salt, methacryloyloxyche
  • At least one kind of carboxyl group it is desirable to include a water-soluble monomer containing at least one kind of carboxyl group.
  • (meth) atallylic acid and / or its salt are general-purpose monomers and are preferably used.
  • Acrylic acid alkyl esters are preferred.
  • the gel pressure-sensitive adhesive composition of the present invention undergoes a polymerization reaction by heating or irradiating a compounded liquid containing at least a monomer, a crosslinkable monomer, a humectant, water, an amphiphilic polymer, and a polymerization initiator.
  • a polymerization reaction by heating or irradiating a compounded liquid containing at least a monomer, a crosslinkable monomer, a humectant, water, an amphiphilic polymer, and a polymerization initiator.
  • the present invention is a method for producing a gel pressure-sensitive adhesive composition including the following steps.
  • a step of polymerizing the mixed compounded liquid by heating or light irradiation A water-soluble polymer matrix having crosslinking is formed by the polymerization reaction, and the gel pressure-sensitive adhesive composition is obtained.
  • the compounded liquid may further contain 50 to 80% by weight of the humectant with respect to the total amount of the gel pressure-sensitive adhesive composition excluding water.
  • a water-insoluble polymer having adhesiveness can also be included.
  • the gel pressure-sensitive adhesive composition can also be obtained by subjecting it to a polymerization reaction by heating or irradiating with light in the range of pH 4 to 17. That is, in the step (a), a method for producing a gel pressure-sensitive adhesive composition including a step of adjusting the compounded solution to PH4-7 is preferable.
  • examples of mineral acids include sulfuric acid, phosphoric acid, and carbonic acid.
  • examples of the organic acid include polyfunctional carboxylic acids such as citrate, oxalic acid, malonic acid, succinic acid, and tartaric acid.
  • the mineral acid, the organic acid, and salts thereof, which are pH adjusters the amount added to the blended solution is not particularly limited, and can be added according to the ability of the pH adjuster.
  • the gel pressure-sensitive adhesive composition of the present invention contains an amphiphilic polymer copolymer, it has good adhesion to the surface of the polyethylene terephthalate film, and further contains a polyester or polyurethane containing graphite. Adhesion is also good on the carbon coat surface, which is an electrode element part formed from a paste mainly composed of a resinous resin.
  • the gel pressure-sensitive adhesive composition of the present invention contains an amphiphilic polymer and has a water-insoluble property having adhesiveness. When a water-soluble polymer is also included, the dispersion stability of the water-insoluble polymer is improved. In particular, since the dispersion stability of the water-insoluble polymer becomes good at the time of preparing the blended solution, a good gel pressure-sensitive adhesive composition that is more uniform and has high quality stability can be obtained.
  • amphiphilic polymer examples include a copolymer of a hydrophilic monomer and a hydrophobic monomer.
  • examples of the hydrophilic monomer include bull pyrrolidone Z vinyl acetate copolymer, bull pyrrolidone z alkyl acrylate copolymer, low saponified polybulal alcohol, and the like.
  • the amphiphilic polymer a polymer having an amphipathic property can be used without copolymerization.
  • the copolymer is more hydrophilic by changing the copolymerization ratio. It is preferable because it has practical advantages such as the ability to adjust the hydrophobic group.
  • the ratio of the hydrophilic group to the hydrophobic group in the copolymer is most preferably in the range of 1: 1: 1 to 3: 1.
  • amphipathic means that it is soluble in at least a mixed solvent of an organic solvent and water, and preferably is soluble in both water and a polar organic solvent.
  • polybulal alcohol having a saponification degree of 50 to 75% is particularly preferable. If the degree of keniness is less than 50%, it is difficult, if not impossible, to produce water, and handling during production will be reduced. On the other hand, if it exceeds 75%, the water solubility becomes high, but the tendency of salt prayer becomes strong, and it may not be suitable when using a lot of ionic additives such as electrolytes.
  • a saponification degree of 98% or higher is called complete saponification, 98% to 80% is called partial saponification, and less than that is called low saponification.
  • partial ken ⁇ In order to distinguish the partial ken ⁇ in more detail, those with a saponification degree of around 95% are called intermediate saponification, and those with about 95% -80% are sometimes called partial ken ⁇ .
  • the key degree is a percentage calculated by the following formula.
  • J Poval JMR-10M 65% of Nippon Vinegar Bipoval Co., Ltd. (Ken degree 53-60%)
  • trade name “DENKA POVAL MP-10” Ken degree 70% of Denki Kagaku Kogyo K.K.
  • the amount of the amphiphilic polymer to be used is not particularly limited, but in order to obtain the effect of improving the dispersion stability of the blended liquid using the additive, the total amount of the gel adhesive composition excluding water is used. It is preferable to add 0.05% by weight or more relative to 0.1% by weight or more. Also, if the amount of added calories is too large, the viscosity of the compounded solution will increase, so it will take time to remove the air bubbles mixed during preparation of the formulation, and if there is a large amount of electrolyte added, it will be insoluble in water. There is a tendency for polymers to aggregate easily.
  • the amount of the amphiphilic polymer added is preferably 7.0% by weight or less, more preferably 4.0% by weight or less, based on the total amount of the gel adhesive composition excluding water.
  • the effect can be sufficiently obtained with this amount of addition.
  • ECG electrocardiogram
  • nystagmus nystagmus
  • TENS electrode for electrostimulation used for low frequency treatment
  • the conductive performance can be improved by adding an electrolyte salt.
  • the electrolyte salt is preferably an alkali metal or alkaline earth metal salt.
  • electrolyte salt examples include lithium, sodium, potassium, magnesium, and calcium salts. Any one or a plurality of these may be used.
  • an electrolyte salt When added for the purpose of imparting conductivity, it is preferably at least 0.5% by weight or more based on the total amount of the gel adhesive composition excluding water. Addition of a large amount of electrolyte improves conductivity, but too much tends to cause aggregation of water-insoluble polymers. At the same time, if the addition amount is increased more than a certain level, the above-mentioned cohesive point and disadvantages such as longer dissolution time during preparation of the compounded liquid become larger than the merit of improvement in conductivity. It is preferably 6.0% by weight or less, more preferably 4.0% by weight or less, based on the total amount of the gel adhesive composition excluding water.
  • a surfactant having a polyoxyethylene alkyl ether sulfate group is preferable.
  • Preferred examples include those having the structure of (Formula 1) and (Formula 6), for example.
  • R represents an alkyl group
  • M represents an ammonium salt or an alkali metal salt
  • AO represents an alkylene oxide (ethylene oxide or propylene oxide)
  • n represents an integer of 1 to 50.
  • the gel pressure-sensitive adhesive composition of the present invention When producing the gel pressure-sensitive adhesive composition of the present invention, it is possible to prevent yellowing of the gel after polymerization by adding at least 0.003 wt. On the other hand, adding 0.3% by weight or more to the above compounded solution does not cause a large difference in the yellowing prevention effect, but also increases the amount of peracid residue remaining in the gel, which was used as a bioelectrode, for example. In this case, there is a high risk of corroding the element. Peroxide contained in the gel is reduced by aging for a certain period after gel formation. Aging refers to accelerating the decomposition of the peroxide and the like by allowing the gel to stand at a constant temperature.
  • the aging temperature In order to promote the decomposition of the peroxide, it is preferable to set the aging temperature to 30 ° C or higher. In addition, if the aging temperature is too high, there is a risk that the gel matrix will be decomposed and deteriorated, and there will be a risk that the protective film, etc., affixed to the gel will shrink, causing wrinkles or deformation. Therefore, it is preferable to set the temperature below 60 ° C. The most preferable aging temperature is 35-45 ° C.
  • Examples of the peroxide include hydrogen peroxide, sodium percarbonate, sodium perborate, peracetic acid, and chlorine dioxide. These peracids are preferably diluted to 10% or less with water and then added to the blended solution. Also, once added to the compounded solution, the combined solution should be used within 24 hours. When these peracids are added for a long period of time, the polymerization reaction starts, and a gel may be formed unintentionally.
  • the present invention mixes a mixture solution containing a monomer for forming a matrix of a water-soluble polymer, a crosslinkable monomer, a humectant, water, a water-insoluble polymer, and an amphiphilic polymer. It is also a method for producing a gel pressure-sensitive adhesive composition obtained by polymerizing the formulated liquid by heating or light irradiation.
  • the method for producing the gel pressure-sensitive adhesive composition of the present invention is a method for producing a gel pressure-sensitive adhesive composition including the following steps.
  • Step of polymerizing the mixed compounded liquid by heating or light irradiation More specifically, it is preferable to take the following steps.
  • the emulsion may also be poorly dispersed, or if highly reactive components are included, the reaction will start or run away, and the volatile components in the mixture will evaporate, causing In some cases, a mixed solution cannot be obtained.
  • an electrolyte When an electrolyte is required, it is preferably added after the step (ii). When an electrolyte is added, the emulsion and other polymer components may aggregate due to salting out. By dissolving the monomer on the tip, the effect of suppressing aggregation can be obtained. This is mono The polymer itself is presumed to act as a surfactant, but the detailed mechanism is unknown.
  • the amphiphilic polymer is preferably added to the blended solution so that the amount is 0.05 to 7.0% by weight based on the total amount of the blended solution excluding water.
  • a surfactant when added to the blended solution, it is preferably added to the blended solution so as to be 0.1 to 2.0% by weight with respect to the total amount of the blended solution.
  • the peroxide is preferably polymerized after further adding 0.003-0.3% by weight to the mixed liquid mixture, mixing and dissolving.
  • the water-insoluble polymer is preferably an emulsion using water as a dispersion medium.
  • the liquid mixture to be prepared is a liquid mixture containing a water-insoluble polymer and an amphiphilic polymer
  • it can be used as a dispersion liquid for a gel adhesive composition that is stable in dispersion. That is, a formulation liquid for a gel adhesive composition comprising a non-crosslinkable monomer, a crosslinkable monomer, a humectant, water, a water-insoluble polymer and an amphiphilic polymer,
  • the amphiphilic polymer is contained in the gel adhesive composition in an amount of 0.05 to 7.0% by weight based on the total amount of the compounded liquid excluding water!
  • the gel-adhesive composition mixture solution is more preferred, wherein the water-insoluble polymer is contained in an amount of 3 to 20% by weight based on the total amount of the composition excluding water.
  • the base film is used as a release paper
  • a surface obtained by subjecting the surface to a release treatment such as polyester, polyolefin, polystyrene, paper or paper laminated with a resin film is preferably used.
  • a biaxially stretched PET film or OPP is preferred.
  • the mold release treatment method include a silicone coating.
  • a baking type silicone coating that is crosslinked and cured with heat or ultraviolet rays is preferred.
  • a resin film such as a polyester, polyolefin, polystyrene, or polyurethane is used without being subjected to a release treatment.
  • polyurethane is particularly preferred because it is flexible and has water vapor permeability.
  • Polyurethane is usually too soft and difficult to handle in the manufacturing process, so polyolefin or paper is laminated as a carrier. It is necessary to use them in the gel production process with these carrier films attached.
  • the top film basically the same material as that of the base film can be used. However, when gel is generated by light irradiation, it is necessary to select a material that does not block light. Moreover, it is better not to use the film used for the backing as the top film. In particular, when there is a possibility of deterioration due to irradiation with ultraviolet rays or the like, it is not preferable because it is arranged on the side directly irradiated with ultraviolet rays.
  • a nonwoven fabric or a woven fabric can be embedded as an intermediate base material as necessary.
  • These intermediate substrates are used to improve gel retention and shape retention during cutting.
  • these intermediate base materials are necessary for facilitating handling by the end processor.
  • Nonwoven fabrics and woven fabrics are made of natural fibers such as cellulose, silk and hemp, polyester, nylon, rayon, polyethylene, polypropylene, Synthetic fibers such as lettane, or blends thereof can be used.
  • a binder is further used as necessary. Furthermore, it may be colored.
  • the gel pressure-sensitive adhesive composition of the present invention comprises an amphiphilic polymer in addition to a non-crosslinkable monomer, a crosslinkable monomer, a humectant, water, and an adhesive water-insoluble polymer.
  • the dispersion stability of the water-insoluble polymer is improved in a compound solution containing these. For this reason, it is not necessary to agitate the compounded solution, so that the combined solution is easy to store. Further, it is not necessary to continuously perform the process until the gel is formed on the base film, even if the compounded solution is prepared.
  • the components of the pH adjuster, the water-insoluble polymer, the amphiphilic polymer, the surfactant, and the peroxide are described in the respective sections.
  • the gel pressure-sensitive adhesive composition of the present invention may further contain a hydrophilic polymer as a tackifier so as not to deteriorate the dispersibility of the emulsion in the blending liquid stage.
  • a hydrophilic polymer as a tackifier so as not to deteriorate the dispersibility of the emulsion in the blending liquid stage.
  • a hydrophilic polymer for example, polyacrylic acid and its salt, polyvinyl pyrrolidone, polyvinyl alcohol (non-amphiphilic), polyethylene oxide, etc. can be used.
  • rosin-based resin or the like may be added as a tackle fire for emulsions.
  • the gel pressure-sensitive adhesive composition of the present invention contains antiseptics, bactericides, antifungal agents, antifungal agents, antioxidants, stabilizers, fragrances, coloring agents, anti-inflammatory agents and vitamin agents as necessary. Whitening agents and other medicinal ingredients may be added as appropriate.
  • a gel adhesive composition comprising a crosslinked water-soluble polymer, water, a humectant, an amphiphilic polymer, an adhesive water-insoluble polymer, and an electrolyte salt,
  • the composition contains 13-40% by weight of water,
  • This invention is an electrode provided with the gel adhesion layer, Comprising:
  • the said gel adhesion layer is also an electrode containing a gel adhesion composition.
  • the gel pressure-sensitive adhesive composition includes a crosslinked water-soluble polymer, water, a humectant, and an amphiphilic polymer, and the amphiphilic polymer is 0.05 to the total amount of the composition excluding water.
  • a gel adhesive composition containing 7.0% by weight is preferred.
  • This gel adhesive layer can adhere well to the surface of the polyethylene terephthalate layer, and also adhere well to a carbon coat layer formed from a carbon paste containing a polyester or polyurethane resin as a binder. Can show gender. Therefore, the electrode has conductivity by a known method such as including an electrolyte in the gel adhesive layer, so that the gel adhesive layer has an interface with the carbon coat layer, and further has a polyethylene terephthalate layer. It can be configured as an electrode having an interface
  • the following electrodes can be employed. That is,
  • a polyethylene terephthalate layer constituting a sheet-like surface substrate
  • a pair of carbon coat layers which are arranged on the back surface of the polyethylene terephthalate layer with a space between them and which constitute an electrode element portion respectively connected to a pair of electrode terminals;
  • An electrode having a gel adhesive layer disposed across the back surface of the pair of carbon coat layers and the back surface of the polyethylene terephthalate layer located between the pair of carbon coat layers,
  • the gel adhesive layer includes a gel adhesive composition
  • the gel adhesive composition includes a crosslinked water-soluble polymer, water, a humectant, and an amphiphilic polymer, and the amphiphilic polymer is 0.05 to the total amount of the composition excluding water. 7.0% by weight gel adhesive composition, Electrode.
  • the electrode of the present invention can be suitably used as an electrocardiogram measurement electrode, a low-frequency treatment electrode, a body fat percentage measurement electrode, or the like. Moreover, the electrode of the present invention can also exhibit excellent adhesiveness by including a water-insoluble polymer.
  • FIG. 1 is a view showing a first embodiment of the electrode of the present invention.
  • the example embodiment is
  • FIG. 1 (a) is a view showing the surface of the electrode of the present invention.
  • FIG. 1 (b) is a cross-sectional view taken along the line AA in the electrode of FIG. 1 (a).
  • FIG. 1 (c) is a diagram showing the back surface of the electrode of FIG. 1 (a).
  • the electrode 1 of the present invention includes a pair of electrode terminals 2.
  • the electrode terminal 2 is fitted to the fixture 3 with the surface base material 4 and the carbon coat layer 5 which are polyethylene terephthalate layers interposed therebetween, so that a predetermined electrode 1 is formed. It is installed at the position.
  • the portion appearing on the carbon coat layer 5 that functions as an electrode layer is covered with an insulating tape 7.
  • the gel adhesive layer 6 is such that the interface between the gel adhesive layer and the carbon coat layer and the interface between the genore adhesive layer and the polyethylene terephthalate layer are present on one side of the gel adhesive layer. Is formed.
  • the gel adhesive layer 6 is formed on the electrode 1, and the separator 8 is formed on the surface opposite to the surface substrate 4.
  • the separator 8 is peeled off, and the surface of the exposed gel adhesive layer 6 adheres to the human skin surface.
  • the electrode has a PET region divided into two carbon coat regions as shown in Fig. 1 (c). It has a sandwiched pattern.
  • the gel adhesive composition contained in the gel adhesive layer shows good adhesion to both the polyethylene terephthalate surface and the carbon coat surface
  • the electrode of the present invention has a base when peeled from the skin surface.
  • Electrocardiogram measurement electrode, low-frequency treatment electrode, body fat that does not cause delamination between the material sheet layer and the conductive gel adhesive layer It can be suitably used as a rate measuring electrode.
  • FIG. 2 (a) to FIG. 2 (d) are cross-sectional views of the vicinity of the electrode terminal in the second to fifth embodiments of the electrode of the present invention.
  • FIG. 3 is a side view of the sixth embodiment of the electrode of the present invention and a front view of the gel adhesive layer side.
  • FIG. 2 (a) is a cross-sectional view of the second embodiment of the electrode of the present invention.
  • the electrode of the present embodiment can be suitably used as an electrocardiogram examination electrode or the like.
  • the electrode 10 is formed by applying a conductive ink containing a metal such as Ag or AgZAgCl, carbon or the like on the resin film as the surface substrate 11 to form the conductive layer 12, or Conductive layer 12 was formed by laminating a conductive film kneaded with metal foil (aluminum, stainless steel, Ag, etc.) or carbon on the resin film, which is material 11, and provided with a conductive layer on one side. A single-sided conductive film is formed.
  • the electrode 10 is a simple electrode in which the gel adhesive composition described above is pasted on the conductive layer 12 and the gel adhesive layer 13 is formed on a single-sided conductive film.
  • the separator 14 formed on the gel adhesive layer 13 is peeled off to protect the gel surface, and a single-sided conductive film gel is formed. It is sandwiched and connected to the lead wire.
  • the electrode 10 can be used as an electrode in which the surface of the gel adhesive layer that appears when the separator 14 is peeled off is affixed to the human skin surface or the like.
  • the thickness of the resin film as the surface substrate 11 is preferably about 5-150 / zm.
  • the material of the resin film is not particularly limited, but synthetic paper suitable for printing (polypropylene with an inorganic filler added), PET, OPP film, and the like are preferable.
  • paper, non-woven fabric, foam (polyethylene, A soft foam sheet such as polyethylene butyl acetate or polyurethane) or a film or sheet such as polyurethane may be laminated.
  • the conductive ink a force capable of using a known conductive ink may be used for multi-layer coating by combining a plurality of types.
  • FIG. 2 (b) is a cross-sectional view of a third embodiment of the electrode of the present invention.
  • the electrode of this embodiment can be suitably used as an electrocardiogram electrode for general use or for an operation room. Yes.
  • the electrode 20 is an electrode having a combination of an electrode element having a caulking structure of the snap terminal 21 and the element 24 and a gel as a basic electrode structure.
  • the surface base material 22 has an area larger than that of the gel adhesive layer 25, and an adhesive is coated on the protruding portion to form an adhesive-treated surface 23.
  • the electrode 20 has a structure in which an adhesion-treated surface 23 is provided as an adhesive frame because only the adhesion of the gel contained in the gel adhesion layer 25 is insufficient.
  • the snap terminal 21 is made of a metal such as stainless steel or a resin molded product in which carbon is kneaded.
  • Surface base material 22 includes nonwoven fabric, foam (soft foam sheet such as polyethylene, polyethylene butyl acetate, polyurethane), polyurethane, PET, PV
  • C etc. can be used. These surface base materials may be used alone or in combination. Usually, one surface of these surface base materials subjected to adhesion treatment is used. Since the electrode 20 is formed using the above-described gel adhesive composition, the adhesive adheres to the human skin surface and the like together with the adhesive-treated surface, and thus has excellent adhesiveness.
  • the separator is illustrated! / ⁇ , but when the electrode is used, the separator is peeled off and used in the same manner as in the second embodiment. It will be.
  • FIG. 2 (c) is a cross-sectional view of the fourth embodiment of the electrode of the present invention.
  • the electrode of this embodiment can be suitably used as an electrocardiogram electrode for general use or for infants.
  • the electrode 30 is an electrode having a caulking structure of the snap terminal 31 and the element 33 as in the third embodiment.
  • a gel adhesive layer 34 is formed on the entire surface of the surface substrate 32, and a separator 35 is formed on the surface of the gel adhesive layer 35 opposite to the surface substrate 32.
  • the electrode 30 is basically the same as the structure of the electrode 20 and is applied to the skin with the adhesive force of a gel without an adhesive frame. Since the entire surface is gel, the skin is unlikely to rash.
  • the same surface substrate 32 as that of the electrode structure 2 can be used, but the surface substrate used in this structure does not require an adhesion treatment.
  • FIG. 2 (d) is a cross-sectional view of a fifth embodiment of the electrode of the present invention.
  • This embodiment The electrodes of various examples can be suitably used as electrodes for electrotherapy, TENS, EMS, and iontophoresis.
  • an electrode layer 43 is formed on the entire surface of the surface base material 42 by coating the same conductive ink as in the second embodiment.
  • a metal snap is used for the snap terminal 41, and it is crimped with a metal eyelet 44 to fix the snap.
  • the metal eyelet 44 and the gel are in direct contact with each other, electricity is concentrated on the eyelet portion. Therefore, the insulating tape 45 is provided, the gel adhesive layer 46 is provided on the conductive layer 43 and the eyelet 44, and the eyelet and the gel are directly connected. It is made not to touch.
  • the same surface base material 42 as in the second embodiment can be used.
  • Each snap terminal and eyelet is made of metal, but stainless steel is preferred to prevent corrosion, for example, SUS316L, which has both low corrosion and strength.
  • a resin film with one side treated with adhesive is used for insulating tape.
  • the electrode 40 is formed by forming a separator 47 on the surface of the gel adhesive layer 46 opposite to the surface base material 43, and is peeled off when the electrode is used as in the above embodiment.
  • FIG. 3 is a view showing a sixth embodiment example of the electrode of the present invention.
  • the electrode of this embodiment can be suitably used as an electric knife ground (counter electrode plate) or the like.
  • FIG. 3 (a) is a side view of an electrode 50 according to the sixth embodiment.
  • the electrode 50 has a structure in which a surface base material is further pasted on the surface base material of the one-side electrode film in the structure of the second embodiment in FIG. 2 (a).
  • a conductive film layer 52 including the surface base material is formed on the surface base material 51 which is the uppermost surface base material, and a gel adhesive layer 53 is formed on the conductive film layer 52.
  • An adhesion treatment is performed between the surface substrate 51 and the conductive film layer 52.
  • the conductive film layer 52 is laminated with the surface substrate 51 so that the conductive layer is on the gel adhesive layer 53 side.
  • the electrode 50 is formed with a gel adhesive layer 53 containing the gel adhesive composition described above, and adheres firmly to the skin.
  • the conductive film layer 52 is subjected to conductive treatment only on one surface of the surface base material, and the laminated structure of the surface base material 11 and the conductive layer 12 in the second embodiment in FIG. 2 (a). It has the same structure as The structure of the conductive film layer 52 is a force that conforms to the electrode structure 11. When used as a ground for an electric knife, it is necessary to flow a high-frequency current without delay. It is preferable to laminate a metal stay having high electrical conductivity on the film. Metal stays such as aluminum, stainless steel, copper and nickel can be used. Among these, aluminum foil is particularly preferable because it is flexible and has high electrical conductivity and is resistant to spoilage.
  • a nonwoven fabric, a foamed material (a soft foamed sheet such as polyethylene, polyethylene butyl acetate, or polyurethane), polyurethane, or the like can be used as the surface base material 51 of this structure.
  • the electrode 50 shown in FIG. 3 (a) can adopt two forms, a first form shown in FIG. 3 (b) and a second form shown in FIG. 3 (c). .
  • the conductive film layer 52 and the conductive film layer 52 ′, and the gel adhesive layer 53 and the gel adhesive layer 53 are insulated via the insulating groove 54.
  • the electric knife earth electrode is used together with the electric knife device and the knife tip electrode, and a part of the electrode knife ground electrode is peeled off to reduce the contact area.
  • the resistance values of two insulated electrode parts are monitored, and if the resistance value changes beyond the set value due to peeling, etc., The system automatically cuts the output of the device to prevent burns. Therefore, if this embodiment is used, the contact state monitoring circuit can be used.
  • a gel halide composition of Example 1 and Example 2 having a thickness of 0.5 mm was obtained by irradiating this with an ultraviolet ray having an energy amount of 3000 mjZcm 2 using a metal halide lamp. Details of the amount are shown in Table 1.
  • compounding solution 4 20 parts by weight of 20% aqueous citrate solution, 1 part by weight of 20% aqueous sodium citrate solution, polyoxyethylene alkyl ether sulfate as a surfactant (trade name ⁇ Aqualon KH-10 '', No. 1 part by weight of Ichi Kogyo Seiyaku Co., Ltd.) was added, and the mixture was stirred for 20 minutes to dissolve uniformly (Formulation 6).
  • the resulting compounded liquid 6 is dropped onto a silicone-coated PET film, and the same silicone-coated PET film is placed on top of it so that the liquid is evenly spread to a thickness of 0.5 mm.
  • a gel halide composition having a thickness of 0.5 mm was obtained by irradiating with an ultraviolet ray having an energy amount of 3000 mjZcm 2 using a metal halide lamp. Details of the amount are shown in Table 3.
  • Comparative Example 1 1-2 Same as Example 1 except that C3 parts of acrylic ester copolymer Emulsion (trade name “B-Bran ADH-893T”, manufactured by Nissin Chemical Industry Co., Ltd.) was added as a water-insoluble polymer. As a result, a mixture 4 was obtained.
  • the order and method of blending during production were the force according to the example. When the stirring was stopped, the separation of the emulsion progressed, and it was possible to obtain a uniform gel. Details of the amount are shown in Table 4.
  • water-soluble polymer PVA (trade name “JMR—10 HH” (Kenji degree 98.5%), manufactured by Nippon Vineyards' Poval Co., Ltd.) or polyacrylic Except that each 20% aqueous solution of acid (trade name “AC-16H”, manufactured by Nippon Pure Chemical Co., Ltd.) was used, an attempt was made to obtain a mixed solution 4 in the same manner as in Example 1-7. It aggregated inside and gelled into a Bavarian form, and the mixture 4 was not obtained. Details of the amount are shown in Table 4.
  • B-Blanc 1245L trade name “B-Blanc 1245L”, manufactured by Nissin Chemical Industry Co., Ltd.
  • a gel adhesive composition having a thickness of 0.5 mm was obtained by the same method as in Example 3 using the mixed solution 4 within 1 hour after the stirring was stopped. Table 4 shows the details of the amount.
  • the PET film remaining on the gel surface of the obtained test piece was peeled off, applied to a PET film with a thickness of 38 ⁇ m, allowed to stand for 30 minutes, and then pulled using a tensile tester. A mold peel test was conducted (tensile speed 300mm). The results are shown in Table 5 and Table 6.
  • As the PET film a PET film having a contact angle with distilled water of 70-80 degrees was used.
  • the number of test pieces of 40 mm x 20 mm was used in the same manner as the preparation of the test pieces used in the adhesive strength measurement.
  • a sample was prepared and affixed to 6 subjects for evaluation by bodily sensation.
  • a test piece was affixed to the outside of the arm, and the adhesion to the skin when peeled immediately after the test was evaluated on a five-point scale based on the following criteria. In general, the feeling shown on the left can be obtained at the measured values shown in parentheses (90 degree peeling load).
  • the skin adhesive strength was determined by using the average score obtained by scoring each sample by 6 people. The results are shown in Table 5 and Table 6.
  • Electrode was added to the gel adhesive compositions obtained in Examples and Comparative Examples to which an electrolyte was added.
  • the electrical performance at the time of creation was measured. Apply the obtained gel adhesive composition to each electrode element coated with AgZAgCl ink by screen printing on one side of 75 mPET film, the area of the gel affixed part is 4 cm 2 , the area of the part where the gel is not affixed The electrode was obtained by cutting out so as to be 2 cm 2 .
  • Example 1 1-20 and PET film on one side of the adhesive obtained in Comparative Examples 1, 2 and 6 were peeled off, and instead synthetic paper coated with inorganic feeler on one side was pasted, length 120 mm, width A test piece was obtained by cutting into 20 mm.
  • the PET film remaining on the gel surface of the obtained test piece was peeled off and applied to a commercially available white PET film (trade name “Melenex 3 39”, manufactured by Teijin DuPont Films Ltd.) and stored at room temperature for 48 hours. Thereafter, a T-type peel test was conducted in the same manner as the adhesive force (tensile speed: 300 mmZ). The results are shown in Tables 5 and 6.
  • the surface of a commercially available white PET film (trade name “Melenex 339”, manufactured by Teijin DuPont Films Ltd.) was coated with carbon paste by screen printing to obtain a carbon coating film.
  • the carbon coating film was used in place of the white PET film (trade name “Merinex 339”, manufactured by Teijin DuPont Films Ltd.) used for PET adhesion, except that the gel adhesive composition was applied to the carbon surface.
  • Carbon surface adhesion was measured in the same manner as PET adhesion. The results are shown in Table 5 and Table 6. The force In this evaluation, carbon paste containing a polyester-based binder (trade name "Electrodag 423SS", Nippon Atchison) Used).
  • Example 1-20 showed a good value of 248-352 (gZ20mm) in the measurement of adhesive force. Moreover, evaluation more than the practical use level was also obtained in the bodily sensation evaluation.
  • Comparative Example 1 has a low absolute adhesive strength, and thus a low evaluation of the sensation! Comparative Example 2 showed almost the same measurement value as that of Example 2 in the measurement of adhesive strength, but there were many subjects who felt that the adhesion was not relied upon in the evaluation of the skin adhesion. Comparative Example 2 has a lower compressive strength than Example 2 at 58 kPa. This indicates that the gel is soft and difficult to handle, and that the workability is poor. Also in Comparative Example 6, the obtained gel pressure-sensitive adhesive composition had a low experience evaluation.
  • the gel adhesive composition of the present invention is a surgical tape attached to a living body, a tube such as a catheter or an infusion, etc., a tape for fixing an electrocardiogram electrode or other sensors, a poultice, a wound covering, an artificial anus, etc. Used for fixing tapes, electrocardiogram electrodes and other sensors, electrotherapeutic device conductors, conductive adhesives for attaching electrodes to living bodies at the same time and electrically bonding, adhesives for fixing magnetic therapy devices It is preferably used as a pressure-sensitive adhesive material used by being attached to a living body, such as a material and a carrier / adhesive material for a transdermal absorbent. In addition, it can be used as industrial adhesives such as building materials and electronic materials.
  • the electrode of the present invention can employ various types of electrode structures, such as an electrocardiogram examination electrode, an electrocardiogram electrode for general use, an infant, or an operation room, for electrotherapy. , TENS, EMS, iontophoresis electrode, electric knife earth electrode or body fat percentage measurement electrode.
  • the term “present invention” or “invention” may be used as two or more citations in this disclosure.
  • the term invention or The term invention must not be misinterpreted as identifying criticality, but it should not be misinterpreted as applied to all aspects and all aspects (i.e. And should not be construed as inappropriate to limit the scope of the application or claims.
  • the term “aspect” can be used to describe any aspect, feature, process or step, combination thereof, or part thereof. In some examples, the various aspects can include overlapping features.

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Abstract

 本発明のゲル粘着組成物は、架橋された水溶性高分子、水、保湿剤、両親媒性高分子、粘着性を有する水不溶性高分子及び電解質塩を含むゲル粘着組成物であって、   前記組成物には、前記組成物から水を除く当該組成物全量に対して、   3~20重量%の水不溶性高分子、   0.05~7.0重量%の前記両親媒性高分子 が含まれている。

Description

明 細 書
ゲル粘着組成物
技術分野
[0001] 本発明は、ゲル粘着組成物及びその製造方法、並びに該ゲル粘着組成物を用い た電極に関する。特に、生体に貼付して用いる粘着剤として好適に使用されるゲル 粘着組成物である。
背景技術
[0002] 以下の記載は、発明者の関連技術に関する知識及び該技術内に存する問題点に 関して記載して 、るものであって、先行技術の知識の認容と解釈されるべきではな ヽ 従来力 使用されている天然ゴムラテックスやアクリル酸エステル系の榭脂をはじめ とした粘着剤は、いわゆる油性の粘着剤で、水をはじく性質が強いため、生体に長時 間貼付した際、特に発汗による水分を吸収することもなぐまた、透過することもなく皮 膚表面と粘着テープの間に蓄積し、蒸れ、カブレの原因となる。また、発汗が多い場 合は粘着力が低下することもある。また、被着物の表面が湿っている場合、そのまま 貼付すると粘着面に水分が付着し、完全に粘着力が失われる。従って、完全に拭き 取るか、乾燥するまで貼付することが不可能である。
[0003] また、心電図の測定や低周波、中周波などの電気刺激を用いて治療を行う際に用 いる生体用電極の導電性粘着剤として油性の粘着剤を使用するのは、導電性付与 が困難な事から実質不可能であるため、ハイド口ゲルの粘着剤が用いられている。
[0004] しかし、従来のハイド口ゲルには以下の問題点が存在する。例えば紙や綿等の親 水性が高い材料に対しては、強力な粘着力を発揮するが、油性のもの、例えばォレ フィン系のフィルム等に対しては粘着というよりはむしろ離型性を発現する。人皮膚表 面においては、通常、皮脂が存在するため、親水性というよりは油性の性質を有して いるため、親水性が高いハイド口ゲルの粘着力を高めるのには限界がある。特に、貼 付直後の初期のタック力が弱いため、生体に貼付した直後に貼付位置がずれたり外 れたりするため、一定時間経過するまで他の粘着剤で固定する等の処置が必要であ り、医療現場などでは使いにく!、材料であった。
[0005] また、生体用の電極については、一対の電極が一定の間隔で配置されて用いられ る場合も多い。例えば、体脂肪率測定用電極に用いる電極は、常に一定間隔に貼付 できる体脂肪率測定用電極が知られている。具体的には、非導電性の基材シートの 表面に導電性物質を用いて形成された一対の電極素子部と、この一対の電極素子 部と一体に形成された電極端子部と、前記一対の電極素子部上にそれぞれ設けら れた導電性粘着ゲル層とを備え、前記一対の電極素子部が前記基材シート上に一 定間隔で形成された構成を有して ヽる (特許文献 1)。
[0006] 前記体脂肪率測定用電極は、人体に微弱な電流を流し、電気抵抗を測定すること により体脂肪率を測定する体脂肪率測定器において、被測定者の皮膚面に密着さ せて使用される。そのため、前記体脂肪率測定用電極は、 10— 100mm程度に間隔 が設定された一対の電極素子部のそれぞれを導電性粘着層が被覆して、電極素子 部と皮膚との密着性を高める構成を備えている。また、人体皮膚面への貼付時に電 極素子部間の間隔を一定に保っために、ポリエチレンテレフタレート(PET)などの伸 縮性がなく且つ比較的腰強度の高いフィルムが基材シートに好適に用いられる。
[0007] また、体脂肪率測定用電極以外の用途にお!、ても、ハイド口ゲルの粘着性の更な る向上は求められている。例えば、初期タックを強くする方法としては、ゲルを柔らか くすることがあげられるが、十分な初期タックが得られるほど柔らかくすると、裁断等の ゲルの加工性が悪くなり、加工済みの製品からゲルがはみ出し、包装袋などに付着 したり、使用時には衣類に付着し、また、ゲルが千切れたり、更には、ゲル製造後に 保管する際にスリット面力もゲルがはみ出し、周囲に付着したり、また、ゴミなどが付 着したりと、問題が多い。
[0008] ゲルを柔らかくする以外で粘着性を上げる方法として、粘着付与剤として非架橋性 ポリビニルピロリドンを使用することがある(特許文献 2、 3)。詳細には、非揮発性アル コール類および多価アルコール類から選ばれる低分子可塑剤、該低分子可塑剤に 溶解する水溶性架橋性ポリマー、非架橋性ポリビュルピロリドン力 なる粘着付与剤 、および、当該粘着材料に導電性を付与するのに十分量の電解質ドーパントからな ることを特徴とする導電性接着材料に関する発明である。 [0009] しかし、ポリビニルピロリドンは水溶性かつ親水性のポリマーであり、皮脂等との親 和性が十分でないため、貼付した直後から強力な粘着力を発現させるのは困難であ る。
[0010] 初期タックを付与するためには、親水性高分子のマトリックスに多価アルコールと水 を含むハイド口ゲルに、前記の親水性ポリマーにかえて、疎水性のポリマーを添加す る方法が開示されている。この疎水性ポリマーは、即ち、粘着剤であり、皮脂等に対 しても良好な親和性を有し、高粘着化が可能である。例えば、ポリアクリル酸、ポリア クリルアミド等の合成樹脂を骨格としたマトリックスにグリセリン、水、酢酸ビュル マレ イン酸ジォクチル共重合体、サリチル酸メチルを含む粘着性ハイド口ゲルの実施例が 特許文献に存在する(特許文献 4)。前記組成のうち、酢酸ビ-ルーマレイン酸ジォク チル共重合体は疎水性ポリマーであり、粘着剤である。この疎水性ポリマーは粘着力 を強化すると記載されている。例えば、エアプロダクツ'アンド'ケミカルズ, Inc. (Air Products and Chemicals, Inc. )から商標名「フレックスボンド(Flexbond) 150 」で販売されて 、るものが記載されて 、る。
[0011] 更に、水と電解質と湿潤剤を含む親水性層と、実質疎水性ポリマーである粘弾性ポ リマー層が分散安定化された生体電極用の導電性粘着剤が開示された特許文献が 存在する(特許文献 5)。詳細には、 30— 60重量%の水と、 5— 35重量%のラテック スェマルジヨン(内ポリマー固形分 50%)と、 10— 30重量%の湿潤剤(グリセリン等) と、 1一 10重量%の電解質と、 0. 2— 10重量%の水性ポリマー力もなり、更に、粘着 性を向上させるために粘着付与剤を添加し、フィルム加工性改良剤を添加することが 記載されている。また、ラテックスェマルジヨンの例として、前出の特許文献 4と同様の エアプロダクツ.アンド.ケミカルズ, Inc. (Air Products and Chemicals, Inc. ) の「フレックスボンド(Flexbond) 150」等が記載されて!、る。
[0012] 上記何れのハイド口ゲルも、親水性マトリックスに乳化分散された疎水性ポリマーェ マルジヨンを添カ卩したものである力 親水性マトリックスの形成方法は、あら力じめ重 合された合成高分子か、天然高分子とその他の配合成分を混合し、例えば金属や 放射線によって架橋することが記載されて 、る。
[0013] ポリシロキサンのネットワーク(1)とアクリルのネットワーク(2)との 2つの IPN (インタ ーぺネトレーティング.ポリマー ·ネットワーク)を形成する高分子材料の組成物に関し て記載されて ヽる特許文献も存在する(特許文献 6)。前記 IPNを生成する際には(1 )と(2)の双方を形成するために必要なモノマー並びに重合開始剤等の混合物を作 成し、金型に注入し、反応させる。この時、(1)のネットワークが先に生成し、次いで 加熱することにより(2)のネットワークが生成する。更に、ァニールすることにより得ら れた製品の表面特性に関し、水に対する濡れ性が極めて低くなると記載されている。
[0014] なぜならば、前記製品の表面は、厚さ 5nmのネットワーク(1)のポリマー層で構成さ れているためであり、仮に、この表面層が磨耗して取れた場合でも、一定期間経過後 、または、加熱することにより短時間で初期の表面状態に回復すると記載されている
[0015] Murayamaらは、ポリマー同士の混合物ゃグラフト重合物以外に、 IPNにおいても 、表面と内部の濃度勾配が生じると報告している(非特許文献 1)。従って、特許文献 6に記載されている特徴も同様の物理ィ匕学現象を証明するものである。
[0016] 更に、前記の、親水性ポリマーと疎水性ポリマーの混合物においても、表面自由ェ ネルギーがより低いであろう疎水性ポリマー層がブリードすることにより、皮脂との親 和性がより強くなることが容易に推測される。更に、特許文献 6等に記載されている IP Nではなぐ親水性ポリマーと疎水性ポリマーの混合であったり、更には、親水性ポリ マーが架橋され、疎水性ポリマーは乳化分散した状態であるならば、より短期間で表 面と内部の濃度勾配が生じると考えられる。
[0017] 従って、ハイド口ゲルが皮脂との親和性が低ぐ皮膚に対する、特に、初期タック力 が低いという欠点は、親水性の高分子マトリックスに疎水性の粘着剤、ラテックスを含 有させることにより、更には、ハイド口ゲル内で乳化分散させることによりハイド口ゲル 本来の低刺激性や導電性という特性を損なう事なぐ改善することが可能である。
[0018] また、親水性の高分子マトリックスに疎水性ポリマーを含むノ、イド口ゲルとして、水性 可塑化三次元高分子マトリックスと疎水性ポリマーとを含み、前記水性可塑化三次元 高分子マトリックスが水を除 、て 50重量%までの範囲で可塑剤を含み、前記マトリツ タスが水の存在下で高分子化反応が行われ、前記マトリックス表面における前記ポリ マー濃度が前記マトリックス中の前記ポリマー濃度よりも高いことを特徴とする生体接 着剤組成物が開示されている(特許文献 7)。ゲルの内部に比べて表面の方が、疎水 性ポリマー濃度が高いことにより、生体接着剤組成物の粘着力が高くなるとされてい る。
[0019] 特許文献 1 :特開平 9 313456号公報
特許文献 2:特開平 3- 26777号公報
特許文献 3:米国特許 4860754号公報
特許文献 4:特開昭 57— 115253号公報
特許文献 5:米国特許 4588762号公報
[0020] 特許文献 6 :特許第 2641146号号公報
非特許文献 1 :ムラャマ等(Murayama, S. et al)、 「ポリスチレンとポリ(2—ヒドロキシェ チルメタタリ酸エステル)とで構成された疎水性及び親水性相互貫入ポリマーネットヮ ーク(IPNs) : 2.光重合により合成された IPNsにおける勾配組成物」(Hydrophobic andhyarophinc interpenetrating polymer networks (IPNsノ composed or
polystyreneand poly(2-hydroxyethyl methacrylate): 2. radient composition in the IPNs synthesized byphotopolymerizationつ、ポリマー (Polymer) 34(18)卷、 1993年 特許文献 7:米国特許 6592898号公報
[0021] 前記のように、ゲル粘着組成物は、電極としての用途についても、電極以外の用途 についても、粘着性の向上が求められている。
[0022] 上述の体脂肪率測定用電極においては、電極素子部上に導電性粘着ゲル層が形 成されて!/、るので、人体への粘着面積が前記体脂肪率測定用電極全体の面積に比 ベて狭い。そのため、前記体脂肪率測定用電極への粘着性を更に向上させるため に、電極素子部以外の部分、即ちポリエチレンテレフタレート上にも粘着ゲル層が形 成されることが考えられる。
[0023] しかし、導電性ゲル粘着層は、親水性榭脂マトリックスの中に、水と、必要に応じて 保湿剤、電解質などを安定に保持させたハイド口ゲルを主として含むために、カーボ ンを含むポリエステル系又はポリウレタン系榭脂を主成分とするペーストにより得られ た電極素子部には良好な付着性を有する力 基材シートであるポリエチレンテレフタ レートとの付着性が低ぐ皮膚面カゝら剥がした際に、基材シート層と導電性のゲル粘 着層との層間剥離が生じる。
[0024] つまり、ポリエチレンテレフタレート面及び皮膚面の両方に対して良好な粘着性を 有するゲル粘着組成物を得ることは難し ヽ。
[0025] また、体脂肪率測定用電極に限られない場合であっても、親水性の高分子マトリツ タス中に疎水性の高分子成分を含ませることにより、粘着性の向上が図られて 、るの は上述の通りである。しかし、親水性の高分子マトリックスに疎水性の粘着剤、ラテツ タスを含有させることにより、皮脂との親和性が高ぐ皮膚に対する、特に、初期タック 力が強いハイド口ゲルの粘着剤を得る基本概念は存在するが、親水性が高いハイド 口ゲルに疎水性の粘着剤を均一に分散、安定化させる事は困難である。
[0026] 疎水性の粘着剤を含有するハイド口ゲルを生成する方法としては、既に挙げた通り 、大きく 2つの方法が存在する。まず、あらかじめ重合された合成高分子や、天然高 分子を含有する高粘度の溶液やペーストに粘着剤を添加し、分散させた配合液をシ ート状に塗工、成型してから放射線照射等により架橋、ゲル生成する場合 (Aの方法 )と、重合前の配合液に、疎水性の粘着剤を乳化分散させ、これに光照射などを行な V、、重合架橋させてゲルを生成する場合 (Bの方法)である。
[0027] 何れの方法においても、ゲルの原料となる配合液は親水性の成分を主としており、 水を含んでいる。従って、配合液に添加する疎水性の粘着剤は、あら力じめ水中で 乳化分散したェマルジヨンの形態で添加するのが好ましい。 Aの方法では、配合液 は高粘度であり、添加したェマルジヨンは経時で分離しにく 、と 、う利点が挙げられ るが、高粘度の配合液に乳化分散したェマルジヨンを均一に拡散させることは困難で あり、ある程度の粒塊が生じることが避けられない。これら粒塊を破壊するために高せ ん断をかけるような攪拌方法をとれば、ェマルジヨン粒子を破壊するばかりか、マトリツ タス骨格となるべき高分子の分子鎖を破壊し、架橋後のゲル物性を悪化させる危険 性がある。従って、後者を重視するならばある程度の粒塊の存在を容認し、不均一な ゲルを生成させるしか方法は無い。 Bの方法の場合、配合液の粘度が低いため、攪 拌、分散は容易で、 Aの方法において問題となる粒塊が発生する危険性は殆ど無い 、反面、攪拌を停止すると添加したェマルジヨンが容易に分離し、短期間で配合液の 均一性が損なわれる。尚、 Aについても永久に分離しないというわけではなぐあくま でも Bの方法に比べて分離するまで時間を要するというだけである。
[0028] 配合液が分離した状態でゲル生成させた場合、生成したゲルの部位によりエマル ジョンの含有量が異なったり、ェマルジヨンのバラツキとともに、その他の組成も部位 により不均一となるため、品質安定性が極めて低いゲル体になる。また、時間の経過 とともに配合液の分離状態も変化するため、更にバラツキが大きくなる。
[0029] 配合液が分離した場合、再度攪拌すれば分散化する場合もあるが、多くは、ェマル ジョンの粒子同士が合着し、粒径が変わったり、場合によっては凝集する等、不可逆 的である場合が多い。従って、配合液を作成した直後にゲル化を実施するか、作成 後からゲルィ匕を実施するまでの間、常に攪拌を継続するか、何れかの対処が必要で ある。
[0030] しかし、前記のような対処を行う上でも、必要最低限の分散安定化が必要であるし、 継続的に攪拌を行なう場合でも、容器の大きさ、形状や攪拌方法、速度等にかなりの 工夫を要し、物理的にもコスト面においても好ましい方法とは言えない。更に、攪拌を 行ないながらのゲル生成を行なうと、気泡が多量に混入したり、使用するモノマーの 種類によっては溶存酸素量の変動などに起因する反応性の変化、物性変動の原因 とちなる。
[0031] Bの方法に関して、分離の速度を低下させるために親水性の高分子を添加したり、 保湿剤として用いる水性可塑剤の添加を増やす事により粘度調整する方法も考えら れるが、これら粘度調整剤を添加する際に注意が必要な事はェマルジヨンの分散を 阻害し、凝集物が発生する事である。更に、導電性付与のため、塩を添加すると、更 に塩析等の現象が併発し、完全に分離凝集する危険性がある。丁度、 Aの方法で粒 塊が生じる過程が流動性の高い配合液内では加速的に進行する事を表している。
[0032] また、前記保湿剤は、配合液の粘度調整の目的以外に、ゲルの保湿性を維持する という重要な役割がある。従って、保湿剤をある程度配合しなければ最終的に得られ るゲル体は保湿性が低ぐすぐに乾燥し、粘着物性が低下すると同時に、導電性を 必要とする用途においてはインピーダンスの悪ィ匕が生じる。
[0033] つまり、上述の文献に記載された疎水性榭脂を親水性高分子マトリックス中に含む ゲル粘着組成物は、製造段階にお 1、て配合液中で疎水性榭脂が分離し易 、ために 、常に撹拌を行わなければ粘着性の良好なゲル粘着組成物を得ることはできず、連 続的なゲル粘着組成物の生産も難 Uヽ。
ここに記載する他の刊行物に開示している種々の特徴、態様、方法、装置の利点、 不利点は、本願をなんら限定するものではない。実際、本願のある特徴は、ここに開 示しているいくつかの、或いは全ての特徴、態様、方法、装置を保持したままで、ある 不利点を克服することができる場合がある。
本発明の好ましい態様は、関連技術における上記の、及びその他の問題点を考慮し て開発された。本発明の好ましい態様は、既存の方法及び/または装置を大幅に改 善することができるものである。
[0034] 本発明の目的は、粘着性に優れたゲル粘着組成物を提供することである。特に、 本発明の目的は、ポリエチレンテレフタレート表面である基材シート表面と電極素子 部であるカーボンコート面との両方に対して、良好な付着性を有するゲル粘着組成 物を提供することである。また、本発明の目的は、優れた人体皮膚面への密着性をも 有するゲル粘着組成物とその製造方法を提供することである。さらに、本発明の目的 は、これらのゲル粘着組成物を導電性ゲル粘着層として含む電極を提供することでも ある。
発明の開示
[0035] 前記課題を解決するために、本発明は、
架橋された水溶性高分子、水、保湿剤及び両親媒性高分子を含み、
上記両親媒性高分子が、水を除く当該組成物全量に対して 0. 05-7. 0重量%含 まれて 、るゲル粘着組成物を提供する。
本発明の態様として、粘着性を有する水不溶性高分子が、水を除く当該組成物全 量に対して 3重量%以上更に含まれて 、る、ゲル粘着組成物が好ま ヽ。
また本発明の態様として、前記架橋された水溶性高分子が、当該組成物のマトリツ タスを構成するゲル粘着組成物が好まし ヽ。
[0036] 本発明のゲル粘着組成物は、好ましくは次の工程を含む製造方法により得られる。
(a) 非架橋性モノマー、架橋性モノマー、保湿剤、水、水不溶性高分子及び 両親媒性高分子を含む配合液を混合する工程 (b) その混合された配合液を加熱又は光照射することにより重合させる工程 [0037] 本発明のゲル粘着組成物は、当該組成物中に両親媒性高分子を含むことから、力 一ボンコート面に対してもポリエチレンテレフタレート面に対しても付着性が良好であ るために、電極表面からゲル粘着組成物が剥離することがなぐさらには繰り返し使 用した場合でも人体皮膚面への密着性に優れる。また、本発明のゲル粘着組成物が 、ゲル粘着組成物中に水不溶性高分子を更に含む場合には、水不溶性高分子の粒 塊等がなぐ各成分が組成物中で均一に分散された粘着性に優れたゲル粘着組成 物を得ることができる。
なお、前記組成物に、水を除く当該組成物全量に対して 50%以上の保湿剤を含 有する場合には、得られたゲルは乾燥しにくぐ安定性に優れる。
[0038] また、本発明の製造方法によると、粘着性を有するとともに水に不溶性の高分子を 乳化分散させた前記配合液を作成してから一定期間、前記のような分離、凝集対策 を実施せずともェマルジヨンが安定であるため、製品の部位やロット間で物性のバラ ツキが極めて少なぐ安定した品質のゲル粘着組成物を得ることが可能となる。また、 前記配合液は、既述の通り、保存安定性に優れるため、当該配合液として保管する ことができ、又は輸送することができるなど、取り扱いがきわめて容易である。
また、本発明のゲル粘着組成物は、疎水性の粘着剤としての役割を持つところの水 に不溶性の高分子を安定的に含有する場合には、皮脂との親和性が高ぐ皮膚に対 する、特に、初期タック力が強ぐしカゝも、架橋された水溶性高分子を含むことから、 ハイド口ゲル骨格を有する。従って、このゲル粘着組成物によれば、皮膚への刺激性 が低 、高性能な粘着剤が得られる。
種々の態様の上記及び/または他の側面、特徴、及び/または利点は、添付の図面 とあわせ、以下の記載を考慮してさらに評価されるものである。種々の態様は、異なる 側面、特徴、及び/または利点を適宜含め、及び/または含めないことができる。また 、種々の態様は、他の態様の 1または 2以上の側面または特徴を適宜結合することが できる。個々の態様の側面、特徴、及び/または利点の記載は、他の態様またはタレ ームを限定するものと解釈されるべきではな 、。 図面の簡単な説明
[0039] 本発明の好ましい態様は、以下の添付図面において、限定ではなく一例として示さ れている。
[0040] [図 1]図 1は、本発明に係るゲル粘着組成物を用いた電極の第一の実施態様例を示 した図である。図 1 (a)は同平面図、図 1 (b)は図 1 (a)における A— A線断面図、図 1 ( c)は図 1 (a)における PET領域とカーボンコート領域の各領域の関係を示すパター ン図である。
[図 2]図 2 (a)—図 2 (d)は、それぞれ本発明の電極の第二乃至第五の実施態様例に つ!、て示す電極端子付近の断面図である。
[図 3]図 3は、本発明に係るゲル粘着組成物を用いた電極の第六の実施態様例を示 した図であり、図 3 (a)は同側面図、図 3 (b)はゲル粘着層側の正面図である。図 3 (c )は、ゲル粘着層側において、図 3 (b)とは異なる他の態様を示す電極の正面図であ る。
符号の説明
1 電極
2 電極端子
3 固定具
4 ポリエチレンテレフタレ
5 カーボンコート層
6 ゲル粘着層
7 絶縁テープ
8 セパレーター
10 電極
11 表 H¾材
12 眉
13 ゲル粘着層
14 セパレーター
20 電極 21 スナップ端子
22 表面基材
23 粘着処理面
24 エレメント
25 ゲル粘着層
30 電極
31 スナップ端子
32 表 H¾材
33 エレメント
34 ゲル粘着層
35 セパレーター
40 電極
41 スナップ端子
42 表 n¾材
43 眉
44 アイレット
45 絶縁テープ
46 ゲル粘着層
47 セパレーター
50 電極
51 表 n¾材
52、 52'導電性フィルム層
53、 53'ゲル粘着層 発明を実施するための最良の形態
以下の段落では、いくつかの好ましい態様が限定ではなく一例として示されている。 これらの例示した態様に基づき、当業者にて種々の他の変更が行える旨、この記載 に基づ!/、て理解されるべきである。 [0043] 本発明は、架橋された水溶性高分子、水、保湿剤及び両親媒性高分子を含み、 上記両親媒性高分子が、水を除く当該組成物全量に対して 0. 05-7. 0重量%含 まれて 、るゲル粘着組成物である。
また、本発明の好ましい製造方法は、次の工程を含むゲル粘着組成物の製造方法
(a) 非架橋性モノマー、架橋性モノマー、保湿剤、水、水不溶性高分子及び 両親媒性高分子を含む配合液を混合する工程
(b) その混合された配合液を加熱又は光照射することにより重合させる工程 [0044] (架橋された水溶性高分子)
本発明で使用される架橋された水溶性高分子は、架橋部を含む水溶性高分子で あれば特に限定されるものではない。水溶性高分子としては、非架橋性モノマーと架 橋性モノマーとの共重合体により得ることができる。例えば、水溶性の (メタ)アクリル 系モノマーと 2以上のァルケ-ル基を有する架橋性モノマーとの共重合体を用いるこ とがでさる。
(メタ)アクリル系モノマーとしては、(メタ)アクリルアミド、 N—アルキル変成 (メタ)ァク リルアミド、 N, N—ジアルキル変成 (メタ)アクリルアミド、(メタ)アクリル酸、アルキル (メ タ)アタリレート等の(メタ)アクリル系モノマーを例示できる。また、 N-ビュルアミド等 の水溶性のモノマーを例示することができる。
2以上のアルケニル基を有する架橋性モノマーとしては、多官能アタリレート、多官 能アクリルアミド等の架橋性モノマーを例示することができる。
本発明におけるゲル粘着組成物は、この架橋された水溶性高分子によって、水溶 性高分子のマトリックスを構成することができる。すなわち、架橋された水溶性高分子 、水、保湿剤及び両親媒性高分子が含まれるゲル粘着組成物であって、前記の水、 保湿剤及び両親媒性高分子がこの水溶性高分子のマトリックス内に含まれるゲル粘 着組成物を得ることができる。
[0045] 水溶性高分子を構成する非架橋性モノマーの具体例を更に詳述すると、(メタ)ァク リルアミド、 N -メチル (メタ)アクリルアミド、 N -ェチル (メタ)アクリルアミド、 N -プロピ ル (メタ)アクリルアミド、 N, N—ジメチル (メタ)アクリルアミド、 N, N -ジェチル (メタ)ァ クリルアミド、アタリロイルモルホリン等の非電解質系アクリルアミド誘導体、ターシャル ブチルアクリルアミドスルホン酸 (TBAS)及び(又は)その塩、 N, N—ジメチルアミノエ チルアクリルアミド(DMAEAA)塩酸塩、 N, N—ジメチルァミノプロピルアクリルアミド (DMAPAA)塩酸塩等の電解質系アクリルアミド誘導体、(メタ)アクリル酸、マレイン 酸、ィタコン酸、スルホプロピルメタタリレート(SPM)及び(又は)その塩、メタタリロイ ルォキシェチルトリメチルアンモ -ゥムクロライド (QDM)等の電解質系アクリル誘導 体、ヒドロキシェチル (メタ)アタリレート、ポリエチレングリコール (メタ)アタリレート等の 非電解質系アクリル誘導体が挙げられる。
[0046] 架橋性モノマーの具体例としては、 N, N,ーメチレンビス (メタ)アクリルアミド、ェチ レングリコールジ (メタ)アタリレート、ポリエチレングリコールジ (メタ)アタリレート、ダリ セリントリ(メタ)アタリレート等が挙げられる。
[0047] 本発明のゲル粘着組成物中における架橋された水溶性高分子の含有量は、非架 橋性モノマーと架橋性モノマーを含む前記配合液を作成する際、当該非架橋性モノ マーと当該架橋性モノマーが均一に溶解していれば、特に限定されるものではない 前記架橋された水溶性高分子は、好ましくは、得られるゲル体のゲル強度を維持し 、保型性、加工性を高めるために、水を除くゲル粘着組成物全量に対して 15重量% 以上であり、 18重量%以上であることが更に好ましい。
また、架橋された水溶性高分子をゲル粘着組成物のマトリックスとして形成するため には、非架橋性モノマーを用いる力 当該非架橋性モノマーは、主として水溶性であ り、水への溶解度が十分高ぐ特に、常温で液体のモノマーの場合は任意の割合で 水と溶解するモノマーが好ましい。反面、当該ゲル粘着組成物には、水とモノマー以 外にも保湿剤や、必要に応じて、電解質塩、重合開始剤等の添加剤も溶解させる必 要がある場合があり、この場合は、このゲル粘着組成物中における架橋された水溶 性高分子の濃度は、水を除くゲル粘着組成物全量に対して 35重量%以下に設定す ることが好ましぐ 30重量%以下に設定することが更に好ましい。
[0048] 前記架橋性モノマーのゲル粘着組成物全量に対する含有量は、前記非架橋性モ ノマーあるいは当該架橋性モノマーの分子量やィ匕学的、物理的特性に応じて適宜 設定するべきである力 得られるゲル体の保型性を高めるためには 0. 01重量%以 上に設定することが好ましぐ 0. 05重量%以上に設定することが更に好ましい。逆に 、保型性を損なわない程度に柔軟性を有している方が、粘着剤として使用する際の 初期タックが得やすい事から、 1. 0重量%以下に設定することが好ましぐ 0. 6重量 %以下に設定することが更に好ましい。
[0049] 前記の様に、前記非架橋性モノマーはマトリックスの大部分を占めるため、水溶性 が高 、方が好ま 、。例えば溶解度にぉ 、ては少なくとも 20以上であることが好まし く、更に好ましくは 50以上であり、最も好ましくは 65以上である。
[0050] 前記架橋性モノマーは、マトリックスの一部を構成するため、必ずしも水溶性のもの を使用しなくてもマトリックス全体の親水性が損なわれることはない。水溶性が低い架 橋性モノマーを前記配合液に溶解させる方法としては、例えば架橋性モノマーが液 体の場合は非架橋性モノマーに溶解させる方法があり、非架橋性モノマー以外に多 価アルコールに溶解して添加する方法もある。
[0051] 本発明のゲル粘着組成物は、保湿性、可塑性を向上させるために保湿剤を含有す ることが好ましい。保湿剤としては、多価アルコールをゲル粘着組成物中に含有させ ることが好ましい。多価アルコールとしては、エチレングリコール、プロピレングリコー ル、ブタンジオールなどのジオールの他、グリセリン、ペンタエリスリトール、ソルビトー ル等の多価アルコール類、ポリエチレングリコール、ポリプロピレングリコール、ポリグ リセリン等の多価アルコール縮合体、ポリオキシエチレングリセリン等の多価アルコー ル変成体等が使用可能である。なお、保湿剤としては、常温 (好ましくは氷点下 10°C 以上で)で液状、詳細には、ゲル体を実際に使用する温度領域 (例えば室内で使用 する場合は 20°C前後)で液状の多価アルコールを使用することが好ま 、。
[0052] 本発明のゲル粘着組成物は、水を含むため、保湿剤無くしては短時間で水分が蒸 発及び Z又は乾燥し易ぐ可塑性が損なわれるとともに粘着性、特に初期タック力が 著しく低下し易い。また、本発明のゲル粘着組成物を生体電極など導電性を必要と する用途に用いる場合は、水分が蒸発すると、電極のインピーダンスが高くなり、さら に電極が特定のインピーダンスを超えた場合には使用不可能になる。従って、保湿 剤は、ゲル粘着組成物に添加することにより、水分が一定以上蒸発するのを防止す ると同時に、当該保湿剤が常温で液状であれば、保湿剤自体が可塑剤としての機能 をも有する。
[0053] ゲル粘着組成物中の保湿剤の濃度は、保湿性、可塑性を維持し、優れた安定性を 発現するために、水を除く該ゲル粘着組成物全量に対して 50重量%以上であること が好ましぐ更に、 55重量%以上であることがより好ましい。また、この保湿剤の量は 、得られるゲル体の腰強度、粘着力を確保する意味において、一定以上の榭脂固形 分の含有量を確保するため、水を除く該ゲル粘着組成物全量に対して 80重量%以 下であることが好ましぐ 75重量%以下で有ることがより好ましい。
[0054] (水)
ゲル粘着組成物に含まれる水の濃度は、粘着性を有する水不溶性の高分子を安 定的に分散させるためには前記配合液中に 13重量%以上、つまり該ゲル粘着組成 物全量に対して 13重量%以上であることが好ましぐ 18重量%以上であることが更 に好ましい。また、蒸発、乾燥によるゲル物性の変動を抑え、ゲル物性を安定ィ匕する ためには該ゲル粘着組成物全量に対して 40重量%以下であることが好ましぐ 30重 量%以下に設定するのが更に好ましい。例えば、グリセリンの場合、相対湿度がおお むね 50%— 70%の範囲で、自重の約 20—約 40重量%の水分を保持する性質 (保 湿性)を有している。更に、発明者らが各種保湿剤を含有するハイド口ゲルを作成し、 相対湿度 60%での保湿性を求めた結果、例えばグリセリンの保湿性は約 30重量% であり、乳酸ナトリウムでは約 80重量%であった。
[0055] 以上からわかるように、保湿剤の保湿性は相対湿度に依存し、保湿剤を使用したハ イド口ゲルの保湿性も同じく相対湿度に依存する。保湿力の異なる保湿剤を組み合 せて使用することにより、一定湿度におけるゲルの保湿性を制御する事は可能である 力 相対湿度依存性は保湿剤固有の性質であるため実質制御不可能である。以上 より、理想的には保湿性が低い保湿剤(更に理想的には常温で液体であること)を高 濃度で使用し、ゲルの設計上の含水率を低く設定することで、ゲルの保湿性の相対 湿度依存性を見かけ上低くする事は可能であるが、ゲル粘着組成物では、粘着性を 有する水不溶性の高分子を安定的に分散させるため、上記の濃度以上の水分量を 保持することが好ましい。 [0056] (水不溶性高分子)
粘着性を有する水不溶性の高分子としては、(メタ)アクリルエステル、酢酸ビニル、 マレイン酸エステル等の疎水性モノマーの単独または複数を重合させたものが挙げ られる。具体的には、イソオタチル (メタ)アタリレート、 2—ェチルへキシル (メタ)アタリ レート、ブチル (メタ)アタリレート、酢酸ビュル、マレイン酸ジォクチル等の疎水性モノ マーの単独若しくは共重合体である。前記以外にエチレン、プロピレン、ブチレン、メ チル (メタ)アタリレート、ェチル (メタ)アタリレート等の疎水性モノマーの何れか一つ、 又は、複数が更に共重合されていても良い。また、シリコーン粘着剤や天然ゴム系や 合成ゴム系の粘着剤を使用する事も可能である。これらの中で、アクリルエステル共 重合体は改良が重ねられており、高粘着であるとともに低皮膚刺激である事カゝら好適 に使用される。
[0057] 粘着性を有する水不溶性の高分子をハイド口ゲル中に分散させるためには、前記 高分子を乳化分散させたェマルジヨンを使用することが好ましい。通常、前記エマル ジョンの固形分は 30— 60重量%であり、残りの大部分は水である。
[0058] 例えば、アクリルエステル系共重合樹脂のェマルジヨンとして、昭和高分子株式会 社製の商品名「ポリゾール PSA SE-1730」、 日信化学工業株式会社の商品名「ビ ユブラン ADH-1048」等が好適に用いられる。
[0059] ゲル粘着組成物中における、粘着性を有する水不溶性高分子の含有量は、最終 製品に期待する効果に応じて調節すれば良いが、人間の触感による違いが判別可 能な程度の効果を得るためには、水を除く前記ゲル粘着組成物全量に対して 3重量 %以上添加されることが好ましい。また、これらの高分子は単独でも粘着剤としての 機能を有するものであるため、添加量は多くとも差し支えないが、ゲル粘着組成物と するためには他の親水性成分とのバランスを考慮すると、水を除く前記ゲル粘着組 成物全量に対して 20重量%以下であることが好ましぐ 15重量%以下であることがよ り好ましい。
[0060] 更に、粘着性を有する水不溶性の高分子は、前記疎水性モノマーと、親水性モノ マーの共重合体であることが好まし 、。疎水性モノマーに対して親水性モノマーを共 重合する事で、水に不溶性の高分子の分散安定性が高くなり、分散剤や界面活性 剤等の添加を少なくできる利点を有する。
[0061] 粘着性を有する水不溶性の高分子が、疎水性モノマーと親水性モノマーの共重合 体である場合、当該共重合体における親水性モノマーの共重合比率が 0. 1重量% 以上の場合に分散安定化の効果を発現する。また、当該共重合比率が 5重量%より 多い場合は前記高分子の生成が困難になることが特開 2002-80809および特開 2 003— 336024、特開 2003— 335805【こ記載されて!ヽる。従って、前記水不溶'性高 分子として、疎水性モノマーと親水性モノマーの共重合体であって当該親水性モノ マーの共重合比率が 0. 1— 5重量%である共重合体を用いることが好ましい。
[0062] 前記親水性モノマーとしては、ヒドロキシェチル (メタ)アタリレート、ポリエチレンダリ コール (メタ)アタリレート、 (メタ)アクリルアミド、 N—メチル (メタ)アクリルアミド、 N—ェ チル (メタ)アクリルアミド、 N-プロピル (メタ)アクリルアミド、 N, N—ジメチル (メタ)ァク リルアミド、 N, N—ジェチル (メタ)アクリルアミド、アタリロイルモルホリン、ターシャルブ チルアクリルアミドスルホン酸 (TBAS)及び(又は)その塩、 N, N—ジメチルアミノエ チルアクリルアミド(DMAEAA)塩酸塩、 N, N—ジメチルァミノプロピルアクリルアミド (DMAPAA)塩酸塩、 (メタ)アクリル酸、マレイン酸、ィタコン酸、スルホプロピルメタ タリレート(SPM)及び(又は)その塩、メタクリロイルォキシェチルトリメチルアンモ-ゥ ムクロライド(QDM)等の水溶性モノマーが挙げられる。これらの中で、少なくとも 1種 のカルボキシル基を含有する水溶性モノマーを含む事が望ましぐ特に、(メタ)アタリ ル酸及び (又は)その塩は汎用モノマーであり、好適に使用され、中でもアクリル酸ァ ルキルエステルが好まし 、。
[0063] (pH調製剤)
本発明のゲル粘着組成物は、少なくともモノマー、架橋性モノマー、保湿剤、水、両 親媒性高分子、及び重合開始剤とを含む配合液を加熱又は光照射することにより重 合反応させて得ることが出来る。すなわち、本発明は次の工程を含むゲル粘着組成 物の製造方法であることは既述の通りである。
(a) 非架橋性モノマー、架橋性モノマー、保湿剤、水、水不溶性高分子及び 両親媒性高分子を含む配合液を混合する工程
(b) その混合された配合液を加熱又は光照射することにより重合させる工程 [0064] 前記重合反応により架橋を有する水溶性高分子マトリックスが形成され、前記ゲル 粘着組成物が得られる。また、上記配合液には、前記ゲル粘着組成物の所望の性能 に応じて、さらに、前記保湿剤を、水を除く前記ゲル粘着組成物全量に対して 50— 8 0重量%含むことができ、粘着性を有する水不溶性の高分子を含むこともできる。ま た、前記ゲル粘着組成物は、前記配合液の pHが 4一 7の範囲において加熱又は光 照射することにより重合反応させて得ることもできる。すなわち、前記工程 (a)におい て、前記配合液を PH4— 7に調整する工程を含むゲル粘着組成物の製造方法が好 ましい。
[0065] もともと、水溶性のアクリルエステルやアクリルアミド誘導体は、モノマーであれポリ マーであれ、アルカリ性の水溶液中で保管すると、エステル基やアミド基の加水分解 が進行する。逆に、 pHが酸性に傾きすぎても同様に加水分解が進行する。従って、 pHを 4一 7に調整することにより、アクリルモノマーの加水分解を抑制することが可能 となり、配合液の保管性とともに、ゲル生成後の長期保存安定性も向上する。
[0066] 一定量の鉱酸ゃ有機酸を前記配合液に添加することにより pHを 4一 7に調整する ことが可能である。この場合、多官能の鉱酸又は (及び)有機酸を使用することが好ま しい。更には、これら多官能の酸とその塩を混合して用いることが、 pH緩衝性が発現 し、より pHを安定ィ匕させることが可能であるために、好ましい。
多官能の酸の例としては、鉱酸としては、硫酸、リン酸、炭酸等が挙げられる。また、 有機酸としては、クェン酸、シユウ酸、マロン酸、コハク酸、酒石酸、等の多官能カル ボン酸が挙げられる。 pH調整剤である前記鉱酸、前記有機酸、及びこれらの塩につ いて、配合液に対する添加量は、特に限定されるものではなぐ pH調整剤の能力に 応じて添加することができる。
[0067] (両親媒性高分子)
本発明のゲル粘着組成物は、両親媒性の高分子共重合体を含有させるため、ポリ エチレンテレフタレートフィルム表面に対しても付着性が良好であり、さらにグラフアイ トを含有するポリエステル系又はポリウレタン系榭脂を主成分とするペーストにより形 成された電極素子部であるカーボンコート面に対しても付着性が良好である。また、 本発明のゲル粘着組成物は、両親媒性の高分子を含有し、粘着性を有する水不溶 性高分子も含む場合には、前記水不溶性高分子の分散安定性が良好になる。特に 、前記配合液作成時に前記水不溶性高分子の分散安定性が良好になるために、よ り均一で品質安定性が高い良好なゲル粘着組成物が得られる。
[0068] 両親媒性高分子としては、親水性モノマーと疎水性モノマーの共重合体が挙げら れる。当該親水性モノマーとしては、例えばビュルピロリドン Z酢酸ビニル共重合体、 ビュルピロリドン zアクリル酸アルキル共重合体、低ケン化ポリビュルアルコール等が 挙げられる。前記両親媒性高分子としては、共重合しなくとも両親媒性の性質を有す る高分子重合体も使用できるが、共重合体の方が、共重合比率を変更することにより 、親水基と疎水基の調整を行うことができるなど実用上の利点があるため好ましい。 尚、当該共重合体中の親水基と疎水基の比率は、モル比で 1 : 1一 3 : 1の範囲である ことが、最も好ましい。
[0069] 本発明において、両親媒性とは、少なくとも有機溶媒と水の混合溶媒に溶解し、好 ましくは、水と、極性有機溶媒の双方に溶解可能であることを意味する。有機溶媒と 水の混合溶媒の例としては、エタノール Z水 = 60Z40の混合溶媒が挙げられる。従 つて、前記両親媒性高分子は、室温下において、エタノール Ζ水 = 60Ζ40の混合 溶媒に対しても溶解する高分子が該当する。
[0070] 前記両親媒性高分子の中でも、ケン化度 50— 75%のポリビュルアルコールが特 に好ましい。ケンィ匕度 50%未満では、水溶ィ匕が不可能ではないが困難になり、製造 時のハンドリング性が低下する。また、 75%を超える場合は、水溶性が高くなる反面 、塩祈の傾向が強くなり、電解質などイオン性の添加剤を多く使用する場合には適さ ない場合がある。尚、ポリビュルアルコールのケン化度については、ケン化度 98%以 上を完全ケン化と呼び、 98%— 80%程度を部分ケンィ匕と呼び、それ以下を低ケン化 と呼ぶ。部分ケンィ匕に関しては、より詳細に区別する場合は、ケン化度 95%前後のも のを中間ケン化と呼び、概ね 95%— 80%程度のものを部分ケンィ匕と呼ぶ場合もある 。また、ケンィ匕度とは、以下の式で算出される百分率である。
ケン化度 =ポリビュルアルコールユニット Ζ (酢酸ビュルユニット
+ポリビュルアルコールユニット) X 100
※ 各ユニットの物質量 (モル数)を上式に代入して計算する。 [0071] 前記両親媒性高分子の具体例として、ビニルピロリドン Z酢酸ビニル共重合体は、 BASF JAPAN LTD.より販売されている商品名「ルビスコール VA73W」(共重 合モル比率:ビュルピロリドン Z酢酸ビュル =7Z3)、商品名「ルビスコール VA64W 」(共重合モル比率:ビュルピロリドン Z酢酸ビニル =6Z4)等が挙げられる。また、 低ケンィ匕ポリビニルアルコールとしては、日本酢ビポバール株式会社の商品名「Jポ バール JMR-10M」(ケンィ匕度 65%)、日本合成化学工業株式会社の商品名「ゴー セフアイマー LW— 300」(ケンィ匕度 53— 60%)、電気化学工業株式会社の商品名「 デンカポバール MP— 10」(ケンィ匕度 70%)等が挙げられる。
[0072] 前記両親媒性高分子の使用量は、特に制限を設けないが、添カ卩による配合液の分 散安定性向上の効果を得るためには、水を除く前記ゲル粘着組成物全量に対して 0 . 05重量%以上添加することが好ましぐ 0. 1重量%以上がより好ましい。また、添カロ 量が多すぎると、配合液の粘度が上昇するために配合作成時に混入した気泡が抜 けるのに時間が力かったり、電解質の添カ卩が多い場合には水に不溶性の高分子が 凝集しやすくなる傾向が出る。従って、前記両親媒性高分子の添加量は、水を除く 前記ゲル粘着組成物全量に対して 7. 0重量%以下であることが好ましぐ 4. 0重量 %以下がより好ましい。また、分散安定性向上のためには、この程度の添加量で効 果は十分に得られる。
[0073] (電解質)
心電図 (ECG)、脳波、眼振、筋電等に使用する生体電位測定用電極や、 TENS 、低周波治療等に使用する電気刺激用電極、電気メス用対極板や、イオントフォレシ ス用電極などの電極に用いる導電性粘着剤として使用する場合は、電解質塩を添加 することにより導電性能を向上させることが出来る。電解質塩としては、アルカリ金属 またはアルカリ土類金属の塩ィ匕物が好ま Uヽ。
[0074] 電解質塩の好ましい例として、リチウム、ナトリウム、カリウム、マグネシウム、カルシゥ ムの塩ィ匕物が挙げられる。これらの何れか一つ、又は、複数を使用しても良い。
[0075] 導電性付与を目的として電解質塩を添加する場合は、水を除く前記ゲル粘着組成 物全量に対して少なくとも 0. 5重量%以上であることが好ましい。また、電解質を多く 添加すれば、導電性が向上するが、多すぎると水に不溶性の高分子の凝集傾向が 高くなると同時に、一定以上添加量を増やした場合、導電性向上のメリットよりも前記 の凝集性の点や、配合液作成時の溶解時間が長くなるなどのデメリットが大きくなる ため、添加量は、水を除く前記ゲル粘着組成物全量に対して 6.0重量%以下である ことが好ましぐより好ましくは 4.0重量%以下である。
(界面活性剤)
本発明のゲル粘着組成物を製造する際、前記配合液に界面活性剤を添加すること により、水に不溶性の高分子や両親媒性の高分子共重合体の塩析による凝集傾向 を低減させることが可能となるため、 pH緩衝剤の添加量を多くすることが可能である 。特に、ポリオキシエチレンアルキルエーテル硫酸エステル基を有する界面活性剤が 好ましい。好ましい例として、例えば (式 1)一(式 6)の構造を有するものが挙げられる
[化 1]
(式 1 ) CH2— O— CH2— CH = CH2
I
CH-O- (AO) n - S O 3M
I
R
[化 2]
(式 2 ) C H a
C H = C H 2
COO- (AO) n— S 03M
[化 3] (式 3 ) S O a M
I
CH- COO- CH2- CH= CH2
I
C H 2 - C O O R
[化 4]
(式 4 ) S O 3M OH
I I
CH-COO- CH2-CH-CH2-0-CH2-CH=CH9
I 一
C H 2 - C O O R
[化 5]
(式 5) RO— (AO) n - S 03M
[化 6]
(式 6 ) RO— (AO) n - C O C H 2
I
MOCO-CH S 03M
[0077] 式中、 Rはアルキル基、 Mはアンモ-ゥム塩又はアルカリ金属塩、 AOはアルキレン オキサイド(エチレンオキサイド又はプロピレンオキサイド)を表し、 nは 1一 50の整数 を表す。
[0078] (式 1)の構造を有するものとしては、アクアロン KH— 05、 KH-10 (第一工業製薬 株式会社製)、(式 2)の構造を有するものとしては、エレミノール RS— 30 (三洋化成 株式会社製)、(式 3)の構造を有するものとしては、エレミノール JS— 2 (三洋化成株 式会社製)、(式 4)の構造を有するものとしては、ラテムル S— 180A、 S— 180 (花王 株式会社製)、(式 5)の構造を有するものとしては、エマール D— 3—D、ラテムル E— 1 18B、 E— 150、レべノール WX (花王株式会社製)、ハイテノール 08E、 18E、 LAシ リーズ (第一工業製薬株式会社製)、(式 6)の構造を有するものとしては、二ユーコ一 ル 293、 RA544 (日本乳化剤株式会社製)等がある。
[0079] これら界面活性剤の添カ卩による効果を得るためには、前記配合液に対して 0. 1重 量%以上の添加が好ましぐまた、粘着性や他の性能への影響を考慮した場合、前 記配合液に対して 2. 0重量%以下の添加が好ましい。界面活性剤の添加方法は特 に限定されない。
[0080] (過酸化物)
本発明のゲル粘着組成物を製造する際、前記配合液に少なくとも 0. 003重量%の 過酸ィ匕物を添加することにより、重合後のゲルの黄変を防止することが可能である。 逆に、前記配合液に 0. 3重量%以上添加しても、黄変防止効果に大差が生じない ばかりか、ゲル中に残留する過酸ィ匕物が多くなり、例えば生体電極として使用した場 合、エレメントを腐食させる危険性が高い。ゲルに残留した過酸ィ匕物は、ゲル生成後 一定期間熟成することにより減少する。熟成とは一定の温度条件でゲルを静置して 前記の過酸化物等の分解を促進することを指す。過酸化物の分解を促進するために は、熟成の温度を 30°C以上に設定することが好ましい。また、熟成の温度が高すぎ ると、ゲルマトリックス等が分解、劣化する危険性があり、ゲルに貼付した保護フィルム 等の収縮が発生し、皺が入ったり、変形したりする危険性もあるため 60°C以下に設定 するのが好ましい。熟成の温度として最も好ましいのは 35— 45°Cである。
[0081] 前記の過酸化物として、過酸化水素、過炭酸ソーダ、過ホウ酸ナトリウム、過酢酸、 二酸ィ匕塩素等が挙げられる。これらの過酸ィ匕物は、水で 10%以下まで希釈してから 前記配合液に添加するのが好ましい。また、ー且、前記配合液に添加したら、その配 合液は 24時間以内に使用するべきである。これらの過酸ィ匕物を添加して力も長期間 経過すると、重合反応が開始し、意図せぬところでゲルを生成する可能性がある。
[0082] (本発明の製造方法)
本発明は、水溶性高分子のマトリックスを形成するためのモノマー、架橋性モノマー 、保湿剤、水、水不溶性高分子、及び両親媒性高分子を含む配合液を混合し、混合 された配合液を加熱又は光照射することにより重合させてなるゲル粘着組成物の製 造方法でもある。
[0083] 本発明のゲル粘着組成物を製造する方法は、上記にも記載したように、次の工程 を含むゲル粘着組成物の製造方法である。
(a) 非架橋性モノマー、架橋性モノマー、保湿剤、水、水不溶性高分子及び 両親媒性高分子を含む配合液を混合する工程
(b) その混合された配合液を加熱又は光照射することにより重合させる工程 より詳細には、以下の工程を取ることが好ましい。
[0084] (1)配合液の作成
(0あらかじめ水に溶解させた両親媒性の高分子を必要に応じて、更に水で希釈し て均一に攪拌した溶液に、水に不溶性の高分子のェマルジヨンを添加し、均一分散 させる。次に、保湿剤を投入し、均一に分散するまで攪拌する。これを〔液 1〕とする。 尚、あらかじめ両親媒性の高分子を水に溶解させる場合、〔液 1〕を作成する際の配 合量を基に適宜設定すれば良 、。
[0085] (ii)〔液 1〕にモノマーを投入し攪拌する。モノマーの種類によっては、溶解時に吸熱 又は発熱する場合があるので、吸熱する場合は加温し、発熱する場合は冷却するこ とが好ましい。加温又は冷却する場合、〔液 1〕の温度が 10°C— 50°Cの範囲になるよ うに設定することが好ましぐ 20°C— 40°Cであることがより好ましい。温度が低すぎる とモノマー自体の溶解に、特に固体のモノマーの場合に時間が力かるとともに、モノ マー以外の添加成分の溶解にも時間を要する。添加する成分によっては、温度が低 すぎると溶解しない場合もある。また、極端に温度が低下すると、ェマルジヨンやその 他の高分子成分が凝集する場合もある。また、温度が高すぎると、同じくェマルジヨン の分散不良が生じたり、反応性が高い成分が含まれる場合は、反応開始又は暴走し たり、更に、配合液中の揮発成分が蒸発し、設計通りの配合液が得られない場合もあ る。
[0086] (iii) 電解質を必要とする場合は、(ii)の工程の次に投入するのが好ましい。電解質 を投入すると、塩析によりェマルジヨンやその他の高分子成分が凝集する場合もある 力 先にモノマーを溶解することにより凝集を抑制する効果が得られる。これは、モノ マー自体が界面活性剤的な働きをしているものと推察されるが詳しい機構は不明で ある。
[0087] (iv) 次に、上記以外の必要成分と、重合開始剤を添加し、全ての成分が完全に溶 解するまで攪拌、混合することにより、配合液が得られる。
なお、前記両親媒性高分子は、前記配合液に、水を除く前記配合液全量に対して 0. 05-7. 0重量%となるように加えることが好ましい。また、界面活性剤を前記配合 液に加える場合は、前記配合液に前記配合液全量に対して 0. 1-2. 0重量%とな るように加えることが好ましい。また前記過酸化物は、前記混合された配合液に 0. 00 3-0. 3重量%を更に添加し、混合して溶解した後に、重合することが好ましい。前 記水不溶性高分子は、水を分散媒とするェマルジヨンであることが好ま 、。
なお、カゝかる配合液が、水不溶性高分子及び両親媒性高分子を含む配合液の場 合、分散安定したゲル粘着組成物用配合液として使用することができる。すなわち、 非架橋性モノマー、架橋性モノマー、保湿剤、水、水不溶性高分子及び両親媒性高 分子を含むゲル粘着組成物用配合液であって、
前記両親媒性高分子が、水を除く当該配合液全量に対して 0. 05-7. 0重量% 含まれて!/、るゲル粘着組成物用配合液である。
なお、本発明では、前記水不溶性高分子が、水を除く当該組成物全量に対して 3 一 20重量%含まれて 、るゲル粘着組成物用配合液がより好ま ヽ。
[0088] (2)配合液の保管
配合液の保管にっ 、ては、添加するェマルジヨンやその他の成分が安定であれば 特に制限されないが、 0°C— 50°Cの範囲で保管するのが好ましぐ 5°C— 40°Cの範 囲で保管することが更に好まし 、。
[0089] (3)ゲル生成
榭脂フィルム等 (ベースフィルム)の上に上記配合液を滴下し、その上面に離型処 理した樹脂フィルム等(トップフィルム)を被せて液を押し広げ、一定の厚みに制御し た状態で熱又は光 (紫外線)照射により当該配合液を重合架橋させて一定の厚みの ゲル粘着組成物からなるゲル体を得る。ベースフィルムは、ポリエステル、ポリオレフ イン、ポリスチレン、ポリウレタン、紙又は榭脂フィルムをラミネートした紙等を使用する ことが出来る。
[0090] ベースフィルムを離型紙として使用する場合は、ポリエステル、ポリオレフイン、ポリ スチレン、紙又は榭脂フィルムをラミネートした紙等の表面に離型処理を施したもの が好適に用いられる。特に、二軸延伸した PETフィルムや、 OPP等が好ましい。離型 処理の方法としては、シリコーンコーティングが挙げられる、特に、熱又は紫外線で架 橋、硬化反応させる焼き付け型のシリコーンコーティングが好まし 、。
[0091] ベースフィルムを離型紙でなく、粘着剤のバッキング材として使用する場合は、ポリ エステル、ポリオレフイン、ポリスチレン、ポリウレタン等の榭脂フィルムを離型処理せ ずに使用する。特に、ポリウレタンは柔軟性があり、水蒸気透過性を有するものも存 在する事から特に好ましい。ポリウレタンは、通常単独では柔らかすぎ、製造工程で の取扱が困難なため、キャリアとしてポリオレフインや紙などがラミネートされている。こ れらキャリアフィルムをつけたままゲル生成工程に使用する必要がある。
[0092] トップフィルムとしては、基本的にベースフィルムと同じ材質のものを使用することが 可能であるが、光照射によりゲル生成する場合は、光を遮蔽しない材質を選択する 必要がある。また、前記のバッキングに使用するフィルムは、トップフィルムとして使用 しない方が良い。特に、紫外線などの照射により劣化の可能性がある場合は、直に 紫外線が照射される側に配置することになるためより好ましくない。
[0093] ゲルを連続的に重合架橋させ、生成したゲル粘着組成物のゲル体をロール状に卷 き取る場合は、ベースフィルム力トップフィルムかの何れかに柔軟性が要求される。柔 軟性が無いフィルムを両面に使用する場合、卷皺が発生する危険性が高い。柔軟性 を有するフィルムは、ロールの巻の内面、外面何れに使用しても良いが、外側に配置 することがより好まし!/、。
[0094] 本発明のゲル粘着組成物は、シート状に成形される際、必要に応じて中間基材とし て不織布又は織布を埋設することも可能である。これら中間基材は、ゲルの補強、裁 断時の保形性を改善するために用いられる。例えば、ゲル粘着組成物を加工用の中 間素材として流通させる場合、これら中間基材は、末端の加工業者での取り扱いを 容易にするために必要である。不織布および織布の材質は、セルロース、絹、麻等 の天然繊維やポリエステル、ナイロン、レーヨン、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリウ レタン等の合成繊維、または、それらの混紡が使用可能である。また、必要に応じて 更にバインダーが用いられる。また更に、着色される場合がある。
[0095] 本発明のゲル粘着組成物が、水溶性高分子の非架橋性モノマー、架橋性モノマー 、保湿剤、水、及び、粘着性を有する水不溶性高分子に加えて、両親媒性高分子を も含有する場合には、これらを含む配合液において、前記水不溶性高分子の分散安 定性が良好になる。そのために、当該配合液を攪拌する必要がなくなるため、当該配 合液の保管は容易である。また、前記配合液作成カゝらベースフィルム上にゲルを形 成するまでを連続して行わなくてもよ 、。
また、本発明のゲル粘着組成物を製造する場合は、 pH調整剤、水不溶性高分子、 両親媒性高分子、界面活性剤、及び過酸ィ匕物の成分についてそれぞれの項で既述 したように、各成分が所望の効果を発揮するように、各成分を上述の組成及び Zまた は上述の添カ卩量で用いることが好まし!/、。
[0096] 本発明のゲル粘着組成物は、更に、配合液段階でのェマルジヨンの分散性を悪ィ匕 させない程度に、タツキフアイヤーとして親水性の高分子を含有させても良い。例え ば、ポリアクリル酸とその塩、ポリビニルピロリドン、ポリビニルアルコール(両親媒性で ないもの)、ポリエチレンオキサイド等を使用することが可能である。また、ェマルジョ ンのタツキフアイヤーとして、ロジン系の榭脂などを添カ卩しても良い。
[0097] 本発明におけるゲル粘着組成物は、必要に応じて防腐剤、殺菌剤、防黴剤、防鲭 剤、酸化防止剤、安定剤、香料、着色剤等や、抗炎症剤、ビタミン剤、美白剤その他 の薬効成分を適宜添加してもよ ヽ。
[0098] なお、上記により、本発明における好ま 、態様としては、次のゲル粘着組成物を 挙げることができる。
すなわち、架橋された水溶性高分子、水、保湿剤、両親媒性高分子、粘着性を有 する水不溶性高分子及び電解質塩を含むゲル粘着組成物であって、
前記組成物には水が 13— 40重量%含まれ、
かつ、前記組成物から水を除く当該組成物全量に対して、
15— 35重量%の前記架橋された水溶性高分子、
3— 20重量%の水不溶性高分子、 0. 05-7. 0重量%の前記両親媒性高分子、
50— 80重量%の前記保湿剤、
0. 5-6. 0重量%の前記電解質塩、
が含まれるゲル粘着組成物である。
(電極)
本発明は、ゲル粘着層を備えた電極であって、当該ゲル粘着層がゲル粘着組成物 を含む電極でもある。
このゲル粘着組成物としては、架橋された水溶性高分子、水、保湿剤及び両親媒 性高分子を含み、上記両親媒性高分子が、水を除く当該組成物全量に対して 0. 05 一 7. 0重量%含まれて 、るゲル粘着組成物が好ま 、。
このゲル粘着層は、ポリエチレンテレフタレート層の表面に対しても良好に付着する ことができ、ポリエステル系又はポリウレタン系榭脂をバインダーとして含むカーボン ペーストにより形成されたカーボンコート層に対しても良好な付着性を示すことができ る。そのため、前記電極は、ゲル粘着層に電解質を含ませる等の公知の方法により 導電性を付与することにより、前記ゲル粘着層がカーボンコート層との界面を有し、さ らにポリエチレンテレフタレート層との界面をも有する電極として構成することができる
例えば、下記の電極を採用することができる。すなわち、
シート状の表面基材を構成するポリエチレンテレフタレート層と、
このポリエチレンテレフタレート層の背面に間隔をあけて配され、それぞれ一対の 電極端子につながった電極素子部を構成する一対のカーボンコート層と、
前記一対のカーボンコート層の背面と、当該一対のカーボンコート層の間に位置 するポリエチレンテレフタレート層の背面にそれぞれ跨って配されたゲル粘着層を有 する電極であって、
上記ゲル粘着層が、ゲル粘着組成物を含み、
当該ゲル粘着組成物は、架橋された水溶性高分子、水、保湿剤及び両親媒性高 分子を含み、上記両親媒性高分子が、水を除く当該組成物全量に対して 0. 05— 7 . 0重量%含まれているゲル粘着組成物である、 電極である。
前記ゲル粘着層に前記ゲル粘着組成物が含まれる電極の場合、前記ゲル粘着層 力 Sカーボンコート層とポリエチレンテレフタレート層との両方に良好に粘着することか ら、両層とも層間剥離を生じることなぐ人体皮膚面に対しても良好な付着性を示す。 従って、本発明の電極は、心電図測定用電極、低周波治療用電極、体脂肪率測 定用電極等として好適に用いることができる。また、本発明の電極は、水不溶性高分 子を含むことにより、優れた粘着性を示すこともできる。
[0100] 図 1は、本発明の電極の第一の実施態様例を示した図である。前記実施態様例は
、前記ゲル粘着層がカーボンコート層との界面を有し、さらにポリエチレンテレフタレ ート層との界面をも有する電極の実施態様例である。図 1 (a)は、本発明の電極の表 面を示す図である。図 1 (b)は、図 1 (a)の電極における A— A断面図である。図 1 (c) は、図 1 (a)の電極における裏面を示す図である。
[0101] 図 1 (a)に示すように、本発明の電極 1には一対の電極端子 2を備えている。前記電 極端子 2は、図 1 (b)に示すように、ポリエチレンテレフタレート層である表面基材 4及 びカーボンコート層 5を挟んで固定具 3と嵌合することにより、電極 1の所定の位置に 設置されている。固定具 3は、電極層として機能するカーボンコート層 5上に現れてい る部分が絶縁テープ 7で被覆されている。更に、ゲル粘着層 6が、前記ゲル粘着層と 前記カーボンコート層との界面と、前記ゲノレ粘着層とポリエチレンテレフタレート層と の界面とが、前記ゲル粘着層の片方の面上に存在するように形成されている。電極 1 は、上記のように、ゲル粘着層 6が形成され、表面基材 4と反対の表面にセパレータ 8 が形成される。前記電極の使用時において、セパレータ 8が剥がされて、表出したゲ ル粘着層 6の表面が、人体皮膚面に粘着することとなる。
[0102] 前記電極は、上記の積層構造を有する力 表面基材 4とカーボンコート層 5との積 層構造においては、図 1 (c)に示すように、 PET領域が 2つのカーボンコート領域に 挟まれたパターンを有する。しかし、本発明の電極は、ゲル粘着層に含まれるゲル粘 着組成物がポリエチレンテレフタレート表面とカーボンコート面との両方に良好な付 着性を示すことから、皮膚面から剥がした際に、基材シート層と導電性のゲル粘着層 との層間剥離が生じることがなぐ心電図測定用電極、低周波治療用電極、体脂肪 率測定用電極等として好適に用いることができる。
[0103] また、本発明の電極は、粘着性に優れていることから、他の形態の電極にも好適に 用いることができる。図 2 (a)—図 2 (d)は、本発明の電極の第二乃至第五の実施態 様例について電極端子付近の断面図である。また、図 3は、本発明の電極の第六の 実施態様例についての側面図並びゲル粘着層側の正面図である。
[0104] 図 2 (a)は、本発明の電極における第二の実施態様例の断面図である。本実施態 様例の電極は、心電図検査用電極等として好適に用いることができる。
[0105] 電極 10は、表面基材 11である榭脂フィルム上に Ag、 AgZAgCl等の金属やカー ボン等を含む導電性インクを印刷コーティングして、導電層 12を形成し、又は、表面 基材 11である榭脂フィルム上に金属箔 (アルミ、ステンレス、 Ag等)、若しくはカーボ ン等を練り込んだ導電性フィルムをラミネートして導電層 12を形成して、片面に導電 層を備えた片面導電性フィルムを形成する。電極 10は、導電層 12上に上述のゲル 粘着組成物を貼付させてなり、片面導電性フィルムにゲル粘着層 13が形成されただ けの簡易な電極である。電極 10の使用時においては、ゲル面の保護の為にゲル粘 着層 13上に形成されたセパレーター 14が剥離され、片面導電性フィルムのゲルが 形成されて 、な 、部分が鰐口クリップ等で挟まれてリード線と接続される。力べして、 電極 10は、セパレーター 14が剥離されることにより現れたゲル粘着層表面が人体皮 膚面等に貼付された電極として用 ヽられる。
[0106] 表面基材 11としての榭脂フィルムの厚みは 5— 150 /z m程度が良い。前記榭脂フィ ルムの材質は、特に制限されないが、印刷に適した合成紙 (ポリプロピレンに無機フ イラ一を添カ卩したもの)、 PET、 OPPフィルム等が好ましい。又、外観を向上させるた めに、表面基材における導電インクのコーティング面と逆の面に対して、化粧印刷を 施したり、柔軟性を損なわない程度に、紙、不織布、発泡体 (ポリエチレン、ポリェチ レンビュルアセテート、ポリウレタン等の軟質の発泡シート)、ポリウレタン等のフィルム 若しくはシートがラミネートされていれも良い。導電性インクは、公知の導電性インクを 用いることができる力 複数種を組み合せて多層コーティングしても良い。
[0107] 図 2 (b)は、本発明の電極における第三の実施態様例の断面図である。本実施態 様例の電極は、一般用またはオペ室用等の心電図電極として好適に用いることがで きる。
[0108] 電極 20は、スナップ端子 21とエレメント 24のカシメ構造を有する電極エレメントとゲ ルの組み合せを基本的な電極構造として有する電極である。表面基材 22の面積が ゲル粘着層 25より大きくなつており、はみ出した部分には、粘着剤がコーティングさ れて、粘着処理面 23が形成されている。電極 20は、ゲル粘着層 25に含まれるゲル の粘着のみでは粘着性が不充分なため、粘着の枠として粘着処理面 23を設けた構 造を備えている。電極エレメント 24は、榭脂の成型品に AgZAgCl等の金属をコー ティングしたものを用いることができる。スナップ端子 21は、通電性を有する公知のも のを用いることができる力 ステンレス等の金属の場合と、カーボンを練り込んだ榭脂 成型品の場合が有る。表面基材 22としては、不織布、発泡体 (ポリエチレン、ポリエ チレンビュルアセテート、ポリウレタン等の軟質の発泡シート)ポリウレタン、 PET、 PV
C等が使用可能である。これらの表面基材は単独でも複数を組み合わせても良 、。 通常は、これらの表面基材の片面に粘着処理したものを用いる。電極 20は、上述の ゲル粘着組成物を用いて ヽるために、粘着処理面とともに粘着が人体皮膚面等に対 して粘着するので、粘着性に優れている。なお、図 2 (b)においてはセパレーターを 図示して!/ヽな 、が、電極の使用時にぉ 、ては前記の第二の実施態様例と同様に、 セパレーターが剥離されて、使用されることとなる。
[0109] 図 2 (c)は、本発明の電極における第四の実施態様例の断面図である。本実施態 様例の電極は、一般用または乳児用等の心電図電極として好適に用いることができ る。
[0110] 電極 30は、上記第三の実施態様例と同様にスナップ端子 31とエレメント 33のカシ メ構造を有する電極である。表面基材 32の全面にゲル粘着層 34が形成され、ゲル 粘着層 35における表面基材 32と反対の面にセパレーター 35が形成されている。電 極 30は、電極 20の構造と基本的には同じである力 粘着の枠が無ぐゲルだけの粘 着力で皮膚に貼付する。全面ゲルなので皮膚がかぶれにくい。表面基材 32は電極 構造 2と同じものが使用可能であるが、本構造に用いる表面基材は粘着処理を必要 としない。
[0111] 図 2 (d)は、本発明の電極における第五の実施態様例の断面図である。本実施態 様例の電極は、電気治療、 TENS, EMS及びイオントフォレシス等の電極として好 適に用いることができる。
[0112] 電極 40は、表面基材 42の全面に、上記第二の実施態様例と同様の導電インクが コーティングされて電極層 43が形成されている。スナップ端子 41には金属製のスナ ップが用いられ、スナップを固定するために金属製のアイレット 44でカシメられている 。金属であるアイレット 44とゲルが直接接触すると、電気がアイレット部分に集中する ため、絶縁テープ 45を設けて、導電層 43上及びアイレット 44上にゲル粘着層 46を 設けて、アイレットとゲルが直接接触しないようになされている。表面基材 42は、上記 第二の実施態様例と同じものが使用可能である。スナップ端子及びアイレットはそれ ぞれ金属が用いられるが、腐食を防ぐためにはステンレスが好ましぐ例えば、低腐 食性と強度を兼ね備えた SUS316L等が挙げられる。絶縁テープには、片面を粘着 処理した榭脂フィルムが使用される。また、電極 40〖こは、ゲル粘着層 46における表 面基材 43と反対の面にセパレーター 47が形成されて、上記の実施態様例と同様に 、電極の使用時に剥離されて用いられる。
[0113] 図 3は、本発明の電極における第六の実施態様例を示した図である。本実施態様 例の電極は、電気メスアース (対極板)等として好適に用いることができる。
[0114] 図 3 (a)は、第六の実施態様例である電極 50の側面図である。電極 50は、図 2 (a) における第二の実施態様例の構造における片側電極フィルムの表面基材上に、更 に表面基材を貼付した構造を有する。最上層の表面基材である表面基材 51上に、 表面基材を含む導電性フィルム層 52が形成され、導電性フィルム層 52上にゲル粘 着層 53が形成されて!、る。表面基材 51と導電性フィルム層 52との間には粘着処理 がなされる。導電性フィルム層 52は、導電層がゲル粘着層 53側となるように表面基 材 51と積層される。電極 50は、上述のゲル粘着組成物を含むゲル粘着層 53が形成 されており、皮膚に強固に粘着する。
[0115] 導電性フィルム層 52は、表面基材の片面だけに導電性処理が為され、図 2 (a)に おける第二の実施態様例における表面基材 11と導電層 12との積層構造と同様の構 造を有している。導電フィルム層 52の構造は、電極構造 11に準じる力 電気メスのァ ースとして使用する場合は、高周波電流を滞りなく流す必要があるので、榭脂フィル ム上に電気導電性が高い金属泊をラミネートするのが好ましい。金属泊としてはアル ミニゥム、ステンレス、銅、ニッケル等の金属泊等を使用できる。その中でもアルミ-ゥ ム箔は柔軟で、かつ電気導電性が高ぐ腐敗しにくいため特に好ましい。本構造の表 面基材 51は、不織布、発泡体 (ポリエチレン、ポリエチレンビュルアセテート、ポリウレ タン等の軟質の発泡シート)ポリウレタン等が使用可能である。
[0116] また、図 3 (a)に示した電極 50は、図 3 (b)に示す第一形態と図 3 (c)に示す第二形 態との 2つの形態を採用することができる。図 3 (b)の形態においては、導電性フィル ム層 52と導電性フィルム層 52'と、並びにゲル粘着層 53とゲル粘着層 53とが絶縁溝 54を介して絶縁された状態である。電気メスアース用電極は電気メス装置とメス先電 極と共に使用され、電気メスアース用電極の一部が剥がれて接触面積が減少すると 熱傷が発生するため、電気メス装置に接触状態を監視する回路が組み込まれている ものが多い。一般には絶縁された 2つの電極部分 (実施様態では、 52と 53、並びに 5 2'と 53' )の抵抗値を監視し、剥がれ等により設定値をこえる抵抗値の変化が発生す ると、自動的に装置の出力をカットして熱傷を防止する仕組みになっている。よって、 本実施様態を用いれば、該接触状態監視回路が使用できる。
実施例
[0117] (PVA溶液の調製)
はじめに、両親媒性の高分子として低ケンィ匕度 PVA (JMR— 10M (ケンィ匕度 65%) :日本酢ビ*ポバール株式会社) 20%水溶液(PVA溶液 1)と、ビニルピロリドン Z酢 酸ビュル共重合体 (ルビスコール VA73 (共重合モル比率:ビュルピロリドン Z酢酸ビ -ル = 7Z3): BASF JAPAN LTD)の 20%水溶液 (VA溶液)を作成した。
[0118] (実施例 1及び 2)
温度が 30— 40°Cの範囲に制御された攪拌 ·混合容器を使用して、 PVA溶液 1を A 1重量部、イオン交換水を B重量部を混合し、撹拌して均一に溶解した後に、保湿剤 としてグリセリンを D重量部添加し、前記と同様に均一になるまで攪拌した。次に、前 記容器に、モノマーとしてアクリルアミドを E重量部添加し、数分間攪拌した後、電解 質として塩ィ匕ナトリウムを F重量部添加し、架橋製モノマーとしてポリエチレングリコー ルジメタタリレート(ブレンマー PDE— 400:日本油脂株式会社)を G重量部添加し、 完全に溶解するまで攪拌した。得られた混合液 3を 100重量部として、重合開始剤と して、 1-[4-(2-ヒドロキシエトキシ) -フエ-ル]- 2-ヒドロキシ -2-メチル - 1-プロパン- 1- オン (ィルガキュア 2959 :チバスべシャリティーケミカルス)を 0. 15重量部添加して乳 白色の配合液 4を得た。得られた配合液 4をシリコーンコ一ティングされた PETフィル ム上に滴下し、その上から同じくシリコーンコーティングされた PETフィルムを被せて 、液が均一に押し広げられ、厚さが 0. 5mmになる様に固定した。これにメタルハライ ドランプを使用してエネルギー量 3000mjZcm2の紫外線照射することにより厚さ 0. 5mmである実施例 1及び実施例 2のゲル粘着組成物をそれぞれ得た。配合量の詳 細は表 1に示す。
(実施例 3— 10、 12、及び 13)
温度が 30— 40°Cの範囲に制御された攪拌 ·混合容器を使用して、 PVA溶液 1を A 1重量部、又は、 VA溶液を A2重量部と、イオン交換水を B重量部を混合し、均一に 溶解した後、水不溶性高分子としてアクリル酸エステル共重合体のェマルジヨン(固 形分 50重量%、商品名「ポリゾール PSA SE-1730J ,昭和高分子株式会社製)を C1重量部、又は、アクリル酸エステル共重合体のェマルジヨン(固形分 50重量%、 商品名「ビ-ブラン ADH-1048」、 日信化学工業株式会社製)を C2重量部、又は、 アクリル酸エステル共重合体のェマルジヨン(固形分 60重量%、商品名「ビ-ブラン ADH— 893T」、 日信化学工業株式会社製)を C3重量部添加し、分散が均一になる まで攪拌した。(目視にて白濁のムラがなくなった時点で均一と判断した。)次に、保 湿剤としてグリセリンを D重量部添加し、前記と同様に均一になるまで攪拌した。次に 、モノマーとしてアクリルアミドを Ε重量部添加し、数分間攪拌した後、電解質として塩 化ナトリウムを F重量部添加し、架橋性モノマーとしてポリエチレングリコールジメタタリ レート(商品名「ブレンマー PDE— 400」、 日本油脂株式会社製)を G重量部添加し、 完全に溶解するまで攪拌した。得られた混合液 3を 100重量部として、重合開始剤と して、 1-[4-(2-ヒドロキシエトキシ) -フエ-ル]- 2-ヒドロキシ -2-メチル - 1-プロパン- 1- オン(商品名「ィルガキュア 2959」、チバスべシャリティーケミカルス製)を 0. 15重量 部添加して乳白色の配合液 4を得た。得られた配合液 4をシリコーンコーティングされ た PETフィルム上に滴下し、その上から同じくシリコーンコーティングされた PETフィ ルムを被せて、液が均一に押し広げられ、厚さが 0. 5mmになる様に固定した。これ にメタルノヽライドランプを使用してエネルギー量 3000mjZcm2の紫外線照射するこ と〖こより厚さ 0. 5mmのゲル粘着組成物を得た。配合量の詳細は表 1及び表 2に示す
[0120] (実施例 11、及び 14一 18)
20%クェン酸水溶液を H重量部と、 20%クェン酸 3ナトリウム水溶液を I重量部と、 6%過酸ィ匕水素水を J重量部を混合してカゝら配合液 4に添加して 10分間攪拌し、均 一溶解させた (配合液 5)。得られた配合液 5をシリコーンコーティングされた PETフィ ルム上に滴下し、その上から同じくシリコーンコーティングされた PETフィルムを被せ て、液が均一に押し広げられ、厚さが 0. 5mmになる様に固定した。これにメタルノヽラ イドランプを使用してエネルギー量 3000miZcm2の紫外線照射することにより厚さ 0 . 5mmのゲル粘着組成物を得た。配合量の詳細は表 2及び表 3に示す。
[0121] (実施例 19及び 20)
配合液 4に 20%クェン酸水溶液を H重量部、 20%クェン酸 3ナトリウム水溶液を I重 量部、界面活性剤としてポリオキシエチレンアルキルエーテル硫酸エステル塩 (商品 名「アクアロン KH-10」、第一工業製薬株式会社製)を K重量部添加して 20分間攪 拌し、均一溶解させた (配合液 6)。得られた配合液 6をシリコーンコーティングされた PETフィルム上に滴下し、その上から同じくシリコーンコーティングされた PETフィル ムを被せて、液が均一に押し広げられ、厚さが 0. 5mmになる様に固定した。これに メタルハライドランプを使用してエネルギー量 3000mjZcm2の紫外線照射すること により厚さ 0. 5mmのゲル粘着組成物を得た。配合量の詳細は表 3に示す。
[0122] (比較例 1一 2)
温度が 30— 40°Cの範囲に制御された攪拌'混合容器を使用して、イオン交換水 B 重量部に保湿剤としてグリセリンを D重量部添加し、次に、モノマーとしてアクリルアミ ドを E重量部添加し、数分間攪拌した後、電解質として塩ィ匕ナトリウムを F重量部添カロ し、架橋性モノマーとしてポリエチレングリコールジアタリレートを G重量部添加し、完 全に溶解するまで攪拌した。得られた混合液 3を 100重量部として、重合開始剤とし て、 1- [4- (2-ヒドロキシエトキシ) -フエ-ル]- 2-ヒドロキシ- 2-メチル -1-プロパン- 1-ォ ン(商品名「ィルガキュア 2959」、チバスべシャリティーケミカルス製)を 0. 2重量部添 カロして無色透明の配合液 4を得た。得られた配合液 4をシリコーンコーティングされた PETフィルム上に滴下し、その上から同じくシリコーンコーティングされた PETフィル ムを被せて、液が均一に押し広げられ、厚さが 0. 5mmになる様に固定した。これに メタルハライドランプを使用してエネルギー量 3000mjZcm2の紫外線照射すること により厚さ 0. 5mmのゲル粘着組成物を得た。配合量の詳細は表 4に示す。
[0123] (比較例 3)
水不溶性高分子としてアクリル酸エステル共重合体のェマルジヨン(商品名「ビ -ブ ラン ADH— 893T」、 日信化学工業株式会社製)を C3重量部添加した以外は比較例 1一 2と同様にして配合液 4を得た。製造する際の配合の順序、方法は実施例に倣つ た力 攪拌を停止するとェマルジヨンの分離が進行し、均一なゲルが得られな力つた 。配合量の詳細は表 4に示す。
[0124] (比較例 4一 5)
両親媒性の高分子共重合体の代わりに、水溶性高分子の PVA (商品名「JMR— 1 0HH」(ケンィ匕度 98. 5%)、 日本酢ビ'ポバール株式会社製)又はポリアクリル酸 (商 品名「AC— 16H」、 日本純薬株式会社製)の各々 20%水溶液を使用した以外は実 施例 1一 7と同様にして配合液 4を得ようとしたが、何れも攪拌中に凝集して、ババロ ァ状にゲル化し、配合液 4が得られなカゝつた。配合量の詳細は表 4に示す。
[0125] (比較例 6)
両親媒性の高分子共重合体の代わりに、酢酸ビニル共重合体ェマルジヨン(固形 分 40重量%、商品名「ビ-ブラン 1245L」、 日信化学工業株式会社製)を使用した 以外は実施例 3と同様にして配合液 4を得ようとしたところ、攪拌を停止するとエマル ジョンの分離が進行し、分離傾向が認められた。撹拌停止後 1時間以内の配合液 4 を用いて、実施例 3と同様の方法により、厚さ 0. 5mmのゲル粘着組成物を得た。配 合量の詳細は表 4に示す。
[0126] (粘着力の測定)
実施例と比較例で得られたゲルの粘着力を測定した。
[0127] 実施例 1一 20、並びに比較例 1、 2及び 6で得られたゲル粘着組成物の片面の PE Tフィルムをそれぞれ剥離し、代わりに片面に無機フィラーをコーティングした合成紙 を貼付した後、長さ 120mm、幅 20mmに切り出して試験片を得た。
[0128] 得られた試験片のゲル面に残された PETフィルムを剥離して、厚さ 38 μ mの PET フィルムに貼付し、 30分静置した後に引つ張り試験機を使用して T型剥離試験を行 なった(引張速度 300mm)。結果を表 5及び表 6に示す。なお、 PETフィルムとして は、蒸留水との接触角が 70— 80度である PETフィルムを用いた。
[0129] (皮膚粘着力)
粘着力測定で使用した試験片を作成するのと同じ要領で、実施例 1一 20、並びに 比較例 1、 2及び 6で得られたゲル粘着組成物について、それぞれ 40mm X 20mm の試験片を人数分作成し、 6人の被験者に貼付して体感による評価を行なった。試 験方法は、腕の外側に試験片を貼付して、直後に剥がした際の皮膚への付着力を 以下の基準で、官能にて 5段階評価した。尚、概ね( )内に示した測定値 (90度剥 離荷重)の時に左記の体感が得られる。
5:皮膚剥離時に痛みを覚える。(剥離荷重 450gZ20mm程度以上)
4:十分な強度で粘着して!/、る。(剥離荷重 350gZ20mm程度以上)
3:実用可能な粘着レベル。(剥離荷重 250gZ20mm程度以上)
2:粘着して!/ヽるが頼りなく感じる。(剥離荷重 200gZ20mm程度以下)
1:実用に耐えな!/、。(剥離荷重 100gZ20mm程度以下)
以上の基準で 6名が各サンプルを採点した平均点数を持って皮膚粘着力とした。 結果を表 5及び表 6に示す。
[0130] (圧縮強度)
実施例 1一 20、並びに比較例 1、 2及び 6で得られたゲル粘着組成物をそれぞれ 2 Omm角に切り出し、 6枚を貼り合せて厚み 3mmの試験片とした。この試験片をレオメ 一ターにセットし、 12Φのステンレス製円柱測定冶具を 300mmZ分の速度で 0. 6 mm圧縮を行った。 3点の試験片について行い、これらの平均の最大応力を圧縮応 力とした。測定結果を表 5及び表 6に示す。
[0131] (インピーダンス測定)
電解質を添加した実施例及び比較例で得られたゲル粘着組成物にっ ヽて、電極 作成時の電気性能の測定を行なった。 75 mPETフィルムの片面に AgZAgClィ ンクをスクリーン印刷にてコーティングした電極エレメントに、得られたゲル粘着組成 物をそれぞれ貼付し、ゲル貼付部分の面積が 4cm2、ゲルが貼付されていない部分 の面積が 2cm2になる様に切り出して電極を得た。
得られた電極 2つを 1対とし、ゲル面同士を貼り合せて電極対を作成。電極対インピ 一ダンスを測定した。測定方法は AAMI (Association for the Advancement of Medical Instrumentation) EC 12 Disposable ECG electrodes に準じて実施した。結 果を表 5及び表 6に示す。
[0132] (配合液安定性)
実施例及び比較例に記載されて ヽる配合液 4一配合液 6を採取し、直径 20mm、 深さ 120mmの試験管にそれぞれ約 25mlずつサンプリングし、常温で保管し、 24時 間後、及び 48時間後の分離の発生を目視にて確認した。結果を表 5及び表 6に示す
[0133] (PET付着性)
実施例 1一 20、並びに比較例 1、 2及び 6で得られた粘着剤の片面の PETフィルム をそれぞれ剥離し、替わりに片面に無機フィーラーをコーティングした合成紙を貼付 した、長さ 120mm、幅 20mmに切り出して試験片を得た。得られた試験片のゲル面 に残された PETフィルムを剥離して、市販の白色 PETフィルム(商品名「メリネックス 3 39」、帝人デュポンフィルム株式会社製)に貼付して 48時間室温で保管した後、粘 着力と同様に T型剥離試験を行った (引張速度 300mmZ分)。結果を表 5及び表 6 に示す。
[0134] (カーボン面付着性)
市販の白色 PETフィルム(商品名「メリネックス 339」、帝人デュポンフィルム株式会 社製)の表面にスクリーン印刷によりカーボンペーストをコーティングし、カーボンコー ティングフィルムを得た。 PET付着性の時に使用した白色 PETフィルム(商品名「メリ ネックス 339」、帝人デュポンフィルム株式会社製)の代わりに前記カーボンコーティ ングフィルムを使用(カーボン面にゲル粘着組成物を貼付)した以外は PET付着性と 同様にしてカーボン面付着性を測定した。結果を表 5及び表 6に示す。なお、前記力 一ボンペーストとしては、通電性を有するカーボンコーティング層を形成することがで きれば組成は任意である力 本評価においては、ポリエステル系バインダーを含有 するカーボンペースト(商品名「Electrodag 423SS」、 日本アチソン株式会社製)を 用いた。
[表 1]
実施例
1 2 3 4 5 6 7 両親媒性 J M R— 1 0 M A1 3 1 2 10 10 5 a
高分子 レビスコー
A2 15 V Λ 7 3 W
水溶性 J M R— 1 0 H H
高分子 Λ C 6 0 I I
水 ィオン交換水 B 8 4 7 7 12 12 7 水不溶性 ボリゾール P S A
C1 5 13 20 15 高分子 S E— 1 7 3 0
ビ二ブラン C2
15
A D H— 1 0 4 8
ビニブラン
C3
A D H— 8 9 3 T
ビエマ /レジョ ン
保湿剤 グリ セ リ ン D 40 40 37 37 47 38 37 親水性 親水性モ アク リ ルアミ ド
E 1 3 15 20 20 23 20 20 マ 卜 リ ノマー
ック ス 架橋性モ P D E— 4 0 0
G 0.08 0.08 0.09 0.09 0.1 0.12 0.1 ノマー
電解質塩 塩 1匕ナトリ ウム F 2 3 2
P H緩衝剤 クェン酸溶液 (20wt%) H
クェン酸塩溶液(20wt%) I
過酸化物 過酸化水素 (10wt%) J
界面活性剤 H— 1 0 K
水を除いた全量に対するグリセリン含有量
74.5 67.2 60.1 56.4 55.9 55.4 54.7
(重量%)
/vD/ OsooifcId 98ϊεοϊ¾οίAV _.
s9εΐο
£
実施例
8 9 1 0 1 1 Ί 2 1 3 両親媒性 J R— 1 0 M A1 5 2 10 12 2.5 高分子 レビスコー レ
A2 5
V A 7 3 W
J MR— 1 0 HH
Λ C 6 0 H
水 ィオン交換水 B 13 17 27 7 7 14 水不溶性 ボリゾール P S A
C1 18 13 13 13 13 高分子 S E— 1 7 3 0
ビ二ブラン C2
A D H— 1 0 4 8
ビ二ブラン
C3 14
A D H— 8 9 3 T
酢ビエマルジョン
保湿剤 グリセリ ン D 42 39 87 37 37 37 親水性 親水性モ ァク リ ルアミ ド
E 22 20 30 20 20 20 マ 卜 リ ノマ一
ックス 架橋性モ P D E— 40 0
G 0.1 0.11 0.15 0.09 0.09 0.09 ノマー
電解質塩 匕ナトリ ウム F 2
P H緩衝剤 クェン酸溶液 (20wt.%) H
クェン酸塩溶液(20wt%) I
過酸化物 過酸化水素 (10wt%) J 0.4
界面活性剤 K H— 1 0 K
水を除いた全量に対するグリセリン含有量
55.2 58.1 70.1 56.4 56.1 57.7
(重量%)
[ε挲] [ζετο]
TSSSOO/SOOZdf/X3d £Ρ 98TC0l/S00Z OAV 実施例
1 4 1 5 1 6 1 7 1 8 1 9 2〇 瞧媒性 J MR— 1 0 M A1 10 10 5 5 5 5 5 高分子 ルビスコー レ
A2
V A 7 3 W
水溶性 J MR— 1 0 H TI
高分子
A C 6 0 H
水 ィオン交換水 B 8 8 12 12 12 V2 12 水不溶性 ポリゾール P S A
C1 20 20 20 20 20 20 20 高分子 S R— 1 3 0
ビ二ブラン C2
AD H— 1 0 4 8
ビ二ブラン
C3
AD H— 8 9 3 T
酢ビエマ/レジョ ン
保湿剤 グリセ リ ン D 47 47 47 47 47 47 47 親水性 親水性モ アク リ ルアミ ド
E 23 23 23 23 23 23 23 マ ト リ ノマー
ックス 架撟性モ P D E— 4 0 0
G 0.1 0.1 0.1 0.1 0.1 0.1 0.1 ノマー
電解質塩 塩 匕ナトリウム F 3 3 3 3 3 3 3 pH緩衝剤 クェン酸溶液 (20wt« H 0.1 0.25 0.5 0.5 0.5 クェン酸塩溶液(20wt%) I 0.5 0.5 0.5 過酸化物 過酸化水素 (10wt%) J 0.4 2 0.25 0.25
界面活性剤 K H— 1 0 0.5 1.5 水を除いた全量に対するグリセリ ン含有量
55.2 55.1 55.9 55.8 55.7 55.4 54.8 (重量%)
/vu/ O Isssoosooifcld 98ϊεοϊ¾οίAV 9寸
〔〔〕寸∞εΐο
比較例
1 2 3 4 5 6 両親媒性 M R— 1 0 M Λ1
高分子 /レビスコー A2
V A 7 3 W
水溶性 J M R— 1 0 H H 10
高分子
A C 6 0 H
10
水 ィオン交換水 B 23 15 10 10 21 水不溶性 ボリ ゾール P S Λ C 1
20
高分子 S R— 1 7 3 0
ビ二ブラン C2
A D H— 1 0 4 8
ビ二ブラン C3
20 20
A D H— 8 9 3 T
酢ビエマルジョン
3 保湿剤 グリセリ ン D 35 35 42 42 42 30 親水性 親水性モ アク リ ルアミ ド E
20 18 23 23 23 35 マ 卜 リ ノマ一
ックス 架橋性モ P D E— 4 0 0 G
0.1 0.03 0.1 0. 1 0. 1 0. 1 ノマー
電解質塩 塩 1匕ナ ト リ ウム F 2.5 2.5 3 3 3 5
P H緩衝剤 クェン酸溶液 (20wt« II
クェン酸塩溶液(20wt%) I
過酸化物 過酸化水素 ( I0wt%) J
界面活性剤 K H— 1 0 K
水を除いた全最に対するグリセリ ン含有量
60.8 60.8 53.8 52.4 52.4 41.9
(重量%)
/vuu O Isssoosooifcld 98lssooiAV
6εΐοs
3 実施例
3 1 2 3 4 5 6 7 8 9 1 0 1 1 1 2 1 3
264 248 252 275 320 308 293 31 1 268 274 282 285 289 皮膚粘着力 3.0 2.9 3.0 3.8 4.7 4.0 4.0 4.3 4.0 3.2 4.0 4.0 4.0 圧縮強度 ( k P a ) 210 206 243 173 210 198 1 88 189 171 2.33 228 232 イン ビーダンス ― 88 一 ― 118 98 ― 1 1 8 ― ― ― ― ―
2 4時間後 良好 良好 良好 良好 良好 良好 良好 良好 良好 良好
配合液安定性 良好 良好 良好
4 8時間後 良好 良好 良好 良好 良好 良好 1¾好 良好 良好 良好 良好 良好 良好
PET付着性 4 8時間後 280 389 355 362 42 ] 375 475 399 368 221 358 366 328 カーボンコー
卜面付着性 4 8時間後 1875 2002 1978 1958 2196 2006 21 1 1 2112 1993 1876 1919 1 9:32 2001
[9挲] [(MO]
TSSSOO/SOOZdf/X3d 6P 98TC0l/S00Z OAV o
3
3
実施例 比較例
1 4 1 5 1 6 1 7 1 8 1 9 2 0 1 2 3 4 5 6
312 309 312 316 322 306 31 7 1 08 258 ― ― 95 皮膚粘着力 4.3 4.3 4.3 4.8 4.3 4.5 4.3 1.2 2.0 一 ― ― 1.0 圧縮強度(深さ 8mm)
185 178 1 81 182 188 177 190 206 58 ― ― ― 232 ( k P a )
イン ピーダンス ( Ω ) 98 9G 1 02 1 00 95 97 92 95 76 ― ― ― 75
2 4時問後 分離 良好 良好 良好 良好 良好 良好 良好 ― ― 分離 ゲル化 ゲル化 配合液安定性 傾向
4 8時間後 良好 良好 良好 良好 良好 良好 良好 ― ― ― ― ― 分離
PET付着性 4 8時間後 422 419 418 421 41 9 432 428 78 121 ― ― 一 98 力-一ポンコ一
4 8時間後 2251 2198 2168 2172 2187 2215 219G 458 689 ― ― ― 552 ト面付着性
[0141] 実施例 1及び 2は、架橋された水溶性高分子のマトリックス中に両親媒性高分子を 含むことから PET付着性及びカーボン面付着性も良好であった。同様に、実施例 3 一 20においても、得られたゲル粘着組成物は、両親媒性高分子を含むことから PET 付着性及びカーボン面付着性も良好であった。これに対して、比較例 1、 2及び 6は、 PET付着性及びカーボン面付着性は、各実施例の値に比べて極めて低!、値であつ た。
[0142] 実施例 1一 20は、粘着力測定において、 248— 352 (gZ20mm)と、良好な数値 を示した。また、体感評価においても実用レベル以上の評価を得た。
[0143] 比較例 1は絶対的な粘着力が低 、ため体感評価も低!、結果となって!/、る。比較例 2は、粘着力測定においては実施例 2とほぼ同等の測定値を示したが、皮膚粘着の 体感評価では粘着が頼りないと感じる被験者が多力つた。また、比較例 2は、実施例 2に対して圧縮強度が 58kPaと、比較して低い。これは、ゲルが柔らかぐかつ、変形 しゃすく取扱にくいと同時に、加工性も悪いことを表している。比較例 6においても、 得られたゲル粘着組成物は体感評価も低い結果となった。
[0144] インピーダンス測定結果からは、塩を添加することにより、生体電極、特に低インピ 一ダンスが要求される心電図電極に要求される十分なレベルの導電性付与が可能 であることがわかる。尚、 AAMIの規格では、電極対インピーダンスの平均値が 2k Ω 以下であることが必要とされて 、る。
[0145] 配合液の安定性は、実施例 1一 20の何れの配合も 24時間経過時点までは良好に 分散しており、生産に十分耐え得る。また、実施例 17— 20では pH緩衝剤の添加量 を増量してェマルジヨンの塩析による凝集傾向が生じて!/、たが、実施例 19および 20 より、界面活性剤を添加することにより分散安定ィ匕できることがわ力つた。これに対し て、比較例においては、比較例 3の配合液では 24時間後に分離が生じ、比較例 4及 び 5においては、ババロア状のゲルィ匕が生じた。比較例 6については、配合直後一 4 時間程度では分離が見られな力つた力 24時間後に分離の傾向が目視により認識 されたが、 48時間後には目視により配合液が分離したことが認められた。比較例 3— 6については、配合液安定性は、いずれも不良であった。 産業上の利用可能性
[0146] 本発明のゲル粘着組成物は、生体に貼付するサージカルテープ、カテーテルや点 滴などのチューブ等、心電図電極その他センサー類の固定用テープ、湿布剤や、創 傷被覆剤、人工肛門等の固定用テープや、心電図電極やその他のセンサー類ゃ電 気治療器用導子に使用する、電極エレメントを生体に貼付すると同時に、電気的に 接合するための導電性粘着剤、磁気治療器固定用粘着材、経皮吸収剤の担体兼粘 着材など、生体に貼付して用いる粘着材として好適に使用される。その他、建材、電 子材料など工業用粘着材としても使用可能である。
[0147] また、本発明の電極は、種々の形態の電極構造を採用することができ、例えば、心 電図検査電極、一般用途用、乳幼児用、若しくはオペ室用の心電図電極、電気治療 用、 TENS用、 EMS用、イオントフォレシス用の電極、電気メスアース用電極または 体脂肪率測定用電極として好適に使用できる。
[0148] 本願は 2004年 4月 22日に出願した日本国特願 2004— 127424を優先権主張す るものであって、その開示の全内容がこの全体中に引用して包含されている。
[0149] 本発明は、多くの異なる態様をとり得るが、多くの例示的な態様が、開示内容が本 発明の原理の一例を提供しており、この開示内容により本願がここに記載の、及び/ またはここに例示の好ましい態様に限定されるものではない、との理解をともなって、 記載されている。
[0150] 発明の例示的な態様が記載されたが、本願発明は、ここに記載した種々の好まし い態様に限定されるものではなぐこの開示内容に基づいて当業者が評価しうる程度 に均等な要素、修正、省略、(例えば種々の態様の側面の)結合、翻案、及び/また は改変を有する 、かなる態様及び全ての態様をも含むものである。クレームにおける 限定は、クレーム中用いられた文言に基づいて広く解釈されるべきものであり、本明 細書または出願審査中の記載の例示に限定されるものではない。この例示は非排他 的なものとして解釈されるべきものであるからである。例えば、本願の開示において、 「好ましく」の語は、非排他的で、「好ましいが、これに限定されない」意である。この開 示内容において、また本願の審査において、「本発明」または「発明」なる用語は、こ の開示内容中のほたは 2以上の引用として使用されることができる。用語本発明また は用語発明は、臨界性の同定との不適切な解釈をしてはならず、全側面、全態様に 適用されるとの不適切な解釈をしてはならず (即ち、本発明は多くの側面及び態様を 有すると理解されるべきである。)、出願またはクレームの範囲を限定するとの不適切 な解釈をしてはならない。本願の開示内容及び本願審査において、用語「態様」は、 そのいかなる側面、特徴、プロセス乃至ステップ、その結合、及びまたはその部分な どを記載するものとして使用できる。いくつかの例においては、種々の態様は重複す る特徴を含むことができる。

Claims

請求の範囲
[1] 架橋された水溶性高分子、水、保湿剤及び両親媒性高分子を含み、
上記両親媒性高分子が、水を除く当該組成物全量に対して 0. 05-7. 0重量% 含まれて!/、るゲル粘着組成物。
[2] 粘着性を有する水不溶性高分子が、水を除く当該組成物全量に対して 3重量% 以上更に含まれて 、る、請求の範囲第 1項に記載のゲル粘着組成物。
[3] 前記保湿剤が、水を除く当該組成物全量に対して 50— 80重量%含まれている 請求の範囲第 1項に記載のゲル粘着組成物。
[4] 電解質塩が、水を除く当該組成物全量に対して 0. 5重量%以上更に含まれてい る請求の範囲第 1項に記載のゲル粘着組成物。
[5] 前記架橋された水溶性高分子が、当該組成物のマトリックスを構成する請求の範 囲第 1項に記載のゲル粘着組成物。
[6] 架橋された水溶性高分子、水、保湿剤、両親媒性高分子、粘着性を有する水不 溶性高分子及び電解質塩を含むゲル粘着組成物であって、
前記組成物には水が 13— 40重量%含まれ、
かつ、前記組成物から水を除く当該組成物全量に対して、
15— 35重量%の前記架橋された水溶性高分子、
3— 20重量%の水不溶性高分子、
0. 05-7. 0重量%の前記両親媒性高分子、
50— 80重量%の前記保湿剤、
0. 5-6. 0重量%の前記電解質塩、
が含まれて!/、るゲル粘着組成物。
[7] 次の工程を含むゲル粘着組成物の製造方法。
(a) 非架橋性モノマー、架橋性モノマー、保湿剤、水、水不溶性高分子及び 両親媒性高分子を含む配合液を混合する工程
(b) その混合された配合液を加熱又は光照射することにより重合させる工程
[8] 前記工程 (a)にお ヽて、前記配合液を pH4— 7に調整する工程を含む請求の範 囲第 7項に記載のゲル粘着組成物の製造方法。
[9] 前記水不溶性高分子として、疎水性モノマーと親水性モノマーの共重合体であつ て当該親水性モノマーの共重合比率が 0. 1— 5重量%である共重合体を用いる、請 求の範囲第 7項に記載のゲル粘着組成物の製造方法。
[10] 前記親水性モノマーが、アクリル酸アルキルエステルである請求の範囲第 9項記 載のゲル粘着組成物の製造方法。
[11] 前記両親媒性高分子が、ケンィ匕度 50— 75%のポリビニルアルコールである請求 の範囲第 7項に記載のゲル粘着組成物の製造方法。
[12] 前記配合液に、両親媒性高分子を、水を除く前記配合液全量に対して 0. 05— 7
. 0重量%となるように加える請求の範囲第 7項に記載のゲル粘着組成物の製造方 法。
[13] 前記配合液に、更に界面活性剤を、前記配合液全量に対して 0. 1— 2. 0重量% となるように加える請求の範囲第 7項に記載のゲル粘着組成物の製造方法。
[14] 前記混合された配合液に、 0. 003—0. 3重量%の過酸ィ匕物を更に添加し、混合 して溶解した後に、重合する請求の範囲第 7項に記載のゲル粘着組成物の製造方 法。
[15] 前記水不溶性高分子が、水を分散媒とするエマルジョンである請求の範囲第 7項 に記載のゲル粘着組成物の製造方法。
[16] 非架橋性モノマー、架橋性モノマー、保湿剤、水、水不溶性高分子及び両親媒 性高分子を含むゲル粘着組成物用配合液であって、
前記両親媒性高分子が、水を除く当該配合液全量に対して 0. 05-7. 0重量% 含まれて!/、るゲル粘着組成物用配合液。
[17] 前記水不溶性高分子が、水を除く当該組成物全量に対して 3— 20重量%含まれ て 、る請求の範囲第 16項記載のゲル粘着組成物用配合液。
[18] ゲル粘着層を備えた電極であって、
前記ゲル粘着層は、ゲル粘着組成物を含み、
前記ゲル粘着組成物は、架橋された水溶性高分子、水、保湿剤及び両親媒性高 分子を含み、上記両親媒性高分子が、水を除く当該組成物全量に対して 0. 05— 7 . 0重量%含まれているゲル粘着組成物である、電極。 [19] シート状の表面基材を構成するポリエチレンテレフタレート層と、 このポリエチレンテレフタレート層の背面に間隔をあけて配され、それぞれ一対の 電極端子につながった電極素子部を構成する一対のカーボンコート層と、
前記一対のカーボンコート層の背面と、当該一対のカーボンコート層の間に位置 するポリエチレンテレフタレート層の背面にそれぞれ跨って配されたゲル粘着層を有 する電極であって、
上記ゲル粘着層が、ゲル粘着組成物を含み、
当該ゲル粘着組成物は、架橋された水溶性高分子、水、保湿剤及び両親媒性高 分子を含み、上記両親媒性高分子が、水を除く当該組成物全量に対して 0. 05— 7 . 0重量%含まれているゲル粘着組成物である、電極。
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