CN109715400B - 水凝胶 - Google Patents
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Abstract
本发明的目的在于,提供一种水凝胶,其与电极单元的粘接性优异,即使吸收汗、湿气等的水分,与电极单元、对象物的粘合性、粘接性的降低也少,同时对皮肤表面具有最佳的粘合力,剥离时等不会对皮肤造成损伤。一种水凝胶(1),其具有A层(10)与B层(20)的层叠结构,其特征在于,A层(10)中包含源自单体的成分、水、保湿剂、具有粘合性的水不溶性高分子和两亲性高分子,前述水不溶性高分子相对于A层总量包含3~20重量%,前述两亲性高分子为皂化度50~75%的聚乙烯醇,且相对于A层总量包含0.05~5重量%,B层(20)中包含源自单体的成分、水和保湿剂,且实质上不含具有粘合性的水不溶性高分子和聚乙烯醇,前述水的量相对于B层总量为水的量相对于A层总量的±10重量%,前述保湿剂的量相对于B层总量为保湿剂的量相对于A层总量的±10重量%。
Description
技术领域
本发明涉及水凝胶。特别是涉及贴附于生物体而使用的医疗用电极中的水凝胶。
背景技术
心电图的测定、使用低频、中频等电刺激进行治疗时使用的医疗电极中,贴附于生物体的部分使用有水凝胶的粘合材(医疗用电极水凝胶)。该水凝胶配置于由导电材料构成的电极与皮肤表面之间,作为导电材料,使用有碳、各种金属、Ag-AgCl(银/氯化银)等。对于这样的医疗用电极水凝胶,通常比较与单元侧(电极侧)接触的凝胶的粘合力跟与皮肤侧接触的凝胶的粘合力时,期望单元侧较高。
作为以往的医疗用电极水凝胶,专利文献1中公开了如下内容:传导性构件,其包含用于连接在外部电装置上的部件;以及,电极,其包含用于将患者的皮肤与传导性构件之间以电的方式接合的多层部件,且在患者的皮肤上设有电接点。该多层部件包括:用于以能去除的方式与患者的皮肤接触的、包含具有较低的剥离强度的导电性凝胶的第一层部件、和用于与传导性构件接触的、包含具有较高的剥离强度的导电性凝胶的第二层部件,第一层和第二层以这些层间的第三凝胶层叠。而且,记载了如下主旨:多个凝胶层的第一层具有粘接性使得电极能去除地粘接在患者的皮肤上,多个凝胶层的第二层具有在传导性构件上永久性地粘接多层部件的粘接性。
然而,水凝胶在使用其时,如果不稳定地与对象物接触,则无法稳定地向对象物施加电,但构成医疗用电极的水凝胶通过源自生物体的汗、湿气、源自使用环境的湿气等原因而吸湿,粘接性有时降低。因此,以往的医疗用电极水凝胶中,电极单元与水凝胶的粘接性有时变得不充分。上述情况下,有时电极单元与水凝胶剥离,或电极单元露出而会与皮肤接触。上述专利文献1的多个凝胶层中,在使用环境下,也有由于汗、湿气的影响、粘接性降低而剥离的担心。
另外,专利文献2中公开了一种凝胶粘合组合物(水凝胶),其包含:经交联的水溶性高分子、水、保湿剂、具有粘合性的水不溶性高分子和两亲性高分子,上述两亲性高分子相对于除水之外的该组合物总量包含0.05~7.0重量%,前述两亲性高分子选自共聚物中的亲水基团与疏水基团的比率为1:1~3:1(摩尔比)的乙烯基吡咯烷酮/乙酸乙烯酯共聚物、共聚物中的亲水基团与疏水基团的比率为1:1~3:1(摩尔比)的乙烯基吡咯烷酮/丙烯酸烷基酯共聚物、和皂化度50~75%的聚乙烯醇。该水凝胶中,通过添加疏水性的聚合物,从而赋予初始粘性(粘合力),确保跟电极单元、对象物的粘合性、粘接性。疏水性聚合物对电极单元也具有良好的亲和性,可以进行高粘合化。然而,与此相反,如果使上述水凝胶长时间持续与皮肤粘接,则也有时粘合力变得过高。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:日本专利第4384809号公报
专利文献2:日本专利第4522405号公报
发明内容
发明要解决的问题
鉴于上述以往的情况,本发明的目的在于,提供一种水凝胶,其与电极单元的粘接性优异,即使吸收汗、湿气等的水分,与电极单元、对象物的粘合性、粘接性的降低也少,同时对皮肤表面具有最佳的粘合力,剥离时等不会对皮肤造成损伤。
用于解决问题的方案
本发明人等进行了深入研究,结果发现:在电极单元侧选定包含疏水性聚合物(水不溶性高分子)和作为两亲性高分子的聚乙烯醇的高粘合凝胶,对于皮肤侧,选定考虑与前述高粘合凝胶的密合性且对皮肤具有最佳的粘合力的凝胶,使这些凝胶层叠,从而可以解决上述课题,完成了发明。即,本发明的主旨如以下所述。
(1)一种水凝胶,其具有A层与B层的层叠结构,
前述A层中
包含源自单体的成分、水、保湿剂、具有粘合性的水不溶性高分子和两亲性高分子,
前述水不溶性高分子相对于A层总量包含3~20重量%,
前述两亲性高分子为皂化度50~75%的聚乙烯醇,且相对于A层总量包含0.05~5重量%,
前述B层中
包含源自单体的成分、水和保湿剂,
且实质上不含具有粘合性的水不溶性高分子和聚乙烯醇,
前述水的量相对于B层总量为水的量相对于A层总量的±10重量%,
前述保湿剂的量相对于B层总量为保湿剂的量相对于A层总量的±10重量%。
(2)根据前述(1)所述的水凝胶,其中,前述A层中的源自单体的成分和前述B层中的源自单体的成分为同一化合物。
(3)根据前述(1)或(2)所述的水凝胶,其中,前述保湿剂为多元醇。
(4)根据前述(1)~(3)中任一项所述的水凝胶,其中,前述A层和前述B层对电木板的粘合力分别为5~15N/20mm、0.5~7N/20mm。
(5)根据前述(1)~(4)中任一项所述的水凝胶,其中,沿着具有层叠结构的水凝胶的面内方向,埋入中间基材。
(6)根据前述(5)所述的水凝胶,其中,前述中间基材为半透膜。
(7)一种医疗用电极水凝胶,其配置于由导电材料构成的电极与皮肤表面之间而使用,其由前述(1)~(6)中任一项所述的水凝胶形成,前述A层为与前述电极接触的层,前述B层为与前述皮肤表面接触的层。
本说明书包含成为本申请的优先权的基础的日本国专利申请号2016-193679号、2017-031855号的公开内容。
发明的效果
根据本发明,可以得到对电极单元侧的吸湿率低,因而高湿环境下的粘合力降低小,对皮肤侧可以确保最佳的粘合力的水凝胶。该水凝胶适合作为贴附于皮肤的医疗用电极水凝胶使用。
附图说明
图1为示意性示出本发明的水凝胶的一实施方式的截面的图。
具体实施方式
以下,对本发明详细进行说明。
图1中示出本发明的水凝胶的一实施方式的截面。该实施方式的水凝胶1将A层10与B层20层叠而构成。接着,对A层10和B层20的各自的组成进行说明。
其特征在于,A层10中包含源自单体的成分、水、保湿剂、具有粘合性的水不溶性高分子和两亲性高分子。而且,水不溶性高分子相对于A层总量包含3~20重量%,两亲性高分子为皂化度50~75%的聚乙烯醇,且相对于A层总量包含0.05~5重量%。
(源自单体的成分)
A层中使用的源自单体的成分以通过聚合包含交联部的水溶性高分子的形式包含。水溶性高分子可以通过非交联性单体与交联性单体的共聚物而得到。例如,可以使用:水溶性的(甲基)丙烯酸类单体与具有2个以上的烯基的交联性单体的共聚物。
作为(甲基)丙烯酸类单体,可以举出(甲基)丙烯酰胺、N-烷基改性(甲基)丙烯酰胺、N,N-二烷基改性(甲基)丙烯酰胺、(甲基)丙烯酸、(甲基)丙烯酸烷基酯等(甲基)丙烯酸类单体。另外,可以举出N-乙烯基酰胺等水溶性的单体。
另外,作为具有2个以上的烯基的交联性单体,可以举出多官能丙烯酸酯、多官能丙烯酰胺等交联性单体。
可以由该经交联的水溶性高分子构成水溶性高分子的基质。即,可以得到如下水凝胶:其为包含由源自单体的成分构成的经交联的水溶性高分子、水、保湿剂和两亲性高分子的组合物,且前述水、保湿剂和两亲性高分子包含于该水溶性高分子的基质内。
如果对构成作为源自单体的成分的水溶性高分子的非交联性单体的具体例进一步详述,则可以举出:(甲基)丙烯酰胺、N-甲基(甲基)丙烯酰胺、N-乙基(甲基)丙烯酰胺、N-丙基(甲基)丙烯酰胺、N,N-二甲基(甲基)丙烯酰胺、N,N-二乙基(甲基)丙烯酰胺、丙烯酰吗啉等非电解质系丙烯酰胺衍生物、叔丁基丙烯酰胺磺酸(TBAS)和/或其盐、N,N-二甲基氨基乙基丙烯酰胺(DMAEAA)盐酸盐、N,N-二甲基氨基丙基丙烯酰胺(DMAPAA)盐酸盐等电解质系丙烯酰胺衍生物、(甲基)丙烯酸、马来酸、衣康酸、磺基丙基甲基丙烯酸酯(SPM)和/或其盐、甲基丙烯酰氧基乙基三甲基氯化铵(QDM)等电解质系丙烯酸衍生物、(甲基)丙烯酸羟基乙酯、聚乙二醇(甲基)丙烯酸酯等非电解质系丙烯酸衍生物。
作为交联性单体的具体例,可以举出N,N’-亚甲基双(甲基)丙烯酰胺、乙二醇二(甲基)丙烯酸酯、聚乙二醇二(甲基)丙烯酸酯、甘油三(甲基)丙烯酸酯等。
A层中的经交联的水溶性高分子的含量只要在制备包含非交联性单体和交联性单体的配混液时,使该非交联性单体和该交联性单体均匀溶解就没有特别限定。然而,为了维持所得凝胶体的凝胶强度、提高保型性、加工性,相对于A层总量,前述经交联的水溶性高分子优选为15重量%以上、进一步优选为18重量%以上。
另外,为了形成经交联的水溶性高分子的基质,虽然使用非交联性单体,但该非交联性单体优选的是,主要为水溶性、对水的溶解度充分高、特别是在常温下为液体的单体时以任意的比率与水溶解的单体。相反地,构成A层的组合物中,除水和单体以外,有时需要也使保湿剂、根据需要的电解质盐、聚合引发剂等添加剂溶解,上述情况下,经交联的水溶性高分子的浓度相对于A层总量,优选设定为35重量%以下,进一步优选设定为30重量%以下。
前述交联性单体相对于A层总量的含量应根据前述非交联性单体或者该交联性单体的分子量、化学特性、物理特性而适宜设定,但为了提高所得凝胶体的保型性,优选设定为0.01重量%以上,进一步优选设定为0.05重量%以上。相反地,以不有损保型性的程度具有柔软性时,容易得到作为粘合剂使用时的初始粘性,因此,优选设定为1.0重量%以下,进一步优选设定为0.6重量%以下。
如上述,前述非交联性单体占基质的大部分,因此,优选水溶性高者。例如在溶解度下,优选至少为20(g/100mL-H2O)以上,进一步优选为50(g/100mL-H2O)以上,最优选为65(g/100mL-H2O)以上。
前述交联性单体构成基质的一部分,因此,即使不使用水溶性者,也不会破坏基质整体的亲水性。作为使水溶性低的交联性单体溶解于前述配混液的方法,例如交联性单体为液体的情况下,有溶解于非交联性单体的方法,还有除非交联性单体以外溶解于作为保湿剂的多元醇而添加的方法。
(保湿剂)
为了提高保湿性、增塑性,A层中含有保湿剂。作为保湿剂,优选使用多元醇。作为多元醇,除乙二醇、丙二醇、丁二醇等二醇之外,还可以使用甘油、季戊四醇、山梨糖醇等多元醇类、聚乙二醇、聚丙二醇、聚甘油等多元醇缩合体、聚氧乙烯甘油等多元醇改性体等。需要说明的是,作为保湿剂,优选使用在常温(优选冰点下且10℃以上)下为液态、详细地在实际使用凝胶体的温度区域(例如在室内使用的情况下为20℃左右)中为液态的多元醇。
因为A层中包含水,因此在无保湿剂的情况下,水分容易在短时间内蒸发和/或干燥,增塑性受损,且粘合性、特别是初始粘性力容易明显降低。另外,将本发明的水凝胶用于医疗用电极等需要导电性的用途的情况下,如果水分蒸发,则电极的阻抗变高,进一步电极在超过特定的阻抗的情况下,变得无法使用。因此,通过在A层中添加保湿剂,从而防止水分蒸发超过一定水平,同时如果该保湿剂在常温下为液态,则保湿剂本身还具有作为增塑剂的功能。
为了维持保湿性、增塑性、体现优异的稳定性,相对于A层总量,A层内中的保湿剂的浓度优选35重量%以上、进一步更优选40重量%以上。另外,在确保所得凝胶体的硬挺度、粘合力的意义下,为了确保恒定以上的树脂固体成分的含量,相对于A层总量,该保湿剂的量优选70重量%以下、更优选65重量%以下。
(水)
为了使具有粘合性的水不溶性高分子稳定地分散,A层中所含的水的浓度在配混液中优选13重量%以上、即相对于A层总量优选13重量%以上,进一步优选18重量%以上。另外,为了抑制蒸发、干燥所导致的凝胶物性的变动、使凝胶物性稳定化,相对于A层总量,优选40重量%以下,进一步优选设定为30重量%以下。例如,使用甘油作为保湿剂的情况下,相对湿度通常为50%~70%的范围,且具有保持自重的约20重量%~约40重量%的水分的性质(保湿性)。进一步,发明人等制作了含有各种保湿剂的水凝胶,并求出相对湿度60%下的保湿性,结果例如甘油的保湿性约为30重量%,乳酸钠约为80重量%。
如以上,保湿剂的保湿性依赖于相对湿度,使用保湿剂的水凝胶的保湿性也同样地依赖于相对湿度。通过将保湿力不同的保湿剂组合而使用,从而可以控制恒定湿度下的凝胶的保湿性,但相对湿度依赖性为保湿剂固有的性质,因此,实质上无法控制。由以上,理想地以高浓度使用保湿性低的保湿剂(进一步理想地在常温下为液体),将凝胶的设计上的含水率设定为较低,从而可以在表观上降低凝胶的保湿性的相对湿度依赖性,但A层中,为了使具有粘合性的水不溶性高分子稳定地分散,优选保持上述浓度以上的水分量。
(水不溶性高分子)
作为具有粘合性的水不溶性高分子,可以举出:(甲基)丙烯酸酯、乙酸乙烯酯、马来酸酯等疏水性单体单独或多种聚合而成者。具体而言,为(甲基)丙烯酸异辛酯、(甲基)丙烯酸2-乙基己酯、(甲基)丙烯酸丁酯、乙酸乙烯酯、马来酸二辛酯等疏水性单体的均聚物或共聚物。除前述以外,可以使乙烯、丙烯、丁烯、(甲基)丙烯酸甲酯、(甲基)丙烯酸乙酯等疏水性单体中的任一者、或多种进一步共聚。另外,也可以使用有机硅粘合剂、天然橡胶系、合成橡胶系的粘合剂。这些之中,丙烯酸酯共聚物反复改良,因其粘合高而适合使用。
为了使具有粘合性的水不溶性高分子分散于A层中,优选使用乳化分散有前述高分子的乳液。通常,前述乳液的固体成分为30~60重量%,剩余的大部分为水。
例如,作为丙烯酸酯系共聚树脂的乳液,可以适合使用昭和高分子株式会社制的商品名“Polysol PSA SE-1730”、日信化学工业株式会社的商品名“Vinyblan ADH-1048”等。
A层中的、具有粘合性的水不溶性高分子的含量可以根据最终制品所期待的效果而调节,为了得到对电极单元的良好的粘合力,相对于A层总量,需要添加3重量%以上。优选5重量%以上、更优选8重量%以上、特别优选10重量%以上。另外,这些高分子单独的情况下也具有作为粘合剂的功能,因此,添加量多也没有问题,但即使添加量过多,粘合力也不会提高恒定值以上,另外,作为医疗用电极水凝胶使用的情况下,凝胶的导电性也降低,因此,考虑它们的均衡性,相对于A层总量,设为20重量%以下。优选15重量%以下、更优选13重量%以下。
进而,具有粘合性的水不溶性高分子优选为前述疏水性单体与亲水性单体的共聚物。通过使亲水性单体与疏水性单体共聚,从而对水为不溶性的高分子的分散稳定性变高,有能减少分散剂、表面活性剂等的添加的优点。
具有粘合性的水不溶性高分子为疏水性单体与亲水性单体的共聚物的情况下,该共聚物中的亲水性单体的共聚比率为0.1重量%以上时,体现分散稳定化的效果。另外,日本特开2002-80809号公报、日本特开2003-336024号公报和日本特开2003-335805号公报记载了该共聚比率多于5重量%时前述高分子的生成变困难。因此,作为前述水不溶性高分子,优选使用:疏水性单体与亲水性单体的共聚物、且该亲水性单体的共聚比率为0.1~5重量%的共聚物。
作为前述亲水性单体,可以举出(甲基)丙烯酸羟基乙酯、聚乙二醇(甲基)丙烯酸酯、(甲基)丙烯酰胺、N-甲基(甲基)丙烯酰胺、N-乙基(甲基)丙烯酰胺、N-丙基(甲基)丙烯酰胺、N,N-二甲基(甲基)丙烯酰胺、N,N-二乙基(甲基)丙烯酰胺、丙烯酰吗啉、叔丁基丙烯酰胺磺酸(TBAS)和/或其盐、N,N-二甲基氨基乙基丙烯酰胺(DMAEAA)盐酸盐、N,N-二甲基氨基丙基丙烯酰胺(DMAPAA)盐酸盐、(甲基)丙烯酸、马来酸、衣康酸、磺基丙基甲基丙烯酸酯(SPM)和/或其盐、甲基丙烯酰氧基乙基三甲基氯化铵(QDM)等水溶性单体。这些之中,期望包含至少1种含有羧基的水溶性单体,特别是(甲基)丙烯酸和/或其盐为通用单体且适合使用,其中优选使用丙烯酸烷基酯。
(两亲性高分子)
本实施方式的水凝胶中的A层中含有两亲性的高分子共聚物,因此可以得到对由导电材料构成的电极的良好的附着性。另外,通过含有两亲性的高分子,且还包含具有粘合性的水不溶性高分子,从而前述水不溶性高分子的分散稳定性变良好。特别是,制备形成A层的配混液时前述水不溶性高分子的分散稳定性变良好,因此,可以得到更均匀且品质稳定性高的良好的水凝胶的A层。
本发明中,两亲性是指,至少溶解于有机溶剂与水的混合溶剂,优选能溶解于水和极性有机溶剂这两者。作为有机溶剂与水的混合溶剂的例子,可以举出乙醇/水=60/40的混合溶剂。因此,前述两亲性高分子相当于在室温下对乙醇/水=60/40的混合溶剂也溶解的高分子。
本实施方式中,作为两亲性高分子,使用皂化度50~75%的聚乙烯醇。皂化度低于50%时,虽然能进行水溶化,但水溶化变困难,制造时的操作性降低。另外,超过75%时,水溶性变高,相反地,盐析的倾向变强,有不适于大量使用电解质等离子性的添加剂的情况。需要说明的是,关于聚乙烯醇的皂化度,将皂化度98%以上称为完全皂化,将98%~80%左右称为部分皂化,将其以下称为低皂化。关于部分皂化,更详细地区别的情况下,也有时将皂化度95%左右者称为中间皂化,将大致95%~80%左右者称为部分皂化。另外,皂化度是指,用以下的式子算出的百分率。
皂化度=聚乙烯醇单元/
(乙酸乙烯酯单元+聚乙烯醇单元)×100
※在上式中代入各单元的物质量(摩尔数)并计算。
作为皂化度50~75%的聚乙烯醇的具体例,可以举出JAPAN VAM&POVAL CO.,LTD.的商品名“J Poval JMR-10M”(皂化度65%)、日本合成化学工业株式会社的商品名“Gohsefimer LW-300”(皂化度53~60%)、电气化学工业株式会社的商品名“Denka povalMP-10”(皂化度70%)等。
对于A层中的前述两亲性高分子的添加量,为了获得添加所带来的配混液的分散稳定性提高的效果,相对于A层总量,需要添加0.05重量%以上,优选0.1重量%以上。另外,添加量如果过多,则配混液的粘度上升,因此,产生制备配混液时混入的气泡脱离会耗费时间、或电解质添加的多时水不溶性高分子变得容易聚集的倾向。因此,前述两亲性高分子的添加量相对于A层总量,为5.0重量%以下、优选4.0重量%以下。为了提高分散稳定性,在该程度的添加量下可以充分得到效果。
(pH调节剂)
A层可以通过加热或光照射使至少包含源自单体的成分、水、保湿剂、具有粘合性的水不溶性高分子和两亲性高分子、以及聚合引发剂的配混液进行聚合反应而得到。通过前述聚合反应形成具有交联的水溶性高分子基质,可以得到A层。另外,A层中,根据需要可以添加pH调节剂。通过该pH调节剂,可以将配混液的pH调整为4~7的范围,在此基础上,通过进行加热或光照射从而进行聚合反应而可以得到。
水溶性的丙烯酸酯、丙烯酰胺衍生物原本可以为单体,也可以为聚合物,如果在碱性的水溶液中保管,则酯基、酰胺基的水解进行。相反地,pH过度倾向于酸性,水解也同样地进行。因此,通过将pH调整为4~7,可以抑制丙烯酸单体的水解,配混液的保管性以及凝胶生成后的长期保存稳定性也提高。
作为pH调节剂,通过在前述配混液中添加恒定量的无机酸、有机酸,可以将pH调整为4~7。上述情况下,优选使用多官能的无机酸和/或有机酸。进一步,如果将酸和其盐混合并使用,则体现pH缓冲性,能使pH进一步稳定化,故优选。
作为无机酸,可以举出硫酸、磷酸、碳酸等。另外,作为有机酸,可以举出柠檬酸、草酸、丙二酸、琥珀酸、酒石酸等多官能羧酸。对于作为pH调节剂的前述无机酸、前述有机酸、和它们的盐,配混液中的添加量没有特别限定,可以根据pH调节剂的能力而适宜设定。
(聚合引发剂)
前述配混液通常包含光聚合引发剂。
光聚合引发剂适合的是,在紫外线、可见光线下裂解而产生自由基者,可以举出α-羟基酮、α-氨基酮、联苯酰缩二甲醇、双酰基氧化膦、茂金属等。更具体而言,可以举出2-羟基-2-甲基-1-苯基-丙烷-1-酮(制品名:DAROCURE 1173、Ciba Specialty Chemicals Co.,Ltd.制)、1-羟基-环己基-苯基-酮(制品名:IRGACURE 184,Ciba Specialty ChemicalsCo.,Ltd.制)、1-[4-(2-羟基乙氧基)-苯基]-2-羟基-2-甲基-丙烷-1-酮(制品名:IRGACURE2959、Ciba Specialty Chemicals Co.,Ltd.制)、2-甲基-1-[(甲基硫代)苯基]-2-吗啉基丙烷-1-酮(制品名:IRGACURE 907、Ciba Specialty Chemicals Co.,Ltd.制)、2-苄基-2-二甲基氨基-1-(4-吗啉基苯基)-丁烷-1-酮(制品名:IRGACURE 369、Ciba SpecialtyChemicals Co.,Ltd.制)、2-羟基-1-{4-[4-(2-羟基-2-甲基-丙酰基)-苄基]苯基}-2-甲基-丙烷-1-酮(制品名:IRGACURE 127、Ciba Specialty Chemicals Co.,Ltd.制)等。它们可以单独使用或组合多种而使用。
对于光聚合引发剂的添加量,为了使聚合反应充分,且降低残留单体,在凝胶化前配混液100重量%中,优选0.01重量%以上,为了防止光聚合引发剂的反应残留所导致的变色(黄变)、臭气,优选1.0重量%以下。更优选0.05~0.5重量%。
(电解质)
将本发明的水凝胶用于心电图(ECG)、脑电波、眼球震颤、肌电图等中使用的生物体电位测定用电极、TENS、低频治疗等中使用的电刺激用电极、电动手术刀用对电极板、离子导入用电极等电极(医疗用电极)的情况下,通过添加电解质盐,从而可以提高导电性能。作为电解质盐,优选碱金属或碱土金属的氯化物。
作为电解质盐的优选例,可以举出锂、钠、钾、镁、钙的氯化物。可以使用它们中的任一者、或多种。
为了赋予导电性而添加电解质盐的情况下,其添加量相对于A层总量,优选至少为0.5重量%以上。如果大量添加电解质,则导电性提高,但过多时,水不溶性高分子的聚集倾向提高,同时增加恒定以上的添加量的情况下,与提高导电性的优点相比,前述聚集性的方面、制备配混液时的溶解时间变长等缺点变大,因此,添加量相对于A层总量,优选6.0重量%以下、更优选4.0重量%以下。
(表面活性剂)
形成A层时,可以在前述配混液中添加表面活性剂。通过表面活性剂,可以降低水不溶性高分子、两亲性高分子的盐析所导致的聚集倾向。特别优选具有聚氧乙烯烷基醚硫酸酯基的表面活性剂。作为优选例,例如可以举出具有(式1)~(式6)的结构者。
上述式中、R表示烷基,M表示铵盐或碱金属盐,AO表示环氧烷(环氧乙烷或环氧丙烷),n表示1~50的整数。
作为具有(式1)的结构者,有AQUARON KH-05、KH-10(第一工业制药株式会社制),作为具有(式2)的结构者,有ELEMINOL RS-30(三洋化成株式会社制),作为具有(式3)的结构者,有ELEMINOL JS-2(三洋化成株式会社制),作为具有(式4)的结构者,有Latemul S-180A、S-180(花王株式会社制),作为具有(式5)的结构者,有EMAL D-3-D、Latemul E-118B、E-150、Rebenol WX(花王株式会社制)、HITENOL 08E、18E、LA系列(第一工业制药株式会社制),作为具有(式6)的结构者,有Newcol 293、RA544(日本乳化剂株式会社制)等。
为了获得添加这些表面活性剂所带来的效果,相对于前述配混液,优选添加0.1重量%以上,另外,考虑对粘合性、其他性能的影响的情况下,相对于前述配混液,优选添加2.0重量%以下。表面活性剂的添加方法没有特别限定。
(过氧化物)
进而,根据需要,在前述配混液中添加至少0.003重量%的过氧化物,从而可以防止聚合后的凝胶的黄变。需要说明的是,在前述配混液中添加0.3重量%以上,防黄变的效果上也不会产生大的差异,而且残留于凝胶中的过氧化物变多,例如作为医疗用电极使用的情况下,使构成电极的导电材料腐蚀的危险性高。残留于凝胶的过氧化物在凝胶生成后熟化恒定期间,从而减少。熟化是指,在恒定的温度条件下将凝胶静置,促进过氧化物等的分解。为了促进过氧化物的分解,优选将熟化的温度设定为30℃以上。另外,熟化的温度如果过高,则存在凝胶基质等发生分解、劣化的危险性,产生贴附于凝胶的保护膜等的收缩,还存在引入褶皱、或发生变形的危险性,因此,优选设定为60℃以下。作为熟化的温度,最优选为35~45℃。
作为过氧化物,可以举出过氧化氢、过碳酸钠、过硼酸钠、过氧乙酸、二氧化氯等。这些过氧化物优选用水稀释至10%以下后,添加至前述配混液。另外,暂时添加至前述配混液后,该配混液应在24小时以内使用。添加这些过氧化物后经过长时间时,聚合反应开始,有意想不到地生成凝胶的可能性。
接着,对与A层10层叠的B层20的组成进行说明。其特征在于,B层20中包含源自单体的成分、水和保湿剂,且实质上不含添加至A层中的具有粘合性的水不溶性高分子和作为两亲性高分子的聚乙烯醇。通过不添加水不溶性高分子和聚乙烯醇,从而B层的粘合性降低,可以得到对皮肤表面最佳的粘合力,不会对皮肤造成损伤。
B层中的源自单体的成分、水和保湿剂的内容、和它们的添加量与A层的情况同样。其中,水的量相对于B层总量设为水的量相对于A层总量的±10重量%,保湿剂的量相对于B层总量设为保湿剂的量相对于A层总量的±10重量%的范围内。如果为该范围内,则A层与B层的密合性良好,即使作为医疗用电极的水凝胶使用的情况,水凝胶与皮肤表面之间优先剥离,A层和B层的层间不会剥离。需要说明的是,水和保湿剂在制造水凝胶1后,随着时间的经过从A层向B层(或其相反)迁移若干量,但只要经过迁移而成为实质上稳定的状态后为上述的±10重量%,则在本发明的范围内。
本实施方式的水凝胶中,A层和B层中含有的水的含量没有限定,例如可以如下确定:通过取出规定重量的A层或B层的试样,使该试样干燥并测定干燥重量,算出初始重量与干燥重量之差而确定的方法,另外利用卡尔-费歇尔水分测定装置通过容量滴定法或电量滴定法等,从而可以确定。
本实施方式的水凝胶中,A层和B层中含有的保湿剂的含量没有限定,例如可以使用溶剂提取法、液相色谱法(LC)等手段而定量。
另外,A层中的源自单体的成分与B层中的源自单体的成分可以为不同的化合物,也可以为相同化合物,但优选相同。由此,A层与B层的组成类似,可以进一步提高层间的密合性。
进而,为了获得最佳的粘合力,本实施方式的水凝胶中的B层中,可以根据需要含有聚丙烯酸或其盐等水溶性高分子。
作为这样的水溶性高分子的例子,可以举出丙烯酸与甲基丙烯酸的共聚物、结构单元中包含N-烷基磺酸丙烯酰胺的聚合物等。它们可以单独使用任意者,也可以组合使用多种。
对于丙烯酸与甲基丙烯酸的共聚物,丙烯酸与甲基丙烯酸的共聚比(摩尔比)优选为9:1~1:9。
丙烯酸与甲基丙烯酸的共聚物的含量如果过少,则难以得到目标粘合力,相反地,如果过多,则水凝胶变硬,结果引起粘合力的降低,因此,考虑它们的均衡性而适宜设定。具体而言,相对于B层总量,优选设为0.03~3重量%,更优选0.2~2重量%。
丙烯酸与甲基丙烯酸的共聚物例如可以通过自由基聚合、氧化还原反应、光照射等方法而制造。作为这样的丙烯酸与甲基丙烯酸的共聚物,也可以使用东亚合成株式会社制的JURYMER AC-20H、AC-20L(商品名)、日本触媒株式会社制FL-200(商品名)等市售品。
结构单元中包含N-烷基磺酸丙烯酰胺的聚合物的重均分子量没有特别限定,为了容易制备配混液、所得水凝胶发挥最佳的粘合力,优选700万以下。另外,为了得到有聚集性的凝胶,优选50万以上。
结构单元中包含N-烷基磺酸丙烯酰胺的聚合物的含量相对于B层总量,优选设为0.1~40重量%。更优选0.4~15重量%。
结构单元中包含N-烷基磺酸丙烯酰胺的聚合物可以为与其他聚合物的共聚物。作为市售的上述共聚物,例如可以举出丙烯酸与N-烷基磺酸丙烯酰胺的共聚物。具体而言,可以使用丙烯酸与丙烯酰胺甲基丙磺酸的共聚物(东亚合成株式会社制ARONVIS AH-305(商品名))等。
结构单元中包含N-烷基磺酸丙烯酰胺的聚合物为与其他聚合物的共聚物的情况下,其共聚比(摩尔比)优选为包含N-烷基磺酸丙烯酰胺的聚合物:其他聚合物=2:8~8:2、更优选为2:8~5:5。
B层中,对于除源自单体的成分、水、保湿剂和根据需要添加的水溶性高分子以外的成分、例如根据需要添加的pH调节剂、电解质、表面活性剂、过氧化物等,与A层的情况同样。
关于本实施方式的水凝胶1,对于A层10侧,包含规定量的特定的水不溶性高分子和作为两亲性高分子的聚乙烯醇,从而初始粘性高,吸湿率低,因此高湿环境下的粘合力降低小。另一方面,对于B层20侧,粘合力比A层小,且对A层的密合性优异。发挥该特征,本实施方式的水凝胶1如图1所示那样,使A层10密合在由导电材料构成的电极30上,可以作为医疗用电极水凝胶利用。图1中,在B层20上进一步层叠实施了脱模处理的聚对苯二甲酸乙二醇酯等保护膜40,使用时,将该保护膜40剥离,将B层20侧贴附于皮肤而使用。皮肤表面的汗、湿气所导致的A层10的粘合力降低小,因此,不产生与电极单元的剥离。
电极30可以如下得到:在作为表面基材50的树脂薄膜上印刷涂覆包含Ag、Ag/AgCl等金属、碳等的导电性墨而形成导电层,或在作为表面基材50的树脂薄膜上层压金属箔(铝、不锈钢、Ag等)、或混炼有碳等的导电性薄膜而形成导电层,从而可以得到。
作为表面基材50的树脂薄膜的厚度可以为5μm~150μm左右。前述树脂薄膜的材质没有特别限制,优选适于印刷的合成纸(在聚丙烯中添加有无机填料者)、PET、OPP薄膜等。另外,为了提高外观,对于与表面基材50中的电极30相反的面,可以实施化妆印刷,或者以不有损柔软性的程度,层压纸、无纺布、发泡体(聚乙烯、聚乙烯乙酸乙烯酯、聚氨酯等软质的发泡片)、聚氨酯等薄膜或片。
考虑作为医疗用电极等的水凝胶使用时,A层和B层的各自具体的粘合力以对电木板的粘合力计,优选分别为5~15N/20mm、0.5~7N/20mm的范围内。更优选A层的粘合力为7~12N/20mm、B层的粘合力为2~5N/20mm。如果为该范围内,则作为对电极30和皮肤表面的粘合力是最佳的。需要说明的是,本发明中,对电木板的粘合力是指,将水凝胶切成120mm×20mm,在测定对象的A层或B层一侧贴附电木板,使2kg的压接辊往复1次,制作试验片,用流变仪(Sun Scientific Co.,Ltd.制、CR-500DX),依据JIS-Z0237:2009,使测定条件为角度90度、速度300mm/分钟,测定从测定开始点起进行规定的剥离的时刻(30、40、50、60、70mm)下的应力值(N/20mm),3个试验(共计15点)的值的平均值。测定在温度23±5℃、湿度55%±10%的环境下进行。
A层10和B层20的各自的厚度可以考虑用途等而适宜设定。具体而言,优选A层的厚度设为0.2~1.2mm、B层的厚度设为0.2~1.2mm、A层与B层的厚度之比设为1:6~6:1,更优选1:3~3:1。
另外,水凝胶1中,根据需要,可以沿着水凝胶1的面内方向,埋设无纺布或织布作为中间基材。这些中间基材是为了加强凝胶、改善裁切时的保形性而使用的。例如,使水凝胶1以加工用的中间原材料的形式流通的情况下,这些中间基材是为了使末端的加工业者的操作容易而需要的。无纺布和织布的材质可以使用纤维素、绢、麻等天然纤维、聚酯、尼龙、人造丝、聚乙烯、聚丙烯、聚氨酯等合成纤维、或它们的混纺。
另外,作为中间基材,也可以适合使用半透膜。该半透膜由玻璃纸、乙酸纤维素等构成,与织布或无纺布相比,难以通过水、保湿剂,因此,可以历经更长时间地保持A层和B层的各自的制造时的组成。
中间基材的厚度如果过厚,则液体的渗透性变差,有时对导通性造成不良影响,相反地,如果过薄,则与单位面积重量过小的情况同样地有无法实现水凝胶的加强等的可能性,因此,考虑它们而适宜设定。优选0.02~2.0mm的范围内。另外,更优选0.02~0.5mm、特别优选0.03~0.3mm。
另外,本发明中的水凝胶的总厚度优选0.4~2.4mm、更优选0.6~1.5mm、特别优选0.7~1.0mm。需要说明的是,水凝胶的厚度可以通过测微器等的测定而确定。
为了制造水凝胶1,对于A层和B层,分别制备包含所需成分的配混液,使这些配混液依次通过加热或光照射进行聚合并层叠,从而可以进行。
A层的配混液的情况下,作为一例,将预先溶解于水的两亲性高分子根据需要进一步用水稀释并均匀搅拌得到溶液,在得到的溶液中添加水不溶性高分子的乳液,并均匀分散。接着,投入保湿剂,进行搅拌直至均匀分散。将其作为〔液1〕。
然后,在〔液1〕中投入单体并搅拌。根据单体的种类而溶解时有时吸热或放热,因此,吸热的情况下,优选加温,放热的情况下,优选冷却。加温或冷却的情况下,优选以〔液1〕的温度成为10℃~50℃的范围的方式进行设定,更优选20℃~40℃。温度如果过低,则单体本身的溶解耗费时间,特别是为固体的单体时耗费时间,且除单体以外的添加成分的溶解也需要时间。根据添加的成分而异,温度如果过低,则也有不溶解的情况。另外,温度如果极端降低,则也有乳液、其他高分子成分聚集的情况。另外,温度如果过高,则同样地产生乳液的分散不良,或包含反应性高的成分的情况下,反应开始或失控,或进而配混液中的挥发成分蒸发,也有时无法得到如设计那样的配混液。
需要电解质的情况下,优选在投入单体的工序之后接着添加电解质。如果投入电解质,则通过盐析,也有乳液、其他高分子成分聚集的情况,但通过首先使单体溶解,从而可以得到抑制聚集的效果。推测单体本身发挥表面活性剂的作用,但详细的机制不清楚。
接着,添加上述以外的必要成分和聚合引发剂,进行搅拌、混合直至全部成分完全溶解,从而可以得到配混液。
对于B层的配混液,不配混水不溶性高分子和作为两亲性高分子的聚乙烯醇,除此之外,也可以与上述A层的配混液同样地制备。需要说明的是,A层和B层的配混液的制备步骤不限定于上述步骤。
关于各配混液的保管,添加的乳液、其他成分只要稳定就没有特别限制,优选在0℃~50℃的范围内保管,进一步优选在5℃~40℃的范围内保管。
作为水凝胶1的制造方法,根据A层和B层的组成、中间基材的材质、厚度等而细节的条件不同,没有特别限定。例如,可以适宜采用如下方法:埋入中间基材的情况下,在对中间基材施加了恒定以上的张力的状态下,将中间基材保持在空中,向该中间基材的上侧和下侧注入单体配混液,通过光照射等进行聚合形成片状的方法;分别制作表面平滑的片状的A层和B层的凝胶材后,将在施加了恒定以上的张力的状态下保持的中间基材用这些凝胶材夹持并复合化的方法;或者,制作表面平滑的片状的A层,在该A层上根据需要在施加了恒定以上的张力的状态下载置中间基材,在该中间基材上注入B层的单体配混液,通过光照射等进一步聚合的方法;等。另外,也可以以卷状供给凝胶片,连续地进行前述制造工艺。
在树脂薄膜等(基膜)上通常首先滴加B层的配混液,在其上面覆盖经脱模处理的树脂薄膜等(顶膜)并使液体展开,在控制为恒定厚度的状态下通过照射热或光(紫外线),使该配混液进行聚合交联,得到恒定厚度的凝胶体。基膜可以使用聚酯、聚烯烃、聚苯乙烯、聚氨酯、纸或层压有树脂薄膜的纸等。
将基膜作为保护膜40利用的情况下,可以适合使用对聚酯、聚烯烃、聚苯乙烯、纸或层压有树脂薄膜的纸等的表面实施了脱模处理者。特别优选经双轴拉伸的PET薄膜、OPP等。作为脱模处理的方法,可以举出有机硅涂覆,特别优选在热或紫外线下进行交联、固化反应的烧结型的有机硅涂覆。
作为顶膜,能使用基本上与基膜相同材质者,通过光照射生成凝胶的情况下,必须选择不屏蔽光的材质。
使凝胶连续地聚合交联后,在生成的B层上根据需要载置中间基材,在其上滴加A层的配混液,与B层的情况同样地进一步覆盖顶膜并使液体展开,进行热或光照射使其聚合交联,可以得到由A层与B层的层叠结构形成的水凝胶。
A层和B层的各自的配混液中,可以以不使乳液的分散性恶化的程度含有作为增粘剂的亲水性的高分子。例如可以使用聚丙烯酸和其盐、聚乙烯基吡咯烷酮、聚乙烯醇(非两亲性)、聚环氧乙烷等。另外,作为乳液的增粘剂,也可以添加松香系的树脂等。
另外,配混液中,根据需要可以适宜添加防腐剂、杀菌剂、防霉剂、防锈剂、抗氧化剂、稳定剂、香料、着色剂等、抗炎症剂、维生素剂、美白剂其他药效成分。
实施例
以下,基于实施例和比较例,对本发明进一步详细进行说明,但本发明不限定于这些实施例。
(实施例1)
·A层的配混液制备
使用搅拌·混合容器,如表1所示那样,将作为非交联性单体的丙烯酰胺、作为交联性单体的亚甲基双丙烯酰胺一并18.9重量%、离子交换水9.8重量%混合,进行搅拌使其均匀溶解后,添加作为保湿剂的甘油46.1重量%,与前述同样地进行搅拌直至成为均匀。接着,添加作为电解质的氯化钠2.1重量%、作为其他添加剂的柠檬酸、苯甲酸Na、光引发剂、表面活性剂一并0.3重量%,进行搅拌直至完全溶解。最后,添加作为水不溶性高分子的丙烯酸酯系共聚的乳液(固体成分50重量%、商品名“Polysol PSA SE-1730”、昭和高分子株式会社制)22.6重量%(固体成分11.3重量%、水11.3重量%)、作为两亲性高分子的皂化度为65%的聚乙烯醇0.2重量%,搅拌几分钟直至变均匀,得到乳白色的配混液。此处,表1中,设为纯度换算计的记载,例如,对于水不溶性高分子a,记载为上述乳液中的固体成分11.3重量%,对于水c,记载为离子交换水9.8重量%与上述乳液中的水11.3重量%的合计量21.1重量%。对于其他实施例、比较例,也同样。
·B层的配混液制备
使用搅拌·混合容器,如表1所示那样,将作为非交联性单体的丙烯酰胺、作为交联性单体的亚甲基双丙烯酰胺一并21.4重量%、离子交换水23.8重量%混合,进行搅拌使其均匀溶解后,添加作为保湿剂的甘油52.1重量%,与前述同样地进行搅拌直至成为均匀。接着,添加作为电解质的氯化钠2.4重量%、作为其他添加剂的柠檬酸、苯甲酸Na、光引发剂一并0.3重量%,进行搅拌直至完全溶解。之后,搅拌几分钟,得到透明的配混液。
·水凝胶的制造
在经有机硅涂覆的PET薄膜上滴加所得B层的配混液,通过恒定的间隙,从而液体均匀地展开,以厚度成为0.5mm的方式进行固定。对其使用金属卤化物灯以能量500mJ/cm2进行紫外线照射,从而得到厚度0.5mm的B层。在所得B层上载置中间基材(尼龙网),在其上滴加A层的配混液,从其上同样地覆盖经有机硅涂覆的PET薄膜,使液体均匀地展开,以厚度成为0.5mm的方式进行固定。对其使用金属卤化物灯以能量3000mJ/cm2(相对于B层合计为3500mJ/cm2)进行红外线照射,得到总厚度1.0mm的水凝胶。
(实施例2)
对于A层的配混液,如表1所示那样变更各成分(a~f和h)的重量%,除此之外,与实施例1同样地制备。另外,对于B层的配混液,添加作为水溶性高分子的JURYMER AC-20H(东亚合成株式会社制、商品名)0.7重量%,除此之外,与实施例1同样地制备。使用这些各配混液,与实施例1同样地制造水凝胶。
(实施例3~10)
对于A层和B层的配混液,如表1所示那样变更各成分(a~f和h)的重量%,除此之外,与实施例1同样地制备。然后,由这些各配混液与实施例1同样地制造水凝胶。
(实施例11)
对于A层的配混液,如表2所示那样变更各成分(a~f和h)的重量%,除此之外,与实施例1同样地制备。另外,对于B层的配混液,添加作为水溶性高分子的JURYMER AC-20H(东亚合成株式会社制、商品名)1.2重量%、ARONVIS AH-305X(东亚合成株式会社制、商品名)0.5重量%一并1.7重量%,如表2所示那样变更各成分(c~f和h)的重量%,除此之外,与实施例1同样地制备。然后,由这些各配混液与实施例1同样地制造水凝胶。
(实施例12)
对于A层和B层的配混液,如表2所示那样变更各成分(a~h)的重量%,除此之外,与实施例1同样地制备。添加作为水溶性高分子(成分g)的JURYMER AC-20H(东亚合成株式会社制、商品名)。然后,由这些各配混液与实施例1同样地制造水凝胶。
(比较例1)
对于A层的配混液,不添加水不溶性高分子,如表2所示那样变更各成分(b~f和h)的重量%,除此之外,与实施例1同样地制备。另外,对于B层的配混液,如表2所示那样变更各成分(c~f和h)的重量%,除此之外,与实施例1同样地制备。由这些各配混液与实施例1同样地制造水凝胶。
(比较例2)
对于A层和B层的配混液,如表2所示那样变更各成分(a~f和h)的重量%,除此之外,与实施例1同样地制备。然后,由这些各配混液与实施例1同样地制造水凝胶。
(比较例3)
对于A层的配混液,不添加作为两亲性高分子的聚乙烯醇,使甘油的量为46.3重量%,除此之外,与实施例1同样地制备,结果水不溶性高分子聚集,因此,无法制作凝胶。
(比较例4)
对于A层的配混液,如表2所示那样变更各成分(a~f和h)的重量%,与实施例1同样地制备,结果配混液的粘度高,导致无法制作凝胶。
(比较例5~7)
对于A层和B层的配混液,如表2所示那样变更各成分(a~f和h)的重量%,除此之外,与实施例1同样地制备。然后,由这些各配混液与实施例1同样地制造水凝胶。
[表1]
[表2]
(粘合力评价)
对于所得实施例1~12以及比较例1~2和5~7的水凝胶,测定A层和B层对电木板、碳和皮肤的各自粘合力。各自的粘合力的评价方法如下所述。将测定的结果示于表3和表4。
·粘合力评价(电木板)
将水凝胶切成120mm×20mm,使电木板贴附于剥离PET薄膜而呈现出的凝胶面,使2kg的压接辊往复1次进行压接,作为试验片。测定中使用流变仪(Sun Scientific Co.,Ltd.制、CR-500DX),依据JIS-Z0237:2009,测定条件在角度90度、速度300mm/分钟下进行。测定从测定开始点起进行规定的剥离的时刻(30、40、50、60、70mm)下的应力值(N/20mm),由3个试验(共计15点)的值算出平均值,将该值作为水凝胶的A层或B层的粘合力。作为测定环境,在温度23±5℃、湿度55%±10%的环境下实施。
·粘合力评价(碳)
将水凝胶切成120mm×20mm,使背衬材料(在单面印刷有碳墨的PET#36上层压有PE泡沫材料(厚度1mm)者等)贴附于剥离PET薄膜而呈现出的凝胶面,使2kg的压接辊往复1次进行压接,作为试验片。测定中使用流变仪(Sun Scientific Co.,Ltd.制、CR-500DX),依据JIS-Z0237:2009,测定条件在角度90度、速度300mm/分钟下进行。测定从测定开始点起进行规定的剥离的时刻(30、40、50、60、70mm)下的应力值(N/20mm),由3个试验(共计15点)的值算出平均值,将该值作为水凝胶的A层对碳的粘合力。进而,将水凝胶在高湿环境下(35℃、90%)静置5分钟,之后,与上述同样地测定对碳的粘合力。作为测定环境,在温度23±5℃、湿度55%±10%的环境下实施。
·粘合力评价(皮肤)
将水凝胶切成120mm×20mm,为了制作测定时的把手,使涂覆有无机填料的合成纸贴附于剥离PET薄膜而呈现出的凝胶面,作为试验片。之后,在贴附15分钟前,使受试者5名(20多岁~50多岁的男女)进入在温度23±5℃、湿度55%±10%的环境下的测定室。使上述试验片贴附于各受试者的前臂内侧体毛尽可能少的部分,在该状态下维持30分钟。测定中使用流变仪(Sun Scientific Co.,Ltd.制、CR-500DX),测定条件在角度180度、速度1000mm/分钟下进行。测定从测定开始点起进行规定的剥离的时刻(30、40、50、60、70mm)下的应力值(N/20mm),由2个试验(共计10点)的值算出平均值,将该值作为水凝胶的B层对皮肤的粘合力。
(层间剥离)
对于所得实施例1~12以及比较例1~2和5~7的水凝胶,对从电木板剥离时的A层和B层的层间剥离的有无进行评价。评价方法如以下所述。首先,将水凝胶切成120mm×20mm,为了制作测定时的把手,使涂覆有无机填料的合成纸贴附于剥离PET薄膜而呈现出的凝胶面,使2kg的压接辊往复1次进行压接,将相反侧的PET薄膜剥离,并贴附于电木板,使2kg的压接辊往复1次,作为试验片。依据JIS-Z0237:2009,测定中使用流变仪(SunScientific Co.,Ltd.制、CR-500DX),进行了水凝胶从电木板的剥离试验。测定条件在角度90度、速度300mm/分钟下进行。通过目视确认此时的、层间剥离的有无。将其结果示于表3和表4。表中,○表示无层间剥离的情况,△表示有一部分剥离的情况,×表示发生层间剥离的情况。
[表3]
[表4]
如表3和表4所示那样,通过本发明,可以得到一种水凝胶,其与电极单元的粘接性优异,即使吸收汗、湿气等的水分,与电极单元、对象物的粘合性、粘接性的降低也少,对皮肤表面具有最佳的粘合力。
附图标记说明
1 水凝胶
10 A层
20 B层
30 电极
40 保护膜
50 表面基材
本说明书中引用的全部发行物、专利和专利申请直接通过引用引入至本说明书。
Claims (7)
1.一种水凝胶,其具有A层与B层的层叠结构,
所述A层中
包含源自单体的成分、水、保湿剂、具有粘合性的水不溶性高分子和两亲性高分子,
所述水不溶性高分子相对于A层总量包含3~20重量%,
所述两亲性高分子为皂化度50~75%的聚乙烯醇,且相对于A层总量包含0.05~5重量%,
所述B层中
包含源自单体的成分、水和保湿剂,
且实质上不含具有粘合性的水不溶性高分子和聚乙烯醇,
所述水的量相对于B层总量为水的量相对于A层总量的±10重量%,
所述保湿剂的量相对于B层总量为保湿剂的量相对于A层总量的±10重量%,
所述源自单体的成分以通过聚合包含交联部的水溶性高分子的形式包含。
2.根据权利要求1所述的水凝胶,其中,所述A层中的源自单体的成分和所述B层中的源自单体的成分为同一化合物。
3.根据权利要求1或2所述的水凝胶,其中,所述保湿剂为多元醇。
4.根据权利要求1或2所述的水凝胶,其中,所述A层和所述B层对电木板的粘合力分别为5~15N/20mm、0.5~7N/20mm。
5.根据权利要求1或2所述的水凝胶,其中,沿着具有层叠结构的水凝胶的面内方向,埋入中间基材。
6.根据权利要求5所述的水凝胶,其中,所述中间基材为半透膜。
7.一种医疗用电极水凝胶,其配置于由导电材料构成的电极与皮肤表面之间而使用,其由权利要求1~6中任一项所述的水凝胶形成,所述A层为与所述电极接触的层,所述B层为与所述皮肤表面接触的层。
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