特開 2019-34128 電極パッド

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】特開2019-34128(P2019-34128A)

(43)【公開日】2019年3月7日

(54)【発明の名称】電極パッド

(51)【国際特許分類】

   A61B 18/16 20060101AFI20190208BHJP

【ＦＩ】

   A61B18/16

【審査請求】未請求

【請求項の数】5

【出願形態】ＯＬ

【全頁数】13

(21)【出願番号】特願2018-143663(P2018-143663)

(22)【出願日】2018年7月31日

(31)【優先権主張番号】特願2017-155565(P2017-155565)

(32)【優先日】2017年8月10日

(33)【優先権主張国】JP

(71)【出願人】

【識別番号】000002440

【氏名又は名称】積水化成品工業株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110002572

【氏名又は名称】特許業務法人平木国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】前山 洋輔

(72)【発明者】

【氏名】佐藤 栄作

【テーマコード（参考）】

4C160

【Ｆターム（参考）】

4C160KK03

4C160KK04

4C160KK32

4C160KK36

4C160MM32

(57)【要約】

【課題】高電流使用時の発熱を抑制し、皮膚から剥離する際の皮膚損傷の発生を防止することができ、さらに、使用中に薬液等が浸入して密着力が弱まることがない電極パッドを提供することを目的とする。
【解決手段】電気メスの対極として生体に貼着される電極パッドであって、生体に貼着される側に粘着剤層を有し、リード線に接続可能な舌片部が端部に設けられた表面材と、前記表面材上の周縁部を除く領域に積層された導電層と、前記導電層上に積層された粘着性ゲル層と、を含み、前記粘着性ゲル層の面積をＳ１、前記表面材の面積をＳ２としたときに、５０％≦１００×Ｓ１／Ｓ２≦９５％であり、さらに、前記表面材上の周縁部の幅ｂが４ｍｍ以上１５ｍｍ以下であり、前記粘着剤層の粘着力Ｂが３Ｎ／２０ｍｍ以上９Ｎ／２０ｍｍ以下であり、Ｂ×ｂの値が２０Ｎ・ｍｍ／２０ｍｍ以上８０Ｎ・ｍｍ／２０ｍｍ以下であることを特徴とする。
【選択図】図１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

電気メスの対極として生体に貼着される電極パッドであって、
生体に貼着される側に粘着剤層を有し、リード線に接続可能な舌片部が端部に設けられた表面材と、
前記表面材上の周縁部を除く領域に積層された導電層と、
前記導電層上に積層された粘着性ゲル層と、
を含み、
前記粘着性ゲル層の面積をＳ１、前記表面材の面積をＳ２としたときに、５０％≦１００×Ｓ１／Ｓ２≦９５％であり、
さらに、前記表面材上の周縁部の幅ｂが４ｍｍ以上１５ｍｍ以下であり、前記粘着剤層の粘着力Ｂが３Ｎ／２０ｍｍ以上９Ｎ／２０ｍｍ以下であり、Ｂ×ｂの値が２０Ｎ・ｍｍ／２０ｍｍ以上８０Ｎ・ｍｍ／２０ｍｍ以下である電極パッド。

【請求項2】

前記粘着性ゲル層の粘着力Ａが１Ｎ／２０ｍｍ以上９Ｎ／２０ｍｍ以下である請求項１に記載の電極パッド。

【請求項3】

前記導電層の厚さｔＡＬが３μｍ以上２５μｍ以下である請求項１又は２に記載の電極パッド。

【請求項4】

前記粘着性ゲル層が、重合性単量体及び架橋性単量体の共重合体からなる高分子マトリックス、水、多価アルコール及び電解質を含むハイドロゲルである請求項１〜３のいずれか一項に記載の電極パッド。

【請求項5】

前記表面材の前記舌片部において、リード線が前記導電層に接続されてなる請求項１〜４のいずれか一項に記載の電極パッド。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、電気メスの対極として生体に貼着される電極パッドに関する。

【背景技術】

【0002】

一般に、電気メス装置は、高周波発生回路を有する装置本体に電気的に接続される電気メスと、装置本体に電気的に接続されて電気メスの対極として用いられる電極パッドとから構成される（例えば、特許文献１及び２参照）。電極パッドは、装置本体から電気メスのメス先電極を通じて生体に流れる高周波電流を、広い面積で電流密度を下げて回収するアース電極である。

【0003】

従来の電気メスでは、狭い部分に電流を流し、広い面積の対極である電極パッドで電流を回収するため、対極での電流密度は低いものであった。ところが近年、組織を炭化させずに、タンパク質を変性させて確実に熱凝固させるモードが使用できるようになり、比較的広範囲に電流を流すようになったため、対極の電流密度が上がり、対極が発熱することで低温やけどが発生する可能性が指摘されるようになってきた。

【0004】

この状況下、特許文献３では、高周波電流を生体に流すための電極として用いられる電極パッドであって、表面材と、その表面材上に積層する導電層と、その導電層を被覆する導電性粘着ゲル層とを有し、この導電性粘着ゲル層が、重合性単量体と架橋性単量体との共重合体からなる高分子マトリックス、水、多価アルコール、電解質、ポリアクリル酸、及びポリビニルアルコールを含むハイドロゲルであり、該ハイドロゲル全１００重量％中、水を４０〜７０重量％、ポリアクリル酸を１．０〜５．０重量％、ポリビニルアルコールを０．５〜５．０重量％含むことを特徴とする電極パッドが提案されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0005】

【特許文献1】特許第３７１４９８２号公報

【特許文献2】特開２００７−１７５１５９号公報

【特許文献3】国際公開第２０１５／１４６８４０号

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0006】

ところで、電極パッドを使用後に皮膚から剥離する際、強い粘着力のために、特に高齢者や乳児等において皮膚損傷を生じる虞があった。そのため、電極パッドを剥離する際の皮膚へのダメージを緩和することが求められる。

【0007】

さらに、例えば手術中において、流れ落ちる生理食塩水等の薬液や血液等が、貼着されている電極パッドの周囲から浸入し、電極パッドの中心へ浸透することでゲルが膨潤して電極パッドの密着力が弱まり、上述の発熱等の問題を生じる可能性があった。そのため、電極パッドの周囲からの薬液や血液等の浸入を確実に防止することが望まれる。

【0008】

そこで本発明は、高電流使用時の発熱を抑制し、皮膚から剥離する際の皮膚損傷の発生を防止することができ、さらに、使用中に薬液等が浸入して密着力が弱まることがない電極パッドを提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0009】

本発明者らが鋭意検討を行った結果、電極パッドの構成部材（粘着性ゲル、表面材）の粘着力や面積比を特定の範囲とすることで、上記課題が解決されることを見い出し、発明を完成した。すなわち、本発明の要旨は以下のとおりである。

【0010】

（１）電気メスの対極として生体に貼着される電極パッドであって、
生体に貼着される側に粘着剤層を有し、リード線に接続可能な舌片部が端部に設けられた表面材と、
前記表面材上の周縁部を除く領域に積層された導電層と、
前記導電層上に積層された粘着性ゲル層と、
を含み、
前記粘着性ゲル層の面積をＳ１、前記表面材の面積をＳ２としたときに、５０％≦１００×Ｓ１／Ｓ２≦９５％であり、
さらに、前記表面材上の周縁部の幅ｂが４ｍｍ以上１５ｍｍ以下であり、前記粘着剤層の粘着力Ｂが３Ｎ／２０ｍｍ以上９Ｎ／２０ｍｍ以下であり、Ｂ×ｂの値が２０Ｎ・ｍｍ／２０ｍｍ以上８０Ｎ・ｍｍ／２０ｍｍ以下である電極パッド。
（２）前記粘着性ゲル層の粘着力Ａが１Ｎ／２０ｍｍ以上７Ｎ／２０ｍｍ以下である上記（１）に記載の電極パッド。
（３）前記導電層の厚さｔＡＬが３μｍ以上２５μｍ以下である上記（１）又は（２）に記載の電極パッド。
（４）前記粘着性ゲル層が、重合性単量体及び架橋性単量体の共重合体からなる高分子マトリックス、水、多価アルコール及び電解質を含むハイドロゲルである上記（１）〜（３）のいずれかに記載の電極パッド。
（５）前記表面材の前記舌片部において、リード線が前記導電層に接続されてなる上記（１）〜（４）のいずれかに記載の電極パッド。

【発明の効果】

【0011】

本発明の電極パッドは、粘着性ゲル層の面積Ｓ１と表面材の面積Ｓ２との面積比を特定範囲とし、表面材の周縁部に形成される粘着枠の粘着力や形状を最適化したため、使用中に一部が剥離することがなく、生体に対する十分な密着力を保持することができる。そのため、高電流使用時の発熱を抑制でき、また、使用中に電極パッドの周囲から薬液等が内部に浸透することがなく、粘着力の低下が防止される。さらに、電極パッドを皮膚から剥離する際の皮膚損傷の発生を抑制することができる。

【図面の簡単な説明】

【0012】

【図1】本発明に係る電極パッドの一実施形態を示す平面図である。

【図2】図１のＡ−Ａ’断面図である。

【発明を実施するための形態】

【0013】

以下、実施の形態に基づき本発明を詳細に説明する。
図１は、本発明に係る電極パッドの一実施形態の平面図である。図２は、図１のＡ−Ａ’断面図である。この電極パッド１は、図示しない電気メス装置において電気メスの対極として使用されるものである。電気メス装置は、高周波発生回路を有する装置本体と、この装置本体にリード線によって電気的に接続される電気メスと、装置本体に同じくリード線Ｌによって電気的に接続される電極パッド１とから構成される。電気メス装置を用いる場合は、電極パッド１を患者等の生体に貼着し、装置本体から電極パッド１と電気メスとの間に高周波電流を与え、電気メスの先端部分にて切開、凝固を行う。電気メス、装置本体の構成は従来と同様であるので、説明を省略する。

【0014】

図１及び図２に示すように、本実施形態に係る電極パッド１は、生体に貼着される側に粘着剤層１１を有し、リード線Ｌに接続可能な舌片部１０１が端部に設けられた表面材１０と、表面材１０上の周縁部を除く領域に積層された導電層２０と、導電層２０上に積層された粘着性ゲル層３０とから概略構成されている。また、表面材１０の周縁部に露出している粘着剤層１１、及び粘着性ゲル層３０に対しては、透明なカバーフィルム４０が剥離自在に貼着されており、粘着性ゲル層３０を被覆することで粘着性ゲル層３０を保護し、乾燥を防止している。さらに、本実施形態では、表面材１０の角部に剥離用凸片１０２が形成されている。この剥離用凸片１０２においては、表面材１０上に粘着剤層１１が存在せず、カバーフィルム４０が表面材１０に貼着されていないため、電極パッド１を使用する際に、剥離用凸片１０２を摘まむことでカバーフィルム４０の全体を容易に剥離することができる。

【0015】

表面材１０は、定形性及び柔軟性を有する樹脂フィルムを用いることができ、例えば、ポリエチレンテレフタレートフィルム、ポリプロピレンフィルム、ポリエチレンフィルム等の非導電性フィルムや、紙や不織布、発泡体シート等、あるいはそれらをラミネートした複合シート等を挙げることができる。電極パッドとしての外観を向上させるために、化粧印刷を施しても良い。表面材１０の厚さは、取扱い性の観点から１０μｍ〜２００μｍ程度とすることが好ましいが、これに限定されるものではない。

【0016】

粘着剤層１１としては、皮膚貼着性が良好で、皮膚に対する刺激が少ないものであれば適用可能である。具体的には、例えばゴム系粘着剤、酢酸ビニル系粘着剤、エチレン−酢酸ビニル系粘着剤、ポリビニルアルコール系粘着剤、ポリビニルアセタール系粘着剤、アクリル系粘着剤、ポリアミド系粘着剤、ポリエチレン系粘着剤、セルロース系粘着剤等を挙げることができる。また、本実施形態において、粘着剤層１１の粘着力（粘着力Ｂという）は、３Ｎ／２０ｍｍ以上９Ｎ／２０ｍｍ以下とする。この範囲であれば、後述の表面材１０上の周縁部の適正な幅ｂによる効果と相まって、生体に対する十分な密着力を発揮し、電極パッド１の使用中に電極パッド１の外縁から薬液等が内部に浸透することがなく（浸透したとしても外縁からわずかな領域に留まり）、電極パッド１の粘着力の低下が防止されるとともに、電極パッド１を皮膚から剥離する際の皮膚損傷の発生を抑制することができる。なお、上記の粘着剤層１１の粘着力は、ＪＩＳ Ｚ ０２３７：２００９の粘着テープ試験法に従い、９０°引き剥がし時の粘着力を指す。ただし、被着体は、厚みは２ｍｍ、長さは１２５ｍｍのベークライト板を使用し、粘着枠幅は、２０ｍｍとした。

【0017】

導電層２０は、表面材１０上の周縁部を除いた領域に積層一体化しており、表面材１０の舌片部１０１に形成された接続部２０１において、リード線Ｌに接続可能とされている。リード線Ｌと導電層２０との接続方法は、特に限定されるものではない。例えば、リード線Ｌの一端部を導電層２０にかしめる方法や、特開２００７−１７５１５９号に開示されるような、導電層２０とリード線Ｌとを重ねた状態で接続させるための接続具を別途用いて、導電層２０及びリード線Ｌを挟持した状態で保持する方法等を適宜採用することができる。また、必要に応じて、リード線Ｌの一端部や導電層２０が生体に触れて感電しないように、リード線Ｌと導電層２０との接続部分は絶縁テープを用いて巻回す等して絶縁処理を施すことができる。

【0018】

本実施形態において、導電層２０は、ポリエチレンテレフタレートフィルム等の樹脂フィルム２０ａと電極２０ｂとの積層体から構成されている。樹脂フィルム２０ａは、電極２０ｂの補強材として用いられ、導電層２０が生体の表面に沿って変形した場合であっても電極２０ｂの機能を維持することができる。電極２０ｂは、電気抵抗の小さいものであれば特に限定されず、例えば、アルミニウム箔、ステンレス箔、銅箔、ニッケル箔等の金属箔等が適用可能であり、あるいは、カーボン、銀、塩化銀等の導電性材料を合成樹脂等のバインダーとともに樹脂フィルム２０ａ上に層状に塗布して形成することができる。導電性の観点から電極２０ｂは金属箔により構成することが好ましく、軽さやコスト、安全性、加工性等の観点からアルミニウム箔を用いることがより好ましい。

【0019】

なお、樹脂フィルム２０ａは、図２のように電極２０ｂと粘着剤層１１との間ではなく、電極２０ｂと粘着性ゲル層３０との間に設けても良い。電極２０ｂと粘着性ゲル層３０との間に樹脂フィルム２０ａを設けた場合であっても、樹脂フィルム２０ａは薄いため、粘着性ゲル層３０から電極２０ｂに電流を流すことができる。さらに、必要に応じて、樹脂フィルム２０ａを省略し、電極２０ｂのみによって導電層２０を構成しても良い。

【0020】

本実施形態において、導電層２０の厚みｔＡＬは、導電層２０が樹脂フィルム２０ａと電極２０ｂとの積層体であるときは電極２０ｂの厚みを指し、電極２０ｂのみによって導電層２０が構成される場合は電極２０ｂの厚みを指すものとする。厚みｔＡＬは、厚過ぎると可撓性が低下して電極パッド１を生体に沿って変形させることができず、生体に対する電極パッド１の密着性が低下する場合があり、薄過ぎると機械的強度が低下する場合があるため、これらのバランスを考慮して適宜設定される。好ましくは、３μｍ以上２５μｍ以下、特に好ましくは９μｍ以上１５μｍ以下である。

【0021】

本実施形態では、図１及び図２に示すように、導電層２０（及びその上の粘着性ゲル層３０）が絶縁状態で所定の面積に二分されており、それぞれの導電層２０に対し舌片部１０１においてリード線Ｌが接続されている。導電層２０が絶縁状態で二分され、それぞれの導電層にリード線Ｌが接続されるため、電極パッド１の使用中に万が一、一方のリード線Ｌが導電層２０から離脱しても、他方のリード線Ｌによって導電層２０との電気的接続が保持される。

【0022】

そして、図２に示すように、導電層２０上には、導電層２０の平面形状に合わせて粘着性ゲル層３０が設けられる。粘着性ゲル層３０は、生体に対して粘着力を有するゲルであれば適用可能である。

【0023】

本実施形態に係る電極パッド１は、図１に示すように、粘着性ゲル層３０の面積をＳ１、表面材１０の面積（表面材１０上に、粘着剤層１１、導電層２０及び粘着性ゲル層３０が積層された領域も含む全体の面積）をＳ２としたときに、５０％≦１００×Ｓ１／Ｓ２≦９５％であることを特徴とする。好ましくは６０％≦１００×Ｓ１／Ｓ２≦８０％である。この範囲に設定することにより、導電層２０とその上に積層する粘着性ゲル層３０の面積が十分に確保され、電気メスの対極として用いる場合の電流密度が高くならず、電極パッド１の発熱を抑制することができる。また、粘着剤層１１が露出する表面材１０周縁の粘着枠も適正な大きさとなり、生体に対して必要十分な粘着力が発揮される。

【0024】

ここで、粘着性ゲル層３０の面積Ｓ１、及び表面材１０の面積Ｓ２は、図１における表面材１０の表面のうち、表面材１０の端部に形成された舌片部１０１、及び剥離用凸片１０２を除いた部分について算出するものとする。

【0025】

また、粘着剤層１１が露出した、表面材１０上の周縁部の幅ｂが４ｍｍ以上１５ｍｍ以下であり、上述のように粘着剤層１１の粘着力Ｂが３Ｎ／２０ｍｍ以上９Ｎ／２０ｍｍ以下であり、Ｂ×ｂの値が２０Ｎ・ｍｍ／２０ｍｍ以上８０Ｎ・ｍｍ／２０ｍｍ以下であることを要する。好ましくは、幅ｂが５ｍｍ以上１２ｍｍ以下であり、Ｂ×ｂの値が２０Ｎ・ｍｍ／２０ｍｍ以上８０Ｎ・ｍｍ／２０ｍｍ以下である。ここで、図１に示すように表面材１０及び粘着性ゲル層３０の平面形状が略矩形状である場合は、表面材１０の各辺のうち、舌片部１０１が形成されている辺を除いた３辺においてそれぞれ形成される周縁部の幅の最小値ｂ_１、ｂ_２及びｂ_３を比較し、それらの最小値をもって、周縁部の幅ｂと定義する。例えば、図１においてｂ_１＝ｂ_２＜ｂ_３である場合、ｂ_１又はｂ_２が周縁部の幅ｂとなる。表面材１０及び粘着性ゲル層３０の平面形状が略矩形状以外である場合、例えば円形である場合は、周縁部の幅ｂとは、表面材１０のうち、舌片部１０１が形成されている部位を除いた円周部分において形成される周縁部の幅の最小値をいう。

【0026】

表面材１０上の周縁部の幅ｂが４ｍｍ以上１５ｍｍ以下であり、粘着剤層１１の粘着力Ｂが３Ｎ／２０ｍｍ以上９Ｎ／２０ｍｍ以下であり、Ｂ×ｂの値が２０Ｎ・ｍｍ／２０ｍｍ以上８０Ｎ・ｍｍ／２０ｍｍ以下の範囲に制御することにより、電極パッド１を皮膚から剥離する際の皮膚損傷の発生が確実に防止されるとともに、電極パッド１の使用中に薬液等が周囲から浸入して密着力が弱まる事態を防ぐことができる。

【0027】

粘着性ゲル層３０は、導電層２０が積層した表面材１０上にゲル化前の配合液を塗布し、架橋させて形成させる他、カバーフィルム４０上に塗膜として形成させた粘着性ゲル層３０を、導電層２０が積層した表面材１０上に重ね合わせることで形成しても良い。

【0028】

上述のとおり、粘着性ゲル層３０は、生体に対して粘着力を有するゲルであり、好ましくは粘着性のハイドロゲルから構成される。このハイドロゲルは、好ましくは、重合性単量体及び架橋性単量体の共重合体からなる高分子マトリックス、水、多価アルコール及び電解質を含む。

【0029】

重合性単量体は、分子内に重合性を有する炭素−炭素二重結合を１つ有するモノマーであれば特に制限されない。さらに、水溶性を有することが好ましい。水溶性を有するとは、１００ｇの水に１０ｇ以上溶解することを意味する。また、具体的な重合性単量体としては、（メタ）アクリルアミド、Ｎ−メチル（メタ）アクリルアミド、Ｎ−エチル（メタ）アクリルアミド、Ｎ−プロピル（メタ）アクリルアミド、Ｎ，Ｎ−ジメチル（メタ）アクリルアミド、Ｎ，Ｎ−ジエチル（メタ）アクリルアミド、Ｎ−イソプロピルアクリルアミド、アクリロイルモルホリン等の非電解質系アクリルアミド誘導体；ターシャルブチルアクリルアミドスルホン酸（ＴＢＡＳ）及び（又は）その塩、Ｎ，Ｎ−ジメチルアミノエチルアクリルアミド（ＤＭＡＥＡＡ）塩酸塩、Ｎ，Ｎ−ジメチルアミノプロピルアクリルアミド（ＤＭＡＰＡＡ）塩酸塩等の電解質系アクリルアミド誘導体；（メタ）アクリル酸、マレイン酸、イタコン酸、スルホプロピルメタクリレート（ＳＰＭ）及び（又は）その塩、メタクリロイルオキシエチルトリメチルアンモニウムクロライド（ＱＤＭ）等の電解質系アクリル誘導体；ヒドロキシエチル（メタ）アクリレート、ポリエチレングリコール（メタ）アクリレート等の非電解質系アクリル誘導体；ビニルピロリドン、ビニルアセトアミド、ビニルホルムアミド等のビニルアミド誘導体；アリルアルコール等が挙げられる。これらの重合性単量体は、単独又は複数使用することが可能である。

【0030】

これらの中で、アクリルアミド誘導体は、重合反応性が良好であり、粘着性ハイドロゲル中の他の成分との親和性も良好なことから、好ましい。
なお、本明細書において、（メタ）アクリルは、アクリル又はメタクリルを意味する。

【0031】

架橋性単量体としては、分子内に重合性を有する炭素−炭素二重結合を２つ以上有するモノマーであれば特に限定されない。具体的には、Ｎ，Ｎ’−メチレンビス（メタ）アクリルアミド、Ｎ，Ｎ’−エチレンビス（メタ）アクリルアミド、グリセリントリ（メタ）アクリレート、（ポリ）エチレングリコールジ（メタ）アクリレート、ポリプロピレングリコールジ（メタ）アクリレート、ポリグリセリンジ（メタ）アクリレート、トリメチリロールプロパントリアクリレート、ペンタエリスリトールトリアクリレート等の多官能（メタ）アクリルアミド、多官能（メタ）アクリレート等が挙げられる。これら架橋性単量体は、単独又は複数使用することが可能である。なお、本明細書において、（メタ）アクリルアミドは、アクリルアミド又はメタクリルアミドを意味し、また（メタ）アクリレートは、アクリレート又はメタクリレートを、（ポリ）エチレンはエチレン又はポリエチレンを意味する。

【0032】

上記重合性単量体と架橋性単量体とが重合・架橋することで高分子マトリックスが形成される。この高分子マトリックスの粘着性ハイドロゲル全体に占める割合は、１０〜４０重量％であることが好ましく、１５〜３５重量％であることがより好ましい。

【0033】

さらに、高分子マトリックスを製造する際の架橋性単量体の割合は、使用する重合性単量体種や架橋性単量体種によっても異なるが、一般的に重合性単量体１００重量部に対して０．０１〜０．５重量部であることが好ましく、０．０５〜０．２５重量部であることがより好ましい。形状安定性を持たせるために、架橋性単量体は０．０１重量部以上が好ましく、また粘着力を維持できる程度の柔軟性を与えるために０．５重量部以下が好ましい。

【0034】

粘着性ハイドロゲルに含まれる水の含有量は、ゲルが周りの環境により吸湿したり、乾燥したりすることで経時的に物性の変化、特に膨潤や収縮を防ぐために、重合性単量体１００重量部に対して５０〜３００重量部とすることが好ましい。さらに、水分の滲出や乾燥による変化を抑制するために、７５〜１５０重量部とすることがより好ましい。

【0035】

多価アルコールとしては、エチレングリコール、プロピレングリコール、ブタンジオール等のジオールの他、グリセリン、ペンタエリスリトール、ソルビトール等の多価アルコール類、ポリエチレングリコール、ポリプロピレングリコール、ポリグリセリン等の多価アルコール縮合体、ポリオキシエチレングリセリン等の多価アルコール変成体等が使用可能である。これら多価アルコールは、単独又は複数使用することが可能である。

【0036】

これら多価アルコールの中でも、ハイドロゲルを実際に使用する温度領域（例えば室内で使用する場合は２０℃前後）で液状の多価アルコールを使用することが好ましい。このような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、ポリエチレングリコール、ポリグリセリン、グリセリン等が挙げられる。

【0037】

多価アルコールの含有量は、重合性単量体１００重量部に対して１５０〜３５０重量部であることが好ましく、２００〜３００重量部であることがより好ましい。多価アルコールの添加量が１５０〜３５０重量部の場合は、得られたゲル体の乾燥による物性変化が小さく、高い粘着力が得られるため好ましい。

【0038】

ハイドロゲルの導電性を高めるために添加する電解質としては、特に限定されず、例えば、塩が挙げられる。前記塩としては、例えば、ハロゲン化ナトリウム（例えば塩化ナトリウム）、ハロゲン化リチウム、ハロゲン化カリウム等のハロゲン化アルカリ金属；ハロゲン化マグネシウム、ハロゲン化カルシウム等のハロゲン化アルカリ土類金属；その他の金属ハロゲン化物；各種金属の、次亜塩素酸塩、亜塩素酸塩、塩素酸塩、過塩素酸塩、硫酸塩、炭酸塩、硝酸塩、燐酸塩；アンモニウム塩、各種錯塩等の無機塩類；酢酸、安息香酸、乳酸等の一価有機カルボン酸の塩；酒石酸、フタル酸、コハク酸、アジピン酸、クエン酸等の多価カルボン酸の一価又は二価以上の塩；スルホン酸、アミノ酸等の有機酸の金属塩；有機アンモニウム塩；ポリ（メタ）アクリル酸、ポリビニルスルホン酸、ポリターシャリーブチルアクリルアミドスルホン酸、ポリアリルアミン、ポリエチレンイミン等の高分子電解質の塩等が挙げられる。

【0039】

電解質の含有量は、低インピーダンス化するためには、水、多価アルコール及び高分子マトリックスの合計量１００重量部に対して０．０５重量部以上とすることが好ましい。また、添加する電解液を均一に配合液中に溶解させるには１０重量部以下であることが好ましい。より好ましい含有量は、２〜８重量部である。

【0040】

粘着性ハイドロゲルは、必要に応じて他の添加剤を含んでいても良い。例として、防腐剤、殺菌剤、防黴剤、防錆剤、酸化防止剤、消泡剤、安定剤、香料、界面活性剤、着色剤、薬効成分（例えば、抗炎症剤、ビタミン剤、美白剤等）が挙げられる。

【0041】

ゲル化前配合液は、通常、重合開始剤を含み、重合・架橋を行ってハイドロゲルを得る。重合開始剤としては、特に限定されず、熱重合開始剤、光重合開始剤等が挙げられる。あるいは、電子線やガンマ線等の放射線を照射することによる重合・架橋も可能である。

【0042】

上記熱重合開始剤としては、熱により開裂して、ラジカルを発生するものであれば特に限定されず、例えば、過酸化ベンゾイル等の有機過酸化物；アゾビスシアノ吉草酸、アゾビスイソブチロニトリル、アゾビスアミジノプロパン二塩酸塩等のアゾ系重合開始剤；過硫酸カリウム、過硫酸アンモニウム等の過硫酸塩等が挙げられる。これらの熱重合開始剤は、いずれかを単独で用いても良いし、二種以上を併用しても良い。また、必要に応じて、硫酸第１鉄やピロ亜硫酸塩等の還元剤と過酸化水素、チオ硫酸ナトリウム、ペルオキソ二硫酸塩等の過酸化物とからなるレドックス開始剤を熱重合開始剤と併用しても良い。

【0043】

光重合開始剤としては、紫外線又は可視光線で開裂して、ラジカルを発生するものであれば特に限定されず、α−ヒドロキシケトン、α−アミノケトン、ベンジルメチルケタール、ビスアシルフォスフィンオキサイド、メタロセン等が挙げられる。より具体的には、２−ヒドロキシ−２−メチル−１−フェニル−プロパン−１−オン（製品名：ダロキュア１１７３，チバスペシャリティーケミカルズ株式会社製）、１−ヒドロキシ−シクロヘキシル−フェニル−ケトン（製品名：イルガキュア１８４，チバスペシャリティーケミカルズ株式会社製）、１−［４−（２−ヒドロキシエトキシ）−フェニル］−２−ヒドロキシ−２−メチル−プロパン−１−オン（製品名：イルガキュア２９５９，チバスペシャリティーケミカルズ株式会社製）、２−メチル−１−［（メチルチオ）フェニル］−２−モルフォリノプロパン−１−オン（製品名：イルガキュア９０７，チバスペシャリティーケミカルズ株式会社製）、２−ベンジル−２−ジメチルアミノ−１−（４−モルフォリノフェニル）−ブタン−１−オン（製品名：イルガキュア３６９，チバスペシャリティーケミカルズ株式会社製）、２−ヒロドキシ−１−｛４−［４−（２−ヒドロキシ−２−メチル−プロピオニル）−ベンジル］フェニル｝−２−メチル−プロパン−１−オン（製品名：イルガキュア１２７，チバスペシャリティーケミカルズ株式会社製）等が挙げられる。これらは、単独又は複数を組み合わせて使用することが可能である。

【0044】

重合開始剤の濃度は、重合反応を十分に行い、残存モノマー量を低減するために重合性単量体１００重量部に対して０．０１重量部以上であることが好ましく、反応後の残開始剤による変色（黄変）や、臭気を防ぐためには１重量部以下であることが好ましい。

【0045】

ゲル化前配合液には、必要に応じてｐＨ調整剤を添加することができる。ｐＨが酸性側に傾き過ぎると電極パッドとした場合に導電層２０を腐食させる虞があるためである。ｐＨ調整剤としては、例えば、クエン酸、クエン酸ナトリウム、安息香酸、安息香酸ナトリウム、グルコン酸、コハク酸、炭酸カリウム、炭酸水素カリウム、乳酸、リン酸等を挙げることができる。

【0046】

粘着性ゲル層３０は、以上の各成分を撹拌混合して配合液を調製した後、重合架橋反応と同時に任意の形状に成型することによって得ることができる。

【0047】

例えば、重合性単量体、架橋性単量体、水、多価アルコール、電解質及び重合開始剤を混合して、配合液を調製する工程と、該配合液中のモノマー成分を重合架橋反応させる工程とを経て、粘着性ゲル層３０を形成することができる。

【0048】

調製した配合液は、型枠に注入する等した後、モノマー成分を重合架橋反応させることで重合性単量体と架橋性単量体との共重合体からなる高分子マトリックスを形成し、所望形状の粘着性ゲル層３０を形成することができる。また、粘着剤層１１を有する表面材１０及び導電層２０の積層体と、カバーフィルム４０との間に配合液を流し込み、一定の厚みに保持した状態で重合架橋反応させ、シート状の粘着性ゲル層３０を形成することもできる。あるいは、導電層２０やカバーフィルム４０上に配合液を薄層コーティングし、重合架橋反応させることでフィルム状の粘着性ゲル層３０を形成しても良い。

【0049】

紫外線を照射させて重合・架橋する場合、配合液に照射される積算の照射量は、配合液の組成によって異なり特に限定されるものではない。一般的には、重合反応を十分に促進するためには積算照射量が１０００ｍＪ／ｃｍ^２以上であれば良く、積算照射量２０００ｍＪ／ｃｍ^２以上とするとハイドロゲル中の残存モノマー量を皮膚刺激が起こらない安全な領域まで低減することができるため、より好ましい。また、積算照射量の上限は限定されないが、過剰な照射は装置の大型化や余分なエネルギー使用を招いたり、また発生する熱を除去する必要があったりする等の問題を生ずる可能性があるため、必要最小限の照射量にすることが望ましい。

【0050】

こうして得られた粘着性ゲル層３０は、皮膚への安全性と粘着性を保持している。具体的には、粘着性ゲル層の粘着力（粘着力Ａという）が１Ｎ／２０ｍｍ以上９Ｎ／２０ｍｍ以下であることが好ましく、より好ましくは２Ｎ／２０ｍｍ以上７Ｎ／２０ｍｍ以下であり、特に好ましくは３Ｎ／２０ｍｍ以上６Ｎ／２０ｍｍ以下である。この範囲内であれば、生体に対する十分な密着力が確保されるとともに、粘着力が適度に小さいため電極パッド１を皮膚から剥離する際の皮膚損傷の発生を抑制することができる。なお、上記の粘着性ゲル層３０の粘着力Ａは、粘着剤層１１の粘着力Ｂの場合と同様に、ＪＩＳ Ｚ ０２３７：２００９の粘着テープ試験法に従い、９０°引き剥がし時の粘着力を指す。ただし、被着体は、厚みは２ｍｍ、長さは１２５ｍｍのベークライト板を使用し、粘着枠幅は、２０ｍｍとした。

【0051】

粘着性ゲル層３０の厚みは、特に限定されるものではないが、０．３ｍｍ〜１．２ｍｍとすることが好ましい。粘着性ゲル層３０が薄過ぎると、電気メスによる高周波電流により高温になる可能性があり、また、粘着性ゲル層３０が厚過ぎても電極パッド１としての効果に差違が生じないためである。

【0052】

こうして得られた電極パッド１は比抵抗が小さく、１．０ｋΩ・ｃｍ〜１５．０ｋΩ・ｃｍとすることができ、好ましくは１０ｋΩ・ｃｍ以下とすることができる。比抵抗が小さいために電気メスの対極板として利用することができ、大電流が流れても温度が必要以上に上がることがなく、低温やけど等を起こさない安全な対極板として利用することができる。

【実施例】

【0053】

以下、実施例及び比較例に基づき本発明をさらに詳細に説明するが、本発明はこれらの実施例に限定されるものではない。

【0054】

撹拌・混合容器を使用して、まず、重合性単量体としてアクリルアミドを２０重量部、架橋性単量体としてメチレンビスアクリルアミドを０．０３６重量部、イオン交換水１８．０重量部を混合し、撹拌して均一に溶解させた後に、保湿剤として多価アルコールであるグリセリンを６０．０重量部添加し、前記と同様に均一になるまで撹拌した。次に、電解質として塩化ナトリウムを０．５重量部、その他添加剤としてクエン酸、安息香酸Ｎａ、光開始剤を合わせて１．５重量部添加し、完全溶解するまで撹拌した。その後、数分間撹拌し、透明な配合液を得た。

【0055】

次に、得られたモノマー配合液を、シリコーンコーティングされたＰＥＴフィルム上に所定の厚みとなるように広げ、モノマー配合液に対して、メタルハライドランプを使用してエネルギー量３０００ｍＪ／ｃｍ^２の紫外線を照射することにより、上記配合液を重合させて、厚み０．５ｍｍのシート状の粘着性ゲル層を形成した。

【0056】

〔実施例１〕
作製された粘着性ゲル層を、面積Ｓ１＝１００ｃｍ^２となるように切り出し、その切り出した粘着性ゲル層に、同寸法・形状の導電層（アルミ箔９μｍと補強材としてＰＥＴフィルム５０μｍとをラミネートしたもの）を貼り合わせた。さらにその上から、粘着剤層付きの表面材（ポリプロピレン不織布にＰＥフィルムをラミネートしたもので、粘着剤はアクリル系粘着剤、粘着剤塗布量を５０ｇ／ｍ^２とし、周縁部の幅ｂを９ｍｍとする）をＳ２＝１１８ｃｍ^２の寸法で貼り合わせ、所定の形状に打ち抜き加工し、所定サイズ及び形状の電極パッドを得た。

【0057】

〔実施例２〕
周縁部の幅ｂを１０ｍｍにすると同時に表面材の面積Ｓ２を１２１ｃｍ^２に変えたこと以外は、実施例１と同様にして、所定サイズ及び形状の電極パッドを得た。

【0058】

〔実施例３〕
粘着剤層の粘着剤塗布量を４０ｇ／ｍ^２とし、粘着剤層の粘着力Ｂを変えたこと以外は、実施例２と同様にして、所定サイズ及び形状の電極パッドを得た。

【0059】

〔実施例４〕
粘着剤層の粘着剤塗布量を７０ｇ／ｍ^２とし、粘着剤層の粘着力Ｂを変えたこと以外は、実施例２と同様にして、所定サイズ及び形状の電極パッドを得た。

【0060】

〔実施例５〕
周縁部の幅ｂを９ｍｍとするとともに、粘着性ゲル層において、架橋剤量を０．０５重量部とし、粘着性ゲル層の粘着力Ａを変えたこと以外は、実施例２と同様にして、所定サイズ及び形状の電極パッドを得た。

【0061】

〔実施例６〕
粘着性ゲル層において、架橋剤量を０．０２重量部とし、粘着性ゲル層の粘着力Ａを変更し、さらに周縁部の幅ｂを９ｍｍに変更したこと以外は、実施例２と同様にして、所定サイズ及び形状の電極パッドを得た。

【0062】

〔実施例７〕
周縁部の幅ｂを１５ｍｍにするとともに表面材の面積Ｓ２を１７０ｃｍ^２に変更し、さらに粘着剤層の粘着剤塗布量を４０ｇ／ｍ^２とし、粘着剤層の粘着力Ｂを変更したこと以外は、実施例２と同様にして、所定サイズ及び形状の電極パッドを得た。

【0063】

〔実施例８〕
周縁部の幅ｂを５ｍｍにするとともに表面材の面積Ｓ２を１１０ｃｍ^２に変えたこと以外は、実施例２と同様にして、所定サイズ及び形状の電極パッドを得た。

【0064】

〔比較例１〕
周縁部の幅ｂを９ｍｍとし、粘着剤層の粘着剤塗布量を９０ｇ／ｍ^２として粘着剤層の粘着力Ｂを変更したこと以外は、実施例２と同様にして、所定サイズ及び形状の電極パッドを得た。

【0065】

〔比較例２〕
周縁部の幅ｂを２５ｍｍとし、さらに表面材の面積Ｓ２を２２５ｃｍ^２に変更したこと以外は、実施例２と同様にして、所定サイズ及び形状の電極パッドを得た。

【0066】

〔比較例３〕
周縁部の幅ｂを２ｍｍにするとともに表面材の面積Ｓ２を１０４ｃｍ^２に変更し、さらに粘着剤層の粘着剤塗布量を４０ｇ／ｍ^２とし、粘着剤層の粘着力Ｂを変更したこと以外は、実施例２と同様にして、所定サイズ及び形状の電極パッドを得た。

【0067】

〔比較例４〕
周縁部の幅ｂを１０ｍｍにするとともに表面材の面積Ｓ２を１２１ｃｍ^２に変更し、さらに粘着剤層の粘着剤塗布量を３０ｇ／ｍ^２とし、粘着剤層の粘着力Ｂを変えたこと以外は、実施例２と同様にして、所定サイズ及び形状の電極パッドを得た。

【0068】

実施例１〜８及び比較例１〜４の電極パッドにおける、粘着性ゲル層の粘着力Ａ、粘着剤層の粘着力Ｂ、周縁部の幅ｂ、Ｂ×ｂの値、粘着性ゲル層の面積Ｓ１、表面材の面積Ｓ２、１００×Ｓ１／Ｓ２の値、及び導電層の厚さｔＡＬの値を表１にまとめて示す。

【0069】

（１）液浸入性評価
得られた各電極パッドを、垂直に立てた電極パッドよりも大きなステンレス板に貼付した後、着色した水を電極パッドの直上から垂らし、表面材の周縁部への液の浸入を目視にて確認した。その結果を表１に示す。表１中、液の浸入がみられなかったものを〇、液が周縁部の途中まで浸入したもの及び、粘着性ゲル層の領域まで浸入したものを×で表している。

【0070】

（２）皮膚に対する刺激性評価
得られた各電極パッドを、３名の被験者の皮膚に貼り付け、６０分静置後に剥離した。その際、痛みを感じた場合を１点、やや痛みを感じた場合を３点、痛みをほとんど感じない場合を５点とし、３名の合計点数が、５点未満を×、５〜９点を△、１０点超を〇とした。評価結果を表１に示す。

【0071】

【表1】

【0072】

表１に示すように、粘着剤層の粘着力Ｂ、周縁部の幅ｂ、Ｂ×ｂ、及びＳ１／Ｓ２の値がいずれも適正範囲である実施例１〜８の電極パッドは、液の浸入が観察されず、評価結果はいずれも良好であった。それに対し、比較例３及び４では、周縁部の幅ｂ及びＢ×ｂの値、又はＢの値が小さいために、粘着剤層による粘着が不十分となり、液が容易に浸入した。

【0073】

また、表１から明らかなように、実施例１〜８の電極パッドは、いずれも皮膚への刺激が小さく、痛みは感じられなかった。一方、比較例１及び２の電極パッドは、粘着剤層の粘着力Ｂ、及びＢ×ｂの値が大きいため、皮膚への刺激が大きく、不適であった。

【0074】

なお、実施例５については、液浸入性評価及び皮膚に対する刺激性は問題ないが、粘着性ゲル層の粘着力Ａが小さいため、生体に対する十分な密着力の確保に不安が感じられる。

【符号の説明】

【0075】

１ 電極パッド
１０ 表面材
１０１ 舌片部
１０２ 剥離用凸片
１１ 粘着剤層
２０ 導電層
２０ａ 樹脂フィルム
２０ｂ 電極
２０１ 接続部
３０ 粘着性ゲル層
４０ カバーフィルム
Ｌ リード線
ｂ_１〜ｂ_３ 周縁部の幅
Ｓ１ 粘着性ゲル層の面積
Ｓ２ 表面材の面積

【図1】

【図2】