JP2015232086A - 貼付用シート - Google Patents
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Abstract
【解決手段】本発明は、数平均分子量が1千以上8万以下である高分子のゲル化物を含み、乾燥厚みが100nm〜10μmの範囲内であるゲル膜と、上記ゲル膜の外縁に配置され、上記ゲル膜を支持する支持枠とを有することを特徴とする貼付用シートを提供することにより、上記目的を達成する。
【選択図】図1
Description
生体貼付用シートでは生体と接する表面に粘着剤を用いないことが望ましい。しかしながら、粘着剤を用いない従来の生体貼付用シートは生体表面に対する接着性が十分ではなく、なお改善の余地がある。
したがって、膜の安定形成、密着性および剥がしやすさを同時に達成できる膜を得ることは困難であった。
図1(a)、(b)は本発明の貼付用シートの一例を示す概略平面図および断面図であり、図1(b)は図1(a)のA−A線断面図である。図1(a)、(b)に例示するように貼付用シート1は、所定の数平均分子量を有する高分子のゲル化物を含み、所定の乾燥厚みを有するゲル膜2と、ゲル膜2の外縁に配置され、ゲル膜2を支持する支持枠3とを有しており、ゲル膜2は支持枠3の開口を塞ぐように支持枠3に張られた状態で固定されている。
本発明におけるゲル膜は、所定の数平均分子量を有する高分子のゲル化物を含み、所定の乾燥厚みを有するものである。
ここで、数平均分子量は、ゲルパーミエーションクロマトグラフィーを用いて測定した値である。例えば、下記の条件にて測定を行うことができる。
試料の調製:高分子を純水に0.125質量%になるように溶解し、3倍量のDMSOを添加し測定に用いる。
カラム:東ソー製 TOSOH TSK−GEL for HPLC、TSK−GEL SuperAWM−H
展開溶媒:10mM LiBrを含むDMSO
基準物質:プルラン
これらの高分子は1種単独で用いてもよく2種以上を混合して用いてもよい。2種以上の高分子を用いる場合には、少なくとも1種の高分子の数平均分子量が上記範囲内であればよく、中でも、すべての高分子の数平均分子量が上記範囲内であることが好ましい。
ここで、数平均分子量は、ゲルパーミエーションクロマトグラフィーを用いて測定した値である。
また、ゲル膜は、高分子の網目構造を有しているため、医薬として有効な成分や化粧料として有効な成分等の皮膚等の生体に供給されるべき所望の成分を透過することもできる。
ここで、ゲル膜の乾燥厚みの測定に際しては、カバーガラス表面を水で濡らし、ゲル膜をガラス表面に表面張力で密着させ、ガラス表面にゲル膜を貼付した後、1時間真空乾燥し水を完全に揮発させ、光学顕微鏡により膜−空気界面とガラス表面の段差を測定し、ゲル膜の乾燥厚みとした。光学顕微鏡には、オリンパス社製のナノサーチ顕微鏡 OLS3500を用いることができる。
例えば、後述する図4および図5に示すように、泡膜形成用支持枠20を用いて高分子を含む水溶液の泡膜23を形成し、泡膜23をゲル化してヒドロゲル膜12aや乾燥ゲル膜12bのようなゲル膜を形成する場合には、メニスカスによってゲル膜と泡膜形成用支持枠との境界でゲル膜の厚みが厚くなる場合がある。しかしながら、ゲル膜の乾燥厚みが上記範囲内である領域があれば、ゲル膜を皮膚等に貼付することができる。
ここで、「ヒドロゲル」とは、高分子が結合して形成された網目状構造物に多量の水が保持された状態のゲルを指す。
以下、ヒドロゲル膜および乾燥ゲル膜に分けて説明する。
本発明におけるヒドロゲル膜は、所定の数平均分子量を有する高分子のゲル化物を含み、ヒドロゲル膜の乾燥後の厚みが所定の範囲内になるように、所定の厚みを有するものである。
ここで、ヒドロゲル膜の厚みは、光学顕微鏡により膜−空気界面の位置を、焦点を合わせることで測定し、計測した値である。光学顕微鏡には、オリンパス社製のナノサーチ顕微鏡 OLS3500を用いることができる。
本発明における乾燥ゲル膜は、所定の数平均分子量を有する高分子のゲル化物を含み、所定の厚みを有するものである。
ここで、乾燥ゲル膜の厚みの測定に際しては、カバーガラス表面を水で濡らし、乾燥ゲル膜をガラス表面に表面張力で密着させ、1時間真空乾燥し水を完全に揮発させ、光学顕微鏡により膜−空気界面とガラス表面の段差を測定し、乾燥ゲル膜の厚みとした。光学顕微鏡には、オリンパス社製のナノサーチ顕微鏡 OLS3500を用いることができる。
ゲル膜の形成方法としては、上記ゲル膜を形成可能な方法であれば特に限定されるものではなく、例えば、泡膜形成用支持枠を用いて所定の数平均分子量を有する高分子を含む高分子水溶液の泡膜を形成し、泡膜をゲル化する方法が挙げられる。
また、乾燥ゲル膜の形成方法としては、例えば、所定の数平均分子量を有する高分子を含む高分子水溶液の泡膜をゲル化し乾燥させた乾燥ゲル膜を形成可能な方法であればよく、高分子水溶液の泡膜を泡膜形成用支持枠の開口に形成する泡膜形成工程と、上記泡膜を水を含有する状態でゲル化させ、ヒドロゲル膜を形成するゲル化工程と、上記ヒドロゲル膜を乾燥する乾燥工程とを有することが好ましい。
泡膜を形成するための泡膜形成用支持枠の材質としては、高分子水溶液の泡膜を形成可能なものであれば特に限定されるものではなく、例えば、樹脂、ガラス、金属等を挙げることができる。また、泡膜形成用支持枠は可撓性を有していてもよく有さなくてもよい。中でも、泡膜形成用支持枠は可撓性のフィルム状部材であることが好ましい。
泡膜形成工程では、高分子水溶液の泡膜を泡膜形成用支持枠の開口に形成する。
なお、泡膜の厚みの測定方法は、ゲル膜の厚みの測定方法と同様である。
ゲル化工程では、泡膜を水を含有する状態でゲル化させ、ヒドロゲル膜を形成する。
具体的には、高分子が寒天またはアガロースである場合、泡膜を冷却してゲル化する際には、温度は低温とすることが好ましく、具体的には1℃〜30℃の範囲内とすることが好ましく、時間は短時間とすることが好ましく、具体的には1分間〜10分間の範囲内とすることが好ましい。ゲル化の際に泡膜から水分が揮発し乾燥するのを抑制することができるからである。
乾燥工程では、ヒドロゲル膜を乾燥する。乾燥ゲル膜は、ヒドロゲル膜をさらに乾燥させることにより調製することができる。
ゲル膜に医薬として有効な成分や化粧料として有効な成分、着色剤等を保持させる方法としては、例えば、高分子水溶液に上記成分をさらに加えたものを使用してヒドロゲル膜または乾燥ゲル膜を形成する方法、および、得られたヒドロゲル膜または乾燥ゲル膜に上記成分を接触させる方法が挙げられる。後者の方法において、上記成分の接触は、上記成分を含む液中へのヒドロゲル薄または乾燥ゲル膜の浸漬や、上記成分を含む液のヒドロゲル膜または乾燥ゲル膜への塗布等の任意の方法により行うことができる。
本発明における支持枠は、ゲル膜の外縁に配置され、ゲル膜を支持するものである。すなわち、本発明の貼付用シートは、支持枠により形状が保持されている。支持枠によって貼付用シートの取り扱い性を向上させることができる。また、ゲル膜を形成する際に支持枠を用いることで両面が物体に接していないゲル膜を得ることができるため、貼付用シートを皮膚等に容易に貼付することができる。
中でも、支持枠は、泡膜形成時に用いられた泡膜形成用支持枠であることが好ましい。例えば図4および図5に示すように、泡膜形成時に使われる泡膜形成用支持枠20は、ゲル膜の形成後もゲル膜から分離せず支持枠として利用可能である。
本発明においては、ゲル膜上に、ゲル膜の貼付性に影響を与えない機能層が形成されていてもよい。ゲル膜上に機能層が形成されていることにより、貼付用シートに機能性を付与することができる。例えば機能層に顔料や染料等の着色剤を用いることで着色することができる。この場合、ゲル膜に着色剤を含有させる場合とは異なり、ゲル膜の形成後に機能層を形成可能であるため、例えば色制御が容易である。さらに、ゲル膜の厚み以上の粒径をもつ顔料等も貼付用シートの貼付性や使用感を劣化させることなく適用可能である。また、機能層に化粧料成分や薬の有効成分等を含有させることもできる。
「ゲル膜の貼付性に影響を与えない」とは、ゲル膜上に機能層を形成した後も皮膚等の生体または生体材料の表面に貼付可能な程度にゲル膜の貼付性が維持されていることをいう。
第1態様の機能層は、ゲル膜上に部分的に形成されるものである。ゲル膜上に機能層が形成されていない部分が存在することで、ゲル膜の貼付性を維持することができる。この場合、機能層の厚みが比較的厚い場合でも、ゲル膜の貼付性が維持され得る。
第2態様の機能層は、微粒子が分散された微粒子層または流動性物質を含有する流動層である。機能層がこれらの層であることで、ゲル膜の貼付性を維持することができる。
第3態様の機能層は、乾燥後のゲル膜および機能層の総厚が100nm〜10μmの範囲内になるように、所定の厚みを有するものである。機能層の厚みが比較的薄いことで、ゲル膜の貼付性を維持することができる。
機能層は1層であってもよく2層以上であってもよい。
機能層の材料としては、例えば化粧料や医薬等に使用されるものを用いることができる。
機能層の形成方法としては、ゲル膜上に機能層を形成可能な方法であれば特に限定されないが、例えばインクジェット法、ディスペンサー法、マスクを用いたスプレー法等の非接触方式であることが好ましい。
本発明の貼付用シートを使用する際には、皮膚等を水で湿らすまたは貼付用シートの貼付面を水で湿らし、皮膚等の表面に貼付用シートの貼付面を表面張力で密着させ貼付することができる。その後は、支持枠を剥がし、ゲル膜のみを皮膚等の表面に貼付することができる。
包装部材は、貼付用シートの全体を包装する袋状部材であってもよく、ゲル膜の表面を被覆するシート状部材であってもよい。また、シート状部材の周縁は支持枠に接着されていてもよい。
包装部材は、貼付用シートの使用時には除去される。
(支持枠の準備)
5cm×5cm、厚み200μmのポリスチレン製フィルムを、中央に3.2cmφの真円形の開口が形成されるように切り抜き、開口を有する支持枠を準備した。
数平均分子量3万の寒天を純水に1質量%の濃度となるように溶解して水溶液を調製した。
支持枠を70℃でゾル状態である水溶液に1秒間浸し、その後、支持枠が鉛直方向に平行となるように支持枠を水溶液から、支持枠の開口に水溶液の泡膜が形成されるように引き揚げた。引き揚げ後、速やかに、支持枠を23℃の温度条件に1分間曝して水溶液の泡膜をゲル化させることで、厚み約100μmのヒドロゲル膜を形成した。次いで、ヒドロゲル膜を23℃、60分間乾燥処理を行い、厚み約500nmの乾燥ゲル膜を得た。このゲル膜の乾燥厚みは500nmであった。これにより、貼付用シートを作製した。
数平均分子量4万の寒天を純水に1質量%の濃度となるように溶解して水溶液を調製したこと以外は、実施例1と同様の方法により貼付用シートを作製した。
数平均分子量5万の寒天を純水に1質量%の濃度となるように溶解して水溶液を調製したこと以外は、実施例1と同様の方法により貼付用シートを作製した。
数平均分子量8万の寒天を純水に1質量%の濃度となるように溶解して水溶液を調製したこと以外は、実施例1と同様の方法により貼付用シートを作製した。
数平均分子量4万の寒天を0.6質量%、添加剤としての数平均分子量3万のポリビニルアルコールを1.5質量%含む水溶液を調製したこと以外は、実施例1と同様の方法により貼付用シートを作製した。この例では、数平均分子量4万の寒天を用いた実施例2と比較して、泡膜の安定性が良くなった。
数平均分子量9万の寒天を純水に1質量%の濃度となるように溶解して水溶液を調製したこと以外は、実施例1と同様の方法により貼付用シートを作製した。
数平均分子量10万の寒天を純水に1質量%の濃度となるように溶解して水溶液を調製したこと以外は、実施例1と同様の方法により貼付用シートを作製した。
数平均分子量20万の寒天を純水に1質量%の濃度となるように溶解して水溶液を調製したこと以外は、実施例1と同様の方法により貼付用シートを作製した。
(貼付性)
実施例1〜5および比較例1〜3の貼付用シートについて、貼付用シートの支持枠をつかんで、水で湿らせたヒト皮膚にゲル膜を接触させると、表面張力でゲル膜が皮膚に密着し、支持枠を皮膚から遠ざけるとゲル膜が支持枠から分離し、ゲル膜だけを皮膚に貼付することができた。貼付後の見た目もほとんど目立たなかった。また、ゲル膜が非常に薄いため凹凸追従性が良く、貼付後に皮膚にシワを寄せても凹凸形状に追随するようにゲル膜が全て皮膚に密着し、またゲル膜が皮膚に密着したまま剥がれることがなかった。
実施例1〜5の貼付用シートについて、ゲル膜の貼付後に、水で湿らせた化粧用コットンでゲル膜を擦ると、ヒト皮膚が赤くなることなく傷つくことなくゲル膜を剥がすことができた。
一方、比較例1〜3の貼付用シートについて、ゲル膜の貼付後に、水で湿らせた化粧用コットンでゲル膜を強く擦ることで、ゲル膜を剥がすことはできたものの、ヒト皮膚が赤くなったり傷ついたりした。
実施例1の水溶液を用いて、実施例1と同様の方法により水溶液の泡膜を形成した後、泡膜をゲル化せずに乾燥させたところ、泡膜が壊れてしまった。
数平均分子量3万のポリビニルアルコールを純水に1.5質量%の濃度となるように溶解して水溶液を調製し、実施例1と同様の方法により水溶液の泡膜を形成して、泡膜をゲル化しなかったところ、数秒後に泡膜が割れてしまい、貼付用シートを安定に作製することができなかった。
ガラス基板上に実施例1の水溶液を1mm厚になるようにコートし、ゲル化させてヒドロゲル膜を形成した。このヒドロゲル膜は強度があるため、ピンセットにより基板から剥離し取り扱うことが可能であった。
上記ヒドロゲル膜を曲げた状態の指関節に接触させると一部が浮き上がり、また指の屈折の際にヒドロゲル膜が皮膚からずれる等、密着性が悪く、また貼付後の見た目も目立っていた。
2 … ゲル膜
3 … 支持枠
Claims (2)
- 数平均分子量が1千以上8万以下である高分子のゲル化物を含み、乾燥厚みが100nm〜10μmの範囲内であるゲル膜と、
前記ゲル膜の外縁に配置され、前記ゲル膜を支持する支持枠と
を有することを特徴とする貼付用シート。 - 前記高分子が寒天であることを特徴とする請求項1に記載の貼付用シート。
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