JP2020000484A - 体表面用貼付材 - Google Patents

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亘 奥山
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Abstract

【課題】構造がシンプルで、貼付する際の取扱性が良く、かつ貼付した後に体表面の凹凸や伸展に良好に追従できる柔軟性及び伸縮性を有し、さらにフローを低減できる体表面用貼付材を提供すること。【解決手段】上面及び底面を有する基材と、前記基材の底面の少なくとも一部を被覆する粘着剤層と、前記粘着剤層の表面を被覆し剥離可能な粘着剤保護層と、を備え、前記基材の厚さが20〜90μmであり、前記粘着剤層の厚さが40〜160μmであり、前記粘着剤層が放射線硬化型樹脂と、親水性高分子化合物と、を少なくとも含む、体表面用貼付材を提供する。【選択図】図1

Description

本技術は、体表面用貼付材に関する。より詳しくは、皮膚やその他の体表面に貼付し、皮膚や創傷の保護又は治療等に用いることが可能な体表面用貼付材に関する。
皮膚や創傷の保護や治療、ガーゼ・包帯・カテーテル等の医療材料及び器具の体表面への固定等のために、種々の貼付材が従来から用いられている。
一般に、体表面用貼付材は基材の片面に粘着剤層を設けて体表面に貼り付ける構成となっている。上記のような貼付材は体表面の凹凸や伸展に良好に追従することが要求されるため、薄くて柔軟性に富むシート状のフィルム材料が基材として好まれている。ところが、上記のようなフィルム材料を基材として用いると、全体的に腰がなく、体表面に貼付する際に容易に折れ曲がったり、皺が生じたりするため、貼付時の取扱性が悪くなる。
そこで、基材の粘着剤層とは反対側の面に、基材よりも腰の強いキャリアシートを仮着し、基材を体表面に貼付した後に、キャリアシートを剥がす貼付材が知られている(特許文献1)。
特開平9−154872号公報
しかしながら、貼付材にキャリアシートを設けることで、貼付材の構造が複雑になり、貼付作業も煩雑になるという問題がある。一方で、貼付材に腰を付与するために、基材や粘着剤層を厚くしたり、腰のある材質にしたりしてしまうと、貼付後の体表面への追従性が悪くなったり、体表面から浮いて剥がれやすくなったりするという問題がある。
また、体表面の凹凸や伸展に追従できる柔軟性及び伸縮性を付与するために、粘着剤に多量の可塑剤を加えると、粘着剤層の凝集力が低下し、長期間貼付すると貼付材の周囲・辺縁から粘着剤層がはみ出て(以下、「フロー」という)、ゴミ等が付着したり、貼付材の剥離時に糊残りが発生したりして体表面の外観が悪くなる等の問題がある。
そこで、本技術は、構造がシンプルで、貼付する際の取扱性が良く、かつ貼付した後に体表面の凹凸や伸展に良好に追従できる柔軟性及び伸縮性を有し、さらにフローを低減できる体表面用貼付材を提供することを目的とする。
本発明者は、上記実情に鑑み鋭意検討を行ったところ、基材及び粘着剤層の厚さを特定の範囲とし、さらに粘着剤層に放射線硬化型樹脂及び親水性高分子化合物を用いることで、上記課題を解決することができることを見出し、本技術を完成させるに至った。
すなわち、本技術は、上面及び底面を有する基材と、前記基材の底面の少なくとも一部を被覆する粘着剤層と、前記粘着剤層の表面を被覆し剥離可能な粘着剤保護層と、を備え、前記基材の厚さが20〜90μmであり、前記粘着剤層の厚さが40〜160μmであり、前記粘着剤層が放射線硬化型樹脂と、親水性高分子化合物と、を少なくとも含む、体表面用貼付材を提供する。
本技術に係る体表面用貼付材は、キャリアシートを設けないシンプルな構造でも、貼付する際の取扱性が良く、かつ貼付した後に体表面の凹凸や伸展に良好に追従できる柔軟性及び伸縮性を有し、さらにフローを低減することができる。
本技術の実施形態の一例に係る体表面用貼付材の断面図である。
以下、本技術を実施するための好適な実施形態について図面を参照して説明する。なお、以下に説明する実施形態は、本技術の代表的な実施形態を示したものであり、これにより本技術の範囲が狭く解釈されることはない。また、本技術は、下記の実施例及びその変形例のいずれかを組み合わせることもできる。
図1に示すように、本技術に係る体表面用貼付材1は、上面及び底面を有する基材2と、基材2の底面の少なくとも一部を被覆する粘着剤層3と、粘着剤層3の表面を被覆し剥離可能な粘着剤保護層4とを備える。以下、各部についてより詳細に説明する。
<基材について>
図1に示すように、基材2は、本技術に係る体表面用貼付材1を体表面に貼付した際に最も外側に位置する上面と、その反対側にある底面を有する。
本技術に係る基材の厚さは、20〜90μmであることが好ましく、指先等の動きの激しい部位に使用する場合には、30〜50μmであることがより好ましい。基材の厚さを上記範囲とすることにより、貼付する際の取扱性が良く、かつ貼付した後に体表面の凹凸や伸展に追従できる柔軟性及び伸縮性を発揮することができる。
また、本技術に係る基材の材質は、フィルム、フォーム(発泡体)、布帛(不織布、織布、編布)等を用いることができる。これらのうち、柔軟性、伸縮性、適度な水蒸気透過性、菌バリヤー性、汚れの拭き取りやすさ等の観点からフィルムが好ましい。また、フィルムの材質としては、例えば、ポリウレタン;ポリエチレンテレフタレート及びポリブチレンテレフタレート等のポリエステル;ナイロン6及びナイロン66等のポリアミド;ポリエチレン及びポリプロピレン等のポリオレフィン;エチレン・酢酸ビニル共重合体(EVA)、エチレン・エチルアクリレート共重合体(EEA)、エチレン・メチルアクリレート共重合体(EMA)、エチレン・メチルメタクリレート共重合体(EMMA)、エチレン・メタクリル酸重合体(EMAA)、及びエチレン・アクリル酸共重合体(EAA)等のオレフィン系共重合体;ポリビニルアルコール;ポリ塩化ビニル及びポリ塩化ビニリデン;ポリジメチルシロキサン等のシリコーン等が挙げられる。これらのうち、適度な腰があり、安価で製造できる点でポリエチレンが好ましい。なお、これらの材料は、1種を単独で用いてもよく、2種以上を混合して用いてもよい。
本技術に係る基材は、単一の材料により単一の形態とすることもできるが、2種以上の材料を用いて、複合的な形態に形成することも可能である。また、同一又は異なる種類の形態の基材をラミネートした積層構造の基材とすることもできる。
<粘着剤層について>
図1に示すように、粘着剤層3は、基材2の底面の少なくとも一部を被覆するように設けられる。
本技術に係る粘着剤層の厚さは、40〜160μmであることが好ましく、指先等の動きの激しい部位に使用する場合には、80〜100μmであることがより好ましい。粘着剤層の厚さを上記範囲とすることにより、貼付する際の取扱性が良く、かつ貼付した後に体表面の凹凸や伸展に追従できる柔軟性及び伸縮性を発揮することができる。
本技術に係る粘着剤層は、放射線硬化型樹脂と、親水性高分子化合物とを少なくとも含む粘着剤組成物で構成される。本技術に係る粘着剤組成物は、粘着剤組成物中に含まれる放射線硬化型樹脂の硬化を生じさせる放射線が照射される前においては、流動性を有する液状物である。
なお、本明細書において、前記放射線が照射される前の粘着剤組成物と区別するために、前記放射線が照射された後の粘着剤組成物を「粘着剤」という。
本技術に係る粘着剤組成物中での放射性硬化型樹脂及び親水性高分子化合物の存在形態は特に限定されないが、放射線硬化型樹脂中に、親水性高分子化合物が分散されたハイドロコロイドの形態であることが好ましい。粘着剤組成物がハイドロコロイドを形成することによって、汗や創傷からの滲出液等を吸収することができ、蒸れによるかぶれや掻痒感を軽減することができるため、本技術に係る体表面用貼付材を創傷被覆材として好適に用いることができる。以下、各成分について詳細に説明する。
(1)放射線硬化型樹脂について
本技術に係る「放射線硬化型樹脂」とは、放射線の照射により硬化(又は架橋)し、成分として、ポリマー、オリゴマー及びモノマーのうち少なくともいずれかを含む樹脂組成物をいう。例えば、放射線硬化型樹脂は、モノマーと重合開始剤が重合したもの、又は放射線の照射によって硬化(又は架橋)するオリゴマー及びモノマーを用いることができる。
放射線硬化型樹脂における「放射線」は、その照射により、粘着剤組成物にラジカル重合、カチオン重合又はアニオン重合等による硬化(架橋)反応を起こさせるエネルギーを付与することができるものであれば、特に限定されない。そのような放射線としては、例えば、電子線、紫外線、赤外線、レーザー光線、可視光線、電離放射線(X線、α線、β線、γ線等)、マイクロ波、及び高周波等が挙げられる。
本技術に係る放射線硬化型樹脂は、電子線、可視光線、及び紫外線からなる群から選ばれる1種又は2種以上により硬化(架橋)反応を生じるものであることが好ましい。すなわち、放射線硬化型樹脂は、電子線硬化型樹脂、可視光線硬化型樹脂、及び紫外線硬化型樹脂から選ばれる1種又は2種以上であることが好ましい。このうち、紫外線硬化型樹脂を用いることがより好ましい。また、放射線硬化型樹脂の硬化反応機構は特に限定されないが、ラジカル重合型、カチオン重合型又は光二量化反応が好ましく、ラジカル重合型又は光二量化反応がより好ましい。
放射線硬化型樹脂の樹脂種としては、(メタ)アクリレート系樹脂、シリコーン系樹脂、ウレタン系樹脂、シリコーンアクリレート系樹脂、ウレタンアクリレート系樹脂、及びエポキシアクリレート系樹脂等が挙げられる。これらの放射線硬化型樹脂は、1種を単独で使用しても2種以上を併用してもよく、また、2種以上を含む混合物であってもよい。本技術に係る放射線硬化型樹脂は、上記樹脂種のうち、(メタ)アクリレート系樹脂、シリコーン(メタ)アクリレート系樹脂、ウレタン(メタ)アクリレート系樹脂、及びエポキシ(メタ)アクリレート系樹脂から選ばれる1種又は2種以上であることが好ましい。また、放射線硬化型樹脂としては、紫外線硬化型(メタ)アクリレート系樹脂を用いることがより好ましい。
なお、本明細書において、「(メタ)アクリレート」は、「アクリレート」及び「メタクリレート」の両方を意味する。
放射線硬化型樹脂としては、炭素数1〜20、より好ましくは2〜10、更に好ましくは4〜8のアルキル基、又は炭素数4〜8のシクロアルキル基を有する(メタ)アクリレートに由来する構造単位(繰り返し単位)を有する重合体及び/又は共重合体を用いることが好ましい。このアルキル基又はシクロアルキル基は置換基を有していてもよく、その置換基としては、例えば、ハロゲン原子、ヒドロキシ基、アリール基、アルコキシ基、フェノキシ基、エポキシ基、ノルボルニル基、及びアダマンチル基が挙げられる。このような構造単位を有する放射線硬化型樹脂としては、ブチル(メタ)アクリレートに由来する構造単位、及び/又は2−エチルヘキシル(メタ)アクリレートに由来する構造単位を有する重合体及び/又は共重合体がより好ましく、ブチルアクリレートに由来する構造単位、及び/又は2−エチルヘキシルアクリレートに由来する構造単位を有する重合体及び/又は共重合体が更に好ましい。なお、このような構造単位を有する重合体及び/又は共重合体は、高分子よりも分子量の低い後述のオリゴマーであってもよい。
放射線硬化型樹脂の質量平均分子量Mは、1000〜250000であることが好ましく、1000〜200000であることがより好ましい。放射線硬化型樹脂のMが上記範囲であることにより、粘度の低い粘着剤組成物を得ることが可能になり、放射線の照射後は、硬化反応により、質量平均分子量が大きくなり、凝集力のある粘着剤を得ることが可能となる。なお、このMは、ゲルパーミエーションクロマトグラフィー(GPC)により測定され、ポリスチレン換算にて算出された値である。
本技術に係る放射線硬化型樹脂として、市販品を使用することができる。放射線硬化型樹脂の市販品は、例えば、株式会社スリーボンド製の商品名「3000シリーズ」及び「3100シリーズ」、DIC株式会社製の商品名「ユニディック」シリーズ及び「タイフォース」シリーズ、三菱化学株式会社製の商品名「ユピマー」シリーズ、日立化成工業株式会社製の商品名「ヒタロイド」シリーズ、荒川化学工業株式会社製の商品名「ビームセット」シリーズ、BASF社製の商品名「acResin」シリーズ、東亞合成株式会社製の商品名「UVA−2000シリーズ」等が挙げられる。
放射線硬化型樹脂は、上述の(メタ)アクリレートに由来する構造単位を有する重合体及び/又は共重合体に加えて、若しくはその代わりに、成分として、重合性のオリゴマー及び/又はモノマーを1種以上含有する樹脂組成物として構成されていてもよい。この重合性のオリゴマー及び/又はモノマーの重合形態は、ラジカル重合又はカチオン重合が好ましく、ラジカル重合がより好ましい。
ラジカル重合が可能なオリゴマーとしては、例えば、(メタ)アクリレート系オリゴマー、ポリエステルアクリレート系オリゴマー、ウレタン(メタ)アクリレート系オリゴマー、シリコーン(メタ)アクリレート系オリゴマー、及びエポキシ(メタ)アクリレート系オリゴマー等が挙げられる。
ラジカル重合が可能なモノマーとしては、(メタ)アクリロイル基を有するモノマーが挙げられる。(メタ)アクリロイル基の数は特に限定されず、(メタ)アクリロイル基が1つの単官能(メタ)アクリレート、(メタ)アクリロイル基が2つの二官能(メタ)アクリレート、及び(メタ)アクリロイル基が3つ以上の多官能(メタ)アクリレートが挙げられる。
カチオン重合が可能なオリゴマー又はモノマーとしては、例えば、エポキシ環、オキセタン環、オキソラン環、ジオキソラン環、及びビニルエーテル構造、並びにこれらの構造を有する官能基を有するオリゴマー又はモノマーが挙げられる。カチオン重合性のオリゴマー又はモノマーとしては、例えば、巴工業株式会社から市販されているリモネンオキサイド系化合物、共栄社化学株式会社製の商品名「エポライト」シリーズとして市販されているグリシジルエーテル系化合物、東亜合成株式会社製の商品名「アロンオキセタン」として市販されているオキセタン系化合物等が挙げられる。本技術に係る放射線硬化型樹脂は、上記重合性オリゴマーとして、(メタ)アクリレート系オリゴマー、ウレタン(メタ)アクリレート系オリゴマー、及びシリコーン(メタ)アクリレート系オリゴマーから選ばれる1種又は2種以上を含むことが好ましい。
上記オリゴマーの分子量は特に限定されないが、例えば、数平均分子量Mが10000未満(例えば、1000以上10000未満)のオリゴマーを用いることができる。数平均分子量が10000未満のオリゴマーであれば、粘着剤組成物の粘度が高くなり過ぎず、塗工等の加工を良好に行えるため好ましい。なお、数平均分子量Mが10000以上のポリマー程度の高分子量の重合性オリゴマーが用いられてもよい。数平均分子量Mは、ゲルパーミエーションクロマトグラフィー(GPC)により測定され、ポリスチレン換算により算出された値である。
上記放射線硬化型樹脂には、重合開始剤、添加剤及び溶剤等が含まれていてもよい。重合開始剤は、特に限定されず、放射線硬化型樹脂の分野において公知の重合開始剤を用いることができ、例えば、アセトフェノン系開始剤、ベンゾフェノン系化合物、α−ケトエステル系化合物、及びベンゾイン系化合物等が挙げられる。
上記放射線硬化型樹脂は、重合開始剤を含む代わりに、放射線硬化型樹脂の成分のポリマー又はオリゴマー等の分子鎖に重合開始剤が結合されていることが好ましい。分子鎖に重合開始剤が結合された放射線硬化型樹脂を用いることで、重合開始剤を添加する必要がなくなり、より安全性の高い粘着剤組成物を得ることができる。このような分子鎖に重合開始剤が導入された放射線硬化型樹脂としては、例えば、ケーエスエム株式会社製の商品名「UV−H」シリーズ、及びBASF社製の商品名「acResin」シリーズ等が挙げられる。なお、重合開始剤が既に結合している放射線硬化型樹脂に、さらに別の重合開始剤を付加するか、又は別の重合開始剤と置換するようにしてもよい。
光二量化反応が可能なオリゴマー又はポリマーとしては、例えば、マレイミド基を有するオリゴマー又はポリマーが挙げられる。光二量化反応のオリゴマー又はポリマーとしては、例えば、東亞合成株式会社製の商品名「UVA−2000」シリーズとして市販されている末端マレイミドポリエステル樹脂又は末端マレイミドポリエーテル樹脂等が挙げられる。
本技術で用いられる放射線硬化型樹脂の含有量は、特に限定されないが、粘着剤組成物の全質量中、40〜90質量%であることが好ましく、50〜80質量%であることがより好ましい。放射線硬化型樹脂の含有量が上記範囲であることにより、粘着剤組成物に放射線を照射した後、粘着剤に良好な凝集性をもたせることができ、また、親水性高分子化合物が放射線硬化型樹脂中に分散したハイドロコロイドを安定した状態で形成することができる。
(2)親水性高分子化合物について
本技術に係る親水性高分子化合物は、特に限定されないが、天然、半合成又は合成の親水性高分子化合物を用いることができる。なお、「半合成」とは、部分化学合成とも称され、例えば植物材料、微生物又は細胞培養物等の天然資源から単離された化合物を出発物質として使用する化学合成をいう。
天然親水性高分子化合物の具体例としては、アラビアガム、トラガカントガム、ガラクタン、グアガム、キャロブガム、カラヤガム、カラギーナン、ペクチン、カンテン、及びデンプン(例えば、コメ、トウモロコシ、バレイショ及びコムギのデンプン)等の植物系高分子;キサンタンガム、デキストリン、デキストラン、サクシノグルカン、マンナン、ローカストビーンガム、及びプルラン等の微生物系高分子;カゼイン、アルブミン及びゼラチン等の動物系高分子;等が挙げられる。
半合成親水性高分子化合物の具体例としては、デンプン系高分子(例えば、カルボキシメチルデンプン、メチルヒドロキシプロピルデンプン等);セルロース系高分子(例えば、メチルセルロース、エチルセルロース、メチルヒドロキシプロピルセルロース、ヒドロキシエチルセルロース、セルロース硫酸ナトリウム、ヒドロキシプロピルセルロース、カルボキシメチルセルロース、カルボキシメチルセルロース・ナトリウム等);アルギン酸系高分子(例えば、アルギン酸ナトリウム、アルギン酸カルシウム、アルギン酸プロピレングリコールエステル等);等が挙げられる。
合成親水性高分子化合物の具体例としては、ビニル系高分子(例えば、ポリビニルアルコール、ポリビニルメチルエーテル、ポリビニルピロリドン、カルボキシビニルポリマー等);アクリル系高分子(例えば、ポリアクリル酸ナトリウム、ポリアクリルアミド等);ポリエチレンイミン;等が挙げられる。
本技術において、親水性高分子化合物は、上記のうちから1種を単独で使用しても、2種以上を併用してもよい。また、これらの親水性高分子化合物のうち、カルボキシメチルセルロース・ナトリウム、ペクチン、カラヤガム、マンナン、ローカストビーンガム、及びゼラチンから選ばれる1種又は2種以上を用いることが好ましく、カルボキシメチルセルロース・ナトリウム、ペクチン及びゼラチンから選ばれる1種又は2種以上を用いることがより好ましい。これらの親水性高分子化合物を粘着剤組成物に含有することにより、いわゆるハイドロコロイドを形成しやすくすることができる。これにより、粘着剤層が汗や創傷からの滲出液等を吸収し、蒸れによるかぶれや掻痒感を軽減することができる。
本技術に用いられる親水性高分子化合物の配合量は、粘着剤組成物の全質量中、5〜35質量%であることが好ましく、10〜30質量%であることがより好ましい。親水性高分子化合物の配合量が上記範囲内にあることにより、汗や滲出液等の水分を良好に吸収することができる。また、皮膚浸軟等による皮膚刺激を軽減し、本技術に係る体表面用貼付材を長時間貼付することが可能となる。
(3)その他の成分について
本技術に係る粘着剤組成物には、本技術の目的を損なわない範囲で、必要に応じて、粘着付与剤、充填剤、pH調整剤、薬効成分、及び軟化剤(可塑剤)等を含有していてもよい。
さらに、本技術に係る粘着剤組成物には無官能基型のアクリルポリマーが含まれていてもよい。無官能基型のアクリルポリマーを用いることによって、粘着剤組成物の粘度を効果的に低下させて粘着剤の柔軟性を高め、かつ粘着剤の粘着力を高めることができる。
無官能基型のアクリルポリマーにおける「アクリルポリマー」は、ポリアクリレート又はポリメタクリレートであり、アクリレート及び/又はメタクリレートに由来する構造単位を50モル%以上の主たる構造単位として有する重合体又は共重合体をいう。このアクリルポリマーは、アクリレート及び/又はメタクリレートに由来する構造単位を60〜100モル%有することが好ましく、70〜100モル%有することがより好ましく、80〜100モル%有することが更に好ましい。なお、アクリルポリマー中のアクリレート及び/又はメタクリレートに由来する構造単位の含有割合(モル%)は、NMR(核磁気共鳴装置)により測定することが可能である。
また、無官能基型のアクリルポリマーにおける「無官能基型」とは、アクリロイル基以外に、他の官能基を実質的に有していないことをいう。この場合における他の官能基としては、例えば、OH、COOH、エポキシ基、及びアルコキシシリル基等が挙げられる。
無官能基型のアクリルポリマーの質量平均分子量(M)は、粘着剤組成物の粘度を効果的に低下させ、かつ凝集力のある粘着剤を得やすい観点から、1000〜9000が好ましく、1500〜8000がより好ましく、2000〜6000が更に好ましい。ここで、Mは、ゲルパーミエーションクロマトグラフィー(GPC)により測定され、ポリスチレン換算により算出された値である。
また、本技術に係る無官能基型のアクリルポリマーは、粘着剤組成物の粘度を効果的に低下させる観点から、常温(20〜30℃)において液状であることが好ましい。この常温で液状の無官能基型アクリルポリマーの固形分濃度は、好ましくは90%以上、より好ましくは95%以上、更に好ましくは98%以上である。
無官能基型のアクリルポリマーの25℃における粘度は、300〜10000mPa・sが好ましく、400〜6000mPa・sがより好ましく、500〜5000mPa・sが更に好ましい。なお、本明細書において、無官能基型のアクリルポリマーの25℃における粘度(定常流粘度)は、JIS Z8803に準拠した単一円筒形回転粘度計により、25℃において測定された値である。
無官能基型のアクリルポリマーは、粘着剤組成物の粘度を効果的に低下させる観点から、ガラス転移点(T)が、−100〜−20℃であることが好ましく、−90〜−40℃であることがより好ましく、−80〜−60℃であることが更に好ましい。このTは、示差走査熱量計(DSC)にて測定される値である。
本技術において無官能基型のアクリルポリマーの含有量は特に限定されないが、粘着剤組成物の全質量中、5〜25質量%であることが好ましく、10〜20質量%であることがより好ましい。無官能基型のアクリルポリマーの含有量を上記範囲とすることで、粘着剤組成物の粘度を効果的に低下させ、かつ粘着剤の凝集性を効果的に高めることが可能となる。
本技術に係る粘着剤組成物は、放射線が照射される前において、後述の実施例の方法で測定される、115℃、1Hzにおける動的粘度が好ましくは500Pa・s以下、より好ましくは300Pa・s以下、更に好ましくは250Pa・s以下とすることが可能である。粘着剤組成物の粘度が上記範囲にあることにより、粘着剤組成物の塗工等の加工を行いやすく、例えば、ホットメルト加工装置による塗工も可能となる。
また、以上で詳述したように、本技術に係る粘着剤組成物は、放射線の照射により放射線硬化型樹脂が硬化するため、放射線硬化型樹脂の硬化後においては凝集性の良い粘着剤を得ることが可能となる。塗工しやすく、かつ凝集性の良い粘着剤を得る観点から、粘着剤組成物は、上述の放射線硬化型樹脂40〜90質量%と、上述の親水性高分子化合物5〜35質量%と、を含有し、更に無官能基型のアクリルポリマー5〜25質量%を含有することが好ましい。そして、各成分について本明細書で詳述した好ましいものをより好ましい範囲で含有することで、より好適な粘着剤組成物を得ることができる。具体的には、放射線硬化型樹脂として紫外線硬化型(メタ)アクリレート系樹脂を50〜80質量%と、親水性高分子化合物としてカルボキシメチルセルロース・ナトリウム、ペクチン及びゼラチンから選ばれる1種又は2種以上の親水性高分子化合物を10〜30質量%と、無官能基型のアクリルポリマーとして常温(20〜30℃)において液状である無官能基型のアクリルポリマー10〜20質量%と、を含有する粘着剤組成物で粘着剤層を構成することが好ましい。
(4)粘着剤の製造方法について
本技術に係る粘着剤は、上記粘着剤組成物に放射線を照射して得られるものであり、放射線が照射された後の粘着剤組成物である。
本技術に係る粘着剤は、流動性を有する液状物であってもよいし、例えば、フィルム又はシート状等の形状を保持した固形状であってもよい。また、液状の粘着剤であっても、固形状の粘着剤であっても本技術に係る粘着剤層として用いることができる。
粘着剤組成物に対して放射線を照射する照射工程において、その放射線の照射量は、放射線硬化型樹脂が硬化反応を生じ得るエネルギー量であれば、特に限定されない。例えば、放射線硬化型樹脂として厚さ100μmの紫外線硬化型樹脂が用いられる場合、波長250〜260nmの紫外線の積算照射量は10〜1000mJ/cmの範囲で適宜設定することが可能であり、100〜600mJ/cmの範囲であることが好ましい。また、放射線硬化型樹脂として電子線硬化型樹脂が用いられる場合、電子線の積算照射量は、例えば、1〜100kGyの範囲で適宜設定することが可能である。
本技術に係る粘着剤の製造に際し、上記照射工程の前に、粘着剤組成物を混合する混合工程を経ることが好ましい。混合方法は特に限定されず、例えば、攪拌機、ニーダ及びロール等を用いて混合を行うことが可能である。この混合工程における時間、温度等も特に限定されず、本技術に係る粘着剤組成物中に含まれる成分に応じて、適宜設定される。
また、本技術に係る粘着剤の製造に際し、放射線照射により均質に硬化反応を生じさせるように、上記照射工程の前に、粘着剤組成物を型に充填するか、又は基材に滴下若しくは塗布する工程(以下、これらの工程を総称して「塗工工程」という。)を経ていることが好ましい。この塗工工程を行う方法は、特に限定されず、公知の方法を採用することができる。例えば、コンマコーター、ダイコーター、バーコーター、ナイフコーター、グラビアロール、リバースロール、スピンコート、スプレーコート、スクリーン印刷、ディッピング、及びディスペンス等の通常の手法を利用することができる。なお、本技術に係る粘着剤は、粘着力や貼付した後の皮膚追従性と貼付する際の取扱性の観点から、基材に対して40〜160g/m塗工されることが好ましい。
また、塗工に際して、通気性を付与することが好ましい。具体的には、ダイコーターヘッドとバックロールの間隙を調整することで、粘着剤組成物にテンションを付与し、ランダムに通気口を形成する方法が挙げられる。また、これ以外の方法として、エンボスロールを粘着剤組成物の表面に押し当てることで、エンボスロールの凹凸を粘着剤組成物に転写させて、通気口を形成する方法も挙げられる。さらに、スクリーン印刷によって、あらかじめ適度な間隔で形成された孔のあるスクリーンを用いて、その孔に粘着剤組成物を通過させ、その裏側に基材を設けることで、粘着剤組成物を転写させてもよい。
さらに本技術に係る粘着剤組成物は、ホットメルト加工装置により塗工することができる。この場合、塗工作業の容易さと、粘着剤組成物中の親水性高分子化合物の耐熱性を考慮して、塗工温度は60℃〜150℃が好ましく、70℃〜140℃がより好ましく、80℃〜130℃が更に好ましい。
<粘着剤保護層について>
図1に示すように、粘着剤保護層4は、粘着剤層3の表面を被覆し、剥離可能に設けられる。粘着剤保護層4を備えることにより、粘着剤層3を汚染等から保護し、体表面用貼付材1の取扱性を簡便にすることができる。
本技術に係る粘着剤保護層の厚さは特に限定されないが、通常、40〜150μm程度が好ましい。
本技術に係る粘着剤保護層は、合成樹脂フィルムや紙等、従来の貼付材に使用されているあらゆる材料を用いることができる。例えば、ポリエステル、ポリエチレン、ポリプロピレン等のフィルムや、シリコーン系離型剤、フッ素、フッ素化合物等による剥離処理を施したフィルムや、紙が挙げられる。また、これらの保護フィルムにエンボス加工等を施してもよい。
また、本技術に係る粘着剤保護層としては、紫外線照射によってより早く硬化(又は架橋)するように、紫外線透過性の良い材料を用いてもよい。例えば、ポリプロピレンやポリエチレン等の透明なフィルム材料を用いることができる。これらを用いることにより、体表面用貼付材の両面から紫外線照射を行うことができ、早く硬化(又は架橋)させることができる。
なお、本技術に係る粘着剤保護層は、図1に示すように1枚からなるものでもよい。また、粘着剤保護層の中央又は端部に分断部を1箇所以上設ける構成や、2枚以上の粘着剤保護層を、側端部同士が重なり合うように設ける構成とすることもできる。これらの構成によれば、一方の粘着剤保護層を剥がしても、他方の粘着剤保護層が残り、粘着面に触れることなく体表面に貼付することができるようになり、作業性が向上する。
<体表面用貼付材について>
本技術に係る体表面用貼付材の総厚(基材の厚さと粘着剤層の厚さとの和)は60〜250μmであることが好ましく、110〜150μmであることがより好ましい。体表面用貼付材の総厚が300μmを超えると、貼付した後、体表面の凹凸や伸展に追従しにくくなったり、貼付材の端部が引っ掛かりやすくなることで、貼付材が剥がれやすくなったりするおそれがある。
また、本技術に係る体表面用貼付材の形態は、特に限定されず、例えば、三角形、四角形、菱形等の多角形、円形、楕円形、又はこれらの形状を適宜組み合わせたシート状の形態、特定の方向に連続的に形成したテープ状、及びロール状の形態等とすることが可能である。また、貼付する部位に合わせて立体的に形成することができ、切り込みやスリット等を設けることも可能である。
本技術に係る体表面用貼付材の貼付用途としては、例えば、生体に貼付される創傷被覆材、サージカルテープ、カテーテル及び点滴チューブ等の固定用テープ、オストミー装具用貼付材、湿布材、心電図電極及び磁気治療器等の固定用貼付材、並びにスキンケア及び美容等を目的とした貼付材等が挙げられる。特に、上述の通り、本技術に係る体表面用貼付材はハイドロコロイドを形成する粘着剤を用いるため、創傷被覆材として好適に使用される。本技術に係る体表面用貼付材を創傷被覆材として用いることで、汗や創傷からの滲出液等の水分を効果的に吸収し、創傷の治癒に適した湿潤環境を整えることができ、創傷治癒効果を向上させることが可能である。
本技術に係る体表面用貼付材は、0.63×10−7mN・cm以上の曲げ硬さ(剛軟度)を有することが好ましい。曲げ硬さ(剛軟度)が上記の値以上であることにより、貼付しやすい適度な腰を保つことができる。なお、本明細書において曲げ硬さ(剛軟度)は、後述の実施例に記載の方法にて測定するものとする。
また、本技術に係る体表面用貼付材の20%変位時の伸張時荷重は6.0N/20mm以下であることが好ましい。伸張時荷重が6.0N/20mm以下であることによって、体表面が動いても良好に追従し、貼付中に違和感が生じることを防ぐことができる。なお、特に指先等の動きの激しい部位に使用する場合には、4.0N/20mm以下であることがより好ましい。本明細書において伸張時荷重は、後述の実施例に記載の方法にて測定するものとする。
本技術に係る体表面用貼付材は、乾燥時のフローが−10〜+10%であり、吸水後のフローが10%以下であることが好ましい。フローが上記範囲内にあることにより、貼付中に端部断面のハイドロコロイド粘着剤の膨潤を防ぐことができ、めくれや剥がれを防止することができる。なお、本明細書においてフローは、後述の実施例に記載の方法にて測定するものとする。
さらに、本技術に係る体表面用貼付材は、プローブタックのピークが10gf以上であり、プローブタックの積分値が20〜50gfsであることが好ましい。ピークが上記の値以上であることにより、貼付直後に剥がれてしまうことを防ぐことができる。また、積分値が上記範囲内にあることにより、貼った後に体表面になじみやすく、かつ適度な粘着性を発揮することができる。なお、本明細書においてプローブタックは、後述の実施例に記載の方法にて測定するものとする。
本技術に係る体表面用貼付材は、24時間後の吸水率が50%以上であることが好ましい。吸水率が上記の値以上であることにより、汗や滲出液等を速やかに吸収し、吸水時や剥離時の変形や糊残りを防止することができる。また、本技術に係る体表面用貼付材は、24時間後の単位面積当たりの吸水量が0.005g/cm以上であることが好ましい。単位面積当たりの吸水量が上記の値以上であることにより、吸水後でもフローしにくく、貼付材の形状を良好に保つことができ、剥離時の糊残りも防ぐことができる。
さらに、本技術に係る体表面用貼付材は、波長550nmにおける可視光透過率が5.0%以上であることが好ましい。可視光透過率が上記の値以上であることにより、体表面用貼付材を貼付したときの美観が向上するとともに、体表面用貼付材を貼付したままで吸水や体表面の状態を容易に観察することができる。これにより、貼付した体表面用貼付材を剥離することなく適切な交換時期を確認することができ、水分の漏れや、無駄な交換を防ぐことができる。
<体表面用貼付材の製造方法>
本技術に係る体表面用貼付材は、上記基材の表面に上記粘着剤組成物を滴下又は塗布する塗工工程と、当該粘着剤組成物に対して放射線を照射し、硬化させる照射工程とを少なくとも実行することにより製造することができる。または、上記粘着剤保護層の表面に上記粘着剤組成物を滴下又は塗布する塗工工程と、当該粘着剤組成物に上記基材を貼り合わせる工程と、当該粘着剤組成物に対して放射線を照射し、硬化させる照射工程とを少なくとも実行することにより製造することができる。もしくは、上記粘着剤保護層の表面に上記粘着剤組成物を滴下又は塗布する塗工工程と、当該粘着剤組成物に対して放射線を照射し、硬化させる照射工程と、当該硬化して形成された粘着剤層に上記基材を貼り合わせる工程と、を少なくとも実行することにより製造することができる。なお、塗工工程及び照射工程は、上記「粘着剤の製造方法」で述べた方法と同様の方法を採用することができる。
以下、実施例に基づいて本技術を更に詳細に説明する。なお、以下に説明する実施例は、本技術の代表的な実施例の一例を示したものであり、これにより本技術の範囲が狭く解釈されることはない。
(実施例1)
放射線硬化型樹脂の一例として紫外線硬化型樹脂(BASF社製のブチルアクリレートに由来する構造単位を有する重合体である、商品名「acResin A260UV」)65.0質量%を120℃に加熱し、親水性高分子化合物の一例としてカルボキシメチルセルロース・ナトリウム(以下、「CMC・Na」。日本製紙株式会社製)20.0質量%と、無官能基型のアクリルポリマー(東亞合成株式会社製のARUFON(登録商標) UP−1000)15.0%を添加し、混合・攪拌した。その後、粘度が150Pa・s以下となる温度で保管し、粘着剤組成物を得た。
次に、調製した粘着剤組成物を120℃の条件にて、ダイコーターを用いて厚さ100μmとなるように、シリコーン系離型剤による剥離処理を施した紙へ塗工し、250nm〜260nmの積算光量(以下、「UVC照射量」という)が240mJ/cmとなるように紫外線照射装置にて紫外線を照射して、基材の一例としてPEフィルム(厚さ40μm)を貼り合わせて実施例1の体表面用貼付材を得た。
(実施例2〜5)
粘着剤塗布量及びUVC照射量を表1に記載するように変更した以外は、実施例1と同様にして、実施例2〜5の体表面用貼付材を得た。
(実施例6)
粘着剤組成物の配合を紫外線硬化型樹脂80.0質量%、CMC・Na10.0質量%、無官能基型のアクリルポリマー10.0%とし、基材の厚さを表1に記載するように変更した以外は、実施例1と同様にして、実施例6の体表面用貼付材を得た。
(実施例7)
配合は実施例6と同様とし、基材の種類及び基材の厚さを表1に記載するように変更した以外は、実施例1と同様にして、実施例7の体表面用貼付材を得た。
(参考例1、2)
配合は実施例6と同様とし、基材の種類及び基材の厚さを表1に記載するように変更した以外は、実施例1と同様にして、参考例1、2の体表面用貼付材を得た。
<実験1:総厚の測定>
上記各実施例及び参考例の体表面用貼付材について、基材と粘着剤層の総厚をφ10mmの測定子のダイヤルシックネスゲージ(peacock MODEL H)にて測定した。また、それぞれの総厚から基材の厚さを差し引き、粘着剤層の厚さを算出した。
<実験2:剛軟度試験>
上記各実施例及び参考例の体表面用貼付材(以下、「試験片」ともいう)について、JIS L1912に準拠して、「41.5°カンチレバー法」を用いて剛軟度を測定した。具体的には、次のように試験を行った。
各実施例及び参考例の体表面用貼付材をそれぞれ幅約20mmにカットした試験片を2枚用意した。一端が41.5度の斜面を持つ表面の滑らかな水平台の上に、試験片の粘着面を上側にし、短辺をプラットホームの前端に合わせて置いた。次に、試験片を斜面の方向に緩やかに滑らせて、試験片の一端の中央点が水平台の斜面と接したときに試験片の突き出た長さを測定した。2枚の試験片の突き出た長さをそれぞれ測定し、下記の式(1)を用いて剛軟度(曲げ硬さ(mN・cm))を算出した。なお、式(1)中の曲げ長さとは、試験片の突き出た長さの半分の長さ(cm)である。
<実験3:伸張時荷重試験>
上記各実施例及び参考例の体表面用貼付材について、JIS Z0237に準拠して、引張試験機(島津製作所製の製品名「オートグラフAGS-X」)を用いて、掴み間隔20mm、引張速度300mm/minにて体表面用貼付材の20%変位時の荷重(N)を測定した。なお、本実験では体表面の中でも特に動きが激しく、貼付材の追従性や貼り心地の良さが重要となる指に着目し、指を約45度曲げた時の皮膚伸び率が20%程度であることから、20%変位時の荷重を指標とした。試験片の寸法は、幅20mm及び長さ100mmとした。
<実験4:フロー試験>
実施例1〜5の体表面用貼付材について、φ18mmの加圧用プレートを載置した上から、厚み方向に5g(約2g/cm)の荷重を負荷し、37℃・湿度90%の雰囲気下、体表面用貼付材の72時間後の厚さをφ10mmの測定子のダイヤルシックネスゲージ(peacock MODEL H)にて測定した。なお、計測時には荷重を除いてからクリープ回復の起こらない10秒以内の測定を行った。各実施例及び参考例について、乾燥状態、及び生理食塩水(0.9%NaCl水溶液)に3時間浸漬した後(以下、「吸水後」という)の状態について試験を行い、荷重負荷前後での試験片の厚さの変化率(%)を算出した。
<実験5:プローブタック試験>
実施例1〜5の体表面用貼付材について、TACKINESS TESTER(RHESCA製)を用いて、37℃条件下、プローブ直径5mm、下降速度30mm/minにて10gの荷重を2秒かけた後、上昇速度30mm/minにてプローブから試験片が離れる際のプローブタックを測定した。
<実験6:吸水率試験>
実施例1〜5の体表面用貼付材について、基材において粘着剤層が生理食塩水(0.9%NaCl水溶液)側になるように浸漬し、37℃・湿度90%の恒温槽中に静置した。24時間後に試験片の重量を測定し、下記の式により吸水率(%)及び単位面積当たりの吸水量(g/cm)を求めた。
<実験7:可視光透過性試験>
紫外可視分光光度計(島津製作所製、UV−1650PC)を用い、波長550nmにおける各実施例及び参考例の体表面用貼付材の透過率を測定した。なお、本実験では、人の目で視認しやすい光の波長が550nmであることから、波長550nmにおける透過率を測定した。
<実験8:皮膚貼付評価試験>
代表例として、実施例3の体表面用貼付材を6名の被験者の爪周囲と指の第二関節に貼付し、貼りやすさ及び貼付直後の違和感、貼付直後の貼りつき、貼付直後の目立ちにくさについてそれぞれ10段階で評価を行った。各項目についての評価基準は、以下のとおりである。
(1)貼りやすさ
実施例3の体表面用貼付材を爪又は指関節に貼付する際の取扱性について、10点:貼付材に腰があって貼りやすい、0点:貼付材に腰がなく貼りにくい、として評価を行った。
(2)貼付直後の違和感
実施例3の体表面用貼付材を爪又は指関節に貼付した直後の違和感について、10点:皮膚の動きに対して十分追従し、異物感や抵抗感や皮膚のつっぱり感がない、0点:皮膚の動きに対して追従せず、異物感や抵抗感や皮膚のつっぱり感がある、として評価を行った。
(3)貼付直後の貼りつき
実施例3の体表面用貼付材を爪又は指関節に貼付した直後の貼りつきについて、10点:ぴったりと皮膚に密着している、0点:貼付してもすぐ剥がれてしまう、として評価を行った。
(4)貼付直後の目立ちにくさ
実施例3の体表面用貼付材を爪又は指関節に貼付した際の貼付材の目立ちにくさについて、10点:目立ちにくい、0点:目立つ、として評価を行った。
実施例1〜7及び参考例1、2の体表面用貼付材について、製造条件及び実験1〜7の結果を表1にまとめて示す。また、実験8の結果を表2に示す。


表1及び表2に示すように、実施例1〜7の体表面用貼付材は、基材の厚さが20〜90μm、粘着剤層の厚さが40〜160μmの範囲内であることにより、曲げ硬さ(剛軟度)や伸張時荷重試験における結果が好ましいものであった。特に、実施例3の体表面用貼付材は、被験者による評価において、貼付する際の取扱性が良好であり、かつ爪周囲や指関節に貼付しても貼付直後の違和感が少ないことがわかった。
また、実施例1〜5の体表面用貼付材は、乾燥時のフローが−10〜+10%、吸水後のフローが10%以下であり、粘着剤のフローを低減することができた。
さらに、実施例1〜5の体表面用貼付材は、プローブタックのピークが10gf以上であり、プローブタックの積分値が20〜50gfsであり、適度な粘着性を示した。なかでも、実施例3の体表面用貼付材は、被験者による評価において、貼付直後の貼りつきが良好であることがわかった。
そして、実施例1〜5の体表面用貼付材は、吸水率が50%以上であることから、汗や滲出液等を速やかに吸収することができ、吸水時や剥離時の変形や糊残りの防止に優れていることがわかった。そのうえ、単位面積当たりの吸水量が0.005g/cm以上であることから、吸水後でもフローしにくく、貼付材が良好に形状を保つことができ、剥離時の糊残りの防止にも優れていることがわかった。
また、実施例1〜7の体表面用貼付材は、可視光透過率が5.0%以上であることから、貼付したまま吸水や体表面の状態を容易に観察でき、貼付した体表面用貼付材を剥離することなく適切な交換時期を確認できることがわかった。
さらに、実施例3の体表面用貼付材は、被験者による評価において、貼付した際の貼付材の目立ちにくさにも優れていることが分かった。
以上のとおり、実施例1〜7の体表面用貼付材は、適度な腰があるため取扱性がよく、体表面の動きに対して良好な追従性を示し、刺激や違和感を生じさせないものであった。なかでも、実施例1〜5の体表面用貼付材は、適度な曲げ硬さ(剛軟度)と伸張時荷重を示しており、特に爪周囲や指関節等、周径が小さく動きの激しい部位に貼付しても、貼付する際の取扱性や、貼付した後の追従性に優れていると考えられる。また、実施例1〜5の体表面用貼付材は、貼付直後の貼りつきが良好で、貼付している間に剥がれてしまうこともなかった。さらに、基材と粘着剤層の総厚が薄いので貼付時の端部の引っ掛かりもなく、粘着剤のフローも生じにくかった。
一方で、参考例1の体表面用貼付材は、基材が薄く、曲げ硬さ(剛軟度)が十分でなかったため、腰がなく、貼付する際の取扱性が悪かった。また、参考例2の体表面用貼付材は、基材が厚く、伸張時荷重が大きすぎるため、貼り心地が悪く、体表面の動きに対しての追従性も悪かった。
このように、本技術に係る体表面用貼付材は、基材の厚さが20〜90μmであり、かつ粘着剤層の厚さが40〜160μmであり、粘着剤層が放射線硬化型樹脂と、親水性高分子化合物とを少なくとも含むことによって、キャリアシートを設けないシンプルな構成でも、貼付する際の取扱性と、貼付した後に体表面に良好に追従できる柔軟性及び伸縮性とを両立し、さらに粘着剤のフローも低減することができる。
1 体表面用貼付材
2 基材
3 粘着剤層
4 粘着剤保護層

Claims (7)

  1. 上面及び底面を有する基材と、
    前記基材の底面の少なくとも一部を被覆する粘着剤層と、
    前記粘着剤層の表面を被覆し剥離可能な粘着剤保護層と、を備え、
    前記基材の厚さが20〜90μmであり、前記粘着剤層の厚さが40〜160μmであり、
    前記粘着剤層が放射線硬化型樹脂と、親水性高分子化合物と、を少なくとも含む、体表面用貼付材。
  2. 前記粘着剤層が、
    前記放射線硬化型樹脂として紫外線硬化型樹脂40〜90質量%と、
    前記親水性高分子化合物5〜35質量%と、を含む、請求項1に記載の体表面用貼付材。
  3. 前記粘着剤層が、無官能基型のアクリルポリマー5〜25質量%を含む、請求項1又は2に記載の体表面用貼付材。
  4. 前記粘着剤層が、
    前記放射線硬化型樹脂として紫外線硬化型(メタ)アクリレート系樹脂50〜80質量%と、
    前記親水性高分子化合物としてカルボキシメチルセルロース・ナトリウム、ペクチン及びゼラチンから選ばれる1種又は2種以上の親水性高分子化合物10〜30質量%と、
    前記無官能基型のアクリルポリマーとして常温(20〜30℃)において液状である無官能基型のアクリルポリマー10〜20質量%と、を含む、請求項3に記載の体表面用貼付材。
  5. 20%変位時の伸張時荷重が6.0N/20mm以下である、請求項1〜4のいずれか1項に記載の体表面用貼付材。
  6. 吸水後のフローが10%以下である、請求項1〜5のいずれか1項に記載の体表面用貼付材。
  7. 波長550nmにおける可視光透過率が5.0%以上である、請求項1〜6のいずれか1項に記載の体表面用貼付材。
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