JP2006043262A - 医療用および衛生材料用粘着剤組成物、並びにこれを用いてなる粘着テープもしくはシート - Google Patents

医療用および衛生材料用粘着剤組成物、並びにこれを用いてなる粘着テープもしくはシート Download PDF

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Abstract

【課題】 医療衛生分野で外用用途に使用される粘着剤組成物、並びにこれを用いてなる粘着テープもしくはシートに関するものであり、詳しくはγ線に代表される電離性放射線の照射を行っても接着性や粘着性などの各種粘着特性の変化が少なく、救急絆創膏や大型絆創膏、ドレッシング剤などの粘着製品に好適な医療および衛生材料用粘着テープもしくはシートを提供する。
【解決手段】 アクリル酸エステルを主成分とする共重合体100重量部と、軟化点が80℃未満で50℃での粘度が10Pa・s以下の第1の粘着付与剤5〜60重量部と、軟化点が80〜150度の第2の粘着付与剤5〜60重量部とを含む組成物である。エマルジョン状態の組成物とすることが好ましく、ゲル分率は30〜75重量%に調整することが変化率を少なくするためには好ましい。各種プラスチックフィルムや布帛、これらの積層体を支持体とすることができる。
【選択図】 なし

Description

本発明は医療衛生分野で外用用途に使用される粘着剤組成物、並びにこれを用いてなる粘着テープもしくはシートに関するものであり、詳しくは電離性放射線の照射によって滅菌処理を施しても接着性や粘着性などの各種粘着特性の変化が少ないものであって、救急絆創膏や大型絆創膏、ドレッシング材などの粘着製品類などに好適に使用されるものである。
医療衛生分野に適用される粘着テープやシートは通常、支持体の片面に粘着剤層を設けてなるものであり、該粘着剤層を介して適用すべき皮膚面に貼着使用される。このような医療衛生用の粘着テープやシートにおける粘着剤層は、一般に皮膚面に対して強固に接着固定する必要があるので、剥離時に皮膚刺激性が生じる可能性があり、また、長時間の貼付では皮膚に痒みを生じ、時には炎症を起こすこともある。さらに、皮膚面は不規則かつ複雑な表面形状を有しているので、該粘着剤層は適用する皮膚面に完全に密着(接着)することができず、特に、長期間にわたる皮膚面への貼付においては粘着剤層の内部凝集力と皮膚接着力との微妙なバランスが要求されるのである。
一方、医療衛生分野に用いる粘着テープやシートは、皮膚面に貼付している間に雑菌から貼付部位を保護することが重要であり、通常は製品に滅菌処理を施している。滅菌処理方法としては、EOG(エチレンオキサイドガス)による化学的処理と、電離性放射線の照射による物理的処理に大別されるが、EOGによる滅菌処理では残留ガスの問題や、表層部のみの滅菌処理しかできないなどの問題があり、近年は電離性放射線照射による滅菌処理が主流になりつつある。(例えば、特許文献1参照)
電離性放射線としてはγ線と電子線が一般的に用いられているが、粘着剤を構成するポリマーの種類によっては、電離性放射線の照射によってポリマーの主鎖や側鎖が切断されて、電離性放射線の照射前後で大きく粘着特性が変化してしまうことがある。
特開2002−315775号公報
本発明は上記従来の医療用および衛生材料用粘着剤組成物を用いた粘着テープやシートが有する問題点を解決するためになされたものであって、粘着剤層に電離性放射線を照射しても、粘着剤層中のゲル分率の変化が少なく、優れた皮膚接着性や内部凝集性などの粘着特性を発揮する貼付材を得ることを目的に鋭意検討を行い、本発明を完成するに至った。
即ち、本発明はアクリル酸アルキルエステルを主成分とする共重合体100重量部と、軟化点が80℃未満で50℃での粘度が10Pa・s以下である第1の粘着付与剤5〜60重量部と、軟化点が80〜150℃の第2の粘着付与剤5〜60重量部を含むことを特徴とする医療用および衛生材料用粘着剤組成物を提供するものである。
さらに、本発明は、請求項1〜4記載の医療用および衛生材料用粘着剤組成物からなる粘着剤層を、支持体の片面に形成してなる医療用および衛生材料用粘着テープもしくはシートを提供するものである。
本発明の医療用および衛生材料用粘着剤組成物は以上のような構成からなるので、粘着剤層のゲル分率の変化率を電離性放射線の照射前と照射後で少なくなり、粘着特性の変化が少なく優れた粘着特性を維持できるという効果を発揮するものである。従って、端末剥がれや糊残りがなく、優れた皮膚接着性と共に凝集性を有するものであり、救急絆創膏や大型絆創膏、ドレッシング材などの粘着製品類としての医療用および衛生材料用の粘着テープやシートなどに好適に使用できるのである。
本発明の医療用および衛生材料用粘着剤組成物を構成するアクリル酸アルキルエステルを主成分とする共重合体は、粘着性や皮膚接着性を付与する主成分であり、アクリル酸もしくはメタクリル酸のアルキルエステルである。好ましくはアルキル基の炭素数が2〜15の直鎖アルキル基もしくは分岐鎖アルキル基を有するアクリル酸アルキルエステルを一種もしくは二種以上併用して用いられる。アクリル酸アルキルエステル単量体は、皮膚に対する刺激性が比較的少なく、長期間の使用によっても粘着性の低下が起こりにくいという利点を有するものである。
本発明に用いる共重合体は、上記アクリル酸アルキルエステルに必要に応じて共重合可能な単量体を共重合することによって得ることができる。共重合可能な単量体としては、共重合反応に関与する不飽和二重結合を分子内に少なくとも一個有すると共に、カルボキシル基(例えば(メタ)アクリル酸、イタコン酸、クロトン酸、フマール酸、(無水)マレイン酸など)、ヒドロキシル基(例えば(メタ)アクリル酸ヒドロキシエチルエステル、(メタ)アクリル酸ヒドロキシプロピルエステルなど)、スルホキシル基(例えばスチレンスルホン酸、アリルスルホン酸、(メタ)アクリル酸スルホプロピルエステル、(メタ)アクリロイルオキシナフタレンスルホン酸、アクリルアミドメチルプロパンスルホン酸など)、アミノ基(例えば(メタ)アクリル酸アミノエチルエステル、(メタ)アクリル酸ジメチルアミノエチルエステル、(メタ)アクリル酸tert−ブチルアミノエチルエステルなど)、アミド基(例えば(メタ)アクリルアミド、ジメチル(メタ)アクリルアミド、N−ブチルアクリルアミド、N−メチロール(メタ)アクリルアミド、N−メチロールプロパン(メタ)アクリルアミドなど)、アルコキシル基(例えば(メタ)アクリル酸メトキシエチルエステル、(メタ)アクリル酸エトキシエチルエステル、(メタ)アクリル酸メトキシエチレングリコールエステル、(メタ)アクリル酸メトキシジエチレングリコールエステル、(メタ)アクリル酸メトキシポリエチレングリコールエステル、(メタ)アクリル酸メトキシポリエチレングリコールエステル、(メタ)アクリル酸テトラヒドロフルフリルエステルなど)などの官能基を側鎖に有するモノマーを用いることができる。これら以外に共重合できるモノマーとしては、例えば(メタ)アクリロニトリル、酢酸ビニル、プロピオン酸ビニル、N−ビニル−2−ピロリドン、メチルビニルピロリドン、ビニルピリジン、ビニルピペリドン、ビニルピリミジン、ビニルピペラジン、ビニルピラジン、ビニルピロール、ビニルイミダゾール、ビニルカプロラクタム、ビニルオキサゾール、ビニルモルホリンなどを用いることができる。
さらに、必要に応じて共重合モノマーとして、一分子中に2個以上の重合性炭素−炭素二重結合を有する多官能不飽和モノマーとしてのジビニルアクリレート、トリメチルプロパノールトリアクリレート、ジペンタエリスリトールヘキサアクリレート、ペンタエリスリトールトリアクリレートなどの併用も可能である。
これらの共重合性モノマー(官能性モノマー)は一種もしくは二種以上共重合することができる。
本発明の医療用および衛生材料用粘着剤組成物は、均一な溶液状態でなくエマルジョン状態であることが、本発明の効果を発揮する上で好ましい。従って、上記共重合体も溶液重合でなく、エマルジョン重合にて調製することが好ましい。エマルジョン重合に使用する乳化剤としては、具体的にはアルキルトリメチルアンモニウム塩、塩化ベンザルコニウムなどのカチオン系のイオン性を有する乳化剤、脂肪酸石鹸、アルキルスルホン酸塩などのアニオン系のイオン性を有する乳化剤、分子内に不飽和二重結合を有する反応性乳化剤、ポリオキシエチレンアルキルアリールエーテル、ポリオキシエチレンソルビタン脂肪酸エステルなどのノニオン系乳化剤、ノニオンアニオン系乳化剤を用いることができる。これらの乳化剤の選択は、単量体の乳化性、共重合体の乳化安定性が良好であれば、何ら制限はないが、好ましくは脂肪酸塩、高級アルコール硫酸エステル塩、スルホコハク酸エスレル塩、ジアルキルスルホコハク酸塩などのイオン性で分子内に不飽和二重結合を有する反応性乳化剤やノニオン系乳化剤を使用する。
重合開始剤としては、過硫酸アンモニウム、過硫酸カリウムなどの過硫酸塩、過酸化水素、t−ブチルハイドロパーオキサイドなどの過酸化物などを用いることができる。また、必要に応じて過硫酸塩とアルカリ金属の亜硫酸塩、重亜硫酸塩などの還元剤とを組み合わせたレドックス系重合開始剤を用いてもよい。
さらに、必要に応じて分子量を調整する目的で、エタノールやイソプロピルアルコール、トルエンなどの有機溶剤を配合し、連鎖移動反応を起こさせることで重合反応を制御したり、チオグルコール、ラウリルメルカプタンなどのチオール系連鎖移動剤を反応系に添加することもできる。
本発明の医療用および衛生材料用粘着剤組成物は、上記したアクリル酸アルキルエステルを主成分とする共重合体100重量部に、軟化点が80℃未満で50℃での溶融粘度が10Pa・s以下である第1の粘着付与剤5〜60重量部と、軟化点が80〜150℃の第2の粘着付与剤5〜60重量部を含むものである。
軟化点が80℃未満で50℃での溶融粘度が10Pa・s以下である第1の粘着付与剤としては、α−ピネン、β−ピネン、テルペンなどの芳香族化または変性したテルペン系樹脂、ロジン系樹脂、クマロン・インデンおよびC9およびその共重合系などの変性した石油系樹脂、アルキルフェノール樹脂などが挙げられる。
上記第1の粘着付与剤の配合量が5重量%に満たない場合には、電離性放射線照射前後の粘着特性の変化が大きくなり、照射後の粘着特性の維持が困難となる。また、配合量が60重量部を超えると、粘着付与剤の量が過剰となりすぎて皮膚接着性やチューブ、カテーテルなどの医療用具や部品の固定性が低下し、目的とする粘着特性を発揮できなくなる。
なお、第1の粘着付与剤として軟化点が80℃未満であっても、50℃での溶融粘度が10Pa・sを超えるものを配合すると、前記した共重合体との分散性が低下するために、皮膚面から粘着テープやシートを剥離した際に皮膚面に糊残りが生じたり、皮膚刺激性が高くなる傾向を示す。
軟化点が80〜150℃の第2の粘着付与剤としては、上記第1の粘着付与剤に例示したものと同様、α−ピネン、β−ピネン、テルペンなどの芳香族化または変性したテルペン系樹脂、ロジン系樹脂、クマロン・インデンおよびC9およびその共重合系などの変性した石油系樹脂、アルキルフェノール樹脂などが挙げられ、これらのうち軟化点が80〜150℃のものを用いる。このような第2の粘着付与剤を配合すると、皮膚面への長着生に優れると共に、皮膚面から粘着テープやシートを剥離した際の皮膚面への糊残りが少なくなり、皮膚刺激性も小さくなるという効果を発揮する。軟化点が150℃を超えると粘着剤の見かけのガラス転移温度が上昇するので、粘着剤組成物のタックや初期接着力が低下し、チューブ、カテーテルなどの医療用具や部品の固定性が低下する。
上記第2の粘着付与剤の配合量が5重量%に満たない場合には、粘着性や内部凝集力が充分ではなく、チューブやカテーテルなどの固定性や皮膚接着性が充分ではない。配合量が60重量部を超えると、接着性は充分に得られるが、タックが低下して初期接着性に乏しくなる。皮膚面からの剥離時に皮膚刺激性を生じる傾向を示す。
上記2種類の粘着付与剤は前記した共重合体に配合する場合には、それぞれをそのまま添加しても良いが、均一に分散させるためには、自体公知の界面活性剤などの添加剤を用いて乳化分散させて添加することが好ましい。この場合に用いる界面活性剤の種類や量は特に制限されないが、多量に添加すると、粘着剤組成物中に多量の乳化機能のある添加剤が存在することになるので、皮膚面に貼付した場合に耐汗接着性や耐水接着性の低下を招くので、通常、前記共重合体100重量部に対して0.01〜10重量部程度の量で配合することが好ましい。また、粘着付与剤が固形または高粘度の液体である場合には、トルエンや酢酸エチルなどの有機溶媒を用いて低粘度の溶液状にして添加してもよい。
本発明の医療用および衛生材料用粘着剤組成物は上記構成からなるものであるが、必要に応じて各種充填剤や酸化防止剤などの添加剤を任意成分として適宜配合してもよい。
本発明の医療用および衛生材料用粘着剤組成物は、皮膚接着力や凝集力のバランスを維持するために、ゲル分率を30〜75重量%、好ましくは30.3〜74.5重量%の範囲に調整することが望ましい。ゲル分率が30重量%に満たない場合には、接着性は良好であるが凝集性に乏しく、皮膚面から剥離除去する場合に糊残り現象を生じることがある。一方、ゲル分率が75重量%を超えると、凝集力は充分であるがタックが低く、初期接着性が低く、皮膚接着性に乏しくなる。
なお、本発明においてゲル分率とは、離型処理したフィルム上に塗布乾燥した粘着剤層から採取したものの重量(A)、これを23℃のトルエン中に7日間浸漬した後、平均孔径0.2μmのポリテトラフルオロエチレン膜(日東電工社製、NTF膜)にて不溶分を濾別して120℃で2時間乾燥処理したものの重量(B)を測定し、トルエン浸漬前後における重量変化から算出した値%(100B/A)である。
本発明においてゲル分率を調整する方法としては、粘着剤組成物に架橋処理を施すことが好ましく、具体的には有機過酸化物、イソシアネート系化合物、エポキシ系化合物、ナミノ基含有化合物、アミン系架橋剤、有機金属塩、金属アルコラート、金属キレート、シランまたはシラノール系架橋剤を任意の量で用いることができる。
本発明の医療用および衛生材料用粘着テープもしくはシートは、上記した粘着剤組成物からなる粘着剤層を支持体の片面に形成してなるものである。粘着剤層の厚みは通常、10〜300μm程度とすることが好ましい。
本発明に用いる支持体としては、軟質ポリ塩化ビニル、ウレタン、綿、ナイロン、エチレン−酢酸ビニル共重合体、ポリエチレンテレフタレート、ポリエチレン、ポリプロピレンからなる単一または混合材料の単層もしくは多層からなるフィルム、不織布、織布、編布から選ぶことができる。なお、プラスチックフィルムと布帛との積層体などを用いることもできる。
本発明の医療用および衛生材料用粘着テープもしくはシートは、上記構成からなるものであるが、通常、粘着剤層の露出表面には、表面にシリコーン処理などの剥離処理を施した剥離シートを仮着しておくことが一般的である。
以下に本発明の実施例を示し、さらに具体的に説明するが、本発明はこれらに限定されるものではなく、本発明の技術的思想を逸脱しない範囲内で種々の応用が可能である。なお、以下の文中で「部」とあるのは「重量部」を意味し、「%」とあるのは「重量%」を意味する。
<実施例1>
冷却管、窒素ガス導入管、温度計、撹拌機を備えた反応容器内に、アクリル酸2−エチルヘキシルエステル1000g、アクリル酸25gからなる単量体混合物と、有効濃度1%のハイテノールN−17(第一工業製薬社製)水溶液700gを、高速ホモミキサー(特殊機械社製)で15分間処理して乳化物を得、窒素置換した後、撹拌しながら加熱して反応相を70℃にした。これに重合開始剤として過硫酸カリウム5gを150gの水に溶解した水溶液を添加してエマルジョン重合を開始させ、5時間反応させた。その後、重合を完結させるために85℃で2時間熟成してエマルジョン状態の共重合体を得た。
次いで、上記にて得た共重合体100重量部に、粘着付与剤としてのYsオイルDA(ヤスハラケミカル社製、軟化点10℃、50℃での溶融粘度0.9Pa・s)7重量部と、YsポリスターS145(ヤスハラケミカル社製、軟化点145℃)7重量部を予め溶解させておいたものを添加して均一に混合して本発明の粘着剤組成物を得た。
上記にて得られた粘着剤組成物を、50μm厚のポリエステルフィルムの片面に、乾燥後の厚みが40μmとなるように塗布、約120℃で5分間乾燥、さらに50℃で24時間エージングして粘着剤層を形成して、本発明の医療用粘着テープを得た。なお、上記支持体としてのポリエステルフィルムの代わりに、離型処理した剥離シート上に粘着剤層を形成してゲル分率測定用サンプルを別途作製した。
<実施例2>
冷却管、窒素ガス導入管、温度計、撹拌機を備えた反応容器内に、アクリル酸2−エチルヘキシルエステル900g、アクリル酸20g、メタクリル酸メチルエステル150g、メタアクリレート10gからなる単量体混合物と、有効濃度1%のハイテノールN−17(第一工業製薬社製)水溶液700gを、高速ホモミキサー(特殊機械社製)で15分間処理して乳化物を得、窒素置換した後、撹拌しながら加熱して反応相を70℃にした。これに重合開始剤として過硫酸カリウム5gを150gの水に溶解した水溶液を添加してエマルジョン重合を開始させ、5時間反応させた。その後、重合を完結させるために85℃で2時間熟成してエマルジョン状態の共重合体を得た。
次いで、上記にて得た共重合体100重量部に、粘着付与剤としてのYsポリスターTO−L(ヤスハラケミカル社製、軟化点8℃、50℃での溶融粘度2.8Pa・s)25重量部と、YsポリスターTR105(ヤスハラケミカル社製、軟化点105℃)25重量部を予め溶解させておいたものを添加して均一に混合して本発明の粘着剤組成物を得た。
上記にて得られた粘着剤組成物を、実施例1と同様にして本発明の医療用粘着テープおよびゲル分率測定用サンプルを作製した。
<実施例3>
実施例1にて得たエマルジョン状態の共重合体100重量部に、粘着付与剤としてのピコラスチックA5(ローム&ハース社製、軟化点5℃、50℃での溶融粘度1.0Pa・s)55重量部と、ピコライトA115(ローム&ハース社製、軟化点115℃)60重量部を予め溶解させておいたものを添加して均一に混合して本発明の粘着剤組成物を得た。
上記にて得られた粘着剤組成物を、実施例1と同様にして本発明の医療用粘着テープおよびゲル分率測定用サンプルを作製した。
<比較例1>
実施例1にて得たエマルジョン状態の共重合体100重量部に、粘着付与剤としてのYSオイルDA2重量部と、YsポリスターTR105(ヤスハラケミカル社製、軟化点105℃)3重量部を予め溶解させておいたものを添加して均一に混合して粘着剤組成物を得、これを実施例1と同様にして、医療用粘着テープおよびゲル分率測定用サンプルを作製した。
<比較例2>
実施例2にて得たエマルジョン状態の共重合体100重量部に、粘着付与剤としてのYSポリスターTO−L85重量部と、YsポリスターS145(ヤスハラケミカル社製、軟化点145℃80重量部を予め溶解させておいたものを添加して均一に混合して粘着剤組成物を得、これを実施例1と同様にして、医療用粘着テープおよびゲル分率測定用サンプルを作製した。
<比較例3>
実施例2にて得たエマルジョン状態の共重合体100重量部に、粘着付与剤としてのピコライトS55(ローム&ハース社製、軟化点55℃、50℃での溶融粘度20Pa・s)25重量部と、ピコバーAB180(ローム&ハース社製、軟化点178℃25重量部を予め溶解させておいたものを添加して均一に混合して粘着剤組成物を得、これを実施例1と同様にして、医療用粘着テープおよびゲル分率測定用サンプルを作製した。
上記実施例1〜3および比較例1〜3にて得られた医療用粘着テープおよびゲル分率測定用サンプルを、以下の手法にて評価し、その結果を表1に示した。
<照射方法>
各実施例および比較例にて得られた医療用粘着テープをインサートボックスに入れ、25kGyのγ線を照射した。(線源数量:43019.306TBq)
<ゲル分率の変化率>
25kGyのγ線照射前後のゲル分率の変化率を以下の式にて算出した。なお、ゲル分率の測定は前記した方法によって行った。
<接着力>
各実施例および比較例にて得られた医療用粘着テープを20mm幅に裁断し、23℃×60%R.H.の雰囲気下で、ベークライト板の表面に20Nの圧力で圧着した。圧着して30分経過時を未照射時(初期値)とし、25kGyのγ線を照射したものを照射後として、未照射時でのベークライト板への接着力およびγ線照射後の接着力を、23℃の雰囲気下で医療用粘着テープを引き剥がした際の剥離力として測定した。引き剥がし条件は、300mm/分の剥離速度で180度ピーリングとした。
<皮膚接着性>
各実施例および比較例にて得られた医療用粘着テープを、25mmφの大きさに裁断し、健常なボランティアの下腕内側に貼付し、12時間経過後の皮膚接着状態を黙視観察し、以下の評価基準にて判定した。
〇:貼付した粘着テープが良く接着しているか、周辺部のみ僅かに浮きが見られる。
×:周辺部だけの浮きでなく、かなり浮きがあるか、皮膚面から脱落している。
<皮膚刺激性>
上記皮膚接着性試験と同様に裁断した医療用粘着テープを、健常なボランティアの前腕部に貼付し、各粘着テープを皮膚面から剥離する際の痛さを、以下の判定基準にて判定した。
○:剥がす際に全く痛みを感じないか、苦痛を感じない。
×:剥がす際に苦痛を感じる。
<糊残り>
上記皮膚刺激性試験を行ったのち、各粘着テープを皮膚面から剥離し、皮膚面への糊残り状態を目視にて観察し、以下の判定基準にて判定した。
〇:糊残りが、全くない。
×:糊残りが、生じている。

Claims (6)

  1. アクリル酸アルキルエステルを主成分とする共重合体100重量部と、軟化点が80℃未満で50℃での粘度が10Pa・s以下である第1の粘着付与剤5〜60重量部と、軟化点が80〜150℃の第2の粘着付与剤5〜60重量部を含むことを特徴とする医療用および衛生材料用粘着剤組成物。
  2. 組成物がエマルジョン状態である請求項1記載の医療用および衛生材料用粘着剤組成物
  3. ゲル分率が30〜75重量%であり、放射線照射線量25kGyの照射前後でゲル分率の変化量が30%以下である請求項1記載の医療用および衛生材料用粘着剤組成物。
  4. 共重合体が、炭素数2〜15のアクリル酸アルキルエステルを主成分とする共重合体である請求項1記載の医療用および衛生材料用粘着剤組成物。
  5. 請求項1〜4記載の医療用および衛生材料用粘着剤組成物からなる粘着剤層を、支持体の片面に形成してなる医療用および衛生材料用粘着テープもしくはシート。
  6. 支持体が、軟質ポリ塩化ビニル、ウレタン、綿、ナイロン、エチレン−酢酸ビニル共重合体、ポリエチレンテレフタレート、ポリエチレン、ポリプロピレンからなる単一または混合物の単層もしくは多層からなるフィルム、不織布、織布、編布から選ばれる請求項5記載の医療用および衛生材料用粘着テープもしくはシート。

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