JP2006087488A - 粘着テープ - Google Patents

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Abstract

【課題】 皮膚へ追従することができ、貼付中の違和感の原因となる機械刺激が低減されるばかりでなく、どの方向から剥離しても機械刺激が発生しにくく、剥離時の痛みや皮膚かぶれを低減することができる医療用粘着テープを提供する。
【解決手段】 互いに交差する2つの直線状ストライプで形成された格子パターンからなる医療用ホットメルト粘着剤層を有する粘着テープであって、
該ストライプの間で複数の平行四辺形の開口部が形成されており、この開口部の最長対角線長さ(A)の最短対角線長さ(B)に対する比が15〜1、さらに好ましくは10〜1であり、最短対角線長さ(B)が0.3〜7mm、さらに好ましくは1〜4mmであり、且つ、最短対角線長さ(B)に沿ったストライプ交差部の長さ(C)の最短対角線長さ(B)に対する比が1〜3である、粘着テープ。
【選択図】 なし

Description

本発明は粘着テープ(シートを含む)に関する。より詳細に述べると、本発明は、例えばスポーツテープ、サージカルテープやドレッシングに使用可能な医療用途の粘着テープ、すなわち医療用粘着テープに関する。
医療用粘着テープは人体の皮膚に一定の期間にわたって直接貼付される。そのため医療用粘着テープは、一般にその使用者の皮膚に貼付されている間、その使用者の動きに伴い伸縮を繰り返すことが求められる(例えば特許文献1(特開2002−233545号公報)参照)。伸縮性が乏しく、皮膚追従性の乏しい医療用粘着テープを適用した場合は、皮膚の伸縮にテープが滑らかに追従できずに皮膚に必要以上の、例えば皮膚へのツッパリ感などの違和感の原因となる機械刺激を与え皮膚かぶれを誘発する場合もあるからである。
また、医療用粘着テープには、透湿性や通気性が求められる。透湿性や通気性に乏しい医療用粘着テープを適用した場合、貼付されている皮膚の発汗が阻害されて、皮膚がむれてしまい、皮膚かぶれを誘発する場合もある。特に、スポーツ時においては通常よりも多くの発汗が想定される。そこで、例えば、特許文献2(特表2003−509121号公報)には、基材と、約25%以下の非塗工空間をもってこの基材表面にパターン状に設けられた粘着剤層とを備える接着性物品が開示されている。特に、特許文献3〜5(それぞれ、実開平4−110723号公報、特開平10−328231号公報、特開平10−33741号公報)には、通気性もしくは透湿性のある基材の少なくとも片面に、粘着剤層を条状もしくは波状に設けた粘着テープが開示されて、その条の間隙からの通気性を図っている。図1及び図2は、上述した条状の粘着剤パターン及び波状の粘着剤パターンをもった粘着テープをそれぞれ示した上面図である(なお、図中、斜線部分は粘着剤パターンを有する領域を示し、斜線のない部分は粘着剤パターンを有しない領域を示す。)。しかしながら、これら粘着テープには以下のような問題点がある。
(1)上述の粘着テープは皮膚への追従性に欠ける。なぜなら、人体の皮膚は一般的に、三角形や四角形等の多角形のパターンを表面に有して実質的に方向によらず伸縮できるところ、上記のいずれの粘着剤層は、かかる皮膚の表面パターンを考慮して形成されていないからである。
(2)図1の粘着テープをXの方向に沿って剥離した場合、粘着剤の部分と間隙の部分が交互にあらわれスムーズな剥離ができない。そのために皮膚に対する過度な機械刺激の原因となる。このような剥離時における機械刺激は使用者への痛みとなって現れ、皮膚かぶれの原因となる。この点は、図2の粘着テープをP,Q及びRの方向に沿って剥離するときにも同様である。
(3)また、図1のテープを使用者が貼付している状態において、例えば皮膚へのツッパリ感などの違和感の原因となる機械刺激を、Y方向に粘着テープが伸縮したときにもその使用者が受けることがある。Xの方向には粘着剤の条間に、粘着剤の貼付されない間隙が交互に存在するため、皮膚の伸縮性を阻害しにくいが、Yの方向においては粘着剤が連続しており皮膚の伸縮を阻害するためである。この点は、図2の粘着テープをS方向に沿って伸縮するときにも同様である。
特開2002−233545号公報 特表2003−509121号公報 実開平4−110723号公報 特開平10−328231号公報 特開平10−33741号公報
そこで、本発明の目的は、皮膚へ追従することができ、貼付中の違和感の原因となる機械刺激が低減されるばかりでなく、どの方向から剥離しても機械刺激が発生し難く、剥離時の痛みや皮膚かぶれを低減することができる医療用粘着テープを提供することである。
本発明は、1つの態様によると、互いに交差する2つの直線状ストライプで形成された格子パターンからなる医療用ホットメルト粘着剤層を有する粘着テープであって、
該ストライプの間で複数の平行四辺形の開口部が形成されており、この開口部の最長対角線長さ(A)の最短対角線長さ(B)に対する比が15〜1、さらに好ましくは10〜1であり、最短対角線長さ(B)が0.3〜7mm、さらに好ましくは1〜4mmであり、且つ、最短対角線長さ(B)に沿ったストライプ交差部の長さ(C)の最短対角線長さ(B)に対する比が1〜3である、粘着テープが提供される。
本発明の粘着テープは、上記所定のパターンをもった粘着剤層を設けているので、剥離時において、滑らかな剥離を促し、さらに剥離時の痛みを大幅に低減せしめ、さらには貼付時において使用者の皮膚に対する追従性、通気性及び接着力の最適化を図っている。
本発明は上記のとおりのパターンからなる粘着剤層を有する粘着テープであり、この粘着剤層は支持基材上に設けられた粘着テープであっても、又は、支持基材を有しない自立粘着テープであってもよい。
本発明で用いられる粘着剤は、医療用粘着剤の分野で公知の粘着剤を用いることができ、一般的には医療用のホットメルト塗布可能なアクリル系粘着剤、ゴム系粘着剤、シリコーン系粘着剤を用いることが好ましい。ホットメルトゴム系粘着剤としては、特に制限はなく、一般的に用いられているスチレン−イソプレン−スチレン(SIS)ゴムのような合成ゴムとロジン系粘着付与剤のような粘着付与剤との混合物を用いることができる。合成ゴムとしては、例えば、クレイトンポリマー社製Kraton 1107及びKraton 1112が挙げられ、粘着付与剤としてはHercules Inc., Wilmington DE製FORAL 85が挙げられる。他の合成ゴムとしては、スチレン−ブタジエン−スチレン(SBS)、スチレン−ブタジエンゴム(SBR)、ニトリル−ブチルゴム(NBR)、クロロプレンゴム、シリコーンゴム、アクリルゴム、ブチルゴム、ウレタンゴム、エチレン−プロピレンゴム、フッ素ゴム等が挙げられる。
ホットメルトアクリル系粘着剤としては、例えば(i)平均して少なくとも4個の炭素を有するアルキル基を含む、少なくとも1種のモノエチレン性不飽和(メタ)アクリル酸エステル(以下、「第一のモノマー」とする)と、(ii)少なくとも1種のモノエチレン性不飽和強化用モノマー(以下、「第二のモノマー」とする)とのコポリマーを用いることができる。
第一のモノマーは、アルキル基が平均して少なくとも4個の炭素原子を有する、モノエチレン性不飽和(メタ)アクリル酸エステル(すなわち、アルキルアクリレート又はアルキルメタクリレート)である。(メタ)アクリレートのアルキル基は、4〜14個の炭素原子を有することが好ましい。このアルキル基は、場合により、ヘテロ原子を含んでもよく、線状であっても分枝状であってもよい。ホモ重合したとき、これらのモノマーは、一般に約10℃未満であるガラス転移温度を有する本質的に粘着性のポリマーを生じる。好ましいこのような(メタ)アクリレートモノマーは、次の一般式
Figure 2006087488
(上式中、R1はH又はCH3であって、後者は、(メタ)アクリレートモノマーがメタクリレートモノマーである場合に相当し、R2は、直鎖又は分枝鎖の炭化水素基から選択され、場合により1個以上のヘテロ原子を含む。R2基内の炭素原子数は、4〜14個であることが好ましく、さらに好ましくは4〜8個である)を有する。
第一のモノマーの例としては、2−メチルブチルアクリレート、イソオクチルアクリレート、イソオクチルメタクリレート、ラウリルアクリレート、4−メチル−2−ペンチルアクリレート、イソアミルアクリレート、sec-ブチルアクリレート、n−ブチルアクリレート、n−ヘキシルアクリレート、2−エチルヘキシルアクリレート、2−エチルヘキシルメタクリレート、n−オクチルアクリレート、n−オクチルメタクリレート、2−メトキシ−エチルアクリレート、2−エトキシ−エチルアクリレート、n−デシルアクリレート、イソデシルアクリレート、イソデシルメタクリレート、及びイソノニルアクリレート等が挙げられるが、その限りではない。第一のモノマーとして使用することができる好ましい(メタ)アクリレートとしては、イソオクチルアクリレート、2−エチルヘキシルアクリレート、2−メチルブチルアクリレート、及びn−ブチルアクリレート等がある。第一のモノマーとして分類される様々なモノマーの組み合せを使用して、本発明の粘着剤層のホットメルト粘着剤成分を作ることができる。
本発明の粘着剤層のホットメルトアクリル系粘着剤は、このホットメルトアクリル系粘着剤の総質量に基づいて、少なくとも85wt%の第一のモノマーを含むことが好ましく、さらに好ましくは、少なくとも90wt%、最も好ましくは、少なくとも95wt%の、第一のモノマーを含む。好ましくは、本発明の粘着剤層のホットメルトアクリル系粘着剤は、このホットメルトアクリル系粘着剤の総質量に基づいて、99wt%以下の第一のモノマーを含み、さらに好ましくは、98wt%以下、最も好ましくは、96wt%以下の、第一のモノマーを含む。
モノエチレン性不飽和強化用モノマーである第二のモノマーは、コポリマーのガラス転移温度を上昇させる。本明細書で使用する「強化用」モノマーは、粘着剤のモジュラスを上昇させ、それによって、強度を高めるものである。好ましくは、第二のモノマーは、少なくとも約10℃のホモポリマーガラス転移温度(Tg)を有する。なお、ガラス転移温度(Tg)はJIS-K7121にしたがって測定される。さらに好ましくは、第二のモノマーは、アクリル酸、メタクリル酸、アクリルアミド、及びアクリレートを含む、強化用モノエチレン性不飽和遊離基共重合可能な(メタ)アクリル系モノマーである。第二のモノマーの例としては、アクリルアミド、メタクリルアミド、N−メチルアクリルアミド、N−エチルアクリルアミド、N−メチロールアクリルアミド、N−ヒドロキシエチルアクリルアミド、アセトンアクリルアミド、N,N−ジメチルアクリルアミド、N、N−ジエチルアクリルアミド、N−エチル−N−アミノエチルアクリルアミド、N−エチル−N−ヒドロキシエチルアクリルアミド、N、N−ジメチロールアクリルアミド、N,N−ジヒドロキシエチルアクリルアミド、t−ブチルアクリルアミド、ジメチルアミノエチルアクリルアミド、N−オクチルアクリルアミド、及び1,1,3,3−テトラメチルブチルアクリルアミド等のアクリルアミド類が挙げられるが、それらに限定されない。第二のモノマーのその他の例としては、アクリル酸及びメタクリル酸、イタコン酸、クロトン酸、マレイン酸、フマル酸、2,2−(ジエトキシ)エチルアクリレート、ヒドロキシエチルアクリレート又はメタクリレート、2−ヒドロキシプロピルアクリレート又はメタクリレート、メチルメタクリレート、イソブチルアクリレート、n−ブチルメタクリレート、イソボルニルアクリレート、2−(フェノキシ)エチルアクリレート又はメタクリレート、ビフェニリルアクリレート、t−ブチルフェニルアクリレート、シクロヘキシルアクリレート、ジメチルアダマンチルアクリレート、2−ナフチルアクリレート、フェニルアクリレート、N−ビニルピロリドン、及びN−ビニルカプロラクタムなどが挙げられる。第二のモノマーとして使用することができる好ましい強化用一官能価アクリル系モノマーとしては、アクリル酸及びメタクリル酸などがある。第二のモノマーとして分類される様々な強化用一官能価モノマーの組み合わせを使用して、本発明に使用されるホットメルトアクリル系粘着剤のコポリマーを作ることができる。
好ましくは、粘着剤層のホットメルトアクリル系粘着剤は、このホットメルトアクリル系粘着剤の総質量に基づいて、少なくとも1wt%の第二のモノマーを含み、さらに好ましくは、少なくとも2wt%、最も好ましくは、少なくとも6wt%の、第二のモノマーを含む。好ましくは、本発明の粘着剤層のホットメルトアクリル系粘着剤は、このホットメルトアクリル系粘着剤の総質量に基づいて、15wt%以下の第二のモノマーを含み、さらに好ましくは、10wt%以下、最も好ましくは、5wt%以下の、第二のモノマーを含む。
本発明の粘着剤層のホットメルトアクリル系粘着剤は、上記の第一のモノマー及び第二のモノマーに加え、これらと共重合可能な他のモノマー、例えばビニルエステル、及びN−ビニルラクタム類が存在していてもよい。その例としては、ポリスチレンマクロマー、ポリ(メチルメタクリレート)マクロマー、ポリ(メトキシ−エチレングリコール)マクロマー、4−(N、N−ジメチルアミド)ブチルアクリレート、N−ビニルピロリドン;N−ビニルカプロラクタム等のN−ビニルラクタム類;及びN−ビニルホルムアミド等があるが、それらに限定されない。必要に応じて、これらのモノマーの様々な組み合せを使用することができる。好ましくは、この場合により存在しうるモノマーは、ホットメルトアクリル系粘着剤の2wt%〜20wt%の量で含まれることができる。
本発明で使用する粘着剤層は、場合により、フィルム形成成分を含んでもよい。フィルム形成成分は、支持基材を用いない粘着剤層のみからなる粘着テープを製造するときに含ませることが特に好ましい。フィルム形成成分は、常温において固体でありかつ粘着性を示さない熱可塑性樹脂、より好ましくは軟化点が25〜300℃の範囲にある熱可塑性樹脂より構成される。なお、軟化点はJIS-K7206に準拠して測定される。具体的には、この熱可塑性樹脂は、ポリビニル、ポリエステル、ポリウレタン、セルロース樹脂、ポリアミド及びアセタール樹脂からなる群より選ばれる。ポリビニルとしてはポリオレフィン及びアクリル樹脂が例示され、ポリオレフィンとしてはポリエチレン(低密度ポリエチレン、高密度ポリエチレン、直鎖低密度ポリエチレン)、ポリプロピレン、ポリスチレン、ポリビニルアルコール、ポリ酢酸ビニル、エチレン−酢酸ビニル共重合体が例示され、アクリル樹脂としてはアクリロニトリル−ブタジエン−スチレン樹脂、アクリロニトリルスチレン樹脂、ポリメタクリル酸メチルが例示される。ポリエステルとしてはポリエチレンテレフタレート、ポリカーボネートが例示される。セルロース樹脂としてはセルロースアセテートが例示される。このフィルム形成成分はホットメルト粘着剤成分中に均一に分散されることが好ましい。
粘着剤層の、剪断強さ、凝集強さ、弾性率、及び初期タックもしくは初期粘着力を改良するために、粘着剤層を構成するコポリマー及びフィルム形成成分中のものを架橋してもよい。架橋剤は、第一のモノマー及び第二のモノマー並びに他のモノマーと共重合されるものであることが好ましい。架橋剤は、化学的架橋(たとえば、共有結合)を生じさせることができる。あるいは、架橋剤は、たとえば、相分離又は酸塩基相互作用による強化ドメインの形成に起因する物理的架橋を生じさせることができる。適当な架橋剤は、米国特許第4,379,201号明細書、第4,737,559号明細書、第5,506,279号明細書、及び第4,554,324号明細書に開示されている。様々な架橋剤の組合わせを使用して、本発明で使用されるコポリマー成分を作ることができる。このような架橋剤としては、化学的架橋剤、物理的架橋剤及び金属架橋剤が挙げられる。
化学架橋剤としては、たとえば、多価アジリジン等の熱架橋剤などがある。その1例は、しばしば「ビスアミド」と呼ばれる、1,1′−(1,3−フェニレンジカルボニル)−ビス−(2−メチルアジリジン)である。このような化学的架橋剤は、重合後に酸官能基を含む溶剤系粘着剤に加え、塗布された粘着剤の炉乾燥中に、熱によって活性化させることができる。
この化学架橋剤は、米国特許第4,737,559号明細書に開示されているもの等の、オルト−芳香族ヒドロキシル基を含まない、共重合可能なモノエチレン性不飽和芳香族ケトンモノマーである。具体例としては、パラ−アクリルオキシベンゾフェノン、パラ−アクリルオキシエトキシベンゾフェノン、パラ−N−(メチルアクリルオキシエチル)−カルバモイルエトキシベンゾフェノン、パラ−アクリルオキシアセトフェノン、オルト−アクリルアミドアセトフェノン、アクリル化アントラキノン類等々がある。他の適当な架橋剤としては、架橋反応を実行するのに遊離基を頼みにする化学的架橋剤などがある。例えば、ペルオキシド類等の試薬は、遊離基の前駆体の役割を果たす。十分に加熱したとき、これらの前駆体は、ポリマー鎖の架橋反応をもたらす遊離基を生成する。
熱架橋剤又は感光性架橋剤を別にして、架橋は、例えば、紫外線、X線、γ線又は電子線等の放射線又は高エネルギー電磁放射線を使用して行うことができる。
物理架橋剤としては、ビニル官能基を含み、かつポリスチレン及びポリメチルメタクリレートを主成分とするもの等の、Tgの高いマクロマーが挙げられる。このようなビニル末端ポリマー架橋用モノマーは、高分子モノマー(すなわちマクロマー)と呼ばれることもある。このようなモノマーは周知であり、米国特許第3,786,116号明細書及び第3,842,059号明細書、並びにY.Yamashitaら、Polymer Journal, 14, 255-260 (1982)及びK.Itoら、Macromolecules, 13, 216-221 (1980)に開示されている方法で調製することができる。一般に、このようなモノマーは陰イオン重合又は遊離基重合で調製される。
金属架橋剤としては、金属含有塩類又は他の金属含有化合物などが挙げられる。適当な金属としては、たとえば、亜鉛、チタンなどがある。金属含有化合物の例としては、酸化亜鉛、炭酸アンモニウム亜鉛、ステアリン酸亜鉛等々が挙げられる。
これらの架橋剤を使用する場合、粘着剤を架橋させて十分な凝集強さを提供し、被着体に対して所望の最終的接着力特性をもたらすのに十分な量を意味する有効な量で、架橋剤を使用する。使用する場合、モノマー100部を基準にして0.1部〜10部の量で架橋剤を使用することが好ましい。
粘着剤の特性を変えるために、その他の添加剤を、粘着剤形成成分及びフィルム形成成分に含めてもよく、あるいは、これらの2成分の混合物の配合時又は塗布時に加えてもよい。このような添加剤としては、可塑剤、粘着付与剤、顔料、補強剤、強化剤、難燃剤、酸化防止剤、及び安定剤などがある。添加剤は、所望の最終用途特性を得るのに十分な量で加えられる。また、ガラス又はポリマーのバブル又はビーズ(発泡であっても未発泡であってもよい)、繊維、疎水性又は親水性シリカ、ポリエステル、ナイロン、及びポリプロピレン等の細かく粉砕したポリマー粒子等の充填剤を添加してもよい。
また、(メタ)アクリレートと酸性コモノマーとの共重合を促進するために遊離基開始剤を加えることが好ましい。使用される開始剤のタイプは、重合方法によって異なる。モノマーの重合可能な混合物を重合するのに有用な光開始剤としては、ベンゾインメチルエーテル又はベンゾインイソプロピルエーテル等のベンゾインエーテル類、2−メチル−2−ヒドロキシプリピオフェノン等の置換ベンゾインエーテル類、2−ナフタレン塩化スルホニル等の芳香族塩化スルホニル類、及び1−フェニル−1,1−プロパンジオン−2−(O−エトキシカルボニル)オキシム等の光活性な酸化物などがある。市販の光開始剤の一例は、IRGACURE 651(2,2−ジメトキシ−1,2−ジフェニルエタン−1−オン、Ciba-Geigy Corporationから市販)である。適当な熱開始剤の例としては、AIBN(2,2′−アゾビス(イソブチロニトリル))、tert−ブチルヒドロペルオキシド等のヒドロペルオキシド類、及びベンゾイルペルオキシド及びシクロヘキサンペルオキシド等のペルオキシド類などが挙げられる。一般に、開始剤は、共重合可能なモノマーの質量を基準にして、0.005wt%〜1wt%の量で存在する。
また、コポリマーの分子量を調節するために、連鎖移動剤も場合により含む。連鎖移動剤は、遊離基重合を制御する物質であり、一般に、当技術分野で周知である。適当な連鎖移動剤としては、アルコール類(たとえば、メタノール、エタノール及びイソプロパノール)、四臭化炭素等のハロゲン化炭化水素;ラウリルメルカプタン、ブチルメルカプタン、エタンチオール、イソオクチルチオグリコラート(IOTG)、2−エチルヘキシルチオグリコラート、2−エチルヘキシルメルカプトプリピオネート、2−メルカプトイミダゾール、及び2−メルカプトエチルエーテル等のイオウ化合物及びそれらの混合物などがある。有用な連鎖移動剤の量は、望ましい連鎖移動剤の分子量及びタイプによって異なる。非アルコール連鎖移動剤は、一般に、総モノマー100部当たり0.001〜10質量部の量で使用され、好ましくは、0.01部〜0.5部、最も好ましくは0.02部〜0.20部の量で使用され、アルコール含有系の場合には、もっと多くてもよい。
このコポリマーは、多種多様な従来の遊離基重合方法で重合することができる。適当な方法としては、米国特許第4,181,752号、第4,833,179号、第5,804,610号及び第5,382,451号に記載されているものなどがある。
例えば、溶液重合方法では、アルキル(メタ)アクリレートモノマー及び酸性モノマーを、適当な不活性な有機溶剤、及び使用する場合、遊離基共重合可能な架橋剤と一緒に、スターラー、温度計、コンデンサー、添加用ロート、及びサーモウォッチ(商標)温度モニタを備えた4つ口反応容器に入れる。このモノマー混合物を反応容器に入れた後、濃縮した熱遊離基開始剤溶液を添加用ロートに加える。次いで、反応容器全体及び添加用ロート及びそれらの内容物を、窒素でパージし、不活性な雰囲気を作る。いったんパージしたら、容器内の溶液を加熱して、添加した熱開始剤を分解し、反応中ずっと混合物を攪拌する。一般に、約20時間で、約98〜約99%の転換が得られる。必要に応じて溶剤を除去し、ホットメルト塗布可能な粘着剤を生成する。必要であれば、適当な不活性な有機溶剤は、反応物及び生成物に対して不活性な有機液体であってもよく、そうでなければ反応に悪影響を及ぼさない。このような溶剤としては、酢酸エチル、アセトン、メチルエチルケトン、及びそれらの混合物などがある。溶剤の量は、反応物(モノマー、架橋剤、開始剤)及び溶剤の総質量に基づいて、一般に約30wt%〜約80wt%である。
別の重合方法は、モノマー混合物の紫外線(UV)開始光重合である。この組成物は、適当な光開始剤及び架橋剤と共に、可撓性担体ウェブ上に塗布され、不活性な雰囲気、すなわち、窒素雰囲気等の無酸素雰囲気で重合される。十分に不活性な雰囲気を実現することができる。光活性な被覆層を、実質的に紫外線を通すプラスチックフィルムで覆い、一般に、約500ミリジュール/cm2の総線量を与える蛍光灯型の紫外線ランプを使用して、空気中で、そのフィルムを通して照射する。
米国特許第4,619,979号明細書及び第4,843,134号明細書に記載されている、押出機内での連続遊離基重合;米国特許第5,637,646号明細書に記載の、バッチ反応器を使用した本質的に断熱的な重合方法;及び、米国特許第5,804,610号明細書に記載の、パッケージド・プレ接着剤組成物を重合するために説明された方法等の無溶媒重合方法を使用して、コポリマーを製造することも可能である。
前述したフィルム形成成分を含む場合、特に、支持基材を有しない粘着テープを製造する場合には、ホットメルト粘着剤との割合は、40〜95wt%のホットメルト粘着剤及び5〜60wt%のフィルム形成成分である。フィルム形成成分が不足すると、粘着剤層の強度が足りなくなり、また、多すぎると、接着力が足りなくなるからである。
また本発明で用いられる粘着剤層の厚みは、粘着剤層を互いに交差する2つの直線状ストライプに形成して塗工できる限り如何なる厚みでもかまわないが、一般的に5〜1000μmの範囲、好ましくは10〜350μmの範囲であれば良い。
本発明で用いる支持基材は、医療用粘着テープに用いられる公知の基材であればなんら良い。例えば、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリブテン、エチレン−プロピレン共重合体、エチレン−酢酸ビニル共重合体、エチレン−エチルアクリレート共重合体などのポリオレフィン類、あるいはポリウレタン、ポリエステル、ポリアミドなどのその他のプラスチック類などの有機高分子からなる穿孔フィルム、連続気泡を有する発泡シート、フォームおよびそれらのラミネートなどが挙げられる。また医療用に用いるために基材自身に通気性や透湿性が求められるケースも多く、例えば米国特許第5,496,603号に記載のもの等の、織物、不織布、メルトブローンウェブ、フォーム、スパンボンドウェッブ、サーマルボンドウェッブ、スパンレースウェブ、紙、および熱エンボス加工した不織布などが挙げられる。さらに詳しく例を挙げると、木綿、ポリビニルアルコール、セルロース、などの有機高分子からなる織物、編み物、不織布、紙、ポリビニルアルコールの穿孔フィルムなどが挙げられる。これらの基材は必要に応じて、周知の撥水剤にて撥水処理して使用してもかまわない。さらに基材は、伸縮性もしくは非伸縮性であってもよい。通気性もしくは透湿性に優れ、かつ伸縮性が良好な基材が好ましく適用できる。特に伸縮性の綿布(織布)や不織布などが好適に用いられる。さらに、防水性のある基材(例えばウレタンからなるフィルム)も使用できる。支持基材は、特に限定されないが、一般的には15〜2000μmの厚さを有する。
本発明の粘着テープは以下のとおりに製造される。粘着剤層のみからなる粘着テープの場合には、表面が剥離処理されたポリエチレンテレフタレート(PET)フィルムなどの剥離フィルム上にホットメルト系粘着剤をダイコートすることで製造できる。剥離フィルムは使用時に除去するまで保護フィルムとして作用することができる。一方、支持基材上に粘着剤層を有する粘着テープを得るためには、上記のとおりに製造した剥離フィルム上の粘着剤層を支持基材上に転写することで粘着テープを得ることができる。
本発明の粘着テープが支持基材上に設けられるものでない場合には、粘着剤層の片面上に非粘着性被覆層を設けることが好ましい。粘着剤層上に設けられる非粘着性被覆層は、粘着剤層の柔軟性を損なうことなく、粘着剤層の片面上の粘着性を失わせるものである。この非粘着性被覆層の厚みは、通常、0.01〜30μm、好ましくは0.01〜15μm、より好ましくは0.01〜10μm、さらにより好ましくは0.01〜5μmである。この厚みが30μmを越えると、粘着テープの柔軟性を損ない、一方0.01μmを下まわると、粘着剤層の片面の粘着性を殺しきれず、片面粘着テープとならない。この非粘着性被覆層は、一般に用いられている剥離処理剤、例えばアクリル系剥離剤、シリコーン系剥離剤(例えばGE−東芝シリコン製のTPR 6501)、ポリウレタン系剥離剤、印刷インキ(例えば大日精化製のハイラミック);非粘着性粉末、例えば有機物粉末(例えば澱粉、小麦粉もしくは片栗粉)、無機物粉末、金属粉末、顔料(例えば酸化チタン、カーボン)より形成される。
上記のとおり、本発明の粘着テープは、1つの態様において、上記の特定の形状の格子パターンを有する粘着テープであり、粘着剤層のみからなっても、又は、この粘着剤層が支持基材の片面に設けられたものであってもよい。図3は本発明の医療用粘着テープの上面図を示している。なお、斜線部分は粘着剤パターンを有する領域を示し、斜線のない部分は粘着剤パターンを有しない領域を示す。平行四辺形(図示しているのはひし形)の開口部を設けた格子パターンを有し、この開口部の最長対角線長さ(A)の最短対角線長さ(B)に対する比が15〜1であり、好ましくは10〜1であり、最短対角線長さ(B)が0.3〜7mmであり、さらに好ましくは1〜4mmであり、且つ、最短対角線長さ(B)に沿ったストライプ交差部の長さ(C)の最短対角線長さ(B)に対する比が1〜3である。
このような寸法のパターンであると、360°どの方向にも伸縮する皮膚に対して追従できる。また、皮膚の表面パターンと類似しているので、皮膚追従性を付与して剥離時の痛みを抑制し、さらには貼付中や剥離時の機械刺激を緩和できる。
ここで開口部の最長対角線長さ(A)の最短対角線長さ(B)に対する比が15を超えると、最長対角線長さ(A)が最短対角線長さ(B)に比してあまりにも長くなりすぎ、皮膚の表面パターンから開口部の形状があまりにもかけ離れすぎるため特に粘着テープを皮膚より剥離させる際、粘着テープを横から剥離した時のスムーズな剥離感が得られず好ましくない。また逆に最長対角線長さ(A)の最短対角線長さ(B)に対する比が1を下回ると、粘着剤の塗工が困難となるため好ましくない。
また、最短対角線長さ(B)は本発明のテープをスリットしてロール状のテープにしたときのテープの巾が12.5mm、25mm、75mmなどの狭い巾のサイズが想定されるため、好ましくは0.3〜7mm程度が好ましい。粘着テープの巾によっては、さらに好ましくは1〜4mm程度が好ましく適用される。最短対角線長さ(B)が7mmを越えるとテープをスリット巾12.5mmにスリットしたときに、粘着剤のない開口部が多すぎるため皮膚への粘着力が所定量得られず好ましくない。逆に最短対角線長さ(B)が0.3mmを下回ると、ホットメルトのダイコートで塗工が困難となるため好ましくない。
また最短対角線長さ(B)に沿ったストライプ交差部の長さ(C)の最短対角線長さ(B)に対する比が3を超えると粘着剤層の見かけのパターンが皮膚の表面パターンからあまりにもかけ離れ、かつ粘着層の表面に占める開口部の比率が小さくなるため粘着テープの皮膚接着力が大きくなり、剥離時の痛みなどを伴うため好ましくない。逆にこの比が1を下回ると、粘着層間に存在する空間を所望の格子状に配置することができなくなるため好ましくない。
上記のとおり、本発明の粘着テープの粘着剤層はダイコーティングにより形成することができる。ダイコーティングによると、粘着剤層を形成するように粘着剤塗布液を塗工する際に、粘着剤に対して延伸をかけることができ、粘着剤層を構成するポリマー分子を配向させることができる。このようなポリマー分子の配向により、粘着剤層に適度なコシをもたせることができ、結果として、支持基材のない粘着テープ(自立粘着テープ)として加工することができる。
さらに、粘着剤層を構成するポリマー分子の配向性は、支持基材上に粘着剤層を有する粘着テープの場合にも利点を奏する。一般に、支持基材は長手方向に延伸もしくは配向がなされていることが多い。このような支持基材では長手方向への伸長挙動と、それと垂直の横方向の伸長挙動とが異なる。一方、ポリマー分子の配向性のない粘着剤層はいずれの方向にも同様の伸長性を有する。かかる支持基材上にポリマー分子配向性のない粘着剤層を有すると、基材と粘着剤層との間に伸長挙動が異なる。したがって、基材と粘着剤層との間に歪みが生じ、伸長方向とは異なる方向に力が発生し、貼付中の粘着テープの伸縮時に違和感を生じる。しかし、本発明の粘着テープでは、ダイコーティングにより粘着剤層を形成するので、基材上での粘着剤層の形成時にポリマー分子を基材と同一の方向に配向させることができる。結果として、貼付中の粘着テープの伸縮による違和感を低減させることが可能となる。
以下、実施例にしたがって本発明を具体的に説明する。
実施例1
2リットルのフラスコに750gの脱イオン水を入れ、これに1.5gのZnO及び0.75gの親水性シリカを加えた。フラスコを窒素でパージし、ZnOとシリカが分散するまで55℃に加熱した。これとは別に、480gのイソオクチルアクリレート、20gのメチルメタクリレート及び1gのアクリルオキシベンゾフェノンの混合物に2.5gのVAZOTM64(E.I.DuPont製の開始剤)及び0.5gのイソオクチルチオグリコレートを攪拌しながら加えた。こうして得られた、開始剤及び連鎖延長剤を含む溶液を上記の水溶液に激しく攪拌しながら(700rpm)加え、懸濁液を得た。少なくとも6時間、窒素パージしながら反応を続け、その間反応温度が70℃を越えないようにした。こうして形成したビーズを濾過により集め、脱イオン水で洗浄した。これを乾燥することによりホットメルト粘着剤としてのアクリル系粘着剤を得た。この粘着剤を、エクストルーダーにて165℃で押しだし、粘着剤原料を調製した。
次に、この粘着剤原料を140℃にて、剥離紙の滑面に厚みが50μmとなるようにかつ、最長対角線長さ(A)の最短対角線長さ(B)に対する比が4、最短対角線長さ(B)が2mm、且つ、最短対角線長さ(B)に沿ったストライプ交差部の長さ(C)の最短対角線長さ(B)に対する比が1となるように塗工した後、紫外線を照射して互いに交差する2つのストライプ状の粘着剤層を形成した。
得られた粘着剤層の上に、下記のとおりの伸縮性綿布からなる支持基材をラミネートし、粘着剤層を該支持基材上に転写し、本発明の粘着テープを得た。この支持基材は、長手方向の伸縮性に富み、10%伸張時の応力が0.57N/50mmの伸縮性綿布であり、下記の構成のものである。
組織 平織り:経糸;日東紡績株式会社製 C・S・Y 番手20/1、シース素材−超長綿(40デニールのウレタン芯(綿96%、ポリウレタン4%)からなる繊維)、緯糸;綿 番手16/1(綿100%からなる繊維)
密度(経糸):32本/インチ
密度(緯糸):48本/インチ
実施例2
最長対角線長さ(A)の最短対角線長さ(B)に対する比が6で粘着剤を塗工する点のみ実施例1と異なる粘着テープを得た。
実施例3
最長対角線長さ(A)の最短対角線長さ(B)に対する比が7で、最短対角線長さ(B)が4mmで、粘着剤を塗工する点のみ実施例1と異なる粘着テープを得た。
実施例4
最長対角線長さ(A)の最短対角線長さ(B)に対する比が15で、粘着剤を塗工する点のみ実施例1と異なる粘着テープを得た。
実施例5
最短対角線長さ(B)に沿ったストライプ交差部の長さ(C)の最短対角線長さ(B)に対する比が3で、粘着剤を塗工する点のみ実施例1と異なる粘着テープを得た。
実施例6
実施例1で用いたホットメルト粘着剤を低密度ポリエチレン(日本ポリエチレン製 ノバテックLD)と、90:10の質量比で二軸押出機にて165℃で均一に混練し、粘着剤混合物を得た。この混合物を、剥離紙(商品名SLK-50W、カイト化学製)の滑面に厚みが175μmとなるようにかつ、最長対角線長さ(A)の最短対角線長さ(B)に対する比が4、最短対角線長さ(B)が2mm、且つ、最短対角線長さ(B)に沿ったストライプ交差部の長さ(C)の最短対角線長さ(B)に対する比が1となるように塗工した後、UVを照射して互いに交差する2つのストライプ状の粘着剤層を形成した。
別の剥離紙(商品名SLK-50W、カイト化学製)の滑面にシリコーン系剥離処理剤(商品名 UV9300 GE東芝シリコーン製)を(乾燥後)厚み7μmとなるように全面塗工し、その後70℃のオーブンにてこのシリコーン系剥離剤を乾燥後、UVを照射して非粘着性被覆層を形成した。この非粘着性被覆層を上記の粘着剤層に密着させて転写させ、本発明の粘着テープを得た。
実施例7
最長対角線長さ(A)の最短対角線長さ(B)に対する比が9で、最短対角線長さ(B)に沿ったストライプ交差部の長さ(C)の最短対角線長さ(B)に対する比が1.5で、粘着剤を塗工する点のみ実施例6と異なる粘着テープを得た。
実施例8
最長対角線長さ(A)の最短対角線長さ(B)に対する比が7で、最短対角線長さ(B)が4mmで、粘着剤を塗工する点のみ実施例6と異なる粘着テープを得た。
比較例1
粘着剤層にパターンを設けず全面べた塗工する点のみ実施例1と異なる粘着テープを得た。
比較例2
日東電工株式会社製の粘着包帯、キノプレス(粘着剤層が、波状の縦筋ストライプコート品である。)を用いた。
比較例3
最長対角線長さ(A)の最短対角線長さ(B)に対する比が20で、粘着剤を塗工する点のみ実施例1と異なる粘着テープを得た。
比較例4
最短対角線長さ(B)に沿ったストライプ交差部の長さ(C)の最短対角線長さ(B)に対する比が10で、粘着剤を塗工する点のみ実施例1と異なる粘着テープを得た。
比較例5
最短対角線長さ(B)が8mmで、粘着剤を塗工する点のみ実施例1と異なる粘着テープを得た。
1.粘着テープ評価試験
上記の実施例、および比較例で作成された試作サンプルについて以下のような評価を行った。
≪剥離時の滑らかさ≫
健康な人6名の背中に50mm×100mmのテープを貼付し、貼付後24時間後に縦方向もしくは横方向に180°ピールにて300mm/min の速度で剥離させた際に、粘着剤の部分と間隙の部分が交互にあらわれスムーズな剥離ができないために、発生する痛み(機械刺激)の感覚についてインタビューを行い下記のようにスコアリングした。
++:スムーズに剥離できる
+:スムーズだが、わずかに機械刺激を感じる
−:滑らかでなく、機械刺激を感じる
≪剥離時の痛み≫
健康な人6名の背中に50mm×100mmのテープを貼付し、貼付後24時間後に180°ピールで300mm/min の速度にて粘着テープを縦方向に剥離させた際の痛みの感覚についてインタビューを行い下記のようにスコアリングした。
++:全く痛くない
+:痛くはなく、耐えられる
−:痛い
≪皮膚粘着力≫
健康な人6名の背中に25mm×75mmの本発明のテープを貼付し、貼付後0時間後に180°ピールにて300mm/min の速度で剥離させた際の粘着力を測定した。
≪粘着テープが貼付された皮膚の快適度≫
健康な人6名の背中に50mm×100mmのテープを貼付し、貼付中の涼しさについてインタビューを行い下記のようにスコアリングした。
++:粘着テープ貼付部位が涼しく快適である。
+:++と−の中庸
−:粘着テープ貼付部位が暑苦しく感じ不快である
≪浮き≫
健康な人6名の背中に50mm×100mmのテープを貼付し、貼付後24時間後にテープの浮きがないか以下のようにスコアリングした。
++:浮きがない
+:テープのエッジ部に浮きがわずかに発生した
−:テープのエッジ部に大きな浮きが発生した
上記の実施例1〜8および比較例1〜5の評価結果を表1にまとめた。
Figure 2006087488
上記の実施例1〜8および比較例1〜5の結果より、最長対角線長さ(A)の最短対角線長さ(B)に対する比(パラメータ1)を1〜15の範囲、さらに好ましくは1〜10の範囲にすることによって、縦方向および横方向のいずれの方向から剥離させたとしても、ジャーキーピールにならずにマイルドな剥離感で剥離でき、皮膚カブレなどを誘発し難いことがわかった。さらに貼付中の浮きも抑制できることがわかった。
また最短対角線長さ(B)を(パラメータ2)に関しては比較例5の場合、(B)が大きくなると粘着剤層間の空間の大きさがもしくは形状が大きくなるため、粘着テープを細い巾にスリットして使用する場合、スリットした端部に粘着剤のない部分が多く露出してしまうため貼付したときにその端部から浮きが発生する恐れがあり好ましくない。そのため(B)の値が大きいと、テープを小片で使用することが不便となり好ましくないため、0.3〜7mmの範囲、さらに好ましくは1〜4mmの範囲(粘着テープを12.5mm巾などで用いるケースの場合4mm以下にしないと、エッジ部の浮きなどが発生する恐れがあるため)とすることが好ましいことがわかった。
また最短対角線長さ(B)に沿ったストライプ交差部の長さ(C)の最短対角線長さ(B)に対する比が大きくなると皮膚粘着力が増大し、粘着剤層間の空間が減少するため、1〜3の範囲であることが好ましい。
さらに実施例6〜8に示されるがごとく、実質的に支持基材を必要としない本発明の粘着テープを得ることも可能であり、支持基材の影響を受けない、柔軟性、伸縮性に富んだ本発明の粘着テープを得ることができた。またこれらのテープはテープを剥離させる際にテープ自身が適度にストレッチし応力を緩和するため、皮膚粘着力を大きく抑えることができ非常に有用である。
2.皮膚追従性についての検証
本発明の効果、特に皮膚追従性についてさらに明確に記すために、以下の如く評価を実施した。
本発明の粘着テープは皮膚に貼付したときに皮膚の伸縮にフリクションなく追従することを特徴としている。
そこで、この優れた追従性を評価するために、長手方向の伸縮性に富み、10%伸張時の応力が0.57N/50mm(測定方法は下記に記載)の伸縮性綿布(以下、綿布と呼称する)
組織 日東紡績株式会社製 C・S・Y 番手20/1、シース素材 超長綿、(40デニールのウレタン芯(綿96%、ポリウレタン4%)からなる繊維)、緯糸;綿 番手16/1(綿100%からなる繊維)
密度(経糸):32本/インチ
密度(緯糸):48本/インチ
を用意し、これを擬似皮膚に見立てて評価を行なった。すなわち、この擬似皮膚に見立てたこの綿布に本発明の粘着剤層をラミネートすることによって、皮膚に粘着剤層が貼付された状態を再現し、粘着剤層がラミネートされた綿布の10%伸張時の応力を測定したときに、0.57N/50mmに近ければ近いほど、粘着剤層が被着体の伸縮を阻害しないと言え、皮膚への追従性が良いことを表している。一般的に、粘着剤層をラミネートすると、被着体の伸縮は、粘着剤層によって阻害され、10%伸張時の応力が高い値となるといえる。
横方向の応力緩和について
まず、実施例1の(1)で作成された粘着剤を厚み100μmとなるようにライナー上に全面塗工し(ベた塗工)、上記の綿布に長手方向が90°交差するように貼り合わせ、ライナーの上から2kgローラを300mm/min のスピードで一往復させて粘着剤層と綿布を圧着させたサンプルを作成し、ライナーを剥離させ、引張試験機を用いて、温度23℃、伸張速度300mm/min で、試料を10%伸長させた時の応力(試料幅50mm、つかみ間隔100mmとした)を測定した。その結果、10%伸張時の応力が、1.25N/50mmとなった。(ブランクの値とする)ラミネート前の綿布の10%伸張時の応力は、0.57N/50mmであったことを考慮すると、粘着剤層が綿布の上にのっただけで、綿布の伸縮が大きく阻害されたことが認められる。そこで以下のような本発明のサンプル1〜3を作成し、同様に10%伸張時の応力を測定し、以下のように評価点をつけた。
++:追従性が高い
10%伸張時の応力が、0.57N/50mm〜0.75N/25mm(1.25の60%相当)
+:追従する
10%伸張時の応力が、0.75N/50mm〜1.00N/25mm
−:追従しない
10%伸張時の応力が、1.00N/25mm(1.25の80%相当)〜1.25N/50mm
サンプル1〜3:実施例1の(1)で作成された粘着剤をパラメータが表2に示されるようにして厚み100μmとなるようにライナー上に塗工し、上記の綿布に長手方向が90°交差するように貼り合わせ、ライナーの上から2kgローラを300mm/min のスピードで一往復させて粘着剤層と綿布を圧着させ、ライナーを剥離させたサンプルを作成した。
Figure 2006087488
縦方向の応力緩和について
まず、実施例1の(1)で作成された粘着剤を厚み100μmとなるようにライナー上に全面塗工し(ベた塗工)、上記の綿布に長手方向が一致するように貼り合わせ、ライナーの上から2kgローラを300mm/min のスピードで一往復させて粘着剤層と綿布を圧着させたサンプルを作成し、ライナーを剥離させ、引張試験機を用いて、温度23℃、伸張速度300mm/min で、試料を10%伸長させた時の応力(試料幅50mm、つかみ間隔100mmとした)を測定した。その結果、10%伸張時の応力が、4.31N/50mmとなった。(ブランクの値とする)ラミネート前の綿布の10%伸張時の応力は、0.57N/50mmであったことを考慮すると、粘着剤層が綿布の上にのっただけで、綿布の伸縮が大きく阻害されたことが認められる。そこで以下のような本発明のサンプル4〜6を作成し、同様に10%伸張時の応力を測定し、以下のように評価点をつけた。
++:追従性が高い
10%伸張時の応力が、0.57N/50mm〜3.45N/25mm(4.31の80%相当)
+:追従する
10%伸張時の応力が、3.45N/50mm〜3.88N/25mm
−:追従しない
10%伸張時の応力が、3.88N/25mm(4.31の90%相当)〜4.31N/50mm
サンプル4〜6:実施例1の(1)で作成された粘着剤をパラメータがテーブル3に示されるが如くのようにして厚み100μmとなるようにライナー上に塗工し、上記の綿布に長手方向が一致するように貼り合わせ、ライナーの上から2kgローラを300mm/min のスピードで一往復させて粘着剤層と綿布を圧着させ、ライナーを剥離させたサンプルを作成した。
Figure 2006087488
この結果よりも、開口部の最長対角線長さ(A)の最短対角線長さ(B)に対する比が15〜1、さらに好ましくは10〜1であり、最短対角線長さ(B)が0.3〜7mm、さらに好ましくは1〜4mmであり、且つ、最短対角線長さ(B)に沿ったストライプ交差部の長さ(C)の最短対角線長さ(B)に対する比が1〜3とすることによって、如何なる方向から剥離させてもジャーキーピールにならず、剥離時の痛みを低減でき、貼付中の浮きも抑えられ、かつ皮膚への追従性のよい粘着テープを提供できることがわかった。
従来技術の条状の粘着剤パターンを有する粘着テープの上面図を示す。 従来技術の波状の粘着剤パターンを有する粘着テープの上面図を示す。 本発明の粘着剤パターンを有する粘着テープの上面図を示す。

Claims (3)

  1. 互いに交差する2つの直線状ストライプで形成された格子パターンからなる医療用ホットメルト粘着剤層を有する粘着テープであって、
    該ストライプの間で複数の平行四辺形の開口部が形成されており、この開口部の最長対角線長さ(A)の最短対角線長さ(B)に対する比が15〜1であり、最短対角線長さ(B)が0.3〜7mmであり、且つ、最短対角線長さ(B)に沿ったストライプ交差部の長さ(C)の最短対角線長さ(B)に対する比が1〜3である、粘着テープ。
  2. 前記医療用ホットメルト粘着剤層は、60〜5wt%のフィルム形成成分をさらに含む、請求項1記載の粘着テープ。
  3. 前記医療用ホットメルト粘着剤層が支持基材上に設けられたものである、請求項1又は2項記載の粘着テープ。
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