JP2014527899A - 発泡粘着剤層を備える包帯剤 - Google Patents

発泡粘着剤層を備える包帯剤 Download PDF

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Abstract

第1面及び対向する第2面を有するキャリア基材と、このキャリア基材の第2面に塗布された発泡粘着剤組成物層と、を含み、発泡粘着剤組成物層が、内部に収容された不活性ガスを含むクローズドセルの実質的に均一な分布を備える、身体に局所適用するのに好適な包帯剤。

Description

本発明は、身体に局所適用するための包帯剤であって、かつキャリア基材及びこのキャリア基材上に塗布された発泡粘着剤層を含み、発泡粘着剤層が、内部に収容された不活性ガスを含みかつこの発泡粘着剤層全体にわたって実質的に均一に分布された複数のクローズドセルを含む、包帯剤に関する。
直接又は間接的に皮膚に接触させて定置され得る包帯剤のための粘着剤は、当該技術分野において既知である。このような包帯剤としては、皮膚の創傷に直接適用するための粘着包帯剤とともに、生理用ナプキンなど、下着又は衣料品に付着させることにより皮膚に接触させて間接的に定置する吸収性物品が挙げられる。このような粘着剤としては、ホットメルト粘着剤が挙げられる。
ホットメルト粘着剤は、溶融状態でキャリア基材上に適用され、典型的には、冷却により基材上に固体層を形成する。このような粘着剤の組成物及び層には、典型的には空気又は他の気体を含み得る気泡又は気孔は実質的に含まれない。他のホットメルト粘着剤、例えば米国特許第6,383,630号に記載されるものは、オープンセルまたは気孔を含み、良好な空気及び水分透過性を示すとされるオープンセル粘着剤層を形成することがある。上記文献に記載されるように、粘着剤組成物は、キャリア基材の「少なくとも1面の全領域に塗布されるわけではない」。粘着剤層は、好ましくはドーム状にパターン形成される。この例に示されるような包帯剤における粘着剤層は、熱スクリーン印刷によってキャリア基材上に塗布される。
本発明の包帯剤によれば、このような包帯剤用途に必要な粘着力及びバルク特性を維持しつつ、実質的に同様の非発泡粘着剤組成物を使用する包帯剤に比較して、キャリア基材上に塗布されるべき粘着剤組成物の量を削減し、これによってコストを節減することができる。
本発明は、第1面及び対向する第2面を有するキャリア基材と、このキャリア基材の第2面に塗布された発泡粘着剤組成物層と、を含む、身体に局所適用するのに好適な包帯剤に関する。発泡粘着剤組成物層は、内部に収容された不活性ガスを含むクローズドセルの実質的に均一な分布を備える。
本発明は、多様な用途での使用のために典型的には貼付により、又はその他の方法によって、身体に接触させて定置する包帯剤に関する。本発明による包帯剤としては、創傷治療、例えば皮膚の切り傷及び擦り傷に当てるために用いられる粘着包帯、並びに女性生理保護製品、例えばナプキン及びライナーなどが挙げられるが、これらに限定されない。このような包帯剤は、包帯剤を身体との関連で適所に固定するために、本明細書に記載されるような発泡粘着剤組成物が塗布されて粘着剤層を形成する、少なくとも1つの面を有するキャリア基材を含む。粘着剤層は、粘着剤層の全体にわたって実質的に均一に分布する複数のクローズドセル中に収容された分の不活性ガスを含有する。
本発明の包帯剤に用いられ得る発泡粘着剤組成物は、内部に収容れた不活性ガスを含有しかつ粘着剤全体にわたって実質的に均一に分散された複数のクローズドセルを有する、ホットメルト粘着剤であってよい。「実質的に均一に分散」とは、発泡粘着剤組成物又は発泡粘着剤層のいずれの部分、例えば容積に分散したクローズドセルの数及び容積も、ほぼ同一であることを意味する。「クローズドセル」とは、セルのほとんどが相互に隔離され、かつ連続する粘着剤材料、すなわち実質的に連続のセル壁の明確で無傷のセル境界によって境界を付けられることにより、不活性ガスがセル内に密封され保持されることを意味する。
この発泡粘着剤組成物中のクローズドセルは、卵形、球形、又は円形構造を有してよい。発泡粘着剤中のクローズドセルは、典型的には、約10マイクロメートル又は約5マイクロメートルの最大セル寸法、例えば最大平均セル径を有する。セル寸法は、特定の用途に応じて、約1〜約10マイクロメートル、又は約2〜約5マイクロメートルであってよい。発泡粘着剤組成物が比較的低レベルのオープンセルをある程度含む可能性はあるものの、粘着剤組成物中のセル容積は主にクローズドセルによって占められる。典型的には、粘着剤組成物及び/又は粘着剤層中のセル総数には、10%未満のオープンセルが含まれ、また約90%以上のクローズドセル、更により典型的には約95%以上のクローズドセルが含まれる。
セル境界は、発泡粘着剤中のクローズドセルから不活性ガスが自由に流れ出すのを防ぎ、透過性を最小に保つ。更に、クローズドセル構造であることによって、包帯剤のキャリア基材への塗布に関連した圧力の印加に際して不活性ガスがクローズドセルから容易に漏れ出すことがない。加えて、発泡粘着剤のクローズドセル特性により、高効率の空気障壁、低い水分透過性、及び優れた耐水性が得られる。
本発明に用いられる発泡粘着剤組成物は、通常の包帯剤用粘着剤を調製するのに用いられる材料(これには天然及び/若しくは合成ゴムが挙げられるが、これらに限定されない)、及び/又はその他の合成ポリマー類、例えばアクリレート類、メタクリレート類、ポリウレタン類、ポリオレフィン類、ポリビニルデリバティブ、ポリエステル類、若しくはシリコーン類、若しくはこれらの混合物に基づくものであってよい。粘着剤組成物はまた、必要又は所望に応じて適当な添加物、例えば接着用樹脂類、可塑剤、安定剤、又はその他の補助的成分を含んでよい。
本発明に用いられる粘着剤組成物の調製に用いるガスは、窒素、二酸化炭素、希ガス、炭化水素からなる群から選択される不活性ガス、又は空気であってよい。空気の場合には、添加物に抗酸化剤を加えてよい。ガスが不活性であることから、発泡粘着剤中の粘着剤組成物とガスとの間で反応は生じない。
発泡粘着剤が、本発明の包帯剤の意図する用途での使用に効果的なバルク粘着性を維持するために、また、十分な粘着性を維持するために、発泡粘着剤は、適当な発泡度をもって調製される必要がある。発泡度、すなわち粘着剤組成物中に分散し、この粘着剤組成物全体にわたって分布する気体の比率、例えば容積比は、粘着剤層に必要とされる粘着性を与えるのに効果的なものである。本発明による包帯剤中に用いられる発泡粘着剤組成物における発泡度は、容積比で約15%〜70%、又は容積比で約20%〜約60%、又は容積比で約20%〜40%であってよい。本発明による包帯剤中に用いられる発泡粘着剤組成物の密度は、約0.14〜0.80g/cm、又は約0.19〜約0.55g/cm、又は約0.19〜約0.38g/cmの範囲であってよい。
発泡粘着剤は、粘着剤材料の軟化点よりわずかに高い温度で調製される。この温度は、約135℃(275°F)〜約190.5℃(375°F)、又は約148.9℃(300°F)〜約157.2℃(315°F)の範囲であってよい。典型的には、創傷治療用途の包帯剤に用いられる発泡粘着剤の処理温度は、約162.8℃(325°F)〜約176.7℃(350°F)の範囲で、この温度は、生理保護用途の包帯剤に用いられる発泡粘着剤の場合にはわずかに低めである。混合は比較的高速で行われる。温度及び混合速度に加え、クローズドセル発泡粘着剤組成物のその他の調製条件も、同組成物中に実質的に均一に分散したクローズドセル構造をもたらすのに効果的である必要がある。
上述したように、主にクローズドセルを備える発泡粘着剤を調製するために、本明細書に記載するように、発泡粘着剤を製造するために特に好適なプロセスが用いられる。このプロセスにおいてはまず、感圧性粘着剤を粘着剤の融点より高い温度で融解し、次にそれぞれが単一ブレードを備えたシーケンシャル混合器内において、乾燥不活性ガス、例えば窒素、空気、又は二酸化炭素などと、さまざまな容積率、例えば10〜80%で、高圧下において混合する。このようなシーケンシャル混合器は2つの混合器、粗混合器及び微細混合器からなり、これによってクローズドセルの製造が可能になる。このようなガス、例えばNは、粗混合が行われる第1の混合器内において粘着剤の圧力が約0.27〜0.69MPa(40〜100psi)となるように、高圧、例えば約5.5MPa〜約10.3MPa(約800〜約1500psi)で溶融粘着剤中に注入される。そして、この気体と溶融粘着剤とのプレ混合物がその後、微細混合を続けることによってクローズドセルの実質的に均一な分布を備えた発泡粘着剤を得るために、第2の混合器内に注入される。追加的気体も、所望により第2の混合器に加えてよい。追加的混合器も、必要に応じて使用してよい。外部圧力、すなわちダイ圧力は、2.06〜4.13MPa(300〜600psi)に維持される。混合速度は装置によって異なるが、粘着剤中で気体を収容するクローズドセルの実質的に均一な分布を得るために十分高いものでなければならない。一例示的混合速度は、約100〜約1000rpmである。更に、セルのクローズド性を維持するためには、溶融粘着剤の粘度は、クローズドセルを保持するために、気体と溶融粘着剤との混合が行われる温度において1,000〜50,000cpsの範囲内となるようにすべきである。発泡粘着剤混合物は、断熱された(すなわち温度制御された)パイプを通して分注ステーションに転送され、スロットダイを通してキャリア基材上に分注される。スロットダイは、基材の全領域にわたってであれ、部分的領域にわたってであれ、基材の表面に多様なパターンを分注するように設計することができる。
本発明に用いられるキャリア基材は、本発明の包帯剤が用いられ得る用途において通常用いられる任意の好適な基材であってよい。発泡粘着剤は、包帯剤を、この包帯剤が貼り付けられる身体の表面との関連で適所に固定するために、基材に塗布される。キャリア基材は、第1面及びこの第1面と反対側の第2面を有し、この第2面に発泡粘着剤組成物が塗布されることにより、発泡粘着剤層が形成される。粘着剤層は連続的、すなわちそれが塗布される基材の第2面の実質的に全領域を被覆するものであってよい。粘着剤層はまた、不連続的であってもよく、この場合、発泡粘着剤はパターン状、又は基材の第2面の周辺部に沿わせるなどのように塗布され、したがって粘着領域と非粘着領域とを有するようにしてもよい。粘着総面積は、包帯剤を適所に固定するために十分なものでなければならない。
粘着包帯剤の場合であれば、その上に発泡粘着剤層を有する基材の第2面が、直接皮膚に定置されることにより、包帯剤を皮膚に直接固定する。皮膚に面する粘着剤層表面上に吸収パッドを貼り付けてもよく、その場合には粘着剤層が、包帯剤を皮膚に接着するとともに、吸収パッドをキャリア基材、例えば粘着包帯剤用途において通常用いられるような裏当て層に接着する機能を果たし得る。
生理用ナプキン実施形態では、必要とされる体液吸収を得るために、キャリア基材は、その他の吸収パッド又は層とともに用いられてよい。上部に塗布される発泡粘着剤層を有するキャリア基材の第2面を、その後、下着又はその他の衣料品に接触させて定置することにより、ナプキンを適所に固定する。
基材は、織布若しくは編布、弾性若しくは非弾性材料、プラスチックフィルム、紙、不織布、発泡材料、又はこれらの積層体からなってよい。キャリア基材の調製に用い得るポリマー材料としては、ポリエチレン、ポリオレフィンフィルム類、共押出ポリオレフィンフィルム類、ポリウレタンフィルム、及びPU/PVC発泡裏当てが挙げられるが、これらに限定されない。ある粘着包帯剤実施形態では、キャリア基材は滑面又は開孔フィルム、例えばモノ−又はコ−押出ポリオレフィンフィルム類、例えばポリエチレン若しくはポリプロピレン、ポリウレタン、又はその他の薄いフィルム類であってよい。その他の基材では、天然又は合成繊維、例えば木綿、レーヨン、PET、ナイロン、ポリウレタン等からなる柔軟な織布又は不織布のように、粗、非平滑化表面/トポグラフィーを備える。包帯剤が生理用ナプキンである実施形態では、キャリア基材は、例えばポリエチレンなどのフィルム、又は不織性の例えばポリプロピレンであってよい。
全体に分布するクローズドセルを有する発泡粘着剤組成物が、本発明の包帯剤を身体に固定するキャリア基材面に塗布される。上述したように、発泡粘着剤層を備えた面が粘着包帯剤を皮膚に固定する一方で、発泡粘着剤層を含む面が生理用ナプキン又はライナーを衣料品に固定する。
この発泡粘着剤組成物における場合、発泡粘着剤層全体にわたって分布するクローズドセルは、約1〜約10マイクロメートル、又は約2〜約5マイクロメートルの範囲であってよいセル寸法を有する。本発明の実施形態によっては、クローズドセルが、発泡粘着剤組成物のキャリア基材への塗布に起因して細長い構造をとり得るが、この場合セル寸法は、セルの長さ及び/又は幅であり得る。他の実施形態では、クローズドセルは卵形、球形、又は円形構造をとり得るが、このような場合には、セル寸法は平均セル径であってよい。ある実施形態では、セル寸法は最大約10マイクロメートル、又は他の実施形態では、セル寸法は最大約5マイクロメートルである。
発泡粘着剤層の厚さは、約20〜約200マイクロメートル、又は約30〜約100マイクロメートルであってよい。発泡粘着剤層の厚さ対平均セル寸法比は、約0.005〜約0.50、又は約0.03〜約0.1であってよい。発泡粘着剤層は、約20〜約150g/m、又は約30〜約100g/m、又は約30〜約60g/mの坪量を有し得る。発泡粘着剤層の密度は、約0.14〜約0.80g/cm、又は約0.19〜約0.55g/cm、又は約0.19〜約0.38g/cmであってよい。
本発明の粘着包帯剤の調製において、本明細書に開示する発泡粘着剤組成物が、キャリア基材の、包帯剤を身体との関連で適所に固定する面上に、コーティングされる。
本発明の粘着包帯剤は、多くの利点を示す。まず、粘着剤層中に使用される粘着剤の必要量が、気体で満たされたクローズドセルの存在によって、粘着剤層の粘着性及びバルク特性に悪影響を及ぼすことなしに、かなり削減される。この結果、実際に使用される粘着剤組成物量が削減されることから、製造者に大幅なコスト節減がもたらされる。更に、発泡粘着剤層が粘着包帯剤に柔らかく滑らかな感触をもたらすことで、より快適な貼り心地が得られる。
この粘着包帯剤は、典型的には、実質的に同一又は同一のキャリア基材及び発泡粘着剤組成物と実質的に同様の非発泡粘着剤組成物層からなる粘着包帯剤の静的せん断強度の約20%〜約80%の静的せん断強度を有する。特定の実施形態では、本発明の包帯剤は、実質的に同一又は同一のキャリア基材及び発泡粘着剤組成物と実質的に同様の非発泡粘着剤組成物層からなる粘着包帯剤の静的せん断強度の約60%から約80%の静的せん断強度を有する。包帯剤は、それぞれ静荷重500gとして、本明細書において以下に参照かつ説明するような方法によって決定した場合に、約100分以上、又は300分以上、又は約500分以上、又は約1500分以上の静的せん断強度を有し得る。特許請求の範囲に記載したように、すべての静的せん断強度値は、500gの静荷重で、ASTM 6463に記載される方法により決定される。
(実施例1):
2つの異なるキャリア基材、すなわち、1つは可撓性のPET織布(対照例C1)、もう1つは、PEからなる外面フィルムと、この外面フィルム間に配置されたPE/アクリルブレンドフィルムとを有するポリオレフィンフィルム(対照例C2)に、発泡なしのホットメルト粘着剤組成物を塗布した。異なる発泡程度を有するホットメルト粘着剤組成物を、それぞれC1及びC2と同一のキャリア基材に塗布した。ホットメルト粘着剤は、各種キャリア基材に約160℃で塗布した。結果として得られたコーティングされた基材、すなわちC1、C2、1A、1B、1C、及び1Dについて、その後、90°粘着力及び静的せん断強度の試験を行ったが、これには、それぞれASTM 3330 F及びASTM 6463を使用した。結果を以下に示す。
Figure 2014527899
この結果が示すように、約30及び50%(容積比)の気泡を含む発泡粘着剤層を有する織布は、静荷重500gにおいて、それぞれ308及び195分の静的せん断強度を示した。同一の粘着剤層を備えたポリオレフィンフィルムは、測定不能なほどの静的せん断強度を示した。
〔実施の態様〕
(1) 身体に局所適用するのに好適な包帯剤であって、
第1面及び対向する第2面を有するキャリア基材と、
前記キャリア基材の前記第2面に塗布された発泡粘着剤組成物層と、を含み、該発泡粘着剤組成物層が、内部に収容された不活性ガスを含むクローズドセルの実質的に均一な分布を備える、包帯剤。
(2) 前記クローズドセルが、卵形、球形、円形、又は細長い構造である、実施態様1に記載の包帯剤。
(3) 前記クローズドセルが、平均径、長さ、及び幅からなる群から選択されるセル寸法を備える、実施態様1に記載の包帯剤。
(4) 前記セル寸法が約1マイクロメートル〜約10マイクロメートルである、実施態様3に記載の包帯剤。
(5) 前記セル寸法が約2マイクロメートル〜約5マイクロメートルである、実施態様3に記載の包帯剤。
(6) 前記発泡粘着剤組成物層が、約20マイクロメートル〜約200マイクロメートルの厚さを有する、実施態様1に記載の包帯剤。
(7) 前記発泡粘着剤組成物層が、約30マイクロメートル〜約100マイクロメートルの厚さを有する、実施態様1に記載の包帯剤。
(8) 前記セル寸法に対する前記発泡粘着剤組成物層の厚さの比が、約0.005〜約0.50である、実施態様1に記載の包帯剤。
(9) 前記平均セル径に対する前記発泡粘着剤組成物層の厚さの比が、約0.03〜約0.1である、実施態様1に記載の包帯剤。
(10) 前記発泡粘着剤組成物が、約0.14g/cm〜約0.80g/cmの密度を有する、実施態様1に記載の包帯剤。
(11) 前記発泡粘着剤組成物が、約0.19g/cm〜約0.55g/cmの密度を有する、実施態様1に記載の包帯剤。
(12) 前記不活性ガスが、窒素、二酸化炭素、希ガス、炭化水素、及び空気からなる群から選択される、実施態様1に記載の包帯剤。
(13) 前記発泡粘着剤組成物層が、約15容量%〜約70容量%の前記不活性ガスを含む、実施態様1に記載の包帯剤。
(14) 前記発泡粘着剤組成物層が、約20容量%〜約60容量%の前記不活性ガスを含む、実施態様1に記載の包帯剤。
(15) 前記発泡粘着剤組成物層が、約20容量%〜約40容量%の前記不活性ガスを含む、実施態様1に記載の包帯剤。
(16) 約100分以上の静的せん断力(static shear)を有する、実施態様1に記載の包帯剤。
(17) 約300分以上の静的せん断力を有する、実施態様1に記載の包帯剤。
(18) 約1500分以上の静的せん断力を有する、実施態様1に記載の包帯剤。
(19) 前記キャリア基材と非発泡粘着剤組成物の層とを含む粘着包帯剤の静的せん断力の約20%〜約80%の静的せん断力を有し、前記非発泡粘着剤組成物が前記発泡粘着剤組成物と実質的に同様である、実施態様1に記載の包帯剤。
(20) 前記キャリア基材と非発泡粘着剤組成物の層とを含む粘着包帯剤の静的せん断力の約60%〜約80%の静的せん断力を有し、前記非発泡粘着剤組成物が前記発泡粘着剤組成物と実質的に同様である、実施態様1に記載の包帯剤。
(21) 前記粘着剤層が、約20g/m2〜約150g/m2の坪量を有する、実施態様1に記載の包帯剤。
(22) 前記粘着剤層が、約30g/m2〜約100g/m2の坪量を有する、実施態様1に記載の包帯剤。
(23) 前記粘着剤層が、約30g/m2〜約60g/m2の坪量を有する、実施態様1に記載の包帯剤。
(24) 前記クローズドセルが、前記粘着剤層内のセル全数の約90%以上を占める、実施態様1に記載の包帯剤。
(25) 前記クローズドセルが、前記粘着剤層内のセル全数の約95%以上を占める、実施態様1に記載の包帯剤。

Claims (25)

  1. 身体に局所適用するのに好適な包帯剤であって、
    第1面及び対向する第2面を有するキャリア基材と、
    前記キャリア基材の前記第2面に塗布された発泡粘着剤組成物層と、を含み、該発泡粘着剤組成物層が、内部に収容された不活性ガスを含むクローズドセルの実質的に均一な分布を備える、包帯剤。
  2. 前記クローズドセルが、卵形、球形、円形、又は細長い構造である、請求項1に記載の包帯剤。
  3. 前記クローズドセルが、平均径、長さ、及び幅からなる群から選択されるセル寸法を備える、請求項1に記載の包帯剤。
  4. 前記セル寸法が約1マイクロメートル〜約10マイクロメートルである、請求項3に記載の包帯剤。
  5. 前記セル寸法が約2マイクロメートル〜約5マイクロメートルである、請求項3に記載の包帯剤。
  6. 前記発泡粘着剤組成物層が、約20マイクロメートル〜約200マイクロメートルの厚さを有する、請求項1に記載の包帯剤。
  7. 前記発泡粘着剤組成物層が、約30マイクロメートル〜約100マイクロメートルの厚さを有する、請求項1に記載の包帯剤。
  8. 前記セル寸法に対する前記発泡粘着剤組成物層の厚さの比が、約0.005〜約0.50である、請求項1に記載の包帯剤。
  9. 前記平均セル径に対する前記発泡粘着剤組成物層の厚さの比が、約0.03〜約0.1である、請求項1に記載の包帯剤。
  10. 前記発泡粘着剤組成物が、約0.14g/cm〜約0.80g/cmの密度を有する、請求項1に記載の包帯剤。
  11. 前記発泡粘着剤組成物が、約0.19g/cm〜約0.55g/cmの密度を有する、請求項1に記載の包帯剤。
  12. 前記不活性ガスが、窒素、二酸化炭素、希ガス、炭化水素、及び空気からなる群から選択される、請求項1に記載の包帯剤。
  13. 前記発泡粘着剤組成物層が、約15容量%〜約70容量%の前記不活性ガスを含む、請求項1に記載の包帯剤。
  14. 前記発泡粘着剤組成物層が、約20容量%〜約60容量%の前記不活性ガスを含む、請求項1に記載の包帯剤。
  15. 前記発泡粘着剤組成物層が、約20容量%〜約40容量%の前記不活性ガスを含む、請求項1に記載の包帯剤。
  16. 約100分以上の静的せん断力を有する、請求項1に記載の包帯剤。
  17. 約300分以上の静的せん断力を有する、請求項1に記載の包帯剤。
  18. 約1500分以上の静的せん断力を有する、請求項1に記載の包帯剤。
  19. 前記キャリア基材と非発泡粘着剤組成物の層とを含む粘着包帯剤の静的せん断力の約20%〜約80%の静的せん断力を有し、前記非発泡粘着剤組成物が前記発泡粘着剤組成物と実質的に同様である、請求項1に記載の包帯剤。
  20. 前記キャリア基材と非発泡粘着剤組成物の層とを含む粘着包帯剤の静的せん断力の約60%〜約80%の静的せん断力を有し、前記非発泡粘着剤組成物が前記発泡粘着剤組成物と実質的に同様である、請求項1に記載の包帯剤。
  21. 前記粘着剤層が、約20g/m2〜約150g/m2の坪量を有する、請求項1に記載の包帯剤。
  22. 前記粘着剤層が、約30g/m2〜約100g/m2の坪量を有する、請求項1に記載の包帯剤。
  23. 前記粘着剤層が、約30g/m2〜約60g/m2の坪量を有する、請求項1に記載の包帯剤。
  24. 前記クローズドセルが、前記粘着剤層内のセル全数の約90%以上を占める、請求項1に記載の包帯剤。
  25. 前記クローズドセルが、前記粘着剤層内のセル全数の約95%以上を占める、請求項1に記載の包帯剤。
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