JP2019073490A - 機能性フィルムおよび皮膚貼付用シート、並びに皮膚貼付用シートの製造方法 - Google Patents
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Abstract
Description
本実施形態に係る機能性フィルムは、ガス透過性(水蒸気、酸素等の気体の透過性)を有するフィルム基材と、フィルム基材の第1の表面に配置され、ヒドロゲルを形成し得る第1成分を含む第1の粒状体と、を備える。
フィルム基材は、ガス透過性を有する膜状の基材であり、第1の粒状体を支持する役割を担う。ガス透過性を有するとは、フィルム基材を皮膚に接触させたとき、皮膚の健常な代謝(発汗、蒸散、皮膚呼吸)、排熱等を過度に阻害しない程度に、酸素、二酸化炭素および/または水蒸気を透過する能力を備えることをいう。例えば、フィルム基材の酸素の透過度が5×103cm3/m2・24h・atm以上である場合、皮膚の健常な代謝および排熱等を過度に阻害せず、ガス透過性を有する。このようなガス透過性は、フィルム基材を薄膜化および/または多孔質化等することにより付与することが可能である。
第1の粒状体は、ヒドロゲルを形成し得る第1成分を含む。第1成分が粒状でフィルム基材に配置されているため、フィルム基材のガス透過性は維持される。さらに、粒状体である第1成分は、フィルム基材の任意の位置に配置され得る。第1成分の効果が発揮され易い点で、第1成分は、第1の粒状体の主成分(水分を除いた第1の粒状体の50質量%以上を占める成分)であることが好ましい。
機能性フィルムは、さらに、フィルム基材の第1の表面に配置され、水溶性の第2成分を主成分(第1の繊維の50質量%以上を占める成分)として含む第1の繊維を備えていてもよい。このとき、第1の粒状体は、第1の繊維に支持されることが好ましい。機能性フィルムからの脱落が抑制されるためである。第1の粒状体は、複数の第1の繊維で支持されていることがより好ましい。第1の繊維は、例えば、不織布状あるいは綿状で第1の表面に配置される。なお、第1の繊維と第1の粒状体とは、点接触あるいは線接触するため、第1の粒状体の露出面積は大きい。
以下、機能性フィルムを備える皮膚貼付用シートの製造方法を、図面を参照しながら具体的に説明するが、皮膚貼付用シートの製造方法はこれに限定されるものではない。図1は、機能性フィルムの製造に用いられる電界紡糸装置の構成例を示す側面図である。
(準備工程)
第1成分と第2成分と水とを含む原料液20を準備する。原料液20において、第1成分は溶解しているか、あるいは、分散しており、第2成分は溶解している。データ取得工程で取得された第1情報および第1の粒状体の配置に応じて、複数種の原料液20を準備してもよい。
配置工程で用いられる電界紡糸装置10は、例えば、原料液20を放出するための放出体11と、放出された原料液20をプラスに帯電させる帯電手段と、ターゲット12を支持するコンベアベルト13と、を備えている。コンベアベルト13は、ターゲット12とともに、第1の粒状体および第1の繊維を収集するコレクタ部として機能する。ここでは、ターゲット12としてフィルム基材を用いる。
(1)原料液の準備
超純水に、ヒアルロン酸ナトリウム(第1成分)を0.25質量%となるように混合して溶解させることにより、原料液(粘度:0.16Pa・S)を得た。
ガス透過性を有するフィルム基材として、ポリウレタン製の薄膜(厚み7μm)を準備した。
電界紡糸装置を用いて、上記(1)で得られた原料液を、上記フィルム基材の第1の表面に、印加電圧45kVの条件で放出して、平均粒径D1が約0.5μmの粒状体を備える機能性フィルムを得た。また、赤外吸光スペクトルから、粒状体にヒアルロン酸ナトリウムが含まれていることを確認した。得られた機能性フィルムを、第1の表面側から走査型電子顕微鏡(SEM)で撮影した写真を図2A(倍率2,500倍)および図2B(倍率5,000倍)に示す。
ヒアルロン酸ナトリウム(第1成分)を1.5質量%、酵素分解コラーゲンペプチド(第2成分、重量平均分子量2,000)を10質量%含有する原料液(粘度:10.5Pa・S)を用いたこと以外は、実施例1と同様にして、機能性フィルムを得た。得られた機能性フィルムを、第1の表面側から撮影したSEM写真を図3A(倍率500倍)および図3B(倍率1,000倍)に示す。
実施例2と同様にして準備した原料液を、超純水で10倍希釈して、比較原料液を準備した。また、実施例2と同様にして、ガス透過性を有するフィルム基材を準備した。
得られた比較原料液を、上記フィルム基材の第1の表面全体に塗布(塗布量110mg/m2)した後、乾燥させることにより、積層フィルムを得た。得られた積層フィルムを、第1の表面側から撮影したSEM写真を図4A(倍率500倍)および図4B(倍率1,000倍)に示す。
ガス透過性を有するフィルム基材として、ポリエチレン製の薄膜(穿孔膜、3M社製、トランスポア(登録商標)、厚み120μm)を用いたこと以外は、実施例2と同様にして、機能性フィルムを得た。
ヒアルロン酸ナトリウム(第1成分)を1質量%含有する原料液(粘度:0.5Pa・S)を用いたこと、および、ガス透過性を有するフィルム基材として、ポリ乳酸製の薄膜(厚み約200nm)を用いたこと以外は、実施例1と同様にして、機能性フィルムを得た。
まず、重量平均分子量250,000のポリ乳酸をクロロホルムに溶解させて、1質量%のポリ乳酸溶液を調製する。次いで、スピンコーティング(回転速度:2000rpm)にて、重量平均分子量500程度のポリビニルアルコール膜が予め形成された基板上に上記ポリ乳酸溶液を塗布し、クロロホルムを気化させる。その後、ポリ乳酸溶液が塗布された基板を水に浸漬してポリビニルアルコールを除去することにより、ポリ乳酸製の薄膜が得られる。この方法により得られるポリ乳酸製の薄膜の酸素ガス透過度(理論値)は、例えば、1.5×105cm3/m2・24h・atmである。
ヒアルロン酸ナトリウム(第1成分)を1質量%、酵素分解コラーゲンペプチド(第2成分、重量平均分子量2,000)を10質量%含有する原料液(粘度:1Pa・S)を用いたこと以外は、実施例4と同様にして、機能性フィルムを得た。
ヒアルロン酸ナトリウム(第1成分)を2質量%、酵素分解コラーゲンペプチド(第2成分、重量平均分子量2,000)を10質量%、ビタミンC(L−アスコルビン酸ナトリウム、第3成分)を0.5質量%含有する原料液(粘度:0.52Pa・S)を用いたこと以外は、実施例4と同様にして、機能性フィルムを得た。
ヒアルロン酸ナトリウム(第1成分)を1質量%、酵素分解コラーゲンペプチド(第2成分、重量平均分子量2,000)を20質量%含有する原料液(粘度:6Pa・S)を用いたこと、および、ガス透過性を有するフィルム基材として、セルロース製の薄膜(厚み300nm)を用いたこと以外は、実施例1と同様にして、機能性フィルムを得た。
まず、木材を原料とする漂白パルプ(セルロース純度90%以上)を準備する。漂白パルプをイオン液体に溶解させて、セルロース溶液を調製する。イオン液体としては、例えば、メチルエチルイミダゾリウムジエチルホスフェートを用いる。次いで、ギャップコーティングにて、ガラス基板上に上記セルロース溶液を塗布して、液膜を形成する。このとき、乾燥後のセルロース膜の厚さが、所望の厚さ(例えば300nm)となるように、ギャップの大きさを調整する。続いて、形成された液膜をエタノールで洗浄して、イオン液体を除去した後、自然乾燥させる。
以上の手順により、例えば、一辺が約5cmの正方形で、厚み約300nmのセルロース製の薄膜が得られる。
実施例2で準備された原料液を用いたこと、および、実施例7で準備されたフィルム基材(セルロース製薄膜)を用いたこと以外は、実施例1と同様にして、機能性フィルムを得た。
実施例2で準備された原料液と、ガス透過性を有するフィルム基材として、ポリエチレン多孔質膜(ポリエチレン粉末の焼結体を切削して得られるフィルム、日東電工株式会社製、サンマップLC(登録商標)膜、厚み100μm、空隙率30%、孔径17μm)を用いたこと以外は、実施例1と同様にして、機能性フィルムを得た。
11:放出体
12:ターゲット
13:コンベアベルト
14:電圧印加装置
15:対電極
16:第1支持体
17:第2支持体
18:パイプ
20:原料液
Claims (16)
- ガス透過性を有するフィルム基材と、
前記フィルム基材の第1の表面に配置され、ヒドロゲルを形成し得る第1成分を含む第1の粒状体と、を備える、機能性フィルム。 - 前記第1の粒状体の平均粒径D1が0.2μm以上である、請求項1に記載の機能性フィルム。
- 前記第1の粒状体が、表面に凹凸を備える、請求項1または2に記載の機能性フィルム。
- 前記第1成分が、ヒアルロン酸塩、ヒアルロン酸誘導体、水溶性アルギン酸塩およびアルギン酸誘導体よりなる群から選択される少なくとも1種である、請求項1〜3のいずれか一項に記載の機能性フィルム。
- 前記フィルム基材の前記第1の表面に配置され、水溶性の第2成分を主成分として含む第1の繊維をさらに備え、
前記第1の粒状体が、前記第1の繊維に支持されている、請求項1〜4のいずれか一項に記載の機能性フィルム。 - 前記第1の粒状体の平均粒径D1と、前記第1の繊維の平均繊維径D2とが、
D1>D2の関係を満たす、請求項5に記載の機能性フィルム。 - 前記第1の繊維の前記平均繊維径D2が100nm以下である、請求項5または6に記載の機能性フィルム。
- 前記第1成分が、ヒアルロン酸塩、ヒアルロン酸誘導体、水溶性アルギン酸塩およびアルギン酸誘導体よりなる群から選択される少なくとも1種であり、
前記第2成分が、コラーゲン類であり、
前記第1の繊維および前記第1の粒状体の少なくとも一方が、前記第1成分および前記第2成分以外の第3成分をさらに含む、請求項5〜7のいずれか一項に記載の機能性フィルム。 - 請求項1〜8のいずれか一項に記載の機能性フィルムを備える、皮膚貼付用シート。
- 前記フィルム基材の前記第1の表面とは反対側の第2の表面に配置される印刷層をさらに備える、請求項9に記載の皮膚貼付用シート。
- 前記フィルム基材の前記第1の表面とは反対側の第2の表面に配置される第2の粒状体をさらに備える、請求項9に記載の皮膚貼付用シート。
- 前記フィルム基材の前記第2の表面に配置される第2の繊維をさらに備え、
前記第2の粒状体が、前記第2の繊維に支持されている、請求項11に記載の皮膚貼付用シート。 - 皮膚に接触させて使用される皮膚貼付用シートの製造方法であって、
ヒドロゲルを形成し得る第1成分と、水と、を含む原料液を準備する準備工程と、
前記原料液とガス透過性を有するフィルム基材との間に電圧が印加された状態で、ノズルから前記原料液を放出して、前記第1成分を含む第1の粒状体を生成させるとともに、生成した前記第1の粒状体を前記フィルム基材の第1の表面に配置する配置工程と、を備える、皮膚貼付用シートの製造方法。 - 前記原料液が、水溶性の第2成分をさらに含み、
前記配置工程では、前記第1の粒状体とともに、前記第2成分を主成分として含む第1の繊維を生成させて、前記第1の粒状体および前記第1の繊維を、前記フィルム基材の前記第1の表面に配置する、請求項13に記載の皮膚貼付用シートの製造方法。 - 前記第1成分が、ヒアルロン酸塩、ヒアルロン酸誘導体、水溶性アルギン酸塩およびアルギン酸誘導体よりなる群から選択される少なくとも1種であり、
前記第2成分が、コラーゲン類であり、
前記原料液が、前記第1成分および前記第2成分以外の第3成分をさらに含み、
前記配置工程で生成される前記第1の繊維および前記第1の粒状体の少なくとも一方が、前記第3成分を含む、請求項14に記載の皮膚貼付用シートの製造方法。 - 前記準備工程の前に、
前記皮膚に関する第1情報を取得するデータ取得工程と、
予め取得された皮膚に関する複数の基本情報と、複数の前記基本情報に対応する複数の基本原料液の組成と、を備えるデータベースから、前記第1情報に対応する前記基本原料液の組成を選出するデータ選出工程と、を備え、
前記準備工程では、選出された前記基本原料液の組成に基づいて、前記原料液を準備する、請求項13〜15のいずれか一項に記載の皮膚貼付用シートの製造方法。
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