JP7447438B2 - 貼付剤支持体用フィルム、積層体及び貼付剤 - Google Patents
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Description
これに対し、特許文献2では、バリアフィルムと軟質フィルムとを接着し、バリアフィルム面を蛇腹構造にすることで薬剤バリア性と伸び性を両立する試みがなされている。しかし、特許文献2の方法は、工程数が多く、作製方法が煩雑である欠点がある。
更に、伸縮性の良いシート、即ち、良好な伸び性と共に良好な戻り性も有するシートを用いた場合、シートが伸びた状態で貼り付けた際にツッパリ感につながり、貼付剤支持体として使用した際に違和感が生じるおそれがある。
なお、各図は模式的に示した図であり、各部の大きさや形状等は理解を容易にするために適宜誇張して示している。また、説明を簡単にするため、各図の対応する部位には同じ符号を付している。
本実施形態の貼付剤支持体用フィルム1は、凹凸の並び方向に沿った断面図である図1に示すように、層全体が厚さ方向にうねった形状(側方から見て蛇行した形状)に構成されることで、面に沿って凹部2Aと凸部2Bを繰り返す凹凸構造4を有する。凹凸構造4は、図2に示すように、凹部2Aと凸部2Bとの高低差が貼付剤支持体用フィルム1の厚さよりも大きくなるように形成されている。凹凸構造4は、例えば、層全体を面方向に沿って蛇行した形状に加工することで設けることができる。
上記凹凸構造において、貼付剤支持体用フィルム1の一方の面2(図1中上面側)と、もう一方の面3(図1中下面側)は共に、凹凸の位置は一致しており、図示はないが断面形状における角部が丸みを帯びていてもよい。
また凹凸構造4は、凹部2A及び凸部2Bが、粘着剤層6を形成する側の面側(図1中上面2側)からみて、平面図である図5及び図6に示すように、それぞれ直線状に延在するような凹凸パターンで構成しても良い。凹部2A及び凸部2Bは同幅で構成しても良いし、幅が異なるように構成しても良い。
図6は、凹凸構造4を形成する領域10を長方形形状とし、凹部2A及び凸部2Bの延在方向を、短辺10b及び長辺10aの両方から傾くように設定した例である。
また凹凸構造4は、凹部2A及び凸部2Bが、粘着剤層6を形成する側の面側(図1中上面側)からみて、図7~図9に示すように、凹部2A及び凸部2Bの延在方向の少なくとも一部が曲線で構成されるような凹凸パターンで構成しても良い。凹部2A及び凸部2Bは同幅で構成しても良いし、幅が異なるように構成しても良い。
図8は、凹凸構造4を形成する領域10を長方形形状とし、凹部2A及び凸部2Bの延在方向を、同心且つ楕円状(相似形楕円形状)に設定した例である。
図9は、凹凸構造4を形成する領域10を長方形形状とし、凹部2A及び凸部2Bの延在方向を、短辺に平行となるように設定すると共に、延在方向に沿って蛇行する蛇行状態に設定した例である。
例えば、一つの領域10内に、凹部2A及び凸部2Bの基本の延在方向を直線形状とし、一部に曲線に沿って延在する部分を設けたり、図5のパターンと図9のパターンを混合したパターン形状に設定したりしても良い。
また、凹凸構造4を形成する領域10についても、長方形形状を例示したが、領域10の形状は、長方形形状に限定されるものではない。領域10の輪郭が、円形形状等であっても良い。
また、貼付剤支持体用フィルム1の総厚T(図2参照)は20μm以上450μm以下であると好ましく、より好ましくは30μm以上300μm以下である。なお、貼付剤支持体用フィルム1自体の厚さは、必ずしも均一である必要はない。凹凸形状加工後のフィルムにあっては、稜線付近(向きの異なる二つの部の連結部付近)の貼付剤支持体用フィルム1の厚さは、他の部分の貼付剤支持体用フィルム1の厚さと異なっていても良い。
なお、凸部頂部の平坦部厚さt1、凹部底部の平坦部厚さt2、総厚T、高低差Hは、CCD付光学顕微鏡で観察した断面において、各5箇所の測長を実施し、平均値を取ることとした。各測定位置での測長の全てが上記関係を満たすことが好ましい。
一般に、薬剤バリア性を有するプラスチックフィルムは、比較的に強度が高い代わりに伸び性が低い。このため、本実施形態のような凹凸構造4を設けない平板形状の貼付剤支持体用フィルム1からフィルムが構成される場合、フィルムの伸び挙動は、図16中符号20に示したように、フィルムが伸び始めてから短い距離でのみ弾性変形が生じ、すぐに降伏点(以降、ネッキングが始まる起点を降伏点と呼ぶ)を迎える。そして、降伏点以降は、ネッキングを伴う塑性変形が生じ、破断点に到達したときに、フィルムが破断する。
また、20%伸び時に必要となる荷重が3.5N以下であると、更に良好な伸び性が得られる。これは、貼付剤支持体用フィルム1の膜厚や材料の調整を行うことで実現可能である。
以上のように、一般的に伸び性が低いとされる材料で貼付剤支持体用フィルム1を形成しても、凹部及び凸部の形状に工夫を与えることより、貼付剤支持体用フィルム1に対し、高い伸び性と低収縮性(柔軟性)を付与し、薬剤バリア性と高い伸び性を有し、かつツッパリ感が生じない柔軟性を備えた貼付剤支持体用フィルムを得ることが可能となる。
図17は、貼付剤支持体用フィルム1の凹凸構造4の形状を変えた場合における、全体の伸びと局所的な歪みの最大値との関係を示したものである。縦軸が局所的な歪みの最大値であり、横軸がフィルム全体の伸びである。点線で示す凹凸構造4を持たない(形状なし)貼付剤支持体用フィルムを比較例としている。
また、図17で示す評価に用いた高い伸び性を持つ貼付剤支持体用フィルム1の断面形状を、図18に示す。図18(a)に示す形状Aは、凹凸構造4の凹部2Aと凸部2Bの高低差Hが比較的大きく、図18(b)に示す形状Bは、凹凸構造4の凹部2Aと凸部2Bの高低差Hが比較的小さくなっている。そして。本実施形態の高い伸び性を持つ貼付剤支持体用フィルム1は、その凹凸構造4の違いにより、全体の伸びと局所的な歪みの最大値の関係が大きく変化することが分かる。
更に、伸び性を高めるためには、凹凸構造4の高低差Hは、貼付剤支持体用フィルム1の厚さよりも大きいと良い。この構成とすることにより、貼付剤支持体用フィルム1の断面がフラットになりにくく、歪の調整効果を効果的に得ることが出来る。
また、本実施形態の高い伸び性を持つ貼付剤支持体用フィルム1は、応力を掛けた際に伸びる効果があるため、衝撃耐性も高く、凹凸構造4が潰れることによる衝撃吸収性も高いという特性も有している。
更に、凹凸構造4が図1のような1次元的構造の場合、凹凸の延在方向(図1では紙面奥行き方向)には曲げ剛性が強いという性質もある。曲げ剛性は、断面二次モーメントとヤング率の掛け算の積分によって決まる。本実施形態の高い伸び性を持つ貼付剤支持体用フィルム1は、同樹脂量の通常の貼付剤支持体用フィルム1に比べ、この断面二次モーメントが大きくなるため、曲げ剛性は高まる。
本実施形態の高い伸び性を持つ貼付剤支持体用フィルム1の製造方法については、例えば熱プレスによる製造方法や、押出成形による製造方法を用いることができる。
熱プレスによる方法では、製膜したフィルムを、表面に凹凸形状を設けた一対の加熱ロール間、若しくは一対の加熱した平板状のプレス機に通すことで製造できる。この際、一対の加熱ロール間、若しくは一対の平板の、上下の凹形状と凸形状とを精密に位置合わせし、熱プレス後のフィルムの表面が連続的な凹凸構造になっていることが重要となる。
また、押出成形による方法では、樹脂を加熱溶融してTダイから押出し、フィルム化するための冷却工程において、凹凸形状が設けられた冷却ロール及びニップロールを用いてニップ圧力を付加しながら冷却することで、フィルムの表裏面に連続的な凹凸構造を設けることができる。この方法においても、冷却ロールとニップロールの凹凸形状の精密な位置合わせが必要になる。
その他、キャスキィング成形、インフレーション成形、カレンダー成形、などのような種々の方法を適宜選択して貼付剤支持体用フィルム1を製造することが可能であり、特に製造方法が限定されるものではない。
高い伸び性を持つ貼付剤支持体用フィルム1は、図12のように、後工程で薬剤入り粘着剤層6を設けない側の面3の表面に印刷層や蒸着層、ハードコート層、反射防止層などの機能層30を積層した積層体とすることもできる。
図15は、一般的な貼付剤の概略断面図を示したものである。この一般例では、貼付剤支持体用フィルム8の片面に薬剤を含有した粘着剤層6があり、粘着剤層6の表面に剥離ライナー7を設けた構成である。肌に貼る場合は剥離ライナーを剥がし、粘着剤層6を肌に貼って使用する。そして、粘着剤層6中に含有された薬剤が皮膚から吸収され、作用するものである。
一方、本実施形態の貼付剤支持体用フィルム1又は積層体を使用することで、高い伸び性と低い戻り性を付与することができるようになり、上述のごわつき感や剥がれが解消される。
一例として、図13及び図14に、本実施形態の貼付剤支持体用フィルム1を使用した場合の貼付剤9の断面図を示す。本実施形態では、薬剤バリア性の高い材料を用いることで、薬剤が効率良く皮膚に吸収される効果があり、また貼付剤支持体用フィルム1の材料自体は硬く伸びにくい材料であっても、高い伸び性を示す。
貼付剤支持体用フィルム1は、図10、図11のように、複数の領域10を有し、各領域10に個別の凹凸パターンで凹凸構造4が形成されるようにしても良い。
図10、図11は、一連の貼付剤支持体用フィルム1において、複数の区画で区分することで、複数の領域10(図10、図11は4つの領域10に区分した例)を設定した場合であり、凹凸構造4の延在方向を実線で示している。符号10cは、隣り合う領域10の境界線を示す。
図11に示す貼付剤支持体用フィルム1は、各領域10の一辺から、これと交差する他辺へと角度付けされた凹凸構造4がストレートに延在している。それ以外の構成は、図10に示す貼付剤支持体用フィルム1と同様である。凹凸構造4の、領域10を区画する境界線10cに対する角度は任意であり、領域10毎に角度が異なっていても良い。
(1)本実施形態の貼付剤支持体用フィルム1は、一方の面側2に薬剤入り粘着剤層6を配置可能であり、貼付剤支持体用フィルム1全体が厚さ方向にうねった形状に構成されることで、面に沿って凹部と凸部を繰り返す凹凸構造4を有し、凹凸構造4は、凹部と凸部との高低差が薬剤バリア性を有する層の厚さよりも大きく、10%伸び時に必要となる荷重が3N以下であり、且つ伸び量が初期長さの15%以上50%以下の伸びを与えた際に、戻り後に残る伸び量が初期長さの5%以上30%以下であることを特徴とし、上記貼付剤支持体用フィルムの総厚が、20μm以上450μm以下の範囲である。
この構成によれば、製造時の手間やコストを抑えつつ、簡易な構造で、支持体としての強度を確保しつつ、薬剤バリア性と伸び性が共に良好で、更に柔軟性も備える貼付剤支持体用フィルム1を提供できる。ここで、柔軟性とは、伸び性のうち、低応力での伸び具合を示す指標である。
この構成によれば、貼付剤支持体用フィルム1に薬剤バリア性を付与することが出来る。
(3)本実施形態の貼付剤支持体用フィルム1では、平面視で、凹部及び凸部がそれぞれ直線状に延在している。
この構成によれば、凹凸の並び方向への伸び性を確実に大きく出来ると共に、凹凸の延在方向への曲げ構成を高く設定可能となる。
この構成によれば、凹凸の並び方向への伸び性を確実に大きく出来ると共に、凹凸の延在方向への曲げ構成を高く設定可能となる。
また、少なくとも一部で延在方向に曲線が設けられていることで、例えば、体が曲がる方向を想定して曲線を形成することで、貼り付けた位置の体の変化に対し、より追従性が増すといった利点がある。
(6)本実施形態の貼付剤支持体用フィルム1では、複数の領域10を有し、各領域10に個別の凹凸パターンで凹凸構造4が形成されている。
この構成では、最終製品の原反として使用する場合、各領域10の伸びがある程度相殺しあうこことで、過剰な伸びが抑制されて、ロール形状などにしてフィルムを管理する際に、貼付剤支持体用フィルム1の扱いが容易となる。
また、最終製品の貼付剤支持体用フィルム1として使用する場合、伸び易い方向を2方向以上に設定しやすくなる。
(8)本実施形態の貼付剤は、貼付剤支持体用フィルム1又は積層体における支持層の一方の面側に、粘着剤層6が積層すると共に、その粘着剤層6の上に剥離ライナー7が形成されている。この構成によれば、製造時の手間やコストを抑えつつ、簡易な構造で、支持体としての強度を確保しつつ、薬剤バリア性と伸び性が共に良好で、貼付部にツッパリ感が生じない貼付剤を提供可能となる。
(実施例1)
貼付剤支持体用フィルム1の材料として、日本合成化学工業(株)製のエチレン‐ビニルアルコール共重合体(EVOH)ソアノールD2908(商品名)を使用した。
実施例1の貼付剤支持体用フィルム1は、押出成形により製膜したEVOH膜を、加熱した平板版で挟み込むことで、図1のような断面台形形状の凹凸が繰り返される蛇腹形状からなる凹凸構造4を設けた。このとき、該凹凸構造4の各所サイズが、総厚T=90μm、符号3aの面の平坦部幅=205μm、符号3bの面の平坦部幅=30μm、ピッチ(D1,D2、以下同様)=255μm、フィルム厚さ(t1、t2の平均値、以下同様)=30μm、高低差H=60μmとなるように調整した。
凹凸構造4において、総厚T=125μm、符号3aの面の平坦部幅=205μm、符号3bの面の平坦部幅=190μm、ピッチ=425μm、フィルム厚さ=25μm、高低差H=100μm、に変更した以外は、実施例1と同様の方法で、実施例2の貼付剤支持体用フィルム1を作製した。
(実施例3)
凹凸構造4において、符号3aの面の平坦部幅=105μm、ピッチ=205μm、に変更した以外は、実施例1と同様の方法で、実施例3の貼付剤支持体用フィルム1を作製した。
凹凸構造4において、総厚T=300μm、符号3aの面の平坦部幅=205μm、符号3bの面の平坦部幅=625μm、ピッチ=897μm、フィルム厚さ=90μm、高低差H=210μm、に変更した以外は、実施例1と同様の方法で、実施例4の貼付剤支持体用フィルム1を作製した。
(実施例5)
貼付剤支持体用フィルムの材料として、ユニチカ(株)製のポリエチレンテレフタレート(PET)樹脂NEH-2050を用い、凹凸構造4において、総厚T=115μm、フィルム厚さ=15μm、に変更した以外は、実施例2と同様の方法で、実施例5の貼付剤支持体用フィルム1を作製した。
押出成形時に凹凸部のない鏡面のロールを用いて、表裏に凹凸形状のない比較例1を作製した。フィルム総厚は30μmであった。
(比較例2)
凹凸構造4において、総厚T=480μm、符号3aの面の平坦部幅=205μm、符号3bの面の平坦部幅=1060μm、ピッチ=1366μm、フィルム厚さ=160μm、高低差H=320μm、に変更した以外は、実施例1と同様の方法で比較例2を作製した。
凹凸構造4において、総厚T=12μm、符号3aの面の平坦部幅=30μm、符号3bの面の平坦部幅=6μm、ピッチ=39μm、フィルム厚さ=3μm、高低差H=9μm、に変更した以外は、実施例1と同様の方法で比較例3を作製した。
(比較例4)
貼付剤支持体用フィルムの材料として、ユニチカ(株)製のポリエチレンテレフタレート(PET)樹脂NEH-2050を用いた以外は、実施例1と同様の方法で比較例4の貼付剤支持体用フィルム1を作製した。
(比較例5)
貼付剤支持体用フィルム1の材料として、NatureWorks社製のポリ乳酸(PLA)INgeo 3052D(商品名)を用いた以外は、実施例1と同様の方法で比較例5を作製した。
ここで、得られたサンプルの総厚T、凸部及び凹部の平坦部厚さt1及びt2、高低差Hは、光学顕微鏡観察による測長により確認を行った。具体的には、得られた貼付剤支持体用フィルムを凹凸構造4の延在方向と平行及び垂直な方向に切断することで、10mm角の小片を切り出し、凹凸構造4の延在方向と垂直方向にミクロトームで断面出しして観察することで、各部位のサイズを測長し、5箇所の平均値を求めた。断面観察及び測長には、デュアルライト高倍率ズームレンズVH-Z250Rを取り付けたKEYENCE製デジタルマイクロスコープVHX-1000を用いた。
各実施例及び比較例の貼付剤支持体用フィルム1の伸び性能を評価するため、引張試験評価を実施した。
伸び性評価は、JISK7127:1999に基づき、株式会社エー・アンド・デイ製テンシロン万能材料試験機(RTC‐1250A)を用いて、ゼロの状態からフィルムが破断するまで引っ張り力を付与しつつ、10%及び20%伸び時に必要となる荷重、破断した際の破断強度を求めることで実施した。測定条件については、サンプル幅は15mm、チャック間距離は50mm、引張速度は100mm/miNとした。
評価は、破断強度は4N以上を「○」とし、それ未満を「×」とした。
各実施例及び比較例の貼付剤支持体用フィルム1の戻り性を評価するため、引張試験評価を実施した。
戻り性評価は、サンプルをL1だけ伸ばした状態で10秒保持し、解放後のサンプル長と初期状態のサンプル長の差L2を測定することで実施した。L1は、初期長さの5~50%の範囲(5%刻み)で変え、30%≧L2≧5%となる伸ばし量L1を調べた。
各実施例及び比較例の貼付剤支持体用フィルム1を使用した貼付剤の使用感は、各貼付剤支持体用フィルムの片面に、厚さ=40μm、粘着力=8N/15mm(JISZ0237:2009に準拠して測定)の基材レス粘着テープを添付し、5cm角に切り出したものを1日上腕内側に貼り付けて、比較した。
評価は、サンプル貼り付け中、貼付部にツッパリ感やゴワツキ等の違和感が生じなければ「〇」、ツッパリ感やゴワツキ等の違和感があれば「×」とした。
各実施例及び比較例における高い伸び性を有する貼付剤支持体用フィルム1の薬剤吸着性能を評価するため、吸着性試験評価を実施した。
各実施例及び比較例からなるサンプルを100mm角にカットした後、サンプル中央に貼付剤(リバスタッチパッチ18mg、小野薬品工業(株)製)を貼付した。薬剤が揮発・拡散しないようにアルミ箔で密閉し、40℃75%の環境で6ヶ月保管した。その後、フィルムから貼付剤を剥がし、フィルムに吸着した薬剤をメタノールで55℃・3時間以上抽出し、高速液体クロマトグラフィー(HPLC)により薬剤の吸着量を測定した。
評価は、薬剤吸着量は、元々の貼付剤の薬剤量の10%未満であれば「○」、それ以上であれば「×」とした。
表中の「凹凸構造」欄の「凹凸同士の並び方向」欄が「平行」とは、凹部と凸部を図5のような平行な並びにしたことを指す。
表1から分かるように、本発明に基づく実施例1~5では、十分な破断強度を有すると共に、軽い伸び感とツッパリ感のなさで良好な使用感が得られることが確認された。
このとき、例えば実施例1においては、伸ばし量が5%で戻り後に残った伸び量は0%、伸ばし量10%で戻り後に残った伸び量は1%、伸ばし量15%及び20%で戻り後に残った伸び量は5%、伸ばし量が25%で戻り後に残った伸び量は10%、と伸ばし量が増すと段階的に元の長さに戻ろうとする回復力が弱くなることが確認されており、この作用がツッパリ感の回避に有効となっている。その他の実施例においても、この段階的な回復力の微弱化は同様であることを確認している。
また比較例3では、フィルム厚さが厚すぎるため、構造が変形するのに要する荷重が大きくなった為伸び難くなり、使用感の悪化につながる結果となった。
比較例4は、材料自身の硬さにより、構造が変形するのに要する荷重が大きくなった為伸び難くなり、使用感の悪化につながる結果となった。このことは、単に凹凸構造を設けただけでは、材料などの選定如何によっては、本発明の範囲とならないことが分かる。
比較例5は、貼付剤支持体用フィルム1の材料が薬剤非吸着性を示さないため、貼付剤支持体としての要件を満たさない結果となった。
2 貼付剤支持体用フィルムの一方の面
2A 凹部
2B 凸部
2a 底部
2b 頂部
3 貼付剤支持体用フィルムのもう一方の面
4 凹凸構造
6 粘着剤層
7 剥離ライナー
10 領域
30 機能層
Claims (10)
- 少なくとも一表面が薬剤バリア性を有する樹脂からなる貼付剤支持体用フィルムであって、
上記貼付剤支持体用フィルムは、層全体が厚さ方向にうねった形状に構成されることで、面に沿って凹部と凸部を繰り返す凹凸構造を有し、
上記凹凸構造は、上記凹部と上記凸部との高低差が上記貼付剤支持体用フィルムの厚さよりも大きく、
上記貼付剤支持体用フィルムの総厚が、20μm以上450μm以下の範囲であり、
上記凹部と凸部の並び方向に向けて引張力を負荷した際に、初期長さの10%伸び時に必要となる荷重が3N以下であり、
上記凹部と凸部の並び方向に向けて引張力を負荷して初期長さの15%以上50%以下の伸び量を与え、その荷重の除荷後に残る伸び量が初期長さの5%以上30%以下であり、
上記凸部の頂部は、断面平坦な平坦部となっており、
上記平坦部における平坦度は、レーザ顕微鏡の200倍観察時の算術平均粗さ(Ra)が0.3μm以下である、
ことを特徴とする貼付剤支持体用フィルム。 - 上記凹部と凸部の並び方向に向けて引張力を負荷した際に、初期長さの20%伸び時に必要となる荷重が3.5N以下であることを特徴とする請求項1に記載した貼付剤支持体用フィルム。
- 上記薬剤バリア性を有する樹脂が、ポリエチレンテレフタレート、シクロオレフィンコポリマー、シクロオレフィンポリマー、ポリアクリロニトリル、エチレン-ビニルアルコール共重合体、及びそれらの変性重合体、のいずれかから選ばれる樹脂からなることを特徴とする請求項1又は請求項2に記載した貼付剤支持体用フィルム。
- 複数の領域を有し、各領域に個別の凹凸パターンで上記凹凸構造が形成されていることを特徴とする請求項1~請求項3のいずれか1項に記載した貼付剤支持体用フィルム。
- 上記貼付剤支持体用フィルムの厚さが、25μm以上90μm以下の範囲であり、
上記貼付剤支持体用フィルムの総厚が、90μm以上300μm以下の範囲であることを特徴とする請求項1~請求項4のいずれか1項に記載の貼付剤支持体用フィルム。 - 上記凸部の頂部及び上記凹部の底部は、それぞれ断面平坦形状となっており、
上記凹凸構造の高低差が60μm以上210μm以下の範囲であることを特徴とする請求項1~請求項5のいずれか1項に記載の貼付剤支持体用フィルム。 - 隣り合う上記凸部の頂部と上記凹部の底部において、凹部と凸部の並び方向における上記底部の幅が205μmであることを特徴とする請求項1~請求項6のいずれか1項に記載の貼付剤支持体用フィルム。
- 隣り合う上記凸部の頂部と上記凹部の底部において、凹部と凸部の並び方向における上記頂部の幅が、30μm以上625μm以下の範囲であることを特徴とする請求項1~請求項7のいずれか1項に記載の貼付剤支持体用フィルム。
- 請求項1~請求項8のいずれか1項に記載の貼付剤支持体用フィルムの両面又は片面に機能層が積層された積層体。
- 請求項1~請求項8のいずれか1項に記載の貼付剤支持体用フィルム又は請求項9の積層体における薬剤バリア性樹脂層側に、薬剤入り粘着剤層と剥離ライナーとがこの順に形成された貼付剤。
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