KR20190125291A

KR20190125291A - 강력한 접착제 외부 링을 갖고 그리고 낮은 유효 탄성 계수를 가진 접착 시스템

Info

Publication number: KR20190125291A
Application number: KR1020197021546A
Authority: KR
Inventors: 트로이 엠 브레머
Original assignee: 메트로놈 헬스, 인크.
Priority date: 2016-12-26
Filing date: 2017-12-21
Publication date: 2019-11-06
Also published as: BR112019013177A2; EP3558186A4; IL267591B2; WO2018125739A1; KR20230038591A; MX2019007659A; CN110300564A; IL267591B1; US20200085349A1; AU2017386410A1; CN110300564B; EP3558186A1; AU2017386410B2; KR102507247B1; IL267591A; JP2020506779A; WO2018125739A8; CA3046383A1

Abstract

접착 시스템은, 상단 및 하단 주변부를 가진 하단을 가진 제1 층 물질, 및 피부에 부착되기 위한 하단의 제1 층 접착제를 포함하는 제1 층으로서, 고유 탄성 계수를 가진, 제1 층을 갖는다. 접착 시스템은 또한 오직 하단 주변부를 따라 배치되는 제2 접착제를 포함하고, 제1 층은 제1 층의 고유 탄성 계수보다 더 낮은 유효 탄성 계수를 가진 제1 층을 발생시키는 복수의 변형부를 포함한다.

Description

강력한 접착제 외부 링을 갖고 그리고 낮은 유효 탄성 계수를 가진 접착 시스템

관련 출원

본 출원은 2016년 12월 26일 출원된, 미국 가출원 제62/439,132호의 이득을 주장하고, 상기 기초출원의 전문은 모든 목적을 위해 전체가 참고로 본 명세서에 편입된다.

개시된 그리고 설명된 기술은 일반적으로 예를 들어, 의료 디바이스를 피부에 부착하도록 사용될 수 있거나 또는 예를 들어, 붕대를 피부에 적용하도록 사용될 수 있는 단층 접착 시스템 및 다층 접착 시스템에 관한 것이다.

현재의 접착 시스템은 접착 시스템이 피부와 접착제 사이의 역학적 특성의 차이, 즉, 피부와 접착 시스템 사이에 존재하는 응력/변형률(stress/strain) 차이를 처리하지 않기 때문에 장기간 동안 피부에 남아 있는 어려움을 갖는다. 피부는 보통 1.0의 변형률에 대해 0.05㎫ 또는 0.4의 변형률에 대해 0.02㎫로서 근사 계산될 수도 있는 낮은 응력 변형률 관계를 갖는다. 피부는 점탄성이고 그리고 현재의 접착 시스템은 보통 매우 탄성이다. 피부와 현재의 접착 시스템 사이의 역학적 부조화 때문에, 현재의 접착 시스템이 피부 상에 제자리에 있고 그리고 피부가 움직일 때(늘어남/인장 그리고 압축됨/압축), 이 접착 시스템은 피부와 동일한 정도로 움직이지 않고 따라서, 접착 시스템 물질과 피부 사이의 응력/변형률 부조화를 겪는다. 이 부조화는 접착 시스템 접착제층과 접착 시스템 접착제층이 부착되는 피부 사이의 계면에서 높은 전단력을 발생시킨다. 이 전단력의 결과로써, 현재의 접착 시스템은 에지 벗겨짐(edge peel)을 겪고, 이는 궁극적으로 전체 접착 시스템의 완전한 벗겨짐(peel off)을 초래한다.

현재의 접착 시스템이 가진 또 다른 문제는 현재의 접착 시스템이 불충분한 투습율(moisture vapor transmission rate: "MVTR")을 갖기 때문에 현재의 접착 시스템이 수분이 로딩되는 것(피부와 접착 시스템 사이에 갇힌 수분)을 겪는다는 것이고, 이는 시스템의 "부유(float off)"를 발생시킨다. MVTR은 물질 및/또는 장애물을 통한 수증기의 통과의 측정값이다. 땀이 피부에서 자연적으로 발생하기 때문에, 물질 또는 접착 시스템의 MVTR이 낮다면, 이것은 박테리아 성장을 촉진시켜서 피부 자극을 유발할 수 있는, 피부와 접착 시스템 사이의 수분 축적을 발생시킬 수 있고, 그리고 접착 시스템이 피부로부터 벗겨지거나 또는 "부유"하게 할 수 있다.

따라서, 접착 시스템은 (1) 피부와 접착 시스템 사이에 존재하는 역학적 특성의 부조화를 처리하고 그리고 (2) 높은 MVTR을 갖도록 설계되어야 한다. 종래의 접착 시스템은 역학적 특성의 부조화의 문제 및 결과로 발생된 에지 벗겨짐을, 강력한 접착제, 즉, 피부에 대한 높은 접착력을 가진 접착제를 사용함으로써 처리하고자 시도하였다. 접착제의 강력함은 접착제의 초기의 결합 강도 및 접착제의 지속되는 결합 강도에 의해 규정된다. 그러나, 이 강력한 접착제는 변형률 부조화 및 피부와 접착제 사이에 발생하는 높은 전단력의 주요 문제를 처리하지 않고 따라서, 피부와 동일한 정도로 확장 및 수축하지 않는 시스템을 발생시키고 그리고 피부에 강하게 부착된 채로 남아서 매우 높은 전단력을 발생시켜서 사용자에게 통증을 초래하고, 그리고 이는 궁극적으로 에지 벗겨짐 및 완전한 벗겨짐을 초래할 것이다. 부가적으로, 강력한 접착제를 사용하는 것은 매우 어렵고 그리고 착용자가 접착 시스템을 제거하길 원할 때 피부로부터 제거하기에 고통스럽다. 그러나, 충분히 강력하지 않은 접착제는 피부가 확장 및 수축할 때 피부에 대한 부착을 유지하지 못할 것이고 그리고 에지 벗겨짐 및 완전한 벗겨짐을 발생시킬 것이다.

따라서, 본 발명의 접착 시스템 실시형태는 종래의 접착 시스템의 이 결함을 처리하도록 설계되었다.

본 명세서에 개시되는 방법 및 장치 또는 디바이스 각각은 수개의 양상을 갖고, 이 중 단 하나도 이 바람직한 속성에 단독으로 책임이 없다. 본 개시내용의 범위를 제한하는 일없이, 예를 들어, 후속하는 청구항에 의해 표현될 때, 이 더 중요한 특징이 이제 간략하게 논의될 것이다. 이 논의를 고려한 후 그리고 특히 "상세 설명"이 제목인 섹션을 읽은 후에, 발명자는 개시 및 설명된 특징부가 피분석물 센서로부터 획득된 결과를 사용하여 환자의 모니터링, 진단 및 치료를 포함하는 이점을 제공하는 방식을 이해할 것이다.

광센서-전송기 시스템을 부착하기 위한 접착 시스템을 위한 시스템이 개시된다. 하나의 실시예에서, 접착 시스템은 의료 디바이스를 환자의 피부에 부착하기 위한 것이다. 접착 시스템은 외부층을 포함할 수 있고, 외부층은 탄성이 있고 그리고 환자의 피부에 대해 재밀봉 가능하다. 외부층은 링을 형성하도록 구성될 수 있다. 접착 시스템은 내부층을 포함할 수 있고, 내부층은 높은 투습율을 가진 물질로 이루어진다. 내부층은 작은 갭이 내부층과 외부층 사이에 형성되도록 외부층과 접합될 수 있다.

의료 디바이스를 환자의 피부에 부착하기 위한 접착 시스템이 개시된다. 일부 실시예에서, 접착 시스템은 외부층 및 내부층을 포함할 수 있다. 일부 실시형태에서, 외부층은 탄성이 있고 그리고 환자의 피부에 대해 재밀봉 가능하다. 다른 실시형태에서, 외부층은 링을 형성하도록 구성된다. 일부 실시형태에서, 내부층은 높은 투습율을 가진 물질로 이루어진다. 다른 실시형태에서, 내부층은 작은 갭이 내부층과 외부층 사이에 형성되도록 외부층과 접합될 수 있다.

접착 시스템의 부가적인 실시형태는 다층 접착 시스템에 관한 것이다. 일부 실시형태에서, 다층 접착 시스템은 피부에 부착되기 위한 제1 층 접착제를 포함하는 제1 층을 포함한다. 제1 층은, (i) 제1 주변부에 의해 규정된 제1 영역을 갖고, (ii) 제1 변형률에 대해 유지되는 제1 층 유효 탄성 계수를 갖고, 그리고 (iii) 제1 층 유효 탄성 계수보다 더 높은 제1 층 고유 탄성 계수를 가진 물질을 포함한다. 접착 시스템은 또한 제1 층에 부착되는 제2 층을 포함한다. 제2 층은, (i) 제2 주변부에 의해 규정된 제2 영역을 갖고, 제2 영역의 부분은 제1 주변부를 넘어 연장되고, (ii) 역학적 강화를 제1 층에 제공하고, (iii) 제2 변형률에 대해 유지되는 제2 층 유효 탄성 계수를 갖고, 그리고 (iv) 제2 층 유효 탄성 계수보다 더 높은 제2 층 고유 탄성 계수를 가진 물질을 포함한다. 일부 실시형태에서, 다층 접착 시스템은 제3 변형률에 대해 유지되는 유효 시스템 탄성 계수를 갖는다.

본 명세서에 개시된 다층 접착 시스템 실시형태는 피부에 부착되기 위한 제1 층 접착제를 포함하는 제1 층을 포함할 수 있고, 제1 층은, (i) 제1 주변부에 의해 규정된 제1 영역을 갖고 그리고 (ii) 제1 층 고유 탄성 계수를 가진 물질을 포함한다. 시스템은 또한 제1 층에 부착된 제2 층을 포함하고, 제2 층은, (i) 제2 주변부에 의해 규정된 제2 영역을 갖고, 제2 영역의 부분은 제1 주변부를 넘어 연장되고, (ii) 역학적 강화를 제1 층에 제공하고, (iii) 제2 변형률에 대해 유지되는 제2 층 유효 탄성 계수를 갖고, 그리고 (iv) 제2 층 유효 탄성 계수보다 더 높은 제2 층 고유 탄성 계수를 가진 물질을 포함한다. 일부 실시형태에서, 다층 접착 시스템은 제3 변형률에 대해 유지되는 유효 시스템 탄성 계수를 갖는다.

특정한 실시형태는 제1 고유 탄성 계수를 가진 제1 물질, 복수의 비연속적인 부분을 제1 층에 형성하는 복수의 제1 층 구멍, 제1 주변부에 의해 규정된 제1 영역, 피부에 부착되기 위한 접착제, 및 제1 고유 탄성 계수보다 더 낮은 제1 유효 탄성 계수를 포함하는 제1 층을 포함하는 접착 시스템에 관한 것이다. 접착 시스템은 또한 제2 고유 탄성 계수를 가진 제2 물질, 복수의 제2 층 구멍, 제2 주변부에 의해 규정된 제2 영역, 제1 층으로의 부착을 위한 접착제, 및 제2 고유 탄성 계수보다 더 낮은 제2 유효 탄성 계수를 포함하는 제2 층을 포함한다.

본 명세서에 개시된 접착 시스템은 또한 피부에 부착되기 위한 제1 층을 포함하는 합성물 접착 시스템에 관한 실시형태를 포함하고, 제1 층은 (i) 제1 주변부에 의해 규정된 제1 영역 및 (ii) 제1 변형률에 대해 유지되는 제1 층 고유 탄성 계수를 갖는다. 시스템은 또한 제1 층에 부착되는 제2 층을 포함하고, 제2 층은 (i) 제1 영역과 실질적으로 같은 제2 영역 및 제1 주변부와 실질적으로 같은 제2 주변부를 갖고, (ii) 역학적 강화를 제1 층에 제공하고, (iii) 제2 변형률에 대해 유지되는 제2 층 유효 탄성 계수를 갖고, 그리고 (iv) 제2 층 유효 탄성 계수보다 더 높은 제2 층 고유 탄성 계수를 가진 물질을 포함한다. 마지막으로, 시스템은 제3 층 접착제를 이용하여 제2 층에 부착되는 제3 층을 포함한다. 제3 층은 (i) 제3 주변부에 의해 규정된 제3 영역을 갖고, (ii) 역학적 강화를 제2 층에 제공하고, (iii) 제3 변형률에 대해 유지되는 제3 층 유효 탄성 계수를 갖고, 그리고 (iv) 제3 층 유효 탄성 계수보다 더 높은 제3 층 고유 탄성 계수를 가진 물질을 포함한다. 일부 실시형태에서, 합성물 접착 시스템은 제4 변형률에 대해 유지되는 접착 시스템 유효 탄성 계수를 갖는다.

3-층 접착 시스템의 부가적인 실시형태는 피부에 부착되기 위한 제1 층 접착제를 가진 제1 층을 포함하고, 제1 층은, (i) 제1 주변부에 의해 규정된 제1 영역을 갖고, (ii) 제1 변형률에 대해 유지되는 제1 층 유효 탄성 계수를 갖고, 그리고 (iii) 제1 층 유효 탄성 계수보다 더 높은 제1 층 고유 탄성 계수를 가진 물질을 포함한다. 제1 층에 부착되는 제2 층은, (i) 제1 영역과 실질적으로 같은 제2 영역 및 제1 주변부와 실질적으로 같은 제2 주변부를 갖고, (ii) 역학적 강화를 제1 층에 제공하고, (iii) 제2 변형률에 대해 유지되는 제2 층 유효 탄성 계수를 갖고, 그리고 (iv) 제2 층 유효 탄성 계수보다 더 높은 제2 층 고유 탄성 계수를 가진 물질을 포함한다. 제3 층은 제3 층 접착제를 이용하여 제2 층에 부착된다. 제3 층은, (i) 제3 주변부에 의해 규정된 제3 영역을 갖고, (ii) 역학적 강화를 제2 층에 제공하고, (iii) 제3 변형률에 대해 유지되는 제3 층 유효 탄성 계수를 갖고, 그리고 (iv) 제3 층 유효 탄성 계수보다 더 높은 제3 층 고유 탄성 계수를 가진 물질을 포함한다. 일부 실시형태에서, 다층 접착 시스템은 제4 변형률에 대해 유지되는 접착 시스템 유효 탄성 계수를 갖는다.

실시형태는 또한 접착 시스템을 착용하는 방법에 관한 것이고 방법은, 제1 고유 탄성 계수를 갖고 그리고 복수의 비연속적인 부분을 제1 층에 형성하는 복수의 제1 층 구멍을 가진 제1 물질, 제1 주변부에 의해 규정된 제1 영역, 및 피부에 부착되기 위한 접착제, 및 제1 고유 탄성 계수보다 더 낮은 제1 유효 탄성 계수로 이루어진 제1 층을 포함하는 접착 시스템을 제공하는 단계를 포함한다. 시스템은 또한 제2 고유 탄성 계수를 갖고 그리고 복수의 제2 층 구멍을 가진 제2 물질, 제2 주변부에 의해 규정된 제2 영역, 제1 층으로의 부착을 위한 접착제, 및 제2 고유 탄성 계수보다 더 낮은 제2 유효 탄성 계수로 이루어진 제2 층을 포함한다. 방법은 접착 시스템을 피부에 적용하는 단계, 인장력을 접착 시스템에 적용하여 최대 0.4의 변형률을 달성하는 단계, 제1 층 내 적어도 하나의 비연속적인 부분이 제1 층 내 인접한 비연속적인 부분으로부터 분리되게 하는 단계, 인접한 제2 층 구멍 사이에 응력의 집중 영역을 형성하는 단계, 제2 층이 적용된 인장력 하에서 소성 변형되는 단계, 및 인장력을 제거하는 단계를 포함한다.

본 발명의 추가의 실시형태는 상단 및 하단 주변부를 가진 하단을 가진 제1 층 물질, 및 피부에 부착되기 위한 하단의 제1 층 접착제를 포함하는 제1 층을 가진, 접착 시스템에 관한 것이고, 제1 층은 고유 탄성 계수를 갖는다. 접착 시스템은 또한 제1 층 접착제보다 더 강력한 제2 접착제를 포함하고, 제2 접착제는 오직 하단 주변부를 따라 배치된다. 제1 층은 제1 층의 고유 탄성 계수보다 더 낮은 유효 탄성 계수를 가진 제1 층을 발생시키는 복수의 변형부(modification)를 포함한다. 일부 실시형태에서, 제1 층 내 복수의 변형부는 복수의 구멍이다.

본 발명의 부가적인 실시형태는 상단 및 하단 주변부를 가진 하단, 및 피부에 부착되기 위한 하단의 접착제를 포함하는 원형 스펀 레이스(spun lace) 부직 물질을 포함하는 접착 시스템에 관한 것이고 스펀 레이스 부직 물질은 고유 탄성 계수를 갖는다. 접착 시스템은 또한 오직 스펀 레이스 부직 물질의 하단 주변부 둘레의 하이드로콜로이드(hydrocolloid) 링을 포함한다. 이 실시형태에서, 스펀 레이스 부직 물질은 접착 시스템을 스펀 레이스 부직 물질의 고유 탄성 계수보다 더 낮은 유효 탄성 계수를 가진 접착 시스템으로 변형시키는 복수의 구멍을 가진 복수의 링을 포함한다.

일부 실시형태에서, 본 발명은 적어도 하나의 층을 가진 접착 시스템에 관한 것이고 적어도 하나의 층은, 상단 및 하단 주변부를 포함한 하단을 가진 물질, 적어도 부분적으로 피부에 부착되기 위한 하단의 제1 접착제, 제1 고유 탄성 계수, 및 제1 고유 탄성 계수보다 더 낮은 유효 탄성 계수를 가진 제1 층을 발생시키는 복수의 변형부를 포함한다. 이 실시형태에서, 접착 시스템은 또한 제1 접착제보다 더 강력한 제2 접착제를 포함하고, 제2 접착제는 오직 하단 주변부를 따라 배치된다.

게다가, 본 발명의 실시형태는 접착 시스템에 관한 것이고 접착 시스템은 상단층 물질 및 상단층 접착제를 가진 상단층, 제1 측면과 제2 측면을 가진 하단층 물질 및 제2 측면의 하단층 접착제를 가진 하단층, 상단층과 하단층 사이의 복수의 층으로서, 복수의 층의 각각은 층 물질 및 층 접착제를 가진, 복수의 층, 및 하단층 접착제보다 더 강력한, 강력한 접착제로서, 강력한 접착제는 오직 하단층의 제2 측면의 일부에 배치되고, 피부에 부착되기 위한, 강력한 접착제를 포함한다. 이 실시형태에서, 상단층, 하단층 및 복수의 층 중 적어도 하나는 상기 층의 고유 탄성 계수보다 더 낮은 유효 탄성 계수를 가진 상기 층을 발생시키는 복수의 변형부를 포함한다. 일부 실시형태에서, 복수의 변형부는 복수의 구멍이다.

일부 실시형태에서, 본 발명은 피분석물 센서 및 접착 시스템을 포함하는 의료 디바이스에 관한 것이다. 접착제의 실시형태는 상단 및 하단 주변부를 가진 하단을 가진 제1 층 물질, 및 피부에 부착되기 위한 하단의 제1 층 접착제를 포함하는 제1 층으로서, 고유 탄성 계수를 가진, 제1 층, 및 제1 층 접착제보다 더 강력한 제2 접착제로서, 오직 하단 주변부를 따라 포함되는, 제2 접착제를 포함한다. 일부 실시형태에서, 제1 층은 제1 층의 고유 탄성 계수보다 더 낮은 유효 탄성 계수를 가진 제1 층을 발생시키는 복수의 변형부를 포함한다. 일부 실시형태에서, 피분석물 센서는 글루코스, 갈락토스, 프럭토스, 락토스, 과산화물, 콜레스테롤, 아미노산, 알코올, 젖산, 및 전술한 것들의 혼합물을 포함한 군으로부터 선택된 피분석물을 감지한다. 일부 실시형태에서, 복수의 변형부는 복수의 구멍이다.

본 발명의 부가적인 실시형태는 피분석물 센서 및 접착 시스템을 포함하는 의료 디바이스에 관한 것이다. 일부 실시형태에서, 접착 시스템은 적어도 하나의 층을 포함하되, 적어도 하나의 층은, 상단 및 하단 주변부를 가진 하단을 가진 물질, 적어도 부분적으로 피부에 부착되기 위한 하단의 제1 접착제, 제1 고유 탄성 계수, 제1 고유 탄성 계수보다 더 낮은 유효 탄성 계수를 가진 제1 층을 발생시키는 복수의 변형부, 및 제1 접착제보다 더 강력한 제2 접착제로서, 오직 하단 주변부를 따른, 제2 접착제를 갖는다. 일부 실시형태에서, 복수의 변형부는 복수의 구멍이다. 일부 실시형태에서, 피분석물 센서는 글루코스, 갈락토스, 프럭토스, 락토스, 과산화물, 콜레스테롤, 아미노산, 알코올, 젖산, 및 전술한 것들의 혼합물을 포함한 군으로부터 선택된 피분석물을 감지한다.

일부 실시형태에서, 본 발명은 의료 디바이스 및 접착 시스템을 포함하는 장치에 관한 것이다. 접착제의 실시형태는 상단 및 하단 주변부를 가진 하단을 가진 제1 층 물질, 및 피부에 부착되기 위한 하단의 제1 층 접착제를 포함하는 제1 층으로서, 고유 탄성 계수를 가진, 제1 층, 및 제1 층 접착제보다 더 강력한 제2 접착제로서, 오직 하단 주변부를 따라 포함되는, 제2 접착제를 포함한다. 일부 실시형태에서, 제1 층은 제1 층의 고유 탄성 계수보다 더 낮은 유효 탄성 계수를 가진 제1 층을 발생시키는 복수의 변형부를 포함한다. 일부 실시형태에서, 의료 디바이스는 신체에 착용 가능한 의료 디바이스이다. 일부 실시형태에서, 복수의 변형부는 복수의 구멍이다.

본 발명의 부가적인 실시형태는 의료 디바이스 및 접착 시스템을 포함하는 장치에 관한 것이다. 일부 실시형태에서, 접착 시스템은 적어도 하나의 층을 포함하되, 적어도 하나의 층은, 상단 및 하단 주변부를 가진 하단을 가진 물질, 적어도 부분적으로 피부에 부착되기 위한 하단의 제1 접착제, 제1 고유 탄성 계수, 제1 고유 탄성 계수보다 더 낮은 유효 탄성 계수를 가진 제1 층을 발생시키는 복수의 변형부, 및 제1 접착제보다 더 강력한 제2 접착제로서, 오직 하단 주변부를 따른, 제2 접착제를 갖는다. 일부 실시형태에서, 복수의 변형부는 복수의 구멍이다. 일부 실시형태에서, 의료 디바이스는 예를 들어, 치료 약물의 전달을 위한 펌프와 같은 신체에 착용 가능한 의료 디바이스이다.

위에서 언급된 양상뿐만 아니라 본 기술의 다른 특징, 양상, 및 이점이 이제 첨부된 도면을 참조하여, 다양한 실시형태와 관련되어 설명될 것이다. 그러나, 예시된 실시형태는 단지 실시예이고 그리고 제한적인 것으로 의도되지 않는다. 도면 전반에 걸쳐서, 유사한 부호는 보통 문맥이 달리 나타내지 않는 한, 유사한 컴포넌트를 식별한다. 다음의 도면의 관련된 치수는 축척대로 도시되지 않을 수도 있다는 것에 유의한다.
도 1a 내지 도 1c는 본 발명의 실시형태에 따른, 광-효소 디바이스를 피부의 표면에 부착하기 위한 접착 시스템의 분해도, 측면도, 및 평면도.
도 2a는 본 발명의 실시형태에 따른, 광-효소 디바이스를 피부의 표면에 부착하기 위한 접착 시스템의 평면도.
도 2b는 도 2a의 라인(A-A)을 따라 취한 단면도.
도 2c는 본 발명의 실시형태에 따른, 이완된 상태의 피부 상의 접착 시스템의 평면도.
도 2d는 본 발명의 실시형태에 따른, 피부가 늘어날 때 피부 상의 도 2c에 도시된 접착 시스템의 평면도.
도 2e는 본 발명의 실시형태에 따른, 접착 시스템의 평면도.
도 2f는 본 발명의 실시형태에 따른, 도 2e의 접착 시스템의 분해도.
도 2g는 본 발명의 실시형태에 따른, 도 2e의 접착 시스템의 상단층의 평면도.
도 2h는 본 발명의 실시형태에 따른, 도 2e의 접착 시스템의 하단층의 정면 사시도.
도 2i는 본 발명의 실시형태에 따른, 도 2g의 접착 시스템의 상단층 내 구멍의 상세사항을 도시한 도면.
도 2j는 본 발명의 실시형태에 따른, 도 2e의 접착 시스템의 저면도.
도 2k는 본 발명의 실시형태에 따른, 접착 시스템의 분해도.
도 2l은 본 발명의 실시형태에 따른, 접착 시스템의 분해도.
도 2m은 본 발명의 실시형태에 따른, 접착 시스템의 평면도.
도 2n은 본 발명의 실시형태에 따른, 도 2m의 접착 시스템의 분해도.
도 2o는 본 발명의 실시형태에 따른, 접착 시스템의 분해도.
도 2p는 본 발명의 실시형태에 따른, 도 2o의 접착 시스템의 저면도.
도 2q는 본 발명의 실시형태에 따른, 접착 시스템의 분해도.
도 2r은 본 발명의 실시형태에 따른, 도 2q의 접착 시스템의 저면도.
도 2s는 본 발명의 실시형태에 따른, 접착 시스템층에 대한 변형의 상세사항을 도시한 도면.
도 2t는 본 발명에 따른 상이한 접착 시스템 실시형태에 대한 변형률 테스트 결과를 요약한 도표.
도 2u는 이완된 피부에 부착된, 본 발명의 실시형태에 따른, 접착 시스템의 도면.
도 2v는 피부가 늘어난 상태일 때 피부 상의 도 2u에 도시된 접착 시스템의 도면.
도 2w는 피부가 이완된 상태로 복귀될 때 피부 상의 도 2v에 도시된 접착 시스템의 도면.
도 3a는 본 발명의 실시형태에 따른, 접착 시스템의 평면도.
도 3b는 도 3a의 라인(A-A)을 따라 취한 단면도.
도 3c는 도 3a에 도시된 접착 시스템의 저면도.
도 3d는 본 발명의 실시형태에 따른, 접착 시스템의 평면도.
도 3e는 본 발명의 실시형태에 따른, 변형되지 않은 상태의 복수의 구멍을 도시한 도면.
도 3f는 본 발명의 실시형태에 따른, 변형된 상태의 도 3e에 도시된 복수의 구멍을 도시한 도면.
도 4a는 본 발명의 실시형태에 따른, 접착 시스템의 평면도.
도 4b는 본 발명의 실시형태에 따른, 변형된 접착 시스템 및 미변형된 접착 시스템의 변형률 테스트 결과를 요약한 도표.
도 5는 본 발명의 실시형태에 따른, 접착 시스템을 도시한 도면.
도 6a는 본 발명의 실시형태에 따른, 피부의 표면으로부터 접착 시스템 및 부착된 광-효소 센서 시스템을 통한 수분의 흐름의 개략도.
도 6b는 본 발명의 실시형태에 따른, 피부의 표면으로부터 접착 시스템 및 부착된 광-효소 센서 시스템을 통한 수분의 흐름의 개략도.

개시된 그리고 설명된 기술은 단층 접착 시스템 및 다층 접착 시스템에 관한 것이다. 본 명세서에 설명된 접착 시스템은 물질의 탄성 계수를 감소시키는 일부 유형의 변형을 가진 물질의 적어도 하나의 층을 포함한다. 부가적으로, 접착 시스템은 피부와 접촉하는 접착 시스템의 하단 주변부 둘레에, 예를 들어, 하이드로콜로이드와 같은 강력한 접착제의 링을 포함할 수 있다.

일부 실시형태에서, 예를 들어, 글루코스, 갈락토스, 프럭토스, 락토스, 과산화물, 콜레스테롤, 아미노산, 알코올, 젖산, 및 상기 것들의 혼합물을 측정하도록 사용될 수 있는 예를 들어, 광-효소 피분석물 센서와 같은 신체에 착용 가능한 디바이스를 피부의 표면에 부착하도록 구성된 다층 합성물 접착 시스템의 실시형태가 본 명세서에 개시된다. 본 명세서에 개시된 다층 합성물 접착 시스템은 신체에 착용 가능한 디바이스 하우징의 하단에 부착될 수 있어서 디바이스가 장기간, 예를 들어, 4일 내지 7일, 7일 내지 10일, 10일 내지 14일 또는 14일 내지 21일 동안 피부에 부착되게 한다.

본 명세서에 개시 및 설명된 접착 시스템의 실시형태는 임의의 의료 디바이스 또는 의료 기구를 피부에 부착하도록 사용될 수 있다. 예시적인 의료 디바이스 및 의료 기구는 피분석물 센서, 치료 약물(인슐린, 화학치료 약물 등)의 전달을 위한 펌프, 및 당업자가 손쉽게 이해할 바와 같은 임의의 다른 신체에 착용 가능한 의료 디바이스 또는 기구를 포함하지만, 이들로 제한되지 않는다. 일부 실시형태에서, 본 명세서에 개시 및 설명된 접착 시스템은 상처 치료를 위해 사용될 수 있다. 예시적인 상처 치료 용도는 상처 드레싱을 피부에 부착하기 위한 테이프, 붕대, 및 당업자가 손쉽게 이해할 바와 같은 임의의 다른 상처 치료 용도를 포함하지만, 이들로 제한되지 않는다.

접착 시스템이 높은 투습율("MVTR")을 갖는 것을 허용하면서 피부에 대한 요구된 지속되는 부착을 달성하기 위해서 그리고 원할 때 피부로부터 쉽게 제거되게 하기 위해서, 본 발명의 실시형태는, 피부와 접착 시스템 사이의 역학적 특성의 부조화/차이, 즉, 피부와 접착 시스템 사이에 존재하는 응력/변형률 차이를 다루고 그리고 접착 시스템이 거의 통증 없이 쉽게 제거되게 하면서 충분한 접착력을 피부에 제공하는 피부 접착제를 사용하는, 높은 MVTR을 가진 시스템을 형성하도록 층의 특성이 결합되는, 다층 합성물 접착 시스템에 관한 것이다. 따라서, 본 접착 시스템의 각각의 층은 상이한 역학적 특성 및 물질 특성을 가질 수 있지만 모든 층의 특성이 결합될 때, 접착 시스템은 높은 MVTR을 제공하면서 피부와 접착 시스템 사이의 변형률 부조화를 처리하도록 피부 역학을 모방함으로써 종래의 시스템이 가진 문제를 처리한다.

이 필요조건을 충족하기 위해서, 본 발명의 실시형태의 다층 합성물 접착 시스템은 높은 MVTR 및 낮은, 유효 영(Young)/탄성 계수를 갖도록 설계되었다. 게다가, 시스템은 피부에 착용될 때 소성 변형될 수 있고 그리고 피부에 대한 우수한 접착력을 가지면서 원할 때 피부로부터 쉽게 제거된다. 물질의 MVTR이 물질의 고유 특성일 수 있거나 또는 물질의 MVTR이 예를 들어, 물질 내에 개구, 슬릿, 컷(cut) 또는 다른 구멍(집합적으로, "구멍")을 포함하도록 물질을 변형시킴으로써 변화/조정될 수 있어서, 더 높은 유효 MVTR을 가진 물질을 발생시키고, 이에 의해 수분이 물질을 통해 탈출하기 위한 경로를 제공한다. 본 명세서에서 사용될 때, (1) "고유"는 미변형된 물질 또는 층 또는 다층 물질의 특성을 의미할 것이고 그리고 (2) "유효"는 물질 또는 층 또는 다층 접착 시스템이 예를 들어, 본 명세서에 개시된 바와 같이 변형부, 예컨대, 구멍을 포함하도록 변형된 후 결과로 발생된 특성 또는 본 명세서에 개시된 실시형태에 따라 구성된 다층 접착 시스템의 결과로 발생된 특성을 의미할 것이다.

물질은 보통 응력이 물질에서 성장됨에 따라 물질의 선형 탄성력이 초과될 때 소성 변형된다. 물질의 MVTR과 유사하게, 물질의 탄성 계수는 물질의 고유 특성일 수 있거나 또는 물질의 탄성 계수는 예를 들어, 물질 내에 구멍을 포함하도록 물질을 변형시킴으로써 변화/조정될 수 있어서, 물질의 고유 탄성 계수보다 더 낮은 유효 탄성 계수를 가진 물질을 발생시킨다. 이 구멍의 형상, 방향, 크기 및 간격은 구멍의 크기, 방향 및 간격에 따라, 상이한 방향으로, 즉, 물질의 웹 및 교차-웹 방향으로 물질의 탄성을 변화시키도록 사용될 수 있다.

예를 들어, 아래에 상세히 논의된 바와 같이, 인접한 구멍 사이의 갭/간격의 길이가 더 긴 구멍을 포함하는 물질은 인접한 구멍 사이의 갭/간격의 길이가 더 짧은 구멍을 포함하는 물질보다 더 낮은 유효 탄성 계수를 가질 것이다. 상이한 길이 및 상이한 방향의 간격을 가진 구멍을 사용하는 것은 탄성 계수를 상이한 방향으로, 즉, 제1 탄성 계수를 제1 방향으로 그리고 제2 탄성 계수를 제2 방향으로 조율하는 것을 허용하고, 여기서 제1 탄성 계수와 제2 탄성 계수는 동일하거나 상이할 수 있다. 아래에 더 상세히 논의된 바와 같이, 구멍의 길이 및 인접한 구멍 사이의 간격은 물질/층의 유효 탄성 계수 따라서, 본 명세서에 개시 및 설명된 접착 시스템의 실시형태의 유효 계수를 조율하도록 조정될 수 있다. 예를 들어, 개별적인 층 또는 구성된 다층 접착 시스템의 유효 탄성 계수는 100% 변형률에서, 대략 100㎪, 90㎪, 70㎪, 60㎪, 50㎪, 40㎪, 30㎪, 20㎪, 및 10㎪ 미만이 되도록 조율/조정될 수 있다.

따라서, 본 접착 시스템의 실시형태는 높은 MVTR 및 낮은 탄성 계수를 갖도록 설계되었고, 즉, 낮은 변형률에서 소성 변형을 겪는, 낮은 탄성을 갖도록 설계되었다. 피부에 부착될 때 소성 변형되는 접착 시스템을 갖는 것은 접착 시스템이 소성 변형된 후 접착제와 피부 사이의 전단력이 상당히 감소될 때 시스템이 덜 강력한 접착제를 사용하여 접착 시스템을 피부에 부착하게 한다. 피부에 착용될 때 소성 변형되는 접착 시스템은 에지 벗겨짐의 문제를 해결하고 그리고 장기간, 예를 들어, 5주 동안 피부에 부착되는 접착 시스템을 발생시킨다.

본 명세서에 개시된 다층, 합성물 접착 시스템 실시형태는 발명자가 요구된 MVTR 및 탄성 계수 특성을 가진 시스템을 설계하게 하면서 실시형태가 시스템의 의도된 용도에 기초한 상이한 시스템 설계를 허용할 때 또한 유리하다. 예를 들어, 발명자는 수분 흡수 특성을 가진 접착 시스템을 갖길 원할 수도 있거나, 또는 발명자는 예컨대, 붕대의 형태로 체액을 흡수하는 접착 시스템을 갖길 원할 수도 있거나, 또는 발명자는 의료 디바이스 및 다른 의료 물품을 신체에 부착하도록 충분한 강도를 가진 접착 시스템을 갖길 원할 수도 있다. 상이한 사용은 상이한 특성 또는 특성의 조합을 요구할 수도 있고, 이는 상이한 물질의 층의 사용을 통해 달성될 수 있고, 이는 의도된 사용 필요조건을 개별적으로 충족하지 않을 수도 있지만 본 명세서에서 논의된 바와 같이 수정되고 결합될 때, 요구된 특성을 제공할 수도 있다.

본 발명의 접착 시스템 실시형태를 설계할 때 고려할 물질 특성은 영의 계수, MVTR, 소수성, 친수성 및 수분 흡수, 접착제 강도, 접착제 하이포알게르니시티(adhesive hypoalgernicity) 및 온전한 접착 시스템 제거를 포함하지만, 이들로 제한되지 않는다.

도 1a 내지 도 1c는 접착 시스템(2800)의 실시형태의 분해도 및 측면도를 예시한다. 접착 시스템(2800)은 특히, 부착된 디바이스의 하우징 하에서, 일반적으로 높은 MVTR을 제공하는 다층 접착 시스템이다. 일부 실시예에서, 접착 시스템(2800)은 디바이스 접착제(2830)로 이루어진 제1 층, 외부 링(2820)으로 이루어진 제2 층, 및 코인 스탠다드(coin standard)(2810)로 이루어진 상단층을 포함한다. 접착 시스템(2800)은 제1 층의 디바이스 접착제(2830)가 디바이스의 하단에 부착되고 그리고 제3 층의 코인 스탠다드(2810)가 피부의 표면에 부착되도록 지향될 수 있다.

먼저, 코인 스탠다드(2810)를 참조하면, 일부 실시예에서, 코인 스탠다드(2810)는 피부에 부착된다. 코인 스탠다드(2810)의 표면은 PET 릴리즈(PET release) 상의 아크릴산염 감압성 접착제로 이루어질 수 있다. 감압성 접착제는 압력이 인가될 때 코인 스탠다드(2810)가 피부에 부착되게 하여 - 이에 따라, 용매, 물 또는 열의 사용 없이 접착제를 활성화시킨다. 코인 스탠다드(2810)의 물질은 높은 MVTR을 가진 스펀 레이스 부직 물질로 이루어질 수 있다. 일부 실시예에서, 코인 스탠다드(2810)는 4㎜의 두께를 가질 수 있다.

도 1a 내지 도 1c에 예시된 바와 같이, 코인 스탠다드(2810)는 코인 스탠다드(2810)를 통해 연장되는 개구(2812)를 포함할 수 있다. 일부 실시예에서, 개구(2812)는 3㎜의 직경을 가질 수 있고 그리고 코인 스탠다드(2810)의 좁은 단부로부터 10㎜의 거리에 배치될 수 있다.

다음으로, 외부 링(2820)을 참조하면, 일부 실시예에서, 외부 링(2820)은 재부착 가능한 감압성 접착제로 이루어진다. 외부 링(2820)은 PTFE 릴리즈 상의 라이닝된 규소/규소 감압성 접착제로 이루어질 수 있다.

일부 실시예에서, 외부 링(2820)은 코인 스탠다드(2810)에 접합될 수 있다. 2개의 층 사이의 부착은 갭(2822)을 형성할 수 있다. 외부 링(2820)은 아크릴산염 감압성 접착제를 이용하여 코인 스탠다드(2810)에 부착될 수 있다. 일부 실시예에서, 아크릴산염 감압성 접착제는 폴리우레탄 아크릴산염(P-UR acrylate)일 수 있다. 일부 실시형태에서, 외부 링(2820)의 릴리즈 라이너는 패터닝된 PET 및 PTFE 패턴으로부터 형성된다. PET는 코인 아래의 PTFE 그리고 규소 아래의 PTFE에 접착될 수 있다. 일부 실시예에서, 외부 링(2820)은 30㎜의 기저부 폭 및 40㎜의 길이를 가질 수 있다. 일부 실시형태에서, 외부 링(2820)은 대략 3㎜ 내지 10㎜의 폭 및 대략 0.025㎜ 내지 0.1㎜의 두께를 가질 수 있다.

도 2a 및 도 2b는 접착 시스템(2860)의 또 다른 실시형태의 평면도 및 측면도를 예시한다. 도 2a 및 도 2b에 예시된 접착 시스템(2860)은 상단층 접착제(2842)를 가진 상단층(2840) 및 하단층 접착제(2846)를 가진 하단층(2844)을 포함하는 다층 시스템이다. 상단층(2840)은 낮은 고유 탄성 계수를 가진 물질로부터 형성될 수 있거나 또는 상단층은 낮은 유효 탄성 계수를 갖도록 변형되는(아래에 더 상세히 논의된 바와 같음) 물질로부터 이루어질 수 있다. 상단층을 위한 예시적인 물질은 폴리우레탄 및 실리콘 탄성중합체를 포함한다. 하단층(2844)은 외부 링(2850), 중앙 링(2852), 중심부 층(2854), 및 갭(2856)을 포함하고, 이는 연속적일 수 있거나 또는 비연속적일 수 있다. 외부 링(2850)은 복수의 변동을 포함할 수 있다. 일부 실시예에서, 외부 링(2850)은 접착 시스템(2860)의 상단층(2840)에 연결될 수 있는 고강도 생체적합성(bio-compliant) 피부 접착제이다. 하단층(2844)은 디바이스 아래로부터 이격되어, 수분, 예컨대, 땀을 흡수하는 물질일 수 있는, 스펀 레이스, 부직 물질의 중심부(2854) 및 중앙 링(2854)을 포함할 수 있다.

다른 실시예에서, 하단층(2844)은 하단층(2844)을 외부 링(2850), 중앙 링(2852) 및 중심부(2854)로 분할하는 복수의 컷 또는 갭(2856)을 포함하는 스펀 레이스, 부직 물질일 수 있다. 이 실시형태에서, 하단층 접착제(2844)는 상단층 접착제(2842)보다 더 강력할 수 있다.

또 다른 실시형태에서, 외부 환형 구역(2850)은 접착 시스템(2860)의 상단층(2840)에 연결된 재부착 가능한 생체적합성 피부 접착제일 수 있다. 외부 환형 구역(2850)은 스펀 레이스, 부직 물질의 중심부(2854)를 가질 수 있다. 외부 환형 구역(2850)은 또한 스펀 레이스, 부직 물질의 중심부(2854) 위에 부가적인 접착제층을 가질 수도 있다. 다른 실시예에서, 외부 환형 구역(2850)은 중심부(2854)와 동일한 물질을 가질 수 있다. 또한, 외부 환형 구역(2850)은 접착 시스템(2860)의 상단층(2840)에 연결된 접착제를 가질 수 있다.

일부 실시예에서, 접착 시스템(2860)은 폴리우레탄과 같은, 높은 MVTR을 가진 백킹재(backing material)일 수 있는 상단층(2850)을 포함한다. 일부 실시예에서, 백킹재는 박형이고 컴플리언트하다. 일부 실시형태에서, 도 2b에 예시된 바와 같이, 하나 이상의 층은 하나 이상의 물리적 갭(2856)을 포함할 수 있다. 일부 실시예에서, 이 갭(2856)은 비연속적인 세그먼트를 생성하는 상단층(2852)의 백킹 아래의 접착제층 및 하단층(2844)의 스펀 레이스, 부직 물질에 있을 수 있다. 물리적 갭(2856)은 접착 시스템(2860)이 늘어날 때 접착 시스템(2860)의 변형률 완화(strain relief)를 제공하여, 환형 구역의 비연속적인 세그먼트가 서로와 관계없이 이동하게 한다. 일부 실시예에서, 전체 접착 시스템(2860)을 통한 부가적인 갭은 추가의 변형률 완화를 제공할 수 있다. 일부 실시예에서, 피부 접착제 및 스펀 레이스 내 이 부가적인 갭은 추가의 변형률 완화를 제공할 수 있다. 도면에서, 이 갭(2854)이 물질을 통해 완전히 연장되는 것으로 도시되지만, 이 갭은 또한 물질의 매입된, 만입된 또는 엠보싱된(emboss) 부분일 수 있고, 이는 파괴하도록 설계되는 물질 내 파괴 라인을 생성하고 따라서 응력이 물질에 인가될 때, 갭이 물질에 형성되게 하고, 이에 의해 요구된 변형률 완화를 제공한다는 것에 유의해야 한다.

도 2c 및 도 2d에 도시된 접착 시스템(2860)의 또 다른 실시형태에서, 하단층이 링-형상의 비연속적인 부분으로 분할되는 대신, 하단층(2844)은 다각형-형상의 비연속적인 부분(2870)으로 분할될 수 있다. 상단층(2840)은 낮은 고유 탄성 계수를 가진 물질로부터 형성될 수 있거나 또는 상단층은 낮은 유효 탄성 계수를 갖도록 변형되는(아래에 더 상세히 논의된 바와 같음) 물질로부터 이루어질 수 있다. 상단층(2840)은 접착제를 이용하여 하단층(2844)에 부착될 수도 있다. 하단층(2844)은 피부(2872)에 부착되기 위한 접착제를 포함하는 스펀 레이스, 부직 물질일 수 있다. 도 2c는 피부가 이완된 상태일 때 피부(2872)에 부착된 접착 시스템(2860)을 도시한다. 피부(2872)에 부착될 때, 비연속적인 부분(2870)은 피부(2872)에 대한 분리된 부착 지점을 형성한다. 도 2d에 도시된 바와 같이, 피부(2872)가 화살표(2874)로 나타낸 바와 같이 응력을 받을/늘어날 때, 상단층(2840)이 본질적으로 또는 본 명세서에 논의된 바와 같은 변형부를 통해 낮은 탄성 계수를 갖기 때문에, 피부(2872)에 부착되는 비연속적인 부분(2870)은 화살표(2874)의 방향으로 피부에 대해 쉽게 이동된다. 비연속적인 부분(2870)과 피부(2872) 사이에 분리된 부착 지점을 갖는 하단층(2844)과 응력 하에서 늘어나고/나거나 소성 변형되는 낮은 탄성 계수를 갖는 상단층(2840)의 조합은 피부(2872)와 접착 시스템(2860) 사이의 요구된 변형률 완화를 제공한다.

본 명세서에 개시된 실시형태에서, 접착 시스템의 하단층을 다수의 환형 구역 또는 다른 비연속적인 부분으로 분할하는 것은 환형 구역 또는 비연속적인 부분에 걸쳐 응력을 분포시킴으로써 접착 시스템의 내부 또는 중심 구역의 변형률을 최소화하는 것을 돕는다. 이 방식으로 구성된 접착 시스템은 내부 또는 중심 구역과 내부 또는 중심 구역으로부터 이격되어 연장되는 링 또는 비연속적인 부분 사이의 응력-변형률 구배를 생성한다. 예를 들어, 도 2a 및 도 2b에 도시된 접착 시스템의 실시형태는 중심부(중심부(2854))로부터 탈착되는 비연속적인 부분(환형 구역(2850, 2852))을 가진 하단층(2844)을 포함한다. 이 실시형태에서, 디바이스, 예컨대, 본 명세서에 개시된 바와 같은 광-효소 디바이스는 중심부(2854)(로딩 부분) 위의 영역 내 접착 시스템에 포함될 수도 있다. 따라서, 중심 로딩 부분과 중심 로딩 부분으로부터 이격되어 연장되는 비연속적인 부분(예를 들어, 도 2c 및 도 2d를 참조)을 가진 접착 시스템을 설계하는 것은 로딩 중심부의 응력이 외부의 비연속적인 부분에 걸쳐 분포되게 한다.

일부 실시예에서, 접착 시스템(2800)은 재밀봉 가능하고 그리고 충분한 접착력을 제공한다. 예시된 접착 시스템(2800)은 부착된 물질의 2개의 구역을 포함할 수 있다. 일부 실시형태에서, 외부층은 탄성이 있을 수 있고, 낮은 듀로미트리(durometry)를 갖는다. 외부층은 접착 시스템(2800) 및 부착된 디바이스가 피부에 대해 재밀봉 가능하게 할 수 있다. 일부 실시형태에서, 내부층은 탄성이 적지만 높은 MVTR을 가진 물질로 이루어질 수 있다. 아래에 더 상세히 논의될 바와 같이, 내부층의 물질 특성은 물 및/또는 수증기가 피부의 표면으로부터 증발하게 함으로써 피부가 숨쉬게 할 수 있다.

본 접착 시스템의 또 다른 실시형태가 도 2e 내지 도 2j에 도시된다. 접착 시스템(6000)은 상단층(6004) 및 하단층(6006)을 포함하는 2-층 시스템이다. 상단층(6004)은 고유 낮은 탄성 계수 및 고유 높은 MVTR을 가진 물질로 이루어질 수 있거나 또는 상단층은 유효 더 낮은 탄성 계수 및/또는 유효 더 높은 MVTR을 갖도록 변형되는 물질로 이루어질 수 있다. 상단층(6004)은 상단층(6004)을 하단층(6006)에 부착하기 위한 접착제를 포함할 수 있다. 따라서, 목적하는 것보다 더 높은 탄성 계수 및/또는 더 낮은 MVTR을 가진 물질이 사용될 수도 있지만 예를 들어, 제1 방향(6010)을 따른, 구멍(6008)과 같은, 복수의 변형부 및/또는 상단층(6004)의 두께를 통해 연장되고 그리고 또한 접착제를 통해 연장될 수 있는, 제2 방향(6014)에 따른, 구멍(6012)과 같은, 복수의 변형부(도 2g 및 도 2i에 도시된 바와 같음)을 포함하도록 역학적으로 변형될 수도 있다.

복수의 구멍(6008, 6012)은 상단층 물질을 높은 또는 제1 고유 탄성 계수 및/또는 낮은 고유 MVTR을 가진 물질로부터 유효 더 낮은 또는 제2 탄성 계수 및/또는 유효 더 높은 MVTR을 가진 물질로 변형시킨다. 유효 낮은 탄성 계수는 물질이 늘어날 때 확장하는 응력 완화 구멍을 생성함으로써 달성된다. 구멍이 확장될 때, 복수의 응력의 집중 영역(6016)은 응력이 상단층(6004)에 인가될 때 소성 변형을 겪는, 인접한 구멍(6008, 6010) 사이에서 성장된다. 상단층(6004)에 인가되는 임의의 응력이 영역(6016)에서 집중되기 때문에, 이 응력의 집중 영역(6016)은 미변형된 상단층(6004) 물질이 소성 변형되게 할 응력보다 더 낮은 외부 하중 하에서 소성 변형된다. 이 소성 변형은 상단층(6004)과 피부 사이의 추가의 변형률 완화를 제공한다. 응력은 변형 후 미리 결정된 변형률에 대해 더 낮아지게 된다. 이 실시형태에서 구멍(6008, 6012)이 십자가형 직교 패턴으로 도시되지만, 구멍이 물질이 분리되게 하여 낮은 탄성 계수 응답을 생성하고 그리고 우선적으로 인접한 구멍 사이에 응력의 집중 영역(6016)을 생성하는 한 구멍(6008, 6012)은 임의의 형상 또는 패턴을 가질 수 있다. 부가적으로, 일부 실시형태에서, 복수의 구멍(6008, 6012)은 상단층(6004) 물질을 통해 완전히 연장될 수도 있지만 다른 실시형태에서, 구멍은 물질/층의 두께를 통해 완전히 연장될 수도 없고 대신에 응력 하에 있을 때 파괴되고 그리고 인접한 만입부 사이에 응력의 집중 영역(6016)을 생성하여 피부에 응력이 인가될 때 응력 하에서 물질 층이 소성 변형되게 하는, 매입된, 만입된 또는 엠보싱된 부분일 수도 있다. 일부 실시형태에서, 상단층(6004)은 폴리우레탄 물질이다. 일부 실시형태에서, 상단층은 실리콘 탄성중합체이다.

하단층(6006)은 임의의 물질(흡수성 물질, 접착제 등)을 포함할 수 있고 그리고 물질은 접착 시스템의 의도된 사용에 기초하여 선택되어야 한다. 일부 실시형태에서, 하단층(6006)을 위한 물질은 예를 들어, 하단층(6006)을 피부에 부착하기 위한 접착제를 포함하는, 스펀 레이스 부직 물질과 같은 흡수성 물질이다. 피부와 접촉하는, 하단층(6006)의 흡수성 물질은 수분을 측면 방향으로 높은 수분 영역으로부터 낮은 수분 영역으로 운반한다. 도 2e, 도 2f, 도 2h 및 도 2j에 예시된 바와 같이, 하단층(6006)은 복수의 비연속적인 부분(6020)을 형성하는 복수의 구멍(6018)을 내부에 포함한다. 이 구멍(6018)은 연속적일 수 있거나 또는 비연속적일 수 있다. 따라서, 하단층(6006)이 피부에 부착되고 그리고 응력을 받을 때, 복수의 비연속적인 부분(6020)이 서로로부터 분리되어, 하단층(6006)의 변형률 완화를 제공한다. 비연속적인 부분(6020)이 피부에 부착되기 때문에, 비연속적인 부분이 인접한 비연속적인 부분(6020)과 분리되고 그리고 인접한 비연속적인 부분으로부터 이격되어 이동됨에 따라, 비연속적인 부분은 피부에 대해, 서로 관계없이 이동된다. 일부 실시형태에서, 복수의 구멍(6018)이 하단층(6006) 물질을 통해 완전히 연장될 수도 있지만, 복수의 구멍은 또한 응력 하에서 파괴되도록 설계되는 물질 내 파괴 라인을 생성하고 따라서, 응력이 물질에 인가될 때, 인접한 비연속적인 부분(6020)이 서로로부터 분리되게 하는, 물질의 매입된, 만입된 또는 엠보싱된 부분일 수도 있어서, 요구된 변형률 완화를 제공한다. 본 실시형태에서, 복수의 곡선형 비연속적인 부분(6020)을 형성하는 복수의 구멍(6018)이 곡선형으로 도시되지만, 복수의 구멍(6018)은 곡선형일 필요가 없고 대신 예를 들어, 다각형 - 정사각형 또는 직사각형과 같은 임의의 기하학적 구조일 수 있고, 이는 이에 대응하는 형상의 비연속적인 부분(6020)을 형성하고, 예를 들어, 도 2c 및 도 2d의 비연속적인 부분(2870)을 참조하라. 복수의 구멍(6018)은 복수의 비연속적인 부분(6020)이 서로로부터 분리되고 그리고 피부에 대해 서로 관계없이 이동되는 하단층(6006) 물질에 형성되는 것을 발생시킨다는 것만이 요구된다.

도면에 예시된 바와 같이, 상단층(6004)이 제1 층 접착제를 이용하여 하단층(6006)에 부착되어 접착 시스템(6000)이 피부에 부착될 때 하단층(6006)을 상단층(6004)과 피부 사이에 개재한다. 이 실시형태에서, 구멍(6018)이 하단층(6006)의 전체 두께를 통해 연장되고, 이는 서로 인접한 비연속적인 부분(6020)을 생성하기 때문에, 하단층(6006)은 보통 상단층(6004)보다 더 낮은 유효 탄성 계수를 갖는다. 따라서, 상단층(6004)은 구조적 강화를 하단층(6004)에 제공하고 그리고 접착 시스템(6000)을 함께 지탱한다.

접착 시스템(6000)의 저면도인, 도 2j에 도시된 바와 같이, 상단층(6004)은 제1 영역을 규정하는 제1 주변부(6022)를 갖고 그리고 하단층(6006)은 제2 영역을 규정하는 제2 주변부(6024)를 갖는다. 일부 실시형태에서, 제1 영역은 제2 영역보다 더 크고, 이는 제1 주변부(6022)의 부분(6026)이 제2 주변부(6024)를 넘어 연장되는 것을 발생시킨다. 따라서, 접착 시스템(6000)이 피부에 부착될 때, 하단층 접착제를 이용하여 피부에 부착되는 하단층(6006)에 더하여, 하단층(6006)의 주변부(6022)를 넘어 연장되는 상단층(6004)의 부분(6026)(즉, 하단층(6006)의 오버행(overhang))은 상단층 접착제를 이용하여 또한 피부에 부착되는 상단층(6004)의 부분을 발생시킨다. 일부 실시형태에서, 하단층 접착제는 상단층 접착제보다 덜 강력할 수 있다. 본 실시형태에서, 덜 강력한 접착제는 복수의 비연속적인 부분(6020)이 하단층을 매우 낮은 탄성 계수 층으로 변형시키기 때문에 하단층(6006)을 피부에 부착하도록 사용될 수도 있다. 비연속적인 부분(6020)이 낮은 응력 하에서 분리되고 따라서, 피부에 대해 서로 관계없이 이동되기 때문에, 하단층 접착제는 비연속적인 부분(6020)과 피부 사이의 전단력이 낮기 때문에 덜 강력할 수 있다. 더 낮은 전단력은 비연속적인 부분(6020)의 하단층 접착제와 피부 사이의 더 작은 접촉 영역으로부터 발생한다. 따라서, 더 작은 영역의 비연속적인 부분(6020)은 덜 강력한 접착제가 사용되게 하고 감소된 피부 자극 및 더 쉽고 덜 고통스러운 피부로부터의 제거를 발생시킨다. 이 실시형태에서, 상단층(6004)과 하단층(6006)은 접착제를 이용하여 피부에 부착된다.

일부 실시형태에서, 하단층(6006)의 주변부(6022)를 넘어 피부로 연장되는 상단층의 부분(6026)과 하단층(6006)에 상단층(6004)을 부착하도록 사용되는 상단층 접착제는 하단층 접착제보다 더 강력한 접착제이다. 이 더 강력한 접착제는 피부의 움직임(확장 및 수축)에 기인하여 응력이 접착 시스템(6000)에 인가될 때 상단층이 피부와 하단층(6006)에 부착된 채로 유지하는데 필요하다. 즉, 상단층(6004)은, 구멍(6008, 6012)이 개방되고 그리고 우선적으로 응력의 집중 영역(6016)의 형성을 유발하고 따라서, 상단층(6004)의 소성 변형을 유발하도록 피부와 동일한 정도로 확장 및 수축되어야 하고, 이에 의해 상단층(6004)의 응력을 최소화시킨다. 따라서, 상단층(6004)은 피부에 부착된 채로 있어야 한다.

상단층 접착제를 이용하여 피부에 부착되는 하단층(6006)의 주변부(6024)를 넘어 연장되는 상단층(6004)의 부분(6026) 사이에 더 높은 초기의 그리고 지속되는 결합 강도를 부여하도록 강력한 접착제를 사용하는 것에 더하여, 하단층(6006)의 주변부(6024)를 넘어 연장되는 상단층(6004)의 부분(6026)의 영역은 상단층(6004)의 더 큰 영역이 상단층 접착제를 이용하여 피부에 부착되도록 증가될 수 있다. 피부에 부착되는 상단층(6004)의 증가된 영역은 덜 강력한 접착제가 사용되게 하면서, 접착 시스템(6000)이 피부에 부착되게 유지하고 그리고 접착 시스템(6000)이 피부의 움직임에 기인하여 부여된 응력 하에서 소성 변형되게 한다.

본 발명에 따른 2-층 접착 시스템의 부가적인 실시형태에서, 도 2k 및 도 2l에 도시된 바와 같이, 접착 시스템(6000)은 예를 들어, 도 2i에 도시된 바와 같이 인접한 구멍 사이에 응력의 집중 영역(6016) 및 물질 내 개구를 생성하는, 제1 방향에 따른 복수의 구멍(6008) 및/또는 제2 방향에 따른 복수의 구멍(6012)을 포함하도록 본 명세서의 실시형태에 따라 구성될 수 있는 상단층(6004)을 포함한다. 하단층(6006)은 하이드로콜로이드를 포함할 수 있다. 하이드로콜로이드가 높은 MVTR을 가진 낮은 탄성 계수 물질이기 때문에, 이 실시형태에서, 하단층(6006)은 상단층(6004)이 포함하는 복수의 구멍(6004, 6008)을 포함할 수도 있거나(도 2l) 또는 포함하지 않을 수도 있다(도 2k).

본 다층 접착 시스템의 부가적인 실시형태가 도 2m 내지 도 2r에 도시된다. 접착 시스템(6500, 6600)은 상단층(6504, 6604), 중앙층(6508, 6608) 및 하단층(6512, 6612)을 포함하는 3-층 시스템이다. 상단층(6504)은 고유 낮은 탄성 계수 및 고유 높은 MVTR을 가진 물질로 이루어질 수 있거나 또는 상단층은 유효 더 낮은 탄성 계수 및/또는 유효 더 높은 MVTR을 갖도록 변형되는 물질로 형성될 수 있다. 그 변형은, 예를 들어, 도 2f에 도시된 바와 같이 인접한 구멍 사이에 응력의 집중 영역(6016)을 생성하는, 제1 방향에 따른 복수의 구멍(6008) 및/또는 제2 방향에 따른 복수의 구멍(6012)일 수 있다. 일부 실시형태에서, 상단층은 폴리우레탄 물질이다. 일부 실시형태에서, 상단층은 실리콘 탄성중합체이다.

도 2n에 도시된 실시형태에서, 중앙층(6508)은 상단층(6505)을 하단층(6512)에 부착하기 위한 별개의 접착제일 수 있다. 일부 실시형태에서, 중앙층(6508)은 예를 들어, 폴리에스터 섬유 강화된 아크릴산염 접착제와 같은, 섬유 강화된 접착제일 수 있다. 섬유 강화된 접착제가 보통 목표된 것보다 더 높은 탄성 계수를 갖기 때문에, 도 2o 및 도 2p(도 2p는 접착 시스템(6500)의 저면도임)에 도시된 바와 같이, 중앙층(6508)은 이 실시형태에서 또한 중앙층(6508)의 탄성 계수를 감소시키도록 상단층(6504)과 유사하게, 제1 방향에 따른 복수의 구멍(6008) 및/또는 제2 방향에 따른 복수의 구멍(6012)을 포함할 수 있다. 일부 실시형태에서, 도 2n에 도시된 바와 같이, 중앙층(6508)은 미변형된다.

도 2n 내지 도 2p에 도시된 바와 같이, 하단층(6512)은 예를 들어, 하단층(6512)을 피부에 부착하기 위한 접착제를 포함하는, 스펀 레이스 부직 물질과 같은, 흡수성 물질 또는 소수성 물질을 포함할 수 있다. 도면에 예시된 바와 같이, 이 실시형태에서, 하단층(6512)은 복수의 비연속적인 부분(6020)을 형성하는 복수의 구멍(6018)을 포함하도록, 본 접착 시스템의 2층 실시형태(예를 들어. 도 2h를 참조)를 위한 하단층(6006)과 유사한 특성을 가지며 유사한 방식으로 구성될 수 있다. 따라서, 하단층(6512)이 피부에 부착되고 그리고 응력을 받을 때, 복수의 비연속적인 부분(6020)이 서로로부터 분리되고, 이에 의해 하단층(6512)의 변형률 완화를 제공한다. 비연속적인 부분(6020)이 피부에 부착되기 때문에, 일단 비연속적인 부분이 인접한 비연속적인 부분(6020)으로부터 분리된다면, 비연속적인 부분은 피부에 대해 서로 관계없이 이동된다. 따라서, 2-층 접착 시스템 실시형태의 하단층(6006)을 위해 위에 개시된 동일한 흡수성 물질 설계가 3-층 접착 시스템 실시형태를 위해 사용될 수 있다.

3-층 접착 시스템(6600)의 또 다른 실시형태에서, 도 2q 및 도 2r에 도시된 바와 같이, 시스템은 상단층(6604), 중앙층(6608) 및 하단층(6612)을 포함한다. 상단층(6604)은 고유 낮은 탄성 계수 및 고유 높은 MVTR을 가진 물질로 이루어진, 이전의 실시형태와 유사할 수 있거나 또는 상단층은 유효 더 낮은 탄성 계수 및/또는 유효 더 높은 MVTR을 갖도록 변형되는 물질로 형성될 수 있다. 그 변형은 예를 들어, 도 2i에 도시된 바와 같이 인접한 구멍 사이에 응력의 집중 영역(6016)을 생성하는, 제1 방향에 따른 복수의 구멍(6008) 및/또는 제2 방향에 따른 복수의 구멍(6012)일 수 있다. 일부 실시형태에서, 상단층은 폴리우레탄 물질이다. 일부 실시형태에서, 상단층은 실리콘 탄성중합체이다.

도 2q에 도시된 실시형태에서, 중앙층(6608)은 예를 들어, 스펀 레이스 부직 물질과 같은, 흡수성 물질 또는 소수성 물질을 포함할 수 있다. 예시된 바와 같이, 이 실시형태에서, 중앙층(6608)은 복수의 비연속적인 부분(6020)을 형성하는 복수의 구멍(6018)을 포함하도록, 도 2i에 도시된 본 접착 시스템의 2층 실시형태를 위한 하단층(6006)과 유사한 특성을 가지며 유사한 방식으로 구성될 수 있다. 이 실시형태에서, 하단층(6612)은 중앙층(6608) 및 피부에 부착되는 하이드로콜로이드를 포함할 수 있다. 따라서, 3-층 접착 시스템(6600)이 피부에 부착되고 그리고 응력을 받을 때, 중앙층(6608)의 복수의 비연속적인 부분(6020)은 하이드로콜로이드를 이용하여 이동되고, 이는 피부에 대해 이동되는데 복수의 비연속적인 부분이 낮은 탄성 계수 물질이고, 그리고 서로로부터 분리되기 때문이고, 이에 의해 중앙층(6608)의 변형률 완화를 제공한다. 비연속적인 부분(6020)이 하이드로콜로이드를 통해 피부에 부착되기 때문에, 일단 비연속적인 부분이 인접한 비연속적인 부분(6020)으로부터 분리된다면, 비연속적인 부분은 피부에 대해, 서로 관계없이 이동된다. 따라서, 2-층 접착 시스템 실시형태의 하단층(6006)을 위해 위에 개시된 동일한 흡수성 물질 설계가 3-층 접착 시스템의 이 실시형태에서 중앙층(6608)을 위해 사용될 수 있다.

도 2m 내지 도 2r에 도시된 3-층 접착 시스템 실시형태(6500, 6600)에서, 상단층(6504, 6604)은 제1 영역을 규정하는 제1 주변부(6522, 6622)를 갖고, 중앙층(6508, 6608)은 제2 영역을 규정하는 제2 주변부(6524, 6624)를 갖고 그리고 하단층(6512, 6612)은 제3 영역을 규정하는 제3 주변부(6526, 6626)를 갖는다. 일부 실시형태에서, 제1 영역은 제2 영역 및 제3 영역보다 더 크고, 이는 제2 및 제3 주변부(6524, 6624, 6526, 6626)를 넘어 연장되는 제1 주변부(6522, 6622)의 부분(6528, 6628)을 발생시킨다(도 2p 및 도 2r을 참조). 따라서, 접착 시스템(6500, 6600)이 피부에 부착될 때, 피부에 부착되는 하단층(6512, 6612)에 더하여, 중앙층(6508, 6608) 및 하단층(6512, 6612)의 주변부(6524, 6624, 6526, 6626)를 넘어 연장되는 상단층(6504, 6604)의 부분(6528, 6628)(즉, 중앙층(6508, 6608) 및 하단층(6512, 6612)의 오버행)은 또한 피부에 부착되는 상단층(6504, 6604)의 부분을 발생시킨다. 따라서, 2-층 접착 시스템 실시형태를 위해 위에 개시된 특성과 유사한 특성을 가진 접착제는 3-층 접착 시스템 실시형태를 피부에 부착하도록 사용될 수 있다.

이전에 개시된 바와 같이, 본 명세서에 개시된 접착 시스템의 실시형태에서 구멍(6008, 6012)의 길이 및 인접한 구멍 사이의 간격은 물질/층의 유효 탄성 계수 따라서, 완전한 다층 접착 시스템의 유효 계수를 조율하도록 변화/조정될 수 있다.

도 2s에 예시된 바와 같이, 본 접착 시스템의 실시형태는 제1 방향(6010)에 따른 복수의 제1 구멍(6008) 및 제2 방향(6014)에 따른 복수의 제2 구멍(6012)을 포함하도록 변형되는 층을 포함할 수 있다. 일부 실시형태에서, (a) 복수의 제1 구멍(6008)은 길이(L1)를 갖고 그리고 인접한 제1 구멍(6008)은 거리(L2)만큼 이격되고 그리고 (b) 복수의 제2 구멍(6012)은 길이(L3)를 갖고 그리고 인접한 제2 구멍(6012)은 거리(L4)만큼 이격된다. 길이(L1 및 L3) 및 거리(L2 및 L4)는 인접한 제1 구멍(6008)과 인접한 제2 구멍(6012) 사이에 생성되는 응력의 집중 영역(6016)의 크기를 변화시키도록 선택될 수 있고, 이는 제1 구멍 및 제2 구멍(6008, 6012)을 포함하는 층의 유효 탄성 계수를 변화시킨다. 따라서, 예를 들어, L1 및 L3이 거리(L2 및 L4)보다 더 긴 길이를 가질 때, 층은 거리(L2 및 L4)보다 더 짧은 길이를 가진 L1 및 L3을 가진 층보다 더 낮은 유효 탄성 계수를 가질 것이다. 따라서, 거리(L2 및 L4)보다 상당히 더 긴, 길이(L1 및 L3)를 가진 제1 구멍 및 제2 구멍(6008, 6012) 각각을 포함하는 접착 시스템 층 실시형태는 거리(L2 및 L4)보다 상당히 더 길지 않은, 길이(L1 및 L3)를 가진 제1 구멍 및 제2 구멍(6008, 6012) 각각을 포함하는 접착 시스템 층 실시형태보다 훨씬 더 낮은 탄성 계수를 가질 것이다. 일부 실시형태에서, L1은 L3과 실질적으로 같고 그리고 L2는 L4와 실질적으로 같고, 이는 제1 방향 및 제2 방향(6010, 6014) 둘 다에서 실질적으로 동일한 유효 탄성 계수를 갖는 층/접착 시스템을 발생시킨다. 일부 실시형태에서, L1은 L3과 실질적으로 같지 않고 그리고 L2는 L4와 실질적으로 같지 않고, 이는 제1 방향 및 제2 방향(6010, 6014) 둘 다에서 실질적으로 동일하지 않은 유효 탄성 계수를 갖는 층/시스템을 발생시킨다. 일부 실시형태에서, L1 및 L3은 대략 1.0㎜ 내지 3.0㎜의 범위일 수 있고 그리고 L2 및 L4는 대략 0.25㎜ 내지 1.0㎜ 범위일 수 있다. 또한, 일부 실시형태에서, 접착 시스템층은 오직 하나의 방향으로 층/물질의 유효 탄성 계수를 실질적으로 변화시키도록 하나의 방향에 따른 구멍만을 포함할 수도 있다.

개시된 실시형태에서 복수의 구멍이 십자가형 패턴으로 도시되거나 또는 서로에 대해 직교하지만, 층 또는 다층 접착 시스템에서 응력의 집중 영역을 생성하는 복수의 구멍의 임의의 패턴이 사용될 수도 있다. 사용되는 패터닝된 구멍의 유형은 층 및/또는 접착 시스템의 유효 탄성 계수에 영향을 줄 것이다.

위에서 약술된 바와 같이 L1, L2, L3 및 L4를 변형시키는 것은 개별적인 층 또는 구성된 다층 접착 시스템의 유효 탄성 계수가 100% 변형률에서, 대략 100㎪, 90㎪, 70㎪, 60㎪, 50㎪, 40㎪, 30㎪, 20㎪, 및 10㎪ 미만이 되도록 조율/조정되게 한다. 따라서, 위에서 약술된 바와 같이 개별적인 층 또는 구성된 다층 접착 시스템을 변형시키는 것은 유효 탄성 계수가 최대 0.4 그리고 바람직하게는 최대 1.0의 변형률에 대해 유지되게 한다.

본 명세서에 개시된 2-층 접착 시스템의 일부 실시형태에서, 상단층은 최대 0.4의 변형률 그리고 바람직하게는, 최대 1.0의 변형률에 대해 유지되는 0.02㎫(20㎪) 미만의 유효 탄성 계수를 가질 수 있다. 일부 실시형태에서, 하단층은 최대 0.4의 변형률 그리고 바람직하게는, 최대 1.0의 변형률에 대해 유지되는 0.02㎫(20㎪) 미만의 유효 탄성 계수를 가질 수 있다. 일부 실시형태에서, 2-층 접착 시스템은 최대 0.4의 변형률 그리고 바람직하게는, 최대 1.0의 변형률에 대해 유지되는 0.02㎫(20㎪) 미만의 유효 탄성 계수를 가질 수 있다. 일부 실시형태에서, 응력의 집중 영역은 외부 하중이 2-층 접착 시스템에서 최대 0.4의 순 변형률을 달성하도록 인가될 때 소성 변형된다. 일부 실시형태에서, 다층 접착 시스템이 최대 0.4의 변형률로 외부 하중에 의해 변형될 때, 다층 접착 시스템이 변형되어 90% 초과의 달성된 변형률이 외부 하중이 제거될 때 유지되는 것을 발생시킨다.

본 명세서에 개시된 3-층 접착 시스템의 일부 실시형태에서, 상단층은 최대 0.4의 변형률 그리고 바람직하게는, 최대 1.0의 변형률에 대해 유지되는 0.02㎫(20㎪) 미만의 유효 탄성 계수를 가질 수 있다. 일부 실시형태에서, 중앙층은 최대 0.4의 변형률 그리고 바람직하게는, 최대 1.0의 변형률에 대해 유지되는 0.02㎫(20㎪) 미만의 유효 탄성 계수를 가질 수 있다. 일부 실시형태에서, 하단층은 최대 0.4의 변형률 그리고 바람직하게는, 최대 1.0의 변형률에 대해 유지되는 0.02㎫(20㎪) 미만의 유효 탄성 계수를 가질 수 있다. 일부 실시형태에서, 3-층 접착 시스템은 최대 0.4의 변형률 그리고 바람직하게는, 최대 1.0의 변형률에 대해 유지되는 0.02㎫(20㎪) 미만의 유효 탄성 계수를 가질 수 있다. 일부 실시형태에서, 응력의 집중 영역은 외부 하중이 2-층 접착 시스템에서 최대 0.4의 순 변형률을 달성하도록 인가될 때 소성 변형된다. 일부 실시형태에서, 다층 접착 시스템이 최대 0.4의 변형률로 외부 하중에 의해 변형될 때, 다층 접착 시스템이 변형되어 90% 초과의 달성된 변형률이 외부 하중이 제거될 때 유지되는 것을 발생시킨다.

본 명세서에 개시된 실시형태에 따라 구성된 접착 시스템에서 수행되는 변형률 테스트의 결과를 나타내는 도표가 도 2t에 도시된다. 도 2t의 설명에서 사용될 때, "미변형된"은 층이 임의의 구멍을 포함하도록 본 명세서에 개시된 바와 같이 변형되지 않은 것을 의미하고 그리고 "변형된"은 층이 제1 방향 및 제2 방향으로(폴리우레탄(PU) 상단층 및 접착제 중앙층에 대해) 복수의 구멍 또는 복수의 비연속적인 부분(접착제-백킹된 스펀 레이스, 부직 하단층)을 형성하는 복수의 구멍을 포함하도록 변형된 것을 의미한다. 도표에서 식별된 접착 시스템이 40% 변형률로 소성 변형되기 시작했고, 계수의 기울기 계산을 감소시킨다는 것에 유의해야 한다.

다음의 7개의 접착 시스템이 테스트되었다. 세트 1은 미변형된 폴리우레탄 상단층을 가진 접착 시스템을 포함했다. 25% 변형률에서, 탄성 계수는 대략 15㎪이었고 그리고 40% 변형률에서, 탄성 계수는 대략 14㎪이었다. 세트 2a는 미변형된 폴리우레탄 상단층 및 미변형된 하이드로콜로이드 하단층을 포함했다. 25% 변형률에서, 탄성 계수는 대략 15㎪이었고 그리고 40% 변형률에서, 탄성 계수는 대략 16㎪이었다. 세트 2b는 변형된 폴리우레탄 상단층 및 미변형된 하이드로콜로이드 하단층을 포함했다. 25% 변형률에서, 탄성 계수는 대략 10㎪이었고 그리고 40% 변형률에서, 탄성 계수는 대략 10㎪이었다. 세트 3a는 미변형된 폴리우레탄 상단층 및 미변형된 접착제 백킹된 스펀 레이스, 부직 하단층을 포함했다. 25% 변형률에서, 탄성 계수는 대략 44㎪이었고 그리고 40% 변형률에서, 탄성 계수는 대략 38㎪이었다. 세트 3b는 미변형된 폴리우레탄 상단층, 미변형된 접착제 중앙층 및 미변형된 접착제 백킹된 스펀 레이스, 부직 하단층을 포함했다. 25% 변형률에서, 탄성 계수는 대략 64㎪이었고 그리고 40% 변형률에서, 탄성 계수는 대략 51㎪이었다. 세트 4a는 변형된 폴리우레탄 상단층 및 변형된 접착제 백킹된 스펀 레이스, 부직 하단층을 포함했다. 25% 변형률에서, 탄성 계수는 대략 25㎪이었고 그리고 40% 변형률에서, 탄성 계수는 대략 0㎪이었다. 세트 4b는 변형된 폴리우레탄 상단층, 변형된 접착제 중앙층 및 변형된 접착제 백킹된 스펀 레이스, 부직 하단층을 포함했다. 25% 변형률에서, 탄성 계수는 대략 22㎪이었고 그리고 40% 변형률에서, 탄성 계수는 대략 19㎪이었다.

도 2t에서 분명히 알 수 있는 바와 같이, 본 명세서에 개시된 바와 같이 접착제층을 변형시키는 것은 물질 따라서, 접착 시스템의 탄성 계수를 감소시킨다.

본 발명의 실시형태에 따른 접착 시스템이 피부에 부착될 때 반응 및 감응하는 방식의 예시가 도 2u 내지 도 2w에 도시된다. 도 2u 내지 도 2w는 본 발명의 실시형태, 예를 들어, 도 2e 내지 도 2i와 연관된 실시형태에 따른 2-층 접착 시스템을 통한 단면도이다. 2-층 시스템 접착 시스템이 도시되지만, 본 발명의 실시형태의 3-층 접착 시스템이 유사한 방식으로 반응 및 감응할 것이다.

도 2u는 피부(6001)에 처음에 부착될 때의 접착 시스템(6000)을 도시한다. 도면에서 알 수 있는 바와 같이, 접착 시스템(6000)은 상단층 접착제(6005)를 이용하여 중앙층(6006)에 부착되는, 제1 방향에 따른 복수의 구멍(6008)을 가진, 상단층(6004)을 포함한다. 하단층(6006)은 하단층 접착제(6007)를 이용하여 피부(6001)에 부착되고 그리고 하단층(6006)에 복수의 비연속적인 부분(6020)을 형성하는 복수의 구멍(6018)을 포함한다.

도 2v에 도시된 바와 같이, 피부(6001)가 화살표(6021)로 나타낸 방향으로 늘어날 때, 하단층 접착제(6007)를 이용하여 피부(6001)에 부착되는, 하단층(6006)의 비연속적인 부분(6020)이 또한 방향(6021)으로 이동되어 인접한 비연속적인 부분(6020)에 연결되는 임의의 비연속적인 부분(6020)이 분리되게 한다. 따라서, 서로로부터 분리되는 비연속적인 부분(6020)의 이동은 상단층 접착제(6005)를 이용하여 하단층(6006)에 부착되는, 상단층(6004)의 물질이 대응하는 방식으로 이동되게 한다. 이 이동은 상단층(6004)에 응력을 부여하고, 이는 응력의 집중 영역(6016)이 상단층(6004) 내 인접한 구멍(6008) 사이의 영역에 형성되게 한다. 이 응력의 집중 영역(6016)은 상단층(6004)이 상단층의 탄성 한계를 넘어 늘어난 결과로서 피부(6001)의 움직임에 의해 인가된 응력 하에서 소성 변형되고 길어진다. 이 소성 변형은 접착 시스템(6000)과 피부(6001) 사이의 변형률 완화를 제공한다.

일단 피부(6001)가 응력을 받지 않거나 또는 피부의 이완된 상태로 복귀된다면(이는 도 2w에 도시됨), 소성 변형되고 따라서 길어지는 상단층(6004)의 응력의 집중 영역(6016)은 이제 접착 시스템(6000)에서 주름(6025)을 형성한다. 서로로부터 분리된 비연속적인 부분(6020) 및 상단층(6004)의 소성 변형의 결과로써, 피부(6001)와 하단층 접착제(6007) 사이의 전단력/응력이 감소된다. 피부(6001) 및 접착 시스템(6000)의 차후의 움직임/신축에서, 하단층(6006)의 비연속적인 부분(6020) 및 상단층(6004)의 물질은 이제 상단층(6004)의 주름(6025) 또는 세장형 물질이 자유롭게 길어질 때 피부에 대해 자유롭게 이동될 수 있어서 접착 시스템(6000)이 접착 시스템(6000)과 피부(6001) 사이의 매우 최소의 전단력으로 피부(6001)에 대해 이동되게 한다. 따라서, 접착 시스템의 최소의 "당김"이 있고, 이는 에지 벗겨짐의 발생을 급격히 감소시킨다. 주름진 부분(6025)이 이전에 변형된 길이를 넘어 길어진다면, 이 주름진 부분(6025)은 다시 소성 변형을 겪고 길어지고, 이에 의해 더 큰 주름(6025)을 생성하고, 이는 다시 접착 시스템(6000)과 피부(6001) 사이의 전단력을 감소시킨다.

또한, 소성 변형 후 전단력/응력의 이 감소는 높은 초기의 결합 강도와 더 낮은 지속되는 결합 강도를 가진 접착제의 사용을 허용하고, 이는 적은 통증으로 제거하기 쉽고 그리고 온전한 시스템으로서(원피스로) 제거될 수 있는 접착 시스템을 발생시킨다.

본 발명에 따른 접착 시스템의 또 다른 실시형태가 도 3a, 도 3b 및 도 3c에 도시된다. 이 실시형태에서, 접착 시스템(7000)이 원형으로 도시되지만 당업자는 접착 시스템이 임의의 형상, 예를 들어, 도 3d에 도시된 형상일 수 있다는 것을 손쉽게 이해할 것이다. 도 3a, 도 3b 및 도 3c에 도시된 바와 같이, 도 3b는 도 3a의 라인(A-A)을 따라 취한 도 3a에 도시된 접착 시스템의 단면이고, 접착 시스템(7000)은 낮은 고유 탄성 계수를 갖거나 또는 낮은 유효 탄성 계수를 갖도록 변형되는(본 명세서에 논의된 바와 같음) 물질(7002)의 단층을 포함한다. 물질이 낮은 고유 탄성 계수를 갖을지라도, 물질의 탄성 계수는 본 명세서에 설명된 바와 같이 물질의 변형을 통해 더 낮아질 수 있다. 일부 실시형태에서, 물질(7002)의 단층은 피부에 부착되기 위한 접착제(7004)를 상부에 포함하는 스펀 레이스, 부직 물질(7003)이다. 당업자가 손쉽게 이해할 바와 같이, 물질(7002)의 단층은 접착 시스템의 의도된 용도에 적합하고, 즉, 의료 디바이스 또는 의료 기구를 피부에 부착하기에 적합하고, 상처 치료 및 치료 등에 적합한 임의의 물질(7003)을 포함할 수 있다.

도 3b 및 도 3c에서 가장 잘 알 수 있는 바와 같이, 물질(7002)의 단층은 물질(7002)의 단층 상에, 즉, 접착 시스템의 내부의 하단 부분(7012) 상에 포함된 접착제(7004)보다 더 강력한 부가적인 접착제(7005)의 링을 하단 주변부를 따라 포함한다. 일부 실시형태에서, 더 강력한 접착제(7005)는 하이드로콜로이드 물질이다.

도 3b에 도시된 바와 같이, 부가적인 접착제(7005)가 접착제(7004)의 상단에 배치되는 것으로 도시되지만, 일부 실시형태에서, 부가적인 접착제(7005)는 스펀 레이스, 부직 물질(7003)과 직접적으로 접촉되게 배치된다. 일부 실시형태에서, 접착제(7004) 및 접착제(7005)는 접착 시스템(7000)의 내부의 하단 부분(7012)에서 서로 같은 높이이다.

물질(7002)의 단층의 유효 탄성 계수를 낮추기 위해서, 물질(7002)의 단층은 예를 들어, 스펀 레이스, 부직 물질(7003)의 두께를 통해 연장되고 그리고 또한 접착제(7004)를 통해 연장될 수 있는 복수의 구멍(7006)과 같은, 예를 들어, 복수의 변형부를 포함하도록 변형될 수 있다. 부가적으로, 일부 실시형태에서, 링-형상의 구멍(7006)은 물질(7002)의 단층을 통해 완전히 연장될 수도 있지만 다른 실시형태에서, 구멍은 물질/층(7002)의 두께를 통해 완전히 연장될 수도 없고 대신에 응력 하에 있을 때 파괴되어 관통 컷 구멍(7006)을 생성하는, 매입된, 만입된 또는 엠보싱된 부분일 수도 있다. 이전의 접착 시스템 실시형태에 대하여 개시 및 설명된 바와 같이, 구멍(7006)은 아래에서 논의된 바와 같이 생길 수 있는 임의의 개구, 슬릿, 컷 또는 다른 구멍일 수 있다.

도 3a 내지 도 3c에서 알 수 있는 바와 같이, 구멍(7006)은 복수의 링(7008)을 형성한다. 도 3a 내지 도 3c에 도시된 실시형태에서, 구멍(7006)의 4개의(4) 링(7008)이 있다. 구멍(7006)의 링(7008)의 수는 물질(7002)의 단층의 유효 탄성 계수에 영향을 준다. 즉, 링(7008)의 수가 더 많아질수록, 접착 시스템의 유효 탄성 계수가 더 낮아진다. 따라서, 당업자가 손쉽게 이해할 바와 같이, 접착 시스템(7000)은 임의의 수의 링(7008), 예를 들어, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10개 이상의, 링(7008)을 갖도록 구성될 수 있고, 이는 발명자가 포함된 링(7008)의 수에 기초하여 상이한 유효 탄성 계수를 가진 접착 시스템을 설계하게 한다.

일부 실시형태에서, 모든 인접한 링(7008) 사이의 거리(7010)가 동일하지만 일부 실시형태에서, 인접한 링(7008) 사이의 거리(7010)가 다르다. 인접한 링(7008) 사이의 거리(7010)는 또한 물질(7002)의 단층의 탄성 계수에 영향을 준다. 예를 들어, 인접한 링(7008) 사이의 더 짧은 거리(7010)는 더 많은 링(7008) 따라서 더 많은 구멍(7006)이 접착 시스템을 위해 포함되게 한다. 포함되는 링(7008)의 수가 더 높을수록, 시스템의 유효 탄성 계수는 더 낮아진다.

복수의 링-형상의 구멍(7006)은 물질(7002)의 단층을 높은 또는 더 높은 탄성 계수 및/또는 낮은 또는 더 낮은 고유 MVTR을 가진 물질로부터 유효 낮은 또는 더 낮은 탄성 계수 및/또는 유효 높은 또는 더 높은 MVTR을 가진 물질로 변형시킨다. 유효 더 낮은 탄성 계수는, 예를 들어, 접착 시스템(7000)이 피부에 부착될 때, 피부 움직임(늘어남/압축)의 결과로써 접착 시스템(7000)에 인가 또는 생성되는 변형률이 도 3e 및 도 3f에 도시된 바와 같은 복수의 구멍(7006)의 개방 또는 확장에 기인하여 접착 시스템(7000)에 더 낮은 응력을 발생시키기 때문에 달성되고, 여기서, 도 3e는 변형률(7009)이 인가되기 전 구멍(7006)을 도시하고 그리고 도 3f는 변형률(7009)이 접착 시스템(7000)에 인가된 후 구멍(7006)을 도시한다. 도 3f에서 알 수 있는 바와 같이, 인가된 변형률(7009)은 구멍(7006)이 "개방" 또는 "확장"되게 하여, 접착 시스템(7000)이 겪는 응력을 완화하고, 접착 시스템(7000)의 탄성 계수를 감소시키고, 이는 또한 접착 시스템의 전단력을 감소시킨다.

포함되는 구멍(7006)의 링(7008)의 수 및 물질(7002)의 단층의 유효 탄성 계수에 영향을 주는 인접한 링(7008) 사이의 간격/거리(7010)에 더하여, 도 3e에 도시된 바와 같이, 구멍(7006)의 길이(L10) 및 인접한 구멍(7006) 사이의 거리(L11)는 또한 유효 탄성 계수에 영향을 준다. 예를 들어, 더 긴 길이(L10)를 가진 구멍(7006)을 가진 접착 시스템은 구멍(7006)이 변형률 하에서 크게 개방 또는 확장되게 하고, 이는 더 짧은 길이(L10)를 가진 구멍(7006)을 가진 접착 시스템보다 더 낮은 유효 탄성 계수를 가진 접착 시스템을 발생시킨다. 부가적으로, 더 짧은 거리(L11)만큼 이격되는 인접한 구멍(7006)은 더 큰 거리(L11)만큼 이격되는 인접한 구멍(7006)을 가진 접착 시스템보다 더 낮은 유효 계수를 가진 접착 시스템을 발생시킨다. 일부 실시형태에서, L10은 대략 1.0㎜ 내지 5.0㎜의 범위일 수 있고 바람직하게는 2.0㎜ 또는 3.0㎜ 또는 4.0㎜이고 그리고 L11은 대략 0.25㎜ 내지 3.0㎜ 범위일 수 있고 바람직하게는 1.0㎜ 또는 2.0㎜이다. 일부 실시형태에서, 인접한 링(7008) 사이의 거리(7010)는 대략 1.0㎜ 내지 5.0㎜ 범위일 수 있고 바람직하게는 1.0㎜ 또는 2.0㎜이다.

도 3e 및 도 3f에 도시된 바와 같이, 일부 실시형태에서, 하나의 링(7008) 내 구멍(7006)은 인접한 링(7008) 내 구멍(7006)으로부터 오프셋(offset)된다. 즉, 구멍(7006) 및 하나의 링(7008) 내 인접한 구멍(7006) 사이의 갭 또는 거리(7007)는 구멍(7006) 및 인접한 링 내 인접한 구멍(7006) 사이의 갭(7007)과 함께 일렬로 정렬되지 않는다.

개시된 실시형태에서 복수의 구멍(7006)이 링-형상 또는 원형으로서 도시되지만, 구멍(7006)이 변형률 하에서 개방/확장되게 하는, 복수의 구멍의 임의의 패턴이 사용될 수도 있다. 예를 들어, 복수의 구멍(7006)은 일련의 평행한 선형 행(7050)으로 배열될 수 있고 여기서 인접한 행 내 구멍(7006)은 도 4a에 도시된 바와 같이 서로로부터 오프셋된다. 복수의 구멍(7006)이 일련의 평행한 선형 행(7050)으로 배열되는 일부 실시형태에서, 접착 시스템(7049)은 접착 시스템(7049)의 하단의 다수에 포함된 접착제보다 더 강력한, 부가적인 접착제(7005)를 접착 시스템의 하단 주변부를 따라 포함한다. 일부 실시형태에서, 더 강력한 접착제(7005)는 하이드로콜로이드 물질이다.

접착 시스템이 접착 시스템의 내부/내부 하단 구역(7012)보다 접착 시스템의 하단 주변부를 따라 더 강력한 접착제(일부 실시형태에서, 하이드로콜로이드(7005))를 갖게 구성하는 것은, 시스템이 에지 벗겨짐에 저항하는 것을 돕고, 장기간, 예를 들어, 21일 이상 동안 피부에 부착된 채로 남아 있는 접착 시스템을 발생시킨다. 접착 시스템의 하단 주변부를 따른 더 강력한 접착제는 에지 벗겨짐을 방지하는 것을 돕고 반면에 피부와 접착 시스템 사이의 변형률 부조화를 처리하기 위해 피부 역학을 모방하도록 변형되는 내부/내부 하단 구역(7012)은 접착 시스템에 걸쳐 전단력을 감소시키고, 이는 전단력을 처리하도록 내부/내부 구역(7012)의 더 강력한 접착제를 위한 필요성을 감소시킨다. 접착 시스템의 외부 주변부를 따른 접착력의 강력함은 또한 더 강력한 접착제(7005)의 폭(7014)에 의해 제어될 수 있다. 즉, 하단 주변부를 따른 더 넓은 강력한 접착제(7005)는 접착 시스템의 주변부를 따라 접착 시스템의 더 강력한 접착력을 발생시킬 것이고, 이는 에지 벗겨짐을 더 감소시킬 것이다. 이러한 설계는 (1) 장기간 동안 피부에 부착된 채로 남아 있을 수 있고 그리고 (2) 착용자에게 덜 자극적이고 그리고 제거하기에 쉽고 덜 고통스러운 접착 시스템을 발생시킨다.

도 4a에 대하여 개시된 실시형태에 따라 구성된 16개의(16) 접착 시스템(7049)에서 수행되었던 변형률 테스트의 결과를 나타내는 도표가 도 4b에 도시된다. 테스트는 피부와 접착 시스템 사이의 변형률 부조화를 가장 잘 개선하는 접착 시스템을 식별하도록 수행되어, 인간의 피부의 역학적 특성을 모방하는, 즉, 피부와 유사하거나 또는 피부보다 더 낮은 탄성 계수를 가진 접착 시스템을 발생시키고, 여기서 피부의 탄성 계수는 대략 0.01㎫ 내지 0.05㎫ 범위이다. 도 4b를 설명할 때 사용되는 바와 같이, "미변형된"은 접착 시스템이 임의의 구멍(7006)을 포함하도록 본 명세서에 개시된 바와 같이 변형되지 않은 것을 의미하고 그리고, 도 4a에 도시된 바와 같이, "변형된"은 층/물질이 일련의 평행한 선형 행(7050)으로 배열된 복수의 구멍(7006)을 포함하도록 변형된 것을 의미하고 여기서 구멍(7006)의 길이(L10), 인접한 구멍(7006) 사이의 거리(L11) 및 인접한 행(7050) 사이의 거리(D1)가 접착 시스템 간에 변화되었다. 표 1에 포함된 모든 테스트된 접착 시스템에서, 구멍(7006)은 당김 방향(7052)(즉, 인가된 변형률의 방향 그리고 즉, 시스템의 폭 "W"에 직교하거나 또는 시스템의 길이 "L"과 평행한 방향)에 대해 수직/직교하게 지향되었고 그리고 인접한 행 내 구멍(7006)은 도 4a에 도시된 바와 같이 서로로부터 오프셋되었다. 따라서, 당겨질 때/잡아 당겨질 때, 구멍(7006)이 도 3e에 도시된 바와 같이 "개방되어" 접착 시스템의 유효 계수를 감소시킨다.

표 1에 포함되고 테스트된 모든 접착 시스템은 MED 5750A의 명칭으로 반시브(Vancive)(등록상표) 의료 기술(Medical Technologies)로부터 입수 가능한 부직 물질의 단층으로 이루어졌고 그리고 강력한 접착제(7005)가 시스템의 하단 주변부를 따라 포함되었던 것을 제외하고 도 4a에 도시된 구성과 유사한 구성을 가졌다. MED 5750A는 아크릴 접착제를 포함하는 폴리에틸렌 부직 물질의 단층이다. MED 5750A 물질의 탄성 계수가 표 1에 포함된 접착 시스템에 대해, 물질의 교차-웹 방향 및 웹 피드 방향에서 상이하기 때문에, 물질의 2개의 세트는 각각의 접착 시스템에 대해 준비되었고 테스트되었다. 즉, 예를 들어, 접착 시스템(A16)에 대해, MED 5750A 물질의 제1 샘플은 접착 시스템의 폭 "W"가 물질의 웹 피드 방향(7054)과 평행하도록 절단되었고 그리고 MED 5750A 물질의 제2 샘플은 접착 시스템의 폭 "W"가 물질의 웹 피드 방향과 직교하거나 또는 교차-웹 방향(7056)과 평행하도록 절단되었다. 이어서 제1 샘플과 제2 샘플 둘 다는 표 1에 약술된 구성의 복수의 구멍(7006)을 포함하도록 변형되었다. 다음에, 샘플 둘 다가 인스트론(Instron)(등록상표) 머신에 로딩되어 샘플 둘 다 내 구멍(7006)이 당김 방향(7052)과 직교하게 지향되었고 그리고 샘플이 "당겨지거나" 또는 변형되어 각각의 샘플 접착 시스템의 영의/탄성 계수를 측정하였다. 이어서 각각의 샘플의 유효 탄성 계수는 도 4b에 도시된 도표에 플롯팅되었다. 따라서, 도 4b에서 알 수 있는 바와 같이, 미변형된 MED 5750A 물질의 탄성 계수에 기초하여, MED 5750A 물질의 고유 탄성 계수(도 4b의 샘플(Al, A5, A9 및 A13)로서 포함된 "미변형된" 샘플과 연관됨)는 교차-웹 방향(7056)에서보다 웹 피드 방향(7054)에서 더 낮았다.

도 4b에서 분명히 알 수 있는 바와 같이, 더 넓은 폭 "W"를 가진 테스트된 접착 시스템은 더 낮은 유효 탄성 계수를 발생시켰다. 이것은 더 좁은 폭의 접착 시스템보다 구멍(7006)의 행의 더 높은 수를 가진 더 넓은 폭의 접착 시스템(샘플(A4, A8, A12, A16))으로부터 발생된다.

피부의 탄성 계수 범위 내에 있거나 또는 피부의 탄성 계수보다 더 낮은 탄성 계수(고유 또는 유효든지 간에)를 갖는 접착 시스템은 더 잘 수행된다. 즉, 이 접착 시스템이 더 적은 에지 벗겨짐을 겪고 그리고 피부와 접착 시스템 사이의 변형률 부조화를 개선시키도록 설계되지 않은 접착 시스템보다 더 긴 시간 기간 동안 피부에 부착된 채로 남아서 인간의 피부의 역학적 특성을 모방하는 접착 시스템을 발생시킨다.

당김 방향이 구멍의 방향과 직교할 때 표 1에 포함된 접착 시스템이 유효 탄성 계수를 설명하지만, 당업자는, 구멍을 배향시키는 것이 이와 같이 피부에 부착될 때 접착 시스템이 늘어나고 그리고 압축될 다수의 방향을 보상하도록 다수의 방향으로 변형되는 탄성 계수를 가진 접착 시스템을 발생시키기 때문에 도 3a 내지 도 3c에 도시된 바와 같이 원형 또는 링 패턴으로 구멍을 배열하는 것이 피부의 역학적 특성을 더 가까이 모방하는 접착 시스템을 발생시킨다는 것을 손쉽게 이해할 것이다.

부가적인 실시형태는 예를 들어, 접착 시스템의 내부의 하단 부분의 접착제보다, 접착 시스템의 하단 주변부 주위의 하이드로콜로이드, 링과 같은 더 강력한 접착제를 가진 물질의 다수의 층을 포함하는 접착 시스템(7020)을 포함할 수 있다. 도 5에 도시된 바와 같이, 접착 시스템(7020)은 제1 물질(7024)과 제1 접착제(7026)를 포함하는 상단층(7022)(상단층(7022)은 고유 제1 탄성 계수를 가짐), 제2 물질(7030)과 제2 접착제(7032)를 포함하는 하단층(7028)(하단층은 고유 제2 탄성 계수를 가짐), 및 하단 부분을 따른 제3 접착제(7034)(제3 접착제(7034)는 적어도 제2 접착제(7032)보다 더 강력함)를 포함할 수 있다. 위에서 설명된 바와 같이, 상단층(7022) 및 하단층(7028)은 낮은 유효 탄성 계수를 가진 접착 시스템을 형성하도록 복수의 변형부(예를 들어, 구멍(7006))를 포함할 수 있다. 일부 실시형태에서, 제1 물질(7024)은 폴리우레탄이고, 제2 물질(7030)은 스펀 레이스 부직 물질이고 그리고 제3 접착제는 하이드로콜로이드 물질이다. 상단층 및 하단층을 위해 선택된 물질은 접착 시스템의 목적하는 특성, 즉, 높은 또는 낮은 탄성 계수/MVTR에 기초하여 선택될 수 있다. 일부 실시형태에서, 층 둘 다는 위에서 논의된 바와 같은 역학적 변형부, 즉, 링-형상의 구멍의 복수의 링을 포함할 수 있다.

접착 시스템은 더 강력한 접착제를 포함하는 피부와 접촉하는 접착 시스템의 하단 표면의 적어도 일부와 물질의 임의의 수의 층을 포함하도록 설계될 수 있다. 즉, 일부 실시형태에서, 접착 시스템은 도 3a 내지 도 3c에 대해 개시 및 설명된 바와 같은 접착 시스템의 하단 표면의 적어도 일부의 더 강력한 접착제 및 접착제를 가진 물질의 단층을 포함하는 적어도 하나의 층을 포함할 수 있다. 일부 실시형태에서, 접착 시스템은 도 5에 대하여 개시 및 설명된 바와 같은 복수의 층을 포함할 수 있다. 일부 실시형태에서, 접착 시스템은 물질의 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9 또는 10개의 층을 포함할 수 있고 여기서 각각의 층은 상이한 물질 특성 및/또는 역학적 특성(즉, 고유 탄성 계수, 유체 흡수 특성, 유체 흡수하는 특성, 등)을 가진 동일한 물질 또는 상이한 물질로부터 이루어질 수 있어서 접착 시스템이 상이한 사용을 위해 설계되게 한다. 일부 실시형태에서, 물질의 다수의 층을 가진 접착 시스템은 특성(즉, 디바이스 부착 특성, 상처 치료 특성, 등)의 조합을 제공하도록 설계될 수 있다.

일부 실시형태에서, 구멍(7006)의 행(7050) 또는 링(7008)의 수, 구멍(7006)의 밀도, 구멍(7006)의 행(7050) 또는 인접한 링(7008) 사이의 거리(7010/D1), 구멍(7006)의 길이(L10), 또는 동일한 접착 시스템의 상이한 부분 또는 영역 내 구멍(7006) 사이의 거리(L11)는 접착 시스템의 상이한 영역/부분의 유효 탄성 계수를 변화시키도록 조정/변경될 수 있다. 따라서, 접착 시스템은 다수의 유효 탄성 계수를 포함하도록 설계될 수 있고, 이는 접착 시스템이 인간의 신체의 특정한 영역에의 부착을 위해 설계되게 할 수 있다.

이전에 개시된 바와 같이, 본 명세서에 개시 및 설명된 접착 시스템은 의료 디바이스 및 의료 기구를 피부에 부착하도록 사용될 수 있다. 일부 실시예에서, 디바이스 하우징(2832)의 하단은 공기 흐름을 디바이스 하우징 하에서 허용하고 그리고 또한 수분이 피부 및 접착 시스템(6000/7000/7020)으로부터 이격되어 흐르게 하는, 채널 또는 다른 중단부(2845)를 가질 수 있다. 따라서 디바이스는 중단 방식으로 하부의 접착 시스템(6000)에 접착될 수 있다. 디바이스는 복수의 방식으로 접착 시스템(6000/7000/7020)에 부착될 수 있다. 예를 들어, 디바이스 하우징(2832)은 열 융착(heat staking), 접착제층(예를 들어, 위에서 논의된 디바이스 접착제(2830) 또는 임의의 다른 유형의 접착제)을 사용하여 또는 초음파 용접을 통해 접착 시스템(6000/7000/7020)에 부착될 수 있다.

도 6a 및 도 6b는 접착 시스템(6000/7000)을 이용하여 피부(6001)에 부착된 디바이스(2832)의 개략도를 예시한다. 위에서 논의된 바와 같이, 접착 시스템(6000/7000)의 물질 층은 물이 디바이스(2832) 아래에서 축적하지 못하도록 디바이스(2832)의 하우징 하에서 높은 MVTR을 제공할 수 있다.

도 6a 및 도 6b는 피부(6001)로부터 그리고 접착 시스템(6000/7000)을 통한 수분의 움직임을 예시하는 복수의 화살표를 포함한다. 화살표로 표기된 바와 같이, 피부(6001)에서 땀이 날 수 있어서, 피부(6001)의 표면으로 이동되는 땀(2844)을 생성한다. 접착 시스템(6000/7000)의 높은 MVTR 물질은 땀(2844)을 흡수성 물질일 수 있는 하단층(6006/7003)으로 이동시킬 수 있다. 접착 시스템(6000/7000)의 흡수성 물질은 수분을 피부(6001)로부터 이격되게 당길 수 있다. 이어서 접착 시스템(6000/7000)은 수증기가 접착 시스템(6000/7000)의 흡수성 물질을 통해 측면 방향으로 이동되게 함으로써 수증기(2840)가 피부(6001)로부터 증발하게 할 수 있다. 일부 실시형태에서, 접착 시스템(6000/7000)의 물질은 또한 물을 접착 시스템(6000/7000)의 상단 표면으로부터 물리치게 하도록 기능할 수 있다. 부가적으로, 디바이스 하우징(2832)의 하단의 임의의 중단부(2845)는 또한 땀 및 다른 수증기가 접착 시스템(6000/7000) 및 디바이스 하우징(2832) 아래로부터 증발되게 돕는다.

도 2 내지 도 5에 예시된 접착 시스템의 실시형태를 간략히 참조하면, 일부 실시예에서, 수분은 스펀 레이스 부직 물질의 층을 통해 흡수될 것이고 그리고 일부 실시형태에서, 변형된 폴리우레탄인 상단층을 통해 증발할 것이다. 증발은 접착 시스템의 상단층 내 복수의 구멍을 통해 발생할 수도 있다. 일부 실시예에서, 수분은 접착 시스템의 상단으로부터 증발할 것이고 그리고 센서 하우징(2832, 3110) 아래로부터 센서 하우징(2832, 3110)의 하단의 중단부(2845)를 통해 확산할 것이다.

본 명세서에 설명된 본 발명의 실시형태가 다양한 변화로서 본 명세서에 제시된 특정한 변동으로 제한되지 않거나 또는 변형이 설명된 본 발명의 실시형태에 대해 행해질 수도 있고 그리고 등가물이 본 발명의 실시형태의 정신 및 범위로부터 벗어나는 일없이 치환될 수도 있다는 것이 이해된다. 본 개시 내용을 읽을 때 당업자가 이해할 바와 같이, 본 명세서에 설명 및 예시된 개별적인 실시형태의 각각은 본 발명의 실시형태의 정신 또는 범위로부터 벗어나는 일없이 다른 수개의 실시형태의 임의의 특징부로부터 손쉽게 분리될 수도 있거나 또는 특징부와 결합될 수도 있는 분리된 컴포넌트 및 특징부를 갖는다. 또한, 많은 변형은 특정한 상황, 물질, 물질의 조성, 과정, 과정 작용(들) 또는 단계(들)를 본 발명의 목적(들), 정신 또는 범위로 조정하도록 행해질 수도 있다. 모든 이러한 변형은 본 명세서의 청구항의 범위 내에 있도록 의도된다.

게다가, 방법이 도면에 도시될 수도 있거나 또는 명세서에 특정한 순서로 설명될 수도 있지만, 이러한 방법은 도시된 특정한 순서로 또는 순차적인 순서로 수행될 필요가 없고, 그리고 모든 방법이 바람직한 결과를 달성하도록 수행될 필요가 없다. 도시 또는 설명되지 않은 다른 방법은 예시적인 방법 및 과정에 포함될 수 있다. 예를 들어, 하나 이상의 부가적인 방법은 임의의 설명된 방법 전, 후, 동시에, 또는 사이에 수행될 수 있다. 게다가, 방법은 다른 구현예에서 재배치 또는 재배열될 수도 있다. 또한, 위에서 설명된 구현예에서 다양한 시스템 컴포넌트의 분리는 모든 구현예에서 이러한 분리를 요구하는 것으로서 이해되지 않아도 되고, 그리고 설명된 컴포넌트 및 시스템은 일반적으로 단일의 제품에 함께 통합될 수 있거나 또는 다수의 제품에 패키징될 수 있다는 것이 이해되어야 한다. 부가적으로, 다른 구현예는 본 개시내용의 범위 내에 있다.

"can", "could", "might" 또는 "may"와 같은, 조건부 언어는 달리 구체적으로 명시되지 않는 한 또는 그 외에, 사용될 때 문맥 내에 있는 것으로 이해되지 않는 한, 일반적으로 특정한 실시형태가 특정한 특징부, 구성요소 및/또는 단계를 포함하거나 또는 포함하지 않는 것을 의미하도록 의도된다. 따라서, 이러한 조건부 언어는 일반적으로 특징부, 구성요소 및/또는 단계가 하나 이상의 실시형태를 위해 요구되는 임의의 방식으로 있는 것을 암시하도록 의도되지 않는다.

어구 "X, Y, 및 Z 중 적어도 하나"와 같은 접속자적 언어는 달리 구체적으로 명시되지 않는 한, 그 외에, 항목, 용어 등이 X, Y, 또는 Z에 있을 수도 있다는 것을 일반적으로 의미하도록 사용될 때 문맥으로 이해된다. 따라서, 이러한 접속자적 언어는 일반적으로 특정한 실시형태가 X 중 적어도 하나, Y 중 적어도 하나, Z 중 적어도 하나의 존재를 요구한다는 것을 암시하도록 의도되지 않는다.

단수형 항목에 대한 언급은 존재하는 동일한 항목의 복수형이 있을 가능성을 포함한다. 더 구체적으로, 본 명세서에서 그리고 첨부된 청구항에서 사용될 때, 단수형 형태는 문맥이 달리 분명히 나타내지 않는 한 복수형 대상을 포함한다. 청구항은 임의의 부가적 구성요소를 배제하도록 초안 작성될 수도 있다는 것에 더 유의해야 한다. 이와 같이, 이 표현은 청구항 구성요소의 나열과 연관되어 "단독으로", "오직" 등과 같은 이러한 배제적인 용어의 사용, 또는 "부정적인" 제한의 사용을 위한 선행 기반으로서 기능하도록 의도된다.

구성요소가 또 다른 구성요소에 "연결" 또는 "결합"되는 것으로 나타날 때, 구성요소는 다른 구성요소에 직접적으로 연결 또는 결합될 수 있거나 또는 개재하는 구성요소가 존재할 수도 있다는 것이 이해될 것이다. 대조적으로, 구성요소가 또 다른 구성요소에 "직접적으로 연결" 또는 "직접적으로 결합"되는 것으로 나타날 때, 개재하는 구성요소는 존재하지 않는다.

용어 제1, 제2 등이 다양한 구성요소를 설명하도록 본 명세서에서 사용될 수도 있지만, 이 구성요소는 이 용어에 의해 제한되지 않아야 한다는 것이 이해될 것이다. 이 용어는 단지 하나의 구성요소를 또 다른 구성요소로부터 구별하도록 사용된다. 따라서, 제1 구성요소는 본 발명의 교시내용으로부터 벗어나는 일없이 제2 구성요소로 불릴 수 있다.

본 명세서에서 사용될 때 용어 "대략", "약", "일반적으로" 및 "실질적으로"와 같은, 본 명세서에서 사용되는 정도의 언어는 목적하는 기능을 여전히 수행하거나 또는 목적하는 결과를 달성하는 정해진 값, 양, 또는 특성과 가까운 값, 양 또는 특성을 나타낸다. 예를 들어, 용어 "대략", "약", "일반적으로" 및 "실질적으로"는 정해진 양의, 10% 이하, 5% 이하, 1% 이하, 0.1% 이하, 및 0.01% 이하인 양을 나타낼 수도 있다. 정해진 양이 0(예를 들어, 없음)이라면, 위에서 언급된 범위는 특정한 범위일 수 있고 그리고 값의 특정한 % 내에 없을 수 있다. 부가적으로, 수치 범위는 범위를 규정하는 수를 포함하고, 그리고 본 명세서에 제공된 임의의 개별적인 값은 본 명세서에 제공된 다른 개별적인 값을 포함하는 범위를 위한 종점으로서 기능할 수 있다. 예를 들어, 1, 2, 3, 8, 9, 및 10과 같은 값의 세트는 또한 1 내지 10, 1 내지 8, 3 내지 9 등의 수의 범위의 개시내용이다.

일부 실시형태는 첨부 도면과 연관되어 설명된다. 도시된 것과 다른 치수 및 비율이 고려되고 그리고 개시된 발명의 범위 내에 있기 때문에, 도면은 축척대로 도시되지만, 이러한 축척은 제한적이지 않아야 한다. 거리, 각 등은 단지 예시적이고 그리고 예시된 디바이스의 실제 치수 및 레이아웃에 정확한 관계를 반드시 부여할 필요가 없다. 컴포넌트는 추가, 제거 및/또는 재배열될 수 있다. 게다가, 다양한 실시형태와 관련되어 임의의 특정한 특징, 양상, 방법, 특성, 품질, 속성, 구성요소 등의 본 명세서의 개시내용은 본 명세서에 제시된 모든 다른 실시형태에서 사용될 수 있다. 부가적으로, 본 명세서에 설명된 임의의 방법이 언급된 단계를 수행하기 위해 적합한 임의의 디바이스를 사용하여 실행될 수도 있다는 것이 이해될 것이다.

복수의 실시형태 및 실시형태의 변동이 상세히 설명되지만, 동일한 것을 사용하는 다른 변형 및 방법이 당업자에게 분명할 것이다. 따라서, 다양한 적용, 변형, 물질 및 치환이 청구항의 범위 또는 특유의 그리고 창의적인 본 명세서의 개시내용으로부터 벗어나는 일없이 등가물로 이루어질 수 있다는 것이 이해되어야 한다.

Claims

접착 시스템으로서,
상단 및 하단 주변부를 가진 하단을 가진 제1 층 물질, 및 피부에 부착되기 위한 상기 하단의 제1 층 접착제를 포함하는 제1 층으로서, 고유 탄성 계수를 가진, 상기 제1 층; 및
상기 제1 층 접착제보다 더 강력한 제2 접착제로서, 오직 상기 하단 주변부를 따라 배치되는, 상기 제2 접착제를 포함하되,
상기 제1 층은 상기 제1 층의 상기 고유 탄성 계수보다 더 낮은 유효 탄성 계수를 가진 상기 제1 층을 발생시키는 복수의 변형부(modification)를 포함하는, 접착 시스템.
제1항에 있어서, 상기 제1 층은 원형 형상을 갖는, 접착 시스템.
제1항에 있어서, 상기 제1 층 내 상기 복수의 변형부는 복수의 구멍인, 접착 시스템.
제3항에 있어서, 상기 복수의 구멍은 상기 제1 층의 형상 내에 있는, 접착 시스템.
제4항에 있어서, 상기 복수의 구멍은 상기 제1 층의 상기 형상에서 구멍의 복수의 행을 형성하는, 접착 시스템.
제2항에 있어서, 상기 제1 층 내 상기 복수의 변형부는 복수의 구멍인, 접착 시스템.
제6항에 있어서, 상기 복수의 구멍은 링의 형상 내에 있는, 접착 시스템.
제6항에 있어서, 상기 복수의 구멍은 상기 제1 층에서 다수의 링을 형성하는, 접착 시스템.
제6항에 있어서, 상기 접착 시스템에 인가된 변형률(strain)은 상기 복수의 구멍이 확장하여 에지 벗겨짐(edge peel)을 감소시키는 상기 접착 시스템 상의 응력을 감소시키게 하는, 접착 시스템.
제1항에 있어서, 상기 제1 층 물질은 스펀 레이스(spun lace) 부직 물질인, 접착 시스템.
제1항에 있어서, 상기 제2 접착제는 하이드로콜로이드(hydrocolloid)인, 접착 시스템.
제10항에 있어서, 상기 제2 접착제는 하이드로콜로이드인, 접착 시스템.
제1항에 있어서, 제2 층을 더 포함하되, 상기 제2 층은,
제2 층 물질, 및 상기 제1 층에 부착되기 위한 제2 층 접착제로서, 상기 제2 층은 고유 탄성 계수를 갖는, 상기 제2 층 물질과 제2 층 접착제; 및
상기 제2 층의 고유 탄성 계수보다 더 낮은 유효 탄성 계수를 가진 상기 제2 층을 발생시키는 복수의 변형부를 포함하는, 접착 시스템.
접착 시스템으로서,
상단 및 하단 주변부를 가진 하단, 및 피부에 부착되기 위한 상기 하단의 접착제를 포함한 원형 스펀 레이스 부직 물질로서, 고유 탄성 계수를 갖는, 상기 스펀 레이스 부직 물질; 및
오직 상기 스펀 레이스 부직 물질의 상기 하단 주변부 둘레의 하이드로콜로이드 링을 포함하되,
상기 스펀 레이스 부직 물질은 상기 접착 시스템을 상기 스펀 레이스 부직 물질의 상기 고유 탄성 계수보다 더 낮은 유효 탄성 계수를 가진 접착 시스템으로 변형시키는 복수의 구멍을 포함한 복수의 링을 포함하는, 접착 시스템.
접착 시스템으로서,
적어도 하나의 층을 포함하되, 상기 적어도 하나의 층은,
상단 및 하단 주변부를 가진 하단을 가진 물질;
적어도 부분적으로 피부에 부착되기 위한 상기 하단의 제1 접착제;
제1 고유 탄성 계수;
상기 제1 고유 탄성 계수보다 더 낮은 유효 탄성 계수를 가진 제1 층을 발생시키는 복수의 변형부; 및
상기 제1 접착제보다 더 강력한 제2 접착제로서, 오직 상기 하단 주변부를 따라 배치되는, 상기 제2 접착제를 포함하는, 접착 시스템.
제15항에 있어서, 상기 복수의 변형부는 복수의 구멍인, 접착 시스템.
제15항에 있어서, 상기 물질은 스펀 레이스 부직 물질인, 접착 시스템.
제15항에 있어서, 상기 제2 접착제는 하이드로콜로이드인, 접착 시스템.
접착 시스템으로서,
상단층 물질 및 상단층 접착제를 가진 상단층;
제1 측면과 제2 측면을 가진 하단층 물질 및 상기 제2 측면의 하단층 접착제를 가진 하단층;
상기 상단층과 상기 하단층 사이의 복수의 층으로서, 상기 복수의 층의 각각은 층 물질 및 층 접착제를 가진, 상기 복수의 층; 및
상기 하단층 접착제보다 더 강력한, 강력한 접착제로서, 상기 강력한 접착제는 오직 상기 하단층의 상기 제2 측면의 일부에 배치되고, 피부에 부착되기 위한, 상기 강력한 접착제를 포함하되,
상기 상단층, 상기 하단층 및 상기 복수의 층 중 적어도 하나는 상기 층의 고유 탄성 계수보다 더 낮은 유효 탄성 계수를 가진 상기 층을 발생시키는 복수의 변형부를 포함하는, 접착 시스템.
제19항에 있어서, 상기 복수의 변형부는 복수의 구멍인, 접착 시스템.
제19항에 있어서, 상기 강력한 접착제는 하이드로콜로이드 물질인, 접착 시스템.
의료 디바이스로서,
피분석물 센서; 및
접착 시스템을 포함하되, 상기 접착 시스템은,
상단 및 하단 주변부를 가진 하단을 가진 제1 층 물질, 및 피부에 부착되기 위한 상기 하단의 제1 층 접착제를 포함하는 제1 층으로서, 고유 탄성 계수를 가진, 상기 제1 층; 및
상기 제1 층 접착제보다 더 강력한 제2 접착제로서, 오직 상기 하단 주변부를 따라 배치되는, 상기 제2 접착제를 포함하되,
상기 제1 층은 상기 제1 층의 상기 고유 탄성 계수보다 더 낮은 유효 탄성 계수를 가진 상기 제1 층을 발생시키는 복수의 변형부를 포함하는, 의료 디바이스.
제22항에 있어서, 상기 피분석물 센서는 글루코스, 갈락토스, 프럭토스, 락토스, 과산화물, 콜레스테롤, 아미노산, 알코올, 젖산, 및 전술한 것들의 혼합물을 포함한 군으로부터 선택된 피분석물을 감지하는, 의료 디바이스.
제22항에 있어서, 상기 복수의 변형부는 복수의 구멍인, 의료 디바이스.
제22항에 있어서, 상기 제1 층 물질은 스펀 레이스 부직 물질인, 의료 디바이스.
제22항에 있어서, 상기 제2 접착제는 하이드로콜로이드이고,
의료 디바이스는,
피분석물 센서; 및
접착 시스템을 포함하되, 상기 접착 시스템은,
적어도 하나의 층을 포함하되, 상기 적어도 하나의 층은,
상단 및 하단 주변부를 가진 하단을 가진 물질;
적어도 부분적으로 피부에 부착되기 위한 상기 하단의 제1 접착제;
제1 고유 탄성 계수;
상기 제1 고유 탄성 계수보다 더 낮은 유효 탄성 계수를 가진 제1 층을 발생시키는 복수의 변형부; 및
상기 제1 접착제보다 더 강력한 제2 접착제로서, 오직 상기 하단 주변부를 따라 배치되는, 상기 제2 접착제를 포함하는, 의료 디바이스.
제27항에 있어서, 상기 복수의 변형부는 복수의 구멍인, 의료 디바이스.
제27항에 있어서, 상기 물질은 스펀 레이스 부직 물질인, 의료 디바이스.
제27항에 있어서, 상기 제2 접착제는 하이드로콜로이드인, 의료 디바이스.
제27항에 있어서, 상기 피분석물 센서는 글루코스, 갈락토스, 프럭토스, 락토스, 과산화물, 콜레스테롤, 아미노산, 알코올, 젖산, 및 전술한 것들의 혼합물을 포함한 군으로부터 선택된 피분석물을 감지하는, 의료 디바이스.
장치로서,
의료 디바이스; 및
접착 시스템을 포함하되, 상기 접착 시스템은,
상단 및 하단 주변부를 가진 하단을 가진 제1 층 물질, 및 피부에 부착되기 위한 상기 하단의 제1 층 접착제를 포함하는 제1 층으로서, 고유 탄성 계수를 가진, 상기 제1 층; 및
상기 제1 층 접착제보다 더 강력한 제2 접착제로서, 오직 상기 하단 주변부를 따라 배치되는, 상기 제2 접착제를 포함하되,
상기 제1 층은 상기 제1 층의 상기 고유 탄성 계수보다 더 낮은 유효 탄성 계수를 가진 상기 제1 층을 발생시키는 복수의 변형부를 포함하는, 장치.
제32항에 있어서, 상기 의료 디바이스는 신체에 착용 가능한 의료 디바이스인, 장치.
제32항에 있어서, 상기 복수의 변형부는 복수의 구멍인, 장치.
제33항에 있어서, 상기 신체에 착용 가능한 의료 디바이스는 치료 약물의 전달을 위한 펌프인, 장치.
제32항에 있어서, 상기 제2 접착제는 하이드로콜로이드인, 장치.
장치로서,
의료 디바이스; 및
접착 시스템을 포함하되, 상기 접착 시스템은,
적어도 하나의 층을 포함하되, 상기 적어도 하나의 층은,
상단 및 하단 주변부를 가진 하단을 가진 물질;
적어도 부분적으로 피부에 부착되기 위한 상기 하단의 제1 접착제;
제1 고유 탄성 계수;
상기 제1 고유 탄성 계수보다 더 낮은 유효 탄성 계수를 가진 제1 층을 발생시키는 복수의 변형부; 및
상기 제1 접착제보다 더 강력한 제2 접착제로서, 오직 상기 하단 주변부를 따라 배치되는, 상기 제2 접착제를 포함하는, 장치.
제37항에 있어서, 상기 복수의 변형부는 복수의 구멍인, 장치.
제37항에 있어서, 상기 제2 접착제는 하이드로콜로이드인, 장치.
제37항에 있어서, 상기 의료 디바이스는 신체에 착용 가능한 의료 디바이스인, 장치.