JP2002037728A

JP2002037728A - 弾性含水ゲルシート

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Publication number: JP2002037728A
Application number: JP2001175421A
Authority: JP
Inventors: Hojo Kin; 奉助金
Original assignee: Hanwoong Coatech Co Ltd
Current assignee: Hanwoong Coatech Co Ltd
Priority date: 2000-06-12
Filing date: 2001-06-11
Publication date: 2002-02-06
Also published as: KR100349495B1; KR20010111513A

Abstract

(57)【要約】【課題】ゲルマトリックスの低密度化と自由水の確保に
より、水分及び有効成分等の放出性を高度に改善した弾
性含水ゲルシートの提供。【解決手段】本発明は、（ａ）重量平均分子量が１×１
０^５以上で１×１０^６以下であるポリアクリル酸一価塩
と、（ｂ）アルミニウム化合物と、（ｃ）水溶性ポリマ
ーに架橋結合を導入した水不溶性吸水性高分子樹脂と、
（ｄ）含量が２０〜９０重量％である水との各成分を含
有する含水ゲル層を、（ｅ）親水性多孔性芯材（１種ま
たは２種以上）に積層した弾性含水ゲルシートを提供す
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、化粧品、医療用
具、冷却用具、パップ剤及び経皮吸収型貼付剤として用
いられる弾性含水ゲルシート(ＥＡゲルシート；Elastic
aqueous gel sheet)に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】現在冷却用具として市販されているもの
は、不織布等を用いた保水性のシートに水等を含ませて
密封包装したもの（従来例１）や、親水性のゲル基剤に
メントール等の冷感剤を含有させて不織布等に展延塗工
したもの（従来例２）等がある。これらは発熱時等に使
用すると、皮膚接触面において、その局部の熱を吸収
し、皮膚反対面から放熱する。これらが人体を冷却する
物理的原理は、ゲル及び含有水が接触皮膚面の温度と等
しくなるまでに要する熱量、及び含有水分（主に発汗水
分）の蒸発潜熱に相当する熱量を放出することによる。
パップ剤の消炎鎮痛の目的で、親水性のゲル又はゾル基
剤にサリチル酸メチル・サリチル酸エチレングリコール
・トウガラシエキス・カプサイシン等の刺激薬を配合
し、これによる血行改良と、上記冷却シート同様、基剤
による冷却効果とを期待するものには、泥状、即ちゾル
タイプ（従来例３）、及び不織布等に展延塗工したゲル
タイプ（従来例４）がある。

【０００３】医療用具としては、発熱体の非酸素透過面
に粘着保温コントロールの目的で、親水性のゲル基剤層
を積層したものがある（従来例５）。これは含有水分の
保持性を高め、蒸発を極力抑え、含有水分の適度な熱伝
導性を利用して発熱体より発生するカロリー放出をコン
トロールするものである。

【０００４】化粧品としては、親水性ゲル基剤に美白・
保湿・シミ、ソバカス予防・ニキビ予防等の目的で、そ
の有効成分を配合したのを不織布等に展延塗工したもの
がある（従来例６）。これは含有水分及び有効成分を皮
膚に放出し、皮膚水分量の増加、有効成分によるそれぞ
れの化粧効果を得るのみならず、皮膚反対面における水
分蒸発による冷却効果及び基剤層収縮にともなう皮膚ひ
きしめ効果を期待するものである。しかも、使用及び適
用時間が１時間以内という特殊な化粧品用度であるた
め、通常１５分位でその効果が得られる必要がある。

【０００５】さらに、経皮吸収型貼付剤としては、親水
性ゲル基剤に非ステロイド消炎・鎮痛剤、局部麻酔薬、
血管拡張薬等を配合して不織布、フィルムなどに展延塗
工したのがある（従来例７）。これは基剤層を有効成分
が移動して皮膚より吸収され、全身及び／又は局部皮下
組織において、その効果を期待するものである。

【０００６】従来例３のようなゾルタイプが古くから用
いられてきたが、使用時の簡便さ（計量、展延、固定
等）を求めて追求して、これをゲル化さらに不織布等に
あらかじめ展延し、固定用具を要しない程度に粘着力を
付与したのが、従来例２、４、５、６、７である。これ
は展延性、保形性及び水分有効成分の保持性、使用時持
続性、粘着性、さらに経時安定性をもたせるために、ポ
リマーの架橋反応などを用いてゲル化したものである。

【０００７】ゾルタイプは、使用時の不便さ及び保存時
の成分分離等の問題はあるが、効果においては優れた点
が多い。まず、冷却用用具においては従来例１とかぬれ
タオルなどは皮膚局部の受熱面積を充分に確保すること
ができ、かつぬれタオルの場合熱容量も大きく、ほとん
ど自由水のみであるので蒸発速度・量ともに大であり、
使用感は良好である。一方、従来例２は、受熱面積の確
保においても粘着方式であるから、上記例の如く液体を
介するのとは異なり充分でなく、本質的に自由水も少な
く、保形成・保持性・経時安定性を高めるためにゲルマ
トリックスを密としたため水分・有効成分のゲル層内移
転も乏しく、皮膚表面温度は近で平衡に達する水分含量
は高い（放出量は含有水分量の約３０％）。したがっ
て、ゲルからの水分蒸発、これに伴う潜熱はわずかであ
り、かつ熱容量も小さいので、冷却効果は乏しい。さら
に水分が蒸発しにくいことから、貼付後しばらく時間が
経過すると逆に保温作用を呈し、皮膚温及び冷却用具の
温度を上昇させ、冷却用具の役目を果たせていない。こ
れを補う形でメントールを配合してこれによる冷感を持
続させているので、正確には冷却用具ではなく冷感用具
といわなければならない。現在多くの人が発熱時、特に
小児に使用の簡便さ故に用いていることを考えると、そ
の誤った理解から発生する事態を危惧するものである。

【０００８】次の試験は、貼付皮膚温を表面センサー体
温度計（安立計器製（ＨＦＴ）５８）で測定したもので
ある。健康体の前頭部額に従来例２を貼付した後、約５
〜１５分で、又約３８〜３９℃の熱時においては約５分
で、それぞれ保湿作用が認められた。しかし、いずれの
状態においてもメントールによる冷感は持続していた。

【０００９】化粧品においては、その適用時間が短く、
従来例では冷却効果も保温効果も共に望めない。冷却効
果は皮膚をひきしめ、ほてり、炎症を抑制する。又、保
湿効果は血行をよくし、新陳代謝を高め、さらに有効成
分の浸透を早める。いずれにしても皮膚にとってはよい
結果を生じさせるものであるが、これを期待することは
できない。さらに、水分、有効成分の放出が少なく、化
粧品として最も大切な皮膚のしっとり感（すなわち、水
分付与量）が小さく、従来例の化粧品としての有効性評
価は乏しい。パップ剤においては、粘着力増強、経時安
定性を求め、本来必要な冷却作用による消炎・鎮痛効果
は他用途同様ほとんどなく、さらに有効成分の薬物利用
度も低く、通常０〜５％位である。これはゲルシートが
その薬物放出性がきわめて低レベルであることによる。
密なゲルマトリックスよりの水分・有効成分の放出・移
動がきわめて困難なことによることが容易にわかる。ま
た、経皮吸収型製剤においては、冷却効果は本来必要と
するのではなく、含有有効成分の放出コントロールこそ
が求められるものである。しかし、これもパップ剤同様
に、ゲルマトリックスが密でかつ自由水に乏しい理由で
内部移動がほとんど認められず、皮膚接触面に存在する
もののみの放出量となり、薬物利用度はやはり０〜３％
位にとどまっているのが現状である。すなわち、含水ゲ
ル粘着剤は、含有する水分、有効成分の放出速度、及び
放出総量において、ほとんどその表示する目的を達成す
ることができるレベルではないという不都合がある。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】したがって、本発明は
かかる事情に鑑み、放出速度が貼付後３０分〜２時間、
放出総量が水分においては含量の８０％、有効成分がそ
の含量の５０％を達成することを目的とする。

【００１１】

【課題を解決するための手段】本発明では、下記の
（ａ）〜（ｄ）成分を含有する含水ゲル層を（ｅ）に積
層した弾性含水ゲルシート（以下、ＥＡゲルシートと称
す）が提供される：（ａ）重量平均分子量が１×１０^５以上で１×１０^６以
下であるポリアクリル酸一価塩（ｂ）アルミニウム化合物（ｃ）水溶性ポリマーに架橋結合を導入した水不溶性吸
水性高分子樹脂（ｄ）含量が２０〜９０重量％である水（ｅ）親水性多孔性芯材（１種または２種以上）。

【００１２】

【発明の実施の形態】水分及び薬物放出能を改善するた
めには、基剤の低密度化を計り、かつ含まれる水の自由
度を高めなければならない。また、その速度を向上させ
るためにはそれに相応するエネルギー、内部移動経路、
並びにキャリアーの存在が必要である。このエネルギー
は例えば、浸透圧、温度差、圧力差などでもよいが、ゲ
ルシート自体が有し、新たにそのための添加物、デバイ
スなどを求めないシンプルなものという条件下でこれを
考慮し、ゲルシートの３次元の収縮に伴う物理的排出エ
ネルギーとした。

【００１３】まず、ゲル構成成分については、寒天など
の天然物、ＣＭＣなどの半合成品、ポリアクリル酸等の
合成品を種々検討したが、天然物は抗微生物性及び微量
生理活性物質の混入・汚染のリスクを伴うのみならず、
寒天類のようにマトリックスは粗であるが、弾性に欠け
るもの、多糖類のように弾性はあるが、マトリックスが
密であるものなど適当なものがなかった。半合成品、合
成品については、唯一ポリアクリル酸一価塩の重量平均
分子量１０〜１００万のものが基剤の低密度化のために
は適当であることが判明した。最も好ましくは１０〜５
０万のものである。この範囲の分子量タイプのものは、
現在ゲルマトリックス成分としては使われておらず、通
常１００万以上のものが使用され（特公平６−６５３
３）、分子量１０万以下の低分子量のものは増粘剤とし
て、使用されている。これは支持性が充分得られないこ
とによるものである。これに対して、多孔性芯材を用い
ることにより、この点を解決することができた。

【００１４】次に、水の自由度を高める必要があり、こ
のためにはゲルマトリックスに固定される水分子以外を
使用時自由水とし、未使用時すなわち保存時は安定な結
合水としなければならない。このために使用時、皮膚か
らの塩類吸収により、自由水を放出する水不溶性吸水性
高分子樹脂を配合した。この樹脂の配合は二つの目的が
あり、１つは上記であるが、他は水放出時、その体積を
いちじるしく縮小し、弾性的なマトリックスがさらに経
時的に収縮できるようにすることである。さらに、上記
ゲルの低密度化は収縮にも寄与する。このために吸収量
は自重の２０〜２０００倍が好ましく、好適には５０〜
１０００倍である。２０倍より低いと耐塩性が強く、水
放出性に乏しく、２０００倍を越えると作業性が得られ
ない。又、３０μｍより小さいと収縮効果が得られにく
く、３００μｍより大きいと収縮が不均一であり、又、
作業性も悪い。

【００１５】さらに、支持性向上のために用いる多孔性
芯材の他の使用目的は、内部移動経路を確保することで
ある。上記水不溶性吸水性高分子樹脂粒子の収縮により
生じる空隙も当然これに寄与するものであるが、親水性
多孔性芯材の吸着性によって、３次元の内部移動が可能
になる。これの目付重量（ｇ／ｍ^２）は特に制限はない
が、好適なのは弾性含水ゲルシート総重量の１〜１０％
である。１％以下は支持性にやや欠けるが、１０％で充
分であり、これ以上の必要性はない。又、厚さ（ｍｍ）
は特に制限はないが、好適なのは弾性含水ゲルシート厚
さ（ｍｍ）の２０〜８０％である。２０％未満ではやや
内部移動経路として充分でない場合があり、逆に８０％
を越えるとやや弾性含水ゲルシートの柔軟性が低下する
場合がある。

【００１６】次に、移動媒体となるキャリアー（carrie
r）は自由水である。そして、同時に蒸発して冷却効果
・ゲル収縮効果を示すのもまた自由水である。この水は
弾性含水ゲルシートに２０〜９０重量％含まれる。２０
％以下であるとキャリアーとして、不充分であり、９０
％を越えると保形成が不足する。本品にはＡ．ポリアク
リル酸一価塩、Ｂ．アルミニウム化合物、Ｃ．水不溶性
吸水性高分子樹脂、Ｄ．水、Ｅ．親水性多孔性芯材以外
に有効成分、保湿剤、乳剤、無機及び有機充填剤、香
料、着色剤、防腐剤、増粘剤、粘着剤、その他特に制限
はなく配合することができるが、水の自由度を低下させ
るものは多く配合することは好ましくない。例えば、保
湿剤中の多価アルコール等は水に対して、その５％以下
なら、ほとんど問題はないが、１０％を超えると蒸発速
度を低下させ、さらに蒸発総量をも減少させる。

【００１７】本品において、水分、有効成分の内部移動
速度コントロール、分散促進、貯留の目的で親水・親油
性の分散剤を配合することができる。

【００１８】本品は上記にもあるように水の自由度を低
下させないために粘着剤増粘剤の配合も極力少ないほう
が好ましく、したがって粘着力にやや乏しい性質をもっ
ているので、これを補うべく、弾性含水ゲルシート自体
の弾性性、表面状態の平滑性等を確保し、これに密着力
を付与した。このためにはポリアクリル酸一価塩、水不
溶性吸水性高分子樹脂、アルミニウム化合物、及び水の
組成により調整する。最も好ましい組成はポリアクリル
酸一価塩が２〜２０％である。２％以下では保形成が不
足し、２０％以上では低分子量といえどもマトリックス
がやや密となり好ましくない。水不溶性吸水性高分子樹
脂は０．１〜１０重量％である。０．１％以下でも１０
％以上でも、自由水を充分に確保することができない。
又、アルミニウム化合物は０．０１〜１％である。０．
０１％以下ではマトリックスの形成が充分でなく、した
がって、保形成に乏しく、１％以上では柔軟性に乏しく
なる。

【００１９】さらに、芯材で区分される各ゲル層の性質
においても、例えば皮膚反対層においては粘着力がなく
かつ水蒸発速度がより早いゲル層を、皮膚面はやや粘着
力を有するゲル層を組合せることなど、種々設計するこ
とができる。

【００２０】本発明で使用されるポリアクリル酸一価塩
は有効な親水性を有する１価塩であることが必要であ
り、しかも、重量平均分子量が１×１０^５以上で１×１
０^６以下であることが必要である。このポリアクリル酸
は通常の方法、例えば、予め中和したアクリル酸一価塩
の単独重合体もしくはアクリル酸との共重合体、さらに
はアクリル酸を重合して、ポリアクリル酸としたのち、
各種アルカリで中和する等によって製造したものを用い
ることができる。このようなポリアクリル酸一価塩の代
表例としては、ナトリウム塩、カリウム塩のようなアル
カリ金属塩、エタノールアミン、ジエタノールアミン、
メチルジエタノールアミン、ポリエタノールアミンのよ
うなアルカノールアミン塩、アンモニウム塩等があげら
れ、単独もしくは併せて使用することができる。

【００２１】水不溶性吸水性高分子樹脂の代表例は、ビ
ニルアルコールアクリル酸共重合体、アクリル酸ソーダ
−アクリルアミド共重合体、ビニルアルコール−マレイ
ン酸エステル共重合体、デンプン−アクリロニトリルグ
ラフト共重合体、セルロース−アクリル酸共重合体及び
その塩、デンプン−アクリル酸グラフト共重合体。架橋
ポリエチレンオキサイド、イソブチレン−マレイン酸共
重合体架橋物、カルボキシメチルセルロースのカルシウ
ム塩、自己架橋型ポリアクリル酸（塩）等があげられ、
単独もしくは併せて使用することができる。

【００２２】アルミニウム化合物は、ポリアクリル酸一
価塩に対して、架橋剤として使用するものであり、その
代表例としては、ソーダミョウバン、カリミョウバン、
アンモニアミョウバン、硫酸アルミニウム、水酸化アル
ミニウム、乾燥水酸化アルミニウムゲル、塩化アルミニ
ウム、酢酸アルミニウム、メタケイ酸アルミン酸マグネ
シウム、ケイ酸アルミニウム、ケイ酸マグネシウム等が
あげられる。これは単独で用いることもでき、併用して
も支障はない。

【００２３】次に、親水性多孔性芯材は、綿、レーヨ
ン、パルプ、セルロース等、親水性のある素材を用い
て、荒目の織布または不織布、網状等とした水不溶性多
孔性シートである。

【００２４】さらに親水・親油性の分散剤としては、
綿、レーヨン、パルプ、セルロース等の短繊維状または
粒子状のものを単独または併用する。

【００２５】したがって、弾性含水ゲルシートは、化粧
品、医療用具、冷却用具、パップ剤及び経口吸収型貼付
剤等の用途に有利に使用することができる。

【００２６】

【実施例】以下、本発明を下記表１に示した組成の実施
例によってさらに詳細に説明する。ただし、下記実施例
は本発明を例示するためのもののみであり、本発明の範
囲を制限しない。

【表１】

【００２７】＜貼付試験＞１）被験者：年齢２１〜４５歳、体重５０〜７５ｋｇ、
健常成人男子６名

【００２８】２）検体(各々１０×６cm＝６０cm²とす
る)：・実施例１の化粧品(１m^２中, 水分８６８g含有) ・実施例２のパップ剤(１m^２中, 水分７５２．５g, サ
リチル酸エチレングリコール１０g含有) ・比較例１の市販化粧品(１m^２中, 水分５４５．２g含
有) ・比較例２の市販パップ剤(１m^２中, 水分５５５．２g,
サリチル酸エチレングリコール１０g含有)

【００２９】３）投与方法各被験者に上記4種類の検体を背部に貼付した。実施例
２及び比較例２のパップ剤については、別に皮膚接触面
にＰＥＴ２０μｍフィルムを貼り合わせ、薬物が皮膚に
移行しないようにする操作を行った。貼付時間は２時
間、割りは下記のとおりである。 A : 実施例１の化粧品 B : 比較例１の市販化粧品 C : 実施例２のパップ剤 D : 比較例２の市販パップ剤 E : 実施例２のパップ剤で皮膚接触面にＰＥＴ２０μｍ
フィルムを貼付 F : 比較例２のパップ剤で皮膚接触面にＰＥＴ２０μｍ
フィルムを貼付

【００３０】４）測定方法被験薬剤及び投与後の被験薬剤中に含まれる水分はカー
ルフィッシャー法で測定し、サリチル酸エチレングリコ
ールはメタノールを加え、30分間水浴中で、還流したの
ち、ガスクロマトグラフィー法で測定した。

【００３１】５）試験結果ＰＥＴ被覆薬剤中のサリチル酸エチレングリコール残存
量−投与後の被検薬剤中のサリチル酸エチレングリコー
ル残存量＝皮膚面への放出サリチル酸エチレングリコー
ル量とする（nは6、サリチル酸エチレングリコールはSE
とする）。

【００３２】

【表２】(単位mg/60cm²) 表２に示したように、実施例１及び実施例２のいずれの
ＥＡゲルシートも、水分、SE共に良好な放出性を表し
た。

【００３３】

【発明の効果】以上で説明したように、本発明のＥＡゲ
ルシートはゲルマトリックスの低密度化と自由水の確保
により、水分及び有効成分等の放出性を高度に改善した
もので、その目的とする効能・効果が充分得られるレベ
ルを達成することができる。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号ＦＩテーマコート゛(参考）Ａ６１Ｋ 7/00 Ａ６１Ｋ 7/00 Ｕ 7/48 7/48 Ａ６１Ｌ 15/64 Ａ６１Ｐ 17/00 Ａ６１Ｐ 17/00 Ａ６１Ｋ 31/618 // Ａ６１Ｋ 31/618 Ａ６１Ｌ 15/04 (72)発明者金奉助大韓民國京畿道九里市峨川洞 302 −５Ｆターム(参考） 4C076 AA74 AA76 BB31 CC04 DD21 DD27 EE09 FF31 FF35 4C081 AA03 AA12 BB06 CA08 CC05 CD03 DA02 DA12 4C083 AB221 AB222 AB371 AB372 AD091 AD092 AD242 AD662 CC01 CC02 CC07 DD12 DD22 EE01 4C086 AA01 AA02 DA17 MA03 MA05 MA07 MA32 MA63 NA11 NA12 ZA89 4C099 AA02 CA19 EA05 GA01 HA01 HA09 LA14

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】下記の（ａ）〜（ｄ）成分を含有する含水
ゲル層を（ｅ）に積層した弾性含水ゲルシート（以下、
ＥＡゲルシートと称す）：（ａ）重量平均分子量が１×１０^５以上で１×１０^６以
下であるポリアクリル酸一価塩（ｂ）アルミニウム化合物（ｃ）水溶性ポリマーに架橋結合を導入した水不溶性吸
水性高分子樹脂（ｄ）含量が２０〜９０重量％である水（ｅ）親水性多孔性芯材（１種または２種以上）。
【請求項２】上記（ａ）成分の含量が２〜２０重量％に
設定されている請求項１に記載のＥＡゲルシート。
【請求項３】上記（ｃ）成分の含量が０．１〜１０重量
％に設定されている請求項１または２に記載のＥＡゲル
シート。
【請求項４】上記（ｅ）（２種以上用いるときはその合
計）の重量がＥＡゲルシート総重量の１〜１０％で、厚
さ（ｍｍ）がＥＡゲルシートの厚さ（ｍｍ）の２０〜８
０％である請求項１、２または３に記載のＥＡゲルシー
ト。
【請求項５】水分及び有効成分の移動促進、分散促進及
び貯留を目的とし親水・親油性の分散剤を含有する請求
項１、２、３または４に記載のＥＡゲルシート。
【請求項６】親水性多孔性芯材により区分される各含水
ゲル層の成分組成において、少なくとも１層は他と異な
る請求項１、２、３、４または５に記載のＥＡゲルシー
ト。
【請求項７】上記（ｃ）成分の粒子径が３０〜３００μ
ｍで、吸水量が自重の２０〜２，０００倍である請求項
１、２、３、４、５または６に記載のＥＡゲルシート。