JP2023175357A

JP2023175357A - 薄型フィルム積層体

Info

Publication number: JP2023175357A
Application number: JP2022087765A
Authority: JP
Inventors: 優一郎 ▲高▼島; Yuichiro Takashima
Original assignee: Toppan Holdings Inc
Current assignee: Toppan Holdings Inc
Priority date: 2022-05-30
Filing date: 2022-05-30
Publication date: 2023-12-12

Abstract

【課題】機能発現に十分な配合量の水溶性有効成分を含み、且つ、薄型フィルム本来の機能を損なうことのない、薄型フィルム積層体を提供する。【解決手段】１０ｎｍ以上５μｍ以下の厚さを有する非水溶性有機高分子材料を含む薄型フィルムと該薄型フィルムを支持する支持基材とを備える薄型フィルム積層体であって、該支持基材が透水性を有し、且つ該支持基材に水溶性有効成分が担持されていることを特徴とする薄型フィルム積層体である。【選択図】図１

Description

本発明は、薄型フィルムを備える転写シートに関する。

数μｍ以下の厚さを有する薄型フィルムは、生体の皮膚等の被着体の表面形状に対する高い追従性を有するため、接着剤や粘着剤を用いずとも被着体に密着する。こうした薄型フィルムを、スキンケアやメイクアップ等の美容用途や、創傷の治癒等の医療用途に用いることが提案されている（例えば、特許文献１参照）。

このような薄型フィルムは、薄型フィルムを支持する支持基材と積層され、取り扱い性を向上させることで、簡易に薄型フィルムを被着体に転写することが可能である。薄型フィルムの被着体への転写にあっては、水分を用いて、薄型フィルム積層体から支持基材を被着体上で剥離することで、被着体上へ薄型フィルムのみを残留させ、転写する工程が用いられることが一般的である。

特開２０１７－１９１１６号公報

前記薄型フィルムを美容用途や医療用途に用いる場合、薄型フィルム自体が有するエモリエント効果に加え、さらなる機能が追加されることが期待される。このため、薄型フィルム中に、例えば、美白成分や、スキンケア成分など任意の機能を有する有効成分を添加する手法が提案されている。

しかしながら、薄型フィルムはその薄さにより被着体への高い追従性及び接着性を発現するものであるが故に、体積が非常に小さい。従って、有効成分の添加量も非常に少量になってしまうという問題がある。薄型フィルムに対する有効成分の添加量を増やすことで、薄型フィルムによるエモリエント効果、薄型フィルム材料の均一性、また、膜厚均一性や強度が低下することで、本来期待する効果が得られないといった問題もある。

本発明は、上記の事情に鑑みてなされたもので、機能発現に十分な配合量の水溶性有効成分を含み、且つ、薄型フィルム本来の機能を損なうことのない、薄型フィルム積層体を提供することを課題とする。

本発明の一態様に係る薄型フィルムは、
１０ｎｍ以上、５μｍ以下の厚さを有する非水溶性有機高分子材料を含む薄型フィルムと該薄型フィルムを支持する支持基材とを備える薄型フィルム積層体であって、該支持基材が透水性を有し、且つ該支持基材に水溶性有効成分が担持されていることを特徴とする。

上記構成によれば、薄型フィルムを貼付する際に使用する水分により、水溶性有効成分が支持基材から被着体へと移行することで、薄型フィルムの多機能、高機能化が可能となる。また、薄型フィルム積層体中の水溶性有効成分の添加量を装荷させることが可能である。

上記構成において、前記水溶性有効成分の支持基材に対する質量割合が０．０１％以上５％以下であっても良い。上記構成によれば、有効成分の効果を好適に得ることが可能である。

上記構成において、前記支持基材は非水溶性であってもよい。上記構成によれば、薄型フィルムを貼付する際に使用する水分によって、水溶性有効成分のみが被着体への移行するため、水溶性有効成分を効率よく被着体表面に接触させることが可能である。

上記構成において、前記薄型フィルムが、生体適合材料を含んでも良い。上記構成によれば、生体への貼り付けに適した薄型フィルムが実現される。

上記構成において、前記支持基材が、織物、不織布、紙およびメッシュシートの中から選ばれる１以上を含んでも良い。上記構成によれば、支持基材の透水性を好適に得ることが可能である。

本発明によれば、機能発現に十分な配合量の水溶性有効成分を含み、且つ、薄型フィルム本来の機能を損なうことのない、薄型フィルム積層体を提供することが可能である。

本発明の一実施形態において、薄型フィルム積層体の断面構造を示す図。

図面を参照して、薄型フィルム積層体の一実施形態を説明する。

[薄型フィルム積層体の基本構成]
図１が示すように、薄型フィルム積層体１０は、薄型フィルム１１と、水溶性有効成分１３が担持された支持基材１２からなる。薄型フィルム１１は、被着体に貼り付けられる第１面１１ｆと、第１面１１ｆと反対側の面である第２面１１ｒとを備えている。第２面１１ｒは、薄型フィルム１１が被着体に貼り付けられたときに、被着体とは反対側に位置する最外面となる。

薄型フィルム１１は、当該フィルム単独で被着体に対する接着性を発現する程度に薄い。薄型フィルムの厚さが５μｍ以下であれば、被着体の表面形状に対する薄型フィルム１１の追従性が良好に得られるため、薄型フィルム１１と被着体との密着性が高められる。また、被着体が皮膚である場合、厚さが５μｍ以下であれば、薄型フィルム１１の貼付部分にて皮膚が引っ張られるような違和感を使用者が覚えにくい。

また、薄型フィルム１１の厚さは、１０ｎｍ以上である。厚さが１０ｎｍ以上であれば、薄型フィルム１１の強度が良好に得られるため、薄型フィルム１１に破れ等の欠陥が発生しにくくなる。また、厚さが１０ｎｍ以上であれば、連続した膜状に薄型フィルム１１を形成することが容易である。

薄型フィルム１１を構成する非水溶性高分子材料としては、公知の材料が用いられる。例えば、ポリエステル、ポリオレフィン、ポリアミド、ポリイミド、ポリビニルアルコール、ポリウレタン、ポリ酢酸ビニル、ポリ塩化ビニル、ポリ塩化ビニリデン、ポリカーボネート、アクリル樹脂、ポリシロキサン類、セルロースやキチンやキトサン等の多糖類、カゼイン等の各種のたんぱく質、ゴム、これらの高分子化合物の誘導体、変性体、共重合体、混合物である。薄型フィルムを構成する高分子材料は、任意の添加材料、被着体との
親和性、膜の強度や伸び等の物性等を考慮して適宜選択して用いればよい。また、被着体が生体である場合には、薄型フィルム１１を構成する高分子材料は生体適合性を有することが好ましい。

また本発明の薄型フィルム１１には任意の添加剤を加えることが可能である。例えば、被着体が生体である場合、香料、着色料、美白成分、紫外線や近赤外線の遮蔽剤、保湿成分などの化粧料、抗菌剤、保存料やその他の薬剤などを添加することが可能である。しかしながら、薄型フィルム１１への添加剤は、上記の通り、薄型フィルムの強度や伸び、透湿性や通気性に対して体積当たりの添加量に比例して影響を与える場合があることや、非水溶性高分子との相溶性により均一な添加が困難な場合があるため、制限を受ける可能性があることに留意すべきである。

薄型フィルム１１は、公知の薄膜形成法によって形成される。例えば、溶融した材料を押し出して薄膜状に成形する溶融押出法や、材料の溶液を薄膜状に基材に塗布した後に溶媒を蒸発させる溶液キャスト法を用いることができる。形成方法は、材料に応じて選択されればよい。

例えば、溶液キャスト法を用いる場合、薄型フィルム１１の材料を適宜の溶媒に溶解もしくは分散させることにより塗液を生成し、塗液を樹脂等からなる基材に塗布して塗膜を形成する。塗膜が乾燥により固化されることによって、保持層が形成される。塗布方法としては、例えば、ダイレクトグラビア、リバースグラビア、小径リバースグラビア、マイヤーコート、ダイ、カーテン、スプレー、スピンコート、スクリーン印刷、コンマ、ナイフ、グラビアオフセット、ロールコート等の各種のコーティング方法が使用可能である。

支持基材１２は、薄型フィルム１１の保管時や、薄型フィルム１１の使用に際して被着体上まで薄型フィルム１１を移動させるときに、薄型フィルム１１の変形や破れを抑える機能を有する。支持基材１２に支持されていることにより、薄型フィルム１１が取り扱いやすくなる。また、支持基材１２は水溶性有効成分１３を保管時に保持する機能を有する。

支持基材１２の材料は公知のものを用いることができる。支持基材１２は織物、不織布、紙およびメッシュシートの中から選ばれる１以上を含むことが好ましい。上記材料を含むことで好適な透水性を有する。透水性とは、支持基材１２に対して水が浸透もしくは透過することができることをいう。上記材料を含むことで水溶性有効成分１３を保持し、また、使用の際の水分によって水溶性有効成分１３を放出することが可能である。

支持基材１２が織物、不織布、および紙は、天然繊維もしくは化学繊維から構成される。天然繊維としては、綿、麻、パルプ、毛、絹等を用いることができる。化学繊維としては、ポリエステル、ポリオレフィン、キュプラ、レーヨン、リヨセル、アセテート、ジアセテート、ナイロン、アラミド、アクリル等からなる繊維を用いることができる。また、支持基材２１は、天然繊維と化学繊維とが混合された繊維材料から構成されていてもよい。こうした繊維材料からなる支持基材２１においては、エンボス加工、穴あけ加工、発泡等による繊維の多孔質化等の加工が施されていてもよい。

支持基材１２がメッシュシートである場合は、例えば、ポリエステル、ポリオレフィン、ポリアミド、ポリイミド、ポリビニルアルコール、ポリウレタン、ポリ酢酸ビニル、ポリ塩化ビニル、ポリ塩化ビニリデン、ポリカーボネート、アクリル樹脂、ポリシロキサン類、セルロース、カゼイン等の各種のたんぱく質、ゴム、これらの高分子化合物の誘導体、変性体、共重合体、混合物が挙げられる。支持基材１２として用いられる高分子フィルムは、エンボス加工、穴あけ加工、発泡等による多孔質化等の加工が施されたフィルムであってもよい。

支持基材１２が繊維材料からなる場合、支持基材１２の目付けは、３ｇ／ｍ^２以上２００ｇ／ｍ^２以下であることが好ましく、１０ｇ／ｍ^２以上１００ｇ／ｍ^２以下であることがより好ましい。支持基材１２の目付けが上記下限値以上であれば、静電気や気流に起因して縒れ等の変形が生じ難くなる程度の剛性を支持基材１２が有するため、薄型フィルム１１が取り扱いやすくなる。また、支持基材１２に担持させる水溶性有効成分１３もその機能を発現するために十分な量となる。

支持基材１２の目付けが上記上限値以下であれば、支持基材１２において繊維が詰まりすぎないため、薄型フィルム積層体の使用に際して、支持基材１２を湿潤させて薄型フィルム１１と支持基材１２とを剥離する転写方法を用いる場合に、支持基材２１の吸液が円滑に進み、転写を好適に行うことができる。

支持基材１２に担持させる水溶性有効成分１３は被着体に作用させたい機能を有する公知の材料を用いることが可能である。被着体が皮膚や組織に代表される生体の場合、美白、保湿等を目的とした任意の化粧料や医薬成分を担持することが可能である。例えば、ヒアルロン酸、アセチル化ヒアルロン酸、ヘパリン、ムチン、β－グルカン等の多糖類や、コラーゲン等のたんぱく質、各種アミノ酸、各種ビタミン類、および、上記の誘導体を用いることが可能である。

水溶性有効成分１３の支持基材１２に対する質量割合が０．０１％以上５％以下であることが好ましい。より好ましくは０．０１％以上３％以下である。質量割合が０．０１％未満であると、被着体に移行する水溶性有効成分１３の量が微量になり、効果を十分に得ることが困難になり、５％を超えると、被着体に移行する水溶性有効成分１３の量が過剰になり、貼付した後に被着体表面の水分が蒸散した際、乾固した水溶性有効成分１３が被着体上で粉体状に視認できるようになり、外観上好ましくない。また、支持基材１２に担持させた後も、支持基材１２に過剰に存在するため、支持基材１２から容易に脱落し、粉体として飛散するため外観上好ましくない。

水溶性有効成分１３を支持基材１２に担持させる方法としては公知の方法を用いることが可能である。例えば、支持基材１２を、水溶性有効成分１３を溶解させた水溶液に浸漬させた上で乾燥させる方法や、各種のコーティング法にて塗布し、乾燥させる方法を用いることが可能である。また、水溶性有効成分１３の水溶液は、溶媒の一部や全部をアルコールで構成することも可能である。溶媒の乾燥性の向上や、水溶性有効成分１３の溶媒への可溶性を考慮して適宜選択して用いる。

また、薄型フィルム積層体１０は、薄型フィルム１１の第１面１１ｆを覆う保護層を備えていてもよい。保護層を備えることにより、薄型フィルム積層体１０の保管時において、薄型フィルム１１が保護される。保護層としては、支持基材１２として例示した上述の各種の基材を用いることができる。なお、保護層と支持基材１２との材料は一致していてもよいし、異なってもよい。

なお、平面視における薄型フィルム１１および薄型フィルム積層体１０の外形形状は、特に限定されない。薄型フィルム１１および薄型フィルム積層体１０の外形形状は、例えば、矩形等の多角形形状、円形状、楕円形状、これら以外の直線や曲線で囲まれた形状等である。平面視にて、薄型フィルム１１と支持基材１２の形状は一致していてもよいし、支持基材１２は薄型フィルム１１よりも大きくてもよい。

薄型フィルム積層体１０は、成膜用の基材上に形成された薄型フィルム１１が支持基材
１２上に転写されることによって形成されてもよいし、支持基材１２上に薄型フィルム１１が成膜されることによって形成されてもよい。成膜用の基材から支持基材１２への薄型フィルム１１の転写方法としては、圧力や吸引による剥離を利用する方法や犠牲膜を利用する方法等、公知の転写方法が用いられればよい。

薄型フィルム積層体１０の使用に際しては、まず、被着体と薄型フィルム１１の第１面１１ｆとが接するように、被着体上に薄型フィルム積層体１０が配置される。そして、薄型フィルム１１から支持基材１２が剥離される。これにより、薄型フィルム１１が被着体に転写される。

薄型フィルム積層体１０を貼り付ける前の被着体の表面や、薄型フィルム積層体１０を貼り付けた後の支持基材１２上に、水やローション等の液状体が供給され、薄型フィルム積層体１０に液状体を浸透させることで、支持基材１２に担持された水溶性有効成分１３が溶出して被着体表面に移行する。また、支持基材１２と薄型フィルム１１との剥離が容易になる。水溶性有効成分１３の被着体への移行量を増やすために、上記液状体の供給から、支持基材１２の剥離の間に５分から１５分程被着体上で薄型フィルム積層体１０を静置しても良い。

本実施形態の薄型フィルム積層体１０は、支持基材１２に水溶性有効成分１３が担持されているため、薄型フィルム１１に添加量の上限や強度の低下といった事実上の物理的制限なく、水溶性有効成分１３の効果を十分に得ることができる。

上述した薄型フィルム積層体１０について、具体的な実施例および比較例を用いて説明する。

［薄膜フィルム積層体の製造方法］
酢酸エチルにポリ－ＤＬ－乳酸（(株)武蔵野科学研究所製）を溶解させ、固形分が１０％となるように調整し、本発明の薄型フィルム形成のための塗液とした。使用したポリ－ＤＬ－乳酸の重量平均分子量は１０万である。

上記薄型フィルム形成のための塗液を、成膜基材であるシート状ＰＥＴに、ワイヤバーを用いて塗布し、塗膜を形成した。塗膜をオーブンで加熱して乾燥・固化させることにより、成膜用基材上に薄型フィルムを形成した。塗膜の乾燥時の加熱温度は９０℃、加熱時間は１分とした。薄型フィルムの厚さは５５０ｎｍであった。

次いで、支持基材として、パルプ系の繊維から構成された不織布を準備した。支持基材の目付けは、５０ｇ／ｍ^２である。水溶性有効成分としてはヒアルロン酸ナトリウムを選定し、有効性の判断指標としては角層水分量の値の変化を採用した。上記支持基材を任意の濃度のヒアルロン酸ナトリウム水溶液に５分間浸漬し、引き上げ、ヒアルロン酸ナトリウム水溶液がしたたり落ちない程度になるまで静置した。さらに、ヒアルロン酸ナトリウム水溶液を含んだ上記支持基材を、７０℃で３０分間乾燥させて水分を除去することで、支持基材にヒアルロン酸ナトリウムを担持した。

次いで、上記ヒアルロン酸ナトリウムを担持した支持基材と、成膜用基材上の薄型フィルムを重ね合わせ、成膜用基材と薄型フィルムと支持基材との積層体を成膜用基材の位置する側からゴムローラーで押圧しつつ、成膜用基材を剥離した。

上記の製造方法において、ヒアルロン酸ナトリウム水溶液の濃度を変えることで、支持基材と水溶性有効成分の質量割合（支持基材への水溶性有効成分の担持割合）の異なる実
施例１～５、比較例１～２の薄型フィルム積層体を形成した。

＜評価方法＞
（外観評価１）
実施例１～５、比較例１～２の各々について、５つずつサンプルを準備した。各サンプルにおいて薄型フィルム積層体、とりわけ支持基材表面へのヒアルロン酸ナトリウムの容易に視認できる程度の析出や指で軽く触る程度の負荷によるヒアルロン酸ナトリウムの脱落がないか確認した。５つすべてのサンプルについて、容易に視認できる程度のヒアルロン酸ナトリウムの析出（以下、析出）や、指で軽く触る程度の負荷によるヒアルロン酸ナトリウムの脱落（以下、脱落）を認めないものを「〇」、３つもしくは４つのサンプルについて、析出や脱落を認めないものを「△」、析出や脱落を認めないサンプルが２つ以下のものを「×」とした。

（外観評価２）
被着体としてヒトの前腕内側部皮膚に、５００μｌの水を供給し、供給した水を指で軽く引き伸ばした。その後、サンプルの薄型フィルム積層体を、薄型フィルムが皮膚に接するように、皮膚上に配置した。次いで、支持基材の上から、３秒間、指でサンプルを押圧した。そして、１０分静置後、サンプルの端部から、支持基材を指で剥離した。これにより、皮膚に薄型フィルムが貼り付けられた。

貼付後に日常生活を送り、６時間後に、外観を目視にて確認し、５つすべてのサンプルについて、析出を認めないものを「〇」、３つもしくは４つのサンプルについて析出を認めないものを「△」、析出を認めないサンプルが２つ以下のものを「×」とした。

（保湿機能の評価）
各実施例および各比較例について、転写シートを、４０ｍｍの直径を有する円形状に切り抜いたサンプルを作製した。そして、各サンプルについて、下記（１）～（４）の手順に従い、ヒトの皮膚に薄型フィルム積層体を適用して、保湿機能の評価を行った。

（１）被験者の前腕を試験箇所とし、水を用いて試験箇所を洗浄した後、水を拭い取り、２０分間、放置する。
（２）試験箇所の角層水分量を、皮膚特性評価装置（インテグラル社製、ｃｏｎｕｒａｇｅ－ｋｈａｚａｋａＣｏｒｎｅｏｍｅｔｅｒＣＭ８２５）を用いて測定する。測定した値を初期角層水分量とする。

（３）試験箇所に５００μＬの水を供給する。その後、サンプルを貼り付けた状態で１５分間静置した。次いで、支持基材を剥がすことにより、試験箇所に薄型フィルムが貼り付けられる。

（４）上記（３）の操作後、６時間経過後に、試験箇所から薄型フィルムを剥がす。そして、上記皮膚特性評価装置を用いて、薄型フィルムの貼付箇所貼付箇所との各々の角層水分量を測定する。測定した角層水分量の各々を上記初期角層水分量と比較し、初期角層水分量からの角層水分量の増加量を求める。尚、上記（１）から（４）の操作について、薄型フィルム積層体を適用しない箇所を設け、サンプルを張り付けた個所と同様に角層水分量を測定し、参考例１とした。

保湿機能の評価では、サンプルの適用前後において、角層水分量が増加した場合を「〇」、サンプルの未貼付箇所と貼付箇所とで角層水分量の増加量が変化ない、もしくは低下した場合を「×」とした。

＜評価結果＞
表１に支持基材中のヒアルロン酸ナトリウムの担持割合を示すとともに、薄型フィルム積層体の未貼付状態での外観、皮膚へ薄型フィルムの貼付をおこなって６時間経過後の貼付個所の外観、保湿効果および総合評価を示す。総合評価は、各評価がすべて「○」である場合を「○」、各評価に「×」が含まれず「△」が含まれる場合を「△」、各評価に「×」が含まれる場合を「×」とした

表１が示すように、実施例１から５においてか角層水分量の増加が認められ、且つ、薄型フィルム積層体の未貼付状態の外観および、薄型フィルム積層体の貼付後６時間経過後の外観についても良好な結果を示した。

比較例１については、水溶性有効成分としてヒアルロン酸ナトリウム水溶液を含んでいないため、角層水分量の増加が認められなかった。比較例２については有効成分の配合量が過剰であったため、析出、脱落が確認され、良好な結果が得られなかった。

参考例１において薄型フィルム積層体を適用しなかった箇所について角層水分量の変化は認められず、環境による影響はないものと判断できる。

上記実施例、および、比較例から本発明により、水溶性有効成分の配合量に実質的に制限のない新たな薄型フィルム積層体を提供することが可能である。今回はヒアルロン酸ナトリウムを水溶性有効成分として選定し、角層水分量を指標としたが、前述した他の水溶性有効成分等であっても原理的にそれぞれが有する効果を同様に得られる。評価にあたってはそれぞれの効果に対応した指標を用いるべきである。

１０…薄型フィルム積層体
１１…薄型フィルム
１１ｒ…第１面
１１ｆ…第２面
１２…支持基材
１３…水溶性有効成分

Claims

１０ｎｍ以上５μｍ以下の厚さを有する非水溶性有機高分子材料を含む薄型フィルムと該薄型フィルムを支持する支持基材とを備える薄型フィルム積層体であって、該支持基材が透水性を有し、且つ該支持基材に水溶性有効成分が担持されていることを特徴とする薄型フィルム積層体。
前記水溶性有効成分の支持基材に対する質量割合が０．０１％以上５％以下であることを特徴とする請求項１に記載の薄型フィルム積層体。
前記支持基材は非水溶性であることを特徴とする請求項１または２に記載の薄型フィルム積層体。
前記薄型フィルムが生体適合材料を含むことを特徴とする請求項１または３に記載の薄型フィルム積層体。
前記支持基材が、織物、不織布、紙およびメッシュシートの中から選ばれる１以上を含むことを特徴とする請求項１または４に記載の薄型フィルム積層体。