Adhesive, the manufacturing methods and uses

【発明の詳細な説明】 この発明は、吸水性ポリウレタンからなる皮膚上で用いるのに適する接着剤、その製法および用途に関する。

皮膚接触物に用いられる従来の接着剤は、ポリアクリレート類、ポリビニルアルキルエーテル類のごとき合成高分子接着剤で構成されている。 この種の接着剤を用いる際に伴う不利な点は知られているが、例えばポリアクリレート類の接着剤は、時々皮膚を刺激したりふやけさせたりする。 そしてこれらの状態は、接着剤を長期間皮膚と接触させたままにしておくと、例えばカニューラ取付部などを覆うためのいわゆる静脈用ドレッシングに用いる場合、一層悪化する。 薄いフイルムドレッシングによって起こる他の不利益は次のとおりである。 すなわち使用する接着剤は水蒸気を透過しうるが、ドレッシングが液体滲出性創傷に貼付され、つまり接着剤が水性液体と接触している際には、接着剤が連続フイルムの場合の水蒸気透過性が、ドレッシングから水分を速やかに蒸発させることができるほど充分に高くないか、またはこれらの接着剤が水を吸収せず実際には水によって有害な影響を受けることがあるということである。 かような接着剤を用いると漏れを起こして細菌汚染される原因となる見苦しい水疱を形成することがある。

それ故に高い水蒸気透過性を有する接着剤が見出され、この接着剤が、液体滲出性創傷用のドレッシングの連続層として用いることができかつ皮膚と長期間接触させてもほとんど刺激せず、また例えば静脈用ドレッシングもしくは切開手術用ドレープ（incise drape）にも用いることが可能ならば有益であろう。

英国特許第1468617号および同第1351909号は、皮膚表面に医薬を分配するのに用いる感圧性接着テープを開示している。 特にその接着剤は架橋ポリレタンである。 しかしこれらの特許は、その接着剤層が水蒸気透過性であるとかまたは水を吸収するということは開示も示唆もしていない。

この発明の発明者は、皮膚上で用いるのに適する吸水性ポリウレタン含有ポリマーからなる接着剤を見出したのである。 この接着剤は、例えば水蒸気透過性で連続したなじみのよいポリマーフイルムの適切な裏打ち層と組合わせて用いることによって、次のような種々の耐細菌性の接着性ドレッシングが提供される。 すなわち体表面になじみがよく、液体滲出性創傷上での使用時には滲出液を吸収するが滲出が停止しても創傷が脱水状態になることなくその結果創傷の治癒を改善する湿潤雰囲気を提供し、また治癒中の創傷を観察することができ、創傷を機械的外傷から保護し、抗菌剤と抗微生物のごとき薬理的に活性な薬剤もしくは医薬を局所に塗布するための担体として有用であり、および長期間にわたって有害な影響を受けることなしに皮膚上に存在しうる種々の耐細菌性の接着性ドレッシングである。 特に予想外なことは、
このポリウレタンの接着性能が、創傷の滲出液に著しく影響を受けることなく、ポリウレタンが“湿”および“乾燥”のいずれに保持されたときでも充分保持されるということである。 そのドレッシングは、何日もの間創傷を覆って正しい位置に保持することができしかも不快感を起こしたり治癒中の創傷を傷つけることなく取外すことができる。 また日滲出性の創傷上でも、創傷やその近傍の雰囲気が湿潤状態に保持され、傷が治癒することが見出された。

英国特許第2094809号公報および米国特許第4505976号公報には、自重の約15〜40％の水を吸収しうる感圧性接着剤組成物が記載されている。 しかし感圧性接着剤自体は吸水性ではない。 この接着剤は吸水性の添加成分を含有している。 このことは英国特許第2008000B号公報に記載の接着剤にもあてはまる。

したがって、この発明は、本質的に粘着性のポリウレタンゲルからなり、ポリウレタン残基とアクリレート残基を有しかつ自己接着性（selfadherent）ではない皮膚となじみのよい感圧性接着剤を提供するものである。 この発明の接着剤のポリウレタン成分は、例えばその接着剤の５〜95重量％の水を吸収してゲルを形成するがその接着性を維持している。 ゲルの形態で接着剤は結着性（integrity）を保持し、その基質から層剥離することはない。

またこの発明の接着剤は、自己接着性ではないので、
例えば接着剤面がドレッシングの使用時にしわだらけになった際に、接着剤の接触面を容易にはがすことができてドレッシングを無駄にしない。

前記ゲルは層やフイルムの形態であってもよく、また気泡を含有していてもよいのでかような気泡のために発泡体の外観のものであってもよい。 しかしこのゲルとしては、うすいフイルムもしくは厚い層のような気泡のない層の形態のものが適切である。

この接着剤は、湿もしくは乾燥の接着剤として作製することができる。 “湿”接着剤は水を含有している。 つまり過剰の水の存在下で製造される。 “乾燥”接着剤は水なしで製造されるかまたは湿接着剤から水を蒸発させて製造される。 かような“乾燥”接着剤は５％を超えない水分を含有している。

吸水性という用語は、ポリウレタンが水を吸収して水和され、水和された時に、水を、95重量％まで含有し、
代表的なものは35〜95重量％、適切には50〜92重量％、
好ましくは70〜90重量％含有し、75〜85重量％含有するものが最も好ましいことを意味する。

接着剤の水吸収量を次のようにして得られる。 すなわち既知重量（Ｄ）の乾燥接着剤を採取し、これを水中に
24時間浸漬する。 水和されたポリマーを水中から取出し表面の水を吸水性の紙で軽くぬぐって除き次いで水和された接着剤の重量（Ｗ）を測定する。 次いで接着剤の水吸収量（重量％）を式（Ｗ−Ｄ）×100/Wで算出することができる。

このポリウレタン接着剤は、多官能性イソシアネートとポリオキシアルキレンジオールモノアルキルエーテルとの反応生成物であるイソシアネートプレポリマーと、
アクリル酸もしくはメタクリル酸のヒドロキシ基含有エステルからなるアクリレートおよび任意に水もしくは一つ以上のポリオールのごとき他のヒドロキシ基含有化合物とを、アクリレートが好ましくは、前記プレポリマー中の遊離のイソシアネート基の少なくとも15〜25％と反応するような比率で反応させることによって製造することができる。 存在する他のヒドロキシ基含有化合物はいずれも残りのイソシアネート基と反応する。 形成されたポリマーは例えば放射線照射によって架橋させることができる。

他のヒドロキシ基含有化合物は、例えば第一アルコール類のような、ジオール類もしくはトリオール類のモノオールもしくはポリオール類であってもよいが、これらの化合物が後記のようなポリオキシアルキレンジオールモノアルキルエーテル類であるかまたは付加的な粘着性を与える他のモノオール類が接着剤であることが好ましい。 かようなモノオール類には、水素化アビエチルアルコールのごとき水素化されたモノヒドロキシリンの粘着付与樹脂が含まれる。

この発明の接着剤を製造するために用いられるプレポリマー類とポリマー類を作製するのに用いる適切なポリオキシアルキレンジオールモノアルキルエーテル類には、そのアルキル基が、１〜18の炭素原子を有し、より適切なものは２〜12の炭素原子を有し、好ましくは２〜
６の例えば４の炭素原子を有し、つまりそのモノアルキルエーテルがモノブチルエーテルのものが含まれる。

このモノアルキルエーテル中の適切なポリオキシアルキレン残基は、ポリオキシエチレンもしくはポリオキシプロピレン残基またはこれらの混合した残基を有する親水性の残基である。 好ましいポリオキシアルキレン残基としては、ポリオキシエチレン残基とポリオキシプロピレン残基とが20:80〜80:20例えば50:50の比率で混合し、これらの残基は互いにランダムに配列されてなる残基が好ましい。

それ故好ましいポリオキシアルキレンジオールモノアルキルエーテルは、ポリオキシエチレン残基：ポリオキシプロピレン残基の比率が、ICI社から入手しうるエンタロックス ポリオール類（Entarox polyoles）のように50:50のポリオキシエチレン−ポリオキシプロピレンモノブチルエーテルである。

モノアルキルエーテルの分子量として適切なのは3000
〜12000であり、一層適切なのは4,000〜10,000であり、
好ましくは5,000〜9,000である。 この分子量の範囲内のポリオキシアルキレンジオールモノアルキルエーテル類は、粘着性で皮膚上で使用するのに適切なポリマーを与えるが、一方前記範囲より低い分子量のものを用いると、粘着性が不充分なために接着剤として使用するのに不適なポリマーを提供しがちである。

プレポリマーまたはポリマーを作製するのに用いるポリオキシアルキレンジオールモノアルキルエーテル類は通常、水を含有している。 しかしポリオキシアルキレンジオールモノアルキルエーテルは、ポリイソシアネートとの反応で形成される尿素基の比率を制限するために、
水の含有量は１重量％を超えないことが好ましい。

プレポリマー製造用のポリイソシアネートは、２を超える官能価（functionality）を有し、2.1〜５の官能価を有するものが適切であり、2.2〜3.5の官能価のものがより適切であり、また2.5〜3.0の例えば2.5,2.7,2.85もしくは2.9の官能価を有するものが好ましい。 適切なポリイソシアネート類には、環式の脂肪族と芳香族とのポリイソシアネート類が含まれる。 好ましいポリイソシアネート類は芳香族ポリイソシアネート類であり、例えば重合性のメチレンジフェニルジイソシアネートに基づくもので例えばICI社から入手しうるスプラセックス（Sup
rasecs,商標）である。 そのイソシアネートの官能価は３を超えないのが好ましい。 というのは、これを超えると高い架橋結合密度をもたらし、皮膚に当てるための接着剤としては有利でない硬い接着剤が最終的にできるからである。

プレポリマー類は、必要な比率の二つの成分を、0.2w
/w％のジブチル錫ジラウレート（T12）触媒のごとき通常のポリウレタン重合触媒の存在下で、昇温し充分な時間例えば90℃で２時間加熱して反応を完了させることによって簡単に製造することができる。 NCO/OHのモル比率はこの反応では2.0〜4.0のが適切であり、このようにして製造されたプレポリマーは遊離のイソシアネート基を
1.5〜3.0重量％を含有している。

この発明の接着剤は、上記のイソシアネートプレポリマーとヒドロキシ含有化合物とを、生成物が、例えば紫外線もしくは電子ビーム放射線のような放射線を当てると反応して架橋する不飽和基を有するような比率で反応させることによって製造することができる。

適切な不飽和化合物には、存在するイソシアネートと反応しうる少なくとも一つのヒドロキシ官能基を有するアクリル酸もしくはメタクリル酸のエステル類が含まれる。 好ましいエステルには、ヒドロキシエチルメタクリレートおよび反復するエーテル基の数が１〜25、好ましくは２〜10、例えば６の、ポリオキシアルキレンジオール類のメタクリレートモノエステル類である。

イソシアネートプレポリマーとヒドロキシ基含有化合物との反応によって得られたポリマーは、それ故、重合開始剤と放射線とによって互いに反応しこのポリマーを架橋させることができる不飽和の側基を有する。 放射線の適切なものの一つは紫外線である。 このポリマーには光反応開始剤を混合してもよく、その混合物には紫外線が照射される。 この照射によってポリマーが架橋される。

このようにして製造されたポリウレタンポリマーは、
用いた反応物質によるが水を５〜95重量％吸収できる架橋ポリマーである。

代わりに接着剤は、架橋していないポリマーと光反応開始剤とを適当な容積の水に分散させ次いで放射線を照射して接着剤を形成させることによって“湿”接着剤として製造することができる。 湿接着剤としては40〜65重量％の水を含有するものが適切である。

この発明は他の態様として、多官能性イソシアネートとポリオキシアルキレンジオールモノアルキルエーテルとの反応生成物であるイソシアネートプレポリマーと、
アクリル酸もしくはメタクリル酸のヒドロキシ基含有エステルからなるアクリレートとポリオールとを、アクリレートをこれに含まれるヒドロキシ基が前記プレポリマーの遊離イソシアネート基の15〜25％と反応するような比率で反応させ、次いで生成したポリマーを放射線によって架橋させることからなる、水和されると一般に５〜
95重量％の水を含有する本質的に粘着性のポリウレタン含有ゲルの形態の、皮膚になじみのよい感圧性接着剤の製造方法を提供するものである。

さらに他の態様として、この発明はこの発明の接着剤からなる接着性製品を提供するものである。

この発明の接着剤は多くの用途に用いるのに適している。 これらの用途は、次のような製品の支持体を被覆する場合の接着剤としての用途が含まれる。 すなわち包帯類、吸収性ドレッシング類、創傷ドレッシング類、火傷ドレッシング類、切開手術用ドレープ類、応急手当用ドレッシング類、静脈カテーテルドレッシング類、潰瘍ドレッシング類、オストミイ器具類（ostomy devices）、
尿失禁用器具類のコンドームアタッチメント、経皮的医薬放出器具類、電導性ゲル類、接着テープ類（外科テープ類、創傷閉鎖テープ類など）、生理用ナプキン類とおしめ類と失禁用パッド類のような衛生保護用具および身体の外傷または振動に対する保護パッド類である。 しかし主な用途は、接着剤が皮膚に接触する場合の上記種類のドレッシング類とドレープ類である。

この発明の接着剤は、この発明の感圧性接着剤の層をその一方の表面の実質的に全体にわたって有する裏打層を備えてなる耐細菌性創傷ドレッシングであって、一般に、接着剤が水と接触している場合、水蒸気透過速度が
7000g ^-2 、24h ^-1 、37℃を超えるドレッシングの製造に使用できる。

この接着剤層としては、裏打ち層の一方の表面全体にわたって、顕微鏡的に連続しているものが適切である。

多くの医薬を、この発明の接着剤に添加してもよい。
医薬という用語は薬理的に活性な薬剤を意味し、この薬剤には次のようなものが含まれる。 すなわち、キシロカインのような局所麻酔薬、硝酸銀のような静菌性薬剤；
好ましい薬剤がスルファジアジン銀、クロルヘキシジン塩類、PVP−Ｉおよびビグアニド類の抗生物質である抗菌性薬剤；局所用ステロイド類、酵素類、組織刺激剤、
凝血剤、抗凝血剤および抗かび剤である。 緩和剤のような他の薬剤を反応工程の後で添加してもよい。

クロルヘキシジンおよびその塩類のような水溶性医薬は、プレポリマーとの反応に用いる水に溶解するので有利である。 クロルヘキシジンはこの反応工程には影響されず、得られた接着剤は、皮膚上におかれた際にクロルヘキシジンを効果的に放出することが見出された。

この発明のドレッシングの正立時の水蒸気透過速度（MVTR）の適切な測定方法は次のとおりである。 封止リングとねじクランプを用いて、被検材料のディスクを、
ペイン透過性カップ（Payne Permeability cups）（フランジ付金属製カップ）上にはさみつける。 被検試料の暴露表面積は普通10cm ²である。 各カップには約10mlの蒸留水が入っている。 重量測定後、カップを、37±１℃
に保持されたファン付き電気炉内に入れる。 炉内の相対湿度は、３〜８メッシュの無水塩化カルシウム1kgを炉の床上に置くことによって10％に保持される。 24時間後にカップを取出し20分間冷やして重量を測定する。 被検材料のMVTRは、24時間で1m ²当りのｇの重量単位で表される重量減から計算される。

この発明のドレッシングの倒立時の水蒸気透過速度を測定する適切な方法は次のとおりである。 すなわちペインカップをさかさにして炉内に置いてカップ内の水が、
被検材料（この試験の場合は接着剤）と接触するようにすること以外は、上記の方法と同じ方法である。

実施例１ ポリオキシエチレン−ポリオキシプロピレンジオールモノブチルエーテル（87.4g,ヒドロキシ価による0.026
モル）と、重合性のメチレンジフェニレンジイソシアネート（12.6g;2.5のイソシアネート官能価を有する。NCO
/OH＝2.5）とを、上部に攪拌機の付いた700ccフランジフラスコ中に入れ、90℃の湯浴中につけた。 触媒のジブチル錫ジラウレート（0.2％w/w）を添加した。 得られた混合物を90℃で約２時間攪拌した。 このようにして製造されたプレポリマーのイソシアネート含有量は1.98％であった。 利用可能なイソシアネート基の20％と反応するのに充分な量の２−ヒドロキシエチルメタクリレートを、アクリル重合抑制剤（メトキシエチルヒドロキノン）（500ppm）とともに添加し、次いで充分量のポリオキシエチレン−ポリオキシプロピレンジオールモノブチルエーテルを添加して、残りのイソシアネート基と反応させた。 混合物の温度を60℃に低下させ、次いで約１時間攪拌した。 最終生成物を分離して黄金色の粘性液体を得た。

光反応開始剤のベンジルジメチルケタール（１％w/
w）を前記ポリマー中に分散させ、その混合物を２枚のポリ四弗化エチレンシートの間に流延して2mm厚の層とし、一般に219〜425nmの紫外線を照射した。 このようにして形成された架橋ポリマーは、接着性を有し、充分に水和されると水を82重量％吸収した。

単位面積当りの重量が42g/m ²で、水和すると25重量％
の水を含有する親水性ポリウレタンの裏打ち層上に、単位面積当りの重量が70g/m ²の顕微鏡的に連続した層の前記接着剤の薄いフィルムを積層することによって、37℃
で100％対10％の相対湿度差での正立の水蒸気透過速度が1400g/m ²・24hrであり、37℃での倒立の水蒸気透過速度が10500g/m ²・24hrの耐細菌性ドレッシングが得られた。

実施例２〜４ 使用するアクリレートがポリプロピレングリコールメタクリレート（PPGMM）であること以外は実施例１と同じ方法で下記のような接着剤を製造した。

と同じ方法で一つの接着剤を製造した。 作製された接着剤の吸水量は85％であった。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭54−160494（ＪＰ，Ａ) 特開 昭60−141710（ＪＰ，Ａ) 特開 昭59−200654（ＪＰ，Ａ) 特開 昭60−118783（ＪＰ，Ａ) 特開 昭59−117571（ＪＰ，Ａ) 特公 昭48−41260（ＪＰ，Ｂ１) 特表 昭59−500751（ＪＰ，Ａ) 特表 平１−500801（ＪＰ，Ａ) 特表 平１−501287（ＪＰ，Ａ) 米国特許4057535（ＵＳ，Ａ) 米国特許4356819（ＵＳ，Ａ) 英国特許2150938（ＧＢ，Ａ) 欧州公開80008（ＥＰ，Ａ１) 欧州公開45137（ＥＰ，Ａ２)