有機矽凝膠粘合劑構造的製作方法

2023-09-17 13:30:05

專利名稱：有機矽凝膠粘合劑構造的製作方法
技術領域：
本發明涉及用作例如醫用膠帶或敷料的有機矽凝膠粘合劑構造。
背景技術：
期望的是將有機矽凝膠粘合劑用於醫用膠帶和敷料構造，因為有機矽凝膠粘合劑提供良好的與皮膚的粘合力，具有溫和的移除力並能夠重新粘合。除此之外，作為交聯凝膠，有機矽凝膠粘合劑不會繞毛髮流動，並且因此不會在移除時拉扯毛髮。未固化的有機矽凝膠具有低粘度(例如，在IOOOmPa · s至6000mPa · s之間)，然而，這使得塗布多孔基底的一面時非常困難。具有低表面能的有機矽容易潤溼大多數表面，並且遷移至並透過多孔基底。在醫用膠帶和敷料構造中，這種遷移是不期望的，因為這導致構造背面上的染汙和/或粘著。這也導致廢材料損失在基底內。克服該問題的一種方法，例如在美國專利No. 7，161，056中所公開的，是將有機矽凝膠前體擠壓到平面成型表面上，然後對其加熱。在有機矽已經開始交聯之後，但在其完全交聯之前，可將吸收材料層合至頂面。該方法稱其可在吸收材料和固化的有機矽凝膠之間有效地形成良好的粘合而有機矽化合物不會流進吸收材料的開放孔洞中。但是，該方法需要嚴格控制時間和溫度以確保有機矽在接觸吸收材料之前達到均勻的固化水平，包括交聯網。因此，要避免易變固化的隨機分布的區域非常困難。如果在層合之前有機矽凝膠前體過於完全地固化，將導致這兩種材料之間的粘合力不足。本質上，有機矽凝膠粘合劑不具有高的表面粘合力。因此，固化的有機矽凝膠粘合劑對於表面的粘合力低，尤其是如果表面是織造、非織造或針織織物類的材料，則其中有機矽凝膠和織物之間的全接觸就低。提高這種所謂的「二 -粘合」粘合力的方法包括通過摻入羥基取代的矽氧烷樹脂(參見(例如)美國專利申請公開No. 2007/0202245)或通過用選自鈦酸鹽材料、鋯酸鹽材料、含有Si-H的矽氧烷和鉬材料的底漆塗布基底或固化的有機矽凝膠(參見(例如)美國專利申請公開No. 2007/0042108)來改性有機矽凝膠。然而，市場上的有機矽凝膠粘合劑產品往往具有相對厚的構造。例如，它們往往包含厚度為6密耳或更多的有機矽凝膠。它們還可以包含凝膠內的結網或附接到膜背襯的粘合劑面的稀鬆布以提供機械固定，這迫使構造更厚。如此厚的構造可使得更多的發粘邊緣暴露，該發粘邊緣可粘至衣物等等，導致膠帶或敷料被帶起。另外，儘管有機矽粘合劑具有高溼氣傳輸速率(MVTR)，但MVTR與厚度成反比。因此，較厚的構造可具有相對差的實際MVTR。將具有比皮膚的MVTR(大約200至300g/m2/24小時)低的MVTR的膠帶或敷料放置在皮膚上，允許水分在皮膚/粘合劑界面處累積，這會降低粘合強度。這些水分還可以浸軟皮膚，使皮膚弱化並且在移除膠帶時導致更大的損傷。因此，需要MVTR至少約300g/m2/24小時的醫用膠帶或敷料。

發明內容
根據以上所述，我們認識到在本領域中需要在諸如織造、非織造和針織織物類的背襯之類的多孔背襯上具有接觸皮膚的有機矽凝膠粘合劑的改善的醫用膠帶或敷料構造，以及製備此類構造的方法。具體地講，我們認識到所述構造應該包含良好地粘附至多孔背襯的有機矽凝膠粘合劑。簡言之，在一個方面，本發明提供有機矽凝膠粘合劑構造，所述構造包含(a)多孔背襯，(b)在多孔背襯的一面的至少一部分上的丙烯酸類共聚物壓敏粘合劑層，和(C)在壓敏粘合劑層上的固化的有機矽凝膠粘合劑。在另一方面，本發明提供製備有機矽凝膠粘合劑構造的方法。第一種方法包括用 丙烯酸類共聚物壓敏粘合劑基本上密封多孔背襯的一面的至少一部分，將有機矽粘合劑凝膠前體塗布在壓敏粘合劑上，並且固化該有機矽粘合劑凝膠前體。第二種方法包括用丙烯酸類共聚物壓敏粘合劑基本上密封多孔背襯的一面的至少一部分，並且將固化的有機矽凝膠粘合劑層合至壓敏粘合劑上。本發明的有機矽凝膠粘合劑構造可用作醫用膠帶和敷料。所述構造包含良好地粘附至多孔背襯的有機矽凝膠粘合劑。另外，在本發明的有機矽凝膠粘合劑構造的至少一些實施例中，所述構造具有發粘邊緣暴露最少的薄型。本發明的多個構造還具有至少約300g/m2/24小時(優選地，至少約600g/m2/24小時；更優選地，至少約1000g/m2/24小時)的 MVTR0因此本發明的有機矽凝膠粘合劑構造和本發明的方法滿足本領域中對於在諸如織造、非織造和針織織物類的背襯之類的多孔背襯上具有接觸皮膚的有機矽凝膠粘合劑的改善的醫用膠帶或敷料構造以及製備此類構造的方法的需求。
具體實施例方式多孔基底本發明的有機矽凝膠粘合劑構造包含多孔背襯。優選地，多孔背襯包含軟的、彈性的和適形的材料。例如，多孔背襯可以由織物、非織造織物、熔噴纖維網、泡沫、紡粘纖維網、熱粘纖維網、射流噴網、紙張和熱壓印的非織造織物，以及在美國專利No. 5，496，603中描述的那些製備。更準確地說，基底的實例可以是有機聚合物(諸如棉、聚乙烯醇或纖維素)的織造織物、針織織物或非織造織物；紙張；和聚乙烯醇的打孔膜。如果需要，基底可以用已知的防水劑進行防水處理。基底可以是彈性或非彈性的。優選地，基底具有良好的透氣性和透水性，並且具有良好的彈性。優選的多孔背襯包括彈性棉織物(織造織物)或非織造織物，以及含有非織造熔噴聚氨酯材料的多孔背襯。在一個優選的實施例中，多孔背襯包含如美國專利No. 7，066，182的實例I中所述的吹塑至漂白的緻密54. 5#紙張上的熔噴聚氨酯纖維網。其他可用的織造和非織造背襯的例子公開於美國專利No. 6，497，949中。
丙烯酸類共聚物壓敏粘合劑多孔背襯用丙烯酸類共聚物壓敏粘合劑(PSA)的薄塗層基本上密封其一面(例如，至少密封75% )。可用於本發明的丙烯酸類共聚物PSA包括具有相對良好的MVTR，大於約300g/m2/24hr (優選地，大於600g/m2/24hr)的那些。這些PSA是本領域已知的，並且包含大部分的橡膠單體(諸如，例如丙烯酸2-乙基己酯或丙烯酸丁酯)以及少量的極性單體(諸如，例如丙烯酸或丙烯醯胺)。這些PSA與極性添加劑的共混物也為可用的。丙烯酸類共聚物PSA可通過塗布水基乳液丙烯酸類共聚物、100 %固體熱熔體丙烯酸類共聚物或溶劑型溶液丙烯酸類共聚物來施用。合適的熱熔體丙烯酸類共聚物的例子公開於例如美國專利No. 6，441，092中。合適的熱熔體丙烯酸類共聚物的例子包括丙烯酸
2-乙基己酯/丙烯酸/4-丙烯醯-氧二苯酮(ABP)和AvalureTMAC 210丙烯酸酯共聚物的共混物(例如，以85/15的重量比)。合適的水基丙烯酸類共聚物的例子是作為粘合劑BBB描述於美國專利No. 4，973，513中。 由於環境考慮和包括聚氨酯的一些背襯材料的敏感性，相對於溶劑，乳液聚合物和熱熔體聚合物為通常優選的。可將丙烯酸類共聚物直接塗布到多孔背襯上，或可將丙烯酸類共聚物塗布到防粘襯片上，然後層合至背襯(可選地在乾燥之後)。直接塗布到多孔背襯上為通常優選的，以最小化步驟數和消除處理襯片的需要。然而，在一些情況下，例如，當溶劑型丙烯酸類共聚物PSA與溶劑敏感的基底一起使用時，所述層合方法為優選的。丙烯酸類共聚物PSA的塗層重量應該足以抑制塗層中過量的氣孔，過量的氣孔在添加有機矽凝膠粘合劑前體時會導致透溼。多孔背襯上的丙烯酸類共聚物PSA的塗層重量通常為約15g/m2至約80g/m2(優選為約20g/m2至約45g/m2)。有機矽凝膠粘合劑本發明的有機矽凝膠粘合劑構造包含接觸皮膚的有機矽粘合劑凝膠。可將有機矽凝膠粘合劑前體塗布到用丙烯酸類共聚物PSA基本上密封的多孔基底上。然後可固化該有機矽凝膠粘合劑前體。或者，可將有機矽凝膠粘合劑前體固化在合適的防粘襯片上並且層合至多孔背襯的塗布有丙烯酸類共聚物PSA的一面。本領域已知的有機矽凝膠粘合劑。如WO 2008/057155中所詳述的，其為具有粘彈性的、凝膠狀的稠度的輕度交聯的有機矽聚合物。它們通常使用由鉬催化劑催化的α-ω乙烯基封端的聚二甲基矽氧烷和含有Si-H的矽氧烷之間的矽氫化反應來形成。有關它們的配方和性質的更多細節公開於例如美國專利No. 4，991，574和No. 5，145，933中。合適的有機矽凝膠粘合劑前體可商購獲得。若干製造商銷售基於鉬催化的兩組分加成固化化學的這些材料類型。這些材料(未固化)通常具有約IOOOmPa · s至約6000mPa · s的粘度。合適的市售有機娃凝膠前體的例子包括Blue Star SiliconesSilbione RT Gel 4317、Dow Corning MG 7-9850Soft Skin Adhesive (SSA)和 WackerSilGel 612，這些前體均為兩組分100%固體鉬催化的加成固化材料。有機矽凝膠粘合劑的塗層重量通常為約20g/m2至約150g/m2 (優選為約40g/m2至約120g/m2)。有機矽凝膠粘合劑塗層厚度通常為約O. 8密耳至約6密耳。較低的塗層重量可能不能提供對皮膚足夠的粘附性質，而較高的塗層重量更昂貴，賦予較厚型發粘邊緣並且降低MVTR。令人意外的是有機矽凝膠形成對丙烯酸類共聚物PSA高的界面粘合力。有機矽傳統上被用作多種丙烯酸PSA的隔離表面，並且已知甚至少量的來自固化不足的襯片的游離有機娃液對於這些PSA的汙染會大大降低粘著力。如Donatas Satas編著的Handbook ofPressure Sensitive Adhesive Technology (《壓敏粘合劑技術指南》)第2版第24章的第602頁中所記錄的，有機矽塗層顯示具有對其他分子低的吸引力並且被認為與有機高分子不相容。然而，本發明的有機矽凝膠粘合劑構造具有良好的二-粘合粘合力。下面的實例將進一步說明本發明的目的和優點，但這些實例中列舉的具體材料及其量以及其他條件和細節不應被解釋為是對本發明的不當限制。材料多孔背襯 這些實例中使用的多孔背襯為在美國專利No. 7，066, 182的實例I中所描述的熔噴聚氨酯(MBPU)纖維網。該多孔背襯被吹塑至其粘附的漂白的緻密54. 5#紙張上。丙烯酸類共聚物屏蔽塗層「熱熔體」_85重量％的丙烯酸2-乙基己酯/丙烯酸/ABP(96. 5/3. 5/0. 05的重量比)和15重量％的AvalureTMAC 210丙烯酸酯共聚物的共混物，公開於美國專利No. 6，441，092 中。「水基水基丙烯酸粘合劑描述於美國專利4，973，513中，粘合劑BBB。有機矽凝膠粘合劑使用了三種有機娃凝膠粘合劑Blue Star Silicones Silbione RTGel4317( 「Blue Star」)、Dow Corning MG 7-9850Soft Skin Adhesive ( 「Dow」)和 Wacker SilGel 612( 「Wacker」)。三種有機矽凝膠粘合劑均為兩組分100%固體鉬催化的加成固化材料。基底的製備用熱熔體粘合劑或水基粘合劑塗布MBPU纖維網如下用塗層重量為10 格令(grains)/4" X6" (42g/m2)和 15 格令/4" X6" (63g/m2)的粘合劑共混物來熱熔體塗布MBPU。用#5、#12和#22梅耶棒將水基粘合劑塗布到MBPU纖維網上，並且在65°C下乾燥10分鐘。所得的塗層重量相對獨立於梅耶棒，在5.6至6.3格令/4X6(23至26g/m2)的範圍內。當從紙張載體移除時，MBPU纖維網的未塗布面具有與起始未塗布的纖維網相同的外觀和手感。用有機矽凝膠粘合劑塗布將有機矽凝膠粘合劑的兩組分等分混合，並使用刮刀式塗膠機塗布到MBPU纖維網基底上，間隙設置為14密耳或15密耳(比在紙張載體上的MBPU纖維網標稱厚I密耳或2密耳)。將所得的塗層在65°C的烘箱中放置7分鐘進行固化。測丨試有機矽凝膠的透溼通過估計在紙張載體上所見的染汙百分比來評估。MVTR以類似於ASTM E 96-80中所描述的方式在40°C下進行評價並以每天每平方米所傳輸的克數來表示(g/m2/24hr)。
權利要求
1.一種有機矽凝膠粘合劑構造，其包含 (a)多孔背襯， (b)在所述多孔背襯的一面的至少一部分上的丙烯酸類共聚物壓敏粘合劑層，和 (c)在所述壓敏粘合劑層上的固化的有機矽凝膠粘合劑。
2.根據權利要求I所述的有機矽凝膠粘合劑構造，其中所述壓敏粘合劑層基本上密封所述多孔背襯的一面的所述至少一部分。
3.根據權利要求I所述的有機矽凝膠粘合劑構造，其中所述構造具有至少約300g/m2/24小時的溼氣傳輸速率。
4.根據權利要求3所述的有機矽凝膠粘合劑構造，其中所述構造具有至少約600g/m2/24小時的溼氣傳輸速率。
5.根據權利要求I所述的有機矽凝膠粘合劑構造，其中所述多孔背襯包括非織造材料。
6.根據權利要求5所述的有機矽凝膠粘合劑構造，其中所述多孔背襯包括非織造熔噴聚氨酯材料。
7.根據權利要求I所述的有機矽凝膠粘合劑構造，其中所述丙烯酸類共聚物壓敏粘合劑層的塗層重量為約15g/m2至約80g/m2。
8.根據權利要求7所述的有機矽凝膠粘合劑構造，其中所述丙烯酸類共聚物壓敏粘合劑層的塗層重量為約20g/m2至約45g/m2。
9.根據權利要求I所述的有機矽凝膠粘合劑構造，其中所述有機矽凝膠粘合劑的塗層重量為約20g/m2至約150g/m2。
10.根據權利要求9所述的有機矽凝膠粘合劑構造，其中所述有機矽凝膠粘合劑的塗層重量為約40g/m2至約120g/m2。
11.根據權利要求I所述的有機矽凝膠粘合劑構造，其中所述有機矽凝膠粘合劑的厚度為約0.8密耳至約6密耳。
12.根據權利要求I所述的有機矽凝膠粘合劑構造，其中所述有機矽凝膠粘合劑由鉬催化劑催化的a_ 乙烯基封端的聚二甲基矽氧烷和含有Si-H的矽氧烷之間的矽氫化反應來形成。
13.根據權利要求I所述的有機矽凝膠粘合劑構造，其中所述有機矽凝膠粘合劑選自 Blue Star Silicones Silbione RT Gel 4317、Dow Corning MG 7-9850Soft SkinAdhesive (SSA)和 Wacker SilGel 612。
14.根據權利要求I所述的有機矽凝膠粘合劑構造，其中所述壓敏粘合劑包含大部分的丙烯酸2-乙基己酯或丙烯酸丁酯以及少量的丙烯酸或丙烯醯胺。
15.根據權利要求I所述的有機矽凝膠粘合劑構造，其中所述壓敏粘合劑為乳液聚合物或熱熔體聚合物。
16.一種製備有機矽凝膠粘合劑構造的方法，所述方法包括 (a)用丙烯酸類共聚物壓敏粘合劑基本上密封多孔背襯的一面的至少一部分， (b)將有機矽粘合劑凝膠前體塗布在所述壓敏粘合劑上,和 (C)固化所述有機矽粘合劑凝膠前體。
17.一種製備有機矽凝膠粘合劑構造的方法，所述方法包括(a)用丙烯酸類共聚物壓敏粘合劑基本上密封多孔背襯的一面的至少一部分，和 (b)將固化的有機矽凝膠粘合劑層合至所述壓敏粘合劑上。
18.根據權利要求17所述的方法，其中將所述固化的有機矽凝膠粘合劑提供在防粘襯片上。
19.根據權利要求16或17所述的方法，其中用壓敏粘合劑基本上密封所述多孔背襯的一面的至少一部分包括將丙烯酸類共聚物塗布到所述多孔背襯的一面的至少一部分上。
20.根據權利要求19所述的方法，其中將丙烯酸類共聚物塗布到所述多孔背襯上包括塗布水基乳液聚合物或塗布100 %固體熱熔體聚合物。
21.根據權利要求16或17所述的方法，其中用壓敏粘合劑基本上密封所述多孔背襯的一面的至少一部分包括將丙烯酸類共聚物塗布到防粘襯片上和將所述丙烯酸類共聚物層 合至所述多孔背襯的一面的至少一部分上。
全文摘要
本發明涉及一種有機矽凝膠粘合劑構造，所述構造包含(a)多孔背襯，(b)在所述多孔背襯的一面的至少一部分上的丙烯酸類共聚物壓敏粘合劑層，和(c)在所述壓敏粘合劑層上的固化的有機矽凝膠粘合劑。
文檔編號C09J183/04GK102803423SQ201080025379
公開日2012年11月28日 申請日期2010年4月15日 優先權日2009年4月17日
發明者史蒂文·S·坎特納, 特裡·W·劉易斯, 瑪麗·L·布朗 申請人:3M創新有限公司