具有整體粘合劑的矽酮尿套的製作方法
2023-05-21 17:24:11 2
專利名稱：具有整體粘合劑的矽酮尿套的製作方法
技術領域：
本發明涉及通過使用全部或選擇性的氧化電暈、等離子體、火焰處理；或紫外線、電子束或γ輻射；或化學氧化處理，或使用矽酮結合層將壓敏皮膚粘合劑僅僅連接在部分或完全硫化的未加工的矽酮尿套(urisheath)的內側，或其它硫化的彈性體或熱塑性彈性體未加工尿套上。
背景技術：
外部尿管通常用於尿管裝置，該尿管裝置有助於男性尿失禁並在醫院中用於與尿道疾病的治療和手術相關的情況中。這種外部尿管通常包括包圍陰莖杆部的護套或本體部分(如管狀體)和設有比較短的排放管的尖端部分，該排放管通過軟管連接到尿液收集袋上，該尿液收集袋例如固定到使用者的床或腿部上。
通常來說，外部尿管在捲起狀態被傳送。在該傳送狀態下，護套部分以多個連續的卷繞部而捲起到一種程度，即粘合劑層完全容納在卷繞部中，從而允許對尿套進行包裝和處理，而不使護套部分的內側粘附在周圍環境上。為了將外部尿管使用在陰莖上，將護套部分略微展開，直到護套部分的內側上的粘合劑層暴露出來為止。在這種狀態下，將外部尿管放置在陰莖上，從而粘合劑層接觸到皮膚，並且護套部分的剩餘部分隨後展開。
矽酮被認為具有製造尿套的良好特性。使用矽酮的主要問題是將粘合劑緊固地粘附在尿套的內側，同時使用者能夠容易地展開尿套。已經考慮到將粘合劑粘附在現成的未加工的矽酮尿套上非常困難，這是因為矽酮材料本身對除了矽酮粘合劑之外的所有其它壓敏粘合劑來說是釋放材料。
US5176666描述了如何將壓敏粘合劑粘附在浸漬矽酮尿套上。這是通過將未硫化的矽酮尿套浸漬在浸漬心軸上來進行，其中，在浸漬心軸上，粘合劑已經施加到合適的長度，並將其剝去，然後在心軸上用粘合劑對矽酮進行硫化。這樣在矽酮和粘合劑之間至少能保證物理粘接。
US5779964描述了如何將壓敏粘合劑粘附在已經硫化的浸漬矽酮尿套。這是通過將粘合劑施加在尿套外側、然後對其硫化、接著將表面製備層施加在頂部來進行的，該表面製備層對矽酮橡膠的親和力比粘合劑對矽酮橡膠的親和力更強。通過將尿套捲起，使表面製備層與矽酮尿套的內側接觸，由此將粘合劑與表面製備層一起轉移到尿套的內側。
矽酮粘合劑能夠粘附現成的未加工的矽酮尿套，但是帶來了需要在尿套的外側放置特定的釋放層的問題，放置特定的釋放層是為了使矽酮壓敏粘合劑不會在捲起狀態粘附在尿套的外側。
使用所有其它通常使用的壓敏皮膚粘合劑，能夠使經過硫化的矽酮材料對壓敏粘合劑產生釋放效果，使得在使用之後拿掉產品時，粘合劑粘附在皮膚上而不是粘附在尿套上。使用這些粘合劑，通常會使粘合劑堅固地粘附在矽酮尿套的一側(內側)而不粘附在另一側(外側)。
需要另外一種方式將通常使用的壓敏皮膚粘合劑粘附在經部分或完全硫化過的未加工的矽酮尿套上。
發明內容
令人吃驚地是，已經發現僅在部分或完全硫化過的矽酮的一側進行選擇性的電暈或等離子處理後，能夠使多種壓敏皮膚粘合劑粘附在尿套上，同時在矽酮的另一側保持釋放特性。如果該釋放特性不能完全保持，例如，由於產品很薄，或矽酮的物理特性和/或粘合成分，可以粘附額外的矽酮層從而覆蓋外環繞段，該外環繞段覆蓋粘合劑區域。
具體實施例方式
因此，本發明涉及一種將粘合材料優選地施加在矽酮彈性體上的方法，該方法包括
(a)對彈性體施加氧化過程，(b)將粘合劑施加在彈性體上。
使用尿套作為示例，例如尿套的電暈處理的技術方案能夠在尿套的內側而不是外側進行處理。這是通過以下步驟進行的將電暈放電電極放置在尿套內並在將要進行處理的區域將其沿著尿套的長度移動，優選地不接觸到表面，同時提供處理尿套內側而不處理外側的足夠的動力。通過該電暈放電，將所存在的未硫化的低分子矽酮油從內表面去掉，形成極性基例如-OH和-COOH，所述極性基能夠使表面張力從23dyn/cm以下增加到30-60dyn/cm，從而有可能對多種不同的粘合劑，例如所有通常使用的壓敏皮膚粘合劑(包括丙烯酸PSA’s)變溼並由此物理粘附到表面上。如果需要的話，所形成的-OH和-COOH極性基也有可能共價地將粘合劑粘附在矽酮上。該可選擇的電暈處理也能夠用其它可能的尿套材料進行。
優選地，通常在一種結構中形成彈性體，該結構例如為用於護套部分或整個尿管(尿套)的圓筒。
在一種實施例中，該彈性體為化學交聯彈性體材料，例如天然橡膠、丁腈橡膠、氯丁二烯橡膠、SBS橡膠或其它合成晶格、矽酮、聚亞安酯分散體或乳膠。該交聯可以通過熱量、紫外光或電子束產生。在另一種實施例中，彈性體為熱塑性彈性體材料，例如苯乙烯彈性體嵌段共聚物(例如SEBS、SBS、SIS、SIBS)或熱塑性聚亞安酯(例如Estane)、聚醚酯(polyetherester)(如Hytrel)、聚醚醯胺(如Pebax)、聚丙烯/EPDM(如Santoprene)具有控制的成塊構形規正度的聚丙烯同聚物或共聚物(Versaflex(EXXON)或Versify(Dow Chemical))。在優選實施例中，該彈性體為部分或全部硫化的矽酮。
在本文中，矽酮材料是指聚合物材料，其在聚合物主要成分中含有矽。通常，聚合物主要成分主要包括聚矽氧烷-O-Si-。在許多情況下，矽酮材料主要包括聚二甲基矽氧烷(PDMS)，但是也可以使用苯基和其它含側基的碳。
多種不同的硫化(硬化)化學可以用於矽酮。主要的種類為添加硫化、濃縮硫化、自由基硫化、溼氣硫化(RTV)、紫外線硫化和電子束硫化。
在添加硫化中，含有乙烯基(H2C＝CH-)或其它烯基組作為端基或側基的聚矽氧烷用含有SiH基的交聯劑硫化。通常用含有催化劑的銠或鉑對該反應進行催化。該特定的系統SiH基也可以位於矽氧烷主要成分上，然後使用含有交聯劑的烯基或乙烯基。
在濃縮硫化中，用SiH交聯劑硫化含有OH基的聚矽氧烷，通常用含有催化劑的錫對該反應進行催化，通常使用塗敷有胺的特定的加速劑。
溼氣硫化矽酮也稱作RTV矽酮(室溫硫化矽酮)，其通常用帶有水(H2O)的取代反應進行硫化，並且產生乙酸。
在自由基硫化中，用過氧化物交聯劑對含有乙烯基(H2C＝CH-)或其它烯基組作為端基或側基的聚矽氧烷進行硫化。
在紫外線硫化和電子束硫化中，用紫外線或電子束輻射對含有丙烯酸鹽作為端基或側基的聚矽氧烷進行硫化，該紫外線或電子束輻射使用光學或電子束引發劑來引發該過程並對其加速。環氧矽酮也可以與陽離子引發劑一起使用。
對於在封閉的模具中模製產品，優選使用添加硫化矽酮，這是因為其可以僅通過熱量進行硫化，而不會放出任何氣體，例如H2、H2O或含有低分子碳的產物，或者需要任何用於硫化的氣體，例如H2O。在本發明優選實施例中，矽酮被注射模製而成。在相關的優選實施例中，矽酮為注射模製尿套。
對於矽酮釋放塗層，通常使用多種硫化類型，包括添加硫化、濃縮硫化、紫外線和電子束硫化。
粘合材料設置在矽酮護套上。通過此處所披露的電暈處理使得將它們保持在一起的結合力增加。這是由於過多增加的表面極性產生的，該極性是通過將揮發性矽酮油從表面去掉，並氧化該表面而獲得的。除了極性力外，某些丙烯酸粘合劑也能夠與-OH和-COOH基在硫化中起反應，產生共價鍵。然而，當護套捲起時，粘合劑將與矽酮護套的其它側接觸。因此要求將粘合劑從矽酮護套其它側去掉的力較低。這是通過選擇性地避免對表面進行處理而能夠保證的，從而在其非極性狀態保持非極性。在使用中，展開的粘合劑將與皮膚接觸。將粘合劑從皮膚上去掉所需的力是剝離值。優選地，粘合劑的剝離值小於對矽酮護套的結合力以避免使粘合劑殘留在皮膚上。
通過上述的方法，有可能使用多種已知的皮膚粘合劑，例如基於丙烯酸樹脂、聚乙烯醚、聚亞安酯、聚乙烯吡咯烷酮、SIS、PIB或橡膠的粘合劑，使它們穩固地粘附在未加工的矽酮尿套上。其可以含有溶劑、水基或熱熔性，並通過熱量、紫外線或電子束輻射最終硫化。極性壓敏粘合材料如基於丙烯酸樹脂、聚醚、聚乙烯醚、聚亞安酯、聚乙烯吡咯烷酮為優選的。在優選實施例中，粘合材料為丙烯酸壓敏粘合劑。
苯乙烯彈性體或聚異丁烯基熱熔性粘合劑是非常常見的用於壓敏皮膚粘合劑的其它粘合劑。在另一實施例中，使用含有溶劑的聚乙烯醚基粘合劑。
在本發明的一種實施例中，使用矽酮PSA作為皮膚粘合劑，然後使用氟矽酮(flouro silicone)、或其它相對於矽酮PSA的釋放材料作為外側的整體釋放層。
在另一種實施例中，矽酮PSA為皮膚粘合劑，單獨的薄膜釋放襯墊卷繞在卷繞部中的層之間。該釋放襯墊例如由聚烯烴(poleolefin)熱塑性薄膜材料製成。
通常，矽酮結構完全硫化。然而，這不需要進行氧化熱處理。因此，在另一實施例中，將矽酮結構部分硫化。
本發明的一個特別的優點為能夠將粘合劑僅施加在指定區域上。在氧化熱處理選擇性地施加在產品的選定部分時實現這一點。在尿套的情況下，氧化熱處理選擇性地施加在矽酮外部尿管的內側。由此，能夠在不損壞外部尿管的外側上的釋放特性的情況下執行該過程。
矽酮使用在多種產品上。為了實現本發明的目的，優選地，矽酮產品作為醫藥產品使用。亦即，例如從包括尿管、膏藥、繃帶、外乳房假體、和外部尿管的組中進行選擇。
一個特別的問題是本專利確定並解決了如何將壓敏皮膚粘合劑粘合在完全硫化的未加工的矽酮尿套上，並同時製造完全起作用的尿套。因此，在優選實施例中，矽酮結構為尿套。應當理解，通過該術語「完全硫化」，該產品在一定尺寸上穩定並適用於例如醫療裝置中。然而，仍然存在著一定百分比的未硫化的矽酮油，通常大約為1-5％。
能夠施加不同的氧化過程。這種氧化過程例如為材料的化學處理、通過紫外線、電子束(已知β射線)或伽馬輻射進行的材料的處理或氧化熱處理。
存在著多種氧化熱處理。在一種實施例中，氧化熱處理為電暈處理。在另一實施例中，氧化熱處理為等離子處理，例如使用等離子筆。在第三實施例中，氧化熱處理為火焰處理，例如通過使用氧化火焰。
氧化處理的特定選擇取決於使用的材料是矽酮還是上述任一種其它可能用於尿管的護套部分的材料。
存在如何將粘合劑施加在矽酮結構上的可選擇方法。在一種實施例中，通過將所述的矽酮結構放置在粘合層的頂部、之後立刻將所述矽酮結構去掉，將粘合劑施加在經過氧化熱處理的矽酮結構上。在一種特定的實施例中，該施加是通過卷繞在帶有粘合劑的心軸的頂部上進行的。在另一實施例中，在將矽酮結構卷繞在心軸上之後，將雙側帶施加在心軸上。當再次捲起時，為了儲存的目的，將粘合劑放置在矽酮結構上。
另一技術方案涉及將粘合材料施加在硫化矽酮結構上的方法，該結構包括通過矽酮粘結層粘接在一起的硫化粘合劑。在該實施例中，通過粘結層確保粘接。
其它或組合的方案能夠使用一種特殊的粘結層。優選地，這種粘結層本質上為矽酮層。該粘接物可以是液體、所提供的溶劑或乳液矽酮，其基於一種或多種部件，並且通過添加反應或濃縮反應進行硫化，所述添加反應或濃縮反應使用熱量、溼氣、紫外線、電子束或其它手段。粘結層也可以是具有PSA特性的已經硫化的矽酮粘合劑。該粘結層也可以包括添加物，例如鈦酸鹽、鋯酸鹽或矽烷(具有或沒有其它例如丙烯酸、胺、環氧根的作用)以便於確保在PSA和未加工的矽酮尿套的表面上的任一表面或兩表面上的粘結，PSA表面和未加工的矽酮尿套的表面將粘接在一起。優選地，未加工尿套由硫化矽酮材料製成。
在本發明的一個方面，在粘合劑的粘結之間增加清潔步驟。由此，將去掉未硫化的低分子矽酮殘留物的痕跡。在尿套的示例中，至少清潔了矽酮結構的內側。清潔方法包括二氧化碳清洗或二氧化碳乾冰清洗(ice blasting)。
通常認為矽酮彈性體的電暈處理具有很短的效果，這是因為少量(1-5％)的未硫化的矽酮油總是在硫化後留在產品中。通過在加熱爐中200℃的溫度下預處理尿套5分鐘，從表面蒸發至少一些矽酮油就能夠獲得以下優點1.電暈處理的更好結果，以及電暈處理和施加粘合劑之間可能的更長的期間。
2.在尿套的外表面上更低的矽酮油含量。這就意味著當尿套捲起時，粘合劑表面上被矽酮油汙染較少在這種方式下，在使用尿套前，在捲起和未捲起位置儲存3天後能夠得到很好的結果。
應該注意到，更長的蒸發周期(例如200℃下1小時)最終產生表面的更多汙染，這是因為較高分子的不揮發矽酮油以及所產生的低分子揮發矽酮油，和在更長的揮發周期中在表面上形成的不揮發的矽酮油將轉移到所述表面上。
此外，可以理解，本發明披露了由彈性體製成的管狀體，其中，至少氧化彈性體的內環繞段設置在管狀體的內側，未氧化彈性體的外環繞段設置在管狀體的外側，外環繞段至少覆蓋著內環繞段。
通過提供氧化彈性體的內環繞段，可以容易地將其他材料連接在管狀體上。
在一種實施例中，管狀體為尿套，用於將尿套粘結在皮膚上的粘合劑能夠有利地粘附在內環繞段上。
在一種實施例中，內環繞段由管狀體形成。內環繞段例如能夠通過將內段氧化而由本體形成。例如可以通過此處所述的氧化處理來進行，氧化處理例如電暈處理、等離子處理或火焰處理。
在另一實施例中，將該內環繞段施加在管狀體上。例如，這是通過心軸施加該層來進行的，在心軸上設有氧化的彈性體。然後將該管狀體卷繞在心軸上，由此，將氧化的彈性體轉移到設有內環繞段的管狀體的內側上。利用已知的丙烯酸鎖緊，氧化的彈性體將自動地連接在管狀體上。丙烯酸鎖緊是一種對於在矽酮材料上(例如，通常為塗有釋放襯墊的矽酮)的丙烯酸粘合劑的已知現象。
通常其是通過未硫化的矽酮產生的。加成固化矽樹脂中良好的硫化及SiH基與H2C＝CH-基的低比率通常能保證丙烯酸鎖緊不會發生。然而，除了很好描述的對SiH基的鎖緊外，在文獻(J.L.Keddie「Evidence from infrared Ellipsometry for Covalent Bonding at aPolymer/Polymer interface with Relevance to「Lock-Up」inPressure-Sensitive Adhesive Laminates」)中也提出對H2C＝CH-基和Si-OH基的鎖緊。也描述了用於襯墊的丙烯酸鎖緊，其在氧化環境中經過電子束處理，然而，在低氧水平(小於10ppm)的電子束處理不產生任何鎖緊問題(US6780484)。
有利地，外環繞段由管狀體形成。例如當通過電暈處理來提供內環繞段時可以實現。通過施加電暈處理僅一段控制的時間，可以實現僅僅在管狀體上部分設置內環繞段。因此，通過管狀體的非電暈處理部分來設置外環繞段。
可選地，如上所述，通過將內環繞段施加在管狀體上，能夠有利地通過管狀體設置外環繞段。
在另一實施例中，將外環繞段施加在管狀體上。例如，這可以在內部段完全通過管狀體時來進行。由此能夠將彈性體例如矽酮作為外環繞段施加，如上所述。
通過根據上述的任何一種方法來施加外環繞段，能夠在外環繞段用作釋放層時，輕易地將卷繞的尿套展開，所述尿套具有覆蓋有粘合劑的內環繞段。良好硫化的矽酮護套具有SiH與CH2＝CH-基的恰當平衡，其能夠確保實現這一點，或最終施加由釋放矽酮塗層形成的額外層，其環繞在外側，以便取得最佳的釋放特性，這兩種方式在最初也是用在加速或延緩老化後。
提供氧化內層的一個優點是其他材料能夠由此固定在彈性體上。因此，粘合劑例如能夠設置在產生彈性體的內環繞段，所述粘合劑將粘附在其他表面上，例如能夠粘附在皮膚上的尿套。
圖1圓形電極圖1示出根據本發明的電暈電極1的第一實施例。該電極由第一圓形鋁電極頭2，第一PE(聚乙烯)盤3和第一鋼杆4。
使電極頭充電產生用於電暈處理的電暈。這將產生電容效應。隨著電荷的增加，電極頭周圍的氣體離子化並最終可以導電，由此產生電暈。當在通常的含氧空氣中進行電暈處理時，產生臭氧和自由基，其隨後將與所述表面產生化學反應。同樣所產生的能量從所述表面中去除揮發性汙染物。這將使得例如用粘合劑弄溼表面並最終對其產生共價結合更容易。
PE盤作為絕緣體設置。其有助於控制電暈的邊界，從而能夠在可控段發出電暈。
圖2操作中的圓形電極在截面圖中看到，圖2示出插入尿套5中的電暈電極1。在處理過程中，將電暈電極沿縱向轉移到尿套中。
圖3和4改進的圓形電極圖3和4示出了設置在第二尿套11內的電暈電極10的第二實施例。圖4示出了沿圖3中的IV-IV剖開的截面圖。
在該實施例中，第二電暈電極頭12和第二PE盤13比電暈電極1的第一實施例更加相互靠近地設置。這樣在第二電暈電極頭用與第一電暈電極頭2相同的參數進行操作時，提供了更小、但是更集中的電暈。
通過如圖1-4所示和之前的描述進行的電暈處理，尿套能夠在生產後被有利地處理。有利地，這將使例如粘合劑被施加在尿套上，而不管生產該尿套的方法如何。
這就使尿套被吹塑模製，例如這就允許在尿套上形成肋狀物15。這種肋狀物例如不能在浸漬模製的過程中在尿套上形成。
圖5、6和7氧化段圖5-7以剖面示出如何將內環繞段和外環繞段提供在管狀護套上的不同實施例。
圖5示出管狀護套的壁20的一個剖面。在此實施例中，內環繞段21部分形成在管狀護套的壁20內。這可以例如通過已經在管狀護套上施加限定時間的電暈處理形成。這樣設置外環繞段22作為管狀壁的部分，其覆蓋內環繞段並且不暴露在電暈處理之下。
圖6示出管狀護套的壁20的一個剖面，內環繞段23已經形成為管狀護套的壁20的貫穿部分。外環繞段24隨後施加，覆蓋著內環繞段。外環繞段由與管狀護套的壁20相同的材料形成。
在圖7中內環繞段作為額外層施加在尿套內側上。這可以通過例如在心軸上施加環繞矽酮層而實現。尿套卷繞在心軸上後該層被氧化，並且由於丙烯酸的鎖緊，該層被轉移到尿套上以提供內環繞段25，可以理解外環繞段26成為管狀壁20的一部分，並覆蓋內環繞段。
有利地，氧化的內環繞段允許在尿套上連接/提供不同的材料。粘合劑層例如可以施加在內環繞段上。
提供被氧化的彈性體例如內環繞段的過程將在以下示例中被理解。
示例示例1A選擇性的電暈放電未加工尿套由Dow Corning C6-540矽酮彈性體獲得。然後在200℃下熱處理5分鐘，以蒸發低分子未硫化矽酮。
直徑30mm的尿套的內側用圓形電極進行電暈處理，電極的電壓為40.000V，功率為120W。直徑24mm的電極在2秒內從產品的護套部分內側的一端移動到另一端，經過80mm的距離。通過直徑為28mm的聚乙烯盤，可以機械方式保證從電極邊緣到內表面的2到4mm的距離(見圖1)。
以這種方式，只有尿套的內側被處理，表現為在內側上35dyn/cm以上的表面張力，在外側上28dyn/cm以下的表面張力。使用高於150W的功率，或者電極接近或接觸內側，可以在外側的某些位置或全部位置上看到不需要的凸起的表面張力，從而損害了在外側上想要的釋放特性。
在塗有合適的矽酮釋放塗層的鋁心軸的頂部施加丙烯酸壓敏粘合劑，在這種情況下為來自UCB-Solutia的Gelva2853。將粘合劑在200℃(有效溫度為130℃)的加熱爐中乾燥並硫化5分鐘。在冷卻到50℃後，經電暈處理的未加工的矽酮尿套卷繞在心軸上。立即將其展開。由此將粘合劑從心軸轉移到尿套的內側。
在40℃下保持24小時後。在室溫下的剝離值對於用在天然乳膠尿套上的相同的粘合劑為相同的水平(7N)，並且沒有粘合劑殘留。展開值更低且更穩定(2N)。
示例1B選擇性的電暈放電由矽酮彈性體Dow Corning C6-540獲得未加工尿套。將直徑30mm的尿套的內側用圓形電極進行電暈處理，該圓形電極的電壓為40.000V，功率為80W。將24mm直徑的電極以1000mm/sec的速度從產品護套部分內側的一端移動到另一端，經過80mm的距離。通過直徑為28mm的聚乙烯薄盤，可以機械方式保證從電極邊緣到內表面的2到4mm的距離(見圖1)。以這種方式，只有尿套的內側被處理，表現為在內側上32dyn/cm以上的表面張力，在外側上28dyn/cm以下的表面張力。在塗有合適的矽酮釋放塗層的鋁心軸的頂部施加丙烯酸壓敏粘合劑，在這種情況下為來自UCB-Solutia的Gelva2853。將粘合劑在紅外線加熱爐中乾燥並硫化45秒，紅外線加熱爐的加熱元件的溫度為480℃，提供的有效溫度為110℃。在冷卻到50℃後，經電暈處理的未加工的矽酮尿套卷繞在心軸上。立即將其展開。由此將粘合劑從心軸轉移到尿套的內側。在23℃下保持24小時後。在室溫下的剝離值對於用在天然乳膠尿套上的相同的粘合劑為相同的水平(7N)，並且沒有粘合劑殘留。展開值更低且更穩定(＜2N)。
示例1C具有額外釋放層的選擇性電暈放電電暈處理尿套以實施例1B中描述的過程製備。在將尿套放置在塗有粘合劑的心軸上的步驟之後，通過輥子施加特殊添加硫化釋放矽酮薄層。矽酮在紅外線加熱爐中硫化90秒，紅外線加熱爐的加熱元件的溫度為450℃，提供的有效溫度為150℃。在冷卻到50℃以下後，將尿套從心軸上捲起，由此將粘合劑從心軸轉移到尿套的內側。在23℃下保持24小時後。在室溫下的剝離值對於用在天然乳膠尿套上的相同的粘合劑為相同的水平(7N)，並且沒有粘合劑殘留。在40℃和60℃下加速老化時展開值比示例1B中的更低且更穩定。
實施例1D在其它矽酮材料上的選擇性電暈放電由矽酮彈性體Dow Corning C6-540、Dow Corning C6-530、GE-Bayer LSR 4040和Wacker 3003/40中獲得未加工尿套。尿套中的一些部分在200℃下後硫化1小時。將直徑30mm的尿套的內側用圓形電極進行電暈處理，該圓形電極的電壓為40.000V，功率為90W。將24mm直徑的電極以1000mm/min的速度從產品護套部分內側的一端移動到另一端，經過80mm的距離。通過直徑為28mm的PE薄盤，可以機械方式保證從電極邊緣到內表面的2到4mm的距離(見圖1)。以這種方式，只有尿套的內側被處理，表現為在內側上34dyn/cm以上的表面張力，在外側上低於28dyn/cm的表面張力。在塗有合適的矽酮釋放塗層的鋁心軸頂部上施加丙烯酸壓敏粘合劑，在這種情況下為來自UCB-Solutia的Gelva2853。將粘合劑在紅外線加熱爐中乾燥並硫化45秒，紅外線加熱爐的加熱元件的溫度為470℃，提供的有效溫度為110℃。在冷卻到50℃之後，將經過電暈處理的未加工的矽酮尿套從心軸上捲起。另外在紅外線加熱爐中將尿套硫化90秒，紅外線加熱爐的加熱元件為480℃。在使用的心軸中提供的有效溫度為120℃。在冷卻到50℃以下之後，將尿套從軸上捲起，由此將粘合劑從心軸轉移到尿套的內側。在60℃下老化1周後，只有用Dow CorningC6-540製成並且在200℃下1小時沒有硫化的尿套可以被展開。所有經過後硫化或未經後硫化製成的其它試樣都不能被展開。然而如果像在示例1C中使用額外的釋放塗層的話，所有這些材料都適於使用。
示例2選擇性電暈放電未加工的尿套和通過蒸發和電暈放電進行的預處理按照與示例1相同的方式完成。在塗有適當的矽酮釋放塗層的鋁心軸的頂部施加預處理矽酮來加工尿套。在矽酮護套的頂部施加丙烯酸壓敏粘合劑，在這種情況下為來自UCB-Solutia的Gelva2853。粘合劑在200℃(有效溫度為130℃)的加熱爐中乾燥並硫化5分鐘。在冷卻到室溫後，電暈尿套從心軸上捲起。當展開尿套時，粘合劑安全地轉移到尿套的內側。在40℃下經過24小時後，產品表現出良好的剝離值(5N)並且沒有粘合劑殘留。展開值較低(2N)。
示例3矽酮結合層未加工的尿套由Dow Corning C6-540矽酮彈性體獲得。在塗有PTFE塗層的鋁心軸頂部施加丙烯酸粘合劑，其來自UCB-Solutia的Gelva2853，該PTFE塗層具有對於PSA和矽酮的釋放特性。粘合劑在200℃(有效溫度為80℃)的加熱爐中乾燥並硫化2分鐘。在其頂部施加以70％的庚烷稀釋的Dow Corning矽酮C6-540，並在200℃下(有效溫度100℃)預硫化2分鐘。在其頂部施加未加工的尿套。然後在8分鐘內加熱心軸到有效溫度為150℃，以確保矽酮結合層的硫化。在40℃下24小時後，產品顯示出良好的剝離值(5N)並且沒有粘合劑殘留。展開值較低(2N)。
示例4電子束輻射未加工尿套通過大量2×35Gy的電子束輻射進行預處理。不使用電暈預處理。在將尿套放置在塗有粘合劑的心軸上之後，在這種情況下是UCB-Solutia的Gelva2853，通過輥子施加特殊添加硫化釋放矽酮薄層。矽酮在紅外線加熱爐中硫化90秒，所述紅外線加熱爐的加熱元件溫度為450℃，提供的有效溫度為140℃。當冷卻到50℃之下後，尿套從心軸上捲起，由此粘合劑由心軸轉移到尿套的內側。
在60℃經過72小時後，粘合劑安全地連接在尿套的內側上，這可以通過「壓合試驗」來測試，該試驗通過用手摺疊尿套來使粘合劑表面與粘合劑表面接觸、然後立即用手將兩側相互剝離。在沒有經過電子束預處理的參照試驗上，粘合劑不從粘合劑上剝離，而是顯示出在粘合劑-矽酮界面上從矽酮尿套的一側上幾乎完全失效。在通常使用中這將意味著洩漏以及去掉產品後粘合劑殘留在人體皮膚上的更大的可能性。「壓合試驗」已經用示例1、2和3中的尿套執行，顯示出粘合劑緊固連接，這意味著沒有粘合劑從矽酮上剝離。換言之，當壓合在一起後，施加在矽酮經電暈處理的部分上的粘合劑比粘合劑粘接在自身上更加牢固。應當指出，由浸漬過程製成的幾種不同的商業上可得到的矽酮尿套不能通過此試驗，而是在粘合劑-矽酮界面上顯示出至少部分失效。
示例5丙烯酸帶子電暈處理試樣以與示例1中相同的方式製成，並且電暈處理部分被切掉。5種不同的商業上可得到的丙烯酸鹽帶子與電暈處理側疊放在一起。帶子的商業名稱為「Tesa Window」、「Tesa Multisurface」、「Tesa Transparent Universal」、「Tesa 3191」、「Tesa 4049」和「ImpegaInvisible Tape」。測試了23℃下0.5小時後和40℃下0.5小時後的剝離值。測得了5到11N的180°剝離值，而對未處理側或者沒有經過電暈處理的試樣測得了低於0.5N的剝離值。在幾種情況下帶子在粘合劑-背襯界面上失效。此示例顯示許多不同的丙烯酸鹽粘合劑可以連接在氧化處理的矽酮材料上。還顯示出有可能在經過此處描述的方法預處理的尿套中使用由雙側醫用丙烯酸帶子轉變的粘合劑。
權利要求
1.一種向矽酮施加粘合材料的方法，其包括(a)向矽酮施加氧化過程；(b)向氧化的矽酮表面施加粘合劑。
2.如權利要求1所述的方法，其特徵在於，氧化過程通過從包括氧化熱處理、紫外光、電子束、伽馬輻射和化學氧化處理的組中選擇的過程來進行。
3.如權利要求2所述的方法，其特徵在於，氧化熱處理通過從包括電暈處理、等離子處理和火焰處理的組中選擇的處理過程進行。
4.如權利要求1-3中的任一項所述的方法，其特徵在於，矽酮形成管狀體。
5.如權利要求1-4中的任一項所述的方法，其特徵在於，粘合材料為極性粘合材料。
6.如權利要求5所述的方法，其特徵在於，所述極性粘合劑基於丙烯酸樹脂、聚醚、聚乙烯醚、聚氨酯或聚乙烯吡咯烷酮。
7.如權利要求1-6中的任一項所述的方法，其特徵在於，粘合材料為丙烯酸壓敏粘合劑。
8.如權利要求1-7中的任一項所述的方法，其特徵在於，矽酮為硫化矽酮。
9.如權利要求8所述的方法，其特徵在於，矽酮結構完全硫化。
10.如權利要求8所述的方法，其特徵在於，矽酮結構部分硫化。
11.如前述權利要求的任一項所述的方法，其特徵在於，氧化熱處理選擇性地施加在產品的選擇部分上。
12.如權利要求11所述的方法，其特徵在於，氧化熱處理選擇性地施加在外矽酮尿管的內側。
13.如前述權利要求的任一項所述的方法，其特徵在於，矽酮結構為外部尿管。
14.如前述權利要求的任一項所述的方法，其特徵在於，氧化熱處理為電暈處理。
15.一種向硫化矽酮結構上施加粘合材料的方法，其包括通過矽酮結合層將粘合劑硫化在一起。
16.一種由矽酮生產的管狀體，其包括，氧化矽酮的至少內環繞段，以及非氧化矽酮的外環繞段，其中，外環繞段至少覆蓋內環繞段。
17.如權利要求16所述的管狀體，其特徵在於，管狀體為尿套。
18.如權利要求16或17所述的方法，其包括位於氧化內環繞段的粘合劑。
19.一種用於電暈處理的電極，其在電極邊緣和內表面之間具有間距。
20.一種矽酮尿套，其包括將尿套第一側的一部分進行選擇性氧化處理後固定在該部分上的粘合劑。
21.如權利要求20所述的矽酮尿套，其特徵在於，氧化過程通過由包括氧化熱處理、紫外線、電子束、伽馬輻射和化學氧化處理的組中選擇的過程進行。
22.如權利要求21所述的矽酮尿套，其特徵在於，氧化熱處理通過由包括電暈處理、等離子處理和火焰處理的組中選擇的處理進行。
23.如權利要求20-22的任一項所述的矽酮尿套，其特徵在於，粘合材料為極性粘合材料。
24.如權利要求23所述的矽酮尿套，其特徵在於，所述極性粘合材料基於丙烯酸樹脂、聚醚、聚乙烯醚、聚氨酯或聚乙烯吡咯烷酮。
25.如權利要求20-24的任一項所述的矽酮尿套，其特徵在於，粘合材料為丙烯酸壓敏粘合劑。
全文摘要
使用氧化過程能夠將粘合材料施加在矽酮上。可控制該過程，允許對矽酮結構進行選擇性氧化處理，從而能夠對管狀結構的內側進行處理。
文檔編號B05D7/02GK101052475SQ200580033944
公開日2007年10月10日 申請日期2005年9月5日 優先權日2004年9月6日
發明者H·L·尼爾森 申請人:科洛普拉斯特公司