快速固化的烷氧基硅烷噴涂泡沫的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及不含異氰酸酯的多組分體系，特別是用于制備用于醫(yī)藥產(chǎn)品如傷口敷料的泡沫，其具有至少兩種分開的組分，其中第一組分包含至少一種烷氧基硅烷封端的預(yù)聚物和第二組分包含含水組分，和其中含水組分在20℃的pH值是4.0-9.5。
【專利說明】快速固化的院氧基娃院噴涂泡沬
[0001]本發(fā)明涉及不含異氰酸酯的多組分體系，特別是用于制備醫(yī)藥產(chǎn)品如傷口敷料的泡沫的多組分體系。本發(fā)明進(jìn)一步涉及由本發(fā)明的多組分體系可獲得的成型制品，和涉及用本發(fā)明的多組分體系填充的多腔室壓力箱。
[0002]可噴涂的多組分體系由現(xiàn)有技術(shù)已知。在例如建造領(lǐng)域中存在用于填充空隙的可噴涂裝配泡沫。它們特別應(yīng)用于填充門窗框架和周圍的砌磚之間的間隙和空隙，并且除了良好的絕熱性能之外還具有良好的防潮性能。這種可噴涂的組合物另外還被用于使管線絕緣或用于填充技術(shù)設(shè)備中的空隙。
[0003]上述這些裝配泡沫一般是聚氨酯(PU)泡沫。這些泡沫是基于由含有大量游離的異氰酸酯基團(tuán)的未交聯(lián)預(yù)聚物組成的組合物。游離的異氰酸酯基團(tuán)是非?；顫姷?，因?yàn)檎５沫h(huán)境溫度就足以導(dǎo)致它們在水/濕氣存在的條件下相互反應(yīng)，由預(yù)聚物形成聚合物網(wǎng)絡(luò)。除了大氣濕度，具有兩個或更多個OH基團(tuán)的醇、相應(yīng)的硫醇和伯胺或仲胺以及它們的混合物也可以是上述異氰酸酯的共反應(yīng)物。多元醇特別經(jīng)常用于此用途。與多元醇/水的反應(yīng)產(chǎn)生氨基甲酸酯/脲單元，所述單元可以形成氫鍵并因此能夠在固化的泡沫中部分地形成結(jié)晶結(jié)構(gòu)。泡沫硬度、壓縮強(qiáng)度和拉伸強(qiáng)度都由此而增強(qiáng)。
[0004]該多組分體系常常被放入壓力箱中并裝有推進(jìn)劑以便于在預(yù)聚物由壓力箱出來時容易發(fā)泡。另外，預(yù)聚物的異氰酸酯基團(tuán)與大氣濕度反應(yīng)放出二氧化碳，所述二氧化碳同樣促使發(fā)泡。在此反應(yīng)中，所涉及的異氰酸酯基團(tuán)被轉(zhuǎn)化成胺，所述胺本身可與另外的異氰酸酯基團(tuán)反應(yīng)形成聚合物網(wǎng)絡(luò)，即:不會由交聯(lián)反應(yīng)中損失。
[0005]所述聚氨酯組合物可以制造成IK泡沫或者制造成雙組分(2K)泡沫。IK泡沫僅需要大氣濕度的影響固 化，而2K泡沫包括單獨(dú)存貯異氰酸酯組分和單獨(dú)存貯多元醇組分并且它們僅在馬上要放出之前才發(fā)生相互混合。此混合過程在壓力箱的壓力體中發(fā)生，然后其內(nèi)容物必須快速地完全用盡，因?yàn)闊o論泡沫排出與否聚合反應(yīng)都要發(fā)生。這種體系因此常常也稱為1.5K泡沫。
[0006]另外也可以使用兩腔室壓力箱，其中所述兩種組分僅在排出閥區(qū)域中相互混合。2K泡沫與IK泡沫相比主要的優(yōu)點(diǎn)在于明顯更快的固化反應(yīng)，因?yàn)樵摲磻?yīng)甚至在沒有大氣濕度的條件下也可發(fā)生。相反，IK泡沫的固化速率由大氣濕度以及大氣濕度擴(kuò)散進(jìn)入發(fā)泡的材料中的速率決定。
[0007]除了預(yù)聚物組分之外，上述多組分體系一般還包括另外的助劑，例如泡沫穩(wěn)定劑，以及意在加速交聯(lián)反應(yīng)的催化劑。在催化劑中主要使用有機(jī)鈦或有機(jī)錫化合物，例如二月
桂酸二丁基錫。
[0008]在完全固化的狀態(tài)下，上述聚氨酯泡沫擁有良好的機(jī)械性能和絕熱性能，并且與大部分基體很好地粘合。
[0009]然而，上述聚氨酯泡沫依然可能包含單體二異氰酸酯，這在用于傷口處理的泡沫用途的情況下是所不希望。
[0010]為了減小上述噴涂泡沫的有害可能性，DE 43 03 848 Al描述了不含單體異氰酸酯或者最多僅含有較低濃度的這些化合物的預(yù)聚物。然而，這里存在一定的風(fēng)險，即:預(yù)聚物依然可能具有游離的異氰酸酯基團(tuán)，這同樣是醫(yī)藥應(yīng)用中所不希望的。
[0011 ] 出于上述原因，近年來已經(jīng)開發(fā)了不通過游離的異氰酸酯基團(tuán)固化的可聚合的可發(fā)泡組合物。例如，US 6, 020, 389 Al公開了包含烷氧基-、酰氧基-或肟-封端的硅酮預(yù)聚物的硅酮泡沫。這些化合物經(jīng)由硅氧烷基團(tuán)的縮合反應(yīng)進(jìn)行聚合。這些化合物的長的固化時間是不利的，因?yàn)樗鼈?包括IK聚氨酯噴涂泡沫)依賴于用于聚合反應(yīng)的大氣濕度。特別是在比較厚的發(fā)泡層的情況下，相應(yīng)地需要許多時間完全反應(yīng)，。這不僅不方便，而且有問題，因?yàn)橥ㄟ^噴涂形成的泡沫結(jié)構(gòu)在孔壁通過進(jìn)行的聚合反應(yīng)可能發(fā)展到其自身足夠的強(qiáng)度之前會再次部分坍塌。
[0012]W000/04069公開了烷氧基硅烷封端的聚氨酯預(yù)聚物。這些預(yù)聚物具有常規(guī)的聚氨酯骨架，所述骨架是以常規(guī)的方式通過二官能異氰酸酯與多元醇反應(yīng)得到的。使用過量的多官能異氰酸酯以確保預(yù)聚物鏈的各端基具有游離的異氰酸酯基團(tuán)。這些異氰酸酯封端的預(yù)聚物然后在另外的反應(yīng)步驟中與氨基烷基三烷氧基硅烷反應(yīng)以產(chǎn)生需要的烷氧基硅烷封端的聚氨酯預(yù)聚物。特別地為此使用氨基丙基三甲氧基硅烷。由此得到的預(yù)聚物帶有與聚氨酯骨架經(jīng)由亞丙基間隔基團(tuán)偶聯(lián)的三甲氧基硅烷封端的端基。由于硅原子和聚氨酯骨架之間的亞丙基基團(tuán)，這種硅烷也稱作Y-硅烷。
[0013]在固化反應(yīng)中，Y-硅烷與水反應(yīng)消除醇并由此形成S1-O-Si網(wǎng)絡(luò)，使預(yù)聚物固化。雖然Y-硅烷在毒理學(xué)上不如異氰酸酯封端的聚氨酯預(yù)聚物令人討厭，但是它們具有的缺點(diǎn)是固化反應(yīng)進(jìn)行比較緩慢。這一缺點(diǎn)通過將Y-硅烷基組合物與大量交聯(lián)催化劑例如也用于聚氨酯預(yù)聚物的二月桂酸二丁基錫混合也只能部分得以補(bǔ)償。然而，在某些情況下這對該類組合物的貯存穩(wěn)定性具有有害影響。
[0014]由于甚至相當(dāng)大量的交 聯(lián)催化劑都不能完全補(bǔ)償Y-硅烷的低反應(yīng)活性，所以已尋找了更具反應(yīng)活性的化合物類型。該類化合物例如由WO 02/066532 Al已知。其中描述的預(yù)聚物同樣是硅烷封端的聚氨酯預(yù)聚物。與前面描述的Y-硅烷本質(zhì)的不同是在聚氨酯骨架與硅原子之間使用的是亞甲基間隔基團(tuán)，而不是亞丙基基團(tuán)。這是為什么所述硅烷也被稱作α-硅烷。從硅原子到聚氨酯骨架的高極性脲基團(tuán)更短的距離增加了硅原子上的烷氧基團(tuán)的反應(yīng)活性(α -效應(yīng))，因此烷氧基硅烷基團(tuán)的水解和隨后的縮合反應(yīng)以明顯增加的速率進(jìn)行。
[0015]但是，影響α -硅烷和Y -硅烷的缺點(diǎn)是:由這些預(yù)聚物制備可噴涂的泡沫極其困難。特別地，提供可裝入壓力箱中且產(chǎn)生具有大的孔體積的松散孔結(jié)構(gòu)的噴涂泡沫事實(shí)上是不可實(shí)現(xiàn)的。其原因是:與聚氨酯泡沫相反，交聯(lián)反應(yīng)過程中在水的作用下不產(chǎn)生氣態(tài)反應(yīng)產(chǎn)物(如聚氨酯泡沫情況下的CO2);而是消除醇，例如甲醇或乙醇。然而，與氣態(tài)反應(yīng)產(chǎn)物不同，這些化合物不能起到發(fā)泡作用，因此壓力箱噴出的泡沫基本上在固化之前就會自己坍塌。另外，限制了通過使用泡沫穩(wěn)定劑來抗衡此效應(yīng)的可能性。
[0016]這一問題通過EP I 829 908Α1得到了解決，其提出了 2Κ硅烷預(yù)聚物基體系。在此體系中，在第一組分中，使用硅烷預(yù)聚物，如硅烷封端的聚氨酯預(yù)聚物，二月桂酸二丁基錫作為催化劑，并且比碳酸鈣更大的用量。第二組分由高濃度的檸檬酸水溶液組成。對于此2Κ泡沫的發(fā)泡，將所述兩種組分相互混合和在需要的位置經(jīng)由噴涂器放出。通過此體系，第二組分中存在的水引起硅烷預(yù)聚物的交聯(lián)反應(yīng)，并且碳酸鈣在高濃度的檸檬酸溶液作用下釋放出CO2。如由聚氨酯預(yù)聚物所知，二氧化碳引起放出的預(yù)聚物混合物發(fā)泡。[0017]然而，此體系帶有的缺點(diǎn)是高濃度的檸檬酸溶液具有大約1-2的pH值并因此形成苛性或至少是刺激性的性能。特別在由壓力箱噴涂的情況下，可形成氣溶膠，從而刺激使用者的眼睛、皮膚和尤其是呼吸道。另外，檸檬酸的苛性或腐蝕性的可能性對該組合物的應(yīng)用范圍造成了相當(dāng)大的限制。例如，不可想象該類組合物在醫(yī)藥領(lǐng)域中作為可噴涂的傷口敷料直接施加在皮膚上，尤其是施加在受傷的皮膚位點(diǎn)或受傷的身體部分。
[0018]針對此背景，本發(fā)明的目的是改性開頭所述類型的多組分體系，使其可以用于產(chǎn)生噴涂泡沫，所述泡沫快速固化，呈現(xiàn)具有高的孔體積的高度孔結(jié)構(gòu)并且允許相當(dāng)寬廣的應(yīng)用領(lǐng)域。所述組合物還對使用者具有的有害可能性最小，并且特別適合于產(chǎn)生可噴涂的傷口敷料。
[0019]此目的通過特別是用于產(chǎn)生用于醫(yī)藥產(chǎn)品如傷口敷料的泡沫的不含異氰酸酯的多組分體系得以實(shí)現(xiàn)，所述多組分體系具有至少兩種分開的組分，其中第一組分包含至少一種烷氧基硅烷封端的預(yù)聚物且第二組分包含含水組分，其中所述含水組分在20°C的pH值是 4.0-9.5。
[0020]在本發(fā)明中不含異氰酸酯指的是含有小于0.5重量％的含異氰酸酯組分的體系。
[0021]令人驚訝的是，已經(jīng)知道:通過含水組分和在上述pH值下，烷氧基硅烷封端的預(yù)聚物可以在最短的時間內(nèi)固化，從而可以使該類組合物裝入兩腔室或多腔室的壓力箱中并且可以用推進(jìn)氣體發(fā)泡以產(chǎn)生穩(wěn)定的細(xì)孔泡沫。在這種壓力箱中，本發(fā)明的多組分體系的兩種組分直到馬上發(fā)泡前都是相互分離的，并因此要求在即使不添加水清除劑或其它穩(wěn)定劑的情況下具有良好的貯存穩(wěn)定性。當(dāng)所述多組分體系由壓力箱排出時，各組分恰好在出口閥的附近混合。通過同樣存在于容器中的推進(jìn)氣體，所得第一和第二組分的混合物在離開壓力箱時立即發(fā)泡。本發(fā)明的多組分體系的高固化速率則意味著該混合物在發(fā)生發(fā)泡后近乎立刻地形成自支撐泡沫結(jié)構(gòu)，并且因此事實(shí)上在完全徹底固化之前(通常僅需要幾分鐘)不再可能發(fā)生泡沫坍塌。`換言之，本發(fā)明提供了 2K硅烷泡沫體系，由該體系可獲得高孔體積的聚合物泡沫，而不需要任何額外使用放出氣體的反應(yīng)物，例如碳酸鈣和檸檬酸的組
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[0022]本發(fā)明的多組分體系可以用于多種應(yīng)用。例如該體系適合于其中建議上述聚氨酯泡沫和α-/Υ-硅烷泡沫的所有應(yīng)用領(lǐng)域，例如用于建造領(lǐng)域、管道絕緣或機(jī)器中的空隙填充。
[0023]令人驚奇地，另外還知道:本發(fā)明的多組分體系也可以用于醫(yī)藥領(lǐng)域，因?yàn)樵擉w系不含毒性或刺激性的化合物。
[0024]這里證明了本發(fā)明的體系的另外的優(yōu)點(diǎn)在于在適度的pH范圍中在20°C形成PH4.0-9.5的所述含水組分。這使得本發(fā)明的多組分體系例如可以直接施加到人或動物的皮膚上。
[0025]為了進(jìn)一步提高皮膚相容性，所述含水組分優(yōu)選的pH值是4.5-8.0，特別是
5.0-6.5。在此pH范圍內(nèi)，事實(shí)上甚至在敏感性皮膚的情況下也根本沒有皮膚刺激的情況。同時，在第一和第二組分混合后，所述多組分體系以上述的高速率固化。
[0026]醫(yī)藥領(lǐng)域用途包括例如提供可原位制備的傷口敷料。為此，在所述兩種組分混合之后，本發(fā)明的多組分體系可以進(jìn)行噴涂或另外的方式施加到皮膚損傷或某些其它種類的損傷上。所述發(fā)泡的多組分體系未顯示對有機(jī)組織例如傷口組織明顯的粘著性，并且它們的孔結(jié)構(gòu)另外使得它們能夠吸收傷口分泌物或血液。對此的原因看起來是:當(dāng)在上述條件下噴涂時本發(fā)明的多組分體系至少在某種程度上形成了開放的孔結(jié)構(gòu)，并因此是吸收性的。
[0027]在上述醫(yī)藥應(yīng)用中，觀察到本發(fā)明的多組分體系另外的優(yōu)點(diǎn)還在于可能通過選擇硅烷預(yù)聚物的聚合物骨架的化學(xué)性質(zhì)和/或鏈長來改變所得聚合物泡沫的硬度。除了上述參數(shù)之外，也可使用其它措施改變泡沫的硬度，例如通過交聯(lián)的程度。因此，可以形成非常軟質(zhì)的并因此彎曲的聚合物泡沫，或者具有支撐品質(zhì)的結(jié)實(shí)的聚合物泡沫。因此，醫(yī)藥領(lǐng)域用途不是僅局限于直接的傷口處理；而是例如在骨折、韌帶勞損、扭傷等的情況下也可以固定四肢。另外，在化妝品領(lǐng)域的應(yīng)用同樣是可以的。
[0028]雖然本發(fā)明的多組分體系提供在壓力箱中體現(xiàn)了方便性，但是本發(fā)明并不局限于此。因此，本發(fā)明的多組分體系(在兩種組分混合之后)也可以作為可傾倒組合物容易地使用。
[0029]上述pH范圍原則上可以以任何可想到的方式調(diào)整。由此所述含水組分可包括至少一種酸、一種堿或一種緩沖體系，其中加入緩沖體系是優(yōu)選的。例如本發(fā)明的兩種多組分體系之間的比較，其中一種體系在含水組分中包括酸而另一種體系在含水組分中在相同pH值下包括緩沖體系，帶有緩沖體系的多組分體系具有改善的性能，特別是形成更細(xì)孔的泡沫。
[0030]所考慮的酸包括有機(jī)和無機(jī)化合物，所述化合物是至少部分地水溶性的并且同時使PH值向酸性范圍偏移。該類化合物的實(shí)例包括無機(jī)酸如鹽酸、氫溴酸、硫酸、硝酸或磷酸，這里僅舉幾例。使用的有機(jī)酸包括例如甲酸、乙酸、各種α-氯乙酸、乳酸、蘋果酸、檸檬酸、酒石酸、琥珀酸等。還可使用上述化合物的混合物。
[0031]根據(jù)本發(fā)明可以使用的堿同樣可以是有機(jī)和無機(jī)來源的并且可以是至少部分地水溶性的，使得pH值向堿性范圍偏移。實(shí)例包括堿金屬氫氧化物或堿土金屬氫氧化物如氫氧化鈉或氫氧化鉀，和氨水，這里僅舉幾例。適合的有機(jī)堿的實(shí)例包括含氮化合物，如脂族或環(huán)脂族的伯胺、仲胺和叔胺以及芳族胺`。特別地，僅舉例地列舉甲胺、二甲胺、三甲胺、乙胺、甲基二乙醇胺(MDEA)、哌啶和吡啶。另外，同樣可使用上述化合物的混合物。
[0032]根據(jù)本發(fā)明使用的緩沖體系通常包含弱酸與其共軛堿(反之亦然)的混合物。也可以使用兩性電解質(zhì)。為了本發(fā)明的目的使用的緩沖液特別是選自乙酸鹽緩沖液、磷酸鹽緩沖液、碳酸鹽緩沖液、檸檬酸鹽緩沖液、酒石酸鹽緩沖液、琥珀酸緩沖液、TRIS、HEPES,HEPPS, MES、Michaelis緩沖液、或它們的混合物。但是本發(fā)明并不局限于上述體系。原則上可以使用可進(jìn)行調(diào)節(jié)使得能夠設(shè)定所要求的PH范圍的任何緩沖體系。
[0033]在本發(fā)明的多組分體系的另外的實(shí)施方案中，所述緩沖體系的濃度為0.001-2.011101/1，特別為0.01-0.5 mol/Ι。這些濃度是特別優(yōu)選的，因?yàn)橐环矫嫣峁┳銐虻木彌_容量另一方面在通常的貯存條件下不發(fā)生緩沖液由含水組分結(jié)晶。所述結(jié)晶例如對在壓力箱中使用將是有害的，因?yàn)榻Y(jié)晶組分可能阻塞混合裝置或壓力箱的噴嘴。
[0034]進(jìn)一步優(yōu)選緩沖容量為至少0.01 mol/1，特別為0.02-0.1 mol/1。
[0035]在本發(fā)明中有利的是改變含水組分的粘度以便例如有利于其能夠在兩腔室壓力箱的混合裝置中與硅烷封端的預(yù)聚物混合。因此所述含水組分的動態(tài)粘度在23°C可以為10-4000 mPas,特別為300-1000 mPas。粘度實(shí)際上可以使用德國Ostfildern的Anton PaarGermany GmbH的旋轉(zhuǎn)粘度測量計(jì)以旋轉(zhuǎn)頻率18s—1根據(jù)DIN 53019通過旋轉(zhuǎn)粘度測量法在23°C測定。
[0036]根據(jù)本發(fā)明的多組分體系的一個特別優(yōu)選的實(shí)施方案，所述含水組分可以包含增稠劑。一方面可以借助于增稠劑設(shè)定上面所述的粘度。增稠劑的另外的優(yōu)點(diǎn)是一定程度上它對泡沫具有穩(wěn)定的性能并因此能夠有助于維持泡沫結(jié)構(gòu)直到達(dá)到自支撐能力。
[0037]另外，令人驚奇地，顯示加入增稠劑，特別是加入淀粉基或纖維素基增稠劑，具有將系列商品推進(jìn)氣體溶解在水相中的作用。由于這些推進(jìn)氣體在包含硅烷預(yù)聚物的第一組分中的溶解度往往問題較少，所以這樣防止了多腔室壓力箱的各腔室中推進(jìn)氣體和第一和/或第二組分之間的相分離。因此，所述推進(jìn)氣體與所述第一組分，和/或所述推進(jìn)氣體與所述第二組分在它們從壓力箱出來之前以基本上非常均勻的混合物存在。分開保持在容器中的第一和第二組分二者混合之后，在壓力箱的混合噴嘴中溶解在混合物中的推進(jìn)氣體在從壓力箱出來之后造成此混合物顯著膨脹，由此才產(chǎn)生細(xì)孔泡沫。因此，要使用的特別有利的增稠劑選自淀粉、淀粉衍生物、糊精衍生物、多糖衍生物如瓜爾膠、纖維素、纖維素衍生物，特別是纖維素醚和纖維素酯、基于聚丙烯酸、聚乙烯基吡咯烷酮、聚(甲基)丙烯?；衔锘蚓郯滨サ挠袡C(jī)全合成增稠劑(締合性增稠劑)以及無機(jī)增稠劑，如膨潤土或二氧化硅，或它們的混合物。具體的實(shí)例包括甲基纖維素或羧甲基纖維素，例如為Na鹽的形式。
[0038]根據(jù)本發(fā)明的第一組分中存在的硅烷封端的預(yù)聚物原則上可包含所有類型的聚合物骨架，以及它們的混合物。根據(jù)一個優(yōu)選的實(shí)施方案，所述烷氧基硅烷封端的預(yù)聚物包含烷氧基硅烷封端的聚氨酯預(yù)聚物。在此情況下所述聚氨酯骨架可以以多種方式構(gòu)造。由此，一方面可以通過二異氰酸酯與二元醇反應(yīng)產(chǎn)生聚合物骨架，得到具有許多內(nèi)部氨基甲酸酯基團(tuán)的聚合物骨架。由所述反應(yīng)機(jī)制得到的端部異氰酸酯基團(tuán)隨后與氨基烷基烷氧基硅烷反應(yīng)。這樣，得到硅烷封端的預(yù)聚物，并且根據(jù)鏈長能夠產(chǎn)生比較結(jié)實(shí)的泡沫。
[0039]在本發(fā)明的意義上聚氨酯預(yù)聚物是指在其主鏈中例如僅具有聚醚基團(tuán)和/或聚酯基團(tuán)并且在其鏈端帶有異氰酸酯基團(tuán)的聚合物骨架。此種聚合物骨架特別適合于醫(yī)藥應(yīng)用，因?yàn)橄鄳?yīng)的硅烷封端的預(yù) 聚物具有足夠低的粘度并因此容易發(fā)泡。相反，聚合物骨架中的氨基甲酸酯基團(tuán)或脲基團(tuán)是較不優(yōu)選的，因?yàn)樗鼈兪拐扯仍黾?，在某些情況下更是如此。
[0040]根據(jù)本發(fā)明可以使用的聚醚多元醇例如是聚四亞甲基二醇聚醚，這是聚氨酯化學(xué)中本身已知的，例如通過四氫呋喃通過陽離子開環(huán)聚合可得。同樣適合的是如下物質(zhì)與具有兩個或多個官能度的起始分子的已知常規(guī)加合物:氧化苯乙烯、環(huán)氧乙烷、環(huán)氧丙烷、環(huán)氧丁烷和/或表氯醇。在此情況下可以使用的起始分子是由現(xiàn)有技術(shù)已知的所有化合物，例如水、丁基二甘醇、甘油、二甘醇、三羥甲基丙烷、丙二醇、山梨糖醇、乙二胺、三乙醇胺和1，4- 丁二醇。優(yōu)選的起始分子是水、乙二醇、丙二醇、1，4- 丁二醇、二甘醇和丁基二甘醇。
[0041]聚合物骨架中的聚醚和/或聚酯單元的另一優(yōu)點(diǎn)是這樣所得泡沫的親水性就此泡沫而言可以適合例如對于含水流體如血液或傷口分泌物的吸收性能提高的要求。盡管如此在此情況下有用的是不要將聚醚中環(huán)氧乙烷單元的含量設(shè)定在太高的水平，因?yàn)榉駝t的話將導(dǎo)致傷口敷料嚴(yán)重溶脹。因此，本發(fā)明組合物的一個優(yōu)選的實(shí)施方案限定聚醚多元醇中環(huán)氧乙烷單元的含量最多50重量％，優(yōu)選最多30重量％，更優(yōu)選最多20重量％。環(huán)氧乙烷基團(tuán)的下限可以位于例如大約5重量％。與此無關(guān)，也可以使用沒有環(huán)氧乙烷單元的聚醚多元醇。[0042]就聚酯多元醇而言，它們可以是單官能的或多官能的，更優(yōu)選是二官能的。
[0043]可用于本發(fā)明目的的聚醚多元醇和/或聚酯多元醇可以由脂族單元構(gòu)成或者也可以具有芳族基團(tuán)。
[0044]相反地，關(guān)于使用的異氰酸酯或多官能異氰酸酯，特別優(yōu)選它們只具有脂族基團(tuán)。換言之，根據(jù)本發(fā)明，優(yōu)選不使用芳族異氰酸酯。這是有利的，因?yàn)榉甲瀹惽杷狨ナ菍】蹈蟮臐撛谕{源。因此，尤其是在上述種類的醫(yī)藥應(yīng)用的情況下，不應(yīng)包括那樣的化合物。
[0045]原則上適合于制備本發(fā)明的烷氧基硅烷封端的預(yù)聚物的是具有的NCO官能度^ 2的芳族、芳脂族、脂族或環(huán)脂族的多異氰酸酯，這本身是本領(lǐng)域技術(shù)人員已知的。這類多異氰酸酯的例子是1，4-亞丁基二異氰酸酯、1，6-六亞甲基二異氰酸酯(HDI)、異佛爾酮二異氰酸酯(Iroi)、2，2，4-和/或2，4，4-三甲基六亞甲基二異氰酸酯、雙(4，4’ -異氰酸根合環(huán)己基)甲烷的異構(gòu)體或者其具有任意需要的異構(gòu)體含量的混合物、1，4-亞環(huán)己基二異氰酸酯、1，4-亞苯基二異氰酸酯、2，4-和/或2，6-甲代亞苯基二異氰酸酯、1，5-亞萘基二異氰酸酯、2，2’ -和/或2，4’ -和/或4，4’ _二苯甲燒二異氰酸酯、1，3-和/或1，4-雙(2-異氰酸根合丙-2-基)苯(TMXDI)、1，3-雙(異氰酸根合甲基)苯(XDI)，具有C1-C8烷基的2，6- 二異氰酸根合己酸烷基酯(賴氨酸二異氰酸酯)，以及4-異氰酸根合甲基-1，8-辛烷二異氰酸酯(壬烷三異氰酸酯)和三苯基甲烷4，4’，4〃-三異氰酸酯。
[0046]除了上面提到的多異氰酸酯之外，也可以相應(yīng)地使用具有脲二酮結(jié)構(gòu)、異氰脲酸酯結(jié)構(gòu)、氨基甲酸酯結(jié)構(gòu)、脲基甲酸酯結(jié)構(gòu)、縮二脲結(jié)構(gòu)、亞胺基噁二嗪二酮結(jié)構(gòu)和/或噁二嗪三銅結(jié)構(gòu)的改性二異氰酸酯或三異氰酸酯。
[0047]所討論的化合物優(yōu)選為上述種類的多異氰酸酯或多異氰酸酯混合物，其只帶有脂族和/或環(huán)脂族連接的異氰酸酯基團(tuán)并且所述混合物具有的平均NCO官能度為2-4，優(yōu)選2-2.6并更優(yōu)選2-2.4。
[0048]根據(jù)本發(fā)明多組分體系的一個特別優(yōu)選的實(shí)施方案，所述烷氧基硅烷封端的預(yù)聚物包含α-硅烷基團(tuán)。在此情況下存在的烷氧基硅烷封端的預(yù)聚物也可以只具有α-硅烷基團(tuán)。如上面所看到的那樣，所謂的α-硅烷基團(tuán)是指硅原子與聚合物骨架或其第一給電子原子(如N原子或O原子)之間存在亞甲基間隔基團(tuán)。這類硅烷值得注意的是與縮合反應(yīng)有關(guān)的特別的反應(yīng)活性。為此，在本發(fā)明中可以完全放棄使用重金屬基的交聯(lián)催化劑如有機(jī)鈦酸鹽或有機(jī)錫(IV)化合物。尤其在醫(yī)藥領(lǐng)域用途的情況下這對于本發(fā)明的組合物是優(yōu)點(diǎn)。
[0049]進(jìn)一步優(yōu)選使用的烷氧基硅烷封端的預(yù)聚物的α-硅烷基團(tuán)是三乙氧基-α-硅烷基團(tuán)。這樣的有利之處在于交聯(lián)反應(yīng)過程中釋放出比較安全的乙醇而不是在常用的甲氧基-α -硅烷的情況下的甲醇。雖然三甲氧基-α -硅烷的反應(yīng)活性和因此的固化速率高于三乙氧基-α -硅烷，但是三乙氧基-α -硅烷的反應(yīng)活性已足夠高，從而該組合物在幾分鐘內(nèi)完全固化，甚至在有些情況下在不到I分鐘后就固化。
[0050]同樣優(yōu)選使用的烷氧基硅烷封端的預(yù)聚物的α -硅烷基團(tuán)為二乙氧基-α -硅烷基團(tuán)。
[0051]進(jìn)一步優(yōu)選所 述烷氧基硅烷封端的預(yù)聚物的重均分子量為500-20000 g/mol，優(yōu)選500-6000 g/mol，特別是2000-5000 g/mol。上述分子量特別是對于聚醚多元醇和聚酯多元醇是有利的；可由它們制備的本發(fā)明的固化的組合物可以選擇性地由非常軟到非常硬進(jìn)行調(diào)節(jié)。例如，如果要求非常軟的固化的組合物，有利的是帶有聚醚多元醇的烷氧基硅烷封端的預(yù)聚物的重均分子量為大于2000 g/mol，優(yōu)選最高達(dá)20000 g/mol，特別是至少3000g/mol，更優(yōu)選至少3200 g/mol，非常優(yōu)選為3500-6000 g/mol。對于用具有聚酯多元醇的預(yù)聚物制備具有相當(dāng)強(qiáng)度的固化的組合物，烷氧基硅烷封端的預(yù)聚物的重均分子量最高達(dá)2000 g/mol，特別是300至最高1500 g/mol是合理的。
[0052]多元醇的平均分子量如下測定:首先，OH值通過酯化作用和隨后用氫氧化鉀標(biāo)準(zhǔn)醇溶液反向滴定過量的酯化試劑進(jìn)行實(shí)驗(yàn)測定。OH值以mg K0H/g多元醇記錄。由OH值，平均分子量通過公式“平均分子量=56 X 1000 X OH官能度/OH值”計(jì)算。
[0053]對于本發(fā)明，對于第二含水組分可以另外包含聚氨酯分散體。對于本發(fā)明這意味著例如可以使用商品聚氨酯分散體，但是也可以通過加入水減小其濃度并且接著借助于上述可能使其產(chǎn)生所述的PH范圍。上述pH值與聚氨酯分散體結(jié)合的另一優(yōu)點(diǎn)在于這些范圍內(nèi)聚氨酯分散體中通常不存在聚合物顆粒凝結(jié)；換言之，在這些條件下，所述分散體是貯存穩(wěn)定的。令人驚奇地顯出使用聚氨酯分散體使得能夠進(jìn)一步提高商品推進(jìn)氣體在含水組分中的溶解度。因此，特別優(yōu)選使用聚氨酯分散體和使用上述類型的增稠劑。
[0054]作為聚氨酯分散體原則上可以使用市場上可得的所有聚氨酯分散體。然而,在此使用由不含芳族的異氰酸酯制備的聚氨酯分散體也是有利的，因?yàn)檫@些特別對于醫(yī)藥應(yīng)用是不太另人討厭的。另外，聚氨酯分散體也可包括其它成分。特別優(yōu)選所述聚氨酯分散體含有5-65重量％的聚氨酯，特別是20-60重量％。
[0055]在本發(fā)明的多組分體系的開發(fā)中，聚氨酯分散體中的聚氨酯的重均分子量為10000-1000000 g/mol，特別是20000-200000 g/mol，在每種情況下都通過凝膠滲透色譜法以聚苯乙烯為標(biāo)準(zhǔn)在四氫呋喃中在23°C測定。具有這樣的摩爾質(zhì)量的聚氨酯分散體是特別有利的，因?yàn)樗鼈兪琴A存穩(wěn)定的聚氨酯分散體，另外，所述分散體在裝入壓力箱中時使推進(jìn)氣體在第二組分中產(chǎn)生高的`溶解度。
[0056]根據(jù)本發(fā)明的多組分體系的一個特別優(yōu)選的實(shí)施方案，所述第一和/或第二組分包含活性醫(yī)用成分和/或化妝品成分。這兩組活性成分之間并無清楚的限定，因?yàn)樵S多活性醫(yī)用成分也具有化妝品效果。
[0057]在此多組分體系中同樣可以想到提供另外的組分形式的一種或多種活性成分，即:第三或第四組分，并且直到所述多組分體系馬上應(yīng)用之前它們才與第一和第二組分混合。但是，由于存在更多種分開的組分增加了所述多組分體系的復(fù)雜性，這一路線通常只有在使用的活性成分與第一和與第二組分都不相容時才有意義。
[0058]所述活性成分可以作為純的活性成分存在或者以封裝的形式存在，以便例如實(shí)現(xiàn)延時釋放。
[0059]考慮的活性化妝品成分特別包括具有皮膚護(hù)理品質(zhì)的那些，實(shí)例為活性保濕或皮膚鎮(zhèn)靜的成分。
[0060]對于本發(fā)明有用的活性醫(yī)用成分包括多種類型和級別的活性成分。
[0061]這種活性醫(yī)用成分可以包含例如在體內(nèi)條件下釋放一氧化氮的組分，優(yōu)選L-精氨酸或含L-精氨酸或釋放L-精氨酸的組分，更優(yōu)選鹽酸L-精氨酸。也可使用脯氨酸、鳥氨酸和/或其它生物源的成分例如生物源多胺(精胺、亞精胺(Spermitin)、腐胺或生物活性的人工多胺)。已知這類組分增進(jìn)傷口愈合，同時它們連續(xù)地基本均勻的釋放速率特別有益于傷口愈合。
[0062]根據(jù)本發(fā)明可用的其它活性成分包含至少一種選自下組的物質(zhì):維他命或維他命原、類胡蘿卜素、鎮(zhèn)痛劑、防腐劑、止血劑、抗組胺劑、抗微生物金屬或其鹽、植物基促進(jìn)傷口愈合物質(zhì)或物質(zhì)混合物、植物提取物、酶類、生長因子、酶抑制劑和它們的組合。
[0063]適合的鎮(zhèn)痛劑特別是非類固醇類的鎮(zhèn)痛劑，尤其是水楊酸、乙酰水楊酸和其衍生物如Aspirin?,苯胺和其衍生物，對乙酰氨基酹，例如Paracetamol?, Antranilsaure和其衍生物，例如甲芬那酸，吡唑或其衍生物，例如Methamizol、Novalgin?、安替比林(Phenazon)、Antipyrin?、異丙安替比林并且非常優(yōu)選芳基乙酸和其衍生物、雜芳基乙酸和其衍生物、芳基丙酸和其衍生物以及雜芳基丙酸和其衍生物，例如Indometacin?、Diclophenac?、Ibuprofen?、Naxoprophen?、Indomethacin?、Ketoprofen?、Piroxicam?。
[0064]生長因子特別地包括如下:aFGF(酸性的成纖維細(xì)胞生長因子)、EGF(表皮生長因子)、I3DGF(血小板衍生的生長因子)、rhH)GF-BB(貝卡普勒明)、PDECGF(血小板衍生的肉皮細(xì)胞生長因子)、bFGF(堿性的成纖維細(xì)胞生長因子)、TGF α ;(轉(zhuǎn)化生長因子α)，TGF β(轉(zhuǎn)化生長因子fi)、KGF(角質(zhì)化細(xì)胞生長因子)、IGF1/IGF2(類胰島素生長因子)和TNF (腫瘤壞死因子)。
[0065]適合的維他命或維他命原特別是包括脂溶性或水溶性維他命類維他命A，類視黃醇族，維他命原A，類胡蘿卜素族，尤其是β_胡蘿卜素，維他命E，生育酚族，尤其是α-生育酚、β -生育酚、Y -生育酚、S -生育酚和α -生育三烯酚、β -生育三烯酚、Y -生育三烯酚和δ -生育三烯酚，維他命K，葉綠醌，尤其是植物甲萘醌或植物基維他命K，維他命C，L-抗壞血酸，維他命BI，硫胺 ，維他命Β2，核黃素，維他命G，維他命Β3，煙酸，煙堿酸和煙酰胺，維他命Β5，泛酸，維他命原Β5，泛醇或右旋泛醇，維他命Β6，維他命Β7，維他命H，生物素，維他命Β9，葉酸及其組合。
[0066]有用的防腐劑是具有殺菌性、滅菌性、抑菌性、殺真菌性、殺病毒性、抑病毒性和/或通常殺微生物作用的任何該類試劑。
[0067]尤其適合的是選自下組的那些化合物:間苯二酚、碘、碘-聚乙烯基吡咯烷酮、氯己定、苯扎氯銨、苯甲酸、過氧化苯甲?；蚵然L蠟基吡啶。另外，抗微生物金屬也特別地適合用作防腐劑?？梢允褂玫目刮⑸锝饘偬貏e是包括組合或單獨(dú)使用銀、銅或鋅，以及它們的鹽、氧化物或配合物。
[0068]在本發(fā)明中植物基活性促進(jìn)傷口愈合成分特別是包括洋甘菊提取物，金縷梅提取物，例如北美金縷梅(Hamamelis virgina)，金盞花提取物，蘆薈提取物例如庫拉鎖蘆薈(Aloe vera)、巴巴多斯蘆碁(Aloe barbadensis)、Aloe feroxoder 或 Aloe vulgaris,綠茶提取物，海藻提取物，例如紅藻或綠藻提取物，鱷梨提取物，沒藥提取物，例如Commophoramolmol,竹提取物以及它們的組合。
[0069]所述活性成分的量主要由醫(yī)學(xué)要求的計(jì)量以及與本發(fā)明的組合物的其它組成的相容性控制。
[0070]本發(fā)明的多組分體系還可進(jìn)一步與其它助劑混合?？紤]用于此的那些助劑的實(shí)例包括泡沫穩(wěn)定劑、觸變劑、抗氧化劑、光防護(hù)劑、乳化劑、增塑劑、顏料、填料、包裝穩(wěn)定添加齊?、殺生物劑、共溶劑和/或流動控制劑。[0071]適合的泡沫穩(wěn)定劑的實(shí)例包括烷基多糖苷。它們通過本身已為本領(lǐng)域技術(shù)人員所知的方法通過相對長鏈的一元醇與單糖、二糖或多糖反應(yīng)可獲得(Kirk-OthmerEncyclopedia of Chemical Technology, John Wiley & Sons,卷 24，第 29 頁)。相對長鏈的一元醇，其任選地也可以是支化的，優(yōu)選地在烷基基團(tuán)中具有4-22個C原子，優(yōu)選8-18個C原子，和優(yōu)選10-12個C原子。相對長鏈的一元醇的具體實(shí)例包括1- 丁醇、1-丙醇、1-己醇、1-辛醇、2-乙基己醇、1-癸醇、1-1^一烷醇、1-十二烷醇(月桂醇)、1-十四烷醇(肉豆蘧醇)和1-十八烷醇(硬脂醇)?？芍部梢允褂盟鱿鄬﹂L鏈一元醇的混合物。
[0072]這些烷基多聚糖苷優(yōu)選具有衍生自葡萄糖的結(jié)構(gòu)。特別優(yōu)選的使用通式(I)的烷基多聚糖苷。
【權(quán)利要求】
1.不含異氰酸酯的多組分體系，特別是用于制備用于醫(yī)藥產(chǎn)品如傷口敷料的泡沫，其具有至少兩種分開的組分，其中第一組分包含至少一種烷氧基硅烷封端的預(yù)聚物和第二組分包含含水組分，和其中含水組分在20°c的pH值是4.0-9.5。
2.如權(quán)利要求1所述的多組分體系，其特征在于:所述含水組分的PH值是4.5-8.0，特別是5.0-6.5。
3.如權(quán)利要求1或2所述的多組分體系，其特征在于:所述含水組分包含至少一種酸、一種堿或一種緩沖體系，其中所述緩沖體系特別選自乙酸鹽緩沖液、磷酸鹽緩沖液、碳酸鹽緩沖液、檸檬酸鹽緩沖液、酒石酸鹽緩沖液、琥珀酸緩沖液、TRIS、HEPES, HEPPS, MES、Michaelis緩沖液或其混合物。
4.如權(quán)利要求3所述的多組分體系，其特征在于:所述緩沖體系的濃度為0.001-2.0mol/1,特別是 0.01-0.5 mol/1。
5.如權(quán)利要求3或4所述的多組分體系，其特征在于:所述緩沖體系具有的緩沖容量為至少 0.01 mol/1，特別為 0.02-0.lmol/1。
6.如前述權(quán)利要求任一項(xiàng)所述的多組分體系，其特征在于:所述含水組分包含特別選自如下的增稠劑:淀粉、淀粉衍生物、糊精衍生物、多糖衍生物、纖維素、纖維素衍生物，特別是纖維素醚，纖維素酯，基于聚丙烯酸、聚乙烯基吡咯烷酮、聚(甲基)丙烯酰基化合物或聚氨酯的有機(jī)全合成增稠劑(締合性增稠劑)以及無機(jī)增稠劑，如膨潤土或二氧化硅、或其混合物。
7.如前述權(quán)利要求任一項(xiàng)所述的多組分體系，其特征在于:所述烷氧基硅烷封端的預(yù)聚物包含特別是由氨基烷氧基硅烷和異氰酸酯封端的預(yù)聚物制備的烷氧基硅烷封端的聚氨酯預(yù)聚物，其中所述異氰酸酯封端的預(yù)聚物特別是由多元醇組分和脂族異氰酸酯組分制備。
8.如權(quán)利要求7所述的多組分體系，其特征在于:所述烷氧基硅烷封端的聚氨酯預(yù)聚物包含聚酯多元醇和/或聚醚多元醇，其中在聚醚多元醇中環(huán)氧乙烷單元的含量特別是最多50重量％，優(yōu)選地最多30重量％，更優(yōu)選最多20重量％。
9.如前述權(quán)利要求任一項(xiàng)所述的多組分體系，其特征在于:所述烷氧基硅烷封端的預(yù)聚物包含α _娃烷基團(tuán)，特別是二乙氧基_ α _娃烷基團(tuán)。
10.如前述權(quán)利要求任一項(xiàng)所述的多組分體系，其特征在于:所述烷氧基硅烷封端的預(yù)聚物的重均分子量為500-20000 g/mol，優(yōu)選為500-6000 g/mol，特別為2000-5000 g/mol ο
11.如前述權(quán)利要求任一項(xiàng)所述的多組分體系，其特征在于:所述含水組分包含聚氨酯分散體。
12.如權(quán)利要求11所述的多組分體系，其特征在于:所述聚氨酯分散體包含5-65重量％的聚氨酯，特別是20-60重量％。
13.如權(quán)利要求11或12所述的多組分體系，其特征在于:所述聚氨酯分散體中聚氨酯的重均分子量為 10000-1000000 g/mol，特別是 20000-200000 g/mol。
14.如前述權(quán)利要求任一項(xiàng)所述的多組分體系，其特征在于:所述第一和/或第二組分包含活性醫(yī)藥成分，所述活性醫(yī)藥成分特別選自在體內(nèi)條件下釋放一氧化氮的物質(zhì)，和選自下組的物質(zhì):維他命或維他 命原、類胡蘿卜素、鎮(zhèn)痛劑、防腐劑、止血劑、抗組胺劑、抗微生物金屬或它們的鹽、植物基促進(jìn)傷口愈合物質(zhì)或物質(zhì)混合物、植物提取物、酶、生長因子、酶抑制劑以及它們的組合。
15.如前述權(quán)利要求任一項(xiàng)所述的多組分體系，其特征在于:所述組合物的第一和第二組分彼此存在的體積比為10:1-1:10，優(yōu)選體積比為1:1-5:1,特別為2:1-3:1,更優(yōu)選為大約2.5:1。
16.如前述權(quán)利要求任一項(xiàng)所述的多組分體系，其特征在于:所述第一和/或第二組分分別包含推進(jìn)氣體，其中所述推進(jìn)氣體特別是選自下組:二甲基醚，烷類，如丙烷、正丁烷和異丁烷，以及這些物質(zhì)的混合物。
17.成型制品，特別為傷口敷料的形式，其能夠通過混合如權(quán)利要求1-16任一項(xiàng)所述的多組分體系的第一和第二組分并使所產(chǎn)生的混合物完全聚合而獲得。
18.多腔室壓力箱，其具有出口閥和混合噴嘴，其含有如權(quán)利要求1-16任一項(xiàng)所述的多組分體系，其中所述多組分體系的第一和第二組分被分開引入所述多腔室壓力箱的第一和第二腔室內(nèi)，并且所述第一和/或第二腔室分別在超大氣壓下裝入推進(jìn)氣體，其中第一和第二腔室中的推進(jìn)氣體可以相同或不同。
19.如權(quán)利要求18所述的多腔室壓力箱，其特征在于:至少一個腔室以至少1.5bar的壓力裝填。
20.如權(quán)利要求18或19之一所述的多腔室壓力箱，其特征在于:所述推進(jìn)氣體在第一組分和在第二組分中都是可溶的，其中溶解度在1.5bar的填充壓力下和在20°C的溫度下為至少3重量％，并且其中引入的推進(jìn)氣體的量特別是最多對應(yīng)于溶解度的量。
21.如權(quán)利要求18-20任一項(xiàng)所述的多腔室壓力箱，其特征在于:所述推進(jìn)氣體選自二甲基醚，烷類，如 丙烷、正丁烷和異丁烷，以及這些物質(zhì)的混合物。
22.如權(quán)利要求1-18任一項(xiàng)所述的多組分體系用于制備發(fā)泡的或未發(fā)泡的聚合物成型制品、特別是片狀的成型制品如傷口敷料的用途。
【文檔編號】C08G18/10GK103827160SQ201280048066
【公開日】2014年5月28日 申請日期:2012年9月24日 優(yōu)先權(quán)日:2011年9月29日
【發(fā)明者】J.舍恩貝格爾 申請人:拜耳知識產(chǎn)權(quán)有限責(zé)任公司