具有親水性和抗微生物特性的有機硅凝膠粘合劑的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本公開涉及親水性有機硅凝膠粘合劑，更具體地講，涉及交聯(lián)的親水性有機硅凝 膠粘合劑，該交聯(lián)的親水性有機硅凝膠粘合劑通過包括電子束或伽馬射線固化的方法制 成。
【背景技術(shù)】
[0002] 壓敏粘合劑（PSA)(包括有機硅壓敏粘合劑）應(yīng)用于粘附皮膚，這在本領(lǐng)域中是已 知的，并且許多壓敏粘合劑實例為可商購獲得的。然而，PSA的一些性質(zhì)限制了其應(yīng)用于粘 附皮膚。例如，具有過高程度的粘合強度的PSA在移除時會造成皮膚損傷?；蛘?，如果降低 粘合強度，則PSA可能缺乏足夠的保持力而不足為用，或者將損失在室溫下使用的足夠的 粘著性。另外，與皮膚相比相對剛性或不適形的PSA在使用期間通常導(dǎo)致患者感到很不適。 此外，即使是測得的與皮膚的剝離粘合力較低的粘合劑在移除時也會引起不適，例如如果 該粘合劑與毛發(fā)纏結(jié)的話。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003] 本公開的粘合劑組合物包含交聯(lián)的有機硅凝膠、分散在有機硅凝膠中的親水性組 分，和分散在有機硅凝膠中的抗微生物劑。粘合劑組合物易于施用到皮膚上（并且易于移 除），并且具有所需的親水性和抗微生物特性。優(yōu)選地，交聯(lián)的有機硅凝膠中的親水性組分 不易于提取出（例如，提取到PH為7的緩沖液中）。令人驚訝的是，在交聯(lián)的有機硅凝膠中 親水性組分與抗微生物劑的組合可提供抗微生物活性的協(xié)同增強水平。
[0004] 在第一方面，本公開提供了粘合劑組合物，該粘合劑組合物包含具有交聯(lián)的聚 (二有機硅氧烷）的有機硅凝膠。交聯(lián)的聚（二有機硅氧烷）具有式-O-Si(R1)(R2)2的末 端基團，其中R1為羥基、烷基或芳基，并且每個芳基R2均獨立地為烷基或芳基。親水性組分 分散在有機硅凝膠中。親水性組分具有至少一個具有至少3個羥基基團的碳水化合物、具 有至少3個羥基基團的碳水化合物衍生物，或它們的組合?？刮⑸飫┮卜稚⒃谟袡C硅凝 膠中。抗微生物劑可包含元素銅、元素銀、含銅化合物、含銀化合物，或它們的組合。在室溫 下，在24小時內(nèi)，小于10重量％的親水性組分可從粘合劑組合物提取到pH為7的磷酸鹽 緩沖鹽溶液中。
[0005] 在第二方面，本公開提供了一種制品，該制品具有基材和粘附到基材的第一面的 粘合劑組合物層。所用制品可包括例如醫(yī)療制品，例如帶材、傷口敷料、手術(shù)單、IV位置敷 料（IVsitedressing)、假體、造痿袋或造口袋（ostomy/stomapouch)、口腔貼片或透皮貼 片。
[0006] 本公開的上述
【發(fā)明內(nèi)容】
并不旨在描述本發(fā)明的每一個實施例。本發(fā)明的一個和多 個實施例的細節(jié)還在下面的描述中示出。本發(fā)明的其他特征、目標和優(yōu)點根據(jù)描述和權(quán)利 要求將顯而易見。
【附圖說明】
[0007] 圖1示出了根據(jù)本發(fā)明的一些實施例的制品。
【具體實施方式】
[0008] 在粘合劑組合物的一些用途中（例如，用于醫(yī)療敷料），需要處理可存在于粘合部 位處的水分。當(dāng)水分存在時，粘合劑組合物中所包含的親水性組分可增強粘合劑組合物的 粘附能力。優(yōu)選地，親水性組分從粘合劑組合物的提取能力為低水平的，并且這在粘合劑組 合物的醫(yī)療用途中尤其有利。通常還期望的是，親水性組分不易于通過水分（例如，在創(chuàng)傷 部位處）從粘合劑組合物提取。另外，通常期望的是，在粘合劑組合物中包含抗微生物劑， 并且優(yōu)選地在粘合劑組合物中親水性組分和抗微生物劑的組合可導(dǎo)致在粘合部位處抗微 生物特性的協(xié)同增強。
[0009] 如本文所用，"親水性"用于描述可被水、或者被水性溶液或懸浮液（例如，創(chuàng)傷滲 出物）潤濕的材料。在某些優(yōu)選的實施例中，包含本公開的粘合劑組合物的制品可具有充 分的親水性以使每1克的制品吸收至少1克的水。在本公開全文中，"親水性組分"和"親 水性添加劑"被同義地使用。
[0010] 有機硅凝膠為通常稱為無填料有機硅彈性體的一類材料的一部分。在這些材料中 不存在的典型的填料為氣相和沉淀二氧化硅、二氧化硅氣凝膠和碳黑。眾所周知的是，純聚 硅氧烷的共價交聯(lián)產(chǎn)生這樣的彈性體，與有機彈性體相比，該彈性體的機械強度極低。有機 硅凝膠通常應(yīng)理解為交聯(lián)不足的PDMS網(wǎng)絡(luò)，該交聯(lián)不足的PDMS網(wǎng)絡(luò)相對于完全交聯(lián)的無 填料有機硅彈性體表現(xiàn)出更大的延展性、粘性和凝膠狀稠度。這些物理特性由存在的游離 的聚硅氧烷鏈或僅在一個點處共價地連接到PDMS網(wǎng)絡(luò)的聚硅氧烷鏈引起。交聯(lián)不足的無 填料有機硅彈性體或有機硅凝膠表現(xiàn)出顯著的粘彈性性能。有機硅凝膠在變形的條件下具 有高度耗散性，從而導(dǎo)致顯著的阻尼、自修復(fù)和回彈特性。有機硅凝膠的另一個關(guān)鍵特征為 天然發(fā)粘的表面。這種天然粘附性使得凝膠在無需引物的情況下增大了最普通表面的物理 粘附的程度。有機硅凝膠保留了許多液體的應(yīng)力消除和自修復(fù)特性，同時提供彈性體的尺 寸穩(wěn)定性。有機硅凝膠已用于隔離電路以避免水分的有害影響和其它污染物，并且提供對 高電壓的電絕緣。另外，有機硅凝膠用于醫(yī)療保健應(yīng)用，例如，粘合劑帶材和敷料，其中從皮 膚非常溫和的移除是期望的。有機硅凝膠比有機硅壓敏粘合劑（PSA)更柔軟，從而當(dāng)粘附 到皮膚并且隨后從皮膚移除時導(dǎo)致較小的不適。適度的粘附強度和粘性的組合使得有機硅 凝膠適用于許多皮膚粘合劑應(yīng)用。
[0011] 通常，本公開的粘合劑組合物包含具有交聯(lián)的聚（二有機硅氧烷）的有機硅凝膠。 交聯(lián)的聚（^?有機硅氧烷）具有式1的末端基團：
[0012]
[0013]其中R1為羥基、烷基或芳基，并且每個R2獨立地為烷基或芳基。聚（二有機硅氧 烷）具有聚（硅氧烷）主鏈。在一些實施例中，聚（二有機硅氧烷）可為通過式2所描述 的直鏈式物質(zhì)，該式2示出了具有脂族和/或芳族取代基的硅氧烷主鏈：
[0014]
[0015] 其中每個R1獨立地為羥基、烷基或芳基，并且其中R2、R3、R4、R5和R6各自獨立地 為烷基或芳基，并且m和n為整數(shù)，并且m或n中的至少一個不為零。烷基基團可包含1至 約20個碳原子，并且芳基基團通常包含6至10個碳原子。在一些實施例中，烷基或芳基中 的一者或多者可包含鹵素取代基，例如氟。例如，在一些實施例中，烷基中的一者或多者可 為-CH2CH2C4F90
[0016] 在一些實施例中，R1和R2為甲基基團，S卩，聚（二有機硅氧烷）材料是由三甲基硅 氧基基團封端的。在另外一些實施例中，R3和R4為烷基基團并且n為零，并且該材料稱之為 聚（^烷基硅氧烷）。當(dāng)聚（^烷基硅氧烷）中的烷基基團為甲基基團時，該材料為聚（^. 甲基硅氧烷）（"PDMS"）。聚（二有機硅氧烷）可為例如具有-Si(OH) (CH3)2或-Si(CH3)3 末端基團的PDMS。在一些實施例中，R3為烷基基團，R4為芳基基團，并且n為零，S卩，該材料 為聚（烷基芳基硅氧烷）。在一些實施例中，R3為甲基基團，并且R4為苯基基團，即，該材料 為聚（甲基苯基硅氧烷）。在一些實施例中，R3和R4為烷基基團，并且R5和R6為芳基基團， 艮P，該材料為聚（二烷基二芳基硅氧烷）。在一些實施例中，R3和R4為甲基基團，并且R5和R6為苯基基團，即，該材料為聚（^甲基^苯基硅氧烷）。
[0017] 在一些實施例中，聚（二有機硅氧烷）材料可為由式3所描述的支鏈材料，該式3 示出了硅氧烷主鏈，該硅氧烷主鏈包含取代基R7、RS、R9和R中的至少一個直鏈或支鏈硅氧 燒取代基：
[0018]
[0019] 其中每個R1獨立地為羥基、烷基或芳基，每個R2獨立地為烷基或芳基，并且R7、R8、 R9和Rw中的至少一者為具有烷基或芳基（任選地包括鹵代烷基或芳基）取代基的直鏈或 支鏈硅氧烷，具有式1的末端基團的直鏈或支鏈硅氧烷，并且m和n為整數(shù)，m或n中的至 少一者不是零。式3中的R7、R8、R9和Rw中的任何殘余的R-基團（即，如果不是直鏈或支 鏈硅氧烷）獨立地為烷基或芳基（任選地包括鹵代烷基或芳基）。用于式3的烷基和芳基 與用于式2的定義一樣。
[0020] 如本文所用，"非官能基團"是由碳、氫以及在一些實施例中鹵素（例如氟）原子組 成的烷基或芳基。如本文所用，"非官能聚（二有機硅氧烷）材料"為下述基團中的一者，其 中匕匕匕以^^^和^基團為非官能基團。
[0021] 通常，本公開的交聯(lián)的聚（二有機硅氧烷）材料可由硅烷醇-封端的或非官能聚 (二有機硅氧烷）材料形成。這些有機硅凝膠粘合劑因交聯(lián)的聚（二有機硅氧烷）網(wǎng)絡(luò)的 極低的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度（Tg)和模量而具有優(yōu)異的潤濕特征。在流變學(xué)上，這些凝膠在建立 粘合和斷開粘合的時標表現(xiàn)出類似的儲能模量，從而導(dǎo)致需要較低至中等的力就能通過剝 離將粘合劑脫粘。這使得在移除時對皮膚的創(chuàng)傷極少或沒有。另外，交聯(lián)凝膠的彈性性質(zhì) 可防止粘合劑在粘附皮膚期間在毛發(fā)周圍流動，進一步減少了在移除時產(chǎn)生疼痛的情況。
[0022] 通常，有機硅材料可為油、流體、膠、彈性體、或樹脂（例如，脆性固體樹脂）。通常， 較低分子量、較低粘度的材料稱為流體或油，而較高分子量、較高粘度的材料被稱為膠；然 而，這些術(shù)語之間沒有明顯的差別。彈性體和樹脂具有比膠更高的分子量，并且通常不能流 動。本文所用的術(shù)語"流體"或"油"是指在25°C下的動態(tài)粘度不高于1，000,OOOmPa*sec (例 如低于600,OOOmPa*sec)的材料，而在25°C下的動態(tài)粘度高于1，000,OOOmPa*sec(例如， 至少10, 000,OOOmPa?sec)的材料被稱為"膠"。
[0023]用于制備本公開的粘合劑組合物的聚（二有機硅氧烷）材料的合適的實例可 商購獲得，包括以商品名"AK60000"購自密歇根州阿德里安的威凱化學(xué)品公司（Wacker ChemicalCorp. (Adrian,MI))的三甲基甲娃烷基-封端的聚（二甲基硅氧烷）有機 硅液、以商品名"DOWCORNINGMG7-9900 "購自密歇根州米德蘭的道康寧公司（Dow Corning(Midl