專利名稱：用于人類皮膚粘合的兩親性壓敏粘合劑的制作方法
用于人類皮膚粘合的兩親性壓敏粘合劑
背景技術(shù)：
壓敏粘合劑廣泛地用于將醫(yī)療設(shè)備，例如造瘺術(shù)(ostomy)器具，傷口敷料，輸液設(shè)備(infusion devices)和靜脈內(nèi)流體管連接至身體。這些粘合劑是生物相容的，對(duì)皮膚溫和的，并且當(dāng)環(huán)境干燥時(shí)將醫(yī)療設(shè)備可靠地連接至身體。通常使用的壓敏粘合劑基于丙烯酸酯，聚烯烴，和苯乙烯類嵌段共聚物。雖然這些粘合劑在干燥條件下粘合良好，但在濕潤(rùn)條件下，例如皮膚出汗期間這些疏水性粘合劑喪失其對(duì)皮膚的粘附性，這樣可能導(dǎo)致設(shè)備過(guò)早地從身體脫離。需要改善濕氣存在下用于將醫(yī)療設(shè)備連接至皮膚的粘合劑的粘附性。傳統(tǒng)上，已經(jīng)通過(guò)向壓敏粘合劑中添加水吸收填料例如水膠體的來(lái)實(shí)現(xiàn)濕潤(rùn)環(huán)境下的粘附。水膠體填料吸收濕氣并軟化，提供濕粘性(wet tack)，由此延長(zhǎng)對(duì)皮膚的粘合性。但是，該方法的缺點(diǎn)是由于存在硬質(zhì)填料，粘合劑的干粘附性(粘性)降低。另外，由于填料對(duì)水的親合性，它們?nèi)芙獠⑹拐澈蟿┙?，這樣可能在移除設(shè)備之后在皮膚上留下發(fā)粘的殘留物。理想的是得到用于將醫(yī)療設(shè)備固·定至人類皮膚或身體的壓敏粘合劑，使得該粘合劑具有高的干粘附性(粘性)，高內(nèi)聚強(qiáng)度，高濕粘合性(即使在潮濕條件下也保持粘附性)，并且不會(huì)浸出組分或留下殘留物。
現(xiàn)有技術(shù)US 2006/0052545 Al 公開(kāi)了用于潮濕介質(zhì)粘附(moist medium adhesion)的粘合劑組合物，其基于親水性和疏水性嵌段的嵌段共聚物。疏水性嵌段為長(zhǎng)鏈丙烯酸酯，例如丙烯酸丁酯和丙烯酸己酯，親水性嵌段選自丙烯酸、甲基丙烯酸、丙烯酰胺和甲基丙烯酰胺。US 6，855，386 BI公開(kāi)了濕粘性壓敏粘合劑，包括30-70 wt%的(甲基)丙烯酸酯單體，30-70 wt%的親水性酸性單體，以及上述兩種組分總和的10-100%的非反應(yīng)性增塑劑的產(chǎn)物。US 2008/0058475 Al公開(kāi)了可用于需要親水性流體吸收或滲透的應(yīng)用的兩親性嵌段共聚物，包括疏水性端部嵌段和親水性中間嵌段。US 5，612，136 Al公開(kāi)了壓敏粘合劑組合物，其基于(甲基)丙烯酸酯、含氮堿性單體和任選的酸性共聚單體和交聯(lián)劑的交聯(lián)共聚物。該粘合劑用來(lái)改善帶材(tape)對(duì)汽車部件的粘附性，以改善耐酸雨性。發(fā)明詳述
本發(fā)明涉及適用于將醫(yī)療設(shè)備固定至人類皮膚的兩親性壓敏粘合劑組合物，其中該壓敏粘合劑包括至少一種疏水性丙烯酸單體或低聚物和至少一種親水性或兩親性單體或低聚物的共聚物，使得該兩親性共聚物:
a)是交聯(lián)的，
b)不溶于水性介質(zhì)，
c)在水或濕氣存在下，吸收少于其重量的10%，
d)可從人類皮膚上剝離并且不留下殘留物，e)在濕潤(rùn)條件下保持對(duì)皮膚的粘附，以及
f)具有低于25°C的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度。疏水性單體或低聚物為長(zhǎng)鏈丙烯酸酯，其選自丙烯酸丁酯、丙烯酸異辛酯、丙烯酸正辛酯、丙烯酸2-乙基己酯及其組合。親水性或兩親性單體或低聚物選自丙烯酰胺，N-烷基丙烯酰胺，N，N- 二烷基丙烯酰胺，N-烷基氨基烷基丙烯酰胺，甲基丙烯酰胺，氨基甲基丙烯酸酯，N-烷基氨基丙烯酸酯，N，N- 二烷基氨基丙烯酸酯，N-烷基氨基甲基丙烯酸酯，丙烯酰胺基烷基磺酸及其鹽，N-乙烯基吡咯烷酮，N-乙烯基己內(nèi)酰胺及其組合。如按照ASTM D3330測(cè)試的，本發(fā)明的壓敏粘合劑組合物具有對(duì)于不銹鋼板低于20N/in的180-度剝離強(qiáng)度，以及在板上具有最少的殘留物。本發(fā)明的兩親性壓敏粘合劑適于固定醫(yī)療設(shè)備，例如造瘺術(shù)器具，傷口敷料，外科設(shè)備，導(dǎo)液管，靜脈內(nèi)輸送設(shè)備，或輸液設(shè)備。此外，當(dāng)本發(fā)明使用丙烯酸異辛酯(IOA)作為疏水性丙烯酸單體，N-異丙基丙烯酰胺(NIPAM)作為親水性或兩親性單體，以及二甲基丙烯酸乙二醇酯(EGDMA)作為交聯(lián)劑，重量比為至少3/1/0.05 (IOA/NIPAM/EGDMA)的兩親性共聚物時(shí)，產(chǎn)生將醫(yī)療設(shè)備固定至身體的特別有效的壓敏粘合劑。本發(fā)明進(jìn)一步包括適用于將醫(yī)療設(shè)備固定至生物表面的壓敏粘合劑組合物，該組合物包括0.1-100%的至少一種疏水性丙烯酸單體或低聚物和至少一種親水性或兩親性單體或低聚物的兩親性共聚物，其在濕氣存在下不浸出。本發(fā)明的兩親性共聚物為嵌段、交替、無(wú)規(guī)、支化、接枝共聚物，或其組合。由于其不相容性，疏水性和親水性或兩親性單體難以共聚合。另外，在潮濕條件下，親水性單體可能吸收大量水或濕氣并溶脹，這樣可能影響粘附性。在壓敏粘合劑中，干粘附性和從粘附表面干凈地去除(無(wú)殘留物)之間的平衡難以優(yōu)化，原因是它們逆向相關(guān)，所述平衡與粘合劑的內(nèi)聚強(qiáng)度直接相關(guān)。一種優(yōu)化這兩種性能的方法是使粘合劑交聯(lián)。通常，交聯(lián)降低干粘附性。交聯(lián)在性質(zhì)上可以是物理或化學(xué)的。由于超過(guò)兩個(gè)聚合物鏈段一起的共價(jià)鍵合，發(fā)生化學(xué)交聯(lián)。通過(guò)聚合物鏈的物理纏結(jié)，發(fā)生物理交聯(lián)，并且如果聚合物鏈具有高玻璃化轉(zhuǎn)變溫度，這樣產(chǎn)生硬相。聚合物鏈上基團(tuán)之間的離子相互作用也可導(dǎo)致硬相，這可起交聯(lián)聚合物的作用。在本發(fā)明中，交聯(lián)是指化學(xué)交聯(lián)。令人驚訝地，現(xiàn)已發(fā)現(xiàn)，使某些疏水性丙烯酸酯單體和親水性或兩親性單體以及合適的化學(xué)交聯(lián)劑共聚合，產(chǎn)生對(duì)皮膚具有良好粘附性的粘合劑，即使是在皮膚出汗時(shí)，并且在從粘附表面去除之后沒(méi)有冷流(cold flow)或殘留物。因?yàn)樗蚧驖駳饷舾薪M分不溶于水并且吸水或濕氣不超過(guò)10 wt%，其能夠在濕環(huán)境中保持內(nèi)聚性和粘合強(qiáng)度。兩親性共聚物:
兩親性N-異丙基丙烯酰胺和丙烯酸異辛酯共聚物的合成
通過(guò)自由基聚合，兩親性共聚物的典型合成方法如下，例如使用聚(N-異丙基丙烯酰胺(NIPAM)-共-丙烯酸異辛酯(IOA)) (1:4 wt):將2.4 g的IOA和0.6 g的NIPAM加入到25 ml耐壓反應(yīng)燒瓶中。然后將0.022 g的Vazo 67送入燒瓶中。然后向燒瓶中添加7g的乙酸乙酯，以提供30 wt%溶液。溫和地?fù)u振混合物，直到獲得澄清溶液。然后用氮?dú)獯迪?分鐘，密封，將其放置在59°C油浴中6小時(shí)。這之后，在室溫下蒸發(fā)溶劑12小時(shí)，以產(chǎn)生更濃縮的溶液，然后將其澆鑄到PET膜上并在室溫下進(jìn)一步干燥12小時(shí)。用甲醇將粘性固體形式的共聚物洗滌三次，然后在45°C干燥12小時(shí)。類似地，用甲基丙烯酸異辛酯(IOMA)，甲基丙烯酸(MA)，N-乙烯基己內(nèi)酰胺(NVCL)，雙丙酮丙烯酰胺(DAAM)和N，N- 二甲基丙烯酰胺(DMA)合成其它共聚物。對(duì)于引入EGDMA作為交聯(lián)劑的聚合物，由上述方法獲得可澆鑄溶液，EGDMA濃度為基于全部聚合物重量0.5 wt%和更低。因此，對(duì)于NIPAM/10A 1/3 + 0.5 wt%的EGDMA (交聯(lián))的組成(參見(jiàn)表6)，三個(gè)成分的wt%組成為24.9 wt%的NIPAM/74.6 wt%的10A/0.5wt% 的 E⑶MA。壓敏粘合劑帶
制備本發(fā)明的壓敏粘合帶(流延膜)的典型方法如下:將在異辛烷中的聚合物溶液(20wt%)涂布在聚氨酯膜上，將其在室溫下放置12小時(shí)，隨后在60°C干燥5小時(shí)以蒸發(fā)溶劑。通過(guò)在流延膜上按壓壓舌板規(guī)定的時(shí)間，在實(shí)驗(yàn)室條件下評(píng)價(jià)共聚物的干和濕粘附性。在環(huán)境條件下評(píng)價(jià)干粘附性(粘性)。為確定濕粘附性，將壓舌板浸入水中，然后按壓在流延膜上。還利用干燥和濕潤(rùn)的手指代替壓舌板進(jìn)行這些研究。還通過(guò)在干燥腹部皮膚上施加I英寸Xl英寸粘合劑條(涂布在聚氨酯膜上)，對(duì)人類受試者評(píng)價(jià)選擇組成。40-60分鐘的有氧運(yùn)動(dòng)之后，引起出汗，移除粘合劑膜。用實(shí)驗(yàn)室測(cè)試方法得到人類受試者測(cè)試的良好相關(guān)性。表1-8中示出，使用N-異丙基丙烯酰胺(NIPAM)，丙烯酸異辛酯(IOA)，甲基丙烯酸異辛酯(IOMA)，N-乙烯基己 內(nèi)酰胺(NVCL)，甲基丙烯酸(MA)，雙丙酮丙烯酰胺(DAAM)，N，N-二甲基丙烯酰胺(DMA)和二甲基丙烯酸乙二醇酯(二聚物，EGDMA)的單體組合，在干燥和濕潤(rùn)條件下的粘合性研究結(jié)果。實(shí)施例:
表I顯示對(duì)基于NIPAM和IOA的粘合劑的壓舌板粘附性測(cè)試的結(jié)果?？梢?jiàn)1:2的NIPAM/IOA重量比，干和濕粘附性并不充足，而內(nèi)聚強(qiáng)度很好。在共聚物中的較高IOA含量下，干和濕粘附性增加，而內(nèi)聚強(qiáng)度減少但是仍然可接受。即使1/3和1/4的重量比下的NIPAM/IOA被認(rèn)為是可接受的，它們?cè)趲Р倪吘夛@示出冷流，這并非理想的。表I 聚(N-異丙基丙烯酰胺-共-丙烯酸異辛酯)的粘附性
權(quán)利要求
1.適用于將醫(yī)療設(shè)備固定至人類皮膚的兩親性壓敏粘合劑組合物，其中該壓敏粘合劑包含至少一種疏水性丙烯酸單體或低聚物和至少一種親水性或兩親性單體或低聚物的共聚物，使得該兩親性共聚物: a)是交聯(lián)的， b)不溶于水性介質(zhì)， c)在水或濕氣存在下，吸收少于其重量的10%， d)可從人類皮膚上剝離并且不留下殘留物， e)在濕條件下保持對(duì)皮膚的粘附，以及 f)具有低于25°C的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的壓敏粘合劑組合物，其中所述疏水性單體或低聚物為選自丙烯酸丁酯、丙烯酸異辛酯、丙烯酸正辛酯、丙烯酸2-乙基己酯及其組合的長(zhǎng)鏈丙烯酸酯。
3.根據(jù)權(quán)利要求1的壓敏粘合劑組合物，其中所述親水性或兩親性單體或低聚物選自丙烯酰胺，N-烷基丙烯酰胺，N，N- 二烷基丙烯酰胺，N-烷基氨基烷基丙烯酰胺，甲基丙烯酰胺，氨基甲基丙烯酸 酯，N-烷基氨基丙烯酸酯，N，N-二烷基氨基丙烯酸酯，N-烷基氨基甲基丙烯酸酯，丙烯酰胺基烷基磺酸及其鹽，N-乙烯基吡咯烷酮，N-乙烯基己內(nèi)酰胺及其組合。
4.根據(jù)權(quán)利要求1的壓敏粘合劑組合物，其中按照ASTMD3330，所述粘合劑對(duì)于不銹鋼板的180-度剝離 強(qiáng)度低于20 N/in,以及在該板上具有最少的殘留物。
5.根據(jù)權(quán)利要求1的兩親性壓敏粘合劑組合物，其中所述醫(yī)療設(shè)備為造瘺術(shù)器具，傷口敷料，外科設(shè)備，導(dǎo)液管，靜脈內(nèi)輸送設(shè)備，或輸液設(shè)備。
6.根據(jù)權(quán)利要求1的兩親性壓敏粘合劑組合物，其中所述疏水性丙烯酸單體為丙烯酸異辛酯(IOA)，所述親水性或兩親性單體為N-異丙基丙烯酰胺(NIPAM)，所述交聯(lián)劑為二甲基丙烯酸乙二醇酯(EGDMA)，使得IOA/NIPAM/EGDMA的重量比為至少3/1/0.05。
7.適用于將醫(yī)療設(shè)備固定至生物表面的壓敏粘合劑組合物，所述組合物包含.0.1-100%的至少一種疏水性丙烯酸單體或低聚物和至少一種親水性或兩親性單體或低聚物的兩親性共聚物，其在濕氣存在下不浸出。
全文摘要
本發(fā)明涉及兩親性壓敏粘合劑，特別地，具有在濕氣環(huán)境下改善粘附性的兩親性共聚物的壓敏粘合劑。該兩親性共聚物包含至少一種疏水性丙烯酸單體或低聚物和至少一種親水性或兩親性單體或低聚物。本發(fā)明還涉及該粘合劑將醫(yī)療設(shè)備固定于人類皮膚的用途。
文檔編號(hào)C08L15/00GK103154117SQ201180049695
公開(kāi)日2013年6月12日 申請(qǐng)日期2011年8月16日 優(yōu)先權(quán)日2010年8月16日
發(fā)明者M.薩姆巴西瓦姆, X.于, A.B.薩拉蒙, J.C.薩拉蒙 申請(qǐng)人:康沃特克科技公司