КОМПОЗИЦИЯ, СОДЕРЖАЩАЯ ПОЛИМЕР И ИНИЦИАТОР ИЗМЕНЕНИЯ СОСТОЯНИЯ
COMPOSITION CONTAINING POLYMER AND STATE CHANGE INITIATOR

Область изобретения
Настоящее изобретение принадлежит к области полимерных композиций, содержащих инициатор изменения состояния. Композиции можно использовать в качестве клейких композиций, которые можно применять по отношению к коже. Более конкретно, композиции можно использовать в качестве клейких материалов, способных к прикреплению устройств для стом к коже пользователя устройства для стомы.
Предпосылки изобретения
Одним из последствий хирургического вмешательства при ряде заболеваний желудочно-кишечного тракта во многих случаях является наложение пациенту абдоминальной стомы, такой как колостома, илеостома или уростома, в зоне брюшной стенки для выведения содержимого висцеральных органов. Выведение содержимого висцеральных органов невозможно контролировать по желанию. С этой целью пользователю приходится полагаться на приспособление для сбора вещества, выходящего из этого отверстия, в мешок, который затем опорожняют и/или выбрасывают в соответствующее время. Приспособления для стомы обычно прикрепляют к коже пользователя стомы посредством клейкой пластины на приспособлении для стомы.
Краткое описание изобретения
Варианты осуществления предусматривают композицию, содержащую полимер и инициатор изменения состояния, причем композиция может изменять состояние из первого жидкого состояния во второе клейкое состояние посредством активации инициатора изменения состояния; при этом композиция в первом жидком состоянии имеет комплексную вязкость |η*|, составляющую менее 0,4 МПа·с (мегапаскаль-секунда, т.е. МПа·с), и во втором клейком состоянии имеет более высокую комплексную вязкость |η*| по сравнению с комплексной вязкостью |η*| в первом жидком состоянии, и во втором клейком состоянии характеризуется второй силой повторного отлипания, составляющей свыше 1 Н/25 мм.
Варианты осуществления предусматривают композицию, содержащую полимер и инициатор изменения состояния, причем композиция может изменять состояние из первого жидкого состояния во второе клейкое состояние посредством активации инициатора изменения состояния; при этом композиция в первом жидком состоянии имеет комплексную вязкость |η*|, составляющую менее 0,4 МПа·с, и во втором клейком состоянии характеризуется второй силой повторного отлипания, составляющей свыше 1 Н/25 мм.
Вязкость массы или композиции является мерой ее устойчивости к постепенной деформации из-за напряжения сдвига или напряжения при растяжении. Для жидкостей это соответствует неформальному понятию "плотности". Например, мед имеет более высокую вязкость, чем вода. В контексте настоящего изобретения вязкость измеряют, как описано подробно в настоящем документе. В частности, указанная вязкость представляет абсолютное значение комплексной вязкости, т.е. |η*|, измеренной при частоте 0,01 Гц.
Композиция, характеризующаяся во втором клейком состоянии силой повторного отлипания, составляющей свыше 1 Н/25 мм, является преимущественной, поскольку сила отлипания достаточно высока, чтобы обеспечивать то, что клейкий материал во втором клейком состоянии остается должным образом прикрепленным к подложке.
Авторы настоящего изобретения обнаружили, что композиция, имеющая в первом жидком состоянии комплексную вязкость |η*|, составляющую менее 0,4 МПа·с, является преимущественной, поскольку она способна к быстрому протеканию в структуру подложки, такой как кожа, и, таким образом, способна быстро увлажнять подложку и образовывать хорошую основу для достаточной адгезии. Увлажнение означает, что композиция вступает в непосредственный контакт с поверхностью подложки, включая, в соответствующих случаях, протекание в микро- и макроструктуры подложки.
В частности, в пределах области клеящихся при надавливании материалов, подлежащих использованию для устройств для стом, наши эксперименты показали, что комплексная вязкость, составляющая 0,4 МПа·с, является верхним пределом, при котором композиция будет протекать достаточно быстро в неровности кожи, и при этом будет обеспечивать необходимый адгезионный контакт для того, чтобы быть способной изолировать область вокруг стомы пользователя в течение периода времени, фактически используемого средним пользователем устройства для стомы для прикрепления устройства.
В некоторых вариантах осуществления композиция во втором клейком состоянии характеризуется второй силой повторного отлипания больше значения, выбранного из 1,5, 2, 2,5, 3, 3,5, 4, 4,5, 5, 6, 7, 8, 9 и 10 Н/25 мм.
Например, вторая сила повторного отлипания композиции во втором клейком состоянии может составлять свыше 2,5 Н/25 мм.
Например, вторая сила повторного отлипания для композиции во втором клейком состоянии может составлять свыше 5 Н/25 мм. Высокая сила отлипания может способствовать обеспечению низкого риска отделения и, в отношении устройств для стом, просачивания. Например, сила отлипания, составляющая около 5 Н/25 мм, может быть особенно преимущественной, когда стремятся снизить риск просачивания.
В некоторых вариантах осуществления композиция во втором клейком состоянии характеризуется первой силой отлипания, составляющей свыше 1 Н/25 мм.
В вариантах осуществления первая сила отлипания и/или вторая сила повторного отлипания во втором клейком состоянии составляет менее 15, например менее 10, например менее 5 Н/25 мм. Может быть преимущественным поддержание силы отлипания достаточно низкой для обеспечения того, что клейкий материал можно удалять без остатка на коже и/или повреждения кожи.
В некоторых вариантах осуществления композиция во втором клейком состоянии характеризуется второй силой повторного отлипания, которая составляет по меньшей мере 50% первой исходной силы отлипания, например по меньшей мере 60%, по меньшей мере 70%, по меньшей мере 80%, по меньшей мере 90% или по меньшей мере 95%. Относительно высокое значение второй силы повторного отлипания, по сравнению с первой силой отлипания, показывает, что клейкая композиция способна к сохранению своей липкости и адгезивных свойств во втором клейком состоянии даже после приклеивания и однократного удаления с подложки. Это особенно преимущественно в ситуациях, когда клейкий материал полностью или частично перемещают на подложке во время использования. Это, например, может быть случай для клейких материалов устройств для стом, приклеиваемых к коже живота пользователя. Во время использования кожа будет двигаться, и клейкий материал устройства для стомы будет приспосабливаться, насколько это будет возможно. Однако движения кожи могут вызывать отделение частей клейкого материала. В такой ситуации важно, чтобы клейкий материал оставался липким и клейким, чтобы его можно было повторно прикрепить, и он оставался надежно приклеенным к коже.
В некоторых вариантах осуществления полимер представляет собой акрилатный полимер. В некоторых вариантах осуществления полимер представляет собой акрилатный сополимер.
В некоторых вариантах осуществления акрилатный полимер или акрилатный сополимер включает мономерные звенья, выбранные из этилакрилата, бутилакрилата, этилгексилакрилата, гидроксиэтилакрилата, лаурилакрилата и акриловой кислоты.
В вариантах осуществления полимер представляет собой полиуретан.
В вариантах осуществления полиуретан содержит диизоцианат, выбранный из группы, состоящей из циклоалифатических изоцианатов, 4,4′-метиленбис(циклогексилизоцианата) (HMDI), изофордиизоцианата, ароматических изоцианатов, толилендиизоцианата, 4,4′-дифенилметилдиизоцианата (MDI), алифатических изоцианатов и 1,6-гександиизоцианата.
В вариантах осуществления полиуретан содержит диол, выбранный из группы, состоящей из полиолов на основе полидиметилсилоксана (PDMS), PDMS с концевой бис(гидроксиалкильной) группой и 4-{3-[бис(2-гидроксиэтил)амино]пропокси}-1-хлор-9H-тиоксантен-9-она (тиоксантоновый диол).
В некоторых вариантах осуществления инициатор изменения состояния содержит образующий свободный радикал инициатор изменения состояния.
В некоторых вариантах осуществления инициатор изменения состояния содержит фотоинициатор. Фотоинициатор представляет собой фрагмент, который при поглощении света образует реакционноспособные частицы, такие как ионы или радикалы, и инициирует одно или несколько из химических реакций или превращений.
В некоторых вариантах осуществления инициатор изменения состояния представляет собой фотоинициатор, выбранный из α-гидроксикетона, бензофенона, производных бензофенона, бензофенона/α-гидроксикетона, фенилглиоксилата, бензилдиметилкеталя, аминокетона, производных ацилфосфина, моноацилфосфина (MAPO), MAPO/α-гидроксикетона, бис-ацилфосфина (BAPO), дисперсии BAPO, BAPO/α-гидроксикетона, фосфиноксида, металлоцена, соли иония, тиоксантона, производных тиоксантона, смеси гексафторфосфатных солей триарилсульфония в пропиленкарбонате, смеси гексафторантимонатных солей триарилсульфония в пропиленкарбонате, смеси гексафторантимонатных солей триарилсульфония в пропиленкарбонате, производных камфорхинона, бензильных производных, производных антрахинона, бензильных производных, производных антрахинона, производных эфиров бензоина, полисиланов и их смесей.
В некоторых вариантах осуществления инициатор изменения состояния представляет собой фотоинициатор, выбранный из 2-бензил-2-(диметиламино)-4'-морфолинобутирофенона, 2-метил-4'-(метилтио)-2-морфолинопропиофенона, (бензол)трикарбонилхрома, (кумол)циклопентадиенил-железа(II) гексафторфосфата, дибензосуберенона, ферроцена, метилбензоилформиата и их смесей.
В некоторых вариантах осуществления инициатор изменения состояния представляет собой фотоинициатор бис(.эта.5-2,4-циклопентадиен-1-ил)-бис(2,6-дифтор-3-(1H-пиррол-1-ил)-фенил)титан (Ciba Irgacure 784).
В некоторых вариантах осуществления активация инициатора изменения состояния обусловлена воздействием на инициатор изменения состояния светом.
В некоторых вариантах осуществления активация инициатора изменения состояния обусловлена воздействием на инициатор изменения состояния видимым светом и/или ультрафиолетовым (УФ) светом. Видимый свет может быть предпочтительным в ситуациях, когда важно не подвергать клейкий материал и/или кожу пользователя воздействию УФ-света. Также использование активируемого видимым светом инициатора изменения состояния будет делать возможным ʺпассивноеʺ вызывание изменения состояния путем простого воздействия на клейкий материал обычного дневного света или света от обыкновенных источников света в помещениях. Использование УФ-света может упрощать контроль изменения состояния, поскольку обычный дневной свет и обыкновенные источники света в помещениях не будут приводить к изменению состояния.
В вариантах осуществления активация инициатора изменения состояния обусловлена воздействием на инициатор изменения состояния влагой. Влага может быть естественной влажностью воздуха, или ее можно специально обеспечивать, например путем нанесения воды на клейкую композицию.
Композиции, которые содержат инициатор изменения состояния с возможностью изменения состояния под действием влаги, иногда называют ʺотверждаемые под действием влагиʺ композиции. Это означает только, что изменение состояния происходит при воздействии влаги. Отверждаемый под действием влаги и с возможностью изменения состояния под действием влаги используются в настоящем документе взаимозаменяемо.
В некоторых вариантах осуществления композиция в первом жидком состоянии и/или во втором клейком состоянии выполнена с возможностью регулирования количества влаги.
Выполненная с возможностью регулирования количества влаги означает, что композиция имеет возможность регулировать количество влаги на коже, т.е. композиция способна обеспечивать поддержание количества влаги, накапливающегося на поверхности кожи, на низком уровне. Композиция может предотвращать такое накопление за счет того, что она способна к поглощению влаги с поверхности кожи. Клейкий материал может также, или альтернативно, быть проницаемым для водяных паров, тем самым обеспечивая возможность того, что влага будет проникать через клейкий материал и от кожи. Таким образом, в некоторых вариантах осуществления ʺвыполненная с возможностью регулирования количества влагиʺ означает, что композиция является проницаемой для водяных паров. В некоторых вариантах осуществления ʺвыполненная с возможностью регулирования количества влагиʺ означает, что композиция является абсорбентом, например, ввиду содержания поглощающего воду материала, такого как гидроколлоид. В вариантах осуществления композиция является как поглощающей, так и проницаемой для водяных паров.
В некоторых вариантах осуществления композиция в первом жидком состоянии и/или во втором клейком состоянии выполнена с возможностью регулирования количества влаги за счет того, что она является абсорбентом воды.
В некоторых вариантах осуществления композиция содержит поглощающий воду материал.
В некоторых вариантах осуществления композиция содержит поглощающий воду материал в количестве 1-60% (вес/вес) композиции.
Например, композиция содержит поглощающий воду материал в количестве 1-40% (вес/вес), или 1-20% (вес/вес), или 20-40% (вес/вес), или 20-60% (вес/вес), или 40-60% (вес/вес), или 25-50% (вес/вес) композиции.
В некоторых вариантах осуществления поглощающий воду материал выбран из гидроколлоида, водорастворимой соли, моно-, ди- и олигосахаридов, сахарных спиртов, полипептидов, органических кислот, неорганических кислот, аминокислот, аминов, мочевины, суперпоглощающих частиц, таких как полиакриловая кислота, гликолей, таких как полиэтиленгликоль, коллоидного диоксида кремния, бентона, бентонита и их смесей.
В некоторых вариантах осуществления гидроколлоид выбран из гуаровой камеди, камеди бобов рожкового дерева, пектина, картофельного крахмала, альгинатов, желатина, ксантана или камеди карайи, производных целлюлозы, солей карбоксиметилцеллюлозы, натрий-карбоксиметилцеллюлозы, метилцеллюлозы, гидроксипропилцеллюлозы, гидроксиэтилцеллюлозы, натрия крахмалгликолята, поливинилового спирта и их смесей. Различные поглощающие материалы будут иметь различные свойства, такие как скорость поглощения и поглощающая способность. Например, гуаровую камедь или полиакриловую кислоту можно выбирать по их способности поддерживать относительно высокую когезию клейкой композиции даже после значительного поглощения. С другой стороны, карбоксиметилцеллюлозу и аналогичные соединения можно использовать для обеспечения быстрых скоростей начального поглощения и высокой поглощающей способности.
2
2
4
3
2
3
4
3
3
3
В некоторых вариантах осуществления водорастворимая соль выбрана из NaCl, CaCl, KSO, NaHCO, NaCO, KCl, NaBr, NaI, KI, NHCl, AlCl, CHCOONa, CHCOOK, HCOONa, HCOOK и их смесей.
2
2
В некоторых вариантах осуществления композиция в первом жидком состоянии характеризуется поглощением, составляющим по меньшей мере 0,1 г/см/2 ч, например поглощением в первом жидком состоянии, составляющим по меньшей мере 0,2, 0,3, 0,4, 0,5, 1, 1,5, 2, 2,5 или 3 г/см/2 ч.
2
2
В некоторых вариантах осуществления композиция во втором клейком состоянии характеризуется поглощением, составляющим по меньшей мере 0,05 г/см/2 ч, например поглощением во втором клейком состоянии, составляющим по меньшей мере 0,06, 0,07, 0,08, 0,09, 0,1, 0,2, 0,3, 0,4, 0,5, 0,6, 0,7, 0,8, 0,9 или 1 г/см/2 ч.
В некоторых вариантах осуществления поглощение композиции в первом жидком состоянии выше, чем поглощение композиции во втором клейком состоянии.
В некоторых вариантах осуществления композиция в первом жидком состоянии и/или во втором клейком состоянии выполнена с возможностью регулирования количества влаги за счет того, что она является проницаемой для водяных паров.
2
2
В некоторых вариантах осуществления скорость проницаемости водяных паров (MVTR) композиции в первом жидком состоянии составляет свыше 250 г/м/24 ч, например свыше 500, 750, 1000, 1250, 1500, 2000, 2500 или 3000 г/м/24 ч.
2
2
В некоторых вариантах осуществления скорость проницаемости водяных паров (MVTR) композиции во втором клейком состоянии составляет свыше 250 г/м/24 ч, например свыше 500, 750, 1000, 1250, 1500, 2000, 2500 или 3000 г/м/24 ч.
3
5
3
4
4
5
В некоторых вариантах осуществления композиция во втором клейком состоянии характеризуется G' в диапазоне 10-10 Па, или 10-10 Па, или 10-10 Па при измерении, как описано в настоящем документе, при 1 Гц.
3
5
3
4
В некоторых вариантах осуществления композиция во втором клейком состоянии характеризуется G'' в диапазоне 10-10 Па или 10-10 Па при измерении, как описано в настоящем документе, при 1 Гц.
В некоторых вариантах осуществления композиция в первом жидком состоянии имеет комплексную вязкость |η*|, составляющую менее 50 кПа·с. Наши эксперименты показали, что клеящийся при надавливании материал, который подлежит использованию при уходе за стомой, с комплексной вязкостью, составляющей менее 50 кПа·с, будет облегчать очень быстрое увлажнение перистомальной кожи пользователя клейким материалом - при этом быстро создавая большую площадь контакта. В частности, все протестированные клейкие композиции с комплексной вязкостью |η*|, составляющей менее 50 кПа·с, характеризовались уровнями смачивания, составляющими по меньшей мере 40%, через 30 секунд и 100 г давления, что измерено, как описано в настоящем документе. Такое смачивание, составляющее по меньшей мере 40%, обеспечивает то, что клейкая композиция очень эффективно протекает в контуры и микроструктуры кожи и обеспечивает быструю и сильную связь. Это считается особенно преимущественным в ситуациях, в которых устройство будет подвергаться воздействию воды или других жидкостей сразу после нанесения, что является частым случаем для устройств для стом.
В вариантах осуществления композиция в первом жидком состоянии имеет комплексную вязкость |η*|, составляющую менее 0,3 МПа·с, менее 0,25 МПа·с, менее 0,2 МПа·с, менее 0,1 МПа·с, менее 50 кПа·с, менее 10 кПа·с, менее 5 кПа·с, менее 1 кПа·с, менее 500 Па·с, менее 100 Па·с, менее 50 Па·с, менее 10 Па·с, менее 1 Па·с, в диапазоне 0,1-0,4 МПа·с, в диапазоне 10-100 кПа·с, в диапазоне 1-10 кПа·с, в диапазоне 100-1000 Па·с, в диапазоне 10-100 Па·с или в диапазоне 1-10 Па·с.
В некоторых вариантах осуществления композиция в первом жидком состоянии имеет комплексную вязкость |η*|, составляющую по меньшей мере 1, 10, 20 или 50 Па·с. Такая минимальная вязкость будет обеспечивать то, что композиция остается достаточно вязкой, чтобы легко обрабатываться, и что любые компоненты композиций в виде частиц, такие как гидроколлоиды, могли равномерно распределяться, а не просто ʺосаждатьсяʺ на дно композиции. Это будет способствовать обеспечению стабильности композиции и упрощать обработку композиции. В вариантах осуществления композиция в первом жидком состоянии имеет комплексную вязкость |η*|, составляющую по меньшей мере 100, 500, 1000, 2500, 5000 или 10000 Па·с.
В некоторых вариантах осуществления комплексная вязкость во втором клейком состоянии по меньшей мере в 2 раза, например по меньшей мере в 5 раз, например по меньшей мере в 10 раз, например по меньшей мере в 20 раз, например по меньшей мере в 50 раз, например по меньшей мере в 100 раз, например по меньшей мере в 1000 раз, например по меньшей мере в 10000 раз, выше, чем комплексная вязкость в первом жидком состоянии
В некоторых вариантах осуществления композиция в первом жидком состоянии обладает более низкой когезией, чем композиция во втором клейком состоянии.
В некоторых вариантах осуществления композиция является гидрофобной. В вариантах осуществления композиция характеризуется углом контакта с водой, составляющим по меньшей мере 90 градусов. В вариантах осуществления угол контакта с водой составляет по меньшей мере 80 градусов.
В некоторых вариантах осуществления композиция является гидрофильной. В вариантах осуществления композиция характеризуется углом контакта с водой, составляющим менее 90 градусов.
В вариантах осуществления минимальный или максимальный углы контакта с водой представляют собой углы контакта с водой клейкой полимерной матрицы (также называемой непрерывной фазой) композиции.
В некоторых вариантах осуществления полимер образует гидрофобную полимерную матрицу.
В некоторых вариантах осуществления композиция содержит гидрофильный материал.
В некоторых вариантах осуществления композиция представляет собой однокомпонентную композицию.
В некоторых вариантах осуществления композиция представляет собой композицию с возможностью изменения состояния, т.е. композицию, которая имеет по меньшей мере два состояния с различными физическими свойствами и которая может изменять состояние с одного состояния на другое состояние. В некоторых вариантах осуществления изменение состояния с одного состояния на другое состояние будет осуществляться активацией инициатора изменения состояния. Клейкая композиция с возможностью изменения состояния может также называться ʺклейким материалом с возможностью изменения состоянияʺ.
В некоторых вариантах осуществления композиция представляет собой клейкую композицию.
Варианты осуществления предусматривают способ закрепления композиции, содержащей полимер и инициатор изменения состояния, на коже пользователя, причем композиция может изменять состояние из первого жидкого состояния во второе клейкое состояние посредством активации инициатора изменения состояния; при этом композиция в первом жидком состоянии имеет комплексную вязкость |η*|, составляющую менее 0,4 МПа·с; и во втором клейком состоянии имеет более высокую комплексную вязкость |η*| по сравнению с комплексной вязкостью |η*| в первом жидком состоянии, и во втором клейком состоянии характеризуется второй силой повторного отлипания, составляющей свыше 1 Н/25 мм, при этом способ включает стадии
- получения композиции в первом жидком состоянии;
- нанесения композиции на кожу пользователя и
- обеспечения активации инициатора изменения состояния с изменением таким образом состояния композиции из первого жидкого состояния во второе клейкое состояние и закреплением композиции на коже пользователя.
В вариантах осуществления композиция представляет собой композицию, описанную в настоящем документе. В вариантах осуществления композицию наносит пользователь на кожу самого пользователя.
В некоторых вариантах осуществления активация инициатора изменения состояния предусматривает воздействие на инициатор изменения состояния светом или влагой.
В некоторых вариантах осуществления свет предусматривает видимый свет и/или УФ-свет. Видимый свет определен как электромагнитное излучение с длиной волны в диапазоне 400-700 нм. Ультрафиолетовый свет определен как электромагнитное излучение с длиной волны в диапазоне 10-400 нм.
В некоторых вариантах осуществления воздействие светом характеризуется длительностью, составляющей 10-60 секунд.
Например, воздействие светом может составлять менее 60 минут, менее 30 минут, менее 10 минут, менее 5 минут, менее 4 минут, менее 3 минут, менее 2 минут, менее 1 минуты, менее 45 секунд, менее 30 секунд, менее 15 секунд, менее 10 секунд, менее 5 секунд, 1-10 секунд, 10-30 секунд, 10-60 секунд, 30-60 секунд, 1-2 минуты, 2-3 минуты, 3-4 минуты или 4-5 минут.
В некоторых вариантах осуществления активация инициатора изменения состояния предусматривает поглощение влаги, например из окружающего воздуха, клейкой композицией.
Варианты осуществления предусматривают композицию, содержащую полимер и инициатор изменения состояния, причем композиция может изменять состояние из первого жидкого состояния во второе клейкое состояние посредством активации инициатора изменения состояния; при этом композиция в первом жидком состоянии имеет комплексную вязкость |η*|, составляющую менее 0,4 МПа·с, и во втором клейком состоянии характеризуется второй силой повторного отлипания, составляющей свыше 1 Н/25 мм.
В некоторых вариантах осуществления композиция необходима для закрепления медицинского устройства, такого как раневая повязка или устройство для стомы, на коже пользователя.
Устройство для стомы может быть подходящим для использования при колостоме, илеостоме или уростоме. Устройство для стомы может быть закрытым приспособлением.
Устройство для стомы может быть открытым приспособлением. Открытое приспособление для стомы выполнено с возможностью опорожнения, когда приспособление прикреплено к коже пользователя; обычно через дренажный порт в дне контейнера.
Устройство для стомы может быть однокомпонентным приспособлением, содержащим a) основную пластинку (также называемую повернутым к телу элементом или лицевой пластинкой), прикрепляемой вокруг отверстия стомы; и содержащим b) прикрепленный к основной пластинке приемник.
Устройство для стомы может быть двухкомпонентным приспособлением, содержащим a) основную пластинку (также называемую повернутым к телу элементом), прикрепляемую вокруг отверстия стомы; и содержащим b) отдельный приемник, прикрепляемый к основной пластинке. В этой двухкомпонентной конструкции приемник можно заменять без замены основной пластинки, прикрепленной к коже вокруг отверстия стомы. Отдельный приемник можно прикреплять к повернутому к телу элементу любым общепринятым способом, известным per se, например посредством механического соединения, такого как накладное кольцо, или при помощи клейкого фланца.
В вариантах осуществления композиция необходима для закрепления клейкой пластины двухкомпонентного устройства для стомы на коже пользователя. Может быть преимущественным использовать композицию по настоящему изобретению совместно с двухкомпонентным устройством, поскольку изменение состояния клейкого материала можно выполнять при отсутствии приемника, который можно прикреплять после того, как клейкий материал изменил состояние. Это особенно преимущественно для композиций, которые изменяют состояние при применении света.
Подробное описание изобретения
Одной из основных проблем людей, использующих приспособления для стомы, является то, что клейкое прикрепление устройства для стомы может нарушаться, приводя к просачиванию или даже полному отделению приспособления для стомы. Просачивание является проблемой не только потому что оно отрицательно влияет на качество жизни пользователя устройства для стомы, но и потому что оно будет приводить к проблемам с кожей. Сложно надежно прикрепить клейкий материал к поврежденной коже, тем самым увеличивая риск дальнейшего просачивания и дополнительного повреждения кожи. Существует необходимость в дополнительном снижении риска просачивания устройств для стом.
Основной задачей в конструировании устройств для стом является то, что устройство должно прикрепляться к коже пользователя устройства для стомы. Кожа не является легкой подложкой для адгезии: она характеризуется очень большой и очень неравномерной поверхностью, она часто влажная, и она растягивается, изгибается и двигается, поскольку пользователь устройства для стомы передвигается. Также многие пользователи устройств для стом имеют рубцовую ткань в области вокруг стомы.
Рассматривая отдельно, адгезии к коже можно достигать рядом путей. Однако, при конструировании клейкого материала, подходящего для использования в устройстве для стомы, следует принимать во внимание некоторые другие требования. Клейкий материал устройства для стомы предпочтительно способен справляться с влагой, испаряющейся с кожи под клейким материалом устройства для стомы. Клейкий материал устройства для стомы должен быть способным прилипать к влажной поверхности, такой как влажная или потная кожа, и после прикрепления должен быть способным некоторым образом снижать накопление количества влаги на поверхности кожи. Накопление влаги на поверхности кожи может вызывать мацерацию кожи, что является болезненным и что делает достижение должной адгезии еще более сложным. В то же время, конечно, предпочтительно, чтобы влага и/или выделения из приемника не повреждали клейкий материал или не просачивались на поверхность кожи пользователя устройства для стомы.
В дополнение к приклеиванию к коже и регулированию количества влаги клейкий материал устройства для стомы также должен быть способен оставаться приклеенным к коже при нагрузке, а именно с приемником и его содержимым. Наконец, клейкие материалы устройств для стом должны быть способны удаляться с кожи, в то же время нанося, по возможности, как можно меньшее повреждение кожи и без отслаивания и/или остатков на коже.
Авторы настоящего изобретения представляют клейкую композицию, которая способна к предотвращению просачивания с помощью комбинации наличия низкой вязкости в первом жидком состоянии и наличия возможности изменения состояния во второе клейкое состояние с достаточной силой отлипания. Низкая вязкость обеспечивает быструю и хорошую адгезию к коже пользователя, а достаточная сила отлипания обеспечивает то, что клейкий материал остается надежно прикрепленным и выступает в качестве обычного клеящегося при надавливании материала во время использования. Эти объединенные эффекты приводят к пониженному риску просачивания, например, из устройства для стомы, прикрепленного при помощи данной клейкой композиции.
В вариантах осуществления клейкая композиция выполнена с возможностью предотвращения повреждения кожи при удалении клейкого материала после использования и/или при перемещении клейкого материала во время использования. Повреждение кожи может быть в виде сдирания кожи, что означает, что клетки кожи отделяются от кожи и удаляются вместе с клейким материалом. Хотя некоторые клетки кожи будут обычно отделяться от кожи и удаляться вместе с клейким материалом, избыточное сдирание клеток будет приводить к повреждению кожи. В частности, если клетки кожи отделяются каждый раз, когда удаляют клейкий материал, это будет приводить к болезненному повреждению кожи и может ухудшать дальнейшую адгезию к поврежденной коже.
В вариантах осуществления возможное сдирание кожи измеряют путем прикрепления клейкой композиции к бумажной подложке, например листу газетной бумаги, и измерения количества бумажных волокон, удаленных с бумаги при удалении клейкого материала. Удаление волокон с бумаги будет показателем потенциала клейкого материала вызывать сдирание кожи.
Одним из способов рассмотрения адгезии и риска просачивания является рассмотрение просачивания как результата ненадлежащего функционирования клейкого материала и/или клейкого материала, который не был должным образом нанесен пользователем. Авторы настоящего изобретения решили обе эти проблемы. Путем обеспечения клейкого материала с низкой вязкостью клейкий материал будет легче правильно наносить, поскольку он требует меньше манипуляций пользователя для надлежащего протекания в поверхность кожи. И посредством комбинации клейкого материала, который надлежащим образом затек в структуру кожи и в то же время характеризуется достаточно высокой второй силой повторного отлипания, обеспечивают то, что клейкий материал будет также надлежащим образом функционировать, сразу после того как его нанесли.
Как будет понятно из вышесказанного, желаемых характеристик клейкого материала устройства для стомы много, и иногда они противоречивы. Он должен быть способен регулировать количество влаги на коже, но в то же время должен быть способным содержать или выдерживать любую влагу из приемника. Этого можно достичь путем обеспечения хорошего баланса между поглощением, проницаемостью и эрозионной устойчивостью. Клейкий материал устройства для стомы должен быть способен надлежащим образом приклеиваться и оставаться надежно прикрепленным к коже, но он также должен легко удаляться без нанесения повреждения коже. Этого можно достичь путем обеспечения того, что первая и/или вторая сила повторного отлипания клейкого материала достаточно высока, чтобы оставаться прикрепленным, но не настолько высока, чтобы вызывать боль при удалении. Сила повторного отлипания после изменения состояния должна составлять по меньшей мере 1 Н/25 мм, которая измерена в настоящем документе. В вариантах осуществления первая и/или вторая сила повторного отлипания составляет менее 10 Н/25 мм, например менее 5 Н/25 мм. Сила отлипания менее, например, 10 Н/25 мм будет способствовать обеспечению простоты удаления клейкой композиции и будет также способствовать предотвращению отрыва кожи рядом с местом прикрепления клейкой композиции. Боль при удалении можно также снизить путем сохранения низкой силы отлипания. Первая и/или вторая сила повторного отлипания менее 5 Н/25 мм может также содействовать этим эффектам. Также низкая вязкость в первом жидком состоянии будет обеспечивать то, что композиция хорошо протекает в структуру кожи и быстро достигает хорошей адгезии.
Также клейкий материал устройства для стомы предпочтительно является мягким, чтобы быть комфортным на коже пользователя, и способным к подстраиванию к движениям пользователя без открепления.
Клейкий материал, используемый для приспособлений для стом, как правило, представляет собой клеящиеся при надавливании материалы, что означает, что приложение давления к клейкому материалу повышает прочность его клеевой связи с подложкой, например кожей. В некоторых случаях пользователи контейнера устройства для стомы не прикладывают достаточного давления к клейкой основной пластинке контейнера, чтобы сохранять достаточные адгезионные способности. Из-за приложения давления к клеящемуся при надавливании материалу возможно ускорить смачивание и протекание клейкого материала в поверхность кожи, при этом получая большую площадь контакта и при этом повышая проявляемую адгезивную силу. Существующие в настоящее время клейкие системы для прикрепления устройства для стомы к коже часто требуют большого или длительного надавливания пользователем для достаточного протекания в и смачивания поверхности подложки.
Исследования, проведенные авторами настоящего изобретения, обнаружили, что время, потраченное пользователями устройств для стом при нанесении клейкой пластины на кожу, сильно варьирует. В частности, 14 пользователей просили нанести клейкое устройство для стомы на свою кожу. Среднее используемое время составляло около 30 секунд. Время, потраченное в эксперименте, было следующим.
% пользователей
Максимальное используемое время (секунды)
100,0%
117
90,0%
87
75,0%
62
50,0%
28
25,0%
23
10,0%
20
2,5%
19
Вместо решения вышеуказанной проблемы путем прикладывания пользователем большего давления - или надавливания в течение длительного периода времени - к клейкому материалу авторы настоящего изобретения обнаружили, что будет целесообразно разработать клейкий материал, который принимает во внимание уже существующий способ применения пользователями. Другими словами, авторы настоящего изобретения нацелены на разработку клейкой композиции, которая будет работать хорошо с существующими в настоящее время способами применения пользователями, а не попыткой смены привычек пользователей устройств для стом. Авторы настоящего изобретения обнаружили, что существует необходимость в облегчении нанесения устройства для стомы на кожу пользователя устройства для стомы. Нанесение предпочтительно должно быть быстрым и несложным, оно должно требовать насколько возможно небольшого усилия и умения, и оно должно давать быстро полученную достаточную адгезию устройства к коже пользователя. Нанесение должно быть несложным и быстрым, даже для пожилых или недееспособных пользователей.
В заключение, авторы настоящего изобретения обнаружили, что одна проблема с обычными клеящимися при надавливании материалами состоит в том, что занимает много времени достижение хорошей адгезии к коже. Если пользователь не может обеспечить или не дает клейкому материалу достаточно времени для надлежащего прикрепления и, например, начинает передвигаться до достижения хорошей адгезии, тогда это будет повышать риск полного или частичного открепления клейкого материала от кожи и, в случае устройства для стомы, просачивания.
Авторы настоящего изобретения также обнаружили, что другая проблема состоит в том, что клеящийся при надавливании материал требует некоторого нажатия для своевременного достижения надлежащего смачивания подложки и надлежащей адгезии. Для недееспособных и пожилых пользователей сложно применять достаточное нажатие, что повышает риск недостаточной адгезии и просачивания. Также надлежащее применение достаточного и равномерного надавливания по всей поверхности клейкого материала является очень сложным. Это означает, что части клейкого материала могут получать недостаточное надавливание и, таким образом, могут не увлажнять кожу надлежащим образом и не достигать достаточно сильной адгезии. В отношении устройств для стом недостаточная адгезия является важным фактором, способствующим риску просачивания.
Авторы настоящего изобретения обнаружили, что выполнение многих требований к клейкому материалу можно обеспечить путем использования композиции, которая может существовать по меньшей мере в двух различных состояниях, которые имеют различные физические свойства и направлены на различные требования к клейкому материалу. Композиция может в некоторой точке изменять состояние с одного состояния на другое состояние, при этом изменяя свои физические свойства и характеристики, связанные с этими свойствами.
Например, композиция может характеризоваться первым состоянием, при котором она быстро и легко смачивает поверхность, к которой она была приклеена, и, таким образом, обеспечивает достаточное клейкое прикрепление. Та же композиция может характеризоваться вторым состоянием, при котором она очень легко остается надежно приклеенной к коже и может быть надлежащим образом удалена. В такой ситуации композиция в своем первом состоянии может быть нанесена на кожу. Затем композиция изменять состояние на второе состояние, в котором она будет оставаться надежно прикрепленной.
Первое состояние композиции может быть первым жидким состоянием, в котором композиция относительно жидкая, т.е. имеет низкую вязкость.
Второе состояние может быть вторым клейким состоянием, в котором композиция обладает хорошими клейкими качествами, например путем проявления характеристик клеящегося при надавливании материала. В контексте настоящего изобретения клеящийся при надавливании материал будет проявлять значение второго повторного отлипания, которое измерено в настоящем документе, составляющее по меньшей мере 1 Н/25 мм. Композиция во втором состоянии может быть более вязкой, т.е. иметь большую вязкость, чем композиция в первом состоянии.
В общем, композицию можно получать путем обеспечения клейкого материала и вещества с низкой вязкостью и добавления инициатора изменения состояния, который сделает возможным изменение состояния клейкого материала с его первого жидкого состояния на его второе клейкое состояние. Вязкость и другие свойства клейкой композиции можно корректировать, как указано в настоящем документе.
Композиция может быть клейкой композицией для кожи, т.е. клейкой композицией, которую следует использовать на коже человека. Клейкую композицию можно, например, использовать для прикрепления устройства для стомы пользователю устройства для стомы.
Путем объединения свойств первого состояния и второго состояния в одной композиции получают такой клейкий материал, который способен к быстрому и легкому проявлению хорошей адгезии и остается надежно приклеенным к коже. Быстрая и легкая адгезия достигается композицией в первом состоянии, тогда как надежное приклеивание, например к коже, достигается композицией во втором состоянии.
При нанесении клейкой композиции на подложку преимущественно убедиться, что надлежащая клеевая связь устанавливается между клейкой композицией и подложкой. Одним элементом при образовании клеевой связи является протекание клейкой композиции в микро- и макроструктуры подложки. Чем лучше клейкая композиция способна протекать в, т.е. увлажнять, подложку, тем большую площадь контакта с клейким материалом получают. Большая площадь контакта между клейким материалом и подложкой будет приводить к лучшей адгезии. Смачивание подложки клейкой композицией зависит от характеристик композиции, а также от, например, времени, температуры и давления. В отношении смачивания подложки основной характеристикой клейкой композиции является вязкость, измеренная в настоящем документе как комплексная вязкость |η*|.
Варианты осуществления предусматривают клейкий материал, который в первом состоянии имеет комплексную вязкость |η*|, составляющую менее 0,4 МПа·с. Вязкость является мерой устойчивости к постепенной деформации заданной композиции в жидком состоянии. В общем, чем ниже вязкость, тем быстрее композиция будет способна смачивать неровную поверхность путем протекания в малые структуры поверхности, такие как микроструктуры кожи.
В контексте настоящего изобретения относительно низкая вязкость в первом жидком состоянии преимущественна, поскольку это будет давать композицию, которая легче и быстрее протекает в профиль кожи.
Преимуществом этой низкой вязкости является то, что клейкий материал в первом состоянии будет способен легко и быстро протекать в, т.е. увлажнять, микроструктуры кожи, а также большие неровности, такие как рубцовая ткань и складки. Это означает, что большая площадь контакта между клейким материалом и кожей быстро устанавливается, и что быстро получают хорошая клеевая связь между кожей и клейким материалом. Также установление большей площади контакта меньше зависит или вообще не зависит от давления, прикладываемого пользователем к клейкой композиции. Таким образом, композиция будет менее чувствительна к конкретному способу нанесения пользователем композиции на кожу. Исследования при участии пользователей подтвердили, что отдельные пользователи прикладывают весьма разное давление к клейким пластинкам устройства для стомы. Даже опытные пользователи не прикладывают давление равномерно по клейкой пластинке и часто пропускают области клейкого материала, которые затем могут надлежащим образом не приклеиться. Опять же обеспечение клейкого материала, который менее зависим от точного способа нанесения пользователем, преимущественно.
Также клейкий материал в своем первом состоянии не будет требовать сильного нажима снаружи для того, чтобы надлежащим образом протекать в структуры кожи. Клеящиеся при надавливании материалы, как видно из названия, требуют давления для получения хорошей адгезии. Обычный клеящийся при надавливании материал очень вязкий и будет требовать некоторого количества времени для надлежащего протекания в структуры кожи. Прикладывание давления к клейкому материалу будет способствовать процессу адгезии, но может все еще занимать 10-60 минут или даже больше для надлежащего смачивания клеящимся при надавливании материалом структуры кожи и достижения достаточной адгезии. Использование композиции с более низкой вязкостью будет снижать время и усилия, например давление, необходимые для достижения хорошего смачивания, большой площади контакта и сильной клеевой связи с подложкой, например кожей.
Авторы настоящего изобретения обнаружили, что время и давление, необходимые для достижения достаточной адгезии, можно снижать при помощи композиции, описанной в настоящем документе. Когда композицию используют для прикрепления устройства для стомы, это означает, что риск просачивания можно снижать, поскольку композиция в первом жидком состоянии будет способна эффективно смачивать поверхность кожи, тем самым увеличивая площадь контакта между композицией и кожей и, таким образом, способствуя повышению степени уплотнения между композицией и кожей.
В общем, в композицию для снижения вязкости композиции можно добавлять низкомолекулярные соединения, например вещества, повышающие клейкость, масла, мономеры, олигомеры и пластификаторы. Для некоторых полимеров, таких как полиизобутилен, можно снижать молекулярную массу при помощи облучения. Также обычно низкомолекулярные полимеры будут менее вязкими, чем высокомолекулярные полимеры.
В общем, вязкость композиции можно повышать путем выбора высокомолекулярных полимеров или путем сшивания полимера. Также можно добавлять наполнители, например карбонат кальция, оксид магния, коллоидный диоксид кремния и лигнин.
Вязкость измеряют, как описано более подробно в настоящем документе. Измеренная вязкость коррелирует со способностью композиции протекать в и смачивать неровную поверхность, такую как кожа. В частности, указанные уровни вязкости измеряли при частоте, составляющей 0,01 Гц, что находится в пределах соответствующего интервала частоты для связывания клейких материалов с неровными поверхностями, такими как кожа. Предполагали, что частота, составляющая около 0,1 Гц, соответствует связыванию клейких лент с гладкой поверхностью. Используемая в настоящем документе несколько более низкая частота, составляющая 0,01 Гц, соответствующая примерно 0,063 рад/с, отражает опыт авторов настоящего изобретения, заключающийся в том, что клейкий материал для неровной поверхности не требует такой же быстрой адгезии, как лента на гладкой поверхности, и также требует несколько меньшего времени для протекания. Другими словами, частота, составляющая 0,01 Гц, была выбрана для отражения несколько более медленного процесса связывания клейкого материала с кожей по сравнению со связыванием с обычными гладкими подложками и таким образом получают измерения вязкости, которые соответствуют насколько это возможно клейкому материалу, который необходимо наносить на кожу. Таким образом, измерение вязкости дает значения вязкости, которые соответствуют фактическому нанесению на кожу, например, клейкого материала устройства для стомы.
Отмечают, что толщина слоя клейкой композиции будет играть роль в процессах, например, протекания, смачивания и адгезии. В контексте клейкого материала устройства для стомы слой клейкой композиции будет предпочтительно иметь толщину в диапазоне 0,2-2,0 мм.
Как только надлежащим образом приклеился к подложке, преимущественно, чтобы клейкий материал был способен оставаться надежно прикрепленным так долго, как требуется. Также предпочтительно, чтобы клейкий материал можно было надлежащим образом удалять. В отношении сохранения надежного прикрепления одной важной характеристикой клейкой композиции является сила отлипания.
Варианты осуществления предусматривают клейкий материал, который во втором состоянии характеризуется второй силой повторного отлипания, составляющей свыше 1 Н/25 мм, измеренной как описано в настоящем документе.
Преимущество этого состоит в том, что клейкий материал во втором состоянии будет выступать в качестве клеящегося при надавливании материала и сохранять достаточно сильную клеевую связь с подложкой. Другими словами, клейкий материал во втором состоянии не только прикреплен посредством механического зацепления, как, например, таковое эпоксидного клея или краски, но надлежащим образом приклеен к подложке таким образом, что клейкий материал будет сохранять силу адгезии даже при откреплении и повторном прикреплении к подложке.
Авторы настоящего изобретения обнаружили, что сила повторного отлипания во втором клейком состоянии, составляющая свыше 1 Н/25 мм, позволит клейкому материалу вести себя образом, аналогичным большинству обычно используемых клейких материалов для кожи, например клейких материалов устройства для стомы, которые существуют на рынке. Другими словами, пороговое значение для повторного отлипания предоставляет пользователю по меньшей мере такой же уровень надежности и комфорта, предусматриваемый силами повторного отлипания коммерческих клейких материалов без возможности изменения состояния.
Силу отлипания можно измерять путем нанесения композиции в первом жидком состоянии на подложку, изменения состояния композиции в ее второе клейкое состояние, а затем отрыва композиции от подложки. Это то, что в контексте настоящего изменения называется первой силой отлипания или, альтернативно, первой силой отлипания с измененным на подложке состоянием.
Если композицию наносят, изменяют состояние и отрывают, как описано выше, а затем повторно наносят на подложку и снова отрывают, этот второй отрыв является тем, что называется в настоящем документе второй силой отлипания или, альтернативно, второй силой повторного отлипания, или иногда силой повторного отлипания.
Силу отлипания можно также измерять при помощи первого изменения состояния композиции с ее первого жидкого состояния на ее второе клейкое состояние, затем нанесения композиции на подложку, а затем отрыва композиции от подложки. Сила отлипания, измеренная таким образом, будет называться силой отлипания измененного вне подложки состояния.
В контексте настоящего изобретения композиция во втором клейком состоянии будет вести себя как клеящийся при надавливании материал. Это означает, что композиция должна приклеиваться к подложке не только посредством механического зацепления, но и должной немеханической адгезии.
Если клейкая композиция прикреплена только при помощи механического зацепления между подложкой и клейким материалом, то она может изначально оставаться хорошо прикрепленной к подложке, но если механическая связь между подложкой и композицией разрушается, то будет непросто повторно прикрепить композицию к подложке. Другими словами, первая сила отлипания механически прикрепленной композиции может быть достаточно высокой, но вторая сила повторного отлипания будет, конечно, очень низкой и недостаточной для сохранения заданного прикрепления к подложке. Часто плохо механически прикрепленную композицию вообще нельзя повторно нанести на подложку после отлипания.
Таким образом, может быть непросто отличить механическое зацепление от надлежащей адгезии, смотря только на первую силу отлипания. Однако при помощи значения второй силы повторного отлипания будут ясно отличать эти два явления. Таким образом, вторая сила повторного отлипания является одной мерой характеристик клеящегося при надавливании материала для клейкой композиции. Достаточно высокая вторая сила повторного отлипания будет обеспечивать то, что композиция выступает во втором клейком состоянии в качестве клеящегося при надавливании материала в том отношении, что ее можно отрывать, повторно наносить, и она все еще остается надежно приклеенной.
При использовании на коже, может быть преимущественно, чтобы клеевая связь с кожей была несколько динамичной и чтобы открепление и повторное приклеивание были возможны как в небольшом, так и в большом масштабе. Движения тела могут вызывать открепление клейкого материала от небольших участков кожи, и в некоторых случаях пользователь может захотеть открепить, скорректировать и повторно приклеить клейкий материал. Это относится, в частности, к клейким материалам, используемым для устройств для стом и при применениях для ухода за ранами. Таким образом, преимущественно, чтобы такие клейкие материалы имели характеристики клеящегося при надавливании материала во втором клейком состоянии, по меньшей мере в том, что они могут быть откреплены и повторно прикреплены к подложке.
Корректирование второй силы повторного отлипания композиции можно осуществлять, например, путем корректирования степени сшивания полимера, используемого в композиции. На вторую силу повторного отлипания можно также воздействовать путем добавления к композиции веществ, повышающих клейкость, и/или пластификаторов. Увеличение содержания веществ, повышающих клейкость, и пластификаторов будет приводить к повышенной второй силе повторного отлипания. Следовательно, более низкое содержание веществ, повышающих клейкость, и/или пластификаторов будет приводить к более низкой второй силе повторного отлипания. В зависимости от точного выбора веществ, повышающих клейкость, и пластификаторов силу повторного отлипания можно корректировать без значительного влияния в то же время на вязкость композиции. Полимеры, которые являются в большей или меньшей степени смешиваемыми с основным полимером композиции, можно также добавлять для контроля повторного отлипания. Гидроколлоиды, масла и различные наполнители можно также использовать для корректировки второй силы повторного отлипания. В общем, гидроколлоиды и наполнители будут, как правило, снижать силу отлипания композиции. Вторую силу повторного отлипания измеряют, как описано в настоящем документе.
Вязкоупругие свойства клейких композиций, включая вязкость, которая указана выше, можно определять при помощи динамо-механического анализа. Помимо вязкости, может быть уместным рассмотреть динамический модуль, G, который состоит из модуля накопления при сдвиге G' и модуля механических потерь при сдвиге G''.
5
4
5
3
5
Так называемый критерий Дальквиста предполагает, что не будет возникать липкости, если модуль накопления клейкого материала более 10 Па при комнатной температуре. Клеящиеся при надавливании материалы общего назначения, которые имеют средние модули и среднюю потерю, обычно характеризуются G' и Gʺ в диапазоне от 10 до 10 Па и от 10 до 10 Па соответственно.
3
4
Для удаляемых клейких материалов, в области низких модулей и низкой потери, G' и Gʺ оба обычно находятся в диапазоне от 10 до 10 Па. Для всех измерений критерия Дальквиста анализ проводят при 1 Гц.
Таким образом, может быть преимущественно разработать клейкую композицию, которая удовлетворяет критерию Дальквиста во втором клейком состоянии.
Из исследований, проводимых авторами настоящего изобретения, видно, что комплексная вязкость |η*| хорошо коррелирует со способностью клейкой композиции смачивать неровную поверхности при приложении определенного давления. В частности, низкая комплексная вязкость будет приводить к высокому проценту смачивания заданной подложки в течение заданного периода времени. Из результатов видно, что комплексная вязкость ниже 0,4 МПа·с приводит к хорошему смачиванию поверхности заданной неровной подложки в течение 30 секунд при использовании установки и нагрузки, соответствующей приблизительно ситуации применения пользователем устройства для стомы клейкой пластины устройства для стомы по отношению к коже.
Длительность в 30 секунд была выбрана после ранее упомянутых полевых исследований с участием 14 пользователей устройств для стом, где измеряли время, потраченное пользователями на нанесение клейкой пластинки устройства для стомы на кожу. Среднее потраченное время составляло 28 секунд, причем некоторые пользователи тратили всего лишь 19 секунд, а некоторые - целых 117 секунд. 30 секунд, таким образом, находятся в обычном диапазоне времени, используемом пользователем устройства для стомы для нанесения клейкого материала на кожу.
Кроме того, из результатов экспериментов на смачивание видно, что даже более низкие значения комплексной вязкости обычно приводили к большему проценту смачивания при такой же установке. В частности, все протестированные клейкие композиции с комплексной вязкостью |η*|, составляющей менее 50 кПа·с, характеризовались уровнями смачивания, составляющими по меньшей мере 40%, через 30 секунд и 100 г давления, что измерено, как описано в настоящем документе. Такое смачивание, составляющее по меньшей мере 40%, обеспечивает то, что клейкая композиция очень эффективно протекает в контуры и микроструктуры кожи и обеспечивает быструю и сильную связь. Для существующего в настоящее время стандартного клейкого материала для кожи без возможности изменения состояния, используемый при уходе за стомой, авторами настоящего изобретения были измерены вязкость, составляющая около 2,5 МПа·с, и смачивание, составляющее около 30%.
Без ограничения какой-либо теорией, авторы настоящего изобретения предполагают, что 40% смачивание в тесте на смачивание, описанном в настоящем документе, соответствуют полному смачиванию плоской части подложки, используемой в тесте. Это означает, что смачивание свыше 40% является результатом того, что клейкий материал смочил по меньшей мере некоторую часть неплоских поверхностей подложки. Другими словами, смачивание свыше 40% в тесте показывает, что клейкий материал протекал в канавки подложки, таким образом показывая способность клейкого материала очень быстро смачивать негладкую поверхность, такую как кожа.
Просачивание можно измерять, например, посредством теста с градиентом давления. В тесте с градиентом давления круглый кусочек клейкого материала вырезают из куска клейкого материала между двумя листами антиадгезионного материала при помощи пробойника. Один из листов материала удаляют с клейкого материала и круг устанавливают в центре круглой PET-пленки. Фланец из нержавеющей стали с центральным отверстием и рамным элементом из трубки из нержавеющей стали, припаянной к одной из сторон центрального отверстия, используют в качестве приспособления для испытаний. Круглый кусок подложки, такой как свиная кожа, с центральным отверстием, соответствующим размеру центрального отверстия в стальном фланце, устанавливают на фланце при помощи клея. Оставшуюся часть антиадгезионного материала удаляют с конструкции клейкий PET-материал и помещают на подложку. Конструкцию-подложку-фланец в собранном виде помещают в держатель с подложкой в горизонтальном положении, и определенный вес помещают сверху на определенное время для обеспечения хорошей адгезии к коже. Сборку затем помещают в испытательную установку, и тестовую жидкость помещают в пробирку при помощи шприца. Трубку соединяют с испытательной установкой при помощи силиконового шланга. Линейный градиент давления прикладывают при помощи силиконового шланга и давление, при котором наша тестовая жидкость продавливается все время через границу раздела кожа - клейкий материал, записывают. Более высокое давление соответствует большей устойчивости к просачиванию. Описанный тест на просачивание обычно основан на тесте из ASTM F2392-04. Также можно использовать другие способы измерения просачивания.
Сдвиг между различными состояниями композиции называется в настоящем документе изменением состояния. Таким образом, изменение состояния является переходом из одного состояния в другое состояние композиции с возможностью изменения состояния. Длительность изменения состояния будет варьировать в зависимости от, например, природы инициатора изменения состояния и способа активации инициатора изменения состояния. В общем, изменение состояния будет постепенным процессом с постепенной сменой физических свойств материала с одного состояния на другое состояние. В некоторых случаях изменение состояния будет очень быстрым, и физические свойства будут сменяться очень быстро, например в течение секунд, на свойства второго состояния. В других случаях изменение состояния будет происходить медленнее, и смена свойств будет происходить постепенно в течение периода, например нескольких минут или даже часов.
В вариантах осуществления физические свойства клейкого материала в первом состоянии отличают от физических свойств клейкого материала во втором состоянии. Например, вязкость и/или модуль могут отличаться в первом и втором состояниях клейкого материала. Изменение состояния может, таким образом, приводить к смене физических свойств композиции.
Когезия композиции может также меняться вследствие изменения состояния. Обычно изменение состояния будет делать композицию более когезионной, что будет способствовать обеспечению того, что клейкую композицию можно отрывать от подложки без остатка на подложке, т.е. благодаря адгезионному разрушению, а не когезионному разрушению. Для композиции, которую следует прикрепить на кожу, очень преимущественно, чтобы композиция могла обладать сильной адгезией к коже и в то же время чтобы ее можно было удалять с кожи без остатка на коже.
Изменение состояния вызывают активацией инициатора изменения состояния. Инициатор изменения состояния представляет собой компонент композиции с возможностью изменения состояния и может, например, содержать или состоять из фотоинициатора. Инициатор изменения состояния можно активировать внешними стимулами, такими как воздействием влагой или светом, например видимым светом и/или ультрафиолетовым светом. Инициатор изменения состояния может работать по одному или нескольким механизмам, например путем образования свободных радикалов. Таким образом, инициатор изменения состояния может быть образующим свободные радикалы инициатором изменения состояния. Образующий свободные радикалы инициатор изменения состояния может быть фотоинициатором.
Активация инициатора изменения состояния, такая как активация фотоинициатора, может приводить к увеличению сшивания полимера и/или повышению молекулярного веса полимера.
Длительность изменения состояния будет варьировать в зависимости от, например, природы инициатора изменения состояния и способа активации инициатора изменения состояния. В общем, изменение состояния будет постепенным процессом с постепенной сменой физических свойств материала с одного на другое состояние. В некоторых случаях изменение состояния будет очень быстрым, и физические свойства будут сменяться очень быстро, например в течение секунд. В других случаях изменение состояния будет происходить медленнее, и смена свойств будет происходить постепенно в течение периода, например нескольких минут.
В вариантах осуществления изменение состояния из первого жидкого состояния во второе клейкое состояние необратимо. В этом контексте «необратимый» означает, что как только композиция изменила состояние на второе клейкое состояние, ее нельзя вернуть из этого состояния назад в первое жидкое состояние. В вариантах осуществления изменение состояния необратимо при обычных условиях использования. Может быть особенно преимущественным иметь необратимое изменение состояния, поскольку тогда нет риска, что композиция будет ʺизменять состояние обратноʺ в жидкое состояние, когда она изменила состояние во второе клейкое состояние. Для пользователя важно иметь ощущение надежности продукта. Это ощущение надежности может нарушаться, если пользователь ощущает или знает, что композиция может, теоретически в любое время, изменить состояние обратно в первое жидкое состояние.
В вариантах осуществления активация инициатора изменения состояния предусматривает перенос материала, такого как вода, в композицию.
В вариантах осуществления изменение состояния приводит к смене химических свойств композиции. Например, изменение состояния может приводить к увеличению сшивания или другим типам образования ковалентных связей. В вариантах осуществления активация инициатора изменения состояния активна в том смысле, что она требует переноса энергии, такой как свет, или вещества, такого как влага, в клейкие композиции. В вариантах осуществления активация инициатора изменения состояния происходит в виде химической реакции. В вариантах осуществления химической реакцией является экзотермическая реакция.
В вариантах осуществления композиция содержит акрилат, в том числе метакрилаты и их сополимеры. Акрилатные сополимеры особенно предпочтительны, например алкилакрилатные сополимеры.
Большинство обычно используемых мономеров в полиакрилатах включают этилакрилат, бутилакрилат, этилгексилакрилат, гидроксиэтилакрилат, лаурилакрилат и акриловую кислоту. Их можно использовать отдельно или в смеси, причем их относительные доли в смеси выбирают в зависимости от необходимых вязкоупругих свойств, температуры стеклования, совместимости и т.д.
Полимер может быть сополимером одного или нескольких акрилатов. Альтернативно, полимер может быть сополимером одного или нескольких акрилатов и полимеризуемого свободными радикалами винилового фрагмента. Такие виниловые фрагменты включают соединения, такие как итаконовый ангидрид, малеиновый ангидрид, или винилазлактон, или глицидилметакрилат.
Полимер может быть гомополимером, статистическим сополимером или блок-сополимером. Полимер может быть разветвленным или линейным.
Композиция может включать встроенные отверждаемые фрагменты. Можно использовать любые обычные известные ненасыщенные соединения, например олефиновые или ароматические соединения, или соединения с подвижными группами или группами, которые могут подвергаться свободнорадикальным реакциям, можно использовать в качестве отверждаемых молекул. Также можно использовать фотореактивные группы, и они включают в себя группы, такие как антрацены, циннаматы, малеимиды и кумариновые группы. Другие функциональные группы включают в себя карбоксил, эпокси, уретан, силоксан, амиды и гидроксил. Смеси всех вышеуказанных также можно использовать. Встроенные отверждаемые группы могут быть концевыми группами, боковыми группами или могут быть включены в скелет.
Полимерный остов может быть частично сшит. Сшивку можно получать путем включения мономеров, например, N-метилолакриламида, N-(изобутоксиметилен)-акриламида, метилакриламидогликолята метилового эфира (все 0,5-5% (вес/вес)), или хелатов металлов, например, ацетилацетонатов Zr, Al или Fe (до 2% (вес/вес) веса полимера), в полимерный остов, который затем сшивается во время сушки после распределения на подложке. Ацетилацетонаты Al и Ti и аналогичные соединения можно также добавлять после полимеризации в концентрациях 0,1-2% (вес/вес) и использовать в качестве сшивателя посредством использования карбоксильных групп в полимерном остове во время стадии сушки.
Многофункциональные изоцианаты, такие как толуолдиизоцианат (TDI), триметилгексаметилендиизоцианат (TMDI) и гексаметилендиизоцианат (HDI), можно использовать для химического связывания гидроксильных или карбоксильных функциональных групп различных полимерных цепей, добавленных в концентрации до 1% (вес/вес).
Сшивку можно также получать между карбоксильными группами в полимерном остове и добавленными аминосмолами, такими как производные меламина, бензогуанамина, гликолурила и мочевины, например гексаметоксиметилмеламин, метоксиметилметилолмеламин, метоксиметилэтоксиметилбензогуанамин, тетрабутоксиметилгликолурил, бутоксиметилметилолмочевина, в концентрациях до 6% (вес/вес).
Вышеупомянутое сшивание можно также получать, используя поликарбодиимиды или многофункциональные пропиленимины.
Также можно смешивать один или несколько полимеров с высокой силой когезии с одним или несколькими полимерами с низкой силой когезии для получения необходимого баланса.
Полимер чаще всего будет растворимым в, и, таким образом, коммерчески поставляемым в виде растворов в, органических растворителях, таких как этилацетат, гексан, толуол, ацетон и др. Предпочтительно полимер не растворим в воде.
Полимер может быть коммерчески доступным PSA или предшественником PSA, например acResin A 204 UV, acResin A 260 UV (BASF), Aroset 1450-Z-40, Aroset S390 (Ashland), GMS 788, GMS 1753 (Henkel).
Полимер может включать отверждаемые молекулы, которые могут быть низкомолекулярными мономерами или олигомерами. В самом широком смысле любые обычные известные ненасыщенные соединения или соединения с подвижными группами или группами, которые могут подвергаться свободнорадикальным реакциям, можно использовать в качестве отверждаемых молекул. Предпочтительные примеры, используемые отдельно или в смесях, представляют собой отверждаемые молекулы, такие как сложные эфиры акриловой кислоты или сложные эфиры метакриловой кислоты и спиртов, гликоли, пентаэритрит, триметилпропан, глицерин, алифатические эпоксиды, ароматические эпоксиды, в том числе эпоксиды бисфенола A, алифатические уретаны, силиконы, сложные полиэфиры и полиэфиры, а также их этоксилированные или пропоксилированные типы.
Отверждаемые молекулы могут иметь более одного ненасыщенного или реакционноспособного сайта. Имея более чем одну функциональную группу, они способны удлинять цепь. Имея множество функциональных групп - три или более - они способны образовывать сшитые трехмерные полимерные сети. Примеры включают CN925 (Arkema), Ebecryl 870 (Allnex).
Предпочтительно отверждаемые молекулы и полимеры растворимы друг в друге, когда находятся в сухом состоянии, т.е. в отсутствие растворителя. Альтернативно, в случае, когда этот полимер и отверждаемые молекулы не растворимы взаимно друг в друге, когда находятся в сухом состоянии, или только частично взаимно растворимы, они однородно распределены в композиции.
В вариантах осуществления композиция содержит полиуретан (PU). Полиуретаны наиболее часто получают при помощи реакции молекул, содержащих две или большее число спиртовых функциональных групп, с ди- или полиизоцианатами.
Среди органических диизоцианатов, которые можно использовать в синтезе полиуретанов, находятся: циклоалифатические изоцианаты, такие как 4,4′-метиленбис(циклогексилизоцианат) (HMDI) и изофордиизоцианат, ароматические изоцианаты, такие как толилендиизоцианат и 4,4′-дифенилметилдиизоцианат (MDI), а также алифатические изоцианаты, такие как 1,6-гександиизоцианат. В зависимости от типа изоцианата, используемого в синтезе, можно получать различные свойства материалов. Например, использование ароматических изоцианатов приводит к более жестким полимерам с более высокой температурой плавления. Жесткие сегменты на основе HMDI не особенно способны к кристаллизации, тогда как жесткие сегменты на основе MDI будут легко кристаллизоваться при подходящих условиях. Симметрия жесткого сегмента также соответствующая. Повышение симметрии облегчает кристаллизацию жесткого сегмента и повышает степень разделения фаз, модуль, твердость и т.д.
w
Среди диолов или полиолов, которые можно использовать в синтезе полиуретанов в настоящем изобретении, есть: полиолы на основе полидиметилсилоксана (PDMS), такие как PDMS с концевой бис(гидроксиалкильной) группой, предпочтительно со средневзвешанным молекулярным весом (M), составляющим 1000-6000 г/моль.
4-{3-[бис(2-гидроксиэтил)амино]пропокси}-1-хлор-9H-тиоксантен-9-он (тиоксантоновый диол, изображенный ниже) можно использовать в синтезе полиуретанов для придания способности сшиваться с полимерами при индуцировании светом.
Тиоксантоновый диол является фотореактивным. Другими словами, он имеет способность поглощать свет и инициировать свободнорадикальные реакции, которые будут приводить к сшитым полиуретанам. Диольная функциональная группа в фотореактивной группе облегчает ковалентное связывание этих фрагментов в полиуретановом остове. Фотореактивные группы встроенные в полимер имеют меньшую возможность выщелачиваться из полимерного материала по сравнению со случаем, когда они смешаны с полимерным материалом. Это свойство может способствовать обеспечению биобезопасности полимера для непосредственного использования на коже. Такие встроенные полимерные фотоинициаторы могут создавать сшивки быстрее, чем фотоинициаторы, которые просто смешаны с полимером. Фотоинициатор, упомянутый в настоящем документе, поглощает свет главным образом в УФ-диапазоне, а кроме того, в некоторой степени также в видимом диапазоне.
Помимо полиуретанов со встроенными фотореактивными группами, полиуретаны с примешанными фотоинициаторами также представляют интерес. Такие материалы можно получать путем смешивания фотоинициаторов, таких как тиоксантон без диольной функциональной группы, либо во время, либо после синтеза полимера. В этих случаях фотореактивный фрагмент не будет частью полиуретана. Однако он все еще будет инициировать свободнорадикальные реакции.
Скорость фотоиндуцированной реакции сшивания и свойства полимера можно подстраивать при помощи композиции полиуретана. Тип и концентрация фотоинициатора, присутствие реакционноспособных групп, а также подвижность полимера находятся среди параметров, которые определяют скорость отверждения. Степень сшивания является важным параметром, определяющим конечные свойства полимера. Поскольку степень сшивания возрастает, то модуль полимера увеличивается и подвижность полимера снижается. Модуль влияет на липкость полимера, тогда как подвижность влияет помимо различных других свойств на перемещение молекул в полимере. В случае ухода за стомой перемещение молекул воды в полимерном материале может быть важным фактором.
В вариантах осуществления композиция содержит силиконовый полимер.
Отверждающиеся под действием влаги материалы представляют собой полимерные материалы, которые переходят из жидкого в твердое состояние при воздействии влаги. Когда эти материалы затвердевают, они способны к выдерживанию деформирующих сил.
Отверждающиеся под действием влаги материалы могут содержать несколько компонентов, в том числе реакционноспособный полимер, катализатор, модификатор вязкости, сшиватель и поглотитель воды. Функция реакционноспособного полимера вместе с катализатором и сшивателем состоит в образовании полимерной сети при воздействии влаги. Это событие способствует переходу отверждающихся под действием влаги материалов из жидкого в твердое состояние. Его можно называть ʺизменением состоянияʺ или ʺотверждениемʺ.
Функция модификатора вязкости состоит в подстраивании вязкости для удовлетворения требований каждого применения. Функция поглотителя воды состоит в предотвращении непреднамеренного отверждения в резервуаре.
Отверждающиеся под действием влаги материалы могут состоять из одной части или двух частей. В случае одночастных отверждающихся под действием влаги материалов все компоненты можно смешивать и хранить в одном резервуаре до использования. Отверждение начинается только, когда отверждающийся под действием влаги материал открыт и подвержен воздействию влаги. С другой стороны, в случае двухкомпонентных систем реакционноспособные компоненты изолированы друг от друга в различных резервуарах при хранении, и их приводят в контакт только во момент использования. Реакционноспособные компоненты смешивают непосредственно перед использованием. Отверждение начинается, как только смешивают реакционноспособные компоненты.
Смена свойств с жидкого на клейкое состояние в отверждающихся под действием влаги материалах обычно основано на химии конденсационного отверждения.
Существует множество основных полимеров с различными химическими составляющими остовов, которые могут давать конденсационное отверждение. Силиконовые полимеры можно использовать в композициях с конденсационным отверждением. Для реакции посредством конденсационного отверждения силиконы могут иметь на обоих концах гидроксильные группы. В присутствии многофукционального силана, который выступает как в качестве сшивателя, так и в качестве поглотителя воды, катализатора и влаги, силиконы с гидроксилом на конце будут отверждаться. Реакционная способность силанольных групп варьирует в зависимости от количества заместителей электроноакцепторных групп на атоме кремния.
Заместители на многофункциональном сшивателе являются важным параметром, который может влиять на скорость отверждения. Можно использовать олигомерные и полимерные сшиватели с тремя, четырьмя и даже большим количеством функциональных групп. В вариантах осуществления можно использовать различные заместители, такие как метильные, этильные и винильные группы. Примеры сшивателей с тремя функциональными группами на основе алкоксигрупп включают в себя метилтриметоксисилан и метилтриэтоксисилан. Помимо алкокси, доступны системы отверждения, содержащие ацетокси, оксим, амин, амид и енокси.
Системы отверждения можно приспосабливать к различным применениям в зависимости от побочных продуктов процесса отверждения. Например, при уходе за стомой побочные продукты должны быть нетоксичными и не должны иметь плохого запаха.
Подходящий катализатор для конденсационного отверждения выбирают в зависимости от химии многофункционального силана. Титанаты используют с системами на основе алкокси, амида или оксима, при этом оловянные катализаторы можно добавлять в составы для отверждения на основе ацетокси, оксима и амина. В вариантах осуществления используемый титанатный катализатор выбирают из тетраалкоксититанатов и титанатов в хелатной форме. Тетраалкоксититанаты являются более каталитически активными типами.
Скорость конденсационного отверждения зависит от сшивающего средства (его функциональности, концентрации и химической структуры), типа катализатора и относительной влажности окружающей среды.
Отверждающиеся под действием влаги составы являются представляющими интерес материалами для применений при уходе за стомой либо в виде комплектующего, либо в виде цельного устройства. Некоторые важные признаки рассматриваются для отверждающихся под действием влаги композиций, которые можно использовать при уходе за стомой:
- Безопасность при использовании на коже. Отверждающиеся под действием влаги составы должны быть нетоксичными перед и после отверждения, поскольку они соприкасаются с кожей.
- Адгезия к коже. Отверждающиеся под действием влаги составы должны приклеиваться к коже перед и после отверждения. В ином случае, эти материалы будут обеспечивать слабую поверхность контакта между кожей и устройством для ухода за стомой.
- Регулировать количество влаги тела. Продукты для ухода за стомой должны регулировать количество влаги, которая выделяется на коже; выделения и пот. В ином случае, вода, оставшаяся на коже, ослабляет адгезию.
- Стабильность во время хранения. Отверждающиеся под действием влаги составы должны быть стабильными во время хранения на заводе и при транспортировке, но также в руках пользователей перед использованием. В зависимости от географического местоположения температура и относительная влажность окружающей среды меняются. Отверждающиеся под действием влаги составы должны быть достаточно стабильными, чтобы не отверждаться при воздействии температур, соответствующих условиям хранения, транспортировки и использования. Кроме того, они должны быть упакованы таким образом, чтобы влага не могла диффундировать в резервуар с ними.
Коммерчески доступные используемые отверждающиеся под действием влаги составы, например в отрасли строительства, обычно небезопасны для использования на коже. Коммерчески доступный ʺTrio Silken Stoma Gelʺ от Trio Healthcare одобрен для использования на коже. Однако Trio Silken Stoma Gel имеет главные недостатки, поскольку он не приклеивается к коже и не поглощает телесные жидкости.
Обычно отверждающиеся под действием влаги материалы для применения при уходе за стомой предусматривают реакционноспособный компонент для отверждения, водопоглощающий компонент для поглощения влаги тела и клейкий компонент для обеспечения адгезии к коже. Эффективная стратегия для получения клейких материалов для кожи на основе отверждения под воздействием влаги состоит в смешивании нереакционноспособных полимеров с клейкими свойствами с реакционноспособными компонентами, которые сами по себе не приклеиваются к коже перед и после отверждения. Такие материалы будут приклеиваться к коже перед и после отверждения. Применение такой стратегии открывает возможность использования множества реакционноспособных материалов, доступных в других отраслях, после необходимых модификаций для удовлетворения требований биобезопасности для применения на коже. В качестве водопоглощающего компонента можно использовать, например, природные гидроколлоиды или синтетические гидрофильные полимеры.
Добавление водопоглощающего компонента к отверждающимся под действием влаги составам может давать дополнительные преимущества, поскольку некоторое количество воды может присутствовать в природных гидроколлоидах или синтетических гидрофильных полимерах, что может вызывать нежелательные эффекты как относительно скорости отверждения, так и относительно стабильности при хранении. Способ минимизации этих эффектов состоит в тщательной сушке водопоглощающих компонентов перед их добавлением в отверждающиеся под действием влаги составы.
Инициатор изменения состояния представляет собой компонент композиции с возможностью изменения состояния, компонент которой при активации способен запускать изменение состояния композиции с возможностью изменения состояния.
В вариантах осуществления инициатор изменения состояния содержит или состоит из образующего свободные радикалы инициатора изменения состояния. Образующий свободные радикалы инициатор изменения состояния может быть фотоинициатором. Существуют различные системы фотоинициаторов. Системы фотоинициаторов могут быть: (a) одним низкомолекулярным компонентом, (b) множеством низкомолекулярных компонентов, (c) одним полимерным компонентом или (d) множеством полимерных компонентов. Эти системы можно получать при помощи химических веществ, указанных ниже, и/или полимеров, содержащих эти функциональные группы.
В настоящем изобретении фотоинициатор определен как фрагмент, который при поглощении света образует реакционноспособные частицы (ионы или радикалы) и инициирует одно или несколько из химических реакций или превращения. В некоторых вариантах осуществления предпочтительным свойством фотоинициатора является хорошее перекрывание между спектром источника УФ-света и спектром поглощения фотоинициатора. В некоторых вариантах осуществления желаемым свойством является небольшое перекрывание или его отсутствие между спектром поглощения фотоинициатора и естественным общим спектром поглощения других компонентов в композиции, например поглощение полимерной матрицы или любых поглощающих материалов и наполнителей в композиции.
Соответственно, фотоинициаторные фрагменты являются боковыми группами полимера. Это означает, что они прикреплены к полимеру в точках, отличных от концов полимера, таким образом делая возможным прикрепление более двух фотоинициаторных фрагментов к одному полимеру.
В вариантах осуществления композиция содержит встроенный фотоинициатор. В вариантах осуществления композиция содержит свободный, или примешанный, или не встроенный фотоинициатор. В вариантах осуществления композиция не содержит свободный, или примешанный, или не встроенный фотоинициатор. В вариантах осуществления композиция не содержит встроенный фотоинициатор. Примеры встроенных фотоинициаторов включают Dymax 1072-M от Dymax Corp. и Rahn Genopol TX-2 от Rahn Corp.
Фотоинициаторные фрагменты настоящего изобретения независимо могут быть расщепляемыми (тип I по Норришу) или нерасщепляемыми (тип II по Норришу). При возбуждении расщепляемые фотоинициаторные фрагменты спонтанно распадаются на два радикала, по меньшей мере один из которых является достаточно реакционноспособным для того, чтобы забрать атом водорода. Бензоиновые эфиры (в том числе бензилдиалкилкетали), фенилгидроксиалкилкетоны и фениламиноалкилкетоны являются примерами расщепляемых фотоинициаторных фрагментов.
В вариантах осуществления фотоинициатор является эффективными при превращении света от источника УФ или видимого света в реакционноспособные радикалы, которые могут забирать атомы водорода и другие подвижные атомы из полимера и, следовательно, влияют на ковалентное сшивание. Необязательно, амины, тиолы и другие доноры электронов могут быть либо ковалентно связаны с полимерным фотоинициатором, либо добавлены по отдельности, либо и то и другое. Добавление доноров электронов не является необходимым, но может увеличить общую эффективность расщепляемых фотоинициаторов в соответствии с механизмом, сходным с описанным ниже для нерасщепляемых фотоинициаторов.
В вариантах осуществления фотоинициатор настоящего изобретения является нерасщепляемыми (тип II по Норришу). Нерасщепляемые фотоинициаторы не распадаются при возбуждении, таким образом обеспечивая меньше возможностей для выщелачивания малых молекул из композиции. Возбужденные нерасщепляемые фотоинициаторы не распадаются на радикалы при возбуждении, но забирают атом водорода от органической молекулы или, более эффективно, забирают электрон от донора электрона (такого как амин или тиол). Перенос электронов образует анион-радикал на фотоинициаторе и катион-радикал на доноре электронов. За этим следует перенос протона от катион-радикала к анион-радикалу с получением двух незаряженных радикалов; среди них радикал на доноре электронов является достаточно реакционноспособным для того, чтобы забрать атом водорода.
Бензофеноны и родственные кетоны, такие как тиоксантоны, ксантоны, антрахиноны, флуореноны, дибензосубероны, бензилы и фенилкетокумарины, являются примерами нерасщепляемых фотоинициаторов. Большинство аминов со связью C-H в α-положении к атому азота и многие тиолы будут действовать как доноры электронов. Преимуществом применения фотоинициаторов II типа по Норришу по сравнению с I типом является меньшее количество образуемых побочных продуктов в ходе фотоинициированных реакций. По этой причине широко применяют бензофеноны. Если в фотоиницированной реакции диссоциируют, например, α-гидроксиалкилфеноны, то образуются два радикала, которые в дальнейшем могут диссоциировать и, возможно, образовать свободносвязанные нежелательные ароматические побочные продукты.
Также можно использовать саморинициирующие фотоинициаторные фрагменты. При возбуждении УФ или видимым светом такие фотоинициаторы, главным образом, расщепляются по механизму типа I по Норришу и, к тому же, сшиваются в отсутствии какого-либо традиционного фотоинициатора, обеспечивая изменение состояния толстых слоев. Недавно был представлен новый класс фотоинициаторов на основе сложных β-кетоэфиров.
В некоторых вариантах осуществления инициатор изменения состояния содержит по меньшей мере два различных типа фотоинициаторов. Пики поглощения различных фотоинициаторов приходятся на различные длины волны, таким образом, возрастает общее количество света, поглощенного системой. Различные фотоинициаторы могут быть все расщепляемыми, все нерасщепляемыми или смесью расщепляемых и нерасщепляемых. Смесь нескольких фотоинициаторных фрагментов может проявлять синергические свойства. В некоторых вариантах осуществления инициатор изменения состояния содержит смесь различных фотоинициаторов, например двух, трех, четырех или пяти различных фотоинициаторов.
Примеры фотоинициаторов, поглощающих в диапазоне 200-400 нм, включают α-гидроксикетон, бензофенон, производные бензофенона, бензофенон/α-гидроксикетон, фенилглиоксилат, бензилдиметилкеталь, аминокетон, производные ацилфосфиноксида, моноацилфосфин (MAPO), MAPO/α-гидроксикетон, бис-ацилфосфин (BAPO), дисперсию BAPO, BAPO/α-гидроксикетон, фосфиноксид, металлоцен, соль иония, производные тиоксантона, смесь гексафторфосфатных солей триарилсульфония в пропиленкарбонате, смесь гексафторантимонатных солей триарилсульфония в пропиленкарбонате, производные камфорхинона, бензильные производные, производные антрахинона, производные эфиров бензоина и полисиланы.
Конкретные примеры фотоинициаторов включают 2-бензил-2-(диметиламино)-4'-морфолинобутирофенон, 2-метил-4'-(метилтио)-2-морфолинопропиофенон, (бензол)трикарбонилхром, (кумол)циклопентадиенил-железа(II) гексафторфосфат, дибензосуберенон, ферроцен и метилбензоилформиат.
Другие примеры включают в себя ароматические кетоны, пригодные в диапапзоне 200-400 нм, например ацетофенон; камфорхинон+соль йодония+силан (которые могут быть пригодны при получении эффективной фотоинициации на воздухе); пероксиды, например, бензоилпероксид; и азосоединения, например 2,20-азобисизобутиронитрил.
В диапазоне >400 нм примеры фотоинициаторов включают в себя производные карбазола, металлоцен, производные тиоксантона, производные камфорхинона, бензильные производные, титаноцены, производные антрахинона, производные ацилфосфина, кетокумарины, ксантеновые красители (например, эритрозин B), производные тиоксантона (например, 2-хлортиоксантон, 2-изопропилтиоксантон, 2-меркаптотиоксантон, производные тиоксантона и уксусной кислоты) необязательно в комбинации с аминами и бензофеноны необязательно в комбинации с аминами.
В вариантах осуществления инициатор изменения состояния содержит или состоит из бис(.эта.5-2,4-циклопентадиен-1-ил)-бис(2,6-дифтор-3-(1H-пиррол-1-ил)-фенил)титана (Ciba Irgacure 784).
В вариантах осуществления композиция содержит инициатор изменения состояния, который чувствителен к влаге. Чувствительный к влаге инициатор изменения состояния будет вызывать изменение состояния композиции из первого состояния, такого как первое жидкое состояние, во второе состояние, такое как второе клейкое состояние, когда чувствительный к влаге инициатор изменения состояния подвергается воздействию влаги.
В вариантах осуществления инициатор изменения состояния содержит или состоит из чувствительного к влаге инициатора изменения состояния. В вариантах осуществления чувствительный к влаге инициатор изменения состояния содержит или состоит из полимера.
В вариантах осуществления инициатор изменения состояния содержит или состоит из чувствительного к влаге силиконового полимера, такого как Trio Silken (Trio Healthcare).
В общем, композиция с возможностью изменения состояния под действием влаги может содержать нереакционноспособный и липкий силиконовый полимер, такой как BIOPSA, и реакционноспособный нелипкий силиконовый полимер, такой как полимер Trio Silken, указанный как пример в настоящем документе. Таким образом, различные функции сшивания и липкости обеспечиваются различными полимерами, а скорость и уровень изменения состояния, а также липкость, можно корректировать отдельно. Таким образом, скорость и уровень изменения состояния можно надлежащим образом модифицировать без ухудшения липкости.
2
Сообщалось, что люди в течение коротких периодов времени могут выделять более 20000 г/м/24 ч пота. Таким образом, способность клейких материалов для кожи регулировать количество влаги, например водопоглощающая способность и скорость проницаемости водяных паров (MVTR) клейкого материала, соответствует рабочим характеристикам клейкого материала.
По ряду причин способность регулировать количество влаги особенно актуальна для клейкого материала, используемого для прикрепления устройства для стомы. Клейкий материал, используемый для прикрепления устройства для стомы, помещают на практически одну и ту же область кожи вокруг стомы каждый день в течение недель, месяцев или лет. Таким образом, здоровье этой конкретной области кожи очень важно. Клейкий материал, который надлежащим образом регулирует количество влаги, будет способствовать здоровью кожи путем сохранения кожи относительно сухой и, таким образом, предотвращая мацерацию и другое связанное с влагой повреждение кожи. Кроме того, избыточное накопление влаги между кожей и клейким материалом будет приводить к ослаблению связи клейкого материала с кожей. Это особенно проблематично для устройства для стомы, которое должно быть способно выдерживать нагрузку и оставаться очень прочно прикрепленным к коже для предотвращения просачивания.
Способность композиции регулировать количество влаги можно контролировать, например, путем получения композиции, способной поглощать воду и/или путем получения композиции, проницаемой для водяных паров. Композиция может в то же время быть как поглощающей, так и проницаемой для водяных паров, например путем включения гидроколлоидов или других поглощающих материалов в композицию, проницаемую для водяных паров.
Одним путем получения композиции, способной регулировать количество влаги, является включение поглощающего материала в композицию. Поглощающий материал может, например, быть растворимым в воде или набухающим в воде материалом и может быть добавлен в количестве, достаточном для обеспечения надлежащего регулирования количества влаги, находящейся в месте расположения клейкого материала.
Поглощающий воду материал является пригодным в виде твердого водопоглощающего гидрофильного средства в виде частиц, такого как растворимый в воде или набухающий в воде (нерастворимый в воде) гидроколлоид. Растворимые в воде или набухающие в воде (нерастворимые в воде) гидроколлоиды можно подходящим образом выбирать из природных и синтетических гидроколлоидов, таких как гуаровая камедь, камедь бобов рожкового дерева, пектина, альгинатов, желатина, ксантановой камеди или камеди карайи, производных целлюлозы (например, солей карбоксиметилцеллюлозы, таких как натрий-карбоксиметилцеллюлоза, метилцеллюлозы и гидроксипропилцеллюлозы), натрия крахмалгликолята, поливинилового спирта, полиакриловой кислоты (например, в виде суперпоглощающих частиц, SAP) и полиэтиленгликоля. Подходящими гидроколлоидами являются, например, AQ 1045 (разветвленный диспергируемый в воде сложный полиэфир) от Eastman, пектин LM 12CG Z или пектин USP/100 от CP Kelco, Natrosol (гидроксиэтилцеллюлоза, неионные, растворимые в воде эфиры целлюлозы и этиленоксида), получаемый AQUALON, Blanose 9H4XF (карбоксиметилцеллюлоза), доступный от Hercules, Akucell  AF 2881 (карбоксиметилцеллюлоза), доступный от Akzo, AquaSorb (сшитая карбоксиметилцеллюлоза) от Aqualon, Sorbalg pH 470 (альгинат кальция) от Danisco Ingredients, Дания. Гидроколлоиды можно также выбирать из микроколлоидов (например, с размером частиц менее 20 микрон или предпочтительно менее 5 или 2 микрон).
Поглощающую способность композиции можно измерять, как описано в настоящем документе. Водопоглощающую способность можно измерять в одном или обоих из первого и второго состояний композиции. Водопоглощающая способность может быть одинаковой или различной в первом и втором состояниях композиции. В некоторых вариантах осуществления водопоглощающая способность выше в первом состоянии, чем во втором состоянии. В других вариантах осуществления водопоглощающая способность ниже в первом состоянии, чем во втором состоянии композиции. Хорошая поглощающая способность будет давать композиции возможность регулировать количество влаги на коже и будет таким образом предотвращать накопление влаги между кожей и клейким материалом и, тем самым, способствовать предотвращению повреждения кожи, такому как мацерация.
В качестве альтернативы или дополнения к получению композиции, способной регулировать количество влаги путем добавления водопоглощающих материалов, композиция может быть способна регулировать количество влаги за счет того, что она является проницаемой для водяных паров. Акрилатные композиции могут быть проницаемыми для водяных паров, и примеры акрилатных композиций с различными степенями проницаемости для водяных паров представлены в настоящем документе.
2
Проницаемость для водяных паров композиции можно измерять путем измерения скорости проницаемости водяных паров (MVTR), как описано в настоящем документе. В некоторых вариантах осуществления композиция в первом жидком состоянии и/или во втором клейком состоянии имеет MVTR, составляющую свыше 500 г/м/24 ч, измеренную как описано в настоящем документе.
В некоторых случаях желательно снижать количество поглощающего материала в заданной композиции. Это может быть вследствие того, что большое количество, например, гидроколлоидов может приводить к тому, что композиция станет слишком жесткой и/или слишком просто эродируемой. В таких случаях композиция, проницаемая для водяных паров, преимущественна, поскольку она может обеспечить композицию без поглощающего материала или с относительно небольшим количеством поглощающего материала, способную регулировать количество влаги.
Композиции, проницаемые для водяных паров, могут содержать поглощающие материалы для добавления эффекта регулирования количества влаги самой по себе композиции, проницаемой для водяных паров. Композиция, содержащая поглощающий материал и в то же время являющаяся проницаемой для водяных паров, может быть преимущественной, поскольку положительные эффекты поглощения и проницаемости водяных паров объединены в одной композиции.
Клеящийся при надавливании материал, используемый согласно настоящему изобретению, может содержать другие обычные ингредиенты для композиций, такие как вещества, повышающие клейкость, добавки, нереакционноспособные полимеры, масла (например, полипропиленоксид, сополимеры этиленоксида-пропиленоксида и минеральное масло), пластификаторы, наполнители, поверхностно-активные вещества. Этот клейкий материал может также содержать фармацевтически активные ингредиенты. Эти необязательные ингредиенты могут присутствовать в реакционной смеси во время реакции сшивания.
Способы измерения
Динамо-механический анализ (DMA) и определение G', G'', tan(δ) и комплексной вязкости |η*|
Параметры G', G'', tan(δ) и комплексную вязкость |η*| измеряли следующим образом при помощи развертки по частоте. Адгезивные материалы прижимали к пластинке толщиной в 1 мм. Вырезали круглый образец диаметром в 25 мм и помещали в ротационный вискозиметр Haake RheoStress 6000 от Thermo Scientific. Применяемая геометрическая форма представляла собой параллельные пластинки по 25 мм, а напряжение сдвига фиксировали при 5556 Па, и по отношению к образцу применен размер зазора 0,9-1,05 мм в начале измерения с получением нормальной силы, составляющей примерно 5 Н. Измерения проводили при 32°C.
Для комплексной вязкости |η*| использовали измеренное значение при частоте 0,01 Гц. Тест проводили как развертку по частоте от 100 Гц до 0,01 Гц.
Сила отлипания
Образец размером 25×100 мм вырезали из полученной листовой композиции и кусок вспомогательной ленты размером 25×300 мм затем помещали сверху образца. Через 30 минут выдерживания при 23°C и 50% относительной влажности образец устанавливали в машину для испытания на растяжение (INSTRON 5564 от Instron) и проводили тест на отлипание под углом 90 градусов от тефлоновой подложки со скоростью, составляющей 304 мм/мин. Результаты даны в Н/25 мм.
Если требуется для конкретного измерения, изменяли состояние образцов, как описано ниже в настоящем документе для отдельных композиций. Отверждаемые под действием света материалы, состояние которых не изменяли, накрывали светонепроницаемой лентой.
ое
ое
Образцы либо прикрепляли к подложке и отрывали совсем без изменения состояния (ʺс неизмененным состояниемʺ), прикрепляли к подложке, затем изменяли состояние, а затем отрывали (ʺ1 отлипание, с измененным на подложке состояниемʺ), прикрепляли к подложке, затем изменяли состояние, затем отрывали, а затем повторно прикрепляли и отрывали второй раз (ʺ2 повторное отлипание, с измененным на подложке состояниемʺ) или сначала изменяли состояние, затем прикрепляли к подложке, а затем отрывали (ʺотлипание при измененном вне подложки состояниемʺ).
го
Для 2 повторного отлипания, с измененным на подложке состоянием, дополнительные 30 минут выдерживания при 23°C и 50% относительной влажности использовали перед проведением второго повторного отлипания.
Тест на отлипание проводили в комнате с контролируемой атмосферой при 23°C и 50% относительной влажности. Угол отлипания фиксировали на 90°, а скорость отлипания составляла 304 мм/мин. Время задержки, означающее время, которое образец находился перед тестированием, составляло 30 минут.
Тефлоновую подложку (2,0 мм PFTE, заказ №SPTFE0020INA от RIAS, Роскилле, Дания), установленную на стальной пластинке, прикрепляли к ползунку для отрыва. Клейкие ленты вырезали пробойником из клейких листов толщиной 0,4 мм с размерами 25×100 мм. Вспомогательную ленту (шириной 25 мм) помещали на клейкий материал с перекрыванием 10 мм. Антиадгезионный материал поднимали с одного конца для получения перекрывания со вспомогательной лентой. Клейкий материал наносили на подложку при помощи автоматического ролика с нагрузкой 2 кг. Среднее значение для средней нагрузки указывали как Н/25 мм. Тип разрушения, т.е. когезионное или адгезионное разрушение, наблюдали, записывали и подтверждали при помощи данных на отлипание.
Скорость проницаемости водяных паров
2
Скорость проницаемости водяных паров (MVTR) измеряли в граммах на квадратный метр (г/м) за период в 24 часа, используя способ перевернутой чашки.
Использовали резервуар или чашку, которые были непроницаемыми для воды и водяного пара с отверстием ∅ 35 мм. 20 мл соленой воды (0,9% NaCl в деминерализованной воде) помещали в резервуар и отверстие запечатывали тестовым клейким материалом, установленным на очень проницаемую полиуретановую (PU) пленку-подкладку (фольга BL9601 от Intellicoat). Контейнер помещали в камеру с электрическим нагревом и резервуар или чашку помещали вверх дном, так что вода была в контакте с клейким материалом. Температуру камеры поддерживали при 32°C. Эталонную пленку использовали во всех экспериментах для контроля любых вариантов условий тестирования.
2
Потерю веса резервуара отслеживали как функцию от времени. Потеря веса была обусловлена тем, что вода проходила через клейкий материал и/или пленку. Эту разницу использовали для расчета MVTR тестовой клейкой пленки. MVTR рассчитывали как потерю веса за время, деленную на площадь отверстия в чашке (г/м/24 ч).
MVTR материала была линейной функцией от толщины материала. Таким образом, при сообщении величины MVTR для определения характеристик материала, было важно указать толщину материала, MVTR которого сообщалась.
Наконец, мы отметили, что путем использования данного способа, мы внесли ошибку путем использования поддерживающей PU пленки. Использование того факта, что ламинат клейкого материала/пленки представлял собой систему из двух последовательных сопротивлений, устранило указанную ошибку. Когда пленка и клейкий материал являются однородными, скорость проницаемости может быть выражена как:
1/P(измеренная)=1/P(пленка)+1/P(клейкий материал).
Таким образом, зная проницаемость пленки и толщину клейкого материала, можно было рассчитать истинную проницаемость клейкого материала, P(клейкого материала), используя следующее выражение:
P(клейкий материал)=d(клейкий материал)/150 мкм * 1/(1/P(измеренная) -1/P(пленки)),
где d(клейкий материал) являлся фактической измеренной толщиной клейкого материала, и P(пленка) являлась MVTR пленки без какого-либо клейкого материала на ней, и P(измеренная) являлась фактической измеренной MVTR.
Поглощение влаги
Образцы получали термоформованием до толщины клейкой пленки в 0,5 мм между двумя листами антиадгезионного материала. Образцы пробивали с помощью пробивного инструмента. Образец имел размер 25×25 мм. Антиадгезионный материал удаляли. Образцы приклеивали к предметному стеклу, помещали в стакан с физиологическим раствором и помещали в термостат при 37°C.
2
2
2
Образец взвешивали вначале (M(старт)) и через 2 часа (M(2 часа). Перед взвешиванием предметное стекло сушили тканью. Для образца 25×25 мм площадь составляла 6,25 см (внешние края исключали из площади). Влагопоглощение можно рассчитать следующим образом: водопоглощение через 2 часа=(M(2 часа) -M(старт))/6,25 см. Результат представлен в единицах г/см за 2 часа.
Эрозионная устойчивость
Эрозионная устойчивость является мерой того, насколько хорошо клейкая композиция способна выдерживать разрушение при воздействии влаги. Клейкие композиции, способные регулировать количество влаги, обычно являются абсорбентами в некоторой степени. Поглощение будет обеспечивать то, что влага, например, на коже пользователя поглощается клейким материалом и таким образом удаляется с поверхности кожи, где она может вызывать повреждение. Слишком сильное поглощение, однако, может дестабилизировать клейкий материал в том отношении, что избыточное набухание клейкого материала приводит к снижению когезии. Таким образом, предпочтительно приводить в баланс поглощение и когезию клейкой композиции. Клейкий материал с хорошо сбалансированным соотношением между поглощением и когезией будет обычно проявлять хорошую устойчивость к эрозии. Диск композиции с толщиной 0,5 мм, наружным диаметром 55 мм и отверстием с диаметром 25 мм накрывали сверху непроницаемой пленкой из полиэтилена низкой плотности (LDPE).
Другую сторону композиции прикрепляли к поверхности тарелки посредством двусторонней клейкой ленты и систему устанавливали в середине 1 л сосуда в вертикальном положении. Сосуд был заполнен наполовину 0,9 вес. % NaCl в деминерализованной воде и закрыт крышкой. Сосуд помещали в горизонтальное положение между двумя роликами и вращали со скоростью 20 об/мин в одном направлении и 20 об/мин в другом направлении по 1 минуте. Если эрозия наблюдалась как результат потери материала, то это отмечали. Также набухание (на одной стороне) в мм измеряли и результат указывали как среднее двух независимых измерений. Этот результат данного измерения эрозии является показателем устойчивости к воздействию воды. Все данные измеряли через 24 часа. Тест проводили при 20°C.
Смачивание
Тест на смачивание проводили для наблюдения протекания клейкого материала во впадинки неровной поверхности, такой как кожа. При использовании прозрачного материала для получения неровной подложки возможно наблюдать протекание клейкого материала в неровности подложки. Это делает возможным количественное определение характеристик смачивания клейкого материала при определенной нагрузке, прикладываемой по отношению к нему.
Исследования при участии пользователей показали, что пользователи устройств для стом прикладывают давление достаточно неравномерно и с очень различным усилием к клейкой пластине устройства для стомы. На нижнем конце шкалы в отношении приложенного давления, пользователь устройства для стомы будет прикладывать давление примерно 5,5 кПа к области контакта между клейкой пластиной устройства для стомы и пальцем, прикладывающим давление. Это соответствует приложению 100 г нагрузки на площадь размером в подушечку пальца (диаметром примерно 15 мм). Как объяснено в настоящем документе, записи длительности общепринятого способа приложения показали, что это давление прикладывают в пределах временного диапазона примерно 30 секунд.
Эти наблюдения использовали для разработки клейкого материала, который будет работать в реальной ситуации в качестве клейкого материала устройства для стомы, даже для пользователей устройств для стом, которые прикладывают только очень ограниченное давление к клейкой пластине.
Наблюдения также использовали как основание для разработки эксперимента на мгновенное смачивание для надлежащего отражения работы клейкого материала при реальных ситуациях прикрепления устройства для стомы к коже пользователя.
Процедура
- Прикрепление неровной подложки к предметному стеклу.
- Прикрепление клейкого материала к нагрузке.
- Нанесение клейкого материала с нагрузкой на подложку.
- Получение фотографии через обратную сторону системы.
- После процесса получения на каждой фотографии можно наблюдать контакт относительно отсутствия контакта и они соответственно черно-белые.
- Подсчет количества черных пикселей на каждой фотографии.
Материалы
- Микроскоп с возможностью получения фотографий.
- Предметные стекла (прозрачные).
- Неровная подложка.
- 100 г груз с площадью контакта ∅ 15 мм.
- Образец клейкого материала.
Условия тестирования
- 32°C
- 20% относительная влажность.
Подложка
Акриловую пластинку с неровной поверхностью и противоположной гладкой поверхностью, которая имела толщину 1,30 мм и диаметр 20 мм, использовали для определения протекания клейкого материала во впадинки неровной подложки.
Неровность на одной стороне подложки состояла из небольших треугольных канавок, проходящих по двум осям поверхностной плоскости. Треугольники были ориентированы так, что нижняя часть треугольника совпадает с верхней поверхностью подложки с получением таким образом клиновидной канавки в подложке. Треугольники были правыми треугольниками с шириной и высотой 0,15 мм. Канавки повторялись на расстоянии от центра до центра треугольников 0,35 мм.
Подложку помещали гладкой поверхностью на прозрачное предметное стекло при помощи цианоакрилатного клейкого материала для фиксации на подложке и улучшения оптической прозрачности гладкой поверхности подложки.
Предметное стекло с неровной подложкой помещали под микроскоп свободной поверхностью стекла, повернутой к микроскопу, для наблюдения через гладкую поверхность подложки. Источник света со стороны микроскопа на подложку был необходим для определения того, находится ли клейкий материал в контакте с неровной поверхностью подложки или нет.
Предметные стекла помещали в камеру с контролируемой атмосферой при 32°C с относительной влажностью, составляющей 20%.
Необходимый оцениваемый клейкий материал/паста были круглыми с диаметром 15 мм и толщиной 1 мм. Клейкий материал/пасту помещали в камеру с контролируемой атмосферой при температуре 32°C и относительной влажностью, составляющей 20%. Образец приводили в равновесие при этих условиях.
Груз в 100 г с плоской поверхностью контакта с диаметром 15 мм также помещали в камеру с контролируемой атмосферой, пока температура в ней также составляла 32°C.
После уравновешивания клейкого материала/пасты и груза, их собирали так, что клейкий материал помещали на площадь контакта груза.
Образец клейкого материала/пасты, который теперь был прикреплен к грузу, помещали на неровную поверхность подложки, в то же время проводя наблюдение при помощи изображения, получаемого из микроскопа. Микроскоп помещали на соответствующем расстоянии от образца, и увеличение было достаточным для наблюдения всей области контакта без необходимости перемещения образца или микроскопа относительно друг друга.
Через 30 секунд контакта фотографию получали при помощи документирования подачи изображений площади, покрытой клейким материалом, микроскопом.
Полученные изображения анализировали для различения, где клейкий материал был в контакте с неровной поверхностью подложки, а где не был. Это выполняли при помощи специально написанной программы, которая анализирует цвет отдельных пикселей изображения и сравнивает их с двумя эталонными изображениями. Первое эталонное изображение получали, когда клейкий материал/пасту сначала приводили в контакт с неровной подложкой. Второе эталонное изображение получали после применения достаточного давления для приведения образца клейкого материала/пасты в 100% контакт с неровной подложкой. Используя данную процедуру, можно количественно определить площадь контакта между клейким материалом/пастой и неровной подложкой.
Примеры
В качестве примеров получали различные композиции и измеряли соответствующие параметры. Получение различных композиций описано ниже в настоящем документе. Композиции пронумерованы приведенным ниже образом для простоты ссылки.
<b>Композиция</b>
<b>Описание</b>
1
BASF acResin A 260 UV, без добавления фотоинициатора, без добавления гидроколлоидов
2
BASF acResin A 260 UV с 1% фотоинициатора
3
BASF acResin A 260 UV с 1% фотоинициатора и 25% смешанных гидроколлоидов
4
BASF acResin A 260 UV с 25% смешанных гидроколлоидов
5
BASF acResin A 260 UV с 50% смешанных гидроколлоидов
6
Aroset 1450 Z 40 с 1% фотоинициатора
7
Aroset 1450 Z 40 с 1% фотоинициатора и 25% смешанных гидроколлоидов
8
BASF acResin A 260 UV с 0,5% фотоинициатора, 25% вещества, повышающего клейкость, и 25% смешанных гидроколлоидов
9
BASF acResin A 260 UV с 0,51% фотоинициатора, 5,63% акрилата, 18,75% вещества, повышающего клейкость, и 25% смешанных гидроколлоидов
10
Фотосшиваемый полиуретан со встроенным фотоинициатором, 10% вещества, повышающего клейкость, и 25% смешанных гидроколлоидов
11
Фотосшиваемый полиуретан со встроенным фотоинициатором, 12% вещества, повышающего клейкость, и 10% смешанных гидроколлоидов
12
Смешанный силиконовый клейкий материал с возможностью изменения состояния под действием влаги с 10% смешанных гидроколлоидов
13
Смешанный силиконовый клейкий материал с возможностью изменения состояния под действием влаги с 10% картофельного крахмала
14
Смешанный силиконовый клейкий материал с возможностью изменения состояния под действием влаги с 10% карбоксиметилцеллюлозы
15
Смешанный силиконовый клейкий материал с возможностью изменения состояния под действием влаги с 10% сухих смешанных гидроколлоидов
16
Смешанный силиконовый клейкий материал с возможностью изменения состояния под действием влаги с 10% сухой карбоксиметилцеллюлозы
17
Смешанный силиконовый клейкий материал с возможностью изменения состояния под действием влаги с 40% смешанных сухих гидроколлоидов
18
Смешанный силиконовый клейкий материал с возможностью изменения состояния под действием влаги с 20% смешанных сухих гидроколлоидов
2
Всегда композиции 1-7 использовали с измененным состоянием, изменение состояния проводили при помощи 30-секундного воздействия источником света на расстоянии 10 см от образца клейкого материала. Используемый источник света представлял собой лампочку с 24 LED с интенсивностью UVV (395-445 нм)=31 мВт/см через 10 секунд, установленную на расстоянии 2 см от измерительных приборов UV Power Puck II и UVICURE plus II.
2
Всегда композиции 8 и 9 использовали с измененным состоянием, изменение состояния проводили следующим образом. Изменение состояния проводили путем 10 минутного воздействия источником света на расстоянии 8 см от образца клейкого материала с полиуретановой пленкой (PU толщиной 30 мкм, BIA WEL 1BU AD) между акриловым клейким материалом и источником света. Используемый источник света представлял собой лампочку с 24 LED с интесивностью UVV (395-445 нм)=31 мВт/см через 10 секунд, установленной на расстоянии 2 см от измерительных приборов UV Power Puck II и UVICURE plus II.
2
2
Всегда композиции 10 и 11 использовали с измененным состоянием, изменение состояния проводили следующим образом. Композиция изменяла состояние под воздействием света на конвейерной ленте от 6 ламп Light Hammer с H колбой в цветном светофильтре, который обеспечивает прохождение света только с длиной волны 320-480 нм. Скорость конвейерной ленты составляла 0,5 м/мин. Расстояние от композиции до лампы составляло 15 см. Лампу использовали при 60% максимальной мощности. При этих установках измерения при помощи радиометра MicroCure 2 UVA от EIT Inc. показали, что излучение составляло 285 мВт/см, а доза составляла 2061 мДж/см. Три прохода под лампой проводили для получения измененного состояния.
Всегда композиции 12-18 использовали с измененным состоянием, изменение состояния проводили путем воздействия на клейкий материал влагой определенным образом в течение определенного времени. Например, изменение состояния можно проводить путем хранения клейкого материала во влажной камере при 50% влажности в течение 48 часов. Можно использовать другие уровни влажности и периоды времени изменения состояния.
Материалы
Acrynax 4326 твердый акриловый клейкий полимер (Franklin International); Akucell AF 2881 карбоксиметилцеллюлоза (CMC) (Akzo Nobel); Aroset 1450 Z 40 (40% растворитель) (полимер на основе акриловой кислоты от Ashland); BASF acResin A 260 UV (полимер на основе акрилового сложного эфира от BASF, композиция 1); BIO-PSA 7-4560 силиконовый клейкий материал (Dow Corning); желатин UF 220 (PB Gelatins); гуаровая камедь FG-200 (Hercules Corp.); фотоинициатор Irgacure 784 от Ciba (бис(.эта.5-2,4-циклопентадиен-1-ил)-бис(2,6-дифтор-3-(1H-пиррол-1-ил)-фенил)титан); пектин LM 12 CG-Z (CP Kelco); картофельный крахмал; Sylvares TR A25L прозрачная, жидкая политерпеновая смола, повышающая клейкость (Arizona Chemical); TI7012 твердая смола-вещество, повышающее клейкость (Dow Corning); толуол; Trio Silken чувствительный к влаге силиконовый полимер (Trio Healthcare).
Композиции на основе BASF acResin A 260 UV
В этих типичных композициях использовали акрилат, BASF acResin A 260, в качестве полимера в композиции. Фотоинициатор, а именно Irgacure 784 от Ciba, использовали в качестве инициатора изменения состояния. Свет активировал фотоинициатор и таким образом вызывал изменение состояния.
Композиция 2. BASF acResin A 260 UV с 1% фотоинициатора.
80 г BASF acResin A 260 UV растворяли в 120 мл толуола при комнатной температуре при помощи аппарата для встряхивания со скоростью 30 об./мин.
60 г полученного раствора смешивали с 0,24 г фотоинициатора Irgacure 784, используя шпатель, в течение 1 мин
Используя полученную смесь, пленками покрывали антиадгезионный материал. Покрытия выдерживали при комнатной температуре в течение ночи для испарения толуола. После испарения толуола получали покрытия, составляющие 200-150 мкм, и их покрывали полиэтиленовой пленкой. Образцы оставляли на 24 часа перед тестированием.
Композиция 3. BASF acResin A 260 UV с 1% фотоинициатора и 25% гидроколлоидов.
Для композиций, которые содержали 25% гидроколлоидов, 2 г смеси гидроколлоидов (10% (вес/вес) пектина LM CG, CP Kelco, 20% (вес/вес) Akucell AF288, Akzo Nobel, 30% (вес/вес) PB желатина, PB Gelatins, и 40% (вес/вес) гуаровой камеди FG-20, Hercules Corp.) добавляли к 15 г смеси, содержащей BASF acResin A 260 UV с 1% фотоинициатора, которая описана выше.
Композиция 4. BASF acResin A 260 UV с 25% гидроколлоидов.
70 г Z лопастной смеситель предварительно нагревали до 90°C и 52,2 г BASF acResin A 260 UV помещали в смеситель. Ее перемешивали под вакуумом в течение 10 мин. при 33 об/мин 17,5 г смеси гидроколлоидов (10% (вес/вес) пектина LM CG, CP Kelco, 20% (вес/вес) Akucell AF288, Akzo Nobel, 30% (вес/вес) PB желатина, PB Gelatins, и 40% (вес/вес) гуаровой камеди FG-20, Hercules Corp.) добавляли в смеситель и перемешивали в течение 10 мин без вакуума и 35 мин под вакуумом. Полученную композицию сжимали при нагревании до требуемой толщины между 2 кусками бумаги с проклейкой кремнийорганическими соединения в термопрессе при 90°C в течение 30 с. Спрессованную композицию оставляли на 24 часа перед тестированием.
Композиция 5. BASF acResin A 260 UV с 50% гидроколлоидов.
70 г Z лопастной смеситель предварительно нагревали до 90°C и 35 г BASF acResin A 260 UV помещали в смеситель. Ее перемешивали под вакуумом в течение 10 мин. при 33 об/мин 35 г смеси гидроколлоидов (10% (вес/вес) пектина LM CG, CP Kelco, 20% (вес/вес) Akucell AF288, Akzo Nobel, 30% (вес/вес) PB желатина, PB Gelatins, и 40% (вес/вес) гуаровой камеди FG-20, Hercules Corp.) добавляли в смеситель и перемешивали в течение 5 мин без вакуума и 20 мин под вакуумом. Полученную композицию сжимали при нагревании до требуемой толщины между 2 кусками бумаги с проклейкой кремнийорганическими соединения в термопрессе при 90°C в течение 30 с. Спрессованную композицию оставляли на 24 часа перед тестированием.
Композиции на основе Aroset 1450 Z 40
В этих типичных композициях используют коммерчески доступный акрилат, Aroset 1450 Z 40 (40% растворителя), в качестве полимера в композиции. Фотоинициатор, а именно Irgacure 784 от Ciba, использовали в качестве инициатора изменения состояния.
Композиция 6. Композиция на основе Aroset 1450 Z 40 с 1% фотоинициатора.
60 г раствора Aroset 1450 Z 40 смешивали с 0,24 г фотоинициатора Irgacure 784, используя шпатель, в течение 1 мин.
Используя смесь, пленками покрывали антиадгезионный материал. Покрытия выдерживали при комнатной температуре в течение ночи для испарения толуола. После испарения толуола получали образцы пленок, составляющие 100-150 мкм, и их покрывали полиэтиленовой пленкой. Образцы оставляли на 24 часа перед тестированием.
Композиция 7. Композиция на основе Aroset 1450 Z 40 с 1% фотоинициатора и 25% гидроколлоидов.
Для композиций, которые содержали 25% гидроколлоидов, 2 г смеси гидроколлоидов (10% (вес/вес) пектина LM CG, CP Kelco, 20% (вес/вес) Akucell AF288, Akzo Nobel, 30% (вес/вес) PB желатина, PB Gelatins, и 40% (вес/вес) гуаровой камеди FG-20, Hercules Corp.) добавляли к 15 г смеси, содержащей соединение Aroset 1450 Z 40, толуол и фотоинициатор, и смешивали в течение 1 мин. при помощи шпателя.
Композиции на основе BASF acResin A 260 UV с повышенной клейкостью
Для этих композиций смесь гидроколлоидов использовали в качестве смеси вышеуказанных частиц: 10% (вес/вес) пектина, 20% (вес/вес) CMC, 30% (вес/вес) желатина и 40% (вес/вес) гуаровой камеди.
Композиции получали при помощи 60 г лопастного смесителя Brabender при 90°C при 30 об/мин (оборотах в минуту).
Композиция 8. BASF acResin A 260 UV с 0,5% фотоинициатора, 25% вещества, повышающего клейкость, и 25% смешанных гидроколлоидов.
29,7 г acResin BASF A 260 UV смешивали с 15 г Sylvares TR A25L в течение 3 минут. Затем 15 г смеси гидроколлоидов и 0,30 г Irgacure 784 добавляли к смеси и оставляли перемешиваться в течение 20 минут.
Композиция 9. BASF acResin A 260 UV с 0,51% фотоинициатора, 5,63% акрилата, 18,75% вещества, повышающего клейкость, и 25% смешанных гидроколлоидов.
30,07 г acResin BASF A 260 UV смешивали с 3,38 г Acrynax 4326 и с 11,25 г Sylvares TR A25L в течение 3 минут. Затем 15 г смеси гидроколлоидов и 0,30 г Irgacure 784 добавляли к смеси и оставляли перемешиваться в течение 20 минут.
Фотореактивные полиуретановые композиции
Фотосшиваемый полиуретан получали в лаборатории согласно описанной ниже процедуре.
В 2000 мл 3-горлую колбу помещали поли(диметилсилоксан) с гидрокси-группой на конце, диол PDMS (продукт Aldrich № 481246; 508,1 г; Mn ~ 5600 Да) и продували азотом. Добавляли раствор тиоксантонового диола (11,0 г) в сухом тетрагидрофуране, THF (850 мл). Смесь перемешивали при 65°C в спокойном потоке азот, пока не получали практически однородный ярко-желтый раствор. 4,4′-метиленбис(циклогексилизоцианат), HMDI (32,1 г), помещали в смесь, а затем дибутилолова дилаурат (2,5 мл). Наблюдали мгновенную экзотермическую реакцию и реакционную смесь начинали нагревать с обратным холодильником. Однородную реакционную смесь кипятили с обратным холодильником (68°C) в атмосфере азота в течение 7 часов, а затем позволили остыть до комнатной температуры в течение ночи в спокойном потоке азота. Реакцию затем повторно начинали и нагревали до 70°C в течение еще 2 часов. Теплую вязкую реакционную массу частично испаряли, пока приблизительно 300 мл THF не оставалось в неочищенном продукте. На этой стадии воду (100 мл) помещали в колбу и перемешивание продолжали в течение 1 часа при 70°C для обеспечения полного гидролиза любого оставшегося изоцианата. Оставшийся растворитель и воду затем выпаривали и очень вязкий желто-оранжевый остаток сушили под вакуумом, создаваемым масляным насосом, в течение 2 часов. Это давало фотосшиваемый полиуретан в виде ярко-желтого/оранжевого липкого полутвердого вещества с приблизительно количественным выходом.
Композиция 10. Фотосшиваемый полиуретан с 10% вещества, повышающего клейкость, и 25% смешанных гидроколлоидов
84,5 г фотосшиваемого полиуретана и 13,0 г TI7012 растворяли в 84 г этилацетата при помощи магнитной мешалки при комнатной температуре в течение 23 часов. 32,5 г (в пересчете на сухой вес) смеси гидроколлоидов (20% (вес/вес) Akucell AF 2881, 30% (вес/вес) желатина UF 220, 40% (вес/вес) гуаровой камеди FG-200, 10% (вес/вес) пектина LM 12 CG-Z/200 добавляли к раствору этилацетата и перемешивали в течение 15 минут. Затем смесью покрывали полиуретановую пленку (A) или антиадгезионный материал (B).
(A) Покрытия на полиуретановой пленке получали при помощи аппликатора, что давало толщину, составляющую 1000 мкм перед сушкой. Покрытия выдерживали при 25°C в течение 2 дней для испарения этилацетата. После испарения этилацетата покрытия составляли приблизительно 400 мкм.
(B) Аппликатор на 750 мкм использовали для получения покрытия на антиадгезионном материале. Покрытия выдерживали при 25°C в течение 2 дней для испарения этилацетата. После испарения этилацетата покрытия складывали четыре-пять раз. Сложенный материал покрытия сжимали между двумя листами антиадгезионного материала в термопрессе при 90°C в течение 5 секунд для получения толщины, составляющей 1 мм. Сжатую композицию оставляли на ночь перед тестированием.
Композиция 11. Фотосшиваемый полиуретан с 12% вещества, повышающего клейкость, и 10% смешанных гидроколлоидов.
101,4 г фотосшиваемого полиуретана и 15,6 г TI7012 растворяли в 101,4 г этилацетата при помощи магнитной мешалки при комнатной температуре в течение 23 часов. 13,0 г (в пересчете на сухой вес) смеси гидроколлоидов (20% (вес/вес) Akucell AF 2881, 30% (вес/вес) желатина UF 220, 40% (вес/вес) гуаровой камеди FG-200, 10% (вес/вес) пектина LM 12 CG-Z/200) добавляли к раствору этилацетата и перемешивали в течение 15 минут. Затем смесью покрывали полиуретановую пленку (A) или антиадгезионный материал (B).
(A) Покрытия на полиуретановой пленке получали при помощи аппликатора, что давало толщину, составляющую 1000 мкм перед сушкой. Покрытия выдерживали при 25°C в течение 2 дней для испарения этилацетата. После испарения этилацетата покрытия составляли приблизительно 400 мкм.
(B) Аппликатор на 750 мкм использовали для получения покрытия на антиадгезионном материале. Покрытия выдерживали при 25°C в течение 2 дней для испарения этилацетата. После испарения этилацетата покрытия складывали четыре-пять раз. Сложенный материал покрытия сжимали между двумя листами антиадгезионного материала в термопрессе при 90°C в течение 5 секунд для получения толщины, составляющей 1 мм. Сжатую композицию оставляли на ночь перед тестированием.
Композиции с возможностью изменения состояния под действием влаги
Композиция 12. Смешанный силиконовый клейкий материал с возможностью изменения состояния под действием влаги с 10% смешанных гидроколлоидов.
Trio Silken (18 г, 36 вес. %, Trio Healthcare) смешивали со смесью гидроколлоидов (5 г, 10 вес. %) при помощи Speedmixer при 3000 об/мин в течение 3 минут. Смесь гидроколлоидов состояла из карбоксиметилцеллюлозы (20 вес. %), гуаровой камеди (40 вес. %), желатина (30 вес. %) и пектина (10 вес. %). Нереакционноспособный силиконовый полимер, BioPSA (27 г, 54 вес. %, Dow Corning 7-4560), добавляли к смеси и смесь перемешивали при помощи Speedmixer в течение дополнительных 3 минут при 3000 об/мин. Полученной смесью покрывали полиуретановую пленку Biatin (30 мкм) с помощью аппликатора. Для экспериментов с изменением состояния изменяли состояние этой композиции либо в печи при 32°C, либо в камере с влажной атмосферой (Binder KBF) при 32°C и 50% относительной влажности.
Композиция 13. Смешанный силиконовый клейкий материал с возможностью изменения состояния под действием влаги с 10% картофельного крахмала.
Trio Silken (18 г, 36 вес. %, Trio Healthcare) смешивали со смесью картофельного крахмала (5 г, 10 вес. %) при помощи Speedmixer при 3000 об/мин в течение 3 минут. Нереакционноспособный силиконовый полимер, BioPSA (27 г, 54 вес. %, Dow Corning 7-4560), добавляли к смеси и смесь перемешивали при помощи Speedmixer в течение дополнительных 3 минут при 3000 об/мин. Полученной смесью покрывали PU пленку Biatin при помощи аппликатора. Для экспериментов с изменением состояния изменяли состояние этой композиции в печи при 32°C.
Композиция 14. Смешанный силиконовый клейкий материал с возможностью изменения состояния под действием влаги с 10% карбоксиметилцеллюлозы.
Trio Silken (18 г, 36 вес. %, Trio Healthcare) смешивали со смесью карбоксиметилцеллюлозы (5 г, 10 вес. %) при помощи Speedmixer при 3000 об/мин в течение 3 минут. Нереакционно-способный силиконовый полимер, BioPSA (27 г, 54 вес. %, Dow Corning 7-4560), добавляли к смеси и смесь перемешивали при помощи Speedmixer в течение дополнительных 3 минут при 3000 об/мин. Полученной смесью покрывали PU пленку Biatin (30 мкм) при помощи аппликатора. Для экспериментов с изменением состояния изменяли состояние этой композиции в печи при 32°C.
Композиция 15. Смешанный силиконовый клейкий материал с возможностью изменения состояния под действием влаги с 10% сухих смешанных гидроколлоидов.
Trio Silken (18 г, 36 вес. %, Trio Healthcare) смешивали со смесью гидроколлоидов (5 г, 10 вес. %) при помощи Speedmixer при 3000 об/мин в течение 3 минут. Смесь гидроколлоидов состояла из карбоксиметилцеллюлозы (20 вес. %), гуаровой камеди (40 вес. %), желатина (30 вес. %) и пектина (10 вес. %). Гидроколлоиды высушивали перед использованием в печи при 80°C. Общее содержание влаги в гидроколлоидах определяли как составляющее 2,28 вес. %. Нереакционноспособный силиконовый полимер, BioPSA (27 г, 54 вес. %, Dow Corning 7-4560), добавляли к смеси и смесь перемешивали при помощи Speedmixer в течение дополнительных 3 минут при 3000 об/мин. Полученной смесью покрывали полиуретановую пленку Biatin (30 мкм) с помощью аппликатора. Для экспериментов с изменением состояния изменяли состояние этой композиции в печи при 32°C.
Композиция 16. Смешанный силиконовый клейкий материал с возможностью изменения состояния под действием влаги с 10% сухой карбоксиметилцеллюлозы.
Trio Silken (18 г, 36 вес. %, Trio Healthcare) смешивали с сухой CMC (5 г, 10 вес. %) при помощи Speedmixer при 3000 об/мин в течение 3 минут. Гидроколлоиды высушивали перед использованием в печи при 80°C. Общее содержание влаги в гидроколлоидах определяли как составляющее 2,73 вес. %. Нереакционноспособный силиконовый полимер, BioPSA (27 г, 54 вес. %, Dow Corning 7-4560), добавляли к смеси и смесь перемешивали при помощи Speedmixer в течение дополнительных 3 минут при 3000 об/мин. Полученной смесью покрывали PU пленку Biatin (30 мкм) при помощи аппликатора. Для экспериментов с изменением состояния изменяли состояние этой композиции в печи при 32°C.
Композиция 17. Смешанный силиконовый клейкий материал с возможностью изменения состояния под действием влаги с 40% сухих смешанных гидроколлоидов.
Trio Silken (12 г, 24 вес. %, Trio Healthcare) смешивали со смесью гидроколлоидов (20 г, 40 вес. %) при помощи Speedmixer при 3000 об/мин в течение 3 минут. Смесь гидроколлоидов состояла из карбоксиметилцеллюлозы (20 вес. %, Akucell AF 2881, Akzo Nobel), гуаровой камеди (40 вес. %, гуаровая камедь FG-200, Nordisk Gelatine), желатина (30 вес. %, желатин UF220, PB Gelatins GmbH) и пектина (10 вес. %, LM 12 CG-Z/200, CP Kelco). Гидроколлоиды высушивали при 80°C перед добавлением к составу, до тех пор пока они не достигали содержания воды, составляющего 2,43 вес. %. Нереакционноспособный силиконовый полимер, BioPSA (18 г, 36 вес. %, Dow Corning 7-4560), добавляли к смеси и смесь перемешивали при помощи Speedmixer в течение дополнительных 3 минут при 3000 об/мин. Полученной смесью покрывали пленку при помощи аппликатора и пленку отверждали в печи при 32°C с относительной влажностью, составляющей 50%, перед тестированием.
Композиция 18. Смешанный силиконовый клейкий материал с возможностью изменения состояния под действием влаги с 40% сухих смешанных гидроколлоидов.
Trio Silken (15 г, 30 вес. %, Trio Healthcare) смешивали со смесью гидроколлоидов (10 г, 50 вес. %) при помощи Speedmixer при 3000 об/мин в течение 3 минут. Смесь гидроколлоидов состояла из карбоксиметилцеллюлозы (20 вес. %, Akucell AF 2881, Akzo Nobel), гуаровой камеди (40 вес. %, гуаровая камедь FG-200, Nordisk Gelatine), желатина (30 вес. %, желатин UF220, PB Gelatins GmbH) и пектина (10 вес. %, LM 12 CG-Z/200, CP Kelco). Гидроколлоиды высушивали при 80°C перед добавлением к составу, до тех пор пока они не достигали содержания воды, составляющего 2,16 вес. %. Нереакционноспособный силиконовый полимер, BioPSA (22,5 г, 45 вес. %, Dow Corning 7-4560), добавляли к смеси и смесь перемешивали при помощи Speedmixer в течение дополнительных 3 минут при 3000 об/мин. Полученной смесью покрывали пленку при помощи аппликатора и пленку отверждали в печи при 32°C с относительной влажностью, составляющей 50%, перед тестированием.
Результаты
Краткое описание всех результатов представлено в таблицах A1, A2 и A3 ниже. Все отдельные измерения и результаты также описаны и обсуждаются в следующих разделах.
Таблица A1
<b>№ комп.</b>
<b>1</b>
<b>2</b>
<b>3</b>
<b>4</b>
<b>5</b>
<b>6</b>
<b>Тип</b>
Акрилат
Акрилат
Акрилат
Акрилат
Акрилат
Акрилат
<b>Изменение состояния</b>
Свет
Свет
Свет
Свет
Свет
Свет
<b>Гидроколлоиды</b>
Нет
Нет
25%
25%
50%
Нет
<b>Первое отлипание</b><sup><b>1 </b></sup><b>Н/25 мм</b>
6,20
3,76
1,41
<b>Повторное отлипание</b><sup><b>2</b></sup>
6,44
3,21
2,08
<b>Вязкость</b><sup><b>3 </b></sup><b>Па·с, 0,01 Гц</b>
25883
(25883)
(76562)
76563
169307
<b>Смачивание</b><sup><b>4</b></sup>
96%
80%
61%
<b>Погл.</b><sup><b>5 </b></sup><b>(г/см</b><sup><b>2</b></sup><b>/2 ч)</b>
0,12
0,14
0,25
<b>Набухание</b><sup><b>6</b></sup><b> мм</b>
3,5
4,5
5
1) Измерено после изменения состояния на подложке. 2) Измерено после изменения состояния на подложке, открепления и повторного прикрепления. 3) Вязкость, измеренная до изменения состояния. Значения в круглых скобках оценивали. 4) Смачивание, измеренное до изменения состояния. 5) Поглощение клейкой композиции с измененным состоянием. 6) Значение набухания, измеренное при помощи теста на эрозию клейкой композиции с измененным состоянием.
Таблица A2
<b>№ комп.</b>
<b>7</b>
<b>8</b>
<b>9</b>
<b>10</b>
<b>11</b>
<b>12</b><sup><b>7</b></sup>
<b>Тип</b>
Акрилат
Акрилат
Акрилат
PU
PU
Силикон
<b>Изменение состояния</b>
Свет
Свет
Свет
Свет
Свет
Влага
<b>Гидроколлоиды</b>
25%
25%
25%
25%
10%
10%
<b>Первое отлипание</b><sup><b>1 </b></sup><b>Н/25 мм</b>
1,54
12,34
8,92
2,08
1,30
3,04
<b>Повторное отлипание</b><sup><b>2</b></sup>
1,02
8,44
6,95
1,23
1,50
3,02
<b>Вязкость</b><sup><b>3 </b></sup><b>Па·с, 0,01 Гц</b>
10890
16790
87970
47740
351
<b>Смачивание</b><sup><b>4</b></sup>
72%
46%
18%
51%
72%
<b>Погл.</b><sup><b>5 </b></sup><b>(г/см</b><sup><b>2</b></sup><b>/2 ч)</b>
0,07
0,07
0,02
0,01
0,01
<b>Набухание</b><sup><b>6</b></sup><b> мм</b>
0,8
0,3
0,5
0
0
1) Измерено после изменения состояния на подложке. 2) Измерено после изменения состояния на подложке, открепления и повторного прикрепления. 3) Вязкость, измеренная до изменения состояния. Значения в круглых скобках оценивали. 4) Смачивание, измеренное до изменения состояния. 5) Поглощение клейкой композиции с измененным состоянием. 6) Значение набухания, измеренное при помощи теста на эрозию клейкой композиции с измененным состоянием. 7) Отверждаемый в печи образец.
Таблица A3
<b>№ комп.</b>
<b>13</b>
<b>14</b>
<b>15</b>
<b>16</b>
<b>17</b>
<b>18</b>
<b>Тип</b>
Силикон
Силикон
Силикон
Силикон
Силикон
Силикон
<b>Изменение состояния</b>
Влага
Влага
Влага
Влага
Влага
Влага
<b>Гидроколлоиды</b>
10%
10%
10%
10%
40%
20%
<b>Первое отлипание</b><sup><b>1 </b></sup><b>Н/25 мм</b>
3,39
2,44
1,14
1,03
1,47
1,86
<b>Повторное отлипание</b><sup><b>2</b></sup>
3,10
2,04
1,26
1,01
1,16
1,52
<b>Вязкость</b><sup><b>3 </b></sup><b>Па·с, 0,01 Гц</b>
310
328
1072
1557
2366
795
<b>Смачивание</b><sup><b>4</b></sup>
82%
90%
<b>Поглощение</b><sup><b>5 </b></sup><b>(г/см</b><sup><b>2</b></sup><b>/2 ч)</b>
0,01
0,01
0,03
0,01
<b>Набухание</b><sup><b>6</b></sup><b> мм</b>
0
0
1) Измерено после изменения состояния на подложке. 2) Измерено после изменения состояния на подложке, открепления и повторного прикрепления. 3) Вязкость, измеренная до изменения состояния. Значения в круглых скобках оценивали. 4) Смачивание, измеренное до изменения состояния. 5) Поглощение клейкой композиции с измененным состоянием. 6) Значение набухания, измеренное при помощи теста на эрозию клейкой композиции с измененным состоянием.
MVTR
Таблица 1a. Результаты MVTR, композиции 2, 3, 6 и 7.
<b>Образец</b>
<b>Толщина (мкм)</b>
<b>MVTR клейкого материала+пленки (г/м</b><sup><b>2</b></sup><b>/24 ч)</b>
<b>Эталонная пленка BL9601</b>
17
11600
<b>Композиция 2, с измененным состоянием</b>
115
290
<b>Композиция 3, с измененным состоянием</b>
155
1150
<b>Композиция 6, с измененным состоянием</b>
105
370
<b>Композиция 7, с измененным состоянием</b>
145
2020
В таблице 1a показано, что клейкие композиции 3 и 7 c гидроколлоидами намного более проницаемы для водяных паров, чем композиции 2 и 6, которые не содержат гидроколлоиды.
Таблица 1b. Результаты MVTR, композиции 8 и 9.
<b>Образец</b>
<b>Толщина (мкм)</b>
<b>MVTR клейкого материала+пленки (г/м</b><sup><b>2</b></sup><b>/24 ч)</b>
<b>Эталонная пленка BL9601</b>
30
5292
<b>Композиция 8, с неизмененным состоянием</b>
400
1268
<b>Композиция 8, с измененным состоянием</b>
400
2151
<b>Композиция 9, с неизмененным состоянием</b>
410
1166
<b>Композиция 9, с измененным состоянием</b>
410
2364
Таблица 1c. Результаты MVTR, композиции 10 и 11.
<b>Образец </b>
<b>Толщина (мкм)</b>
<b>MVTR клейкого материала+пленки</b><b>(г/м</b><sup><b>2</b></sup><b>/24 ч)</b>
<b>Композиция 10, с неизмененным состоянием</b>
400
4362
<b>Композиция 10, с измененным состоянием</b>
400
900
<b>Композиция 11, с неизмененным состоянием</b>
400
470
<b>Композиция 11, с измененным состоянием</b>
400
468
Таблица 1d. Результаты MVTR, композиции 12, 13 и 14.
<b>Образец </b>
<b>Толщина (мкм)</b>
<b>MVTR клейкого материала+пленки</b><b>(г/м</b><sup><b>2</b></sup><b>/24 ч)</b>
<b>Пленка, используемая в композициях 12-14</b>
30
Не применимо
<b>Композиция 12 (печь), время изменения состояния составляло 48 ч</b>
336
439
<b>Композиция 12 (влажная камера), время изменения состояния составляло 48 ч</b>
343
500
<b>Композиция 13 (печь), время изменения состояния составляло 48 ч</b>
382
499
<b>Композиция 14 (печь), время изменения состояния составляло 48 ч</b>
531
572
Как видно из таблицы 1d, для этих композиций с возможностью изменения состояния под действием влаги значения MVTR достаточно низки и сильно не варьируют между композициями.
Эрозия
Таблица 2a. Результаты теста на эрозию, композиции 3, 4 и 5.
<b>Образец</b>
<b>Толщина (мкм)</b>
<b>Эродирует?</b>
<b>Набухание (мм)</b>
<b>Композиция 3, с неизмененным состоянием</b>
500
Нет
5
<b>Композиция 3, с измененным состоянием</b>
500
Нет
3,5
<b>Композиция 4</b>
500
Нет
4,5
<b>Композиция 5</b>
500
Нет
5
В общем, видно, что есть очень хорошая устойчивость к эрозии. При более высокой скорости заполнения, что означает большую часть материалов-наполнителей, таких как гидроколлоиды, в композиции, наблюдается большее набухание. Образец с измененным состоянием имеет лучшую устойчивость к воде через 24 ч, поскольку он имеет характеристики, более схожие с таковыми клеящегося при надавливании материала, чем жидкости.
Таблица 2b. Результаты теста на эрозию, композиции 8 и 9.
<b>Образец</b>
<b>Толщина (мкм)</b>
<b>Эродирует?</b>
<b>Набухание (мм)</b>
<b>Композиция 8, с неизмененным состоянием</b>
400
Нет
2,0
<b>Композиция 8, с измененным состоянием</b>
400
Нет
0,8
<b>Композиция 9, с неизмененным состоянием</b>
400
Да
8,0
<b>Композиция 9, с измененным состоянием</b>
400
Нет
0,3
Только композиция 9 с неизмененным состоянием эродировала. Как ожидается, образцы с неизмененным состоянием показали большее набухание и эрозию из-за более низкого сшивания.
Таблица 2c. Результаты теста на эрозию, композиции 10 и 11.
<b>Образец </b>
<b>Толщина (мкм)</b>
<b>Эродирует?</b>
<b>Набухание (мм)</b>
<b>Композиция 10, с неизмененным состоянием</b>
390
Да
7
<b>Композиция 10, с измененным состоянием</b>
385
Нет
0,5
<b>Композиция 11, с неизмененным состоянием</b>
395
Нет
0
<b>Композиция 11, с измененным состоянием</b>
408
Нет
0
Как видно из таблицы 2c, значительную эрозию наблюдают в композиции 10 с неизмененным состоянием. Практически никакой эрозии не наблюдают у композиции 10 после изменения состояния, что показывает стабильность композиций с измененным состоянием. Не наблюдали эрозию у композиции 11.
Таблица 2d. Результаты теста на эрозию, композиции 12, 13 и 14.
<b>Образец </b>
<b>Толщина (мкм)</b>
<b>Эродирует?</b>
<b>Набухание (мм)</b>
<b>Композиция 12 (печь), время изменения состояния составляло 48 ч</b>
336
Нет
0
<b>Композиция 12 (влажная камера), время изменения состояния составляло 48 ч</b>
376
Нет
0
<b>Композиция 13 (печь), время изменения состояния составляло 48 ч</b>
356
Нет
0
<b>Композиция 14 (печь), время изменения состояния составляло 48 ч</b>
440
Нет
0
Не наблюдали эрозию у этих композиций с возможностью изменения состояния под действием влаги.
Поглощение влаги
Таблица 3a. Результаты поглощения влаги, композиции 3, 4 и 5.
<b>Образец</b>
<b>Толщина клейкого материала (мкм)</b>
<b>Поглощение влаги (г/см</b><sup><b>2</b></sup><b>/2 ч)</b>
<b>Композиция 3, с неизмененным состоянием</b>
500
0,15
<b>Композиция 3, с измененным состоянием</b>
500
0,12
<b>Композиция 4</b>
500
0,14
<b>Композиция 5</b>
500
0,25
Как предполагалось, влагопоглощающая способность повышается с повышением содержания гидроколлоидов. Разницы в поглощении как следствия добавления фотоинициатора в клейкую композицию не наблюдали. Только небольшое снижение степени поглощения влаги наблюдали при переходе от неизмененного в измененное состояние у смеси BASF acResin A 260 UV с 25% гидроколлоидов.
Таблица 3b. Результаты поглощения влаги, композиции 8 и 9.
<b>Образец</b>
<b>Толщина клейкого материала (мкм)</b>
<b>Поглощение влаги (г/см</b><sup><b>2</b></sup><b>/2 ч)</b>
<b>Композиция 8, с неизмененным состоянием</b>
400
0,15
<b>Композиция 8, с измененным состоянием</b>
400
0,07
<b>Композиция 9, с неизмененным состоянием</b>
400
0,14
<b>Композиция 9, с измененным состоянием</b>
400
0,06
Композиция с неизмененным состоянием имеет удвоенную водопоглощающую способность по сравнению с таковыми с измененным состоянием. Есть лишь небольшое отличие во влагопоглощающих способностях между двумя композициями. Это может происходить из-за одинакового количества гидроколлоидов, добавленных к композиции.
Таблица 3c. Результаты поглощения влаги, композиции 10 и 11.
<b>Образец</b>
<b>Толщина клейкого материала (мкм)</b>
<b>Поглощение влаги (г/см</b><sup><b>2</b></sup><b>/2 ч)</b>
<b>Композиция 10, с неизмененным состоянием</b>
415
0,06
<b>Композиция 10, с измененным состоянием</b>
415
0,02
<b>Композиция 11, с неизмененным состоянием</b>
415
0,01
<b>Композиция 11, с измененным состоянием</b>
415
0,01
Как предполагалось, композиция 10, которая содержит 25% гидроколлоидов, проявляла большую степень поглощения влаги, чем композиция 11, которая содержит только 10% гидроколлоидов.
Таблица 3d. Результаты поглощения влаги, композиции 12, 13 и 14.
<b>Образец </b>
<b>Толщина клейкого материала (мкм)</b>
<b>Поглощение влаги (г/см</b><sup><b>2</b></sup><b>/2 ч)</b>
<b>Композиция 12 (печь), время изменения состояния составляло 48 ч</b>
365
0,01
<b>Композиция 12 (влажная камера), время изменения состояния составляло 48 ч</b>
475
0,01
<b>Композиция 13 (печь), время изменения состояния составляло 48 ч</b>
440
0,01
<b>Композиция 14 (печь), время изменения состояния составляло 48 ч</b>
450
0,01
Как предполагалось, эти композиции с 10% гидроколлоидов проявляли только умеренное поглощение влаги.
Таблица 3e. Результаты поглощения влаги, композиции 17 и 18.
<b>Поглощение влаги (г/см</b><sup><b>2</b></sup><b>/время)</b>
<b>Образец </b>
<b>Толщина клейкого материала (мкм)</b>
<b>5 мин</b>
<b>30 мин</b>
<b>2 ч</b>
<b>24 ч</b>
<b>Композиция 17 (печь), время изменения состояния составляло 48 ч</b>
400
0,02
0,03
0,03
0,06
<b>Композиция 17, с неизмененным состоянием</b>
400
0,02
0,04
0,08
0,25
<b>Композиция 18 (печь), время изменения состояния составляло 48 ч</b>
400
0,01
0,01
0,01
0,03
Как предполагалось, эта композиция с более высоким содержанием гидроколлоидов проявляла более высокое поглощение влаги. Композиция 17 содержала 40% гидроколлоидов, а композиция 18 содержала 20% гидроколлоидов. Более высокое содержание гидроколлоидов в композиции 17 приводит как к более высокому начальному, так и длительному поглощению. Только для сравнения, значения поглощения для композиции 17 с неизмененным состоянием также указаны. Они значительно выше, чем для композиции с измененным состоянием, что может отражать, помимо прочего, более низкую когезию композиции с измененным состоянием.
Отлипание
ое
ое
Образцы либо прикрепляли к подложке и отрывали совсем без изменения состояния (ʺс неизмененным состояниемʺ), прикрепляли к подложке, затем изменяли состояние, а затем отрывали (ʺ1 отлипаниеʺ) либо прикрепляли к подложке, затем изменяли состояние, затем отрывали, а затем повторно прикрепляли и отрывали второй раз (ʺ2 повторное отлипаниеʺ, можно также просто называть ʺвторое отлипаниеʺ или ʺповторное отлипаниеʺ).
Таблица 4a. Результаты теста на отлипание, композиции 2, 3, 6 и 7.
<b>Образец</b>
<b>С неизмененным состоянием (Н/25 мм)</b>
<b>1</b><sup><b>е</b></sup><b> отлипание (Н/25 мм)</b>
<b>2</b><sup><b>е</b></sup><b> повторное отлипание (Н/25 мм)</b>
<b>Композиция 2</b>
CF *
6,20
6,44
<b>Композиция 3</b>
CF *
3,76
3,21
<b>Композиция 6</b>
3,40
1,41
2,08
<b>Композиция 7</b>
3,24
1,54
1,02
* Когезионное разрушение при проведении теста на отлипание образцов с неизмененным состоянием.
Обычно BASF acResin A 260 UV не проходила тест на когезию в неизмененном состоянии. Это ожидалось из-за низкой вязкости этих композиций. Когезионное разрушение означает, что клейкие материалы нельзя отсоединить от подложки одним куском, а точнее когезионно разрывается и оставляет значительный остаток на подложке. Когезионное разрушение обычно означает, что силы когезии, удерживающие клейкий материал вместе, слабее, чем силы адгезии, удерживающие клейкий материал и подложку вместе.
Для содержащих гидроколлоиды композиций существовала тенденция к несколько более низкой второй силе повторного отлипания по сравнению с первой силой отлипания. Однако для всех образцов сила повторного отлипания составляла свыше 1 Н/25 мм, что показывает способность композиций проявлять поведение, подобное PSA, в измененном клейком состоянии. В частности, по значению силы повторного отлипания видно, что эти композиции с измененным состоянием действуют при помощи приклеивания к подложке, а не только при помощи механического сцепления, установленного в неизмененном состоянии.
Таблица 4b. Результаты теста на отлипание, композиции 8 и 9.
<b>Образец</b>
<b>С неизмененным состоянием (Н/25 мм)</b>
<b>1</b><sup><b>е</b></sup><b> отлипание (Н/25 мм)</b>
<b>2</b><sup><b>е</b></sup><b> (Н/25 мм)</b>
<b>Композиция 8</b>
CF *
12,34
8,44
<b>Композиция 9</b>
CF *
8,92
6,95
* Когезионное разрушение при проведении теста на отлипание образцов с неизмененным состоянием.
Из представленных выше результатов можно увидеть, что очень большие значения сил отлипания от тефлоновой подложки можно получать при помощи этих композиций. Образцы с неизмененным состоянием когезионно разрываются.
Образцы с измененным состоянием отлипают с очень большими силами отлипания от тефлоновой подложки (>8 Н/25 мм).
Значения второго повторного отлипания составляют свыше 5 Н/25 мм в обоих случаях, предполагая очень высокую способность материала на основе акриловой кислоты к повторному связыванию с подложкой после того, как уже отлип один раз. Это ясно показывает клеящийся при надавливании характер композиции с измененным состоянием.
Таблица 4c. Результаты теста на отлипание, композиции 10 и 11.
<b>Образец</b>
<b>С неизмененным состоянием (Н/25 мм)</b>
<b>1</b><sup><b>е</b></sup><b> отлипание (Н/25 мм)</b>
<b>2</b><sup><b>е</b></sup><b> повторное отлипание (Н/25 мм)</b>
<b>Композиция 10</b>
1,26
2,08
1,23
<b>Композиция 11</b>
1,60
1,30
1,50
Как композиция 10, так и 11 показала значительно высокие значения повторного отлипания, составляющие свыше 1 Н/25 мм.
Таблица 4d. Результаты теста на отрыв, композиции 12, 13 и 14.
<b>Образец</b>
<b>С неизмененным состоянием (Н/25 мм)</b>
<b>1</b><sup><b>е</b></sup><b> отлипание (Н/25 мм)</b>
<b>2</b><sup><b>е</b></sup><b> повторное отлипание (Н/25 мм)</b>
<b>Композиция 12 (печь) время изменения состояния составляло 48 ч</b>
CF *
3,04
3,02
<b>Композиция 12 (влажная камера), время изменения состояния составляло 48 ч</b>
CF *
2,24
3,70
<b>Композиция 13 (печь) время изменения состояния составляло 48 ч</b>
CF *
3,39
3,10
<b>Композиция 14 (печь) время изменения состояния составляло 48 ч</b>
CF *
2,44
2,04
<b>Композиция 15 (печь) время изменения состояния составляло 48 ч</b>
CF *
1,14
1,26
<b>Композиция 16 (печь) время изменения состояния составляло 48 ч</b>
CF *
1,03
1,01
<b>Композиция 17 (печь) время изменения состояния составляло 48 ч</b>
CF *
1,47
1,16
<b>Композиция 18 (печь) время изменения состояния составляло 48 ч</b>
CF *
1,86
1,52
* Когезионное разрушение для всех композиций в первом жидком состоянии.
Изменяющие состояние под действием влаги клейкие материалы представляют материалы, которые изменяют состояние с липкого жидкого состояния в менее липкое твердое состояние при контакте с влагой. Стабильность при хранении, в частности в отношении недопущения изменения состояния при хранении, и скорость изменения состояния изменяющих состояние под действием влаги составов являются двумя важными параметрами для их применения при уходе за стомой. Эти составы содержат нереакционноспособный, гидрофобный и липкий полимер для обеспечения адгезии к коже, реакционноспособный и гидрофобный полимер для изменения состояния и гидрофильные частицы для поглощения жидкостей тела с кожи.
Поскольку реакция изменения состояния происходит при воздействии на материалы влагой или водой, количество воды/влаги, вводимое путем добавления гидрофильных частиц, является очень важным параметром, который будет определять стабильность при хранении и скорость изменения состояния. Возможной проблемой в отношении стабильности при хранении является реакция воды в гидрофильных частицах с реакционноспособными группами в гидрофобном полимере, что будет приводить к изменению состояния состава во время хранения. Мы предположили, что эту нежелательную проблему можно предотвратить путем добавления гидрофильных частиц с подходящим количеством воды для нахождения правильного баланса между стабильностью при хранении и скоростью изменения состояния во время использования. Для подтверждения этого предположения мы получили составы с использованием гидрофильных частиц с различными уровнями воды, и показали, что составы, полученные с гидрофильными частицами с меньшим количеством воды, изменяют состояние быстрее, что доказано измерениями силы отлипания и вязкости. Измерения силы отлипания представляет косвенную меру изменения состояния, тогда как вязкость является прямой мерой изменения состояния. Когда происходит изменение состояния, сила отлипания, как предполагается, снижается, тогда как вязкость, как предполагается, увеличивается. Наши результаты подтверждают, что корректирование уровней воды в гидрофильных частицах является показателем для подстраивания стабильности при хранении и скорости изменения состояния. В частности, сравнивают измерения силы отлипания и вязкости для композиций 12 (невысушенной смеси гидроколлоидов) и 15 (та же композиция, но с высушенной смесью гидроколлоидов) и композиций 14 (невысушенная CMC) и 16 (высушенная CMC).
Комплексная вязкость |η*| и смачивание
Комплексную вязкость измеряли для типичных композиций, которые описаны в настоящем документе. Также серию экспериментов на смачивание проводили, как описано в настоящем документе. Результаты показаны ниже.
По практическим причинам измерения для композиций 1-5 проводили без добавления фотоинициатора. Присутствие небольшого количества, например 1%, фотоинициатора, как будет предполагаться, не будет значительно менять свойства композиций в отношении вязкости и смачивания. Это означает, что, по меньшей мере, в отношении значений вязкости значения, полученные для композиций 1 и 4, будут значениями, которые мы будем предполагать также для композиций 2 и 3 соответственно.
Таблица 5a. Результаты в отношении комплексной вязкости |η*| и смачивания, композиции 1, 4 и 5.
<b>Образец</b>
<b>|η*| при частоте 0,01 Гц (Па·с)</b>
<b>Смачивание при 100 г и 30 секундах</b>
<b>Композиция 1</b>
25883
96%
<b>Композиция 4</b>
76563
80%
<b>Композиция 5</b>
169307
61%
Из таблицы 5 можно видеть, что для композиций с относительно низкой комплексной вязкостью наблюдается высокая степень смачивания - тогда как для более высоких вязкостей наблюдается более низкая степень смачивания. Из этих результатов видно, что путем снижения комплексной вязкости композиции можно повысить способность системы смачивать неровную подложку.
При вышеуказанных экспериментах наблюдали, что количество гидроколлоида, подмешанного в систему, влияет на комплексную вязкость, а также степень смачивания, наблюдаемую в определенном диапазоне времени. Также можно наблюдать, что все протестированные композиции проявляли относительно низкую комплексную вязкость, а также относительно высокую степень смачивания - все выше 60%. Эти результаты показывают, что наличие композиции, содержащей гидроколлоиды, не обязательно полностью ухудшает протекание и смачивание неровной подложки композицией.
Таблица 5b. Результаты в отношении комплексной вязкости |η*| и смачивания, композиции 8 и 9.
<b>Образец</b>
<b>|η*| при частоте 0,01 Гц (Па·с)</b>
<b>Смачивание при 100 г и 30 секундах</b>
<b>Композиция 8</b>
10890
72%
<b>Композиция 9</b>
16790
46%
Комплексная вязкость (|η*|) этих композиций хорошая при 20000 Па·с, с четко определенным поведением, аналогичным пасте с низкой вязкостью. Каждый из компонентов, добавленных к композициям, имеет свое собственное воздействие на конечное значение комплексной вязкости, например Acrynax в концентрации 10% определяет повышение |η*|, сравнимое с композицией 8.
Таблица 5c. Результаты в отношении комплексной вязкости |η*| и смачивания, композиции 10 и 11.
<b>Образец</b>
<b>|η*| при частоте 0,01 Гц (Па·с)</b>
<b>Смачивание при 100 г и 30 секундах</b>
<b>Композиция 10, с неизмененным состоянием (E4A)</b>
87970
18%
<b>Композиция 11, с неизмененным состоянием (E5A)</b>
47740
51%
Относительно высокая вязкость композиции 10 соответствует достаточно низкому значению смачивания. Напротив, композиция 11 показывает намного более низкую вязкость, а также ожидаемо более высокую степень смачивания, с подтверждением снова взаимосвязи между вязкостью и смачиванием.
Таблица 5d. Результаты в отношении комплексной вязкости |η*| и смачивания, композиции 12, 13 и 14.
<b>Образец</b>
<b>|η*| при частоте 0,01 Гц (Па·с)</b>
<b>Смачивание при 100 г и 30 секундах</b>
<b>Композиция 12, с неизмененным состоянием</b>
351
72%
<b>Композиция 12, с измененным состоянием, время изменения состояния составляло 48 ч</b>
8020
<b>Композиция 13, с неизмененным состоянием</b>
310
82%
<b>Композиция 14, с неизмененным состоянием</b>
328
90%
<b>Композиция 15, с неизмененным состоянием</b>
1072
<b>Композиция 15, с измененным состоянием, время изменения состояния составляло 48 ч</b>
163000
<b>Композиция 16, с неизмененным состоянием</b>
1557
<b>Композиция 16, с измененным состоянием, время изменения состояния составляло 48 ч</b>
95500
<b>Композиция 17, с неизмененным состоянием</b>
2366
<b>Композиция 18, с неизмененным состоянием</b>
795
Измерения вязкости композиций с измененным состоянием ясно показали сдвиг к более высокой вязкости после изменения состояния. По практическим причинам эти вязкости после изменения состояния измеряли при помощи следующих установок DMA: развертка по частоте при деформации 1% и нормальной силе, составляющей 2 Н, толщина образца составляет 400 мкм, и температура при тестировании составляла 32°C.