АДГЕЗИВНАЯ КОМПОЗИЦИЯ
ADHESIVE COMPOSITION

Краткое изложение сущности изобретения
Варианты осуществления настоящего изобретения относятся к отверждаемым под воздействием влаги адгезивным композициям, их применению и способам получения композиций. Эти отверждаемые под воздействием влаги адгезивные композиции предусматривают один или несколько реакционно-способных полимеров, таких как реакционно-способные силиконовые полимеры, один или несколько компонентов на основе клейкого материала, таких как силиконовый клеящийся при надавливании полимер(-ы) (PSA), сшиватель и катализатор. Обычно реакционно-способный силиконовый полимер или полимеры представляют собой полидиметилсилоксаны (PDMS) с гидроксилом на конце, содержащие по меньшей мере две гидроксильные функциональные группы, связанные с полимером(-ами). Необязательные добавки включают, например, силиконовое масло(-а), поглощающий материал(-ы), наполнители и пр.
Подробное описание
Одной из основных проблем людей, использующих приспособления для стомы, является то, что адгезивное 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.
Авторами настоящего изобретения была обеспечена адгезивная композиция, которая способна к предотвращению просачивания с помощью комбинации, характеризующейся низкой вязкостью в первом жидком состоянии и обладающей возможностью 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 адгезивной композиции.
В вариантах осуществления адгезивная 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 адгезивной 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 силой отлипания, обеспечивают то, что клейкий материал будет также надлежащим образом функционировать сразу после того, как его нанесли.
Для определения силы отлипания более точно авторы настоящего изобретения измеряют обе нормальные, здесь называемые ʺпервыеʺ, силы отлипания. Для этого измерения клейкий материал приклеивают к подложке, а затем силу, требуемую для отлипания клейкого материала от подложки, измеряют, как описано более подробно в данном документе. Также вторую силу отлипания или силу ʺповторногоʺ отлипания измеряют. Это измерение проводили путем нанесения сперва клейкого материала на подложку, отлипанием его, как для измерения первой силы отлипания, повторного нанесения его на подложку, а затем измерения силы, требуемой для отлипания его во второй раз.
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 адгезивная композиция прикрепляется только механическим взаимным сцеплением между подложкой и клейким материалом, она может изначально оставаться хорошо прикрепленной к подложке. Но если механическая связь между подложкой и композицией разрушается, композицию будет нелегко повторно прикрепить к подложке. Другими словами, первая сила отлипания механически прикрепленной композиции может быть достаточно высокой, но вторая сила 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 первого отлипания.
Таким образом, может быть непросто отличить механическое зацепление от надлежащей адгезии, смотря только на первую силу отлипания. Однако при помощи значения второй силы отлипания будут ясно отличать эти два явления. Таким образом, вторая сила отлипания является одной мерой характеристик клеящегося при надавливании материала для адгезивной композиции. Достаточно высокая вторая сила отлипания будет обеспечивать то, что композиция выступает в отвержденном 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 адгезионная связь с кожей была несколько динамичной и чтобы отделение и повторное приклеивание были возможны как в небольшом, так и в большом масштабе. Движения тела могут вызывать отделение 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 применении 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. 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.
Корректирование второй силы отлипания композиции можно осуществлять, например, путем корректирования степени сшивания полимера, используемого в композиции. На вторую силу отлипания можно также воздействовать путем добавления к композиции веществ для повышения клейкости и/или пластификаторов. Увеличение содержания веществ для повышения клейкости и пластификаторов будет приводить к повышенной второй силе повторного отлипания. Следовательно, более низкое содержание веществ для повышения клейкости и/или пластификаторов будет приводить к более низкой второй силе повторного отлипания. В зависимости от точного выбора веществ для повышения клейкости 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 отлипания. В общем, гидроколлоиды и наполнители будут, как правило, снижать силу отлипания композиции. Вторую силу отлипания измеряют, как описано в настоящем документе.
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 предпочтительно составлять по меньшей мере 1 Н/25 мм, измеренная, как описано 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 адгезивной композиции и будет также способствовать предотвращению отрыва кожи рядом с местом прикрепления адгезивной 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.
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 адгезионной 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. Посредством прикладывания давления к клеящемуся при надавливании адгезиву, адгезив может смачивать поверхность кожи и быстрее протекать в нее, при этом достигается большая площадь контакта и увеличивается адгезивная сила. Существующие в настоящее время адгезивные системы для прикрепления устройства для стомы к коже часто требуют большого или длительного надавливания пользователем для достаточного протекания в подложку и смачивания поверхности подложки.
В ходе исследований, проведенных авторами настоящего изобретения, обнаружено, 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, в котором принят во внимание уже существующий способ применения пользователями. Другими словами, авторы настоящего изобретения нацелены на разработку адгезивной 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 обеспечивать в результате быстро устанавливаемую 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 достижение хорошей адгезии к коже занимает много времени. 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.
Вышеуказанные проблемы были решены авторами настоящего изобретения путем обеспечения отверждаемой под воздействием влаги адгезивной композиции, которую можно наносить на кожу, с низкой вязкостью перед отверждением, а затем ʺизменяющей состояниеʺ или ʺотверждаемойʺ путем приведения в контакт с влагой в состояние после отверждения (или ʺносимоеʺ) с большей вязкостью и достаточно высокой силой отлипания, обеспечивающей ее надежное прикрепление к коже пользователя. Таким образом, варианты осуществления обеспечивают отверждаемую под воздействием влаги адгезивную композицию, описанную в настоящем документе. В данном контексте ʺотверждаемый под воздействием влагиʺ означает, что композиция может быть ʺотвержденнойʺ или ʺизменившей состояниеʺ из первого или ʺнанесенногоʺ состояния во второе или ʺносимоеʺ состояние путем воздействия влаги.
Обычно отверждение отверждаемого под воздействием влаги материала будет приводить к увеличению когезии материала. Неотвержденный материал будет обычно иметь низкую когезию, которую можно видеть, например, у материала, не прошедшего испытание на отлипание в отношении когезии. Когда материал отверждается, когезия будет увеличиваться, и материал становится менее склонным к отклеиванию и когезионному разрушению.
Отверждаемые под действием влаги материалы использовались для склеивания частей медицинских устройств перед их использованием на или в теле человека. В таких материалах отверждение материалов происходит перед использованием.
В последнее время появился TRIO SILKEN STOMA GEL™, отверждаемый под воздействием влаги материал, используемый в качестве вспомогательного средства для стомы. Это пример 1-компонентного отверждаемого под воздействием влаги материала, который подлежит отверждению на коже. TRIO SILKEN STOMA GEL™ имеет более низкую вязкость при нанесении по сравнению с большинством вспомогательных средств на рынке устройств для стомы. Однако TRIO SILKEN STOMA GEL™ не липкий при нанесении и использовании, что препятствует этому материалу быть хорошей поверхностью контакта между медицинским устройством, таким как устройство для стомы, или продуктом для ухода за раной и кожей.
Адгезия материалов к коже является важным параметром, когда дело доходит до успешной работы вспомогательных средств, а также устройств для ухода за стомой. Подробно описана в настоящем документе новая стратегия для того, чтобы получить однокомпонентные отверждаемые под воздействием влаги материалы, которые прилипают к коже. Стратегия включает смешивание герметиков, или коммерческих герметиков, таких как TRIO SILKEN STOMA GEL™, или подобного материала, с липкими полимерами на основе силикона, такими как BioPSA. В составах, описанных в настоящем документе, липкость материалов можно изменять при помощи типа используемого липкого полимера, а также при помощи герметика.
Начальная вязкость отверждаемых под воздействием влаги материалов является важным параметром, рассматриваемым при разработке вспомогательных средств для стомы. Вспомогательные средства могут быть в виде геля для стомы, а также в форме кольца. Кольца обычно имеют более высокую вязкость по сравнению с гелями. Обычно отверждаемые под воздействием влаги материалы должны иметь начальную вязкость, которая достаточно низкая для хорошего смачивания кожи, но в то же время достаточно высокая для предотвращения сдвига перед отверждением материала. Таким образом, обеспечиваются отверждаемые под воздействием влаги составы с различными начальными вязкостями. Вязкость липкого полимера, концентрация герметика и концентрация наполнителей в герметике находятся среди параметров, используемых для подгонки под требования заказчика начальной вязкости отверждаемых под воздействием влаги материалов.
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 собой абсолютное значение комплексной вязкости, т.е. |η*|, измеренной при частоте 0,01 Гц.
В вариантах осуществления композиция перед отверждением 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 вариантах осуществления композиция перед отверждением 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 перед отверждением имеет комплексную вязкость |η*|, составляющую по меньшей мере 100, 500, 1000, 2500, 5000 или 10000 Па⋅с.
В вариантах осуществления комплексная вязкость после отверждения 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 перед отверждением.
Время отверждения можно измерять и определять рядом путей. Для настоящей композиции авторы обнаружили, что отверждение лучше всего описывается временем, в течение которого продукт не подвергается сдвигу при воздействии нагрузок, которые обычно наблюдают в продукте для стомы. В идеале это будет практически мгновенно, но для большинства практических целей 10 минут являются приемлемыми, а 5 минут являются предпочтительными. Другой пригодной мерой для времени отверждения является время, которое будет позволять пользователю удалять продукт без ослабления когезии продукта. В идеале это время сразу после того, как композицию нанесли. Два часа это очень хорошо, тогда как на практике восемь часов достаточно для большинства пользователей. Поскольку некоторые пользователи меняют больше двух раз в день, 12 часов вероятно будет реалистичным числом. Для продуктов длительного ношения, которые предназначены для использования в течение нескольких дней, время отверждения 24 часа или даже 48 часов будет предпочтительным. Это будет давать пользователю достаточно времени для действий с продуктом без отверждения, в то же время обеспечивая возможность удаления продукта при необходимости.
Варианты осуществления настоящего изобретения относятся к отверждаемым под воздействием влаги адгезивным композициям, которые содержат реакционно-способный компонент, такой как полидиметилсилоксаны с гидроксилом на конце (PDMS), компонент на основе клейкого материала, сшиватель и катализатор. Реакционно-способный компонент содержит реакционно-способный силиконовый полимер или смесь реакционно-способных силиконовых полимеров. Реакционно-способный компонент содержит по меньшей мере гидроксильную группу на двух концах полимера. Компонент на основе клейкого материала предусматривает клеящийся при надавливании силиконовый клейкий материал (PSA), такой как материал Dow Corning, включая, например, 7-4600.
Адгезивные композиции, описанные в данном документе, могут образовывать свободнотекучие пленки, которые можно отверждать при помощи влаги, например, с кожи. Первоначально адгезивная композиция представляет собой свободнотекучую жидкость или пасту низкой вязкости и может проникать в микро- и макроструктуры кожи и дефекты кожи. При ʺотвержденииʺ влагой покрытие становится липким и способно сохранять свойства клейкого материала некоторое время. Таким образом, клейкий материал представляет собой отверждаемую под воздействием влаги адгезивную композицию.
В вариантах осуществления адгезивные композиции содержат одно или несколько силиконовых масел и один или несколько наполнителей.
Отверждаемые под воздействием влаги адгезивные композиции можно получать различными способами, раскрытыми в данном документе. Например, реакционно-способный силиконовый полимер, такой как PDMS с гидроксилом на конце, наполнитель, силиконовый полимер PSA, сшиватель и катализатор смешивают в течение достаточного периода времени для получения свободнотекучей жидкости. Полученный отверждаемый под воздействием влаги клейкий материал можно помещать в контейнер, такой как пробирка, бутылка и т.д., для дальнейшего нанесения.
Отверждаемые под воздействием влаги адгезивные композиции, описанные в данном документе, пригодны для прикрепления медицинского устройства к поверхности, такой как кожа. Отверждаемые под воздействием влаги клейкие материалы, описанные в данном документе, при отверждении влагой дают клейкий материал, который является липким, съемным с поверхности контакта между кожей и медицинским устройством и которое выступает в качестве PSA, причем качества клейкого материала остаются такими, что устройство можно повторно прикрепить к поверхности кожи множество раз без потери адгезионной способности.
Кроме того, отверждаемые под воздействием влаги адгезивные композиции, описанные в данном документе, могут быть частью упакованного продукта или ʺнабораʺ. Упакованный продукт или набор обычно содержит инструкции о том, как наносить отверждаемый под воздействием влаги клейкий материал на поверхность, такую как кожа, и затем после того, как клейкий материал отверждался в течение достаточного периода времени, затем приклеить к устройству, такому как устройство для стомы, устройство сбора мочи, устройство удаления фекалий, повязки (раневые покрытия), повязки для защиты кожи и повязки для дренирования ран.
Реакционно-способные компоненты, присутствующие в вариантах осуществления, обычно представляют собой силиконовые полимеры, которые представляют собой полиалкилсилоксаны с гидроксилом на конце, такие как, например, полидиметилсилоксан (PDMS) с гидроксилом (гидроксильной группой) на конце.
В одном аспекте реакционно-способный силиконовый полимер содержит полисилоксан формулы (I):
1
2
1
2
n
X-RRSi-(O-SiRR)-Υ (I),
где X и Υ представляют собой OH;
1
2
1
10
1
10
1
18
где R и R независимо являются одинаковыми или различными и выбраны из группы, состоящей из C-Cалкила, C-Cалкила, замещенного по одному или нескольким атомам углерода одним или несколькими атомами галогена, C-Cалкила, замещенного по одному или нескольким атомам углерода цианогруппой (-CN), фенила и фенила, замещенного по одному или нескольким атомам углерода атомом галогена или цианогруппой; и
где n представляет собой число от 1 до 10000, более конкретно от 1 до 5000, еще более конкретно от 1 до 1000, в частности от 1 до 750, более конкретно от 1 до 500, или от 1 до 250, или от 1 до 100, от 10 до 50 или от 1 до 25 и во всех диапазонах между ними, включая от 2 до 9999, от 3 до 4875, от 5 до 1000, от 10 до 100, от 50 до 250 и пр.
В другом аспекте реакционно-способный силиконовый полимер или смесь реакционно-способных силиконовых полимеров содержит полисилоксан формулы (II):
3
m
4
3-m
1
2
n
4
3-k
3
k
(RO)-Si(R)-(O-SiRR)-Si(R)-(OR)(II),
где k и m независимо представляют собой целые числа от 0 до 3, при условии, что k+m > 0;
1
2
где каждый из R и R независимо являются такими, как определено выше;
4
1
10
1
10
1
18
R выбран из группы, состоящей из C-Cалкила, C-Cалкила, замещенного по одному или нескольким атомам углерода одним или несколькими атомами галогена, C-Cалкила, замещенного по одному или нескольким атомам углерода цианогруппой (-CN), фенила и фенила, замещенного по одному или нескольким атомам углерода атомом галогена или цианогруппой;
3
1
10
R представляет собой C-Cалкил; и
n является таким, как определено выше.
В еще одном аспекте реакционно-способный силиконовый полимер или смесь реакционно-способных силиконовых полимеров содержит полисилоксан формулы (III):
W-Z-W (III),
1
2
2
d
5
3-k
2
r
2
1
6
1
6
5
1
6
где W выбран из группы, состоящей из -Si(R)OH и -Si(R")-(D)-R"'-SiR"k(OR), где D представляет собой -R"'-(Si(R") -O) -Si(R")-, и R" выбран из группы, состоящей из C-Cалкила, винильной группы, фенильной группы и фторированного C-Cалкила, при этом R'" представляет собой двухвалентную углеводородную группу, rпредставляет собой целое число от 1 до 6, и dравняется 0 или представляет собой целое число от 1 до 1000, например, от 1 до 100, R представляет собой C-Cалкил или алкоксигруппу, и k равняется 0, 1 или 2; где Z представляет собой линейную органическую или полисилоксановую основную цепь полимера.
ʺdʺ может иметь диапазон от 1 до 100, или от 2 до 100, или от 3 до 100, или от 5 до 100, или от 5 до 90, или от 10 до 100, или от 20 до 100, или от 20 до 80, или от 30 до 75, или от 15 до 50, или от 20 до 50 и все диапазоны, охватывающие от 1 до 100, и их поддиапазоны.
Z представляет собой полисилоксан формулы (IV):
(4-p)/2
1
p
b
-[SiO(R)]- (IV),
1
где b представляет собой целое число от 50 до 5000, p в среднем составляет 1,9-2,0, и R является таким, как описано выше.
ʺpʺ может иметь диапазон от 50 до 5000, или от 200 до 1000, или от 300 до 1000, или от 500 до 1000, или от 500 до 900, или от 100 до 1000, или от 200 до 1000, или от 200 до 800, или от 300 до 750, или от 150 до 500, или от 200 до 500 и все диапазоны, охватывающие от 50 до 5000, и их поддиапазоны.
В еще одном аспекте вязкость реакционно-способного силиконового полимера или смеси реакционно-способных силиконовых полимеров составляет от 10 до 900000 сСт при 25°C, используя вискозиметр Брукфильда или реометр с подходящим шпинделем.
w
n
Подходящие материалы на основе PDMS с гидроксилом на конце включают, например, материал на основе PDMS с гидроксилом на конце, содержащийся в чувствительном к влаге силиконовом полимере Trio Silken, DMS-S31, DMS-S35, DMS-S45 и DMS-S51 (Gelest, Inc.) с диапазоном средневесового молекулярного веса (M) от 25000 г/моль до 125000 г/моль, среднечислового молекулярного веса (M) от 13000 г/моль до 55000 г/моль, PDI от 2 до 2,4, молекулярного веса от 26000 до 139000 и значений вязкости (сСт) от 1000 до 150000. Анализ в отношении молекулярного веса проводили при помощи GPC в тетрагидрофуране и стандарты PDMS использовали для определения молекулярного веса.
Без ограничения теорией следует понимать, что при ссылке на ʺреакционно-способный силиконовый полимерʺ выражение ʺреакционно-способныйʺ означает, что гидроксильные группы силикона взаимодействуют, подвергаются реакции конденсации, высвобождают воду при осуществлении реакции, высвобождают спирт, такой как метанол, или иным образом приклеиваются и/или физически связываются с PSA в присутствии катализатора и/или сшивающего средства. Т.е. происходит реакция, в которую вовлечены гидроксильные группы реакционно-способного силиконового полимера с одним или несколькими другими компонентами адгезивной композиции, включая, помимо прочего, катализатор, сшиватель и клеящийся при надавливании силиконовый материал.
3/2
4/2
Отверждаемые под воздействием влаги адгезивные композиции, описанные в данном документе, предусматривают поликонденсированную полиорганосилоксановую смолу, которая является продуктом или продуктами реакции полиорганосилоксана с концевыми силанольными группами и силикатной полиорганосилоксановой смолы, содержащей по меньшей мере одно силокси-звено RSiOили SiO, в присутствии основания, такого как аммиак. Поликонденсированную полиорганосилоксановую смолу можно также называть клеящимся при надавливании силиконовым клейким материалом и будут использовать взаимозаменяемо по тексту.
3/2
4/2
3/2
4/2
При использовании в данном документе "силиконовая смола" относится к любому органополисилоксану, содержащему по меньшей мере одно силокси-звено (RSiO) или (SiO). При использовании в данном документе в самом широком смысле PSA силикон относится к продуктам реакции, получающимся в ходе реакции "линейного" полиорганосилоксана с гидроксилом на конце, как описано выше, со "смолистым" полиорганосилоксаном, где смолистый полиорганосилоксан содержит по меньшей мере одно силокси-звено (RSiO) или (SiO).
3
1/2
2
2/2
3/2
4/2
2
2/2
g
n
(4-n)/2
3/2
2
2/2
n
(4-n)/2
Полиорганосилоксаны представляют собой полимеры, содержащие силокси-звенья, независимо выбранные из силокси-звеньев (RSiO), (RSiO), (RSiO) или (SiO), где R может быть любой органической группой. Эти силокси-звенья обычно называются звеньями M, D, T и Q, соответственно. Эти силокси-звенья можно объединять различными способами с получением циклических, линейных или разветвленных структур. Химические и физические свойства полученных полимерных структур изменяются в зависимости от числа и типа силокси-звеньев в полиорганосилоксане. "Линейные" полиорганосилоксаны обычно содержат в основном силокси-звенья D или (RSiO), которые дают полидиорганосилоксаны, которые являются жидкостями с разной вязкостью, в зависимости от "степени полимеризации" или DP, что показано числом звеньев D в полидиорганосилоксане. "Линейные" полиорганосилоксаны обычно имеют температуры стеклования (T), которые ниже 25°C. "Смолистые" полиорганосилоксаны получаются, когда большинство силокси-звеньев выбраны из силокси-звеньев T или Q. Когда силокси-звенья T преобладают при получении полиорганосилоксана, полученный органосилоксан часто называют "силсесквиоксановой смолой". Когда силокси-звенья M и Q преобладают при получении полиорганосилоксана, полученный органосилоксан часто называют "смолой MQ". Альтернативно, формулу для полиорганосилоксана можно обозначать средним силокси-звеньев в полиорганосилоксане следующим образом; RSiO, где R независимо представляет собой любую органическую группу, альтернативно углеводородную, или альтернативно алкильную группу, или альтернативно метил. Значение n в средней формуле можно использовать для характеризации полиорганосилоксана. Например, среднее значение n=1 будет показывать преобладающую концентрацию силокси-звена (RSiO) в полиорганосилоксане, тогда как n=2 будет показывать преобладание силокси-звеньев (RSiO). При использовании в данном документе "полиорганосилоксановая смола" относится к таким полиорганосилоксанам, которые имеют значение n менее 1,8 в средней формуле RSiO, указывая на смолу.
1
2
3
29
3
1/2
a
2
2/2
b
3/2
c
4/2
d
Силиконовая смола может независимо содержать силокси-звенья (i) (RSiO), (ii) (RSiO), (iii) (RSiO) и (iv) (SiO), при условии, что присутствует по меньшей мере одно силокси-звено T или Q в молекуле силиконовой смолы. Количество каждого звена, находящегося в силиконовой смоле, выражается в виде мольной доли (т.е. a, b, c или d) от общего числа молей всех звеньев M, D, T и Q, находящихся в силиконовой смоле. Любая такая формула, используемая в данном документе для представления силиконовой смолы, не показывает структурный порядок различных силокси-звеньев. Скорее, такие формулы обеспечивают обычное представление для описания относительных количеств силокси-звеньев в силиконовой смоле, в соответствии с мольными долями, описанными выше посредством нижних индексов a, b, c и d. Мольные доли различных силокси-звеньев в данных органосилоксановых блок-сополимерах, а также содержание силанола, можно легко определять при помощи техник Si-ЯМР.
Силиконовая смола может также содержать силанольные группы (SiOH). Количество силанольных групп, находящихся в силиконовой смоле, может изменяться от 0,1 до 35 мольных процентов силанольных групп [-SiOH], альтернативно от 2 до 30 мольных процентов силанольных групп [-SiOH], альтернативно от 5 до 20 мольных процентов силанольных групп [-SiOH]. Силанольные группы могут присутствовать при любых силокси-звеньях в силиконовой смоле.
w
Молекулярный вес силиконовой смолы не ограничен. Силиконовая смола может иметь средневесовой молекулярный вес (M) по меньшей мере 1000 г/моль, альтернативно средневесовой молекулярный вес по меньшей мере 2000 г/моль, альтернативно средневесовой молекулярный вес по меньшей мере 5000 г/моль, альтернативно средневесовой молекулярный вес по меньшей мере 10000 г/моль. Средневесовой молекулярный вес можно легко определить при помощи техник гельпроникающей хроматографии (GPC).
1
1
1
3
1/2
a
4/2
d
В одном варианте осуществления силиконовая смола представляет собой силикон MQ. Силиконовая смола может быть смолой MQ, содержащей по меньшей мере 80 мольн. % силокси-звеньев, выбранных из звеньев (RSiO) и (SiO) (т.е. a+d ≥ 0,8), где R представляет собой алкильную группу, имеющую от 1 до 8 атомов углерода, арильную группу или карбинольную группу, при условии, что по меньшей мере 95 мольн. % групп R представляют собой алкильные группы, при этом каждый из a и d имеют значение больше нуля, а соотношение a/d составляет от 0,5 до 1,5.
1
Звенья R смолы MQ независимо представляют собой алкильную группу с 1-8 атомами углерода, арильную группу или карбинольную группу. Алкильные группы представлены метилом, этилом, пропилом, бутилом, пентилом, гексилом и октилом. Арильные группы представлены фенилом, нафтилом, бензилом, толилом, ксилилом, ксенилом, метилфенилом, 2-фенилэтилом, 2-фенил-2-метилэтилом, хлорфенилом, бромфенилом и фторфенилом, причем арильная группа обычно является фенилом.
Смолы MQ, подходящие для использования в данном документе, и способы их получения известны в данной области техники. Например, в патенте США № 2814601, выданном Currie и соавт., 26 ноября 1957 г., который при этом включен ссылкой, раскрыто, что смолы MQ можно получать превращением водорастворимого силиката в мономер кремниевой кислоты или олигомер кремниевой кислоты при помощи кислоты. Когда достигалась достаточная полимеризация, к смоле присоединяли триметилхлорсилан на конце для получения смолы MQ. Другой способ получения смол MQ раскрыт в патенте США № 2857356, выданном Goodwin, 21 октября 1958 г., который включен при этом ссылкой. В Goodwin раскрыт способ получения смолы MQ согидролизом смеси алкилсиликата и гидролизуемого триалкилсиланового полиорганосилоксана водой.
Смолы MQ, пригодные в данном документе, могут содержать звенья D и T. Смолы MQ могут также содержать гидрокси-группы. Обычно смолы MQ имеют общее содержание в вес. % гидрокси-групп 2-10 вес. %, альтернативно 2-5 вес. %. смолы MQ могут также быть "кепированы", причем остаточные гидрокси-группы реагируют с дополнительными группами M.
3
3
3
3
3
3
3
3
3
3
3
3
3
3
3
3/2
1
20
3/2
3/2
В одном варианте осуществления силиконовая смола представляет собой силсесквиоксановую смолу. Силсесквиоксановая смола может быть силсесквиоксановой смолой, содержащей по меньшей мере 80 мольн. % звеньев RSiO, где R в вышеуказанной формуле трисилокси-звена независимо представляет собой C-Cгидрокарбил или карбинольную группу. При использовании в данном документе гидрокарбил также содержит галогензамещенные гидрокарбилы. R может представлять собой арильную группу, такую как фенильная, нафтильная, антрильная группа. Альтернативно, R может представлять собой алкильную группу, такую как метил, этил, пропил или бутил. Альтернативно, R может быть любой комбинацией вышеуказанных алкильных или арильных групп. Альтернативно, R представляет собой фенил, пропил или метил. В одном варианте осуществления по меньшей мере 40 мольн. % групп R представляют собой пропил, называемые здесь T-пропильными смолами, поскольку основная масса силоксановых звеньев представляют собой звенья T общей формулы RSiO, где по меньшей мере 40 мольн. %, альтернативно 50 мольн. % или альтернативно 90 мольн. % групп R представляют собой пропил. В другом варианте осуществления по меньшей мере 40 мольн. % групп R представляют собой фенил, называемые здесь T-фенильными смолами, поскольку основная масса силоксановых звеньев представляют собой звенья T общей формулы RSiO, где по меньшей мере 40 мольн. %, альтернативно 50 мольн. % или альтернативно 90 мольн. % групп R представляют собой фенил. В еще одном варианте осуществления R может быть смесью пропила и фенила. Когда R представляет собой смесь пропила и фенила, количества каждого из них в смоле могут изменяться, но обычно группы R в силсесквиоксановой смоле могут содержать 60-80 мольных процентов фенила и 20-40 мольных процентов пропила.
Силсесквиоксан может быть представлен:
где R представляет собой группу, описанную выше, и X представляет собой функциональную группу, такую как OH или другая реакционно-способная группа, описанная в данном документе. Следует понимать из этих обсуждений, что одна или несколько групп R могут также быть функциональной группой и, таким образом, не ограниченной нереакционно-способными группами, такими как алкильные группы.
Силсесквиоксановые смолы известны из уровня техники и их обычно получают гидролизом органосилана с тремя гидролизуемыми группами при атоме кремния, такими как галоген или алкоксигруппа. Таким образом, силсесквиоксановые смолы можно получать гидролизом пропилтриметоксисилана, пропилтриэтоксисилана, пропилтрипропоксисилана или совместным гидролизом вышеуказанных пропилалкоксисиланов с различными алкоксисиланами. Примеры этих алкоксисиланов включают метилтриметоксисилан, метилтриэтоксисилан, метилтриизопропоксисилан, диметилдиметоксисилан и фенилтриметоксисилан. Пропилтрихлорсилан можно также гидролизовать отдельно или в присутствии спирта. В этом случае совместный гидролиз можно проводить добавлением метилтрихлорсилана, диметилдихлорсилана, фенилтрихлорсилана или аналогичных хлорсиланов и метилтриметоксисилана, метилтриэтоксисилана, метилтриизопропоксисилана или аналогичного метилалкоксисилана. Спирты, пригодные для этих целей, включают метанол, этанол, н-пропиловый спирт, изопропиловый спирт, бутанол, метоксиэтанол, этоксиэтанол или аналогичные спирты. Примеры углеводородных растворителей, которые также можно параллельно использовать, включают толуол, ксилол или аналогичные ароматические углеводороды; гексан, гептан, изооктан или аналогичные линейные или частично разветвленные насыщенные углеводороды; и циклогексан или аналогичные алифатические углеводороды.
Силсесквиоксановые смолы, подходящие в настоящем раскрытии, могут содержать звенья M, D и Q, но обычно по меньшей мере 80 мольн. %, альтернативно 90 мольн. % всех силоксановых звеньев являются звеньями T. Силсесквиоксановые смолы могут также содежать гидрокси- и/или алкоксигруппы. Обычно силсесквиоксановые смолы имеют общее содержание в вес. % гидроксигрупп 2-10 вес. % и общее содержание в вес. % алкоксигрупп до 20 вес. %, альтернативно содержание гидроксигрупп 6-8 вес. % и содержание алкоксигрупп до 10 вес. %.
3/2
4/2
При использовании в данном документе "силиконовая смола" также охватывает ограносиликоновые смолы. Таким образом, ограносиликоновые смолы включают ограносиликоновые сополимеры, где силиконовая часть содержит по меньшей мере одно силокси-звено (RSiO) или (SiO). Силиконовая часть ограносиликоновой смолы может быть любой силсесквиоксановой или смолой MQ, описанной выше. Органическая часть может быть любым органическим полимером, таким как полученные свободнорадикальной полимеризацией одного или нескольких этиленненасыщенных органических мономеров. Различные типы этиленненасыщенных и/или винилсодержащих органических мономеров можно использовать для получения органической части, включая акрилаты, метакрилаты, замещенные акрилаты, замещенные метакрилаты, винилгалогениды, фторированные акрилаты и фторированные метакрилаты, например. Некоторые типичные композиции содержат акрилатные сложные эфиры и метакрилатные сложные эфиры, такие как метилакрилат, этилакрилат, бутилакрилат, 2-этилгексилакрилат, метилметакрилат, децилакрилат, лаурилакрилат, изодецилметакрилат, лаурилметакрилат и бутилметакрилат; замещенные акрилаты и метакрилаты, такие как гидроксиэтилакрилат, перфтороктилакрилат, гидроксипропилакрилат, гидроксипропилметакрилат и гидроксиэтилметакрилат; винилгалогениды, такие как винилхлорид, винилиденхлорид и хлоропрен; виниловые сложные эфиры, такие как винилацетат и винилбутират; винилпирролидон; сопряженные диены, такие как бутадиен и изопрен; виниловые ароматические соединения, такие как стирол и дивинилбензол; виниловые мономеры, такие как этилен; акрилонитрил и метакрилонитрил; акриламид, метакриламид и N-метилолакриламид; и виниловые сложные эфиры одноосновных карбоновых кислот.
Выбранная силиконовая смола может также быть комбинацией(-ями) любых из вышеуказанных силиконовых смол.
,
Силикон PSA может быть продуктом реакции полидиалкилсилоксанового полимера с гидроксилом на конце, таким как полидиметилсилоксановый полимер и функциональный гидроксисиликат или силиконовая смола. Обычно функциональная гидроксисиликатная смола представляет собой силикатную смолу с триметилсилокси и гидрокси на конце такую как силиконовые смолы, описанные выше. Например, полидиметилсилоксановый полимер и функциональная гидроксисиликатная смола вступают в реакцию конденсации с образованием силикона PSA.
PSA раскрыты в патентах США №№ 4584355; 4585836; 5726256; 5861472; 6337086, все из которых включены таким образом ссылкой для целей раскрытия химических композиций на основе PSA, пригодных в данном документе.
Типичные, неограничивающие примеры коммерчески доступных PSA, подходящих для использования в данном документе, включают: клейкий материал DOW CORNING 7-4400, клейкий материал DOW CORNING 7-4500, клейкий материал DOW CORNING 7-4600, DOW CORNING 7-4560.
Сшиватели, пригодные в данном документе, содержат по меньшей мере две гидролизуемые группы и их выбирают из силикона, органического полимера, молекулы моносилана и молекулы дисилана.
В одном аспекте сшивающее средство представляет собой моносилан формулы (V):
IV
4-q
5
q
RSi(OR) (V),
IV
где R представляет собой органический радикал, содержащий линейный алкил, разветвленный алкил, аллил, фенил, замещенный фенил, ацетокси и оксим-группы;
5
где R содержит атом водорода, метильную и этильную группы; и
где q равняется 0 или представляет собой целое число от 1 до 4.
В другом аспекте сшивающее средство представляет собой дисилан формулы (VI):
7
t
7
q
V
Si(OR)RSi(OR) (VI),
где t и q независимо представляют собой целые числа от 1 до 3;
V
где R представляет собой органический фрагмент или фрагмент на основе полисилоксана; и
7
где R представляет собой атом водорода, метильную или этильную группы.
Типичные примеры сшивающих средств включают без ограничения метилтри(метокси)силан (MTM), винилтриметоксисилан, метилтриэтоксисилан, винилтриэтоксисилан, изобутилтриметоксисилан (iBTM), этилтриметоксисилан, винилтриэтоксисилан, фенилтриметоксисилан, оксимосиланы, ацетоксисиланы, ацетоноксимосиланы и еноксисиланы.
Подходящие катализаторы включают металлсодержащий катализатор, содержащий металл, выбранный из группы, состоящей из олова, свинца, сурьмы, железа, кадмия, бария, марганца, цинка, хрома, кобальта, никеля, алюминия, галлия, германия, титана и циркония.
1
12
1
12
Обычно катализатор содержит органическую функциональную группу около металла, такую как линейные или разветвленные C-Cалкильные группы или линейные или разветвленные C-Cалкоксигруппы.
4
Подходящие примеры катализаторов включают, например, катализаторы на основе металлорганических соединений олова, такие как алкилолова сложные эфиры, включая дибутилолова диоктоат, дибутилолова диацетат, дибутилолова дималеат, дибутилолова дилаурат, бутилолова 2-этилгексоат. Могут альтернативно использоваться 2-этилгексоаты железа, кобальта, марганца, свинца и цинка, но предпочтительны катализаторы на основе титанатов и/или цирконатов. Такие титанаты могут содержать соединение согласно общей формуле Ti[OR], где каждый R может быть одинаковым или различным и представляет собой одновалетную, первичную, вторичную или третичную алифатическую углеводородную группу, которая может быть линейной или разветвленной и содержать 1-10 атомов углерода. Необязательно титанат может содержать частично ненасыщенные группы. Однако предпочтительные примеры R включают без ограничения метил, этил, пропил, изопропил, бутил, третичный бутил и разветвленную вторичную алкильную группу, такую как 2,4-диметил-3-пентил. Предпочтительно, когда каждый R является одинаковым, R представляет собой изопропил, разветвленную вторичную алкильную группу или третичную алкильную группу, в частности, третичный бутил. Титанат или цирконат может быть также хелатирован. Хелатирование может быть с использованием любого подходящего хелатообразующего средства, такого как алкилацетилацетонат, такого как метил- или этилацетилацетонат. Очевидно, можно использовать смесь двух или более катализаторов. Большой выбор катализаторов приведен в EP 1254192 и US 3856839 (переуступленный GE). В патенте US 3856839, выданном Smith и Hamilton (переуступленный General Electric), обеспечен широкий список примеров M[OR'] x [Z]z, где M представляет собой Ti.
Подходящие титановые катализаторы включают, например, титана 2-этилгексоксид (AKT 867, Gelest, Inc.) или титана диизопропоксида бис(этилацетоацетат) (AKT865, Gelest, Inc.).
Промоторы адгезии являются гидролизуемыми в присутствии влаги и участвуют в реакции отверждения. Органическая функциональная группа, как считается, взаимодействует химически с подложкой, таким образом обеспечивая сильную адгезию, в то время как функциональная алкоксигруппа отверждается с матрицей.
Подходящие промоторы адгезии включают, например, 3-аминопропилтриметоксисилан, 3-аминопропилтриэтоксисилан, 3-глицидоксипропилтриметоксисилан, 2-3(3,4-эпоксициклогексил)этилтриметоксисилан и 3-меркаптопропилтриметоксисиланметакрилоксипропилтриметоксисилан.
Подходящие поли(диалкил)силоксановые масла, такие как поли(диметилсилоксан), пригодны в адгезивных композициях, описанных в данном документе. Вязкость, измеренная при помощи вискозиметра Брукфильда или реометра с подходящим шпинделем, может изменяться от 5 сСт до 2000000 сСт и все значения между ними и диапазоны между ними.
Водопоглощающие материалы являются пригодными 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), крахмалгликолята натрия, 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. Хорошая поглощающая способность будет обеспечивать 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.
2
2
В вариантах осуществления композиция характеризуется показателем поглощения по меньшей мере 0,01 г/см/2 ч, таким как показатель поглощения по меньшей мере 0,02, 0,03, 0,04 или 0,05 г/см/2 ч.
Масла и силиконовые жидкости, такие как PDMS с триметилсилокси на конце, могут выступать в качестве пластификаторов для настоящих вариантов осуществления, представленных в данном документе.
,
Наполнитель может содержать неармирующий наполнитель, такой как тальк, карбонат кальция, древесную муку, или осажденный или коллоидный диоксид кремния. Более конкретно, примеры таких наполнителей включают: карбонат кальция (такой как сорта карбоната кальция сухого помола, сорта карбоната кальция влажного помола, сорта обогащенного карбоната кальция, сорта осажденного карбоната кальция, сорта поверхностно обработанного карбоната кальция); каолин и другие материалы на основе глин; тальк (такой как тальк сухого помола, прокаленный тальк); кварц и диоксид кремния, включая виды природного диоксида кремния (такие как кристаллический диоксид кремния, плавленный диоксид кремния, микрокристаллический диоксид кремния, микрокристаллический новакулит, диатомит, перлит) или виды синтетического диоксида кремния (такие как коллоидный диоксид кремния виды осажденного диоксида кремния); слюда (включая сорта молотой слюды, сорта белой слюды, сорта поверхностно модифицированной слюды, сорта покрытой металлом слюды); оксиды металлов и другие соединения (такие как диоксид титана, тригидрат оксида алюминия, волластонит, сульфат бария, оксид сурьмы, оксид магния, гидроксид магния, сульфат кальция, безводный сульфат кальция, дигидрат сульфата кальция, полевой шпат и нефелиновый сиенит); микросферы, твердые микросферы, полые микросферы (такие как наполнители из полых микросфер с покрытием, микросферы из металлита алюминия, инкапсулированные в полимере микросферы газа); синтетические силикаты (такие как силикат алюминия, муллит, силлиманит, цианит, андалузит, синтетические алюмосиликаты щелочных металлов, силикат кальция, силикат магния, силикат циркония).
2
2
2
Подходящие наполнители включают, например, карбонат кальция, оксид магния, коллоидный гидрофобный диоксид кремния или лигнин. Подходящие виды коллоидного гидрофобного диоксида кремния включают, например, AEROSIL R812 (площадь поверхности по BET, г/см, 230-290), AEROSIL R974 (площадь поверхности по BET, г/см, 150-190) или AEROSIL 200 (площадь поверхности по BET, г/см, 200 ± 25).
Подходящие вещества для повышения клейкости включают, например, C5-нефтяные смолы, C9-нефтяные смолы, дициклопентадиеновые нефтяные смолы, канифолевые нефтяные смолы, политерпеновые смолы, терпенфенольные смолы, дибутилфталат и диоктилфталат.
Как обсуждалось выше, настоящие варианты осуществления относятся к отверждаемым под воздействием влаги адгезивным композициям, которые содержат один или несколько реакционно-способных полимеров, которые могут быть одним или несколькими полидиметилсилоксанами (PDMS) с гидроксилом на конце по меньшей мере с двумя гидроксильными функциональными группами, связанными с полимером(ами), один или несколько компонентов на основе клейкого материала, сшиватель и катализатор. Один или несколько компонентов на основе клейкого материала включают силиконовые полимеры или смесь силиконовых полимеров, таких как PSA. Необязательные добавки включают, например, силиконовое масло(-а), поглощающий материал(-ы), наполнители и пр.
В общем, общий весовой процент одного или нескольких PDMS с гидроксилом на конце составляет от 3 весовых процентов до 50 весовых процентов, в частности от 3 весовых процентов до 42 весовых процентов, более конкретно от 4 весовых процентов до 40 весовых процентов и, в частности от 5 весовых процентов до 35 весовых процентов от общего веса адгезивной композиции, равняющегося 100 весовым процентам. Дополнительные диапазоны включают от 5 весовых процентов до 30 весовых процентов, в частности от 10 весовых процентов до 25 весовых процентов, более конкретно от 15 весовых процентов до 25 весовых процентов и, в частности, от 12 весовых процентов до 27 весовых процентов от общего веса адгезивной композиции, равняющегося 100 весовым процентам. Следует понимать, что включены все диапазоны и значения от 3 весовых процентов до 50 весовых процентов.
Общий весовой процент реакционно-способного силиконового полимера составляет от 5 весовых процентов до 50 весовых процентов, в частности от 10 весовых процентов до 40 весовых процентов, более конкретно от 20 весовых процентов до 30 весовых процентов и, в частности, от 15 весовых процентов до 35 весовых процентов от общего веса адгезивной композиции, равняющегося 100 весовым процентам. Следует понимать, что включены все диапазоны и значения от 5 весовых процентов до 50 весовых процентов.
Общий вес присутствующего сшивателя составляет от 0,2 весового процента до 5 весовых процентов, в частности от 0,5 весового процента до 5 весовых процентов, более конкретно от 0,7 весового процента до 4 весовых процентов и, в частности, от 1 весового процента до 5 весовых процентов от общего веса адгезивной композиции, равняющегося 100 весовым процентам. Дополнительные диапазоны включают от 0,5 весового процента до 4 весовых процентов, в частности от 1 весового процента до 4 весовых процентов, более конкретно от 2 весовых процентов до 4 весовых процентов и, в частности, от 1 весового процента до 3 весовых процентов от общего веса адгезивной композиции, равняющегося 100 весовым процентам. Следует понимать, что включены все диапазоны и значения от 0,2 весового процента до 5 весовых процентов.
Общая весовая концентрация катализатора составляет от 0,05 весового процента до 0,6 весового процента, в частности от 0,05 весового процента до 0,5 весового процента, более конкретно от 0,1 весового процента до 0,4 весового процента и, в частности, от 0,2 весового процента до 0,3 весового процента от общего веса адгезивной композиции, равняющегося 100 весовым процентам. Дополнительные диапазоны включают от 0,1 весового процента до 0,5 весового процента, в частности от 0,2 весового процента до 0,5 весового процента, более конкретно от 0,2 весового процента до 0,4 весового процента и, в частности, от 0,3 весового процента до 0,4 весового процента от общего веса адгезивной композиции, равняющегося 100 весовым процентам. Следует понимать, что включены все диапазоны и значения от 0,05 весового процента до 0,6 весового процента.
Общий весовой процент необязательной добавки(-ок) составляет от 0 весовых процентов до 50 весовых процентов, в частности от 0,5 весового процента до 45 весовых процентов, более конкретно от 1 весового процента до 40 весовых процентов и, в частности, от 2 весовых процентов до 35 весовых процентов в пересчете на 100 весовых процентов всей адгезивной композиции. Дополнительные диапазоны включают от 3 весовых процентов до 30 весовых процентов, в частности от 4 весовых процентов до 20 весовых процентов, более конкретно от 5 весовых процентов до 25 весовых процентов и, в частности, от 5 весовых процентов до 10 весовых процентов от общего веса адгезивной композиции, равняющегося 100 весовым процентам. Следует понимать, что включены все диапазоны и значения от 0 весовых процентов до 50 весовых процентов.
В некоторых вариантах осуществления соотношение сшивателя и полидиметилсилоксана(-ов) с гидроксилом на конце составляет 0,01:1, более конкретно 0,07:1, еще более конкретно 0,05:1 и наиболее конкретно 0,04:1. Следует понимать, что включены все соотношения и диапазоны от 0,01:1 до 0,07:1.
В других вариантах осуществления соотношение полидиметилсилоксана(-ов) с гидроксилом на конце и силиконового полимера (PSA) составляет 0,05:1, более конкретно 0,6:1, еще более конкретно 0,1:1 и наиболее конкретно 0,3:1. Следует понимать, что включены все соотношения и диапазоны от 0,05:1 до 0,6:1.
В еще одних вариантах осуществления соотношение силиконового полимера (PSA) и сшивателя составляет 3:1, более конкретно 500:1, еще более конкретно 50:1 и наиболее конкретно 100:1. Следует понимать, что включены все соотношения и диапазоны от 3:1 до 500:1.
В еще одних вариантах осуществления соотношение полидиметилсилоксана(-ов) с гидроксилом на конце и катализатора составляет 95: 1, более конкретно 90:1, еще более конкретно 70:1 и наиболее конкретно 50:1. Следует понимать, что включены все соотношения и диапазоны от 50:1 до 95:1.
В еще одних вариантах осуществления соотношение силиконового полимера (PSA) и катализатора составляет 3:1, более конкретно 610:1, еще более конкретно 100:1 и наиболее конкретно 250:1. Следует понимать, что включены все соотношения и диапазоны от 3:1 до 610:1.
В еще одних вариантах осуществления соотношение сшивателя и катализатора составляет 0,5:1, более конкретно 0,7:1, еще более конкретно 2,6:1 и наиболее конкретно 3:1. Следует понимать, что включены все соотношения и диапазоны от 0,5:1 до 3:1.
В вариантах осуществления обеспечивается способ съемного и адгезивного прикрепления медицинского устройства к поверхности кожи, включающий стадии:
- обеспечения медицинского устройства, содержащего отверждаемую под воздействием влаги адгезивную композицию, раскрытую в данном документе;
- нанесения отверждаемого под воздействием влаги клейкого материала на поверхность кожи;
- воздействия на отверждаемый под воздействием влаги клейкий материал влагой с изменением таким образом состояния отверждаемого под воздействием влаги клейкого материала из жидкого состояния в клейкое состояние.
ʺЖидкое состояниеʺ можно также называть ʺсостоянием нанесенияʺ, т. е. состояние композиции, в котором его наносят на кожу. ʺКлейкое состояниеʺ можно также называть ʺсостоянием ношенияʺ, т.е. состояние, в котором клейкий материал носится на коже. В вариантах осуществления композиция имеет в жидком состоянии комплексную вязкость |η*| ниже 0,4 МПа⋅с. В вариантах осуществления композиция имеет в клейком состоянии более высокую комплексную вязкость |η*|, чем комплексная вязкость |η*| жидкого состояния. В вариантах осуществления композиция имеет в клейком состоянии вторую силу повторного отлипания свыше 1 Н/25 мм.
Композиция, характеризующаяся после отверждения силой повторного отлипания, составляющей свыше 1 Н/25 мм, является преимущественной, поскольку сила отлипания достаточно высока, чтобы обеспечивать то, что клейкий материал остается должным образом прикрепленным к подложке.
Авторы настоящего изобретения обнаружили, что композиция, имеющая перед отверждением 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 вариантах осуществления композиция после отверждения 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 после отверждения может составлять свыше 2,5 Н/25 мм.
3
5
3
4
4
5
В вариантах осуществления композиция после отверждения 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 вариантах осуществления композиция после отверждения характеризуется G'' в диапазоне 10-10 Па или 10-10 Па, при измерении, как описано в настоящем документе, при 1 Гц.
Способ может быть выполнен человеком, который не является пользователем, к которому прикрепляют адгезивное вещество. К примеру, способ может быть выполнен коммерческим поставщиком услуг, помогающим пользователю за плату. Такие коммерческие поставщики услуг существуют и предоставляют услуги на платной основе, например, пользователям со стомой или людям с ранами. Услуга может включать снятие и установку контейнеров для стомы поставщиком услуг пользователю со стомой или снятие и наложение раневых покрытий человеку с ранами.
Способ может также быть выполнен для получения образца выделения у пользователя со стомой или экссудата раны у человека с ранами. К примеру, медицинскому работнику может требоваться образец выделения стомы или экссудата раны для принятия решений, связанных с медицинским обслуживанием, или общей оценки физического состояния пользователя. В таких случаях медицинский работник может отдать распоряжение, чтобы образец был взят профессиональным поставщиком услуг, чтобы гарантировать надлежащее выполнение взятия образца. В свою очередь, коммерческий поставщик услуг на платной основе будет выполнять способ с целью предоставления образца медицинскому работнику. Такие платные услуги существуют на коммерческих условиях и работают на непрерывной и независимой основе с целью получения финансовой выгоды. Они не полностью зависят в отношении своей работы от указаний рассматриваемого пользователя. К примеру, они могут работать непосредственно по указаниям медицинского работника.
В вариантах осуществления медицинское устройство представляет собой устройство для стомы, содержащее клейкую пластину, содержащую отверждаемую под воздействием влаги адгезивную композицию, раскрытую в данном документе.
В некоторых вариантах осуществления композиция необходима для закрепления медицинского устройства, такого как раневое покрытие 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 сконфигурировано 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 конфигурации 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.
Дополнительные варианты осуществления включены в следующие пункты, пронумерованные последовательно от 1 до 42 следующим образом:
1. Отверждаемая под воздействием влаги адгезивная композиция, содержащая: реакционно-способный компонент, где реакционно-способный компонент предусматривает реакционно-способный силиконовый полимер или смесь реакционно-способных силиконовых полимеров; компонент на основе клейкого материала, причем компонент на основе клейкого материала предусматривает клеящийся при надавливании силиконовый клейкий материал или смесь клеящихся при надавливании клейких материалов; сшиватель и катализатор.
2. Адгезивная композиция по пункту 1, где реакционно-способный силиконовый полимер или смесь реакционно-способных силиконовых полимеров содержит полисилоксан формулы (I):
1
2
1
2
n
X-RRSi-(O-SiRR)-Υ (I),
где X и Υ представляют собой OH;
1
2
1
10
1
10
1
18
где R и R независимо являются одинаковыми или различными и выбраны из группы, состоящей из C-Cалкила, C-Cалкила, замещенного по одному или нескольким атомам углерода одним или несколькими атомами галогена, C-Cалкила, замещенного по одному или нескольким атомам углерода цианогруппой (-CN), фенила и фенила, замещенного по одному или нескольким атомам углерода атомом галогена или цианогруппой; и
где n представляет собой число от 1 до 10000.
3. Адгезивная композиция по пункту 1, где реакционно-способный силиконовый полимер или смесь реакционно-способных силиконовых полимеров содержит полисилоксан формулы (II):
3
m
4
3-m
1
2
n
4
3-k
3
k
(RO)-Si(R)-(O-SiRR)-Si(R)-(OR)(II),
где k и m независимо представляют собой целые числа от 0 до 3, при условии, что k+m > 0;
1
2
4
1
10
1
10
1
18
где R, R и R независимо являются одинаковыми или различными и выбраны из группы, состоящей из C-Cалкила, C-Cалкила, замещенного по одному или нескольким атомам углерода одним или несколькими атомами галогена, C-Cалкила, замещенного по одному или нескольким атомам углерода цианогруппой (-CN), фенила и фенила, замещенного по одному или нескольким атомам углерода атомом галогена или цианогруппой;
3
1
10
где R представляет собой C-Cалкил; и
где n представляет собой число от 1 до 10000.
4. Адгезивная композиция по пункту 1, где реакционно-способный силиконовый полимер или смесь реакционно-способных силиконовых полимеров содержит полисилоксан формулы (III):
W-Z-W (III),
1
6
1
6
1
6
где W выбран из группы, состоящей из -Si(R1)2OH и -Si(R")2-(D)d-R"'-SiR"k(OR5)3-k, где D представляет собой -R"'-(Si(R")2 -O)r -Si(R")2-, и R" выбран из группы, состоящей из C-Cалкила, винильной группы, фенильной группы и фторированного C-Cалкила, R'" представляет собой двухвалентную углеводородную группу, rпредставляет собой целое число от 1 до 6, и dравняется 0 или представляет собой целое число от 1 до 100, R5 представляет собой C-Cалкил или алкоксигруппу, и k равняется 0, 1 или 2;
где Z представляет собой линейную органическую или полисилоксановую основную цепь полимера.
5. Адгезивная композиция по пункту 4, где Z представляет собой полисилоксан формулы (IV):
(4-p)/2
1
p
b
-[SiO(R)]- (IV),
1
1
10
1
10
1
18
где b представляет собой целое число от 50 до 5000, p составляет в среднем 1,9-2,0, и R выбран из группы, состоящей из C-Cалкила, C-Cалкила, замещенного по одному или нескольким атомам углерода одним или несколькими атомами галогена, C-Cалкила, замещенного по одному или нескольким атомам углерода цианогруппой (-CN), фенила и фенила, замещенного по одному или нескольким атомам углерода атомом галогена или цианогруппой.
1
2
4
6. Адгезивная композиция по пункту 3, где R, R и R являются одинаковыми или различными и выбраны из группы, состоящей из одновалентного алкильного радикала с 1-4 атомами углерода.
1
2
4
7. Адгезивная композиция по пункту 6, где R, и/или R, и/или R представляют собой метильные группы.
8. Адгезивная композиция по любому из пунктов 1-7, где вязкость реакционно-способного силиконового полимера или смеси реакционно-способных силиконовых полимеров составляет от 5 до 500000 сСт при 25°C.
9. Адгезивная композиция по пункту 8, где вязкость реакционно-способного силиконового полимера или смеси реакционно-способных силиконовых полимеров составляет от 1000 до 100000 сСт.
3/2
4/2
10. Адгезивная композиция по любому из пунктов 1-9, где клеящийся при надавливании силиконовый клейкий материал компонента на основе клейкого материала представляет собой поликонденсированную полиорганосилоксановую смолу, которая является продуктом или продуктами реакции полиорганосилоксана с концевыми силанольными группами и силикатной полиорганосилоксановой смолы, содержащей по меньшей мере одно силокси-звено RSiOили SiO, в присутствии основания с получением поликонденсированной полиорганосилоксановой смолы.
11. Адгезивная композиция по пункту 10, где силикатная смола представляет собой силикатную смолу типа MQ.
4/2
3
12. Адгезивная композиция по пункту 11, где смола MQ содержит ядро из трехмерных звеньев Q, содержащих SiO, окруженное оболочкой из звеньев M, содержащих RSiO, и необязательно один или несколько R могут представлять собой OH или H в смоле.
13. Адгезивная композиция по пункту 12, где по меньшей мере один R представляет собой метильную группу.
14. Адгезивная композиция по любому из пунктов 10-13, где полиорганосилоксан с концевыми силанольными группами имеет структуру:
,
1
где R представляет собой OH;
2
R представляет собой метил, фенил или винил; и
n составляет от 1 до 500, более конкретно от 10 до 400, еще более конкретно от 50 до 300 и, в частности, от 150 до 200, включая все диапазоны и значения между ними.
2
15. Адгезивная композиция по пункту 14, где R представляет собой метил.
3/2
n
16. Адгезивная композиция по пункту 10, где силикатная полиорганосилоксановая смола содержит силсесквиоксан, имеющий формулу [RSiO], где каждый R отдельно представляет собой H, алкильную группу, арильную группу, реакционно-способную функциональную группу или алкоксигруппу, и n составляет 4-18.
17. Адгезивная композиция по пункту 16, где один R представляет собой реакционно-способную функциональную группу, когда n равняется 6, 8, 10 или 12.
18. Адгезивная композиция по пункту 17, где реакционно-способная функциональная группа представляет собой галогендиалкилсилилалкильную группу, дигалогеналкилсилилалкильную группу, тригалогеналкилсилильную группу, винильную группу, силановую группу, циклический алкилгидроксид, алкилгидроксид, циклический алкилдигидроксид, эпоксидную группу или эпоксидную группу с концевой алкильной группой.
19. Адгезивная композиция по любому из пунктов 10-18, где Mw силикатной полиорганосилоксановой смолы находится в диапазоне от 1000 до 10000 кДа.
20. Адгезивная композиция по любому из пунктов 1-19, где клеящийся при надавливании силиконовый клейкий материал компонента на основе клейкого материала выбран из группы, состоящей из клейкого материала Dow Corning 7-4400, клейкого материала Dow Corning 7-4500, клейкого материала Dow Corning 7-4600, Dow Corning 7-4560.
21. Адгезивная композиция по любому из предыдущих пунктов, где сшиватель содержит по меньшей мере две гидролизуемые группы и выбран из группы, состоящей из силикона, органического полимера, молекулы моносилана и молекулы дисилана.
22. Адгезивная композиция по любому из предыдущих пунктов, где сшиватель представляет собой моносилан формулы (V):
IV
4-q
5
q
RSi(OR) (V),
IV
где R представляет собой органический радикал, выбранный из группы, состоящей из линейного алкила, разветвленного алкила, аллила, фенила, замещенного фенила, ацетокси и оксима;
5
где R выбран из группы, состоящей из водорода, метила и этила; и
где q равняется 0 или представляет собой целое число от 1 до 4.
23. Адгезивная композиция по любому из предыдущих пунктов, где сшиватель представляет собой дисилан формулы (VI):
7
t
7
q
V
Si(OR)RSi(OR) (VI),
где t и q независимо представляют собой целые числа от 1 до 3;
V
где R представляет собой органический фрагмент или фрагмент на основе полисилоксана; и
7
где R выбран из группы, состоящей из водорода, метила и этила.
24. Адгезивная композиция по пункту 22, где сшиватель выбран из группы, состоящей из метилтри(метокси)силана (MTM), винилтриметоксисилана, метилтриэтоксисилана, винилтриэтоксисилана, изобутилтриметоксисилана (iBTM), этилтриметоксисилана, винилтриэтоксисилана, фенилтриметоксисилана, оксимосиланов, ацетоксисилана, ацетоноксимосилана и еноксисилана.
25. Адгезивная композиция по любому из предыдущих пунктов, где катализатор представляет собой металлсодержащий катализатор, содержащий металл, выбранный из группы, состоящей из олова, свинца, сурьмы, железа, кадмия, бария, марганца, цинка, хрома, кобальта, никеля, алюминия, галлия, германия, титана и циркония.
26. Адгезивная композиция по пункту 25, где катализатор представляет собой титановый катализатор.
27. Адгезивная композиция по любому из предыдущих пунктов, дополнительно содержащая гидроколлоид, где гидроколлоид выбран из гуаровой камеди, камеди бобов рожкового дерева, пектина, картофельного крахмала, альгинатов, желатина, ксантановой камеди или камеди карайи, производных целлюлозы, солей карбоксиметилцеллюлозы, натрий-карбоксиметилцеллюлозы, метилцеллюлозы, гидроксипропилцеллюлозы, гидроксиэтилцеллюлозы, крахмалгликолята натрия, поливинилового спирта и их смесей.
28. Адгезивная композиция по любому из предыдущих пунктов, дополнительно содержащая пластификатор.
29. Адгезивная композиция по пункту 28, где пластификатор представляет собой полидиметилсилоксановое масло.
30. Адгезивная композиция по любому из предыдущих пунктов, где адгезивная композиция содержит наполнитель.
31. Адгезивная композиция по пункту 30, где наполнитель представляет собой карбонат кальция, оксид магния, гидрофобный коллоидный диоксид кремния или лигнин.
32. Адгезивная композиция по любому из предыдущих пунктов, дополнительно содержащая вещество для повышения клейкости.
33. Адгезивная композиция по пункту 32, где вещество для повышения клейкости представляет собой политерпеновую смолу.
34. Адгезивная композиция по любому из предыдущих пунктов, дополнительно содержащая промотор адгезии.
35. Адгезивная композиция по пункту 34, где промотор адгезии представляет собой 3-аминопропилтриметоксисилан, 3-аминопропилтриэтоксисилан, 3-глицидоксипропилтриметоксисилан, 2-3(3,4-эпоксициклогексил)этилтриметоксисилан, 3-меркаптопропилтриметоксисилан или метакрилоксипропилтриметоксисилан.
36. Адгезивная композиция по любому из предыдущих пунктов, где адгезивная композиция представляет собой однокомпонентную отверждаемую композицию.
37. Способ получения отверждаемой под воздействием влаги адгезивной композиции по любому из пунктов 1-26, включающий стадию:
объединения одного или нескольких реакционно-способных силиконовых полимеров, одного или нескольких клеящихся при надавливании клейких материалов, сшивателя и катализатора с получением отверждаемой под воздействием влаги адгезивной композиции.
38. Способ по пункту 37, дополнительно включающий объединение с отверждаемой под воздействием влаги адгезивной композицией одного или нескольких из гидроколлоида, пластификатора, наполнителя или вещества для повышения клейкости.
39. Способ съемного и адгезивного прикрепления медицинского устройства к поверхности кожи, включающий стадии:
обеспечения медицинского устройства, содержащего отверждаемую под воздействием влаги адгезивную композицию по любому из пп. 1-36;
нанесения отверждаемого под воздействием влаги клейкого материала на поверхность кожи;
воздействия на отверждаемый под воздействием влаги клейкий материал влагой с изменением таким образом состояния отверждаемого под воздействием влаги клейкого материала из состояния нанесения в состояние ношения.
40. Упакованный продукт, содержащий:
отверждаемую под воздействием влаги адгезивную композицию по любому из пунктов 1-36; и
инструкции по нанесению отверждаемой под воздействием влаги композиции на поверхность кожи.
41. Упакованный продукт по пункту 40, где упакованный продукт дополнительно содержит медицинское устройство, связанное с упакованным продуктом.
42. Упакованный продукт по пункту 41, где медицинское устройство представляет собой устройство для стомы.
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. Клейкие материалы прижимали к пластинке толщиной 1 мм. Вырезали круглый образец диаметром 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 применяли 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*| применяли значение, измеренное при частоте 0,01 Гц. Испытание 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 испытаний на растяжение (INSTRON 5564 от Instron) и проводили испытание на отлипание под углом 90 градусов от тефлоновой подложки со скоростью 304 мм/мин. Результаты приведены в Н/25 мм.
Если требуется для конкретного измерения, изменяли состояние образцов, как описано ниже в настоящем документе для отдельных композиций.
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).
ого
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.
Испытание на отлипание проводили в комнате с контролируемой атмосферой при 23°C и 50% относительной влажности. Угол отлипания фиксировали на 90°, и скорость отлипания составляла 304 мм/мин. Время задержки, означающее время, которое образец находился перед испытанием, 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. Защитную пленку поднимали на одном конце для создания перекрытия со вспомогательной лентой. Адгезивное вещество наносили на подложку при помощи автоматического ролика с нагрузкой 2 кг. Среднее значение средней нагрузки указывали как Н/25 мм. Тип разрушения, т.е. когезионное или адгезионное разрушение, наблюдали, записывали и подтверждали при помощи данных на отлипание.
Впитывание влаги
Образцы получали термоформованием с получением адгезивной пленки толщиной 0,5 мм между двумя защитными пленками. Образцы пробивали с помощью пробивного инструмента. Образец имел размер 25×25 мм. Защитные пленки удаляли. Образцы приклеивали к предметному стеклу, помещали в стакан с физиологическим раствором и помещали в термостат при 37°C.
2
2
Образец взвешивали вначале (M(нач.)) и спустя 2 часа (M(2 часа). Перед взвешиванием предметное стекло вытирали тканью. Для образца размером 25×25 мм площадь составляла 6,25 см² (края поверхности исключали из площади). Впитывание влаги можно рассчитать следующим образом: впитывание воды спустя 2 часа=(M(2 часа) -M(нач.))/6,25 см. Результат представлен в единицах г/см за 2 часа.
Эрозионная устойчивость
Эрозионная устойчивость является мерой того, насколько хорошо адгезивная композиция способна выдерживать разрушение при воздействии влаги. Адгезивные 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 адгезивной 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 в каждом. Если наблюдалась эрозия 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. Испытание проводили при 20°C.
Скорость проницаемости водяных паров
2
Скорость проницаемости водяных паров (MVTR) измеряется 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 клейким материалом для испытания, установленным на высокопроницаемую полиуретановую (PU) защитную пленку (фольга BL9601 от Intellicoat). Контейнер помещали в камеру с электрическим нагревом и резервуар или чашку помещали вверх дном, так что вода находилась в контакте с клейким материалом. Температуру камеры поддерживали при 32°C. Эталонную пленку использовали во всех экспериментах для контроля любых вариантов условий испытания.
2
Потерю веса резервуара отслеживали в зависимости от времени. Потеря веса происходила из-за прохождения воды через адгезив и/или пленку. Эту разницу использовали для расчета MVTR испытываемой адгезивной пленки. MVTR рассчитывали как потерю веса за время, деленную на площадь отверстия в чашке (г/м/24 ч).
MVTR материала является линейной функцией толщины материала. Таким образом, при сообщении величины MVTR для определения характеристик материала, было важно указать толщину материала, MVTR которого сообщалась.
Наконец, было отмечено, что с применением данного способа была внесена ошибка из-за 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(пленки)+1/P(клейкого материала).
Таким образом, зная проницаемость пленки и толщину клейкого материала, можно было рассчитать истинную проницаемость клейкого материала, P(клейкого материала), используя следующее выражение:
P(клейкого материала)=d(клейкого материала)/150 мкм * 1/(1/P(измеренная) -1/P(пленки)),
где d(клейкого материала) - фактическая измеренная толщина клейкого материала, и P(пленки) -MVTR пленки без какого-либо клейкого материала на ней, и P(измеренная) - фактическая измеренная MVTR.
Примеры
BioPSA 7-4600, 7-4560 и 7-4400 использовали как компоненты в данном документе. Эти полимеры получали от Dow Corning и изготавливали с помощью реакции поли(диметилсилоксана) с двумя OH-группами на конце со смолой. Путем изменения соотношения смолы к полимеру можно регулировать свойства (таблица A).
Таблица A. Различные исходные липкие полимеры и свойства, используемые в примерах
<b>Липкий полимер</b>
<b>Смола/полимер</b>
<b>Свойство</b>
BioPSA 7-4600
55/45
Сильно липкий
BioPSA 7-4500
60/40
Средней липкости
BioPSA 7-4400
65/35
Низкой липкости
Таблица B. Различные полученные из BioPSA материалы, используемые в примерах для получения адгезии
<b>Липкий полимер (вес. %)</b>
<b>Поли(диметилсилоксановое) масло (вес. %)</b>
7-4560
100 сСт (10%)
7-4560 (90%)
300000 сСт (10%)
7-4560 (90%)
1000 сСт (10%)
7-4600 (90%)
100 сСт (10%)
7-4400 (80%)
100 сСт (20%)
7-4560 (90%)
12500 сСт (10%)
7-4560 (45%)+ 7-4400 (40%)
300000 сСт (5%)+100 сСт (10)
Коммерчески доступный гель для стомы Trio Silken использовали в некоторых примерах. Композиции, такие как гель для стомы Trio Silken, содержат PDMS с OH на конце в качестве реакционно-способного полимера, метилтриметоксисилан в качестве сшивателя, титановый катализатор и частицы диоксида кремния. Приблизительные количества приведены в таблице ниже.
Таблица C. Основные компоненты геля со свойствами как у геля для стомы Trio Silken
<b>Компонент</b>
<b>Приблизительное содержание </b>
<b>Комментарии</b>
PDMS с OH на конце (реакционно-способный полимер)
84 вес. %
Mn: 28200 г/моль,Mw: 59600 г/моль, PDI: 2,11
Метилтриметоксисилан
0,85 вес. %
Содержание титана
1000 ppm
Частицы диоксида кремния
10 вес. %
Другие компоненты
До 100%
Примерные композиции
Композиция 1 (BTHCS5): BioPSA 7-4560, Trio и смешанные гидроколлоиды. 54:36:10 вес. %
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. %). Нереакционно-способный силиконовый полимер, BioPSA (27 г, 54 вес. %, Dow Corning 7-4560), добавляли к смеси и смесь смешивали 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 влажности (Binder KBF) при 32°C и 50% относительной влажности.
Композиция 2 (BTHCS9): BioPSA 7-4560, Trio и картофельный крахмал. 54:36:10 вес. %
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. Нереакционно-способный силиконовый полимер, BioPSA (27 г, 54 вес. %, Dow Corning 7-4560), добавляли к смеси и смесь смешивали 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 3 (BTHCS8): BioPSA 7-4560, Trio и CMC. 54:36:10 вес. %
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 смешивали 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 4 (BTHCS5-32): BioPSA 7-4560, Trio и высушенные (80°C) смешанные гидроколлоиды. 54:36:10 вес. %
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. %. Нереакционно-способный силиконовый полимер, BioPSA (27 г, 54 вес. %, Dow Corning 7-4560), добавляли к смеси и смесь смешивали 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 5 (BTHCS8-25): BioPSA 7-4560, Trio и высушенная (80°C) CMC. 54:36:10 вес. %
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. %. Нереакционно-способный силиконовый полимер, BioPSA (27 г, 54 вес. %, Dow Corning 7-4560), добавляли к смеси и смесь смешивали 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 6 (BTHCS17): BioPSA 7-4560, Trio и высушенные (80°C) смешанные гидроколлоиды. 24:36:40 вес. %
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. %. Нереакционно-способный силиконовый полимер, BioPSA (18 г, 36 вес. %, Dow Corning 7-4560), добавляли к смеси и смесь смешивали 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 испытанием.
Композиция 7 (BTHCS10): BioPSA 7-4560, Trio и высушенные (80°C) смешанные гидроколлоиды. 45:30:25 вес. %
Trio Silken (15 г, 30 вес. %, Trio Healthcare) смешивали со смесью гидроколлоидов (12,5 г, 25 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. %. Нереакционно-способный силиконовый полимер, BioPSA (22,5 г, 45 вес. %, Dow Corning 7-4560), добавляли к смеси и смесь смешивали 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 испытанием.
Композиция 8 (B4400TAS): BioPSA 7-4400 с 100 сСт PDMS, Trio и высушенной (140°C) CMC. 36:24:40 вес. %
TM
Гель для стомы Trio Silken (12 г, Trio Healthcare), коммерческий гель для стомы, и высушенный под вакуумом Akucell (20 г, Akucell AF 2881, Akzo Nobel) смешивали при помощи Speedmixerпри 3000 об/мин в течение 3 минут. (Akucell AF 2881 сушили под вакуумом при 140°C до получения содержания воды менее 1 вес. %.). Силиконовый полимер, BioPSA (18 г, Dow Corning 7-4400+ 100 сСт масло PDMS (80:20) вес. %) добавляли и смешивали при 3000 об/мин в течение дополнительных 3 минут. Полученной смесью покрывали пленку при помощи аппликатора и пленку отверждали в печи при 32°C с относительной влажностью, составляющей 50%, перед испытанием.
Композиция 9 (B4600TAS): BioPSA 7-4600 с 100 сСт маслом PDMS, Trio и высушенной (140°C) CMC. 36:24:40 вес. %
TM
Гель для стомы Trio Silken (12 г, Trio Healthcare), коммерческий гель для стомы, и высушенный под вакуумом Akucell (20 г, Akucell AF 2881, Akzo Nobel) смешивали при помощи Speedmixerпри 3000 об/мин в течение 3 минут. (Akucell AF 2881 сушили под вакуумом при 140°C до получения содержания воды менее 1 вес. %.). Силиконовый полимер, BioPSA (18 г, Dow Corning 7-4600+ 100 сСт масло PDMS (90:10) вес. %) добавляли и смешивали при 3000 об/мин в течение дополнительных 3 минут. Полученной смесью покрывали пленку при помощи аппликатора и пленку отверждали в печи при 32°C с относительной влажностью, составляющей 50%, перед испытанием.
Композиция 10 (DBTAS1): BioPSA 7-4560 с 300000 сСт маслом PDMS, Trio и высушенной (140°C) CMC. 36:24:40 вес. %
TM
Гель для стомы Trio Silken (12 г, Trio Healthcare), коммерческий гель для стомы, и высушенный под вакуумом Akucell (20 г, Akucell AF 2881, Akzo Nobel) смешивали при помощи Speedmixerпри 3000 об/мин в течение 3 минут. (Akucell AF 2881 сушили под вакуумом при 140°C до получения содержания воды менее 1 вес. %.). Силиконовый полимер, BioPSA (18 г, Dow Corning 7-4560+300000 сСт масло PDMS (90:10) вес. %) добавляли и смешивали при 3000 об/мин в течение дополнительных 3 минут. Полученной смесью покрывали пленку при помощи аппликатора и пленку отверждали в печи при 32°C с относительной влажностью, составляющей 50%, перед испытанием.
Композиция 11 (DBTAS5): BioPSA 7-4560 с 12500 сСт маслом PDMS, Trio и высушенной (140°C) CMC. 36:24:40 вес. %
TM
Гель для стомы Trio Silken (12 г, Trio Healthcare), коммерческий гель для стомы, и высушенный под вакуумом Akucell (20 г, Akucell AF 2881, Akzo Nobel) смешивали при помощи Speedmixerпри 3000 об/мин в течение 3 минут. (Akucell AF 2881 сушили под вакуумом при 140°C до получения содержания воды менее 1 вес. %.). Силиконовый полимер, BioPSA (18 г, Dow Corning 7-4560+ 12500 сСт масло PDMS (90:10) вес. %) добавляли и смешивали при 3000 об/мин в течение дополнительных 3 минут. Полученной смесью покрывали пленку при помощи аппликатора и пленку отверждали в печи при 32°C с относительной влажностью, составляющей 50%, перед испытанием.
Композиция 12 (DBTAS2): BioPSA 7-4560 с 1000 сСт маслом PDMS, Trio и высушенной (140°C) CMC. 36:24:40 вес. %
TM
Гель для стомы Trio Silken (12 г, Trio Healthcare), коммерческий гель для стомы, и высушенный под вакуумом Akucell (20 г, Akucell AF 2881, Akzo Nobel) смешивали при помощи Speedmixerпри 3000 об/мин в течение 3 минут. (Akucell AF 2881 сушили под вакуумом при 140°C до получения содержания воды менее 1 вес. %.). Силиконовый полимер, BioPSA (18 г, Dow Corning 7-4560+ 1000 сСт масло PDMS (90:10) вес. %) добавляли и смешивали при 3000 об/мин в течение дополнительных 3 минут. Полученной смесью покрывали пленку при помощи аппликатора и пленку отверждали в печи при 32°C с относительной влажностью, составляющей 50%, перед испытанием.
Композиция 13 (TAB5): BioPSA 7-4560, Trio и высушенная (140°C) CMC. 36:24:40 вес. %
TM
Гель для стомы Trio Silken (12 г, Trio Healthcare), коммерческий гель для стомы, и высушенный под вакуумом Akucell (20 г, Akucell AF 2881, Akzo Nobel) смешивали при помощи Speedmixerпри 3000 об/мин в течение 3 минут. (Akucell AF 2881 сушили под вакуумом при 140°C до получения содержания воды менее 1 вес. %.). Силиконовый полимер, BioPSA (18 г, Dow Corning 7-4560) добавляли и смешивали при 3000 об/мин в течение дополнительных 3 минут. Полученной смесью покрывали пленку при помощи аппликатора и пленку отверждали в печи при 32°C с относительной влажностью, составляющей 50%, перед испытанием.
Композиция 14 (DBTAS6): BioPSA 7-4560 и 7-4400 с 300000 сСт маслом PDMS и 100 сСт маслом PDMS (45:40:5:10), Trio и высушенной (140°C) CMC. 36:24:40 вес. %
TM
Гель для стомы Trio Silken (12 г, Trio Healthcare), коммерческий гель для стомы, и высушенный под вакуумом Akucell (20 г, Akucell AF 2881, Akzo Nobel) смешивали при помощи Speedmixerпри 3000 об/мин в течение 3 минут. (Akucell AF 2881 сушили под вакуумом при 140°C до получения содержания воды менее 1 вес. %.). Силиконовый полимер, BioPSA (18 г, Dow Corning 7-4560+ 7-4400+300000 сСт масло PDMS и 100 сСт масло PDMS (45:40:5:10) вес. %) добавляли и смешивали при 3000 об/мин в течение дополнительных 3 минут. Полученной смесью покрывали пленку при помощи аппликатора и пленку отверждали в печи при 32°C с относительной влажностью, составляющей 50%, перед испытанием.
Композиция 15 (3g_R812BA3): герметик № 1, BioPSA 7-4560 и высушенная (140°C) CMC. 10:50:40 вес. %
TM.
Поли(диметилсилоксан) с концевыми силанольными группами (19,76 г, DMS- S31 (1000 сСт, Gelest)) смешивали с метокситриметилсиланом (1,2 г, Sigma Aldrich) при 1000 об/мин в течение 30 с при помощиSpeedmixerЧастицы гидрофобного диоксида кремния (3,7 г, Aerosil R812, Evonik) добавляли и смешивали при 3000 об/мин в течение 1 минуты. Наконец, полученный материал смешивали с титана 2-этилгексоксидом (0,2 г, AKT 867, Gelest) при 3000 об/мин в течение 1 минуты с получением герметика.
Композиция герметика № 1=DMS S31: метокситриметилсилан: катализатор (AKT 867): частицы диоксида кремния (R812) (79: 5,04: 0,83:15,1) вес. %
TM
Композиция герметика № 1 (5 г) и высушенный под вакуумом Akucell (20 г, Akucell AF 2881, Akzo Nobel) смешивали при помощи Speedmixerпри 3000 об/мин в течение дополнительных 3 минут. Силиконовый полимер, BioPSA (25 г, Dow Corning 7-4560) добавляли и смешивали при 3000 об/мин в течение дополнительных 3 минут. Полученной смесью покрывали пленку при помощи аппликатора или при помощи пресса в течение 30 с и пленку отверждали в печи при 32°C с относительной влажностью, составляющей 50%, перед испытанием.
Композиция 16 (5c_R812BA2): герметик № 2, BioPSA 7-4560 и высушенная (140°C) CMC. 10:50:40 вес. %
TM.
Поли(диметилсилоксан) с концевыми силанольными группами (20,39 г, DMS- S35 (5000 сСт, Gelest)) смешивали с метокситриметилсиланом (0,59 г, Sigma Aldrich) при 1000 об/мин в течение 30 с при помощи SpeedmixerЧастицы гидрофобного диоксида кремния (3,7 г, Aerosil R812, Evonik) добавляли и смешивали при 3000 об/мин в течение 1 минуты. Наконец, полученный материал смешивали с титана 2-этилгексоксидом (0,22 г, AKT 867, Gelest) при 3000 об/мин в течение 1 минуты с получением герметика.
Композиция герметика № 2=DMS S35: метокситриметилсилан: катализатор (AKT 867): частицы диоксида кремния (R812) (81,82: 2,37:0,91:14,88) вес. %
TM
Композицию герметика № 2 (5 г) и высушенный под вакуумом Akucell (20 г, Akucell AF 2881, Akzo Nobel) смешивали при помощи Speedmixerпри 3000 об/мин в течение дополнительных 3 минут. (Akucell AF 2881 сушили под вакуумом при 140°C до получения содержания воды менее 1 вес. %.). Силиконовый полимер, BioPSA (25 г, Dow Corning 7-4560) добавляли и смешивали при 3000 об/мин в течение дополнительных 3 минут. Полученной смесью покрывали пленку при помощи аппликатора и пленку отверждали в печи при 32°C с относительной влажностью, составляющей 50%, перед испытанием.
Сравнительный: только Trio и только Bio PSA
Композиция 17 ( код образца BTHCS105): BIOPSA (85 вес. %)+гидроколлоиды (15 вес. %) (сотношение в вес. % BioPSA/гидроколлоиды: 6,07)
%
TM
Нереакционно-способный силиконовый полимер, BioPSA (42 г, 85 вес. , Dow Corning 7-4560)смешивали со смесью гидроколлоидов 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. %, пектин LM 12 CG-Z/200, CP Kelco). Полученную смесь прессовали и использовали для дальнейшего испытания. Примечание: авторы изобретения пробовали наносить эту смесь при помощи аппликатора как для остальных составов, но это было невозможно. Таким образом, авторы изобретения ее прессовали.
Композиция 18 (чистый Trio-камера влажности):
Trio Silken (18 г, 36 вес. %, Trio Healthcare) непосредственно наносили на пленку и отверждали в камере влажности при 32°C и 50 относительной влажности.
В таблице D показаны, только для сравнения, результаты отлипания для композиций 17 и 18. ʺABʺ и ʺCBʺ означают отказ клейкого материала в испытании на отлипание. AB представляет собой разрушение клейкого материала, а CB представляет собой когезионное разрушение. Когезионное разрушение означает, что клейкий материал нельзя отсоединить от подложки одним куском, а точнее он когезионно разрывается и оставляет остаток на подложке. Когезионное разрушение обычно происходит из-за того, что силы когезии, удерживающие клейкий материал вместе, слабее, чем силы адгезии, удерживающие клейкий материал и подложку вместе. Разрушение клейкого материала означает, что клейкий материал отслаивается от подложки одним куском без разрушения или не оставляя значительного остатка.
Результаты ясно показывают, что гель для стомы Trio Silken сам по себе не дает надлежащей адгезивной композиции, в том отношении, что силы отлипания отвержденного геля очень низки.
Таблица D. Сравнительные результаты отлипания
<b>Композиция</b>
<b>Тип отказа</b>
<b>Тип 1</b><sup><b>ой</b></sup><b> силы отлипания (Н)</b>
<b>2</b><sup><b>ая</b></sup><b> сила отлипания (Н)</b>
<b>Толщина (мкм)</b>
<b>Время отверждения</b>
17
AB
26 ± 0,83
32 ± 11
1100 ± 566
н/о
18
CB
0,33 ± 0,12
н/о
464
0
18
AB
0,06 ± 0,005
0,053 ± 0,025
399 ± 15
1 ч
18
AB
0,1 ± 0,023
0,09 ± 0,027
400
6 ч
В таблице E показаны результаты для сравнительных измерений вязкости геля для стомы Trio Silken.
Таблица E. Сравнительные результаты вязкости
<b>Композиция</b>
<b>Время отверждения</b>
<b>Комплексная вязкость (Па⋅с)</b>
18
0 ч
1600
18
3,5 ч
21500
Таблица F. Поглощение воды геля для стомы Trio Silken
<b>Композиция</b>
<b>Толщина клейкого материала (мкм)</b>
<b>Поглощение воды (г/см</b><sup><b>2</b></sup><b>)</b>
<b>Время </b>
<b>Время отверждения в печи перед испытанием на поглощение воды</b>
18
400
0,0011
5 мин
0
18
400
0,0042
30 мин
0
18
400
0,0044
2 ч
0
18
400
0,0016
24 ч
0
Данные в таблице F показывают, что гель для стомы Trio Silken не поглощает воду.
Результаты
Таблица 1a
<b>Сравн. №</b>
<b>1a</b><sup><b>4</b></sup>
<b>1b</b><sup><b>5</b></sup>
<b>2</b>
<b>3</b>
<b>4</b>
<b>5</b>
<b>Реакционно-способный компонент</b>
Trio
Trio
Trio
Trio
Trio
Trio
<b>Клейкий материал BioPSA </b>
7-4560
7-4560
7-4560
7-4560
7-4560
7-4560
<b>Гидроколлоиды</b>
10% смесь
10% смесь
10% картофель-ный крахмал
10% CMC
10% сухая смесь
10% сухая CMC
<b>Первое отлипание</b><sup><b>1 </b></sup><b>Н/25 мм</b>
3,04
2,24
3,39
2,44
1,14
1,03
<b>Повторное отлипание</b><sup><b>2</b></sup><b>Н/25 мм</b>
3,02
3,70
3,10
2,04
1,26
1,01
<b>Вязкость</b><sup><b>3 </b></sup><b>Па⋅с, 0,01 Гц</b>
351
351
310
328
1072
1557
1) Измерено после изменения состояния на подложке. 2) Измерено после изменения состояния на подложке, отделения и повторного прикрепления. 3) Комплексная вязкость, измеренная перед изменением состояния. 4) Отверждаемый в печи образец. 5) Отверждаемый в камере влажности образец.
Таблица 1b
<b>Сравн. №</b>
<b>6</b>
<b>7</b>
<b>8</b>
<b>9</b>
<b>10</b>
<b>11</b>
<b>Реакционно-способный компонент</b>
Trio
Trio
Trio
Trio
Trio
Trio
<b>Клейкий материал BioPSA </b>
7-4560
7-4560
7-4400+100 сСт
7-4600+100 сСт
7-4560+300000 сСт
7-4560+12500 сСт
<b>Гидроколлоиды</b>
40% сухая (80°C) смеси
20% сухая смесь
40% сухая CMC
40% сухая CMC
40% сухая CMC
40% сухая CMC
<b>Первое отлипание</b><sup><b>1 </b></sup><b>Н/25 мм</b>
1,47
1,86
1,98
3,21
2,22
1,93
<b>Повторное отлипание</b><sup><b>2</b></sup>
1,16
1,52
1,99
1,84
1,87
1,58
<b>Вязкость</b><sup><b>3 </b></sup><b>Па⋅с, 0,01 Гц</b>
2366
795
572
4094
987
505
1) Измерено после изменения состояния на подложке. 2) Измерено после изменения состояния на подложке, отделения и повторного прикрепления. 3) Комплексная вязкость, измеренная перед изменением состояния.
Таблица 1c
<b>Сравн. №</b>
<b>12</b>
<b>13</b>
<b>14</b>
<b>15</b>
<b>16</b>
<b>Реакционно-способ-ный компонент</b>
Trio
Trio
Trio
Герметик № 1
Герметик № 2
<b>Клейкий материал на основе BioPSA </b>
7-4560+1000 сСт
7-4560
7-4560+7-4400+4400 и 300000 сСт
7-4560
7-4560
<b>Гидроколлоиды</b>
40% сухая CMC
40% сухая (140°C) CMC
40% сухая CMC
40% сухая CMC
40% сухая CMC
<b>Первое отлипание</b><sup><b>1 </b></sup><b>Н/25 мм</b>
1,95
2,18
1,78
3,13
4,95
<b>Повторное отлипание</b><sup><b>2</b></sup>
1,39
2,18
1,52
3,03
4,65
<b>Вязкость</b><sup><b>3 </b></sup><b>Па⋅с, 0,01 Гц</b>
643
831
958
16190
13610
1) Измерено после изменения состояния на подложке. 2) Измерено после изменения состояния на подложке, отделения и повторного прикрепления. 3) Комплексная вязкость, измеренная перед изменением состояния.
Таблица 2. Зависимость комплексной вязкости от времени
<b>Композиция</b>
<b>Время отверждения</b>
<b>Комплексная вязкость при 0,01 Гц (Па⋅с)</b>
<b>Модуль накопления (Па)</b>
<b>Модуль потерь (Па)</b>
1a (отвержденная в печи)
2 ч
554
1a (отвержденная в печи)
24,3 ч
11700
1a (отвержденная в печи)
2 дня
32200
1a (отвержденная в печи)
7 дней
44000
1b (отвержденная в камере влажности)
24 ч
30900
1b (отвержденная в камере влажности)
50 ч
87100
1b (отвержденная в камере влажности)
7 дней
101000
2
30 мин
363
2
2,5 ч
767
2
22 ч
15000
2
47 ч
26700
2
3 дня
31500
3
2 ч
332
3
24 ч
7590
3
43 ч
20700
3
3 дня
25900
4
30 мин
11900
562
492
4
2 ч
47500
2840
941
4
24 ч
165000
10200
1790
5
30 мин
20200
1160
514
5
2 ч
60100
3690
786
5
48 ч
95500
5910
1050
5
71 ч
117000
7270
1200
6
30 мин
70500
3820
2240
6
25 ч
309000
18300
6510
6
49 ч
390000
23300
7740
7
30 мин
2340
27
145
7
24,5 ч
117000
7140
1690
8
24 ч
259000
15400
5420
8
48 ч
269000
16000
5560
9
4 ч
33900
1470
1540
9
24 ч
312000
18700
7450
10
24 ч
276000
16500
5440
10
48 ч
340000
20300
6730
11
4 ч 20 мин
18400
830
806
11
48 ч
288000
17300
5490
12
23 ч
232000
14000
4140
13
22 ч
270000
15900
5770
14
26 ч
258000
15400
5110
15
2 ч
61100
2520
2890
15
4 ч
114000
5830
4170
15
25 ч
249000
13300
8270
16
2 ч
38000
1020
2160
16
4 ч
50000
1830
2560
16
25,4 ч
148000
7430
5540
Таблица 3. Результаты MVTR на отверждаемых под воздействием влаги примерах через 48 ч отверждения
<b>Образец </b>
<b>Толщина клейкого материала (мкм)</b>
<b>MVTR 150 мкм клейкого материала+пленки (г/м</b><sup><b>2</b></sup><b>/24 ч)</b>
<b>MVTR 150 мкм клейкого материала</b><b>(г/м</b><sup><b>2</b></sup><b>/24 ч)</b>
Композиция 1a (код образца BTHCS5-печь)
336
439
477
Композиция 1b (код образца BTHCS5-камера влажности)
343
500
549
Композиция 2 (код образца BTHCS9-печь)
382
499
548
Фольга, используемая в композициях 1-2
30
Неприменима
Неприменима
Композиция 3 (код образца BTHCS8-печь)
531
572
641
Фольга, используемая в композиции 3
30
Неприменима
Неприменима
Таблица 4. Результаты эрозии на отверждаемых под воздействием влаги примерах через 48 ч отверждения
<b>Образец </b>
<b>Толщина клейкого материала (мкм)</b>
<b>Истачивание</b>
<b>Набухание</b>
Композиция 1a (BTHCS5-печь)
336±19
Нет
0
Композиция 1b (BTHCS5-камера влажности)
376±16
Нет
0
Композиция 2 (BTHCS9)
356±1
Нет
0
Композиция 3 (BTHCS8)
440±46
Нет
0
Таблица 5. Результаты поглощения воды на отверждаемых под воздействием влаги примерах через 48 ч отверждения
<b>Образец </b>
<b>Толщина клейкого материала (мкм)</b>
<b>Поглощение воды (г/см</b><sup><b>2</b></sup><b>/2 ч)</b>
Композиция 1a (BTHCS5-печь)
365±21
0,01
Композиция 1b (BTHCS5-камера влажности)
475±35
0,01
Композиция 2 (BTHCS9)
440
0,01
Композиция 3 (BTHCS8)
450
0,01
Композиция 6
400
0,03
Композиция 7
400
0,01
Композиция 8
400
0,03
Композиция 9
400
0,02
Композиция 10
400
0,02
Композиция 11
400
0,02
Композиция 12
400
0,02
Композиция 14
400
0,02