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耐辐射灭菌粘合剂

文献发布时间:2023-06-19 12:07:15



技术领域

本公开涉及一种耐辐射灭菌粘合剂。具体地讲,该粘合剂可与医疗构件一起用于皮肤施用。

背景技术

近年来,各种粘合剂已用于医疗领域中。可用辐射诸如γ射线和电子束对在此类领域中使用的粘合剂进行灭菌处理。

专利文献1(JP 2002-114960 A;US 6830726)公开了一种包含耐辐射剂并用于医疗设备的包装材料等的耐辐射丙烯酸系粘合剂。

专利文献2(JP 2006-043262 A)公开了一种粘合剂组合物,该粘合剂组合物用于绷带等并且包含100重量份的共聚物,该共聚物主要包含丙烯酸烷基酯以及5重量份至60重量份的第一增粘剂和5重量份至60重量份的第二增粘剂,该第一增粘剂具有低于80℃的软化点和在50℃下10Pa·s或更小的粘度,该第二增粘剂具有80℃至150℃的软化点。

发明内容

粘合剂的润湿性与诸如对皮肤的粘合力的粘合剂特性随时间推移的变化密切相关,因此作为旨在用于皮肤的粘结剂的特性是非常重要的。

适当的润湿性设计可实现期望的粘合特性,而不适当的润湿性诸如过度铺展由于粘合力过度增加而引起皮肤损伤,并且不充分的润湿性引起医疗构件的脱落。

设计并保持适当的润湿性非常重要,并且这不能单独通过初始粘合力进行讨论。

另一方面,当用辐射诸如γ射线和电子束对包含丙烯酸类聚合物等的粘合剂进行灭菌处理时,交联密度增加,并且润湿性可能降低。当在待经辐射灭菌处理的医疗构件中使用此类粘合剂时,该粘合剂不能充分达到预期性能,因此该粘合剂不能用作例如用于包括医疗器具诸如用于在长时间段内测试血糖水平等的测试设备的医疗构件的粘合剂。

本公开提供了一种在辐射灭菌处理后能够减少或防止粘合剂的润湿性降低的耐辐射灭菌粘合剂层。此类耐辐射灭菌粘合剂可与医疗器具一起使用。

在本公开的一个实施方案中,提供了一种用于皮肤施用的医疗构件,该医疗构件包括医疗器具和耐辐射灭菌的粘合剂层,该粘合剂层包含(甲基)丙烯酸类聚合物和润湿性稳定剂,并且该润湿性稳定剂选自松香酯树脂、萜烯苯酚树脂以及它们的氢化物。

在本公开中,用于皮肤施用的包括耐辐射灭菌粘合剂层的医疗构件减少并防止粘合剂在辐射灭菌处理后的润湿性降低,并且可提供一种医疗器具。

以上描述不应理解为公开了本发明的所有实施方案以及本发明的所有优点。

附图说明

图1是通过从辐射灭菌处理前粘合剂的90℃损耗角正切tanδ减去辐射灭菌处理后粘合剂的90℃损耗角正切tanδ而获得的绝对值的曲线。

具体实施方式

本公开的第一实施方案中的用于皮肤施用的医疗构件包括医疗器具(诸如背衬、定量给药设备、通信设备、测试设备和保护设备)以及耐辐射灭菌的粘合剂层,该粘合剂层包含(甲基)丙烯酸类聚合物和润湿性稳定剂,并且该润湿性稳定剂是选自松香酯树脂、萜烯苯酚树脂以及它们的氢化物中的至少一者。此类粘合剂层能够减少或防止性能诸如辐射灭菌处理后的润湿性降低,因此即使当用于皮肤施用的医疗构件经受辐射灭菌处理时,该粘合剂层也可适当地润湿并铺展在不均匀的表面诸如皮肤中并且可充分地保持医疗构件。

作为第一实施方案的医疗构件中的粘合剂层的润湿性稳定剂,可使用选自萜烯苯酚树脂及其氢化物中的至少一者。包含此类润湿性稳定剂的粘合剂层表现出适当的润湿性,并且还具有优异的性能,诸如可交联性和粘合性。

第一实施方案的医疗构件的粘合剂层中的润湿性稳定剂的共混量可为约15质量%至约60质量%。包含预定量的润湿性稳定剂的粘合剂层可进一步减少或防止性能诸如润湿性的降低。

第一实施方案的医疗构件的粘合剂层可为热熔型。该粘合剂层可不包含溶剂,因此与溶剂型粘合剂等相比,其可适用于皮肤。

第一实施方案的医疗构件的粘合剂层的厚度可为约10μm至约300μm。具有此类厚度的粘合剂层可适当地润湿并铺展在不均匀的肌肤中,因此可改善医疗构件的保持性能。

作为第一实施方案的医疗构件的医疗器具,可使用选自背衬、定量给药设备、通信设备、测试设备和保护设备中的至少一者。例如,背衬可为纸材、膜、泡沫、非织造物、箔、单层或多层。

将提供详细描述以便说明本发明的代表性实施方案,但是本发明不限于这些实施方案。

在本公开中,“(甲基)丙烯酸酯”意指丙烯酸酯或甲基丙烯酸酯,并且“(甲基)丙烯酸”意指丙烯酸或甲基丙烯酸,并且“(甲基)丙烯酰”意指“丙烯酰”或“甲基丙烯酰”。

在本公开中,“(甲基)丙烯酸酯聚合物”还可包括通常称为“(甲基)丙烯酸酯共聚物”的概念的聚合物。

在本公开中,“交联”也可包括通常称为“固化”的概念。

在本公开中,“可UV交联位点”是指这样的位点,该位点通过UV辐射活化,以在(甲基)丙烯酸类聚合物与包括可UV交联位点的(甲基)丙烯酸类聚合物的分子内的其它部分之间或在(甲基)丙烯酸类聚合物与包括可UV交联位点的(甲基)丙烯酸类聚合物的其它分子之间形成交联。

在本公开中,术语“烷基”意指直链或支链的脂族烃基团。在本公开中,术语“支链的”意指一个或多个烷基基团诸如甲基、乙基或丙基键合到直链烷基链。烷基基团可以是未取代的,或被一个或多个卤素原子、环烷基基团或环烯基基团取代。

在本公开中,术语“环烷基”意指非芳族单环或多环环系,并且包含例如约3至约12个碳原子。环烷基环的示例包括环戊基、环己基和环庚基。该环烷基基团可以被一个或多个卤素原子、亚甲基、烷基、环烷基、杂环基、芳烷基、杂芳烷基、芳基或杂芳基取代。在本公开中,术语“杂”意指被一个或多个碳原子取代的氧、氮或硫。

在本公开中,术语“环烯基”意指包含碳-碳双键的非芳族单环或多环环系,并且包含例如约3至约10个碳原子。环烯基基团可以是未取代的,或被一个或多个卤素原子、亚甲基、烷基、环烷基、杂环基、芳烷基、杂芳烷基、芳基或杂芳基基团取代。

在本公开中,术语“芳基”意指芳族碳环基团。芳基基团的示例包括被一个或多个芳基基团取代基取代的苯基或萘基,所述芳基基团取代基可以是相同的或不同的。在此,“芳基基团取代基”的示例包括氢、烷基、环烷基、任选取代的芳基、任选取代的杂芳基、芳烷基、芳烯基、芳炔基、杂芳烷基、杂芳烯基、杂芳炔基、羟基、羟烷基、烷氧基、芳氧基、芳烷氧基、羧基、酰基、芳酰基、卤素、硝基、氰基、羧基、烷氧基羰基、芳氧基羰基、芳烷氧基羰基、酰氨基、芳酰氨基、烷基磺酰基、芳基磺酰基以及其它已知的基团。

上文列出的化学基团的描述在本领域中是已知的,并且这些描述并非旨在改变公认的含义。

在下文中,将进一步描述用于皮肤施用的医疗构件(可简称为“医疗构件”)。

本公开的医疗构件包括医疗器具(诸如定量给药设备、通信设备、测试设备和保护设备)以及耐辐射灭菌粘合剂层(可简称为“粘合剂层”)。此类粘合剂层包含(甲基)丙烯酸类聚合物和特定的润湿性稳定剂,因此即使在辐射灭菌处理后其也可表现出适当的润湿性。这样,即使在不均匀的表面诸如皮肤中,粘合剂也可适当地润湿并铺展,因此包括各种医疗器具的医疗构件可在长时间段内稳定地粘结到皮肤。

这样,本公开的医疗构件可在其中医疗构件在相对长的时间段(例如,一天或两天或更长的时间段)内稳定地施用于皮肤的状态下使用。具体地讲,本公开的医疗构件例如可在适当监测患者健康状况和定量给药的情况下使用,因此该医疗构件能够减少或防止患者的身体状况和健康管理受到医疗构件意外脱离的影响的风险。

另外,该医疗构件包括相对昂贵的医疗器具,诸如测试设备,因此其不能频繁地更换。

因此,本公开的粘合剂层不仅表现出短期粘合力,还表现出适当的润湿性,并且可在长时间段内稳定地表现出良好的粘合力等,从而被视为作为适于皮肤施用的医疗构件的粘合剂层的特别优选的材料。

在此,粘合剂层的润湿性不能仅通过相对于PP平板等的初始粘合力(粘合强度)来评估,该初始粘合力可根据例如如专利文献1中所公开的粘附体的类型、粘性胶带的剥离角度和剥离速度、粘性胶带的基材类型以及粘合剂层的厚度而变化。粘合剂层的润湿性可通过例如单独构成粘合剂层的粘合剂的损耗角正切tanδ来评估。损耗角正切tanδ是由粘合剂自身的粘度(粘合剂的润湿和铺展特性)与弹性(粘合剂的粘性)的比率表示的数值,并且是可用以确认粘度与弹性之间的良好平衡的重要参数。损耗角正切tanδ可例如通过下述动态粘弹性测试来测定。

具体地讲,在辐射灭菌处理前,本公开的粘合剂的损耗角正切tanδ(特别是90℃损耗角正切tanδ)可被限定为例如0.80或更大、0.90或更大、或1.00或更大,并且可被定义为1.80或更小、1.70或更小、或1.60或更小。具有在此范围内的损耗角正切tanδ的粘合剂可表现出适当的润湿性和粘性,因此粘合剂可适当地铺展在不均匀的粘附体诸如皮肤中并表现出良好的粘合力。

即使在辐射灭菌处理后,本公开的粘合剂也能够减少或防止损耗角正切tanδ的波动。具体地讲,本公开的粘合剂可满足例如下式1的条件:

|X-Y|≤约0.45 式1

在该式中,X是在辐射灭菌处理前粘合剂的90℃损耗角正切tanδ,并且Y是在辐射灭菌处理后粘合剂的90℃损耗角正切tanδ。

可以预期,|X-Y|的值越小,辐射灭菌处理前的粘合剂与辐射灭菌处理后的粘合剂之间的润湿性、粘性等的变化(变性)越小。在本公开的粘合剂中,|X-Y|的值可为约0.45或更小、约0.40或更小、约0.35或更小、或约0.30或更小。|X-Y|的值的下限不受特别限制,但可被限定为例如约0.00或更大、约0.05或更大、或约0.10或更大。

本公开的粘合剂层包含(甲基)丙烯酸酯聚合物。该(甲基)丙烯酸酯聚合物是不同于例如下述包括可UV交联位点的(甲基)丙烯酸类聚合物的聚合物,并且可通过例如使包含单官能单体和任选的多官能(甲基)丙烯酸酯的单体组分聚合而获得。

单官能单体的示例可包括在烷基基团中具有1至20个碳原子的(甲基)丙烯酸烷基酯(可称为“(甲基)丙烯酸C1-C20烷基酯”),以及包含乙烯基羰基基团和极性基团的不饱和单体(可称为“极性不饱和单体”)。单官能单体可单独使用或者以其两种或更多种组合使用,并且可包括可UV交联位点。

“在烷基基团中具有1至20个碳原子的(甲基)丙烯酸烷基酯”意指例如当(甲基)丙烯酸烷基酯被视为丙烯酸和烷基醇的酯时,烷基醇具有1至20个碳原子。即,当(甲基)丙烯酸烷基酯表示为CH

例如,从粘合剂的粘合力或粘附力的角度来看,(甲基)丙烯酸烷基酯的烷基基团优选具有4至12个碳原子,并且从粘合剂的润湿性和对皮肤的温和施用的角度来看,优选具有8至18个碳原子。这样,可根据医疗构件的用途和应用适当地选择(甲基)丙烯酸烷基酯的烷基基团中的碳原子数。

(甲基)丙烯酸烷基酯的示例包括(甲基)丙烯酸甲酯、(甲基)丙烯酸乙酯、(甲基)丙烯酸正丙酯、(甲基)丙烯酸异丙酯、(甲基)丙烯酸正丁酯、(甲基)丙烯酸异丁酯、(甲基)丙烯酸仲丁酯、(甲基)丙烯酸叔丁酯、(甲基)丙烯酸正戊酯、(甲基)丙烯酸正己酯、(甲基)丙烯酸2-乙基己酯、(甲基)丙烯酸正庚酯、(甲基)丙烯酸正辛酯、(甲基)丙烯酸异辛酯、(甲基)丙烯酸正壬酯、(甲基)丙烯酸异壬酯、(甲基)丙烯酸正癸酯、(甲基)丙烯酸正十一烷基酯、(甲基)丙烯酸正十二烷基酯、(甲基)丙烯酸正十三烷基酯、(甲基)丙烯酸正十四烷基酯、(甲基)丙烯酸正十五烷基酯、(甲基)丙烯酸正十六烷基酯、(甲基)丙烯酸正十七烷基酯、(甲基)丙烯酸正十八烷基酯、(甲基)丙烯酸环己酯、(甲基)丙烯酸3,3,5-三甲基环己基酯和(甲基)丙烯酸异冰片酯。其中,从润湿性、粘合性、对辐射诸如电子束的抗性以及相对于皮肤的可用性的角度来看,(甲基)丙烯酸2-乙基己酯是优选的。

极性不饱和单体具有乙烯基羰基基团和极性基团。

极性基团的示例包括羟基基团、羧基基团、氨甲酰基基团、氨基基团、环氧基基团和腈基基团。其中,羟基基团、羧基基团和氨基基团是优选的。

乙烯基羰基基团是指由CH

极性不饱和单体的示例包括:

含羟基基团的不饱和单体,诸如(甲基)丙烯酸2-羟乙酯、(甲基)丙烯酸3-羟丙酯、(甲基)丙烯酸4-羟丁酯、(甲基)丙烯酸聚乙二醇酯和(甲基)丙烯酸聚丙二醇酯;

含羧基基团的不饱和单体,诸如丙烯酸、衣康酸、马来酸和富马酸(可简称为“羧酸”);

含氨基甲酰基基团的不饱和单体,诸如丙烯酰胺;

含氨基基团的单体,诸如(甲基)丙烯酸N,N-二甲基氨基乙酯、(甲基)丙烯酸N,N-二乙基氨基乙酯和(甲基)丙烯酸N,N-二甲基氨基丙酯;以及

含环氧基基团的不饱和单体,诸如(甲基)丙烯酸缩水甘油酯。

作为任选组分的多官能(甲基)丙烯酸酯的示例包括1,6-己二醇二(甲基)丙烯酸酯、1,9-壬二醇二(甲基)丙烯酸酯、乙二醇二(甲基)丙烯酸酯、聚乙二醇二(甲基)丙烯酸酯、丙二醇二(甲基)丙烯酸酯、聚丙二醇二(甲基)丙烯酸酯、新戊二醇二(甲基)丙烯酸酯、季戊四醇二(甲基)丙烯酸酯、季戊四醇三(甲基)丙烯酸酯、二季戊四醇六(甲基)丙烯酸酯、三羟甲基丙烷三(甲基)丙烯酸酯和四羟甲基甲烷三(甲基)丙烯酸酯。

可通过使用已知的聚合方法诸如溶液聚合、乳液聚合、悬浮聚合、本体聚合、光聚合和无溶剂聚合来制备(甲基)丙烯酸酯聚合物。

在使用极性不饱和单体诸如羧酸来制备(甲基)丙烯酸酯聚合物的情况下,以每100质量%的(甲基)丙烯酸酯单体和羧酸的总量计,极性不饱和单体可混合约1.0质量%或更多、约1.5质量%或更多,或约2.0质量%或更高,并且可混合约20.0质量%或更少、约15.0质量%或更少、或约10.0质量%或更少。当极性不饱和单体的含量在此类范围内时,粘合剂的粘合性可得以改善。在此,“(甲基)丙烯酸酯单体”可旨在表示(甲基)丙烯酸酯聚合物的单体组分中除极性不饱和单体之外的(甲基)丙烯酸酯的单体组分。

本公开的(甲基)丙烯酸酯聚合物的重均分子量不受特别限制,并且可被限定为例如约100000或更大、约200000或更大、或约300000或更大,并且可被定义为约150万或更小、约1百万或更小、或约800000或更小。当重均分子量在此范围内时,可赋予粘合剂适当的粘性强度和良好的粘合力。本公开中的“重均分子量”意指通过GPC方法以标准聚苯乙烯计的分子量。

本公开的粘合剂层包含选自松香酯树脂、萜烯苯酚树脂以及它们的氢化物的至少一种润湿性稳定剂。包含这些润湿性稳定剂的粘合剂层能够减少或防止粘合剂的润湿性等的变性,即使在用电子束等进行辐射灭菌处理后也是如此。也就是说,本公开的粘合剂层的粘合剂能够减少或防止由于施用到医疗构件的辐射灭菌处理而导致的润湿性等的变性,因此可自由地控制粘合剂的根据所需性能的初始设计诸如粘合力等。

在上述润湿性稳定剂中,从粘合性、可交联性等角度来看,选自萜烯苯酚树脂及其氢化物中的至少一种润湿性稳定剂是优选的。

本公开的粘合剂层包含(甲基)丙烯酸类聚合物和润湿性稳定剂。粘合剂层中润湿性稳定剂的共混量不受特别限制,但可为例如约15质量%或更大、约16质量%或更大、或约17质量%或更大,并且可为约60质量%或更小、约55质量%或更小、约50质量%或更小、约45质量%或更小、约40质量%或更小、约38质量%或更小、35质量%或更小、或30质量%或更小。当润湿性稳定剂的含量在此范围内时,可进一步减少或防止辐射灭菌处理后粘合剂的润湿性等的变性。

本公开的粘合剂层包含含有(甲基)丙烯酸类聚合物、润湿性稳定剂和交联剂的组合物,并且可通过使用该组合物来制备。包含交联剂的组合物的使用可赋予粘合剂层以交联结构。交联剂不受特别限制,并且例如可使用热交联剂或UV交联剂,但从生产率等角度来看,UV交联剂是优选的。

热交联剂的示例可包括:异氰酸酯化合物,诸如六亚甲基二异氰酸酯和甲苯胺二异氰酸酯;环氧化合物,诸如1,3-双(N,N-二缩水甘油基氨基甲基)甲苯和N,N,N',N'-四缩水甘油基-4,4'-二氨基二苯基甲烷;金属螯合物化合物,诸如乙酰乙酸三乙酯铝和二异丙基乙酸乙酰乙酸乙酯铝;以及亚胺化合物,诸如N,N'-甲苯-2,4-双(1-氮丙啶甲酰胺)三亚乙基三聚氰胺和六亚甲基二亚乙基脲。这些材料可单独使用或者以其两种或更多种组合使用。

作为UV交联剂,例如,可使用二苯甲酮化合物(诸如二苯甲酮、苯甲酰基苯甲酸、苯甲酸甲基苯甲酰基酯、4-苯基二苯甲酮、羟基二苯甲酮、4-苯甲酰基-4'-甲基二苯基硫醚和3,3'-二甲基-4-甲氧基二苯甲酮)和包括可UV交联位点的(甲基)丙烯酸类聚合物中的至少一者。

包含可UV交联位点的(甲基)丙烯酸类聚合物可用作添加剂,以使包含(甲基)丙烯酸类聚合物和润湿性稳定剂的组合物成为可UV交联的。包含含有可UV交联位点的此类(甲基)丙烯酸类聚合物的组合物与其它组分具有良好的相容性,并且不太可能引起微观或宏观相分离,因此可改善诸如可交联性和透明性的性能。可UV交联位点可以是聚合性官能团,诸如(甲基)丙烯酸基团和环氧基团,并且可包括能够通过UV辐射提取氢自由基的结构。

代表性实施方案的包含可UV交联位点的(甲基)丙烯酸类聚合物包括至少一种类型的能够通过UV辐射提取氢自由基的结构。该结构通过UV辐射激发,以在粘合剂组合物中从一种(甲基)丙烯酸类聚合物和一种包含可UV交联位点的(甲基)丙烯酸类聚合物的分子内的其它部分或从一种(甲基)丙烯酸类聚合物和一种包含可UV交联位点的(甲基)丙烯酸类聚合物的其它分子提取氢自由基。因此,在(甲基)丙烯酸类聚合物和包含可UV交联位点的(甲基)丙烯酸类聚合物的分子上生成自由基,并且体系中发生各种反应,诸如通过所生成的自由基的键合形成交联结构、通过与氧分子反应生成过氧化物自由基、经由所生成的过氧化物自由基形成交联结构、通过所生成的自由基提取另一个氢自由基,并且最终本公开的粘合剂组合物发生交联以获得粘合剂。由于不需要另外的光引发剂,因此有利的是,可UV交联位点包括能够通过UV辐射提取氢自由基的结构。

能够通过UV辐射提取氢自由基的结构的示例可包括二苯甲酮基团、苄基基团、邻苯甲酰苯甲酸酯基团、噻吨酮基团、3-香豆素酮基团、2-乙基蒽醌基团和樟脑醌基团。其中,从透明性、反应性等角度来看,优选地使用二苯甲酮基团。

包括能够通过UV辐射提取氢自由基的结构的(甲基)丙烯酸类聚合物可为至少一种(甲基)丙烯酸烷基酯的共聚物,该(甲基)丙烯酸烷基酯选自包含以下项的(甲基)丙烯酸烷基酯:直链、支链或环状的具有1至22个碳原子的烷基基团和包含例如二苯甲酮基团、苄基基团、邻苯甲酰苯甲酸酯基团、噻吨酮基团、3-香豆素酮基团、2-乙基蒽醌基团或樟脑醌基团的(甲基)丙烯酸酯。

包含二苯甲酮基团的(甲基)丙烯酸酯的可用示例包括4-丙烯酰氧基二苯甲酮、4-丙烯酰氧基乙氧基二苯甲酮、4-丙烯酰氧基-4'-甲氧基二苯甲酮、4-丙烯酰氧基乙氧基-4'-甲氧基二苯甲酮、4-丙烯酰氧基-4'-溴二苯甲酮、4-丙烯酰氧基乙氧基-4'-溴二苯甲酮、4-甲基丙烯酰氧基二苯甲酮、4-甲基丙烯酰氧基乙氧基二苯甲酮、4-甲基丙烯酰氧基-4'-甲氧基二苯甲酮、4-甲基丙烯酰氧基乙氧基-4'-甲氧基二苯甲酮、4-甲基丙烯酰氧基-4'-溴二苯甲酮、4-甲基丙烯酰氧基乙氧基-4'-溴二苯甲酮以及它们的混合物。其中,从实现稳定性与反应性之间的优异平衡的角度来看,在(甲基)丙烯酰基基团与二苯甲酮基团之间包含烷亚基基团诸如具有1至6个碳原子的烷亚基基团的(甲基)丙烯酸酯是有利的,并且此类(甲基)丙烯酸酯的示例包括4-丙烯酰氧基乙氧基二苯甲酮、4-丙烯酰氧基乙氧基-4'-甲氧基二苯甲酮、4-丙烯酰氧基乙氧基-4'-溴二苯甲酮、4-甲基丙烯酰氧基乙氧基二苯甲酮、4-甲基丙烯酰氧基乙氧基-4'-甲氧基二苯甲酮和4-甲基丙烯酰氧基乙氧基-4'-溴二苯甲酮。

包含具有1至22个碳原子的直链、支链或环状烷基的(甲基)丙烯酸烷基酯的示例包括(甲基)丙烯酸甲酯、(甲基)丙烯酸乙酯、(甲基)丙烯酸正丁酯、(甲基)丙烯酸己酯、(甲基)丙烯酸正辛酯、(甲基)丙烯酸2-乙基己酯、(甲基)丙烯酸异丁酯、(甲基)丙烯酸叔丁酯、(甲基)丙烯酸环己酯、(甲基)丙烯酸异冰片酯和(甲基)丙烯酸二环戊酯。

在一些实施方案中,在能够通过UV辐射提取氢自由基的结构中,例如,基于组合物中的(甲基)丙烯酸类聚合物和包含可UV交联位点的(甲基)丙烯酸类聚合物的总质量,二苯甲酮基团的摩尔数可为约0.3μmol/g或更大、约5μmol/g或更大、或约10μmol/g或更大,并且可为约320μmol/g或更小、约250μmol/g或更小、或约150μmol/g或更小。能够通过UV辐射提取氢自由基的结构的量被设定在此范围内,因此可控制通过UV辐射形成的交联结构的密度以调节诸如粘合性的性能。

包含可UV交联位点的(甲基)丙烯酸类聚合物可包含衍生自除上述那些之外的单体的一个或多个聚合单元。此类其它单体的示例包括:烯烃,诸如乙烯、丁二烯、异戊二烯和异丁烯;乙烯基单体,诸如乙酸乙烯酯、丙酸乙烯酯和苯乙烯;含羟基基团单体,诸如(甲基)丙烯酸2-羟乙酯、(甲基)丙烯酸2-羟丙酯、(甲基)丙烯酸3-羟丙酯、(甲基)丙烯酸2-羟丁酯、(甲基)丙烯酸4-羟丁酯、1,4-环己烷二甲醇单(甲基)丙烯酸酯、(甲基)丙烯酸1-甘油酯、2-羟乙基(甲基)丙烯酰胺、N-羟丙基(甲基)丙烯酰胺、乙烯醇和烯丙醇;含羧基基团单体,诸如(甲基)丙烯酸、衣康酸、马来酸、富马酸、巴豆酸和异巴豆酸或它们的酸酐(例如马来酸酐);含酰胺基团单体,诸如N-乙烯基己内酰胺、N-乙烯基吡咯烷酮、(甲基)丙烯酰胺、N-甲基(甲基)丙烯酰胺、N,N-二甲基(甲基)丙烯酰胺和N-辛基(甲基)丙烯酰胺;以及含氨基基团单体,诸如(甲基)丙烯酸N,N-二甲基氨基乙酯、(甲基)丙烯酸N,N-二乙基氨基乙酯和N,N-二甲基氨基乙基(甲基)丙烯酰胺。

可通过在聚合引发剂的存在下使上述单体聚合来制备包含可UV交联位点的(甲基)丙烯酸类聚合物。聚合方法可以是常用的自由基聚合方法,诸如溶液聚合、乳液聚合、悬浮聚合或本体聚合。

为了防止可UV交联位点发生反应,优选地使用采用热聚合引发剂的自由基聚合。此类热聚合引发剂的示例包括:有机过氧化物,诸如过氧化苯甲酰、过苯甲酸叔丁酯、氢过氧化枯烯、过氧化二碳酸二异丙酯、过氧化二碳酸二正丙酯、二(2-乙氧基乙基)过氧化二碳酸酯、过氧化新癸酸叔丁酯、过氧化新戊酸叔丁酯、过氧化月桂酰、(3,5,5-三甲基己酰基)过氧化物、二丙酰基过氧化物和二乙酰基过氧化物;以及偶氮化合物,诸如2,2'-偶氮双异丁腈、2,2'-偶氮双(2-甲基丁腈))、1,1'-偶氮双(环己烷-1-甲腈)、2,2'-偶氮双(2,4-二甲基戊腈)、2,2'-偶氮双(2,4-二甲基-4-甲氧基戊腈)、二甲基-2,2'-偶氮双(2-丙酸甲酯)、4,4'-偶氮双(4-氰戊酸)、2,2'-偶氮双(2-羟甲基丙腈)和2,2'-偶氮双[2-(2-咪唑啉-2-基)丙烷]。

包含可UV交联位点的(甲基)丙烯酸类聚合物的重均分子量不受特别限制,并且可被限定为例如约10000或更大、约50000或更大、或约100000或更大,并且可被定义为约1百万或更小、约800000或更小、或约600000或更小。

用于制备粘合剂层的组合物(粘合剂组合物)中的交联剂的共混量不受特别限制,但以固体含量计,可为例如约0.05质量%或更大、约0.1质量%或更大、约0.5质量%或更大、或约1.0质量%或更大,以及约10质量%或更小、约5.0质量%或更小、或约1.0质量%或更小。当交联剂的含量在此范围内时,可进一步减少或防止辐射灭菌处理后粘合剂的润湿性等的变性。

粘合剂组合物可与该范围内的不影响本公开效果的一种或多种其它任选组分共混。其它组分的示例包括除(甲基)丙烯酸类聚合物之外的热塑性树脂、填料、导电剂、导热剂、抗氧化剂、紫外线吸收剂、光稳定剂、热稳定剂、分散剂、增塑剂、润滑剂、表面活性剂、均化剂、硅烷偶联剂、催化剂、颜料和染料。

本公开的粘合剂层可通过例如以下方式获得:将包含(甲基)丙烯酸类聚合物、润湿性稳定剂和交联剂的组合物施加到下述基材或离型衬垫上,然后进行加热处理或UV辐射处理。

热处理还可通过使用例如加热器诸如红外加热器、热空气、烘箱等来进行。热处理可分批进行或可通过使用带式输送机等连续进行,但从生产率等角度来看,优选地连续进行热处理。加热温度(设定温度)可为例如约70℃或更高、约80℃或更高、或约90℃或更高。加热温度的上限不受特别限制,但可被限定为例如约160℃或更低、约140℃或更低、或约120℃或更低。

UV辐射可使用光源诸如低压汞灯、中压汞灯、高压汞灯、超高压汞灯、氙灯、金属卤化物灯、无电极灯或UV-LED来进行。UV辐射可分批进行或可通过使用带式输送机等连续进行,但从生产率等角度来看,优选地连续进行UV辐射。UV辐射(UV-C)的量可被限定为例如约1mJ/cm

作为本公开的粘合剂层,可使用热熔型粘合剂层。此类粘合剂层可不含溶剂,因此与溶剂型粘合剂等相比可适用于皮肤,并且可减少制备步骤中挥发性有机化合物(VOC)的生成,因此从环境保护的角度来看是可取的。

本公开的粘合剂层的厚度可根据例如对皮肤的润湿性和期望的粘合力来适当地选择,并且可为例如但不限于约10μm或更大、约20μm或更大、或约30μm或更大,并且可为约300μm或更小、约200μm或更小、或约100μm或更小。具有此类厚度的粘合剂层可适当地润湿并铺展在不均匀的肌肤中,因此可改善医疗构件的保持性能。

在本公开的粘合剂层中,构成该层的粘合剂可表现出与为上述润湿性和粘性的指标的损耗角正切tanδ相关的性能,并且该粘合剂可减少或防止胶残留,或可表现出如下所述的粘合性能。

在本公开的粘合剂层中,在180度剥离测试中,粘合剂层相对于聚丙烯板的粘合力(例如,施加粘合剂后约两分钟内的粘合力)可为例如约1.0N/英寸或更大、约2.0N/英寸或更大、或约3.0N/英寸或更大,并且在辐射灭菌处理前可为约35N/英寸或更小、约20N/英寸或更小、或约15N/英寸或更小,并且在辐射灭菌处理后可为约1.0N/英寸或更大、约2.0N/英寸或更大、或约3.0N/英寸或更大,并且可为约20N/英寸或更小、约17N/英寸或更小、或约15N/英寸或更小。

另选地,例如,粘合剂层相对于人造皮革的粘合力(例如,施用粘合剂后约2分钟内的粘合力)可为约1.0N/英寸或更大、约2.0N/英寸或更大、或约3.0N/英寸或更大,并且在辐射灭菌处理前可为约25N/英寸或更小、约20N/英寸或更小、或约15N/英寸或更小,并且在辐射灭菌处理后可为约1.0N/英寸或更大、约2.0N/英寸或更大、或约3.0N/英寸或更大,并且可为约20N/英寸或更小、约15N/英寸或更小、或约10N/英寸或更小。

当粘合剂在辐射灭菌处理前的粘合力为a(N/英寸)并且粘合剂在辐射灭菌处理后的粘合力为b(N/英寸)时,在180度剥离测试中,粘合剂可满足下式2:

|a-b|≤约8.0N/英寸 式2

此类粘合剂的|a-b|的值可进一步被限定为约7.0N/英寸或更小、约5.0N/英寸或更小、约3.0N/英寸或更小、约2.5N/英寸或更小、约2.0N/英寸或更小、或约1.5N/英寸或更小。|a-b|的值的下限值不受特别限制,但可被限定为例如约0N/英寸或更大、或约大于约0N/英寸。

本公开的粘合剂层连同医疗器具一起施加到本公开的医疗构件。可直接将粘合剂层施加到医疗器具或可经由基材施加到医疗器具。当经由基材将粘合剂层施加到医疗器具时,构造可为例如医疗器具/粘合剂层/基材/粘合剂层,或为医疗器具/粘结剂层/基材/粘合剂层。可将离型衬垫施加到粘合剂层的与医疗器具侧相对的表面上。在粘合剂层、基材、粘结剂层等中,可适当地形成可提供透气性的孔。

施加到本公开的医疗构件的医疗器具不受特别限制,并且医疗器具的示例可包括选自定量给药设备、通信设备、测试设备和保护设备中的至少一者。

定量给药设备的示例可包括能够以预定量和/或在预定时间段内以输注等形式施用各种药物诸如胰岛素的设备。

通信设备的示例可包括能够通过无线装置诸如Wi-Fi或有线装置向定量给药设备、测试设备等发送信息和/或从此类设备接收信息的设备。

测试设备的示例可包括用于测量选自血液、心跳、脉搏、脑波、血压和呼吸的至少一种生物信号的设备。关于血液测量,可在血液测试中测试的项目的示例可包括以下中的至少一者:红细胞计数、血红蛋白、血细胞比容、白细胞计数、血小板计数、血清钙、MCV、MCH、MCHC、总胆固醇、HDL胆固醇、LDL胆固醇、中性脂肪、血糖水平、HbA

保护设备的示例可包括在外科手术盖布中使用的构件,用于防止消毒溶液在外科手术期间的流挂、防止血液粘附等。作为此类构件,例如,与下面的基材相同的基材可单独使用或者以其两种或更多种组合使用。

可例如通过单独地或者以其两种或更多种组合任选地使用支承粘合剂层的基材、连接医疗器具和基材的粘结剂层以及保护粘合剂层的离型衬垫,酌情提供本公开的医疗构件。此类构件的使用能够改善诸如生产率、强度和储存特性的性能。

在本公开中,基材是与离型构件不同的构件,其不旨在被剥离,而是可旨在是能够支撑粘合剂层的构件。此类基材的材料不受特别限制,并且材料的示例可包括:树脂材料,诸如聚烯烃(诸如聚乙烯和聚丙烯)和聚酯(例如PET);橡胶材料;无机材料,诸如玻璃和陶瓷;以及纸张材料。这些材料可单独使用或者以其两种或更多种组合使用。其中,从生产率等角度来看,树脂材料是优选的。

基材的形状或形式不受特别限制,并且可为例如平坦形状、弯曲表面形状或任何三维形状,并且可为膜、片材、板、泡沫、织造织物、针织织物、网或非织造织物的形式。这些材料可单独使用或者以其两种或更多种组合使用。

基材片材的厚度可为例如约5μm或更大、约15μm或更大、或约25μm或更大,并且可为约300μm或更小、约200μm或更小、或约150μm或更小。

在本公开中,粘结剂层旨在是具有与粘合剂层的粘合性不同的粘合性的层。此类粘结剂层的材料的示例包括常用的溶剂型、乳液型、压敏型、热敏型、热固性型或UV固化型的(甲基)丙烯酸类、聚烯烃、聚氨酯、聚酯和橡胶粘结剂,并且这些粘结剂可单独使用或者以其两种或更多种组合使用。粘结剂层可为双面粘合带的形式。

粘结剂层的厚度可为例如约1μm或更大、约10μm或更大、或约30μm或更大,并且可为约500μm或更小、约300μm或更小、或约100μm或更小。

离型衬垫的示例包括:纸材;树脂材料,诸如聚烯烃(诸如聚乙烯和聚丙烯)、聚酯和醋酸纤维素;以及涂覆有此类树脂材料的纸材。这些材料可单独使用或者以其两种或更多种组合使用。这些离型衬垫可具有用硅酮等进行剥离处理的表面。

离型衬垫的厚度可为例如约5μm或更大、约15μm或更大、或约25μm或更大,并且可为约300μm或更小、约200μm或更小、或约150μm或更小。

本公开的医疗构件施用于皮肤。此类皮肤可以是人的或动物的。在此,本公开中的皮肤还可包括指甲。

用于制造本公开的医疗构件的方法不受特别限制。作为示例,下面将描述用于制造本公开的医疗构件的方法。

例如,使用诸如无溶剂聚合方法的聚合方式,通过使包含上述单官能单体和任选的多官能(甲基)丙烯酸酯的单体组分聚合来制备(甲基)丙烯酸酯聚合物。将获得的(甲基)丙烯酸酯聚合物、润湿性稳定剂和交联剂混合以制备混合物。通过使用已知方法诸如涂布方法将获得的混合物施加到基材以形成粘合剂层,然后根据需要进行干燥步骤。在此,可将粘合剂层施加到基材的一面或两面,并且可施加到整个表面或可施加到基材的一部分。然后,将热或紫外线直接施加或通过离型衬垫施加到获得的粘合剂层,并且可获得粘性胶带。将热或紫外线直接施加到粘合剂层时,随后可进一步将离型衬垫施加到粘合剂层。可将粘性胶带卷成卷或可将粘性胶带切割成适当的尺寸以形成片材。

本公开的医疗构件可通过以下方式形成:将粘性胶带切割成预定尺寸,将诸如双面粘合带的粘结剂层施加到粘性胶带的基材表面或医疗器具的一个表面,以及经由此类粘结剂层将经切割的粘性胶带和医疗器具粘结在一起。

可用辐射诸如γ射线和电子束对本公开的医疗构件进行灭菌处理。其中,从设施简单性、生产率等角度来看,通过电子束进行的灭菌处理是优选的。灭菌处理可例如在粘性胶带、医疗器具等上单独进行,或者可在医疗构件的构造上进行。灭菌处理可分批进行或可连续进行,但从生产率等角度来看,优选连续进行。

灭菌处理中的辐射的辐射剂量不受特别限制。例如,辐射剂量可为约10kGy或更大、约15kGy或更大、或约20kGyV或更大,并且可为约120kGy或更小、约100kGy或更小、或约80kGy或更小。

本公开的具体实施方案将在以下实施例中举例示出,但本发明并不限于这些实施方案。

本发明的实施例中使用的组分示于下表1中。

表1

基于各种组分的使用(诸如润湿性稳定剂的存在或不存在)来评估粘合剂层的损耗角正切(tanδ)和粘合力。

在无溶剂条件下,将约96.5质量份的2EHA、约3.5质量份的AA、约0.2质量份的Omnirad 184和约0.05质量份的ABP混合并使其聚合。将获得的聚合物与约30质量份的润湿性稳定剂KE-311在170℃下混合,并且制备粘合剂。

以与实施例1中相同的方式制备实施例2的粘合剂,不同的是润湿性稳定剂从KE-311变为105。

以与实施例1中相同的方式制备实施例3的粘合剂,不同的是润湿性稳定剂从KE-311变为KE-359。

以与实施例1中相同的方式制备实施例4的粘合剂,不同的是润湿性稳定剂从KE-311变为YS Polystar(商品名)UH115。

以与实施例1中相同的方式制备实施例5的粘合剂,不同的是润湿性稳定剂从KE-311变为YS Polystar(商品名)U115。

以与实施例1中相同的方式制备比较例1的粘合剂,不同的是不使用润湿性稳定剂。

以与实施例1中相同的方式制备比较例2的粘合剂,不同的是使用Alcon(商品名)M100来替代KE-311。

以与实施例1中相同的方式制备比较例3的粘合剂,不同的是使用WINGTACK(商品名)Plus来替代KE-311。

使用购自流变科学公司(Rheometric Scientific)的先进流变扩展系统(ARES)测定在以1Hz的频率进行紫外线(UV)处理后并且在5℃/min的升温条件下每个粘合剂样品的90℃损耗角正切(tanδ),并测定在UV处理且随后用电子束(EB)(辐射量:约75kGy)进一步灭菌处理后每个粘合剂样品的90℃损耗角正切(tanδ)。结果示于表2、表5和图1中。在此,图1是通过从UV辐射处理后粘合剂的90℃损耗角正切tanδ(Y)减去UV辐射处理随后进一步电子束灭菌处理后粘合剂的90℃损耗角正切tanδ(Y)而获得的绝对值(|X-Y|)的柱状图;柱状图中的值越小,电子束灭菌处理后粘合剂的润湿性等的变性越小。

将在粘合剂的制备中制得的混合物施加到厚度为25μm的PET膜,然后通过使用金属卤化物灯和包含厚度为约90μm的粘合剂层的粘性胶带用紫外线以约50mJ/cm

将获得的粘性胶带切割成约1英寸×约6英寸的尺寸,然后移除离型衬垫,并且将粘性胶带的粘合剂层施加到聚丙烯板(购自标准试件公司(Standard Test Piece Inc.),聚丙烯(双面SG)),以制备试件。将获得的试件附接到拉力试验机(RTG-1250,购自艾安得股份有限公司(A&D Company,Limited))。相对于聚丙烯板以180度的角度和约300mm/分钟的速度拉动试件,以测量粘合剂层的粘合力。结果示于表3和表5中。

在此,表中的“在UV处理后(a)”是指UV辐射处理后粘性胶带的粘合力,并且“在EB处理后(b)”是指UV辐射处理随后进一步电子束灭菌处理(辐射量:约75kGy)后粘性胶带的粘合力,并且“|a-b|”是指通过从UV辐射处理后粘性胶带的粘合力减去UV辐射处理随后进一步电子束灭菌处理后粘性胶带的粘合力而获得的绝对值;这个值越小,电子束灭菌处理后粘性胶带中的粘合剂的粘合力的变性越小。另外,“保持率(%)”通过下式3计算,并且示出了在UV处理后粘性胶带的粘合力在EB处理后的保持程度:

保持率(%)=(EB处理后粘性胶带的粘合力(b)/UV处理后粘性胶带的粘合力(a))×100式3

以与上述粘合力测试1中相同的方式制备粘性胶带。在将获得的粘性胶带切割成约1英寸×约6英寸的尺寸之后,移除离型衬垫,并且将粘性胶带的粘合剂层施加到模仿皮肤的人造皮革(PBZ13001 KAKI,购自日进昌株式会社(IDEATEX JAPAN Co,Ltd.)),以制备试件。在此,制备两种类型的试件:一种类型的试件在将粘合剂层施加到人造皮革之后立即获得,而另一种类型的试件在施加到人造皮革之后两分钟后获得。将每个获得的试件附接到拉力试验机(RTG-1250,购自艾安得股份有限公司),并且以约300mm/min的速度以相对于人造皮革180度的角度拉动,并且测量粘合剂层的粘合力。结果示于表4中。

基于为润湿性稳定剂的萜烯苯酚的共混量来评估粘合剂层的损耗角正切(tanδ)和粘合力。

以与实施例5中相同的方式制备比较例4的粘合剂和粘性胶带,不同的是YSPolystar(商品名)U115的共混量从30质量份变为5质量份。

以与实施例5中相同的方式制备比较例5的粘合剂和粘性胶带,不同的是YSPolystar(商品名)U115的共混量从30质量份变为10质量份。

以与实施例5中相同的方式制备实施例6的粘合剂和粘性胶带,不同的是YSPolystar(商品名)U115的共混量从30质量份变为20质量份。

以与实施例5中相同的方式制备实施例7的粘合剂和粘性胶带,不同的是YSPolystar(商品名)U115的共混量从30质量份变为40质量份。

以与实施例5中相同的方式制备实施例8的粘合剂和粘性胶带,不同的是YSPolystar(商品名)U115的共混量从30质量份变为50质量份。

关于实施例6至实施例8以及比较例4和比较例5中的粘合剂和粘性胶带,以与上述相同的方式评估粘合剂层的损耗角正切和粘合力。

实施例5的结果示于表5中。

对本领域的技术人员来说显而易见的是,在不脱离本发明的基本原理的情况下,可对上述实施方案和实施例进行各种修改。此外,对本领域的技术人员来说显而易见的是,在不脱离本发明的主旨和范围的情况下,可对本发明进行各种改进和修改。

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