CN103842460A - 用于制备包含闭孔的泡沫粘合剂的方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了用于制备泡沫粘合剂组合物的方法，所述泡沫粘合剂组合物适用于在局部施用到身体的粘合剂敷料使用，所述方法包括提供熔化的粘合剂组合物、在第一混合机中将惰性气体与所述熔化的粘合剂组合物组合、在能够有效地形成第一泡沫粘合剂组合物的条件下在所述第一混合机中混合包含所述惰性气体的所述熔化的粘合剂组合物；以及在能够有效地提供第二泡沫粘合剂组合物的条件下，在包括旋转混合叶片的第二混合机中混合所述第一泡沫粘合剂组合物，所述第二泡沫粘合剂组合物具有包含所述惰性气体的基本上均匀分布的闭孔。

Description

用于制备包含闭孔的泡沫粘合剂的方法

技术领域

本专利申请为2011年9月28日提交的US13/246921的部分继续申请，所述专利申请的全部公开内容据此以引用的方式并入本文以用于所有目的。

本发明涉及制备在敷料中使用的泡沫粘合剂的方法，所述敷料用于局部施用到身体并且包括载体基底以及施用到所述载体基底的泡沫粘合剂层，其中所述泡沫粘合剂层包括多个闭孔，所述多个闭孔包含设置于其中的惰性气体并且基本上均匀地分布在整个泡沫粘合剂层上。

背景技术

用于可被放置成直接或间接地接触皮肤的敷料的粘合剂在本领域中是已知的。此类敷料包括用于直接施用到皮肤中伤口的粘合剂绷带，以及经由附接到内衣或衣物制品而被间接地放置成接触皮肤的吸收制品，例如卫生巾。此类粘合剂包括热熔融粘合剂。

热熔融粘合剂以熔化形式施用到载体基底并且在冷却时通常将在基底上形成固体层。此类粘合剂组合物和层通常将基本上不含可能包含空气或其他气体的气泡或小孔。其他热熔融粘合剂，诸如美国专利No.6,383,630中所述的那些粘合剂，可包括开孔或小孔，并且形成开孔粘合剂层，据称所述开孔粘合剂层对空气和水蒸气表现出良好渗透性。如其中所述，粘合剂组合物“未施用到载体基底的至少一侧的整个区域”。粘合剂层优选地以圆顶形式而被图案化。通过热丝网印刷将其中例示的敷料中的粘合剂层施用到载体基底。

包括通过本发明的方法制备的泡沫粘合剂组合物层的粘合剂敷料允许减少必须施用到载体基底的粘合剂组合物的量，从而使得与使用基本上类似的非泡沫粘合剂组合物的敷料相比可节约费用，同时保持此类敷料中有必要使用的粘附和本体特性。

发明内容

本发明涉及用于制备在适用于局部施用到身体的敷料中使用的泡沫粘合剂组合物的方法，所述方法包括提供熔化的粘合剂组合物、在第一混合机中将惰性气体与熔化的粘合剂组合物组合、在能够有效地形成第一泡沫粘合剂组合物的条件下在第一混合机中混合包含惰性气体的熔化的粘合剂组合物；以及在能够有效地提供第二泡沫粘合剂组合物的条件下在包括用于混合的装置的第二混合机中混合第一泡沫粘合剂组合物，所述第二泡沫粘合剂组合物具有包含所述惰性气体的基本上均匀分布的闭孔。本发明还涉及通过此类方法制备的泡沫粘合剂组合物。

附图说明

图1为根据本发明的方法和设备的示意图

具体实施方式

本发明涉及用于制备适用于在敷料中使用的泡沫粘合剂组合物的方法，所述敷料局部施用于身体或换句话讲被放置成与身体接触以在各种应用中使用。此类敷料包括但不限于用于伤口护理的粘合剂绷带，如用于施用到皮肤中的割伤和擦伤，以及女性卫生防护产品，如卫生巾和护垫。此类敷料将包括载体基底，该载体基底具有至少一个侧面，所述至少一个侧面施用了如本文所述的泡沫粘合剂组合物以形成粘合剂层，以用于将敷料相对于身体固定到位。粘合剂层将包含多个闭孔中所包含的一定比例的惰性气体，所述孔基本上均匀分布在整个粘合剂层上。

可用于此类敷料中的泡沫粘合剂组合物可为具有多个闭孔的热熔融粘合剂，所述闭孔包含设置于其中的惰性气体并且基本上均匀地分散于整个粘合剂上。所谓“基本上均匀地分散”是指分散于泡沫粘合剂组合物或泡沫粘合剂层的任何部分（如，体积）中的闭孔的数目和体积大约相同。所谓“闭孔”是指孔大多彼此隔离并且由连续粘合剂材料的明确/未受损的孔边界（即基本上连续的孔壁）界定，使得惰性气体包封并且保持在孔内。

泡沫粘合剂组合物中的闭孔可具有卵形、球形或圆形结构。泡沫粘合剂中的闭孔通常将具有约10微米或约5微米的最大孔尺寸，如最大平均孔直径。根据具体应用，孔尺寸可在约1至约10微米、或约2至约5微米的范围内。虽然泡沫粘合剂组合物可能包括相对较少的一些开孔，但粘合剂组合物中的孔体积主要由闭孔构成。通常，粘合剂组合物和/或粘合剂层中的孔总数将包含小于10%的开孔，并且将包含约90%或更多的闭孔，并且甚至更通常地将包含约95%或更多的闭孔。

孔边界防止泡沫粘合剂闭孔中的惰性气体自由流动，从而仅允许极小渗透。此外，由于闭孔结构，在施加与向载体基底施用敷料相关联的压力时惰性气体将不容易从闭孔逸出。此外，泡沫粘合剂的闭孔性质提供高度有效的空气屏障、低湿气渗透性和极佳耐水性。

根据本发明制备的泡沫粘合剂组合物可基于用于制备常规敷料中所用粘合剂的材料，包括但不限于天然和/或合成橡胶和/或其他合成聚合物，诸如丙烯酸酯、甲基丙烯酸酯、聚氨酯、聚烯烃、聚乙烯衍生物、聚酯或硅氧烷或者其共混物。必要或需要时粘合剂组合物也可包括适当添加剂，诸如粘合树脂、增塑剂、稳定剂以及其他辅助组分。

用于制备本发明中所用的粘合剂组合物的气体可为选自氮气、二氧化碳、稀有气体、烃类的惰性气体；和空气。就空气而言，可向粘合剂中添加抗氧化剂。由于气体的惰性性质，泡沫粘合剂中的粘合剂组合物与气体之间没有任何反应。

为了让泡沫粘合剂在预期应用中保持能有效用于本发明的敷料的本体粘合剂特性，以及为了保持足够的粘合剂特性，泡沫粘合剂需要制备成具有适当发泡程度。发泡程度，即分散和分布于整个粘合剂组合物内的气体比例（如体积），能够有效地为粘合剂层提供必要的粘合剂特性。用于根据本发明的敷料中的泡沫粘合剂组合物的发泡程度可为约15体积%至70体积%、或约20体积%至约60体积%、或约20体积%至40体积%。用于本发明的敷料中的泡沫粘合剂组合物的密度可在约0.14至0.80g/cm³、或约0.19至约0.55g/cm³、或约0.19至约0.38g/cm³的范围内。

在刚好高于粘合剂材料的熔点的温度下制备泡沫粘合剂。该温度可在约275℉至约375℉、或约300℉至约315℉的范围内。通常，要用于伤口护理中所用的敷料中的泡沫粘合剂的加工温度在约300℉至约350℉的范围内，并且对于要用于卫生防护中所用的敷料中的泡沫粘合剂而言，温度要稍低。混合在相对高速下进行。除了温度和混合速度，制备闭孔泡沫粘合剂组合物的其他条件必须能够有效地提供基本上均匀地分散于其中的闭孔结构。

为了制备如上所述具有主导性闭孔的泡沫粘合剂，如本文所述采用制备泡沫粘合剂的特别合适的方法。在该方法中，首先在高于压敏粘合剂的熔点的温度下熔化该粘合剂以形成熔化的粘合剂组合物。随后在高压下在包括用于混合熔化的粘合剂和气体的装置（如，旋转混合叶片）的第一混合机中将熔化的粘合剂与干燥的惰性气体（诸如氮气、空气或二氧化碳）按照不同体积比例（如10-80%）混合，以形成第一泡沫粘合剂组合物。在高压（如，约500至约1500psi）下将气体（如N₂）泵入熔化的粘合剂内，使得进行粗混的第一混合机中的粘合剂压力为大约300-600psi。此类第一泡沫粘合剂组合物及其制备方法为常规的，并且本领域的技术人员在受益于本公开后，容易探知用于形成第一泡沫粘合剂组合物的附加混合条件。

随后将第一泡沫粘合剂组合物泵入第二混合机内，该混合机也包括用于混合第一泡沫粘合剂组合物的装置，如旋转叶片或其他混合结构，以便继续进行精细混合以产生包括基本上均匀分布的闭孔的第二泡沫粘合剂组合物。本领域的技术人员将认识到，用于混合泡沫粘合剂组合物的装置可包括除旋转混合叶片之外的结构。可将附加的气体任选添加到第二混合机中。可根据需要使用附加的混合机。将外部压力（即模具压力）保持在约200psi至约400psi。

二次混合机中的混合条件必须能够有效地制备包括均匀分布闭孔的粘合剂组合物，所述闭孔中包含惰性气体。此类条件包括但不限于泵速，即旋转混合叶片的速度，以及进入第二混合机的第一粘合剂组合物的内部压力与排出第二混合机的第二泡沫粘合剂组合物的外部压力之间的压差(dP)。进入第二混合机的第一泡沫粘合剂组合物的内部压力大于排出第二混合机的第二泡沫粘合剂组合物的外部压力，由此提供压差(dP)。通常，进入第二混合机的第一泡沫粘合剂组合物的内部压力可为约400至约425psi，而排出第二混合机的第二泡沫组合物的外部压力可为约175psi至约325psi、或约180psi至约300psi。

最小dP应当能够有效地提供第二粘合剂组合物中的闭孔。然而，过大dP可导致粘合剂组合物中的泡沫不稳定性。第二混合机的内部与外部压力的dP通常将为约115psi或更大，并且可在约115psi至约300psi、或约375psi至约450psi的范围内。

泵（即混合叶片）速度随设备不同而不同，但其必须足够高以在粘合剂中产生包含气体的基本上均匀分布的闭孔。一种此类混合机为

GP200，其包括高剪切叶片。当利用

GP200时，混合叶片的旋转速度可在约20至约30rpm的范围内。本领域的技术人员将认识到，其他混合机可利用不同混合速度。另外，为了保持孔的闭合性质，在进行气体和熔化的粘合剂的混合以维持闭孔的温度下，熔化的粘合剂的粘度应当在1,000-50,000cps范围内。

随后通过隔热（即温度控制）管将第二泡沫粘合剂组合物转移至分配工位并且通过例如狭槽模具分配到载体基底上。狭槽模具可被设计成将各种图案分配到基底的表面，不管是在基底的整个还是部分区域之上。

通过优化第二混合机中的混合条件和提供包括均匀分布闭孔的第二泡沫粘合剂组合物，减小了粘合剂组合物的密度，使得按重量计在泡沫组合物中使用较少粘合剂，同时保持预期使用中有效性能所必需的粘合剂特性。第二泡沫粘合剂组合物的所计算密度减小，即，第二泡沫粘合剂组合物的恒定体积中粘合剂的重量百分比减小，可在约10%至约50%、或约20%至约40%的范围内。

如图1所示，本发明的一种方法利用粘合剂储存器2，其向一次混合机6供给熔化的粘合剂。惰性气体（如氮气）储存器4向其中形成第一泡沫粘合剂的与之连接的一次混合机6提供氮气。随后将第一泡沫粘合剂从一次混合机6转移至二次混合机8，其中进一步混合产生具有基本上均匀分布闭孔的第二泡沫粘合剂组合物，所述闭孔包含封闭在其中的氮气。随后将第二泡沫粘合剂组合物从二次混合机8转移至施用系统10。施用系统10包括粘合剂施用装置12，其将二次混合机8中混合的泡沫粘合剂施用至涂布辊16所支撑的未涂布的织物基底14，从而产生涂布的织物基底18。

可通过刷涂将根据本发明制备的泡沫粘合剂施用到未涂布的织物基底14。在可供选择的实施例中，可通过喷涂将泡沫粘合剂施用到未涂布的织物基底14。而在另一个实施例中，可通过滴涂将根据本发明制备的泡沫粘合剂施用到未涂布的织物基底14。本领域的技术人员在受益于本公开后将能够容易地探知可采用的其他施用机构。

在敷料使用中的载体基底可为常规用于可使用敷料的应用中的任何基底。将泡沫粘合剂施用到基底以便将敷料相对于施用敷料的身体的表面固定到位。载体基底将具有第一侧面和与第一侧面相对的第二侧面，其中泡沫粘合剂组合物施用到所述第二侧面以形成泡沫粘合剂层。粘合剂层可为连续的，即，覆盖其施用到的基底的第二侧面的基本上整个区域。粘合剂层也可为不连续的，在这种情况下可以某图案或围绕基底的第二侧面的周边等等施用泡沫粘合剂，从而具有粘性区域和非粘性区域。整个粘性区域必须足以将敷料固定到位。

就粘合剂绷带而言，其上具有泡沫粘合剂层的基底的第二侧面将直接放置在皮肤上，从而将绷带直接固定到皮肤。可将吸收垫施用到面向皮肤的粘合剂层的表面上，在这种情况下粘合剂层可用于将绷带粘附至皮肤，以及将吸收垫粘附至载体基底，如粘合剂绷带应用中常规使用的背衬层。

就卫生巾实施例而言，载体基底可结合其他吸收垫或层使用以便提供体液的必要吸收。随后将施用有泡沫粘合剂层的载体基底的第二侧面放置成接触内衣或其他衣物制品以将卫生巾固定到位。

基底可由织造或针织织物、弹性或非弹性材料、塑料膜、纸材、非织造织物、泡沫材料或其层合物制成。可用于制备载体基底的聚合物材料包括但不限于聚乙烯、聚烯烃膜、共挤出的聚烯烃膜、聚氨酯膜和PU/PVC泡沫背衬。在某些粘合剂绷带实施例中，载体基底可为平滑表面或孔隙膜，诸如单挤出或共挤出的聚烯烃膜，如聚乙烯或聚丙烯、聚氨酯或其他薄膜。与由例如天然或合成纤维（诸如棉、人造丝、PET、尼龙、聚氨酯等）制成的织造或非织造柔性织物一样，其他基底包括粗糙的纹理化表面/形貌。在敷料为卫生巾的实施例中，载体基底可为膜，如聚乙烯，或非织造材料，如聚丙烯。

将整个范围内分布有闭孔的泡沫粘合剂组合物施用到载体基底的侧面，所述侧面将本发明的敷料相对于身体固定。如上所指出的，包含泡沫粘合剂层的侧面将粘合剂绷带固定到皮肤，同时包含泡沫粘合剂层的侧面将卫生巾或护垫固定到衣物制品。

如泡沫粘合剂组合物中一样，分布于整个泡沫粘合剂层的闭孔具有孔尺寸，该孔尺寸可在约1至约10微米、或约2至约5微米的范围内。在本发明的一些实施例中，由于将泡沫粘合剂组合物施用到载体基底，闭孔在结构上可伸长，在这种情况下孔尺寸可为孔的长度和/或宽度。在其他实施例中，闭孔在结构上可为卵形、球形或圆形，在这种情况下孔尺寸可为平均孔直径。在某些实施例中，孔尺寸具有约10微米的最大值，或在其他实施例中，孔尺寸具有约5微米的最大值。

泡沫粘合剂层的厚度可为约20至约200微米、或约30至约100微米。泡沫粘合剂层的厚度与平均孔尺寸的比率可为约0.005至约0.50、或约0.03至约0.1。泡沫粘合剂层可具有约20至约150g/m²、或约30至约100g/m²、或约30至约60g/m²范围内的基重。泡沫粘合剂层的密度可为约0.14至约0.80g/cm³、或约0.19至约0.55g/cm³、或约0.19至约0.38g/cm³。

在根据本发明制备的粘合剂敷料的制备过程中，如本文所述的泡沫粘合剂组合物被涂布到载体基底的侧面上，所述侧面将使敷料相对于身体固定到位。

根据本发明制备的粘合剂敷料表现出多个优势。第一，由于充满气体的闭孔的存在，大大减少了需要用于粘合剂层中的粘合剂的量并且不会对粘合剂层的粘附特性和本体特性产生不利影响。这样由于实际使用的粘合剂组合物的量减少而为制造商大大节省了费用。另外，泡沫粘合剂层赋予粘合剂敷料一种柔软平滑的感觉，从而在施用时提供改善的舒适度。

所述粘合剂敷料的静态剪切通常为包括基本相同、或相同的载体基底以及基本上类似于泡沫粘合剂组合物的非泡沫粘合剂组合物层的粘合剂敷料的静态剪切的约20%至约80%。在某些实施例中，本发明的敷料的静态剪切为包括基本相同、或相同的载体基底以及基本上类似于泡沫粘合剂组合物的非泡沫粘合剂组合物层的粘合剂敷料的静态剪切的约60%或约80%。敷料可具有约100分钟或更大、或300分钟或更大、或约500分钟或更大、或1500分钟或更大的静态剪切，每一种均如本文下面利用500g静态负载所参照和描述的方法而确定。如权利要求中所示，所有静态剪切值均是在500g的静态负载下通过ASTM6463中所述的方法确定的。

实例1：

将不具有泡沫的热熔融粘合剂组合物施用到两个不同的载体基底，一个为柔性、织造PET织物（对照物C1），并且另一个为具有PE的外部膜和设置在外部膜之间的PE/丙烯酸共混物膜的聚烯烃膜（对照物C2）。将不同发泡程度的热熔融粘合剂组合物施用到分别与C1和C2相同的基底。在大约160℃下将热熔融粘合剂施用到各种载体基底。随后分别利用标准测试方法ASTM3330F和ASTM6463对所得涂布基底C1、C2、1A、1B、1C和1D进行90℃粘附力和静态剪切测试。结果示于下表1中。

表1

如结果所指示，具有包含约30和50%泡沫（按体积计）的泡沫粘合剂层的织造织物在500g的静态负载下分别表现出308和195分钟的静态剪切。具有相同粘合剂层的聚烯烃膜表现出不可测量的静态剪切。

实例2：

如上所述利用

GP200精密泵根据本发明制备一系列泡沫粘合剂组合物，所述组合物包括其中包含有氮气的均匀分布的闭孔。每次运行的工艺参数示于下表2中。如表中所示，各种工艺参数的所计算密度减小在约10%至约40%的范围内。

表2

Claims (22)

1.一种用于制备泡沫粘合剂组合物的方法，所述泡沫粘合剂组合物适用于在局部施用到身体的粘合剂敷料中使用，所述方法包括：

提供熔化的粘合剂组合物，

在第一混合机中将惰性气体与所述熔化的粘合剂组合物组合，所述第一混合机包括用于混合所述惰性气体和所述熔化的粘合剂的装置，

在能够有效地形成第一泡沫粘合剂组合物的条件下在所述混合机中混合包含所述惰性气体的所述熔化的粘合剂组合物；以及

在能够有效地提供第二泡沫粘合剂组合物的条件下在包括用于混合所述第一泡沫粘合剂组合物的装置的第二混合机中混合所述第一泡沫粘合剂组合物，所述第二泡沫粘合剂组合物包括其中包含有所述惰性气体的基本上均匀分布的闭孔。

2.根据权利要求1所述的方法，其中进入所述第二混合机的所述第一泡沫粘合剂组合物的内部压力大于排出所述第二混合机的所述第二泡沫粘合剂组合物的外部压力，由此提供压差。

3.根据权利要求2所述的方法，其中所述压差为约115psi或更大。

4.根据权利要求2所述的方法，其中所述压差为约115psi至约300psi。

5.根据权利要求2所述的方法，其中所述内部压力为约375psi至约450psi。

6.根据权利要求2所述的方法，其中所述内部压力为约400至约425psi。

7.根据权利要求2所述的方法，其中所述外部压力为约175psi至约325psi。

8.根据权利要求2所述的方法，其中所述外部压力为约180psi至约300psi。

9.根据权利要求2所述的方法，其中进入所述第一混合机的所述惰性气体的所述压力大于进入所述第一混合机的所述熔化的粘合剂组合物的所述压力。

10.根据权利要求9所述的方法，其中进入所述第一混合机的所述熔化的粘合剂的所述压力与所述第一泡沫粘合剂组合物的所述内部压力大约相同。

11.根据权利要求1所述的方法，其中用于在所述第二混合机中混合所述第一粘合剂组合物的所述装置为旋转混合叶片。

12.根据权利要求11所述的方法，其中所述旋转混合叶片在约20至约30rpm下旋转。

13.根据权利要求2所述的方法，其中用于在所述第二混合机中混合所述第一粘合剂组合物的所述装置为旋转混合叶片。

14.根据权利要求12所述的方法，其中所述旋转混合叶片在约20至约30rpm下旋转。

15.根据权利要求1所述的方法，其中所述第二泡沫粘合剂组合物具有约10%至约50%的所计算密度减小。

16.根据权利要求1所述的方法，其中所述第二泡沫粘合剂组合物具有约20%至约40%的所计算密度减小。

17.根据权利要求1所述的方法，其中所述闭孔在结构上为卵形、球形、圆形或伸长的。

18.根据权利要求1所述的方法，其中所述闭孔包括选自平均直径、长度和宽度的孔尺寸。

19.根据权利要求18所述的方法，其中所述孔尺寸为约1至约10微米。

20.根据权利要求1所述的方法，其中所述第二泡沫粘合剂组合物具有约0.14至约0.80g/cm³的密度。

21.根据权利要求1所述的方法，其中所述惰性气体选自氮气、二氧化碳、稀有气体、烃类和空气。

22.一种根据权利要求1所述的方法制备的泡沫粘合剂组合物，所述泡沫粘合剂组合物包括其中包含有所述惰性气体的基本上均匀分布的闭孔。

Images