CN106456828A

CN106456828A - 不连续有机硅粘合剂制品

Info

Publication number: CN106456828A
Application number: CN201580026791.8A
Authority: CN
Inventors: 卡里·A·基普克; 张伟; 罗纳德·W·奥森
Original assignee: 3M Innovative Properties Co
Current assignee: 3M Innovative Properties Co
Priority date: 2014-05-23
Filing date: 2015-05-15
Publication date: 2017-02-22
Also published as: CA2949944A1; KR20170009934A; MX2016015244A; US20170081573A1; TW201609348A; JP2017518431A; EP3145463A1; WO2015179235A1

Abstract

本发明公开了一种不连续有机硅制品，其包括被布置为形成在股线之间带有开口的网状结构的多根辐射固化的有机硅凝胶股线。所述有机硅凝胶提供到表面诸如皮肤的粘附力，并且开口提供了远离表面的水分透过。所述不连续有机硅制品包括至少一根粘合剂聚合物股线和多根连接股线。所述粘合剂聚合物股线包含辐射固化的有机硅凝胶并且每根聚合物股线在粘结区重复地接触相邻的连接股线。

Description

不连续有机硅粘合剂制品

技术领域

本公开涉及不连续有机硅粘合剂制品以及制备不连续有机硅粘合剂制品的方法。

背景技术

有机硅粘合剂可用于医疗带材和敷料，因为有机硅粘合剂可提供到皮肤的粘附力，并且温和地从皮肤移除而不导致创伤或剥除皮肤细胞或毛发。皮肤，尤其是伤口可产生水分。有机硅粘合剂一般极具疏水性并且不允许流体吸收或流体通过。因此，来自皮肤的水分可减弱对皮肤的粘合剂粘结并导致粘合剂提离皮肤。而且，来自皮肤的水分可被截留并且可以导致皮肤浸软。

为帮助从皮肤移除水分或流体，亲水性有机硅可与疏水性有机硅共混以改善水分吸收，参见例如美国专利7,842,752。在其它设计中，将吸收性颗粒掺入疏水性粘合剂中可有助于增加吸收性。然而，对于任一种情况，粘合剂体系吸收水的能力是有限的。

在有机硅粘合剂层中包括通孔可有助于流体管理。例如，美国专利5,540,922公开了在支承膜上的有机硅粘合剂，其中有机硅粘合剂和支承膜是穿孔的以允许流体通过。然而，在生产过程期间在涂有粘合剂的膜上穿孔产生浪费掉的材料并且因此增加成本。此外，穿孔过程增加了由切割过程造成的颗粒或碎片嵌入到有机硅粘合剂中并且被引入到皮肤或伤口的风险。

发明内容

公开了不连续有机硅制品，其包括被布置为形成在股线之间带有开口的网状结构的多根辐射固化的有机硅凝胶股线。有机硅凝胶提供到表面诸如皮肤的粘附力，并且开口提供了远离表面的水分透过。

在一个实施方案中，不连续有机硅制品包括至少一根粘合剂聚合物股线和多根连接股线。粘合剂聚合物股线包含辐射固化的有机硅凝胶并且每根聚合物股线在粘结区重复地接触相邻的连接股线。

在一个实施方案中，有机硅凝胶包含交联的聚二有机基硅氧烷材料。在一个实施方案中，聚二有机基硅氧烷材料包含聚二甲基硅氧烷。在一个实施方案中，聚二甲基硅氧烷选自一种或多种硅烷醇封端的聚二甲基硅氧烷、一种或多种非官能聚二甲基硅氧烷以及它们的组合。在一个实施方案中，聚二甲基硅氧烷由一种或多种非官能聚二甲基硅氧烷组成。在一个实施方案中，粘合剂聚合物股线还包含硅酸酯树脂增粘剂。在一个实施方案中，粘合剂聚合物还包含聚(二甲基硅氧烷-草酰胺)线性共聚物。在一个实施方案中，交联的聚二有机基硅氧烷材料包含交联的聚二甲基硅氧烷材料并且未交联的聚二有机基硅氧烷流体包含未交联的聚二甲基硅氧烷流体。在一个实施方案中，聚二有机基硅氧烷材料包含在25℃下动态粘度不大于500,000mPa·秒的聚二有机基硅氧烷流体。在一个实施方案中，聚二有机基硅氧烷材料包含在25℃下动态粘度不大于100,000mPa·秒的聚二有机基硅氧烷流体。在一个实施方案中，粘合剂聚合物还包含亲水性聚合物。

在一个实施方案中，聚合物股线和连接股线基本上彼此不交叉。在一个实施方案中，聚合物股线与第一连接股线和第二连接股线相邻。在一个实施方案中，多个第一粘结区各自彼此间隔开地形成于聚合物股线与第一连接股线之间。在一个实施方案中，多个第二粘结区各自彼此间隔开地形成于聚合物股线与第二连接股线之间。在一个实施方案中，连接股线各自形成基本上直的线。在一个实施方案中，多根聚合物股线各自形成波形。在一个实施方案中，在接连的第一粘结区之间的区域中于聚合物股线与第一连接股线之间形成开口。在一个实施方案中，开口在接连的第二粘结区之间的区域中形成于聚合物股线与第二连接股线之间。在一个实施方案中，开口形成不连续有机硅制品的面积的至少25％。

在一个实施方案中，连接股线包含热塑性树脂、弹性体材料、粘合剂、疏水性聚合物或剥离材料。在一个实施方案中，连接股线具有与聚合物股线相同的组成。在一个实施方案中，制品还包括背衬，多根聚合物股线和连接股线固定至该背衬。在一个实施方案中，背衬为机织材料、针织材料、非织造材料、膜、纸材、泡沫。在一个实施方案中，背衬涂覆有粘合剂。在一个实施方案中，背衬延伸超出聚合物股线和连接股线。

在一个实施方案中，不连续有机硅制品包括多根连接股线和多根粘合剂聚合物股线，其中粘合剂聚合物股线通过将包含聚二有机基硅氧烷材料的组合物暴露于足够剂量的电子束辐照和γ辐照中的至少一种以使聚二有机基硅氧烷材料交联并且形成辐射固化的有机硅凝胶来形成，其中有机硅凝胶包含交联的聚二有机基硅氧烷材料和聚(二甲基硅氧烷-草酰胺)线性共聚物，多根连接股线。每根聚合物股线在粘结区重复地接触相邻的连接股线。

在一个实施方案中，制备有机硅制品的方法还包括以第一速度通过第一孔分配包含有机硅材料的聚合物股线、以第二速度通过第二孔将第一连接股线分配在聚合物股线的第一侧、以第二速度通过第三孔将第二连接股线分配在聚合物股线的与第一侧相对的第二侧、向有机硅材料施加辐射以固化有机硅材料从而形成有机硅凝胶，其中第一速度比第二速度快。在一个实施方案中，制备有机硅制品的方法包括使聚合物股线在形成第一粘结区的第一连接股线与形成第二粘结区的第二连接股线之间振荡。在一个实施方案中，连接股线各自形成基本上直的线。在一个实施方案中，制备有机硅制品的方法还包括振荡第一连接股线、振荡第二连接股线、振荡聚合物股线。

在一个实施方案中，制备有机硅制品的方法还包括在接连的第一粘结区之间的区域中形成在聚合物股线与第一连接股线之间的开口。在一个实施方案中，制备有机硅制品的方法还包括在接连的第二粘结区之间的区域中形成在聚合物股线与第二连接股线之间的开口。

在一个实施方案中，制备有机硅制品的方法还包括向有机硅材料施加电子束辐射以固化有机硅材料从而形成有机硅凝胶。在一个实施方案中，制备有机硅制品的方法还包括在分配有机硅的10分钟内施加电子束以固化有机硅材料从而形成有机硅凝胶。

在一个实施方案中，制备有机硅制品的方法还包括加热有机硅材料从而以第一速度通过第一孔挤出。在一个实施方案中，制备有机硅制品的方法还包括加热聚合物股线的有机硅材料以通过第一孔挤出、加热第一连接股线的材料以通过第二孔挤出并且加热第二连接股线的材料以通过第三孔挤出。

如本文所用，词语“股线”意指细长的长丝。

词语“优选的”和“优选地”是指在某些情况下可提供某些益处的实施方案。然而，在相同的情况或其它情况下，其它实施方案也可为优选的。此外，一个或多个优选的实施方案的表述并非意味着其它实施方案不可用，也并非旨在排除其它实施方案。

如本文所用，“一种(个)”、“所述(该)”、“至少一种(个)”以及“一种(个)或多种(个)”可互换使用。术语“和/或”(如果使用的话)意指所识别的要素的一个或全部，或所识别的要素中的任何两个或更多个的组合。

附图说明

图1为不连续有机硅制品的第一实施方案的透视图；

图2为不连续有机硅制品的第二实施方案的透视图；

图3为带有图1的不连续有机硅制品的医疗敷料的顶视图；

图4为用于分配股线的分配模头的透视图；

图5为用于分配用于制备不连续有机硅制品的股线的过程的一部分的侧视图。

虽然上述图片和附图列出了本发明的实施方案，但正如讨论中所指出的那样，还可以想到其它的实施方案。在所有情况下，本公开示例性而非限制性地呈现本发明。应当理解，本领域的技术人员可设计出许多其它的修改和实施方案，这些修改和实施方案落入本发明的范围和实质内。附图可不按比例绘制。

具体实施方式

图1为第一实施方案的透视图，并且图2为第二实施方案的透视图，其各自示出不连续有机硅制品100，不连续有机硅制品100包括多根聚合物股线110和连接股线120。聚合物股线110在不同的第一粘结区132重复地接触相邻的第一连接股线122，第一粘结区132各自接连地彼此隔开。聚合物股线110在不同的第二粘结区134重复地接触相邻的第二连接股线124，第二粘结区134各自接连地彼此隔开。接连的第一粘结区132之间的间距和接连的第二粘结区134之间的间距形成开口140。开口140基本上不含物质。在一个实施方案中，诸如图1和图2所示，聚合物股线110和连接股线120基本上彼此不交叉。在一个实施方案中，不连续有机硅制品100具有网状结构。

在一个实施方案中，开口140形成有机硅制品100的面积的至少5％。在一个实施方案中，开口140形成有机硅制品100的面积的至少10％。在一个实施方案中，开口140形成有机硅制品100的面积的至少25％。在一个实施方案中，开口140形成小于有机硅制品100的面积的60％。在一个实施方案中，开口140形成小于有机硅制品100的面积的40％。

在一个实施方案中，聚合物股线110具有其中股线110在中部最宽并且在上部和下部较窄的横截面。例如，在一个实施方案中，聚合物股线110具有圆形横截面。相比之下，穿孔结构将具有带有直线侧壁的横截面。在每个开口140处，每个开口140的尺寸在制品100的表面处比在制品100的中间中的尺寸大。换句话讲，在横截面处，开口140在底部以及在顶部最宽。

聚合物股线110沿着x轴线为连续的，并且连接股线120沿着x轴线为连续的(参见图1和图2)。聚合物股线110与第一连接股线122之间的多个第一粘结区132，连同聚合物股线110与第二连接股线124之间的多个第二粘结区134导致有机硅制品100具有在y轴以及x轴形成屏障的结构。限制沿着x轴和y轴两者的流体流动有益于当有机硅制品100(其中施加背衬150也用于限制z轴流动，参见图3)被用于皮肤上时限制外部污染物进入覆盖区域并且限制伤口流体排出覆盖区域。

在图1的实施方案中，连接股线120各自以基本上直的线形成，而聚合物股线110在相邻的连接股线120之间起伏并且形成波状线。在图2的实施方案中，连接股线120和聚合物股线110各自起伏以形成波状线。

对于每根聚合物股线110或连接股线120，可使用各种宽度、维度、幅值和频率的波形，只要聚合物股线110重复地接触相邻的连接股线120并且只要开口140形成于粘结区132、134之间。

在一些实施方案中，有机硅制品100的厚度大于0.025mm。在一个实施方案中，有机硅制品100的厚度小于2.54mm。

在一些实施方案中，聚合物股线110的平均宽度在10微米至500微米范围内(在10微米至400微米，或甚至10微米至250微米范围内)。在一些实施方案中，连接股线120具有与聚合物股线110相同的尺寸。在一些实施方案中，连接股线120比聚合物股线110小或大。

在一些实施方案中，有机硅制品100的基重在5g/m²至2000g/m²(在一些实施方案中，10g/m²至400g/m²)的范围内。

连接股线120可包含热塑性树脂、弹性体材料、粘合剂、有机硅凝胶、剥离材料或诸如WO 2013/032683中所公开的股线的任何成分，只要连接股线120具有能够与一根或多根聚合物股线粘结的成分。在一个实施方案中，连接股线120为辐射固化的。在一个实施方案中，连接股线120为辐射固化的有机硅凝胶。在一些实施方案中，连接股线120具有与聚合物股线110相同的组成。

对于本公开的不连续有机硅粘合剂制品，至少一根聚合物股线110包含辐射固化的有机硅凝胶。在一个实施方案中，所有的聚合物股线110都包含辐射固化的有机硅凝胶。

有机硅凝胶(交联的聚二甲基硅氧烷(“PDMS”))材料已用于电介质填料、减震器和用于促进疤痕组织愈合的医学疗法。轻度交联的有机硅凝胶是柔软、发粘的弹性材料，与传统的增粘有机硅PSA相比具有低至中度的粘附强度。有机硅凝胶通常比有机硅压敏粘合剂(“PSA”)软，其在粘附至皮肤时会导致较少的不适。相对低的粘附强度和中度的粘性的组合使得有机硅凝胶适用于对皮肤温和的粘合剂应用。

有机硅凝胶粘合剂在温和的移除力的情况下提供到皮肤的良好粘附力并且具有重新定位的能力。可商购获得的有机硅凝胶粘合剂体系的示例包括以如下商品名出售的产品：Dow Corning MG 7-9850、WACKER 2130、BLUESTAR 4317和BLUESTAR 4320以及NUSIL6345和NUSIL 6350。

这些有机硅凝胶粘合剂是通过乙烯基封端的聚(二甲基硅氧烷)(PDMS)与氢封端的PDMS之间在硅氢化催化剂(例如铂络合物)存在下进行的加成固化反应形成的。乙烯基封端的PDMS链和氢封端的PDMS链由于其特定的化学部分而被称为“官能化的”有机硅。单独地，此类官能有机硅一般为非反应性的；然而，它们在一起形成反应性有机硅体系。另外，可配制硅酸酯树脂(增粘剂)和带有多个氢官能团的PDMS(交联剂)以改性凝胶的粘附性能。

加成固化反应所得的有机硅凝胶粘合剂是非常轻度交联的聚二甲基硅氧烷(PDMS)网络，具有一定含量的游离(未交联的)PDMS流体以及很少的增粘树脂或不具有增粘树脂。相比之下，在有机硅PSA中增粘树脂通常以高用量(45pph至60pph)使用。

除了催化剂促进的有机硅材料的固化外，已知由有机过氧化物的高温降解所形成的自由基可使有机硅制剂交联或固化。该固化技术是不期望的，因为来自固化化学反应的膜中留有酸性残基，酸性残基为腐蚀性的并且不适用于皮肤接触。此外，该固化技术太慢以致不能在足够长的时间内使有机硅材料交联以保持不连续制品100的开口140。

一般来讲，本公开的交联的硅氧烷网络可由官能化或非官能化的有机硅材料形成。这些凝胶粘合剂由于聚硅氧烷网络的玻璃化转变温度(Tg)和模量非常低而具有优异的润湿特性。在流变学上，这些凝胶在建立粘结和断开粘结的时标表现出几乎相同的储能模量，导致需要相对低至中等的力就能通过剥离使粘合剂脱粘。这使得在移除时对皮肤的创伤极少或没有。另外，交联凝胶的弹性性质防止粘合剂在粘附皮肤期间在毛发周围流动，另外减少了在移除期间产生疼痛的情况。

一般来讲，有机硅材料可为油、流体、胶、弹性体或树脂，例如脆性固体树脂。一般来讲，较低分子量、较低粘度的材料被称为流体或油，而较高分子量、较高粘度的材料被称为胶；然而，这些术语之间没有截然区别。弹性体和树脂具有比胶甚至更高的分子量，并且通常不流动。如本文所用，术语“流体”和“油”是指在25℃下的动态粘度不大于1,000,000mPa·秒(例如小于600,000mPa·秒)的材料，而在25℃下的动态粘度大于1,000,000mPa·秒(例如，至少10,000,000mPa·秒)的材料被称为“胶”。

一般来讲，可用于本公开的有机硅材料为聚二有机基硅氧烷，即，包含聚硅氧烷主链的材料。在一些实施方案中，聚二有机基硅氧烷为不包含官能有机硅片段或共聚物的均聚物。在一些实施方案中，非官能化的有机硅材料可为由下式描述的线性材料，下式示出带有脂肪族取代基和/或芳族取代基的硅氧烷主链：

其中R1、R2、R3和R4独立地选自烷基基团和芳基基团，每个R5为烷基，并且n和m为整数，并且m或n中的至少一个不为零。在一些实施方案中，烷基基团或芳基基团中的一个或多个可包含卤素取代基，例如氟。例如，在一些实施方案中，烷基基团中的一个或多个可为-CH₂CH₂C₄F₉。

在一些实施方案中，R5为甲基基团，即，非官能化聚二有机基硅氧烷材料以三甲基硅氧基基团封端。在一些实施方案中，R1和R2为烷基基团并且n为零，即，该材料为聚(二烷基硅氧烷)。在一些实施方案中，烷基基团为甲基基团，即，聚(二甲基硅氧烷)(“PDMS”)。在一些实施方案中，R1为烷基基团，R2为芳基基团，并且n为零，即，该材料为聚(烷基芳基硅氧烷)。在一些实施方案中，R1为甲基基团，并且R2为苯基基团，即，该材料为聚(甲基苯基硅氧烷)。在一些实施方案中，R1和R2为烷基基团，并且R3和R4为芳基基团，即，该材料为聚(二烷基二芳基硅氧烷)。在一些实施方案中，R1和R2为甲基基团，并且R3和R4为苯基基团，即，该材料为聚(二甲基二苯基硅氧烷)。

在一些实施方案中，非官能化聚二有机基硅氧烷材料可为支链的。例如，R1、R2、R3和/或R4基团中的一个或多个可为带有烷基或芳基(包括卤代的烷基或芳基)取代基和R5端基的直链或支链的硅氧烷。

如本文所用，“非官能基团”为由碳、氢，以及在一些实施方案中卤素(例如氟)原子组成的烷基基团或芳基基团。如本文所用，“非官能化聚二有机基硅氧烷材料”为其中R1、R2、R3、R4和R5基团为非官能基团的聚二有机基硅氧烷材料。

一般来讲，官能有机硅体系包括附接到起始材料的聚硅氧烷主链的特定反应性基团(例如氢、羟基、乙烯基、烯丙基或丙烯酸基团)。如本文所用，“官能化聚二有机基硅氧烷材料”为其中式2的R基团中的至少一个为官能团的聚二有机基硅氧烷材料。

在一些实施方案中，官能聚二有机基硅氧烷材料为其中R基团中的至少2个为用于交联的官能团的聚二有机基硅氧烷材料。一般来讲，式2的R基团可为独立选择的。在一些实施方案中，至少一个用于交联的官能团选自氢化物基团、羟基基团、烷氧基基团、乙烯基基团、环氧基基团和丙烯酸酯基团。

除了官能R基团外，R基团也可为非官能基团，例如烷基基团或芳基基团，其包括卤代(例如氟代)烷基基团和芳基基团。在一些实施方案中，官能化聚二有机基硅氧烷材料可为支链的。例如，R基团中的一个或多个可为带有官能和/或非官能取代基的直链或支链硅氧烷。

本公开的粘合剂可如下制备：将一种或多种聚二有机基硅氧烷材料(例如有机硅油或流体)任选地与适当的增粘树脂混合，通过模头分配所得混合物以形成聚合物股线110以及任选地形成连接股线120，并且使用例如电子束(E-beam)辐照或γ辐照来辐射固化。一般来讲，也可包含任何已知的可用于配制粘合剂的添加剂。

一般来讲，如果包含添加剂的话，那么可使用任何已知的增粘树脂，例如，在一些实施方案中，可使用增粘性的硅酸酯树脂。在一些示例性粘合剂组合物中，可使用多种增粘性的硅酸酯树脂以实现期望的性能。增粘树脂在有机硅凝胶粘合剂中的量可至多达10％(wt.)、20％(wt.)、30％(wt.)、40％(wt.)或50％(wt.)。

合适的增粘性的硅酸酯树脂包括由以下结构单元构成的那些树脂：M(即，单价R’₃SiO_1/2单元)、D(即，二价R’₂SiO_2/2单元)、T(即，三价R′SiO_3/2单元)和Q(即，四价SiO_4/2单元)以及它们的组合。典型的示例性硅酸酯树脂包括MQ增粘性的硅酸酯树脂、MQD增粘性的硅酸酯树脂和MQT增粘性的硅酸酯树脂。这些增粘性的硅酸酯树脂的数均分子量通常在100克/摩尔至50,000克/摩尔，例如500克/摩尔至15,000克/摩尔的范围内，并且R’基团一般为甲基基团。

MQ增粘性的硅酸酯树脂为共聚树脂，其中每个M单元都键合到Q单元，并且每个Q单元都键合到至少一个其它Q单元。Q单元中的一些仅键合到其它Q单元。然而，一些Q单元键合到羟基得到HOSiO_3/2单元(即，“T^OH”单元)，从而说明了增粘性的硅酸酯树脂中的一些硅键合的羟基含量。

可将MQ树脂上的硅键合的羟基基团(即硅烷醇)的含量降低至计不大于1.5重量％、不大于1.2重量％、不大于1.0重量％或不大于0.8重量％，基于增粘性的硅酸酯树脂的重量。这可通过例如使六甲基二硅氮烷与增粘性的硅酸酯树脂反应来实现。此类反应可用例如三氟乙酸来催化。另选地，可使三甲基氯硅烷或三甲基硅烷基乙酰胺与增粘性的硅酸酯树脂反应，在这种情况下无需催化剂。

MQD增粘性的有机硅树脂为具有M、Q和D单元的三元共聚物。在一些实施方案中，D单元中的一些甲基R’基团可被乙烯基(CH2＝CH-)基团取代(“D^Vi”单元)。MQT增粘性的硅酸酯树脂为具有M、Q和T单元的三元共聚物。

合适的增粘性的硅酸酯树脂可从诸如道康宁(Dow Corning)(例如DC 2-7066)、迈图高新材料集团(Momentive Performance Materials)(例如SR545和SR1000)和瓦克化学品公司(Wacker Chemie AG)(例如BELSIL TMS-803)的来源商购获得。

在一些实施方案中，粘合剂可包括多种已知的填料和添加剂中的任一种，包括但不限于增粘剂(例如MQ树脂)、填料颜料、用于改善粘附力的添加剂、用于改善湿气透过率的添加剂、药剂、化妆剂、天然提取物、有机硅蜡、有机硅聚醚、亲水性聚合物和流变改性剂。用于改善粘附力、特别是用于润湿表面的添加剂包括聚合物，诸如聚(环氧乙烷)聚合物、聚(环氧丙烷)聚合物和聚(环氧乙烷和环氧丙烷)的共聚物、丙烯酸聚合物、羟乙基纤维素聚合物、诸如聚(环氧乙烷)和聚二有机基硅氧烷的共聚物和聚(环氧丙烷)和聚二有机基硅氧烷的共聚物的有机硅聚醚共聚物、以及它们的共混物。有机硅聚合物基体还可包含分散的吸收性颗粒或纤维。例如，PCT公开WO2013/025955公开了适合于在聚合物股线和/或连接股线中使用的有机硅粘合剂组合物，其公开内容以引用方式并入本文。

在涂覆和固化之前，如果存在，那么聚硅氧烷材料、增粘树脂，以及任何任选的添加剂可通过多种已知方法中的任一种来混合。例如，在一些实施方案中，可使用通用设备诸如搅拌器、共混机、研磨机、挤出机等预先共混各种组分。

在一些实施方案中，可将材料溶解在溶剂中、通过模头分配并且在固化之前干燥。在一些实施方案中，可使用无溶剂配混和通过模头分配。在一些实施方案中，可在大约室温下发生无溶剂分配。例如，在一些实施方案中，材料的运动粘度可不大于100,000厘沲(cSt)，例如不大于50,000cSt。然而，在一些实施方案中，可使用热熔融处理诸如挤出，以例如降低较高分子量材料的粘度。各种组分可一起以各种组合或单独地通过挤出机的一个或多个单独的端口加入、在挤出机内共混(例如，熔融混合)然后挤出以形成热熔融组合物。

本文所公开的不连续有机硅制品100可通过被称为型材挤出的过程来制备。例如，公布WO 2013/032683公开了适用于制备所公开的不连续有机硅制品100的型材挤出过程，其公开内容以引用方式并入本文。图4示出了用于分配用于分别制备聚合物股线110和连接股线120的材料的示例性模头200的透视图。

对于在室温下具有相对较低粘度(例如，在25℃下动态粘度不大于1,000,000mPa·秒)的材料，在通过模头200发出以用于分别形成聚合物股线110和连接股线120之前没有必要加热该材料。相反，这些低粘度材料在室温下可通过重力通过模头200来分配。在一些实施方案中，来自泵的压力可用于通过模头200分配。在一些实施方案中，热可用于通过模头200分配材料。

一般来讲，型材挤出过程包括模头200，模头200包括用于分配彼此隔开的聚合物股线110和连接股线120的多个孔210。一般来讲，已观察到股线粘结的速率与较快股线的分配速度成比例。例如，分配器速度、孔尺寸、组合物性能可用于控制所分配的聚合物股线和连接股线的速度。

在一个实施方案中，孔之间的间距大于通过模头分配之后所得的股线的直径，这导致股线彼此重复碰撞以形成粘结区。如果孔之间的间距太大，则股线将不彼此碰撞并且将不形成粘结区。通常，聚合物股线以重力方向被分配。这使共线股线在变得彼此不对齐之前能够彼此碰撞。在一些实施方案中，尤其是当第一聚合物和第二聚合物的挤出孔彼此不共线时，期望水平地分配股线。

在一个实施方案中，聚合物股线110以第一速度从第一孔211分配，而聚合物股线110的第一侧上的第一连接股线122以第二速度从第二孔212分配，并且聚合物股线110的与第一侧相对的第二侧上的第二连接股线124也以第二速度从第三孔213分配。

在一个实施方案中，所挤出的聚合物股线110、第一连接股线122和第二连接股线124基本上彼此不交叉。在一个实施方案中，聚合物股线110在形成第一粘结区132的第一连接股线122与形成第二粘结区134的第二连接股线124之间振荡。开口140在接连的第一粘结区132之间的区域中形成于聚合物股线110和第一连接股线122之间，并且在然后接连的第二粘结区134之间的区域中形成于聚合物股线110和第二连接股线124之间。

在一个实施方案中，连接股线122、124各自形成基本上直的线。在一个实施方案中，聚合物股线110和连接股线122、124均振荡。

通常，模头的孔相对较小。在一个实施方案中，孔小于50密耳(1270微米)，并且在一个实施方案中小于30密耳(762微米)。

聚合物股线110不管是如何形成的，都通过辐射固化。如果连接股线120也为有机硅材料，则它们也通过辐射固化。在一些实施方案中，股线可通过暴露在辐照诸如电子束辐照下来固化。在一些实施方案中，股线可通过暴露在γ辐照下来固化。在一些实施方案中，可使用电子束固化和γ射线固化的组合。例如，在一些实施方案中，股线可通过暴露在电子束照射下来部分固化。随后，股线可通过γ辐照来进一步固化。

多种用于电子束固化和γ射线固化的工序是为人们所熟知的。固化取决于所用的具体设备，并且本领域的技术人员可为具体设备、几何形状和线速度以及其它为人们所熟知的工艺参数定义剂量校正模型。

可商购获得的电子束发生设备是易得的。例如，可在CB-300型电子束发生仪器(购自马萨诸塞州威明顿的能源科技公司(Energy Sciences，Inc.(Wilmington，MA))上执行辐射处理。一般来讲，支撑膜(例如，聚对苯二甲酸酯支撑膜)贯穿腔室。在一些实施方案中，可将在两侧面(“闭合面”)上带有衬件(例如，氟代硅氧烷剥离衬件)的未固化材料的样品附接到支撑膜，并以约6.1米/分钟(20英尺/分钟)的固定速度输送。在一些实施方案中，可将未固化材料的样品施加至一个衬件上，而在相对的表面(“开放面”)不带有衬件。一般来讲，在用电子束固化样品时，特别是在进行开放面固化时，将该腔室惰化(例如，以惰性气体例如氮气替代含有氧气的室内空气)。

未固化材料可通过剥离衬件从一侧暴露于电子束辐照。对于制备单层层合粘合剂型带材，单次穿过电子束就可足够了。较厚的样品可在粘合剂的横截面上表现出固化梯度，使得可期望使未固化材料从两侧暴露于电子束辐射。

可商购获得的γ辐照设备包括常用于对用于医疗应用的产品进行γ辐照消毒的设备。在一些实施方案中，此类设备可用于固化或部分固化本公开的股线。在一些实施方案中，可同时发生此类固化与对半成品或成品例如带材或伤口敷料的消毒过程。

对于分别在室温下能够流动的未固化聚合物股线110和连接股线120，期望在从模头200分配之后快速地固化材料以保留股线的离散形状、开放区域和粘结区。在一个实施方案中，不连续有机硅制品100在从模头200分配的10分钟内被辐射固化。在一个实施方案中，不连续有机硅制品100在从模头200分配的2分钟内被辐射固化。在一个实施方案中，不连续有机硅制品100在从模头200分配的10秒内被辐射固化。

在一个实施方案中，在不连续有机硅制品100的侧面上包括附加的背衬150。背衬150可为单层结构或多层结构。在一些实施方案中，透明的背衬是期望的，以允许观察下方皮肤或医疗装置。背衬150可包括织物(诸如机织材料、针织材料、非织造材料)、纸材、膜、泡沫、以及它们的组合。背衬150可包括粘合剂160涂层以有助于将有机硅制品100固定至背衬150。在一些实施方案中，背衬150的总体尺寸与有机硅制品100一致。在一些实施方案中，背衬150延伸超出有机硅制品100的总体尺寸，并且粘合剂160还可用于有助于固定至下方表面或皮肤。可将有机硅制品100直接施加至背衬且固定而不包括附加的粘合剂。

在一个实施方案中，背衬150为薄膜，该薄膜提供对液体和至少一些气体的通路的不可渗透的阻隔。在一个实施方案中，背衬150具有高湿气渗透性，但一般对于液态水为不可渗透的，使得微生物和其它污染物被密封到基材下面的区域之外。合适的材料的一个示例为高湿气可渗透膜，诸如美国专利3,645,835和美国专利4,595,001中所述的膜，这些专利的公开内容以引用方式并入本文。在高湿气可渗透膜或膜/粘合剂组合物中，该组合物应以等于或大于人体皮肤的速率透过湿气，诸如例如使用美国专利4,595,001中所述的倒置杯方法，在37℃/100％至10％RH下以至少300g/m²/24hrs的速率，或在37℃/100％至10％RH下以至少700g/m²/24hrs的速率，或在37℃/100％至10％RH下以至少2000g/m²/24hrs的速率。在一个实施方案中，背衬150为弹性体聚氨酯、聚酯、或聚醚嵌段酰胺膜。这些膜组合了回弹性、弹性、高湿气渗透性和透明性的期望性能。背衬层的该特性的描述可见于授权的美国专利No.5,088,483和No.5,160,315中，这些专利的公开内容以引用方式并入本文。潜在合适的背衬材料的可商购获得的示例可包括以商品名TEGADERM(3M公司(3M Company))出售的薄聚合物膜背衬。

因为可主动地从医疗敷料所限定的密封环境中移除流体，所以可不需要相对较高的湿气可渗透背衬。因此，一些其它潜在可用的背衬可包括例如茂金属聚烯烃并且可使用SBS和SIS嵌段共聚物材料。

然而无论如何，可期望将背衬保持为相对较薄以例如改善适形能力。例如，背衬可由厚度为200微米或更小、或者100微米或更小、潜在地50微米或更小、或甚至25微米或更小的聚合物膜形成。

包括于背衬150上的粘合剂160通常为压敏粘合剂。应当理解，有机硅制品100可对背衬150具有足够的粘附力，由此使得用于固定有机硅制品100的粘合剂160为不必要的。然而，如果背衬150延伸超出有机硅制品100的总面积，那么至少在超出有机硅制品100的部分背衬150上的粘合剂160可为所需的，以将背衬150固定至下方基材，即，皮肤。

用于在背衬上使用的合适的粘合剂包括提供可接受的对皮肤的粘附力并且对于在皮肤上使用是可接受的任何粘合剂(例如，粘合剂应优选地为非刺激性的和非敏感性的)。合适的粘合剂为压敏粘合剂，并且在某些实施方案中具有相对较高的湿气透过率以允许湿气蒸发。合适的压敏粘合剂包括基于丙烯酸酯、氨基甲酸酯、水凝胶、水解胶体、嵌段共聚物、有机硅、橡胶类粘合剂(包括天然橡胶、聚异戊二烯、聚异丁烯、丁基橡胶等)的那些以及这些粘合剂的组合。粘合剂组分可包含增粘剂、增塑剂、流变改性剂。

可用于背衬上的压敏粘合剂可包括通常施加到皮肤上的粘合剂，诸如美国专利No.RE 24,906中所述的丙烯酸酯共聚物，尤其是97∶3的丙烯酸异辛酯∶丙烯酰胺共聚物。另一示例可包括70∶15∶15的丙烯酸异辛酯：环氧乙烷丙烯酸酯∶丙烯酸三元共聚物，如美国专利No.4,737,410(实施例31)中所述。其它潜在可用的粘合剂在美国专利No.3,389,827；No.4,112,213；No.4,310,509；和No.4,323,557中有所描述。

也可使用有机硅粘合剂。一般来讲，有机硅粘合剂可提供合适的对皮肤的粘附力同时从皮肤温和地移除。合适的有机硅粘合剂公开于PCT公开WO2010/056541和WO2010/056543中，其公开内容以引用方式并入本文。

在一些实施方案中，压敏粘合剂可以大于或等于人体皮肤透过湿气的速率透过湿气。虽然通过选择适当的粘合剂可实现此类特性，但还可预期的是，可使用实现高的湿气透过相对速率的其它方法，诸如将粘合剂涂覆在背衬上的模式，如美国专利No.4,595,001中所述。其它潜在合适的压敏粘合剂可包括吹塑微纤维(BMF)粘合剂，诸如例如在美国专利No.6,994,904中所述的那些。

图3为医疗敷料170的第一实施方案的底视图，医疗敷料170包括诸如图1所述的不连续有机硅制品100和涂覆有粘合剂160的背衬150。在该实施方案中，背衬150延伸超出有机硅制品100的总体尺寸，使得粘合剂160接触表面诸如皮肤以将医疗敷料170另外固定至皮肤。医疗敷料170可被定位于伤口上用于有机硅制品100吸收伤口流体。在一些情况下，有机硅制品100被放置于脆弱的皮肤上以保护该皮肤免于接触外部表面。在一些实施方案中，与包含有机硅制品100的表面相对的背衬的表面包括粘合剂以固定装置，诸如医疗装置。

开口140基本上不含有机硅制品材料，其允许湿气彻底地穿过有机硅制品100。在具有背衬150的实施方案中，背衬可限制湿气透过。然而，如以上所讨论的，特别设计的背衬或背衬/粘合剂组合可被设计成具有相对较高的湿气透过性。在一个实施方案中，使用美国专利No.4,595,001中所述的倒置杯方法，组合有背衬的有机硅制品100的湿气透过率为在37℃/100％至10％RH下至少300g/m²/24hrs的速率、或37℃/100％至10％RH下至少700g/m²/24hrs的速率、或在37℃/100％至10％RH下至少2000g/m²/24hrs的速率。

不连续有机硅制品100可固定至表面。多个开口140提供了柔韧性、垂悬性、和远离下方表面的湿气透过性。所公开的有机硅制品尤其可用于接触皮肤并且允许湿气从表面透过。在一些实施方案中，本公开的包含有机硅凝胶粘合剂的不连续制品100适用于形成医疗制品，诸如带材、伤口敷料、手术盖布、IV部位敷料、假体、造瘘袋或造口袋、口腔贴片或透皮贴片。

尽管本文已示出和描述了具体实施方案，但应当理解，这些实施方案仅仅是例示性的可设计的许多可能的具体布置方式。本领域的普通技术人员可根据这些原理在不脱离本发明的实质和范围的前提下设计出许多且不同的其它布置方式。权利要求书的范围不应限于本申请中所述的结构。

实施例

下面的实施例另外示出了本发明的目的和优点，但这些实施例中列举的具体材料及其量以及其它条件和细节不应被理解为是对本发明的不当限制。除非另外指明，否则所有的份数和百分比都以重量计，所有的水都为蒸馏水并且所有的分子量都为重均分子量。

样品制备中利用的材料示于表1。

表1：组分

测试方法

MVTR

以基于ASTM E96-80的方法测定MVTR。简而言之，将3.8cm涂覆有图案的有机硅粘合剂样品切割并夹置于涂覆粘合剂的箔环之间。将118mL的玻璃瓶填充带有数滴水性0.2％(w/w)亚甲蓝的50mL的水。玻璃瓶的盖也包括3.8cm的孔穴。将箔环放置在瓶盖中，并且将该盖放置在具有3.6cm开口的橡胶垫圈的瓶上。将瓶以竖直位置放置在40℃、20％相对湿度的室中。四个小时之后，将瓶从该室移除、密封并称重(W1)。将瓶放回室(竖直位置)中24小时，此时将其移除并重新称重(W2)。使用下式计算MVTR，以每24小时每平方米的样品区域所透过的水蒸汽克数表示。

竖直MVTR＝(W1-W2)*(47，400)/24

将瓶以竖直位置返回至该室。四个小时之后，将瓶从该室移除并称重(W3)。将瓶以倒置位置放回到该室中24小时，此时将其移除并重新称重(W4)。使用下式计算MVTR，以每24小时每平方米的样品区域所透过的水蒸汽克数表示。

倒置MVTR＝(W3-W4)*(47，400)/24

粘附力

以基于ASTM D1000的方法测定对钢的粘附力。简而言之，以2kg的辊滚过两次，将2.54cm宽×25cm长的图案化的有机硅粘合剂样品施加至经清洁的不锈钢板。英斯特朗张力检验器(Instron tensile tester)(马萨诸塞州诺伍德的英斯特朗公司(Instron，Norwood，MA))用于以30cm/min在90°剥离样品。记录平均剥离力。

实施例配方

如下所示，在室温(约20℃)下通过微孔模头将PDMS和MQ的混合物挤出到25微米电晕处理的以9.1m/min的速度移动的聚氨酯膜(树脂，宾夕法尼亚州匹兹堡的拜耳材料科学公司(Bayer Material Science，Pittsburgh，PA))上，以生产不连续有机硅材料。供给聚合物股线和连接股线的挤出机中的螺杆在45rpm与105rpm之间的转速旋转。挤出机模头的出口在聚氨酯膜上方约4.5cm处。将该不连续有机硅材料暴露于电子束辐射(Broadbeam EP40767，爱荷华州达文波特的PCT工程系统有限责任公司(PCT EngineeredSystems，LLC，Davenport，IA))以生产不连续有机硅凝胶粘合剂。涂层重量为约178gsm(克/平方米)。实施例的详细条件示于表2。

用于实施例的微孔模头

通道尺寸：762微米×813微米；762微米×406微米

通道之间：406微米

表2：有机硅组成和测试结果

[a]未测试

Claims

1.一种不连续有机硅制品，所述不连续有机硅制品包括：

至少一根粘合剂聚合物股线，其中所述粘合剂聚合物股线包含辐射固化的有机硅凝胶；

多根连接股线；

其中每根聚合物股线在粘结区重复地接触相邻的连接股线。

2.根据权利要求1所述的不连续有机硅制品，其中所述有机硅凝胶包含交联的聚二有机基硅氧烷材料。

3.根据权利要求2所述的不连续有机硅制品，其中所述聚二有机基硅氧烷材料包含聚二甲基硅氧烷。

4.根据权利要求3所述的不连续有机硅制品，其中所述聚二甲基硅氧烷选自一种或多种硅烷醇封端的聚二甲基硅氧烷、一种或多种非官能聚二甲基硅氧烷以及它们的组合。

5.根据权利要求3所述的不连续有机硅制品，其中所述聚二甲基硅氧烷由一种或多种非官能聚二甲基硅氧烷组成。

6.根据前述权利要求中任一项所述的不连续有机硅制品，其中所述粘合剂聚合物股线还包含硅酸酯树脂增粘剂。

7.根据前述权利要求中任一项所述的不连续有机硅制品，其中所述粘合剂聚合物还包含聚(二甲基硅氧烷-草酰胺)线性共聚物。

8.根据权利要求2所述的不连续有机硅制品，其中所述交联的聚二有机基硅氧烷材料包含交联的聚二甲基硅氧烷材料并且未交联的聚二有机基硅氧烷流体包含未交联的聚二甲基硅氧烷流体。

9.根据权利要求2所述的不连续有机硅制品，其中所述聚二有机基硅氧烷材料包含在25℃下动态粘度不大于1,000,000mPa·秒的聚二有机基硅氧烷流体。

10.根据前述权利要求中任一项所述的不连续有机硅制品，其中所述粘合剂聚合物还包含亲水性聚合物。

11.根据前述权利要求中任一项所述的不连续有机硅制品，其中所述聚合物股线和连接股线基本上彼此不交叉。

12.根据前述权利要求中任一项所述的不连续有机硅制品，其中聚合物股线与第一连接股线和第二连接股线相邻。

13.根据权利要求12所述的不连续有机硅制品，其中多个第一粘结区各自彼此间隔开地形成于所述聚合物股线与所述第一连接股线之间。

14.根据权利要求12和13中任一项所述的不连续有机硅制品，其中多个第二粘结区各自彼此间隔开地形成于所述聚合物股线和所述第二连接股线之间。

15.根据前述权利要求中任一项所述的不连续有机硅制品，其中所述连接股线各自形成基本上直的线。

16.根据前述权利要求中任一项所述的不连续有机硅制品，其中所述多根聚合物股线各自形成波形。

17.根据权利要求13至16中任一项所述的不连续有机硅制品，所述不连续有机硅制品还包括在接连的第一粘结区之间的区域中形成于所述聚合物股线与所述第一连接股线之间的开口。

18.根据权利要求14至17中任一项所述的不连续有机硅制品，所述不连续有机硅制品还包括在接连的第二粘结区之间的区域中形成于所述聚合物股线与所述第二连接股线之间的开口。

19.根据权利要求17至18中任一项所述的不连续有机硅制品，其中所述开口形成所述不连续有机硅制品的面积的至少25％。

20.根据前述权利要求中任一项所述的不连续有机硅制品，其中所述连接股线包含热塑性树脂、弹性体材料、粘合剂、疏水性聚合物或剥离材料。

21.根据前述权利要求中任一项所述的不连续有机硅制品，其中所述连接股线具有与所述聚合物股线相同的组成。

22.根据前述权利要求中任一项所述的不连续有机硅制品，所述不连续有机硅制品还包括：

背衬，所述多根聚合物股线和连接股线固定至所述背衬。

23.根据权利要求22所述的不连续有机硅制品，其中所述背衬为机织材料、针织材料、非织造材料、膜、纸材、泡沫。

24.根据权利要求22和23中任一项所述的不连续有机硅制品，其中所述背衬涂覆有粘合剂。

25.根据权利要求22、23和24中任一项所述的不连续有机硅制品，其中所述背衬延伸超出所述聚合物股线和连接股线。

26.一种不连续有机硅制品，所述不连续有机硅制品包括：

多根粘合剂聚合物股线，所述多根粘合剂聚合物股线通过将包含聚二有机基硅氧烷材料的组合物暴露于足够剂量的电子束辐照和γ辐照中的至少一种以使所述聚二有机基硅氧烷材料交联并且形成辐射固化的有机硅凝胶来形成，其中所述有机硅凝胶包含交联的聚二有机基硅氧烷材料和聚(二甲基硅氧烷-草酰胺)线性共聚物；

多根连接股线；

其中每根聚合物股线在粘结区重复地接触相邻的连接股线。

27.一种制备不连续有机硅制品的方法，所述方法包括：

以第一速度通过第一孔分配聚合物股线，所述聚合物股线包含有机硅材料；

以第二速度通过第二孔将第一连接股线分配在所述聚合物股线的第一侧上，其中所述第一速度比所述第二速度快；

以第二速度通过第三孔将第二连接股线分配在所述聚合物股线的与所述第一侧相对的第二侧上；

向所述有机硅材料施加辐射以固化所述有机硅材料从而形成有机硅凝胶。

28.根据权利要求27所述的制备不连续有机硅制品的方法，其中所述第一连接股线和第二连接股线包含热塑性树脂、弹性体材料、粘合剂、疏水性聚合物或剥离材料。

29.根据权利要求27所述的制备不连续有机硅制品的方法，其中所述第一连接股线和第二连接股线具有与所述聚合物股线相同的组成。

30.根据权利要求27所述的制备不连续有机硅制品的方法，其中所述有机硅材料在25℃下具有不大于1,000,000mPa·秒的动态粘度。

31.根据权利要求27所述的制备不连续有机硅制品的方法，其中所述聚合物股线、第一连接股线和第二连接股线基本上彼此不交叉。

32.根据权利要求27所述的制备不连续有机硅制品的方法，所述方法还包括：

使所述聚合物股线在形成第一粘结区的所述第一连接股线与形成第二粘结区的所述第二连接股线之间振荡。

33.根据权利要求27所述的制备不连续有机硅制品的方法，其中所述连接股线各自形成基本上直的线。

34.根据权利要求27所述的制备不连续有机硅制品的方法，所述方法还包括：

使所述第一连接股线振荡；

使所述第二连接股线振荡；

使所述聚合物股线振荡。

35.根据权利要求32所述的制备不连续有机硅制品的方法，所述方法还包括：

在所述接连的第一粘结区之间的区域中在所述聚合物股线与所述第一连接股线之间形成开口。

36.根据权利要求32和35中任一项所述的制备不连续有机硅制品的方法，所述方法还包括：

在所述接连的第二粘结区之间的区域中在所述聚合物股线与所述第二连接股线之间形成开口。

37.根据权利要求27所述的制备不连续有机硅制品的方法，所述方法还包括：

向所述有机硅材料施加电子束辐射以固化所述有机硅材料从而形成有机硅凝胶。

38.根据权利要求27所述的制备不连续有机硅制品的方法，所述方法还包括：

在分配所述有机硅材料的10分钟内施加电子束辐射以固化所述有机硅材料从而形成有机硅凝胶。

39.根据权利要求27所述的制备不连续有机硅制品的方法，所述方法还包括：

加热所述有机硅材料从而以第一速度通过第一孔挤出。

40.根据权利要求27所述的制备不连续有机硅制品的方法，所述方法还包括：

加热所述聚合物股线的所述有机硅材料以通过第一孔挤出；

加热所述第一连接股线的材料以通过第二孔挤出；以及

加热所述第二连接股线的材料以通过第三孔挤出。