发明内容
本发明的目的在于提供耐水耐汗热熔压敏胶,以解决现有技术中存在的耐水耐汗性不佳等技术问题。
本发明的另一目的在于提供耐水耐汗热熔压敏胶的制备方法。
本发明的又一目的在于提供耐水耐汗热熔压敏胶在医用热熔压敏胶中的应用。
为了实现本发明的上述目的,特采用以下技术方案:
耐水耐汗热熔压敏胶,主要由按重量份数计的如下组分制得:
苯乙烯嵌段共聚物5~35份、聚氨酯弹性体5~25份、增塑剂10~30份、增粘树脂30~50份、抗氧剂0~1份、吸水高分子2~30份和多酚类仿生材料1~10份。
本发明的耐水耐汗热熔压敏胶,通过各组分配合,可提高压敏胶对皮肤的粘性和服帖性,并且在同时提高粘性和内聚强度的基础上,达到在皮肤上不残胶的效果;通过引入一定量的吸水高分子,可提高吸水率,使压敏胶具有吸收粘接界面液体的性质,保持粘接界面少液体甚至无液体,减少液体对粘接界面粘接力的影响;加入多酚类仿生材料,一方面提高在湿环境中与粘接表面的粘接力,另一方面提高压敏胶相容性,保证对皮肤无致敏性和刺激性。
在本发明的具体实施方式中,所述吸水高分子为含羧基、羟基和酰胺基团中的任一种或多种的高分子材料。进一步的,所述吸水高分子包括天然吸水高分子、半合成吸水高分子和合成吸水高分子中的任一种或多种。所述天然吸水高分子包括纤维素、淀粉、壳聚糖、海藻酸盐和明胶中的任一种或多种;所述半合成吸水高分子包括羧基化或羟基化的淀粉、羧基化或羟基化的纤维素和羧基化或羟基化的壳聚糖中的任一种或多种;所述合成吸水高分子包括丙烯酸类聚合物、聚乙烯醇、聚乙烯基吡咯烷酮、聚乙二醇和聚乙烯基甲基醚中的任一种或多种。
在本发明的具体实施方式中,所述吸水高分子包括羧甲基纤维素钠。进一步的,所述吸水高分子的粒径<10μm。
在本发明的具体实施方式中,所述多酚类仿生材料包括酪氨酸基仿生材料、贻贝仿生材料和单宁仿生材料中的任一种或多种。其中,所述酪氨酸基仿生材料是指含单酚羟基的仿生材料,所述贻贝仿生材料是指含邻苯二酚的仿生材料,所述单宁仿生材料是指含邻苯三酚的仿生材料。
在本发明的具体实施方式中,所述多酚类仿生材料为贻贝仿生材料。进一步的,所述贻贝仿生材料为盐酸多巴胺。
在本发明的具体实施方式中,所述增粘树脂为氢化树脂。进一步的,所述增粘树脂包括松香树脂、萜烯树脂、萜烯酚树脂、碳五石油树脂、碳九石油树脂、碳五碳九共聚石油树脂和丙烯酸酯共聚物及各自改性衍生物中的任一种或多种。
在本发明的具体实施方式中,所述增粘树脂为氢化碳五石油树脂和氢化松香树脂的混合物。其中,所述氢化碳五石油树脂的软化点为80~140℃;所述氢化松香树脂的软化点80~120℃,酸值10~250mg/g。
在本发明的具体实施方式中,所述苯乙烯嵌段共聚物包括SIS、SBS、SEBS和SEPS中的任一种或多种。进一步的,所述苯乙烯嵌段共聚物中,苯乙烯的含量为14wt%~40wt%,二嵌段的含量为0wt%~70wt%,200℃/5kg条件下的熔融指数为1~35g/min。
在本发明的具体实施方式中,所述聚氨酯弹性体包括聚醚类聚氨酯弹性体和/或聚酯类聚氨酯弹性体。进一步的,所述聚氨酯弹性体的软化温度为80~120℃,200℃/5kg条件下的熔融指数为50~500g/min。
在本发明的具体实施方式中,所述增塑剂包括环烷油、石蜡油和聚异丁烯油中的任一种或多种。进一步的,所述增塑剂为石蜡油和聚异丁烯油的混合物。其中,所述石蜡油40℃下动态粘度为10~120mm/s,闪点>200℃;所述聚异丁烯油的粘均分子量为500~5000。
在本发明的具体实施方式中,所述抗氧剂包括受阻酚类抗氧剂、亚磷酸酯类抗氧剂和硫代二丙酯类抗氧剂中的任一种或多种。
本发明还提供了上述任意一种所述耐水耐汗热熔压敏胶的制备方法,包括如下步骤:
(a)苯乙烯嵌段共聚物、增塑剂、聚氨酯弹性体和抗氧剂于140~170℃混合均匀,剪切融化,得到融化物料;
(b)将步骤(a)得到的融化物料与增粘树脂、吸水高分子于140~170℃混合均匀,并抽真空20~60min,得到混合物料;
(c)将步骤(b)得到的混合物料降温至100~120℃,加入多酚类仿生材料,充氮气搅拌15~20min,得到热熔压敏胶。
本发明还提供了上述任意一种所述耐水耐汗热熔压敏胶在医用压敏胶中的应用。
本发明的耐水耐汗热熔压敏胶,解决了现有技术中医用压敏胶中的耐汗性不佳,即贴合皮肤遇水、汗、组织液后粘性下降的问题,并且避免了压敏胶撕开后在皮肤上的残留问题,同时解决了对皮肤有刺激性和致敏性等问题。
在本发明的具体实施方式中,所述医用压敏胶的制备包括:将所述热熔压敏胶涂布于基材表面,然后在涂胶面覆盖离型层或直接收卷。
与现有技术相比,本发明的有益效果为:
(1)本发明的耐水耐汗热熔压敏胶,通过各组分配合,采用一定量的苯乙烯嵌段共聚物和聚氨酯弹性体配合使用,兼顾保证提高粘性和内聚强度,使压敏胶保持对皮肤的优异粘接性,且不残胶;
(2)本发明引入一定量的吸水高分子,可保持粘接界面较为干爽,改善热熔压敏胶的耐水耐汗性;再进一步引入多酚类仿生材料,不仅提高了浸泡前剥离力,还降低了浸泡后剥离力的下降程度,保证不脱落,且可提高压敏胶相容性,保证对皮肤无致敏性和刺激性;
(3)本发明的耐水耐汗热熔压敏胶,对皮肤具有优异的粘接性和服帖性,且不残胶,并且对皮肤无致敏性和刺激性,可广泛应用于医用热熔压敏胶中。
具体实施方式
下面将结合具体实施方式对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述,但是本领域技术人员将会理解,下列所描述的实施例是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例,仅用于说明本发明,而不应视为限制本发明的范围。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。实施例中未注明具体条件者,按照常规条件或制造商建议的条件进行。所用试剂或仪器未注明生产厂商者,均为可以通过市售购买获得的常规产品。
耐水耐汗热熔压敏胶,主要由按重量份数计的如下组分制得:
苯乙烯嵌段共聚物5~35份、聚氨酯弹性体5~25份、增塑剂10~30份、增粘树脂30~50份、抗氧剂0~1份、吸水高分子2~30份和多酚类仿生材料1~10份。
本发明的耐水耐汗热熔压敏胶,通过各组分配合,可提高压敏胶对皮肤的粘性和服帖性,并且在同时提高粘性和内聚强度的基础上,达到在皮肤上不残胶的效果;通过引入一定量的吸水高分子,可提高吸水率,使压敏胶具有吸收粘接界面液体的性质,保持粘接界面少液体甚至无液体,减少液体对粘接界面粘接力的影响;加入多酚类仿生材料,一方面提高在湿环境中与粘接表面的粘接力,另一方面提高压敏胶相容性,保证对皮肤无致敏性和刺激性。
如在不同实施方式中,所述耐水耐汗热熔压敏胶的各组分的用量可以分别如下:
苯乙烯嵌段共聚物的用量可以为5份、10份、15份、20份、25份、30份、35份等等;
聚氨酯弹性体的用量可以为5份、10份、15份、20份、25份等等;
增塑剂的用量可以为10份、15份、20份、25份、30份等等;
增粘树脂的用量可以为30份、35份、40份、45份、50份等等;
抗氧剂的用量可以为0份、0.2份、0.4份、0.5份、0.6份、0.8份、1份等等;
吸水高分子的用量可以为2份、5份、10份、15份、20份、25份、30份等等;
多酚类仿生材料的用量可以为1份、2份、3份、4份、5份、6份、7份、8份、9份、10份等等。
在本发明的具体实施方式中,耐水耐汗热熔压敏胶,主要由按重量份数计的如下组分制得:
苯乙烯嵌段共聚物15~25份、聚氨酯弹性体10~20份、增塑剂25~30份、增粘树脂35~45份、抗氧剂0.5~0.8份、吸水高分子5~15份和多酚类仿生材料3~8份。
在本发明的具体实施方式中,所述苯乙烯嵌段共聚物与所述聚氨酯弹性体的重量比为1﹕(0.2~1.5)。如可以为1﹕0.2、1﹕0.4、1﹕0.6、1﹕0.8、1﹕1、1﹕1.2、1﹕1.4、1﹕1.5等等。
本方案采用苯乙烯嵌段共聚物与聚氨酯弹性体配合,提高材料极性,提高剥离强度;同时控制二者配比在上述范围内,避免聚氨酯弹性体用量过大导致的体系相容性不佳,导致浸泡后剥离力下降明显,易脱落。
在本发明的具体实施方式中,所述吸水高分子为含羧基、羟基和酰胺基团中的任一种或多种的高分子材料。进一步的,所述吸水高分子包括天然吸水高分子、半合成吸水高分子和合成吸水高分子中的任一种或多种。所述天然吸水高分子包括纤维素、淀粉、壳聚糖、海藻酸盐和明胶中的任一种或多种;所述半合成吸水高分子包括羧基化或羟基化的淀粉、羧基化或羟基化的纤维素和羧基化或羟基化的壳聚糖中的任一种或多种;所述合成吸水高分子包括丙烯酸类聚合物、聚乙烯醇、聚乙烯基吡咯烷酮、聚乙二醇和聚乙烯基甲基醚中的任一种或多种。
在本发明的具体实施方式中,所述吸水高分子包括羧甲基纤维素钠。进一步的,所述吸水高分子的粒径<10μm。采用前述粒径的吸水高分子有利于后续涂布加工等。
采用羧甲基纤维素钠应用于所述热熔压敏胶体系中,与其余组分配合,具有更优异的吸水能力,且羧甲基纤维素钠能够在所述热熔压敏胶体系中均匀分散。
在本发明的具体实施方式中,所述多酚类仿生材料包括酪氨酸基仿生材料、贻贝仿生材料和单宁仿生材料中的任一种或多种。其中,所述酪氨酸基仿生材料是指含单酚羟基的仿生材料,所述贻贝仿生材料是指含邻苯二酚的仿生材料,所述单宁仿生材料是指含邻苯三酚的仿生材料。
在本发明的具体实施方式中,所述多酚类仿生材料为贻贝仿生材料。进一步的,所述贻贝仿生材料为盐酸多巴胺。
本发明采用盐酸多巴胺能够与增粘树脂中的氢化松香树脂的羧基结合,有助于在体系中稳定,在遇水或组织液时,不易从胶中分离出来而失去粘接的作用等。
在本发明的具体实施方式中,所述增粘树脂为氢化树脂。进一步的,所述增粘树脂包括松香树脂、萜烯树脂、萜烯酚树脂、碳五石油树脂、碳九石油树脂、碳五碳九共聚石油树脂和丙烯酸酯共聚物及各自改性衍生物中的任一种或多种。
在本发明的具体实施方式中,所述增粘树脂为氢化碳五石油树脂和氢化松香树脂的混合物。其中,所述氢化碳五石油树脂的软化点为80~140℃;所述氢化松香树脂的软化点80~120℃,酸值10~250mg/g。所述增粘树脂中,所述氢化松香树脂的质量占比可以为20%~70%。
如在不同实施方式中,所述增粘树脂中,所述氢化松香树脂的质量占比可以为20%、30%、40%、50%、60%、70%等等。
氢化碳五石油树脂和氢化松香树脂具有优异的耐老化性能,且生物相容性佳,对皮肤无致敏性和刺激性。并且如前文所述,采用多酚类仿生材料盐酸多巴胺能够与氢化松香树脂的羧基结合,有助于在体系中稳定,在遇水或组织液时,不易从胶中分离出来而失去粘接的作用等,能够进一步改善热熔压敏胶的生物相容性和耐水耐汗性。
在本发明的具体实施方式中,所述苯乙烯嵌段共聚物包括SIS、SBS、SEBS和SEPS中的任一种或多种。进一步的,所述苯乙烯嵌段共聚物中,苯乙烯的含量为14wt%~40wt%,二嵌段的含量为0wt%~70wt%,200℃/5kg条件下的熔融指数为1~35g/min。
在本发明的具体实施方式中,所述苯乙烯嵌段共聚物中,苯乙烯的含量为14wt%~29wt%,二嵌段的含量为40wt%~60wt%。
采用上述苯乙烯嵌段共聚物有助于改善压敏胶的浸润性,进而改善剥离力、浸泡后剥离力以及对皮肤的贴合性。当采用的苯乙烯嵌段共聚物中苯乙烯含量高,且二嵌段含量低时,会影响本发明的压敏胶体系的浸润性,导致剥离力及贴合性下降。
在本发明的具体实施方式中,所述聚氨酯弹性体包括聚醚类聚氨酯弹性体和/或聚酯类聚氨酯弹性体。进一步的,所述聚氨酯弹性体的软化温度为80~120℃,200℃/5kg条件下的熔融指数为50~500g/min。
在本发明的具体实施方式中,所述增塑剂包括环烷油、石蜡油和聚异丁烯油中的任一种或多种。进一步的,所述增塑剂为石蜡油和聚异丁烯油的混合物。其中,所述石蜡油40℃下动态粘度为10~120mm/s,闪点>200℃;所述聚异丁烯油的粘均分子量为500~5000。
在本发明的具体实施方式中,所述增塑剂中,所述石蜡油和所述聚异丁烯油的重量比为1﹕(0.8~1.5)。
石蜡油的耐低温性能优异,当用于制备医用压敏胶时,剥离力适中,且能够有助于贴合皮肤,无痛感且无残留;聚异丁烯油与各组分配合能够进一步增加医用压敏胶的浸润性和耐汗性。
在本发明的具体实施方式中,所述抗氧剂包括受阻酚类抗氧剂、亚磷酸酯类抗氧剂和硫代二丙酯类抗氧剂中的任一种或多种。
在实际操作中,抗氧剂的种类可根据实际情况进行常规调整。
本发明还提供了上述任意一种所述耐水耐汗热熔压敏胶的制备方法,包括如下步骤:
(a)苯乙烯嵌段共聚物、增塑剂、聚氨酯弹性体和抗氧剂于140~170℃混合均匀,剪切融化,得到融化物料;
(b)将步骤(a)得到的融化物料与增粘树脂、吸水高分子于140~170℃混合均匀,并抽真空20~60min,得到混合物料;
(c)将步骤(b)得到的混合物料降温至100~120℃,加入多酚类仿生材料,充氮气搅拌15~20min,得到热熔压敏胶。
本发明还提供了上述任意一种所述耐水耐汗热熔压敏胶在医用压敏胶中的应用。
在本发明的具体实施方式中,所述医用压敏胶的制备包括:将所述热熔压敏胶涂布于基材表面,然后在涂胶面覆盖离型层或直接收卷。
在实际操作中,采用热熔涂布机,在140~180℃将热熔压敏胶涂布于基材表面。
在本发明的具体实施方式中,所述基材包括无纺布;所述离型层包括离型纸或离型膜。
在本发明的具体实施方式中,所述涂布的克重为20~1000gsm。涂布的克重根据实际应用场景进行调整选择。
实施例1~6
本实施例提供了耐水耐汗热熔压敏胶及其制备方法,所述制备方法包括如下步骤:
(a)苯乙烯嵌段共聚物、增塑剂、聚氨酯弹性体和抗氧剂于160~170℃混合均匀,剪切融化,得到融化物料;
(b)将步骤(a)得到的融化物料与增粘树脂、吸水高分子于160~170℃混合均匀,并抽真空30min,得到混合物料;
(c)将步骤(b)得到的混合物料降温至100~120℃,加入多酚类仿生材料,充氮气搅拌15~20min,得到热熔压敏胶。
其中,各实施例的各组分的信息见表1。
表1不同实施例的各组分信息
其中,实施例1~3和实施例5~6的苯乙烯嵌段共聚物1#为SIS,苯乙烯含量为16wt%,二嵌段的含量为50wt%;实施例4的苯乙烯嵌段共聚物2#为SIS,苯乙烯含量为29wt%,二嵌段的含量为0wt%;
实施例1~6的聚氨酯弹性体为聚酯类聚氨酯弹性体,软化温度为100℃,200℃/5kg条件下的熔融指数为80g/10min;
实施例1~6的聚异丁烯油的粘均分子量为2000;石蜡油40℃下动态粘度为90mm/s,闪点为230℃;
实施例1~6的氢化碳五石油树脂的软化点为105℃;所述氢化松香树脂的软化点为95℃,酸值为160mg/g;
实施例1~6的抗氧剂为受阻酚类抗氧剂1010。
比较例1~5
比较例参考实施例1的制备方法,区别在于:各组分种类和/或用量不同。比较例1~5的各组分的信息见表2。
表2不同比较例的各组分信息
其中,比较例1~5中所涉及的苯乙烯嵌段共聚物、聚氨酯弹性体、聚异丁烯油、石蜡油、氢化碳五石油树脂、氢化松香树脂、羧甲基纤维素钠同实施例1;比较例2的非氢化石油树脂的软化点为100℃;比较例3的聚丙烯酸钠为白色微小颗粒,粒径约100μm。
实验例1
为了对比说明不同压敏胶的性能,对实施例1~5和比较例1~5制备得到的热熔压敏胶进行如下测试,测试结果见表3。
测试样品制备:采用热熔涂布机,在140~180℃下将各实施例和比较例制得的压敏胶分别涂布在无纺布上,涂布克重40gsm,涂胶面覆盖离型纸或膜,待测试。
剥离力测试标准参考YY/T0148,测试浸泡前和浸泡后;
持粘力测试标准参考YY/T0148,测试浸泡前和浸泡后;
其中,浸泡液组分参考YY/T 0471.1第1部分试验液A,浸泡液温度为37±2℃;
人体贴皮肤试验,测试:(1)贴合48h是否脱开,撕下是否残留,皮肤是否发红过敏,参考GB/T 16886;(2)贴合后跑步5KM,是否脱落,撕下是否残留,皮肤是否发红过敏。
表3不同测试样品的测试结果
由上述测试结果可知,本发明采用一定量的聚氨酯弹性体和苯乙烯嵌段共聚物配合,得到的热熔压敏胶的剥离力提高了25%左右,持粘力达到<2.5mm;同时,采用特定的增粘树脂与多酚类仿生材料配合,可进一步改善对人体皮肤的粘接性及无致敏性和刺激性;特定的吸水高分子羧甲基纤维素钠在体系中的加入,能够使浸泡后的剥离力的下降程度显著降低,提高耐水耐汗性能。
对于实施例3,其相较于实施例1增加了羧甲基纤维素钠的含量,由于羧甲基纤维素钠的用量增大,遇水体积可大幅膨胀,改变了胶体和界面状态,压敏胶变为凝胶状态,初始剥离和持粘会降低,但人体皮肤实验不脱落,可用作医疗敷料用凝胶。
最后应说明的是:以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案,而非对其限制;尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明,本领域的普通技术人员应当理解:其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改,或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换;而这些修改或者替换,并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。