DE60025603T2

DE60025603T2 - Haftklebemittel und dieses verwendende biomedizinische elektroden

Info

Publication number: DE60025603T2
Application number: DE60025603T
Authority: DE
Inventors: Danli Saint Paul WANG; A. Peter Saint Paul STARK; I. Albert Saint Paul EVERAERTS
Original assignee: 3M Innovative Properties Co
Current assignee: 3M Innovative Properties Co
Priority date: 1999-06-09
Filing date: 2000-05-25
Publication date: 2006-11-02
Anticipated expiration: 2020-05-26
Also published as: WO2000075255A3; JP2003501545A; US6232366B1; EP1244755A2; CN1227316C; JP4732644B2; WO2000075255A2; EP1244755B1; CN1402768A; DE60025603D1

Description

Die Erfindung betrifft ein leitfähiges Haftklebemittel, das Schmelzeigenschaften aufweist (oder das sich in der Schmelze verarbeiten lässt), das als ein ionisch leitfähiges Haftklebemittel für eine biomedizinische Elektrode geeignet ist.
Biomedizinische Elektroden werden für Diagnose- und Therapiezwecke verwendet, einschließlich elektrokardiografischer Überwachung und Diagnose, Elektrochirurgie, iontophoretischer (elektrisch verstärkter) transdermasler Abgabe von Arzneimitteln und Defibrillation. In ihrer absolut grundlegenden Form weisen diese Elektroden ein leitfähiges Medium, das die Haut von Säugern berührt, und ein Mittel für die elektrische Übertragung auf, das zwischen dem leitfähigen Medium und der elektrischen Diagnose-, Therapie- oder elektrochirurgische Instrumentation als gekoppelt ist.
Das leitfähige Medium, das für diese Elektroden verwendet wird, ist im Allgemeinen ein ionisch leitfähiges Klebemittel oder Gel. Eine leitfähige Klebemittelzusammensetzung, die sowohl zum Haften einer biomedizinischen Elektrode auf der Haut als auch zum Errichten einer elektrischen Verbindung zwischen der Haut und einem elektrischen medizinischen Gerät dient, sollte wünschenswerterweise mehrere Eigenschaften aufweisen, die in einer einzigen Zusammensetzung nur schwer zu erreichen sind. Die Zusammensetzung sollte zumindest die Eigenschaften eines guten medizinischen Klebemittels und die eines guten ionischen Leiters aufweisen. Ein gutes medizinisches Haftklebemittel muss dermal nicht reizend, anpassungsfähig und klebrig genug sein, um die Haut zu benetzen und daran zu haften, sowie kohäsiv genug sein, um sowohl Scher- und Abziehkräften zu widerstehen als auch sich ohne Hinterlassen von Resten von der Haut abziehen zu lassen. Um die elektrische Leistung zu optimieren, ist eine niedrige Impedanz an der Verbindungsstelle der Zusammensetzung und der Haut wünschenswert.
Es ist bekannt, dass ionisch leitfähige Klebemittel aus einem polaren polymeren Netz compoundiert werden können, das mit einem Benetzungsmittelmaterial, wie Glycerin oder Poly(ethylenglycol), weichgemacht ist. Wasser, ein Salz oder ein Arzneimittel kann ebenfalls, abhängig von der Anwendung, enthalten sein. Im Allgemeinen wird eine relativ dicke Schicht Klebemittel oder Gel verwendet (10 bis 100 Mil (0,25 bis 2,5 mm) oder mehr).
In den letzten Jahren wurden zahlreiche Anstrengungen unternommen, leitfähige Klebemittel für biomedizinische Anwendungen zu optimieren, um bessere Eigenschaften in einem Bereich zu erreichen, ohne in einem anderen zu große Kompromisse eingehen zu müssen. Ein Bereich, in dem die Entwicklung noch nicht so weit fortgeschritten ist, ist die Herstellung leitfähiger Klebemittel, die nach der Bildung des polymeren Materials in der Schmelze verarbeitbar sind, zur Verwendung bei der Herstellung einer biomedizinischen Elektrode. Die verfügbaren Materialien sind viskos, kohäsiv und nicht wasserlöslich. Sobald sie mittels Polymerisation auf ein Trägermaterial aufgebracht sind, lassen sie sich nicht mehr auf praktische Weise verarbeiten oder wiederverwerten. Jedes Klebemittel, das auf ein Material aufgebracht ist, d. h. das "Gitter", das während des automatisierten Ausstanzens von Bioelektroden abgeschnitten wird, muss als Abfall verworfen werden.
Darüber hinaus beinhalten bekannte Verarbeitungsmethoden die Polymerisation auf dem Substrat oder Beschichten aus einer Trägerlösung (organisch oder Wasser). Diese Verfahren sind in der Regel langsam und können aufgrund der Dicke des Elektrodenmaterials schwierige Trocknungsschritte enthalten.
Was das Fachgebiet braucht, ist ein hautverträgliches, nicht wasserlösliches Haftklebemittel, vorzugsweise ionisch leitfähig, das auf eine solche Weise formuliert werden kann, die eine Wiederverwertung von solchem Material nach der Anwendung auf einem Träger zulässt. Die Möglichkeit, dicke Schichten eines leitfähigen Klebemittels mit hohen Verfahrensgeschwindigkeiten aufzutragen, ist außerdem wirtschaftlich attraktiv. Jeglicher Trocknungsschritt, der im Stand der Technik ansonsten erforderlich war, ist ausgeschaltet.
Die vorliegende Erfindung löst diese aktuellen Probleme im Fachgebiet durch Bereitstellung eines leitfähigen Klebemittels mit all den gewünschten Eigenschaften, die in dem unmittelbar vorstehenden Abschnitt besprochen wurden. Ferner ist das erfindungsgemäße leitfähige Klebemittel außerdem bei einer passend niedrigen Temperatur schmelzverarbeitbar, um Herstellungskosten zu senken. Aufgrund der Verwendung niedriger Temperaturen besteht kein Bedarf, das Klebemittel nach der Verarbeitung erneut zu hydratisieren. Das Klebemittel kann in geschmolzenem Zustand auf ein Substrat, wie das Trägermaterial einer Elektrode, verteilt werden. Anschließend kann Abfallmaterial wiedergewonnen und durch die Anwendung geringer Wärme erneut verarbeitet werden. Da das Klebemittel vor und nach der Bildung der Elektrode schmelzverarbeitbar ist, kann das Klebemittel unter Verwendung einer größeren Vielzahl von Verfahren zur Herstellung von Elektroden verwendet werden, sodass anfänglicher Abfall auf ein Minimum begrenzt wird.
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Formulierung, die aufgrund eines thermoreversiblen Vernetzungsmechanismus hautverträglich, nicht wasserlöslich, kohäsiv und leitfähig, und dennoch schmelzverarbeitbar ist.
Verglichen mit hier angewendeten Anwendungs- und Härtungsverfahren kann die Verwendung der vorliegenden Erfindung auch die Vorteile geringerer Restmonomere oder einer höheren Beschichtungsgeschwindigkeit bereitstellen. Verglichen mit den Verfahren, die das Aus setzen des Klebemittels an UV-Strahlung verlangen, lässt sich das Klebemittel einfacher mit höherer Dicke auftragen, da keine Lichtdurchdringung notwendig ist, wie sie für mittels UV-Strahlung polymerisierte oder vernetzte Klebstoffe erforderlich ist.
Formulierungen, die für erfindungsgemäße bei niedriger Temperatur schmelzverarbeitbare ionisch leitfähige Haftklebemittel (HKM) für die Anwendung auf der Haut geeignet sind, können aus einem Copolymer aus Alkylacrylatmonomeren und hydrophilen Comonomeren, die entweder mittels Wärmepolymerisation oder UV-Polymerisation polymerisiert werden, hergestellt werden. Dies kann sogar in Gegenwart von Benetzungsmitteln und/oder hydrophilen Weichmachern, wie Glycerin und/oder Polyethylenglycol (PEG), durchgeführt werden. Das weichgemachte Polymer kann anschließend mit einer Mischung, die ein grenzflächenaktives Mittel, ein aminhaltiges polymeres ionisches Vernetzungsmittel, ein Salz zur Verbesserung der ionischen Leitfähigkeit (üblicherweise KCl) und Wasser aufweist, schmelzverarbeitet werden. Die Temperatur der Schmelzverarbeitung liegt im Bereich von etwa 50°C bis etwa 100°C und mehr bevorzugt von etwa 55°C bis etwa 85°C, um dicke Schichten herzustellen, die in biomedizinischen Elektroden als leitfähiges Medium nützlich sind. Alternativ kann das Material in anderen ionisch leitfähigen und Haftklebemittel-Gegenständen verwendet werden.
Kurz gesagt, stellt ein Aspekt der vorliegenden Erfindung ein hautverträgliches, schmelzverarbeitbares, Haftklebemittel bereit, umfassend:
zwischen etwa 30 und etwa 45 Gew.-Teile eines Copolymers umfassend zwischen etwa 30 und 45 Gew.-Teile eines (Meth)acrylatester-Monomers mit C₄-C₂₀-Alkylketten und zwischen etwa 55 und 70 Gew.-Teile eines sauren Comonomers;
zwischen etwa 0 und etwa 35 Gew.-Teile eines hydrophilen Weichmachers;
zwischen etwa 20 und etwa 40 Gew.-Teile Wasser;
zwischen etwa 0 und etwa 3 Gew.-Teile eines wasserlöslichen Salzes;
zwischen etwa 10 und etwa 20 Gew.-Teile eines grenzflächenaktiven Mittels und
zwischen etwa 0,5 und etwa 10 Gew.-Teile eines Polymers mit Aminfunktionalität.
Ein weiterer Aspekt der vorliegenden Erfindung stellt ein Verfahren zur Herstellung eines hautverträglichen, schmelzverarbeitbaren Haftklebemittels bereit, umfassend die Schritte:

a) Herstellen eines Gemischs aus ethylenisch ungesättigten Monomeren, umfassend: zwischen etwa 30 und etwa 45 Gew.-Teile eines (Meth)acrylatester-Monomers mit C₄-C₂₀-Alkylketten und zwischen etwa 55 und etwa 70 Gew.-Teile eines sauren Comonomers;
b) Mischen von zwischen etwa 30 und etwa 45 Gew.-Teilen des Gemischs aus den ethylenisch ungesättigten Monomeren mit zwischen etwa 0 und etwa 35 Gew.-Teilen eines hydrophilen Weichmachers unter Bildung eines Gemischs aus hydrophilem Weichmacher/Monomer;
c) Polymerisieren der Monomere unter Bildung einer Polymermatrix, die den Weichmacher enthält;
d) Einmischen Gemischs aus Additiven in die Polymermatrix, wobei das Additivgemisch umfasst: zwischen etwa 20 und etwa 40 Gew.-Teile Wasser; zwischen etwa 0 und etwa 3 Gew.-Teile eines wasserlöslichen Salzes; zwischen etwa 10 und etwa 20 Gew.-Teile eines grenzflächenaktiven Mittels und zwischen etwa 0,5 und etwa 10 Gew.-Teile eines Polymers mit Aminfunktionalität, um ein hautverträgliches schmelzverarbeitbares Haftklebemittel zu bilden.

Noch ein weiterer Aspekt der vorliegenden Erfindung stellt ein Verfahren zur Herstellung eines hautverträglichen, schmelzverarbeitbaren Haftklebemittels bereit, umfassend die Schritte:

a) Herstellen eines Gemischs aus ethylenisch ungesättigten Monomeren, umfassend: zwischen etwa 30 und etwa 45 Gew.-Teile eines (Meth)acrylatester-Monomers mit C₄-C₁₂-Alkylketten und zwischen etwa 55 und etwa 70 Gew.-Teile eines sauren Comonomers;
b) Mischen von zwischen etwa 30 und etwa 45 Gew.-Teilen des Gemischs aus ethylenisch ungesättigten Monomeren mit zwischen etwa 0 und etwa 35 Gew.-Teilen eines hydrophilen Weichmachers, zwischen etwa 10 und etwa 30 Gew.-Teilen Wasser, zwischen etwa 0 und etwa 3 Gew.-Teilen eines wasserlöslichen Salzes und zwischen etwa 0 und etwa 7 Gew.-Teilen eines grenzflächenaktiven Mittels unter Bildung eines Gemischs aus hydrophilem Weichmacher/Monomer/grenzflächenaktivem Mittel/Wasser;
c) Polymerisieren der Monomere unter Bildung einer Polymermatrix, die Weichmacher, Wasser und grenzflächenaktives Mittel enthält;
d) Einmischen Gemischs aus Additiven in die Polymermatrix, wobei das Additivgemisch umfasst: zwischen etwa 1 und etwa 3 Gew.-Teile eines wasserlöslichen Salzes; zwischen etwa 10 und etwa 30 Gew.-Teile Wasser; zwischen etwa 10 und etwa 13 Gew.-Teile eines grenzflächenaktiven Mittels und zwischen etwa 0,5 und etwa 10 Gew.-Teile eines Polymers mit Aminfunktionalität, um ein hautverträgliches schmelzverarbeitbares Haftklebemittel zu bilden.

Die erfindungsgemäßen hautverträglichen, schmelzverarbeitbaren Haftklebemittel können in einer Vielzahl von Anwendungen verwendet werden, in denen Haftklebemittel industriell oder kommerziell bei der Herstellung von Bändern, Klebesubstraten und dergleichen angewendet werden. Besonders nützlich sind sie bei der Herstellung verschiedener Konstruktionen biomedizinischer Elektroden und pharmazeutischer Abgabevorrichtungen.
Ein weiterer Aspekt der vorliegenden Erfindung ist eine biomedizinische Elektrode, die ein erfindungsgemäßes hautverträgliches, schmelzverarbeitbares Haftklebemittel umfasst.
Ein weiterer Aspekt der Erfindung ist eine pharmazeutische Abgabevorrichtung, die ein erfindungsgemäßes hautverträgliches, schmelzverarbeitbares Haftklebemittel umfasst.
In dieser Anmeldung werden folgende Begriffsbestimmungen verwendet:
"Haftklebemittel" oder "HKM" bezieht sich auf ein viskoelastisches Material, die folgenden Eigenschaften besitzt: (1) aggressive und dauerhafte Klebrigkeit, (2) Haften mit nicht mehr als Fingerdruck, (3) ausreichende Fähigkeit, auf einem Substrat haften zu bleiben und (4) ausreichende Kohäsionsfestigkeit, um sauber von dem Substrat entfernt zu werden.
"(Meth)acrylat-Monomere" sind Acrylsäureester oder Methacrylsäureester von nicht tertiären Alkoholen, wobei die Alkohole vorzugsweise etwa 4 bis 20 Kohlenstoffatome aufweisen;
"Saure Comonomere" sind ethylenisch ungesättigte, mit Radikalen reagierende Monomere mit Carbonsäure-, Sulfonsäure- oder Phosphonsäurefunktionalität und sind mit den (Meth)acrylat-Monomeren copolymerisierbar.
Ein Merkmal der Erfindung ist das Klebemittel, das schmelzverarbeitende Eigenschaften aufweist, um die Herstellung und Wiederverwertung von ungenutztem Klebemittel zu unterstützen.
Ein Vorteil der Erfindung besteht in den niedrigeren Herstellungskosten aufgrund der Schmelzverarbeitung des Klebemittels.
Weitere Merkmale und Vorteile werden nachstehend anhand der Zeichnungen und Beschreibung von erfindungsgemäßen Ausführungsformen besprochen.
Die Erfindung wird nachstehend unter Bezugnahme auf die Zeichnung ausführlicher beschrieben, wobei entsprechende Bezugszeichen entsprechende Teile in den verschiedenen Ansichten der Zeichnung angeben, und wobei:
1 eine Draufsicht auf eine biomedizinische Elektrode ist, die ein erfindungsgemäßes Schmelz-HKM enthält und die zur Diagnose oder Überwachung von Herzerkrankungen eines Säugerpatienten verwendet wird;
2 ein Querschnitt durch die in 1 dargestellte biomedizinische Elektrode ist;
3 eine Draufsicht auf eine biomedizinische Überwachungselektrode ist, die ein erfindungsgemäßes polymerisiertes Schmelz-HKM enthält und die zur Langzeitdiagnose oder -Überwachung von Herzerkrankungen verwendet wird;
4 ein Querschnitt durch die in 3 dargestellte biomedizinische Überwachungselektrode ist;
5 ein Querschnitt durch eine andere biomedizinische Überwachungselektrode ist, die ein erfindungsgemäßes polymerisiertes Schmelz-HKM und einen Zapfenverbinder enthält;
6 eine Schnittansicht einer pharmazeutischen Abgabevorrichtung ist, die ein erfindungsgemäßes polymerisiertes Schmelz-HKM enthält.
(Meth)acrylat-Monomere
Die erfindungsgemäßen leitfähigen Klebemittel enthalten mindestens ein monofunktionelles ungesättigtes Monomer, ausgewählt aus der Gruppe, bestehend aus (Meth)acrylatestern nicht tertiärer Alkohole, deren Alkylreste von etwa 4 bis etwa 20, vorzugsweise etwa 4 bis etwa 12 Kohlenstoffatome umfassen, und Gemischen davon. Bevorzugte (Meth)Acrylat-Monomere haben die folgende allgemeine Formel (I):
Formel (I) worin R¹ H oder CH₃ ist, wobei Letzteres der Situation entspricht, in der das (Meth)acrylat-Monomer ein Methacrylat-Monomer ist. R² ist im weitesten Sinne ausgewählt aus linearen, verzweigten, aromatischen und cyclischen Kohlenwasserstoffgruppen. Vorzugsweise ist R² eine lineare oder verzweigte Kohlenwasserstoffgruppe. Die Anzahl der Kohlenstoffatome in der Kohlenwasserstoffgruppe beträgt vorzugsweise etwa 4 bis etwa 20 und mehr bevorzugt etwa 4 bis etwa 12. Wenn R² eine Kohlenwasserstoffgruppe ist, kann sie auch Heteroatome (z. B. Sauerstoff oder Schwefel) enthalten. Die Glasübergangstemperatur (Tg) eines Homopolymers oder Copolymers von (Meth)acrylat-Monomeren sollte nicht so hoch sein, dass die Möglichkeit von Haftklebemittel-Eigenschaften in der vollständig vermischten erfindungsgemäßen Zusammensetzung ausgeschlossen ist. Die Tg sollte vorzugsweise 50°C nicht überschreiten und vorzugsweise weniger als etwa 10°C betragen.
Zu Beispielen für geeignete (Meth)acrylat-Monomere, die in der vorliegenden Erfindung nützlich sind, gehören, ohne darauf beschränkt zu sein, Benzylmethacrylat, n-Butylacrylat, n-Butylmethacrylat, Cyclohexylacrylat, Cyclohexylmethacrylat, Decylacrylat, 2-Ethoxyethylacrylat, 2-Ethoxyethylmethacrylat, 2-Ethylhexylacrylat, n-Hexadecylacrylat, n-Hexadecylmethacrylat, Hexylacrylat, Isoamylacrylat, Isobornylacrylat, Isobornylmethacrylat, Isobutylacrylat, Isodecylacrylat, Isodecylmethacrylat, Isononylacrylat, Isooctylacrylat, Isooctylmethacrylat, Isotridecylacrylat, Laurylacrylat, Laurylmethacrylat, 2-Methylbutylacrylat, 4-Methyl-2-pentylacrylat, 1-Methylcyclohexylmethacrylat, 2-Methylcyclohexylmethacrylat, 3-Methylcyclohexylmethacrylat, 4-Methylcyclohexylmethacrylat, Octadecylacrylat, Octa decylmethacrylat, n-Octylacrylat, n-Octylmethacrylat, 2-Phenoxyethylmethacrylat, n-Tetradecylacrylat, n-Tetradecylmethacrylat und Gemische davon. Besonders bevorzugt sind die Alkyl-(Meth)acrylat-Monomere.
Beispiele für bevorzugte Alkyl-(Meth)acrylat-Monomere sind diejenigen, deren Alkylrest etwa 4 Kohlenstoffatome bis etwa 12 Kohlenstoffatome umfasst und umfassen, ohne darauf beschränkt zu sein, n-Butylacrylat, 2-Ethylhexylacrylat, Isooctylacrylat, Isononylacrylat, Isodecylacrylat und Gemische davon. Fakultativ können andere Vinylmonomere und Alkyl-(Meth)acrylat-Monomere, die als Homopolymere eine Tg von mehr als 10°C aufweisen, wie Methylacrylat, Methylmethacrylat, Ethylacrylat, Isobornylacrylat, Vinylacetat, Styrol und dergleichen, zusammen mit einem oder mehreren der Alkyl-(Meth)acrylat-Monomere und copolymerisierbaren Monomere verwendet werden, mit der Maßgabe, dass die Tg des gebildeten (Meth)acrylat-Copolymers weniger als etwa 10°C beträgt.
Wie vorstehend angegeben, enthält das Copolymer von etwa 30 bis 45 Gew.-Teile (Meth)acrylat-Monomer. Vorzugsweise beträgt die Menge von etwa 38 bis etwa 43 Gew.-Teile.
Saure Comonomere
Zu nützlichen sauren Comonomeren gehören, ohne darauf beschränkt zu sein, diejenigen, die aus ethylenisch ungesättigten Carbonsäuren, ethylenisch ungesättigten Sulfonsäuren, ethylenisch ungesättigten Phosphonsäuren und Gemischen davon ausgewählt sind. Zu Beispielen für solche Verbindungen gehören, ohne darauf beschränkt zu sein, Acrylsäure, Methacrylsäure, Itaconsäure, Fumarsäure, Crotonsäure, Citraconsäure, Maleinsäure, β-Carboxyethylacrylat, 2-Sulfoethylmethacrylat, Styrolsulfonsäure, 2-Acrylamid-2-methylpropansulfonsäure, Vinylphosphonsäure und dergleichen und Gemische davon.
Aufgrund ihrer Verfügbarkeit und Wirksamkeit beim Verstärken von (Meth)acrylat-Haftklebemitteln sind die ethylenisch ungesättigten Carbonsäuren, am meisten bevorzugt Acrylsäure oder β-Carboxyethylacrylat, besonders bevorzugte saure Monomere.
Geringe Mengen an Monomeren, die mit den (Meth)acrylat-Monomeren und den sauren Monomeren copolymerisierbar sind, können verwendet werden. Zu Beispielen für derartige Monomere gehören (Meth)acrylamide, Vinylester und N-Vinyllactame.
Wie vorstehend angegeben, enthält das Copolymer von 55 bis 70 Gew.-Teile (Meth)acrylat-Monomer. Vorzugsweise beträgt die Menge von etwa 57 bis etwa 62 Gew.-Teile.
Initiatoren
Vorzugsweise wird ein Radikalinitiator zur Unterstützung der Copolymerisation der (Meth)acrylat-Comonomere und sauren Comonomere zugesetzt. Die Art des verwendeten Initiators ist vom Polymerisationsverfahren abhängig. Zu den für die Polymerisation der polymerisierbaren Monomermischung nützlichen Fotoinitiatoren gehören Benzoinether, wie Benzoinmethylether oder Benzoinisopropylether, substituierte Benzoinether, wie 2-Methyl-2-hydroxypropiophenon, aromatische Sulfonylchloride, wie 2-Naphthalinsulfonylchlorid, und fotoaktive Oxide, wie 1-Phenyl-1,1-propandion-2-(O-ethoxycarbonyl)oxim. Ein Beispiel für einen im Handel erhältlichen Fotoinitiator ist IRGACURE 651 (2,2-Dimethoxy-1,2-diphenylethan-1-on, im Handel erhältlich von Ciba-Geigy Corporation). Im Allgemeinen ist der Fotoinitiator in einer Menge von ungefähr 0,005 bis ungefähr 1 Gew.-%, bezogen auf das Gewicht der copolymerisierbaren Monomere, vorhanden. Zu Beispielen für geeignete thermische Initiatoren gehören AIBN (2,2'-Azobis(isobutyronitril), Hydroperoxide, wie tert-Butylhydroperoxid, und Peroxide, wie Benzoylperoxid und Cyclohexanperoxid.
Fakultative Kettenübertragungsmittel
Die Zusammensetzung umfasst wahlweise auch ein Kettenübertragungsmittel zur Steuerung des Molekulargewichts der polymerisierten Zusammensetzungen. Kettenübertragungsmittel sind Materialien, die die radikalische Polymerisation steuern und im Fachgebiet allgemein bekannt. Zu geeigneten Kettenübertragungsmitteln gehören halogenierte Kohlenwasserstoffe, wie Kohlenstofftetrabromid, Schwefelverbindungen, wie Laurylmercaptan, Butylmercaptan, Ethanthiol, Isooctylthioglycolat (IOTG), 2-Ethylhexylthioglycolat, 2-Ethylhexylmercaptopropionat, 2-Mercaptoimidazol und 2-Mercaptoethylether und Gemische davon.
Die nützliche Menge an Kettenübertragungsmittel ist von dem gewünschten Molekulargewicht und der Art des Kettenübertragungsmittels abhängig. Das Kettenübertragungsmittel wird üblicherweise in Mengen von ungefähr 0,001 bis ungefähr 10 Gew.-Teilen pro 100 Teile des gesamten Monomers und vorzugsweise von ungefähr 0,01 bis ungefähr 0,5 Gew.-Teilen und am meisten bevorzugt von ungefähr 0,02 bis ungefähr 0,3 Gew.-Teilen verwendet.
Wasserlösliches Salz
Abhängig von der Verwendung des erfindungsgemäßen Haftklebemittels können verschiedene biokompatible und/oder therapeutische und/oder ionische Leitfähigkeit bereitstellende Materialien im Klebemittel enthalten sein.
Beispielsweise können die erfindungsgemäßen Klebemittel mit der Zugabe eines ionisch leitfähigen Materials zum Klebemittel als leitfähige Klebemittel in einer biomedizinischen Elektrode verwendet werden. Zu nicht einschränkenden Beispielen für diese Materialien gehören ionische Salze, die in dem Klebemittel gelöst sind, um ionische Leitfähigkeit bereitzustellen und sie können Magnesiumacetat, Magnesiumsulfat, Natriumacetat, Natriumchlorid, Natriumcitrat und vorzugsweise Kaliumchlorid enthalten, um ionische Leitfähigkeit des Haftklebemittels zu verbessern.
Wenn für ionisch leitfähige biomedizinische Elektroden oder für iontophoretischen pharmazeutischen Abgabevorrichtungen vorhanden, sind die Mengen dieser in den erfindungsgemäßen Klebemitteln vorhandenen ionischen Salze relativ gering, von etwa 1 bis 3 Gew.-%.
Grenzflächenaktives Mittel
Nichtionische grenzflächenaktive Mittel, die in der vorliegenden Erfindung verwendet werden, können mit den vorliegenden Monomeren copolymerisierbar oder nicht copolymerisierbar sein. Die Mengen an grenzflächenaktivem Mittel können im Bereich von etwa 10 bis etwa 20 Gew.-% liegen.
1. Nichtionische grenzflächenaktive Mittel
Die nichtionischen grenzflächenaktiven Mittel sind in der Regel Kondensationsprodukte aus einer organischen aliphatischen oder alkylaromatischen hydrophoben Verbindung und einem Alkylenoxid, wie Ethylenoxid, das hydrophil ist. Die Länge der Ethylenoxidkette des Kondensationsprodukts kann derart angepasst werden, dass das erwünschte Gleichgewicht zwischen den hydrophoben und den hydrophilen Elementen (Hydrophil-Lipophil-Gleichgewicht oder HLB) erreicht wird. Das HLB eines grenzflächenaktiven Mittels ist ein Ausdruck des Gleichgewichts von Größe und Stärke der hydrophilen (wasserliebenden oder polaren) und der lipophilen (ölliebenden oder nichtpolaren) Reste des grenzflächenaktiven Mittels. Das für die vorliegende Erfindung nützliche HLB nichtionischer grenzflächenaktiver Mittel beträgt von etwa 6 bis etwa 19, vorzugsweise von etwa 9 bis etwa 18 und am meisten bevorzugt von etwa 10 bis etwa 16. Zu nützlichen nichtionischen grenzflächenaktiven Mitteln gehören diejenigen, die ausgewählt sind aus der Gruppe, bestehend aus nicht (co)polymerisierbaren nichtionischen grenzflächenaktiven Mitteln, ethylenisch ungesättigten copolymerisierbaren nichtionischen grenzflächenaktiven Mitteln und Gemischen davon.
1.a. Nicht (co)polymerisierbare nichtionische grenzflächenaktive Mittel
Zu besonders geeigneten nicht reaktiven nichtionischen grenzflächenaktiven Mitteln gehören, ohne darauf beschränkt zu sein, diejenigen, die ausgewählt sind aus der Gruppe, bestehend aus den Kondensationsprodukten eines höheren aliphatischen Alkohols, wie eines Fettsäurealkohols, der etwa 8 bis etwa 20 Kohlenstoffatome in einer geraden oder verzweigten Kettenkonfiguration enthält und der mit etwa 3 bis etwa 100 Mol, vorzugsweise etwa 5 bis etwa 40 Mol, am meisten bevorzugt etwa 5 bis etwa 20 Mol Ethylenoxid kondensiert ist, um das vorstehend angegebene HLB zu erreichen. Beispiele für derartige nichtionische grenzflächenaktive Mittel in Form von ethoxylierten Fettsäurealkoholen sind die Serie Tergitol^TM 15-S von Union Carbide und die grenzflächenaktiven Mittel Brij^TM von ICI. Grenzflächenaktive Mittel Tergitol^TM 15-S enthalten sekundäre C₁₁-C₁₅ Alkohol-Polyethylenglycolether. Das grenzflächenaktive Mittel Brij^TM 97 ist Polyoxyethylen(10)-Oleylether; das grenzflächenaktive Mittel Brij^TM 58 ist Polyoxyethylen(20)-Cetylether und das grenzflächenaktive Mittel Brij^TM 76 ist Polyoxyethylen(10)-Stearylether.
Zu anderen nicht reaktiven nichtionischen grenzflächenaktiven Mitteln gehören, ohne darauf beschränkt zu sein, diejenigen, die ausgewählt sind aus der Gruppe, bestehend aus den Polyethylenoxidkondensaten aus einem Mol Alkylphenol, das etwa 6 bis etwa 12 Kohlenstoffatome in einer geraden oder verzweigten Kettenkonfiguration enthält und etwa 3 bis etwa 100 Mol, vorzugsweise etwa 5 bis etwa 40 Mol, am meisten bevorzugt etwa 5 bis etwa 20 Mol Ethylenoxid kondensiert ist, um das vorstehend angegebene HLB zu erreichen. Beispiele für nicht reaktive nichtionische grenzflächenaktive Mittel sind die Serien Igepal^TM CO und CA von Rhone-Poulenc. Zu den grenzflächenaktiven Mitteln Igepal^TM CO gehören Nonylphenoxypoly(ethylenoxy)ethanole. Zu den grenzflächenaktiven Mitteln Igepal^TM CA gehören Ocylphenoxypoly(ethylenoxy)ethanole.
Zu einer weiteren Gruppe nützlicher nicht reaktiver nichtionischer grenzflächenaktiver Mittel gehören, ohne darauf beschränkt zu sein, diejenigen, die ausgewählt sind aus der Gruppe, bestehend aus Block-Copolymeren aus Ethylenoxid und Propylenoxid oder Butylenoxid mit HLB-Werten von etwa 6 bis etwa 19, vorzugsweise etwa 9 bis etwa 18 und am meisten bevorzugt etwa 10 bis etwa 16. Beispiele für derartige nichtionische grenzflächenaktive Mittel in Form von Block-Copolymeren sind die Serien grenzflächenaktiver Mittel Pluronic^TM und Tetronic^TM von BASF. Grenzflächenaktive Mittel Pluronic^TM enthalten Ethylenoxid-Propylenoxid-Block-Copolymere. Grenzflächenaktive Mittel Tetronic^TM enthalten Ethylenoxid-Propylenoxid-Block-Copolymere.
Zu noch einer weiteren Gruppe zweckmäßiger nicht reaktiver nichtionischer grenzflächenaktiver Mittel gehören, ohne darauf beschränkt zu sein, diejenigen, die ausgewählt sind aus der Gruppe, bestehend aus Sorbitanfettsäureestern, Polyoxyethylensorbitanfettsäureestern und Polyoxyethylenstearaten, die HLB-Werte von etwa 6 bis etwa 19, vorzugsweise etwa 9 bis etwa 18 und am meisten bevorzugt etwa 10 bis etwa 16, aufweisen. Beispiele für derartige nichtionische grenzflächenaktive Mittel in Form von Fettsäureestern sind die grenz flächenaktiven Mittel Span^TM, Tween^TM und Myj^TM von ICI. Grenzflächenaktive Mittel Span enthalten C₁₂-C₁₈-Sorbitanmonoester. Grenzflächenaktive Mittel Tween^TM enthalten Poly(ethylenoxid)-C₁₂-C₁₈-Sorbitanmonoester. Grenzflächenaktive Mittel Myj^TM enthalten Poly(ethylenoxid)stearate.
1.b. Ethylenisch ungesättigte copolymerisierbare nichtionische grenzflächenaktive Mittel
Geeignete nichtionische grenzflächenaktive Mittel für die Einarbeitung in die erfindungsgemäßen Mikroemulsionen sind ethylenisch ungesättigte copolymerisierbare nichtionische grenzflächenaktive Mittel, einschließlich, aber nicht beschränkt auf, derjenigen, die ausgewählt sind aus der Gruppe bestehend aus denjenigen, die unter die folgende Formel fallen: R-O-(R'O)_m-(EO)_(n-1)-CH₂CH₂OH worin R ausgewählt ist aus der Gruppe, bestehend aus (etwa C₂ bis etwa C₁₈)-Alkenyl, Acrylyl-(etwa C₁ bis etwa C₁₀)-Alkyl, Methacrylyl-(etwa C₁ bis etwa C₁₀)-Alkyl, Vinylphenyl- und Vinylphenylen-(etwa C₁ bis etwa C₆)-Alkyl; R'O ausgewählt ist aus der Gruppe, bestehend aus zweiwertigen Alkylenoxy-Resten, abgeleitet von Epoxyverbindungen mit mehr als zwei Kohlenstoffatomen, vorzugsweise drei oder vier Kohlenstoffatomen, wie denjenigen, die ausgewählt sind aus der Gruppe, bestehend aus Propylenoxid, Butylenoxid usw. und Kombinationen davon; E ein zweiwertiger Ethylenrest ist; m eine ganze Zahl von etwa 5 bis etwa 100 darstellt; n eine ganze Zahl von etwa 5 bis etwa 100 darstellt; das Verhältnis von m zu n von etwa 20:1 bis etwa 1:20 ist. Unterschiedliche Verhältnisse von m zu n verändern den HLB-Wert des polymerisierbaren grenzflächenaktiven Mittels. Der HLB-Wert, der für das bzw. die erfindungsgemäßen nichtionischen grenzflächenaktiven Mittel erforderlich ist, beträgt von etwa 6 bis etwa 19, vorzugsweise von etwa 9 bis etwa 18 und am meisten bevorzugt von etwa 10 bis etwa 16. Beispiele für derartige copolymerisierbare nichtionische grenzflächenaktive Mittel sind die grenzflächenaktiven Mittel aus Alkylenpolyalkoxyethanol, die von PPG Industries unter den Handelsbezeichnungen Mazon BSN^TM 185, 186 und 187 erhältlich sind. Grenzflächenaktive Mittel Mazon BSN^TM enthalten Alkylenpolyalkoxyethanol.
Andere grenzflächenaktive Mittel, wie kationische und anionische grenzflächenaktive Mittel, sind im Allgemeinen in US-Patent Nr. 5,670,557 (Dietz et al.) offenbart, wobei deren Offenbarung hier durch Bezugnahme eingeschlossen ist.
Polymer mit Aminfunktionalität
Zu nicht einschränkenden Beispielen für Polymere mit Aminfunktionalität gehören Poly(vinylamine), Poly(allylamine), Poly(alkylenamine), Poly(ethylenimin) ("PEI") und alkylierte Versionen davon, Poly(vinylpyridine), Poly(vinylpyrrole), Poly(N-vinyllactame) und Homopolymere oder Copolymere aus Monomeren
wie denjenigen der Formel (II):
Formel (II) worin
a 0 oder 1 ist;
R ausgewählt ist aus H- und CH₃-,
X ausgewählt ist aus -O- und -NH-,
Y ein zweiwertiger verbindender Rest ist, der aus Grün den der besseren Verfügbarkeit vorzugsweise etwa 1 bis 5 Kohlenstoffatome umfasst, und
Am ist ein Aminfragment, primär, sekundär oder tertiär, der Formel III:
Formel III worin R¹ und R² ausgewählt sind aus H, Alkyl-, Aryl-, Cycloalkyl- und Arenylresten. R¹ und R² im obigen Rest können auch einen Heterocyclus bilden. Alternativ kann am Pyridinyl- oder Imidazolyl, substituiert oder unsubstituiert, sein. In allen Ausführungsformen können Y, R¹ und R² auch Heteroatome, wie O, S, N usw. umfassen.
Zu beispielhaften basischen Monomeren gehören N,N-Dimethylaminopropylmethacrylamid (DMAPMAm); N,N-Diethylaminopropylmethacrylamid (DEAPMAm); N,N-Dimethylaminoethylacrylat (DMAEA); N,N-Diethylaminoethylacrylat (DEAEA); N,N-Dimethylaminopropylacrylat (DMAPA); N,N-Diethylaminopropylacrylat (DEAPA); N,N-Dimethylaminoethylmethacrylat (DMAEMA); N,N-Diethylaminoethylmethacrylat (DEAEMA); N,N-Dimethylaminoethylacrylamid (DMAEAm); N,N-Dimethylaminoethylmethacrylamid (DMAEMAm); N,N-Diethylaminoethylacrylamid (DEAEAm); N,N-Diethylaminoethylmethacrylamid (DEAEMAm); N,N-Dimethylaminoethylvinylether (DMAEVE); N,N-Diethylaminoethylvinylether (DEAEVE) und Gemische davon. Zu andere nützlichen basischen Monomeren gehören Vinylpyridin, Vinylimidazol, tertiäres aminofunktionalisiertes Styrol (z. B. 4-(N,N-Dimethylamino)styrol (DMAS), 4-(N,N-Diethylamino)styrol (DEAS)) und Gemische davon.
Homopolymere können gemäß dem Fachmann bekannten Techniken hergestellt werden, einschließlich, ohne darauf beschränkt zu sein, kationischer, ringöffnender und ra dikalischer Polymerisation.
Das Verfahren zur Polymerisation dieser basischen Copolymere ist in US 6,720,387 (US-Patentanmeldung Nr. 09/025,607 (Stark et al.)) offenbart. Ein "basisches Copolymer" ist ein Polymer, das von mindestens einem basischen Monomer und mindestens einem nicht basischen copolymerisierbaren Monomer (d. h. einem Monomer, das nicht gegen Säure titrierbar ist) abgeleitet ist. In einer bevorzugten Ausführungsform ist mindestens ein copolymerisierbares Monomer ein (Meth)acrylatmonomer (z. B. ein Alkyl(meth)acrylatmonomer). Das basische Copolymer kann fakultativ von anderen copolymerisierbaren Monomeren, wie Vinylmonomeren und sauren Monomeren, abgeleitet sein, mit der Maßgabe, dass das Monomer weiter gegen Säure titrierbar ist. Somit wird bevorzugt, dass zur Herstellung der basischen Copolymere mehr basische Monomere verwendet werden als saure Monomere. Um dem Klebemittel wirksam Kohäsionsfestigkeit zu verleihen, werden am meisten bevorzugt im Wesentlichen keine sauren Monomere (d. h. die copolymerisierbaren Monomere enthalten etwa 5 Gew.-% oder weniger saure Monomere, am meisten bevorzugt enthalten die copolymerisierbaren Monomere keine sauren Monomere) zur Herstellung der erfindungsgemäßen basischen Copolymere verwendet.
Wenn das basische Polymer ein Copolymer ist, schwankt das Verhältnis von verwendeten basischen Monomeren zu verwendeten nicht basischen copolymerisierbaren Monomeren in Abhängigkeit von den gewünschten Eigenschaften des gebildeten Schmelzklebemittels. Die Eigenschaften des Schmelzklebemittels können auch durch Verändern der Menge an basischem Copolymer in dem Gemisch angepasst werden.
Im Allgemeinen nimmt die Kohäsionsfestigkeit des gebildeten Klebemittels mit zunehmendem Anteil an basischen Monomeren, die zur Herstellung der basischen Copolymere verwendet werden, zu. Der Anteil an basischen Monomeren wird üblicherweise in Abhängigkeit vom Anteil des basischen Copolymers, das in den erfindungsgemäßen Gemischen vorliegt, eingestellt.
Unter diesen Polymeren ist PEI hier aufgrund seiner kommerziellen Verfügbarkeit und seiner geringen Kosten bevorzugt.
Das Polymer mit Aminfunktionalität kann in einer Menge zwischen etwa 0,5 und etwa 10 Gew.-Teilen zugegeben werden. Vorzugsweise liegt die Menge zwischen 1 und 5 Gew.-Teilen.
Erhöhte Kohäsionsfestigkeit kann vorteilhaft ohne einen zusätzlichen Aushärteschritt erreicht werden. Andere Aushärtearten (d. h. thermisch, ultraviolette oder Elektronenstrahlstrahlung) können in Verbindung mit den vorliegenden Schmelzklebstoffen verwendet werden. Im Allgemeinen sind sie jedoch nicht erforderlich.
Zu weiteren Vorteilen der Verwendung von erfindungsgemäßen Gemischen gehört die Fähigkeit, dicke Klebemittelbeschichtungen mit ausreichender Vernetzung über die gesamte Dicke bereitzustellen. Früher war dies bei Verwendung von UV-Vernetzungsmitteln schwierig und problematisch, da die UV-Strahlung nur unter Schwierigkeit die gesamte Dicke bestimmter Klebemittelbeschichtungen durchdrang.
Herstellung des Klebemittels
Die leitfähigen Haftklebemittelzusammensetzungen können zur Herstellung eines streichfähigen thermoplastischen Schmelzhaftklebemittels durch Eintragen des basischen Copolymers, des Benetzungsmittels/hydrophilen Weichmachers, Wasser, Salz, Vernetzungsmittel und anderer fakultativer Additive in ein Gefäß, in dem das Gemisch compoundiert und geschmolzen wird, verwendet werden.
Die Herstellung von Klebemitten erfolgt in zwei grundlegenden Schritten: Polymerisation der Monomere und Einmischen von Polymeren mit Aminfunktionalität und anderen Bestandteilen. Es stehen zwei bekannte Verfahren, die diese beiden grundlegenden Schritte nutzen, zur Verfügung, die in der vorstehenden Kurzdarstellung der Erfindung beschrieben sind. Der Unterschied zwischen diesen beiden Verfahren besteht darin, dass in dem einen der Verfahren der Einschluss einiger Tenside und Wasser in dem Polymerisationsgefäß erfolgt, wohingegen bei dem anderen mit dem Einschluss dieser Bestandteile bis zum Mischen gewartet wird. Der Einschluss einiger Tenside ermöglicht ein besseres Mischen der Monomere und eine bessere Steuerung des Polymermolekulargewichts und das Wasser bietet einen Wärmeableiter für die exotherme Polymerisation und senkt die Viskosität des gebildeten Polymers für das anschließende Mischen. Dieses Einschlussverfahren ist das bevorzugte Verfahren.
Polymerisationsverfahren
Die hier genannten Polymere können durch jedes herkömmliche radikalische Polymerisationsverfahren, einschließlich Lösungs-, Strahlungs- und Masseverfahren, hergestellt werden.
In einem Verfahren zur Lösungspolymerisation werden die Monomere, Wasser, Weichmacher und einige der Tenside wahlweise mit einem geeigneten inerten organischen Lösungsmittel in ein Vierhalsreaktionsgefäß eingetragen, das mit einem Rührwerk, einem Thermometer, einem Rückflusskühler, einem Aufgabetrichter und einer Temperaturüberwachung ausgestattet ist. Dann wird eine konzentrierte thermisch wirkende Radikalinitiatorlösung in den Aufgabetrichter eingebracht. Dann werden das gesamte Reaktionsgefäß, der Aufgabetrichter und der Inhalt mit Stickstoff gespült, um eine inerte Atmosphäre zu schaffen. Nach dem Spülen wird die Lösung im Gefäß auf eine geeignete Temperatur erhitzt, um den zuzugebenden radikalischen Initiator zu aktivieren, der Initiator wird zugegeben und die Mischung wird während des Reaktionsverlaufs gerührt. Innerhalb von 20 Stunden sollte eine Umsetzung von ungefähr 98% bis 99% erreicht werden. Wurde das fakultative Lösungsmittel verwendet, muss es vor dem Auftragen des Klebemittels abgezogen werden.
Ein weiteres Polymerisationsverfahren ist die durch Bestrahlung mit ultraviolettem (UV) Licht initiierte Fotopolymerisation des Monomer-/Weichmachergemischs. Nach Präpolymerisation auf eine streichfähige Viskosität wird das Gemisch zusammen mit einem geeigneten Fotoinitiator und Weichmacher auf eine flexible Trägerbahn aufgetragen und in einer ausreichend inerten (d. h. im Wesentlichen sauerstofffreien) Atmosphäre (z. B. einer Stickstoffatmosphäre) polymerisiert. Durch Abdecken einer Schicht der fotoaktiven Beschichtung mit Kunststofffolie, die für UV-Strahlung im Wesentlichen durchlässig ist, und Bestrahlen durch die Kunststofffolie an Luft mit fluoreszierenden UV-Lampen niedriger Intensität, die im Allgemeinen eine Gesamtstrahlendosis von ungefähr 500 Millijoule/cm² abgeben, kann eine ausreichend inerte Atmosphäre erreicht werden.
Verfahren zur Massepolymerisation, wie das kontinuierliche Verfahren zur radikalischen Polymerisation, das von Kotnour et al. in US-Patent Nr. 4,619,979 und 4,843,134 offenbart ist, die im Wesentlichen adiabatischen Polymerisationsverfahren mittels eines diskontinuierlichen Reaktors, die von Ellis in US-Patent Nr. 5,637,646 offenbart sind, und die Verfahren, die zum Polymerisieren von Zusammensetzungen für verpackte Klebstoff-Vorstufen von Hamer et al. in US-Patent Nr. 5,804,610 offenbart sind, können zur Herstellung der Polymere verwendet werden. Alle diese Patente sind hier durch Bezugnahme eingeschlossen.
Vermischen
Das Vermischen der Polymere erfolgt mittels jedes Verfahrens, das zu einer im Wesentlichen homogenen Verteilung des sauren (Meth)acrylatpolymers und des basischen Polymers mit Aminfunktionalität führt. Die Polymere können unter Verwendung mehrere Verfahren vermischt werden. Die Polymere können beispielsweise mittels Mischen in der Schmelze, Mischen in Lösungsmittel oder jedes andere geeignete physikalische Mittel vermischt werden.
Die Polymere können beispielsweise in der Schmelze mittels eines Verfahrens, wie dem von Guerin et al. in US-Patent Nr. 4,152,189 offenbart, vermischt werden, wobei diese Offenbarung hier durch Bezugnahme eingeschlossen ist. Genauer gesagt wird das gesamte Lösungsmittel (falls verwendet) von jedem Polymer mittels Erwärmen auf eine Temperatur von etwa 150°C bis etwa 175°C bei einem Druck von etwa 5 Torr bis etwa 10 Torr abgezogen. Dann werden die Polymere in den gewünschten Anteilen in ein Gefäß eingewogen. Das Gemisch wird dann durch Erwärmen des Inhalts des Gefäßes auf etwa 175°C unter Rühren gebildet.
Obgleich das Mischen in der Schmelze bevorzugt ist, können die erfindungsgemäßen Klebemittelgemische auch unter Verwendung von Mischen in Lösungsmittel verarbeitet werden. Die sauren und basischen Polymere sollten im Wesentlichen in dem verwendeten Lösungsmittel löslich sein.
Geräten zum physikalischen Mischen, die ein dispersives Mischen, ein distributives Mischen oder eine Kombination aus dispersivem und distributivem Mischen ermöglichen, sind zur Herstellung homogener Gemische nützlich. Es können sowohl Chargenverfahren als auch kontinuierliche Verfahren zum physikalischen Mischen verwendet werden. Zu Beispielen für Chargenverfahren ge hören diejenigen, in denen Innenmischer- oder Walzmühlausrüstung von BRABENDER (unter Verwendung eines BRABENDER PREP CENTER, im Handel erhältlich von C. W. Brabender Instruments, Inc.; South Hackensack, NJ) oder BANBURY (z. B. Ausrüstung erhältlich von FARREL COMPANY; Ansonia, CT) verwendet wird. Zu Beispielen für kontinuierliche Verfahren gehören Einschneckenextrudieren, Doppelschneckenextrudieren, schneckenloses Extrudieren, Einschneckenextrudieren mit Schneckenkolben und Einschneckenextrudieren mit Stiftvorsatz. Die kontinuierlichen Verfahren können die Verwendung von sowohl distributiven Elementen, wie Cavity-Transfer-Elementen (z. B. CTM, im Handel erhältlich von RAPRA Technology, Ltd.; Shrewsbury, Großbritannien) als auch Stiftmischelementen, statischen Mischelementen oder dispersiven Mischelementen (z. B. Mischelemente von MADDOCK oder Mischelemente von SAXTON, wie in "Mixing in Single-Screw Extruders," Mixing in Polymer Processing, herausgegeben von Chris Rauwendaal (Marcel Dekker Inc.: New York (1991), S. 129, 176–177 und 185–186, beschrieben) enthalten.
Beschichtung
Das gebildete Schmelzhaftklebemittel kann durch Auftragen des geschmolzenen Haftklebemittels auf ein Bogenmaterial oder ein anderes geeignetes Substrat zur Bildung eines Haftklebemittelbogens verwendet werden. Das Bogenmaterial ist vorzugsweise ausgewählt aus einem Tape-Träger oder einer Transfer-Unterlage. Die leitfähigen Haftklebemittel werden vorzugsweise aus einer Schmelzbeschichtungsvorrichtung bei einer Temperatur, die ausreicht, um die Bestandteile zu schmelzen und gründlich zu mischen, welche dann auf ein Substrat aufgetragen werden, schmelzbeschichtet. Dieser Schritt kann zweckmäßig in einem erwärmten Extruder, einer Massentankschmelzvorrichtung, einer Melt-on-Demand-Ausrüstung oder einer Schmelzklebemittel-Handpistole durchgeführt werden. Die Eigenschaften des compoundier ten Haftklebemittels können durch einfache Einstellung des Dosierverhältnisses von basischem Polymer zu anderen Additiven angepasst werden.
Das streichfähige leitfähige Schmelzhaftklebemittel kann aus einer Foliendüse abgegeben und anschließend durch Aufbringen des gezogenen Klebemittels mit einer sich bewegenden Kunststoffbahn oder einem anderen geeigneten Substrat aufgetragen werden. Ein verwandtes Auftrageverfahren umfasst das Extrudieren des streichfähigen weichgemachten thermoplastischen Schmelzhaftklebemittels und eines coextrudierten Trägermaterials aus einer Foliendüse und Abkühlen des Schichtprodukts zur Ausbildung eines Haftklebebands. Weitere Bildungsverfahren umfassen das direkte Aufbringen des streichfähigen leitfähigen Schmelzhaftklebemittels auf eine sich schnell bewegende Kunststoffbahn oder ein anderes geeignetes vorgefertigtes Substrat. Mit diesem Verfahren wird das leitfähige Schmelzhaftklebemittel unter Verwendung einer Düse mit flexiblen Austrittsspalten, wie einer Rotationsstrangziehdüse, auf die sich bewegende vorgefertigte Bahn aufgebracht. Nach dem Herstellen durch jedes dieser kontinuierlichen Verfahren können die Schmelzhaftklebemittelfolien oder -schichten durch plötzliches Abkühlen unter Verwendung von sowohl direkten Verfahren (z. B. Kühlwalzen oder Wasserbädern) als auch indirekten Verfahren (z. B. Auftreffen von Luft oder Gas) verfestigt werden.
Diese Schritte können in-line durchgeführt werden oder die Schritte können einzeln zu unterschiedlichen Zeiten und an unterschiedlichen Orten durchgeführt werden.
Biomedizinische Elektroden
Biomedizinische Elektroden, die die erfindungsgemäßen polymerisierten Schmelz-HKM mit darin enthaltenem Elektrolyten verwenden, sind für Diagnose- (einschließlich Überwachung) und Therapiezwecke nützlich. In sei ner absolut grundlegenden Form weist eine biomedizinische Elektrode ein leitfähiges Medium, das die Haut von Säugern berührt, und ein Mittel für die elektrische Übertragung auf, das zwischen dem leitfähigen Medium und der elektrischen Diagnose-, Therapie- oder elektrochirurgische Instrumentation gekoppelt ist.
1 und 2 zeigen eine Einweg-Elektrode 10 entweder für ein Diagnoseelektrokardiogramm (ECG oder EKG) oder für die transkutane elektrische Nervenstimulierung (TENS) auf einer Antihaftauflage 12. Die Elektrode 10 enthält ein Feld 14 mit biokompatiblem und haftfähigem leitfähigem Medium für den Kontakt mit der Patientenhaut von Säugern nach dem Entfernen der schützenden Antihaftauflage 12. Die Elektrode 10 enthält ein Mittel für die elektrische Übertragung 16, das ein Leiterelement mit einem leitfähigen Verbindungsteil 18, der mit dem Feld 14 mit leitfähigem Medium in Kontakt ist, und einen Kontaktfahnenteil 20, der sich über das Feld 14 mit leitfähigem Medium hinaus erstreckt, das einen elektrischen Kontakt mit der elektrischen Instrumentation (nicht dargestellt) zur Verfügung stellt, umfasst. Das Mittel 16 für die elektrische Übertragung enthält eine leitfähige Schicht 26, die auf mindestens die Seite 22 aufgebracht ist, die mit dem Feld 14 mit leitfähigem Medium in Kontakt ist.
Es wird vorausgesehen, dass ein typisches Leiterelement 16 einen Materialstreifen mit einer Dicke von etwa 0,05–0,2 Millimetern, wie eine Polyesterfolie, umfasst und eine Beschichtung 26 auf der Seite 22 aus Silber/Silberchlorid mit einer Dicke von etwa 2,5–12 Mikrometern, und vorzugsweise etwa 5 Mikrometern, darauf aufweist. Hier bevorzugt als Leiterelemente 16 sind Polyesterfolien, die im Handel als "Scotchpar" erhältlich sind, im Handel erhältlich von Minnesota Mining and Manufacturing Company, St. Paul, Minn., oder die im Handel als "Melinex" 505-300, 329 oder 339 erhältliche Folie von ICI Americas, Hopewell, Va., im Handel erhältlich Folie "Mellinex", 505-300, 329 oder 339 von ICI Americas, Hopewell, Va., die mit einer Silber/Silberchlorid-Tinte, im Handel erhältlich als "R-300" von Ercon, Inc., Waltham, Mass., beschichtet sind. Ein TENS-Leiterelement 16 kann aus einer Vliesbahn, wie einer Bahn aus Polyester/Cellulosefasern, im Handel erhältlich als "Manniweb"-Bahn von Lydall, Inc., Troy, N. Y., hergestellt werden und weist eine Schicht 26 mit Kohlenstofftinte, im Handel erhältlich als Tinte "SS24363" von Acheson Colloids Company, Port Huron, Mich., auf Seite 22 davon auf. Zur Verbesserung des mechanischen Kontakts zwischen einer Elektrodenklemme (nicht dargestellt) und dem Leiterelement 16 kann ein Polyethylenband mit haftfähiger Rückseite auf dem Kontaktfahnenteil 20 auf der Seite gegenüber der Seite 22, die die leitfähige Beschichtung 26 aufweist, angebracht werden. Zu diesem Zweck kann ein Rollenpflaster, das im Handel von 3M Company als Pflaster "Blenderm" erhältlich ist, verwendet werden.
Alternativ kann das Leiterelement gemäß der Offenbarung in US-Patent Nr. 5,506,059 (Robbins et al.), wobei diese Offenbarung hier durch Bezugnahme eingeschlossen ist, eine mehrschichtige Konstruktion aus einer nicht leitfähigen flexiblen polymeren Folie, die eine schwefelreaktive Oberfläche aufweist, einer metallischen Schicht, die auf der Oberfläche abgeschieden ist und mit dieser in Wechselwirkung tritt, und einer fakultativen metallischen Halogenidschicht sein. Der leitfähige Verbindungsteil 18 des Elements 16 umfasst eine metallische Schicht, die auf einer schwefelreaktiven Oberfläche auf mindestens einer Seite des polymeren Foliensubstrats gegenüber dem Feld 14 mit polymerisiertem Schmelz-HKM abgeschieden ist, und die fakultative metallische Halogenidschicht, die auf die metallische Schicht aufgetragen ist und mit dem Feld 14 in Kontakt ist. Da für den mechanischen oder elektrischen Kontakt mit der elektrischen Ausrüstung keine Depolarisierung erforderlich ist, muss sich die fakultative metallische Halogenidschicht nicht bis zum Kontaktfahnenteil 20 erstrecken.
Alternativ kann das Leiterelement 16 eine mehrschichtige Konstruktion aus einer nicht leitfähigen flexiblen polymeren Folie, einer elektrisch leitfähigen Schicht und einer dünnen, gleichförmigen depolarisierten Schicht aus anorganischem Oxid, vorzugsweise Mangandioxid, sein. Alternativ ist das Leiterelement 16 eine mehrschichtige Konstruktion aus einer Folie elektrisch leitfähiger Schichten und depolarisierter Schichten, die miteinander vermischt sind. Beide diese alternativen Ausführungsformen können gemäß der Offenbarung in US-Patent Nr. 5,505,200 (Takaki), wobei diese Offenbarung hier durch Bezugnahme eingeschlossen ist, konstruiert sein. Der leitfähige Verbindungsteil des Elements umfasst eine elektrisch leitfähige Schicht, die auf mindestens die Seite der polymeren Folie gegenüber Feld 14 mit polymerisiertem Schmelz-HKM aufgetragen ist, und die dünne depolarisierte Schicht, die auf die elektrisch leitfähige Schicht aufgetragen ist und mit Feld 14 in Kontakt ist. Da für den mechanischen oder elektrischen Kontakt mit der elektrischen Ausrüstung keine Depolarisierung erforderlich ist, muss sich die depolarisierte Schicht nicht bis zum Kontaktfahnenteil 20 erstrecken.
Zu nicht einschränkenden Beispielen für biomedizinische Elektroden, die erfindungsgemäße polymerisierte Schmelz-HKM entweder als leitfähige oder nicht leitfähige haftfähige Felder nutzen können, gehören Elektroden, die in US-Patent Nr. 4,524,087; 4,539,996; 4,554,924; 4,848,353 (alle Engel); US-Patent Nr. 4,846,185 (Carim); US-Patent Nr. 4,771,713 (Roberts); US-Patent Nr. 4,715,382 (Strand); US-Patent Nr. 5,012,810 (Strand et al.) und US-Patent Nr. 5,133,356 (Bryan et al.), 5,489,624 (Kantner) offenbart sind, wobei diese Offenbarungen hier durch Bezugnahme eingeschlossen sind.
Bei denjenigen Elektroden, die auch Grenzbereiche mit einem nicht leitfähigen biokompatiblen Haftklebemittel verwenden, werden derartige Grenzbereiche mit der Verwendung von erfindungsgemäßen polymerisierten Schmelz-HKM fakultativ. Wünschenswerterweise kann auf derartige Grenzbereiche verzichtet werden, da sie nicht länger notwendig sind.
In einigen Fällen kann das Mittel für die elektrische Übertragung eine elektrisch leitfähige Kontaktfahne, die sich von der Peripherie der biomedizinischen Elektroden erstreckt, wie aus US-Patent Nr. 4,848,353 hervorgeht, oder ein Leiterelement, das durch einen Schlitz oder Saum in einem isolierenden Trägerelement ragt, wie aus US-Patent Nr. 5,012,810 hervorgeht, sein. Ansonsten kann das Mittel für die elektrische Übertragung eine Kontaktöse oder eine andere Art von Schnappverbinder sein, wie derjenige, der in US-Patent Nr. 4,846,185 offenbart ist. Ferner kann das Mittel für die elektrische Übertragung ein Zuleitungsdraht sein, wie derjenige, der in US-Patent Nr. 4,771,783 offenbart ist. Ungeachtet der Art des Mittels für die elektrische Übertragung kann ein erfindungsgemäßer polymerisierter Schmelz-HKM, der einen Elektrolyten enthält, als ein Feld mit leitfähigem Klebemittel auf einer biomedizinischen Elektrode für Diagnose- (einschließlich Überwachung), Therapie- und elektrochirurgisch Zwecke vorhanden sein.
Eine weitere Art Diagnoseverfahren, in dem eine erfindungsgemäße biomedizinische Elektrode verwendet werden kann, ist die langfristige Überwachung der elektrischen Wellenmuster des Herzens eines Patienten, um Muster einer Anomalität festzustellen. Eine bevorzugte Struktur einer biomedizinischen Elektrode ist in US-Patent Nr. 5,012,810 (Strand et al.) offenbart, wobei die Offenbarung hier unter Bezugnahme eingeschlossen ist. Das erfindungsgemäße polymerisierte Schmelz-HKM kann als das ionisch leitfähige Medium in jeder der darin dargestellten Ausführungsformen verwendet werden. Das erfindungsgemäße polymerisierte Schmelz-HKM wird vorzugsweise als das Feld mit leitfähigem Klebemittel in der biomedizinischen Elektrode der in 2, 3 und 4 von US-Patent Nr. 5,012,810 dargestellten Ausführungsform verwendet.
3 und 4 entsprechen im Wesentlichen 2 bzw. 3 von US-Patent Nr. 5,012,810. Die Elektrode 40 enthält eine Isolierkonstruktion 41 und ein Leiterelement 42.
Die Isolierkonstruktion 41 umfasst erste und zweite Abschnitte 44 und 45, die zusammen einander gegenüberliegende Seiten 46 und 47 der Isolierkonstruktion 41 begrenzen. Wie aus 3 hervorgeht, weist jeder Abschnitt 44 und 45 einen länglichen Randabschnitt 50 bzw. 51 auf. Die Randabschnitte 50 und 51 weisen jeweils einen Grenzabschnitt 52 bzw. 53 auf, die einen Umfangsabschnitt jedes Abschnitts 44 bzw. 45 aufweisen und längs des Randes 50 bzw. 51 verlaufen. Auf diese Weise sind die Abschnitte 44 und 45 so ausgerichtet, dass sie im Wesentlichen parallel zu einander verlaufen, wobei die Randabschnitte 50 und 51 einander so überlappen, dass die Grenzabschnitte 52 und 53 überlappen. Zwischen den Randabschnitten 50 und 51 wird eine Naht 60 geschaffen. "Im Wesentlichen parallel" bedeutet nicht, dass die Abschnitte 44 und 45 unbedingt genau parallel verlaufen. Sie könnten auch nicht genau koplanar ausgerichtet sein, zum Beispiel aufgrund der Dicke des Leiterelements 42.
Das Leiterelement 42 ist im Wesentlichen ähnlich dem vorstehend beschriebenen Leiter 16 der biomedizinischen Elektrode und weist einen Kontaktfahnenabschnitt 61 auf, der dem vorstehend beschriebenen Kontaktfahnenabschnitt 20 entspricht, und einen breiten Abschnitt 62, der dem vorstehend beschriebenen leitfähigen Verbindungsteil 18 entspricht. Wie das Leiter element 16 der biomedizinischen Elektrode kann das Leiterelement 42 jede der vorstehend offenbarten Ausführungsformen darstellen. In dieser Ausführungsform ist das Leiterelement 42 eine mehrschichtige Konstruktion aus einem nicht leitfähigen, flexiblen organischen Polymersubstrat 63, das eine Oberfläche 64 mit organischem Schwefel aufweist, einer daran anhaftenden metallischen Schicht 65 und wahlweise einer metallischen Halogenidschicht 66, die gemäß der vorstehend beschriebenen Offenbarung von Robbins et al. hergestellt wurde.
Der breite Abschnitt 62 des Elements 42 umfasst den Abschnitt der metallischen Folie, die Feld 70 mit leitfähigem Kunststoff gegenüber liegt, wobei wahlweise die metallische Halogenidschicht 66 mit dem Feld 70 in Kontakt ist. Da für den mechanischen oder elektrischen Kontakt mit der elektrischen Ausrüstung keine Depolarisierung erforderlich ist, muss sich die metallische Halogenidschicht 66 nicht bis zum Kontaktfahnenteil 61 erstrecken. Ein Polyethylenband mit haftfähiger Rückseite kann auf den Kontaktfahnenteil 61 auf dieselbe Weise wie für die Ausführungsform in 1 und 2 beschrieben werden, um den mechanischen Kontakt zu verbessern.
Im Allgemeinen ist die Elektrode 40 derart konstruiert, dass der Kontaktfahnenteil 61 des Leiterelements 42 durch die Naht 60 ragt und über einen Abschnitt der Fläche oder Seite 46 hervorsteht. Infolgedessen ist, wie aus 3 und 4 hervorgeht, der breite Abschnitt 62 des Leiterelements 42 auf einer Seite 47 der Isolierkonstruktion 41 positioniert und der Kontaktfahnenteil 61 des Leiterelements 42 ist auf einer gegenüberliegenden Seite 46 der Isolierkonstruktion 41 positioniert. Es versteht sich, dass die Naht mit Ausnahme der Stellen, an denen der Kontaktfahnenteil 61 durch die Naht 60 hindurch ragt, mithilfe eines Klebemittels oder dergleichen abgedichtet werden kann.
Wie in 4 zu erkennen, ist die untere Fläche 68 des Kontaktfahnenteils 61 mittels eines doppelt klebenden Bandstreifens 69 mit Abschnitt 45 verklebt dargestellt. Genauer gesagt kommt die Verklebung in 1 zwischen dem Kontaktfahnenteil 61 und dem Abschnitt 45 mithilfe des Klebemittels 69 unterhalb des Kontaktfahnenteils 61 und nicht mithilfe des darauf befindlichen, wie in 3 zu sehen, zustande.
In 4 ist zu sehen, dass ein Feld 70 mit leitfähigem Klebemittel aus erfindungsgemäßem polymerisiertem Schmelz-HKM im Allgemeinen unter dem Leiterelement 42 angeordnet ist. Das Feld 70 mit leitfähigem Klebemittel kann wahlweise von einem Feld 71 mit biokompatiblem Hautklebemittel umgeben sein, das ebenfalls auf die Isolierkonstruktion 41 aufgebracht wurde, auf deren Seite sich der breite Abschnitt 62 befindet. Aufgrund der hydrophoben Haftklebemittel-Bulk-Eigenschaften des erfindungsgemäßen polymerisierten Schmelz-HKM kann auf das Feld 71 verzichtet werden oder es kann ebenfalls das erfindungsgemäße polymerisierte Schmelz-HKM sein.
In 4 ist zu sehen, dass eine Schicht einer Antihaftauflage 75 gegen die Seite der Elektrode 40 angebracht ist, auf der sich das fakultative Hautklebemittel 71, das leitfähige Klebemittel 70 und der breite Abschnitt 62 darauf befinden. Wie in 4 dargestellt, kann ein Abstandshalter 76 oder eine Kontaktfahne 76 zwischen der Antihaftauflage 75 und einem Abschnitt der Isolierkonstruktion 41 eingebracht werden, um die Trennung zu erleichtern.
Es kann eine Vielzahl von Antihaftauflagen 75 verwendet werden; zum Beispiel eine Auflage, die ein Polymer, wie ein Polyester- oder Polypropylenmaterial, umfasst, das mit einer Antihaft-Silikonbeschichtung beschichtet ist, die sich leicht von dem Hautklebemittel und dem leit fähigen Klebemittel ablösen lässt.
Zur Bildung der Abschnitte 44 und 45 der Isolierkonstruktion 41 kann eine Vielzahl von Materialien verwendet werden. Im Allgemeinen wird dabei ein flexibles Material bevorzugt, das sich an den Patienten anpassen kann und relativ fest und dünn ist. Zu bevorzugten Materialien gehören polymere Schaumstoffe, insbesondere Polyethylenschaumstoffe, Faservliesauflagen, insbesondere Polyestervliesstoffe, verschiedene Papierarten und durchsichtige Folien. Zu nicht einschränkenden Beispielen für durchsichtige Folien gehören Polyesterfolien, wie eine Polyesterfolie, die als Polyesterfolie "Melinex" im Handel von ICI Americas, Hopewell, Va., erhältlich ist und eine Dicke von 0,05 mm aufweist, sowie ein Rollenpflaster, das als nicht geprägtes Klebeband "Transpore" im Handel von 3M Company erhältlich ist.
Die am meisten bevorzugten Materialien sind Faservliesauflagen, die aus schmelzgeblasener Polyurethanfaser hergestellt sind und die eine herausragende Flexibilität, Entspannungsfähigkeit und Atmungsfähigkeit zeigen. Materialien aus schmelzgeblasenem Polyurethan, die sich bei der Isolierkonstruktion 41 in erfindungsgemäßen Elektroden eignen, sind im Allgemeinen in der Europäischen Patentanmeldung 0 341 875 (Meyer) und dem entsprechenden US-Patent Nr. 5,230,701 (Meyer et al.) beschrieben, die hier durch Bezugnahme eingeschlossen sind.
Die Isolierkonstruktion weist wahlweise ein Hautklebemittel auf der Fläche auf, die mit dem Rest der Elektrode 40 in Kontakt ist.
Bevorzuge Bahnmaterialien (schmelzgeblasene Polyurethane), die als Isolierkonstruktion 41 verwendet werden, weisen ein Flächengewicht von etwa 60–140 g/m² (vorzugsweise etwa 120 g/m²) auf. Solche Materialien besitzen eine hohe Zugfestigkeit und Porosität. Eine be vorzugte Porosität beträgt etwa 500–3000 Gramm Wasser/m²/24 Stunden (vorzugsweise 500–1500 Gramm Wasser/m²/24 Stunden) beim Test gemäß ASTM E96-80 bei 21°C und 50% relativer Luftfeuchtigkeit. Ein Vorteil bei solchen Materialien besteht darin, dass daraus Bahnen gebildet und hergestellt werden können, die eine gute Elastizität und Entspannungsfähigkeit aufweisen. Das bedeutet, dass sich die Elektrode gut in alle Richtungen dehnen kann, wenn sich der Patient bewegt, ohne dass die Unversehrtheit der Elektrode verloren geht und/oder dass die Abdichtung zerreißt, die durch das Hautklebemittel hergestellt wurde. Es wird Material bevorzugt, das eine Entspannungsfähigkeit von mindestens etwa 85% in allen Richtungen aufweist, nachdem eine Streckung um 50% erfolgte.
Es versteht sich, dass für die hier offenbarten biomedizinischen Elektroden eine Vielzahl von Abmessungen gewählt werden kann. Im Allgemeinen eignet sich eine Isolierkonstruktion von etwa 3,5–4,5 cm × 5,5–10 cm ziemlich gut für typische vorgeschlagene Anwendungen. Eine Dicke von etwa 200 bis 600 mm liefert bei typischen Anwendungen eine angemessene Festigkeit sowie ein gewünschtes niedriges Relief oder Profil.
Es versteht sich ebenfalls, dass als Hautkleber eine Vielzahl von Materialien eingesetzt werden kann, wenn der polymerisierte Schmelz-HKM nicht verwendet wird oder wenn auf Feld 71 nicht verzichtet wird. Üblicherweise werden Acrylatesterklebemittel bevorzugt. Besonders bevorzugt werden Klebemittel aus Acrylatester-Copolymer. Derartige Materialien sind allgemein in US-Patent Nr. 2,973,826; Re. 24,906; Re. 33,353; 3,389,827; 4,112,213; 4,310,509; 4,323,557; 4,732,808; 4,917,928; 4,917,929 und dem Europäischen Patent 0 051 935, die alle durch Bezugnahme eingeschlossen sind, beschrieben.
Hier ist ganz besonders ein Klebemittel-Copolymer aus etwa 95 bis etwa 97 Gewichtsprozent Isooctylacrylat und etwa 5 bis etwa 3 Prozent Acrylamid und mit einer inhärenten Viskosität von 1,1–1,25 dl/g bevorzugt.
Klebemittel, die für Klebemittel 69 nützlich sind, können auch jedes der vorstehend in Verbindung mit dem doppelt klebenden Bandstreifen genannten Acrylatester-Klebemittel enthalten. Ein hier bevorzugtes Klebemittel ist dasselbe Klebemittel, das hier für das Hautklebemittel bevorzugt ist, mit der Ausnahme, dass es eine inhärente Viskosität etwa 1,3–1,45 dl/g aufweist. Für das Feld 70 des leitfähigen Klebemittels sind leitfähige Klebemittel bevorzugt, wie diejenigen, die vorstehend als nützlich für Feld 14 mit leitfähigem Medium beschrieben wurden. Es versteht sich, dass die Abmessungen der verschiedenen Schichten und deren Konformität während der Verknüpfung in 4 leicht übertrieben dargestellt wurden, um das Verständnis der Konstruktion zu erleichtern. Im Allgemeinen wird trotz der mehrschichtigen Konstruktion des Elements 42 ein in seiner Gesamtheit im Wesentlichen flaches Aussehen mit einer sehr geringen S-Biegung des Leiterelements 42 in der Vorrichtung zugelassen.
Die Konstruktion einer weiteren biomedizinischen Elektrode ist in 5 im Querschnitt dargestellt. Die Elektrode 80 weist einen nicht leitfähigen Träger 82 mit einer Öffnung 83 auf, die von einem Schnappdeckel 84 abgedeckt ist, durch die ein Zapfen oder eine Kontaktöse 85 ragt. Der Schnappdeckel 84 ist an der Kontaktöse 85 befestigt, um einen elektrischen Verbindungspunkt mit der elektrischen Instrumentation zur Verfügung zu stellen. Die Kontaktöse 84 und der Träger 82 werden von einem Feld 86 aus erfindungsgemäßem polymerisiertem Schmelz-HKM bedeckt. Eine Antihaftauflage 88 schützt das HKM-Feld 86 vor der Verwendung. Der Träger 82 kann aus denselben oder ähnlichen Materialien wie die Isolierkonstruktion 41 oder aus einer Folie aus Polyethylen/Polypropylen-Gemisch, im Handel erhältlich von Milliken, hergestellt sein. Die Kontaktöse 85 kann eine mit Metall plattierte Kontaktöse (wie eine versilberte und chloridierte ABS-Kunststoffkontaktöse, im Handel erhältlich von Micron Products, Fitchburg, Mass.) sein. Der Schnappdeckel 84 kann ein metallischer Schnappdeckel (wie eine Edelstahlkontaktöse Nr. 304, im Handel erhältlich von Eyelets for Industry, Thomason, Conn.) sein. Die Elektrode 80 ist besonders bevorzugt, da das erfindungsgemäße polymerisierte Schmelz-HKM sowohl als das biokompatible Hautklebemittel als auch als das ionisch leitfähige Medium der Elektrode 80 dienen kann. Im Vergleich dazu ist eine Überwachungselektrode, bei der ein Rand mit biokompatiblem Hautklebemittel ein nicht haftfähiges, aber ionisch leitfähiges Gelpolster umgeben muss, wie dies bei der Elektrode der Marke Red Dot^TM, im Handel erhältlich Minnesota Mining and Manufacturing Company der Fall ist, eine komplizierte Konstruktion.
Zu weiteren Beispielen für biomedizinische Elektroden, die ein erfindungsgemäßes leitfähiges Klebemittel nutzen können, gehören Elektroden, die in US-Patent Nr. 4,527,087; 4,539,996; 4,554,924; 4,848,353 (alle Engel); US-Patent Nr. 4,846,185 (Carim); US-Patent Nr. 4,771,713 (Roberts); US-Patent Nr. 4,715,382 (Strand); und US-Patent Nr. 5,133,356 (Bryan et al.) offenbart sind, wobei diese Offenbarungen hier durch Bezugnahme eingeschlossen sind. Verfahren zur Herstellung derartiger Elektroden sind in solchen Patenten offenbart, mit der Ausnahme, dass das erfindungsgemäße polymerisierte Schmelz-HKM als Ersatz für das Feld mit leitfähigem Klebemittel und fakultativ auch für das Feld mit Hautklebemittel, die in derartigen Patenten offenbart sind, verwendet werden kann. Unter diesen verschiedenen Elektrodekonstruktionen ist eine Elektrodekonstruktion, die besonders bevorzugt ist, wie die, die in 4 und 5 von US-Patent Nr. 4,848,353 (Engel) dargestellt ist, bei der das elektrisch leitfähige Klebemittel 36 durch das erfindungsgemäße polymerisierte Schmelz-HKM ersetzt ist und bei der auf das biokompatible HKM 32 fakultativ verzichtet wird oder es durch das erfindungsgemäße polymerisierte Schmelz-HKM ersetzt wird. Bei der Verwendung in diagnostischen EKG-Verfahren sind die 5 und 6 dargestellten Elektroden oder die in US-Patent Nr. 4,539,996 dargestellten Elektroden bevorzugt. Bei der Verwendung in Überwachungs-EKG-Verfahren (EKG) sind die 7 und 8 dargestellten Elektroden und die in US-Patent Nr. 4,539,996, 4,848,353, 5,012,810 und 5,133,356 dargestellten Elektroden bevorzugt.
In einigen Fällen kann der Leiter der biomedizinischen Elektrode eine elektrisch leitfähige Kontaktfahne, die sich von der Peripherie der biomedizinischen Elektroden erstreckt, wie aus US-Patent Nr. 4,848,353 hervorgeht, oder ein Leiterelement, das durch einen Schlitz oder Saum in einem isolierenden Trägerelement ragt, wie aus US-Patent Nr. 5,012,810 hervorgeht, sein. Ansonsten kann das Mittel für die elektrische Übertragung eine Kontaktöse oder eine andere Art von Schnappverbinder sein, wie derjenige, der in US-Patent Nr. 4,846,185 offenbar ist. Alternativ kann eine elektrisch leitfähige Kontaktfahne, wie die in US-Patent Nr. 5,012,810, eine Kontaktöse oder einen anderen daran befestigten Schnappverbinder aufweisen.
Pharmazeutische Abgabevorrichtungen
Pharmazeutische Abgabevorrichtungen, die erfindungsgemäße hydrophile Haftklebemittelzusammensetzungen verwenden und die wahlweise ein topisches, transdermales oder iontophoretisches therapeutisches Mittel und Excipienten, Lösungsmittel oder penetrationsfördernde Mittel darin enthalten, sind für die Abgabe von Arzneimitteln oder anderen Wirkstoffen an oder durch die Haut von Säugern nützlich.
6 zeigt einen Querschnitt durch eine transdermalen oder topischen Wirkstoff abgebende Vorrichtung 100, die eine Trägerschicht 102, eine Schicht 104 enthält, welche erfindungsgemäßes polymerisiertes Schmelz-HKM darauf aufgetragen enthält und von einer Antihaftauflage 106 geschützt ist. Zwischen Schicht 102 und Schicht 104 können weitere Schichten zur Aufnahme von Arzneimitteln oder anderen therapeutischen Mitteln vorhanden sein. Ansonsten sind pharmazeutische und andere Mittel 108, wie in 6 veranschaulicht, in der Klebemittelschicht 104 dispergiert.
Die Trägerschicht 102 kann jedes Trägermaterial sein, das dem Fachmann bekannt und für Wirkstoff abgebende Vorrichtungen geeignet ist. Nicht einschränkende Beispiele für derartige Trägermaterialien sind Polyethylen, Ethylen-Vinylacetat-Copolymer, Polyethylen-Aluminium-Polyethylen-Verbundstoffe und Träger der Marke "ScotchPak^TM", die von Minn. Mining and Manufacturing Company, St. Paul, Minn. (3M), im Handel erhältlich ist.
Die Antihaftauflage 106 kann jedes Material sein, das dem Fachmann für Antihaftauflagen bekannt ist. Zu nicht einschränkenden Beispielen für solche im Handel erhältlichen Antihaftauflagen gehören silikonisierte Polyethylenterephthalatfolien, im Handel erhältlich von H. P. Smith Co., und mit Fluorpolymer beschichtete Polyesterfolien, im Handel unter der Marke "ScotchPak^TM" erhältlich Antihaftauflagen von 3M.
Das therapeutische Mittel 108 kann jedes therapeutisch wirksame Material sein, das dem Fachmann bekannt und für die topische Abgabe an oder die transdermale oder iontophoretische Abgabe durch die Haut eines Patient zugelassen ist. Nicht einschränkende Beispiele für therapeutische Mittel, die in transdermalen Abgabevorrichtungen nützlich sind, sind jeder Wirkstoff oder Salze dieser Wirkstoffe, die in topischen oder transdermalen Anwendungen genutzt werden, oder Wachstums faktoren zur Verwendung zur Förderung der Wundheilung. Weitere identifizierte therapeutische Mittel sind Wirkstoffe oder pharmakologisch wirksame Mittel, die in US-Patent Nr. 4,849,224 und 4,855,294 sowie PCT-Patentveröffentlichung WO 89/07951 offenbart sind.
Excipienten oder penetrationsfördernde Mittel sind dem Fachmann ebenfalls bekannt. Zu nicht einschränkenden Beispielen für penetrationsfördernde Mittel gehören Ethanol, Methyllaurat, Oleinsäure, Isopropylmyristat und Glycerolmonolaurat. Weitere dem Fachmann bekannte penetrationsfördernde Mittel sind in US-Patent Nr. 4,849,224 und 4,855,294 sowie PCT-Patentveröffentlichung WO 89/07951 offenbart.
Das Verfahren zur Herstellung einer transdermalen Abgabevorrichtung ist von deren Konstruktion abhängig.
Die Wirkstoff abgebende Vorrichtung 100, die in 6 dargestellt ist, kann mittels des folgenden allgemeinen Verfahrens hergestellt werden. Durch Lösen des therapeutischen Mittels 108 und solcher fakultativer Excipienten, die erwünscht sind, in einem geeigneten Lösungsmittel und Einmischen in die Monomere vor der Bildung der Zusammensetzung, während der Bildung der Zusammensetzung oder direkt in die bereits gebildete Zusammensetzung wird eine Lösung hergestellt. Die gebildete beladene Klebemittelzusammensetzung wird auf die Trägerschicht 102 aufgetragen. Eine Antihaftauflage 106 wird aufgebracht, um die beladene Klebemittelschicht 104 zu schützen.
Prüfmethoden
Prüfung der Haftung auf der Haut
Die nachstehend behandelten Beispiele wurden auf einen Polypropylen/Polyethylen-Träger laminiert und dann in 1'' × 3'' (2,54 cm mal 7,6 cm) Streifen geschnitten. Die Streifen wurden auf die Rücken von humanen Probanden senkrecht zur Wirbelsäule aufgebracht und mit einer 2-kg-Walze angedrückt, um ein einheitliches Aufbringen zu gewährleisten. Die Streifen wurden sofort nach dem Aufbringen mithilfe einer mechanischen Abziehvorrichtung, die als Haftungsprüfgerät bezeichnet wird, vom Rücken abgezogen. Diese Vorrichtung besteht aus einem motorgetriebenen Schneckenantrieb, der eine 11,4-kg-Prüfschnur zieht, an der eine Metallklammer befestigt ist, die eine Breite von 2,54 cm aufweist. Die Metallklammer wird während der Abziehprüfung an der 2,54-cm-Breitseite jedes Streifens befestigt. Die Streifen wurden in einer Ebene parallel (180°) zum Rücken und parallel zur Längsachse der Streifen mit einer Geschwindigkeit von 13–14 cm/min abgezogen. Die Haftung ist in Gramm/Inch (g/2,54 cm) angegeben und basiert auf einem Durchschnitt der Werte vom Beginn des Abziehens bis zum vollständigen Entfernen der Elektrode.
Elektrische Prüfung
Proben der nachstehend behandelten Beispiele wurden auf einen leitfähigen Ag/AgCl-Polyester-Träger laminiert und dann in 1'' × 1'' (2,5 cm mal 2,5 cm) Streifen geschnitten. Auf einem Elektrodenprüfgerät X-tratec-65A ECG von Xtratec Company, Lenexa, Kansas, wurden Normprüfungen gemäß den AAMI-Normen durchgeführt. Die durchschnittliche Wechselstromimpedanz durch ein Elektrodenpaar Rücken-an-Rücken (Klebemittel-an-Klebemittel) bei 10 Hz. (Gemäß der Association for the Advancement of Medical Instrumentation (AAMI) sollte der Impedanzwert 2000 Ohm nicht überschreiten.) Es wurde der Wert für die Erholzeit nach Übersteuerung der Defibrillation bei einem Rücken-an-Rücken arrangierten Elektrodenpaar beurteilt, wobei der Wert des Polarisierungspotenzials über das Elektrodenpaar und die Veränderungsgeschwindigkeit der Erholrampe nach mehreren Defibrillationssimulationen bestimmt wurde. (Gemäß AAMI sollte der Wert –1 mV/s beim vierten Impuls nicht überschreiten.)
Es wurden folgende Ergebnisse erzielt:
Prüfung der Hautimpedanz
Proben der nachstehend behandelten Beispiele wurden auf Hautimpedanz geprüft. Die Werte für Hautimpedanz wurden mithilfe eines Vektor-Impedanzmessgerät 4800A, hergestellt von Hewlett Packard, Palo Alto, CA, an Armen von Menschen gemessen. Biomedizinische Elektroden wurden auf den Armen der Teilnehmer angelegt und die Wechselstromimpedanz in kOhm wurde bei einer Frequenz von 10 Hz gemessen. Als Bezugselektroden wurden biomedizinische Elektroden (biomedizinische Elektroden der Marke Red Dot^TM Modell 2330 im Handel erhältlich von 3M, St. Paul, Minn.) verwendet.
BEISPIELE
Beispiel 1
Es wurden zwei Lösungen hergestellt, eine wässrige Lösung, enthaltend:
7,7 Gramm KCl,
84,3 Gramm entionisiertes Wasser,
51 Gramm Glycerin,
70,2 Gramm Acrylsäure (AS) und
11,2 Gramm beta-Carboxyethylacrylat (CEA);
und eine nicht wässrige Lösung, enthaltend:
31,7 Gramm Isooctylacrylat (IOA),
0,215 Gramm CBr₄ und
0,429 Gramm thermischer Initiator VAZO 64 (DuPont, Wilmington, DE).
Die beiden Lösungen wurden in einem Kolben gemischt, der dann 24 Stunden lang bei 60°C in einen Laundrometer gestellt wurde. Das Polymer wurde anschließend in einem Mixer von Brabender mit 0,68 Gramm PEI bei 60°C bis 75°C etwa 40 Minuten lang compoundiert. Der endgültige prozentuale Wasseranteil wurde durch Wiegen eines Probenstücks mit anschließendem Erwärmen auf 90°C und erneutem Wiegen der Probe ermittelt. Die fertige Zusammensetzung der Probe geht aus Tabelle 1 hervor.
Beispiel 2–5
Es wurden ähnliche Beispiele mit Abweichungen hergestellt. Während des Compoundierens in dem Mixer von Brabender mit PEI wurden jedoch verschiedene Mengen des grenzflächenaktiven Mittels, das grenzflächenaktive Mittel Brij^TM 97 (Polyoxyethylen(10)-Oleylether von ICI) zugegeben. Die Bedingungen im Mixer waren weiterhin etwa 40 Minuten bei 60°C bis 75°C. Die Proben waren offenbar kolloidal strukturierte Klebemittel: Die endgültigen Zusammensetzungen für Beispiel 2–5 gehen ebenfalls nachstehend aus Tabelle 1 hervor.
Beispiele 6 und 7
In Beispiel 6 wurde eine einzige Lösung hergestellt, enthaltend:
53 Gramm IOA,
76,1 Gramm AS,
3 Gramm βCEA,
0,2 Gramm Isooctylthioglycolate (IOTG),
0,195 Gramm Irg 184,
20 Gramm Glycerin und
48 Gramm PEG400.
Die Lösung war offenbar eine klare Phase. Etwa 18 Gramm der vorstehenden Lösung wurden in einen Beutel gegeben, der aus Ethylen-Vinylacetat-Copolymer mit etwa 6% Vinylacetat hergestellt war. Zehn Beutel, die dieselbe Lösung enthielten, wurden in ein Wasserbad von 16°C gelegt. Die Polymerisation erfolgte unter UV-Licht mit einer Intensität von 3,5 mWatt/cm²; die Verweilzeit unter Licht betrug 10 Minuten.
Nach der Polymerisation waren die Beutel, abhängig von dem prozentualen Anteil an Glycerin/PEG400, entweder undurchsichtig oder durchsichtig. Die Beutel wurden dann in einem Mixer von Brabender mit einer Lösung, bestehend aus 15 Gew.-% Brij 97, 2,35% PEI und 2% KCl Wasser bei 95°C bis 65°C etwa 1,5 Stunden lang compoundiert. Erneut wurde offenbar ein polymeres Klebemittel mit kolloidaler Struktur gebildet.
In Beispiel 7 ähnelte das Polymerisationsverfahren dem in Beispiel 6, mit der Ausnahme, dass der prozentuale Anteil des Kettenübertragungsmittels höher war. Die endgültigen prozentualen Anteile der Bestandteile wurden ermittelt und gehen nachstehend aus Tabelle 1 hervor.
Jedes der compoundierten Klebemittelbeispiele 1–7 wurde bei etwa 70°C unter Bildung einer Folie heiß gepresst.
Beispiel 8
Unter Verwendung des Verfahrens aus Beispiel 1 und den nachstehend in Tabelle 1 angegebenen Bestandteilen wurde ein Polymer hergestellt. Die Polymermischung wurden dann bei 90°C von einer 1,22-cc/Umdr.-Schmelzpumpe, die im Handel von Leistrich erhältlich ist, in einen 18-mm-Doppelschneckenextruder gefördert. Gleichzeitig wurde eine Lösung aus einem grenzflächenaktiven Mittel, das mit einem PEI vermischt war, von einer Flüssigkeitspumpe, die im Handel von Zenith erhältlich ist, als ionische Vernetzungsmittel ebenfalls in den Extruder gepumpt. Das vermischte polymere Klebemittel wurde dann vom Extruder zu einer 15,25 cm breiten Bahn gepumpt, die mit 3 m/min durch eine 12,5 cm breite Rotationsdüse geführt wurde, um einen etwa 0,33 mm dicken Klebemittelbelag aufzutragen. Der Klebemittelbelag auf der Bahn wurde schnell auf Raumtemperatur abgekühlt.
Die in Beispiel 1–8 hergestellten Folien wurden dann auf Klebekraft und elektrische Eigenschaften geprüft. Gemäß den vorstehend besprochenen Prüfprotokollen wurden drei Prüfungen durchgeführt und die Ergebnisse sind nachstehend in Tabelle 2 angegeben.
Da die vorstehenden Konstruktionen und Verfahren ohne von dem in den Ansprüchen definierten Schutzumfang der Erfindung abzuweichen vielfach verändert werden können, sind alle Angaben, die der vorstehenden Beschreibung zu entnehmen oder in den beiliegenden Zeichnungen dargestellt sind, als beispielhaft und nicht als Einschränkung zu betrachten.
Es folgen die Ansprüche.

Claims

Hautverträgliches schmelzverarbeitbares Haftklebemittel, umfassend: zwischen 30 und 45 Gew.-Teile eines Copolymers, umfassend zwischen 30 und 45 Gew.-Teile eines (Meth) acrylatester-Monomers mit C₄-C₂₀-Alkylketten und zwischen 55 und 70 Gew.-Teile eines sauren Comonomers; zwischen 0 und 35 Gew.-Teile eines hydrophilen Weichmachers; zwischen 20 und 40 Gew.-Teile Wasser; zwischen 0 und 3 Gew.-Teile eines wasserlöslichen Salzes; zwischen 10 und 20 Gew.-Teile eines grenzflächenaktiven Mittels und zwischen 0,5 und 10 Gew.-Teile eines Polymers mit Aminfunktionalität.
Klebemittel nach Anspruch 1, wobei der hydrophile Weichmacher ausgewählt ist aus der Gruppe, bestehend aus Polyethylenoxid, Glycerin und Kombinationen davon.
Klebemittel nach Anspruch 1, wobei das Klebemittel bei einer Temperatur zwischen 50°C und 100°C schmelzverarbeitet werden kann.
Klebemittel nach Anspruch 3, wobei das Klebemittel bei einer Temperatur zwischen 55°C und 85°C schmelzverarbeitet werden kann.
Klebemittel nach Anspruch 1, wobei das (Meth)acrylat-Monomer die Formel aufweist
Formel (I) wobei R¹ H oder CH₃ ist, wobei Letzteres der Situation entspricht, in der das (Meth)acrylat-Monomer ein Methacrylat-Monomer ist, wobei R² ausgewählt ist aus der Gruppe, bestehend aus linearen, verzweigten, aromatischen und cyclischen Kohlenwasserstoffgruppen.
Klebemittel nach Anspruch 1, wobei das (Meth)acrylat-Monomer ausgewählt ist aus der Gruppe, bestehend aus in der vorliegenden Erfindung nützlichen (Meth)Acrylat-Monomeren, einschließlich, aber nicht beschränkt auf, Benzylmethacrylat, n-Butylacrylat, n-Butylmethacrylat, Cyclohexylacrylat, Cyclohexylmethacrylat, Decylacrylat, 2-Ethoxyethylacrylat, 2-Ethoxyethylmethacrylat, 2-Ethylhexylacrylat, n-Hexadecylacrylat, n-Hexadecylmethacrylat, Hexylacrylat, Isoamylacrylat, Isobornylacrylat, Isobornylmethacrylat, Isobutylacrylat, Isodecylacrylat, Isodecylmethacrylat, Isononylacrylat, Isooctylacrylat, Isooctylmethacrylat, Isotridecylacrylat, Laurylacrylat, Laurylmethacrylat, 2-Methylbutylacrylat, 4-Methyl-2-pentylacrylat, 1-Methylcyclohexylmethacrylat, 2-Methylcyclohexylmethacrylat, 3-Methylcyclohexylmethacrylat, 4-Methylcyclohexylmethacrylat, Octadecylacrylat, Octadecylmethacrylat, n-Octylacrylat, n-Octylmethacrylat, 2-Phenoxyethylmethacrylat, n-Tetradecylacrylat, n-Tetradecylmethacrylat und Gemischen davon.
Klebemittel nach Anspruch 1, wobei die (Meth)acrylat-Monomere ausgewählt sind aus der Gruppe, bestehend aus n-Butylacrylat, 2-Ethylhexylacrylat, Isooctylacrylat, Isononylacrylat, Isodecylacrylat und Gemischen davon.
Klebemittel nach Anspruch 1, wobei das saure Comonomer ausgewählt ist aus der Gruppe, bestehend aus ethylenisch ungesättigten Carbonsäuren, ethylenisch ungesättigten Sulfonsäuren, ethylenisch ungesättigten Phosphonsäuren und Gemischen davon.
Klebemittel nach Anspruch 1, wobei das grenzflächenaktive Mittel ausgewählt ist aus der Gruppe, bestehend aus nicht (co)polymerisierbaren nichtionischen grenzflächenaktiven Mitteln, ethylenisch ungesättigten copolymerisierbaren nichtionischen grenzflächenaktiven Mitteln und Gemischen davon.
Klebemittel nach Anspruch 1, wobei das Polymer mit Aminfunktionalität ausgewählt ist aus der Gruppe, bestehend aus Poly(vinylaminen), Poly(allylaminen), Poly(alkylenaminen), Poly(ethylenimin) und alkylierten Versionen davon, Poly(vinylpyridinen), Poly(vinylpyrrolen), Poly(N-vinyllactamen) und Homopolymeren oder Copolymeren aus Monomeren der Formel
wobei a 0 oder 1 ist; R ausgewählt ist aus H- und CH₃-, X ausgewählt ist aus -O- und -NH-, Y ein zweiwertiger verbindender Rest ist, ausgewählt aus der Gruppe, bestehend aus Gruppen mit 1 bis 5 Kohlenstoffatomen und Heteroatomgruppen mit mindestens einem Kohlenstoffatom und mindestens einem Atom aus O, S oder N; und Am ausgewählt ist aus der Gruppe, bestehend aus Pyridinyl oder Imidazolyl und einem Aminfragment, primär, sekundär oder tertiär, der Formel:
wobei R¹ und R² ausgewählt sind aus H, Alkyl-, Aryl-, Cycloalkyl-, heterocyclischen und Arenylresten.
Klebemittel nach Anspruch 1, wobei das Polymer mit Aminfunktionalität Poly(ethylenimin) ist.
Verfahren zur Herstellung eines hautverträglichen schmelzverarbeitbaren Haftklebemittels, umfassend die Schritte: a) Herstellen eines Gemischs aus ethylenisch ungesättigten Monomeren, umfassend: zwischen 30 und 45 Gew.-Teile eines (Meth) acrylatester-Monomers mit C₄-C₂₀-Alkylketten und zwischen 55 und 70 Gew.-Teile eines sauren Comonomers; b) Mischen von zwischen 30 und 45 Gew.-Teilen des Gemischs aus ethylenisch ungesättigten Monomeren mit zwischen 0 und 35 Gew.-Teilen eines hydrophilen Weichmachers unter Bildung eines Gemischs aus hydrophilem Weichmacher/Monomer; c) Polymerisieren der Monomere unter Bildung einer Polymermatrix, die den Weichmacher enthält; d) Einmischen eines Gemischs aus Additiven in die Polymermatrix, wobei das Additivgemisch umfasst: zwischen 20 und 40 Gew.-Teile Wasser; zwischen 0 und 3 Teile eines wasserlöslichen Salzes; zwischen 10 und 20 Gew.-Teile eines grenzflächenaktiven Mittels und zwischen 0,5 und 10 Gew.-Teile eines Polymers mit Aminfunktionalität, wobei ein hautverträgliches schmelzverarbeitbares, ionisch leitfähiges Haftklebemittel gebildet wird.
Verfahren zur Herstellung eines hautverträglichen schmelzverarbeitbaren Haftklebemittels, umfassend die Schritte: a) Herstellen eines Gemischs aus ethylenisch ungesättigten Monomeren, umfassend: zwischen 30 und 45 Gew.-Teile eines (Meth)acrylatester-Monomers mit C₄-C₁₂-Alkylketten und zwischen 55 und 70 Gew.-Teile eines sauren Comonomers; b) Mischen von zwischen 30 und 45 Gew.-Teilen des Gemischs aus ethylenisch ungesättigten Monomeren mit zwischen 0 und 35 Gew.-Teilen eines hydrophilen Weichmachers, zwischen 10 und 30 Gew.-Teilen Wasser, zwischen 0 und 3 Gew.-Teilen eines wasserlöslichen Salzes und zwischen 0 und 7 Gew.-Teilen eines grenzflächenaktiven Mittels unter Bildung eines Gemischs aus hydrophilem Weichmacher/Monomer/grenzflächenaktivem Mittel/Wasser; c) Polymerisieren der Monomere unter Bildung einer Polymermatrix, die Weichmacher, Wasser und grenzflächenaktives Mittel enthält; d) Einmischen eines Gemischs aus Additiven in die Polymermatrix, wobei das Additivgemisch umfasst: zwischen 1 und 3 Gew.-Teile eines wasserlöslichen Salzes; zwischen 10 und 30 Gew.-Teile Wasser; zwischen 10 und 13 Gew.-Teile eines grenzflächenaktiven Mittels und zwischen 0,5 und 10 Gew.-Teile eines Polymers mit Aminfunktionalität, wobei ein hautverträgliches schmelzverarbeitbares, ionisch leitfähiges Haftklebemittel ausgebildet wird.
Verfahren nach Anspruch 12, ferner umfassend den Schritt des Schmelzens der Polymermatrix vor dem Zugabeschritt, so dass der Zugabeschritt das hautverträgliche schmelzverarbeitbare, ionisch leitfähige Haftklebemittel in einem geschmolzenen Zustand bildet.
Verfahren nach Anspruch 13, ferner umfassend den Schritt des Schmelzens der Polymermatrix vor dem Zugabeschritt, so dass der Zugabeschritt das hautverträgliche schmelzverarbeitbare, ionisch leitfähige Haftklebemittel in einem geschmolzenen Zustand bildet.
Verfahren nach Anspruch 15, wobei der Schmelzschritt bei einer Temperatur zwischen 50°C und 100°C durchgeführt wird.
Verfahren nach Anspruch 15, ferner umfassend den Schritt der Abgabe des geschmolzenen Klebemittels auf einen Träger.
Biomedizinische Elektrode, umfassend: ein Feld mit einem haftfähigen leitfähigen Medium gemäß Anspruch 1 für den Kontakt mit der Haut von Säugern und ein Mittel für die elektrische Übertragung zum Verbinden mit dem haftfähigen leitfähigen Medium und der elektrischen Diagnose-, Therapie- oder elektrochirurgischen Instrumentation, wobei das haftfähige leitfähige Medium an das Mittel für die elektrische Übertragung haftet.
Biomedizinische Elektrode nach Anspruch 18, wobei das Mittel für die elektrische Übertragung ein Leiterelement mit einem Verbindungsteil, der mit dem haftfähigen leitfähigen Medium in Kontakt ist, und einen Kontaktfahnenteil, der einen mechanischen und elektrischen Kontakt mit der elektrischen Diagnose-, Therapie- oder elektrochirurgischen Instrumentation zur Verfügung stellt, umfasst.
Pharmazeutische Abgabevorrichtung, umfassend: eine Klebemittelschicht für den Kontakt mit der Haut von Säugern und eine Trägerschicht, wobei die Klebemittelschicht an der Trägerschicht haftet und eine Haftklebemittelzusammensetzung gemäß Anspruch 1 umfasst.
Pharmazeutische Abgabevorrichtung nach Anspruch 20, wobei die Klebemittelschicht ferner ein topisches, transdermales oder iontophoretisches therapeutisches Mittel oder Arzneimittel umfasst.
Pharmazeutische Abgabevorrichtung nach Anspruch 20, wobei die Klebemittelschicht ferner einen Excipienten, ein Lösungsmittel oder ein penetrationsförderndes Mittel umfasst.